【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産契上の利用範囲〕
本発明は、電子写真複写機、同プリンター８序、：５子
写真プロセスを利用−「るｒ＋＋ｉｉ像形成摸置のク装
−ニング袈健に１列するものである、〔従来の技術〕
憫子写寞装はで像担持体が回転ドラムの様に時り返し［
暉使ハｊされる場合には各サイクルの始りに於て、像担
持体表面上の１ｒ段削や茅°−均等の残留付着物は常に
除去されていなければならない。その為、クリーニング
方法として、ファーブラシ、ｇ１気プ２シ、ブレードｋ
％性ローラ等、＋叫４つ本の考案がなされているう特
に、ウレタン、ゴム、シリコン、ゴム、フッ素ゴム、ポ
リエチレン・ゴム亨の弾性ローラを使用する方堪は、こ
れらｔｐＪＬ性ローラを像担持体に田接し、その表面を
秤？擦することにより、摩擦帯電によるイ気力や像担持
体表面との間の摺擦効果を牙・；Ｉ目して付ｙＩｊ物を
その表面から除去する方庄である。本方法は像担持体表
面に付着しｔ１ｑ留物、りσち、未転写トナー、紙粉等
の除去については勿４のこと、強固に付着した１着トナ
ーやコロナ放電によるコロナ生成物浄の除去についても
唆力を４、揮しｆ′！れたクリーニング方法である。し
かし、クリーニング部材として、弾性ローラを用い定場
合、像担持体表面に０５が発生し、コピーの画質を低Ｆ
さ一！トる場合があった。ドラム傷の原因を、炉利１１
求した結嚇、表層ゴム中に含虜ハる充填剤によってイ１
゛が発生することが判明し念。
〔究明の目的〕
本−４明は、上水従来１ｙｌｌの欠点を除去するために
傷の主原因である石英粗粉を充填剤から除去したことを
目的とする。
〔実施例〕
第１図￥ｉ複写装置の概略図で弗る。１は像担持体で帯
電器２により一様に帯電されｔ後、像填光３によって静
電潜僧が形成される。静゛１潜像は現像手段４により顕
画化され、顕画化されたトナー像は転写帯電器６によっ
て転写部材５ ゛に転写される。複写像を得た転写部材
５は、分ｔ’＋帯電器７によって、像担持体１から分離
される。
転写されなかった現像剤や紙粉等Ｏ像担持体表面上の残
留物は、クリーニング手段８により噸去され、像担持体
は次工程に備えゐ。
、■２図は、クリーニング手段８の概略（９）であ１６
゜□工１゜□□、１□工１．ゆ
し、これを摺擦する弾性ローラ８．により除去され、又
、弾性ローラで除去しきれなかった聾留吻は、ブレード
８４によってグツ性ローラ上に博き絡とされる。弾１′
トローラ表面２ヒに付４Ｒした、麦いは桟き落とされた
これらｌ―留物は、ローラ８、と共にクリーナー容器内
に運び込まれ、スクレーパー８２により１−ラ表面から
掻き唇とされ、廃トナー撤送スクリュー８３によりクリ
ーナー内から嘩トナー容器へと回収される。
Ａｓ図は、“本発明の実ｔ・罵倒である、８１１け芯金
、８１ｔはスポンジ層、８１．けシリコン・ゴム層であ
る。
実施例 １
感光ドラムとして、アルミシリンダー上て、アモルファ
スシリコンの薄膜を蒸着した外径φ１０８のものを用い
比。
弾性クリーニング・ローラとして、以下のものを用いた
。−
外径φ１０．５のステンレス（Ｓσ１３５０１１）中空
パイプ上に、ブライマーを塗布し、既に加硫剤の円筒形
シリコンスポンジを被覆し、外径φ１９に研削した。
次いで、上記シリコンスポンジローラを金型に挿入し、
液状の付加型、 Ｒ’ｆｆンリコンゾム（愕越化学工藁
（味）裂商品名：Ｋｍ−１！５０）を注ルして１３０℃
で３分間７ＪＯ熱硬化させた。
次いで２００℃で４時間後硬化させ、その後外径φ２０
に仕上げ研削した。
上記シリボンゴムは充填剤として、平均粒径１〜５μの
石英粗粉、平均粒径１０−２０ｍμの石英嗜粉、及び平
均粒径０．２μの酸化鉄（ベンガラ）を含有している。
この弾性ローラを、ドラムとの相対速ｆ １３０１ｍ５
ｅｃ （ドラム３４６ｍｖ／ｌ３Ｑｃ 、弾性ローラ２
１６累古／５ｅａ）で摺擦空回転（帯１ｔ％露光ｏｆｆ
の状態で連続使用）させたところ２０時間でドラム１周
にわたる価が何本か発生し、放雷１〜数硼のキズは多数
発生するのが常であった。また実機の場合でも数万枚で
、画像上にはっきりと現れるドラム１周にわたるドラム
８−１）Ｋ発生し几。このためアそル７アスシリコ７
（ａ −Ｅｌ ｉ ）ドラムの特徴である高耐久性を維
持することが困惟な状態であった。
実れ例 ２
充填剤にすべて除い几他岐、実施例１と同様なローラを
製造し、同様な実験をし念ところ、ドラムの傷は全く発
生しなかったが、ローラの強１藏が弱く、ひび割れが入
ったりして、実用的でなかった。
実施例 ３
実施例２で用いた無充填シリコンゴムローラを用い、実
施例１の充填剤をドラム上に、ふりかけて傷の有無を空
回転テストで覗察しｔところ、以下の結果を１元。
石英粗粉 ２時間で、ドラム１周にわ念る傷が発生し、
鴎に５朋程度の偽が多数発
生し友。 −
石英微粉 ６時間型回転しても傷の発生ｆｒＬ。
ベンガラ ６時間型回転しても傷の発生なし又、手でド
ラムに上記石英粉をこすりつけてみると、
石英粗粉・・・ドラム上に傷がつぐ
石英微粉・・・傷１つかない
ヘア ／／う・・・備けつかない
実施例 ４
充填剤の種類による全回転傷発生テスト（１）石英粗粉
、４粉、ベンガラ入りローラ空回転２０時間で数ミリ−
数−の傷が多数発生しｔｏ
（２）石英贋粉入すローラ
（５）石英微粉、ベンガラ人すローラ
いずれも空回転２０時間で傷は発生なしく４）石英粗粉
、微粉、ベンガラ抜きローラ空回転２０Ｂ？ｆ間で傷の
発生なし
実施例 ５
充填剤の種類による実機での傷の発生を試験を行つ之と
ころ以丁の結果を１几。
（１）石英粗粉、微粉、ベンガラ入りローラー３−５万
枚で数龍〜５ＣＴｎの傷が多数発生し画像上でも確■で
きる。
’ｌ ｆ２）５’Ｘ％％、 ＜ｙｆｆ ９Ａ ｌｒ
ａ−５−５０万枚使用後も傷は発生していない。
（３）石英微粉入りローラー
５０万枚使用後本傷は発生していない。
以上から粒径がミクロンオーダーの充填Ｎｉヲ用いたロ
ーラーを使用するとドラム上に傷が発生し、＠像上でも
瀞列されるが、例えばベンガラ、９扮シリカのように゛
粒径が０．５μ以下のものを用いた場合にはドラム上に
も画像上にも傷＃−ｊ見うけられない。
次に鷹５図〜第９図について説明する。第５−は石英粗
粉、第６Ｎは珪藻土粉（商品名ニラジオライト上（昭和
化学工業（株）製）の走奇型電子顕微鏡写′Ｋ（倍率３
５００培）である。
第７図は充頃剤として石英粗粉を使用しｔシリコンゴム
表面、走仔電子順′Ｒ娩写真（倍率５０００倍）である
。
又、第８図は充填剤として微粉シリカのみ使用しｔシリ
コンゴム表面、第９（９）は充填剤として石英粗粉もＲ
粉シリカも使用していないクリコンゴム表面の走査電子
＠４鏡写真（倍率１００００倍）である゛。
第７閣は第５図でみらガーる石英粗粉、充填剤としてシ
リコンゴム表面から顔を出しているのがわかる。これら
の写真から、石英粗粉Ｆｉ硬くて鋭利な形状をしている
ことがよく観察できる。
第８図、第９南は石英粗粉も珪藻土粉も充填剤として使
用していないので、シリコンゴム表面上に充填剤けみら
れず、ドラム表面に損傷を与えないことが判る。
以上述べたように、本発明ではシリコーンゴムの充填剤
として、粒径０，５μ以下のものを使用することによっ
て、弾性ローラとして、充分な強度を得ることが可能と
なりかっ、像担持体表面を損傷させることなく、長期に
わたって良好な画質が得られ几。充填剤の例としては、
市販されている乾式法シリカとして日本アエロジル社ノ
商品名： ＡＥＲＯ８ＬＬ １３０，２００ｊＯ０，３
８０゜ＴＴ６００ 、 ＭＯＸ８０ 、！４０Ｘ１７０
．０ＯＫ８４ ；０ＡＢＯＴ社の商品名： Ｃａｂ−０
−Ｂ１１Ｍ５．ＭＳ−７７ＭＳ−７５，Ｈ８−５、ＫＨ
−５；
ＷＡＯＫＩ！！Ｒ−ＣＨＦｉＭＩＫ ＧＭＢＨ社の商品
名： Ｗａｃｋｅｒ）（ＤＫ Ｎ２０．Ｖ１５．Ｎ２０
Ｆｊ、Ｔ０ｎ、Ｔ０ｎ：ダウコーニング社の商品名：
Ｄ−ＯＦｉｎｑｅｉｌｉｃａ；ＩＦｒａｎｓｉ１社の商
品名Ｆｒａｎｓｏｌ等がある。又市販されている７％、
弐法シリカとしては、（左側に商品名、右１…Ｋ ｑｉ
売社名を列挙する）
鳩がある。
これらのシリカ微粉体を、２Ｔｉｒｔ部〜３０重号部ゴ
ム中に添加しｔもので良好な結果が得られた。
２部より少ないと、成形したローラの強度が不充分であ
り、ひび割れが生じやすかつｔｏ“まｔ５０部より多い
と、加硫前のゴムの粘度が非常に高くなり、注型の際に
問題が生じ、かつ電絡的な研削性も、非常に悪かった。
マグネットローラ８１４、スポンジ層［’１．． 、石
英微粉を含むシリコンゴム表層８８．から構成され７を
弾性ローラーの他の実施例である。
〔発明の効果〕
以上述べてきたようにシリコンゴムの補強性充填剤から
石英粗粉をぬくことＫよ妙例えばａ−８１ドラム表面を
傷つけ々いクリーニングローラーを得ることができｔ、
。[Scope of use based on industry contract] The present invention is in line with the electrophotographic copying machine and printer's 8th preface: ``R++ II Image Forming System'', which utilizes the 5-photography process. There is a [prior art] in which the image carrier rotates like a rotating drum [
In the case of cleaning, residual deposits on the surface of the image bearing member, such as 1r steps and shavings, must always be removed at the beginning of each cycle. Therefore, as a cleaning method, fur brush, g1kip2shi, blade k
In particular, those who use elastic rollers made of urethane, rubber, silicone, rubber, fluororubber, and polyethylene rubber should use these tpJL rollers. Touch the carrier and weigh its surface? By rubbing, the abrasive force due to frictional charging and the sliding effect between the surface of the image carrier and the surface of the image carrier are absorbed to remove the attached material from the surface. This method not only removes t1q residue, dirt, untransferred toner, paper powder, etc. attached to the surface of the image carrier, but also removes firmly attached first toner and corona products caused by corona discharge. 4, exert your influence on removal f'! This is a cleansing method. However, when an elastic roller is used as a cleaning member, 05 occurs on the surface of the image carrier, reducing the image quality of copies.
Saichi! There were times when it went wrong. The cause of drum scratches is determined by furnace utilization 11.
The desired cohesion is achieved by the filler trapped in the surface rubber.
Just in case it turns out that ゛ occurs. [Purpose of Investigation] The purpose of the present invention is to remove coarse quartz powder, which is the main cause of scratches, from the filler in order to eliminate the defects of the conventional water supply. [Example] Figure 1 opens with a schematic diagram of a copying apparatus. Reference numeral 1 denotes an image carrier, which is uniformly charged by a charger 2, and then an electrostatic charge is formed by an image filling light 3. The static latent image 1 is developed by the developing means 4, and the developed toner image is transferred to the transfer member 5 by the transfer charger 6. The transfer member 5 that has obtained the copied image is separated from the image carrier 1 by the charger 7. Residues such as untransferred developer and paper dust on the surface of the O image carrier are removed by the cleaning means 8, and the image carrier is prepared for the next process. , ■2 Figure 16 is a schematic diagram (9) of the cleaning means 8.
゜□ 工１゜□□, １□ 工１． Elastic roller that rubs this 8. The deaf proboscis that was removed by the elastic roller and which could not be completely removed by the elastic roller is laid down on the elastic roller by the blade 84. Bullet 1'
These l-residues, which are attached to the surface of the troller 2 and are scraped off, are carried into the cleaner container together with the roller 8, where they are scraped off from the surface of the roller by the scraper 82, and the waste toner is removed. The toner is collected from the cleaner into the toner container by the withdrawal screw 83. The As diagram shows "the fruit and curse of the present invention: 811 core bar, 81t a sponge layer, and 81. silicone rubber layer." Example 1 As a photosensitive drum, amorphous silicon was placed on an aluminum cylinder. A thin film-deposited roller with an outer diameter of φ108 was used.The following elastic cleaning rollers were used: - A stainless steel (Sσ135011) hollow pipe with an outer diameter of φ10.5 was coated with brimer and had already been vulcanized. A cylindrical silicone sponge was coated with the agent and ground to an outer diameter of φ19.Then, the silicone sponge roller was inserted into the mold,
Pour the liquid addition type R'ff Nrikonzom (Shoketsu Kagaku Kouwara (Aji) Rip product name: Km-1!50) and heat it to 130°C.
7JO heat curing was performed for 3 minutes. Then, it was post-cured at 200℃ for 4 hours, and then the outer diameter was φ20.
Finish-ground. The silicone rubber contains as fillers coarse quartz powder with an average particle size of 1 to 5 μm, powdered quartz powder with an average particle size of 10 to 20 μm, and iron oxide (red iron oxide) with an average particle size of 0.2 μm. The relative speed of this elastic roller to the drum is f 1301m5
ec (drum 346mv/l3Qc, elastic roller 2
16 years old / 5ea) and rubbing empty rotation (band 1t% exposure off)
When the drum was used continuously for 20 hours, several scratches covering one rotation of the drum were generated, and many scratches caused by one to several bolts were usually generated. In addition, even in the case of an actual machine, when printing tens of thousands of copies, the drum 8-1)K occurs over one rotation of the drum, which clearly appears on the image. For this reason Asor 7 Assilico 7
(a-El i ) It was difficult to maintain the high durability that characterizes the drum. Practical Example 2 A roller similar to that of Example 1 was manufactured by removing all of the filler, and a similar experiment was conducted. No scratches occurred on the drum, but the strength of the roller was weak. , it was not practical due to cracks. Example 3 Using the unfilled silicone rubber roller used in Example 2, the filler of Example 1 was sprinkled onto the drum and the presence or absence of scratches was observed through an idle rotation test.The following results were obtained. Coarse quartz powder After 2 hours, there were serious scratches on one rotation of the drum.
There are many fake friends of about 5 friends in the seagull. - Fine quartz powder Scratches occur even after 6 hours of mold rotation frL. Red iron Gara No scratches even after 6 hours of mold rotation Also, when I rubbed the above quartz powder on the drum by hand, I found that coarse quartz powder...scratches appeared on the drum.Fine quartz powder...hair with no scratches/ / U... Unprepared Example 4 Full-rotation scratch generation test depending on the type of filler (1) Roller containing quartz coarse powder, 4 powder, red iron oxide several millimeters after idle rotation for 20 hours.
(2) Roller for introducing quartz counterfeit powder (5) No scratches on both quartz fine powder and red iron roller after 20 hours of idle rotation 4) Quartz coarse powder, fine powder, and red iron removal roller Roller idle rotation 20B? No scratches occurred between f Example 5 A test was conducted to determine the occurrence of scratches in an actual machine depending on the type of filler, and the following results were obtained. (1) When rollers containing coarse quartz powder, fine powder, or red iron oxide were used to roll 30,000 to 50,000 sheets, many scratches of several to 5 CTn occurred, which can be seen on the image. 'l f2)5'X%%, <yff 9A lr
a-5- No scratches occurred even after using 500,000 sheets. (3) After using 500,000 rollers containing fine quartz powder, no major scratches occurred. As can be seen from the above, if a roller containing Ni filled with particle sizes on the order of microns is used, scratches will occur on the drum and will also be arranged on the image. When a material with a diameter of 5 μm or less is used, no scratches #-j can be seen on the drum or on the image. Next, Figures 5 to 9 will be explained. No. 5- is quartz coarse powder, No. 6 N is diatomaceous earth powder (trade name: Niradiolite (manufactured by Showa Kagaku Kogyo Co., Ltd.)).
500 cultures). FIG. 7 is an electron photograph (5000x magnification) of the surface of silicone rubber using quartz coarse powder as a filling agent. In addition, Fig. 8 shows the surface of the silicone rubber using only fine silica powder as a filler, and Fig. 9 (9) shows the use of coarse quartz powder as a filler.
This is a scanning electron @4 mirror photograph (10,000x magnification) of the surface of Crycon rubber, which does not use powdered silica. In Figure 5, the 7th cabinet shows coarse quartz powder sticking out from the silicone rubber surface as a filler. From these photographs, it can be clearly observed that the coarse quartz powder Fi is hard and has a sharp shape. In FIGS. 8 and 9 south, neither coarse quartz powder nor diatomaceous earth powder was used as a filler, so the filler was not seen on the silicone rubber surface and it was found that the drum surface was not damaged. As described above, in the present invention, by using a silicone rubber filler with a particle size of 0.5 μm or less, it is possible to obtain sufficient strength as an elastic roller, and the surface of the image carrier is Good image quality can be obtained for a long time without any damage. Examples of fillers include:
As a commercially available dry process silica, Nippon Aerosil Co., Ltd.'s product name: AERO8LL 130,200jO0,3
80°TT600, MOX80,! 40X170
．． 0OK84; Product name of 0ABOT: Cab-0
-B11M5. MS-77MS-75, H8-5, KH
-5; WAOKI! ! R-CHFiMIK GMBH product name: Wacker) (DK N20.V15.N20
Fj, T0n, T0n: Dow Corning product name:
D-OFinqeilica; trade name Fransol manufactured by IFransi1, etc. Also, 7% of commercially available
As Niho Silica, (product name on the left, 1...K qi on the right)
(List the company name) There is a pigeon. Good results were obtained by adding these silica fine powders to 2 parts to 30 parts of rubber. If it is less than 2 parts, the strength of the molded roller will be insufficient and cracks will easily occur, and if it is more than 50 parts, the viscosity of the rubber before vulcanization will be very high, causing problems during casting. was generated, and the electrical grindability was also very poor.Another example of an elastic roller consisting of a magnetic roller 814, a sponge layer ['1..., and a silicon rubber surface layer 88 containing fine quartz powder]. [Effects of the Invention] As described above, by removing the quartz coarse powder from the reinforcing filler of silicone rubber, it is possible to obtain a cleaning roller that does not seriously damage the surface of the A-81 drum, for example.
.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本実施例の画像形成装置の略断面図、４２図は
クリーニング装色の断面図、第３図はクリーニングロー
ラの断面図、第４図はクリーニングローラの他の実施例
の断面口、４５Ｍは石英粗粉の電子顕微鏡写Ｋ（倍率５
５００倍）、５１６図は珪藻土粉の電子雇微紳写真（倍
率５５００＠）、第７図は石英粗粉を充填剤としたシリ
コンゴム表面のが千頭魚性厚、＊ ＜倍率５′０００倍
）第８図は微粉シリカのみを充填剤としたシリコンゴム
表面の電子翔微境写真（倍率１００００倍）、第９図は
石英粗粉も微粉シリカも充填剤として使用しないシリコ
ンゴム表面の電子顕微鏡写真（倍率１００００倍）であ
る。
因において
１は感光体
８はクリーニング手段
８、は弾性クリーニングローラ
λ ８・“” Ｉ １／ −／＜−８、は廃トナ
ー御送スクリュー
ＰＩ、＃−ｔブレード
である。
Ｃ９７
手続補正書（ハ）
昭和６０年 ３月２７日
特許庁長官 志 賀 学 殿
をり・
１、事件の表示
昭和５９年特許願第２２３７１７号
２、発明の名称
クリーニング装置
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都大田区下丸子３−３０−２名称 （＋００
）キャノン株式会社
代表者 賀 来 龍 三 部
４、代理人
５、補正命令の［１付
昭和６０年２月２６日（発送日）
６、補正の対象FIG. 1 is a schematic sectional view of the image forming apparatus of this embodiment, FIG. 42 is a sectional view of cleaning coloring, FIG. 3 is a sectional view of the cleaning roller, and FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the cleaning roller. , 45M is an electron micrograph K of coarse quartz powder (magnification 5
500x), Figure 516 is an electronic microphotograph of diatomaceous earth powder (5500x magnification), and Figure 7 shows the thickness of a silicone rubber surface filled with coarse quartz powder, *<5'000 magnification. (magnification) Figure 8 is an electron microphotograph (10,000x magnification) of a silicone rubber surface using only fine silica as a filler, and Figure 9 is an electron micrograph of a silicone rubber surface using neither coarse quartz nor fine silica as a filler. This is a micrograph (10,000x magnification). In this connection, 1 is the photoreceptor 8, the cleaning means 8, the elastic cleaning roller λ8.I 1/-/<-8, the waste toner conveying screw PI, and the #-t blade. C97 Procedural amendment (c) March 27, 1985 Manabu Shiga, Commissioner of the Patent Office 1. Indication of the case 1982 Patent Application No. 223717 2. Name of the invention Cleaning device 3. Person making the amendment Relationship to the incident Patent applicant address 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Name (+00
) Canon Co., Ltd. Representative Ryu Kaku Part 4, Agent 5, Amendment Order [1 attached February 26, 1985 (shipment date) 6, Subject of amendment
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
７、補正の内容
明細書第１４頁２０行目から第１５頁１２行目までを以
下のように補正する。
「第１図は１本実施例の画像形成装置の略断面図、第２
図はクリーニング装置の断面図、第３図はクリーニング
ローラの断面図、第４図はクリーニングローラの他の実
施例の断面図、第５図は石英粗粉の電子ＷＪ微鏡写真（
倍率３５００倍）、第６図は珪藻土粉の電子顕微鏡写真
（倍率３５００倍）、第７図は石英粗粉を充填剤とした
シリコンゴム表面の粒子構造の電子顕微鏡写真（倍率５
０００倍）、第８図は微粉シリカのみを充填剤、
とヒ″１°″″表面０粒子構造０電子顕微鏡写真（倍
率１００００倍）、第９図は石英粗粉も微粉シリカも充
填剤として使用しないシリコンゴム表面の粒子構造の電
子顕微鏡写真（倍率１００００倍）である、」7. Contents of amendment The text from page 14, line 20 to page 15, line 12 of the specification shall be amended as follows. ``Figure 1 is a schematic sectional view of the image forming apparatus of the first embodiment,
3 is a sectional view of the cleaning roller, FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the cleaning roller, and FIG. 5 is an electronic WJ micrograph of coarse quartz powder (
Figure 6 is an electron micrograph of diatomaceous earth powder (magnification of 3500x). Figure 7 is an electron micrograph of the particle structure of a silicone rubber surface using coarse quartz powder as a filler (magnification of 5x).
000 times), Figure 8 shows only fine powdered silica as filler,
Figure 9 is an electron micrograph (magnification: 10,000 times) of the particle structure of the silicon rubber surface without using either coarse quartz powder or fine silica as a filler. times).”