JPH01267681A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は静電複写機、同プリンタなど静電転写プロセ
スを利用する画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体表面に静電的に形成したトナー像を。

主として紙のようなシート状の転写材にさらに静電的に
転写する工程をくり返す周知の画像形成装置においては
、転写の都度、転写時に転写に寄与せず像担持体に残る
残留トナーを除去するために、ゴムなどの弾性材料から
なるクリーニングブレードが従来からひろく実用されて
いる。

このようなりリーニングブレードは、構成が簡単で小型
であり、トナー除去機能もすぐれていて好都合であるが
、像担持体表面から除去すべきものはトナーのみではな
く、転写材たる紙から発生する微細な紙粉、これから析
出されるロジン、タルクなどの析出物１画像形成装置内
の高圧部材の存在に起因するコロナ生成物など各種の異
物で像担持体表面に付着したもの、さらには、該表面に
融着固化したトナーなどをも十分に除去することが良質
の画像を得るための必須要件である。

ところが、前述のクリ−ニゲブレードは、このような各
種の異物の除去にはその機能が不十分であるので、これ
ら異物を除去するために、ゴムなど弾性材料からなるク
リーニングローラを配設して、これによって像担持体表
面を摺擦して前述のような異物を除去するものがすでに
提案されている。

添付の図面はこのようなりリーニング装置の典型的な一
例を略示するものであって、矢印入方向に走行する像担
持体１に近接して、クリーニング装置２が配設しである
。

該装置２にはクリーニングブレード３と、像担持体の走
行方向にみて該ブレードの上流側には弾性クリーニング
ローラ４が配設してあり、これが図示矢印方向に像担持
体とは適度の相対速度差をもって像担持体に圧接摺擦し
てクリーニング作用を奏するものとする。

クリーニングブレード３、クリーニングローラ４によっ
て像担持体から除去されたトナーその他の異物は、該ロ
ーラ表面に落下貯溜し、さらにその回動にともなってク
リーニング装置の奥側に搬送され、スクレーパ５によっ
てかき落されてトナー貯溜部に至り、さらに必要に応じ
て搬送スクリュー６によって外部に排出される。

この場合、前記スクレーバ５は大部分のトナーなどは貯
溜部に誘導するが、一部のトナーをローラ表面に残して
トナーの薄層を形成せしめ、これによって像担持体表面
感光層を研磨するようにするのが好適で、この研磨作用
によって前述のような各種の異物の除去が可能となるの
である。

ところで、近来、この種の画像形成装置においては１通
常使用されている黒色トナーに加えて、種々な色彩のト
ナーを使用してカラー画像を得るようなものが賞月され
るようになってきており、主として、樹脂と、染料また
は顔料とからなるカラートナーによって良質の画像を得
るために、２成分系現像剤が次第に利用されるようにな
っており、また、像担持体表面感光層としても、有機半
導体、アモルファスシリコンなど非晶質半導体などが利
用されるようになってきていることはよく知られている
とおりである。

そして、このような像担持体と現像剤とを用いた画像形
成装置に、前述のようなりリーニング手段を適用すると
、とくに、低温低湿の環境下で、画像領域に現像されな
い部分が生じたり、非画像領域に現像が行なわれたりす
る現象が表われて画質の劣化が発生した。

これについて、像担持体表面の状態を調べたところ、有
機感光体は保護層をもつ場合には保護層や感光層が損傷
しており、非晶質感光層では非結晶構造が変化していた
。

本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、上記のような感光層の損傷、これによる画像劣化
の発生がなく、長期にわたって良質の画像を得るのに資
するようなりリーニング装置を提供することを目的とす
るものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明は、２成分系現像剤を使用し１弾性
クリーニングローラを、そなえたクリーニング装置を用
いる画像形成装置において、現像剤中の磁性キャリヤの
平均粒径が４５ないし７５ＩＬ１１の範囲内にあり、か
つ粒径４５ｐ■以下のものが２０重量％以下、粒径７５
鉢■以上のものが３０重量％以下の粒度分布を有するこ
とを特徴とするものである・ このような構成によって、２成分系現像剤を使用するさ
いに、キャリヤの像担持体への付着を可及的に少なくし
、感光層の損傷を阻止して、画像の劣化を回避すること
ができる。

（実施例の説明） 第１図に示すようなりリーニング装置を、回転円筒状の
感光体をそなえ、その周辺に、感光層を一様に帯電する
一次帯電器、これに静電潜像を形成させるための露光部
、該潜像を顕像化する現像装置、該顕像を転写材に転写
する転写手段などを基本的に有する画像形成装置に用い
、２成分系現像剤を使用して、そのキャリヤの粒径を変
化させて実験を行なった。

具体例について云うと、像担持体の感光層は有ａ感光体
で、現像剤は、キャリヤとしては平均粒径５５　ｐ−ｙ
ａ　、体積抵抗１０７〜１０Ｔ２Ωｃ＋ｗ、のシリコン
樹脂コート球状フェライトキャリヤで、トナーは、カー
ボン１０部、ポリスチレン９０部を主体として形成した
平均粒径１１　ＪＬｔａの非磁性トナーを用いた。また
、トナーの帯電量は１４ｇｃ／ｇｒであった。

ところで、一般的に平均粒径が小さいほど、スリーブ上
でのトナーの摩擦帯電特性がよくなり、ベタ黒画像を現
像した直後のスリーブ回転による現像、あるいはスリー
ブの回転ごとに現像濃度が低下する、いわゆるスリーブ
ゴーストは発生し難くなる０反面１粒径が小さくなると
キャリヤが像担持体表面に付着しやすくなり、高抵抗キ
ャリヤの場合は画像部に、低抵抗キャリヤは非画像部に
付着する傾向がある。

現像スリーブ上での磁束密度が６００〜１０００ガウス
程度の場合、キャリヤの平均粒径が４５８Ｌｍより小さ
い場合には像担持体への付着が増大し、７５ル■より大
きい場合にはスリーブゴーストが顕著になり、現像バイ
アスや現像部での磁力を適当に選定することによって、
キャリヤの平均粒径５０ＩＬ層程度までならば、これの
消費量を少なく抑えることが可能であるが、４５　ＪＬ
ｍより小さいと、像担持体への付着が増大して消費量が
多くなりすぎる問題が生ずる。

さらに、像担持体に付着した粒径の小さいキャリヤが、
トナーとともにクリーニングローラの位置に達すると、
前述のように、該ローラ表面にトナーの薄層が形成され
ることになるわけであるが、このときトナー層のなかに
、フェライトのような高硬度でしかもトナーに比して大
粒のキャリヤ粒子が混在して像担持体表面感光層を摺擦
することになるので、感光層を損傷したり、その摩耗を
促進して寿命を縮めるおそれがある。

反対にキャリヤの粒径が極端に大きい場合は、これが像
担持体に付着する量は少ないので、感光層やクリーニン
グローラの摩耗が促進されるようなことは少ないが、い
ったん像担持体に付着してクリーニングローラの位置に
達したときには確実に感光層を損傷してその寿命を短縮
し、画質の劣化を招来する。

以上のように、磁性粒子たるキャリヤとしては平均粒径
が、４５終ｍ以上、７５ＩＬｍ以下とするのが望ましく
、さらに、粒度分布にも好適な範囲が存在し、このこと
は、平均粒径５０〜６０ＩＬｍの６種の試料によって現
像を行なって画像性を評この実験は以下の条件で行なっ
た。

キャリヤ　　　シリコンコートフェライトトナー　　　
　平均粒径　１２ＩＬｍ 絶縁性非磁性トナー 感光層　　　　アクリル樹脂系有機光導電体ドラム プロセス条件 ドラム周速　　８８　ｍ＋＋＋／　ｓｅｃローラ侵入騒
　０．５ｍｍ ローラ周速　　１ＯＯＩＩＩＩｌ／ＳｅＣドラム径　　
　６０ｍ５ ローラ径　　　１７ｍ＋＊ クリーニングローラは、ソリッド状のゴムからなる外層
と、スポンジ層からなる内層の２重層構成とし、その全
体硬度は３５°　（アスカ−Ｃ）のものを用いた。

以上の条件で、低温低湿（１５℃、１０％ＲＨ）から高
温高温（３２，５℃、９０％ＲＨ）までの環境変化にお
いて、１００００枚の通紙テストを実行したが、本発明
の範囲内においては、感光層の損傷、画像流れ、フィル
ミング、融着の発生などはなく常時良好な画像を得るこ
とができた。

また、ｌ成分系現像剤と２成分系現像剤を各２００枚、
１００枚ずつ交互に通紙するテストを行なったが、この
場合にも上記と同様に良好な結果が得られ、ｌ成分系現
像剤にも適用できることが確認された。

北記の表から判るように、良好な画像性を示し、感光層
を損傷せず、クリーニングローラの摩耗防ｌＦ、良好な
スクレープ性を示すものは、試料Ｂ、Ｃ，Ｄである。試
料Ａはカブリがあり（正規、反転とも）、またベタ黒時
のスリーブゴーストが若干生じている。これは粒径７５
　ｐ、ｍ以上のキャリヤが３５％含まれており、これが
他の試料にくらべて表面積が小さいので、トリポ付与が
不充分でカブリが生じたものと考えられる。

また、大きい粒子は、前述のように、現像装置から脱出
する量は少ない、脱出したものは、これがクリーニング
ローラの位置に到達したとき像担持体表面感光層を損傷
する可能性が著るしく大きい０以上の観点からいって粒
径７５１Ｌ１１以上のキャリヤ粒子は３０％以下、好ま
しくは１０％以下とするのが好適である。

試料Ｂ、Ｇはベタ白部分へのキャリヤの付着が多い０通
常、ベタ白部分に付着するものは、その極性が転写コロ
ナと同極性であるので、転写材には転移せず、はとんど
がクリーニング装置に回収されることになる。

このため、クリーニングローラに到達したキャリヤはこ
れが細粒の場合、クリーニングブレードをくぐり抜けて
像担持体表面に付着したままとなり、これが像担持体表
面感光層を摺擦して過度に核層、クリーニングローラを
摩耗するので好ましくない。

また小径粒子は消費されやすいので、トリポ付与が減少
してカブリを生ずる原因となる通。

このような観点からいって、４５ｇｍ以下のキャリヤは
２０％以下にとどめるのが好適である。

キャリヤが以−ヒの粒度分布にしたがって構成されてい
る場合には長期にわたって安定的に良好な画像性、クリ
ーニング性を維持できた。

以上本発明を有機感光体を使用した装置について親達し
たが、非晶Ｉｊ！ｉ感光体の場合にも有効に適用可能で
あり、また、トナーの粒径も１０　ＩＬｍ以下のものに
も有効である。

また、キャリヤとしては、前記のものは公知の焼結フェ
ライトであるが、フェライト単体でもよく１球状樹脂内
部にフェライトを分散させた結着タイプのものなども同
様に利用できる。

さらにまた、以上本発明をクリーニング装置として説明
したが、感光層を一様に帯電させる手段、転写手段とし
てそれぞれ帯電ローラ、転写ローラを使用するように構
成した装置において、２成分系現像剤を使用する場合に
も画像不良の発生を防止するのに有効であることが確認
されている。

（３）発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、２成分系現像剤を
使用して現像を行なう場合、特段のキャリヤ付着防上手
段などを必要とすることなく、現像装置から像担持体表
面へのキャリヤの脱出付着を可及的に少なくし、該表面
の損傷を有効に防止することが可能で、良質の画像を得
るのに資するところが大である。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明を適用するに適したクリーニング装
置の側断面図である。 ｌφ・・像担持体、２・・−クリーニング装置、３嗜φ
・クリーニングブレード、４・Φ・弾性クリーニングロ
ーラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２成分系現像剤を使用し、弾性クリーニングローラをそ
   なえたクリーニング装置を用いる画像形成装置において
   、 現像剤中の磁性キャリヤの平均粒径が４５ないし７５μ
   ｍの範囲内にあり、かつ粒径４５μｍ以下のものが２０
   重量％以下、粒径７５μｍ以上のものが３０重量％以下
   の粒度分布を有することを特徴とする画像形成装置。