JPH1049016A

JPH1049016A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1049016A
Application number: JP19937096A
Authority: JP
Inventors: Tatsuichi Tsukida; 辰一月田; Kimitaka Ichinose; 公孝一瀬; Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋; Atsushi Suzuki; 淳鈴木; Hiroaki Ogata; 寛明緒方
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写体を有する画像形成装置において、感
光ドラムに付着した帯電副生成物が原因の画像ボケ、ク
リーニング不良等の画像欠陥の発生を防止する。【解決手段】感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）
に沿っての、第１の転写部位６ａよりも下流側で、かつ
帯電ローラ２よりも上流側において、クリーニングロー
ラ８ｃを感光ドラム１表面に当接させる。クリーニング
ローラ８ｃは、芯金を発泡体（スポンジ状弾性層）で覆
って構成する。このクリーニングローラ８ｃによって、
感光ドラム１表面に付着、蓄積された帯電副生成物を払
拭することができるので、帯電副生成物に起因する画像
ボケ、クリーニング不良等を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中間転写体を有す
る電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等の画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、色ズレのないカラー画像を得
ることを目的とし、図１９に示すような中間転写体を用
いた画像形成装置が提案されている。

【０００３】同図において、１０１は矢印の方向に回転
駆動される第１の像担持体としての感光ドラムであり、
まずその表面は帯電手段１０２により一様に帯電され
る。次に、第１の画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御さ
れた露光手段１０３による走査が施され、第１の静電潜
像が形成される。この第１の静電潜像は、第１色目の現
像剤を内包した第１の現像手段１０４ａによりトナーが
付着されて第１のトナー像として現像（可視化）され
る。この第１のトナー像は、回転駆動される第２の像担
持体としての中間転写体１０５と対向する部位におい
て、中間転写体１０５表面に静電的に１次転写される。
そして、上記工程を複数回繰り返し、各回ごとに、第２
の現像手段１０４ｂ、第３の現像手段１０４ｃ、第４の
現像手段１０４ｄにそれぞれ内包された色の異なる現像
剤によるトナー像を中間転写体１０５表面に順次に１次
転写、積層することによりカラー画像を形成し、その
後、中間転写体１０５とこれに接触回転する転写手段と
しての転写ローラ１０６とのニップ部へと搬送される転
写材Ｐ表面に一括して２次転写される。なお、１次転写
の後、感光ドラム１０１表面に残存する転写残トナー
は、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１
０８により、感光ドラム１０１表面から掻き落とされ、
除去される。

【０００４】さて、このような中間転写体１０５を用い
た画像形成装置にあっては、感光ドラム１０１表面から
中間転写体１０５表面へのトナー像の１次転写、及び中
間転写体１０５表面から転写材Ｐ表面へのトナー像の２
次転写という２段階の転写工程を経ねばならず、高濃度
で、かつ、部分的な画像欠落等の生じることのない良好
な最終出力画像を得るためには、上記それぞれの転写工
程における転写効率、すなわち、１次転写工程前の感光
ドラム１０１表面に付着しているトナー量と、１次転写
工程後の中間転写体１０５表面に付着したトナー量との
比、及び２次転写工程前の中間転写体１０５表面に付着
しているトナー量と、２次転写工程後の転写材Ｐ表面に
付着したトナー量との比を向上、維持させることが必要
である。

【０００５】そこで、この目的を達成するために上記感
光ドラム１０１の最外部（最外層）に離型性層を設ける
ことにより、感光ドラム１０１表面に形成されたトナー
像が中間転写体１０５表面に転移し易くすることととも
に、例えば感光ドラム１０１表面に形成された第３色目
のトナー像を中間転写体１０５表面転写される場合にあ
っても、既に中間転写体１０５表面に形成されている第
１色目のトナー像と第２色目のトナー像との積層画像が
感光ドラム１０１表面に逆転写することを防止でき、総
合的に転写効率の向上を図るという提案がなされてい
る。

【０００６】さらには現像剤として、例えば重合法によ
り製造される、その形状がほぼ球形の非磁性１成分トナ
ー（以下「重合トナー」という）を用いることにより、
転写効率の向上を図るという提案もなされている。この
重合トナーはその形状係数ＳＦ１（後述）が１００〜１
２０、形状係数ＳＦ２が（後述）１００〜１２０とほぼ
球形であり、このようにトナー形状が球形に近づくにつ
れ、転写効率が高くなる傾向にある。これは、トナー個
々の表面エネルギーが小さくなることで流動性が高ま
り、感光ドラム１０１等に対する吸着力（鏡映力）が弱
まり、その結果、転写電界の影響を受け易くなるためと
考えられている。

【０００７】また従来より、上記重合トナーのようにほ
ぼ球形のトナーを、クリーニング手段としてのクリーニ
ングブレード１０８により感光ドラム１０１表面から掻
き落とし、除去することは非常に困難であることが知ら
れている。これは、感光ドラム１０１が回転駆動される
際に、その表面に当接するクリーニングブレード１０８
がびびり、このときに生じる感光ドラム１０１表面とク
リーニングブレード１０８とのわずかな間隙を、ほぼ球
形の重合トナーが擦り抜け易いためと考えられている。
この観点からも、上記最外部に離型性層を設けた感光ド
ラム１０１を用いることは、その表面の滑り性が従来の
感光ドラムに比べて良好であるために、クリーニングブ
レード１０８のびびりを抑制することが可能となり、ク
リーニング性向上にも非常に有効である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような最外部に離型性層を設けた感光ドラム１０１、及
び重合トナーを場合においては、以下に示すような問題
点があった。

【０００９】すなわち、最外部に離型性層を設けた感光
ドラム１０１は、その表面の滑り性が良好であるため
に、実使用耐久時における表面層の削れ量がかなり少な
く、これに起因して、（１）高湿環境下における画像ボ
ケの発生、（２）表面の滑り性低下によるクリーニング
不良の発生、という問題点が顕在化されてくる。

【００１０】前者の（１）に関して詳述すると、一連の
画像形成プロセスの第１工程としての帯電工程におい
て、電気的に低抵抗な帯電副生成物（ＮＯｘ等）が生成
され、これが感光ドラム１０１表面に付着する。この帯
電副生成物は、クリーニングブレード１０８によっても
感光ドラム１０１表面からは除去しずらく、画像形成プ
ロセスが繰り返されることにより徐々に感光ドラム１０
１表面に蓄積され、特に高湿環境下においてはその表面
抵抗がより低くなるため、帯電工程から露光工程を経て
現像工程に至るまでの間に、例えば反転現像系にあって
は、暗部（非露光部）の表面電荷が明部（露光部）に一
部移動してしまい、表面電荷の分布状態が変化してしま
う。この結果、静電潜像の端部がぼやけたり、細かな静
電潜像は潰れてしまったりして、最終出力画像において
も画像がぼやけたり、濃度が低下したりしてしまう。

【００１１】また、後者の（２）に関して詳述すると、
最外部に離型性層を有する感光ドラム１０１において
は、初期のその表面の滑り性は優れているものの、上述
のようにその表面には徐々に帯電副生成物が付着し、こ
れが表面の滑り性を徐々に低下させていく。これにつれ
て、感光ドラム１０１が回転駆動される際のクリーニン
グブレード１０８のびびりが大きくなり、ほぼ球形の重
合トナーはクリーニングブレード１０８と感光ドラム１
０１とのわずかな間隙をすり抜け易くなってしまい、結
果的にクリーニング不良となって画像不良をきたしてし
まう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、回転可能な第１の像担持体の周囲に順次に配設した
帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段によ
って、前記第１の像担持体表面に現像剤によるトナー像
を形成する工程と該トナー像を第１の転写部位を介して
回転可能な第２の像担持体に１次転写する工程とを複数
色のトナーについて繰り返して前記第２の像担持体表面
に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像
を第２の転写部位にて転写材表面に一括して２次転写す
る画像形成装置において、前記第１の像担持体の回転方
向に沿っての、前記第１の転写部位よりも下流側で、か
つ前記帯電手段よりも上流側に、前記第１の像担持体表
面に当接する弾性回転体を配設した、ことを特徴とす
る。

【００１３】請求項２に係る本発明は、前記第１の像担
持体を複数層に形成するとともに、前記複数層のうちの
最外層を離型性層とする、ことを特徴とする。

【００１４】請求項３に係る本発明において、前記離型
性層は、少なくともフッ素樹脂粒子が添加されている、
ことを特徴とする。

【００１５】請求項４に係る本発明は、前記弾性回転体
が、前記クリーニング手段に付帯して配設される、こと
を特徴とする。

【００１６】請求項５に係る本発明は、前記弾性回転体
が、芯金と該芯金の周囲を囲繞する発泡体とを有する、
ことを特徴とする。

【００１７】請求項６に係る本発明は、前記弾性回転体
が、クラウン形状に形成されている、ことを特徴とす
る。

【００１８】請求項７に係る本発明は、前記弾性回転体
に当接配置されて、該弾性回転体に付着したトナーを除
去をする掻き落とし部材を設ける、ことを特徴とする。

【００１９】請求項８に係る本発明は、前記弾性回転体
を前記第１の像担持体に圧接する付勢部材を設ける、こ
とを特徴とする。

【００２０】請求項９に係る本発明は、前記弾性回転体
の前記第１の像担持体に対する当接条件を、周囲の環境
条件に応じて変更する、ことを特徴とする。

【００２１】請求項１０に係る本発明は、前記当接条件
が、前記弾性回転体の回転速度である、ことを特徴とす
る。

【００２２】請求項１１に係る本発明は、前記当接条件
が、前記弾性回転体の前記第１の像担持体に対する侵入
量である、ことを特徴とする。

【００２３】請求項１２に係る本発明において、前記現
像剤は、形状係数ＳＦ１が１００〜１２０である非磁性
１成分トナーである、ことを特徴とする。

【００２４】〔作用〕以上構成に基づく主な作用（請求
項１に対応する作用）は次のとおりである。

【００２５】弾性回転体を、第１の像担持体の回転方向
に沿っての、第１の転写部位と帯電手段との間において
第１の像担持体表面に当接させることにより、第１の像
担持体表面に付着した帯電副生成物を払拭することがで
きるので、第１の像担持体表面に付着、蓄積された帯電
副生成物に起因する画像ボケ、クリーニング不良等の画
像欠陥の発生を防止することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る画像形成装置の
概略構成を示す。なお、同図では、画像形成装置の例と
して、４色フルカラーのレーザビームプリンタを図示し
ている。

【００２７】同図において、１は第１の像担持体として
のドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」とい
う）であり、アルミニウム等のシリンダ状の基体と、そ
の外周面に形成されたＯＰＣ（有機光半導体）等の感光
材料からなる感光層とを有する。感光ドラム１の詳細に
ついては後述する。上記感光ドラム１は矢印のＲ１方向
に１２０ｍｍ／sec の周速度をもって回転駆動され、ま
ず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ（帯電手
段）２によって、暗部電位Ｖ_D として−７００Ｖに一様
帯電される。次に、第１の画像情報に応じてＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御されたレーザビーム３による走査露光が施され、
明部電位Ｖ_L として−１００Ｖの第１の静電潜像が形成
される。このように形成された静電潜像は、現像装置４
により、現像、可視化されるが、この現像装置４は、第
１色目のトナーとしてイエロートナーが内包された第１
の現像装置４ａ、第２色目のトナーとしてマゼンタトナ
ーが内包された第２の現像装置４ｂ、第３色目のトナー
としてシアントナーが内包された第３の現像装置４ｃ、
第４色目のトナーとしてブラックトナーが内包された第
４の現像装置４ｄを、矢印Ｒ４方向に回転可能な回転体
４Ａに搭載した構成となっている。まず上記第１の静電
潜像は、第１色目のトナーとしてイエロートナーが内包
された第１の現像装置４ａが回転体４Ａの回転によって
感光ドラム１に対向する現像位置に配置され、これによ
り現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピン
グ現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いら
れ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いるこ
とが多い。

【００２８】可視化された第１色目のトナー像は、回転
駆動される第２の像担持体としての中間転写体５と対向
する第１の転写部位６ａにおいて、中間転写体５表面に
静電転写（１次転写）される。上記中間転写体５は、転
写材Ｐの搬送方向の長さよりも若干長い周長を有し、上
記感光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接され
つつ、感光ドラム１の周速度とほぼ等速の周速度をもっ
て感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に対して順
方向（矢印Ｒ５方向）に回転駆動される。そして、上記
のように感光ドラム１表面に形成されたトナー像は、上
記中間転写体５に対して、高圧電源７により、トナーの
帯電極性とは逆極性の電圧（１次転写バイアス）が印加
されることにより、中間転写体５表面に静電転写（１次
転写）される。なお、１次転写が終了した感光ドラム１
表面に若干量残存するトナーは、クリーニング装置８に
備えられたクリーニング８ａにより除去される。

【００２９】つづいて、上記工程を３回繰り返し、その
各回の工程ごとに、マゼンタトナーにより現像された第
２色目のトナー像、シアントナーにより現像された第３
色目のトナー像、ブラックトナーにより現像された第４
色目のトナー像が順次中間転写体５表面に転写、積層さ
れる。

【００３０】その後、中間転写体５表面に対して離間状
態にあった転写ベルト９が所定の押圧力をもって中間転
写体５表面に圧接され、矢印Ｋ９方向に回転駆動され
る。上記転写ベルト９は、バイアスローラ９ａ、及びテ
ンションローラ９ｂによって支持され、上記バイアスロ
ーラ９ａに対しては、高圧電源１０により、トナーの帯
電極性とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加さ
れることにより、第２の転写部位６ｂに所定のタイミン
グで搬送されてくる転写材Ｐ表面に、中間転写体５表面
に形成されたトナー像が一括転写（２次転写）され、こ
の転写材Ｐは、定着装置（不図示）に向けて矢印Ｋ方向
に搬送され、転写装置により永久画像として定着された
後、画像形成装置外部に排出される。

【００３１】そして、２次転写が終了した中間転写体５
表面に若干量残存するトナーは、トナークリーニング装
置１１により除去される。

【００３２】次に、図２の断面図を参照して本実施の形
態で用いた感光ドラム１について説明する。

【００３３】同図に示す感光ドラム１は、外径がほぼ６
０ｍｍのアルミニウムからなる芯金（基体）１ａ上に、
厚さ０．２μｍのフタロシアニン化合物からなる電荷発
生層１ｂを形成し、その上層には、厚さ１５μｍの、バ
インダーとしてのポリカーボネート中にヒドラゾン化合
物を分散させた電荷輸送層１ｃを形成し、さらにその上
層に、ディッピングにより厚さ４μｍの表面離型性層１
ｄを形成することで得られる。この表面離型性層１ｄ
は、紫外線硬化性を有するアクリルをバインダとし、こ
れにフッ素粒子としての、その粒径がおよそ０．３μｍ
のテフロン（商品）を３５％分散させてある。このよう
に、電荷輸送層１ｃと、離型性向上を目的とした表面離
型性層１ｄを２層に機能分離することにより、表面離型
性層１ｄには多量のフッ素粒子を添加することが可能と
なり、これにより感光ドラム１表面の滑り性を著しく向
上させることが可能となる。具体的には、本実施の形態
で用いた感光ドラム１表面の水に対する接触角、及び滑
り性を測定したところ、接触角は１００°、滑り性は
０．４であった。なお、ここでの滑り性とは、ヘイドン
社製の滑り性試験機により測定されるもので、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）の滑り性を１とした際
の、被測定物の滑り性を対ＰＥＴ比で示したもので、そ
の値が小さいほど、滑り性に優れていることを示してい
る。また、上記表面離型性層１ｄに添加するフッ素粒子
量としては、過剰に添加した場合には、バインダによる
結着力が相対的に弱まってしまうことに起因して膜強度
が低下して脆くなってしまうために、４５％程度を上限
とすることが好ましい。

【００３４】次に、本実施の形態で用いたトナーについ
て説明する。

【００３５】本の実施の形態で用いたトナーは、例えば
懸濁重合法で製造され、低軟化物質を５〜３０重量％含
み、その形状係数ＳＦ１が１００〜１２０、形状係数Ｓ
Ｆ２が１００〜１２０、粒径が５〜７μｍの実質的球形
である非磁性１成分重合トナーである。

【００３６】なお、上記形状係数ＳＦ１とは、図３に示
すように、球形物質の形状の丸さの割合を示す数値であ
り、球状物質を２次元平面上に投影してできる楕円状図
形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割っ
て、１００π／４を乗じた値で表される。

【００３７】つまり次式、ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）² ／ＡＲＥＡ｝×（１００π
／４）で定義されるものである。

【００３８】一方、形状係数ＳＦ２は、図４に示すよう
に、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を
２次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩを図
形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた値で表
される。

【００３９】つまり次式、ＳＦ２＝｛（ＰＥＲＩ）² ／ＡＲＥＡ｝×（１００π／
４）で定義されるものである。

【００４０】本実施の形態では、日立製作所ＦＥ−ＳＥ
Ｍ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を１００回無作為に
サンプリングし、その画像情報は、インターフェースを
介して、ニコレ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導
入して解析を行い、上式より算出したものである。

【００４１】図５に、上記重合トナー１２の概略構成図
を示すが、重合トナー１２はその製造法上、ほぼ球形と
なり、本実施の形態においては、コア１２ａにエステル
系ワックスを内包し、樹脂層１２ｂにスチレン−ブチル
アクリレート、表層１２ｃにスチレン−ポリエステルと
いう構成からなる重合トナー１２を用いた。その比重は
約１．０５である。上記のように、コア１２ａにワック
スを内包することで、定着工程でのオフセット防止効果
が得られるとともに、表層１２ｃに樹脂層を設けること
により帯電効率のアップを図ることが可能となり、さら
にトリボ（Ｑ／Ｍ、Ｑは電荷量、Ｍは質量）の安定化の
ためにオイル処理シリカを外添しており、上記トナー１
２のトリボはおよそ−２０μＣ／ｇであった。

【００４２】次に、図６を参照して本実施の形態で用い
たクリーニング装置８について説明する。

【００４３】同図において、８ａはクリーニングブレー
ド、８ｂはすくい（補集）シート、８ｃは本発明の特徴
であるクリーニングローラ（弾性回転体）である。ま
ず、クリーニングブレード８ａは板金８ｄの先端部に保
持された硬度およそ７０°の板状ウレタンゴムからな
り、感光ドラム１に対して、侵入量１．０ｍｍ、設定角
３０°の条件で当接されており、このときの当接圧はお
よそ５０ｇ／cmである。

【００４４】次に、図７に、本実施の形態で用いた弾性
回転体としてのクリーニングローラ８ｃの概略断面図を
示す。同図に示すクリーニングローラ８ｃは、外径８ｍ
ｍの導電性芯金８ｅ上に、肉厚４ｍｍの発泡体すなわち
スポンジ状弾性層（以下「スポンジ部」という）８ｆを
形成したものである。導電性芯金８ｅの材質としては、
アルミニウム、鉄、銅等を用いることがで可能である
が、本実施の形態においてはＳＵＳ（ステンレス）を用
いた。またスポンジ部８ｆの材質としては、ウレタンス
ポンジ、シリコーンスポンジ、ＮＲゴムスポンジ、ＣＲ
ゴムスポンジ、ＮＢＲゴムスポンジ等を用いることが可
能であるが、本実施の形態にいおては、硬度（Ａｓｋｅ
ｒＣ）がおよそ１２°のＥＰＤＭゴムスポンジを用い
た。このように構成されたクリーニングローラ８ｃは、
図６に示すようにクリーニング装置８内のクリーニング
ブレード８ａとすくいシート８ｂとの間に配設され、感
光ドラム１に対して、侵入量αが１．０ｍｍで当接され
ており、このときの当接圧はおよそ２０ｇ／cmである。
すなわち、クリーニングローラ８ｃは、感光ドラム１の
回転方向に沿っての、第１の転写部位６ａよりも下流側
で、かつ帯電ローラ（帯電手段）２よりも上流側に配設
されている。そしてこのクリーニングローラ８ｃは、感
光ドラム１の回転駆動に同期して、感光ドラム１との当
接位置において、感光ドラム１の回転方向とは逆方向
に、感光ドラム１の回転速度（１２０ｍｍ／sec ）に比
べてその２０％の回転速度、すなわち２４ｍｍ／sec で
回転駆動されている。以上のような設定条件の下でクリ
ーニングローラ８ｃは感光ドラム１に当接、回転駆動が
されるが、感光ドラム１に対してクリーニングローラ８
ｃを強く当接、回転させた場合には感光ドラム１の削れ
量が大きくなり、感光ドラム１の寿命が短くなってしま
い、逆に弱く当接、回転させた場合には感光ドラム１表
面に付着した帯電副生成物を除去しきれず、画像ボケや
クリーニング不良が生じてしまうことになり、これら弊
害を生じさせないためには、クリーニングローラ８ｃの
硬度（ＡｓｋｅｒＣ）が２〜４０°、感光ドラム１に
対するクリーニングローラ８ｃの侵入量αが０．５〜
２．０ｍｍ、その当接圧が１０〜５０ｇ／cm、感光ドラ
ム１の回転速度に対するクリーニングローラ８ｃの回転
速度の比が１０％〜２００％の範囲にあることが好まし
い。なお、クリーニングローラ８ｃの回転方向を、感光
ドラム１との当接位置において、感光ドラム１の回転方
向と同方向にしてもよいことはいうまでもない。

【００４５】さてここで、本発明に係る実験結果を示
す。

【００４６】まず第１に、感光ドラム１表面の滑り性の
変化に関する実験結果を示す。これは、クリーニングロ
ーラ８ｃを具備しない従来のクリーニング装置、及びク
リーニングローラを具備した本実施の形態に係るクリー
ニング装置８をそれぞれ図１に示す画像形成装置に組み
込み、常温常湿環境下において、連続カラープリントに
よる耐久試験を行い、１０００枚毎に感光ドラム１表面
の水に対する接触角、及び滑り性を測定するとともに、
クリーニング不良の発生の有無を確認した。その結果を
図８に示す。なお、同図ではクリーニングローラ、感光
ドラムをぞれぞれ単に、ローラ、ドラムと記載してい
る。

【００４７】同図によると、前者、すなわちクリーニン
グローラを具備しない従来のクリーニング装置にあって
は、耐久試験が進むにつれて感光ドラム１表面の水に対
する接触角が下がっていくとともに、滑り性も低下して
いき、２０００枚経過した時点では感光ドラム１上でわ
ずかながらクリーニング不良が確認され、さらに３００
０枚経過した時点では画像上でもクリーニング不良が確
認された。これは、徐々に感光ドラム１表面に帯電副生
成物が付着、蓄積することで感光ドラム１表面の滑り性
が低下し、これに伴いクリーニングブレード８ａのびび
りが大きくなったためと考えられる。

【００４８】これに対し、後者、すなわちクリーニング
ローラ８ｃを具備した本発明に係るクリーニング装置８
にあっては、耐久試験が進んでも感光ドラム１表面の滑
り性は、若干の低下はあるものの著しい変化は見られ
ず、クリーニング不良の発生も確認されなかった。これ
は、感光ドラム１表面に帯電副生成物が付着しても、ク
リーニングローラ８ｃにより除去されるためと考えられ
る。

【００４９】次に、画像ボケに関する実験結果を示す。
これはクリーニングローラを具備しない従来のクリーニ
ング装置、及びクリーニングローラ８ｃを具備した本実
施の形態に係るクリーニング装置８をそれぞれ上記画像
形成装置に組み込み、高温高湿環境下において、１００
０枚の連続カラープリントを行った後に画像形成装置の
電源をＯＦＦした状態で１２時間放置し、その後再度プ
リントを行い、そのときの画像ボケの発生の有無を評価
した。

【００５０】その結果、前者、すなわちクリーニングロ
ーラを具備しない従来のクリーニング装置にあっては画
像ボケが確認されたものの、後者、すなわちクリーニン
グローラ８ｃを具備した本発明に係るクリーニング装置
８にあっては画像ボケは確認されなかった。これは、感
光ドラム１表面に帯電副生成物が付着しても、クリーニ
ングローラ８ｃにより除去されたためと考えられる。〈実施の形態２〉以下に、本発明に係る実施の形態２を
示すが、前述した部材と同一の部材には同一の符号を付
し、説明は省略する。この説明の省略については、以下
の実施の形態３ないし実施の形態７についても同様とす
る。本実施の形態２においては、図９に示すように、ク
リーニングローラ８ｃの外径を長手方向にわたり連続的
に変化させ、クラウン形状としたことを特徴とする。こ
れは、例えばＡ３サイズ、Ａ２サイズの画像出力が可能
な画像形成装置のように、長手方向の長さが大きい（長
い）場合に特に有効であり、感光ドラム１に対するクリ
ーニングローラ８ｃの当接状態の均一化を図ることが可
能となる。

【００５１】本実施の形態においては、スポンジ部８ｆ
の長さＬがおよそ３００ｍｍのクリーニングローラ８ｃ
において、スポンジ部８ｆの長手方向両端部での外径Ｄ
１を１６ｍｍ、長手方向中央部での外径Ｄ２を１７ｍｍ
とした。そして、このクリーニングローラ８ｃを感光ド
ラム１に当接させた場合のニップ幅を測定したところ、
ニップ幅は長手方向のほぼ全域にわたって３．５〜４．
０ｍｍとほぼ均一であった。

【００５２】ここで、本発明に係る感光ドラム１の削れ
量に関する実験結果を示す。これは、ストレート形状か
らなるクリーニングローラ８ｃを具備した実施の形態１
のクリーニング装置８、及び上記クラウン形状からなる
クリーニングローラ８ｃを具備した実施の形態２に係る
クリーニング装置８をそれぞれ上記画像形成装置に組み
込み、常温常湿環境下において、連続カラープリントに
よる耐久試験を行い、１０００枚毎に感光ドラム１の削
れ量を測定した。その結果を図１０に示す。

【００５３】これによれば、前者、すなわちストレート
形状からなるクリーニングローラ８ｃを具備した実施の
形態１のクリーニング装置８においては、長手方向両端
部の削れ量が、長手方向中央部の削れ量よりも大きくな
っているが、後者、すなわちクラウン形状からなるクリ
ーニングローラ８ｃを具備した本実施の形態に係るクリ
ーニング装置８においては、長手方向にわたり、ほぼ均
一な削れ量であることをが確認された。〈実施の形態３〉本実施の形態３においては、感光ドラ
ム１の回転駆動、停止に同期して、感光ドラム１に対し
て、クリーニングローラ８ｃを接離させるよう構成した
ことを特徴とする。本発明に係るクリーニングローラ８
ｃは、前述したようにスポンジ部８ｆ等の弾性体を有す
るため、感光ドラム１、及びクリーニングローラ８ｃが
停止した状態で長期にわたり放置された場合にあって
は、スポンジ部８ｆが永久変形によりへたってしまい、
次回の画像形成時において、クリーニングローラ８ｃの
スムーズな回転が阻害され、プリント画像上にいわゆる
ピッチムラが発生したり、本来の目的であるところの、
感光ドラム１表面に付着した帯電副生成物を確実に除去
することが困難になってしまったりする。

【００５４】そこで、本実施の形態においては、感光ド
ラム１が回転駆動されるのとほぼ同時にクリーニングロ
ーラ８ｃが感光ドラム１に対して当接され、また感光ド
ラム１が停止するのとほぼ同時にクリーニングローラ８
ｃが感光ドラム１から離間されるように構成した。具体
的には、ホスト機器（不図示）からのプリント信号に応
じて、画像形成装置内のＤＣコントローラ（不図示）か
ら感光ドラム駆動モータ（不図示）に対し駆動信号が出
されると同時に、感光ドラム１に対しクリーニングロー
ラ８ｃを接離させるためのクラッチ（不図示）に当接信
号が出され、さらにはクリーニングローラ駆動モータ
（不図示）に対し駆動信号が出され、回転する感光ドラ
ム１に対し、クリーニングローラ８ｃが所定の回転速度
をもって、当接、回転駆動される。そして、一連の画像
形成工程が終了した後、上記ＤＣコントローラから上記
感光ドラム駆動モータに対し停止信号が出されると同時
に、上記クラッチに離間信号が出され、さらには上記ク
リーニングローラ駆動モータに対し停止信号が出され、
感光ドラム１とクリーニングローラ８ｃは、互いに離間
した状態で停止する。〈実施の形態４〉図１１に、実施の形態４を示す。本実
施の形態においては、クリーニングローラ８ｃに対し、
その表面に付着したトナーを除去するための掻き落とし
部材としてのフリッカ１３を当接させたことを特徴とす
る。上記フリッカ１３は、外径２ｍｍのＳＵＳステンレ
スからなる線状部材である。

【００５５】画像形成工程を繰り返すにつれ、感光ドラ
ム１表面に付着した状態でクリーニング装置８まで搬送
された転写残トナーがクリーニングローラ８ｃ表面に付
着、蓄積してしまい、このような状態にあっては、感光
ドラム１表面に付着した帯電副生成物を確実に除去する
ことが困難となってしまう。

【００５６】しかしながら、本実施の形態に示すよう
に、フリッカ１３により常にクリーニングローラ８ｃ表
面に付着したトナーを除去することにより、長期にわた
り、感光ドラム１表面に付着した帯電副生成物を確実に
除去することが可能となる。〈実施の形態５〉図１２に実施の形態５を示す。本実施
の形態においては、感光ドラム１に対し、クリーニング
ローラ８ｃをバネ等の弾性部材により付勢し当接させる
ことを特徴とする。同図中、１４は付勢部材としてのバ
ネ、１５はクリーニングローラ８ｃの導電性芯金８ｅを
受ける軸受、１６は上記バネ１４の一端を支持する支持
部材であり、上記バネ１４によりクリーニングローラ８
ｃを所定の当接圧、本実施の形態においてはおよそ２０
ｇ／cmで感光ドラム１表面に当接させるよう構成した。

【００５７】上記クリーニングローラ８ｃは、前述した
ようにスポンジ等の比較的柔らかい弾性体からなるた
め、画像形成工程を繰り返すにつれ、徐々にではあるが
摩擦し、その外径が小さくなっるため、そのままでは感
光ドラム１に対するクリーニングローラ８ｃの侵入量α
がほとんど０ｍｍに近くなってしまう可能性がある。

【００５８】しかしながら、本実施の形態に示すよう
に、感光ドラム１に対し、クリーニングローラ８ｃをバ
ネ１４等の弾性部材により付勢し当接させることによ
り、クリーニングローラ８ｃの外径が変化しても、確実
に感光ドラム１表面に当接させることが可能となる。〈実施の形態６〉以下に、実施の形態６を示すが、本実
施の形態においては、画像形成装置が使用される環境状
態を自動的に検知し、この情報に応じてクリーニングロ
ーラ８ｃの回転速度を可変としたことを特徴とする。そ
して本実施の形態においては、特に高温高湿環境下のよ
うに、画像ボケに対して著しく不利な環境条件下におい
て、クリーニングローラ８ｃの回転速度を速めるよう構
成した。

【００５９】さてここで、クリーニングローラ８ｃの回
転速度を変化させるための環境情報を自動的に検知する
ための手段について説明する。本実施の形態における画
像形成装置においては、前記実施の形態１にも示したよ
うに、帯電装置として帯電ローラ２が具備されている
が、一般的にこれを構成する材料は周囲の環境に応じ
て、その抵抗値が大きく変化するという特性を有してお
り、本発明においては、環境自動検知手段として、この
帯電ローラ２を利用する。すなわち、高温高湿環境下に
おいては低温低湿環境下、及び常温常湿環境下に比べて
帯電ローラ２の抵抗値が下降する傾向にあり、逆に言う
ならば、帯電ローラ２の抵抗を検知することにより、画
像形成装置が置かれている周囲の環境を認識することが
可能となる。そこで、実施の形態１の画像形成装置を用
い、帯電ローラ２が感光ドラム１の非画像形成領域に対
応当接している際に、この帯電ローラ２に対して−２０
μＡに定電流制御された直流バイアスを印加した場合に
発生する電圧の環境依存性に関する実験結果を図１３に
示す。これによると、低温低湿環境下、及び常温常湿環
境下にあっては帯電ローラ２の抵抗値が比較的高いため
に、このときに発生する電圧はそれぞれ−２．０ｋＶ、
−１．７ｋＶと高いものの、高温高湿環境下にあっては
帯電ローラ２の抵抗値が比較的低いために、このときに
発生する電圧は−１．２ｋＶと低くなる。

【００６０】よって、帯電ローラ２の抵抗のばらつきを
も考慮し、上記発生電圧があらかじめ設定した値よりも
高いか低いかを検知することにより、周囲の環境が高温
高湿環境であるか否かを認識でき、このようにして得ら
れた環境情報を、クリーニングローラ８ｃの回転速度の
設定にフィードバックさせればよいことになる。

【００６１】図１４に上記制御のフローチャートを示す
が、上記実験結果、及び帯電ローラ２の抵抗ばらつきを
考慮して、本実施の形態においては、周囲の環境が高温
高湿環境であると判断する出力電圧値を−１．５ｋＶと
した。まず、画像形成装置の電源が投入され（Ｓ１）、
所定のシーケンスを経て待機状態になるが、このときに
は上記クリーニングローラ８ｃの回転速度は初期設定と
して２４ｍｍ／sec に設定される（Ｓ２）。その後、ホ
スト機器（不図示）からのプリント信号を受信し（Ｓ
３）、感光ドラム１の回転が開始された後、帯電ローラ
２に対して−２０μＡに定電流制御された直流バイアス
が印加される（Ｓ４）。そして、そのときの発生電圧が
あらかじめ設定した閾値−１．５ｋＶと比較され（Ｓ
５）、これよりも高い場合には、画像形成装置がおかれ
ている周囲の環境が高温高湿環境以外であると認識し、
クリーニングローラ８ｃの回転速度は初期設定のまま２
４ｍｍ／sec に設定される（Ｓ６）。これに対し、発生
電圧があらかじめ設定した閾値−１．５ｋＶを下回った
場合には、画像形成装置がおかれている周囲の環境が高
温高湿環境であると認識し、画像ボケを防止するために
クリーニングローラ８ｃの回転速度を速め、例えば７２
ｍｍ／sec に設定する（Ｓ７）。

【００６２】なお、本実施の形態においては、帯電ロー
ラ２が感光ドラム１の非画像形成領域に対応当接してい
る際に、この帯電ローラ２に対して所定の値に定電流制
御された直流バイアスを印加し、このときに発生する電
圧値から環境検知を行ったが、所定の値に定電圧制御さ
れた直流バイアスを印加し、このときに要する電流値か
ら環境検知を行うように構成してもよいことはもちろん
である。〈実施の形態７〉以下の、本実施の形態７においては、
画像形成装置が使用される環境状態を自動的に検知し、
この情報に応じてクリーニングローラ８ｃの感光ドラム
１に対する侵入量αを可変としたことを特徴とする。そ
して本実施の形態においては、特に高温高湿環境下のよ
うに、画像ボケに対して著しく不利な環境条件下におい
て、クリーニングローラ８ｃの侵入量αを大きくするよ
う構成した。なお、クリーニングローラ８ｃの侵入量α
を変化させるための環境情報を自動的に検知するための
手段については、前記実施の形態６に示したものと同様
なので、説明は省略する。

【００６３】図１５に、本実施の形態に係るクリーニン
グ装置８を示す。同図に示すクリーニングローラ８ｃの
配設位置が、カム２１の回転に連動して押圧板２２を介
して感光ドラム１方向に（矢印Ｋ８方向）に前後に移動
可能なように構成されている。具体的には、周囲の環境
が高温高湿環境以外であると自動検知、判断された場合
には、図１６に示すような状態にカム２１が回転し、ク
リーニングローラ８ｃが矢印Ｋ８１方向に移動し、感光
ドラム１に対するクリーニングローラ８ｃの侵入量αは
０．５ｍｍになる。一方、周囲の環境が高温高湿環境で
あると自動的検知、判断された場合には、図１７に示す
ような状態にカム２１が回転され、クリーニングローラ
８ｃが矢印Ｋ８２方向に移動し、感光ドラム１に対する
クリーニングローラ８ｃの侵入量αが１．５ｍｍになる
よう構成されている。

【００６４】図１８に上記制御のフローチャートを示す
が、上記実験結果、及び帯電ローラ２の抵抗ばらつきを
考慮して、本実施の形態においては前記実施の形態６と
同様に、周囲の環境が高温高湿環境であると判断する出
力電圧値を−１．５ｋＶとした。まず、画像形成装置の
電源が投入され（Ｓ８）、所定のシーケンスを経て待機
状態になるが、このときには上記クリーニングローラ８
ｃの侵入量αは初期設定として０．５ｍｍに設定される
（Ｓ９）。その後、ホスト機器（不図示）からのプリン
ト信号を受信し（Ｓ１０）、感光ドラム１の回転が開始
された後、帯電ローラ２に対して−２０μＡに定電流制
御された直流バイアスが印加される（Ｓ１１）。そし
て、そのときの発生電圧があらかじめ設定した閾値−
１．５ｋＶと比較され（Ｓ１２）、これよりも高い場合
には、画像形成装置がおかれている周囲の環境が高温高
湿環境以外であると認識し、クリーニングローラ８ｃの
侵入量αは初期設定のまま０．５ｍｍに設定される（Ｓ
１３）。これに対し、発生電圧があらかじめ設定した閾
値−１．５ｋＶを下回った場合には、画像形成装置がお
かれている周囲の環境が高温高湿環境であること認識
し、画像ボケを防止するためにカム駆動モータ（不図
示）が作動し、クリーニングローラ８ｃの侵入量αは
１．５ｍｍと大きく設定される（Ｓ１４）。

【００６５】なお、本実施の形態においては、帯電ロー
ラ２が感光ドラム１の非画像形成領域に対応当接してい
る際に、この帯電ローラ２に対して所定の値に定電流制
御された直流バイアスを印加し、このときに発生する電
圧値から環境検知を行ったが、所定の値に定電圧制御さ
れた直流バイアスを印加し、このときに要する電流値か
ら環境検知を行うように構成するようにしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
弾性回転体を、第１の像担持体の回転方向に沿っての、
第１の転写部位よりも下流側で、かつ帯電手段よりも上
流側において、第１の像担持体に当接させることによ
り、第１の像担持体表面に付着した帯電副生成物を払拭
することができるので、第１の像担持体表面に付着、蓄
積された帯電副生成物に起因する画像ボケ、クリーニン
グ不良等の画像欠陥の発生を有効に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態１の画像形成装置の概
略構成を示す図。

【図２】実施の形態１の感光ドラムの概略構成を示す縦
断面図。

【図３】形状係数ＳＦ１を説明するための図。

【図４】形状係数ＳＦ２を説明するための図。

【図５】重合トナーの概略構成を示す断面図。

【図６】実施の形態１のクリーニング装置の概略構成を
示す縦断面図。

【図７】実施の形態１のクリーニングローラの概略構成
を示す縦断面図。

【図８】クリーニングローラの有無の違いによる接触
角、滑り性、クリーニング性能の違いを示す図。

【図９】実施の形態２のクリーニングローラの正面図。

【図１０】クリーニングローラの形状の違いによる、感
光ドラムの削れ量の違いを示す図。

【図１１】実施の形態４のクリーニング装置の概略構成
を示す縦断面図。

【図１２】実施の形態５のクリーニング装置の概略構成
を示す縦断面図。

【図１３】帯電ローラの抵抗の環境依存性を示す図。

【図１４】実施の形態６における、クリーニングローラ
の回転速度を変化させるための制御を示すフローチャー
ト。

【図１５】実施の形態７のクリーニング装置の概略構成
を示す縦断面図。

【図１６】実施の形態７のクリーニング装置の動作説明
図。

【図１７】実施の形態７のクリーニング装置の動作説明
図。

【図１８】実施の形態７において、環境に応じてクリー
ニングローラの侵入量を変化させるための制御図。

【図１９】従来の画像形成装置の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１第１の像担持体（感光ドラム）１ｄ離型性層（表面離型性層）２帯電手段（帯電ローラ）３露光手段（レーザービーム）４現像手段（現像装置）５第２の像担持体（中間転写体）６ａ第１の転写部位８クリーニング手段手段（クリーニング装
置）８ａクリーニングブレード８ｃ弾性回転体（クリーニングローラ）８ｅ芯金（導電性芯金）８ｆ発泡体（スポンジ状弾性層、スポンジ部）１３掻き落とし部材（フリッカ）１４付勢部材（ばね）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木淳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者緒方寛明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能な第１の像担持体の周囲に順次
に配設した帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニン
グ手段によって、前記第１の像担持体表面に現像剤によ
るトナー像を形成する工程と該トナー像を第１の転写部
位を介して回転可能な第２の像担持体に１次転写する工
程とを複数色のトナーについて繰り返して前記第２の像
担持体表面に複数色のトナー像を形成し、これら複数色
のトナー像を第２の転写部位にて転写材表面に一括して
２次転写する画像形成装置において、前記第１の像担持体の回転方向に沿っての、前記第１の
転写部位よりも下流側で、かつ前記帯電手段よりも上流
側に、前記第１の像担持体表面に当接する弾性回転体を
配設した、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記第１の像担持体を複数層に形成する
とともに、前記複数層のうちの最外層を離型性層とす
る、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記離型性層は、少なくともフッ素樹脂
粒子が添加されている、ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記弾性回転体が、前記クリーニング手
段に付帯して配設される、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１
項記載の画像形成装置。
【請求項５】前記弾性回転体が、芯金と該芯金の周囲
を囲繞する発泡体とを有する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１
項記載の画像形成装置。
【請求項６】前記弾性回転体が、クラウン形状に形成
されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１
項記載の画像形成装置。
【請求項７】前記弾性回転体に当接配置されて、該弾
性回転体に付着したトナーを除去をする掻き落とし部材
を設ける、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１
項記載の画像形成装置。
【請求項８】前記弾性回転体を前記第１の像担持体に
圧接する付勢部材を設ける、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１
項記載の画像形成装置。
【請求項９】前記弾性回転体の前記第１の像担持体に
対する当接条件を、周囲の環境条件に応じて変更する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１
項記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記当接条件が、前記弾性回転体の回
転速度である、ことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記当接条件が、前記弾性回転体の前
記第１の像担持体に対する侵入量である、ことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記現像剤は、形状係数ＳＦ１が１０
０〜１２０である非磁性１成分トナーである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか
１項記載の画像形成装置。