JPS6383784A - 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、静電記録プ
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） 像担持体表面に可転写のトナー像を形成し、これを、紙
を主とするシート状の転写材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、転写部位
において転写材に転移せず像担持体表面に残る残留トナ
ーを、除去する必要があり、このため、従来から、構成
が簡単で小型コンパクトであり、トナー除去機能もすぐ
れているため、クリーニング手段として、ゴムなどの弾
性材料からなるクリーニングブレードを用いたものがひ
ろく実用されている。

しかしながら、一般に残留トナーのなかには、トナー以
外にも、微細な紙粉、これから析出するロジン、タルク
などの析出物、装置内高圧部材の存在にもとすくコロナ
生成物など種々な異物が存在し、これらの異物が像担持
体に付着するとクリーニングブレードでは除去困難であ
るばかりでなく、高湿環境下で低抵抗化して、画像流れ
など画質の劣化を招来するおそれを免かれなかった。

このような欠点を回避すべく、近来、シリコンゴムなど
の弾性材料からなるクリーニングローラを像担持体に圧
接摺擦させ、さらには、トナー中に微粒の研磨材を添加
して像担持体表面感光層を研磨するようなものがすでに
提案されている。

このようなものは、従来から感光層の材料として多用さ
れているセレン、硫化カドミウム、ｏＰＣなどには有効
であったが、近時賞用されるようになってきている、ア
モルファスシリコン半導体のような硬質の感光層に対し
てはあまり有効ではなかった。

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、感光層の如何にかかわらず、長期にわたって常に
安定したクリーニング作用が得られ、良好な画像を得る
に資する画像形成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とその作用）前記のを目的を
達成するために、本発明においては、像担持体、これに
静電潜像を形成する手段、該潜像を現像する手段、現像
されたトナー像を転写材に転写する手段、残留トナーを
除去するクリーニング手段などを具備する画像形成装置
において、該クリーニング手段に弾性クリーニングロー
ラを使用し、トナーには研磨材を含有させるとともに、
前記クリーニングローラと研磨材とが摩擦によって逆極
性に帯電するように構成したことを特徴とするものであ
る。

このように構成することによって、像担持体表面の構成
の如何にかかわらず、常時安定した良好な研磨、クリー
ニング機能が期待でき、良質の画像が得られる。

（実施例の説明） 添付の図面は、矢印Ａ方向に回転する、回転円筒状の感
光体をそなえた複写機に、本発明を適用した実施例を示
す要部側面図であって、該感光体の長手方向にこれと平
行にクリーニング装置２が配設しである。

クリーニング装置２にはクリーニングブレード３が取着
してあり、その一方の端縁のひとつのエツジが感光体表
面に圧接して、不図示の転写位置で転写に寄与せず、主
として感光体表面にある残留トナーを除去するものとす
る。

感光体の走行方向にみて、前記ブレードの上流側には、
シリコンゴム、ウレタンゴムなどの弾性材からなるクリ
ーニングローラ４が、感光体に圧接し、適宜の駆動源に
よって感光体と相対速度をもって摺擦している。

感光体表面のトナー、その他の異物はこれらクリーニン
グローラ、クリーニングブレードによって除去され、該
ローラの回転にともなって、順次図示左方に搬送されて
ゆき、スクレーバ５によって除去されてクリーニング装
置内貯溜部に至り、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ものとする。

なお、よく知られているように、感光体１の周辺には一
次帯電器、画像信号付与手段、現像器、転写帯電器など
画像形成に要する部材が配設しであることは勿論である
が、それらは本発明に直接関係がないので、すべて省略
しである。

このような構成のクリーニング装置をそなえた複写機を
用い、以下の諸元によって行なった実験例について述べ
る。

（実験例） 感光体；　直径１８０ｍｍのアルミシリンダ製基体の表
面に膜厚３０ルのアモルファス シリコン層を成膜し、さらにその表面 に５００ＯＡのＳｉｃ膜を形成したものを用い、周速４
４５ＩＩＩＩｌ／ＳｅＣで走行させた。

弾性クリー二；　芯金径；１０ｍｍ、弾性外層４ングロ
ーラ　　　ａ；　ＬＴＶシリコンゴム厚み１ｍｍ、弾性
内層４ｂ；シリコンス ポンジ、外径２０ｍｍのものを周 速２７０　ｍｍ／　ｓｅｃで感光体に摺擦送走行させた
。

前記ローラの、シリコンゴム 硬度はＪＩＳＡ４０’、ローラ 全体の硬度ＡｓｋｅｒＣ３４’ で、感光体への押圧力は３３ｇ／ｃ＋＊にツブ巾２．５
ｍｍ）とした。

スクレーバ；　厚み５０ｐのステンレス板のエツジを前
記ローラに当接させた。

トナー；　　バインダ樹脂　ポリエステル１００部、 磁性体　　　　６０部 荷電制御剤　　　２部 離型剤　　　　　３部 ほかに外添剤として、シリカ０．４ ％、チタン酸ストロンチュウム３％ を加えた。

上記のような感光体（プラス帯電）、クリーニングロー
ラ、トナー（マイナス帯電）を用いて、低湿環境（１５
℃、１０％ＲＨ）、普通環境（２３℃、６０％ＲＨ）お
よび高湿環境（３２，５℃、８５％ＲＨ）下で、１０万
枚通紙テストを行なったが、すべて良好な画像が得られ
た。

（比較例１） 上記のものからクリーニングローラを除去した構成によ
って同様の通紙テストを行なったところ（トナーの溢出
を防止するため、該ローラ相当部分にすくいシートを取
着した）、低湿環境では画像に黒スジが発生した。

感光体を観察したところ、チタン酸ストロンチュウムが
クリーニングブレードをくぐり抜け、このものが絶縁性
であるため、−次帯電時に帯電し、その後除電されずに
現像部位において現像されて画質の劣化を生じたもので
あることが判明した。

また高湿環境下ではすべて画像流れが発生し、この事態
は感光体表面温度を５０℃まで加熱しても回復しなかっ
た。

（比較例２） 前述の実験例において、そのトナーからちたん酸ストロ
ンチュウムを除去したものを用いて同様のテストを実行
した。

その結果、高湿環境において若干の画像流れを発生した
ので、面状発熱体を感光体に装着してその表面温度を４
８℃に維持したところ、画像流れは消滅した。

そこで通紙テストを続行したが、約５万枚通紙で画像に
雨ぷり状の黒点が発生した。

感光体を観察したところ、雨ぷり状にトナーの融着かみ
ちれた。

またこの場合は、いずれの環境においても、画像濃度が
低く、画像にかぶりの発生がみられ、とくに、高温環境
においてはＤ　　の低下、低湿環ｆｌａｘ 境においてのかぶりが大であった。

このような事態を招来したのは、トナーが現像部位にお
いて現像スリーブ、チタン酸ストロンチュウムとの接触
によってマイナス帯電するわけであるが、チタン酸スト
ロンチュウム（トナーとの接触によってプラスに帯電す
る）を抜いであるために適正なトリポを維持しにくくな
り、さらにトナー同士の接触の機会が増大して不安定な
極性をもつトナーが増してかぶりが増加したものと考え
られる。

これに対して実験例の場合は、感光体に圧接摺擦するク
リーニングローラはマイナス帯電しく一１５００〜４０
００Ｖ程度）、チタン酸ストロンチュウムはプラス帯電
するので、残留トナー中のチタン酸ストロンチュウムは
、クリーニングローラとの圧接ニップ部において該ロー
ラに吸着されされてこの状態を維持するので、これが感
光体とクリーニングローラの摺擦のさい研磨剤として作
用して感光体表面の異物を効果的に除去することになり
、画像流れやかぶりの発生の阻止に寄与するものである
。

さらに、チタン醜ストロンチュウムが積極的にクリーニ
ングローラに吸着されて、クリーニングブレードに到達
しないので、該ブレードには主としてトナーのみが存在
する状態となってトナーの流動性が良好に維持され、ク
リーニング不良やブレードのめくれが発生することを阻
止できる。

前述の実験例においては、低湿、普通、高湿の各環境下
で、計３０万枚の通紙を行なったが、最後まで、かぶり
がなく高濃度の良質の画像が得られた。

またこのとき、感光体の表層のＳｉＣ膜の削れ量も２２
５０Ａで未だ充分使用に耐えられる状態であった。

第２図は、前記のものと基本的に同様の構成をそなえた
クリーニング装置であって、そのクリーニングローラの
構成として、同図に示すように、ステンレス製芯材４０
ｄの外周に磁気ローラ４０Ｃを形成し、その外側にシリ
コンスポンジ層４０ｂ、最外層に厚み０．５ｍｍのＬＴ
Ｖシリコンゴム層を形成した外径２０φのローラに形成
したものを用いた。

ローラ表面における磁束密度は２００ガウスで、このロ
ーラに、厚み１００ＪＬのステンレス製スクレーパを腹
当て状に当接させて用いた。

このようなローラを用いて、前述の低湿、普通及び高湿
環境下で各１０万枚の通紙を行なったところ、きわめて
良質の画像が得られ、ＳｉＣ膜の削れ量も１４０ＯＡで
前述実験例よりもさらに良好な結果が得られた。

これは、スクレーパをクリーニングローラに腹当て状に
当接させたことにより、該ローラ表面にトナーとチタン
酸ストロンチュウムとの混合物の被膜が形成され、比較
的ソフトに感光体表面ＳｉＣ膜を摺擦するからであると
考えられる。

以上本発明を複写機に適用した実施例について説明した
が、本発明がこれに限定されるものではなく、他の画像
形成装置にも適用できるものであることは容易に理解で
きるところであろう。

（３）発明の効果 本発明は以上説明した構成を具備しているので、像担持
体表面に存在するトナー以外の異物をも、環境の如何に
かかわらず効果的に除去することが可能であり、良質の
画像を得るに資するところが大であるや

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を複写機に適用した実施例を示す要部側
面図、 第２図は同上能のクリーニングローラを示す例である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体表面に可転写のトナー像を形成し、これを転写
   材に転写したのち、該像担持体表面の残留トナーを除去
   するクリーニング手段をそなえた画像形成装置において
   、 前記クリーニング手段として像担持体に摺擦する弾性ク
   リーニングローラを有し、トナーに混入した研磨機能を
   有する物質と、該弾性クリーニングローラとが互に逆極
   性に帯電することを特徴とする画像形成装置。