JP2001290402A

JP2001290402A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001290402A
Application number: JP2000104722A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Suzuki; 雅之鈴木; Koichi Ando; 紘一安藤; Takao Mizutani; 孝夫水谷; Masahiro Kawano; 正博川野
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】オイル成分がクリーニングローラから染み出
しても感光体表面に付着せず、残留トナーを効率良く除
去できるクリーニングローラを備えた画像形成装置を提
供する。【解決手段】クリーニングローラ８の発泡弾性体１２
の表面にオイル成分を吸収する酸化チタンの微粉末を付
着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ、ファクシ
ミリ装置、複写装置等に搭載される電子写真画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリンタ、ファクシミリ装置、複
写装置等には、電子写真式画像形成装置が搭載され、一
様な電荷を帯電させた感光体の表面に印刷データに基い
た露光により静電潜像を形成し、静電潜像の背景部と同
じ極性を有する帯電トナーを静電潜像に付着させて現像
化し、媒体に転写しているものがある。

【０００３】媒体に転写されず感光体の表面に残留した
残留トナーは次の露光プロセスの妨げにならないように
クリーニング装置にて除去している。

【０００４】クリーニング装置は導電性シャフトの外周
にスポンジ状の弾性体を形成したクリーニングローラを
感光体に当接し、感光体に対して一定の周速比を持って
回転させ、トナー帯電と逆の極性の電圧をシャフトに印
加して残留トナーを吸着、保持させる。

【０００５】ところで、クリーニングローラには、温度
や湿度等の環境特性や感光体との化学反応性がないなど
の理由からシリコーンスポンジが多用されている。

【０００６】しかしながら、シリコーンスポンジ中に
は、残留低分子量成分（以後とオリゴマー記載する）や
可塑材（成形しやすくするためにシリコーン材に添加す
る）等、様々なオイル成分が残留している。

【０００７】クリーニングローラは感光体に押し当てら
れているので、オイル成分が染み出すと感光体表面に付
着し、露光により静電潜像を形成する際に光がさえぎら
れたり、電荷の中和が妨げられて電位が下がらなくなっ
て印刷された画像に白いすじとなってあらわれる。

【０００８】そこで、クリーニングローラの表層に弗素
系のコート剤を塗布してオイル成分が染み出すのを防止
している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置に
あっては、コート剤を塗布し、たとえオイル成分が染み
出すのを防止しても、スポンジのセル穴がコート剤で埋
まったり、コート剤によりスポンジの表層が硬くなった
りするので、残留トナーを効率良く除去できないという
問題点があった。

【００１０】本発明はクリーニングローラからオイル成
分が染み出しても感光体表面に付着せず、残留トナーを
効率良く除去できるクリーニングローラを備えた画像形
成装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像形成装置においては、クリーニングロー
ラの発泡弾性体の表面にオイル成分を吸収する微粉末を
付着させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には
同一符号を付す。

【００１３】第１の実施の形態図１は第１の実施の形態による画像形成装置の概略構成
図である。感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、
露光装置３、現像ローラ４、転写ローラ５、クリーニン
グローラ６が当接して配置されてある。

【００１４】感光体ドラム１はアルミニウムの導電性ベ
ース層の外周面に感光体層を塗布してあリ、矢印Ａ方向
に所定のプロセス速度で回転する。

【００１５】帯電ローラ2は矢印Ｂ方向に回転し、感光
体ドラム１の表面に一様な電荷を帯電させ、露光装置３
は印刷データに基いて一様な電荷を帯びた感光体ドラム
１の表面に静電潜像を形成する。

【００１６】現像ローラ４は矢印Ｃ方向に回転し、静電
潜像の背景部と同じ極性を有する帯電トナーをブレード
５により薄層化し、静電潜像に付着させて現像化する。

【００１７】転写ローラ６は矢印Ｄ方向に回転し、矢印
Ｅ方向に搬送される印刷媒体７に帯電トナーと逆の極性
を有する電荷を帯電させ、現像化されたトナー現像を印
刷媒体７に転写している。

【００１８】クリーニングローラ８は矢印Ｆ方向に回転
し、トナー現像と逆の極性を有する電圧を印加され、印
刷媒体７に転写されず感光体ドラム１の表面に残留した
残留トナー９を次の露光プロセスの妨げにならないよう
に除去している。

【００１９】図2はクリーニングローラの断面図であ
り、導電性シャフト１０の外周に気泡１１を有するシリ
コーンからなる発泡弾性体１２を形成し、発泡弾性体１
２の表面にオイル成分を吸収する微粉末１３を付着させ
ている。

【００２０】微粉末１３としては、トナー、酸化チタ
ン、シリカ、ポリメタクリル酸メチル（以後ＰＭＭＡと
記載する）の各粒子がある。

【００２１】図3は各微粉末を付着させたクリーニング
ローラ８を画像形成装置に組み込み、１０分間、1日、1
週間、1ヶ月放置し、実際に印字を行った第1の実施の形
態によるクリーニングローラの比較説明図である。判定
は１２００ｄｐｉのハーフパターンでの白すじの有無及
び発生した白すじが消滅するまでの連続印刷枚数で行っ
た。

【００２２】クリーニングローラ８の表面にシリカ、酸
化チタンの微粉末を付着させた場合には、感光体ドラム
１の汚染が軽減されていることがわかる。これはシリ
カ、酸化チタンの微粉末は比表面積（粉末１gの表面
積）が大きく、染み出たオイル成分を吸収しやすくなっ
ているためと考えられる。

【００２３】トナーの粉末は、シリカや酸化チタンに比
べて粒子径が大きいので、クリーニングローラ８の表面
との付着力が小さく、トナーを発泡弾性体１２の表面に
付着させた場合には均一に付着することができず、発泡
弾性体１２の表面と感光体ドラム1の表面とを十分に遮
断することができないので、感光体ドラム１の汚染を防
止できないと考えられる。

【００２４】また、ＰＭＭＡ微粉末の場合には、発泡弾
性体１２の表面に均一に付着するが、比表面積が小さ
く、染み出たオイル成分を十分に吸収できないので、感
光体ドラム１の汚染に対する効果が小さいと考えられ
る。

【００２５】また、シリカと酸化チタンとを比較した場
合、シリカはクリーニング性能が低下している。これは
酸化チタン粒子に比べシリカ粒子が帯電しやすく、クリ
ーニングローラ８の表面において残留トナー９を吸引す
る電界を発生させる妨げとなっていると考えられる。

【００２６】尚、印刷を繰り返している内に、トナー中
の外添材（シリカ、酸化チタン）がクリーニングローラ
８の表面に付着してクリーニングローラから染み出すオ
イル成分を吸収するので、微粉末を補給する必要はな
い。

【００２７】第１の実施の形態によれば、酸化チタン、
シリカ、ＰＭＭＡの微粉末をクリーニングローラの表面
に付着させることにより、クリーニングローラから染み
出すオイル成分が酸化チタン、シリカ、ＰＭＭＡの微粉
末に吸収され、感光体ドラムの表面に付着しないので、
感光体ドラム汚染に基づく白すじを防止できる。

【００２８】第２の実施の形態第１の実施の形態では、クリーニングローラ８の表面に
酸化チタン、シリカ、ＰＭＭＡの微粉末を付着させるこ
とにより、クリーニングローラ８から染み出すオイル成
分を感光体ドラム１の表面に付着することを防止し得た
が、1週間を越える長期間保存した場合には、軽度では
あるがクリーニングローラ８から染み出すオイル成分が
感光体ドラム１の表面に付着する。

【００２９】しかしながら、図2に示したスポンジ状の
発泡弾性体１２にオイル成分の少ない材料を使用するこ
とにより、長期保存した場合でもクリーニングローラ８
から染み出すオイル成分が感光体ドラム１の表面に付着
することを防止できる。

【００３０】オイル成分の少ない材料としては、例え
ば、加硫の結合が強くシリコーンに比べてオリゴマーの
少ないエチレン・プロピレン・ジエンモノマー（以後Ｅ
ＰＤＭと記載する）スポンジが考えられる。第２の実施
の形態では、成形前の混錬段階で添加する可塑材として
オレフィン添加量を３０％、２０％、１０％、５％とし
たＥＰＤＭを発泡弾性体１２に用い、それぞれに酸化チ
タンの微粉末を付着させたクリーニングローラ８を画像
形成装置に組み込み、１０分間、1日、1週間、1ヶ月放
置し、実際に印字を行った。

【００３１】さらに比較するものとしてオレフィン添加
量５％のＥＰＤＭを発泡弾性体１２に用い、酸化チタン
の微粉末を付着させないクリーニングローラ８を画像形
成装置に組み込み、１０分間、1日、1週間、1ヶ月放置
し、実際に印字を行った。

【００３２】図4は第2の実施の形態によるクリーニング
ローラの比較説明図である。判定は１２００ｄｐｉのハ
ーフパターンでの白すじの有無及び発生した白すじが消
滅するまでの連続印刷枚数で行った。

【００３３】可塑材を２０％以下としたクリーニングロ
ーラ８の表面に酸化チタンの微粉末を付着させた場合に
は、クリーニングローラ８から染み出すオイル成分を感
光体ドラム１の表面に付着することを防止し得ることが
わかる。これはＥＰＤＭスポンジから染み出すオイル成
分量が酸化チタンの微粉末により吸収されるオイル量よ
り少ないからと考えられる。

【００３４】第２の実施の形態によれば、成形前の混錬
段階で添加する可塑材としてオレフィン添加量を２０％
以下としたＥＰＤＭをクリーニングローラの発泡弾性体
に用い、それぞれに酸化チタンの微粉末を付着させるこ
とにより、クリーニングローラから染み出すオイル成分
が酸化チタンの微粉末に吸収され、感光体ドラムの表面
に付着しないので、感光体ドラム汚染に基づく白すじを
防止できる。

【００３５】第3の実施の形態第２の実施の形態では、成形前の混錬段階で添加する可
塑材としてオレフィン添加量を２０％以下としたＥＰＤ
Ｍをクリーニングローラ８の発泡弾性体１２に用い、そ
の表面に酸化チタンの微粉末を付着させることにより、
クリーニングローラ８から染み出すオイル成分を感光体
ドラム１の表面に付着することを防止し得た。

【００３６】ところで、ゴムの特性としてＥＰＤＭは塑
性変形が大きいこと、均一なセル目を形成するのが困難
であること、温度や湿度等の環境特性に対して電気抵抗
が変化する欠点を有する。

【００３７】他方、シリコーンはこれらの欠点を有しな
いが第１の実施の形態で説明したように、酸化チタンの
微粉末を付着させても軽度ではあるがクリーニングロー
ラ８から染み出すオイル成分が感光体ドラム１の表面に
付着する。

【００３８】しかしながら、図2に示したスポンジ状の
発泡弾性体１２にシリコーンを使用した場合、クリーニ
ングローラ８から染み出すオイル成分量をある程度抑え
ることにより、長期保存した場合でもクリーニングロー
ラ８から染み出すオイル成分が感光体ドラム１の表面に
付着することを防止できる。

【００３９】第３の実施の形態では、クリーニングロー
ラ８の発泡弾性体１２にシリコーンを使用し、ノーマル
へキサン(Ｃ₆Ｈ₁₄）にそれぞれ30分、1時間、２時間浸
し、オリゴマーを抽出した。そして、酸化チタンの微粉
末を４ｍｇ／ｃｍ²程度付着させ、画像形成装置に組み
込み、１０分間、1日、1週間、1ヶ月放置し、実際に印
字を行った。

【００４０】さらに比較するものとしてノーマルへキサ
ンに２時間浸し、オリゴマーを抽出したのち、酸化チタ
ンの微粉末を付着させないクリーニングローラ８を用意
し、画像形成装置に組み込み、１０分間、1日、1週間、
1ヶ月放置し、実際に印字を行った。

【００４１】図５は第３の実施の形態によるクリーニン
グローラの比較説明図である。判定は１２００ｄｐｉの
ハーフパターンでの白すじの有無及び発生した白すじが
消滅するまでの連続印刷枚数で行った。

【００４２】ノーマルへキサンに30分以上浸してオリゴ
マーを抽出し、シリコーンのオリゴマー量が３０００ｐ
ｐｍ以下（ガスクロマトグラフィーによる測定）である
場合、酸化チタンの微粉末を付着させることで、クリー
ニングローラ８から染み出すオイル成分を感光体ドラム
１の表面に付着することを防止し得ることがわかる。

【００４３】これはオリゴマーを抽出しない場合にはシ
リコーン発泡弾性体から染み出すオイル成分量が酸化チ
タンの微粉末により吸収されるオイル量を上回るのに対
し、オリゴマーを抽出した場合にはシリコーン発泡弾性
体から染み出すオイル成分量が酸化チタンの微粉末によ
り吸収される量まで減少していたと考えられる。

【００４４】第３の実施の形態によれば、シリコーンの
オリゴマー量を３０００ｐｐｍ以下としたのち、酸化チ
タンの微粉末を付着させることにより、ローラから染み
出すオイル成分が酸化チタンの微粉末に吸収され、感光
体ドラムの表面に付着しないので、感光体ドラム汚染に
基づく白すじを防止できる。

【００４５】第１〜第３の実施の形態において、各微粉
末をクリーニングローラに付着させる場合には、クリー
ニングローラを当接させ、当接部が互いに同じ方向に回
転するようにして当接部に微粉末を落下し、互いに擦り
合わせ、粉末に作用する分子間引力等によりクリーニン
グローラ表面に付着させる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので以下に記載される効果を奏する。

【００４７】クリーニングローラの発泡弾性体の表面に
オイル成分を吸収する微粉末を付着させたことにより、
ローラから染み出すオイル成分が微粉末に吸収され、感
光体ドラムの表面に付着しないので、感光体ドラム汚染
に基づく白すじを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による画像形成装置の概略構
成図である。

【図２】クリーニングローラの断面図である。

【図３】第1の実施の形態によるクリーニングローラの
比較説明図である。

【図４】第２の実施の形態によるクリーニングローラの
比較説明図である。

【図５】第３の実施の形態によるクリーニングローラの
比較説明図である。

【符号の説明】

８クリーニングローラ１２発泡弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水谷孝夫東京都港区芝浦４丁目11番地22号株式会社沖データ内 (72)発明者川野正博東京都港区芝浦４丁目11番地22号株式会社沖データ内Ｆターム(参考） 2H034 AA06 BC00 BC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】残留トナーを除去するクリーニングロー
ラに発泡弾性体系の素材を用いた画像形成装置におい
て、前記クリーニングローラの発泡弾性体の表面にオイル成
分を吸収する微粉末を付着させたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】前記微粉末は、酸化チタン粒子である請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記微粉末は、シリカ粒子である請求項
１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記微粉末は、ポリメタクリル酸メチル
粒子である請求項１記載の画像形成装置。