JP2002149024A

JP2002149024A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002149024A
Application number: JP2000337948A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Takagaki; 高垣　　博光; Hidetoshi Yano; 英俊矢野; Kiyoshi Tanigawa; 清谷川; Yoshino Noguchi; 愛乃野口; Masahiko Akafuji; 昌彦赤藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電対象の表面に付着した放電生成物質を吸
着部材でより確実に吸着除去し、画像品質の低下を抑制
することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電対象である感光体ドラム１０を放電
によって帯電するコロナ放電器２０と、感光体ドラム１
０の表面に接触して該放電により生成された放電生成物
質を吸着する吸着ローラ８０とを有し、吸着ローラ８０
と感光体ドラム１０との接触領域における吸着ローラ８
０の表面移動速度と感光体ドラム１０の表面移動速度と
の間に相対速度差を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
帯電対象を放電によって帯電する帯電手段とを備えた画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置では、像担
持体としての感光体上に静電潜像を形成する前に該感光
体表面を種々の方法で一様に帯電する。この感光体を帯
電する帯電方法としては、コロナ放電を発生させて該像
担持体に接触しないで帯電する非接触帯電方式や、帯電
ローラ、帯電ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加して
該像担持体へ電荷を直接注入する接触帯電方式がある。
非接触帯電方式においては、その放電時に窒素酸化物等
の放電生成物質が発生する。また、接触帯電方式では、
接触帯電部材にバイアスを印加した際、該接触帯電部材
が感光体と接触する部分の両側において放電が発生す
る。このため、接触帯電方式においても、同様に放電生
成物質が発生する。

【０００３】この放電生成物質である窒素酸化物は、空
気中等の水分と反応して硝酸を生成し、また金属と反応
して金属硝酸塩を生成する。このように生成された硝酸
又は硝酸塩が上記感光体体表面に付着して薄い膜を形成
すると、これら硝酸又は硝酸塩の吸湿作用によって、該
感光体表面の抵抗値が低くなる。これにより、感光体上
に形成された静電潜像が破壊され、形成画像の品質が低
下してしまうという問題がある。

【０００４】図１４は、感光体表面に放電生成物が付着
していない場合（ａ）と付着している場合（ｂ）の感光
体表面電位を示したものである。図１４（ａ）に示すよ
うに、放電生成物が付着していない場合、帯電手段によ
って一様帯電されてその電位が帯電電位ＶＤとなり、そ
の後露光手段によってレーザー光が照射されると、電位
が露光電位ＶＬとなる。一方、図１４（ｂ）に示すよう
に、感光体表面に放電生成物が付着している場合、図１
４（ａ）と等しい領域に露光を行った結果、露光した領
域の感光体表面は露光電位ＶＬにはならず、帯電電位に
近いＶＬ′までしか変化しない。これは、感光体表面に
付着し水分を吸収した放電生成物によって感光体表面の
放電生成物付着部が低抵抗化し、露光によって発生した
電荷が感光体表面を露光領域を超えて周囲に広がってし
まうためである。その結果、露光領域の電位は充分に下
がらずに、露光領域外の電位は多少下がってしまうた
め、シャープで深い潜像が形成されなくなり、現像して
も画像部にトナーが充分に付着せず、画像が流れたよう
な異常画像が発生してしまうのである。特に、高湿環境
下では、放電生成物質が水分を吸収しやすいため、この
ような異常画像が発生しやすい。

【０００５】従来、感光体上に付着した放電生成物質に
ついては、該感光体上に残留した転写残トナーを回収す
るためのクリーニング手段を構成するブレードやブラシ
等のクリーニング部材によって感光体表面を機械的に摺
擦して削り取っていた。これにより、放電生成物質によ
る異常画像の発生をある程度抑制することができてい
た。しかし、このようにクリーニング部材で感光体表面
表面の放電生成物質を削り取る場合、放電生成物質とと
もに感光体表面も削り取られるため、該感光体の寿命を
低下させるという不具合がある。

【０００６】一方、感光体上に残留した転写残トナーを
クリーニングするクリーニング手段としては、磁気を内
蔵したクリーニングローラに保持されたクリーニング用
キャリア（磁気ブラシ）と転写残トナーとを接触させ
て、バイアス電界によりクリーニング用キャリアに残留
トナーを吸着させる磁気ブラシクリーニング方式が提案
されている（例えば、特開平５−１１９６４２号公報参
照）。また、クリーニング手段を設けず、感光体上に残
留した転写残トナーを現像装置等を用いて回収するクリ
ーナーレス方式も提案されている（例えば、特開平１１
−３０８９８号公報参照）。この磁気ブラシクリーニン
グ方式及びクリーナーレス方式では、クリーニング部材
で感光体表面を削ってしまうこともないため、高画質化
を維持しつつ、該感光体の長寿命化を図ることもでき
る。

【０００７】さらに、感光体表面をクリーニング部材で
削られ難くするためには、感光体表面を例えばアモルフ
ァスシリコン等の高硬度な材質で構成することも考えら
れる。

【０００８】ところが、上記磁気ブラシクリーニング方
式及びクリーナーレス方式を適用した画像形成装置にお
いては、従来放電生成物質を削り取る機能も有していた
クリーニング部材が存在しない。また、感光体表面を高
硬度な材質で構成した場合には、感光体表面が削られ難
いため、感光体表面の凹凸に入り込んだり、感光体表面
材質との化学反応によって該表面に付着したりした硝酸
又は硝酸塩を削り取ることができない。従って、このよ
うな放電生成物質を他の方法により除去する必要性が生
じる。

【０００９】特開昭６０−４９３５２号公報において
は、感光体表面を削り取ることなく、感光体表面の放電
生成物質である硝酸又は硝酸塩を除去することができる
画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、
感光体表面を水で清掃する水清掃手段を設け、この水清
掃手段で水溶性の硝酸又は硝酸塩を除去するものであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６０−４９３５２号公報記載の画像形成装置では、
水清掃手段として、感光体表面に水を塗布する水塗布ロ
ーラと、塗布された水に溶け込んだ硝酸又は硝酸塩を水
とともに除去する除去ローラとの２つのローラを用いて
おり、その分の配置スペースが感光体の周囲に必要とな
る。このため、画像形成装置全体が大型化してしまい、
装置の小型化に反するという問題があった。

【００１１】そこで、本出願人は先に、特願平１２−３
１４２１７号において、簡易な構成で、放電により生成
される放電生成物質を除去して、画像品質の向上、像担
持体の長寿命化及び装置全体の小型化を図ることのでき
る画像形成装置を提案した。この画像形成装置では、放
電により生成された放電生成物質を吸着して除去する簡
易な構成の放電生成物質吸着除去手段を備えたものであ
る。

【００１２】図１５は、特願平１２−３１４２１７号で
提案されている技術を適用した、放電生成物質吸着除去
手段の一構成例を示すものである。図示の例は、放電生
成物質吸着除去手段として、像担持体としての感光体１
０に接触して放電生成物を吸着する吸着部材８０を用い
たものである。この吸着部材８０は、吸水性材料からな
る表層８１と弾性体で含水性材料からなる下層８２とか
ら構成された回転可能なローラ状部材である。また、こ
の下層８２には、吸着剤としての水分が含浸され、下層
８２から表層８１へ水分が供給されるようになってい
る。また、水分が供給された表層８２は、ゲル状とな
り、粘着性を持ち適度な水分を保つ。上記構成におい
て、感光体１０と吸着部材７０とが接触しながら連れ回
り方向に回転すると、該接触回転により下層８２から表
層８１に供給された水分が該表層８１の表面に滲み出
る。この滲み出た水分が、接触ニップ部の入口よりも該
感光体表面の移動方向上流側の感光体表面に供給され、
感光体１０表面の放電生成物質に供給される。また、感
光体表面の放電生成物質は、接触ニップ部内においても
水分が供給される。このように水分が供給された放電生
成物質は、その一部が該水分に溶け込み、また他の一部
は湿潤になって感光体１０に対する付着力が低下する。
この水分に溶け込んだ、あるいは感光体１０に対する付
着力の低下した放電生成物質は、接触ニップ部内で押圧
されることによって、粘着性を持った表層８１に吸着さ
れるか、又は吸着ローラ８０は感光体１０との接触から
開放される接触ニップ部の出口近傍で、吸水性材料から
なる表層８１に該水分とともに吸収されるかして、感光
体１０表面から除去される。このように、表層８１及び
下層８２からなる簡易な構成の吸着部材８０を用いて、
放電生成物質を除去することができるので、上記特開昭
６０−４９３５２号公報記載の画像形成装置よりも、装
置全体の小型化を図ることが可能になる。

【００１３】さらに、本出願人は先に、特願２０００−
３３７７６２号において、上記吸着部材が像担持体に接
触する状態と、像担持体から離間した状態とを、選択的
に取り得るような該吸着部材の接離手段を設けた画像形
成装置も提案している。この画像形成装置によれば、接
離手段で、必要なときのみ吸着部材を像担持体に接触さ
せ、常接させないようにすることで、放電生成物質の吸
着除去能力を発揮しつつ、該接触による吸着部材の摩耗
を抑えることができ、長期に渡って画像品質の低下を抑
制することができる。

【００１４】しかしながら、このような吸着部材を有す
るこれらの画像形成装置においても、装置の使用条件や
環境によっては、像担持体に対する放電生成物質の付着
力や付着量が増大し、上記吸着部材による放電生成物質
の吸着除去能力が不十分になるおそれがあることを確認
した。例えば、連続して多量の画像形成を行った後に装
置が長時間使用されなかった場合には、画像形成に伴っ
て多量に発生した放電生成物質が、放置されている間に
強い付着力で像担持体表面に固着してしまい、上記吸着
部材による放電生成物質の吸着除去が困難になってしま
う。この結果、画像が流れたような異常画像が発生して
しまう。

【００１５】本発明は、上記特願平１２−３１４２１７
号及び特願２０００−３３７７６２号の画像形成装置の
改良に係り、その目的とするところは、帯電対象の表面
に付着した放電生成物質を吸着部材でより確実に吸着除
去し、画像品質の低下を抑制することができる画像形成
装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、帯電対象を放電によって帯電す
る帯電手段を備えた画像形成装置において、上記帯電対
象の表面に接触して上記放電により生成された放電生成
物質を吸着する吸着部材からなる放電生成物質吸着除去
手段を有し、該吸着部材と帯電対象との接触領域におけ
る吸着部材の表面移動速度と帯電対象の表面移動速度と
の間に相対速度差を有することを特徴とするものであ
る。

【００１７】この画像形成装置においては、吸着部材と
帯電対象との接触領域における吸着部材の表面移動速度
と帯電対象の表面移動速度との間に相対速度差を有する
ので、吸着部材と帯電対象との間にある放電生成物質に
せん断力を付与することができる。このせん断力によっ
て、帯電対象の表面に付着した放電生成物質の一部を機
械的に剥離することができ、放電生成物質を吸着部材で
より確実に吸着除去することができる。

【００１８】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記吸着部材は、上記接触領域で上記帯電
対象の表面移動方向と同方向に表面移動する回転体であ
ることを特徴とするものである。

【００１９】この画像形成装置においては、上記接触領
域において、吸着部材が帯電対象の表面移動方向と同方
向に表面移動するので、逆方向に表面移動する場合に比
して、上記接触領域での吸着部材と帯電対象との接触時
間が長くなり、接触領域内で吸着部材が放電生成物質を
吸着する時間を充分に確保することができる。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記吸着部材は、上記接触領域で上記帯電
対象の表面移動方向と逆方向に表面移動する回転体であ
ることを特徴とするものである。

【００２１】この画像形成装置においては、上記接触領
域において、吸着部材が帯電対象の表面移動方向と逆方
向に表面移動するので、同方向に表面移動する場合に比
して、帯電対象の表面移動速度との間の相対速度差が増
大し、放電生成物質に与えるせん断力をより大きくする
ことができる。

【００２２】請求項４の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記吸着部材は、上記接触領域で上記帯電
対象の表面移動方向と同方向及び逆方向の２方向に選択
的に表面移動し得る回転体であることを特徴とするもの
である。

【００２３】この画像形成装置においては、上記接触領
域において、吸着部材が帯電対象の表面移動方向と同方
向及び逆方向の２方向に選択的に表面移動するので、帯
電対象の表面に対する放電生成物質の付着力及び付着量
等に応じて、吸着部材の表面移動方向を選択することが
できる。例えば、連続して多量の画像形成を行った後に
装置が長時間使用されなかった場合等、比較的放電生成
物質の付着力が大きく且つ付着量も多い場合には、逆方
向を選択する。

【００２４】請求項５の発明は、請求項１、２、３又は
４の画像形成装置において、上記吸着部材が、上記帯電
対象に接触する状態と、帯電対象から離間した状態と
を、選択的に取り得るような該吸着部材の接離手段を設
けたことを特徴とするものである。

【００２５】この画像形成装置においては、上記接離手
段で、必要なときのみ吸着部材を像担持体に接触させ、
常接させないようにすることで、放電生成物質の吸着除
去能力を発揮しつつ、該接触による吸着部材の摩耗を抑
えることができる。

【００２６】請求項６の発明は、請求項５の画像形成装
置において、上記帯電対象が回転可能な回転体であり、
上記吸着部材と上記帯電対象との接触時間が、該帯電対
象の１回転以上であることを特徴とするものである。

【００２７】この画像形成装置においては、帯電対象の
１回転以上の時間、吸着部材を帯電対象に接触させて放
電生成物質の吸着除去を行うので、帯電対象の円周部の
全表面にわたって放電生成物質を除去することができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕以下、本発明を画
像形成装置である電子写真複写機（以下、単に「複写
機」という。）に適用した一実施形態について説明す
る。図１は、本実施形態に係る複写機の要部を示す概略
構成図である。この複写機は、単一色の複写を行うもの
であり、図示しない画像読み取り部で読み取った画像デ
ータに基づいてモノクロ画像形成を行う。

【００２９】まず、本実施形態に係る複写機全体の構成
について説明する。図１において、複写機は、像担持体
としてのドラム状の感光体１を備えている。感光体１０
の周囲には、帯電手段としてのコロナ放電器２０、感光
体１０に潜像を形成する潜像形成手段としての光書込ユ
ニット３０、該潜像をトナー像化する現像手段としての
現像装置４０、該現像装置４０により形成されたトナー
像を被転写体としての転写紙Ｐに転写する転写手段とし
ての転写ローラ５０、転写後の感光体１０表面に残留す
るトナーをクリーニングするクリーニング手段としての
クリーニングユニット６０、感光体１０表面を除電する
除電ランプ７０等が配置されている。

【００３０】また、上記感光体１０の周囲には、感光体
１０表面に接触して上記コロナ放電器２０により生成さ
れた放電生成物質を吸着して除去する放電生成物質吸着
除去手段としての、ローラ状の回転体である吸着部材
（以下、吸着ローラという）８０も設けられている。な
お、この吸着ローラ８０の構成については、後に詳述す
る。

【００３１】上記コロナ放電器２０は、感光体ドラム１
０表面に所定の距離で非接触で配置され、放電ワイヤに
電圧を印加しコロナ放電によって感光体ドラム１０を所
定の極性、所定の電位に帯電するものである。本実施形
態においては、感光体ドラム１０をマイナス極性に一様
に帯電させる。

【００３２】上記光書込ユニット３０は、発光素子とし
てＬＤを用い、画像データに基づいて感光体１０にレー
ザー光を照射し静電潜像を形成する。発光素子として本
実施形態ではＬＤを用いているがＬＥＤなどを用いても
よい。

【００３３】上記現像装置４０は、磁界発生手段として
のマグネットを内包した現像剤担持体としての現像ロー
ラ４１を有している。この現像ローラ４１には、図示し
ない電源から現像バイアスが印加されるようになってい
る。現像装置４０のケーシング内には、該ケーシング内
に収容されたトナーとキャリアとからなる二成分現像剤
を互いに逆方向に搬送しながら攪拌する２本の攪拌スク
リュー４２、４３が設けられている。また、現像ローラ
４１に担持された現像剤を規制するためのドクターブレ
ード４４も設けられている。上記２本の攪拌スクリュー
によって撹拌・搬送された現像剤中のトナーは、負極性
に帯電される。そして、現像剤は現像ローラ４１に内包
されたマグネットの作用により、現像ローラ４１に汲み
上げられる。汲み上げられた現像剤は、ドクターブレー
ド４４により規制され、感光体ドラム１０と対向する現
像領域でマグネットの磁力により穂立ち状態となって磁
気ブラシを形成する。

【００３４】上記クリーニングユニット６０は、感光体
１０表面を摺擦するブレード状のクリーニング部材（以
下、クリーニングブレードという）６１を備えている。
また、クリーニングブレード６１によってクリーニング
されたトナーを回収して、クリーニングユニット６０の
ケーシング外へ排出するトナー排出スクリュー６２も設
けられている。

【００３５】上記転写ローラ５０には、図示しない電源
から転写バイアスが印加されるようになっている。

【００３６】次に、上記構成の複写機における画像形成
動作（コピー動作）を説明する。上記構成において、図
示しない操作部のコピースタートボタンが押されると、
図示しない画像読み取り部で原稿の読み取りが開始され
るとともに、上記コロナ放電器２０、現像ローラ４１、
転写ローラ５０に、それぞれ所定の電圧又は電流が順次
所定のタイミングで印加される。また、これと同期し
て、駆動手段としての感光体駆動モータ（不図示）によ
り感光体１０が図中矢印Ａ方向に回転駆動される。ま
た、感光体１０の回転駆動と同時に、現像ローラ４１、
転写ローラ５０、攪拌スクリュー４２、４３、トナー排
出スクリュー６２、吸着ローラ８０も所定の方向に回転
駆動される。

【００３７】感光体１０が図中矢印Ａ方向に回転する
と、まず感光体表面が、コロナ放電器２０によって例え
ば−９００Ｖの電位に帯電される。そして、光書込ユニ
ット１２から画像信号に対応したレーザー光が感光体１
０上に照射され、レーザー光が照射された部分の感光体
ドラム１０上の電位が例えば−１５０Ｖに低下され、静
電潜像が形成される。

【００３８】静電潜像の形成された感光体１０は、現像
装置４０との対向部で現像ローラ４１上に形成された現
像剤の穂で感光体ドラム１０表面を摺擦される。このと
き、現像ローラ４１上の負帯電トナーは、現像ローラ４
１に印加された例えば−６００Ｖの現像バイアスによっ
て、静電潜像側に移動し、トナー像化（現像）される。
このように、本実施形態では、感光体１０上に形成され
た静電潜像は、現像装置４０によって、負極性に帯電さ
れたトナーにより反転現像される。

【００３９】感光体１０上に形成されたトナー像は、給
紙部１００からレジストローラ９１、９２を経て、感光
体１０と転写ローラ５０との間に形成される転写領域に
給紙される転写紙Ｐに転写される。この転写時には、転
写ローラ５０に、例えば＋１０μＡに定電流制御された
転写バイアスが印加される。トナー像が転写された転写
紙Ｐは、分離手段としての分離爪９３によって感光体１
０から分離され、定着手段としての定着装置１１０へ搬
送される。そして、定着装置１１０加熱ローラ１１１と
加圧ローラ１１２とのニップ部を通過する事により、熱
と圧力の作用でトナー像が転写紙Ｐ上に定着されて機外
に排出される。

【００４０】一方、転写後の感光体１０の表面は、クリ
ーニングブレード６１で転写後の残留トナーが除去さ
れ、さらに除電ランプ７０で除電される。

【００４１】次に、上記放電生成物質吸着除去手段とし
ての吸着ローラ８０について説明する。図２は、吸着ロ
ーラ８０の軸方向における断面図であり、図３は、吸着
ローラ８０と感光体１０との接触ニップ部近傍を示す拡
大図である。図２に示すように、本実施形態の吸着ロー
ラ８０は、高吸水性材料からなる表層８１と、弾性体で
含水性材料である発泡体又は多孔質体からなる下層８２
と、中空芯金軸８３とから構成されている。この下層８
２には、吸着剤としての水分が含浸され、下層８２から
表層８１へ水分が供給されるようになっている。また、
水分が供給された表層８２は、ゲル状となり、粘着性を
持ち適度な水分を保つ。なお、この水分は、流体、霧状
体又は水蒸気の気体のいずれでもよい。また、特願平１
２−３１４２１７号にて開示したように、吸着ローラ８
０の中空芯金軸８３に水分補給手段としての水分タンク
を接続するとともに、芯金軸８３に複数の水分補給用開
口を設け、該補給用開口を介して補給タンクからの水分
を下層８２に適宜補給するようにしてもよい。

【００４２】また、本実施形態においては、吸着ローラ
８０の中空芯金軸８３に図示しない駆動用モータに接続
され、吸着ローラ８０が、感光体１０との接触領域であ
る接触ニップ部Ｗで、感光体１０の表面移動方向と同方
向に表面移動するようになっている。吸着ローラ８０の
下層８２は弾性体であるため、感光体１０との接触領域
では、図３に示すように、所定の幅の接触ニップ部Ｗを
形成する。さらに、本実施形態においては、接触ニップ
部Ｗにおける吸着ローラ８０の表面移動速度と感光体１
０の表面移動速度との間に相対速度差を有するように構
成されている。この相対速度差については、後に詳述す
る。

【００４３】次に、上記構成の吸着ローラ８０による放
電生成物質の吸着除去動作について説明する。ここで
は、便宜上、上記相対速度を有さない場合について説明
する。図３に示すように、感光体１０と吸着部材８０と
が接触して、吸着ローラ８０が図中矢印方向に回転する
と、該接触押圧により、下層８２から表層８１に供給さ
れ保持された水分が、該表層８１の表面に滲み出る。こ
の滲み出た水分が、接触ニップ部Ｗの入口よりも該感光
体表面の移動方向上流側の感光体表面に供給され、感光
体１０表面の放電生成物質に供給される。また、感光体
１０表面の放電生成物質は、接触ニップ部Ｗ内において
も水分が供給される。このように水分が供給された放電
生成物質は、その一部が該水分に溶け込み、また他の一
部は湿潤になって感光体１０に対する付着力が低下す
る。この水分に溶け込んだ、あるいは感光体１０に対す
る付着力の低下した放電生成物質は、接触ニップ部Ｗ内
で押圧されることによって、粘着性を持った表層８１に
吸着されるか、又は吸着ローラ８０は感光体１０との接
触から開放される接触ニップ部Ｗの出口近傍で、表層８
１に該水分とともに吸収されるかして、感光体１０表面
から除去される。

【００４４】表層８１に吸収され該表層８１の内部に保
持された放電生成物質は、吸着ローラ８０が１回転する
と、再び、その一部が水分と共にしみ出すおそれがあ
る。しかしながら、硝酸又は硝酸塩である放電生成物質
は、水分へ大量に溶解する事ができるので、水分と共に
しみ出てしまっても、次の放電生成物と一緒に再び表層
８１の内部へ取り込まれる。したがって、吸着ローラ８
０との接触ニップ部Ｗを通過した感光体１０表面には、
放電生成物が残留することはない。

【００４５】以上の構成においては、表層８１及び下層
８２からなる簡易な構成の吸着部材８０を用いて、放電
生成物質を除去することができるので、上記特開昭６０
−４９３５２号公報記載の画像形成装置よりも、装置全
体の小型化を図ることが可能になる。

【００４６】次に、上記相対速度差を有するように構成
された本実施形態の吸着ローラ８０による放電生成物質
の吸着除去動作を、以下に比較例と比較しながら説明す
る。

【００４７】図４及び図５は、本実施形態に係る放電生
成物質の吸着除去動作を説明する説明図であり、図６
は、比較例に係る放電生成物質の吸着除去動作を説明す
る説明図である。

【００４８】図４に示す例では、吸着ローラ８０の表面
移動速度（Ｖｒ）を、感光体１０の表面移動速度（Ｖ
ｐ）の１．５倍に設定している。図４（ａ）及び（ｂ）
において、感光体１０及び吸着ローラ８０が回転した場
合、ある一定時間における感光体１０の表面移動距離を
Ｌｐ、吸着ローラ８０の表面移動距離をＬｒとすると、
Ｌｒ＝１．５Ｌｐとなり、両者の表面移動距離の差ΔＬ
は０．５Ｌｐとなる。すなわち、このΔＬ＝１．５Ｌｐ
分だけ吸着ローラ８０の表面移動距離が大きくなる。こ
のように、両者の表面速度の間に相対速度差を有するこ
とで、吸着ローラ８０と感光体１０との表面移動距離が
異なり、吸着ローラ８０と感光体１０との間にある放電
生成物質にせん断力が付与される。接触ニップ部内で
は、上述のように水分を付与しつつ、このせん断力によ
って、感光体１０表面に付着した放電生成物質の一部を
機械的に剥離する。よって、放電生成物質を吸着ローラ
８０で効果的に吸着除去することができる。

【００４９】また、図５に示す例では、吸着ローラ８０
の表面移動速度（Ｖｒ）を、感光体１０の表面移動速度
（Ｖｐ）の０．５倍に設定している。図５（ａ）及び
（ｂ）においては、Ｌｒ＝０．５Ｌｐとなり、両者の表
面移動距離の差ΔＬは０．５Ｌｐとなる。よって、図４
で示した例と同様に、放電生成物質を吸着ローラ８０で
効果的に吸着除去することができる。

【００５０】一方、図６に示す比較例では、吸着ローラ
８０の表面移動速度（Ｖｒ）と、感光体１０の表面移動
速度（Ｖｐ）とが等しくなるように設定している。図６
（ａ）及び（ｂ）においては、Ｌｒ＝Ｌｐとなり、両者
の表面移動距離の差ΔＬは０となる。よって、図４及び
図５で示した例とは異なり、吸着ローラ８０と感光体１
０との間にある放電生成物質にせん断力を付与すること
ができない。このため感光体１０に対する放電生成物質
の付着力及び付着量が増大した場合には、水分を供給し
て放電生成物質を吸着除去するのみでは放電生成物質を
完全に除去しきれず、画像が流れたような異常画像が発
生するおそれが残る。

【００５１】以上、本実施形態によれば、接触ニップ部
における吸着ローラ８０の表面移動速度と感光体１０の
表面移動速度との間に相対速度差を有することで、感光
体１０表面に付着した放電生成物質を吸着ローラ８０で
より確実に吸着除去することができ、画像品質の低下を
抑制することができる。

【００５２】なお、接触ニップ部における吸着ローラ８
０の表面移動速度と感光体１０の表面移動速度との間の
相対速度差については、一方の表面移動速度が他方の表
面移動速度の０．５〜２倍の範囲におさまるように設定
するのが好ましい。より好ましくは、一方の表面移動速
度が他方の表面移動速度の１．２倍程度である。

【００５３】〔実施形態２〕図７（ａ）は、本発明の他
の実施形態に係る複写機の一部を示す拡大図である。本
実施形態においては、吸着ローラ８０が、上記接触ニッ
プ部で感光体１０の表面移動方向と逆方向に表面移動す
るように構成されている点で、上記実施形態１の複写機
（図１参照）の構成と異なり、その他の構成はほぼ同じ
であるので、それらの説明は省略する。また、複写機の
基本的な画像形成動作についても、上記実施形態１の複
写機と同様であるので、その説明も省略する。

【００５４】本実施形態においては、接触ニップ部にお
いて、吸着ローラ８０が感光体１０の表面移動方向と逆
方向に表面移動する。また、図７（ａ）の構成例では、
吸着ローラ８０の表面移動速度（Ｖｒ）と、感光体１０
の表面移動速度（Ｖｐ）とを等速に設定している。この
構成においては、感光体１０及び吸着ローラ８０の表面
移動速度の絶対値が等しいので、図７（ａ）及び（ｂ）
に示すように、感光体１０の表面移動距離Ｌｐ及び吸着
ローラ８０の表面移動距離Ｌｒの絶対値が等しい（Ｌｒ
＝Ｌｐ）が、両者の相対的な移動距離Ｌは、Ｌ＝Ｌｒ＋
Ｌｐ＝２Ｌｒ＝２Ｌｐとなる。このことから、上記実施
形態１の構成に比して、吸着ローラ８０と感光体１０と
の間にある放電生成物質により大きなせん断力が付与さ
れることになる。接触ニップ部内では、上述のように水
分を付与しつつ、この大きなせん断力によって、感光体
１０表面に付着した放電生成物質をより多く機械的に剥
離する。

【００５５】以上、本実施形態によれば、放電生成物質
に与えるせん断力をより大きくすることができ、放電生
成物質を吸着ローラ８０で効果的に吸着除去することが
できる。また、上記相対速度差を容易に得ることができ
るので、例えば感光体１０の表面移動速度に対して吸着
ローラ８０の表面移動速度を小さく、すなわち回転数を
低く設定すれば、吸着ローラ８０の感光体１０との接触
による摩耗劣化を抑えることができ、吸着ローラ８０の
長寿命化を図ることも可能になる。

【００５６】なお、上記実施形態１及び実施形態２にお
いては、吸着ローラ８０が、感光体１０に接触する状態
と、感光体１０から離間した状態とを、選択的に取り得
るような吸着ローラ８０の接離手段を設けてもよい。こ
の接離手段としては、特願２０００−３３７７６２号に
て開示したような、ソレノイド等を用いて構成された接
離機構を使用することができる。これによれば、接離手
段で、必要なときのみ吸着ローラ８０を感光体１０に接
触させ、常接させないようにすることで、放電生成物質
の吸着除去能力を発揮しつつ、感光体１０との接触によ
る吸着ローラ８０の摩耗を抑えることができる。なお、
接離手段を設ける場合には、吸着ローラ８０と感光体１
０との接触時間が、感光体１０の１回転以上であること
が望ましい。

【００５７】〔実施形態３〕図８は、本発明のさらに他
の実施形態に係る複写機の一部を示す拡大図である。本
実施形態においては、吸着ローラ８０が、上記接触ニッ
プ部で感光体１０の表面移動方向と同方向及び逆方向の
２方向に選択的に表面移動し得るように構成されている
点で、上記実施形態１の複写機（図１参照）の構成と異
なり、その他の構成はほぼ同じであるので、それらの説
明は省略する。また、複写機の基本的な画像形成動作に
ついても、上記実施形態１の複写機と同様であるので、
その説明も省略する。

【００５８】本実施形態においては、吸着ローラ８０の
駆動用モータによって、吸着ローラ８０の回転方向が切
り換え可能に構成されている。この切り換えによって、
図８に示すように、上記接触ニップ部において、吸着ロ
ーラ８０が感光体１０の表面移動方向と同方向及び逆方
向の２方向に選択的に表面移動できる。

【００５９】ここで、特願２０００−３３７７６２号に
おいて、上記接離手段による吸着ローラ８０の接離動
作、すなわち放電生成物質の除去動作の実行タイミング
制御例として、以下の４つのパターンを開示した。（１）一連の画像形成動作の終了毎（２）一連の画像形成動作の開始前（３）連続した画像形成を行う場合の「紙間」（４）電源投入後の初期動作時このような実行タイミングのうち、一連の画像形成動作
の終了毎、及び連続した画像形成を行う場合の「紙間」
においては、感光体に対する放電生成物質の付着力が小
さく、付着量も少ないと考えられる。一方、一連の画像
形成動作の開始前、及び電源投入後の初期動作時におい
ては、放電生成物質の付着力が比較的大きく、付着量も
多いと考えられる。

【００６０】そこで、本実施形態では、例えば特願２０
００−３３７７６２号にて開示したような、吸着ローラ
８０の接離機構を設け、この接離機構による吸着ローラ
８０の接離動作の実行タイミングのうち、一連の画像形
成動作の終了毎、及び連続した画像形成を行う場合の
「紙間」においては、吸着ローラ８０が感光体１０の表
面移動方向と同方向に表面移動するように制御し、一連
の画像形成動作の開始前、及び電源投入後の初期動作時
においては、吸着ローラ８０が感光体１０の表面移動方
向と逆方向に表面移動するように、吸着ローラ８０の駆
動用モータを制御する。このような制御を実現するため
には、例えば図示しないメイン制御部に、吸着ローラ８
０の駆動用モータと接離機構とを制御する制御手段とし
ての機能も持たせればよい。

【００６１】以上、本実施形態によれば、吸着ローラ８
０の回転方向を切り換え可能に構成することで、感光体
１０表面に対する放電生成物質の付着力及び付着量等に
応じて表面移動方向を選択することができ、感光体１０
表面に付着した放電生成物質を吸着ローラ８０で効果的
に吸着除去することができる。

【００６２】なお、上記各実施形態においては、上記表
層８１を構成する高吸水性材料として、ポリエチレンオ
キサイド等のポリアルキルオキサイド、ポリビニルピロ
リドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ル、ポリアクリルアミド、ポリプロピレングリコール、
にかわ、ゼラチン、ガゼイン、アルブミン、アルギン
酸、アルギン酸ソーダ、メチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリ
ビニルエーテル、ポリビニルメチルセルロース、ポリエ
チレングリコール、グルコース、キシロース、スクロー
ス、マルトース、アラビノース、α−シクロデキストリ
ン、でんぷん等の共重合体、グラフト重合体、架橋体な
どを使用することができる。但し、これらに限定される
ものではない。

【００６３】また、上記表層８１の更なる高吸水性部材
としては、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリメタ
クリル酸、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ
ーであり、また各々の誘導体、およびそれらの共重合体
ポリマー等が挙げられる。

【００６４】また、上記下層８１を構成する弾性体であ
る含水性材料としては、ウレタンゴム、シリコンゴム、
エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴ
ム、クロロプレンゴム、ブチレンゴム、エラストマーな
どの発泡体、又は、海綿、ウレタンフォームなどの多孔
質体などを使用することができる。但し、これらに限定
されるものではない。

【００６５】また、上記各実施形態では、感光体の帯電
手段としてコロナ放電器２０を用い、且つ感光体のクリ
ーニング手段としてクリーニングブレード６１を用いて
いるが、これらに限るものではない。例えば、帯電手段
としては、図９に示すような、接触帯電方式の帯電ロー
ラ２１も適用可能である。また、クリーニング手段とし
ては、図１０に示すようなブラシ部材６３、もしくは図
１１に示すような磁気を内蔵したクリーニングローラ６
４を用いた磁気ブラシクリーニング方式も適用可能であ
る。なお、図１１中のブラシ状の部材６６は、クリーニ
ング装置６０内の現像剤もれを防止するためのシールブ
ラシである。さらに、図１２に示すように、帯電ローラ
２１とブラシ部材６３とを用いる、あるいは図１３に示
すように帯電ローラ２１と磁気ブラシクリーニング方式
のクリーニングローラ６４を用いるなど、種々の組み合
わせが可能である。

【００６６】また、上記各実施形態では、帯電対象が像
担持体としての感光体である場合について説明したが、
本発明は、帯電対象が像担持体としての中間転写体であ
る場合や、転写材搬送部材としての転写材搬送ベルト等
である場合についても適用可能である。

【００６７】また、上記各実施形態では、現像に使用す
る現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとからなる
二成分現像剤を用い、二成分磁気ブラシ現像法を用いて
いる。この現像剤に代えて、磁性トナーを用いた磁性一
成分現像を用いてもよい。また、非磁性トナーを用い、
内部にマグネットを内包しない現像剤担持体を用いて非
磁性一成分現像を用いてもよい。

【００６８】

【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、帯電対
象の表面に付着した放電生成物質を吸着部材でより確実
に吸着除去し、画像品質の低下を抑制することができる
という優れた効果がある。

【００６９】特に、請求項２の発明によれば、接触領域
内で吸着部材が放電生成物質を吸着する時間を充分に確
保することができ、帯電対象の表面に付着した放電生成
物質を吸着部材で効果的に吸着除去することができると
いう優れた効果がある。

【００７０】特に、請求項３の発明によれば、放電生成
物質に与えるせん断力をより大きくすることができ、帯
電対象の表面に付着した放電生成物質を吸着部材で効果
的に吸着除去することができるという優れた効果があ
る。

【００７１】特に、請求項４の発明によれば、帯電対象
の表面に対する放電生成物質の付着力及び付着量等に応
じて表面移動方向を選択することができ、帯電対象の表
面に付着した放電生成物質を吸着部材で効果的に吸着除
去することができるという優れた効果がある。

【００７２】特に、請求項５の発明によれば、吸着部材
の摩耗を抑えることができ、長期に渡って画像品質の低
下を抑制することができるという優れた効果がある。ま
た、吸着部材の長寿命化を図ることができるという優れ
た効果もある。

【００７３】特に、請求項６の発明によれば、帯電対象
の円周部の全表面にわたって放電生成物質を除去するこ
とができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る複写機の要部を示す概略構成
図。

【図２】同複写機に搭載された吸着ローラの軸方向にお
ける断面図。

【図３】同吸着ローラと感光体との接触ニップ部近傍を
示す拡大図。

【図４】実施形態１に係る放電生成物質の除去動作を説
明する説明図。

【図５】実施形態１の他の構成例に係る放電生成物質の
除去動作を説明する説明図。

【図６】比較例に係る放電生成物質の除去動作を説明す
る説明図。

【図７】（ａ）は、実施形態２に係る複写機の一部を示
す拡大図、（ｂ）は、同複写機の放電生成物質の除去動
作を説明する説明図。

【図８】実施形態３に係る複写機の一部を示す拡大図。

【図９】実施形態１乃至３に係る帯電手段の他の構成例
を示す図。

【図１０】実施形態１乃至３に係るクリーニング手段の
他の構成例を示す図。

【図１１】実施形態１乃至３に係るクリーニング手段の
さらに他の構成例を示す図。

【図１２】実施形態１乃至３に係る帯電手段とクリーニ
ング手段の他の組み合わせを示す図。

【図１３】実施形態１乃至３に係る帯電手段とクリーニ
ング手段のさらに他の組み合わせを示す図。

【図１４】感光体の表面に放電生成物質が付着していな
い場合（ａ）と付着している場合（ｂ）の感光体表面電
位を示す図。

【図１５】本出願人が提案した画像形成装置の放電生成
物質吸着除去手段を感光体とともに示す図。

【符号の説明】１０感光体（帯電対象）２０コロナ放電器２１帯電ローラ３０光書込ユニット４０現像装置４１現像ローラ５０転写ローラ６０クリーニングユニット６１クリーニングブレード６３ブラシ部材６４クリーニングローラ７０除電ランプ８０吸着ローラ（放電生成物質吸着除去手段）８１表層８２下層８３中空芯金軸９１、９２レジストローラ１００定着装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷川清東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者野口愛乃東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者赤藤昌彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H027 DA22 DA45 DD09 DE07 DE09 EA09 EC06 EC14 ED02 ED27 EE02 EE03 EF01 EF07 EF09 EF13 2H034 AA06 BA02 BA05 BC01 BC02 BC03 BC07 BC10 BF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電対象を放電によって帯電する帯電手段
を備えた画像形成装置において、上記帯電対象の表面に接触して上記放電により生成され
た放電生成物質を吸着する吸着部材からなる放電生成物
質吸着除去手段を有し、該吸着部材と帯電対象との接触
領域における吸着部材の表面移動速度と帯電対象の表面
移動速度との間に相対速度差を有することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記吸着部材は、上記接触領域で上記帯電対象の表面移
動方向と同方向に表面移動する回転体であることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１の画像形成装置において、上記吸着部材は、上記接触領域で上記帯電対象の表面移
動方向と逆方向に表面移動する回転体であることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１の画像形成装置において、上記吸着部材は、上記接触領域で上記帯電対象の表面移
動方向と同方向及び逆方向の２方向に選択的に表面移動
し得る回転体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１、２、３又は４の画像形成装置に
おいて、上記吸着部材が、上記帯電対象に接触する状態と、帯電
対象から離間した状態とを、選択的に取り得るような該
吸着部材の接離手段を設けたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項６】請求項５の画像形成装置において、上記帯電対象が回転可能な回転体であり、上記吸着部材
と上記帯電対象との接触時間が、該帯電対象の１回転以
上であることを特徴とする画像形成装置。