JP2002268454A

JP2002268454A - 画像流れ物質除去方法、画像流れ物質除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2002268454A
Application number: JP2001391382A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Yano; 英俊矢野; Yoshino Noguchi; 愛乃野口; Hiromitsu Takagaki; 高垣　　博光; Kiyoshi Tanigawa; 清谷川; Chiaki Tanaka; 千秋田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体上に形成された静電潜像を現像装置
によりトナー像として現像し、そのトナー像を転写材に
転写すると共に、転写されずに像担持体表面に付着した
転写残トナーをクリーニング装置により除去する画像形
成装置において、像担持体表面に付着した画像流れ物質
に基因する異常画像の発生を防止する。【解決手段】ゼオライトを担持し、かつ像担持体１の
表面に当接する吸着剤担持体１９を設け、その吸着剤担
持体に担持したゼオライトを像担持体表面に接触させる
ことにより、像担持体１の表面に付着した画像流れ物質
をゼオライトに吸着させて除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像流れ物質除去
方法、画像流れ物質除去装置、プロセスカートリッジ及
び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体を帯電し、帯電された像担持体
に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナー像として可
視像化し、該トナー像を転写材に転写する形式の画像形
成装置は従来より周知であり、かかる画像形成装置は、
複写機、ファクシミリ、プリンタ或いはこれらの少なく
とも２つの機能を備えた複合機などとして構成される。

【０００３】上述の画像形成装置においては、可視像を
転写材に転写したあとの像担持体上に転写残トナーが付
着しているので、この転写残トナーをクリーニング手段
により除去し、該像担持体を清掃するように構成するの
が普通である。ところが、クリーニング手段は、像担持
体に当接しているので、そのクリーニング手段から受け
る摩擦力によって、像担持体表面が経時的に摩耗し、そ
の摩耗が早期に促進されると、像担持体の寿命が縮めら
れる。像担持体の長寿命化を達成するには、その摩耗を
阻止し、或いはその摩耗量をできるだけ少なく抑えるこ
とが望ましい。像担持体表面の摩耗を阻止し、又はその
摩耗量を抑えるには、次の構成を採用することが考えら
れる。

【０００４】像担持体表面に対するクリーニング手段
の当接圧を可能な限り低くして、像担持体表面の摩耗量
を少なくする。クリーニング手段に対する像担持体表面の摩擦係数を
下げ、像担持体表面の摩耗量を少なくする。像担持体表面の硬度を高め、クリーニング手段による
像担持体表面の摩耗をなくし、或いはその摩耗量を少な
くする。クリーニング手段を廃止し、転写残トナーを、例え
ば、静電潜像を可視像化する現像装置によって除去す
る。

【０００５】上述の方法は、いずれも像担持体の摩耗を
なくし、或いはその摩耗量を少なくすることにより、像
担持体の寿命を伸ばすものである。ところが、かかる構
成を採用すると、像担持体表面に異常画像が発生するお
それがある。すなわち、像担持体のまわりに、作動時に
放電を伴う装置が設けられているため、その放電に基因
して発生した放電生成物が像担持体表面に付着し、その
付着量が多くなると、その放電生成物が、高湿時に空気
中の水分を吸収して低抵抗化し、像担持体表面の抵抗を
低下させ、これによって像担持体上に画像流れ、或いは
画像ぼけなどと称せられている異常画像が発生するので
ある。このように像担持体表面に付着して異常画像を発
生させる放電生成物は画像流れ物質と称せられている。
表面が摩耗しやすい像担持体を用い、その像担持体に圧
接するクリーニング手段によって、画像流れ物質と共に
像担持体表面を比較的多量に削り取るように構成すれば
異常画像の発生を防止できるが、このように構成する
と、像担持体の寿命が縮められる欠点を免れない。この
ように、像担持体の寿命を伸ばすには、像担持体表面の
摩耗をなくし、又はその摩耗量が少なくなるように構成
することが有効であるが、このようにすると、像担持体
表面に多量の画像流れ物質が付着し、異常画像が発生す
る欠点を免れないのである。

【０００６】そこで、像担持体の寿命低下を抑えつつ、
像担持体表面に付着した画像流れ物質を除去するための
構成が従来より各種提案されている。例えば、像担持体
表面に水を塗布する水塗布部材と、像担持体表面から水
を除去する水除去部材とを有する画像流れ物質除去装置
がその一例である（特開昭６０−４９３５２号公報参
照）。この画像流れ物質除去装置は、像担持体表面に生
成された画像流れ物質が水に溶ける性質を利用したもの
で、画像流れ物質を比較的効果的に除去できる利点を有
している。

【０００７】ところが、像担持体表面は一般に疎水性を
有しているので、かかる像担持体表面に水を塗布する
と、その水は、像担持体表面の疎水性によって、まばら
な水滴となって像担持体表面に付着する。従って、像担
持体表面に水を塗布したとき、画像流れ物質がその水に
溶け込んだとしても、画像流れ物質を含んだ水溶液が水
滴となって像担持体表面にまばらな状態で付着する。こ
のような水滴が拭き取られるのであるが、その拭き取り
時に、像担持体表面の水滴はまばらな状態で存在するの
で、水滴の付着している像担持体表面部分と、水滴の存
在しない像担持体表面部分とで、画像流れ物質の除去効
果に相違が生じ、拭き取り後の像担持体表面の特性が不
均一となるおそれがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の提案に係る構成の欠点を回避しつつ、異常画像の発生
を防止し、ないしはその発生を効果的に抑制できる画像
流れ物質除去方法、画像流れ物質除去装置、プロセスカ
ートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、極性吸着剤を像担持体に接触させることを
特徴とする画像流れ物質除去方法を提案する（請求項
１）。

【００１０】また本発明は、上記目的を達成するため、
極性吸着剤を担持した吸着剤担持体を具備することを特
徴とする画像流れ物質除去装置を提案する（請求項
２）。

【００１１】その際、前記極性吸着剤が前記吸着剤担持
体に固着されていると有利である（請求項３）。

【００１２】また、上記請求項２又は３に記載の画像流
れ物質除去装置において、粒子状の極性吸着剤が前記吸
着剤担持体に離脱自在に担持されていると有利である
（請求項４）。

【００１３】さらに、上記請求項２、３又は４に記載の
画像流れ物質除去装置において、前記吸着剤担持体は、
極性吸着剤が担持された弾性体を有していると有利であ
る（請求項５）。

【００１４】また、上記請求項２、３又は４に記載の画
像流れ物質除去装置において、前記吸着剤担持体は、弾
性体と、該弾性体に取り付けられた表層とを有し、該表
層に前記極性吸着剤が担持されていると有利である（請
求項６）。

【００１５】さらに、上記請求項２、３又は４に記載の
画像流れ物質除去装置において、前記吸着剤担持体は、
極性吸着剤が担持された繊維より成るブラシを有してい
ると有利である（請求項７）。

【００１６】また、上記請求項２、３又は４に記載の画
像流れ物質除去装置において、前記吸着剤担持体は、複
数の支持部材に巻き掛けられた無端ベルト状に構成さ
れ、該無端ベルト状の吸着剤担持体の表面に極性吸着剤
が担持されていると有利である（請求項８）。

【００１７】さらに、上記請求項２、３、４、５、６、
７又は８に記載の画像流れ物質除去装置において、前記
吸着剤担持体は回転体として構成されていると有利であ
る（請求項９）。

【００１８】さらに、上記請求項２、３、４、５、６、
７、８又は９に記載の画像流れ物質除去装置において、
前記極性吸着剤は、ゼオライト、シリカアルミナ系吸着
剤、シリカゲル、アルミナゲル、活性アルミナ、活性白
土のうちの少なくとも１つより成ると有利である（請求
項１０）。

【００１９】また、上記請求項２、３、４、５、６、
７、８又は９に記載の画像流れ物質除去装置において、
前記極性吸着剤はゼオライトより成り、該ゼオライトの
分子構造の酸素環が６員環以上であると有利である（請
求項１１）。

【００２０】さらに、上記請求項２、３、４、５、６、
７、８又は９に記載の画像流れ物質除去装置において、
前記極性吸着剤はゼオライトより成り、該ゼオライトの
分子構造の酸素環が８員環以上であると有利である（請
求項１２）。

【００２１】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１又は１２に記載の画像流れ物質除去装置を具備し、画
像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるユニット
状に構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ
を提案する（請求項１３）。

【００２２】さらに、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１又は１２に記載の画像流れ物質除去装置と、その吸着
剤担持体に担持された極性吸着剤が当接する像担持体を
具備することを特徴とする画像形成装置を提案する（請
求項１４）。

【００２３】その際、前記吸着剤担持体は、像担持体に
従動して回転するように構成されていると有利である
（請求項１５）。

【００２４】また、上記請求項１４に記載の画像形成装
置において、前記吸着剤担持体の表面線速と、像担持体
の表面線速が互いに相違していると有利である（請求項
１６）。

【００２５】さらに、上記請求項１４、１５又は１６に
記載の画像形成装置において、前記吸着剤担持体は、像
担持体表面の移動方向に関し、像担持体上の転写残トナ
ーを除去するクリーニング手段が像担持体に当接した位
置よりも下流側であって、潜像形成手段による像担持体
への潜像書き込み位置よりも上流側の像担持体部分に接
触していると有利である（請求項１７）。

【００２６】また、上記請求項１４、１５、１６又は１
７に記載の画像形成装置において、前記吸着剤担持体
は、像担持体表面の移動方向に関し、帯電装置による像
担持体への帯電領域よりも下流側であって、潜像形成手
段による像担持体への潜像書き込み位置よりも上流側の
像担持体部分に接触していると有利である（請求項１
８）。

【００２７】さらに、上記請求項１４、１５、１６、１
７又は１８に記載の画像形成装置において、前記像担持
体がアモルファスシリコン感光体より成ると有利である
（請求項１９）。

【００２８】また、上記請求項１４、１５、１６、１７
又は１８に記載の画像形成装置において、前記像担持体
が表面にフィラーを分散した層を有する感光体より成る
と有利である（請求項２０）。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って説明し、併せて像担持体表面の摩耗と、その表
面に付着する画像流れ物質との関係、及びこれにより生
じる従来の不具合を図面に即してより具体的に明らかに
する。先ず、本発明を適用できる画像形成装置のいくつ
かの例を、図１乃至図３を参照して説明する。

【００３０】図１は画像形成装置の一例を示す部分断面
概略図である。ここに示した画像形成装置は、その本体
内に設けられたドラム状の感光体として構成された像担
持体１を有し、画像形成動作の開始に伴って、像担持体
１は図１における時計方向（矢印Ａ方向）に回転駆動さ
れる。このとき像担持体表面には除電ランプ２からの光
が照射されて該像担持体表面が除電作用を受け、その表
面電位が初期化される。一方、帯電装置の一例である帯
電チャージャ３のコロナワイヤ４には帯電電圧が印加さ
れ、これにより生じる放電によって、初期化された像担
持体表面が所定の極性、例えば−９００Ｖに一様に帯電
される。

【００３１】ドラム状の感光体に代え、複数のローラに
巻き掛けられて走行駆動される無端ベルト状の感光体よ
り成る像担持体、或いは誘電体より成る像担持体などを
用いることもできる。いずれの場合も、像担持体はその
表面が移動するように支持される。

【００３２】上述のようにして帯電された像担持体表面
には、潜像形成手段の一例であるレーザ書き込み装置５
から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これ
によって像担持体表面に画信号に対応した静電潜像が形
成される。レーザ光を照射された像担持体表面の電位
は、例えば−１５０Ｖとなり、ここが静電潜像、すなわ
ち画像部となり、レーザ光の照射されない像担持体表面
部分の電位はほぼ−９００Ｖに維持され、ここが地肌部
となる。ＬＥＤを有する潜像形成手段などを用いること
もできる。このように、帯電後の像担持体を露光して静
電潜像を形成するのである。

【００３３】静電潜像は、これが現像装置６を通ると
き、トナー像として可視像化される。ここに一例として
示した現像装置６は、トナーとキャリアを有する乾式の
二成分系現像剤Ｄを収容した現像ケース７と、像担持体
１に対向配置されて回転する現像ローラ８と、回転しな
がら現像剤Ｄを撹拌するスクリュー９，１０とを有して
いる。トナーは、キャリアとの摩擦によって所定の極
性、図の例ではマイナス極性に帯電され、かかるトナー
を含む現像剤Ｄは現像ローラ８の周面に担持されて搬送
され、現像ローラ８と像担持体１との間の現像領域に運
ばれる。このとき、現像ローラ８には、所定の現像バイ
アス（例えば−６００Ｖの電圧）が印加され、これによ
って現像領域に運ばれて磁気ブラシ状となった現像剤中
のトナーが像担持体１に形成された静電潜像、すなわち
画像部に静電的に移行し、その静電潜像がトナー像とし
て可視像化される。キャリアを含まない粉体状の一成分
系の現像剤や、液状の現像剤などを用いる現像装置を採
用することもできる。

【００３４】また、像担持体１には、転写装置の一例で
ある転写ローラ１１が対置され、この転写ローラ１１は
像担持体表面に当接しながら図１における反時計方向に
回転駆動される。かかる転写ローラ１１と、像担持体１
との間に、図示していない給紙部から給送され、レジス
トローラ対１２の回転により所定のタイミングで矢印Ｂ
方向に送り出された転写材Ｐが通過する。このとき転写
ローラ１１には、像担持体上のトナー像のトナーと逆極
性、本例ではプラスの転写電圧が印加されている。これ
により像担持体表面に形成されたトナー像に整合できる
タイミングで送り出された転写材Ｐ上に、そのトナー像
が転写される。

【００３５】転写ローラ１１と像担持体１の間を通った
転写材Ｐは、分離爪１３により像担持体１から分離され
て図示していない定着装置を通過し、このとき、熱と圧
力の作用によって、転写されたトナー像が転写材上に定
着される。次いでこの転写材Ｐは画像形成装置本体外に
排出される。転写ローラ１１に代えて、例えば転写チャ
ージャ、転写ブラシ又は転写ブレード、又はこれらのう
ちの少なくとも１つと転写ベルトとを有する転写装置な
どを用いることもできる。

【００３６】図１に示した画像形成装置においては、転
写材Ｐとして、例えば紙、樹脂シート又は樹脂フィルム
の記録媒体が用いられるが、無端ベルト状又はドラム状
の中間転写体より成る転写材を用い、像担持体上のトナ
ー像をその中間転写体より成る転写材に一次転写し、次
いでその中間転写体上のトナー像を紙や樹脂シートなど
から成る記録媒体に二次転写し、その二次転写されたト
ナー像を定着装置により定着するように構成することも
できる。このように、像担持体上に形成されたトナー像
を、記録媒体又は中間転写体より成る転写材に転写して
画像形成を行うのである。

【００３７】上述のようにトナー像の転写が行われる転
写位置を通過した像担持体表面に付着しているトナー
は、クリーニング装置１４により除去される。図１に一
例として示したクリーニング装置１４は、クリーニング
ケース１６と、そのケース１６に基端部が支持され、先
端部が像担持体表面に圧接したゴムなどの弾性体より成
るクリーニングブレード１７と、トナー排出スクリュー
１８とを有し、そのクリーニングブレード１７によって
像担持体上のトナーが掻き取り除去される。除去された
トナーは、回転するトナー排出スクリュー１８によって
クリーニングケース外に排出される。このようにして、
転写材に転写されずに像担持体表面に残された転写残ト
ナーが像担持体表面から除去される。クリーニングブレ
ード１７は、像担持体表面に当接して、その表面に付着
したトナーを除去するクリーニング手段の一例を構成し
ている。

【００３８】図１に符号１５で示したものは画像流れ物
質除去装置であるが、これについては後に詳しく説明す
る。

【００３９】図１に示した画像形成装置においては、像
担持体の表面を帯電する帯電装置として、像担持体表面
から離間して配置された帯電チャージャ３が用いられて
いるが、これ以外の帯電装置を用いてもよく、例えば、
帯電ローラ、帯電ブレード、又は帯電ブラシから成る帯
電装置や、像担持体に電荷を注入する電荷注入型の帯電
装置などを用いることもできる。図２に示す画像形成装
置においては、帯電装置が、像担持体表面に当接し、又
は微小間隔をあけて対置された帯電ローラ２０より成
り、この帯電ローラ２０に直流電圧、又は直流電圧に交
流電圧を重畳した帯電電圧が印加され、これにより生じ
る放電によって像担持体表面が、例えばほぼ−９００Ｖ
に帯電される。

【００４０】また、クリーニング装置のクリーニング手
段としても、クリーニングブレード以外の手段を適宜採
用でき、例えば、図２に示すように、像担持体表面に当
接しながら回転するクリーニングブラシ２１として構成
されたクリーニング手段を用いることもできる。さら
に、図３に示すように、回転駆動される剤担持ローラ３
５の周面に、磁性キャリアとトナーを混合して成るクリ
ーニング剤Ｃを磁力によって担持し、そのクリーニング
剤Ｃを像担持体表面に摺接させて転写残トナーを除去す
るクリーニング手段を用い、或いは上述した各種クリー
ニング手段を併用したクリーニング装置などを用いるこ
ともできる。

【００４１】図２及び図３に示した画像形成装置は、上
述した構成と、これに直接関連する構成以外は、図１に
示した画像形成装置と異なるところはない。

【００４２】以上のように、画像形成装置は、像担持体
と、該像担持体を帯電する帯電装置と、その帯電装置に
より帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜像形成
手段と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像
装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置とを有
するものである。図示した例の画像形成装置は、トナー
像の転写が行われる転写位置を通過した像担持体表面に
付着している転写残トナーを除去するクリーニング装置
も有しているが、クリーニング装置を省き、転写残トナ
ーを、例えば現像装置によって像担持体表面から除去す
るように構成することもできる。

【００４３】ここで、図１乃至図３に示した画像形成装
置の像担持体表面には、クリーニング手段が当接してい
るので、その表面が経時的に摩耗し、その摩耗が進む
と、像担持体表面の帯電電位が低くなり、地肌部にトナ
ーが付着する地汚れが著しくなる。像担持体まわりに配
置されたプロセスユニットなどの構成によっても異なる
が、像担持体１の感光層の膜厚が、例えば約３０％削れ
ると、地汚れの発生が顕著となる。像担持体のベース上
に積層された感光層の厚みが例えば３０μｍであるとし
たとき、その削れ量が例えば約１０μｍとなると、地汚
れが著しく発生するようになる。かかる像担持体は新た
な像担持体と交換する必要がある。

【００４４】上述したところから判るように、像担持体
の寿命を伸ばすには、その表面の感光層の経時的な摩耗
をなくし、或いはその摩耗ができるだけ少なくなるよう
にすればよく、従って、像担持体表面の摩耗をなくし、
又はその摩耗量ができるだけ少なくなるように構成する
ことが好ましい。例えば、先にも説明したように、像担
持体表面に対するクリーニング手段の当接圧を下げるの
である。図４は、図１に示したクリーニングブレード１
７が像担持体表面に当接する線圧（ｇ／cm）を横軸にと
り、縦軸に像担持体表面の摩耗量（μｍ）をとったグラ
フである。同図の実線Ｅ，Ｆは、図１に示した画像形成
装置において、直径３０mmのドラム状の像担持体１を用
いると共に、その表面線速を１１４mm／secに設定し、
Ａ４サイズの転写材Ｐを、その長辺が転写材の移動方向
に対して直交する向きとなる横向きで搬送し、かかる転
写材Ｐを、１０万枚連続的に転写ローラ１１と像担持体
１の間に通紙したときの像担持体表面の摩耗量と像担持
体表面に対するクリーニングブレード１７の線圧の関係
を示している。実線Ｅは、実線Ｆよりも表面硬度の高い
像担持体を用いたときの結果である。

【００４５】図４から判るように、クリーニングブレー
ドの線圧を低くすればする程、像担持体表面の摩耗量を
少なくすることができるが、図４に示した例では、その
線圧が１０ｇ／cmより低くなると、転写残トナーがクリ
ーニングブレード１７を通過してしまう量が増え、所謂
クリーニング不良が発生する。従って、クリーニングブ
レード１７の線圧を１０ｇ／cm以上の範囲内のできるだ
け小さな値に設定し、像担持体表面の摩耗を抑え、かつ
クリーニング不良の発生を防止することが好ましい。

【００４６】図５の実線Ｇは、クリーニング部材として
図２に示したクリーニングブラシ２１を用いたとき、像
担持体表面に対するクリーニングブラシ２１の押圧力
（ｇ／mm）と、像担持体表面の摩耗量の一例を示してい
る。この場合もクリーニングブラシ２１の押圧力が小さ
い程、像担持体表面の摩耗量は少なくなるが、その押圧
力が２ｇ／mmよりも弱くなると、像担持体表面のクリー
ニング不良が発生するので、その押圧力を２ｇ／mm以上
の範囲のできるだけ小さな値に設定することにより、像
担持体表面の摩耗を抑え、かつ像担持体表面のクリーニ
ング不良の発生を防止することができる。

【００４７】また、図３に示した画像形成装置のよう
に、クリーニング手段としてクリーニング剤Ｃを用いた
ときも、像担持体表面に対するクリーニング剤の圧接力
を適宜設定することによって、クリーニング不良の発生
を防止しつつ、像担持体１の寿命を伸ばすことが可能と
なる。一般に、クリーニング手段としてクリーニング剤
Ｃを用いた場合には、クリーニングブレードやクリーニ
ングブラシを用いた場合に比べ、像担持体表面の摩耗量
は極端に少なくなる。

【００４８】上述のように、像担持体表面に対するクリ
ーニング部材の当接圧を可能な限り弱くすることによ
り、像担持体の寿命を伸ばすことができる。また表面硬
度の高い像担持体、例えばアモルファスシリコン感光体
などを用い、或いは像担持体表面の摩擦係数を下げるこ
とによっても、像担持体表面の摩耗をさらに抑えること
ができる。さらに、クリーニング部材を省き、転写残ト
ナーを現像装置によって除去するように構成すれば、像
担持体表面の摩耗をより一層少なくすることができる。

【００４９】上述したいずれかの構成、又はこれらを適
宜組み合せた構成を採用することにより、像担持体の寿
命を伸ばすことができるが、そのいずれの対策も、像担
持体表面の摩耗をなくし、又はその摩耗量を少なくする
ことにある。従って、かかる構成を採用した場合、従来
の画像形成装置においては、像担持体表面に付着する画
像流れ物質も削られなくなり、或いはその削り量が少な
くなって、現像後の像担持体表面に異常画像が発生する
おそれを免れなかった。画像流れ物質の発生と、これに
関連する不具合を、図示した画像形成装置に即して説明
すると以下のとおりである。

【００５０】画像形成装置においては、帯電装置、図１
に示した例では帯電チャージャ３のコロナワイヤ４に所
定の帯電電圧を印加し、このとき生じる放電によって像
担持体を帯電させるものであるが、その放電時に発生し
た放電生成物が空気中の物質などと結合して画像流れ物
質が生成され、これが像担持体表面に付着する。画像形
成動作を終了して、像担持体１が停止した時、帯電チャ
ージャに対向する像担持体表面部分に画像流れ物質が多
量に付着する。帯電チャージャ以外の帯電装置、例えば
図２に示した帯電ローラ２０や、帯電ブラシ、帯電ブレ
ードなどを用いた場合も、像担持体上に画像流れ物質が
付着する。

【００５１】本発明者は、像担持体に付着する画像流れ
物質を特定すべく鋭意工夫を行った結果、その主成分と
して硝酸アンモニウムを見出した。この硝酸アンモニウ
ムは次のようにして生成されるものと考えられる。

【００５２】先ず、放電で発生したＮＯ_２と水（Ｈ
_２Ｏ）とが反応して硝酸（ＨＮＯ_３）が生成され、さら
に空気中のアンモニアガス（ＮＨ_３）と硝酸（ＨＮ
Ｏ_３）が反応して硝酸アンモニウム（ＮＨ_４ＮＯ_３）が
生成される（次式参照）。水とＮＯ_２との反応４ＮＯ_２＋Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ→４ＨＮＯ_３硝酸アンモニウムの生成反応ＮＨ_３＋ＨＮＯ_３→ＮＨ_４ＮＯ_３

【００５３】かかる画像流れ物質、すなわち硝酸アンモ
ニウムは、ほとんどが空気中で微粒子として生成され、
その後、像担持体に近い領域で生成された硝酸アンモニ
ウムが像担持体に付着するものと考えられる。このよう
にして、像担持体表面に付着した画像流れ物質は、水溶
性であるため、高湿時に空気中の水分を吸収して像担持
体表面の抵抗値を低下させる。従ってかかる画像流れ物
質が、像担持体表面の画像部と地肌部にまたがって多量
に付着したとき、これを放置したとすれば、高湿時に例
えば画像がぼけた状態、ないしは白抜け状態となる異常
画像、すなわち画像流れが発生する。

【００５４】図６及び図７は、これを説明する図であ
り、これらのグラフの横軸は像担持体表面の位置を示
し、縦軸は像担持体表面の電位（Ｖ）を示している。像
担持体表面に画像流れ物質が付着していないときは、図
７に示すように、レーザ光の照射されない地肌部の表面
電位はほぼ−９００Ｖとなり、レーザ光が照射された画
像部の表面電位はほぼ−１５０Ｖとなる。現像ローラ８
に印加される現像バイアスは−６００Ｖである。図７に
示したように、像担持体上の地肌部及び画像部の表面電
位と、現像バイアスとの電位差によって、マイナス極性
に帯電したトナーが地肌部に付着せずに画像部の方に静
電的に付着する。

【００５５】これに対し、画像部と地肌部にまたがって
像担持体表面に画像流れ物質が付着したときの像担持体
の表面電位を図６に実線で示す。図６の破線は、画像流
れ物質が付着しないときの電位、すなわち図７に示した
電位の状態を示している。像担持体表面に画像流れ物質
が付着すると、その表面の抵抗値が低下するので、図６
の実線のように、地肌部の電荷が画像部の方に流れ、画
像部の電位の絶対値が高くなる。このため、画像部の表
面電位と現像バイアスとの差が小さくなり、現像後の画
像部のトナー像濃度が低くなり、或いは所定のトナー像
が形成されなくなる。このようにして異常画像が発生す
るのである。

【００５６】図８は、従来の画像形成装置において、直
径３０mmの表面硬度の高い像担持体１を、表面線速１１
４mm／secで回転駆動し、Ａ４サイズの転写材Ｐを１０
万枚通紙したときの像担持体表面の摩耗量と、画像流れ
の発生の関係を示している。実線Ｈは、クリーニング部
材としてクリーニングブレード（図１参照）を用い、そ
の像担持体表面に対する線圧を１０ｇ／cmに設定したと
き、また実線Ｉは、クリーニング部材としてクリーニン
グブラシ（図２参照）を用い、その像担持体表面に対す
る押圧力を２ｇ／mmに設定したときの結果を示してい
る。図８中の一点鎖線の下側が画像流れ発生領域で、上
側が非発生領域である。図８から判るように、従来の画
像形成装置においては、像担持体表面の摩耗量が少なく
なるように、像担持体表面に対するクリーニング部材の
線圧を１０ｇ／cm又は２ｇ／mmと小さくすると、像担持
体表面に画像流れが発生する。

【００５７】また、像担持体表面が、クリーニング部材
により均一に削られれば、これと一緒に画像流れ物質も
除去されるので、基本的には、像担持体表面に異常画像
が発生することはないと考えられる。これに対し、図８
に示した例では、像担持体表面が或る程度削れたとき
も、異常画像が発生している。その理由は次のように考
えられる。

【００５８】図１に示したクリーニングブレード１７
は、像担持体表面に圧接して、その表面に付着したトナ
ーを掻き取り除去するが、このクリーニングブレード１
７は、像担持体の回転時に、図９に実線と一点鎖線で示
すように振動する所謂スティックスリップを起こす。そ
の際、クリーニングブレード１７が実線で示す姿勢にあ
るときは、像担持体表面は、そのクリーニングブレード
１７により削られないか、その削り量は極めて少ない。
これに対しクリーニングブレード１７が鎖線で示すよう
に変形したとき、像担持体表面が比較的多量に削られ
る。このようにして、像担持体表面には、その周方向に
おいて、比較的多量に削られる部分とそうでない部分と
がランダムに発生する。また、クリーニングブレード１
７の像担持体に対する圧接力は、クリーニングブレード
１７の長手方向においてもばらつくのが普通であり、こ
れによっても像担持体表面の削られ量がばらつく。これ
は、クリーニング部材としてクリーニングブラシなどを
用いた場合も同様である。このように、像担持体表面に
削りむらが発生し、かかる状態が長時間続くと、像担持
体表面の周方向に画像流れ物質が連続的に存在すること
になり、これによって像担持体上に異常画像が形成され
るのである。

【００５９】クリーニング手段によって像担持体表面を
比較的に多量に摩耗させるように構成すれば、画像流れ
物質も像担持体から除去されるので、異常画像の発生を
防止できるが、このように構成すると、像担持体の寿命
が縮められる。すなわち、像担持体の寿命を伸ばすに
は、前述のように像担持体表面の摩耗をなくし、又はそ
の摩耗を抑えるようにすればよいが、従来の画像形成装
置においてこのような構成を採用すると、像担持体表面
に付着した画像流れ物質を除去しきれず、異常画像が発
生する。

【００６０】そこで、本例の画像形成装置には、像担持
体の摩耗量を抑えるように構成し、或いは像担持体が削
られないように構成したときも、異常画像の発生を抑え
ることができるように、像担持体表面に付着した画像流
れ物質を除去する画像流れ物質除去装置１５が設けられ
ている。図１０は図１乃至図３に示した画像流れ物質除
去装置１５の拡大図であり、図１１は図１０のXI−XI線
断面図である。これらの図に示すように、画像流れ物質
除去装置１５は吸着剤担持体１９を有し、その吸着剤担
持体１９に、像担持体表面に付着した画像流れ物質を吸
着する極性吸着剤が担持されている。かかる吸着剤担持
体１９が像担持体１の表面に当接することにより、該吸
着剤担持体１９に担持された極性吸着剤が像担持体１に
接触する。極性吸着剤は、後述するように、像担持体表
面に付着して極性分子状態となり、或いは水に溶けてイ
オン化した画像流れ物質を静電的に吸着して、像担持体
表面からその画像流れ物質を除去する用をなす。このよ
うに、極性吸着剤を像担持体に接触させて画像流れ物質
を除去するのである。

【００６１】極性吸着剤としては、ゼオライト、シリカ
アルミナ系吸着剤、シリカゲル、アルミナゲル、活性ア
ルミナ、活性白土などを用いることができるが、図１０
及び図１１に示した例では、ゼオライトが用いられてい
る。

【００６２】以下、ゼオライトを用いて像担持体表面に
付着した画像流れ物質を除去する作用を説明する。

【００６３】一般にゼオライト結晶はアルミノケイ酸塩
の３次元骨組み構造を持つ縮合アニオンの大きな空洞に
水分子と交換性のカチオンが含まれている。カチオンの
種類と数によって多様な構造をとっている。従って、ゼ
オライトの性質としては、結晶内の酸素による環状構造
の空洞による分子ふるい作用、可逆的なイオン交換作用
を示す。さらに、分子ふるい作用やカチオンの作用によ
る分子の形状および寸法に応じて、あるいは双極子、四
極子、不飽和結合を有する物質及び分極性の強い物質な
どを吸着分離する作用を示す（吸着分離作用）。また、
結晶を構成する空洞内の電子ポテンシャルエネルギー場
の中を物質が移動することができる（空洞内拡散）。結
晶内の空洞径が、現時点で最も小さい３Ａ型ゼオライト
（約３Åの空洞径）でも、水分を吸着することなどによ
り乾燥作用を持っていると共にアンモニア、水素、メタ
ノールなども吸着する。ゼオライトの１種であるモレキ
ュラーシーブ（商品名）などは結晶内にカチオンを持っ
ているためこのカチオンとの静電引力による極性分子に
対して活性アルミナやシリカゲルよりも強い親和性を示
す（イオン親和性作用）。さらに、各種の化学反応を引
起す触媒作用も示す。

【００６４】以上のような一般的性能を持つゼオライト
をブラシ、紙、布、フェルト、プラスチックス、ゴムな
どの吸着剤担持体に担持させ、これをシート状、ローラ
状、板状、スティック状、ハニカムなどの形態にして極
性吸着剤を像担持体表面に接触させることにより、異常
画像の原因物質である画像流れ物質を効果的に除去する
ことができる。

【００６５】画像流れの原因物質の除去に対してゼオラ
イトが効果を示す理由については詳しいことは不明であ
るが、次のように考えられる。

【００６６】空気中の水分を吸湿した硝酸アンモニウム
はイオン化している（このイオン化が像担持体表面の低
抵抗化を引起し画像流れの発生となる）。水分でイオン
化した硝酸アンモニウムに、吸着剤担持体に担持された
ゼオライトが接触すると、ゼオライトのイオン交換作
用、吸着分離作用、空洞内拡散などによりアンモニウム
カチオンがゼオライトに吸着し、残った硝酸イオンは水
分と共に硝酸となる。しかし、ゼオライトの乾燥作用に
より硝酸は脱水されることになる。脱水された硝酸は光
や熱で分解する性質があり、最終的に二酸化窒素に分解
し空気中に飛散していったり、或いは水分を含んだ硝酸
はゼオライトの担持体に吸着されることも考えられる。
いずれにせよ、ゼオライトとの接触でゼオライトの各作
用が複合的に作用することによって、硝酸アンモニウム
は除去され、像担持体表面からは画像流れの原因物質で
ある画像流れ物質が除去される。

【００６７】極性吸着剤を吸着剤担持体に担持させる形
態としては各種採用でき、例えば極性吸着剤を吸着剤担
持体に固着して該極性吸着剤を吸着剤担持体に担持させ
てもよいし、粒子状の極性吸着剤を用い、その極性吸着
剤を吸着剤担持体に離脱自在に担持させることもでき、
また極性吸着剤を吸着剤担持体に固着すると共に、粒子
状の極性吸着剤を吸着剤担持体に離脱自在に担持させて
もよい。これらの具体的構成例は後述する。

【００６８】上述の画像流れ物質除去装置１５を用いる
ことにより、像担持体の長寿命化を達成するため、その
表面の摩耗をなくし、又はその摩耗量が少なくなるよう
に構成したときも、像担持体表面に付着した画像流れ物
質の一部を除去し、或いはそのほぼ全てを除去すること
も可能である。これにより、画像流れ物質除去装置１５
を通過した像担持体表面部分に付着する画像流れ物質の
量を効果的に少なくすることができ、像担持体上に異常
画像が発生することを阻止し、或いはその発生を効果的
に抑制し、高品質なトナー像を形成することができる。
しかも、画像流れ物質の除去のために、像担持体上に水
を塗布する必要がないため、画像流れ物質除去後の像担
持体表面の特性が不均一となる不具合も防止できる。

【００６９】放電により生じた画像流れ物質を除去する
方法には、大きく分けて、画像流れ物質を像担持体表面
に付着させない方法と、像担持体表面に一旦付着した画
像流れ物質を除去する方法の２つがあるが、本例の画像
形成装置では、上述のように、後者の方法が採用されて
いる。

【００７０】活性炭などの非極性吸着剤も分子を吸収す
る能力を有しているが、かかる非極性吸着剤は、画像流
れ物質を静電的に吸着することはできず、画像流れ物質
の吸着には適していない。ゼオライトを初めとする極性
吸着剤を吸着剤担持体に担持させ、その吸着剤担持体を
像担持体表面に当接させて極性吸着剤を像担持体に接触
させることにより、画像流れ物質を効率よく吸着して、
画像流れ物質を像担持体表面から効果的に除去すること
ができるのである。

【００７１】前述のように、吸着剤担持体はシート状、
ローラ状、板状、スティック状、ハニカム状などの適宜
な形態に形成できるが、図１０及び図１１に示した吸着
剤担持体１９は、金属などの剛体より成る芯軸２２と、
その外側に同心状に固定された円筒状の弾性体２３とか
ら成り、その弾性体２３の外周面に、ゼオライトより成
る極性吸着剤が固着されて担持されている。芯軸２２の
長手方向各端部は図示していない支持体に支持され、弾
性体２３が像担持体表面に圧接した状態で接触してい
る。このように、吸着剤担持体１９が支持体に一体的に
組みつけられてユニット状の画像流れ物質除去装置１５
が構成される。

【００７２】上述のように、吸着剤担持体１９が、極性
吸着剤の担持された弾性体２３を有し、その弾性体２３
を像担持体表面に当接させて極性吸着剤を像担持体に接
触するように構成すれば、弾性体２３は、像担持体表面
に対し、その周方向に或る幅Ｎをもって当接することが
できるので、吸着剤担持体１９が均一に、かつ広い面積
で像担持体表面に当接し、画像流れ物質を均一に除去す
ることが可能となる。弾性体２３は、例えば、ゴム、軟
質樹脂、その発泡体、例えば発泡ポリウレタンなどの軟
質弾性材料より成ることが好ましい。

【００７３】また、図１２に示すように、図１０及び図
１１に示した吸着剤担持体の弾性体２３の外周面に、さ
らに表層２４を巻き付けて固定し、その表層２４の表面
に、例えばゼオライトより成る極性吸着剤を固着し、当
該表層２４の表面を像担持体表面に当接させるように構
成した画像流れ物質除去装置１５を用いることもでき
る。表層２４としては、ゴム、紙、布、樹脂シートなど
の適宜なシート材を用いることができ、その表面に極性
吸着剤が固着されている。図１３は、表層２４として紙
を用い、その紙のセルロース繊維２５に結晶化したゼオ
ライト２６が固着されている様子を示す拡大説明図であ
る。

【００７４】上述のように、吸着剤担持体１９が弾性体
２３と、その弾性体２３の表面に取り付けられた表層２
４とを有し、その表層２４に極性吸着剤を担持し、当該
表層２４を像担持体表面に当接させて極性吸着剤を像担
持体に接触させるように構成すると、図１０及び図１１
に示した吸着剤担持体１９により奏せられる効果のほ
か、極性吸着剤を担持した表層２４が劣化したとき、そ
の表層２４を弾性体２３から取り外し、新たな表層２４
を、それまで使用していた弾性体２３に巻き付けるだけ
で、これを再び吸着剤担持体１９として使用することが
できる。芯軸２２と弾性体２３を、長期に亘って何度も
使用でき、廃棄物の量を減らすことができるのである。

【００７５】また、図１４に示すように、例えばゼオラ
イトより成る極性吸着剤が固着されることにより担持さ
れた多数の繊維より成るブラシ２７を有する吸着剤担持
体１９を用い、そのブラシ２７を像担持体表面に当接さ
せて極性吸着剤を像担持体に接触させるように構成する
こともできる。このブラシ２７の芯軸の各端部を図示し
ていない支持体に支持してユニット状の画像流れ物質除
去装置１５を構成することができる。各ブラシ２７の繊
維には、例えば図１３に示したところと同様にして、結
晶化したゼオライトを固着させることができる。このよ
うにブラシ２７を像担持体表面に当接させると、そのブ
ラシ２７と像担持体表面とに作用する摩擦力を低減で
き、像担持体への負荷を軽減することができる。このた
め、像担持体１の回転に要する電力を低減できると共
に、像担持体に回転むらが発生することを防止でき、像
担持体上のトナー像にすじ状の濃度むらが発生する不具
合を阻止できる。

【００７６】また、図１５に示すように、吸着剤担持体
１９を、例えばローラより成る複数の支持部材２９に巻
き掛けられた無端ベルト状に構成し、その無端ベルト状
の吸着剤担持体１９の表面に極性吸着剤を固着すること
により担持し、かかる吸着剤担持体１９を像担持体１の
表面に当接させて極性吸着剤を像担持体１に接触させる
ように構成することもできる。このような吸着剤担持体
１９を有する画像流れ物質除去装置１５を用いると、そ
の吸着剤担持体１９が像担持体表面に均一に当接し、か
つ吸着剤担持体１９と像担持体表面の接触面積が拡大す
るので、像担持体表面の画像流れ物質をより一層均一か
つ効果的に除去することができる。

【００７７】図１０乃至図１２、図１４及び図１５に示
した吸着剤担持体１９を回転不能に固定しておくことも
できるが、これらの吸着剤担持体１９を、図示していな
い支持体に回転自在に支持するなどして、当該吸着剤担
持体１９を、像担持体表面に接触しながら回転する回転
体として構成することもできる。かかる吸着剤担持体１
９を有する画像流れ物質除去装置１５を用いると、その
吸着剤担持体１９の全周を像担持体表面に接触させて利
用することができるので、その寿命を伸ばすことが可能
となる。

【００７８】その際、吸着剤担持体１９が自由に回転で
きるように吸着剤担持体１９を支持し、吸着剤担持体１
９が像担持体１の回転に従動して矢印Ｑ方向に回転でき
るように構成すると、吸着剤担持体１９の駆動装置を省
略でき、画像形成装置のコスト低減を達成できる。

【００７９】逆に、吸着剤担持体１９を図示していない
駆動装置により回転駆動することもできるが、その際、
吸着剤担持体１９の表面線速と、像担持体１の表面線速
が互いに相違するように構成すると、像担持体表面と吸
着剤担持体１９との摺擦作用を高め、像担持体表面に付
着した画像流れ物質をより効率よく除去することができ
る。

【００８０】図１０、図１１、図１２、図１４及び図１
５に示した例では、吸着剤担持体１９に極性吸着剤を固
着してその極性吸着剤を吸着剤担持体１９に担持させた
が、吸着剤担持体に粒子状の極性吸着剤を離脱自在に担
持させ、その極性吸着剤を像担持体上に付着させるよう
に構成することもできる。例えば、図１６に示すよう
に、吸着剤担持体１９として、図１０及び図１１に示し
た吸着剤担持体と全く同じく、芯軸２２と、弾性体２３
を有するように構成すると共に、その吸着剤担持体１９
を回転可能に支持し、かかる吸着剤担持体１９の上方に
設けたホッパ２８に粉体状の極性吸着剤２６Ａを収容
し、吸着剤担持体１９を矢印Ｑ方向に回転させながら、
ホッパ２８から適量ずつ極性吸着剤２６Ａを吸着剤担持
体１９上に供給する。弾性体２３は、粉体状の極性吸着
剤を担持して像担持体表面に接触しながら回転し、像担
持体１の表面にその極性吸着剤を塗布する。

【００８１】或いは、図１７に示すように、吸着剤担持
体１９を図１２に示した吸着剤担持体と同様に、弾性体
２３と、その弾性体２３に取り付けられた表層２４とを
有するように構成すると共に、その吸着剤担持体１９を
回転可能に支持し、ホッパ２８から供給された粉体状の
極性吸着剤２６Ａを表層２４の表面に担持させ、その表
層２４を像担持体１の表面に接触させながら回転させ
る。これにより、像担持体表面に粉体状の極性吸着剤が
付着する。

【００８２】また、図１８に示すように、吸着剤担持体
１９を図１４に示した吸着剤担持体と同様にブラシ２７
を有するように構成し、ホッパ２８に収容された粉体状
の極性吸着剤２６Ａをブラシ２７に供給し、このブラシ
２７が粉体状の極性吸着剤を担持して像担持体表面に接
触しながら回転するように構成することもできる。この
構成によっても像担持体表面に粉体状の極性吸着剤を付
着させることができる。

【００８３】さらに、図１９に示すように、吸着剤担持
体１９を、図１５に示した吸着剤担持体と同様に複数の
支持部材２９に巻き掛けられて矢印Ｑ方向に回転する無
端ベルト状に構成し、その吸着剤担持体１９が、ホッパ
２８から供給された粉体状の極性吸着剤２６Ａを担持し
て、像担持体１の表面に接触しながら回転するように構
成し、これによって像担持体表面に粉体状の極性吸着剤
を付着させることもできる。

【００８４】図１６乃至図１９に示した構成によれば、
全体として粉体状を呈した粒子状の極性吸着剤を像担持
体表面に供給するので、その像担持体表面に付着した画
像流れ物質を効率よく除去することができる。また、こ
れらの構成においては、吸着剤担持体１９の表面に極性
吸着剤を固着しておく必要はないので、吸着剤担持体に
固着することが困難な極性吸着剤を用いる場合に、これ
らの構成を有利に採用することができる。勿論、吸着剤
担持体１９に極性吸着剤を固着すると共に、粒子状の極
性吸着剤を離脱可能に担持することもできる。

【００８５】また、図１６乃至図１９に示した吸着剤担
持体１９も、像担持体表面に接触しながら回転する回転
体として構成されているが、かかる吸着剤担持体１９
を、像担持体１の回転に従動して回転するように構成す
ることにより、画像形成装置のコスト上昇を抑えること
ができ、また吸着剤担持体１９の表面線速と、像担持体
の表面線速が互いに相違するように構成することによ
り、像担持体表面に付着した画像流れ物質を効率よく除
去することが可能となる。

【００８６】図１６乃至図１８に示した吸着剤材担持体
１９とホッパ２８とを一体的に組み付けて、これらの全
体をユニット状の画像流れ物質除去装置１５として構成
してもよいし、吸着剤材担持体１９とホッパ２８とを分
離した状態で構成し、吸着剤材担持体１９だけ、又はこ
れとホッパ以外の他の部材とによって画像流れ物質除去
装置１５を構成してもよい。同様に図１９に示した複数
の支持部材２９及びこれに巻き掛けられた無端ベルト状
の吸着剤材担持体１９と、ホッパ２８とを一体的に組み
付けてこれらをユニット状の画像流れ物質除去装置１５
として構成し、或いは支持部材２９と吸着剤材担持体１
９だけ、又はこれらとホッパ以外の部材とによって画像
流れ物質除去装置１５を構成してもよい。

【００８７】以上説明した画像流れ物質除去装置は、少
なくとも吸着剤担持体を有しており、かかる画像流れ物
質除去装置を画像形成装置本体に着脱自在に装着するこ
とができるが、画像形成装置を構成する帯電装置、現像
装置、転写装置、及びクリーニング装置のうちの少なく
とも１つと、像担持体と、画像流れ物質除去装置とを共
通のケースに組み付けて一体的なプロセスカートリッジ
とすることもできる。前述の各構成の画像流れ物質除去
装置を具備するプロセスカートリッジを画像形成装置本
体に着脱可能に装着するのである。

【００８８】ところで、本発明者が行った多くの実験に
より、放電によって発生した硝酸化合物が像担持体表面
に付着すると、その表面の摩擦係数が高くなり、像担持
体の寿命が増々縮められるという注目すべき事実を明ら
かにすることができた。本発明の理解のため、以下にこ
の点を明らかにする。

【００８９】図２０は、直径３０mmのドラム状の像担持
体を用いると共に、その表面線速を１１４mm/secに設定
し、Ａ４サイズの転写材を横向きで搬送して像担持体と
転写ローラの間に通紙したときの通紙枚数と像担持体表
面の摩擦係数の関係を調べた実験結果を示している。こ
のとき吸着剤担持体１９は取り外し、画像流れ物質の除
去動作は行わない。ここに示した摩擦係数はオイラーベ
ルト式で測定、計算したものであり、これは図２３に示
した摩擦係数も同じである〔日本機械学会機械工学便覧
基礎編Ａ３力学・機械力学Ｐ３５（１９８６）参照〕。

【００９０】図２０のａは、帯電装置によって像担持体
表面を帯電させず、しかも図１に示したクリーニングブ
レード１７を像担持体表面に圧接させたときの実験結果
である。また、図２０のｂ，ｃ，ｄは帯電装置により像
担持体表面を帯電したが、クリーニング装置を取り外
し、像担持体表面のクリーニング動作を行わなかったと
きの実験結果であって、ｂは図１に示した帯電チャージ
ャ３により像担持体表面を帯電し、ｃは図２に示した帯
電ローラ２０に直流電圧（ＤＣ）を印加して像担持体表
面を帯電し、またｄは同じ帯電ローラ２０に対して交流
電圧に直流電圧を重畳した帯電電圧（ＡＣ＋ＤＣ）を印
加して像担持体表面を帯電したときの結果をそれぞれ示
している。

【００９１】図２０から判るように、ａの場合、すなわ
ち帯電装置を作動させず、この装置の放電により生じる
画像流れ物質が像担持体表面に付着することがないとき
は、通紙枚数のいかんにかかわらず、像担持体表面の摩
擦係数は増大せずにほぼ一定に保たれている。これに対
し、ｂ，ｃ，ｄの場合、すなわち帯電装置の放電により
発生した画像流れ物質が像担持体表面に付着したとき
は、像担持体表面の摩擦係数が高まり、帯電チャージャ
３、帯電ローラ（ＤＣ）２０、帯電ローラ（ＡＣ＋Ｄ
Ｃ）２０の順に高くなっている。

【００９２】図２１は、図１に示したクリーニングブレ
ード１７を像担持体表面に圧接させるほかは、上述の
ａ，ｂ，ｃ，ｄと同じ条件で転写材を通紙したときの通
紙枚数と像担持体表面の摩耗量との関係を調べた実験結
果を示している。この図から判るように、像担持体表面
の摩耗量は、像担持体表面の摩擦係数と同じ傾向を示
し、ａ，ｂ，ｃ，ｄの順に摩耗量が増大している。その
理由は、図２２に示したように像担持体表面の摩擦係数
が高くなればなる程、クリーニングブレード１７は、像
担持体１の表面の移動方向Ａに引きずられて変形する量
が多くなる。すなわち図２２にＪ１，Ｊ２，Ｊ３で示す
ように、この順に、像担持体表面の摩擦係数が高いとき
に、クリーニングブレード１７の変形量が大きくなって
いる。クリーニングブレード１７の変形量が大きくなる
と、そのブレード１７による像担持体表面への線圧は高
くなり、その表面の摩耗量が多くなる。

【００９３】上述のように、像担持体表面に画像流れ物
質が付着すると、像担持体の寿命が増々短かくなり、従
ってその画像流れ物質を除去してやれば、像担持体の寿
命を伸ばすことができるのである。

【００９４】図２３は、直径１４mmの帯電ローラ２０
（図２）を用い、これに交流電圧（サイン波、１Ｋｈ
ｚ、１．８ＫｖＰＰ）＋直流電圧（−９５０Ｖ）を印加
して、像担持体を回転させて転写材を通紙し、かつ像担
持体表面に対してクリーニング装置によるクリーニング
動作を行わなかったときの通紙枚数と像担持体表面の摩
擦係数の関係を調べた実験結果を示している。図２３中
のｅは、図１２に示した吸着剤担持体１９を像担持体表
面に圧接させ、その圧縮変形量を１mmにして、これを連
れ回りさせたときの実験結果を示し、ｆは吸着剤担持体
１９による画像流れ物質除去動作を行わなかったときの
結果を示している。

【００９５】また、図２４のｅ，ｆは、図１に示したク
リーニングブレード１７を像担持体表面に圧接させるほ
かは、図２３のｅ，ｆと同じ条件で転写材を通紙したと
きの通紙枚数と像担持体表面の摩耗量の関係を示してい
る。この図から、吸着剤担持体１９に担持したゼオライ
トにより像担持体表面に付着した画像流れ物質を除去す
れば、像担持体表面の摩耗量を約半分に減少できること
を理解できる。図８に示したように、像担持体表面の画
像流れ物質を除去しない場合には、像担持体表面の摩耗
量が、通紙枚数１００Ｋ枚で約３μｍ以下のとき、画像
流れが発生しているが、図２４のｅの場合、通紙枚数が
１００Ｋで、像担持体表面の摩耗量が約３μｍ以下のと
きも、画像流れの発生はなかった。

【００９６】以上説明した画像形成装置は、画像流れ物
質除去装置と、その吸着剤担持体に担持された極性吸着
剤が当接する像担持体を具備している。かかる画像形成
装置において、前述の各吸着剤担持体１９を設ける位置
は適宜設定できるが、図１乃至図３、図１０乃至図１２
及び図１４乃至図１９に示したように、像担持体表面の
移動方向に関し、像担持体上の転写残トナーを除去する
クリーニング手段が像担持体表面に当接した位置よりも
下流側であって、潜像形成手段（図示した例ではレーザ
書き込みユニット５）による像担持体への潜像書き込み
位置よりも上流側の像担持体部分に吸着剤担持体１９が
接触するように、その吸着剤担持体１９の位置を設定す
ることが好ましい。このようにすれば、吸着剤担持体１
９に担持された極性吸着剤によって画像流れ物質を除去
した後の像担持体表面に静電潜像を形成できるので、異
常画像の発生を効果的に防止できる。

【００９７】さらに、図示した例のように、像担持体表
面の移動方向に関し、帯電装置による像担持体への帯電
領域よりも下流側であって、潜像形成手段による像担持
体への潜像書き込み位置よりも上流側の像担持体部分に
吸着剤担持体１９が接触するように、その吸着剤担持体
の位置を設定すると、帯電装置の帯電領域において画像
流れ物質が付着した像担持体表面部分が、即座に、吸着
剤担持体１９が当接した位置に達し、ここでその画像流
れ物質を分解吸収でき、その表面に静電潜像を形成する
ので、異常画像の発生をより一層確実に防止することが
できる。

【００９８】また、吸着剤担持体１９をいずれの位置に
設けた場合も、画像流れ物質除去後の摩擦係数の低下し
た像担持体表面にクリーニング手段が当接するので、そ
のクリーニング手段による像担持体表面の摩耗量を低減
させることができる。異常画像の発生を防止し、かつ像
担持体表面の摩耗量の低減を同時に達成できるのであ
る。

【００９９】前述のように、放電生成物を吸着する極性
吸着剤としては、ゼオライト、シリカアルミナ系吸着
剤、シリカゲル、アルミナゲル、活性アルミナ、活性白
土のうちの少なくとも１つを用いることができるが、特
にゼオライトは、その空洞に画像流れ物質を静電的に吸
着でき、その除去効果を高めることができる。ゼオライ
トの分子構造の酸素環は、３、４、５、６、８、１０、
１２、１８の８種類が存在し、いずれの酸素環のゼオラ
イトも採用可能であるが、当該酸素環が６員環以上、特
に８員環以上であると、その空洞の入口径が大きいた
め、画像流れ物質を効果的に吸着させることができる。

【０１００】また、像担持体としてアモルファスシリコ
ン感光体を用いると、その表面の硬度が高いため、像担
持体の寿命を大きく伸ばし、しかも極性吸着剤によりそ
の像担持体表面に付着した画像流れ物質を除去して、異
常画像の発生を防止することができる。表面に、例えば
０．１μｍ以下のアルミナ粉などからなるフィラーを分
散した層を有する感光体を像担持体として用いた場合も
同様である。

【０１０１】次に、ゼオライトを担持した吸着剤担持体
を用いることによって、像担持体表面から画像流れ物質
を効果的に除去できることを明らかにするため、これに
関連する実験結果を説明する。

【０１０２】この実験では、図２５乃至図３０に模式的
に示した装置を用い、その像担持体としては、直径３０
mm、軸方向長さ３４０mmのドラム状感光体を用いた。そ
して、この像担持体１を、Ａ４サイズの転写紙を横送り
で５００００枚通紙した時間に相当する時間だけ回転さ
せ、その回転終了後に像担持体表面に付着している硝酸
アンモニウムの量を測定した。この硝酸アンモニウムの
量は、像担持体１の全周面に付着した硝酸アンモニウム
の総量である。

【０１０３】図２５及び図２６の場合には、除電ランプ
２によって像担持体表面を除電しながら、帯電チャージ
ャ３と、帯電ローラ２０でそれぞれ像担持体１の表面を
帯電した。吸着剤担持体による画像流れ物質の除去動作
や、クリーニング部材によるクリーニング動作は行わな
い。このときの像担持体表面の硝酸アンモニウムの付着
量を便宜上、それぞれとで表わすものとする。

【０１０４】図２７及び図２８の場合には、図２５及び
図２６に示した動作を行うと共に、スポンジローラより
成る弾性体２３のまわりに、ゼオライトを固着した紙製
の表層２４を巻き付けた吸着剤担持体１９を、像担持体
表面に圧接させ、像担持体１の表面線速の１．３倍の表
面線速で矢印方向に回転させて、像担持体表面に付着し
た硝酸アンモニウムを除去した。像担持体表面に圧接し
た吸着剤担持体１９の部分の圧縮変形量は２mmであっ
た。このときの硝酸アンモニウムの付着量を，で表
わす。

【０１０５】図２９の場合には、図２６に示した動作を
行うと共に、像担持体１の表面にクリーニングブレード
１７を圧接させた。このときの硝酸アンモニウムの付着
量をで表わすものとする。

【０１０６】図３０の場合には、図２９に示した動作を
行うほか、図２７及び図２８に示した吸着剤担持体１９
と全く同じ吸着剤担持体１９を、同じ条件で像担持体１
の表面に圧接させた。このときの硝酸アンモニウムの付
着量をで表わすものとする。

【０１０７】図３１乃至図３５は、上述の各硝酸アンモ
ニウムの付着量乃至を示すグラフである。図３１か
ら判るように、帯電チャージャ３によって像担持体表面
を帯電した場合（図２５）よりも、帯電ローラ２０（図
２６）で帯電した場合の方が、像担持体表面に付着した
硝酸アンモニウムの量は多くなっている。

【０１０８】また、図３２から判るように、像担持体を
帯電ローラ２０で帯電した場合、像担持体表面の硝酸ア
ンモニウムを除去しないとき（図２６）よりも、ゼオラ
イトによって像担持体表面の硝酸アンモニウムを除去し
たとき（図２８）の方が、Ｗ１で示すだけ、硝酸アンモ
ニウムの付着量が減少している。この減少分がゼオライ
トによる硝酸アンモニウムの除去量であると考えられ
る。

【０１０９】また、図３３から判るように、帯電チャー
ジャ３により像担持体１を帯電し、かつゼオライトによ
り像担持体表面の硝酸アンモニウムを除去した場合（図
２７）には、像担持体表面の硝酸アンモニウムを実質的
に全て除去することができた。

【０１１０】さらに、図３４から判るように、像担持体
を帯電ローラ２０で帯電したままの場合（図２６）より
も、その像担持体にクリーニングブレード１７を圧接さ
せた場合（図２９）の方がＷ２で示す量だけ、硝酸アン
モニウムの付着量が減少している。この減少分が、クリ
ーニングブレード１７により像担持体表面から除去され
た硝酸アンモニウムの量であると考えられる。

【０１１１】また、図３５から判るように、帯電ローラ
２０により像担持体を帯電し、かつゼオライトにより像
担持体表面に付着した硝酸アンモニウムを除去し、さら
にクリーニングブレード１７を像担持体表面に圧接させ
た場合（図３０）には、像担持体上の硝酸アンモニウム
を実質的に全て取り去ることができた。

【０１１２】上述の実験例からも、極性吸着剤によって
像担持体表面に付着した画像流れ物質を効果的に除去で
きることを理解できる。

【０１１３】本発明は、帯電した像担持体表面を像露光
して、その表面電位の絶対値が低下した部分を地肌部と
し、その絶対値が高く維持された部分を静電潜像とし、
ここにトナーを付着させてトナー像を形成する画像形成
装置や、カラー画像を形成する画像形成装置などにも広
く適用できるものである。

【０１１４】

【発明の効果】請求項１及び１４乃至２０に係る各発明
によれば、画像流れ物質に基因する異常画像の発生を阻
止し、ないしは効果的に抑制することができる。

【０１１５】請求項２乃至１３に係る各発明によれば、
画像流れ物質に基因する異常画像の発生を阻止し、ない
しは効果的に抑制できる画像流れ物質除去装置又はプロ
セスカートリッジを供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例を示す部分断面概略図であ
る。

【図２】画像形成装置の他の例を示す部分断面概略図で
ある。

【図３】画像形成装置のさらに他の例を示す部分断面概
略図である。

【図４】像担持体表面に対するクリーニングブレードの
線圧と、像担持体表面の摩耗量の関係を示すグラフであ
る。

【図５】像担持体表面に対するクリーニングブラシの押
圧力と像担持体表面の摩耗量の関係を示すグラフであ
る。

【図６】像担持体表面に異常画像が形成される理由を説
明する図である。

【図７】像担持体表面の電位を説明する図である。

【図８】通紙枚数と像担持体表面の摩耗量の関係を示す
図である。

【図９】像担持体の回転に伴うクリーニングブレードの
動作を説明する図である。

【図１０】図１に示した吸着剤担持体の拡大図である。

【図１１】図１０のXI−XI線に沿う断面図である。

【図１２】吸着剤担持体の他の例を示す、図１０と同様
な断面図である。

【図１３】セルロース繊維に固着したゼオライトを示す
説明図である。

【図１４】吸着剤担持体としてブラシを用いた画像流れ
物質除去装置の概略図である。

【図１５】吸着剤担持体として無端ベルトを用いた画像
流れ物質除去装置の概略図である。

【図１６】吸着剤担持体に粉体状の極性吸着剤を担持さ
せる例を示す概略図である。

【図１７】吸着剤担持体に粉体状の極性吸着剤を担持さ
せる他の例を示す概略図である。

【図１８】吸着剤担持体に粉体状の極性吸着剤を担持さ
せるさらに他の例を示す概略図である。

【図１９】吸着剤担持体に粉体状の極性吸着剤を担持さ
せるさらに別の例を示す概略図である。

【図２０】通紙枚数と像担持体表面の摩擦係数の関係の
一例を示す図である。

【図２１】通紙枚数と像担持体表面の摩耗量の関係の一
例を示す図である。

【図２２】クリーニングブレードの挙動を説明する図で
ある。

【図２３】通紙枚数と像担持体表面の摩擦係数の関係の
例を示す図である。

【図２４】通紙枚数と像担持体表面の摩耗量の関係を示
す図である。

【図２５】実験に用いた装置の概略図である。

【図２６】実験に用いた装置の概略図である。

【図２７】実験に用いた装置の概略図である。

【図２８】実験に用いた装置の概略図である。

【図２９】実験に用いた装置の概略図である。

【図３０】実験に用いた装置の概略図である。

【図３１】実験結果を示すグラフである。

【図３２】実験結果を示すグラフである。

【図３３】実験結果を示すグラフである。

【図３４】実験結果を示すグラフである。

【図３５】実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１像担持体１５画像流れ物質除去装置１９吸着剤担持体２３弾性体２４表層２６ゼオライト２６Ａ極性吸着剤２７ブラシ２９支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｊ 20/12 Ｂ０１Ｊ 20/12 ＡＣ 20/18 20/18 Ｂ 20/28 20/28 ＡＧ０３Ｇ 5/08 １０５Ｇ０３Ｇ 5/08 １０５ 5/147 ５０３ 5/147 ５０３ 21/18 15/00 ５５６ (72)発明者高垣博光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)発明者田中千秋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） 2H068 AA04 CA33 FA16 FC15 2H071 BA04 BA13 BA27 CA01 CA05 DA06 DA08 DA13 2H134 GA01 GB06 GB10 HA05 HA09 HA17 HB05 HB19 KD04 KD08 KD11 KD16 KG01 KG08 KH01 KH15 4G066 AA20B AA22B AA61B AA64B AC02C AC10C AC11C AC24C BA01 BA02 BA07 BA09 BA16 CA28 CA29 CA38 CA43 CA51 DA20 EA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】極性吸着剤を像担持体に接触させること
を特徴とする画像流れ物質除去方法。
【請求項２】極性吸着剤を担持した吸着剤担持体を具
備することを特徴とする画像流れ物質除去装置。
【請求項３】前記極性吸着剤が前記吸着剤担持体に固
着されている請求項２に記載の画像流れ物質除去装置。
【請求項４】粒子状の極性吸着剤が前記吸着剤担持体
に離脱自在に担持されている請求項２又は３に記載の画
像流れ物質除去装置。
【請求項５】前記吸着剤担持体は、極性吸着剤が担持
された弾性体を有している請求項２、３又は４に記載の
画像流れ物質除去装置。
【請求項６】前記吸着剤担持体は、弾性体と、該弾性
体に取り付けられた表層とを有し、該表層に前記極性吸
着剤が担持されている請求項２、３又は４に記載の画像
流れ物質除去装置。
【請求項７】前記吸着剤担持体は、極性吸着剤が担持
された繊維より成るブラシを有している請求項２、３又
は４に記載の画像流れ物質除去装置。
【請求項８】前記吸着剤担持体は、複数の支持部材に
巻き掛けられた無端ベルト状に構成され、該無端ベルト
状の吸着剤担持体の表面に極性吸着剤が担持されている
請求項２、３又は４に記載の画像流れ物質除去装置。
【請求項９】前記吸着剤担持体は回転体として構成さ
れている請求項２、３、４、５、６、７又は８に記載の
画像流れ物質除去装置。
【請求項１０】前記極性吸着剤は、ゼオライト、シリ
カアルミナ系吸着剤、シリカゲル、アルミナゲル、活性
アルミナ、活性白土のうちの少なくとも１つより成る請
求項２、３、４、５、６、７、８又は９に記載の画像流
れ物質除去装置。
【請求項１１】前記極性吸着剤はゼオライトより成
り、該ゼオライトの分子構造の酸素環が６員環以上であ
る請求項２、３、４、５、６、７、８又は９に記載の画
像流れ物質除去装置。
【請求項１２】前記極性吸着剤はゼオライトより成
り、該ゼオライトの分子構造の酸素環が８員環以上であ
る請求項２、３、４、５、６、７、８又は９に記載の画
像流れ物質除去装置。
【請求項１３】請求項２、３、４、５、６、７、８、
９、１０、１１又は１２に記載の画像流れ物質除去装置
を具備し、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるユ
ニット状に構成されたことを特徴とするプロセスカート
リッジ。
【請求項１４】請求項２、３、４、５、６、７、８、
９、１０、１１又は１２に記載の画像流れ物質除去装置
と、その吸着剤担持体に担持された極性吸着剤が当接す
る像担持体を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】前記吸着剤担持体は、像担持体に従動
して回転する請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記吸着剤担持体の表面線速と、像担
持体の表面線速が互いに相違している請求項１４に記載
の画像形成装置。
【請求項１７】前記吸着剤担持体は、像担持体表面の
移動方向に関し、像担持体上の転写残トナーを除去する
クリーニング手段が像担持体に当接した位置よりも下流
側であって、潜像形成手段による像担持体への潜像書き
込み位置よりも上流側の像担持体部分に接触している請
求項１４、１５又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記吸着剤担持体は、像担持体表面の
移動方向に関し、帯電装置による像担持体への帯電領域
よりも下流側であって、潜像形成手段による像担持体へ
の潜像書き込み位置よりも上流側の像担持体部分に接触
している請求項１４、１５、１６又は１７に記載の画像
形成装置。
【請求項１９】前記像担持体がアモルファスシリコン
感光体より成る請求項１４、１５、１６、１７又は１８
に記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記像担持体が表面にフィラーを分散
した層を有する感光体より成る請求項１４、１５、１
６、１７又は１８に記載の画像形成装置。