JP2002268488A - 放電生成物除去方法、その装置、画像形成装置、及びブラシ部材 - Google Patents

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放電生成物に
基因する異常画像の発生を防止する。 【解決手段】 極性吸着剤より成る除去粒子を担持し、
かつ像担持体１の表面に当接する除去粒子塗布部材１２
１によって像担持体１の表面に除去粒子を塗布し、その
塗布した除去粒子によって、像担持体表面に付着した放
電生成物を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、像担持体表面に付
着した放電生成物を除去する方法と、像担持体表面に付
着した放電生成物を除去するための放電生成物除去装置
と、像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写する
画像形成装置と、ブラシ部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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
て構成される上記形式の画像形成装置には、その像担持
体表面に当接する部材、例えばトナー像転写後の転写残
トナーを除去するクリーニング部材が設けられているの
が普通である。このため、像担持体表面はクリーニング
部材との摩擦により経時的に摩耗し、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、その摩耗量をできるだけ少
なく抑える必要がある。像担持体表面の摩耗量を抑える
には、例えば次の構成を採用することが考えられる。

【０００３】像担持体表面に対するクリーニング部材
の当接圧を低くして、像担持体表面の摩耗量を少なくす
る。 クリーニング部材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。 粉末状のクリーニング剤によって像担持体上の転写残
トナーを除去する。 像担持体表面の硬度を高め、像担持体表面の摩耗量を
少なくする。 クリーニング部材を廃止し、像担持体上の転写残トナ
ーを、例えば現像装置により除去する。

【０００４】上述の方法は、いずれも像担持体の摩耗量
を少なくし、或いは像担持体表面を削らないようにする
ものであり、これらの対策の少なくとも１つを採用する
ことによって像担持体の寿命を伸ばすことが可能とな
る。ところが、かかる構成を採用すると、像担持体表面
に多量の放電生成物が付着し、これによって像担持体上
に異常画像が発生するおそれがある。すなわち、像担持
体のまわりには、作動時に放電を伴う装置が設けられて
おり、その放電により窒素酸化物が発生し、これが空気
中の物質と結合して硝酸化合物が生成され、これが放電
生成物として像担持体表面に付着する。かかる放電生成
物が、高湿時に空気中の水分を吸収して像担持体表面の
抵抗を低下させ、これによって像担持体上に異常画像が
発生するのである。

【０００５】上記不具合は、像担持体表面に圧接する部
材、例えばクリーニング部材によって、放電生成物と共
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
ば発生しないが、前述のように像担持体の寿命を伸ばす
ために、像担持体表面を削らないように構成し、或いは
その摩耗量が少なくなるように構成すると、像担持体表
面に付着した放電生成物を除去することができなくな
り、或いはその除去効果が低下するため、上述の異常画
像が発生する。このように、像担持体の寿命を伸ばすに
は、像担持体表面を削らないようにし、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、像担持体表面に放電生成物が付着し、異
常画像が発生する欠点を免れない。

【０００６】一方、像担持体表面に付着した放電生成物
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放電
生成物除去装置がその一例である（特開昭６０−４９３
５２号公報参照）。この放電生成物除去装置は、像担持
体表面に生成された放電生成物が水に溶ける性質を利用
したもので、放電生成物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、放電生成物がその水に溶
け込んだとしても、放電生成物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、放電生成物の除去効果
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】本発明は、上述した新
規な認識に基づきなされたものであり、その第１の目的
は、上記従来の欠点を回避できる放電生成物除去方法を
提供することにある。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、上記従来の
欠点を除去した放電生成物除去装置を提供することにあ
る。

【００１０】さらに、本発明の第３の目的は、像担持体
の寿命を伸ばすように構成したときも、従来の提案に係
る構成の欠点を回避しつつ、放電生成物に基因する異常
画像の発生を効果的に防止できる画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１１】また、本発明の第４の目的は、放電生成物
除去のために使用可能なブラシ部材を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１の目
的を達成するため、放電生成物を除去する除去粒子を像
担持体表面に塗布して該像担持体表面に付着した放電生
成物を除去することを特徴とする放電生成物除去方法を
提案する（請求項１）。

【００１３】その際、前記除去粒子を、粉末状にして像
担持体表面に塗布するように構成すると有利である（請
求項２）。

【００１４】また、上記請求項１又は２に記載の放電生
成物除去方法において、前記除去粒子は極性吸着剤より
成り、該極性吸着剤に放電生成物を吸着して該放電生成
物を像担持体表面から除去するように構成すると有利で
ある（請求項３）。

【００１５】さらに、上記請求項１又は２に記載の放電
生成物除去方法において、前記除去粒子はゼオライトよ
り成り、該ゼオライトの環状構造の空洞に放電生成物を
静電吸引力により吸着して、該放電生成物を像担持体表
面から除去するように構成すると有利である（請求項
４）。

【００１６】また、本発明は、上記第２の目的を達成す
るため、放電生成物を除去する除去粒子を担持して該除
去粒子を像担持体表面に塗布する除去粒子塗布部材を具
備する放電生成物除去装置を提案する（請求項５）。

【００１７】その際、前記除去粒子は、粉末状となって
除去粒子塗布部材に担持され、かつ像担持体表面に塗布
されるように構成されていると有利である（請求項
６）。

【００１８】また、上記請求項５又は６に記載の放電生
成物除去装置において、放電生成物を除去する物質を塊
状に形成した除去物質ブロックを有し、前記除去粒子塗
布部材は、前記除去物質ブロックに接触して該ブロック
から削り取った除去粒子を担持するように構成されてい
ると有利である（請求項７）。

【００１９】さらに、上記請求項５乃至７のいずれかに
記載の放電生成物除去装置において、前記除去粒子塗布
部材は、除去粒子を担持するブラシ繊維を有するブラシ
部材により構成されていると有利である（請求項８）。

【００２０】また、上記請求項５乃至８のいずれかに記
載の放電生成物除去装置において、前記除去粒子塗布部
材を回転可能に支持した支持体を具備していると有利で
ある（請求項９）。

【００２１】さらに、上記請求項５乃至９のいずれかに
記載の放電生成物除去装置において、前記除去粒子は極
性吸着剤より成り、該極性吸着剤に放電生成物を吸着し
て該放電生成物を像担持体表面から除去するように構成
されていると有利である（請求項１０）。

【００２２】また、上記請求項１０に記載の放電生成物
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１１）。

【００２３】さらに、上記請求項５乃至９のいずれかに
記載の放電生成物除去装置において、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１２）。

【００２４】また、本発明は、上記第３の目的を達成す
るため、像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写
する画像形成装置において、請求項５乃至１２のいずれ
かに記載の放電生成物除去装置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１３）。

【００２５】その際、前記除去粒子塗布部材は、像担持
体表面の移動方向に関し、像担持体上のトナー像を転写
材に転写する転写位置よりも下流側であって、トナー像
転写後に像担持体表面に付着する転写残トナーを除去す
るクリーニング部材が像担持体表面に当接する位置より
も上流側の像担持体表面部分に除去粒子を供給するよう
に配置されていると有利である（請求項１４）。

【００２６】また、上記請求項１３又は１４に記載の画
像形成装置において、前記除去粒子塗布部材は、像担持
体表面に接触する塗布部材部分が像担持体表面の移動方
向と同じ方向に移動する向きに回転可能に支持されてい
ると有利である（請求項１５）。

【００２７】さらに、上記請求項１３乃至１５のいずれ
かに記載の画像形成装置において、前記除去粒子塗布部
材は、トナー像転写後の像担持体表面に付着する転写残
トナーを除去するクリーニング装置のクリーニングブラ
シを兼ねていると有利である（請求項１６）。

【００２８】また、上記請求項１３乃至１６のいずれか
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１
７）。

【００２９】さらに本発明は、上記第４の目的を達成す
るため、外部から供給された極性吸着剤を担持すること
を特徴とするブラシ部材を提案する（請求項１８）。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って説明する。先ず、本発明を適用できる画像形成
装置の例を図１及び図２を参照して明らかにする。

【００３１】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のチャージワイヤ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。

【００３２】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
ることもできるが、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。

【００３３】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。

【００３４】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粉体状
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。

【００３５】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、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。このようにして、像担持体に形成されたトナー
像を転写材に転写するのである。

【００３６】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。転写材Ｐとしては、例えば紙、樹脂シート
又は樹脂フィルムなどが用いられる。また、転写材とし
て中間転写体を用い、像担持体上のトナー像を中間転写
体に転写し、さらにそのトナー像を紙などの最終転写材
に転写するように構成することもできる。さらに、転写
ローラ１１に代えて、例えば転写チャージャ、転写ベル
ト、転写ブラシ又は転写ブレードなどの転写装置を用い
ることもできる。

【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。ここに一
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
端エッジ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部材の一例を
構成している。

【００３８】図１に符号１９で示したものは放電生成物
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
ラシなどから成る帯電装置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
は交流電圧に直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、クリーニング装置としても他の適宜
な形式のクリーニング装置を採用してもよく、例えば像
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
を有するクリーニング装置や、回転駆動される剤担持ロ
ーラの周面に、磁性キャリアとトナーを混合して成るク
リーニング剤を磁力によって担持し、そのクリーニング
剤を像担持体表面に摺接させて転写残トナーを除去する
クリーニング装置などを用いることもできる。図２に示
した画像形成装置においては、図１に示したクリーニン
グ装置１４のクリーニングブレード１７と全く同様に構
成されたクリーニングブレード１７のほかに、クリーニ
ングケース１６に回転可能に支持されたクリーニングブ
ラシ２１を有するクリーニング装置１４が用いられてい
る。

【００４１】図２に示した画像形成装置は、クリーニン
グ装置及び帯電装置の構成と、放電生成物除去装置の構
成が後述するように異なるほかは、図１に示した画像形
成装置と実質的に相違するところはない。図１の各要素
に対応する図２の要素には、図１と同じ符号を付してそ
の説明を省略する。

【００４２】以上説明した画像形成装置は、像担持体
と、その像担持体を帯電する帯電装置と、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、その静電
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、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
るトナーを除去するクリーニング装置とを具備してい
る。現像装置又はその他の装置によって像担持体表面に
付着した転写残トナーを除去するように構成した場合に
は、クリーニング装置を省略することができる。また、
図示した例では、潜像形成手段は、帯電された像担持体
表面を露光してその表面に静電潜像を形成するように構
成されているが、この形式以外の潜像形成手段を採用す
ることもできる。

【００４３】ところで、上述した画像形成装置において
使用される像担持体１の寿命を伸ばすには、前述のよう
に像担持体表面の摩耗量を少なくし、或いはその表面を
削らないようにすればよい。ところが、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
表面に付着する放電生成物も削られなくなり、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。放電生成物の発
生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。

【００４４】前述のように、図１に示した帯電チャージ
ャ３は、そのチャージワイヤ４に所定の帯電電圧が印加
され、このときの放電によって像担持体表面を帯電させ
るものであるが、その放電時にオゾンや窒素酸化物（Ｎ
Ｏx）が発生し、その窒素酸化物が空気中の物質などと
結合して硝酸アンモニウムなどの硝酸化合物が生成さ
れ、これが放電生成物として像担持体表面に付着する。
帯電装置として帯電ローラ２０（図２）、帯電ブラシ又
は帯電ブレードなどを用いた場合も、同様に窒素酸化物
が発生し、これが放電生成物として像担持体表面に付着
する。転写電圧が印加された転写ローラ１１からの放電
によっても、放電生成物が像担持体上に付着することが
あり、転写ローラ以外の転写装置を用いたときも同様で
ある。

【００４５】上述のようにして像担持体表面に付着した
硝酸化合物より成る放電生成物を放置したとすると、そ
の放電生成物は、水溶性であるため、大気中の水分を吸
収してその水に溶解し、かつイオンに解離する。このよ
うに像担持体上の放電生成物が水を吸収することによ
り、像担持体の表面電位が低下する。このため、像担持
体上の放電生成物の量が多くなると、現像後のトナー像
に画像ぼけ、画像流れ、或いは白抜けなどと称せられて
いる異常画像が発生し、その画質が劣化する。

【００４６】上述のように、像担持体の寿命を伸ばすに
は、その表面の経時的な摩耗を抑えることが好ましい
が、従来の画像形成装置においては、その摩耗量が少な
すぎるとき、現像後の像担持体表面に放電生成物に基因
する異常画像が発生し、最終的に転写材上に形成された
画像の画質が劣化する欠点を免れなかった。

【００４７】そこで、図１に示した画像形成装置には、
像担持体表面に付着した放電生成物を除去する前述の放
電生成物除去装置１９が設けられ、これによって、前述
の如く像担持体の寿命を伸ばすことができるように構成
したときも、放電生成物に基因する異常画像が像担持体
表面に形成される不具合を阻止できるように構成されて
いる。

【００４８】図１に例示した放電生成物除去装置１９
は、像担持体表面に接触しつつ、放電生成物を除去する
除去粒子を担持して該除去粒子を像担持体表面に塗布す
る除去粒子塗布部材１２１と、放電生成物を除去する物
質を塊状に形成した除去物質ブロック１２２と、除去粒
子塗布部材１２１を回転可能に支持し、かつ除去物質ブ
ロック１２２を固定支持した支持体１１６を有し、この
支持体１１６は除去粒子塗布部材１２１と除去物質ブロ
ック１２２を収容したケースを兼ねている。除去粒子塗
布部材１２１は、像担持体表面と除去物質ブロック１２
２の両者に圧接している。放電生成物を除去する物質の
具体例は後述する。

【００４９】除去粒子塗布部材１２１は各種形態に構成
できるが、図１に示した除去粒子塗布部材１２１は、剛
体より成る芯軸１２３と、その芯軸１２３に基端部が固
定されたブラシ繊維１２４を寮するブラシ部材によって
構成され、その芯軸１２３の長手方向各端部が支持体１
１６に回転可能に支持されている。除去粒子塗布部材
が、除去粒子を担持するブラシ繊維を有するブラシ部材
により構成されているのである。

【００５０】除去粒子塗布部材１２１を像担持体１の回
転に従動させて連れ回わりさせるように構成してもよい
し、図示していない駆動装置によって除去粒子塗布部材
１２１を図１における時計方向又は反時計方向に回転駆
動させてもよい。図示した例では、除去粒子塗布部材１
２１が駆動装置によって図１における反時計方向に回転
駆動されるように構成されている。その際、除去粒子塗
布部材１２１の外周部の線速を像担持体表面の線速より
も高め、例えば１．３倍の線速比で除去粒子塗布部材１
２１を回転駆動することが好ましい。

【００５１】除去粒子塗布部材１２１は、除去物質ブロ
ック１２２に接触しながら回転し、除去物質ブロック１
２２を少量ずつ削り取り、その削り取った除去粒子を担
持し、次いでその除去粒子を像担持体表面に塗布する。
像担持体表面に塗布された除去粒子によって、放電領域
にて像担持体表面に付着した放電生成物が除去される。
放電生成物を除去する除去粒子を像担持体表面に塗布し
て該像担持体表面に付着した放電生成物を除去するので
ある。このように、除去粒子を像担持体表面に塗布する
ので、除去粒子を像担持体表面に均一に分散させ、放電
生成物除去物質と像担持体表面との接触面積を増大さ
せ、放電生成物の除去効率を高めることができる。その
際、除去粒子の粒径を小さなものにし、その除去粒子を
粉末状にして除去粒子塗布部材に担持し、これを像担持
体表面に塗布するように構成することが好ましい。この
ようにすれば、除去粒子を像担持体表面の全体に亘って
一層均一に接触させることが可能となり、放電生成物の
除去効率を一段と向上させることができる。また、図示
した例では、除去粒子塗布部材１２１が除去粒子を担持
するブラシ繊維１２４を有するブラシ部材により構成さ
れているので、その除去粒子を像担持体表面に特に均一
に塗布することが可能となる。

【００５２】上述のように、放電生成物がトナー像の画
質に悪影響を及ぼさない程度にまで、その放電生成物を
除去した像担持体表面を、前述のように帯電、露光して
当該表面に静電潜像を形成し、これをトナー像として可
視像化するので、そのトナー像にぼけが発生することを
阻止でき、高品質な画像を得ることができる。

【００５３】除去粒子として、活性炭などの非極性吸着
剤を用いることもできるが、極性吸着剤を用い、その極
性吸着剤に放電生成物を吸着して放電生成物を像担持体
表面から除去するとその除去効率を一層高めることがで
きる。

【００５４】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、特にこ
の極性吸着剤としてゼオライトを用いることが有利であ
る。帯電装置の放電により像担持体表面に付着した放電
生成物が、像担持体表面に塗布されたゼオライトに吸着
されて像担持体表面から除去される。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
した放電生成物が、極性吸着剤に静電的に吸着され、像
担持体表面からその放電生成物が除去されるのである。

【００５５】以下、ゼオライトにより構成された極性吸
着剤を用いて像担持体表面に付着した放電生成物を除去
する作用を説明する。

【００５６】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（分子ふるい作用）、可逆
的なイオン交換作用を示す（イオン交換作用）。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（乾燥作用）と共にアンモニア、水素、メタ
ノールなども吸着する。ゼオライトの一種であるモレキ
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（触媒作用）。

【００５７】以上のような一般的性能を持つゼオライト
より成る除去粒子を像担持体表面に塗布することによ
り、異常画像の原因物質である放電生成物を効果的に除
去することができる。異常画像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。

【００５８】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
たりする。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異常画像の
原因物質である放電生成物が除去される。このように、
ゼオライトの環状構造の空洞に放電生成物を静電吸引力
によって吸着して、その放電生成物を像担持体表面から
除去することができるのである。

【００５９】以上のように、本例の画像形成装置におい
ては、像担持体１の長寿命化を達成すべく、その表面の
摩耗量が少なくなるように構成したときも、像担持体表
面に付着した放電生成物を当該表面に塗布した除去粒子
により除去できるので、像担持体上に異常画像のない高
品質なトナー像を形成することができる。像担持体１の
長寿命化と、異常画像の発生の防止を共に達成できるの
である。また、像担持体表面に硝酸化合物が付着する
と、像担持体表面の摩擦係数が高くなり、従ってこれを
放置したとすると、像担持体表面に対するクリーニング
ブレード１７の線圧が高まり、像担持体表面の摩耗量が
増大することが実験により確められているが、極性吸着
剤より成る除去粒子を像担持体表面に塗布して、硝酸化
合物を像担持体表面から除去することにより、像担持体
表面の摩擦係数を下げ、像担持体表面に対するクリーニ
ングブレード１７の線圧を小さくすることができ、これ
によっても像担持体の寿命を伸ばすことが可能となる。
しかも、本例の放電生成物除去装置１９においては、放
電生成物の除去のために水を使用する必要がないため、
放電生成物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。

【００６０】放電により生じた反応生成物を除去する方
法には、大きく分けて、反応生成物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放電生
成物を除去する方法の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。

【００６１】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、放電生
成物を静電的に吸着することはできず、極性吸着剤より
も放電生成物の吸着性に劣る。ゼオライトを初めとする
極性吸着剤を像担持体表面に塗布することにより、放電
生成物を効率よく吸着して、放電生成物を像担持体表面
から効果的に除去することができるのである。この意味
で、極性吸着剤、特にゼオライトより成る除去粒子を用
いることが有利である。

【００６２】ところで、図１に示した放電生成物除去装
置１９の除去粒子塗布部材１２１は、前述のように、像
担持体表面に接触する塗布部材部分が像担持体表面の移
動方向Ａと同じ方向に移動する向きに回転可能に支持さ
れているので、その除去粒子塗布部材１２１のブラシ繊
維１２４に担持された除去粒子を円滑に像担持体表面に
塗布することができる。除去粒子塗布部材１２１の回転
方向が上記方向と逆方向であると、ブラシ繊維１２４が
像担持体表面に打ち当ったとき、これに担持された除去
粒子が激しい外力を受け、これが舞い上がるなどして、
像担持体表面に円滑に塗布され難くなるおそれがある
が、除去粒子塗布部材１２１を上述の向きに回転させる
ことにより、このような不具合を防止できる。

【００６３】また、前述のように除去粒子塗布部材１２
１の外周部の線速を像担持体表面の線速よりも高めるこ
とが望ましく、これによって除去粒子を効率よく像担持
体表面に塗布することができる。

【００６４】除去粒子塗布部材１２１を設ける位置は適
宜設定できるが、図１に示したように、除去粒子塗布部
材１２１が、像担持体表面の移動方向に関し、像担持体
上のトナー像を転写材に転写する転写位置よりも下流側
であって、トナー像転写後に像担持体表面に付着する転
写残トナーを除去するクリーニング部材が像担持体表面
に当接する位置よりも上流側の像担持体表面部分に除去
粒子を供給するように配置されていることが望ましい。
この例では、クリーニング部材がクリーニングブレード
１７より成り、そのクリーニングブレード１７が像担持
体表面に圧接したブレード圧接位置よりも上流側の像担
持体表面部分に除去粒子を供給するように構成されてい
る。

【００６５】上述のように構成すると、像担持体表面に
塗布された除去粒子が、像担持体表面に圧接したクリー
ニングブレード１７によって堰き止められ、クリーニン
グブレード１７と像担持体表面とによって形成されたく
さび状空間部Ｃに溜められるので、この溜め込まれた除
去粒子が像担持体表面に一層均一に接触する。クリーニ
ングブレード以外のクリーニング部材を用いたときも同
様の作用が得られる。これにより、像担持体表面に付着
している放電生成物をより一層効率よく吸着して像担持
体表面から除去することができる。しかもこのように放
電生成物を除去した直後の像担持体を帯電して静電潜像
を形成するので、異常画像の発生をより効果的に防止す
ることができる。

【００６６】図１に示した画像形成装置においては、放
電生成物除去装置１９を独立した装置として構成した
が、除去粒子塗布部材が、トナー像転写後の像担持体表
面に付着する転写残トナーを除去するクリーニング装置
のクリーニングブラシを兼ねるように構成することもで
きる。

【００６７】図２はかかる画像形成装置の一例を示して
おり、クリーニングブラシ２１より成るブラシ部材が図
１に示した除去粒子塗布部材１２１と同様に構成されて
いる。すなわち、クリーニングブラシ２１が芯軸２３と
その芯２３に基端部が固定されたブラシ繊維２４とを有
し、そのブラシ繊維２４が像担持体表面と除去物質ブロ
ック２２に圧接し、ブラシ繊維２４によって除去物質ブ
ロック２２から削り取られた除去粒子がそのブラシ繊維
２４に担持されて像担持体表面に塗布される。この例で
は、クリーニングケース１６が、除去物質ブロック２２
を固定支持し、かつクリーニングブラシ２１より成る除
去粒子塗布部材を回転可能に支持する支持体を構成し、
クリーニング装置１４が放電生成物除去装置を構成して
いる。クリーニングブラシ２１と、除去物質ブロック２
２と、そのクリーニングブラシ２１に担持される除去粒
子の他の構成と作用は、図１に示した放電生成物除去装
置１９と変りはない。クリーニングブラシ２１より成る
除去粒子塗布部材が、像担持体表面の移動方向に関し、
転写位置よりも下流側であって、クリーニングブレード
１７より成るクリーニング部材が像担持体表面に当接し
た位置よりも上流側の像担持体表面部分に除去粒子を供
給することも図１の除去粒子塗布部材１２１と変りはな
く、これによって前述したところと同じ効果を奏するこ
とができる。

【００６８】図１及び図２に示したいずれの例において
も、ブラシ部材が、外部から供給された極性吸着剤を良
好に担持するように構成されている。

【００６９】上述のように、クリーニング装置１４によ
って放電生成物除去装置を構成すれば、独立した放電生
成物除去装置１９を設ける必要がなくなり、画像形成装
置の構成を簡素化し、かつそのコストを低減できる。し
かも、独立した放電生成物除去装置１９を設けた場合と
同じ効果を奏することができる。

【００７０】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、前
述のように、特にゼオライトは、その空洞に放電生成物
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できるが、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、放電生成物を効果的に吸着させることがで
きる。

【００７１】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放電生成物を除去して、異常
画像の発生を防止することができる。

【００７２】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、前述のように、像担持体上のトナー像を一旦、
中間転写体より成る転写材に転写し、その中間転写体上
のトナー像を最終的な転写材である記録媒体上に転写す
る画像形成装置などにも広く適用できるものである。

【００７３】

【発明の効果】請求項１乃至１２に係る各発明によれ
ば、像担持体から放電生成物を効率よく除去することが
できる。

【００７４】請求項１３乃至１７に係る各発明によれ
ば、像担持体の寿命を伸ばすように構成したときも、像
担持体表面から放電生成物を効率よく除去して、放電生
成物に基因する異常画像の発生を防止することができ
る。

【００７５】請求項１８に係る発明によれば、極性吸着
剤を良好に担持できるブラシ部材を供することができ
る。

【００７６】特に請求項１４に係る発明によれば、像担
持体表面に塗布した除去粒子をクリーニング部材によっ
て堰き止め、その除去粒子を像担持体表面に均一に接触
させることができ、より効率よく放電生成物を像担持体
表面から除去することができる。

【００７７】また、請求項１５に係る発明によれば、除
去粒子を円滑に像担持体表面に塗布することができる。

【００７８】請求項１６に係る発明によれば、画像形成
装置の構成を簡素化することができる。

【００７９】請求項１７に係る発明によれば、異常画像
の発生を防止し、かつ像担持体の寿命を大きく伸ばすこ
とが可能である。

【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。

【符号の説明】

１ 像担持体 １４ クリーニング装置 １９ 放電生成物除去装置 ２１ クリーニングブラシ ２２ 除去物質ブロック ２４ ブラシ繊維 １２１ 除去粒子塗布部材 １２２ 除去物質ブロック １２４ ブラシ繊維 Ａ 方向 Ｐ 転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 仲野 徹 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） 2H134 GA01 GB02 GB06 HB01 HB19 HD00 KD03 KD11 KF02 KG01 KG03 KG04 KG05 KG08 KH01 KH06 KH08

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電生成物を除去する除去粒子を像担持
   体表面に塗布して該像担持体表面に付着した放電生成物
   を除去することを特徴とする放電生成物除去方法。
2. 【請求項２】 前記除去粒子を、粉末状にして像担持体
   表面に塗布する請求項１に記載の放電生成物除去方法。
3. 【請求項３】 前記除去粒子は極性吸着剤より成り、該
   極性吸着剤に放電生成物を吸着して該放電生成物を像担
   持体表面から除去する請求項１又は２に記載の放電生成
   物除去方法。
4. 【請求項４】 前記除去粒子はゼオライトより成り、該
   ゼオライトの環状構造の空洞に放電生成物を静電吸引力
   により吸着して、該放電生成物を像担持体表面から除去
   する請求項１又は２に記載の放電生成物除去方法。
5. 【請求項５】 放電生成物を除去する除去粒子を担持し
   て該除去粒子を像担持体表面に塗布する除去粒子塗布部
   材を具備することを特徴とする放電生成物除去装置。
6. 【請求項６】 前記除去粒子は、粉末状となって除去粒
   子塗布部材に担持され、かつ像担持体表面に塗布される
   請求項５に記載の放電生成物除去装置。
7. 【請求項７】 放電生成物を除去する物質を塊状に形成
   した除去物質ブロックを有し、前記除去粒子塗布部材
   は、前記除去物質ブロックに接触して該ブロックから削
   り取った除去粒子を担持する請求項５又は６に記載の放
   電生成物除去装置。
8. 【請求項８】 前記除去粒子塗布部材は、除去粒子を担
   持するブラシ繊維を有するブラシ部材により構成されて
   いる請求項５乃至７のいずれかに記載の放電生成物除去
   装置。
9. 【請求項９】 前記除去粒子塗布部材を回転可能に支持
   した支持体を具備する請求項５乃至８のいずれかに記載
   の放電生成物除去装置。
10. 【請求項１０】 前記除去粒子は極性吸着剤より成り、
    該極性吸着剤に放電生成物を吸着して該放電生成物を像
    担持体表面から除去する請求項５乃至９のいずれかに記
    載の放電生成物除去装置。
11. 【請求項１１】 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１０に記載の放電生成物除去装置。
12. 【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６員環以上であ
    る請求項５乃至９のいずれかに記載の放電生成物除去装
    置。
13. 【請求項１３】 像担持体に形成されたトナー像を転写
    材に転写する画像形成装置において、請求項５乃至１２
    のいずれかに記載の放電生成物除去装置を具備すること
    を特徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記除去粒子塗布部材は、像担持体表
    面の移動方向に関し、像担持体上のトナー像を転写材に
    転写する転写位置よりも下流側であって、トナー像転写
    後に像担持体表面に付着する転写残トナーを除去するク
    リーニング部材が像担持体表面に当接する位置よりも上
    流側の像担持体表面部分に除去粒子を供給するように配
    置されている請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記除去粒子塗布部材は、像担持体表
    面に接触する塗布部材部分が像担持体表面の移動方向と
    同じ方向に移動する向きに回転可能に支持されている請
    求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 前記除去粒子塗布部材は、トナー像転
    写後の像担持体表面に付着する転写残トナーを除去する
    クリーニング装置のクリーニングブラシを兼ねている請
    求項１３乃至１５のいずれかに記載の画像形成装置。
17. 【請求項１７】 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１３乃至１６のいずれかに記載の
    画像形成装置。
18. 【請求項１８】 外部から供給された極性吸着剤を担持
    することを特徴とするブラシ部材。