JP2003076237A

JP2003076237A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003076237A
Application number: JP2001265088A
Authority: JP
Inventors: Yoshino Noguchi; 愛乃野口; Hidetoshi Yano; 英俊矢野; Hiromitsu Takagaki; 高垣　　博光; Kiyoshi Tanigawa; 清谷川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体を帯電し、帯電後の像担持体を露光
して静電潜像を形成し、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して画像形成を
行う画像形成装置において、像担持体表面に付着した放
電生成物を効率よく除去し、その放電生成物に基因する
異常画像の発生を阻止する。【解決手段】剤担持体２２にゼオライトが固着された
生成物除去部材３０を像担持体１の表面に当接させ、そ
のゼオライトを像担持体表面に接触させることにより、
像担持体表面に付着した放電生成物をゼオライトに吸着
させ、しかも調湿シート３９を設け、放電生成物の発生
量を抑えると共に、像担持体表面に付着した放電生成物
を生成物除去部材３０にによって除去しやすくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体を有する
画像形成装置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
て構成される画像形成装置においては、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、
その放電により窒素酸化物などの放電ガスが発生し、こ
れが空気中の物質と結合して生成された放電生成物が像
担持体表面に付着する。その付着量が多くなると、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る。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る
異常画像が発生するおそれがある。像担持体表面に圧接
する部材、例えばクリーニングブレードによって、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。

【０００３】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６０−４９３５２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。

【０００４】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。

【０００５】

【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、像担持体表面から放
電生成物を効率よく除去して異常画像の発生を防止でき
る画像形成装置を提供することにある。

【０００６】

【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、像担持体表面に付着した放電生成物を吸着
する極性吸着剤を剤担持体に担持して成る生成物除去部
材を像担持体表面に当接させると共に、湿度を一定の範
囲に保つための調湿手段を画像形成装置筐体内に設けた
ことを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項
１）。

【０００７】その際、前記調湿手段が調湿シートより成
ると有利である（請求項２）。

【０００８】また、上記請求項１又は２に記載の画像形
成装置において、像担持体を帯電する帯電器の近傍に前
記調湿手段を設けると有利である（請求項３）。

【０００９】さらに、上記請求項１乃至３のいずれかに
記載の画像形成装置において、調湿シートより成る調湿
手段を画像形成装置筐体の内壁面に設けると有利である
（請求項４）。

【００１０】また、上記請求項４に記載の画像形成装置
において、前記調湿シートを発泡体に重ね合わせて、該
調湿シートと発泡体との重ね合わせ体を画像形成装置筐
体の内壁面に設けると有利である（請求項５）。

【００１１】さらに、上記請求項１乃至５のいずれかに
記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面に風
を送る送風ファンを設けると有利である（請求項６）。

【００１２】また、上記請求項６に記載の画像形成装置
において、画像形成装置筐体内に湿度センサを設け、該
湿度センサによって、湿度が所定値以上となったことが
検出された時、前記送風ファンを作動させるように構成
すると有利である（請求項７）。

【００１３】さらに、上記請求項１乃至７のいずれかに
記載の画像形成装置において、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８）。

【００１４】また、上記請求項１乃至８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
ァスシリコン系表面層を有する感光体か、又はフィラー
を分散した表面層を有する感光体より成ると有利である
（請求項９）。

【００１５】

【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。

【００１６】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、その筐体
１００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、帯電器の一例であ
る帯電ローラ３には、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、初期化された像担持体表面が所定の極性
に、例えば−９００Ｖに一様に帯電される。帯電ローラ
３は、像担持体表面に当接し、又は像担持体表面から離
間して矢印方向に回転する。

【００１７】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。また、帯電器とし
て、像担持体表面から離間して配置されて帯電電圧を印
加されるコロナワイヤを有する帯電チャージャ（図８参
照）や、像担持体表面に当接して帯電電圧を印加される
帯電ブラシ又は帯電ブレード、或いは像担持体に電荷を
注入する電荷注入型の帯電器などを用いることもでき
る。

【００１８】上述のようにして帯電された像担持体表面
には、露光装置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。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。

【００１９】静電潜像は、これが現像装置６を通ると
き、その現像装置6によって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。このように静
電潜像をトナー像として可視像化して画像形成を行うの
である。キャリアを含まない粉体状の一成分系現像剤
や、液状の現像剤を用いる現像装置などを採用すること
もできる。

【００２０】また、像担持体１には、転写器の一例であ
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、給紙部１９から給送され、レジストローラ対１
２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可視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、その可視像が転写される。

【００２１】転写ローラ１１と像担持体１の間を通った
転写材Ｐは、像担持体１から分離されて定着装置２０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は画像形成装置筐体外の排紙部２１に排出される。ま
た転写ローラ１１に代えて、例えば転写チャージャ、転
写ブラシ、転写ブレード、又はこれらと転写ベルトを有
する転写器などを用いることもできる。

【００２２】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、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。

【００２３】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転写残ト
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転写残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。

【００２４】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転写残トナーを除去
するクリーニング部材の一例を構成している。クリーニ
ングブレード以外のクリーニング部材、例えばファーブ
ラシを用いたクリーニング装置、またはクリーニングブ
レードと他のクリーニング部材を併用したクリーニング
装置、或いはクリーニング剤を像担持体表面に接触させ
て転写残トナーを除去する磁気ブラシクリーニング装置
などを用いることもできる。

【００２５】以上のように、本例の画像形成装置は、像
担持体と、該像担持体を帯電する帯電器と、その帯電器
によって帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光
装置と、該静電潜像を可視像化する現像装置と、該可視
像を転写材に転写する転写器と、可視像の転写が行われ
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とを具備してい
る。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。また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ように画
像形成装置を構成することもできる。

【００２６】上述した形式の画像形成装置においては、
帯電器、図１に示した例では帯電ローラ３に所定の帯電
電圧を印加し、このときの放電によって像担持体表面を
帯電させるように構成されているが、その放電時に放電
ガスが発生する。帯電器としてスコロトロンなどの帯電
チャージャ、帯電ブレード、帯電ブラシなどを用いたと
きも同様である。放電ガスとしては、オゾンやＮＯxが
一般に知られており、しかも大気中には極く微量ではあ
るが、アンモニアガスやＳＯxなども存在する。かかる
放電ガスや大気中の成分と空気中の水分が反応して生じ
た放電生成物が像担持体表面に付着すると、像担持体表
面の電位が低下し、画像流れや画像ぼけなどと称せられ
ている異常画像が発生するおそれがある。

【００２７】本発明者は、像担持体表面に付着する放電
生成物を特定すべく、その放電生成物をイオンクロマト
グラムで調べたところ、その主成分として硝酸アンモニ
ウムを見出した。放電によりオゾンや窒素酸化物（ＮＯ
x）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が生成され、かかる放電生成物
が像担持体表面に付着し、その像担持体に付着した硝酸
アンモニウムは、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、これ
によって像担持体上に異常画像が発生するものと考えら
れる。硝酸アンモニウムが像担持体の画像部と地肌部に
またがって存在すると、電位の絶対値が高い地肌部から
電位の絶対値の低い画像部の方に電荷が流れ、画像部の
電位の絶対値が高くなり、ここが現像されなくなる白抜
け状態となる。

【００２８】図１に示すようにクリーニングブレードを
有するクリーニング装置を用い、そのクリーニングブレ
ードの像担持体表面に対する圧接力を高め、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、放電
生成物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。像担持体表面の摩耗量を少なくしてそ
の寿命を伸ばすには、クリーニング装置を廃止するか、
磁気ブラシクリーニング装置や、ファーブラシを用いた
クリーニング装置を採用するか、或いはクリーニングブ
レードを有するクリーニング装置を用いたときは、その
像担持体表面に対する圧接力を弱める必要がある。ま
た、表面硬度の高い像担持体、例えばアモルファスシリ
コン系表面層を有する感光体や、フィラーを分散した表
面層を有する感光体を用い、像担持体表面が削られ難く
するように構成することも、その寿命を伸ばす意味で有
効である。ところが、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、像担持体表面に放電生成物
が多量に堆積して異常画像が発生する不具合を免れなか
った。

【００２９】そこで、図１に示した画像形成装置におい
ては、像担持体の摩耗量を抑え、或いは像担持体が削ら
れないように構成したときも、異常画像が発生しないよ
うに、像担持体表面に付着した放電生成物を吸着する極
性吸着剤を剤担持体２２に担持して成る生成物除去部材
３０を設け、その生成物除去部材３０を像担持体表面に
当接させ、極性吸着剤を像担持体表面に接触させて像担
持体表面に付着した放電生成物を除去するように構成さ
れている。

【００３０】生成物除去部材は各種形態に構成できる
が、図１に示した生成物除去部材３０の剤担持体２２
は、図２及び図３にも示すように、金属などの剛体より
成る芯軸３１と、その外周面に固定されたスポンジなど
から成る弾性体３２と、その弾性体３２の外周面に巻き
付けられたゴム、紙、布、樹脂シートなどから成るシー
ト３３とを有し、このシート３３に極性吸着剤が担持さ
れている。図４は、シート３３として紙を用い、その紙
のセルロース繊維３４に結晶化したゼオライト１３５よ
り成る極性吸着剤が固着されている様子を模式的に拡大
して示す図である。

【００３１】上述のように本例の生成物除去部材３０の
剤担持体２２はローラ状に形成され、その芯軸３１の長
手方向各端部が、図３に示すように、軸受３５を介し
て、支持部材３７に回転自在に支持され、その生成物除
去部材３０の外周面が像担持体１の表面に圧接し、これ
により極性吸着剤が像担持体表面に接触する。

【００３２】像担持体１が回転すると、その表面に当接
した生成物除去部材３０は図２に矢印Ｅで示す方向に従
動回転し、或いは図示していない駆動装置によって例え
ば矢印Ｅ方向に回転駆動される。一方、像担持体表面に
は放電領域で例えば硝酸アンモニウムより成る放電生成
物が付着し、その放電生成物が像担持体の回転に伴って
像担持体１と生成物除去部材３０との当接部に進入す
る。このとき、その放電生成物は生成物除去部材３０に
担持された極性吸着剤に吸着され、像担持体表面から除
去される。このように、放電生成物がなくなり、或いは
その付着量が少量となった像担持体表面が帯電、露光さ
れるので、像担持体表面の摩耗量が少なく、或いはその
表面が全く削られないように構成されているときも、異
常画像の発生を阻止することが可能となる。シート３３
を省き、弾性体３２に極性吸着剤を担持させ、その弾性
体３２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してもよい。

【００３３】また、図５に示したように、芯軸３１と、
その外周面に設けられたブラシ繊維３６を有するブラシ
ローラより成る剤担持体２２Ａのブラシ繊維３６に極性
吸着剤を担持させた生成物除去部材３０を用い、そのブ
ラシローラを回転させながら、ブラシ繊維３６を像担持
体１の表面に当接させ、これに担持された極性吸着剤を
像担持体表面に接触させて放電生成物を除去するように
構成することもできる。生成物除去部材が回転しないよ
うに構成してもよい。

【００３４】また生成物除去部材３０を像担持体表面に
常時接触させておいてもよいが、この生成物除去部材３
０を像担持体表面に対して接離自在に支持し、放電生成
物を除去する時だけ、その生成物除去部材を像担持体表
面に当接させるように構成することもできる。例えば、
像担持体上に形成されたトナー像の後端が生成物除去部
材３０の部位を通過した直後に、それまで像担持体表面
から離れていた生成物除去部材３０を像担持体表面に当
接させてその生成物除去部材３０を像担持体表面に圧接
させ、像担持体表面に付着した放電生成物を除去した
り、ワンジョブ後、すなわち１回又は複数回の一連の画
像形成動作の終了後に、それまで像担持体表面から離れ
ていた生成物除去部材３０を像担持体表面に圧接させた
り、或いは画像形成装置の電源投入後、定着装置２０の
温度が所定温度に立ち上がるまでのウォームアップ時に
生成物除去部材３０を像担持体表面に圧接させ、画像形
成動作開始に伴って、その生成物除去部材３０を像担持
体表面から離間させるように構成することができる。そ
の際、生成物除去部材３０を像担持体表面に当接させ
て、像担持体を少なくとも１回、回転させて、像担持体
１の全周に亘って放電生成物を除去することが好まし
い。このように所定の時期にだけ、生成物除去部材３０
を像担持体表面に当接させるように構成すれば、生成物
除去部材３０が早期に劣化することを防止でき、その寿
命を伸ばすことができる。生成物除去部材３０をその長
手方向に揺動させることもできる。このように生成物除
去部材は適宜の形態に構成することができるものであ
る。

【００３５】また、極性吸着剤を剤担持体に例えば練り
こんで、その極性吸着剤を剤担持体に固着することもで
き、さらに、極性吸着剤を剤担持体に固着して該極性吸
着剤を剤担持体に担持させるほか、粒子状の極性吸着剤
を剤担持体に付着させて、該極性吸着剤を剤担持体に担
持させることもできる。

【００３６】極性吸着剤としては、ゼオライトのほか
に、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、本例の画像形成装置のようにゼオライトを用いるこ
とが特に好ましい。

【００３７】以下、ゼオライト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。

【００３８】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
を示し、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。

【００３９】以上のような一般的性能を持つゼオライト
を紙、布、フェルト、プラスチックス、ゴム、ブラシな
どに担持させ、これをシート状、ローラ状、板状、ステ
ィック状、ハニカム状などの形態にして像担持体表面に
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。

【００４０】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。

【００４１】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、或いは水分を含んだ硝酸はゼオライトの剤担持体
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
表面からは画像ぼけの原因物質である放電生成物が除去
される。

【００４２】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、放電生成物の吸
着には適していない。ゼオライトを初めとする極性吸着
剤を像担持体表面に接触させることにより、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。

【００４３】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、上述のように、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。

【００４４】上述のように本例の画像形成装置において
は、極性吸着剤を用いて放電生成物を除去するので、放
電生成物の除去のために水を使用する必要がなく、これ
によって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。

【００４５】以上説明した構成によれば、生成物除去部
材３０を像担持体表面に当接させることにより、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る
が、生成物除去部材３０を設けただけでは、放電生成物
を除去しきれずに異常画像の発生を完全には阻止できな
いこともある。例えば、ワンジョブ後や、ウォームアッ
プ時にのみ、生成物除去部材３０を像担持体表面に当接
させるように構成した場合、ワンジョブの画像形成回数
が多いときや、放電生成物の発生量が多くなる環境下に
おいては、放電生成物の除去が不充分となり、異常画像
が発生する可能性が出てくる。また、生成物除去部材３
０によって像担持体表面に付着した放電生成物を、異常
画像が発生しないところまで除去できたとしても、放電
生成物の発生量が多くなると、生成物除去部材３０に対
する負荷が増大して、その寿命が縮められることもあ
る。

【００４６】従って、生成物除去部材３０を設けるほ
か、放電生成物の発生量自体を抑え、かつ像担持体表面
に付着した放電生成物を生成物除去部材３０によって一
層効率よく除去できるように構成することが望ましい。
このような観点から、放電生成物の発生量の低減と、像
担持体表面に付着した放電生成物の除去効率との関連に
ついて検討したところ、次の事実を明らかにすることが
できた。

【００４７】先ず、異常画像の発生原因物質である放電
生成物、すなわち硝酸アンモニウムの発生量を減少させ
るには、湿度を低下させることが重要である。画像形成
装置筐体内、特に帯電器の近傍や、像担持体表面近傍の
湿度が低下すると、硝酸アンモニウムの発生量が少なく
なり、像担持体表面に付着する放電生成物の量が減少す
る。ところが、その反面、例えば冬場などに湿度が過度
に低くなると、像担持体表面に付着した放電生成物を生
成物除去部材３０によって除去し難くなり、却って像担
持体表面への放電生成物の堆積量が増え、異常画像が発
生しやすくなる。像担持体表面に付着した放電生成物
は、高湿時に水分を吸収して像担持体表面の抵抗を低下
させるのであるが、この放電生成物は高湿条件下におい
て含水することによって像担持体表面との付着力が弱ま
り、その放電生成物を生成物除去部材３０によって像担
持体表面から除去しやすくなるのである。

【００４８】図６及び図７は、ドラム状の感光体より成
る像担持体に対向して、図８に示した如きコロナワイヤ
を有する帯電チャージャ３Ａより成る帯電器を対向させ
た実験装置を用い、帯電チャージャを作動させながら像
担持体を６時間回転させたときの実験結果を示してい
る。図６は、像担持体表面に付着した放電生成物を生成
物除去部材によって除去しなかったときの像担持体表面
に付着する硝酸アンモニウムの量と、湿度の関係を示し
ている。一方、図７は図１に示した生成物除去部材を上
記実験装置に組み込み、この生成物除去部材によって像
担持体表面に付着した放電生成物を除去したときの硝酸
アンモニウムの除去率（％）と、湿度の関係を示してい
る。これらの図から、湿度が低下すれば、像担持体表面
に付着する放電生成物の量が減少し、逆に湿度が高けれ
ば、放電生成物の除去率が高まることを理解できる。

【００４９】上述したところから判るように、画像形成
装置筐体内、特に帯電器や像担持体表面の近傍における
湿度が高くなりすぎず、かつ低くなりすぎないように制
御することにより、放電生成物の発生量を抑え、かつ像
担持体表面に付着した放電生成物を生成物除去部材によ
って効率よく除去することができる。実験では、湿度を
３０乃至５０％付近に維持できれば、放電生成物の発生
量を抑え、かつ生成物除去部材によって像担持体表面に
付着した放電生成物を効率よく除去できた。

【００５０】上述した知見に基づき、図１乃至図５に示
した画像形成装置においては、前述の生成物除去部材３
０のほかに、湿度を一定の範囲に保つための調湿手段が
画像形成装置筐体１００内に設けられている。調湿手段
の具体例は後述するが、このような調湿手段を設けるこ
とにより、季節や昼夜などで環境が変化しても、画像形
成装置筐体内、特に像担持体１の表面近傍や、帯電器近
傍の湿度が高くなりすぎたり、低くなりすぎることを防
止でき、像担持体表面への放電生成物の付着量を減少さ
せ、しかも像担持体表面に付着した放電生成物を常に効
率よく除去することができる。例えば、湿度が高くなる
環境下では、調湿手段により画像形成装置筐体内を除湿
することによって、像担持体表面への放電生成物の付着
量を減らすことができ、これにより異常画像の発生を阻
止できると共に、生成物除去部材３０の放電生成物除去
機能を長期に亘って維持できる。逆に湿度が低くなる環
境下では、調湿手段によって画像形成装置筐体内を加湿
できるので、像担持体表面に付着した放電生成物を生成
物除去部材３０によって効率よく除去でき、異常画像の
発生を阻止できる。また、生成物除去部材３０を前述の
ように所定時間にだけ像担持体表面に当接させるように
構成した場合、その生成物除去部材３０の像担持体表面
への当接時間を短縮させても、異常画像の発生を阻止で
きるので、生成物除去部材３０の汚れや摩耗を低減で
き、これによっても生成物除去部材３０の寿命を伸ばす
ことが可能となる。

【００５１】画像形成装置の構成によっても異なるが、
像担持体表面に付着する硝酸アンモニウムの量が３．５
×１０^−１０mol/cm^２以下であれば、異常画像の発生を
防止可能であることが実験により明らかとなっている
が、生成物除去部材３０によって像担持体表面に付着し
た放電生成物を除去すると共に、調湿手段を設けること
によって、像担持体表面に付着する硝酸アンモニウムの
量を３．５×１０^−１０mol/cm^２以下にすることが可能
である。

【００５２】調湿手段としては適宜な装置を用いること
ができる。例えば小型のエアコンディショナより成る調
湿手段を画像形成装置筐体内、好ましくは帯電器や像担
持体１の近傍に設け、その湿度を例えば３０乃至５０％
付近に保つことができ、異常画像の発生を効果的に防止
することができる。但し、エアコンディショナはそのコ
ストがやや高い点に難点がある。そこで、調湿手段とし
て、それ自体公知な調湿シートを用いることが特に有利
である。調湿シートは、例えば高吸水性樹脂を成分とし
たシートであり、湿度が高まると、その湿気を吸収し、
逆に湿度が低下すると湿気を吐き出して湿度を一定の範
囲に保つ湿度呼吸機能を有している。かかる調湿シート
は、そのコストが低く、しかもこれを設置するスペース
を小さくすることができる。その上、湿度センサなどを
設けずとも、調湿シートはそれだけで自動的に調湿機能
を果たし、画像形成装置筐体内、特に帯電器や像担持体
の近傍の湿度を例えば３０乃至５０％付近に維持するこ
とができ、効果的に異常画像の発生を防止することがで
きる。

【００５３】図１に示した画像形成装置においては、帯
電ローラ３の近傍に支持板３８が配置され、その帯電ロ
ーラ３を向いた側の内面に調湿シート３９よりなる調湿
手段が固定配置されている。図８には、前述のようにコ
ロナワイヤを有する帯電チャージャ３Ａより成る帯電器
を像担持体表面から離間して配置した例が示されている
が、この場合も、この帯電チャージャ３Ａの近傍に配置
された支持板３８の内面に調湿シート３９が固定配置さ
れている。図８に示した画像形成装置の他の構成は、図
１乃至図５に示した構成と変りはない。調湿シート３９
としては、例えば湿度呼吸性シート（三洋化成）を用い
ることができる。

【００５４】上述のように帯電器の近傍に調湿シート３
９を設けることにより、帯電器のまわりの湿度が過度に
高まることを防止できるので、放電ガスと水分との反応
を低減させ、異常画像の直接的な発生原因となる放電生
成物が生成されることを効果的に抑えることができる。
しかも像担持体表面近傍の湿度が過度に低下することは
ないので、生成物除去部材３０によって効率よく放電生
成物を像担持体表面から除去できる。

【００５５】従来の画像形成装置においては、画像形成
動作が終了して像担持体が停止したとき、帯電ローラ３
や帯電チャージャ３Ａなどの帯電器に対向した像担持体
表面部分に放電生成物が多量に付着し、高湿時には次の
画像形成時に像担持体の長手方向に異常画像が発生して
いたが、上述の如く帯電ローラ３または帯電チャージャ
３Ａの近傍に調湿シート３９を設けることにより、画像
形成動作が終了して像担持体１が停止し、放電も停止し
た後に、これらの帯電器に対向する像担持体表面部分に
放電生成物が多量に降り積もり、次の画像形成時に異常
画像が発生することを阻止できる。

【００５６】上述のように、生成物除去部材３０によっ
て像担持体表面の放電生成物を除去すると共に、像担持
体を帯電する帯電器の近傍に調湿手段を設けることによ
って効果的に異常画像の発生を防止できる。これは調湿
シート以外の調湿手段を用いた場合も同様である。

【００５７】また、図１及び図８に示した調湿手段の構
成に代え、またはこの構成と共に、図９に示す如く、調
湿シート３９より成る調湿手段を、画像形成装置筐体１
００の内壁面の少なくとも一部、好ましくはその全体に
貼り付けるなどして設けることもできる。これによって
も、画像形成装置筐体１００内の湿度を例えば３０乃至
５０％付近に調整することができ、従って、かかる構成
を採用すると共に、生成物除去部材３０により像担持体
表面に付着した放電生成物を除去することによって異常
画像の発生を効果的に防止できる。例えば、温度２５
℃、湿度９０％の環境下で、２００乃至４００cm^２の調
湿シート３９を画像形成装置筐体１００の内壁面に装着
することにより、画像形成装置筐体内の湿度を例えば５
０％付近に保つことが可能である。画像形成装置筐体内
の密閉性が高い程、調湿効果も高められる。

【００５８】また、図１０に示すように、調湿シート３
９を、例えばシート状の発泡体４０に貼り合わせるなど
して重ね合わせ、その調湿シート３９と発泡体４０との
重ね合わせ体を画像形成装置筐体１００の内壁面の少な
くとも一部、好ましくはその全体に貼り付けるなどして
設けると、調湿効果のほかに、画像形成装置筐体内で発
生する作動音、例えば機械音や帯電器の発する高周波成
分などが画像形成装置筐体外に漏出する不具合を抑制で
き、しかもその騒音を吸収する効果も得られる。さら
に、発泡体４０によって画像形成装置の内部の気密性が
高まるので、調湿効果が向上する。その際、発泡体４０
に例えばゼオライト又はその他の極性吸着剤を固着して
おくと、その極性吸着剤が画像形成装置筐体内の放電生
成物を吸収するので、画像形成装置筐体内の放電生成物
の量をより一層低減でき、異常画像の発生をより効果的
に防止することができる。

【００５９】また、上述した各構成において、図１１に
示すように、像担持体１の近傍に送風ファン４１を設
け、その送風ファン４１によって例えば像担持体１の表
面に沿って、その軸線方向に風を送ると、像担持体周面
の近傍をその全体に亘って均一に調湿することができ、
より一層確実に異常画像の発生を阻止することができ
る。特に、図９及び図１０に示したように画像形成装置
筐体１００の内壁面に調湿シート３９を設けた場合、そ
の内壁面付近の湿度と、像担持体表面近傍の湿度に相違
が生じてしまうことがあるが、送風ファン４１を設ける
ことによって、画像形成装置筐体内の湿度の均一化を図
ることができるので、高い異常画像発生阻止効果を奏す
ることができる。送風ファン４１を設ける位置は図１１
に示した位置に限られず、適宜選択することができる。
要は、像担持体の表面に風を送る送風ファンを設ければ
よいのである。

【００６０】また、図１１に示すように、画像形成装置
筐体内、例えば像担持体１の近傍に湿度センサ４２を設
け、その湿度センサ４２によって、画像形成装置筐体内
の湿度、好ましくは像担持体表面近傍の湿度が所定値以
上、例えば６０％以上となったことが検知された時にだ
け、送風ファン４１を作動させるように構成すると、調
湿手段によって像担持体表面近傍の湿度を３０乃至５０
％の範囲に制御できなかったときも、その像担持体表面
に風を送ることによって、該表面近傍の湿度を例えば５
０％程に下げることができるので、異常画像の発生を防
止することができる。

【００６１】また、先にも説明したように、像担持体が
アモルファスシリコン系表面層を有する感光体、或いは
例えば０．１μｍ以下のアルミナ粉などのフィラーを分
散した表面層を有する感光体を用いると、その表面の硬
度が高いため、クリーニングブレードなどによって像担
持体表面が削られず、或いは削られ難くなるので、像担
持体の寿命を大きく伸ばし、しかも調湿手段と、生成物
除去部材の極性吸着剤によりその像担持体表面に付着し
た放電生成物を効率よく除去して、異常画像の発生を防
止することができる。このように、像担持体が、アモル
ファスシリコン系表面層を有する感光体、或いはフィラ
ーを分散した表面層を有する感光体であることが有利で
ある。

【００６２】以上、本発明の好ましい実施形態例を説明
したが、本発明は、この実施形態例に限定されるべきも
のではなく、これを各種改変して構成できるものであ
る。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、極性吸着剤を有する生
成物除去部材を用いて像担持体表面に付着した放電生成
物を効率よく除去することができる。しかも、調湿手段
により湿度を調整するので、像担持体表面に付着する放
電生成物の量を効果的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例を示す概略断面図である。

【図２】図１に示した生成物除去部材の拡大横断面図で
ある。

【図３】生成物除去部材の縦断面図である。

【図４】セルロース繊維に固着されたゼオライトを示す
説明図である。

【図５】生成物除去部材の他の例を示す、図２と同様な
図である。

【図６】像担持体表面に付着する硝酸アンモニウムの量
と湿度の関係の一例を示す図である。

【図７】像担持体表面に付着した硝酸アンモニウムの除
去率と湿度の関係の一例を示す図である。

【図８】帯電チャージャとして構成された帯電器を示す
図である。

【図９】画像形成装置筐体の内壁面に調湿シートを設け
た例を示す断面図である。

【図１０】調湿シートと発泡体を画像形成装置筐体の内
壁面に設けた例を示す断面図である。

【図１１】像担持体に風を送る送風ファンを設けた例を
示す概略図である。

【符号の説明】

１像担持体３０生成物除去部材３９調湿シート４０発泡体４１送風ファン４２湿度センサ１００画像形成装置筐体１３５ゼオライト

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｆターム(参考） 2H027 DA14 EA18 EC20 EE07 EF09 JA16 JB16 JC01 2H068 AA04 DA01 FA11 FA15 FA16 FC01 FC15 2H134 GA01 GB06 HF07 KA30 KD04 KE07 KF02 KF03 KG08 KH04 KH15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面に付着した放電生成物を吸
着する極性吸着剤を剤担持体に担持して成る生成物除去
部材を像担持体表面に当接させると共に、湿度を一定の
範囲に保つための調湿手段を画像形成装置筐体内に設け
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記調湿手段が調湿シートより成る請求
項1に記載の画像形成装置。
【請求項３】像担持体を帯電する帯電器の近傍に前記
調湿手段を設けた請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】調湿シートより成る調湿手段を画像形成
装置筐体の内壁面に設けた請求項１乃至３のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記調湿シートを発泡体に重ね合わせ
て、該調湿シートと発泡体との重ね合わせ体を画像形成
装置筐体の内壁面に設けた請求項４に記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記像担持体の表面に風を送る送風ファ
ンを設けた請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項７】画像形成装置筐体内に湿度センサを設
け、該湿度センサによって、湿度が所定値以上となった
ことが検出された時、前記送風ファンを作動させる請求
項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】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１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】前記像担持体が、アモルファスシリコン
系表面層を有する感光体か、又はフィラーを分散した表
面層を有する感光体より成る請求項１乃至８のいずれか
に記載の画像形成装置。