JP2007226185A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光層の放電破壊が良好に防止される高品質の画像形成装置を提供すること。
【解決手段】感光層２を有する電子写真感光体１０１と、該電子写真感光体１００の感光層２に付着した付着物に接触するように電子写真感光体１０１上に配置され、前記付着物に接触することにより前記付着物の静電気を除去する導電性のクリーニングブレード１１と、を備えた画像形成装置１００を構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

従来より、電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置は、画像形成時、次のような工程を行う。

まず、電子写真感光体を回転させながら、電子写真感光体の潜像形成領域の表面を帯電部材により一様に帯電させる。次に、画像表示装置は、画像パターンに応じてレーザー光を潜像形成領域に照射して電子写真感光体の表面に潜像を形成する。更に、画像表示装置は、この潜像に対応してトナーを電子写真感光体の表面に付着させ、その後、該トナーを記録媒体に転写させる。また、画像表示装置は、記録媒体にトナーを転写した後、電子写真感光体の表面にクリーニングブレードを摺接させることにより、電子写真感光体表面に付着した、残存トナー等を含む付着物を除去する。

前記クリーニングブレードは、電子写真感光体とほぼ同じ長さを有する板状体である。このクリーニングブレードの先端部が電子写真感光体に対して押圧されることにより、電子写真感光体を構成する表面層上に付着した残存トナー等の付着物が除去される。
特許第２５１９４１４号 特開２００１−３３０９８１号公報 特開平９−１２０１７２号公報 特開平９−２６９６８５号公報 特開平１−１４２６６４号公報

クリーニングブレードによる付着物の除去の際に、残存トナー同士が互いに擦れあったり、クリーニングブレードと残存トナーとが擦れ合ったりすることに起因して、静電気が発生する場合がある。そして、静電気を帯びたトナーは、クリーニングブレードよりも電子写真感光体の回転方向上流域側の領域に溜まることとなる。

このような場合、残存トナーに帯電した静電気が電子写真感光体の基体に向かって放電され、電子写真感光体を構成する光導電層や表面層等が破壊（放電破壊）されることがあった。それ故、放電破壊が良好に防止される高品質の画像形成装置が望まれている。

本発明の第１の画像形成装置は、感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体の前記感光層に接触させて配置され、前記感光層を押圧することにより該感光層に付着した付着物を除去する押圧部材と、前記押圧部材によって除去される前記付着物の静電気を除去する静電気除去手段と、を備えている。

また、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記静電気除去手段は、前記感光層に光を照射することにより前記付着物の静電気を除去する光照射部材を備えている。

さらに、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記光照射部材の光の照射領域は、前記押圧部材と前記感光層との接触領域よりも前記電子写真感光体の回転方向の上流側に位置する前記押圧部材近傍領域を含む。

また、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記光照射部材は、前記感光層への光の照射により前記電子写真感光体の前記感光層の帯電を除去する。

さらに、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記押圧部材は光透過性を有しており、前記光照射部材は、その光が前記押圧部材を介して前記感光層に照射されるように配置されている。

また、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記押圧部材の光透過率は、１５％以上である。

さらに、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記押圧部材は、導電性を有しており、前記静電気除去手段は、前記押圧部材を有する。

また、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記押圧部材は、基体と、該基体に被着された導電膜を備える。

さらに、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記押圧部材は、基体と、該基体に含有される導電性粒子とを備える。

また、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記押圧部材は、導電性基体を備える。

さらに、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記静電気除去手段は、一部が接地されている。

また、本発明の第１の画像形成装置は、前記第１の画像形成装置において、前記静電気除去手段は、前記付着物が前記押圧部材によって除去される前もしくは除去される際に、前記付着物の静電気を除去する。

一方、本発明の第２の画像形成装置は、感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体の前記感光層に付着した付着物に接触するように前記電子写真感光体上に配置され、前記付着物に接触することにより前記付着物の静電気を除去する導電性の押圧部材と、を備えている。

また、本発明の第２の画像形成装置は、前記第２の画像形成装置において、前記押圧部材は、その一部が接地されている。

さらに、本発明の第２の画像形成装置は、前記第２の画像形成装置において、前記押圧部材は、前記感光層を押圧することにより前記付着物を除去する。

また、本発明の第２の画像形成装置は、前記第２の画像形成装置において、前記押圧部材は、絶縁基体と、該絶縁基体の表面に被着される導電層と、を備えている。

さらに、本発明の第２の画像形成装置は、前記第２の画像形成装置において、前記押圧部材は、絶縁基体と、該絶縁基体内に含有される多数の導電性粒子と、を備えている。

また、本発明の第２の画像形成装置は、前記第２の画像形成装置において、前記押圧部材は、導電性基体を備えている。

本発明によれば、静電気除去手段もしくは導電性の押圧部材によって付着物に生じた静電気を除去されることから、光導電層や表面層の放電破壊が防止或いは抑制できる。従って画像欠陥を防止或いは抑制できる画像形成装置が得られる。

また前記静電気除去手段が、感光層に光を照射する光照射部材である場合、電子写真感光体の感光層の抵抗値を低下させることができる。これにより放電破壊に至る前にトナーに帯電した静電気を基体に逃がすことが可能となり、放電破壊を抑制できる。

更に、光照射部材からの光の照射領域を、前記押圧部材よりも電子写真感光体の回転方向の上流側に位置する該押圧部材近傍領域を含むように設定することにより、トナーが溜まり易い領域内の感光層の抵抗値を低下させることができる。それ故、トナーに帯電した静電気をより確実に基体に逃がすことが可能となり、放電破壊を更に抑制できる。

また光照射部材が、電子写真感光体の感光層の帯電を除去する除電器としても機能することから、光照射部材及び除電器を共に設ける必要がなく部材の削減が可能となる。それ故画像形成装置の小型化が可能となる。尚、双方共に揃えることを否定するものではない。

更に前記押圧部材の光透過率は、１５％以上であることから、光照射部材からの光が十分に電子写真感光体表面へと到達する。

また静電気除去手段は、前記押圧部材が導電性を有する場合、トナーに接触する押圧部材の先端から、容易に静電気を外部に逃がすことが可能となる。従って放電破壊が抑制できる。

そして、導電性押圧部材が、押圧基体と、該押圧基体に被着された導電膜を備える構造である場合や、或いは押圧基体と該押圧基体に含有される導電性粒子とを備える構造である場合、あるいは、押圧基体が導電性を有する場合にも、トナーに接触する押圧部材の先端から、容易に静電気を外部に逃がすことが可能となり、放電破壊を抑制できる。

また本発明によれば、押圧部材により感光層上の付着物に発生した静電気を除去する第１の過程と、静電気が除去された前記付着物を前記押圧部材により除去する第２の過程とが行われることから、画像形成装置の駆動時に生じる放電破壊を抑制できる。

さらに前記第１の過程と、前記第２の過程とが同時に、或いは前記第１の過程の後、前記第２の過程が行われることから、付着物の除去時に生じる放電破壊を防止或いは抑制できる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について図１−１，図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて詳細に説明する。

本実施形態にかかる画像形成装置１００は、図１−１に示すように、感光層を有する電子写真感光体１０１と、感光層を帯電させる帯電器６と、帯電後に電子写真感光体１０１の表面に光を照射し、電子写真感光体１０１に静電潜像を形成する露光器７（例えば、ＬＥＤヘッドやレーザー等の露光手段）と、前記静電潜像に対応するトナー像を電子写真感光体１０１の表面に形成するためのトナーを備えた現像器８と、を備えている。

また、画像形成装置１００は、前記トナー像を記録媒体Pに転写する転写器９と、その転写後に感光体表面の残留トナーを除去するための押圧部材であるクリーニングブレード１１と、転写後に残余の静電潜像を除去する除電器１２と、記録媒体Pに転写されたトナー像を熱もしくは圧力により固着するための定着器１０と、を更に備えている。クリーニングブレード１１は、導電性を備えており、残留トナー等の付着物の静電気を除去する静電気除去手段を構成している。

このような画像形成装置１００は、以下の各プロセスを繰り返し経ることにより、画像形成が行なわれる。

即ち、電子写真感光体１０１の両端部に備えられたギアフランジ１０２により、電子写真感光体１０１を回転させながら、以下の工程を行なう。

１．電子写真感光体１０１の表面が、帯電器６により帯電される。

２．露光器７により電子写真感光体１０１の帯電領域が露光されることにより、電子写真感光体１０１の表面上に電位コントラストとしての静電潜像が形成される。

３．この静電潜像が現像器８により現像される。この現像プロセスにおいて、現像器８が有するトナーが静電潜像との静電引力により感光体表面に付着し、静電潜像が可視化される。

４．感光体表面のトナー像は、紙などの記録媒体Pの裏面よりトナーと逆極性の電界を加えられることにより、記録媒体Pに対して静電転写され、これにより画像が記録媒体P上に形成される。

５．感光体表面の残留トナーがクリーニングブレード１１により機械的に感光体表面より剥離される。この剥離の際、或いはこの剥離の前に、トナーが帯びた静電気をクリーニングブレード１１により除去する。

６．感光体表面が除電器１２によって強い光によって露光され、残余の静電潜像が除去される。

７．剥離されたトナーが図示しない付着物隔離部材により電子写真感光体１０１から図示しないトナー回収箱に搬送されることにより、剥離されたトナーは電子写真感光体１０１より隔離される。

以下、画像形成装置１００の各要素について説明する。

上述した画像形成装置１００に搭載される電子写真感光体１０１は、例えば、図２に示すように、導電性を有する円筒状の基体１と、この基体１上に形成された感光層２とを備えている。この感光層２は、基体１上に順次積層される電荷注入阻止層３、光導電層４及び表面層５等を備えている。なお、基体１の軸方向の長さは、使用が予定される紙等の記録媒体Pの長さよりも長くなるように設定してもよい。

このような電子写真感光体１０１は、表面層５上に電荷を保持することにより、帯電器６６及び露光器７によって形成された静電潜像を表面層５上に保持する。

また、電子写真感光体１０１は、基体１の軸方向の端部に、基体１の中央部に比較して基体１の厚みを内側から薄く成したインロー部を有してもよい。このインロー部によって基体１の内径は、基体１の中央部よりも端部で大きくなる。このインロー部は、画像形成装置の使用時に、電子写真感光体１０１を回転させるためのギアフランジ１０２を嵌め合わせるためのものであり、これにより安定した回転を得ることができる。尚、このインロー部は、必ずしも必要なものではなく、インロー部が無くとも回転の動力がギアフランジ１０２から電子写真感光体１０１に十分安定的に伝達できる場合は、インロー部は形成しなくともよい。

このような基体１の材料としては、Ａｌ或いはＳＵＳ（ステンレス）、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｓｎ、ＡｕまたはＡｇ等の金属材料、またはそれらの合金材料などの導電材料を用いることができる。また、基体１の材料として、絶縁材料と導電材料の双方を用いても良い。例えば、基体１は、樹脂、ガラスまたはセラミック等の絶縁体の表面に、上記導電材料やＩＴＯ、ＳｎＯ_２などの透明導電性材料から成る導電膜を形成した構成としても良い。前記導電膜は蒸着などにより形成される。なお、基体の材料は、上述した材料に限るものではない。なお、基体１は接地しておくことが好ましい。

そして前掲の材料のなかでも、Ａｌ−Ｍｎ系合金やＡｌ−Ｍｇ系合金、或いはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金を用いると、低コストで軽量化が達成できることから望ましい。その上、後述する電荷注入阻止層３や光導電層４にａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン；以下同じ）系材料を用いた場合に、基体１と電荷注入阻止層３、または基体１と光導電層４との密着性が高くなって信頼性が向上するという点で好適である。

このようなＡｌ合金材料を鋳造、均質化処理、熱間押出加工及び冷間抽伸加工を経て管状に加工し、必要に応じて軟化処理を施してＡｌ合金管を作成する。そして、このＡｌ合金管を所定の長さに切断した後、切削加工により表面、端面及び面取り部等を処理して基体１が完成する。

また前述の基体１上には、感光層２が設けられる。この感光層２は、電荷注入阻止層３、光導電層４、表面層５等から構成される。

また前述の基体１上には、無機物系材料からなる電荷注入阻止層３が設けられる。この電荷注入阻止層３は、基体１からの電荷（電子や正孔）の注入を阻止する機能を有している。

この電荷注入阻止層３は、光導電層４の材料に応じて種々のものを用いることができる。光導電層４の主成分がａ−Ｓｉ系材料である場合、電荷注入阻止層３を、ａ−Ｓｉ系の材料を用いて形成することにより、基体１と光導電層４との密着性に優れた電子写真感光体１０１が得られる。

このようにａ−Ｓｉ系の材料により電荷注入阻止層３を設ける場合は、ａ−Ｓｉ系光導電層４に比べて、１３族元素や１５族元素の量を多くしても良いし、あるいは、電荷注入阻止層３に硼素（Ｂ）や窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）を含有させて電荷注入阻止層３を高抵抗化するとよい。

尚、この電荷注入阻止層３に代えて、長波長光(波長が０．８μｍ以上の光をいう。以下、同じ)を吸収する光吸収層を設けてもよい。この光吸収層を基体１上に設けると、露光時に入射した長波長光が光吸収層で吸収されるため、長波長光が基体１の表面で反射することによって記録画像に干渉縞が発生することを抑制することが可能となる。

電荷注入阻止層３上には、無機物系材料からなる光導電層４が被着される。この無機物系材料からなる光導電層４の材料としては、例えば、ａ−Ｓｉ系もしくはａ−Ｓｅ、Ｓｅ−ＴｅまたはＡｓ_２Ｓｅ_３などのａ−Ｓｅ系、あるいはＺｎＯ、ＣｄＳまたはＣｄＳｅなどのII−ＶI族化合物を用いることができる。尚、光導電層４は、無機物系材料に代えて、有機物系材料により形成しても良い。例えば、光導電層４として、樹脂中に前述の無機物系材料から成る粒子を分散させた光導電層やＯＰＣ系光導電層などを用いることができる。なお、ａ−Ｓｉもしくはａ−ＳｉにＣ、Ｎ、Ｏなどを加えた合金のａ−Ｓｉ系材料によって光導電層４を形成する場合、高い光感度特性、高速応答性、繰り返し安定性、耐熱性、および耐久性などの優れた電子写真特性が安定して得られ、さらにａ−ＳｉＣ：Ｈ表面層５との整合性に優れるという点で好ましい。

電荷注入阻止層３及び光導電層４に用いられる前記ａ−Ｓｉ系材料には、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＮ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＣＮ、ａ−ＳｉＮＯ、ａ−ＳｉＣＯまたはａ−ＳｉＣＮＯなどが挙げられる。これらは、例えばグロ−放電分解法、各種スパッタリング法、各種蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法または反応性蒸着法などにより成膜形成する。電荷注入阻止層３及び光導電層４には、ダングリングボンドに結合させるための水素（Ｈ）やハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ等）を１〜４０原子％含有させる。また、各層の暗導電率や光導電率などの電気的特性および光学的バンドギャップなどについて所望の特性を得るために、電荷注入阻止層３及び光導電層４には、周期律表第１３族元素（以下、１３族元素と略す）や第１５族元素（以下、１５族元素と略す）を０．１〜２００００ｐｐｍ含有させたり、または、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の元素の含有量を０．０１〜１００ｐｐｍの範囲で調整することにより、上記諸特性を調整する。

尚、上記１３族元素および１５族元素としては、それぞれホウ素（Ｂ）およびリン（Ｐ）が、共有結合性に優れる点、半導体特性を敏感に変え得る点、及び優れた光感度が得られる点で望ましい。そして、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の元素とともに１３族元素および１５族元素を電荷注入阻止層３及び光導電層４に含有させる場合、１３族元素は ０．１〜２００００ｐｐｍがよく、１５族元素は０．１〜１００００ｐｐｍがよい。

また、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有させないか、或いは微量（０．０１〜１００ｐｐｍ）電荷注入阻止層３及び光導電層４に含有させる場合は、１３族元素は０．０１〜２００ｐｐｍ、１５族元素は０．０１〜１００ｐｐｍ含有させるとよい。これらの元素の含有率は層厚方向にわたって勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平均含有量が上記範囲内であればよい。

更に電荷注入阻止層３及び光導電層４は、ａ−Ｓｉ系材料に代えて、μｃ−Ｓｉ（微結晶シリコン）により形成してもよい。このμｃ−Ｓｉにより電荷注入阻止層３及び光導電層４を形成する場合には、暗／光導電率を高めることができるので、光導電層４の設計自由度が増すという利点がある。μｃ−Ｓｉからなる電荷注入阻止層３及び光導電層４は、上記と同様の形成法（グロ−放電分解法、各種スパッタリング法、各種蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法または反応性蒸着法など）を採用し、その成膜条件を変えることによって形成することができる。例えばグロ−放電分解法では、基板温度及び高周波電力をａ−Ｓｉの場合よりも高めに設定し、希釈ガスとしての水素流量を増すことによって形成できる。また、電荷注入阻止層３及び光導電層４中にμｃ−Ｓｉを含む場合にも上記と同様の不純物元素を添加させてもよい。

ところで、この光導電層４は、光（波長５８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）が照射されると抵抗値が下がる性質を有している。この性質を利用して、後述する露光器７からの光を光導電層４に対して所定パターンに照射すると、抵抗値が下がる箇所と、抵抗値が下がらない箇所とが形成される。そして、抵抗値が下がる箇所では光導電層４中の電荷が基体１へと移動し、逆に抵抗値が下がらない箇所では光導電層４の電荷が移動しない。この電荷の移動の有無により、トナーが付着する箇所及び付着しない箇所ができ、静電潜像が形成される。

そして、上述の光導電層４上には、記録媒体Pとの摺接から光導電層４を保護するための無機物材料からなる表面層５が被着される。この表面層５は、例えばａ−ＳｉＣ：Ｈ（ａ−ＳｉＣに水素を含有させた構成をいう。以下同じ。）からなる場合、その厚みを０．２〜１．５μｍ、好適には０．５〜１．０μｍとする。また、表面層５をａ−ＳｉＣ：Ｈにより構成する場合、その元素比率を組成式ａ−Ｓｉ_１−ＸＣ_Ｘ：Ｈと表したときにＸ値を０．５５≦Ｘ＜０．９３、好適には０．６≦Ｘ≦０．７にしている。

表面層５の厚みを０．２μｍ以上にすることで、耐刷による画像キズ及び画像濃度ムラの発生を防止することが可能となる。また表面層５の厚みを１．５μｍ以下にすることで初期特性（残留電位による画像不良等）を良好にすることが可能となる。また、Ｘ値を０．５５以上にすることで適切な硬さを得ることが可能となり、耐久性を確保できる。また、Ｘ値を０．９３未満にすることで同様に適切な硬さを得ることができる。

本実施形態において採用可能な帯電器６としては、例えば、コロトロンがある。このコロトロンは、基台と、この基台に設けられたワイヤ保持部と、このワイヤ保持部により電子写真感光体１０１の軸方向に対して略平行に張られたワイヤと、を備えている。このワイヤは、電子写真感光体１０１に対して所定の距離だけ離間して保持される。この距離の調節機構には、例えばコロと呼ばれる絶縁樹脂製の車輪が用いられ、この車輪を上述した電子写真感光体１０１の基体１の潜像の形成が予定されない領域（非潜像形成領域）に当接させることにより上記距離だけ離間される。そして、このワイヤにバイアス電圧を印加することにより、電子写真感光体１０１の表面が帯電することとなる。

また、上記コロトロンに代えて、帯電ローラーが採用可能である。この帯電ローラーは、軸心の周囲に導電性ゴムを被覆し、更にＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）の表面コートを行ったものが使用可能である。このような帯電ローラーは、電子写真感光体１０１の表面と接触することにより、電子写真感光体１０１の表面を帯電させることができる。

露光器７は、電子写真感光体１０１の表面に潜像を形成させるために、電子写真感光体１０１の表面に特定波長（５８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光を照射する。本実施形態の画像形成装置１００には、光の波長が６５０ｎｍである発光素子が電子写真感光体１０１の軸方向に沿って６００ｄｐｉ（dot per inch）の密度で配列された構成を有するＬＥＤヘッドを採用している。

また、現像器８は、潜像が形成された電子写真感光体１０１上の電荷を保持している部分に、トナー像を形成させるために設置される。トナーを磁気的に保持する磁気ローラーと、トナーを攪拌する攪拌器と、電子写真感光体１０１との間隔を制御するコロ等の車輪と、を含んで構成されている。ここで、使用されるコロ等の車輪は、帯電器に使用したものと同一のものが使用可能である。

更に、転写器９は、電子写真感光体１０１上に形成されたトナー像を紙などの記録媒体P（被転写物）に転写するために、帯電器６とは逆のバイアス電圧を電子写真感光体１０１に与えるためのものである。通常、交流成分を重畳させたＤＣバイアスの電圧が印加される。

また定着器１０は、紙等の記録媒体P上に形成されているトナー像を記録媒体Pに定着させるために設置される。通常、加熱された金属ローラー上にフッ素樹脂等の表面コートを行ったもので、記録媒体Pに加圧することでトナー像を定着する。

また、この画像形成装置１００には通常の乾式現像を用いているが、その他、湿式現像に使用される液体現像剤にも適用可能である。

また、本実施形態においては、記録媒体Pに転写されずに電子写真感光体１０１の表面に残存したトナー等の付着物を該表面から除去するための押圧部材として、クリーニングブレード１１が採用されている。クリーニングブレード１１は、その先端が電子写真感光体１０１の潜像形成領域に接触するように配置され、クリーニングブレード１１が有する弾性を利用して感光層２の表面を押圧する。

具体的には、クリーニングブレード１１は、その先端側（表面層５に接触する側）の厚みが１．０〜１．２ｍｍに設定され、ブレード線圧が１４ｇｆ／ｃｍ（一般的には５〜３０ｇｆ／ｃｍ）になるように設定されている。また、このクリーニングブレード１１の硬さは、ＪＩＳ硬さ（ＩＳＯ８６８で特定される条件で測定されショア硬度（Shore hardness）で７４度（好適範囲６７〜８４度）のものを使用するとよい。

また、クリーニングブレード１１は、上述した如く、導電性を有しており、押圧部材としてのみならず、静電気除去手段としての機能を有する。具体的な構成は、図３（ａ）に示すように、例えば、ポリウレタン樹脂を主成分とし、内部に金パール等から成る多数の導電性粒子１１Ｃを有する押圧基体１１Ａと、該押圧基体１１Ａを支持する金属製の支持体１１Ｂと、を備えており、押圧基体１１Ａ及び支持体１１Ｂが電気的に接続され、更に支持体１１Ｂが電気的に接地されている。それ故、トナー等の付着物に帯電した静電気がクリーニングブレード１１を介して外部に逃がされる。その結果、前記付着物に帯電した静電気による光導電層４や表面層５等の放電破壊が抑制される。なお、支持体１１Ｂはプリンタに固定されることで電気的に接地される。一方、押圧基体１１Ａは電子写真感光体１０１の感光層２に接触して感光層２の表面を押圧する。

このような導電性のクリーニングブレード１１を作製するには、まず、ポリウレタン系樹脂の液状前駆体に金属製の導電性粒子１１Ｃを多数混入させたものを押し出し加工することにより押圧基体１１Ａを得る。次に、押圧基体１１Ａを支持体１１Ｂに対して導電性接着剤等を介して接着し、これによってクリーニングブレード１１が完成する。尚、この導電性粒子１１Ｃは金属製の粒子が好ましいが、押圧基体１１Ａよりも導電率の高い物質であれば、金属でなくても良い。

クリーニングブレード１１は、図３（ｂ）に示すように、押圧基体１１Ａと、該押圧基体１１Ａの表面に被着される金属薄膜等の導電性薄膜１１Ｄと、押圧基体１１Ａを支持する金属製の支持体１１Ｂと、を備えた構成であってもよい。この導電性薄膜１１Ｄは、感光層２の表面に付着した付着物の静電気を除去するために設けられているため、感光層２に対して接触可能なように押圧基体１１Ａの先端部に被着されている。また、導電性薄膜１１Ｄは、電気的に接地された金属性の支持体１１Ｂに接続されているため、導電性薄膜１１Ｄによって感光層２の表面から除去された静電気を外部に逃がされる。それ故、トナー等の付着物の静電気に起因した光導電層４や表面層５等の放電破壊が良好に抑制される。

尚、図３（ｂ）に示すクリーニングブレード１１を作製するには、まず、ポリウレタン系樹脂にてブレード形状に成形して押圧基体１１Ａを形成する。次に、押圧基体１１Ａを金属製の支持体１１Ｂに対して導電性接着剤等で接着する。最後に、押圧基体１１の表面に金属薄膜を蒸着等により被着させることが行われる。この際、図４に示すように、支持体１１Ｂと押圧基体１１Ａと、導電材料から成る蒸着源１３を真空チャンバー１４の内部に載置し、押圧基体１１Ａの表面と支持体１１Ｂの表面の双方に対して略同時に蒸着源１３より導電性材料を被着させるとよい。これにより、押圧部材１１Ａの表面から支持体１１Ｂの表面にかけて導電性薄膜１１Ｄが連続的に被着される。尚、この導電性薄膜１１Ｄは金属により形成されていることが好ましいが、押圧基体１１Ａよりも導電率の高い材料であれば、金属材料でなくても構わない。

また、図３（ｂ）に示すクリーニングブレード１１は、図３（ａ）に示すクリーニングブレードに比較して、トナーに電気的に接続される面積が広く、静電気の除去効果が大きいと考えられることから、図３（ｂ）に示すクリーニングブレード１１は、静電気を除去する観点では図３（ａ）に示すクリーニングブレードよりも好ましい。

これに対して、図３（ｂ）に示すクリーニングブレードは、導電性薄膜１１Ｄが磨耗しやすいことから、長期的に安定した静電気の除去効果を望む場合は、図３（ａ）に示すクリーニングブレードのほうが好ましい。もちろん、図３（ａ）に示すクリーニングブレードと、図３（ｂ）に示すクリーニングブレードとを組合せ、導電性粒子１１Ｃを含有させた押圧基体１１Ａの表面に金属薄膜１１Ｄを被着させたクリーニングブレードを用いてもよいことはいうまでもない。まだ、押圧基体１１Ａ全体を硬度の低い導電材料（例えば、Cu, Al, Au等）により形成しても良いが、押圧基体全体を導電材料で形成すると、押圧基体１１Ａが硬くなり易い。したがって、押圧基体１１Ａを導電材料により形成する場合は、感光層２がａ−Ｓｉにより形成された電子写真感光体１０１が好ましい。

本実施形態の画像形成装置１００を駆動する場合、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すクリーニングブレード１１により感光層２上の付着物に発生した静電気を除去する第１の工程と、静電気が除去された前記付着物をクリーニングブレード１１により感光層２の表面より除去する第２の工程と、が行われる。その結果、画像形成装置１００の駆動時に生じる放電破壊を抑制できる。前記第１の工程と、前記第２の工程とが同時に行なわれる場合であっても、或いは前記第１の工程の後に、前記第２の工程が行われる場合であっても良く、いずれの場合であっても付着物の除去時に生じる放電破壊を防止或いは抑制できる。

また本実施形態の画像形成装置１００において、電子写真感光体１０１の表面に形成された潜像を除去するために、電子写真感光体１０１の表面に特定波長（波長５８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光を照射する除電器１２が採用可能である。ここでは、光の波長が６７０ｎｍの発光素子からの光が電子写真感光体１０１の軸方向に沿って照射されるＬＥＤヘッドを用いた。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について図１−２、図３（ｃ）及び図５を用いて説明する。ここでは、第１の実施形態に係る画像形成装置と異なる構成について主に説明し、共通する構成については説明を基本的に省略する。

本実施形態においては、第１実施形態とは異なり、静電気除去手段として光照射部材を用いており、クリーニングブレード１１は押圧部材として用いている。また、本実施形態においては、光照射部材として除電器１２が用いられている。

除電器１２は、クリーニングブレード１１と感光層２との接触領域（第１領域）と、該接触領域よりも電子写真感光体１０１の回転方向Aの上流側に位置する押圧部材１１の近傍領域（前記接触領域の端部からの距離が０ｃｍ〜３ｃｍまでの領域、以下、「第２領域」という）を含んだ領域（すなわち、第１領域及び第２領域を含んだ領域のことをいい、以下、「照射対象領域」という）に光を照射することにより、トナー等の付着物に帯電した静電気を良好に基体１に逃がすことが可能となる。これによって、より良好に光導電層４等の放電破壊が抑制できる。

また、本実施形態においては、クリーニングブレード１１は、図３（ｃ）に示すように、光透過性の樹脂材料（例えば、ポリウレタン、ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレート等）の絶縁材料により形成された押圧基体１１Ａと、支持板１１Ｂと、を備えた構成を有している。この場合、除電器１２の光がクリーニングブレード１１の一部を透過して感光体２の表面に照射され、かかる照射によって電子写真感光体１０１の表面に付着した付着物の静電気が除去される。なお、押圧基体１１Ａは、絶縁材料により形成されており、導電性を有していない。それ故、本実施形態においては、クリーニングブレード１１は、静電気除去手段として機能せず、押圧部材として機能する。

なお、光照射部材としては、除電器１２以外には、例えば、ハロゲンランプやＥＬ光源等が考えられる。

光照射による静電気除去のメカニズムは、以下のとおりであると考えられる。即ち、除電器１２からの光を、トナー等の付着物が残存する前記照射対象領域に照射することにより、該照射対象領域における感光層２の抵抗値が低下する。このため、トナー等の付着物に帯電した静電気が、前記抵抗値が低下した領域に位置する感光層２を通じて基体１側へと流れることとなる。そして、基体１は接地されているため、基体１から外部へ静電気が逃げることとなる。

本実施形態の画像形成装置１００を駆動する場合、この光照射部材により感光層２上の付着物に発生した静電気を除去する第１の工程と、静電気が除去された前記付着物をクリーニングブレード１１により除去する第２の工程と、が行われる。これにより画像形成装置１００の駆動時に生じる放電破壊を抑制できる。そして前記第１の工程と、前記第２の工程とが同時に行なわれる場合であっても、或いは前記第１の工程、前記第２の工程が順次行われる場合であっても良く、いずれの場合であっても付着物の除去時に生じる放電破壊を防止或いは抑制できる。

ところで、本実施形態のように、除電器１２を光照射部材と兼用する場合、上述したクリーニングブレード１１の押圧基体１１Ａの光透過率を１５％以上に成すことが好ましい。これにより光照射部材からの光が、クリーニングブレード１１を通過して電子写真感光体１０１の表面へと到達し易くなる。除電器１２を光照射部材と兼用する場合、光照射部材及び除電器１２の双方を設ける必要がなく部材の削減が可能となる。それ故、画像形成装置の小型化が可能となる。但し、双方共に揃えることを否定するものではない。

尚、押圧基体１１Ａの光透過率の測定は、図５に示すようなダブルビーム分光光度計（例えば、島津製作所製ダブルビーム分光光度計（ＵＶ−２４００ＰＣ））によって行う。この測定器は、光源１５よりグレーティング１６及びスリット１７を介してビームスプリッター１８に入射された単一波長の光を該ビームスプリッター１８によって２つに分け、測定室１９内にある測定試料（押圧基体１１Ａ）を通過させた一方の光と、測定試料を通過させない他方の光との光量差を、光量測定センサ２０を用いて測定することにより、測定試料の光透過率を求める装置である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置について図１−３、図３（ｄ）、図５及び図６を用いて説明する。ここでは、第２の実施形態に係る画像形成装置と異なる構成について主に説明し、共通する構成については説明を基本的に省略する。

本実施形態においては、図３（ｄ）に示すように、光透過性を有する樹脂材料により形成された押圧基体１１Ａと、該押圧基体１１Ａに接続される支持体１１Ｂと、該押圧基体１１Ａを挟み込むように押圧基体１１Ａの両主面に被着されるとともに、前記支持体１１Ｂの表面に被着された導電性薄膜１１Ｄと、を備えたクリーニングブレード１１を用いている。また、第２実施形態と同様に、除電器１２を光照射部材として用いており、その光をクリーニングブレード１１の押圧基体１１Ａを介して電子写真感光体１０１の感光層２に照射している。この場合、図３（ｄ）に示すように、押圧基体１１Ａの内部に入射させた除電器１２の光を、押圧基体１１Ａに被着された導電性薄膜１１Ｄにより押圧基体１１Ａ内で反射させて、効率よく前記照射対象領域に光を導くことができ、静電気の除去効率を高くすることができる。

なお、第２実施形態と同様、除電器１２を光照射部材と兼用する場合は、上述したクリーニングブレード１１の押圧基体１１Ａの光透過率を１５％以上に成すことが好ましい。これにより、除電器１２からの光がクリーニングブレード１１を通過して電子写真感光体１０１の表面へと到達し易くなる。除電器１２を光照射部材と兼用する場合、光照射部材及び除電器１２の双方を設ける必要がなく部材の削減が可能となる。それ故、画像形成装置１００の小型化が可能となる。但し、双方共に揃えることを否定するものではない。

尚、光透過率の測定は、上述したダブルビーム分光光度計（例えば、島津製作所製ダブルビーム分光光度計（ＵＶ−２４００ＰＣ））によって行う。第３実施形態においてクリーニングブレード１１の押圧基体１１Ａの光透過率の測定行なった結果を図６に示す。なお、光透過率の測定は、波長580nm〜780nm、スリット幅0.5nm、サンプリングピッチ0.1nmの条件で測定を行った。図６によれば、クリーニングブレード１１の押圧基体１１Ａの光透過率が２０％前後であり、明らかに１５％以上であることがわかる。

また、本実施形態において、押圧基体１１Ａに被着された導電性薄膜１１Ｄを感光層２の表面に接触させることにより、クリーニングブレード１１を静電気除去手段として用いるようにしても構わない。

また、第１〜第３実施形態においては、トナーとして重合トナーや粉砕トナー等の種々のトナーが使用可能であるが、重合トナーを用いる場合よりも、粉砕トナーを用いる場合のほうが、静電気が発生しやすい。それ故、本発明は、粉砕トナーを用いる場合に適用する方が、より有効である。

本発明は、その要旨を逸脱することなく、種々の変更・改良が可能である。従って、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文に限定されるものではない。

図１−１は、本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置の概略断面図である。 図１−２は、本発明の第２実施形態にかかる画像形成装置の概略断面図である。 図１−３は、本発明の第３実施形態にかかる画像形成装置の概略断面図である。 図２は、本発明の第１乃至第３の実施形態にかかる電子写真感光体の層構成を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るクリーニングブレードの断面図、（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係るクリーニングブレードの断面図、（ｄ）は、本発明の第３実施形態に係るクリーニングブレードの断面図である。 図４は、押圧部材及び支持体に導電性薄膜を被着するための成膜装置の一例を示す断面図である。 図５は、光透過率の測定装置の概略概念図である。 図６は、本発明の押圧部材の光透過率の測定結果を示す図である。

符号の説明

１００・・・画像形成装置
１０１・・・電子写真感光体
１０２・・・ギアフランジ
１・・・基体
２・・・感光層
３・・・電荷注入阻止層
４・・・光導電層
５・・・表面層
６・・・帯電器
７・・・露光器
８・・・現像器
９・・・転写機
１０・・・定着器
１１・・・クリーニングブレード（押圧手段）
１１Ａ・・・押圧基体
１１Ｂ・・・支持体
１１Ｃ・・・導電性粒子
１１Ｄ・・・導電性薄膜
１２・・・除電器（光照射部材）
１３・・・蒸着源
１４・・・真空チャンバー
１５・・・光源
１６・・・グレーティング
１７・・・スリット
１８・・・ビームスプリッター
１９・・・測定室
２０・・・光量測定センサ

Claims (18)

1. 画像形成装置において、
   感光層を有する電子写真感光体と、
   該電子写真感光体の前記感光層に接触させて配置され、前記感光層を押圧することにより該感光層に付着した付着物を除去する押圧部材と、
   前記押圧部材によって除去される前記付着物の静電気を除去する静電気除去手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記静電気除去手段は、前記感光層に光を照射することにより前記付着物の静電気を除去する光照射部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記光照射部材の光の照射領域は、前記押圧部材と前記感光層との接触領域よりも前記電子写真感光体の回転方向の上流側に位置する前記押圧部材近傍領域を含むことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記光照射部材は、前記感光層への光の照射により前記電子写真感光体の前記感光層の帯電を除去することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記押圧部材は光透過性を有しており、
   前記光照射部材は、その光が前記押圧部材を介して前記感光層に照射されるように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記押圧部材の光透過率は、１５％以上であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記押圧部材は、導電性を有しており、前記静電気除去手段は、前記押圧部材を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記押圧部材は、基体と、該基体に被着された導電膜を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記押圧部材は、基体と、該基体に含有される導電性粒子とを備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項７に記載の画像形成装置において、
    前記押圧部材は、導電性基体を備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１に記載の画像形成装置において、
    前記静電気除去手段は、一部が接地されていることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１に記載の画像形成装置において、
    前記静電気除去手段は、前記付着物が前記押圧部材によって除去される前もしくは除去される際に、前記付着物の静電気を除去することを特徴とする画像形成装置。
13. 画像形成装置において、
    感光層を有する電子写真感光体と、
    該電子写真感光体の前記感光層に付着した付着物に接触するように前記電子写真感光体上に配置され、前記付着物に接触することにより前記付着物の静電気を除去する導電性の押圧部材と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１３に記載の画像形成装置において、
    前記押圧部材は、その一部が接地されていることを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１３に記載の画像形成装置において、
    前記押圧部材は、前記感光層を押圧することにより前記付着物を除去することを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１３に記載の画像形成装置において、
    前記押圧部材は、絶縁基体と、該絶縁基体の表面に被着される導電層と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１３に記載の画像形成装置において、
    前記押圧部材は、絶縁基体と、該絶縁基体内に含有される多数の導電性粒子と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
18. 請求項１３に記載の画像形成装置において、
    前記押圧部材は、導電性基体を備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images