JPH02272582A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、静電複写機、同プリンタなど静電転写プロ
セスを利用する画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体表面の感光層を帯電手段によって一様に帯電さ
せ、これに光画像情報を与えて静電潜像を形成し、該潜
像に、通常粉体状のトナーを供給して前記潜像を顕像化
してトナー像としたのち、該トナー像を、紙などシート
状の転写材に静電的に転写する工程をくり返す画像形成
装置が従来からひろ（実用されていることは周知のとお
りである。

このようなものにおいて、感光層として利用される光導
電材料としては、無機光導電材料としては、セレン、硫
化カドミウム、酸化亜鉛などが利用されていることはよ
く知られているが、近来種々な有機化合物が利用される
ようになってきている。

この種の物質としては、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾール、ポリビニールアントラセンなどの有機光導
電性ポリマー、カルバゾール、アントラセン、ピラゾリ
ン類、オキサジアゾール頚、ヒドラゾン類、ポリアリル
アルカン類など低分子の有機光導電部材、さらに、フタ
ロシアニン顔料、アゾ顔料、シアニン染料、多環キノン
顔料、ペリレン系顔料５インジゴ染料、チオインジゴ染
料あるいはスクエアリック酸メチン染料などの有機染料
、顔料などが利用されている。これらのものは、前述の
無機材料に比べて合成が容易で、適当な波長域に光導電
性を示すものを形成しやすいので次第に多用されるよう
になってきている。

たとえば、米国特許第４１２３２７０号、同４２５１６
１３号、４２５１６２４号、同４２５６８２１号、同４
２６０６７２号、４２６８５９６号、同４２７８７４７
号、同４２９３６２８号などには、電荷発生層と電荷輸
送層とに機能分化した感光層における、電荷発生層とし
て光導電性を示すジスアゾ顔料を感光体を利用するもの
が開示されている。

このような感光体を利用する画像形成プロセスにおいて
、これを帯電させる手段としては、金属よって帯電させ
るものが多かった。

しかしながら、この種の手段は、コロナ放電に阻隔して
オゾンや窒素酸化物を発生し、これが感光体自体を傷め
たり、これに付着して画質劣化の原因となることがあり
、また、放電々法自体も感光体の方向に流れる分が５〜
３０％と少なく効率が悪いなどの問題があった。

このような欠点を回避すべ（、近来帯電部材を感光体に
直接接触させるようにした。直接帯電方式が提案されて
いる。

直接帯電方式としては、感光体に帯電ローラ、・ベルト
などを当接させ、これら帯電部材に、帯電むら、絶縁破
壊を避けるために、直流に交流を重畳した電圧を印加す
るものが、特願昭６１−２９８４１９号、特願昭６２−
２３０３４号などにみるようにすでに提案されている。

このような接触帯電手段を利用することによって、帯電
効率の向上ははみられたが、繰り返し使用によって、転
写材として多用されている紙から発生す゛る微細な紙粉
、ロジン、タルクなどの析出物、あるいは窒素酸化物な
どが該帯電手段に付着することを避けられず、また、帯
電手段が帯電していることによって、装置内に浮遊する
ホコリ、トナーなどを吸着するなどのために、帯電ムラ
を生じたり、さらにこれら異物が像担持体を汚染、損傷
するなどのために、画像流れ、画像ボケ、スジ状の画像
の乱れ等の画像欠陥を招来する。

本発明はこのような現状に対処すべ（なされたものであ
って、直接帯電手段を使用する画像形成装置において、
該帯電手段を常時良好な状態に維持し、長期にわたって
、安定的に良質の画像を得られるような画像形成措置を
提供することを目的とするものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明は、像担持体と、これに圧接して像
担持体および（または）転写材にバイアス電圧を印加す
る接触型の弾性帯電手段とを備えた画像形成装置におい
て、該弾性帯電手段の表面をクリーニングするクリーニ
ング手段を配設してなることを特徴とするものである。

このように構成することによって、上記の様な画像形成
装置において、トナーや紙粉、析出物その他の異物の付
着による感光層の損傷、それに起因する画質の一劣化を
効果的に防止して、良質の画像が得られ、とくに有機光
導電体を使用する場合に好適である。

（実施例の説明） 第１図、第２図は、回転円筒状の感光体を用いた画像形
成装置に本発明を適用した実施例を示す実施例を示す説
明図である。

紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印方向に回転する
回転する感光体ｌに、帯電ローラ２が当接しており、不
図示の電源によってこれに印加されるバイアス電圧によ
って、感光体ｌの表面が一様に帯電されるものとする。

実際の画像形成装置においては、感光体１の回転にとも
なって、周知の仕方で、その表面には順次、静電潜像の
形成、トナー像の形成、該トナー像の転写材への転写、
残留トナーのクリーニングなど工程が実行され、そのた
めに必要な、画像情報付与手段、現像器、転写帯電器、
クリーニング装置などが配設されていることは云う迄も
ないが、それらはすべて省略しである。

前記帯電ローラ２には、第１図に示すように順方向に、
あるいは第２図に示すようにカウンタ方向にスクレーバ
３が当接配置してあって、これによって帯電ローラに付
着する前述のような異物を除去するものとする。

感光体１としては、有機感光体、酸化亜鉛感光体、セレ
ン感光体、アモルファスシリコン感光体などを使用でき
るが、有機感光体は、コロナ帯電方式により、あるいは
クリーニング手段を有しない帯電ローラによる接触帯電
方式をとると、オゾンの発生によって表面の劣化が起り
、画像ボケ、画像流れなどの画像欠陥が生じやすいが、
本発明はこのような有機感光体に利用するのに最も適し
ていると云える。

帯電ローラ２の構成は、金属などの導電性支持体２ａ回
りに導電性ゴム層を形成し、さらにその上に表面抵症層
を形成した構成とする。

前記導電性支持体としては、鉄、銅、ステンレス、アル
ミニュームなどの金属製杆体が用いられる。

導電性ゴム層２ｂは、ゴムに導電性粒子を分散した、た
とえばカーボン粒子分散ＥＰＤＭゴム、アルミニューム
粒子分散クロロプレンゴム、亜鉛粒子分散ウレタンゴム
などを利用できる。

表面抵抗層２・Ｃは、体積抵抗値が１０６〜１０１２Ω
Ｃｆｆ１の範囲に調整した樹脂あるいは導電性粒子分散
樹脂が用いられる。

樹脂としては、ナイロン、セルロース、ポリビニールピ
ロリドン、ポリビニールピリジン等が、また導電性粒子
分散樹脂としては、アルミニューム、スズ、亜鉛などの
金属粒子、酸化スズ、酸化アンチモンなどの金属酸化物
粒子を、ポリビニルブチラール、ポリビニールアセター
ル、ポリカーボネート、ボリアリレート、ポリメチルメ
タクリレート、ナイロン、セルロース等の樹脂に分散し
て前述のような体積抵抗値に調整したものを用いること
ができる。

この表面抵抗層の厚みは、５〜５００ｕｍ、好ましくは
、２０〜２００１１ｍの範囲内に適宜選択形成する。

スクレーバ３は、シート状の有機樹脂、無機樹脂、金属
、セラミック等を利用することができる。

さらに具体的には、有機樹脂が好適で、たとえば、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ボリア
リレート、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポ
リスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリスチレンなどの樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦなど
のフッ素樹脂を利用できる。

スクレーバの厚みは、５０〜１１０００ｔＬ、好ましく
は１００〜３００μｍ程度が好適である。

帯電口−−ラ２の表面がナイロン、セルロースのような
軟質材料で形成されているときには、硬質材料をスクレ
ーバとして使用すると、帯電ローラを損傷しやすく、ま
た感光体にもピンホールを発生しやすいので、このよう
な材料を避けて軟質のクリーニング材を選択するのがよ
い。

帯電手段とそのクリーニング手段を以上のように構成す
ることによって、接触帯電手段、とくに帯電ローラを使
用することによる利点を維持するとともに、トナー、紙
粉その他の異物の付着による帯電ローラの汚染、これに
起因する画像流れ、画像ボケなどの画像欠陥を回避でき
るので、長期にわたって良好な帯電機能を維持できるば
かりでなく、帯電ローラ、感光体を損傷することを防止
することができる。

つぎに本発明を適用した実験例について説明する。

実験例　１ 基体として、肉厚０．５＋ｎ＋ｎ、直径６０ｍｍ、長さ
２６０ｍｍのアルミニュームシリンダを用い、共重合ナ
イロン（商品名：ＣＭ８０００、東しく株）製）４部お
よびタイプ８ナイロン（商品名ニラツカマイト５００３
、大日本インキ（株）製）４部をメタノール５０部、ｎ
−ブタノール５０部に溶解し、上記導電層に浸漬塗布し
て厚み０．６μｍのポリアミド下引層を形成した。

下記構造式のジスアゾ顔料を１０部、 およびポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレック
ＢＨ２、漬水化学（株）製）、１０部を、シクロヘキサ
ノン１２０部とともにサンドミル装置で１０時間分散し
た。

この分散液にメチルエチルケトン３０部を加えて上記下
引層上に塗布し、０．１５ｔｔｍ厚の電荷発生層を形成
した。

ポリカーボネートＺＦＭ脂（三菱瓦斯化学（株）製）の
、重量平均分子量１２万のもの１０部を用意し、下記構
造のヒドラゾン化合物 １０部とともにモノクロルベンゼン８０部に溶解した。

これを前記電荷発生層の上に塗布して１６μｍ厚の電荷
輸送層を形成して有機感光体を作成した。

直径５１１Ｉ１１、長さ２８０ｍｍのステンレス棒に、
クロロブレンゴム１００重量部に導電性カーボン５部を
渚融混練したものを注入成型して、直径２０ｍｍ、長さ
２２Ｏｎ＋ｍの導電層を形成した。この導電層の体積抵
抗値は、２２℃、６０％ＲＨの環境下で３Ｘ１０’Ωｃ
ｍであった。

メトキシメチル化ナイロン６（メトキシメチル化率％Ｏ
％）１０重量部をメタノール９０重量部に溶解し、この
溶液を前記導電層表面にスプレー塗布し、厚み２００μ
ｍの表面抵抗層を形成した。

この表面抵抗層の体積抵抗値は９Ｘ１０１０Ωｃｍであ
った。

第１図のように構成した感光体１、帯電ローラ２および
スクレーバ３を、感光体１の周辺に現像器５、転写帯電
器７、クリーナ８などを配設した正規現像方式の複写機
に組み込み、厚み１００μ、自由長１０ｍｍのポリエチ
レンシートをスクレーパとして、帯電ローラ３の接線方
向と６０°の角度で帯電ローラ３に当接させた。

このような構成で、帯電露光条件としては、クー７ 次帯電として、帯電４舟→に直流−７５０■とピーク間
電圧１５００Ｖの交流を重畳印加し、転写帯電としては
コロナ放電器によって一５Ｋｖを印加し、露光量１０ル
ツクス・秒、前露光３０ルツクス・秒として感光体電位
と画像の評価について、初期と５００回通紙後の特性変
化を調べ、その結果を第１表に示した。

このときの環境条件は、３０℃、９０％ＲＨであった。

実験例−２ スクレーパとして、厚み２００　ｍｍ、自由長１０市の
ステンレスシートを用いたほかは、前記実験例の場合と
同様の条件で実験を行ない、その結果を第１表に示した
。

比較例−１ 帯電ローラにスクレーパを用いないほかは、前記実験例
−１と同様の条件で実験を行ない、その結果も第１表に
示した。

この表から、帯電ローラにスクレーバを配設することに
よって、通紙後も電位変動が少なく、画像流れの発生も
抑制されて良好な画質を維持出来ることが確認された。

とくに、有機樹脂製のスクレーパは傷の発生が少なく黒
すじの発生を抑えられることがが判った。

実験例−３ 実験例−１の場合と同様の感光体１と帯電ローラ２を用
意して、第４図に示すように、正規現像方式の複写機に
取り付け、転写手段として使用する転写ローラ１１に、
厚み２００μ、自由長１０ｍｍのポリプロとレンシート
を、接線方向１２０’の角度で当接させてスクレーパと
した。

感光体トの周辺には、公知のように、−広帯電器１０、
画像情報付与部位４、現像器５、クリーナ８、前露光手
段９などを配設し、−次帯電を一６Ｋｖ、転写バイアス
として転写ローラ１１に直流−１０００Ｖを印加し、像
露光量１０ルクス・秒、前露光量３０ルクス・秒の条件
で、温度３０℃、９０％ＲＨの環境下で、５００回通紙
を行ない、感光体電位と画像評価について特性変化をみ
た。

実験例−４ 転写ローラ１１に用いるスクレーバとして、厚み３００
μ、自由長１０ｎｕ＋＋のポリウレタンシートを用いた
ほかは、上記実験例−３の場合と同様の装置、同様の条
件で通紙を行ない、感光体電位と画像について評価した
。

比較例−２ 転写ローラにスクレーバを使用しないほかは、前記実験
例−３と同様の通紙実験を行なって感光体電位変動と画
像について評価した。

以上の実験例−３，４および比較例−２による通紙実験
の結果を第■表に示す。

この表から、転写ローラにスクレーバを取り付けること
によって、最終まで感光体の電位変動が少なく、画像流
れも発生しないことを確認できた。

実験例−５ 実験例−１と同様の感光体と、帯電ローラを２個用意し
、第５図のように、ひとつの帯電ローラは感光体ｌの、
図示上方に配置して一次帯電ローラ２として用い、他方
の帯電ローラは転写部位に配置して転写ローラ１１とし
て利用するように構成した。

各ローラには、図示のように厚み１００μ、自由長１０
ｍｍのポリエチレンシートを、接線方向から９０°の角
度で当接させてスクレーバとした。

−次帯電では、帯電ローラ２に一７５０Ｖの直流とピー
ク間電圧１５００Ｖの交流を重畳して印加し、転写バイ
アスとしては、直流−１０００Ｖを転写ローラ１１に印
加して、像露光量１０ルクス・秒、前露光３０ルクス・
秒で、初期と５００回通紙を行なった場合の感光体電位
と画像似ついて特性変化を調べた。この時の環境条件は
３０℃、９０％ＲＨであった。

実験例−６ スクレーバとして、厚み３００μ、自由長１０ｍｍのナ
イロン６のシートを用いた以外、前記実験例−５と同様
の条件で通紙を行なって、感光体の電位変動、画像の状
態を調べた。

比較例−３ 一次帯電用ローラ２、転写ローラ１１のいずれにも、ス
クレーバを用いない点以外、すべて前記実験例−５，６
と同条件で通紙を行なった。

以上の実験例−５，６およびひ比較例−３による結果を
第１１１表に示す。

この結果から、−次帯電用のローラ、転写用のローラに
スクレーバを適用することによって、最終時点での感光
体の電位変動が大幅に減少し、画像流れの発生、感光体
の損傷の防止にも充分な効果を奏することを確認した。

厚みはμ （３）発明の詳細 な説明したように、本発明によるときは、次帯電、転写
帯電ないしはこれら双方に、接触帯電手段として、帯電
ローラを利用する画像形成装置において、該帯電ローラ
に、クリーニング手段としてスクレーバを当接配置する
ことによって、トナーその他の異物が帯電ローラに付着
することを効果的に防止でき、異物によって感光体が損
傷したり、異物の感光体への付着による画像の劣化をも
阻止して長期にわたって安定して良質の画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す画像形成装置の
要部の概略側面図、 第３図は一次帯電部位の帯電ローラにスクレーバを使用
する実施例を示す画像形成装置の概略側面図、 第４図は転写部位に帯電ローラにスクレーバを使用する
実施例を示す画像形成装置の概略側面図、 第５図は一次帯電部位と転写帯電部位に帯電ローラを使
用する実施例を示す画像形成装置の概略側面図である。 １・・・感光体、２・・・帯電ローラ、３・・・スクレ
ーバ、１１・・・転写ローラ。 弔 図 弔 図 第 図 弔 図 弔 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、これに圧接して像担持体および（ま
   たは）転写材にバイアス電圧を印加する接触型の弾性帯
   電手段とを備えた画像形成装置において、 該弾性帯電手段の表面をクリーニングするクリーニング
   手段を配設してなる画像形成装置。
2. （２）クリーニング手段が板状のスクレーバである特許
   請求の範囲第１項記載の画像形成装置。