JPH02301777A - 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、これ
に通常粉体状のトナーを供給して前記潜像を顕像化した
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
く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、近来柱々な有機化合物が利用される
ようになってきてぃる。

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、オキサジアゾール類、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、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４１２３２
７０号、同４２５１６１３号、４２５１６２４号、同４
２５６８２１号、同４２６０６７２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作料を
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、金属ワイヤを展張し
た帯電器の、該ワイヤに、直流５〜８Ｋｖ程度の高電圧
印加して発生ずるコロナに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、コロナ放電に附随して
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く、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としての、帯電ローラは、感光
体との接触面積をあまり大きくとれないので、帯電むら
を発生しやすく、また、帯電ベルトは感光体との接触面
積は自由にとれるが、トナー、紙粉などが感光体を介し
て付着しやすく、付着した場合に、ベルト自体が薄いの
で、クリーニングブレードを用いてクリーニングを実行
するとベルトにしわを生じたりして、クリーニングが困
難で、これらに起因する画質の劣化を招来するおそれを
免かれなかった。

本発明はこのような現状に対処すべくなされたものであ
って、帯電ベルトを使用する画像形成装置において、該
ベル１〜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、像担持体に接触して、その表面
を帯電させる接触帯電部材および（または）像担持体表
面に形成されるトナー像を転写材に転写させるための接
触転写帯電部材をそなえた画像形成装置において、前記
帯電部材にフェルト材からなるクリーニング手段を当接
配置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、」１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１に、一対のローラ２ａ、２ｂに懸架し
た帯電ベルト２が張設してあり、不図示の電源によって
該帯電ベルト２を介して電圧が印加されて感光体表面の
感光層が所定電位に一様に帯電するものとする。

ついで、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、それらは本発明
には直接関係がないので、すべて省略しである。

帯電ベルト２には、その表面にフェルト材からなるクリ
ーニング部材３が配設してあり、使用につれて該部材に
（−１着する、装置内の浮遊１〜ナー、チリ、紙粉など
の異物を除去するものとする。

感光体としては、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。

帯電ベルト２の構成は、ベルト状の支持体のうえに金属
蒸着層、導電性ゴム層を順次形成し、表面層として体積
抵抗が１０６〜１０１２Ωｃｍ以下の抵抗層を設けるこ
とが好ましい。

ベルト状支持体としては、プラスチックフィルム、ゴム
、金属などが、また、金属蒸着層としては、鉄、銅、ス
テンレス、アルミニュームなどが用いられる。

導電性ゴム層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
散クロロブレンゴム、亜鉛粒子分散ウレタンゴムなどを
利用できる。

表面抵抗層は、上述のような体積抵抗値に調整した樹脂
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、セルローズ、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、ポリビニールブチラール、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、セルローズ等の樹脂に分散
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。

この抵抗層の厚みは、５〜５００ＩＬｍ、好ましくは、
２０〜２００　ＬＬｍの範囲内で適宜選択使用する。

クリーニング部材たるフェルト材としては、天然繊維、
有機樹脂繊維、無機繊維など種々なものを使用すること
ができ、天然繊維としては、羊毛、うさぎの毛、山羊の
毛、綿、絹などが利用できる。

有機樹脂繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、セルロー
ス、酢酸セルロース、ポリ酢酸ビニール、ＰＴＦＥなど
が用いられる。

無機繊維としては、ガラスファイバー、カーボンファイ
バー、鉄ファイバーなどが使用可能である。

と（に好適な材料としては、うさぎの毛、綿などの天然
繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＴＦＥなどの
有機繊維が挙げられる。

帯電ベルト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、ガラスファイバー、
カーボンファイバー、鉄ファイバーのような硬質材料を
クリーニング部材として使用すると、帯電ベルトを損傷
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。

帯電手段を以上説明したように構成することによって、
接触帯電手段、とくに帯電ベルト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
付着による帯電ベルトの汚染、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、クリーニング部
材としてフェルトのような粗い繊維を使用しているので
、帯電ベルトから除去した異物を大量に保持でき、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、
転写ベルト、感光体を損傷することを防止することがで
きる。

フェルト材からなるクリーニング部材は、第１区々示の
ようにローラ状に形成して、帯電ベルトに対して順方向
または逆方向いずれの方向に走行させあるいは、第２図
に示すように、パッド状に形成してこれを帯電ベルト２
に圧接するように構成するなどいずれでもよい。

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０．５ｍｍ、直径６０ｍｍ、長さ２６
０ｍｍ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、積木化学（株）製）１０部を、シクロへキサノ
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、０．１５μｍ厚の電荷発生層を形成し
た。

ポリカーボネートＺ樹脂（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
のヒドラジン化合物 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。

全周長さ１００ｍｍ、巾２６０ｍｍのステンレスベルト
表面にクロロブレンゴム１００重量部に導電性カーボン
５部を溶融混練した導電性ゴムを加熱塗布し、５００　
ＬＬｍ厚の導電層を形成した。

この導電層の体積抵抗は、２２°Ｃ１６０％ＲＨの環境
下で３Ｘ１０’Ωｃｍ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２
０％）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のうえにスプレー塗布し、乾燥後、
２００μｍｍ厚となるように抵抗層を形成した。この抵
抗層の体積抵抗は９×１０１０Ωｃｍであった。

上述のような感光体、帯電ベルトを用い、第３図に示す
様に、回転円筒状の感光体１をそなえ、その周辺に現像
器５、転写帯電器７、クリーナ８などを配設した画像形
成装置（後述の実施例においても同様）に近接配置して
帯電ベルト２を前記感光体１に当接させるとともに、該
帯電ベルト２には、羊毛製フェルトからなる径１０ｍｍ
０ローラ状のクリーニングローラを帯電ベルトと順方向
に回転走行させた。

帯電露光条件は、−成帯電が帯電ベルトに直流−７５０
Ｖ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
て行なった。

このときの環境条件は、３０℃、９０％ＲＨであった。

実験例−２ 帯電ベルトのクリーニング部材として、第６図に示すよ
うに帯電ベルト２に厚み３　ｍｍ、　ｒｌｌ　１．　Ｏ
ｍｍの兎毛フェルトパッド４を用いた以外前記と同様の
条件で行なった。

比較例−１ 帯電ベルト用のクリーニング部材として、厚み１０００
μｍ、自由長１０ｍｍのＥＰＤＭゴムブレードを用いた
以外は前記各実験例と同様の条件で通紙を行なった。

以上の実験例−１、同一２、比較例−１の、２０００回
くり返し通紙後における特性変化を第１表に示す。

この結果から、フェルトクリーナを使用することによっ
て、通紙後も電位変動が少な（、画像流れの発生を有効
に防止でき、最後まで、良質の画像が得られることを確
認できた。

（以下余白） 実験例−３ 実験例−１の場合と同様の感光体１帯電ベルト１１を用
意し、第４図に示すように、このベル１〜を、ローラｌ
ｌａ、ｌｌｂに捲回して転写位置に配設する。

この転写用ベルト１１に、９ナイロンフエルト製、直径
２０ｍｍのクリーニングローラ３を、当接させて、前記
ベルト１１と順方向に走行させる。

感光体１の周辺には、公知のように、−広帯電器１０、
画像情報付与部位１２、現像器５、クリーニング装置８
、前露光手段９などを配設し、−成帯電を一６Ｋｖ、転
写バイアスとして前記ベルト１１に直流−６００Ｖを印
加し、像露光量１゜ルク・秒、前露光量３０メクス・秒
の条件で、温度３０℃、９０％ＲＨ（７）環境下で、２
０００回通紙を行ない、感光体電位と画像について特性
変化をみた。

実験例−４ 】８ 前記実験例の場合と同様の、感光体、帯電ベルトを使用
腰クリーニング手段として厚み５ｍｍ、巾８ｍｍのテフ
ロンフェルト４を用い、第７図に示すように、転写部位
に装着して前記実験例と同様の通紙実験を行なった。

比較例−２ クリーニング手段を使用しないほがは、上記実験例−３
と同様の条件で通紙を実行した。

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。

語表から、クリーニング手段としてフェルトベルトを使
用することによって、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。

（以下余白） 実験例−５ 実験例−１と同様の感光体と、−成帯電用ベルトおよび
転写用帯電ベルトを用意して、第５図のように配置する
。

これら帯電ベルトは、厚み１００μ、全長１００ｍｍ、
巾２６０ｍｍのＰＥＴベルトとして図示の位置に配設し
、−成帯電ベルトには、ポリエチレンフェルトを捲回し
てなる直径２０ｍｍのクリーニングローラ３を当接させ
、帯電ベルト２とは逆方向に走行させる。また、転写用
帯電ベルト１１にはポリエチレンフェルトからなる直径
２５ｍｍのクリーニングローラを当接させ、これもベル
ト１１とは逆方向に走行させる。

一次帯電では、帯電ベルト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を転写用帯電ベルト１
１に印加して、像露光量１０ルクス・秒、前露光３０ル
クス・秒で、前記書く例と同様２０００回通紙を行なっ
た。環境条件は３０℃、９０％ＲＨであった。

実験例−６ 上記実験例−５と同様に、−成帯電部位、転写帯電部位
に帯電ベルトを使用し、クリーニング手段として、厚み
５ｍｍ、中１０ｍｍのナイロン６フェルトからなるパッ
ド４を前記各ベルトに当接させて用いた以外は、前記実
験例−５と同様の条件で通紙を行なった。

比較例−３ 上記実験例−５，６においてクリーニング手段を用いな
いほかは、すべて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１ＩＩ表に示す。

この結果からも、各帯電ベルトにクリーニング手段を配
設することによって、最終時点における感光体の電位低
下、画像流れの発生の阻止に有効であることが確認され
た。

（以下余白） ２千 （３）発明の詳細 な説明したように、本発明によるときは、−成帯電、転
写帯電ないしはこれら双方に、接触帯゛型部材を利用す
る画像形成装置において、該帯電部材にフェルト材から
なるクリーニング手段を用いることによって、トナーそ
の他の異物が帯電部材の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
概略側面図、 第３図、第６図は一次帯電部位に帯電ベルトを使用する
実施例を示す画像形成装置の概略側面図、 第４図、第７図は転写部位に帯電ベル１〜を使用する実
施例を示す画像形成装置の概略側面図、９　（＝ 第５図、第８図は一次９Ｒ電部位と転写帯電部位に帯電
ベルトを使用する画像形成装置の概略側面図である。 １・・・感光体、２．１１・・・帯電ベルト、３・・・
クリーニングローラ、４・・・クリーニングパッド。 駕２図 ′ｌ 第５図　　　　第６図 第７図　　　第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に接触して、その表面を帯電させる接触
   帯電部材および（または）像担持体表面に形成されるト
   ナー像を転写材に転写させるための接触転写帯電部材を
   そなえた画像形成装置において、 前記帯電部材にフェルト材からなるクリーニング手段を
   当接配置してなる画像形成装置。
2. （２）クリーニング手段が、クリーニングローラである
   特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）クリーニング手段が、クリーニングパッドである
   特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。