JPH0240683A - クリーニング装置、転写装置、帯電装置、除電装置及び静電潜像形成装置 - 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】 ２　発明の詳細な説明 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置や静電記録装置における帯電・
露光・現像・転写・クリーニング・除電という電子写真
プロセスに係り、特に低価格で小型化が可能な高品位の
画像を得ることができる記録装置に関する。

（従来の技術） 電子写真プロセスは周知のように静電潜像保持体に対す
る帯電処理、前記帯電処理面に対する選択的な露光処理
、前記露光処理面に対するトナの選択的被告（現像処理
）、前記被着トナーの転写、前記転写後の静電潜像保持
体面に対するトナークリーニング及び除電処理を基本と
している。

ところで電子写真プロセスにおける転写後に、静電潜像
保持体上に残されたトナーをクリーニングするクリーニ
ング装置として、従来、静電潜像保持体にウレタンゴム
等で形成したブレードのエツジを押圧し、トナーをかき
とるものが一般的であった。ところか、このようなゴム
ブレードを用いた場合、静電潜像保持体との摩擦力が大
きく、駆動力が大きくなっていた。また、ゴムのエツジ
により、静電潜像保持体を傷つけ易く、かつゴムブレー
ドがもしも傷ついた場合、クリーニングできなくなって
しまう。このような問題点を解決したものとしてファー
ブラシを用いた電気的クリーニング方式で静電潜像保持
体をクリーニングするクリーニング装置が開発されてい
るが、このようなりリーニング装置はファーブラシのロ
ーラを使用するため高価であり、一部の電子写真装置に
用いられているのみである。

また、従来の転写装置や帯電装置においては、コロナ帯
電器を用いるものが一般的であるが、コロナ放電ではオ
ゾンの発生や高圧電源の必要性等の問題点があった。

これらの問題点を解決した転写装置として、特開昭５４
−１９７５０号報等に開示されているものがある。

これは、一部を切除したドラムと、この切除部分にはり
わたされた導電体シートとから成る転写ドラムを用いる
もので、この導電体シートと感光体ドラム（静電潜像保
持体）との間に電位差を設けて転写する転写装置である
。しかしながらこの場合には、導電体シートと感光体ド
ラム間の静電気的な吸着力が弱いため転写紙と感光体ド
ラムの接触幅か狭く、高い転写効率を得ることができな
い。

さらには、導電体シートのたわみに起因する接触不良に
より、転写抜けを生じることもあった。

また、小形で安価な静電転写法として、導電性ゴムより
成るバイアスローラを用いた転写装置も知られているが
、次のような問題点があった。即ち、ゴムに導電性をも
たせるために、導電性カーボン等の導電性物質が混入さ
れており、ゴムが硬くなり（４５度以上）、高い転写効
率とムラのない転写画像を得るのに必要な転写ローラと
感光体ドラムとの間の接触幅（２＋ｕ＋ｎ以上）を設定
しにくかったり、両者間の圧力が高くなったりしてしま
い、濃度の高い画像が完全に転写されず、画像の中央部
の抜けた画像（中ぬけ現象）になったりしていた。一方
、柔かい導電ゴムを使用した場合には、ゴムに含まれて
いる可塑剤がゴム表面にしみ出し、トナーがローラ表面
に付着し、これにより転写能力が低下するという問題か
あった。

また、従来のコロナ帯電器を使わない帯電装置としては
、導電性ブラシを用いたブラシ帯電装置、導電性ゴムロ
ーラを用いたローラ帯電装置等が知られている。これら
の接触帯電装置は、放電生成物が殆ど発生せず、電源電
圧として一般に５００ｖ〜１ｏｏｏｖ程度の比較的低い
電圧を用いることかできる等の利点を有しているが以下
のような難点があり、本格的な実用化か阻まれている。

すなわち、ブラシ帯電装置は導電性繊維からなるブラシ
に電圧を印加し、これで静電潜像保持体表面を摺擦する
ことによって静電潜像保持体を帯電させるものである。

しかして固定型ブラシ、ローラ状回転型ブラシの何れの
形状であっても被帯電体を上記の印加電圧に近い電圧に
まで帯電させることができる（特開昭５８−７２９８１
号公報等）が、このようなブラシを長期間使用している
と繊維の起毛状態が変化し、一定の方向に倒れてしまう
ため、その帯電能力が低下してしまうという問題があっ
た。

さらに、ローラ状回転ブラシは固定型ブラシに比べ一般
に上記の倒毛現象は生じにくいが、円筒状の植毛体を構
成することが困難であり、一般に別珍と称されるような
植毛布をローラ外周に巻きつけて使用しなければならな
いため、必然的に布の継目が生じ、この継目により被帯
電体を均一に帯電させることができないという問題があ
った。

一方、導電性ゴムローラを用いたローラ帯電装置は、導
電性のゴムローラに電圧を印加して静電潜像保持体に接
触させ、これと同じ表面速度で転動させることにより帯
電させる装置である（特開昭５８−４９９８０号公報等
）。しかしこの装置では、ブラシ繊維につきまとう前述
の問題は回避できるが、ブラシ帯電装置に比べ帯電ムラ
が生じやすいといいう問題があった。

すなわち、ゴム表面は一般に摩擦係数が大きいため、静
電潜像保持体表面を摺擦することが事実上困難であり、
したがって導電性ゴムローラの抵抗値Ｑ空間的ばらつき
が帯電ムラにつながる場合が多い。また、導電性ゴムロ
ーラは一般に硬度が高いため、静電潜像保持体とのニッ
プ幅を広くとることが困難であり、帯電ムラをひきおこ
し易い。

さらには、ゴム表面にしみ出した可塑剤によりトナーが
ローラ表面に付着し、これにより帯電能力が低下すると
いう問題もあった。

このような接触帯電装置に関する諸問題は、いずれも画
像の品質低下をまねくものであり、従来の接触帯電装置
では高画質の画像を得ることが困難であるという問題が
あった。

また、従来の除電装置としては、ＬＥＤ等の光によるも
のが一般的であるが、さらに低価格化を行なう場合に限
界があることや小形化をする場合に、光がもれないよう
に帯電部に近づけることが難しい等の問題点が′あった
。また静電潜像保持体が感光体以外のものには適用でき
ない。

このような、問題点を解決したものとして、導電性ブラ
シを用いたブラシ除電装置が知られている。ブラシ除電
装置は導電性繊維からなるブラシを接地あるいは所定電
圧を印加し、これで静電潜像保持体表面を摺擦すること
によって静電潜像保持体を除電するもので、固定型ブラ
シとローラ状回転型ブラシとがある。ところが、固定型
ブラシでは、前述のように倒毛現象が起こるという問題
点があり、ローラ状回転型ブラシでは、ＬＥＤ等に比べ
てそれほど安くならないということと前述の如く除電ム
ラが生じるという問題点があった。

その他に、導電性ゴムローラを用いた除電装置があるが
、前述の如く、除電ムラが生じることや、ローラ表面に
トナーが付着し、これにより除電能力が低下するという
問題点があり、実用化されていない。

また、前述のローラ状回転型ブラシを、被帯電体（静電
潜像保持体）に摺擦しつつ、ブラシに電圧を印加し、被
帯電体上の付着物をクリーニングし、同時に被帯電体を
帯電するという兼用型のものもある（特開昭５８−７２
９８１号公報）。このような構成により、装置の簡略化
と被帯電体の長寿命化が図れるという利点を有する反面
、前述のローラ状回転型ブラシと同様に低価格にしにく
いということと、帯電ムラが生じるという問題があった
。

さらに前述のような兼用型の帯電クリーニング装置にお
いて、印加電圧を被帯電体が所望の電位となるよう・に
することにより除電クリーニングを行うことも可能であ
るが、前述の如く、除電ムラが生じたり、充分クリーニ
ングできなかったりする等の問題点があった。

また、従来のコロナ帯電器を使用しない静電潜像形成装
置として、（イ）「コロナ帯電器を用いない電子写真記
録Ｊ　　（ＮＴＴ）や（ロ）ｒＡＮＥＷ　ＩＥＬＥＣＴ
ＲＯＰＩＩＯＴｏ　ＧＲＡＰＩＩＩＣＰＲＯＣＥＳＳ　
ＴＩＩＡＴ　ＤＯＥＳ　Ｎ。

Ｔ　ＵＳＥ　ＣＯ１？ＯＮＡ　ＣＩＩＡＲＧＩＮＧ　Ｊ
　　（富士通）がある。

（イ）の場合いはコロナ帯電器を用いずに、クリーニン
グ、帯電、露光、現像をほぼ同時に行うことができるた
め、装置を小型化出来るという利点がある。しかしトナ
ーや感光体の帯電を電界中における電荷注入によってい
るため、導電性トナーを使用しなければならない。とこ
ろが、導電トナーによる画像を普通紙に転写する方法が
実用化されていないので、専用紙を使用しなければなら
ないという問題がある。また現像に磁力を必要とするた
めに磁性トナーを使用しなければならず、カラー化が困
難であるという問題もある。

一方、（ロ）の場合も帯電器を用いずに、クリーニング
、帯電、露光、現像をほぼ同時に行うことができ、装置
の小型化もできるばかりでなく普通紙にも容易に転写で
きるという利点がある。

しかし、現像を二つのステップに分け、略同じ場所で略
同時に行うために、現像ローラに２種類の電圧を同時に
印加できる構造としなければならず、そのため現像剤と
して２成分磁性トナーを用いなければ成らない（−成分
現像方式には適さない）。

また磁性トナーを使用するのでカラー化が困難であると
いう問題があった。

その他静電潜像形成手段として特開昭５６−１１１８５
８号に開示された技術がある。つまり第２７図のように
光導電体層Ａと透明電極Ｂ、不透明電極Ｃおよび孤立導
電体りを透明支持体Ｅ上に設けて成る記録ヘッドＧを用
い、不透明電極Ｃと透明電極８間に電圧Ｖａを印加しな
がら、透明支持体側から光信号を照射すると、透明電極
Ｂと孤立導電体り間の光導電体の抵抗が変化するのに対
して不透明電極Ｃと孤立導電体り間の光導電体Ａの抵抗
は変化せず、孤立導電体り間の光導電体層Ａの抵抗は変
化せず、孤立導電体上の電位が変化する。従って、孤立
導電体りを静電記録電極として絶縁層Ｈ８上に静電潜像
が形成される。

すなわち記録ヘッドＧの等価回路は第２８図のようにな
り、孤立導電体りの電位Ｖｏは次式のように表現される
。

Ｖ　ｏ−Ｒ２・Ｖ　ａ　−”　ａ Ｒ，＋Ｒ２Ｒ１／Ｒ２＋１ 絶縁層Ｈ上に形成された静電潜像はトナー現像し通常の
手法で普通紙上に転写することができる。

ところが、この記録方式においては、孤立電極にゴムの
ような柔軟性をもたせにくいので、孤立電極と絶縁層を
確実に接触させるために、絶縁層を柔らかいものにしな
ければならないこと、記録ヘッドはローラ状にして回転
させるような構造にできず、常に同じ所が摺擦されるの
で耐久性をあげることが必要であり、このとき、柔かい
絶縁層への影響も考慮する必要があること、電位ＶＯは
印加電圧Ｖａを分圧して得られるので、結局能の接触帯
電方式よりも印加電圧Ｖａが高くなってしまうこと等の
欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来のゴムブレードを用いたクリーニング
装置においては、駆動力が大きいことや静電潜像保持体
を傷つけ易く、静電潜像保持体の寿命が短いまた、ブレ
ードが傷つくとクリーニングできなくなってしまうとい
う問題点があり、ローラ状回転型ブラシ（ファーブラシ
ローラ）を用いたものにおいては、高価であるという問
題点があった。

また、従来のコロナ帯電器を用いる帯電装置、除電装置
、転写装置においては、放電生成物が発生することや高
電圧が必要で、装置が大型化してしまうという問題点が
あった。

また、導電シートを用いる転写装置においては、転写が
不充分であったり、装置が大型化してしまうという問題
点があった。

さらに、ＬＥＤ等の光による除電装置においては、低価
格化や、小型化に限界があることや、静電潜像保持体が
感光体であるものにしか適用できないこと等の問題点が
あった。

また、導電ゴムローラを用いる転写装置、帯電装置、除
電装置においては、ゴ・ムの摩擦係数が大きいこと、導
電性ゴムが硬いこと、空間的抵抗値がばらつくこと等に
より、特性、効率にムラがでてしまうという問題点と、
可塑剤により表面にトナーが付着し、その能力が低下し
てしまうこと等の問題点があった。

また、導電性ブラシよりなる固定型ブラシを用いた帯電
装置や除電装置においては、倒毛現象により、その能力
が低下してしまうという問題点があった。

また、導電性ブラシよりなる回転型ローラ状ブラシを用
いた帯電装置、除電装置においては、円筒状の植毛の困
難さにより、高価であること、継目による特性、効率、
能力にムラがあること等の問題点があった。

一方従来のコロナ帯電器を用いない、静電潜像形成装置
においては、光導電層の抵抗変化によって感光体表面に
おける電圧変化を生じさせるものであり、これによって
現像可能な電位像を形成するものであるから、感光体に
対する電圧印加、画像露光および現像処理を同時に行な
う必要があり、（特開昭４８−８８２３８．５１−１５
０３４２．５３−１０２７．５４−８１５３４．５４−
６１５３７等）、プロセス上または装置の上での制約が
大きい。特に前述の如く、導電性トナーや磁性トナーに
適用されるものであったり、２成分トナーに適用される
ものであったりするので、普通紙への転写やカラー化や
１成分トナーに適用するのが困難であった。

また、制約の少ない静電潜像形成装置の従来例（特開昭
５６−１１１８５８等）においては、装置の耐久性が悪
いこと、印加電圧が高くなってしまうこと等の問題点が
あった。

本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたもので、
小形・低価格で、装置の寿命が長く、長期間の使用によ
ってもその能力の低下が小さく、その特性・効率・能力
のムラの発生を抑止することができ、各部品の共通化の
可能な電子写真装置（クリーニング装置、転写装置、帯
電装置、除電装置、静電潜像形成装置及びこれらの兼用
装置）を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、弾性を有するローラ基体と前記ローラ基体の
外側に形成された可撓性を有する導電体層とを備えてな
る弾性導電ローラを有することを特徴としている。本発
明に用いるローラ基体としては、金属シャフトの外周に
発泡セル数が３０〜１００　個／　２５＋ｇｍである軟
質ウレタンフオームやゴムスポンジ、あるいはウレタン
ゴムを接着してなるものが例示される。また、導電体層
としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレン
テレフタレート等のシームレスチューブの外表面に、導
電性カーボンを分散させて導電化したポリエステル樹脂
をコーティングしたものや、上記シームレスチューブに
導電性カーボンを分散させたもの、あるいはシームレス
チューブの外表面にアルミニウム蒸着層や金属めっき層
を形成したもの等を用いることができる。

本発明に係る弾性導電ローラは、ローラ基体をシームレ
スチューブ内に挿入することにより得ることができる。

このとき、表面の摩擦係数の高いローラ基体を用いると
、ローラ基体の外径がシームレスチューブの内径に等し
いかそれより大きければ、両者間を接着剤等で接着する
必要もなく、製造が容易になる。さらに、ローラ基体の
外径より大きな内径を有する熱収縮性チューブを用いる
と、加熱処理でチューブをローラ基体表面に容易に密着
させることができ、−層容易に得ることができる。

なお、ローラ基体として軟質ポリウレタンフォーム等の
極めて柔軟な素材を用いる場合や、シームレスチューブ
とローラ基体との間の滑りに対し過酷な条件下で使用す
る場合には、両者の間を接着することが好ましい。この
場合、はじめにシームレスチューブの内側およびローラ
基体の外側に熱溶融性の接着剤を塗布して、これが固化
した状態においてシームレスチューブ内にローラ基体を
挿入し、しかる後に加熱処理を施して両者を確実に接着
する方法が有効である。

その他の弾性導電ローラとしては、前述のフオームを、
導電性の液状プラスチックやエマルジョンペースト等を
含浸塗装したもの、あるいは導電性のメツキ処理をした
ものがある。この場合、フオームの目は詰まってもよい
が、ローラ全体の弾性を失なわないようにしなければな
らない。また、少なくとも表面は導電性を持たなくては
ならず、できればシャフトと表面が導通しているものが
よい。このようなフオームを得るために、発泡後、溶剤
等によりセルの膜を取り、その後導電化処理をしたもの
がよい。このようにして弾性導電ローラが得られる。が
、このままでは、ローラ表面がでこぼこしているので、
これは、クリーニング装置には適用できるが、他の装置
では画質の低下を招き易い。その他の装置にも適用する
には表面が平滑なものがよい。

たとえば、フオームの表面にエラストマーをコーティン
グしたものに導電処理をしたもの、フオームの表面に導
電性エラストマーをコーチインクしたもの、導電処理を
したフオームに導電性エラストマーをコーティングした
もの、導電材料よりなるフオームに導電性エラストマー
をコーティングしたもの等の表面にエラストマー（弾性
高分子材料）をコーティングしたものと、フオームを熱
した板上に接触させ、溶融により平滑化したものあるい
は熱板上で転がし、溶融させ平滑化したもの等がよい。

また、エラストマーをコーテイング後研磨等を行なって
もよい。

他の弾性導電ローラとしては、少なくとも外周表面にポ
リウレタン樹脂を主成分とする抵抗値が１０１２Ω・国
以下の導電層を有し、該導電層の内側にＪＩ８規格に６
３０１のＡ型硬度針で測定した硬度が４０度以下好まし
くは３５度以下で抵抗値が１０１０Ω・師以下の耐油性
ゴムからなる弾性体層を有することを特徴としている。

上記耐油性ゴムとしては、ＮＢＲ（ブタジェンアクリロ
ニトリルゴム）やネオブレン（クロロブレンゴム）が適
している。これらのゴムは、配合剤を用いなくとも抵抗
値が１０１０Ω・備前後であり、そのままでも使用可能
であるが、導電性カーボンのような導電性付与剤を用い
て抵抗値を低下させて使用することが望ましい。

また、本願においては、上記ローラが適用される各装置
によって以下の諸条件を満たすことが好ましい。

１）クリーニング装置及びクリーニング機能を有する兼
用装置に適用する場合、ローラ表面の材料は、トナーの
帯電極性とは逆の帯電極性のものがよく、特に、摩擦帯
電列においてトナーとは隔っている材料がよい。クリー
ニング装置においては、静ｒ４ｉｉｉＩ像保持体上の残
存トナーを電気的にクリーニングする場合に、正規に帯
電していないトナーいわゆる逆極性のトナーや未帯電ト
ナーが存在すると、クリーニングできなくなってしまう
。そこで、本願のローラを用い、ローラを静電潜像保持
体に摺擦しつつ電圧を印加することができるので、残存
トナーを正規に帯電し、かつクリーニングできる。

このように、トナーとローラが接する可能性のある装置
に適用する場合は、ローラ表面がトナーの帯電極性とは
帯電極性の材料を用いた方がよい。

２）帯電装置、除電装置、転写装置、クリーニング装置
、静電潜像形成装置及びこれらの兼用装置に適用する場
合、導電体層の電気抵抗値は１０６〜１０１２Ω・側で
あることが好ましい。

これらの装置においては、本発明に係るローラに、電圧
を印加しつつ、静電潜像保持体に接することになり、ま
た、転写装置以外は相対速度を持たせ摺擦する方が好ま
しいが、１０６Ω・（至）未満では静電潜像保持体の放
電破壊が生じたり、バイアスリーク叫よる電位の低下等
が生じるため好ましくない。

、転写装置の場合は静電潜像保持体とローラきの間に転
写材（紙等）が介在する場合もあるが、直接両者が接す
ることもあるので、上記条件を満たした方がよい。一方
、１０１２Ω・印を超えると、帯電装置の場合は殆ど帯
電することができず、除電装置の場合は除電できなかっ
たりしてしまう。

さらに転写装置やクリーニング装置の場合は充分な電位
が得られずに、効率が落ちてしまうので好ましくない。

また静電潜像保持体が電気的に強く、欠陥の少ないもの
であれば、１０６Ω・ｃｍ未満の導電層を用いても差支
えない。電源とローラとの間に保護抵抗を設けることも
好ましい。

３）帯電装置、除電装置、クリーニング装置、静電潜像
形成装置及びこれらの兼用装置に適用する場合、静電潜
像保持体とローラとの間の接触幅は、０．３〜８，０■
禦であることが好ましい。接触幅が０．３１未満の場合
には、帯電ムラ、除電ムラ、クリーニング不良を起こし
好ましくない。一方、８．０■を超えると、ローラの回
転トルクか増すため実用上好ましくない。

４）帯電装置、除電装置、静電潜像形成装置及びこれら
の兼用装置に適用する場合、ローラの回転周速度が静電
潜像保持体の回転周速度より速いことが好ましい。

弾性導電ローラの回転周速度が感光体の回転周速度より
も遅いときにも比較的均一な帯電は可能であるが、弾性
導電ローラの回転速度が感光体の回転周速度よりも速い
ほど均一に帯電させることが可能であるため、速く設定
する方がより好ましい。差は、３０ｎｕｎ／ｓ以上がよ
い。また、ローラと静電潜像保持体とを互いに逆に回転
させ周速度に差を持たせてもよい。除電装置も同様であ
る。

５）クリーニング装置及びクリーニング兼用装置に適用
する場合、ローラの回転周速度が静電潜像保持体の回転
周速度よりも速いことが好ましい。

前記１）で述べたように、トナーの帯電極性が影響する
ことであり、静電潜像保持体とローラとの周速度に差が
無いと未帯電トナーや逆極性のトナーを正規に帯電しに
くいので、周速度の差が４０ωｍｉｓ以上の方が好まし
い。しかして、クリーニング装置においては、除電前の
潜像保持体が帯電していることと、帯電の仕方がバラつ
いているために、周速度の差は４０ｍａ／ｓ以上が好ま
しい（帯電プロセスの前の潜像保持体の電位は通常Ｏｖ
に近く、帯電していない）。また４）と同様に逆に回し
て周速度に差を持たせてもよい。

６）帯電装置、除電装置、静電潜像形成装置及びこれら
の兼用装置に適用する場合、弾性導電ローラの表面粗さ
は６μｍ　Ｒｚ　（ＪＩＳＩＯ点平均粗さ）以下である
ことが好ましく、これを超えると帯電ムラを生じるため
好ましくない。表面の凹凸のピッチの平均値は１０μｍ
以下とすることが好ましい。

除電装置も同様である。

７）転写装置に適用する場合 弾性体層としては、発泡性柔軟部材より成るものが適し
ており、特に硬度（ＪＩＳ−に−８４０１に準拠、詳細
は後述。）　１００　ｋｇ＋以下の軟質ウレタンフオー
ムが適している。

また、転写材と上記像担持体上に形成されたトナー像と
の接触の圧力は３００ｇ／ｃ−以下とすることが望まし
い。

（作　用） 本発明によれば、以下の作用により高品位の画像を維持
できる。

１）表面に継目の無いローラを容易に構成できる。

これにより、帯電等が均一に行なえ、高品位の画像形成
に寄与する。

２）ローラと静電潜像保持体とを接触かつ摺擦できる。

すなわち、両者の周速度に差を持たせることができる。

■帯電、除電等のムラがな（なる。

■帯電、除電クリーニングが充分に行なえる。

■トナーを正規に帯電することができる。逆極性に帯電
することもできる。

３）弾性体層と、導電層を分離し、各々に弾性と導電性
の機能を独立に付与しているため、材料選択の幅が著し
く広がり、従来の導電性ゴムローラのもつ問題をことご
とく解決することができる。

しかも、ローラ状回転型導電ブラシよりも安価にできる
。

■すなわち、導電層には必ずしも柔軟性が要求されず単
に可撓性を有するもので構成すれば良いため、たとえば
導電性のポリエステルフィルム等を用いることができ、
トナーと化学的な反応を起こさない材料を選択すること
は極めて容易となる。

また、ゴムの含有する可塑剤がしみ出るのを防止するこ
とのできる材料を選択することもできる。

また、２）■で述べたことに関係するが、表面を形成す
る材料をトナーの帯電極性とは逆の帯電極性の材料を選
ぶことにより、トナーを摺擦して正規に帯電することが
できる。必要に応じて逆に帯電させることもできる。

（以下余白） ■表面の摩擦係数の小さな材料より形成すれば、摺擦が
、より容易に行なえ、２）で述べたことが容易に実現で
きる。

■弾性を有するローラ基体には必ずしも導電性は要求さ
れないため、軟質ウレタンフオーム等のに発泡体やゴム
スポンジ等を用いることができ、極めて柔軟な導電性ロ
ーラを構成することができる。

これらにより、弾性導電ローラと静電潜像保持体のニッ
プ幅を広くとることが可能であり、より均一な帯電や除
電、転写、′クリーニング等を行なうことができる。

４）特に、伸性導電ローラとして、少なくとも外周表面
にポリウレタン樹脂を主成分とする抵抗値が１０１０Ω
・口重下の導電層を有し、該導電層の内、側にＪＩＳ規
格に８３０１のＡ型硬度計で測定した硬度が４０度以下
で抵抗値が１０１０Ω・（７）以下の耐油性ゴムからな
る弾性体層を配設しした構成の弾性導電ローラを使用す
ると次のような作用効果により高品位の画像を維持でき
る。

■ＮＢＲやネオブレンのような耐油性ゴムは、他のゴム
材料に比べて電気抵抗が低く、１０１０Ω・備前後の値
を示す。そのため、金属性芯体と導電性表面層の間に耐
油性ゴムからなる弾性体層を設けるとバイアスを供給す
ることが可能となる。また、導電性の充填剤を配合する
場合でも他のゴムの場合よりも少ない量で抵抗値を必要
な値まで低下させることができる。

■一般に、導電性カーボン等を分散することによって、
低抵抗化されたゴムやスポンジは柔軟性に欠け、また圧
縮永久ひずみが大きい。ＮＢＲやネオブレンのような耐
油性ゴムは上記のように導電化処理が不要、もしくは少
量の添加で低抵抗化できるため、これを弾性体層とする
ことにより極めて柔軟で変形の少ない弾性導電ローラを
得ることができる。

したがって、ローラの変形に起因する画像のムラが生じ
難く、たとえ何らかの理由で変形や偏心が生じた場合に
も、そのような変動をカバーできるだけのニップ幅を容
易に得ることができるため、画像の均一性を長期間にわ
たって維持することが可能となり、転写装置や帯電装置
用として良い。

■耐油性ゴムで弾性体層を構成したので、表面に塗布す
るポリウレタン系導電性塗料によっておかされることが
無い。また、ポリウレタン系樹脂との接着も良好であり
、長期間の使用においても導電層の剥がれやローラの変
形等の問題は全く生じない。

■ポリウレタン樹脂は、他の樹脂に比べ物理的、機械的
強度において圧倒的に優れており、苛酷な使用条件下に
おいても摩耗したり傷ついたりすることは殆ど無い。ま
た、導電性カーボン微粒子の添加によって低抵抗化した
り、染料等の極性制御剤を添加することによってトナー
粒子との摩擦帯電性を制御することも容易である。

■ポリウレタン樹脂の塗膜やフィルムはゴム弾性を持っ
ているので、変形、屈曲、延伸等に対して優れた追随性
を示し、耐油性ゴムの弾性を損なうことが無い。

以上により、長期間の使用によっても能力の低下が小さ
く、ムラの発生を抑止することができ、静電潜像保持体
を傷つけず、長寿命の安価な弾性導電ローラを用いた装
置が得られ、しがも高品位の画像を維持できる装置が得
られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

第１図、第２図は、本発明にかかる弾性導電ローラの実
施例を示す要部断面図である。第１図において、弾性導
電ローラｌは、金属シャフト、１−１の外周に弾性体層
１−２および導電体層１−３を順に設けたものである。

各構成部分の実施例を第２図にて説明する。

（実施例１） 第２図において、金属シャフト１−１はステンレス製で
ある。第２図（ａ）では、弾性導電ローラ１は、金属シ
ャフト１−１の外周に同心円状に配設、接着されたロー
ラ基体であるポリウレタン系のマイクロセル発泡体層１
−２（商品名ＥＮＤＵＲ。

弁上エムチービー社製）と、この発泡体層１−２（以下
、ローラ基体１−２と称す）の外周を被覆する、表面に
厚さ１００μｍの導電体層１−３を設けた厚さ２００μ
ｍのシームレスポリエステルチューブ１−５とからなっ
ている。

導電体層１−３は、ポリエステル樹脂、導電性カーボン
および溶剤より成る溶液中にシームレスポリエステルチ
ューブ１−５を浸漬することにより形成したものであり
、その体積抵抗は２Ｘ１０３Ω・備である。

シームレスポリエステルチューブ１−５の内径は２（ｌ
ａ＋ａであり、その内側に外径２０．５＋＊ｍのローラ
基体１−２を挿入することにより、シームレスポリエス
テルチューブ１−５とローラ基体１−２の密着性を良く
し、すべりやずれの無い弾性導電ローラ１を作成した。

ローラ基体１−２の硬さは、ＪＩＳ規格に−６３０１の
Ａ型硬度針で８度以下であり、Ｊ　Ｉｓ−に−８４０１
では１００ｋｇ１以下であった。ローラ基体１−２とし
ては、通常の軟質ウレタンフオームにて構成してもよく
、Ｊ　Ｉｓ−に−６４０１で６０ｋｇ１ｌＳ以下であっ
た。この場合、ローラ基体１−２と導電体層１−３とが
すべり易いので、（問題点を解決するための手段）で述
べた方法で接着した。

（実施例２） 第２図（ｂ）では、金属シャフト１−１の外周に弾性体
層であるローラ基体１−２を同心円状に設け、このロー
ラ基体１−２周面上に導電体層１−３を接着剤１−４に
て接着したものである。弾性体層１−２は導電性シリコ
ンゴムより成っており、Ｊ　！Ｓ−に−８３０１のへ型
硬度計で３５度の硬度を有している。導電体層１−３は
第２図（ａ）の場合と同じ材料であるが、ローラ基体１
−２上に押出成形により形成したところ、導電性シリコ
ンゴムと充分に密着せず、過酷な条件下ですべりを生じ
たり、しわが寄ったりしたので、ローラ基体１−２上に
導電性接着剤１−４をコーティングし固化後、導電体層
１−３を押出成形し、その後、熱処理により接着した。

また導電性シームレスチューブを押出成形等により形成
し、ローラ基体１−２を挿入し導電性接着剤にて接着し
ても同等のものが得られた。

（実施例３） 第２図（Ｃ）では、金属シャフト１−１はステンレス製
であり直径は８■とした。弾性体層１−３はＮＢＲゴム
より成ッテおり、ＪＩ８規格Ｋ　６３０１のＡ型硬度針
で２８〜３０度の硬度を有し、外径は２゜、　０ｎｕａ
である。ＮＢＲゴムの電気抵抗値は、上記のゴムローラ
を同径のステンレス製ローラと接触幅が４＋ｎｍとなる
ように平行配置し、両ローラの金属シャフト間に　１０
０Ｖの電位差を設けた時に観１３ＪＩＪされる電流をＡ
ｌ１定することにより算出した結果、３゜７Ｘ１０”Ω
・（至）であった。

導電体層１−３はポリウレタン樹脂中に導電性カーボン
微粒子を分散することにより１０３Ω・印の導電性を付
与した厚さ３０μｍのもので、次の工程によってＮＢＲ
ゴム表面に塗布して形成したものである。まず、導電性
ポリウレタン塗料として、日本ミラクトラン（株）社製
の商品名“スバレックス：　ＤＨ２０Ｚ３１３”を用い
、これにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）とテトラヒドロ
フラン（ＴＨＥ）を１対１の割合で混合した希釈溶剤を
等全添加する。“スバレックス”は熱可塑性ポリウレタ
ンをベースとした溶液タイプの導電性ウレタンエナメル
である。この希釈された塗料を充分に撹拌したのち、溶
剤で洗浄したＮＢＲゴムの表面にディッピング法によっ
て塗布する。ＮＢＲゴムローラの引上げ速度は５■／ｓ
ｅｃとした。塗布後、約３０分間空気中にて乾燥し、そ
の後１００℃で２０分間熱処理を施した。このようにし
て作成された導電体層１−３の厚さは約３０Ｂｍであり
、抵抗値は５Ｘ１０”　・口であった。ＮＢＲゴムロー
ラの端部側面にも上記塗料を塗布して良いが、ここでは
実験のため端部側面に付着した塗料を剥がして使用した
。

（実施例４） 第３図は、本発明に係る弾性導電ローラの別の実施例を
示している。

この弾性導電ローラ１は、導電体層１−３の表面に厚さ
０．５ｍｍのポリエステルから成る抵抗層１−６を設け
た点で第２図に示した弾性導電ローラ１と異なる。この
抵抗層１−６の電気抵抗値は１０７Ω・印であり、これ
によりバイアスリークによる画質の低下が抑止される。

したがって、高品質の画像を得ることが可能となる。

なお、本実施例においては、シームレスポリエステルチ
ューブ１−６の両端部に導電体層１−３が露出している
部分を設け、この部分とブレードとの接触により導電体
層１−３に現像バイアスを供給するようにした。

なお、第２図および第３図において、共通の部材につい
ては同じ符号を付しである。

（実施例５） 本実施例においては、電気抵抗値が１０５Ω・印である
ウレタン系導電性ゴムスポンジローラをローラ基体とし
て用い、このローラ基体を、ポリエステル樹脂中に導電
性カーボンを分散することにより導電化されたシームレ
スポリエステルチューブの内側に挿入し導電ローラを作
成した。なお、導電化されたシームレスポリエステルチ
ューブの電気抵抗値は、ｌＯΩ・■であった。

上記ローラ基体を用いたものにおいては、金属シャフト
から、電圧を印加することにより、導電層に電圧を印加
することができる。

なお、本実施例においは、アクリル樹脂やエポキシ樹脂
、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等の合成樹脂に、
導電性物質として金属粉またはカーボン粉を混ぜて接着
性を与えた導電性接着剤を使用することが好ましい。ま
た、導電性チューブの表面に抵抗層を設けることによに
り、バイアスリークを防止できることはもちろんである
。

実施例２、実施例３についても、同様にしてバイアスリ
ークを防止することができ′る。

次に、以上のような本発明に係る弾性導電ローラを電子
写真装置に適用した実施例について説明する。　第４図
は、−膜内な電子写真装置の基本プロセスを説明する図
で、各プロセスの基本的機能は次のようになっている。

以上のようなプロセスのなかで本願では、帯電、静電潜
像形成（帯電と露光）、転写、クリーニング、除電に適
用できるものであり、さらに、複数のプロセスの機能を
有し、はぼ同時に複数のプロセスを行なう装置への適用
も可能なものである。

また、各プロセスにおけるキーパーツである弾性導電ロ
ーラを共通化することも可能である。

（実施例６）帯電 本願の弾性導電ローラを帯電装置に適用した実施例につ
いて説明する。第５図は、本願に係る接触帯電装置の一
実施例を示す要部断面図である。

弾性導電ローラ１は、前記第２図及び第３図示構成のい
ずれでもよいが、本実施例においては、表面導電層１−
３の体積抵抗値は１０７Ω・印とした。

表面導電体層１−３の表面には、厚さ０．２１ｎｍのリ
ン青銅板よりなる電極部材３−１が押圧されており、図
示されていない電源手段によりこの電極部材３−１介し
て導電体層１−３に所定の電圧が印加されるようになっ
ている。また、導電体層１−３には、表面に付着したト
ナー粒子を清掃するためのクリーニング部材３−２が押
圧されている。

本実施例では、幅ｌ０ＩｌｌＩｆｌ、厚さ３ｎ＋Ｉ８の
フェルトによりクリーニング部材３−２を構成した。な
お、金属シャフト１−１の外形は８ＩＩｌｆｆｉであり
、ローラ基体１−２として前述のポリウレタン系のマイ
クロセル発泡体を用い、その外径は２０．５＋ｎａ＋と
じた。表面導電層は、実施例１のシームレスチューブを
用い、体積抵抗値は１０７Ω・印とした。また、金属シ
ャフト１−１は、図示されていない固定部材により回転
可能に支持されている。

この接触帯電装置３と有機系光導電体よりなる感光体（
被帯電体）２を用い、弾性導電ローラ１との接触幅を１
１として帯電実験を行なった。弾性導電ローラ１の回転
周速度を８０ｍｎ＋／ｓ、感光体ドラム２の周速度を４
７＋ｕａ／ｓとして、電極部材に電圧を印加したところ
、感光体は第６図のような帯電特性を示した。感光体表
面電位のばらつきは２０Ｖ以内と小さい値を示した。

なお、弾性導電ローラ１と感光体２の間の接触幅を（１
，３ｎ信未満として装置を作動させた場合は、５０Ｖ以
上の帯電ムラを生じ、好ましくなかった。

また、感光体２の回転方向を逆にして、弾性導電ローラ
１との摺擦方向を逆にしたところ、同様の結果が得られ
た。周速度の差は３０ｍａ＋／ｓ以上がよかった。それ
以下でも帯電できるが、感光体表面電位は落ちた。周速
度の差が０ＩＩｌｆｆｉｌｓのときは、３０％はど落ち
た。この値は導電体層の材料によっても変わるが、周速
度の差が３０ｍｍ／ｓ以上でおよそ一定となった。被帯
電体によっても変わるが、周速度を３０１１Ｉｎ＋／ｓ
以上とすることで一定となった。

（実施例７）帯電 ローラ基体として、硬度が３５度で体積抵抗が１０４Ω
・備である導電性シリコンゴムを用い、この外周に体積
抵抗値が１０７Ω・備である導電性ポリエステル樹脂層
を被覆して、弾性導電ローラを作成した。

この弾性導電ローラに、バイアス電圧を金属シャフトよ
り印加し、帯電実験を行ったところ、実施例６と同様の
結果を得た。また、長期間の使用においても、弾性導電
ローラの表面にはトナーが固着することもなく、極めて
良好な帯電特性を示した。

また、実施例３で述べた弾性導電ローラ１においても、
表面導電層１−３の抵抗値をＩＱ’Ω・ａｍとしたロー
ラにおいても、実施例６と同様の結果を得た。また、長
期の使用においても良好な帯電特性を示した。

また、表面導電層として抵抗値１０２Ω・印のものを使
用したところ、表面導電体層に印加した電位とほぼ同等
の感光体表面電位が得られた。この場合の静電潜像保持
体として、電気的に強く、ピンホール等の欠陥の無いも
のを使用した。

（実施例８）除電 本願の弾性導電ローラを除電装置に適用した実施例につ
いて説明する。

除電装置に適用する場合は、帯電装置において、表面導
電層に印加する電圧を除電したい電位とすればよく、装
置の構成は、帯電装置と同じでよい。

したがって、実施例６、実施例７の装置において、表面
導電層１−３の電位を所望の電位（通常ＯＶ）とすれば
よい。

本実施例では、スフロトロン帯電器を用いて、静電潜像
保持体を一８００ｖに帯電し、実施例６、実施例７で説
明した装置を用いて除電したところ、静電潜像保持体と
弾性導電ローラとの接触幅、周速度、表面導電層の抵抗
値等の諸条件を帯電装置と同等とし、表面導電層を接地
した場合、どの装置においても、除電後の静電潜像保持
体の表面電位は一３０Ｖ〜−１１ＱＶであった。また、
同じ条件で、表面導電層への印加電圧を一２００Ｖとし
たところ、除電後の電位は一２００Ｖで、変動は２０Ｖ
以下であった。静電潜像保持体として感光体以外のマイ
ラー等の誘電体を用いて、除電したところ、はぼ同じ効
果が得られた。ただし、材料の摩擦帯電性によって多少
の差がみられたが、表面導電層の材料の摩擦帯電性を制
御あるいは材料を選択することにより、充分除電できた
。

なお、第７図に帯電装置として電子写真装置に適用した
実施例と第８図に除電装置として電子写真装置に適用し
た実施例を示す。

（実施例９）転写 本願の弾性導電ローラを転写装置に適用した実施例につ
いて説明する。

第９図は本願の弾性導電ローラを転写装置として電子写
真装置に適用したもので、像担持体として感光体ドラム
を使用し、感光体ドラム上のトナー像（現像像）を転写
ローラ（弾性導電ローラ）と感光体ドラムとに挟まれた
転写材（記録紙）上に転写するようにした例を示してい
る。感光体ドラム２は、表面に例えばセレン系の光導電
体層を有しており、帯電装置３による均一帯電、露光装
置８による像露光、トナーを収納した現像装置による現
像を経て感光体ドラム２上に形成されたトナーによる現
像像は、感光体ドラム２と転写ローラ（弾性導電ローラ
）１１の間にある転写材（記録紙）１０上に転写される
。

第１０図は、本実施例における転写の原理を示す図であ
る。感光体ドラム２は、表面にトナーによる現像像を担
持しており、表面の感光体層の背面電極は接地されてい
る。また、現像像を形成しているトナーはマイナスに帯
電している。記録紙１０は転写ローラ（弾性導電ローラ
）１１と感光体ドラム２とで挟まれている。転写ローラ
１１の表面導電層はプラスの電圧が印加されている。こ
のような状態で感光体ドラム２と転写ローラ１１とを回
転させ、感光体ドラムと記録紙がずれを生じないように
、搬送することにより、トナーによる現像像は記録紙上
に転写される。

本実施例に使用されるべき弾性導電ローラは、感光体ド
ラムとの接触幅が変動しても接触圧の変動が少な（、接
触圧が３００ｇ／ｃ−以下で接触が確実であるものがよ
い。

第９図において、転写装置に使用した弾性導電ローラに
ついて説明する。弾性導電ローラの表面導電体層１−３
にはリン青銅板よりなる電極部材１１−１が押圧されて
おり、図示されていない電源手段によりこの電極部材１
１−１１ご所定の電圧が印加されるようになっている。

また、導電体層１−３には、表面に付着した紙粉やトナ
ー等を清掃するためのクリーニング部材１１−２が押圧
されている。

クリーニング部材１１−２はフェルトで構成した。

金属シャフトの外径は８■である。弾性体層１−２を構
成する材料としてはゴム等柔軟材を使用することも可能
であるが、ここでは、発泡セルの数が２５ａｍあたり平
均で３５個、密度が３１ｋｇ／ｍ”のエステル系柔軟質
ウレタンフオームを用いた。フオームの外径は２０．５
ａ＋ａとし、内径２ｈｍのシームレスポリエステルチュ
ーブを導電体層１−３とした。この導電体層の比抵抗は
１０７Ω・（１）とした。導電層の厚さは７０μｍとし
、ベースは７０μｍとした。

このような弾性導電ローラを用いた転写装置において、
感光体ドラムに弾性導電ローラを記録紙を介して押圧し
た時の圧力と、接触幅との関係を測定したところ、感光
体ドラムの軸方向の単位長さあたりの押圧力、すなわち
線圧は、接触幅の増加に伴って増大するが、単位面積あ
たりの圧力は、接触幅３ｍａ＋から８■に対し、はぼ一
定であり、約４５　ｇ　／　ａｄと極めて低い値を示し
た。一方、転写ローラ（弾性導電ローラ）として従来の
導電性ゴムローラを使用した場合、２ＩＩｌａｌの接触
幅を得るために必要とされる圧力は５０口ないし２００
０ｇ／ｃ−であった。

また、転写ローラとして、本願における他の実施例のも
のを使用したところ２ｍｍの接触幅を得るために必要な
圧力は３００ｇ／　ｃシ以下であった。従来の導電性ゴ
ムローラにおいてはゴムに導電性を付与しつつ高い柔軟
性を得ることが難しいという基本的な欠陥に起因してい
る。本発明においては、これら２つの機能を分離するこ
とにより上記の問題を解決した。　この転写装置により
、黒色トナー像を転写紙上に転写し、熱定着を行なった
後に画像濃度を測定した結果、第１１図曲線■の転写特
性が得られた。転写バイアス電圧が４００〜８００ｖの
範囲で極めて良好な転写性を示し、前記の中ぬけ現象は
全く認められなかった。転写効率はこの電圧範囲で９０
％以上の高い値を示した。なお、上記の例では感光体ド
ラム２として外径６０Ｉ１ｍのセレン系光導電体ドラム
を用い、現像位置における最大表面電位を＋ｅｏｏｖ　
、回転周速を１００ｍｍ／ｓｅｃとした。転写ローラ１
の外径は２Ｏｎ＋ｎ＋のちのを使用し、感光体ドラム２
と転写材（記録紙）１０との接触幅は３１１＋１、転写
ローラ１の回転軸と感光体ドラム２の表面との距離を転
写ローラの仮想半径として回転周速が１０Ｏｎ＋Ｉｌ／
ｓとなるように設定した。

（実施例１０）転写 本実施例においては、転写ローラとして、前述の弾性４
Ｔ４０−ラのうちで表面導電層にさらに、高抵抗層を設
けたものを使用した。すなわち、金属シャフトの外周に
弾性体層として軟質ポリウレタンフォームを設け、ポリ
エステルのシームレスチューブの内周面に導電体層を設
けたものに挿入した。導電体層の比抵抗は１０２Ω・印
であった。

ポリエステルの厚さは７５μｍであった。導電体層は導
電性カーボンをポリエステル樹脂中に分散したものをシ
ームレスチューブにコーティングしたちである。この導
電体層（シームレスチューブ）は弾性体層よりも長く形
成してあり、電極部材を介して電圧を印加できるように
した。このようなローラと感光体ドラムとの接触幅を３
ＩＩｌとしてトナーの転写を実行し、熱定着後の画像濃
度を測定したところ、第１１図の曲線■で示す特性が得
られた。

実施例９に示した転写装置によって得られた特性曲線■
と比較すると、高い転写効率を得るためにはより高いバ
イアス電圧が必要であるが、他方、高電位側での濃度低
下が小さく、電位条件の変動に対する転写特性の変動が
少ないという特徴が認められた。この場合にも中ぬけの
ない良好な転写像が得られた。

また、実施例９、実施例１０において、弾性体層１−２
を構成する軟質ウレタンフオームとして硬さの異なるも
のを種々検討し、中ぬけ現象との相関を調べたところ硬
度１００−以上の軟質ウレタンフオームを用いた時に上
記の現象が生じ易いこと応（わかった。ただし、軟質ウ
レタンフオームの硬度の測定は、ＪＩＳ−に−８４０１
に準拠した。すなわち厚さ５０ｍｍ、直径的３０ｃ＋ｇ
の試験片を硬さ試験機の台上に平らに置き、直径２００
ｗｍの円形加圧板を試験片の上面に載せて、荷重を０．
５ｋｇ１にしたときの厚さを測定し、これを初めの厚さ
とする。次に円形加圧板を初めの厚さの７５％まで押し
込んだ後、直ちに荷重を除き、再び直ちに円形加圧板を
初めの厚さの２５％まで押しこみ、静止後２０秒のとき
の荷重を読みとり、硬さは読みとった荷重とした。

なお、感光体ドラムへの抑圧を測定したところ３００ｇ
／　ｃ−以下とすれば中ぬけ現象は生じなかった。

導電体層１−３として、抵抗の異なるものを種々検討し
た結果、抵抗値が１０１２Ω・印を超えると電極として
の効果が失われ、転写効率が低下することがわかった。

特に本願実施例９においては、感光体ドラム２の感光体
層にピンホール等の欠陥があると導電体層１−３と感光
体ドラム２との間で放電が発生し、転写バイアス電圧が
低下して転写不良をもたらす場合があるため、導電体層
１−３として抵抗値が１０’Ω・印ないし１０１２Ω・
ｃｍの範囲内にあるものを使用することが望ましい。

ただし、電源１２と導電体層１−３の間に上記の放電を
抑制するような値の抵抗を挿入すれば、導電体層１−３
として１０６Ω・印未満の導体を使用してもよいことは
もちろんである。

また、弾性導電ローラとして、弾性体層１−２をＮＢＲ
ゴムで形成した場合も同様にして転写することができた
。この場合、できる限り接触圧が小さく、かつ接触圧の
変動が小さいもので、確実に接触するために、前記ゴム
の硬度がＪ　Ｉｓ−に−８３０１のＡ型硬度針で４０度
以下のものがよい。前記ゴムを用いた場合には、接触幅
を広くとれないが、本願の構造の弾性導電ローラであれ
ば永久歪が小さく、長期の使用にも耐えた。また、この
ときの接触幅は１．５ｍｍとし、ゴムは硬度３５度のも
ので、接触圧は２００ｇ／　ｃｍであった。

（実施例１１）クリーニング 本願の弾性導電ローラをクリーニング装置に適用した実
施例について説明する。

第１２図は、本実施例におけるクリーニングの原理を示
す図である。静電潜像保持体２は表面に転写残りトナー
を静電的に保持しており、図では、正規に帯電している
トナーの極性をマイナスとし、逆極性に帯電しているト
ナーの極性をプラスとした。

クリーニング装置６として使用される弾性導電ローラは
、ローラ表面の材料がトナーの帯電極性と逆がよい。ま
た、弾性導電ローラの導電体層１．：は、正規に帯電し
ているトナーが静電的にクリーニングされるような電圧
が印加されている。図ではプラスの電圧を印加している
。転写残りトナーを表面に保持している静電潜像保持体
２が図中で左から右へ移動し、クリーニング装置を通過
する。

このとき、弾性導電ローラは静電潜像保持体の移動速度
よりも速い周速度で回転しており、これにより、転写残
りトナー及び静電潜像保持体２が摺擦され、逆極性トナ
ーは正規の極性（図ではマイナス）に帯電され、すべて
の転写残りトナーが静電的にクリーニングされる。

第１３図は弾性導電ローラをクリーニング装置に適用し
た実施例である。静電潜像保持体２は、付着物としてマ
イナスに帯電しているトナーを保持している。これに弾
性導電ローラ１が接触しており、弾性導電ローラ１には
金属ロー′−ｙ６−２が接触し、これらは、互いに摺擦
すべく時計回りに回転している。また、金属ローラ６−
２にはブレード６−１が押圧されている。このような構
成において、図のように各ローラに電位差を設けてあり
、静電潜像保持体上の付着物は、静電潜像保持体２から
弾性導電ローラ１１、弾性導電ローラ１から金属ローラ
６−２へ移動し、金属ローラ６−２上の付着物は、ブレ
ード６−１によってかき落とされる。このような構成に
すると、ブレード６−１が耐久性があり摩擦係数の小さ
い材料たとえばステンレで構成することができる。また
金属ローラ上の付着物を、完全にかき落とさずとも、弾
性導電ローラ上の付着物は、金属ローラへ移動し、クリ
ーニング装置として機能が低下することはないので、プ
レー・ドロー１は金属ローラ６−２に、エツジを接触さ
せる程度でもよい。さらに、金属ローラは他の導電ロー
ラでもよい。また、本願の弾性・導電ローラは耐久性に
秀れているので、ブレードを直接弾性導電ローラ１に圧
接し、金属ローラなしでクリーニング装置を構成しても
よい。

（実施例１２）クリーニング 第１４図は、弾性導電ローラをクリーニング装置に適用
した実施例である。

本実施例では、弾性導電ローラは、実施例３のものを使
用した。すなわち弾性体層はＮＢＲで、導電体層は導電
性ポリウレタン塗料である。弾性体層のゴム硬度はＪ　
Ｉｓ−に−６３０１のＡ型硬度針で３０度である。導電
体層の比抵抗は１０７Ω・印で厚さは５０μｍとした。

ブレード６−１は厚さ０．２ＩＩＩ１１のリン青銅板を
用い、そのエツジを軽く圧接した。

圧力はブレードの長手方向にｌｏｇ／ａｍ程度である。

潜像保持体２の周速は４７＋ｎｎ＋／ｓで弾性導電ロー
ラ１の周速は４７ｎ＋ｍ／ｓで両方とも時計回りに回転
させた。

電圧はブレード６−１より印加し、感光体の表面電位と
電位差がある値以上となるように設定した。

感光体は表面が負に帯電された有機光導電体にレーザビ
ームを照射することによって潜像を形成し、負帯電形の
トナーにより反転現像により現像像を得、これを転写器
により記録紙に転写し、その後本実施例のクリーニング
装置によりクリーニングした。これにより、転写後の感
光体表面電位と弾性体層の電位差は、１５０Ｖ以上であ
れば完全にクリーニングできることかわかった。また、
逆極性のトナーをクリーニングする場合は、上記の導電
性ポリウレタン塗料を使用した構成で、感光体の周速と
弾性導電ローラの周速との差が３０■／ｓ以上あれば、
完全にクリーニングできた。また、この場合回転方向を
逆にした場合も周速差が３０■／ｓ以上でクリーニング
できた。また、あらかじめ弾性導電ローラに、ブレード
６−１の形状と圧力を変え故意にトナーを静電的にコー
ティングし、クリニングへの影響を調べたところ、弾性
導電ローラ上のトナー付ＨＱがｌ　ｂ　／　ｃｄ以下で
あれば、感光体に付着しているトナーを（逆極性のトナ
ーも含めて）クリーニングすることができた。好ましく
は０．８ｍｇ／ｃｄ以下が良い。即ち、ブレード６−１
の圧力変動があっても確実にクリーニングできるもので
ある。ブレードの支持の仕方や、圧接の仕方もいろいろ
考えられるが、図のように、ブレードの支持点が弾性導
電ローラの回転方向において、ブレードの圧接点よりも
下流側でなくてもよく、とくにエツジが圧接する場合は
支持点が上流側でもクリーニングできる。また金属等の
導電体を用いた場合は、ブレードより弾性導電ローラの
導電体層へ電圧を印加することかで きた。また弾性導電ローラへの電圧の印加をシャフトよ
り行なう等の方法によれば、ブレードはウレタンゴム等
の他の材料でもよい。また、弾性導電ローラと感光体ド
ラム（静電潜像保持体）２との接触幅は０．３■以上で
あればクリーニングできた。また、弾性導電ローラの導
電体層の比抵抗は１０１２Ω・ａｍ以下であればクリー
ニングできた。

また、導電体層の材料としては、トナーの帯電極性とは
逆のものがよく、摩擦帯電列で、トナーと隔たっている
方がよい。なお、６−３はりカバリ一部材でマイラー等
の柔かい材料を軽く接触したものである。

（実施例１３）クリーニング 第１５図は弾性導電ローラをクリーニング装置に適用し
た実施例である。弾性導電ローラｌは実絶倒１２で述べ
た条件を満足するものであれば本願前記のどれでもよい
が、本実施例では、表面導電層として導電性ポリエステ
ルのチューブを用い、弾性体層は導電性シリコンゴムと
した。これらは導電性接着剤で接着されており、導電体
層にシャフトより電圧が印加できるようになっている。

これにステンレスローラ６−２が接触しており、さらに
ステンレスローラ６−２にステンレスのブレード６−１
が接触している。静電潜像保持体２及びステンレスロー
ラ６−２及び弾性導電ローラ１は図中で時計回りに回転
しており各々に電位差を設けることができるようにした
。このため弾性導電ローラ１の導電体層の比抵抗は１０
６〜１０１２Ω・ｃｍがよかった。本実施例においては
実施例１１、実施例１２で述べた原理、構成によりクリ
ーニングできる。すなわち、静電潜像保持体２と弾性導
電ローラ１との電位差は２００ｖ以上、周速差は３０ｍ
ｍ／ｓ以上、接触幅は０．３ｍｎ＋以上等の条件を満足
すればクリーニングできた。さらに、弾性導電ローラ１
とステンレスローラ６−２との電位差は１５０ｖ以上、
周速差はｌＯｍｎ＋／ｓ以上、接触幅は０．３ａ＋１以
上であれば弾性導電ローラ１からステンレスローラ６−
２へトナーが完全に移動し、クリーニングできた。ブレ
ードとステンレスローラとの関係等のその他の条件等に
ついては前実施例と同様であった。

なお、第１５図においては、除電装置４がクリーング装
置６よりも前の工程に入っているが、この方が第１４図
のものよりも、感光体表面電位が均一かつ下がっている
ので、弾性導電ローラ１との最大の電位差が小さくなり
、バイアスリーク等の大電位差による障害が起こりにく
くなっている。

実施例１４）帯電クリーニング 本願の弾性導電ローラを帯電クリーニング装置に適用し
た実施例について説明する。

第１６図は、弾性導電ローラを帯電クリーニング装置に
適用した実施例で、この構成は第１５図で説明した実施
例とほとんど同じである。帯電クリーニング装置５は、
第５図〜第７図で説明したような帯電装置３と第１２図
〜第１５図で説明したクリーニング装置との兼用装置で
、両者の共通部分を利用したものである。第１６図にお
いては、クリーニングに必要な条件に帯電に必要な条件
を加えることにより帯電かつクリーニングができる。

すなわち、弾性導電ローラ１に印加する電圧を帯電に必
要な電圧とすればよい。たとえば静電潜像保持体２を５
００ｖに帯電するときには、印加電圧を８００Ｖとし、
ステンレスローラに印加する電圧を９５０Ｖとすること
により、帯電かつクリーニングすることができた。また
、帯電装置とクリーニング装置を満足することにより、
第６図とほぼ同等の帯電特性が得られ、かつクリーニン
グすることができた。ただし、静電潜像保持体２の表面
をプラスに帯電し、かつ正規の帯電極性がプラスのトナ
ーをクリーニングするのは難しい。この場合、弾性導電
ローラの導電体層とトナーが摺擦したときにすべてのト
ナーがマイナスになるような材料で導電体層を形成する
ことにより可能であるが、およそトナーは正規に帯電す
るようになっているので、確実にクリーニングするため
には導電体層とトナーの材料を吟味し、現像転写等のプ
ロセスにおいてトナーは正規に帯電し、クリーニングに
おいて逆に帯電するようにすると可能で、例えばトナー
の帯電制御剤を除くことによって可能であった。

（実施例１５）除電クリーニング 本願の弾性導電ローラを除電クリーニング装置に適用し
た実施例について説明する。

第１７図は弾性導電ローラを除電クリーニング装置に適
用した実施例で、この構成は第１６図の帯電クリーニン
グ装置とほとんど同じである。除電クリーニング装置１
３は、第１６図の帯電クリーング装置において、弾性導
電ローラ１に印加する電圧を静電潜像保持体上の電荷を
除電するような電圧とすればよい。たとえば静電潜像保
持体２の表面電位が０〜＋１００ＯＶのときに、除電ク
リーング装置１３を通過後の表面電位と弾性導電ローラ
１に印加する電圧の関係は、弾性導電ローラ１と静電潜
像保持体２との周速差が４０＋ａｍ／ｓ以上であれば、
第６図とほぼ同じであった。ただし、このとき、トナー
の正規の帯電極性はプラスで静電潜像保持体はプラスに
帯電していた。また、印加電圧が−１５０Ｖ以下すなわ
ち静電潜像保持体の除電前の電位と印加電圧との電位差
が１５０Ｖ以上であれば完全にクリーニングできた。し
たがって、１５０Ｖ〜−４００ｖの電圧を印加すること
により、除電かつクリーニングすることができた。この
ときの、接触幅、ブレード等のその他の条件は実施例１
４の帯電クリーニング装置と同じであった。

また、プラスに帯電しているものを除電し、かつ正規の
帯電極性がマイナスの場合は、前実施例と同様の制約が
あった。　　　　　　　（以下余白）（実施例１６）現
像クリーニング 本願の弾性導電ローラを現像クリーニング装置に適用し
た実施例について説明する。

第１８図、第１９図は弾性導電ローラを現像クリーニン
グ装置（いわゆるクリーナレス電子写真装置）に適用し
た実施例である。同図において、弾性導電ローラ１は、
実施例３と全く同一のものを使用した。

トナー層形成部材７−１は、厚さ０．２ｍ＋ａのリン青
銅板の先端部を内径２ＩＩＩ１１の半円形に成形したも
ので、円弧の一部が所定の圧力で弾性導電ローラ１の表
面に押圧されている。弾性導電ローラ１の表面には、こ
の他にトナーこぼれ防止用のりカバリ−ブレード７−２
、トナー供給ローラ７−３および感光体ドラム２が圧接
されている。

リカバリーブレード７−２は、トナー容器７−５の内部
に収納されている一成分非磁性トナー７−４が現像器外
にこぼれることを防止・すると同時に、現像ローラ（弾
性導電ローラ）表面の現像残りのトナーをこぼさずにト
ナー容器内に回収する機能を持っており、この実施例で
は厚さ０．５■のウレタンゴムシートをスポンジ上に接
着したものを用いた。ウレタンゴムシートは第１８図の
ように端部を除く側面が現像ローラ（弾性導電ローラ）
１に軽く押圧されている。トナー供給ローラ７−３は密
度７５ｋｇ／ｍ’　、発泡セル数８０個／２５■の軟質
ポリウレタンフォームより成っており、現像ローラ１（
弾性導電ローラ）に対する接触深さを０．５ｎ＋ｎ＋　
、回転周速度を現像ローラ１（弾性導電ローラ）の１／
２とした。トナー薄層形成部材７−１を線圧８０ｇ／ｃ
ｍで現像ローラ（弾性導電ローラ）１に押圧し、現像ロ
ーラ（弾性導電ローラ）１を９４ｍｌｌ１ｌｓｅｃの周
速で回転させたところ、現像ローラ表面には単位面積あ
たり０．５Ｂ／ｃ−の均一なトナー薄層が形成された。

このトナー薄層をエアーにて吸引しファラテーケージ内
に導入して電荷量を測定したところ、−９，０μＣ／ｇ
であった。ここで使用したトナーは、ポリエステル系樹
脂中−にカーボンブラックを分散した負帯電型の絶縁性
黒色トナーで、トナーの帯電は主としてトナー薄層形成
部材７−１との摩擦によって行われている。

本実施例においては、表面が負に帯電された有機光導電
体にレーザビームを照射することによって潜像を形成し
、これを反転現像法によって可視像化する、い、わゆる
レーザビームプリンタに上記現像装置を適用し、かつ第
１９図のようにクリーニング装置のない電子写真装置に
適用した場合を例示する。

画像部電位すなわち露光部電位を−５０Ｖ１非画像部電
位すなわち未露光部電位を一５００Ｖ、現像バイアス（
シャフト２に印加する電圧）を−２５０Ｖ、感光体ドラ
ム２と現像ローラ１の接触幅を１゜５ｎ＋ｇとして反転
現像を実行したところ、画像濃度１．４でカブリが全く
無く、極めてシャープなライン画像を有する印字サンプ
ルを得た。

条件を最適化するため、各パラメータの影響を調べた。

まず、現像ローラ１の弾性体層１−２として、導電性カ
ーボンの添加によって抵抗値を１０２Ω・口とした導電
性ＮＢＲゴムを用い、その表面に上記の導電性ポリウレ
タン樹脂層を設けたローラにより、上記の現像実験を行
った。この場合、ＮＢＲゴムは硬度４０度とやや硬かっ
たが、前記の画像とほぼ同等の印字が得られた。次に、
ＮＢＲゴムの代りに抵抗値１×１０１３Ω・印のクロロ
プレンゴムを用い、その他は上記の実施例と同じ条件と
して現像実験を行ったとこ、ろ、現像バイアスの効果が
小さく、地力ブリの目立つ貧弱な画像となった。また、
抵抗値ｌＸ１０１ＯΩ・印のクロロブレンゴムを用いて
同様の実験を行ったところ、地力ブリの無い良好な画像
が得られた。これらの結果から、弾性体層１−２は抵抗
値１×１０１０Ω・叩以下の抵抗値を有する弾性体によ
って構成しなければならないことがわかった。

また、金属シャフト１−１と表面導電体層１−３の間の
現実の抵抗値は、１×１０ｓΩ以下、好ましくは１×１
０７Ω以下のときに良好な特性が得られた。　次に硬度
の異なるＮＢＲゴムより成る現像ローラを用いて現像実
験を行ったところ、ＪＩＳ　Ｋ　８３０１Ａ型試験機に
より硬度４０度以下のゴムが実用上良好な結果を与える
ことがわかった。硬度が４０度を超えると、感光体ドラ
ム２と現像ローラ１との接触幅を０．５ａｍ以上とする
ことは実用上困難となり、ローラの偏心や変形が濃度ム
ラとなって画像に著しく現われた。また、硬度２６度の
ＮＢＲゴムは良好な結果を与えることがわかった。

導電性ポリウレタン樹脂層の厚さの最適範囲を調べた。

ディッピング法およびスプレー法にて塗布の検討を行っ
たが、導電体層の厚さを１μｍ以下とすることは事実上
、困難であり、これ以下の厚さでは塗すムラが濃度ムラ
となって画像に現われた。厚さの上限値は、ＮＢＲゴム
の硬度にも依存するため一概には決定できないが、硬度
２８度〜３５度のゴムに対しては、２００μｍ以下とす
ることが好ましいことがわかった。これ以上の厚さとす
ると、導電体層１−３はＮＢＲゴムの弾性変形に追従で
きず、導電層にシワが生じたり、亀裂が生じたりした。

また、ポリウレタン樹脂中に分散する導電性カーボンの
量を種々変更し、抵抗値の最適化をはかった。ｌＸ１０
１ＯΩ・印および３Ｘ１０１１Ω・印の２サンプルにつ
いて現像特性を詳細に調べたところ、３Ｘ１０”Ω・傭
では画像に地力ブリを生じることが明らかになった。１
×１０１ＯΩ・印のサンプルを用いた時には、感光体表
面電位を　−７００Ｖ　、現像バイアスを一２５０Ｖと
することで、地力ブリを抑制することができた。導電層
の抵抗値がｌＯａΩ・備以下の時にはよりこのましく感
光体表面電位が−５００ｖの時にも、カブリの無い良好
な画像が得られた。

その他、現像ローラ１と感光体ドラム２の接触幅は０．
５〜６■の範囲内のとき、良好な画像が得られた。０．
５１以下では濃度ムラが、６＋＋＋＋＋以上ではカブリ
が顕著であった。また、現像ローラ１の回転周速度は、
感光体ドラム２の１．８倍から８．０倍の範囲内で良好
な画像が得られた。１．８倍以下では濃度不足やシャー
プネスの欠如および、クリーング不良によるカブリが、
６．０倍以上では画像の尾引きが生じた。

この周速が遅いときのクリー二、ング不良によるカブリ
は、トナーが正規に確実に帯電しないために発生したも
のであり、周速の比が１．８倍以上では完全にクリーニ
ングできた。ここで重要なのは、導電体層はトナーと摺
擦したときにトナーを正規に帯電できる材料である必要
があることである。

また、他の弾性導電ローラを適用した場合も同等の画像
が得られた。また、第１９図のような感光体表面より露
光する電子写真装置の場合、転写残りのトナーにより充
分に露光できない場合があり、３５０Ｐｌ　　（ドツト
／インチ）以上の解像度の装置の場合、転写装置の転写
効率が１００％に近くないと本実施例の適用は難しい。

解像度３５ＤＰ＋　　（ドツト／インチ）以上の解像度
の装置では、転写効率が７５％以上であれば、表面より
露光しても良好な画像が得られた。また、感光体ドラム
の内部が透光性のものを用い内部より露光すれば、本実
施例において良好な画像が得られた。なお転写効率は、
転写前のドラム上の黒ベタの画像濃度をＩＤＴＢ、転写
後のそれをＩＤＴＡとすると（Ｉ　ＤＴＢ−Ｉ　ＤＴＡ
）　＋　Ｉ　ＤＴＢＸ　１００（％）とした。

また、内部より露光できる感光体を使用する場合は、除
電装置４を内部に配置し、光により除電することができ
た。

（実施例１７）潜像形成 本願の弾性導電ローラを静電潜像形成装置に適用した実
施例について説明する。

先ず第２０図は実施例６、実施例７で説明した帯電装置
の原理と帯電装置を使用したときの感光体の帯電と表面
電位を説明する図である。第２０図（ａ）において、弾
性導電ローラ１と感光体２は摺擦しており、図のように
電位差が設けられていると、感光体表面はプラスに帯電
する。このときの状態の変化を示すと帯電前は第２０図
（ｂ）ように感光体表面電位はＯＶに近いＶｒＶとなっ
ており、帯電時は第２０図（ｃ）のように表面にｖｂｖ
の電位が印加されて、感光体表面電位はＶｏＶとなる。

その後露光により潜像が形成され、現像時には、第２０
図（ｄ）ように感光体表面の露光部の電位はＶｒＶで未
露光部の電位はＶｏＶとなって、また、現像時には、カ
ブリが無く、かつ充分な画像濃度を得るために、現像バ
イアスＶＤをＶｏとＶｒの間になるように設定し、現像
ローラに印加する。

次に第２１図にて弾性導電ローラを静電潜像形成装置に
適用した実施例について説明する。

第２１図（ａ）において、弾性導電ローラ１と感光体２
は摺擦しており、図のように電位差が設けられている。

感光体２は背面電極が透光性のものでできており、背面
より露光可能で、不図示の露光装置により、潜像が形成
できるように露光されている。第２１図（ｂ）は潜像形
成前の感光体表面電位がＯｖに近いＶｒＶであることを
示している。潜像形成時には、第２１図（ｃ）のように
、表面にＶｂＶの電位が印加されており、未露光部は感
光体表面電位は第２０図と同様にＶｏＶとなり、露光部
においては、感光体に電界が働いているので感光体内部
で電荷の移動がおこり、露光部の感光体表面電位は、Ｖ
ｂＶとは逆極性のＶｅＶとなる。したがって、第２０図
のものに比べて、潜像のコントラスト（電位差）が大き
くなる。すなわち、ｌ　Ｖｏ−Ｖ　ｒ　ｌ　＜　ｌ　Ｖ
ｏ−Ｖｅ　ｌとなる。

また電位差が、ｌ　Ｖ　ｏ　−Ｖ　ｒ　Ｉでも充分であ
る場合には、ｖｂを低くすることができる。さらに、現
像時において、現像バイアスＶｏはＶｏとＶｅの間であ
るので、第２０図のＶｏよりも低くできる。したがって
、通常の電子写真装置を有している。２４Ｖ、１２Ｖ、
　　５Ｖ等の低電圧電源を現像バイアスとして利用でき
る。また、現像バイアスをＯＶとすることも可能である
。このような効果を得るためには１Ｖｅｌがある程度大
きくなければならないが、本実施例においては、弾性導
電ローラ１の導電体層の比抵抗を１０６〜１０９Ω・（
至）とすることで可能であった。この値が１０６Ω・国
以下であるとＶｅはＯｖに近づき、１０’Ω・（至）よ
り大きいと１Ｖｏｌも１Ｖｅｌも０に近づいてしまった
。

（実施例１８）潜像形成 第２２図は、本願の弾性導電ローラを静電潜像形成装置
に適用した実施例である。

帯電装置３は、弾性導電ローラ１として、実施例３で説
明したローラを用いた。ただし、導電体層１−３は抵抗
値を１０７Ω・（１）とした。また、感光体ドラム２の
周速は４１■／ｓで弾性導電ローラ１の周速は１００ｍ
ｍ／ｓとした。また、両者の接触幅は２ＩＩＩＩ１１と
した。また、感光体ドラム２は、背面から露光できるよ
うに、ベースとしてガラスを用い、その上に透光性背面
電極としてＩＴＯの層を形成し、その上に感光体層を形
成した。感光体ドラム２の内部には、ＬＥＤアレイと等
倍レンズよりなる露光装置があり、弾性導電ローラ１と
感光体ドラム２との接触部、いわゆるニップを露光する
ようにした。このような構成で弾性導電ローラ１に、帯
電バイアス電圧として８００ｖ印加し、潜像を形成した
ところ、未露光部が５０Ｖで露光部が一３００Ｖに帯電
した潜像が得られた。このとき、露光装置８による露光
の位置は、前記ニップ内の後端（図で右端）から０．３
〜０．５１１Ｉｍがよかった。　０．３ｒａ１以下の場
合、ニップの変動により、露光部の帯電電位が変動した
。０．５ｍｎ＋以上の場合、露光後に再帯電され、帯電
電位がＯｖに近づいた。ニップは０．５ＩＩｉ以下の場
合上記の理由により帯電電位が変動し易かった。その他
の条件については、前述の帯電装置と同様であった。

なお、感光体ドラム２を形成する透光性のベースは透光
性の樹脂等でもよく、背面電極も他の透光性電極でもよ
い。導電ガラス等で両者を兼ねてもよい。

（実施例１９）潜像形成りリーニング 本願の弾性導電ローラを静電潜像形成りリーニング装置
に適用した実施例について説明する。

第２３図は、潜像形成りリーニング装置の原理を説明す
る図である。第２３図（ａ）は、第２１図（ａ）におい
て、感光体２の上に転写残りトナーが付着している場合
を示す図であり、その他については全く同じである。第
２３図で、トナーの正規の帯電極性はマイナスとした。

したがって第２３図で十と記されているトナーは逆極性
のトナーで、−と記されているトナーは正規に帯電して
いるトナーである。静電潜像形成については、実施例１
７で説明したので省略し、本実施例におけるクリーニン
グについて説明する。第２３図（ｂ）は潜像形成りリー
ニング前の状態を表し、第２３図（ｂ）において、転写
残りトナーは感光体上にのっており、図中では感光体表
面電位はＶｒなので、トナーもＶｒの位置に記し感光体
にのっていることを表す。次に、第２３図（ｃ）では、
第２１図（Ｃ）と同様にして潜像が形成されている状態
を示す。このとき、逆極性のトナーは弾性導電ローラ１
との摺擦により正規に帯電される。また、感光体表面電
位は、ＶｒからＶｏとＶｅとに帯電しており、弾性導電
ローラ１の表面電位はｖｂなので、Ｖｅにのっていたト
ナーは、Ｖｂ−Ｖｅの電位差による静電力によりｖｂに
移り、すなわち、弾性導電ローラに移り、ｖＯにのって
いたトナーは、Ｖｂ−Ｖｏの電位差による静電力により
、やはりｖｂに移る。しかし、Ｖｂ−Ｖｏの電位差が小
さく、ｖＯすなわち感光体上に残ってしまうことも考え
られるので図では一部のトナーはｖＯ上に残っている。

残ったトナーは、クリーニングできなかったことになる
が、次の工程の現像工程により、実用上全く問題が無い
ことがわかる。第２３図（ｄ）は現像時の状態を示し、
ｖＯは現像ローラの表面電位すなわち現像バイアスであ
る。現像時には、現像ローラにのっていたトナーは、Ｖ
ｏ−Ｖｂの電位差による静電力によりＶｏに移り、すな
わち感光体上に移り、画像部を形成し、また、他の部分
ではＶ　ｏ　−Ｖ　ｅの電位差により、現像ローラにの
っていたトナーはそのままで現像ローラ上に保持される
。感光体上のこの部分は非画像部となる。したがって、
第２３図（Ｃ）のときにＶｏに残ったトナーは、現像に
おいて画像部の一部となる。また、実際には第２３図（
Ｃ）でほとんど全てクリーニングされてしまった。

以上の説明は、画像部の感光体表面電位がプラスで、ト
ナーの正規の帯電極性がマイナスのいわゆる正規現像に
ついての実施例について説明したが、反転現像たとえば
上記の例でトナーの正規の帯電極性がプラスの場合は、
第２３図（ｃ）のときにクリーニングするためにはトナ
ーを完全に逆極性に帯電しなければならず、困難である
。この場合は後述する実施例に適用した方がよい。

第２４図は、本願の弾性導電ローラを潜像形成りリーニ
ング装置と現像装置と転写装置に適用した実施例である
。帯電クリーニング装置５は実施例１４で説明したもの
を使用し、現像装置７は実施例１６で説明したものを使
用し、転写装置１１は実施例９で説明したものを使用し
た。また、感光体ドラム２と露光装置８等その他の部分
は実施例１８と同じにした。このような電子写真装置に
より、コロナ帯電器を用いない電子写真装置が実現でき
た。

（実施例２０） 本願の弾性導電ローラを電子写真装置に適用した実施例
について説明する。

第２６図は、弾性導電ローラを潜像形成装置と現像クリ
ーニング装置と転写装置に適用した実施例である。本実
施例は第２４図で説明した実施例１９において、潜像形
成りリーニング装置（帯電クリーニング装置５と露光装
置８と感光体ドラム２）を第２２図で説明した潜像形成
装置（帯電装置３と露光装置８と感光体ドラム２）に置
き換えたものである。したがって、作用効果は第２４図
のものとほとんど同じだが、置き換えた部分の作用につ
いて第２５図を用いて説明する。

第２５図（ａ）は潜像形成装置の原理を説明する図で、
弾性導電ローラ１と感光体２は摺擦しており、図のよう
に電位差が設けられている。このような構成における潜
像形成については実施例１７で説明したのでここでは省
略する。第２５図（ａ）において、潜像形成前の感光体
上には、転写残りトナーが付着しており潜像形成後も感
光体上にのっている。すなわちクリーニングできないわ
けだが、第２６図では現像クリーニング装置７により、
不必要なトナーをクリーニングしつつ現像しているこれ
らの工程を第２５図により説明する。まず、第２５図（
ｂ）は潜像形成前の状態を表している。感光体表面電位
はＶ「で、感光体上に転写残りトナーがのっている。こ
こで、トナーの正規の帯電電極はプラスとし十で示す。

−は逆極性のトナーである。次に、潜像形成時の状態を
第２５図（ｃ）に示す。このとき、弾性導電ローラの電
位はｖｂで、感光体はｖＯとＶｅとに帯電される。また
、逆極性のトナーは弾性導電ローラとの摺擦により十に
なる。したがって、感光体上にのっているトナーには、
Ｖｂ−ＶｏあるいはＶｂ−Ｖｅという電位差による静電
力により、感光体上に付着したままになる。次に、現像
クリーニング時の状態を第２５図（ｄ）に示す。現像ロ
ーラの表面電位はＶＤ　（現像バイアス）である。した
がって、感光体表面電位ｖＯのところではＶＯ−ＶＤの
電位差によりｖＯにのっていたトナーはＶＤに移り、感
光体表面電位Ｖｅのところでは■ｏ−Ｖｅの電位差によ
り、ＶＤにのっていたトナーはＶｅに移り、ｖｅにのっ
ていたトナーはそのまま付着している。このようにして
、現像クリーニング時に、ｖＯにのっていたトナーは現
像ローラに回収（クリーニング）され、ｖｅの部分には
現像ローラからもトナーが供給（現像）される。

このときに、逆極性のトナーは逆の動きをするので好ま
しくない。したがって、第２５図（Ｃ）のときに正規に
帯電することは画質の向上につながっている。これによ
り、現像装置７は従来のものでも上記の効果（クリーニ
ング）が得られる。

しかも、第２５図（ｃ）のときに転写残りのトナーをク
リーニングせず、第２５図（ｄ）のときに、回収あるい
は現像の一部として使用されるので、トナーのムダがな
い。廃トナーもでないので、従来の廃トナーボックスが
不必要となり装置が小形となる。また、メンテナンスも
楽になる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、長期間の使用によっても能力の低
下が小さく、ムラの発生を抑止でき、静電潜像保持体を
傷つけず、長寿命の安価な、弾性導電ローラが得られる
。

また、高品位の画像を維持できる帯電装置、現像装置、
転写装置、クリーニング装置、除電装置さらに、複数の
プロ負スの機能を有し、はぼ同時に複数のプロセスを行
なう装置が得られる。また、各プロセスにおけるキーパ
ーツである弾性導電ローラを共通化することもできるし
さらに、コロナ帯電器を用いずに電子写真装置を構成す
ることができる。

また、廃トナーの無い電子写真装置が得られ、トナーの
使用効率、メンテナンスの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は弾性導電ローラの要部断面図、第２図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は弾性導電ローラの構造を示す要部断面
図、第３図は弾性導電ローラの構造を示す要部断面図、
第４図は一般的な電子写真装置の基本的プロセスを示す
図、第５図は接触帯電装置の実施例を示す要部断面図、
第６図は接触帯電装置の実施例の帯電特性を示す図、第
７図は接触帯電装置を電子写真装置に適用した実施例を
示す要部断面図、第８図は除電装置を電子写真装置に適
用した実施例を示す要部断面図、第９図は転写装置を電
子写真装置に適用した実施例を示す要部断面図、第１０
図は転写装置の原理を示す要部断面図、第１１図は転写
装置の実施例の転写特性を示す図、第１２図はクリーニ
ング装置の原理を示す要部断面図、第１３図はクリーニ
ング装置の実施例を示す要部断面図、第１４図はクリ一
二ング装置を電子写真装置に適用した実施例を示す要部
断面図、第１５図はクリーニング装置を電子写真装置に
適用した実施例を示す要部断面図、第１６図は帯電クリ
ーニング装置を電子写真装置に適用した実施例を示す要
部断面図、第１７図は除電クリーニング装置を電子写真
装置に適用した実施例を示す要部断面図、第１８図は現
像クリーニング装置の実施例を示す要部断面図、第１９
図は現像クリーニング装置を電子写真装置に適用した実
施例を示す要部断面図、第２０図（ａ）は接触帯電装置
の原理を示す要部断面図、第２０図（ｂ）（ｃ）、（ｄ
）は接触帯電装置の原理を示す図、第２１図（ａ）静？
！Ｓ潜像形成装置の原理を示す要部断面図、第２１図（
ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は静電潜像形成装置の原理を示す
図、第２２図は静電潜像形成装置を電子写真装置に適用
した実施例を示す要部断面図、第２３図（ａ）は静電潜
像形成りリーニング装置の原理を示す要部断面図、第２
３図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）静電潜像形成りリーニング
装置の原理を示す図、第２４図は静電潜像形成りリーニ
ング装置を電子写真装置に適用した実施例を示す要部断
面図、第２５図（ａ）は接触帯電装置の原理を示す要部
断面図、第２５図（ａ）（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は接触
帯電装置及び現像装置の組合せの原理を示す図、第２６
図はクリーナレス、コロナチャージャーレス電子写真装
置の実施例を示す要部断面図、第２７図は従来のチャー
ジレス記録方式の説明図、第２８図はチャージレス記録
方式ヘッドの等価回路図である。 １　　・・・弾性導電ローラ １−１・・・シャフト １−２・・・弾性体層 １−３・・・導電体層 １−４・・・導電性接着剤 １−５・・・ポリエステルベース １−６・・・抵抗層 ２　　・・・静電潜像保持体 ３　　・・・帯電装置 ３−１・・・電極部材 ３−２・・・クリーニング部材 ４　　・・・除電装置 ４−１・・・電極部材 ４−２・・・クリーニング部材 ５　　・・・帯電クリーニング装置 ６　　・・・クリーニング装置 ６−１・・・ブレード ６−２・・・導電ローラ ７　　・・・現像装置 ７−１・・・コーティングブレード ７−２・・・リカバリブレード ７−３・・・トナー供給ローラ ７−４・・・トナー ７−５・・・トナーホッパ ８　　・・・露光装置 ９　　・・・定着装置 ０　　・・・記録紙 １　　・・・転写装置 １−１・・・電極部材 １−２・・・クリーニング部材 ２　　・・・電源 第１図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第２図 第４ 図 第７１口 ・４８０ 第５ 図 第６図 第９図 第１ｏ図 第 １１図 管１４図 第１２図 第１３図 口二二］−８ 第１７図 第１８　、ｊ 玉 第２３図 第田図 （ｂ） （Ｃ） ｚ２５．コ 手続補正書（自発） 平成１年２月１日 ２゜ ３゜ ４゜ 発明の名称 クリーニング装置、転写装置、帯電装置、除電装置及び
静電潜像形成装置 補正をする者 事件との関係・特許出願人 （３０７）　　株式会社　東芝 （１５Ｇ）　　東京電気株式会社

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性を有するローラ基体と前記ローラ基体の外周
   面に一体的に被覆形成された可撓性を有する導電体層と
   を備えてなる弾性導電ローラを有することを特徴とする
   クリーニング装置。
2. （２）弾性を有するローラ基体と前記ローラ基体の外周
   面に一体的に被覆形成された可撓性を有する導電体層と
   を備えてなる弾性導電ローラを有する転写装置あって、
   前記弾性導電ローラは少なくとも外周表面にポリウレタ
   ン樹脂を主成分とする抵抗値が１０＾１＾２Ω・ｃｍ以
   下の導電層を有し、該導電層の内側に耐油性ゴムより成
   る弾性体層を有することを特徴とする転写装置。
3. （３）弾性を有するローラ基体と前記ローラ基体の外周
   面に一体的に被覆形成された可撓性を有する導電体層と
   を備えてなる弾性導電ローラを有する帯電装置あって、
   前記弾性導電ローラは少なくとも外周表面にポリウレタ
   ン樹脂を主成分とする抵抗値が１０＾１＾２Ω・ｃｍ以
   下の導電層を有し、該導電層の内側に耐油性ゴムより成
   る弾性体層を有することを特徴とする帯電装置。
4. （４）弾性を有するローラ基体と前記ローラ基体の外周
   面に一体的に被覆に形成された可撓性を有する導電体層
   とを備えてなる弾性導電ローラを有することを特徴とす
   る除電装置。
5. （５）弾性を有するローラ基体及びと前記ローラ基体の
   外周面に一体的に被覆側に形成された可撓性を有する導
   電体層とを備えてなる弾性導電ローラと、露光手段とを
   、少なくとも露光部が透明な静電潜像保持体を介して対
   向配置したことを特徴とする静電潜像形成装置。
6. （６）抵抗値が１０＾１＾２Ω・ｃｍ以下の導電性フォ
   ームのローラを有することを特徴とするクリーニング装
   置、転写装置、帯電装置または除電装置３。