JPH03102384A - 画像形成装置のクリーニング装置 - 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、とくにそのクリーニング装
置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体表面に形成した可転写トナー像を、紙を主とす
る転写材に転写する工程をくり返す周知の画像形成装置
においては、転写のさいに転写材に転移しなかった残留
トナー、あるいは、転写材たる紙から発生する微細な紙
粉、これから生ずるロジン、タルクなどの析出物、装置
内の高圧部材の存在に起因するコロナ生成物などで像担
持体に付着して画質の劣化を招来する物質を充分に除去
することが、良質の画像を得るための必須の要件である
。

上記のような、とくにトナー以外の各種の異物の除去に
対応する手段として、シリコンゴム、ウレタンゴム、フ
ッ素ゴムなどの弾性材料からなるクリーニングローラを
像担持体表面に圧接摺擦するようなクリーニング手段が
提案されている。

第６図は上記のようなクリーニングローラをそなえたク
リーニング装置の典型的な一例を略示するもので、紙面
に垂直方向に延びて矢印八方向に回転し、周辺に一次帯
電器、画像露光部、現像器、転写、分離手段など（いず
れも不図示）等を配設した像担持体（感光体と云う）１
に近接して、これと平行にクリーニング装置２が配置し
てあり、該クリーニング装置に取着したクリーニングブ
レード３が感光体１表面から主として残留トナーを除去
するものとする。

クリーニングブレード３の、感光体の走行方向上流側に
は、弾性クリーニングローラ４が配設してあり、これに
よって、トナーのみならず、感光体１表面に付着した前
述のような各種の異物をも摺擦除去する。

クリーニングブレード３、クリーニングローラ４によっ
て感光体１から除去されたトナーその他の異物はクリー
ニングローラ４の回転につれて搬送され、スクレーバ５
によってかき落とされてトナー貯溜部に至り、さらに必
要に応じてスクリューコンベア１５によって外部に排出
される。

このような構成のクリーニング装置における、とくにク
リーニングローラ４の機能について検討すると、該ロー
ラによって除去され、あるいはブレード３によって除去
されて前記ローラ４に落下したトナーの大部分は、スク
レーパ５によって廃棄されることになるが、一部のトナ
ーがローラ４の表面に薄層を形成した状態で感光体との
対向位置に至り、このトナー層を介しての摺擦作用によ
ってクリーニング作用を奏するものである。

従って、ローラ４表面のトナー捕捉保持能が弱いと、ト
ナーの飛散や感光体１表面への摺擦力不足によるクリー
ニング不良、これに起因する、とくに高温環境下での画
像流れ、トナーの融着などの問題を惹起する事があった
。

このために、ローラ４のトナー保持機能を確保するべく
、トナーとの帯電系列を考慮してローラ４の材料を選定
して静電的にトナーを保持したり、ローラ４にバイアス
を印加してトナーを積極的に保持するような手段が提案
されている。

しかしながら、、上記の静電的な手法は、ローラ４とス
クレーパ、トナーとの摩擦のみによるので不安定でしか
もそのトナー保持能には限界があり，また、クリーニン
グローラに多用されている高分子化合物の多くは負帯電
するものが殆どであり、径時変化も大きい等の欠点を免
れない。

クリーニングローラにバイアス電圧を印加する仕方は、
その材料に体積抵抗の小さい（ｌ０８ΩＣｆｆｌ以下）
を使用すると、トナーを袖集するのに充分な電圧を印加
すると感光体とクリーニングローラ間に過電流が流れて
、感光体の表面感光層が破壊されてビンホールが発生す
るおそれがあり、体積抵抗の大きい（１０”Ωｃｍ以上
）材料を使用した場合には、バイアス印加によるトナー
の補集は不可能であるため前述のような静電的な手段を
とらざるを得ない。

本発明は以上のような現状に鑑みてなされたものであっ
て、クリーニングローラを使用するクリニング装置にお
いて、該クリーニングローラの体積抵抗を適当に設定す
るとともに、これにバイアス電圧を印加可能とすること
によって、前述のような欠点を回避し、トナー捕集機能
を向上させると同時に、トナーの飛散、落下漏出を阻止
して、良好なクリーニング機能を得られるようなクリー
ニングそっちを提供する事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、クリーニング装置
とをそなえ、クリーニング装置が前記像担持体に当接す
る弾性クリーニングローラを備えた画像形成装置におい
て、該クリニングローラの体積抵抗がｌ０８〜１０１１
Ωｃｍとした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、クリーニングローラ
へのトナー捕集機能を向上して、トナーの飛散、ボタ落
ちなどを有効に防止し、良好なクリーニングを行なうこ
とができる． （実施例の説明） 第１図は本発明の実施例を示すクリーニング装置の側面
図であって、第６図々示の装置と対応する部分には同一
の符号を付して示してあり、それらについての説明は省
略する。

図示の装置においては、クリーニングローラ４として体
積抵抗が１０”〜１０１１ΩｃＩｍ程度に調整された中
抵抗の部材を用い、これに電源６によってハイアス電圧
を印加するようになっている。

クリーニングローラ材料としては、適宜のゴム材にカー
ボン、金属フィーラー等を分散させたものでもよいが、
複酸化物（２種以上の酸化物の化合物）を高分子材中に
分散させたものが、上記のものに比べて柔軟なものが得
られるのでクリーニングローラとしてはより好適である
。

複酸化物としては、たとえば、ＺｎＯとＡＩＪａ、Ｓｎ
ｕｇとＳｂ２０ｓ　，　ＩｎｉＯｓ　とＳｎｏｗなどが
挙げられる。

クリーニングローラの母材としては、ＥＰＤＭが好適で
あるが、その他ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブ
レン、ＳＢＲ％ＣＲ，ＮＢＲ，シリコンゴム、ウレタン
ゴム、エビクロルヒドリンゴムなどのゴム類、ＲＢ（ブ
タジェン樹脂）、ＳＢＳ（スチレンーブタジェンースチ
レンエラストマー）などのボリスチレン系、ポリオレフ
ィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ＰＶＣなと
の熱可塑性エラストマー、ポリウレタン、ボリスチレン
、ＰＥ％　ＰＰ％ｐｖｃ１アクリル系樹脂、スチレン酢
酸ビニール共重合体、ブタジェンーアクリロニトリル共
重合体などを使用することができる． 抵抗補助剤として、さらにＯ−　　１〜２０重量％のカ
ーボンブラックおよび５〜２０重量％の絶縁オイルを含
有させるものとする。

以上の材料を用いてローラを成型するさいにこれを発泡
させるものとし、これによって、感光体へのクリーニン
グローラの抑圧を緩徐にして感光体の必要以上の削れを
回避するとともに、トナーの保持力を強くするのがよい
。

材料の組み合わせとしては、ＥＰＤＭに、ＺｎＯとＡＩ
２０ｓとを分散させたものが最も好適で有った。

バイアス電源６に対する電圧は、ネガトナー使用の場合
、＋０．５〜＋１．５ＫＶ程度で充分なトナー捕集効果
が得られた。

つぎに実験例について説明する。

中抵抗ローラとしては、ＥＰＤＭにＺｎＯとＡｌｔｏｓ
を分散させた発泡ローラを用い、＋７００■のバイアス
電圧を印加した。

静電吸着を利用するローラとしては、ボジ荷電制御剤と
してニグロシン系の電子供与物質を分散させたウレタン
ゴムローラを使用した。

上記前者ローラを第１図々示ののように、後者ローラを
第６図々示のような構成として、５０００枚の通紙実験
を行なった。

後者の場合、３０００枚程度からクリーニング装置下部
にトナーの飛び敗りが発生し、画像にも表われるように
なった。

この時点でウレタンローラを観察すると、表面トナー層
に帯電ムラによる層厚のムラが生じていた。

前者ローラの場合は、５０００枚通紙後まで何ら問題は
発生せず、また、３０００枚通紙時、５０００枚通紙時
にトナー層を観察したが、いずれも均一な層の形成が観
察された。

以上説明したように、像担持体に圧接するクリーニング
ローラを使用するクリーニング装置において、該クリー
ニングローラとして体積抵抗を１０’−１０”ΩＣｌｌ
＋のものを使用する事によって、バイアス電圧を印加す
ることによるトナー捕集機能の向上、像担持体にビンホ
ールを発生するような欠陥の解消をともに遂行可能とし
、常時安定して良好なクリーニング作用を期待できる。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例
の場合と対応する部分には同一の符号を付して示してあ
る。

図示の装置では、クリーニング装置２のケーシングに、
クリーニングローラ４のさらに上流側において、シール
兼電荷付与部材としてフィルム７を取着し，その端部を
感光体｛表面に当接してある。

この装置の場合、画像形成にはネガトナーを用い、これ
に対応してクリーニングローラ４にはプラスのバイアス
を印加しているものとすると、前記フィルム７をトナー
に比して帯電系列がプラスの材料で構成するものとする
。

このように構或することによって、残留トナーに含まれ
ている反転トナーもすべてマイナス極性に帯電されるの
で、クリーニングローラによるトナー捕集機能の向上を
はかることができる。

一般に、たとえばネガトナーによって現像を行なう方式
をとった場合でも、トナー中には若干のボジトナーが存
在し、このトナーは転写プロセスによっては転写材に転
移しないので、クリーニング装置の位置に到来する残留
トナーには相当量の、反転トナーたるボジトナーが含ま
れることになる。

このような反転トナーを１極性のバイアスを印加したク
リーニングローラで補集することは困難であるから、前
述のようなフィルム７を配設し、これによって反転トナ
ーの極性を負極性に変換しておくことによって，クリー
ニングローラ４によるトナー補集機能を向上出来る。

さらに、フィルム７は、これをクリーニング装置の最下
部に、感光体と密着配置してあるので、トナーの漏出阻
止にも有効である。

第３図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、この
装置においては、感光体ｌの走行方向にみてクリーニン
グ装置２の上流側に、帯電器８を配設し、トナーが、ク
リーニングローラ４によって積極的に吸着されるような
極性に帯電されるような極性のバイアスをこれに印加す
る。

このような構成によって摩擦帯電以上の帯電が得られる
のでトナーの補集をさらに有効に行なうことができる。

第４図は本発明の、またさらに他の実施例を示すもので
ある。

この装置においては、クリーニングローラ４としては、
前述の第１図々示の場合と同様のものを使用し、その上
流側に、マグネットローラｌ２を配設してあり、この装
置は、磁性トナーと、これとは逆極性の粒子を外添して
ある現像剤を使用している場合に有効である。

このような構成によって、磁性トナーはマグネットロー
ラｌ２に補集され、ついで、電源１１によって、前記粒
子と逆極性のバイアスの印加されているクリーニングロ
ーラ４によって、前記粒子が捕捉されるものとする。

第５図は本発明の、更にまた他の実施例を示すもので、
この装置にあっては、クリーニング装置内部において、
クリーニングブレード３の上流側に２個のクリーニング
ローラ４，ｌ３が配設してあり、これらはいずれも前記
第１図示の装置の場合と同様に，　２ｎＯ　、Ａ１２０
３を分散させたＥＰＤＭからなるものとし、互いに反対
極性になるように電源１１，１４によってバイアスを印
加するように構成してある。

このように構成することによって、所定極性に帯電され
たトナー、反転トナーの双方を有効に捕捉することがで
きる。

さらに、この場合、プラス、マイナス両バイアスの絶対
値を近い値に設定しておくことによって、印加バイアス
が高めに設定された場合に発生しがちな感光体上のメモ
リーを、逆バイアスの印加によって緩和できるので、画
像形成上にも好影響を与える効果もある。

（３）発明の効果 以上説明したように、弾性クリーニングローラを使用す
るクリーニング装置において、該クリーニングローラの
弾性を調整する物質として、複酸化物を用い、体積抵抗
を１０５〜１０１１ΩｃｌＩに調整することによって，
該クリーニングローラの硬度をより柔軟にして，その像
担持体への当たりを柔らかくして表面感光層の削れ量が
過大に成るのを阻止するとともに、該ローラにバイアス
電圧を印加して積極的にトナーを捕集することを可能と
するので、常時良好なクリーニング機能を維持すること
かでき、良質の画像を得るのに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例たるクリーニング装置の構成を
示す側面図、 第２図ないし第５図は、いずれも他の実施例を示すクリ
ーニング装置の側面図， 第６図は公知のクリーニング装置の側面図である。 １・・・感光体、２・・・クリーニング装置、３・・・
クリーニングブレード、４、１３・・・クリーニングロ
ーラ、５、９、１０・・・スクレーバ、６，１１、１４
・・・バイアス電源。 第１図 第４図 １

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、クリーニング装置とをそなえ、クリ
   ーニング装置が前記像担持体に当接する弾性クリーニン
   グローラを備えた画像形成装置において、 該クリーニングローラの体積抵抗が１０＾５〜１０＾１
   ＾１Ωｃｍであるクリーニング装置。
2. （２）クリーニングローラがＺｎＯとＡｌ＿２Ｏ＿３、
   ＳｎＯ＿２とＳｂ＿２Ｏ＿５、Ｉｎ＿２Ｏ＿３とＳｎＯ
   ＿２の組み合わせから選択された複酸化物を含有する特
   許請求の範囲第１項記載のクリーニング装置。