JPH0443385A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真複写機やレーザープリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置に関するもので、特には画像流れ
の防止を目的とした画像形成装置に関する。

［従来の技術］ 電子写真複写機やレーザープリンター　ファクシミリ等
の画像形成装置では導電性支持体上に非晶質シリコン（
ａ−３ｉ悪感光）、Ｓｅ。

Ａｓ２Ｓｅ３．５ｅＴｅ等の無機系光導電材料（Ｓ　ｅ
感光体）、更にポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、トリニ
トロフルオレノンや各種アゾ顔料などの有機系光導電材
料（ｏｐｃ感光体）等を用いた感光体が一般に知られて
いる。

例えば、ＯＰＣ感光体は良好な電気特性や分光感度を有
し製造コストが安価であり、無公害性、ベルトやドラム
状の感光体に比較的容易に加工できるため、低速機より
中速機まで数多く利用されている。

一方、ａ−３ｔ悪感光は他の感光体に較べ帯電能が劣る
ものの、高感度で有り耐摩耗性も大きい為高速複写機や
レーザープリンター等に利用されている。

この様な感光体を使用する画像形成装置の一例を第３図
に示す。

７感光′体１は１Ｎ重用コロナ放電器（帯電チヤージャ
ー）２で一様に帯電される。

コロナ放電器には４０〜１００μｍ系のタングステンワ
イヤーが張架されたコロトロン方式と不均一放電を均一
化する為に更にグリッドをコロナ放電器開口部近傍に張
架したスコロトロン方式が有り、４０００〜８０００ボ
ルトの高電圧が印加される。露光部３で像露光して静電
潜像を形成した後、現像装置４でトナー像を形成する。

トナー像は転写用コロナ放電器（転写チャージャー）５
でコピー用紙９に転写された後、コピー用紙は分離用コ
ロナ放電器（分離チャージャー）６で感光体より分離さ
れ、定着装置１０で定着されハードコピーとなる。

一方、転写後の感光体ｌのトナー像はクリーニング装置
７で清掃され一連の複写工程が終了する。

ところで、コロナ放電器を使用した画像形成装置におい
ては、コロナ放電の際、コロナ生成物、すなわちオゾン
や窒素酸化物等の生成物が発生し、このコロナ生成物が
感光体表面に付着すると、感光体表層の表面抵抗が低下
したり、感光体の感光特性が劣化したりして、画像品質
特性が劣化することが知られている。特に、表面抵抗は
、湿度に応じて低下し、画像ぼけを生じ、最悪の場合、
画像が全く形成されなくなることもある。したがって、
初期画像を長期間に亘って維持させるには、コロナ生成
物の影響を排除する必要がある。このような画像ぼけに
おいては、感光体を構成する材料によってその発生度が
異なり、また画像ぼけを生じさせる原因物質に違いはあ
るが、何れにおいてもコロナ生成物が画像ぼけ発生の引
き金になっている。

上述のようなコロナ生成物に起因する画像特性の劣化を
防止するようにしたものとしては、以下に示すようなも
のが知られている。

第１例としては、感光体の構成材料自体の改善により、
表面抵抗の低下を防止したものが知られている。詳しく
は、感光体には、導電性支持体の上に感光層を形成した
ものと、その感光層の上に更に保護層を積層したものと
がある。

これらの感光層や保護層がスプレー法やコーティング方
により形成される場合には、酸化防止剤（アミン類、ヒ
ドロキシルアミン類）を添加したり、外部からすり込ん
だりして、コロナ生成物の影響を排除するようにしてい
る。

第２例としては、コロナ放電器の改良により、コロナ生
成物の発生を抑制したり、コロナ生成物が感光体に付着
するのを防止したりするものが知られている。前者のも
のは、例えば特開昭６４−６８７７４号公報、特開昭４
７−３７５４７号公報、特開昭４９−４０７３９号公報
および特開昭４９−８４８８０号公報等に記載されてお
り、オゾン分解剤となるＡｕ、Ａｇ５ｐｔＳｐａＳＮｉ
、Ｆｅ５Ｎｉ２０３、Ｂａｄ、アルミナ、酸化クロム等
の金属または金属酸化物でチャージワイヤやシールドケ
ースあるいはグリッドをメツキして、コロナ放電時のコ
ロナ生成物の発生を抑制するようにしている。一方、後
者のものは、例えば特開昭６３−３１１３６５号公報に
記載されており、シールドケースの内壁やグリッドを活
性炭素繊維や酸化マンガンあるいは金属キレート化合物
で加工処理し、コロナ生成物を吸収して、感光体に付着
するのを防止するようにしている。又、他に、グリッド
を炭素繊維系で成形したり、吸収部材を付設したり、例
えば特開平ｌ−２１０９７４、風の流れを考慮したシー
ルドケース形状にしたりして、対処するようにしたもの
もある。更には、シールドケース等のＰｔＪＰＡｇのメ
ツキと活性炭からなる吸収剤を併用したものもあり、こ
のものは、例えば特開昭５０−３４８２８号公報及び特
開昭５２−１３３８９４号公報に記載されている。

第３例としては、感光体をヒータで加熱したり、熱風で
乾燥させ、湿度の影響を排除して、感光体の表面抵抗の
低下を防止するようにしたものが知られている。例えば
特開昭５９−２０８５５８、同６０−０９５４６７、同
６１−１３２９７７　、同８２−２６２０６５等。

第４例としては、感光体表面に付着したコロナ生成物を
研磨や湿式のクリーニングにより除去するようにしたも
のが知られている。研磨には、例えばスチールワイヤを
ループ状に巻いたローラやブレードを用い（例えば特開
平１−１６１２８１）　、ｆｉ式のクリーニングには、
水や溶剤を用いて、感光層表面のコロナ生成物を除去す
るようにしている。

上述の４例の他にも、コロナ生成物による画像劣化の防
止を目的とするものとして、例えば特開昭５８−２８５
８１号公報、特開昭６０−９５４５９号公報、特開昭８
０−１８９７６９号公報、特開昭６０−１０２６５９号
公報、特開昭５９−２１９７７０号公報、特開昭６０−
１１４２５４号公報、特開昭６０−１７７６５号公報、
特開昭５５−１５５３６９号公報記載のものが知られて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 第３図に示される様な画像形成装置では帯電や転写、分
離等を行うためにコロナ放電器が用いられているが、放
電に伴ってコロナ放電器からオゾン（０３）窒素酸化物
（ＮＯｘ）等のコロナ生成物が生成される。その結果、
これらのコロナ生成物は放電エネルギー及び大気中の水
分や炭酸ガス、窒素ガス等の作用で窒素化合物やアルデ
ヒド基、カルボキシル基等の親水性の化合物に変えるた
め、感光体表面が酸化されたり、化合物の吸着と大気中
の水分による吸湿で感光体の電気抵抗（表面抵抗）が低
下し画像流れや更にひどい画像欠落による白抜は現象に
よりコピー品質を著しく低下させるという問題が生じる
。

この現象は大なり小なり殆どの感光体で発生するが、特
にはａ−Ｓｔ層を用いた感光体では感光体表面に５ｉＯ
ｚ等の親水性物質が生じる為、画像流れを生じ易く、又
、高耐久の他にも耐候性に優れると考えられていたａ−
Ｃ：Ｈを保護層に用いた感光体でもａ−８ｉ悪感光と同
様な問題がある事が分かった。

これらの感光体では高湿になる程画像流れがひどくなり
全く画像を呈しないこともある。特にａ−Ｃ：Ｈ層を保
護層としたＯＰＣ感光体を搭載したレーザープリンター
等では複写後の停止中に帯電用のマイナスコロナ放電器
に対向した感光体面がコロナ放電器に付着していたコロ
ナ生成物の為に感光体表面が汚染され、３０数％の湿度
でも画像が欠落する白抜は現象が発生する他、ａ−５ｔ
悪感光でも除電用の交流コロナ放電器対向部で発生する
ことがある。

この白抜は現象は、コロナ放電器に付着していたものが
、複写工程終了後、コロナ放電器の開口部より感光体方
向へ揮発遊離して発生するもので、コロナ放電器の開口
部で白抜け（白抜は部は完全に画像が消失することもあ
るが、軽度の場合、一部が白抜けしたり、画像流れ状態
が認められることもある。）するのが特徴である。この
白抜は部では、コロナ生成分の付着量は多くなっている
ことが予想され、親水性の為、少しの水分でもあると表
面抵抗が低下し、画像流れ状態をへて、白抜は状況に到
ると考えられる。

したがって、本発明の目的は画像形成装置で発生するコ
ロナ放電器対向面の白抜は現象を有効に防止する手段を
提供することであり、又そのような手段を備えた画像形
成装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、前記した課題を解決するため鋭意検討を重
ねた結果、活性炭素繊維を主体とした清掃部材が感光体
表面に接触して、これと軸方向に平行に摺動するクリー
ニング装置を設けることが有効であることを知見し、本
発明に至った。

すなわち、本発明は、感光体の支持軸と平行に摺動する
活性炭素繊維を主体とした清掃部材を有するクリーニン
グ装置を具備した事を特徴とする画像形成装置である。

本発明画像形成装置により、コロナ放電器のグリッドや
シールドケース内壁等に付着したコロナ生成物が複写工
程終了後、感光体面を汚染することによって生じる白抜
は現象は、露光部と現像装置の間に感光体の支持軸に平
行に摺動しながら移動する活性炭素繊維を主体として構
成された清掃部材で、白抜は相当部を清掃することで防
止できる。

具体的には、画像形成装置のメインスイッチをオンした
あとの待機状態もしくは複写工程終了一定時間経過後、
コロナ放電器対向部の感光体面が前記清掃部材の下面に
回転移動すると同時に清掃部材が往復運動し、感光体面
に付着したコロナ生成物を効率良く除去することにより
目的を達成できる。

又、更に効果的には、感光体を加熱する手段を設けるこ
とでより一層好結果が得られる。

次に、本発明により、導電性支持体上に少なくとも非晶
質炭素層（ａ−Ｃ層）及び／又は非晶質シリコン層（ａ
−５ｉ層）を有する感光体を用いた画像形成装置で発生
するコロナ放電器対向部感光体の白抜は現象を防止する
手段の改善例を述べる。

以下図面に従って述べる。

第１図は実施例の横断面図（概略図）である。

露光部３と現像装置４の間に感光体１に当接する様に清
掃部材を具備したクリーニング装置１１が設置される。

第２図はクリーニング装置を示す斜視図である。第１．
２図において、１２は樹脂製の支持体で感光体に対向す
る面は感光体の曲率に合わせてあり、その幅はコロナ放
電器の開口幅以上に設定される。１３は清掃部材で、画
像形成装置が停止中に、コロナ放電器の対向部に付着し
たコロナ生成物をふきとるためのものである。１４は清
掃部材の止め金、１５はクリーニング装置１１の移動時
に使用するコロ、ＩＢはクリーニング装置を移動するた
めにはられるワイヤーの通し穴、１７はワイヤーロック
ネジ、１８はガイドレールである。なお図示していない
がクリーニング支持体中もしくは清掃部材と支持体間に
感光体加熱源を設けるか、感光体内部もしくは外部に感
光体加熱源を設けることでより一層信頼性が高められる
。

本発明で使用される感光体に付着したコロナ生成物は、
清掃能力が優れているといわれている極細繊維の不織布
でも拭き取ることがＷ来ない。しかし清掃部材に活性炭
素繊維を用いることにより、実用上問題ないレベルまで
清掃可能である。又、−度とれたものは再付着が少ない
活性炭素繊維はセルロース、ポリアクリルニトリル、フ
ェノール各繊維及びピッチ系より作製されるが、最近で
はオゾンやＮＯ，の吸収、吸着力のすぐれるポリアクリ
ルニトリル系繊維を用いた活性炭素繊維が多く用いられ
る。

活性炭素繊維は用途に応じて各種形態に加工されるが、
本来の繊維は硬くてもろいため、清掃部材として使用す
るためには形態に制約が生じる。しかしネットなどの保
護布を用いることにより他の形態のものも使用すること
が可能である。

本発明に使用できる活性炭素繊維の形態は織物状やフェ
ルト状、マット状などであるが、感光体に接して使用す
る場合には織物状としたもの、あるいは織物にフェルト
やマット状の活性炭素繊維を内在して使用することが出
来る。又、網目　０．２〜２Ｉ径のポリエステルやナイ
ロン布を保護層として使用する場合は、織物やフェルト
、マット、トウなどの形態なども使用できる。

実際には織物状の活性炭素繊維を感光体に接する様にと
りつければ、実用上問題ない。

次に動作・効果について述べる。

クリーニング装置の動作は、画像形成装置のメインスイ
ッチを入れ、複写可能になるまでの待機時間に行われる
。

メインスイッチを入れると感光体が回転し、帯電用コロ
ナ放電器の対向面か、クリーニング装置の下面まで移動
すると同時に、クリーニング装置が感光体と平行に感光
体面を摺擦しながら往復運動を行う。往復運動により感
光体面のコロナ生成物は除去されるが、通常は３〜ｌＯ
往復行う。清掃スピードは１００〜３００ｍｍ／ｓｅｃ
程度である。

［実施例］ 以下に具体的実施例を述べる。

ＯＰＣ感光体上にプラズマＣＶＤ法により、Ｃ２Ｈ４ガ
スを原料として、ヌープ硬度１５００〜２０００ｋｇ／
ｌｌＩ２、膜厚フ５００〜８０００人のａ−Ｃ：Ｈ層を
形成し、７８０ｎａのＬＥＤを光源とする実験用レーザ
ープリンターに搭載した。清掃部材は支持体上に比表面
積９００ｇ＋２／ｇｇ、目付８０ｇ／ゴ、厚み１１１＋
のフェルト状活性炭素繊維（ファインガードフェルト、
東邦レーヨン製）を３つ折りにし、更にその上より比表
面積９０ｈ’　／ｇの織物状活性炭素繊維（ファインガ
ード織物、東邦レーヨン製コをかさね、押え金具で支持
体に取り付けた。

この様な状態で２０００枚／日の複写枚数で５日にわた
って複写を行い、各複写終了翌日、メインスイッチオン
と同時に一連のクリーニング操作を実施した。

クリーニング装置は６往復とし、２００ｍｍ／ｓｅｃの
スピードで清掃を行った。

ただし最終回は３日放置後、清掃を実施した。

なお作業環境は５５〜６０％Ｒｈ、　２１〜２３℃であ
った。

その結果、１晩放置後、清掃を行った場合には、コロナ
放電器対向部白抜けは確認できなかった。しかし３日放
置した場合、わずかに白つぼくなる現象が見られたが、
白抜は現象までは到らなかった。

この様な白っぽい画像は加熱源により感光体を３５〜４
５℃程度に加熱すれば簡単に解消することができ、又、
急激な湿度変化が生じても、画像品質をより安定化させ
ることが可能である。

なお本実施例以外でも、フェルト状活性炭素繊維、極細
繊維（トレシー東し製）及びバルブを原料とした不織綿
（ベンコツト脂化成製）でも同様な確認を行ったが、フ
ェルト状活性炭素繊維以外は全く効果が認められなかっ
た。

［発明の効果コ 本発明によればコロナ放電器開口部に対向した感光体面
のコロナ生成物は、活性炭素繊維を主体とした清掃部材
を用いることにより、簡単に効率良く清掃化できる。又
、別に感光体加熱源を併用することにより常に良好な画
像品質の繊維が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明画像形成装置の実施例を示す横断面図、
第２図はクリーニング装置の斜視図、第３図は画像形成
装置の例を示す概略図である。 １・・・感光体、２・・・帯電用コロナ放電器（帯電チ
ャージャー）、３・・・露光部、４・・・現像装置、５
・・・転写用コロナ放電器（転写チャージャー）、６・
・・分離用コロナ放電器（分離チャージャー）、７・・
・トナークリーニング装置、８・・・除電ランプ、９・
・・コピー用紙、１０・・・定着装置、１１・・・クリ
ーング装置、１２・・・支持体、１３・・・清掃部材、
１４・・・押え金具、１５・・・コロ、１６・・・ワイ
ヤー通し、１７・・・ワイヤーロックネジ、１８・・ガ
イドレール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体の支持軸と平行に摺動する活性炭素繊維を
   主体とした清掃部材を有するクリーニング装置を具備し
   た事を特徴とする画像形成装置。
2. （２）感光体面に接する清掃部材の周長方向の幅が少な
   くとも感光体に対向したコロナ放電器の開口幅以上であ
   る清掃部材を有するクリーニング装置を具備したことを
   特徴とする請求項（１）記載の画像形成装置。