JPH09152760A

JPH09152760A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09152760A
Application number: JP30950195A
Authority: JP
Inventors: Youjirou Satou; 謡次郎佐藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトな装置においても、簡単な構成で帯
電ローラの帯電が除電手段の光に影響されることがなく
長期にわたり良好に行われる画像形成装置を提供するこ
とにある。【解決手段】帯電手段（帯電ローラ４）、露光手段８、
現像手段６０、転写手段７、クリーニング手段３、除電
手段２とにより画像形成を繰り返し行う画像形成装置に
おいて、前記帯電ローラ４に当接して帯電ローラ表面を
クリーニングするクリーニング部材５が感光体上の帯電
面Ａへ向かう除電手段２からの照射光を規制するように
配置した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の電子写真方式を利用した機器に於
いて、帯電装置に帯電ローラが用い、且つ、その帯電ロ
ーラをクリーニングするクリーニング部材の位置関係に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いた画像形成装
置に於ける感光体等の被帯電体に対して帯電処理を行う
手段として、コロナ放電を利用したスコロトロン方式が
一般的に採用されてきた。このスコロトロン方式は被帯
電面を均一に帯電させるために非常に有効な手段である
が、高圧電源を必要とし、コロナ放電によって多量のオ
ゾンを発生させるため、画像形成に対する影響もさるこ
とながら、人体への影響も懸念されている。

【０００３】そこで、現在ではこのスコロトロン方式に
代わって、オゾンの発生が少なく、比較的低電圧でも所
定の電位を得ることのできる接触帯電方式が注目されつ
つある。この接触帯電方式は、バイアス電圧を印加した
帯電部材を被帯電体に直接当接させた上、相対的に移動
させ、これによって被帯電面を所定の電位に帯電する方
式で、該帯電部材として帯電ローラを用いたものが一般
的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように接触帯電方
式は有用な帯電手段であるが、帯電ローラが初期の段階
で汚染されてしまうという感光体面に接触しているが故
の欠点を抱えているため、長期にわたって、帯電装置を
利用するためには何らかの対策が必要となってくる。例
えば、クリーニングブレードの潤滑剤として使用されて
いるポリフッ化ビニリデンや、クリーニングブレードを
すり抜けてくるトナーなどの高抵抗の異物が帯電部材に
付着するとその部分に帯電不良が生じ、縦スジなどの画
像不良が発生する。あるいは、紙粉等の低抵抗の異物が
付着した場合は高湿下での異常放電や、画像流れの原因
となる。また、これらの異物が長期にわたって帯電ロー
ラに付着したまま存在すると、経時的に帯電ローラやド
ラム表面に傷を付けることとなり、スジ状の画像欠陥が
発生してしまう。従って、長期にわたって帯電装置を使
用する場合、帯電ローラの効果的なクリーニングが常に
不可欠なものとなってくる。

【０００５】一方、電子写真方式において、帯電手段、
露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段を経
た後、イレーサーランプ（除電手段）を直接感光体表面
に照射して感光体表面の残存電荷を消去し、再度、帯電
を行い上述の画像形成を繰り返し行う構成となってい
る。このような構成の場合、感光体上に除電手段と帯電
手段が隣り合って配置されているため、遮蔽するものが
なければ、除電手段の光は拡散するため帯電ローラの帯
電面の上流側又は下流側にも光が回り込み帯電不良の問
題が生じることになる。しかしながら遮蔽手段を用いる
ことは、装置の大型化につながり、特に感光体を小径化
した装置においては、レイアウト上、遮蔽手段を配置す
るのが困難となる。

【０００６】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、本発明はコンパクトな装置においても、簡単な構
成で帯電ローラの帯電がイレースランプの光に影響され
ることがなく長期にわたり良好に行われる画像形成装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために本発明は、帯電ローラが当接することにより前記
感光体表面を帯電する帯電手段と、画像情報に基づき前
記感光体表面に選択的に光を照射して潜像を形成する露
光手段と、該露光手段により形成された潜像をトナー像
化させる現像手段と、前記トナー像を記録紙に転写する
転写手段と、転写後の感光体表面の未転写トナーをクリ
ーニングするクリーニング手段と、該クリーニング手段
の後に感光体表面に光を照射することで感光体表面の電
荷を消去する除電手段とにより画像形成を行い、該画像
形成を繰り返し行うように構成した画像形成装置におい
て、前記帯電ローラに当接して帯電ローラ表面をクリー
ニングするクリーニング部材を備え、該クリーニング部
材が前記感光体上の帯電面に向かう前記除電手段の照射
光を規制するように配置した構成とする。

【０００８】本構成によりば、別途帯電ローラと除電手
段の間に遮蔽用の部品を追加することなく発光素子から
発せられる光を帯電用ローラの帯電面に照射して帯電電
位が低下するのを防ぐことができる。

【０００９】クリーニング部材の材料については、発泡
ポリウレタン等のスポンジ材が好適で、セルからの光漏
れがないようにするためには１インチ当たりのセル数が
３０〜６０個の範囲が適当である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を例示的に詳しく説明する。図１は本発明が適用
される画像形成装置、特にプリンタの感光体ドラム１周
辺のプロセスユニットの基本構成図を示し、ドラム回転
方向（反時計回り）に沿ってＬＥＤユニット８、現像ユ
ニット６０、転写ローラ７、クリーニングブレード３
（クリーニング手段）、イレーサからなる除電手段２、
帯電ローラ４が配置され、周知の様に除電手段２により
除電後、帯電ローラ４により均一帯電された感光体ドラ
ム１上にＬＥＤユニット８により露光潜像が書込まれ、
該露光潜像を反転現像にて現像ユニット６０でトナー像
に顕像化し、該トナー像を転写ローラ７にて記録媒体１
０に転写した後、クリーニングブレード３にて残留トナ
ーを除去する。そして前記クリーニングブレード３にて
除去された残留トナーは不図示のスクリューにより廃ト
ナーボトル（不図示）に収容される。

【００１１】次に前記各プロセス手段について説明す
る。感光体ドラム１は直径が３０φで帯電極性が負極性
のＯＰＣドラム（有機光導電体）を用い、不図示のモー
タにより矢印方向に所定周速で回転可能に構成されてい
る。そして前記感光体ドラム１の感光体層の膜厚（ＧＧ
Ｌ，ＣＴＬ等の総厚さ）を２５μｍに設定するととも
に、ＣＴＬ層に粘弾性特性の高い感光体を用いている。
又該感光体の塗工表面は凹凸を規制した欠陥レス感光体
を用いるのがよい。

【００１２】ＬＥＤユニット８は公知の様に列状にＬＥ
Ｄ素子を配列したＬＥＤヘッドと集束レンズからなり、
画像情報に対応した露光潜像を感光体ドラム１上に書込
み可能に構成する。

【００１３】現像ユニット６０は、キャリアとトナーか
らなる複数成分現像剤が収納された現像容器６１と不図
示の固定磁石集成体が収納された現像ローラ６２からな
り、現像ローラ６２に例えば−３５０〜−４５０Ｖの直
流現像バイアスＶｇを印加して、低い電界で反転現像を
行うように構成する。そして前記キャリアは、バインダ
樹脂中に磁性体が均一分散されてなるキャリア母粒子の
表面に導電性微粒子が固定されて構成されたものを用
い、その磁力は、５ｋＯｅ（エルステッド）の磁場での
最大磁化が５５〜８０ｅｍｕ／ｇ、キャリアの平均中心
粒度は３５μｍで特に３５μｍ以下の粒子を１５ｗｔ％
以上含む粒径分布の現像剤を用いる。又トナーは通常の
高抵抗若しくは絶縁性トナーが用いられ、例えば、バイ
ンダー樹脂、着色剤、電荷制御剤、オフセット防止剤な
どに、磁性体を添加してその平均中心粒度は５〜１５μ
ｍ前後の磁性トナーとして構成し上記のキャリアとトナ
ーとの適正混合比を例えば８５〜９０：１５〜１０重量
％に設定する。

【００１４】転写ローラ７は、抵抗率が１０⁵Ω・ｃｍ
以下の導電性弾性ローラ、具体的にはウレタンゴムロー
ラを用い、転写バイアス７０を感光体１の表面電位及び
トナー像電荷の極性と逆極性の＋２５０Ｖ〜２０００Ｖ
に設定する。

【００１５】一方、クリーニングブレード３は、枠体１
１により囲繞されており、先端が断面楔状の板状のポリ
ウレタンエラストマー材を不図示の支持部材に取付け
て、その先端角部が感光体ドラム１にほぼ線接触にて当
接するように配設する。

【００１６】除電手段２はクリーニングブレード３と帯
電ローラ４間の感光体１上を照射するよう配置されてい
る。かかる除電手段２は不図示であるがＬＥＤ素子が面
上に４０ｍｍの間隔で７個感光体軸方向に配列して構成
されており、光量が０．２５μＷ／ｍｍ²（発光素子か
らの距離が２８．５ｍｍのとき）のＬＥＤ素子が用いら
れる。

【００１７】帯電ローラ４は感光体ドラム１と同期して
従動回転しながら６φのステンレス製中実シャフトから
なるローラ軸４１周囲に、導電成分を添加し抵抗率を１
０^７Ω・ｃｍ以下に設定したポリウレタンゴム４２を成
型し、１２φのローラ状に成型したもので、表面にナイ
ロン樹脂コーティングを実施して形成される。尚、ロー
ラ表面粗さはＲｚ＜７μｍ、好ましくは４〜６μｍに設
定している。

【００１８】又、帯電ローラ４を構成するポリウレタン
ゴム４２は、分子量分布や架橋度を異ならせ、そのゴム
層のゴム硬度をＡｓｋｅｒ−Ｃ測定で４０〜５０°の範
囲に設定する。そして表層のゴム層が前記ゴム硬度範囲
にあるならば、必要に応じて前記帯電ローラ４のゴム層
４２の表面層を硬化処理をしてもよく、又前記ポリウレ
タンゴム４２を帯電ローラ軸４１からゴム表面層に向け
半径方向に分子量分布や架橋度を変化させてもよい。

【００１９】そして前記帯電ローラ４の背面側にはスポ
ンジローラからなるクリーニングローラ５（クリーニン
グ部材）が接触配置されている。クリーニングローラ５
には、金属ローラ軸５２の周囲に発泡ウレタンのスポン
ジ５１を円筒状に被覆して形成したものであり、クリー
ニングローラ５の直径を帯電ローラ４の直径より僅かに
大の１２．５φに設定している。クリーニングローラ５
の配置としては、感光体１と帯電ローラ４との帯電面Ａ
の感光体１回転方向上流側に除電手段２の光が直接照射
しないように除電手段２の光路側に傾けて帯電面Ａへ直
接照射する照射光の光路を規制するように配置するとと
もに、除電手段２からの光が装置の内壁を反射して回り
込み帯電面Ａの下流側に照射しないように帯電装置の枠
体９にクリーニングローラ５を近づけて完全に除電手段
２の光を遮蔽する配置をとっている。ただし、本発明の
構成では枠体９と併せて遮蔽を行うが、これに限定され
ず、クリーニングローラ５のみの照射光の規制、すなわ
ちクリーニングブレード３と帯電ローラ４で形成される
空間内に除電手段２を配置しても帯電面Ａの感光体１回
転方向上流側に光が漏れないようにすることができる。

【００２０】また、スポンジ５１の表面は光漏れを無く
するために１インチ当たり３０〜６０個のセル数が形成
されている。この場合、前記セル数が６０よりも多いも
のを使用すると、かき取った異物を弾性部材の中に取り
込むことが出来ず、弾性部材の表面に残った異物が帯電
ローラに擦り付けられてかえって逆効果となる。したが
って、この弾性部材を長期に亘って安定して使用しつつ
本発明の効果を達成させるためには、かき取った異物を
蓄え込む空間がある程度あって、前記セル数の少ないも
の（３０〜６０個）を使用するのがより好ましい。ま
た、クリーニングローラの色も光の吸収率の大きい色が
用いられる。例えば、灰色、黒等である。

【００２１】図２は前記帯電と現像を行う為のバイアス
回路の構成を示し、３０は１２００Ｖの直流電圧Ｖを電
圧調整回路に供給する高圧電源回路、３１は電圧調整回
路で、該回路３１は夫々帯電バイアス電圧と現像バイア
ス電圧を調整する為の組立調整ボリュームとユーザ調整
ボリュームを具え、該ボリュームにより調整された帯電
バイアスＶｔを補正抵抗を介して帯電ローラ５のローラ
軸に、又現像ローラ６２に現像バイアスを夫々印加して
いる。この場合帯電バイアスは−８００〜−１３００Ｖ
の直流電圧が帯電ローラ４に印加され、常に一定の電圧
が印加される定電圧制御を行う構成にしているので、定
電流制御に比べて帯電ローラ、クリーニングローラ等の
負荷変動は加わらない。現像バイアスは−３５０〜−４
５０Ｖの直流電圧が帯電ローラ４に印加され、約１７０
〜１７３μｍの現像電流が流れるように構成する。

【００２２】

【実施例１】本発明の効果を確認するために、クリーニ
ングローラ５と帯電ローラ４を従動回転に設定しつつ、
帯電バイアス−１２５０Ｖ、温度２５°Ｃ、湿度５５％
の環境（低温低湿度環境）下でクリーニングローラの条
件を変化させて感光体の表面電位の変化を実験を行っ
た。実験結果を表１に示す。なお、帯電ローラとクリー
ニングローラの周速比を１．５に設定し、良好な画像が
得られるための表面電位を−６２０Ｖに設定した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【実施例２】次にスポンジ層５１表面のセル数を変化さ
せたクリーニングローラを用いてそれぞれ５万枚づつ印
字率５％で画像形成を行った結果を表２に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】実施例１，２に示すように７０、８０個／
インチのものは表面電位は十分得られるが１万枚を越え
てしばらくした後、小さな白点が生じ、２万枚以上の印
刷より縦筋が目視にて確認できるほど増加していた。ま
た、５万枚印刷後に帯電ローラを分解してみると帯電ロ
ーラに傷が生じていた。また、４０、６０個／インチの
各実施例においては、表面電位においても、５万枚の印
刷後も極めて鮮明な画像を得ることができ本発明の効果
が確認できた。１０、２０個／インチにおいては、除電
手段の光を規制することができず、帯電面に光が漏れて
５万枚印刷後において画像の乱れが生じ、帯電ローラを
分解してみるとその表面に異物がついていた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、特別に遮蔽部材を用いること無く、漏光により表
面電位のダウンを防ぎ、更に帯電ローラの傷の発生を押
さえることも可能で帯電ローラの耐久性も向上でき、長
期にわたり良好な画像が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用される画像形成装置の概略構成図
である。

【図２】図１の帯電と現像を行う為のバイアス回路の構
成を示す。

【符号の説明】

１感光体ドラム２除電手段３クリーニングブレード（クリーニング手段）４帯電ローラ５クリーニングローラ（クリーニング部材）５１スポンジ層５２金属ローラ軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電ローラが当接することにより前記感光
体表面を帯電する帯電手段と、画像情報に基づき前記感光体表面に選択的に光を照射し
て潜像を形成する露光手段と、該露光手段により形成された潜像をトナー像化させる現
像手段と、前記トナー像を記録紙に転写する転写手段と、転写後の感光体表面の未転写トナーをクリーニングする
クリーニング手段と、該クリーニング手段の後に感光体表面に光を照射するこ
とで感光体表面の電荷を消去する除電手段とにより画像
形成を行い、該画像形成を繰り返し行うように構成した
画像形成装置において、前記帯電ローラに当接して帯電ローラ表面をクリーニン
グするクリーニング部材を備え、該クリーニング部材が
前記感光体上の帯電面に向かう前記除電手段の照射光を
規制するように配置したことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記クリーニング部材に多孔質のスポンジ
材を用い，該スポンジ材のセル数が１インチあたり３０
個以上６０個以下の範囲であることを特徴とする請求項
１記載の画像形成装置。