JPH10186982A - クリーニング部材及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体を清掃するクリーニング部材と像担
持体との相対運動による摩擦により、両者のニップ部に
おける帯電メモリの発生を防止すること。 【解決手段】 弾性部材１４と該弾性部材を支持する支
持部材を具備し、該弾性部材により無端状に移動可能な
表面を有する像担持体の表面の異物を除去するクリーニ
ング部材１２において、前記弾性部材を導電性の材料で
構成し、ニップ部に誘起される電荷をニップ部に帯電さ
せることなく、他部へ漏洩させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーニング部材
を有する複写機、レーザービームプリンター、ファクシ
ミリ、マイクロリーダープリンター等の電子写真方式の
画像形成装置における像担持体に生じる帯電メモリを防
止するクリーニング部材、及びこのようなクリーニング
部材を有する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式の画像形成装置、例
えばネガ・ポジ両用のマイクロリーダープリンターは、
図４に示すようにＯＰＣ感光ドラムなどのマイナス帯電
特性を有する感光体１の周囲に、この感光体１の回転方
向に沿って順に前露光部２、一次帯電器３、ポジ現像器
５、ネガ現像器６、ポスト帯電器７、転写帯電器８、分
離帯電器９およびクリーナ１０を配設するとともに、可
視画像転写後の転写材（不図示）の搬送方向下流側には
図示しない定着器が設けられたものである。クリーナ１
０は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード
１１やクリーニングローラ１２を備えている。クリーニ
ングブレード１１はクリーナ容器の一部を支持部とする
板状のウレタンゴム等の弾性体により構成され、またク
リーニングローラ１２、後述のように芯金１３の周りに
ウレタンゴム等の弾性体１４を円筒状に被せて構成され
る。

【０００３】そして、一次帯電器３は、像担持体として
の電子写真感光体等の感光体１を均一に帯電するもの
で、一次帯電器３によって均一に帯電された感光体１上
には、フィルム原稿を透過した画像パターンが投影され
て静電潜像が形成される。この静電潜像には静電荷を有
する有彩色の微粉体（トナー）が付着され、可視画像と
して現像される。この場合の、感光体１上に可視画像を
現像する方法には、ネガフィルム原稿からポジプリント
を得るネガモードとポジフィルム原稿からポジプリント
を得るポジモードとがある。このうちのネガモードは、
ネガフィルム原稿の画像部に対応する感光体１の表面に
おける部分が強く露光され、ネガ現像器６を用いてマイ
ナスに帯電されるネガトナーで現像することによりポジ
画像を形成するものである。一方、ポジモードは、ポジ
フィルム原稿の明るい背景部に対応する感光体１の表面
における部分が強く露光されて、ポジ現像器５を用いて
プラスに帯電されるポジトナーで現像することによりポ
ジ画像を形成するものである。

【０００４】また、ポスト帯電器７は、交流（ＡＣ）バ
イアスにトナーと同極性の直流（ＤＣ）バイアスを重畳
させて感光体１上の可視画像を帯電するもので、転写工
程においてトナーが紙などの転写材に転写され易いよう
にする。そして、感光体１上の可視画像に転写材を密着
させ、コロナ帯電器などの転写帯電器８によって転写材
の裏側からトナーと逆極性の電荷を与え、静電的に転写
させるようにする。その後、転写材はコロナ帯電器から
なる分離帯電器９によって交流（ＡＣ）電荷が与えられ
て除電され、感光体１から引きはがされる。次いで、転
写材は定着器（不図示）に搬送されて熱などにより可視
画像が定着されたのち、装置本体外に排出されている。

【０００５】本発明の１実施形態を示す図２を援用し
て、複写機、レーザービームプリンター等の電子写真方
式の画像形成装置に用いられるクリーニング装置２０の
例を説明する。なお、同図は、円筒状に形成された感光
体１の中心軸に直角な方向、つまり感光体１表面の母線
に直角な方向の断面を示している。

【０００６】このクリーニング装置２０は、単位時間当
たりの画像形成枚数の多い画像形成装置、いわゆる高速
機に装着されるものであり、クリーニング部材として、
クリーニングブレード１１の外にクリーニングローラ１
２を有することを特徴としている。以下、その構成と動
作について簡単に説明する。

【０００７】クリーニング対象となる感光体１は、矢印
Ｒ１方向に所定の周速（プロセススピード）ｖ₁ で回転
駆動される。感光体１表面には、一次帯電、露光、現像
の各画像形成プロセスを介してトナー画像が形成され
る。そしてこのトナー画像は、次の転写プロセスにおい
て、紙等の転写材上に転写される。

【０００８】ところで、この転写プロセスにおいては、
感光体１表面のすべてのトナーが転写材に転写されるの
ではなく、少量のトナーが転写されずに残留トナーとし
て感光体１表面に残ってしまう。さらに、感光体１表面
には転写時に紙粉等が付着することがある。これら残留
トナーや紙粉等の異物（以下「付着物」という）１５が
除去されずに、一次帯電から始まる次の画像形成プロセ
スに持ち越されると、例えば低湿度環境下等においては
帯電不良の原因となることがあり、画像抜け、画像汚れ
等が発生する場合がある。この帯電不良を防止するた
め、付着物１５をクリーニング装置２０によって除去す
るようにしている。

【０００９】クリーニング装置２０は、除去した付着物
１５を回収するクリーニング容器１０を備え、さらに、
クリーニング部材としてクリーニングブレード１１とク
リーニングローラ１２とを備えている。クリーニングブ
レード１１は、プラスチック等の弾性体を長板状に形成
したものであり、長辺側を感光体１表面に当接させるこ
とで、感光体１表面との間に母線に沿った帯状のニップ
部Ｎ₁ を形成している。一方、クリーニングローラ１２
は、芯金１３の周囲に例えばウレタンゴム等の弾性体１
４を巻き付けてローラ状に構成したものであり、弾性体
１４が感光体１表面に所定の圧力で当接されている。こ
れにより、感光体１との間に、上述のニップ部Ｎ₁ と同
方向に延びる、これよりも幅広の帯状のニップＮ₂ が形
成される。

【００１０】クリーニングローラ１２は不図示の駆動手
段によって矢印Ｒ２方向に回転駆動される。その表面の
周速ｖ₂ は、感光体１表面の周速ｖ₁ よりも２０〜３０
％速くなるように設定されている。すなわち、クリーニ
ングローラ１２表面は、感光体１表面に対して、相対速
度Δｖ（＝ｖ₂ −ｖ₁ ）をもって移動することになり、
この結果、ニップ部Ｎ₂ において感光体１表面を摺擦す
る。クリーニングローラ１２は、この摺擦により、感光
体１表面から付着物１５を直接的に払拭したり、下流側
（感光体１の回転方向についていう、以下同じ）のクリ
ーニングブレード１１による付着物１５の掻き取りを容
易にしたりしている。

【００１１】このように、クリーニング部材としてクリ
ーニングブレード１１に加えてクリーニングローラ１２
を設け、さらに、クリーニングローラ１２表面を感光体
１表面に擦り付けることによって、感光体１表面の周速
ｖ₁ が速い高速機においても、感光体１表面の付着物１
５を有効に除去することができる。

【００１２】なお、クリーニングローラ１２の回転方向
や相対速度Δｖの大きさについては、クリーニング容器
１０内における除去後の付着物１５の円滑な搬送やクリ
ーニングローラ１２表面の摩擦の程度などを考慮して適
宜に設定することが可能であるが、いずれの場合も、有
効なクリーニング性能を発揮させるために、クリーニン
グローラ１２表面によって感光体１表面を摺擦すること
が肝要である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
クリーニング装置２０によると、感光体１表面に帯電メ
モリＭが発生して、これが画像不良の原因となることが
ある。以下、このことについて説明する。

【００１４】連続的に画像形成を行うことにより、感光
体１およびクリーニングローラ１２が回転を繰り返す。
すると、感光体１とクリーニングローラ１２とは、相対
速度Δｖを有することから、相互の摺擦によって、いず
れか一方が正、他方が負に摩擦帯電する。このときの帯
電極性は、それぞれの材質の組み合わせ、すなわち、感
光体１の材質とクリーニングローラ１２の弾性体１４の
材質とによって決定される。例えば、感光体１がＯＰＣ
（有機半導体）によって構成され、弾性体１４が上述の
ようにウレタンゴムによって構成されているときは、前
者の感光体１が正に、後者のクリーニングローラ１２が
負に帯電する。

【００１５】ところで、ＯＰＣ感光体１は、負の感光特
性を有するため、正の帯電は帯電メモリとなって残るお
それがある。しかし、感光体１の回転中は、正の帯電が
表面全体に分散されることや、感光体１が１回転するご
とにその表面が一次帯電、転写帯電等を受けること等に
よって帯電メモリは残らない。帯電メモリが問題となる
のは、画像形成終了後、感光体１とクリーニングローラ
１２とが停止し、接触した状態で一定時間以上放置され
たときである。

【００１６】停止時のクリーニングローラ１２は、回転
中の摺擦による摩擦帯電によって強く負に帯電してい
る。これがニップ部Ｎ₂ を介して感光体１表面に接触し
ているため、感光体１表面上におけるニップ部Ｎ₂ に対
応する部分（以下「ニップ相当部」という）に正の電荷
が局部的に誘起され、これが帯電メモリとなって残る。
ＯＰＣ感光体１は、上述のように負の帯電極性を有する
ため、正の帯電メモリは、光照射による前露光によって
は除去することが困難であり、そのまま一次帯電に送り
込まれる。この帯電メモリは、一次帯電によって、感光
体１表面を所定の負極性に一様に帯電しようとしたと
き、図５に示すように、電位の谷間となってしばらく残
る。

【００１７】このような帯電メモリＭは、雰囲気の環境
によっては、転写材上の最終的な画像中に、白スジ（図
３（ａ））や、黒スジ（同図（ｂ））となって現れるこ
とがある。同図（ａ）は、例えば、ポジフィルム原稿か
らポジ画像を得る場合である。すなわち、バックグラウ
ンド露光を行い、ポジトナー（正極性のトナー）によっ
て正規現像を行った場合である。これに対し、同図
（ｂ）は、例えば、ネガフィルム原稿からポジ画像を得
る場合である。すなわち、像露光を行い、ネガトナー
（（負極性のトナー）によって反転現像を行った場合で
ある。正規、反転のいずれの現像を行った場合も、転写
材Ｐ上の画像中の、ニップ相当部に接触する部分に、転
写材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ１方向）に直角な帯状のスジ
が形成されて画像品質の低下を招くことになる。

【００１８】なお、上述の説明では、クリーニング部材
としてのクリーニングローラ１２と感光体１との摺擦に
よる帯電メモリについて説明したが、クリーニング部材
としてのクリーニングブレード１１と感光体１との組み
合わせによっても帯電メモリが発生するおそれがある。
ただし、これについては、現在のところ問題となるには
至っていない。しかし、今後における画像形成装置のさ
らなる高速化に伴ってこれが問題となる可能性もある。
したがって、本発明では、クリーニング部材として、ク
リーニングローラ１２を中心にして説明はするものの、
それ以外の例えば、上述のクリーニングブレード、クリ
ーニングベルト等をも含むものとする。つまり、感光体
１表面に摺擦されるすべてのクリーニング部材を対象と
している。

【００１９】また、上述では、感光体１として感光特性
が負であるＯＰＣ感光体について説明したが、感光特性
が正である例えばアモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓ
ｉ感光体）等に、負の帯電メモリが残る場合も、前述と
ほぼ同様の問題が発生することになる。

【００２０】本発明は上述の問題を解決すべくなされた
ものであって、クリーニング部材の摩擦帯電を防止し、
画像品質の低下を防止するようにしたクリーニング部材
及び画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本出願に係る第１の発明のクリーニング部材は、弾
性部材と該弾性部材を支持する支持部材を具備し、該弾
性部材により無端状に移動可能な表面を有する像担持体
の表面の異物を除去するクリーニング部材において、前
記弾性部材を導電性の材料で構成したことを特徴とす
る。

【００２２】本出願に係る第２の発明のクリーニング部
材は、前記クリーニング部材における前記支持部材を芯
金とし、該芯金に前記弾性部材を円筒状に被覆して、ク
リーニングローラとしたことを特徴とする。

【００２３】本出願に係る第３の発明のクリーニング部
材は、前記クリーニング部材における前記支持部材に、
前記弾性部材を板状に形成して支持させて、クリーニン
グブレードとしたことを特徴とする。

【００２４】本出願に係る第４の発明の画像形成装置
は、上記クリーニング部材と、無端状に移動可能な表面
を具備し、所定の極性の帯電極性を有する像担持体と、
該像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜
像を現像する現像手段とを有し、該クリーニング部材と
該像担持体との間にニップ部を形成し、前記ニップ部に
おける該像担持体表面と、該クリーニング部材表面との
摺擦によって、該像担持体表面の付着物を除去すること
を特徴とする。

【００２５】以上の手段により、本出願に係る発明によ
れば、画像形成動作中に、像担持体とクリーニング部材
が摺擦しても、クリーニング部材表面は摩擦帯電を起こ
さず、これにより画像形成後に像担持体とクリーニング
部材を停止させても感光体表面に帯電メモリは起こらな
い。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施形態について説明する。なお、従来例ですでに参照し
た図面（図２、４）中において、構成的、作用的に同一
または類似の部材、装置については同一の符号を付して
あり、これらについての重複説明は適宜省略するものと
する。

【００２７】図１に、本発明に係る画像形成装置の一例
として、ネガ／ポジ両用のマイクロリーダプリンタの感
光体周りの概略構成を示す。

【００２８】同図に示すネガ／ポジ両用のマイクロリー
ダプリンタ（以下単に「プリンタ」という）は、像担持
体として、ドラム状の電子写真感光体（以下単に「感光
体」という）１を備えている。感光体１は、ドラム状の
アルミニウム基体と、その外周面（表面）を被覆する感
光層とによって構成されており、その外、必要に応じて
表面保護層、下引き層等が設けられている。なお、本実
施形態においては、感光層が、負（マイナス）の感光特
性を有するＯＰＣ（有機半導体）である場合について説
明する。感光体１は、駆動手段５０によって矢印Ｒ１方
向に所定の周速（プロセススピード）ｖ１で回転駆動さ
れる。プリンタが高速機である場合、周速ｖ１は速く設
定される。この周速ｖ１の設定、および感光体１の回転
角度に対する後述の各装置（一次帯電装置、現像装置、
転写装置等）の電圧印加タイミングや動作タイミング等
は、制御装置５１によって制御される。

【００２９】感光体１の周囲には、その回転方向（矢印
Ｒ１方向）に沿って上流側から順に、次のようなプロセ
ス機器が配置されている。

【００３０】まず、感光体１表面の残留電荷を除去する
前露光器２、次に、感光体１表面を均一に帯電する一次
帯電器（一次帯電装置）３、静電潜像を形成する露光装
置４、正極性のトナー（現像剤）を収納した上流側のポ
ジ現像器（現像装置）５、負極性のトナー（現像剤）を
収納した下流側のネガ現像器（現像装置）６、転写剤Ｐ
に対するトナー画像の転写を容易にするポスト帯電器
７、トナー画像を転写材Ｐに転写する転写帯電器（転写
装置）８、転写材Ｐを感光体１表面から分離する分離帯
電器９、そして感光体表面の付着物を除去するクリーニ
ング装置２０等である。なお、クリーニング装置２０の
帯電メモリ防止以外の構成、動作については従来例のも
の（図２参照）と同様なのでその説明は省略する。ま
た、図１においては、転写材Ｐの給搬送装置、転写材Ｐ
上のトナー画像を定着する定着装置等は省略してある。

【００３１】次に、上述構成のプリンタの動作を簡単に
説明する。ただし、転写材Ｐの給搬送動作、トナー画像
の定着動作については省略する。なお、本実施形態のプ
リンタは、原稿がネガ原稿（例えばネガフィルム）、ポ
ジ原稿のいずれの場合もこれらからポジ画像を形成する
ことができるように構成されている。ネガ原稿の場合は
ネガ現像器６を使用し、一方ポジ原稿の場合はポジ現像
器５を使用する。これらは選択的に一方のものが使用さ
れる。

【００３２】以下では前者のネガ原稿の場合を説明す
る。

【００３３】感光体１を矢印Ｒ１方向に回転駆動し、前
露光器２によって除電された感光体１表面を、一次帯電
器３によって、負極性の所定の電位に均一に帯電する。
露光装置４により、ネガ原稿からの透過光によって感光
体１表面を照射する。この透過光により、感光体１表面
はネガ原稿の画像部に対応する部分が強く露光され、露
光部分の負の電荷が除去された状態の静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像に、ネガ現像器６によって、負極性
のトナーが付着され、感光体１表面に負極性のトナー画
像が形成される。この負のトナー画像は次工程での転写
を容易にすべく、ポスト帯電器７で負の電荷が付与され
る。

【００３４】次に、転写帯電器８に正の直流電圧が印加
され、転写材Ｐの裏面に、感光体１表面の負のトナー画
像と逆極性の、正の電荷が付与され、これにより、転写
材Ｐ表面にトナー画像が転写される。トナー画像転写後
の転写材Ｐは、分離帯電器９によって、感光体１から剥
離される。剥離後の転写材Ｐは図示しない定着装置によ
って表面のトナー画像が定着される。一方、転写材Ｐ剥
離後の感光体１は、転写されずに残った残留トナーや紙
粉等の付着物が、クリーニング装置２０によって除去さ
れる。

【００３５】本実施形態においては、図２において、ク
リーニングローラの芯金１３に円筒状の弾性部材１４が
被覆される。具体的な弾性材料としてはアクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴ
ム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロ
プレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポ
リエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリ
ルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。こ
れらの樹脂に導電材として酸化チタン、酸化スズ等の金
属酸化物を分散して、導電性とする。また導電材として
は例えば、カーボンブラック、アルミニウム粉末、ニッ
ケル粉末等を用いることができる。

【００３６】また、樹脂に導電材を分散させるのではな
く、導電性樹脂を用いることも考えられる。具体的に
は、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、
ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセ
チレン及びポリエチレンイミン等が挙げられる。

【００３７】このようにして導電性とされる弾性部材を
通して、像担持体１とクリーニングローラ１２のニップ
部に誘起される電荷は、弾性部材を通り、芯金又はロー
ラ表面等に接する導電部材（図示せず）を介して装置本
体へアースされて漏洩され、ニップ部に帯電することが
ない。

【００３８】なお、クリーニング装置２０の動作につい
ては、従来例（図２参照）で説明したが、クリーニング
ローラ１２を感光体１表面に摺擦させることによって、
付着物１５を除去する能力、いわゆるクリーニング性能
を向上させている。

【００３９】このとき連続的に画像形成を繰り返して、
クリーニングローラ１２は、上記のように構成されるの
で、該クリーニングローラ表面と感光体１表面とが摺擦
されても、クリーニングローラ１２表面は摩擦帯電を起
こさない。したがって画像形成後に、感光体１およびク
リーニングローラ１２を停止させても、感光体１表面の
ニップ相当部に帯電メモリＭが形成されることはない。

【００４０】以上の実施形態においては、感光体１が負
の感光極性を有するＯＰＣについて説明したが、正の感
光極性を有する例えば、ａ−Ｓｉについても本発明を適
用することができる。

【００４１】また、クリーニング部材としてクリーニン
グローラについて説明したが、図２に示されるようなク
リーニングブレードやクリーニングベルト（図示せず）
についても本発明を適用することができる。

【００４２】また、感光体１はドラム状のものに限ら
ず、ベルト状のものであってもよい。さらに、上記実施
形態のプリンタとしてネガ・ポジ両用のプリンタについ
て説明したが、ネガ専用プリンタでもまたはポジ専用プ
リンタでも同様の効果を得ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体を清掃するクリーニング部材における弾性部材
を導電性の材料で構成することにより、クリーニング部
材と像担持体のニップ部に生ずる帯電メモリを防止する
ことができ、該帯電メモリに基づく白すじ、黒すじなど
の画像不良をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の１実施形態を示す
概略構成図。

【図２】クリーニング装置における付着物除去動作を示
す図。

【図３】画像上に現われるすじの様子を示す図で、
（ａ）は白すじ、（ｂ）は黒すじの様子を示す図。

【図４】従来の画像形成装置の１例を示す概略構成図。

【図５】感光体表面の帯電電位の変化を示す図。

【符号の説明】

１…感光体 ２…前露光 ３…一次帯電器 ４…画像露光 ５…ポジ現像器 ６…ネガ現像器 ７…ポスト帯電器 ８…転写帯電器 ９…分離帯電器 １０…クリーニン
グ容器 １１…クリーニングブレード １２…クリーニン
グローラ １５…付着物 ２０…クリーナー ５０…駆動手段 ５１…制御装置 Ｐ…転写材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性部材と該弾性部材を支持する支持部
   材を具備し、該弾性部材により無端状に移動可能な表面
   を有する像担持体の表面の異物を除去するクリーニング
   部材において、前記弾性部材を導電性の材料で構成した
   ことを特徴とするクリーニング部材。
2. 【請求項２】 前記クリーニング部材における前記支持
   部材を芯金とし、該芯金に前記弾性部材を円筒状に被覆
   して、クリーニングローラとしたことを特徴とする請求
   項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記クリーニング部材における前記支持
   部材に、前記弾性部材を板状に形成して支持させて、ク
   リーニングブレードとしたことを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のクリ
   ーニング部材と、無端状に移動可能な表面を具備し、所
   定の極性の帯電極性を有する像担持体と、該像担持体表
   面に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像を現像する
   現像手段とを有し、該クリーニング部材と該像担持体と
   の間にニップ部を形成し、前記ニップ部における該像担
   持体表面と、該クリーニング部材表面との摺擦によっ
   て、該像担持体表面の付着物を除去することを特徴とす
   る画像形成装置。