JPH03120578A - 電子写真装置 - 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】

り産業上の利用分野］ この発明は、電子写真複写機及びプリンタなどの静電写
真プロセスを利用した画像形成装置、特にそのクリーニ
ング装置に関するものである。

【従来の技術】

像担持体に静電的に形成されたトナー像を紙主体のシー
ト状転写材に転写する工程を繰返す周知の画像形成装置
にあっては、該トナー像を形成するトナー全量が必ずし
も転写の都度転写材に転移するわけではないので、転写
ごとに像担持体表面に残る残留トナーを充分に除去する
ことが必須である。 この為のクリーニング手段として、従来からゴムなどの
弾性材料からなるクリーニングブレードを用い、その端
縁の一方のエツジを像担持体表面に当接して、この部位
に到来するトナーをかき落すように構成したものが広く
実用化されていることはよく知られている通りである。 その理由は構成が簡単でコストも低く、しかもトナー除
去機能がすぐれていることにあると考えられる。 以下に図面に基いて説明する。 第２図はこのようなりリーニング機構の典型的なものの
一例な略示する断面図であって、紙面に垂直方向に延び
、矢印方向に回転する円筒状の像担持体１の軸方向に平
行にクリーニング機構２が近接配置してあり、これに装
着したクリーニングブレード１１の自由端縁の一つのエ
ツジｌｌａが像担持体１の表面に当接しており、不図示
の転写部位において転写に寄与せずに像担持体１の表面
に残ったトナーがその回転に伴なって前記ブレード１１
の当接エツジｌｌａに達すると、これによってかき落さ
れることになる。クリーニングブレード１１の他端は支
持部材４に固定されている。 この際に、クリーニングブレード１１の自由端縁は図示
のような向き（像担持体１の回転方向に対してカウンタ
方向）に像担持体１の当接するのが多く採用されている
仕方で、トナーの除去に有効であるが、反面では以下に
述べるような欠点を伴なう。 即ち、前記クリーニングブレード１１の当接エツジｌｌ
ａが安定したクリーニング機能を奏するには、その全長
にわたって均一な圧力で像担持体１の表面に当接する必
要があるが、像担持体１の表面にはその使用によってト
ナーの融着が生じたり装置内高電圧部材の存在によるコ
ロナ生成物、並びに紙粉及びこれからの析出物などが像
担持体１に付着したりして凹凸を生ずることを免かれな
い。 この原因によって、クリーニングブレード１１と像担持
体１の表面との摩擦が極端に大きくなる結果、第３図に
示す様にクリーニングブレード１１の端部がめくれて裏
側エツジｌｌｂが当接することにより、クリーニング機
能を喪失する場合があった。特に像担持体１の表面の感
光層が有機半導体で形成されたものにおいては、クリー
ニングブレード１１との摩擦が本来的に大きいので、め
くれが発生しやすい。 また、近来多色コピーの普及にともなって多用されるよ
うになってきている非磁性現像剤の場合に、クリーニン
グブレードの両端部からクリー二ング不良、ブレードめ
（れが発生する傾向のあることが判明している。 又、完全にはクリーニングされずに像担持体１に付着し
た紙粉はコロナ帯電による繰返し使用で吸湿時に電気抵
抗の著しい低下を来たしその結果として画像ボケや画像
流れなどを引起こす場合がある。 クリーニングブレード１１を用いたクリーニングでは、
クリーニングブレードの損傷又は振動によるトナーのす
り抜けが起こり得て、それがクリーニング不良を招（。 特に、平均粒径の小さいトナーを用いた場合に、ブレー
ドクリーニングにおいてトナーのすり抜けが起こり易い
。又、トナーの粒径が小さいためにトナーの比表面積が
大きくなり、その結果として吸湿等によってトナーの凝
集が起こりやすい状態になる。クリーニングブレードの
当接エツジ部分でトナーが凝集すると、クリーニングブ
レード１１と感光体１との間の潤滑剤としての作用も果
たすトナーの絶対量が減少し、その結果とじてクリーニ
ングブレードのめくれが発生しやす（なる、このように
平均粒径の小さいトナーを用いた場合にはトナーのすり
抜けやクリーニングブレードのめくれによるクリーニン
グ不良を発生させ易い。その結果、安定して耐久画像を
得ることが困難になる。 又、クリーニングブレードを用いたクリーニングにおい
ては、クリーニングブレードと像担持体との間の摩擦係
数が比較的大きなために、耐久テストによる像担持体表
面の摩耗や削れが起り易い、特に耐摩耗性の点で無機感
光体よりも劣っている有機感光体は削られやすいため、
通紙耐久テストによって安定な画像を得ることが困難で
ある。 このような欠点を解消する為に例えば、特開昭６１−２
１２８８１号公報などに見る様に、像担持体に当接する
クリーニングブレードの両端部分を切除する様に構成し
たものが提案されているが、このような手直ではクリー
ニングブレードの両端へ横走りしたトナーが端部から飛
散して転写材や装置内部を汚染する欠陥を免かれなかっ
た。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は前述の様な事態に対処すべくなされたものであ
って、クリーニング機構においてクリーニングブレード
のめくれやトナーのすり抜けの起り得ない、常時安定し
たクリーニングを遂行できるような電子写真装置を提供
することを目的とするものである。 又、本発明はクリーニング機構において画像流れや画像
ボケが出ない様に紙粉などを安定して除去できる様に構
成された電子写真装置を提供することをも目的とするも
のである。 更番乙本発明はクリーニング機構において、像担持体表
面の摩耗及び削れを少なくできる電子写真装置を提供す
ることを目的とするものである。 ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成する為に本発明は像担持体にベルト状
クリーニング部材な当接させてクリーニングする電子写
真用クリーニング機構において、用いられるベルト状ク
リーニング部材の表面抵抗を１０１６Ω以下とすること
を特徴とするものである。この様にすることで粒径の小
さなトナーでも像担持体表面上から効率的にクリーニン
グできる外に、ブレードクリーニングにおいて生ずるよ
うなりリーニングブレードめくれも起り得ない。 以下に本発明の構成を図に基いて説明する。 本発明の電子写真装置に搭載し′得るクリーニング機構
２は像担持体１に当接させてクリーニングするベルト状
クリーニング部材の表面抵抗を１０′。Ωで以下とする
ことを特徴とする。 第１図は本発明に用いられる電子写真装置の構成を示す
模式的断面図である。 紙面と垂直方向に延び、矢印の方向に回転゛する円筒状
の像担持体１の軸方向に平行にクリーニング機構２が近
接配置されており、これに装着された表面抵抗１０１０
Ω以下であるベルト状クリーニング部材３のループの一
部が像担持体１の表面に当接している。ベルト状クリー
ニング部材３のループは複数本の支持ローラー４に支承
されている。転写部位１０において転写に寄与せずに像
担持体１の表面に残留したトナーは像担持体ｌの回転に
伴なってクリーニング機構２に達すると、該機構２の表
面抵抗が１ＱｌＯ以下であるベルト状クリーニング部材
３との摺擦によってクリーニングされる。 この際に像担持体ｌの回転方向と反対の方向にベルト状
クリーニング部材３のループが移動して像担持体１表面
上の残留トナーをクリーニングし、このトナーはダスト
ボックス１２の中に落ちるように・なっている、この機
構によって像担持体１表面上の残留トナーは常にベルト
状クリーニング部材３の静浄な面でクリーニングされる
ことになる。 本発明によればベルト状クリーニング部材を用いてクリ
ーニングを行なっているため、クリーニング条件の厳し
い小粒径のトナーを用いても、ブレードクリーニングに
見られるようなトナーのすり抜けやブレードめくれは起
り得ない。 通常、ベルト状クリーニング部材は繰り返してクリーニ
ングに使用されると帯電する。それに起因して、クリー
ニングされたトナーがベルト状クリーニング部材に静電
吸着され易くなる。このトナーがベルト状クリーニング
部材に吸着していると、像担持体１表面上の残留トナー
が完全にはクリーニングされず、ひいてはクリーニング
不良を発生させ易い。 そこで本発明のクリーニング機構２では、ベルト状クリ
ーニング部材３としてその表面抵抗が１０１ｔ′Ω以下
、好ましくは１０８Ω以下（測定条件２５℃、５０％Ｒ
Ｈ）であるシート状部材を用いる０表面抵抗の低いベル
ト状クリーニング部材を用いていることから、ベルト状
クリーニング部材が帯電しにくく、クリーニング後のト
ナーのベルト状クリーニング部材３への吸着量を少なく
できる。このベルト状クリーニング部材を用いたクリー
ニング機構を用いるという改良により、像担持体１表面
上の残留トナーな略完全にクリーニングすることができ
る。 ベルト状クリーニング部材の種類としては繊維からなる
織物、不織布又は有機樹脂、無機樹脂、金属、セラミッ
ク等からなるフィルム状又は網状シートなどが挙げられ
る。 繊維を形成する素材としては、例えばポリエステル、ナ
イロン、ポリアクリルニトリル、ポリウレタン、ポリビ
ニルアセテート等が用いられる。 これらの素材の表面抵抗を小さくするには、帯電防止剤
で処理するか、重合体に配合するかの方策を例示できる
０編織物としての表面抵抗減少には、導電性の繊維、例
えば炭素繊維を織り込むなどの方法がとられる。 帯電防止剤としては、第四級アンモニウム塩型陽イオン
界面活性剤、高級アルコール硫酸エステル塩型陰イオン
界面活性剤、多価アルコール系界面活性剤等を例示でき
る。 導電性繊維としては金属繊維（金、銀、ステンレス鋼、
タングステン、それらの合金等）、カーボン入り繊維等
を例示できる。 フィルムまたは網状シートの素材としては、ポリオレフ
ィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリアミド系などの有機樹
脂が用い易い。 フィルム状又は網状シートの表面抵抗を低くするには、
上記の有機樹脂に導電性の低い物質（例えば、ポリビニ
ルベンジルトリメチルアンモニウムクロライドなどの第
四級アンモニウム塩、ポリアクリル酸塩やポリアクリル
酸などのアニオン系導電性樹脂、カーボン又は金属微粉
末等）を塗布又は含浸させる。 無機樹脂、セラミック等もその表面抵抗が高い場合には
同様に処理すれば良い。 本発明のクリーニング機構を有効に適用できる感光体と
しては、シリコン感光体及び有機感光体が挙げられる。 その他では、セレン、酸化亜鉛、硫化カドミウム、セレ
ン−テルル及びセレンーヒ素等の無機感光体にも適用で
きる。 有機感光体としてはポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポ
リビニルアントラセンなどの有機光導電性ポリマー、カ
ルバゾール、アントラセン、ビラプリン類、オキサジア
ゾール類、ヒドラゾン類、ボリアリールアルカン類など
の低分子の有機光導電体やフタロシアニン顔料、アゾ顔
料、シアニン染料、多環キノン顔料、ペリレン系顔料、
インジゴ染料、チオインジゴ染料あるいはスクエアリッ
ク酸メチン染料などの有機顔料や染料が知られている。 特に、光導電性を有する有機顔料や染料は無機材料に比
べて合成容易でしかも適当な波長域に光導電性を示す化
合物を選択できる自由度が拡大されたこと等から、数多
くの光導電性有機顔料や染料が提案されている。例えば
米国特許第４、１２３．２７０号、同第４．２４７．６
１４号、同第４，２５１，６１３号、同第４．２５１．
６１４号、同第４．２５６．８２１号、同第４．２６０
．６７２号、同第４．２６８．５９６号、同第４，２７
８゜７４７号、同第４．２９３．６２８号などに開示さ
れた様に電荷発生層と電荷輸送層に機能的に分離した被
覆感光層における電荷発生物質として光導電性を示すジ
スアゾ顔料を用いた電子写真感光体などが知られている
。 本発明の電子写真装置においては、ベルト状クリーニン
グ部材な像担持体に当接させてクリーニングを行ってい
るため、ブレードクリーニングで発生するようなブレー
ドめ（れが起こり得ない。 又、表面抵抗が１０′。Ω以上であるベルト状クリーニ
ング部材を用いているために、像担持体上のトナーや紙
粉などの汚れを効率良くクリーニングすることができ、
しかもベルト状クリーニング部材にもトナーが吸着しに
くいので繰り返し耐久テストにおけるクリーニング性も
良好である。そのため、耐久テストによる地汚れや画像
ボケ、流れなどを殆ど生ずることなく、繰返し複写して
も良好な画質を保つことができる。 さらに、クリーニングブレードやローラーなどを用いた
ことによって像担持体への当接圧力が高くなるクリーニ
ング機構と異なり、ベルト状クリーニング部材を像担持
体との当接部に使用していることから、クリーニング部
材と像担持体との間の摩擦係数を低くすることができる
から、繰り返し耐久テストによっても像担持体表面の削
れを少なくできる。このことから、本発明の電子写真装
置は、特に耐摩耗性の点で無機感光体よりも劣っている
有機感光体に有利なりリーニング機構を備えているとい
える。 実施例１ 第１図に示したクリーニング機構２のベルト状クリーニ
ング部材３として表面抵抗が３ＸＩＯ’［Ω］であるカ
ーボン入りポリエステル織物を用いてクリーニング機構
を作成した。 該機構中のベルト状クリーニング部材３のループが当接
する像担持体１としては、直径８０ｍｍのアルミ製シリ
ンダ表面に下記のように構成した感”光層を形成したも
のを使用した。 上記シリンダ表面に、カゼインのアンモニア水溶液（カ
ゼイン１１．２ｇｒ、　２８％アンモニア水１　ｇｒ、
水２２２　ｍｌ）をコーティング法で塗工、乾燥して塗
工量１．Ｏｇｒ／ａ″の下引層を形成した。 次に、以下の式で示される電荷発生物質１．０重量部、 ブチラール樹脂（商品名工スレツク８Ｍ−２：積水化学
製）１重量部とイソプロピルアルコール３０重量部をボ
ールミル分散機で４時間混合分散し、この分散液を前記
下引層の上に浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して電
荷発生層を形成した。得られた膜の厚さは０．３μｍで
あった。 つぎに下式で示される電荷輸送物質１重量ポリカーボネ
ート樹脂（商品名ニーピロン：三菱瓦斯化学製）１重量
部とジクロルメタン６重量部を混合し、撹拌機で撹拌下
に溶解した。この液を前記電荷発生層の上に浸漬コーテ
ィング法で塗工、乾燥して電荷輸送層を形成させた。得
られた膜の厚さは１７μｍであった。 この感光体ドラムを感光体１とする。 実施例２〜４ 実施例１のクリーニング機構２のベルト状クリーニング
部材及び使用したトナーの平均粒径な変えた他には実施
例１と同様の電子写真装置にて実施例１と同様の方法で
耐久画像出しを行なった。 その結果を第１表に示す。 のアルミニウム製シリンダ表面に下記のように構成した
感光層を作成したものを使用した。 上記シリンダ表面に、カゼインのアンモニア水溶液（カ
ゼイン１１．２ｇｒ、　２８％アンモニア水Ｉｇｒ、水
２２２　ａ＋１）をコーティング法で塗工、乾燥して塗
工量１．Ｏｇｒ／ｓａ”の下引層を形成させた。 つぎに下の式で示される電荷発生物質１．０重量部、 実施例５ 実施例１のクリーニング機構２のシート状クリーニング
部材３に表面抵抗３Ｘ１０’　　［Ω］のカーボン粉入
りポリエチレンシート（厚さ５０μｍ）を用いてクリー
ニング機構を作成した。 クリーニング機構２のベルト状クリーニング部材３が当
接する像担持体１としては、直径８０ｍｍブチラール樹
脂（商品名工スレツク８Ｍ−２：積水化学製）　１重量
部とイソブロビルアルコール３０重量部をボールミル分
散機で４時間混合分散し、この分散液を前記下引層のう
えに浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して電荷発生層
を形成した。得られた膜の厚さは０．３μｍであった。 つぎに下式で示される電荷輸送物質１重量部、 ポリカーボネート樹脂（商品名ニーピロン：三菱化学製
）１重量部とジクロルメタン６重量部を混合し、撹拌機
で撹拌下に溶解した。この液を前記電荷発生層の上に浸
漬コーティング法で塗工、乾燥して電荷輸送層を形成し
た。得られた膜の厚さは１８μｍであった。 この感光体ドラムを感光体２とする。 このように構成した感光体１と平均粒径８μｍのトナー
と前記のクリーニング機構を用いて複写機［ＮＰ−３５
２５キヤノン（株）製］にて耐久テストを行なったとこ
ろ、クリーニング不良は発生せず、８万枚通紙耐久テス
ト後も初期画像と同等の画像を得ることができた。また
５万枚の耐久テスト後の電荷輸送層の残存膜厚は１６．
５μｍであった。削れ厚は０．５μｍに留った。 このように作成した感光体２、平均粒径８μｍのトナー
及び前記のクリーニング機構を用いて実施例１と同様に
耐久テストを行なったところ、クリーニング不良は発生
せず、最終的にも初期と同等の画像が得られた。 又、５万枚耐久テスト後の電荷輸送層の残存膜厚は１７
，７μｍであって、削れ厚は０．３μｍに留った。 実施例６ 実施例５のクリーニング機構２のベルト状クリーニング
部材３をカーボン粉入りポリ塩化ビニルシートとし、使
用トナーの平均粒径な１０μｍとした以外には実施例５
と同様の電子写真装置にて実施例１と同様の方法で耐久
画像出しテストを行なった。 結果を第１表に示す。 実施例７及び８ 実施例１のクリーニング機構２のベルト状クリーニング
部材３を各種に変え、使用した感光体を負帯電用α−Ｓ
ｉ感光体に変えた他には実施例１と同様の電子写真装置
にて実施例１と同様の方法で耐久画像出しテストを行な
った。 結果を第１表に示す。 比較例１ 実施例１のクリーニング機構３のベルト状クリーニング
部材３を無処理のポリエステル織物に変えた他には実施
例１と同様の電子写真装置にて実施例１と同様の方法で
耐久画像出しを行なった。 その結果を第１表に示す。 比較例２ 実施例５のクリーニング機構３のベルト状クリーニング
部材３を導電性付与剤無添加のポリエチレンシートに変
えた他には実施例５と同様の電子写真装置にて実施例１
と同様の方法で耐久画像出しテストを行った。 その結果を第１表に示す。 比較例３ 実施例１で用いたベルト状クリーニング部材３を用いず
に、複写機［ＮＰ−３５２５（キャノン社製）】で用い
ているブレードクリーニング機構を用いて、実施例１と
同様に耐久画像出しテストを行なった。 その結果を第１表に示す。 ［発明の効果Ｊ 本発明はクリーニング機構において、像担持体と当接す
る部位の少な（とも一部に表面抵抗がＩＱＩＯΩ以下で
あるベルト状クリーニング部材を用いたことを特徴とす
る電子写真装置であることから、クリーニングブレード
を用いた電子写真装置と異なり、ブレードめくれや、ト
ナーのすり抜けが起り得ない、常時安定したクリーニン
グを行うことのできる電子写真装置を提供するものであ
る。 又、本発明はクリーニング機構において画像流れや画像
ボケを出さないように紙粉などを安定して除去でき、又
、像担持体の削れの少ない電子写真装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真装置の構成を示す模式的断面
図、第２図は公知のブレードクリーニング機構の構成を
示す模式的部分断面図、第３図は公知のブレードクリー
ニング機構における・クリーニングブレードがめくれた
場合の当接状態を示す模式図である。 １、像担持体 ２、クリーニング機構 ３、ベルト状部材 ４、支持部材 ５、前露光 ６、−広帯電器 ７、像露光 ８、現像機 ９、給紙ローラー １０、転写帯電器 １１、クリーニングブレード １１ａ、り’Ｊ−ニンクブレードの正常す当接エツジ １１ｂ、ａｅ）＜ｔしたブレードの当接エツジ１２、ダ
ストボックス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベルト状クリーニング部材を像担持体に接触させ
   てクリーニングする電子写真用クリーニング機構におい
   て、ベルト状クリーニング部材が表面抵抗１０＾１＾０
   Ω以下であるクリーニング機構を備えたことを特徴とす
   る電子写真装置。
2. （２）該電子写真装置に用いられるトナーの平均粒子径
   が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載
   の電子写真装置。
3. （３）像担持体がシリコン感光体からなることを特徴と
   する請求項１に記載の電子写真装置。
4. （４）像担持体が有機感光体からなることを特徴とする
   請求項１に記載の電子写真装置。