【手続補正書】
【提出日】平成16年3月24日(2004.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に移動する有機感光体と、該有機感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像形成手段の有機感光体移動方向下流側の部位で該有機感光体上に形成された静電潜像を球形トナーにより可視像化する現像手段と、該現像手段の有機感光体移動方向下流側の部位で該有機感光体上に形成された球形トナー像を転写材上に転写する転写手段と、該転写手段の有機感光体移動方向下流側の部位で該転写手段により上記球形トナー像を転写材上に転写した後の有機感光体上に残留した球形トナーを電界により除去する電界クリーニング手段と、上記有機感光体の表面を研磨するための研磨手段とを有する画像形成装置において、
上記研磨手段は、上記電界クリーニング手段の有機感光体移動方向下流側と上記現像手段の有機感光体移動方向上流側との間の有機感光体の表面を研磨する部位に配設され、該有機感光体の表面を研磨する研磨機能のみを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記潜像形成手段の上記有機感光体移動方向上流側の部位で該有機感光体の表面を帯電する帯電手段が、
該有機感光体の表面に近接配置された帯電手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記電界クリーニング手段は、上記有機感光体上に残留した球形トナーを除去するための導電性ファーブラシを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記電界クリーニング手段は、上記導電性ファーブラシにより除去した上記有機感光体上に残留した球形トナーを該導電性ファーブラシから回収するためのトナー回収手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４の画像形成装置において、
上記導電性ファーブラシは、導電性部材を絶縁体で被覆したブラシ繊維で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５の画像形成装置において、
上記導電性ファーブラシに、放電開始電圧以下のバイアスを印加するためのバイアス印加手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記研磨手段を、上記有機感光体の表面に対して先端がトレーディング方向に接触するように配置されたブレード状部材で構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記ブレード状部材は、ウレタンゴムで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７の画像形成装置において、
上記ブレード状部材は、研磨粒子が分散されたウレタンゴムで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記研磨粒子は、アルミナであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、
上記電界クリーニング手段により除去される球形トナーの極性を、正規の帯電極性に戻すように制御する極性制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項３、７又は８の画像形成装置において、
上記研磨手段のブレード状部材が二層構造を有し、上記有機感光体と当接する層に比べて、もう一方の層の熱伝導率が低いことを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、所定方向に移動する有機感光体と、該有機感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像形成手段の有機感光体移動方向下流側の部位で該有機感光体上に形成された静電潜像を球形トナーにより可視像化する現像手段と、該現像手段の有機感光体移動方向下流側の部位で該有機感光体上に形成された球形トナー像を転写材上に転写する転写手段と、該転写手段の有機感光体移動方向下流側の部位で該転写手段により上記球形トナー像を転写材上に転写した後の有機感光体上に残留した球形トナーを電界により除去する電界クリーニング手段と、上記有機感光体の表面を研磨するための研磨手段とを有する画像形成装置において、上記研磨手段は、上記電界クリーニング手段の有機感光体移動方向下流側と上記現像手段の有機感光体移動方向上流側との間の有機感光体の表面を研磨する部位に配設され、該有機感光体の表面を研磨する研磨機能のみを有していることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記潜像形成手段の上記有機感光体移動方向上流側の部位で該有機感光体の表面を帯電する帯電手段が、該有機感光体の表面に近接配置された帯電手段であることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記電界クリーニング手段は、上記有機感光体上に残留した球形トナーを除去するための導電性ファーブラシを有していることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記電界クリーニング手段は、上記導電性ファーブラシにより除去した上記有機感光体上に残留した球形トナーを該導電性ファーブラシから回収するためのトナー回収手段を有していることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、上記導電性ファーブラシは、導電性部材を絶縁体で被覆したブラシ繊維で構成されていることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項３、４又は５の画像形成装置において、上記導電性ファーブラシに、放電開始電圧以下のバイアスを印加するためのバイアス印加手段を有していることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記研磨手段を、上記有機感光体の表面に対して先端がトレーディング方向に接触するように配置されたブレード状部材で構成したことを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記ブレード状部材は、ウレタンゴムで構成されていることを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記ブレード状部材は、研磨粒子が分散されたウレタンゴムで構成されていることを特徴とするものである。
請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記研磨粒子は、アルミナであることを特徴とするものである。
請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、上記電界クリーニング手段により除去される球形トナーの極性を、正規の帯電極性に戻すように制御する極性制御手段を有していることを特徴とするものである。
請求項１２の発明は、請求項３、７又は８の画像形成装置において、上記研磨手段のブレード状部材が二層構造を有し、上記有機感光体と当接する層に比べて、もう一方の層の熱伝導率が低いことを特徴とするものである。
これらの画像形成装置においては、上記研磨手段により、上記電界クリーニング手段の有機感光体移動方向下流側と上記現像手段の有機感光体移動方向上流側との間の有機感光体の表面が、クリーニングされることなく研磨される。このように、これらの画像形成装置は、上記クリーニング手段によるトナー除去機能と、上記研磨手段による有機感光体表面の研磨機能とが分離されている。これにより、この有機感光体表面が、経時的に安定して研磨されるようになり、有機感光体の高耐久化や長寿命化が可能になる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【実施形態１】
この実施形態１に係る画像形成装置は、図１に示した画像形成装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。図２に、本実施形態１に係る画像形成装置の一例を示す。図２において、クリーニング装置７は、電界クリーニング手段１３を備えている。この電界クリーニング手段１３の感光体回転方向下流側には、感光体１の表面を研磨するための研磨手段１４が配設されている。ここで、クリーニング装置７の電界クリーニング手段１３は、感光体１上の残留トナー１１を除去するトナー除去機能のみを有している。一方、研磨手段１４は、感光体１の表面を研磨する研磨機能のみを有している。このように、本実施形態１に係る画像形成装置は、上記トナー除去機能と感光体表面の研磨機能とが完全に分離・独立している。つまり、上記電界クリーニング手段１３は、感光体１の表面を研磨する機能を備えていない。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
次に、本実施形態１に係る画像形成装置におけるクリーニング装置７の電界クリーニング手段１３について説明する。上記転写残トナー１１は、図２に示すように、極性制御装置１９によって、極性反転している転写残トナー１１が正規の帯電極性に戻される。これにより、転写残トナー１１は、感光体１の表面に対する静電付着力が弱められた状態で、電界クリーニング手段１３に達する。この電界クリーニング手段１３は、電界が付与された導電性ファーブラシ１３ａで構成されている。この導電性ファーブラシ１３ａが感光体１の表面をカウンタ方向に摺るように回転することによって、感光体１上から転写残トナー１１が除去される。この感光体１上から除去されて導電性ファーブラシ１３ａに付着した転写残トナー１１は、導電性ファーブラシ１３ａを摺るように回転する回収ローラ１５の表面に静電的に付着して回収される。この回収ローラ１５の表面に静電的に付着した転写残トナー１１は、回収ローラ１５の表面に当接配置されたスクレーパー１６によって、回収ローラ１５の表面から掻き落とされる。導電性ファーブラシ１３ａには所定の電圧が印加されるようになっている。この導電性ファーブラシ１３ａへの電圧印加は、図２に示すように、クリーナー電源１７によって電圧印加された上記回収ローラ１５との当接によって行なわれる。ここで、上記回収ローラ１５としては、ＳＵＳなどの金属や、その表面の静止摩擦係数を下げるためにフッ素系樹脂を塗布又は分散、あるいは金属との共析メッキ処理を施したものが望ましい。また、上記スクレーパー１６としては、ウレタンゴムブレードを用いることができるが、この限りではない。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
これに対し、上記電界クリーニング手段１３として導電性ファーブラシ１３ａを用いた場合には、感光体１の表面に機械的ストレスを与えることがない。従って、この場合には、転写残トナー１１に機械的ストレスを与えて、感光体表面にトナーを固着させることがなく、転写残トナー１１の除去のみを行なうことができる。このように、導電性ファーブラシ１３ａを用いて転写残トナー１１を除去した場合には、感光体表面との間に介在した転写残トナー１１が研磨粒子として作用しなくなり、上記電界クリーニング手段１３の研磨機能がなくなる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本実施形態１に係る画像形成装置における感光体１の表面は、図２に示すように、電界クリーニング手段１３の導電性ファーブラシ１３ａの下流に設置された研磨手段１４によって研磨される。この研磨により、感光体表面の像流れ物質、感光体１の放電劣化層、微細傷、フィルミング物質が、感光体表面から研磨除去される。この研磨手段１４が配置されている部位の感光体表面は、その上流の導電性ファーブラシ１３ａによって、感光体表面を削ることなく転写残トナー１１が感光体表面から予め除去されている。これにより、この研磨手段１４は、転写残トナー１１の影響を受けることなく、感光体表面を単独で研磨することができる。従って、この研磨手段１４で感光体表面を研磨することで、感光体表面の放電生成物や紙粉、及び近接放電を用いた帯電装置１２による感光体放電劣化層を経時的に一定の研磨量で研磨除去できるようになる。また、この研磨時にトナーのようなイレギュラーな粒子が介在すると感光体表面の偏磨耗が加速される。しかし、この画像形成装置では、このような偏磨耗を加速させる粒子が上流の導電性ファーブラシ１３ａにより予め除去されているのでその心配もない。
なお、上記感光体放電劣化層は、次のようにして発生する。図２に示すように、帯電装置１２として、例えば、５０μm程度の微小ギャップをもって感光体１と近接配置して、感光体１の表面を近接放電により帯電したとする。本実施形態１では、感光体の帯電条件を、帯電後の感光体表面電位は−７００Ｖ、印加電圧はAC電圧を用い、周波数：９００Ｈｚ,ピーク電圧：２．２ｋＶ、オフセット電圧：−６６０Ｖを印加した。このような近接放電により感光体表面を帯電すると、経時で感光体表面が白く粉をふいたように劣化する。これは、近接放電では、オゾンや荷電粒子の衝突による樹脂分子鎖の切断による低分子化、高分子鎖の絡み合い度の低下による感光体１の化学的劣化がコロナ帯電に比べて大きいことによる。なお、上記帯電手段１２は、感光体表面との間に微小ギャップが形成されているので、クリーニング不良により感光体表面に付着しているトナーが帯電装置１２を汚して帯電不良を起こすことがない。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【実施形態４】
この実施形態４に係る画像形成装置は、図２乃至図８を参照して説明した画像形成装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。
この実施形態４に係る画像形成装置は、平均円径度が０．９６以上〜１．００未満のトナーを用いている。このようなトナーを用いることで、トナーの転写率が向上し高画質化が図れる。また、このトナーの転写率の向上によって、上記電界クリーニング手段１３の導電性ファーブラシ１３ａへの入力トナー量が減少する。従って、この実施形態４に係る画像形成装置においては、その導電性ファーブラシ１３ａのクリーニング余裕度が増し、静電ブラシクリーニングにより転写残トナー１１を十分にクリーニングできるクリーニング性が得られる。これにより、上記研磨手段１４の研磨位置にトナーが達することがなくなり、研磨手段１４による研磨量の変動が起きることなく、感光体１の表面を安定して研磨することができるようになる。
また、上記トナーとしては、重量平均粒径が３．０〜７．０μm、粒径分布が１．２０≧Ｄｖ／Ｄｎ≧１．００のトナーを用いることができる（Ｄｖ:体積平均粒径、Ｄｎ:個数平均粒径）。このトナーは、その粒径が揃っているので、従来のブレードクリーニングには不利であるが、トナーの帯電量が均一になり、静電ブラシクリーニング方式には有利となる。また、同様の理由によりトナーの転写効率が上がるので、導電性ファーブラシ１３ａへの入力トナー量が減少し、その導電性ファーブラシ１３ａのクリーニング余裕度が向上するようになる。