(57)【要約】  【課題】  アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置において、オゾンの発生を抑えると同時に、クリーニングブレードの両端部からの捲れ上がりを防止する  【解決手段】  アモルファスシリコン感光体１の周りに、感光体１を接触帯電させる帯電ローラ２と、感光体１の表面に接触して表面を削り取る摺擦ローラ６と、感光体１の表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレード７とを設ける。そして、摺擦ローラ６の長さを帯電ローラ２の長さ以上とする。このとき、感光体１の表面の残留トナーを残さず除去するためには、クリーニングブレード７の長さを帯電ローラ２の長さよりも長くするのが好ましい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファスシリコン系光導電層が導電性基体の表面に形成された感光体と、この感光体に接触して帯電させる帯電部材と、前記感光体の表面に接触して表面を削り取る摺擦部材と、感光体表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレードとを備え、
前記摺擦部材の長さが前記帯電部材の長さ以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードの長さが、前記帯電部材の長さよりも長い請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、アモルファスシリコン系光導電層が導電性基体の表面に形成された感光体（アモルファスシリコン感光体）を摺擦部材で研磨すると共に、感光体表面をクリーニングブレードで清掃する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、これまでの反転現像方式の画像形成装置の多くでは、飛散したトナーが感光体ドラム１に付着しないように、感光体ドラム１の軸方向全部にわたって、スコロトロンなどの非接触方式の帯電部材２’で帯電させていた。このため、帯電部材２’の長さは感光体ドラム１の長さとほぼ同等であった。またクリーニングブレード７’は未転写トナーを除去することが主目的であるため、その長さは現像領域の両端から若干突出する程度とされていた。また、感光体ドラム１としてアモルファスシリコン感光体ドラムを使用する場合には、感光体表面を徐々に研磨し清浄面を常時露出するために摺擦ローラ（摺擦部材）６’を設けことがあった。このとき、摺擦ローラ６’の長さは、クリーニングブレード７’よりも短く且つ現像領域よりも長くしていた。
【０００３】
ところで、近年の環境問題意識の高まりを受けて、画像形成装置においてもオゾン発生量の抑制が強く望まれるようになってきた。このため、従来広く使用されてきたスコロトロンなどの非接触の帯電方法に比べオゾンの発生量が格段に少ない接触式の帯電方法が注目され始めている。この接触式の帯電方法では例えば、導電性ゴムなどで構成されたローラ状の帯電部材を感光体に直接接触させて感光体を帯電する。
【特許文献１】特開２０００−７５５９６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００２−２３５８０号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、接触式の帯電方法では、帯電部材と感光体とのニップ部分で局所的な放電が起きるため帯電生成物の量が多くなる。このためアモルファスシリコン感光体を接触式の帯電方法で帯電させた場合、摺擦ローラと圧接していない感光体の未摺擦領域では摩擦係数が急激に増加し、この未摺擦領域と接触している、クリーニングブレードの両端部が感光体との摩擦によって捲れ上がることがあった。さらには、クリーニングブレードの両端部からのトナー漏れを防ぐためにクリーニングブレードの両端近傍に取り付けられているシール部材までもが、感光体との摩擦によって剥がれることがあった。
【０００５】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置において、オゾンの発生を抑えると同時に、クリーニングブレードの両端部からの捲れ上がりを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、アモルファスシリコン感光体と、この感光体に接触して帯電させる帯電部材と、前記感光体の表面に接触して表面を削り取る摺擦部材と、前記感光体表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレードとを備え、前記摺擦部材の長さが前記帯電部材の長さ以上であることを特徴とする画像形成装置が提供される。なお、本明細書における「長さ」とは感光体の回転軸方向の長さをいう。
【０００７】
このとき、感光体表面の残留トナーを残さず除去するためには、前記クリーニングブレードの長さを前記帯電部材の長さよりも長くするのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置では、アモルファスシリコン感光体を接触帯電させるのでオゾンの発生量を抑えられる。また摺擦部材の長さを帯電部材の長さ以上としたので、感光体表面に付着した帯電生成物を残さず除去することができ、アモルファスシリコン感光体を帯電部材によって接触帯電させても、クリーニングブレードが巻き上がることがない。
【０００９】
また、前記クリーニングブレードの長さを、前記帯電部材の長さよりも長くすると、感光体表面の残留トナーを残さず除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の画像形成装置について図に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置の概略構成図を図１に示す。図１の装置では、アモルファスシリコン感光体ドラム１の周囲に、その反時計回りの回転方向に沿って、帯電ローラ（帯電部材）２、レーザスキャナ（露光装置）３、現像装置４、転写ローラ５、摺擦ローラ６、クリーニングブレード７が設けられている。
【００１２】
感光体ドラム１は帯電ローラ２によってその表面が正又は負に一様に帯電される。他方、画像データが読取装置（不図示）によって読みとられる。読み取られた画像データはレーザスキャナ３によって感光体ドラム１の表面に書き込まれ、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。具体的には反転現像方式の場合には画像に相当する部分の帯電が除去され、正規現像方式の場合は背景に相当する部分の帯電が除去されて、それぞれ静電潜像が形成される。次に現像装置４によって感光体ドラム１上の静電潜像をトナーで可視像化する。このときトナーの帯電極性は、反転現像方式の場合には感光体ドラム１の帯電極性と同極性であり、正規現像の場合は感光体ドラム１の帯電極性と逆極性である。
【００１３】
一方、不図示の給紙カセットから搬送されてきた用紙Ｐは、不図示のレジストローラ対によって、感光体ドラム１上のトナー画像が転写部に到達するのにタイミングを合わせて、転写部へ送り出される。転写部では、感光体ドラム１と転写ローラ５との間で用紙Ｐが挟持されている状態で、トナー帯電極性と逆極性の電荷が転写ローラ５に印加されることにより、感光体ドラム１上のトナー像が用紙Ｐ上に移動する。用紙Ｐ上に移動せず感光体ドラム１上に残留したトナーは主としてクリーニングブレード７によって除去回収される。また、感光体ドラム１の表面は摺擦ローラ６によって研磨され、帯電生成物を含む付着物は研磨、除去される。一方、トナー像を載置した用紙Ｐは不図示の定着ローラ対へ搬送される。ここでトナー像は加熱・加圧されて用紙Ｐに定着する。そして用紙Ｐは外部トレイ（不図示）へ排出される。
【００１４】
図２に、このような構成の装置における、各構成部材の、感光体ドラム１の軸方向の長さを示す。ここで重要なことは、摺擦ローラ６の長さＬ2を帯電ローラ２の長さＬ1よりも長くしていることである。これにより、感光体ドラム１と帯電ローラ２との接触帯電によって生成し、感光体ドラム１の表面に付着した帯電生成物の大部分は、摺擦ローラ６によって削り取られ、感光体ドラム１の軸方向において摩擦係数が急激に増加する領域はなくなる。したがって、クリーニングブレード７の長さを摺擦ローラ６の長さよりも長くしても、クリーニングブレード７の両端が捲れ上がるといった不具合は生じなくなる。
【００１５】
なお、摺擦ローラ６の長さＬ2は、帯電ローラ２の長さＬ1と同じであってもよいが、帯電生成物の研磨除去を確実に行うためには、帯電ローラ２の長さＬ1よりも長くするのが好ましい。摺擦ローラ６の好適長さは、帯電ローラ２の両端から２〜１０ｍｍ程度突出した長さである。
【００１６】
図２において、クリーニングブレード７が感光体ドラム１の表面に残留したトナーを除去回収する作用を果たすためには、クリーニングブレード７の長さは少なくとも現像領域よりも長いことが必要である。また、帯電ローラ２によって帯電された感光体領域には、飛散したトナーなどが付着することがあるので、クリーニングブレード７の長さは帯電ローラ２の長さよりも長くするのが好ましい。なお、現像領域は、ここでは不図示の現像ローラの長さによって決まる。
【００１７】
本発明で使用する帯電部材は、帯電ローラに限定されることなく従来公知ものが使用できるが、取付け容積や構造の簡易性などの観点から帯電ローラが好ましい。このような帯電ローラとしては、例えば芯金（シャフト）の外周にゴムやウレタンフォーム等からなる導電性弾性層（基層）を形成し、さらに、表面の平滑性確保やトナーの付着防止のために、ウレタン、ナイロン等の樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液や水に溶解もしくは分散させた樹脂溶液をディッピング法やスプレー法などにより塗布してなる塗膜層を設けた多層構造のものが例示される。
【００１８】
本発明で使用する摺擦部材は、感光体表面を削り取ることができるものであれば従来公知のものが使用できるが、取付け容積や構造の簡易性などの観点から摺擦ローラが好ましい。このような摺擦ローラとしては、感光体との間に十分なニップ幅（接触幅）を確保する観点からは、ＥＰＤＭ等のゴムローラを用いることが好ましく、またドラム表面の研磨を有効に行うためには、そのアスカーＣ硬度は５５〜６５°の範囲が好ましい。
【００１９】
さらに、摺擦ローラの表面にトナーを保持させ、これを研磨剤として機能させる場合には、摺擦ローラの材質としては発泡ゴムが好ましく、発泡セルの大きさとしては１００〜３００μｍ程度が好ましい。加えて、トナーとして磁性トナーが使用されている場合には、摺擦ローラの内部にマグネットを設け、磁力によって摺擦ローラ表面に磁性トナーを吸着保持させてもよい。
【００２０】
本発明で使用する現像剤は、一成分系現像剤、二成分系現像剤のいずれを用いるにかかわらず、研磨剤が外添されたトナーを用いるのが望ましい。トナーに外添された研磨剤によって摺擦ローラによるドラム表面の研磨作用が高められるからである。このような研磨剤としては従来公知のものが使用でき、例えばアルミナや酸化チタンなどが挙げられる。中でも酸化チタンが好適である。研磨剤の大きさとしては体積平均粒径で、０．１〜１．０μｍの範囲が好ましく、より好ましい範囲は０．１〜０．５μｍの範囲である。また研磨剤の外添量は、トナー重量に対して０．１〜５．０重量％の範囲が好ましく、より好ましくは１．０〜３．０重量％の範囲である。
【００２１】
本発明で使用するクリーニングブレードとしては、従来公知のものが使用できる。例えば、ポリウレタン等からなるゴムブレードなどが挙げられる。感光体表面の残留トナーなどの異物を一層確実に除去するために必要により、ファーブラシ等などを併用してももちろん構わない。
【００２２】
本発明で使用するアモルファスシリコン感光体としては、図３に示すような、導電性基体１１上にアモルファスシリコン感光層１２を形成した構造をしている。この感光層１２は、キャリヤ阻止層１２ａ、アモルファスシリコン系光導電層１２ｂ及び表面保護層１２ｃからなっていることが好ましい。
【００２３】
アモルファスシリコン系光導電層１２ｂを形成する材料は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）であれば特に限定はなく、例えば、ａ−Ｓｉ，ａ−ＳｉＣ，ａ−ＳｉＯなどが例示される。これらの材料の中でも、高抵抗であり、より優れた帯電能力、耐磨耗性、耐環境性が得られることから、ａ−ＳｉＣが特に好適である。
【００２４】
このようなアモルファスシリコン系光導電層１２ｂは、グロー放電分解法、スパッタリング法、ＥＣＲ法、蒸着法などによって形成することができ、一般に膜形成に際して、ダングリングボンド終端用に水素やハロゲン元素を１〜４０原子％含有させる。また、暗導電率や光導電率などの電気的特性、光学的ハンドギャップなどについて所望の特性を得るために、周期律表第IIIａ族元素や第Ｖａ族元素を含有させることができ、さらに目的とする組成に応じて、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）等の元素を含有させることができる。
【００２５】
また導電性基体１１は、アルミニウム、ステンレス鋼、Ｔｉ，Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ等の金属または合金材料や、樹脂基体等の絶縁基体表面に導電性膜を形成させたものからなるが、一般的にはアルミニウム製のものが使用される。
【００２６】
このアモルファスシリコン感光体ドラム１の表面帯電電位は、絶対値で２００〜５００Ｖ、特に２００〜３００Ｖの範囲とするのがよい。表面帯電電位が上記範囲よりも小さいと、現像電界が不十分となり画像濃度の確保が困難となる一方、上記範囲よりも大きいと、感光層１２の絶縁破壊による黒点が発生し易くなる、あるいはオゾンの発生量が増加してしまうなどのおそれがあるからである。
【００２７】
本発明で使用するアモルファスシリコン感光体の形状に特に限定はなく、ドラム状の他ベルト状であっても構わない。
【００２８】
転写ローラは、感光体ドラムと接触して従動し、感光体ドラムに対して３％〜５％の線速差をつけて回転するのが好ましい。これは線速差が３％より小さいと転写性が低下し、中抜けの問題が発生するおそれがあり、５％よりも大きいと、転写ローラと感光体ドラム間のスリップが大きくなり、ジッタが増えるおそれがあるからである。
【００２９】
この転写ローラは、導電性のシャフトに発泡ＥＰＤＭなどの発泡ゴムの層を設けたものが好ましい。発泡体を用いることで、紙詰まりなどの際に汚染されたトナーが発泡の気泡の中に入り、運転再開後最初の用紙の裏汚れが防止されるからである。また、転写ローラをクリーニングする必要がなくコストダウンできるからである。
【００３０】
転写ローラ１５の表面硬度はアスカＣ硬度で２０〜５０°の範囲、特に３０〜４０°の範囲が好ましい。この範囲よりも硬度が小さいと転写不良が発生し、大きいと感光体ドラム１１との間のニップが小さくなり、紙の搬送力が低下するおそれがあるからである。
【００３１】
さらに、所定転写バイアスを印加するために、転写ローラの体積抵抗は、１０5〜１０9Ω・ｃｍの範囲にあることが好適である。従って、上記の発泡ゴム層中には、カーボンブラックや金属粉等の導電性粉末を分散させ、体積抵抗を上記範囲内に調整しておくのがよい。
【００３２】
転写ローラに印加する転写バイアスは、１枚の印字に際して、転写ローラからアモルファスシリコン感光体ドラムへの流れ込む電荷量が６．５×１０-4Ｃ／ｍ2より多くなるような電圧で行うのがよい。流れ込み電荷量が、これよりも少ないと転写不良を生じるおそれがあるからである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の各構成部材の長さを示す概説図である。
【図３】アモルファスシリコン感光体の層構成例を示す断面図である。
【図４】従来の画像形成装置の各構成部材の長さを示す概説図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    アモルファスシリコン感光体ドラム
２    帯電ローラ（帯電部材）
３    レーザスキャナ（露光装置）
４    現像装置
５    転写ローラ
６    摺擦ローラ（摺擦部材）
７    クリーニングブレード
Ｐ    用紙
１１    導電性基体
１２    アモルファスシリコン感光層
１２ａ  キャリア阻止層
１２ｂ  アモルファスシリコン系光導電層
１２ｃ  表面保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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