(57)【要約】【課題】オゾンの発生量の低減、低コスト化、小型化、更には動作時の騒音の発生を抑制を実現した画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の画像形成装置は、導電剤を含有し、転写チャージャ５等の被接触体との接触部分の近傍の導電剤の分布密度が他の部分よりも小さいか存在しない、単体構造の導電性クリーニング部材７を有することを特徴とする。この導電性クリーニング部材７は、感光体ドラム１上のトナーを除去、平坦化するもので、且つ上記被接触体との接触部近傍の反発弾性が他の部分より大きいことを特徴としている。【選択図】図１
2008090331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、
被転写材を搬送する搬送手段と、
前記現像手段により形成された現像剤像を被転写材上に転写する転写手段と、
前記転写手段によって転写が行われた被転写材上に前記現像剤像を定着する定着手段と、
前記像担持体、転写手段、搬送手段、転写手段、定着手段のいずれかに接触するとともに、導電性粉体を含む不溶の導電剤を含有する高分子基材から構成され、かつ前記導電剤として前記高分子基材に不溶な導電剤を含んだ高分子基材を遠心成型し、前記不溶な導電剤の真密度又は比重と前記高分子基材の比重との差により前記不溶な導電剤の存在比率を変化させて製造した単体構造からなる導電部材と、
この導電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、
前記導電部材には、前記像担持体、転写手段、搬送手段、転写手段のいずれかとの接触部近傍において、前記不溶な導電剤が存在していないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、
被転写材を搬送する搬送手段と、
前記現像手段により形成された現像剤像を被転写材上に転写する転写手段と、
前記転写手段によって転写が行われた被転写材上に前記現像剤像を定着する定着手段と、
前記像担持体に接触するとともに、導電性粉体を含む不溶の導電剤を含有する高分子基材から構成され、かつ前記導電剤として前記高分子基材に不溶な導電剤を含んだ高分子基材を遠心成型し、前記不溶な導電剤の真密度又は比重と前記高分子基材の比重との差により前記不溶な導電剤の存在比率を変化させて製造した単体構造からなる反発弾性を示すブレード状に形成された導電部材を有するクリーニングブレードと、
このクリーニングブレードの前記導電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、
前記導電部材には、前記像担持体との接触部近傍において、前記不溶な導電剤が存在していないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記電圧印加手段は、直流電圧を印加することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電圧印加手段は、交流電圧と直流電圧とを印加することを特徴とする請求項１または２いずれかに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、例えば複写機、プリンタ等の電子写真プロセスを採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを採用している画像形成装置においては、感光体等に付着したトナー等の付着物を清掃するのに、クリーニングブレードと称する部材を接触させて清掃する技術が広く知られている。
【０００３】
このクリーニングブレードは、その感光体当接部（以下、エッジ部と称する）で、トナー等の付着物を除去する。このようなクリーニングブレードとして、エラストマーを接触させると、ブレード状のエラストマーの振動が感光体等の被接触体に伝達され、騒音が増幅されるといった問題があった。
【０００４】
すなわち、感光体等の被接触体の移動と共に、微少な範囲でクリーニングブレードのエッジ部が引き込まれ、この引き込まれる限界を超えるとエッジが感光体から跳ねて元に戻る所謂「スティック・アンド・スリップ」と称される運動を繰り返し、感光体からトナーが除去される。その際に、クリーニングブレードから不快な音が発生する。
【０００５】
このような問題は、ブレード形状の部材を感光体に接触させ、感光体除電・帯電を行う場合等においても同様であり、ブレードに印可する交流成分によって振動音を一層増大させる。
【０００６】
しかしながら、スティック・アンド・スリップの発生を防止するため、一般的に反発弾性率を小さくすると、クリーニングブレードの硬度やヤング率が大きくなり硬くなるので、感光体との接触ニップが小さくなり、清掃性能を確保するのが困難であった。特に、小径の感光体を用いたときは、クリーニングブレードの取り付け精度が要求される。
【０００７】
また、感光体の除電、帯電に関しては、このような問題以外にもブレードが導電部であるがゆえに、感光体に傷等の欠陥があるときに印加した電圧が感光体にリークするといった問題があった。そして、基材に添加した導電剤の量に敏感に依存して抵抗の制御が困難であった。更には、チューブで皮膜したローラ等の複層構造の導電部材は構造が複雑で高価であった。
【０００８】
さらに、導電性の基材に絶縁層を塗布したり、貼り付けを行ったブレード等の導電部材は、絶縁層が摩耗時に導電剤の剥き出し、剥がれが生じる危険性があり、更には単体構造よりも高価なものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した通り、従来の電子写真プロセスを採用した画像形成装置においては、感光体に当接するブレードなどに起因して振動音が発生するといった問題があった。また、特に導電性の部材を感光体に当接している場合などにおいては、導電性部材に印加する電圧が感光体にリークするなどの問題があり、導電性部材の特性や構成を改良すべき点が残されていた。
【００１０】
しかしながら、導電部材の抵抗のコントロールは非常に困難であり、実現されていないのが現状である。本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、振動音の発生の無い当接部材および画像形成装置を提供することにある。また、当接部材が導電性のものにあっては、抵抗のコントロールが容易で、感光体などへのリーク発生を未然に防止し得る当接部材及びこの当接部材を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、被転写材を搬送する搬送手段と、前記現像手段により形成された現像剤像を被転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段によって転写が行われた被転写材上に前記現像剤像を定着する定着手段と、前記像担持体、転写手段、搬送手段、転写手段、定着手段のいずれかに接触するとともに、導電性粉体を含む不溶の導電剤を含有する高分子基材から構成され、かつ前記導電剤として前記高分子基材に不溶な導電剤を含んだ高分子基材を遠心成型し、前記不溶な導電剤の真密度又は比重と前記高分子基材の比重との差により前記不溶な導電剤の存在比率を変化させて製造した単体構造からなる導電部材と、この導電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、前記導電部材には、前記像担持体、転写手段、搬送手段、転写手段のいずれかとの接触部近傍において、前記不溶な導電剤が存在していないことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、騒音の発生の抑制を実現し、特に導電性部材を感光体等に接触する場合にあっては、抵抗のコントロールが容易で、故に帯電、除電機能等に優れた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。図１において、感光体ドラム１としては、負帯電性のＯＰＣ（有機感光体）等が採用されている。この負帯電性のＯＰＣは、負の電荷に対しては光で除電できるが、正の電荷（逆極性電荷）に対しては光で除電できない特性を有する。
【００１４】
ここで、電子写真プロセスを簡単に説明する。感光体の動作開始に伴い、帯電チャージャ２が動作し、感光体表面を一様に負に帯電させる。次いで、感光体の感度に合致した波長を有する光源により感光体を露光して、感光体上に潜像を作成する。ここでは、光源としてレーザ３を採用している。
【００１５】
次いで、上記感光体の潜像に対して、現像器４で感光体の露光部にトナーを現像する。この現像器４は、ここでは２成分現像の場合を示した。露光部にトナーを現像する反転現像であり、負帯電のトナーを使用する。次いで、転写チャージャ５によって用紙６裏にトナーと逆極性の電荷（この例では正電荷）を付与してトナーを転写する。次いで、導電性クリーニング部材７によって、転写残りトナーを落としつつ、転写部で感光体に与えられた不要な正電荷の除電を行う。この除電機能については後述する。
【００１６】
導電性クリーニング部材７では、電圧を制御することで感光体を負極性まで帯電できる。次いで、光除電器８により感光体上の負電荷の消去を行い、帯電行程前に感光体上の表面電位の均一化工程を設け、帯電工程に移行する。光除電器８は感光体の感度に合致した波長を持つ光源であれば良く、適当なランプを選択すれば良い。以上のサイクルを繰り返すことで、画像形成が行われる。
【００１７】
尚、説明に使用した帯電器、転写器は、ローラタイプの接触型でも同様の機能を有し、露光部はレーザ以外にＬＥＤアレー等も考えられ、この例以外にも組み合わせは多数考えられることは勿論である。
【００１８】
ここで、クリーニング部材７について説明する。上記クリーニング部材７を製造するにあたっては、ポリエステルポリオールを加熱溶解し、クリーニングブレードの反発弾性を低下させるためにカーボンブラック（トーカブラック＃５５００：東海カーボン社製）とカーボンブラック分散剤ディスパロンＤＡ−７０３−５０（楠本化成社製）を分散させ、これに１、４−ジフェニルメタンジオールを反応させてプレポリマーを調整した。これに、１、４−ブタンジオール及びトリメチロールプロパンを混合した後、これを図３に示す遠心成型ドラム（後述する）に注型し、加熱硬化してゴムを作成した。所定寸法に切断し、図２に示すように金属製ホルダに接着してクリーニングブレードとした。このように製造したのは、下記のような理由に基づく。上記作成工程で、カーボンブラックを混合しなければ、クリーニングブレードのゴムは、反発弾性率４７％、硬度６７°（ＪＩＳＡ）、ヤング率５５ｋｇ／ｃｍ２であった。カーボンを混合した場合は、反発弾性３５％、硬度６８°（ＪＩＳＡ）、ヤング率５４ｋｇ／ｃｍ２で、電気抵抗は５×１０７Ω／ｃｍだった。カーボンの混合で反発弾性率が低下し騒音防止に効果を示すが、クリーニング性能に影響する硬度やヤング率に変化がほとんど見られない（上記数値はＪＩＳＫ６３０に従った）。
【００１９】
つまり、クリーニング部材７のこの分離されたカーボンが、反発弾性率を変化させることが判る。そこで、このクリーニングブレードの材料にカーボンブラック（トーカブラック＃５５００）を含有させて、カーボンブラックの含有量を振ることで、クリーニングブレードの反発弾性率を調整したサンプルを作成した。
【００２０】
製造にあたっては図３に示される遠心成形機の回転ドラムにクリーニングブレードの材料を投入して、ドラムを所定の回転数で回転しながら成形する。遠心成形機は、モータ７５により回転駆動される円筒７７を有し、この円筒７７中に材料を投入し、一定温度に加温しながら材料を成形するものである。
【００２１】
この遠心成形機では、ドラムを回転させ遠心力で真密度若しくは比重の大きい含有物がドラム金型面側に速やかに移動することを促進する。含有物の真密度もしくは比重をブレードのベース材料の比重よりも大きくすると、クリーニングブレードの材料は、ドラム金型面側にいく程、含有物の分布密度が大きくなり、エアー面側で分布密度が十分に小さいか存在しなくなる。
【００２２】
サンプルを薄くスライスして顕微鏡で確認したところ、カーボンブラックはエアー面側に分布していないことが確認された。このようにして、作成したサンプルの硬度、ヤング率等を調べた結果を図４に示す。電気抵抗値はクリーニングブレードに成形する以前のゴムシートのときに測定し、電圧１００Ｖを印加して３０秒後の体積抵抗を示している。
【００２３】
この図４から言えることは、クリーニングブレードのエアー面側にはカーボンブラックが存在しておらず、反発弾性が高いことが予想されるにも関わらず、カーボンブラックの分布密度が高い部分では、反発弾性が低いために、クリーニングブレード全体の反発弾性が低下しているということである。
【００２４】
これらのサンプルをカーボンブラックが分散されていない力を感光体に当接させ、感光体周速度２４ｍｍ／ｓの反転現像方式のプリンタを用いて不快な音の発生具合を確認した。
【００２５】
クリーニングブレードにバイアス電圧を印可しないでスティック・アンド・スリップによる不快な音の発生具合を確認したところ、感光体の回転開始直後と停止直前に発生することが多く、含有物なし、Ｎｏ．１，２のサンプルで確認された。よって、反発弾性率４２％以下が好ましい。
【００２６】
また、前記のサンプルに直流電圧−６００Ｖ、交流電圧４００Ｈｚ、１．５ｋＶｐ−ｐを印可したところ、感光体の表面電位は前記Ｎｏ１〜５のいずれも印可電圧の直流成分に近い電位になっていた。
【００２７】
前述のサンプルに直流成分−６００Ｖ、交流電圧１．５ｋＶｐ−ｐの電圧を重畳して印加したときは、周波数が大きいほど不快な振動音が発生し易く、６００Ｈｚの周波数でＮｏ．１，２，３のサンプルで６００Ｈｚの１／２、１．２倍の周波数の音が主に確認された。４００Ｈｚでは、Ｎｏ．１、２のサンプルで振動音が確認された。よって、好ましい周波数領域１００〜６００Ｈｚで振動音の発生を防止できるのは、反発弾性率４０％以下である。
【００２８】
比較サンプルとして、厚さ１．８ｍｍ、ベース材料をポリウレタンにして、成形温度を調整することで金型面側にも含有物（カーボンブラック）が分布するクリーニングブレードを作成した。つまり、エッジ部付近にもカーボンブラックが分布する。前述と同様に交流電圧による振動音が確認されるのは、反発弾性率４０％よりも大きい比較サンプルであった。摩耗と共にエッジ部でカーボンブラックの欠落が見られた。
【００２９】
以上のことから言えることは、クリーニングブレードのベース材料の中にベース材料に不溶の粒子もしくは粉体を含有させ、且つその含有物をクリーニングブレードのエッジ部付近に分布させないか、エッジ部付近の分布密度を他の部分よりも小さくすることで、トナー等の付着物を清掃する清掃性能を確保し、且つスティック・アンド・スリップや印可電圧の交流成分によるクリーニングブレードから発生する不快な音を低減することができるということである。
【００３０】
つまり、ベース材料に含有物を含有させることで、硬度やヤング率が大きくならないために感光体などの被接触体とのニップを確保できる。さらに、いえることは、図１５に示すサンプルの体積抵抗値及びこれらのサンプルに電圧を印可し用いた時の結果から判るように、カーボンブラックの分散性に偏りが見られるにも関わらず、その体積抵抗値は、所望の値を安定して示せるということである。
【００３１】
つまり、導電剤の分布密度が大きい部分の電気抵抗によらず、導電剤の分布密度が小さい部分の厚さで、導電部材の電気抵抗を制御可能である事が明らかになり、所望とする電気抵抗の導電部材が容易に作成可能となった。
【００３２】
この導電剤の分布密度が小さいか、若しくは存在しない部分は、導電剤の分布密度が大きい部分に対して電気抵抗が十分に高ければ（例えば、体積抵抗で３桁以上）、導電部材の抵抗は導電剤の分布密度が小さい部分の電気抵抗に支配されるようになる。従来の導電部材は、基材に含有させる導電剤の量に電気抵抗が敏感に影響を受けて、電気抵抗を制御するのが困難であった。
【００３３】
これに対して、導電剤の分布密度を制御した場合、導電部材の電気抵抗は、導電剤の分布密度が大きい部分の電気抵抗に影響を受け難いので、含有させる導電剤の量を厳密にする必要がなく、制御するのが容易である。
【００３４】
このような結果に基づき、図１のクリーニング部材７は、基材中に不溶性物質としてカーボンブラックを含有させ、このカーボンブラックの基材中における分布密度に偏りを持たせている。そして、このカーボンブラックの分布密度が低いかあるいは存在しない部分を感光体に接触させたものとなっている。このようなクリーニング部分によれば、上述したように、耐振動性に優れ、またその製造も容易で安定した電気抵抗が得られるといった効果に加え下記のような効果がある。
【００３５】
つまり、従来技術で採用していた導電部材は、導電性の素材に絶縁層を付加していた。即ち、例えば、絶縁層のチューブ等で皮膜したローラや、絶縁層に塗布したり貼り付けたブレードの如くである。しかしながら、絶縁層を皮膜したり、塗布や貼り付けすることで、導電部材の構造が複雑で高価になり、摩耗時に絶縁層の剥がれが発生するといった問題があった。
【００３６】
これに対して、本発明が採用した導電部材は、導電剤の分布密度が小さいか存在しない部分が感光体等の被帯電体と接触するために、絶縁性基材の本来の摩擦に対する耐久性を引き出すことができる。更には、被帯電体と接触による導電部材の摩耗に対して、導電剤が欠落し、被帯電体を傷つけることを防止することができる。また、単体構造であるために、構造が簡単で安価であり、例えば剥がれ等の問題を防止することができる。
【００３７】
クリーニングブレードの材質は、ポリウレタンやシリコン、その他のゴム材（ＣＲ，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ・・・）が挙げられる。可撓性の材料としては、ＰＡ、ＰＥＴ、ＰＩ、ポリエステルやその他有機材料が挙げられる。ゴム材は可塑剤を含有するものが多く、被接触体と接触放置させると可塑剤汚染を発生させる危険性がある。ゆえに、被接触体が、感光体のときは、ポリウレタンやシリコンが好適である。但し、シリコンも低分子体のオリゴマーが除除に染み出す危険性があることがら、ポリウレタンが好適である。
【００３８】
また、クリーニングブレードに包含させる含有物は、ガラスビーズや粉体のガラスなど絶縁体でも、カーボンブラックや鉛などの金属の粒子や粉体等の導電性を有する材料でもよい。
【００３９】
カーボンブラックは、比較的に安価で立体構造が取り易く、金属粉よりも比較的少量で導電性を発現できる。更に、カーボンブラックは、導電性が温度湿度に影響を受け難いという利点がある。尚、カーボンブラックには、例えばケッチェンブラック（ライオン社製）、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）等を採用することができるが、これに限定されないことは勿論である。
【００４０】
ここで、上記カーボンブラックや金属粉は、フィラー同士の直接触で導電性が発現するために、比較的に多量含有させる必要があり、基材の物性の低下のおそれがある。一方、イオン導電剤は、少量の添加で導電性を発現することができ、導電剤を含有する基材の物性を低下させないといった利点がある。その為、上記カーボンブラックや金属粉単独では導電性が不十分である場合には、イオン導電剤を補助的に用いることができる。
【００４１】
また、上記イオン導電剤は、特に限定されることなく、例えば過塩素酸リチウム等を採用することもできる。また、イオン導電剤の他にカーボンブラック分散剤を用いても良い。このカーボンブラック分散剤には、例えばディスパロンＤＡ−７０３−５０（商品名：楠本化成社製）等がある。
【００４２】
尚、上記イオン導電剤、カーボンブラック分散剤は、それぞれ単独で用いても良いし、複数併用しても良い。上記カーボンブラックとイオン導電剤、若しくはカーボンブラック導電剤の両者を併用する場合には、上記カーボンブラックを単独使用する場合よりも、少量で導電性を発現することができ、基材の物性を低下させず、且つカーボンブラックの利点である温度湿度に導電性が影響を受け難い特性を併有させることができる。故に、カーボンブラック単独で導電性を発現させるか、両者を併用するのが好ましい。
【００４３】
このとき、含有物は、真密度若しくは比重がベース材料よりも大きい方が好ましい。真密度若しくは比重をベース材料の比重よりも大きくすると、静的な成形でも沈降する。しかしながら、ベース材料の粘度が大きい場合や、含有物の比表面積が大きい場合や、ベース材料の硬化速度が含有物の沈降速度よりも速い場合には、含有物の沈降が進まず、含有物の分布密度が十分低い部分を得ることができない。また、ここでいう真密度とは、例えばカーボンブラック等、凹凸の大きい粒子の見かけ上の体積における崇＜嵩が正しい＞密度ではなく、隙間を全てなくした場合の体積における密度である。
【００４４】
尚、製造装置には、図１４に示すような遠心成形装置等を用いればよいことは上述した通りであるが、このとき、エアー面側をエッジとして感光体等の被接触体に接触させるようにする。ドラム金型面側のクリーニングブレードの材料表面は、ドラム金型面の凹凸を拾うのに対して、ドラムエアー面側は凹凸がなく、被接触体との接触が確実になって好ましい。ドラムの回転を停止した後、クリーニングブレード材料を遠心方向に沿って切断すれば厚さが均一なクリーニングブレードを得ることができる。
【００４５】
また、クリーニングブレードの肉厚はドラムに投入する材料の量でコントロールすることができる。例えば、含有物がカーボンブラック（トーカブラック＃５５００）の場合は真比重１．８であるのに対して、ベース材料がシリコンの場合は比重が１．６〜２．１で、フッ素ゴムの場合は比重が１．８５で、カーボンブラックの真密度よりも比重が大きく、遠心成形でエアー面側に含有物の分布密度が十分に小さいか存在しなくなる部分を作り出すことができない。
【００４６】
ウレタンは、配合で多少異なるが比重が１．２〜１．３で、含有物をカーボンブラックにすると、遠心成形でエアー面側に含有物の分布密度が十分に小さいか存在しない部分を作り出すのが容易である。
【００４７】
以下、上述のクリーニング部材７で感光体上の電荷を平滑化したり除去する機能例を説明する。先ず、上述したように転写後の感光体に接触するクリーニング部材７では、図５に示されるように、電気的にフロートにして感光体に接触させると、感光体の表面に局部的に電荷の載る状態が周囲と極端に異なる部分があった場合に、導電部材は電荷の載る状態が周囲と馴染むように働きかけて、電荷が平滑化される。
【００４８】
即ち、例えばマイナス極性の一次帯電を行う反転現像でプラス極性の転写が過剰の場合に、転写材の外側に相当する感光体表面にプラス極性の電荷が載り、転写材の内側に相当する感光体表面にマイナス極性の電荷が載り、転写材の端部に相当する感光体表面に電位の段差ができる。
【００４９】
上記プラス極性の電荷が載った部分は、次の一次帯電のときに所望の電位まで立ち上がることができず、感光体上に不必要なトナーが付着したり、画像上にかぶりや中間調に濃度ムラが生じる。電気的にフロートな導電部材を感光体に接触させることで、プラス極性の電荷が載った部分とマイナス極性の電荷が載った部分で、電荷が平滑化されて、感光体上に不必要なトナーが付着したり、画像上がかぶるのを緩和することができる。
【００５０】
一方、図６に示されるように、本実施の形態の画像形成装置が採用した導電部材を、電気的にＧＮＤに導通させて感光体に接触させると、感光体上の電荷をＧＮＤ方向に移動する方向に働き、つまり除去し、電荷を平滑化すると共に感光体表面電位を０Ｖに近づける。即ち、前述のようにマイナス極性の一次帯電を行う反転現像で転写で感光体にプラス極性の電荷が載った場合に、感光体上に不必要なトナーが付着したり、画像上がかぶるのを緩和することができる。
【００５１】
さらに、図７に示されるように、本実施の形態の画像形成装置が採用した導電部材に、電圧印加手段（＝高電圧トランス）を接続して感光体に接触させると、前記手法よりも確実に感光体上の電荷の除去が可能で、感光体上に不必要なトナーが付着したり、画像上にかぶりが生じるのを防止することができる。
【００５２】
以上のように、導電部材で感光体上の電荷を平滑化したり除去する機能は、電圧を印加する、ＧＮＤに接続する、フロートにする、の順番で有効で、目的によって使い分ければよいこととなる。即ち、導電部材に電圧の印加する場合は、一次帯電手段として使用することができる。更に、感光体等の被帯電体を表面電位Ｖ０にするために直流電圧を印加する場合は、Ｖ０に帯電開始電圧を加えた電圧を印加すればよい。また、交流電圧を重畳する場合は、直流電圧をＶ０で交流電圧を帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧にすればよい。
【００５３】
ここで、上述の実施の形態では、特定の導電部材をクリーニング兼除電部材として使用したが、他の使用例について以下に述べる。図６は複数の感光体ドラム２１に当接して転写ベルト２０が配置され、さらに転写ベルト２０の背面に複数の転写ローラ２２が当接配置された所謂チタンデム型電子写真装置である。
【００５４】
即ち、図８に示されるように、感光体２１、転写ローラ２２との摩擦等や転写ローラ２２へ図示しない電源から供給される転写電圧により転写ベルト２０が帯びた電荷を、図示の位置に設けられた導電部材２３により、平滑化、除電等することができる。
【００５５】
さらに、図９は感光体２６に対して９０度づつ回転することにより感光体上の潜像を４色の現像剤で現像する現像器２４を備えた画像形成装置である。感光体上の現像剤像は形成される度に中間転写体８へ転写ローラ２５へ電圧を供給することにより転写される。中間転写体上の現像剤像は、供給される転写材上へ転写される。図９の場合も同様に、中間転写体２８に帯電した電荷を、図示の位置に設けられた導電部材２７により、平滑化、除電等することができる。
【００５６】
また、図１０に示されるように、導電部材３３を配設し、この導電部材３３を転写材３２の背面から感光体３０に接触させて、当該感光体３０上のトナーを転写材３２に転写するよう構成することもできる。
【００５７】
さらに、図１２に示されるように、導電部材３３ａ乃至３３ｃを配設し、転写材３５、転写材搬送部３８、定着部３４と接触させて、電荷の平滑化や除電等を行うように構成することもできる。
【００５８】
他にも、図１０に示すような所謂クリーナレス方式の画像形成装置に適用することも可能である。図１０は、感光体１０６の周囲に帯電チャージャ１０１，レーザビーム１０２の露光部、現像器１０４、転写ローラ１０５等が配置されている点は、通常の電子写真装置と同様である。しかし、転写後、感光体１０６上へ残留した現像剤を除去するクリーニング装置を持たない。このようなタイプの画像形成装置では、残留トナーを現像器で回収するよう構成されている。すなわち、残留現像剤の上から帯電、露光を行って静電潜像を形成し、現像器１０４に感光体を対向させると、現像器１０４と感光体１０５との間の電界により現像剤が移動し、現像と感光体のクリーニングとが同時に行われるのである。
【００５９】
このような画像形成装置では、感光体１０６の移動方向に沿って、転写ローラの下流で且つ帯電チャージャの上流に、残留現像剤を感光体１０６上に均一に拡散して次の帯電が均一に行われることや、感光体１０６上の電位除去を目的として導電部材が感光体１０６に接触して配置される。
【００６０】
この場合は、導電部材１０８の形状はブレード状で、トレール当接が好適であり、導電部材１０８が残留トナーを塞き止めない程度の圧力で感光体１０６に接触させる。電圧は、トナーと同一でも反対極性でも良いことは勿論である。これによれば、接触による物理的な作用に加えて電気的な作用で残留トナーの平坦化を確実に行うことができる。
【００６１】
第２に、転写手段で転写できずに感光体に残った残留トナーを、クリーニングブレードなどの清掃装置で感光体から除去したトナーが漏れ出さないようにしたものとして所謂「リカバリ」が知られている。
【００６２】
図１３は、上記リカバリに導電部材を採用したものである。即ち、この場合、導電部材１１０の形状はブレード状でトレール当接が好適であり、導電部材１１０が残留トナーを塞き止めない程度の圧力で接触させる。
【００６３】
この構成によれば、例えば、一次帯電と転写が反対極性の反転現像方式の画像形成装置のときに、図１１（ｂ）に示すように、リカバリに一次帯電と同一極性の電圧を印加し、転写が過剰で感光体に転写と同一極性の電荷が載ったときにリカバリによって感光体の電荷を除去することができる。特に、リカバリによって感光体１０６上の電荷がマイナス極性に置換されれば、更に光除電で感光体上の電位を均一にできる。
【００６４】
ここで、図１１に示されるように、クリーニングブレードで清掃の機能の他に一次帯電の機能を兼用させて画像を印字したところ、交流電圧の周波数は、１００〜６００Ｈｚが好ましかった（１．５ｋＶp-p ）。さらに、１００Ｈｚ以下では、紙の進行方向に周波数による帯電むらが発生し、画像上にかぶりが周波数ピッチで現れた。また、６００Ｈｚで感光体表面電位が印加電圧の直流成分まで立ち上げることができなくなりつつあった。
【００６５】
また、一次帯電と転写が同一極性の正規現像方式の画像形成装置のときに、リカバリをＧＮＤに導通すれば、感光体全体の表面電位が０Ｖに近づき光除電を省略することができる。さらに、リカバリを電気的にフロートにしても、ＧＮＤに接続しても電荷の平滑や除電の効果を得られる事は前述の通りである。リカバリが除電の機能を兼用することで、転写と帯電装置の間に光除電やコロナチャージャ等の除電装置を省略することができる。
【００６６】
第３に、導電部材をブレードの形状にして、転写手段で転写できずに感光体に残った残留トナーや紙などの転写材の紙粉を除去する清掃装置の機能を持ちながら、感光体の除電を行うことができる。
【００６７】
図１４は、このような清掃装置を導電部材で構成したものである。電圧にはＤＣ電圧のみ使用されている。即ち、この場合、電気的な作用やコロナチャージャなどの除電装置を省略することができるのは上記「リカバリ」と同様である。但し、リカバリがトナーを挟んだ状態で電荷の平滑化や除電・帯電するのに対して、ブレードは感光体に直接接触するために一層の効果が認められる。
【００６８】
転写ベルトや中間転写体には、感光体や紙等の転写材からトナーや紙粉が付着し、良好なトナー像の転写を行うには、それらを転写ベルトや中間転写体から除去する必要がある。定着器は、転写材の定着を行うときに定着ローラにオイルを塗布している。定着器のオイルが過剰のときは定着ローラから除去する必要がある。また、定着ローラにトナーや紙粉が付着するので定着ローラから除去する必要がある。導電部材で、除去したトナーや紙粉、オイルが漏れ出すのを防止したり、また、トナーや紙粉、オイルを除去する機能を持ちながら、電荷の平滑化や除電・帯電を行ってもよい。
【００６９】
一方、ブレード形状の導電部材を、転写手段で転写できずに感光体に残った残留トナーや紙粉を除去する清掃装置の機能を持ちながら一次帯電を行う帯電装置として用いることができる。前述のように、感光体等の被帯電体を表面電位Ｖ０にするために、直流電圧を印加する場合は、Ｖ０に帯電開始電圧を加えた電圧を印加すればよく、交流電圧を重畳する場合は、直流電圧をＶ０で交流電圧を帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧にすればよい。ブレードが清掃と一次帯電を行う帯電装置の機能を兼用することで、コロナチャージャ等の一次帯電装置を省略することができる。
【００７０】
ここで、図１５は上記導電部材の他の形状例を示したものである。この導電部材は、導電剤の密度が高い部分１１ａと小さい部分１１ｂとからなるブロック１１（図２（ａ）参照）、中心部に導電剤の密度が高いシャフト１３を有するローラ１２（図２（ｂ）参照）、導電剤の密度が高い部分１５ａと小さい部分１５ｂとを長手方向に貼り合わせた構成のブレード１５（図２（ｃ）参照）、導電剤の密度が高い部分１６ａと小さい部分１６ｂとを短手方向に貼り合わせたブレード１６（図２（ｃ）参照）のいずれの形状にもすることができる。尚、ブレード状のものはトレール当接でもアゲンスト当接でもよい。以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の主旨を変更しない範囲で種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】第２の実施の形態が採用したクリーニングブレードの構成を示す図である。
【図３】遠心成型の構成を示す図である。
【図４】各サンプル毎の硬度、ヤング率、反発弾性、抵抗を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の画像形成装置が採用した導電部材を、電気的にフロートにして感光体に接触させた場合の電位の変化を示す図である。
【図６】第１の実施の形態の画像形成装置が採用した導電部材を、電気的にＧＮＤに導通させて感光体に接触させた場合の電位の変化を示す図である。
【図７】第１の実施の形態の画像形成装置が採用した導電部材に、電圧印加部を接続して感光体に接触させた場合の電位の変化を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の応用例であり、転写ベルトを電荷平滑化等する様子を示す図である。
【図９】第１の実施の形態の応用例であり、中間転写体を電荷平滑化等する様子を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態の応用例であり、転写として使用する様子を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の応用例であり、転写材、転写材搬送部、定着部等を電荷平滑化等する様子を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態の応用例であり、帯電部材をクリーナレスとして使用する様子を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態の応用例であり、クリーニングブレードに一次帯電の機能を持たせた様子を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態の応用例であり、リカバリに除電の機能を持たせた様子を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態の採用した導電部材の形状例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  感光体ドラム
２  帯電チャージャ
３  レーザ
４  現像器
５  転写チャージャ
６  用紙
７  導電性クリーニング
８  光除電器
【図１】
2008090331.tif 000003
【図２】
2008090331.tif 000004
【図３】
2008090331.tif 000005
【図４】
2008090331.tif 000006
【図５】
2008090331.tif 000007
【図６】
2008090331.tif 000008
【図７】
2008090331.tif 000009
【図８】
2008090331.tif 000010
【図９】
2008090331.tif 000011
【図１０】
2008090331.tif 000012
【図１１】
2008090331.tif 000013
【図１２】
2008090331.tif 000014
【図１３】
2008090331.tif 000015
【図１４】
2008090331.tif 000016
【図１５】
2008090331.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月6日(2008.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、
被転写材を搬送する搬送手段と、
前記現像手段により形成された現像剤像を被転写材上に転写する転写手段と、
前記転写手段によって転写が行われた被転写材上に前記現像剤像を定着する定着手段と、
前記像担持体、転写手段、搬送手段、定着手段のいずれかに接触するとともに、導電性粉体を含む不溶の導電剤を含有する高分子基材から構成され、かつ前記導電剤として前記高分子基材に不溶な導電剤を含んだ高分子基材を遠心成型し、前記不溶な導電剤の真密度又は比重と前記高分子基材の比重との差により前記不溶な導電剤の存在比率を変化させて製造した単体構造からなる導電部材と、
この導電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、
前記導電部材には、前記像担持体、転写手段、搬送手段、定着手段のいずれかとの接触部近傍において、前記不溶な導電剤が存在していないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、
被転写材を搬送する搬送手段と、
前記現像手段により形成された現像剤像を被転写材上に転写する転写手段と、
前記転写手段によって転写が行われた被転写材上に前記現像剤像を定着する定着手段と、
前記像担持体に接触するとともに、導電性粉体を含む不溶の導電剤を含有する高分子基材から構成され、かつ前記導電剤として前記高分子基材に不溶な導電剤を含んだ高分子基材を遠心成型し、前記不溶な導電剤の真密度又は比重と前記高分子基材の比重との差により前記不溶な導電剤の存在比率を変化させて製造した単体構造からなる反発弾性を示すブレード状に形成された導電部材を有するクリーニングブレードと、
このクリーニングブレードの前記導電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、
前記導電部材には、前記像担持体との接触部近傍において、前記不溶な導電剤が存在していないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記電圧印加手段は、直流電圧を印加することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電圧印加手段は、交流電圧と直流電圧とを印加することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、被転写材を搬送する搬送手段と、前記現像手段により形成された現像剤像を被転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段によって転写が行われた被転写材上に前記現像剤像を定着する定着手段と、前記像担持体、転写手段、搬送手段、定着手段のいずれかに接触するとともに、導電性粉体を含む不溶の導電剤を含有する高分子基材から構成され、かつ前記導電剤として前記高分子基材に不溶な導電剤を含んだ高分子基材を遠心成型し、前記不溶な導電剤の真密度又は比重と前記高分子基材の比重との差により前記不溶な導電剤の存在比率を変化させて製造した単体構造からなる導電部材と、この導電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、前記導電部材には、前記像担持体、転写手段、搬送手段、定着手段のいずれかとの接触部近傍において、前記不溶な導電剤が存在していないことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。