(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電器とを有し、該帯電器は像担持体に対向配置されている画像形成装置において、前記帯電器の少なくとも帯電動作を行う部分が、筐体により区画された乾燥室内に配置され、該筐体と像担持体表面との間の隙間のうち、少なくとも、像担持体への帯電が行われる帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールを設け、該シールが像担持体表面を除電する除電部材を兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記シールが像担持体に接触している請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シールの少なくとも像担持体に接触する部分が弾性体より成る請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側と下流側の隙間をそれぞれ覆うシールを設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向下流側の隙間を覆うシールの少なくとも像担持体に接触する部分の体積抵抗率が１０５Ω・ｃｍ以上に設定されている請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールが像担持体表面を清掃するクリーニング部材を兼ねている請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールがブレードより成る請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールが、像担持体表面に接触しながら回転するローラより成る請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記筐体よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面部分に空気を吹き付けるエア吹き付け手段を設けた請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記エア吹き付け手段により像担持体表面に吹き付けられる空気の絶対湿度が、前記筐体内の空気の絶対湿度と同じか、又はこれよりも低くなっている請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体表面への空気の吹き付け位置よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面部分に当接して、像担持体表面近傍を流れる空気流を剥離するための空気流剥離部材を設けた請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記像担持体と、前記筐体と、前記帯電器と、該帯電器による帯電後の像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、該可視像を転写材に転写した後の像担持体表面を清掃するクリーニング装置とが一体的に組み付けられたプロセスカートリッジとして構成され、前記帯電器と筐体がプロセスカートリッジのカートリッジケースに着脱可能に装着されている請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体、又はフィラーを分散した表層を有する感光体より成る請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電器とを有し、該帯電器は像担持体に対向配置されている画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体上に可視像を形成する上記形式の画像形成装置は従来より周知であり、複写機、ファクシミリ、プリンタ或いはこれらの少なくとも2つの機能を備えた複合機などとして構成される。この種の画像形成装置においては、像担持体を帯電する帯電器が設けられ、その帯電器の作動時の放電現象により放電生成物が生成される。かかる放電生成物が像担持体に付着すると、高湿時にその放電生成物が空気中の水分を吸収して低抵抗化するので、像担持体への放電生成物の付着量が多くなると、像担持体表面の抵抗が低下し、これによって像担持体上に形成された画像に異常が発生する。このような異常画像は画像流れ或いは画像ぼけなどと称せられている。
【０００３】
上述した欠点を除去し、ないしは抑制するため、従来より各種の構成が提案されている。例えば、像担持体周囲の温度と湿度を検知し、その検知結果に基づいて像担持体を加熱することにより、像担持体表面の温度を制御して異常画像の発生を防止する画像形成装置が提案されている。ところが、この構成によると、像担持体が加熱されるので、これに伴うトナーのブロッキングが発生しやすくなる。
【０００４】
また、像担持体表面に水を塗布する水塗布部材と、像担持体表面から水を除去する水除去部材とを有する画像形成装置が提案されており、この構成は像担持体表面に付着した放電生成物が水に溶ける性質を利用したものである。ところが、像担持体表面は一般に疎水性を有しているので、かかる像担持体表面に水を塗布すると、その水は、像担持体表面の疎水性によって、まばらな水滴となって像担持体表面に付着する。従って、像担持体表面に水を塗布したとき、放電生成物がその水に溶け込んだとしても、放電生成物を含んだ水溶液が水滴となって像担持体表面にまばらな状態で付着する。このような水滴が拭き取られるのであるが、その拭き取り時に、像担持体表面の水滴はまばらな状態で存在するので、水滴の付着している像担持体表面部分と、水滴の存在しない像担持体表面部分とで、放電生成物の除去効果に相違が生じ、拭き取り後の像担持体表面の特性が不均一となるおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の提案に係る構成の欠点を回避しつつ、異常画像の発生を防止し、ないしはその発生を効果的に抑制できる画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記帯電器の少なくとも帯電動作を行う部分が、筐体により区画された乾燥室内に配置され、該筐体と像担持体表面との間の隙間のうち、少なくとも、像担持体への帯電が行われる帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールを設け、該シールが像担持体表面を除電する除電部材を兼ねていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００７】
その際、前記シールが像担持体に接触していると有利である（請求項２）。
【０００８】
また、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記シールの少なくとも像担持体に接触する部分が弾性体より成ると有利である（請求項３）。
【０００９】
さらに、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側と下流側の隙間をそれぞれ覆うシールを設けると有利である（請求項４）。
【００１０】
また、上記請求項４に記載の画像形成装置において、前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向下流側の隙間を覆うシールの少なくとも像担持体に接触する部分の体積抵抗率が１０５Ω・ｃｍ以上に設定されていると有利である（請求項５）。
【００１１】
さらに、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールが像担持体表面を清掃するクリーニング部材を兼ねていると有利である（請求項６）。
【００１３】
さらに、上記請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールがブレードより成ると有利である（請求項７）。
【００１４】
また、上記請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールが、像担持体表面に接触しながら回転するローラより成ると有利である（請求項８）。
【００１５】
さらに、上記請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記筐体よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面部分に空気を吹き付けるエア吹き付け手段を設けると有利である（請求項９）。
【００１６】
また、上記請求項９に記載の画像形成装置において、前記エア吹き付け手段により像担持体表面に吹き付けられる空気の絶対湿度が、前記筐体内の空気の絶対湿度と同じか、又はこれよりも低くなっていると有利である（請求項１０）。
【００１７】
また、上記請求項９又は１０に記載の画像形成装置において、像担持体表面への空気の吹き付け位置よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面部分に当接して、像担持体表面近傍を流れる空気流を剥離するための空気流剥離部材を設けると有利である（請求項１１）。
【００１８】
さらに、上記請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体と、前記筐体と、前記帯電器と、該帯電器による帯電後の像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、該可視像を転写材に転写した後の像担持体表面を清掃するクリーニング装置とが一体的に組み付けられたプロセスカートリッジとして構成され、前記帯電器と筐体がプロセスカートリッジのカートリッジケースに着脱可能に装着されていると有利である（請求項１２）。
【００１９】
また、上記請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体がアモルファスシリコン感光体、又はフィラーを分散した表層を有する感光体より成ると有利である（請求項１３）。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００２１】
図１は画像形成装置の一例を示す概略断面図であり、その本体１内にドラム状の感光体として構成された像担持体２が配置されている。ここに示した像担持体２は、円筒状の導電性基体の外周面に光導電性の層が形成されたものより成るが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体より成る像担持体などを用いることもできる。図３は、図１の部分拡大図である。
【００２２】
像担持体２が矢印Ａ方向に回転駆動されるとき、その像担持体２に対向配置された帯電器３によって、該像担持体２が所定の極性に、例えば−６００Ｖに一様に帯電される。一方、露光装置の一例であるレーザ書き込みユニット４からは画像情報に応じてオン、オフ制御されたレーザ光Ｌが出射し、そのレーザ光Ｌが帯電された像担持体２の表面に照射され、これによって像担持体２に静電潜像が形成される。レーザ光Ｌが照射された像担持体表面の電位は、例えば−２００Ｖとなり、ここが静電潜像、すなわち画像部となり、レーザ光の照射されない像担持体表面の電位はほぼ−６００Ｖに維持され、ここが地肌部となる。かかる静電潜像は、これが現像装置５を通るとき、トナー像として可視像化される。所定の極性に帯電されたトナーが静電潜像に静電的に付着して静電潜像が可視像化されるのである。
【００２３】
画像形成装置本体１の下部には、給紙装置６が配置され、その給紙装置６のカセット７に収容された例えば転写紙から成る転写材Ｐは、給紙ローラ８の回転によって矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された転写材Ｐはレジストローラ対９によって、所定のタイミングで像担持体２と、転写装置１０との間に送り込まれる。ここに例示した転写装置１０は、像担持体２に対向配置されたバイアスローラ１１と、テンションローラ１２と、これらのローラに巻き掛けられて矢印方向に回転駆動される転写ベルト１３を有し、バイアスローラ１１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって像担持体上のトナー像が転写材Ｐ上に転写される。
【００２４】
トナー像が転写された転写材は引き続き転写ベルト１３に担持されて搬送され、次いで定着装置１４を通過し、このとき熱と圧力の作用によりトナー像が転写材上に定着される。定着装置１４を通った転写材は排紙ローラ対１５によって機外に排出される。
【００２５】
トナー像転写後の像担持体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１６によって除去される。ここに例示したクリーニング装置１６は、像担持体表面に当接するクリーニングブラシ１７と、クリーニングブレード１８と、これらを収容したクリーニングケース５０とを有している。クリーニング後の像担持体表面には、除電ランプより成る除電装置１９からの光が照射され、その表面電位が初期化される。
【００２６】
上述した例では、像担持体上に形成されたトナー像を、転写紙などからなる転写材Ｐに直に転写するように構成されているが、転写材をドラム状又は無端ベルト状の中間転写体により構成し、像担持体上のトナー像を、この中間転写体より成る転写材上に転写し、次いでそのトナー像を転写紙などの最終転写材に転写するように構成することもできる。
【００２７】
帯電器としては、例えばコロナ放電器、帯電ブレード或いは帯電ブラシなどを用いることもできるが、図示した例では帯電ローラが用いられている。かかる帯電ローラより成る帯電器３は、図２に示すように、例えば金属などの導電性の芯軸２０と、そのまわりに同心状に固定された抵抗層２１を有し、その全体が円柱状に形成されている。抵抗層２１は例えばゴム又は樹脂より成り、その体積抵抗率は１０５〜１０１２Ω・ｃｍに設定されていることが好ましい。かかる帯電器３が像担持体２に対向配置されている。
【００２８】
抵抗層２１の長手方向各端部領域には、スペーサ部２２がそれぞれ設けられ、これらのスペーサ部２２が像担持体表面に圧接し、両スペーサ部２２の間の抵抗層部分は像担持体２の表面から微小なギャップをあけて位置している。両スペーサ部２２が像担持体２に当接することにより、帯電器３は、図３に矢印Ｃで示した方向に像担持体２の回転に従動して連れ回わりする。或いは図示していない駆動装置により、像担持体２の回転に同期して帯電器３を回転駆動することもできる。
【００２９】
上述のように像担持体２と帯電器３が回転するとき、その芯軸２０には所定の極性、図の例ではマイナス極性の帯電電圧が印加され、これによって帯電器３と像担持体２との間に放電が生ぜしめられ、これによって像担持体２が所定の極性、この例ではマイナスに一様に帯電される。スペーサ部２２を設けずに、抵抗層をその全長に亘って像担持体表面に当接させるように構成することもできる。
【００３０】
以上のように、本例の画像形成装置は、像担持体２と、その像担持体２を帯電する帯電器３を有しており、当該帯電器３に帯電電圧を印加し、このとき生じる放電により像担持体２を帯電するように構成されている。その際、従来のこの種の画像形成装置においては、上記放電によって多量の放電生成物が生成され、これが像担持体表面に付着して異常画像が発生するおそれがあった。これは、帯電ローラ以外の帯電器を用いた場合も同様である。
【００３１】
異常画像を発生させる放電生成物として、各種の物質が存在するものと考えられるが、本発明者は、その放電生成物を特定すべく鋭意工夫を行った結果、その主成分として硝酸アンモニウムを見出した。この硝酸アンモニウムは次のようにして生成されるものと考えられる。
【００３２】
先ず、放電で発生したＮＯ２と水（Ｈ２Ｏ）と酸素（Ｏ２）とが反応して硝酸（ＨＮＯ３）が発生し、さらに空気中のアンモニアガス（ＮＨ３）と硝酸（ＨＮＯ３）が反応して硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）が生成され、平衡状態となる（次式参照）。
水とＮＯ２との反応
４ＮＯ２＋Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ→４ＨＮＯ３
硝酸アンモニウムの生成反応
ＮＨ３＋ＨＮＯ３⇔ＮＨ４ＮＯ３
【００３３】
硝酸アンモニウムは、ほとんどが空気中で微粒子として生成され、その後、像担持体に付着するものと考えられる。このようにして、像担持体表面に付着した放電生成物は、水溶性であるため、高湿時に空気中の水分を吸収して像担持体表面の抵抗値を低下させる。これによって静電潜像がぼけた状態となる。かかる静電潜像をトナー像化すると、これが画像流れ状態の異常画像となり、その画像品質が低下する。かかる現象の発生は環境条件の湿度に依存し、湿度が高くなればその発生が顕著となる。
【００３４】
図５は像担持体表面に付着した放電生成物イオン量と絶対湿度の関係の一例を示す。この図から判るように、絶対湿度が高くなればなるほど、放電生成物イオン量が増加する。図５に示した例では、イオン生成量は絶対湿度に対して一次線形で比例しておらず、絶対湿度が２０ｇ／ｍ３以上になると急激に生成量が増加している。像担持体表面に付着するイオン量が２．０×１０−１０ｍｏｌ／ｃｍ２以上となると、極端に画質が劣化することが実験により確認されている。
【００３５】
上述したところから判るように、放電発生領域の絶対湿度を低く保つことができれば、放電生成物の発生量を減少させ、異常画像の発生を防止することができる。
【００３６】
そこで、本例の画像形成装置においては、図２及び図３に示すように、帯電器３の少なくとも帯電動作を行う部分が、筐体２３により区画された乾燥室Ｒ内に配置されている。帯電器３の全体を乾燥室内に配置してもよいが、放電は、帯電器３の帯電動作を行う部分と、像担持体２との間に発生するので、少なくとも帯電動作を行う帯電器部分を乾燥室内に配置すれば足りる。図示した例では、帯電動作を行う抵抗層２１の全体が乾燥室内に配置され、芯軸２０の長手方向各端部が筐体２３の外部に突出している。
【００３７】
筐体２３は、例えば、樹脂又は金属などの高剛性材料により構成されていて、頂壁２４と、互いに対向した側壁２５，２６と、その長手方向各端部の端壁２７，２８を有し、像担持体２を向いた側は開口している。図２に示すように、筐体２３の各端壁２７，２８に、軸受を介して、帯電器３の芯軸２０の各端部領域が回転自在に支持され、帯電器３と筐体２３が一体的に組み付けられ、これらによって帯電装置６０が構成されている。また筐体２３の頂壁２４には、空気が流入する流入管４１と、空気が流出する流出管４２とが設けられ、図１及び図３に示すように、流入管４１には、ダクト２９の一端側が着脱自在に接続されている。ダクト２９の他端側は乾燥剤３０の収容されたケース３１に接続され、このダクト中には送風機３２が配置されている。図示した例では、筐体２３内に帯電部材３だけが配置されている。また流出管を廃止することもできる。
【００３８】
図１に示した送風機３２が作動すると、ケース３１の外部の空気がその入口３１Ａからケース３１内に流入して乾燥剤３０を通過する。このとき空気中の水分が乾燥剤３０により吸収され、乾燥された空気がダクト２９を通って流入管４１から筐体２３内の乾燥室Ｒに送り込まれる。これにより、乾燥室Ｒ内の絶対湿度が下げられ、乾燥室Ｒが乾燥した状態に保たれる。乾燥室Ｒ内を通った空気は、流出管４２から外部に排出される。このようにして、帯電器３と像担持体２との間の放電領域の湿度が低く保たれ、放電生成物の発生が大幅に低減し、放電生成物が像担持体２の表面に付着することに起因する異常画像の発生を防止することが可能となる。
【００３９】
筐体２３内に湿度検知センサ（図示せず）を設けておき、このセンサにより筐体内の絶対湿度が所定値以上となったことが検知されたときにだけ、送風機３２を作動させて、筐体２３内の乾燥室Ｒに乾燥空気を送り込むように構成することもできる。
【００４０】
ケース３１、乾燥剤３０及びダクト２９は、筐体２３内の乾燥室Ｒを乾燥状態に保つための除湿手段の一例を構成するものであるが、かかる構成以外の除湿手段を採用することもできる。例えば筐体２３内に乾燥剤を直に配置してもよい。この場合にはその乾燥剤が除湿手段を構成する。このように、本例の画像形成装置には、乾燥室内の空気を乾燥状態に保つ除湿手段が設けられている。
【００４１】
以上説明した画像形成装置の構成は、以下に説明する各画像形成装置の具体例に共通するものである。
【００４２】
ところで、筐体２３は、像担持体２を向いた側が開口した箱状に形成されているので、図３に示すように、筐体２３と、像担持体表面との間には隙間Ｇ１，Ｇ２が形成される。かかる隙間をそのままにしたとすると、筐体２３の密閉性が低下し、その内部の乾燥室Ｒ内の絶対湿度を低く保つことは困難となる。この点について詳細に検討したところ、次の事実が明らかとなった。
【００４３】
図１４は、上記隙間Ｇ１，Ｇ２があいたままとなった筐体２３を示している。像担持体２が矢印Ａ方向に回転するとき、筐体２３よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面近傍には、高湿な空気の層ＡＬが存在し、これが像担持体２の回転に伴って、像担持体表面の移動方向、すなわち矢印Ｆ方向に流れている。図１４では、上記空気の層ＡＬに斜線を付して示してある（図８においても同じ）。かかる高湿な空気が隙間Ｇ１を通して筐体２３内の乾燥室Ｒに流れ込む。このため、乾燥室Ｒにダクトを通して乾燥した空気を送り込んでも、その乾燥室Ｒ内の絶対湿度を充分に下げることができず、像担持体上に異常画像が発生するおそれがある。
【００４４】
そこで、図示した画像形成装置においては、乾燥室Ｒの密閉性を高めるべく、図３に示すように、筐体２３の各側壁２５，２６と像担持体２の表面との間の隙間Ｇ１，Ｇ２がシールＳ１，Ｓ２によって塞がれている。像担持体２への帯電が行われる領域を帯電領域と称することにすると、この帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側と下流側の隙間Ｇ１，Ｇ２をそれぞれ覆うシールＳ１，Ｓ２が設けられているのである。後述するように、シールとしてローラなどを用いることもできるが、図３に示した例では、シールＳ１，Ｓ２がブレードにより構成されている。かかる各シールＳ１，Ｓ２は、その基端部が筐体２３の各側壁２５，２６にそれぞれ固定され、該シールＳ１，Ｓ２の先端部は像担持体２の表面にそれぞれ接触している。
【００４５】
上述のように、図示した例では帯電領域よりも上流側のシールＳ１と下流側のシールＳ２が共に設けられているが、下流側のシールＳ２を設けずとも乾燥室Ｒ内の絶対湿度を下げる効果が得られる。この点を明らかにすべく、上述のシールＳ１，Ｓ２を全く設けない場合と、帯電領域よりも上流側のシールＳ２だけを設けた場合と、さらには上流側と下流側のシールＳ１，Ｓ２を共に設けた場合とで、筐体２３内の絶対湿度がどのように変化するかを確認する実験を行った。図４にその結果を示す。この図４は、筐体２３内の乾燥室Ｒの温湿度を測定して絶対湿度に換算し、シールＳ１，Ｓ２を共に設けない場合の乾燥室内の絶対湿度を１００として表わしたものである。
【００４６】
図４から判るように、下流側のシールＳ２を設けただけでは、シールＳ１，Ｓ２を全く設けない場合に比べて、乾燥室Ｒ内の絶対湿度にほとんど変化はなかった。上流側のシールＳ１だけを設けた場合には、乾燥室内の絶対湿度を下げることができ、その効果が認められた。これに対し、上流側と下流側のシールＳ１，Ｓ２を共に設けると、乾燥室内の絶対湿度を大きく下げることができた。
【００４７】
上流側のシールＳ１だけを設けた場合と、下流側のシールＳ２だけを設けた場合とで乾燥室内の低湿状態維持効果に差が出た理由の詳細は判っていないが、上流側のシールＳ１を設ければ、像担持体表面近傍を流れる湿った空気の層をそのシールＳ１によって剥離し、その空気が乾燥室Ｒ内にそのまま流入することを阻止できるのに対し、下流側にのみシールＳ２を設けただけでは、この効果が得られず、湿った空気が乾燥室内に流入するためであると考えられる。
【００４８】
上述したとこらから了解されるように、筐体と像担持体表面との間の隙間のうち、少なくとも、像担持体への帯電が行われる帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールを設けることにより、乾燥室内の絶対湿度を低く保つことができる。さらに、帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側と下流側の隙間をそれぞれ覆うシールを設けることによって、乾燥室内の絶対湿度を低く保つ効果をより一層高めることができ、異常画像の発生をより確実に防止することができる。
【００４９】
なお、本例の画像形成装置においては、図２に示すように、筐体２３の各端壁２７，２８と像担持体表面との間の隙間Ｇ３にも、ここを覆うシールＳ３が設けられているが、これらのシールＳ３を省略することもできる。ここに示した各シールＳ３もブレードより成り、その基端部が筐体２３に固定され、その先端部が像担持体表面に接触している。
【００５０】
以上説明したシールＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、その先端が像担持体表面に極く近接していれば、その先端と像担持体表面が互いに接触していなくとも乾燥室内の低湿度維持効果を奏することが可能であるが、図示した例のように、シールＳ１，Ｓ２，Ｓ３が像担持体２の表面に接触していれば、筐体２３内の密閉性を高め、低湿度維持効果を一層確実なものにすることができる。
【００５１】
また、特にシールＳ１，Ｓ２，Ｓ３を像担持体表面に接触させる構成を採用した場合、そのシールの少なくとも像担持体の表面に接触する部分が、例えばゴム又は軟質樹脂などの弾性体により構成されていると、シールが像担持体表面に密着し、乾燥室内の低湿度維持効果を高めることができると共に、像担持体表面に傷を付ける不具合を回避できる。この構成は、シールがブレード以外の形態に構成されているときも採用できるものである。
【００５２】
ところで、下流側のシールＳ２は、帯電器３によって帯電された像担持体２の表面に接触しているが、この接触によって像担持体表面の帯電電位が大きく変化してしまうと、所望する画像が得られず、異常画像が発生するおそれがある。図６は、下流側のシールＳ２として、異なる体積抵抗率を有するゴムブレードを用いたとき、帯電器３によって帯電された像担持体表面の電位が、そのシールＳ２を通した後にいかに変化するかを確認した実験結果を示している。このグラフの横軸はシールＳ２の体積抵抗率を示し、縦軸はシールＳ２を設けない場合の像担持体の表面電位から、シールＳ２を設けたときの表面電位を引いた値の絶対値、すなわちシールＳ２による像担持体表面の電位減衰量を示している。ここでは、画像濃度の変化として確認されるほぼ５０Ｖ以上の電位減衰があったとき、異常画像の範囲とし、この範囲に斜線を付してある。
【００５３】
図６から、像担持体に接触するシールＳ２の体積抵抗率が１０５Ω・ｃｍ以上であれば、異常画像が発生しないことを理解できる。例えば絶縁性のゴムブレードやＰＥＴフィルムなどから成るシールＳ２を用いることにより、帯電後の像担持体表面の電位減衰を抑え、異常画像の発生を阻止できるのである。このように、帯電領域よりも像担持体表面移動方向下流側の隙間を覆うシールの少なくとも像担持体に接触する部分の体積抵抗率を１０５Ω・ｃｍ以上に設定することによって、画像品質の低下を阻止することができる。
【００５４】
ところで、図１に示した画像形成装置においては、トナー像転写後の像担持体表面はクリーニング装置１６によってクリーニングされ、次いで除電装置１９によってその表面電位が初期化されるが、このようなクリーニングと除電を上流側のシールＳ１に行わせることもできる。
【００５５】
例えば、このシールＳ１として、従来より一般にクリーニング装置のクリーニングブレードにおいて使用されているウレタン製のゴムブレード（体積抵抗率１０１０Ω・ｃｍ）を用い、その先端部を像担持体表面に圧接させることにより、像担持体上の転写残トナーを効率よく除去できる。同時に、かかるゴムブレードより成るシールＳ１と、下流側のシールＳ２を用いることにより、乾燥室Ｒ内の絶対湿度を、シールＳ１，Ｓ２を設けなかった場合よりも例えば３０％低減することができる。
【００５６】
このように、帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールが像担持体表面を清掃するクリーニング部材を兼ねているように構成することによって、クリーニング装置１６を廃止することが可能となり、これにより画像形成装置の構成の簡素化と小型化が可能となる。
【００５７】
また、上流側のシールＳ１を、例えば導電性のブレードにより構成し、これを像担持体表面に当接させると共に、画像形成装置の電気的なグランド線に接続し、かつ除電ランプより成る除電装置１９に隣接して配置することにより、当該シールＳ１が、除電装置１９の除電機能を補い、像担持体の除電機能を果たすことができる。このように、帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールが像担持体表面を除電する除電部材を兼ねているように構成することにより、像担持体の除電機能を高めることができる。
【００５８】
上述のように上流側のシールＳ１を導電性材料で構成しても、このシールＳ１は帯電器３による帯電領域よりも上流側に位置しているので、帯電後の像担持体表面の帯電電位に悪影響を与えることはない。
【００５９】
図３に示した例では、帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールＳ１がブレードより成るので、その構造を簡素化でき、その製造コストを低く抑えることができる。かかるシールＳ１によって、上述のクリーニング機能と除去機能を果たすように構成することができる。
【００６０】
これに対し、図７に示すように、帯電領域よりも像担持体表面移動方向上流側の隙間を覆うシールを、像担持体表面に接触しながら回転するローラＳＲにより構成することもできる。ここに示したローラＳＲは、例えば筐体３２に回転自在に支持され、像担持体表面の移動に従動して矢印方向に連れ回わりするか、または図示していない駆動装置により矢印方向に回転駆動される。このようにローラＳＲより成るシールが像担持体表面に当接しながら回転することによって、像担持体表面近傍を流れる湿った空気の層を像担持体表面近傍から剥離し、その湿った空気が筐体２３ないの乾燥室Ｒに流入することを防止できる。
【００６１】
図３に示したブレードより成るシールＳ１を用いた場合、像担持体表面の移動速さが速くなった場合、そのブレードの微小な動きが像担持体の動きに追従できず、ブレードの鳴きや巻き込み現象が発生するおそれがあるが、ローラＳＲより成るシールを用いると、このような不具合の発生を防止することができる。同じ理由により、図３に示した下流側のシールＳ２としても、像担持体表面に当接しながら回転するローラを用いることもできる。
【００６２】
上流側のシールがローラＳＲより成るときも、その少なくとも像担持体２の表面に接触する部分が弾性体より成ることが好ましく、例えば、周面がヒドリンゴムより成るローラＳＲを用いることができる。
【００６３】
また、この例では図７に示すように、ローラＳＲの周面が筐体２３における側壁２５の下端縁に接触しているので、筐体２３内の密閉性を特に高めることができる。これに対し、図８に示すように、側壁２５の下端縁とローラＳＲの周面との間にわずかな隙間ｇができるように、これらを離間させることもできる。このように離間させても、湿った空気の層ＡＬが筐体２３内に流入することはなく、しかも筐体２３内の乾燥室Ｒにはダクト２９（図１）から低湿度の空気が導入され、ローラＳＲの回転により、筐体２３内の低湿の空気が隙間ｇを通して外部に流出するので、筐体２３内の乾燥室Ｒに湿った空気が多量に入り込むことはない。
【００６４】
上流側のシールがローラＳＲより成るときも、例えばこのローラＳＲを導電性材料より構成することにより、当該ローラＳＲが除電機能を果たすように構成でき、また当該ローラＳＲが像担持体表面を清掃するクリーニング部材を兼ねるように構成することもできる。ローラＳＲにクリーニング機能を持たせる場合には、このローラＳＲが図７及び図８に示した方向と反対方向、すなわち像担持体２の表面移動方向に対してカウンタ向きに回転するように、当該ローラＳＲを回転駆動することが好ましい。
【００６５】
次に、図９に示した画像形成装置も、その基本構成は図１に示した画像形成装置と変わりはなく、像担持体２と、該像担持体２を帯電する帯電器３とを有し、該帯電器３は像担持体に対向配置され、帯電器３の少なくとも帯電動作を行う部分が、筐体２３により区画された乾燥室Ｒ内に配置されている。先の例と異なるところは、筐体２３よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面部分に空気を吹き付けるエア吹き付け手段３３が設けられている点である。図９に示したエア吹き付け手段３３は、一端側が像担持体表面に向けて開口したダクト３４と、ダクト３４内に配置された送風機３６とを有し、その送風機３６の作動により、ダクト３４の他端側の開口から空気を取り入れ、この空気を筐体２３よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面部分に吹き付けるように構成されている。これにより、像担持体表面の近傍を流れる湿った空気の層を吹き飛ばすことができ、その空気が筐体２３内に流入することを阻止できる。
【００６６】
図１０に示した例では、エア吹き付け手段３３が、図９に示したダクト３４内に配置された乾燥剤３５を有しており、他の構成は図９に示した画像形成装置と変わりはない。図１０に示した画像形成装置においては、ダクト３４内に導入された空気中の水分を乾燥剤３５によって除去し、乾燥した空気を像担持体表面に吹き付けることができる。
【００６７】
図１１は、図１に示したダクト２９に分岐ダクト２９Ａを接続し、その分岐ダクト２９Ａをダクト３４に着脱自在に接続し、該ダクト３４に送風機３６を配置してエア吹き付け手段３３を構成した例を示す。この例では、ダクト２９に流入した乾燥した空気の一部が分岐ダクト２９Ａ及びダクト３４に流入し、その空気が送風機３６によってさらに付勢されて像担持体表面に吹き付けられる。送風機３６を省略して、専ら送風機３２（図１）だけで乾燥した空気を像担持体表面に吹き付けるように構成することもできる。
【００６８】
図１０及び図１１に示した構成によると、エア吹き付け手段３３により像担持体表面に吹き付けられる空気の絶対湿度を、筐体２３内の空気の絶対湿度と同じか、又はこれよりも低くすることができる。これにより、像担持体表面に吹き付けられた空気が隙間Ｇ１を通して筐体２３内に流入しても、その空気は乾燥しているので、筐体２３内の乾燥室内の湿度が高まることを防止でき、異常画像の発生をより確実に阻止することができる。
【００６９】
図９乃至図１１に示した画像形成装置によると、シールＳ１を用いた場合に比べ、部品点数が増加し、コストが上昇すると共に、ダクト３４の配置により画像形成装置が大型化するおそれがあるが、像担持体表面に接触するシールＳ１よりも像担持体表面に与える影響を少なくすることができる。例えば、ブレードより成るシールＳ１が像担持体表面に当接することにより、像担持体表面に傷が付けられるおそれがあるが、図９乃至図１１に示した構成ではこのような不具合の発生を阻止でき、像担持体の耐久性を高めることができる。
【００７０】
また、図１１に示した例では、ダクト３４の一部３４Ａが、筐体２３の側壁を構成しており、これによって画像形成装置の構成を簡素化することができる。かかる構成は、図９及び図１０に示した画像形成装置にも適用できる。
【００７１】
さらに、図９乃至図１１に示したようにエア吹き付け手段３３を設けた場合、像担持体表面への空気の吹き付け位置よりも像担持体表面移動方向上流側の像担持体表面部分に当接して、像担持体表面近傍を流れる空気流を剥離するための空気流剥離部材を設けることもできる。例えば、図９及び図１０に示すように、像担持体表面に移動方向に関し、像担持体表面への空気の吹き付け位置よりも上流側であって、除電装置１９よりも下流側の像担持体表面部分に当接するブレードより成る空気流剥離部材３７を設け、或いは図１１に示すように、このブレードと同じ位置に、像担持体表面に当接して回転するローラより成る空気流剥離部材３７Ａを設ける。かかる空気流剥離部材３７，３７Ａは、像担持体表面の近傍を流れる湿度の高い空気層を剥離し、その剥離後の像担持体表面にダクト３４から流出する空気を吹きかけることができる。これにより、筐体２３内の乾燥室Ｒに、湿度の高い空気が流入することをより確実に防止することができる。
【００７２】
また、空気流剥離部材３７，３７Ａを設けると、筐体２３内に異物が侵入し、その異物が帯電器３に付着する不具合を防止する効果も得られる。例えば、像担持体表面にはクリーニング装置１６のクリーニングブラシ１７が回転しながら当接しているが、これによって像担持体表面の近傍にトナーが飛散し、その飛散トナーが像担持体表面に再付着してこれが筐体２３内に侵入し、当該トナーが帯電器３の周面に付着すると、その帯電機能が低下する。これに対し、空気流剥離部材３７，３７Ａを設けると、飛散したトナーが像担持体表面に再付着しても、この空気流剥離部材３７，３７Ａによってその再付着トナーを除去できるので、当該トナーが筐体２３内に侵入してこれが帯電器３に付着することを防止できる。
【００７３】
また、空気流剥離部材３７，３７Ａを像担持体表面を清掃するクリーニング部材として用いることにより、クリーニング装置１６を廃止することができる。その際、空気流剥離部材に導電性を持たせ、これに電圧を印加して、像担持体表面の転写残トナーを捕獲することもできる。またこの空気流剥離部材３７，３７Ａに導電性をもたせることにより、該部材によって像担持体を除電することもできる。
【００７４】
図９乃至図１１に示した各構成と、図１乃至図８に示した各構成を適宜組み合せて画像形成装置を構成することにより、筐体２３内の低湿度維持効果をより一層高めることができる。
【００７５】
また、以上説明した各構成の画像形成装置においては、像担持体２、帯電器３、筐体２３、シールＳ１，Ｓ２，Ｓ３、現像装置５、クリーニング装置１６、除電装置１９、ダクト３４、送風機３６、乾燥剤３５、空気流剥離部材３７，３７Ａなどがカートリッジケース３８に一体的に組み付けられてプロセスカートリッジ３９が構成され、このプロセスカートリッジ３９を画像形成装置本体１に着脱可能に装着できるように構成されている。かかるプロセスカートリッジ３９の外観の一例を図１２に示す。ここではカートリッジケース３８を鎖線で表わしてある。
【００７６】
プロセスカートリッジ３９の構成要素は上述したところに限定されるものではなく、上述した要素の一部を削除し、或いは他の要素を追加してプロセスカートリッジ３９を構成することもできる。その際、少なくとも、像担持体２と、筐体２３と、帯電器３と、該帯電器３による帯電後の像担持体２に形成された静電潜像を可視像化する現像装置５と、該可視像を転写材に転写した後の像担持体表面を清掃するクリーニング装置１６とを一体的に組み付けてこれらをプロセスカートリッジ３９として構成すると共に、帯電器３と筐体２３をプロセスカートリッジ３９のカートリッジケース３８に着脱可能に装着し、帯電器３及び筐体２３とから成る帯電装置６０を他の要素とは独立した要素として構成すると、筐体２３を他の要素から流体的に隔離できるので、その筐体２３内の密閉性を高めることができる。しかも、帯電器３と筐体２３を容易に交換することができ、そのメンテナンス性を高めることもできる。
【００７７】
図１２に示したプロセスカートリッジ３９においては、そのカートリッジケース３８の上壁に設けられた開閉カバー３８Ａを開くことにより帯電器３と筐体２３とを上方に引き抜くことにより、これらをカートリッジケース３８から分離できるように構成されている。帯電器３と筐体２３より成る帯電装置６０をカートリッジケース３８に対して着脱するとき、ダクト２９及び分岐ダクト２９Ａを流入管４１及びダクト３４から外しておく。
【００７８】
また、図２に示した筐体２３は、帯電器３を保持する保持部材を兼ねており、その筐体２３がカートリッジケース３８とは別部材により構成されているが、このカートリッジケース３８の一部によって筐体２３を構成することもできる。また、前述のシールＳ１，Ｓ２，Ｓ３及びローラＳＲを筐体２３に支持するのではなく、カートリッジケース３８に支持することもできる。
【００７９】
図１３は、複数のプロセスカートリッジ３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃ，３９ＢＫを転写ベルト１３に対向配置し、給紙装置６から給送された転写材を転写ベルト１３に担持して搬送し、その転写材上に、各プロセスカートリッジの像担持体に形成したイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像を重ねて転写し、その転写トナー像を定着装置１４によって定着するように構成されている。かかる画像形成装置にも、前述の各構成をそれぞれ採用することができる。その際、送風機３２によりダクト２９内に導入され、乾燥剤３０を通過した空気を、該ダクト２９の各分岐管２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９ＢＫによって、各プロセスカートリッジの筐体に送り込むように構成されている。
【００８０】
ところで、以上説明した画像形成装置の像担持体２としては各種形式のものを用いることができるが、特にアモルファスシリコン感光体を用いると、その表面の硬度が高いため、当該表面の摩耗を抑え、像担持体の寿命を大きく伸ばすことができる。例えば０．３μｍ以下のアルミナ粉などからなるフィラーを分散した表層を有する感光体を像担持体として用いた場合も同様である。従来は、このように表面の硬度が高く、その摩耗量の少ない像担持体を用いると、その表面に付着した放電生成物をクリーニングブレードなどによって効率よく除去できないため、異常画像が発生しやすくなっていたが、前述の各構成を採用することによって、表面硬度の高い像担持体を用いても、異常画像の発生を阻止できる。像担持体の長寿命化と、画質の向上を共に達成することができるのである。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、放電生成物の発生を抑えることができ、放電生成物が像担持体に付着することに基因する異常画像の発生を阻止し、ないしはその発生を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】帯電器と筐体と像担持体との関係を示す部分断面図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】筐体内の絶対湿度と、シールの配置個所との関連を説明する図である。
【図５】絶対湿度と、放電生成物イオン発生量との関係の一例を示す図である。
【図６】下流側シールの体積抵抗率と、像担持体表面の電位減衰量との関連を示す図である。
【図７】シールがローラより成る画像形成装置を示す概略断面図である。
【図８】筐体の側壁とローラが互いに離間している例を示す図である。
【図９】エア吹き付け手段を有する画像形成装置を示す断面図である。
【図１０】エア吹き付け手段を有する画像形成装置の他の例を示す断面図である。
【図１１】エア吹き付け手段を有する画像形成装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図１２】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図１３】複数のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略図である。
【図１４】筐体と像担持体表面との間の隙間により発生する不具合を説明する図である。
【符号の説明】
２  像担持体
３  帯電器
５  現像装置
１６  クリーニング装置
２３  筐体
３３  エア吹き付け手段
３７  空気流剥離部材
３７Ａ  空気流剥離部材
３８  カートリッジケース
３９  プロセスカートリッジ
Ｇ１  隙間
Ｇ２  隙間
Ｇ３  隙間
Ｐ  転写材
Ｒ  乾燥室
Ｓ１  シール
Ｓ２  シール
Ｓ３  シール
ＳＲ  ローラ
【図１】
0004049599.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004049599.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004049599.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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