JP3833345B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ）感光体ドラムを用いた電子写真装置に関するものであり、特に像流れを抑制することができるａ−Ｓｉ感光体ドラムの使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ａ−Ｓｉ感光体ドラムに帯電器を用いて帯電を行うと、帯電器の放電によりオゾンが発生する。このオゾンにより空気中の成分が分解され、ＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性であることより、感光体ドラムに付着し更に大気中の水分を取り込むことで、感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、像流れを生じる。従来は、ドラム内にヒーターを入れることにより、イオン生成物が取り込んだ水分を離脱するエネルギーを与え、高湿環境における感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えることは、すでに一般化されている。また、研磨剤を混入させたトナーを用いて弾性ローラで感光体を研磨する研磨システム、或いはその他の研磨システムにより、感光体ドラム上に付着したイオン生成物を研磨し、感光体ドラム表面の抵抗低下を発生させる成分そのものを除去する技術等もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では構造が複雑となり、コストアップとなる。一方、後者の方法によってもイオン生成物は感光ドラム表面の０．１μｍ程度の粗さ成分内に入り込むため、従来の研磨システムでは充分に取り除くことができなかった。
【０００４】
本発明の目的は、かかる問題点を解決するものであり、十分な研磨を行うことにより像流れを抑制する手段を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、アモルファスシリコン感光体を使用した静電潜像坦持体と静電潜像を現像する現像手段を少なくも有し、前記感光体表面に研磨剤を含むトナーを供給しながら研磨する研磨手段を設けて感光体表面粗さをＲｚ５００オングストローム以下に研磨する画像形成装置において、前記研磨手段が、発泡構造を有するローラ状の弾性部材であり、該研磨手段に対して板状のトナー規制部材の平面を当接配置した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００７】
本発明は、ａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いる電子写真装置において、感光体ドラム表面の粗さをＲｚ５００オングストローム以下に研磨する手段を提供する。
【０００８】
図１は、本発明を適用したプリンタの概略構成説明図である。図２は、トナー規制部材の取り付け状態説明図である。その要部説明図である。
【０００９】
感光体１の回転方向に沿って、露光源３、現像ローラ４、転写ローラ５、研磨ローラ６、クリーニングブレード９、除電器１０、帯電器２が配設され、周知の如く、除電器１０による除電後、帯電器２によって均一に帯電された感光体１上に露光源３により露光潜像が記録され、該露光潜像を反転現像にて現像ローラ４でトナー像に顕像化し、該トナー像を転写ローラ５にて転写紙１１に転写した後、研磨ローラ６及びクリーニングブレード９にて残留トナーを感光体１表面より除去する。その後、除去された残留トナーはトナー回収スクリュー８等のトナー回収装置によって図示しない廃棄トナーボトルへと搬送される。バネ７は、研磨ローラ６を感光体１側に押圧するためのものであり、これにより弾性部材からなる研磨ローラ６が研磨剤を含むトナーを感光体１に供給し研磨作用をなす。図２は、研磨ローラ６と感光体１の関係を示す要部であり、感光体１は接地されている。研磨ローラ６は導電性材料からなるとともに、バイアス電源（図示せず）により電圧が印加されている。
【００１０】
本発明は研磨剤としてのトナーを研磨ローラ６に効率的に供給し感光体１表面を効果的に研磨するようにした。研磨に使用されるトナーは基本的には感光体１に現像されたトナーが転写ローラ５において紙等に転写され、転写されず感光体１上に残ったトナーが使用される。本発明において感光体１表面を効率的にトナーで研磨するためには、トナーを効率的に研磨ローラ６に供給することが必要になる。トナーを研磨ローラ６に付着させ、効率的に研磨するためには研磨ローラ６上のトナーを一定量にコントロールすることが好ましい。トナー量をコントロールするためにはローラ６上のトナー層を規制する必要がある。
【００１１】
図２において、トナー層を規制する規制部材としてローラの回転トルク、回転安定性を阻害しない構造をとる必要があり、トレーディング方向にシート状のスクレーパー１２を取り付けた。このスクレーパー１２は常に安定した荷重でローラ６に当接されるように弾性部材（図示せず）で加圧力を持たせることが好ましい。そしてこの実施例では前記スクレーパー１２は支点ａが可動点（作用点）ｂよりローラ６回転方向の上流側にある、いわゆるトレーディング構造になっているため、ローラ６の回転トルクの増加や回転安定性を阻害するものではない。また、トナーをローラ６に安定して供給するためには規制部材１２でトナー量を必要以上規制することは好ましくなく、従ってスクレーパー１２の支点ａが規制部材１２のローラ６と当接する点（作用点）ｂよりも水平もしくは高い位置（図上角度Θの位置）に構成されるのが好ましい。
【００１２】
一方、トナーには研磨効果を促進するために研磨粒子を添加したトナーが好ましい。このようにして５００オングストローム以下になるように研磨したa-Si感光体１の表面は、イオン生成物が付きにくく、また除去し易くなり、像流れの抑制が実現できる。
【００１３】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１４】
【実施例】
直径３０ｍｍ×長さ２５４ｍｍのサイズで作製したａ−Ｓｉ感光体ドラムを用い、Ａ４紙５％印字を行った。トナーには、研磨剤として酸化チタンを添加し、発泡ＥＰＤＭ製ローラ( 外径１０ｍｍ、スポンジ厚２．０５ｍｍ、硬度ＨＳ３５度）を用い、ドラム表面に対し荷重１００ｇ／ｃｍ 、周速比＋２０％に設定し、感光体を研磨するシステムを設けた。摺擦ローラ下部に１８８μｍのマイラーシートを支点が作用点より高い位置にセットした。印字は京セラ製レーザプリンタＦＳ−１７００を用いて行い、像流れはH.H.環境（３０℃８０％ＲＨ）８時間放置後の画像で確認を行った。像流れはランクで判別をし、１を良い側、５を悪い側とする。尚、実用領域をランク１．５以上と設定した。また、印字後の感光ドラム表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により１００μｍ長さでの１０点平均粗さ（Ｒｚ）を求めた。この実験により得られた結果を図３に示す。
【００１５】
この結果より、印字を進めることにより表面粗さが向上しており、像流れも発生せず、良好な画像が得られることがわかった。
【００１６】
【比較例】
直径３０ｍｍ×長さ２５４ｍｍのサイズで作製したａ−Ｓｉ感光体ドラムを用い、Ａ４紙５％印字を行った。トナーには、研磨剤として酸化チタンを添加し、発泡ＥＰＤＭ製ローラ( 外径１０ｍｍ、スポンジ厚２．０５ｍｍ、硬度ＨＳ３５度) を用い、ドラム表面に対し荷重１００ｇ／ｃｍ 、周速比＋２０％に設定し、感光体を研磨するシステムを設けた。摺擦ローラ下部に１８８μｍのマイラーシートを支点が作用点より低い位置にセットした。印字は京セラ製レーザプリンタＦＳ−１７００を用いて行い、像流れはH.H.環境（３０℃８０％ＲＨ）８時間放置後の画像で確認を行った。像流れはランクで判別をし、１を良い側、５を悪い側とする。尚、実用領域をランク１．５以上と設定した。この実験により得られた結果を図４に示す。
【００１７】
この結果より、印字５０００〜１００００枚の領域において研磨不足による画像流れの発生が見られた。これは実施例１に比べると研磨ローラ６の比較的初期状態においてトナーの供給量( 付着量) が少なく、研磨が十分でなかったことが原因である。これは感光体ドラムの表面粗さが荒いため、イオン生成物が除去しきれずに感光体ドラム表面に残っていると考えられる。感光体ドラムの初期表面粗さは、約Ｒｚ８００オングストローム程度である。しかし、この表面粗さのレベルでは感光体表面に付着したイオン生成物が完全に除去されずに像流れが発生してしまうからである。
【００１８】
つまり、本発明のように感光体ドラムの表面が滑らかになるように、研磨のコントロールを行いながら印字を行うと、感光体ドラムの表面粗さを約５００オングストローム以下とする事ができ、像流れレベルが大きく改善される。なお、ドラムの表面研磨は、実質的には研磨剤として働くトナーが研磨性能を大きく左右する。本発明の様に効率的に摺擦ローラにトナーを供給する部材を設け、研磨ローラにトナーを供給することにより、効率的に感光体表面を研磨でき、像流れが効率的に改善される。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、像流れを抑制することができる。また、本発明によれば、ヒーター温度の低減、ヒーター容量の低減、ヒーターの削除が出来るので、省エネルギー化が可能となり、且つヒーターウォーム時間の短縮という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を適用したプリンタの概略構成説明図である。
【図２】図２は、トナー規制部材の取り付け状態説明図である。
【図３】印字枚数における感光ドラム表面の粗さと像流れの推移（支点が作用点より高い場合）を示す図。
【図４】印字枚数における像流れの推移（支点が作用点より低い場合）を示す図。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電器
３ 露光源
４ 現像ローラ
５ 転写ローラ
６ 研磨ローラ
７ バネ
８ トナー回収スクリュー
９ クリーニングブレード
１０ 除電器
１１ 転写紙
１２ スクレイパ−
１３ 弾性部材
【発明の属する技術分野】
本発明はアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ）感光体ドラムを用いた電子写真装置に関するものであり、特に像流れを抑制することができるａ−Ｓｉ感光体ドラムの使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ａ−Ｓｉ感光体ドラムに帯電器を用いて帯電を行うと、帯電器の放電によりオゾンが発生する。このオゾンにより空気中の成分が分解され、ＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性であることより、感光体ドラムに付着し更に大気中の水分を取り込むことで、感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、像流れを生じる。従来は、ドラム内にヒーターを入れることにより、イオン生成物が取り込んだ水分を離脱するエネルギーを与え、高湿環境における感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えることは、すでに一般化されている。また、研磨剤を混入させたトナーを用いて弾性ローラで感光体を研磨する研磨システム、或いはその他の研磨システムにより、感光体ドラム上に付着したイオン生成物を研磨し、感光体ドラム表面の抵抗低下を発生させる成分そのものを除去する技術等もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では構造が複雑となり、コストアップとなる。一方、後者の方法によってもイオン生成物は感光ドラム表面の０．１μｍ程度の粗さ成分内に入り込むため、従来の研磨システムでは充分に取り除くことができなかった。
【０００４】
本発明の目的は、かかる問題点を解決するものであり、十分な研磨を行うことにより像流れを抑制する手段を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、アモルファスシリコン感光体を使用した静電潜像坦持体と静電潜像を現像する現像手段を少なくも有し、前記感光体表面に研磨剤を含むトナーを供給しながら研磨する研磨手段を設けて感光体表面粗さをＲｚ５００オングストローム以下に研磨する画像形成装置において、前記研磨手段が、発泡構造を有するローラ状の弾性部材であり、該研磨手段に対して板状のトナー規制部材の平面を当接配置した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００７】
本発明は、ａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いる電子写真装置において、感光体ドラム表面の粗さをＲｚ５００オングストローム以下に研磨する手段を提供する。
【０００８】
図１は、本発明を適用したプリンタの概略構成説明図である。図２は、トナー規制部材の取り付け状態説明図である。その要部説明図である。
【０００９】
感光体１の回転方向に沿って、露光源３、現像ローラ４、転写ローラ５、研磨ローラ６、クリーニングブレード９、除電器１０、帯電器２が配設され、周知の如く、除電器１０による除電後、帯電器２によって均一に帯電された感光体１上に露光源３により露光潜像が記録され、該露光潜像を反転現像にて現像ローラ４でトナー像に顕像化し、該トナー像を転写ローラ５にて転写紙１１に転写した後、研磨ローラ６及びクリーニングブレード９にて残留トナーを感光体１表面より除去する。その後、除去された残留トナーはトナー回収スクリュー８等のトナー回収装置によって図示しない廃棄トナーボトルへと搬送される。バネ７は、研磨ローラ６を感光体１側に押圧するためのものであり、これにより弾性部材からなる研磨ローラ６が研磨剤を含むトナーを感光体１に供給し研磨作用をなす。図２は、研磨ローラ６と感光体１の関係を示す要部であり、感光体１は接地されている。研磨ローラ６は導電性材料からなるとともに、バイアス電源（図示せず）により電圧が印加されている。
【００１０】
本発明は研磨剤としてのトナーを研磨ローラ６に効率的に供給し感光体１表面を効果的に研磨するようにした。研磨に使用されるトナーは基本的には感光体１に現像されたトナーが転写ローラ５において紙等に転写され、転写されず感光体１上に残ったトナーが使用される。本発明において感光体１表面を効率的にトナーで研磨するためには、トナーを効率的に研磨ローラ６に供給することが必要になる。トナーを研磨ローラ６に付着させ、効率的に研磨するためには研磨ローラ６上のトナーを一定量にコントロールすることが好ましい。トナー量をコントロールするためにはローラ６上のトナー層を規制する必要がある。
【００１１】
図２において、トナー層を規制する規制部材としてローラの回転トルク、回転安定性を阻害しない構造をとる必要があり、トレーディング方向にシート状のスクレーパー１２を取り付けた。このスクレーパー１２は常に安定した荷重でローラ６に当接されるように弾性部材（図示せず）で加圧力を持たせることが好ましい。そしてこの実施例では前記スクレーパー１２は支点ａが可動点（作用点）ｂよりローラ６回転方向の上流側にある、いわゆるトレーディング構造になっているため、ローラ６の回転トルクの増加や回転安定性を阻害するものではない。また、トナーをローラ６に安定して供給するためには規制部材１２でトナー量を必要以上規制することは好ましくなく、従ってスクレーパー１２の支点ａが規制部材１２のローラ６と当接する点（作用点）ｂよりも水平もしくは高い位置（図上角度Θの位置）に構成されるのが好ましい。
【００１２】
一方、トナーには研磨効果を促進するために研磨粒子を添加したトナーが好ましい。このようにして５００オングストローム以下になるように研磨したa-Si感光体１の表面は、イオン生成物が付きにくく、また除去し易くなり、像流れの抑制が実現できる。
【００１３】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１４】
【実施例】
直径３０ｍｍ×長さ２５４ｍｍのサイズで作製したａ−Ｓｉ感光体ドラムを用い、Ａ４紙５％印字を行った。トナーには、研磨剤として酸化チタンを添加し、発泡ＥＰＤＭ製ローラ( 外径１０ｍｍ、スポンジ厚２．０５ｍｍ、硬度ＨＳ３５度）を用い、ドラム表面に対し荷重１００ｇ／ｃｍ 、周速比＋２０％に設定し、感光体を研磨するシステムを設けた。摺擦ローラ下部に１８８μｍのマイラーシートを支点が作用点より高い位置にセットした。印字は京セラ製レーザプリンタＦＳ−１７００を用いて行い、像流れはH.H.環境（３０℃８０％ＲＨ）８時間放置後の画像で確認を行った。像流れはランクで判別をし、１を良い側、５を悪い側とする。尚、実用領域をランク１．５以上と設定した。また、印字後の感光ドラム表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により１００μｍ長さでの１０点平均粗さ（Ｒｚ）を求めた。この実験により得られた結果を図３に示す。
【００１５】
この結果より、印字を進めることにより表面粗さが向上しており、像流れも発生せず、良好な画像が得られることがわかった。
【００１６】
【比較例】
直径３０ｍｍ×長さ２５４ｍｍのサイズで作製したａ−Ｓｉ感光体ドラムを用い、Ａ４紙５％印字を行った。トナーには、研磨剤として酸化チタンを添加し、発泡ＥＰＤＭ製ローラ( 外径１０ｍｍ、スポンジ厚２．０５ｍｍ、硬度ＨＳ３５度) を用い、ドラム表面に対し荷重１００ｇ／ｃｍ 、周速比＋２０％に設定し、感光体を研磨するシステムを設けた。摺擦ローラ下部に１８８μｍのマイラーシートを支点が作用点より低い位置にセットした。印字は京セラ製レーザプリンタＦＳ−１７００を用いて行い、像流れはH.H.環境（３０℃８０％ＲＨ）８時間放置後の画像で確認を行った。像流れはランクで判別をし、１を良い側、５を悪い側とする。尚、実用領域をランク１．５以上と設定した。この実験により得られた結果を図４に示す。
【００１７】
この結果より、印字５０００〜１００００枚の領域において研磨不足による画像流れの発生が見られた。これは実施例１に比べると研磨ローラ６の比較的初期状態においてトナーの供給量( 付着量) が少なく、研磨が十分でなかったことが原因である。これは感光体ドラムの表面粗さが荒いため、イオン生成物が除去しきれずに感光体ドラム表面に残っていると考えられる。感光体ドラムの初期表面粗さは、約Ｒｚ８００オングストローム程度である。しかし、この表面粗さのレベルでは感光体表面に付着したイオン生成物が完全に除去されずに像流れが発生してしまうからである。
【００１８】
つまり、本発明のように感光体ドラムの表面が滑らかになるように、研磨のコントロールを行いながら印字を行うと、感光体ドラムの表面粗さを約５００オングストローム以下とする事ができ、像流れレベルが大きく改善される。なお、ドラムの表面研磨は、実質的には研磨剤として働くトナーが研磨性能を大きく左右する。本発明の様に効率的に摺擦ローラにトナーを供給する部材を設け、研磨ローラにトナーを供給することにより、効率的に感光体表面を研磨でき、像流れが効率的に改善される。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、像流れを抑制することができる。また、本発明によれば、ヒーター温度の低減、ヒーター容量の低減、ヒーターの削除が出来るので、省エネルギー化が可能となり、且つヒーターウォーム時間の短縮という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を適用したプリンタの概略構成説明図である。
【図２】図２は、トナー規制部材の取り付け状態説明図である。
【図３】印字枚数における感光ドラム表面の粗さと像流れの推移（支点が作用点より高い場合）を示す図。
【図４】印字枚数における像流れの推移（支点が作用点より低い場合）を示す図。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電器
３ 露光源
４ 現像ローラ
５ 転写ローラ
６ 研磨ローラ
７ バネ
８ トナー回収スクリュー
９ クリーニングブレード
１０ 除電器
１１ 転写紙
１２ スクレイパ−
１３ 弾性部材
Claims (3)
- アモルファスシリコン感光体を使用した静電潜像坦持体と静電潜像を現像する現像手段を少なくも有し、前記感光体表面に研磨剤を含むトナーを供給しながら研磨する研磨手段を設けて感光体表面粗さをＲｚ５００オングストローム以下に研磨する画像形成装置において、前記研磨手段が、発泡構造を有するローラ状の弾性部材であり、該研磨手段に対して板状のトナー規制部材の平面を当接配置したことを特徴とする画像形成装置。
- 前記弾性部材が回転体であり、前記トナー規制部材が回転体上流位置に支点を有する可動部材であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記トナー規制部材がシートで形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15382897A JP3833345B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15382897A JP3833345B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112996A JPH112996A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3833345B2 true JP3833345B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=15570986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15382897A Expired - Fee Related JP3833345B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3833345B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5114134B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2013-01-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
| JP5346963B2 (ja) * | 2011-01-20 | 2013-11-20 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | クリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置 |
| JP6526109B2 (ja) | 2017-06-15 | 2019-06-05 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置及びカートリッジ |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP15382897A patent/JP3833345B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH112996A (ja) | 1999-01-06 |
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