JP2003337503A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003337503A
JP2003337503A JP2002145215A JP2002145215A JP2003337503A JP 2003337503 A JP2003337503 A JP 2003337503A JP 2002145215 A JP2002145215 A JP 2002145215A JP 2002145215 A JP2002145215 A JP 2002145215A JP 2003337503 A JP2003337503 A JP 2003337503A
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JP
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image
forming apparatus
polishing
image forming
roller
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JP2002145215A
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English (en)
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Norio Tomiya
則夫 冨家
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】感光体ドラムを研磨ローラで研磨する場合、画
像欠陥とならない画像形成装置を提供すること。 【解決手段】a−Si感光体ドラム1と、研磨トナーで
トナー像を形成する現像手段4と、a−Si感光体ドラ
ム1の表面に近接した弾性ローラ6を有した研磨手段を
備え、弾性ローラ6をa−Si感光体ドラム1の表面に
圧接回転させる手段を備え、研磨動作時のみa−Si感
光体ドラム1に圧接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、あるいはFAX等の画像形成装置に関し、特に、像
担持体としてアモルファスシリコン(以下、a−Si)
感光体ドラムを用いた画像形成装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、像担持体としてa−Si感光
体ドラム、あるいは同等の表面硬度を有する感光体や転
写ベルトを用いた画像形成装置においては、その特性か
ら像流れが発生しやすいことは知られている。
【0003】すなわち、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し、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り、
感光体ドラムに付着し、感光体ドラム表面の0.1μm
程度の粗さ構造内に入り込むために、通常の画像形成装
置で用いられるクリーニングブレードやファーブラシ等
のクリーニングシステムでは、感光体の表面硬度が高い
ためこれらのシステムでは感光体の表面が通常の有機感
光体と比較してほとんど削れないため、容易に取り除く
ことができない。そして、これらのイオン生成物が大気
中の水分を取り込むことで、感光体ドラム表面の抵抗が
低下し、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るために、像流れを生じるこ
とがある。
【0004】この像流れを防止する方法としては、従来
の画像形成装置では、感光体ドラム内にヒータを入れて
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
抑える方法がすでに一般化されている。しかし、ヒータ
を入れた画像形成装置では、ヒータを構成するための部
品数が増え、コストアップになり、しかも安全性の間題
も考慮する必要があった。
【0005】また、感光体ドラムの径が大きいと、ヒー
タが消費する電力が多くなるために一般オフィスで使用
されている商用電力を用いる場合には、定着装置で用い
る電力との兼ね合いが問題となり、さらに熱容量が大き
な感光体ドラムを暖める必要が有るため、感光体ドラム
が冷えた状態下での電源オンから画像形成装置が使用可
能になるまでに通常より長い時間が必要であるという問
題があった。
【0006】さらに他の方法としては、例えば、特開平
11−133645号に示すように、研磨剤を混入させ
た研磨トナーと研磨手段(研磨ローラおよびクリーニン
グブレード)の相互作用で感光体を研磨するシステムに
より、オゾン生成物を除去する方法がある。この方法
は、a−Si感光体ドラムの表面粗さを10点表面粗さ
Rzが500Å(オングストローム)以下になるように
研磨する構成を備えた画像形成装置であり、この表面粗
さに研磨させることでイオン生成物がa−Si感光体ド
ラムの表面に付着しても表面粗さを10点表面粗さRz
が500Å以下に研磨するために、オゾン生成物を充分
除去できるようにしたものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の研磨
トナーと研磨手段により像流れを防止する方法では、研
磨ローラとして用いる弾性ローラを感光体ドラムに常に
圧接しているために、弾性ローラの回転による負荷変動
により、感光体ドラムに回転ムラが生じるという問題が
あった。この回転ムラは、印字画像に濃度の帯が入る画
像欠陥として現れる。また一方、輸送時や長期にわたっ
ての放置により、弾性ローラが感光体ドラムに圧接して
いるため、弾性ローラが偏心する。偏心した弾性ローラ
では感光体ドラムを均一に研磨することが出来ず、また
印字画像に濃度の帯が入る画像欠陥として現れてしま
う。
【0008】また、輸送時や長期にわたっての放置によ
り、弾性ローラが感光体ドラムに圧接した状態が長期間
続くと、弾性ローラが偏心していまい、研磨動作時に感
光体ドラムを均一に研磨することが出来ず、また弾性ロ
ーラの回転変動の影響を感光体ドラムが受けて印字画像
に帯が入る画像欠陥がよりひどく現れてしまうという問
題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みてなされたものであり、表面にトナー像を担持する像
担持体と、該像担持体に研磨剤を含むトナーでトナー像
を形成する現像手段と、回転させた弾性ローラを前記ト
ナーを保持した状態で圧接することにより前記像担持体
を研磨する研磨手段と、を備えてなる画像形成装置にお
いて、前記研磨手段が研磨動作を行う時にのみ前記弾性
ローラを前記像担持体の表面に圧接させる手段を備えた
画像形成装置としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図lは、本発明の画像形成装置
を示す構成図であり、像担持体は画像形成装置における
静電潜像担持体であり、静電潜像担持体としてa−Si
感光体ドラムを用い、a−Si感光体ドラム表面の粗さ
を10点表面粗さRzが500Å以下に研磨するもので
ある。
【0011】図1に示すように、a−Si感光体ドラム
1の回転方向(図1においての時計方向)に沿って光源
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
ている。そして、周知の如く、除電器10により除電
後、帯電器2によって均一に帯電されたa−Si感光体
1上に光源3により露光潜像が記録され、その露光潜像
を反転現像にて現像ローラ4でトナー像に顕像化し、ト
ナー像は転写ローラ5にて転写紙11に転写される。転
写ローラ5で転写されなかった末転写トナーは、クリー
ニングブレード9にてa−Si感光体ドラム1表面より
除去し、その後、除去された残留トナーを回収スクリユ
ー8等のトナー回収装置によって図示しない廃棄ボトル
ヘと搬送される。
【0012】図2および図3は本発明で特徴とする研磨
装置の動作を示す概略動作説明図である。なお、図2お
よび図3の配置は、図1と反転した状態となっている
が、構成上は差異がないものである。
【0013】図2は、画像形成装置の電源が入っていな
い放置状態、あるいは電源は入っているが画像形成装置
が印字動作を行っていない待機状態を示す図である。こ
の状態の時、アーム12はカム13と接しており、研磨
ローラ6がa−Si感光体ドラム1と離れている。ま
た、この状態では研磨ローラ6の駆動ギア14と駆動伝
達ギア15も離れているために、研磨ローラ6に駆動は
伝達されていない。本発明は、研磨動作不要時に、研磨
ローラ6をa−Si感光体ドラム1から離間させる手段
を設けることを特徴とする。さらに、研磨ローラ6に駆
動を伝達させないような手段を設けることにより、研磨
ローラ6上の研磨トナーのこぼれを防止でき、無駄な動
作を抑えることで駆動源への負荷を軽減させることがで
きるようになる。
【0014】図3は、研磨動作中の状態を示した図であ
り、カム13が回転動作することにより、アーム12が
支点16を支点として回転し、研磨ローラ6がa−Si
感光体ドラム1に接する。この時の研磨ローラ6のa−
Si感光体ドラム1に対する圧接力は、バネ7により任
意に設定可能である。また、この図3の状態では、研磨
ローラ6の駆動ギア14と駆動伝達ギア15が噛み合い
研磨ローラ6に駆動が伝達される。この動作によりa−
Si感光体ドラム1の表面を研磨ローラ6により均一研
磨することが可能となる。
【0015】a−Si感光体ドラム1に研磨ローラ6が
接触して研磨動作を行うと、研磨ローラ6の回転による
負荷変動により、a−Si感光体ドラム1に回転ムラが
生じる。この回転ムラは、印字画像に帯が入る画像欠陥
として現れる。このため、本発明では、研磨動作を行う
タイミングを任意に設定でき、図示しないカム13と連
動したクラッチを動作させ、研磨必要な時にのみカム1
3を動作させることが可能である。例えば、研磨ローラ
6の研磨動作は、a−Si感光体ドラム1に画像形成を
行っていない時でかつa−Si感光体ドラム1が回転し
ている時にのみに行うのが望ましく、装置起動時(装置
の電源オン時)、省エネルギーモードから通常の印字可
能状態への復帰時、印字動作の前後のa−Si感光体ド
ラム1が回転している時であればよい。さらには、印字
率が小さい、文字のみの印字を行う時には研磨動作を入
れ、画像欠陥が顕著に現れるグラフィックを印字する時
には、研磨動作を入れないように制御することも可能で
ある。
【0016】印字する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。これによ
り、表面の粗さを10点表面粗さRzが500Å以下に
なるように研磨したa−Si感光体ドラム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ようになる。
【0017】以下、本発明の実施例を説明する。直径4
0mm×長さ360mmのサイズに作製したa−Si感
光体ドラム1を用い、A4紙に印字密度1%で印字を行
った。トナーには、研磨剤として酸化チタンを3%添加
し、研磨ローラに6には、発抱EPDM製ローラ(外径
l4mm、スポンジ厚2.0mm、硬度HS35度)を
用い、研磨動作中においてはa−Si感光体ドラム1表
面に対し荷董200g/cmで圧接するように設定し、
a−Si感光体ドラム1を研磨するようにした。研磨動
作は画像形成装置に電源を入れた直後で安定するまでの
立ち上がり時と画像形成終了後に行うようにした。
【0018】評価は京セラ製FS−9000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、lを良い側,5を悪い側とする。尚、実用領域を
ランク2以上と設定した。
【0019】また、評価後のa−Si感光体ドラム1の
表面粗さは、原子間力顕微鏡(AFM)によりl00μ
m長さでのl0点平均粗さ(Rz)を求めた。また、画
像欠陥の評価は印字率25%のハーフ印字画像を用い、
「l」を良い側,「3」を悪い側とした。尚、実用領域
をランク1以上と設定した。
【0020】また、印字枚数は5000枚として、連続
印字を行わず、10枚ごとに印字動作を一旦終了する間
欠印字とした。 なお、像流れランクの評価は以下の通
りである。 l:印字の背景部にカブリが全く観察されない。 2:ルーペを用いることにより、背景部にわずかにカブ
リが観察される。 3:目視により、印字の背景部にカブリがわずかに観察
される。 4:目視により、背景部にカブリが観察される。 5:背景部に縦スジ等が表れ、顕著なカブリが観察され
た。
【0021】また、画像欠陥の評価は以下の通りであ
る。 1:印字率25%のハーフ画像に全く帯は発生しない。 2:印字率25%のハーフ画像に若干帯が発生する。 3:印字率25%のハーフ画像に帯が発生する。 この実験により得られた結果を図4に示す。この結果よ
り、表面粗さが約500Å以下に向上しており、像流れ
も発生しない。また画像欠陥においても発生しないこと
が判る。
【0022】一方、図2および図3に示す本発明のカム
を取り付けず、常に研磨ローラ6がa−Si感光体ドラ
ム1に接するようにして実施例と同様の実験を行った結
果を図5に示す。この結果より、表面粗さが約500Å
以下に向上しており、像流れも発生しないが、研磨ロー
ラ6が常にa−Si感光体ドラム1に接しているため、
a−Si感光体ドラム1の回転ムラが生じ帯画像となる
画像欠陥が生じた。
【0023】以上より、研磨必要な時にのみ研磨ローラ
6をa−Si感光体ドラム1に接して研磨するようにす
ることにより、画像欠陥も生じず、かつa−Si感光体
ドラム1の表面が研磨作用により滑らかになり、表面粗
さを約500Å以下とする事ができ、像流れか改善する
ことができる。
【0024】なお、本実施例では、像担持体として感光
体ドラムを用いた場合について説明したが中間転写体
(中間転写ドラムや中間転写ベルト)であっても同様の
効果を得ることができる。中間転写体の場合は、感光体
ドラム等に帯電を印加せずに現像バイアスを印加した状
態でソリッド画像を形成したものを1次転写にて中間転
写体に転写し、2次転写ローラを離間させた状態で研磨
ローラを圧接させるようにすればよい。
【0025】
【発明の効果】以上の説明したように、本発明の画像形
成装置によれば、研磨手段が研磨動作を行う時にのみ弾
性ローラを前記像担持体の表面に圧接させる手段を備え
たことにより、画像欠陥を生じず、かつ像流れを抑制す
ることができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置を示す図である。
【図2】本発明の画像形成装置内の一部動作を示す図で
ある。
【図3】本発明の画像形成装置内の一部動作を示す図で
ある。
【図4】本発明の画像形成装置の実験結果を示すグラフ
である。
【図5】従来の画像形成装置の実験結果を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
l :a−Si感光体ドラム 2 :帯電器 3 :光源 4 :現像ローラ 5 :転写ローラ 6 :研磨ローラ 7 :バネ 8 :トナー回収スクリユー 9 :クリーニングブレード l0:除電装置 ll:転写紙 12:アーム 13:カム 14:研磨ローラ駆動ギア 15:駆動伝達ギア 16:支点

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面にトナー像を担持する像担持体と、該
    像担持体に研磨剤を含むトナーでトナー像を形成する現
    像手段と、回転させた弾性ローラを前記トナーを保持し
    た状態で圧接することにより前記像担持体の表面を研磨
    する研磨手段と、を備えてなる画像形成装置において、 前記研磨手段が研磨動作を実施する時にのみ前記弾性ロ
    ーラを前記像担持体の表面に圧接させること手段を備え
    たことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記研磨手段が研磨動作を行わない時は、
    前記弾性ローラへの駆動を遮断する手段を備えたことを
    特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記像担持体は、表面に静電潜像が担持さ
    れる潜像担持体であることを特徴とする請求項1記載の
    画像形成装置。
  4. 【請求項4】前記研磨手段の研磨動作は、非画像形成時
    でかつ前記像担持体が回転している時に実施されること
    を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
JP2002145215A 2002-05-20 2002-05-20 画像形成装置 Pending JP2003337503A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007108509A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
JP2007156317A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2011007993A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007108509A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
JP2007156317A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
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