JPH04317093A - 感光体表面の研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やファクシミリ、
レーザー・ビーム・プリンタ等の電子写真方式で画像を
形成する画像形成装置に用いられる感光体表面の研磨装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置では、有機感光体
、無機感光体、および表面に保護層を持つ感光体等、種
々の感光体が利用されている。

【０００３】これらの感光体はそれぞれの種類に応じて
差はあるものの、表面の帯電特性や感光特性が経時的に
劣化し、この特性劣化が画質低下の原因になっている。

【０００４】例えば感光体の表面には、転写紙から出る
紙粉、具体的には紙繊維やタルク、またチャージャから
の放電の影響で発生するオゾン、ＮＯＸ　等の異物が付
着する。しかしこれら異物は画像形成装置で通常行われ
る画像転写後の感光体表面をクリーニングする作業だけ
では除去されず徐々に堆積する。

【０００５】この堆積する異物は高温、高湿の環境下で
水分を吸い、感光体表面の絶縁性を損なう。これは感光
体に形成された静電潜像の電位が周囲に散逸する原因と
なる。これにより前記静電潜像を現像し転写しても画像
が部分的に散逸したいわゆる像流れないし像抜けの現象
が生じる。

【０００６】このような現象が生じた部分にはタルクが
薄層になって付着していることが確認されている。

【０００７】像流れないし像抜けの現象に対処するのに
従来、セレン層を持った無機感光体、あるいは有機感光
層を持った有機感光体等では、感光体表面が柔らかいの
を利用しクリーニング手段によるクリーニング時に、感
光体の表面層を少し削り取るようにして前記のような異
物を除去している。

【０００８】また感光体によっては表面の感光特性が徐
々に劣化するので、感光面の更新を図るために前記のよ
うな削り取りを行うこともなされている。

【０００９】また保護層を有する感光体の場合表面は削
れにくいので、長寿命であるがクリーニング効果は低い
。

【００１０】前記削り取り作用を強めるのに、現像剤中
に研磨剤を混入し、これが現像材とともに定期的に前記
クリーニングブレードによるクリーニング部に供給され
て研磨効果を高めるようにすることが行われている。

【００１１】また他の方法として、クリーニング機構と
は別に研磨ローラを設けることも行われている。この研
磨ローラはウレタンゴムやシリコーンゴム等を発泡させ
たいわゆるスポンジローラからなり、内添されている研
磨剤を研磨ローラが持っている気泡を利用して研磨ロー
ラ表面での感光体表面の研磨に供するようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし現像剤に研磨剤
を混合してクリーニング部に供給する方式では、研磨剤
の混合によって現像剤の現像特性を損なうきらいがあり
、研磨剤の混合比は大きく制限される。このため充分な
研磨効果は上げ難いし、これを補うのに研磨剤のクリー
ニング部への供給を増量しようとすると、現像剤が現像
とは別の目的で多量に消費されてしまう。

【００１３】また前記研磨ローラの場合では、強制駆動
方式であると感光体表面に充分に摺接させることはでき
るが、強制駆動のための駆動機構が不可欠となり装置の
大型化およびコスト上昇の原因になる。

【００１４】さらに研磨ローラを感光体に従転するよう
にして用いると、感光体表面との摺接が行われ難く、研
磨効果は充分に上がらない。

【００１５】また研磨ローラの場合は研磨効果が早期に
低下する。これは研磨ローラがスポンジ組織の気泡のた
めに研磨時の削り取り物を表面に捕捉して担持したまま
となり、これが目詰まりしていくことになるので、頻繁
に表面をドレッシングしたり研磨ローラを交換すること
が必要となるので不利である。

【００１６】そこで本発明は、非回転な研磨部材を用い
るだけの簡単な構成により、現像剤の使用や消費とは無
関係に、充分な研磨効果を長期に保証し、前記のような
問題を解消することができる感光体の研磨装置を提供す
ることを課題とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を達成
するために本願第１の発明は、静電潜像を形成しこれの
トナー現像後の顕像を他に転写するようにした感光体の
表面に、粒状の研磨剤が混在した非発泡体よりなる研磨
部材を非回転に圧接するようにしたことを特徴とするも
のである。

【００１８】本願第２の発明は、第１の発明においてさ
らに、研磨部材は感光体の表面よりも耐摩耗性が低い材
料を母体としていることを特徴とするものである。

【００１９】本願第３の発明は、第１または第２の発明
においてさらに、研磨部材は前記感光体の表面の転写後
の残留トナーを除去するクリーニングブレードを兼ねて
いることを特徴とするものである。

【００２０】本願第４の発明は、第１〜第３の発明の何
れかにおいてさらに、研磨部材は研磨剤が混入された母
体材料を遠心成形したブレード部材であり、型成形面の
側が感光体表面に当てがわれていることを特徴とするも
のである。

【００２１】本願第５の発明は、第１〜第３の発明の何
れかにおいてさらに、研磨部材は研磨剤が全体に分散す
るように混在したものであることを特徴とするものであ
る。

【００２２】

【作用】本願第１の発明の上記構成によれば、研磨部材
が非回転な状態で感光体の表面に圧接されているので、
感光体が駆動されることにより特別な駆動を必要とせず
に、感光体との間で研磨に充分な摺接を図ることができ
、しかも研磨部材は粒状の研磨剤が混在したものである
ので、この混在している研磨剤が前記感光体との摺接面
に露出して感光体表面に働くので感光体表面を従来のク
リーニングブレードの場合に比し格段に優れた研磨効果
を発揮することができる。

【００２３】また研磨部材はそれ自体が非発泡体よりな
り異物等の担持能力はないので、感光体との摺接によっ
ても研磨による削り取り物を表面に捕捉しこれが目詰ま
りするようなことは生じないし、むしろ感光体との摺接
によって経時的に摩耗していき、感光体表面との接触面
に露出する研磨剤が研磨の進行とともに新しくなってい
くので充分な研磨特性を長期に保証することができる。

【００２４】本願第２の発明の上記構成によれば、第１
の発明においてさらに、研磨部材が感光体の表面よりも
耐摩耗性が低い材料を母体として研磨剤が混在しており
、感光体との摺接による母体の摩耗が促進されるので、
感光体表面との摺接部への新しい研磨剤の露出が旺盛に
なり、研磨特性のさらなる向上を図ることができる。

【００２５】本願第３の発明の上記構成によれば、第１
または第２の発明においてさらに、研磨部材が前記感光
体の表面の転写後の残留トナーを除去するクリーニング
ブレードを兼ねるので、感光体回りの構成が研磨装置に
よって複雑になるのを防止することができる。

【００２６】本願第４の発明の上記構成によれば、第１
〜第３の発明の何れかにおいてさらに、研磨部材が研磨
剤を混入された母体材料を遠心成形したブレード部材で
あるので、研磨剤の分布密度がその型成形面側で高くな
り、この型成形面側が感光体に当てがわれているので、
少ない研磨剤を効率よく使用して充分な研磨特性を発揮
することができる。

【００２７】本願第５の発明の上記構成によれば、第１
〜第３の発明の何れかにおいてさらに、研磨部材が研磨
剤を全体に分散したものとされていて、研磨部材が使用
により摩耗しても研磨剤の分布密度が変化して研磨作用
に影響するようなことを回避することができる。

【００２８】

【実施例】以下本発明が適用された一実施例としての研
磨装置について説明する。

【００２９】図１は前記研磨装置を備えた作像機構を示
している。この作像機構は一成分現像剤を使用するもの
であり、現像器ケーシング２と廃トナーケーシング３と
が感光ドラム４の両側に配されている。

【００３０】感光ドラム４はアルミニウム等の金属基台
の表面にセレンや有機光導電性材料等の光導電層を形成
したもので、上部にある帯電チャージャ５２によって表
面を一様に帯電され、矢印２３で示すように画像露光を
受けることによって静電潜像を形成する。この静電潜像
は現像器ケーシング２から供給される現像剤によって現
像され、顕像となる。

【００３１】この顕像は感光ドラム４の下部に位置する
転写チャージャ３６によって転写シート３７に転写され
た後、図示しない定着器による定着を受けて画像形成が
終了する。

【００３２】現像器ケーシング２の感光ドラム４と対向
するトナー供給口２ａには、感光ドラム４上に形成され
ている静電潜像を現像する現像ローラ１１が設けられ、
現像器ケーシング２の側壁に軸支されている。

【００３３】現像ローラ１１と感光ドラム４との間には
一成分非磁性現像材による非接触現像のための現像ギャ
ップが設けられている。

【００３４】現像器ケーシング２内には現像器ケーシン
グ２内の現像剤をファーブラシ１３に供給しながら撹拌
する現像剤供給パドル１５が設けられ、これにはトナー
のブロック化を防止する撹拌翼１７が取付けられている
。

【００３５】現像器ケーシング２のトナー供給口２ａの
上部口縁には現像ローラ１１の周面にまで延びてそれに
圧接する弾性ブレード４１が設けられている。

【００３６】弾性ブレード４１は現像ローラ１１上にフ
ァーブラシ１３によって供給された現像剤を所定厚の薄
層にするものであり、ウレタンゴム、シリコーンゴム等
のゴムブレードやばね用りん青銅、ばね鋼等の金属ブレ
ードが有用である。

【００３７】現像ローラ１１は前記弾性ブレード４１に
よって規制されて所定厚の薄層となった現像剤を感光ド
ラム４側に搬送して感光ドラム４上に形成されている静
電潜像の現像に供する。

【００３８】弾性ブレード４１は現像器ケーシング２の
側壁間に架け渡された金属製の支持部材４２に上端が接
着等によって取付けられ、下端が現像ローラ１１の表面
に圧接されている。

【００３９】現像器ケーシング２のトナー供給口２ａの
下部口縁にはシール片２５が設けられ、現像ローラ１１
上に延びて圧接している。このシール片２５はポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなり、現像ローラ
１１上に担持され感光ドラム４での現像に供された後の
残留トナーについてはトナー供給口２ａ内に通り抜けさ
せるが、トナー供給口２ａからの現像剤の抜け出しを防
止する。

【００４０】感光ドラム４の廃トナーケーシング３のト
ナー回収口３ａが対向している部分では、このトナー回
収口３ａの上部口縁から延びるクリーニングブレード７
が圧接している。このクリーニングブレード７によって
感光ドラム４の転写後の表面から掻き取られる残留トナ
ーは、廃トナーケーシング３内に回収される。

【００４１】この回収のために廃トナーケーシング３の
感光ドラム４の後方の底部近くにパドル８が設けられ、
感光ドラム４から掻き取られたトナーを廃トナーケーシ
ング３内に掻き込むようになっている。

【００４２】廃トナーケーシング３の回収口３ａの下部
口縁にはシール片２６が設けられ、その先端が感光ドラ
ム４の表面に圧接している。

【００４３】このシール片２６はシール片２５と同様な
ものであり、感光ドラム４上の残留トナーは前記クリー
ニングブレード７の部分に難なく通り抜けさせるが、ク
リーニングブレード７によって掻き取られて落ちてくる
残留トナーを受け止めて廃トナーケーシング３内に案内
し、廃トナーケーシング３の下方に抜け出るようなこと
を防止する役目をする。

【００４４】ところで、感光ドラム４の表面には、転写
紙から出る紙粉、具体的には紙繊維やタルク、またチャ
ージャからの放電の影響で発生するオゾン、ＮＯＸ　等
の異物が付着する。これら異物は画像形成装置で通常行
われる画像転写後の感光ドラム４の表面を前記クリーニ
ングブレード７によりクリーニングする作業だけでは除
去されず徐々に堆積する。

【００４５】そして堆積する異物は高温、高湿の環境下
で水分を吸って感光ドラム４の表面の絶縁性を損ない、
感光ドラム４に形成された静電潜像の電位が周囲に散逸
する原因となる。これにより前記静電潜像を現像し転写
しても画像が部分的に散逸したいわゆる像流れないし像
抜けの現象が生じる。

【００４６】また感光ドラム４の感光層によっては表面
層の感光特性が経時的に劣化し、画像形成に影響する。

【００４７】このような問題を解消するのに本実施例で
は、感光ドラム４の表面の前記クリーニングブレード７
が圧接している部分の上部には、研磨ブレード３１が圧
接されている。

【００４８】これによって研磨ブレード３１は、この研
磨ブレード３１が非回転であることによって、感光ドラ
ム４のクリーニング後の表面に充分に摺接して感光ドラ
ム４の表面を研磨することになるので、クリーニングに
よっては除去できない付着異物や経時的に劣化する感光
層の表面層を削り取り、帯電性や感光特性が低下するの
を防止する。

【００４９】この研磨ブレード３１は、図２に明瞭に示
すように前記クリーニングブレード７を支持している廃
トナーケーシング３の口部壁３２に取付けた金具３３に
よって支持している。

【００５０】研磨ブレード３１は図２、図３に明瞭に示
すように、クリーニングブレード７を形成するのに好適
なウレタンゴムやシリコーンゴム等を母体３４の材料と
し、これに研磨剤３５を混合して遠心成形法によって非
発泡に成形したものを、必要な大きさのブレードに裁断
してある。

【００５１】研磨剤３５としては、感光ドラム４の表面
を研磨するのに充分な硬さと、研磨後の感光ドラム４の
表面粗さを提供するのに充分な粒子径を有する粒子を用
いることができる。

【００５２】つまり、柔らか過ぎると、充分な研磨作用
が得られず、研磨が不充分となる。

【００５３】粒子径が大き過ぎると、感光ドラム４の表
面粗さが荒れすぎてしまい、感光ドラム４の性能低下を
招く。

【００５４】また材質としては一般的な研磨剤を用いる
ことができ、例えばシリカ、シリコーンカーバイト、ア
ルミナ、酸化亜鉛、ジルコニア等の金属酸化物、炭化物
が好適である。これらは前記母体３４として用いるウレ
タンゴムやシリコーンゴムに比し比重が大きい。このた
め前記のようにして成形した研磨ブレード３１の研磨剤
３５の分布密度は、遠心成形を行う金型の内面に添って
成形された型成形面３１ａの側で高くなる。

【００５５】そこで研磨ブレード３１は研磨剤３５の分
布密度が高くなる前記型成形面３１ａの側を図２に示す
ように感光ドラム４の表面に圧接させてある。

【００５６】研磨ブレード３１は感光ドラム４に充分圧
接されるために一定の厚みが必要であるが、前記のよう
な使用によって感光ドラム４との圧接面側での研磨剤３
５の分布密度が高くなるので、好適である。

【００５７】もっとも研磨ブレード３１は使用の継続に
よって摩耗していくことを考えれば、研磨剤３５をほぼ
均一に混在させておき、前記摩耗が生じても研磨剤３５
の分布が変化せず研磨特性に影響しないようにすること
も有効である。

【００５８】また前記研磨ブレード３１の母体３４は、
感光ドラム４の表面よりも耐摩耗性が低いので、感光ド
ラム４の表面を研磨する都度摩耗していく。これに伴っ
て研磨ブレード３１の感光ドラム４に摺接する面には常
に新しい研磨剤３５が露出して感光ドラム４の表面に働
くので、研磨ブレード３１が前記感光ドラム４の表面に
充分に摺接し、また母体３４が非発泡であって表面での
異物等の担持能力は弱く、研磨によって削り取った異物
が目詰まりしないこととが相俟ち、効率のよい研磨特性
を長期に保証することができる。

【００５９】なお本実施例での研磨ブレード３１を非ブ
レードタイプのものと代替することもできるし、どのよ
うに形成されたものでもよい。

【００６０】例えば図４に示す本発明の第２の実施例の
ように、研磨剤３５を必要な分布密度に均一に混入した
研磨シート４５を、感光ドラム４への必要な圧接力を得
るためのバックアップシート４６に貼り合わせたものに
することもできる。

【００６１】このバックアップシート４６は研磨シート
４５を支持し、また研磨ブレード３１の感光ドラム４表
面への必要圧接力を満足するものであればよく、材質に
制限はないし、採りうる形態も自由である。例えば金属
板にすることもできる。

【００６２】さらに図５に示す本発明の第３の実施例の
ように、研磨ブレード３１の感光ドラム４の表面に圧接
される部分だけに、研磨パッド４７を貼り付けるように
することもできる。

【００６３】この場合の研磨パッド４７の形状も自由で
あるが、図のように感光ドラム４との対向方向のどの部
分でも同じ横断面形状を持つようにしておくと、研磨パ
ッド４７が摩耗していっても感光ドラム４の表面との摺
接面積が変化せず、常時一定の研磨特性を発揮すること
ができる。

【００６４】図６に示す本発明の第４の実施例は、第１
の実施例でのクリーニングブレード７を省略し、研磨ブ
レード３１によってクリーニングブレードを兼用するよ
うにしてある。

【００６５】この場合研磨ブレード３１の母体３４が感
光ドラム４の表面に摺接していることにより、感光ドラ
ム４の表面をクリーニングし、母体３４に混在している
研磨剤３５が感光ドラム４の表面を研磨する。

【００６６】このように研磨部材をクリーニング部材に
兼用することは、前記第１〜第３の各実施例においても
同様に行うことができる。

【００６７】

【発明の効果】本願第１の発明によれば、研磨部材が非
回転な状態で感光体の表面に圧接されていて、感光体が
駆動されることにより特別な駆動を必要とせずに、感光
体との間で研磨に充分な摺接を図るとともに、研磨部材
は粒状の研磨剤が混在したものであって、この混在して
いる研磨剤が前記感光体との摺接面に露出して感光体表
面に働くので感光体表面を従来のクリーニングブレード
の場合に比し格段に優れた研磨効果を発揮するし、研磨
部材はそれ自体が非発泡体よりなり異物等の担持能力は
なく、感光体との摺接によっても研磨による削り取り物
を表面に捕捉しこれが目詰まりするようなことはなく、
むしろ感光体との摺接によって経時的に摩耗していき、
感光体表面との接触面に露出する研磨剤が研磨の進行と
ともに新しくなっていくので研磨特性が経時的に低下す
るようなこともないので、簡単な構造で充分な研磨効果
を長期に発揮することができる。

【００６８】本願第２の発明によれば、第１の発明にお
いてさらに、研磨部材が感光体の表面よりも耐摩耗性が
低い材料を母体として研磨剤が混在しており、感光体と
の摺接による母体の摩耗が促進されるので、感光体表面
との摺接部への新しい研磨剤の露出が旺盛になり、研磨
特性のさらなる向上を図ることができる。

【００６９】本願第３の発明によれば、第１または第２
の発明においてさらに、研磨部材が前記感光体の表面の
転写後の残留トナーを除去するクリーニングブレードを
兼ねるので、感光体回りの構成が研磨装置によって複雑
になるのを防止することができ、装置を大型化したりコ
ストが上昇したりするようなことがない。

【００７０】本願第４の発明の上記構成によれば、第１
〜第３の発明の何れかにおいてさらに、研磨部材が研磨
剤を混入された母体材料を遠心成形したブレード部材で
あるので、研磨剤の分布密度がその型成形面側で高くな
り、この型成形面側が感光体に当てがわれているので、
少ない研磨剤を効率よく使用して充分な研磨特性を発揮
することができ、安価に提供することができる。

【００７１】本願第５の発明の上記構成によれば、第１
〜第３の発明の何れかにおいてさらに、研磨部材が研磨
剤を全体に分散したものとされていて、研磨部材が使用
により摩耗しても研磨剤の分布密度が変化して研磨作用
に影響するようなことを回避することができ、研磨特性
の安定を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての研磨装置が適用
された作像機構を示す概略構成図である。

【図２】図１の機構の要部の側面図である。

【図３】図２の研磨ブレードの一部を示す拡大断面図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例を示す研磨ブレードの一
部の断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例を示す作像機構の要部の
側面図である。

【図６】本発明の第４の実施例を示す作像機構の要部の
拡大側面図である。

【符号の説明】

４　　感光ドラム ３１　　研磨ブレード ３１ａ　　型成形面 ３４　　母体 ３５　　研磨剤 ４１　　弾性ブレード ４２　　バックアップシート ４７　　研磨パッド

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静電潜像を形成しこれのトナー現像後
   の顕像を他に転写するようにした感光体の表面に、粒状
   の研磨剤が混在した非発泡体よりなる研磨部材を非回転
   に圧接するようにしたことを特徴とする感光体表面の研
   磨装置。
2. 【請求項２】　　研磨部材の母体材料は感光体の表面よ
   りも耐摩耗性が低い材料を母体として研磨剤が混在して
   いる請求項１記載の感光体表面の研磨装置。
3. 【請求項３】　　研磨部材は前記感光体の表面の転写後
   の残留トナーを除去するクリーニングブレードを兼ねて
   いる請求項１または２に記載の感光体表面の研磨装置。
4. 【請求項４】　　研磨部材は研磨剤が混入された母体材
   料を遠心成形したブレード部材であり、型成形面の側が
   感光体表面に当てがわれている請求項１〜３の何れかに
   記載の感光体表面の研磨装置。
5. 【請求項５】　　研磨部材は研磨剤が全体に分散するよ
   うに混在したものである請求項１〜３の何れかに記載の
   感光体表面の研磨装置。