JPH112910A - 感光体及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光層がアモルファスシリコンで構成された
感光体を用いて画像形成を行なうにあたり、この感光体
の表面にコロナ生成物が付着しても、転写後の感光体の
表面に残留するトナーを除去する板状のクリーニング部
材によってコロナ生成物も除去されるようにすると共
に、像担持体の移動に伴ってクリーニング部材が反転し
たり振動するのを抑制し、長期にわたって安定したクリ
ーニングが行なえるようにする。 【解決手段】 感光体１の表面に形成されたトナー像を
転写させた後、感光体の表面にその幅方向に沿って板状
になったクリーニング部材8aを圧接させて、感光体の表
面に残留するトナー４を除去する画像形成装置におい
て、感光体として、感光層がアモルファスシリコンで構
成され、その表面粗さが幅方向中央部よりも幅方向端部
において大きくなったものを用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、感光層にアモル
ファスシリコンを用いた感光体及びこのような感光体を
使用した画像形成装置に係り、特に、感光体の表面に形
成されたトナー像を転写させた後、この感光体の表面に
その幅方向に沿って板状のクリーニング部材を圧接さ
せ、このクリーニング部材により感光体の表面に残留す
るトナーを除去するのに適した感光体及びこの感光体を
用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置において画像形成を行なうにあたっては、一般
に図１に示すように、ドラム状になった感光体１を回転
させ、この感光体１の表面を帯電装置２によって帯電さ
せた後、適当な露光手段（図示せず）により露光を行な
って感光体１上に静電潜像を形成し、このように形成さ
れた静電潜像に現像装置３から現像剤中におけるトナー
４を供給して、この感光体１の表面にトナー像を形成
し、その後、転写・分離チャージャー５により、このト
ナー像を感光体１から記録紙等の転写材６上に転写させ
ると共にこの転写材６を感光体１から分離させるように
していた。

【０００３】そして、このようにトナー像が転写された
転写材６を定着ローラ７に導き、この定着ローラ７によ
って転写されたトナー像を転写材６上に定着させる一
方、転写後における感光体１の表面に残留するトナー４
をクリーニング装置８により感光体１の表面から除去
し、その後、この感光体１に対して除電装置（図示せ
ず）から光を照射させる等の方法で、感光体１に残留す
る電位を除電させるようにしていた。

【０００４】ここで、上記のように転写後における感光
体１の表面に残留するトナー４を除去するクリーニング
装置８としては、クリーニングブラシ等を用いたものも
知られているが、一般に構成が簡単で安価である等の点
から、上記の図１に示すように、ウレタンゴム等の弾性
材料で板状に形成されたクリーニング部材８ａを用い、
このクリーニング部材８ａの端部を感光体１の表面に圧
接させて、感光体１の表面に残留するトナー４を除去さ
せるようにしたものが広く利用されていた。

【０００５】一方、上記のような画像形成装置に使用さ
れる感光体１としては、表面に有機材料で構成された感
光層を設けた有機感光体や、表面にセレンやアモルファ
スシリコン等で構成された感光層を設けた無機感光体が
知られていた。

【０００６】また、上記の画像形成装置において、感光
体１の表面を帯電装置２によって帯電させたり、感光体
１の表面に形成されたトナー像を転写・分離チャージャ
ー５により記録紙等の転写材６上に転写させるにあたっ
ては、上記の帯電装置２や転写・分離チャージャー５に
おいてコロナ放電を行なうようにしていたが、このよう
にコロナ放電を行なった場合、オゾンや窒素酸化物等の
親水性の高いコロナ生成物が生じ、このコロナ生成物が
上記の感光体１の表面に付着した。

【０００７】ここで、感光層が有機材料で構成された感
光体１においては、その表面における感光層が比較的柔
らかいため、上記のようにクリーニング部材８ａを感光
体１の表面に圧接させて、感光体１の表面に残留するト
ナー４を除去する際に、この感光体１の表面がクリーニ
ング部材８ａにより徐々に削られて、コロナ生成物が感
光体１の表面から除去された。

【０００８】一方、感光層にアモルファスシリコンを用
いた感光体１においては、その表面における感光層の硬
度が高く、クリーニング部材８ａによって感光体１の表
面が削られるということが少ないため、上記のようにコ
ロナ生成物が感光体１の表面における凹部に付着する
と、このコロナ生成物がクリーニング部材８ａによって
除去されずに感光体１の表面に残った。

【０００９】そして、このように感光体１の表面にコロ
ナ生成物が付着して残ると、この部分において感光体１
の表面における電気抵抗が低下し、上記のように静電潜
像を形成した場合に、コロナ生成物が付着した部分にお
ける電荷が流れてしまい、形成される画像に画像流れが
生じるという問題があり、特に高湿度下の環境下におい
て、このような画像流れが多く発生するという問題があ
った。

【００１０】このため、近年においては、特開昭６０−
１４２７４６号公報に示されるように、アモルファスシ
リコンを用いた感光層が形成された感光体において、そ
の表面における凹凸ピッチ及び深さを現像剤の平均粒子
径よりも小さくしたものや、特公平７−８９２３１号公
報に示されるように、感光体の表面における凹凸を研摩
するようにしたものが提案された。

【００１１】ここで、これらの公報に示されるように、
感光体の表面における凹凸を小さくした場合、上記のよ
うにクリーニング部材８ａの端部を感光体１の表面に圧
接させて感光体１の表面に残留するトナー４を除去する
場合に、トナー４の除去がうまく行なえるようになり、
また感光体１の表面における凹凸を非常に小さくする
と、上記のように感光体１の表面に付着したコロナ生成
物もある程度除去することができた。

【００１２】しかし、このように感光体１の表面におけ
る凹凸を小さくした場合、上記のクリーニング部材８ａ
と感光体１との接触面積が大きくなって、感光体１とク
リーニング部材８ａとの間の摩擦力が増大し、感光体１
の回転に伴ってクリーニング部材８ａが引っ張られ、こ
れによりクリーニング部材８ａが反転したり振動したり
してクリーニング部材８ａが傷ついたりすると共に、感
光体１の表面を十分にクリーニングすることができなく
なるという問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、感光層に
アモルファスシリコンを用いた感光体を使用して画像形
成を行なう場合における上記のような様々な問題を解決
することを課題とするものである。

【００１４】すなわち、この発明においては、上記のよ
うに感光層にアモルファスシリコンを用いた感光体を使
用して画像形成を行なうにあたり、転写後における感光
体の表面に残留するトナーが板状のクリーニング部材に
よって十分に除去されると共に、コロナ放電によって生
成されたコロナ生成物が上記の感光体の表面に付着した
場合であっても、このコロナ生成物が上記のクリーニン
グ部材によって感光体の表面から十分に除去されて、形
成される画像に流れが生じるのが抑制され、またクリー
ニング部材が感光体の移動に伴って反転したり振動した
りするということもなく、良好な画像形成が安定して行
なえるようにすることを課題とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
ける感光体においては、上記のような課題を解決するた
め、感光層にアモルファスシリコンを用いた感光体にお
いて、この感光体の表面粗さが、その幅方向中央部より
も幅方向端部において大きくなるようにしたのである。

【００１６】また、この発明の請求項２における画像形
成装置においては、上記のような課題を解決するため、
感光体の表面に形成されたトナー像を転写させた後、こ
の感光体の表面にその幅方向に沿って板状になったクリ
ーニング部材を圧接させ、このクリーニング部材により
感光体の表面に残留するトナーを除去する画像形成装置
において、上記の感光体として、感光層がアモルファス
シリコンで構成され、その表面粗さが幅方向中央部より
も幅方向端部において大きくなったものを用いたのであ
る。

【００１７】ここで、この発明のように、感光層にアモ
ルファスシリコンを用いた感光体における表面粗さが、
その幅方向中央部よりも幅方向端部で大きくなるように
すると、この感光体の表面に形成されたトナー像を転写
させた後、この感光体の表面に板状の規制部材を幅方向
に圧接させて、感光体の表面に残留するトナーを除去す
るようにした場合に、この感光体における幅方向中央部
の表面粗さが小さいため、この感光体の表面に残留して
いるトナーがクリーニング部材によって十分に除去され
ると共に、前記のようにコロナ放電により生じたコロナ
生成物がこの感光体の表面に付着した場合においても、
このコロナ生成物がクリーニング部材によって十分に除
去され、形成される画像に画像流れが生じるのが抑制さ
れるようになる。

【００１８】また、この感光体の幅方向端部において
は、その表面粗さが粗くなっているため、この感光体の
幅方向端部におけるクリーニング部材との接触面積が少
なくなって、クリーニング部材と感光体との間の摩擦力
が小さくなり、クリーニング部材が感光体の移動に伴っ
て反転したり振動したりするということもなく、感光体
の表面に残留するトナーや、感光体の表面に付着したコ
ロナ生成物が、クリーニング部材によって感光体の表面
から安定して除去されるようになり、良好な画像が安定
して得られるようになる。

【００１９】ここで、上記のように感光層にアモルファ
スシリコンを用いた感光体における表面粗さを、その幅
方向中央部よりも幅方向端部で大きくするにあたり、こ
の感光体の幅方向中央部において残留するトナーや、付
着したコロナ生成物をクリーニング部材によって十分に
除去させるためには、この幅方向中央部における表面の
十点平均粗さＲｚが０．０３μｍ〜０．１μｍの範囲に
なるようにすることが好ましい。

【００２０】一方、この感光体の幅方向端部において、
感光体とクリーニング部材との間の摩擦力を低下させ
て、クリーニング部材の反転や振動を防止するために
は、この幅方向端部における表面の十点平均粗さＲｚが
０．１μｍ〜２．０μｍの範囲になるようにすることが
好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の感光体及び画像
形成装置に係る実施形態を添付図面に基づいて具体的に
説明する。

【００２２】この実施形態における画像形成装置におい
ても、図１に示した従来の画像形成装置と同様に、ドラ
ム状になった感光体１を回転させ、この感光体１の表面
を帯電装置２によって帯電させた後、適当な露光手段
（図示せず）により露光を行なって感光体１上に静電潜
像を形成し、このように形成された静電潜像に現像装置
３から現像剤中におけるトナー４を供給して、この感光
体１の表面にトナー像を形成するようにしている。

【００２３】そして、このように感光体１の表面に形成
されたトナー像を転写・分離チャージャー５によって記
録紙等の転写材６上に転写させると共にこの転写材６を
感光体１から分離させ、このようにトナー像が転写され
た転写材６を定着ローラ７に導き、この定着ローラ７に
より転写されたトナー像を転写材６上に定着させる一
方、上記のようにトナー像を転写させた後における感光
体１の表面に、その幅方向に沿ってクリーニング装置８
に設けられた板状のクリーニング部材８ａを圧接させ、
このクリーニング部材８ａにより感光体１の表面に残留
するトナー４を除去した後、この感光体１に除電装置
（図示せず）から光を照射して、感光体１に残留する電
位を除電させるようにしている。

【００２４】そして、この実施形態においては、上記の
感光体１として、アルミニウムドラム等で構成された導
電性基体の表面にアモルファスシリコンを用いた感光層
が形成され、その表面粗さがその幅方向中央部よりも幅
方向端部において大きくなったものを用いるようにして
いる。

【００２５】ここで、上記のように感光体１の表面粗さ
が、その幅方向中央部よりも幅方向端部において大きく
なるようにするにあたっては、例えば、アルミニウムド
ラム等の導電性基体の表面にアモルファスシリコンを用
いた感光層を設けるにあたり、この導電性基体における
表面粗さをその幅方向中央部よりも幅方向端部において
大きくしておき、この導電性基体上にアモルファスシリ
コンを用いた感光層を形成するようにしたり、また導電
性基体の表面に感光層を形成した後、この感光体におけ
る幅方向中央部分を研摩して、この幅方向中央部の表面
粗さが幅方向端部の表面粗さよりも小さくなるようにす
る等の方法を用いることができる。

【００２６】

【実施例】次に、この発明の実施例に係る感光体及び画
像形成装置について具体的に説明すると共に、比較例を
挙げ、この発明の実施例における感光体及び画像形成装
置を使用した場合に、画像流れが発生するということが
なく良好な画像が得られると共に、クリーニング部材が
感光体の移動に伴って反転したりするということもな
く、安定したクリーニングが行なえるようになることを
明らかにする。

【００２７】（実施例１）この実施例においては、感光
体１の表面粗さを調整するにあたり、この感光体１に用
いる導電性基体の表面粗さを調整するようにした。

【００２８】そして、この実施例においては、アルミニ
ウムドラムからなる導電性基体の外周面を切削加工して
仕上げるにあたり、切削刃先の送り速度と切り込み量を
調整し、この導電性基体の表面にその軸方向に適当なピ
ッチで適当な深さになった凹凸を形成し、その幅方向両
端部の外周面における十点平均粗さＲｚが４．３μｍ、
幅方向中央部の外周面における十点平均粗さＲｚが０．
７μｍになった導電性基体を得た。

【００２９】そして、この導電性基体の外周面にアモル
ファスシリコンを用いて膜厚が３０μｍになった感光層
を形成し、その幅方向中央部の外周面における十点平均
粗さＲｚが０．０９μｍ、幅方向両端部の外周面におけ
る十点平均粗さＲｚが０．３８μｍになった感光体を得
た。

【００３０】（実施例２）この実施例においても、感光
体１の表面粗さを調整するにあたり、この感光体１に用
いる導電性基体の表面粗さを調整するようにした。

【００３１】そして、この実施例においては、アルミニ
ウムドラムからなる導電性基体の外周面にブラスト処理
を施して、導電性基体の外周面にランダムな凹凸を形成
するようにし、この導電性基体の幅方向中央部の外周面
に対しては、粒径の小さな粒子を用いてブラスト処理を
行なう一方、この導電性基体の幅方向両端部の外周面に
対しては、粒径の大きな粒子を用いてブラスト処理を行
ない、その幅方向両端部の外周面における十点平均粗さ
Ｒｚが４．７μｍ、幅方向中央部の外周面における十点
平均粗さＲｚが０．８μｍになった導電性基体を得た。

【００３２】そして、この導電性基体の外周面にアモル
ファスシリコンを用いて膜厚が３０μｍになった感光層
を形成し、その幅方向中央部の外周面における十点平均
粗さＲｚが０．０８μｍ、幅方向両端部の外周面におけ
る十点平均粗さＲｚが０．４０μｍになった感光体を得
た。

【００３３】（実施例３）この実施例においては、アル
ミニウムドラムからなる導電性基体の外周面にアモルフ
ァスシリコンを用いた感光層を形成し、その外周面全体
における十点平均粗さが０．０９μｍになった感光体を
用いた。

【００３４】そして、図２及び図３に示すように、上記
の感光体１を粒径が６μｍのアルミナ粒子からなる研摩
粒子が分散された溶液１０中に浸漬させ、この感光体１
を回転させながら、この感光体１の幅方向両端部にフェ
ルトパット１１を押し当て、この感光体１の幅方向両端
部の外周面だけを粗くし、その幅方向中央部の外周面に
おけるの十点平均粗さＲｚが０．０９μｍ、幅方向両端
部の外周面における十点平均粗さＲｚが０．５μｍにな
った感光体を得た。

【００３５】（実施例４）この実施例においては、アル
ミニウムドラムからなる導電性基体の外周面にアモルフ
ァスシリコンを用いた感光層を形成し、その外周面全体
における十点平均粗さが０．１２μｍになった感光体を
用いた。

【００３６】そして、図２及び図４に示すように、上記
の感光体１を粒径が０．５μｍのアルミナ粒子からなる
研摩粒子が分散された溶液１０中に浸漬させ、この感光
体１を回転させながら、この感光体１の幅方向中央部に
フェルトパット１１を押し当て、この感光体１の幅方向
中央部の外周面だけを研摩して、その表面粗さを小さく
し、その幅方向中央部の外周面における十点平均粗さＲ
ｚが０．０４μｍ、幅方向両端部の外周面における十点
平均粗さＲｚが０．１２μｍになった感光体を得た。

【００３７】（実施例５）この実施例においては、上記
の実施例４において得た感光体を用いるようにした。

【００３８】そして、図２及び図３に示すように、上記
の感光体１を粒径が２０μｍのアルミナ粒子からなる研
摩粒子が分散された溶液１０中に浸漬させ、この感光体
１を回転させながら、この感光体１の幅方向両端部にフ
ェルトパット１１を押し当て、この感光体１の幅方向両
端部の外周面だけを粗くし、その幅方向中央部の外周面
における十点平均粗さＲｚが０．０４μｍ、幅方向両端
部の外周面における十点平均粗さＲｚが１．８μｍにな
った感光体を得た。

【００３９】なお、上記の実施例３〜５においては、感
光体の表面を処理する研摩粒子に各種の径のアルミナ粒
子を用いたが、このようなアルミナ粒子に代えて、炭化
ケイ素、酸化ケイ素、酸化セリウム等の研摩粒子を用い
ることも可能であり、またこのような研摩粒子を含有さ
せた研摩部材によって感光体の表面を処理することも可
能である。

【００４０】（比較例１）この比較例においては、上記
の実施例４の場合と同様に、アルミニウムドラムからな
る導電性基体の外周面にアモルファスシリコンを用いた
感光層を形成し、その表面における十点平均粗さが０．
１２μｍになった感光体を用いた。

【００４１】そして、図２に示すように、上記の感光体
１を粒径が０．５μｍのアルミナ粒子からなる研摩粒子
が分散された溶液１０中に浸漬させ、この感光体１を回
転させながら、この感光体１の幅方向全体にフェルトパ
ット１１を押し当ててこの感光体１の外周面全体を研摩
してその表面粗さを小さくし、その外周面全体の十点平
均粗さＲｚが０．０４μｍになった感光体を得た。

【００４２】（比較例２）この比較例においては、アル
ミニウムドラムからなる導電性基体の外周面全体を一定
した条件で切削加工して仕上げた後、この導電性基体の
外周面にアモルファスシリコンを用いて膜厚が３０μｍ
になった感光層を形成し、その外周面全体の十点平均粗
さＲｚが１．８μｍになった感光体を得た。

【００４３】そして、上記の実施例１〜５及び比較例
１，２の各感光体をそれぞれ市販の複写機（ミノルタ社
製：ＥＰ−９７６５）を改造した装置に取り付け、高湿
度の環境下において耐刷試験を行なった。

【００４４】ここで、この耐刷試験においては、原稿と
して、白に対する黒の比率（Ｂ／Ｗ比）が２％と低くク
リーニング部材８ａのめくれが生じやすい原稿を用い、
１２時間稼動させた後、１２時間放置させるようにし、
これを１サイクルとして試験を行なうようにした。

【００４５】この結果、実施例１〜４の各感光体を使用
したものにおいては、数日間の耐刷試験を行なった場合
にも、いずれも形成された画像に画像流れが生じるとい
うことがなく、またクリーニング部材８ａが感光体１の
移動に伴って反転するということもなかった。

【００４６】これに対して、比較例１の感光体を使用し
たものにおいては、耐刷試験を開始した１５分後に、ク
リーニング部材８ａが感光体１の移動に伴って反転し
た。

【００４７】また、比較例２の感光体を使用したものに
おいては、上記のように１２時間放置した後、コピーを
開始した初期において必ず画像流れが発生した。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
感光体及び画像形成装置においては、感光層にアモルフ
ァスシリコンを用いた感光体において、その表面粗さが
その幅方向中央部よりも幅方向端部において大きくなる
ようにし、このような感光体の表面に形成されたトナー
像を転写させた後、この感光体の表面にその幅方向に沿
って板状になったクリーニング部材を圧接させて、この
クリーニング部材により感光体の表面に残留するトナー
を除去するようにしたため、この感光体の表面に残留し
ているトナーがクリーニング部材によって十分に除去さ
れると共に、コロナ放電により生じたコロナ生成物が感
光体の表面に付着した場合においても、このコロナ生成
物がクリーニング部材によって十分に除去され、形成さ
れる画像に画像流れが生じるのが抑制されるようになっ
た。

【００４９】また、上記のように感光体の幅方向端部の
表面粗さが粗くなっているため、この感光体の幅方向端
部におけるクリーニング部材との接触面積が小さくなっ
て、クリーニング部材と感光体との間の摩擦力が低下
し、クリーニング部材が感光体の移動に伴って反転した
り振動したりするということもなく、感光体の表面に残
留するトナーや、感光体の表面に付着したコロナ生成物
の除去が安定して行なえるようになり、良好な画像が安
定して得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略説明図である。

【図２】この発明の実施例及び比較例において、感光体
の外周面を処理する状態を示した概略説明図である。

【図３】この発明の実施例３，５において、感光体の幅
方向両端部の外周面を処理する状態を示した概略説明図
である。

【図４】この発明の実施例４において、感光体の幅方向
中央部の外周面を処理する状態を示した概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光体 ４ トナー ８ａ クリーニング部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光層にアモルファスシリコンを用いた
   感光体において、その表面粗さが、その幅方向中央部よ
   りも幅方向端部において大きくなっていることを特徴と
   する感光体。
2. 【請求項２】 感光体の表面に形成されたトナー像を転
   写させた後、この感光体の表面にその幅方向に沿って板
   状になったクリーニング部材を圧接させ、このクリーニ
   ング部材により感光体の表面に残留するトナーを除去す
   るようにした画像形成装置において、上記の感光体とし
   て、感光層がアモルファスシリコンで構成され、その表
   面粗さが幅方向中央部よりも幅方向端部において大きく
   なったものを用いたことを特徴とする画像形成装置。