(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファスシリコン感光体を使用した静電潜像担持体と、該静電潜像に研磨剤を含む研磨トナーでトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体に弾性ローラを圧接して回転させて前記静電潜像担持体表面を研磨する研磨手段と、を具備してなる画像形成装置において、
前記研磨手段は、前記弾性ローラを電荷保持体で形成し、前記弾性ローラに前記研磨トナーと同電位に帯電する帯電補助部材を接触させ、前記弾性ローラを前記研磨トナーと逆電位に帯電させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記研磨トナーと研磨手段との相互作用により前記静電潜像担持体の表面粗さを５００Å以下に研磨するようにしたことを特徴とする請求項１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、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り、特に、ａ−Ｓｉ感光体ドラムを研磨する手段を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のａ−Ｓｉ感光体ドラム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。つまり、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が、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。
【０００３】
このイオン生成物は、水溶性であるために、ａ−Ｓｉ感光体ドラムに付着し、ａ−Ｓｉ感光体ドラム表面の０．１μｍ程度の粗さ構造内に入り込んでしまうために、通常の画像形成装置で使用されるクリーニングシステムでは取り除くことができず、これらが大気中の水分を取り込むことでａ−Ｓｉ感光体ドラム表面の抵抗が低下してしまい、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、像流れを生じることがあった。
【０００４】
そこで、従来の画像形成装置として、ａ−Ｓｉ感光体ドラム内にヒータを入れ，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ることにより、高湿環境におけるａ−Ｓｉ感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えたものがあった。
しかし、このようなヒータを備えた画像形成装置においては、ヒータを構成するための部品点数が増え、コストアップになるばかりか、安全性の間題も考慮する必要があった。
【０００５】
そのため、本願出願人は、例えば特開平１１−１３３６４５号公報に示すように、ヒータを用いることなく研磨剤を混入させた研磨トナーと研磨手段（研磨ローラ及びクリーニングブレード）の相互作用でａ−Ｓｉ感光体ドラムを研磨するシステムにより、オゾン生成物を除去する技術を提案した。この技術は、ａ−Ｓｉ感光体ドラムの表面粗さをＲｚ５００Å（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感光体ドラム表面に付着したとしても表面粗さをＲｚ５００Å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。
【０００６】
そして、本願出願人は、例えば特開平１１−２９９５号公報に示すように、従来の画像形成装置では、ａ−Ｓｉ感光体ドラムに研磨ローラとなる弾性ローラを接触させ、研磨トナーを保持した研磨ローラによりａ−Ｓｉ感光体ドラムを積極的に研磨するために、弾性ローラを導電体とし、この弾性ローラに直接バイアス電圧を印加して積極的に弾性ローラに研磨トナーを保持させるシステムを提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の弾性ローラを導電体とし、この弾性ローラに直接バイアス電圧を印加する画像形成装置では、導電体である弾性ローラに含まれるイオン導電物あるいはカーボンがａ−Ｓｉ感光体ドラムに転移してしまい、ａ−Ｓｉ感光体ドラム表面を汚染してしまったり、バイアス電圧印加に伴い接点等が必要となり、構造が複雑になってしまうという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、アモルファスシリコン感光体を使用した静電潜像担持体と、該静電潜像に研磨剤を含む研磨トナーでトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体に弾性ローラを圧接して回転させて前記静電潜像担持体表面を研磨する研磨手段とを具備してなる画像形成装置において、前記研磨手段は、前記弾性ローラを電荷保持体で形成し、前記弾性ローラに前記研磨トナーと同電位に帯電する帯電補助部材を接触させ、前記弾性ローラを前記研磨トナーと逆電位に帯電させた画像形成装置としたものである。
【０００９】
【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１は、ａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いた画像形成装置であるプリンタの概略構成図であり、ａ−Ｓｉ感光体ドラム表面の粗さをＲｚ５００Å以下に研磨する装置を備えたものである。
【００１０】
図１に示すように、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１（静電潜像担持体）の回転方向に沿って光走査ユニット３、現像ローラ４（現像手段）、転写ローラ５、研磨ローラ６（研磨手段）、クリーニングブレード９、除電器１０、帯電器２の順に配設され、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ａ−Ｓｉ感光体ドラム１上に光走査ユニット３により静電潜像が記録され、その静電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、トナー像を転写ローラ５にて転写紙１１に転写される。なお、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１は、帯電器２によってプラスに帯電され、プラスに帯電された研磨トナーを正転現像により現像ローラ４にて現像を行うものとする。
【００１１】
転写ローラ５で転写されなかった未転写トナーは、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ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面より除去し、その後、除去された残留トナーは回収スクリユー８等のトナー回収機構によって図示しない廃棄ボトルヘと搬送される。
【００１２】
ここで、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の初期表面粗さは、約Ｒｚ８００Å程度であるが、この表面粗さのレベルではａ−Ｓｉ感光体ドラム１の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ために、従来技術と同様に、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面をさらに滑らかになるように、研磨ローラ６のコントロールを行いながら印字を行い、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面粗さを約５００Å以下とすることにより、イオン生成物が付きにくく、かつ除去し易くなり、像流れレベルが大きく改善されることになる。なお、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の研磨ローラ６による表面研磨は、実質的には研磨粒子を添加した研磨トナーを保持することで行われる。
【００１３】
図１および図１の一部拡大図である図２に示すように、研磨ローラ６は、弾性ローラで電荷保持体とし、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面に一定加圧するためのスプリング７を有し、さらに本発明の特徴とする帯電補助部材１２が接触していて、研磨ローラ６が回転することにより研磨ローラ６表面を電気極性的にマイナスに帯電させるようにしている。
【００１４】
この帯電補助部材１２により、電気極性的にマイナスに帯電された研磨ローラ６は、電気極性的にプラスに帯電している未転写の研磨トナーを積極的に吸着および保持することができるようになる。この保持された研磨トナーにより、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面を必要量研磨することが出来るようになる。
【００１５】
ここで、研磨ローラ６は、弾性ローラとし、抵抗値が１０10Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。これは、１０10Ω・ｃｍよりも小さいと弾性ローラが帯電せず、研磨トナーを電気的に保持できないためであり、１０10Ω・ｃｍ以上とすることにより弾性ローラが帯電し、ａ−Ｓｉ感光体ドラム1の表面を研磨するのに必要量の研磨トナーを弾性ローラ上に電気的に保持することができるようになるためである。
【００１６】
また、帯電補助部材１２としては、ガラス、ナイロン、セロファン等で構成すればよい。
以下、本発明の実施例を説明する。
１．実施例
（感光体及び感光体研磨システムの作製）
直径４０ｍｍ×長さ３６０ｍｍのサイズで作製したａ−Ｓｉ感光体ドラム１を用い、Ａ４紙１％印字を行った。トナーには研磨剤として酸化チタンを３％添加したものを用い、研磨ローラ６には発抱ＥＰＤＭ製ローラ（外径ｌ４ｍｍ、スポンジ厚２．０ｍｍ、硬度ＨＳ３５度）、抵抗値１０13Ω・ｃｍを用い、この研磨ローラ６をａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面に対して荷董１００ｇ／ｃｍに設定した。また、研磨ローラ６のａ−Ｓｉ感光体ドラム１と反対の位置には帯電補助部材１２としてガラス板を研磨ローラ６に圧接させた。
（印字テスト）
印字は京セラ製プリンタである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、１を良い側、５を悪い側とする。なお、実用領域をランク１．５以上と設定した。また、印字後の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ｌ００μｍ長さでのｌ０点平均粗さ（Ｒｚ）を求めた。
【００１７】
なお、像流れランクの評価は、「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」とした。
この実験により得られた結果を図３に示す。図３に示すように、印字を進めることにより表面粗さが向上しており、像流れも発生しなかったことが判る。
２．比較例
帯電補助部材１２を取り付けずに、１．の実施例と同様の条件で実験を行った。この実験により得られた結果を図４に示す。図４に示すように、  印字率が１％と低いために研磨ローラ６に研磨剤を含んだトナーの供給が少なく研磨不足による画像流れの発生が見られた。
【００１８】
これは、実施例に比べるとａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面を効果的に研磨していないためであり、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の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。
【００１９】
以上より明らかなように、帯電補助部材１２を設けて研磨ローラ６にてａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面強制的に研磨すると、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１の表面粗さを約５００Å以下とする事ができ、像流れか効率的に改善することが出来るようになる。
【００２０】
【発明の効果】
以上、本発明の説明から明らかなように、研磨手段である弾性ローラを電荷保持体で形成し、帯電補助部材により研磨トナーと逆電位に帯電させることにより、像流れを抑制する画像形成装置を提供することができるようになる。さらに、ヒータ温度の低滅、ヒータ容量の低減、ヒータの削除ができるために、省エネルギー化が可能となり、かつヒーターウオーム時間の短縮ができる画像形成装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一部拡大図である。
【図３】本発明の画像形成装置による印字枚数における感光体ドラム表面粗さと像流れの推移を示す図である。
【図４】従来の画像形成装置による印字枚数における感光体ドラム表面粗さと像流れの推移を示す図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム
２：帯電器
３：光走査ユニット
４：現像ローラ
５：転写ローラ
６：研磨ローラ
７：スプリング
８：トナー回収スクリユー
９：クリーニングブレード
ｌ０：除電器
ｌｌ：転写紙
１２：帯電補助部材
【図１】
0003679048.tif 000002
【図２】
0003679048.tif 000003
【図３】
0003679048.tif 000004
【図４】
0003679048.tif 000005