JPH05249802A

JPH05249802A - 電子写真プリンタ

Info

Publication number: JPH05249802A
Application number: JP4946292A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Murano; 敏郎村野; Katsuyuki Ito; 克之伊藤; Masahito Sakai; 雅人酒井
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1993-09-28

Abstract

(57)【要約】【目的】帯電ローラに残留トナーが固着するのを防止
し、感光体ドラムの表面を均一に帯電させて画像品位を
向上させる。【構成】感光体ドラム１１と、該感光体ドラム１１を摺
擦して回転し、感光体ドラム１１の表面を帯電させる帯
電ローラ１２と、静電潜像を現像するとともに、感光体
ドラム１１上の残留トナー１６ａを除去する現像器１５
と、トナー像を用紙１９に転写する転写器１８を有す
る。帯電ローラ１２は感光体ドラム１１と接触する表面
が離型性を有し、帯電列上でトナーに対して同極性側に
あり、トナーと同極性に帯電する材料から成る。また、
感光体ドラム１１と接触する表面は、フッ素系樹脂にカ
ーボンを分散させたもので形成され、帯電列上でトナー
に対してマイナス側にあり、該フッ素系樹脂はテトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体又はポリテトラフルオロエチレンとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プリンタに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プリンタにおいては、円
筒形の導電基材の表面に感光体を設けて感光体ドラムを
形成し、該感光体ドラムを回転させながら、コロナ帯電
器でコロナ放電を行い帯電させるようにしている。その
後、感光体ドラムに対して露光を行い、感光体ドラムの
表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着し
て現像を行う。そして、現像によって形成されたトナー
像を用紙などの記録媒体に転写し、定着している。

【０００３】ところで、転写時には感光体ドラム上のト
ナーのすべてが用紙に転写されることはなく、一部のト
ナーは感光体ドラムの表面に残留してしまう。この残留
したトナー（以下、「残留トナー」という。）は除去す
る必要があり、そのため、クリーニング装置を設けてい
る。前述したように、感光体ドラムの周囲においては、
帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及びクリーニ
ング工程の各作業が行われる。これら各工程のうち帯電
工程においては、前述したようにコロナ放電によるコロ
ナ帯電方式を利用しているが、該コロナ帯電方式に代え
て、感光体ドラムに帯電部材を接触させて帯電する接触
帯電方式が提供されている。この場合、例えば、帯電部
材として帯電ローラを使用し、該帯電ローラに電圧を印
加し、かつ、感光体ドラムに接触させて表面に設定され
た電位を形成するようにしている。そして、前記転写工
程の後の残留トナーは帯電工程を通過させた後、次回の
現像工程において現像を行うと同時にクリーニングする
ようにしている。

【０００４】この種の接触帯電方式によれば、コロナ帯
電方式と比べて印加する電圧を低くすることができ、オ
ゾンの発生量も少ない。また、現像を行うと同時にクリ
ーニングするようにしているため、専用のクリーナを必
要とせず、感光体ドラムも小さくすることができる。し
たがって、電子写真プリンタの小型化及び低コスト化を
図り、保守性を向上させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電子写真プリンタにおいては、連続して帯電を行う
と、感光体ドラム上の残留トナーが帯電ローラの表面に
付着してフィルミング現象を発生し、付着した残留トナ
ーが帯電ローラに固着すると、表面が絶縁化して帯電能
力が低下してしまう。そして、感光体ドラムの表面の帯
電が不均一になって、地肌かぶりや黒すじなどが発生
し、画像品位が低下してしまう。

【０００６】本発明は、前記従来の電子写真プリンタの
問題点を解決して、残留トナーが帯電ローラに固着する
のを防止して、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる
ことができ、画像品位を向上させることができる電子写
真プリンタを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の電
子写真プリンタにおいては、感光体ドラムと、該感光体
ドラムを摺擦（しゅうさつ）して回転し、感光体ドラム
の表面を帯電させる帯電ローラと、前記感光体ドラムの
表面に形成された静電潜像を現像するとともに、転写後
の感光体ドラム上の残留トナーを除去する現像器と、現
像によって形成されたトナー像を記録媒体に転写する転
写器を有している。

【０００８】前記帯電ローラは感光体ドラムと接触する
表面が離型性を有し、帯電列上でトナーに対して同極性
側にあり、トナーと同極性に帯電する材料から成る。前
記帯電ローラの感光体ドラムと接触する表面は、フッ素
系樹脂にカーボンを分散させたもので形成され、該フッ
素系樹脂はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体又はポリテトラフルオロエ
チレンとする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、前記のように感光体ドラム
と、該感光体ドラムの表面を帯電させる帯電ローラと、
前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像す
るとともに、転写後に感光体ドラムの表面の残留トナー
を除去する現像器と、現像によって形成されたトナー像
を記録媒体に転写する転写器を有している。

【００１０】したがって、感光体ドラムに形成された静
電潜像は、現像されてトナー像になり、記録媒体に転写
され、定着される。転写後に感光体ドラムの表面の残留
トナーは帯電ローラによって感光体ドラムから一旦分離
させられるか、感光体ドラム上を移動させられるかして
付着力を弱められ、感光体ドラムに付着したまま現像器
に送られる。現像器においては、現像ローラに現像バイ
アス電位が発生させられ、残留したトナーは除去されて
現像器内に回収される。

【００１１】前記帯電ローラは前記感光体ドラムを摺擦
して回転する。そして、該帯電ローラの感光体ドラムと
接触する表面が離型性を有し、帯電列上でトナーに対し
て同極性側にあり、トナーと同極性に帯電する材料から
成る。前記帯電ローラの感光体ドラムと接触する表面は
フッ素系樹脂にカーボンを分散させたものであるため、
帯電列上でトナーに対してマイナス側になり、トナーと
同じマイナスに帯電する。前記フッ素系樹脂はテトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体又はポリテトラフルオロエチレンとする。

【００１２】したがって、帯電ローラの表面が離型性が
あるだけでなく、残留トナーと同極性に帯電するため、
残留トナーの付着力が弱められ、残留トナーは帯電ロー
ラから容易に除去される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す電
子写真プリンタの概略図、図２は本発明の実施例におけ
る帯電ローラの断面図である。図１において、１１は感
光体ドラム、１２は該感光体ドラム１１に接触するよう
に配設された帯電ローラ、１３は該帯電ローラ１２の中
心部に配設された導電性シャフトであり、該導電性シャ
フト１３は図示しない高圧電源に接続されている。１４
は前記感光体ドラム１１を露光するＬＥＤヘッド、１５
はトナー１６を収容し、開口部に設けられた現像ローラ
１７によってトナー１６をマイナスに帯電させて感光体
ドラム１１に搬送し、現像を行う現像器、１８は現像に
よって感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を用紙
１９などの記録媒体に転写するための転写器である。該
用紙１９は感光体ドラム１１と転写器１８間を通過させ
られる。

【００１４】図２において、２１は前記感光体ドラム１
１と接触する表層部分であり、例えば、ＰＦＡ（テトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体）などのフッ素樹脂にカーボンを分散させて
形成される導電性ＰＦＡ樹脂チューブで形成され、１０
⁷〜１０¹¹〔Ω・ｃｍ〕の体積抵抗値を有するとともに
５０〔μｍ〕の厚みを有する。２２は弾性を有する内層
部分であり、導電性シリコーンゴム、導電性ＥＰＤＭゴ
ム、導電性ウレタンゴム等の導電性ゴムで形成される。
また、１３は導電性シャフトである。

【００１５】前記構成の電子写真プリンタにおいて、感
光体ドラム１１（図１）は矢印Ａ方向に回転し、帯電ロ
ーラ１２は矢印Ｂ方向に回転する。該帯電ローラ１２は
導電性シャフト１３によって図示されていない高圧電源
から電圧が印加され、感光体ドラム１１と接触して感光
体ドラム１１を帯電させる。感光体ドラム１１は回転し
ているので、帯電ローラ１２との接触部が順次面移動し
ながら帯電が行われる。

【００１６】そして、帯電させられた感光体ドラム１１
の表面は、矢印Ａ方向の回転によってＬＥＤヘッド１４
に対向する位置に移動し、該ＬＥＤヘッド１４によって
順次露光され、静電潜像が形成される。この感光体ドラ
ム１１上の静電潜像が現像器１５に対向する位置に移動
すると、現像ローラ１７上のトナー１６が静電潜像に付
着して現像が行われる。

【００１７】このようにして、現像されたトナー像は感
光体ドラム１１の回転に伴い搬送されてくる用紙１９と
対向し、対向位置を順次移動させ転写器１８によって転
写させられる。この場合、トナー１６のすべてが用紙１
９に転写されるわけではなく、その一部が感光体ドラム
１１の表面に残留してしまう。

【００１８】この感光体ドラム１１の表面の残留トナー
１６ａは、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向の回転に伴い
移動し、感光体ドラム１１と帯電ローラ１２が接触する
位置すなわち接触部に運ばれる。ここで、帯電ローラ１
２は矢印Ｂ方向に回転しているため、残留トナー１６ａ
は感光体ドラム１１と帯電ローラ１２の接触部の間には
入り込まず、帯電ローラ１２にふき取られ、帯電ローラ
１２の外周に付着する。すなわち、該帯電ローラ１２は
感光体ドラム１１に対してクリーニング能力を有してい
る。

【００１９】そして、帯電ローラ１２に付着した残留ト
ナー１６ａは帯電ローラ１２の回転によって前記接触部
の反対側に運ばれ、再び感光体ドラム１１の表面に付着
する。ここで、帯電ローラ１２の表層部分２１として、
例えばシリコーンゴムを使用し、残留トナー１６ａを介
して感光体ドラム１１を摺擦すると、シリコーンゴムは
帯電列上でトナー（残留トナー１６ａ）に対して同極性
側すなわちプラス側にあるため、帯電ローラ１２の表面
が残留トナー１６ａとは逆極性のプラスに帯電する。し
たがって、帯電ローラ１２と残留トナー１６ａ間の付着
力が大きくなり、残留トナー１６ａは帯電ローラ１２の
表面に付着したままになってしまい、感光体ドラム１１
に付着させることができなくなる。そして、こうした状
態で連続して帯電ローラ１２を回転させると、フィルミ
ング現象を発生させてしまう。

【００２０】これに対して、本発明の電子写真プリンタ
においては、帯電ローラ１２の表層部分２１に帯電列上
でトナーに対して同極性側になる材料、例えばＰＦＡを
使用している。該ＰＦＡは離型性があり、しかも、帯電
列上でトナーに対してマイナス側にあるため、帯電ロー
ラ１２の表面が残留トナー１６ａと同極性のマイナスに
帯電し、残留トナー１６ａとの付着力が反発側に働く。
したがって、残留トナー１６ａが帯電ローラ１２の表面
に固着することがなく、容易に感光体ドラム１１の表面
に付着させることができる。

【００２１】このように、帯電ローラ１２の表面に残留
トナー１６ａが固着しないため、帯電ローラ１２と感光
体ドラム１１は常時安定して接触することができ、良好
な帯電を行うことができる。帯電ローラ１２によってク
リーニングされた後、感光体ドラム１１の表面に再び付
着した残留トナー１６ａは、ＬＥＤヘッド１４からの露
光を受けると通常は光を吸収して感光体ドラム１１の表
面に影を作ってしまう。ところが、実際には残留トナー
１６ａの粒径は小さく、残留した量も少ないため残留ト
ナー１６ａの下部の感光体ドラム１１の電荷発生層に光
が回り込み、露光が行われる。

【００２２】続いて、次のプロセスにおける感光体ドラ
ム１１上の静電潜像は、残留トナー１６ａを保持したま
ま現像されるが、残留トナー１６ａは帯電ローラ１２に
よって一旦感光体ドラム１１から離されたものであるた
め、感光体ドラム１１との間の付着力も弱く、現像器１
５によって現像が行われるのと同時に簡単にクリーニン
グされてしまう。そして、現像器１５によってクリーニ
ングされた残留トナー１６ａは、一旦現像器１５に回収
され、再びトナー１６として現像に使用される。

【００２３】ここで、帯電ローラ１２の表層部分２１の
材料を変え、残留トナー１６ａを介して感光体ドラム１
１を摺擦して帯電を行った時の、帯電ローラ１２の表面
における残留トナー１６ａの付着状態について説明す
る。図３は帯電ローラの表面におけるトナーの付着状態
の比較図である。図に示すように、比較例１〜３の表層
部分２１を構成するシリコーンゴム、ポリアミドコート
等は帯電列上でトナーに対してプラス側にあり、帯電ロ
ーラ１２に付着する残留トナー１６ａの量が多くなる。
また、実施例１，２のようにＰＦＡやＰＴＦＥ（ポリテ
トラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を使用したも
のは、いずれも帯電列上でトナーに対してマイナス側に
あり、帯電ローラ１２に付着する残留トナー１６ａの量
は少なく、帯電が良好になる。

【００２４】このように、帯電ローラ１２の表層部分２
１の材料として、帯電列上でトナーに対してマイナス側
にあり残留トナー１６ａと同極性に帯電するものを選択
すれば、帯電ローラ１２に付着する残留トナー１６ａの
量を少なくすることができ、良好な帯電を行うことがで
きる。次に、図４〜図１０に基づいて電子写真プロセス
について説明する。

【００２５】図４は本発明の電子写真プリンタにおける
均一化工程図、図５は本発明の電子写真プリンタにおけ
る帯電工程図、図６は本発明の電子写真プリンタにおけ
る露光工程図、図７は本発明の電子写真プリンタにおけ
るクリーニング工程図、図８は本発明の電子写真プリン
タにおける現像工程図、図９は本発明の電子写真プリン
タにおける感光体ドラムの断面図、図１０は本発明の電
子写真プリンタにおける感光体ドラムの機能説明図であ
る。

【００２６】この場合、電子写真プロセスを簡素化する
ため、露光される部分を現像する反転現像法を採用し、
かつ、転写後の残留トナー１６ａの除去を現像と同時に
行うため接触現像方式を採用している。まず、帯電ロー
ラ１２が感光体ドラム１１を摺擦し、感光体ドラム１１
上で２層になっている残留トナー１６ａを均一化し、１
層にする（図４）とともに、感光体ドラム１１の表面を
−７００〔Ｖ〕の帯電電位（Ｖ₀）に帯電する（図
５）。この時、感光体ドラム１１上の残留トナー１６ａ
も同時に帯電される。該残留トナー１６ａは一旦帯電ロ
ーラ１２によって分離された後、再び感光体ドラム１１
上に付着しているため、感光体ドラム１１との付着力は
弱くなっている。

【００２７】次に、感光体ドラム１１はＬＥＤヘッド１
４によって露光され、露光された部分の電位が減衰され
静電潜像を形成する（図６）。この時の露光された部分
の残留電位（Ｖ_r）は−１００〔Ｖ〕となる。図９に示
すように、感光体ドラム１１は外径が３０〔ｍｍ〕、内
厚が１〔ｍｍ〕のアルミ製パイプ１１ａ上に電荷発生層
１１ｂ及び電荷輸送層１１ｃを順に塗布して形成されて
いる。前記電荷輸送層１１ｃは膜厚が２０〔μｍ〕であ
り、可視光やＬＥＤ光に対して透過性を有しており、か
つ、電荷発生層１１ｂの上に形成される。したがって、
感光体ドラム１１が露光された時に粒径が３０〔μｍ〕
以下の残留トナー１６ａが電荷輸送層１１ｃの表面に付
着していても、図１０に示すように、回折光や電荷輸送
層１１ｃ内での反射散乱光が電荷発生層１１ｂに照射さ
れ、残留トナー１６ａの粒子の影はほとんど形成されな
い。

【００２８】また、感光体ドラム１１上でＬＥＤヘッド
１４によって露光されなかった部分の電位及びそこに付
着している残留トナー１６ａの電位は−７００〔Ｖ〕の
ままである（図７）。次に、感光体ドラム１１上の静電
潜像は、現像器１５によって現像される。この時、前記
現像器１５の現像バイアス電位（Ｖ_b）は−４００
〔Ｖ〕となっていて、感光体ドラム１１の露光された部
分に付着していた残留トナー１６ａは、感光体ドラム１
１上にそのまま付着している。また、感光体ドラム１１
の露光されなかった部分に付着している残留トナー１６
ａは現像器１５に静電気力で吸引される。すなわち、現
像器１５によって現像と同時にクリーニングされる。

【００２９】次に、感光体ドラム１１上の現像されたト
ナー像は転写器１８に送られ、図示しない媒体送り手段
によって搬送されてきた用紙１９と接触して、用紙１９
上に転写される（図８）。次に、本発明の第２の実施例
について説明する。図１１は本発明の第２の実施例を示
す電子写真プリンタの概略図である。

【００３０】図において、１１は感光体ドラム、１２は
帯電ローラである。第２の実施例においては、前記感光
体ドラム１１は第１の実施例と同様に矢印Ａ方向に回転
するが、帯電ローラ１２は第１の実施例とは反対に矢印
Ｃ方向に回転するようにしてある。この場合、帯電ロー
ラ１２の面移動速度を感光体ドラム１１の面移動速度と
異なった値に設定し、帯電ローラ１２が感光体ドラム１
１を摺擦するようにしてある。このようにすることによ
って、転写後の感光体ドラム１１上の残留トナー１６ａ
が強制的に感光体ドラム１１上を移動させられる。

【００３１】したがって、残留トナー１６ａは感光体ド
ラム１１との間の付着力が弱められるため、容易に除去
することができる。なお、本発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形す
ることが可能であり、これらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、感光体ドラムと、該感光体ドラムを摺擦して回転
し、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電ローラと、静
電潜像を現像するとともに、感光体ドラム上の残留トナ
ーを除去する現像器と、トナー像を記録媒体に転写する
転写器を有している。

【００３３】また、前記帯電ローラは感光体ドラムと接
触する表面が離型性を有し、帯電列上でトナーに対して
同極性側にあり、トナーと同極性に帯電する材料から成
る。前記帯電ローラの感光体ドラムと接触する表面は、
フッ素系樹脂にカーボンを分散させたもので形成され、
帯電列上でトナーに対してマイナス側にあり、該フッ素
系樹脂はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体又はポリテトラフルオロエチ
レンとする。

【００３４】前記帯電ローラの感光体ドラムと接触する
表面が離型性があるだけでなくトナーと同極性に帯電す
るため、残留トナーの付着力が弱められ、残留トナーは
帯電ローラから容易に除去され、現像器に回収される。
したがって、帯電ローラの帯電能力が低下することがな
くなり、感光体ドラムの表面を常時均一に帯電させるこ
とができ、画像品位を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す電子写真プリンタの概略
図である。

【図２】本発明の実施例における帯電ローラの断面図で
ある。

【図３】帯電ローラの表面におけるトナーの付着状態の
比較図である。

【図４】本発明の電子写真プリンタにおける均一化工程
図である。

【図５】本発明の電子写真プリンタにおける帯電工程図
である。

【図６】本発明の電子写真プリンタにおける露光工程図
である。

【図７】本発明の電子写真プリンタにおけるクリーニン
グ工程図である。

【図８】本発明の電子写真プリンタにおける現像工程図
である。

【図９】本発明の電子写真プリンタにおける感光体ドラ
ムの断面図である。

【図１０】本発明の電子写真プリンタにおける感光体ド
ラムの機能説明図である。

【図１１】本発明の第２の実施例を示す電子写真プリン
タの概略図である。

【符号の説明】

１１感光体ドラム１２帯電ローラ１３導電性シャフト１４ＬＥＤヘッド１５現像器１６トナー１６ａ残留トナー１７現像ローラ１８転写器１９用紙（記録媒体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）感光体ドラムと、（ｂ）該感光体
ドラムを摺擦して回転し、感光体ドラムの表面を帯電さ
せる帯電ローラと、（ｃ）前記感光体ドラムの表面に形
成された静電潜像を現像するとともに、転写後に感光体
ドラムの表面に残留したトナーを除去する現像器と、
（ｄ）現像によって形成されたトナー像を記録媒体に転
写する転写器を有し、（ｅ）前記帯電ローラは感光体ド
ラムと接触する表面が離型性を有し、帯電列上でトナー
に対して同極性側にあり、トナーと同極性に帯電する材
料から成ることを特徴とする電子写真プリンタ。
【請求項２】前記帯電ローラの感光体ドラムと接触す
る表面が、フッ素系樹脂にカーボンを分散させたもので
形成された請求項１記載の電子写真プリンタ。
【請求項３】前記フッ素系樹脂はテトラフルオロエチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で
ある請求項２記載の電子写真プリンタ。
【請求項４】前記フッ素系樹脂はポリテトラフルオロ
エチレンである請求項２記載の電子写真プリンタ。