JP2004302140A - 感光体装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体シート21背面に熱軟化性材21cを設ける。更に空調機構112によりドラム11aと感光体シート21の間に、正圧あるいは負圧の空気を発生する。これにより画像形成工程時には、感光体シート21は、空調機構112による吸引力と熱軟化性材21cの粘着性とによりドラム11aとの接触力を強め、感光体シート21巻き取り工程時には、巻き取りロール102と感光体シート21との摩擦力を低減する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空支持体表面を囲繞する長尺の感光体シートの使用済み部分を順次巻き取り、中空支持体表面に新たな感光体シートを供給する感光体装置及び、この感光体装置を用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置においては、被転写媒体の種類や環境変化に関わらず安定した転写画像を得るために、感光体上に形成される現像画像を被転写媒体に転写する転写方法の1つとして、感光体と被転写媒体とを加圧接触し、トナー粒子の粘着力を利用して感光体表面のトナー粒子を転写材に転写する圧力転写方法がある。例えば液体現像剤を用いることによりオフセット印刷並みの質感を有するフルカラー画像を実現できる湿式画像形成装置にあっては、キャリア液の介在により画像流れを生じてしまう電界転写方法に比し高画質の転写画像を得られることからこの圧力転写方法が採用されている。
【0003】
実際には湿式画像形成装置は、感光体上に形成した現像画像を中間転写媒体に1次転写し、その後中間転写媒体上の現像画像を被転写媒体に2次転写して圧力転写方法による転写画像を得ている。この圧力転写方法による転写時、感光体には一般に高い圧力が掛かる。例えば転写幅300mmに対して感光体には100kgf程度の圧力が掛かり、特に高い転写効率を得るにはより高い圧力と熱が必要とされる。
【0004】
更に圧力転写方法にあっては、圧力と熱に加え、感光体の面と中間転写媒体との接触部分に剪断力を働かせることによりより高い転写効率を得られることから、例えば感光体と中間転写媒体に周速比を持たせていて、中間転写媒体は、感光体に対して負荷トルクを加えながら連れ回るようにして転写画像を得ている。
【0005】
このため圧力転写方法により転写画像を得る間に感光体に過度の負荷がかかり、感光体の長寿命化が損なわれるおそれを生じてしまう。しかもフルカラー画像を得る湿式画像形成装置にあっては、一般に大型で高価な感光体ドラムを使用する事から、感光体の交換を頻繁に必要とすることは、ランニングコストが極めて大きくなるため望ましくない。
【0006】
そこで従来は、長尺の感光体シートを用いて、感光層が劣化した場合には、ドラム表面の使用済みの感光体シートを巻き取って、感光体シートの新しい部分を使用するというように、ドラムごと交換せずに感光体シートのみを交換する方法が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
【0007】
【特許文献1】
特公昭62−26468号公報(第1、2頁、第1図)
【0008】
【特許文献2】
特公昭62−51472号公報(第1、2頁、第1図)
しかしながら(特許文献1)あるいは(特許文献2)では、ドラム表面を囲繞する感光体シートを、送り出しロールと、使用済みの感光体シートを巻き取る巻き取りロールとの両端のみで固定支持し、しかも感光体シートの巻き取り操作を容易にするため、感光体シート背面とドラム表面の摩擦係数を出来るだけ低くし、相互に滑りやすくなるよう構成している。
【0009】
このため、例えば上記湿式画像形成装置にて、加圧転写方法により現像画像の転写を行おうとすると、感光体シート背面とドラム表面の摩擦係数が低く相互に滑り易い領域にて、中間転写媒体による圧力及び剪断力を働かせるための負荷トルクがかかり、転写部において感光体シートが、ドラムからズレたり、伸びを起こし、画像形成に支障を来たすという不具合を生ずる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、画像形成装置のランニングコストの低減を図る感光体シートの実用化に際し、感光体シートの巻き取り工程時においては感光体シートとドラムを相互に滑りやすくして巻き取り操作を容易にすると共に、画像形成工程時においては感光体シートがドラムからズレたり、伸びを起こすことなく高画質の画像を得ることにより、コストの上昇を抑え、且つ良質な画像形成の実現を図り、高画質の画像を得る感光体装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、中空支持体と、前記中空支持体表面をスライド移動可能に囲繞する感光体シートと、前記中空支持体内部に位置し、前記感光体シートを前記中空支持体表面に供給する送り出しロールと、前記中空支持体内部に位置し、前記送り出しロールから供給され、前記中空支持体周囲を通過した使用済みの前記感光体シートを回収する巻き取りロールと、前記中空支持体と前記感光体シート間の接触力を調整する調整部材とを設けるものである。
【0012】
又本発明は上記課題を解決するための手段として、中空支持体と、前記中空支持体表面をスライド移動可能に囲繞する感光体シートと、前記中空支持体内部に位置し、前記感光体シートを前記中空支持体表面に供給する送り出しロールと、前記中空支持体内部に位置し、前記送り出しロールから供給され、前記中空支持体周囲を通過した使用済みの前記感光体シートを回収する巻き取りロールと、前記中空支持体周囲に設けられ前記中空支持体周囲を囲繞する前記感光体シート上に現像画像を形成する画像形成部材と、前記感光体シート上の前記現像画像を被転写媒体に転写する転写部材と、前記中空支持体と前記感光体シート間の接触力を調整する調整部材とを設けるものである。
【0013】
上記構成により本発明は、中空支持体と感光体シート間の接触力を調整する調整部材により、感光体シートの巻き取り操作時における滑り易さを損なうことなく、且つ画像形成操作を行う間は転写等による感光体シートのドラムとのズレや伸びを起こすことなく良好な画像形成を行ない、コストの上昇を抑え且つ高画質の画像を得る画像形成装置の実用化を図るものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図1乃至図4に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の画像形成装置である湿式のフルカラー電子写真装置の画像形成部10を示す。画像形成部10は、中空支持体であるドラム11a周囲を、可撓性を有し感光層を有する長尺の感光体シート21で囲繞してなり、感光層に現像画像が形成される感光体装置11を有している。感光体装置11周囲には、ドラム11aの矢印q方向の回転に沿って、順次感光体シート21上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の液体溶媒であるキャリア液と色剤であるトナーを含む各液体現像剤を用いて現像画像を形成する画像形成部材である第1乃至第4の画像形成ユニット12Y〜12BKが配列されている。
【0015】
各画像形成ユニット12Y〜12BKは、それぞれ用いる液体現像剤の色が異なるものの、それ以外は基本的に同様の構成である。イエロー(Y)〜ブラック(BK)の画像形成ユニット12Y〜12BKは、夫々周知のコロナ帯電器もしくはスコロトロン帯電器などからなる帯電装置13Y〜13BK、図示しない露光装置からの、画像情報に応じて変調されたイエロー(Y)〜ブラック(BK)のレーザビームあるいはLED等による露光々15Y〜15BKを選択的に照射して静電潜像を形成する露光部14Y〜14BKを有する。
【0016】
更に画像形成ユニット12Y〜12BKは、各色の液体現像剤を収容し、液体現像剤を感光体シート21表面に供給して現像画像を形成する現像ローラ16Y〜16BK及び、感光体シート21と20〜50μmのわずかな隙間を隔てて設けられ現像後の現像画像のかぶり取り及びキャリア液除去を同時に行うスクイーズローラ17Y〜17BKを備える現像装置18Y〜18BKを有している。
【0017】
感光体シート21周囲の各画像形成ユニット12Y〜12Kの下流には。現像終了後に感光体シート21に形成される現像画像中の余剰のキャリア液を除去する液体除去部材31が設けられる。液体除去部材31は、キャリア液を吸収除去するスポンジ様の多孔質弾性ローラを用いたり、シリコーンゴム等の親油性材料で形成されるローラを感光体と接触配置して用いる等可能である。
【0018】
液体除去部材31の下流には、更に現像画像に残留する余剰のキャリア液に乾燥風を吹き付けて乾燥除去するノズルブロック32が設けられる。ノズルブロック32は、感光体シート21表面を被覆する被覆壁32aに3段のノズル33a〜33cが形成され、ブロワ36から発生される気流が配管36aを介しノズル33a〜33cに供給され、風速約40〜50m/sの乾燥風が感光体シート21の回転方向と同じ矢印q方向に吹き付けられる。
【0019】
更にドラム11a周囲のノズルブロック32の下流には、圧力転写を行う転写装置47及び、転写後感光体シート21上に残留する液体現像剤を除去するクリーナ50、感光体シート21上の残留電荷を消去する消去ランプ51が設けられている。転写装置47は、感光体シート21上に形成される現像画像を一次転写する中間転写ローラ47a、中間転写ローラ47aを加圧し、中間転写ローラ47a上の現像画像を被転写媒体である用紙Pに二次転写する加圧ローラ47bを有する。
【0020】
感光体シート21は、図2に示すように可撓性の基材層21a表面に感光層21bを形成してなる。基材層21aの背面にはウレタンゴム、シリコーンゴム等の、耐熱性を有し比較的硬度の高い(硬度40度以上)、調整部材である熱軟化性材21cがコーティングされている。感光体シート21は、未使用側がドラム11aの中空部に内蔵される第1のテンションローラ101aを介し送り出しロール101にロール状に収納されている。感光体シート21の使用済み側は、ドラム11aの中空部に内蔵される第2のテンションローラ102aを介し巻き取りロール102に巻き取られる。巻き取りロール102は、タイミングベルト103aを介しモータ103により矢印s方向に回転される。
【0021】
第1のテンションローラ101aから第2のテンションローラ102aに至る間のドラム11a全面には、微小なピンホールが多数空けられておりドラム11aの内部と流体貫通している。ドラム11a内部のピンホール形成領域に対向する位置には、ダクト110が固着されている。ダクト110には正圧の空気、負圧の空気のどちらも掛けられるように後方にブロワ及びコンプレッサを有する調整部材である、空調機構112が取り付けられている。
【0022】
空調機構112のコンプレッサによりダクト110に負圧が掛けられると、ピンホールを介しドラム11aと感光体シート21の間は負圧の空気に吸引され、図3の矢印u方向に示すようにドラム11aを囲繞する感光体シート21は、ドラム11a側に均等に吸引される。又、空調機構112のブロアによりダクト110に正圧が掛けられると、ピンホールを介しドラム11aと感光体シート21の間には図4の矢印v方向に示すように正圧の空気が吹き込まれ、ドラム11aを囲繞する感光体シート21は、ドラム11aとの接触力が弱められる。
【0023】
次に作用について述べる。画像形成開始前、感光体装置11にあっては、両側を送り出しロール101及び巻き取りロール102に保持される感光体シート21は、第1及び第2のテンションローラ101a、102aにより所定の張力を与えられてドラム11a周囲を囲繞している。画像形成工程が開始されると、ドラム11a及び感光体シート21が矢印q方向に一体回転する。この画像形成工程開始と同時に空調機構112のコンプレッサによりダクト110には負圧が掛けられる。これによりドラム11aを囲繞する感光体シート21は、図3の矢印u方向で示すピンホールからの吸引力によりドラム11a側に均等に吸引され、ドラム11a表面と感光体シート21の間に強い接触力を生じる。即ち、フルカラー現像画像が転写装置47に到達するまでには、感光体シート21は、熱軟化性材21cの粘着性による接触力と、空調機構112の吸引力による接触力とにより、ほぼ全面にわたりドラム11a表面に固定されることとなる。
【0024】
画像形成工程が開始されると感光体シート21は、空調機構112の吸引力によりドラム11a表面に固定された状態で、画像形成ユニット12Yにて帯電器14Yにより帯電され、次いで画像情報に対応して図示しないレーザ発光装置から照射される黄色の画像情報に対応するレーザビーム15Yを選択的に照射されてイエロー(Y)画像に対応する静電潜像を形成される。更に感光体シート21はイエロー(Y)の現像装置18Yによりイエロー(Y)のトナー像を形成され、スクイーズローラ17Yにより画像のかぶり及び余剰キャリア液を除去される。
【0025】
同様にして感光体シート21上に、後続の画像形成ユニット12M〜12BKにより順次マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を、重ね合わせてフルカラーの現像画像を形成する。
【0026】
このように感光体シート21上にフルカラーの現像画像を形成するプロセスを実施する間に、画像形成ユニット12Y〜12BK等のヒートアップにより、ドラム11a温度は約40℃前後に上昇する。これによりドラム11a表面に接する熱軟化性材21cが軟化して粘着性を生じ、感光体シート21はドラム11aに対して、強い接触力をもつようになる。
【0027】
この後、ドラム11aの回転に従い、フルカラー現像画像の余剰のキャリア液は、液体除去部材31により除去され、次いでノズルブロック32の3段のノズル33a〜33cから吹き付けられる風速約40〜50m/sの高速気流により、乾燥除去される。
【0028】
このようにして余剰キャリア液を除去されたフルカラー現像画像が転写装置47に到達すると、フルカラー現像画像は、トナー粒子の粘着力により、加圧ローラ47bの荷重で感光体シート21に圧接される中間転写ローラ47aに一次転写され、更に中間転写ローラ47aから矢印t方向に搬送される用紙Pに二次転写されて用紙P上にフルカラー画像を形成する。この転写時、フルカラー現像画像に剪断力を働かせるよう、ドラム11aと中間転写ローラ47aは周速比を有して回転するので、感光体シート21には、中間転写ローラ47aにより負荷トルクが加えられる。
【0029】
しかしながら感光体シート21は、空調機構112による吸引力と、熱軟化性材21cの粘着性とによりドラム11aとの接触力を強められていて、ドラム11a表面に均等に固着された状態であることから、加圧転写を行う間、感光体シート21は、ドラム11aからずれたり、又伸びを生じることがなく、フルカラー現像画像は高い転写効率で中間転写ローラ47a更には用紙Pに転写される。そして転写終了後、感光体シート21はクリーナ50により残留トナー粒子を除去され、消去ランプ51により残留電荷を消去され一連の画像形成工程を終了し次の画像形成工程に備える。尚、所定枚数の画像形成工程終了時には、空調機構112は停止される。
【0030】
このように画像形成工程を繰り返す間に感光体シート21が所定の寿命に達すると、巻き取りロール102を駆動して、ドラム11a表面の使用済みの感光体シートを巻き取り、送り出しローラ101から未使用の感光体シート21をドラム11a表面に供給して、ドラム11a表面を新たな感光体シート21で囲繞する事となる。
【0031】
但しこの感光体シート21の交換は、通常、始業時あるいは終業時に、画像形成装置を停止して、自然冷却により画像形成装置をクールダウンした後に行う。このクールダウン時、ドラム11aは室温に冷却されていて、感光体シート21裏面の熱軟化性材21cは冷却により固化していて粘着性を失い、ドラム11a表面との接触力が低下し、感光体シート21を巻き取る際の摩擦力が減少され、巻き取りロール102による巻き取り操作を容易にする。
【0032】
更に感光体シート21の巻き取り操作時、空調機構112のブロワによりダクト110に正圧を掛ける。これにより感光体シート21は図4の矢印v方向で示すピンホールからの空気の吹き出しによりドラム11aから離れるように空気により押され、感光体シート21を巻き取る際のドラム11a表面と感光体シート21の間の摩擦力は激減され、巻き取りロール102による巻き取り操作時、感光体シート21はドラム11a表面を極めて容易に滑って巻き取られる。
【0033】
この後、画像形成操作を繰り返す間、感光体シート21が寿命に達する度に、上記巻き取り操作により使用済みの感光体シート21を巻き取りロール102で巻き取り、ドラム11a表面に新たな感光体シート21を供給する。送り出しロール101に用意された感光体シート21を全て使用した場合には、ドラム11aを含む感光体装置11を新たな装置と交換する。
【0034】
このように構成すれば、使用済みの感光体シート21を順次巻き取って、ドラム11a周囲に新たな感光体シートを巻き付ける感光体装置11において、画像形成操作時にあっては空調機構112の吸引力による接触力と、熱軟化性材21cの粘着性による接触力とにより、感光体シート21はほぼ全面にわたりドラム11a表面に均等に固定される。これにより加圧転写方法により感光体シート21に負荷トルクが加えられても、感光体シート21はドラム11aからズレたり、伸びを生じる事が無く、良好な転写による高画質を得られる。
【0035】
一方、巻き取りロール102による感光体シート21の巻き取り操作時には、ドラム11a表面がクールダウンされ熱軟化性材21cが粘着性を失うと共に、ドラム11a表面からの空気の吹き出しにより、ドラム11a表面と感光体シート21の間の摩擦力が激減されて滑りやすくなるので、巻き取りロール102による感光体シート21の巻き取り操作が容易となる。従って感光体シート21を用いることによりドラムの交換頻度を低減出来る低価格の感光体装置の実用化を図れ、低コストでの高画質の画像形成を実現出来る。
【0036】
尚本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であって、例えば画像形成工程を行う間に感光体シートを中空支持体表面に固着出来れば、調整部材は、感光体シート背面の熱軟化性材あるいは空調機構のいずれか一方のみを用いるものであっても良い。又空調機構を用いる場合、その駆動のタイミングは任意であり、例えば画像形成工程開始と同時では無く、転写装置による加圧転写操作の開始に同期して空調機構を駆動しても良い。
【0037】
更に感光体シートの巻き取りのタイミングも限定されず、熱軟化性材を用いる場合には、中空支持体を強制的にクールダウンする冷却装置を設けて、画像形成装置のレディ状態においても熱軟化性材を冷却固化して巻き取り操作をする等しても良い。又未使用の感光体シートを全て使い終わった際に、中空支持体を含む感光体装置を全て交換するのではなく、長尺の感光体シートを保持する送り出しロール及び巻き取りロールをカートリッジタイプに形成し、カートリッジのみを交換するようにしても良い。更に中空支持体はドラム形状に限定されず、長円状等であっても良い。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、中空支持体と前記感光体シート間の接触力を調整出来る事から、画像形成工程時における感光体シートのずれや伸びを防止して高画質のな画像形成を得る一方、感光体シートの巻き取り工程時には感光体シートを滑り易くして巻き取り操作を容易とし、ひいては感光体シートを用いて中空支持体の交換頻度を低減し低価格を図る感光体装置の実用化得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のフルカラー電子写真装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図2】本発明の実施の形態の感光体シートの概略断面図である。
【図3】本発明の実施の形態の画像形成工程時におけるドラム表面の空気の吸引方向を示す概略説明図である。
【図4】本発明の実施の形態の感光体シート巻き取り工程時におけるドラム表面の空気の吹き出し方向を示す概略説明図である。
【符号の説明】
10…画像形成部
11…感光体装置
11a…ドラム
21…感光体シート
21a…基材層
21b…感光層
21c…熱軟化性材
12Y〜12BK…画像形成ユニット
13Y〜13BK…帯電装置
14Y〜14BK…露光部
16Y〜16BK…現像ローラ
17Y〜17BK…スクイーズローラ
18Y〜18BK…現像装置
31…液体除去部材
32…ノズルブロック
33a〜33c…ノズル
36…ブロワ
47…転写装置
47a…中間転写ローラ
47b…加圧ローラ
101…送り出しローラ
101a…第1のテンションローラ
102…巻き取りローラ
102a…第2のテンションローラ
103…モータ
110…ダクト
112…空調機構
Claims (10)
- 中空支持体と、
前記中空支持体表面をスライド移動可能に囲繞する感光体シートと、
前記中空支持体内部に位置し、前記感光体シートを前記中空支持体表面に供給する送り出しロールと、
前記中空支持体内部に位置し、前記送り出しロールから供給され、前記中空支持体周囲を通過した使用済みの前記感光体シートを回収する巻き取りロールと、前記中空支持体と前記感光体シート間の接触力を調整する調整部材とを具備することを特徴とする感光体装置。 - 前記調整部材が、前記感光体シートの前記中空支持体と接触する面に設けられる熱軟化性材であることを特徴とする請求項1記載の感光体装置。
- 前記調整部材が、前記中空支持体と前記感光体シート間の空気圧力を調整する空調機構であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか記載の感光体装置。
- 前記空調機構が、前記中空支持体と前記感光体シート間に吸引力を掛けることにより前記接触力を大きくすることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか記載の感光体装置。
- 前記中空支持体が、ドラム形状であることを特徴とする請求項1記載の感光体装置。
- 中空支持体と、
前記中空支持体表面をスライド移動可能に囲繞する感光体シートと、
前記中空支持体内部に位置し、前記感光体シートを前記中空支持体表面に供給する送り出しロールと、
前記中空支持体内部に位置し、前記送り出しロールから供給され、前記中空支持体周囲を通過した使用済みの前記感光体シートを回収する巻き取りロールと、前記中空支持体周囲に設けられ前記中空支持体周囲を囲繞する前記感光体シート上に現像画像を形成する画像形成部材と、
前記感光体シート上の前記現像画像を被転写媒体に転写する転写部材と、
前記中空支持体と前記感光体シート間の接触力を調整する調整部材とを具備することを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写部材が、前記感光体シートに加圧接触して転写することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記調整部材が、前記感光体シートの前記中空支持体と接触する面に設けられ、前記転写部材による加圧転写時に軟化する熱軟化性材であることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記調整部材が、前記中空支持体と前記感光体シート間の空気圧力を調整し、前記転写部材による加圧転写時には、前記中空支持体と前記感光体シート間に吸引力を掛ける空調機構であることを特徴とする請求項7または請求項8のいずれか記載の画像形成装置。
- 前記中空支持体が、ドラム形状であることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
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