JP2010072034A - 画像形成装置及び感光体ユニット、転写ベルトユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】スクイーズニップ部に入射する光を低減することができ、不要なカブリトナーを効率よく除去する画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、液体現像剤による現像像を担持する感光体10Yと、前記感光体10Y表面に当接するように配置され前記感光体10Y上の現像像が転写される中間転写体40と、前記感光体10Y表面に当接するように配置され所定のバイアス電圧が印加されるスクイーズローラ13Y’と、前記感光体10上の帯電状態を緩和する光を照射する除電用光源142Yと、前記中間転写体40と前記除電用光源142Yとの間に配置される反射防止部材150Yと、を有することを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】本発明の画像形成装置は、液体現像剤による現像像を担持する感光体10Yと、前記感光体10Y表面に当接するように配置され前記感光体10Y上の現像像が転写される中間転写体40と、前記感光体10Y表面に当接するように配置され所定のバイアス電圧が印加されるスクイーズローラ13Y’と、前記感光体10上の帯電状態を緩和する光を照射する除電用光源142Yと、前記中間転写体40と前記除電用光源142Yとの間に配置される反射防止部材150Yと、を有することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、感光体上に形成した潜像をトナー及びキャリアからなる液体現像剤によって現像する現像し、これによる現像像をさらに記録紙などの媒体に転写して、転写された媒体上のトナー像を融着し定着して画像形成する画像形成装置に関する。また、このような画像形成装置に用いられる感光体ユニット、転写ベルトユニットに関するものである。
液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤(キャリア液)中に固形分(トナー粒子)を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が1μm前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が7μm程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。
ところで、液体現像剤を用いた画像形成装置においては、感光体表面と中間転写体との間に電位差をかけ、感光体上に形成されたトナー像を中間転写体にトナー粒子の電気泳動によって転写するが、このとき、感光体表面電位と中間転写体電位との間の電位差が大きいと、放電が発生し画像乱れが生じ画質が悪化するなどの課題が知られていた。また、転写部におけるこのような放電によって、感光体に放電痕が発生したり、感光体の劣化が促進したりするという問題も知られていた。
そこで、感光体上のトナー像を中間転写体に転写する前段に、感光体表面の電位を調整して、上記のような放電を発生させないようにした画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献1(特開2003−270968号公報)には、中間転写体の周囲に複数の色毎の感光体を配置し、カラートナー画像を中間転写体上に重ねて形成した後で、用紙に一括して転写するタンデム方式の電子写真装置において、中間転写体に転写する直前の感光体上の画像部表面電位をVimg、中間転写体に転写する直前の非画像部表面電位をVbg、
中間転写体の電位をVtr、中間転写体と感光体の間で放電が開始する電位差をVlimit、と
するとき、|Vimg|<|Vbg|かつ|Vbg−Vtr|<Vlimitとなるように感光体上の非画像
部表面電位Vbgを調整する画像形成装置が開示されている。
特開2003−270968号公報
中間転写体の電位をVtr、中間転写体と感光体の間で放電が開始する電位差をVlimit、と
するとき、|Vimg|<|Vbg|かつ|Vbg−Vtr|<Vlimitとなるように感光体上の非画像
部表面電位Vbgを調整する画像形成装置が開示されている。
ここで、出願人らがこれまでに提案してきた液体現像剤を用いる画像形成装置の構成の概略について説明する。図10は従来の画像形成装置における画像形成部の主要構成要素を示した断面図である。図10において、10は感光体、11はコロナ帯電器、12は露光ユニット、13は第1感光体スクイーズローラ、13’は第2感光体スクイーズローラ、20は現像ローラ、40は中間転写体、51は一次転写バックアップローラをそれぞれ示している。
このような画像形成部においては、コロナ帯電器11により、感光体10を一様に帯電させ、露光ユニット12により、入力された画像信号に基づいて、制御を行い、帯電された感光体10上に静電潜像を形成する。形成された静電潜像部は、現像ローラ20によって、キャリアとトナー粒子とを含む液体現像剤により現像され、現像像とされる。感光体10上で、この現像像が存在する箇所を画像部、存在しない箇所を非画像部と称する。
第1感光体スクイーズローラ13と第2感光体スクイーズローラ13’とからなるスクイーズ装置は、キャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像(現像像)内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。スクイーズ装置に不要カブリトナー回収機能を付与するために、第1感光体スクイーズローラ13及び第2感光体スクイーズローラ13’には、適切なバイアス電圧が印加されるようになっている。
上記のスクイーズ装置を経た感光体10表面は、中間転写体40に当接して、ここで一次転写バックアップローラ51に印加される転写バイアスVtの作用によって、感光体10上のトナー像は中間転写体40側に転写される。
次に、具体的な数値例を挙げて、一次転写部における放電の可能性について説明する。第2感光体スクイーズローラ13’を経た直後で、一次転写前の感光体10表面においては、トナー粒子がのった画像部は約+50Vの表面電位を有しており、トナー粒子がのっっていない非画像部は約+600Vの表面電位を有している。また、一次転写バックアップローラ51には、転写バイアスVtとして、−300Vが印加されている。
そうすると、一次転写部における、画像部でのΔVは350Vとなり、非画像部でのΔVは900Vとなる。なお、Vsが一次転写直前の感光体表面電位であり、Vtが転写バイアス電圧であるときに、ΔV=|Vs−Vt|であるものと定義する。
ΔVが1000V程度に近づくと、一次転写部で放電が発生する可能性が高まる。すなわち、ΔVがおよそ900Vである非画像部での放電の可能性が非常に高い、という問題があった。
そこで、一次転写の前段において除電用光源部140を設け、この除電用光源部140で感光体表面を照射して、感光体表面の帯電状態を緩和する構成についても出願人らは従来提案している。図11は一次転写部における放電対策が施された画像形成装置の画像形成部の主要構成要素を示した断面図である。
スクイーズ装置を構成する第1感光体スクイーズローラ13と第2感光体スクイーズローラ13’には、前述したように所定のバイアス電圧を印加して、非画像部におけるカブリトナーを除去するようにしている。例えば、第2感光体スクイーズローラ13’に印加するバイアスを400Vとして、感光体10の非画像部の電位(600V)と、200Vの電位差を設けることで、非画像部のカブリトナーを除去するようにしている。
ところが、除電用光源部140からの光が第2感光体スクイーズローラ13’と感光体10とのスクイーズニップ部に入射すると、当該ニップ部において、非画像部の電位が低下―例えば、550V以下に低下―して、第2感光体スクイーズローラ13’と非画像部との間に所望の電位差をかけることができなくなり、カブリトナーを的確に除去することが難しくなる、という問題があった。このように非画像部においてカブリトナーが適切に除去できないと、用紙の白色部における白色度が落ちて画質を損なうこととなってしまう。
そこで、除電用光源部140の光が前記ニップ部に入射しないように、除電用光源部140を配置することが考えられるが、液体現像剤がキャリアを含んでいるために、液体現像剤が付着する感光体10や中間転写体40が鏡面のように作用して、除電用光源部140からの光を乱反射してしまい、結局、前記スクイーズニップ部に光が入射してしまう、という問題が発生していた。
本発明は上記のような問題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、潜像担持体と、前記潜像担持体に潜像を形成する露光部と、前記露光部で前記潜像担持体により形成された潜像を液体現像剤で現像する現像部と、前記感光体に当接するとともに、前記現像部で現像された前記潜像担持体にバイアス電圧を印加するスクイーズローラと、前記スクイーズローラによりバイアスが印加された前記潜像担持体に光を照射する除電用光源と、前記潜像担持体と当接するとともに、前記潜像担持体の像が転写される転写部材と、前記転写媒体と前記除電用光源との間に配設される反射防止部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記反射防止部材は、前記スクイーズローラと前記潜像担持体との接触部を通る仮想鉛直面と交差するように配設される。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記除電用光源の光軸が仮想水平面に対して正の仰角を持つように前記除電用光源を配設する。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記転写部材はベルト部材であると共に、前記ベルト部材を2本のローラで前記潜像担持体に押圧する。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記反射防止部材の前記転写部体と対向しない面が光吸収面である。
また、本発明に係る感光体ユニットは、潜像担持体と、前記潜像担持体と当接するとともに、バイアス電圧が印加されるスクイーズローラと、前記潜像担持体に光を照射する除電用光源と、前記除電用光源による照射光の反射を防止する反射防止部材と、前記潜像担持体と前記スクイーズローラと前記除電用光源と前記反射防止部材とを支持する支持部と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る転写ベルトユニットは、転写ベルト部材と、光を照射する除電用光源と、前記転写ベルト部材と前記除電用光源との間に配置される反射防止部材と、前記中間転写ベルトと前記除電用光源と前記反射防止部材とを支持する支持部と、を有することを特徴とする。
以上、本発明の画像形成装置及び感光体ユニット、転写ベルトユニットによれば、除電用光源部140を設けることによって、転写部における放電の発生を抑制することができ、画質の悪化や、感光体の劣化を防止することが可能となる。これと共に、除電用光源部140を設けつつも、反射防止部材が配された構成であるので、スクイーズニップ部に入射する光を低減することができ、感光体上の非画像部とスクイーズローラ間で適切な電位差を維持することができるので、非画像部において不要なカブリトナーを効率よく除去でき、用紙の白色部における白色度が落ちて画質を損なうことがない。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像装置30Y、30M、30C、30Kは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体40、2次転写部(2次転写ユニット)60は、画像形成装置の上部に配置されている。
画像形成部は、感光体10Y、10M、10C、10K、コロナ帯電器11Y、11M、11C、11K、不図示の露光ユニット12Y、12M、12C、12K等を備えてい
る。露光ユニット12Y、12M、12C、12Kは、有機EL素子アレイ(或いはLEDアレイ)、ドライバIC、配線基板を有し、コロナ帯電器11Y、11M、11C、11Kにより、感光体10Y、10M、10C、10Kを一様に帯電させ、露光ユニット12Y、12M、12C、12Kにより、入力された画像信号に基づいて、制御を行い、帯電された感光体10Y、10M、10C、10K上に静電潜像を形成する。
る。露光ユニット12Y、12M、12C、12Kは、有機EL素子アレイ(或いはLEDアレイ)、ドライバIC、配線基板を有し、コロナ帯電器11Y、11M、11C、11Kにより、感光体10Y、10M、10C、10Kを一様に帯電させ、露光ユニット12Y、12M、12C、12Kにより、入力された画像信号に基づいて、制御を行い、帯電された感光体10Y、10M、10C、10K上に静電潜像を形成する。
現像装置30Y、30M、30C、30Kは、概略、現像ローラ20Y、20M、20C、20K、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器(リザーバ)31Y、31M、31C、31K、これら各色の液体現像剤を現像剤容器31Y、31M、31C、31Kから現像ローラ20Y、20M、20C、20Kに塗布する塗布ローラであるアニロックスローラ32Y、32M、32C、32K等を備え、各色の液体現像剤により感光体10Y、10M、10C、10K上に形成された静電潜像を現像する。
中間転写体40は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラ41とテンションローラ42、52、53に張架され、一次転写部50Y、50M、50C、50Kで感光体10Y、10M、10C、10Kと当接しながら駆動ローラ41により回転駆動される。一次転写部50Y、50M、50C、50Kは、感光体10Y、10M、10C、10Kと中間転写体40を挟んで一次転写ローラ51Y、51M、51C、51Kが対向配置され、感光体10Y、10M、10C、10Kとの当接位置を転写位置として、現像された感光体10Y、10M、10C、10K上の各色のトナー像を中間転写体40上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
2次転写ユニット60は、2次転写ローラ61が中間転写体40を挟んでベルト駆動ローラ41と対向配置され、さらに2次転写ローラクリーニングブレード62からなるクリーニング装置が配置される。そして、2次転写ローラ61を配置した転写位置において、中間転写体40上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート材搬送経路Lにて搬送される用紙、フィルム、布等の記録媒体に転写する。
さらに、経路シート材搬送経路Lの下流には、不図示の定着ユニットが配置され、用紙等の記録媒体上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体に融着させ定着させる。
また、テンションローラ42は、ベルト駆動ローラ41と共に中間転写体40を張架しており、中間転写体40のテンションローラ42に張架されている箇所で、中間転写体クリーニングローラ46からなるクリーニング装置が当接・配置されている。
次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部及び現像装置について説明する。図2は画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。各色の画像形成部及び現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー(Y)の画像形成部及び現像装置に基づいて説明する。
画像形成部は、感光体10Yの外周の回転方向に沿って、感光体クリーニングローラ16Y、感光体クリーニングブレード18Y、コロナ帯電器11Y、露光ユニット12Y、現像装置30Yの現像ローラ20Y、第1感光体スクイーズローラ13Y、第2感光体スクイーズローラ13Y’が配置されている。
感光体クリーニングローラ16Yはウレタンゴム表層を有するローラであり、感光体10Yに当接しつつ反時計回りに回転することによって、感光体10Y上の転写残り液体現像剤や未転写液体現像剤をクリーニングする。感光体クリーニングローラ16Yには、液
体現像剤中のトナー粒子を誘引するようなバイアス電圧が印加される。このため、感光体クリーニングローラ16Yで回収されるのは、トナー粒子が多く含まれる液体現像剤となる。このような感光体クリーニングローラ16Yで回収された固形分リッチな液体現像剤は、感光体クリーニングローラ16Yに当接する感光体クリーニングローラクリーニングブレード17Yによって掻き取られ、鉛直下方に落下する。
体現像剤中のトナー粒子を誘引するようなバイアス電圧が印加される。このため、感光体クリーニングローラ16Yで回収されるのは、トナー粒子が多く含まれる液体現像剤となる。このような感光体クリーニングローラ16Yで回収された固形分リッチな液体現像剤は、感光体クリーニングローラ16Yに当接する感光体クリーニングローラクリーニングブレード17Yによって掻き取られ、鉛直下方に落下する。
これに対して、感光体クリーニングローラ16Yの下流側において、感光体10Yと当接している感光体クリーニングブレード18Yは、感光体10Y上のキャリア成分リッチな液体現像剤を、クリーニングブレード保持部材73Yを通じて下方に落下させる。
なお、固形分リッチとは、現像装置30Yに補給される液体現像剤と比較して固形分を多く含む液体現像剤の状態のことをいう。これに対して、キャリア成分リッチとは、現像装置30Yに補給される液体現像剤と比較してキャリア成分を多く含む液体現像剤の状態のことをいう。また、液体現像剤(トナー)は、固形分(トナーの粒子)がキャリア中に分散しているものとして定義することができる。
クリーニングブレード保持部材73Yには、感光体クリーニングローラクリーニングブレード17Yから落下した固形分リッチな液体現像剤と、感光体クリーニングブレード18Yで掻き取られたキャリア成分リッチな液体現像剤の双方が混ざり合うことによって搬送性がよくなる。また、このような搬送性の向上は、装置の小型化にも寄与することができる。
感光体回収貯留部80Yは、感光体クリーニングローラクリーニングブレード17Yで掻き取られた固形分リッチな液体現像剤、感光体クリーニングブレード18Yで掻き取られたキャリア成分リッチな液体現像剤、の双方を受ける凹状部を有している。
感光体回収貯留部80Yの凹状部には、回収スクリュー81Yが設けられており、この回収スクリュー81Yが回転することによって、そのスパイラル羽根が凹状部で受けた液体現像剤を回収スクリュー81Y回転軸方向へと搬送する。回収スクリュー81Yで搬送された液体現像剤は、不図示の回収機構へと送り出される。
70Y、71Y、72Y、73Yは各クリーニングブレードを保持するクリーニングブレード保持部材である。
現像装置30Yにおける現像ローラ20Yの外周には、クリーニングブレード21Y、アニロックスローラ32Y、コンパクションコロナ発生器22Yが配置されている。アニロックスローラ32Yには、現像ローラ20Yへ供給する液体現像剤の量を調整する規制ブレード33Yが当接している。75Yは規制ブレード33Yを保持するブレード保持部材である。液体現像剤容器31Yの中にはオーガ34Y、回収スクリュー321Yが収容されている。
また、中間転写体40に沿って、感光体10Yと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ51Yが配置されている。
感光体10Yは、現像ローラ20Yの幅より広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図2に示すように時計回りの方向に回転する。該感光体10Yの表層の感光層は、アモルファスシリコン感光体で構成される。コロナ帯電器11Yは、感光体10Yと現像ローラ20Yとのニップ部より感光体10Yの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から電圧が印加され、感光体10Yをコロナ帯電させる。露光ユニット12Yは、コロナ帯電器11Yより感光体10Yの回転方向
の下流側において、コロナ帯電器11Yによって帯電された感光体10Y上にレーザ光を照射し、感光体10Y上に潜像を形成する。
の下流側において、コロナ帯電器11Yによって帯電された感光体10Y上にレーザ光を照射し、感光体10Y上に潜像を形成する。
なお、画像形成プロセスの始めから終わりまでで、より前段に配置されるローラなどの構成は、後段に配置されるローラなどの構成より上流にあるものと定義する。
現像装置30Yは、コンパクション作用を施すコンパクションコロナ発生器22Y、キャリア内にトナーを概略重量比20%程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器31Yを有する。この現像剤容器31Yには、アニロックスローラ32Yに供給されなかった液体現像剤などを回収する回収スクリュー321Yも備えられている。
また現像装置30Yは、前記の液体現像剤を担持する現像ローラ20Y、液体現像剤を現像ローラ20Yに塗布するための塗布ローラであるアニロックスローラ32Yと、現像ローラ20Yに塗布する液体現像剤量を規制する規制ブレード33Yと、液体現像剤を攪拌、搬送しつつアニロックローラ32Yに供給するオーガ34Y、現像ローラ20Yに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするコンパクションコロナ発生器22Y、現像ローラ20Yのクリーニングを行う現像ローラクリーニングブレード21Yを有する。76Yは現像ローラクリーニングブレード21Yを保持するクリーニングブレード保持部材である。
現像剤容器31Yに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されているIsopar(商標:エクソン)をキャリアとした低濃度(1〜2wt%程度)かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約20%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤である。
液体現像剤容器31Yの中にオーガ34Yはアニロックスローラ32Yと離間するように設けられているが、このオーガ34Yが図2で反時計回りに回転することによって液体現像剤がアニロックスローラ32Yに供給されるようになっている。
現像容器31Y内の空間は仕切り部330Yによって2つに分け隔てられている。この仕切り部330Yによって分けられる空間の一方は、液体現像剤を供給するための供給貯留部310Yとして利用され、他方は液体現像剤を回収するための回収貯留部320Yとして利用される。供給貯留部310Yと回収貯留部320Yは、互いに軸方向に並列するように仕切り部330Yにより隔てられる。
供給貯留部310Yには、オーガ34Yが回転可能に設けられており、このオーガ34Yが装置動作時に回転することで、供給貯留部310Yに溜まっている液体現像剤がアニロックスローラ32Yに供給される。供給貯留部310Yと液体現像剤供給管370Yは連結しており、供給貯留部310Yに対する液体現像剤の供給は液体現像剤供給管370Yにより行われる。
また、回収貯留部320Yには回収スクリュー321Yが回転可能に設けられており、回収スクリュー321Yが装置動作時に回転することで、現像に利用されなかった液体現像剤や、感光体スクイーズローラクリーニングブレード14Y、14Y’などのクリーニングブレードから滴下したキャリアなどを回収する。
回収貯留部320Yと液体現像剤回収管371Yとは連結されており、回収スクリュー
321Yが回転することで、液体現像剤回収管371Yが連結されている回収貯留部320Yの一方端に液体現像剤を搬送するようになっている。このようにして回収貯留部320Yで回収された液体現像剤は、液体現像剤回収管371Yによって不図示の液体現像剤リサイクル機構へと導かれる。
321Yが回転することで、液体現像剤回収管371Yが連結されている回収貯留部320Yの一方端に液体現像剤を搬送するようになっている。このようにして回収貯留部320Yで回収された液体現像剤は、液体現像剤回収管371Yによって不図示の液体現像剤リサイクル機構へと導かれる。
アニロックスローラ32Yは、現像ローラ20Yに対して液体現像剤を供給し、塗布する塗布ローラとして機能するものである。このアニロックスローラ32Yは、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状に彫刻された溝による凹凸面が形成されたローラである。このアニロックスローラ32Yにより、現像剤容器31Yから現像ローラ20Yへと液体現像剤が供給される。装置動作時においては、図2に示すように、オーガ34Yが時計回り回転し、アニロックローラ32Yに液体現像剤を供給し、アニロックローラ32Yは反時計回りに回転して、現像ローラ20Yに液体現像剤を塗布する。
規制ブレード33Yは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレードであり、アニロックスローラ32Yの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成される。そして、アニロックスローラ32Yによって担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ20Yに供給する液体現像剤の量を調整する。
現像ローラクリーニングブレード21Yは、現像ローラ20Yの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ20Yが感光体10Yと当接する現像ニップ部より現像ローラ20Yの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ20Yに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。
コンパクションコロナ発生器22Yは、現像ローラ20Y表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、現像ローラ20Yによって搬送される液体現像剤は、図2に示すようにコンパクションコロナ発生器22Yによって、コンパクション部位でコンパクションコロナ発生器22Y側から現像ローラ20Yに向かって電界が印加される。
なお、このコンパクションのための電界印加手段は、図2に示すコロナ放電器のコロナ放電に代えて、コンパクションローラなどを用いても良い。このようなコンパクションローラは、円筒状の部材とし、現像ローラ20Yと同様に弾性体を被覆して構成した弾性ローラの形態とし、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造とし、例えば現像ローラ20Yと反対方向の時計回りに回転させるようにするとよい。
一方、現像ローラ20Yに担持されてコンパクションされた現像剤は、現像ローラ20Yが感光体10Yに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、感光体10Yの潜像に対応して現像される。なお、現像ローラ20Yによって、液体現像剤により現像された感光体10上において、この現像像が存在する箇所を画像部、存在しない箇所を非画像部と称する。
現像残りの現像剤は、現像ローラクリーニングブレード21Yによって掻き落として除去され現像剤容器31Y内の回収部に滴下して再利用される。尚、このようにして再利用されるキャリア及びトナーは混色状態ではない。
一次転写の上流側に配置される感光体スクイーズ装置は、感光体10Yに対向して現像ローラ20Yの下流側に配置して感光体10Yに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、図2に示すように表面に弾性体を被覆して感光体10Yに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る第1感光体スクイーズローラ13Y、第2感光体スクイーズ
ローラ13Y’と、該第1感光体スクイーズローラ13Y、第2感光体スクイーズローラ13Y’に押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード14Y、14Y’とから構成され、感光体10Yに現像された現像剤から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。一次転写前の感光体スクイーズ装置として、本実施形態では複数の感光体スクイーズローラ13Y、13Y’を設けているが、ひとつの感光体スクイーズローラによって構成しても良い。また、液体現像剤の状態などに応じて、複数の感光体スクイーズローラ13Y、13Y’のうち一方が当離接するように構成しても良い。
ローラ13Y’と、該第1感光体スクイーズローラ13Y、第2感光体スクイーズローラ13Y’に押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード14Y、14Y’とから構成され、感光体10Yに現像された現像剤から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。一次転写前の感光体スクイーズ装置として、本実施形態では複数の感光体スクイーズローラ13Y、13Y’を設けているが、ひとつの感光体スクイーズローラによって構成しても良い。また、液体現像剤の状態などに応じて、複数の感光体スクイーズローラ13Y、13Y’のうち一方が当離接するように構成しても良い。
上記の第1感光体スクイーズローラ13Y、第2感光体スクイーズローラ13Y’のそれぞれには適切なバイアス電圧値が印加されることによって不要なカブリトナーを回収する。
上記の第1感光体スクイーズローラ13Y、第2感光体スクイーズローラ13Y’からなるスクイーズ装置を経た感光体10Y表面は、除電用光源部140Yからの照射光を受けて、その帯電状態が緩和される。除電用光源部140Yは、ローラ類の軸方向に延びる基台141Yと、この基台141Y上に適当な前記軸方向に間隔をもって配されるLEDなどの除電用光源142Yとから構成されるものである。上記のように配置された除電用光源142Yによって感光体10Y表面上が軸方向で均一に照射される。
このような一次転写部50Yの前段での除電用光源部140Yの照射により、(特に非画像部における)表面電位が低減され、一次転写バックアップローラ51Yとの電位差が小さくなるので、一次転写部における放電の発生を抑制することができ、画質の悪化や、感光体の劣化を防止することが可能となる。
中間転写体40の略直下で、中間転写体40と除電用光源部140Yとの間には、反射防止部材150Yが配置されており、キャリアオイルを含む液体現像剤が付着する中間転写体40からの反射光を、この反射防止部材150Yによって遮ることができる。この反射防止部材150Yは、ローラ類軸方向に延びる板状部材である。反射防止部材150Yは、光を吸収しやすい素材で作製したり、光を吸収しやすい塗料などが塗られていることが望ましい。
本発明ではこのような反射防止部材150Yによって、感光体スクイーズローラ13Y、13Y’と感光体10Yとがなすスクイーズニップ部に入射する光を低減することができ、感光体上の非画像部とスクイーズローラ間で適切な電位差を維持することができるので、非画像部において不要なカブリトナーを効率よく除去でき、用紙の白色部における白色度が落ちて画質を損なうことがない。
一次転写部50Yでは、感光体10Yに現像された現像剤像を一次転写ローラ51Yにより中間転写体40へ転写する。この一次転写部においては、一次転写バックアップローラ51に印加される転写バイアスVtの作用によって、感光体10上のトナー像は中間転写体40側に転写される。ここで、感光体10Yと中間転写体40は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、感光体10Yの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。
中間転写体40はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)各色の一次転写部50のニップを通過し、各色の感光体の現像像が転写され、色重ねされて2次転写ユニット60のニップ部に進入する。
2次転写ユニット60を経た中間転写体40は、再び一次転写部50で転写像を受ける
ために周回するが、一次転写部50が実行される上流側において中間転写体40は、中間転写体クリーニングローラ46などによってクリーニングが実施される。
ために周回するが、一次転写部50が実行される上流側において中間転写体40は、中間転写体クリーニングローラ46などによってクリーニングが実施される。
中間転写体40は、ポリイミド基層上にポリウレタンの弾性中間層を設け、さらにその上にPFA表層が設けられている三層構造となっている。このような中間転写体40では、ポリイミド基層側において駆動ローラ41、テンションローラ42、52、53で張架され、PFA表層側においてトナー像が転写されるようにして用いられる。このように形成された弾性を有する中間転写体40は、記録媒体表面への追従性、応答性がよいために、2次転写時において、特に粒子径が小さいトナー粒子を記録媒体の凹部に対して送り込み転写させるのに有効である。
次に、除電用光源部140や反射防止部材150など理想的なレイアウトについて説明する。図3は本発明の実施形態に係る画像形成装置における除電用光源部周辺のレイアウト関係を説明する図である。
図3において、V−V’は第2感光体スクイーズローラ13Y’と感光体10YとがなすスクイーズニップNを通る鉛直方向の面であり、H−H’は除電用光源142Yの発行部の中心を通る水平面である。また、(T)は反射防止部材150Yの中間転写体40と対向する方の面であり、(B)は反射防止部材150Yの中間転写体40と対向しない方の面である。(X)、(Y)は、反射防止部材150Yの端部を示している。また、O−O’は、除電用光源142Yの光軸を示している。
本実施形態においては、反射防止部材150Yは、少なくとも第2感光体スクイーズローラ13Y’と感光体10Yのニップを通る鉛直方向の平面V−V’と交差するように配置されている。より好ましくは、反射防止部材150Yの一端(X)は、除電用光源142Yの発光部からの回り込みの光が届かない範囲まで延在させ、反射防止部材150Yのもう一端(Y)は、一転転写部50Yにおけるニップ部付近にまで延在するようにするとよい。
以上のような配置とすると、反射防止部材150Yは、中間転写体40からの反射光を十分に遮ることが可能となり、スクイーズニップ部に入射する光を低減することができ、感光体上の非画像部とスクイーズローラ間で適切な電位差を維持することができるので、非画像部において不要なカブリトナーを効率よく除去でき、用紙の白色部における白色度が落ちて画質を損なうことがない。
また、本実施形態においては、除電用光源142Yの光軸O−O’が、水平面H−H’に対して、正の仰角を持つように除電用光源142Yを配置する。除電用光源142Yから、直接的にスクイーズニップ部に入射する光を低減することができる。そして、スクイーズニップ部で適切な電位差を維持することができ、カブリトナー除去を適切に行うことが可能となる。
また、本実施形態においては、反射防止部材150Yの中間転写体40と対向しない面(B)を光吸収面として構成することが好ましい。面(B)を光吸収面とするためは、黒色の合成樹脂材料などで反射防止部材150Yを構成したり、或いは、反射防止部材150Yの面(B)に黒色塗料を塗布したりする方法がある。また、光吸収面を粗面で形成することも好ましい実施形態の一つである。
このように中間転写体40と対向しない面(B)を光吸収面とすることにより、反射防止部材150Yの面(B)での光の反射を防ぐことができ、スクイーズニップ部に入射する光を低減することができることとなる。これによって、スクイーズニップ部で適切な電
位差を維持することができ、カブリトナー除去を適切に行うことが可能となる。
位差を維持することができ、カブリトナー除去を適切に行うことが可能となる。
次に、除電用光源部140、反射防止部材150などの部材を画像形成装置に取り付けるときにおけるその方法について説明する。感光体10周辺のローラ類は、感光体10と共に一体化される構造となっており、このような一体化物を感光体ユニットとして扱っている。このような感光体ユニットを、感光体10と共に構成する候補部品としては、感光体クリーニングローラ16、感光体クリーニングブレード18、コロナ帯電器11、露光ユニット12、現像装置30の現像ローラ20、第1感光体スクイーズローラ13、第2感光体スクイーズローラ13’などを挙げることができる。なお、これらの部品以外のものを感光体ユニットとして一体化することもできる。
感光体ユニットは、感光体軸方向両端部から、感光体10とその他の部品類を挟む2つの感光体ユニット側板35を有している。このような感光体ユニット側板35は図1において、シアンの画像形成部のみに感光体ユニット側板35Cとして明示されている。
本実施形態においては、感光体ユニットの感光体ユニット側板35には、少なくとも感光体10、スクイーズローラ13、13’、除電用光源部140の基台141、反射防止部材150が取り付けられ、一体化されるようになっている。このように、除電用光源部140と反射防止部材150とが、感光体ユニットとしてその他の部品類と共に一体化された構成となっているので、製造時の取り扱いがし易い、メンテナンスが簡便である、などのメリットを享受することができる。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図4は本発明の他の実施形態に係る画像形成部の主要構成要素を示した断面図である。図4の構成は、先の実施形態における図2の構成と対応するものであり、本実施形態が先の実施形態の構成と相違するところは、その一次転写部における構成である。先の実施形態では一次転写部は感光体10Yと一次転写バックアップローラ51Yのニップ部で構成されていた。
一方、本実施形態では、感光体10Yに対して一次転写バックアップローラ51Y及び第2一次転写バックアップローラ55Yからなる2本のバックアップローラが設けられている。そして、感光体10Yと一次転写バックアップローラ51Yとが形成する第1ニップ部から、感光体10Yと第2一次転写バックアップローラ55Yとが形成する第2ニップ部までの間に中間転写体40が巻きかけられている。本実施形態では、この前記第1ニップ部から前記第2ニップ部までの間で一次転写部が構成されるようになっている。一次転写部のバイアス電圧は、一次転写バックアップローラ51Yに印加される。このバイアス電圧が一次転写バックアップローラ51Yに印加されると、中間転写体40の抵抗値の関係から、前記第1ニップ部から前記第2ニップ部までの間に印加されたバイアス電圧が分布することとなり、2つのニップの間を中間転写体40が通過する間に、トナー粒子の転写現象が起こる。
本実施形態においても、先の実施形態同様、第2感光体スクイーズローラ13Y’を経た感光体10Y表面は、除電用光源部140Yからの照射光を受けて、その帯電状態が緩和される。
一次転写部50Yの前段での除電用光源部140Yの照射により、(特に非画像部における)表面電位が低減され、一次転写バックアップローラ51Yとの電位差が小さくなるので、一次転写部における放電の発生を抑制することができ、画質の悪化や、感光体の劣化を防止することが可能となる。
ところで、除電用光源部140Yの照射光は帯電状態を軽減させるものであり、その照
射光は、一次転写部のニップ部における転写現象にも少なからず影響することが考えられる。本実施形態では、前述の通り前記第1ニップ部から前記第2ニップ部までの比較的長い距離にわたった転写現象を発現させる構成となっており、前記第1ニップ部より後の前記第2ニップ部までの間には照射光が届かずその影響はないので、1次転写部における除電用光源部140Yの照射光による影響を低減させることが可能となる。
射光は、一次転写部のニップ部における転写現象にも少なからず影響することが考えられる。本実施形態では、前述の通り前記第1ニップ部から前記第2ニップ部までの比較的長い距離にわたった転写現象を発現させる構成となっており、前記第1ニップ部より後の前記第2ニップ部までの間には照射光が届かずその影響はないので、1次転写部における除電用光源部140Yの照射光による影響を低減させることが可能となる。
次に本発明の他の実施形態について説明する。図5は本発明の他の実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図であり、図6は他の実施形態に係る画像形成装置に用いる中間転写ユニットの概要を示す図である。先の実施形態においては、除電用光源部140と反射防止部材150とが感光体ユニットに一体的に設けられた構成となっていたが、本実施形態では除電用光源部140と反射防止部材150とが中間転写体ユニットと一体的に設けられた構成となっている。
この中間転写体ユニットとは、中間転写体40、ベルト駆動ローラ41、テンションローラ42、テンションローラ52、テンションローラ53、一次転写バックアップローラ51Y、51M、51C、51Kなどの部品が一体化されたユニットであり、ローラ類軸方向両端部から中間転写体ユニット側板39、39’によって両側から挟持される構造となっている。図6の上側の図はこのような中間転写体ユニットの側面図であり、下側の図は中間転写体ユニットの下面図である。
本実施形態においては、中間転写体ユニットの中間転写体ユニット側板39、39’に上記の各部品類と共に、除電用光源部140の基台141、反射防止部材150が取り付けられ、一体化されている。本実施形態では、除電用光源部140と反射防止部材150とが、中間転写体ユニットとしてその他の部品類と共に一体化された構成となっているので、製造時の取り扱いがし易いし、また、メンテナンスが簡便である、などのメリットがある。
次に本発明の他の実施形態について説明する。図7は本発明の他の実施形態に係る画像形成装置に用いるシャーシの斜視図である。先の実施形態においては、除電用光源部140及び反射防止部材150は感光体ユニットや中間転写ユニットに一体的に取り付けられていたが、本実施形態ではこれらの構成が、画像形成装置の筐体に用いるシャーシ101に一体的に取り付けられる構成となっている。このようなシャーシ100は、底板101と、この底板101から立設される2つの側板102、102’からなっており、これら側板102、102’を渡すような形で、除電用光源部140及び反射防止部材150が取り付けられている。本実施形態のように除電用光源部140と反射防止部材150とが、シャーシに一体化された構成とされていると、製造時の取り扱いがし易い、メンテナンスが簡便である、などのメリットを享受することができる。
次に本発明の他の実施形態について説明する。図8は本発明の他の実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。図において、先の実施形態と同様の参照番号が付された構成については同様のものを示しているのでその説明を省略し、先の実施形態と異なる構成について説明する。図8においては、160Y、160M、160C、160Kは中間転写ドラム、170はシート材搬送ユニット、171は駆動ローラ、172はテンションローラ、173はシート材搬送ベルトをそれぞれ示している。
中間転写ドラム160Y、160M、160C、160Kには、それぞれの色の感光体10Y、10M、10C、10K上に形成された現像トナー像が転写されるようになっている。
また、シート材搬送ユニット170は、無端ループ状のシート材搬送ベルト173と、
シート材搬送ベルト173を張架すると共にそれを駆動する駆動ローラ171及び、シート材搬送ベルト173に対して、駆動ローラ171と共にテンションを付与するテンションローラ172とから構成されており、シート材搬送ベルト173の回転によって、シート材を搬送するものである。このようなシート材搬送ユニット170によって、搬送されるシート材に、中間転写ドラム160Y、160M、160C、160Kからトナー像が二次転写される。
シート材搬送ベルト173を張架すると共にそれを駆動する駆動ローラ171及び、シート材搬送ベルト173に対して、駆動ローラ171と共にテンションを付与するテンションローラ172とから構成されており、シート材搬送ベルト173の回転によって、シート材を搬送するものである。このようなシート材搬送ユニット170によって、搬送されるシート材に、中間転写ドラム160Y、160M、160C、160Kからトナー像が二次転写される。
以上のような構成においても、各色の画像形成部において、除電用光源部140Y、140M、140C、140Kや反射防止部材150Y、150M、150C、150Kなどが設けられる構成となっており、このような構成によれば、スクイーズニップ部に入射する光を低減することができ、感光体上の非画像部とスクイーズローラ間で適切な電位差を維持することができるので、非画像部において不要なカブリトナーを効率よく除去でき、用紙の白色部における白色度が落ちて画質を損なうことがない。
次に本発明の他の実施形態について説明する。図9は本発明の他の実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。図において、先の実施形態と同様の参照番号が付された構成については同様のものを示しているのでその説明を省略し、先の実施形態と異なる構成について説明する。図9においては、180は中間転写ドラム、181はバックアップローラをそれぞれ示している。中間転写ドラム180には、それぞれの色の感光体10Y、10M、10C、10K上に形成された現像トナー像が順次転写されるようになっている。そして、中間転写ドラム180と、バックアップローラ181との間に形成されるニップに挿通されるシート材に、重ね合わされフルカラーとなったトナー像が二次転写されるようになっている。
以上のように構成される画像形成装置おいても、各色の画像形成部において、除電用光源部140Y、140M、140C、140Kや反射防止部材150Y、150M、150C、150Kなどが設けられる構成となっており、このような構成によれば、スクイーズニップ部に入射する光を低減することができ、感光体上の非画像部とスクイーズローラ間で適切な電位差を維持することができるので、非画像部において不要なカブリトナーを効率よく除去でき、用紙の白色部における白色度が落ちて画質を損なうことがない。
次に、本発明の実施例について説明する。比較例としては、感光体10上の帯電状態を緩和する光を照射する除電用光源142のみが設けられた画像形成装置を用いた。その結果、反射防止部材がない比較例では、非画像部におけるOD値は0.10であり、反射防止部材を設けた本発明の実施例では、OD値が0.07であった。OD値とは、色の濃さの尺度を示す値である。ODはOptical Densityの略である。なお、このOD値の測定には、エックスライト株式会社の商品名スペクトロデンシトメーター530を用いた。反射防止部材を設けた本発明の実施例では、OD値が0.07と減少することから、本発明の構成によれば、非画像部のカブリトナーがより効率的に除去可能であることが確認できた。
なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。
10Y、10M、10C、10K・・・感光体、11Y、11M、11C、11K・・・コロナ帯電器、12Y、12M、12C、12K・・・露光ユニット、13Y・・・第1感光体スクイーズローラ、13Y’・・・第2感光体スクイーズローラ、14Y、14Y’・・・感光体スクイーズローラクリーニングブレード、16Y・・・感光体クリーニングローラ、17Y・・・感光体クリーニングローラクリーニングブレード、18Y・・・感光体クリーニングブレード、20Y、20M、20C、20K・・・現像ローラ、21Y・・・現像ローラクリーニングブレード、22Y・・・コンパクションコロナ発生器、30Y、30M、30C、30K・・・現像装置、31Y、31M、31C、31K・・・現像剤容器、32Y、32M、32C、32K・・・アニロックスローラ、31Y、31M、31C、31K・・・現像剤容器、33Y・・・規制ブレード、34Y・・・オーガ(供給ローラ)、35C・・・感光体ユニット側板、39、39’・・・中間転写体ユニット側板、40・・・中間転写体、41・・・ベルト駆動ローラ、42・・・テンションローラ、45・・・現像剤回収部、46・・・中間転写体クリーニングローラ、47・・中間転写体クリーニングローラクリーニングブレード、49・・・中間転写体クリーニングブレード、50Y、50M、50C、50K・・・一次転写部、51Y、51M、51C、51K・・・一次転写バックアップローラ、52、53・・・テンションローラ、55Y・・・第2一次転写バックアップローラ、60・・・2次転写ユニット、61・・・2次転写ローラ、62・・・2次転写ローラクリーニングブレード、70Y、71Y、72Y、73Y、74、76Y・・・(クリーニング)ブレード保持部材、75Y・・・規制ブレード保持部材、77、78・・・クリーニングブレード保持部材、80Y・・・感光体回収貯留部、81Y・・・回収スクリュー、85・・・2次転写ユニット回収貯留部、86・・・回収スクリュー、87・・・中間転写体回収貯留部、88・・・回収スクリュー、100・・・シャーシ、101・・・底板、102、102’・・・側板、140・・・除電用光源部、141・・・基台、142・・・除電用光源、150・・・反射防止部材、160Y、160M、160C、160K・・・中間転写ドラム、170・・・シート材搬送ユニット、171・・・駆動ローラ、172・・・テンションローラ、173・・・シート材搬送ベルト、180・・・中間転写ドラム、181・・・バックアップローラ、310Y・・・供給貯留部、320Y・・・回収貯留部、321Y・・・回収スクリュー、330Y・・・仕切り部、360Y・・・液体現像剤供給部材、365Y・・・液体現像剤供給口、370Y・・・液体現像剤供給管、371Y・・・液体現像剤回収管
Claims (7)
- 潜像担持体と、
前記潜像担持体に潜像を形成する露光部と、
前記露光部で前記潜像担持体により形成された潜像を液体現像剤で現像する現像部と、
前記感光体に当接するとともに、前記現像部で現像された前記潜像担持体にバイアス電圧を印加するスクイーズローラと、
前記スクイーズローラによりバイアスが印加された前記潜像担持体に光を照射する除電用光源と、
前記潜像担持体と当接するとともに、前記潜像担持体の像が転写される転写部材と、
前記転写媒体と前記除電用光源との間に配設される反射防止部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記反射防止部材は、前記スクイーズローラと前記潜像担持体との接触部を通る仮想鉛直面と交差するように配設される請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記除電用光源の光軸が仮想水平面に対して正の仰角を持つように前記除電用光源を配設する請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記転写部材はベルト部材であると共に、前記ベルト部材を2本のローラで前記潜像担持体に押圧する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記反射防止部材の前記転写部体と対向しない面が光吸収面である請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 潜像担持体と、
前記潜像担持体と当接するとともに、バイアス電圧が印加されるスクイーズローラと、
前記潜像担持体に光を照射する除電用光源と、
前記除電用光源による照射光の反射を防止する反射防止部材と、
前記潜像担持体と前記スクイーズローラと前記除電用光源と前記反射防止部材とを支持する支持部と、を有することを特徴とする感光体ユニット。 - 転写ベルト部材と、
光を照射する除電用光源と、
前記転写ベルト部材と前記除電用光源との間に配置される反射防止部材と、
前記中間転写ベルトと前記除電用光源と前記反射防止部材とを支持する支持部と、を有することを特徴とする転写ベルトユニット。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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