JP2010181427A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニングブレードによる転写残トナーの除去クリーニングを、画像形成装置の大型化やエネルギー消費量の増大を招くことなく、また、クリーニングブレードの静電潜像担持体への当接に伴う両者の摩耗を長期にわたり抑制して行う。
【解決手段】クリーニングブレード61より上流側に感光体1上の転写残トナーを摺擦する除電シート93を配置する。除電シー93は、転写残トナーを摺擦した際帯電列において転写残トナーに対して現像バイアスと同極性側に位置する導電性シートであり、接地電位に電位設定される。
【選択図】図1
【解決手段】クリーニングブレード61より上流側に感光体1上の転写残トナーを摺擦する除電シート93を配置する。除電シー93は、転写残トナーを摺擦した際帯電列において転写残トナーに対して現像バイアスと同極性側に位置する導電性シートであり、接地電位に電位設定される。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子写真方式により画像形成を行える、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、通常、回転駆動される感光体に代表される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像バイアス印加のもとに現像してトナー像を形成できる画像形成部を少なくとも一つ含んでいる。
画像形成部において静電潜像担持体上に形成されたトナー像は転写装置にて被転写体に転写することができる。該転写後静電潜像担持体表面に残留する転写残トナーはクリーニング装置で除去される。
ここで、「被転写体」とは、モノクロ画像形成装置では、記録紙等の記録媒体が一般的であり、カラー画像形成装置のように、感光体上のトナー像を1次転写する中間転写体を採用している場合は、該中間転写体及び該中間転写体からトナー像が2次転写される記録媒体のいずれもが被転写体であると言える。
転写残トナーを除去するために静電潜像担持体表面を清掃する前記クリーニング装置としては様々のタイプのものが知られているが、代表的なものの一つとして静電潜像担持体表面に当接されるクリーニングブレードでクリーニングを行うものがある。
クリーニングブレードによる転写残トナーの除去清掃に際しては、静電潜像担持体表面に静電気力等で付着したトナーを掻き取るために該ブレードが静電潜像担持体表面に圧接されなければならず、その圧接力はトナーの形状や粒径によっては相当大きくしなければクリーニング効果が上がらないことがある。
例えば、形成される画像品質の向上のために採用されることがある所謂重合トナーは粒径が小さく(例えば6μm〜8μm程度)、円形度が高く、小さく転がりやすいので、このような重合トナーを採用する画像形成装置ではクリーニングブレードの静電潜像担持体への圧接力は相当高くしなければならない。
しかし、一般的に言っても、クリーニングブレードの静電潜像担持体表面への圧接力を高くすると、静電潜像担持体及びクリーニグブレードの摩耗量が大きくなり、それらの寿命が短くなる。
また、クリーニングブレードの静電潜像担持体表面への圧接力を高くすると、摩擦抵抗の増大により静電潜像担持体の駆動トルクが増し、それだけ画像形成装置運転のための電力消費が増大し、今日の省エネルギーの要請に反してくる。
そこで、クリーニングブレードに関連して、これまで幾つかの技術が提案されてきた。 例えば、特開昭63−137276号公報(特許文献1)には、静電潜像担持体の表面移動方向においてクリーニングブレードの上流側に転写残トナーから除電する除電電極を設けることが記載されている。
特開平6−102803号公報(特許文献2)には、静電潜像担持体表面の移動方向において転写手段より下流側、且つ、クリーニングブレードによるクリーニング手段より上流側に転写残トナーから除電する除電手段(静電潜像担持体に接触する導電性部材とこれに交流電圧を印加する電圧印加手段とからなるもの)を設けることが記載されている。
特開平6−130870号公報(特許文献3)には、静電潜像担持体表面の移動方向において転写手段より下流側、且つ、クリーニングブレードによるクリーニング手段より上流側に転写残トナーの帯電量を制御できる帯電手段を設けることが記載されている。
特開平11−258958号公報(特許文献4)には、静電潜像担持体表面の移動方向において転写手段より下流側、且つ、クリーニングブレードによるクリーニング手段より上流側にトナーから除電するための荷電装置(静電潜像担持体に接触する荷電シートとこれに電圧印加する電源とからなるもの)を設けることが記載されている。
特開2000−258708号公報(特許文献5)には、重合トナーを用いる画像形成装置において、静電潜像担持体表面の移動方向において転写手段より下流側、且つ、クリーニングブレードによるクリーニング手段より上流側に、アースされた又は除電電圧が印加される除電部材を配置することが記載されている。該除電部材として、導電性ウレタンゴム、導電性ポリエチレン、導電性繊維からなるものが記載されている。
しかし、上記特許文献1〜4に記載された除電方法或いは手段では、除電電極や除電部材に除電電圧を印加する電圧印加手段が要求され、特許文献5に記載された除電方法或いは手段では除電部材をアースしてもよいと記載されているものの、満足すべき除電効果を上げようとすれば、該除電部材に除電電圧を印加しなければならない。
従来の技術では、このように除電電極或いは除電部材に除電電圧を印加する電圧印加手段が要求されるので、それだけエネルギー消費が増し、また、画像形成装置が大型化するとともに高価になってしまう。
そこで本発明は、回転駆動される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、画像露光装置により該帯電域に形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、現像バイアス印加のもとに現像装置により該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写装置にて被転写体に転写することができ、該転写後静電潜像担持体表面に残留する転写残トナーを該表面に当接するクリーニングブレードでクリーニングできる画像形成部を1又は2以上含む画像形成装置であって、画像形成部のうち少なくとも一つにおいては、クリーニングブレードによる転写残トナーの除去クリーニングを、画像形成装置の大型化やエネルギー消費量の増大を招くことなく行うことができ、また、クリーニングブレードの静電潜像担持体への当接に伴う両者の摩耗を長期にわたり抑制して行うことができ、従ってそれだけ安価に長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため本発明は、
回転駆動される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、画像露光装置により該帯電域に形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、現像バイアス印加のもとに現像装置により該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写装置にて被転写体に転写することができ、該転写後静電潜像担持体表面に残留する転写残トナーを該表面に当接するクリーニングブレードでクリーニングできる画像形成部を1又は2以上含む画像形成装置であり、
前記画像形成部のうち少なくとも一つにおいては、前記静電潜像担持体表面の移動方向において前記転写装置によるトナー像転写領域より下流側、且つ、前記クリーニングブレードより上流側に、該静電潜像担持体上の転写残トナーを摺擦する除電シートが配置されており、該除電シートは、該転写残トナーを摺擦した際帯電列において該転写残トナーに対して前記現像バイアスと同極性側に位置する導電性シートであり、接地電位に電位設定されている画像形成装置を提供する。
回転駆動される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、画像露光装置により該帯電域に形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、現像バイアス印加のもとに現像装置により該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写装置にて被転写体に転写することができ、該転写後静電潜像担持体表面に残留する転写残トナーを該表面に当接するクリーニングブレードでクリーニングできる画像形成部を1又は2以上含む画像形成装置であり、
前記画像形成部のうち少なくとも一つにおいては、前記静電潜像担持体表面の移動方向において前記転写装置によるトナー像転写領域より下流側、且つ、前記クリーニングブレードより上流側に、該静電潜像担持体上の転写残トナーを摺擦する除電シートが配置されており、該除電シートは、該転写残トナーを摺擦した際帯電列において該転写残トナーに対して前記現像バイアスと同極性側に位置する導電性シートであり、接地電位に電位設定されている画像形成装置を提供する。
本発明に係る画像形成装置によると、静電潜像担持体上の転写残トナーの除去クリーニングをクリーニングブレードで行う画像形成部では、静電潜像担持体上に形成されたトナー像が被転写体に転写された後に該像担持体上に残留するトナーが、クリーニングブレードで掻き取り除去される。
このとき、転写残トナーはクリーニングブレードによる除去クリーニングに先立って除電シートで摺擦される。除電シートは、転写残トナーを摺擦した際、帯電列において該転写残トナーに対して前記現像バイアスと同極性側に位置するシートであるから、転写残トナーは、除電シートによる摺擦により除電シートに対して相対的に逆極性へ帯電し、これにより除電され、静電潜像担持体への付着力が弱められる。
このように、除電シートによると、転写残トナーからの除電を該除電シートへの電圧印加手段からの除電電圧印加の必要なく行うことができるので、除電電圧印加手段を設けた場合に生じる画像形成装置の大型化やエネルギー消費の増大を招くことがない。
このように除電により静電潜像担持体への付着力が弱められた転写残トナーは、クリーニングブレードにより静電潜像担持体表面から容易に掻き取り除去される。このとき、クリーニングブレードの静電潜像担持体への圧接力を除電シートを設けない場合より小さくしても転写残トナーを除去クリーニングできる。
たとえ使用トナーが重合トナーのように小径で円形度の高いトナーである場合でも、除電シートを採用しない場合と比べると、クリーニングブレードの静電潜像担持体への圧接力を小さくして転写残トナーを除去クリーニングできる。
従って、クリーニングブレードの静電潜像担持体への圧接力を小さく抑制して、両者の摩耗を抑制し、それらの寿命を長びかせることができる。また、クリーニングブレードの静電潜像担持体への圧接力を小さく抑制して転写残トナーを除去クリーニングできるので、それだけ静電潜像担持体の駆動トルクは小さく済み、この点でもエネルギー消費を抑制することができる。
また、除電シートは導電性シートであって接地電位に設定されているから、除電シートにおける電荷の蓄積が抑制され、もし除電シートに電荷が蓄積されると発生する恐れのある除電シートによる転写残トナーの摩擦帯電能の低下、除電シートへのトナーの付着蓄積、画像ノイズの原因となる除電シートと静電潜像担持体との間の放電等の発生が抑制される。
かくして画像形成装置全体としてみれば、それだけ安価に長期にわたり良好な画像を形成できる。
除電シートの除電能力については、必ずしもそれに限定されないが、望ましい例として、温度23℃、相対湿度60%の環境下において相対速度150mm/秒で転写残トナーを摺擦したときに該転写残トナーから5μC/g以上の除電量で除電できる除電シートを挙げることができる。
また、除電シートの導電性を示す電気的抵抗は、除電シートにおける電荷の蓄積を抑制して、もし除電シートに電荷が蓄積されると発生する恐れのある除電シートによる転写残トナーの摩擦帯電能の低下、除電シートへのトナーの付着蓄積、画像ノイズの原因となる除電シートと静電潜像担持体との間の放電等の発生を抑制するうえで、必ずしもそれに限定されないが、望ましい例として、温度23℃、相対湿度60%の環境下において概ね103 Ω/1kV〜109 Ω/1kVを挙げることができる。
本発明によると、回転駆動される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、画像露光装置により該帯電域に形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、現像バイアス印加のもとに現像装置により該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写装置にて被転写体に転写することができ、該転写後静電潜像担持体表面に残留する転写残トナーを該表面に当接するクリーニングブレードでクリーニングできる画像形成部を1又は2以上含む画像形成装置であって、画像形成部のうち少なくとも一つにおいては、クリーニングブレードによる転写残トナーの除去クリーニングを、画像形成装置の大型化やエネルギー消費量の増大を招くことなく、また、クリーニングブレードの静電潜像担持体への当接に伴う両者の摩耗を長期にわたり抑制して行うことができ、従ってそれだけ安価に長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例について説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の1例を示している。
図1の画像形成装置10は静電潜像担持体として図中時計方向まわりに回転駆動される感光体1を備えている。感光体1の周囲には帯電装置2、画像露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6が感光体回転方向にこの順序で配置されている。
図1は本発明に係る画像形成装置の1例を示している。
図1の画像形成装置10は静電潜像担持体として図中時計方向まわりに回転駆動される感光体1を備えている。感光体1の周囲には帯電装置2、画像露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6が感光体回転方向にこの順序で配置されている。
画像形成装置10は、このほか、図示を省略した記録媒体供給部、該記録媒体供給部から供給される記録紙等の記録媒体Sを所定のタイミングで感光体1と転写装置5の転写部材(本例では転写ローラ51)との間へ供給するタイミングローラ対7、記録媒体搬送方向において転写ーラ51の下流側に配置された定着装置8等も含んでいる。
感光体1は、それには限定されないが本例では、負帯電性のドラム型の有機感光体であり、表面層はポリカーボネートを主体とする樹脂で形成されている。感光体1は、その外径が30mmであり、所定の周速度で図中時計方向に回転駆動される。
なお、感光体1は、負帯電性のものである必要はなく、現像装置4で使用するトナーの帯電極性等に応じて正帯電性のものでもよい。
帯電装置2は、本例では、所謂スコロトロン帯電器21を含むもので、所定のタイミングで図示省略の電源から感光体帯電用電圧が印加され、感光体1表面を一様に所定電位(本例では−600V程度)に帯電させることができる。
画像露光装置3は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から供給される画像信号によって変調されたレーザービームを用いて感光体1に画像露光を施こし、静電潜像を形成するものである。
現像装置4は、本例では負帯電性のトナーを用いて、現像ローラ41にて感光体1上の静電潜像を反転現像できる、所謂一成分現像装置である。現像ローラ41は少なくとも静電潜像現像時には、現像ローラ駆動モータ(図示省略)により回転駆動され、図示省略の電源から現像バイアスが印加される。静電潜像現像時に現像ローラ41に印加される現像バイアスは、本例では−500V程度である。
使用トナーは、それとは限定されないが、本例では、スチレンアクリル共重合体を主成分とする重合トナーで、平均粒径6.5μmであり、温度23℃、相対湿度60%の環境下において平均−20μC/gの帯電量で帯電し得るものである。
転写装置5は、本例では感光体1に臨んで転写領域を形成する転写ローラ51を含んでいる。転写ローラ51には、感光体上トナー像を記録媒体Sへ転写するにあたり、図示省略の転写電源から、本例では+1000V程度の転写電圧が印加される。転写装置5は転写ローラ51の感光体1に対する接離機構を含んでいてもよい。
クリーニング装置6は、感光体1表面の移動に伴って該表面を摺擦することで感光体1上の転写残トナー等を掻き落とすクリーニングブレード61と、掻き落としたトナー等を収容する収容部62とを含んでいる。
クリーニングブレード61は、それには限定されないが本例では、ウレタンゴムブレードであり、片持ち支持され、感光体1表面に所定の当接圧で接触配置されている。
図1及び図2に示すように、感光体1表面の移動方向においてクリーニグブレード61より上流側、且つ、転写ローラ51より下流側に除電シート93が配置されている。これについては後ほど説明する。
定着装置8は、それには限定されないが本例では、ハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラ81とこれに対向する加圧ローラ82とを含むものである。
前記の除電シート93は、図2に示すように、その片側端部が導電性接着テープ92により導電性金属板91に貼り付けられて片持ち支持されたものである。金属板91はクリーニング装置6のトナー収容部62に絶縁部材を間にして支持され、接地電位に設定されている。従って、除電シート93も接地電位に設定されている。
除電シート93は、感光体表面移動方向において、金属板91に貼り付けられた端部が上流側に位置する一方、自由端部側が下流側に位置するように配置され、自由端部側でニップ幅(感光体表面移動方向の幅)Nで感光体1表面に当接している。クリーニングブレード61はこの除電シート93の下流側で感光体1に当接している。
除電シート93は、感光体1上の転写残トナーを摺擦した際、帯電列において該転写残トナーに対して前記現像バイアスと同極性側(ここでは負側)に位置する導電性シートである
ここで現像バイアスの極性はトナーが現像に供されるときのトナー本来の帯電極性(本例では負)と同極性である。
除電シート93は、感光体1上の転写残トナーを摺擦した際、帯電列において該転写残トナーに対して前記現像バイアスと同極性側(ここでは負側)に位置する導電性シートである
ここで現像バイアスの極性はトナーが現像に供されるときのトナー本来の帯電極性(本例では負)と同極性である。
さらに説明すると、除電シート93は、それとは限定されないが、本例では、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(PETFE)に導電性カーボンを添加した導電性シートであり、厚さ0.5mm、自由長8mm、感光体1に向けられた面の表面粗さRz1μm、電気抵抗105 Ω/1kVであり、感光体1との接触ニップ幅Nを約2mm、感光体1との接触角度θを約20°として配置されている。
この除電シート材料としては、温度23℃、相対湿度60%の環境下において、感光体1上にトナー1g/m2 が現像された状態で、該トナーをシート下に通過させて摺擦すると、除電シート通過前のトナー帯電量Q1と除電シート通過後のトナー帯電量Q2(|Q1|>|Q2|))の差(除電量)Qr(=|Q1−Q2|)が5μC/g以上となる材料が適している。上記除電シート93はこの除電能を有するものである。
画像形成装置10によると次のようにして画像形成できる。
図示省略の制御部の指示のもとに感光体1を図1中時計方向に回転させ、その表面を帯電装置2で一様に所定電位(−600V程度)に帯電させ、その帯電域に画像露光装置3から形成しようとする画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、これを現像装置4の現像ローラ41で現像バイアス印加のもとに現像して可視トナー像を形成する。
図示省略の制御部の指示のもとに感光体1を図1中時計方向に回転させ、その表面を帯電装置2で一様に所定電位(−600V程度)に帯電させ、その帯電域に画像露光装置3から形成しようとする画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、これを現像装置4の現像ローラ41で現像バイアス印加のもとに現像して可視トナー像を形成する。
一方、図示省略の記録媒体供給部から記録媒体S(記録紙、オーバーヘッドプロジェク用記録媒体等)を引出し、タイミングローラ対7へ搬送してそこで待機させる。感光体1上に形成されたトナー像が転写領域へ到来するタイミングで該タイミングローラ対7にて、待機させた記録媒体を転写領域へ送り込み、転写装置5にて該トナー像を記録媒体Sに転写する。このとき、転写ローラ51には図示省略の電源から+1000Vの転写電圧が印加される。
ひき続き該記録媒体Sを定着装置8に通過させてトナー像を定着させ、図示省略のトレイへ排出させる。感光体1上の転写残トナー等はクリーニング装置6で除去清掃し、次の画像形成に備える。
画像形成装置10によると、転写後、感光体1上に残留する転写残トナーは、クリーニングブレード61で除去処理を受ける前に、除電シート93で摺擦される。除電シート93は、転写残トナーを摺擦した際、帯電列において該転写残トナーに対して前記現像バイアスと同極性側(ここでは負側)に位置する導電性シートであるから、転写残トナーは、除電シート93による摺擦により除電シートに対して相対的に逆極性へ帯電し、これにより除電され、感光体1への付着力が弱められる。
このように、除電シート93によると、転写残トナーからの除電を除電シート93への電圧印加手段からの除電電圧印加の必要なく行うことができるので、除電電圧印加手段を設けた場合に生じる画像形成装置の大型化やエネルギー消費の増大を招くことがない。
除電により感光体1への付着力が弱められた転写残トナーは、クリーニングブレード61により感光体1表面から容易に掻き取り除去される。このとき、クリーニングブレードの感光体1への圧接力は除電シート93を設けない場合より小さくしても転写残トナーを除去クリーニングできる。
たとえ使用トナーが本例のように小径の重合トナーである場合でも、除電シート93を採用しない場合と比べると、クリーニングブレード61の感光体1への圧接力を小さくして転写残トナーを除去クリーニングできる。
従って、クリーニングブレード61の感光体1への圧接力を小さく抑制して、両者の摩耗を抑制し、それらの寿命を長びかせることができる。また、クリーニングブレード61の感光体1への圧接力を小さく抑制して転写残トナーを除去クリーニングできるので、それだけ感光体1の駆動トルクは小さく済み、この点でもエネルギー消費を抑制することができる。
また、除電シート93は導電性シートであって接地電位に設定されているから、除電シート93における電荷の蓄積が抑制され、もし除電シートに電荷が蓄積されると発生する恐れのある除電シートによる転写残トナーの摩擦帯電能の低下、除電シートへのトナーの付着蓄積、画像ノイズの原因となる除電シートと感光体1との間の放電等の発生が抑制される。
かくして画像形成装置10全体としてみれば、それだけ安価に長期にわたり良好な画像を形成できる。
除電シート93は既述のとおりのものであるが、トナーが負帯電性トナーである場合、既述の5μC/g以上の除電能を得ることができるシート材料として、既述のフッ素系樹脂であるPETFEのほか、PTFE、PFA等のフッ素系樹脂も採用でき、フッ素系樹脂に導電性カーボン等の導電性材料を添加した材料を採用できる。
感光体に接触する側の表層が導電性のフッ素系樹脂で形成されていたり、導電性フッ素系樹脂を含有している状態のシートも除電シートとして採用できる。
正帯電性トナーを採用する場合には、除電シート材料として、ポリイミドやポリアミド等の樹脂に導電性カーボン等の導電性材料を添加した材料を例示できる。
ここで、前記の導電性フッ素系樹脂からなる除電シート93と、シート材料として導電性ポリウレタン(導電性材料の種類とその添加割合はシート93の場合と同じ)を採用した点を除けば除電シート93と同構成、配置の除電シートとの、転写残トナーからの除電量の違いを調べた結果を図4に示す。測定環境は温度23℃、相対湿度60%であった。
図4から分かるように、シート材料の違いにより除電量が大きく相違することが分かる。導電性フッ素系樹脂からなる除電シートによると、これに除電用電圧を印加しなくても転写残トナーから所望の除電を行えるのに対し、除電シート材料として、ポネリウレタン或いは従来例のようにウレタンゴムを用いる場合には、除電シートに除電電圧を印加しなければ、転写残トナーから所望の除電を行えない。
(1) 前記の導電性フッ素系樹脂からなる除電シート93と、
(2) シート材料として導電性ポリウレタン(導電性材料の種類とその添加割合はシート9 3と同じ)を採用した点を除けば除電シート93と同構成、配置の除電シート及び
(3) シート材料として非導電性ポリウレタンを採用した点を除けば除電シート93と同構 成、配置の除電シートとで、
除電シート通過後の転写残トナーを除去クリーニングできるクリーニングブレード61の感光体1への当接圧力下限値がどのように相違するかを調べた結果を図5に示す。
(2) シート材料として導電性ポリウレタン(導電性材料の種類とその添加割合はシート9 3と同じ)を採用した点を除けば除電シート93と同構成、配置の除電シート及び
(3) シート材料として非導電性ポリウレタンを採用した点を除けば除電シート93と同構 成、配置の除電シートとで、
除電シート通過後の転写残トナーを除去クリーニングできるクリーニングブレード61の感光体1への当接圧力下限値がどのように相違するかを調べた結果を図5に示す。
図5に示すように、導電性フッ素系樹脂からなる除電シートによると、導電性ポリウレタンからなる除電シートや非導電性ポリウレタンからなる除電シートに比べて低いクリーニングブレード当接圧でも転写残トナーを除去クリーニングできることが分かる。
導電性フッ素系樹脂からなる除電シート93は接地電位に設定してあるが、
(1) このように抵抗が105 Ω/1kVの導電性フッ素系樹脂からなる除電シート93を 接地した場合と、
(2) 同じ除電シート93を接地せずフロート状態とした場合と、
(3) シート材料として導電性材料を添加しないフッ素系樹脂を採用した点を除けば除電シート93と同構成、配置の除電シートをフロート状態で使用した場合とで、
転写残トナーからの除電量がどのように相違するかを調べた結果を図6に示す。
(1) このように抵抗が105 Ω/1kVの導電性フッ素系樹脂からなる除電シート93を 接地した場合と、
(2) 同じ除電シート93を接地せずフロート状態とした場合と、
(3) シート材料として導電性材料を添加しないフッ素系樹脂を採用した点を除けば除電シート93と同構成、配置の除電シートをフロート状態で使用した場合とで、
転写残トナーからの除電量がどのように相違するかを調べた結果を図6に示す。
図6に示すように、接地電位に設定された導電性フッ素系樹脂からなる除電シート93によると他の除電シートと比べて大きい除電量が達成されることが分かる。
(1) 除電シートにおける電荷の蓄積を抑制して、転写残トナーの摩擦帯電能の低下を抑制する、(2) 除電シートへのトナーの付着蓄積を抑制する、(3) 画像ノイズの原因となる除電シートと感光体との間の放電の発生を抑制する等して除電シートの除電能を所望のものに維持するためには、導電性フッ素系樹脂からなる除電シート93の電気抵抗は温度23℃、相対湿度60%の環境下において概ね103 Ω/1kV〜109 Ω/1kVとし、該除電シートは接地電位に設定することが望ましい。
除電シートの除電能は、その材料特性によるところが大きいが、実際に使用する際は、転写残トナー摺擦時の接触圧、接触時間が大きく影響する。接触圧が高くなり、接触時間が長くなるほど摩擦帯電量は大きくなる傾向があるが、接触圧やニップ幅を大きくしすぎるとトナーを過剰に帯電させてしまうだけでなく、除電により付着力の低下したトナーを除電シートが掻きとってしまう。
そこで、除電シートの接触圧(静電潜像担持体への当接圧)の好ましい例として、0.1N/m〜5N/mを挙げることができる。この接触圧を達成するためにシートの厚さを0.05mm〜1mmの範囲のものとする例を挙げることができる。
図7に除電シートの厚さによる残留トナーからの除電量の違いを調べた結果を示す。
採用した除電シートはいずれも、厚さに違いがある点(70μm、50μm、30μmと3種類ある点)を除けば、前記除電シート93と同じものである。
図7から分かるように、厚さによって除電量に差があることが分かる。
採用した除電シートはいずれも、厚さに違いがある点(70μm、50μm、30μmと3種類ある点)を除けば、前記除電シート93と同じものである。
図7から分かるように、厚さによって除電量に差があることが分かる。
また、除電シートの当接圧分布は静電潜像担持体(前記実施例では感光体)における画像形成範囲でMax/min≦3となることが望ましい。
除電シートと静電潜像担持体(前記実施例では感光体)との接触角度としては5度〜30度程度を例示できる。
除電シートと静電潜像担持体(前記実施例では感光体)との接触角度としては5度〜30度程度を例示できる。
除電シートは、長時間の静電潜像担持体(前記実施例では感光体)への当接に伴う変形の影響も考慮して設計する必要があり、経時的な圧低下分を補うために前記ニップ幅Nは0.1mm〜10mm程度が望ましい。
また、感光体1との摺擦による静電潜像担持体の過度の帯電や摩耗、除電シート自体の摩耗を低減するため、除電シートの静電潜像担持体側の面の表面粗さはRz0.01μm〜10μmであることが望ましい。
図2に示す除電シート93は、金属板91への接着側端部と反対側を自由端部端としたが、図3のように自由端部側をループ形状としてもよい。
トナー像転写後、光による感光体1の表面電位の除電を行う場合は、除電シートでの過剰な帯電を防止するため、除電シートの下流側に光除電器を配置することが望ましい。
以上説明した画像形成装置10はモノクロ画像形成装置であったが、本発明は、カラー画像形成装置にも適用可能である。複数の静電潜像担持体が採用される場合には、そのうち少なくとも一つの静電潜像担持体に対するクリーニングブレードに対してその上流側に除電シートを設けることができる。
本発明は、トナー像転写後静電潜像担持体表面に残留する転写残トナーをクリーニングブレードでクリーニングできる画像形成部を含む電子写真方式の画像形成装置であって、クリーニングブレードによる転写残トナーの除去クリーニングを、簡易に、そしてクリーニングブレード及び静電潜像担持体の摩耗を長期にわたり抑制して行うことができる画像形成装置を提供することに利用できる。
10 画像形成装置
1 感光体
2 帯電装置
21 スコロトロンチャージャ
3 画像露光装置
4 現像装置
41 現像ローラ
5 転写装置
51 転写ローラ
6 クリーニング装置
61 クリーニングブレード
62 掻き落としトナー等収容部
7 タイミングローラ対
8 定着装置
81 定着加熱ローラ
82 加圧ローラ
91 金属板
92 導電性接着テープ
93 除電シート
1 感光体
2 帯電装置
21 スコロトロンチャージャ
3 画像露光装置
4 現像装置
41 現像ローラ
5 転写装置
51 転写ローラ
6 クリーニング装置
61 クリーニングブレード
62 掻き落としトナー等収容部
7 タイミングローラ対
8 定着装置
81 定着加熱ローラ
82 加圧ローラ
91 金属板
92 導電性接着テープ
93 除電シート
Claims (3)
- 回転駆動される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、画像露光装置により該帯電域に形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、現像バイアス印加のもとに現像装置により該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写装置にて被転写体に転写することができ、該転写後静電潜像担持体表面に残留する転写残トナーを該表面に当接するクリーニングブレードでクリーニングできる画像形成部を1又は2以上含む画像形成装置であり、
前記画像形成部のうち少なくとも一つにおいては、前記静電潜像担持体表面の移動方向において前記転写装置によるトナー像転写領域より下流側、且つ、前記クリーニングブレードより上流側に、該静電潜像担持体上の転写残トナーを摺擦する除電シートが配置されており、該除電シートは、該転写残トナーを摺擦した際帯電列において該転写残トナーに対して前記現像バイアスと同極性側に位置する導電性シートであり、接地電位に電位設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記除電シートは、温度23℃、相対湿度60%の環境下において相対速度150mm/秒で転写残トナーを摺擦したときに該転写残トナーから5μC/g以上の除電量で除電する請求項1記載の画像形成装置。
- 前記除電シートは、温度23℃、相対湿度60%の環境下において電気抵抗が103 Ω/1kV〜109 Ω/1kVである請求項1又は2記載の画像形成装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009022090A JP2010181427A (ja) | 2009-02-03 | 2009-02-03 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2009
- 2009-02-03 JP JP2009022090A patent/JP2010181427A/ja not_active Withdrawn
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