JP2011133690A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】帯電清掃部材40による帯電ローラ(接触帯電部材)2の清掃動作を行う際、帯電清掃部材40と帯電ローラ2と感光ドラム(像担持体)1表面との間に、段階的な電位差を発生させる。この電位差は、研磨剤と同極性で電位の絶対値が帯電清掃部材40と帯電ローラ2と感光ドラム1表面の順に順次小さくなるように設定される。
【選択図】図2
Description
図2は本実施の形態における接触帯電装置の周辺の詳細である。図示しないメインモータM1によって矢印A方向に回転駆動された感光ドラム1に所定の押圧で接触している帯電ローラ2は矢印B方向に回転駆動し、高圧電源部10の帯電印加電源10aから所定の直流電圧(DC帯電方式)、あるいは所定の直流電圧と所定の交流電圧を重畳した電圧(AC+DC帯電方式)が帯電ローラ2の金属軸を通して帯電ローラ2から帯電バイアス電圧として印加される。これにより、所定の速度で回転駆動している感光ドラム1の表面が所定の極性・電位(本実施の形態においては、−500〜−800V)に一様に接触帯電される。
帯電後の感光ドラム1は、その表面に対し露光手段(または潜像形成手段)であるレーザースキャナ3により画像情報に基づいて画像露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。本実施の形態では半導体レーザ(波長780nm)の走査露光Lによって露光がなされている。ただし、感光ドラム1上を露光できる方式であれば他の露光手段、例えばLEDアレイによる露光であっても構わない。レーザースキャナ3の露光出力は制御部9により制御される。
露光によって形成された感光ドラム1上の静電潜像は現像装置4によって現像される。本実施の形態での現像装置4は、アルミローラ表面にブラスト加工やカーボンをコートして所定の表面粗度を有するようにした現像スリーブ4aを有している。この現像スリーブ4aに高圧電源部10の現像印加電源10bから所定の直流電圧と所定の交流電圧を重畳した現像バイアス(AC+DC帯電方式)を印加して感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させトナー像(現像剤像)として現像(顕像化)する。
感光ドラム1上に現像されたトナー像は感光ドラム1の回転駆動によって転写ローラ5部へ回転移動する。このタイミングに合わせて給紙カセット7に収納されている記録材Pは、図示しない給紙ローラや搬送ローラによって搬送され、感光ドラム1と転写ローラ5との間の転写ニップ部Nに搬送される。転写ニップ部Nに記録材Pが搬送されるタイミングで高圧電源部10の転写印加電源10cから転写ローラ5に現像剤と反対極性の所定の直流電圧が印加されることによって、感光ドラム1に付着したトナー像が転写材Pに順次静電的に転写される。本実施の形態においてはトナーがマイナス極性なので、その逆極性に当たるプラスの直流電圧(+1〜5KV)を転写ローラ5に印加する。
次に、図4を用いて定着装置8について説明を行う。静電的にトナー像を担持した記録材Pは、図示しない搬送ガイドに沿って定着装置8に搬送される。定着装置8は、筒状の回転体である定着部材21と加圧部材22とを有する。定着部材21と加圧部材22のいずれか一方は定着モータM2により回転駆動される。定着部材21は、ガイド部材23と、このガイド部材に支持されてトナーを加熱する加熱部材20(抵抗体及びアルミナで構成されるセラミックヒータ)とを内蔵する。
一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、記録材Pに転写されないで感光ドラム表面に残ったトナー(転写残現像剤)がクリーニング装置6のクリーニングブレード6aによって除去され、クリーナ装置内に捕集されたトナーは図示しない回収トナー搬送スクリューによって機外に排出されて回収トナーボックス内に搬送される。本実施の形態におけるクリーニングブレード6aは注型タイプを用いたクリーニング装置6である。注型タイプとは、型にゴム材などを流し込むことで所望の形状に成形するクリーニングブレードのタイプである。このゴムブレードの材質としては、一般的なものとして例えばポリウレタン、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロプレン、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、二トリルゴム、クロロプレンゴム等のエラストマー等適度の弾性と硬度を有する材料であればいずれでもよい。特に、摩擦により感光ドラム1を傷付けず、耐摩耗性の大きなポリウレタンが好ましい。更に、永久歪が小さいことを考えて、2液性熱硬化型ポリウレタン材料を用いることもある。硬化剤としては、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ハイドロキノンジエチロールエーテル、ビスフェノールA、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の一般的なウレタン硬化剤を用いることができる。この短冊状のゴムの厚みは通常1.5mm〜4mm、好ましくは1.5mm〜3mmが良い。なお、本実施の形態で用いたクリーニング方式はブレード方式であるが、特にこれに限定されるものではなくブラシ方式等でも構わない。
次に、像担持体としての感光ドラム1について説明する。以下の構成は、感光ドラムの長寿命化を意図したものである。ただし、本発明はこれに限るものではなく、また、表面保護層は無くても良い。
=0.006/26.43h2 (N/mm2) ...(1)
h:試験加重下での押し込み深さ(mm)
弾性変形率=We/Wt×100(%) ・・・(2)
本実施例におけるトナーの製造方法は特に限定されず、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法、混練粉砕法などが用いられる。また本実施例におけるトナーは非磁性トナー、磁性トナーいずれの場合も十分な効果が得られる。
本実施の形態におけるトナーには研磨剤が含有されており、研磨剤は一次粒子の平均粒径が0.030〜0.300μm(30nm以上300nm以下)であり、粒子形状が立方体状または直方体状であるチタン酸ストロンチウム無機微粉体(以下、キュービックチタン酸ストロンチウム)が感光ドラム1表面に付着してクリーニングブレード6aとの間に介在して摺擦することで高硬度の感光ドラム1における放電生成物質、紙粉、トナー等の付着物を除去でき、画像流れを防止することができる。
感光ドラム1表面を帯電させるために使用される帯電ローラ2としては、先の図2に示したような多層構造の帯電ローラが用いられている。この帯電ローラでは、金属軸体2aと前記金属軸体2aの外周に形成される導電性発泡体層2bと前記導電性発泡層2bの外周に形成される抵抗調整層2cと前記抵抗調整層2cの外周に形成される表面保護層2dとから主に構成される。
次に本実施の形態において使用している帯電清掃部材40としては、先の図2に示すようなブラシローラが用いられている。前記帯電清掃部材40である帯電クリーニングブラシローラは、金属軸体41と前記金属軸体の外周に接着層42を有し、接着層42上には静電植毛法によってブラシ糸を付着させたブラシ部材43によって構成されている。なお、本実施の形態におけるブラシ部材の製造法は静電植毛法に限ったものではなくブラシ状になっていれば構わない。
2 帯電ローラ
3 レーザースキャナ
4 現像装置
5 転写ローラ
6 クリーニング装置(像担持体清掃手段)
7 給紙カセット
8 定着装置
9 制御部(制御手段)
9a 本体CPU
9b 定着CPU
9c メモリ
10 高圧電源部
10a 帯電印加電源
10b 現像印加電源
10c 転写印加電源
15 電位差発生手段
15a 抵抗体
15b 直流電源
20 加熱部材(セラミックヒータ)
21 定着部材
22 加圧部材
23 ガイド部材
24 サーミスタ
30 スイッチング手段
40 帯電清掃部材
51 導電性支持体
52 下引き層
53 感光層
54 電荷発生層
55 電荷輸送層
56 表面保護層
60 温湿度センサ(環境検知部)
Claims (10)
- 像担持体と、
前記像担持体と接触して前記像担持体表面を帯電バイアス電圧によって帯電させる接触帯電部材と、
前記像担持体上に露光によって静電潜像を形成する潜像形成手段と、
この潜像形成手段により形成された前記静電潜像に研磨剤を含有する現像剤を供給して現像する現像手段と、
この現像手段により形成された前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写バイアス電圧によって転写する転写手段と、
前記像担持体に残留している転写残現像剤を像担持体から除去する像担持体清掃手段と、
前記接触帯電部材に接触し、電圧を印加される帯電清掃部材と、
前記潜像形成手段の露光出力と前記帯電清掃部材に印加する電圧と前記接触帯電部材の帯電バイアス電圧を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記接触帯電部材の清掃動作時に、前記帯電清掃部材の電位と前記接触帯電部材の電位と前記像担持体表面の電位との間に、段階的な電位差を設定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記段階的な電位差は、前記研磨剤と同極性で電位の絶対値が前記帯電清掃部材と前記接触帯電部材と前記像担持体表面の順に順次小さくなるように設定される請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記接触帯電部材と像担持体表面間の電位差は前記潜像形成手段または転写手段によって形成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記帯電清掃部材は、前記接触帯電部材と並行に配設され、前記接触帯電部材の回転に従動して回転し、回転軸上にブラシ部材が構成されており、前記ブラシ部材が接触帯電部材の表面と当接することで当該表面を清掃することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記接触帯電部材の清掃動作を装置電源が投入されたとき、および、省エネモードの解除が行われたときの少なくとも一方において実行する請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 画像形成装置内の少なくとも湿度を検知する環境検知手段をさらに備え、
前記制御手段は、検知された湿度が所定値以上であることを条件として前記接触帯電部材の清掃動作を実行する請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記環境検知手段は温度をも検知し、
前記制御手段は、検知された湿度が第1の所定値以上であること、かつ、検知された湿度が第2の所定値以上であることを条件として前記接触帯電部材の清掃動作を実行する請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記帯電清掃部材と前記接触帯電部材との間の電位差の絶対値よりも、前記接触帯電部材と前記像担持体間の電位差の方が大きくなるように前記電位差を設定することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記帯電清掃部材へ供給する電圧を、電位差発生手段を介してまたは直接、前記接触帯電部材へ供給する切り替え手段を備えた請求項1〜8のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記接触帯電部材へ供給する電圧を電源とは別に、前記帯電清掃部材へ供給する電圧を生成する電源を備えた請求項1〜9のいずれかに記載の画像形成装置。
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