JP2012163635A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012163635A JP2012163635A JP2011022166A JP2011022166A JP2012163635A JP 2012163635 A JP2012163635 A JP 2012163635A JP 2011022166 A JP2011022166 A JP 2011022166A JP 2011022166 A JP2011022166 A JP 2011022166A JP 2012163635 A JP2012163635 A JP 2012163635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- image forming
- roller
- counter electrode
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
【課題】帯電手段表面に潤滑剤粒子等の付着物が固着することを防止し、付着物除去手段の表面に蓄積した付着物が帯電手段に再付着することを防止する。
【解決手段】帯電手段への付着物(特に潤滑剤粒子)が帯電手段表面に固着するのを防止するため、例えば、静電潜像が形成される感光体40に潤滑剤78を供給する潤滑剤供給手段と、感光体40を帯電させる帯電ローラ70と、帯電ローラ70表面の付着物を除去する付着物除去手段を備え、帯電ローラ70を像感光体40に近接配置し、付着物除去手段を帯電ローラ70に対して近接配置し、帯電ローラ70の表面付着物を電界で除去する対向電極ローラ90と、対向電極ローラ90に接触してクリーニングするクリーニング手段を備える。
【選択図】図2
【解決手段】帯電手段への付着物(特に潤滑剤粒子)が帯電手段表面に固着するのを防止するため、例えば、静電潜像が形成される感光体40に潤滑剤78を供給する潤滑剤供給手段と、感光体40を帯電させる帯電ローラ70と、帯電ローラ70表面の付着物を除去する付着物除去手段を備え、帯電ローラ70を像感光体40に近接配置し、付着物除去手段を帯電ローラ70に対して近接配置し、帯電ローラ70の表面付着物を電界で除去する対向電極ローラ90と、対向電極ローラ90に接触してクリーニングするクリーニング手段を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
長期にわたって帯電性能を維持するために帯電手段をクリーニングするクリーニング手段を設けることは広く知られている。クリーニング手段としては、構成が簡単なことから帯電手段に対してクリーニング部材を物理的に接触させてクリーニングするものが一般的に採用されてきた。
しかし、帯電手段に帯電クリーニング手段を接触させた場合には、クリーニング部材に溜まったトナー等の汚れによりかえって帯電手段を汚してしまったり、クリーニング部材自体が劣化してクリーニング性能を維持できなくなったりすることがあった。
一方で、帯電手段表面の汚れを静電的に除去する方法も知られている。
例えば特許文献1では、感光体に接触配置された帯電ローラに対して、帯電ローラの近傍に設置された導電性のクリーニング部材を非接触配置することで、帯電ローラの汚れを電界で飛翔させて除去している。さらに、クリーニング部材にたまった汚れを回収する受け皿を配置している。
また特許文献2では、感光体に非接触配置された帯電ローラにクリーニング部材を接触配置するとともに、クリーニング部材で物理的に除去しきれなかった帯電ローラの汚れを電界により感光体に飛翔させる方法が開示されている。
上述のように、感光体に潤滑剤を供給することで、感光体の摩耗を低減したり、感光体のクリーニング性を向上させる方法が知られている一方で、感光体に潤滑剤を供給した場合には、潤滑剤による帯電ローラ汚れ帯電不良が発生しやすいという課題があり、特に帯電ローラを感光体に接触配置した場合にはその傾向が顕著である。また、帯電ローラのクリーニング部材がかえって潤滑剤を帯電ローラにこすり付けてしまう不具合があった。特に感光体に塗布する潤滑剤は引き伸ばされて膜を形成しやすいが、従来の技術では感光体に塗布している潤滑剤が帯電ローラに付着して発生する帯電ローラ汚れに関しては十分に考慮されていなかった。
特許文献1の技術では、帯電ローラと帯電ローラクリーニング部材は非接触に配置されているものの、帯電ローラが感光体に接触配置されているために、感光体に潤滑剤を塗布した場合には接触部で感光体から帯電ローラに潤滑剤が転移し、帯電ローラ汚れが発生しやすい。さらに金属製のクリーニング部材に飛翔させた汚れを振動で受け皿に回収する構成のため、汚れの機内飛散などが起こりやすい。
また特許文献2の技術では、帯電ローラが感光体に非接触配置とすることで、感光体上の潤滑剤が帯電ローラに物理的に転移することは防止できるが、帯電ローラクリーニング部材を接触配置しているため、感光体から静電的に飛翔してきた潤滑剤粒子が帯電ローラクリーニング部材により帯電ローラ表面に引き伸ばされてしまうという問題がある。また、帯電ローラ上の汚れを電界を利用して感光体に戻すことが記載されているが、帯電ローラ上の汚れを感光体に戻す動作は作像時以外で行う必要があり、画像形成装置の生産性が低下してしまうという課題もある。
本発明は、上記した問題点にかんがみてなしたものであり、感光体に潤滑剤を塗布した場合でも帯電ローラ汚れを発生しにくい画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置のうち請求項1に係るものは、静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段表面の付着物を除去する付着物除去手段を備えた画像形成装置において、前記帯電手段を前記像担持体に近接配置するとともに、前記付着物除去手段を、前記帯電手段に対して近接配置して該帯電手段の表面付着物を電界で除去する対向電極部材と、該対向電極部材に接触して該対向電極部材をクリーニングするクリーニング手段とから構成してなることを特徴とする。
同請求項2に係るものは、請求項1の画像形成装置において、前記帯電手段が、少なくとも、支持体と、導電性の帯電部材と、帯電部材の両端に取り付けられたギャップ保持部材とから構成されるローラ形状のものであり、前記ギャップ保持部材により、前記像担持体と前記帯電部材、および該帯電部材と前記付着物除去手段をそれぞれ近接配置してなることを特徴とする。
同請求項3に係るものは、請求項1または2の画像形成装置において、前記帯電手段表面の付着物を前記対向電極に飛翔させる電界を、前記像担持体表面の付着物を前記帯電部材に飛翔させる電界より大きくしてなることを特徴とする。
同請求項4に係るものは、請求項1から3のいずれかの画像形成装置において、前記帯電部材と前記付着物除去手段との間のギャップが、前記像担持体と前記帯電部材との間のギャップより小さくなるように構成してなることを特徴とする。
同請求項5に係るものは、請求項1から4のいずれかの画像形成装置において、前記帯電手段表面の付着物を前記対向電極に飛翔させる電界が、前記像担持体表面の付着物を前記帯電部材に飛翔される電界より大きくなるように、前記対向電極にバイアスを印加することを特徴とする。
同請求項6に係るものは、請求項1から5のいずれかの画像形成装置において、前記帯電手段と前記対向電極の双方にDCにACを重畳したバイアスを印加する手段を有し、前記帯電手段と前記対向電極の双方に印加する前記バイアスのAC成分は周波数、位相、ピーク間電圧が等しく、DC成分の差を前記帯電手段と前記対向電極間の放電開始電圧以下になるように設定することを特徴とする。
同請求項7に係るものは、請求項1から6のいずれかの画像形成装置において、前記対向電極は少なくとも、導電性支持体と、表層から構成されるローラ形状のものであり、該対向電極の表層は前記像担持体の表層と同じバインダー樹脂を含むことを特徴とする。
同請求項8に係るものは、請求項1から7のいずれかの画像形成装置において、前記対向電極をクリーニングするクリーニング手段が、芯金とクリーニング部材であるメラミン樹脂フォームから構成されるローラ形状のものであることを特徴とする。
同請求項9に係るものは、請求項1から8の画像形成装置において、前記像担持体に供給される潤滑剤はステアリン酸亜鉛を含むことを特徴とする。
本発明によれば、帯電手段表面に付着物(特に潤滑剤粒子)が固着することを防止することができ、また付着物を除去する手段の表面に蓄積した付着物が帯電手段に再付着することを防止することができる。
本発明の画像形成装置の実施形態としては、帯電手段への付着物(特に潤滑剤粒子)が帯電手段表面に固着するのを防止するため、例えば、静電潜像が形成される像担持体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電手段表面の付着物を除去する付着物除去手段を備え、帯電手段を像担持体に近接配置し、付着物除去手段を帯電手段に対して近接配置し、帯電手段の表面付着物を電界で除去する対向電極と、対向電極に接触して対向電極をクリーニングするクリーニング手段を備える構成とする。この構成では、帯電手段表面の付着物を電界を用いて非接触で除去することで、帯電手段表面に潤滑剤粒子等の付着物が固着することを防止することができる。また、付着物除去手段の表面をクリーニング手段でクリーニングすることで、付着物除去手段の表面に蓄積した付着物が帯電手段に再付着することを防止することができる。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、帯電手段を、少なくとも支持体と導電性の帯電部材と帯電部材の両端に取り付けられたギャップ保持部材から構成されるローラ形状とし、ギャップ保持部材により像担持体と帯電部材及び帯電部材と付着物除去手段をそれぞれ近接配置する。このことにより、像担持体と帯電部材との間、帯電部材と付着物除去手段との間を簡単な構成で高精度に近接配置する。すなわち、帯電ローラの端部にギャップ保持部材を取り付けて、このギャップ保持部材を像担持体と付着物除去手段に当接させることで、帯電ローラと像担持体や付着物除去手段との間に高精度のギャップを維持することができる。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、帯電手段表面の付着物を対向電極に飛翔させる電界が、像担持体表面の付着物を帯電部材に飛翔させる電界より大きくなるように構成する。これにより、像担持体から帯電手段に飛翔してしまった付着物が対向電極に飛翔しやすくすることができる。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、帯電部材と付着物除去手段との間のギャップが、像担持体と帯電部材との間のギャップより小さくなるように構成する。すると、帯電部材と付着物除去手段との間のギャップが、像担持体と帯電部材との間のギャップより小さくなることで、帯電部材と付着物除去手段との間の電界が像担持体と帯電手段間の電界より大きくなりやすく、帯電手段の付着物が付着物除去手段に飛翔しやすくなる。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、帯電手段表面の付着物を対向電極に飛翔させる電界が、像担持体表面の付着物を帯電部材に飛翔される電界より大きくなるように、対向電極にバイアスを印加する。この構成により、対向電極にバイアスを印加することで、帯電部材と対向電極間の電界が像担持体と帯電手段間の電界より大きくなり、帯電手段の付着物が対向電極に飛翔しやすくすることができる。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、 帯電手段と対向電極の双方にDCにACを重畳したバイアスを印加する構成とし、両者のAC成分は周波数、位相、ピーク間電圧が等しく、DC成分の差を帯電手段と対向電極間の放電開始電圧以下になるように設定する。すなわち、両者に同じ周波数、位相、ピーク間電圧をもつACバイアスを印加することで、AC成分をキャンセルし、DC成分の差を帯電部材と対向電極間の放電開始電圧以下に設定して、帯電部材と対向電極間で放電を発生させることなく帯電手段の付着物を対向電極に電界で飛翔させることができる。また、放電生成物の発生量が増加することも防止でき、さらには像担持体と帯電手段間の放電に悪影響を与えることもない。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、対向電極を少なくとも導電性支持体と表層から構成されるローラ形状のものとし、対向電極の表層は像担持体の表層と同じバインダー樹脂を含む構成とする。表層に適度の抵抗を持たせることで帯電手段から対向電極への異常放電を防止することができる。また、対向電極がローラ形状でその表層が像担持体の表層と同じバインダー樹脂を含むので、対向電極のクリーニングが容易であり、対向電極表面に潤滑剤が塗布されやすく対向電極から帯電手段への再飛翔を低減できる。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、対向電極をクリーニングするクリーニング手段が、芯金とクリーニング部材であるメラミン樹脂フォームから構成されるローラ形状のものとすると、メラミン樹脂フォームは他のスポンジ状の材料より強度に優れ、フォーム内に空間が多く存在するため、大量の付着物を内部に保持することが可能であり、長期にわたってクリーニング性能を維持することができる。
また、本発明の他の実施形態としては、例えば、像担持体に供給される潤滑剤がステアリン酸亜鉛を含むようにすることで、像担持体の摩耗を低減し、クリーニング性を向上させ得る。すなわちステアリン酸亜鉛は像担持体の保護作用に優れ像担持体の摩耗を低減するとともに、像担持体のクリーニング性を向上させるので、これらの潤滑剤を像担持体に供給することで、像担持体や像担持体クリーニング手段の寿命を向上させることができる。
<実施例1>
本発明の実施対象となる画像形成装置の一例を図面に基づいて説明する。ただし本発明が以下に説明する実施例に限定されることはない。
図1はタンデム中間転写方式のフルカラー複写機の例を示す全体構成図である。このフルカラー複写機(タンデム画像形成装置20)は、装置本体100、装置本体100を載せる給紙装置200、装置本体100上に取り付けるスキャナ300、スキャナ300上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)400等から構成されている。
本発明の実施対象となる画像形成装置の一例を図面に基づいて説明する。ただし本発明が以下に説明する実施例に限定されることはない。
図1はタンデム中間転写方式のフルカラー複写機の例を示す全体構成図である。このフルカラー複写機(タンデム画像形成装置20)は、装置本体100、装置本体100を載せる給紙装置200、装置本体100上に取り付けるスキャナ300、スキャナ300上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)400等から構成されている。
装置本体100の中央には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の4つの画像形成ユニット18(18Y、18C、18M、18Bk)を横に並べて配置してタンデム画像形成装置20が構成されている。タンデム画像形成装置20の各画像形成ユニットは、それぞれY、C、M、Bkの各色トナー像が形成される感光体40(40Y、40C、40M、40Bk)を有している。
このタンデム画像形成装置20の上方には、露光装置21が設けられている。露光装置21は、各色毎に用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたfθレンズ、長尺WTL等のレンズやミラーから構成されている。各色の画像情報に応じてLDから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され各色の感光体40に照射される。
タンデム画像形成装置20の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト10が設置されている。中間転写ベルト10は、図示の例では3つの支持ローラ14、15、16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能である。第1の支持ローラ14は中間転写ベルト10を回転駆動する駆動ローラである。また、第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15の間には、各色の感光体40から中間転写ベルトにトナー像を転写する一次転写手段として一次転写ローラ62(62Y、62C、62M、62Bk)が中間転写ベルト10を間に挟んで各感光体40に対向するように設けられている。
また第3の支持ローラ16の下流側には、画像転写後に中間転写ベルト上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置17が設けられている。
中間転写ベルト10の材質としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレスベルトに成形して使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材により抵抗調整したりすることが可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしても良い。
中間転写ベルト10の下方には2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示の例では、2つのローラ23間に無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写ベルト10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写ベルト10上の画像を転写材に転写する。2次転写ベルトとしては中間転写ベルト10と同様の材料を用いることができる。
2次転写装置22の横には、転写材上の画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。
また2次転写装置22は、画像転写後の転写材を定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置22として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を別途備える必要がある。なお、図示の例では2次転写装置22および定着装置25の下方に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、転写材を反転排紙したり、転写材の両面に画像を形成するために転写材を反転して再給紙したりする反転装置28を備えている。
このフルカラー複写機を用いてコピー動作をおこなうときは、ADFの原稿台30上に原稿をセットする。または、ADFを開いてスキャナのコンタクトガラス32上に原稿をセットし、ADFを閉じて原稿を押さえる。そして、不図示の操作部のスタートスイッチを押すと、ADFに原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動した後、他方、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナを駆動し、第1走行体33および第2走行体34が走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読み取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。その後、操作部でのモード設定、あるいは操作部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモードまたは白黒モードで画像形成動作を開始する。
フルカラーモードが選択された場合には、各感光体40が図1の紙面で反時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体40の表面が帯電装置である帯電ローラにより一様に帯電される。そして、各色の感光体40には露光装置21から各色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は感光体40が回転することにより各色の現像装置60で各色のトナーが現像される。各色のトナー像は中間転写ベルト10の搬送とともに、中間転写ベルト10上に順次転写されて中間転写ベルト10上にフルカラー画像が形成される。転写後の感光体40は除電ランプにより光除電され、クリーニング手段により転写残のトナーが除去される。
一方、給紙装置200の給紙ローラ42の1つを選択回転させ、給紙テーブル43に多段に備える給紙カセット44の1つから転写材を送り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して装置本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ50を回転させて手差しトレイ51上の転写材を送り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト10上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写ベルト10と2次転写装置22との間に転写材を送り込み、2次転写装置22で転写して転写材上にトナー像を転写する。
トナー像が転写された転写材は、2次転写装置22で搬送されて定着装置25へと送り込まれ、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写材に定着された後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び2次転写装置22へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
所定枚数の画像形成が終了した後には作像後処理を行ってから感光体40の回転を停止させる。作像後処理では帯電バイアス、転写バイアスをオフした状態で感光体40を1周以上回転させ、その際に除電手段により感光体40の表面の電荷を除電して、感光体40が除電したまま放置されて感光体40が劣化することを防止する。
白黒モードが選択された場合には、支持ローラ15が下方に移動し、中間転写ベルト10を各感光体40から離間させる。そして感光体40Bkのみが図1の反時計回り方向に回転し、感光体40Bkの表面が帯電ローラにより一様に帯電され、Bkの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成され、Bk色のトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト10上に転写される。この際、Bk以外の3色の感光体40Y、40C、40M、現像装置60Y、60C、60Mは停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
一方、給紙カセット44から転写材が給紙され、レジストローラ49により、中間転写ベルト10上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。トナー像が転写された転写材は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置25で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
画像形成ユニットの構成を図2に示す。像担持体である感光体40の周りには、感光体を均一に帯電する帯電ローラ70、感光体40の電位を検知する電位センサ71、感光体40に形成された静電潜像を現像する現像装置60、トナー像が転写された後の感光体40の表面を除電する除電ランプ72、転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置として2本のブラシローラ73、74とクリーニングブレード75が配置されている。また、画像形成ユニットのケースには露光装置からの露光光76を通過させるための開口が設けられている。
ブラシローラ74には固形の潤滑剤78が当接しており、潤滑剤供給部材としての機能も持っている。固形の潤滑剤の例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸コバルト、オレイン酸マグネシウム、パルチミン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩や、カルナウバワックスのような天然ワックスや、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系の樹脂を用いることができる。
ブラシローラ74や、ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード75により感光体40から掻き取られたトナーは、トナー搬送コイル79により回収され、図示しない廃トナー収納部に搬送するように構成されている。
この実施例では転写後に除電された感光体40をクリーニングするように構成されているが、転写後にクリーニングされた感光体40を除電するように構成してもよい。またこの実施例ではクリーニング手段内に潤滑剤供給手段が配置されているが、この構成ではクリーニングに入力してくるトナー量により潤滑剤の供給が影響を受けやすい。これはクリーニング手段内に潤滑剤供給手段が併設されているために、クリーニングに入力してくるトナー量(転写残トナーや、フルカラー画像形成装置では上流で形成されたトナー像による逆転写トナー)が変動した場合に、潤滑剤の供給効率が影響を受けてしまうことによる。それに対して、図3のようにクリーニングブレード75の下流に潤滑剤供給手段である潤滑剤78と潤滑剤供給ブラシ74と潤滑剤塗布ブレード80を配置することで、形成される画像面積により転写残トナーや逆転写トナーの入力量が変化しても像担持体である感光体40に潤滑剤を安定に供給することができる。
図4に本実施例で使用可能な帯電ローラの構成を示す。帯電ローラ70は導電性支持体である芯金101と、帯電部材としての樹脂層102と、ギャップ保持部材103から構成される。
芯金101はステンレス等の金属が用いられる。芯金101が細すぎると帯電部材の切削加工時や、感光体40に加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。また、芯金101が太すぎる場合には帯電ローラ70が大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金101の直径としては6〜10mm程度が望ましい。
帯電ローラ70の樹脂層は10^4〜10^9Ωcmの体積抵抗を持つ材料が好ましい。抵抗が低すぎると感光体40にピンホール等の欠陥があった場合に帯電バイアスのリークが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗を得ることができる。基材樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これらの基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。
導電性材料としては四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物のようなイオン導電性材料が好ましい。四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンの例としては、四級アンモニウム塩基を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合、エチレンーメチルアクリレート共重合、エチレン−酢酸ビニル共重合、エチレン−プロピレン共重合、エチレン−ヘキセン共重合等のポリオレフィンである。本実施の形態においては、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンについて例示したが、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン以外の高分子化合物であっても構わない。
前記のイオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、前記の基材樹脂に均一に配合される。配合された材料を芯金上に射出成形、あるいは押出成形にすることにより、容易にローラ形状に成型することができる。イオン導電性材料と基材樹脂の配合量は基材樹脂100重量部に対してイオン導電性材料30〜80重量部が望ましい。帯電ローラ70の樹脂層の厚さとしては0.5〜3mmが望ましい。樹脂層が薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。樹脂層が厚すぎると帯電ローラ70が大型化するうえに樹脂層の実際の抵抗が大きくなるため帯電効率が低下してしまう。
樹脂層を成形した後、樹脂層の両端にあらかじめ成形しておいたギャップ保持部材103を圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金に固定する。このようにして、帯電部材とギャップ保持部材103を一体化してから、切削や研削等の加工を行って帯電ローラ70の外径を整えることで帯電部材とギャップ保持部材103のフレの位相を揃えることができ、帯電ギャップの変動を低減することができる。
ギャップ保持部材103の材質としては帯電部材の基材と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。ただし、感光層にギャップ保持部材103を当接させるので感光層が損傷するのを防止するために、帯電部材より硬度の低いグレードを用いることが望ましい。また、摺動性に優れ感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリアセタール、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリフッ化ビニリデン、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、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。
また、樹脂層やギャップ保持部材103にはコーティング等により、トナー等が付着しにくい表層を数10μm程度の厚さで形成することもできる。
ギャップ保持部材103を感光体40の画像領域外に付き当てることで、帯電ローラ70の樹脂層と感光体40との間にギャップを形成する。帯電ローラ70は芯金の端部に取り付けられたギヤが感光体40のフランジに形成されたギヤとかみ合っており、感光体駆動モータにより感光体40が回転すると帯電ローラ70も連れ回り方向に回転する。樹脂層と感光体40が接触することがないので、帯電ローラ70として硬い樹脂材料と有機感光体を使用した場合でも画像領域の感光層に傷が付いたりすることはない。また、ギャップが広がりすぎると異常放電が発生し均一に帯電できなくなるため、最大ギャップは100μm程度以下に抑える必要がある。このような感光体40と帯電ローラ70間にギャップを設けた帯電ローラ70を使用する場合には、帯電バイアスとしてDC電圧にAC電圧を重畳することが望ましい。
帯電部材、ギャップ保持部材103を樹脂材料で構成しているので、加工が容易で高精度の帯電ローラ70を製造することができる。
また、帯電ローラ70にはローラ表面をクリーニングするためのクリーニングローラ77が当接している。このクリーニングローラは金属製の芯金上にメラミンフォームを取り付けたローラであり、帯電ローラ70に自重で当接しており帯電ローラ70の回転にともない連れ回り回転しながら帯電ローラ70表面に付着したトナー等の汚れを除去する。クリーニングローラは帯電ローラ70に常時接触させておいても良いが、クリーニングローラの接離機構を備えて、普段は離間させておき必要に応じて定期的に帯電ローラ70に当接させて間欠的に帯電ローラ70表面をクリーニングするように構成することもできる。
各現像装置は構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。
現像装置は感光体40に対向した現像ローラ61、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー62、63、トナー濃度センサ64、等から構成される。現像ローラ61は外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサ64の出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給される。
トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材(例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)としては、トナー用として公知のものが使用できる。着色材の量は結着樹脂100重量部に対して0.1から15重量部が適当である。
電荷制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、4級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部である。
トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は0.01〜3μmの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子100重量部に対して0.1〜7.0重量部の範囲が好ましい。
二成分現像剤用トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。
キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。本発明において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトである。この芯物質の粒径は20〜60μm程度が適当である。
キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
使用する感光体の一例としては、導電性支持体上に構成された感光層である電荷発生層、電荷輸送層からなる積層型有機感光体が挙げられる。導電性支持体は、体積抵抗10^10Ωcm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の管材を切削、超仕上げ、研磨等で表面処理したものからなる。
電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファスシリコン等が挙げられる。これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。
電荷発生層は、電荷発生材料を適宜バインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、2−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより形成できる。電荷発生層の塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等により行うことができる。適宜用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料1部に対して0〜2部が適当である。なお電荷発生層は、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。また、電荷発生層の膜厚は、通常は0.01〜5μm、好ましくは0.1〜2μmである。
電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。
電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。
これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。
正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。
電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル、シリコーン、エポキシ、メラミン、ウレタン、フェノール、アルキッド等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、2−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。
電荷輸送層の厚さは、10〜40μmの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。所望により電荷輸送層に添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して0〜30%程度が適当である。所望により電荷輸送層に添加されるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して0〜1%程度が適当である。
感光層に含有される電荷輸送材量の含有量は、電荷輸送層の30重量%以上とするのが好ましい。30重量%未満では、感光体40へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましくない。
また感光体40には、導電性支持体と感光層との間に下引き層を形成することもできる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン、アルキッド−メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。
この下引き層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。この他に、下引き層には、Al^2O^3を陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物、SiO、SnO^2、TiO^2、ITO、Ce0^2等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。下引き層の膜厚は、0〜5μmが適当である。
また感光体40には、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に感光層の上に保護層を形成することもできる。この保護層はバインダー樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物微粒子が添加された構成である。バインダー樹脂としては、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。
保護層に添加される金属酸化物微粒子の量は、重量基準で通常は、5〜30%である。金属酸化物微粒子の量が5%未満では、摩耗が大きく耐摩耗性を向上する効果が小さく耐久性に劣り、30%を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。保護層の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法が採用される。保護層の厚さは、1〜10μm、好ましくは3〜8μm程度が適当である。保護層の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、保護層の膜厚を厚くしすぎると感光体40製造時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。保護層に添加する金属酸化物粒子の粒径としては0.1〜0.8μmが適当である。金属酸化物微粒子の粒径が大きすぎる場合には保護層表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が保護層で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣る。金属酸化物微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。
さらに保護層には、基材樹脂への金属酸化物微粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適宜利用できその量は重量基準で通常は含有する金属酸化物微粒子の量に対して0.5〜4%、好ましくは、1〜2%である。
また、保護層に電荷輸送材料を添加することで、保護層中の電荷の移動を促進することができる。保護層に添加する電荷輸送材料としては電荷輸送層と同じ材料を用いることができる。
また、感光体40には耐環境性の改善のため、とりわけ感度低下や残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、およびレベリング剤等を添加することができる。
ところで、帯電ローラ70を感光体40に接触配置した場合には、帯電ローラ70が感光体40に連れ回り回転する際に、感光体40の表面の汚れが帯電ローラ70にこすりつけられるため、帯電ローラ70にトナー等の汚れが付着しやすく、特に感光体40に潤滑剤を塗布した場合には帯電ローラ70の汚れが顕著である。
それに対して、帯電ローラ70を感光体40に非接触に配置することで、帯電ローラ70表面が感光体40にこすりつけられることがないので、帯電ローラ70の汚れを大幅に低減することができる。
しかし、非接触に配置した場合でも帯電バイアスの電界により、感光体40上のトナーやトナー外添剤等の粒子が飛翔して帯電ローラ70の表面に付着してしまう。感光体40に供給された潤滑剤はクリーニングブレード引き伸ばされて感光体40表面に保護膜を形成するが、わずかに粒子のままクリーニングブレードをすり抜けてしまった潤滑剤が帯電領域に到達すると、潤滑剤の粒子も電界で帯電ローラ70に飛翔してしまう。感光体40を均一に帯電させる目的でACバイアスを重畳しているとこの傾向が顕著である。帯電ローラ70にクリーニング部材を当接させて帯電ローラ70の汚れを除去しようとすると、トナーやトナー外添剤のような固い粒子は除去できるものの、潤滑剤のような柔らかい粒子は除去できずに逆に帯電ローラ70の表面に引き伸ばして帯電ローラ70を汚してしまう不具合があった。したがって、帯電ローラ70の表面に付着した潤滑剤粒子を取り除くためには、非接触状態で除去することが望ましい。
感光体40に非接触に配置された帯電ローラ70表面に電界で飛翔してきた潤滑剤等の粒子は、電界を利用することで帯電ローラ70表面から除去することもできる。
図5に本発明の実施例に係る帯電ローラ70のクリーニング方式を示す。帯電ローラ70は感光体40に非接触配置され、対向電極ローラ90も帯電ローラ70に非接触配置されている。帯電ローラ70には感光体40を目的の電位に帯電させるためにDCにACを重畳したバイアスが印加されている。対向電極ローラ90には帯電ローラ70表面の付着物を飛翔させるためのバイアスが印加されており、端部に取り付けたギヤが帯電ローラ70の端部に取り付けたギヤと噛み合い、帯電ローラ70の回転に同期して回転する。すなわち、対向電極ローラ90へ飛翔してきた潤滑剤やトナー等の粒子が帯電ローラ70へ再飛翔するのを防止するため、対向電極ローラ90にはクリーニング部材91を当接させている。既述のように、特許文献1では、対向電極が円弧形状の板状部材で構成されているために対向電極の表面を清掃することが困難であるが、本実施例の構成では、対向電極をローラ形状として回転させているので、対向電極ローラ90の表面を容易にクリーニングすることができる。
図6に本実施例のギャップ形成方法の概略図を示す。帯電ローラ70は端部に取り付けたギャップコロを感光体40に当接させることで感光体40との間にギャップを形成しているが、このギャップコロに対向電極ローラ90の端部を当接させることで帯電ローラ70と対向電極ローラ90の間にもギャップを形成することができる。図6の構成では対向電極ローラ90と帯電ローラ70間のギャップは帯電ローラ70と感光体40間のギャップと同等となる。
しかし、図7のように対向電極ローラ90を帯電ローラ70のギャップコロ当接部の外径が小さくなるようにしておけば、対向電極ローラ90と帯電ローラ70間のギャップを帯電ローラ70と感光体40間のギャップより小さくすることもできる。
二体間の電位差が一定であれば、ギャップが小さいほうが二体間の電界は大きくなるので、感光体40上の粒子を帯電ローラ70に飛翔させにくくするには感光体40と帯電ローラ70間のギャップをできるだけ大きくすることが望ましく、感光体40から帯電ローラ70に飛翔してしまった粒子を対向電極ローラ90に効率的に飛翔させるためには帯電ローラ70と対向電極ローラ90間のギャップをできるだけ小さくすることが望ましい。
対向電極ローラ90は無垢の金属ローラでは帯電ローラ70に印加しているバイアスがリークする恐れがあるため、金属製の芯金上に中抵抗の表層を設けることが望ましい。表層の厚さはリークを防止する目的と高精度のギャップを形成することを考慮すると0.02〜1.5mm程度が望ましい。表層はスプレー塗工や射出成形により作製することができる。ここで表層の材料に感光体40表面層と同じバインダー樹脂を使用すると、潤滑剤との親和性が良いのでクリーニング部材により潤滑剤が引き伸ばされやすく表面に潤滑剤の膜を形成するので、多くの潤滑剤を保持することができるうえ、膜状になった潤滑剤は帯電ローラ70に再飛翔することもない。
対向電極ローラ90をクリーニングするクリーニング部材としてはスポンジ、ブラシ等の多様な材料を使用することができるが、芯金の周りをメラミン樹脂フォームで覆ったクリーニングローラを対向電極ローラ90の表面に当接させてつれまわり回転させることが望ましい。メラミン樹脂フォームは他のスポンジ状の材料より強度に優れ、フォーム内に空間が多く存在するため内部に大量の粒子を保持することが可能であり、長期にわたってクリーニング性能を維持することができる。
ところで、放電中に感光体40から帯電ローラ70に飛翔する粒子は放電のイオン流の中を移動していることや、さらにはACバイアスにより両方向の放電が交互に発生していることもあり、実際の粒子の帯電量を測定することは困難である。しかし、感光体40を負極性に帯電させる画像形成装置で考えると、平均的なイオン流の流れは負イオンが帯電ローラ70から感光体40に向かう方法に移動しているはずであり、感光体40から帯電ローラ70に到達する粒子は平均的には正極性に帯電しているものと考えられる。
ここで図5のように対向電極ローラ90にDCバイアスのみを印加する場合に、帯電ローラ70に到達した正極性の粒子を対向電極ローラ90に飛翔させるためには、対向電極ローラ90には帯電ローラ70に印加するDC成分と同極性で絶対値がより大きいバイアスを印加すればよい。すなわち、帯電ローラ70に印加するDCバイアスが例えば−500Vのとき、対向電極ローラ90には例えば−1000Vのバイアスを印加すれば、帯電ローラ70上の粒子は対向電極ローラ90に向かって飛翔する。
ここで、対向電極ローラ90にDCバイアスのみを印加すると、帯電ローラ70には帯電ローラ70と感光体40間の放電開始電圧の2倍を超えるACバイアスが印加されているため、帯電ローラ70と対向電極ローラ90の間でも放電が発生することになり、オゾンやNox等の放電生成物の発生量が増えてしまうという問題がある。
そこで、図8のように対向電極ローラ90にも帯電ローラ70に印加するACバイアスと周波数、位相、ピーク間電圧が同じACバイアスを重畳するように構成し、DCバイアスの差を帯電ローラ70と対向電極ローラ90間の放電開始電圧以下に設定することで、ACバイアス成分はキャンセルされるので帯電ローラ70と対向電極ローラ90間で放電が発生することなく帯電ローラ70上の粒子を対向電極ローラ90に飛翔させることができ、なおかつ帯電ローラ70と感光体40間の放電を妨げることもない。
<実施例2>
感光体40は直径60mmのアルミ素管上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層からなる有機感光体を用いる。表面保護層のバインダー樹脂はポリカーボネートを用い、耐摩耗性向上のために粒径0.3μmのアルミナ粒子を10wt%分散させている。
感光体40は直径60mmのアルミ素管上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層からなる有機感光体を用いる。表面保護層のバインダー樹脂はポリカーボネートを用い、耐摩耗性向上のために粒径0.3μmのアルミナ粒子を10wt%分散させている。
帯電ローラ70は直径10mmの芯金上に射出成型により樹脂層を形成し外形12.8mmの帯電ローラ70を作製したものとする。感光体40と帯電ローラ70間のギャップが平均60μmとなるようにギャップコロの外径を調整する。
対向電極ローラ90は直径9mmの芯金上にポリカーボネートをバインダー樹脂とする中抵抗の表層を30μmの厚さでスプレー塗工で作製した。帯電ローラ70と対向電極ローラ90間のギャップが平均30μmとなるようにギャップコロの当接位置のローラ外径を小さくしする。
クリーニングローラは直径8mmの芯金上に厚さ1mmのメラミンフォーム層を形成する。
感光体40に供給する潤滑剤としてはステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑剤を溶融固化させたバーをブラシで削って感光体40に供給する。
感光体40は線速352mm/sで回転し、帯電ローラ70に印加するバイアスのAC成分は周波数2.65kHz、ピーク間電圧2.2kVの正弦波を用い、DC成分は現像能力に応じて、−400V〜−900Vの範囲で可変しているものとする。また、対向電極ローラ90に印加するバイアスのAC成分は位相、周波数、ピーク間電圧を帯電ローラ70に印加するAC成分と同じとし、DC成分は−900V〜−1400Vの範囲で帯電ローラ70に印加するDC成分との差が500Vになるように設定する。
100:装置本体
101:芯金
102:樹脂層
103:ギャップ保持部材
200:給紙装置
300:スキャナ
400:原稿自動搬送装置(ADF)
10:中間転写ベルト
14、15、16:支持ローラ
18(18Y、18C、18M、18Bk):画像形成ユニット
17:中間転写ベルトクリーニング装置
20:タンデム画像形成装置
21:露光装置
22:2次転写装置
23:ローラ
24:2次転写ベルト
25:定着装置
26:定着ベルト
27:加圧ローラ
28:シート反転装置
30:ADFの原稿台
32:コンタクトガラス
33:第1走行体
34:第2走行体
35:結像レンズ
36:読み取りセンサ
40(40Y、40C、40M、40Bk):感光体
42:給紙ローラ
43:給紙テーブル
44:給紙カセット
45:分離ローラ
46:給紙路
47:搬送ローラ
48:給紙路
49:レジストローラ
50:給紙ローラ
51:手差しトレイ
52:分離ローラ
53:手差し給紙路
55:切換爪
56:排出ローラ
57:排紙トレイ
62(62Y、62C、62M、62Bk):一次転写ローラ
60(60Y、60C、60M、60Bk):現像装置
61:現像ローラ
62、63:スクリュー
64:トナー濃度センサ
70:帯電ローラ
71:電位センサ
72:除電ランプ
73、74:ブラシローラ
75:クリーニングブレード
76:露光光
78:潤滑剤
79:トナー搬送コイル
80:潤滑剤塗布ブレード
90:対向電極ローラ
91:クリーニング部材
101:芯金
102:樹脂層
103:ギャップ保持部材
200:給紙装置
300:スキャナ
400:原稿自動搬送装置(ADF)
10:中間転写ベルト
14、15、16:支持ローラ
18(18Y、18C、18M、18Bk):画像形成ユニット
17:中間転写ベルトクリーニング装置
20:タンデム画像形成装置
21:露光装置
22:2次転写装置
23:ローラ
24:2次転写ベルト
25:定着装置
26:定着ベルト
27:加圧ローラ
28:シート反転装置
30:ADFの原稿台
32:コンタクトガラス
33:第1走行体
34:第2走行体
35:結像レンズ
36:読み取りセンサ
40(40Y、40C、40M、40Bk):感光体
42:給紙ローラ
43:給紙テーブル
44:給紙カセット
45:分離ローラ
46:給紙路
47:搬送ローラ
48:給紙路
49:レジストローラ
50:給紙ローラ
51:手差しトレイ
52:分離ローラ
53:手差し給紙路
55:切換爪
56:排出ローラ
57:排紙トレイ
62(62Y、62C、62M、62Bk):一次転写ローラ
60(60Y、60C、60M、60Bk):現像装置
61:現像ローラ
62、63:スクリュー
64:トナー濃度センサ
70:帯電ローラ
71:電位センサ
72:除電ランプ
73、74:ブラシローラ
75:クリーニングブレード
76:露光光
78:潤滑剤
79:トナー搬送コイル
80:潤滑剤塗布ブレード
90:対向電極ローラ
91:クリーニング部材
Claims (9)
- 静電潜像が形成される像担持体と、
該像担持体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
該帯電手段表面の付着物を除去する付着物除去手段
を備えた画像形成装置において、
前記帯電手段を前記像担持体に近接配置するとともに、
前記付着物除去手段を、前記帯電手段に対して近接配置して該帯電手段の表面付着物を電界で除去する対向電極部材と、該対向電極部材に接触して該対向電極部材をクリーニングするクリーニング手段とから構成してなる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記帯電手段が、少なくとも、支持体と、導電性の帯電部材と、帯電部材の両端に取り付けられたギャップ保持部材とから構成されるローラ形状のものであり、
前記ギャップ保持部材により、前記像担持体と前記帯電部材、および該帯電部材と前記付着物除去手段をそれぞれ近接配置してなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
前記帯電手段表面の付着物を前記対向電極に飛翔させる電界を、前記像担持体表面の付着物を前記帯電部材に飛翔させる電界より大きくしてなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から3のいずれかの画像形成装置において、
前記帯電部材と前記付着物除去手段との間のギャップが、前記像担持体と前記帯電部材との間のギャップより小さくなるように構成してなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から4のいずれかの画像形成装置において、
前記帯電手段表面の付着物を前記対向電極に飛翔させる電界が、前記像担持体表面の付着物を前記帯電部材に飛翔される電界より大きくなるように、前記対向電極にバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から5のいずれかの画像形成装置において、
前記帯電手段と前記対向電極の双方にDCにACを重畳したバイアスを印加する手段を有し、
前記帯電手段と前記対向電極の双方に印加する前記バイアスのAC成分は周波数、位相、ピーク間電圧が等しく、DC成分の差を前記帯電手段と前記対向電極間の放電開始電圧以下になるように設定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から6のいずれかの画像形成装置において、
前記対向電極は少なくとも、導電性支持体と、表層から構成されるローラ形状のものであり、
該対向電極の表層は前記像担持体の表層と同じバインダー樹脂を含むことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から7のいずれかの画像形成装置において、
前記対向電極をクリーニングするクリーニング手段が、芯金とクリーニング部材であるメラミン樹脂フォームから構成されるローラ形状のものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から8の画像形成装置において、
前記像担持体に供給される潤滑剤はステアリン酸亜鉛を含むことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011022166A JP2012163635A (ja) | 2011-02-03 | 2011-02-03 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011022166A JP2012163635A (ja) | 2011-02-03 | 2011-02-03 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012163635A true JP2012163635A (ja) | 2012-08-30 |
Family
ID=46843105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011022166A Withdrawn JP2012163635A (ja) | 2011-02-03 | 2011-02-03 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012163635A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020160289A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置およびドラムカートリッジ |
-
2011
- 2011-02-03 JP JP2011022166A patent/JP2012163635A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020160289A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置およびドラムカートリッジ |
WO2020194770A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置およびドラムカートリッジ |
JP7367318B2 (ja) | 2019-03-27 | 2023-10-24 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置およびドラムカートリッジ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5009097B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4934512B2 (ja) | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP5338480B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5327569B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005148665A (ja) | 帯電装置及びこれを用いた画像形成装置 | |
JP5929287B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5305154B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009031488A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2008008923A (ja) | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP4146266B2 (ja) | 帯電装置および画像形成装置 | |
JP5168656B2 (ja) | 潤滑剤供給手段、プロセスユニット及び画像形成装置 | |
JP4420784B2 (ja) | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP2014085405A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2008107571A (ja) | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ | |
JP5327570B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2012163635A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5370534B2 (ja) | 潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 | |
CN112346312B (zh) | 图像形成装置 | |
JP2006098728A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5982768B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP7441423B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010276822A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4393964B2 (ja) | 帯電ローラ製造方法 | |
JP2011186013A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023048627A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |