JP2014089414A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子写真方式を利用した複数の作像手段を備える画像形成装置の技術分野において、小型化と高耐久性とを両立させた画像形成装置を提供する。
【解決手段】潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもつ第1の作像手段(画像形成ユニット1K)と、潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもたない第2の作像手段(画像形成ユニット1C,1M,1Y)とを備え、第2の作像手段の帯電手段は、潜像担持体に対し非接触で帯電を行う非接触帯電手段であり、第2の作像手段の現像手段は、潜像担持体に対し非接触で現像を行う非接触現像手段であることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもつ第1の作像手段(画像形成ユニット1K)と、潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもたない第2の作像手段(画像形成ユニット1C,1M,1Y)とを備え、第2の作像手段の帯電手段は、潜像担持体に対し非接触で帯電を行う非接触帯電手段であり、第2の作像手段の現像手段は、潜像担持体に対し非接触で現像を行う非接触現像手段であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式を利用した作像手段を複数有するものにおいて耐久性を向上させる技術に関する。
電子写真方式を利用したフルカラーの画像形成装置として、静電潜像形成用の感光体、感光体表面を帯電する帯電手段、静電潜像に現像剤であるトナーを付着させ顕像化する現像手段、感光体上をクリーニングするクリーニング手段をもつ画像形成ユニットを、複数備えたタンデム型画像形成装置が主流となっており、近年は、高画質化、小型化、高耐久性等多くの課題を両立する画像形成装置が求められている。
画像形成ユニットに具備される帯電手段、現像手段、クリーニング手段等は多種のプロセスが存在し、これらを機能的に組み合わせることが重要である。中でも、小型化と高耐久性との両立は大きな課題である。
装置の小型化を図るため、帯電手段として帯電ローラ、帯電ブラシ等近接帯電型の帯電が、かつて多くの装置で使用されていた帯電チャージャに変わって採用されている。近接帯電型の帯電手段を使用した場合、感光体表面近傍で放電することによる感光体表面へのハザードが増加し、感光体表面の膜削れの促進、感光体表面が荒らされることによるトナー構成物、紙粉等の付着物の増加が課題となっている。このような感光体表面の劣化を低減する方法として、感光体表面に潤滑剤を付与する方法がある。しかし、潤滑剤を付与する場合、潤滑剤付与手段を持つ必要があり、装置が大型化し高価となってしまう。また、潤滑剤は、感光体表面を保護するのに十分な量塗布される必要があるが、画像形成動作によってある程度の量が感光体との接触部材に転移するため、継続的に塗布が必要である。感光体に接触した部材には、それなりの量の潤滑剤が転移し、たとえば現像部で接触した現像剤に付着し、現像器内に入り込み、現像剤の帯電不良を引き起こす場合もある。帯電手段に付着し帯電不良を引き起こす場合もある。従って、潤滑剤を感光体に塗布する場合、その感光体に接触する部材に対し、潤滑剤が付着した場合でも経時で機能に問題が発生しないようにする必要がある。
一方、現像手段としても、現像剤としてトナーのみをもつ1成分現像装置と、現像剤としてトナーに帯電を与えるキャリア粒子とトナーとを持つ2成分現像装置とがある。小型化の課題に対しては、1成分現像手段は2成分現像手段に対し、構成が簡素なため有利であるが、耐久性、安定性に課題がある。1成分現像手段では、通常現像ローラ表面上に着色粒子であるトナーを、供給部材規制部材等によりこすりつけ表面の力により保持し、現像領域において静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着させるが、このときの対向電極として現像ローラが作用する。現像ローラが多くの機能を兼ね備えることで装置が簡素化されている一方、現像ローラ表面の劣化に対して敏感であり、耐久性を向上させるためには、表面の劣化を抑制する必要がある。このような1成分現像ローラ表面への潤滑剤の付着は、ローラ表面特性の劣化に繋がり、現像不良を引き起こす場合がある。
従来例として、タンデム型カラー画像形成装置において、作像手段特性に合せて、潤滑剤条件を提案している例を特許文献1〜3に示し、簡単に説明する。特許文献1では、タンデム型カラー画像形成装置における複数の感光体への潤滑剤塗布条件を感光体ごとに異ならせ、特に転写紙搬送方向の下流側に位置する感光体への塗布量を多くするようにしている。特許文献2では、タンデム型カラー画像形成装置において、黒トナー使用感光体への潤滑剤塗布量を他色の感光体への塗布量よりも多くしている。特許文献3では、画像形成装置は、帯電手段の構成が異なる複数の作像装置を備え、それぞれの作像装置にはそれぞれの帯電手段に応じた構成の異なる潤滑剤塗布装置を備えている。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、電子写真方式を利用した複数の作像手段を備える画像形成装置の技術分野において、小型化と高耐久性とを両立させた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、潜像担持体と、該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記潜像担持体上の静電潜像に着色粒子を付着させ顕像化する現像手段とを有する複数の作像手段を備え、該複数の作像手段として、少なくとも、前記潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもつ第1の作像手段と、前記潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもたない第2の作像手段とを備え、前記第2の作像手段の前記帯電手段は、前記潜像担持体に対し非接触で帯電を行う非接触帯電手段であり、前記第2の作像手段の前記現像手段は、前記潜像担持体に対し非接触で現像を行う非接触現像手段であることを特徴とする画像形成装置を提供する。
本発明によれば、電子写真方式を利用した複数の作像手段を備える画像形成装置の技術分野において、小型化と高耐久性とを両立させた画像形成装置を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態は以下述べるものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
<全体構成>
図1を参照すると、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成が示されている。
画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための4つの画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kを備える。なお、並び順は図1に示したものに限る物ではなく、他の並び順であってもかまわない。
図1を参照すると、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成が示されている。
画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための4つの画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kを備える。なお、並び順は図1に示したものに限る物ではなく、他の並び順であってもかまわない。
画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kと、帯電手段、現像手段、クリーニング手段とを備えている。また、各画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
各画像形成ユニットでは、先ず帯電手段に図示しない電源より所定の電圧が印加されて、対向する感光体ドラム2表面を帯電する。所定の電位に帯電した感光体ドラム2表面には、引き続いて光書込ユニット3により画像データに基づくレーザー光が走査され、静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体ドラム表面が現像手段に到達すると、感光体ドラム2と対向配置される現像ローラにより、感光体ドラム2表面の静電潜像にトナーが供給されて、トナー像が形成される。
上記の動作が画像形成ユニット1Y、1C、1M、1K全てに同様にして所定のタイミングで行われ、感光体ドラム2Y、2C、2M、2K表面にはそれぞれ所定の色のトナー像が形成される。画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの画像形成動作タイミングで転写搬送ベルト5a上に、各感光体ドラム2上のトナー像を順次転写していく。このトナー像の転写は、転写搬送ベルト5aを挟んで各感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kと対向配置されている一次転写ローラ17Y、17C、17M、17Kに、図示しない電源より感光体ドラム2上のトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの下方には、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの表面にレーザー光を走査しながら照射する光書込ユニット3が、上方には各画像形成ユニットのトナー像を重ね合わせて転写するように搬送する転写搬送ベルト5aを有するベルト駆動装置としての一次転写ユニット5が配置されている。転写搬送ベルト5aの外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置6が接触するように配置されている。このクリーニング装置6により転写搬送ベルト5a上に付着したトナー等の異物が除去される。
一次転写ユニット5に対向する外側には、搬送されてきた記録媒体9にトナー像を転写する二次転写ユニット7が配置されている。その上方にはベルト定着方式の定着ユニット8が備えられている。
画像形成装置下部には、転写媒体である記録媒体9が載置された給紙カセット10a、10bを備えている。また、画像形成装置側面から手差しで給紙を行う手差しトレイ10cが備えられている。記録媒体9は、給紙カセット10a、10b、もしくは手差しトレイ10cのいずれかから搬送され、レジストローラに到達したところで一端停止する。前述の画像形成動作タイミングに合せて搬送される。
この他、トナー補給容器11Y、11C、11M、11Kが備えられ、図示していない廃トナーボトル、電源ユニットなども備えられている。
<画像形成ユニット1>
各色の画像形成ユニット1の中でも、転写搬送ベルト5aの移動方向の最下流に配置された1Kは感光体ドラム2Kの表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段を具備したものである。一方で、他の画像形成ユニット1Y,1C,1Mは、それぞれに対応する感光体ドラム2への潤滑剤付与手段を備えていない。
各色の画像形成ユニット1の中でも、転写搬送ベルト5aの移動方向の最下流に配置された1Kは感光体ドラム2Kの表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段を具備したものである。一方で、他の画像形成ユニット1Y,1C,1Mは、それぞれに対応する感光体ドラム2への潤滑剤付与手段を備えていない。
<画像形成ユニット1K>
画像形成ユニット1Kは、潤滑剤付与手段を具備したユニットである。構成を図2に示す。潤滑剤付与手段は、潤滑剤付与ブラシ33と固形潤滑剤34から構成される。固形潤滑剤34に対して図示しない加圧スプリングで潤滑剤付与ブラシ33方向に加圧することで、必要量の潤滑剤が潤滑剤付与ブラシ33にかきとられ、感光体ドラム2Kの表面に付与される。潤滑剤付与手段である潤滑剤付与ブラシ33により感光体ドラム2K表面に付与された潤滑剤は、潤滑剤塗布ブレード35により薄層化される。クリーニングブレード32は、感光体ドラム2K表面から汚れ等を取り除く。
画像形成ユニット1Kは、潤滑剤付与手段を具備したユニットである。構成を図2に示す。潤滑剤付与手段は、潤滑剤付与ブラシ33と固形潤滑剤34から構成される。固形潤滑剤34に対して図示しない加圧スプリングで潤滑剤付与ブラシ33方向に加圧することで、必要量の潤滑剤が潤滑剤付与ブラシ33にかきとられ、感光体ドラム2Kの表面に付与される。潤滑剤付与手段である潤滑剤付与ブラシ33により感光体ドラム2K表面に付与された潤滑剤は、潤滑剤塗布ブレード35により薄層化される。クリーニングブレード32は、感光体ドラム2K表面から汚れ等を取り除く。
帯電手段として非接触の帯電ローラ36が備えられている。帯電ローラ36は、AC電圧にDCを重畳したバイアスを印加することで、感光体ドラム2K表面を所定の電位に帯電する。非接触の具体的な方式としては例えばコロナ放電を用いることができる。
現像手段として、2成分現像装置が配置されている。2成分現像装置は、複数の攪拌スクリュー37、現像ドラム39、クリーニングブレード38等からなる。クリーニングブレード38は、現像ドラム39に付着した余分なトナーをかき取る。
2成分の現像手段には、内部にコートしたフェライトからなるキャリア粒子と着色粉体であるトナーが混合された現像剤をもち、攪拌スクリュー37により軸方向(図に垂直な方向)に移動されている。トナーの帯電は主にキャリアと接触することで行われる。また、内部にはトナー濃度センサが備えられており、トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。
2成分現像方式は、比較的耐久性が高く、経時の安定性や、潤滑剤の混入等に対し変動が小さい反面、複数の攪拌スクリューを持つ必要があるなど装置が大型化し、高価となる。本実施例においては、最も使用頻度の高い黒画像を形成する画像形成ユニットに2成分現像を搭載し、潤滑剤を塗布することで、感光体の劣化を低減し、マシンの長寿命化を図っている。
感光体ドラム2K表面に付与された潤滑剤は、感光体ドラム2Kが一次転写位置で転写搬送ベルト5aに接触することによって、転写搬送ベルト5aに転移する。従って、潤滑剤付与は、感光体回転にともなって常に感光体表面に行われる。転写搬送ベルト5a上に転移した潤滑剤は、動作中接触したものに転移して行く。画像形成ユニット1Kとの1次転写位置で潤滑剤が塗られた感光体表面と接触した転写搬送ベルト5aは、回転にともなって、他色の感光体表面と接触し、潤滑剤は他色の画像形成ユニット内に混入する。
<画像形成ユニット1Y,1C,1M>
図3に画像形成ユニット1Y,1C,1Mの構成を示す。画像形成ユニット1Y,1C,1Mの構成はほぼ同じなので、Y,C,Mの添え字は以下、付加しないで説明する。
図3に画像形成ユニット1Y,1C,1Mの構成を示す。画像形成ユニット1Y,1C,1Mの構成はほぼ同じなので、Y,C,Mの添え字は以下、付加しないで説明する。
感光体ドラム2に対し、クリーニングブレード41が当接し汚れ等を除去する。また、帯電手段である非接触の帯電ローラ46が当接する。帯電ローラ46は、回り込んできた潤滑剤による帯電ローラ表面の汚染を避けるため、非接触となっており、帯電時にはACにDCバイアスを重畳したバイアスが印加される。
<非接触の現像装置4>
現像手段として1成分の非接触の現像装置4を備えている。1成分の現像装置4には、現像ローラ42と現像ローラ42に対してトナーを供給する供給ローラ48が備えられ、現像ローラ42は、対向する感光体ドラム2表面に対し、順方向に回転する方向に2倍の線速で回転する。供給ローラ48は、供給ローラ48と現像ローラ42が接触する位置でカウンター方向となるように回転する。したがって、図3では感光体が時計回り、現像ローラと供給ローラが反時計回りとなる。現像ローラ42には、表面に供給されたトナーを薄層化する薄層ブレード45が当接している。
現像手段として1成分の非接触の現像装置4を備えている。1成分の現像装置4には、現像ローラ42と現像ローラ42に対してトナーを供給する供給ローラ48が備えられ、現像ローラ42は、対向する感光体ドラム2表面に対し、順方向に回転する方向に2倍の線速で回転する。供給ローラ48は、供給ローラ48と現像ローラ42が接触する位置でカウンター方向となるように回転する。したがって、図3では感光体が時計回り、現像ローラと供給ローラが反時計回りとなる。現像ローラ42には、表面に供給されたトナーを薄層化する薄層ブレード45が当接している。
現像装置4中には、トナーのみであるので、搬送スクリューは必要ではなく、装置内のトナーの循環のために、パドル47が備えられている。このような簡易な構成のため、小型化、低コスト化が実現できる。1成分の非接触現像装置は、非接触のために潤滑剤が十分に塗布されていないため保護されていない感光体表面を傷つけることがなく、感光体の高耐久化に有利である。さらに、感光体ドラム2表面に転写搬送ベルト5aから転移してきた微量の潤滑剤が現像装置内に付着することを避けることが可能である。
1成分の現像装置では、現像ローラ表面が現像時の対向電極となり、その表面の汚れは、画像の安定性を劣化させる。現像ローラ42は金属製であり、金属製のブレードである薄層ブレード45を接触させているため、両者には削れが生じ、2成分現像方式の現像装置と比較して耐久性に劣る。このような特徴を踏まえ、本画像形成装置では、イエロー、シアン、マゼンタのカラートナーの画像形成ユニットに図3に示すような構成をそなえ、カラープリント時のみの使用であるため、ユーザーの利便性を損ねることなく、小型低コスト化を実現している。
<現像ローラ42>
しかしながら、従来の1成分現像装置の耐久性は、より高耐久化が望まれている。本画像形成装置には、従来1成分現像に対し、耐久性を改善した現像手段を搭載した。現像ローラ42の具体的構成について図4に示し説明する。現像ローラ42の外周面には、網の目状の凹凸パターンが形成されている。
しかしながら、従来の1成分現像装置の耐久性は、より高耐久化が望まれている。本画像形成装置には、従来1成分現像に対し、耐久性を改善した現像手段を搭載した。現像ローラ42の具体的構成について図4に示し説明する。現像ローラ42の外周面には、網の目状の凹凸パターンが形成されている。
この例の現像ローラ42ではこの凹凸パターンとして、その外周面の軸方向所定位置に溝が全周にわたって形成されている。その場合、溝は軸方向に対して所定角(図示例では45°であるが、これに限定されない)で傾斜した螺旋状に連続して形成され規則性を有する所定数の第1傾斜溝と、これらの第1傾斜溝と傾斜が逆方向に傾斜した螺旋状に連続する所定数の第2傾斜溝とからなる。
これらの第1および第2傾斜溝は、いずれもそれらの傾斜方向に所定の周期幅Wに周期的に形成されている。なお、第1および第2傾斜溝の各傾斜角および周期幅Wは、いずれも互いに異ならせることもできる。また、凸部の幅TはWの1/2以上の大きさで形成する。
現像ローラ42の基材103は、5056アルミ合金や6063アルミ合金等のアルミニウム系やSTKM等の鉄系等の金属材料スリーブからなる。現像ローラ42の基材103の外周面の凹凸は、転造加工によって形成されている。この基材における加工方法は従来公知の加工方法を採用することができる。したがって、この加工方法の説明は省略する。
<薄層ブレード45>
次に、薄層ブレード45について説明する。薄層ブレード45のブレード部材は、SUS304CSPやSUS301CSP、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ42表面に10〜100[N/m2]の押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材には、摩擦帯電を補助するために、バイアス電源からバイアスが印加される。
次に、薄層ブレード45について説明する。薄層ブレード45のブレード部材は、SUS304CSPやSUS301CSP、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ42表面に10〜100[N/m2]の押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材には、摩擦帯電を補助するために、バイアス電源からバイアスが印加される。
また、薄層ブレード45のブレード部材としては、導電性を有するものであることが望ましい。ブレード部材が導電性であることにより、Q/M値(単位体積当りの帯電量)が大きなトナーTの帯電量を下げることが出来、トナーTのQ/M値の均一化を図ることができる。これにより、トナーTの現像ローラ42に対する張り付きを防ぐことが出来る。
また、バイアス電源をブレード部材に印加する電圧としては、現像ローラ42に印加された交番電圧に対して、±200[V]の範囲で直流電圧を印加できる構成とし、使用環境により直流電圧の値を制御出来る構成としても良い。これにより、環境変動によるM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)の変動を抑制することができる。
<現像装置4を用いた現像方法>
次に、本実施形態での現像ローラ42上のトナーを感光体ドラム2に現像する方法について詳しく説明する。トナー供給位置で現像ローラ42の表面上に供給されたトナーは、トナー供給位置から現像領域に向けて搬送され、途中にある薄層ブレード45を通過し、現像ローラ42上にトナー薄層ブレード45が形成される。形成されたトナー薄層ブレード45は、更に現像領域まで搬送され、現像ローラ42と感光体ドラム2上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体ドラム2の表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像電界には、トナーが感光体ドラム2の方向に向かう電圧と現像ローラに戻ってくる電圧が交互に繰り返されるようなACバイアスをもちいる。本実施形態では、f=500〜10000Hz Vpp=500〜3000 Duty=50%の矩形波を用いた。その後、現像に寄与しなかったトナーは、現像剤担持体の回転によってさらに搬送され、トナーが再びトナー供給室に戻り、繰り返し利用される。
次に、本実施形態での現像ローラ42上のトナーを感光体ドラム2に現像する方法について詳しく説明する。トナー供給位置で現像ローラ42の表面上に供給されたトナーは、トナー供給位置から現像領域に向けて搬送され、途中にある薄層ブレード45を通過し、現像ローラ42上にトナー薄層ブレード45が形成される。形成されたトナー薄層ブレード45は、更に現像領域まで搬送され、現像ローラ42と感光体ドラム2上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体ドラム2の表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像電界には、トナーが感光体ドラム2の方向に向かう電圧と現像ローラに戻ってくる電圧が交互に繰り返されるようなACバイアスをもちいる。本実施形態では、f=500〜10000Hz Vpp=500〜3000 Duty=50%の矩形波を用いた。その後、現像に寄与しなかったトナーは、現像剤担持体の回転によってさらに搬送され、トナーが再びトナー供給室に戻り、繰り返し利用される。
供給ローラ48の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ48との当接部での圧力集中によるトナーの劣化を防止している。なお、この発泡材料は103〜1014[Ω]の電気抵抗値に設定される。供給ローラ48には、供給バイアスが印加され、現像ローラ42との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ42に押し付ける作用を補助する。
供給ローラ48が当接する位置から現像ローラ42の表面移動方向下流側の現像ローラ42表面に接触するように、現像剤規制部材である薄層ブレード45が配置されている。供給ローラ48から現像ローラ42の表面に供給されたトナーは、現像ローラ42の回転によって薄層ブレード45が接触する位置に搬送される。
薄層ブレード45は、自由端側を現像ローラ48の表面に10〜100[N/m2]の押圧力で当接させたもので、現像ローラ42上のトナーに対してその押圧力下を通過させることで、トナー層を薄層化すると共に、摩擦帯電によってトナーに電荷を付与する。本現像ローラ42を使用することで薄層ブレード通過部でのトナーに掛かる圧力が低減でき、また現像ローラ表層の凹部にトナーが入り込み薄層ブレードを通過するため、薄層ブレードを通過するトナーの量が安定し、画像濃度の安定化が可能である。
さらに、薄層ブレード45の現像ローラ42の表面に対する当接状態としては、図5に示すように、先端当て状態である方が、凸部42aの頂面に存在するトナーTをすり切ることができ、より好ましい。先端当てとは、薄層ブレード45をエッジ当ての状態で現像ローラ42に接触させる。ここで、エッジ当てとは、薄層ブレード45の対向面45bと先端面45aとの間の稜線を形成するエッジ部が現像ローラ42の表面(凸部表面)に接触する状態である。ここで稜線を形成するエッジ部において、稜線は丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。
図5に、薄層ブレードの対向面と、先端面とを延長させた面が交差する箇所近傍を示す。具体的には平板状の薄層ブレードの自由端側の先端の現像ローラ側の角部(丸みがあっても、面取りされていても良い)が現像ローラ42の凸部に接触するようになっていれば良い。ここで、ブレードを折り曲げてその曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーをすりきる効果については上記の自由端側の先端を接触させるほうが効果が高く望ましい。
感光体ドラム2は現像ローラ42と非接触であり、図2中の反時計回りの方向に回転している。このため、現像ローラ42と感光体ドラム2とが対向する現像領域においては、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とが同方向となる。現像ローラ42上の薄層化されたトナー層は、現像ローラ42の回転によって現像領域へ搬送され、現像ローラ42に印加されたバイアスと感光体ドラム2上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム2の表面に移動して感光体ドラム2の表面上の静電潜像が現像される。
現像領域で現像に用いられず、現像ローラ42上に残されたトナーが再び内へと戻る箇所には、現像剤除電部材である除電シールが現像ローラ42に当接して設けられ、トナーが現像手段の外部に漏れ出ないように封止される。
<二次転写&定着>
上記の動作が画像形成ユニット1Y、1C、1M、1K全てに同様にして所定のタイミングで行われ、感光体ドラム2Y、2C、2M、2K表面にはそれぞれ所定の色のトナー像が形成される。画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの画像形成動作タイミングで転写搬送ベルト5a上に、各感光体ドラム2上のトナー像を順次転写していく。このトナー像の転写は、転写搬送ベルト5aを挟んで各感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kと対向配置されている一次転写ローラに、図示しない電源より感光体ドラム2上のトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
上記の動作が画像形成ユニット1Y、1C、1M、1K全てに同様にして所定のタイミングで行われ、感光体ドラム2Y、2C、2M、2K表面にはそれぞれ所定の色のトナー像が形成される。画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの画像形成動作タイミングで転写搬送ベルト5a上に、各感光体ドラム2上のトナー像を順次転写していく。このトナー像の転写は、転写搬送ベルト5aを挟んで各感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kと対向配置されている一次転写ローラに、図示しない電源より感光体ドラム2上のトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
記録媒体9は、給紙カセット10a、10b、もしくは手差しトレイ10cのいずれかから搬送され、レジストローラ16に到達したところで一端停止する。前述の画像形成動作タイミングに合せて搬送される。二次転写ユニット7には、二次転写ローラが備えられている。二次転写ローラは転写搬送ベルト5aに接触して一次転写ユニット5に対向配置されている。転写搬送ベルト5a上に重ね合わされた4色のトナー像は、二次転写ローラと転写搬送ベルト5aとのニップで記録媒体9に転写される。このトナー像の転写は、二次転写ローラに図示しない電源より転写搬送ベルト5a上のトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。定着ユニット8には、定着ローラと加圧ローラが備わっている。トナー像が転写された記録媒体9は、定着ローラと加圧ローラとのニップで熱と圧力を受けて画像を定着される。画像が形成された記録媒体9は、各搬送ローラによって機外に搬送される。
上記実施形態によれば、潤滑剤を塗布することにより感光体表面を保護し、かつ潤滑剤を付与しない作像手段への悪影響を防止でき、潤滑剤を塗布しない作像手段の小型化及び低コスト化を可能とし、画像形成装置の小型化、低コスト化が可能となる。また、上記実施形態の非接触現像手段は、潜像担持体と対向する位置に現像剤である着色粒子を搬送するための現像剤担持体をもち、該現像剤担持体はその表面に規則的に配置された凹部凸部を備え、該凸部に接触し、前記現像剤の現像剤担持体表面への付着量を規制する規制ブレードを備えることで、潤滑剤を塗布しない作像手段の経時の安定性を向上させる。
また、上記実施形態によれば、複数の作像手段のうち、潜像担持体表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもつ作像手段は、潜像担持体表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段を持たない作像手段に対し、作像手段で形成された着色像を転写媒体に転写する転写位置が、転写媒体移動方向下流側である。そのため、潤滑剤を付与しない作像手段への潤滑剤の混入を極力抑えられる。
また、上記実施形態によれば、多色の着色剤を用い、カラー画像を形成する画像形成装置であって、モノクローム画像を形成する作像手段は潤滑剤付与手段をもつように構成されている。モノクローム画像を形成する作像手段は、フルカラー作成時も使用され、使用頻度が高い。したがって、モノクローム画像作成作像手段を特に高耐久化することで交換頻度が減少し、使いやすさが向上する。
<実施例>
上記実施形態に示した画像形成装置を用いてプリント評価を実施した。プリント評価においては、カラープリント率を20%と想定して行った。その結果、100K枚のプリントでも、全く画像に異常は発生せず、良好な画像が得られた。
上記実施形態に示した画像形成装置を用いてプリント評価を実施した。プリント評価においては、カラープリント率を20%と想定して行った。その結果、100K枚のプリントでも、全く画像に異常は発生せず、良好な画像が得られた。
比較評価のため、上記実施形態の画像形成ユニット1を入れ替えたり、条件を変化させて実験を行った。中間転写体である転写搬送ベルト5aの回転方向上流から、画像形成ユニット1をA,B,C,Dユニットとして条件を変えて実験を行った。実験条件、結果は表1に示す。
表1に示すように、Cユニットに、潤滑剤ありの2成分現像、非接触帯電の組み合わせを入れ、その上流側と下流側のユニットに潤滑剤を装備しない画像形成ユニット1を入れ、カラープリントをおこないCユニットの潤滑剤の影響を調べた。まず、50K枚のプリントで、プリント画像には、帯電不良によるマゼンタの筋が見られた。Dユニットの帯電不良によるものと考えられる。
さらにプリントを続けると、ブラックの濃度ムラ、筋が見られ、Bユニットの現像、帯電の不良によるものと考えられる。よって、潤滑剤を使用したユニットより下流にある側のユニットの帯電に、より早く不良が現れることがわかった。
1K 黒用の画像形成ユニット
2K 黒用の感光体ドラム
32,35,38 クリーニングブレード
33 潤滑剤付与ブラシ
34 固形潤滑剤
36 帯電ドラム
37 攪拌スクリュー
39 現像ドラム
1C,1M,1Y シアン、マゼンダ、イエロー用の画像形成ユニット
41 クリーニングブレード
46 帯電ドラム
4 現像装置
42 現像ローラ
45 薄層ブレード
46 供給ローラ
47 パドル
5 一次転写ユニット
5a 転写搬送ベルト
2K 黒用の感光体ドラム
32,35,38 クリーニングブレード
33 潤滑剤付与ブラシ
34 固形潤滑剤
36 帯電ドラム
37 攪拌スクリュー
39 現像ドラム
1C,1M,1Y シアン、マゼンダ、イエロー用の画像形成ユニット
41 クリーニングブレード
46 帯電ドラム
4 現像装置
42 現像ローラ
45 薄層ブレード
46 供給ローラ
47 パドル
5 一次転写ユニット
5a 転写搬送ベルト
Claims (5)
- 潜像担持体と、該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記潜像担持体上の静電潜像に着色粒子を付着させ顕像化する現像手段とを有する複数の作像手段を備え、
該複数の作像手段として、少なくとも、
前記潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもつ第1の作像手段と、
前記潜像担持体の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段をもたない第2の作像手段とを備え、
前記第2の作像手段の前記帯電手段は、前記潜像担持体に対し非接触で帯電を行う非接触帯電手段であり、
前記第2の作像手段の前記現像手段は、前記潜像担持体に対し非接触で現像を行う非接触現像手段であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記非接触現像手段は、前記潜像担持体と対向する位置に現像剤である着色粒子を搬送するための現像剤担持体をもち、該現像剤担持体はその表面に規則的に配置された凹部及び凸部を備え、該凸部に接触し、前記現像剤の現像剤担持体表面への付着量を規制する規制ブレードを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記規制ブレードは、金属ブレードであり、前記凸部にエッジを当接させて前記現像材の付着量を規制することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第1の作像手段は、前記第1の作像手段で形成された着色像を転写媒体に転写する転写位置が、前記第2の作像手段に対して転写媒体の移動方向の下流側であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 多色の着色剤を用い、カラー画像を形成する画像形成装置であって、モノクローム画像を形成する作像手段を有し、該モノクローム画像を形成する作像手段が前記第1の作像手段であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012240595A JP2014089414A (ja) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012240595A JP2014089414A (ja) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014089414A true JP2014089414A (ja) | 2014-05-15 |
Family
ID=50791325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012240595A Pending JP2014089414A (ja) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014089414A (ja) |
-
2012
- 2012-10-31 JP JP2012240595A patent/JP2014089414A/ja active Pending
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