JP2015121627A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、請求項1に係る発明は、
円筒状の像保持体と、平均粒子径が1μm以上100μm以下の液体吸収剤を介して前記像保持体に接触して配置される少なくとも1つのロール部材と、を有する画像形成装置。
請求項2に係る発明は、
前記液体吸収剤が、不織布の粉砕物である請求項1に記載の画像形成装置。
請求項3に係る発明は、
前記不織布が、ポリオレフィン不織布である請求項2に記載の画像形成装置。
請求項4に係る発明は、
円筒状の像保持体と、平均粒子径が1μm以上100μm以下の液体吸収剤を介して前記像保持体に接触して配置される少なくとも1つのロール部材と、を有し、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
請求項2に係る発明によれば、不織布の粉砕物でロール部材からにじみ出た物質を除去することが可能となる。
請求項3に係る発明によれば、ポリオレフィン不織布でロール部材からにじみ出た物質を除去することが可能となる。
請求項4に係る発明によれば、特定の液体吸収剤を用いない場合に比較して、ロール部材からにじみ出た物質による像保持体の汚染の発生が抑制されるプロセスカートリッジが提供される。
本実施形態の画像形成装置は、円筒状の像保持体と、平均粒子径が1μm以上100μm以下の液体吸収剤を介して前記像保持体に接触して配置される少なくとも1つのロール部材と、を有する。ロール部材としては、例えば、像保持体の表面を帯電する帯電手段としての帯電ロール及び像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段としての転写ロールが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
像保持体表面の汚染の発生を防ぐため、従来、画像形成装置の出荷前においてはロール部材を画像形成装置本体に組み付けず、出荷後に改めてロール部材を画像形成装置本体に組み付けることがあった。この場合、出荷後にロール部材を画像形成装置本体に組み付ける手間がかかる。一方、像保持体とロール部材との間にPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等のフィルム部材を配置して像保持体とロール部材とを離間させる方法を用いる場合があった。この場合、画像形成装置を最初に起動する際にフィルム部材を取り除く必要があり、手間がかかる。
そこで、本実施形態の画像形成装置では、像保持体とロール部材との間に平均粒子径が1μm以上100μm以下の液体吸収剤(以下、特定の液体吸収剤と称することがある。)を介在させた状態で像保持体にロール部材を接触させて配置させることとした。像保持体とロール部材との間に特定の液体吸収剤を介在させることで、ロール部材の表面からにじみ出たロール部材表面に含まれる成分が特定の液体吸収剤により吸収される。これにより、像保持体表面の汚染が抑制される。また、特定の液体吸収剤はその平均粒子径が1μm以上100μm以下であることから、画像形成装置に設けられるクリーニング手段により像保持体に付着した転写残トナーと同様にして除去される。そのため、特定の液体吸収剤を取り除く手間がかからない。
この場合、帯電手段及び転写手段の少なくとも一方がロール部材で構成され、該ロール部材と像保持体との間に特定の液体吸収剤を介在させた状態で像保持体にロール部材を接触させて配置すればよい。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
なお、一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
ここで、特定の液体吸収剤を構成する材料としては液状物質を吸収するものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、不織布の粉砕物、活性炭、等が挙げられる。これらの中でも、不織布の粉砕物又は活性炭が好ましく、不織布の粉砕物がより好ましい。不織布の粉砕物の元となる不織布としては、ポリオレフィン不織布、セルロース不織布、ポリメチルメタクリレート(PMMA)不織布、ナイロン等が挙げられる。これらの中でも、ポリオレフィン不織布が好ましい。
特定の液体吸収剤として不織布を用いる場合、不織布の目付が50g/m2以上200g/m2以下であることが望ましい。
不織布を粉砕する方法としては、高圧ホモジナイザー、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、湿式粉砕装置等を利用した方法が挙げられる。
特定の液体吸収剤の平均粒子径は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマンーコールター社製)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
体積累積分布における小粒径側から累積50%となる粒径を平均粒子径(体積平均粒径)とする。
本実施形態において、特定の液体吸収剤の空孔率は、下記方法により得られた値をいう。
不織布の目付および厚みを測定し、以下の計算式により算出した。
空孔率=[{厚み−(目付/ρ)}/厚み]×100・・・・式(1)
ここで、ρは繊維の密度を表す。
まず、画像形成装置を最初に起動する際に、特定の液体吸収剤が除去される。図1に係る画像形成装置では、特定の液体吸収剤は、感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。特定の液体吸収剤の平均粒子径は1μm以上100μm以下であることから、通常の転写残トナーと同様にして特定の液体吸収剤は感光体クリーニング装置6Yにより除去され得る。
次いで、イエロー画像の形成に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
次いで、本実施形態のプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態のプロセスカートリッジは、円筒状の像保持体と、平均粒子径が1μm以上100μm以下の液体吸収剤を介して前記像保持体に接触して配置される少なくとも1つのロール部材と、を有し、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジである。ロール部材としては、例えば、像保持体の表面を帯電する帯電手段としての帯電ロール及び像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段としての転写ロールが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
図3に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、円筒状の像保持体である感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられたロール部材としての帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図3中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
本実施形態のプロセスカートリッジにおいては、感光体107と帯電ロール108との間に特定の液体吸収剤が介在する構成とされてもよい。
ポリオレフィン不織布(スプリトップ、前田工繊株式会社;目付70g/m2)を−196℃で冷凍粉砕後し、平均粒子径が20μmのポリオレフィン不織布の粉砕物を得た。ポリオレフィン不織布の粉砕物の空孔率は45%であった。
得られたポリオレフィン不織布の粉砕物を、感光体表面に0.05g/cm2となるように配置し、感光体のポリオレフィン不織布の粉砕物を配置した箇所に接触するように帯電ロールを配置した富士ゼロックス社のDocuPrint CP100b(商品名)を、45℃95%RHで2週間保管した後、画出しと感光体観察を実施した。1枚目に出力された画像の画像欠陥(カブリ)の有無を、下記基準に基づいて目視により評価した。得られた結果を表1に示す。
◎: 目視による官能評価により注意深く観察を実施し発生を未確認。
○: 目視による官能評価を注意深く観察実施し発生を確認。
×: 目視による官能評価で発生を確認。
ポリエステル不織布(製品名アクスター、メーカー名 東レ製;目付80g/m2)を冷凍粉砕し平均粒子径が25μmのポリエステル不織布の粉砕物を得た。ポリエステル不織布の粉砕物の空孔率は35%であった。
ポリオレフィン不織布の粉砕物に替えてセルロース不織布の粉砕物を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
セルロース不織布(製品名ベンリーゼ、メーカー名 旭化成せんい製;目付50g/m2)を冷凍粉砕し平均粒子径が30μmのセルロース不織布の粉砕物を得た。セルロース不織布の粉砕物の空孔率は55%であった。
ポリオレフィン不織布の粉砕物に替えてセルロース不織布の粉砕物を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
ポリオレフィン不織布の粉砕物に替えて、平均粒子径が5μm、比表面積が2200m2/g、の活性炭(製品名UCG−CPT、メーカー名UES)を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
2Y、2M、2C、2K、帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
50 液体吸収剤
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (4)
- 円筒状の像保持体と、平均粒子径が1μm以上100μm以下の液体吸収剤を介して前記像保持体に接触して配置される少なくとも1つのロール部材と、を有する画像形成装置。
- 前記液体吸収剤が、不織布の粉砕物である請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記不織布が、ポリオレフィン不織布である請求項2に記載の画像形成装置。
- 円筒状の像保持体と、平均粒子径が1μm以上100μm以下の液体吸収剤を介して前記像保持体に接触して配置される少なくとも1つのロール部材と、を有し、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
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