JP2018066791A - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像形成対象物の絶縁性に拘らず、画像形成対象物における電界の減衰を抑制して画像形成する。【解決手段】記録媒体(MD)の導電性に拘らず、画像形成部(12)で粉体粒子による画像(粉体粒子像)を記録媒体(MD)に形成することを可能とするため、記録媒体(MD)に導電層を形成する導電層形成部(16)及び導電層安定部(18)を設けて、形成された導電層(Ep)に給電部(48)で給電し、転写時に電界を発生させる。これにより、転写電圧不足を抑制でき、転写不良を抑制することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
従来より、トナーを利用して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1等参照)。この技術では、感光体上の静電潜像を現像したトナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体及び画像形成対象物に電界を与えて中間転写体のトナー像を画像形成対象物に二次転写することで、画像形成対象物に画像形成している。
トナー像を転写するためには、トナー像が形成されているトナー層に転写するのに十分な電界を与える。ところが、転写時に画像形成対象物に対してトナー像によるトナー層が安定的に接触させることが困難な場合があり、これを解消するために、転写時に超音波振動を与えて安定し安定的に接触させて転写する技術が知られている(例えば、特許文献2等参照)。
特開2000−221780号公報 特開平10−43670号公報
ところで、近年、トナーに代えて粉体粒子を用いて画像形成する技術が、揮発性有機化合物(VOC)排出量が少なく、しかも画像形成に用いられなかった粉体粒子を回収し、再利用できることから、地球環境の面で注目されている。また、画像形成装置としては、用紙等の記録材料に限定されずに、各種の画像形成対象物に対して画像形成することが望まれているが、絶縁性が高い画像形成対象物に対して画像形成する際には、画像形成対象物において電界が減衰されて画像形成が困難な場合がある。
本発明は、画像形成対象物における導電性を考慮せずに、帯電された粒子を用いて画像形成するのに比べて、画像形成対象物における電界の減衰を抑制して画像形成できる画像形成装置及び画像形成方法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、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、導電層を有する画像形成対象物の前記導電層に、帯電された粒子で形成された帯電粒子画像を転写して画像を形成する画像形成部と、前記導電層に前記帯電粒子画像の極性と逆極性の電圧を印加して前記導電層に形成された帯電粒子画像を前記導電層へ付着させる付着部と、を備える。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記画像形成対象物は、板状部材であり、前記板状部材の主面に前記導電層が設けられているか、または両主面の少なくとも一方の主面及び少なくとも一方の主面に連続する側面に、前記導電層が設けられている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記画像形成対象物を搬送する第1搬送部を含み、前記帯電粒子画像の形成後の前記第1搬送部の搬送方向下流側に、前記第1搬送部に残留した前記粒子を清掃する粒子清掃部を備える。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記第1搬送部は、搬送ベルトを含み、前記搬送ベルトは、搬送中に前記画像形成対象物を搬送ベルト上に固定する固定部を含む。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置において、導電層形成前の画像形成対象物に、導電材を供給して前記導電層を形成する導電層形成部を含む。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、前記導電層形成部で形成された前記導電層を、予め定めた離型性を有するように離型化する離型化部を含む。
請求項7に記載の発明は、請求項5又は請求項6に記載の画像形成装置において、前記導電層形成部は、前記導電層形成前の画像形成対象物を搬送する第2搬送部を含み、前記画像形成部及び前記導電層形成部は、予め定めた距離を隔てた位置に設けられる。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の画像形成装置において、前記第2搬送部の搬送方向下流側に、前記第2搬送部に残留した前記導電材を清掃する導電材清掃部を含む。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の画像形成装置において、前記粒子は熱硬化性を有する粉体粒子を含み、前記画像形成部で前記導電層に付着された前記帯電粒子画像を加熱定着する加熱定着部を含む。
請求項10に記載の発明の画像形成方法は、導電層を有する画像形成対象物の前記導電層に、帯電された粒子で形成された帯電粒子画像を転写して画像を形成し、前記導電層に前記帯電粒子画像と逆極性の電圧を印加して前記導電層に形成された帯電粒子画像を前記導電層へ付着させる。
請求項1、10に係る発明によれば、画像形成対象物における導電性を考慮せずに、帯電された粒子を用いて画像形成するのに比べて、画像形成対象物における電界の減衰を抑制して画像形成することができる。
請求項2に係る発明によれば、板状部材を形成する面を考慮しない場合と比べて、帯電粒子が画像と逆極性の電圧を容易に印加することができる。
請求項3に係る発明によれば、帯電粒子画像形成後に画像搬送部に残留した粒子の清掃及び除電しない場合と比べて、残留した粒子及び電荷による次回の画像形成への影響を抑制することができる。
請求項4に係る発明によれば、画像形成対象物を搬送ベルトに固定しない場合に比べて、画像形成対象物の移動による画像形成精度の低下を抑制することができる。
請求項5に係る発明によれば、導電層を形成する導電層形成部を有しない場合と比べて、画像形成対象物の導電性に拘らず、生産性良く、画像形成対象物における電界の減衰を抑制して画像形成することができる。
請求項6に係る発明によれば、離型化部を備えない場合と比べて、離型化されていない導電層の状態により生じる画質劣化を抑制することができる。
請求項7に係る発明によれば、画像形成と導電層形成とで画像形成対象物の搬送を独立させない場合と比べて、導電層形成時の残留粒子の影響による画質劣化を抑制することができる。
請求項8に係る発明によれば、導電層形成時の残留粒子を清掃しない場合と比べて、残留した粒子次回の導電層形成への影響を抑制することができる。
請求項9に係る発明によれば、熱硬化性を有する粉体粒子を用いない場合と比べて、画像を容易に定着させることができる。
本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る導電層の一例を示すイメージ図である。 本実施形態に係る絶縁層の厚さと印加する電界の一例を示す特性図である。 本実施形態に係る画像形成部の構成の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る搬送用ベルトの構成の一例を示すイメージ図である。 本実施形態に係る現像ユニットの構成の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る二成分現像方式の現像器の構成の一例を示す側断面図である。 本実施形態に係る一成分現像方式の現像器の構成の一例を示す側断面図である。 本実施形態に係る給電部の一例を示すイメージ図である。 本実施形態に係る給電部の一例を示すイメージ図である。 本実施形態に係る画像形成装置の転写に関する説明図である。 本実施形態に係る画像形成制御部の一例を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像形成制御部で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を詳細に説明する。なお、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。
<画像形成装置>
図1に、本実施形態に係る画像形成装置10の構成の一例を示す。
本実施形態に係る画像形成装置10は、電子写真方式を用いて粉体粒子による画像(粉体粒子像)を記録媒体MDに形成する画像形成部12及び記録媒体MDに形成された粉体粒子像を加熱定着する加熱定着部14を備えている。また、記録媒体MDの搬送方向上流側に、導電層形成部16及び導電層安定部18を備えている。
本実施形態に係る画像形成装置10において用いることが可能な画像形成対象物としての記録媒体MDの一例としては、金属製、セラミック製、又は樹脂製の板状体等が挙げられる。記録媒体MDは、本実施形態では、画像形成部12において、粉体粒子を静電的に付着させる点から、少なくとも画像形成面が導電性を有することが好ましい。ここで、導電性とは、例えば、体積抵抗率が1013Ωcm以下を意味する。
本実施形態では、記録媒体MDの導電性の有無に拘らず、画像形成部12において粉体粒子による画像(粉体粒子像)を記録媒体MDに形成することを可能とするため、記録媒体MDの搬送方向上流側に、導電層形成部16及び導電層安定部18を設けて、記録媒体MDに導電層を形成する構成としている。
そして、詳細は後述するが、画像形成部12で粉体粒子により粉体粒子像を記録媒体MDに形成する際には、粉体粒子を静電的に付着させる点から、記録媒体MD(具体的には画像形成面)の極性が帯電化した粉体粒子の極性とは逆極性となるように、記録媒体MDに電圧印加、又は記録媒体MDを接地(アース)する。
なお、記録媒体MDとして、導電性の鋼板などの金属製板状体又は非金属性材料表面に導電層が予め設けられた導電性板状体等を用いた場合には、導電層形成部16及び導電層安定部18において導電層を形成する処理を省略して、記録媒体MDを画像形成部12へ搬送してもよい。
(導電層形成部)
図1に示すように、導電層形成部16は、画像形成部12より記録媒体MDの搬送方向の上流側に設けられており、記録媒体MDに導電層Epを形成する処理部である。導電層形成部16は、記録媒体MDの少なくとも画像形成面(主面)に導電材を塗布する等の処理により導電層Epを形成する導電材塗布部16−1を備えている。導電材塗布部16−1において記録媒体MDの画像形成面に導電層Epを形成する処理の一例としては、導電材を含んだプライマーを塗布するプライマー処理、金属めっき処理、電着塗装等の表面処理が挙げられる。また、導電層Epを形成する処理のその他の一例としては、熱硬化性導電粒子を塗布する塗布処理が挙げられる。
また、導電層形成部16は、記録媒体MDを搬送する搬送部17を備えている。搬送部17は、搬送用ローラ17A及び搬送用ローラ17Aに巻きかけられた搬送用ベルト17Bを備え、搬送用ローラ17Aの回転駆動により搬送用ベルト17Bを移動させることによって記録媒体MDを搬送する。
さらに、導電層形成部16は、搬送体クリーニング部16−2を備えている。搬送体クリーニング部16−2は、記録媒体MDに導電層Epを形成した後に、搬送部17の搬送用ベルト17Bに残留した導電材をクリーニングする。
図2に、導電層形成部16において、記録媒体MDに形成された導電層Epの一例を示す。
図2(A)には、搬送されている記録媒体MDの一例が示されている。図2(B)には、記録媒体MDの画像形成面(主面)に形成された導電層Epの一例が示されている。また、図2(C)には、記録媒体MDの画像形成面(主面)に連続する側面にさらに形成された導電層Epの一例が示されており、図2(D)には、記録媒体MDの側面に連続する他の面(他の主面)に形成された導電層Epの一例が示されている。なお、これら形成された導電層Epは、均一の厚さに形成されることが好ましい。
従って、記録媒体MDが絶縁性の材料であっても、導電層形成部16において、記録媒体MDに導電層Epを形成することができ、詳細を後述するように、記録媒体MDに電界を印加できる。
つまり、画像形成装置10において、画像形成部12で粉体粒子により粉体粒子像を記録媒体MDに形成する際には、電界を与えて、粉体粒子を静電的に付着させる(詳細は後述)。ところが、記録媒体MDが絶縁性が高い場合は、より大きい電界を印加して、帯電化した粉体粒子を、記録媒体MDに付着(転写)させる。
図3に、絶縁性の記録媒体MDに印加する電界の一例を示す。
図3では、画像形成部12で形成された粉体粒子像の記録媒体MDへの転写時に印加する電界(印加電圧:転写時に印加する電圧)を縦軸とし、記録媒体MDの厚さを横軸として、記録媒体MDの厚さに対する印加電圧特性を曲線Ldで示した。図3の例では、印加電圧を8段階に順に2倍に印加電圧を高くした場合について、曲線Ld1〜曲線Ld8として示した。つまり、曲線Ld1〜曲線Ld8は、印加電圧が順に大きく(Ld1<Ld2=2・Ld1<Ld3=3・Ld1<Ld4=4・Ld1<Ld5=5・Ld1<Ld6=6・Ld1<Ld7=7・Ld1<Ld8=8・Ld1)設定されている。
図3に示すように、記録媒体MDの厚さが厚くなるに従って、転写時の印加電圧が大きくなる。このことから、記録媒体MDの厚さが厚くなるに従って、より大きい転写電圧が必要とされ、装置の大型化や電源装置の大容量化が求められる。ところが、より大きい転写電圧を印加しても、電界への影響は小さい。一方、記録媒体MDの厚さが厚い場合に、十分な転写電圧が印加されない場合は、転写効率が悪化した転写不良によって、画像ムラが発生する。そこで、本実施形態では、記録媒体MDの導電性の有無、つまり絶縁性に拘らず、画像形成部12において粉体粒子像を記録媒体MDに形成することを可能とするため、導電層形成部16で、記録媒体MDに導電層を形成する構成としている。
なお、本実施形態の導電層形成部16は、本発明の導電層形成部の一例である。また、搬送部17は、本発明の第2搬送部の一例であり、搬送体クリーニング部16−2は、本発明の導電材清掃部の一例である。
(導電層安定部)
図1に示すように、導電層安定部18は、導電層形成部16より記録媒体MDの搬送方向の下流側で、かつ画像形成部12より記録媒体MDの搬送方向の上流側に設けられており、記録媒体MDに形成された導電層Epを記録媒体MDに安定化する処理部である。導電層安定部18は、離型化部18−1、冷却部18−2及び搬送体クリーニング部18−3を備えている。また、導電層安定部18は、記録媒体MDを搬送する搬送部19を備えている。搬送部19は、搬送用ローラ19A及び搬送用ローラ19Aに巻きかけられた搬送用ベルト19Bを備え、搬送用ローラ19Aの回転駆動により搬送用ベルト19Bを移動させることによって記録媒体MDを搬送する。
離型化部18−1は、導電層形成部16により記録媒体MDの画像形成面に形成された導電層Epに対して、離型性を高める処理をする機能部である。本実施形態では、離型性とは、導電層Epと記録媒体MDとの離れ易さを示す性質ではなく、導電層Epの安定性をいう。例えば、導電層Epの安定性は、導電層Epの外部に接する表面の粘性などの状態で表すことができる。つまり、導電層Epを湿式の導電材料で形成した場合は、乾燥状態に至るまでは、粘性を有して、導電層Ep表面に物品が付着しやすい状態であり、安定性が低いと考えられる。このため、離型性を高める、つまり安定性を高めるには、例えば高温環境下で導電層Epを乾燥して物品の付着が困難な状態とし記録媒体MDに導電層Epを安定させる。従って、導電層Epの安定性とは、導電層Ep表面への物品の付着が困難な粘性を有する状態を示す性質と言い換えることもできる。これにより、乾燥の度合いが高くなるに従って離型性が高くなる。また、導電層Epの安定性は、例えば、導電層Epの構造状態で表すこともできる。つまり、導電層Epを熱硬化性の導電性粒子等の材料を載せて形成した場合は、固定状態に至るまでは、型崩れしやすい状態であり、安定性が低いと考えられる。このため、離型性を高める、つまり安定性を高めるには、例えば、固定状態に至るまで導電層Epを加熱して記録媒体MDに導電層Epを安定させる。従って、導電層Epの安定性とは、導電層Epが型崩れしづらい状態を示す性質と言い換えることもできる。これにより、加熱による型崩れの度合い(例えば硬度)が高くなるに従って離型性が高くなる。そこで、本実施形態では、離型性を高めるために、例えば、導電層Ep表面が乾燥状態に至るまで乾燥、または固定状態に至るまで加熱して記録媒体MDに導電層Epを安定させる。
本実施形態では、導電層Epを乾燥させることで離型性を高める場合を一例として説明する。つまり、離型化部18−1は、乾燥器を含んでおり、この乾燥器により高温環境下で導電層Epを乾燥させることで、導電層Epの離型性を高める。具体的には、離型化部18−1は、熱源を18−1を備え、搬送される記録媒体MDの画像形成面上に形成された導電層Epと対向して配置されている。熱源18−1としては、例えば、ハロゲンランプ、セラミックヒータ、赤外線ランプ等の公知の熱源が挙げられる。また、熱源のその他の例としては、赤外線レーザを照射して、粉体粒子層を加熱するレーザ照射装置であってもよい。
なお、本実施形態の導電層安定部18及び離型化部18−1は、本発明の離型化部の一例である。
(画像形成部)
図1に示すように、画像形成部12は、導電層形成部16及び導電層安定部18より記録媒体MDの搬送方向の下流側に設けられており、記録媒体MDに、電子写真方式を用いて粉体粒子による粉体粒子像を多層に積層して画像形成する処理部である。画像形成部12には、導電層形成部16で形成され導電層安定部18で安定化された導電層Epを備えた記録媒体MDが搬入される。なお、画像形成部12には、通信部64(図12参照)を介して各種データを受信し、受信したデータに基づき記録媒体MD上に多層形成処理を行う多層形成機能が搭載されている。
図4に、本実施形態に係る画像形成部12の構成の一例を示す。画像形成部12は、記録媒体MDを搬送する搬送部54を備えている。搬送部54は、搬送用ローラ54A及び搬送用ローラ54Aに巻きかけられた搬送用ベルト54Bを備え、搬送用ローラ54Aの回転駆動により搬送用ベルト54Bを移動させることによって記録媒体MDを搬送する。
画像形成部12では、粉体粒子像を多層に積層して記録媒体MDに転写することで画像形成する。このため、積層された粉体粒子像を転写する際に、記録媒体MDの位置ずれが形成される画像の品質に影響する。つまり、粉体粒子像の転写中に、搬送用ベルト54B上で記録媒体MDが位置ずれが生じると、画質劣化する場合がある。そこで、本実施形態では、記録媒体MDを搬送用ベルト54B上に固定し、搬送用ベルト54B上で生じる記録媒体MDの位置ずれを抑制する。
図5に、記録媒体MDの位置ずれを抑制する搬送用ベルト54Bの構成の一例を示す。
図5に示すように、搬送用ベルト54Bは、一面に複数の穿孔54Cを有している。複数の穿孔54Cには図示しない吸引装置が連通されており、搬送用ベルト54B上に載置された記録媒体MDを吸引して、搬送用ベルト54Bによる記録媒体MDの搬送中に、記録媒体MDを搬送用ベルト54B上に固定する。これによって、搬送用ベルト54B上において記録媒体MDに生じる位置ずれを抑制でき、画質劣化を抑制することができる。
以下の説明で、画像形成部12は、記録媒体MD上に多層を積層して形成する各層について、イエロー、マゼンタ及びシアンの3色に、ブラック(黒色)を加えた4色の多色によるカラー画像形成処理を行う場合を説明するが、カラー画像形成処理に用いる色を4色に限定するものではない。例えば、ホワイト等、イエロー、マゼンタ及びシアンの3色に異なる色を1以上追加した複数色でもよい。さらに、イエロー、マゼンタ、シアン及びホワイトの4色のうち、2つ以上をイエロー、マゼンタ、シアン及びホワイトの何れかの色又は他の色で同色にしてもよい。また、クリア(透明色)を用いてもよい。
また、色について、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各々を、Y、M、C、Kの英字(色符号)で表記して説明する。また、画像形成装置10の構成要素で、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色を区別するときには、数字の後にY、M、C及びKの英字(色符号)を付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、数字の後のY、M、C及びKの英字(色符号)は省略する。
画像形成部12は、現像ユニット20をY、M、C、Kの色毎に備える。また、画像形成部12は、Y、M、C、Kの色毎の現像ユニット20に対応して各々一次転写器30を備える。
図6に、現像ユニット20の要部構成を示す概略側断面図の一例を示す。
現像ユニット20は、矢印A方向に回転する像保持体としての感光体21と、帯電器22と、露光部23と、現像器24とを備える。また、現像ユニット20の感光体21は一次転写器30に対向配置され、感光体21と一次転写器30との間に中間転写ベルト32が位置するようになっている。
帯電器22は、帯電バイアスを印加することにより各感光体21の表面を帯電する。露光部23は、帯電された感光体21表面を各色の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体21上に静電潜像を形成する。現像器24は、各色の現像剤(粉体粒子)を保持する現像ロール240を備える。現像器24は、図示しない現像バイアス用電源によって現像ロール240に現像バイアスを印加することにより、感光体21上の静電潜像を各色の粉体粒子で現像して感光体21上に粉体粒子像を形成する。
そして、感光体21上に形成された粉体粒子像は、一次転写器30によって中間転写ベルト32に転写される。
なお、現像ユニット20は、感光体21の表面をクリーニングするクリーナ及び感光体21表面の残留電荷を除去する除電器を含むクリーニング装置25を備える。
本実施形態に係る画像形成装置10における現像ユニット20の現像器24について説明する。本実施形態では、現像ユニット20は、Y、M、C、Kの各色の粉体粒子像が中間転写ベルト32上に、Y、M、C、Kの順に積層されるように配置される。従って、本実施形態では、Y、M、C、Kの各色の粉体粒子像が中間転写ベルト32上に、Y、M、C、Kの順に積層される。また、本実施形態では、Y、M、C、Kの各色の現像器24は、二成分現像方式の現像器を用いてもよく、非磁性一成分現像方式の現像器を用いてもよい。
図7に、Y色についての二成分現像方式の現像器24Yの要部構成を示す概略側断面図の一例を示す。なお、本実施形態では、Y、M、C、Kの各色の現像器24Y、24M、24C、24Kは同様に構成されるので、ここではY色の現像器24Yについて説明し、他の現像器24M、24C、24Kの説明を省略する。
図7に示すように、Y色の現像器24Yは、現像ロール240Y、第1撹拌部材241Y、第2攪拌部材242Y、及び粒子層規制部材243Yを備えている。Y色の現像器24Yは、非磁性一成分粒子(非磁性一成分現像剤)を現像ロール240Yに、第1撹拌部材241Y、第2攪拌部材242Yによって、粉体粒子を現像ロール240Yの表面に供給し、粒子層規制部材243Yにより粉体粒子層を形成すると共に、粉体粒子を帯電した後、感光体21Yの表面の静電潜像に粉体粒子を付着させ現像を行う。つまり、第2攪拌部材242Yで粉体粒子と混合された現像剤は、第1攪拌部材241Y側に移動し、第1攪拌部材241Yにより攪拌されつつ、粉体粒子が現像ロール240Y表面に磁気力により付着される。そして、感光体21Yの回転方向とは逆方向から、現像ロール240Yにより現像剤を感光体21Y側に搬送して、感光体21Yの静電潜像を現像する。非磁性一成分現像方式の現像部としては、周知の装置(例えば、特開2006−91183号公報参照)を採用すればよい。
本実施形態では、二成分現像方式の現像器24を用いた場合を説明するが、非磁性一成分現像方式の現像器を用いてもよい。
図8に、K色の現像器24Kとして非磁性一成分現像方式の現像器を用いた場合における要部構成を概略側面図で一例として示す。
図8に示すように、画像形成装置10では、ブラック(K)の粉体粒子を現像する現像ユニット20Kの現像器24Kは、非磁性一成分現像方式の現像装置が適用される。非磁性一成分現像方式の現像器24Kは、例えば、非磁性一成分粒子(非磁性一成分現像剤)を現像ロール240Kに隣接した粒子供給ローラ244K及び撹拌部材245Kによって、粉体粒子を現像ロール240Kの表面に供給し、粒子層規制部材243KによりK色の粉体粒子層を形成すると共に、K色の粉体粒子を帯電した後、感光体21Kの表面の静電荷像に粉体粒子を付着させ現像を行う方式の現像部である。非磁性一成分現像方式の現像部としては、周知の装置(例えば、特開2003−76120号公報参照)を採用すればよい。
図4に示すように、画像形成部12は、中間転写ベルト32上の粉体粒子像を記録媒体MDに転写する二次転写装置40を備える。二次転写装置40は、図示しないモータによりローラ34、35と共に中間転写ベルト32を張架しながら搬送するバックアップロール42と、中間転写ベルト32及び搬送用ベルト54Bを挟んでバックアップロール42と対向する位置に設けられた二次転写ロール44とを備える。つまり、中間転写ベルト32及び搬送用ベルト54Bは、二次転写装置40のバックアップロール42と二次転写ロール44(以下、ロール対という)との隙間に搬送される。つまり、二次転写ロール44は、搬送用ローラ54Aにより張架しながら搬送する搬送用ベルト54Bを介して、バックアップロール42と対向する位置に設けられている。
二次転写装置40のロール対には、二次転写電源46から電圧(または電流)が印加され、印加される電圧は図示しない転写制御部により調整可能とされている。二次転写電源46の負極はグランド電位(例えば0V)に接続され、正極はバックアップロール42の金属シャフトに接続される。また、バックアップロール42の金属シャフトもグランド電位(例えば0V)に接続される。
バックアップロール42は、例えば、直径14mmの金属シャフトの周囲にソリッドゴムを形成した直径18mmの回転可能なローラである。ソリッドゴムには、耐油性、耐摩耗性、耐老化性に優れたアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)にイオン導電剤を混入して、抵抗値を1×106Ω以上1×107Ω以下に調整した導電材料を用いている。なお、ソリッドゴムの一例としては、NBRとエピクロルヒドリンゴム(ECO)とをブレンドした導電材料を用いることもできる。また、他の一例としてポリエーテルポリオールとイソジアネートを反応させて得られるゴムにイオン導電剤を混入したウレタンゴムによる導電材料を用いることができる。さらに、その他の一例としてエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)による導電材料を用いることができる。なお、金属シャフトはグランド電位(例えば0V)に接続されている。
また、二次転写ロール44は、例えば、直径12mmの金属シャフトの周囲に発泡ゴムを形成した直径18mmの回転可能なローラであり、発泡ゴムには、緩衝性に優れたウレタンにイオン導電剤を混入して、発泡ゴム7Eの抵抗値を1×107Ω以上1×108Ω以下に調整したものを用いている。なお、金属シャフトは二次転写電源46の正極側に接続されている。
二次転写装置40の図示しない転写制御部は、ロール対によって形成される隙間に記録媒体MDが搬送されるタイミングで、二次転写電源46からロール対へ負極の電圧を印加する。
なお、画像形成部12は、粉体粒子像を記録媒体MDに転写後の中間転写ベルト32表面に残留する粉体粒子をクリーニングするベルトクリーナ52を備える。また、画像形成装置10は、画像形成に関する制御を行う画像形成制御部50を含んでいる。さらに、画像形成部12は、搬送ベルト54Bの表面に付着した残留粒子等の付着物を除去するクリーニング装置56を備えている。
ところで、二次転写装置40において、二次転写電源46からロール対(バックアップロール42及び二次転写ロール44)へ電圧が印加されるが、記録媒体MDが厚く、絶縁性が高いと、転写電圧不足により転写不良を招く恐れがある。本実施形態では、記録媒体MDの表面に導電層Epを形成し、その導電層Epへ給電することで、転写電圧不足を補っている。つまり、本実施形態に係る二次転写装置40は、記録媒体MD表面に形成された導電層Epへ電圧印加する給電部48を備えている。
図9に、給電部48として機能する構成を備えた中間転写ベルト32の一例を示す。
図9(A)には、記録媒体MDの画像形成面(主面)に形成された導電層Ep(図2(B)参照)に対して給電する給電部48を中間転写ベルト32に設けた一例が示されている。図9(B)には、給電部48と記録媒体MD上に形成された導電層Epとの位置関係の一例が示されている。
図9に示すように、給電部48は、中間転写ベルト32の幅方向の一方の側縁部に絶縁層32−1と導電層32−2が順に積層して設けられる。導電層32−2は、二次転写ロール44に印加される二次転写電源46の正極側に接続される。これにより、二次転写装置40において、二次転写電源46からロール対(バックアップロール42及び二次転写ロール44)へ電圧が印加される際に、記録媒体MDが厚く、絶縁性が高い場合であっても、記録媒体MD上の導電層Epに給電されて、バックアップロール42と記録媒体MDとの間に電界を与えることができ、転写電圧不足を抑制でき、転写不良を抑制することができる。
ここで、図9に示すように給電部48を中間転写ベルト32に設けた場合、記録媒体MDの画像形成面(主面)の一部、つまり給電部48の接触部分は、画像形成する領域から除外される。これは、給電部48の接触部分が、粒子転写のための電極に対応する領域として用いられるためである。記録媒体MDの画像形成面(主面)の全てを画像形成する領域として用いるためには、給電部48の接触部分を、記録媒体MDの画像形成面(主面)以外の部位に設定すればよい。例えば、記録媒体MDの画像形成面(主面)に連続する側面にさらに導電層Epを形成すればよい(図2(C)参照)。
図10に、記録媒体MDの側面に形成された導電層Epに給電する給電部48の一例を示す。
図10に示すように、給電部48は、電極48A及び電極固定部48Bを備える。電極48Aは、一端が記録媒体MDの側面に形成された導電層Epに接触し、他端が電極固定部48Bに接続するように構成され、電極固定部48Bは、二次転写電源46の正極側に接続されるように構成される。このように構成することで、電極48Aにより記録媒体MDの画像形成面(主面)に形成された全ての導電層Epに対して給電することができ、記録媒体MDの画像形成面(主面)の全てを画像形成する領域として用いることができる。
また、記録媒体MDの側面に連続する他の面(他の主面)にも導電層Epを形成してもよい(図2(D)参照)。この場合は、搬送用ベルト54Bの表面を導電性を有するように構成し、搬送用ベルト54Bの表面から給電すればよい。
従って、記録媒体MDが絶縁性の材料であっても、導電層形成部16で記録媒体MDに形成された導電層Epへ給電することができ、絶縁性を有する記録媒体MDに電界を与えることができる。
なお、本実施形態の画像形成部12は、本発明の画像形成部の一例である。また、二次転写装置40及び給電部48は、本発明の付着部の一例であり、搬送部54は、本発明の第1搬送部の一例である。さらに、クリーニング装置56は、本発明の粒子清掃部の一例である。
(加熱定着部)
図1に示す加熱定着部14は、画像形成部12で、記録媒体MDに転写された粉体粒子像を加熱定着する処理部である。加熱定着部14は、例えば、画像形成部12により記録媒体MDの画像形成面(導電層Ep)上に形成された粉体粒子層を加熱し、熱硬化するように構成されている。加熱定着部14は、加熱定着のために熱源14−1を備えており、熱源14−1は、搬送される記録媒体MDに転写(積層)された粉体粒子像と対向して配置されている。熱源14−1としては、例えば、ハロゲンランプ、セラミックヒータ、赤外線ランプ等の公知の熱源が挙げられる。また、熱源14−1のその他の例としては、赤外線レーザを照射して、粉体粒子層を加熱するレーザ照射装置であってもよい。
なお、本実施形態の加熱定着部14は、本発明の加熱定着部の一例である。
<画像形成動作の概要>
次に、本実施形態に係る画像形成装置10における画像形成動作の概要を説明する。
まず、図示しない通信回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から画像形成装置10へ、画像形成対象の原画像情報が出力される。画像形成装置10に原画像情報が入力されると、画像形成装置10は、導電層形成部16の導電材塗布部16−1で、記録媒体MDに導電層Epを形成する(図2参照)。導電層Epが形成された記録媒体MDは、搬送部17の駆動により導電層安定部18へ搬出され、導電層安定部18の離型化部18−1において例えば乾燥することにより導電層Epが安定化される。導電層Epが安定化された記録媒体MDは、例えば乾燥により上昇した温度を下降させるため、冷却部18−3で冷却された後に、搬送部19の駆動により画像形成部12へ搬出される。そして、画像形成装置10は帯電器22に帯電バイアスを印加し、感光体21の表面を負極に帯電する。
なお、導電層形成部16では、記録媒体MDに導電層Epが形成された後、搬送体クリーニング部16−2によって、搬送ベルト17Bに残留した導電材を清掃し、搬送ベルト17Bを常時クリーンな状態に維持する。また、導電層安定部18も、搬送体クリーニング部18−2によって、搬送ベルト19Bに残留した導電材を清掃し、搬送ベルト19Bを常時クリーンな状態に維持する。
一方、原画像情報は、画像形成制御部50に入力される。画像形成制御部50は、原画像情報をそれぞれYMCKの各色の画像データに分解した後、各色の画像データに基づいた変調信号を、対応する色の露光部23に出力する。露光部23は、入力された変調信号に従って変調されたレーザ光を出力する。変調されたレーザ光は、感光体21の表面に照射される。感光体21の表面は帯電器22により負極に帯電した状態にあり、感光体21の表面にレーザ光が照射されると、レーザ光が照射された部分の電荷が消滅して、感光体21上に原画像情報に含まれる画像データ(YMCK各色)に対応した静電潜像が形成される。
感光体21上に形成された静電潜像が現像器24に到達すると、図示しない現像バイアス用電源によって現像器24内の現像ロール240に現像バイアスが印加される。すると、現像ロール240の周面に保持された各色の粉体粒子が、それぞれ感光体21の静電潜像に付着し、感光体21に原画像情報の各色の画像データに対応した粉体粒子像が形成される。
更に、中間転写ベルト32が各色の一次転写器30と感光体21により形成される隙間に搬送されることで、中間転写ベルト32が各色の感光体21に押し当てられる。この際、各色の一次転写器30により一次転写バイアスが印加されると、感光体21に形成された各色の画像データの粉体粒子像が、中間転写ベルト32に転写される。従って、各色の粉体粒子像の中間転写ベルト32への転写開始位置を一致させるように中間転写ベルト32の移動を制御することで、各色の粉体粒子像を重ね合わせ、原画像情報に対応した粉体粒子像が中間転写ベルト32に形成される。
中間転写ベルト32へ粉体粒子像を転写した感光体21は、クリーニング装置25により表面に付着した残留粒子等の付着物が除去され、残留電荷が除去される。
中間転写ベルト32に形成された原画像情報に対応した粉体粒子像は、中間転写ベルト32の回転に従って二次転写装置40へ到達する。一方、導電層形成部16で形成され導電層安定部18で安定化された導電層Epを有する記録媒体MDは、画像形成部12に搬入される。記録媒体MDは、搬送部54の駆動によって、二次転写装置40のバックアップロール42と搬送ベルト54Bを介した二次転写ロール44との隙間に搬送される。
二次転写装置40では、バックアップロール42と二次転写ロール44とのロール対によって形成される隙間に記録媒体MDが搬送されるタイミングで、二次転写電源46からロール対へ負極の電圧が印加される。そして、ロール対が回転しながら記録媒体MD及び中間転写ベルト32を押圧する押圧力に加え、ロール対の隙間に発生する電界により、帯電している粉体粒子像を中間転写ベルト32から剥離させる力が発生し、記録媒体MDへ中間転写ベルト32に形成されている粉体粒子像が転写される。
この二次転写装置40で粉体粒子像が転写される際には、記録媒体MDに形成された導電層Epへ給電部48から給電される。これにより、記録媒体MDの厚さ及び絶縁性に拘らず、バックアップロール42と記録媒体MDの導電層Epとの間に電界を発生させることができ、帯電している粉体粒子像を中間転写ベルト32から剥離させる力が発生し、記録媒体MDへ中間転写ベルト32に形成されている粉体粒子像を転写させることができる。
粉体粒子像が転写された記録媒体MDは、搬送部54の駆動によって、加熱定着部14へ向けて搬出される。記録媒体MD上に転写された粉体粒子像は、加熱定着部14の熱源14−1により加熱溶融され、記録媒体MDに定着される。
また、記録媒体MDへ粉体粒子像を転写した中間転写ベルト32は、ベルトクリーナ52により表面に付着した残留トナー等の付着物が除去される。
また、記録媒体MDへ粉体粒子像を転写した搬送ベルト54Bは、クリーニング装置56により表面に付着した残留トナー等の付着物が除去され、残留電荷が除去される。
以上により、記録媒体MDの厚さ及び絶縁性に拘らず、原画像情報に対応した画像が記録媒体MDに形成されて、画像形成動作が終了する。つまり、中間転写ベルト32に形成された粉体粒子像が記録媒体MDに転写され、定着されることで、記録媒体MDに画像形成される。
図11に、中間転写ベルト32及び記録媒体MDにおける各色の粉体粒子層の関係の一例を示す。図11には、画像形成装置10において、各色の静電潜像を現像して中間転写ベルト32上に各色の粉体粒子像による層を形成した後に記録媒体MDに転写して、例えば記録材料MDにカラー画像(多色画像)を形成する状態が示されている。
図11に示すように、画像形成装置10において、カラー画像(多色画像)を形成した後に転写する場合、中間転写ベルト32には、各色の潜像を現像した各色の粉体粒子像、つまりY,M,C,Kの各色の粉体粒子による層(粉体粒子層)が順次積層される。中間転写ベルト32に積層された複数の粉体粒子層による粉体粒子像は、記録媒体MDに転写された後に定着される。このように、記録媒体MDに複数の粉体粒子層による粉体粒子像を転写する場合、中間転写ベルト32上に異なる色の粉体粒子層が積層された状態を維持しつつ、記録媒体MDに転写する。
<粉体粒子>
次に、本実施形態に係る画像形成装置10に使用する高誘電率粒子及び低誘電率粒子に好適な熱硬化性の粉体塗料などに用いられる粉体粒子について説明する、なお、符号は省略し、本実施形態に係る粉体粒子と称して説明する。
本実施形態に係る粉体粒子は、熱硬化性樹脂及び熱硬化剤を含む。なお、粉体粒子は、所謂コア/シェル構造を有する粒子を用いてもよい。
なお、本実施形態に係る粉体粒子は、粉体粒子に着色剤を含まない透明粉体塗料(クリア塗料)、及び粉体粒子に着色剤を含む着色粉体塗料のいずれであってもよい。また、粉体粒子は、小径化のために、粉体粒子の体積粒度分布指標GSDvを1.50以下であり、粉体粒子の平均円形度は0.96以上であるものを用いることができる。
(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂は、熱硬化反応性基を有する樹脂である。熱硬化性樹脂としては、従来、粉体粒子で使用する様々な種類の樹脂が挙げられる。
熱硬化性樹脂は、非水溶性(疎水性)の樹脂であることがよい。熱硬化性樹脂として非水溶性(疎水性)の樹脂を適用すると、粉体粒子の帯電特性の環境依存性が低減される。また、粉体粒子を凝集合一法で作製する場合、水性媒体中で乳化分散を実現する点からも、熱硬化性樹脂は、非水溶性(疎水性)の樹脂であることがよい。なお、非水溶性(疎水性)とは、25℃の水100質量部に対する対象物質の溶解量が5質量部未満であることを意味する。
熱硬化性樹脂の中でも、熱硬化性(メタ)アクリル樹脂、及び熱硬化性ポリエステル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。
(熱硬化剤)
熱硬化剤は、熱硬化性樹脂の硬化反応性基の種類に応じて選択する。
具体的には、熱硬化性樹脂の硬化反応性基がエポキシ基の場合、熱硬化剤としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカン二酸、アイコサン二酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の酸;これら酸の無水物;これらの酸のウレタン変性物などが挙げられる。これらの中でも、熱硬化剤としては、塗装膜物性、及び貯蔵安定性の点から、脂肪族二塩基酸が好ましく、塗装膜物性の点から、ドデカン二酸が特に好ましい。
熱硬化性樹脂の硬化反応性基がカルボキシル基の場合、熱硬化剤としては、例えば、種々のエポキシ樹脂(例えばビスフェノールAのポリグリシジルエーテル等)、エポキシ基含有アクリル樹脂(例えばグリシジル基含有アクリル樹脂等)、種々の多価アルコールのポリグリシジルエーテル(例えば1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等)、種々の多価カルボン酸のポリグリシジルエステル(例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)、種々の脂環式エポキシ基含有化合物(例えばビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアジペート等)、ヒドロキシアミド(例えばトリグリシジルイソシアヌレート、β−ヒドロキシアルキルアミド等)等が挙げられる。
熱硬化性樹脂の硬化反応性基が水酸基の場合、熱硬化剤としては、例えば、ポリブロックイソシアネート、アミノプラスト等が挙げられる。ポリブロックポリイソシアネートとしては、例えば、各種の脂肪族ジイソシアネート(例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等)、各種の環状脂肪族ジイソシアネート(例えばキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等)、各種の芳香族ジイソシアネート(例えばトリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート等)などの有機ジイソシアネート;これら有機ジイソシアネートと、多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂(例えばポリエステルポリオール)又は水等との付加物;これら有機ジイソシアネート同士の重合体(イソシアヌレート型ポリイソシアネート化合物をも含む重合体);イソシアネート・ビウレット体等の各種のポリイソシアネート化合物を公知慣用のブロック化剤でブロック化したもの;ウレトジオン結合を構造単位として有するセルフ・ブロックポリイソシアネート化合物などが挙げられる。
熱硬化剤は、単独でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。
熱硬化剤の含有量は、熱硬化性樹脂に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上20質量%以下が好ましい。
なお、樹脂被覆部の樹脂として、熱硬化性樹脂を適用する場合、熱硬化剤の含有量は、芯部及び樹脂被覆部の全熱硬化性樹脂に対する含有量を意味する。
−着色剤−
粉体粒子は、着色剤を含んでもよい。
着色剤としては、例えば、顔料が挙げられる。着色剤は、顔料と共に染料を併用してもよい。
顔料としては、例えば、酸化鉄(例えばベンガラ等)、酸化チタン、チタン黄、亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛、リトポン、酸化アンチモン、コバルトブルー、カーボンブラック等の無機顔料;キナクリドンレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、パーマネントレッド、ハンザイエロー、インダンスレンブルー、ブリリアントファーストスカーレット、ベンツイミダゾロンイエロー等の有機顔料などが挙げられる。
顔料としては、その他、光輝性顔料も挙げられる。光輝性顔料としては、例えば、パール顔料、アルミニウム粉、ステンレス鋼粉等の金属粉;金属フレーク;ガラスビーズ;ガラスフレーク;雲母;リン片状酸化鉄(MIO)等が挙げられる。
着色剤は、単独でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。
着色剤の含有量は、顔料の種類及び塗装膜に求められる色彩、明度、及び深度等に応じて選択する。例えば、着色剤の含有量は、芯部及び樹脂被覆部の全樹脂に対して、1質量%以上70質量%以下が好ましく、2質量%以上60質量%以下が好ましい。
−その他添加剤−
粉体粒子は、その他添加剤を含んでもよい。
その他添加剤としては、粉体塗料に使用される各種の添加剤が挙げられる。具体的には、その他添加剤としては、例えば、表面調整剤(シリコーンオイル、アクリルオリゴマー等)、発泡(ワキ)防止剤(例えば、ベンゾイン、ベンゾイン誘導体等)、硬化促進剤(アミン化合物、イミダゾール化合物、カチオン重合触媒等)、可塑剤、帯電制御剤、酸化防止剤、顔料分散剤、難燃剤、流動付与剤等が挙げられる。
次に、画像形成装置10で画像形成動作を実施する画像形成制御部50を説明する。
図12に、画像形成装置10で画像形成動作を実施する画像形成制御部50の構成の一例を示す。
図12には、画像形成制御部50をコンピュータで構成したコンピュータ50Xの一例を示す。コンピュータ50Xは、CPU(Central Processing Unit)50A、ROM(Read Only Memory)50B、RAM(Random Access Memory)50C、及び入出力インターフェース(I/O)50Eがバス50Fを介して各々接続された構成であり、I/O50Eには不揮発性メモリ50Dも接続されている。また、I/O50Eには画像形成機構部60、操作表示部62、及び通信部64が接続されている。
ROM50Bには、コンピュータ50Xに実行させる画像形成制御プログラム50Pが格納されている。CPU50Aが画像形成制御プログラム50PをROM50Bから読み取りRAM50Cに展開し、画像形成制御プログラム50Pによる処理を実行する。CPU50Aが画像形成制御プログラム50Pによる処理を実行することで、コンピュータ50Xは画像形成制御部50として動作する。なお、画像形成制御プログラム50Pは、CD−ROM等の記録媒体により提供するようにしても良い。
また、不揮発性メモリ50Dには、画像形成装置10が画像形成動作を実行するのに必要な電位を示す情報や、感光体21の静電潜像が形成された部位における電位を得るための各種の電圧を示す情報が記憶されている。
画像形成機構部60は、画像形成装置10が画像形成動作を実行するのに必要な装置、例えば、感光体21、帯電器22、露光部23、現像器24、中間転写ベルト32、及び二次転写装置40の各々駆動部を含んで構成される。なお、画像形成機構部60は、導電層形成部16、及び導電層安定部18、及び加熱定着部14の各々の駆動部を含んで構成してもよく、導電層形成部16、及び導電層安定部18、及び加熱定着部14の各々に、通信部64を介して制御信号を出力して各々を作動させるようにしてもよい。
操作表示部62は、操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式の図示しないディスプレイ、及び、テンキーやスタートボタンなどの図示しないハードウェアキー等を含んで構成されている。
通信部64は、図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置と、相互にデータ通信を行うためのインターフェースである。
次に、画像形成制御部50として動作するコンピュータ50Xにより実行される画像形成処理を説明する。なお、本実施形態では、導電層形成部16、及び導電層安定部18、及び加熱定着部14の各々を、独立した構成とし、各々に通信部64を介して制御信号を出力して各々を作動させる場合を説明する。
図13に、コンピュータ50XのCPU50Aにより実行される画像形成制御プログラム50Pの処理の流れを示す。
画像形成制御プログラム50Pは、画像形成装置10に電源が投入され、CPU50Aから画像形成開始指示を受付けた際に、CPU50Aにより実行される。
まず、ステップS90では、導電層形成部16へ通信部64を介して制御信号を出力して導電層形成部16を作動させる。つまり、ステップS90では、記録媒体MDに導電層Epを形成することを示す制御信号を、導電層形成部16へ通信部64を介して出力する。導電層形成部16では、導電材塗布部16−1において、記録媒体MDに導電層Epを形成する処理を実行する。導電層形成部16は、記録媒体MDへの導電層Epの形成処理終了に応じて、導電層形成完了を示す信号を返信する。そして、CPU50Aは、導電層形成完了を示す信号を受信すると、記録媒体MDに導電層Epを安定化させることを示す制御信号を、導電層安定部18へ通信部64を介して出力する。導電層安定部18は、記録媒体MDを搬送部19により搬送しながら、離型化部18−1において例えば乾燥することにより導電層Epを安定化する。そして、導電層安定部18は、安定化のために例えば乾燥により上昇した温度を下降させるため、冷却部18−3で冷却した後に画像形成部12へ搬送し、導電層Epの安定化処理終了を示す信号を返信する。そして、CPU50Aは、導電層安定化処理終了を示す信号を受信すると、ステップS100へ処理を移行する。
次にステップS100では、記録媒体MDに形成するカラー画像を示す原画像情報を、通信部64を介して図示しない端末装置から取得する。次に、ステップS102では、ステップS100で取得した原画像情報を用いて静電潜像を形成する。つまり、帯電器22に帯電バイアスを印加させ、感光体21の表面を負極に帯電させ、原画像情報に基づいたYMCKの各色の変調信号を出力して、対応する現像ユニット20の露光部23から変調信号に応じたレーザ光を出力させる。レーザ光は、感光体21の表面に照射され、レーザ光の照射部分の電荷が消滅し、静電潜像が形成される。
次のステップS104では、ステップS102で形成された静電潜像を現像させる。つまり、各色の現像器24において、それぞれ対応する色に着色されかつ負極に帯電した粉体粒子を感光体21表面に静電潜像が形成された部位に付着させる。具体的には、現像器24内の現像ロール240に現像バイアスを印加させ、現像ロール240の周面に保持された各色の粉体粒子を、それぞれ感光体21の静電潜像に付着させる。従って、感光体21上に形成された静電潜像が現像器24に到達すると、静電潜像に対応した粉体粒子像が形成される。
次のステップS106では、ステップS104で現像された粉体粒子像を転写させる。つまり、まず、各色の一次転写器30に一次転写バイアスを印加させ、感光体21に形成された各色の粉体粒子像を、中間転写ベルト32に転写させる。次に、二次転写装置40及び給電部48に二次転写電圧(または電流)を印加させ、中間転写ベルト32に形成されている粉体粒子像を記録媒体MDへ転写させる。
次のステップS108では、記録媒体MD上に転写された粉体粒子像を、加熱定着部14により加熱溶融させ、記録媒体MDに定着させて、画像形成処理を終了する。
以上説明したように本実施形態によれば、記録媒体MD上に導電層Epを予め形成した後に、帯電された粉体粒子を転写する。これによって、記録媒体MDの厚さ及び絶縁性に拘らず、粉体粒子による多重転写を容易に行うことができ、記録媒体MDの厚さが厚くなるに従って上昇する及び絶縁性が高くなにるに従って上昇する転写電圧の上昇を抑制することができる。従って、記録媒体MDの厚さ及び絶縁性に従って転写電圧を定めて粉体粒子像を転写する場合に比べて発生させる転写電界を小さくすることができる。また、発生させる転写電圧不足による転写不良を抑制することができる。
本実施形態では、高誘電率粒子と低誘電率粒子とを交互に転写して各粉体粒子による層を積層することによって、絶縁性を有する粉体粒子を積層した層を形成する場合と比べて、積層された層の厚みを厚くすることができる。また、高誘電率粒子と低誘電率粒子との各々の色を相違させることで、色鮮やかなカラー画像を得ることもできる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
10 画像形成装置
12 画像形成部
14 加熱定着部
16 導電層形成部
18 導電層安定部
20 現像ユニット
21 感光体
22 帯電器
23 露光部
24 現像器
30 一次転写器
32 中間転写ベルト
40 二次転写装置
42 バックアップロール
44 二次転写ロール
48 給電部
50 画像形成制御部
50X コンピュータ
Ep 導電層
MD 記録媒体

Claims (10)

  1. 導電層を有する画像形成対象物の前記導電層に、帯電された粒子で形成された帯電粒子画像を転写して画像を形成する画像形成部と、
    前記導電層に前記帯電粒子画像の極性と逆極性の電圧を印加して前記導電層に形成された帯電粒子画像を前記導電層へ付着させる付着部と、
    を備えた画像形成装置。
  2. 前記画像形成対象物は、板状部材であり、前記板状部材の主面に前記導電層が設けられているか、または両主面の少なくとも一方の主面及び少なくとも一方の主面に連続する側面に、前記導電層が設けられている
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記画像形成対象物を搬送する第1搬送部を含み、
    前記帯電粒子画像の形成後の前記第1搬送部の搬送方向下流側に、前記第1搬送部に残留した前記粒子を清掃する粒子清掃部を備える
    請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1搬送部は、搬送ベルトを含み、前記搬送ベルトは、搬送中に前記画像形成対象物を搬送ベルト上に固定する固定部を含む
    請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 導電層形成前の画像形成対象物に、導電材を供給して前記導電層を形成する導電層形成部を含む
    請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記導電層形成部で形成された前記導電層を、予め定めた離型性を有するように離型化する離型化部を含む
    請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記導電層形成部は、前記導電層形成前の画像形成対象物を搬送する第2搬送部を含み、
    前記画像形成部及び前記導電層形成部は、予め定めた距離を隔てた位置に設けられる
    請求項5又は請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記第2搬送部の搬送方向下流側に、前記第2搬送部に残留した前記導電材を清掃する導電材清掃部を含む
    請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記粒子は熱硬化性を有する粉体粒子を含み、前記画像形成部で前記導電層に付着された前記帯電粒子画像を加熱定着する加熱定着部を含む
    請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の画像形成装置。
  10. 導電層を有する画像形成対象物の前記導電層に、帯電された粒子で形成された帯電粒子画像を転写して画像を形成し、
    前記導電層に前記帯電粒子画像の極性と逆極性の電圧を印加して前記導電層に形成された帯電粒子画像を前記導電層へ付着させる
    画像形成方法。
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