JP2018146678A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】トナー像の転写後に潜像保持体と現像剤保持体との対向部で現像剤保持体を潜像保持体の移動方向と同方向に移動させつづける構成と比較して、単層型の感光層を備える潜像保持体の表面に付着物が蓄積することが抑制される画像形成装置を得る。【解決手段】画像形成装置10は、導電性基体上に単層型の感光層を備え、回転する感光体14と、感光体14に対向して配置され、感光体14に対して移動しながら感光体14に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像ロール26と、トナー像の転写後に、感光体14と現像ロール26との対向部で現像ロール26を感光体14の移動方向と逆方向に移動させるモータ28と、を有する。【選択図】図2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
下記特許文献1には、低摩耗性表面層を備えた感光体ドラムを用いる画像形成装置において、感光体ドラムの静電潜像の現像時に、感光体ドラムと現像ロールとの対向部における現像ロールの移動方向が、感光体ドラムの移動方向とは逆である構成が開示されている。また、この画像形成装置では、感光体ドラム表面のトナー像の転写後に、感光体ドラムの表面に接触するクリーニングブレードが設けられている。
特開2005−10363号公報
本発明は、トナー像の転写後に潜像保持体と現像剤保持体との対向部で現像剤保持体を潜像保持体の移動方向と同方向に移動させつづける構成と比較して、単層型の感光層を備える潜像保持体の表面に付着物が蓄積することが抑制される画像形成装置を得ることが目的である。
請求項1に記載の発明に係る画像形成装置は、導電性基体上に単層型の感光層を備え、回転する潜像保持体と、前記潜像保持体に対向して配置され、前記潜像保持体に対して移動しながら前記潜像保持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像剤保持体と、前記潜像保持体の表面に形成されたトナー像の転写後に、前記潜像保持体と前記現像剤保持体との対向部で前記現像剤保持体を前記潜像保持体の移動方向と逆方向に移動させる移動機構と、を有する。
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、前記潜像保持体の弾性変形率が、43.5%以下である。
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、前記現像剤保持体を前記潜像保持体の移動方向と逆方向に移動させる時の前記潜像保持体に対する前記現像剤保持体の速度比は、1.6以上1.8以下である。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記潜像保持体の表面のトナー像を被転写体に転写する転写部の下流側であって前記潜像保持体に静電潜像を形成する露光位置の上流側に、前記潜像保持体の表面に接触して表面をクリーニングするクリーニング部材が設けられていない。
請求項1に記載の発明によれば、トナー像の転写後に潜像保持体と現像剤保持体との対向部で現像剤保持体を潜像保持体の移動方向と同方向に移動させつづける構成と比較して、単層型の感光層を備える潜像保持体の表面に付着物が蓄積することが抑制される。
請求項2に記載の発明によれば、潜像保持体の弾性変形率が、43.5%より大きい場合と比較して、現像剤保持体により潜像保持体の表面に蓄積した付着物が削り取られやすい。
請求項3に記載の発明によれば、現像剤保持体を潜像保持体の移動方向と逆方向に移動させる時の潜像保持体に対する現像剤保持体の速度比が、1.6より小さい場合と比較して、潜像保持体の表面に蓄積した付着物が削り取られやすい効果が向上する。また、現像剤保持体を潜像保持体の移動方向と逆方向に移動させる時の潜像保持体に対する現像剤保持体の速度比が、1.8より大きい場合と比較して、潜像保持体の感光層の摩耗による感度低下が抑制される。
請求項4に記載の発明によれば、潜像保持体の表面に接触して表面をクリーニングするクリーニング部材を設ける構成と比較して、付着物の蓄積を抑制しつつ、部品点数を減らすことができる。
第1実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図であって、感光体の表面の静電潜像を現像装置により現像する状態を示す図である。 第1実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図であって、トナー像の転写後に現像ロールにより感光体の表面をクリーニングする状態を示す図である。 感光体の表面側の導電性基体と単層型の感光層とを示す構成図である。 第2実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図であって、各色の感光体の表面の静電潜像を現像装置により現像する状態を示す図である。 第1実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図であって、トナー像の転写後に現像ロールにより各色の感光体の表面をクリーニングする状態を示す図である。 感光体の弾性変形率、現像ロールの回転方向、及び感光体に対する現像ロールの周速度比を変化させた場合の画質耐久性、色点評価の実験結果を示す図である。
以下に、本発明の画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
(全体構成)
図1は、第1実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図1に示されるように、第1実施形態に係る画像形成装置10は、潜像保持体の一例としての電子写真感光体(以下、「感光体」と略称する)14を備えるプロセスカートリッジ12と、感光体14の表面に静電潜像を形成する露光装置16と、感光体14の表面に形成されたトナー像を被転写体の一例としての記録媒体P(例えば用紙)に転写する転写ロール18と、を有している。ここで、転写ロール18と感光体14との対向部は、転写部の一例である。画像形成装置10では、露光装置16はプロセスカートリッジ12のハウジング13の開口部13Aから感光体14に露光し得る位置に配置されている。
プロセスカートリッジ12は、ハウジング13内に、矢印A方向に回転する感光体14と、感光体14の表面を帯電する帯電装置22と、感光体14の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置24と、を備えている。画像形成装置10では、ハウジング13の外部(本実施形態ではハウジング13の下側)であって、感光体14の回転方向における現像装置24の下流側に、転写ロール18が配置されている。また、プロセスカートリッジ12は、画像形成装置10に対して着脱可能に設けられている。プロセスカートリッジ12には、感光体14の回転方向におけるトナー像の転写部の下流側(転写ロール18の下流側)であって、感光体14の表面に静電潜像を形成する露光位置の上流側に、感光体14の表面に接触するクリーニングブレード等のクリーニング装置は設けられていない。言い換えると、感光体14の表面のトナー像が転写された後であって、感光体14の表面に静電潜像を形成する前に、感光体14の表面に接触するクリーニングブレード等のクリーニング装置は設けられていない。
画像形成装置10には、トナー像の転写位置に記録媒体Pを搬送する無端状の搬送ベルト30が設けられている。搬送ベルト30は、複数(本実施形態では4本)のロール32に張架されており、複数のロール32のうちの1つが搬送ベルト30を駆動する駆動ロールとされている。搬送ベルト30は、感光体14との対向部で感光体14の移動方向と同方向(矢印C方向)に記録媒体Pを搬送するようになっている。搬送ベルト30上に記録媒体Pが供給されることで、搬送ベルト30の移動により、感光体14と転写ロール18との間に記録媒体Pが搬送されるようになっている。
なお、画像形成装置10は、記録媒体Pを搬送する搬送ベルト30を備えているが、搬送ベルト30に代えて、中間転写ベルトを備え、感光体14の表面のトナー像を中間転写ベルトに転写する構成でもよい。この構成では、画像形成装置は、中間転写ベルトの移動方向における感光体14の表面のトナー像の転写位置より下流側に、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写装置を備えている。
感光体14としては、図3に示されるように、例えば、導電性基体40を備え、導電性基体40上に、単層型の感光層42が直接設けられて構成されている。単層型の感光層42は、少なくとも電荷発生材料及び電荷輸送材料を含有し、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。感光体14は、必要に応じてその他の層を設けてもよい。その他の層としては、例えば、導電性基体40と単層型の感光層42との間に設けられる下引層、単層型の感光層42上に設けられる保護層等が挙げられる。感光体14の各部材の構成については、後に説明する。
図1に示されるように、帯電装置22としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラが用いられている。また、帯電装置22としては、上記の帯電ローラの他、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
露光装置16としては、例えば、感光体14の表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は感光体14の分光感度領域内とする。
現像装置24としては、例えば、感光体14の表面に現像剤を接触させて現像する現像装置が挙げられる。現像装置24としては、感光体14に現像剤を付着させる機能を有する。例えば、現像装置24は、一成分系現像剤又は二成分系現像剤を表面に保持して回転する現像剤保持体の一例としての現像ロール26を備えている。現像装置24では、感光体14に現像ロール26が接触し、又は感光体14に現像ロール26が近接して配置されると共に現像ロール6上の現像剤が感光体14に接触する構成とされている。
現像ロール26には、現像ロール26を回転させる移動機構の一例としてのモータ28が接続されている。図1に示されるように、感光体14の表面の静電潜像の現像時には、感光体14と現像ロール26との対向部で、モータ28により現像ロール26が感光体14と同方向(矢印B方向)に回転される構成とされている。本実施形態では、感光体14の静電潜像の現像時に、現像ロール26の周速度が感光体14の周速度と等速となるように回転駆動されているが、これに限定するものではない。
また、現像ロール26には、図示しない電源が接続されており、感光体14の表面の静電潜像を現像するときに、現像ロール26に現像バイアスが印加させるようになっている。また、図示を省略するが、感光体14は接地されている。本実施形態の画像形成装置10では、例えば、感光体14の表面が帯電装置22によりマイナスに帯電され、感光体14の表面の静電潜像の露光部にマイナスの電荷を有するトナーが転移することで、静電潜像が可視化されてトナー像が形成されるようになっている。
また、図2に示されるように、現像ロール26は、感光体14の表面のトナー像が記録媒体Pに転写された後に、感光体14と現像ロール26との対向部で、現像ロール26が感光体14と逆方向(矢印D方向)に回転される構成とされている。本実施形態では、現像時のモータ28の回転方向に対してモータ28を逆回転させることで、現像ロール26を現像時とは逆方向に回転させる構成とされている。現像ロール26は、感光体14の表面のトナー像が記録媒体Pに転写された後、感光体14との対向部で感光体14と逆方向に回転することで、感光体14の表面を清掃する(クリーニングする)ようになっている。感光体14の表面のトナー像の転写後に、現像ロール26により感光体14の表面を清掃する際には、図示しない電源から現像ロール26にバイアスが印加されていない。また、現像ロール26により感光体14をクリーニングするタイミング及び時間は、例えば、500枚印刷する毎に、現像ロール26と感光体14とを10秒間空回しする設定とされている。
図2に示す現像ロール26の逆回転時には、感光体14に対する現像ロール26の速度比(周速度比)は、1.6以上1.8以下であることが好ましく、1.6以上1.7以下であることがより好ましい。
現像装置24に使用される現像剤は、トナー単独の一成分系現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。また、現像剤は、磁性であってもよいし、非磁性であってもよい。本実施形態では、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が用いられており、現像ロール26の表面に付着した二成分現像剤が、現像時及び現像ロール26による感光体14のクリーニング時に感光体14に接触して摺接部を形成するようになっている。
本実施形態では、感光体14としては、導電性基体40上に単層型の感光層42が直接設けられており、単層型の感光層42に残留した付着物が現像ロール26又は現像ロール26上の現像剤(例えば、二成分現像剤)によって削り取られるようになっている。
感光体14の弾性変形率は、43.5%以下が好ましく、41.5%以下がより好ましい。ここで、感光体14の弾性変形率は、以下のようにして算出する。測定対象となる感光体を、温度23℃、30%RHの環境下において、フィッシャー・インストルメンツ社製の測定装置(PICODENTOR HM500)にセットし、感光体表面(感光層)に対してビッカース圧子を用いて連続的に荷重を増加させ、0.5μm押し込んだときの試験荷重を圧子の表面積で除し、感光層の弾性変形率を測定する。測定箇所は、感光体の軸方向の両端から40mmの位置、80mmの位置及び中央部の5箇所とし、その平均値を「感光層の弾性変形率」として算出する。また、感光体14の軸方向の長さは、例えば、240mm以上とされている。
転写ロール18は、感光体14に搬送ベルト30を介して接触しており、搬送ベルト30上に供給された記録媒体Pを搬送する。転写ロール18は、図示しない電源からトナーの帯電極性と逆極性の電圧(バイアス)が印加されることで、感光体14の表面のトナー像が記録媒体Pに静電的に転写されるようになっている。
ここで、感光体14の各層について説明する。
(導電性基体)
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
(単層型の感光層)
単層型の感光層は、例えば、結着樹脂と、電荷発生材料と、電荷輸送材料として正孔輸送材料及び電子輸送材料と、を含む。単層型の感光層は、必要に応じてその他添加剤を含んでもよい。
<結着樹脂>
結着樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が挙げられる。これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上混合して用いてもよい。
これら結着樹脂の中でも、感光層の機械的強度等の観点から、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂が好ましい。
また、感光層の成膜性の観点から、粘度平均分子量30000以上80000以下のポリカーボネート樹脂、及び粘度平均分子量30000以上80000以下のポリアリレート樹脂の少なくとも1種を用いることがよい。
なお、粘度平均分子量は、下記の方法により測定される値である。樹脂1gをメチレンクロライド100cmに溶解し、25℃の測定環境下でウベローデ粘度計により、比粘度ηspを測定する。そして、ηsp/c=〔η〕+0.45〔η〕cの関係式(但しcは濃度(g/cm))から極限粘度〔η〕(cm/g)を求め、H.Schnellによって与えられている関係式〔η〕=1.23×10−4Mv0.83から粘度平均分子量Mvを求める。
感光層の全固形分に対する結着樹脂の含有量は、例えば、35質量%以上60質量%以下、望ましくは40質量%以上55質量%以下である。
−電荷発生材料−
電荷発生材料としては、特に制限はないが、例えば、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種を用いることが望ましい。これらの電荷発生材料としては、単独又は2種以上混合して用いてもよい。感光体の高感度化の点から、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料がよい。
なお、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料を併用する場合には、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料とクロロガリウムフタロシアニン顔料との比率は、質量比で、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料:クロロガリウムフタロシアニン顔料=9:1乃至3:7(好ましくは9:1乃至6:4)であることがよい。
ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料としては、特に制限はないが、V型のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料がよい。
単層型の感光層の全固形分に対する電荷発生材料の含有量は、ゴーストの発生を抑制する観点から、0.8質量%以上5質量%以下が好ましく、0.8質量%以上4質量%以下がより好ましく、0.8質量%以上3質量%以下がさらに好ましい。
ゴースト(特にポジゴースト)が発生するもう1つの原因として、感光体の表面を露光する工程で発生した電荷が単層型の感光層に蓄積し、次の画像形成で感光体の帯電を行った際に蓄積した電荷が開放され、表面の電位を低下させてしまうことが挙げられる。つまり、ゴースト(特にポジゴースト)は、前述した前画像の形成で生じた画像部と非画像部との電位差と、上記前画像の形成で蓄積された電荷と、の足し合わせによって発生すると考えられる。そのため、感光体として機能する範囲で電荷発生材料の含有量を少なくして単層型の感光層に蓄積する電荷の量を抑えつつ、帯電能力の高い近接帯電方式の帯電手段を用いて電位差を減少することで、さらにゴーストの発生が抑制されると推測される。
なお、電荷発生材料を複数種用いた場合、上記電荷発生材料の含有量は、用いたすべての電荷発生材料における合計含有量を意味する。
<正孔輸送材料>
正孔輸送材料としては、特に制限はないが、例えば、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体;1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体;トリフェニルアミン、N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、トリ(p−メチルフェニル)アミニル−4−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第3級アミノ化合物;N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4′−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4′−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリアジン誘導体;4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体;2−フェニル−4−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体;6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体;p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体;エナミン誘導体;N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体;ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体等;上記した化合物で構成される基を主鎖又は側鎖に有する重合体;などが挙げられる。これらの正孔輸送材料は、1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<電子輸送材料>
電子輸送材料としては、特に制限はないが、例えば、クロラニル、ブロモアニル等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;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、9−ジシアノメチレン−9−フルオレノン−4−カルボン酸オクチル等のフルオレノン系化合物;2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物;キサントン系化合物;チオフェン系化合物;3,3’−ジ−tert−ペンチル−ジナフトキノン等のジナフトキノン系化合物;3,3’−ジ−tert−ブチル−5,5’−ジメチルジフェノキノン、3,3’,5,5’−テトラ−tert−ブチル−4,4’−ジフェノキノン等のジフェノキノン系化合物;上記した化合物で構成される基を主鎖又は側鎖に有する重合体;などが挙げられる。これらの電子輸送材料は、1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(作用及び効果)
次に、本実施形態の画像形成装置10の作用及び効果について説明する。
図1に示されるように、画像形成装置10では、感光体14が矢印A方向に回転すると、感光体14が帯電装置22によって帯電され、露光装置16により像光が照射されることで感光体14の表面に静電潜像が形成される。さらに、感光体14の表面の静電潜像は、現像装置24により現像されてトナー像が形成される。その際、現像装置24内の現像ロール26は、感光体14との対向部でモータ28により感光体14と同方向(矢印B方向)に回転しており、現像ロール26に図示しない電源から現像バイアスが印加されることで、感光体14の表面の静電潜像の露光部にトナーが転移し、トナー像が形成される。その後、転写ロール18にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることで、感光体14の表面のトナー像は、感光体14と転写ロール18との間に搬送される記録媒体Pに転写される。記録媒体Pに転写されたトナー像は、図示しない定着装置に搬送されることで、記録媒体P上のトナー像が定着され、画像が形成される。
また、図2に示されるように、感光体14の表面のトナー像が転写された後、モータ28を逆回転させることにより、現像ロール26と感光体14との対向部で、感光体14に対して現像ロール26を逆方向(矢印D方向)に回転(空回り)させる。本実施形態では、現像ロール26の現像剤(例えば、二成分現像剤)が感光体14の表面に接触した状態で、感光体14に対して現像ロール26を逆回転させる。
現像ロール26の逆回転(逆方向への空回り)は、感光体14の表面のトナー像が1枚の記録媒体Pに転写される毎に行ってもよいし、定められたジョブ毎に行ってもよい。例えば、現像ロール26により感光体14をクリーニングするタイミング及び時間は、例えば、500枚印刷する毎に、感光体14及び現像ロール26を10秒間空回転する設定としている。これにより、トナー像の転写後に感光体14の表面に残留する付着物が現像ロール26又は現像ロール26上の現像剤(例えば、二成分現像剤)によって削り取られ、現像ロール26に付着又は転移する。このため、感光体14の表面に残留する付着物が感光体14の表面から除去され、感光体14の表面の単層型の感光層42がリフレッシュされる。現像ロール26に付着又は転移した残留物は、例えば、現像装置24の図示しないトナーボックスに混入又は流出される。
上記の画像形成装置10では、トナー像の転写後に感光体と現像ロールとの対向部で現像ロールを感光体の移動方向と同方向に移動させつづける構成と比較して、単層型の感光層42を備える感光体14の表面に付着物が蓄積することが抑制される。これにより、感光体14の表面に蓄積した付着物による画質欠陥が抑制される。
また、画像形成装置10では、感光体14の弾性変形率は、例えば、43.5%以下とされている。この画像形成装置10では、感光体の弾性変形率が、43.5%より大きい場合と比較して、現像ロール26により感光体14の表面に蓄積した付着物が削り取られやすい。
また、画像形成装置10では、現像ロール26の逆回転時の感光体14に対する現像ロール26の速度比(周速度比)は、1.6以上1.8以下とされている。上記の画像形成装置10では、感光体に対する現像ロールの速度比(周速度比)が、1.6より小さい場合と比較して、感光体14の表面に蓄積した付着物が削り取られやすい効果が向上する。また、感光体に対する現像ロールの速度比(周速度比)が、1.8より大きい場合と比較して、感光体14の感光層の摩耗による感度低下が抑制される。
さらに、画像形成装置10では、感光体14上のトナー像の転写部の下流側であって感光体14の表面に静電潜像を形成する露光位置の上流側に、感光体14の表面に接触して表面をクリーニングするクリーニング部材が設けられていない。上記の画像形成装置10では、感光体の表面に接触して表面をクリーニングするクリーニング部材を有する構成と比較して、感光体14への付着物の蓄積を抑制しつつ、部品点数を減らすことができる。画像形成装置10では、部品点数を減らすことで、低コスト化及び省スペース化が図られる。また、画像形成装置10では、感光体の表面に接触して表面をクリーニングするクリーニング部材を有する構成と比較して、感光体14の単層型の感光層42の摩耗が抑制される。
また、画像形成装置10では、感光体14が、表面に単層型の感光層42を備えている。これにより、画像形成装置10では、感光体の表面に接触して感光体の表面をクリーニングするクリーニング部材を有する構成と比較して、単層型の感光層42の表面の摩耗が抑制される。すなわち、保護層を有さない感光体は、例えばクリーニングブレードで感光体の表面を清掃するクリーニング装置を備えた画像形成装置に適用すると、使用とともに感光体の表面が摩耗する場合がある。しかし、本実施形態の画像形成装置10では、感光体14に接触するクリーニングブレード等のクリーニング部材を備えていないため、感光体14が保護層を有していなくても、感光体14の表面における摩耗は起こりにくい。
〔第2実施形態〕
次に、図4及び図5を用いて、第2実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図4に示されるように、画像形成装置50は、多色画像を形成する画像形成装置である。本実施形態の画像形成装置50は、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)色の4つのプロセスカートリッジ12を並列に配置した4つの画像形成部52Y、52M、52C、52Kを備えた構成とされている。上記の画像形成装置50では、画像形成部52Y、52M、52C、52Kに跨った位置に、記録媒体Pを搬送する無端状の搬送ベルト54が配置されている。搬送ベルト54は、複数(本実施形態では4本)のロール32に張架されており、矢印C方向に移動するようになっている。各色の感光体14の転写位置には、搬送ベルト54を介してそれぞれ転写ロール18が配置されており、各色毎に感光体14の表面のトナー像が記録媒体Pに直接転写される構成とされている。
この画像形成装置50では、各色の感光体14の表面の静電潜像の現像時には、感光体14と現像ロール26との対向部で、モータ28により現像ロール26が感光体14と同方向(矢印B方向)に回転される。
また、図5に示されるように、各色の現像ロール26は、各色の感光体14の表面のトナー像が記録媒体Pに転写された後に、感光体14と現像ロール26との対向部で、モータ28により現像ロール26が感光体14と逆方向(矢印D方向)に回転される。各色の現像ロール26は、感光体14の表面のトナー像が記録媒体Pに転写された後、感光体14との対向部で逆方向に回転されることで、感光体14の表面を清掃する(クリーニングする)ようになっている。
上記の画像形成装置50では、トナー像の転写後に感光体と現像ロールとの対向部で現像ロールを感光体の移動方向と同方向に移動させつづける構成と比較して、単層型の感光層42(図3参照)を備える各色の感光体14の表面に付着物が蓄積することが抑制される。
なお、画像形成装置50では、記録媒体Pを搬送する搬送ベルト54を備えているが、搬送ベルト54に代えて、中間転写ベルトを備え、各色の感光体14の表面のトナー像を中間転写ベルトに重ねて転写する構成でもよい。この構成では、画像形成装置は、中間転写ベルトの移動方向における4色の感光体14の表面のトナー像の転写位置よりも下流側に、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に一括転写する二次転写装置を備えている。また、本発明は、感光体と対向する位置にロータリー式の複数の現像装置を備えた多色画像の画像形成装置に適用してもよい。
また、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
図6に示すように、弾性変形率43.5%、41.5%、45%の3種類の感光体(A、B、C)を用いて、現像ロールの回転方向および周速度比との組合せについて、下記評価を実施した。
現像装置の現像ロールの回転方向は、実施例1〜6 では、現像ロールと感光体との対向部(摺擦部)における現像剤ロールと感光体の移動方向が逆となるように設定し、比較例1〜4では、現像ロールと感光体との対向部(摺擦部)における現像剤ロールと感光体の移動方向Wを同方向とした。このときの時間を、現像ロールによる感光体のクリーニングの時間とする。現像ロールによる感光体のクリーニングの時間は、例えば、500枚印刷する毎に、現像ロールと感光体とを10秒間空回しする設定とした。
<色点評価>
温度28℃湿度85%の環境下において、A4サイズの用紙に画像密度50%のハーフトーン画像を2000枚出力し、一晩画像形成装置を停止し、翌朝白紙を画像形成装置内に搬送した際に白紙上に発生した色点の数を数えた。評価基準は以下の通りであり、結果を図6(図6の表中の「色点」)に示す。
色点の評価基準は、以下のとおりである。
−色点の評価基準−
A:色点未発生。
B:色点数が1個以上9個以下。
C:色点数が10個以上。
<画質耐久性>
温度20℃湿度40%の環境下において、画像濃度30%のハーフトーン画像をA4紙に12000枚出力して、1枚目プリント画像の濃度に対して1万枚目プリント画像の濃度が何%になったかを測定した。
濃度の評価基準は、以下のとおりである。
−評価基準−
A:1枚目プリント画像の濃度に対して1万枚目プリント画像の濃度が95%以上。
B:1枚目プリント画像の濃度に対して1万枚目プリント画像の濃度が95%未満90%以上。
C:1枚目プリント画像の濃度に対して1万枚目プリント画像の濃度が90%未満85%以上。
D:1枚目プリント画像の濃度に対して1万枚目プリント画像の濃度が85%未満。
評価結果を図6に示す。図6の実施例1〜6に示されるように、潜像保持体の弾性変形率が、43.5%以下である場合、色点の評価が比較的良好であり、画質欠陥が抑制されることがわかる。これは、現像ロールにより、単層型の感光層を備える感光体の表面に蓄積した付着物が削り取られることで、感光体の表面の単層型の感光層のリフレッシュ性が向上し、感光体の表面に蓄積した付着物による画質欠陥が抑制されると考えられる。
また、感光体に対する現像ロールの周速度比が、1.6以上1.8以下である場合、感光体の表面に蓄積した付着物による画質欠陥が抑制されることがわかる。これと共に、濃度の評価基準も良好であり、感光体の単層型の感光層の摩耗による感度低下が抑制されることがわかる。
10 画像形成装置
14 感光体(潜像保持体の一例)
26 現像ロール(現像剤保持体の一例)
28 モータ(移動機構の一例)
30 画像濃度
40 導電性基体
42 感光層
50 画像形成装置
P 記録媒体(被転写体の一例)

Claims (4)

  1. 導電性基体上に単層型の感光層を備え、回転する潜像保持体と、
    前記潜像保持体に対向して配置され、前記潜像保持体に対して移動しながら前記潜像保持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像剤保持体と、
    前記潜像保持体の表面に形成されたトナー像の転写後に、前記潜像保持体と前記現像剤保持体との対向部で前記現像剤保持体を前記潜像保持体の移動方向と逆方向に移動させる移動機構と、
    を有する画像形成装置。
  2. 前記潜像保持体の弾性変形率が、43.5%以下である請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記現像剤保持体を前記潜像保持体の移動方向と逆方向に移動させる時の前記潜像保持体に対する前記現像剤保持体の速度比は、1.6以上1.8以下である請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記潜像保持体の表面のトナー像を被転写体に転写する転写部の下流側であって前記潜像保持体に静電潜像を形成する露光位置の上流側に、前記潜像保持体の表面に接触して表面をクリーニングするクリーニング部材が設けられていない請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
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