JP3755576B2

JP3755576B2 - 画像形成方法

Info

Publication number: JP3755576B2
Application number: JP2000237230A
Authority: JP
Inventors: 野村雄二郎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: JP2002049231A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電ローラ等の帯電装置を感光体に接触させてこの感光体を帯電し、帯電した感光体上に静電潜像を形成することで画像を形成するとともに、帯電装置の帯電部材を清掃部材によって清掃するようになっている画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
静電複写機やプリンタ等の画像形成装置は感光体を帯電する帯電装置を備えており、この帯電装置として、従来、コロナ帯電が広く利用されている。しかし、このコロナ帯電はオゾンや窒素酸化物が発生して感光体などの表面に付着するので、画像欠陥を起こすという問題がある。
【０００３】
そこで、帯電装置として、電圧を印加した例えばウレタンゴム等からなる帯電部材を感光体に接触させて感光体を帯電させるという接触帯電方式が、例えば特開昭６３−１４９６６８号公報において提案されている。このような接触帯電方式の帯電によれば、前述のコロナ帯電で発生する問題が解消される。
しかしながら、接触帯電方式は帯電部材が感光体に接触していることから、クリーニング装置からすり抜けた感光体上のトナーや現像器から飛散したトナー等の異物が帯電部材の表面に付着してしまう。このため、感光体の帯電不良が引き起こされ、画像劣化が発生してしまう。
【０００４】
このようなことから、帯電部材の表面に付着したトナー等の異物を取り除くための清掃部材を備えた画像形成装置が、従来から種々提案されている。このような画像形成装置の清掃部材は常時帯電部材に接触していると、帯電部材の表面が傷ついて帯電不良を起こしてしまうので帯電部材に対して離接可能に設けられている。そして、この清掃部材は、帯電部材を清掃するときのみこの帯電部材に接触され、帯電部材を清掃しないときには帯電部材から離間された状態に設定されるようになっている。その場合、帯電部材の清掃は一般的に定期的に行われるようになっており、したがって清掃部材の離接動作も定期的に行われている。この清掃部材を備えた画像形成装置によれば、帯電部材の表面が清掃され、感光体の帯電が良好になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように帯電部材には、従来一般的にウレタンゴム等のゴムローラが使われている。このようなゴムローラは新品の状態ではタック性があるため、画像形成装置のクリーニング装置をすり抜けた現像剤等の異物がこのゴムローラに付着しやすいばかりでなく、ゴムローラに一度付着した現像剤等の異物は取り難いという特性を有している。このため、画像形成装置の初期時には、清掃部材による帯電部材の清掃は比較的短い間隔で比較的長時間行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、このように清掃部材による帯電部材の清掃を短い間隔で長時間行うようにしたのでは、清掃部材の耐久性が問題になるとともに、清掃時間を多く要してしまう。
また、初期時から帯電部材の清掃の回数がある程度以上になった耐久後には、帯電部材から除去された現像剤等の異物は清掃部材中に付着し徐々に蓄積されるようになる。この現像剤が蓄積された清掃部材で、初期に必要な清掃間隔および清掃時間と同様の清掃間隔および清掃時間で清掃を行うと、清掃部材に蓄積された現像剤等の異物が帯電部材に擦り付けられてしまい、帯電部材の清掃の能力が落ちるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、初期時から帯電部材の清掃の間隔を長くするとともに清掃時間を短くしながら、しかも初期時から耐久後まで高い清掃能力を確保できる画像形成方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１の発明は、静電潜像が形成される感光体と、この感光体にトナー母粒子とこのトナー母粒子に付着するための外添剤とからなる現像剤を搬送して前記静電潜像を現像する現像装置と、前記感光体に接触して前記感光体を帯電する帯電部材と、この帯電部材に対して離接可能に設けられて前記帯電部材を清掃する清掃部材と、前記感光体をクリーニングするクリーニング装置とを少なくとも備え、前記清掃部材を前記帯電部材に当接させた状態で前記帯電部材を回転させることで前記帯電部材の清掃を行うようになっている画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法において、
前記画像形成装置の初期化時に、前記感光体に前記現像剤によりベタ現像を行うとともにこれを転写することなく前記クリーニング装置の方へ搬送し、このクリーニング装置をすり抜けた前記現像剤の外添剤を前記帯電部材の表面に予め付着させて画像形成を行うを行うことを特徴としている。
【０００９】
【作用】
このように構成された本発明の画像形成方法においては、画像形成装置の初期化時に、現像剤のシリカ（Ｓ_iＯ₂）粒子等の外添剤が感光体に付着されるとともに、この感光体のクリーニング装置をすり抜けた外添剤が帯電部材の方へ搬送されてその帯電部材に予め付着される。このように、外添剤が帯電部材に付着されることにより、例えば帯電部材に一般的なウレタンゴム等のゴムローラが使用された場合、この外添剤によりゴム特有のタック性がなくなって、帯電部材に対する現像剤の付着力が弱められる。このように付着力が弱められた現像剤は帯電部材の回転にともなって感光体に戻されるので、帯電部材が効果的に清掃される。そして、清掃された帯電部材により感光体が均一に帯電されて良好な画像形成が行われる。
【００１０】
したがって、清掃部材による帯電部材の清掃能力が初期時から耐久後までほぼ一定の高い能力に確保されるようになり、初期時と耐久後とで同等の清掃が行われる。これにより、初期時から帯電部材の清掃の間隔が長く設定可能となるとともに清掃時間が短く設定可能となる。しかも、帯電部材に付着されている外添剤は清掃部材の清掃によっては除去不能であるので、外添剤が長期にわたって帯電部材に付着し、高い清掃能力をより一層長期にわたって確保できるようになる。
なお、このとき、外添剤が帯電部材に付着蓄積されても、外添剤が帯電部材に均一に付着する分には、帯電特性に与える影響は少ない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラ−の中間転写型の画像形成装置を模式的に示す図、図２は、この例の清掃部材および帯電部材に対するこの清掃部材の当接を説明し、（ａ）は清掃部材と帯電部材との関係を模式的に示す図、（ｂ）は清掃部材を模式的に示す図、（ｃ）は清掃部材を帯電部材に当接させた状態を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は、感光体（以下、ＯＰＣともいう）２、帯電装置３、露光装置４、現像装置５、中間転写装置６、およびクリーニング装置７を備えているとともに、図示しないが中間転写装置６の転写ベルト６ａに転写された中間転写画像を転写紙等の転写材に転写する転写装置および転写材に転写された転写画像を定着する定着装置を備えている。
帯電装置３、露光装置４、現像装置５、中間転写装置６、およびクリーニング装置７は、従来の画像形成装置と同様にＯＰＣ２の周囲にこれらの順に図において時計回りに配設されている。
【００１３】
この例の画像形成装置１における帯電装置３は、図２に示すようにＯＰＣ２に接触してこのＯＰＣ２を帯電するためのウレタンゴム等のゴムローラ等からなる帯電部材９、この帯電部材９に対して離接可能とされ、帯電部材９と接触時にその表面を清掃する清掃部材１０、および図に矢印で示すように斜め右下方向Ａ、つまり帯電部材９の回転軸９ａの軸方向かつ帯電部材９の径方向に斜めに移動可能に設けられ、清掃部材１０を保持する保持部材１１を備えている。したがって、清掃部材１０も帯電部材９の回転軸９ａの軸方向かつ帯電部材９の径方向に斜めに移動可能であり、つまり清掃部材１０は図２において斜め右下方向Ａに移動して帯電部材９の帯電部９ｂに当接可能であり、また元の方向の斜め左上方向に移動して帯電部材９から離間可能になっている。
【００１４】
この清掃部材１０および支持部材１１は、図１に示すように支持部材１１の長手方向に設けられた一対のばね１３,１４のばね力で帯電部材９に当接するようになっているとともに、帯電部材９の長手方向に延設された図示しないカム手段で帯電部材９から離間するようになっている。なお、清掃部材１０を帯電部材９に対して離接させるため、カム手段を駆動する清掃部材駆動手段は適宜の手段を用いることができるので、ここではこれらのカム手段および清掃部材駆動手段の具体的な構成の説明は省略する。
【００１５】
現像装置５は、従来のフルカラーの画像形成装置の現像器と同様に、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各現像器２８,２９,３０,３１を備えており、これらの各現像器２８,２９,３０,３１はＯＰＣの外周に沿って配設されている。その場合、各色の現像器２８,２９,３０,３１の配設順序は、前述の順序に限定されることなく任意に設定される。なお、以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の順で各現像器２８,２９,３０,３１が配設されているものとする。
【００１６】
クリーニング装置７も、従来のフルカラーの画像形成装置と同様にクリーナハウジング３２およびクリーニングブレード３３を備えている。その場合、クリーナハウジング３２は、図示のようにプロセスカートリッジ８の枠体８ａと一体に形成されている。なお、クリーナハウジング３２はプロセスカートリッジ８の枠体８ａと別体に形成し、このプロセスカートリッジ８に取り付けるようにすることもできる。
【００１７】
この例の画像形成装置１では、ＯＰＣ２、帯電部材９、帯電部材９の清掃部材１０、現像装置５、およびクリーニング装置７が、１つのプロセスカートリッジ８の枠体８ａ内に収容されている（なお、図１には現像装置５およびクリーニング装置７がプロセスカートリッジ８の枠体８ａ内に収容されていることが示されていないが、これらはこの例でも従来と同様の方法でプロセスカートリッジ８の枠体８ａ内に収容されている）。
【００１８】
このように構成されたこの例の画像形成装置１の作動について説明する。
まず、通常時は、清掃部材１０は図２（ａ）に実線で示す離間位置に設定されて帯電部材９から離間している。画像形成にあたり、従来の一般的な画像形成装置と同様に帯電部材９でＯＰＣ２の表面に帯電させた後、露光装置４で画像がＯＰＣ２上の帯電された部分に静電潜像として露光される。そして、このＯＰＣ２上の静電潜像がイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各現像器２８,２９,３０,３１で順に現像されて可視像化され、更に、ＯＰＣ２上の現像画像が中間転写装置６に一次転写されて転写装置（不図示）に送られ、この転写装置で色合わせが行われて転写材（不図示）に転写された後、定着装置（不図示）で定着することにより、転写材上に所望の画像が得られるようになる。
【００１９】
そして、現像画像が転写材に転写された後、ＯＰＣ２上に残留する残余トナーはクリーニング装置７のクリーニングブレード３３によって除去され、クリーナハウジング３２に収容される。こうして、画像形成装置１により、画像形成が終了し、ＯＰＣ２が除電された後、次の画像形成のため、ＯＰＣ２が帯電部材９によって再び帯電され、以下同様の画像形成工程が行われる。
【００２０】
ところで、この例の画像形成装置１では、図３に示すようにトナー母粒子とこのトナー母粒子に付着されたシリカ（Ｓ_iＯ₂）等の外添剤とから構成されている現像剤を用いている。
【００２１】
現像剤の好ましい具体例としては、外添剤にシリカ粒子を用いるとともに、外添剤を効果的に帯電部材３に付着させるためには、トナー母粒子に対するシリカの被覆率が５０％以上であるとともに、シリカ粒子の粒径は１０〜１００ｎｍがよく、望ましくは３０〜１００ｎｍがよい。更に、現在剤であるトナー全体量に対する外添シリカ量は２.７ｗｔ％程度がよいとともに、シリカ全体に対するシリカ量は２〜５ｗｔ％がよい。
【００２２】
画像形成装置１の初期化動作としては、感光体２に現像剤であるトナーによりベタ現像を行うとともにこれを転写しないでクリーニング装置７の方へ搬送し、このクリーニング装置７をすり抜けたトナーの外添剤を帯電部材９の表面に付着することにより行うようにする。
【００２３】
このように、製造時または初期化時に外添剤を帯電部材１０に付着蓄積することにより、例えば帯電部材９に一般的なウレタンゴム等のゴムローラが使用された場合、この外添剤によりゴム特有のタック性がなくなって、帯電部材９に対する現像剤の付着力が弱められる。そして、付着力が弱められた現像剤は帯電部材９の回転にともなって感光体２に戻されるので、帯電部材９が効果的に清掃される。
【００２４】
したがって、この例の画像形成装置１によれば、画像形成装置１の製造時または初期化動作時にシリカ（Ｓ_iＯ₂）等の外添剤の微粉末を帯電部材９に予め付着蓄積させているので、清掃部材１０による帯電部材９の清掃能力が初期時から耐久後までほぼ一定の高い能力に確保することができるようになり、初期時と耐久後とで同等の清掃を行うことができる。これにより、初期時から帯電部材９の清掃の間隔を長く設定可能となるとともに清掃時間を短く設定可能となる。しかも、帯電部材９に付着されている外添剤は清掃部材１０の清掃によっては除去不能であるので、外添剤を長期にわたって帯電部材９に付着させることができ、高い清掃能力をより一層長期にわたって確保できるようになる。
外添剤が帯電部材９に付着蓄積されても、外添剤が帯電部材に均一に付着する分には、帯電特性に与える影響は少ない。
【００２５】
なお、清掃部材１０を帯電部材９に当接しかつ押圧する手段として、ばね以外の手段を用いることもできる。
また、前述の例の画像形成装置１では、清掃部材１０を帯電部材９に対して軸方向かつ径方向の斜めの離接方向Ａに離接させるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、警報清掃部材１０を帯電部材９に対して例えば径方向直角に離接させるようにすることもでき、要は帯電部材９の清掃時に清掃部材１０を帯電部材９に軸方向の全体にわたって当接させて清掃を行うものであれば、どのような画像形成装置にも適用することができる。
【００２６】
更に、前述の例の画像形成装置１では、本発明をフルカラーの画像形成装置に適用して説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも感光体、この感光体を帯電する帯電部材、およびこの帯電部材に対して離接可能に設けられて帯電部材を清掃する清掃部材を少なくとも備える画像形成装置であれば、どのような画像形成装置にも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成方法によれば、画像形成装置の初期化動作時に外添剤を感光体に予め付着させるとともに、この感光体のクリーニング装置をすり抜けた外添剤を帯電部材に予め付着させているので、清掃部材による帯電部材の清掃能力が初期時から耐久後までほぼ一定の高い能力に確保することができるようになり、初期時と耐久後とで同等の清掃を行うことができる。これにより、初期時から帯電部材の清掃の間隔を長く設定可能となるとともに清掃時間を短く設定可能となる。
しかも、帯電部材に付着されている外添剤は清掃部材の清掃によっては除去不能であるので、外添剤を長期にわたって帯電部材に付着させることができ、高い清掃能力をより一層長期にわたって確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラ−の中間転写型の画像形成装置を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置における清掃部材の離接動作を説明する図である。
【図３】この例の画像形成装置に用いられる現像剤を示す図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…感光体（ＯＰＣ）、３…帯電装置、４…露光装置、５…現像装置、６…中間転写装置、７…クリーニング装置、８…プロセスカートリッジ、８ａ…プロセスカートリッジ８の枠体、９…帯電部材、１０…清掃部材、１１…保持部材、１３,１４…ばね

Claims

静電潜像が形成される感光体と、この感光体にトナー母粒子とこのトナー母粒子に付着するための外添剤とからなる現像剤を搬送して前記静電潜像を現像する現像装置と、前記感光体に接触して前記感光体を帯電する帯電部材と、この帯電部材に対して離接可能に設けられて前記帯電部材を清掃する清掃部材と、前記感光体をクリーニングするクリーニング装置とを少なくとも備え、前記清掃部材を前記帯電部材に当接させた状態で前記帯電部材を回転させることで前記帯電部材の清掃を行うようになっている画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法において、
前記画像形成装置の初期化時に、前記感光体に前記現像剤によりベタ現像を行うとともにこれを転写することなく前記クリーニング装置の方へ搬送し、このクリーニング装置をすり抜けた前記現像剤の外添剤を前記帯電部材の表面に予め付着させて画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。