JP4946307B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記トナー保持部材が、割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなり、
前記トナー保持部材は、縦糸と横糸とからなる2枚の基布を所定の間隔を隔てて互いに平行に配置するとともに、前記2枚の基布の縦糸と横糸との交差位置の間に、繊維を複数本束ねた状態で掛け渡すように織り込み、前記複数本束ねた状態で掛け渡された繊維を切断することによって、繊維を所定の密度で植毛して形成され、
前記トナー保持部材に植毛され繊維は、先端から繊維の長さ方向の途中までのみ割繊処理されているか、又は予めすべて割繊処理した繊維と割繊処理を施さない繊維とを束ねたものからなることを特徴とする画像形成装置である。
図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターを示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラープリンターは、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するようになっている。また、上記フルカラープリンターは、画像読取装置を備えていなくても良いのは勿論である。
帯電電位V0=−500V(背景部電位)
露光後電位VL=−200V(画像部電位)
接触帯電器16 :半導電性ロールからなる帯電ロール
AC+DC接触帯電方式
Iac=0.65mA(AC成分電流値)
周波数f=614Hz(AC成分の電圧波形)
Vdc=−520V(DC成分電圧値)
露光装置14 :レーザー波長=780nm
現像方式 :乾式二成分現像方式
中間転写ベルト30 :ポリイミド製
プロセス速度 :104mm/秒
現像ロール17a :直径=16.0mm
回転速度=208mm/秒
回転方向は感光体ドラム15の回転方向と逆方向
現像バイアス:VDC=−400V(DC成分電圧値)
Vpp=1.5kv(AC成分電圧値(Peak to Peak)
周波数=6kHz(AC成分電圧波形)
現像ギャップ(感光体ドラム15と現像ロール17aとの間隔)
:約0.3mm
一次転写ロール:転写バイアス +500V〜+1000V、10μA
二次転写ロール:転写バイアス +1600V
本発明者は、図1に示すように、感光体ドラム15と、帯電ロール16と、現像装置17とからなるプリンターのモデルを試作し、当該プリンターにおいて、トナー保持部材18として、本実施例に係る固定ブラシ状のトナー保持部材、及び更に異なる構成のトナー保持部材を用いて、放電生成物の除去性能、並びに放電生成物の除去性能の維持性を確認した。
(1) あらかじめ一定量のトナーを現像した感光体ドラム15に固定状のブラシ18を装着し、感光体ドラム15を回転させてブラシ18にトナーを堆積させる。
(2)(1)とは別の感光体ドラム15に帯電ロール16のみを装着し、一定時間だけ感光体ドラム15を回転させながら、帯電ロール16を放電させることによって、放電生成物が付着した感光体ドラム15を作成した。
(3)(2)で作成した放電生成物が付着した感光体ドラム15に(1)で作成したトナー保持ブラシ18を装着し、感光体ドラム15を回転させて水の接触角を測定し、当該水の接触角の回復度合いを調べた。
割繊前:約5デニール、約360Kf/inch2
割繊後:約0.3デニール、約2900Kf/inch2
ブラシの繊維52の高さを、図1(a)に示すように5mmとし、その先端から1.5mmの位置まで割繊処理を施した。
割繊前:約5デニール、約200Kf/inch2
割繊後:約0.3デニール、約1600Kf/inch2
ブラシの繊維52の高さを5mm(捲縮処理後のブラシの高さであり、伸ばした状態の繊維長はもっと長い。) とし、その先端から1.5mmまで割繊処理を施した。なお、(1)のブラシより植毛密度が低く設定されているのは、捲縮処理によりブラシのボリューム (体積)が増加するためである。
繊維の太さ約0.3デニール、約2900Kf/inch2 、ブラシの繊維の高さを3mm
本実施例では、放電生成物除去部材として実施例1と同様、トナー保持部材18として中間割線ブラシ1と中間割繊ブラシ2(捲縮)を使用した。ただし、本実施例では、絶縁性の繊維を使用しておりバイアスは印加していない。
本実施例は実施例2と同様の構成である。ただし、トナー供給モードとして、マシン電源投入直後に、軸方向に全面でプロセス方向に幅3センチの濃度100%のべた画像を現像させた。このとき、転写電源はオフさせておき100%のトナー像がトナー保持ブラシ18にすべて突入するようにした。トナー像は、トナー保持ブラシ18によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシがトナーを保持した状態になる。残ったトナーは、下流側の回転ブラシ19でクリーニングされる。こうすることで、マシンが市場に設置され、初めて電源が投入されたときにトナー供給モードが入ることで、最初からブラシ18がトナーを保持した状態になり、より確実に放電生成物を除去することが可能になる。
本実施例は実施例3と同様の構成にて、3万枚のプリントテストを行った。1job100枚であり、3秒休止しそれを繰り返し3万枚までプリントを続けた。本実施例では500枚おきのプリント直後のJobEndにトナー供給モードとして、軸方向に全面でプロセス方向に幅3cmの100%のべた画像を現像させた。このとき転写電源はオフさせておき100%のトナー像がトナー保持ブラシ18にすべて突入するようにした。トナー像はトナー保持ブラシ18によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシ18がトナーを保持した状態になる。残ったトナーは下流側の回転ブラシ19でクリーニングされる。こうすることで、偏った画像がプリントされても定期的にトナー保持ブラシ18の軸方向全面がトナーを保持した状態になるので確実に放電生成物を除去することが可能になる。
本実施例は実施例1と同様の構成にて、3万枚のプリントテストを行った。1job100枚であり3秒休止しそれを繰り返し3万枚までプリントを続けた。本実施例では500枚おきのプリント直後のJobEndにトナー供給モードとして、軸方向に全面でプロセス方向に幅3cmの100%のべた画像を現像させた。このとき転写電源はオフさせておき100%のトナー像がトナー保持ブラシ18にすべて突入するようにした。また供給されたトナー像はマイナス極性であるので、トナー保持ブラシ18には+200Vを印加することで、その大部分を積極的に保持する電圧を印加した。こうすることで、トナー像はブラシ18によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシ18が多量のトナーを保持した状態になる。残ったトナーは、下流側の回転ブラシ19でクリーニングされる。こうすることで偏った画像がプリントされても定期的にトナー保持用ブラシ18の軸方向全面がトナーを保持した状態になるので確実に放電生成物を除去することが可能になる。
本実施例は実施例1と同様の構成にて、3万枚のプリントテストを行った。1job100枚であり3秒休止しそれを繰り返し3万枚までプリントを続けた。本実施例では500枚おきのプリント直後のJobEndにトナー供給モードとして、軸方向に全面でプロセス方向に幅3cmの100%のべた画像を現像させた。このとき転写電源はオフさせておき100%のトナー像がトナー保持ブラシ18にすべて突入するようにした。また、このときトナー保持ブラシ18はDC−200V+ACVpp800Vの電圧を印加することで、その大部分を積極的に保持する電圧を印加した。こうすることで、トナー像はブラシ18によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシ18が多量のトナーを保持した状態になる。残ったトナーは下流側の回転ブラシ19でクリーニングされる。こうすることで偏った画像がプリントされても定期的にトナー保持ブラシ18の軸方向全面がトナーを保持した状態になるので確実に放電生成物を除去することが可能になる。
図17に示したように、感光体ドラム15は、AC印加の帯電ロール16にて所望の表面電位に帯電された後、レーザービーム等の画像書込手段により静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置17により可視化され、トナー像が形成される。トナー像は、中間転写ベルト26上に一次転写ロール27により静電気的に転写される。転写工程後の感光体ドラム15上の残留トナーおよび中間転写ベルト26上から感光体ドラム15上に再転写された逆極性のトナー(以下、リトランスファートナー)は、放電生成成物除去のために配置された導電性の中間割繊ブラシ18に、DC−200V+ACVpp800Vの電圧が印加され、一部がクリーニングされる。また、すり抜けたトナーは、回転する導電性を有するブラシ19にDC+200Vを印加することによりクリーニングされる。本システムは、リトランスファートナーはあまり発生しないような転写システムになっており、回転ブラシ19に突入するトナーは、ほとんどマイナスの転写残トナーである。クリーニングされたマイナストナーは、100枚ごとにブラシ電圧を−600Vに切り替えることで感光体ドラム15上にはきだされる。吐き山しモードにおいて、このマイナストナーは、一部は現像装置17で回収される。また、回収しきれなかったトナーは、転写部によって中間転写ベルト26上に転写されベルト用のクリーナー42で回収される。なお、バイアス関係や吐き出しモードが入る枚数などは限定されるものではない。
図17に示したように、感光体ドラム15はAC印加の帯電ロール16にて所望の表面電位に帯電された後、レーザービーム等の画像書込手段14により静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置17により可視化され、トナー像が形成される。トナー像は、中間転写ベルト26上に一次転写ロール27により静電気的に転写される。転写工程後の感光体ドラム15上の残留トナーおよび中間転写ベルト26上から感光体ドラム15上に再転写された逆極性のトナー(以下、リトランスファートナー)は、放電生成物除去のために配置された導電性の中間割繊ブラシ18に、DC−200V+ACVpp800Vの電圧が印加され、一部がクリーニングされる。また、すり抜けたトナーは回転する導電性を有するブラシ19にDC−850Vを印加することによりマイナス放電を発生させ、トナーの極性をマイナスに揃える。このマイナス極性に揃ったトナーは、AC印加の帯電ロール16に突入するが、十分にマイナスに帯電しているために、帯電ロール16を汚しすぎることはなく、すり抜けて現像装置17で回収されることになる。回転ブラシ19は、トナーの帯電調整ブラシとして機能しているが、一部のプラストナーにより汚れてくるので、100枚ごとにブラシ電圧を+200Vに切り替えることで、感光体ドラム15上にプラストナーがはきだされる。吐き出しモードにおいて、このプラストナーは、転写電圧をマイナスに切り替えることによって、中間転写ベルト26上に転写され、ベルト用のクリーナー42で回収される。なお、バイアス関係や吐き出しモードが入る枚数などは限定されるものではない。
図18に示したように、感光体ドラム15は、AC印加の帯電ロール16にて所望の表面電位に帯電された後、レーザービーム等の画像書込手段14により静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置17により可視化され、トナー像が形成される。トナー像は、中間転写ベルト26上に一次転写ロール27により静電気的に転写される。転写工程後の感光体ドラム15上の残留トナーおよび中間転写ベルト26上から感光体ドラム15上に再転写された逆極性のトナー(以下、リトランスファートナー)は、放電生成物除去のために配置された絶縁性の中間割繊ブラシ18に突入し、ブラシ18がトナーを保持した状態になる。またすり抜けたトナーは、下流側に配置されたクリーニングブレード70により感光体ドラム15上より除去される。
図19及び図20に示したように、トナー保持部材18としては、固定型のブラシに限らず、回転ロール型のブラシ80として構成しても勿論良い。
Claims (22)
- 回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して、当該静電潜像を可視化する現像手段と、前記現像手段によって可視化された現像像を転写材又は中間転写体に転写する転写手段と、前記転写手段の下流側かつ前記帯電手段の上流側に配設され、前記像坦持体と接触する接触面にトナーを保持するトナー保持部材と、を備えた画像形成装置において、
前記トナー保持部材が、割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなり、
前記トナー保持部材は、縦糸と横糸とからなる2枚の基布を所定の間隔を隔てて互いに平行に配置するとともに、前記2枚の基布の縦糸と横糸との交差位置の間に、繊維を複数本束ねた状態で掛け渡すように織り込み、前記複数本束ねた状態で掛け渡された繊維を切断することによって、繊維を所定の密度で植毛して形成され、
前記トナー保持部材に植毛され繊維は、先端から繊維の長さ方向の途中までのみ割繊処理されているか、又は予めすべて割繊処理した繊維と割繊処理を施さない繊維とを束ねたものからなることを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー保持部材は、捲縮処理した繊維を含むブラシ状部材からなることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記トナー保持部材は、導電性を有する繊維を含んでいることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体は、表面層が硬化処理された層からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記トナー保持部材に所定のタイミングでトナーを供給するトナー供給モードを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記所定のタイミングは、画像形成装置が設置されて始めて電源が投入された直後であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記所定のタイミングは、一定の枚数だけ画像形成された後の画像形成動作中あるいは画像形成動作の開始前、あるいは画像形成動作の終了後であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記トナー供給モードでは、供給されたトナーを前記トナー保持部材に積極的に付着させる電圧を、当該トナー保持部材に印加することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記電圧は、トナーの極性と逆極性の電圧であることを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
- 前記電圧は、少なくとも交番電圧を含む電圧であることを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。
- 前記トナー保持部材の下流側かつ前記帯電手段の上流側に、前記像担持体上の転写残留トナーを除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング手段が回転ブラシであることを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング手段がクリーニングブレードであることを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
- 前記トナー保持部材の下流側かつ前記帯電手段の上流側に、前記像担持体上の転写残留トナーを処理するトナー処理手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記トナー処理手段は、転写残留トナーを除去して一時的に保持する一時保持手段であることを特徴とする請求項14記載の画像形成装置。
- 前記トナー処理手段は、転写残留トナーを帯電させる残留トナー帯電手段であることを特徴とする請求項14記載の画像形成装置。
- 前記トナー処理手段は、所定のタイミングで溜まったトナーを前記像担持体上に吐き出すことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記トナー保持部材を前記像担持体の軸方向に沿って揺動させる揺動手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記トナー保持部材は、固定型のブラシ状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記トナー保持部材は、回転ロール型に形成されていることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は、交流電圧が重畳された直流電圧を印加する接触帯電手段であることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は、直流電圧を印加する接触帯電手段であることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1つに記載の画像形成装置。
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