JP6032549B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
上記単色モードで動作する画像形成部は帯電装置として直流に交流を重畳した電圧を印加した帯電部材を用い、かつ、該像担持体上に表面保護剤を塗布するための潤滑剤塗布手段を有し、
上記カラーモードのみで動作する画像形成部は帯電装置として直流を印加した帯電部材を用い、かつ、少なくとも、上記中間転写ベルトの表面移動方向に関して上記単色モードで使用する画像形成部の下流側で最も近くに配置された画像形成部のクリーニング装置は、ブレード部材の先端稜線部を上記像坦持体の表面に当接させて該像坦持体の表面から付着物を除去するものであり、該ブレード部材の先端稜線部が23℃における100%モジュラス値が6MPa以上の弾性ゴムからなることを特徴とするものである。
また、使用頻度の多い単色モードで動作する画像形成部は、直流に交流を重畳した電圧を印加した帯電部材を用いて経時における帯電安定性を得つつ、感光体表面に潤滑剤を塗布することで、交流成分に起因する像担持体の摩耗、フィルミング等を抑制する。これにより、単色モードに用いる画像形成部の高信頼性、高寿命化を図ることができる。
単色モードで動作する画像形成部の像担持体表面に塗布された潤滑剤は、中間転写ベルト上に転移し、中間転写ベルト上から移動方向の下流側で最も近くの画像形成部の像担持体上に再転移しやすい。中間転写ベルトを介して下流側で最も近い画像形成部の像担持体上に再転移した潤滑剤の量は不均一であり、像担持体表面の摩擦係数が不均一になる。このため、クリーニングブレードと像担持体との当接圧が不均一となり、クリーニング性能が低下してクリーニング不良が発生するおそれがある。また、クリーニング不良が発生すると、クリーニングブレードをすり抜けたトナー等による帯電部材の汚れが顕著になり、直流のみを印加した帯電部材では、帯電均一性が低下しやすい。
図1は、本実施形態における画像形成装置であるプリンタ100を示す概略構成図である。
プリンタ100は、フルカラー画像を形成するものであって、画像形成部120、中間転写装置160及び給紙部130から主として構成されている。なお、以下の説明において、Y、C、M、Kは、それぞれ、イエロー用、シアン用、マゼンタ用、黒用の部材であることを示すものである。
プロセスカートリッジ121Kは、感光体10Kと、感光体10Kの周りに配置された帯電装置40K、現像装置50K、クリーニング装置30K及び潤滑剤塗布手段70Kを備えている。
プロセスカートリッジ121Yは、感光体10Yと、感光体10Yの周りに配置された帯電装置40Y、現像装置50Y及びクリーニング装置30Yとを備えている。
プリンタ100では、不図示のオペレーションパネルやパーソナルコンピュータ等の外部機器からプリント命令を受け付け、カラーモードまたは単色モードが選択される。
図4は、Y用のプロセスカートリッジ121Yに用いるクリーニングブレード62Yの概略構成を示す模式図である。
クリーニングブレード62Yは、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなる短冊形状のホルダー621と、短冊形状の弾性ブレード622とで構成されている。弾性ブレード622は、ホルダー621の一端側に接着剤などにより固定されており、ホルダー621の他端側は、クリーニング装置30のケースに片持ち支持されている。
K色のプロセスカートリッジ121Kに用いるクリーニングブレード62Kの構成は、上記Y、C、M色のプロセスカートリッジ121Y,121C,121Mに用いるクリーニングブレード62Y,62C,62Mの構成と異ならせてよい。
クリーニングブレード62Kは、クリーニングブレード62Yと同様に、エッジ層622bとバックアップ層622aの二層から構成される弾性ブレード622であるが、エッジ層622bとバックアップ層622aに用いるゴム強度の大少関係が逆である。すなわち、K用のプロセスカートリッジ121Kに用いるクリーニングブレード62Kでは、エッジ層622bは、バックアップ層622aに比べて強度が低いウレタンゴム材料を使用している。エッジ層622bの100%モジュラス値がバックアップ層622aに比べて小さい組合せとなっている。
(態様A)
感光体10などの像担持体と、像担持体を帯電する帯電装置40と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置50と、像担持体上の付着物を除去するクリーニング装置30とからなる複数のプロセスカートリッジ121等の画像形成部を備え、複数の画像形成部を表面移動可能な中間転写ベルト162に対して並列に配置し、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体を介して記録材上に転写する画像形成装置であって、複数の画像形成部を動作してカラー画像を形成するカラーモードと、単一の画像形成部を動作して単色画像を形成する単色モードとを有する画像形成装置において、単色モードで動作する画像形成部121Kは帯電装置として直流に交流を重畳した電圧を印加した帯電ローラ41Kなどの帯電部材を用い、かつ、像担持体上に表面保護剤を塗布するための潤滑剤塗布手段70Kを有し、上記カラーモードのみで動作する画像形成部121Y,M,Cは帯電装置として直流を印加した帯電部材41Y,M,Cを用い、かつ、少なくとも、中間転写ベルトの表面移動方向に関して単色モードで使用する画像形成部の下流側で最も近くに配置された画像形成部121Yのクリーニング装置30Yは、弾性ブレード622等のブレード部材の先端稜線部を像坦持体の表面に当接させて像坦持体の表面から付着物を除去するものであり、ブレード部材の先端稜線部が23℃における100%モジュラス値が6MPa以上の弾性ゴムからなることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態に説明したように、タンデム型の画像形成装置において、オフィス環境へ配慮しながら大型化、重量化を抑制し、かつ、高信頼性、高寿命化を図ることができる。
(態様A)において、弾性ブレード622は、100%モジュラス値が互いに異なる材質からなる複数の層によって構成された積層構造の弾性ブレードであり、弾性ブレードの複数の層のうち、上記先端稜線部を備えるエッジ層622bを、バックアップ層622aなどの他の層に比べて100%モジュラス値の高い材質によって形成する。
これによれば、高強度材料からなるエッジ層622bの効果により、ニップ挙動を安定化することができ、良好なクリーニング性を得ることができる。また、バックアップ層622aをエッジ層622bに比べて低強度で、100%モジュラス値が小さい材料を用いることにより、長期使用によるヘタリや、当接圧低下を防止することができる。このため、長期にわたって良好なクリーニング性能を得ることができ、これに伴い、長期にわたって帯電部材の汚れを良好に抑制することができる。これにより、経時における帯電安定性を得て、高信頼性、高寿命化を図ることができる。
(態様A)または(態様B)において、単色モードで使用する画像形成部は黒色トナー像を形成する黒用の画像形成部であり、複数の画像形成部のうち黒色トナー像を形成する画像形成部を、中間転写ベルトから記録材上にトナー像を転写する転写位置よりも中間転写ベルトの表面移動方向に関して上流側の最も近くに配置する。
これによれば、黒用のプロセスカートリッジ121K等の黒色トナー像を形成する画像形成部から転写紙の搬送経路まで距離を短くして、モノクロ画像を形成する単色モードでのプリントスピードを速くできる。これにより、一般オフィスで需要の大きいモノクロ画像出力に対する生産性を確保できる。
(態様A)〜(態様C)において、カラーモードのみで動作する画像形成部の帯電装置は、帯電部材が像担持体に接触するように配置する。これによれば、単色モードで動作する以外の帯電装置を直流電圧のみを印加する接触帯電部材となるので、オゾンの発生量を大幅に低減することができる。
(態様A)〜(態様D)において、単色モードで動作する画像形成部の帯電装置は、帯電部材が像担持体に接触するように配置する。これによれば、単色モードで動作する帯電部材を直流電圧に交流電圧を重畳印加する接触帯電部材とするので、帯電電流が大きくなり帯電特性が安定する。このため、単色モードで動作する画像形成部の高画像化、長寿命化が図れる。
(態様A)〜(態様D)において、単色モードで動作する画像形成部の帯電装置は、帯電部材が像担持体に微小な間隙を持って対向するよう配置する。これによれば、単色モードで動作する帯電部材を直流電圧に交流電圧を重畳印加する非接触帯電部材とするので、像担持体上の付着物による帯電部材の汚れが抑制される。このため、単色モードで動作する画像形成部の高画像化、長寿命化が図れる。
(態様A)〜(態様F)において、単色モードで動作する画像形成部のクリーニング装置は、100%モジュラス値が互いに異なる材質からなる複数の層によって構成された積層構造の弾性ブレードであり、弾性ブレードの複数の層のうち、先端稜線部を備えるエッジ層を、他の層に比べて100%モジュラス値の低い材質によって形成する。
これによれば、耐磨耗性が高い、100%モジュラス値の低い、低強度のゴム材料をエッジ層622bに用いることにより、クリーニングブレード62Kの長寿命化とプロセスカートリッジ121Kの長寿命化を図ることができる。また、バックアップ層622aにはエッジ層622bよりもゴム強度の高いゴム材料を組合せることにより、クリーニングブレード全体の強度を高め、ブレード反転(メクレ)を防ぐことができる。このため、単色モードで動作する画像形成部の高画像化、長寿命化が図れる。
(態様A)〜(態様G)において、単色モードで動作する画像形成部の潤滑剤塗布手段は、像担持体の表面移動方向に対してクリーニング装置よりも下流に配置される。
これによれば、画像面積率による感光体への潤滑剤供給過不足がなく安定して潤滑剤塗布が可能となる。このため、単色モードで動作する画像形成部の高画像化、長寿命化が図れる。これに対して、潤滑剤塗布手段をクリーニング装置よりも上流に配置した場合は、画像面積が増加すると潤滑剤と感光体表面との接触面積が減少して、潤滑剤塗布不足になるおそれがある。
(態様A)〜(態様G)において、潤滑剤塗布手段により塗布される潤滑剤が、少なくとも脂肪酸金属塩あるいは無機潤滑剤の一方、或いは両方を含有する。
これによれば、潤滑剤により感光体表面を良好に維持することができる。特に、潤滑剤が脂肪酸金属塩に無機潤滑剤を含む場合は、脂肪酸金属塩が、帯電電流により破壊されて、感光体表面が破壊されるのを防止する。また、帯電電流では破壊されない無機潤滑剤により、潤滑作用がよりよい状態で維持されるため、長期にわたって表面保護効果及びクリーニング性能をより良好に維持することが可能となる。
(態様I)において、脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であり、無機潤滑剤が窒化ホウ素である。これによれば、脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛なので、感光体への成膜性に優れため、感光体の潤滑性、保護性に優れる。さらに、無機潤滑剤が窒化ホウ素なので、潤滑性に優れる。
10K K用の感光体
10Y Y用の感光体
10C C用の感光体
10M M用の感光体
30 クリーニング装置
41 帯電ローラ
41K K用の帯電ローラ
41Y Y用の帯電ローラ
41C C用の帯電ローラ
41M M用の帯電ローラ
50 現像装置
62 クリーニングブレード
62K K用のクリーニングブレード
62Y Y用のクリーニングブレード
62C C用のクリーニングブレード
62M M用のクリーニングブレード
70K 潤滑剤塗布手段
90 定着装置
100 プリンタ
121 プロセスカートリッジ
121K K用のプロセスカートリッジ
121Y Y用のプロセスカートリッジ
121C C用のプロセスカートリッジ
121M M用のプロセスカートリッジ
140 露光装置
160 中間転写装置
162 中間転写ベルト
165 二次転写ローラ
201 防音部材
202 オゾン処理手段
621 ホルダー
622 弾性ブレード
622a バックアップ層
622b エッジ層
Claims (10)
- 像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、該像担持体上の付着物を除去するクリーニング装置とからなる画像形成部を複数備え、該複数の画像形成部を表面移動可能な中間転写ベルトに対して並列に配置し、該像担持体上に形成されたトナー像を該中間転写体を介して記録材上に転写する画像形成装置であって、該複数の画像形成部を動作してカラー画像を形成するカラーモードと、単一の画像形成部を動作して単色画像を形成する単色モードとを有する画像形成装置において、
上記単色モードで動作する画像形成部は帯電装置として直流に交流を重畳した電圧を印加した帯電部材を用い、かつ、該像担持体上に表面保護剤を塗布するための潤滑剤塗布手段を有し、
上記カラーモードのみで動作する画像形成部は帯電装置として直流を印加した帯電部材を用い、かつ、少なくとも、上記単色モードで使用する画像形成部よりも上記中間転写ベルトの表面移動方向に関して下流側で最も近くに配置された画像形成部のクリーニング装置は、ブレード部材の先端稜線部を上記像坦持体の表面に当接させて該像坦持体の表面から付着物を除去するものであり、該ブレード部材の先端稜線部が23℃における100%モジュラス値が6MPa以上の弾性ゴムからなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、上記ブレード部材は、100%モジュラス値が互いに異なる材質からなる複数の層によって構成された積層構造の弾性ブレードであり、該弾性ブレードの複数の層のうち、上記先端稜線部を備えるエッジ層を、他の層に比べて100%モジュラス値の高い材質によって形成したこと特徴とする画像形成装置。
- 請求項1または2の画像形成装置において、上記単色モードで使用する画像形成部は黒色トナー像を形成する画像形成部であり、上記複数の画像形成部のうち該黒色トナー像を形成する画像形成部を、該中間転写ベルトから記録材上にトナー像を転写する転写位置よりも該中間転写ベルトの表面移動方向に関して上流側の最も近くに配置したことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2または3の画像形成装置において、上記カラーモードのみで動作する画像形成部の帯電装置は、上記帯電部材が上記像担持体に接触することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記単色モードで動作する画像形成部の帯電装置は、上記帯電部材が上記像担持体に接触することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記単色モードで動作する画像形成部の帯電装置は、上記帯電部材が上記像担持体に微小な間隙を持って対向することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4、5または6の画像形成装置において、上記単色モードで動作する画像形成部のクリーニング装置は、100%モジュラス値が互いに異なる材質からなる複数の層によって構成された積層構造の弾性ブレードであり、該弾性ブレードの複数の層のうち、上記先端稜線部を備えるエッジ層を、他の層に比べて100%モジュラス値の低い材質によって形成したこと特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4、5、6または7の画像形成装置において、上記単色モードで動作する画像形成部の潤滑剤塗布手段は、上記像担持体の表面移動方向に対して上記クリーニング装置よりも下流に配置されることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記潤滑剤塗布手段により塗布される潤滑剤が、少なくとも脂肪酸金属塩あるいは無機潤滑剤の一方、或いは両方を含有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項9の画像形成装置において、上記脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であり、上記無機潤滑剤が窒化ホウ素であることを特徴とする画像形成装置。
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