JP2009151119A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】帯電ローラ2に印加する交流電圧の周波数を、通常の1.5kHzから15kHzへ切り替えると同時に、帯電ローラ2へ印加する直流電圧を0V、トナー帯電部材7に印加する直流電圧を通常の600Vから900Vへ切り替える。交流電圧の周波数が通常の1.5kHz前後では、ほとんど転写残トナーが帯電ローラ2表面から感光ドラム1へ吐き出されない。しかし、交流電圧の周波数を10kHz以上にすれば、転写残トナーが帯電ローラ2の表面から十分に吐き出される。
【選択図】図1
Description
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図2は感光ドラム及び帯電ローラの層構成の模式図である。
図1に示すように、感光ドラム1は、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体である。感光ドラム1は、負帯電性の有機光導電体(OPC)を表面に配置して外径60mmに形成され、中心支軸を中心にして100mm/secのプロセススピード(周速度)で矢示R1方向に回転駆動される。
図1に示すように、帯電ローラ2は、感光ドラム1の周面を一様に帯電処理する接触帯電装置(接触帯電器、ローラ帯電器)である。
電源S1は、画像形成時に、帯電ローラ2に帯電電圧を印加し、帯電電圧は、直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とを重畳した振動電圧である。
芯金2a : 直径6mmのステンレス丸棒。
下層2b : カーボン分散の発泡EPDM、比重0.5g/cm3、体積抵抗値102〜109Ωcm、層厚3.0mm、長さ320mm。
中間層2c: カーボン分散のNBR系ゴム、体積抵抗値102 〜105Ωcm、層厚700μm。
表層2d : フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫、カーボンを分散して体積抵抗値107 〜1010Ωcm、表面粗さ(JIS規格
10点平均表面粗さRa)1.5μm、層厚10μm。
露光装置3は、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナであって、帯電処理された感光ドラム1の面に静電像を形成する。
現像装置4は、二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置であって、感光ドラム1に形成された静電像にトナーを供給して静電像を可視化する。
電源S2は、現像剤担持体4bに所定の現像電圧を印加する。
現像部cを通過した現像剤担持体4b上の二成分現像剤4eは、引き続く現像剤担持体4bの回転に伴って現像容器4a内の現像剤溜り部に戻される。
画像形成装置100は、転写部dを通過した感光ドラム1の表面に若干量残留する転写残トナーを、現像装置4が現像同時クリーニングを行って再利用するクリーナーレスシステムを採用している。従って、転写部dの下流側に転写残トナーを除去するための専用のクリーニング装置を備えていない。
図3は帯電ローラクリーニング制御を行わない場合の紙間制御のタイミングチャート、図4は帯電ローラクリーニング制御を行う場合の紙間制御のタイミングチャートである。図5は帯電電圧に重畳された交流電圧の周波数と帯電ローラクリーニング効果との関係の説明図である。
(1)帯電ローラクリーニング制御を実施する前の帯電ローラ2に付着した転写残トナーを、デジタル顕微鏡(キーエンス社製 VK8500)にて10倍に拡大して画像を取り込んだ。
(2)取り込んだ拡大画像は、画像処理ソフト(三谷商事株式会社 WinRoof)を用いて二値化処理を実施し、転写残トナーの付着面積を算出した。
(3)次に、帯電ローラクリーニング制御を実施した後の帯電ローラ上に付着した転写残トナーを、上述と同様に算出して、制御実施前の転写残トナー面積に対する制御実施後の転写残トナー面積の比率を算出した。
図6は帯電ローラに付着したトナーに作用する拘束力の説明図、図7は帯電ローラに付着したトナーに作用する分離力の説明図、図8は帯電ローラに付着したトナーに対する交流電圧の作用の説明図である。
図9は帯電ローラに印加する直流電圧を切り替える効果の説明図、図10はトナー帯電部材に印加する直流電圧の説明図である。
図11は帯電ローラクリーニング制御の効果の説明図である。
第1実施形態では、帯電ローラ2に印加する交流電圧の周波数を変化させていたが、第2実施形態では、交流電圧の周波数に加えて、交流電圧のピーク間電圧(Vpp)を増加させるように帯電ローラクリーニング制御を実行する。
第1実施形態では、帯電ローラ2に付着したポジの電荷を持ったトナー粒子の除去を説明したが、第3実施形態では、帯電ローラ2に付着したネガの電荷を持ったトナー粒子の除去を行う。ネガの電荷を持っていても電荷が小さければ、図3に示す制御では、帯電ローラ2からトナー粒子を除去できないからである。
帯電装置としては、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用した非接触式の帯電方式ではなく、導電性の帯電部材(主には導電性ローラを用いた帯電ローラ)を感光体などの像担持体に直接接触させている。このため、大容量の高圧電源を必要とせず、コストや装置の小型化の面で有利であると共に、放電によるオゾンの発生もコロナ帯電方式に比べて非常に微量に抑えている。
2 帯電部材(帯電ローラ)
3 静電像形成手段(露光装置)
4 現像手段(現像装置)
4b 現像剤担持体
4f 攪拌手段(現像剤攪拌部材)
5 転写ローラ
6 定着装置
7 トナー帯電装置(トナー帯電部材)
8 トナー均一化装置(トナー均一化部材)
10 制御手段(制御部)
100 画像形成装置
S1 帯電電源手段(電源)
S2 現像電源手段(電源)
Claims (7)
- 像担持体と、
前記像担持体に接触して回転する帯電部材と、
直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を前記帯電部材に印加して前記像担持体を帯電させる帯電電源手段と、
帯電させた前記像担持体に静電像を形成する静電像形成手段と、
帯電させたトナーを前記像担持体に供給して前記静電像をトナー像に現像する現像手段と、を備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、前記帯電部材と前記像担持体との間に、前記帯電部材に付着したトナーが前記像担持体へ移動するような電位差を形成させるとともに、前記帯電電源手段を制御して、画像形成時よりも高い周波数の交流電圧を前記帯電部材に印加させる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記高い周波数の交流電圧に、画像形成時よりも低い直流電圧を重畳して前記帯電部材に印加することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記現像手段は、二成分現像剤を攪拌して帯電させる攪拌手段と、帯電させた二成分現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に交流電圧を重畳した直流電圧を印加する現像電源手段と、を有して、前記静電像を反転現像すると同時に前記像担持体の転写残トナーを除去し、
前記制御手段は、前記現像電源手段を制御して、前記高い周波数の交流電圧を印加された前記帯電部材に接触した前記像担持体の領域が前記現像剤担持体を通過する間、画像形成時よりも低い直流電圧を前記現像剤担持体に印加させることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 - 転写媒体に前記トナー像を転写させる転写部と前記帯電部材との間に配置されたトナー帯電部材に電圧を印加して前記像担持体の表面のトナーを正規極性に帯電させるトナー帯電装置を備え、
前記制御手段は、前記高い周波数の交流電圧を印加された前記帯電部材に接触する前記像担持体の領域が通過する間、前記トナー帯電部材に対して、画像形成時よりも高い直流電圧を印加させることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 - 前記高い周波数の交流電圧の周波数は10kHz以上であることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材に付着したトナーを摺擦して正規極性に帯電させるトナー摺擦部材を有し、
高い周波数の交流電圧を前記帯電部材に印加させている間、前記正規極性に帯電したトナーが前記像担持体へ向かって付勢されるような直流電界を前記帯電部材と前記像担持体との間に形成することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記高い周波数の交流電圧のピーク間電圧は、画像形成時に印加される交流電圧のピーク間電圧よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載の画像形成装置。
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2007
- 2007-12-20 JP JP2007329266A patent/JP2009151119A/ja active Pending
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