JP2014170115A - 給電装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低コストで安定して給電を行うことができる給電装置を提供する。
【解決手段】導電ブラシ15aが中間転写ベルト1に対して接触し、ブラシ糸151と中間転写ベルト1の間で相対移動が生じる状態で、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に給電する給電装置において、基布152の内部に侵入するか又は基布152を貫通して基布152が引っ掛かるように突出する侵入部Aを備え基布152が固定される電極板15bを有し、侵入部Aの突出方向が、導電ブラシ15aに対して中間転写ベルト1が相対移動する移動方向と逆方向の成分を有することを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】導電ブラシ15aが中間転写ベルト1に対して接触し、ブラシ糸151と中間転写ベルト1の間で相対移動が生じる状態で、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に給電する給電装置において、基布152の内部に侵入するか又は基布152を貫通して基布152が引っ掛かるように突出する侵入部Aを備え基布152が固定される電極板15bを有し、侵入部Aの突出方向が、導電ブラシ15aに対して中間転写ベルト1が相対移動する移動方向と逆方向の成分を有することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、給電装置及び画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体に潜像を形成し、この潜像をトナーにより現像し、静電的に転写を行うことで、記録材に画像形成を行っている。このような画像形成装置においては、感光体を帯電する帯電手段、トナーを転写するための転写手段に、電圧を供給する給電装置(ユニット)が必要とされる。さらに、余剰トナーを静電回収或いはこれを帯電するクリーニング手段に、電圧を供給する給電装置が必要となる。
これらの給電装置としては、給電部材に放電ワイヤー、放電針を用いて被給電部材との空隙距離を保つように設置されている非接触給電装置や、ローラやブラシ、シートを被給電部材に接触させて構成されている接触給電装置がある。
これらの給電装置としては、給電部材に放電ワイヤー、放電針を用いて被給電部材との空隙距離を保つように設置されている非接触給電装置や、ローラやブラシ、シートを被給電部材に接触させて構成されている接触給電装置がある。
上述したような画像形成装置を実現しようとする際、以下の課題が生じることが懸念される。
非接触給電装置においては、空隙で多量のイオン流を発生させる傾向があるため、オゾン臭等が発生しやすい問題が生じることが懸念される。また、ローラによる給電装置は高コストになりやすく、シートによる給電装置は被給電部材との間に異物がある場合に給電不良が発生するという問題が生じることが懸念される。ブラシによる給電装置は、異物に対する耐性が高く、当接部近傍にのみブラシを用いることで低コスト化が図れるものの、被給電部材との摩擦により、ブラシが当接部の位置からずれて給電不良が発生するという問題が生じることが懸念される。
給電により高電圧を供給する場合には、静電的な作用により被給電部材との間に吸着力が発生するため、より強固なブラシの固定方法が求められている。
非接触給電装置においては、空隙で多量のイオン流を発生させる傾向があるため、オゾン臭等が発生しやすい問題が生じることが懸念される。また、ローラによる給電装置は高コストになりやすく、シートによる給電装置は被給電部材との間に異物がある場合に給電不良が発生するという問題が生じることが懸念される。ブラシによる給電装置は、異物に対する耐性が高く、当接部近傍にのみブラシを用いることで低コスト化が図れるものの、被給電部材との摩擦により、ブラシが当接部の位置からずれて給電不良が発生するという問題が生じることが懸念される。
給電により高電圧を供給する場合には、静電的な作用により被給電部材との間に吸着力が発生するため、より強固なブラシの固定方法が求められている。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、低コストで安定して給電を行うことができる給電装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明にあっては、
複数の導電性繊維が基布に固定されることによって形成されたブラシ状給電部材を有し、
前記ブラシ状給電部材が被給電部材に対して接触し、前記導電性繊維と前記被給電部材の間で相対移動が生じる状態で、前記導電性繊維が前記被給電部材に給電する給電装置において、
前記基布の内部に侵入するか又は前記基布を貫通して前記基布が引っ掛かるように突出する突出部を備え前記基布が固定される固定部材を有し、
前記突出部の突出方向が、前記ブラシ状給電部材に対して前記被給電部材が相対移動する移動方向と逆方向の成分を有することを特徴とする。
複数の導電性繊維が基布に固定されることによって形成されたブラシ状給電部材を有し、
前記ブラシ状給電部材が被給電部材に対して接触し、前記導電性繊維と前記被給電部材の間で相対移動が生じる状態で、前記導電性繊維が前記被給電部材に給電する給電装置において、
前記基布の内部に侵入するか又は前記基布を貫通して前記基布が引っ掛かるように突出する突出部を備え前記基布が固定される固定部材を有し、
前記突出部の突出方向が、前記ブラシ状給電部材に対して前記被給電部材が相対移動する移動方向と逆方向の成分を有することを特徴とする。
本発明によれば、低コストで安定して給電を行うことができる給電装置を提供することが可能となる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明は、相対速度を有して接触する被給電部材に対して、高圧を給電する給電ユニット、及び、前記給電ユニットを備えるとともにシート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。
本発明は、相対速度を有して接触する被給電部材に対して、高圧を給電する給電ユニット、及び、前記給電ユニットを備えるとともにシート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。
以下、実施例1の画像形成装置について説明する。
[画像形成装置の構成図]
図1は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例では、画像形成装置として、次に示すような中間転写方式の4パスフルカラープリンタを用いて説明する。
まず、感光体としての感光ドラム11に、現像ロータリ14内に納められた現像器14a〜14dにより順次トナー像(現像剤像)を形成するとともに、各トナー像を中間転写体(像担持体)としての中間転写ベルト1に重畳させて形成する(1次転写)。そして、中間転写ベルト1上のトナー像を記録材Pに一括転写する(2次転写)。ここで、中間転写ベルト1は、回転移動可能に配設された無端状のベルトである。
[画像形成装置の構成図]
図1は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例では、画像形成装置として、次に示すような中間転写方式の4パスフルカラープリンタを用いて説明する。
まず、感光体としての感光ドラム11に、現像ロータリ14内に納められた現像器14a〜14dにより順次トナー像(現像剤像)を形成するとともに、各トナー像を中間転写体(像担持体)としての中間転写ベルト1に重畳させて形成する(1次転写)。そして、中間転写ベルト1上のトナー像を記録材Pに一括転写する(2次転写)。ここで、中間転写ベルト1は、回転移動可能に配設された無端状のベルトである。
本実施例の画像形成装置は、現像器14a〜14dにそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色を有し、記録材P上の未定着のトナー像を固着画像に定着処理するための定着器(定着装置)3を有する。
本実施例では、画像形成速度(感光ドラム11の回転周速)が120mm/sに設定された形態について説明する。
本実施例では、画像形成速度(感光ドラム11の回転周速)が120mm/sに設定された形態について説明する。
感光ドラム11は図に示す矢印R1方向に回転可能に設置され、感光ドラム11の外周表面上には、表面を一様に帯電する帯電ローラ12bが配置されている。帯電ローラ12bに帯電電圧を供給する帯電電源12aと、帯電ローラ12bとにより、帯電装置12が
構成されている。
帯電ローラ12bの感光ドラム11の回転方向下流側には、プリンタエンジン制御部(不図示)により変調されたレーザ光を感光ドラム11の表面に照射するための露光部としてレーザ露光器13が配置されている。
さらに、感光ドラム11の回転方向におけるレーザ照射位置の下流側には、レーザ露光により形成された感光ドラム11表面上の静電潜像を現像する現像器14a〜14dを収容する現像ロータリ14が配置されている。
構成されている。
帯電ローラ12bの感光ドラム11の回転方向下流側には、プリンタエンジン制御部(不図示)により変調されたレーザ光を感光ドラム11の表面に照射するための露光部としてレーザ露光器13が配置されている。
さらに、感光ドラム11の回転方向におけるレーザ照射位置の下流側には、レーザ露光により形成された感光ドラム11表面上の静電潜像を現像する現像器14a〜14dを収容する現像ロータリ14が配置されている。
中間転写ベルト1を介して感光ドラム11に対向する位置(転写位置)には、感光ドラム11とともに1次転写部を形成する、給電ユニット(給電装置)としての1次転写装置16が配置されている。この1次転写装置16には、本実施例の特徴となる後述のブラシユニット15が設けられ、ブラシユニット15には、1次転写電圧及び電流を供給する1次転写電源16aが接続されている。ここで、中間転写ベルト1は、給電ユニットにより給電される被給電部材に相当する。
中間転写ベルト1は、駆動ローラ1a、テンションローラ1b、二次転写対向ローラ1cの3本のローラに張架され、感光ドラム11に接触するように配置されている。
中間転写ベルト1は、駆動ローラ1aが図1に示す矢印R2方向に回転することにより、図1に示す矢印R3方向に回転駆動される。感光ドラム11の回転方向における1次転写装置16の下流側には、ドラムクリーナ17が配置されている。また、中間転写ベルト1の表面には、中間転写ベルト1上に残留したトナーを除去するクリーニング装置(ベルトクリーナ)4が当接するように配置されている。
中間転写ベルト1は、駆動ローラ1aが図1に示す矢印R2方向に回転することにより、図1に示す矢印R3方向に回転駆動される。感光ドラム11の回転方向における1次転写装置16の下流側には、ドラムクリーナ17が配置されている。また、中間転写ベルト1の表面には、中間転写ベルト1上に残留したトナーを除去するクリーニング装置(ベルトクリーナ)4が当接するように配置されている。
次に、各部材の概略構成に関して説明する。
感光ドラム11は、厚み1mm、直径30mmのアルミニウムの円筒体の表面に導電性支持基体、電荷発生層、電荷輸送層を積層させたもので、通紙寿命(寿命に至る記録材の搬送枚数)5000枚に対応する。
中間転写ベルト1には、イオン導電性樹脂からなる体積抵抗率8×109Ω・cm(常温常湿環境)、膜厚70μmのシームレスベルト体を用いている。駆動ローラ1aは、直径20mmのアルミシリンダ上に、100μmの厚みのウレタンゴムのコーティングを施したもので、中間転写ベルト1の裏面と良好なグリップ力を得ることができる。テンションローラ1bは、直径15mmの鉄製ローラで、中間転写ベルト1に30Nの張架テンションを与えている。二次転写対向ローラ1cは、直径20mmのアルミシリンダに、厚み0.5mmの導電性EPDMゴムが被覆されて構成されている。
1次転写装置に関しては後述する。
感光ドラム11は、厚み1mm、直径30mmのアルミニウムの円筒体の表面に導電性支持基体、電荷発生層、電荷輸送層を積層させたもので、通紙寿命(寿命に至る記録材の搬送枚数)5000枚に対応する。
中間転写ベルト1には、イオン導電性樹脂からなる体積抵抗率8×109Ω・cm(常温常湿環境)、膜厚70μmのシームレスベルト体を用いている。駆動ローラ1aは、直径20mmのアルミシリンダ上に、100μmの厚みのウレタンゴムのコーティングを施したもので、中間転写ベルト1の裏面と良好なグリップ力を得ることができる。テンションローラ1bは、直径15mmの鉄製ローラで、中間転写ベルト1に30Nの張架テンションを与えている。二次転写対向ローラ1cは、直径20mmのアルミシリンダに、厚み0.5mmの導電性EPDMゴムが被覆されて構成されている。
1次転写装置に関しては後述する。
以上のように構成された画像形成装置の画像形成動作について、イエローの画像形成を例にして説明する。
感光ドラム11は、アルミニウムの円筒体表面に光導電層が形成されることで構成されている。そして、感光ドラム11は、図1に示す矢印R1方向へ回転する過程で、帯電電源12aより帯電電圧(−1100V)を供給された帯電ローラ12bにより、表面を一様にVD電位である約−550Vに帯電される。
感光ドラム11は、アルミニウムの円筒体表面に光導電層が形成されることで構成されている。そして、感光ドラム11は、図1に示す矢印R1方向へ回転する過程で、帯電電源12aより帯電電圧(−1100V)を供給された帯電ローラ12bにより、表面を一様にVD電位である約−550Vに帯電される。
次いで、パソコン(不図示)より送られた画像情報は、レーザ露光量に対応する信号に変換され、これを受けてレーザ露光器13は画像露光を行う。その結果、トナー像が形成されるべき部分の電位は背景部のVD電位より減衰して電位差が形成され、感光ドラム11の表面に元画像のイエロー画像成分に対応した静電潜像が形成される。最大光量が与えられた部分は、VL電位である約−120Vまで電位減衰する。
現像器14aでは、VD電位とVLとの間の電圧(現像電圧)が現像電源18からトナ
ー供給部に供給されることで、負極性帯電したイエロートナーが、感光ドラム上の静電潜像が形成された部分のみへ選択的に移動する。このような現像動作により、感光ドラム11上の静電潜像は、イエロートナー像として可視化される。
得られたイエロートナー像は、1次転写装置16から供給される1次転写電圧(+100〜+2000V)によって、中間転写ベルト1上に1次転写される。1次転写後の感光ドラム11は、表面に付着している1次転写残トナーがドラムクリーナ17によって除去され、次の画像形成に供される。
ー供給部に供給されることで、負極性帯電したイエロートナーが、感光ドラム上の静電潜像が形成された部分のみへ選択的に移動する。このような現像動作により、感光ドラム11上の静電潜像は、イエロートナー像として可視化される。
得られたイエロートナー像は、1次転写装置16から供給される1次転写電圧(+100〜+2000V)によって、中間転写ベルト1上に1次転写される。1次転写後の感光ドラム11は、表面に付着している1次転写残トナーがドラムクリーナ17によって除去され、次の画像形成に供される。
イエローの画像形成を終えると現像ロータリ14が回転し、次の現像色であるマゼンタの現像器14bが感光ドラム11に接触して、先ほどのイエローと同様に感光ドラム11に画像形成が行われる。これらの画像形成は、各色が1次転写により中間転写ベルト1上に適切に重なるように、タイミングを制御して行われる。
上記プロセスを繰り返して、中間転写ベルト1に対してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順でトナー像が順次転写され、フルカラー画像が中間転写ベルト1上に形成される。
そして、ブラックのトナー像が転写される段階で、中間転写ベルト1上の画像後端が、2次転写ローラ2の当接位置を通り過ぎた直後に、2次転写ローラ2及びクリーニング装置4が中間転写ベルト1に当接される。中間転写ベルト1上のフルカラートナー像先端が2次転写ローラ2にさしかかるタイミングで、記録材Pが2次転写ローラ2と中間転写ベルト1で形成される2次転写部(ニップ部)に挿入される。
2次転写ローラ2には2次転写電源21から2次転写電圧が供給され、これにより中間転写ベルト1上のトナー像は一括して記録材Pに2次転写される。
そして、ブラックのトナー像が転写される段階で、中間転写ベルト1上の画像後端が、2次転写ローラ2の当接位置を通り過ぎた直後に、2次転写ローラ2及びクリーニング装置4が中間転写ベルト1に当接される。中間転写ベルト1上のフルカラートナー像先端が2次転写ローラ2にさしかかるタイミングで、記録材Pが2次転写ローラ2と中間転写ベルト1で形成される2次転写部(ニップ部)に挿入される。
2次転写ローラ2には2次転写電源21から2次転写電圧が供給され、これにより中間転写ベルト1上のトナー像は一括して記録材Pに2次転写される。
2次転写後の中間転写ベルト1表面に付着している2次転写残トナーはクリーニング装置4によって除去され、記録材Pへの2次転写工程が完了次第、2次転写ローラ2及びクリーニング装置4が中間転写ベルト1から離間され、次の画像形成に備えられる。
2次転写部を通過することで記録材P上に形成(担持)された未定着トナー像は、定着器3で加熱・加圧されて定着画像となる。
2次転写部を通過することで記録材P上に形成(担持)された未定着トナー像は、定着器3で加熱・加圧されて定着画像となる。
[1次転写装置16について]
図2は、1次転写装置16の概略構成を説明するための図である。
1次転写装置16は、柔軟な形態をもつブラシ状給電部材としての導電ブラシ15aを有するブラシユニット15と、その加圧機構で構成される。このブラシユニット15は、導電性繊維が基布に固定されることによって形成された導電ブラシ15aと、それに給電する電極板15b、それらを支持する台座15c及び加圧板15dを主な構成に持つ。ここで、電極板15b及び台座15cは、固定部材を構成している。
本実施例において、中間転写ベルト1の移動方向(回転方向、搬送方向)に平行に設置される方向(以下、短手方向)における導電ブラシ15aの寸法Wは、W=7mmである。そして、中間転写ベルト1の移動方向と垂直に設置される方向(中間転写ベルト1の移動方向に対する直交方向、以下、長手方向)における導電ブラシ15aの寸法Lは、L=230mmとしている。
W=7mmとすることで中間転写ベルト1との間に十分な幅のニップ部を形成することができ、L=230mmとすることでA4サイズの記録材の幅に対しても十分な幅で画像形成を行うことができる。また、導電ブラシ15aの繊維長hは、5mmとしている。
本実施例の導電ブラシ15aは、短手方向の寸法Wが、繊維長hよりも長い構成となっている。これは、導電ブラシ15aの繊維長hが長いと中間転写ベルト1の移動によって傾斜した場合に、ニップ位置がずれてしまう可能性がある。
図2は、1次転写装置16の概略構成を説明するための図である。
1次転写装置16は、柔軟な形態をもつブラシ状給電部材としての導電ブラシ15aを有するブラシユニット15と、その加圧機構で構成される。このブラシユニット15は、導電性繊維が基布に固定されることによって形成された導電ブラシ15aと、それに給電する電極板15b、それらを支持する台座15c及び加圧板15dを主な構成に持つ。ここで、電極板15b及び台座15cは、固定部材を構成している。
本実施例において、中間転写ベルト1の移動方向(回転方向、搬送方向)に平行に設置される方向(以下、短手方向)における導電ブラシ15aの寸法Wは、W=7mmである。そして、中間転写ベルト1の移動方向と垂直に設置される方向(中間転写ベルト1の移動方向に対する直交方向、以下、長手方向)における導電ブラシ15aの寸法Lは、L=230mmとしている。
W=7mmとすることで中間転写ベルト1との間に十分な幅のニップ部を形成することができ、L=230mmとすることでA4サイズの記録材の幅に対しても十分な幅で画像形成を行うことができる。また、導電ブラシ15aの繊維長hは、5mmとしている。
本実施例の導電ブラシ15aは、短手方向の寸法Wが、繊維長hよりも長い構成となっている。これは、導電ブラシ15aの繊維長hが長いと中間転写ベルト1の移動によって傾斜した場合に、ニップ位置がずれてしまう可能性がある。
図3は、本実施例の導電ブラシ15aについて説明するための図である。
導電ブラシ15aは、導電性繊維が所定の密度で配列されたもので、パイル織物タイプ又は静電植毛タイプのものを使用することができる。パイル織物によるブラシは、図3に示すように、導電性繊維としてのブラシ糸151となる導電性パイル糸を、たて糸1501とよこ糸1502から成る基布152の隙間に織り込んで作成(作製)したものである。ブラシ糸151同士の電気的接続を可能にするために、後工程で基布152に導電性樹脂や導電性接着剤を含浸させたり、基布152自体を導電性繊維で構成したり、これらを組み合わせる方法がある。
また、静電植毛によるブラシは、高圧静電界における静電吸引(静電吸着)力を利用し、予め接着剤を塗布した基布上に短繊維を吸着させて垂直に投錨させる方法である。
導電ブラシ15aは、導電性繊維が所定の密度で配列されたもので、パイル織物タイプ又は静電植毛タイプのものを使用することができる。パイル織物によるブラシは、図3に示すように、導電性繊維としてのブラシ糸151となる導電性パイル糸を、たて糸1501とよこ糸1502から成る基布152の隙間に織り込んで作成(作製)したものである。ブラシ糸151同士の電気的接続を可能にするために、後工程で基布152に導電性樹脂や導電性接着剤を含浸させたり、基布152自体を導電性繊維で構成したり、これらを組み合わせる方法がある。
また、静電植毛によるブラシは、高圧静電界における静電吸引(静電吸着)力を利用し、予め接着剤を塗布した基布上に短繊維を吸着させて垂直に投錨させる方法である。
導電性繊維としては、カーボン粉末を分散したナイロンやポリエステルなどを材料としたものがあり、単糸太さが2〜15T(テックス)、直径が10〜40μm、乾強度が1〜3cN/Tの範囲内のものが織布に適している。繊維の抵抗率ρfiberは、10〜108Ωcmの範囲内のものが好適である。抵抗率ρfiberは、次の方法により測定される。繊維50本をひと束とし、約1cmの間隔をもって束の表面に金属プローブを接触させ、高抵抗計AdvantestR8340Aなどを用いて、印加電圧100Vの元で抵抗値Rfiberを実測し、下式により抵抗率ρfiberを算出する。
ρfiber=Rfiber×(繊維直径/2)2×3.14×50
ρfiber=Rfiber×(繊維直径/2)2×3.14×50
本実施例では、未当接状態のブラシにおいて、繊維が基布面から伸び出ている方向のことを起毛方向と呼ぶ。各繊維の基布(基板)を起点とした起毛方向の繊維長は1〜5mm、基布(基板)上における配列密度は5000〜50000本/cm2とすることができる。
本実施例における1次転写装置16には、下記仕様のブラシ糸151及び基布152でパイル織物を構成し、さらに基布152に導電性樹脂を含浸させてバックコートした導電ブラシ15aを用いている。
本実施例における1次転写装置16には、下記仕様のブラシ糸151及び基布152でパイル織物を構成し、さらに基布152に導電性樹脂を含浸させてバックコートした導電ブラシ15aを用いている。
<ブラシ糸の仕様>
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・パイル糸の太さ:170T
・抵抗率:106Ωcm
・繊維長:5mm
・配列密度:10850本/cm2
<基布糸の仕様>
・材料:ポリエステル繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・糸の太さ:270T
・抵抗率:1013Ωcm以上
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・パイル糸の太さ:170T
・抵抗率:106Ωcm
・繊維長:5mm
・配列密度:10850本/cm2
<基布糸の仕様>
・材料:ポリエステル繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・糸の太さ:270T
・抵抗率:1013Ωcm以上
図2に示すように、電極板15bの先端は侵入部Aとして鋭利な形状に形成されていて、台座15cの長手方向略中央、短手方向上流側に設けられた貫通穴Hから、電極板15bの侵入部Aが突出するように構成されている。
侵入部Aの突出量としては、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に押圧された時のブラシ長さよりも低くする必要があり、本実施例では0.5〜0.9mmとしている。これにより、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に押圧された時であっても、侵入部Aが中間転写ベルト1に接触することはない。ここで、侵入部Aは、基布152が引っ掛かるように突出する突出部に相当する。侵入部Aは、基布152が引っ掛かるように、基布152の
内部に侵入するものであってもよいし、基布152を貫通するものであってもよい。
侵入部Aの突出量としては、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に押圧された時のブラシ長さよりも低くする必要があり、本実施例では0.5〜0.9mmとしている。これにより、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に押圧された時であっても、侵入部Aが中間転写ベルト1に接触することはない。ここで、侵入部Aは、基布152が引っ掛かるように突出する突出部に相当する。侵入部Aは、基布152が引っ掛かるように、基布152の
内部に侵入するものであってもよいし、基布152を貫通するものであってもよい。
図4は、本実施例の導電ブラシ15aの固定状態を示す概略図である。図5は、本実施例の1次転写装置16と中間転写ベルト1の関係を、中間転写ベルト1を一部破断した状態で示す概略斜視図である。図4では、説明の便宜上、侵入部Aの周囲のブラシ糸151を省略している。
上記のように組み合わされた台座15cと電極板15bに対して、基布152が載置され、粘着剤で固定されることで、導電ブラシ15aが固定される。このとき、図4に示すように、電極板15bの侵入部Aが基布152内に侵入していることで、バックコートを介して電極板15bとブラシ糸151との電気的接続が確実に確保される。
このように導電ブラシ15a、電極板15b、台座15cを有して構成されたブラシユニット15は、図2,5に示すように、付勢手段19により付勢されることで、加圧板15dを介して、中間転写ベルト1裏面(内周面)に当接するように配置される。このとき、感光ドラム11に対向する位置で導電ブラシ15aが中間転写ベルト1裏面に当接する。本実施例では、付勢手段19の加圧力(付勢力)を2Nに設定している。
上記のように組み合わされた台座15cと電極板15bに対して、基布152が載置され、粘着剤で固定されることで、導電ブラシ15aが固定される。このとき、図4に示すように、電極板15bの侵入部Aが基布152内に侵入していることで、バックコートを介して電極板15bとブラシ糸151との電気的接続が確実に確保される。
このように導電ブラシ15a、電極板15b、台座15cを有して構成されたブラシユニット15は、図2,5に示すように、付勢手段19により付勢されることで、加圧板15dを介して、中間転写ベルト1裏面(内周面)に当接するように配置される。このとき、感光ドラム11に対向する位置で導電ブラシ15aが中間転写ベルト1裏面に当接する。本実施例では、付勢手段19の加圧力(付勢力)を2Nに設定している。
中間転写ベルト1裏面に当接することで導電ブラシ15aのブラシ糸151は変形し、その復元力と付勢手段19による加圧力が釣り合ったところが、ブラシユニットの押圧方向の位置となる。このようにして、感光ドラム11、中間転写ベルト1、及び1次転写装置16で1次転写部(ニップ部)が形成される。
このように、1次転写装置16は、導電ブラシ15aが中間転写ベルト1に対して接触し、ブラシ糸151と中間転写ベルト1の間で相対移動が生じる状態で、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に給電するように構成されている。(1次転写装置16は、導電ブラシ15aのブラシ糸151が中間転写ベルト1に接触しながら移動(相対移動)するように使用され、中間転写ベルト1に給電を行うものである。)
このように、1次転写装置16は、導電ブラシ15aが中間転写ベルト1に対して接触し、ブラシ糸151と中間転写ベルト1の間で相対移動が生じる状態で、ブラシ糸151が中間転写ベルト1に給電するように構成されている。(1次転写装置16は、導電ブラシ15aのブラシ糸151が中間転写ベルト1に接触しながら移動(相対移動)するように使用され、中間転写ベルト1に給電を行うものである。)
[基布の変形について]
本実施例では上述の通り、基布152を比較的太い糸で構成し、さらにバックコートすることで剛性を高めて、変形に対して強くなるように構成している(ガーレ剛度:5.5mN)ものの、織布類であるため使用中に変形することが懸念される。この変形させる力は、以下に説明する導電ブラシ15aに働く力(以下、摩擦力)が主体となる。
本実施例では上述の通り、基布152を比較的太い糸で構成し、さらにバックコートすることで剛性を高めて、変形に対して強くなるように構成している(ガーレ剛度:5.5mN)ものの、織布類であるため使用中に変形することが懸念される。この変形させる力は、以下に説明する導電ブラシ15aに働く力(以下、摩擦力)が主体となる。
導電ブラシ15aが中間転写ベルト1に押圧されることで、中間転写ベルト1が移動する際に、導電ブラシ15aと中間転写ベルト1との間に摩擦が生じ、中間転写ベルト1の移動方向下流側に導電ブラシ15aを基布152ごとずらそうとする摩擦力が発生する。さらに、導電ブラシ15aは給電部材であり、高電圧が印加されることにより、導電ブラシ15aと中間転写ベルト1との静電吸着力が高まり、この摩擦力がさらに増大する傾向がある。
図6は、本実施例の1次転写装置16と中間転写ベルト1の関係を、中間転写ベルト1を一部破断した状態で示す概略図である。図6においても、説明の便宜上、侵入部Aの周囲のブラシ糸151を省略している。
本実施例では図6に示すように、電極板15bの侵入部Aを中間転写ベルト1の移動方向に対して逆らう方向(中間転写ベルト1の移動方向の上流側)に侵入させており、上記摩擦力は侵入部Aをより深く侵入させるように作用する。ここで、侵入部Aに関して、より詳細に説明すると、侵入部Aの侵入方向(先端の突出方向)は、中間転写ベルト1の移動方向と逆方向の成分を有するものであればよいが、中間転写ベルト1の移動方向と平行であることがより好ましい。
図6は、本実施例の1次転写装置16と中間転写ベルト1の関係を、中間転写ベルト1を一部破断した状態で示す概略図である。図6においても、説明の便宜上、侵入部Aの周囲のブラシ糸151を省略している。
本実施例では図6に示すように、電極板15bの侵入部Aを中間転写ベルト1の移動方向に対して逆らう方向(中間転写ベルト1の移動方向の上流側)に侵入させており、上記摩擦力は侵入部Aをより深く侵入させるように作用する。ここで、侵入部Aに関して、より詳細に説明すると、侵入部Aの侵入方向(先端の突出方向)は、中間転写ベルト1の移動方向と逆方向の成分を有するものであればよいが、中間転写ベルト1の移動方向と平行であることがより好ましい。
図7は、中間転写ベルト1を搬送速度120mm/sで動かした時に、中間転写ベルト1と導電ブラシ15aとの間に作用する摩擦力を測定した結果を示すものである。
導電ブラシ15aの中間転写ベルト1に押圧する加圧力を1N、2Nに設定した場合に、導電ブラシ15aに電圧を0V、500V、1000V印加したときの、中間転写ベルト1を駆動するための力から摩擦力を算出した。
加圧力を増加させると、それに応じて摩擦力は増加し、印加電圧を上昇させることでもさらに、摩擦力の上昇が確認される。この加圧と電圧印加によって上昇した摩擦力が、基布152を変形させると考えられる。
導電ブラシ15aの中間転写ベルト1に押圧する加圧力を1N、2Nに設定した場合に、導電ブラシ15aに電圧を0V、500V、1000V印加したときの、中間転写ベルト1を駆動するための力から摩擦力を算出した。
加圧力を増加させると、それに応じて摩擦力は増加し、印加電圧を上昇させることでもさらに、摩擦力の上昇が確認される。この加圧と電圧印加によって上昇した摩擦力が、基布152を変形させると考えられる。
図8(a)は、比較例として、導電ブラシ15aを導電粘着剤により直接電極板15bに固定して構成した1次転写装置を説明するための図である。なお、図8(a)に示す構成部材においては、説明の便宜上、本実施例と同じ符号を付している。
中間転写ベルト1の移動方向における台座15cの下流部分に設けられた流れ止め段差Sは、導電ブラシ15a全体が台座15cからずれ落ちることを防止することには有効である。しかし、中間転写ベルト1が移動することにより、給電部材においては上述の通り大きな摩擦力が発生するため、図8(b)に示すように中間転写ベルト1の移動方向において、導電ブラシ15aの上流部が下流側に寄せられる現象が発生することが懸念される。
中間転写ベルト1の移動方向における台座15cの下流部分に設けられた流れ止め段差Sは、導電ブラシ15a全体が台座15cからずれ落ちることを防止することには有効である。しかし、中間転写ベルト1が移動することにより、給電部材においては上述の通り大きな摩擦力が発生するため、図8(b)に示すように中間転写ベルト1の移動方向において、導電ブラシ15aの上流部が下流側に寄せられる現象が発生することが懸念される。
このような現象が発生すると、導電ブラシ15aが、適正な転写位置からずれてしまうため、転写効率が低下したり、異常放電が発生したりするだけでなく、導電ブラシと15a電極板15bの良好な接触が得られずに転写不良等が発生する可能性がある。
そこで、本実施例では上述したように、電極板15bの先端を、中間転写ベルト1の移動方向(基布152の短手方向)の上流側に侵入させて、この変形の発生を防止している。
そこで、本実施例では上述したように、電極板15bの先端を、中間転写ベルト1の移動方向(基布152の短手方向)の上流側に侵入させて、この変形の発生を防止している。
[比較実験]
図8に示す構成を比較例として、図2に示す本実施例と比較を行った結果を説明する。図9は、それぞれの構成の1次転写装置を用いた画像形成装置を使って、高温高湿環境、常温常湿環境、低温低湿環境の3環境において、画像比率4%パターンの画像を通紙評価した場合の、1次転写残比率の推移を示したものである。1次転写残比率は、感光ドラム11上の1次転写前後の濃度(光学濃度、OD値)の比を測定したもので、値が大きいほど転写効率が低いことを表す。ここで、高温高湿環境、常温常湿環境、低温低湿環境とは、それぞれ、15℃/10%、23℃/50%、30℃/80%の環境をいう。
図8に示す構成を比較例として、図2に示す本実施例と比較を行った結果を説明する。図9は、それぞれの構成の1次転写装置を用いた画像形成装置を使って、高温高湿環境、常温常湿環境、低温低湿環境の3環境において、画像比率4%パターンの画像を通紙評価した場合の、1次転写残比率の推移を示したものである。1次転写残比率は、感光ドラム11上の1次転写前後の濃度(光学濃度、OD値)の比を測定したもので、値が大きいほど転写効率が低いことを表す。ここで、高温高湿環境、常温常湿環境、低温低湿環境とは、それぞれ、15℃/10%、23℃/50%、30℃/80%の環境をいう。
本実施例の構成においては、通紙枚数が多くなっても転写効率の低下が見られないのに対して、比較例では通紙が進むにつれて、転写効率の低下がみられる。これは、1次転写装置に用いている導電ブラシ15aの基布152が、変形によって下流にずれて給電部材としての能力が低下したことを示している。
さらに、50000枚通紙した比較例の1次転写装置と本実施例のものを交換すると、1次転写残比率が大幅に改善しており、本実施例の構成が基布152の変形に対して優れていることがわかる。
さらに、50000枚通紙した比較例の1次転写装置と本実施例のものを交換すると、1次転写残比率が大幅に改善しており、本実施例の構成が基布152の変形に対して優れていることがわかる。
高温高湿環境においては、中間転写ベルト1の抵抗やトナーの帯電量が下がるため、高い転写効率を得るために1次転写電圧を低く設定して対応するものの、給電部材の位置に対する要求が厳しくなる傾向がある。これに対し、粘着剤や基布の剛性のみに頼った従来例では多少の変形が発生するため、転写効率が低下したものと考えられる。
一方、低温低湿環境では、部材の抵抗が高くなるため、+1000〜+2000Vの高い1次転写電圧を印加する必要があり、静電的な吸着力が増加して、基布の変形にかかわる摩擦力が増大する。その結果、多くの通紙を繰り返すうちに、基布が図8(b)のように大きく変形し、転写効率の低下を招くと考えられる。
一方、低温低湿環境では、部材の抵抗が高くなるため、+1000〜+2000Vの高い1次転写電圧を印加する必要があり、静電的な吸着力が増加して、基布の変形にかかわる摩擦力が増大する。その結果、多くの通紙を繰り返すうちに、基布が図8(b)のように大きく変形し、転写効率の低下を招くと考えられる。
本実施例では、電極板15bの基布152への侵入方向に関して、摩擦力が基布152に与える力の向き(ずれ方向)と逆方向成分をもって侵入するように構成している。
この構成によれば、高電圧印加により、ずれ方向に基布152が動く力が増大すると、電極板15bによる反力が増えて変形を抑制するとともに、基布152と電極板15bとの接触圧が高まって、より良好な電気的接触が得られる効果を得ることができる。
この効果により、通紙を繰り返した場合でも、給電部材である導電ブラシ15aの位置及び電気的接触が維持されて、図9に示すように、より安定した転写効率が得られる。したがって、低コストで安定して給電を行うことができる給電ユニット、及び、均一且つ高画質な画像を形成可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
この構成によれば、高電圧印加により、ずれ方向に基布152が動く力が増大すると、電極板15bによる反力が増えて変形を抑制するとともに、基布152と電極板15bとの接触圧が高まって、より良好な電気的接触が得られる効果を得ることができる。
この効果により、通紙を繰り返した場合でも、給電部材である導電ブラシ15aの位置及び電気的接触が維持されて、図9に示すように、より安定した転写効率が得られる。したがって、低コストで安定して給電を行うことができる給電ユニット、及び、均一且つ高画質な画像を形成可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
以下に、実施例2について説明する。本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
図10は、本実施例の電極板15bを示す概略斜視図である。
本実施例では、実施例1の構成に対して、1次転写装置16の導電ブラシ15aの構成、及び、その電極板15bとして、図10に示すような、長手方向に渡って侵入部Aが複数配置されている点が異なる。
本実施例は、下記の通り、ブラシ糸151と基布152とを同じ糸を使って形成している。基布152も導電糸とすることで、導電粘着剤等の加工を施すことなく、パイル糸と電極板15bと良好な電気接触を得ることができる。
図10は、本実施例の電極板15bを示す概略斜視図である。
本実施例では、実施例1の構成に対して、1次転写装置16の導電ブラシ15aの構成、及び、その電極板15bとして、図10に示すような、長手方向に渡って侵入部Aが複数配置されている点が異なる。
本実施例は、下記の通り、ブラシ糸151と基布152とを同じ糸を使って形成している。基布152も導電糸とすることで、導電粘着剤等の加工を施すことなく、パイル糸と電極板15bと良好な電気接触を得ることができる。
<ブラシ糸の仕様>
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・パイル糸の太さ:150T
・抵抗率:106Ωcm
・繊維長:5mm
・配列密度:10850本/cm2
<基布糸の仕様>
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・糸の太さ:150T
・抵抗率:106Ωcm
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・パイル糸の太さ:150T
・抵抗率:106Ωcm
・繊維長:5mm
・配列密度:10850本/cm2
<基布糸の仕様>
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・糸の太さ:150T
・抵抗率:106Ωcm
一方、上述の同じ糸をブラシ糸と基布糸に利用する場合、ブラシ糸151として好都合なしなやかさは、基布152の剛性を下げる要因となる。
本実施例では、板金の一部を切り起こして複数の侵入部Aを形成した図10に示す電極板15bを用いて、これら複数の侵入部Aで導電ブラシ15aを固定する。電極板15bの複数の侵入部Aは基布152に対して長手方向に亘ってそれぞれ侵入し、剛性が低い基布152に対しても、変形を抑えて上述の実施例1同様に確実な位置決めと、電気的接触を得ることができる。
本実施例では、板金の一部を切り起こして複数の侵入部Aを形成した図10に示す電極板15bを用いて、これら複数の侵入部Aで導電ブラシ15aを固定する。電極板15bの複数の侵入部Aは基布152に対して長手方向に亘ってそれぞれ侵入し、剛性が低い基布152に対しても、変形を抑えて上述の実施例1同様に確実な位置決めと、電気的接触を得ることができる。
比較のために、侵入部Aを持たない電極板15fを用いて、台座15cに導電ブラシ15aを粘着剤で張り付けただけの構成で通紙を繰り返す場合について説明する。
図11は、この比較例を図5と同様に示している。なお、図11に示す構成部材においては、説明の便宜上、本実施例と同じ符号を付している。
侵入部Aを持たない電極板15fを用いて、台座15cに導電ブラシ15aを粘着剤で
張り付けただけの構成で通紙を繰り返すと、図11に示すように、中間転写ベルト1の走行により導電ブラシ15aが下流側に運ばれてしまう場合がある。この傾向は、高電圧を印加して静電吸着力が増加すると顕著になる。
図11のような状態になると、導電ブラシ15aの位置が変わって、正常に転写が行われなくなったり、導電ブラシ15aが電極板15fから剥がれてしまい、導電ブラシ15aが給電部材としての機能を十分発揮しなくなる。
図11は、この比較例を図5と同様に示している。なお、図11に示す構成部材においては、説明の便宜上、本実施例と同じ符号を付している。
侵入部Aを持たない電極板15fを用いて、台座15cに導電ブラシ15aを粘着剤で
張り付けただけの構成で通紙を繰り返すと、図11に示すように、中間転写ベルト1の走行により導電ブラシ15aが下流側に運ばれてしまう場合がある。この傾向は、高電圧を印加して静電吸着力が増加すると顕著になる。
図11のような状態になると、導電ブラシ15aの位置が変わって、正常に転写が行われなくなったり、導電ブラシ15aが電極板15fから剥がれてしまい、導電ブラシ15aが給電部材としての機能を十分発揮しなくなる。
これに対して本実施例では、複数の侵入部Aが基布152を固定することにより、導電ブラシ15aの形状及び位置の精度を確保することができる。さらに、高電圧印加による摩擦力増大を、基布152に対する侵入部Aの侵入力に利用することで、基布152と電極板15bとの接触圧を高めて良好な電気的接触を得ることができる。
これにより、通紙を繰り返した場合でも、導電ブラシ15aの位置及び電気的接触を維持することができる。
さらに本実施例では、複数の侵入部Aが長手方向に亘って分布することによって、侵入部Aから導電ブラシ15aに電圧供給を均一に行うことができるという利点がある。
これにより、通紙を繰り返した場合でも、導電ブラシ15aの位置及び電気的接触を維持することができる。
さらに本実施例では、複数の侵入部Aが長手方向に亘って分布することによって、侵入部Aから導電ブラシ15aに電圧供給を均一に行うことができるという利点がある。
以下に、実施例3について説明する。本実施例においては、実施例1,2に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
図12は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例では、図12に示すように、実施例2の1次転写装置16で用いた、導電ブラシ15aを有するブラシユニット15を、中間転写ベルト1の静電クリーニング装置4に用いている。ここで、静電クリーニング装置4は、中間転写ベルト1の表面に形成されたトナーを帯電する帯電装置に相当する。
本実施例の導電ブラシ15aとしては、下記の糸で構成している。
図12は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例では、図12に示すように、実施例2の1次転写装置16で用いた、導電ブラシ15aを有するブラシユニット15を、中間転写ベルト1の静電クリーニング装置4に用いている。ここで、静電クリーニング装置4は、中間転写ベルト1の表面に形成されたトナーを帯電する帯電装置に相当する。
本実施例の導電ブラシ15aとしては、下記の糸で構成している。
<ブラシ糸の仕様>
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・パイル糸の太さ:150T
・抵抗率:1011Ωcm
・繊維長:5mm
・配列密度:10850本/cm2
<基布糸の仕様>
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・糸の太さ:150T
・抵抗率:1011Ωcm
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・パイル糸の太さ:150T
・抵抗率:1011Ωcm
・繊維長:5mm
・配列密度:10850本/cm2
<基布糸の仕様>
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸太さ:7T
・繊維直径:28μm
・糸の太さ:150T
・抵抗率:1011Ωcm
次に、静電クリーニングの動作に関して説明する。
[静電クリーニングに関して]
本実施例の中間転写ベルト1上に残っている残留トナーの除去は、残留トナーの帯電極性を利用した1次転写部、及び、静電クリーニング装置4での静電的除去による。
2次転写後の中間転写ベルト1上に残された残留トナーの帯電状態は正負極性が混在した状態となっていることが多く、その比率は2次転写の条件によって変化する。これは2次転写前の負極性トナーに対する2次転写電圧よる放電状態が、画像形成装置を使用(設置)している環境や、記録材によって変わるためと考えられている。
[静電クリーニングに関して]
本実施例の中間転写ベルト1上に残っている残留トナーの除去は、残留トナーの帯電極性を利用した1次転写部、及び、静電クリーニング装置4での静電的除去による。
2次転写後の中間転写ベルト1上に残された残留トナーの帯電状態は正負極性が混在した状態となっていることが多く、その比率は2次転写の条件によって変化する。これは2次転写前の負極性トナーに対する2次転写電圧よる放電状態が、画像形成装置を使用(設置)している環境や、記録材によって変わるためと考えられている。
これらの残留トナーに対して、静電クリーニング装置4は、画像形成工程中に並行して行う通常動作と、画像形成工程終了後に行うリフレッシュ動作とを実行することによって、中間転写ベルト1上の残留トナーの除去(クリーニング)を行う。
通常動作では、静電クリーニング装置4の導電ブラシ15aに供給される正極性の高電圧により、残留トナーの再帯電と回収が行われる。また、リフレッシュ動作では、通常動作の回収により溜まったトナーが中間転写ベルト1上に戻される。本実施例では、中間転写ベルト1上のトナー(残留トナー)は被給電部材に相当する。
通常動作では、静電クリーニング装置4の導電ブラシ15aに供給される正極性の高電圧により、残留トナーの再帯電と回収が行われる。また、リフレッシュ動作では、通常動作の回収により溜まったトナーが中間転写ベルト1上に戻される。本実施例では、中間転写ベルト1上のトナー(残留トナー)は被給電部材に相当する。
通常動作では、静電クリーニング装置4のブラシユニット15に+2000〜+4000Vの電圧が再帯電電源4aより供給される。このことで、中間転写ベルト1上に残留しているトナーに対して、反転極性の電荷が供給されると同時に、反転しないトナーに対しては回収作用が及ぶことで、反転しないトナーが静電クリーニング装置4内に取り込まれる。
したがって、通常動作時に静電クリーニング装置4を通過したトナーは帯電極性が反転した反転ナーがほとんどとなる。これらの反転トナーは、画像形成時の1次転写電圧により中間転写ベルト1から感光ドラム11に戻され、中間転写ベルト1上から除去される。本実施例では、1次転写装置16の1次転写ローラ16b、中間転写ベルト1及び感光ドラム11で1次転写部が形成されている。
したがって、通常動作時に静電クリーニング装置4を通過したトナーは帯電極性が反転した反転ナーがほとんどとなる。これらの反転トナーは、画像形成時の1次転写電圧により中間転写ベルト1から感光ドラム11に戻され、中間転写ベルト1上から除去される。本実施例では、1次転写装置16の1次転写ローラ16b、中間転写ベルト1及び感光ドラム11で1次転写部が形成されている。
一方、通常動作中に静電クリーニング装置4に回収されたトナーは、一連の画像形成工程が終了した後に行われるリフレッシュ動作によって、中間転写ベルト1上に戻され、1次転写部で感光ドラム11に逆転写される(移動する)ことで除去される。
その際、静電クリーニング装置4の導電ブラシ15aに、−1000〜−2000Vの負極性の電圧が供給されることで、静電的斥力で負極性である回収トナーが中間転写ベルト1上に戻される。さらに、1次転写装置16にも負極性(逆極性)の高電圧が印加されることで、中間転写ベルト1上のトナーが感光ドラム11に戻される。
感光ドラム11に戻されたトナーは、最終的にはドラムクリーナ17で回収されて、クリーニング工程を完了する。
その際、静電クリーニング装置4の導電ブラシ15aに、−1000〜−2000Vの負極性の電圧が供給されることで、静電的斥力で負極性である回収トナーが中間転写ベルト1上に戻される。さらに、1次転写装置16にも負極性(逆極性)の高電圧が印加されることで、中間転写ベルト1上のトナーが感光ドラム11に戻される。
感光ドラム11に戻されたトナーは、最終的にはドラムクリーナ17で回収されて、クリーニング工程を完了する。
以上のような動作を行うことで、中間転写ベルト1上の残留トナーを持続的にクリーニングして、最終的にドラムクリーナ17に集約回収することができる。
本実施例で用いられている導電ブラシ15aは、このクリーニング動作における回収作用を伴うという点で、ブラシ糸間の空隙により残留トナーを回収した場合であっても、再帯電作用を維持できるという利点がある。
本実施例で用いられている導電ブラシ15aは、このクリーニング動作における回収作用を伴うという点で、ブラシ糸間の空隙により残留トナーを回収した場合であっても、再帯電作用を維持できるという利点がある。
上述のように本実施例の通常動作中に導電ブラシ15aに印加される電圧は、トナーに対する放電を可能せしめるために、実施例2のように1次転写装置に用いられる導電ブラシ15aに印加される電圧に比べて高く設定される。したがって、本実施例では、実施例2の場合に比べて、中間転写ベルト1と導電ブラシ15aとの間に働く静電的引力が大きくなり、より高い摩擦力が発生することになる。
本実施例においても、図10に示す電極板15bの侵入部Aの効果により、導電ブラシ15aの位置を維持するとともに、電極板15bと導電ブラシ15aとの電気的接触を確保することができ、上述の帯電(放電)と回収作用をより安定して得ることができる。
本実施例においても、図10に示す電極板15bの侵入部Aの効果により、導電ブラシ15aの位置を維持するとともに、電極板15bと導電ブラシ15aとの電気的接触を確保することができ、上述の帯電(放電)と回収作用をより安定して得ることができる。
以下に、実施例4について説明する。本実施例においては、実施例1〜3に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1〜3と同様の構成部分については、その説明を省略する。
図13は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例では、図13に示すように、実施例2の1次転写装置16に用いた導電ブラシ15aを有するブラシユニット15を、感光ドラム11の帯電装置12に用いている。導電ブラシ15aは、上述の実施例2と同じく、図10に示す電極板15bと同じ構成で固定されている。本実施例では、感光ドラム11は、被給電部材に相当する。
図13は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例では、図13に示すように、実施例2の1次転写装置16に用いた導電ブラシ15aを有するブラシユニット15を、感光ドラム11の帯電装置12に用いている。導電ブラシ15aは、上述の実施例2と同じく、図10に示す電極板15bと同じ構成で固定されている。本実施例では、感光ドラム11は、被給電部材に相当する。
ブラシユニット15(導電ブラシ15a)を帯電装置12に用いた場合、感光ドラム11上の汚れが存在している場合であっても、ブラシ糸の空隙による汚れ蓄積ができるため、直ちに帯電能力が低下してしまうという問題がないという特徴がある。一方で、導電ブラシ15aは、感光ドラム11との間に電位差を設けて放電を行う部材でもあり、電位差が形成された場合には上述の実施例同様に大きな摩擦力が発生する。
本実施例の構成によれば、摩擦力が発生する場合であっても、導電ブラシ15aの位置を維持するとともに、電極板15bと導電ブラシ15aとの電気的接触を確保することができて、上述の帯電(放電)をより安定して得ることができる。
本実施例の構成によれば、摩擦力が発生する場合であっても、導電ブラシ15aの位置を維持するとともに、電極板15bと導電ブラシ15aとの電気的接触を確保することができて、上述の帯電(放電)をより安定して得ることができる。
[変形例]
以下に、本実施例の変形例について説明する。
図14は、変形例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
感光ドラム11を帯電する帯電部材としてブラシ状部材を用いる場合、ブラシの掃きむらが問題になることがある。この現象はブラシ密度に対して、要求される画像の解像度が高い場合に問題にされ、ハーフトーン画像等で特に目立つ傾向がある。
以下に、本実施例の変形例について説明する。
図14は、変形例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
感光ドラム11を帯電する帯電部材としてブラシ状部材を用いる場合、ブラシの掃きむらが問題になることがある。この現象はブラシ密度に対して、要求される画像の解像度が高い場合に問題にされ、ハーフトーン画像等で特に目立つ傾向がある。
本変形例は、この現象の発生を抑制するためのものであり、図14に示すように、ブラシ状の給電部材を回転体形状にして帯電ブラシローラ22としたことを特徴とするものである。本変形例では、ブラシ糸151が、帯電ブラシローラ22本体(回転体本体)の外周面から外径方向に向かって延びるように形成されている。
この帯電ブラシローラ22を感光ドラム11の回転方向と逆向き(矢印R3方向)に感光ドラム11の周速で駆動して、周速差を大きくすることで、感光ドラム11とブラシとの接触機会を多くしている。このような構成にすることで、ブラシ掃きむらの周波数を高めて、ハーフトーン画像においても目立たなくすることができる。
この帯電ブラシローラ22を感光ドラム11の回転方向と逆向き(矢印R3方向)に感光ドラム11の周速で駆動して、周速差を大きくすることで、感光ドラム11とブラシとの接触機会を多くしている。このような構成にすることで、ブラシ掃きむらの周波数を高めて、ハーフトーン画像においても目立たなくすることができる。
図15は、本変形例の帯電ブラシローラ22を説明するための図である。図15においても、説明の便宜上、一部の侵入部Aの周囲のブラシ糸151を省略している。
帯電ブラシローラ22は、芯金22b上に切り起こし部Bが複数設けられ、その周囲を導電ブラシ22aが粘着層を介して被覆するように設けられることで構成されている。
帯電ブラシローラ22と感光ドラム11との周速差は、両者に摩擦力を発生させ、この摩擦力は切り起こし部Bを導電ブラシ22aの基布に侵入させる方向に作用する。この作用により、帯電ブラシローラ22の使用が繰り返されても、芯金22bと導電ブラシ22aとの良好な電気接触を保つことができる。
上述のように本変形例においても、高画質化を図りつつ、安定した帯電能力を維持することができる。
帯電ブラシローラ22は、芯金22b上に切り起こし部Bが複数設けられ、その周囲を導電ブラシ22aが粘着層を介して被覆するように設けられることで構成されている。
帯電ブラシローラ22と感光ドラム11との周速差は、両者に摩擦力を発生させ、この摩擦力は切り起こし部Bを導電ブラシ22aの基布に侵入させる方向に作用する。この作用により、帯電ブラシローラ22の使用が繰り返されても、芯金22bと導電ブラシ22aとの良好な電気接触を保つことができる。
上述のように本変形例においても、高画質化を図りつつ、安定した帯電能力を維持することができる。
15a…導電ブラシ、15b…電極板、15c…台座、151…ブラシ糸、152…基布、A…侵入部
Claims (11)
- 複数の導電性繊維が基布に固定されることによって形成されたブラシ状給電部材を有し、
前記ブラシ状給電部材が被給電部材に対して接触し、前記導電性繊維と前記被給電部材の間で相対移動が生じる状態で、前記導電性繊維が前記被給電部材に給電する給電装置において、
前記基布の内部に侵入するか又は前記基布を貫通して前記基布が引っ掛かるように突出する突出部を備え前記基布が固定される固定部材を有し、
前記突出部の突出方向が、前記ブラシ状給電部材に対して前記被給電部材が相対移動する移動方向と逆方向の成分を有することを特徴とする給電装置。 - 前記導電性繊維は、前記移動方向、及び前記移動方向に対する直交方向にそれぞれ所定の長さを有して前記被給電部材に接触し、
前記突出部は、前記直交方向に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項1に記載の給電装置。 - 前記ブラシ状給電部材から前記被給電部材に放電が行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の給電装置。
- 感光体を帯電する帯電装置を有する画像形成装置において、
前記帯電装置として、前記被給電部材としての前記感光体に給電する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の給電装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記ブラシ状給電部材は回転体であり、
前記導電性繊維は、回転体本体の外周面から外径方向に向かって延びるように形成されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体に転写する転写装置を有する画像形成装置において、
前記転写装置として、前記中間転写体に給電する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の給電装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 中間転写体の表面に形成されたトナーを帯電する帯電装置を有する画像形成装置において、
前記帯電装置として、前記被給電部材としての前記トナーに給電する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の給電装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記中間転写体は、回転移動する無端状の中間転写ベルトであり、前記ブラシ状給電部材は前記中間転写ベルトの内周面に接触することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシ状給電部材は、前記複数の導電性繊維として導電性パイル糸を前記基布の隙間に織り込んで作成したものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシ状給電部材は、前記複数の導電性繊維を静電吸着により前記基布に吸着させたものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記突出部の突出方向が、前記被給電部材の移動方向と平行であることを特徴とする請
求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013041924A JP2014170115A (ja) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | 給電装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013041924A JP2014170115A (ja) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | 給電装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
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---|---|
JP2014170115A true JP2014170115A (ja) | 2014-09-18 |
Family
ID=51692545
Family Applications (1)
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JP2013041924A Pending JP2014170115A (ja) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | 給電装置及び画像形成装置 |
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JP (1) | JP2014170115A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018194650A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
-
2013
- 2013-03-04 JP JP2013041924A patent/JP2014170115A/ja active Pending
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