JP2009053272A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ニップ内除電機構を備えた構成を対象として、作像領域端部での除電が不安定となるのを防止して残留電位の蓄積に該当するメモリ効果の発生防止や地肌汚れや異常濃度の画像生成の防止さらにはベルト端部への電流集中による劣化防止などが達成できる構成を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を現像してニップ部まで回動する像担持体2と,厚み方向に高電圧を印加した時の抵抗減少特性を持つ中間転写体7と、像担持体2との間にニップを形成するニップ形成手段7D,7Eと、中間転写体7へ第1のバイアスを印加してトナー像を転移させる転写手段9と、ニップ内にて中間転写体7に第1のバイアスとは異なる極性の第2のバイアスを印加してニップから出る時の剥離放電を抑えるニップ内除電手段100を有する画像形成装置において、前記ニップ内除電手段100の作像幅LSEFは、前記転写手段7での作像幅Ltよりも広くする。
【選択図】図2
【解決手段】トナー像を現像してニップ部まで回動する像担持体2と,厚み方向に高電圧を印加した時の抵抗減少特性を持つ中間転写体7と、像担持体2との間にニップを形成するニップ形成手段7D,7Eと、中間転写体7へ第1のバイアスを印加してトナー像を転移させる転写手段9と、ニップ内にて中間転写体7に第1のバイアスとは異なる極性の第2のバイアスを印加してニップから出る時の剥離放電を抑えるニップ内除電手段100を有する画像形成装置において、前記ニップ内除電手段100の作像幅LSEFは、前記転写手段7での作像幅Ltよりも広くする。
【選択図】図2
Description
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等を対象として、転写ベルトを使用する画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像転写機構に関する。
画像形成装置においては、潜像担持体として用いられる感光体上で画像に対応した静電潜像が形成されるとこの静電潜像が現像装置から供給されるトナーにより可視像処理され、記録紙などに可視像が転写された後に可視像を定着して複写出力を得るようになっている。
画像形成装置には、単一色画像だけでなくフルカラー画像を含む複数色の画像を形成する場合もあり、この場合には、複数色の画像を重畳転写する必要がある。
従来、複数色の画像形成に際しては、色毎の画像形成が可能な作像ステーションを設け、各作像ステーションで形成された画像を中間転写体として用いられるベルト上に1次転写した後、重畳画像を記録紙などに2次転写により一括転写する方式あるいは、ベルトにより搬送される記録紙が各作像ステーションを通過する過程で色毎の画像を重畳転写する方式がある。
ところで、画像形成プロセスとして、反転現像方式を用いる場合には、転写工程においてトナーと逆極性のバイアスを付与することが行われる。このため、感光体にはトナーと逆極性の電荷が注入されてしまうことがある。このため、感光体には電位残像が残り、次の画像形成サイクル時には濃度上昇が発生することがあった。これは転写メモリ効果と称されている。
このような現象が発生する理由としては、転写工程でのトナーと異極性のバイアス印加が強すぎた場合、感光体が異極性に帯電してしまい、帯電器を通過しても電位が十分に上昇しなかったりすることが挙げられる。このような現象が発生すると、現像濃度が設定濃度以上となり、画像がドット状に形成されている場合にはドット径が太くなって画像濃度が濃くなってしまう結果が得られる。
一方、画像形成領域端部では、帯電器による帯電能力が不足気味となりやすく、両端近傍での濃度悪化やクリーニング機能の低下が発現しやすく、これにより、地肌汚れが顕著となる虞もある。つまり、感光体上に形成されている感光層の層厚や帯電器側での開口部(チャージャーの場合)のサイズあるいは帯電器としてローラを用いた場合の軸端部での外径等の構成において画像形成領域中央側よりも誤差が大きくなりやすく、この結果として両端近傍での帯電効率が低下しやすく、これによって、上述した不具合が発生しやすくなる。
地肌汚れに関しては、トナーが散乱することを意味するトナーチリによる場合がある。つまり、転写体としてベルトを用いた構成においては、感光体にベルトを当接させて転写ニップ部を構成することになるが、転写ニップ部を形成するためにベルトを感光体に向けて押圧するためのローラなどを用いることがある。このため、転写ニップ部の入り口側と出口側とでベルトと感光体との間に楔状の空間が形成されその空間部で放電が発生しやすくなる。この放電によってトナーの正規帯電極性とは異なる極性イオンが発生すると、トナーに移動してトナーの帯電極性および帯電量のバラツキ分が拡大することとなり、像担持体に担持されているトナーおよび中間転写体に転移したトナーの一部がその極性を反転させて担持あるいは転移した表面から静電的に散乱してチリを発生することになる。
このような不具合を解消するために、本発明者は、転写ニップ部におけるベルトが感光体から離れる前に転写ニップ内でベルトを除電する構成を提案した(本出願人の先願である特願2007−200014)。
この構成においては、転写ニップ部を通過する際の放電を解消して放電によるトナーのチリ現象を防止することが期待できる。
この構成においては、転写ニップ部を通過する際の放電を解消して放電によるトナーのチリ現象を防止することが期待できる。
しかし、このような転写ニップ内除電機構を用いた場合、上述したように、感光体の画像形成領域両端、つまり軸方向両端あるいはベルトの懸架しているローラの軸方向両端での機械的な誤差によってベルトに接触している除電電極に接触ムラが発生しやすくなり、この結果として、除電効率が悪化しやすくなる。しかも、この接触ムラは、画像形成領域両端でのフィルミング現象などを発生させ、経時的にはムラの増大により濃度変化や地肌汚れの増加を招く虞がある。
本発明は、上記画像形成装置における問題に鑑み、特に、ニップ内除電機構を備えた構成を対象として、作像領域端部での除電が不安定となるのを防止して残留電位の蓄積に該当するメモリ効果の発生防止や地肌汚れや異常濃度の画像生成の防止さらにはベルト端部への電流集中による劣化防止などが達成できる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
この目的を達成するため、請求項1記載の発明は、中間転写方式の電子写真作像プロセス式画像形成装置において、反転現像方式によりトナー像を現像してニップ部まで回動する像担持体と,厚み方向に高電圧を印加した時の抵抗減少特性を持つ材質により製造される中間転写体と、前記像担持体との間に前記ニップを機械的に形成するニップ形成手段と、前記中間転写体へ、トナーとは異極性の第1のバイアスを印加してトナー像を転移させる転写手段と、前記ニップ内にて中間転写体に第1のバイアスとは異なる極性の第2のバイアスを印加してニップから出る時の剥離放電を抑えるニップ内除電手段を有する画像形成装置において、前記ニップ内除電手段の作像幅は 前記転写手段の作像幅よりも広くされていることを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記ニップ内除電手段の作像幅が、前記現像手段の作像幅よりも広くされていることを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記ニップ内除電手段の作像幅が、前記帯電手段の幅と等しい幅であるか、またはより広くされていることを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ニップ内除電電極において、両端部に、画像域内との間に間隔調整用スペーサが設けられていることを特徴としている。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の画像形成装置において、前記間隔調整用スペーサが連続気泡発泡部材または多孔質部材で作られていることを特徴としている。
請求項6記載の発明は、請求項4または5に記載の画像形成装置において、前記ニップ内除電電極が複数の転写部を対象として設けられ、前記ニップ内除電電極が前記複数の転写部に跨るように形成された間隔調整用スペーサと一体化されていることを特徴としている。
請求項7記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記除電電極の両端部に中抵抗部材を塗布して絶縁層を形成したことを特徴としている。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の画像形成装置において、前記絶縁層の材質として、106〜1012Ω・cmの抵抗値を持つ材質が用いられることを特徴としている。
本発明によれば、転写体と像担持体との当接関係により形成されるニップ部に設けられているニップ内除電電極が作像領域幅よりも大きい範囲を対象として設けられているので、作像領域端部で除電電極の接触状態が安定することにより除電不良を確実に防止することができる。これにより、作像領域端部での残留電位の上昇を抑制してメモリ効果の発生防止や地肌汚れや異常濃度の画像生成の防止さらにはベルト端部への電流集中による劣化を防止することができる。
以下、図面に基づき本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、本発明による画像形成装置の全体を示す模式図である。
同図に示す画像形成装置1は、複数の作像ステーションを中間転写体として用いられる中間転写ベルトの展張方向に沿って複数並置したタンデム方式のカラープリンタであるが、本発明は、これに限らず、ファクシミリ装置や複写機あるいは印刷機を対象とすることも可能である。なお、図1においては、複数色であるイエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M)および黒(Bk)を対象とした作像ステーションが設けられており、以下の説明では、イエロー画像のプロセスカートリッジを対象として符号Yを添付するが、他の色の作像ステーションも同様な構成であることを前置きしておく。
図1は、本発明による画像形成装置の全体を示す模式図である。
同図に示す画像形成装置1は、複数の作像ステーションを中間転写体として用いられる中間転写ベルトの展張方向に沿って複数並置したタンデム方式のカラープリンタであるが、本発明は、これに限らず、ファクシミリ装置や複写機あるいは印刷機を対象とすることも可能である。なお、図1においては、複数色であるイエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M)および黒(Bk)を対象とした作像ステーションが設けられており、以下の説明では、イエロー画像のプロセスカートリッジを対象として符号Yを添付するが、他の色の作像ステーションも同様な構成であることを前置きしておく。
画像形成装置1は、各作像ステーションに設けられているプロセスカートリッジを備えており、プロセスカートリッジには、画像形成処理に用いられる像担持体としての感光体ドラム2Yが反時計方向に回転可能に設けられており、その周囲には、帯電ローラが用いられる帯電装置3Y,現像スリーブ4Y1を有する現像装置4Yおよびクリーニング装置5Yがそれぞれ配置されている。
プロセスカートリッジの上方には、感光体ドラム2Yへの書き込み光Lを照射する書き込み装置6が設けられており、現像装置4Yを通過した感光体ドラム2Yと対峙する位置には、各作像ステーションに対向する展張部を有した中間転写体としての中間転写ベルト7が図示しない転写ユニットの内部に配置されている。
中間転写ベルト7は、複数のローラ7A〜7Cに掛け回されており、プロセスカートリッジの並置方向に平行する展張面両端の一方に位置するローラ7Aが駆動ローラとして、また、上記展張方向の他方に位置するローラ7Bが従動ローラとしてそれぞれ用いられ、これらローラ以外の今一つのローラ7Cが中間転写ベルト7に重畳転写されたトナー像を、後述する代のバイアスとは異なる極性の第2のバイアスを印加して一括転写する2次転写ローラ8のバックアップローラとしても機能するようになっている。
中間転写ベルト7をはさんで各感光体ドラムと対向する位置には、各プロセスカートリッジにおいて形成された画像を中間転写ベルト7に対してトナーとは逆極性の第1のバイアスを印加して転写するための1次転写手段である転写ローラ9が配置されている。
一方、中間転写ユニットの下方には、給紙カセット10Aを有する給紙装置10が配置されており、給紙装置10には、給紙カセット10Aから記録紙を繰り出す繰り出しローラ10Bおよび給紙カセット10Aから繰り出された記録紙Pを2次転写ローラ8が位置する2次転写位置に向けてレジストタイミングを設定するレジストローラ10Cが設けられている。
2次転写位置の近傍には、搬送ベルト11が設けられ、搬送ベルト11の移動方向(矢印で示す方向)の一端部近傍には定着装置12が配置されている。なお図1において符号Aは中間転写ベルト7の移動方向を、符号B,Cは、記録紙Pの移動方向をそれぞれ示しており、さらに符号13は中間転写ベルト7のクリーニング装置を、また符号14は排紙ローラをそれぞれ示している。いる。
2次転写位置の近傍には、搬送ベルト11が設けられ、搬送ベルト11の移動方向(矢印で示す方向)の一端部近傍には定着装置12が配置されている。なお図1において符号Aは中間転写ベルト7の移動方向を、符号B,Cは、記録紙Pの移動方向をそれぞれ示しており、さらに符号13は中間転写ベルト7のクリーニング装置を、また符号14は排紙ローラをそれぞれ示している。いる。
以上のような構成を備えた画像形成装置1においては、感光体ドラム2Yに対して帯電装置3Yによる所定極性の一様帯電が行われ、本実施形態では、負極性に帯電されるようになっている。
帯電装置3Yによる一様帯電が行われた感光体ドラム2Yは、書き込み装置6からのレーザ光などの書き込み光Lによって原稿画像あるいは画像情報に応じた静電潜像が形成され、現像装置4Yから供給されるトナーによって静電潜像が可視像処理される。本実施形態では、反転現像が用いられ、感光体ドラム2Yに形成された静電潜像部、つまり帯電電位から電位が下がった部分にトナーが押し込まれて可視像処理されるようになっている。現像装置4Yでは、周知のように反転現像での所定極性の現像バイアスが印加されるようになっている。
帯電装置3Yによる一様帯電が行われた感光体ドラム2Yは、書き込み装置6からのレーザ光などの書き込み光Lによって原稿画像あるいは画像情報に応じた静電潜像が形成され、現像装置4Yから供給されるトナーによって静電潜像が可視像処理される。本実施形態では、反転現像が用いられ、感光体ドラム2Yに形成された静電潜像部、つまり帯電電位から電位が下がった部分にトナーが押し込まれて可視像処理されるようになっている。現像装置4Yでは、周知のように反転現像での所定極性の現像バイアスが印加されるようになっている。
トナー像は、1次転写ローラ9Yからの転写バイアスによって中間転写ベルト7に転写され、各色の画像が中間転写ベルト7上に重畳転写され、重畳画像が給紙装置10から繰り出されてレジストタイミングを設定された搬送されてくる記録紙Pに対して2次転写ローラ8を介して一括転写される。一括転写後の記録紙Pは、2次転写位置から分離されて搬送ベルト11に向け移送され、定着装置12により定着されて排出されるようになっている。
図2は、作像ステーションの一部を拡大した図であり、同図において中間転写ベルト7は、矢印Fで示す移動方向において感光体ドラム2を挟んで対向する位置に配置されているベルト巻き付き補助ローラ7D,7Eによって感光体ドラム2の周面に向け押し付けられることにより感光体ドラム2の周面の一部に巻き付けられた状態で当接し、この当接範囲が転写ニップ(図2中、符号Nで示す範囲)として構成されるようになっている。巻き付き補助ローラ7D,7Eは、中間転写ベルト7の巻き付けが目的であるので、バイアスは不要とされており、フロート電極あるいは接地された構成が用いられる場合もある。
転写ニップには、その入り口側から符号D2で示す位置に転写ローラ9が配置され、出口側から符号D3で示す位置にニップ内除電電極100が配置されている。転写ローラ9は、バイアス電源9Aに接続されて所定電位の転写バイアスが印加されるようになっている。
ニップ内除電電極100は、転写ニップ部での出口側に形成される楔状空間内での放電を防止するための除電電極であり、保護抵抗101を介してバイアス電源102に接続されている。
ニップ内除電電極100には、1次転写ローラ9の印加電圧よりトナーの正規の帯電極性と相対的に同極性(図の例ではマイナス極性)側の電圧が印加されている。ニップ内除電電極100からの電圧印加によって転写ニップ通過直後の感光体ドラム2と中間転写ベルト7との間の数十μm程度の微小間隙で起き易い放電現象を抑制できるようになっている。ニップ内除電電極100に関する詳細は、前述した本出願人の先願である特願2007−200014の明細書に開示されている。
ニップ内除電電極100には、1次転写ローラ9の印加電圧よりトナーの正規の帯電極性と相対的に同極性(図の例ではマイナス極性)側の電圧が印加されている。ニップ内除電電極100からの電圧印加によって転写ニップ通過直後の感光体ドラム2と中間転写ベルト7との間の数十μm程度の微小間隙で起き易い放電現象を抑制できるようになっている。ニップ内除電電極100に関する詳細は、前述した本出願人の先願である特願2007−200014の明細書に開示されている。
次に各構成部材の詳細について説明する。
感光体ドラム2:本実施形態での感光体ドラム2は、OPCが用いられており、20〜50μmの厚みで、帯電器にて−500〜−1000Vの表層電位を持たせた後、レーザダイオード発光シーケンスなどで所定の静電潜像パターンを書き込まれ、現像されるようになっている。感光層での静電容量としては、約100pF/cm2程度が設定されている。
感光体ドラム2:本実施形態での感光体ドラム2は、OPCが用いられており、20〜50μmの厚みで、帯電器にて−500〜−1000Vの表層電位を持たせた後、レーザダイオード発光シーケンスなどで所定の静電潜像パターンを書き込まれ、現像されるようになっている。感光層での静電容量としては、約100pF/cm2程度が設定されている。
帯電装置3:帯電装置3には、前述したような感光体ドラム2に対して接触するローラだけでなく、スコロトロン、鋸歯極帯電器あるいは感光体ドラム2との間に微小間隙を持たせた非接触式帯電ローラなどが用いられ、表面がゴムあるいは高分子の複数層からなり、抵抗値が107〜109Ω程度に設定されている。
現像装置4:現像装置4にはトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤あるいはキャリアを含まない一成分系現像剤のいずれかが用いられ、いずれの場合にも反転現像である場合には感光体ドラム2上で書き込みにより電位が下がっている潜像部に向けてトナーを押し込むことができる所定電位の現像バイアスおよびトナーの帯電が行われるようになっている。
中間転写ベルト7:本実施形態では、厚み60〜100μmのポリイミド単層ベルトを対象としている。
カーボンブラックなどの導電剤を分散させることで、体積抵抗を105〜12Ω・cmに調節されている。なお実施形態では転写装置の近傍に後で詳しく説明するが、除電手段を持つので、表面抵抗は大きいか、もしくは体積抵抗が電圧依存性が大きい必要がある。なお、表層状態としては、適当な摩擦力が必要で、高精度に回転させられるようになっている。
カーボンブラックなどの導電剤を分散させることで、体積抵抗を105〜12Ω・cmに調節されている。なお実施形態では転写装置の近傍に後で詳しく説明するが、除電手段を持つので、表面抵抗は大きいか、もしくは体積抵抗が電圧依存性が大きい必要がある。なお、表層状態としては、適当な摩擦力が必要で、高精度に回転させられるようになっている。
1次転写ローラ9:本実施形態での転写装置として用いられる1次転写ローラ9は、φ6〜8軸、肉厚3〜6mmの発泡ローラである。材質はウレタンゴムで、抵抗はカーボンブラックなどの導電剤を分散させたり、またはLiやNaなどのイオン剤を配合することで、体積抵抗を106〜12Ω・cmに調節されている。また、ニップ内の加圧力を減らすため転写ローラの硬度は低く、AsckerCで40度以下に設定される。なお、圧力をさらに減らすために、非接触転写手段も一般に考えられる。この位置は、ニップが確実になってから転写電界を印加できるように、転写ニップ先端よりD2離される。バイアスは一定電流になるように電源9Aで制御される。
ニップ内除電電極100:本実施形態におけるニップ内除電電極100は、導電剤入りPFAなどの高分子や、Al蒸着などの数μmのものから100μmくらいの銅箔テープまでの導電体で作られている。なお、符号100Aは、ニップ内除電電極100の支持部を示しており、支持部100Aは、寸法安定性が重要であるため、剛性力のあるように設計される。また、保護抵抗101はバイアス電源102の過電流を防止するようになっている。別に容量への補充電流を用いることを狙って、絶縁性電極と背面(バック)の導電部を持たせた電極とすることも可能である。さらにニップ内除電電極100に用いられる材質としては、PET,PC,PIなどの硬度も高くキズがつきにくい素材のシート体などがある。また、上記材質にフッソ材塗布加工を施して潤滑性を高めたものなどが使われる。
図2に示すように、ニップ内除電電極100は、その先端が中間転写ベルト7に対して、5〜15度程度の角度を持たせて接触している。これは、ニップ内除電電極100の中間転写体ベルト7に対する接触による変動を少しでも減らすためのものである。このようなニップ内除電電極100は、黒画像を除く他の色の作像ステーションを対象としてあるいは黒画像のみを対象として設けられることが可能である。
次に本発明の特徴部について説明する。
図3は、本発明の特徴を説明するための図であり、同図には、感光体ドラム2,帯電ローラ3,現像ローラ4および1次転写ローラ9における作像領域幅に対するニップ内除電電極100の作像領域幅方向でのサイズの関係が示されている。
本発明の実施形態においては、ニップ内除電電極100の接触による除電域幅あるいは放電域幅LSEFが、感光体ドラム2における作像領域幅L0を基準とした場合に、1次転写ローラ9での作像領域幅、換言すれば、転写バイアス作用域幅Ltよりも広くされており、また、現像装置4での作像領域幅、換言すれば、現像バイアス領域幅Ldに対して、さらに、帯電ローラ3での作像領域幅、換言すれば、帯電領域幅に対してもそれぞれ広く設定されている。
図3は、本発明の特徴を説明するための図であり、同図には、感光体ドラム2,帯電ローラ3,現像ローラ4および1次転写ローラ9における作像領域幅に対するニップ内除電電極100の作像領域幅方向でのサイズの関係が示されている。
本発明の実施形態においては、ニップ内除電電極100の接触による除電域幅あるいは放電域幅LSEFが、感光体ドラム2における作像領域幅L0を基準とした場合に、1次転写ローラ9での作像領域幅、換言すれば、転写バイアス作用域幅Ltよりも広くされており、また、現像装置4での作像領域幅、換言すれば、現像バイアス領域幅Ldに対して、さらに、帯電ローラ3での作像領域幅、換言すれば、帯電領域幅に対してもそれぞれ広く設定されている。
図4は、ニップ内除電電極100における除電あるいは放電域幅LSEF(と1次転写ローラ9での転写バイアス作用域幅Ltとの関係による残存電位に関する結果を説明するための図であり、同図(A)は、図3に示した関係での電位関係を、同図(B)は、同図(C)に示すように、感光体ドラム2での余剰の正(+)電荷により表層の負(−)電荷が消失し、さらに正(+)電荷が感光体ドラム2でのキャリア輸送層(CTL)内に潜り込んでメモリ効果が発生する時の電位関係を示している。
ニップ内除電電極100における除電域幅あるいは放電域幅LSEFが1次転写ローラ9における転写バイアス領域幅Ltよりも短い場合(転写ローラ幅≧ニップ内除電電極幅)には、図4(B)に示すように、転写バイアスによる作像領域端部での残存電位によるメモリ効果によって、背景技術においても説明したように、次帯電サイクルでの感光体電位の低下や現像濃度の局所的な増加が発生し、画像品質の悪化が発現する。
ニップ内除電電極100における除電域幅あるいは放電域幅LSEFが1次転写ローラ9における転写バイアス領域幅Ltよりも短い場合(転写ローラ幅≧ニップ内除電電極幅)には、図4(B)に示すように、転写バイアスによる作像領域端部での残存電位によるメモリ効果によって、背景技術においても説明したように、次帯電サイクルでの感光体電位の低下や現像濃度の局所的な増加が発生し、画像品質の悪化が発現する。
これに対し、図4(A)に示すように、ニップ内除電電極100における除電域幅あるいは放電域幅LSEFを、1次転写ローラ9における転写バイアス領域幅Ltよりも広くすると(転写ローラ幅<ニップ内除電電極)、転写ニップを通過直後での感光体ドラム2の電位がニップ内除電電極100によって転写ニップへの進入前と同じ程度に負極化されるので、上述した残存電位を解消することができる。
図5は、ニップ内除電電極100における除電領域幅あるいは放電域幅LSEFと現像装置4での現像バイアス作用域幅Ld(図5では便宜上、現像幅とも表示している)との関係による残存電位に関する結果を説明するための図であり、同図(B)に示すように、ニップ内除電電極100での除電領域幅あるいは放電域幅LSEFが現像バイアス作用域幅Ldよりも短い場合には、端部でのメモリ効果によりトナーの付着、いわゆる正規現像での電位が残っていることで現像が行われてしまうことになるが、同図(A)に示すように、上記除電領域幅あるいは放電域幅LSEFを現像バイアス作用域幅Ldよりも広くすることで現像禁止領域を拡げることができる。これにより、余分な端部現像などが発生しなくなり、トナーの無駄な消費を抑えることができる。
図6は、ニップ内除電電極100における除電領域幅あるいは放電域幅LSEFと帯電ローラ3での帯電領域幅Lcとの関係による残存電位に関する結果を説明するための図であり、(A)に示す関係(帯電ローラ幅<ニップ内除電電極幅)である場合には、(B)に示す場合(帯電ローラ幅≧ニップ内除電電極幅)と違って、端部において帯電ローラ3による負帯電の補助をニップ内除電電極100によって行うことができる。つまり、ニップ内除電電極100は、トナーと同極性のバイアス印加部材であるため、帯電バイアスと同じ極性を設定する部材として機能する。このため、感光体ドラム2では2段階の帯電が行われることとなり、結果として、感光体ドラム2の表面電位がより負極側に移行して上昇し、トナーとの反発性を強めて余分な現像作業が阻止されることになるので、端部での地汚れを抑制できることになる。
ところで、ニップ内除電電極100は、図2に示したように、中間転写ベルト7の裏面に対して直接接触し、特に接触位置にある端部が角状であって中間転写ベルト7の移動方向に対してなびくのとは逆の関係で接触している。このため、中間転写ベルト7の移動時に中間転写ベルト7を傷つけやすくなり、結果として、ベルトの経時劣化による端部での電流集中が発生して所望する除電あるいは放電作用を得ることができなくなる場合がある。しかも、ニップ内除電電極100は、作像領域幅に沿った方向の両端部を図8に示すようなネジ110による締結保持が行われることか多いことから、両端部よりも中央部において撓みが生じやすくなり、結果として、端部側に電流集中が発生しやすくなることが実験によって確認されている。つまり、ニップ内除電電極100は、作像領域に沿った長尺部材であるので、両端を締結した場合には中央が浮き上がりやすくなり、締結箇所で歪みが発生すると長尺方向での変形が大きくなり、中央部側よりも端部側の方で電流集中が発生しやすくなる。
本実施形態では、上述した端部側での電流集中を防止するための構成として、図7に示すように、端部に中抵抗部材からなる間隔調整用スペーサとしての間隔規定部材120が配置されている。
図7は、間隔規定部材120の構成を説明するための図であり、図7(A)は、ニップ内除電電極100の端部を示す側面図であり、図7(B)は、正面図である。
図7においてニップ内除電電極100の端部には、中間転写ベルト7に対するニップ内除電電極100の指向角度に対応する傾斜面および中間転写ベルト7の展張面と平行する平坦面とを有し、中間転写ベルト7に対するニップ内除電電極の位置決めを行う間隔規定部材120が一体化されている。
図7は、間隔規定部材120の構成を説明するための図であり、図7(A)は、ニップ内除電電極100の端部を示す側面図であり、図7(B)は、正面図である。
図7においてニップ内除電電極100の端部には、中間転写ベルト7に対するニップ内除電電極100の指向角度に対応する傾斜面および中間転写ベルト7の展張面と平行する平坦面とを有し、中間転写ベルト7に対するニップ内除電電極の位置決めを行う間隔規定部材120が一体化されている。
間隔規定部材120は、抵抗値として中抵抗域である106〜12Ωcm、望ましくは、108〜10Ωcmを設定されて中間転写ベルト7の劣化や不良が発生した場合にも電流集中を避けてベルトでの帯電機能の悪化を避けることができる部材が用いられ、ニップ内除電電極100に対して両面テープや接着剤を用いて一体化されている。
間隔規定部材120は、中間転写ベルト7との接触面側の端部に耐摩耗性剤が付与されて角部でのベルトの損傷を防止できるとともに耐久性を持たせるようになっている。このような間隔規定部材120は、安定した電流の流れを生起させて電流集中が起きないようにするための構成として、電荷の過剰帯電による極端な放電が起こらない程度で図7(A)における右側に示した拡大図のように、適当な気中放電を可能にして中間転写ベルト7に電荷を戻すことができる構成が用いられており、具体的には連続気泡発泡剤や多孔質材料が選択され、さらに抵抗を調整することで微弱な放電を行わせることができるようになっている。
間隔規定部材120は、中間転写ベルト7と接触する間隔規定部材、いわゆるスペーサとして機能することから、経時的には、摩耗などにより間隔の規定状態が変化することもあるので、手動により中間転写ベルト7に対する接触面を調整できるようにしてもよい。
また、ニップ内除電電極100は、各作像ステーションにそれぞれ個別に設置されるものであるが、その設置構造としては、図9に示すように、各作像ステーションに跨るように形成された間隔規定部材120’と一体化されることで部品コストや位置決め精度の確保が可能となっている。位置決め精度の確保に関しては、各プロセスカートリッジを対象としたニップ内除電電極100の組み付けを一括して行えることにより個別に組み付けた場合と違って位置決めが簡単となり、組み付けコストの低減が図れることも期待できる。
間隔規定部材120に用いられる連続気泡発泡剤の特性としては、硬度がアスカC40度以下に設定されている。これにより、間隔規定部材120が転写ローラなどに使われる硬度と同等とされ、ベルト表面に対する損傷や磨耗はほぼ最小限とすることが可能となる。
1 画像形成装置
2 感光体ドラム
3 帯電装置
4 現像装置
7 中間転写ベルト
8 2次転写ローラ
9 1次転写ローラ
100 ニップ内除電電極
120 間隔規定部材
L0 感光体ドラムでの作像形成領域幅
LSEF ニップ内除電電極100の接触による除電域幅あるいは放電域幅
Ld 現像バイアス作用域幅
Lt 転写バイアス領域幅
Lc 帯電量域幅
2 感光体ドラム
3 帯電装置
4 現像装置
7 中間転写ベルト
8 2次転写ローラ
9 1次転写ローラ
100 ニップ内除電電極
120 間隔規定部材
L0 感光体ドラムでの作像形成領域幅
LSEF ニップ内除電電極100の接触による除電域幅あるいは放電域幅
Ld 現像バイアス作用域幅
Lt 転写バイアス領域幅
Lc 帯電量域幅
Claims (8)
- 中間転写方式の電子写真作像プロセス式画像形成装置において、
反転現像方式によりトナー像を現像してニップ部まで回動する像担持体と,厚み方向に高電圧を印加した時の抵抗減少特性を持つ材質により製造される中間転写体と、該像担持体との間に該ニップを機械的に形成するニップ形成手段と、
該中間転写体へ、トナーとは異極性の第1のバイアスを印加してトナー像を転移させる転写手段と、該ニップ内にて中間転写体に第1のバイアスとは異なる極性の第2のバイアスを印加してニップから出る時の剥離放電を抑えるニップ内除電手段を有する画像形成装置において、
前記ニップ内除電手段の作像幅は、前記転写手段の作像幅よりも広くされていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記ニップ内除電手段の作像幅が、前記現像手段の作像幅よりも広くされていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記ニップ内除電手段の作像幅が、前記帯電手段の幅と等しい幅であるか、またはより広くされていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記ニップ内除電電極において、両端部に、画像域内との間に間隔調整用スペーサが設けられていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4記載の画像形成装置において、
前記間隔調整用スペーサが連続気泡発泡部材または多孔質部材で作られていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4または5に記載の画像形成装置において、
前記ニップ内除電電極が複数の転写部を対象として設けられ、前記ニップ内除電電極が前記複数の転写部に跨るように形成された間隔調整用スペーサと一体化されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記除電電極の両端部に中抵抗部材を塗布して絶縁層を形成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7記載の画像形成装置において、
前記絶縁層の材質にして、106〜1012Ω・cmを持つ材質が用いられることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007217519A JP2009053272A (ja) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007217519A JP2009053272A (ja) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009053272A true JP2009053272A (ja) | 2009-03-12 |
Family
ID=40504430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007217519A Pending JP2009053272A (ja) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009053272A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12541161B2 (en) | 2023-07-04 | 2026-02-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
2007
- 2007-08-23 JP JP2007217519A patent/JP2009053272A/ja active Pending
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