説明

画像形成装置

【課題】現像ギャップを確保するシート状のスペーサを通して生じる放電を効果的に防止することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像ローラ4aの両端部に、シート状のテープあるいはチューブからなるスペーサ8が固定され、これらのスペーサ8が感光体2の感光層2bの外周面に当接されることで、現像ローラ4aと感光体2との間に、所定の現像ギャップgが確保される。そして、スペーサ8の厚みAとスペーサ8の外側縁8aから感光層2bの端2cまでの長さBとが、A < Bに設定される。これにより、スペーサ8の感光層2bへの当接位置を、感光層2bの端2cから十分な距離(長さB)に設定することができ、現像ローラ4aの電圧のリークが防止できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置の技術分野に関し、特に、像担持体である感光体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式により非磁性一成分トナーを用いて感光体の静電潜像を現像することで画像を形成する画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
図3に示すように、従来の一般的な画像形成装置1は、静電潜像およびトナー像が形成される感光体2、この感光体2を帯電する帯電装置3、感光体2上に形成された静電潜像を非磁性一成分トナー(以下、単にトナーともいう)によって現像する現像装置4、現像装置4によって現像されたトナー像を中間転写体5に一次転写する一次転写装置6、および一次転写後に感光体2上に残留するトナーを除去し回収するクリーニング装置7を備えている。
【0003】
現像装置4は、感光体2にトナーを搬送する現像ローラ4a、現像ローラ4aに圧接されてトナーを供給する供給ローラ4b、および現像ケース4cを備えており、現像ケース4c内に、トナー、現像ローラ4a、および供給ローラ4bが収容されている。そして、現像ケース4c内に収容された非磁性一成分トナーが、図示しないトナー攪拌搬送部材によって撹拌されながら供給ローラ4bの方へ搬送され、更に供給ローラ4bによって現像ローラ4aに供給される。現像ローラ4a上のトナーは、図示しない規制ブレードによって規制されて薄層化され、この薄層のトナーが現像ローラ4aによって感光体2の方へ搬送される。
【0004】
そして、帯電装置3の帯電ローラ3aによって像形成領域が一様帯電された感光体2上に、図示しない露光装置によって静電潜像が形成され、この感光体2上の静電潜像が現像装置4の現像ローラ4aによって搬送されてくる非磁性一成分トナーで現像されてトナー像が形成される。この感光体2上のトナー像は一次転写装置6の転写ローラ6aによって中間転写体5に一次転写されて転写像が形成される。そして、図示しないが、中間転写体5上の転写像が二次転写装置によって紙等の記録媒体に転写され、記録媒体上の転写像が定着装置によって定着されて画像が形成される。一次転写後に感光体2上に残留したトナーはクリーニング装置7のクリーニングブレード7aによって除去され回収される。
なお、従来の一般的な画像形成装置1としては、中間転写体7を用いないで感光体2のトナー像を記録媒体に直接転写する画像形成装置もある。
【0005】
ところで、従来の画像形成装置として、非接触ジャンピング現像方式を用いた現像装置を備えた画像形成装置が多々知られている。この非接触ジャンピング現像方式は、感光体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを設けるとともに、現像ローラ上のトナーを感光体にジャンピングさせて感光体上の静電潜像を現像する方式である。この非接触ジャンピング現像方式では、高画質を得るためには現像ギャップを狭くする必要があるため、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップをより狭く高精度に維持することが良好な現像を行う上で求められる。
【0006】
そこで、現像ギャップ調整部材としてシート状部材を用い、このシート状部材を現像ローラの両端部外周面と感光体の両端部外周面との間に介在させることで、現像ローラと感光体との間に適正な現像ギャップを容易に確保できるようにすることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、特許文献1に開示の画像形成装置では、高速現像において、発熱、摩耗や振動が起こるおそれがあるという課題がある。
【0007】
また、ギャップ調整部材としてシート状部材のスペーサを用いることによりギャップを狭くするギャップ調整法として、帯電ローラにシート状のテープを巻き付けてスペーサとして固定し、このスペーサを感光体に当接することで、帯電ローラと感光体との間に比較的狭いギャップを確保することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。そこで、特許文献1に開示の画像形成装置の課題を解決するために、この特許文献2に開示の帯電ギャップ調整法を現像ギャップ確保に適用して、現像ローラにシート状のテープを巻き付けて現像ギャップ確保のスペーサとして固定することが考えられる。また、シート状の無端のチューブを現像ローラに嵌合してスペーサとして固定することも考えられる。その場合、これらのテープやチューブからなるスペーサは、感光体側に設けて現像ギャップ確保を行うこともできる。
【0008】
一方、従来の画像形成装置の感光体においては、ディッピングにより基材の外周面に感光層を塗布して形成された感光体を均一に帯電する方法が提案されている。(例えば、特許文献3参照)。
【特許文献1】特開平5−27571号公報。
【特許文献2】特開2001−296723号公報。
【特許文献3】特開2004−138847号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、現像ローラや感光体の外周面に、前述のようなテープやチューブのスペーサ材からなるスペーサを設けて現像ギャップを確保する非接触現像方法では、スペーサ材の端部放電が問題となる。すなわち、図4(a)に示すように現像ギャップgを置いて配置される現像ローラ4aと感光体2との間の部分アよりも、スペーサ8が介在する現像ローラ4aと感光体2との間の部分イの方が放電しやすい。これは、図4(b)に示すように現像ローラ4aからスペーサ材の表面や基材2a上の感光層2bの表面に沿う放電経路を通って、いわゆる沿面放電が生じるためである。
【0010】
また、前述の特許文献3に開示されているようにディッピングにより基材の外周面の全面に感光層を塗布する場合、図5に示すように基材2aの端部では感光層2bの塗布状態がどうしても甘くなって、感光層2bの厚みの薄い部分や感光層2bのない基材2aの剥き出しになった部分生じる。これらの部分は、特に電子が放出しやすく、前述の放電がより一層生じやすい。
このように、沿面放電が生じると、現像ローラ4aの電圧がリークして降下し、現像ローラ4aに適正な現像バイアスがかからなくなってしまう。このため、画像に白抜けが発生し、画像欠陥を招くようになる。
【0011】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像ギャップを確保するシート状のスペーサを通して生じる放電を効果的に防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前述の課題を解決するために、請求項1の発明は、基材に感光層が形成されてなる感光体と、この感光体に所定の現像ギャップを置いて設けられて前記感光体にトナーを搬送する現像ローラと、この現像ローラの両端部に設けられて前記感光体に当接することで前記現像ギャップを設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行う画像形成装置において、前記ギャップ調整部材がシート状のスペーサで構成されており、前記スペーサの厚みAと、前記スペーサの外側縁から、この外側縁に近い方の前記感光層の端までの長さBとが、A < B に設定されていることを特徴とする。
また、請求項2の発明は、前記現像ローラの幅が前記感光体の幅より長く設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
このように構成された本発明の画像形成装置によれば、スペーサの厚みAとスペーサの外側縁から感光層の端までの長さBを、A < Bに設定しているので、スペーサの感光層への当接位置を、感光層の端から十分な距離に設定することができる。これにより、現像ローラの電圧のリークが防止でき、現像ローラに印加される現像バイアスが適正に維持できる。したがって、白抜け等の画像欠陥が生じなく、非磁性一成分トナーを用いた非接触ジャンピング現像方式による高画質の良好な画像を得ることができる。
特に、請求項2の発明によれば、現像ローラの幅を感光体の幅より長く設定しているので、現像ローラに固定されたスペーサの感光層への当接位置を電圧のリークが発生しないようにより効果的に考慮して設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、図面を用いて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、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例における現像ローラと感光体との間のスペーサを模式的に示す部分拡大図である。なお、前述の従来例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。また、本特許請求の範囲および本明細書において、内側は現像ローラの中央側を指し、外側は現像ローラの両端側を指す。
【0015】
図1に示すように、この例の画像形成装置1は図3に示す従来一般的な画像形成装置と同じ構成を有しており、非磁性一成分トナーを用いて非接触ジャンピング現像を行う画像形成装置である。この画像形成装置1の感光体2は、例えばディッピング法等の従来と同様の製造方法で製造され、基材2aの外周面に感光層2bが塗布されて形成されている。現像ローラ4aの両端部のトナー非搬送面には、シート状のテープあるいはチューブからなるスペーサ8が固定されている(図には、現像ローラ4aの左端側のみ示されていないが、同様に、現像ローラ4aの右端側のトナー非搬送面にも同じスペーサが固定されている。以下、説明の便宜上、現像ローラ4aの右端側部分についても現像ローラ4aの左端側部分と同じ符号を付して説明する)。これらのスペーサ8が感光体2の感光層2bの外周面に当接されることで、現像ローラ4aのトナー搬送面と感光体2の感光層2bの外周面との間に、所定の現像ギャップgが確保されている。
【0016】
そして、現像ローラ4aの両端部において、スペーサ8の厚みAとスペーサ8の外側縁8aから、この外側縁8aに近い方の感光層2bの端2cまでの長さBとが、
A < B
に設定されている。つまり、スペーサ8の外側縁8aから感光層2bの端2cまでの長さBが、現像ローラ4aのトナー搬送面と感光体2の感光層2bの外周面との間の現像ギャップgより大きく設定されている。
【0017】
このように構成されたこの例の画像形成装置1によれば、スペーサ8の厚みAとスペーサ8の外側縁8aから感光層2bの端2cまでの長さBを、A < Bに設定しているので、スペーサ8の感光層2bへの当接位置を、感光層2bの端2cから十分な距離(長さB)に設定することができる。これにより、現像ローラ4aの電圧のリークが防止でき、現像ローラ4aに印加される現像バイアスが適正に維持できる。したがって、白抜け等の画像欠陥が生じなく、非磁性一成分トナーを用いた非接触ジャンピング現像方式による高画質の良好な画像を得ることができる。
【0018】
次に、本発明の実施例および比較例について説明する。
各実施例および各比較例の実験における画像形成装置として、図3に示す画像形成装置と同様のセイコーエプソン社製のプリンタLP−9000Cを改造して用いた。また、各実施例および各比較例におけるスペーサ8の厚みA、スペーサ8の外側縁8aから感光層2bの端2cまでの長さB、現像ローラに印加した現像バイアス、および実験結果を表1に示す。
【0019】
なお、現像バイアスは、各実施例および各比較例とも、直流バイアスと交流バイアスの重畳バイアスとした。また、電圧のリーク発生の判断は、実験で形成した画像に、図2に示すような白抜け画像が生じているときはリーク発生と判断し、白抜け画像が生じていないときはリーク発生なしと判断した・
【0020】
【表1】

【0021】
表1に示すように、実施例1、2および比較例1では、現像バイアスは、いずれも同じ直流バイアスが−300Vで交流バイアスが1300Vであり、厚みAは、いずれも同じ100μmである。厚みBは、実施例1では500μmで、実施例2では200μmでいずれも厚みAより大きく、比較例1では50μmで厚みAより小さい。このとき、実施例1、2では、いずれも画像に白抜けが発生しなく良好な画像が得られ、電圧のリークが発生していないと判断した。また、比較例1では、画像に白抜けが発生して不良の画像が得られ、電圧のリークが発生していると判断した。
【0022】
実施例3、4および比較例2では、現像バイアスは、いずれも同じ直流バイアスが−300Vで交流バイアスが1600Vであり、厚みAは、いずれも同じ150μmである。厚みBは、実施例3では500μmで、実施例4では200μmでいずれも厚みAより大きく、比較例2では50μmで厚みAより小さい。このとき、実施例3、4では、いずれも画像に白抜けが発生しなく良好な画像が得られ、電圧のリークが発生していないと判断した。また、比較例2では、画像に白抜けが発生して不良の画像が得られ、電圧のリークが発生していると判断した。
【0023】
実施例5および比較例3、4では、現像バイアスは、いずれも同じ直流バイアスが−300Vで交流バイアスが2000Vであり、厚みAは、いずれも同じ250μmである。厚みBは、実施例5では500μmで厚みAより大きく、比較例3では200μmで、比較例4では50μmでいずれも厚みAより小さい。このとき、実施例5では、画像に白抜けが発生しなく良好な画像が得られ、電圧のリークが発生していないと判断した。また、比較例3、4では、いずれも画像に白抜けが発生して不良の画像が得られ、電圧のリークが発生していると判断した。
【0024】
実施例6、7および比較例5では、現像バイアスは、いずれも同じ直流バイアスが−300Vで交流バイアスが900Vであり、厚みAは、いずれも同じ50μmである。厚みBは、実施例6では500μmで、実施例7では200μmでいずれも厚みAより大きく、比較例5では10μmで厚みAより小さい。このとき、実施例6、7では、いずれも画像に白抜けが発生しなく良好な画像が得られ、電圧のリークが発生していないと判断した。また、比較例5では、画像に白抜けが発生して不良の画像が得られ、電圧のリークが発生していると判断した。
【0025】
以上の結果から、スペーサ8の厚みAとスペーサ8の外側縁8aから感光層2bの端2cまでの長さBとを、A < Bに設定することで、電圧のリークが生じないで、白抜けのない高画質の良好な画像を得ることができるが確認された。
【0026】
なお、前述の図示例では、現像ローラ4aの幅(軸方向の長さ)が感光体2の幅(軸方向の長さ)より短い場合について示されているが、本発明を、現像ローラ4aの幅が感光体2の幅より長い画像形成装置に適用した方が、現像ローラ4aに固定されたスペーサ8の感光層2bへの当接位置を電圧のリークが発生しないようにより効果的に考慮して設定するうえで、好ましい。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明の画像形成装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、非磁性一成分トナーを用い、現像ローラがシート状のスペーサにより感光体に対して所定の現像ギャップを置いて配置された非接触ジャンピング現像方式により感光体の静電潜像を現像することで画像を形成する画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例における現像ローラと感光体との間のスペーサを模式的に示す部分拡大図である。
【図2】比較例の実験で形成された白抜け画像を模式的に示す図である。
【図3】従来の一般的な画像形成装置の一例を模式的に示す図である。
【図4】(a)は現像ローラと感光体との間で生じる放電を説明する図、(b)はこの放電の放電経路を示す図である。
【図5】従来のディッピングにより感光層を塗布して形成された感光体の一部を示す部分図である。
【符号の説明】
【0029】
1…画像形成装置、2…感光体、2a…基材、2b…感光層、2c…感光層の端、4…現像装置、4a…現像ローラ、8…スペーサ、8a…スペーサの外側縁、A…スペーサの厚み、B…スペーサの外側縁から感光層の端までの距離

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材に感光層が形成されてなる感光体と、この感光体に所定の現像ギャップを置いて設けられて前記感光体にトナーを搬送する現像ローラと、この現像ローラの両端部に設けられて前記感光体に当接することで前記現像ギャップを設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行う画像形成装置において、
前記ギャップ調整部材がシート状のスペーサで構成されており、
前記スペーサの厚みAと、前記スペーサの外側縁から、この外側縁に近い方の前記感光層の端までの長さBとが、
A < B
に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記現像ローラの幅が前記感光体の幅より長く設定されていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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