静電記録方式の印刷装置
【課題】メモリ現象が発生しない印刷品質の高い静電記録方式の印刷装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置の導電性支持基体と接地部との間にバイアス電圧を発生させるバイアス電圧発生手段を備え、このバイアス電圧発生手段が絶対値が転写工程における感光体の表面電位の変化量以上となるようにバイアス電圧を印可し、このときの導電性支持基体の接地部に対する電位を、主帯電工程で主帯電された感光体の接地部に対する電位とは逆極性とすることにより、転写メモリが解消され濃度斑のない良好な画像を得ることができる。また、本発明の画像形成装置は転写メモリが発生しないため、除電手段が不要となり、装置の小型化、低コストを実現できる。
【解決手段】画像形成装置の導電性支持基体と接地部との間にバイアス電圧を発生させるバイアス電圧発生手段を備え、このバイアス電圧発生手段が絶対値が転写工程における感光体の表面電位の変化量以上となるようにバイアス電圧を印可し、このときの導電性支持基体の接地部に対する電位を、主帯電工程で主帯電された感光体の接地部に対する電位とは逆極性とすることにより、転写メモリが解消され濃度斑のない良好な画像を得ることができる。また、本発明の画像形成装置は転写メモリが発生しないため、除電手段が不要となり、装置の小型化、低コストを実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機感光体からなる高速印刷、特にオゾン発生を抑制できる転写ロールを転写機構として用いた静電記録方式の印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速度印刷を行うプリンタには、高い耐擦性が求められることから、表面硬度の高いＳｅ−Ｔｅ感光体や、ａ−Ｓｉ感光体等が主に採用されてきた。一方、中低速機では、性能向上や、環境への影響の低さから、有機感光体が注目され、大部分に採用されている。
【０００３】
先に挙げた各感光体の特性として、以下が知られている。Ｓｅ−Ｔｅ感光体は、光応答性に優れ、帯電性がよく、残留電位が低いという利点がある。しかし一方で、高温時に結晶化，硬度低下が生じ、感光体材料に規制物質が含まれ、環境問題のおそれがある等の不都合がある。
【０００４】
ａ−Ｓｉ感光体は、表面硬度が高く傷が付きにくく、光応答性もやや優れる等の利点がある。一方、像流れ防止手段（ドラムヒータ，または研磨ロール）が必要で、画質が悪い（表面抵抗が低く、解像性が悪い）等の不都合がある。
【０００５】
有機感光体は、清掃機構等による磨耗量が大きく（膜厚変化での画質変化有）、残留電位が高い等の不都合があるが、解像性に優れ、環境への問題が無い等の利点がある。これら利点、解像性や、環境への影響の少なさから、近年、高速機においても有機感光体が採用されてきている。例えば、一例として特許文献１（特許第３５３８３８９号）が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記されるように、逆極性帯電において光感度が殆ど無く、転写部における逆電荷注入やＡＣ除電器における負帯電（逆帯電）の影響を受けやすく、次回の主帯電における部分的な表面電位低下によるメモリ現象を引き起こしやすい問題があった。このメモリ現象は、特に、高速の印刷プロセスで使用した場合に顕著であり、課題となる。
【０００７】
本発明の目的は、メモリ現象が発生しない印刷品質の高い静電記録方式の印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、積層構造の有機感光体をコロナ帯電器によって帯電し、印刷データに基づき、露光により潜像を形成し、該潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた現像機により顕像化する静電記録方式の印刷装置において、
前記顕像化されたトナー像を記録媒体上に転写する転写機構の下流であり、かつ、該転写機構の下流に位置する回転するブラシからなる清掃機構の上流に、除電機構を有し、その除電機構が、ＬＥＤからなる第一の除電器、ＤＣ、ＡＣ帯電器、及びＬＥＤからなる第二の除電器を持つことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記感光体上のトナー像を転写する手段が、外部帯電方式転写ロールであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記除電に用いられるＬＥＤのピーク波長が、６００〜７５０ｎｍ近傍にあることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記除電に用いられるＬＥＤの単位面積当たりの光量が、５０〜１５０μＷ／ｃｍ２であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記有機感光体の形状が円筒状のドラムであり、感光体の膜厚が１５〜４０μｍの範囲にあることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第６の手段は前記第１の手段において、印刷プロセス速度が７５０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記構成にすることで、メモリ現象が発生しない印刷品質の高い静電記録方式の印刷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係る静電記録方式の印刷装置の概略構成図である。
【図２】印刷試験の結果を示した特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施例に係る静電記録方式の印刷装置の概略構成図である。感光体１の周辺には、帯電器２、現像機４、転写装置５、ファーブラシやブロワー等からなるクリーニング装置６等が配置される。本実施例では、現像機１には多段ロールからなる現像機を、転写装置５には転写ロールを、またクリーニング装置６にはポリアミド樹脂製のファーブラシを用いている。
【００１７】
除電装置は、感光体１の周囲に配され、転写装置５の下流、かつ、クリーニング装置６の上流に位置する。ＬＥＤからなる第一の除電器７、ＤＣ帯電器８、ＡＣ帯電器９、及びＬＥＤからなる第二の除電器１０によって構成されている。
【００１８】
感光体１は、帯電器２によって一様に帯電され、光学ユニット３から記録情報に従って発生されるレーザー光によって露光され、静電潜像が形成される。本実施例では、露光光源には赤色ＬＥＤ（波長６３９ｎｍ）を使用している。また、感光体１の膜厚は３２μｍであり、外径φ２６２ｍｍ、回転数は６０ｒｐｍで、印刷速度は約１６７０ｍｍ／ｓｅｃである。感光体１上に形成された静電潜像は、その後、トナーとキャリアを主成分とする二成分現像剤が収容された現像機４によって現像され、感光体１上にトナー像が形成される。そのトナー像は、転写装置５通過時に記録媒体１２上に転写され、図示されない定着器によって、記録媒体１２上に画像が定着される。図中の１１は、記録媒体１２の搬送装置である。
【００１９】
次に、転写後の感光体周囲の工程について説明する。転写装置５を通過後、感光体１表面は、ＬＥＤからなる第一の除電器７によって露光され、表面電荷が除去される。また、記録媒体１２上に転写されずに感光体１上に残ったトナーは、ＤＣ帯電器８によって、転写時に逆極性となった極性が揃えられ、ＡＣ帯電器９によって、感光体１との附着力が弱まる。また、その後に設けられた、ＬＥＤからなる第二の除電器１０によって、感光体１の表面は除電される。このようにして感光体１との附着力が弱まった残留トナーは、クリーニング装置６に到り、感光体ドラム１上から除去され、次工程の帯電に到る。本実施例では、ピーク波長が７００ｎｍとなるＬＥＤアレイを除電器７、及び除電器１０に用いている。また、ＤＣ帯電器８には、０．５ｍＡ、ＡＣ帯電器９には、１．８ｍＡの帯電電流を、それぞれコロナワイヤに印加した。
【００２０】
以上の条件で、約１００万頁の印刷試験を実施し、ベタ濃度１．３５、カブリ０．８％、解像度６００ｄｐｉ相当の高精細な画質が得られ、メモリ現象などの画質不良も確認されなかった。また、長期にわたり良好な画質を維持し、約３００万頁の印刷においても実用的な画質が得られた。図２に印刷試験の結果を示す。
【００２１】
以上説明したように、除電手段を転写機構の下流から清掃機構の上流の間に設け、その除電手段を、ＬＥＤからなる第一の除電器、ＤＣ帯電器、ＡＣ帯電器、及びＬＥＤからなる第二の除電器により構成とした、上記方法を用いることで、残留電位を−２００Ｖ以下に抑えることが可能となり、有機感光体を用いた高速印刷が可能となった。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・感光体、２・・・帯電器、３・・・光学ユニット、４・・・現像機、５・・・転写装置、６・・・クリーニング装置、7・・・第一の除電器、８・・・ＤＣ帯電器、９・・・ＡＣ帯電器、１０・・・第二の除電器、１１・・・搬送装置、１２・・・記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特許第３５３８３８９号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機感光体からなる高速印刷、特にオゾン発生を抑制できる転写ロールを転写機構として用いた静電記録方式の印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速度印刷を行うプリンタには、高い耐擦性が求められることから、表面硬度の高いＳｅ−Ｔｅ感光体や、ａ−Ｓｉ感光体等が主に採用されてきた。一方、中低速機では、性能向上や、環境への影響の低さから、有機感光体が注目され、大部分に採用されている。
【０００３】
先に挙げた各感光体の特性として、以下が知られている。Ｓｅ−Ｔｅ感光体は、光応答性に優れ、帯電性がよく、残留電位が低いという利点がある。しかし一方で、高温時に結晶化，硬度低下が生じ、感光体材料に規制物質が含まれ、環境問題のおそれがある等の不都合がある。
【０００４】
ａ−Ｓｉ感光体は、表面硬度が高く傷が付きにくく、光応答性もやや優れる等の利点がある。一方、像流れ防止手段（ドラムヒータ，または研磨ロール）が必要で、画質が悪い（表面抵抗が低く、解像性が悪い）等の不都合がある。
【０００５】
有機感光体は、清掃機構等による磨耗量が大きく（膜厚変化での画質変化有）、残留電位が高い等の不都合があるが、解像性に優れ、環境への問題が無い等の利点がある。これら利点、解像性や、環境への影響の少なさから、近年、高速機においても有機感光体が採用されてきている。例えば、一例として特許文献１（特許第３５３８３８９号）が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記されるように、逆極性帯電において光感度が殆ど無く、転写部における逆電荷注入やＡＣ除電器における負帯電（逆帯電）の影響を受けやすく、次回の主帯電における部分的な表面電位低下によるメモリ現象を引き起こしやすい問題があった。このメモリ現象は、特に、高速の印刷プロセスで使用した場合に顕著であり、課題となる。
【０００７】
本発明の目的は、メモリ現象が発生しない印刷品質の高い静電記録方式の印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、積層構造の有機感光体をコロナ帯電器によって帯電し、印刷データに基づき、露光により潜像を形成し、該潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた現像機により顕像化する静電記録方式の印刷装置において、
前記顕像化されたトナー像を記録媒体上に転写する転写機構の下流であり、かつ、該転写機構の下流に位置する回転するブラシからなる清掃機構の上流に、除電機構を有し、その除電機構が、ＬＥＤからなる第一の除電器、ＤＣ、ＡＣ帯電器、及びＬＥＤからなる第二の除電器を持つことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記感光体上のトナー像を転写する手段が、外部帯電方式転写ロールであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記除電に用いられるＬＥＤのピーク波長が、６００〜７５０ｎｍ近傍にあることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記除電に用いられるＬＥＤの単位面積当たりの光量が、５０〜１５０μＷ／ｃｍ２であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記有機感光体の形状が円筒状のドラムであり、感光体の膜厚が１５〜４０μｍの範囲にあることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第６の手段は前記第１の手段において、印刷プロセス速度が７５０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記構成にすることで、メモリ現象が発生しない印刷品質の高い静電記録方式の印刷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係る静電記録方式の印刷装置の概略構成図である。
【図２】印刷試験の結果を示した特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施例に係る静電記録方式の印刷装置の概略構成図である。感光体１の周辺には、帯電器２、現像機４、転写装置５、ファーブラシやブロワー等からなるクリーニング装置６等が配置される。本実施例では、現像機１には多段ロールからなる現像機を、転写装置５には転写ロールを、またクリーニング装置６にはポリアミド樹脂製のファーブラシを用いている。
【００１７】
除電装置は、感光体１の周囲に配され、転写装置５の下流、かつ、クリーニング装置６の上流に位置する。ＬＥＤからなる第一の除電器７、ＤＣ帯電器８、ＡＣ帯電器９、及びＬＥＤからなる第二の除電器１０によって構成されている。
【００１８】
感光体１は、帯電器２によって一様に帯電され、光学ユニット３から記録情報に従って発生されるレーザー光によって露光され、静電潜像が形成される。本実施例では、露光光源には赤色ＬＥＤ（波長６３９ｎｍ）を使用している。また、感光体１の膜厚は３２μｍであり、外径φ２６２ｍｍ、回転数は６０ｒｐｍで、印刷速度は約１６７０ｍｍ／ｓｅｃである。感光体１上に形成された静電潜像は、その後、トナーとキャリアを主成分とする二成分現像剤が収容された現像機４によって現像され、感光体１上にトナー像が形成される。そのトナー像は、転写装置５通過時に記録媒体１２上に転写され、図示されない定着器によって、記録媒体１２上に画像が定着される。図中の１１は、記録媒体１２の搬送装置である。
【００１９】
次に、転写後の感光体周囲の工程について説明する。転写装置５を通過後、感光体１表面は、ＬＥＤからなる第一の除電器７によって露光され、表面電荷が除去される。また、記録媒体１２上に転写されずに感光体１上に残ったトナーは、ＤＣ帯電器８によって、転写時に逆極性となった極性が揃えられ、ＡＣ帯電器９によって、感光体１との附着力が弱まる。また、その後に設けられた、ＬＥＤからなる第二の除電器１０によって、感光体１の表面は除電される。このようにして感光体１との附着力が弱まった残留トナーは、クリーニング装置６に到り、感光体ドラム１上から除去され、次工程の帯電に到る。本実施例では、ピーク波長が７００ｎｍとなるＬＥＤアレイを除電器７、及び除電器１０に用いている。また、ＤＣ帯電器８には、０．５ｍＡ、ＡＣ帯電器９には、１．８ｍＡの帯電電流を、それぞれコロナワイヤに印加した。
【００２０】
以上の条件で、約１００万頁の印刷試験を実施し、ベタ濃度１．３５、カブリ０．８％、解像度６００ｄｐｉ相当の高精細な画質が得られ、メモリ現象などの画質不良も確認されなかった。また、長期にわたり良好な画質を維持し、約３００万頁の印刷においても実用的な画質が得られた。図２に印刷試験の結果を示す。
【００２１】
以上説明したように、除電手段を転写機構の下流から清掃機構の上流の間に設け、その除電手段を、ＬＥＤからなる第一の除電器、ＤＣ帯電器、ＡＣ帯電器、及びＬＥＤからなる第二の除電器により構成とした、上記方法を用いることで、残留電位を−２００Ｖ以下に抑えることが可能となり、有機感光体を用いた高速印刷が可能となった。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・感光体、２・・・帯電器、３・・・光学ユニット、４・・・現像機、５・・・転写装置、６・・・クリーニング装置、7・・・第一の除電器、８・・・ＤＣ帯電器、９・・・ＡＣ帯電器、１０・・・第二の除電器、１１・・・搬送装置、１２・・・記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特許第３５３８３８９号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層構造の有機感光体をコロナ帯電器によって帯電し、印刷データに基づき、露光により潜像を形成し、該潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた現像機により顕像化する静電記録方式の印刷装置において、
前記顕像化されたトナー像を記録媒体上に転写する転写機構の下流であり、かつ、該転写機構の下流に位置する回転するブラシからなる清掃機構の上流に、除電機構を有し、その除電機構が、ＬＥＤからなる第一の除電器、ＤＣ、ＡＣ帯電器、及びＬＥＤからなる第二の除電器を持つことを特徴とする静電記録方式の印刷装置。
【請求項２】
前記感光体上のトナー像を転写する手段が、外部帯電方式転写ロールであることを特徴とする請求項１記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項３】
前記除電に用いられるＬＥＤのピーク波長が、６００〜７５０ｎｍ近傍にあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項４】
前記除電に用いられるＬＥＤの単位面積当たりの光量が、５０〜１５０μＷ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項３記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項５】
前記有機感光体の形状が円筒状のドラムであり、感光体の膜厚が１５μｍ〜４０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項４記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項６】
印刷プロセス速度が７５０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項１】
積層構造の有機感光体をコロナ帯電器によって帯電し、印刷データに基づき、露光により潜像を形成し、該潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた現像機により顕像化する静電記録方式の印刷装置において、
前記顕像化されたトナー像を記録媒体上に転写する転写機構の下流であり、かつ、該転写機構の下流に位置する回転するブラシからなる清掃機構の上流に、除電機構を有し、その除電機構が、ＬＥＤからなる第一の除電器、ＤＣ、ＡＣ帯電器、及びＬＥＤからなる第二の除電器を持つことを特徴とする静電記録方式の印刷装置。
【請求項２】
前記感光体上のトナー像を転写する手段が、外部帯電方式転写ロールであることを特徴とする請求項１記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項３】
前記除電に用いられるＬＥＤのピーク波長が、６００〜７５０ｎｍ近傍にあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項４】
前記除電に用いられるＬＥＤの単位面積当たりの光量が、５０〜１５０μＷ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項３記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項５】
前記有機感光体の形状が円筒状のドラムであり、感光体の膜厚が１５μｍ〜４０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項４記載の静電記録方式の印刷装置。
【請求項６】
印刷プロセス速度が７５０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１記載の静電記録方式の印刷装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１８６０９４（Ｐ２０１０−１８６０９４Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０７２２（Ｐ２００９−３０７２２）
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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