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課題

電子写真方式による画像形成装置像担持体近傍におけるNOxガスの量を低減し、良好な印字品質を保つことのできる画像形成方法および画像形成装置を提供する。

解決手段

像担持体11上にトナー像を形成した後、トナー像を像記録媒体P上に転写し、定着することにより画像とする画像形成方法と画像形成装置10。画像形成装置10は、少なくとも像担持体11と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段13と、潜像を現像する現像手段14と、現像されたトナー像を像記録媒体P上に転写する転写手段15と、トナー像を定着し画像とする定着手段23とを備え、像担持体11に面した帯電手段17と、帯電手段17で発生するNOxガスの像担持体11近傍における濃度を0.8ppm以下に低減させるNOx低減手段35とが設けられている。

概要

背景

用紙等の像記録媒体上にトナー像を形成する複写機プリンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置においては、一般に電子写真方式が使用されている。電子写真方式を用いたプリンタ1は、例えば図6に示すように、感光ドラム2上の残留粒子クリーナ3により除去し、残留電荷除電ランプ4により除去する。一次帯電器5により一様に帯電させた感光ドラム2等の像担持体表面に、印字情報に応じた光をLEDアレイ6により照射し、感光ドラム(像担持体)2上に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像器7によりトナー現像してトナー像(可視像)とした後、このトナー像を帯電器8の転写帯電器8aにより用紙P上に転写する。そして、用紙Pを分離帯電器8bにより感光ドラム(像担持体)2から分離した後、前記トナー像を定着装置9の熱、圧力或いは光等によって用紙Pに定着する方法である。

この電子写真方式で一般的に用いられている帯電方式コロトロン方式スコロトロン方式等のコロナ放電によるコロナ帯電方式や、帯電ローラブラシを用いる接触帯電方式などがある。この帯電工程ではオゾンガスが発生し、特にコロナ帯電方式では、オゾンの発生量が多い事が知られている。そこで、感光ドラム近傍滞留するオゾンガスを機外に排出させないように、帯電器近傍のオゾンガスを吸引し、活性炭フィルタなどのオゾンフィルタに通すことによりオゾンを除去しているものもある。

概要

電子写真方式による画像形成装置の像担持体近傍におけるNOxガスの量を低減し、良好な印字品質を保つことのできる画像形成方法および画像形成装置を提供する。

像担持体11上にトナー像を形成した後、トナー像を像記録媒体P上に転写し、定着することにより画像とする画像形成方法と画像形成装置10。画像形成装置10は、少なくとも像担持体11と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段13と、潜像を現像する現像手段14と、現像されたトナー像を像記録媒体P上に転写する転写手段15と、トナー像を定着し画像とする定着手段23とを備え、像担持体11に面した帯電手段17と、帯電手段17で発生するNOxガスの像担持体11近傍における濃度を0.8ppm以下に低減させるNOx低減手段35とが設けられている。

目的

従って、このような印字欠陥を防ぐために、感光ドラムの帯電電位を低下させる原因となる感光ドラム近傍におけるNOxガスに起因した硝酸の生成を抑える必要がある。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電子写真方式による画像形成装置の像担持体近傍におけるNOxガスの量を低減し、良好な印字品質を保つことのできる画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

像担持体上にトナー像を形成した後、このトナー像を像記録媒体上に転写し、定着することにより画像とする画像形成方法であって、前記像担持体に面した帯電器による帯電工程を含み、この帯電工程で発生するNOxガスの前記像担持体近傍における濃度を0.8ppm以下に低減することを特徴とする画像形成方法。

請求項2

前記帯電工程において、コロナ放電方式の帯電器を用いることを特徴とする、請求項1の画像形成方法。

請求項3

前記帯電工程において、前記像担持体近傍に滞留する前記NOxガスをエアを吹き込んで像担持体近傍から放出する、請求項1又は2に記載の画像形成方法。

請求項4

前記トナー像をフラッシュ光で定着する、請求項1乃至3いずれかに記載の画像形成方法。

請求項5

前記像記録媒体として連続紙を用いる、請求項1乃至4いずれかに記載の画像形成方法。

請求項6

転写から定着に至る前記像記録媒体の搬送路略直線である、請求項1乃至5いずれかに記載の画像形成方法。

請求項7

前記担持体として正帯電型単層型有機感光体を用いる、請求項1乃至6いずれかに記載の画像形成方法。

請求項8

少なくとも像担持体と、この像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像を現像する現像手段と、現像されたトナー像を像記録媒体上に転写する転写手段と、前記トナー像を定着し画像とする定着手段とを備えてなる画像形成装置であって、前記像担持体に面した帯電手段と、この帯電手段で発生するNOxガスの前記像担持体近傍における濃度を0.8ppm以下に低減させるNOx低減手段と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9

少なくとも像担持体と、この像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像を現像する現像手段と、現像されたトナー像を像記録媒体上に転写する転写手段と、前記トナー像を定着し画像とする定着手段とを備えてなる画像形成装置であって、前記像担持体に面した帯電手段と、前記像担持体近傍に滞留するガスをエア吹き込みによりこの像担持体近傍から放出するNOx低減手段と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10

前記帯電手段がコロナ放電方式のものである、請求項8又は9に記載の画像形成装置。

請求項11

前記定着手段がフラッシュ光を用いるものである、請求項8乃至10いずれかに記載の画像形成装置。

請求項12

前記像記録媒体として連続紙を用いる、請求項8乃至11いずれかに記載の画像形成装置。

請求項13

転写から定着に至る前記像記録媒体の搬送経路が略直線である、請求項8乃至12いずれかに記載の画像形成装置。

請求項14

前記像担持体が正帯電型単層型有機感光体である、請求項8乃至13いずれかに記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、用紙等の像記録媒体上に像を定着して画像を形成する画像形成方法及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

用紙等の像記録媒体上にトナー像を形成する複写機プリンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置においては、一般に電子写真方式が使用されている。電子写真方式を用いたプリンタ1は、例えば図6に示すように、感光ドラム2上の残留粒子クリーナ3により除去し、残留電荷除電ランプ4により除去する。一次帯電器5により一様に帯電させた感光ドラム2等の像担持体表面に、印字情報に応じた光をLEDアレイ6により照射し、感光ドラム(像担持体)2上に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像器7によりトナー現像してトナー像(可視像)とした後、このトナー像を帯電器8の転写帯電器8aにより用紙P上に転写する。そして、用紙Pを分離帯電器8bにより感光ドラム(像担持体)2から分離した後、前記トナー像を定着装置9の熱、圧力或いは光等によって用紙Pに定着する方法である。

0003

この電子写真方式で一般的に用いられている帯電方式コロトロン方式スコロトロン方式等のコロナ放電によるコロナ帯電方式や、帯電ローラブラシを用いる接触帯電方式などがある。この帯電工程ではオゾンガスが発生し、特にコロナ帯電方式では、オゾンの発生量が多い事が知られている。そこで、感光ドラム近傍滞留するオゾンガスを機外に排出させないように、帯電器近傍のオゾンガスを吸引し、活性炭フィルタなどのオゾンフィルタに通すことによりオゾンを除去しているものもある。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、このような画像形成装置においては、印字終了後、感光ドラム停止中に帯電器に面していた部分に形成された画像が、反転現象なら黒く、正現象なら白く汚れるという問題が発生することがあった。一方、帯電工程では、オゾンガスの他に、NOx(窒素酸化物ガスが発生することも知られている。本発明者らの知見によれば、帯電工程で発生したNOxガスは、大気中の水分と反応し、感光ドラム表面硝酸などを生成する。この硝酸等が印字欠陥を引き起こす原因になる。この現象を感光ドラム2内の電荷動きを模式的に示す図7(a)〜(l)を用いて説明する。

0005

図示の感光ドラム2は正帯電型単層型で、導電性基板2aとこの表面に塗布された感光層2bで構成される。上段図7(a)〜(f)に印字欠陥の発生しない状態、下段の図(g)〜(l)に印字欠陥の発生する状態を、それぞれ示す。先ず、上段の図7(a)〜(f)について説明する。電荷の残留した感光ドラム2(図7(b))に除電ランプ4を照射すると、感光層2b内で正孔電子の対が発生する。発生した正孔は導電性基板2aに進み、電子は感光ドラム2表面に移動する(図7(c))。移動した電子は感光ドラム2の残留電荷を中和する。また、移動した正孔も導電性基板2a内に残留した電子を中和する(図7(d))。この状態で感光ドラム2を帯電すると、感光ドラム2の表面電位帯電電圧値となる(図7(e),(f))。

0006

これに対し、下段の図7(g)〜(l)に示す印字欠陥が発生した状態の場合、装置停止中に帯電工程で発生したNOxガスが原因で、感光ドラム2の表面上に硝酸等で生成するトラップ(図中∧印で示す)が形成される(図7(g))。この状態で、感光層2bに電荷が残留した感光ドラム2(図7(h))に除電ランプ4を照射すると、図7(c)に示すように電荷が移動する。その際、電子の中にはトラップに捕捉されるものが出てくる(図7(i))。捕捉された電子は感光ドラム2内に残留する(図7(j))。この状態で感光ドラム2を帯電すると、感光ドラム2の表面電位は帯電で発生した正電荷と残留した電子とが中和され(図7(k))、感光ドラム2の表面電位が帯電電圧値よりも減少する(図7(l))。

0007

上記のようにして感光ドラム2の表面電位が低下することが原因となって、電子写真方式を用いた画像形成装置では印字品質が低下する。このことを以下に更に詳細に説明する。一次帯電器によって感光ドラム表面を正帯電した場合、感光ドラム表面において帯電器内から発生するNOxガスに面している部分と、面していない部分で、帯電電位が異なる。これは、図7に示すように、感光ドラム2の表面においてNOxガスに面している部分の電位が上がらないことによる。

0008

反転現像方式では、この状態において、感光ドラム表面に現像バイアス印可すると、NOxガスに面している部分は表面電位と現像バイアスの差が小さい状態になる。この状態では、トナーの一部が感光ドラム表面に付着する場合があり、結果として非印字部分白地部分)が黒くなり、印字欠陥となって現れる。一方、正現像方式では、潜像電荷逆極性に帯電したトナーが感光ドラム表面に付着する量が印字欠陥の発生しない場合より減少する。結果として、印字部分(黒字部分)が白くなり、印字欠陥となって現れる。

0009

また、フラッシュ定着方式の画像形成装置では、特願平11−67463号に開示されているように、フラッシュ光の一部が、直接あるいはフラッシュランプ反射板遮光板搬送装置,用紙等で反射される。この結果、これらの反射光が、間接的にフラッシュランプの発光周期で感光ドラムに間歇的漏れ光として照射され、白地汚れが発生することがあった。また、用紙搬送経路略直線的であると、漏れ光も多くなる。この2つの原因が同位置に重なって発生する事により、より大きな電位低下を引き起こすことがある。

0010

この場合の露光工程アタ゛フ゜タと、現像工程前の段階における感光ドラム表面の電位低下量ΔVを定義する図を図8(a)〜(c)に示す。表面電位低下の発生しない状態では感光ドラム表面電位はV0となっている(図8(a))。上記フラッシュ発光周期の汚れが発生した場合のドラム表面電位図8(b)に示す。フラッシュ光の一部が直線的あるいは間接的に感光ドラムに当たると、感光層に正孔と電子の対が発生する。この時発生する電子が感光層内に残り、フラッシュ発光周期汚れが発生する。さらに、図8(c)に示すように、感光ドラム表面にNOxガスが付着して印字欠陥が発生し、上記フラッシュに起因する汚れと、NOxガスが付着した印字欠陥に起因する汚れとによる電位低下が重なり合う。すると、感光ドラム表面の電位がV0よりもΔVだけ低くなる。特に、正帯電型単層型有機感光ドラムは、特開平7−234618号公報に開示されているように、電子輸送能力の低さにより、感光ドラムの感光層内に含まれている電荷発生材料から発生する電子が感光層内に残留し易く、電位低下量が特に大きくなる。

0011

従って、このような印字欠陥を防ぐために、感光ドラムの帯電電位を低下させる原因となる感光ドラム近傍におけるNOxガスに起因した硝酸の生成を抑える必要がある。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電子写真方式による画像形成装置の像担持体近傍におけるNOxガスの量を低減し、良好な印字品質を保つことのできる画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

上記した目的を達成するために、本発明の画像形成方法においては、像担持体上にトナー像を形成した後、このトナー像を像記録媒体上に転写し、定着することにより画像とする画像形成方法であって、前記像担持体に面した帯電器による帯電工程を含み、この帯電工程で発生するNOxガスの前記像担持体近傍における濃度を0.8ppm以下に低減する構成としたのである。

0013

好ましくは、前記帯電工程において、コロナ放電方式の帯電器を用いる。好ましくは、前記帯電工程において、前記像担持体近傍に滞留する前記NOxガスをエアを吹き込んで像担持体近傍から放出する。好ましくは、前記トナー像をフラッシュ光で定着する。好ましくは、前記像記録媒体として連続紙を用いる。

0014

好ましくは、転写から定着に至る前記像記録媒体の搬送路略直線とする。好ましくは、前記担持体として正帯電型単層型有機感光体を用いる。更に、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置においては、少なくとも像担持体と、この像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像を現像する現像手段と、現像されたトナー像を像記録媒体上に転写する転写手段と、前記トナー像を定着し画像とする定着手段とを備えてなる画像形成装置であって、前記像担持体に面した帯電手段と、この帯電手段で発生するNOxガスの前記像担持体近傍における濃度を0.8ppm以下に低減させるNOx低減手段とが設けられている構成としたのである。

0015

また、本発明の画像形成装置においては、少なくとも像担持体と、この像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像を現像する現像手段と、現像されたトナー像を像記録媒体上に転写する転写手段と、前記トナー像を定着し画像とする定着手段とを備えてなる画像形成装置であって、前記像担持体に面した帯電手段と、前記像担持体近傍に滞留するガスをエア吹き込みによりこの像担持体近傍から放出するNOx低減手段とが設けられている構成としたのである。

0016

好ましくは、前記帯電手段をコロナ放電方式のものとする。好ましくは、前記定着手段をフラッシュ光を用いるものとする。好ましくは、前記像記録媒体として連続紙を用いる。好ましくは、転写から定着に至る前記像記録媒体の搬送経路を略直線とする。好ましくは、前記像担持体を正帯電型単層型有機感光体とする。

0017

ここで、本明細書において、NOxガスとはNOxガスやNO2ガス等の窒素酸化物を示す。また、「像担持体に面した帯電器」とは、正又は負の帯電を行うことのできる帯電器で、例えば一次帯電器や、クリーニング前帯電器、転写帯電器、分離帯電器等を示す。

0018

コロナ帯電方式とは、コロナ放電によって発生した正又は負のイオンを感光ドラムの表面に与える帯電方式のことをいう。また、「搬送路が略直線である」とは、定着装置と感光ドラムとの位置関係がほぼ直線的であることをいい、例えばフラッシュや反射光から用紙に当たった光が拡散して、その一部の光が直接ドラムに当たる様な構成のことをいう。

0019

また、NOx低減手段とは、NOxガスの濃度を減らす手段のことをいい、例えば帯電工程で発生したNOxガスを吸引又はエア吹き込みにより排出する手段をいう。また、感光ドラム近傍とは、感光ドラムの感光面全面において近傍の距離を意味する。

発明を実施するための最良の形態

0020

以下、本発明の画像形成方法及び画像形成装置に係る一実施形態を図1に示す電子写真プリンタ並びに図2乃至図5に基づいて詳細に説明する。電子写真プリンタ10は、図1に示すように、感光ドラム11の周りに一次帯電器12,LEDアレイ13、現像器14、転写帯電器15,分離帯電器16、クリーニング前帯電器17、クリーナ18及び、除電ランプ19が配置されている。また、電子写真プリンタは、転写帯電器15へ用紙Pを搬入する搬入経路トラクタ20、分離帯電器16から用紙Pを搬出する搬送装置21、搬送装置21と対抗する位置に遮光板22、反射板23a及びフラッシュランプ23bを有する定着装置23がそれぞれ設けられている。

0021

感光ドラム11は、正帯電型単層型有機感光ドラムで、感光層11aと導電性基板11bから構成されており、例えば三田工業株式会社製Marine-2が使用される。但し、正帯電型単層型有機感光ドラムは電荷発生材料と電荷輸送媒質とが一体に含まれたものであり、その電荷発生材料としては、有機光導電性顔料が好ましい。フタロシアニン系顔料プリレン系顔料キナクリドン系顔料ピラントロン系顔料ビスアゾ系顔料トリスアゾ系顔料等が挙げられ、これらの光導電性有機顔料は単独あるいは2種以上を組み合わせて用いられ得る。

0022

電荷輸送媒質は、結着樹脂中に電荷輸送材料を分散させて形成し得る。電荷輸送材料としては、当業者が通常使用する正孔(ホール輸送物質あるいは電荷輸送物質が何れも使用され得る。正孔輸送物質としては、フェニレンジアミン系の化合物、例えばN、N、N'、N'テトラキス(3-メチルフェニル)、-m-フェニレンジアミンポリN−ビニルカルバゾールフェナントレン、N−エチルカルバゾール、2,5−ジフニール1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、ビス−ジエチルアミノフェニル−1,3,6−オキサジアゾール、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)−2,2'−ジメチルトリフェニルメタン、2,5,5−トリアミノフェニルイミダゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−トリアゾール、1−フェニル−3−(4−ジエチルアミノスチリル)−5−(4−ジエチルアミノフェニル)−2−ピラゾリン、p−ジエチルアミノベンツアルデヒド−(ジフェニルヒドラゾン)等が挙げられ、単独あるいはこれらを組み合わせて用いられ得る。

0023

電子輸送物質としては、フェノキノン類、例えば、3,5,3',5'−テトラフェニルジフェノキノン、2−ニトリ−9−フルオレノン、2,7−ジニトロ−9−フルオレノン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2−ニトロベンゾチオファン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン,ジニトロアントキノン等が挙げられ、単独あるいはこれらを組み合わせて用いられ得る。

0025

一方、感光ドラム11は、負帯電型積層型有機感光ドラムを使用することも可能である。負帯電型積層型有機感光ドラムは、電荷発生材料と電荷輸送媒質が分離した構造である。この場合、電荷発生材料としてはフタロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベンズピレン顔料、ピラントロン顔料、アゾ顔料インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、ピリリウム系染料チアピリリウム系染料、キサンテン系色素キノンイミン色素トリフェニルメタン系色素スチリル系色素等が挙げられる。

0026

電荷発生材料は、ここに記載したものに限定されるものではなく、その使用に際しては、電荷発生材料を1種類あるいは2種以上混合して用いることができる。電荷輸送層は、上述の電荷発生材料と必要に応じ、電荷発生材料を適当なバインダーとともに(バインダーが無くても可)基体の上に塗工する事によって形成できる。

0027

電荷発生材料の分散時の平均粒径は、好ましくは3μm以下、更に好ましくは1μm以下である。塗工は、浸漬コーティング法スプレーコーティング法スピンナーコーティング法ビードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法等のコーティング法を用いて行うことができる。

0028

電荷輸送層は、上述の電荷発生層電気的に接続されており、電界の存在下で電荷発生層から注入された電荷キャリアを受け取るとともに、これら電荷キャリアを輸送できる機能を有している。この際、この電荷輸送層は、電荷発生層の上に積層される。電荷輸送層としては、ヒドラゾン系化合物、ピラゾリン系化合物、スチルベン系化合物オキサゾール系化合物チアゾール系化合物トリアリール系化合物等の有機系電荷輸送材料を必要に応じてバインダー樹脂とともに塗布形成することによって得られる。

0029

また、感光層では、色素増感された酸化亜鉛セレン無定形シリコン等の無機系の半導体粉体を用いることもでき、更に、これらの材料を蒸着することによっても形成する事ができる。全ての帯電器、例えば、クリーニング前帯電器17は、図2に示すようにコの字型シールド板17aの中にワイヤ17bを感光ドラム11幅方向張設したものを用いている。ここで、他の帯電器についても、図1において対応する部分に対応する符号を付して説明を省略する。

0030

一次帯電器12は正の電荷を発生させるスコロトロン帯電器、また、転写帯電器15は負極性コロトロン帯電器である。分離帯電器16は、交番電圧が印可されるコロトロン帯電器で、クリーニング前帯電器17は、正の電荷を発生させるコロトロン帯電器である。また、一次帯電器12,転写帯電器15,分離帯電器16及びクリーニング前帯電器17は、図1に示すように活性炭フィルタのオゾンフィルタ30,脱臭煙ブロア31とダクト32を通じて接続されている。クリーニング前帯電器17に関しては、帯電器内で発生したNOxガス類をオゾンフィルタ30を通して排出する方法と、前記NOxガス類をエア吹き込み装置35からホース36を通してエアを吹き込むことにより帯電器外へ放出するという2通りに切換可能な構成とした。

0031

現像器14は、内部に現像ロール14aを有している。クリーナ18は、導電性のブラシで構成され、図1中矢印方向に回転している。フラッシュランプ23bには、キセノンランプネオンランプアルゴンランプクリプトンランプ等を用いることができるが、本実施形態ではキセノンランプを用いた。

0032

また、用紙Pにはファンフォールド紙送り孔付連続紙)を使用した。更に、図1に示すように、電子写真プリンタ10は転写帯電器15を配置した転写工程からフラッシュランプ23bを配置した定着装置23までの用紙Pの搬送経路が略直線に設定されている。以上のように構成される電子写真プリンタ10においては、先ず、帯電工程で、一次帯電器12のコロナ放電により感光ドラム11表面を表面電位680Vに、幅方向に一様に帯電する。

0033

次に、露光工程では、印字パターンに応じてLEDアレイ13で感光ドラム11表面を露光する。これにより、感光ドラム11は、印字部のみの電荷が除去され、表面電位が約100Vに低下されて、静電潜像が形成される。現像工程では、現像ロール14aに現像バイアス電圧を480Vを印加し、感光ドラム11表面との電位差で静電潜像と同極性(正)に帯電したトナーを潜像に付着させて可視像とする。

0034

転写工程では、用紙Pをトナー像に重ね、転写帯電器15によりトナーの帯電極性とは逆極性の電荷(負)を裏側から用紙Pに与え、静電力によりトナー像を用紙Pに転写する。続いて、分離工程では、分離帯電器16によりコロナ放電を行い、マイナスに帯電した用紙Pの電荷を除去し、用紙Pを感光ドラム11から分離する。

0035

定着工程では、用紙P上のトナー像にフラッシュランプ23bからのフラッシュ光を一定間隔で当て、加熱することにより融着させて永久像とする。このとき、遮光板22は、フラッシュ光が直接或いは間接的に感光ドラム11を照射することを防ぐ役目を負う。反射板23aは、直接用紙Pに照射されないフラッシュ光を間接的に(反射させて)用紙Pに当てて、定着性の効率向上を図ったものである。

0036

クリーニング前帯電工程では、クリーニング前帯電器17により、転写されずに感光ドラム11上に残った残留トナー紙粉等を、その電気的極性をプラスに揃えると共に、感光ドラム11表面電位を約900Vに上げる。次のクリーニング工程では、プラスに帯電した残留トナーや紙粉等の残留粒子を、バイアスを印加した導電性のクリーナ18と、感光ドラム11間に生じる電界により電気的に除去する。

0037

除電工程では、除電ランプ19により、感光ドラム11表面を一様に露光し、感光ドラム11表面の残留電荷を除去する。また、用紙Pはトラクタ20でプリンタ内に搬入され、用紙Pの先端が分離帯電器16を越えてからは、搬送装置21で搬送する。以下に、帯電工程について詳しく説明する。感光ドラム11には、図1に示したように、一次帯電器12,転写帯電器15,分離帯電器16,クリーニング前帯電器17が面している。これらの帯電器では帯電器内のワイヤに電圧をかけてコロナ放電を行う。このとき、帯電器内でオゾンやNOxといったガス類が発生する。

0038

一次帯電器12,転写帯電器15,分離帯電器16に関しては、発生したガス類を、帯電器端部から脱臭脱煙ブロア31を用いて吸引し、活性炭フィルタのオゾンフィルタ30を通して、機外に放出している。クリーニング前帯電器17では、発生したガス類を脱臭脱煙ブロア31を用いて吸引する方式と、エア吹き込み装置35を用いたエア吹き込み方式の2通りに切換可能な構成とした。後者のエア吹き込み方式に関しては、図2に示すように、発生したガス類を、電子写真プリンタ10のリア側図2の左側であって図1紙面裏面側)にセットしたエア吹き込み装置35からホース36を介してエアを吹き込み(図1の矢印参照)、クリーニング前帯電器17外に放出する。

0039

このとき、印字欠陥の発生しないNOxガス濃度を求め、NOxガス濃度と印字欠陥の発生状況の関係を調べた。NOxガス濃度の測定方法図3に示す。NOxガス濃度測定装置38としては、NOxガス濃度測定器APNA−350E(株式会社堀場製作所製)を使用した。測定方法は、サンプリング用のチューブ38aを、クリーニング前帯電器17のシールド板17a背面の開口から挿入する。NOxガス濃度測定場所は、図3に示すように、クリーニング前帯電器17の帯電領域フロント端部(電子写真プリンタ10のフロント側の端部)から距離L(=111mm(この距離は一般的にはエアの流れの下流側から測るものとする))の所である。チューブ38a先端を挿入した位置は、感光ドラム11に対向するシールド板17a内表面である。ここでは、NOxガス濃度値は、連続印字中にクリーニング前帯電器17内で発生するNOやNO2等の窒素酸化物の濃度の飽和値(飽和値とは、印字開始後6分以上経過したときの帯電器17内の濃度値をいう。)を採用する。出力は、アナログ出力ペンレコーダ39(ペンレコーダLR4110 RECORDER(横河電機株式会社製))で記録した。また、測定時の気温は23.7℃、湿度42%であった。

0040

次に、帯電電位の測定方法を示す。方法は、連続紙を70分間連続印字した後、印字終了状態のままで3時間放置する。その後、白地印字を行い、印字欠陥の発生状況を調べ、同時に感光ドラム11の露光工程後、現像工程前の段階での電位低下量を測定した。測定には、表面電位測定器MODEL 362A(TREK製)を用い、感光ドラム11の印字領域のフロント側端部から168.5mmの位置で測定を行った。実験は、クリーニング前帯電器17内のガス吸引と、クリーニング前帯電器17内へのエア吹き込み、という2種の条件で行った。表1に結果を示す。

0041

0042

表1より、NOxガス濃度に関してはエア吹き込みの方が値が低く、この方式は感光ドラム11近傍のNOxガス濃度低減に対して効果があるという事が言える。また、表2に、クリーニング前帯電器17にエアを吹き込んだ場合におけるNOxガス濃度と印字欠陥の発生の有無及び感光ドラム11における表面電位低下量を示す。

0043

0044

図4は、表2をグラフにしたものである。図4に関して、黒丸印(●)は印字欠陥無し、黒三角印(▲)は印字欠陥有りを示し、縦軸は感光ドラム11の表面電位低下量(V)、横軸はクリーニング前帯電器17で発生したNOxガス濃度(ppm)の測定結果を示す。図4に示す結果測定結果から、印字欠陥が発生する場合と発生しない場合の境界となるNOxガス濃度値は0.8ppmであった。

0045

また、印字時における各帯電器、例えば、クリーニング前帯電器17内のNOxガス濃度を低減する方法として、図2及び図3に示したように、シールド板17aに開口17cを開け、印字時に帯電器17内で発生するNOxガスを始めとするガス類を逃すという構成としても良い。また、図5に示すクリーニング前帯電器17のように、シールド板17aの形状をL字型にして、印字時に帯電器内で発生するNOxガスを始めとするガス類を逃すという構成としても良い。

0046

また、NOxガス吸着剤を感光ドラム11近傍に設けて、NOxガス濃度を低減するという構成としても良い。

発明の効果

0047

請求項1乃至14の発明によれば、電子写真方式による画像形成装置において、帯電工程で発生した像担持体近傍のNOxガス濃度を低減できるので、像担持体に付着する硝酸の発生を低減することができる。これにより、像担持体の帯電電位の低下を防ぐことができ、結果として印字欠陥の発生を防ぐことのできる画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0048

図1本発明の画像形成方法および画像形成装置の一実施形態に係る電子写真プリンタを示す概略構成図である。
図2図1の電子写真プリンタで使用する帯電器の一例を示す斜視図である。
図3図2に示す帯電器におけるNOxガスの測定方法を示す斜視図である。
図4クリーニング前帯電器で発生したNOxガス濃度と感光ドラムにおける表面電位低下量の測定値を、印字欠陥発生状況と共に示す特性図である。
図5図2に示した帯電器の変形例を示す斜視図である。
図6従来の電子写真プリンタを示す概略構成図である。
図7図6の電子写真プリンタにおける感光ドラム内の電子の動きを各プロセスごとにモデル的、かつ、模式的に示した説明図である。
図8感光ドラムの電位低下量を定義する説明図である。

--

0049

10電子写真プリンタ
11感光ドラム(像担持体)
11a感光層
11b導電性基板
12一次帯電器
13LEDアレイ
14現像器
14a現像ロール
15転写帯電器
16分離帯電器
17クリーニング前帯電器
17aシールド板
17bワイヤ
18クリーナ(クリーニングブラシ
19除電ランプ
20トラクタ
21搬送装置
22遮光板
23定着装置
23a反射板
23bフラッシュランプ
30オゾンフィルタ
31脱臭脱煙ブロア
35 エア吹き出し装置
36ホース
38NOxガス濃度測定装置
38aチューブ
39ペンレコーダ
P 用紙(像記録媒体)

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