JP2000047523A - 画像形成法 - Google Patents

画像形成法

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JP2000047523A
JP2000047523A JP10217914A JP21791498A JP2000047523A JP 2000047523 A JP2000047523 A JP 2000047523A JP 10217914 A JP10217914 A JP 10217914A JP 21791498 A JP21791498 A JP 21791498A JP 2000047523 A JP2000047523 A JP 2000047523A
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lubricating oil
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oil
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Hiroshi Nagame
宏 永目
Hirota Sakon
洋太 左近
Tetsuo Suzuki
哲郎 鈴木
Shigeto Kojima
成人 小島
Hiroshi Ikuno
弘 生野
Hidetoshi Kami
英利 紙
Hiroshi Tamura
宏 田村
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体表面に潤滑剤を塗布する方法を提供す
る。 【解決手段】 1)画像担持体に荷電、像露光を行い静
電潜像を形成した後、現像剤で顕像化し、転写クリーニ
ング工程を経て画像形成を行う画像形成法に於いて、2
5℃で50CS以上10000CS以下のシリコーン系
もしくはフッ素系の潤滑油を間欠的に画像担持体に塗布
する手段と、塗布された潤滑油をブラシ状回転体もしく
はブレードで薄延化する手段とを具備することによっ
て、画像形成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ、プ
リンター、電子写真複写機等の画像形成装置に於ける画
像形成法に関し、詳しくは、ブレードクリーニング方式
を用いた画像形成装置で潤滑剤を画像担持体(感光体)
に塗布し摩擦係数を低減化することによって画像形成を
行う画像形成法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、プリンターや複写機、ファクシ
ミリといった画像形成装置では帯電−露光−現象−転写
−クリーニングという一連のプロセスで画像形成が行わ
れる。これらの画像形成法又は装置ではクリーニング性
の向上、画像の均一化、転写効率の向上、画像担持体
(感光体、静電記録体など)の耐摩耗性向上等を意図と
して種々の検討が行れている。その一つとして、画像担
持体(ここでは感光体である、以下同じ)に潤滑剤を塗
布もしくは添加させ画像形成する方法やその装置が提案
されている。その幾つかをあげれば次のとおりである。
【0003】(1)特開平8−202226号:潤滑剤
(ステアリン酸亜鉛など)の塗布量をコントロールしな
がら、画像担持体にブラシを介して塗布する装置をクリ
ーニング部内に設置した画像形成装置。潤滑油をブラシ
に一見塗布し、これを感光体に潤滑剤をブラシに一旦塗
布し、これを感光体に塗布することで、均一塗布性が向
上し、画像の均一化には好ましい方法である。潤滑性に
優れたステアリン酸亜鉛などを塗布すると、耐摩耗性に
も優れる。
【0004】ただし、ステアリン酸亜鉛は感光体に一旦
付着すると除去しにくいため、効果の持続性はあるが、
多く塗布された場合には帯電過程で生成されるコロナ生
成物(画像流れの主原因)を巻き込みやすくなる。ま
た、ステアリン酸亜鉛層が一層形成されると、残留トナ
ーの掻き取り効果が大幅に低下するため、局部的な画像
品質低下を起こす危険がある。したがってセンサーのS
N比を大きくとり、さらに極薄層とするための正確な塗
布制御機能が要求される。
【0005】(2)特開平8−305233号:画像担
持体上に形成されたトナー像のトナー付着量等を検知
し、その基準値に応じて潤滑剤の塗布量を加減する制御
装置を有する画像形成装置。潤滑剤としてステアリン酸
亜鉛を用いる。クリーニング装置を構成するクリーニン
グブラシで潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)を削りながら、
画像担持体に潤滑剤を塗布する方法であるが、塗布のタ
イミングは画像担持体上のトナー像を検知し、その画像
品質劣化(フィルミングなどで感光体がトナー汚染され
地汚れすること)が生じないように、常に均一に潤滑剤
塗布を行う装置である。トナーフィルミングは画像担持
体(感光体)上の摩擦係数が低下した場合に超こりやす
く、この主原因はコロナ生成物と、トナーを構成する樹
脂や染料もしくは顔料等である。したがって、ステアリ
ン酸亜鉛は感光体表面の摩擦係数を低下させ、クリーニ
ング性能を上げ、また、コロナ生成物の付着力を弱める
ことが可能である。感光体上の画像判断で塗布量を制御
するのは良い方法である。
【0006】しかし、前記(1)で指摘したように、ス
テアリン酸亜鉛は付着しやすく、潤滑性という点及び一
旦塗布すると効果が持続するといった優れた点がある
が、クリーニングブレードと感光体とが接触するところ
に付着すると、付着性が良いため滑りにより、感光体面
のコロナ生成物、トナーなどの構成物質等を簡単には除
去し難いという面がある。したがって、問題が起こって
もすぐには解消できないと言う不具合が生じる。すなわ
ち、ステアリン酸亜鉛はそれが除去されるまで感光体上
に留まるため、画像流れなどの問題点が長引くという問
題がある。これらから、ステアリン酸亜鉛は問題が起こ
らない程度に極薄く塗布するような制御が必要となる。
【0007】(3)特開平6−342236号:潤滑剤
(ステアリン酸亜鉛など)を帯電ローラーを介して画像
担持体に塗布する装置を具備した画像形成法。潤滑剤を
感光体の回転速度とは線速度を変えた帯電ローラーに一
旦塗布し、それを感光体に再塗布し、感光体に潤滑効果
を持たせるものである。この方法は線速度を変えること
によって塗布ムラをなくし、均一塗布を行うようにした
ものであるが、前記(1)の場合と同様に、ステアリン
酸亜鉛のようなワックス状の固形品を使用しているため
帯電系に使用する場合には少しでも塗布の不均一性があ
ると、電気抵抗にムラを生じ易く、感光体の帯電均一性
が失われ、画像欠陥(例えば、黒点、モヤムラなど)が
発生しやすい危険性がある。
【0008】ただし、前記(1)と同様な画像劣化の危
険性を含むが、帯電ローラーに限定しているため、コロ
ナ放電法に比べコロナ生成物の生成が極めて少なくな
り、ぼけ画像に対する危険性は抑制される。
【0009】(4)特開昭54−1630号、同54−
1632号、同54−143142号、同64−354
48号、同63−244039号等:感光層の最表層を
シリコーン系もしくはフッ素系の潤滑剤を含有もしくは
分散させた層とした感光体。有機系感光体の表層にシリ
コーン系やフッ素系のオイルや粉末を含有もしくは分散
させて潤滑性を持たせて使用するものである。この方法
は感光体に潤滑性を持たせるため、装置本体のシステム
変更がいらないという大きなメリットがある。しかし、
オイルを添加させた場合、その量が極めて少ない量に限
定されてしまうことと、添加されたオイルは自然に表層
に移行し、現像や転写、クリーニングなどで失われるた
め、潤滑効果の持続性が短く、効果は初期に留まり、1
00枚前後のコピーで効果が無くなるという問題があ
る。
【0010】一方、感光層の最表面に近傍にフッ素系の
粉末を分散した層を設けた感光体では持続性は有する
が、分散する粉末の電気抵抗や分散性によって、感光体
の電子写真特性が損なわれ易く、残留電位の上昇や、長
期に亘って使用する場合、微少な黒点やモヤムラなどの
発生が生じるという問題があり、また、コロナ生成物の
付着抑制効果が完全ではないため、摩擦係数の上昇は完
全には抑制できず、潤滑性も粉末〔ポリフッ化ビニリデ
ン(呉羽化学社製)など〕を合わせて使用することも必
要となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の画
像形成方法あるいは装置においては利点も認められる
が、まだ多くの課題が残されており、これらの問題に対
して解消するまでには到っていない。したがって、本発
明の目的はこれらの問題に鑑み、画像に重大な欠陥を与
えない潤滑部材を画像担持体に均一に塗布する手段及び
制御法を用いて、感光体に安定した回転性をあたえ、感
光体の摩擦を抑制し、クリーニング性の向上、トナー像
の転写効率の向上などの効果を得ることによって、SN
比の高い良好な画像を長期に亘って安定供給する電子写
真方式による画像形成法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一
に、画像担持体に帯電を施し、像露光を行い静電潜像を
形成した後、現像剤で顕像化し、転写、クリーニングの
工程を経て画像形成を行う方法において、該帯電と該ク
リーニング工程との間に、該画像担持体に25℃で50
〜10000CS(センチストークス)のシリコーン系
又はフッ素系潤滑油を間欠的に塗布する手段と、この塗
布された潤滑油をブラシ状回転体もしくはブレードで薄
延化する手段とからなる潤滑油塗布工程を設けるによっ
て画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法が提供
される。
【0013】第二に、画像担持体に潤滑油を間欠的に塗
布するのは、該画像担持体の作像領域(有効画像領域)
の20〜100%の範囲であり、潤滑油薄延後のその潤
滑油塗布部の摩擦係数が0.4以下であることを特徴と
する上記第一の画像形成方法が提供される。
【0014】第三に、シリコーン系又はフッ素系の潤滑
油を用いて事前にもしくは予め画像担持体表面を0.4
以下の摩擦係数にしておくことを特徴とする上記第一又
は第二の画像形成法が提供される。
【0015】画像担持体は初期よりブレード鳴き、感光
体ロックなどが、また、経時により感光層の摩耗、トナ
ー像の転写不良、画像の不均一性、ブレード鳴きなどが
みられるが、これらは感光体の摩擦係数が初期より或い
は経時により上昇するために起こる。本発明によれば、
こうした摩擦係数を効果的に低下させることができる。
また、本発明で対象とされる画像担持体は特に有機感光
体(感光層が電荷発生材及び電荷輸送材を含有する単層
の感光体、感光層が電荷発生層と電荷輸送層との積層の
感光体)が有用である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明をさらに詳細に説明す
る。本発明においては、感光体表面の摩擦係数を低下さ
せるために、25℃において粘度が50CS以上、10
000CS以下の分解、固化が無く、長期安定性の良い
シリコーン系もしくはフッ素系の潤滑油(液体)を用
い、画像担持体に間欠的に直接塗布しこれを薄延化した
後、画像形成を行うという方法が採用される。ここで
「間欠的」にということは、塗布手段で潤滑油を連続的
に塗布しないこと、すなわち感光体の全面でなく間隔を
おいて潤滑油を塗布することを意味している。潤滑油は
粘度が高くなるほど展性が良いので、高粘度の潤滑油を
使用したときには、少しの塗布量でも感光体全面に覆う
に十分な被膜とすることが可能となり、しかも、塗布し
過ぎは良くないので、潤滑油を薄延する前の段階では必
ずしも感光体の全面に又は連続的に潤滑油を塗布する必
要はない。
【0017】潤滑油を感光体に塗布したときは、塗膜は
画像品質の劣化を最小限に抑えるためにできるだけ薄膜
にする。塗膜は潤滑油の粘度が高粘度(高分子化)とな
るにしたがい、薄延化が難しくなるが、摩擦係数を所定
の数値に低下させるためには、できるだけ薄延化させる
必要がある。本発明では、潤滑油を薄延化する手段とし
て、ポリプロピレンやナイロン等のブラシをロール状に
加工しブラシ状回転体として使用するか、ゴムの様な弾
性体でオイルによる化学劣化がない材質のものを選択し
ブレードとし、これにより薄延するのが好適である。一
般的にはブレードの材質はポリウレタンゴムやフッ素ゴ
ム、シリコーンゴムブレードなどがある。
【0018】潤滑油は感光体の少なくとも周方向で有効
画像領域(作像領域)の20〜100%の範囲で塗布す
る。潤滑油の粘度は25℃で50〜10000CSのオ
イルが使用できるが、粘度に応じて適宜塗布面積を変え
ることが望ましいがそれほど厳密でなくてよい。粘度が
高くなる場合には塗布面積が広くなると塗布し過ぎとな
り、粘度が低いと塗布面積を狭くする。したがって、上
記潤滑油の粘度範囲では塗布面積が作像領域の20%以
上、100%以下に塗布するのがよい。ただし、低粘度
であっても全面に塗布する必要はない。
【0019】また、潤滑油を塗布し薄延後の摩擦係数は
本発明の重要な項目であり、本発明を達成するためには
少なくとも0.4以下の摩擦係数になることが望まし
い。感光体への潤滑油塗布は間欠的に行われるために、
感光体上では滑りやすい部分と滑り難い部分が生じる。
この0.4という数字は塗布後の薄延がなされたところ
の平均的な摩擦係数である。摩擦係数はその測定法で測
定値に違いが生じるので、測定法の特定化が必要であ
る。本発明では後述するオイラーベルト方式を採用した
ものである。
【0020】ところで、有機感光体にはその電荷輸送層
にポリカーボネート樹脂(A、C、Zタイプ(帝人化成
社製)など)を使用した感光体の製造時、感光層の均一
性を得るためにシリコーンオイルなどが添加される場合
がある。シリコーンオイルは前記したように潤滑油とし
ての作用があり、感光層に添加することにより、感光層
の摩擦係数を下げることが可能である。しかし、添加さ
れるシリコーンオイルの粘度は50CS程度でしかも微
量であるため、摩擦係数はせいぜい0.5を切るレベル
までしか低下しない。この様なレベルで複写機やプリン
ターなどの画像形成装置にセットし使用したのでは、数
十枚のコピーで0.6前後の摩擦係数に上昇してしま
い、ブレード鳴き、感光層摩耗など先に指摘した問題が
発生してしまう。
【0021】一方、感光体はその特性を改善するため
に、最表層を構成する材料に各種樹脂が使われるが、そ
の材料によっては前記したシリコーンオイルの効果が低
い場合がある。この様な感光体を使用する場合、ブレー
ドの加圧が低めに設定されていれば問題は少ないが、一
般には感光層が摩耗した場合のクリーニング性の低下を
考慮して高目に設定されており、この場合には、ブレー
ドと感光体との摩擦抵抗が大きいため、感光体が回転し
ないか、回転してもブレードとの高周波の摩擦音(ブレ
ード鳴き)が発生し、使用に耐えない場合が起こる。こ
れを防止抑制する手段として、トナーも一種の潤滑効果
を持つが、潤滑性という意味では全くの効果不足で、潤
滑効果を持たす為にポリフッ化ビニリデンあるいはチタ
ン酸ストロンチウム等の潤滑性微粉末をブレードないし
感光体に塗布することが行われる。しかし、これでもな
お不十分な場合があり、クリーニングブレードを新品交
換した場合などでは現像剤に対するなじみが無いため、
ブレード鳴きは更に起こり易くなる傾向がある。
【0022】これを解消する手段として、予め感光体表
面に摩擦係数を0.4以下とするような潤滑油を搭載直
前もしくはあらかじめ塗布しておくことによって、これ
らの問題は解消可能となる。すなわち、この潤滑油を用
いて事前に又は予め画像担持体表面を0.4以下の摩擦
係数にしておけば、どのような感光体に対してもより良
き回転を保証するものである。
【0023】続いて、本発明を図面に沿って更に詳しく
説明する。図1は本発明の複写プロセスであり、画像担
持体(ここでは感光体である)101は帯電装置(ここ
ではロール形状の接触帯電装置を示す)102により
(±)400〜1400Vで帯電される。帯電極性は感
光体を構成する材料種で異なる。近年は画像担持体は感
光体が主流であり、本発明においても感光体、特に有機
感光体(OPC)の使用が望ましい。感光体にはマイナ
ス帯電で動作するもの、プラス帯電で動作するものがあ
る。
【0024】図2(a)〜図2(d)に示す図は本発明
で使用される感光体の代表的な形態を示したものであ
る。図2(a)は導電性支持体1上に下引き層2を形成
し、その上に電荷輸送材と電荷発生材を一体化した感光
層5を形成した単層タイプである。図2(b)は導電性
支持体1上に電荷発生層3、ついで電荷輸送層4を形成
した機能分離型の感光体である。図2(c)は導電性支
持体1と電荷発生層3の間に下引き層3を形成し、その
上に電荷輸送層4を形成した機能分離型の感光体であ
る。図2(d)は電荷輸送層4の上に保護層6を形成し
た感光体である。プラス帯電の場合は図2(a)の構成
の感光体が多く使用され、マイナス帯電の場合は図2
(b)、図2(c)および図2(d)の構成の感光体が
多く使用される。
【0025】電荷輸送層4を上層に形成する主な理由は
高耐久化にある。電荷発生層を最上面に形成する場合に
は、殆どの場合保護層を必要とする。また、図2(c)
の様な機能分離型の感光体の耐摩耗性を更に延ばすため
に、保護層が形成されることもある。電荷輸送層4のバ
インダー樹脂には各種ポリカーボネート樹脂が用いられ
ることが多く、ドナーで正孔移動度が高められる。ポリ
カーボネート樹脂が使用されるのは、耐候性が良好、極
性依存性がない、耐摩耗性に優れる、光透過性に優れる
等の性質を有するためである。
【0026】感光体にプラス電荷もしくはマイナス電荷
の付与(荷電)が行われた後、画像露光系103により
画像露光が感光体面に行われる。アナログ複写機の場
合、露光ランプで照射された原稿像がミラーにより逆像
の形で感光体に可視光投影され結像されるが、デジタル
複写機の場合にはCCD(電荷結合素子)で読みとられ
た原稿像は630〜780nmのLDやLEDのデジタ
ル信号に変換されて、感光体上に結像される。したがっ
て、アナログ複写機とデジタル複写機とでは波長域が異
なる。結像によって感光層では電荷分離が行われ、感光
体に潜像形成が行われる。原稿に応じた潜像形成が行わ
れた感光体101は現像装置104で現像剤により現像
が行われ、原稿像は顕像化(トナー像)される。
【0027】次に感光体101上のトナー像は転写装置
105によりコピー用紙109に転写され、定着装置1
08に送られハードコピー化される。一方、感光体10
1は転写後、クリーニング装置106(クリーニングブ
ラシ106b及びクリーニングブレード106aで構
成)でトナー像が清掃され清浄化される。
【0028】クリーニング後の感光体101は潤滑油塗
布装置201に送られ、間欠塗布手段で25℃で50〜
10000CSのシリコーン系又はフッ素系潤滑油が間
欠的に塗布され、この塗布された潤滑油は薄延化手段で
薄延される。
【0029】潤滑油が薄く塗布された感光体にはトナー
像を形成された後の潜像(原稿像)が多少なりとも保持
されているため、消去し均一化するために除電装置(一
般に赤色光が使用される)107で除電され、次の潜像
形成のための準備を終え一連の複写プロセスが終了す
る。
【0030】ここで、本発明の潤滑油塗布工程を除いた
場合の、複写プロセス上の問題点をあげれば下記のとお
りである。本発明では感光体101に電荷を付与する方
式(帯電法)として、接触帯電法を使用するのが好まし
い。帯電法としては現在、無声放電を行い感光体に荷電
を行うコロナ帯電法、感光体に102〜1012Ω・cm
程度の抵抗性を持つ導電体を感光体に接触させながら移
動し帯電する接触帯電法が実用化されている。感光体に
は上記したいずれかの帯電法が使用されるが、帯電時に
電荷以外に副産物として、感光体の特性を劣化させるオ
ゾン(O3)や窒素酸化物(NOx)などのコロナ生成
物が発生する。この発生量はプラス帯電とマイナス帯電
とでは大きな違いがあり、マイナス帯電の場合、プラス
帯電に比べ、コロナ生成物の発生量は圧倒的に多く、例
えば、コロナ放電法でオゾンの発生量を見ると、プラス
帯電ではマイナス帯電の1/10〜1/100程度とな
る。また、帯電法でコロナ生成物の発生量を比較する
と、コロナ放電法に比して、接触帯電法の方が圧倒的に
少なく、オゾンの発生量はコロナ放電法の1/100〜
1/200程度、窒素酸化物は1/50〜1/100程
度である。この様に帯電装置によりオゾンや窒素酸化物
などのコロナ生成物の発生量に違いがあるが、これらの
コロナ生成物は画像形成を行う上で、極めて有害物質で
ある。
【0031】すなわちコロナ生成物の内、オゾンは環境
面での危険なガス種に指定されており、化学的性質とし
て漂白作用や強力な酸化作用があるため、感光体の構成
物質の分子間結合を切断したり、感光体の輸送能力、感
光性機能を低下させる。したがって、感光層には製造
時、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル
化ヒドロキシアニソール等のモノフェノール化合物、
2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブ
チルフェノール)等のビスフェノール系化合物、1,
3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等の
高分子フェノール系化合物、ハイドロキノン類、有機燐
化合物類等の酸化防止剤もしくは酸化抑制剤あるいは可
塑剤を重量比で1〜20%添加される場合が多い。この
ことによりオゾンが層中へ浸透していくことは抑制でき
るが、感光層表層は常にオゾンに晒されているため、酸
化防止剤の機能の低下又は消失と共に、表面抵抗が低下
し大気中の水分が吸着しやすくなり、画像品質低下を招
く。
【0032】一方、窒素酸化物の場合には大気中の水分
と結合し硝酸となり、感光層への吸着により電気抵抗の
低下を引き起こすこととなるが、硝酸の場合は酸化防止
剤の機能が働き難く、感光層へ浸透し感光層の抵抗低下
を起こし、画像流れ等の画像品質の低下を招く。
【0033】以上のように、コロナ生成物の影響は非常
に大きいが、これらガス種の発生は接触帯電法において
圧倒的に少ないため、画像形成を行うためには接触帯電
法の使用が有利である。
【0034】コロナ生成物が感光体に付着した場合の問
題点についてまとめると次の通りとなる。すなわち、解
像性低下、シャープ性等の画像品質低下が起こり、ひど
くなると画像流れとなる。さらに、感光体汚染により、
感光体の摩擦係数が大きく(摩擦抵抗の増加)なり、画
像の局部的な転写不良、クリーニング性能の低下、ブレ
ード鳴き(ブレードの摺擦圧が増加し、感光体が振動し
キーンという不連続音が発生する、ひどくなるとブレー
ドの巻き込みが起こり、感光体がロックされる)、感光
層の摩耗促進などの問題が発生する。
【0035】したがって、高品質画像を長期に亘って維
持するためには、これらの問題を回避する手段が必要と
なるが、前記したように接触帯電法を使用することによ
り、コロナ生成物の影響は遥かに軽減できる。とはい
え、感光体を長期に亘って使用される或いは使用するた
めの対策は必要不可欠である。なお、感光体の摩擦係数
を上げる主要因はコロナ生成物であるが、これ以外の要
因としては、例えば、現像剤、トナーの構成物質(帯電
制御剤などの被覆剤など)、紙に含まれる結着剤など、
感光層の削れ粉、定着装置から出るガス成分などがあ
る。
【0036】そこで上記問題点を抑制し、改善する方法
が求められる。コロナ生成物の発生及びコロナ生成物の
感光体への付着(吸着)は避けることはできないことは
前記したとおりであるが、コロナ生成物以外にも付着す
る物質は多数存在する。しかしながら、これらの付着物
が容易に除去できるような表面状態にしておけば問題は
解消もしくは抑制が可能である。このため、本発明にお
いては感光体に潤滑油を塗布する工程が加えられる。感
光体に塗布する潤滑剤は電子写真特性を阻害しない物性
(十分な潤滑性を有する、電気抵抗で1014Ω・cm以
上、屈折率が1.0に近似する、化学的に安定で変質し
ない等)を有し、感光体表面で薄層として塗布されるも
のが使用される。
【0037】潤滑剤の機能を有するものとしては以下に
示すものがある。 (1)固形タイプの潤滑剤としては、オレイン酸鉛、オ
レイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、
パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、ノリレン酸亜鉛等
の金属脂肪酸、滑石(タルク)類、フッ素を含有する高
分子でポリテトラフルオロエチレン(商品名:テフロ
ン)、ポリクロロトリフルオロエチレン,テトラフルオ
ロエチレンとエチレントの共重合物、ポリフッ化ビニリ
デン、テトラフルオロエチレンとオキサフルオロプロピ
レンとの共重合物、ポリクロロトリフルオロエチレン、
ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロルジフルオロ
エチレン、ポリトリフルオロエチレン等のフッ素系樹
脂、フッ素系樹脂を繊維化したフッ素繊維でポリフルオ
ロカーボン、ポリフトラフルオロエチレン等の繊維物が
ある。
【0038】(2)粉末タイプとしては、ポリフッ化ビ
ニリデンの粉末、及び上記フッ素樹脂の粉末、滑石(タ
ルク)の粉末などがある。
【0039】(3)液状タイプとしては、鯨油、スクワ
ランオイルなどの動物性オイル系、菜種油、紅花油、ゴ
マ油、椿油、糠油などの植物性のオイル系、パラフィン
や、ナフテン系の鉱物油石油系、エステル系、ポリエー
テル系、炭化水素系、シリコーン系、フッ素系の合成油
系等がある。
【0040】シリコーン系のオイルにはメチルフェニル
オイル、ジメチルシリコーンオイル、シリコーン−ポリ
エーテル共重合体のオイル類などがあり、変性シリコー
ンオイルとしてはフッ素変性、エポキシ変性、アルコー
ル変性、アルキル変性、アミノ変性等のシリコーンオイ
ルなどがあり、効果として多少の違いがあるが良好な潤
滑性を示す。フッ素系のオイルとしてはフルオロカーボ
ン油、パーフルオロエーテル油などがある。
【0041】また、感光体の摩擦係数を低減化するため
の潤滑剤としてはグリース系も使用できる。潤滑グリー
スはシックナー(増稠剤)が繊維状のミルとして分散し
多くの点で接合し、全体的に網目3次元構造を作り、そ
の中に潤滑油が保持されていると考えられる。潤滑グリ
ースとしては増稠剤としてカルシウム石鹸グリス、ナト
リウム石鹸グリス、リチウム石鹸グリス、カルシウムコ
ンプレックスグリス、バリウムコンプレックスグリス等
の石鹸系グリスの他、ベントン、ファインシリカ、銅フ
タロシアニンアリル尿素などの非石鹸系のグリスがあ
る。これらの基油としてはジエステル油、シリコーン
油、フルオロカーボン油、ユーコン油等を用いたもの等
がある。長期安定性、画像品質等を考慮すると、フッ素
系グリス、シリコーン系グリス、シリコーン−フッ素系
のシリコーン、フッ素系の合成潤滑グリス等が好適な潤
滑剤である。なお、これ以外にも感光体を劣化させない
材料のもので固化しないものであればいずれも潤滑剤と
しては適用できる。
【0042】これらの潤滑剤の内、特に好適な材料はオ
イルを潤滑剤とする潤滑油である。オイルは一般的に展
性があるため、少ない量で効果を得られやすい。潤滑油
となるものは前記例のように多種があるが、その中では
長期安定性、展性が良好で摩擦係数を低下させるのに少
ない量で所定の効果が得られるシリコーン系もしくはフ
ッ素系の潤滑油が好適である。
【0043】シリコーンオイルは構造的にはジメチルポ
リシロキサン構造やメチルフェニルポリシロキサン構造
のものが主である。粘度は0.1CS程度から、数百万
CSの粘度のものまであるが、適用可能な粘度範囲を選
択する必要がある。粘度があまり低いと摩擦係数を下げ
ることができず、また揮発しやすく、感光体に対する付
着力が弱く、展性も低くブレードで簡単に削り取られ、
ブレード鳴き抑制効果も不十分である。一方、粘度が高
いと、摩擦係数を下げる効果は増加するが、あまり高す
ぎると、塗布(作業性)が困難となり、薄膜にするのに
時間を要し実用的でない。
【0044】潤滑剤の粘度は温度により変化し、温度が
高くなると流動性が良くなり、温度が低くなると流動性
が悪くなる。したがって、管理温度が必要となるが、こ
こでは25℃を基準に取り、25℃の環境温度での適用
粘度範囲は50CS以上、10000CS以下で、好適
には100〜3000CSである。更に好ましくは10
0〜1000CSである。同じ粘度でも潤滑性はシリコ
ーンオイル系よりフッ素系の方が良い傾向にある。分子
量では約700〜40000の範囲のものが使用可能と
なる。
【0045】一般的に画像形成装置が使用される環境温
度は大体10℃〜35℃の範囲であるが、このときの機
内温度は15〜45℃程度であり、この間で粘度は変化
するが、例えば、実用的には粘度を1000CS前後で
選択すれば全く問題ない。感光体表面の摩擦係数を低下
させる手段は上述するオイル系をできるだけ薄く塗布す
ることが必要で、厚く塗布するとトナーが付着し、SN
比を低下させる原因となり、クリーニング性能が低下
し、長期に亘れば、画像流れなどの画像品質低下を引き
起こす。
【0046】次に、潤滑油塗布部材201a及び塗布方
法について説明する。塗布部材201aは特に限定され
るものではなく、潤滑油を薄層にするものと違って、感
光体101を傷付けずに単に塗布できる機能があれば十
分である。従って、塗布部材は湿潤性の良好な織物製
品、スポンジの様な発泡製品、フェルト等の部材に潤滑
油をしみ込ませて感光体に押しつければよい。又は内径
が0.1mm〜0.5mm程度のフューム管を感光体の
長手方向に多数本並べ、その先端からオイルを押し出す
ような機構を設置したり、インクジェット方式でオイル
を感光体方向にとばす方法があるが、実用的には当接法
で十分である。
【0047】塗布幅は1ヵ所で3mmないし10mm程
度で、感光体の周方向に数ヵ所塗布する。例えば30m
mφの感光体であれば、4ないし6ヵ所程度、塗布部材
201aを感光体101表面に押しつけるような形で塗
布する。塗布面積は作像領域(有効画像領域)内で20
%以上、100%以下の面積領域とする。潤滑剤の塗布
量は少な目の方が良く、多いと感光層の摩耗には良い結
果が得られるが、前記したような弊害がある。塗布量が
少ない場合の弊害は塗布する潤滑油の粘度と塗布間隔を
適正化すれば問題が無く、初期に塗布ムラがあっても、
潤滑油が感光体全体に濡れなじんで行くので、実用的に
は問題は殆ど生じない。
【0048】塗布領域は、例えば、100mmφの感光
体に6mm幅で潤滑油を塗布するとすれば、作像領域の
20%の塗布領域は感光体周方向で約63mmとなる。
すなわち6mm幅で24mm間隔で10回塗布する勘定
になり、感光体の線速に応じて塗布部材を感光体に当接
する。この場合は通常より高めの粘度の潤滑油を使用す
る方が望ましい。
【0049】塗布間隔は潤滑油の粘度により変化させる
ことが望ましく、粘度が低いときは間隔を狭め、粘度が
高くなるにしたがい、間隔を広げるようにするが、ある
程度潤滑油が感光体になじんでくると、初期に塗布ムラ
があっても、次第に塗布ムラは解消できる。ただし、5
0CS程度の低粘度の潤滑油であっても塗布面積を作像
領域の100%にする必要は無く、80%程度もあれば
十分である。したがって、塗布面積は作像領域の20%
以上、100%以下を塗布範囲と設定すれば良い。10
0%塗布した場合には弊害がでることもある。通常、潤
滑油は100〜1000CSの範囲のものが好適である
が、このときの塗布は15〜20mm間隔で行う。
【0050】感光体上の潤滑油をできるだけ薄く延ばす
には、少ない量の潤滑油を感光体に付着させ、これを引
き延ばせばよい。すなわち、感光体101に塗布部材2
01aを間欠的に接触させ、潤滑油を不連続に塗布し、
塗布された潤滑油を薄く延ばすために薄延化部材201
b(ブラシ状回転体あるいはブレード)を使用する。
【0051】潤滑油を延ばすだけならば、スポンジのよ
うな発泡体をロール状あるいはシート状の形態にし、こ
れで摺擦するか、極細繊維を使用したトレーシー(東レ
社製)、スーパーマルチクロス(パール社製)の様な木
目の細かい化学繊維単独、あるいは中心に弾力性のある
スポンジ、綿、炭素繊維、ガラス繊維等を内在させ、そ
の外側にトレーシー、スーパーマルチクロス等を巻き付
けて、作成された払拭部材などで潤滑油を延ばす方法な
どがあるが、この方式は短時間ではどうしてもムラを起
こしやすく、本発明では好適な方法ではない。
【0052】本発明ではブラシ状回転体201b′か、
ブレード(201c)形態の方式を使用し、潤滑油を薄
層に延ばす。ブラシ状回転体201b′では100〜1
000rpmで回転させ薄層にする。ブラシは穂の長さ
が2〜10mm位で、通常は5〜6mm程度、ブラシの
穂の直径が20〜100μm程度の極細の穂を密着植毛
する。植毛される繊維の本数は4000〜40000本
/inch2程度である。材質は兔毛や狸毛なども使用
可能であるが、高価な点や、濡れると穂同士がくっつ
き、抜けたり、塗布ムラを起こす場合があり、長期安定
性や持続性を考慮すると好ましくはなく、ナイロン、ポ
リプロピレン、ポリエステルなどの化学繊維系単独か、
これら繊維とカーボン繊維などと混植した耐久性のある
ものの方が望ましい。
【0053】ブレード201cの形態にする場合にはト
レーディングで感光体に当接するか、カウンターで感光
体に当接するかにより、潤滑油の切れが左右されるが、
好ましくはカウンターの方が望ましい。すなわち、ブレ
ードを感光体にカウンター方向で当接し、油膜を切るよ
うに引き延ばして薄層にする。材質はポリウレタンゴム
やフッ素ゴム、シリコーンゴムなどが使用可能である
が、フッ素ゴム、シリコーンゴムは脆く、摩耗しやすく
長期に亘って使用するには問題がある。一方、ポリウレ
タンゴムは耐久性、掻き取り効果はほぼ満足するものが
あり、好適な材料の1つである。ブレードの当接角はク
リーニングブレードの様に厳密さは必要でなく接線方向
にたいし5度〜60度の間にあれば問題はない。
【0054】潤滑油塗布後の制御された摩擦係数は0.
4以下であり、好ましくは0.05〜0.3の範囲内が
良い。ただし、注意すべきは前記範囲内であっても、例
えば0.08程度の低いレベルの摩擦係数が長時間にわ
たって維持されるような場合には、滑り易さのため現像
剤が滑るという現象が起こり、画像のエッジ部がかすれ
たような画像を呈することがある。ただし、感光体が汚
染されていない初期状態では問題の発生は小さい。また
一方では、低摩擦係数が長時間にわたると、ブレード等
によるコロナ生成物の掻き取りが不十分になり、コロナ
生成物が感光体上に堆積し、画像流れという現象が起こ
ることがある。
【0055】したがって、ブラシ状回転体201b′に
よってもブレード201cによっても感光層が削れない
という面では好結果が得られるが、全く削れないと感光
体面にコロナ生成物が体積することもあり、ブレード等
による削れは必要最小限あった方が望ましい場合があ
る。したがって、望ましい摩擦係数の範囲は0.1〜
0.3である。因みに、潤滑油を塗布しない場合の有機
感光体の摩擦係数は通常0.4〜0.6の間で、複写プ
ロセスを使用したあとでは0.6〜0.7程度に上昇
し、クリーニングブレードの摺擦圧が上昇し、ブレード
鳴きや、感光体の摩耗が促進される。
【0056】摩擦係数の測定手段は各種あるが、測定法
で数値が異なる。本発明ではドラム状の感光体というこ
とで下記に示す方式で摩擦係数を測定した。名称はオイ
ラーベルト方式である。測定用の画像担持体(ドラム
状)を固定し、その上にベルトとして幅30mm、長さ
290mmの上質紙を作製し、前記上質紙の片端に10
0grの分銅を下げ、もう一方の片端に重量を測るデジ
タル・フォース・ゲージを取り付け、デジタル・フォー
ス・ゲージをゆっくり引き、ベルトが移動開始する瞬間
の重量を読みとり、次の式で静止摩擦係数を計算する。
【数1】μ=2/π×1n(F/W) (ただし、μ:静止摩擦係数、F:読みとり荷重 W:分銅の重さ π:円周率である。) なお、本測定法(オイラー・ベルト方式)は特開平9−
166919号にも示されている。
【0057】図1において、潤滑剤塗布装置201は複
写プロセスのクリーニング装置106と除電装置107
との間に設けられるのが望ましい。図4(a)はブラシ
状回転体201b′を使用した場合、図4(b)はブレ
ード201cによる薄延化手段の説明図である。感光体
101上のトナー像はクリーニング装置106で清浄化
された後、まず潤滑油の塗布部材201aが感光体10
1に当接され、潤滑油が塗布される。塗布される長さは
感光体のA−3サイズの画像領域をカバーするだけの長
さがあればよい。
【0058】塗布装置201は少なくとも塗布する手段
と薄延化する手段による構成からなる。塗布する手段の
塗布部材201aは潤滑剤を含浸した潤滑油含浸部材2
011aでスポンジのような発泡材単体、極細繊維の不
織布の様な化学繊維の被覆層を持つ内部にスポンジの様
な発泡剤、ガラスウール、フェルト、綿、炭素繊維、活
性炭素繊維などの潤滑剤を保持できる性能を有する部材
を内在させる。
【0059】この塗布部材201aは回転する感光体1
01に瞬時に当接するだけであるので、耐摩耗性はそれ
ほど必要としないが、長期間に亘って使用するので、木
綿布の様なものは好ましくない。30mmφの感光体で
あれば感光体101の4〜6ヵ所で当接する。100m
mφの感光体であれば10〜20ヵ所に当接し、当接幅
は5mm前後である。
【0060】塗布部材の作動装置は基本的にスプリング
2012aとソレノイド2013aから構成され、ソレ
ノイド2013aに電圧が加えられたときに、ソレノイ
ド1013aへの電圧信号は制御装置からの信号により
ON、OFFし、感光体に潤滑剤が塗布される。制御装
置は例えばカウンターからの信号を受けることにより、
或る一定枚数に達したらソレノイドに信号を伝達し、所
定の回数だけ塗布装置を作動させる。例えば、50枚複
写終了後、5回のON、OFFを行うように設定し潤滑
油塗布を行う、塗布は感光体の回転時に行われるので、
重なり合わないようなタイミングを設定する。塗布部材
201aには潤滑油の注入口2014aを備えても良
い。
【0061】感光体に塗布された潤滑油は薄延化部材2
01bにより薄層にされる。薄延化部材201bは基本
的にブラシ状回転体201b′かブレード201cで構
成される。この薄延化手段により潤滑油は数10〜数1
00Åまで薄延化される。薄延化された後は除電装置1
07で感光体101が均一化され、再び次の複写プロセ
スが開始される。
【0062】ブラシ状回転体201b′には小型のDC
ブラシレスモーターが直付けされているが、好ましくは
作動時以外は感光体から離反する様な構造になっている
ことが望ましい。薄延化するためのブラシ状回転体20
1b′の回転数は100〜1000rpm程度とする。
ブラシ状回転体101b′についても感光体101より
離反するような構造にするのが望ましく、潤滑剤の塗布
開始後、1分〜2分程度作動した後、解除する。解除手
段はタイマー等で設定するが、基本的には駆動部はソレ
ノイド2013aとスプリング2012aの組み合わせ
で行う。感光体101からの離反は1mm程度であれば
十分である。
【0063】ところで、塗布部材の感光体上の当接箇所
は潤滑油の粘度で変わり、粘度が高ければ少なく、低け
れば多くする。潤滑油の粘度で摩擦係数が維持される複
写枚数は異なるが、感光体の一周分を塗布すれば80〜
120枚(A−4判)は低摩擦係数を維持できるので、
塗布はこの間隔で行えば問題はない。ただし、複写サイ
ズは夫々異なるので、早めに塗布するようにコントロー
ルするのが良い。
【0064】図5に潤滑剤の粘度と摩擦係数の関係を示
す。粘度の増加に伴い摩擦係数が低下する。間欠的に塗
布するために、摩擦係数の感光体周方向の均一性は全面
塗布に比べて損なわれるが、これは初期の間で、少し使
用すると均一性は除々に緩和され、問題は生じない。好
適な摩擦係数は前記したように0.4以下であり、好ま
しくは0.1〜0.3の範囲で動作するように設定する
のが望ましい。ただし、摩擦係数0.3〜0.4の間で
数10枚程度あるいはそれ以上動作しても画像への影響
は殆ど無いが、例えば摩擦係数0.08のレベルが数1
0枚にも亘って維持されると問題が生じるので、摩擦係
数0.1を割らないように設定するのが望ましい。一時
的(10枚コピー程度)にはこの範囲を逸脱することが
あっても、画像上への影響は殆ど与えるものではない。
【0065】
【実施例】次に実施例、比較例をあげて本発明をより具
体的に説明する。ここでの部は重量基準である。
【0066】実施例1〜10 効果確認用の感光体構成として以下に示す製法で感光体
を作製した。100φmmのアルミニウムドラムに下記
組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸
送用塗工液を順次、塗布乾燥することにより、厚さ3.
5μmの下引き層、厚さ0.2μmの電荷発生層、厚さ
25μmの電荷輸送層を夫々形成し、作製した電子写真
感光体を用意した。
【0067】 〔下引き層用塗工液〕 アルキッド樹脂(ヘッコゾール 1307−60−EL、 大日本インキ化学工業社製) 6部 メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60、 大日本インキ化学工業社製) 4部 酸化チタン 40部 メチルエチルケトン 200部
【0068】 〔電荷発生層用塗工液〕 下記構造のトリスアゾ顔料 2.5部
【化1】 ポリビニルブチラール(UCC社製、XYHL) 0.5部 シクロヘキサノン 200部 メチルエチルケトン 80部
【0069】 〔電荷輸送層用塗工液〕 ビスフェノールA型ポリカーボネート (帝人社製、パンライトK1300) 10部 下記構造の低分子電荷輸送物質 10部
【化2】 塩化メチレン 100部 メチルフェニルシリコーンオイル(50cs) 数滴
【0070】クリーニング装置の上端位置に潤滑油塗布
装置[潤滑油塗布部材と潤滑油薄延化部材(ブラシ状回
転体もしくはブレード)]の取り付け可能な実験用の電
子写真複写機(ローラー接触帯電方式)を用意した。概
念図は図4(a)(b)に示す通りである。塗布部材は
4mm×15mm×295mmのポリウレタンフォーム
(JCR−4、イノアックコーポレーション社製)を芯
材に、被覆材として極細繊維の不織布(商品名:トレー
シー、東レ社製)使用し、1mm厚の鉄板で押え固定
し、下記潤滑油を十分にしみ込ませた塗布部材を作成
し、塗布装置に取り付けた。
【0071】一方、潤滑油を感光体上で薄延化すめため
の部材としてブラシ状回転体及びブレードを用意した。
ブラシ状回転体は10mmφのステンレス軸に対し、ポ
リプロピレン繊維からなるブラシをスパイラルに巻き外
形寸法20mmφとした。穂の長さは5mm、一本の穂
の直径は約30〜40μm程度のもので、繊維本数は2
0000本/inch2程度に植毛されたもので、長さ
は感光層をほぼカバーできる300mmとした。感光体
への食い込み量は約1mmである。また、回転速度は1
80rpmとした(図4(a))。また、ブレードには
2mm(W)×7mm(H)×300mm(L)に切断
したポリウレタンゴムを3mm厚のアルミニウム板に接
着固定したものを感光体に対して12度の角度で接する
ようにしてカウンター方向でセットした(図4
(b))。
【0072】潤滑油として、シリコーン系オイルは50
CS、100CS、1000CS、10000CS、2
0000CS(いずれもSH200、東レ・ダウコーニ
ング社製)及び300CS(KF96、信越化学社
製)、3000CS(KF50、信越化学社製)、フッ
素系オイルはフルオロシリコーン100CS(ELS5
07、旭化成社製)を用意した。またこれらの潤滑油の
塗布間隔を潤滑油に応じて変化させた。
【0073】潤滑油の塗布箇所は感光体上で、ほぼ10
mm(感光体塗布面積の約37.5%)おきとなるよう
に塗布制御装置をセットした。これらを実施例として順
に実施例1〜10とする。
【0074】評価は24〜25℃/65%RHの環境
で、2千枚相当・A−3サイズ/日のランニングを行
い、適時指定の画像チャートでの作像、感光層摩耗係数
の各項目を測定した。評価枚数各4万枚(約20時間稼
動)とした。なお、実験開始に当たり、クリーニングブ
レード先端部及び感光体にポリフッ化ビニリデンの粉末
(呉羽化学社製)を十分に塗布し、感光体の回転をスム
ーズにした。これらの結果を条件を含めて表1及び図6
に示す。
【0075】表1から明らかなように、潤滑油の粘度が
10000CS程度までは画像劣化が殆どなく、感光層
の摩耗も少なく実用上問題ないが、20000CSとな
るとブレードによる潤滑油の掻き取り効果が低くなり、
画像にじみ(いわゆる画像ボケ)が観測された。一方、
50CSでは画像上の問題は生じないが、膜削れの抑制
効果は認められるものの効果の程度は少ない。摩擦係数
は図6に示すとおりで、摩擦係数が0.4を越えるよう
なものでは、膜削れ量も多くなる傾向が認められる。膜
削れの抑制効果は粘度が高くなるほど良好である。
【0076】比較例1〜3 潤滑剤を塗布しない場合、25℃で約100CSの植物
性オイル(品番不明、日清社製)を使用した場合、およ
び約300CSの機械油(鉱物油)を潤滑油とした場合
の3方法を順に比較例1、2、3とする。確認は感光体
及び実験装置として実施例1〜10に示すと同様の感光
体及び装置を使用した。これらの結果を表1及び図6に
示す。比較例1では画像上の問題は無いが、膜削れが最
も高くなる。また、植物油及び機械油(鉱物油)を使用
したものは膜削れ抑制効果が認められるが、画像ボケ現
象の発生が見られた。
【0077】
【表1】
【0078】実施例11〜12 効果確認用の感光体構成として以下に示す製法で感光体
を作製した。100mmφのアルミニウムドラムに下記
組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸
送用塗工液を順次、塗布乾燥することにより、厚さ3.
5μmの下引き層、厚さ0.2μmの電荷発生層、厚さ
25μmの電荷輸送層を夫々形成し、ポリマードナーを
電荷輸送層に使用した電子写真感光体を作成した。
【0079】 〔下引き層用塗工液〕 アルキッド樹脂(ベッコゾール 1307−60−EL、 大日本インキ化学工業社製) 6部 メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60、 大日本インキ化学工業社製) 4部 酸化チタン 40部 メチルエチルケトン 200部
【0080】 〔電荷発生層用塗工液〕 下記構造のトリスアゾ顔料 2.5部
【化3】 ポリビニルブチラール(UCC社製、XYHL) 0.5部 シクロヘキサノン 200部 メチルエチルケトン 80部
【0081】 〔電荷輸送層用塗工液〕 下記繰り返し単位構造の高分子電荷輸送物質 10部
【化4】 塩化メチレン 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 数滴
【0082】このポリマードナー感光体を評価用の感光
体として、潤滑油を300CS(KF96、信越化学社
製)と1000CS(SH200、東レ・ダウコーニン
グ社製)の2種として、実施例1〜10に示すと同様の
装置(潤滑油の薄延化はブレード使用)を使用し、効果
確認を行なった。これを実施例11〜12とする。
【0083】これらの結果を表2及び図7に示す。ポリ
マードナーを電荷輸送層に使用した感光体の摩擦係数は
ポリカーボネート樹脂を使用した感光体(実施例1〜
9)と同様に、画像品質、耐摩耗性共良好な結果が得ら
れた。膜削れが少なかったのはポリマードナーの特性に
因るものである。
【0084】比較例4 実施例11〜12に示す感光体及び装置を用い、潤滑剤
を塗布しない場合の評価を行った。これを比較例4とす
る。この結果を表2及び図7に示す。潤滑剤を塗布しな
い場合にはポリカーボネート樹脂を使用した感光体に比
して膜削れ量は少ないが、削れは潤滑剤を使用した場合
に比べ多く削れた。画像品質等には特に大きな劣化は認
められなかった。
【0085】
【表2】
【0086】実施例13〜21 実施例1〜9に示す感光体および装置を使用し、塗布面
積が感光体の有効画像領域の10%、25%、50%、
80%、100%になるように、塗布装置の塗布作動時
間を設定した。また、潤滑油を300CS(KF96、
信越化学社製)と1000CS(SH200、東レ・ダ
ウコーニング社製)のシリコーン系オイル2種とした。
この様にして実施例1〜9と同様の感光体及び装置を用
いて評価を行った。なお、潤滑剤の塗布部材の幅は約6
mm、薄延化部材はブレード方式とした。これらの実施
例を順に実施例13〜21とした。この結果について表
3に示す。
【0087】
【表3】
【0088】結果から明らかなように、塗布面積が10
%程度だと、潤滑効果が局部的なため塗布効果が小さ
い。しかし25%程度になると、塗布効果が明らかに確
認できる。1000CSの場合、100%塗布になる
と、塗布面積が全面に及び、ブレードによるオイル掻き
取り効果が低減し、画像にムラや、にじみ、ノイズなど
の影響が出てくる。
【0089】実施例22〜29 実施例1〜9に示す感光体を〔タイプA〕、実施例11
〜12に示す感光体〔タイプB〕の2種を使用し、潤滑
油の事前塗布効果について確認した。装置等は実施例1
〜9に示す装置を用い、潤滑油塗布装置は作動させず解
除のままで実施した。方法として、クリーニングブレー
ド及び感光体表面をエチルアルコールで十分に清掃した
後、10CS、1000CSのシリコーンオイル(SH
200、東レ・ダウコーニング社製)、300CS(K
F96、信越化学社製)及び100CSのフルオロシリ
コーンオイル(FLS507、旭化成工業社製)を感光
体の約50%程度に塗布し、感光体表面を不織布[ハイ
ゼガーゼ(旭化成工業社製)及びエクセーヌ(東レ社
製)]で、清掃し余分なオイルを除去した後、感光体ユ
ニットに装着し、感光体の回転性を確認した。これらの
結果を表4に示す。結果から明らかなように、感光体は
全く異常なく回転した。
【0090】比較例5、6 実施例22〜25に示す2種の感光体(タイプA、タイ
プB)を使用した。クリーニングブレードは先端に塗布
されたポリフッ化ビニリデンの粉末(呉羽化学社製)を
エチルアルコールで十分に清掃し、感光体は処理せずに
ユニットに装着した。潤滑剤塗布装置は作動せずに行っ
た。これらを比較例として順に比較例5、6とする。こ
れらの結果を表4に示す。
【0091】表4の様に、潤滑油の粘度が10CS程度
だと潤滑油の効果が殆どなく、ブレードがきしむいわゆ
るブレード鳴きが発生するが、塗布しない場合には、感
光体にシリコーンオイルが添加されていても、ブレード
の摩擦抵抗が大きく、感光体は回転できない。潤滑油の
粘度を上げるにしたがい摩擦係数は低下し感光体はセッ
ト直後よりスムーズに回転する。
【0092】
【表4】
【0093】
【発明の効果】(1)請求項1に記載する本発明の画像
形成法は、画像担持体(感光体)に25℃で測定したと
きの粘度が50CS以上10000CS以下のシリコー
ン系あるいはフッ素系の潤滑油を間欠的に感光体に付与
することにより、潤滑油が感光体に付着しすぎるのを防
止する。更に潤滑油を感光体上に適正量塗布し、専用の
ブラシ状回転体もしくはブレードにより薄膜化すること
により、感光体の耐摩耗性を向上させ、画像の劣化を防
止することにより、トナー像の感光体面よりの離れも良
くなり転写効率がアップし長期に亘って良好な画像を提
供する。また、感光体とクリーニングブレードが接触す
る際に発生するブレード鳴きを防止する。
【0094】(2)請求項2に記載する本発明の画像形
成法では、潤滑油の粘度に応じて、作像領域の20%以
上100%以下にして塗布することにより、潤滑油の付
着過ぎを防止し、塗布後の潤滑油薄延化後の摩擦係数を
0.4以下にすることにより感光体の耐摩耗性を向上さ
せ、画像の劣化を防止することにより、長期に亘って良
好な画像を提供する。また、感光体とクリーニングブレ
ードが接触する際に発生するブレード鳴きを防止する。
【0095】(3)請求項3に記載する本発明の画像形
成法では、有機感光体とクリーニングブレードの組み合
わせでは摩擦抵抗が極めて大きいため、感光体が回転し
やすい処置を施さないと殆どの場合、作動不良を起こ
す。一般にはポリフッ化ビニリデンやチタン酸ストロン
チウムなどの微粉末をクリーニングブレードの先端又は
感光体表面に塗布し、回転しやすいようにしている。し
かし、単に塗布しておくだけでは回転をスムーズにさせ
ることはできず、必ず回転することを確認しておかない
と、初期から安定した動作は保証できない。更に感光体
に使用される電荷輸送材料によっては回転が極めて困難
な状態が発生する。これを打開する手段として摩擦係数
が好適には0.4以下となるように潤滑油を感光体にあ
らじめ又は事前に均一にしかも極薄層に塗布することに
よって解決する。この処置はポリフッ化ビニリデンの様
な粉末を塗布するよりも効果が高く、冬季でも十分流動
性を有する潤滑油を塗布しておくことで、初期より安定
した回転が保証でき、感光体がロックすることはなく、
ブレード鳴きも起こらず、感光体が傷ついて交換するよ
うなことも排除できる。この塗布量はせいぜい20枚程
度スムーズに回転できる程度の塗布量で十分である。
【0096】(4)以上の操作を行うことにより、従来
に比して、感光体の回転な抑制されることもなく、画像
担持体(感光体)の摩擦係数が低いレベルに抑制され、
感光体は低摩耗化し、トナー像の転写効率はアップし、
画像の劣化が抑制されるため、長時間にわたって良好な
画像を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の複写プロセスを特明する概略図であ
る。
【図2】図2(a)、図2(b)、図2(c)および図
2(d)は本実施例の使用される感光体の四例の層構成
を示す図面である。
【図3】潤滑油塗布部の機構説明図である。
【図4】図4(a)は感光体に潤滑剤を塗布する塗布装
置の概略図、図4(b)は他の塗布装置の概略図であ
る。
【図5】潤滑油粘度と摩擦係数の関係の説明図である。
【図6】実施例1〜10、比較例1〜3の摩擦係数の推
移を示すグラフである。
【図7】実施例11〜12及び比較例4の摩擦係数の推
移を示すグラフである。
【符号の説明】
1 導電性支持体 2 下引き層 3 電荷発生層 4 電荷輸送層 5 感光層 6 保護層 101 画像担持体(感光体) 102 接触帯電装置 103 画像露光系 104 現像装置 105 転写装置 106 クリーニング装置 106a クリーニングブレード 106b クリーニングブラシ 107 除電装置(ランプ) 108 定着装置 109 コピー用紙 201 潤滑剤塗布装置 201a 潤滑剤塗布部材 201b 薄延化部材 201b′ ブラシ状回転体 201c ブレード 203 駆動装置 2011a 潤滑剤含浸部材 2012a スプリング 2013a ソレノイド 2014a 潤滑剤注入孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 哲郎 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 小島 成人 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 生野 弘 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 紙 英利 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田村 宏 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H034 AA07 BA01 BD01 BD03 BD07 BF03 BF06 BF07 FA00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像担持体に帯電を施し、像露光を行い
    静電潜像を形成した後、現像剤で顕像化し、転写、クリ
    ーニングの工程を経て画像形成を行う方法において、該
    帯電と該クリーニング工程との間に、該画像担持体に2
    5℃で50〜10000CSのシリコーン系又はフッ素
    系潤滑油を間欠的に塗布する手段と、この塗布された潤
    滑油をブラシ状回転体もしくはブレードで薄延化する手
    段とからなる潤滑油塗布工程を設けるによって画像形成
    を行うことを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】 画像担持体に潤滑油を間欠的に塗布する
    のは、該画像担持体の作像領域の20〜100%の範囲
    であり、潤滑油薄延後のその潤滑油塗布部の摩擦係数が
    0.4以下であることを特徴とする請求項1記載の画像
    形成方法。
  3. 【請求項3】 シリコーン系又はフッ素系の潤滑油を用
    いて事前にもしくは予め画像担持体表面を0.4以下の
    摩擦係数にしておくことを特徴とする請求項1又は2記
    載の画像形成法。
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