JP2006227357A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2006227357A JP2005041910A JP2005041910A JP2006227357A JP 2006227357 A JP2006227357 A JP 2006227357A JP 2005041910 A JP2005041910 A JP 2005041910A JP 2005041910 A JP2005041910 A JP 2005041910A JP 2006227357 A JP2006227357 A JP 2006227357A
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Osamu Naruse
修 成瀬
Hidetoshi Yano
英俊 矢野
Masahiko Akafuji
昌彦 赤藤
Kazuhiko Watanabe
一彦 渡邊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of appropriately cleaning off a toner with a spherical small-diameter, reducing wear due to friction between a blade and an image carrier, and ensuring stable quality for a long time. <P>SOLUTION: The electrophotographic image forming apparatus includes a cleaning device 16 of a blade cleaning system that removes a residual toner on the image carrier. The cleaning device 16 is in contact with a photoreceptor drum 2 such that its blade 21 applies a contact pressure of 1 Mpa or more to the photoreceptor drum 2. The cleaning roller 16 is also provided with a device that forms a lubricant layer onto the surface of a photoreceptor drum 2 by a coating roller 23 disposed in contact with a lubricant agent 22. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.

特許文献1には、現像剤の形状係数SF1が100〜150で、清掃手段は線圧55gf/cm〜105gf/cmの当接圧で像担持体に当接する弾性ブレードを有し、潤滑剤塗布機構によって像担持体の回転駆動距離が525mとなるまでに少なくとも潤滑剤を0.4kg以上塗布する技術について開示されている。   In Patent Document 1, the developer has a shape factor SF1 of 100 to 150, and the cleaning means has an elastic blade that contacts the image carrier with a contact pressure of 55 gf / cm to 105 gf / cm. A technique is disclosed in which at least 0.4 kg of lubricant is applied by the mechanism until the rotational driving distance of the image carrier reaches 525 m.

特許文献2には、クリーニング部材表面に潤滑剤を塗布する為の潤滑剤塗布手段を設け、被クリーニング部材の長手中央域への潤滑剤塗布量を長手両端域へのそれよりも低減する技術について開示されている。   Patent Document 2 discloses a technique for providing a lubricant application means for applying a lubricant to the surface of a cleaning member, and reducing the amount of lubricant applied to the longitudinal center region of the member to be cleaned more than that to both longitudinal end regions. It is disclosed.

特許文献3には、潤滑剤塗布装置を持ち、クリーニングブレードの像担持体に対する線圧は0.2〜0.5N/cm、当接角は22〜32°、ブレード材質の反発弾性率45〜65%、300%モジュラスは1000〜2500N/cm2である技術について開示されている。 Patent Document 3 has a lubricant application device, the linear pressure of the cleaning blade against the image carrier is 0.2 to 0.5 N / cm, the contact angle is 22 to 32 °, the rebound resilience of the blade material is 45 to 65%, 300% modulus is disclosed a technique is 1000~2500N / cm 2.

特許文献4には、クリーニングブレードを有する電子写真画像形成方法において、トナー中にステアリン酸亜鉛がトナー重量に対して0.01%以上、0.5%以下の量含有し、且つ、ブレードは支持部材にブレードの感光体当接面側で実質的に保持されている技術について開示されている。   In Patent Document 4, in an electrophotographic image forming method having a cleaning blade, zinc stearate is contained in the toner in an amount of 0.01% or more and 0.5% or less with respect to the toner weight. A technique that is substantially held on the photoreceptor contact surface side is disclosed.

特許文献5には、現像剤の形状係数SF1が100〜150で、清掃手段は線圧55gf/cm〜105gf/cmの当接圧で像担持体に当接する弾性ブレードを有し、固形状の潤滑剤と、潤滑剤と感光ドラムとが接するように配置された潤滑剤塗布ローラを回転させることで感光ドラム表面に潤滑剤を塗布する技術について開示されている。   In Patent Document 5, the developer has a shape factor SF1 of 100 to 150, and the cleaning means has an elastic blade that contacts the image carrier with a contact pressure of 55 gf / cm to 105 gf / cm. A technique for applying a lubricant to the surface of a photosensitive drum by rotating a lubricant and a lubricant application roller arranged so that the lubricant and the photosensitive drum are in contact with each other is disclosed.

特許文献6には、ブレードの50℃における300%引っ張り応力が50kgf/cm2以上の熱可塑性樹脂について開示されている。 Patent Document 6 discloses a thermoplastic resin in which the blade has a 300% tensile stress at 50 ° C. of 50 kgf / cm 2 or more.

特開2000−075752号公報JP 2000-075752 A 特開2002−55580号公報JP 2002-55580 A 特開2003−58009号公報JP 2003-58009 A 特開平11−184340号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-184340 特開平11−288194号公報JP 11-288194 A 特開平8−36338号公報JP-A-8-36338

電子写真形成法では、帯電手段を用いて像担持体表面を一様に正もしくは負電荷を帯電させた後、画像に応じた露光を施し、静電潜像を形成する。そして、現像装置で像担持体上の静電潜像とは逆極性に帯電したトナーが潜像を現像し、転写手段を用いて紙等の転写紙もしくは中間転写媒体にトナー像を転写する。像担持体上の転写残トナーをクリーニング装置によって像担持体上から除去し、感光体ドラム表面上にトナーのない状態で帯電手段に循環することで、繰り返し使用することが可能となる。   In the electrophotographic forming method, a positive or negative charge is uniformly charged on the surface of the image carrier using a charging unit, and then exposure is performed according to an image to form an electrostatic latent image. The developing device develops the latent image with toner charged to a polarity opposite to that of the electrostatic latent image on the image carrier, and transfers the toner image onto a transfer paper such as paper or an intermediate transfer medium using a transfer unit. The transfer residual toner on the image bearing member is removed from the image bearing member by the cleaning device, and is circulated to the charging means without toner on the surface of the photosensitive drum, so that it can be used repeatedly.

このクリーニング装置には、ブレードクリーニング方式、導電性もしくは絶縁性のファーブラシローラ方式、磁性ローラ表面上に磁性粉末を着磁した磁気ブラシクリーニング方式等のクリーニング装置が知られているが、上記のファーブラシクリーニングや磁気ブラシクリーニング装置では、機構や条件が複雑であり装置が大型化したり、コストアップになる等の欠点があった。そこで、安価な方式としてブレードクリーニング方式がよく用いられる。   As this cleaning device, there are known cleaning devices such as a blade cleaning method, a conductive or insulating fur brush roller method, and a magnetic brush cleaning method in which magnetic powder is magnetized on the surface of the magnetic roller. The brush cleaning and magnetic brush cleaning devices have drawbacks such as complicated mechanisms and conditions, increasing the size of the device, and increasing costs. Therefore, a blade cleaning method is often used as an inexpensive method.

ブレードクリーニング方式のクリーニング装置は像担持体表面に平行で、像担持体表面の移動方向に直行し、像担持体を支持しているケーシングに固定されているブレード支持部材に所定量の自由端長(突き出し量)を有し、像担持体の表面を清掃するために該像担持体の表面に向かってカウンタ方向にクリーニングブレードが取り付けられている。クリーニングの当接圧、クリーニング角度、クリーニングブレードの硬度、クリーニングブレードの材質、クリーニングブレードの自由端長(突き出し量)やクリーニングブレードの厚さを像担持体の線速に応じて最適化している。トナーのすり抜けやブレード稜線欠けによるクリーニング不良、ブレードと像担持体間で発生する鳴きやビビリ、ブレードのめくれ、ブレードの掻き取り性能不足による像担持体表面へのトナー添加物や紙粉の付着によって発生するフィルミングによる異常画像が発生しないように条件設定している。   The cleaning device of the blade cleaning system is parallel to the surface of the image carrier, goes straight in the moving direction of the surface of the image carrier, and has a predetermined amount of free end length on the blade support member fixed to the casing supporting the image carrier. In order to clean the surface of the image carrier, a cleaning blade is attached in the counter direction toward the surface of the image carrier. The contact pressure of cleaning, the cleaning angle, the hardness of the cleaning blade, the material of the cleaning blade, the free end length (protrusion amount) of the cleaning blade, and the thickness of the cleaning blade are optimized according to the linear velocity of the image carrier. Due to poor cleaning due to toner slipping or chipping of the blade edge, noise and chatter between the blade and the image carrier, turning of the blade, adhesion of toner additives or paper dust to the surface of the image carrier due to insufficient blade scraping performance Conditions are set so that an abnormal image does not occur due to the filming that occurs.

ところで、近年の電子写真法等では2400dpi等の高画質化を可能にするためにトナーも小粒径化となる傾向にある。トナーの小粒径化はトナーのクリーニングが困難になる方向であり、より像担持体上の転写残トナーに対するクリーニング能力の余裕度を確保することが難しくなっている。また、トナーの製造においても省エネ化の為に重合工法が主流となってきた。重合工法においてはトナー形状を異形化する工程のない球形で使用することが、最もコスト的に有利となる。球形化することで転写効率が向上し、転写残トナーとして廃棄されるものが低減し、より一層省エネ効果が上がる。   By the way, in recent electrophotographic methods and the like, the toner tends to have a smaller particle size in order to improve the image quality of 2400 dpi or the like. The reduction in toner particle diameter is in the direction that makes it difficult to clean the toner, and it is more difficult to ensure a sufficient cleaning capacity for the transfer residual toner on the image carrier. In the production of toner, a polymerization method has become mainstream for energy saving. In the polymerization method, it is most advantageous in terms of cost to use a spherical shape without the step of deforming the toner shape. By making it spherical, the transfer efficiency is improved, the amount of toner remaining as a transfer residual toner is reduced, and the energy saving effect is further increased.

しかし、近年の高画質化の達成手段として、このようなトナー形状の球形化、あるいは、トナーの小粒径化とが進められてきており、トナーの小粒径化は潜像担持体へのファンデルワールス力の増大を引き起こし、従来のクリーニングブレードで潜像担持体表面を清掃することが困難になってきている。   However, as a means for achieving high image quality in recent years, such a spheroidization of the toner shape or a reduction in the particle size of the toner has been promoted, and the reduction in the toner particle size is applied to the latent image carrier. As a result, the van der Waals force is increased and it becomes difficult to clean the surface of the latent image carrier with a conventional cleaning blade.

そこで、この改善策としてブレードと像担持体間の線圧を上げることで、小径且つ球形なトナーのクリーニングが可能であることが判ってきた。しかし、一概に押しつけ圧を大きくして線圧を上げることは、像担持体の表面層やブレードを摩耗させたり、像担時体表面へスクラッチ傷を起こすなどの問題がある。ブレードもまた、感光体ドラムの摩擦係数が大きいとブレードの変形量が大きくなり、トナーのすり抜け、ブレード鳴きやビビリ等の不具合が発生する。   Accordingly, it has been found that, as a measure for improvement, it is possible to clean a small-diameter and spherical toner by increasing the linear pressure between the blade and the image carrier. However, generally increasing the pressing pressure to increase the linear pressure causes problems such as wear of the surface layer and blade of the image carrier and scratches on the surface of the image carrier. If the friction coefficient of the photosensitive drum is large, the blade also increases the amount of deformation of the blade, which causes problems such as toner slip-through, blade squealing, and chatter.

また、ブレードクリーニングシステムは、ブレードと像担持体の付着力に応じた均一な押し圧力で隙間無く像担持体に接触させることが出来れば、上手く機能すると考えられていた。さらに、このようなブレード体としては、ポリウレタンエラストマーからなる板状成型物を所定寸法裁断してブレード部材とし、これに接着剤を介して鋼製の支持板に接着一体化したものが一般的に用いられている。また、予め支持板に接着剤を塗布、乾燥しておき、これを金型に取付け、金型内にポリウレタンエラストマー形成液を注入し、架橋効果させて、硬化と同時にポリウレタンエラストマーからなるブレード部材を支持板に接着してなるものも知られている。これらのブレード体は、クリーニング性を得る為、通常像担持体に圧接して用いられるのが普通である。圧接して用いられる場合、機能を長期に渡って発揮するためには、圧接力の経時低下を小さく抑えることが必要であり、そのためブレード部材そのものを永久歪みの少ない、即ちヘタリのすくないものにする試みが種々なされてきた。   Further, it has been considered that the blade cleaning system functions well if it can be brought into contact with the image carrier without a gap with a uniform pressing force according to the adhesive force between the blade and the image carrier. Further, as such a blade body, a plate-shaped molded product made of polyurethane elastomer is cut to a predetermined size to be a blade member, and is generally bonded and integrated to a steel support plate via an adhesive. It is used. In addition, an adhesive is applied to the support plate in advance and dried, and this is attached to the mold, and a polyurethane elastomer forming liquid is injected into the mold to cause a crosslinking effect. Those formed by bonding to a support plate are also known. These blade bodies are usually used in pressure contact with an image carrier in order to obtain cleaning properties. When used in pressure contact, it is necessary to suppress a decrease in pressure contact over time in order to exert its function over a long period of time. Therefore, the blade member itself has less permanent distortion, i.e., less sag. Various attempts have been made.

しかし、画像の解像度を上げるためトナーが小粒径になるにつれ、強く均一な圧接力が要求されてきていることに対してブレード部材の素材の改良や板状弾性体を鋼製支持板に接着させただけの鋼製のブレード体では限界があり、対応が困難になってきた。   However, as the toner becomes smaller in particle size to increase the resolution of the image, a strong and uniform pressure contact force is required. In contrast, the blade material is improved and the elastic plate is bonded to the steel support plate. There is a limit to the blade body made of steel just made, and it has become difficult to cope with it.

特に、これまでの対象とするトナーは粉砕トナーでブレードに接することで容易に堰き止められていた。しかし、トナーの円形度が高くなったり、小径となると単にブレードと接するだけではトナーを堰き止めることは困難なことが解ってきた。なぜなら、像担持体に付着している粉砕トナーはブレードと当たるだけで像担持体上を滑り、トナーを堰き止めることは容易であるが、円形度が高いトナーであると、像担持体との付着力がブレードとの接触によって回転モーメントとなる。この回転モーメントがブレード下を潜る力となり、トナーは回転しながらブレードを擦り抜けてクリーニング不良を生じさせる。これを阻止するにはブレードの先端部に圧力を加え、モーメントによる潜り込みを阻止する必要がある。   In particular, the target toner so far has been easily dammed by contacting the blade with pulverized toner. However, it has been found that when the circularity of the toner becomes high or the diameter becomes small, it is difficult to dam the toner simply by contacting the blade. This is because the pulverized toner adhering to the image bearing member can easily slide on the image bearing member just by hitting the blade and dam the toner, but if the toner has a high degree of circularity, The adhesive force becomes a rotational moment by contact with the blade. This rotational moment becomes a force under the blade, and the toner rubs through the blade while rotating to cause a cleaning failure. In order to prevent this, it is necessary to apply pressure to the tip of the blade to prevent subtraction due to moment.

これまでこの圧力(一般には線圧と称す)を上げる方法として、ブレードの硬度を上げる、ブレードの突き出し長さを短くする、ブレードの厚さを厚くすることがなされていた、更に、構成上ではブレードと像担持体との食い込み量を上げたり、ブレード支持板のバネ強さを大きくするなどの方法を行ってきた。   Until now, as a method of increasing this pressure (generally referred to as linear pressure), the blade hardness has been increased, the blade protrusion length has been shortened, and the blade thickness has been increased. There have been methods such as increasing the amount of biting between the blade and the image carrier and increasing the spring strength of the blade support plate.

しかし、ブレードの硬度を上げると、ブレード自身がプラスチック化して塑性変形して、初期的には線圧が上がるが、経時と共に線圧は低下するクリープ現象化してくる。更に硬度が高いために像担持体との均一な接触性には問題があり、部分的なクリーニング不良が生じるなど問題が生じる。   However, when the hardness of the blade is increased, the blade itself is plasticized and plastically deformed, and the linear pressure initially increases, but the linear pressure decreases with time, resulting in a creep phenomenon. Further, since the hardness is high, there is a problem in uniform contact with the image carrier, and problems such as partial cleaning failure occur.

ブレードの突き出し量を短くすることはブレード自身の固有振動数を高くすることとなり、“鳴き”や“ビビリ”が激しくなるなどの問題があった。また、厚くすることは不用意に材料を浪費するばかりで、経済性に問題がある。   Shortening the protruding amount of the blade increases the natural frequency of the blade itself, which causes problems such as increased “squealing” and “chatter”. In addition, thickening only wastes material carelessly, and there is a problem in economy.

更に、食い込みやバネ加重を上げることは、金属である支持板の位置は変わるが、ゴム材自身は像担持体に押しつけられるだけで、ブレードが腹当たり状態となって、ブレードと像担持体との接触面積が増え、線圧は向上するが実効的にトナーのすり抜けを阻止する力は得られない。   Furthermore, increasing the bite and the spring load changes the position of the support plate, which is a metal, but the rubber material itself is only pressed against the image carrier, causing the blade to hit the belly, and the blade and the image carrier. Although the contact area of the toner increases and the linear pressure improves, the force to effectively prevent the toner from slipping through cannot be obtained.

ここで、前述の特許文献1〜6について検討すると、特許文献1の技術では、線圧が一定範囲で規定しているだけのため、像担持体との接触面積が大きくなると、単位面積に加わる圧力は小さなものとなり、SF1が100〜150の球形度の高いトナーに対してクリーニング性は充分にえられない。また、潤滑剤塗布の期間を比較的初期期間にしているため、長期的な信頼性及び耐久性に欠けるといえる。   Here, considering the above-mentioned Patent Documents 1 to 6, since the technique of Patent Document 1 only defines the linear pressure within a certain range, if the contact area with the image carrier increases, the unit area is added. The pressure becomes small, and the cleaning performance cannot be sufficiently obtained for toner having a high sphericity of SF1 of 100 to 150. Moreover, since the period of lubricant application is a relatively initial period, it can be said that long-term reliability and durability are lacking.

特許文献2の技術では、潤滑剤の塗布量が像担持体の長手領域に違いを持たせているため、像担持体表面の摩擦係数が不均一になりクリーニングの均一性及びブレードの摩耗状態にも均一性が得られないという欠点がある。   In the technique of Patent Document 2, since the amount of lubricant applied varies in the longitudinal region of the image carrier, the coefficient of friction on the surface of the image carrier becomes non-uniform, resulting in uniform cleaning and blade wear. However, there is a drawback that uniformity cannot be obtained.

特許文献3の技術では、線圧を比較的小さい領域で規定しているが、像担持体に対してどのような面圧であるかが規定されていないため、小径トナーを堰き止めることは困難である。また、反発弾性率の規定値が高いため、ブレードの像担持体との接触部の動きが激しくなる。これはステイックスリップ運動が大きいことであるため、小径トナーを堰き止める作用には著しく障害となる。この激しい挙動によってブレードは摩耗や損傷が大きくなって、耐久性を低下させる。   In the technique of Patent Document 3, the linear pressure is defined in a relatively small region, but since it is not defined what surface pressure is applied to the image carrier, it is difficult to dampen the small diameter toner. It is. Further, since the prescribed value of the rebound resilience is high, the movement of the contact portion of the blade with the image carrier becomes intense. This is because the stick-slip motion is large, and this significantly hinders the action of blocking the small-diameter toner. This intense behavior increases the wear and damage of the blade and reduces its durability.

特許文献4の技術では、ブレードの支持板との取付方向が像担持体に押しつけると剥離する方向であるため長期間像担持体に押しつけていると、剥がれ像担持体とブレードとの接触圧力が漸次低下する。これによって球形/小径トナーのクリーニング性を維持することは困難である。   In the technique of Patent Document 4, since the attachment direction of the blade to the support plate is the direction of peeling when pressed against the image carrier, the contact pressure between the peeled image carrier and the blade is reduced when pressed against the image carrier for a long time. Gradually decreases. As a result, it is difficult to maintain the cleanability of the spherical / small-diameter toner.

特許文献5の技術では、ブレードと像担持体との接触圧力を線圧で規定しているため、ブレードを単に押しつけるだけでは像担持体とブレード間で球形度の高いトナークリーニングは困難である。   In the technique of Patent Document 5, since the contact pressure between the blade and the image carrier is defined by a linear pressure, toner cleaning with high sphericity between the image carrier and the blade is difficult by simply pressing the blade.

さらに、特許文献6の技術では、ブレードに熱可塑性樹脂を使用しているため環境変動に反発係数や硬度変化が大きく、また、耐摩耗特性も劣る。   Further, in the technique of Patent Document 6, since a thermoplastic resin is used for the blade, the coefficient of restitution and hardness change are large due to environmental fluctuations, and the wear resistance is inferior.

本発明の目的は、球形、小径のトナーのクリーニングが適切にできると共に、ブレードと像担持体の摺擦による摩耗が低減できて、長期間、品質の安定した画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of appropriately cleaning spherical and small-diameter toners and reducing wear due to friction between a blade and an image carrier, and having stable quality for a long period of time. .

請求項1に記載の発明は、ブレードクリーニング方式で像担持体上の残存トナーを除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置において、前記クリーニング装置は、そのブレードの接触圧力が1Mpa以上で前記像担持体に当接し、像担持体表面に潤滑層を形成する手段を備えたこと、を特徴とする画像形成装置である。   According to a first aspect of the present invention, in the electrophotographic image forming apparatus provided with a cleaning device that removes residual toner on the image carrier by a blade cleaning method, the cleaning device has a blade contact pressure of 1 Mpa or more. The image forming apparatus further comprises means for contacting the image carrier and forming a lubricating layer on the surface of the image carrier.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記ブレードは、ブレード本体と当該ブレード本体を支持する支持板とからなり、前記支持板の片側平面と前記ブレード本体の段差部の平面とが接合され、前記支持板の厚さ部と前記ブレード本体の段差部とが接合されていること、を特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記ブレードは、その先端部が切断面であり前記像担持体と接触する状態で当接されること、を特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記ブレード本体は、ゴム硬度(JISA硬度)が65°〜80°の範囲内にあるゴムブレードであること、を特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記ブレード本体の尾端部の厚さは先端部の厚さより大きく、前記支持板と前記先端部の厚さの和より小さいこと、を特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記ブレードと像担持体間の摩擦係数を0.8以下で0より大きくすること、を特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、前記ブレード本体は、23℃における反発弾性係数が30%以下で0%より大きく、10℃〜40℃の変化率が350%以下で0%より大きいゴムブレードであること、を特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記潤滑層を形成する手段は、潤滑剤を塗布するローラを所定の方向に回転させることで前記潤滑層を形成すること、を特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記潤滑層を形成する手段は、前記像担持体上の潜像を現像する現像剤に前記潤滑剤を混合したものをローラの回転によって前記像担持体上に接触塗布すること、を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the blade includes a blade body and a support plate that supports the blade body, and one side plane of the support plate and the blade body. The flat surface of the step portion is joined, and the thickness portion of the support plate and the step portion of the blade body are joined.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the blade is abutted in a state where a tip portion thereof is a cut surface and is in contact with the image carrier. To do.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the blade body is a rubber blade having a rubber hardness (JISA hardness) in a range of 65 ° to 80 °. And
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the thickness of the tail end portion of the blade body is larger than the thickness of the tip portion, and the sum of the thicknesses of the support plate and the tip portion. It is characterized by being smaller.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the coefficient of friction between the blade and the image carrier is 0.8 or less and greater than zero.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the blade body has a rebound resilience coefficient at 23 ° C. of 30% or less, greater than 0%, and a change rate of 10 ° C. to 40 ° C. It is characterized by being a rubber blade of 350% or less and greater than 0%.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the means for forming the lubricating layer forms the lubricating layer by rotating a roller for applying a lubricant in a predetermined direction. It is characterized by this.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the means for forming the lubricating layer is obtained by mixing the lubricant with a developer for developing a latent image on the image carrier. Is coated on the image carrier by rotation of a roller.

請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれかの一項に記載の画像形成装置において、前記クリーニング装置と、前記像担持体、現像装置及び帯電装置の少なくとも1つとは一体化構造とされて、本画像形成装置本体に対して着脱できるプロセスカートリッジを構成していることを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜9のいずれかの一項に記載の画像形成装置において、前記像担持体を複数備え、この各像担持体上にそれぞれ異なる色のトナー画像を形成して当該各色のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、前記クリーニング装置及び前記潤滑層を形成する手段は前記像担持体ごとに設けられていること、を特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, the cleaning device and at least one of the image carrier, the developing device, and the charging device are integrated. The process cartridge is structured to be detachable from the main body of the image forming apparatus.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, a plurality of the image carriers are provided, and toner images of different colors are provided on the image carriers. Means for forming and superimposing the toner images of the respective colors to form a color image, and forming the cleaning device and the lubricating layer are provided for each image carrier.

請求項1に記載の発明によれば、球形、小径のトナーのクリーニングが適切にできると共に、ブレードと像担持体の摺擦による摩耗が低減できて、長期間、品質の安定した画像形成装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to appropriately clean spherical and small-diameter toner, reduce wear due to friction between the blade and the image carrier, and provide an image forming apparatus having a stable quality for a long period of time. Can be provided.

請求項2に記載の発明によれば、ブレードと像担持体間で高い面圧が形成できて、球形、小径のトナーのクリーニングが適切にできる。
請求項3に記載の発明によれば、ブレードと像担持体間の密着性を確保でき、局所的なクリーニング不良が無くなり、均一なクリーニング性能が維持できる。
請求項4に記載の発明によれば、ブレードが永久歪みをしないで弾性力が維持でき、且つ、中硬度であるため、面圧の維持と均一な像担持体との接触によって、クリーニング性と共に、耐久性も確保できる。
請求項5に記載の発明によれば、面圧が確保できると共に、像担持体との均一な当接によって、良好なクリーニング性が得られる。
請求項6に記載の発明によれば、ブレードの摩耗が防止によってブレード寿命が延びると共に、トナーと像担持体間の付着力が低減できクリーニング性が向上する。
請求項7に記載の発明によれば、安定したクリーニング品質が得られる。
請求項8に記載の発明によれば、トナー付着力が下がりクリーニング性が上がると共に、ブレードの巻き込みが防止できて、ブレード及び像担持体摩耗が低減でき、耐久性が向上する。
請求項9に記載の発明によれば、低ランニングコストで像担持体に潤滑層が形成できて耐久性が向上する。
According to the second aspect of the present invention, a high surface pressure can be formed between the blade and the image carrier, and the spherical and small diameter toner can be appropriately cleaned.
According to the third aspect of the present invention, the adhesion between the blade and the image carrier can be ensured, the local cleaning failure can be eliminated, and the uniform cleaning performance can be maintained.
According to the fourth aspect of the present invention, since the elastic force can be maintained without permanent deformation of the blade, and the medium hardness, the surface pressure can be maintained and the contact with the uniform image bearing member can be achieved. Durability can be secured.
According to the fifth aspect of the present invention, the surface pressure can be secured, and good cleaning properties can be obtained by the uniform contact with the image carrier.
According to the sixth aspect of the invention, the blade life is extended by preventing the blade from being worn, and the adhesion between the toner and the image carrier can be reduced and the cleaning property is improved.
According to the invention of claim 7, stable cleaning quality can be obtained.
According to the eighth aspect of the present invention, the toner adhesion is reduced and the cleaning property is improved, the blade can be prevented from being caught, the wear of the blade and the image carrier can be reduced, and the durability is improved.
According to the ninth aspect of the present invention, the lubricating layer can be formed on the image carrier at a low running cost, and the durability is improved.

請求項10に記載の発明によれば、装置の小型化と脱着交換の操作性が向上する。
請求項11に記載の発明によれば、装置の小型化と操作性が容易となる。
According to the tenth aspect of the present invention, the downsizing of the apparatus and the operability of the detachment / exchange are improved.
According to the eleventh aspect of the present invention, the apparatus can be easily downsized and operated.

以下、本発明を実施するための最良の一形態について説明する。
図1は、本実施形態にかかる電子写真方式の画像形成装置1の概略構成の説明図である。図1において、像担持体である感光体ドラム2の周囲には、帯電ローラ等で感光体ドラム2の表面を帯電する帯電装置3、レーザー光線等で感光体ドラム2の一様帯電処理面に潜像を形成する露光装置4、感光体ドラム2上において潜像に対し帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成させる現像装置6、転写ベルトまたは転写ローラ、チャージャー等で感光体ドラム2上に形成されたトナー像を記録紙9に転写する転写装置12a、転写後に像担持体感光体ドラム2上に残ったトナーを除去するクリーニング装置16、像担持体感光体ドラム2上の残留電位を除去する除電装置18などが配列されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of an electrophotographic image forming apparatus 1 according to the present embodiment. In FIG. 1, there are a charging device 3 for charging the surface of the photosensitive drum 2 with a charging roller or the like around the photosensitive drum 2 as an image bearing member, and a latent beam on the uniformly charged surface of the photosensitive drum 2 with a laser beam or the like. An exposure device 4 for forming an image, a developing device 6 for forming a toner image by attaching a charged toner to a latent image on the photosensitive drum 2, a transfer belt or a transfer roller, a charger and the like on the photosensitive drum 2. A transfer device 12a for transferring the formed toner image to the recording paper 9, a cleaning device 16 for removing toner remaining on the image carrier photosensitive drum 2 after transfer, and a residual potential on the image carrier photosensitive drum 2 are removed. The neutralizing device 18 and the like are arranged.

このような構成において、帯電装置3の帯電ローラによって表面を一様に帯電された感光体ドラム2は、露光4によって静電潜像を形成され、現像装置6によってトナー像を形成される。当該トナー像は転写装置12aによって像担持体感光体ドラム2表面から、給紙トレイ9から給紙ローラ10で搬送された記録紙へ転写される。その後、記録紙上のトナー像は定着装置14によって記録紙に定着される。一方、転写されずに像担持体ドラム上に残ったトナーはクリーニング装置16によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム2は除電ランプ18で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。   In such a configuration, the photosensitive drum 2 whose surface is uniformly charged by the charging roller of the charging device 3 forms an electrostatic latent image by the exposure 4 and forms a toner image by the developing device 6. The toner image is transferred from the surface of the image carrier photosensitive drum 2 to the recording paper conveyed by the paper feed roller 10 from the paper feed tray 9 by the transfer device 12a. Thereafter, the toner image on the recording paper is fixed on the recording paper by the fixing device 14. On the other hand, the toner remaining on the image carrier drum without being transferred is collected by the cleaning device 16. The photosensitive drum 2 from which the residual toner has been removed is initialized by the charge eliminating lamp 18 and used for the next image forming process.

次に、クリーニング装置16について説明する。
図2は、クリーニング装置16の説明図である。クリーニング装置16はブレード21クリーニング方式であり、ブレード21の前段に感光体ドラム2表面に潤滑層を形成する手段をもうけ、感光体ドラム2表面の摩擦係数が変動しないようにしている。すなわち、塗布ローラ23に潤滑剤22を当接させて、塗布ローラ23で感光体ドラム2表面に潤滑層を形成するものである。
Next, the cleaning device 16 will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the cleaning device 16. The cleaning device 16 is a blade 21 cleaning system, and a means for forming a lubricating layer on the surface of the photosensitive drum 2 is provided in front of the blade 21 so that the friction coefficient of the surface of the photosensitive drum 2 does not fluctuate. That is, the lubricant 22 is brought into contact with the application roller 23, and a lubricant layer is formed on the surface of the photosensitive drum 2 by the application roller 23.

図3には、このような構成で、実験より得られたブレード21の面圧力とクリーニング性との関係をグラフで示す。面圧力は感光体ドラム2に印加されているブレード21の力をブレード21の接触面積で除した値である。ここで、接触面積はブレード21を透明な擬似感光体ドラム2に実機と等価な力を付加することで、容易に面積は測定できる。ブレード21をクリーニング性とは規定のパターン画像を記録紙上に転写した後に感光体ドラム2上に残ったトナーをテープ転写して、そのトナー残数を画像濃度として特性値化したものである。この値が大きいほどトナー残数が多いと判断し、クリーニング性が劣ると判断される。一般的には、図3の残IDが0.025以上であるとクリーニング不良となり、それ以下であると良好であると考えられる。この時の面圧は1Mpaを境として、これ以上であると良好なクリーニング得られた。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the surface pressure of the blade 21 and the cleaning property obtained by experiments with such a configuration. The surface pressure is a value obtained by dividing the force of the blade 21 applied to the photosensitive drum 2 by the contact area of the blade 21. Here, the contact area can be easily measured by applying the blade 21 to the transparent pseudo photosensitive drum 2 with a force equivalent to that of the actual machine. The cleaning property of the blade 21 is a characteristic value obtained by transferring the toner remaining on the photosensitive drum 2 after a predetermined pattern image is transferred onto a recording sheet to a tape and using the remaining toner as an image density. It is determined that the larger the value is, the larger the remaining number of toners is, and the cleaning property is inferior. In general, if the remaining ID in FIG. 3 is 0.025 or more, cleaning is poor, and if it is less than that, it is considered good. Good cleaning was obtained when the surface pressure at this time was 1 Mpa or more.

図4(a)にブレード21の概略構成図を示す。計算より求めた図4(a)のA部を拡大すると図4(b)の如くなり、ブレード21の切断面は感光体ドラム2の移動によってめくられた状態で感光体ドラム2と接触する。図4(c)は各メッシュの節における圧力ベクトルを表し、これが面圧の分布となり、積分したものが面圧となる。   FIG. 4A shows a schematic configuration diagram of the blade 21. 4A is enlarged as shown in FIG. 4B, and the cutting surface of the blade 21 is in contact with the photosensitive drum 2 while being turned by the movement of the photosensitive drum 2. FIG. FIG. 4C shows a pressure vector at each mesh node, which is a distribution of the surface pressure, and an integrated one is the surface pressure.

図5に示すように、ブレード21は支持板24とゴムブレード(ブレード本体)25とからなり、支持板24の片側平面部とブレード本体25の段差部の平面とが接合されている。更に、支持板24の厚さ部とブレード21の段差部とが接合されている。この支持板24の厚さ部とブレード21の段差部とを接合することで、ブレード21を感光体ドラム2に押しつけたとき段差部で座屈しないで、ブレード21の曲げ変形するモーメントを受圧して座屈しないで、直線状態で感光体ドラム2に圧力を印加することが可能となる。   As shown in FIG. 5, the blade 21 includes a support plate 24 and a rubber blade (blade main body) 25, and one side flat portion of the support plate 24 and the flat surface of the step portion of the blade main body 25 are joined. Furthermore, the thickness part of the support plate 24 and the step part of the blade 21 are joined. By joining the thickness portion of the support plate 24 and the step portion of the blade 21, when the blade 21 is pressed against the photosensitive drum 2, the moment of bending deformation of the blade 21 is received without buckling at the step portion. Therefore, it is possible to apply pressure to the photosensitive drum 2 in a straight state without buckling.

図6(a)は、従来構成のブレード21の当接状態を示す。このとき、ブレード本体25は支持板24の厚さ段差部で座屈変形する。このような変形状態となるとブレード21の先端の切断面はめくれないため、面圧の分布は図6(b)の如く小さな圧力ベクトルの集団となって接触面積は大きいため線圧は上がるが、単位面積の圧力は小さくなり小径のトナーを阻止する力は得られない。   FIG. 6A shows a contact state of the blade 21 having the conventional configuration. At this time, the blade body 25 is buckled and deformed at the thickness step portion of the support plate 24. In such a deformed state, the cutting surface at the tip of the blade 21 does not turn over, and the distribution of surface pressure becomes a group of small pressure vectors as shown in FIG. The pressure of the unit area becomes small, and the force to block the small diameter toner cannot be obtained.

一方、本実施形態のブレード21を図7(a)(b)に示す。ブレード本体25の先端の切断面はめくれ、感光体ドラム2との接触部は先端部だけでとどまり、ブレード21の後端側は感光体ドラム2接触する部分が小さいため、先鋭的な圧力分布が得られる。このように同じ力(線圧)を小さい接触面積で受けるのか、大きい面積で受けるのかでは面圧として全く異なる圧力分布となる。図7(c)に示すような面圧することで小径トナーを堰き止める能力は全く異なってくる。   On the other hand, the blade 21 of the present embodiment is shown in FIGS. Since the cutting surface at the tip of the blade body 25 is turned over, the contact portion with the photosensitive drum 2 remains only at the tip portion, and the portion where the rear end side of the blade 21 contacts the photosensitive drum 2 is small. can get. Thus, the pressure distribution is completely different depending on whether the same force (linear pressure) is received with a small contact area or a large area. The ability to dam the small-diameter toner is completely different by applying a surface pressure as shown in FIG.

図8は、ブレード21の食い込み量と面圧の関係ゴム硬度をパラメータにして示し、更に、その時のクリーニング性の良好な領域分布を示すグラフである。これより、単に食い込み量を上げることで面圧は上昇することがわかる。単に面圧1Mpa以上を得るにはゴム硬度90°で0.05mm食い込ませるだけで良いのであるが、実際に感光体ドラム2が回転するときの振れ量が0.1mm、ブレード21の部品精度や当接バラツキで0.2mmの変動がある。よって、ゴム硬度の高い物を食い込み量の小さな状態で使用すると、ブレード21と感光体ドラム2の接触ムラを生じて均一なクリーニング性能は得られない。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of biting of the blade 21 and the surface pressure using the rubber hardness as a parameter, and further showing a region distribution with good cleaning properties at that time. From this, it can be seen that the surface pressure increases simply by increasing the amount of bite. In order to obtain a surface pressure of 1 Mpa or more, it is only necessary to bite 0.05 mm at a rubber hardness of 90 °. However, when the photosensitive drum 2 actually rotates, the deflection amount is 0.1 mm, and the component accuracy and contact of the blade 21 There is a variation of 0.2mm due to variation. Therefore, if a material having a high rubber hardness is used in a state where the amount of biting is small, contact unevenness between the blade 21 and the photosensitive drum 2 occurs, and uniform cleaning performance cannot be obtained.

これらの検討結果より、環境余裕度などを考慮すると食い込み量は0.5mm以上必要となった。よって、ブレード21の面圧を確保し且つ、クリーニング良好な領域を確保するためには、ゴム硬度は65°〜80°が好適な領域となる。   Based on these examination results, the amount of bite is required to be 0.5 mm or more considering the environmental margin. Therefore, in order to ensure the surface pressure of the blade 21 and to secure a region with good cleaning, the rubber hardness is preferably in the range of 65 ° to 80 °.

ブレード21を感光体ドラム2と均一に接触させ、安定的なクリーニング性能を得るためには、ブレード21の構成上から感光体ドラム2となじみ易い構成が必須である。   In order to bring the blade 21 into uniform contact with the photosensitive drum 2 and to obtain a stable cleaning performance, a configuration that allows the blade 21 to easily become familiar with the photosensitive drum 2 is essential.

そこで、図5に示すように、ブレード21は単に均一厚さを有する形状でなく、ブレード21の先端部を押しつけるL1の領域(尾端部)と感光体ドラム2との接触性を良くするL2の領域(先端部)をもたせ、その領域では厚さを、“t2+t3>t4>t1”となるように設定する。これにより、ブレード21が感光体ドラム2と摺擦されることによる“鳴き”や“ビビリ”などの共振を防ぐことが可能となる。   Therefore, as shown in FIG. 5, the blade 21 is not simply a shape having a uniform thickness, but L2 that improves the contact property between the L1 region (tail end portion) that presses the tip end portion of the blade 21 and the photosensitive drum 2. This region (tip portion) is provided, and the thickness is set to satisfy “t2 + t3> t4> t1”. Thereby, it is possible to prevent resonance such as “squeal” and “chatter” due to the blade 21 being rubbed against the photosensitive drum 2.

ブレード21と感光体ドラム2との間の摩擦係数はブレード21に加わる力を3分力計で各軸力を測定すること算出される。即ち、感光体ドラム2への法線力Nと接線力Fを測定し、摩擦係数μはF/Nで表される。   The coefficient of friction between the blade 21 and the photosensitive drum 2 is calculated by measuring the force applied to the blade 21 by measuring each axial force with a three-component force meter. That is, the normal force N and tangential force F to the photosensitive drum 2 are measured, and the friction coefficient μ is expressed by F / N.

図9に潤滑剤塗布の有無による作用力の測定結果を示す。この結果から法線力を増加させると潤滑剤の無い場合は、線形的に接線作用力は増大するが、潤滑剤を塗布すると接線作用力は次第に低下する傾向にある。この時の接線力と法線力の比、即ち摩擦係数は、潤滑剤を塗布しないと約0.95であるが、塗布することで0.87から0.74となる。   FIG. 9 shows the measurement results of the acting force with and without lubricant application. From this result, when the normal force is increased, the tangential acting force increases linearly when there is no lubricant, but when the lubricant is applied, the tangential acting force tends to gradually decrease. The ratio of the tangential force to the normal force at this time, that is, the friction coefficient is about 0.95 when no lubricant is applied, but becomes 0.87 to 0.74 when applied.

この状態でクリーニング性の評価をした結果を図10に示す。クリーニング性は摩擦係数の上昇に伴って悪化傾向にあり、摩擦係数0.8以下(0より大きい)で良好な結果が得られた。   FIG. 10 shows the result of evaluating the cleaning property in this state. The cleaning property tends to deteriorate as the friction coefficient increases, and good results were obtained when the friction coefficient was 0.8 or less (greater than 0).

この理由について、トナー、ブレード21及び感光体ドラム2間の力関係を図11で説明する。残留トナーとして感光体ドラム2上にあるトナー粒子Tは、ブレード21と衝突してNtp(ブレード21と感光体ドラム2との付着力)、Nbtcosθ(ブレード21から受ける反力の感光体ドラム2法線方向成分)の合力(Ntp+Nbtcosθ)が加わる。この合力にトナーと感光体ドラム2間の摩擦係数(μ1)によって、トナー粒子Tは回転モーメントF1(=μ1×(Ntp+Nbtcosθ))でブレード21下面に潜り込み、且つブレード21を押し上げる力となる。一方これを阻止する力はブレード21からの反力Nbtで、ブレード21とトナー間の摩擦係数μ2によってトナー粒子Tの回転の阻止モーメントF2(=μ2×Nbt)が作用する。即ちトナーが潜り込まないためには“F1<F2”となることが必須である。これを達成するには、摩擦係数μ1を小さくすることで阻止力が向上出来る。また、感光体ドラム2表面に潤滑層が形成されることで、ブレード21、感光体ドラム2が直接接触しないため、摩耗損傷が無くなり耐久性向上となる。   For this reason, the force relationship among the toner, the blade 21 and the photosensitive drum 2 will be described with reference to FIG. The toner particles T remaining on the photosensitive drum 2 as residual toner collide with the blade 21, Ntp (adhesive force between the blade 21 and the photosensitive drum 2), Nbtcos θ (reactive force received from the blade 21 on the photosensitive drum 2 method). The resultant force (Ntp + Nbtcosθ) of the linear component) is applied. Due to this resultant force, the friction coefficient (μ1) between the toner and the photosensitive drum 2 causes the toner particles T to enter the lower surface of the blade 21 with a rotational moment F1 (= μ1 × (Ntp + Nbtcosθ)) and push up the blade 21. On the other hand, the force to prevent this is a reaction force Nbt from the blade 21, and a rotation inhibiting moment F2 (= μ2 × Nbt) of the rotation of the toner particles T acts on the friction coefficient μ2 between the blade 21 and the toner. In other words, it is essential that “F1 <F2” is satisfied so that the toner does not sink. To achieve this, the stopping power can be improved by reducing the friction coefficient μ1. In addition, since the lubricating layer is formed on the surface of the photosensitive drum 2, the blade 21 and the photosensitive drum 2 are not in direct contact with each other, so that wear damage is eliminated and durability is improved.

ブレード21の反発弾性は、ブレード21がトナーをクリーニングするときに、ブレード21と接触している先端部がトナーを跳ね返すなどの作用がある。これまで、非球形である粉砕トナーなどのクリーニングには、反発弾性は大きい方が跳ね返すことでクリーニング能力を高める作用をしてきた。しかし、球形トナーはこの跳ね返す前にブレード21下面へ潜り込みこの作用の効果が少ないことが判った。反発弾性を小さくするにはポリウレタン成分のハードセグメントを多くする。   The rebound resilience of the blade 21 has such an effect that when the blade 21 cleans the toner, the tip portion in contact with the blade 21 repels the toner. Until now, cleaning of non-spherical pulverized toner and the like has improved the cleaning ability by rebounding when the rebound resilience is larger. However, it was found that the spherical toner dipped into the lower surface of the blade 21 before rebounding and the effect of this action was small. To reduce the impact resilience, the hard segment of the polyurethane component is increased.

そこで、本実施形態の如く面圧が一定値以上となる構成に対して、低反発ブレード21を使用することは必須となる。温度変化に対する反発弾性係数の変化を図12示す。反発弾性係数は温度と共に高くなる傾向にある。しかし、図12のグラフCに示す製品のように10℃で比較的高い反発弾性を有するものは40℃で高くなるが、変化率自身は200%程度の変動しかない。また、グラフBに示す製品のように低温で小さな反発弾性でも、高温度で反発弾性係数が大きくなり変化率が600%に達するものもある。   Therefore, it is indispensable to use the low-repulsion blade 21 for the configuration in which the surface pressure becomes a certain value or more as in the present embodiment. FIG. 12 shows the change in the rebound resilience coefficient with respect to the temperature change. The impact resilience coefficient tends to increase with temperature. However, a product having a relatively high rebound resilience at 10 ° C. like the product shown in graph C of FIG. 12 becomes high at 40 ° C., but the rate of change itself has only a fluctuation of about 200%. Further, as in the product shown in the graph B, there is a product having a small rebound resilience at a low temperature and a large rebound resilience coefficient at a high temperature, and the rate of change reaches 600%.

実験的にグラフBに示す製品のように常温時に30%以下(0%より大きい)で且つ温度変化に対して変動率が350%以下(0%より大きい)のものが安定的なクリーニング性能を得られた。   Experimentally, the product shown in graph B has a stable cleaning performance with 30% or less (greater than 0%) at room temperature and a fluctuation rate of 350% or less (greater than 0%) with respect to temperature change. Obtained.

感光体ドラム2表面の潤滑層の形成においては、潤滑剤を直接接触させると潤滑剤自身の偏摩耗や感光体ドラム2への塗布均一性も得られない。そこで、潤滑剤を均一に塗布させるためには、図2に示すように、塗布ローラ23に潤滑剤22を当接させて、塗布ローラから感光体ドラム2へ間接的に塗布する方が望ましい。   In forming the lubricating layer on the surface of the photosensitive drum 2, if the lubricant is brought into direct contact, uneven wear of the lubricant itself and coating uniformity on the photosensitive drum 2 cannot be obtained. Therefore, in order to uniformly apply the lubricant, it is desirable to apply the lubricant 22 indirectly to the photosensitive drum 2 by bringing the lubricant 22 into contact with the application roller 23 as shown in FIG.

この方式では、塗布ローラ23の回転数を調整することで感光体ドラム2への塗布量調整が容易になる。更に、塗布ローラ23の回転方向を感光体ドラム2の回転方向に対してカウンタにすることで、残留トナーがブレード21に突入する前に塗布ローラでプリクリーニングされ、クリーニング性の向上につながる。   In this method, the amount of application to the photosensitive drum 2 can be easily adjusted by adjusting the rotation speed of the application roller 23. Further, by setting the rotation direction of the application roller 23 as a counter with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 2, the residual toner is pre-cleaned by the application roller before entering the blade 21, thereby improving the cleaning performance.

ここで、潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウムなどの金属石鹸を固形化して用い、塗布ローラ23によって摺擦塗布することで均一で安定した塗膜状態が得られる。   Here, as the lubricant, a metal soap such as zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, barium stearate, aluminum stearate, etc. is solidified and applied by rubbing with the application roller 23 to be uniform and stable. A coated film state is obtained.

また、潤滑剤の塗布は、クリーニング装置16の塗布ローラ23ではなく、現像装置6の現像剤内に混合して、現像装置6の現像ローラに設けられたマグブラシによって感光体ドラム2を摺擦することで行なってもよい。この時使用する潤滑剤は、前述の金属石鹸を粉体状にした形態で使用する。これにより、低ランニングコストで感光体ドラム2表面の潤滑層の形成が可能となる。   Also, the lubricant is applied not by the application roller 23 of the cleaning device 16 but by being mixed in the developer of the developing device 6, and the photosensitive drum 2 is rubbed by a magnetic brush provided on the developing roller of the developing device 6. You may do it. The lubricant used at this time is used in the form of powdered metal soap. As a result, the lubricating layer on the surface of the photosensitive drum 2 can be formed at a low running cost.

なお、画像形成装置1において、上述のクリーニング装置16、感光体ドラム2、感光体ドラム2を帯電する帯電装置3、感光体ドラム2に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置6を一体化構造で形成し、画像形成装置1本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ17として構成してもよい。   In the image forming apparatus 1, the cleaning device 16, the photosensitive drum 2, the charging device 3 for charging the photosensitive drum 2, and the developing device 6 for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2 with toner. May be formed as an integrated structure and configured as a process cartridge 17 that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 1.

図14は、画像形成装置1をタンデム型として構成した例である。図14において図1以下と同一符号の部材は前述の画像形成装置1と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。すなわち、図14の画像形成装置1は、像担持体となる感光体ドラム2を複数備え、この各感光体ドラム2上にそれぞれ異なる色、すなわち、M,C,Y,Kのトナー画像を形成して、転写ベルト25上の転写紙に当該各色のトナー画像を順次重ね合わせてカラー画像を形成するものであり、クリーニング装置16及び塗布ローラ23は感光体ドラム2ごとに設けられている。すなわち、前述のプロセスカートリッジ17と同様構成のプロセスカートリッジ17M、17C、17Y、17Bで、各色のトナー画像を形成する。   FIG. 14 shows an example in which the image forming apparatus 1 is configured as a tandem type. 14, members having the same reference numerals as those in FIG. 1 and subsequent figures have the same configuration as that of the above-described image forming apparatus 1, and detailed description thereof will be omitted. That is, the image forming apparatus 1 in FIG. 14 includes a plurality of photosensitive drums 2 serving as image carriers, and forms toner images of different colors, that is, M, C, Y, and K, on the respective photosensitive drums 2. The color toner images are sequentially superimposed on the transfer paper on the transfer belt 25 to form a color image, and the cleaning device 16 and the application roller 23 are provided for each photosensitive drum 2. That is, each color toner image is formed by the process cartridges 17M, 17C, 17Y, and 17B having the same configuration as the process cartridge 17 described above.

本発明の一実施形態にかかる電子写真方式の画像形成装置の概略構成の説明図である。1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of an electrophotographic image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像形成装置のクリーニング装置の全体構成の説明図である。1 is an explanatory diagram of an overall configuration of a cleaning device of an image forming apparatus. 面圧力とクリーニング装置のクリーニング性との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between surface pressure and the cleaning property of a cleaning apparatus. クリーニング装置のブレードの構成などの説明図である。It is explanatory drawing, such as a structure of the blade of a cleaning apparatus. ブレードの具体的構成例の説明図である。It is explanatory drawing of the specific structural example of a braid | blade. 従来のブレードの説明図である。It is explanatory drawing of the conventional braid | blade. 本実施形態のブレードの説明図である。It is explanatory drawing of the braid | blade of this embodiment. ブレードの硬度と線圧との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the hardness of a blade, and a linear pressure. 潤滑剤の有無によるブレードの作用力の違いを説明するグラフである。It is a graph explaining the difference in the acting force of the blade by the presence or absence of a lubricant. ブレードの摩擦係数とクリーニング性との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the friction coefficient of a braid | blade, and cleaning property. 球形のトナー粒子を用いた場合のブレードの作用についての説明図である。It is explanatory drawing about the effect | action of a braid | blade at the time of using a spherical toner particle. ブレードにおける温度と反発弾性係数との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the temperature and rebound resilience coefficient in a blade. クリーニング装置を備えたプロセスカートリッジの説明図である。It is explanatory drawing of the process cartridge provided with the cleaning apparatus. プロセスカートリッジを用いたUsing process cartridge

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 像担持体
3 帯電装置
6 現像装置
16 クリーニング装置
21 ブレード
22 潤滑層を形成する手段
23 潤滑層を形成する手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Image carrier 3 Charging apparatus 6 Developing apparatus 16 Cleaning apparatus 21 Blade 22 Means for forming lubricating layer 23 Means for forming lubricating layer

Claims (11)

ブレードクリーニング方式で像担持体上の残存トナーを除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置において、
前記クリーニング装置は、そのブレードの接触圧力が1Mpa以上で前記像担持体に当接し、
像担持体表面に潤滑層を形成する手段を備えたこと、
を特徴とする画像形成装置。
In an electrophotographic image forming apparatus including a cleaning device that removes residual toner on an image carrier by a blade cleaning method,
The cleaning device is in contact with the image carrier when the contact pressure of the blade is 1 Mpa or more,
Having means for forming a lubricating layer on the surface of the image carrier;
An image forming apparatus.
前記ブレードは、ブレード本体と当該ブレード本体を支持する支持板とからなり、前記支持板の片側平面と前記ブレード本体の段差部の平面とが接合され、前記支持板の厚さ部と前記ブレード本体の段差部とが接合されていること、を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The blade includes a blade main body and a support plate that supports the blade main body, and a flat surface on one side of the support plate and a flat surface of the stepped portion of the blade main body are joined together, and the thickness portion of the support plate and the blade main body The image forming apparatus according to claim 1, wherein the step portion is joined. 前記ブレードは、その先端部が切断面であり前記像担持体と接触する状態で当接されること、を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the blade is abutted in a state where a tip portion thereof is a cut surface and is in contact with the image carrier. 前記ブレード本体は、ゴム硬度(JISA硬度)が65°〜80°の範囲内にあるゴムブレードであること、を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the blade body is a rubber blade having a rubber hardness (JISA hardness) in a range of 65 ° to 80 °. 前記ブレード本体の尾端部の厚さは先端部の厚さより大きく、前記支持板と前記先端部の厚さの和より小さいこと、を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein a thickness of a tail end portion of the blade body is larger than a thickness of a tip portion and smaller than a sum of thicknesses of the support plate and the tip portion. 前記ブレードと像担持体間の摩擦係数を0.8以下で0より大きくすること、を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a friction coefficient between the blade and the image carrier is 0.8 or less and greater than 0. 前記ブレード本体は、23℃における反発弾性係数が30%以下で0%より大きく、10℃〜40℃の変化率が350%以下で0%より大きいゴムブレードであること、を特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The blade body is a rubber blade having a rebound resilience coefficient at 23 ° C of 30% or less and greater than 0%, and a change rate from 10 ° C to 40 ° C of 350% or less and greater than 0%. 5. The image forming apparatus according to 4. 前記潤滑層を形成する手段は、潤滑剤を塗布するローラを所定の方向に回転させることで前記潤滑層を形成すること、を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the means for forming the lubricating layer forms the lubricating layer by rotating a roller for applying a lubricant in a predetermined direction. 前記潤滑層を形成する手段は、前記像担持体上の潜像を現像する現像剤に前記潤滑剤を混合したものをローラの回転によって前記像担持体上に接触塗布すること、を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The means for forming the lubricating layer is characterized in that a mixture of a developer for developing a latent image on the image carrier and the lubricant is contact-coated on the image carrier by rotation of a roller. The image forming apparatus according to claim 1. 前記クリーニング装置と、前記像担持体、現像装置及び帯電装置の少なくとも1つとは一体化構造とされて、本画像形成装置本体に対して着脱できるプロセスカートリッジを構成していることを特徴とする請求項1〜9のいずれかの一項に記載の画像形成装置。   The cleaning device and at least one of the image carrier, the developing device, and the charging device have an integrated structure, and constitute a process cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Item 10. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 9. 前記像担持体を複数備え、この各像担持体上にそれぞれ異なる色のトナー画像を形成して当該各色のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、前記プロセスカートリッジは前記像担持体ごとに設けられていること、を特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
A plurality of image carriers are provided, toner images of different colors are formed on the respective image carriers, and color images are formed by superimposing the toner images of the respective colors, and the process cartridge is provided for each image carrier. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the image forming apparatus is provided.
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JP2008292700A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2014134605A (en) * 2013-01-09 2014-07-24 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus and image forming method

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