JP2007240699A - クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期にわたって高いクリーニング性が維持されて、画像ボケやフィルミングが発生しないクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】円筒状で軸回転する像担持体1に近接配置され、像担持体1回転方向(矢印A方向)上流側の転写部におけるトナー像転写後の像担持体1表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置7であって、少なくとも、主クリーニング手段7aと、主クリーニング手段7aよりも像担持体1回転方向(矢印A方向)上流側、かつ転写部よりも下流側において像担持体1表面に接し、1本当たりの太さが10μm以下の繊維を複数有する繊維体7c−2からなる補助クリーニング手段7cと、を備え、補助クリーニング手段7cにおける繊維体7c−2の表面に、潤滑剤が塗布されていることを特徴とするクリーニング装置、およびそれを備えた画像形成装置である。
【選択図】図1
【解決手段】円筒状で軸回転する像担持体1に近接配置され、像担持体1回転方向(矢印A方向)上流側の転写部におけるトナー像転写後の像担持体1表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置7であって、少なくとも、主クリーニング手段7aと、主クリーニング手段7aよりも像担持体1回転方向(矢印A方向)上流側、かつ転写部よりも下流側において像担持体1表面に接し、1本当たりの太さが10μm以下の繊維を複数有する繊維体7c−2からなる補助クリーニング手段7cと、を備え、補助クリーニング手段7cにおける繊維体7c−2の表面に、潤滑剤が塗布されていることを特徴とするクリーニング装置、およびそれを備えた画像形成装置である。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子写真方式などの画像形成装置で像担持体表面の残留トナーの除去を主たる目的として用いられるクリーニング装置、およびそれを用いた画像形成装置に関する。
電子写真方式などの画像形成装置においては、転写後に像担持体(感光体)表面に残留した未転写トナー、トナーから離脱した外添剤、帯電工程で発生した放電生成物、その他のゴミなど(これらをひっくるめて、単に「残留トナー」と称する。)をクリーニングするために、クリーニングブレードやクリーニングロール、静電ブラシ等のクリーニング部材によるクリーニング手段が採用されている。これらクリーニング部材により像担持体表面が摺擦されることから、像担持体表面は摩耗したり傷が付いたりし易く、それを防止するために表面が硬い像担持体が求められている。
しかしながら、表面硬度の高い低摩耗型の像担持体を用いると、今度は、放電生成物や外添剤が付着した表面層を削り取ることによるクリーニング作用が期待出来ないため、これらの除去が難しくなり、画像ボケやフィルミングの原因となる。
しかしながら、表面硬度の高い低摩耗型の像担持体を用いると、今度は、放電生成物や外添剤が付着した表面層を削り取ることによるクリーニング作用が期待出来ないため、これらの除去が難しくなり、画像ボケやフィルミングの原因となる。
低摩耗型の像担持体表面を均一に清掃するために、繊維体(繊維集合体)で摺擦する技術が提案されている(特許文献1および2参照)。例えば、特許文献1では、不織布からなる摺擦部材(ウエブ、パッド)により、像担持体の表面性を平滑に保ち、シリコンオイルなどの微少付着物を除去する技術が開示されている。しかし、この繊維体を構成する繊維が微細なものが初期においては高いクリーニング性能を示すが、逆に繊維が微細であるほど経時でクリーニング性が低下するという問題があった。
かかる技術の改良として、特許文献3では、繊維に極性吸着剤を担持させた生成物除去部材により放電生成物を除去する技術が提案されている。この技術においては、長期使用していると、放電生成物により汚染された繊維が像担持体に付着して画質が劣化する懸念があるため、それを防止するために、離脱した繊維除去部材を設けている。しかし、基本的に、生成物除去部材表面の汚染された繊維が入れ替わらないと、放電生成物除去性が安定して得られないものと推測され、繊維自体の入れ替わり性が課題である。
したがって、本発明は、長期にわたって高いクリーニング性が維持されて、画像ボケやフィルミングが発生しないクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明のクリーニング装置は、円筒状で軸回転する像担持体に近接配置され、その像担持体回転方向上流側の転写部におけるトナー像転写後の前記像担持体表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置であって、
少なくとも、主クリーニング手段と、該主クリーニング手段よりも像担持体回転方向上流側、かつ転写部よりも下流側において前記像担持体表面に接し、1本当たりの太さが10μm以下の繊維を複数有する繊維体からなる補助クリーニング手段と、を備え、
該補助クリーニング手段における繊維体の表面に、潤滑剤粒子が塗布されていることを特徴とする。
少なくとも、主クリーニング手段と、該主クリーニング手段よりも像担持体回転方向上流側、かつ転写部よりも下流側において前記像担持体表面に接し、1本当たりの太さが10μm以下の繊維を複数有する繊維体からなる補助クリーニング手段と、を備え、
該補助クリーニング手段における繊維体の表面に、潤滑剤粒子が塗布されていることを特徴とする。
本発明のクリーニング装置において、前記潤滑剤粒子としては、10μm以下の微粒子であることが好ましい。
本発明のクリーニング装置において、前記主クリーニング手段としては、ブラシクリーニング方式のクリーニング部材であっても、ブレードクリーニング方式のクリーニング部材であっても構わない。
本発明のクリーニング装置において、前記主クリーニング手段としては、ブラシクリーニング方式のクリーニング部材であっても、ブレードクリーニング方式のクリーニング部材であっても構わない。
一方、本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、転写部において前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を具備する画像形成装置であって、
前記クリーニング手段が、上記本発明のクリーニング装置であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置としては、前記像担持体が、有機感光体である場合に有効であり、特に表面保護層を有する場合に有効である。
前記クリーニング手段が、上記本発明のクリーニング装置であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置としては、前記像担持体が、有機感光体である場合に有効であり、特に表面保護層を有する場合に有効である。
クリーニング性の向上とその経時低下防止は、あらゆる像担持体に求められるが、特に、表面保護層を有するような低摩耗型像担持体を用いた画像形成装置では、放電生成物や外添剤等が付着した表面層を削り取ることによるクリーニング作用が期待出来ないため、長期にわたって高いクリーニング性が維持されることが切望されている。そのため、トナーをクリーニングする一般的なクリーニング手段(本発明に言う「主クリーニング手段」)の他に、本発明においては、微少な付着物を均一に除去できる高性能な補助クリーニング手段が配される。当該補助クリーニング手段では、複数の繊維からなる繊維体を像担持体に当接させ摺擦することにより、表面に固着し易い放電生成物を含む残留トナーを有効に除去することができる。
かかる補助クリーニング手段においては、前記繊維体の繊維径が微細であるほど、微少付着物除去性が高いことが分かった。前記繊維体の微細な繊維が付着物除去性を維持できる理由は、繊維そのもののが付着物を除去しているというよりも、繊維体に捕獲されたトナーが他の付着物を吸着し、さらにそのトナーが適度に入れ替わるからである。従って、補助クリーニング手段では、前記繊維体におけるトナー保持性がクリーニング性能に大きく影響すると言え、前記繊維体の表面積が大きいほど(ゆえに微細繊維であるほど)トナーの保持性が高まりクリーニング性も向上する。特に本発明において採用している10μm以下の微細繊維は、トナーを高密度で保持することができ、残留トナーの除去性が非常に高い。
しかしながら、前記繊維体の繊維が微細であるほど、像担持体との摺擦により、繊維が離脱したり繊維が切断されるなどの損傷を受けやすく、損傷を受けた繊維体はトナーの保持性が悪くなる(トナー保持密度が低下する)。繊維体と像担持体との接触面において、トナー成分(トナー、外添剤)が涸渇すると摩擦力が増大してストレスが大きくなるため、繊維体の損傷は大きくなる。従って、本発明においては、繊維体からなる補助クリーニング手段をメインの主クリーニング手段より上流側に配置することで、繊維体の損傷を低減させてトナーの保持性を高めている。
この場合でも、トナー成分が全く無い使い初めの段階やトナーが十分に捕獲されていない初期段階における繊維体は、受けるダメージが非常に大きい。これに対して、本発明では、繊維体に表面保護層として機能する潤滑剤粒子を予め塗布することで、使い初め乃至初期段階から繊維の損傷防止を図ることができ、クリーニング装置の寿命を飛躍的に延ばすことができた。
しかしながら、設ける表面保護層があまり強固なものであると、繊維体本来の機能であるトナー保持性が損なわれる懸念がある。そこで、本発明において、繊維体の表面保護層としては、10μm以下の微粒子の潤滑剤を塗布したものとすることが好ましい。繊維体に10μm以下の微粒子の潤滑剤を塗布しておくことで、トナー成分が全く無い〜不十分な量の初期の段階におけるクリーニング性が確保されると共に、それが徐々にトナーと入れ替わり、本来の機能を損なわずに初期の繊維損傷を防止することができる。
したがって、本発明によれば、低摩耗型の像担持体であっても、表面を良好にクリーニングでき、かつそれを維持することができるので、長期にわたって高品質のクリーニング装置、およびそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
以下、本発明の構成を好ましい実施形態を挙げて詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の例示的一態様であるクリーニング装置を備えた第1の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の例示的一態様であるクリーニング装置を備えた第1の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示される画像形成装置は、矢印A方向に軸回転するドラム状の感光体(像担持体)1の周りに、感光体1の表面を帯電する帯電器(帯電手段)2と、感光体1の表面に静電潜像を形成する画像入力器(潜像形成手段)3と、感光体1の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置(現像手段)4と、転写部において感光体1の表面に中間転写ベルト(被転写体)6を当接させ、矢印B方向に進行する中間転写ベルト6の裏面側から電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該中間転写ベルト6の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写器(転写手段)5と、転写後にトナー像に応じて発生した感光体上の帯電履歴を緩和する補助帯電器8と、感光体1表面の残留電位レベルを落とし、残留トナーが後工程のクリーニング装置7によって除去されやすいようにするクリーニング前露光器9と、感光体1表面の残留トナー等を除去するクリーニング装置7と、が順に配されてなる。本実施形態において、このクリーニング装置7として本発明のクリーニング装置を採用している。
なお、不図示ではあるが、中間転写ベルト6の表面に転写されたトナー像は、最終的な被記録媒体である記録紙等に二次転写手段にて二次転写された後、熱および/または圧力により定着する定着器等の定着手段にて定着され、永久画像が記録紙等の表面に形成される。
感光体1の表面は、帯電器2により一様に帯電された上で、画像入力器3により潜像が形成される。感光体1の表面に形成された潜像は、現像装置4に内蔵されたトナーにより現像され、トナー像が形成される。感光体1の表面に形成されたトナー像は、感光体1と、それに対向する転写器5との間に挿通された中間転写ベルト表面に転写され、さらに不図示の記録紙等に二次転写された後、不図示の定着器により定着される。
一方、転写後の感光体1表面は、補助帯電器8によって感光体上の帯電履歴が緩和され、クリーニング前露光器9によって残留電位レベルが落とされた後、クリーニング装置7に対向する位置に達する。そして、感光体1表面は、残留トナーがクリーニング装置7により除去され、次の画像形成サイクルに供される。
<クリーニング装置>
クリーニング装置7は、着脱可能なカートリッジ方式のものが、取り扱い性や回収した残留トナーを回収できる点、さらには定期メンテナンス性の観点から好ましく、本実施形態においてもカートリッジ方式を採用している。クリーニング装置7のハウジング内には、感光体1の回転方向(矢印A方向)の上流側から順に、クリーニング補助部材(補助クリーニング手段)7c、および、メインクリーニング部材(主クリーニング手段)7aが取り付けられている。
クリーニング装置7は、着脱可能なカートリッジ方式のものが、取り扱い性や回収した残留トナーを回収できる点、さらには定期メンテナンス性の観点から好ましく、本実施形態においてもカートリッジ方式を採用している。クリーニング装置7のハウジング内には、感光体1の回転方向(矢印A方向)の上流側から順に、クリーニング補助部材(補助クリーニング手段)7c、および、メインクリーニング部材(主クリーニング手段)7aが取り付けられている。
〔クリーニング補助部材〕
本実施形態の補助クリーニング手段であるクリーニング補助部材7cは、主クリーニング手段であるメインクリーニング部材7aよりも、感光体回転方向(矢印A方向)上流側に配備されている。このクリーニング補助部材7cは、感光体1の回転軸の延在方向に延びた保持部材7c−1に多数の微細繊維からなる繊維体7c−2が保持されたものである。この多数の微細繊維それぞれは、太さが10μm以下でのものであり、縦横に編まれた状態で、あるいは不織布としてランダムに配された状態で、感光体1表面に接触している。クリーニング補助部材7cの、感光体1表面に接触した面は、多数の微細繊維によってポーラス状になっている。クリーニング補助部材7cの幅(感光体1回転方向(矢印A方向)の長さ)は1.5mm以上であり、すなわち、微細繊維が感光体1回転方向(矢印A方向)に1.5mm以上の当接幅をもって接している。
本実施形態の補助クリーニング手段であるクリーニング補助部材7cは、主クリーニング手段であるメインクリーニング部材7aよりも、感光体回転方向(矢印A方向)上流側に配備されている。このクリーニング補助部材7cは、感光体1の回転軸の延在方向に延びた保持部材7c−1に多数の微細繊維からなる繊維体7c−2が保持されたものである。この多数の微細繊維それぞれは、太さが10μm以下でのものであり、縦横に編まれた状態で、あるいは不織布としてランダムに配された状態で、感光体1表面に接触している。クリーニング補助部材7cの、感光体1表面に接触した面は、多数の微細繊維によってポーラス状になっている。クリーニング補助部材7cの幅(感光体1回転方向(矢印A方向)の長さ)は1.5mm以上であり、すなわち、微細繊維が感光体1回転方向(矢印A方向)に1.5mm以上の当接幅をもって接している。
クリーニング補助部材7cは、残留トナーの粒子を主として除去する目的のメインクリーニング部材7aよりも上流側に配置されているため、感光体1が回転することで、メインクリーニング部材7aにより除去される前の残留トナーがこのクリーニング補助部材7cに向けて運ばれてくる状態となっている。そして、残留トナーの粒子はクリーニング補助部材7cの繊維体7c−2における微細繊維によって捕捉され保持される。
本実施形態におけるクリーニング補助部材7cは、感光体1表面に対して感光体1回転方向(矢印A方向)に1.5mm以上にわたって接触し、しかもクリーニング補助部材7cの繊維体7c−2における感光体1表面に接した面が、多数の微細繊維によってポーラス状になっているため、捕捉された残留トナーの粒子(残留研磨粒子を含む)は、その面に安定して保持され、十分なクリーニング効果が発揮される。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2を構成する繊維の太さとしては、本発明において10μm以下であることが必須であるが、1μm以上10μm以下であることが好ましく、2μm以上8μm以下であることがより好ましい。繊維太さが10μmよりも大きくなると、残留トナーの粒子の保持性が低下し、微少付着物除去性能が低下する懸念がある。反対に、1μmより細い場合には、摺擦によるストレスで微細繊維の損傷が生じやすくなり、微少付着物を除去する機能の維持性が低下する懸念がある。
また、クリーニング補助部材7cの、感光体1表面への当接幅については、当接幅の上限・下限共に特に限定はないが、あまりにも狭いと除去性能が不十分となる懸念があるため1.5mm以上とすることが好ましく、一方、当接幅が広すぎると微細繊維のダメージが大きくなる点や、画像形成装置全体が大型化してしまうため10mm以下とすることが好ましい。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2を構成する繊維の材質としては、特に制限は無いが、例えばポリエステル系繊維、ナイロン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、またはこれらの各合成繊維の樹脂を用いた複合繊維、アセテート系繊維等の半合成繊維、レーヨン等の再生繊維、などが用いられる。これらの微細繊維をシート状にする加工方法としては、糸を編み二次元的材料を構成する方法と、繊維から直接布を作る方法とがあり、後者による二次元的材料は、繊維を相互に接着させたり、機械的に絡ませたりしてシート状に加工するものであり、一般的に不織布と呼ばれる物である。いずれの方法を用いてもよいが、微細繊維の密度が大きく柔軟性に富み、繊維間に残留トナー粒子等を良好に保持出来るという点で、不織布が望ましい。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2の表面には、予め潤滑剤粒子が塗布されている。繊維体7c−2に予め塗布する潤滑剤粒子としては、その粒子径として10μm以下の範囲が好ましく、10nm〜5μmの範囲がより好ましく、50nm〜1μmの範囲がさらに好ましい。前記潤滑剤粒子がこのような微粒子であると、徐々にトナーと入れ替わるようになるため、本来の機能を損なわずに初期の繊維体7c−2のダメージを防止することができる。ただし、前記潤滑剤粒子の粒子径が10nm未満であると保護機能が十分に発揮されない懸念があるため10nm以上であることが好ましく、一方、10μmより大きいと、繊維体7c−2表面から離脱してしま易くなってしまうため、やはり保護機能が十分に発揮できなくなってしまう懸念がある。前述した範囲の粒子径を持つ粒子を前記潤滑剤粒子として用いた場合、繊維体7c−2に適度な付着力を持って保持され、経時的な観点で見ると、新しく入ってくるトナーと適切に入れ替わるようになるため好ましい。
前記潤滑剤粒子として用いられる微粒子の材料としては、無機微粒子であっても有機微粒子であっても構わない。無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。
一方、有機微粒子としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂、スチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、四フッ化エチレン、樹脂粒子ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、高級アルコール、脂肪酸金属塩等の固形潤滑剤粒子等を挙げることができる。
これら微粒子の繊維体7c−2表面への塗布方法としては、微粒子が溶解せず分散性の良い適切な分散媒、例えばハイドロフルオロエーテル(住友スリーエム社製HFE−7100)等にこれらの微粒子を分散させ、ディップ塗布法あるいはスプレーコート塗布法などの公知の塗布方法を採用することができる。
繊維体7c−2を保持する保持部材7c−1は、微細繊維からなる繊維体7c−2のバックアップ材(支持体。例えば、金属やプラスティックの板状の物を用い、変形する繊維体が確実に感光体表面に接触するために用いるもの。)として用いることが好ましく、繊維体7c−2を保持部材7c−1の表面に貼り付けて、その表面が感光体1表面に所定の圧力で押し当てられていることが望ましい。
保持部材7c−1としては、発砲ウレタン、ウレタンゴム、シリコーンゴム、などの弾性体が挙げられる。保持部材7c−1によって感光体1表面に繊維体7c−2を押し付ける圧力としては、4.9〜58.8mN/mmの範囲であることが好ましく、9.8〜39.2mN/mmの範囲が更に好ましい。押圧力が4.9mN/mmより低いと摺擦機能が不充分となる懸念があり、58.8mN/mmより高いと感光体1表面との摺擦が強過ぎて繊維体7c−2および感光体1の劣化を招く懸念があり、その場合、却ってフィルミング等を誘発する可能性もあるため好ましくない。
〔メインクリーニング部材〕
本実施形態の主クリーニング手段であるメインクリーニング部材7aは、ブラシクリーニング方式のものであり、クリーニングブラシ7a−1、回収ロール7a−2、およびスクレーパ部材7a−3を備えてなる。
本実施形態の主クリーニング手段であるメインクリーニング部材7aは、ブラシクリーニング方式のものであり、クリーニングブラシ7a−1、回収ロール7a−2、およびスクレーパ部材7a−3を備えてなる。
クリーニングブラシ7a−1は、感光体1の回転軸と平行に延びた中心軸を中心にして回転するものであり、当該中心軸から放射状に延びた毛(ブラシ繊維)を有するものである。このブラシ繊維に用いる繊維としては、ナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル等の樹脂繊維が挙げられ、ベルトロン(カネボウ社製)、SA−7(東レ社製)、UUナイロン(ユニチカ社製)等の市販品を使用することができる。クリーニングブラシ7a−1に用いるブラシ繊維の太さは、好ましくは30デニール以下、より好ましくは20デニール以下、さらに好ましくは0.5〜10デニールである。また、ブラシ繊維の密度は、好ましくは20,000本/6.45cm2以上、より好ましくは60,000本/6.45cm2以上である。
クリーニングブラシ7a−1のブラシ繊維は、導電性のものであることが好ましい。毛に導電性を付与する方法としては、繊維に導電性粉末やイオン導電材を配合する方法、繊維の内部または外部に導電層を形成する方法等が挙げられる。また、導電性が付与された繊維の抵抗値は、繊維単体で102〜1011Ω・cmであることが好ましい。
クリーニングブラシ7a−1は、ブラシ繊維の先端が感光体1表面および回収ロール7a−2の周面の双方に食い込んだ状態(感光体1表面への食い込み量は好ましくは0.3〜2.0mm、より好ましくは0.5〜1.8mm)で中心軸を中心に回転し、そのブラシ繊維によって感光体1表面を摺擦する。クリーニングブラシ7a−1のブラシ繊維には、トナーの帯電極性とは逆極性のクリーニングバイアス、すなわち一般的には正極性のクリーニングバイアスが印加されており、残留トナーは、このクリーニングバイアスの作用によってクリーニングブラシ7a−1のブラシ繊維に引き寄せられるとともに、このブラシ繊維によって掻き取られる。
クリーニングバイアスの印加にあたっては、クリーニングブラシ7a−1のブラシ繊維と感光体1表面の間の電位差が100V以上になるように印加することが好ましい。クリーニングブラシ7a−1は、クリーニング性能の経時劣化が少なく、板状のクリーニングブレードを用いるよりも、特に高速機においては有利である。また、本実施形態に用いたクリーニングブラシ7a−1は積極的に電界を利用するクリーニング方式であるため、電気的作用を利用せず機械的に掻き取るクリーニングブレードでは困難である球状トナーのクリーニングに対しても優位性がある。クリーニングブラシ7a−1のブラシ繊維に移行した残留トナーの粒子はクリーニングバイアスの作用によってそのブラシ繊維に一旦保持される。
回収ロール7a−2は、感光体1の回転軸と平行に延びた中心軸を中心にして回転するものである。中心軸の外周には熱硬化性樹脂を硬化させたロール体が配備されている。該ロール体に用いる熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。中でもフェノール樹脂は、寸法精度が高く、成型が容易であり、加えて、成形体の表面平滑性に優れ、安価である等の利点を有するので好ましい。
回収ロール7a−2のロール体の曲げ弾性率は、700kPa以上であることが好ましい。曲げ弾性率が700kPa未満であると、回収ロールに撓みが生じてクリーニングブラシやスクレーパ部材7a−3との当接位置や食い込み量を所定値に保持することが困難となる。また、曲げ弾性率が700kPa未満の材料を用いてロール体の肉厚を増加させて剛性を保持しようとすると、成形収縮が大きくなって寸法精度が不十分になってしまう懸念がある。さらには、重量が増加するばかりか、成形時間も増加し、後工程が必要となる等の問題も生じ、コストが増大してしまう。なお、ここでいう曲げ弾性率は、JIS K7203に準拠して測定される値をいう。
回収ロール7a−2は、クリーニングブラシ7a−1やスクレーパ部材7a−3と接触状態にあるため、回収ロール7a−2が回転することで回収ロール7a−2の外周面は磨耗する。この磨耗量についてJIS K6902に準拠して測定した場合、当該磨耗量が20mg以下であることが好ましい。これにより、クリーニングブラシ7a−1やスクレーパ部材7a−3との食い込み量や当接圧を大きな値に設定することができ、また、長期にわたって安定的なクリーニングを行うことができる。当該磨耗量が20mgを超えると、回収ロール7a−2の頻繁な交換が必要となる場合がある。
また、回収ロール7a−2のロール体のロックウェル硬さ(Mスケール)としては、100以上であることが好ましい。ロックウェル硬さが100以上であると、寸法精度の高い成形が可能となり、また、削れに対して非常に強いロール体となる。なお、ここでいうロックウェル硬さとは、JIS K7202に準拠して測定される値をいう。
回収ロール7a−2には、回収バイアスが印加されており、回収ロール7a−2は、クリーニングブラシ7a−1のブラシ繊維に保持された残留トナーの粒子を、回収バイアスの作用により静電的に回収する。回収バイアスの印加に当たっては、クリーニングバイアスよりも絶対値が大きな電圧を印加することが必要であり、クリーニングブラシ7a−1のブラシ繊維と回収ロール7a−2との間の電位差が100V以上になるように印加することが好ましく、200V以上になるように印加することがより好ましく、400V以上になるように印加することがさらに好ましい。
回収ロール7a−2の電気抵抗を調整する方法としては、無機フィラーなどを充填する方法等が挙げられる。無機フィラーを回収ロール7a−2のロール体に充填すると、回収ロール7a−2の剛性が増加するという利点もある。
無機フィラーとしては、錫、鉄、銅、アルミ等の金属粉体や金属繊維、ガラス、カーボンブラック、炭素粉、グラファイト、磁性粉、酸化亜鉛、酸化すず、酸化チタン等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の金属硫化物、ストロンチウム、バリウム、希土類等の所謂ハードフェライト、マグネタイト、銅、亜鉛、ニッケルおよびマンガン等のフェライト、またはこれらの表面を必要に応じ導電化処理したもの、銅、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、コバルト、バリウム、アルミニウム、錫、リチウム、マグネシウム、シリコン、リン等の異なる金属元素を含んだ酸化物、水酸化物、炭酸塩または金属化合物等から選ばれ高温中で焼成して得られる金属酸化物の固溶体、所謂複合金属酸化物等やポリアニリンが挙げられる。
無機フィラーとしては、錫、鉄、銅、アルミ等の金属粉体や金属繊維、ガラス、カーボンブラック、炭素粉、グラファイト、磁性粉、酸化亜鉛、酸化すず、酸化チタン等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の金属硫化物、ストロンチウム、バリウム、希土類等の所謂ハードフェライト、マグネタイト、銅、亜鉛、ニッケルおよびマンガン等のフェライト、またはこれらの表面を必要に応じ導電化処理したもの、銅、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、コバルト、バリウム、アルミニウム、錫、リチウム、マグネシウム、シリコン、リン等の異なる金属元素を含んだ酸化物、水酸化物、炭酸塩または金属化合物等から選ばれ高温中で焼成して得られる金属酸化物の固溶体、所謂複合金属酸化物等やポリアニリンが挙げられる。
回収ロール7a−2に500Vの電圧を印加したときの抵抗値は、好ましくは1×105〜1×1010Ω・cm、より好ましくは1×106〜1×108Ω・cmである。抵抗値が1×105Ω未満の場合、回収ロール7a−2への電荷注入が起こり、クリーニングブラシ7a−1で掻き取った残留トナーの粒子の極性が反転してしまい、クリーニングブラシ7a−1から残留トナーの粒子を電気的に吸着することが困難になる懸念がある。他方、回収ロールの抵抗値が1×1010Ω・cmを超えると、回収ロール7a−2に電荷が蓄積される現象(チャージアップ)が起こりやすくなり、この場合もクリーニングブラシ7a−1から残留トナーの粒子を電気的に吸着することが困難になる懸念がある。
スクレーパ部材7a−3は、回収ロール7a−2によって回収された残留トナー成分を回収ロール7a−2から掻き落とす機能を有する部材である。スクレーパ部材7a−3は金属薄板からなるもので、その一端のエッジ部分が回収ロール7a−2の外周面に当接するように配置されている。スクレーパ部材7a−3の具体的材質としては、高耐久性および低コストの点から、ステンレスまたはリン青銅が好ましい。スクレーパ部材の厚みは、好ましくは0.02〜2mm、より好ましくは0.05〜1mmである。なお、スクレーパ部材7a−3には、金属薄板の代わりにゴムブレードを用いてもよい。
<感光体>
本実施形態において、感光体(像担持体)1は、有機感光体が用いられる。図2は、本実施形態の感光体1の層構成を示す模式断面図である。
本実施形態の画像形成装置における感光体1は、図2に示されるように、円筒状の導電性支持体11の表面に下引き層13が形成され、その下引き層13の表面に、電荷発生層14、電荷輸送層15、および表面保護層16が順次形成されてなるものである。電荷発生層14および電荷輸送層15からなる感光層12は、電荷発生機能を有する層(14)と電荷輸送機能を有する層(15)とに機能分離されてなり、これら各層は樹脂バインダーに電荷発生材料あるいは電荷輸送材料が分散されてなる。すなわち、一般的に有機感光体(OPC)と称される物である。
本実施形態において、感光体(像担持体)1は、有機感光体が用いられる。図2は、本実施形態の感光体1の層構成を示す模式断面図である。
本実施形態の画像形成装置における感光体1は、図2に示されるように、円筒状の導電性支持体11の表面に下引き層13が形成され、その下引き層13の表面に、電荷発生層14、電荷輸送層15、および表面保護層16が順次形成されてなるものである。電荷発生層14および電荷輸送層15からなる感光層12は、電荷発生機能を有する層(14)と電荷輸送機能を有する層(15)とに機能分離されてなり、これら各層は樹脂バインダーに電荷発生材料あるいは電荷輸送材料が分散されてなる。すなわち、一般的に有機感光体(OPC)と称される物である。
導電性支持体11や下引き層13については、従来公知の一般的な構成(材料、厚さ、製法等)のものが問題なく用いられる。また、電荷発生層14および電荷輸送層15からなる感光層12についても、その具体的な構成(材料、組成、厚さ、層構成、製法等)は有機感光体として従来公知の物が問題なく用いられる。
本実施形態においては、感光層12の表面に、さらに表面保護層16が形成されていることが特徴的である。表面保護層16は、摺擦による感光体表面の傷などに対する耐性を持たせたるため耐磨耗性向上と外気から感光層を保護すること等とを目的として設けられる層であり、当該層を設けることで感光体1の寿命が大幅に向上する。しかし、耐磨耗性向上を十分に高めるには、硬度の高い表面保護層とする必要があり、このことは既述のように表面に付着した残留トナーの除去を困難にする原因となる。したがって、クリーニング装置7として既述の如く本発明のクリーニング装置を採用することが大変有効である。
表面保護層16を構成する材料としては、耐磨耗性を向上させ十分な硬度を確保するために、架橋構造を有する樹脂を用いることが好ましい。このような材料を用いない場合には、表面の硬度を高くすることが困難であり、十分な耐磨耗性が得られない懸念があり、傷が発生したり磨耗が進行し易く、高速で使用する場合や、非常に長期に渡って画像形成を行う場合、高品質の画質を得ることが困難となる。本発明において、架橋構造を有する樹脂としては、感光体の表面保護層の材料として従来公知の各種材料をいずれも用いることができる。
なお、表面保護層16には、架橋構造を有する樹脂以外にも必要に応じて、架橋構造を有しないバインダー樹脂や、導電性微粒子、また、フッ素樹脂やアクリル樹脂などからなる潤滑性微粒子が含まれていてもよく、表面保護層16の形成に際しては、必要に応じてシリコーンや、アクリルなどのハードコート剤を使用することができる。
その他、表面保護層16の組成や形成方法等の詳細は、従来公知の技術の転用で問題ないため、説明を割愛する。
その他、表面保護層16の組成や形成方法等の詳細は、従来公知の技術の転用で問題ないため、説明を割愛する。
本実施形態の感光体1として、上記のように有機感光体を例示しているが、アモルファスシリコン感光体やセレン系感光体などの無機系の従来公知の感光体についても問題なく本発明を適用することができる。ただし、コスト、製造性および廃棄性等の点で優れた利点を有する有機感光体が好適に用いられる。
<その他の部材>
以上、クリーニング装置7および感光体1について説明したが、本実施形態のその他の部材、具体的には、帯電器2、画像入力器3、現像装置4、転写器5、中間転写ベルト6、補助帯電器8、およびクリーニング前露光器9の構成は、本発明において特に制限されるものではなく、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそのまま適用することができる。
以上、クリーニング装置7および感光体1について説明したが、本実施形態のその他の部材、具体的には、帯電器2、画像入力器3、現像装置4、転写器5、中間転写ベルト6、補助帯電器8、およびクリーニング前露光器9の構成は、本発明において特に制限されるものではなく、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそのまま適用することができる。
[第2の実施形態]
図3は、本発明の他の例示的一態様であるクリーニング装置を備えた第2の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置においては、クリーニング装置7’の構成が、第1の実施形態におけるクリーニング装置7と異なるのみであり、他の構成要素は第1の実施形態と同様である。したがって、以下、クリーニング装置7’についてのみ説明し、第1の実施形態と同一の機能を有する部材には、図中同一の符号を付することによって、その説明を省略することにする。
図3は、本発明の他の例示的一態様であるクリーニング装置を備えた第2の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置においては、クリーニング装置7’の構成が、第1の実施形態におけるクリーニング装置7と異なるのみであり、他の構成要素は第1の実施形態と同様である。したがって、以下、クリーニング装置7’についてのみ説明し、第1の実施形態と同一の機能を有する部材には、図中同一の符号を付することによって、その説明を省略することにする。
本実施形態において、クリーニング装置7’は、勿論本発明のクリーニング装置を採用している。ただし、クリーニング補助部材(補助クリーニング手段)7dの構成が、パット状の第1の実施形態におけるクリーニング補助部材7cと異なり、ロール形状となっている。
本実施形態において、クリーニング補助部材7dは、感光体1の回転軸と平行に延びた回転支持体7d−1に多数の微細繊維からなる繊維体7d−2が巻き付けられてなるものである。回転支持体7d−1と繊維体7d−2との間には、第1の実施形態における保持部材7c−1と同様の材質からなる弾性体層が形成されていてもよい。弾性体層を間に介することで、感光体1の表面に対する繊維体7d−2の押圧力を高めることで、両者間の当接幅を確保することができるため好ましい。
感光体1の表面に対する繊維体7d−2の当接幅としては、第1の実施形態におけるクリーニング補助部材7cに比べて広く取ることは困難ではあるが、後述するように回転速度を調整することによりクリーニング性能を制御することができるため、特に下限値は存在しない。ただし、均一クリーニングの観点からは0.5mm以上にすることが好ましい。一方、上限についてはより装置の大型化の懸念があるため10mm以下とすることが好ましい。
繊維体7d−2は、第1の実施形態における繊維体7c−2と同様の材質・形状・形態の物を好適に用いることができる。また、その表面に塗布すべき潤滑剤粒子についても第1の実施形態と同様の材質・形状の物を好適に用いることができる。
繊維体7d−2は、第1の実施形態における繊維体7c−2と同様の材質・形状・形態の物を好適に用いることができる。また、その表面に塗布すべき潤滑剤粒子についても第1の実施形態と同様の材質・形状の物を好適に用いることができる。
クリーニング補助部材7dは、回転支持体7d−1を中心にして繊維体7d−2が回転するように構成されている。繊維体7d−2の回転方向は、感光体1に対して従動回転する方向であってもその逆方向(カウンター方向)であっても構わない。また、定常は回転せずに固定させておき、一定期間毎に少しずつ回転して摺擦面を変えていくように構成しても構わない。感光体1の表面に対する回転支持体7d−1表面の線速度(周速)の差が大きいほど、クリーニング性能が大きくなる反面、感光体1に対するストレスも大きくなる。この周速の差は、感光体1に対して従動回転する場合が0(ゼロ)であり、その逆回転(カウンター方向への回転)の場合が従動方向への回転に比して大きい。
回転支持体7d−1によって感光体1表面に繊維体7d−2を押し付ける圧力としては、上記周速の差や当接幅にもよるので一概には言えないが、第1の実施形態と同様の理由で同様の範囲が大略好ましい。
回転支持体7d−1によって感光体1表面に繊維体7d−2を押し付ける圧力としては、上記周速の差や当接幅にもよるので一概には言えないが、第1の実施形態と同様の理由で同様の範囲が大略好ましい。
本実施形態のように、クリーニング補助部材にロール形状の物を用いても、第1の実施形態と同様、長期にわたって高いクリーニング性が維持されて、画像ボケやフィルミングが発生しないという卓越した効果が得られる。特に、ロール形状の繊維体7d−2は、第1の実施形態におけるパッド状の繊維体7c−2に比して表面積が大きいため、繊維体自体の長寿命化に繋がり、装置自体の長寿命化が期待できる。
[第3の実施形態]
図4は、本発明の他の例示的一態様であるクリーニング装置を備えた第3の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置においては、クリーニング装置7”の構成が、第1の実施形態におけるクリーニング装置7と異なるのみであり、他の構成要素は第1の実施形態と同様である。したがって、以下、クリーニング装置7”についてのみ説明し、第1の実施形態と同一の機能を有する部材には、図中同一の符号を付することによって、その説明を省略することにする。
図4は、本発明の他の例示的一態様であるクリーニング装置を備えた第3の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置においては、クリーニング装置7”の構成が、第1の実施形態におけるクリーニング装置7と異なるのみであり、他の構成要素は第1の実施形態と同様である。したがって、以下、クリーニング装置7”についてのみ説明し、第1の実施形態と同一の機能を有する部材には、図中同一の符号を付することによって、その説明を省略することにする。
本実施形態において、クリーニング装置7”は、勿論本発明のクリーニング装置を採用している。ただし、本実施形態では、主クリーニング手段として、ブラシクリーニング方式の第1の実施形態におけるメインクリーニング部材7aと異なり、ブレードクリーニング方式を採用しており、具体的にはクリーニングブレード7bを備える。
クリーニングブレードを用いたクリーニング装置は、従来公知のものであり、広く利用されている。クリーニングブレード7bは、その先端が感光体1表面の軸方向略全域に渡って当接するように、かつ、感光体1の回転方向(矢印A方向)に寝かせられた状態(先端が対向する状態)で配されている。クリーニングブレード7bとしては、具体的には例えば、各種金属製、樹脂製、ゴム製のプレートや、これらを適宜貼り合わせた構成のプレートを用いることができるが、有機感光体に対しては、その表面に傷をつけてしまわないよう、ウレタンゴム製のブレードを用いることが一般的である。
本発明に特徴的なクリーニング補助部材(補助クリーニング手段)7cについては、第1の実施形態と同一であるため、本実施形態においても第1の実施形態と同様、長期にわたって高いクリーニング性が維持されて、画像ボケやフィルミングが発生しないという卓越した効果が得られる。
このように、本発明は、クリーニングブレードを主クリーニング手段に用いた従来公知の構成に問題なく適用することができ、主クリーニング手段の構成に関わらず、本発明による効果が如何なく発揮される。
このように、本発明は、クリーニングブレードを主クリーニング手段に用いた従来公知の構成に問題なく適用することができ、主クリーニング手段の構成に関わらず、本発明による効果が如何なく発揮される。
なお、本実施形態においては、第1および第2の実施形態の画像形成装置においては備えられているクリーニング前露光器9が備えられていない。これは、静電ブラシクリーニングはブラシ−感光体間の電位差を利用して帯電したトナーをクリーニングする原理であるので感光体電位を制御しなければならないため、前露光器が必要であるが、クリーニングブレードはトナーを機械的に書き落とすクリーニング方式であるため、感光体電位を調整するための前露光器は必要がないためである。
以上、本発明のクリーニング装置並びに画像形成装置について、好ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、当業者は、従来公知の知見により各構成要素を置き換えることができる。
なお、以上の実施形態では、中間転写ベルトを用いて一旦これにトナー像を一次転写した後、さらに最終的な被記録媒体である記録紙等に二次転写し、定着手段にて定着する構成の物を例示しているが、本発明のクリーニング装置を用いた本発明の画像形成装置においては、かかる構成の物に限定されず、中間転写ベルトを介さずに直接記録紙等に転写して定着する構成のものであっても構わない。また、中間転写体を介する場合であっても、以上の実施形態のようにベルト状の中間転写体に限らず、例えばドラム状の中間転写体を用いても構わない。
なお、以上の実施形態では、中間転写ベルトを用いて一旦これにトナー像を一次転写した後、さらに最終的な被記録媒体である記録紙等に二次転写し、定着手段にて定着する構成の物を例示しているが、本発明のクリーニング装置を用いた本発明の画像形成装置においては、かかる構成の物に限定されず、中間転写ベルトを介さずに直接記録紙等に転写して定着する構成のものであっても構わない。また、中間転写体を介する場合であっても、以上の実施形態のようにベルト状の中間転写体に限らず、例えばドラム状の中間転写体を用いても構わない。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」とある記載は全て「質量部」を意味する。
また、各物性値の測定は以下の方法にて行った。
また、各物性値の測定は以下の方法にて行った。
(各種粒子の粒子径および粒度分布)
マルチサイザー(日科機社製)を用い、アパーチャー径100μmのもので測定した。
マルチサイザー(日科機社製)を用い、アパーチャー径100μmのもので測定した。
(トナー母粒子の平均形状係数SF1)
トナー母粒子および複合粒子の平均形状係数SF1は、下記式で計算される値を意味し、真球の場合、SF1=100となる。
SF1={(最大長)2×π×100}/(投影面積×4)
トナー母粒子および複合粒子の平均形状係数SF1は、下記式で計算される値を意味し、真球の場合、SF1=100となる。
SF1={(最大長)2×π×100}/(投影面積×4)
平均形状係数SF1を求める具体的な手法は、トナー母粒子の画像を光学顕微鏡から画像解析装置(LUZEXIII、ニレコ社製)に取り込み、円相当径を測定して、最大長および投影面積から、個々の粒子について上記式のSF1の値を求めた。本実施例においては、形状係数の平均を求めるために、光学顕微鏡の視界内で任意に100個の粒子をサンプリングし、これら個々の形状係数を上記式から求めてこれを平均することで平均形状係数SF1とした。
<現像剤の調製>
[トナー母粒子の製造]
(樹脂微粒子分散液の調製)
スチレン370g、n−ブチルアクリレート30g、アクリル酸8g、ドデカンチオール24gおよび四臭化炭素4gを混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製)6gおよびアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)10gをイオン交換水550gに溶解したフラスコ中に投入しこれを乳化重合させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4gをイオン交換水50gに溶解した溶液を投入した。
[トナー母粒子の製造]
(樹脂微粒子分散液の調製)
スチレン370g、n−ブチルアクリレート30g、アクリル酸8g、ドデカンチオール24gおよび四臭化炭素4gを混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製)6gおよびアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)10gをイオン交換水550gに溶解したフラスコ中に投入しこれを乳化重合させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4gをイオン交換水50gに溶解した溶液を投入した。
続いてフラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。その結果、平均粒子径150nm、重量平均分子量Mw=11500の樹脂粒子が分散された樹脂微粒子分散液が得られた。この分散液の固形分濃度は40質量%であった。
(着色剤分散液(1)の調製)
・カーボンブラック(モーガルL:キャボット製): 60g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 6g
・イオン交換水: 240g
・カーボンブラック(モーガルL:キャボット製): 60g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 6g
・イオン交換水: 240g
上記組成の成分を混合し溶解して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して、平均粒子径が250nmである着色剤(カーボンブラック)粒子が分散された着色剤分散液(1)を調製した。
(着色剤分散液(2)の調製)
・シアン顔料(C.I.ピグメント・ブルー15:3): 60g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
・シアン顔料(C.I.ピグメント・ブルー15:3): 60g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
上記組成の成分を混合し溶解して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して、平均粒子径が250nmである着色剤(シアン顔料)粒子が分散された着色剤分散液(2)を調製した。
(着色剤分散液(3)の調製)
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメント・レッド122): 60g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメント・レッド122): 60g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
上記組成の成分を混合し溶解して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して、平均粒子径が250nmである着色剤(マゼンタ顔料)粒子が分散された着色剤分散液(3)を調製した。
(着色分散液(4)の調製)
・イエロー顔料(C.I.ピグメント・イエロー180): 90g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
・イエロー顔料(C.I.ピグメント・イエロー180): 90g
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
上記組成の成分を混合し溶解して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して、平均粒子径が250nmである着色剤(イエロー顔料)粒子が分散された着色剤分散液(4)を調製した。
(離型剤分散液)
・パラフィンワックス(HNP0190:日本精蝋(株)製、融点85℃): 100g
・カチオン性界面活性剤(サニゾールB50:花王(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
・パラフィンワックス(HNP0190:日本精蝋(株)製、融点85℃): 100g
・カチオン性界面活性剤(サニゾールB50:花王(株)製): 5g
・イオン交換水: 240g
上記組成の成分を混合し、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒子径が550nmである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。
<トナー母粒子K1の調製>
・樹脂微粒子分散液: 234部
・着色剤分散液(1): 30部
・離型剤分散液: 40部
・ポリ水酸化アルミニウム(浅田化学社製、Paho2S): 0.5部
・イオン交換水: 600部
・樹脂微粒子分散液: 234部
・着色剤分散液(1): 30部
・離型剤分散液: 40部
・ポリ水酸化アルミニウム(浅田化学社製、Paho2S): 0.5部
・イオン交換水: 600部
上記組成の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら40℃まで加熱した。40℃で30分保持した後、さらに加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で1時間保持し、この凝集体粒子を含む分散液に26質量部の樹脂微粒子分散液を追加して、その後加熱用オイルバスの温度を50℃まで上げ30分間保持した。
この凝集体粒子を含む分散液に1mol/リットル(1N)の水酸化ナトリウムを添加して、系のpHを5.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。冷却後、生成した粒子を濾別し、イオン交換水で4回洗浄した後、凍結乾燥してブラックトナー用のトナー母粒子K1を得た。得られたトナー母粒子K1の体積平均粒子径は5.8μm、平均形状係数SF1は121であった。
<トナー母粒子C1の調製>
着色粒子分散液(1)に代えて着色粒子分散液(2)を用いた以外は、上記<トナー母粒子K1の調製>と同様にしてシアントナー用のトナー母粒子C1を得た。得られたトナー母粒子C1の体積平均粒子径は6.1μm、平均形状係数SF1は118であった。
着色粒子分散液(1)に代えて着色粒子分散液(2)を用いた以外は、上記<トナー母粒子K1の調製>と同様にしてシアントナー用のトナー母粒子C1を得た。得られたトナー母粒子C1の体積平均粒子径は6.1μm、平均形状係数SF1は118であった。
<トナー母粒子M1の調製>
着色粒子分散液(1)に代えて着色粒子分散液(3)を用いた以外は、上記<トナー母粒子K1の調製>と同様にしてマゼンタトナー用のトナー母粒子M1を得た。得られたトナー母粒子M1の体積平均粒子径は5.9μm、平均形状係数SF1は122であった。
着色粒子分散液(1)に代えて着色粒子分散液(3)を用いた以外は、上記<トナー母粒子K1の調製>と同様にしてマゼンタトナー用のトナー母粒子M1を得た。得られたトナー母粒子M1の体積平均粒子径は5.9μm、平均形状係数SF1は122であった。
<トナー母粒子Y1の調製>
着色粒子分散液(1)に代えて着色粒子分散液(4)を用いた以外は、上記<トナー母粒子K1の調製>と同様にしてイエロートナー用のトナー母粒子Y1を得た。得られたトナー母粒子Y1の体積平均粒子径は6.0μm、平均形状係数SF1は119であった。
着色粒子分散液(1)に代えて着色粒子分散液(4)を用いた以外は、上記<トナー母粒子K1の調製>と同様にしてイエロートナー用のトナー母粒子Y1を得た。得られたトナー母粒子Y1の体積平均粒子径は6.0μm、平均形状係数SF1は119であった。
[外添剤粒子の添加]
上記得られた各トナー母粒子(K1,C1,M1,Y1)100部に対して、外添剤粒子として、酸化チタン(平均一次粒子径40nm、i−ブチルトリメトキシシラン処理)1部およびシリカ(平均一次粒子径12nm、ジメチルジメトキシシラン処理、気相酸化法)1.7部を添加し、5リットルヘンシェルミキサーで周速30m/s×15分間ブレンドを行った後、45μmの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去し、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの4色のトナーを得た。
上記得られた各トナー母粒子(K1,C1,M1,Y1)100部に対して、外添剤粒子として、酸化チタン(平均一次粒子径40nm、i−ブチルトリメトキシシラン処理)1部およびシリカ(平均一次粒子径12nm、ジメチルジメトキシシラン処理、気相酸化法)1.7部を添加し、5リットルヘンシェルミキサーで周速30m/s×15分間ブレンドを行った後、45μmの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去し、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの4色のトナーを得た。
[キャリアの作製]
・フェライト粒子(体積平均粒子径:50μm): 100部
・トルエン:14部
・スチレン−メタクリレート共重合体(共重合比(質量基準):90/10): 2部
・カーボンブラック(R330:キャボット社製): 0.2部
・フェライト粒子(体積平均粒子径:50μm): 100部
・トルエン:14部
・スチレン−メタクリレート共重合体(共重合比(質量基準):90/10): 2部
・カーボンブラック(R330:キャボット社製): 0.2部
上記組成の内フェライト粒子を除く全成分をまず10分間スターラーで撹拌させて被覆液を調製した。次に、この被覆液と上記フェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを得た。このキャリアは、1000V/cmの印加電界時の体積固有抵抗値が1×1011Ωcmであった。
[現像剤の調製]
上記得られたブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの4色の各トナー6部と上記得られたキャリア100部とを、それぞれV−ブレンダーで40rpm×20分間攪拌し、212μmの目開きを有するシーブで篩分することにより、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色トナーを含む現像剤を得た。
上記得られたブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの4色の各トナー6部と上記得られたキャリア100部とを、それぞれV−ブレンダーで40rpm×20分間攪拌し、212μmの目開きを有するシーブで篩分することにより、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色トナーを含む現像剤を得た。
[感光体の作製]
<感光体Aの作製>
(下引き層の形成)
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBM−S、積水化学社製)4質量部をn−ブチルアルコール170質量部に溶解した溶液に、有機ジルコニウム化合物(アセチルアセトンジルコニウムブチレート)30質量部および有機シラン化合物(γ−アミノプロピルトリメトキシシラン)3質量部を添加し、混合撹拌して下引き層形成用の塗布液を得た。
<感光体Aの作製>
(下引き層の形成)
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBM−S、積水化学社製)4質量部をn−ブチルアルコール170質量部に溶解した溶液に、有機ジルコニウム化合物(アセチルアセトンジルコニウムブチレート)30質量部および有機シラン化合物(γ−アミノプロピルトリメトキシシラン)3質量部を添加し、混合撹拌して下引き層形成用の塗布液を得た。
得られた塗布液を、ホーニング処理により粗面化されたドラム状のアルミニウム支持体(直径84mm、長さ340mm、肉厚3mm)の外周面に浸漬塗布し、室温で5分間風乾を行った後、支持体を10分間で50℃に昇温し、50℃85%RH(露点47℃)の恒温恒湿槽中に入れて、20分間加湿硬化促進処理を行った。その後、熱風乾燥機に入れて170℃で10分間乾燥を行い、膜厚3μmの下引き層を形成した。
(電荷発生層の形成)
電荷発生材料として、塩化ガリウムフタロシアニンを用い、その15質量部と、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製)10質量部と、n−ブチルアルコール300質量部とからなる混合物をサンドミルにて4時間分散し、電荷発生層形成用の塗布液を得た。得られた塗布液を、上記の下引き層の表面に浸漬塗布し乾燥して、膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
電荷発生材料として、塩化ガリウムフタロシアニンを用い、その15質量部と、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製)10質量部と、n−ブチルアルコール300質量部とからなる混合物をサンドミルにて4時間分散し、電荷発生層形成用の塗布液を得た。得られた塗布液を、上記の下引き層の表面に浸漬塗布し乾燥して、膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
(電荷輸送層の形成)
次に、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40質量部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(分子量40,000)60質量部とを、テトロヒドロフラン235質量部およびモノクロロベンゼン100質量部の混合液に十分に溶解混合して、電荷輸送層形成用の塗布液を得た。得られた塗布液を、上記の電荷発生層の表面に浸漬塗布し乾燥して、膜厚22μmの電荷輸送層を形成した。
以上のように各層を積層することで得られた感光体を感光体Aとした。感光体Aは、表面が電荷輸送層によって構成されたものである。
次に、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40質量部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(分子量40,000)60質量部とを、テトロヒドロフラン235質量部およびモノクロロベンゼン100質量部の混合液に十分に溶解混合して、電荷輸送層形成用の塗布液を得た。得られた塗布液を、上記の電荷発生層の表面に浸漬塗布し乾燥して、膜厚22μmの電荷輸送層を形成した。
以上のように各層を積層することで得られた感光体を感光体Aとした。感光体Aは、表面が電荷輸送層によって構成されたものである。
<感光体Bの作製>
電荷輸送層の膜厚が18μmとなるように塗布したこと以外は、上記<感光体Aの作製>と同様にして、アルミニウム支持体の外周面に、下引き層、電荷発生層および電荷輸送層を順次形成した。
電荷輸送層の膜厚が18μmとなるように塗布したこと以外は、上記<感光体Aの作製>と同様にして、アルミニウム支持体の外周面に、下引き層、電荷発生層および電荷輸送層を順次形成した。
一方、下記化1に示す構造の化合物を2部と、レジトップPL4852(フェノール樹脂、群栄化学製)2部とをイソプロピルアルコール10部に溶解させ、保護層形成用塗布液を得た。
得られた保護層形成用塗布液を、上記の電荷輸送層まで形成された外周面に浸漬塗布し、室温で30分風乾した後、140℃で60分乾燥させ、膜厚4μmの表面保護層を形成した。
以上のように各層を積層することで得られた感光体を感光体Bとした。感光体Bは、表面が、電荷輸送能を有する構造単位を有し、かつ架橋構造を有するフェノール系樹脂を含有した表面保護層によって構成されたものである。
以上のように各層を積層することで得られた感光体を感光体Bとした。感光体Bは、表面が、電荷輸送能を有する構造単位を有し、かつ架橋構造を有するフェノール系樹脂を含有した表面保護層によって構成されたものである。
<<実施例1>>
試験機として富士ゼロックス(株)製DCC500を感光体が着脱可能となるように改造した画像形成装置を用い、感光体として感光体Bを組み込んだ。また、この画像形成装置におけるブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの4色の各現像器の現像剤収容体に、それぞれ対応する色の現像剤を収容した。
試験機として富士ゼロックス(株)製DCC500を感光体が着脱可能となるように改造した画像形成装置を用い、感光体として感光体Bを組み込んだ。また、この画像形成装置におけるブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの4色の各現像器の現像剤収容体に、それぞれ対応する色の現像剤を収容した。
さらに、クリーニング装置は、図1のクリーニング装置7に示される構造のもの、すなわち、クリーニングブラシ7a−1、回収ロール7a−2およびスクレーパ部材7a−3からなるメインクリーニング部材7aと、保持部材7c−1および繊維体7c−2からなるクリーニング補助部材7cと、を備えるものである。
なお、クリーニング前の補助帯電器8としてはDCC500のオリジナルのものを用い、コロトロンに流れるトータル電流値を−200μAとした。
以下に、本実施例で用いたクリーニング装置7の詳細な諸元を述べる。
なお、クリーニング前の補助帯電器8としてはDCC500のオリジナルのものを用い、コロトロンに流れるトータル電流値を−200μAとした。
以下に、本実施例で用いたクリーニング装置7の詳細な諸元を述べる。
(1)クリーニングブラシ7a−1
・ブラシ材質:導電性ナイロン、繊維太さ:2デニール(約17μm)、電気抵抗:1×108Ω
・ブラシの毛足長さ:3mm
・ブラシ繊維密度:120,000本/6.45cm2
・感光体1への食い込み量:約0.75mm
・周速:60mm/s
・回転方向:感光体1に従動する方向の逆方向(カウンター方向)に回転
・クリーニングバイアス:+240V(トナーの帯電極性とは逆極性)
・ブラシ材質:導電性ナイロン、繊維太さ:2デニール(約17μm)、電気抵抗:1×108Ω
・ブラシの毛足長さ:3mm
・ブラシ繊維密度:120,000本/6.45cm2
・感光体1への食い込み量:約0.75mm
・周速:60mm/s
・回転方向:感光体1に従動する方向の逆方向(カウンター方向)に回転
・クリーニングバイアス:+240V(トナーの帯電極性とは逆極性)
(2)回収ロール7a−2
・材質:導電性カーボンを分散したフェノール樹脂、電気抵抗:1×108Ω、曲げ弾性率(JIS K7203):100MPa、磨耗量(JIS K6902):2mg、ロックウェル硬度(JIS K7202、Mスケール):120
・クリーニングブラシ7a−1への食い込み量:1.0mm
・周速:70mm/s
・回転方向:クリーニングブラシ7a−1に従動する方向に回転
・回収バイアス:+640V
・材質:導電性カーボンを分散したフェノール樹脂、電気抵抗:1×108Ω、曲げ弾性率(JIS K7203):100MPa、磨耗量(JIS K6902):2mg、ロックウェル硬度(JIS K7202、Mスケール):120
・クリーニングブラシ7a−1への食い込み量:1.0mm
・周速:70mm/s
・回転方向:クリーニングブラシ7a−1に従動する方向に回転
・回収バイアス:+640V
(3)スクレーパ部材7a−3
・材質:SUS304
・厚み:80μm
・回収ロール7a−2への食い込み量:1.3mm
・フリーレングス(自由長):8.0mm
・材質:SUS304
・厚み:80μm
・回収ロール7a−2への食い込み量:1.3mm
・フリーレングス(自由長):8.0mm
(4)クリーニング補助部材7c
繊維体7c−2を構成する微細繊維布として、水流絡合法で作製した繊維径6μmの不織布(ポリエステル/ナイロン、日本バイリーン製WP8085)を、保持部材7c−1として、厚さ(装置に取り付けた際に、感光体1の法線方向の厚さ)3mm、幅(装置に取り付けた際に、感光体1と対向する面(以下、「感光体対向面」と称する。)の感光体1回転方向(矢印A方向)の長さ)5mmのパッド状の発泡ウレタンを用いた。
前記不織布をパッド状の発泡ウレタンの感光体対向面に貼り付けて、クリーニング補助部材7cの本体部分を作製した。
繊維体7c−2を構成する微細繊維布として、水流絡合法で作製した繊維径6μmの不織布(ポリエステル/ナイロン、日本バイリーン製WP8085)を、保持部材7c−1として、厚さ(装置に取り付けた際に、感光体1の法線方向の厚さ)3mm、幅(装置に取り付けた際に、感光体1と対向する面(以下、「感光体対向面」と称する。)の感光体1回転方向(矢印A方向)の長さ)5mmのパッド状の発泡ウレタンを用いた。
前記不織布をパッド状の発泡ウレタンの感光体対向面に貼り付けて、クリーニング補助部材7cの本体部分を作製した。
ポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子(粒子径300nm)1質量部をハイドロフルオロエーテル40質量部に加え、超音波洗浄機により3分間分散させて、潤滑剤粒子を調製した。この潤滑剤粒子に、クリーニング補助部材7cの前記本体部分における繊維布の部位を10秒間浸し、その後1時間放置して、繊維体7c−2表面に潤滑剤粒子が塗布されたクリーニング補助部材7cを作製した。
クリーニング補助部材7cの感光体1への食いこみ量は1.8mmに設定し、感光体1表面へのクリーニング補助部材7cの押し付け圧力(当接圧)は25℃の測定環境下において22mN/mmとした。
クリーニング補助部材7cの感光体1への食いこみ量は1.8mmに設定し、感光体1表面へのクリーニング補助部材7cの押し付け圧力(当接圧)は25℃の測定環境下において22mN/mmとした。
<<実施例2>>
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2を構成する繊維布を、繊維径2μmの超極細繊維編物、トレシー(東レ(株)社製)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2を構成する繊維布を、繊維径2μmの超極細繊維編物、トレシー(東レ(株)社製)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
<<実施例3>>
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に塗布する潤滑剤の微粒子を、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子から球形シリカ粒子(平均粒子径50nm)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に塗布する潤滑剤の微粒子を、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子から球形シリカ粒子(平均粒子径50nm)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
<<実施例4>>
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に塗布する潤滑剤の微粒子を、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子から4フッ化エチレン(PTFE)樹脂粒子(平均粒子径100nm)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に塗布する潤滑剤の微粒子を、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子から4フッ化エチレン(PTFE)樹脂粒子(平均粒子径100nm)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
<<実施例5>>
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に塗布する潤滑剤の微粒子を、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子からステアリン酸亜鉛(ZnSt)粒子(ZNS−P、旭電化工業社製:平均粒子径6μm)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に塗布する潤滑剤の微粒子を、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子からステアリン酸亜鉛(ZnSt)粒子(ZNS−P、旭電化工業社製:平均粒子径6μm)に代えたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
<<実施例6>>
感光体1として感光体Aを組み込み、クリーニング補助部材7cの感光体1への食いこみ量を1.0mmに設定し、感光体1表面へのクリーニング補助部材の当接圧を10mN/mmとしたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
感光体1として感光体Aを組み込み、クリーニング補助部材7cの感光体1への食いこみ量を1.0mmに設定し、感光体1表面へのクリーニング補助部材の当接圧を10mN/mmとしたこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本実施例の画像形成装置を作製した。
<<比較例1>>
クリーニング装置7からクリーニング補助部材7cを取り外したこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
クリーニング装置7からクリーニング補助部材7cを取り外したこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
<<比較例2>>
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2を構成する繊維布を、繊維径11μmの不織布(セルロース繊維、日本バイリーン製8830CR)に代え、さらに潤滑剤粒子を塗布しなかったこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2を構成する繊維布を、繊維径11μmの不織布(セルロース繊維、日本バイリーン製8830CR)に代え、さらに潤滑剤粒子を塗布しなかったこと以外は、実施例1と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
<<比較例3>>
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に潤滑剤粒子を塗布しなかったこと以外は、実施例2と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に潤滑剤粒子を塗布しなかったこと以外は、実施例2と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
<<比較例4>>
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に潤滑剤粒子を塗布しなかったこと以外は、実施例6と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
以上説明した実施例1〜6並びに比較例1〜4の各画像形成装置の特徴的な仕様を下記表1にまとめて示す。
クリーニング補助部材7cの繊維体7c−2に潤滑剤粒子を塗布しなかったこと以外は、実施例6と同様のクリーニング装置を作製し、これを組み込んだ本比較例の画像形成装置を作製した。
以上説明した実施例1〜6並びに比較例1〜4の各画像形成装置の特徴的な仕様を下記表1にまとめて示す。
[評価試験]
以上説明した実施例1〜6並びに比較例1〜4の各画像形成装置について、ラボ環境条件(25℃、55%RH)下でA4用紙60万枚の耐久試験を行い、(1)画像ボケ、(2)フィルミング、(3)感光体傷および(4)クリーニング性の評価を行った。結果を下記表2にまとめて示す。
なお、各評価の具体的な方法は以下の通りである。
以上説明した実施例1〜6並びに比較例1〜4の各画像形成装置について、ラボ環境条件(25℃、55%RH)下でA4用紙60万枚の耐久試験を行い、(1)画像ボケ、(2)フィルミング、(3)感光体傷および(4)クリーニング性の評価を行った。結果を下記表2にまとめて示す。
なお、各評価の具体的な方法は以下の通りである。
(1)画像ボケ
画像ボケは、以下のように評価した。
40万枚および60万枚の耐久試験後、水溶性である放電生成物を除去するため感光体1の表面の一部分のみを水拭きした。その後、高温高湿下において画像密度30%のハーフトーン画像をプリントし、反射型濃度測定機(X−rite)により、感光体1の表面における、水拭きした箇所としていない箇所とに対応する画像部分の濃度差(ΔSAD)を測定し、以下の判断基準で評価した。
○:60万枚の耐久試験後でもΔSADが0.15未満。
△:40万枚の耐久試験後でΔSADが0.15未満であるが、60万枚後はΔSADが0.15以上
×:40万枚の耐久試験後でΔSADが0.15以上。
画像ボケは、以下のように評価した。
40万枚および60万枚の耐久試験後、水溶性である放電生成物を除去するため感光体1の表面の一部分のみを水拭きした。その後、高温高湿下において画像密度30%のハーフトーン画像をプリントし、反射型濃度測定機(X−rite)により、感光体1の表面における、水拭きした箇所としていない箇所とに対応する画像部分の濃度差(ΔSAD)を測定し、以下の判断基準で評価した。
○:60万枚の耐久試験後でもΔSADが0.15未満。
△:40万枚の耐久試験後でΔSADが0.15未満であるが、60万枚後はΔSADが0.15以上
×:40万枚の耐久試験後でΔSADが0.15以上。
(2)フィルミング
フィルミングについては、以下のように評価した。
耐久試験中の感光体1表面におけるフィルミングの状態を、目視観察による官能評価にて、以下の判断基準で評価した。
○:60万枚の耐久試験後でも感光体1表面に固着全くなし。
△:40万枚の耐久試験後の時点では感光体1表面に固着がないが、60万枚の耐久試験後に固着が発生した。
×:40万枚の耐久試験後、感光体1表面に明らかに固着があり、色筋、白筋として画質に現れてしまった。
フィルミングについては、以下のように評価した。
耐久試験中の感光体1表面におけるフィルミングの状態を、目視観察による官能評価にて、以下の判断基準で評価した。
○:60万枚の耐久試験後でも感光体1表面に固着全くなし。
△:40万枚の耐久試験後の時点では感光体1表面に固着がないが、60万枚の耐久試験後に固着が発生した。
×:40万枚の耐久試験後、感光体1表面に明らかに固着があり、色筋、白筋として画質に現れてしまった。
(3)感光体傷
感光体傷については、以下のように評価した。
60万枚の耐久試験後の感光体1表面について、表面粗さ計(東京精密(株)製Surfcom1400A)を用いて10点平均粗さ(Rz)を測定し、その値から以下の判断基準で評価した。
○:Rzが1.5μm以下。
△:Rzが1.5μmを超え2.5μm未満(画質的に問題ないレベル)。
×:Rzが2.5μm以上(画像上に白筋発生)。
感光体傷については、以下のように評価した。
60万枚の耐久試験後の感光体1表面について、表面粗さ計(東京精密(株)製Surfcom1400A)を用いて10点平均粗さ(Rz)を測定し、その値から以下の判断基準で評価した。
○:Rzが1.5μm以下。
△:Rzが1.5μmを超え2.5μm未満(画質的に問題ないレベル)。
×:Rzが2.5μm以上(画像上に白筋発生)。
(4)クリーニング性
耐久試験中のトナークリーニング性を、以下の判断基準で評価した。
○:クリーニング部材通過後の感光体表面にクリーニング不良のトナーが全く見られない。
△:クリーニング部材通過後の感光体表面にクリーニング不良のトナーが多少は見られるが、画質上は現れない。
×:クリーニング不良のトナーが画質上に現れる。
耐久試験中のトナークリーニング性を、以下の判断基準で評価した。
○:クリーニング部材通過後の感光体表面にクリーニング不良のトナーが全く見られない。
△:クリーニング部材通過後の感光体表面にクリーニング不良のトナーが多少は見られるが、画質上は現れない。
×:クリーニング不良のトナーが画質上に現れる。
1:感光体(像担持体)、 2:帯電器、 3:画像入力器(潜像形成手段)、 4:現像装置(現像手段)、 5:転写器(転写手段)、 6:中間転写ベルト(被転写体)、 7,7’,7”:クリーニング装置、 7a:メインクリーニング部材(主クリーニング手段)、 7b:クリーニングブレード(主クリーニング手段)、 7c,7d:クリーニング補助部材(補助クリーニング手段)、 8:補助帯電器、 9:クリーニング前露光器、 11:導電性支持体、 12:感光層、 13:下引き層、 14:電荷発生層、 15:電荷輸送層、 16:表面保護層
Claims (7)
- 円筒状で軸回転する像担持体に近接配置され、その像担持体回転方向上流側の転写部におけるトナー像転写後の前記像担持体表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置であって、
少なくとも、主クリーニング手段と、該主クリーニング手段よりも像担持体回転方向上流側、かつ転写部よりも下流側において前記像担持体表面に接し、1本当たりの太さが10μm以下の繊維を複数有する繊維体からなる補助クリーニング手段と、を備え、
該補助クリーニング手段における繊維体の表面に、潤滑剤粒子が塗布されていることを特徴とするクリーニング装置。 - 前記潤滑剤粒子が、10μm以下の微粒子であることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。
- 前記主クリーニング手段が、ブラシクリーニング方式のクリーニング部材であることを特徴とする請求項1または2に記載のクリーニング装置。
- 前記主クリーニング手段が、ブレードクリーニング方式のクリーニング部材であることを特徴とする請求項1または2に記載のクリーニング装置。
- 像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、転写部において前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を具備する画像形成装置であって、
前記クリーニング手段が、請求項1に記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体が、有機感光体であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体が、表面保護層を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
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-
2006
- 2006-03-07 JP JP2006060642A patent/JP2007240699A/ja not_active Withdrawn
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