JP2008015091A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像品質の維持に伴う煩わしさが軽減された画像形成装置を提供する。
【解決手段】 転写器よりも像保持体の回転方向下流側で、かつ帯電器よりも上流側に、像保持体表面に当接して配備されたブレードと、転写器よりも像保持体の回転方向下流側で、かつブレードよりも像保持体の回転方向上流側に配備された、像保持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、転写器よりも像保持体の回転方向下流側で、かつ潤滑剤供給部よりも上流側に、像保持体表面に当接して配備された不織布とを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記録媒体上に定着トナー像からなる画像形成を行う画像形成装置に関する。

従来より、トナー像を保持する像保持体の表面に形成されたトナー像が被転写体へ転写された後に像保持体表面に残留する残留物の像保持体表面からの除去を、像保持体表面に当接したブレードで行うクリーニング装置を備えた画像形成装置が知られている。

ところが、このブレードによるクリーニングは、ブレードと像保持体とを摺擦させて行われるものであり、このため像保持体の摩耗が速いという問題がある。

像保持体の長寿命化については、近年益々要求されており、これに応えるためには、像保持体に対するブレードの当接圧を弱める必要がある。しかしながら、ただ単に像保持体に対するブレードの当接圧を抑えたのでは、像保持体表面に付着した、放電生成物やタルク等の残留物の除去性が低下して像保持体の表面異常に起因する画像品質の低下が頻発するおそれがある。

そこで、画像品質の低下を引き起こさずに、像保持体の摩耗を抑制する方法として、潤滑剤を像保持体へ供給し像保持体表面に潤滑剤被膜を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記提案は、像保持体表面に潤滑剤被膜を形成することで、像保持体表面への付着物の付着力を低減させることで、当接圧の低減による、付着物の除去性の低下を補い、さらには、この潤滑剤被膜を、帯電器による放電ストレスから像保持体表面を保護する保護層とすることで像保持体の表面劣化を抑制しようとするものである。

ところが、上記提案では、像保持体表面に形成された潤滑剤被膜自体が放電により劣化してしまうことで画像流れが発生するという問題や、画像形成を繰り返すうちに残留トナーや放電生成物が潤滑剤被膜の内部にめり込んでしまったために、クリーニングブレードとの間で摩擦が激しくなりブレードがダメージを受け、結果的に付着物の除去性も低下するるといった問題が報告されている。

そこで、像保持体表面に潤滑剤を供給する位置よりもこの像保持体の回転方向上流側で、像保持体表面に、ブラシやブレードを押し当てることで、像保持体表面に形成された潤滑剤被膜を掻き取って像保持体表面をリフレッシュするという提案がなされている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
特開２００２−３４１６９５号公報 特開２００４−１０９７５４号公報 特開２００４−３４１４８０号公報

しかしながら、上記提案では、像保持体に押し当てられたブラシやブレードの劣化が進むと、画像品質に悪影響が出るため、これらの頻繁な交換を余儀なくされるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、画像品質の維持に伴う煩わしさが軽減された画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
回転する像保持体を有し、この像保持体表面にトナー像を形成する画像形成部を具備し、この画像形成部で形成されたトナー像を記録媒体上に転写および定着することによりこの記録媒体上に定着トナー像からなる画像形成を行う画像形成装置において、
上記転写器よりも上記像保持体の回転方向下流側で、かつ上記帯電器よりも上流側に、この像保持体表面に当接して配備されたクリーニングブレードと、
上記転写器よりも上記像保持体の回転方向下流側で、かつ上記ブレードよりも上記像保持体の回転方向上流側に配備された、上記像保持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
上記転写器よりも上記像保持体の回転方向下流側で、かつ上記潤滑剤供給部よりも上流側に、上記像保持体表面に当接して配備された複数の繊維を有する繊維体とを備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、像保持体表面に当接して配備された上記繊維体が、像保持体表面に残留した残留物を入れ替わり自在に保持し、この保持した残留物で像保持体表面を摺擦することで、像保持体表面に形成された潤滑剤被膜の除去が行なわれる。つまり、本発明の画像形成装置では、上記繊維体に保持され、像保持体表面の潤滑剤被膜を摺擦することで潤滑剤被膜を除去する能力が衰えた残留物どうしは次第に凝集して上記繊維体から離れ、代わりの残留物が上記繊維体に保持されて潤滑剤被膜の除去を行うことから、潤滑剤被膜の除去について残留物を保持する上記繊維体自身の劣化は抑えられている。したがって、本発明の画像形成装置によれば、上記繊維体を頻繁に取り換える必要が無いことから画像品質の維持に伴う煩わしさを軽減することができる。

ここで、上記繊維体を構成する繊維の太さは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、残留トナー成分の均一保持性の低下が生じる。反対に、１μｍより細い場合は像保持体との摺擦によるストレスで繊維自体の損傷が生じやすくなる。上記繊維体の材質としては、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、これを不織布と呼んでいる。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、繊維間にトナーを良好に保持出来るという点で不織布が望ましい。

ここで、上記潤滑剤が、脂肪酸金属塩および高級アルコールのうちの少なくともいずれか１つを含有するものであることが好ましい。

像保持体表面に形成された潤滑剤被膜にも付着物は付着するが、この様にすると、潤滑剤被膜表面への付着物の付着力を脆弱なものとすることができ、これにより、上記繊維体が保持する残留物による潤滑剤被膜の除去はし易くなり、残留物を保持する上記繊維体の負担が減る。したがって、上記繊維体を頻繁に取り換える必要を一層なくすことができ、画像品質の維持に伴う煩わしさをより一層軽減することができる。

また、上記像保持体は、電荷輸送能を有する構造単位と架橋構造とを含有した保護層が表面に形成されてなるものであることも好ましい態様である。

この様にすると、像保持体表面は高硬度となることから、上記繊維体により保持された残留物による、像保持体表面に形成された潤滑剤被膜を除去する際の、像保持体表面へのダメージを抑えることができる。

ここで、上記像保持体、上記潤滑剤塗布部、上記繊維体、および上記クリーニング部材が、この画像形成装置に対して着脱自在なカートリッジに組み込まれたものであることが好ましい。

この様にすると、画像品質の維持のために重要な部品の交換に伴う煩わしさも軽減することができる。

本発明の画像形成装置によれば、画像品質の維持に伴う煩わしさを軽減することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態の概略構成図である。

図１に示す、本実施形態のプリンタ１は、帯電器１１により所定の電荷が付与されて矢印Ａ方向に回転する像保持体１０の表面に、送信されてきた画像データに基づいて露光器１２で生成した露光光を照射することで静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像器１３に収容したトナーで現像し、この現像により得られたトナー像を、用紙トレイ１６から用紙搬送装置１７により引き出されて矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写器１４によって転写し、定着器１５により定着することにより記録用紙上に画像を形成するモノクロ画像専用機である。

また、このプリンタ１には、トナー像を保持する像保持体１０の表面に、記録媒体へのトナー像の転写を終えた後に残留する残留物をクリーニングするクリーナ１８が備えられている。

このプリンタ１では、像保持体１０およびクリーナ１８が、このプリンタ１に対して着脱自在のカートリッジ１９に組み込まれている。尚、本発明の画像形成装置を、モノクロ画像専用機ではなくカラー画像機に適用してもよい。

図２は、図１に示すクリーナの概略構成図である。

図２に示すクリーナ１８は、ハウジング１８０、ステアリン酸亜鉛を主成分とする固形潤滑剤１８１、矢印Ｃ方向に回転する潤滑剤供給ブラシ１８２、潤滑剤供給ブラシ１８２に付着した残留物等を叩き落とすフリッキング部材１８３、クリーニングブレード１８４、および、不織布１８５１が周囲に巻き付けられた残留物保持部材１８５で構成されている。尚、像保持体１０は、電荷輸送能を有する構造単位と架橋構造とを有する樹脂を含有した高強度の保護層１００を表面に有している。

残留物保持部材１８５は、円柱状の発泡ウレタン製のロール１８５２の周囲に不織布１８５１が巻き付けられたものであり、不織布１８５１を像保持体表面に接触させながら矢印Ｄの向きに回転する。不織布１８５１を像保持体表面に接触させながら残留物保持部材１８５が回転することで、記録用紙へのトナー像の転写を終えた像保持体表面に残留した残留物の一部は不織布１８５１の繊維間に保持され、保持された残留物は、像保持体表面を摺擦し像保持体表面に形成されている潤滑剤被膜を掻き取る。像保持体表面の潤滑剤被膜を掻き取る能力が衰えた残留物どうしは次第に凝集して不織布から離れ像保持体側に再付着するが、代わりの残留物が不織布に保持されることから、潤滑剤被膜の掻き取りはこの新たに保持された残留物によって引き継がれる。

潤滑剤供給ブラシ１８２は、そのブラシ先端を、像保持体１０、固形潤滑剤１８１、およびフリッキング部材１８３に接触させながら矢印Ｂの方向に回転し、固形潤滑剤１８１から掻き取った潤滑剤を、残留物保持部材１８５により潤滑剤被膜が除去された像保持体表面に供給する。残留物保持部材１８５の不織布１８５１の繊維間に保持され、像保持体表面から潤滑剤被膜を掻き取った残留物は、その後繊維間に新たに運ばれてきた残留物と入れ替わって像保持体表面へ戻り、潤滑剤供給ブラシ１８２に付着するが、潤滑剤供給ブラシ１８２のフリッキング部材１８３への衝突により潤滑剤供給ブラシ１８２から叩き落とされる。

クリーニングブレード１８４は、像保持体表面に残留する残留物を掻き取ると共に、潤滑剤供給ブラシ１８２によって像保持体表面に供給された潤滑剤を均一にならし、被膜形成を行う。

このように、本実施形態のプリンタ１では、像保持体１０に接触した状態で配備された不織布１８５１が、像保持体表面に残留した残留物の一部を入れ替わり自在に保持し、保持した残留物で像保持体表面を摺擦することで、像保持体表面に形成された潤滑剤被膜の除去が行なわれる。つまり、潤滑剤被膜の除去により劣化するのは、入れ替わりのある残留物であることから、不織布自身の劣化は抑えることができる。したがって、本実施形態のプリンタ１によれば、不織布を頻繁に交換する必要がなく、画像品質の維持に伴う煩わしさを軽減することができる。

図３は、本発明の画像形成装置の第２実施形態に備えられているクリーナの概略構成図である。尚、図３に示す部材で、図２において示される部材と同じ種類の部材には、図２において付されている符号と同じ符号を付している。

図３に示すクリーナ２８を備える、本発明の画像形成装置の第２実施形態と、図１に示す、本発明の画像形成装置の第１実施形態との間の相違点は、像保持体およびクリーナが異なっている点であり、第２実施形態の像保持体２０は、第１実施形態の像保持体１０の様な、電荷輸送能を有する構造単位と架橋構造とを有する樹脂を含有した高強度の保護層をその表面に有していない。

また、図３に示すクリーナ２８では、図２に示すクリーナ１８においては回転する残留物保持部材１８５の周囲に巻き付けられている不織布１８５１と同じ種類の不織布がパッド１８５３に貼り付けられている。このパッド１８５３と不織布１８５１からなる残留物保持部材２８５は、図２に示すクリーナ１８の残留物保持部材１８５が回転しながら不織布１８５１を像保持体表面に接触させているのに対し、図３における手前側と向こう側の方向に往復移動しながら不織布を像保持体表面に接触させている。

図４は、図３に示す残留物保持部材を往復移動させる機構の概略図である。

図４には、２本のガイド軸２００と２本のピン２０１が備えられたパッド１８５３に不織布１８５１が貼り付けられた残留物保持部材２８５、２本のピン２０１のうちの一方に挿通されたコイルバネ２２、２本のピン２０１のうちの一方の先端が当接する傾斜カム２３、および、傾斜カム２３に回転軸２４１が繋がれた駆動モータ２４が示されている。

図４に示す残留物保持部材２８５は、ガイド軸２００を支えた不図示のガイド受けに沿って図４における左右方向（図３における手前側と向こう側の方向）に移動自在の状態で、上述の一方のピン２０１に挿通したコイルバネ２２の、右側から左側への付勢力によって、傾斜カム２３の傾斜面２３１に、コイルバネ２２が挿通されているピン２０１の反対側のピン２０１が当接している。駆動モータ２４が駆動して傾斜カム２３が回転すると、傾斜カム２３の傾斜面２３１の向きが変化することから、この傾斜面２３１にピン２０１の先端が当接している残留物保持部材２８５は、図４における左右方向に往復移動することとなる。尚、ここでは、像保持体２０に対し残留物保持部材２８５を往復移動させたが、像保持体２０の方を残留物保持部材２８５に対して往復移動させてもよい。

本実施形態においても、像保持体１０に接触した状態で配備された不織布１８５１が、像保持体表面に残留した残留物の一部を入れ替わり自在に保持し、保持した残留物で像保持体表面を摺擦することで、像保持体表面に形成された潤滑剤被膜の除去が行なわれる。したがって、潤滑剤被膜の除去により劣化するのは、入れ替わりのある残留物であることから、不織布自身の劣化を抑えることができる。

次に、本発明の効果を証明するために行った実験について説明する。

この実験は、本発明の画像形成装置の第１および第２実施形態について像保持体等の材料を変化させた実施例１から実施例９までを富士ゼロックス社製の実機において具現化し、それぞれ２万枚のプリントを行った後の像保持体の磨耗量および傷の深さ、およびブレードエッジダメージ、並びに、そのプリントにおける画像流れおよびフィルミングの発生について、比較例１〜比較例５までと合わせて評価を行なったものである。尚、現像剤は富士ゼロックスＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ５００の現像剤をそのまま使用し、帯電器１１のワイヤ電流については、放電生成物をより多く発生させた状態で実験を行うために規定値に対し１．４倍の電流値に設定した。

この実験では、２種類の像保持体（第１像保持体、第２像保持体）と、４種類のクリーニングブレード（１ブレード〜第４ブレード）と、２種類の潤滑剤（第１潤滑剤、痔２潤滑剤）と、３種類の残留物保持部材（第１保持部材〜第３保持部材）とを用いている。

第１像保持体には、４質量部の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）を溶解したｎ−ブチルアルコール１７０質量部に、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、混合撹拌して下引き層形成用の塗布液を得、この塗布液を、ホーニング処理により粗面化された外径８４ｍｍのアルミニウム支持体の上に浸漬塗布し、室温で５分間風乾を行った後、その支持体を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後、熱風乾燥機に入れて１６０℃で１５分間乾燥を行い形成した下引層に、電荷発生材料である塩化ガリウムフタロシアニン１５質量部、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、および、ｎ−ブチルアルコール３００質量部からなる混合物をサンドミルにて４時間分散して得られた分散液を浸漬塗布し乾燥して形成した、膜厚０．２５μｍの電荷発生層に、さらに、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２３０質量部およびモノクロロベンゼン１００質量部で十分に溶解混合して得られた塗布液を浸漬塗布し、１１５°で４０分乾燥することにより、膜厚２４μｍの電荷輸送層を形成して得られたものを用いている。

第２像保持体には、以下の化学式１で表される化合物１を２質量部と、レジトップＰＬ４８５２（群栄化学製）を２質量部とをイソプロピルアルコール１０質量部に溶解させて得た保護層形成用塗布液を、第１像保持体と同様に作製した、膜厚が２１μｍの電荷輸送層上に浸漬塗布し、室温で２０分風乾した後、１４５℃で４５分乾燥させ、膜厚３μｍの保護層を形成して得られたものを用いている。

クリーニングブレードについては、以下の表１に示す様に、像保持体表面に当接する部分であるポリウレタンゴム製の当接部１８４１（図２参照）の物性（モジュラス、接触角、硬度）を、ポリオール材料、ポリオールの分子量、イソシアネートと架橋剤の材料および配合を変えることで異ならせた第１ブレードから第４ブレードまでを用意した。

尚、当接部１８４１の厚さは０．２ｍｍとし、この当接部１８４１を指示する指示部１８４２もポリウレタンゴム製であり、１００％モジュラスは３．６Ｍｐａ（３７ｋｇｆ／ｃｍ^２）、接触角は８３．２°、硬度は７０°（ＪＩＳ−Ａ硬度）のものである。尚、クリーニングブレード１８４の自由長および像保持体１０への食い込み量を調整し、像保持体１０に対するクリーニングブレード１８４の当接力は、３．５ｇｆ／ｍｍとなるようにした。

像保持体へ供給する潤滑剤である第１潤滑剤には、ステアリン酸亜鉛を５ｍｍ×５ｍｍ×３２０ｍｍの大きさに成型したものを使用し、第２潤滑剤には、高級アルコール（ＵＮＩＬＩＮ７００、東洋ペトロライト社製）を５ｍｍ×５ｍｍ×３２０ｍｍの大きさに成型したものを使用した。尚、これら第１潤滑剤および第２潤滑剤は、共に、繊維太さが２デニール、毛足長さが４ｍｍ、繊維密度が４０，０００本／ｉｎｃｈ^２、像保持体への食い込み量が約０．７５ｍｍ、周速が２２０ｍｍ／ｓの、像保持体１０の回転方向に対して接触位置で同方向に回転する導電性ナイロン製のブラシにより像保持体表面に供給されており、潤滑剤の消費量が、像保持体１回転当たり２５〜３０ｍｇになるようにブラシとの当接圧を調整した。

像保持体表面の潤滑剤被膜を掻き取るための残留物を保持する第１保持部材には、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、高さ３ｍｍ、幅４ｍｍのパッド状の発泡ウレタンに貼り付けたものを用い、像保持体１０への食いこみ量を１．５ｍｍ（２５℃の測定環境下での押付荷重を２．０ｇｆ／ｍｍに設定）とした。

第２保持部材には、繊維径１１μｍの不織布を用いた以外は第１保持部材と同様のものを用いた。

第３保持部材には、第１保持部材と同じ不織布を直径１２ｍｍの発泡ウレタンロールに巻き付けたものを用い、回転した際の像保持体に対する食いこみ量を０．７５ｍｍ（２５℃の測定環境下での押付荷重を２．５ｇｆ／ｍｍとした）とした。

保持部材の代わりの回転ブラシには、繊維太さが１デニール、毛足長さが２．５ｍｍ、繊維密度が２４０，０００本／ｉｎｃｈ^２の導電性ナイロンのブラシを用い、像保持体への食い込み量を約０．７５ｍｍで像保持体１０に対して接触位置で同方向に周速５０ｍｍ／ｓで回転させた。

像保持体磨耗／傷、画像流れ、ブレードエッジダメージの評価方法および評価基準は以下の通りである。

像保持体１０の摩耗量については、初期の像保持体の膜厚と耐久試験後の像保持体の膜厚を渦電流式膜厚計でそれぞれ測定し、差分に基づいて像保持体の摩耗率を求めた。

像保持体の傷については、試験後の像保持体表面の１０点平均粗さＲｚを触針式表面粗さ測定機（商品名：サーフコム１４００Ａ、東京精密社製等）を用いて測定した。

画像流れは、試験後、高温高湿環境（２８℃、８５％ＲＨ）で１２時間以上放置し、像保持体表面の一部分のみについてアルコール拭きと水拭きとを行って付着物を除去し、その後、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、像保持体表面のアルコール拭きと水拭きとを行った箇所と、行っていない箇所とに対応する画像部分の濃度差（ΔＳＡＤ）を測定した。ハーフトーン画像は画像流れの検出精度を通常よりも向上させるため、画像密度３０％の３００線の万線スクリーンのハーフトーン画像にて以下の判断基準で評価した。‘Ｇｒａｄｅ１’は、筋状の白抜けがなく、付着物除去部分と未除去部分でΔＳＡＤが０．０５以下、‘Ｇｒａｄｅ２’は、筋状の白抜けがなく、付着物除去部分と未除去部分でΔＳＡＤは０．０５は超えるものの０．１未満、‘Ｇｒａｄｅ３’は、筋状の白抜けがなく、付着物除去部分と未除去部分でΔＳＡＤが０．１は超えるものの０．２未満、‘Ｇｒａｄｅ４’は、筋状に白抜けが発生し、‘Ｇｒａｄｅ５’は、ほぼ全面で白抜けが発生、とした。

ブレードエッジダメージについては、レーザー顕微鏡（キーエンス（株）ＶＫ８５００）によりエッジ先端部のダメージ状態を観察し官能評価を行った。判断基準は以下の通りである。‘◎’は、エッジ摩耗の程度小、‘○’は、エッジ摩耗の程度中、‘×’は、エッジ摩耗の程度大、‘××’は、エッジ摩耗の程度極大で欠け多し、とした。尚、実施例１〜５では、像保持体１０に対して接触位置で同方向に周速５０ｍｍ／ｓで回転させ、実施例６では、像保持体１０に対して接触位置で同方向に周速１８０ｍｍ／ｓで回転させた。

以下に示す表２に実験結果を示す。

実施例１から実施例３までと実施例５とでは、クリーニングブレードの種類が互いに異なるのみであり、像保持体の摩耗量に若干差はあるものの、画像流れとブレードダメージとを合わせての総合評価としては全て‘◎’である。実施例３と実施例４とでは、潤滑剤の種類が異なるのみであり、像保持体の摩耗量については高級アルコールの方が少ないことから潤滑剤としてはステアリン酸亜鉛よりも高級アルコールの方が若干耐摩耗性に優れていると判断できるものの、評価は共に‘◎’である。実施例６と実施例１とでは、像保持体の種類が異なるのみであるが、実施例６では、実施例１に比べ像保持体の摩耗量が多く傷も深いことから、画像流れについては‘Ｇｒａｄｅ２’となり、実施例１の評価が‘◎’であるのに対し、実施例６の評価は‘○’となっている。これは、実施例１の像保持体である第２像保持体が、表面に高硬度の保護層を有しているためである。実施例７と実施例６とでは、保持部材の種類が異なるのみであり、実施例７の第１保持部材は、パッドに不織布を貼り付けたものを像保持体に押し当てているのに対し、実施例６の第３保持部材は、第１保持部材の不織布と同じ種類の不織布を回転させて像保持体に接触させている。しかし、結果に差はなく、評価は双方ともに‘○’である。実施例８と実施例７とでは、残留物保持部材の種類が異なるのみであるが、実施例７の第１保持部材は、パッドに不織布を貼り付けたものを像保持体に押し当てているのに対し、実施例８の第２保持部材は、実施例７の第１保持部材の不織布よりも目の粗い不織布を像保持体に押し当てていることから、像保持体表面の潤滑剤被膜の除去性能が実施例７よりも多少落ちる。これにより、実施例８については、像保持体の摩耗量は実施例７よりも少ない代わりに、像流れについては実施例７よりも悪い‘Ｇｒａｄｅ３’となっており、評価は双方共‘○’である。実施例９と実施例７とでは、用いている保持部材は同じ種類ではあるが、実施例７では、第１保持部材を像保持体に押し当てているだけであるのに対し、実施例９では、第１保持部材を図４に示す往復動機構により、像保持体が１回転する間に第１保持部材が５ｍｍの振幅で２．９往復する速度で往復移動させている。また、実施例９については、実施例７に比べ像保持体の摩耗量は多いが、実施例７よりも画像流れが多少改善されている。これは、不織布に保持した残留物で像保持体表面を揺動摺擦することで潤滑剤被膜をより均一に除去できるためであり、特に、不織布による残留物の保持に不均一が生じた場合においても、この様に揺動させることで、不織布が不均一に保持する残留物による像保持体表面の摺擦場所が拡散することから、潤滑剤被膜除去の均一性を向上させることができる。尚、実施例９および実施例７の評価は、双方共に‘○’である。

比較例２、比較例３、および、実施例６から実施例９まででは、保持部材について相違するのみであるが、残留物を入れ替え自在に保持する不織布を有する実施例６から実施例９までと、比較例２および比較例３とを比べると、像流れおよびブレードダメージにおける格差は歴然としており、画像品質の維持に不織布を用いることの優位性は明らかである。また、比較例５と実施例１とでは、残留物保持部材の有無が異なるのみであるが、実施例１は、不織布が巻きつけられた第３保持部材を有していることから、像保持体の摩耗量および傷は実施例１の方が僅かに多いが、像流れおよびブレードダメージにおける格差は歴然としており、この結果からも、画像品質の維持に不織布を用いることの優位性が証明された。

以上、本発明の効果を証明するために行った実験について説明したが、不織布としては、繊維径が１μｍ以上１０μｍ以下とすることが好ましく、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、トナー粒子の均一保持性が低下するとともに、摺擦動作時に繊維体からの離脱や繊維間への埋没が発生しやすくなり、摺擦による像保持体のリフレッシュ性能の低下が生じ、１μｍより細い場合は摺擦によるストレスで繊維自体の損傷が生じやすくなる。繊維の材料としては、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を用いることができる。

不織布を像保持体に押し当てるバックアップ材としては、発砲ウレタン、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。バックアップ材によって像保持体に不織布を押し付ける圧力としては、０．５〜６ｇｆ／ｍｍ^２の範囲であることが好ましい。更に好ましい範囲は、１〜４ｇｆ／ｍｍ^２である。押し付け圧が０．５ｇｆ／ｍｍ^２より低いと充分な密着性が得られず均一摺擦機能を発揮することができず、６ｇｆ／ｍｍ^２より高いと像保持体との摺擦が強すぎて不織布自体および像保持体の劣化を招き、潤滑剤被膜の除去機能が低下する場合がある。バックアップ材の形態としてはパッド状、ロール状、ベルト状など、特に限定されないが、パッド状およびロール状が画像形成装置の大型化を招かないといった面で好ましい。

また、不織布を像保持体に押し当てる場合には、移動距離は２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。移動距離が２ｍｍより少ないと効果が見られず、１０ｍｍを上回ると効果が変わらないにもかかわらず、クリーナの大型化を招く。また、往復動速度は、像保持体１周に対し０．５往復〜２０往復の範囲にあることが好ましく、１往復〜１０往復の範囲に有ることがさらに好ましい。０．５往復よりも小さい場合は十分な効果が見られず、また２０往復を超えると、摺擦運動によりトナーを保持しきれなくなったり、また不織布の劣化を招く場合が生じる。

潤滑剤供給としては、固形に成形した潤滑剤にブラシを介して像保持体に供給する方法、同様に弾性ロールを介して供給する方法、直接像保持体へ固形に成形した潤滑剤を当接させて供給する方法など公知の方法を用いることができる。その中でもファーブラシを介して供給する方法が像保持体にダメージを与えにくく、均一に潤滑剤を供給することが可能である。ファーブラシの材料としては、ナイロン、アクリル、あるいはポリプロピレンが好ましく、この中でも特にナイロンが長期安定性に優れるため好ましい。

潤滑剤としては、離型性が高く被膜形成性の観点で脂肪酸金属塩／高級アルコールが好ましく、加圧成型や溶融成型により固形化したものが好ましい。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸のカドミウム、バリウム、鉛、鉄、ニッケル、コバルト、銅、アルミニウム、マグネシウム等の金属塩、二塩基性ステアリン酸鉛、オレイン酸の亜鉛、マグネシウム、鉄、コバルト、銅、鉛、カルシウム等の金属塩、パルミチン酸とアルミニウム、カルシウム等の金属塩、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノール酸亜鉛、リノール酸コバルト、リシノール酸カルシウム、リシノレイン酸と亜鉛、カドミウム等の金属塩、および、これらの混合物等が挙げられる。

像保持体としては、有機像保持体や、アモルファスシリコン像保持体やセレン系像保持体などの無機系の像保持体など公知の像保持体を用いることができるが、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像保持体が好ましい。更に、像保持体には高強度表面保護層を設けることが好ましく、クリーニングブレード等の摺擦に伴う傷など、像保持体表面の凹凸の生成を抑制することで長期に渡って潤滑剤被膜の形成および除去性を安定的に維持することが可能となる。保護層を構成する材料として電荷輸送能を有する構造単位と架橋構造とを有する樹脂を含有することが更に好ましい。

クリーニングブレードについては、像保持体との当接部が、下記式（１）（２）を満たすゴム弾性体で構成することで、ブレード先端が像保持体に当接する部分において、外添剤などの潤滑成分が枯渇した場合においても（低画像密度が連続されてプリントされた場合や高温高湿条件など）ブレードの姿勢を安定的に保つことが可能である。

Ａ≧−２．５×Ｂ＋１０２ …式（１）
６．３≦Ｂ≦１９．６ …式（２）
尚、上式（１）中、Ａは、２３℃・５５％ＲＨにおける純水との接触角（°）を表し、Ｂは、２３℃での１００％モジュラス（ＭＰａ）を表す。

尚、以上の説明した実施形態では、像保持体を例に挙げて説明したが、トナー像を保持するものであれば、ロール状の像保持体ロールに限るものではなく、さらには像保持体に限るものでもない。

本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。 図１に示すクリーナの概略構成図である。 本発明の画像形成装置の第２実施形態に備えられているクリーナの概略構成図である。 図３に示す残留物保持部材を往復移動させる機構の概略図である。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 像保持体
１００ 保護層
１８ クリーナ
１８０ ハウジング
１８１ 固形潤滑剤
１８２ 潤滑剤供給ブラシ
１８３ フリッキング部材
１８４ クリーニングブレード
１８５ 残留物保持部材
１８５１ 不織布
１８５２ ロール
１８５３ パッド
１９ カートリッジ
２１ 第１保持部材
２２ バネ
２３ 傾斜カム
２４ 駆動モータ

Claims (1)

1. 回転する像保持体を有し、該像保持体表面にトナー像を形成する画像形成部を具備し、該画像形成部で形成されたトナー像を記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着像からなる画像形成を行う画像形成装置において、
   前記転写器よりも前記像保持体の回転方向下流側で、かつ前記帯電器よりも上流側に、該像保持体表面に当接して配備されたブレードと、
   前記転写器よりも前記像保持体の回転方向下流側で、かつ前記ブレードよりも前記像保持体の回転方向上流側に配備された、前記像保持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
   前記転写器よりも前記像保持体の回転方向下流側で、かつ前記潤滑剤供給部よりも上流側に、前記像保持体表面に当接して配備された複数の繊維を有する繊維体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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