JP2009288672A - 画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体ドラム1の表面層である電荷輸送層27に、静止摩擦係数が0.535以下である結着樹脂を使用し、且つ、最大表面粗さが0.32μm以上となるようにした。或いは、感光体ドラム1に圧接するクリーニングブレード6の感光体ドラム1への圧接力を38.3gf・cm以上とし、前記感光体ドラム1の表面層である電荷輸送層27に、静止摩擦係数が0.631以下である結着樹脂を使用し、且つ、最大表面粗さが0.32μm以上となるようにした。
【選択図】図3
Description
図1は、実施例1の画像形成装置の構成図である。同図に示したように、実施例1の画像形成装置は、給紙カセット13に印刷媒体20がセットされており、給紙ローラ14から、搬送ローラ15、画像形成ユニット9の感光体ドラム1と転写ベルト11との間を経て、搬送ローラ16、搬送ローラ17、排出ローラ18、そして排出部19へと、略S字状に、印刷媒体20の搬送経路が配設されており、搬送ローラ16と搬送ローラ17の間に用紙搬送経路上流から4つの画像形成ユニット9がK(ブラック),Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の順で設置されている。
前記画像形成ユニットの内部構成は共通しており、図2に示したような構成となっている。
次に、実施例1の画像形成装置の感光体ドラム1の構成を、図3を用いて説明する。同図に示したように、実施例1の感光体ドラム1は、ドラムギア21、ドラムフランジ22、そして円筒型に加工された導電性支持体24上に感光層を塗布した感光層部23からなり、感光層部23は、導電性支持体24の表面から順に、ブロッキング層25、電荷発生層26、電荷輸送層27の構成で積層構造となっている。
次に、感光体ドラム1の製造工程を、図4の工程フローを用いて説明する。先ず、導電性支持体の原材料であるアルミニウム合金、例えば、アルミニウムに珪素等を混合した合金であるJIS−A3000系のアルミニウム合金ピレットをポートホール法にて押出して管に加工する(ステップS01)。
それぞれの電荷輸送層塗布液に使用した結着樹脂であるバインダー樹脂については、各々の厚さ1mmのシートを用いて表面の静止摩擦係数を測定した。静止摩擦係数の測定は、図5に示すように、水平台30に前記シート31を乗せ、その上に200gfの6面が鏡面加工されたアルミニウムの立方体32を置き、フォースゲージ33にて水平に引き、立方体が動き出す瞬間にフォースゲージに掛かる力F(gf)を読み取り、静止摩擦係数μs=F/200にて算出した。
感光体ドラムサンプルの表面粗さについては、接触式粗さ計にて10点測定し、最大粗さRyを測定した。なお、以上のような製造方法により製造した感光体ドラム1の表面粗さの最大粗さRyは、最大で0.6μm程度となる。
前述の電荷輸送層塗布液サンプルとしては、以下の8種類のサンプルを作製した。なお、以下説明するポリカーボネート樹脂A〜Cは、図24に示した構造式で、いずれも粘度平均分子量が約30000であり、ポリカーボネート樹脂Aはn:mの比率を5:5、ポリカーボネート樹脂Bはn:mの比率を4:6、ポリカーボネート樹脂Cはn:mの比率を6:4としたものである。また、ポリエステル樹脂D、Eは、図25に示した構造式で、いずれも重量平均分子量が約150000であり、ポリエステル樹脂Dはx:yの比率を7:3、ポリエステル樹脂Eはx:yの比率を5:5としたものである。また、電荷輸送物質a〜dは、それぞれ図27(a)ないし(d)に示した構造式の物質である。
以上のように作製した感光体ドラムサンプル16種類について、図1に示した画像形成装置を用いて、次の条件1〜条件4により印刷評価を行った。なお、印刷評価には、非磁性1成分の平均粒径約6μmの粉砕トナーを用いた。
連続印刷の条件としては、1枚のA4サイズの印刷媒体中に、K、Y、M及びCの各色から成る横棒を印刷画像密度3%で印刷した図6に示したようなサンプルを、A4媒体間欠印刷で1日2000枚ずつ、6日間作成する。ここで、印刷画像密度3%の印刷とは、各色毎に印刷媒体の面積に対して3%の面積に印刷することであり、印刷画像密度3%の横棒の印刷パターンの印刷領域内はベタ印刷(ドット抜けなし)となっている。
評価実施環境は、温度25度で湿度55%の環境2日間、温度28度で湿度80%の環境2日間、温度10度で湿度20%の環境2日間、計6日間とした。
印刷サンプル採取は、最初と2000枚毎にK、Y、M及びCの各色毎に図7に示されるような印刷画像密度25%のハーフトーン印刷のサンプルと、図8に示されるような印刷画像密度100%のベタ印刷サンプルとを取得する。なお、印刷画像密度25%のハーフトーン印刷は、印刷媒体の面積に対して25%の面積で印刷する1ドットおきのハーフトーン印刷である。
評価には株式会社沖データ製C5900の画像形成装置を用い、印刷速度A4タテ26ppm、感光体ドラム1の最外周の線速度153mm/secにて実施した。
以上の条件にて、連続印刷評価において取得したハーフトーン印刷のサンプルとベタ印刷のサンプルとを目視によって確認した。フィルミングに起因する特徴的な印刷上の不具合は、ハーフトーン印刷およびベタ印刷において、紙面上の一部または全面に大きさ0.5mm程度の五月雨模様又は斑点模様の白抜けが発生することである。それぞれの印刷サンプルを目視にてこの発生の有無を確認した。
確認した結果は、図9に示される表のようになった。この結果より、感光体の表面粗さが大きいほどトナーとの接触面積が小さくなることによりシリカなどのトナーの外添剤が感光体ドラムに付着する機会を減らし、また、樹脂の静止摩擦係数が小さいほどドラム上に付着したシリカなどのトナーの外添剤が剥がれやすくなり堆積する可能性が小さくなるため、ドラムフィルミングは発生しにくくなると推察される。したがって、表面粗さが大きく、かつ樹脂の静止摩擦係数が小さいほどドラムフィルミングに起因する特徴的な印刷上の不具合が発生しないこととなる。なお、同表において、ドラムフィルミングに起因する特徴的な印刷上の不具合が発生したものを×とし、前記不具合が軽微なものを△とし、前記不具合が未発生のものを○とした。
以上詳細に述べたように、実施例1の画像形成ユニットおよび画像形成装置によれば、感光体ドラムの表面層は、静止摩擦係数が0.535以下である結着樹脂を使用し、且つ、最大表面粗さが0.32μm以上となるようにしたので、フィルミングによる印刷不良が発生しない良好な印刷を安定して得ることができる。
図11にクリーニングブレードの外観構成図を示す。クリーニングブレード6は、SUSの板金支持板61とウレタンゴム板62から構成されており、ウレタンゴム板62は板金支持板61上に接着固定され、クリーニングブレード6と感光体ドラム1の中心との距離L1は一定になるよう固定され、ウレタンゴム板62の端部が感光体ドラム1に対して圧接するように配置されている。
実施例2では、以下のようなゴム板厚t1と自由端長L2のクリーニングブレードを作製した。なお、下記のクリーニングブレードサンプル#3は、実施例1の評価で画像形成ユニットに適用したクリーニングブレードである。
以上のように作製したクリーニングブレードサンプル#1〜#6に対し、実施例1で作製した16種類のドラムを用いてフィルミング評価を行った。なお、印刷評価の条件1〜条件4、すなわち、印刷評価の条件1である連続印刷条件、印刷評価の条件2である評価実施環境、印刷評価の条件3である印刷サンプル採取方法、印刷評価の条件4である評価用装置、および評価基準は、実施例1と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明を省略する。
以上の条件にて確認した結果は、図12、図14、図16、図18、図20および図22に示される表のようになった。なお、同表においては、ドラムフィルミングに起因する特徴的な印刷上の不具合が発生したものを×とし、前記不具合が軽微なものを△とし、前記不具合が未発生のものを○とした。
以上詳細に述べたように、実施例2の画像形成ユニットおよび画像形成装置によれば、清掃手段の感光体ドラムへの圧接力は38.3gf・cm以上であり、前記感光体ドラムの表面層は、静止摩擦係数が0.631以下である結着樹脂を使用し、且つ、最大表面粗さが0.32μm以上となるようにしたので、フィルミングによる印刷不良が発生しない良好な印刷を安定して得ることができる。
2 帯電ローラ
3 露光LEDヘッド
4 現像ローラ
5 スポンジローラ
6 クリーニングブレード
7 トナーカートリッジ
8 ドラムカートリッジ
9 IDユニット
10 転写ローラ
11 転写ベルト
12 定着装置
13 給紙カセット
14 給紙ローラ
15 搬送ローラ
16 搬送ローラ
17 搬送ローラ
18 排出ローラ
19 排出部
20 印刷媒体
21 ドラムギア
22 ドラムフランジ
23 感光層部
24 導電性支持体
25 ブロッキング層
26 電荷発生層
27 電荷輸送層
28 現像ブレード
29 トナー
Claims (5)
- 露光されることにより静電潜像を形成し、現像剤により現像剤像を形成する感光体を有する画像形成ユニットにおいて、
前記感光体の表面層は、静止摩擦係数が0.535以下である結着樹脂を使用し、且つ、最大表面粗さが0.32μm以上としたことを特徴とする画像形成ユニット。 - 露光されることにより静電潜像を形成し、現像剤により現像剤像を形成する感光体と、
感光体に圧接する清掃手段と、を有する画像形成ユニットにおいて、
清掃手段の感光体への圧接力は38.3gf・cm以上であり、
前記感光体の表面層は、静止摩擦係数が0.631以下である結着樹脂を使用し、且つ、最大表面粗さが0.32μm以上としたことを特徴とする画像形成ユニット。 - 前記結着樹脂は、前記表面層の電荷輸送層で使用することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形成ユニット。
- 前記電荷輸送層は、前記感光体の最表層を形成することを特徴とする請求項3記載の画像形成ユニット。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか記載の画像形成ユニットを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
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