JP2010048934A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を備えた、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile, a printer, a plotter, and a multi-function machine that includes a lubricant application device that applies a lubricant to an image carrier.
電子写真方式の画像形成は、光導電現象を利用して像担持体上に静電的な電荷の像(静電潜像)を形成し、この静電潜像に着色した帯電微粒子(トナー)を静電力で付着させて可視像とするプロセスで行われる。 Electrophotographic image formation uses a photoconductive phenomenon to form an electrostatic charge image (electrostatic latent image) on an image carrier, and charged electrostatic particles (toner) colored on the electrostatic latent image. This is performed by a process of attaching a film with an electrostatic force to form a visible image.
かかる電子写真方式の画像形成装置において、その主要部品である像担持体や中間転写ベルトに、各種ワックスやフッ素系樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等)や高級脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛等)を潤滑剤として塗布する技術がある。この潤滑剤塗布の技術は電子写真のクリーニングプロセス、すなわち、像担持体や中間転写ベルトに残留したトナーや不純物をクリーニングブラシやクリーニングブレードで掻き取るというプロセスで起こる不具合を解消するために用いられるものである。 In such an electrophotographic image forming apparatus, various kinds of waxes, fluororesins (polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.) and higher fatty acid metal salts (zinc stearate) are used on the image bearing member and intermediate transfer belt, which are the main components. Etc.) as a lubricant. This lubricant application technique is used to eliminate problems that occur in the electrophotographic cleaning process, i.e., the process of scraping the toner and impurities remaining on the image carrier and intermediate transfer belt with a cleaning brush or cleaning blade. It is.
潤滑剤塗布による上記不具合の解消は、像担持体表面からトナーを除去するクリーニング性の向上によってなされる。潤滑剤を像担持体の表面に塗布することにより、像担持体の表面の摩擦係数が減少し、像担持体の表面に付着した付着物を容易に除去することができるようになる。すなわち、紙等の最終的な記録材に転写しきれず像担持体や中間転写ベルト上に残留してしまったトナーを、容易に除去することができるようになる。 The above problem due to the application of the lubricant is solved by improving the cleaning property for removing the toner from the surface of the image carrier. By applying the lubricant to the surface of the image carrier, the coefficient of friction on the surface of the image carrier is reduced, and deposits attached to the surface of the image carrier can be easily removed. That is, it is possible to easily remove the toner that cannot be transferred onto the final recording material such as paper and remains on the image carrier or the intermediate transfer belt.
近年、重合法により調整された球形状トナーが用いられ始めているが、これらは粒径分布が揃っており、かつ、小粒径化も効率良くおこなえることから、画質が向上することが明らかになっている一方で、像担持体上からのクリーニングが難しくなるという問題点もある。そのような技術的背景からも、潤滑剤を用いることによるクリーニング性の向上は、今後、更に重要な技術となると考えられる。 In recent years, spherical toners prepared by a polymerization method have begun to be used, but these have a uniform particle size distribution and can effectively reduce the particle size. On the other hand, there is also a problem that cleaning from the image carrier becomes difficult. From such a technical background, it is considered that the improvement of the cleaning property by using the lubricant will become a more important technology in the future.
さらに、潤滑剤塗布による上記不具合の解消法としては、像担持体表面の放電による酸化劣化の防止を挙げることができる。像担持体に静電的な電荷の像(静電潜像)を形成するためには帯電手段によって像担持体表面を一様に帯電させる必要がある。具体的な帯電手段としては、近年では帯電ローラ部材に高電圧を印加して像担持体に直接放電させて帯電させる手段がある。 Further, as a method for solving the above-mentioned problems by applying lubricant, prevention of oxidative deterioration due to discharge on the surface of the image carrier can be mentioned. In order to form an electrostatic charge image (electrostatic latent image) on the image carrier, it is necessary to uniformly charge the surface of the image carrier by charging means. As a specific charging means, in recent years, there is a means for applying a high voltage to the charging roller member to directly discharge the image bearing member for charging.
しかし、像担持体に対して直接放電して帯電させる方法では、像担持体表面が劣化するという問題が発生する。特に帯電ローラ部材を像担持体に接触させない、いわゆる非接触帯電ローラ方式においてはローラ部材に交流電圧を印加する必要があり、像担持体表面が劣化しやすいことが分かっている。劣化した像担持体表面は主にクリーニング部材であるクリーニングブラシやクリーニングブレードとの機械的摺擦により、摩耗しやすくなることが明らかになっている。 However, the method of directly discharging and charging the image carrier causes a problem that the surface of the image carrier is deteriorated. In particular, in a so-called non-contact charging roller system in which the charging roller member is not brought into contact with the image carrier, it is necessary to apply an AC voltage to the roller member, and it has been found that the surface of the image carrier is likely to deteriorate. It has been clarified that the deteriorated surface of the image bearing member is easily worn by mechanical rubbing with a cleaning brush or a cleaning blade which is a cleaning member.
したがって、像担持体表面に潤滑剤を塗布する技術は放電による像担持体へのダメージを低減させるためにも重要な技術である。 Therefore, the technique of applying a lubricant to the surface of the image carrier is an important technique for reducing damage to the image carrier due to electric discharge.
一般的に、これらの潤滑剤は微量ずつ粉体の形態で像担持体表面に供給されるのであるが、その具体的な方法としては、ブロック状に固形成形された潤滑剤を、ブラシなどの塗布手段により削り取って粉体とし、ブラシに保持した粉体状の潤滑剤を像担持体に接触させて塗布する。 In general, these lubricants are supplied to the surface of the image carrier in a small amount in the form of powder. As a specific method thereof, a lubricant solidly formed in a block shape is used, such as a brush. The powder is scraped off by an application means to form powder, and a powdery lubricant held by a brush is applied in contact with the image carrier.
ブラシ部材による潤滑剤塗布はブラシ部材を回転させて塗布するため、固形成形された潤滑剤を像担持体にすべて塗布することが困難で、多くの潤滑剤は像担持体には塗布されずに装置内に飛散し画像形成装置内を汚染する。さらに、潤滑剤の像担持体への塗布量が少ないと潤滑性、保護性を得ることができないため、クリーニング不良の発生、像担持体の放電による劣化の問題が発生する。 Lubricant application by the brush member is applied by rotating the brush member, so it is difficult to apply all of the solid molded lubricant to the image carrier, and many lubricants are not applied to the image carrier. Scatters into the apparatus and contaminates the image forming apparatus. Further, if the amount of lubricant applied to the image carrier is small, lubricity and protection cannot be obtained, which causes problems such as poor cleaning and deterioration due to discharge of the image carrier.
(1):これらの問題を解決するために、潤滑剤を供給する供給手段の下流側に飛散防止部材を設けている例がある(例えば、特許文献1の段落0024、図4参照)。潤滑剤の供給手段は、回転するブラシで固形状潤滑剤を小さく削り取って粒子状にし、ベルト状をした中間転写体に供給するが、潤滑剤が小さい粒子であるために中間転写体に付着しなかった潤滑剤の粒子は飛散する。そこで、供給手段の下流側に潤滑剤の飛散防止部材を設けることにより、画像形成装置内部に拡散するのを防止することができるとしている。しかし、供給手段から飛散防止部材までの区間でブラシのまわりが開放されているこのような構成では、ブラシの回転により該区間でクリーニングユニット内には潤滑剤が飛散するので感光体ドラムへの塗布効率を上げる効果はなく潤滑剤の消費量が減少しない。特許文献1に記載されるようにブラシ部材(供給部材)から離れた位置でブラシの回転方向上で供給手段の下流側(中間転写体とのニップ部入り口側)に設けた飛散防止部材ではクリーニング装置内への飛散を防止することはできず有効に像担持体へ塗布されない。特許文献1の図4に示された構成によれば、ブラシの回転方向上で中間転写体とのニップ部出口側にはクリーニング手段を封止する板状部材がその先端部をブラシに近接させて設けているが、該板状部材の基端部は中間転写体の表面から離間する方向に傾斜しているため、塗布されずにブラシの回転と共にニップ部を通過しニップ部出口側から出される潤滑材粒子は、クリーニング手段外部へ飛散するおそれがある。
(1): In order to solve these problems, there is an example in which a scattering prevention member is provided on the downstream side of the supply means for supplying the lubricant (see, for example, paragraph 0024 of FIG. 4 and FIG. 4). Lubricant supply means scrapes the solid lubricant with a rotating brush into small particles and supplies them to a belt-like intermediate transfer body, but since the lubricant is small particles, it adheres to the intermediate transfer body. Missing lubricant particles will be scattered. Therefore, by providing a lubricant scattering prevention member on the downstream side of the supply means, it is possible to prevent diffusion inside the image forming apparatus. However, in such a configuration in which the periphery of the brush is opened in the section from the supply means to the scattering prevention member, the lubricant is scattered in the cleaning unit in the section by the rotation of the brush. There is no effect of increasing the efficiency and the consumption of the lubricant does not decrease. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228867, the scattering prevention member provided on the downstream side of the supply means (on the nip portion entrance side with respect to the intermediate transfer member) at the position away from the brush member (supply member) in the rotation direction of the brush performs cleaning. Scattering into the apparatus cannot be prevented and is not effectively applied to the image carrier. According to the configuration shown in FIG. 4 of
(2):像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置であって、像担持体に対して非接触で対向するとともに潤滑剤を担持する潤滑剤担持手段(ブラシ部材)と、潤滑剤担持手段に担持された潤滑剤を像担持体上に移行させる移行手段(電源、電極)を備えたものがある(例えば特許文献2参照)。特許文献2では、ブラシ部材は像担持体に非接触でありニップ部の概念がなく、ブラシを像担持体に接触させる本発明の方式とは相違する。ブラシ部材から放出、飛翔される潤滑剤をクリーニング装置内への飛散を防止して像担持体に導くような機械的な手段について開示がない。
(2): a lubricant supply device for supplying a lubricant to the surface of the image carrier, and a lubricant carrier means (brush member) that faces the image carrier in a non-contact manner and carries the lubricant; Some have transition means (power supply, electrode) for transferring the lubricant carried on the lubricant carrying means onto the image carrier (see, for example, Patent Document 2). In
本発明は、潤滑剤の飛散を防止すると共に粉状潤滑剤が像担持体に付着する効率を上げる手段を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide means for preventing scattering of a lubricant and increasing the efficiency with which a powdery lubricant adheres to an image carrier.
ブラシ部材による潤滑剤塗布メカニズムを解明すべく、本発明者が検討した結果、潤滑剤が像担持体に塗布される位置はブラシ部材のニップ部の出口側であり、ブラシ部材の回転方向ニップ部出口側で潤滑剤が飛翔して塗布されることがわかった。つまり、ブラシ部材が回転することより固形状潤滑剤を機械的に削り取り、粉状潤滑剤にしてブラシ部材に保持し、粉状の潤滑剤を像担持体に接触させて塗布する場合、像担持体とのニップ部で変形したブラシ部材が出口側で元の状態に戻る復元する反発力により粉状潤滑剤が飛翔して像担持体に塗布される。 As a result of investigation by the present inventor in order to clarify the lubricant application mechanism by the brush member, the position where the lubricant is applied to the image carrier is the outlet side of the nip portion of the brush member, and the rotational nip portion of the brush member It was found that the lubricant flew and applied on the outlet side. In other words, when the brush member rotates, the solid lubricant is mechanically scraped off, held in the brush member as a powder lubricant, and when the powder lubricant is applied in contact with the image carrier, the image carrier The powdered lubricant flies and is applied to the image carrier by the repulsive force that restores the brush member deformed at the nip with the body to the original state on the exit side.
本発明は、潤滑剤の飛散防止、粉状潤滑剤が像担持体に付着する効率を上げるため、トナー像を担持して表面移動する像担持体と、像担持体を帯電する帯電装置と、帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、トナー像を転写材に転写する転写装置と、像担持体表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング装置と、固形状潤滑剤および像担持体に固形状潤滑剤を塗布する回転するブラシ部材を備えた潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置において、潤滑剤塗布装置をクリーニング装置よりも像担持体回転方向上流側に配置させ、像担持体とブラシ部材の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に潤滑剤塗布補助部材を配置することを提案する。潤滑剤塗布補助部材により、飛翔した粉状の潤滑剤がクリーニング装置内部を汚染することを防止する。また、飛散する粉状の潤滑剤がなくなるので潤滑剤を像担持体に供給する効率が上がり、像担持体に対する潤滑剤の塗布が有効になされる。
前記課題を達成するため請求項1に係る発明は、トナー像を担持して表面移動する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電装置と、帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置と、像担持体表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング装置と、固形状潤滑剤および前記像担持体に固形状潤滑剤を塗布するための回転するブラシ部材を備えた潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置において、前記クリーニング装置よりも前記像担持体回転方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を配置すると共に、前記像担持体と前記ブラシ部材の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に潤滑剤塗布補助部材を設け、この潤滑剤塗布補助部材の一端側を前記ブラシ部材に接触させ、他端側を前記像担持体に近接するように配置した。
請求項2に係る発明は、トナー像を担持して表面移動する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電装置と、帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置と、像担持体表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング装置と、固形状潤滑剤および前記像担持体に固形状潤滑剤を塗布するための回転するブラシ部材を備えた潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置において、前記クリーニング装置よりも前記像担持体回転方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を配置すると共に、前記像担持体と前記ブラシ部材の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に、前記ブラシ部材の回転とともに前記ニップ部外方に移動しようとする潤滑剤粒子を堰き止めて前記像担持体表面側に導く潤滑剤塗布補助部材を設けた。
請求項3に係る発明は、トナー像を担持して表面移動する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電装置と、帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置と、像担持体表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング装置と、固形状潤滑剤および前記像担持体に固形状潤滑剤を塗布するための回転するブラシ部材を備えた潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置において、前記クリーニング装置よりも前記像担持体回転方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を配置すると共に、前記像担持体と前記ブラシ部材の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に、潤滑剤塗布補助部材を設け、この潤滑剤塗布補助部材の一端側を前記ブラシ部材に接触させ他端側を前記像担持体に近接するように配置して、前記ブラシ部材の回転とともに前記ニップ部外方に移動しようとする潤滑剤粒子を堰き止めて前記像担持体表面側に導くようにした。
請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の画像形成装置において、前記潤滑剤塗布補助部材は前記ブラシ部材と接触する短冊形状の部材であり、前記ブラシ部材に付着した付着物を除去する機能を有することとした。
請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4の何れかに記載の画像形成装置において、前記固形状潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛とした。
請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の画像形成装置において、前記像担持体の表層に架橋構造を有するバインダー樹脂を用いた保護層を設け、さらに、該バインダー樹脂の構造中に電荷輸送材を有することとした。
請求項1乃至6の何れかに記載の像担持体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、潤滑剤塗布装置の構成要素のうち、少なくとも前記像担持体、前記クリーニング装置、前記潤滑剤塗布装置をプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成し、画像形成装置本体に対して着脱自在にした。
The present invention provides an image carrier that carries a toner image and moves on the surface thereof, a charging device that charges the image carrier, in order to prevent scattering of the lubricant and increase the efficiency with which the powdery lubricant adheres to the image carrier. A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on a charged image carrier, a developing device that visualizes the electrostatic latent image as a toner image, a transfer device that transfers the toner image to a transfer material, and an image Lubricating in an image forming apparatus having a cleaning device for removing unnecessary toner adhering to the surface of a carrier, and a lubricant applying device having a solid lubricant and a rotating brush member for applying the solid lubricant to an image carrier Proposed to arrange the agent application device upstream of the image bearing member rotation direction with respect to the cleaning device, and to arrange the lubricant application auxiliary member near the exit side of the nip portion in the brush rotation direction of the contact nip portion between the image carrier and the brush member To do. The lubricant application auxiliary member prevents the flying powdery lubricant from contaminating the inside of the cleaning device. Further, since the powdery lubricant that scatters is eliminated, the efficiency of supplying the lubricant to the image carrier increases, and the application of the lubricant to the image carrier is made effective.
In order to achieve the above object, an invention according to
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries a toner image and moves on the surface, a charging device that charges the image carrier, and a latent image that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier. Forming means, a developing device that visualizes the electrostatic latent image on the image carrier as a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material, and a surface of the image carrier. In the image forming apparatus comprising: a cleaning device that removes adhering unnecessary toner; and a lubricant application device that includes a solid lubricant and a rotating brush member for applying the solid lubricant to the image carrier. The lubricant applicator is disposed upstream of the image carrier in the rotation direction of the image carrier, and the brush member is rotated near the exit side of the nip portion in the brush rotation direction of the contact nip between the image carrier and the brush member. Along with Provided lubricant applying auxiliary member for guiding the surface of the image bearing member side dammed lubricant particles to be moved to the nip outer side.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries a toner image and moves on the surface, a charging device that charges the image carrier, and a latent image that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier. Forming means, a developing device that visualizes the electrostatic latent image on the image carrier as a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material, and a surface of the image carrier. In the image forming apparatus comprising: a cleaning device that removes adhering unnecessary toner; and a lubricant application device that includes a solid lubricant and a rotating brush member for applying the solid lubricant to the image carrier. The lubricant application device is disposed upstream of the image carrier in the rotation direction of the image carrier, and a lubricant application auxiliary member is provided near the exit side of the nip portion in the brush rotation direction of the contact nip portion between the image carrier and the brush member. Provide this Lubricant particles which are arranged so that one end side of the lubricant application assisting member is in contact with the brush member and the other end side is close to the image carrier, and moves to the outside of the nip portion as the brush member rotates. Was blocked and led to the surface side of the image carrier.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the lubricant application auxiliary member is a strip-shaped member that contacts the brush member, and the brush member includes It has the function of removing the attached deposits.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the solid lubricant is zinc stearate.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a protective layer using a binder resin having a crosslinked structure is provided on a surface layer of the image carrier, It was decided to have a charge transport material in the structure of the binder resin.
The image carrier, the charging device, the developing device, the cleaning device, and the lubricant applying device according to
本発明によれば、潤滑剤の飛散を防止すると共に粉状潤滑剤が像担持体に付着する効率を上げる手段を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide means for preventing the scattering of the lubricant and increasing the efficiency with which the powdery lubricant adheres to the image carrier.
1.[比較例]
本発明の前提として潤滑剤塗布補助部材を有しない画像形成装置について比較例として説明する。
1. [Comparative example]
As a premise of the present invention, an image forming apparatus having no lubricant application auxiliary member will be described as a comparative example.
(画像形成装置の構成):
図7は比較例として従来の潤滑剤を塗布する画像形成装置の構成を示している。図7において、従来の画像形成装置は、図中矢印A方向に回転して表面移動する像担持体としての感光体ドラム1を備えている。感光体ドラム1は、アルミニウム基体の外周面に有機感光体からなる感光層を形成したものを用い、そのドラム表層がポリカーボネート製のものである。
(Configuration of image forming apparatus):
FIG. 7 shows a configuration of a conventional image forming apparatus for applying a lubricant as a comparative example. In FIG. 7, a conventional image forming apparatus includes a
この感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1を帯電する帯電手段としての帯電装置7と、帯電された感光体ドラム1に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置8と、感光体ドラム1上の静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段としての現像装置9と、感光体ドラム1上のトナー像をシート状媒体からなる記録材に転写する転写手段としての転写装置10と、感光体ドラム1表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置11及び感光体ドラム1表面の残留電荷を除電する手段としての除電装置12が配置されている。また、転写装置10により転写が行われる転写領域60に対して、紙などの記録材Pが搬送される記録材搬送方向(図中矢印Eの方向)の下流側には、記録材P上のトナー像を定着させる定着手段としての定着装置(図示省略)が配置されている。
Around the
感光体ドラム1に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布装置として、固定潤滑剤2、ブラシ部材3、ブラシ部材3に付着した付着物を除去するフリッカ4等がひとつのまとまりとして、感光体ドラム1の回転方向上、クリーニング装置11の上流に配置されている。
As a lubricant application device for applying a lubricant to the
帯電装置7は、感光体ドラム1の表面を一様に帯電するものである。この帯電装置7は、帯電部材を感光体ドラム1の表面に接触させ、又は感光体ドラム1の表面と微小な空隙を空けて配置し、これに帯電バイアスを印加することによって感光体ドラム1表面を所望の極性及び所望の電位に一様に帯電する。この帯電部材としては、例えば弾性体からなる帯電ローラや、ワイヤー電極とグリッド電極を用いたスコロトロン帯電器などを用いることができる。
The charging
露光装置8は、帯電装置7によって帯電された感光体ドラム1の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成するものである。この露光装置8は、例えば、発光素子としてLD(Laser Diode)あるいはLED(Light Emitting Diode)を使用し、一様に帯電された感光体ドラム1の表面に対して画像データに基づく光を照射することにより、その感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成する。なお、露光装置8としては、このような構成に限らず、広く公知のものを利用することができる。
The
現像装置9は、感光体ドラム1の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うものである。この現像装置9は、固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラを内部に有する現像剤担持体としての現像ローラ9aを備えている。この現像ローラ9aは、表面に現像剤を担持しながら回転することによって、現像剤を感光体ドラム1と対向する現像領域へ搬送する。本実施形態では、現像剤としてトナーとキャリアからなる二成分現像剤を用い、マグネットローラの磁力により現像領域でキャリアを穂立ちさせてブラシ状にして現像を行う磁気ブラシ現像方式を採用している。
The developing
現像剤としては、前記二成分現像剤のようにキャリアを用いることなくトナーのみからなる一成分現像剤を用いてもよい。現像ローラ9aには、現像バイアス電源から現像バイアスが印加される。これにより、感光体ドラム1と現像ローラ9aとの対向領域で構成される現像領域90において、現像ローラ90の表面電位と感光体ドラム1表面の静電潜像部分における電位との間に電位差が生じ、この電位差によって形成される現像電界の作用を受けて、現像剤中のトナーが静電潜像へ付着する。これにより、感光体ドラム1上の静電潜像がトナー像になる。なお、現像装置9としては、このような構成に限らず、広く公知のものを利用することができる。
As the developer, a one-component developer composed only of toner may be used without using a carrier like the two-component developer. A developing bias is applied to the developing
転写装置10は、感光体ドラム1上のトナー像を、図中矢印Eの方向に搬送されてくる記録材P上へ転写するものである。この転写装置10は、転写ローラ等の転写部材を感光体ドラム1の表面に所定の押圧力で接触させ、その転写部材と感光体ドラム1との間の転写領域60で転写ニップを形成する。
The
この転写ニップで記録材Pを挟み込んだ状態で、転写バイアス電源からトナーとは逆極性の転写バイアスを転写部材に印加することによって形成される転写電界により、感光体ドラム1表面上のトナー像を記録材P上へ転写させる。なお、転写部材としては、例えば弾性体からなる転写ローラや転写ベルトを用いることができる。さらに、直接、記録材Pに転写せず、複数のトナー像を重ねてから記録材Pに転写を行う中間転写ベルトを用いることができる。このようにしてトナー像が転写された記録材Pは、前記不図示の定着装置へ搬送され、ここでトナー像が定着された後、機外へ排出される。
A toner image on the surface of the
クリーニング装置11は、転写されずに感光体ドラム1の表面に残留した転写残トナーを感光体ドラム1の表面から除去するものである。クリーニング装置11としては、感光体ドラム1表面上の転写残トナーを掻き取って除去するためのクリーニングブレード部材を用いている。
The
クリーニングブレード部材はポリウレタンのブレード部材を金属支持体に貼り付けたものを用い、感光体ドラム1との当接方法は感光体ドラム1の回転方向を示す矢印Aに対してカウンタ方向に接触させている。クリーニングブレード部材に関しては感光体ドラム1からのトナー除去のみならず、記録材Pとして紙を使用したときの紙粉、帯電装置7によって感光体ドラム1を放電により帯電するときの放電生成物、トナーに添加されている添加剤などの不純物を感光体ドラム1から除去する機能も有している。
As the cleaning blade member, a polyurethane blade member attached to a metal support is used, and the contact method with the
さらに、ブラシ部材3により塗布された粉状潤滑剤を膜状にする機能も有している。ブラシ部材3により塗布された潤滑剤は粉状の状態であるため感光体ドラム1上の潤滑性は十分に発揮されない。潤滑剤を発揮させるためには、感光体ドラム1表面に潤滑剤を膜状にする必要があるためである。
Further, it has a function of forming a powdery lubricant applied by the
除電装置12は、感光体ドラム1表面の残留電荷を除去するものである。残留電荷が除去された感光体ドラム1の表面は、次の画像形成に寄与することになる。なお、この除電装置7は、LEDなどを用いた光除電方式を採用しているが、これに限られるものではない。
The
ブラシ部材3は回転するローラ形状で、固形状潤滑剤2と接触するように設置され、ブラシ部材3が回転することにより固形状潤滑剤2を削り取る。このとき、粉体となった潤滑剤はブラシ部材3を構成するブラシ繊維毛表面に付着保持される。固形状潤滑剤2のブラシ対向面と反対側にはブラシ部材3と固形状潤滑剤2との接触ムラをなくすためにバネ部材61が配置され、固形状潤滑剤2をブラシ部材3に押し付ける構成となっている。
The
ブラシ部材3としては、ナイロン、レーヨン、アクリル、ビニロン、ポリエステル、塩ビ等の樹脂繊維からなっており、必要に応じては前述の樹脂繊維にカーボン等の導電付与剤を混ぜた導電繊維を使用してもよい。ブラシ部材3は、金属からなる芯金に長さ0.2〜20(mm)、好ましくは0.5〜10(mm)の範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたブラシをスパイラル上に巻き付けて構成している。
The
ブラシ毛の長さが20(mm)以上では、ブラシ部材3の稼動時間とともに固形状潤滑剤2および感光体ドラム1との繰り返し摺擦により、ブラシ体の逆方向の傾斜角が減少して倒毛し、固形状潤滑剤2のかき取り性、感光体ドラム1への潤滑剤塗布性が低下する。ブラシの毛の長さが、0.2(mm)以下では、固形状潤滑剤2に対する物理的な力が不足する。したがって、0.2〜20(mm)好ましくは0.5〜10(mm)の範囲にすることが好ましい。
When the length of the bristle is 20 (mm) or more, the inclination angle in the reverse direction of the brush body decreases due to repeated rubbing with the
ブラシ毛は、ブラシ密度1〜50(万本/inch2)、ブラシ抵抗10−2 〜 1012 (Ω・cm)が好ましく、本実施の形態では、ブラシ長3(mm)、ブラシ密度10(万本/inch2)、ブラシ抵抗105 (Ω・cm)のものを用いている。 The brush hair preferably has a brush density of 1 to 50 (10,000 / inch 2 ) and a brush resistance of 10 −2 to 10 12 (Ω · cm). In this embodiment, the brush length is 3 (mm) and the brush density is 10 ( 10,000 / inch 2 ) and a brush resistance of 10 5 (Ω · cm) are used.
本例の画像形成装置は、感光体ドラム1に潤滑剤を塗布するための固形状潤滑剤2と固形状潤滑剤2を削り取り、感光体ドラム1に塗布するためのブラシ部材3と潤滑剤塗布補助部材5を有している。
The image forming apparatus of this example scrapes off the
本例ではブラシ部材3は感光体ドラム1と異なる方向となる矢印B方向に回転する。したがって、塗布方向としては順方向塗布になる。したがって、潤滑剤塗布補助部材5は感光体ドラム1の回転方向上、クリーニング装置11の上流側(ブラシ部材3の感光体ドラム1に対するニップ部出口側)に配置している。
In this example, the
(感光体ドラムに対する潤滑剤塗布のメカニズム):
ブラシ部材3から感光体ドラム1に粉状の潤滑剤が塗布されるメカニズムについて説明する。固形状潤滑剤2とブラシ部材3と感光体ドラム1の配置を拡大して示した図8において、ブラシ部材3は感光体ドラム1に対して、一定の間隔(食い込み量)で接触させるため感光体ドラム1とブラシ部材3にはニップが形成される。
(Mechanism of applying lubricant to photosensitive drum):
A mechanism for applying a powdery lubricant from the
このニップ部では、ブラシ部材3のブラシ毛はブラシ部材3の回転方向を示す矢印Bとは異なる方向に倒れる。ニップ部で倒れたブラシ毛はブラシ部材3が回転していることから、やがてニップ部出口側で開放されることになり、ブラシ毛は元の状態に戻ろうとする。このときブラシ毛は復元力により激しく矢印C方向(ブラシ回転方向)に反発力で移動する。この反発力による移動でブラシ部材3に保持していた粉状の潤滑剤がブラシ部材3から離れ、飛翔して感光体ドラム1に塗布される。
In this nip portion, the brush bristles of the
このようにブラシ部材3の感光体ドラム1とのニップ部出口側で粉状の潤滑剤が飛翔して感光体ドラム1に付着するが、ブラシ部材3による固形状潤滑剤2のかき取り力が大きくなって、ブラシ部材3内での粉状潤滑剤の保持量が多くなった時や、ブラシ部材3と感光体ドラム1とのニップ部においてブラシ毛が倒れすぎて、反発力が大きくなった時には飛翔する潤滑剤の量が多くなってしまうことがある。
As described above, the powdery lubricant flies and adheres to the
図9はブラシ部材3内での粉状潤滑剤の保持量が多くなり、必要以上の潤滑剤が飛翔して飛散する様子を示したものである。このように潤滑剤が飛散すると感光体ドラム1へ付着しないものが発生し、感光体ドラム1に塗布するのに必要な固形状潤滑剤の量が不足したり、他の部材を汚したり様々な不具合が発生してしまう。
FIG. 9 shows a state in which the amount of powdery lubricant retained in the
2.[本発明の例]
潤滑剤塗布補助部材を有する潤滑剤塗布装置を備えた画像形成装置について説明する。
2. [Example of the present invention]
An image forming apparatus provided with a lubricant application device having a lubricant application auxiliary member will be described.
(画像形成装置の構成):
図1は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示したもので、感光体ドラム1に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布装置として、固形状潤滑剤2、バネ部材61、ブラシ部材3、潤滑剤塗布補助部材5、これらを覆うケース等がひとつのまとまりとして、感光体ドラム1の回転方向上、クリーニング装置11の上流に配置されている。前記図7で説明した比較例との相違点は、図7で示したフリッカ4が無く、潤滑剤塗布補助部材5が設けられている点である。その他の構成は図7に即して説明した内容と同じである。また、感光体ドラムに対する潤滑剤塗布のメカニズムについても、前記比較例で述べた内容と基本的には同じである。
(Configuration of image forming apparatus):
FIG. 1 shows a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention. As a lubricant application device for applying a lubricant to a
(潤滑材塗布補助部材の構成)(請求項1〜3対応):
図2は本発明の特徴である、クリーニング装置11よりも感光体ドラム回転方向上流側であって感光体ドラム1とブラシ部材3の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に潤滑剤塗布補助部材5を配置した実施例図である。潤滑剤塗布補助部材5は、その一端側をブラシ部材3に接触させ、他端側を感光体ドラム1の円周面に近接するように配置している。潤滑剤塗布補助部材5は板状をしていて、ブラシ部材3および感光体ドラム1の軸方向(長手方向:図2の紙面を貫く方向)に長く、これらブラシ部材3や感光体ドラム1に沿って略同じ長さで配置されている。
(Configuration of lubricant application auxiliary member) (corresponding to
FIG. 2 is a feature of the present invention. Lubricant application is performed on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum with respect to the
潤滑剤塗布補助部材5は、ブラシ部材3の回転とともに前記ニップ部外方に移動しようとする潤滑剤粒子を堰き止めて感光体ドラム1の表面側(円周面側)に導き、塗布する。
The lubricant
このように必要以上の潤滑剤が飛翔して飛散することを潤滑剤塗布補助部材5により閉じ込めることができ、必要以上の潤滑剤が飛翔して飛散しようとしても、潤滑剤塗布補助部材5により感光体ドラム1へ付着するようになり潤滑剤の塗付効率が大きく改善されるとともに、装置内の潤滑剤による汚れを防止することができる。
Thus, the lubricant
上記のとおり、潤滑剤塗布補助防止部材5はその一端側をブラシ部材3と接触している構成となっている。図3は潤滑剤塗布補助部材5とブラシ部材3の接触部を拡大して示している。前記比較例で、図1に即した説明で述べたように、従来の潤滑剤塗布装置では、ブラシ部材3に付着した付着物を除去するためにフリッカ4などの手段をブラシ部材3に接触させ、付着物を除去する構成としている。この場合、部品の数が多くなりコストアップや、スペースの確保が課題となる場合がある。この点、本発明では潤滑剤塗布補助部材5にフリッカ機能を持たせるために、潤滑剤塗布補助部材5の一端側を、ブラシ部材3と接触させている。
As described above, the lubricant application assisting
図3において、潤滑剤塗布補助部材5が回転するブラシ部材3に接触することによりブラシ毛が矢印B方向とは異なる方向に倒れ、潤滑剤塗布補助部材5から離れたときのブラシ毛の復元力によりブラシ部材3に付着しているトナー及び塗布しきれなかった粉状潤滑剤を除去することができる。
In FIG. 3, when the lubricant
以上のとおり、本例では、粉状潤滑剤の飛散を防止する。また、粉状潤滑剤が感光体ドラム1に付着する効率が上がる。すなわち、ブラシ部材3が回転することより固形状潤滑剤2を機械的に削り取り、粉状潤滑剤にしてブラシ部材3に保持し、粉状の潤滑剤を感光体ドラム1に接触させて塗布する場合、感光体ドラム1とのニップ部で変形したブラシ部材3がニップ出口側で元の状態に戻る復元する反発力により粉状潤滑剤が飛翔して感光体ドラム1に塗布される。このとき、従来は、感光体ドラム1に付着しない粉状の潤滑剤が多数飛散し、画像形成装置内が汚染されるが、本発明では潤滑剤飛散防止部材5を設けることにより、飛翔した粉状の潤滑剤が装置内部を汚染することを防止することができる。また、飛散する粉状潤滑剤量が減るので潤滑剤を像担持体に供給する効率が上がる。さらに、潤滑剤塗布装置をクリーニング装置の像担持体回転方向上流側に配置させることにより、クリーニング装置としてブレード部材を用いた場合、粉状潤滑剤の像担持体への潤滑機能発現のための分子膜化を効率よく行える。
As described above, in this example, scattering of the powdery lubricant is prevented. Further, the efficiency with which the powdery lubricant adheres to the
(請求項4対応):
潤滑剤塗布補助部材5は短冊状(長板状)である。ゴム部材や樹脂部材を用いることができる。或いは、薄い金属板を用いても良い。ブラシ部材3にある量食込ませて(押し込んで)接触させたとき、ブラシ部材3が回転方向と異なる方向に倒れる強度があるものならばブラシ部材に付着した付着物を除去する機能を発揮するのでよい。
(Claim 4):
The lubricant application
本例は、ブラシ部材による固形状潤滑剤の研磨効果の向上を図るため、ブラシ部材3は感光体ドラム1に接触し回転しているため、感光体ドラム1の転写残トナーや不純物をブラシ部材3に保持している。したがって、従来は、通常これらを除去するためのフリッカーなどの除去部材をブラシ部材に接触させてブラシ部材を清掃していた。本発明では、請求項1の潤滑剤飛散防止部材をブラシ部材3の清掃用部材としても使用することで、装置を小型化、コストを低減することができる。
In this example, the
(請求項5対応):
本実施例で用いている固形状潤滑剤2としては、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を溶解したもので、塗りすぎによる副作用がなく、十分な潤滑性があるものを用いる。
(Claim 5):
As the
ステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用することは好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、剪断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすくなる。この作用が低摩擦係数化につながり、剪断力を受けて均一に感光体ドラム1表面を覆っていくラメラ結晶の特性は少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム1表面を覆うことが出来る。この低摩擦係数化によって、クリーニング装置としてのブレード部材がそのクリーニング性能を発揮することができる。
It is preferred to use a lamellar crystal powder such as zinc stearate. A lamellar crystal has a layered structure in which amphiphilic molecules are self-organized, and when a shearing force is applied, the crystal breaks along the layers and becomes slippery. This action leads to a lower coefficient of friction, and the characteristics of the lamella crystal that uniformly covers the surface of the
ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチュウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸基を持つものを使用することが出来る。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸バリウム、オレイン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様や、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸バリウム、パルチミン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様を使用して良い。他にも、脂肪酸基として、カプリル酸、リノレン酸、コリノレン酸なども使用出来る。更に、カンデリラワックス、カンルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、おおば油、みつろう、ラノリンなどのワックスも使用出来る。これらは有機系の固形状潤滑剤となりやすく、トナーとの相性が良いため使い易い。 In addition to zinc stearate, those having a stearic acid group such as barium stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, strontium stearate and calcium stearate can be used. . Also, the same fatty acid group zinc oleate, barium oleate, lead oleate, the same as stearic acid, zinc palmitate, barium palmitate, lead palmitate, the same as stearic acid may be used. . In addition, caprylic acid, linolenic acid, corinolenic acid and the like can be used as the fatty acid group. In addition, waxes such as candelilla wax, canrunauba wax, rice wax, wood wax, sesame oil, beeswax and lanolin can also be used. These are easy to use because they easily become organic solid lubricants and have good compatibility with the toner.
ステアリン酸亜鉛は代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。この作用が低摩擦係数化に効果があり、せん断力を受けて均一に像担持体表面を覆っていくラメラ結晶の特性は少量の潤滑剤によって効果的に像担持体表面を覆うことが出来、少量の潤滑剤によって効果的に像担持体表面を覆い潤滑性を発揮させることができた。 Zinc stearate is a typical lamellar crystal powder. A lamellar crystal has a layered structure in which amphiphilic molecules are self-organized, and when a shearing force is applied, the crystal breaks along the layers and is slippery. This action is effective for lowering the coefficient of friction, and the characteristics of the lamellar crystal that uniformly covers the surface of the image carrier under shearing force can effectively cover the surface of the image carrier with a small amount of lubricant. The surface of the image bearing member was effectively covered with a small amount of lubricant, and the lubricity was exhibited.
(請求項6対応):
本発明の感光体ドラム1について説明する。本実施形態に用いられる像担時体としての感光体ドラム1は負帯電性の有機感光体であり、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
(Claim 6):
The
図4は、本実施形態に用いた感光体ドラム1の一部を切り出して示した断面図である。基層としての導電性支持体50上に、絶縁層である下引き層51が設けられている。そして、その上に感光層としての電荷発生層52、電荷輸送層53が設けられている。さらにその上に表面保護層54が積層されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the
導電性支持体50としては、体積抵抗1010(Ω・cm)以下の導電性を示すものを用いることができる。感光層は単層でも積層でもよいが、説明の都合上、先ず電荷発生層52と電荷輸送層53とからなる積層構成の場合から述べる。電荷発生層52は、電荷発生物質を主成分とする層である。
The
電荷発生層52には公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられ、これらは有用に用いられる。これら電荷発生物質は単独でも、2種以上混合して用いることも可能である。
A known charge generating material can be used for the
電荷発生層52は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上、あるいは下引き層上に塗布し、乾燥することにより形成される。塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。電荷発生層52の膜厚は、0.01〜5(μm)程度が適当であり、好ましくは0.1〜2(μm)である。
In the
電荷輸送層53は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは2種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。電荷輸送物質の量は結着樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は解像度・応答性の点から、25(μm)以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)に異なるが、5(μm)以上が好ましい。
The
次に感光層が単層構成の場合について述べる。感光層は、前述の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂等を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを導電性支持体50上ないし、下引き層51上に塗布、乾燥することによって形成できる。電荷輸送物質を含有させずに、電荷発生物質と結着樹脂とから構成してもよい。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
Next, the case where the photosensitive layer has a single layer structure will be described. The photosensitive layer is prepared by dissolving or dispersing the above-described charge generation material, charge transport material, binder resin, etc. in an appropriate solvent, and applying and drying the solution on the
結着樹脂としては先に電荷輸送層53で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層52で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、先に挙げた高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。結着樹脂100重量部に対する電荷発生物質の量は5〜40重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は0〜190重量部が好ましく、さらに50〜150重量部であればより好ましい。
As the binder resin, in addition to the binder resin previously mentioned in the
感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。感光層の膜厚は、5〜25(μm)程度が適当である。 The photosensitive layer is formed by dip coating, spray coating, bead coating, a coating solution in which a charge generating material and a binder resin are dispersed together with a charge transporting material using a solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, dichloroethane, and cyclohexane. It can be formed by coating with a ring coat or the like. The film thickness of the photosensitive layer is suitably about 5 to 25 (μm).
下引き層51は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。また、これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。
The
更に本発明の下引き層51、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、本発明の下引き層には、Al2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO2、SnO2、TiO2、ITO、CeO2 等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は0〜5(μm)が適当である。
Furthermore, the
本発明では最表面層に機械的磨耗を防止するために保護層54を有している。保護層54のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層54も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、1分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、3次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
In the present invention, the outermost surface layer has a
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層54としての機能を十分に発現することが可能となる。
From the viewpoint of electrical stability, printing durability, and life, it is a very effective means to use a monomer having a charge transporting ability in whole or in part as the reactive monomer. By using such a monomer, a charge transport site is formed in the network structure, and the function as the
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも1つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。 The reactive monomer having charge transporting ability includes a compound containing at least one charge transporting component and a silicon atom having a hydrolyzable substituent in the same molecule, and a charge transporting component in the same molecule. A compound containing a hydroxyl group, a compound containing a charge transporting component and a carboxyl group in the same molecule, a compound containing a charge transporting component and an epoxy group in the same molecule, a charge transporting component in the same molecule And a compound containing an isocyanate group. These charge transport materials having a reactive group may be used alone or in combination of two or more.
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。 More preferably, a reactive monomer having a triarylamine structure is effectively used as the monomer having a charge transporting ability because of high electrical and chemical stability and high carrier mobility.
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で1官能及び2官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。 In addition to this, monofunctional and bifunctional polymerizable monomers and polymerizable oligomers are used in combination for the purpose of imparting functions such as viscosity adjustment during coating, stress relaxation of the cross-linked charge transport layer, low surface energy and friction coefficient reduction. be able to. As these polymerizable monomers and oligomers, known ones can be used.
また本発明においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。 In the present invention, the hole transporting compound is polymerized or cross-linked using heat or light. When the polymerization reaction is performed by heat, the polymerization initiator may be used in the case where the polymerization reaction proceeds only with thermal energy. Although it may be necessary, it is preferable to add an initiator in order to advance the reaction efficiently at a lower temperature.
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。この場合の重合開始剤とは、主には波長400(nm)以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。 In the case of polymerization by light, it is preferable to use ultraviolet light as light, but the reaction rarely proceeds only by light energy, and a photopolymerization initiator is generally used in combination. The polymerization initiator in this case mainly absorbs ultraviolet rays having a wavelength of 400 (nm) or less, generates active species such as radicals and ions, and initiates polymerization. In the present invention, the aforementioned heat and photopolymerization initiator can be used in combination.
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層53は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層54を積層構造として、下層(感光層側)には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層(表面側)に架橋構造を有する保護層を形成してもよい。
The
上述した表層に非常に硬い保護層を設けた像担持体としての感光体ドラム1を用いることにより、感光層としての機能が損なわれないようにしたまま本発明の画像形成装置のクリーニング部材、ブラシ部材3による所謂、感光体の膜削れ現象を防止することができる。
By using the
感光体ドラム1の表層に非常に硬い保護層を設けることにより、ブレード部材3およびブラシ部材3により感光体ドラム1が削れることを防止できた。また、バインダー樹脂の構造中に電荷輸送材を分散させることにより、感光層としての機能が損なわれないようにすることができ、感光体ドラム1の耐磨耗性向上を図ることができた。
By providing a very hard protective layer on the surface layer of the
(請求項7対応):
図5は、感光体ドラム1、帯電装置としての帯電ローラ21、現像装置22、クリーニング装置23、潤滑剤塗布装置(固形状潤滑剤2、ブラシ部材3、潤滑剤塗布補助部材5、バネ部材61)を共通の支持体95に取り付けたプロセスカ−トリッジ100として一体に結合して構成し、画像形成装置本体に対して着脱自在にした概略構成を示す断面図である。すなわち、像担持体としての感光体ドラム1と感光体ドラム1を帯電するための帯電ローラ21と感光体ドラム1にトナーで現像する現像装置22と感光体ドラム1に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置23と本発明の特徴である潤滑剤塗布装置(固形状潤滑剤2、ブラシ部材3、潤滑剤塗布補助部材5、バネ部材61)共通の支持部材で保持した構成である。なお、プロセスカートリッジとしては、少なくとも感光体ドラム1、クリーニング装置23、潤滑剤塗布装置を含む構成であればよい。
(Corresponding to claim 7):
5 shows a
本例ではプロセスカートリッジに潤滑剤塗布装置を搭載しているが、潤滑剤が飛散しない。また、一般に、このような電子写真方式の画像形成装置は、その構成が複雑で、これを構成する各装置を容易に交換したりすることが困難である場合が多いが、本実施形態のように交換等が必要な装置について一体に支持したプロセスカートリッジとすることで、その交換等が容易となり、メンテナンス性が向上し、利便性が向上する。 In this example, the lubricant application device is mounted on the process cartridge, but the lubricant does not scatter. In general, such an electrophotographic image forming apparatus has a complicated structure, and it is often difficult to easily replace each apparatus constituting the image forming apparatus. By using a process cartridge that integrally supports devices that require replacement or the like, the replacement or the like is facilitated, maintenance is improved, and convenience is improved.
潤滑剤塗布補助部材5を配置した潤滑剤塗布装置を備えた本発明の画像形成装置と従来の画像形成装置の比較を行うために、RICOH製IPSiO SP C411で実験を行った。
In order to compare the image forming apparatus of the present invention provided with the lubricant application device provided with the lubricant application
本発明の画像形成装置の構成はその一部が図5の例のようなプロセスカートリッジとし、従来のデータはIPSiO SP C411のプロセスカートリッジをそのまま使用した。図6は、固形状潤滑剤の消費量と感光体ドラム1に塗布された潤滑剤の重量の関係を示したデータである。破線L3は理想の直線を示している。つまり、固形状潤滑剤がすべて感光体ドラムに塗布された状態を示している。従来の構成では細線L1で示すように、約40(%)の固形状潤滑剤しか感光体ドラムに塗布されなかったデータに対して、本発明の構成では太い実線L2で示すように、理想のデータまでには至っていないが、約80(%)の固形状潤滑剤が感光体ドラム1に塗布された結果となった。
A part of the configuration of the image forming apparatus of the present invention is a process cartridge as in the example of FIG. 5, and the conventional data uses the process cartridge of IPSiO SP C411 as it is. FIG. 6 is data showing the relationship between the consumption amount of the solid lubricant and the weight of the lubricant applied to the
1 (像担持体としての)感光体ドラム
2 固形状潤滑剤
3 ブラシ部材
5 潤滑剤塗布補助部材
7 帯電装置
8 露光装置
9 現像装置
10 転写装置
11、23 クリーニング装置
12 除電装置
21 帯電ローラ
22 現像装置
50 導電性支持体
51 下引き層
52 電荷発生層
53 電荷輸送層
54 表面保護層
60 転写領域
61 バネ部材
90 現像領域
95 支持体
100 プロセスカートリッジ
A、B、C、E 矢印
P 記録材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記クリーニング装置よりも像担持体回転方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を配置すると共に、前記像担持体と前記ブラシ部材の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に潤滑剤塗布補助部材を設け、この潤滑剤塗布補助部材の一端側を前記ブラシ部材に接触させ、他端側を前記像担持体に近接するように配置したことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image and moves on the surface, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier, and the image carrier A developing device that visualizes the electrostatic latent image as a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material, and a cleaning that removes unnecessary toner adhering to the surface of the image carrier In an image forming apparatus having an apparatus, and a lubricant application device including a solid lubricant and a rotating brush member for applying the solid lubricant to the image carrier,
The lubricant application device is disposed upstream of the cleaning device in the rotation direction of the image carrier, and a lubricant application auxiliary member is provided near the exit side of the nip portion in the brush rotation direction of the contact nip portion between the image carrier and the brush member. The image forming apparatus is characterized in that one end side of the lubricant application auxiliary member is in contact with the brush member and the other end side is close to the image carrier.
前記クリーニング装置よりも前記像担持体回転方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を配置すると共に、前記像担持体と前記ブラシ部材の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に、前記ブラシ部材の回転とともに前記ニップ部外方に移動しようとする潤滑剤粒子を堰き止めて前記像担持体表面側に導く潤滑剤塗布補助部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image and moves on the surface, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier, and the image carrier A developing device that visualizes the electrostatic latent image as a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material, and a cleaning that removes unnecessary toner adhering to the surface of the image carrier In an image forming apparatus having an apparatus, and a lubricant application device including a solid lubricant and a rotating brush member for applying the solid lubricant to the image carrier,
The lubricant application device is arranged upstream of the cleaning device in the rotation direction of the image carrier, and the brush member is disposed near the exit side of the nip portion in the brush rotation direction of the contact nip portion of the image carrier and the brush member. An image forming apparatus comprising: a lubricant application assisting member that dams up lubricant particles that attempt to move to the outside of the nip portion along with rotation of the toner particles and guides the particles to the surface of the image carrier.
前記クリーニング装置よりも前記像担持体回転方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を配置すると共に、前記像担持体と前記ブラシ部材の接触ニップ部のブラシ回転方向ニップ部出口側近傍に、潤滑剤塗布補助部材を設け、この潤滑剤塗布補助部材の一端側を前記ブラシ部材に接触させ他端側を前記像担持体に近接するように配置して、前記ブラシ部材の回転とともに前記ニップ部外方に移動しようとする潤滑剤粒子を堰き止めて前記像担持体表面側に導くようにしたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image and moves on the surface, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier, and the image carrier A developing device that visualizes the electrostatic latent image as a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material, and a cleaning that removes unnecessary toner adhering to the surface of the image carrier In an image forming apparatus having an apparatus, and a lubricant application device including a solid lubricant and a rotating brush member for applying the solid lubricant to the image carrier,
The lubricant application device is disposed upstream of the cleaning device in the rotation direction of the image carrier, and the lubricant is applied to the contact nip portion of the image carrier and the brush member in the vicinity of the exit side of the nip portion in the brush rotation direction. An auxiliary member is provided, and one end side of the lubricant application auxiliary member is placed in contact with the brush member, and the other end side is disposed close to the image carrier. An image forming apparatus characterized in that lubricant particles to be moved are dammed and guided to the surface of the image carrier.
前記潤滑剤塗布補助部材は前記ブラシ部材と接触する短冊形状の部材であり、前記ブラシ部材に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the lubricant application auxiliary member is a strip-shaped member that contacts the brush member, and has a function of removing deposits attached to the brush member.
前記固形状潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the solid lubricant is zinc stearate.
前記像担持体の表層に架橋構造を有するバインダー樹脂を用いた保護層を設け、さらに、該バインダー樹脂の構造中に電荷輸送材を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein a protective layer using a binder resin having a crosslinked structure is provided on a surface layer of the image carrier, and a charge transport material is further included in the structure of the binder resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008211651A JP2010048934A (en) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008211651A JP2010048934A (en) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010048934A true JP2010048934A (en) | 2010-03-04 |
Family
ID=42066085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008211651A Pending JP2010048934A (en) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010048934A (en) |
-
2008
- 2008-08-20 JP JP2008211651A patent/JP2010048934A/en active Pending
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