JP2011197397A - Image forming unit and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に交換部品として装着される画像形成ユニットと画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming unit and an image forming apparatus that are mounted as replacement parts on an image forming apparatus.
電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはそれらの複合機などでは、感光体とそのクリーニング機構とをユニット化した感光体ユニットが用いられ、感光体ユニットは、感光体等が寿命に達したときなどに新しい製品と交換されるようになっている。また、感光体ユニットの構成部品に現像器を加えたプロセスカートリッジも用いられている。 In photocopiers, printers, facsimiles, or their combined machines, photoconductor units that use a photoconductor and its cleaning mechanism as a unit are used, and the photoconductor unit reaches the end of its life. When it is done, it is exchanged for a new product. A process cartridge in which a developing device is added to the constituent parts of the photosensitive unit is also used.
感光体ユニット等では、感光体とクリーニング機構のクリーニングブレードとの間に潤滑剤が塗布され、印刷開始時の潤滑が行われる。たとえば、特許文献1には、クリーニングブレードの表面にダイヤモンド状カーボンまたは非晶質カーボン微粒子を塗布し、その微粒子がクリーニングブレードと感光体との間に長期に亘って保持されて潤滑性能を維持するようにした技術が開示されている。
In the photoreceptor unit or the like, a lubricant is applied between the photoreceptor and the cleaning blade of the cleaning mechanism, and lubrication is performed at the start of printing. For example, in
本発明は、使用開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を抑制することができる画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an image forming unit and an image forming apparatus capable of suppressing a phenomenon in which blade marks appear as streaks in an image at the start of use.
請求項1に係る発明は、画像保持体を有する画像形成部と、前記画像保持体に接触するクリーニングブレードを有するクリーニング部とを備え、前記クリーニングブレードが前記画像保持体に接触する部分に潤滑剤を塗布した画像形成ユニットにおいて、前記潤滑剤は、前記画像保持体の電荷輸送層が帯電されたときの当該極性の電位よりも該極性と反対の極性側の電位に帯電する材料を含む画像形成ユニットであることを特徴とする。
The invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記画像保持体の電荷輸送層は負の電位に帯電され、前記潤滑剤は、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物および/またはメラミンアヌレートを含むことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の画像形成ユニットと、該画像形成ユニットの前記画像形成部で形成されたトナー画像を記録シートに転写する転写部と、前記記録シートに転写された前記トナー画像を定着させる定着部と、前記記録シートを搬送する搬送部とを備えた画像形成装置であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming unit according to the first or second aspect, a transfer unit that transfers the toner image formed by the image forming unit of the image forming unit to a recording sheet, and the recording sheet. The image forming apparatus includes: a fixing unit that fixes the transferred toner image; and a conveyance unit that conveys the recording sheet.
請求項1に係る発明によれば、使用開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress a phenomenon in which blade marks appear as streaks in an image at the start of use.
請求項2に係る発明によれば、使用開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を効果的に軽減することができる。 According to the second aspect of the invention, it is possible to effectively reduce the phenomenon in which the blade marks appear as streaks in the image at the start of use.
請求項3に係る発明によれば、印刷開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を軽減することができる画像形成装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of reducing a phenomenon in which blade marks appear as streaks in an image at the start of printing.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
(1)画像成形装置の基本的な構成および動作
図1には、実施形態の画像形成装置100が示されている。画像形成装置100は、4つの感光体ユニット(画像形成ユニット)200、300、400、500を備えている。これら4つの感光体ユニット200〜500は、YMCKの各トナー像を転写ベルト101上に転写する。これら各トナー像が転写ベルト101上で重ねられることで、カラーのトナー像が転写ベルト101上で形成される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Basic Configuration and Operation of Image Forming Apparatus FIG. 1 shows an image forming apparatus 100 according to an embodiment. The image forming apparatus 100 includes four photoconductor units (image forming units) 200, 300, 400, and 500. These four
感光体ユニット200〜500は、内蔵した部品が寿命に達したときなどに、新しい製品と交換される。その際には、画像形成装置100の上カバー(図示略)が上方へ開けられ、転写ベルト101は上カバーとともに上昇して下側を開放するので、新しい感光体ユニット200〜500が画像形成装置100に対して上方から着脱自在にセットされる。
The
4つの感光体ユニット200〜500は、用いるトナーが異なるだけで同じ構成を有している。以下、代表して感光体ユニット200について説明する。図2には、感光体ユニット200とその周囲の部品が示されている。感光体ユニット200は、円筒形状で図の反時計回り方向に回転が可能な感光体(画像保持体)210を備えている。感光体210は、回転可能な画像保持体の一例である。感光体210の周囲には、クリーニング部220、帯電器230が配置されている。また、感光体210の周囲には、画像成形装置100に固定された現像器240が配置されている。
The four
クリーニング部220は、ブレード221、オーガ222、フィルムシール223、除電装置224を備えている。ブレード221は、ウレタン系の材料によって構成された板状の部材であり、感光体210に接触している。感光体210が図の反時計回り方向に回転することで、ブレード221の縁の部分で感光体210上の残存物が取り除かれる。すなわち、図示するように、感光体210は、図の反時計回り方向に回転し、ブレード221の先端が上方から移動してくる感光体210の表面部分に下から接触する。この際、感光体210の表面の現像剤の残存物が、ブレード221によってそぎ落とされる。また、ブレード221は、感光体210の表面を擦ることで、現像剤に含ませて供給される潤滑剤を感光体210に均一に付着させる機能を有している。
The
オーガ222は、回転する螺旋構造体によって軸方向に粉体を搬送する機能を有し、ブレード221が感光体210からそぎ落とした残存物を図示省略した排出容器に向けて搬送する。除電装置224は、フィルムシール223が集めた電荷を中和する。
The
帯電器230は、放電により電荷を生成し、クリーニング部220によってクリーニングされ、且つ、除電された感光体210の表面部分に電荷を与え、そこをマイナスの電位に帯電させる。
The
帯電器230と現像器240との間の部分から、図示省略した露光装置からの走査光が回転する感光体210に対して照射される。帯電器230によって帯電させられた感光体210の表面にこの露光装置から光が照射されることで、感光体210が部分的に感光し、感光体210の表面に静電潜像が形成される。
Scanning light from an exposure device (not shown) is applied to the rotating
この露光が行われる部分の下流側に現像器240が配置されている。現像器240は、オーガ241および242、現像ロール243を備えている。オーガ241および242は、現像剤を収納した収納容器からトナーおよび潤滑剤を含んだ現像剤を現像ロール243に搬送する。現像ロール243は、感光体210の静電潜像が形成された部分にトナーを供給し、静電潜像を現像する。この現像により、感光体210上にトナー像が形成される。
A developing
現像剤には感光体210の表面に供給する潤滑剤が含まれており、現像器240は、潤滑剤の供給手段としても機能する。具体的には、トナーの粒子に潤滑助剤の粉末を付着させたものを用いることで、潤滑剤をトナーと共に感光体210の表面に供給する。潤滑助剤としては、フッ素系樹脂粉末が好ましく、特にその中でポリテトラフルオロエチレン粉末がトナーからの遊離がし難く、更に均一性よく感光体210に潤滑剤が供給できるので好ましい。潤滑助剤は、トナーに対して0.05〜1重量%の割合で含有させることが好ましい。
The developer contains a lubricant to be supplied to the surface of the
現像器240によって現像されたトナー像は、感光体210の図の反時計回り方向の回転に従い、転写位置201の部分に到達する。転写位置201の部分では、感光体210に対向して転写ロール202が配置されており、感光体210と転写ロール202との間に転写ベルト101が挟まれている。感光体210と転写ロール202との間には、バイアス電圧が加えられており、上記挟まれることによる圧力と上記バイアス電圧の作用により、感光体210上のトナー像が転写ベルト101上に1次転写される。
The toner image developed by the developing
図1に戻り、画像形成装置100は、シート状の記録媒体である用紙を収納する用紙収納装置102を備えている。用紙収納装置102に収められた用紙は、搬送経路103を2次転写部104に向けて搬送される。2次転写部104は、加圧ロール105と対向ロール106を備え、両ロール間に転写ベルト101が挟まれている。加圧ロール105と対向ロール106との間には、バイアス電圧が加わる構成とされている。転写ベルト101と加圧ロール105との間に搬送経路103を搬送されてきた用紙が挟まれることで、圧力とバイアス電圧の作用により、転写ベルト101上に形成されたトナー像が用紙に2次転写される。
Returning to FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes a paper storage device 102 that stores paper as a sheet-like recording medium. The paper stored in the paper storage device 102 is transported along the transport path 103 toward the secondary transfer unit 104. The secondary transfer unit 104 includes a pressure roll 105 and a counter roll 106, and a
用紙の搬送経路103上の2次転写部104の下流側には、定着部107が配置されている。定着部107は、加熱ロール108と加圧ロール109を備えている。加熱ロール108と加圧ロール109との間にトナー像が形成された用紙が挟まれ、その際に用紙に熱と圧力が加わることで、トナー像が用紙上に定着する。こうして画像の形成された用紙は、用紙排出面110に排出される。
A fixing
(2)潤滑剤の構成
本実施形態の感光体ユニット200は消耗品であり、感光体210などが寿命に達したときなどに新しい製品と交換される。感光体ユニット200を包装する前に、クリーニング部220のクリーニングブレード221と感光体210の表面との接触部に潤滑剤が塗布される。潤滑剤は、潤滑物質の粉末を溶媒に分散させたもので、筆などで塗布される。潤滑剤を塗布することにより、感光体ユニット200を画像成形装置100に装着して印刷を開始した当初から感光体210の表面の摩耗を軽減することができる。なお、印刷を開始するとトナーに含まれる潤滑剤により潤滑が行われる。
(2) Composition of Lubricant The
ここで、感光体ユニット200には、持ち運びや輸送時に振動が加わるため、クリーニングブレード221と感光体210の表面との間で潤滑物質が摩擦帯電し、感光体210に静電メモリーが残って画像不良が発生することがある。すなわち、潤滑物質が帯電すると、感光体210の潤滑物質と接触する部分は潤滑物質と逆極性に帯電する。このため、帯電器230によって感光体210(電荷輸送層)に帯電したときに、帯電電位と逆極性に帯電した部分との電位差により画像にスジが生じる。
Here, since vibration is applied to the
本実施形態では、潤滑物質は、感光体210が帯電器230により帯電されたときの当該極性の電位よりも反対極性側の電位に帯電する材料である。たとえば、図2(B)に示すように、潤滑物質が−Aの電位に帯電したとすると、観光体210の潤滑物質に接触する部分は+Aの電位に帯電する。ここで、感光体210の電荷輸送層が帯電器230により−Bの電位に帯電されたとすると、潤滑物質により帯電された部分とは(A+B)の電位差が生じる。
In the present embodiment, the lubricating substance is a material that is charged to a potential on the opposite polarity side of the potential of the polarity when the
一方、潤滑物質が+Aの電位に帯電したとすると、観光体210の潤滑物質に接触する部分は−Aの電位に帯電する。そして、感光体210が帯電器230により−Bの電位に帯電されたとすると、潤滑物質により帯電された部分とは(A−B)の電位差が生じ、上記の場合と比較すると感光体210における電位差が2B短縮される。したがって、画像へのスジの発生が抑制される。
On the other hand, if the lubricating material is charged to a potential of + A, the portion of the
ここで、感光体210が帯電器230により負の電位に帯電される場合には、潤滑物質としては、正に帯電し易く潤滑特性のよい物質であり、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、メラミンシアヌレートなどのメラミン系の樹脂微粒子やナイロンの微粒子を採用することができる。特に、メラミン系は、正への帯電容易性が高く、微粒子化が容易で潤滑特性に優れているので好適である。ちなみに、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物は0.2μm、メラミンシアヌレートは0.5μmまでの微粒子化が可能である。なお、ナイロンは、正への帯電容易性はメラミン系と同等であるが、微粒子化に限界がある(1.0μm程度)という難点がある。また、カーボン粒子は、帯電し難く潤滑特性も不充分なため採用すべきではない。
Here, when the
潤滑物質としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の微粉末を用意し、それら微粉末を溶剤に分散させて潤滑剤を作製した。そして、感光体ユニットとクリーニングブレードが接触する部分に上記潤滑剤を塗布し、画像の印刷を行い、スジ発生の有無を観察した。図3にその結果を示す。なお、感光体は負に帯電させて印刷を行った。 A fine powder of polytetrafluoroethylene (PTFE), polymethyl methacrylate (PMMA), and a melamine / formaldehyde condensate was prepared as a lubricating substance, and the fine powder was dispersed in a solvent to prepare a lubricant. Then, the lubricant was applied to the portion where the photosensitive unit and the cleaning blade were in contact, the image was printed, and the presence or absence of streaks was observed. The result is shown in FIG. The photosensitive member was negatively charged for printing.
図3には、各微粉末の帯電容易性を示している。メラミン・ホルムアルデヒド縮合物は正の電位に帯電し易く、PMMAは負の電位に帯電し易い。PTFEはさらに負の電位に帯電し易い。図3に示すように、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の微粉末を用いた例では、画像にスジは認められず画像のグレードはG0であった。一方、PMMAの微粉末を用いた例では軽微ないし明らかなスジが認められ(グレードG2〜G4)、PTFEの微粉末を用いた例では、明らかなスジが認められた(グレードG3.5〜G5)。つまり、微粉末が正側の電位に帯電し易い程、スジの発生を抑制することができる。 FIG. 3 shows the ease of charging of each fine powder. Melamine / formaldehyde condensate is easily charged to a positive potential, and PMMA is easily charged to a negative potential. PTFE is more likely to be charged to a negative potential. As shown in FIG. 3, in the example using the fine powder of melamine / formaldehyde condensate, no streak was observed in the image and the image grade was G0. On the other hand, slight or obvious streaks were observed in the examples using the fine powder of PMMA (grade G2 to G4), and clear streaks were recognized in the examples using the fine powder of PTFE (grade G3.5 to G5). ). That is, as the fine powder is easily charged to the positive potential, the generation of streaks can be suppressed.
なお、本発明は感光体を負の電位に帯電させる場合に限らず正の電位に帯電させる場合にも適用することができる。その場合には、潤滑物質として、PMMAの微粒子を用いることができる。また、本発明は、感光体ユニットに限らず、プロセスカートリッジにも適用可能である。さらに、上記実施形態では、感光体ユニット220に帯電器230が含まれているが、帯電器230を画像形成装置100へ固定し、感光体ユニット220に含ませないようにすることもできる。
The present invention can be applied not only to charging the photoreceptor to a negative potential but also to charging to a positive potential. In that case, fine particles of PMMA can be used as the lubricating substance. Further, the present invention is not limited to the photoconductor unit but can be applied to a process cartridge. Further, in the above embodiment, the
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等の画像形成装置並びに画像形成装置に装着する感光体ユニットやプロセスカートリッジに利用することができる。 The present invention can be used for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine of these, and a photosensitive unit and a process cartridge mounted on the image forming apparatus.
101 転写ベルト(転写部)
103 搬送経路(搬送部)
104 2次転写部(転写部)
107 定着部
200 感光体ユニット(画像形成部)
202 転写ローラ(転写部)
210 感光体(画像保持体)
220 クリーニング部
221 クリーニングブレード
101 Transfer belt (transfer section)
103 Transport path (transport section)
104 Secondary transfer part (transfer part)
107
202 Transfer roller (transfer section)
210 Photoconductor (image carrier)
220
Claims (3)
前記潤滑剤は、前記画像保持体の電荷輸送層が帯電されたときの当該極性の電位よりも該極性と反対の極性側の電位に帯電する材料を含むことを特徴とする画像形成ユニット。 In an image forming unit comprising: an image forming unit having an image holding member; and a cleaning unit having a cleaning blade in contact with the image holding member, wherein a lubricant is applied to a portion where the cleaning blade comes into contact with the image holding member.
The image forming unit, wherein the lubricant includes a material that is charged to a potential on a polarity side opposite to the polarity when the charge transport layer of the image carrier is charged.
Priority Applications (1)
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JP2010064017A JP2011197397A (en) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | Image forming unit and image forming apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9519258B1 (en) | 2015-08-26 | 2016-12-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming unit, image forming apparatus, and cleaning device |
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2010
- 2010-03-19 JP JP2010064017A patent/JP2011197397A/en active Pending
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