JP2014203003A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, a plotter, or a multi-function machine having a plurality of functions.
従来、像担持体としての感光体にトナー像を形成し、このトナー像を循環する無端ベルト状の中間転写体(以下、具体例として「中間転写ベルト」で説明する)に転写し、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体としての転写紙に転写する画像形成装置が広く知られている。そして、近年、カラー化の要請に伴い、トナー像を像担持体上に形成する画像形成部を複数組有し、複数色のトナー像を一度に中間転写体上に形成するタンデム(例えば4ドラム)型の電子写真方式の画像形成装置が広く使用されている。
Conventionally, a toner image is formed on a photoconductor as an image carrier, transferred to an endless belt-shaped intermediate transfer body (hereinafter, described as an “intermediate transfer belt” as a specific example), and further transferred to the
これらの画像形成装置において使用される中間転写体として、ポリイミド(以下、「PI」と称する)を筆頭とする弾性率(ヤング率)の高い樹脂ベルトが用いられることが多い(例えば、特許文献1参照)。一方、低コストである画像形成装置が望まれることから、低コストである中間転写体の需要が高まっており、PIより低コストであるポリアミドイミド(以下、「PAI」と称する)や、ポリフッ化ビニリデン(以下、「PVDF」と称する)、ポリカーボネート(以下、「PC」と称する)、ポリフェニレンサルファイド(以下、「PPS」と称する)なども使用されている。以下、中間転写体の具体例として中間転写ベルトで説明するが、混同を生じない限り単にベルトともいう。 As an intermediate transfer member used in these image forming apparatuses, a resin belt having a high elastic modulus (Young's modulus) with polyimide (hereinafter referred to as “PI”) as the head is often used (for example, Patent Document 1). reference). On the other hand, since a low-cost image forming apparatus is desired, there is an increasing demand for a low-cost intermediate transfer member. Polyamideimide (hereinafter referred to as “PAI”), which is lower in cost than PI, or polyfluoride Vinylidene (hereinafter referred to as “PVDF”), polycarbonate (hereinafter referred to as “PC”), polyphenylene sulfide (hereinafter referred to as “PPS”), and the like are also used. Hereinafter, although an intermediate transfer belt will be described as a specific example of the intermediate transfer member, it is also simply referred to as a belt unless confusion occurs.
特許文献1には、樹脂ベルト状の中間転写体上の残留トナー成分の除去を改善する目的で、中間転写体のクリーニング工程に先行して磁気ブラシを設置するような画像形成装置において、ブレード部材の中間転写体との接触面を樹脂で構成し、かつ、中間転写体の樹脂に対して表面硬度およびヤング率の値が小さい材料としたものが開示されている。
低コストの中間転写ベルトのすべてが低弾性率というわけではないが、現実には低コストの中間転写ベルトは低弾性率となっている。PVDF、PCが低コストである理由は、材料コストが高いにもかかわらず、連続成形である押出し成形によって製造されるため高生産効率であること、また押出し成形可能な熱可塑性樹脂を用いていることによる。これらの中間転写ベルトの素材である熱可塑性樹脂は、耐熱性が低く、弾性率が低い。 Not all low-cost intermediate transfer belts have low elasticity, but in reality, low-cost intermediate transfer belts have low elasticity. The reason PVDF and PC are low in cost is that they are manufactured by extrusion molding, which is a continuous molding, even though the material cost is high. It depends. The thermoplastic resin that is the material of these intermediate transfer belts has low heat resistance and low elastic modulus.
一方、PIベルトが高コストである理由は、材料コストが高いことに加えて、一般的に遠心成形法によって製造されることによる。すなわち、遠心成形はバッチ処理のため生産効率が低いこと、耐熱性が高いため乾燥温度が高く、生産時間が長いことによる。 On the other hand, the reason for the high cost of the PI belt is that, in addition to the high material cost, it is generally manufactured by a centrifugal molding method. That is, because centrifugal molding is a batch process, the production efficiency is low, and because the heat resistance is high, the drying temperature is high and the production time is long.
しかしながら、生産性が高いことから低コストな製法として知られる押出し成形で製造されたベルトは、PIやPAIなど遠心成形で製造されるものと比べると表面粗さが大きい。そのため、中間転写ベルト上にトナーパッチを作成してそのトナー量を光学的検知手段により検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を変更するいわゆるプロセスコントロールを行う際に、以下に説明する問題が発生した。 However, since the productivity is high, a belt manufactured by extrusion molding, which is known as a low-cost manufacturing method, has a larger surface roughness than those manufactured by centrifugal molding such as PI and PAI. Therefore, when performing so-called process control in which a toner patch is created on the intermediate transfer belt, the toner amount is detected by an optical detection means, and image forming conditions are changed based on the detection result, the problems described below are performed. There has occurred.
すなわち、電子写真方式を用いた複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置では、常に安定した画像濃度が得られるようにするために、中間転写ベルト等の像担持体上に濃度検知用トナーパターン(以下、「Pパターン」ともいう)を作成する。そして、そのPパターンの濃度を光学的検知手段により検知し、その検知結果に基づいて現像ポテンシャルを変更(具体的には、露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスの変更)して画像濃度に影響する現像濃度を制御するようになっている。 That is, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, a density detection toner pattern is formed on an image carrier such as an intermediate transfer belt in order to always obtain a stable image density. (Hereinafter also referred to as “P pattern”). Then, the density of the P pattern is detected by an optical detection means, and the development potential is changed based on the detection result (specifically, the exposure power, charging bias, and development bias are changed) to affect the image density. The development density is controlled.
また、2成分現像方式の場合には、現像器内のトナー濃度制御目標値を変更することにより最大目標付着量(目標IDを得るための付着量)が狙いの値となるような画像濃度制御を行っている。電源投入時、またはある所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作(以下、「プロコン動作」ともいう)が実行される。 In the case of the two-component development method, image density control is performed such that the maximum target adhesion amount (adhesion amount for obtaining a target ID) becomes a target value by changing the toner density control target value in the developing device. It is carried out. A process control operation (hereinafter also referred to as a “procedure operation”) is executed in order to optimize the image density of each color when the power is turned on or after a predetermined number of sheets have passed.
このプロコン動作では、各色のトナーを対象とした階調パターンで構成された標準被検知物に相当するPパターンを、帯電バイアス、現像バイアスを適当なタイミングで順次切り換えることにより中間転写ベルト上に作像する。そして、これらPパターンの出力電圧を、中間転写ベルトの駆動ローラの一つの近傍、各感光体が並んで配置されている位置であって、中間転写ベルトが通過した位置の外部に配置された濃度検知センサ(以下、「Pセンサ」と略称する)により検知する。以下詳しい説明は省くが、Pセンサの出力値を付着量変換アルゴリズム(粉体付着量変換方法)により付着量変換して、現在の現像能力を表す現像γ、Vkを算出し、この算出値に基づき、現像バイアス値およびトナー濃度制御目標値の変更をする制御を行っている。 In this process control operation, a P pattern corresponding to a standard detection object composed of gradation patterns for each color toner is created on the intermediate transfer belt by sequentially switching the charging bias and developing bias at appropriate timing. Image. Then, the output voltage of these P patterns is set to a density arranged near one of the driving rollers of the intermediate transfer belt, at a position where the respective photoconductors are arranged side by side, and outside the position where the intermediate transfer belt has passed. It is detected by a detection sensor (hereinafter abbreviated as “P sensor”). Although not described in detail below, the output value of the P sensor is converted by the adhesion amount conversion algorithm (powder adhesion amount conversion method) to calculate the development γ and Vk representing the current developing ability, Based on this, control for changing the development bias value and the toner density control target value is performed.
このようなPパターンの検出手段は、発光素子(発光手段)としてのLED(発光ダイオード)と、受光素子(受光手段)としてのPD(フォトダイオード)またはPTr(フォトトランジスタ)とを組み合わせた反射型光センサが一般的に使用される。そして、反射型光センサとしては、Pパターン(濃度検知用トナーパターン)からの正反射光のみを検出対象とする構成、Pパターンからの拡散反射光のみを検出対象とする構成、これら両方の反射光を検知対象とする構成などが知られている。 Such a P pattern detection means is a reflection type in which an LED (light emitting diode) as a light emitting element (light emitting means) and a PD (photodiode) or PTr (phototransistor) as a light receiving element (light receiving means) are combined. An optical sensor is generally used. As a reflection type optical sensor, a configuration in which only specular reflection light from the P pattern (density detection toner pattern) is a detection target, a configuration in which only diffuse reflection light from the P pattern is a detection target, and reflection of both of these. A configuration in which light is a detection target is known.
何れの構成においても、反射光量を正確に検知する必要があり、中間転写ベルト表面のフィルミングや傷等により中間転写ベルトの光沢度が低くなると、検知性能が低下する場合があった。また、中間転写ベルト表面の表面粗さが大きい場合には検知性能が低下するため、表面粗さは小さい方が良い。
そのため、従来より上記検知精度を良好に保つため、光沢度が高く表面粗さも小さい中間転写ベルトが用いられてきた。遠心成形で製造される中間転写ベルトでは、中間転写ベルト表面の表面粗さは成形する際の金型の粗さによって決まるため、金型の表面粗さを管理することで、中間転写ベルト表面の表面粗さの管理をすることが可能である。また、光沢度に関しても、遠心成形で製造されるPIやPAIベルトは新品時には光学検知に十分な光沢度を有している。
しかしながら、PIやPAIベルトは、材料コストが高く、かつ、バッチ処理のため生産効率が低いこと、耐熱性が高いため乾燥温度が高く、生産時間が長いことなどから、上述したとおり高コストなベルトである。
In any configuration, it is necessary to accurately detect the amount of reflected light, and when the glossiness of the intermediate transfer belt is lowered due to filming or scratches on the surface of the intermediate transfer belt, the detection performance may be deteriorated. In addition, when the surface roughness of the surface of the intermediate transfer belt is large, the detection performance is deteriorated. Therefore, it is preferable that the surface roughness is small.
For this reason, an intermediate transfer belt having a high glossiness and a small surface roughness has been used in order to maintain the above detection accuracy. In the intermediate transfer belt manufactured by centrifugal molding, the surface roughness of the surface of the intermediate transfer belt is determined by the roughness of the mold at the time of molding. Therefore, the surface roughness of the intermediate transfer belt can be controlled by controlling the surface roughness of the mold. It is possible to manage the surface roughness. As for glossiness, PI and PAI belts manufactured by centrifugal molding have sufficient glossiness for optical detection when they are new.
However, PI and PAI belts have high material costs and low production efficiency due to batch processing, high heat resistance, high drying temperature, and long production time. It is.
一方、押出し成形で製造される中間転写ベルトは、ベルト全面の温度ばらつきのほか製造工程上の理由により、表面粗さがばらつく場合があり、遠心成形のベルトほど表面粗さが小さくならないのが一般的である。このため、押出し成形の中間転写ベルトは、表面研磨あるいは表面コートを施して、表面の平滑性と光沢度を維持する方法がとられる場合もあるが、このような表面処理を行うと、製造コストの増加となる。 On the other hand, intermediate transfer belts manufactured by extrusion molding may vary in surface roughness due to temperature variations across the entire belt as well as manufacturing process reasons, and surface roughness is generally not as small as that of centrifugally molded belts. Is. For this reason, an intermediate transfer belt for extrusion molding may be subjected to surface polishing or surface coating to maintain the smoothness and glossiness of the surface. Increase.
前述の反射型光センサは、中間転写ベルトの地肌部(トナー付着がない箇所)の正反射出力(以下、「Vsg」という)が所定の値(例えば4.0±0.5V)となるよう、LED電流を調整している。この調整動作を「Vsg調整」と呼び、Vsg調整動作により決定されるLED電流を「Vsg調整電流」、または「Ifsg」と定義している。 In the above-described reflection type optical sensor, the specular reflection output (hereinafter referred to as “Vsg”) of the background portion of the intermediate transfer belt (where no toner adheres) becomes a predetermined value (for example, 4.0 ± 0.5 V). The LED current is adjusted. This adjustment operation is called “Vsg adjustment”, and the LED current determined by the Vsg adjustment operation is defined as “Vsg adjustment current” or “Ifsg”.
ここで、図6〜図9を参照して、上述した背景技術内容を踏まえて従来技術の課題・問題点を説明する。図6は、遠心成形で製造されたPI製の中間転写ベルトαのVsg変動をベルト周方向長さ100mmに渡り測定したグラフである。図7は、押出し成形で製造されたPPS製の中間転写ベルトβのVsg変動をベルト周方向長さ100mmに渡り測定したグラフである。図8は、10種類の階調でPパターン10個を中間転写ベルトα上に作成し、反射型光センサで正反射出力(ベルト初期)を測定した結果を示すグラフである。図9は、同様に10種類の階調でPパターン10個を中間転写ベルトβ上に作成し、反射型光センサで正反射出力(ベルト初期)を測定した結果を示すグラフである。 Here, with reference to FIG. 6 to FIG. 9, problems and problems of the prior art will be described based on the above-described background art contents. FIG. 6 is a graph obtained by measuring the Vsg fluctuation of an intermediate transfer belt α made of PI manufactured by centrifugal molding over a belt circumferential length of 100 mm. FIG. 7 is a graph in which the Vsg variation of an intermediate transfer belt β made of PPS manufactured by extrusion molding is measured over a belt circumferential length of 100 mm. FIG. 8 is a graph showing a result of measuring 10 P patterns on the intermediate transfer belt α with 10 kinds of gradations and measuring the regular reflection output (belt initial stage) with a reflection type optical sensor. FIG. 9 is a graph showing the result of measuring 10 regular P patterns on the intermediate transfer belt β and measuring the regular reflection output (belt initial stage) with a reflective optical sensor.
図6〜図9に示されている試験・測定結果は、株式会社リコー製のimagio MP C2201(後述する図1に示す画像形成装置の基本構成に相当する)を用い、関係する部分の構成部品・仕様等を変更して得たものである。
中間転写ベルトα、中間転写ベルトβの何れにも、Vsgが4.0VになるようVsg調整を行い、中間転写ベルトαのIfsgは8.6mA、中間転写ベルトβのIfsgは7.0mAであった。表面粗さは、中間転写ベルトαが表面粗さRz:0.30[μm]に対し、中間転写ベルトβの表面粗さRz:0.85[μm]であった。光沢度(20°測定)については、中間転写ベルトαが140、中間転写ベルトβが107であった。これらから、表面粗さが小さいほど、またベルト表面の光沢度が高いほど、Vsgの安定性は良くなる傾向があることが分かる。
The test and measurement results shown in FIG. 6 to FIG. 9 are components of related parts using imagio MP C2201 (corresponding to the basic configuration of the image forming apparatus shown in FIG. 1 described later) manufactured by Ricoh Co., Ltd.・ It was obtained by changing specifications.
Both the intermediate transfer belt α and the intermediate transfer belt β are adjusted to Vsg so that Vsg is 4.0 V. Ifsg of the intermediate transfer belt α is 8.6 mA, and Ifsg of the intermediate transfer belt β is 7.0 mA. It was. The surface roughness of the intermediate transfer belt α was Rz: 0.85 [μm], whereas the surface roughness Rz of the intermediate transfer belt β was 0.80 [μm]. Regarding the glossiness (measured at 20 °), the intermediate transfer belt α was 140 and the intermediate transfer belt β was 107. From these, it can be seen that the smaller the surface roughness and the higher the glossiness of the belt surface, the better the stability of Vsg.
なお、上記表面粗さRzは、JIS B0601:1982で規定されている十点平均粗さRzに準拠して測定したものである。すなわち、断面曲線から基準長さだけ抜き取った部分において、最高から5番目までの山頂の標高の平均値と、最深から5番目までの谷底の標高の平均値との差の値をμmで表したものである。また、光沢度(20°測定)は、JIS Z 8741:1997に準拠する鏡面光沢度について光沢度計を用いて測定した。 The surface roughness Rz is measured in accordance with the ten-point average roughness Rz defined in JIS B0601: 1982. That is, in the part extracted by the reference length from the cross-sectional curve, the value of the difference between the average value of the highest altitude of the peak from the highest to the fifth and the average value of the altitude of the valley from the deepest to the fifth is expressed in μm. Is. Further, the glossiness (20 ° measurement) was measured using a glossmeter for the specular glossiness according to JIS Z 8741: 1997.
図7および図9に示すVsg変動大の中間転写ベルトβの検知精度は、図6および図8に示すVsg変動小の中間転写ベルトαよりも悪いが、中間転写ベルトβのVsgのピーク電圧MaxとMinの差は約0.5Vで、この範囲であれば最低限の検知精度は確保できるものであった。したがって、中間転写ベルトβは、初期状態であれば最低限の検知精度が確保できることが分かった。 The detection accuracy of the intermediate transfer belt β having a large Vsg variation shown in FIGS. 7 and 9 is worse than the intermediate transfer belt α having a small Vsg variation shown in FIGS. 6 and 8, but the peak voltage Max of the Vsg of the intermediate transfer belt β. The difference between Min and Min is about 0.5 V, and the minimum detection accuracy can be secured within this range. Therefore, it was found that the intermediate transfer belt β can secure the minimum detection accuracy in the initial state.
一方、省電力を目的として、画像形成装置においてはトナーの低温定着化が進められており、このようなトナーを用いる場合、中間転写ベルト表面にトナーの溶融が起こりやすくなっている。押出し成形ベルトの一部にトナーの溶融が発生(以下、「トナーフィルミング」と呼ぶ)すると、Vsg検知が正確に行われなくなり、初期ベルトにおいて最低限確保されていた検知精度より悪化することになる。以上のように、フィルミング発生により光量検知が正確に行われず、これにより画像濃度制御が正確に行われなくなるといった問題があった。 On the other hand, for the purpose of power saving, image forming apparatuses are proceeding with low-temperature fixing of toner. When such toner is used, the toner tends to melt on the surface of the intermediate transfer belt. If the toner melts in a part of the extrusion belt (hereinafter referred to as “toner filming”), the Vsg detection is not performed accurately, which is worse than the minimum detection accuracy secured in the initial belt. Become. As described above, there is a problem in that the amount of light is not accurately detected due to the occurrence of filming, and thus the image density control is not accurately performed.
上述した試験結果および後述する図10を参照して説明する内容等から、フィルミングは、以下の原因で発生すると考えられる。フィルミング部分の中間転写ベルトの表面を分析すると、トナーや紙粉、添加剤が検出されたが、その他中間転写ベルト自体の材料成分も大きな割合で検出された。低画像面積率の画像を連続して作像し続けると、中間転写ベルト上のトナーがほとんど存在しないため、中間転写ベルトとブレード部材との間で摩擦が発生し続けるためであると考えられる。そのため、単層ブレードの場合、滑り面で発生する振動現象である、スティックスリップの量が大きく、ブレード部材が摩耗を起こすとともに、表面をも削り取りながらその微粉を中間転写ベルト表面にこすりつけてフィルミングを発生させていると考えられる。 From the test results described above and the contents described with reference to FIG. 10 described later, filming is considered to occur for the following reasons. When the surface of the intermediate transfer belt in the filming portion was analyzed, toner, paper powder, and additives were detected, but other material components of the intermediate transfer belt were also detected in a large proportion. If images having a low image area ratio are continuously formed, there is almost no toner on the intermediate transfer belt, and it is considered that friction is continuously generated between the intermediate transfer belt and the blade member. Therefore, in the case of a single-layer blade, the amount of stick-slip, which is a vibration phenomenon that occurs on the sliding surface, is large, the blade member is worn, and the fine powder is rubbed against the surface of the intermediate transfer belt while scraping the surface. It is thought that is generated.
図10を参照して、従来の画像形成装置のブレード部材と中間転写ベルトとの接触状態を説明する。図10(a)はブレード部材の挙動を説明する断面図、図10(b)は図10(a)のクリーニングブレードのエッジ部の中間転写ベルトとの接触部(丸破線で囲んで示す)の状態を説明する拡大断面図である。
この図10に示す例では、従来のブレード部材40を、クリーニングブレード41とホルダー42とで構成し、クリーニングブレード41を押出し成形で製造したPPS製の中間転写ベルト43に接触させたものである。この例では、クリーニングブレード41は、単層で100%モジュラス値が2.5[Mpa]のウレタンゴム製である。
ここで、「100%モジュラス値」とは、ゴム等の弾性体に対して、一定のひずみ(この場合では100%)を与えたとき(その物体が原型を保つために抵抗しようとする力)の応力のことを意味する(以下、同じ)。
With reference to FIG. 10, the contact state between the blade member of the conventional image forming apparatus and the intermediate transfer belt will be described. FIG. 10A is a cross-sectional view for explaining the behavior of the blade member, and FIG. 10B is a contact portion of the edge portion of the cleaning blade in FIG. It is an expanded sectional view explaining a state.
In the example shown in FIG. 10, a
Here, the “100% modulus value” means that a certain strain (100% in this case) is applied to an elastic body such as rubber (the force that the object tries to resist to keep the original shape). This means the stress of the same (hereinafter the same).
図10(b)に示すように、クリーニングブレード41の強度が低いため、中間転写ベルト43表面との接触部であるブレード先端面41aの変形が大きく、スティックスリップの量が大となるため、ブレード先端面41aの挙動が不安定となる。そのため、クリーニング性が低下し、またトナーおよびトナー添加剤、紙粉などを表面にすりつけてしまい、フィルミングが発生することとなる。また、ブレード部材40の振動が大きくなると共に、中間転写ベルト43表面との接触により稜線を含むエッジ部であるブレード先端面41aに形成されるニップ幅も大きくなり、クリーニングブレード41の摩耗量が増加することとなる。
一方、フィルミングの発生を防止する目的でクリーニングブレード41の接触圧を高くすると、中間転写ベルト43とブレード先端面41aの摩擦力が大きくなるため、フィルミングは改善しない結果を得た。また、ブレード材質の硬度をアップしてみたが、低弾性率の中間転写ベルトであるとベルト表面に傷がついてしまう不具合となった。
As shown in FIG. 10B, since the strength of the
On the other hand, when the contact pressure of the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、押出し成形により製造され表面にコート層を有しない無端ベルト状の中間転写体をブレード部材でクリーニングしても、フィルミングの発生を防止しつつ経時使用により表面を研磨し中間転写体表面の粗さを初期状態よりも小さくできる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents filming from occurring even when an endless belt-shaped intermediate transfer body produced by extrusion molding and having no coating layer on the surface is cleaned with a blade member. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of polishing the surface by use over time and reducing the roughness of the surface of the intermediate transfer member from the initial state.
上記課題を解決するとともに上記目的を達成するために、本発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項(以下、「構成」という)を採っている。
本発明は、像担持体上に形成されたトナー像を転写する無端ベルト状の中間転写体と、該中間転写体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後、前記中間転写体上の転写残トナーを除去するためのブレード部材と、を備える画像形成装置において、前記中間転写体は、押出し成形で製造され、かつ、表面にコート層を有しない単層構造の樹脂ベルトであり、前記ブレード部材は、前記中間転写体側に位置する先端部の稜線を含むエッジ部を前記中間転写体の表面に接触させて、前記中間転写体の表面を清掃する弾性体で形成されたクリーニングブレード体を備え、前記クリーニングブレード体は、前記先端部の表面から内部に向け、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂と前記クリーニングブレード体の基材との混合層を、その層厚が1.0μm以上となるように形成するとともに、前記先端部の表面に、前記アクリル樹脂および前記メタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂からなる表面層を、その層厚が0.1μm以上となるように形成し、なおかつ、前記表面層中に研磨剤粒子を含有することを特徴とする。
In order to solve the above problems and achieve the above object, the present invention employs the following characteristic means / invention specific items (hereinafter referred to as “configuration”).
The present invention provides an endless belt-shaped intermediate transfer member for transferring a toner image formed on an image carrier, and a toner image formed on the intermediate transfer member after being transferred to a recording medium, In the image forming apparatus comprising a blade member for removing the transfer residual toner, the intermediate transfer body is a resin belt having a single layer structure which is manufactured by extrusion molding and has no coating layer on the surface thereof. The blade member is a cleaning blade body formed of an elastic body that cleans the surface of the intermediate transfer body by bringing an edge portion including a ridge line of a tip portion located on the intermediate transfer body side into contact with the surface of the intermediate transfer body. The cleaning blade body is directed from the surface of the tip portion to the inside, and at least one of an acrylic resin and a methacrylic resin and a base of the cleaning blade body. And a surface layer made of at least one of the acrylic resin and the methacrylic resin on the surface of the tip portion. The layer thickness is 0.1 μm or more, and abrasive particles are contained in the surface layer.
本発明によれば、表面にコート層を有しない押出し成形により製造された無端ベルト状の中間転写体を用いた画像形成装置において、スティックスリップを起こさないで表面を研磨する上記構成のブレード部材を用いることで、フィルミングの発生を防止しつつ初期状態で表面粗さが大きい中間転写体に対し、経時使用により表面粗さを小さくすることができる。 According to the present invention, in an image forming apparatus using an endless belt-shaped intermediate transfer body produced by extrusion molding having no coating layer on the surface, the blade member having the above-described structure for polishing the surface without causing stick-slip is provided. By using it, it is possible to reduce the surface roughness of the intermediate transfer body having a large surface roughness in the initial state while preventing filming by using it over time.
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態(以下、「実施形態」という)を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention including examples will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment and the like, components (members and components) having the same function and shape are described once unless they are confused, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
(第1の実施形態)
図1〜図4を参照して、本発明の第1の実施形態を説明する。第1の実施形態に係る画像形成装置は、無端ベルト状の中間転写体として、押出し成形で製造され、かつ、表面にコート層を有しない単層構造の樹脂ベルトを用いるものであり、中間転写体上の転写残トナーを除去するためのブレード部材は以下の特徴を備える。
ブレード部材は、中間転写体側に位置する先端部の稜線を含むエッジ部を中間転写体の表面に接触させて、中間転写体の表面を清掃する1層または2層の弾性体であるウレタンゴム製のクリーニングブレード体を備える。そして、クリーニングブレード体は、先端部の表面から内部に向け層厚(膜厚)が1.0μm以上のアクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂とクリーニングブレード体の基材との混合層が形成されている。さらに、クリーニングブレード体の先端部の表面に0.1μm以上のアクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂からなる表面層が形成され、かつ、前記表面層に研磨剤粒子を含有するものである。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The image forming apparatus according to the first embodiment uses, as an endless belt-shaped intermediate transfer body, a resin belt having a single-layer structure that is manufactured by extrusion molding and does not have a coat layer on the surface. The blade member for removing the transfer residual toner on the body has the following characteristics.
The blade member is made of urethane rubber which is a one-layer or two-layer elastic body that cleans the surface of the intermediate transfer body by bringing the edge portion including the ridge line of the tip portion positioned on the intermediate transfer body side into contact with the surface of the intermediate transfer body. The cleaning blade body is provided. The cleaning blade body is a mixed layer of at least one of acrylic resin and methacrylic resin having a layer thickness (film thickness) of 1.0 μm or more from the surface of the tip portion to the inside and the base material of the cleaning blade body. Is formed. Furthermore, a surface layer made of at least one of acrylic resin and methacrylic resin of 0.1 μm or more is formed on the surface of the tip of the cleaning blade body, and the surface layer contains abrasive particles. is there.
まず、図1を参照して、第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態を示す画像形成装置の概略的な全体構成図である。図1に示す画像形成装置30は、タンデム型のカラープリンタであり、装置本体31内に配置された複数の像担持体としての第1ないし第4の4つの感光体1a、1b、1c、1dを備える。
First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of an image forming apparatus showing a first embodiment of the present invention. An
各感光体1a、1b、1c、1dには、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。各感光体1a、1b、1c、1dには、それぞれブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像およびイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、図1に示した各感光体1a、1b、1c、1dは、ドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。 Different color toner images are formed on the photoreceptors 1a, 1b, 1c, and 1d, respectively. A black toner image, a cyan toner image, a magenta toner image, and a yellow toner image are formed on the photoreceptors 1a, 1b, 1c, and 1d, respectively. Note that each of the photoconductors 1a, 1b, 1c, and 1d shown in FIG. 1 is formed in a drum shape, but an endless belt-like photoconductor that is wound around a plurality of rollers and driven to rotate may be used. it can.
感光体1a、1b、1c、1dに対向して、無端ベルト状で樹脂ベルト製の中間転写体としての中間転写ベルト3が配置されており、各感光体1a、1b、1c、1dは、中間転写ベルト3の表面に接触している。中間転写ベルト3は、環状であり、支持ローラ4、テンションローラ5、バックアップローラ6、入口ローラ7に巻き掛けられている。各ローラのうちの1つ、例えば支持ローラ4が駆動源(図示せず)によって駆動される駆動ローラとして構成され、このローラの駆動により中間転写ベルト3が矢印A方向に回転駆動される。
An
中間転写ベルト3は、表面粗さRz:0.3μm以上で、押出し成形で得られたベルトに対して効果がある。ここで、表面粗さRzは、JIS B0601:1982で規定されている十点平均粗さRzである。
中間転写ベルト3の素材としては、PVDF、PC、熱可塑性エラストマー(TPE)、PPS、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)、ポリエーテルサルフォン樹脂(PES)等の材質を用いるものが好適である。またはこれらの素材を混合したものでも良い。
The
As the material of the
感光体1a、1b、1c、1dへのトナー像の形成と、各トナー像の中間転写ベルト3への転写は、実質的に各感光体1a、1b、1c、1dにおいてすべて同一であり、形成されるトナー像の色が異なるだけである。このため、感光体1aへのブラックトナー像の形成と、トナー像の中間転写ベルト3への転写についてだけを説明する。
The formation of toner images on the photoreceptors 1a, 1b, 1c, and 1d and the transfer of each toner image to the
感光体1aは、図1中において矢印Cに示すように時計方向に回転駆動され、このとき感光体1a表面に図示していない除電装置からの光が照射され、感光体1aの表面電位が初期化される。初期化された感光体1aは帯電装置8によって所定の極性、この例ではマイナス極性に一様に帯電される。この帯電面に、露光装置9から出射する光変調されたレーザビームLが照射され、感光体1aの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。図1に示した画像形成装置においてはレーザビームを出射するレーザ書き込み装置よりなる露光装置9が用いられているが、LEDアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。
The photoconductor 1a is driven to rotate clockwise as indicated by an arrow C in FIG. 1. At this time, the surface of the photoconductor 1a is irradiated with light from a static eliminator (not shown), and the surface potential of the photoconductor 1a is initially set. It becomes. The initialized photoreceptor 1a is uniformly charged by the charging
感光体1aに形成された静電潜像は、現像装置10でブラックトナー像として可視像化される。一方、中間転写ベルト3の内側には、その中間転写ベルト3を挟んで感光体1aに対向した位置に1次転写手段としての1次転写ローラ11aが配置されている。この1次転写ローラ11aが中間転写ベルト3の裏面に接触し、感光体1aと中間転写ベルト3との適正な転写ニップが形成される。
The electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1 a is visualized as a black toner image by the developing
1次転写ローラ11aには、感光体1a上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性、この例ではプラス極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体1aと中間転写ベルト3との間に転写電界が形成され、感光体1a上のブラックトナー像が、感光体1aと同期して回転駆動される中間転写ベルト3上に静電的に転写される。ブラックトナー像を中間転写ベルト3に転写した後の感光体1a表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置12によって除去され、感光体1aの表面が清掃される。
同様にして、他の各感光体1b、1c、1dには、シアントナー像、マゼンタトナー像およびイエロートナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、ブラックトナー像の転写された中間転写ベルト3上に順次重ねて静電転写される。
The
Similarly, a cyan toner image, a magenta toner image, and a yellow toner image are respectively formed on the other photoreceptors 1b, 1c, and 1d, and the toner images of the respective colors are transferred to the intermediate transfer belt to which the black toner image is transferred. Electrostatic transfer is performed by sequentially superimposing on 3.
この画像形成装置30は、4色のトナー像を使うフルカラーモードと黒単色のみを使う黒単色モードの2種類のモードで駆動される。フルカラーモード時には、中間転写ベルト3と全ての感光体1a、1b、1c、1dが接触して、4色のトナー像が中間転写ベルト3上に転写される。一方、黒単色モードでは、感光体1aのみが中間転写ベルト3に接触し、ブラックトナーのみが中間転写ベルト3に転写される。このとき、中間転写ベルト3とシアン、マゼンタ、イエローの各感光体1b、1c、1dは中間転写ベルト3に接触しておらず、図示しない接離機構により1次転写ローラ11b、11c、11dが各感光体1b、1c、1dから離間する。その際、中間転写ベルト3をシアン、マゼンタ、イエローの各感光体1b、1c、1dから確実に離間するためにバックアップローラ6を移動させて、中間転写ベルト3のプロファイルを変化させる。
The
装置本体31の下部には、図1に示すように、給紙装置14が配置されている。給紙装置14は、給紙ローラ15の回転によって、例えば転写紙よりなる記録媒体Pが矢印B方向に送り出される。送り出された記録媒体Pは、レジストローラ対16によって、所定のタイミングで支持ローラ4に巻き掛けられた中間転写ベルト3の部分と、これに対応配置された2次転写装置である、2次転写ローラ17との間に搬送される。このとき、2次転写ローラ17には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト3上に重ねて転写されたトナー像が記録媒体Pに2次転写される。
As shown in FIG. 1, a
トナー像が2次転写された記録媒体Pは、さらに上方に搬送されて定着装置18を通る。このとき、記録媒体P上のトナー像が定着装置18により、熱と圧力により定着される。定着装置18を通過した記録媒体Pは、排紙部に設けられた排紙ローラ対19により画像形成装置外に配置された例えば排紙トレイに排出される。
The recording medium P on which the toner image is secondarily transferred is further conveyed upward and passes through the fixing
次に、中間転写ベルト3について説明する。中間転写ベルト3は、例えば次の構成を備え、押出し成形によって2種類の中間転写ベルト♯1、♯2を製作したものを用いる。
Next, the
(1)中間転写ベルト♯1
材質:PPS
ヤング率:3200MPa
厚さ寸法:80μm
線速:256mm/s
テンション:1.3N/cm
(1) Intermediate
Material: PPS
Young's modulus: 3200 MPa
Thickness dimension: 80μm
Line speed: 256mm / s
Tension: 1.3N / cm
(2)中間転写ベルト♯2
材質:PVDF
ヤング率:950MPa
厚さ寸法:140μm
線速:120mm/s
テンション:1.3N/cm
(2) Intermediate
Material: PVDF
Young's modulus: 950 MPa
Thickness dimension: 140μm
Line speed: 120mm / s
Tension: 1.3N / cm
次に第1の実施形態の画像形成装置30で使用するトナーについて説明する。本実施形態の画像形成装置30で用いるトナーは、画質向上のために、高円形化、小粒径化がしやすい懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法により製造された重合トナーを用いることが好ましい。特に、円形度が0.97以上、体積平均粒径5.5[μm]以下の重合トナーを用いるのが好ましい。平均円形度が0.97以上、体積平均粒径5.5[μm]のものを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。
Next, toner used in the
ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製、商品名)により計測した平均円形度である。具体的には、容器中のあらかじめ不純固形物を除去した水100〜150[ml]中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜0.5[ml]加え、さらに測定試料(トナー)を0.1〜0.5[g]程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、分散液濃度が3000〜1[万個/μl]となるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状および分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、実際のトナー投影形状の外周長をC1、その投影面積をSとし、この投影面積Sと同じ面積を示す真円の外周長をC2としたときのC2/C1を求め、その平均値を円形度とした。 The “circularity” here is an average circularity measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (trade name, manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). Specifically, a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added in an amount of 0.1 to 0.5 [ml] as a dispersant in 100 to 150 [ml] of water from which impure solids have been removed in advance. Further, about 0.1 to 0.5 [g] of a measurement sample (toner) is added. Thereafter, the suspension in which the toner is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes so that the concentration of the dispersion becomes 3000 to 1 [10,000 / μl]. To measure the shape and distribution of the toner. Based on the measurement result, C2 / C1 when C1 is the outer peripheral length of the actual toner projection shape, S is the projected area, and C2 is the outer peripheral length of a perfect circle showing the same area as the projected area S. The average value was determined as the circularity.
また、カラープリンタに好適に使用されるトナーは、以下の手法で得られる。すなわち、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液とを、水系溶媒中で架橋および伸長反応の少なくとも一方の反応をさせる。 Further, the toner suitably used for the color printer can be obtained by the following method. That is, a polyester prepolymer having a functional group containing at least a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a toner material liquid in which a release agent is dispersed in an organic solvent are subjected to a crosslinking and elongation reaction in an aqueous solvent. At least one reaction is performed.
次に、第1の実施形態の画像形成装置30におけるプロセスコントロールについて説明する。第1の実施形態の画像形成装置30では、上記のような通常の画像形成モードとは別に、電源投入時、またはある所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作が実行される。このプロセスコントロール動作では、各色のトナーを対象とした階調パターンを構成された標準被検知物に相当する濃度検知用トナーパターン(Pパターン)を、帯電バイアス、現像バイアスを適当なタイミングで順次切り替えることにより中間転写ベルト3上に作像する。このときこれらPパターンの出力電圧を、図1に示す位置に配置された濃度検知センサ13により検知する。濃度検知センサ13は、中間転写ベルト3の駆動ローラである支持ローラ4と入口ローラ7との間の入口ローラ7寄りの、各感光体が並んで配置されている位置を中間転写ベルト3が通過した下流側の中間転写ベルト3の外部・外側に配置されている。
Next, process control in the
そして、濃度検知センサ13からの出力値を付着量変換アルゴリズム(粉体付着量変換方法)により付着量変換して、現在の現像能力を表す現像γ、Vkを算出し、この算出値に基づき、現像バイアス値およびトナー濃度制御目標値の変更をする制御を行う。
Then, the output value from the
ここで、現在の現像能力を表す現像γ、Vkについて補説する。電子写真方式の画像形成装置では、現像剤や像担持体である感光体などが使用環境や経時劣化等でその特性が変化するため、像担持体上に複数のパッチパターン(Pパターン)の静電潜像を形成して該パッチパターンを現像装置で現像する。そして、パッチパターンの現像ポテンシャルおよびトナー付着量から現像バイアス電位、像担持体の帯電電位等の各種電位を算出する方法が知られている。例えば、各パッチパターンの上の現像ポテンシャル(V)とトナー付着量(mg/cm2)の関係を直線近似する。次いで、その直線近似式の傾きである現像γ、および直線近似式と電位軸との切片である現像開始電圧(Vk)から所定の最大トナー付着量を得られる現像ポテンシャルを求め、該現像ポテンシャルの値から各種電位を求める方法が既知である。 Here, a supplementary explanation will be given regarding development γ and Vk representing the current development capability. In an electrophotographic image forming apparatus, the characteristics of a developer or a photoconductor as an image carrier change depending on the usage environment, deterioration with time, etc., so that a plurality of patch patterns (P patterns) are statically formed on the image carrier. An electrostatic latent image is formed and the patch pattern is developed by a developing device. There are known methods for calculating various potentials such as a developing bias potential and a charging potential of the image carrier from the developing potential of the patch pattern and the toner adhesion amount. For example, the relationship between the development potential (V) on each patch pattern and the toner adhesion amount (mg / cm 2 ) is linearly approximated. Next, a development potential capable of obtaining a predetermined maximum toner adhesion amount is obtained from the development γ that is the slope of the linear approximation formula and the development start voltage (Vk) that is an intercept between the linear approximation formula and the potential axis, and the development potential Methods for obtaining various potentials from values are known.
濃度検知センサ13は、本実施形態による現像濃度制御方法を実行するために用いられる部材であり、素子ホルダーに内蔵されたLEDと、正反射受光素子と、拡散反射受光素子とを備える。そして、濃度検知センサ13は、検知対象面に形成されたトナーパターンが用いられるPパターン(濃度検知用トナーパターン)に対して発光素子が照射した光の反射光(照射された光の反射成分)をそれぞれの受光素子により検出する。
なお、受光素子としては、フォトトランジスタやフォトダイオードを用いる。濃度検知センサ13は、上述したように反射型光センサからなり、中間転写ベルト3表面に光を照射する発光素子および反射光を受光する受光素子を有する反射光量検知手段として機能する。
The
Note that a phototransistor or a photodiode is used as the light receiving element. As described above, the
次に、ベルトクリーニング装置20について詳細に説明する。トナー像転写後において中間転写ベルト3上に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置20によって除去される。本実施形態の画像形成装置30では、ベルトクリーニング装置20にブレード部材21を使用する。
以下、図2を参照して、ブレード部材21について説明する。図2は、画像形成装置のベルトクリーニング装置に用いられるブレード部材を示すものであり、図2(a)はブレード部材の断面図、図2(b)はブレード部材の先端部の拡大断面図、図2(c)はブレード部材の斜視図である。なお、図2(a)、図2(b)、後述の図4(a)および図5(a)において、表面層223の層厚(膜厚)は後述するように極めて薄いが、同図においてはその特徴を明示するため拡大誇張して示している。
ブレード部材21は、図2(a)、図2(c)に示すように、支持部材としての金属、硬質プラスチック等の剛性材料からなる直方体形状のホルダー221と、クリーニングブレード体としての直方体形状のクリーニングブレード222とで構成されている。クリーニングブレード222は、ホルダー221の一端側に接着剤等により固定されており、ホルダー221の他端側は、ベルトクリーニング装置20のケース20aに片持ち支持されている。
Next, the
Hereinafter, the
As shown in FIGS. 2A and 2C, the
クリーニングブレード222は、複数の層を備える構造、本実施形態では2層の構造を備える。すなわち、クリーニングブレード222は、図2に示すように、中間転写ベルト3側に配置され中間転写ベルト3に接触する稜線22cを含むエッジ部が形成された接触層224と、この接触層224に重ねられ、ホルダー221に接続・固定されるバックアップ層225とを備える。
The
図3は、ブレード部材21の基材を示す側面図である。クリーニングブレード222は、図3に示す接触層224とバックアップ層225との2層から構成された基材23の先端部22eに、混合層22dおよび表面層223を形成して製造される。混合層22dは図2においてハッチを施して示し、表面層223は図2において粒状模様を施して示す。
FIG. 3 is a side view showing the base material of the
基材23を構成する接触層224およびバックアップ層225は、弾性体であるウレタンゴムで形成される。接触層224は、バックアップ層225より強度を高く設定する。そして、接触層224は、100%モジュラス値がバックアップ層225より大きい。これにより、ブレード部材21の先端部であるエッジ部が安定化し、クリーニング性能を向上させることができる。
The
本実施形態では、接触層224に、23℃における100%モジュラスが6Mpa〜12Mpa、さらに好ましくは6〜7MPaのウレタンゴム材料を用いている。また、バックアップ層225に、23℃における100%モジュラスが4〜5MPaのウレタンゴム材料を使用することができる。
なお、クリーニングブレード222は、2層に限らず3層以上とすることができる。このとき、複数層の100%モジュラス値を異なるものとし、接触層の100%モジュラス値が前記複数の層中で最大とする。
In this embodiment, a urethane rubber material having a 100% modulus at 23 ° C. of 6 Mpa to 12 Mpa, more preferably 6 to 7 MPa, is used for the
The
また、接触層224とバックアップ層225は、ウレタンゴムで構成し、ゴム硬度計で測定して接触層224はゴム硬度80度(JIS−Aスケール)、バックアップ層225はゴム硬度75度(JIS−Aスケール)のものを使用すると、同様の作用効果を得ることができる。
なお、接触層224とバックアップ層225の特性は、トナーや中間転写ベルト3の速度等により変更することができる。また、接触層224の厚みは、0.5mm、バックアップ層225の厚みは1.3mmとできるが、両者の厚みの比率はゴム硬度の選択により変更することができる。
Further, the
The characteristics of the
バックアップ層225が接触層224に比べて低強度であるため、長期使用によるへたりや、接触圧低下を防止することができる。このため、長期にわたって良好なクリーニング性能を得ることができる。
Since the
混合層22dは、クリーニングブレード222のうち中間転写ベルト3に接触する側の、エッジ部におけるブレード先端面22aから所定の寸法まで、先端部22eの表面から内側に向けてクリーニングブレード222の長手方向に沿って形成される。この例では、混合層22dは、ハッチを施して示すように、先端部22eの3面にその膜厚が1.0μm以上となるよう形成される。
The
また、表面層223は、クリーニングブレード222の先端部22eにおいて、混合層22dの表側において、ブレード先端面22aと、中間転写ベルト3に接触する側であるブレード下面22bとの2面に、クリーニングブレード222の長手方向に沿って形成される。表面層223は、その膜厚が0.1μm以上となるよう形成される。
Further, the
次に、クリーニングブレード222の製造方法について説明する。
先ず、図3において、基材23として接触層224とバックアップ層225とを接合する。次いで、基材23のブレード先端面22aから所定の寸法までの先端部22eに混合層22dを形成する。混合層22dは、クリーニングブレード222の基材23である接触層224およびバックアップ層225を構成するウレタンゴムと、アクリル樹脂との混合層、またはウレタンゴムとメタクリル樹脂との混合物、またはウレタンゴムとアクリル樹脂およびメタクリル樹脂との混合物で構成する。
混合層22dの上記所定の寸法は、エッジ部におけるブレード先端面22aから少なくとも2mm以上形成することが好ましい。混合層22dを大きくとり過ぎるとコスト高になる点から、また混合層22dを2mmより小さくとると中間転写ベルトとの接触部となるエッジ部が小さくなり不安定になる点から好ましくない。
Next, a method for manufacturing the
First, in FIG. 3, the
The predetermined dimension of the
混合層22dを形成するには、基材23の先端部22e部分を、混合層22dを構成する材料中に所定時間にわたり浸漬させる。これにより、基材23のウレタンゴムと、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂の少なくとも一方の樹脂との混合層22dが形成される。混合層を構成する材料は、例えばアクリレートモノマーおよび重合開始材を溶媒に混合したものである。混合層22dの厚さ寸法(膜厚)は、上記浸漬時間を制御することにより行う。なお、先端部22eの架橋反応は、表面層223の後述する被膜後に、熱および光エネルギーを加えることにより行う。
In order to form the
表面層223は、混合層22dを形成した基材23に後述の研磨剤粒子を添加した表面層223の材料液をスプレー塗工することにより行う。表面層223の材料液は、例えばアクリレートモノマーおよび研磨剤および重合開始材を溶媒に混合したものである。本実施形態例では、研磨剤粒子として酸化セリウムを用いたが、これに限るものではない。これにより、混合層22dを形成した基材23にアクリル樹脂およびメタクリル樹脂の少なくとも一方の樹脂に研磨剤粒子を含む表面層223を形成する。表面層223は、紫外線照射による光架橋反応、または加熱による熱架橋反応を行うことで形成した。表面層223の膜厚は、スプレー塗工条件(吐出量、塗工速度)を制御して制御することとなる。
The
具体的には、上記接触面における研磨剤粒子の体積占有率が50%以上90%以下とするのが好ましい。接触面における研磨剤粒子の体積占有率が50%未満では、中間転写ベルト表面に接触する研磨剤粒子の量が少なく、中間転写ベルト上のフィルミングを効率的に除去することができない点から好ましくない。また、体積占有率が90%を超えると、表面に出ている研磨剤粒子が剥がれ落ちやすい点から好ましくない。 Specifically, the volume occupancy of the abrasive particles on the contact surface is preferably 50% or more and 90% or less. When the volume occupancy ratio of the abrasive particles on the contact surface is less than 50%, the amount of abrasive particles contacting the surface of the intermediate transfer belt is small, and filming on the intermediate transfer belt cannot be efficiently removed. Absent. On the other hand, if the volume occupancy exceeds 90%, it is not preferable because abrasive particles appearing on the surface are easily peeled off.
次に、表面コートの無い押出し成形ベルトで画像形成を経時で行う際の、従来のブレード部材を使って中間転写ベルト表面をクリーニングした場合の課題およびその課題を解消する本実施形態例のブレード部材の挙動について説明する。
従来のブレード部材をクリーニング部材として用い、低画像面積率(画像面積率1%以下)の画像を繰り返し作像していると、中間転写ベルトのフィルミング発生度合が悪化する。中間転写ベルトのフィルミングがベルト上に一様ではなくまばらに発生してしまうと、中間転写ベルトの部分フィルミングによる表面抵抗変化による異常画像が発生する場合がある。あるいは中間転写ベルト上に作成されるPパターンもしくはトナーパッチのパターン濃度を光学的検知手段(例えば上記した反射型光センサ)により検知し、その検知結果に基づいて現像ポテンシャルを変更する際に不具合を生じる。具体的には現像ポテンシャルの変更を行う際には、LDパワー、帯電バイアス、現像バイアスを変更して画像濃度に影響する現像濃度を制御する、いわゆるプロセスコントロールを行う。この際に中間転写ベルトのフィルミングによりベルト光沢度が低くなり、検知性能が低下する場合があった。
もともと初期状態で検知性能が最低限であるため、フィルミングが発生した場合、Vsg変動(中間転写ベルトの地肌部(トナー付着がない箇所)の正反射出力)が初期状態よりも悪化し、検知不可となってしまう。
Next, the problem of cleaning the surface of the intermediate transfer belt using a conventional blade member when performing image formation over time with an extrusion-molded belt without a surface coat, and the blade member of this embodiment that eliminates the problem The behavior of will be described.
When a conventional blade member is used as a cleaning member and an image with a low image area ratio (image area ratio of 1% or less) is repeatedly formed, the degree of occurrence of filming on the intermediate transfer belt deteriorates. If filming of the intermediate transfer belt occurs sparsely on the belt, an abnormal image due to a change in surface resistance due to partial filming of the intermediate transfer belt may occur. Alternatively, when the pattern density of the P pattern or toner patch created on the intermediate transfer belt is detected by an optical detection means (for example, the reflection type optical sensor described above), a problem occurs when the development potential is changed based on the detection result. Arise. Specifically, when changing the development potential, so-called process control is performed in which the LD power, the charging bias, and the development bias are changed to control the development density that affects the image density. At this time, the glossiness of the belt is lowered due to filming of the intermediate transfer belt, and the detection performance may be lowered.
Since the detection performance is originally minimal in the initial state, when filming occurs, the Vsg fluctuation (regular reflection output of the background portion of the intermediate transfer belt (where no toner adheres)) is worse than the initial state, and detection is performed. It becomes impossible.
従来のブレードを用いた場合のフィルミングの原因としては、フィルミング部分の中間転写ベルト表面の分析結果から、中間転写ベルトの材料成分が検出されたことから、以下のように考えられる。それは、従来から用いられてきた単層クリーニングブレードを用いた場合、低画像面積率の画像を連続して作像しつづけると、中間転写ベルト上のトナーがほとんど存在しないため、中間転写ベルトとクリーニングブレードが摩擦を起こし続ける。そのため、従来から用いられてきた単層クリーニングブレードの場合、上述のようなスティックスリップ量が大きくなって、ブレード摩耗を起こすとともに、中間転写ベルト表面も削り取りながらその微粉を中間転写ベルト表面にこすりつけることでフィルミングを発生させていると推測される。 The cause of filming when the conventional blade is used is considered as follows because the material component of the intermediate transfer belt is detected from the analysis result of the surface of the intermediate transfer belt in the filming portion. In the case of using a single-layer cleaning blade that has been used conventionally, there is almost no toner on the intermediate transfer belt if images with a low image area ratio are continuously formed. The blade continues to cause friction. Therefore, in the case of a single-layer cleaning blade that has been used conventionally, the stick slip amount as described above becomes large, causing blade wear, and scraping the surface of the intermediate transfer belt while scraping the fine powder onto the surface of the intermediate transfer belt. Therefore, it is presumed that filming occurs.
また、表面コートの無い押出し成形ベルトが初期状態で表面粗さが大きいという初期からの課題も、クリーニングブレードに均一に研磨するという機能を持たせることで経時で表面粗さを低減できる。そのため、クリーニングブレードで中間転写ベルト表面を均一に研磨するには、クリーニングブレードのニップでの挙動を安定させる、すなわち、スティックスリップ量を低減する必要がある。そこで、後述する図4(a)および図4(b)に示すようなクリーニングブレード挙動にする、上述のようなクリーニングブレード222を創作した。
Further, the problem from the beginning that the extrusion belt without a surface coat has a large surface roughness in the initial state can reduce the surface roughness over time by providing the cleaning blade with a function of uniformly polishing. Therefore, to uniformly polish the surface of the intermediate transfer belt with the cleaning blade, it is necessary to stabilize the behavior of the cleaning blade at the nip, that is, to reduce the stick slip amount. Therefore, the
図4を参照して、第1の実施形態のブレード部材の中間転写ベルトとの接触状態、クリーニングブレード挙動について説明する。図4は、第1の実施形態に係る画像形成装置のブレード部材の中間転写ベルトとの接触状態を示すものであり、図4(a)はブレード部材の挙動を説明する断面図、図4(b)は図4(a)のクリーニングブレードのエッジ部の中間転写ベルトとの接触部(丸破線で囲んで示す)の状態を説明する拡大断面図である。
本実施形態例では、図4(b)に示すように、クリーニングブレード222の表面層223および混合層22dの働きによって、中間転写ベルト3に接触するエッジ部(先端部)の変形、振動が小さく、最小化され、ニップ挙動が非常に安定している。これにより、清掃用のブレード部材21の表面層223中に含まれる研磨剤粒子により、中間転写ベルト3表面を均一に研磨することが可能になる。また、研磨した研磨粉を中間転写ベルト3表面にこすりつけるような挙動をしないので、中間転写ベルト3のフィルミングの発生を防止できる。そして、非常に良好なクリーニング性が得られるとともに、振動が最小化されるため、クリーニングブレード222摩耗量が最小化される。
The contact state of the blade member of the first embodiment with the intermediate transfer belt and the cleaning blade behavior will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the contact state of the blade member of the image forming apparatus according to the first embodiment with the intermediate transfer belt. FIG. 4A is a cross-sectional view for explaining the behavior of the blade member. FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view illustrating a state of a contact portion (enclosed by a broken line) of the edge portion of the cleaning blade in FIG.
In this embodiment, as shown in FIG. 4B, the deformation and vibration of the edge portion (tip portion) contacting the
以上の試験結果は、上述した中間転写ベルト♯1で得られたが、他の中間転写ベルト♯2でも同様の試験結果を得た。
The above test results were obtained with the above-described intermediate
以上説明したとおり、第1の実施形態によれば、表面にコート層を有しない押出し成形により製造された無端ベルト状の中間転写体を用いた画像形成装置において、スティックスリップを起こさないで表面を研磨する上記構成のブレード部材を用いることで、フィルミングの発生を防止しつつ初期状態で表面粗さが大きい中間転写体に対し、経時使用により表面粗さを小さくすることができる。
上記基本的な効果を含め随時記載した効果は、株式会社リコー製のimagio MP C2201(図1に示す画像形成装置の基本構成に相当する)を用い、関係する部分の構成部品・仕様等を上記実施例を含む実施形態の内容に変更して、試験・測定等をして得た結果に基づいていることを付記しておく。
As described above, according to the first embodiment, in the image forming apparatus using the endless belt-shaped intermediate transfer body manufactured by extrusion molding having no coating layer on the surface, the surface is formed without causing stick slip. By using the blade member having the above-described structure for polishing, it is possible to reduce the surface roughness of the intermediate transfer body having a large surface roughness in the initial state while preventing filming by using with time.
The effects described from time to time including the above basic effects are obtained by using imgio MP C2201 (corresponding to the basic configuration of the image forming apparatus shown in FIG. 1) manufactured by Ricoh Co., Ltd. It should be noted that the content is based on the results obtained by performing tests and measurements by changing the content of the embodiment including the examples.
(第2の実施形態)
図5を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。図5は第2の実施形態の画像形成装置のブレード部材の中間転写ベルトとの接触状態を示すものであり、図5(a)はブレード部材の挙動を説明する断面図、図5(b)は図5(a)のクリーニングブレードのエッジ部の中間転写ベルトとの接触部(丸破線で囲んで示す)の状態を説明する拡大断面図である。
第2の実施形態は、第1の実施形態と比較して、2層構成のクリーニングブレード222に代えて、図5(a)に示すようにクリーニングブレード222としてウレタンゴム製の単一・1枚の弾性体である板部材を使用する点が相違する。そして、クリーニングブレード222に、ウレタンゴムとアクリル樹脂との混合層22dと、研磨剤粒子を含むアクリル樹脂製の表面層223とを形成する。これら相違点以外の第2の実施形態は、第1の実施形態の画像形成装置と同じである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the contact state of the blade member of the image forming apparatus according to the second embodiment with the intermediate transfer belt. FIG. 5A is a cross-sectional view for explaining the behavior of the blade member, and FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state of a contact portion (enclosed by a broken line) of the edge portion of the cleaning blade in FIG. 5A with the intermediate transfer belt.
In the second embodiment, as compared with the first embodiment, instead of the
以下、クリーニングブレード222の作成方法について説明する。クリーニングブレード222の基材23は、以下の素材を使用して作成した。
[基材]
ウレタンゴム:ゴム硬度72度(JIS−Aスケール)、反発弾性率:31[%](東洋ゴム工業製)
Hereinafter, a method for creating the
[Base material]
Urethane rubber: 72 degree rubber hardness (JIS-A scale), rebound resilience: 31 [%] (manufactured by Toyo Tire & Rubber)
混合層22dは、以下の材料を使用して形成した。
[混合層材料]
モノマー : PETIA(ダイセル・サイテック社) 10部
重合開始剤 : イルガキュア184(チバスペシャリティーケミカルズ社製) 1部
溶媒 : テトラヒドロフラン 149部
The
[Mixed layer material]
Monomer: 10 parts of PETIA (Daicel Cytec) Polymerization initiator: Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 1 part Solvent: 149 parts of tetrahydrofuran
表面層223は、以下の材料を使用して形成した。
[表面層材料]
モノマー : PETIA(ダイセル・サイテック社) 10部
研磨剤粒子 :酸化セリウム 5部
重合開始剤 : イルガキュア184(チバスペシャリティーケミカルズ社製) 1部
溶媒 : 2−ブタノン 89部
The
[Surface layer material]
Monomer: PETIA (Daicel Cytec) 10 parts Abrasive particles:
[形成方法]
同一素材で構成された単層構成のクリーニングブレード222の基材23を、混合層材料に60秒間にわたり浸漬させ、さらに表面層材料を0.8μmの膜厚となるようスプレー塗工した後、ウシオ電機社製メタルハライドランプを用いて2J/cm2の紫外線照射により紫外線硬化させた。なお、第1の実施形態に係るブレード部材21は、接触層224と、バックアップ層225とを異なる硬度のウレタンゴムで作成して接合して基材23を形成する点を除いて、この方法で作成することができる。
[Formation method]
The
上記方法で形成されたブレード部材21を用いることにより、接触するクリーニングブレード222の稜線22cが中間転写ベルト3表面移動方向に変形するのを抑制することができる。さらに、経時にわたる表面層摩耗によって内部が露出したときもエッジ層内部に混合層22dが形成されていることにより、同様に変形を抑制することができる。
By using the
表面層223としては、鉛筆硬度7H以上の材料を被覆するのが好ましい。また、表面層223は、クリーニングブレード222よりも硬度が高い部材とすることで、剛直なため、変形し難く、ブレード部材21の稜線22cのめくれを抑制することができる。ここでいう硬度は、例えばFischer社の微小硬度計H−100などを用いて測定するマルテンス硬度を用いることができる。本実施形態では、クリーニングブレード222が1[N/mm2]程度であるのに対し、表面層223に用いる鉛筆硬度7H〜9Hの材料をガラス基板上で硬化して測定したところ、100〜300[N/mm2]となり、100倍以上の硬さとなった。
The
次に、第2の実施形態の画像形成装置におけるブレード部材21の挙動について説明する。第2の実施形態のブレード部材21でも、第1の実施形態と同様に、図5(b)に示すように、クリーニングブレード222の先端・エッジ部の変形、振動を小さくすることができ、もってニップ挙動を安定することができる。
Next, the behavior of the
清掃用のブレード部材21の表面層223中に含まれる研磨剤粒子により、中間転写ベルト3表面を均一に研磨することが可能になる。また、研磨した研磨粉を中間転写ベルト3表面にこすりつけるような挙動をしないので、中間転写ベルト3のフィルミングの発生が防止できる。そして、非常に良好なクリーニング性が得られるとともに、振動が最小化されるため、加えてクリーニングブレード222のエッジ部と中間転写ベルト3表面とのニップ幅も小さくなるため、ブレード摩耗量が最小化される。
ただし、ブレード部材21の基材が単層であるので、第1の実施形態に比べると中間転写ベルト3に対する当接圧(接触圧)が単一の弾性によってきまるため、当接条件調整が難しく、フィルミングを削り取る量や中間転写ベルト3を削り取る量が少なすぎたり多すぎたりする傾向があるため、当接条件の設定の余裕度が低いという不利点もあるが、コストが安いという利点がある。
The surface of the
However, since the base material of the
次に、ブレード部材21のクリーニングブレード222に混合層22dを設けた理由について詳細に説明する。この理由は第1の実施形態の画像形成装置に使用したブレード部材21にも同様に当てはまる。上述したように、第2の実施形態のブレード部材21は、クリーニングブレード222よりも硬い表面層223を設け、稜線22cと中間転写ベルト3表面との摩擦係数の低減を図っている。比較のため、クリーニングブレード222の基材23に混合層22dを形成せず、基材23よりも硬度の硬い表面層223だけを形成した場合について説明する。
Next, the reason why the
表面層223だけを設けて摩擦係数を低減させたとしても、経時において表面層223は摩耗し減少する。このとき、長期使用に耐え得るように、表面層223を厚くすると、クリーニングブレード222の稜線22cにおける弾性変形を阻害して、クリーニング不良となる虞がある。一方、クリーニングブレード222の稜線22cにおける弾性変形を阻害しないように、表面層223を薄くすると、短時間で基材が露出する程度に表面層223が摩耗する。硬度の低い基材が露出して中間転写ベルト3の表面に直接接触すると、ブレード部材21と中間転写ベルト3表面との摩擦係数が大きくなり、異常摩耗や異音が発生する。
Even if only the
ブレード部材21は、硬度の高い表面層223を有する内側のクリーニングブレード222の基材に対してアクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂が傾斜性を持つように存在する。これにより、基材となるウレタンゴムの機械強度や剛性が適度に強化され、中間転写ベルト3表面との摺動においてクリーニングブレード222先端部・エッジ部の挙動を適度に抑えることができる。そして良好なクリーニングを行うことができ、異常摩耗や異音の発生を抑えることで、高い耐摩耗性を発揮させることが可能となる。
The
また、クリーニングブレード222の基材に硬度の高い表面層223のみを設けると、高硬度層と基材層との境目で硬度が急激に変化して応力が集中し、クリーニングブレード222が破損する虞がある。これに対して、クリーニングブレード222の基材の含有量に傾斜性を生じさせることで、高硬度層と基材層との境目で硬度が急激に変化することを抑制し、応力集中に起因してクリーニングブレード222が破損することを防止できる。
In addition, if only the
これと比較して、特許文献2には、表面層だけを設ける構成、またはクリーニングブレードの基材に樹脂材料を含浸させるのみの構成が記載されている。表面層のみを設ける構成であると、上述した不具合が生じる。また、樹脂材料を含浸させるのみの構成であると、使用開始当初のブレード部材の像担持体と接触する部分の硬度が表面層を設けるものほどの硬度を得ることができず、耐摩耗性が不十分となる。また、使用する樹脂が鉛筆硬度B〜6Hのものであり、これを表面層として用いても鉛筆硬度が十分ではなく、耐久性に劣る。この耐久性を補うために、表面層を厚膜にすると、稜線を含むエッジ部の姿勢制御が損なわれ、耐久性が低下する。
Compared with this,
また、特許文献3には、クリーニングブレードの基材にシリコーン含有架橋樹脂が傾斜性を持って含浸され、クリーニングブレードの表面が同樹脂で覆われた構成が記載されている。
さらに、特許文献3に記載のブレード部材は、含浸させる架橋樹脂でクリーニングブレードの表面を覆っているため、含浸させるものとは別に、表面層を設ける本実施形態のブレード部材21とは異なる。また、シリコーン含有架橋樹脂は、本実施形態の表面層に用いる樹脂に比べ、耐久性に劣る。さらに、特許文献3に記載の含浸操作のように、含浸を12時間も行うと、架橋樹脂の含浸量が過剰となり、基材ゴムが膨潤しすぎてゴムの網目構造が破壊され、機械強度が低下し、耐久性が低下してしまう。
Furthermore, since the blade member described in
第2の実施形態に係るブレード部材21では、表面を鉛筆硬度7H以上の樹脂からなる表面層223で覆われ、さらに、クリーニングブレード222の基材をなすウレタンゴムの内部に混合層22dとしてアクリル樹脂が傾斜性を有しつつ存在している。第2の実施形態によれば、クリーニングブレード222に樹脂を含有させて硬度を上昇させているため、表面層223の厚みを薄くしても経時の耐久性を確保することができる。表面層223についての非常に薄い膜厚と、高い鉛筆硬度により、稜線22cの姿勢制御と耐久性付与とを同時に発現することが可能となり、高耐久化を図ることができる。また、クリーニングブレード222に含有させる樹脂の含有量を抑制することで、基材ゴムの膨潤によるゴム機械強度低下と、高硬度な樹脂材料の浸潤による網目構造の強化との両立を図ることができる。
In the
上述したように、クリーニングブレード222の稜線22cに混合層22dを有することにより硬度を上昇させているため、クリーニングブレード222の稜線22cが変形しにくくなっている。クリーニングブレード222のブレード下面22bの全面に、クリーニングブレード222よりも硬度が高い表面層223を形成すると、ブレード下面22bに形成した表面層223が、クリーニングブレード222の稜線22cの中間転写ベルト3表面への弾性変形を阻害してしまう。このため、稜線22cにおいて中間転写ベルト3表面への接触圧を高める向きに働く弾性変形に対する復元力がほとんど得られなくなってしまう。
As described above, since the hardness is increased by having the
その結果、稜線22cが中間転写ベルト3の偏心や微小なうねりに対して追随できなくなってしまい、中間転写ベルト3に対する接触圧が変動してしまう。このため、連続的なベタ画像形成時等、稜線22cにせきとめたトナーから大きな押圧力を受けるなどの厳しい条件において、接触圧が低下したときに、トナーがブレード部材21からすり抜けてクリーニング不良を生じる虞がある。
As a result, the
このような問題に対して、クリーニングブレード222のブレード下面22bに表面層223を形成しないことも考えられる。しかし、ブレード下面22bに表面層223を形成しなかった場合は、クリーニングブレード222の稜線22cが中間転写ベルト3の表面移動方向へ大きく弾性変形して、稜線22cがめくれてしまい、めくれ摩耗が生じる虞がある。
For such a problem, it may be considered that the
第2の実施形態のクリーニングブレード222では、ブレード先端面22aおよびブレード下面22bの両方に、稜線22cから50μmの位置において膜厚が1μm以下となるように表面層223を形成する。これにより、ブレード先端面22aにのみ表面層223を形成したものに比べて、クリーニングブレード222の稜線22cにおける弾性変形を阻害するのを抑制することができる。そして、稜線22cがめくれない程度に、クリーニングブレード222の稜線22cを中間転写ベルト3の表面移動方向へ弾性変形させることができる。
In the
これにより、図1に示すテンションローラ5に偏心などがあった場合でも、クリーニングブレード222の稜線22cの弾性変形に対する復元力により、稜線22cを中間転写ベルト3の表面に対して追随させ、良好なクリーニング性を維持することができる。
Thereby, even when the
なお、表面層223の層厚は、稜線22cから50μmの距離において測定した際、1μm以下であることが好ましい。表面層223の層厚が1μmより大きいと、表面層223の剛性が強くなりすぎ、ブレード部材21の稜線22cの中間転写ベルト3表面との摺動(接触してすり動くことを意味する)における挙動が小さくなりすぎる虞がある。その結果、稜線22cに振動エネルギーが集中することにより、不快な異音が発生しやすくなる他、摩耗速度も大きくなってしまい、早期に使用不可能となる虞があるため好ましくない。
The layer thickness of the
以上説明したとおり、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の基本的な効果を奏する。さらに、第2の実施形態によれば、混合層22dと表面層223を設けることにより以下の効果を奏する。
第1に、トナー除去性能が大幅に向上する。
第2に、ブレード部材21におけるクリーニングブレード222の摩耗が低減され、長期にわたってクリーニング性能が維持できる。
As described above, according to the second embodiment, the same basic effects as those of the first embodiment can be obtained. Furthermore, according to the second embodiment, the following effects can be achieved by providing the
First, toner removal performance is greatly improved.
Second, the wear of the
第3に、クリーニングブレード222と中間転写ベルト3間の摩擦係数が低減され、中間転写ベルト3表面との摺動においてクリーニングブレード222の先端部(エッジ部)の挙動が適度に抑えられる。これにより、表面層223に含有する研磨剤粒子が安定して中間転写ベルト3表面に接触することができるので、中間転写ベルト3表面を軸方向にわたり均一に研磨することができ、初期ベルトの状態での表面粗さを経時で低減することができる。
第4に、クリーニングブレード222が、トナーの添加剤等を中間転写ベルト3表面へすりつけないため、フィルミングの発生がない。
Third, the coefficient of friction between the
Fourth, since the
以上説明した実施形態等は本発明の一例であり、本発明は次の態様ごとに特有の効果を奏する。
[態様1]
感光体1a、1b、1c、1dなどの像担持体上に形成されたトナー像を転写する無端ベルト状の中間転写ベルト3などの中間転写体と、中間転写体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後、中間転写体上の転写残トナーを除去するためのブレード部材21などのブレード部材と、を備える画像形成装置30などの画像形成装置において、中間転写ベルト3などの中間転写体は、押出し成形で製造され、かつ、表面にコート層を有しない単層構造の樹脂ベルトであり、ブレード部材21などのブレード部材は、中間転写体側に位置する先端部の稜線22cを含むエッジ部を中間転写体の表面に接触させて、中間転写体の表面を清掃する弾性体で形成されたクリーニングブレード222などのクリーニングブレード体を備え、クリーニングブレード体は、前記先端部の表面から内部に向け、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂とクリーニングブレード体の基材との混合層22dなどの混合層を、その層厚が1.0μm以上となるように形成するとともに、前記先端部の表面に、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂からなる表面層223などの表面層を、その層厚が0.1μm以上となるように形成し、なおかつ、表面層中に研磨剤粒子を含有する。
The embodiments and the like described above are examples of the present invention, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
[Aspect 1]
An intermediate transfer member such as an endless belt-shaped
この態様1によれば、実施例を含む上記実施形態等で説明したように、表面にコート層を有しない押出し成形により製造された無端ベルト状の中間転写体を用いた画像形成装置において、スティックスリップを起こさないで表面を研磨する上記構成のブレード部材を用いることで、フィルミングの発生を防止しつつ初期状態で表面粗さが大きい中間転写体に対し、経時使用により表面粗さを小さくすることができる。
According to this
[態様2]
[態様1]において、クリーニングブレード222などのクリーニングブレード体は、稜線22cなどの稜線が形成される接触層224などの接触層を含む複数の層が重ねられて形成され、複数の層は、100%モジュラス値がそれぞれ異なり、接触層は、100%モジュラス値が複数の層中で最大である。
この態様2によれば、実施例を含む上記実施形態等で説明したように、クリーニングブレード体の先端部であるエッジ部の挙動を安定化するために、相対的に高強度で、100%モジュラス値が大きい材料を用い、一方で、複数の層中のバックアップ層には、エッジ部の層よりも相対的に低強度で、100%モジュラス値が小さい材料を用いることにより、クリーニングブレード体の長期使用におけるヘタリや接触圧低下を防ぐことができる。
[Aspect 2]
In [Aspect 1], the cleaning blade body such as the
According to this
[態様3]
[態様2]において、接触層224などの接触層は、23℃における100%モジュラス値が6Mpa〜12Mpaの材質で形成される。
[態様4]
[態様1]において、クリーニングブレード222などのクリーニングブレード体は、同一の素材で構成された1枚の弾性体で構成される。
[Aspect 3]
In [Aspect 2], the contact layer such as the
[Aspect 4]
In [Aspect 1], the cleaning blade body such as the
[態様5]
[態様1]ないし[態様4]の何れか一つにおいて、中間転写ベルト3などの中間転写体の表面に光を照射する発光素子および反射光を受光する受光素子を有する濃度検知センサ13などの反射光量検知手段を備える。
[態様6]
[態様1]ないし[態様5]の何れか一つにおいて、研磨剤粒子が、酸化セリウムである。
[Aspect 5]
In any one of [Aspect 1] to [Aspect 4], a
[Aspect 6]
In any one of [Aspect 1] to [Aspect 5], the abrasive particles are cerium oxide.
本発明を特定の実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術内容は、上述した実施形態等に例示されているものに限定されるものではない。すなわち、それらを適宜組み合わせて構成しても良く、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。 Although the present invention has been described with respect to specific embodiments, the technical contents disclosed by the present invention are not limited to those exemplified in the above-described embodiments. That is, it may be configured by appropriately combining them, and it will be apparent to those skilled in the art that various embodiments, modifications, and examples can be configured within the scope of the present invention according to the necessity and application. It is.
1a、1b、1c、1d 感光体(像担持体の一例)
3 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
8 帯電装置
9 露光装置
10 現像装置
11a、11b、11c、11d 1次転写ローラ
12 クリーニング装置
13 濃度検知センサ(反射光量検知手段の一例)
14 給紙装置
17 2次転写ローラ
18 定着装置
20 ベルトクリーニング装置
21 ブレード部材
22a ブレード先端面
22b ブレード下面
22c 稜線
22d 混合層
22e 先端部
23 基材
30 画像形成装置
31 装置本体
221 ホルダー
222 クリーニングブレード(クリーニングブレード体の一例)
223 表面層
224 接触層
225 バックアップ層
P 記録媒体
1a, 1b, 1c, 1d photoconductor (an example of an image carrier)
3 Intermediate transfer belt (an example of an intermediate transfer member)
8 Charging
14
223
Claims (6)
前記中間転写体は、押出し成形で製造され、かつ、表面にコート層を有しない単層構造の樹脂ベルトであり、
前記ブレード部材は、前記中間転写体側に位置する先端部の稜線を含むエッジ部を前記中間転写体の表面に接触させて、前記中間転写体の表面を清掃する弾性体で形成されたクリーニングブレード体を備え、
前記クリーニングブレード体は、
前記先端部の表面から内部に向け、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂と前記クリーニングブレード体の基材との混合層を、その層厚が1.0μm以上となるように形成するとともに、
前記先端部の表面に、前記アクリル樹脂および前記メタクリル樹脂のうちの少なくとも一方の樹脂からなる表面層を、その層厚が0.1μm以上となるように形成し、なおかつ、前記表面層中に研磨剤粒子を含有することを特徴とする画像形成装置。 An endless belt-shaped intermediate transfer member for transferring a toner image formed on the image carrier, and a transfer residual toner on the intermediate transfer member after transferring the toner image formed on the intermediate transfer member to a recording medium An image forming apparatus comprising: a blade member for removing
The intermediate transfer body is a resin belt having a single layer structure which is manufactured by extrusion molding and does not have a coating layer on the surface,
The blade member is a cleaning blade body formed of an elastic body that cleans the surface of the intermediate transfer body by bringing an edge portion including a ridge line of a tip portion located on the intermediate transfer body side into contact with the surface of the intermediate transfer body. With
The cleaning blade body is:
A mixed layer of at least one of an acrylic resin and a methacrylic resin and the base material of the cleaning blade body is formed so as to have a layer thickness of 1.0 μm or more from the front surface to the inside. With
A surface layer made of at least one of the acrylic resin and the methacrylic resin is formed on the surface of the tip portion so that the layer thickness is 0.1 μm or more, and the surface layer is polished. An image forming apparatus comprising agent particles.
前記稜線が形成される接触層を含む複数の層が重ねられて形成され、
前記複数の層は、100%モジュラス値がそれぞれ異なり、
前記接触層は、100%モジュラス値が前記複数の層中で最大であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The cleaning blade body is:
A plurality of layers including a contact layer on which the ridgeline is formed are formed to be overlapped,
The plurality of layers have different 100% modulus values,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the contact layer has a maximum 100% modulus value among the plurality of layers.
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