JP2016014864A - Rubbing member, protective layer forming device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置の感光体ドラムや中間転写ベルト等における像形成面をクリーニングや保護層形成のために摺擦する摺擦部材、そのような摺擦部材を備えた保護層形成装置、及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a rubbing member for rubbing an image forming surface of a photosensitive drum or an intermediate transfer belt of an image forming apparatus for cleaning or forming a protective layer, and a protective layer forming apparatus provided with such a rubbing member, And an image forming apparatus.
いわゆる電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、感光体ドラムの外周面に放電によって電荷を与えてその外周面を帯電させ、帯電した外周面を露光して静電潜像を形成する。そして、静電潜像をトナーで現像し、形成されたトナー像を、用紙に直接転写したり、あるいは中間転写ベルトを介して転写したりした後、定着して排出する。転写後の感光体ドラムや中間転写ベルトの外周面といった像形成面には未転写のトナー等の付着物が残留することがある。このため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、像形成面が、その像形成面を摺擦するクリーニング部材によりクリーニングされて次の画像形成に備えられる。 In an image forming apparatus using a so-called electrophotographic process, an electric charge is applied to the outer peripheral surface of a photosensitive drum by discharge to charge the outer peripheral surface, and the charged outer peripheral surface is exposed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is developed with toner, and the formed toner image is directly transferred onto a sheet or transferred via an intermediate transfer belt, and then fixed and discharged. Deposits such as untransferred toner may remain on the image forming surface such as the photosensitive drum after transfer and the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt. For this reason, the image forming surface is cleaned by a cleaning member that rubs the image forming surface so that they do not adversely affect the next image formation, and is prepared for the next image formation.
ここで、感光体ドラムの外周面の帯電時には、感光体ドラムに電気的ストレスがかかり、感光体ドラムの外周面の状態を大きく変化させることがある。この電気的ストレスは、感光体ドラムの外周面の近傍で放電現象を伴う接触帯電方式や近接帯電方式で特に顕著である。これらの帯電方式では、感光体ドラムの外周面で多くの活性種や反応生成物が発生し、また、放電領域の大気中で発生した活性種や反応生成物が感光体ドラムの外周面に吸着することがある。このような吸着が起こると、感光体ドラムの外周面の付着力が増加し、クリーニング部材によるクリーニング性が低下して異物付着(フィルミング)が発生しやすくなる。特に直流成分に交流成分を重畳した帯電方式においては、感光体ドラムの表面層中の材料に対する影響が大きく、樹脂分子鎖の切断による分子量低下、高分子鎖の絡み合い度の低下、樹脂の蒸発等の化学的劣化が生じることがある。このような状況下で、クリーニング部材により感光体ドラムの外周面が機械的に摺擦されると、感光体ドラムの摩耗がより一層促進されることになる。 Here, when the outer peripheral surface of the photosensitive drum is charged, electrical stress is applied to the photosensitive drum, and the state of the outer peripheral surface of the photosensitive drum may be changed greatly. This electrical stress is particularly prominent in the contact charging method and the proximity charging method with a discharge phenomenon in the vicinity of the outer peripheral surface of the photosensitive drum. In these charging methods, many active species and reaction products are generated on the outer peripheral surface of the photosensitive drum, and active species and reaction products generated in the atmosphere in the discharge area are adsorbed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum. There are things to do. When such adsorption occurs, the adhesion force of the outer peripheral surface of the photosensitive drum is increased, the cleaning performance by the cleaning member is lowered, and foreign matter adhesion (filming) is likely to occur. In particular, in the charging method in which the AC component is superimposed on the DC component, the influence on the material in the surface layer of the photosensitive drum is large, and the molecular weight is decreased by the resin molecular chain breakage, the degree of entanglement of the polymer chain is decreased, the resin is evaporated, etc. Chemical degradation may occur. Under such circumstances, when the outer peripheral surface of the photosensitive drum is mechanically rubbed by the cleaning member, the wear of the photosensitive drum is further promoted.
クリーニング部材としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードや合成樹脂からなる繊維をブラシ状に形成したクリーニングブラシを感光体ドラムの外周面に摺擦して感光体ドラムの外周面から付着物を除去するものが一般に知られている。しかし、このようなクリーニング部材も経時で摩耗してしまう。クリーニング部材の摩耗は、クリーニング性の低下を招き、結果的に感光体ドラムの外周面への異物付着(フィルミング)が発生しやすくなる。 As a cleaning member, a cleaning blade made of an elastic material such as rubber or a cleaning brush formed of a fiber made of synthetic resin in a brush shape is rubbed against the outer peripheral surface of the photosensitive drum to remove deposits from the outer peripheral surface of the photosensitive drum. What is removed is generally known. However, such a cleaning member also wears over time. The wear of the cleaning member causes a decrease in cleaning performance, and as a result, adhesion of foreign matter (filming) to the outer peripheral surface of the photosensitive drum is likely to occur.
そこで、感光体ドラムの化学的劣化防止のため、また、感光体ドラムとクリーニング部材との間に働く摩擦抵抗を低減して感光体ドラムやクリーニング部材の摺擦による摩耗を防止するために、感光体ドラムの外周面に保護剤を塗布する等の手法がとられている。感光体ドラムの外周面に塗布される保護剤の量は、少なすぎると塗布ムラが生じ、十分に保護剤が塗布されていない部分にクリーニング不良が発生したり、クリーニング部材の摩耗が進行したりする恐れがある。一方、保護剤の量が多すぎると、例えば固形保護剤の大サイズ化等により保護剤を配置するためのスペースが大きくなり、マシンが大型化する恐れがある。また、保護剤が、感光体ドラムの外周面と近接又は接触する帯電ローラの表面を汚染してしまい、均一な帯電が行われず、筋状の画像欠陥を招く恐れもある。したがって、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤を塗布することが重要である。 Therefore, in order to prevent chemical deterioration of the photosensitive drum, and to reduce frictional resistance acting between the photosensitive drum and the cleaning member to prevent abrasion due to rubbing of the photosensitive drum and the cleaning member. A technique such as applying a protective agent to the outer peripheral surface of the body drum is employed. If the amount of the protective agent applied to the outer peripheral surface of the photosensitive drum is too small, uneven coating may occur, resulting in poor cleaning in a portion where the protective agent is not sufficiently applied, and wear of the cleaning member progressing. There is a fear. On the other hand, if the amount of the protective agent is too large, a space for arranging the protective agent becomes large due to, for example, an increase in the size of the solid protective agent, which may increase the size of the machine. In addition, the protective agent may contaminate the surface of the charging roller that is close to or in contact with the outer peripheral surface of the photosensitive drum, so that uniform charging may not be performed and a streak-like image defect may be caused. Therefore, it is important to apply an appropriate amount of protective agent to the outer peripheral surface of the photosensitive drum.
そこで、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤を塗布するために、例えば、保護剤を塗布するブラシローラの繊維の密度を規定することが提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。これらの特許文献1、2では、ブラシローラの繊維密度の規定に加え、固形保護剤をブラシローラ側に加圧する加圧部材を設けてその加圧力を規定したり、ブラシローラの感光体ドラムの外周面への食い込み量等を規定したりする提案もなされている。また、感光体ドラムの外周面への保護剤の塗布量の適正化を図るべく、保護剤の塗布量を画像データ情報に基づいて制御する方式が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
Therefore, in order to apply an appropriate amount of the protective agent to the outer peripheral surface of the photosensitive drum, for example, it has been proposed to define the density of the fibers of the brush roller to which the protective agent is applied (for example, Patent Document 1, 2). In these
ところで、近年、高画質化への要求が高まっており、特に高精細なカラー画像形成を実現させるため、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、ドットの再現性が良好になり、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。従来の混練粉砕法により、このような小粒径化、球形化したトナーを製造するのは非常に困難であることから、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により製造された重合トナーが採用されつつある。 Incidentally, in recent years, there has been an increasing demand for higher image quality, and in order to realize particularly high-definition color image formation, the toner has been reduced in particle size and spheroidized. The reproducibility of dots is improved by reducing the particle size, and the developability and transferability can be improved by making the particles spherical. Since it is very difficult to produce such a small particle size and spherical toner by the conventional kneading and pulverization method, the polymerization produced by suspension polymerization method, emulsion polymerization method, dispersion polymerization method, etc. Toner is being adopted.
しかしながら、球形化、小粒径化されたトナーを用いた場合、転写後に感光体ドラムの外周面に付着している残留トナー等の付着物のクリーニングにいくつかの問題が生じることがある。その一つは、球形化、小粒径化されたトナーのクリーニングが、クリーニング部材として一般的に用いられているクリーニングブレードでは難しいということである。クリーニングブレードは感光体ドラムの外周面を摺擦しながらトナーを除去するが、感光体ドラムの外周面との摩擦抵抗によってクリーニングブレードのエッジの部分が変形することがある。このような変形が起こると、感光体ドラムの外周面とクリーニングブレードの間には微小な空間が生じる。この空間には小粒径のトナーであるほど侵入しやすい。そして、侵入したトナーが球形に近い形状であるほど転がりやすく摩擦力が小さい。このようなトナーは、感光体ドラムの外周面とクリーニングブレードとの間の空間に侵入して転がり、やがては、そのトナーがクリーニングブレードをすり抜けてしまうことがある。このため、球形化、小粒径化されたトナーは、クリーニング不良につながりやすいという傾向にある。 However, when a toner having a spherical shape or a small particle size is used, some problems may occur in cleaning the adhered matter such as residual toner attached to the outer peripheral surface of the photosensitive drum after transfer. One of them is that it is difficult to clean a toner having a spherical shape and a small particle size with a cleaning blade generally used as a cleaning member. The cleaning blade removes toner while rubbing the outer peripheral surface of the photosensitive drum, but the edge portion of the cleaning blade may be deformed due to frictional resistance with the outer peripheral surface of the photosensitive drum. When such deformation occurs, a minute space is generated between the outer peripheral surface of the photosensitive drum and the cleaning blade. The smaller the toner particle size, the easier it is to enter this space. The closer the toner that has entered the shape is, the easier it is to roll and the lower the frictional force. Such toner enters the space between the outer peripheral surface of the photosensitive drum and the cleaning blade and rolls, and eventually the toner may slip through the cleaning blade. For this reason, the toner having a spherical shape and a reduced particle size tends to easily cause a cleaning failure.
このようなクリーニング不良を防ぐ対策として、クリーニングブレードの感光体ドラムの外周面への当接圧を高くするなどの方法がとられている。例えば、クリーニングブレードにおいて感光体ドラムの外周面に接する先端エッジ部の稜線部を鈍角形状にすることでクリーニングブレードの感光体ドラムの外周面への面圧を高くする方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。しかし、面圧の上昇により、感光体ドラムの外周面とクリーニングブレードとの摩擦力は高まる。その結果、感光体ドラムやクリーニングブレードの摩耗が進行しやすくなることがある。また、上記の面圧が高いと、クリーニングブレードが不規則に振動するスティックスリップが発生しやすく、スティックスリップによるブレード鳴きや、ブレードめくれ等が発生しやすくなっている。このようなスティックプスリップの発生を抑制する観点からも、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤を塗布することが重要となってきている。 As a countermeasure for preventing such a cleaning failure, a method of increasing the contact pressure of the cleaning blade to the outer peripheral surface of the photosensitive drum is taken. For example, a method has been proposed in which the surface pressure on the outer peripheral surface of the photosensitive drum of the cleaning blade is increased by making the ridge line portion of the tip edge portion in contact with the outer peripheral surface of the photosensitive drum in the cleaning blade an obtuse shape (for example, , See Patent Document 4). However, the frictional force between the outer peripheral surface of the photosensitive drum and the cleaning blade increases due to the increase in surface pressure. As a result, the wear of the photosensitive drum and the cleaning blade may easily progress. Further, when the above-described surface pressure is high, stick-slip in which the cleaning blade vibrates irregularly is likely to occur, and blade squeal due to stick-slip and blade turn-up are likely to occur. Also from the viewpoint of suppressing the occurrence of such stick-slip, it is important to apply an appropriate amount of a protective agent to the outer peripheral surface of the photosensitive drum.
ここで、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤が塗布されても、均一に薄層化されていない場合には、次のような事態が起きることがある。即ち、このような場合には、感光体ドラムの外周面において静止摩擦係数μが不均一になる。そのため、トナー像の転写が良好に行われず、「虫喰い」と呼ばれる画像部での中抜けや、「ボソツキ」と呼ばれる画像部での点状の白抜け等、種々の画像異常が発生することがある。 Here, even when an appropriate amount of protective agent is applied to the outer peripheral surface of the photosensitive drum, the following situation may occur when the layer is not uniformly thinned. That is, in such a case, the static friction coefficient μ is not uniform on the outer peripheral surface of the photosensitive drum. Therefore, the transfer of the toner image is not performed well, and various image abnormalities such as a void in the image portion called “worm bite” and a spot-like white dropout in the image portion called “Bosseki” occur. There is.
転写後に行う保護剤の塗布と付着物のクリーニングとの2つの処理の順番には、以下の2つのパターンが考えられる。即ち、保護剤塗布が先でクリーニングが後となる塗布後クリーニングの関係と、クリーニングが先で保護剤塗布が後となるクリーニング後塗布の関係という2つのパターンである。これら2つのパターンでは、上記の画像異常の発生メカニズムが次のように異なる。 The following two patterns are conceivable for the order of the two treatments of applying the protective agent and cleaning the deposits after the transfer. That is, there are two patterns: a post-application cleaning relationship where the protective agent is applied first and cleaning is later, and a post-cleaning application relationship where the cleaning is applied first and the protective agent is applied later. In these two patterns, the above-mentioned image abnormality occurrence mechanism is different as follows.
塗布後クリーニングでは、クリーニング部材での除去前でトナーが残留している状態の感光体ドラムの外周面に保護剤を塗布することになる。ここで、感光体ドラムの外周面においてトナー像を形成するトナーが載っていた部分には、他の部分と比較して転写材への転写後にも残留トナーに代表される付着物が多く付着している。そして、保護剤の塗布後にクリーニングが行われる際には、付着物の付着量が多いこのような部分については、保護剤を塗布する例えば塗布ブラシ等の塗布部材が、一旦塗布した保護剤をトナーと一緒に掻き取ってしまうことがある。さらには、塗布後にクリーニングを行うクリーニング部材が、保護剤をトナーと一緒に掻き取ってしまうことがある。そのため、クリーニング後の感光体ドラムの外周面における保護剤の塗布量に偏りが生じてしまう。感光体ドラムの外周面に均一な保護剤の層が形成できないと、外周面の静止摩擦係数μに偏りが生じる。場合によっては、外周面の静止摩擦係数μが、保護剤の塗布後に再度形成されたトナー像を転写するために十分低い値にならないことがある。その結果、転写ムラが生じ虫喰いやボソツキといった種々の画像異常が発生することがある。 In the post-application cleaning, a protective agent is applied to the outer peripheral surface of the photosensitive drum in which toner remains before being removed by the cleaning member. Here, on the outer peripheral surface of the photoconductive drum, a portion on which the toner forming the toner image is placed has a larger amount of deposits typified by residual toner after transfer to the transfer material than other portions. ing. When cleaning is performed after application of the protective agent, for such a portion where the amount of adhered matter is large, an application member such as an application brush for applying the protective agent applies the protective agent once applied to the toner. May be scraped off together. Furthermore, a cleaning member that performs cleaning after application may scrape the protective agent together with the toner. As a result, the applied amount of the protective agent on the outer peripheral surface of the photosensitive drum after cleaning becomes uneven. If a uniform protective agent layer cannot be formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum, the static friction coefficient μ of the outer peripheral surface is biased. In some cases, the static friction coefficient μ of the outer peripheral surface may not be low enough to transfer the toner image formed again after application of the protective agent. As a result, uneven transfer may occur, and various image abnormalities such as insect erosion and blurring may occur.
クリーニング後塗布では、塗布された保護剤が塗布部材やクリーニング部材でトナーと一緒に掻き取られることがないので、上述した塗布後クリーニングで生じ得るような事態は回避される。しかし、感光体ドラムの外周面に単に保護剤を塗布しただけで、均一な保護剤の層が形成できていないと、感光体ドラムの外周面において保護剤が粒状の塊となっていることがある。このような保護剤の塊が、感光体ドラムの回転に伴って帯電部材の直下を通過すると、帯電部材に保護剤が付着して帯電部材を汚してしまう恐れがある。帯電部材の汚れは、感光体ドラムの外周面における帯電の不均一化を招き、その結果、感光体ドラムの外周面に形成されるトナー像自体に虫喰いやボソツキといった種々の画像異常が発生することがある。さらに、感光体ドラムの外周面に均一な保護剤の層が形成できないと、外周面の静止摩擦係数μが不均一になったり、トナー像を転写するために十分低い値にならなかったりすることがある。その結果、転写ムラが生じ虫喰いやボソツキといった種々の画像異常が発生することがある。 In the post-cleaning application, the applied protective agent is not scraped off with the toner by the application member or the cleaning member, so that the situation that may occur in the post-application cleaning described above is avoided. However, if the protective agent is simply applied to the outer peripheral surface of the photosensitive drum and a uniform protective agent layer cannot be formed, the protective agent may be a granular lump on the outer peripheral surface of the photosensitive drum. is there. When such a lump of protective agent passes directly under the charging member as the photosensitive drum rotates, the protective agent may adhere to the charging member and contaminate the charging member. The contamination of the charging member causes non-uniform charging on the outer peripheral surface of the photosensitive drum, and as a result, various image abnormalities such as worm biting and vomit occur on the toner image itself formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum. Sometimes. In addition, if a uniform protective agent layer cannot be formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum, the static friction coefficient μ of the outer peripheral surface may not be uniform, or may not be low enough to transfer the toner image. There is. As a result, uneven transfer may occur, and various image abnormalities such as insect erosion and blurring may occur.
そこで、感光体ドラムの外周面に均一な保護剤の層を形成すべく、保護剤を塗布する保護剤塗布部材とは別に、塗布後の保護剤を均一に均す保護剤均し部材を設けることが提案されている(特許文献5〜7参照。)。
Therefore, in order to form a uniform protective agent layer on the outer peripheral surface of the photoconductor drum, a protective agent leveling member that uniformly levels the protective agent after application is provided separately from the protective agent application member that applies the protective agent. Has been proposed (see
図6は、従来の保護剤均し部材の一例を示す図である。この図6には、従来の保護剤均し部材520を有する保護層形成装置500が、図6中に矢印AD1で示されている回転方向に回転する感光体ドラム550及びクリーニング部材560とともに示されている。保護層形成装置500は、保護剤塗布部材510と、保護剤均し部材520と、を備えている。
FIG. 6 is a view showing an example of a conventional protective agent leveling member. 6 shows a protective
クリーニング部材560は、クリーニングブレード561と、ブレード保持部材562と、を有している。ブレード保持部材562は、保護層形成装置500のケース501に固定されている。クリーニングブレード561は、このブレード保持部材562によって片持ち支持されており、その自由端が転写後の感光体ドラム550の外周面551の移動方向に対しカウンタ方向から感光体ドラム550表面に当接する。そして、クリーニングブレード561は、転写後の感光体ドラム550の外周面551を摺擦して、その外周面551に残留する残留トナーに代表される付着物を除去する。
The cleaning
保護剤塗布部材510は、ブラシローラ511と、固形保護剤512と、加圧部材513とを備える。ブラシローラ511は、感光体ドラム550の回転方向についてクリーニング部材560よりも下流側の位置で、感光体ドラム550に毛先が押し当てられるようにケース501に収容されている。このブラシローラ511は、図6中に矢印AD2で示されているように、感光体ドラム550の回転方向とは逆向きの回転方向に回転駆動される。固形保護剤512は、ブラシローラ511の回転軸と略平行に延びた直方体形状を有しており、ブラシローラ511に、感光体ドラム550側とは反対側から加圧部材513によって押圧されている。加圧部材513は、圧縮バネとなっている。ブラシローラ511は、矢印AD2方向に回転して固形保護剤512から保護剤を掻き取って、その掻き取った保護剤を、クリーニング部材560によるクリーニング後の感光体ドラム550の外周面551に塗布する。
The protective
保護剤均し部材520は、ブレード521と保持部材522とを有している。ブレード521は、感光体ドラム550の回転方向について保護剤塗布部材510よりも下流側の位置に配置されている。そして、ブレード521は、感光体ドラム550の外周面551
に、その回転方向に対するトレーリング方向から先端エッジ部521aが当接するように、保持部材522を介してケース501に固定されている。ブレード521は、保護剤塗布後の感光体ドラム550が矢印AD1方向に回転して、保護剤が塗布された外周面551が先端エッジ部521aの直下を通過する際に、その先端エッジ部521aで保護剤を均一に均す。これにより、感光体ドラム550の外周面551に、均一に均された保護剤の層が形成されることとなる。
The protective
In addition, it is fixed to the
図7は、従来の保護剤均し部材の別例を示す図である。この別例の保護剤均し部材610を有する保護層形成装置600は、保護剤均し部材610のみが、図6に示されている保護層形成装置500と異なっている。そこで、図7では、図6に示されている保護層形成装置500の構成要素と同等な構成要素が図6と同じ符号を付されて示されており、以下では、これら同等な構成要素についての重複説明を省略する。
FIG. 7 is a view showing another example of a conventional protective agent leveling member. The protective
この別例の保護剤均し部材610も、ブレード611と保持部材612とを有している。そして、この別例では、ブレード611は、その先端エッジ部611aが、感光体ドラム550の外周面551に、その回転方向に対するカウンタ方向から当接している。さらに、このブレード611の先端エッジ部611aは、その稜線部が鈍角形状となっており、感光体ドラム550の外周面551にその鈍角形状の先端エッジ部611aが当接している。
This other protective
この別例でも、保護剤が塗布された感光体ドラム550の外周面511がブレード611の先端エッジ部611aの直下を通過する際に、その先端エッジ部611aで保護剤を均一に均す。これにより、感光体ドラム550の外周面511に、均一に均された保護剤の層が形成されることとなる。
Also in this other example, when the outer
ところで、図6や図7を参照して説明したような従来の保護層形成装置では、環境温度に応じて次のような事象が生じることがある。例えば15℃未満等といった低温環境下では、ブラシローラが硬質化して保護剤研削力が上昇し、その結果、保護剤の塗布量が増加することがある。この場合、図6や図7で示される保護剤均し部材520,610では供給される保護剤を均しきれないことがあり、余剰な保護剤がすり抜け、これが帯電ローラへと飛翔して帯電ローラを汚染させ、画質低下を招く恐れがある。
By the way, in the conventional protective layer forming apparatus as described with reference to FIGS. 6 and 7, the following phenomenon may occur depending on the environmental temperature. For example, in a low temperature environment such as less than 15 ° C., the brush roller becomes hard and the protective agent grinding force increases, and as a result, the amount of the protective agent applied may increase. In this case, the protective
また、例えば27℃以上等といった高温環境下では、ブラシローラが軟質化して保護剤研削力が低下し、その結果、保護剤の塗布量が減少することがある。この場合、感光体ドラム550上の保護剤の量が少なくなり過ぎることがある。保護剤のこのような減少は、クリーニング部材560によるクリーニング性を低下させてフィルミングを発生し易くし、画質低下を招く恐れがある。
Also, in a high temperature environment such as 27 ° C. or higher, the brush roller becomes soft and the protective agent grinding force decreases, and as a result, the amount of protective agent applied may decrease. In this case, the amount of the protective agent on the
そこで、本発明は、画像形成装置において長期にわたり安定して高画質の画像を得ることができる、保護剤を均すための摺擦部材を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rubbing member for leveling a protective agent that can stably obtain a high-quality image over a long period of time in an image forming apparatus.
上述した課題を解決するため、請求項1に係る発明は、所定幅を有し循環移動する像形成面にトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写して該用紙に定着する画像形成装置に搭載され、前記像形成面を保護するとともに該像形成面に潤滑性を付与する保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦して前記保護剤を均し、前記像形成面に前記保護剤の層を形成するための、摺擦部材において、前記像形成面の幅方向と略平行に延びた帯板形状を有し、その長端縁が前記幅方向について前記像形成面に全幅に亘って当接する当接板と、前記像形成面に対する前記当接板の当接状態を変更可能に、前記当接板を支持する支持部と、を備えたことを特徴とする摺擦部材となっている。 In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is an image forming method in which a toner image is formed on an image forming surface having a predetermined width and circulated, and the toner image is transferred to a sheet and fixed on the sheet. Mounted on the apparatus, the image forming surface is protected, and the image forming surface coated with a protective agent that imparts lubricity to the image forming surface is rubbed to level the protective agent. The rubbing member for forming the protective agent layer has a strip shape extending substantially parallel to the width direction of the image forming surface, and a long edge of the rubbing member is formed on the image forming surface in the width direction. A friction plate comprising: a contact plate that makes contact over the entire width; and a support portion that supports the contact plate so that the contact state of the contact plate with the image forming surface can be changed. It is a member.
請求項1に記載の発明によれば、像形成面に対する当接板の当接状態が変更可能となっている。このため、例えば上述したような環境温度による像形成面への保護剤の塗布量の変動を想定して当接板の当接状態を適宜に変更することで、摺擦で均した後の保護剤の塗布量を適切なものとできるので、長期にわたり安定して高画質の画像を得ることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the contact state of the contact plate with the image forming surface can be changed. For this reason, for example, the protection after leveling by rubbing is changed by appropriately changing the contact state of the contact plate on the assumption that the coating amount of the protective agent is applied to the image forming surface due to the environmental temperature as described above. Since the coating amount of the agent can be made appropriate, it becomes possible to obtain a high-quality image stably over a long period of time.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、第1実施形態について図1〜図3を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
以下、本発明の第1実施形態である画像形成装置について説明する。まず、この画像形成装置の基本的な構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態である画像形成装置の構成を示す概略構成図である。この画像形成装置100は、プリンタ部1と、給紙ユニット10と、原稿搬送読取ユニット20とを備えている。原稿搬送読取ユニット20は、プリンタ部1の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ21と、これに支持される原稿搬送装置たるADF22を備えている。
The image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below. First, a basic configuration of the image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. The
プリンタ部1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を形成するための4つのプロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kを備えている。各色のプロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kは、画像形成装置100の筐体100aに、着脱自在に装着される。
The printer unit 1 includes four
また、プリンタ部1は、プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kを含む、この画像形成装置100の各構成要素の動作を制御する制御部8を備えている。また、プリンタ部1は、画像形成装置100内部の環境温度を計測する温度センサ9も備えている。
Further, the printer unit 1 includes a
各色のプロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kは、図中矢印方向に回転駆動される中間転写ベルト41の上方に、それぞれ、所定のピッチで並ぶ感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kを有している。これら各色の感光体ドラム3Y、3M、3C、3K上に、後述するようにY、M、C、Kの各画像情報に基づくトナー像が形成される。
The
上記プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kの上方には、潜像形成手段たる光書込ユニット30を備えている。この光書込ユニット30は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有している。光書込ユニット30は、スキャナ21によって読み取られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、光書込ユニット30は、プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kの感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kを光走査する。具体的には、光書込ユニット30は、図中反時計回りに回転駆動する感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kに対して、レーザー光Lをそれぞれ感光体の回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kには、Y、M、C、Kの各色の画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
Above the
上記プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kの下方には、転写手段たる中間転写ユニット40が配置されている。この中間転写ユニット40は、複数のローラにより張架されて回転駆動される中間転写ベルト41を備えている。中間転写ベルト41は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトである。そして、中間転写ユニット40は、感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kと所定の電圧が印加される一次転写ローラ42Y、42M、42C、42Kの間に中間転写ベルトを挟み込んで一次転写ニップを形成する。また、中間転写ユニット40は二次転写バックアップローラ43と所定の電圧が印加される二次転写ローラ44の間に中間転写ベルト41を挟み込んで二次転写ニップを形成している。さらに、中間転写ユニット40は、中間転写ベルト41上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置45等も備えている。プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kで形成された感光体ドラム3Y、3M、3C、3K上のトナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト41に転写される。中間転写ベルト41上に転写されたトナー像は、二次転写ニップで被転写体たる用紙に転写されることになる。二次転写ニップを通過後に中間転写ベルト41上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置45により除去される。
Below the
中間転写ユニット40の下方には、第1受入分岐路52、受入搬送ローラ対53、第2受入分岐路54、手差し分離ローラ対55、転写前搬送路56、レジストローラ対57、搬送ベルトユニット58、スイッチバック装置59が配置されている。これらの構成要素によって、給紙ユニット10又は手差しトレイ51から供給される用紙の搬送経路が形成されている。
Below the
また、中間転写ユニット40の下方には定着装置60が配置されている。定着装置60では、定着ベルト61と加圧ローラ62との間に定着ニップを形成している。前述の二次転写ニップでフルカラートナー像が転写された用紙は、搬送ベルトユニット58によって定着装置60内に搬送され、定着ニップで受ける圧力と熱によりトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対63に向けて送り出される。
A fixing device 60 is disposed below the
用紙Pの第1面だけに画像を形成する片面プリントモードの場合には、排紙ローラ対63のローラ間の排紙ニップに挟み込まれた用紙Pがそのまま機外に排出されて排紙トレイ64上にスタックされる。用紙Pの両面に画像を形成する両面プリントモードの場合には、排紙ニップに挟み込まれた用紙Pが逆方向に戻されて、スイッチバック装置59に進入する。そして、スイッチバック装置59内で上下反転せしめられた後、再び2次転写ニップに送られて、もう片面にも画像の2次転写処理と定着処理とが施される。
In the single-sided print mode in which an image is formed only on the first surface of the paper P, the paper P sandwiched between the paper discharge nips between the rollers of the paper
上記給紙ユニット10は、ペーパーバンク11内に4段に配設された4つの給紙カセット12、給紙ローラ13、分離ローラ対14、給紙路15、搬送ローラ対16を備えている。給紙ユニット10は、プリンタ部1からの制御信号に基づいて、給紙ローラ13を回転駆動させて、給紙カセット12内の用紙Pの紙束における一番上の用紙Pを分離ローラ対14に送り出す。分離ローラ対14によって1枚に分離されてから給紙路15に送り出された用紙Pは、給紙路15内に設けられた複数の搬送ローラ対16の搬送ニップを経由して、プリンタ部1の第1受入分岐路52に送られる。
The paper feed unit 10 includes four
2次転写ニップの直前で用紙Pを搬送するための転写前搬送路56は、用紙搬送方向の上流側で第1受入分岐路52と第2受入分岐路54とに分岐している。給紙ユニット10の給紙路15から送り出された用紙Pは、プリンタ部1の第1受入分岐路52に受け入れられた後、第1受入分岐路52内に配設された受入搬送ローラ対53の搬送ニップを経由して転写前搬送路56に送られる。手差しトレイ51から手差しされた用紙Pは、手差し分離ローラ対55によって1枚に分離されてから第2受入分岐路54に向けて送り出され、転写前搬送路56に送られる。
A
プリンタ部1上に固定されたスキャナ21は、図示しない原稿の画像を読み取るための読取手段として、固定読取部と、移動読取部とを有している。光源、反射ミラー、CCD等の画像読取センサなどを有する固定読取部は、原稿に接触するようにスキャナ21のケーシング上壁に固定された図示しない第1コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ADF22によって搬送される原稿が第1コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿を走査する。
The scanner 21 fixed on the printer unit 1 has a fixed reading unit and a moving reading unit as reading means for reading an image of a document (not shown). A fixed reading unit having a light source, a reflection mirror, an image reading sensor such as a CCD, and the like is disposed immediately below a first contact glass (not shown) fixed to the upper wall of the casing of the scanner 21 so as to contact the document. Then, when the document conveyed by the
スキャナ21の移動読取部は、原稿に接触するようにスキャナ21のケーシング上壁に固定された図示しない第2コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第2コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。 The moving reading unit of the scanner 21 is disposed immediately below a second contact glass (not shown) fixed to the upper wall of the casing of the scanner 21 so as to come into contact with the document, and an optical system including a light source, a reflection mirror, and the like. It can be moved in the left-right direction in the figure. Then, in the process of moving the optical system from the left side to the right side in the figure, the light emitted from the light source is reflected by a document (not shown) placed on the second contact glass and then passed through a plurality of reflecting mirrors. The image is received by an image reading sensor fixed to the scanner body. Accordingly, the original is scanned while moving the optical system.
次に、上記プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kの構成について詳細に説明する。図2は、第1実施形態におけるプロセスカートリッジの構成を示す拡大構成図である。なお、プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kは、使用するトナーの色が互いに異なる点の他が同様の構成になっているので、以下色の区別を示す符号を省略して説明する。
Next, the configuration of the
プロセスカートリッジ2は、感光体ドラム3の周囲に、帯電装置4と現像装置5とを有している。帯電装置4は、感光体ドラム3の外周面3aを一様に帯電する。現像装置5は、光書込ユニット30からのレーザー光Lの走査露光によって感光体ドラム3の外周面3aに形成された静電潜像をトナーで現像する。
The
本実施形態では、回転する感光体ドラム3の外周面3aが、本発明にいう「所定幅を有し循環移動する像形成面」の一例に相当する。そして、感光体ドラム3が、本発明にいう像担持体の一例に相当する。また、帯電装置4、光書込ユニット30、及び現像装置5を合わせたものが、本発明にいう像形成部の一例に相当する。また、図1に示されている中間転写ユニット40が、本発明にいう転写部の一例に相当し、定着装置60が、本発明にいう定着部の一例に相当する。
In the present embodiment, the outer
また、プロセスカートリッジ2は、感光体ドラム3の周囲に、感光体ドラム3の外周面3aに付着している転写残トナーを除去するクリーニング部材6と、感光体ドラム3の外周面3aに保護剤の層を形成する保護層形成装置7と、を有している。
Further, the
クリーニング部材6は、保護層形成装置7に後述するように固定されている。保護層形成装置7は、感光体ドラム3の外周面3aに保護剤を塗布する保護剤塗布部材71と、感光体ドラム3の外周面3aに塗布された保護剤を均す保護剤均し部材72とを有している。保護剤塗布部材71が、本発明にいう保護剤塗布部材の一例に相当する。
The cleaning
感光体ドラム3は、図2中に矢印D1で示されている回転方向に回転する。この回転により、その外周面3aは、帯電装置4、現像装置5、一次転写ローラ42、クリーニング部材6、保護層形成装置7をこの順に順次通過する。
The
感光体ドラム3は、円筒形状を有し、円筒形状における中心軸を回転軸として矢印D1が示す回転方向に回転する有機感光体であり、その外周面3aにポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。帯電装置4は、導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ4aを備える。帯電ローラ4aは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ4aは、感光体ドラム3に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ4aの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体ドラム3の外周面3aに当接させることで設定することができる。また、帯電装置4には、帯電ローラ4aの表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材4bが設けられている。
The
現像装置5は、感光体ドラム3の外周面3aと対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ5aが配置されている。現像スリーブ5aは、矢印D2が示す回転方向に回転する。現像スリーブ5aの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを磁性キャリアと混合し、攪拌しながら現像スリーブ5aへ汲み上げるための2つのスクリュー5bが備えられている。現像スリーブ5aによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード5cによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ5aに担持される。現像スリーブ5aの表面は、感光体ドラム3との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体ドラム3の潜像面に供給し、トナー像を形成する。なお、本実施形態では、図2において、二成分現像方式の現像装置5の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。
In the developing
クリーニング部材6は、クリーニングブレード6aと、ブレード保持部材6bと、を有している。ブレード保持部材6bは、保護層形成装置7のケース7aに固定されている。クリーニングブレード6aは、ブレード保持部材6bによって片持ち支持されており、その自由端が、感光体ドラム3の外周面3aの移動方向に対しカウンタ方向から、転写後の感光体ドラム3の外周面3aに当接する。そして、クリーニングブレード6aは、転写後の感光体ドラム3の外周面3aを摺擦して、その外周面3aに残留する残留トナーに代表される付着物を除去する。クリーニングブレード6aに用いる材料は、特に制限されるものではなく、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独又はブレンドして使用することができる。また、これらのゴム製のブレードにおける感光体ドラム3との接点部分に、低摩擦材料によるコーティングや含侵処理を施してもよい。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機微粒子や無機微粒子に代表される充填剤を内部に分散させてもよい。クリーニングブレード6aは、接着、融着等の任意の方法で、金属、プラスチック、セラミック等からなるブレード保持部材6bに固定される。なお、本実施形態におけるクリーニングブレード6aは、絶縁性のゴムで形成されたものであるが、このクリーニングブレード6aは導電性のものであっても良い。また、クリーニングブレード6aに替えて中抵抗から低抵抗の導電性ブラシにバイアス印加を行ったクリーニングブラシを用いるようにしても良い。
The cleaning
次に、保護層形成装置7について説明する。図3は、第1実施形態における保護層形成装置を、感光体ドラム及びクリーニング部材とともに示す図である。尚、この図3では、図6や図7に示されている従来の保護層形成装置と比較し易いように、感光体ドラム3の回転方向や、クリーニング部材6に対する保護層形成装置7の相対位置が、図6や図7に合されている。その結果、図3と図2とでは、感光体ドラム3の回転方向や、クリーニング部材6に対する相対位置が互いに異なっているが、保護層形成装置7についてこれら2つの図は実質的に同じものを示している。そこで、図3中の各構成要素には、図2中の符号と同じ符号を付し、以下では、図2と図3とを特に区別せずに参照して説明を行う。
Next, the protective
上述したように、保護層形成装置7は、感光体ドラム3の外周面3aに保護剤を塗布する保護剤塗布部材71と、保護剤が塗布された感光体ドラム3の外周面3aを摺擦し、その保護剤を均す保護剤均し部材72とを有している。保護剤塗布部材71が、本発明にいう保護剤塗布部材の一例に相当する。まず、保護剤塗布部材71について説明する。
As described above, the protective
保護剤塗布部材71は、ブラシローラ71aと、固形保護剤71bと、加圧部材71cとを備える。ブラシローラ71aは、感光体ドラム3の回転軸と略平行な回転軸を中心に回転自在に、保護層形成装置7のケース7aに収容されている。このブラシローラ71aは、感光体ドラム3の回転方向(矢印D1方向)について上記のクリーニング部材6の下流側に配置されている。そして、ブラシローラ71aは、不図示の駆動源によって矢印D3が示す回転方向に回転駆動されて、クリーニング部材6による付着物の除去後の感光体ドラム3の外周面3aを摺擦する。固形保護剤71bは、ブラシローラ71aの回転軸と略平行に延びた直方体形状を有しており、ブラシローラ71aに、感光体ドラム3側とは反対側から加圧部材71cによって押圧されている。加圧部材71cは、板バネ、圧縮バネ等のバネで固形保護剤71bを押圧するものがよく、特に図2や図3に示すように圧縮バネを用いたものが好適である。固形保護剤71bは回転するブラシローラ71aによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧部材71cで加圧されているために常時ブラシローラ71aに当接している。ブラシローラ71aは、回転しながら削り取った保護剤を感光体ドラム3の外周面3aに塗布する。この固形保護剤71bから削り取られる保護剤が、本発明にいう保護剤の一例に相当する。また、保護剤塗布部材71は、ブラシローラ71a又は固形保護剤71bをブラシローラ71aの回転軸と略平行な長手方向に揺動させる図示しない駆動手段を有していてもよい。ブラシローラ71a又は固形保護剤71bを揺動させることにより、塗布ムラが小さくなり、より均一に保護剤を塗布することができる。なお、ブラシローラ71aの回転方向は、図2や図3において矢印D3が示すように、感光体ドラム3の回転方向に対し順方向であることが好ましいが、逆方向に回転してもよい。
The protective
上記の固形保護剤71bをなす保護剤は、感光体ドラム3の外周面3aを保護するとともにこの外周面3aに潤滑性を付与するものである。この保護剤としては、乾燥した固体疎水性保護剤を用いることが可能であり、例えばステアリン酸亜鉛が挙げられる。また、ステアリン酸亜鉛の他にも、以下のようなステアリン酸基を持つものを固形保護剤71bをなす保護剤として用いることができる。即ち、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、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ウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。また、固形保護剤71bをなす保護剤として、同じ脂肪酸基を持つオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅を用いてもよい。また、脂肪酸基を持つものとしては、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムも挙げられる。これらの他にも、固形保護剤71bをなす保護剤として、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸の金属塩なども使用できる。さらに、固形保護剤71bをなす保護剤として、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックスなども使用できる。また保護剤に無機微粒子を含むとより好ましい。微粒子の例としては、マイカ、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、タルク、カオリン、モンモリロナイト、フッ化カルシウム、グラファイト等があるがこれらに限るものではない。例えば窒化ホウ素は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で積み重なる結晶構造をもち、層間が弱いファンデルワールス力のみによって結合されているため、層間が容易に広がって六角網面の方向へ滑りやすく、優れた潤滑性を発揮する。このような微粒子を脂肪酸金属塩に混合することで、保護剤を薄層に伸展することが容易になる。ここで、以上に例示した保護剤は、溶融後に冷却しバー状の固形保護剤としても良いが、それ以外にも、粉末状の脂肪酸金属塩と無機微粒子を混合し、バー状に圧縮成形して固形保護剤としても良い。また、粉末のままの保護剤をメッシュ状の袋に収容して、その袋をブラシローラ71aに押圧し、ブラシローラ71aで袋内の保護剤を掻き取らせるようにしても良い。
The protective agent constituting the solid
次に、保護層形成装置7が有する保護剤均し部材72について説明する。この保護剤均し部材72は、当接板72aと支持部72bを有している。当接板72aは、図2や図3に示すように、保護層形成装置7のケース7aに固定された支持部72bによって、感光体ドラム3の回転方向(矢印D1)について、ブラシローラ71aの下流側の位置に支持されている。当接板72aは、弾性材料で形成され、感光体ドラム3の外周面3a(像形成面)の幅方向と略平行に延びた帯板形状を有し、その長端縁が上記の幅方向について感光体ドラム3の外周面3aに全幅に亘って当接する。保護剤塗布部材71によって塗布された保護剤が、感光体ドラムの外周面3aに当接した当接板72aによって摺擦されて均され、感光体ドラムの外周面3aに保護剤の層が形成される。
Next, the protective
支持部72bは、感光体ドラム3の外周面3aの幅方向と略平行に延びた回動軸72cを中心として回動可能に当接板72aを支持する。これにより、支持部72bは、当接板72aを、感光体ドラム3の外周面3aに対する当接姿勢を変更可能に支持する。具体的には、支持部72bは、当接板72aを、トレーリング姿勢とカウンタ姿勢との間で変更可能に支持する。トレーリング姿勢は、感光体ドラム3の外周面3aに当接板72aの長端縁がトレーリング方向から当接する姿勢である。カウンタ姿勢は、感光体ドラム3の外周面3aに当接板72aの長端縁がカウンタ方向から当接する姿勢である。図3には、カウンタ姿勢にある当接版72aが実線で示され、トレーリング姿勢にある当接版72aが点線で示されている。
The
当接版72aにおけるこのような当接姿勢の変更は、当接板72aを支持する支持部72aを回動軸72cを中心として、不図示のモータ等により矢印D4が示す回動方向に回動することにより行われる。そして、本実施形態では、この支持部72aの回動が、温度センサ9で計測される環境温度に応じた制御部8による以下の制御によって行われる。
Such a change in the contact posture of the
温度センサ9で計測される環境温度は、逐次に不図示のメモリに記憶される。そして、画像形成装置100において通紙動作が行われておらず感光体ドラム3が停止している期間のうち予め定められたタイミングが到来すると、制御部8は、まず、直近30分間の平均温度を算出する。そして、制御部8は、その平均温度が15℃以上であるか否かを判定する。
The environmental temperature measured by the
平均温度が15℃以上という高温条件が満たされ且つ当接姿勢がトレーリング姿勢であった場合、制御部8は特に何も行わず、そのトレーリング姿勢が維持される。一方、この高温条件が満たされ且つ当接姿勢がカウンタ姿勢であった場合、制御部8は、支持部72aを回動させて当接姿勢をトレーリング姿勢に変更する。
When the high temperature condition that the average temperature is 15 ° C. or higher is satisfied and the contact posture is the trailing posture, the
平均温度が15℃未満という低温条件が満たされ且つ当接姿勢がトレーリング姿勢であった場合、制御部8は、支持部72aを回動させて当接姿勢をカウンタ姿勢に変更する。一方、この低温条件が満たされ且つ当接姿勢がカウンタ姿勢であった場合、制御部8は特に何も行わず、そのカウンタ姿勢が維持される。
When the low temperature condition that the average temperature is less than 15 ° C. is satisfied and the contact posture is the trailing posture, the
保護剤均し部材72と、制御部8と、温度センサ9と、を合わせたものが、本発明にいう摺擦部材の一例に相当するとともに、本発明にいう保護剤均し部材の一例にも相当する。また、保護層形成装置7と、制御部8と、温度センサ9と、を合わせたものが、本発明にいう保護層形成装置の一例に相当する。また、当接板72aが、本発明にいう当接板の一例に相当し、支持部72bが、本発明にいう支持部の一例に相当し、回動軸72cが、本発明にいう回動軸の一例に相当する。また、制御部8が、本発明にいう制御部の一例に相当し、温度センサ9が、本発明にいう温度センサの一例に相当する。
A combination of the protective
尚、本実施形態では、当接姿勢の変更タイミングとして、感光体ドラム3が停止している期間のうち予め定められたタイミングが例示されているが、当接姿勢の変更タイミングはこれに限るものではない。当接姿勢の変更は、感光体ドラム3が回転している期間に行われてもよい。この場合、当接姿勢の変更動作が感光体ドラム3の回転を妨げないように、当接板72aを支持部72bごと感光体ドラム3の外周面3aから離間させてから支持部72b及び当接板72aの回動が行われる。また、このときの回動は、当接板72aを感光体ドラム3とは反対側の空間を経由して回動させる動作に限るものではなく、上記の離間によって開いた感光体ドラム3側の空間を経由して回動させる動作であってもよい。
In this embodiment, the timing for changing the contact posture is exemplified by a predetermined timing in the period during which the
また、本実施形態では、高温条件の一例として直近30分間の平均温度が15℃以上という条件が例示されているが、高温条件は、このような条件に限るものではない。高温条件は、例えば、直近30分間以外の期間にわたる平均温度についての条件であってもよく、あるいは平均温度ではなく計測温度そのものについての条件であってもよい。また、その閾値温度も15℃以外の温度であってもよい。 Further, in the present embodiment, as an example of the high temperature condition, the condition that the average temperature for the latest 30 minutes is 15 ° C. or more is illustrated, but the high temperature condition is not limited to such a condition. The high temperature condition may be, for example, a condition for the average temperature over a period other than the latest 30 minutes, or may be a condition for the measured temperature itself instead of the average temperature. The threshold temperature may also be a temperature other than 15 ° C.
また、本実施形態では、低温条件の一例として直近30分間の平均温度が15℃未満という条件が例示されているが、低温条件は、このような条件に限るものではない。低温条件は、例えば、直近30分間以外の期間にわたる平均温度についての条件であってもよく、あるいは平均温度ではなく計測温度そのものについての条件であってもよい。また、その閾値温度も15℃以外の温度であってもよい。 Further, in the present embodiment, the condition that the average temperature for the last 30 minutes is less than 15 ° C. is exemplified as an example of the low temperature condition, but the low temperature condition is not limited to such a condition. The low temperature condition may be, for example, a condition for the average temperature over a period other than the latest 30 minutes, or may be a condition for the measured temperature itself instead of the average temperature. The threshold temperature may also be a temperature other than 15 ° C.
また、本実施形態では、本発明にいう温度センサの一例として、画像形成装置100内部の環境温度を計測する温度センサ9が例示されている。しかしながら、本発明にいう温度センサは、これに限るものではなく、例えば、画像形成装置100の外側面に取り付けられて画像形成装置100の設置場所における環境温度を計測するもの等であってもよい。
In the present embodiment, as an example of the temperature sensor according to the present invention, a
本実施形態では、感光体ドラム3の外周面3aに対する、当接板72aにおける長端縁の当接線圧が、0.008N/cm以上72N/cm以下となっている。この当接板72aに用いる材料は、特に制限されるものではなく、クリーニングブレード6aと同様に、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独又はブレンドして使用することができる。また、これらのゴム製のブレードは、感光体ドラム3との当接部分に低摩擦材料によるコーティングや含侵処理を施したものであってもよい。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機微粒子や無機微粒子に代表される充填剤を内部に分散させてもよい。当接板72aは、接着、融着等の任意の方法で、金属、プラスチック、セラミック等からなる支持部72bに固定される。
In the present embodiment, the contact linear pressure of the long end edge of the
ここで、本実施形態では環境温度の変化に応じたブラシローラ71aの硬軟変化によって感光体ドラム3の外周面3aへの保護剤の塗布量が変動することがある。具体的には、高温環境下ではブラシローラ71aが軟化して保護剤の塗布量が減少し、低温環境下ではブラシローラ71aが硬化して保護剤の塗布量が増加することがある。本実施形態によれば、感光体ドラム3の外周面3aに対する当接板72aの当接姿勢が変更可能となっている。このため、このような感光体ドラム3の外周面3aへの保護剤の塗布量の変動を想定して当接板72aの当接姿勢を適宜に変更することで、摺擦で均した後の保護剤の塗布量を適切なものとできるので、長期にわたり安定して高画質の画像を得ることが可能となる。
Here, in the present embodiment, the amount of the protective agent applied to the outer
また、本実施形態によれば、支持部72bが、感光体ドラム3の外周面3aの幅方向と略平行に延びた回動軸72cを中心として回動可能に当接板72aを支持する。これにより、当接姿勢の変更が、回動軸72cを中心とした当接板72aの回動という簡易な動作により可能となっている。
Further, according to the present embodiment, the
尚、本実施形態では、本発明にいう当接板の回動の一例として、支持部72bに設けられた回動軸72cを中心とした回動が例示されている。しかしながら、本発明にいう当接板の回動は、これに限るものではなく、例えば、回動軸を当接板に設けておき、その回動軸を中心として当接板を回動させる動作等であってもよい。
In the present embodiment, as an example of the rotation of the contact plate according to the present invention, the rotation about the
また、本実施形態によれば、当接姿勢の変更が、保護剤の塗布量が少ない場合に適したトレーリング姿勢と、保護剤の塗布量が多い場合に適したカウンタ姿勢と、の間で行われる。これにより、摺擦で均した後の保護剤の塗布量を一層適切なものとすることができる。 Further, according to the present embodiment, the change in the contact posture is between a trailing posture suitable for a case where the amount of the protective agent applied is small and a counter posture suitable for a case where the amount of the protective agent applied is large. Done. Thereby, the coating amount of the protective agent after leveling by rubbing can be made more appropriate.
また、本実施形態によれば、上述したように保護剤の塗布量の増減の原因となる環境温度に応じて当接姿勢が変更される。これにより、摺擦で均した後の保護剤の塗布量を一層適切なものとすることができる。 Further, according to the present embodiment, as described above, the contact posture is changed according to the environmental temperature that causes the increase or decrease in the coating amount of the protective agent. Thereby, the coating amount of the protective agent after leveling by rubbing can be made more appropriate.
また、本実施形態によれば、保護剤の塗布量が少なくなりがちな高温条件が満たされる場合にトレーリング姿勢で当接板72aが支持される。そして、保護剤の塗布量が多くなりがちな低温条件が満たされる場合にカウンタ姿勢で当接板72aが支持される。これにより、摺擦で均した後の保護剤の塗布量を一層適切なものとすることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態では、感光体ドラム3の外周面3aに対する、当接板72aにおける長端縁の当接線圧が、0.008N/cm以上72N/cm以下となっている。これにより、感光体ドラム3の外周面3aと当接板72aとの間を通過する保護剤の量が、帯電ローラ4aへの保護剤の付着等を抑えつつ適当な厚みの保護層が均一に形成されるのに好適な量となる。尚、この当接線圧は、本実施形態のように0.008N/cm以上72N/cm以下であることが好ましく、0.01N/cm以上70N/cm以下であることが更に好ましい。また、この当接線圧は、1N/cm以上50N/cm以下であることが一層好ましい。
In the present embodiment, the contact linear pressure of the long end edge of the
また、本実施形態では、保護剤が、脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛を主成分とし、無機微粒子を含んだものとなっている。脂肪酸金属塩、特にステアリン酸亜鉛を主成分とすることにより、良好な疎水性の保護剤が得られる。さらに、無機微粒子を含有させることで、保護剤を薄層に伸展することが容易になる。 In the present embodiment, the protective agent is mainly composed of zinc stearate, which is a fatty acid metal salt, and contains inorganic fine particles. By using a fatty acid metal salt as a main component, particularly zinc stearate, a good hydrophobic protective agent can be obtained. Furthermore, it becomes easy to extend the protective agent into a thin layer by containing inorganic fine particles.
次に、第2実施形態について説明する。尚、第2実施形態は、第1実施形態とは保護剤均し部材が異なっている。一方で、画像形成装置の基本的な構成等は第1実施形態と共通である。以下では、第2実施形態について第1実施形態との相違点に注目して説明を行い、共通点については説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in the protective agent leveling member. On the other hand, the basic configuration of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the second embodiment will be described by paying attention to differences from the first embodiment, and description of common points will be omitted.
図4は、第2実施形態におけるプロセスカートリッジの構成を示す拡大構成図であり、図5は、第2実施形態における保護層形成装置を、感光体ドラム及びクリーニング部材とともに示す図である。尚、図4及び図5では、図2や図3に示されている第1実施形態の構成要素と同等な構成要素については、図2や図3と同じ符号が付されており、以下ではそれら同等な構成要素の重複説明を割愛する。 FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing the configuration of the process cartridge in the second embodiment, and FIG. 5 is a diagram showing the protective layer forming apparatus in the second embodiment together with the photosensitive drum and the cleaning member. 4 and 5, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 2 and 3. I will omit duplicate explanations for these equivalent components.
本実施形態のプロセスカートリッジ200では、保護層形成装置210の保護剤均し部材211は、当接板211aと支持部211bと当接圧調節部211cを有している。この保護剤均し部材211は、当接圧調節部211cを介して保護層形成装置210のケース7aに支持されている。また、本実施形態では、感光体ドラム3の外周面3aに対する当接板211aの当接姿勢はカウンタ姿勢に固定されている。
In the
当接圧調節部211cは、制御部8の制御の下、当接板211aの幅方向に沿った調節方向DP1に当接板211aの位置を変位させることで、感光体ドラム3の外周面3aに対する当接板211aの当接圧を調節する。即ち、当接圧調節部211cは、当接板211aを感光体ドラム3の外周面3aに向かって調節方向DP1に変位させることで、当接圧を上げる。また、当接圧調節部211cは、当接板211aを感光体ドラム3の外周面3a側とは反対側に調節方向DP1に変位させることで、当接圧を下げる。当接圧調節部211cは、このような当接板211aの変位を、直動モータ等のアクチュエータを用いて支持部211bを調節方向DP1に変位させることで行う。
The contact pressure adjusting unit 211c, under the control of the
本実施形態では、当接圧調節部211cの動作が、温度センサ9で計測される環境温度に応じた制御部8による以下の制御によって行われる。
In the present embodiment, the operation of the contact pressure adjusting unit 211 c is performed by the following control by the
温度センサ9で計測される環境温度は、逐次に不図示のメモリに記憶される。そして、画像形成装置100において通紙動作が行われておらず感光体ドラム3が停止している期間のうち予め定められたタイミングが到来すると、制御部8は、まず、直近30分間の平均温度を算出する。そして、制御部8は、その平均温度が15℃以上であるか否かを判定する。
The environmental temperature measured by the
平均温度が15℃以上という高温条件が満たされる場合、制御部8は、当接板211aが感光体ドラム3の外周面3aに向かって調節方向DP1に所定距離だけ変位するように当接圧調節部73を動作させる。このときの変位量は、当接板211aの当接圧が0.01N/cm以上9N/cm以下となる変位量に設定されている。
When the high temperature condition that the average temperature is 15 ° C. or higher is satisfied, the
他方、平均温度が15℃未満という低温条件が満たされる場合、制御部8は、当接板211aが感光体ドラム3の外周面3a側とは反対側に調節方向DP1に所定距離だけ変位するように当接圧調節部73を動作させる。このときの変位量は、当接板211aの当接圧が10N/cm以上80N/cm以下となる変位量に設定されている。
On the other hand, when the low temperature condition that the average temperature is less than 15 ° C. is satisfied, the
本実施形態では、保護剤均し部材211と、制御部8と、温度センサ9と、を合せたものが、本発明にいう摺擦部材の一例に相当する。また、保護層形成装置210と、制御部8と、温度センサ9と、を合せたものが、本発明にいう保護層形成装置の一例に相当する。また、当接板211aが、本発明にいう当接板の一例に相当し、支持部211bと当接圧調節部211cとを合せたものが、本発明にいう支持部の一例に相当する。
In the present embodiment, a combination of the protective
尚、本実施形態では、当接圧の変更タイミングが、第1実施形態における当接姿勢の変更タイミングと同様に、感光体ドラム3が停止している期間のうち予め定められたタイミングとなっている。しかしながら、当接圧の変更タイミングはこれに限るものではなく、当接圧の変更は、例えば感光体ドラム3が回転している期間に行われてもよい。
In the present embodiment, the timing for changing the contact pressure is a predetermined timing in the period during which the
また、本実施形態では、感光体ドラム3の外周面3aに対する、当接板211aにおける長端縁の当接圧(線圧)が、0.01N/cm以上80N/cm以下となっている。この当接板211aに用いる材料については、第1実施形態における当接板72aと同様である。
In this embodiment, the contact pressure (linear pressure) of the long end edge of the
以上に説明した第2実施形態によれば、感光体ドラム3の外周面3aに対する当接板211aの当接圧が変更可能となっている。このため、このような感光体ドラム3の外周面3aへの保護剤の塗布量の変動を想定して当接板211aの当接圧を適宜に変更することで、摺擦で均した後の保護剤の塗布量を適切なものとできるので、長期にわたり安定して高画質の画像を得ることが可能となる。
According to the second embodiment described above, the contact pressure of the
即ち、15℃未満といった低温環境下では、ブラシローラ71aが硬質化することによる保護剤供給量の増加に対し、当接板211aの当接圧を上げて余剰な保護剤のすり抜けを抑制することで、帯電ローラ4aの汚染による画質低下を防ぐことができる。また、15℃以上の、例えば27℃等といった高温環境下では、ブラシローラ71aが軟質化することによる保護剤供給量の減少に対し、当接板211aの当接圧を下げて保護剤のせき止め力を落とすことで、必要な保護剤供給量を確保させることができる。これにより、感光体ドラム3の外周面3aの保護性を向上させることで、フィルミングによる画質低下を防ぐことが出来る。このように、本実施形態によれば、長期にわたり安定して高画質の画像を得ることが可能となる。
That is, in a low temperature environment such as less than 15 ° C., the contact pressure of the
また、本実施形態によれば、制御部8の制御の下、温度センサ9で計測される環境温度に応じて当接板211aの当接圧が変更される。当接圧変更を、摺擦で均した後の保護剤の塗布量に直接影響を与える環境温度をトリガとして上記のように行うことにより、保護剤の塗布量を一層適切なものとすることができる。
Further, according to the present embodiment, the contact pressure of the
また、本実施形態によれば、温度センサ9で計測される環境温度が上記の高温条件を満たし保護剤の塗布量が少なくなりがちな場合に、当接圧が下げられる。これにより、必要な保護剤供給量を確保することができることから、保護剤の塗布量を一層適切なものとすることができる。
Further, according to the present embodiment, the contact pressure is lowered when the environmental temperature measured by the
また、本実施形態によれば、温度センサ9で計測される環境温度が上記の低温条件を満たし保護剤の塗布量が多くなりがちな場合に、当接圧が上げられる。これにより、保護剤の除去量を増やせることから、保護剤の塗布量を一層適切なものとすることができる。
Further, according to the present embodiment, the contact pressure is increased when the environmental temperature measured by the
また、本実施形態では、感光体ドラム3の外周面3aに対する、当接板211aの当接圧(線圧)が、0.008N/cm以上82N/cm以下であることが好ましい。これにより、感光体ドラム3の外周面3aと当接板211aとの間を通過する保護剤の量が、帯電ローラ4aへの保護剤の付着等を抑えつつ適当な厚みの保護層が均一に形成されるのに好適な量となる。尚、この当接線圧は、本実施形態のように0.01N/cm以上80N/cm以下であることが一層好ましい。
In the present embodiment, the contact pressure (linear pressure) of the
さらに、当接板211aの当接圧は、本実施形態のように、高温条件が満たされる場合には0.01N/cm以上9N/cm以下であることが好ましく、低温条件が満たされる場合には10N/cm以上80N/cm以下であることが好ましい。
Furthermore, the contact pressure of the
尚、本実施形態では、当接板211aの当接圧を変更するための構成として、直動モータ等のアクチュエータを用いて当接板211aの支持部211bを調節方向DP1に変位させる当接圧調節部211cが例示されている。しかしながら、当接圧を変更するための構成はこれに限るものではなく、例えば、支持部211bにバネを設けておき、そのバネを伸縮させることで当接圧を変化させる動作等であってもよい。
In the present embodiment, as a configuration for changing the contact pressure of the
また、本実施形態では、当接板211aの当接姿勢としてカウンタ姿勢が例示されている。しかしながら、当接圧が変更される当接板211aの当接姿勢はこれに限るものではなく、トレーリング姿勢であってもよい。
In the present embodiment, the counter posture is exemplified as the contact posture of the
そして、上述した第1実施形態及び第2実施形態は、いずれも、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の摺擦部材、保護層形成装置、及び画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 The first embodiment and the second embodiment described above are merely representative examples of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. That is, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventionally known knowledge without departing from the scope of the present invention. Of course, such modifications are also included in the scope of the present invention as long as they include the structures of the rubbing member, protective layer forming apparatus, and image forming apparatus of the present invention.
例えば、上述した第1実施形態及び第2実施形態では、いずれも、本発明にいう保護層形成装置の一例として、感光体ドラム3の外周面3aに保護剤の層を形成する保護層形成装置7が例示されているが、本発明にいう保護層形成装置はこれに限るものではない。本発明にいう保護層形成装置は、例えば、中間転写ベルト41の外周面に保護剤の層を形成するものであっても良い。この場合の保護層形成装置は、中間転写ベルト41のクリーニング装置45に隣接して設けてもよく、あるいは、このクリーニング装置45の内部に組み込んで設けてもよい。また、この場合、循環移動する中間転写ベルト41の外周面が、本発明にいう「所定幅を有し循環移動する像形成面」の一例に相当する。また、中間転写ベルト41が、本発明にいう像担持体の一例に相当する。そして、この中間転写ベルト41の保護層形成装置が有する保護層均し部材が、本発明にいう摺擦部材の一例に相当する。さらに、本発明にいう保護層形成装置は、感光体ドラムと中間転写ベルトとのいずれか一方のみに設けるものに限らず、感光体ドラムと中間転写ベルトとの両方に設けてもよい。
For example, in both the first embodiment and the second embodiment described above, as an example of the protective layer forming apparatus according to the present invention, a protective layer forming apparatus that forms a protective agent layer on the outer
また、上述した第1実施形態及び第2実施形態では、いずれも、本発明にいう摺擦部材の一例として、温度センサ9で計測された環境温度に応じて、当接板72a,211aの当接姿勢や当接圧といった当接状態が変更される形態が例示されている。しかしながら、本発明にいう摺擦部材は、これに限るものではなく、例えばユーザによる変更操作に応じて当接状態が変更されるもの等であってもよい。即ち、画像形成装置とは独立して設けられた温度計を見たり、自分の体感に基づいたりして温度を認識したユーザが、変更操作を行って当接状態を変更するもの等であってもよい。
Further, in both the first embodiment and the second embodiment described above, the
次に、上述した実施形態に相当する画像形成装置を用い、実際に画像形成を行った実施例について説明する。尚、以下の実施例では、保護剤均し部材72における当接板72aの、感光体ドラムの外周面3aへの当接線圧、保護剤の材質について具体的に述べるが、これらはあくまでも例であって、本発明は、これらに限定されるものではない。
Next, an example in which image formation is actually performed using the image forming apparatus corresponding to the above-described embodiment will be described. In the following embodiments, the contact line pressure of the
まず、上述した第1実施形態に対応する実施例について、その実施例と比較する比較例も交えて説明を行う。 First, an example corresponding to the above-described first embodiment will be described together with a comparative example to be compared with the example.
(第1実施例)
第1実施例では、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500を、図1〜3を参照して説明した第1実施形態の画像形成装置100の如く改造した。まず、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500に搭載されている保護層形成装置における保護剤均し部材を、図2及び図3に示す保護剤均し部材72に取り替えた。また、図2及び図3に示す制御部8及び温度センサ9を搭載した。そして、当接板72aの、長手方向の当接線圧を「10N/cm」とした。
(First embodiment)
In the first example, the image forming apparatus “image MP MP4500” manufactured by Ricoh Co., Ltd. was modified like the
さらに、第1実施例では、保護剤として、ステアリン酸亜鉛に、無機微粒子としての窒化ホウ素を含有させたものを用いた。ステアリン酸亜鉛と窒化ホウ素との配合比(質量比)は、ステアリン酸亜鉛が「9」に対し窒化ホウ素が「1」となっている。 Furthermore, in the first example, a protective agent in which zinc stearate was incorporated with boron nitride as inorganic fine particles was used. The compounding ratio (mass ratio) of zinc stearate and boron nitride is “9” for zinc stearate and “1” for boron nitride.
保護剤均し部材72及び保護剤以外は、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500の構成要素をそのまま用いて、第1実施例の画像形成装置を得た。
Except for the protective
(第2〜第9実施例)
後で示す表1に記載されているように、当接線圧を0.005N/cm〜80N/cmの範囲で変更する他は、第1実施例と同一の条件で第2〜第9実施例の画像形成装置を得た。
(Second to ninth embodiments)
As described in Table 1 to be described later, the second to ninth embodiments are performed under the same conditions as the first embodiment except that the contact linear pressure is changed in the range of 0.005 N / cm to 80 N / cm. An image forming apparatus was obtained.
(第1比較例)
第1比較例では、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500を略そのまま用いた。この画像形成装置imagio MP C4500では、保護層形成装置における保護剤均し部材は、図6を参照して説明した従来の保護層形成装置500における保護剤均し部材520のようにブレードを用いたものとなっている。そして、その先端エッジ部が感光体ドラムの外周面に当接している。即ち、第1比較例では、図6を参照して説明した従来の保護層形成装置500における保護剤均し部材520のように、その先端エッジ部が、感光体ドラムの外周面にトレーリング方向から当接している。ただし、第1比較例では、その当接線圧が「10N/cm」に調節されている。
(First comparative example)
In the first comparative example, an image forming apparatus imagio MP C4500 manufactured by Ricoh Co., Ltd. was used as it was. In this image forming apparatus imagio MP C4500, the protective agent leveling member in the protective layer forming apparatus uses a blade like the protective
(第2比較例)
第2比較例では、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C5002を略そのまま用いた。この画像形成装置imagio MP C5002では、保護層形成装置における保護剤均し部材は、図7を参照して説明した従来の保護層形成装置600における保護剤均し部材610のようなブレードを用いたものとなっている。即ち、そのブレードは、その先端エッジ部の稜線部が鈍角形状となっている。また、その先端エッジ部が、図7に示されている保護剤均し部材610のように、感光体ドラムの外周面にカウンタ方向から当接している。この第2比較例でも、その当接線圧は「10N/cm」に調節されている。
(Second comparative example)
In the second comparative example, an image forming apparatus imagio MP C5002 manufactured by Ricoh Co., Ltd. was used as it was. In this image forming apparatus imgio MP C5002, the protective agent leveling member in the protective layer forming device uses a blade like the protective
(評価)
このようにして得た、第1〜第9実施例、及び第1、第2比較例の画像形成装置それぞれにおいて、画像面積率が5%でA4サイズのテストチャートについて、100,000枚に亘って連続して画像形成を行った。この100,000枚の画像形成を、気温が23℃で相対湿度が50%RHの常温環境と、気温が10℃で相対湿度が15%RHの低温環境と、の2つの環境下で行った。ただし、1つの環境下での画像形成後、感光体ドラムと、帯電ローラと、各実施例及び各比較例の保護剤塗布装置と、をそれぞれ新品と交換し、環境以外は同一の条件のもとで次の環境下での画像形成を行った。
(Evaluation)
In each of the image forming apparatuses of the first to ninth embodiments and the first and second comparative examples obtained in this way, the image area ratio is 5% and the A4 size test chart covers 100,000 sheets. The images were continuously formed. The 100,000 sheets of images were formed in two environments: a normal temperature environment where the temperature was 23 ° C. and a relative humidity of 50% RH, and a low temperature environment where the temperature was 10 ° C. and the relative humidity was 15% RH. . However, after image formation under one environment, the photosensitive drum, the charging roller, and the protective agent coating device of each example and each comparative example are replaced with new ones, and the same conditions except for the environment are used. Then, image formation was performed in the following environment.
まず、各環境下において形成された画像に、黒スジという画像異常が現れているか否かを確認した。さらに、各環境下での形成後の各画像形成装置における帯電ローラについて、目視による汚れの確認を行った。そして、画像異常(黒スジ)と帯電ローラの汚れについて、次の5段階の評価基準に基づいて、総合的に評価した。
ランク1:常温環境と低温環境との双方とも画像異常(黒スジ)は確認されず、且つ、 形成後の帯電ローラに汚れが殆ど確認されない。
ランク2:常温環境と低温環境との双方とも画像異常(黒スジ)は確認されないが、形 成後の帯電ローラに若干の汚れが確認される。
ランク3:低温環境において画像異常(黒スジ)が確認され、形成後の帯電ローラに若 干の汚れが確認される。
ランク4:常温環境と低温環境との双方とも約5,000枚程度から画像に画像異常(
黒スジ)が現れ、形成後の帯電ローラに汚れも確認されるが、画像異常及び 汚れの程度は、ランク5よりも軽い。
ランク5:常温環境と低温環境との双方とも約5,000枚程度から画像に許容を超え た画像異常(黒スジ)が現れ、形成後の帯電ローラに許容を超えた汚れも確 認される。
First, it was confirmed whether or not an image abnormality called black streak appeared in an image formed under each environment. Further, the charging roller in each image forming apparatus after formation under each environment was visually checked for contamination. Then, image abnormalities (black streaks) and dirt on the charging roller were comprehensively evaluated based on the following five evaluation criteria.
Rank 1: Image abnormality (black streak) is not confirmed in both the normal temperature environment and the low temperature environment, and the charging roller after formation is hardly contaminated.
Rank 2: An image abnormality (black streak) is not confirmed in both the normal temperature environment and the low temperature environment, but some contamination is confirmed on the charging roller after formation.
Rank 3: Image abnormality (black streaks) is confirmed in a low-temperature environment, and a slight contamination is confirmed on the formed charging roller.
Rank 4: About 5,000 images in both normal temperature environment and low temperature environment.
Black streaks) appear, and contamination is confirmed on the charged roller after formation, but the degree of image abnormality and contamination is lighter than
Rank 5: Image abnormalities (black streaks) exceeding the allowable limit appear on the image from about 5,000 sheets in both the normal temperature environment and the low temperature environment, and the charging roller after the formation is also confirmed to have excessive contamination. .
次に、各環境下において形成された画像に、白スジ状の抜けという画像異常が現れているか否かを確認した。さらに、各環境下での形成後の各画像形成装置における感光体ドラムについて、目視による摩耗とフィルミングの確認を行った。そして、画像異常と感光体ドラムの摩耗とフィルミングについて、次の5段階の評価基準に基づいて、総合的に評価した。
ランク1:常温環境と低温環境との双方とも画像異常(白スジ)は確認されず、且つ、 形成後の感光体ドラムに摩耗もフィルミングも殆ど確認されない。
ランク2:常温環境と低温環境との双方とも画像異常(白スジ)は確認されず、形成後 の感光体ドラムに摩耗も確認されないが、感光体ドラムに若干のフィルミン グが確認される。
ランク3:常温環境と低温環境との双方とも約20,000枚程度から画像に画像異常 (白スジ)が現れる。形成後の感光体ドラムに摩耗は確認されないが、感光 体ドラムにフィルミングが確認される。
ランク4:常温環境と低温環境との双方とも約5,000枚程度から画像に画像異常(
白スジ)が現れる。形成後の感光体ドラムに摩耗又はフィルミングが確認さ れる。ただし、画像異常、摩耗、及びフィルミングの程度は、ランク5より も軽い。
ランク5:常温環境と低温環境との双方とも約5,000枚程度から画像に許容を超え た画像異常(白スジ)が現れる。形成後の感光体ドラムに許容を超えた摩耗 又はフィルミングが確認される。
Next, it was confirmed whether or not an image abnormality such as a white streak-like defect appeared in an image formed under each environment. Further, visual wear and filming were confirmed on the photosensitive drum in each image forming apparatus after formation in each environment. Then, image abnormality, photoconductor drum wear and filming were comprehensively evaluated based on the following five-level evaluation criteria.
Rank 1: Image abnormality (white streaks) is not confirmed in both the normal temperature environment and the low temperature environment, and almost no wear or filming is confirmed on the formed photosensitive drum.
Rank 2: Image abnormality (white streaks) is not confirmed in both the normal temperature environment and the low temperature environment, and no abrasion is confirmed on the formed photosensitive drum, but a slight filming is confirmed on the photosensitive drum.
Rank 3: Image abnormality (white streaks) appears in the image from about 20,000 sheets in both the normal temperature environment and the low temperature environment. No abrasion is confirmed on the formed photosensitive drum, but filming is confirmed on the photosensitive drum.
Rank 4: About 5,000 images in both normal temperature environment and low temperature environment.
White stripes) appear. Wear or filming is confirmed on the formed photosensitive drum. However, the degree of image abnormality, wear, and filming is lighter than
Rank 5: Image abnormalities (white streaks) exceeding the allowable range appear from about 5,000 sheets in both the normal temperature environment and the low temperature environment. Excessive wear or filming is confirmed on the formed photosensitive drum.
(評価結果)
以上に説明した第1〜第9実施例、及び第1、第2比較例についての評価結果が、次の表1に示されている。
(Evaluation results)
The evaluation results for the first to ninth examples and the first and second comparative examples described above are shown in Table 1 below.
この表1に示されているように、第1、第2比較例ではランク5の評価が見られるのに対し、第1〜第9実施例では、いずれもランク4以上の評価となっている。これにより、上述した当接板72aの当接姿勢の変更が画質向上に有効であることが分かる。
As shown in Table 1, in the first and second comparative examples,
また、表1に示されているように、当接線圧が、0.008N/cm以上72N/cm以下の範囲内、具体的には0.01N/cm以上70N/cm以下の範囲内となっている第3〜第8実施例では、その評価結果は次のようになっている。即ち、第3〜第8実施例では、当接線圧が上記の範囲外となっている第2、第9実施例に比べて、その評価結果がいずれも高くなっている。さらに、当接線圧が、1N/cm以上50N/cm以下の範囲内となっている第5〜第7実施例では、当接線圧がこの範囲外となっている第2〜第4、第8、第9実施例に比べて、その評価結果がいずれも高くなっている。このことから、当接線圧は、0.008N/cm以上72N/cm以下であることが好ましく、0.01N/cm以上70N/cm以下であることが更に好ましく、1N/cm以上50N/cm以下であることが一層好ましいことが分かる。 Further, as shown in Table 1, the contact linear pressure is in the range of 0.008 N / cm to 72 N / cm, specifically in the range of 0.01 N / cm to 70 N / cm. In the third to eighth examples, the evaluation results are as follows. That is, in the third to eighth embodiments, the evaluation results are higher than those in the second and ninth embodiments where the contact line pressure is outside the above range. Further, in the fifth to seventh embodiments in which the contact linear pressure is in the range of 1 N / cm or more and 50 N / cm or less, the second to fourth, eighth examples in which the contact linear pressure is out of this range. Compared to the ninth embodiment, the evaluation results are all high. For this reason, the contact linear pressure is preferably 0.008 N / cm or more and 72 N / cm or less, more preferably 0.01 N / cm or more and 70 N / cm or less, and 1 N / cm or more and 50 N / cm or less. It turns out that it is still more preferable.
次に、上述した第2実施形態に対応する実施例について、その実施例と比較する比較例も交えて説明を行う。 Next, an example corresponding to the above-described second embodiment will be described together with a comparative example to be compared with the example.
(第11実施例)
第11実施例では、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500を、図4及び図5を参照して説明した第2実施形態の如く改造した。まず、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500に搭載されている保護層形成装置における保護剤均し部材を、図4及び図5に示す保護剤均し部材211に取り替えた。また、図4及び図5に示す制御部8及び温度センサ9を搭載した。また、当接圧は、15℃以上の高温状態において「0.1N/cm」とし、15℃未満の低温状態において「30N/cm」とした。
(Eleventh embodiment)
In the eleventh example, the image forming apparatus imagio MP C4500 manufactured by Ricoh Co., Ltd. was modified as in the second embodiment described with reference to FIGS. First, the protective agent leveling member in the protective layer forming apparatus mounted on the image forming apparatus imagio MP C4500 manufactured by Ricoh Co., Ltd. was replaced with the protective
さらに、第11実施例では、保護剤として、ステアリン酸亜鉛に、無機微粒子としての窒化ホウ素を含有させたものを用いた。ステアリン酸亜鉛と窒化ホウ素との配合比(質量比)は、ステアリン酸亜鉛が「9」に対し窒化ホウ素が「1」となっている。 Further, in the eleventh example, as the protective agent, zinc stearate containing boron nitride as inorganic fine particles was used. The compounding ratio (mass ratio) of zinc stearate and boron nitride is “9” for zinc stearate and “1” for boron nitride.
保護剤均し部材211及び保護剤以外は、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500の構成要素をそのまま用いて、第1実施例の画像形成装置を得た。
Except for the protective
(第12〜第28実施例)
後で示す表2に記載されているように、当接線圧を0.005N/cm〜85N/cmの範囲で変更する他は、第11実施例と同一の条件で第12〜第28実施例の画像形成装置を得た。
(Twelfth to 28th Examples)
As described in Table 2 below, the twelfth to twenty-eighth embodiments are the same as the eleventh embodiment except that the contact line pressure is changed in the range of 0.005 N / cm to 85 N / cm. An image forming apparatus was obtained.
(第11比較例)
第11比較例では、株式会社リコー製の画像形成装置imagio MP C4500を略そのまま用いた。この画像形成装置imagio MP C4500では、保護層形成装置における保護剤均し部材は、図6を参照して説明した従来の保護層形成装置500における保護剤均し部材520のようにブレードを用いたものとなっている。そして、その先端エッジ部が感光体ドラムの外周面に当接している。即ち、第11比較例では、図6を参照して説明した従来の保護層形成装置500における保護剤均し部材520のように、その先端エッジ部が、感光体ドラムの外周面にトレーリング方向から当接している。ただし、第11比較例では、その当接線圧が「5N/cm」で一定値に調節されている。
(Eleventh comparative example)
In the eleventh comparative example, an image forming apparatus imagio MP C4500 manufactured by Ricoh Co., Ltd. was used as it was. In this image forming apparatus imagio MP C4500, the protective agent leveling member in the protective layer forming apparatus uses a blade like the protective
(第12〜第15比較例)
後で示す表2に記載されているように、当接線圧を10N/cm〜50N/cmの範囲で変更する他は、第11比較例と同一の条件で第12〜第28実施例の画像形成装置を得た。
(12th to 15th comparative examples)
As described in Table 2 below, the images of the twelfth to twenty-eighth examples under the same conditions as the eleventh comparative example, except that the contact line pressure is changed in the range of 10 N / cm to 50 N / cm. A forming device was obtained.
(評価)
このようにして得た、第11〜第28実施例、及び第11〜第28比較例の画像形成装置それぞれにおいて、上述した第1〜第9実施例、第1、第2比較例の画像形成装置と同様の評価を行った。
(Evaluation)
In the image forming apparatuses of the 11th to 28th examples and the 11th to 28th comparative examples obtained as described above, the image formation of the 1st to 9th examples, the 1st and 2nd comparative examples described above is performed. Evaluation similar to that of the apparatus was performed.
(評価結果)
以上に説明した第11〜第28実施例、及び第11〜第15比較例についての評価結果が、次の表2に示されている。
(Evaluation results)
The evaluation results for the 11th to 28th examples and the 11th to 15th comparative examples described above are shown in Table 2 below.
この表2に示されているように、第11〜第15比較例ではランク5の評価が見られるのに対し、第11〜第28実施例では、いずれもランク4以上の評価となっている。これにより、上述した当接板211aの当接圧の変更が画質向上に有効であることが分かる。
As shown in Table 2, in the 11th to 15th comparative examples,
また、表2に示されているように、当接線圧が、0.008N/cm以上82N/cm以下の範囲内、具体的には0.01N/cm以上80N/cm以下の範囲内となっている第11〜第27実施例では、その評価結果は次のようになっている。即ち、第11〜第27実施例では、当接線圧が上記の範囲外となっている第27、第28実施例に比べて、その評価結果がいずれも高くなっている。このことから、当接線圧は、0.008N/cm以上72N/cm以下であることが好ましいことが分かる。 Further, as shown in Table 2, the contact linear pressure is within the range of 0.008 N / cm to 82 N / cm, specifically within the range of 0.01 N / cm to 80 N / cm. In the 11th to 27th examples, the evaluation results are as follows. That is, in the 11th to 27th examples, the evaluation results are higher than those in the 27th and 28th examples in which the contact line pressure is outside the above range. This shows that the contact linear pressure is preferably 0.008 N / cm or more and 72 N / cm or less.
2,2Y,2M,2C,2K,200 プロセスカートリッジ
3 感光体ドラム(像担持体の一例)
3a 感光体ドラムの外周面(像形成面の一例)
4 帯電装置(像形成部の一例の一部)
5 現像装置(像形成部の一例の一部)
6 クリーニング部材
7 保護層形成装置(保護層形成装置の一例の一部)
8 制御部(摺擦部材、保護層形成装置の一例の一部)
9 温度センサ(摺擦部材、保護層形成装置の一例の一部)
30 光書込ユニット(像形成部の一例の一部)
40 中間転写ユニット(転写部の一例)
60 定着装置(定着部の一例)
71 保護剤塗布部材(保護剤塗布部材の一例)
71b 固形保護剤
72,211 保護剤均し部材(摺擦部材,保護剤均し部材の一例の一部)
72a,211a 当接板(当接板の一例)
72b 支持部(支持部の一例)
72c 回動軸(回動軸の一例)
100 画像形成装置
211b 支持部(支持部の一例の一部)
211c 当接圧調節部(支持部の一例の一部)
2, 2Y, 2M, 2C, 2K, 200
3a Photosensitive drum outer peripheral surface (an example of an image forming surface)
4 Charging device (part of an example of image forming unit)
5 Development device (part of an example of image forming unit)
6
8 Control unit (sliding member, part of an example of protective layer forming device)
9 Temperature sensor (sliding member, part of an example of protective layer forming device)
30 Optical writing unit (part of an example of image forming unit)
40 Intermediate transfer unit (example of transfer section)
60 fixing device (an example of a fixing unit)
71 protective agent application member (an example of a protective agent application member)
71b Solid
72a, 211a Contact plate (an example of a contact plate)
72b Support part (an example of a support part)
72c Rotating shaft (an example of rotating shaft)
100
211c Contact pressure adjusting part (a part of an example of a support part)
Claims (17)
前記像形成面を保護するとともに該像形成面に潤滑性を付与する保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦して前記保護剤を均し、前記像形成面に前記保護剤の層を形成するための、摺擦部材において、
前記像形成面の幅方向と略平行に延びた帯板形状を有し、その長端縁が前記幅方向について前記像形成面に全幅に亘って当接する当接板と、
前記像形成面に対する前記当接板の当接状態を変更可能に、前記当接板を支持する支持部と、
を備えたことを特徴とする摺擦部材。 It is mounted on an image forming apparatus that forms a toner image on an image forming surface that has a predetermined width and circulates, transfers the toner image to a sheet, and fixes it on the sheet.
Protecting the image forming surface and leveling the protective agent by rubbing the image forming surface coated with a protective agent that imparts lubricity to the image forming surface, and layering the protective agent on the image forming surface In the rubbing member for forming
A contact plate having a strip shape extending substantially parallel to the width direction of the image forming surface, the long edge of which contacts the image forming surface over the entire width in the width direction;
A support portion for supporting the contact plate so that the contact state of the contact plate with the image forming surface can be changed;
A rubbing member comprising:
前記温度センサで計測される環境温度に応じて、前記当接板の前記当接姿勢が変更されるように前記支持部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項2から4のうち何れか一項に記載の摺擦部材。 A temperature sensor for measuring an environmental temperature at an installation place of the image forming apparatus or an environmental temperature in the image forming apparatus;
The control part which controls the said support part so that the said contact attitude | position of the said contact plate may be changed according to the environmental temperature measured with the said temperature sensor, From the Claim 2 characterized by the above-mentioned. The rubbing member according to any one of 4.
前記温度センサで計測される環境温度に応じて、前記当接板の前記当接圧が変更されるように前記支持部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項8に記載の摺擦部材。 A temperature sensor for measuring an environmental temperature at an installation place of the image forming apparatus or an environmental temperature in the image forming apparatus;
9. The apparatus according to claim 8, further comprising a control unit that controls the support unit so that the contact pressure of the contact plate is changed according to an environmental temperature measured by the temperature sensor. The rubbing member as described.
前記保護剤が、脂肪酸金属塩を主成分とする保護剤であることを特徴とする請求項1から12のうち何れか一項に記載の摺擦部材。 The rubbing member is a protective agent leveling member that leveles the protective agent and forms a layer of the protective agent on the image forming surface;
The rubbing member according to any one of claims 1 to 12, wherein the protective agent is a protective agent containing a fatty acid metal salt as a main component.
前記像形成面に前記保護剤を塗布する保護剤塗布部材と、
前記保護剤塗布部材によって前記保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦し、前記保護剤を均して前記像形成面に前記保護剤の層を形成する保護剤均し部材と、を備え、
前記保護剤均し部材が、請求項1から15のうち何れか一項に記載の摺擦部材であることを特徴とする保護層形成装置。 Mounted on an image forming apparatus that forms a toner image on an image forming surface having a predetermined width and circulates, transfers the toner image onto a sheet, and fixes the image on the sheet. The image forming surface is mounted on the image forming surface. In a protective layer forming apparatus for forming a layer of a protective agent that protects and imparts lubricity to the image forming surface,
A protective agent applying member for applying the protective agent to the image forming surface;
A protective agent leveling member that rubs the image forming surface on which the protective agent has been applied by the protective agent application member, leveles the protective agent, and forms a layer of the protective agent on the image forming surface; Prepared,
The protective layer forming apparatus, wherein the protective agent leveling member is a rubbing member according to any one of claims 1 to 15.
前記保護剤均し部材が、請求項1から15のうち何れか一項に記載の摺擦部材であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier having an image forming surface that circulates and has a predetermined width, an image forming unit that forms a toner image on the image forming surface, a transfer unit that transfers the toner image onto a sheet, and the toner image that is transferred to a sheet The image forming surface is rubbed against the fixing portion for fixing to the image forming surface and the image forming surface coated with a protective agent for providing lubricity to the image forming surface, and the protective agent is leveled to form the image. In an image forming apparatus comprising a protective agent leveling member that forms a layer of the protective agent on a surface,
16. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the protective agent leveling member is a rubbing member according to any one of claims 1 to 15.
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