JP4665415B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式を用いた画像形成装置、特には、表面にトナー像を担持して回転するトナー像担持体のその表面に残留した残留物を掻き取る、その表面に先端を圧接させたクリーニングブレードを備えたものに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like, and in particular, scrapes a residue remaining on a surface of a rotating toner image carrier carrying a toner image on the surface. Further, the present invention relates to a device provided with a cleaning blade whose tip is pressed against the surface.
従来、電子写真方式では、回転するトナー像担持体のその表面を帯電させ帯電後のトナー像担持体表面に露光光を照射することによりその表面に静電潜像を得、その静電潜像をトナーや外添剤を含む現像剤のうちのトナーによって現像しトナー像担持体表面にトナー像を形成し、トナー像担持体表面に形成されたトナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着する画像形成プロセスによって、定着トナー像からなる画像を形成する。 Conventionally, in the electrophotographic system, an electrostatic latent image is obtained by charging the surface of a rotating toner image carrier and irradiating the charged toner image carrier with exposure light. The toner is developed with toner of a developer including toner and an external additive to form a toner image on the surface of the toner image carrier, and the toner image formed on the surface of the toner image carrier is transferred to a predetermined transfer surface. An image composed of a fixed toner image is formed by an image forming process that is finally fixed on the recording medium.
所定の被転写面に転写を終えたトナー像担持体表面には、未転写のトナーや外添剤、紙粉、あるいは帯電において生じた放電生成物などの異物が残留するため、これらを次の画像形成プロセスに先立ってクリーニング手段により除去することが必要になる。 Foreign matter such as untransferred toner, external additives, paper powder, or discharge products generated during charging remain on the surface of the toner image carrier that has been transferred to a predetermined transfer surface. Prior to the image forming process, it is necessary to remove it by a cleaning means.
トナー等の残留物を除去するクリーニング方式としては、ウレタンゴムなどからなるゴム製のクリーニングブレードの先端エッジ部をトナー像担持体表面に圧接させる方式が多くとられている。この方式では、トナー像担持体の表面は、クリーニングブレードによって削り取られるとともに、そのクリーニングブレードにより堰き止められた残留トナー粒子によっても研磨され、トナー像担持体表面のリフレッシュ化が行われる。クリーニングブレードによってトナー像担持体の表面が削り取られる際には、トナー像担持体表面とクリーニングブレードの先端エッジ部との間に摺擦が生じ、その摺察が適正に保たれないと、トナー像担持体表面と先端エッジ部との摩擦力が高くなりすぎ、トナー像担持体の摩耗が必要以上に促進されたりクリーニングブレード先端エッジ部に摩耗やカケが発生し、長期にわたる良好なクリーニング特性を維持することが困難になる。残留物に含まれるトナー粒子や外添剤粒子が潤滑剤の働きをして、この摺察が好適に保たれているが、近年では高画質化や環境への負荷低減などから小径で粒度分布、形状分布が整った球形トナー粒子が用いられるようになってきており、球形トナー粒子では、潤滑剤としての働きが不十分であることが知られている。また、この球形トナー粒子は、クリーニングが困難であることも知られている。 As a cleaning method for removing a residue such as toner, a method in which a tip edge portion of a rubber cleaning blade made of urethane rubber or the like is brought into pressure contact with the surface of the toner image carrier is often used. In this method, the surface of the toner image carrier is scraped off by a cleaning blade and is also polished by residual toner particles blocked by the cleaning blade, so that the surface of the toner image carrier is refreshed. When the surface of the toner image carrier is scraped off by the cleaning blade, rubbing occurs between the surface of the toner image carrier and the tip edge portion of the cleaning blade. The friction force between the surface of the carrier and the tip edge becomes too high, and the wear of the toner image carrier is accelerated more than necessary, and the tip edge of the cleaning blade is worn and chipped, maintaining good cleaning characteristics over a long period of time. It becomes difficult to do. The toner particles and external additive particles contained in the residue act as a lubricant, and this scrubbing is kept well. However, in recent years, the particle size distribution with a small diameter due to high image quality and reduced environmental burden. Spherical toner particles having a well-distributed shape have been used, and it is known that spherical toner particles have insufficient function as a lubricant. It is also known that the spherical toner particles are difficult to clean.
そこで、固形潤滑剤をトナー像担持体表面に供給することで、ブレードの先端エッジ部を保護するとともにトナー像担持体表面の摩耗が必要以上に促進することを防止し、さらに良好なクリーニング性を確保することが従来より試みられている。トナー像担持体表面に固形潤滑剤が供給されると、トナー像担持体表面には潤滑剤膜が形成される。固形潤滑剤をトナー像担持体表面へ供給するにあたり、その供給量が少なすぎると、ブレード先端エッジ部の保護効果やトナー像担持体の必要以上の摩耗防止効果が不十分となり、反対に多すぎると、潤滑剤膜が厚くなりすぎ、ブレードの先端エッジ部がトナー像担持体の表面層にまで届かず、トナー像担持体をリフレッシュさせることができなくなり、その結果、像流れという画質欠陥が発生しやすくなる。このため、固形潤滑剤の供給量を、A4一枚当たり2μg〜20μgの割合となるように設定にすることが多い。しかし、この種の固形潤滑剤の像担持体表面への塗布量は、環境の影響を受けやすく温湿度によって固形潤滑剤の供給量や掻き取り性が変動するため、潤滑剤の供給量を上記割合となるように保ったとしても、高温高湿下の環境では結果的に過剰供給になり像流れが生じやすい。この問題に対し、環境に応じて、固形潤滑材供給部材であるローラーやブラシの回転速度を可変し、潤滑剤供給量を一定に保つ技術が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、近年はトナー像担持体等が組み込まれた画像形成ユニットの長寿命化が図られており、潤滑剤の供給量を上記割合となるようにしても長期間使用された後には像流れが発生する場合がある。これはゴム製のクリーニングブレードがトナー像担持体に長期間押しつけられていたことによりゴムの永久変形が進行し、トナー像担持体表面への押しつけ力が低下して掻き取り能力が低下するためである。 However, in recent years, the life of an image forming unit incorporating a toner image carrier or the like has been extended, and even if the amount of lubricant supplied becomes the above ratio, image flow does not occur after long-term use. May occur. This is because the rubber cleaning blade has been pressed against the toner image carrier for a long period of time, causing the rubber to undergo permanent deformation, reducing the pressing force on the toner image carrier surface and reducing the scraping ability. is there.
また、トナー像担持体の回転軸の軸方向両端部には、トナー像が形成されないか、あるいは形成されたとしても低画像密度のトナー像であることが多く、この軸方向両端部では軸方向中央部に比べて長期間での平均ではトナー粒子の数が少ない。そのため、トナー粒子による研磨効果が少なくトナー像担持体をリフレッシュさせにくく、長期間使用される前であっても像流れが発生する場合がある。 Further, at both ends in the axial direction of the rotation axis of the toner image carrier, a toner image is often not formed or even if it is formed, it is often a low image density toner image. The average number of toner particles in the long term is smaller than that in the central portion. For this reason, there is little polishing effect by the toner particles, it is difficult to refresh the toner image carrier, and image flow may occur even before it is used for a long time.
本発明は上記問題点を解決し、トナー像担持体をリフレッシュさせ像流れの発生を抑えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that solves the above problems and refreshes a toner image carrier to suppress the occurrence of image flow.
上記目的を解決する本発明の第1の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転するトナー像担持体のその表面に担持されたトナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を掻き取る、その表面に先端を圧接させたゴム製のクリーニングブレードと、
上記トナー像担持体の表面に供給される固形潤滑剤と、
上記クリーニングブレードよりも上記トナー像担持体の回転方向上流側に配備されたものであって、上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に上記固形潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置とを備え、
上記潤滑剤供給装置による上記固形潤滑剤の、上記トナー像担持体表面への供給量が、上記トナー像担持体の累積回転数の増加に応じて減少するものであることを特徴とする。
The first image forming apparatus of the present invention that solves the above object transfers a toner image carried on the surface of a rotating toner image carrier carrying a toner image on the surface to a predetermined transfer surface, and finally In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium by fixing on the recording medium,
A cleaning blade made of rubber, scraping off the residue remaining on the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface;
A solid lubricant supplied to the surface of the toner image carrier;
The solid lubricant is provided on the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface of the toner image carrier. A lubricant supply device for supplying
The amount of the solid lubricant supplied to the surface of the toner image carrier by the lubricant supply device decreases with an increase in the cumulative number of rotations of the toner image carrier.
ここにいう被転写面とは、中間転写体の、上記トナー像担持体に接する面であってもよいし、あるいは記録媒体の記録面であってもよい(以下、同じ)。 The surface to be transferred here may be a surface of the intermediate transfer member that is in contact with the toner image carrier, or may be a recording surface of a recording medium (hereinafter the same).
本発明の第1の画像形成装置によれば、上記クリーニングブレードが永久変形によって掻き取り能力が低下する問題を受け入れ、永久変形によって掻き取り能力が低下したクリーニングブレードの像担持体表面のリフレッシュ性をさらに低下させる要因を排除するため、上記供給量を、上記トナー像担持体の累積回転数の増加に応じて減少させる。すなわち、永久変形によってクリーニングブレードの押しつけ力が低下すると、上記固形潤滑剤の供給により形成された、上記トナー像担持体表面上の潤滑剤膜の削り取り能力も低下することから、実効的により多くの固形潤滑剤を供給をしていることとと同じになる。その結果、潤滑剤膜の膜厚が厚くなりブレード先端がトナー像担持体の表面層にまで届かず、トナー像担持体をリフレッシュさせることができなくなる。まして、永久変形したクリーニングブレードでは掻き取り能力が低下していることから、潤滑剤膜の膜厚が厚くなることはことさら問題になる。そこで、上記供給量を、上記トナー像担持体の累積回転数の増加に応じて減少させることで、掻き取り能力が低下したクリーニングブレードでも、ブレード先端がトナー像担持体の表面層にまで届く程度の薄い潤滑剤膜をトナー像担持体表面に形成し、この薄い潤滑剤膜によってブレード先端の摩耗やカケを防止ししつつ、クリーニングブレードによってトナー像担持体がリフレッシュされる。その結果、本発明の第1の画像形成装置によれば像流れの発生が抑えられる。 According to the first image forming apparatus of the present invention, the cleaning blade accepts the problem that the scraping ability decreases due to permanent deformation, and the refreshability of the surface of the image carrier of the cleaning blade whose scraping ability decreases due to permanent deformation. In order to eliminate the factor of further reduction, the supply amount is decreased in accordance with an increase in the cumulative rotation speed of the toner image carrier. That is, when the pressing force of the cleaning blade decreases due to permanent deformation, the ability to scrape off the lubricant film formed on the surface of the toner image carrier formed by the supply of the solid lubricant also decreases. This is the same as supplying a solid lubricant. As a result, the thickness of the lubricant film is increased, the blade tip does not reach the surface layer of the toner image carrier, and the toner image carrier cannot be refreshed. Further, since the scraping ability of the cleaning blade that is permanently deformed is reduced, the increase in the thickness of the lubricant film becomes a further problem. Therefore, by reducing the supply amount in accordance with the increase in the cumulative number of rotations of the toner image carrier, even a cleaning blade having a reduced scraping ability can reach the surface layer of the toner image carrier. A thin lubricant film is formed on the surface of the toner image carrier, and the toner image carrier is refreshed by the cleaning blade while preventing the blade tip from being worn or chipped by the thin lubricant film. As a result, according to the first image forming apparatus of the present invention, the occurrence of image flow can be suppressed.
ここで、上記潤滑剤供給装置が、上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接する領域と上記固形潤滑剤に接する領域との2つの領域を経由して回転する回転ブラシを備え、その回転ブラシを回転させることでその回転ブラシによってその固形潤滑剤を掻き取りその表面に掻き取った固形潤滑剤を塗布するものであり、
上記固形潤滑剤は、その回転ブラシに接する接触部分の面積が上記回転ブラシに掻き取られることにより狭くなる形状を有するものであってもよいし、あるいは、
上記固形潤滑剤は、その回転ブラシに接する接触部分の硬度が上記回転ブラシに掻き取られることにより高くなる層構造を有するものであってもよい。
Here, the lubricant supply device passes through two regions of the toner image carrier, a region in contact with the surface after the toner image is transferred to the transfer surface and a region in contact with the solid lubricant. And rotating the rotating brush, scraping the solid lubricant with the rotating brush and applying the scraped solid lubricant to the surface,
The solid lubricant may have a shape in which the area of the contact portion in contact with the rotating brush is narrowed by being scraped by the rotating brush, or
The solid lubricant may have a layer structure in which the hardness of a contact portion in contact with the rotating brush is increased by scraping the rotating brush.
本発明の第1の画像形成装置の一態様として、上記潤滑剤供給装置を、上記トナー像担持体表面に上記固形潤滑剤を押し付けるものとし、その押しつけ力を弱めることで上記供給量を減少させる態様が考えられるが、上記形状を有する固形潤滑剤や上記層構造を有する固形潤滑剤を用いることで、上記態様に比べて上記供給量を簡単に減少させることができる。 As one aspect of the first image forming apparatus of the present invention, the lubricant supply device is configured to press the solid lubricant against the surface of the toner image carrier, and the supply amount is reduced by reducing the pressing force. Although an aspect can be considered, the supply amount can be easily reduced by using a solid lubricant having the above shape or a solid lubricant having the above layer structure as compared with the above aspect.
上記目的を解決する本発明の第2の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転するトナー像担持体のその表面に担持されたトナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を掻き取る、その表面に先端を圧接させたクリーニングブレードと、
上記トナー像担持体の表面に供給される固形潤滑剤と、
上記クリーニングブレードよりも上記トナー像担持体の回転方向上流側に配備されたものであって、上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に上記固形潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置とを備え、
上記潤滑剤供給装置による上記固形潤滑剤の、上記トナー像担持体表面への供給量が、上記トナー像担持体の回転軸の軸方向中央部よりもその軸方向両端部の方が少ないことを特徴とする。
The second image forming apparatus of the present invention that solves the above object transfers a toner image carried on a surface of a rotating toner image carrier carrying a toner image on a surface to a predetermined transfer surface, and finally transfers the toner image. In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium by fixing on the recording medium,
A cleaning blade having the tip thereof pressed against the surface of the toner image carrier, scraping off residues remaining on the surface after the toner image is transferred to the transfer surface;
A solid lubricant supplied to the surface of the toner image carrier;
The solid lubricant is provided on the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface of the toner image carrier. A lubricant supply device for supplying
The amount of the solid lubricant supplied to the surface of the toner image carrier by the lubricant supply device is smaller at both axial end portions than in the axial central portion of the rotation shaft of the toner image carrier. Features.
上記トナー像担持体の回転軸の軸方向両端部には、トナー像が形成されないか、あるいは形成される画像数が少ない場合が多く、長期間でのこの軸方向両端部では上記軸方向中央部に比べてトナー粒子の数が少ない。そのため、トナー像担持体をリフレッシュさせにくく、この軸方向両端部に厚い潤滑剤膜が存在すると、なおさらトナー像担持体をリフレッシュさせにくくなる。本発明の第2の画像形成装置によれば、上記トナー像担持体の軸方向両端部に形成される潤滑剤膜がその軸方向中央部に形成される潤滑剤膜に比べて薄くなり、軸方向両端部においてもトナー像担持体がリフレッシュされる。その結果、本発明の第2の画像形成装置によっても像流れの発生が抑えられる。 In many cases, a toner image is not formed or the number of images formed is small at both ends in the axial direction of the rotation shaft of the toner image carrier. The number of toner particles is smaller than that. Therefore, it is difficult to refresh the toner image carrier, and if there are thick lubricant films at both ends in the axial direction, the toner image carrier is more difficult to refresh. According to the second image forming apparatus of the present invention, the lubricant film formed at both axial ends of the toner image carrier is thinner than the lubricant film formed at the axial center. The toner image carrier is refreshed at both ends in the direction. As a result, the occurrence of image flow can also be suppressed by the second image forming apparatus of the present invention.
ここで、上記潤滑剤供給装置が、上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接する領域と上記固形潤滑剤に接する領域との2つの領域を経由して回転する回転ブラシを備え、その回転ブラシを回転させることでその回転ブラシによってその固形潤滑剤を掻き取りその表面に掻き取った固形潤滑剤を塗布するものであり、
上記固形潤滑剤は、上記トナー像担持体の回転軸の軸方向に延在したものであって、上記回転ブラシに接する接触部分の硬度が、その軸方向中央部よりその軸方向両端部の方が高いものであってもよい。
Here, the lubricant supply device passes through two regions of the toner image carrier, a region in contact with the surface after the toner image is transferred to the transfer surface and a region in contact with the solid lubricant. And rotating the rotating brush, scraping the solid lubricant with the rotating brush and applying the scraped solid lubricant to the surface,
The solid lubricant extends in the axial direction of the rotating shaft of the toner image carrier, and the hardness of the contact portion in contact with the rotating brush is greater in the axial end portions than in the axial central portion. May be high.
こうすることで、上記トナー像担持体の軸方向両端部に供給される固形潤滑剤の供給量を、上記軸方向中央部に比べて簡単に少なくすることができる。 By doing so, the supply amount of the solid lubricant supplied to both end portions in the axial direction of the toner image carrier can be easily reduced as compared with the central portion in the axial direction.
上記目的を解決する本発明の第3の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転するトナー像担持体のその表面に担持されたトナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を掻き取る、その表面に先端を圧接させたクリーニングブレードと、
上記トナー像担持体の表面に供給される固形潤滑剤と、
上記クリーニングブレードよりも上記トナー像担持体の回転方向上流側に配備されたものであって、上記トナー像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に上記固形潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置とを備え、
上記トナー像担持体が1000回転する間に、そのトナー像担持体へ供給されることで減少する上記固形潤滑剤の重量減少速度(mg/kcycle)をYとし、そのトナー像担持体の累積回転数(cycle)をXとすると、
Y=−aX+b
0.007≦a≦0.013
12≧b≧8
で表される関係式が成立することを特徴とする。
The third image forming apparatus of the present invention that solves the above object transfers a toner image carried on the surface of a rotating toner image carrier carrying a toner image on the surface to a predetermined surface to be transferred. In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium by fixing on the recording medium,
A cleaning blade having the tip thereof pressed against the surface of the toner image carrier, scraping off residues remaining on the surface after the toner image is transferred to the transfer surface;
A solid lubricant supplied to the surface of the toner image carrier;
The solid lubricant is provided on the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface of the toner image carrier. A lubricant supply device for supplying
The weight reduction rate (mg / kcycle) of the solid lubricant that decreases by being supplied to the toner image carrier during 1000 rotations of the toner image carrier is Y, and the cumulative rotation of the toner image carrier. When the number (cycle) is X,
Y = −aX + b
0.007 ≦ a ≦ 0.013
12 ≧ b ≧ 8
The relational expression represented by is established.
また、本発明の画像形成装置において上記潤滑剤供給装置が、上記固形潤滑剤を保持し上記回転ブラシの回転軸に平行な回動軸を介して回動自在に支持された回動部と、その回動軸の回りにモーメントを発生させるモーメント発生部とを有するものであって、その回動部に保持されたその固形潤滑剤を上記モーメント発生部で発生したモーメントによりその回転ブラシに接触させる支持部材を備えたものであることが好ましい。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, the lubricant supply device holds a solid lubricant and is rotatably supported via a rotation shaft parallel to the rotation shaft of the rotary brush; A moment generating section for generating a moment around the rotating shaft, and the solid lubricant held in the rotating section is brought into contact with the rotating brush by the moment generated by the moment generating section. It is preferable that a support member is provided.
こうすることで、上記供給量を調整しながら上記トナー像担持体表面に上記固形潤滑剤を安定して供給することができる。 In this way, the solid lubricant can be stably supplied to the surface of the toner image carrier while adjusting the supply amount.
本発明によれば、トナー像担持体をリフレッシュさせ像流れの発生を抑えた画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus in which the toner image carrier is refreshed to suppress the occurrence of image flow.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施形態の画像形成装置1は、フルカラータンデム方式を採用した画像形成装置であって、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナーそれぞれに対応した、4つのトナー像形成ユニットを用いて、中間転写ベルトの送りに同期させて各トナー像形成ユニットでそれぞれの色のトナー像を形成し、それらトナー像を中間媒体としての中間転写ベルト上に重ね合わせ(1次転写)、中間転写ベルト上に重ね合わせたトナー像を記録媒体である用紙に転写(2次転写)し、定着するものである。
The
図1に示す画像形成装置1は、4つのトナー像形成ユニット10、4つの1次転写ロール20、3つの支持ロール31に支持されて反時計回りの方向に循環移動する半導電性の中間転写ベルト30、2次転写を行う一括転写装置40、および未定着トナー像を用紙に定着させる定着装置50を備えている。
The
4つのトナー像形成ユニット10は、中間転写ベルト30の循環方向に並んで配置されており、各トナー像形成ユニット10には、時計回りに回転する感光体ドラム11が配備されている。各感光体ドラム11は、円筒上のAl基板の上に、下引層、電荷発生層、電荷輸送層、表面層を積層してなるものであって、表面層の表面は、この感光体ドラム11の表面に相当する。この感光体ドラム11の表面は、中間転写ベルト30に接している。中間転写ベルト30が感光体ドラム11に接する領域には、中間転写ベルト30を感光体ドラム11と挟み込むように1次転写ロール20が配備されており、この領域が1次転写領域である。
The four toner
ここで、図1とともに図2も用いて、本実施形態の画像形成装置の説明をさらに進める。 Here, FIG. 2 will be used together with FIG. 1 to further explain the image forming apparatus of this embodiment.
図2は、図1に示す4つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットの概略構成を中心に示した図である。 FIG. 2 is a diagram mainly showing a schematic configuration of one of the four toner image forming units shown in FIG.
図2に示すトナー像形成ユニット10は、感光体ドラム11の他に、帯電装置12、露光器13、現像装置14、クリーニング装置15、および除電器16を備えている。また、図2には、感光体ドラム11の表面層111が模式的に示されている。
The toner
帯電装置12は、非接触帯電方式のコロトロン帯電器である。なお、接触帯電方式を採用し、コロトロン帯電器に代えてロール状の帯電部材や、ブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材、磁気ブラシ状の帯電部材などを配備してもよい。感光体ドラム11の表面は、この帯電装置12によって一様に帯電される。以下、感光体ドラム11がこの帯電装置12によって帯電される領域を帯電領域と称することにする。
The charging
露光器13は、感光体ドラムの表面に向けて、画像情報に基づくレーザ光を照射するものである。
The
現像装置14は、トナー粒子およびトナー粒子よりも微粒子の外添剤を含む現像剤を収容した現像剤収容体141と、現像剤収容体141中のトナー粒子を担持して感光体ドラム11の表面に接した状態で回転する現像ロール142を有する。感光体ドラム11の表面には、この現像装置14によってトナー像が形成される。
The developing
図1に示す画像形成装置1において画像形成が行われる際には、感光体ドラム11の表面は、まず、帯電装置12によって一様に帯電される。次に、露光器13によって画像情報に基づくレーザー光が照射され、感光体ドラム11の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置14によって現像され、感光体ドラム11の表面にはトナー像が形成される。こうして形成されたトナー像は、1次転写領域において感光体ドラム11の表面から中間転写ベルト30の表面に転写される。各トナー像形成ユニット10で形成されたトナー像は、中間転写ベルト30上で1つに重なり合ったトナー像となる。
When image formation is performed in the
また、図1に示す一括転写装置40は、中間転写ベルト30のトナー像担持面側に圧接配置された2次転写ロール41と、中間転写ベルト30の裏面側に配置されたバックアップロール42を備えており、これら2つのロール41,42で中間転写ベルト30を挟みこんでいる。これら2つのロール41,42の間が2次転写領域になる。
1 includes a secondary transfer roll 41 disposed in pressure contact with the toner image carrying surface side of the
さらに、図1に示す画像形成装置1には、用紙トレイ60が配備されており、用紙トレイ60に収容された用紙Pは、フィードロール61によって用紙トレイ60から送り出され、所定のタイミングで2次転写領域へと送り込まれる。2次転写領域では、中間転写ベルト30上で1つに重なり合ったトナー像が、送り込まれてきた用紙P上に転写される。定着装置50は、加熱熱機構511を有する定着ロール51、および定着ロール51に対向するように設けられた圧力ロール52を備えている。互いに対向する定着ロール51と圧力ロール52との間には、2次転写位置を通過した用紙Pが搬送されてくる。用紙P上のトナー像を構成するトナーは、定着ロール51の加熱機構511により溶融され用紙Pに定着する。
Further, the
また、一括転写装置40の下流側にはベルトクリーナ70が設けられており、中間転写ベルト30上の残留トナーは、このベルトクリーナ70によって中間転写ベルト30上から除去される。
A
一方、図2示す感光体ドラム11の、1次転写領域を通過した表面層111には、1次転写領域において中間転写ベルト30表面へ移行することができなかった残留トナーや、その残留トナーに付着していた外添剤粒子、さらには、帯電において生じた放電生成物などの異物が残留している。図1および図2に示すクリーニング装置15は、これらの異物を除去するための装置であって、1次転写領域よりも感光体ドラム回転方向下流側であって帯電領域よりも感光体ドラム回転方向上流側の位置に配備されたものである。このクリーニング装置15は、クリーニングブレード151、固形潤滑剤152、潤滑剤供給装置153、および廃トナー搬送オーガ154を備えている。クリーニングブレード151は、感光体ドラム11の回転軸11aの延在方向に延びる板状のものであって、その先端エッジ部1511は、感光体ドラム11の、中間転写ベルト30にトナー像が転写された後の表面層111に圧接している。クリーニングブレード151は、感光体ドラム11が回転することで、感光体ドラム11の表面層111を削り取るとともに残留物を堰き止める。感光体ドラム11の表面層111は、クリーニングブレード151によって削り取られる他に、この堰き止められた残留トナー粒子や外添剤によっても研磨され、表面層111のリフレッシュ化が行われる。クリーニングブレード151が表面層111を削り取ることによって感光体ドラム11上から除去された異物は、廃トナー搬送オーガ154によりクリーニング装置15の外まで搬送される。
On the other hand, on the
図2に示す固形潤滑剤152は、感光体ドラム11の回転軸11aの延在方向に延びるステアリン酸亜鉛を主成分とするものである。固形潤滑剤152についての詳しい説明は後述することにする。
The
図2に示す潤滑剤供給装置153は、ロールブラシ1531と、回動アーム1532と、おもり1533とを有する。ロールブラシ1531は、感光体ドラム11の表面層111に接する領域と固形潤滑剤152に接する領域との2つの領域を経由して、感光体ドラム11の回転軸11aに対して平行な回転軸1531aを中心に回転するものである。回転するロールブラシ1531の毛部は固形潤滑剤152に接することで、固形潤滑剤152を掻き取り、掻き取った固形潤滑剤152を担持して感光体ドラム11の表面層111に接する。これにより、感光体ドラム11の表面層111には潤滑剤が塗布される。潤滑剤が塗布された感光体ドラム11の表面層111には潤滑剤膜が形成される。固形潤滑剤152は回動アーム1532によって保持されており、その回動アーム1532は、ロールブラシ1531の回転軸1531aに平行な回動軸1532aを回動中心にして回動自在に支持されたものである。また、回動アーム1532の、固形潤滑剤152を保持する面とは反対の面にはおもり1533が配備されている。したがって、回動アーム1532には、おもり1533の重量によるモーメントが生じており、この潤滑剤供給装置153では、回動アーム1532に保持された固形潤滑剤152が、おもり1533の重量によるモーメントによってロールブラシ1531の毛部に押し付けられている。この結果、感光体ドラム11の表面層111には、固形潤滑剤152が感光体ドラム11の回転軸方向に安定して供給される。
The
なお、回動アーム1532やおもり1533を省略し、固形潤滑剤152の自重によって固形潤滑剤152とロールブラシ1531を接触させてもよい。
The
ここで、図3を用いて、感光体ドラムの累積回転数と、クリーニングブレードによって削り取られる感光体ドラム表面層の厚さの関係について説明する。 Here, the relationship between the cumulative number of rotations of the photosensitive drum and the thickness of the surface layer of the photosensitive drum scraped by the cleaning blade will be described with reference to FIG.
図3は、直径84mmの感光体ドラムへの固形潤滑剤供給量を、感光体ドラム1000回転(1kcycle)当たりほぼ8mgに保ったときの、経時による感光体ドラム表面層の層厚変化の一例を示すグラフである。 FIG. 3 shows an example of a change in the layer thickness of the surface layer of the photosensitive drum over time when the amount of solid lubricant supplied to the photosensitive drum having a diameter of 84 mm is maintained at about 8 mg per 1000 revolutions (1 kcycle) of the photosensitive drum. It is a graph to show.
図3に示すグラフの横軸は感光体ドラムの累積回転数(感光体サイクル数;kcycle)を示し、縦軸は感光体ドラム表面層の厚さ(感光体膜厚;μm)を示す。図3のグラフに示すように、感光体サイクル数が増してくると、サイクル数と膜厚の関係は比例関係から外れ、サイクル数の増加に対して膜厚の低下は緩くなる。すなわち、図3中に示す点線のグラフは、累積回転数が200kcycleまでの感光体ドラムの摩耗レートが最後まで維持された場合の感光体ドラム表面層の膜厚変化を示したものであるが、実線のグラフに示すように実際は、サイクル数の増加につれて感光体ドラムの摩耗レートが低下する。 The horizontal axis of the graph shown in FIG. 3 indicates the cumulative rotation number of the photosensitive drum (photosensitive member cycle number; kcycle), and the vertical axis indicates the thickness of the photosensitive drum surface layer (photosensitive member film thickness: μm). As shown in the graph of FIG. 3, when the number of photoconductor cycles increases, the relationship between the cycle number and the film thickness deviates from the proportional relationship, and the decrease in the film thickness becomes gentle as the cycle number increases. That is, the dotted line graph shown in FIG. 3 shows the change in the film thickness of the surface layer of the photosensitive drum when the wear rate of the photosensitive drum up to 200 kcycle is maintained until the end. As indicated by the solid line graph, the wear rate of the photosensitive drum actually decreases as the number of cycles increases.
また、下記の表1に、クリーニングブレードの、感光体ドラム表面層への食い込み量の変化を示す。 Table 1 below shows changes in the amount of biting into the surface layer of the photosensitive drum by the cleaning blade.
表1に示すことから、摩耗レートの低下は、感光体ドラム表面層への押しつけ力が低下し、クリーニングブレードの掻き取り能力が低下したことが一つの要因としてとらえることができる。押しつけ力の低下は、クリーニングブレードの永久変形が進行したためと考えられる。また、クリーニングブレードの押しつけ力が低下すると、感光体ドラム表面層に形成された潤滑剤膜の削り取り能力も低下することから、供給量を8mg/kcycleに保っても表面層へ実効的により多くの固形潤滑剤が供給されたことになり、その結果、潤滑剤膜の膜厚が厚くなりブレード先端がトナー像担持体の表面層にまで届かなくなったことも要因としてとらえることができる。 As shown in Table 1, a decrease in the wear rate can be considered as one factor that the pressing force against the surface layer of the photosensitive drum is reduced and the scraping ability of the cleaning blade is reduced. The decrease in the pressing force is considered to be due to the permanent deformation of the cleaning blade. Further, when the pressing force of the cleaning blade is reduced, the ability to scrape the lubricant film formed on the surface layer of the photosensitive drum is also reduced. Therefore, even if the supply amount is kept at 8 mg / kcycle, the surface layer is effectively more effectively applied to the surface layer. The solid lubricant is supplied, and as a result, the film thickness of the lubricant film is increased and the blade tip cannot reach the surface layer of the toner image carrier.
現像剤の画像形成パターンにもよるが、固形潤滑剤供給量がおよそ8mg/kcycleではクリーニングブレードの押し付け圧力が固形潤滑剤の、感光体ドラム表面層への供給量がおよそ1.9gf/mmを下回ると低摩耗になりすぎる傾向がある。感光体ドラム表面層上の適正な潤滑剤量は、ブラシなどによる潤滑剤供給量と、現像剤をクリーニングするときの感光体ドラム表面層からの掻き取り量のバランスで決まる。上述の如く、経時でクリーニングブレードの押しつけ力が低下した場合はその掻き取り力も低下するため、潤滑剤供給量が同程度であっても感光体ドラム表面層上の潤滑剤量は増加する傾向にある。このため、固形潤滑剤を塗布した場合はクリーニングブレードの食い込み量が低下すると、特に低画像密度の続いた部分では極端に摩耗レートが低下してしまい像流れが発生しやすくなる傾向があると考えられる。 Depending on the image forming pattern of the developer, when the supply amount of the solid lubricant is about 8 mg / kcycle, the pressing pressure of the cleaning blade is about 1.9 gf / mm. If it is below, it tends to be too low wear. The appropriate amount of lubricant on the photosensitive drum surface layer is determined by the balance between the amount of lubricant supplied by a brush or the like and the amount of scraping from the photosensitive drum surface layer when the developer is cleaned. As described above, when the pressing force of the cleaning blade decreases with time, the scraping force also decreases, and therefore the amount of lubricant on the surface layer of the photosensitive drum tends to increase even if the amount of lubricant supplied is similar. is there. For this reason, when the solid lubricant is applied, if the amount of biting of the cleaning blade decreases, the wear rate tends to decrease extremely particularly in the portion where the low image density continues, and image flow tends to occur. It is done.
図4は、感光体ドラム表面層の摩耗レートと潤滑剤供給量の関係を示したグラフである。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the wear rate of the photosensitive drum surface layer and the amount of lubricant supplied.
図4のグラフの横軸はプリント1枚あたりの潤滑剤供給量(μg/PV)を示し、縦軸は感光体ドラム表面層の摩耗レート(nm/kcycle)を示す。また、図4のグラフ中、丸印のプロットを結んだ曲線は感光体ドラムの累積回転数が0〜200kcycleの間における摩耗レートと潤滑剤供給量の関係を示すものであり、三角印のプロットを結んだ曲線は感光体ドラムの累積回転数が200〜400kcycleの間における摩耗レートと潤滑剤供給量の関係を示すものであり、四角印のプロットを結んだ曲線は感光体ドラムの累積回転数が400〜200kcycleの間における摩耗レートと潤滑剤供給量の関係を示すものである。丸印のプロットを結んだ曲線から、感光体ドラムの累積回転数が200kcycleまでであっても潤滑剤供給量の増加によって摩耗レートが低下することがわかる。また、同程度の潤滑剤供給量であっても、累積回転数が多い方が摩耗レートは低くなることがわかる。 The horizontal axis of the graph of FIG. 4 indicates the lubricant supply amount (μg / PV) per print, and the vertical axis indicates the wear rate (nm / kcycle) of the surface layer of the photosensitive drum. Also, in the graph of FIG. 4, the curve connecting the circled plots shows the relationship between the wear rate and the lubricant supply amount when the cumulative rotation speed of the photosensitive drum is 0 to 200 kcycles. The curve connecting the two indicates the relationship between the wear rate and the lubricant supply amount when the cumulative rotation speed of the photosensitive drum is 200 to 400 kcycle, and the curve connecting the plots of the square marks indicates the cumulative rotation speed of the photosensitive drum. Shows the relationship between the wear rate and the lubricant supply amount between 400 and 200 kcycles. It can be seen from the curve connecting the circled plots that the wear rate decreases with an increase in the amount of lubricant supplied even when the cumulative number of rotations of the photosensitive drum is up to 200 kcycles. It can also be seen that the wear rate is lower when the cumulative number of revolutions is larger even with the same amount of lubricant supplied.
以上のことから、固形潤滑剤の、感光体ドラム表面層への好適な供給量を決定する指標として、感光体ドラムが1000回転する間に、感光体ドラムへ供給されることで減少する固形潤滑剤の重量減少速度(mg/kcycle)をYとし、感光体ドラムの累積回転数(cycle)をXとすると、
Y=−aX+b
0.007≦a≦0.013
12≧b≧8
で表される関係式があげられる。図1に示す画像形成装置1では、この関係式が成立している。
From the above, as an index for determining a suitable supply amount of the solid lubricant to the surface layer of the photosensitive drum, the solid lubrication which is reduced by being supplied to the photosensitive drum during 1000 revolutions of the photosensitive drum. If the weight reduction rate (mg / kcycle) of the agent is Y and the cumulative rotation number (cycle) of the photosensitive drum is X,
Y = −aX + b
0.007 ≦ a ≦ 0.013
12 ≧ b ≧ 8
The relational expression represented by In the
図5は、図2に示す固形潤滑剤を、延在方向に直交する方向に断面したときの図である。 FIG. 5 is a view when the solid lubricant shown in FIG. 2 is sectioned in a direction orthogonal to the extending direction.
図2に示す固形潤滑剤152は、断面略台形状の形状を有するものである。この図5では図示省略したが、図5に示す固形潤滑剤152の下方には図2に示すロールブラシ1531が配備されており、断面略台形状の固形潤滑剤152の底面1521が、ロールブラシ1531によって掻き取られる面になる。したがって、図2に示す固形潤滑剤152では、ロールブラシ1531による掻き取りが進むと、底面1521の面積が徐々に狭くなっていく。このため、ロールブラシ1531の掻き取り量が減り、その結果、固形潤滑剤の、感光体ドラム11への塗布量も減少していく。ロールブラシ1531は、感光体ドラム11が回転しているときに回転するものであり、図2に示す潤滑剤供給装置153では、固形潤滑剤の、感光体ドラム11への塗布量が、感光体ドラム11の累積回転数の増加に応じて徐々に減少する。したがって、本実施形態の画像形成装置1によれば、感光体ドラム11の累積回転数が増加すればするほど、クリーニングブレード151の永久変形が進む一方で、感光体ドラム11の表面層111に形成される潤滑剤膜の膜厚は薄くなる。その結果、永久変形によって掻き取り能力が低下したクリーニングブレード151でも、先端エッジ部1511が感光体ドラム11の表面層111にまで届く程度の薄い潤滑剤膜が形成され、この薄い潤滑剤膜によって先端エッジ部1511の摩耗やカケを防止ししつつ、クリーニングブレード151によって感光体ドラム11がリフレッシュされる。これにより、図1に示す画像形成装置1では、像流れの発生が抑えられる。
The
続いて、図6および図7を用いて、図2に示す固形潤滑剤の変形例を2つ示す。いずれの変形例における固形潤滑剤も、感光体ドラム11の回転軸11aの延在方向に延びるステアリン酸亜鉛を主成分とするものである。また、図6および図7の各図は、固形潤滑剤を、延在方向に直交する方向に断面したときの図を示すものであって、固形潤滑剤の、図の下方側の面がロールブラシ1531によって掻き取られる面になる。
Subsequently, two modified examples of the solid lubricant shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The solid lubricant in any of the modifications is mainly composed of zinc stearate extending in the extending direction of the
図6は、図2に示す固形潤滑剤の第1変形例を示す図である。 FIG. 6 is a view showing a first modification of the solid lubricant shown in FIG.
図6に示す固形潤滑剤155は、切欠溝1552が設けられた直方体形状のものである。図6に示す固形潤滑剤155の断面形状は、切欠が設けられた略矩形状である。図6に示す切欠溝1552は、固形潤滑剤155の、ロールブラシ1531によって掻き取られる面(底面1551)とは反対側の面、即ち上面1553に設けられたものであって、固形潤滑剤155の延在方向全長にわたって底面1551に向かって窪んだものである。したがって、ロールブラシ1531による、図6に示す固形潤滑剤155の掻き取りが進み、底面1551のレベルが切欠溝1552の設けられたレベルに達すると、底面1551の面積が切欠溝1552の面積分だけ狭くなる。こうなると、掻取面積が狭くなった分、ロールブラシ1531の掻き取り量が減り、その結果、固形潤滑剤の、感光体ドラム11への塗布量も減少する。この変形例における固形潤滑剤155では、クリーニングブレード1に永久変形が生じる頃に、底面1551のレベルが切欠溝1552が設けられたレベルに達するように、切欠溝1552の深さが決定されている。したがって、この変形例の固形潤滑剤155が配備された画像形成装置では、感光体ドラム11の累積回転数がある一定以上の回転数に達しクリーニングブレード151に永久変形が生じ始めた頃に、感光体ドラム11の表面層111に供給される潤滑剤量が減少する。その結果、クリーニングブレード151に永久変形が生じ始めても、潤滑剤は過剰な供給とはならず先端エッジ部1511の摩耗やカケを防止ししつつ、クリーニングブレード151によって感光体ドラム11がリフレッシュされる。これにより、この第1変形例の固形潤滑剤155が配備された画像形成装置でも像流れの発生が抑えられる。
The
図7は、図2に示す固形潤滑剤の第2変形例を示す図である。 FIG. 7 is a view showing a second modification of the solid lubricant shown in FIG.
図7に示す固形潤滑剤156は、2層構造の直方体形状のものである。この図7に示す固形潤滑剤156は、ロールブラシ1531によって掻き取られる面(底面1561)側に硬度が低い低硬度潤滑剤層1562が設けられており、その低硬度潤滑剤層1562の上に低硬度潤滑剤層1562よりも硬度が高い高硬度潤滑剤層1563が設けられたものである。したがって、感光体ドラム11の累積回転数が少ないときには、ロールブラシ1531は低硬度潤滑剤層1562から固形潤滑剤を掻き取るが、低硬度潤滑剤層1562が掻き取られると、ロールブラシ1531は高硬度潤滑剤層1563から固形潤滑剤を掻き取ることになる。こうなると、潤滑剤の硬度が高まった分、ロールブラシ1531の掻き取り量が減り、その結果、固形潤滑剤の、感光体ドラム11への塗布量も減少する。図7に示す固形潤滑剤156では、クリーニングブレード1に永久変形が生じる頃に、ロールブラシ1531の掻き取りが低硬度潤滑剤層1562から高硬度潤滑剤層1563へ移行するように、低硬度潤滑剤層1562の厚さが決定されている。したがって、第2変形例の固形潤滑剤156が配備された画像形成装置では、感光体ドラム11の累積回転数がある一定以上の回転数に達しクリーニングブレード151に永久変形が生じ始めた頃に、感光体ドラム11の表面層111に形成される潤滑剤膜の供給量が減少する。その結果、クリーニングブレード151に永久変形が生じ始めても、安定した潤滑剤膜によって先端エッジ部1511の摩耗やカケを防止ししつつ、クリーニングブレード151によって感光体ドラム11がリフレッシュされる。これにより、この第2変形例の固形潤滑剤156が配備された画像形成装置でも像流れの発生が抑えられる。
The
続いて、図2に示す固形潤滑剤の第3変形例について説明する。今まで説明した変形例は、感光体ドラム11の累積回転数が増したときに効果を発揮する例であったが、この第3変形例は、感光体ドラム11の累積回転数に関わらず効果を発揮する例である。すなわち、図2に示す感光体ドラム11の回転軸11aの軸方向両端部には、トナー像が形成されないか、あるいは形成されたとしても作像される回数が少ないことが多く、長期間ではこの軸方向両端部には軸方向中央部に比べてトナー粒子の数が少ない。そのため、感光体ドラム11の軸方向両端部では、トナー粒子による研磨効果が低下し表面層111をリフレッシュさせにくいという問題が生ずるが、この第3変形例は、感光体ドラム11の累積回転数に関わらず、感光体ドラム11の軸方向両端部における表面層111のリフレッシュ性を向上させるものである。
Then, the 3rd modification of the solid lubricant shown in FIG. 2 is demonstrated. The modification described so far is an example that exhibits an effect when the accumulated rotational speed of the
図8は、図2に示す固形潤滑剤の第3変形例を示す図である。 FIG. 8 is a view showing a third modification of the solid lubricant shown in FIG.
図8に示す固形潤滑剤157も、感光体ドラム11の回転軸11aの延在方向に延びるステアリン酸亜鉛を主成分とするものである。この図8には、図2に示すロールブラシ1531側から見た固形潤滑剤が示されている。すなわち、図8の左右方向が、図2に示す感光体ドラムの回転軸11aの延在方向であり、図8に示す固形潤滑剤157では、図の左右方向に広がる面が、ロールブラシ1531によって掻き取られる面1571になる。図8に示す固形潤滑剤157は、固形潤滑剤157の、感光体ドラム11の回転軸11aの延在方向両端部分に高硬度部分1572を有するとともに、両端部分に挟まれた中央部分に低硬度部分1573を有する。高硬度部分1572は、低硬度部分1573よりも硬度が高い部分である。したがって、ロールブラシ1531が図8に示す固形潤滑剤157を掻き取る際に、中央部分の低硬度部分1573から掻き取る掻取量に比べて両端部分の高硬度部分1572から掻き取る掻取量は少なくなり、その結果、感光体ドラム11の、回転軸11aの延在方向中央部分に形成された潤滑剤膜の厚さに比べて両端部分に形成された潤滑剤膜の厚さは薄くなる。このため、トナー粒子の数が少なくても、表面層111の軸方向両端部分も中央部分と同程度にリフレッシュされる。これにより、この第3変形例の固形潤滑剤157が配備された画像形成装置でも像流れの発生が抑えられる。
The
(実施例)
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(Example)
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
富士ゼロックス(株)製 DocuCentreColor500において、感光体ドラムの回転方向でクリーニングブレードの上流に位置するディスターバーブラシに、ZnStを片支持ホルダーに装着した自重式(総重量15g)でZnStを当接させ、ディスターバーブラシ経由で感光体ドラム表面上にZnStを供給するように改造したトナー像形成ユニットを用いた。クリーニングブレードは厚み2.0mm、自由長9mmのウレタンゴムからなり28°のセッティング角度、感光体ドラム表面に対し1.2mmの食い込み量で2.86g/mmの圧力で感光体ドラム回転方向に対してカウンター方向に接触するようにした。固形潤滑剤としてのZnStは、図5に示すような断面略台形状の形状を有するものとし、図5を用いて説明した底面(面積は広い方の面)がブラシに接するように配備した。したがって、この実施例1においては、固形潤滑剤の、感光体ドラム11への塗布量が、感光体ドラム11の累積回転数の増加に応じて徐々に減少する。
Example 1
In DocuCenterColor500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., ZnSt is brought into contact with a disturber brush located upstream of the cleaning blade in the rotational direction of the photosensitive drum by a self-weight type (total weight 15 g) in which ZnSt is attached to a single support holder. A toner image forming unit modified so as to supply ZnSt onto the surface of the photosensitive drum via a disturber brush was used. The cleaning blade is made of urethane rubber with a thickness of 2.0 mm and a free length of 9 mm. It has a setting angle of 28 °, a biting amount of 1.2 mm against the surface of the photosensitive drum, and a pressure of 2.86 g / mm with respect to the photosensitive drum rotation direction. To contact the counter direction. ZnSt as the solid lubricant has a substantially trapezoidal cross section as shown in FIG. 5 and is arranged so that the bottom surface (the surface with the larger area) described with reference to FIG. 5 is in contact with the brush. Therefore, in the first embodiment, the amount of the solid lubricant applied to the
ここでの実験では、A4フルカラー画像を3枚出力することを1jobとし、合計7万4千枚出力した。この時実験開始時から2万4千枚(感光体ドラムの累積回転数で約200kcycle)、4万9千枚(感光体ドラムの累積回転数で約400kcycle)、7万4千枚(感光体ドラムの累積回転数で約600kcycle)出力時にZnSt重量および感光体ドラムの表面層の膜厚を計測した。 In this experiment, outputting 3 A4 full-color images was 1 job, and a total of 74,000 images were output. At this time, from the start of the experiment, 24,000 sheets (approximately 200 kcycle in the cumulative rotation speed of the photosensitive drum), 491,000 sheets (approximately 400 kcycle in the cumulative rotation speed of the photosensitive drum), and 74,000 sheets (photosensitive body) The ZnSt weight and the film thickness of the surface layer of the photosensitive drum were measured at the time of output of approximately 600 kcycles as the cumulative number of revolutions of the drum.
(比較例1)
ZnStを、断面形状が略矩形状の直方体のものに変更した以外は、実施例1と同様の実験を実施し、計測を行った。すなわち、この比較例1では、感光体ドラム11の累積回転数が増加してもロールブラシ1531による固形潤滑剤の掻き取り量は常にほぼ一定であり、この結果、固形潤滑剤の、感光体ドラム11への供給量も、感光体ドラム11の累積回転数に関係なく常に一定である。
(Comparative Example 1)
Except that the ZnSt was changed to a rectangular parallelepiped having a substantially rectangular cross section, the same experiment as in Example 1 was performed and measurement was performed. In other words, in Comparative Example 1, the amount of solid lubricant scraped by the
図9は、感光体ドラムの累積回転数と、感光体ドラム表面層の摩耗レートの関係を示すグラフである。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the cumulative number of rotations of the photosensitive drum and the wear rate of the surface layer of the photosensitive drum.
この図9に示すグラフの横軸は感光体ドラムの累積回転数(kcycle)を示し、縦軸は感光体ドラム表面層の摩耗レート(nm/kcycle)を示す。また、図9のグラフ中、丸印のプロットを結んだ実線は実施例1の結果を示すものであり、三角印のプロットを結んだ点線は比較例1の結果を示すものである。 The horizontal axis of the graph shown in FIG. 9 indicates the cumulative rotation speed (kcycle) of the photosensitive drum, and the vertical axis indicates the wear rate (nm / kcycle) of the surface layer of the photosensitive drum. Further, in the graph of FIG. 9, the solid line connecting the circled plots indicates the result of Example 1, and the dotted line connecting the triangular mark plots indicates the result of Comparative Example 1.
また、下記の表2に、実施例1および比較例1それぞれにおける、クリーニングブレードの、感光体ドラム表面層への食い込み量の変化を示す。 Table 2 below shows changes in the amount of biting of the cleaning blade into the surface layer of the photosensitive drum in each of Example 1 and Comparative Example 1.
図9に示すように、比較例1に比べて実施例1では、摩耗レートの低下が抑えられている。このことは、表2に示す、感光体ドラム表面層の摩耗量からもわかる。特に、比較例1では、クリーニングブレードのへたりが大きくなった400kcycle以降では、摩耗レートの低下が著しい。この比較例1では、400kcycle以降の画像において像流れが発生した。これに対して、実施例1では、400kcycle以降の画像においても像流れが発生しなかった。 As shown in FIG. 9, compared to Comparative Example 1, in Example 1, the decrease in the wear rate is suppressed. This can also be seen from the abrasion amount of the surface layer of the photosensitive drum shown in Table 2. In particular, in Comparative Example 1, the wear rate is remarkably reduced after 400 kcycle where the sag of the cleaning blade becomes large. In Comparative Example 1, image flow occurred in an image after 400 kcycle. On the other hand, in Example 1, no image flow occurred in an image after 400 kcycle.
1 画像形成装置
10 トナー像形成ユニット
11 感光体ドラム
12 帯電装置
13 露光器
14 現像装置
15 クリーニング装置
16 除電器
20 1次転写ロール
30 中間転写ベルト
40 一括転写装置
50 定着装置
60 用紙トレイ
70 ベルトクリーナ
151 クリーニングブレード
1511 先端エッジ部
152,155,156,157 固形潤滑剤
153 潤滑剤供給装置
154 廃トナー搬送オーガ
1531 ロールブラシ
1532 回動アーム
1533 おもり
DESCRIPTION OF
Claims (4)
所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記トナー像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を掻き取る、該表面に先端を圧接させたゴム製のクリーニングブレードと、
前記トナー像担持体の表面に供給される固形潤滑剤と、
前記クリーニングブレードよりも前記トナー像担持体の回転方向上流側に配備されたものであって、前記トナー像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に前記固形潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置とを備え、
前記潤滑剤供給装置が前記トナー像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接する領域と前記固体潤滑剤に接する領域との2つの領域を経由して回転する回転ブラシを備え、該回転ブラシを回転させることで該回転ブラシによって該固形潤滑剤を掻き取り該表面に掻き取った固形潤滑剤を塗布するものであり、
前記潤滑剤供給装置による前記固形潤滑剤の、前記トナー像担持体表面への供給量が、前記トナー像担持体の累積回転数が一定以上の回転数に到達し、前記クリーニングブレードに永久変形が生じる頃から、供給される潤滑剤量が減少するものであることを特徴とする画像形成装置。 A toner image carried on the surface of a rotating toner image carrier carrying a toner image on the surface,
In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium by transferring to a predetermined transfer surface and finally fixing on the recording medium,
A cleaning blade made of rubber having a tip pressed against the surface of the toner image carrier, scraping off residues remaining on the surface after the toner image is transferred to the transfer surface;
A solid lubricant supplied to the surface of the toner image carrier;
The solid lubricant is disposed on the upstream side in the rotation direction of the toner image carrier relative to the cleaning blade, and the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface. A lubricant supply device for supplying
Rotation in which the lubricant supply device rotates through two regions, a region in contact with the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface and a region in contact with the solid lubricant. A brush, and by rotating the rotating brush, the solid lubricant is scraped off by the rotating brush and applied to the surface.
The supply amount of the solid lubricant by the lubricant supply device to the surface of the toner image carrier reaches a rotational speed at which the cumulative rotational speed of the toner image carrier reaches a certain value, and the cleaning blade is permanently deformed. An image forming apparatus characterized in that the amount of lubricant supplied is reduced from the time of occurrence .
前記トナー像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を掻き取る、該表面に先端を圧接させたゴム製のクリーニングブレードと、
前記トナー像担持体の表面に供給される固形潤滑剤と、
前記クリーニングブレードよりも前記トナー像担持体の回転方向上流側に配備されたものであって、前記トナー像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に前記固形潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置とを備え、
前記潤滑剤供給装置が前記トナー像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に接する領域と前記固体潤滑剤に接する領域との2つの領域を経由して回転する回転ブラシを備え、該回転ブラシを回転させることで該回転ブラシによって該固形潤滑剤を掻き取り該表面に掻き取った固形潤滑剤を塗布するものであり、
前記固形潤滑剤は、前記回転ブラシに接する接触部分の面とは反対側の面上に切欠溝が設けられた直方体形状のもの、又は、前記回転ブラシに接する面側に硬度が低い低硬度潤滑剤層が設けられており、その低硬度潤滑剤層の上に低硬度潤滑剤層よりも硬度が高い高硬度潤滑剤層が設けられた2層構造を有するものであり、
前記潤滑剤供給装置による前記固形潤滑剤の、前記トナー像担持体表面への供給量が、前記トナー像担持体の累積回転数が一定以上の回転数に到達し、前記クリーニングブレードに永久変形が生じる頃から、供給される潤滑剤量が減少することを特徴とする画像形成装置。 A toner image carried on the surface of a rotating toner image carrier carrying a toner image on the surface is transferred to a predetermined transfer surface and finally fixed on the recording medium, whereby an image is formed on the recording medium. In an image forming apparatus for forming
A cleaning blade made of rubber having a tip pressed against the surface of the toner image carrier, scraping off residues remaining on the surface after the toner image is transferred to the transfer surface;
A solid lubricant supplied to the surface of the toner image carrier;
The solid lubricant is disposed on the upstream side in the rotation direction of the toner image carrier relative to the cleaning blade, and the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface. A lubricant supply device for supplying
Rotation in which the lubricant supply device rotates through two regions, a region in contact with the surface of the toner image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface and a region in contact with the solid lubricant. A brush, and by rotating the rotating brush, the solid lubricant is scraped off by the rotating brush and applied to the surface.
The solid lubricant has a rectangular parallelepiped shape in which a notch groove is provided on the surface opposite to the surface of the contact portion in contact with the rotating brush, or low hardness lubrication with low hardness on the surface side in contact with the rotating brush. The agent layer is provided, and has a two-layer structure in which a high-hardness lubricant layer having a higher hardness than the low-hardness lubricant layer is provided on the low-hardness lubricant layer,
The supply amount of the solid lubricant by the lubricant supply device to the surface of the toner image carrier reaches a rotational speed at which the cumulative rotational speed of the toner image carrier reaches a certain value, and the cleaning blade is permanently deformed. An image forming apparatus characterized in that the amount of lubricant supplied is reduced from the time of occurrence .
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