JP4866585B2 - Lubricant coating apparatus, process cartridge having lubricant coating apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、被塗布面が移動する被塗布部材に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置及び潤滑剤塗布装置を有するプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。 The present invention relates to a lubricant application device that applies a lubricant to a member to be coated whose surface to be coated moves, a process cartridge having the lubricant application device, and an image forming apparatus.
電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、像担持体として感光体を備え、感光体の表面に放電によって電荷を与え帯電させ、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給して可視像化し、形成された感光体表面の可視像を転写紙表面に転写した後、定着して排出する。可視像を転写後の感光体表面には未転写のトナー等が残留するため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、感光体表面はクリーニング装置によりクリーニングされて次の画像形成プロセスに備えられる。クリーニング装置としては、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の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表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するものが一般的に知られている。 An image forming apparatus using an electrophotographic process includes a photoconductor as an image carrier, and charges the surface of the photoconductor by discharging to form an electrostatic latent image by exposing the charged photoconductor surface. A toner is supplied to the electrostatic latent image to make it visible, and the visible image formed on the surface of the photoreceptor is transferred onto the surface of the transfer paper, and then fixed and discharged. Since the untransferred toner remains on the surface of the photoconductor after the transfer of the visible image, the photoconductor surface is cleaned by a cleaning device so that they do not adversely affect the next image formation. Be prepared for the process. As a cleaning device, a cleaning blade made of an elastic material such as rubber or a cleaning brush in which synthetic resin fibers are formed in a brush shape is rubbed against the surface of the photosensitive member to remove deposits such as untransferred toner. Known.
ところが、上記のようなクリーニングブレードやクリーニングブラシは、感光体との摺擦を続けると、経時で摩耗し、欠けや変形等が起因してクリーニング性能が低下するという問題がある。また、感光体表面も摩耗するため、寿命が短くなる。そこで、感光体とこれらのクリーニング部材との間に働く摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、感光体の摩耗等の不具合を解消するために、感光体表面に潤滑剤を塗布するなどの手法がとられている。また、感光体表面に潤滑剤を塗布すると、感光体表面の摩擦係数が低下するため、トナーに外添される流動化剤や帯電制御剤等がクリーニング部材との当接圧で感光体表面に膜状に固着する、いわゆるフィルミングの発生を防止することができる。感光体上に現像されたトナーも感光体表面との付着力が低減することで、転写性が向上する等の利点を有している。 However, the cleaning blade and the cleaning brush as described above have a problem that if they are continuously rubbed with the photosensitive member, they are worn with time and the cleaning performance is deteriorated due to chipping or deformation. Further, since the surface of the photoconductor is also worn, the life is shortened. Therefore, in order to reduce the frictional resistance acting between the photoconductor and these cleaning members and to eliminate problems such as wear of the cleaning member and photoconductor, there is a method of applying a lubricant to the surface of the photoconductor. It has been taken. Also, if a lubricant is applied to the surface of the photoconductor, the coefficient of friction on the surface of the photoconductor decreases, so that a fluidizing agent or a charge control agent added to the toner is applied to the surface of the photoconductor by the contact pressure with the cleaning member. It is possible to prevent so-called filming that is fixed in a film form. The toner developed on the photoreceptor also has the advantage that transferability is improved by reducing the adhesive force with the surface of the photoreceptor.
感光体表面に潤滑剤を塗布する手段としては、例えば次ような装置がある。すなわち、脂肪酸金属塩等の潤滑剤を棒状に成型した固形潤滑剤を設置し、この固形潤滑剤と感光体の両方に当接するようにブラシローラを備えるものである。この塗布手段によれば、ブラシローラが回転駆動することにより、固形潤滑剤がブラシローラの摺擦により削られて粉体となってブラシローラのブラシ繊維に付着し、そのブラシローラに付着した粉体状の潤滑剤が感光体の表面に塗布されるようになっている。 As means for applying a lubricant to the surface of the photoreceptor, for example, there are the following apparatuses. That is, a solid lubricant obtained by molding a lubricant such as a fatty acid metal salt into a rod shape is installed, and a brush roller is provided so as to contact both the solid lubricant and the photoreceptor. According to this application means, when the brush roller is driven to rotate, the solid lubricant is scraped by the rubbing of the brush roller to become powder and adheres to the brush fibers of the brush roller, and the powder adhered to the brush roller. A body-like lubricant is applied to the surface of the photoreceptor.
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。 By the way, in recent years, a demand for higher image quality has been increasing, and in order to realize particularly high-definition color image formation, toner particle diameters and spheroidization have been promoted. 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、画像形成後に行われる感光体上のクリーニングにいくつかの問題を生じている。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、一般的に用いられているブレードクリーニング方式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表面を摺擦しながらトナーを除去するが、感光体との摩擦抵抗によりクリーニングブレードのエッジの部分が変形するため、感光体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摩擦力が小さいため、感光体とクリーニングブレードとの空間で転がり始め、クリーニングブレードをすり抜け、クリーニング不良につながるというものである。 However, when a toner having a spherical shape and a reduced particle size is used, there are some problems in cleaning on the photoreceptor after image formation. One of them is that it is difficult to clean a toner having a spherical shape and a small particle size by using a blade cleaning method generally used. The cleaning blade removes toner while rubbing the surface of the photoconductor, but the edge portion of the cleaning blade is deformed due to frictional resistance with the photoconductor, so that a minute space is generated between the photoconductor and the cleaning blade. The smaller the toner particle size, the easier it is to enter this space. Since the rolling friction force is smaller as the invading toner has a shape close to a spherical shape, it starts to roll in the space between the photosensitive member and the cleaning blade, passes through the cleaning blade, and leads to poor cleaning.
このようなクリーニング不良を防ぐ対策として、例えばクリーニングブレードの感光体への当接圧を高くするなどの方法がとられている。これにより、感光体表面との摩擦力は高まり、クリーニングブレードの損傷や摩耗はより進行しやすくなっている。また、クリーニングブレードが不規則に振動することにより起こるブレード鳴きや、ブレードめくれ等が発生しやすくなっている。そこで、感光体表面に均一に潤滑剤を塗布し、感光体表面の摩擦係数を低減することが一層重要になってきている。 As a measure for preventing such a cleaning failure, for example, a method of increasing the contact pressure of the cleaning blade to the photosensitive member is taken. As a result, the frictional force with the surface of the photoreceptor increases, and the cleaning blade is more easily damaged and worn. Further, blade squealing or blade turning caused by irregular vibration of the cleaning blade is likely to occur. Therefore, it has become more important to apply a lubricant uniformly to the surface of the photoreceptor to reduce the coefficient of friction on the surface of the photoreceptor.
感光体表面に均一に潤滑剤の塗布が行われない場合、感光体表面の摩擦係数が不均一となり、トナー像の転写が良好に行われず、所謂「虫喰い」と呼ばれる画像部での中抜けや、所謂「画像ボケ」とばれる画像部のトナー付着不足や、所謂「ボソツキ」と呼ばれるぼそついた画像など、種々の異常画像が発生する。 If the lubricant is not uniformly applied to the surface of the photoconductor, the coefficient of friction on the surface of the photoconductor becomes non-uniform, and the toner image is not transferred well. In addition, various abnormal images such as a so-called “image blur” inadequate toner adhesion in an image portion and a so-called “bokeh” blurred image occur.
ここで、上記感光体表面には、トナー像を転写した後にもトナーが残留しているため、残留トナーのクリーニングも行う必要がある。そして、転写後に行う潤滑剤の塗布と残留トナーのクリーニングとの2つの工程の被塗布部材上での位置関係は、以下の2つのパターンが考えられる。即ち、潤滑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潤滑剤塗布が後となるクリーニング後塗布の関係の2つのパターンであり、それぞれ異常画像発生のメカニズムが異なる。 Here, since the toner remains on the surface of the photoreceptor after the toner image is transferred, it is necessary to clean the residual toner. The positional relationship on the member to be coated in the two steps of applying the lubricant after the transfer and cleaning the residual toner can be considered as the following two patterns. That is, there are two patterns, a relationship of cleaning after application where the lubricant is applied first and cleaning after, and a relationship of cleaning after application where the lubricant is applied after cleaning and the mechanism of abnormal image generation, respectively. Different.
まず、塗布後クリーニングのパターンにおける、異常画像発生のメカニズムを説明する。
このパターンの場合、除去されずにトナーが残留している状態の被塗布部材表面に潤滑剤を塗布することになる。ここで、もともと被塗布部材表面に担持していた画像のうち文字部にあたる部分は、転写材への転写後にも被塗布部材表面に残留トナーが多く存在し、文字部以外の部分は、実質的には残留トナーは存在していない。そして、残留トナーの付着量が多いところからは、そのトナーと共に多量の潤滑剤が塗布ブラシ及びクリーニング位置におけるクリーニングブレードなどによって掻き取られるため、クリーニング位置を通過後の被塗布部材表面における潤滑剤の塗布量に偏りが生じてしまう。
First, the mechanism of abnormal image generation in the post-application cleaning pattern will be described.
In the case of this pattern, the lubricant is applied to the surface of the member to be coated in a state where the toner remains without being removed. Here, the portion corresponding to the character portion of the image originally carried on the surface of the coated member has a lot of residual toner on the surface of the coated member even after transfer to the transfer material, and the portion other than the character portion is substantially There is no residual toner. Since a large amount of residual toner is scraped off by the application brush and a cleaning blade at the cleaning position, the amount of lubricant on the surface of the applied member after passing through the cleaning position is increased. The application amount is uneven.
特に同一画像を連続して出力した場合には、被塗布部材表面のうち残留トナーの多い部分が常に同じであるため、このような偏りが顕著となる。また、塗布ブラシ等の塗布部材に残留トナーが付着するため、塗布ブラシが汚れてしまい、長期に渡って潤滑剤を均一に塗布し続けることが困難になってくる。そして、被塗布部材表面に均一な潤滑剤層が形成できないと、表面の静止摩擦係数μに偏りが生じたり、トナーを転写するために十分低い値にならなかったりして転写ムラが生じ、虫喰い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像となる。 In particular, when the same image is output continuously, the portion where the residual toner is large on the surface of the member to be coated is always the same, and thus such a bias becomes remarkable. Further, since residual toner adheres to an application member such as an application brush, the application brush becomes dirty, and it becomes difficult to continue to apply the lubricant uniformly over a long period of time. If a uniform lubricant layer cannot be formed on the surface of the coated member, the surface static friction coefficient μ may be biased or not low enough to transfer the toner, resulting in uneven transfer, and insects. Abnormal images such as biting, image blur, and blurring.
次に、クリーニング後塗布のパターンにおける、異常画像発生のメカニズムを説明する。
クリーニング後塗布を行えば、塗布後の潤滑剤が塗布ブラシ及びクリーニングブレードで掻き取られることがないので、前記の塗布後クリーニングの構成での不具合は防止できる。しかし、潤滑剤が塗布された被塗布部材表面がそのまま転写位置に進入して転写が行われると、表面の静止摩擦係数μが適正範囲にあるにも関わらず異常画像が発生してしまうことが分かった。これは、潤滑剤の粒子は塗布しただけで均一な層となるほど細かくないため、被塗布部材表面で層厚にムラが生じ、これがトナーの転写性に影響を及ぼしてしまうからである。被塗布部材表面に均一な潤滑剤層が形成できないと、表面の静止摩擦係数μが不均一になったり、トナーを転写するために十分低い値にならなかったりして転写ムラが生じ、虫喰い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像となる。
Next, the mechanism of abnormal image generation in the post-cleaning application pattern will be described.
If the application after cleaning is performed, the lubricant after application is not scraped off by the application brush and the cleaning blade, so that the above-described problems in the configuration of cleaning after application can be prevented. However, if the surface of the member to which the lubricant is applied enters the transfer position as it is and transfer is performed, an abnormal image may occur even though the surface static friction coefficient μ is within the appropriate range. I understood. This is because the lubricant particles are not fine enough to form a uniform layer just by being applied, and therefore the layer thickness is uneven on the surface of the member to be coated, which affects the transferability of the toner. If a uniform lubricant layer cannot be formed on the surface of the coated member, the static friction coefficient μ of the surface becomes non-uniform or does not become low enough to transfer toner, resulting in uneven transfer and insect erosion. An abnormal image such as image blurring or blurring.
特許文献1及び2には、クリーニング装置の下流に、塗布部材と均し部材を備えた潤滑剤塗布装置が開示されている。しかしながら、潤滑剤塗布装置の下流の部品や機内の汚染をより軽減するための塗布部材と均し部材に関する要件の記載は十分ではなかった。また、球形化、小粒径化された重合トナーを用いた画像形成装置の場合の残留トナー除去に対応する記載となっていなかった。 Patent Documents 1 and 2 disclose a lubricant application device provided with an application member and a leveling member downstream of the cleaning device. However, the description of the requirements regarding the application member and the leveling member for further reducing the components downstream of the lubricant application device and the contamination in the machine has not been sufficient. In addition, there was no description corresponding to the removal of residual toner in the case of an image forming apparatus using polymerized toner having a spherical shape and a reduced particle size.
また、特許文献3には、均し部材に関する記述がなく、潤滑剤塗布装置の下流の部品や機内の汚染を軽減するための条件としては不十分であった。 In addition, Patent Document 3 does not describe a leveling member, and is insufficient as a condition for reducing contamination in the parts downstream of the lubricant application device and in the machine.
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、潤滑剤塗布装置下流側の部品や機内の汚染が軽減することができる潤滑剤塗布装置及び画像品質のよいプロセスカートリッジや画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described conventional circumstances, the present invention provides a lubricant application device capable of reducing contamination on the downstream side of the lubricant application device and the machine, a process cartridge and an image forming apparatus with good image quality. It is aimed.
上記目的を達成するため、本発明は、回転する像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とが前記像担持体の移動方向に対しクリーニング装置、潤滑剤塗布手段の順に配置され、該潤滑剤塗布手段は回転して潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ローラと、像担持体の表面に塗布した潤滑剤を圧着・伸展する均し部材とを備え、前記塗布ローラが塗布部における像担持体の表面の移動方向に対して逆方向に移動する方向に回転する潤滑剤塗布装置において、前記塗布ローラが前記像担持体の表面の線速より遅い線速に設定されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置を提案する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a cleaning device for cleaning the surface of a rotating image carrier and a lubricant application unit for applying a lubricant to the surface of the image carrier are provided in a moving direction of the image carrier. The cleaning device and the lubricant application means are arranged in this order, and the lubricant application means rotates to apply an application roller for applying the lubricant to the surface of the image carrier, and a lubricant applied to the surface of the image carrier. A lubricant applying device, wherein the applying roller rotates in a direction that moves in a direction opposite to the moving direction of the surface of the image carrier in the applying portion. Proposed is a lubricant application device characterized in that the linear velocity is set slower than the linear velocity of the surface of the carrier.
なお、本発明は、前記塗布ローラと前記被塗布面との線速比が略1:2であると、効果的である。 The present invention is effective when the linear velocity ratio between the coating roller and the surface to be coated is approximately 1: 2.
さらに、本発明は、前記像担持体が感光体であると、効果的である。 Further, the present invention is effective when the image carrier is a photoconductor.
さらにまた、本発明は、前記像担持体が中間転写体であると、効果的である。
また、本発明の他の目的を達成するため、本発明は請求項1乃至4のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジを提案する。
Furthermore, the present invention is effective when the image carrier is an intermediate transfer member.
In order to achieve another object of the present invention, the present invention proposes a process cartridge comprising the lubricant application device according to any one of claims 1 to 4 .
また、本発明の他の目的を達成するため、本発明は請求項1乃至4いずれかに記載の潤滑剤塗布装置を備えたことを特徴とする画像形成装置を提案する。
なお、本発明は、前記現像剤として重合トナーを用いると、効果的である。
In order to achieve another object of the present invention, the present invention proposes an image forming apparatus comprising the lubricant application device according to any one of claims 1 to 4 .
The present invention is effective when a polymerized toner is used as the developer.
本発明の構成によれば、被塗布面へ潤滑剤を確実に塗りこむことができ、潤滑剤の圧着・伸展力が向上するため、潤滑剤塗布装置下流側の部品や機内の汚染が軽減できる。したがって、寿命が長く、画像品質のよいプロセスカートリッジや画像形成装置を提供することができる。 According to the configuration of the present invention, the lubricant can be reliably applied to the surface to be coated, and the pressure bonding / extension force of the lubricant is improved, so that contamination on the downstream side of the lubricant application device and in the machine can be reduced. . Therefore, it is possible to provide a process cartridge or an image forming apparatus having a long life and good image quality.
本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す全体概略図である。
図1に示した画像形成装置はほぼ中央に画像形成部1、その画像形成部1の下部に給紙部2、画像形成部1の上方に読み取り部3、そして画像形成部1と読み取り部3の間に胴内排紙部4の構成を有するカラー画像形成装置である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 has an image forming unit 1 substantially at the center, a paper feeding unit 2 below the image forming unit 1, a reading unit 3 above the image forming unit 1, and an image forming unit 1 and a reading unit 3 4 is a color image forming apparatus having a configuration of the in-
図1において、画像形成部1には、ドラム状の感光体により構成された複数の像担持体5Y,5C,5M,5BKを有し、その各像担持体には、互いに異なった色のトナー像がそれぞれ形成される。図示した例では、3つの像担持体5Y,5C,5Mの表面に、イエロートナー像、シアントナー像、及びマゼンタトナー像の各有彩色トナー像がそれぞれ形成され、像担持体5BKには黒トナー像が形成される。各像担持体5Y乃至5BKは、所定の間隔をあけて互いに平行に配置されている。かかる像担持体5Y乃至5BKに対向して中間転写体6が対向配置されており、この中間転写体6としてドラムを用いることもできるが、図示した例では、複数の支持ローラ7,8,9に巻き掛けられて矢印A方向に駆動される無端ベルトが用いられている。
In FIG. 1, an image forming unit 1 has a plurality of image carriers 5Y, 5C, 5M, and 5BK each composed of a drum-shaped photosensitive member. Each image carrier has toners of different colors. Each image is formed. In the illustrated example, yellow toner images, cyan toner images, and magenta toner images are formed on the surfaces of three image carriers 5Y, 5C, and 5M, and black toner is formed on the image carrier 5BK. An image is formed. The image carriers 5Y to 5BK are arranged in parallel with each other at a predetermined interval. An
図2は、画像形成部1の主要部を拡大して示した説明図であって、像担持体5の周囲に、像担持体5の表面に帯電処理を行う帯電装置10、画像情報を感光体表面にレーザ光Lで照射する露光装置11(図1に示す)、露光により像担持体5の表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置12、中間転写体6を介して像担持体5と対向配置された転写装置13、中間転写体6に転写後の感光体表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置14、像担持体5表面の摩擦係数を下げるための潤滑剤塗布装置30が設けられている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged main part of the image forming unit 1. The charging
帯電装置10は、帯電部材としての帯電ローラ10Aと、それを像担持体5に所定の圧力で加圧する付勢部材としてのスプリング10Bとを有する。帯電ローラ10Aは、図示していないが、導電性のシャフトの周りに導電性弾性層を有し、電圧印加装置(不図示)により導電性シャフトを介して導電性弾性層と感光体(A1)との空隙に所定の電圧を印加して感光体表面に電荷を付与する。また、上記現像装置12は撹拌スクリュ12Aにより現像剤を十分撹拌し、現像ローラ12Bに磁気的に付着させる。付着した現像剤は現像ドクタ12Cにより現像ローラ12B上に薄層化され、現像剤により像担持体5上の静電潜像が可視像化される。転写装置13は転写バイアスローラを有し、該ローラにより電気的に中間転写体6上に像担持体5上のトナー像を付着させる。クリーニング装置14はウレタンゴム等よりなるクリーニングシートを有し、該シートにより像担持体5上の残留トナーを掻き取るようにして除去する。
The charging
なお、本実施形態では像担持体5、帯電装置10、現像装置12、クリーニング装置14及び潤滑剤塗布装置20がユニット化されたプロセスカートリッジPCとして構成されている。プロセスカートリッジPCの形態は任意であるが、本発明のプロセスカートリッジPCは潤滑剤塗布装置20と、像担持体5、帯電装置10、現像装置12及びクリーニング装置14の少なくとも一構成部材を組み合わせたものである。
In this embodiment, the image carrier 5, the charging
かかる画像形成装置において画像形成が開始されると、像担持体5が図2における時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置10によって像担持体5の表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、図1に示す露光装置11から画像情報に基づくレーザ光Lが照射され、これによって像担持体5に静電潜像が形成される。なお、画像情報はコンピュータから送られてくるデータや読み取り部3で読み取った画像データである。読み取り部3が用いられた場合は、コンタクトガラス30上に載置された原稿(図示せず)が原稿照明用光源とミラーよりなる読み取り走行体31が往復移動し、その際、読み取り走行体31により走査された画像情報がレンズ32の後方に設置されているCCD33に画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理されて露光装置11のレーザダイオード(不図示)の発光により像担持体5の表面に書き込まれる。そして、像担持体5の表面に形成された静電潜像は、現像装置12によってトナー像として可視像化される。現像装置12は、現像ローラ8に担持された乾式現像剤によって、静電潜像が可視像化される。
When image formation is started in the image forming apparatus, the image carrier 5 is rotated in the clockwise direction in FIG. 2, and at this time, the surface of the image carrier 5 is charged to a predetermined polarity by the charging
上記した画像形成動作は全ての像担持体5で行われ、これによって各像担持体5Y乃至5BKにそれぞれ形成されたイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像が中間転写体6上に順次重ねて転写される。また、図1に示した画像形成装置においては、中間転写体6を挟んで、支持ローラ7に対向して後に詳述する二次転写装置15が配置されている。
The above-described image forming operation is performed on all the image carriers 5, whereby yellow toner images, cyan toner images, magenta toner images, and black toner images respectively formed on the image carriers 5 Y to 5 BK are transferred to the
一方、画像形成部1の下部に配置された給紙部2から、転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体Pが矢印Bで示すように送り出され、その記録媒体Pは、レジストローラ対12の回転によって所定のタイミングで、二次転写装置15と中間転写体6との間に送り込まれる。このようにして、記録媒体Pが二次写装置15を通過するとき、この転写装置15の作用によって中間転写体6上の重ねトナー像が記録媒体P上に一括して転写される。そして、定着装置16によってトナー像が記録媒体Pに定着された後、胴内排紙部4に排紙される。また、トナー像転写後の中間転写体6の表面に付着する転写残トナーは後に詳述するベルト用のクリーニング装置16によって除去される。
On the other hand, a recording medium P made of transfer paper, a resin film, or the like is sent out as indicated by an arrow B from a paper feeding unit 2 disposed below the image forming unit 1. The sheet is fed between the
このように構成される画像形成装置は、像担持体5に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置20と、中間転写体6に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置40、二次転写装置15の転写ローラ15Aに潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置50とを備えている。
The image forming apparatus configured as described above includes a
像担持体5に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置20は、図2に示すように、像担持体5上の残留トナーを除去するクリーニング装置14の像担持体5移動方向下流側に、当該クリーニング装置14と一体的な筐体内に配設されている。この潤滑剤塗布装置20は、金属シャフトにブラシを巻きつけローラ状に形成された潤滑剤塗布部材21を具備している。この潤滑剤塗布部材21は回転することによって固形の潤滑剤22と像担持体とに摺接する。固形潤滑剤22は、スプリング等でよりなる付勢部材24により潤滑剤塗布部材21に接触するように付勢されており、潤滑剤塗布部材21を回転させることで固形潤滑剤22を微粉状に削り取り、像担持体5の表面に塗布する。このとき、潤滑剤塗布部材21は像担持体5と同方向に回転させている。したがって、潤滑剤塗布部材21と像担持体5との接触点において、潤滑剤塗布部材21は像担持体5と逆方向に移動する。そして、像担持体5に塗布した潤滑剤は、均し部材23によって像担持体5の表面上に圧着・伸展される。
As shown in FIG. 2, the
ところで、潤滑剤が像担持体5上に塗布された状態は、大きく2つに分かれ、1つは粒のまま乗っかっているだけの状態、もう1つは像担持体5に薄く強固にコーティングされた状態である。理想は像担持体保護に寄与する後者の状態であり、前者の状態は浮遊し易いため機内汚染の原因となる。 By the way, the state in which the lubricant is applied on the image carrier 5 is roughly divided into two, one is a state in which the particles are still on the particle carrier, and the other is a thin and strong coating on the image carrier 5. It is in the state. The ideal is the latter state that contributes to the protection of the image carrier, and the former state is likely to float, causing in-machine contamination.
従来の潤滑剤塗布装置120は、図5に示すように、本発明と同様、像担持体105の移動方向クリーニング装置112の直後に設けられているが、潤滑剤塗布ローラ121の回転方向が本発明と異なる。すなわち、従来の潤滑剤塗布装置120は潤滑剤塗布ローラ121と像担持体5の接触点において潤滑剤塗布ローラ121は像担持体5と順方向に移動する。この従来の構成は、本発明の構成と比べ、ブラシを巻きつけた塗布ローラ121による潤滑剤122の圧着・伸展効率が低いため、像担持体105を十分に保護するためにはその分潤滑剤122の絶対的な塗布量を増やす必要があった。しかしながら、過多な潤滑剤の塗布は、他部品(特に帯電ローラ)の汚染を招き易く、異常画像等の不具合の原因となるため、均し部材123の線圧を高くし余分な潤滑剤122を塞き止める必要があった。均し部材123の線圧は、潤滑剤122の圧着・伸展にも作用するが主には過剰な潤滑剤122の塞き止め力として作用する。
As shown in FIG. 5, the conventional
これに対し、本発明の潤滑剤塗布装置20はブラシを巻きつけた潤滑剤塗布部材21の回転方向を従来と逆、すなわち像担持体5と同方向に回転させている。このため、潤滑剤が像担持体5に塗り込むごとく塗布され、ブラシによる潤滑剤の圧着・伸展効率が向上する。このため、少量の塗布量で像担持体5を十分保護することができ、均し部材23の線圧を下げることができる。ブラシを巻きつけた潤滑剤塗布部材21による潤滑剤の圧着・伸展効率の向上は、感光体保護層形成の安定化にも繋がるため、その結果画像品質の向上にも繋がる。さらに、塗布位置の下流側の部材、例えば帯電ローラ10の汚染を軽減できる。この効果は、潤滑剤塗布部材21を像担持体5の線速より遅い線速に設定するとより高められることが判明した。その理由は、解明されていないが、潤滑剤塗布部材21の線速が像担持体5の線速より遅いと、潤滑剤の像担持体5への塗り付け力が高められるものと思われる。
On the other hand, the
ところで、ブラシを巻きつけた潤滑剤塗布部材21の回転方向と潤滑剤塗布量、均し部材23の線圧はそれぞれのバランスが肝要であり、本発明のブラシを巻きつけた潤滑剤塗布部材21の構成であっても、均し部材23の線圧が従来と同等であると均し部材23の塞き止め力が強すぎ逆にコーティングされた潤滑剤を剥ぎ取ってしまい、フィルミングの原因となってしまう。
By the way, the rotation direction of the
そこで、本発明の潤滑剤塗布装置20と図5に示す従来の潤滑剤塗布装置120の均し部材23と123の線圧について調べたところ表1に示すような差があった。
この表中、◎は圧着・伸展が優の状態を示し、○は良、△は可、×は不可をそれぞれ示している。この表1から明らかなように、本発明は0.10〜0.40(N/cm)の範囲で使用でき、その中0.25〜0.35(N/cm)が最も好ましいが判った。また、従来装置は本発明より高圧の0.45〜0.65(N/cm)の範囲で使用している。 In this table, ◎ indicates that the crimping / extension is excellent, ○ indicates good, Δ indicates acceptable, and × indicates impossibility. As apparent from Table 1, the present invention can be used in the range of 0.10 to 0.40 (N / cm), and among them, 0.25 to 0.35 (N / cm) is most preferable. . The conventional apparatus is used in the range of 0.45 to 0.65 (N / cm), which is higher than that of the present invention.
本実施形態では、かかる均し部材23の小さい線圧にできるので、当該均し部材23はトレーリング方式で像担持体5に当接させ、潤滑剤塗布量とのバランスを良好にすることができる。また、本実施形態では現像剤として重合トナーを用いる画像品質の工場を図っても均一な圧着・伸展あれた潤滑剤塗布によりクリーニング不良を防ぐことができる。
In the present embodiment, since the linear pressure of the leveling
図3は、中間転写体6に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置40を示した図である。
潤滑剤塗布装置40は、中間転写体6上の残留トナーを除去するクリーニング装置16の中間転写体6移動方向下流側に、当該クリーニング装置16と一体的な筐体内に配設されている。潤滑剤塗布装置40の固形潤滑剤42は、スプリング等でよりなる付勢部材44によりブラシローラからなる潤滑剤塗布部材41へ所定の圧力で付勢されている。潤滑剤塗布部材41の回転により固形潤滑剤42が削り取られ中間転写体6の表面へ塗布される。中間転写体6の表面へ塗布された粉末の潤滑剤は均し部材43によって中間転写体表面へ圧着・伸展される。この潤滑剤塗布装置40においても中間転写体6の回転方向とブラシローラからなる潤滑剤塗布部材41の回転方向が同方向であり、潤滑剤塗布部材41と中間転写体6との接触点においては潤滑剤塗布部材41と中間転写体6が互いに逆方向に移動する。
FIG. 3 is a view showing a
The
図4は、二次転写装置15の転写ローラ15Aに潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置50を示した図である。
潤滑剤塗布装置50は転写ローラ15Aと該転写ローラ15Aの表面をクリーニング装置15Bとが一体的に筐体内に具備されたカートリッジ内に設けられている。潤滑剤塗布装置50の固形潤滑剤52は、スプリング等でよりなる付勢部材54によりブラシローラからなる潤滑剤塗布部材51へ所定の圧力で付勢されている。潤滑剤塗布部材51の回転により固形潤滑剤52が削り取られ転写ローラ15Aの表面へ塗布される。転写ローラ15Aの表面へ塗布された粉末の潤滑剤は均し部材43によって中間転写体表面へ圧着・伸展される。この潤滑剤塗布装置50においても転写ローラ15Aの回転方向とブラシローラからなる潤滑剤塗布部材51の回転方向が同方向であり、潤滑剤塗布部材51と転写ローラ15Aとの接触点においては潤滑剤塗布部材41と中間転写体6が互いに逆方向に移動する。
FIG. 4 is a view showing a
The
次に、本発明は潤滑剤塗布装置について実験1,2,3,4を行った。実験1,2,4は図2に示すプロセスカートリッジPCの潤滑剤塗布装置20を用いた実験で、実験3は図3の潤滑剤塗布装置40を用いた実験である。
Next, according to the present invention,
実験1において、クリーニング装置14のクリーニングシートは、バンドー化学株式会社製の厚さ2mmとなるウレタンゴムシートを用い、像担持体5に対して当接圧20±10(g/cm)、当接角75±10(°)となるよう設置し、潤滑剤塗布部材21には東英産業株式会社製の毛足長さ3mmの導電ナイロンブラシのブラシローラを用い、像担持体5に対して食い込み量1mmとなるよう設置し、シート状の均し部材23には、東洋ゴム工業株式会社製の厚さ1.5mmとなるウレタンゴムシートを用い、当接角15±5(°)、当接線圧は0.30(N/cm)とし、帯電ローラ7は北辰工業株式会社製の外径14mmとなるゴムローラを用い、像担持体5に対して連れ回るように設置したプロセスカートリッジPCを2つ用意した。1つは像担持体5の回転方向に対して同じ方向にブラシローラが回転するようにし、もう1つは像担持体5の回転方向に対して逆の方向にブラシローラが回転するように作成した。
In Experiment 1, the cleaning sheet of the
これらのプロセスカートリッジPCを株式会社リコー製ImagioNeoC325へ投入し、実験室環境下において、A4サイズ横通紙の条件で連続通紙を1000枚行い、帯電ローラの汚れの評価を行った。帯電ローラの汚れを効率的に評価できるよう、帯電ローラのクリーナは用いず、通紙画像の画像面積は25%とした。画像評価は、検出能力の高いハーフトーン画像を低温低湿環境下で出力し、異常画像の有無で判断した。 These process cartridges PC were put into Imagio NeoC325 manufactured by Ricoh Co., Ltd., and under a laboratory environment, 1000 sheets of continuous paper were passed under the condition of A4 size lateral paper, and the contamination of the charging roller was evaluated. In order to efficiently evaluate the contamination of the charging roller, the charging roller cleaner was not used and the image area of the paper passing image was set to 25%. In image evaluation, a halftone image with high detection capability was output in a low-temperature and low-humidity environment, and judged based on the presence or absence of an abnormal image.
実験1の結果は、ブラシローラの回転方向が像担持体5と逆方向のユニットでは帯電ローラ汚れによる異常画像が確認され、同方向のユニットでは確認されなかった。 As a result of Experiment 1, an abnormal image due to contamination of the charging roller was confirmed in the unit in which the rotation direction of the brush roller was opposite to that of the image carrier 5, and was not confirmed in the unit in the same direction.
実験2では実験1と同条件にてプロセスカートリッジを2作成し、1つはシート状均し部材を取り付け、もう1つには均し部材を外した。塗布部材の回転方向はいずれも感光体と同方向とした。 In Experiment 2, two process cartridges were prepared under the same conditions as in Experiment 1, one with a sheet-like leveling member attached, and the other with a leveling member removed. The rotating direction of the coating member was the same as that of the photoreceptor.
評価は上記同様、これらのプロセスカートリッジを株式会社リコー製ImagioNeoC325へ投入し、実験室環境下において、A4サイズ横通紙の条件で連続通紙を1000枚行い、帯電ローラの汚れの評価を行った。帯電ローラの汚れを効率的に評価できるよう、帯電ローラのクリーナは用いず、通紙画像の画像面積は25%とした。画像評価は、検出能力の高いハーフトーン画像を低温低湿環境下で出力し、異常画像の有無で判断した。 As described above, these process cartridges were put into Imagio NeoC325 manufactured by Ricoh Co., Ltd., and 1000 sheets of continuous paper were passed under the conditions of A4 size horizontal paper in a laboratory environment to evaluate the contamination of the charging roller. . In order to efficiently evaluate the contamination of the charging roller, the charging roller cleaner was not used and the image area of the paper passing image was set to 25%. In image evaluation, a halftone image with high detection capability was output in a low-temperature and low-humidity environment, and judged based on the presence or absence of an abnormal image.
実験2の結果は、均し部材無しのユニットでは帯電ローラ汚れによる異常画像が確認され、均し部材有りのユニットでは確認されなかった。
実験3ではクリーニング装置16のクリーニングシートとして北辰工業株式会社製の厚さ2mmとなるウレタンゴムシートを用い、像中間転写体6に対して当接圧25±10(g/cm)、当接角70±10(°)となるよう設置し、潤滑剤塗布部材41には株式会社槌屋製の毛足長さ3mmの絶縁ポリエステルブラシのブラシローラを用い、中間転写体6に対して食い込み量1mmとなるよう設置し、シート状の均し部材43には、東洋ゴム工業株式会社製の厚さ1.0mmとなるウレタンゴムシートを用い、当接角25±5(°)、当接線圧は0.30(N/cm)に設置した中間転写装置を2つ準備し、1つは塗布ブラシの回転方向が中間転写ベルトの回転方向と同方向、もう1つは逆方向となるよう作成した。
As a result of Experiment 2, an abnormal image due to charging roller contamination was confirmed in the unit without the leveling member, and not confirmed in the unit with the leveling member.
In Experiment 3, a urethane rubber sheet having a thickness of 2 mm manufactured by Hokushin Kogyo Co., Ltd. was used as the cleaning sheet of the
これらのプ中間転写装置を株式会社リコー製ImagioColor5100へ投入し、実験室環境下において、A4サイズ横通紙の条件で連続通紙を10000枚行い、転写性評価を行った。通紙画像はリコー独自の評価画像を用い、10000枚通紙過程において異常画像の有無にて判断した。 These intermediate transfer devices were put into an ImagioColor 5100 manufactured by Ricoh Co., Ltd., and under a laboratory environment, 10,000 sheets were continuously passed under the condition of A4 size paper, and the transferability was evaluated. Ricoh's original evaluation image was used as the paper passing image, and the presence or absence of an abnormal image was judged in the process of passing 10,000 sheets.
実験3の結果は、ブラシの回転方向が転写ベルトと逆方向のユニットでは異常画像が確認され、同方向のユニットでは確認されなかった。
実験4は、実験1と同じ条件のクリーニングシート、塗布ブラシ、均し部材、帯電ローラを具備したプロセスカートリッジを2つ準備した。いずれもブラシの回転方向は感光体と同方向であるが、片方は塗布ブラシと感光体の線速比が1:1、もう片方は1:2である。
As a result of Experiment 3, an abnormal image was confirmed in a unit in which the rotation direction of the brush was opposite to that of the transfer belt, but not in a unit in the same direction.
In
これらのプロセスカートリッジを、実施例1と同様、株式会社リコー製ImagioNeoC325へ投入し、実験室環境下において、A4サイズ横通紙の条件で連続通紙を1000枚行い、帯電ローラの汚れの評価を行った。帯電ローラの汚れを効率的に評価できるよう、帯電ローラのクリーナは用いず、通紙画像の画像面積は50%とした。画像評価は、検出能力の高いハーフトーン画像を低温低湿環境下で出力し、異常画像の有無で判断した。 As in Example 1, these process cartridges were loaded into Imagio NeoC325 manufactured by Ricoh Co., Ltd., and in a laboratory environment, 1000 sheets of continuous paper were passed under the conditions of A4 size lateral paper, and the charging roller was evaluated for dirt. went. In order to efficiently evaluate the contamination of the charging roller, the charging roller cleaner was not used and the image area of the paper passing image was set to 50%. In image evaluation, a halftone image with high detection capability was output in a low-temperature and low-humidity environment, and judged based on the presence or absence of an abnormal image.
実験4の結果は、線速比が1:1のユニットでは帯電ローラのよごれによる異常画像が確認されたが、線速比1:2ではそのような異常画像が確認されなかった。
As a result of
5 像担持体
6 中間転写体
14 クリーニング装置
15 二次転写装置
16 中間転写体のクリーニング装置
20,40,50 潤滑剤塗布装置
21,41,51 潤滑剤塗布部材
22,42,52 潤滑剤
23,43,53 均し部材
5
Claims (7)
該潤滑剤塗布手段は回転して潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ローラと、像担持体の表面に塗布した潤滑剤を圧着・伸展する均し部材とを備え、
前記塗布ローラが塗布部における像担持体の表面の移動方向に対して逆方向に移動する方向に回転する潤滑剤塗布装置において、
前記塗布ローラが前記像担持体の表面の線速より遅い線速に設定されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。 A cleaning device for cleaning the surface of the rotating image carrier, and a lubricant application unit for applying a lubricant to the surface of the image carrier, in the order of the cleaning device and the lubricant application unit in the moving direction of the image carrier. Arranged,
The lubricant applying means comprises a coating roller for applying the lubricant to rotate on the surface of the image bearing member, and a leveling member for crimping, extending the lubricant applied to the surface of the image carrier,
In the lubricant application device in which the application roller rotates in a direction moving in a direction opposite to the moving direction of the surface of the image carrier in the application unit,
The lubricant application device, wherein the application roller is set to a linear velocity slower than a linear velocity of the surface of the image carrier.
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