JP5169799B2 - Lubricant coating apparatus, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式に用いられる潤滑剤塗布装置と、この潤滑剤塗布装置を一体で交換可能な構造としてなるプロセスカートリッジ及びこれらを備えている画像形成装置に関する。 The present invention relates to a lubricant application device used in an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a process cartridge having a structure in which the lubricant application device can be replaced integrally, and an image forming apparatus including the process cartridge.
複写機等の電子写真装置の画像形成部では、その転写工程において転写紙に転写されずに、感光体や中間転写体といった像担持体上に残留したトナーや付着物を除去するためのクリーニング装置を必要としている。このクリーニング装置のクリーニング手段としては一般的にゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードが使用されており、像担持体の移動に対してカウンタ方向に当接されているのが一般である。
また一方で、像担持体の表面摩擦係数を所望の数値に保ち、像担持体にトナーの添加物が固着することを防止することや、転写工程にて摩擦力増大によってトナーが転写しきれずに像担持体上に残ってしまうことを防止するために、像担持体表面にステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を塗布する機構を設けることも周知である(例えば特許文献1参照)。
転写工程の下流で、加圧当接された潤滑剤バーを塗布ブラシ(以下、単に「ブラシ」ということもある。)で削り取り、ブラシに付着した潤滑剤を像担持体へ付着させる。その下流に配置されたカウンタで当接しているクリーニングブレードで像担持体に付着した潤滑剤を薄く延ばして定着させる。また同時にクリーニングブレードは像担持体の残留トナーを掻き取り、像担持体表面をクリーニングして次の画像に備える。
潤滑剤塗布機構における課題のひとつとして、潤滑剤の消費偏差が挙げられる。これは潤滑剤がブラシによって削れられていく過程で、長手方向で削れ量に偏差が生じてしまうものである。
In an image forming section of an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a cleaning device for removing toner and deposits remaining on an image carrier such as a photoreceptor and an intermediate transfer member without being transferred to a transfer sheet in the transfer process Need. As a cleaning means of this cleaning device, a cleaning blade made of an elastic material such as rubber is generally used, and is generally in contact with the movement of the image carrier in the counter direction.
On the other hand, the surface friction coefficient of the image carrier is maintained at a desired value to prevent the toner additive from sticking to the image carrier, and the toner cannot be transferred due to increased frictional force in the transfer process. It is also well known to provide a mechanism for applying a lubricant such as zinc stearate to the surface of the image carrier in order to prevent it from remaining on the image carrier (see, for example, Patent Document 1).
Downstream of the transfer process, the pressure-contacted lubricant bar is scraped off with an application brush (hereinafter also simply referred to as “brush”), and the lubricant adhering to the brush is adhered to the image carrier. The lubricant attached to the image carrier is thinly stretched and fixed by a cleaning blade that is in contact with a counter disposed downstream thereof. At the same time, the cleaning blade scrapes off the residual toner on the image carrier and cleans the surface of the image carrier to prepare for the next image.
One of the problems in the lubricant application mechanism is a deviation in consumption of the lubricant. This is a process in which a deviation occurs in the amount of shaving in the longitudinal direction in the process in which the lubricant is shaved by the brush.
本発明は、こうした従来の問題にかんがみてなしたものであり、感光体等の像担持体上に潤滑剤を塗布するに際し、潤滑剤の長手方向に削れ量の偏差が発生することに対して、潤滑剤の削れ量を均一に保持する構成を設けることで、画像品質の低下や、潤滑剤の寿命効率低下を防止することを可能とした潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of these conventional problems. When a lubricant is applied on an image carrier such as a photoconductor, a deviation in the amount of abrasion occurs in the longitudinal direction of the lubricant. Provides a lubricant application device, a process cartridge, and an image forming device that can prevent deterioration in image quality and reduction in the life efficiency of the lubricant by providing a configuration that keeps the amount of wear of the lubricant uniform. The task is to do.
この課題に対して、本発明の潤滑剤塗布装置は、潤滑剤と、塗布ブラシと、前記潤滑剤を前記塗布ブラシに加圧する加圧手段とを備えた潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤が前記塗布ブラシに加圧される加圧力に、前記塗布ブラシの回転軸の一端側と他端側とで差があることを特徴とする。
また、本発明の潤滑剤塗布装置は、さらに、前記潤滑剤、前記塗布ブラシ及び前記加圧手段とを収容するケースを備え、前記塗布ブラシの巻き目によって前記潤滑剤が前記塗布ブラシの回転長手方向に移動して前記潤滑剤の前記塗布ブラシの回転長手方向の一端面と前記ケースとが摺擦することを特徴とする。
また、本発明の潤滑剤塗布装置は、さらに、前記加圧手段による加圧力の差は、前記潤滑剤の一端面と前記ケースとの摺擦抵抗が補正されるように加圧されることを特徴とする。
また、本発明の潤滑剤塗布装置は、さらに、前記潤滑剤の前記塗布ブラシの回転軸の一端側であって、前記潤滑剤の一端面を備える側の加圧力が、他端側の加圧力よりも大きいことを特徴とする。
また、本発明の潤滑剤塗布装置は、さらに、前記加圧手段は、前記塗布ブラシの回転長手方向に複数独立して設けられていることを特徴とする。
In response to this problem, the lubricant application device of the present invention is a lubricant application device including a lubricant, an application brush, and a pressurizing unit that pressurizes the lubricant against the application brush. wherein the the application brush pressurized by pressure, characterized in that there is a difference between the one end and the other end of the rotation shaft of the applicator brush.
Also, the lubricant applying device of the present invention, further, the rotation of the lubricant, the coating brush and comprises a case housing and said pressurizing means, said lubricant is the application brush by winding eyes of the application brush It moves to a longitudinal direction, The one end surface of the rotation longitudinal direction of the said application brush of the said lubricant and the said case are rubbed.
In the lubricant application device of the present invention, the difference in the pressure applied by the pressurizing unit may be pressurized so that the sliding resistance between the one end surface of the lubricant and the case is corrected. Features.
Further, the lubricant application device of the present invention is further configured such that the applied pressure on the one end side of the rotating shaft of the application brush of the lubricant and provided with one end surface of the lubricant is the applied pressure on the other end side. It is characterized by being larger than.
The lubricant application device of the present invention is further characterized in that a plurality of the pressurizing means are provided independently in the rotational longitudinal direction of the application brush.
本発明のプロセスユニットは、像担持体としての感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体にトナーを供給して現像する現像装置と、前記感光体に残留するトナーを除去するクリーニング装置とのうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されているプロセスユニットにおいて、上述したいずれかに記載の潤滑剤塗布装置を備えていることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、像担持体としての感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像装置と、前記感光体の表面に形成された可視画像を直接的に又は像担持体としての中間転写体を介して間接的に記録媒体に転写する転写装置と、前記感光体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記感光体又は中間転写体に潤滑剤を供給する上述したいずれかに記載の潤滑剤塗布装置を備えていることを特徴とする。
The process unit of the present invention includes a photoconductor as an image carrier, a charging device that charges the surface of the photoconductor, a developing device that supplies toner to the photoconductor for development, and toner remaining on the photoconductor A process unit that is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus, and includes the lubricant applying device according to any one of the above. And
The image forming apparatus of the present invention includes a photoconductor as an image carrier, a charging device that charges the surface of the photoconductor, an exposure device that exposes the surface of the photoconductor to form an electrostatic latent image, and A developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member to form a visible image, and an intermediate transfer member that directly or directly uses the visible image formed on the surface of the photosensitive member as an image carrier. In an image forming apparatus comprising a transfer device that indirectly transfers to a recording medium via a toner and a cleaning device that removes toner remaining on the surface of the photoconductor, a lubricant is supplied to the photoconductor or intermediate transfer body It is characterized by including the lubricant application device described above.
本発明によれば、潤滑剤や塗布ブラシの片側のみに摺動抵抗力がかかることがないため塗布ブラシに掛ける当接圧の偏差が生じないことで、したがって潤滑剤の削れ量の偏差が生じることなく、均一な潤滑剤塗布を行うことができる。 According to the present invention, since no sliding resistance is applied to only one side of the lubricant or the application brush, there is no deviation in the contact pressure applied to the application brush, and therefore there is a deviation in the amount of wear of the lubricant. And a uniform lubricant can be applied.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
図1は、本発明の実施形態に係る潤滑剤塗布装置を備える画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示すように、この画像形成装置200は、フルカラー画像を形成する画像形成装置であって、読み取り部110、画像形成部120及び給紙部130とから主として構成されている。読み取り部110には第1読み取り走行体111、第2読み取り走行体112、結像レンズ113及び読み取りセンサ114が配置されている。
また、画像形成部120には、4個のプロセスカートリッジ121(Y、C、M、K)と、無端状の中間転写ベルト122と、二次転写ローラ123と、各プロセスカートリッジにトナーを供給する図示省略したトナーボトルが設けられている。プロセスカートリッジ121には、感光体10と、この感光体10の周囲に順次配置されたクリーニング装置30、潤滑剤塗布装置20、帯電装置40及び現像装置50が設けられている。
中間転写ベルト122は、各プロセスカートリッジの感光体10の上方に配置され、この中間転写ベルト122の下側の走行面が各感光体10の周面に当接している。中間転写ベルト122は、各感光体10の表面にそれぞれ形成された互いに異なる色のトナー像が重ねて転写される転写材として機能する。中間転写ベルト122を挟んで、感光体10と対向する位置に、一次転写ローラ125が配置されている。各感光体10上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト122に転写する構成は、トナー像の色が異なるだけで、各プロセスカートリッジにおいて実質的に全て同一である。
プロセスカートリッジ列の下方には、帯電された像担持面に例えば画像情報に基づいてレーザ光を照射して静電潜像を形成する露光装置60が配置されている。なお、中間転写ベルト122の表面及び転写ローラ123の表面に、それぞれ潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置が設けられており、この潤滑剤塗布装置にそれぞれ隣接するようにクリーニング装置が設けられている。
一方、給紙部130には、記録媒体としての転写紙を収容する給紙カセット131及び給紙ローラ132が設けられており、給紙ローラ132は、レジストローラ133を経て中間転写ベルト122と二次転写ローラ123との間のニップ部に向けて所定のタイミングで転写紙を給送する。
更に、二次転写ローラ123の出口には、定着装置126が配置されており、この定着装置126の後流には、排紙ローラ127及び排紙された記録紙を収納する排紙収納部128が設けられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus including a lubricant application device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
The
The
Below the process cartridge row, there is disposed an
On the other hand, the
Further, a
図2は、本発明の実施形態に係る潤滑剤塗布装置を備えるプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図2に示すように、このプロセスカートリッジ121は、感光体10と、この感光体10の周囲に付設されたクリーニング装置30、潤滑剤塗布装置20、帯電装置40及び現像装置50とから主として構成されている。クリーニング装置30には、感光体10の表面に当接するクリーニングブレード31が設けられている。クリーニングブレード31は、感光体10表面に残留するトナー等を回収し、清掃する。
潤滑剤塗布装置20は、潤滑剤21と、この潤滑剤21と感光体10との両方に接触して回転する潤滑剤塗布手段としての塗布ブラシ22と、塗布ブレード23と、潤滑剤21を塗布ブラシ22に対して押圧する加圧手段とから主として構成されている。塗布ブラシ22は潤滑剤21から削り取った粉末状の潤滑剤を感光体10の表面に塗布する。塗布ブレード23は、感光体10の表面に塗布された潤滑剤を均してその厚さを均一にする。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a process cartridge including the lubricant application device according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the
The
その他に、帯電装置40は、感光体10に当接するように配置された帯電ローラ41と、この帯電ローラ41を感光体10に当接させる押圧手段42とから主として構成されている。帯電ローラ41は、感光体10の表面を一様に帯電させる。
現像装置50は、感光体10の表面に現像剤としてのトナーを供給して静電潜像を可視像化する現像ローラ51と、現像剤収容部に収容された現像剤を攪拌する混合ローラ52、攪拌、混合された現像剤を現像ローラ51に供給する供給ローラ53とから主として構成されている。
中間転写ベルト122を挟んで感光体10と対向する位置には上述したように、一次転写ローラ(転写バイアスローラ)125が設けられている。
なお、本発明の潤滑剤塗布装置20は、中間転写ベルト122に適用することも可能である。中間転写ベルト122上に形成された未定着トナー像は、カラートナーが重ね合わさっており複数のトナー層からなっている。このために、中間転写ベルト122に接触しているトナー層は、二次転写ローラ123から最も距離が離れており、転写しにくい状況にある。そこで、潤滑剤塗布装置20で中間転写ベルト122上に潤滑剤21を塗布することで、中間転写ベルト122とトナー層との付着力を低下させ、転写性を向上させることができる。また、中間転写ベルト122上に残留する転写残トナーのクリーニング性も向上させることができる。
In addition, the
The developing
As described above, the primary transfer roller (transfer bias roller) 125 is provided at a position facing the
Note that the
図3は、上述したプロセスカートリッジの部分拡大図であり、(a)は、組み立て図であり、(b)は、組み立て後の図である。
図3に示すように、ケース11は、少なくとも、潤滑剤21、塗布ブラシ22、図示していない加圧手段を収容する。側板12を備えたプロセスカートリッジ121のケース11には潤滑剤ホルダ25が形成されており、この潤滑剤ホルダ25は潤滑剤21を潤滑剤保持部材24ごと収容する。潤滑剤保持部材24の潤滑剤載置面と対向する下面には、潤滑剤21を潤滑剤塗布手段としての塗布ブラシ22に当接する加圧手段が設けられている。加圧手段については後述する。
ここで説明しているケース11は、感光体10等を備えるプロセスカートリッジ121を収納するケース11を兼ねている。無論、潤滑剤21を収納するケースと、それを含めて感光体10を収納するケースが別個に設けることであってもよい。
潤滑剤ホルダ25を備えたケース11は、例えばポリカーボネート樹脂に硬化剤としてフィラーを混合した材質で構成されており、潤滑剤ホルダ25は平面図上細長長方形の箱形を呈している。
側板12を備えたケース11の潤滑剤ホルダ25には、潤滑剤保持部材24に支持された潤滑剤21が収容されており、この潤滑剤21は、図示省略した加圧手段によって、側板12相互間に回転自在に支持された塗布ブラシ22に押圧されている。
FIG. 3 is a partially enlarged view of the process cartridge described above, (a) is an assembly view, and (b) is a view after assembly.
As shown in FIG. 3, the
The
The
The
図4は、潤滑剤を潤滑剤保持部材に配置してケースに収容した状態を示す図であり、(a)は、一部開放斜視図、(b)は、潤滑剤保持部材の長さ方向に直交する断面図、(c)は、潤滑剤保持部材の長さ方向に沿った部分断面図である。また、図4はそれぞれ運転開始初期、即ち潤滑剤21の使用開始当初の状態を示している。以下、図を用いて、潤滑剤21を塗布ブラシ22へ押圧する加圧手段について説明する。
図4(a)及び(c)において、潤滑剤保持部材24の潤滑剤21の載置面に対向する面に加圧手段が設けられている。この加圧手段は、所定間隔をおいて一対(一方は、図示省略)の加圧アーム26が配置されており、この加圧アーム26相互間に、例えばつるまきバネからなる加圧スプリング26aが架設されている。即ち、主として一対の加圧アーム26とその間に架設された加圧スプリング26aによって加圧手段が構成されている。加圧スプリング26aによる加圧アーム26相互間の間隔を狭くするように作用する復元力によって加圧アーム26は、潤滑剤21の消費に伴って次第に起立する。この加圧アーム26の起立によって加圧アーム26の下端部が潤滑剤ホルダ25の底部を押圧し、その反力によって潤滑剤保持部材24に支持された潤滑剤21が塗布ブラシ22に対して、常時所定の当接圧で当接するように付勢される。但し、図4(a)、(b)、(c)においては、運転開始当初であり、潤滑剤21がほとんど消費されていないので、加圧アーム26は、ほとんど起立していない。
4A and 4B are diagrams showing a state in which the lubricant is arranged on the lubricant holding member and accommodated in the case, in which FIG. 4A is a partially open perspective view, and FIG. 4B is a length direction of the lubricant holding member. (C) is a partial cross-sectional view along the length direction of the lubricant holding member. FIG. 4 shows the initial state of operation, that is, the initial state of use of the
4 (a) and 4 (c), a pressurizing means is provided on the surface of the
潤滑剤保持部材24を有する潤滑剤塗布装置20は、上述した図2に示したように、感光体10と、例えばクリーニング装置30、帯電装置40及び現像装置50とを一体化したプロセスカートリッジ121に付設され、プロセスカートリッジ121の一部を構成する。このようなプロセスカートリッジ121は、上述した図1に示したように、画像形成装置に組みこまれて画像形成に供される。
As shown in FIG. 2 described above, the
図5は、塗布ブラシの構成を示す図である。
図5に示すように、塗布ブラシ22は、ベルト幅及び長さ方向に配列してブラシ毛が植設された基布22bを、円筒形状の芯金の軸22aに螺旋状に重複させずに巻き付けて形成されている。
この基布22bとしては、以下のものが挙げられる。1つの基布(ファースト・バッキング)22bとしては、タフテッドカーペットのパイルをさし込む基布がある。素材はジュート、ポリプロピレン、綿、ビニロンなどが用いられ、組織は平織りあるいは不織布である。また、他の基布(セカンダリー・バッキング)22bとしては、ダブルバッキングがある。これは、前述の基布22bにラミネートした(重ね合せた)基布22bで、ジュートの織布、合繊の織物及び不織布、合成ゴム、天然ゴムなどが多い。この基布22bに、裏側には巻き付けるための粘着性の両面テープを貼着させてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the application brush.
As shown in FIG. 5, the
Examples of the
また、植設されたブラシ毛は、塗布ブラシ22は、ナイロン、アクリル等の樹脂にカーボンブラック等の抵抗制御材料を添加して体積抵抗率1×103〜1×108Ω・cmに調整した材料を用いて形成されている。塗布ブラシ22の外、スポンジローラ、不織布ローラ等を使用してもよい。
塗布ブラシ22のブラシ繊維の太さは、3〜8デニールが好ましく、ブラシ繊維の密度は2万〜10万本/inch2が好ましい。ブラシ繊維の太さが細すぎると、塗布ブラシ22が感光体10表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなり、逆にブラシ繊維が太すぎると繊維の密度を高くすることができなくなる。また、ブラシ繊維の密度が低いと感光体10表面に当接するブラシ繊維の本数が少ないため、潤滑剤21を均一に塗布することができず、逆にブラシ繊維の密度が高すぎると繊維と繊維の隙間が小さくなり、掻き取った潤滑剤21の粉体の付着量が減るため、塗布量が不足してしまう。そこで、毛倒れを起こしにくくするためのブラシ繊維の太さと、潤滑剤21の均一な塗布を効率的に行うことができるブラシ繊維の密度とを有する、上記設定範囲の塗布ブラシ22とする。
なお、潤滑剤21としては、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレイン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類を用いることができるが、この中でも、ステアリン酸亜鉛が好ましい。
塗布ブラシ22は、回転駆動することによって潤滑剤21を削り取り、微粒子化した潤滑剤を感光体10表面に供給する。その後、感光体10表面と塗布ブレード23との接触により、潤滑剤は引き延ばされて薄膜状になり、感光体10表面の摩擦係数を低下させる。
In addition, the coated
The thickness of the brush fiber of the
As the
The
本発明は、塗布ブラシ22の回転線速方向に対向する側に潤滑剤21に当接して潤滑剤21の位置を規制する。これは、当接部が潤滑剤21の塗布ブラシ22の長手方向への移動を規制するに足る摺動抵抗を持った材質、形状である構成とするものである。
そのため本発明の潤滑剤塗布装置20は、所定の加圧力で当接する固形状の潤滑剤21を回転することにより削り取り、該削り取った潤滑剤21を感光体10に当接して塗布する塗布ブラシ22を有する潤滑剤塗布装置20であって、潤滑剤21との当接位置での塗布ブラシ22の回転線速方向に対向する側に潤滑剤21に当接して潤滑剤21の位置を規制する潤滑剤21を備えるケース11を有し、潤滑剤21を備えるケース11の潤滑剤21への当接部が塗布ブラシ22の長手方向への移動を規制するに足る摺動抵抗を持った材質または形状を有することを特徴とする。
In the present invention, the position of the
Therefore, the
以下に、潤滑剤21が感光体10の長手方向に、消費される偏差が生ずるメカニズムの一例を示している。これは、長手方向に、消費される偏差が、このメカニズムに限定するものではない。潤滑剤保持部材24が潤滑剤21を伴って図4中、上方に移動する際、潤滑剤保持部材24と潤滑剤ホルダ25の内壁面とが摺擦する。さらに、潤滑剤21、潤滑剤保持部材24の端部は、ケース11の側板12と面状で接触して摺擦する。
図6は、潤滑剤塗布機構の長手方向に消費される偏差が生ずる状態を示す模式図である。図7は、潤滑剤塗布機構の長手方向に消費される偏差が生じたことにより、潤滑剤の状態を示す模式図である。
図6に示すように、潤滑剤21は加圧スプリング26aの両端に設けられた加圧アーム26により加圧力Aにて塗布ブラシ22へ加圧されている。塗布ブラシ22には、毛倒れや巻き目があることで、塗布ブラシ22の回転力によって塗布ブラシ22の長手方向に力が加わる(図中矢印B方向)。この長手方向の力が加わることで徐々に潤滑剤21が移動していき、潤滑剤21を収容している側板12に突き当たる。側板12に突き当たることで、塗布ブラシ22を潤滑剤21に突き当てる押圧力に対して、潤滑剤21の端部と側板12同士で摺擦することで摺動抵抗が生じる(図中矢印C)。この摺動抵抗により、潤滑剤21の摺動抵抗が発生している側で塗布ブラシ22へ加圧される力が減衰する。このために、側板12に突き当たっている側の潤滑剤21が削れにくくなる。この結果、図7に示すように、潤滑剤21の削れ量の偏差が生じてしまうことがある。このために、潤滑剤21の両端に加圧される加圧手段による加圧力Aが同じでは、この潤滑剤21の削れ量の偏差を解消することができない。
したがって、潤滑剤21の削れ量の偏差が生じると感光体10の摩擦係数に偏差が生じ、狙いの摩擦係数を維持することができず、画像品質に影響を与えてしまう。また図7の例のように片側に潤滑剤21が残っていても反対側がなくなってしまっていると寿命となるため、残った分だけ寿命効率が下がってしまうこともある。
そこで、この摺動抵抗を予め考慮して、潤滑剤21は加圧スプリング26aの両端に設けられた加圧アーム26により加圧力Aに差を設ける。これによって、潤滑剤21の削れ量を長手方向に一定にすることができ、長期にわたって安定して、高品位の画像を得ることができる。
加圧力の差は、塗布ブラシ22の回転の長手方向に複数独立して設けられている加圧手段によって調整される。その調整する手段としては、加圧力Aに差は、加圧アーム26の角度に差を設けるものであってもよい。また、その他に、加圧アーム26にそれぞれ設ける加圧スプリング26aの強度に差を設けるものであってもよい。
Hereinafter, an example of a mechanism in which a deviation in which the
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a deviation consumed in the longitudinal direction of the lubricant application mechanism occurs. FIG. 7 is a schematic diagram showing the state of the lubricant due to the deviation consumed in the longitudinal direction of the lubricant application mechanism.
As shown in FIG. 6, the
Therefore, when a deviation in the amount of wear of the
Therefore, considering this sliding resistance in advance, the
The difference in applied pressure is adjusted by a plurality of pressurizing means provided independently in the longitudinal direction of rotation of the
(比較例1)
図8は、従来の潤滑剤塗布装置における加圧手段の実施形態の構成を示す図である。
図8に示すように、従来の加圧手段では、1本の加圧スプリング8Nで同一の加圧力を行なっていた。塗布ブラシの巻き目により長手方向に潤滑剤が移動して、画像形成装置本体の開閉可能な前扉が配置されているフロント側(以下、単に「フロント側」と記す。なお、その反対側を「リア側」と記す。)のケースの側板に突き当たる。これによりフロント側に摺動抵抗がかかるため実質的にフロント側の加圧力が下がる結果となる。これにより潤滑剤の塗布される削れ量がフロント側が少なくなってしまい、感光体へのトナー添加剤の固着や、感光体異常摩耗が発生したりしてしまう。
(Comparative Example 1)
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a pressurizing unit in a conventional lubricant application apparatus.
As shown in FIG. 8, in the conventional pressurizing means, the same pressurizing force is performed by one pressurizing
(実施例1)
図9は、本発明の潤滑剤塗布装置における加圧手段の一実施形態の構成を示す図である。
図9に示すように、加圧スプリングをフロント側とリア側とでそれぞれ独立して動作及び圧力を付加できるように設け、またその引張力もフロント側では8.5N、リア側では7.5Nにすることで、上記摺動負荷によるフロント側の加圧不足を補正することで、感光体へ作用するさまざまな不具合を防止させる。
Example 1
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the pressurizing means in the lubricant application device of the present invention.
As shown in FIG. 9, a pressure spring is provided so that operation and pressure can be applied independently on the front side and the rear side, respectively, and the tensile force is 8.5 N on the front side and 7.5 N on the rear side. By doing so, it is possible to prevent various problems acting on the photosensitive member by correcting the insufficient pressure on the front side due to the sliding load.
(実施例2)
図10は、本発明の潤滑剤塗布装置における加圧手段の他の実施形態の構成を示す図である。図10に示すように、加圧スプリングをフロント側とリア側とでそれぞれ独立して設け、またその引張力もフロント側では10N、リア側では8Nにすることで、上記摺動負荷によるフロント側の加圧不足を補正することで、感光体へ作用するさまざまな不具合を防止させる。
(Example 2)
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the pressurizing means in the lubricant application device of the present invention. As shown in FIG. 10, the pressure springs are provided independently on the front side and the rear side, respectively, and the tensile force is 10 N on the front side and 8 N on the rear side, so that By correcting the insufficient pressurization, various problems acting on the photoconductor are prevented.
上述した実施例1、2及び比較例1の潤滑剤塗布装置を用いて、加速評価試験を行った。
トナーを2成分系現像剤として用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いればよく、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、現像剤としてトナー濃度1〜20wt%が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂及びスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、及びシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
本発明に用いるトナーは、熱可塑性の樹脂、ワックス等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤を適宜溶融混合し必要に応じて増感剤を添加し均一に分散することで容易に作製できる。トナーの体積平均粒径は4〜10μmが好ましい。平均粒径が10μm以下の小粒径トナーを用いると、現像剤のかさ密度を高めることができるため、安定した剤の攪拌・搬送が可能となり、転写残トナーの回収効率も向上する。微小ドットの再現性について、この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。画像の安定性が高くなる。
Using the lubricant application devices of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 described above, an acceleration evaluation test was performed.
In the case of using the toner as a two-component developer may be used by mixing with a magnetic carrier, the content ratio of the carrier and the toner in the developer, the toner concentration of 1 20 wt% is preferred as a developer. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. Examples of the coating material include acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and polystyrene resins such as styrene acrylic copolymer resins, and polyvinyl chloride. Halogenated olefin resins such as polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoropropylene Resins, copolymers of vinylidene fluoride and acrylic monomers, copolymers of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and non-fluorinated monomers. Fluoro terpolymers such as polymers, and silicone resins. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
The toner used in the present invention, a thermoplastic resin, releasing agent such as wax, can be easily produced by and dispersed uniformly adding a sensitizer if necessary appropriate melt mixing a colorant such as carbon black . The volume average particle diameter of the toner is preferably 4 to 10 μm. When a small particle diameter toner having an average particle diameter of 10 μm or less can be used, the bulk density of the developer can be increased, so that the agent can be stably stirred and conveyed, and the recovery efficiency of the transfer residual toner can be improved. With respect to the reproducibility of the minute dots, the dot reproducibility is excellent in this range because the toner particles have a sufficiently small particle diameter with respect to the minute latent image dots. Increases image stability.
トナーの形状が球形に近くなると、トナー間の接触状態が点接触となるためにトナー同士の吸着力は弱まりしたがって流動性が高くなり剤とトナーの攪拌効率も向上する。
また、トナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなり高画質化に寄与する。更に、通常の流動性向上剤にシリカ等がよく用いられるが、例えば、このシリカの平均一次粒径は通常10〜30nm、嵩密度が0.1〜0.2mg/cm3である。流動性向上剤としては、具体的には、SiO2、TiO2、Al2O3、MgO、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等を例示することができ、好ましくは、SiO2、TiO2、Al2O3があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。
When the shape of the toner is close to a sphere, the contact state between the toners becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners is weakened.
In addition, since the contact state between the toner and the photoconductor is a point contact, the attractive force between the toner and the photoconductor is weakened, and the transfer rate is increased, contributing to the improvement in image quality. Further, silica or the like is often used as a normal fluidity improver. For example, the average primary particle size of the silica is usually 10 to 30 nm and the bulk density is 0.1 to 0.2 mg / cm 3 . Specific examples of the fluidity improver include SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CuO, ZnO, SnO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , BaO, CaO, K 2 O, Na 2. O, ZrO 2 , CaO · SiO 2 , K 2 O (TiO 2 ) n, Al 2 O 3 · 2SiO 2 , CaCO 3 , MgCO 3 , BaSO 4 , MgSO 4 , SrTiO 3 and the like can be exemplified, preferably Includes SiO 2 , TiO 2 , and Al 2 O 3 . In particular, these inorganic compounds may be hydrophobized with various coupling agents, hexamethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, octyltrimethoxysilane, and the like.
以上説明したキャリアとトナーとを用いて、潤滑剤塗布装置を備える画像形成装置を、下記<評価条件>でメダカ、スジ状地汚れの加速評価を実施した。
<評価条件>
・原稿・転写材サイズ:A4
・原稿送り方向:横(210mm)
・カラーモード:フルカラー(4色)と黒トナーとイエロートナー、マゼンタトナーとシアントナーのベタ画像を重ねた画像を交互に1:1の割合で形成した。
・1回あたりのプリント枚数(1回あたりの転写材出力枚数):1000枚(1kP)
以上説明した画像で、計10000枚(10kP)画像を出力した時の、黒トナーのベタ画像で、メダカ、スジ状地汚れの発生を評価した。結果を表1に示す。
メダカとは、トナーに含まれるシリカ等の流動性付与剤が感光体上に固着する現象であり、潤滑剤が感光体上に少なくなると発生しやすくなる。スジ状地汚れは、非画像部にうっすらしたスジがタテ状に表れる現象で、メダカと同様に、潤滑剤が感光体上に少なくなると発生しやすくなる。したがって、これで、感光体上の潤滑剤の効果について加速評価を行った。
Using the carrier and toner described above, the image forming apparatus provided with the lubricant application device was subjected to accelerated evaluation of medaka and streak-like soiling under the following <evaluation conditions>.
<Evaluation conditions>
・ Original / transfer material size: A4
-Document feeding direction: Horizontal (210 mm)
Color mode: Full color (4 colors), black toner and yellow toner, and magenta toner and cyan toner solid images were alternately formed at a ratio of 1: 1.
-Number of prints per transfer (transfer material output per transfer): 1000 (1kP)
With the images described above, the occurrence of medaka and streak-like background stains was evaluated with a solid image of black toner when a total of 10,000 (10 kP) images were output. The results are shown in Table 1.
Medaka is a phenomenon in which a fluidity-imparting agent such as silica contained in a toner adheres to a photoconductor, and is likely to occur when the amount of lubricant is reduced on the photoconductor. The streak-like background stain is a phenomenon in which a faint streak appears in a non-image portion, and is likely to occur when the amount of lubricant is reduced on the photoconductor as in the case of medaka. Therefore, acceleration evaluation was performed for the effect of the lubricant on the photoreceptor.
表1から明らかなように、ベタ画像のトナー付着量を変えて、メダカ、スジ状地汚れの発生状況を評価したが、加圧力を同じにした比較例では、3kPまでにメダカ、スジ状地汚れが発生してしまい、実際に、市場で用いることはできないレベルであった。それに対して、フロント側とリア側の加圧力を変えた場合は、トナー付着量が多く、潤滑剤を感光体から除去する効果の大きい系では、3kPでメダカの発生があったが、通常の画像上に明確に表れるレベルではなく、実際の市場で用いることには問題のないレベルであった。
As can be seen from Table 1, the amount of solid toner adhering was changed to evaluate the occurrence of medaka and streak-like soil stains. In the comparative example with the same applied pressure, the medaka and streak-like ground were up to 3 kP. Dirt was generated, and it was actually a level that could not be used in the market. On the other hand, when the applied pressure on the front side and the rear side is changed, the amount of toner adhesion is large, and in the system that has a large effect of removing the lubricant from the photoreceptor, medaka was generated at 3 kP. It was not a level that appears clearly on the image, and it was a level that would not be a problem for use in the actual market.
図11は、本発明の潤滑剤塗布装置における加圧手段の他の実施形態の構成を示す図である。図11に示すように、複数の加圧手段として、それぞれ圧縮スプリングと加圧コロとで構成するものであったが、図11に示すような圧縮スプリングのみで構成されるものであってもよい。 FIG. 11 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the pressurizing means in the lubricant application device of the present invention. As shown in FIG. 11, each of the plurality of pressurizing means is configured by a compression spring and a pressurizing roller, but may be configured only by a compression spring as shown in FIG. 11. .
10 感光体
11 ケース
12 側板
20 潤滑剤塗布装置
21 潤滑剤
22 塗布ブラシ
22a 軸
22b 基布
23 塗布ブレード
24 潤滑剤保持部材
25 潤滑剤ホルダ
26 加圧アーム
26a 加圧スプリング
27 下流側内壁面
30 クリーニング装置
31 クリーニングブレード
40 帯電装置
41 帯電ローラ
42 押圧手段
50 現像装置
51 現像ローラ
52 混合ローラ
53 供給ローラ
60 露光装置
110 読み取り部
111 第1読み取り走行体
112 第2読み取り走行体
113 結像レンズ
114 読み取りセンサ
120 画像形成部
121 プロセスカートリッジ
122 中間転写ベルト
123 二次転写ローラ
125 一次転写ローラ
126 定着装置
127 排紙ローラ
128 排紙収容部
130 給紙部
131 給紙カセット
132 給紙ローラ
133 レジストローラ
200 画像形成装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
塗布ブラシと、
前記潤滑剤を前記塗布ブラシに加圧する加圧手段とを備えた潤滑剤塗布装置において、
前記塗布ブラシは、ブラシ繊維を植毛した帯状の基布が回転軸に螺旋状に巻き付けられて巻き目が構成され、
前記塗布ブラシの回転長手方向の一端面に対応する前記潤滑剤の端面に対向して側板が設けられ、
前記塗布ブラシの巻き目により前記潤滑剤が移動し、前記潤滑剤の端部が前記側板に突き当たることによって生じる前記塗布ブラシへの加圧力不足を、前記塗布ブラシの回転軸の前記側板に対応する側に加圧する加圧力を他端側に加圧する加圧力よりも大きくすることにより補正する
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 A lubricant,
An application brush,
In a lubricant application device comprising a pressurizing means for pressurizing the lubricant to the application brush,
The application brush has a wound line formed by spirally winding a belt-like base fabric in which brush fibers are planted around a rotating shaft,
A side plate is provided facing the end face of the lubricant corresponding to one end face in the rotational longitudinal direction of the application brush,
Insufficient pressure applied to the application brush caused by the lubricant moving by the winding of the application brush and the end of the lubricant hitting the side plate corresponds to the side plate of the rotating shaft of the application brush. A lubricant application device, wherein the pressure applied to the side is corrected by making it larger than the pressure applied to the other end .
前記潤滑剤、前記塗布ブラシ及び前記加圧手段とを収容するケースを備え、
前記塗布ブラシの巻き目によって前記潤滑剤が前記塗布ブラシの回転長手方向に移動して前記潤滑剤の前記塗布ブラシの回転長手方向の一端面と前記ケースとが摺擦する
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 The lubricant application device according to claim 1, wherein
A case for accommodating the lubricant, the application brush, and the pressurizing unit;
Lubrication characterized in that the lubricant moves in the rotation longitudinal direction of the application brush by the winding line of the application brush, and the end surface of the lubricant in the rotation longitudinal direction of the application brush and the case rub against each other. Agent applicator.
前記加圧手段による加圧力の差は、前記潤滑剤の一端面と前記ケースとの摺擦抵抗が補正されるように加圧される
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 The lubricant application device according to claim 2,
The lubricant application apparatus according to claim 1, wherein the difference in the pressure applied by the pressurizing means is pressurized so that the frictional resistance between the one end surface of the lubricant and the case is corrected .
前記潤滑剤の前記塗布ブラシの回転軸の一端側であって、前記潤滑剤の一端面を備える側の加圧力が、他端側の加圧力よりも大きい
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 In the lubricant application device according to claim 3,
The lubricant application device according to claim 1, wherein the applied pressure on one end side of the rotation shaft of the application brush of the lubricant and provided with one end face of the lubricant is larger than the applied pressure on the other end side .
前記加圧手段は、前記塗布ブラシの回転長手方向に複数独立して設けられている
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 The lubricant application device according to claim 4,
A plurality of the pressurizing means are provided independently in the longitudinal direction of rotation of the application brush .
前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体にトナーを供給して現像する現像装置と、前記感光体に残留するトナーを除去するクリーニング装置とのうち少なくとも一つを備え、At least one of a charging device that charges the surface of the photoconductor, a developing device that supplies toner to the photoconductor for development, and a cleaning device that removes toner remaining on the photoconductor,
画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されているプロセスユニットにおいて、In the process unit configured to be detachable from the image forming apparatus main body,
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置を備えているA lubricant application device according to any one of claims 1 to 5 is provided.
ことを特徴とするプロセスユニット。A process unit characterized by that.
前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
前記感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像装置と、
前記感光体の表面に形成された可視画像を直接的に又は像担持体としての中間転写体を介して間接的に記録媒体に転写する転写装置と、
前記感光体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
前記感光体又は中間転写体に潤滑剤を供給する、請求項1から5のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor for forming a latent image;
A charging device for charging the surface of the photoreceptor;
An exposure device that exposes the surface of the photoreceptor to form an electrostatic latent image;
A developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor to form a visible image;
A transfer device for transferring a visible image formed on the surface of the photoreceptor directly or indirectly to a recording medium via an intermediate transfer member as an image carrier;
In an image forming apparatus comprising a cleaning unit that removes toner remaining on the surface of the photoreceptor,
The lubricant application device according to claim 1, wherein a lubricant is supplied to the photosensitive member or the intermediate transfer member.
An image forming apparatus.
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