JP7556223B2 - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a process cartridge.
従来、電子写真方式による画像形成では、外周部が光導電性物質等で形成された像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させ可視像を形成している。トナーにより形成された可視像は、最終的に紙等の転写媒体に転写後、熱、圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着され、出力画像となる。 Conventionally, in electrophotographic image formation, a latent image is formed by electrostatic charge on an image carrier whose outer periphery is made of a photoconductive material, and a visible image is formed by attaching charged toner particles to this electrostatic latent image. The visible image formed by the toner is finally transferred to a transfer medium such as paper, and then fixed to the transfer medium by heat, pressure, solvent gas, etc., to become an output image.
これら電子写真方式による画像形成装置では、一般的にドラム形状や無端ベルト形状をした像担持体(一般的には感光体)を回転させつつ一様に帯電させる。そして、レーザー光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、これを現像装置により可視像化して、更に転写媒体上に転写を行っている。 In these electrophotographic image forming devices, an image carrier (usually a photoconductor), which is generally in the shape of a drum or an endless belt, is uniformly charged while rotating. A latent image pattern is then formed on the image carrier using a laser beam or the like, which is then visualized by a developing device and then transferred onto a transfer medium.
転写媒体へトナー像を転写した後の像担持体上には、転写されなかったトナー成分が残存する。これらの残存物がある状態で、そのまま帯電工程が行われると、像担持体の均等な帯電を阻害することがある。そのため、一般的には、転写工程の後に、像担持体上に残存するトナー成分等をクリーニング工程にて除去し、像担持体の表面(以下、単に「像担持体表面」ともいう)を十分に清浄な状態にしてから帯電を行う。 After the toner image is transferred to the transfer medium, toner components that were not transferred remain on the image carrier. If the charging process is carried out while these remainders are still there, it may hinder the image carrier from being uniformly charged. Therefore, generally, after the transfer process, the toner components remaining on the image carrier are removed in a cleaning process to thoroughly clean the surface of the image carrier (hereinafter also simply referred to as the "image carrier surface") before charging.
このように、像担持体表面は帯電、現像、転写、クリーニング等の各工程で、さまざまな物理的ストレスや電気的ストレスを受け、経時により表面状態が変化する。これらのストレスのうちクリーニング工程での摩擦によるストレスは、像担持体を摩耗させるだけでなく、クリーニング部材の寿命も低下させる原因となる。画像形成装置やこれに使用される部材の長寿命化は、ランニングコストの低減や廃棄物の低減による地球環境保護の観点から、市場での関心が高い。このような流れから、近年では像担持体だけでなく周辺部材の長寿命化も求められてきており、クリーニング工程でのストレス低減は大きな課題となっている。 In this way, the surface of the image carrier is subjected to various physical and electrical stresses during each process, such as charging, developing, transferring, and cleaning, and the surface condition changes over time. Of these stresses, the stress caused by friction during the cleaning process not only wears out the image carrier, but also shortens the lifespan of the cleaning member. There is great interest in the market for extending the lifespan of image forming devices and the members used therein, from the perspective of protecting the global environment by reducing running costs and waste. As a result of this trend, there has been a demand in recent years for extending the lifespan of not only image carriers but also peripheral members, and reducing stress during the cleaning process has become a major issue.
この課題を解消すべく、像担持体とクリーニング部材間の摩擦力を低減し、像担持体及びクリーニング部材の双方を保護すること、並びにクリーニング性を向上させることを目的として、各種潤滑剤を像担持体上に供給、成膜する潤滑剤塗布装置(潤滑剤塗布手段ともいう)が提案されている。潤滑剤塗布装置は、感光体と接するローラ部材に固形潤滑剤を押し付けて、例えばローラ部材によって感光体表面に潤滑剤を供給する。そして、感光体の回転方向におけるローラ部材よりも下流側にブレードを接触させ、感光体表面に塗布した潤滑剤を均す構成が多く用いられる。ブレードの接触のさせ方としては、トレーリング方式とカウンター方式が知られている。このブレードは、その機能から、潤滑剤均しブレード(特許文献1)、薄層化ブレード(特許文献2)などと呼ばれているが、以下、潤滑剤塗布ブレード又は単に塗布ブレードと呼ぶこととする。 To solve this problem, a lubricant application device (also called a lubricant application means) has been proposed that supplies various lubricants to the image carrier and forms a film on it, with the aim of reducing the friction between the image carrier and the cleaning member, protecting both the image carrier and the cleaning member, and improving cleaning performance. The lubricant application device presses a solid lubricant against a roller member that contacts the photoreceptor, and supplies the lubricant to the photoreceptor surface by, for example, the roller member. A configuration is often used in which a blade is brought into contact with the photoreceptor downstream of the roller member in the rotation direction, and the lubricant applied to the photoreceptor surface is leveled. Known methods of blade contact include the trailing method and the counter method. This blade is called a lubricant leveling blade (Patent Document 1) or a thin layer blade (Patent Document 2) based on its function, but hereinafter it will be called a lubricant application blade or simply a coating blade.
特許文献1にはトレーリング方式の潤滑剤塗布ブレードが開示されており、塗布ブレードの先端を感光体の回転方向の下流側に向けて腹当たり接触させている。その目的は、塗布ブレードの摩耗による潤滑剤の塗布性能劣化を防止し、色すじ画像や濃度むら画像の発生を防止することである。また、腹当たり接触とは、先端部を折り曲げた塗布ブレードを用い、塗布ブレードの先端エッジよりも手前の面を主として接触させることを意味する。このようにすることで、接触面圧を小さくして塗布ブレードの摩耗量を減らすことができるというものである。
特許文献2にはカウンター方式の潤滑剤塗布ブレードが記載されており、塗布ブレードのエッジ部を感光体ドラムの回転方向に対向させて接触させている。
Patent Document 1 discloses a trailing type lubricant application blade, in which the tip of the application blade is brought into contact with the photoconductor downstream in the rotation direction. The purpose is to prevent deterioration of the application performance of the lubricant due to wear of the application blade, and to prevent the occurrence of color streaks and images with uneven density. Moreover, the term "belt contact" means that a coating blade with a bent tip is used, and the surface in front of the tip edge of the coating blade is mainly in contact. In this way, the contact surface pressure can be reduced, and the amount of wear of the coating blade can be reduced.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-233693 discloses a counter type lubricant application blade, in which the edge of the application blade is opposed to and contacts the photosensitive drum in the rotational direction.
従来の滑剤塗布装置においては、固形の潤滑剤をブラシやスポンジ等のローラ部材で研削し像担持体上に研削した潤滑剤の粉を付着させ、板状のゴムブレードにて延展させる方式が多く使用されている。
しかし、昨今のプロセススピードの高速化により、潤滑剤の粉がブレード部にて十分に延展されず、粉のままブレードをすり抜けてしまうという問題があった。すり抜けた潤滑剤の粉が帯電部に侵入すると、静電的或いは物理的に帯電ローラやワイヤ等に付着し、帯電部材汚染の原因となる。帯電部材の汚染が進行すると、黒スジ等の異常が画像上に現れるので好ましくない。
In conventional lubricant application devices, a method is often used in which a solid lubricant is ground with a roller member such as a brush or sponge, the ground lubricant powder is deposited on the image carrier, and then the lubricant is spread with a plate-shaped rubber blade.
However, due to the recent increase in process speed, there is a problem that the lubricant powder is not sufficiently spread by the blade and passes through the blade as powder. If the lubricant powder that has passed through enters the charging section, it electrostatically or physically adheres to the charging roller, wire, etc., causing contamination of the charging member. If the contamination of the charging member progresses, abnormalities such as black streaks appear on the image, which is undesirable.
トレーリング方式の潤滑剤塗布ブレードは、カウンター方式のものに比べて、省スペース化を図るうえで有利であり、接触箇所でのトルクが低いために像担持体へのストレスが少ないというメリットがある。しかし、潤滑剤塗布性能及びクリーニング性がカウンター方式のものよりも劣っており、供給された潤滑剤の粉を十分に延展できず、粉状の潤滑剤が塗布ブレードをすり抜けて帯電ローラ汚れや異常画像が発生しやすい。一方で、カウンター方式の潤滑剤塗布ブレードを搭載した場合には、ブレード先端の巻き込み量が大きくなるため摺動抵抗が大きくなり、トレーリング方式のものよりもトルクが増加して、像担持体の摩耗が促進され、像担持体とブレードとの摺動部で異音が発生してしまう等の問題があった。 Trailing-type lubricant application blades are more advantageous than counter-type ones in terms of space saving, and have the advantage of less stress on the image carrier due to the low torque at the contact point. However, their lubricant application performance and cleanability are inferior to those of counter-type blades, and the supplied lubricant powder cannot be spread sufficiently, so the powdered lubricant is likely to slip through the application blade, causing stains on the charging roller and abnormal images. On the other hand, when a counter-type lubricant application blade is installed, the amount of winding at the tip of the blade becomes larger, resulting in greater sliding resistance, and an increase in torque compared to the trailing type, which accelerates wear on the image carrier and causes problems such as abnormal noise at the sliding area between the image carrier and the blade.
上記諸問題に対して、特許文献3では、ビビリ振動や異音の発生を抑制し、像担持体およびクリーニングブレードの寿命が向上し、経時にわたり良好なクリーニング性を維持し、かつ、良好な画像を得ることができる画像形成装置が提案されている。特許文献3では、クリーニングブレードの先端稜線部を硬くすることに加え、摩擦係数を所定の範囲にするとともに、トレーリング方式又はカウンター方式の潤滑剤均しブレードを用いることが開示されている。また、特許文献4では、潤滑剤を均一に塗布する目的で、均しブレードの硬度、当接角度、当接線圧を規定することが開示されている。 In response to the above problems, Patent Document 3 proposes an image forming apparatus that suppresses the occurrence of chatter vibrations and abnormal noise, improves the lifespan of the image carrier and cleaning blade, maintains good cleaning performance over time, and produces good images. Patent Document 3 discloses that in addition to hardening the ridge at the tip of the cleaning blade, the coefficient of friction is set within a predetermined range, and a trailing or counter type lubricant leveling blade is used. Patent Document 4 discloses that the hardness, contact angle, and contact line pressure of the leveling blade are specified in order to apply the lubricant evenly.
しかしながら、特許文献3では、潤滑剤塗布ブレードを用いた際に良好な潤滑剤塗布性を得ることについてはいまだ不十分であり、更なる向上が求められている。潤滑剤塗布性が劣るとフィルミングや異常画像が生じることが懸念される。また、特許文献4では、均しブレードの硬度を高くした場合、像担持体に対する負荷が増加し、トルク増加に伴う像担持体の摩耗や異音が生じることが懸念される。このように、上記諸問題を解決できる画像形成装置が求められている。 However, in Patent Document 3, good lubricant application properties are still insufficient when using a lubricant application blade, and further improvements are required. There is a concern that poor lubricant application properties may cause filming or abnormal images. Furthermore, in Patent Document 4, there is a concern that if the hardness of the leveling blade is increased, the load on the image carrier increases, and wear and abnormal noise of the image carrier may occur due to increased torque. Thus, there is a demand for an image forming device that can solve the above problems.
そこで、本発明は、良好な潤滑剤塗布性が得られ、像担持体の摩耗を低減でき、異音の発生を抑制した画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an image forming device that has good lubricant application properties, reduces wear on the image carrier, and suppresses the generation of abnormal noise.
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を備える画像形成装置であって、前記潤滑剤塗布手段は、固形の潤滑剤を粉状に削り、粉状の潤滑剤を前記像担持体へ供給するローラ部材と、前記像担持体の回転方向において前記ローラ部材よりも下流側に配置され、前記像担持体にトレーリング方式で当接し、前記像担持体上の前記粉状の潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレードと、を有し、前記潤滑剤塗布ブレードは、ブレード部材と、該ブレード部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記像担持体と接触するコート部と、を有し、前記像担持体の回転方向における前記像担持体と接触する面の幅の平均値が80μm以上400μm以下であり、かつ、前記コート部の摩擦係数が前記ブレード部材の摩擦係数よりも低いことを特徴とする。 In order to solve the above problem, the image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus including an image carrier and a lubricant application means for applying a lubricant to the image carrier, the lubricant application means including a roller member for grinding a solid lubricant into a powder and supplying the powdered lubricant to the image carrier, and a lubricant application blade arranged downstream of the roller member in the rotation direction of the image carrier, contacting the image carrier in a trailing manner, and leveling the powdered lubricant on the image carrier, the lubricant application blade including a blade member and a coating portion formed on at least a part of the surface of the blade member and contacting the image carrier, the average width of the surface contacting the image carrier in the rotation direction of the image carrier being 80 μm or more and 400 μm or less, and the friction coefficient of the coating portion being lower than the friction coefficient of the blade member.
本発明によれば、良好な潤滑剤塗布性が得られ、像担持体の摩耗を低減でき、異音の発生を抑制した画像形成装置を提供することができる。 The present invention provides an image forming device that achieves good lubricant application properties, reduces wear on the image carrier, and suppresses the generation of abnormal noise.
以下、本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジについて図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 The image forming apparatus and process cartridge according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment shown below, and can be modified within the scope of what a person skilled in the art can imagine, including other embodiments, additions, modifications, deletions, etc., and any aspect is within the scope of the present invention as long as it achieves the functions and effects of the present invention.
本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を備える画像形成装置であって、前記潤滑剤塗布手段は、固形の潤滑剤を粉状に削り、粉状の潤滑剤を前記像担持体へ供給するローラ部材と、前記像担持体の回転方向において前記ローラ部材よりも下流側に配置され、前記像担持体にトレーリング方式で当接し、前記像担持体上の前記粉状の潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレードと、を有し、前記潤滑剤塗布ブレードは、ブレード部材と、該ブレード部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記像担持体と接触するコート部と、を有し、前記像担持体の回転方向における前記像担持体と接触する面の幅の平均値が80μm以上400μm以下であり、かつ、前記コート部の摩擦係数が前記ブレード部材の摩擦係数よりも低いことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus including an image carrier and a lubricant application means for applying a lubricant to the image carrier, the lubricant application means including a roller member for grinding a solid lubricant into a powder and supplying the powdered lubricant to the image carrier, and a lubricant application blade arranged downstream of the roller member in the rotation direction of the image carrier, contacting the image carrier in a trailing manner, and leveling the powdered lubricant on the image carrier, the lubricant application blade including a blade member and a coating portion formed on at least a part of the surface of the blade member and contacting the image carrier, the average width of the surface contacting the image carrier in the rotation direction of the image carrier being 80 μm or more and 400 μm or less, and the friction coefficient of the coating portion being lower than the friction coefficient of the blade member.
また、本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、クリーニングブレードにより前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体の回転方向において前記クリーニング手段よりも下流側に配置され、前記像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を備え、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジであって、前記潤滑剤塗布手段は、固形の潤滑剤を粉状に削り、粉状の潤滑剤を前記像担持体へ供給する潤滑剤供給部材と、前記像担持体の回転方向において前記潤滑剤供給部材よりも下流側に配置され、前記像担持体にトレーリング方式で当接し、前記像担持体上の前記粉状の潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレードと、を有し、前記潤滑剤塗布ブレードは、ブレード部材と、該ブレード部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記像担持体と接触するコート部と、を有し、前記像担持体の回転方向における前記像担持体と接触する面の幅の平均値が80μm以上400μm以下であり、かつ、前記コート部の摩擦係数が前記ブレード部材の摩擦係数よりも低いことを特徴とする。 The process cartridge of the present invention is a process cartridge that is detachable from the main body of an image forming apparatus and includes an image carrier, a cleaning means for cleaning the image carrier with a cleaning blade, and a lubricant application means that is disposed downstream of the cleaning means in the rotation direction of the image carrier and applies a lubricant to the image carrier, the lubricant application means including a lubricant supplying member that grinds a solid lubricant into powder and supplies the powdered lubricant to the image carrier, and a lubricant supplying member that grinds the solid lubricant into powder and supplies the powdered lubricant to the image carrier in the rotation direction of the image carrier. and a lubricant application blade that is disposed downstream of the lubricant supply member, contacts the image carrier in a trailing manner, and evens out the powdered lubricant on the image carrier. The lubricant application blade has a blade member and a coating portion that is formed on at least a portion of the surface of the blade member and contacts the image carrier, and is characterized in that the average width of the surface that contacts the image carrier in the rotation direction of the image carrier is 80 μm or more and 400 μm or less, and the friction coefficient of the coating portion is lower than the friction coefficient of the blade member.
本実施形態の画像形成装置を図1に示す。図1は、本実施形態の画像形成装置の要部における断面概略図であり、1つの感光体ユニット(プロセスカートリッジ)を図示するものである。 The image forming apparatus of this embodiment is shown in FIG. 1. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the main part of the image forming apparatus of this embodiment, illustrating one photosensitive unit (process cartridge).
本実施形態の画像形成装置は、像担持体(感光体とも称することがある)としての感光体ドラム8、感光体ドラム8に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段2を備えており、その他にも、クリーニングブレード27、帯電ローラ9等を有している。図示を省略しているが、その他にも現像手段、転写手段、定着手段を有している。
The image forming apparatus of this embodiment is equipped with a
図中の矢印は、感光体ドラム8の回転方向を示し、潤滑剤塗布手段2よりも上流側にクリーニングブレード27が配置されている。クリーニングブレード27は感光体ドラム8上に付着した転写残トナー等をかき取って除去し、粉体搬送コイル28はクリーニングブレード27で感光体ドラム8から除去した転写残トナー等を搬送する役割を果たす。
The arrow in the figure indicates the direction of rotation of the
また、潤滑剤塗布手段2よりも下流側に帯電ローラ9が配置されている。帯電ローラ9は感光体ドラム8と、両端部の画像領域外でコロを介して接触しており、感光体ドラム8との間に微小なギャップを保っていて、帯電ローラ9に帯電バイアスを印加することで感光体ドラム8の表面を一様に帯電させる。帯電クリーナローラ26は帯電ローラ9を清掃するためのものである。
The
像担持体である感光体ドラム8に対向して配設された潤滑剤塗布手段2は、潤滑剤31、潤滑剤供給部材30、潤滑剤保持部材32、押圧力付与機構33、潤滑剤塗布ブレード34等から主に構成される。
The lubricant application means 2, which is disposed opposite the
潤滑剤塗布ブレード34は、感光体ドラム8の回転方向を基準とした時、トレーリング方式にて感光体ドラム8に当接している。潤滑剤塗布ブレード34は、ブレード部材と、該ブレード部材の表面の少なくとも一部に形成され、像担持体と接触するコート部(コート膜と称してもよい)とを有している。なお、潤滑剤塗布ブレードを塗布ブレードと称することもある。
The
潤滑剤塗布ブレード34のブレード部材に用いられる材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知のウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を単独またはブレンドして使用することができる。また、弾性体の硬度を調整するために、必要に応じて他の有機微粒子や無機微粒子に代表される充填材を分散しても良い。
The material used for the blade member of the
潤滑剤塗布ブレード34は、先端部が像担持体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によってブレード支持体35に固定される。本実施形態の画像形成装置において、潤滑剤塗布ブレード34は感光体ドラム8にトレーリング方式で当接しており、これをトレーリング方向に当接していると称してもよい。
The
一方、本発明に含まれないカウンター方式を採用した画像形成装置の一例を図7に示す。図7に示すように、潤滑剤塗布ブレード34は感光体ドラム8にカウンター方向に当接している。
On the other hand, an example of an image forming apparatus that employs a counter system, which is not included in the present invention, is shown in FIG. 7. As shown in FIG. 7, the
本発明において、潤滑剤塗布ブレード34は、感光体ドラム8の回転方向における感光体ドラム8と接触する面の幅(接触幅とも称する)の平均値が80μm以上400μm以下である。
In the present invention, the
発明者らの観察によると、従来の潤滑剤塗布ブレードと感光体ドラムとの接触幅は、機種による多少の違いやトレーリング方式、カウンター方式で違いはあるものの、経時も含めておよそ60μm以下に設定されており、そのほとんどが40μm以内の値にとどまっていた。これは主に接触幅を狭くし、高い面圧をかけることで潤滑剤の粉を堰き止める思想に基づいたものである。従来のクリーニングブレードもこれと同様の思想にて設計されている。 According to the inventors' observations, the contact width between a conventional lubricant application blade and a photosensitive drum is set to approximately 60 μm or less, including over time, with most remaining within 40 μm, although there are slight differences depending on the model and whether it is a trailing or counter type. This is mainly based on the idea of narrowing the contact width and applying high surface pressure to block the lubricant powder. Conventional cleaning blades are also designed with this same idea in mind.
トレーリング方式の潤滑剤塗布ブレードは、カウンター方式のものに比べて、省スペース化で有利であることに加え、感光体ドラムとの接触箇所でのトルクが低いために感光体ドラムへのストレスが少ないというメリットがある。しかし、トレーリング方式は潤滑剤の塗布性能がカウンター方式よりも劣っており、供給された潤滑剤の粉を十分に延展できず、粉状の潤滑剤が塗布ブレードをすり抜けて帯電ローラの汚れや異常画像が発生しやすい。一方で、カウンター方式の潤滑剤塗布ブレードを搭載した場合には、ブレード先端の巻き込み量が大きくなるため摺動抵抗が大きくなり、トレーリング方式のものよりもトルクが増加して、像担持体の摩耗が促進されてしまう。更に、カウンター方式の潤滑剤塗布ブレードを搭載した場合、像担持体とブレードとの摺動部で異音が発生してしまう等の問題があった。 Compared to counter-type lubricant application blades, trailing-type lubricant application blades are advantageous in terms of space saving, and have the advantage of less stress on the photoconductor drum due to the low torque at the contact point with the photoconductor drum. However, the trailing-type lubricant application performance is inferior to that of the counter-type, and the supplied lubricant powder cannot be sufficiently spread, and the powdered lubricant is likely to slip through the application blade, causing stains on the charging roller and abnormal images. On the other hand, when a counter-type lubricant application blade is installed, the amount of winding at the tip of the blade becomes larger, resulting in greater sliding resistance, and the torque increases compared to the trailing-type, accelerating wear of the image carrier. Furthermore, when a counter-type lubricant application blade is installed, there are problems such as abnormal noise generated at the sliding area between the image carrier and the blade.
そこで本発明者らは、潤滑剤塗布性の向上等の観点から鋭意検討を行った結果、トレーリング方式を採用した上で接触幅を増やすことにより良い方向となることを見出した。トレーリング方式の潤滑剤塗布ブレードにおいては、接触幅を狭くして局所的に高い面圧を得るよりも、広い接触幅を確保して潤滑剤の粉が引き延ばされる確率を増やした方が、特に高い面圧を必要としなくても潤滑剤が十分に延展される。 The inventors therefore conducted extensive research from the perspective of improving the applicability of the lubricant, and discovered that it would be better to adopt the trailing method and increase the contact width. With a trailing lubricant application blade, rather than narrowing the contact width to obtain locally high surface pressure, ensuring a wide contact width to increase the probability that the lubricant powder will be spread allows the lubricant to be spread sufficiently without the need for particularly high surface pressure.
接触幅の値として具体的にどのような範囲であればよいかを鋭意検討した結果、上述した80μm以上400μm以下の範囲である場合に、潤滑剤塗布性を向上させることができ、像担持体のフィルミングが抑制されることを見出した。また、上記の範囲にすることで、潤滑剤の使用量を少量とした場合においても上記の効果が得られることを見出した。 After thorough investigation into the specific range of the contact width value, it was found that when the contact width is in the above-mentioned range of 80 μm or more and 400 μm or less, the lubricant application properties can be improved and filming on the image carrier can be suppressed. It was also found that by setting the contact width in the above range, the above effects can be obtained even when a small amount of lubricant is used.
一方、接触幅が80μm未満では、上記の効果が得られず、良好な潤滑剤塗布性が得られない。また、400μm近傍で上記の効果が飽和するため、接触幅を400μmよりも大きくすると、副作用が大きくなることが懸念され、経時で異音が発生してしまう。 On the other hand, if the contact width is less than 80 μm, the above effects are not obtained, and good lubricant application is not possible. In addition, since the above effects saturate at around 400 μm, if the contact width is made larger than 400 μm, there is a concern that side effects will increase and abnormal noise will occur over time.
接触幅を上記の範囲にする方法としては、例えば、潤滑剤塗布ブレード34の突き出し部分の長さ(自由長)や、感光体ドラム8に対する食込み量を調整する方法等が挙げられる。中でも、自由長を変更する方法が簡便であり好ましい。例えば自由長を長くすることで、感光体ドラム8への当接圧をほとんど変化させずに接触幅のみを増加させることができる。
Methods for setting the contact width within the above range include, for example, adjusting the length (free length) of the protruding portion of the
図2に自由長を説明するための図を示す。ここでは、潤滑剤塗布ブレード34とブレード支持体35が図示されている。図示されるように、潤滑剤塗布ブレード34におけるブレード支持体35からの突き出し部分の長さが自由長となる。
Figure 2 shows a diagram for explaining the free length. Here, the
また、潤滑剤塗布ブレード34の感光体ドラム8に対する食込み量を調整する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。食込み量を増やす場合は、例えばブレード取り付け時にユニットとブレードホルダの間に板状の部材を挟むようにする。食込み量を減らす場合は、例えばユニットやブレードホルダの一部を削るようにする。
Methods for adjusting the amount of penetration of the
接触幅の測定方法の一例を図3、図4を用いて説明する。なお、図3において、潤滑剤塗布ブレード34のコート部は図示を省略している。
An example of a method for measuring the contact width is described with reference to Figures 3 and 4. Note that the coated portion of the
図3(A)は、感光体ドラム8に潤滑剤塗布ブレード34が当接している場合の例を示す概略図であり、符号34cは、潤滑剤塗布ブレード34における感光体ドラム8との接触部を示している。また、矢印のように接触幅が模式的に示されている。図3(B)は、接触幅を測定するために、ユニットから取り外した潤滑剤塗布ブレード34にテープを貼り付けた場合の例を示す概略図である。
Figure 3(A) is a schematic diagram showing an example in which the
本例における接触幅の測定方法を説明する。図3(A)のように実機内で通紙を行い、その後、潤滑剤塗布ブレード34をユニットからそっと取り外す。このとき、潤滑剤塗布ブレード34に付着した潤滑剤が落ちないように留意する。次いで、図3(B)に示されるように、ユニットから取り外した潤滑剤塗布ブレード34にテープ40を貼り付け、潤滑剤塗布ブレード34に付着した潤滑剤がテープに転写されるように軽く押さえつけた後、テープ40を剥がす。次いで、潤滑剤が転写されたテープ40をSEM(走査型電子顕微鏡)等により観察することで接触幅を測定する。
The method for measuring the contact width in this example will be described. As shown in Figure 3(A), paper is passed through the actual machine, and then the
図4は、潤滑剤塗布ブレード34に貼り付けたテープの一例を説明するための図である。図4(A)は、潤滑剤塗布ブレード34に貼り付けたときのテープ40の側面又は断面を示し、図4(B)は、潤滑剤塗布ブレード34から剥がしたテープ40の平面を示している。図4(A)と図4(B)において、符号40aが対応している。また、図4(B)に示される矢印は、感光体ドラム8の回転方向を示している。
Figure 4 is a diagram for explaining an example of tape applied to the
図4(B)に示されるように、潤滑剤塗布ブレード34から剥がしたテープ40において、感光体ドラム8との接触箇所(接触部43c)の前後には潤滑剤の粉が付着しており、粉溜まり51が形成されている。一方、接触部43cには、潤滑剤の粉がほとんど存在しない状態となっている。そのため、ユニットから取り外した潤滑剤塗布ブレード34にテープ40を貼り付け、潤滑剤を転写させた後、テープ40を剥がし、テープ40における潤滑剤が付着していない部分の幅を測定することで、潤滑剤塗布ブレード34と感光体ドラム8との接触幅を測定することができる。
As shown in FIG. 4B, the
図4(B)に示されるように、接触幅は長手方向(感光体ドラム8の回転方向と垂直な方向)で数μm程度のばらつきがある。このため、視野全体で長手方向における平均値を求める。平均値は、例えば20個程度の測定点に対する平均を取ることが好ましい。 As shown in FIG. 4B, the contact width varies by about several μm in the longitudinal direction (the direction perpendicular to the direction of rotation of the photosensitive drum 8). For this reason, the average value in the longitudinal direction is calculated over the entire field of view. It is preferable to calculate the average value over, for example, about 20 measurement points.
上述のように、接触幅の平均値を80μm以上400μm以下とすることで、潤滑剤塗布性が向上する。しかしながら、本発明者らは検討を進めていったところ、接触幅を従来よりも大きくし、接触面積を増やした場合、トルクが増加してしまうことの他、感光体ドラムとの接触面で振動が起き、異音が発生しやすくなることが明らかとなった。これは、潤滑剤の材料が同じでも、粉状の方が膜状よりも潤滑効果が大きいためであり、接触幅を上述の範囲にすることにより、従来は多く存在していた粉状の潤滑剤がより膜状に引き延ばされていることを示すものと推定される。また、長期間のランニング試験を行った際の感光体ドラムの摩耗量が悪化するという副作用も新たに見つかった。 As described above, by setting the average contact width to 80 μm or more and 400 μm or less, the lubricant application property is improved. However, as the inventors continued their research, they found that if the contact width is made larger than before and the contact area is increased, not only does the torque increase, but vibration occurs at the contact surface with the photosensitive drum, making it easier for abnormal noise to occur. This is because, even if the lubricant material is the same, a powder type has a greater lubricating effect than a film type, and it is presumed that by setting the contact width in the above range, the powder type lubricant, which was previously abundant, is stretched more into a film type. In addition, a new side effect was found in which the amount of wear on the photosensitive drum increased when a long-term running test was performed.
これを解決するため、本発明者らは更に検討を行い、潤滑剤塗布ブレードの接触部に所定のコートを行うことで良い方向になることを見出した。すなわち、ブレード部材と、該ブレード部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記像担持体と接触するコート部とを有する潤滑剤塗布ブレードにおいて、コート部の摩擦係数がブレード部材の摩擦係数よりも低くなるようにした。これにより、像担持体との接触幅が大きい場合にもトルクが増加せず、かつ振動による異音の発生を抑制することができる。 To solve this problem, the inventors conducted further research and discovered that applying a specific coating to the contact area of the lubricant application blade would be a good solution. That is, in a lubricant application blade having a blade member and a coating portion formed on at least a portion of the surface of the blade member and contacting the image carrier, the friction coefficient of the coating portion is made lower than the friction coefficient of the blade member. This prevents torque from increasing even when the contact width with the image carrier is large, and makes it possible to suppress the generation of abnormal noise due to vibration.
従って、接触幅とコート部の要件等を有する本発明によれば、良好な潤滑剤塗布性が得られ、長期にわたってフィルミングによる異常画像の発生がなく、副作用である異音や像担持体の摩耗を抑制することができる。 Therefore, according to the present invention, which has the requirements for the contact width and the coated area, good lubricant application properties can be obtained, abnormal images caused by filming do not occur over a long period of time, and side effects such as abnormal noise and wear on the image carrier can be suppressed.
コート部は、ブレード部材における感光体ドラムとの接触面をブレード部材表面の材料よりも摩擦係数の低い物質でコートすることにより形成する。
コート部の材料としては、ブレード部材の表面にコートした際に、元の状態(ブレード部材)よりも像担持体に対する摩擦係数が低下するものであれば良い。コート部の材料としては、例えば一般的に良く知られるフッ素系化合物、シリコーン系化合物やそれらの含有物、無機系の潤滑性物質等が挙げられる。中でも、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)が好ましい。DLCは特に摩擦係数が低く、像担持体の摩耗に対して特に優れた効果が得られる。また、コート部の耐久性を向上させることができるといった利点もあることに加え、真空薄膜作製法による加工が行いやすいという利点もある。
The coated portion is formed by coating the surface of the blade member that comes into contact with the photosensitive drum with a material having a lower friction coefficient than the material of the surface of the blade member.
The material of the coating portion may be any material that, when coated on the surface of the blade member, reduces the coefficient of friction with respect to the image carrier compared to the original state (blade member). Examples of the material of the coating portion include well-known fluorine-based compounds, silicone-based compounds and their contents, inorganic lubricating substances, etc. Among them, diamond-like carbon (DLC) is preferable. DLC has a particularly low coefficient of friction and is particularly effective against wear of the image carrier. In addition to the advantage of being able to improve the durability of the coating portion, it also has the advantage of being easy to process using a vacuum thin film production method.
また、DLCコートとしては、水素フリーDLCであるTa-C及びa-C、水素含有DLCであるTa-C:H及びa-C:Hのいずれも好ましく用いることができる。DLCコートは、例えばカウンター方式のクリーニングブレードのように、狭い接触幅で高い面圧がかかる構成では像担持体に対する負荷が強くなりすぎるが、本発明のようなトレーリング方式の塗布ブレードに求められる潤滑性には非常に有利である。 As for the DLC coating, any of the hydrogen-free DLCs Ta-C and a-C, and the hydrogen-containing DLCs Ta-C:H and a-C:H can be preferably used. DLC coatings impose too much strain on the image carrier in configurations where high surface pressure is applied over a narrow contact width, such as in counter-type cleaning blades, but are extremely advantageous in providing the lubricity required for trailing-type coating blades such as those of the present invention.
これらをコートする方法としては、適宜選択することができ、塗布ブレード表面に公知の手段で塗布する方法が挙げられる。中でも真空薄膜作製法を用いることが好ましい。真空薄膜作製法を用いる場合、コートの効果がより長期間にわたって持続し、トルクが増加しにくくなるため、像担持体の摩耗に対して特に優れた効果が得られる。また、DLCを真空薄膜作製法によりコートすることが好ましく、コート部の耐久性及び摩擦係数低減の面から特に好ましい。 The method for coating these can be selected appropriately, and includes methods of coating the surface of the coating blade by known means. Among these, it is preferable to use a vacuum thin film production method. When using a vacuum thin film production method, the effect of the coating lasts for a longer period of time and torque is less likely to increase, so that a particularly excellent effect against wear of the image carrier can be obtained. It is also preferable to coat DLC using a vacuum thin film production method, which is particularly preferable in terms of the durability of the coated portion and the reduction of the friction coefficient.
真空薄膜作製法としては、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングといったPVD(物理蒸着法)、熱、光、プラズマ等のCVD(化学蒸着法)、特開2007-86329に示されるようなFCVA(Filtered Cathodic Vacuum Arc)方式等、公知の方法を用いることができる。これらの方法により形成したコーティング膜は基材との密着性の面で有利であり、いずれも優れた耐久性が得られる。 Methods for producing vacuum thin films include known methods such as PVD (physical vapor deposition) methods such as vacuum deposition, ion plating, and sputtering, CVD (chemical vapor deposition) methods such as heat, light, and plasma, and the FCVA (Filtered Cathodic Vacuum Arc) method as shown in JP 2007-86329 A. Coating films formed by these methods are advantageous in terms of adhesion to the substrate, and all of them provide excellent durability.
摩擦係数の測定には、接触子として実際のブレード片、サンプルとして像担持体またはその表面を模した平板を選ぶことができる。本発明において、上記摩擦係数は動摩擦係数とし、動摩擦係数の測定装置としては、例えば新東科学社製の表面性測定機TYPE:14FWを使用する。 To measure the coefficient of friction, an actual blade piece can be selected as the contact, and an image carrier or a flat plate simulating its surface can be selected as the sample. In the present invention, the coefficient of friction is defined as the dynamic friction coefficient, and the dynamic friction coefficient can be measured using, for example, a surface property measuring instrument TYPE: 14FW manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.
コート部が形成される箇所、すなわちブレード部材の表面に対してコートを行う範囲については、適宜選択することが可能である。コートを行う範囲としては、ブレード部材と感光体ドラムとの接触面(接触部)が含まれていれば良い。 The area where the coating is formed, i.e., the area on the surface of the blade member where the coating is performed, can be selected as appropriate. The area where the coating is performed needs to include the contact surface (contact area) between the blade member and the photosensitive drum.
コートを行う範囲の一例を図5に示す。図5(A)では、潤滑剤塗布ブレード34とブレード支持体35が図示されており、例えば、潤滑剤塗布ブレード34の先端からエッジ部を含む両端3mmの範囲をコートする。コート範囲を符号36で示している。
このとき、長手方向全幅にコートすることが好ましい。図5(B)は、図5(A)のa方向から見た場合の図であり、長手方向全幅にコートしている。また、図5(C)に、コートが行われた後の潤滑剤塗布ブレード34の模式図を示す。図示されるように、ブレード部材34aにコート部34bが形成されている。
An example of the range to be coated is shown in Fig. 5. Fig. 5(A) shows a
At this time, it is preferable to coat the entire width in the longitudinal direction. Fig. 5(B) is a view from the direction a in Fig. 5(A), in which the entire width in the longitudinal direction is coated. Fig. 5(C) is a schematic diagram of the
コート部の厚みとしては、適宜選択することが可能であるが、例えば0.01~1μmであることが好ましい。 The thickness of the coating can be selected as appropriate, but is preferably 0.01 to 1 μm, for example.
コート部の摩擦係数は、例えば0.1~0.5であることが好ましい。
ブレード部材の摩擦係数は、通常1.0~2.0程度であり、例えば材料面や潤滑性物質の添加による改良ではゴム物性が変化してしまうため、ブレード部材自体に必要な強度や弾性を維持する観点から摩擦係数を下げることが難しい。このため、上記のように摩擦係数の低いコート部を表面にのみ形成することにより、ブレード自体に求められる物性を維持しながら、像担持体との接触幅が大きい場合にもトルクが増加せず、かつ振動による異音の発生を抑制することができる。
The coefficient of friction of the coated portion is preferably, for example, 0.1 to 0.5.
The coefficient of friction of a blade member is usually about 1.0 to 2.0, and it is difficult to lower the coefficient of friction from the viewpoint of maintaining the strength and elasticity required for the blade member itself, for example, because improvements in terms of materials or the addition of lubricating substances would change the physical properties of the rubber. For this reason, by forming a coating portion with a low coefficient of friction only on the surface as described above, it is possible to maintain the physical properties required for the blade itself, without increasing the torque even when the contact width with the image carrier is large, and to suppress the generation of abnormal noise due to vibration.
次に、潤滑剤塗布手段2における他の構成要素について説明する。
潤滑剤31は、潤滑剤保持部材32を介して押圧力付与機構33からの押圧力を受け、ローラ状の潤滑剤供給部材30に接する。
潤滑剤供給部材30は、固形の潤滑剤31を粉状に削り、粉状の潤滑剤31を感光体ドラム8へ供給する。潤滑剤供給部材30は感光体ドラム8と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、潤滑剤供給部材30の表面に保持された潤滑剤を感光体ドラム8の表面に供給する。
Next, other components of the lubricant application means 2 will be described.
The
The
潤滑剤供給部材30としては、図示されるようなローラ状の部材であってもよいし、この他にも例えば可撓性の繊維からなるブラシ部材や発泡ウレタン等のスポンジ部材等、公知の部材を用いることができる。
The
潤滑剤31は、無機潤滑剤、脂肪酸金属塩、ワックス類、オイル類、フッ素樹脂等、公知の材料を用いることができ、これらの材料を例えばバー状に成型したものを用いることができる。これらの中でも、脂肪酸金属塩が特に好ましく用いられる。脂肪酸金属塩を用いる場合、潤滑剤の延展性に優れ、特にフィルミングに対する余裕度を高くすることができる。
The
脂肪酸金属塩としては、例えばステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸リチウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛等があるが、これに限るものではない。また、これらの混合物を使用してもよい。 Examples of fatty acid metal salts include, but are not limited to, barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, cadmium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, zinc oleate, magnesium oleate, iron oleate, cobalt oleate, copper oleate, lead oleate, manganese oleate, zinc palmitate, cobalt palmitate, lead palmitate, magnesium palmitate, aluminum palmitate, calcium palmitate, lead caprylate, lead caprate, zinc linoleate, cobalt linoleate, calcium linoleate, zinc ricinoleate, cadmium ricinoleate, barium laurate, lithium laurate, calcium laurate, and zinc laurate. Mixtures of these may also be used.
これらの中でも、ステアリン酸亜鉛が特に好ましく、ステアリン酸亜鉛を用いる場合、像担持体への成膜性や延展性を向上させることができ、フィルミングに良好な影響を与えることに加えて像担持体の摩耗に対する余裕度も高くすることができる。 Among these, zinc stearate is particularly preferred. When zinc stearate is used, it is possible to improve the film-forming property and spreadability on the image carrier, which not only has a positive effect on filming but also increases the resistance to wear of the image carrier.
脂肪酸金属塩の含有量としては、適宜選択することが可能であるが、潤滑剤の主成分として用いることが好ましい。この場合、上記効果が得られやすくなる。なお、本発明でいう主成分とは、潤滑剤全体に占める重量比が50%よりも多いことを意味する。 The content of the fatty acid metal salt can be selected as appropriate, but it is preferable to use it as the main component of the lubricant. In this case, the above-mentioned effects are more easily obtained. In this invention, the main component means that it accounts for more than 50% by weight of the entire lubricant.
図6は、本発明における画像形成装置100の一例を示す断面図である。
本例では、ドラム状の像担持体1の周囲に、潤滑剤塗布装置2、帯電装置3、潜像形成装置8、現像装置5、転写装置6、クリーニング装置4が配置されている。本例では、像担持体1K、1C、1M、1Yにそれぞれ対応して、取り外し可能な感光体ユニット(プロセスカートリッジ)を4つ備えている。感光体ユニットは例えば図1のような構成とすることができる。なお、上記像担持体を区別せず説明する場合、像担持体1と称する。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus 100 according to the present invention.
In this example, a
画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ-ポジプロセスで説明を行う。
有機光導電層を有する感光体(OPC)に代表される像担持体1は、除電ランプ等で除電され、帯電部材を有する帯電装置3で均一にマイナスに帯電される。
A series of processes for forming an image will be explained using a negative-positive process.
An image carrier 1, typically a photoconductor (OPC) having an organic photoconductive layer, is neutralized by a neutralization lamp or the like, and is uniformly negatively charged by a charging device 3 having a charging member.
帯電装置による像担持体の帯電が行われる際には、電圧印加機構から帯電部材に、像担持体1を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。 When the image carrier is charged by the charging device, a voltage of an appropriate magnitude, or a charging voltage with an AC voltage superimposed thereon, suitable for charging the image carrier 1 to the desired potential is applied to the charging member from the voltage application mechanism.
帯電された像担持体1は、レーザー光学系等の潜像形成装置8によって照射されるレーザー光で潜像形成(露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行なわれる。レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴン)等により像担持体1の表面を、像担持体1の回転軸方向に走査する。
The charged image carrier 1 is irradiated with laser light by a latent
このようにして形成された潜像が、現像装置5にある現像剤担持体である現像スリーブ上に供給されたトナー粒子、またはトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。 The latent image thus formed is developed by a developer consisting of toner particles or a mixture of toner particles and carrier particles supplied onto the developing sleeve, which is a developer carrier in the developing device 5, to form a visible toner image.
潜像の現像時には、電圧印加機構から現像スリーブに、像担持体1の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。 When the latent image is developed, a voltage application mechanism applies a development bias of an appropriate magnitude, or a development bias with an AC voltage superimposed thereon, to the developing sleeve between the exposed and non-exposed areas of the image carrier 1.
各色に対応した像担持体1上に形成されたトナー像は、転写装置6にて中間転写媒体60上に転写され、給紙機構200から給送された紙などの転写媒体上にトナー像が転写される。このとき、転写装置6には、転写バイアスとしてトナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写媒体60が像担持体1から分離され、転写像が得られる。 The toner images formed on the image carrier 1 corresponding to each color are transferred onto the intermediate transfer medium 60 by the transfer device 6, and the toner images are transferred onto a transfer medium such as paper fed from the paper feed mechanism 200. At this time, it is preferable that a potential of the opposite polarity to the toner charge polarity is applied to the transfer device 6 as a transfer bias. After that, the intermediate transfer medium 60 is separated from the image carrier 1, and a transfer image is obtained.
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材によってクリーニング装置4内のトナー回収室へ回収される。 The toner particles remaining on the image carrier are collected by the cleaning member into the toner collection chamber in the cleaning device 4.
画像形成装置としては、上述の現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置によって順次作製された色が異なる複数トナー像を転写材上へ順次転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置としてもよい。この他にもあるいは、上記と同様にして作製された複数のトナー像を一旦中間転写媒体上に順次転写した後、これを一括して転写媒体に転写した後、上記と同様に定着する装置としてもよい。 The image forming apparatus may be an apparatus in which a plurality of the above-mentioned developing devices are arranged, and a plurality of toner images of different colors, which are produced in sequence by the plurality of developing devices, are transferred in sequence onto a transfer material, which is then sent to a fixing mechanism, where the toner is fixed by heat or the like. Alternatively, a plurality of toner images produced in the same manner as above may be transferred in sequence onto an intermediate transfer medium, which is then transferred all at once to the transfer medium, which is then fixed in the same manner as above.
また、上述の帯電装置3は公知のいずれの構成を使用してもよいが、像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置であることがより好ましい。これにより、放電ワイヤを用いた、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われるコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。 The charging device 3 may be of any known configuration, but it is more preferable that it is a charging device arranged in contact with or close to the image carrier surface. This makes it possible to significantly reduce the amount of ozone generated during charging, compared to corona dischargers that use a discharge wire, known as corotrons or scorotrons.
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
<潤滑剤塗布ブレードの加工>
図1と略同等の潤滑剤塗布手段を具備した、リコー社製複写機RICOH MPC5503の黒ステーションの感光体ユニットにおいて、潤滑剤塗布ブレード(材料:ウレタンゴム)を次のように加工したものと交換し、評価用ユニットを作製した。
潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品(自由長:5.5mm)よりも0.8mm長くしたものを準備し、図5に示した例と同様に、潤滑剤塗布ブレード先端からエッジ部を含む両面3mmの範囲かつ長手方向全幅に対して、水素フリーDLCであるTa-CコートをFCVA方式にて形成した(ナノフィルム社にて実施)。コート膜の厚みは0.5μmであった。
このように加工した潤滑剤塗布ブレードを元の感光体ユニットに戻して評価用ユニットとした。本ユニットの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅を前述の方法にて別途測定したところ245μmであった。
また、加工前の潤滑剤塗布ブレード(ブレード部材)の摩擦係数は1.32であり、Ta-Cコート後の摩擦係数は0.28であった。なお、潤滑剤塗布ブレードの動摩擦係数の測定は、以下のように行った。
Example 1
<Machining of lubricant application blade>
In a photoconductor unit of a black station of a Ricoh MPC5503 copier having a lubricant application means substantially equivalent to that shown in FIG. 1, the lubricant application blade (material: urethane rubber) was replaced with one processed as follows to prepare an evaluation unit.
A lubricant application blade with a free length 0.8 mm longer than the standard (free length: 5.5 mm) was prepared, and a hydrogen-free DLC Ta-C coat was formed by FCVA over a range of 3 mm on both sides of the lubricant application blade including the tip and edge, and over the entire longitudinal width (performed by Nanofilm Co., Ltd.) in the same manner as in the example shown in Fig. 5. The thickness of the coating film was 0.5 μm.
The lubricant application blade processed in this manner was returned to the original photoreceptor unit to prepare an evaluation unit. The contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor of this unit was separately measured by the above-mentioned method and was found to be 245 μm.
The coefficient of friction of the lubricant application blade (blade member) before processing was 1.32, and the coefficient of friction after the Ta-C coating was 0.28. The dynamic friction coefficient of the lubricant application blade was measured as follows.
-摩擦係数の測定-
・測定器は表面性測定機TYPE:14FW(新東科学社製)を使用した。
・実機搭載分と同条件で作製した別の潤滑剤塗布ブレードを支持体から剥がし、8mm幅に切り取ったものを表面性測定機に付属のブレードホルダにセットして接触子とした。
・RICOH MPC5503にて使用されている感光体の表面層と同処方の材料を、ガラス平板上にディッピングにて塗布し、サンプルとした。
・荷重100g、サンプル移動速度30mm/min、サンプル移動距離5mmにて、トレーリング方向に走査した際の動摩擦係数の平均値を測定した。
- Measurement of friction coefficient -
The measuring instrument used was a surface property measuring instrument TYPE: 14FW (manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.).
Another lubricant-coated blade manufactured under the same conditions as the one mounted on the actual device was peeled off from the support, cut into a
A sample was prepared by dipping a glass plate with a material having the same formulation as the surface layer of the photoreceptor used in the RICOH MPC5503.
The average dynamic friction coefficient was measured when scanning in the trailing direction under a load of 100 g, a sample moving speed of 30 mm/min, and a sample moving distance of 5 mm.
また、RICOH MPC5503の潤滑剤塗布手段には、主成分としてステアリン酸亜鉛を80%含有する潤滑剤を使用した。 The lubricant application means for the RICOH MPC5503 uses a lubricant containing 80% zinc stearate as its main component.
<評価>
上記のようにして得た感光体ユニットを備えた画像形成装置を用いて、以下のように潤滑剤塗布性、及び副作用を確認するための実機特性評価(異音、摩耗量の評価)を行った。なお、各評価ではいずれも黒ステーションを単独で使用した。
<Evaluation>
Using the image forming apparatus equipped with the photoreceptor unit obtained as described above, the actual device characteristics evaluation (evaluation of abnormal noise and wear amount) was carried out to confirm the lubricant application property and side effects as described below. Note that in each evaluation, the black station was used alone.
<<1.潤滑剤塗布性の評価>>
潤滑剤塗布性が良好なほど、潤滑剤の消費量が少ない条件でもフィルミングは発生しないことから、次の方法にて潤滑剤塗布性を評価した。
リコー社製RICOH MPC5503の潤滑剤塗布手段に含まれる押圧力付与機構(図1の押圧力付与機構33に相当)であるばねの加圧力を1/2とし、潤滑剤の消費量を減少させた条件で、高温高湿(30℃、90%)環境下で黒縦帯チャートをA4横、30000枚まで連続通紙した。
このとき、1000枚毎に感光体ユニットを取り出し、感光体を目視してフィルミングの有無を確認した。また、フィルミングが発生した場合はハーフトーン画像を出力して、フィルミングがNGレベルの異常画像として現れるかどうかを確認した。目視にてフィルミングが確認できた枚数、及びNGレベルの異常画像が確認された枚数をチェックし、潤滑剤塗布性の判断基準とした。
なお、フィルミングの評価においては、フィルミングが発生しないことが最も好ましく、フィルミングが発生した場合でも、30000枚の評価でフィルミングによる異常画像が確認されなければ合格とした。
<<1. Evaluation of lubricant application properties>>
The better the lubricant applicability, the less filming occurs even under conditions where the amount of lubricant consumed is small. Therefore, the lubricant applicability was evaluated by the following method.
The pressure of the spring, which is the pressing force imparting mechanism (corresponding to pressing
At this time, the photoconductor unit was taken out every 1000 sheets, and the photoconductor was visually checked for the presence or absence of filming. If filming occurred, a halftone image was output to check whether filming appeared as an NG level abnormal image. The number of sheets on which filming was visually confirmed and the number of sheets on which NG level abnormal images were confirmed were checked and used as the criterion for judging the lubricant applicability.
In the evaluation of filming, it is most preferable that filming does not occur. Even if filming occurs, it is judged as passing if no abnormal images due to filming are found in the evaluation of 30,000 sheets.
<<2.異音の評価>>
上記潤滑剤塗布性の評価において、1000枚毎に感光体を取り出す前に、半速モードにて白紙チャートを3枚連続通紙し、塗布ブレード起因の異音が発生しないかどうかを確認した。耳ではっきりと聞き取れる異音が発生した場合、その時点の枚数をチェックし、副作用の判断基準とした。
30000枚の時点でも異音が発生していない場合を合格とし、30000枚の評価で異音が発生した場合を不合格とした。
<<2. Evaluation of abnormal noise>>
In the evaluation of the lubricant application property, before removing the photoconductor every 1000 sheets, three blank charts were passed continuously in half-speed mode to check whether abnormal noises caused by the application blade were generated. When an abnormal noise that was clearly audible to the ear was generated, the number of sheets at that point was checked and used as the criterion for judging side effects.
The case where no abnormal noise was generated even at the time of 30,000 sheets was judged as pass, and the case where abnormal noise was generated at the evaluation of 30,000 sheets was judged as fail.
<<3.感光体摩耗量の確認>>
動トルクが高い条件ほど感光体摩耗が進むことから、上記潤滑剤塗布性の評価において、30000枚までランした感光体のうち、フィルミングが発生していない箇所について感光体の膜厚を測定した。初期からの摩耗量を比較することで、副作用の判断基準とした。
<<3. Checking the wear amount of the photoconductor>>
Since the higher the dynamic torque, the more the photoconductor wears, the thickness of the photoconductor was measured at the portion where no filming occurred among the photoconductors that had been run up to 30,000 sheets in the evaluation of the lubricant application property. The amount of wear from the initial stage was compared to determine the criterion for side effects.
(実施例2)
実施例1において、潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品よりも1.1mm長くしたものを用いて表面コートを行った以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は396μmであった。
Example 2
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the surface coating was carried out using a lubricant application blade whose free length was 1.1 mm longer than that of the standard product. The contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor at this time was 396 μm.
(実施例3)
実施例1において、潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品よりも0.5mm長くしたものを用いて表面コートを行った以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は83μmであった。
Example 3
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the surface coating was carried out using a lubricant application blade whose free length was 0.5 mm longer than that of the standard product. In this case, the contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor was 83 μm.
(実施例4)
実施例1において、潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品とし、かつ加工した潤滑剤塗布ブレードを感光体ユニットに戻す際に、感光体に対する食込み量を1.0mm増加させた以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は370μmであった。
Example 4
The evaluation was performed in the same manner as in Example 1, except that the free length of the lubricant application blade was set to the standard, and the bite amount of the processed lubricant application blade into the photoreceptor was increased by 1.0 mm when returning the processed lubricant application blade to the photoreceptor unit. The contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor at this time was 370 μm.
(実施例5)
実施例4において、潤滑剤塗布ブレードの感光体に対する食込み量増加分を0.5mmとした以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は91μmであった。
Example 5
In Example 4, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1, except that the increase in the amount of penetration of the lubricant application blade into the photoreceptor was set to 0.5 mm. The contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor in this case was 91 μm.
(実施例6)
実施例1において、以下のようにして潤滑剤塗布ブレードの表面コートを行った以外は、実施例1と同様に評価を行った。
潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品よりも0.8mm長くしたものを準備し、図5に示した例と同様に、潤滑剤塗布ブレード先端からエッジ部を含む両面3mmの範囲かつ長手方向全幅に対して、PTFEコートをスプレー塗布方式にて形成した(藤倉コンポジット社にて実施)。コート膜の厚みは1.0μmであった。
このように加工した潤滑剤塗布ブレードを元の感光体ユニットに戻し、潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅を別途測定したところ260μmであった。また、コート後の摩擦係数は0.49であった。
Example 6
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the surface of the lubricant application blade was coated in the following manner.
A lubricant application blade with a free length 0.8 mm longer than the standard product was prepared, and a PTFE coating was formed by spray coating over a range of 3 mm on both sides of the lubricant application blade, including the edge portion, and over the entire longitudinal width, in the same manner as in the example shown in Fig. 5 (performed by Fujikura Composites Co., Ltd.). The coating film had a thickness of 1.0 μm.
The lubricant application blade thus processed was returned to the original photoreceptor unit, and the contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor was separately measured to be 260 μm. The friction coefficient after coating was 0.49.
(実施例7)
実施例1において、以下のようにして潤滑剤塗布ブレードの表面コートを行った以外は、実施例1と同様に評価を行った。
潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品よりも0.8mm長くしたものを準備し、図5に示した例と同様に、塗布ブレード先端からエッジ部を含む両面3mmの範囲かつ長手方向全幅に対してシリコーン樹脂コートをディッピング塗布方式にて形成した(藤倉コンポジット社にて実施)。コート膜の厚みは0.5μmであった。
このように加工した潤滑剤塗布ブレードを元の感光体ユニットに戻し、潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅を別途測定したところ243μmであった。また、コート後の摩擦係数は0.55であった。
(Example 7)
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the surface of the lubricant application blade was coated in the following manner.
A lubricant application blade with a free length 0.8 mm longer than the standard product was prepared, and a silicone resin coating was formed by dipping application over a range of 3 mm on both sides of the application blade, including the edge, and over the entire longitudinal width (performed by Fujikura Composites, Inc.), in the same manner as in the example shown in Fig. 5. The coating film had a thickness of 0.5 μm.
The lubricant application blade thus processed was returned to the original photoreceptor unit, and the contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor was separately measured to be 243 μm. The friction coefficient after coating was 0.55.
(実施例8)
実施例1において、潤滑剤塗布装置に使用する潤滑剤として、主成分としてステアリン酸亜鉛の代わりにラウリン酸亜鉛を80%含有し、他の成分は同じである潤滑剤を使用した以外は、実施例1と同様に評価を行った。
(Example 8)
In Example 1, the lubricant used in the lubricant application device was a lubricant containing 80% zinc laurate instead of zinc stearate as the main component, with the other components being the same, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例9)
実施例1において、潤滑剤塗布装置に使用する潤滑剤として、主成分としてステアリン酸亜鉛の代わりにパラフィンワックスを80%含有し、他の成分は同じである潤滑剤を使用した以外は、実施例1と同様に評価を行った。
Example 9
In Example 1, the lubricant used in the lubricant application device was a lubricant containing 80% paraffin wax instead of zinc stearate as the main component, with the other components being the same, and the evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(比較例1)
実施例1において、潤滑剤塗布ブレードとして標準品をそのまま用い、かつコートを行わなかった以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は32μmであった。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a standard product was used as the lubricant application blade as it was, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1, except that no coating was performed. In this case, the contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor was 32 μm.
(比較例2)
実施例1において、潤滑剤塗布ブレードとして標準品を用いて表面コートを行った以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は30μmであった。
(Comparative Example 2)
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the surface was coated using a standard lubricant application blade. The contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor was 30 μm.
(比較例3)
実施例1において、潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品よりも0.8mm長くし、かつコートを行わなかったものを用いた以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は298μmであった。
(Comparative Example 3)
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the free length of the lubricant application blade was made 0.8 mm longer than the standard product and that no coating was performed. The contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor in this case was 298 μm.
(比較例4)
実施例1において、潤滑剤塗布ブレードの自由長を標準品よりも1.4mm長くしたものを用いて表面コートを行った以外は、実施例1と同様に評価を行った。このときの潤滑剤塗布ブレードと感光体の接触幅は480μmであった。
(Comparative Example 4)
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the surface coating was carried out using a lubricant application blade whose free length was 1.4 mm longer than that of the standard product. In this case, the contact width between the lubricant application blade and the photoreceptor was 480 μm.
実施例1~9、比較例1~4の結果をまとめて表1に示す。 The results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 are summarized in Table 1.
2 潤滑剤塗布手段
8 感光体ドラム
31 潤滑剤
30 潤滑剤供給部材
32 潤滑剤保持部材
33 押圧力付与機構
34 潤滑剤塗布ブレード
35 ブレード支持体
2 Lubricant application means 8
Claims (7)
前記潤滑剤塗布手段は、
固形の潤滑剤を粉状に削り、粉状の潤滑剤を前記像担持体へ供給する潤滑剤供給部材と、前記像担持体の回転方向において前記潤滑剤供給部材よりも下流側に配置され、前記像担持体にトレーリング方式で当接し、前記像担持体上の前記粉状の潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレードと、を有し、
前記潤滑剤塗布ブレードは、ブレード部材と、該ブレード部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記像担持体と接触するコート部と、を有し、前記像担持体の回転方向における前記像担持体と接触する面の幅の平均値が80μm以上400μm以下であり、かつ、前記コート部の摩擦係数が前記ブレード部材の摩擦係数よりも低いことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including an image carrier and a lubricant application unit that applies a lubricant to the image carrier,
The lubricant application means includes:
a lubricant supplying member that grinds a solid lubricant into powder and supplies the powdered lubricant to the image carrier; and a lubricant application blade that is disposed downstream of the lubricant supplying member in the rotation direction of the image carrier, comes into contact with the image carrier in a trailing manner, and levels the powdered lubricant on the image carrier,
The lubricant application blade of the image forming apparatus has a blade member and a coating portion formed on at least a portion of the surface of the blade member and in contact with the image carrier, wherein the average width of the surface in contact with the image carrier in the direction of rotation of the image carrier is 80 μm or more and 400 μm or less, and the friction coefficient of the coating portion is lower than the friction coefficient of the blade member.
前記潤滑剤塗布手段は、前記像担持体の回転方向において、前記クリーニング手段よりも下流側に配置されていることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の画像形成装置。 a cleaning means having a cleaning blade for cleaning the image carrier;
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the lubricant applying means is disposed downstream of the cleaning means in the rotation direction of the image carrier.
前記潤滑剤塗布手段は、
固形の潤滑剤を粉状に削り、粉状の潤滑剤を前記像担持体へ供給する潤滑剤供給部材と、前記像担持体の回転方向において前記潤滑剤供給部材よりも下流側に配置され、前記像担持体にトレーリング方式で当接し、前記像担持体上の前記粉状の潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレードと、を有し、
前記潤滑剤塗布ブレードは、ブレード部材と、該ブレード部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記像担持体と接触するコート部と、を有し、前記像担持体の回転方向における前記像担持体と接触する面の幅の平均値が80μm以上400μm以下であり、かつ、前記コート部の摩擦係数が前記ブレード部材の摩擦係数よりも低いことを特徴とするプロセスカートリッジ。
a process cartridge detachably attached to a main body of an image forming apparatus, the process cartridge comprising: an image carrier; a cleaning means for cleaning the image carrier with a cleaning blade; and a lubricant application means arranged downstream of the cleaning means in a rotation direction of the image carrier and for applying a lubricant to the image carrier, the process cartridge being
The lubricant application means includes:
a lubricant supplying member that grinds a solid lubricant into powder and supplies the powdered lubricant to the image carrier; and a lubricant application blade that is disposed downstream of the lubricant supplying member in the rotation direction of the image carrier, comes into contact with the image carrier in a trailing manner, and levels the powdered lubricant on the image carrier,
The lubricant application blade has a blade member and a coating portion formed on at least a portion of the surface of the blade member and in contact with the image carrier, the average width of the surface in contact with the image carrier in the direction of rotation of the image carrier being 80 μm or more and 400 μm or less, and the friction coefficient of the coating portion is lower than the friction coefficient of the blade member.
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002287592A (en) | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2007086441A (en) | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Cleaning device and image forming apparatus |
JP2007140391A (en) | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Ricoh Co Ltd | Lubricant applicator, process cartridge and image forming apparatus |
JP2009098532A (en) | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
JP2009276539A (en) | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Ricoh Co Ltd | Protecting agent for image carrier, protective layer forming device using the same, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method |
JP2011191732A (en) | 2010-02-22 | 2011-09-29 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2012118307A (en) | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Ricoh Co Ltd | Protective agent-feeding device, process cartridge and image forming device |
JP2015018031A (en) | 2013-07-09 | 2015-01-29 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
JP2016021002A (en) | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 株式会社リコー | Lubricant application blade, image forming apparatus, and process cartridge |
JP2016024355A (en) | 2014-07-22 | 2016-02-08 | 株式会社リコー | Cleaning device, image forming apparatus, and process cartridge |
-
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002287592A (en) | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2007086441A (en) | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Cleaning device and image forming apparatus |
JP2007140391A (en) | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Ricoh Co Ltd | Lubricant applicator, process cartridge and image forming apparatus |
JP2009098532A (en) | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
JP2009276539A (en) | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Ricoh Co Ltd | Protecting agent for image carrier, protective layer forming device using the same, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method |
JP2011191732A (en) | 2010-02-22 | 2011-09-29 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2012118307A (en) | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Ricoh Co Ltd | Protective agent-feeding device, process cartridge and image forming device |
JP2015018031A (en) | 2013-07-09 | 2015-01-29 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
JP2016021002A (en) | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 株式会社リコー | Lubricant application blade, image forming apparatus, and process cartridge |
JP2016024355A (en) | 2014-07-22 | 2016-02-08 | 株式会社リコー | Cleaning device, image forming apparatus, and process cartridge |
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