JPH11212372A

JPH11212372A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11212372A
Application number: JP365998A
Authority: JP
Inventors: Yukiko Iwasaki; 有貴子岩▲さき▼; Ryuta Takechi; 隆太武市; Akiyo Nakajima; 章代中嶋; Hiroshi Nagame; 宏永目; Shigeto Kojima; 成人小島; Hiroyuki Fushimi; 寛之伏見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】転写不良を防止して高品位の画像を得ること
ができる構成を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】電子写真プロセスを利用した画像形成装
置において、上記電子写真プロセスによる画像を表面に
担持する像担持体に対して直接固体潤滑剤を塗布する手
段を備え、上記潤滑剤の塗布により上記像担持体とこの
像担持体からの画像が転写される転写材との間の静止摩
擦係数を常時０．４以下に維持することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、さらに詳しくは、電子写真プロセスによる画像形成
の際の転写不良を防止する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機あるいはファクシミリ
装置などの電子写真プロセスを用いる画像形成装置にお
いては、例えば、黒色などの単一色の画像を対象とする
場合で説明すると、図１２に示すように、例えばドラム
状とされた像担持体に相当する感光体Ａ上に形成された
静電潜像が現像装置Ｂから供給されるトナーにより可視
像処理されると、そのトナー像が普通紙等の転写材Ｓに
対して転写装置Ｃにより静電転写される転写工程が実行
される。一方、転写工程後の感光体Ａは、クリーニング
装置Ｄに有するゴムブレードＤ１などによって余剰トナ
ーがクリーニングされ、除電後、再度、帯電装置Ｅによ
って一様帯電されて画像形成に備えられる。なお、図１
２中、符号Ｆは搬送装置を、符号Ｇは定着装置をそれぞ
れ示している。上記転写工程では、感光体Ａと転写材Ｓ
との間の表面摩擦係数が転写効率の可否に重要な条件と
なる。感光体Ａの転写材Ｓとの摩擦係数が大きい場合に
は、画像の一部が抜ける「転写中抜け」が発生し、転写
不良となる。このため、感光体Ａの表面摩擦係数を小さ
くすることが重要となる。

【０００３】転写後に行われる感光体Ａのクリーニング
においては、感光体表面に接触するブレードＤ１によっ
て感光体表面の感光層が摩耗した場合に感光層の膜厚が
変わることにより感光体の静電容量が変化し、その結果
として、感光体の帯電特性が変化してしまい所定の電子
写真プロセスが行えなくなることがある。それを防止す
るため感光体表面に潤滑剤を存在させることがある。感
光層の摩耗原因には、クリーニング部での感光体表面と
ブレードＤ１との間に生じる剪断力による摩耗とクリー
ニング対象であるトナーが研磨剤の働きをすることによ
る摩耗とがある。このような原因による摩耗の発生頻度
を左右する要因としては、感光体の構造上の強さ、クリ
ーニングブレードの当接条件、トナー粒子の組成および
感光体の表面摩擦係数がある。

【０００４】従来、感光体の表面摩擦係数を低減する方
法として、例えば、特開平９−９０８４３号公報に開示
されているように、感光体の感光層に潤滑剤を分散含有
させたりあるいはコーティングする内添方式による方法
と、例えば特開平６−３３２３２４号公報に開示されて
いるように、感光体表面に潤滑剤を塗布することにより
感光体表面に潤滑剤の薄い層を設ける外添方式による方
法とがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各方式を用いた場
合には、次のような問題がある。前者の内添方式では、
初期段階において感光体表面の摩擦係数を低く維持する
ことができるものの、感光体表面の経時劣化や摩耗度合
いによって表面の潤滑層が失われると摩擦係数を低い状
態に維持する効果がなくなるために長期間での画像形成
を対象とする場合には不向きとなる。図１３は、内添方
式を用いた場合の感光体Ａの断面を示しており、同図に
おいて、符号Ａ１は感光体Ａの表面に位置する電荷輸送
層であり、潤滑剤（図中の丸で示す部分）が分散されて
いる。符号Ａ２は感光体Ａの電荷輸送層Ａ１が位置する
側から順に電荷発生層と下引き層であり、符号Ａ３は導
電性基体をそれぞれ示している。このような構成におい
て、感光体Ａが使用され始めた初期段階では感光体Ａの
表層に位置する潤滑剤被覆層Ａ１では潤滑剤が露呈して
おり摩擦係数は低い状態とされている。しかし、画像形
成が繰り返されると、転写、クリーニングの各工程も繰
り返されることにより徐々に表面が削られることにな
る。このような経時劣化に関して実験したところ、図１
４に示す結果を得た。図１４において、感光体表層の厚
さと摩擦係数とは反比例の関係となっていることが判
る。つまり、初期段階では、感光体表層の摩擦係数は低
く、摩耗も殆ど見受けられないが、使用途中から摩擦係
数が徐々に上昇し、それとともに摩耗量（この場合に
は、感光体表層の厚さが薄く変化していくことに相当）
も増加していく。摩擦係数が上昇していく段階では、感
光体表面から潤滑剤が徐々に減少していることが判明し
た。これは、感光体表面に露呈した潤滑剤が現像、転写
およびクリーニングといった感光体表面に接触する部材
により掻き取られる結果、潤滑剤の減少によって摩擦係
数が上昇する結果を招く。潤滑剤がなくなるとその部分
の感光体表面が削り取られ、内部に分散されている潤滑
剤が新たに表面に現出し、これによって一時的には感光
体表層の摩擦係数が低下するが、画像形成が繰り返され
ると新たに現出した潤滑剤も上記複写工程において掻き
取られてしまい、再度、摩擦係数が上昇するという現象
を繰り返すことになり、感光体表面の摩耗を完全に防ぐ
ことができない。

【０００６】潤滑剤を感光体表層にコーティングして潤
滑剤層を形成した場合には、感光体表層が傷つけられて
削り取られると、削り取られた箇所が部分的に摩擦係数
の高い箇所となり、これによって転写の際の転写不良個
所となる。このような現象を防ぐには、コーティングさ
れる潤滑剤層を厚くすることが考えられるが、この方法
である程度摩擦係数の低下を防止できたとしても、むや
みに厚さを厚くすることは感光体表層での光導電特性を
損ねかねないことから制約を受けることになる。従っ
て、コーティングを実行する場合でも、厚さに限界があ
り、これによって低い摩擦係数を維持することができな
い。一方、外添方式においては、内添方式での問題はな
いものの、塗布不足によって感光体上ので摩耗が進行し
て適正な電子写真プロセスが行えなくなったり、あるい
は過剰塗布による潤滑剤の消費量拡大によってコストア
ップを招くなどの問題があった。さらに潤滑剤の塗布位
置によっては、潤滑剤当接位置にトナーが溜まり、それ
が転写材上に落ちて画像を汚したり、そこで生じた凝集
トナーが感光体の回転によって現像装置内に混入し、現
像での異常画像を生じさせる等の問題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記従来の画像形成装置
における問題に鑑み、転写不良を防止して高品位の画像
を得ることができる構成を備えた画像形成装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、電子写真プロセスを利用し
た画像形成装置において、上記電子写真プロセスによる
画像を表面に担持する感光体に対して直接固体潤滑剤を
塗布する手段を備え、上記潤滑剤の塗布により上記像担
持体とこの像担持体からの画像が転写される転写材との
間の静止摩擦係数を常時０．４以下に維持することを特
徴としている。

【０００９】請求項２記載の発明は、現像装置により形
成されたトナー像を転写装置によって転写材に転写した
後、転写されずに像担持体上に残留したトナーを像担持
体上に当接させたクリーニングブレードによって除去す
るクリーニング工程を有する電子写真プロセスを用いた
画像形成装置において、上記像担持体表面に対して固体
潤滑剤を直接塗布する潤滑剤塗布手段を有し、上記像担
持体上には、上記潤滑剤塗布手段による潤滑剤の塗布に
より、上記クリーニングブレードと上記像担持体との間
の静止摩擦係数が常に１．０以下に維持することを特徴
としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の画
像形成装置において、上記像担持体に対する潤滑剤の塗
布位置は、上記像担持体の移動方向における上記像担持
体と上記クリーニングブレードとの当接位置の下流側で
上記現像装置の配置位置よりも上流側に設定されている
ことを特徴としている。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
うちの一つに記載の画像形成装置において、上記固体潤
滑剤は上記像担持体との間の当接ニップ幅が２ｍｍ以上
に設定された状態で塗布されることを特徴としている。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
うちの一つに記載の画像形成装置において、上記固定潤
滑剤はフッ素系樹脂が用いられ、そのフッ素系樹脂がス
ポンジまたはゴム系の弾性部材の表面にてシート状に配
置されて上記像担持体表面に当接させる構成とされてい
ることを特徴としている。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１乃至４の
うちの一つに記載画像形成装置において、上記固体潤滑
剤は膨縮性および柔軟性を有するフッ素樹脂により構成
されていることを特徴としている。

【００１４】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の
うちの一つに記載の画像形成装置において、上記固体潤
滑剤は、上記像担持体への塗布量が調整可能であること
を特徴としている。

【００１５】

【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明
する。図１は、本発明実施例による画像形成装置を示す
模式図であり、同図において、画像形成装置１は、ドラ
ム状の潜像担持体に相当する感光体ドラム１Ａを備え、
原稿像あるいは画像情報に応じて出射されるレーザ光に
よる潜像形成が行えるレーザプリンタであるが、本発明
では、このようなプリンタに限らず、複写機やファクシ
ミリ装置を対象とすることも可能である。図１におい
て、感光体ドラム１Ａは、図示矢印方向に回転すること
ができ、その周囲には回転方向に沿って電子写真プロセ
スを実行するための帯電装置２、書き込み装置３、現像
装置４、転写装置５およびクリーニング装置６がそれぞ
れ配置されている。転写装置５の近傍には、給紙カセッ
トから普通紙などの記録媒体をなす転写紙Ｓを転写部に
向け給送する給紙装置７が配置され、さらに転写装置５
から転写紙Ｓが繰り出される位置には搬送装置８を介し
て定着装置９が配置されている。

【００１６】画像形成装置１は、帯電装置２に有する帯
電ローラによって感光体ドラム１Ａの表面が一様帯電さ
れ、書き込み装置３により画像に応じた潜像が形成され
る。感光体ドラム１Ａ上の潜像は現像装置４によって可
視像処理された後、給紙装置７に有する給紙ローラ７Ａ
およびレジストローラ７Ｂによって繰り出された転写紙
Ｓに表面対して転写装置５により静電転写される。転写
を終えた転写紙Ｓは、搬送装置８を介して定着装置９に
搬送されて表面に担持している可視像が定着されて排出
される。可視像転写を終了した感光体ドラム１Ａは、ク
リーニング装置６により表面の余剰トナーが除去される
ととも残留電荷を除電された上で帯電装置２による帯電
が行われて次回の画像形成に備えられる。クリーニング
装置６には、感光体ドラム１Ａの表面に当接して余剰ト
ナーを掻き取ることができるクリーニングブレード６Ａ
が用いられている。

【００１７】感光体ドラム１Ａの回転方向におけるクリ
ーニング装置６の下流側で現像装置４の配置位置よりも
上流側に相当する帯電装置２の上流側には潤滑剤塗布手
段１０が配置されている。潤滑剤塗布手段１０は、ＰＴ
ＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の
各種フッ素含有樹脂、フッ素系界面活性剤、シリコーン
樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコーングリース、フ
ッ素グリース、パラフィンワックス、ステアリン酸亜鉛
等の脂肪酸金属塩、黒鉛、二硫化モリブデン等から選択
される固体潤滑剤を塗布する手段である。

【００１８】図１に示す実施例では、潤滑剤塗布手段１
０の構成として、上記の固体潤滑剤のなかでＰＴＦＥを
選択し、この固体潤滑剤を糸状に加工した繊維を使って
形成したブラシが用いられている。ブラシを用いた潤滑
剤塗布手段１０は、感光体ドラム１Ａの周方向に沿った
幅が５ｍｍに設定され、感光体ドラム１Ａに対する食い
込み量が１ｍｍとされたうえで感光体ドラム１Ａに当接
させてある。

【００１９】潤滑剤塗布手段（図１中、符号１０で示し
た部材に相当）は、ブラシに限らず、図２および３に示
す構成を用いることも可能である。図２および図３に示
す潤滑剤塗布手段（便宜上、符号２０で示す）は、図１
に示した場合と同様に、感光体ドラム１Ａの回転方向に
おけるクリーニング装置６の下流側でかつ現像装置４の
配置位置よりも上流側に相当する帯電装置２の上流側に
配置されている。潤滑剤塗布手段２０は、図３に示すよ
うに、図示しない不動部に支持されている支持体２１に
おける感光体ドラム１Ａと対向する表面に弾性体２２が
設けられ、その弾性体２２の表面には固体潤滑剤で構成
された潤滑剤シート層２３が一体的に設けられている。
この場合の弾性体２２は、ゴムやスポンジが用いられ
る。本実施例では弾性体２２がアスカーＣ４０度のスポ
ンジを用いられている。感光体ドラム１Ａと潤滑剤シー
ト層２３とのニップ幅、つまり、感光体ドラム１Ａの周
方向で潤滑剤シート層２３が接触する長さは、２ｍｍ以
上に設定されるように弾性体２２を含めた潤滑剤シート
層２３の圧接力が調整されたうえで支持体２１に固定さ
れている。上記ニップ幅を設定する根拠は次の通りであ
る。図４は、上記根拠を説明するために用いる実験装置
の概要を示す模式図であり、同図において感光体ドラム
１Ａの表面に対して上記構成と同様に支持体２１に弾性
体２２を設け、その表面にＰＴＦＥからなる固体潤滑剤
のシート層２３を配置し、フッ素の付着量を面分析する
ことにより塗布状況を調べた。なお、弾性体２２として
は、次の理由により、ＪＩＳ−Ａ６０度の硬度を持つゴ
ムを用いた。すなわち、ニップ幅を確認するためには、
弾性層があまりにも柔らかいと実際に設定したニップ幅
が維持されているかどうかが確認できない場合がある。
翻って、あまりにも堅い材料を感光体ドラム１Ａの表面
に当接させてしまうと感光体ドラム１Ａの表面に疵がつ
いてしまう可能性がある。このため、感光体ドラム１Ａ
の表面に当接させた場合にその表面に損傷を与えないで
しかもニップ幅の確認が行える硬度を選択するという意
味で上記の硬度を有するゴムが用いられている。このよ
うな硬度は実験上で便宜上設定した値であり、図２およ
び図３に示した実施例では、上記したように弾性体２２
として、アスカーＣ４０度のスポンジが用いられてい
る。なお、剛体である感光体ドラム１Ａに対して確実に
潤滑剤シートの弾性層が上記したニップ幅となる状態で
当接することが重要であるので、この目的が達成できる
場合には、上記した硬度に限らないこともちろんであ
る。上記構成においてニップ幅を種々変更し、そのニッ
プ幅におけるフッ素の塗布量を調査したところ、次の結
果が得られた。

【００２０】

【表１】

【００２１】この実験結果から明らかなように、ニップ
幅として２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上のニップ幅
を設定すればよく、これに基づき、弾性体２２の特性お
よび支持体２１と感光体ドラム１Ａとの間隔が決められ
ている。

【００２２】潤滑剤塗布手段（図１中、符号１０および
図２中、符号２０でそれぞれ示した部材に相当）は、図
５に示す構成とすることも可能である。図５において、
潤滑剤塗布手段３０は、図２、図３に示した場合と同様
な支持体３１に対してスポンジ状あるいはマシュマロ状
等の膨縮性および柔軟性を有するシール状の固体潤滑剤
（潤滑剤シール３２）がニップ幅２ｍｍ以上となるよう
に調整されて支持体３１に貼り付けられて設けられてい
る。固体潤滑剤としては、ＰＴＦＥをマシュマロ状に加
工したシール材（ジャパンゴアテックス株式会社製、商
品名：ＧＯＲＥ−ＴＥＸピラーＮｏ．３３００）が用
いられている。スポンジ状あるいはマシュマロ状に形成
された固体潤滑剤は、それ自体で弾性を有しており、図
２および図３において説明したように感光体ドラム１Ａ
とのニップ幅である２ｍｍ以上のニップ幅を設定しやす
くなっている。

【００２３】上記構成を備えた潤滑剤塗布手段１０、２
０および３０は、感光体ドラム１Ａの回転方向における
クリーニング装置６の下流側で現像装置４の上流側に相
当する帯電装置２の上流側に配置されることにより、ク
リーニング以前に固体潤滑剤を塗布する場合に比べて固
体潤滑剤中へのトナーの混入が防止され、また、クリー
ニング装置６の近傍に位置する転写装置５を通過する転
写紙Ｓに対して混入したトナーが落下付着するのが防止
される。さらに感光体ドラム１Ａに対して面接触が可能
であることにより固体潤滑剤の均一塗布が行えることに
なる。

【００２４】潤滑剤塗布手段における固体潤滑剤は、感
光体ドラム１Ａに対する塗布量が調整可能なものであ
る。図６は、塗布量を調整する場合の構成を示してお
り、同図において、図１に示したブラシを用いた潤滑剤
塗布手段１０を対象として説明すると、潤滑剤塗布手段
１０には、感光体ドラム１Ａに対向する側と反対側にケ
ーシング４０が配置されており、そのケーシング４０の
内部と潤滑剤塗布手段１０との間にはコイルバネからな
る弾性体４１が配置されている。ケーシング４０の外表
面には、支軸４３Ａにより揺動可能に支持されている塗
布量調整レバー４３の揺動端の一方が当接させてある。
塗布量調整レバー４３は、揺動端の他方に掛け止められ
たバネ４４の付勢により塗布量調整用偏心カム４５に当
接しており、塗布量調整用偏心カム４５との当接位置に
応じた揺動が行えるようになっている。塗布量調整用偏
心カム４５は、塗布量調整用駆動モータ４６により回転
量を制御され、カムプロフィールに応じた回転中心から
カム周縁までの距離に基づいて塗布量調整レバー４３の
揺動端の他方を押し動かしてニップ幅が２ｍｍ以上とな
るように調整できるようになっている。

【００２５】塗布量調整用駆動モータ４６は、図７に示
す塗布量調整制御部４７によって回転量が制御される。
図７は塗布量調整制御部４７の構成を説明するためのブ
ロック図であり、同図において塗布量調整制御部４７は
マイクロコンピュータにより主要部が構成されており、
図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して入力側には
検知部４８が、そして出力側には塗布量調整用駆動モー
タ４６の駆動部４９がそれぞれ接続されている。塗布量
調整制御部４７は、固体潤滑剤の塗布量が不足した場合
の現象として感光体ドラム１Ａ上の地肌電位が増加する
ことに着目し、感光体ドラム１Ａ上に形成した基準濃度
の画像から得られる反射光量に対応する表面電位と感光
体ドラム１Ａの地肌電位とを比較して固体潤滑剤の塗布
量を潤滑剤塗布手段１０の加圧力調整によって制御する
ようになっている。また、これとは逆に塗布量が過剰で
ある場合においても加圧力を調整することも可能であ
り、この場合には、現段階での加圧力以下に設定して固
体潤滑剤の塗布量を低減させることができる。

【００２６】図８は、基準濃度画像からの表面電位と地
肌電位との比に対する感光体ドラム１Ａへの潤滑剤塗布
手段１０の加圧力を示す線図であり、同図において、地
肌電位の増加、換言すれば、固体潤滑剤の塗布量が減少
するのに比例して加圧力が高められるようになってい
る。本実施例では、図８中、Ｐで示す表面電位と地肌電
位との比が感光体ドラム１Ａでの画像抜けのない摩擦係
数が得られる状態に相当しており、この時の圧力を基準
として、地肌電位の増減に応じて塗布量調整用駆動モー
タ４６の回転制御を行い、加圧力を調整するようになっ
ている。

【００２７】このため塗布量調整制御部４７では、検知
部４８からの検知出力に応じて上記表面電位と地肌電位
との比を割り出し、その割り出した値に応じて塗布量調
整駆動モータ４６の駆動部４９に信号を出力する。これ
により塗布量調整レバー４３の揺動端の他方に対する塗
布量調整用偏心カム４４の当接位置が変更される。この
ような制御に代えて、例えば、感光体ドラム１Ａ表面で
の画像抜けをイメージセンサにより検知し、画像抜けの
程度に応じて塗布量調整用駆動モータ４６を回転駆動す
るようにしてもよい。また、検知部４８での検知方式と
しては、感光体ドラム１Ａの表面状態、つまり、クリー
ニングブレード６Ａとの接触状態の変化による歪みの程
度を歪みゲージにより検知したり、圧電センサーにより
検知する方式や、感光体ドラム１Ａの表面での摩擦係数
を検知する方式を用いることもできる。これら各検知方
式においても、所定の塗布量での表面状態が維持できる
ように、塗布量調整制御部４７による潤滑剤塗布手段１
０、２０、３０の加圧状態の調整が実行されてニップ幅
が調整されるようになっている。

【００２８】本実施例では、塗布量調整制御部４７によ
り駆動制御される塗布量調整用駆動モータ４６は、塗布
量調整用偏心カム４５のベースサークルを塗布量調整レ
バー４３の揺動端の他方に当接させる場合と、最大カム
プロフィールの周縁を塗布量調整レバー４３の揺動端の
他方に当接させる場合と、ベースサークルと最大カムプ
ロフィールとの中間の周縁を塗布量調整レバー４３の揺
動端の他方に当接させる場合とが選択できる回転量を設
定されている。固体潤滑剤の塗布量が適正である場合に
は、塗布量調整用偏心カム４５におけるベースサークル
と最大カムプロフィールとの中間の周縁を塗布量調整レ
バー４３の揺動端の他方に当接させる場合が選択され
る。

【００２９】ニップ幅が規定値に相当していないことに
よって固体潤滑剤の塗布量が不足した場合、図８におけ
る符号Ｐで示す加圧力に対して加圧力を高める傾向が設
定され、この設定に応じて塗布量調整用駆動モータ４６
により駆動される塗布量調整用偏心カム４５は最大カム
プロフィールの周縁を塗布量調整レバー４３の揺動端の
他方に当接させて固体潤滑剤を感光体ドラム１Ａの表面
に押し付け傾向とされる。これとは逆に固体潤滑剤が過
剰な場合には、図８中、符号Ｐで示す加圧力に対して加
圧力を弱める傾向が設定され、この設定に応じて塗布量
調整用駆動モータ４６により駆動される塗布量調整用偏
心カム４５はベースサークルの周縁を塗布量調整レバー
４３の揺動端の他方に当接させて感光体ドラム１Ａに対
する固体潤滑剤の押し付けを弱める傾向とされる。

【００３０】なお、塗布量調整レバー４３によって感光
体ドラム１Ａに対する加圧力を調整される潤滑剤塗布手
段の構成としては、図２に示した構成の潤滑剤塗布手段
２０や図５に示した潤滑剤塗布手段３０を適用すること
も可能である。さらに、図９および図１０に示すよう
に、潤滑剤塗布手段として、固体潤滑剤の一つであるス
テアリン酸亜鉛５１を図１０に示すように断面形状が一
辺を８ｍｍにした正方形をなす角棒に構成したものを用
いて感光体ドラム１Ａに対しニップ幅が２ｍｍ以上とな
るように調整して当接させることで塗布量を調整できる
構成とすることも可能である。

【００３１】以上のような実施例において、潤滑剤塗布
手段１０、２０、３０により感光体ドラム１Ａに塗布さ
れる固体潤滑剤は、以下の条件により塗布される。第１
の条件は、固体潤滑剤の塗布により、感光体ドラム１Ａ
と転写紙Ｓとの間の静止摩擦係数が常に０．４以下にな
ること。第２の条件は、固体潤滑剤の塗布により、感光
体ドラム１Ａとクリーニング装置に用いられるクリーニ
ングブレード６Ａとの間の静止摩擦係数が常に１．０以
下になること。図１１は、上記条件である静止摩擦係数
を得るための実験構成を示す図であり、同図はオイラー
ベルト方式による摩擦係数測定方法を示している。この
方法は、測定用紙（リコーＰＰＣ用紙ＴＹＰＥ６２０
０）Ｓ’を一例として３０ｍｍの一定幅に裁断し、この
用紙Ｓ’の中央を感光体ドラム１Ａの周方向で９０度
（π/２rad.）の範囲に巻き回す。用紙の巻き回し方向
端部の一方に一定の重さの分銅１１を取り付け、端部の
他方にはテンションゲージ１２を取り付け、分銅１１が
揺れない状態で用紙Ｓ’を一定速度（約１００±２０mm
／分）の条件で牽引し、感光体ドラム１Ａ表面で用紙
Ｓ’が動き始めた瞬間でのテンションゲージ１２の目盛
りを読みとる。テンションゲージ１２で読みとられた測
定値Ｆと分銅１１の重さＷとを下記の式に代入して求め
られた値が感光体ドラム１Ａと用紙Ｓとの間の静止摩擦
係数（μ₁）である。 μ₁＝（２／π）×Ｉｎ（Ｆ／Ｗ）感光体ドラム１Ａとクリーニングブレード６Ａとの間の
静止摩擦係数（μ₂）の測定は、クリーニングブレード
６Ａを当接させたときの感光体ドラム１Ａの回転トルク
Ｔ（Ｋｇ・ｃｍ）により求められる。つまり、感光体ド
ラム１Ａ自体の回転トルクＴ₁（Ｋｇ・ｃｍ）およびク
リーニングブレード６Ａが荷重Ｆ１（Ｋｇ）で圧接した
際の感光体ドラム１Ａの回転トルクＴ₂（Ｋｇ・ｃｍ）
を測定し、下記の式により求めることができる。 μ₂＝（Ｔ₂−Ｔ₁）／（Ｆ１・ｒ）但し、ｒ：感光体ドラム１Ａの半径（ｃｍ）

【００３２】上記した式により求めた静止摩擦係数（μ
₁）、（μ₂）に関し、以下に述べる条件を備えた例（便
宜上、実施例１乃至７と称する）によって実験したとこ
ろ、表２に示す結果を得た。なお、以下の実験では、画
像面積６％で３０ｍｍの外径を有する感光体ドラム１Ａ
を用いて１０万枚の通紙実験を行って感光体ドラム１Ａ
の摩擦係数の推移、画像状況および摩耗量に関するデー
タを得た。（１）実施例１図１に示した構成を備え、感光体ドラム１Ａの回転方向
での潤滑剤塗布手段１０をなすブラシの幅を５ｍｍと
し、さらに感光体ドラム１Ａに対する食い込み量を１ｍ
ｍとした場合。（２）実施例２図２および図３に示した構成を備え、潤滑剤塗布手段２
０の潤滑剤シート層２３がアスカーＣ４０度の硬度を有
するＰＴＦＥとされ、感光体ドラム１Ａとの間のニップ
幅が２ｍｍ以上とされている場合。（３）実施例３図５に示した構成を備え、潤滑剤塗布手段３０の固体潤
滑剤（潤滑剤シール３２）として、ジャパンゴアテック
ス株式会社製のＧＯＲＥ−ＴＥＸ（まるＲ）ピラーＮ
ｏ．３３００という呼称のシール材を用いた場合。
（１）乃至（３）に挙げた例では、いずれも、潤滑剤塗
布手段１０、２０、３０が感光体ドラム１Ａの回転方向
におけるクリーニング装置６の下流側で現像装置４の上
流側に配置されている。（４）実施例４図６に示す構成、つまり、感光体ドラム１Ａに対する固
体潤滑剤の塗布量を調整できる構成を備えた場合。（５）実施例５図６に示した構成において、潤滑剤塗布手段として用い
られているブラシに代えて（２）実施例２に挙げた潤滑
剤塗布手段２０の潤滑剤シー２３を用いた場合。（６）実施例６図６に示した構成において、潤滑剤塗布手段として用い
られるブラシに代えて（３）実施例３に挙げた潤滑剤塗
布手段３０の固体潤滑剤（潤滑剤シール３２）を用いた
場合。（７）実施例７図９、１０に示す構成を備え、加熱融解されたステアリ
ン酸亜鉛を一辺が８ｍｍの断面形状を有する角棒を用い
た場合。なお、これら各実施例との特性上の違いを比較
するために、以下の条件の比較例１、２も用いる。（１’）比較例１先に挙げた実施例とは異なり、図１２に示す構成を備
え、潤滑剤を全く用いない場合。（２’）比較例２（７）実施例７に挙げた構成と異なり、塗布量調整を行
わないようにしてステアリン酸亜鉛を塗布した場合。

【００３３】

【表２】

【００３４】表２から明らかなように、感光体ドラム１
Ａとクリーニングブレード６Ａとの間の静止摩擦係数
（μ₂）が１．０以下に維持することにより感光体ドラ
ム１Ａの摩耗量が低減されている。また、感光体ドラム
１Ａと転写紙Ｓとの間の静止摩擦係数（μ₁）が０．４
以下、好ましくは０．３以下にすることにより、転写時
での画像抜けが防止されて画像不良が抑えられる。しか
も、潤滑剤塗布手段の加圧力を調整しながら塗布量を一
定に維持すると、静止摩擦係数（μ₁、μ₂）を維持でき
るとともに、摩耗量も低減できる。

【００３５】なお、上記実施例は、単一色画像だけでな
くフルカラー画像を対象とした画像形成に対しても勿論
適用可能である。また、像担持体としては、ドラム状の
感光体を対象とするだけでなく、中間転写体に対しても
適用でき、この場合においても上記条件が用いられるこ
とにより、画像の中抜けや摩耗などの不具合を解消して
転写不良を起こさない長寿命の像担持体を得ることが可
能になる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、固体潤滑剤を像担持体に対して塗布する外
添方式を用いて像担持体と転写紙との間の静止摩擦係数
を０．４以下に維持することにより、像担持体の摩耗を
低減して像担持体の寿命を延ばすとともに、転写画像の
中抜けを抑制して常に高品位の画像を得ることが可能に
なる。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、像担持体と
クリーニングブレードとの間の静止摩擦係数を常に１．
０以下に維持することにより、クリーニングブレードの
当接による像担持体の摩耗を抑制することができ、像担
持体の感光層の層厚が減少することが原因する静電容量
の変化を防止して所定の電子写真プロセスを実行できる
ようにすることができる。このため、像担持体の寿命を
延ばすことができるとともに、不良画像の生成を防止す
ることが可能になる。

【００３８】請求項３記載の発明によれば、像担持体の
移動方向における像担持体とクリーニングブレードとの
当接位置よりも下流側で現像装置よりも上流側において
固体潤滑剤が塗布されるようになっているので、クリー
ニングされるべきトナーが固体潤滑剤の塗布位置に入り
込むことにより均一塗布が阻害されるようなことをなく
すことができ、しかも、塗布位置では像担持体から除去
されたトナーが溜まるようなことがないので、溜まった
場合に起こりがちな転写紙へのトナーの落下による転写
紙の汚染が確実に防止される。

【００３９】請求項４記載の発明によれば、像担持体に
対する固定潤滑剤の当接ニップ幅を２ｍｍ以上とするこ
とにより、長期にわたって安定して固体潤滑剤を塗布す
ることが可能になり、これによって、不良画像の発生を
確実に防止できる像担持体の静止摩擦係数を維持するこ
とが可能になる。

【００４０】請求項５および６記載の発明によれば、弾
性部材を用いてあるいは固体潤滑剤自体の弾性を用いて
像担持体表面に対して弾性変形可能に固体潤滑剤が当接
できるので、像担持体への密着が可能になり、これによ
って所定のニップ幅が得られることによる固体潤滑剤の
均一塗布が可能となる。従って、像担持体への固体潤滑
剤の均一塗布が行えることにより像担持体全面での摩耗
を低減して感光層での静電的な特性を維持できることに
よって不良画像の発生が防止できる。

【００４１】請求項７記載の発明によれば、固体潤滑剤
の塗布量を調整できることにより、固体潤滑剤の必要以
上の塗布および不足が防止でき、これによって、固体潤
滑剤の過大な消費が抑制されるとともに、像担持体の劣
化を防止できる塗布量を維持して像担持体の長寿命化お
よび不良画像が発生しない特性を得るためのコストアッ
プを抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による画像形成装置の要部構成を
説明するための模式図である。

【図２】図１に示した画像形成装置の要部に用いられる
潤滑剤塗布手段の変形例を説明するための模式図であ
る。

【図３】図２に示した潤滑剤塗布手段の詳細な構成を説
明するための模式図である。

【図４】図２に示した潤滑剤塗布手段の特性に関する実
験構成を説明するための模式図である。

【図５】図２に示した潤滑剤塗布手段のさらに他の変形
例を説明するための模式図である。

【図６】本発明実施例による画像形成装置に用いられる
固体潤滑塗布手段の塗布量調整機構を説明するための模
式図である。

【図７】図６に示した塗布量調整機構に用いられる制御
部の構成を説明するためのブロック図である。

【図８】図７に示した制御部に用いられる特性を説明す
るための線図である。

【図９】図６に示した潤滑剤塗布手段の塗布量調整機構
の変形例を説明するための模式図である。

【図１０】図９に示した塗布量調整機構に用いられる固
体潤滑剤の構成を説明するための斜視図である。

【図１１】本発明実施例による画像形成装置に用いられ
る固体潤滑塗布手段における特性を得るための実験構成
を説明するための模式図である。

【図１２】画像形成装置の一例を説明するための模式図
である。

【図１３】図１２に示した画像形成装置に用いられる像
担持体の構成を説明するための部分的な断面図である。

【図１４】図１３に示した像担持体の摩擦係数の経時的
な変化を説明するための表図である。

【符号の説明】

１画像形成装置１Ａ像担持体に相当する感光体ドラム６クリーニング装置６Ａクリーニングブレード１０、２０、３０潤滑剤塗布手段２３潤滑剤シート３２潤滑剤シール４３塗布量調整レバー４４塗布量調整用偏心カム４６塗布量調整用駆動モータ４７塗布量調整制御部Ｓ転写紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永目宏東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者小島成人東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者伏見寛之東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真プロセスを利用した画像形成装置
において、上記電子写真プロセスによる画像を表面に担持する像担
持体に対して直接固体潤滑剤を塗布する手段を備え、上
記潤滑剤の塗布により上記像担持体とこの像担持体から
の画像が転写される転写材との間の静止摩擦係数を常時
０．４以下に維持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】現像装置により形成されたトナー像を転写
装置によって転写材に転写した後、転写されずに像担持
体上に残留したトナーを像担持体上に当接させたクリー
ニングブレードによって除去するクリーニング工程を有
する電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、上記像担持体表面に対して固体潤滑剤を直接塗布する潤
滑剤塗布手段を有し、上記像担持体上には、上記潤滑剤塗布手段による潤滑剤
の塗布により、上記クリーニングブレードと上記像担持
体との間の静止摩擦係数が常に１．０以下に維持するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、上記像担持体に対する潤滑剤の塗布位置は、上記像担持
体の移動方向における上記像担持体と上記クリーニング
ブレードとの当接位置の下流側で上記現像装置の配置位
置よりも上流側に設定されていることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項４】請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像
形成装置において、上記固体潤滑剤は上記像担持体との間の当接ニップ幅が
２ｍｍ以上に設定された状態で塗布されることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項５】請求項１乃至４のうちの一つに記載の画像
形成装置において、上記固定潤滑剤はフッ素系樹脂が用いられ、そのフッ素
系樹脂がスポンジまたはゴム系の弾性部材の表面にてシ
ート状に配置されて上記像担持体表面に当接させる構成
とされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１乃至４のうちの一つに記載画像形
成装置において、上記固体潤滑剤は膨縮性および柔軟性を有するフッ素樹
脂により構成されていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項７】請求項１乃至６のうちの一つに記載の画像
形成装置において、上記固体潤滑剤は、上記像担持体への塗布量が調整可能
であることを特徴とする画像形成装置。