JP2020020915A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
T≧−37Rz+121・・・(A)
図1は、本実施形態の複写機の内部構成を示す構成図である。
本複写機には、その略中央に画像形成部200が配置され、この画像形成部200の下方に給紙部400が配置されている。なお、必要に応じて別の給紙装置を下部に増設することができる。また、画像形成部200の上方には、排紙収納部9を隔てて、原稿を読み取る画像読取部300が配設されている。排紙収納部9には、画像が形成された記録材としての記録紙Pが排紙、収納される。なお、図1中矢印Aで示すものは、記録紙Pの通紙経路である。
本実施形態においては、感光体クリーニング装置6の感光体表面移動方向下流側であって、帯電装置2の感光体表面移動方向上流側に、潤滑剤塗布装置7が配置されている。潤滑剤塗布装置7は、潤滑剤供給部材としての発泡ウレタンローラ71と、発泡ウレタンローラ71に当接して設けられたステアリン酸亜鉛からなる固形潤滑剤72と、固形潤滑剤72を発泡ウレタンローラ71に圧接させるための加圧バネ73とを備えている。発泡ウレタンローラ71は、感光体1の表面にも当接しており、図中の矢印で示すように感光体表面に対してカウンター方向に回転駆動する。発泡ウレタンローラ71は、金属シャフトに発泡ウレタンを巻きつけてローラ状にしたものであり、固形潤滑剤72を削り取り、削り取った粉末状の固形潤滑剤を感光体表面に塗布する。
図3(a)は、クリーニングブレードのエッジ部61aの角度θが、直角のクリーニングブレードの一例を示す図であり、図3(b)は、エッジ部61aの角度θが鈍角のクリーニングブレードの一例を示す図であり、図3(c)は、エッジ部61aの角度θが鈍角のクリーニングブレードの他の例を示す図である。
図4に示すクリーニングブレードは、エッジ部を含むエッジ層161aとバックアップ層161bとからなる二層構造となっている。二層構造のクリーニングブレードは、押し出し成型や遠心成型によって各層を順次重ね合わせることで作成することができる。エッジ層161aとバックアップ層161bは異なる材料、硬度のウレタンゴムなどのゴム材料からなっている。
図5(a)は、クリーニングブレードの欠け状摩耗80の発生部をブレード長手方向に対して垂直に切断したときの切断面を示す模式図である。図5(b)は、図5(a)の上側からブレード下面61c及び、エッジ部61aを観察したときの概略図である。図5(c)は、通常摩耗81が発生したクリーニングブレードをブレード長手方向に対して垂直に切断したときの切断面を示す模式図である。
なお、図5(a),図5(c)に示す破線は、初期時のクリーニングブレードの形状を示している。
評価試験は、23℃における引っ張り強さTが互いに異なる8つのクリーニングブレード(ブレードa〜h)、表面粗さの最大高さRzが互いに異なる3つの感光体(感光体a〜c)を組み合わせてランニング試験を行なった。ランニング試験は、画像面積5%のランニングチャートを両面通紙し、感光体1の走行距離75[Km]に達するまで行なった。
図中鎖線は、欠け状摩耗評価「△」の実施例1と実施例4の点を通る直線であり、引っ張り強さT、感光体表面粗さの最大高さRzとしたとき、T=−37Rz+121で表される。上述したように欠け状摩耗「△」は、わずかに欠け状摩耗が確認された程度であり、クリーニング不良による画質への影響は少ない。また、この直線よりも下に欠け状摩耗「△」評価の実施例2があることから、この直線よりも上の領域で、欠け状摩耗評価が「×」となることはない。従って、23℃における引っ張り強さTと、感光体の表面粗さ最大高さRzとの関係が、T≧−37Rz+121を満たすものであれば、欠け状摩耗が抑制され、感光体75[Km]走行後も、良好なクリーニング性が維持することができる。
図中鎖線は、通常摩耗評価「△」の実施例13と実施例16の点を通る直線であり、引っ張り強さT、感光体表面粗さの最大高さRzとしたとき、T=35Rz+507で表される。上述したように、摩耗面積が800[μm2]以下であれば、わずかにトナーすり抜けが起こり、極小の点状の異常画像が発生する場合もあるが目立つようなものではない。従って、23℃における引っ張り強さTと、感光体1の表面粗さ最大高さRzとの関係が、T≦35Rz+507を満たすものであれば、通常摩耗が抑制され、感光体75km走行後も、良好な画像を維持することができる。
(態様1)
感光体1などの像担持体と、弾性材料で構成され、エッジ部61aなどの先端部が像担持体の表面に当接するクリーニングブレード61などのブレード部材とを備え、像担持体上に形成した画像を最終的に記録紙Pなどの記録媒体に転移させる画像形成装置において、像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、前記ブレード部材のブレード先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、T≧−37Rz+121の関係を満たすよう構成されている。
特許文献1では、クリーニングブレード61などのブレード部材の引っ張り強さを100〜600[kgf/cm2]を規定しているが、感光体などの像担持体の表面粗さによっては十分にブレード部材の先端部の欠けを抑制できないおそれがあった。
これに対し、態様1は、上述した評価試験により、ブレード先端部の引っ張り強さTと、像担持体の表面粗さの最大高さRzとの関係をT≧−37Rz+121とすることでブレード部材の先端部に欠けが生じるのを抑制することを見出しなされたものであり、上記関係を満たすことで、経時にわたりブレード部材の先端部の欠けを抑制できる。
態様1において、感光体1などの像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、エッジ部61aなどのブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、T≧−37Rz+138の関係を満たすよう構成されている。
これによれば、上述した評価試験(特に図6参照)で説明したように、ブレード部材の欠け状摩耗の発生をより一層抑制することができる。
態様1または2において、感光体1などの像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、エッジ部61aなどのブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、T≦35Rz+507の関係を満たすように構成されている。
これによれば、上述した評価試験(特に図7参照)で説明したように、ブレード部材の通常摩耗を抑制することができる。
態様1乃至3いずれかにおいて、感光体1などの像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、エッジ部61aなどのブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、T≦34Rz+475の関係を満たすよう構成されている。
これによれば、上述した評価試験(特に図7参照)で説明したように、ブレード部材の通常摩耗をより一層抑制することができる。
態様1乃至4において、エッジ部61aなどのブレード部材の先端部を構成する材料の23℃におけるJISアスカーA硬度を、63°以上、90°以下とした。
これによれば、上述した評価試験(特に表1参照)で説明したように、JISアスカーA硬度を、63°以上、90°以下のクリーニングブレードなどのブレード部材で、通常摩耗、欠け状摩耗が抑制された結果を得ることができた。従って、少なくとも、JISアスカーA硬度を、63°以上、90°以下の範囲であれば、感光体1などの像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、エッジ部61aなどのブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]との関係を上述した関係にすることで、ブレード部材の欠け状摩耗や通常摩耗を抑制することができる。
態様5において、エッジ部61aなどのブレード部材もブレード先端部を構成する材料の23℃におけるJISアスカーA硬度を73°以下とした。
これによれば、実施形態で説明したように、感光体1などの像担持体に硬い異物が付着し、その硬い異物がエッジ部61aなどのブレード部材のブレード先端部に進入したときに、先端部に欠けが発生するのを抑制することができる。
態様1乃至6いずれかにおいて、クリーニングブレード61などのブレード部材は、エッジ部61aなどの先端部を構成するエッジ層161aと、エッジ層161aに積層されるバックアップ層161bとを有する積層構造であり、バックアップ層161bの10℃における反発弾性率が、エッジ層161aの10℃における反発弾性率よりも大きい。
これによれば、実施形態で説明したように、エッジ層161の反発弾性率を低くすることができ、エッジ部61aなどの先端部のスティックスリップ運動を抑制することができ、高周波異音や欠け状摩耗の発生を抑制できる。また、バックアップ層161bの10℃における反発弾性率が高いので、低温環境下でもクブレード部材の弾性を維持でき、低温環境下での像担持体表面への追従性の低下や、当接圧の低下を抑制することができる。
態様1乃至7いずれかにおいて、クリーニングブレード61などのブレード部材の厚み方向に平行な先端面61bと、先端面61bと隣接し、像担持体と対向するブレード下面61cとのなす角度(エッジ部角度)θが、鈍角である。
これによれば、実施形態で説明したように、直角(もしくは鋭角)の場合に比べて、エッジ部61aなどブレード部材の先端部の欠け状摩耗、通常摩耗を抑制することができる。
態様1乃至8において、潤滑剤を感光体などの像担持体の表面に塗布または付着させる潤滑剤塗布装置7などの潤滑剤供給手段を備える。
これによれば、実施形態で説明したように感光体とクリーニングブレードなどのブレード部材との間の摩擦係数を低減することができ、ブレード部材のエッジ部の感光体との摩擦力を低減することができる。これにより、エッジ部61aなどの先端部のスティックスリップ運動が抑制され欠け状摩耗が発生を抑制することができる。また、摩擦力が低減されることで、先端部にかかるせん断応力を低減することができ、通常摩耗も抑制することができる。
態様9において、ブレード部材が、感光体1などの像担持体の表面の潤滑剤を均す均しブレード74である。
これによれば、均しブレードの先端部の欠けを経時にわたり抑制することができる。
態様1乃至9において、ブレード部材が、感光体1などの像担持体の表面に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニングブレードである。
これによれば、リーニングブレードの先端部の欠けを経時にわたり抑制することができる。
2 :帯電装置
6 :感光体クリーニング装置
7 :潤滑剤塗布装置
12 :画像形成ユニット
21 :帯電ローラ
61 :クリーニングブレード
61a :エッジ部
61b :先端面
61c :ブレード下面
61d :ブレード上面
62 :ホルダー
63 :回収コイル
71 :発泡ウレタンローラ
72 :固形潤滑剤
73 :加圧バネ
74 :均しブレード
80 :欠け状摩耗
81 :通常摩耗
82b :摩耗幅
161 :エッジ層
161a :エッジ層
161b :バックアップ層
200 :画像形成部
P :記録紙
Rz :表面粗さ最大高さ
T :引っ張り強さ
θ :エッジ部角度
Claims (11)
- 像担持体と、
弾性材料で構成され、先端部が前記像担持体の表面に当接するブレード部材とを備え、
前記像担持体上に形成した画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置において、
前記像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、前記ブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、以下の関係式(A)を満たすよう構成されていることを特徴とする画像形成装置。
T≧−37Rz+121・・・(A) - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、前記ブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、以下の関係式(B)を満たすよう構成されていることを特徴とする画像形成装置。
T≧−37Rz+138・・・(B) - 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、前記ブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、以下の関係式(C)を満たすよう構成されていることを特徴とする画像形成装置。
T≦35Rz+507・・・(C) - 請求項1乃至3いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面粗さの最大高さRz[μm]と、前記ブレード部材の先端部を構成する材料の引っ張り強さT[kgf/cm2]とが、以下の関係式(D)を満たすよう構成されていることを特徴とする画像形成装置。
T≦34Rz+475・・・(D) - 請求項1乃至4いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記ブレード部材の先端部を構成する材料の23℃におけるJISアスカーA硬度を、63°以上、90°以下としたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5に記載の画像形成装置において、
前記ブレード部材の先端部を構成する材料の23℃におけるJISアスカーA硬度を、73°以下としたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記ブレード部材は、前記先端部を構成するエッジ層と、前記エッジ層に積層されるバックアップ層とを有する積層構造であり、
前記バックアップ層の10℃における反発弾性率が、前記エッジ層の10℃における反発弾性率よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記ブレード部材の厚み方向に平行な先端面と、前記先端面と隣接し、前記像担持体と対向するブレード下面とのなす角度が、鈍角であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至8いずれか一項に記載の画像形成装置において、
潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布または付着させる潤滑剤供給手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9に記載の画像形成装置において、
前記ブレード部材が、前記像担持体の表面の前記潤滑剤を均す均しブレードであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至9いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記ブレード部材が、前記像担持体の表面に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニングブレードであることを特徴とする画像形成装置。
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