JP4402910B2 - Cleaning device, process cartridge using the cleaning device, and image forming apparatus - Google Patents

Cleaning device, process cartridge using the cleaning device, and image forming apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、弾性ブレード及び塗布ローラを有するクリーニング手段を備えたカラー画像形成装置を含む画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真式の画像形成装置に於いては、像担持体上の転写残トナーを除去する為にブレードを用いていた。しかしながら、従来のブレードでは、百枚程度から千枚程度コピーした段階で、個々の形状がほぼ球形状のトナーを除去できなくなるという不具合があった。それにより、像担持体上に残ったトナーが帯電手段に付着したり、露光手段の露光光を遮断したりする不具合が発生する。また、前記不具合により、異常画像が発生する。
従来の画像形成装置、及びプロセスカートリッジの感光ドラム表面へのトナー及び外添剤の融着やブレード鳴きを防止し、クリーニング不良を生じることなく像担持体表面から残留トナーを除去する方法として、現像剤をその形状係数SF1が100〜150となるように構成し、クリーニング装置を、支持部材に保持されて線圧が55g/cm以上105g/cm以下の当接圧をもって感光ドラム表面に当接された弾性ブレードと、固形状の潤滑剤と、潤滑剤と感光ドラムとに接するように配置された塗布ローラとによって構成し、塗布ローラを一定方向に回転させることで感光ドラム表面に潤滑剤を塗布している。こうして、高い圧力で当接された弾性ブレードにより転写残留トナーのすり抜けを防止し、感光ドラム表面に塗布された潤滑剤により、弾性ブレードのブレード鳴きを抑え、また、感光ドラム表面に対するトナー及び外添剤の融着を防止する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、画像形成装置及びプロセスカートリッジの安定した清掃効果を得るため、画像不良の発生の高い初期から10000枚の画像を形成するまでの潤滑剤の塗布量を、被潤滑剤の回転駆動距離あたりの塗布量として一定以上に維持するよう構成することにより、清掃効果を安定させた画像形成装置を開示している(例えば、特許文献2参照)。
斯かる画像形成装置では、上記課題を解決するために、代表的な構成として、潜像を形成される像担持体と、この潜像を現像剤にて顕像化する現像手段と、像担持体上に残留した現像剤を清掃する清掃手段と、前記像担持体の前記清掃手段より上流側に配置される潤滑剤塗布機構とを有する画像形成装置において、前記現像剤は形状係数SF1が100〜150であり、前記清掃手段は線圧55g/cm〜105g/cmの当接圧で前記像担持体に当接する弾性ブレードを有し、前記潤滑剤塗布機構は被塗布面たる前記像担持体の回転駆動距離が525mとなるまでに少なくとも潤滑剤を0.4g以上塗布することを特徴とする方法である。
しかし、特許文献1と同じブレードの線圧なので、像担持体はほぼ同じ量が削られると思われる。
【0004】
さらに、クリーニング装置及びそのクリーニング装置を具備する画像形成装置として、転写工程後の像担持体上に付着して残留するトナーを確実に除去して寿命も長く像担持体の耐久性が優れ低コストで高品質の画像を形成するクリーニング装置及びそのクリーニング装置を具備する画像形成装置を提供する開示がある。
これは、回動可能に保持された像担持体と、上記像担持体上に付着して残留するトナーを上記像担持体上に当接して回動可能に保持されて除去するクリーニングローラと、上記クリーニングローラに滑剤を塗布する滑剤塗布手段と、上記滑剤塗布手段で滑剤が塗布された上記クリーニングローラに付着するトナーを除去するクリーニングローラブレード部材とからなる装置が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
【0005】
その他の従来技術として、電子写真方式を採用する画像形成装置に具備されるクリーニング手段において、簡易な構成で、かつ安価という観点から、図1から図3に示すような弾性ブレードを用いた、いわゆるブレードクリーニング方式が広く採用されている。
図1の装置では、矢印方向に回転駆動される像担持体としての感光体2、帯電手段3、露光手段4、現像手段5、転写手段6、分離手段14、廃トナー回収容器を兼ねたクリーニング手段7、これに取り付けられる支持部材と、これに保持される弾性ブレード13、トナー捕集シートが備えられている。弾性ブレード13は、ポリウレタンゴムによって形成されており、感光体2表面に対して、いわゆるカウンタ方向に当接されている。すなわち、支持部材に保持された弾性ブレードの少なくとも先端部が感光体表面に当接するとともに、弾性ブレードの感光体表面に対する当接面の少なくとも一部が、感光体の回転方向下流方向に沿って感光体表面から徐々に離間している。
従来の粉砕法により製造された現像剤を用いた画像形成装置にあっては、弾性ブレード13の感光体表面に対する一般的な最低当接圧は、およそ15〜20g/cmに設定されていた。
また、前述のような画像形成装置の中には、感光体や弾性ブレードの損傷や摩耗を防止するために、固形状の潤滑剤32と、この潤滑剤と感光体との双方に接触し所定の方向に回転する塗布ローラ31とを備え、この塗布ローラによって潤滑剤を感光体表面に塗布する構成としたものが知られている(図4参照、潤滑剤は図示せず)。
【特許文献1】
特開平11−288194号公報
【特許文献2】
特開2000−75752公報
【特許文献3】
特開2003−5605公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1記載の従来技術には、上記のようにブレードの線圧が高いと像担持体の磨耗量が多くなる。上記発明に記載されている例では、常温常湿において1000枚のコピーで約2μmの削れが発生する。この割合でコピーを継続すると、像担持体の膜厚が20μmであるから、10000枚で膜が無くなる計算になる。しかしながら、通常は像担持体の膜厚が約1/3になると、異常画像が発生する為、膜厚が仮に30μmであっても10000枚しか寿命が持たないという不具合がある。又、特許文献2記載の従来技術でも、同様な結果しか得られない。
また、近年、カラー画像形成装置の需要の高まりがあり、安定度の高いトナーが求められ、この手段としてより均一な荷電特性を得ることができるほぼ球形状のトナーが採用されつつある。
このようなほぼ球形のトナーは、クリーニング手段としての弾性ブレードにより感光体表面から掻き落とし、除去することは非常に困難であることが知られている。これは、感光体が回転駆動される際に表面に当接する弾性ブレードが振動し、このときに生じる感光体表面と弾性ブレードとの間のわずかな間隙を、ほぼ球形状のトナーがすり抜け易いためと考えられている。
【0007】
この問題を解決するために、ほぼ球形状のトナーを使用して画像形成動作を行う画像形成装置において、弾性ブレードを線圧55g/cm以上105g/cm以下の当接圧で感光体表面に当接させることにより、転写工程後の感光体表面に残存するトナー(残留トナー)を感光体表面から除去する際のクリーニング不良を防止する手段が提案されたのである。
しかし、感光体に対する弾性ブレードの当接圧が高い程、感光体表面にトナーや、トナーに付加される流動化剤及び電荷付与剤としての外添剤が、感光体表面に固着するいわゆる融着と呼ばれる不良現象が発生しやすい傾向があるという問題が起る。
また、感光体に対する弾性ブレードの当接圧が高いと、弾性ブレードのニップ部での摩擦が大きくなって感光体の削れ量が増加し、これは装置のさらなる長寿命化を目指す上での問題点でもあった。
一方、弾性ブレードの当接圧を55g/cm以上105g/cm以下とした場合、画像形成スピード(プロセススピード)を50mm/sec以下とすると、弾性ブレードのびびりが大きくなり、特に異音であるブレード鳴きを生じやすい傾向もあった。
【0008】
特許文献3のクリーニングローラに滑剤を塗布する滑剤塗布手段と、上記滑剤塗布手段で滑剤が塗布された上記クリーニングローラに付着するトナーを除去するクリーニングローラブレード部材とからなる装置においても、通常クリーニングローラは、ブレードよりもトナー除去性が悪い為、クリーニングローラの下流側にある帯電部材等に像担持体上の残留トナーが付着し不具合が発生し易いという問題がある。
本発明は、上述の問題に鑑みなされたもので、像担持体の摩擦係数の増加による像担持体表面へのトナー及び外添剤の融着やブレード鳴き、磨耗が加速、を防止し、クリーニング不良を生じることなく像担持体表面から残留トナーを除去し、異常画像の発生を防止することができ、操作性の良い装置を得ることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明では、回転駆動される像担持体と、該像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を円形度が0.96以上1.0未満であるトナーで現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、前記像担持体から転写残トナーを除去するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段は、線圧が25g/cm以上55g/cm以下の当接圧をもって前記像担持体表面に当接する弾性ブレードと、固形状の潤滑剤と、該潤滑剤と前記像担持体とに接するように配置された潤滑剤塗布部材を前記像担持体の表面速度の0.8〜1.2以下で回転させることによって前記像担持体表面に前記潤滑剤を塗布する塗布部材と、を有し、前記弾性ブレードが、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成され、前記像担持体は、その最外部に、0.1μm以下のアルミナ粉のフィラーを分散した表面層を有し、摩擦係数μ0が0.1≦μ0≦0.3に設定され、表面速度が少なくとも150mm/sec以上であって、前記塗布部材による前記潤滑剤の前記像担持体への塗布量がプリント10000枚あたり180mgである特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の画像形成装置において、前記像担持体が、少なくとも導電性支持体と、シリコン原子を母体として水素原子および/またはハロゲン原子を含有する非晶質材料から成る光導電層とを有することを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明では、円形度が0.96以上1.0未満であるトナーを含有する現像剤により画像の形成された像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置本体に対して、着脱自在に装着するプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記像担持体と、前記クリーニング手段と、前記像担持体と前記像担持体に塗布される固形状の潤滑剤とに接するように配置されて所定の方向に前記像担持体の表面速度の0.8〜1.2以下で回転されることで前記像担持体の表面に前記潤滑剤を塗布する塗布部材と、をカートリッジ容器に一体的に組み込んでカートリッジ化し、前記クリーニング手段は、支持部材に保持されて線圧が30g/cm以上50g/cm以下の当接圧をもって前記像担持体の表面に当接する弾性ブレードを有し、該弾性ブレードが、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成され、前記像担持体は、その最外部に、0.1μm以下のアルミナ粉のフィラーを分散した表面層を有し、摩擦係数μ0が0.1≦μ0≦0.3に設定され、表面速度が少なくとも150mm/sec以上であって、前記塗布部材による前記潤滑剤の前記像担持体への塗布量がプリント10000枚あたり180mgであることを特徴とする
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1から図3は従来例を示し、図4以降が本発明の実施例である。
図1、図2は、従来の一般的な白黒電子写真複写機の概略構造図を示す。図1ではクリーニング手段7としてクリーニングブレード13を記載しているが、図2では、図1と同様のクリーニングブレード13とクリーニングブラシ13−1を併設したものである。また、図3は同じく記録紙に直接転写を行うカラー画像用電子写真複写機の概略断面図である。
弾性ブレード13は、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成される。
【0013】
図4は本発明のクリーニング手段7近傍の構成を示す詳細図である。像担持体2と潤滑剤32に接する塗布部材である塗布ブラシ31は、像担持体2と逆の反時計周りに回転しており、固形の潤滑剤を像担持体に塗布する。
実験結果から、塗布ブラシの線速は、像担持体の線速(少なくとも150mm/sec以上)に対し、0.8〜1.2倍程度が良く、また、ブラシの密度は500から50000本/cm程度が良い。図4では塗布ブラシの回転方向を反時計周りにしているが、時計周りに回転させても良い。但し、実験において、時計周りに回転させた場合は、反時計周りにした場合よりも像担持体の磨耗量が増大した。
像担持体の摩擦係数μは、0.1≦μ≦0.3に設定する。
クリーニング対象となる像担持体としては、例えば少なくとも導電性支持体と、シリコン原子を母体として水素原子および/またはハロゲン原子を含有する非晶質材料から成る光導電層とを有する像担持体とする。
また、ブレードの線圧を変化させた実験では、線圧が高い方がクリーニング性能が高いが、60g/cmを超えると像担持体の磨耗量が急増する。従って、55g/cm以下が良い。線圧を低くして行くと、初期は十分なクリーニング性能を示すものの、1000枚程度のプリント(又はコピー)で急激にクリーニング性能が低下する。その為、25g/cm或いは30g/cm以上の線圧が望ましい。
潤滑剤の像担持体への塗布量は測定が不能である為、実験開始前と10000枚のプリントを行った後に、固形潤滑剤の重量を測定して、減少量を塗布量と想定した。上記減少量は、3回の実験結果を平均すると、約180mgであった。
【0014】
図5は画像形成装置全体図(断面図)であり、本発明の一実施例である。ここに示した画像形成装置は、画像形成装置本体内に配置された像担持体を有している。この像担持体は円筒状の導電性ベースの外周面に感光層を有するドラム状の感光体により構成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の像担持体を用いることもできる。加えて、本発明のクリーニング手段を有するプロセスカ−トリッジを有する構造としても使用できる。
図5に示した像担持体2は、画像形成動作時に図5における時計方向に回転駆動され、このとき像担持体が帯電手段3によって所定の極性に帯電される。帯電手段3によって帯電された像担持体には、露光手段の一例であるレーザ書き込みユニット4から出射する光変調されたレーザ光が照射され、これによって像担持体に静電潜像が形成される。図示した例では、レーザ光が照射された像担持体表面部分の電位の絶対値が低下して、ここが静電潜像(画像部)となり、レーザ光が照射されずに電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。
【0015】
次いで、この静電潜像は、現像手段5を通るとき、所定の極性に帯電されたトナーによって、トナー像として可視像化される。LEDアレイを有する露光手段や、原稿面を照明し、その原稿画像を像担持体上に結像する露光手段などを用いることもできる。
一方、給紙手段17から、例えば転写(記録)紙より成る転写材が送り出され、像担持体2に対置された転写手段6と像担持体2との間に、その転写材が所定のタイミングで送り込まれる。このとき像担持体上に形成されたトナー像が転写材上に静電的に転写される。トナー像を転写された転写材は、引き続き定着手段10を通り、このとき熱と圧力の作用によってトナー像が転写材上に定着される。
定着手段を通った転写材は排紙部に排出される。転写材に転写されずに像担持体表面に残された転写残トナーは、クリーニング手段7によって除去される。
【0016】
図5に示した現像手段5は、乾式の現像剤を収容した現像ケースと、その現像剤を担持しながら搬送する現像ローラを有している。現像剤としては、例えばトナーとキャリアを有する乾式の現像剤や、キャリアを有さない一成分系現像剤を用いることができる。また液状の現像剤を用いる現像手段を採用することもできる。現像ローラが矢印方向に回転駆動され、このとき現像ローラの周面に現像剤が担持されて搬送され、現像ローラと像担持体2の間の現像領域に運ばれた現像剤中のトナーが静電潜像に静電的に移行して、その静電潜像がトナー像として可視像化される。
また、図5に示した転写手段6は、像担持体2上のトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される転写ローラにより構成されているが、転写ブラシ、転写ブレード或いはコロナワイヤを有するコロナ放電器より成る転写手段などを用いることもできる。また、像担持体上のトナー像を直に最終記録媒体としての転写材に転写する代りに、像担持体上のトナー像を、中間転写体より成る転写材上に転写し、そのトナー像を最終記録媒体に転写するように構成することもできる。
【0017】
また、図5に示したクリーニング手段7は、図4と同様に、クリーニングケースに回転自在に支持された塗布ブラシとその下流にクリーニングブレードを配置している。前記塗布ブラシの上部には、潤滑剤が配置されており、塗布ブラシによって微量ずつ削られて、像担持体に塗布される。クリーニングブレードは、像担持体の表面に当接して、その表面に付着する転写残トナーを清掃する。その後、像担持体から除去されたトナーは回収コイルにより廃トナー容器に送られて回収されるか、現像機に送られて再利用される。
上述のように、本例の画像形成装置は、像担持体と、これを帯電する帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、その静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段と、そのトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像転写後に像担持体表面に付着する転写残トナーを除去するクリーニング手段7とを有している。
【0018】
(トナー円形度測定方法)
本発明におけるトナーは特定の形状を有すことが重要であり、平均円形度が0.95未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状では、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.95以上のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である事が判明した。より好ましくは、平均円形度が0.960から0.998である。この値はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測できる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【0019】
次に、本発明に使用するプロセスカートリッジ40の説明について説明する。
図7に本発明のクリーニング手段を有するプロセスカ−トリッジの概略構成を示す。
図7のプロセスカ−トリッジは、像担持体である感光体2、帯電手段3、現像手段5、クリーニング手段7を有しているが、感光体と上記手段の内の一つ或いは二つとの組合せでも良い。本発明においては、上述の感光体、帯電装置手段、現像手段及びクリ−ニング手段等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジを複写機やプリンタ−等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
また、本例の作像ユニットは、本発明のクリーニング手段のほかに、像担持体に接触する接触部材を有している。図7に示した例では、帯電ローラが回転可能にユニットケースに組み付けられているとともに、現像手段もケーシング内に組付けられている。そして、これらの部材が像担持体に接触する接触部材を構成している。
【0020】
これらの接触部材をクリーニング手段とは別々に画像形成装置本体に着脱できるように構成してもよいが、このようにすると、その接触部材の着脱時にこれらの部材が像担持体に接触したまま移動するので、その像担持体に大きな外力が加えられ、これによって像担持体が傷つくおそれがある。これに対し、接触部材も作像ユニットの要素にすれば、作像ユニットを画像形成装置本体に対して着脱するとき、塗布ブラシより成るクリーニング手段も共に着脱されるので、これらの部材が像担持体に対して相対的に動くことはなく、これにより像担持体と塗布ブラシの接触量が変化することは無い。
また像担持体2が、例えば0.1μm以下のアルミナ粉などのフィラーを分散した表面層を有する感光体や、アモルファスシリコン(α−Si)を用いた感光体として構成されていると、その表面硬度が高められ、耐摩耗性が向上するので、その寿命を大きく伸ばすことが可能となる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1によれば、回転駆動される像担持体と、該像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を円形度が0.96以上1.0未満であるトナーで現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、前記像担持体から転写残トナーを除去するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段は、線圧が25g/cm以上55g/cm以下の当接圧をもって前記像担持体表面に当接する弾性ブレードと、固形状の潤滑剤と、該潤滑剤と前記像担持体とに接するように配置された潤滑剤塗布部材を前記像担持体の表面速度の0.8〜1.2以下で回転させることによって前記像担持体表面に前記潤滑剤を塗布する塗布部材と、を有し、前記弾性ブレードが、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成され、前記像担持体は、その最外部に、0.1μm以下のアルミナ粉のフィラーを分散した表面層を有し、摩擦係数μ0が0.1≦μ0≦0.3に設定され、表面速度が少なくとも150mm/sec以上であって、前記塗布部材による前記潤滑剤の前記像担持体への塗布量がプリント10000枚あたり180mgであることを特徴とする画像形成装置により、像担持体の磨耗量の増加とクリーニング性能の低下を防ぎ、像担持体の摩耗を抑制しながら良好なクリーニングを達成することが可能となる。
【0022】
また、請求項1によれば、前記像担持体の摩擦係数μ0が0.1≦μ0≦0.3に設定され、表面速度が少なくとも150mm/sec以上であることにより、線速を上げることで生産性を向上するとともに、ブレードからの異音の発生を防止することが出来る。
また、球形状のトナーのブレードによる除去、生産性の向上、ブレードからの異音の発生の防止が可能となる。
【0023】
また、請求項1によれば、弾性ブレードは、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成されていることにより、材質と硬度の適格性から、球形状のトナーのブレードによる除去、生産性の向上、ブレードからの異音の発生の防止が可能となる。
また、請求項1によれば、像担持体の最外部に、0.1μm以下のアルミナ粉のフィラーを分散した表面層をけることで、像担持体の長寿命化が可能となる。
【0024】
請求項2によれば、請求項1記載の画像形成装置において、前記像担持体が、少なくとも導電性支持体と、シリコン原子を母体として水素原子および/またはハロゲン原子を含有する非晶質材料から成る光導電層とを有することを特徴とする画像形成装置により、磨耗を抑制でき像担持体の長寿命化が可能となる。
請求項3によれば、円形度が0.96以上1.0未満であるトナーを含有する現像剤により画像の形成された像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置本体に対して、着脱自在に装着するプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記像担持体と、前記クリーニング手段と、前記像担持体と前記像担持体に塗布される固形状の潤滑剤とに接するように配置されて所定の方向に前記像担持体の表面速度の0.8〜1.2以下で回転されることでことで前記像担持体の表面に前記潤滑剤を塗布する塗布部材と、をカートリッジ容器に一体的に組み込んでカートリッジ化し、前記クリーニング手段は、支持部材に保持されて線圧が30g/cm以上50g/cm以下の当接圧をもって前記像担持体の表面に当接する弾性ブレードを有し、該弾性ブレードが、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成され、前記像担持体は、その最外部に、0.1μm以下のアルミナ粉のフィラーを分散した表面層を有し、摩擦係数μ0が0.1≦μ0≦0.3に設定され、表面速度が少なくとも150mm/sec以上であって、前記塗布部材による前記潤滑剤の前記像担持体への塗布量がプリント10000枚あたり180mgであることを特徴とするプロセスカートリッジにより、上記の良好な効果を得ると同時に、装置の操作性を向上させることが可能となる。
また、請求項3によれば、該プロセスカートリッジの像担持体の表面速度が少なくとも150mm/sec以上であることにより、線速を上げることで生産性を向上するとともに、ブレードからの異音の発生を防止することが出来る。
また、請求項3によれば、前記プロセスカートリッジの像担持体の摩擦係数μ0を0.1≦μ0≦0.3に設定したにより、装置の操作性を向上させ、線速を上げることで生産性を向上するとともに、ブレードからの異音の発生を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の一般的な白黒電子写真複写機の概略構造図。
【図2】従来の一般的な白黒電子写真複写機の他の例の概略構造図。
【図3】従来の記録紙に直接転写するカラー画像用電子写真複写機の概略説明図。
【図4】本発明のクリーニング装置近傍の詳細構成を示す断面図。
【図5】本発明の一実施例である画像形成装置全体の断面図。
【図6】本発明の装置を適用できる間接転写カラー電子写真複写機の概略断面図。
【図7】本発明のクリーニング装置を有するプロセスカ−トリッジの概略構成図。
【符号の説明】
1 画像形成装置、2 像担持体、3 帯電装置、4 露光装置、5 現像装置、6 転写装置、7 クリーニング装置、8 除電装置、10 定着装置、11定着ローラ、12 加圧ローラ、13 クリーニングブレード、13−1 クリーニングブラシ、14 分離装置、15 記録紙、16 搬送ベルト、17 給紙装置、30 転写残トナー、31 塗布ブラシ、32 潤滑剤、33 回収コイル、40 プロセスカートリッジ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer, and more particularly to an image forming apparatus including a color image forming apparatus provided with a cleaning unit having an elastic blade and a coating roller.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, a blade is used to remove transfer residual toner on an image carrier. However, the conventional blade has a problem that it becomes impossible to remove toner having an almost spherical shape after copying about 100 to 1000 sheets. As a result, there occurs a problem that the toner remaining on the image carrier adheres to the charging unit or blocks the exposure light of the exposure unit. In addition, an abnormal image is generated due to the above problem.
Development as a conventional image forming apparatus and method for preventing toner and external additives from fusing and blade noise on the photosensitive drum surface of the process cartridge and removing residual toner from the surface of the image carrier without causing defective cleaning The agent is configured so that its shape factor SF1 is 100 to 150, and the cleaning device is held on the support member and is brought into contact with the surface of the photosensitive drum with a contact pressure of 55 g / cm to 105 g / cm. The elastic blade, solid lubricant, and application roller arranged so as to come into contact with the lubricant and the photosensitive drum. The lubricant is applied to the surface of the photosensitive drum by rotating the application roller in a certain direction. is doing. In this way, the transfer blade is prevented from slipping out by the elastic blade abutted at high pressure, and the blade applied to the surface of the photosensitive drum is suppressed by the lubricant applied to the surface of the photosensitive drum. A method for preventing the fusion of the agent is disclosed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In addition, in order to obtain a stable cleaning effect of the image forming apparatus and the process cartridge, the amount of lubricant applied from the initial stage where image defects are high to the time when 10,000 images are formed is determined by the rotational driving distance of the lubricant. An image forming apparatus is disclosed in which the cleaning effect is stabilized by maintaining the coating amount at a certain level or more (see, for example, Patent Document 2).
In such an image forming apparatus, in order to solve the above problems, as a typical configuration, an image carrier that forms a latent image, a developing unit that visualizes the latent image with a developer, and an image carrier In the image forming apparatus including a cleaning unit that cleans the developer remaining on the body and a lubricant application mechanism that is disposed upstream of the cleaning unit of the image carrier, the developer has a shape factor SF1 of 100. The cleaning means has an elastic blade that comes into contact with the image carrier with a contact pressure of 55 g / cm to 105 g / cm, and the lubricant coating mechanism is the image carrier that is a surface to be coated. In this method, at least 0.4 g of lubricant is applied until the rotational driving distance of 525 m is 525 m.
However, since the linear pressure of the blade is the same as that of Patent Document 1, it is considered that the image carrier is scraped by substantially the same amount.
[0004]
Furthermore, as a cleaning device and an image forming apparatus including the cleaning device, the toner remaining on the image carrier after the transfer process is surely removed, and the lifetime of the image carrier is excellent and the cost is excellent. There is a disclosure for providing a cleaning device for forming a high-quality image and an image forming device including the cleaning device.
This includes an image carrier that is rotatably held, and a cleaning roller that is held on the image carrier and removes the toner remaining on the image carrier while remaining in contact with the image carrier. An apparatus comprising a lubricant applying means for applying a lubricant to the cleaning roller and a cleaning roller blade member for removing toner adhering to the cleaning roller applied with the lubricant by the lubricant applying means is disclosed (for example, a patent) Reference 3).
[0005]
As another conventional technique, in a cleaning unit provided in an image forming apparatus adopting an electrophotographic method, a so-called simple structure and an inexpensive blade using an elastic blade as shown in FIGS. The blade cleaning method is widely adopted.
In the apparatus shown in FIG. 1, the photosensitive member 2 as an image carrier that is rotationally driven in the direction of the arrow, the charging unit 3, the exposure unit 4, the developing unit 5, the transfer unit 6, the separating unit 14, and a cleaning that also serves as a waste toner collecting container. Means 7, a supporting member attached to the means 7, an elastic blade 13 held by the means 7, and a toner collecting sheet are provided. The elastic blade 13 is made of polyurethane rubber and is in contact with the surface of the photoreceptor 2 in a so-called counter direction. That is, at least the tip of the elastic blade held by the support member contacts the surface of the photosensitive member, and at least a part of the contact surface of the elastic blade with respect to the surface of the photosensitive member is exposed along the downstream direction of the rotation direction of the photosensitive member. Gradually away from the body surface.
In an image forming apparatus using a developer manufactured by a conventional pulverization method, the general minimum contact pressure of the elastic blade 13 with respect to the surface of the photoreceptor is set to about 15 to 20 g / cm.
In addition, in the image forming apparatus as described above, in order to prevent damage and wear of the photosensitive member and the elastic blade, the solid lubricant 32 and both the lubricant and the photosensitive member are in contact with each other. And an application roller 31 that rotates in the direction of the surface of the photosensitive member, and a lubricant is applied to the surface of the photoreceptor by the application roller (see FIG. 4, the lubricant is not shown).
[Patent Document 1]
JP 11-288194 A
[Patent Document 2]
JP 2000-75752 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-5605
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique described in Patent Document 1, the amount of wear of the image carrier increases when the linear pressure of the blade is high as described above. In the example described in the above-mentioned invention, the scraping of about 2 μm occurs in 1000 copies at room temperature and humidity. If copying is continued at this rate, since the film thickness of the image carrier is 20 μm, it is calculated that there is no film after 10,000 sheets. However, normally, when the film thickness of the image carrier is about 1/3, an abnormal image is generated, so that there is a problem that only 10,000 sheets have a lifetime even if the film thickness is 30 μm. Further, only the similar result can be obtained by the conventional technique described in Patent Document 2.
In recent years, there has been an increasing demand for color image forming apparatuses, and a highly stable toner is demanded. As this means, a substantially spherical toner capable of obtaining a more uniform charge characteristic is being adopted.
It is known that such substantially spherical toner is very difficult to scrape off from the surface of the photoreceptor with an elastic blade as a cleaning means. This is because the elastic blade that contacts the surface vibrates when the photosensitive member is driven to rotate, and the substantially spherical toner easily slips through the slight gap between the photosensitive member surface and the elastic blade that occurs at this time. It is believed that.
[0007]
In order to solve this problem, in an image forming apparatus that performs an image forming operation using a substantially spherical toner, the elastic blade is applied to the surface of the photosensitive member with a contact pressure of 55 g / cm to 105 g / cm. In this way, a means for preventing poor cleaning when removing toner (residual toner) remaining on the surface of the photoreceptor after the transfer process from the surface of the photoreceptor has been proposed.
However, the higher the contact pressure of the elastic blade against the photoconductor, the more the toner, the fluidizing agent added to the toner, and the external additive as a charge imparting agent adhere to the surface of the photoconductor. There is a problem that a defective phenomenon called “prone” tends to occur.
In addition, if the contact pressure of the elastic blade against the photoconductor is high, friction at the nip of the elastic blade increases and the amount of abrasion of the photoconductor increases, which is a problem for further extending the life of the device. It was also a point.
On the other hand, when the contact pressure of the elastic blade is 55 g / cm or more and 105 g / cm or less, when the image forming speed (process speed) is 50 mm / sec or less, the vibration of the elastic blade increases, and the blade is particularly abnormal. There was also a tendency to squeal.
[0008]
Even in an apparatus comprising a lubricant applying means for applying a lubricant to the cleaning roller of Patent Document 3 and a cleaning roller blade member for removing toner adhering to the cleaning roller to which the lubricant is applied by the lubricant applying means. However, since the toner removability is worse than that of the blade, there is a problem in that the residual toner on the image carrier adheres to the charging member or the like on the downstream side of the cleaning roller, and a problem is likely to occur.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and prevents the toner and external additives from fusing to the surface of the image carrier, the blade noise, and the acceleration of wear due to an increase in the coefficient of friction of the image carrier, and cleaning. An object of the present invention is to obtain an apparatus with good operability, which can remove residual toner from the surface of an image carrier without causing defects and prevent the occurrence of abnormal images.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is driven to rotate.An image carrier, charging means for charging the image carrier to a predetermined polarity, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and the electrostatic latent imageCircularity is 0.96 or more and less than 1.0Developing means for developing with toner; transfer means for transferring the developed toner image to a transfer medium;Image carrierUpFromTranscript remainingCleaning to remove tonerAnd an image forming apparatus comprising:InSaidcleaningmeansHas a contact pressure of 25 g / cm to 55 g / cm.Abuts on the surface of the image carrierAn elastic blade, a solid lubricant, and the lubricantSaidA lubricant application member arranged so as to be in contact with the image carrier0.8 to 1.2 or less of the surface speed of the image carrierBy rotatingSaidOn the surface of the image carrierSaidAnd an application member for applying a lubricant.The elastic blade is formed of polyurethane rubber having a hardness of 60 ° or more and 85 ° or less, and the image carrier has a surface layer in which an alumina powder filler of 0.1 μm or less is dispersed at the outermost portion. The friction coefficient μ0 is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3, the surface speed is at least 150 mm / sec or more, and the amount of the lubricant applied to the image carrier by the coating member is about 10,000 prints 180mgIt is the characteristic which is.
[0010]
  Claim 2In the described invention,2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has at least a conductive support and a photoconductive layer made of an amorphous material containing a hydrogen atom and / or a halogen atom with a silicon atom as a base.It is characterized byThe
[0011]
  Claim 3In the described invention,Removably attachable to the image forming apparatus main body having a cleaning means for removing the transfer residual toner from the image bearing member on which an image is formed by a developer containing toner having a circularity of 0.96 or more and less than 1.0. In the process cartridge to be mounted on the image cartridge, the image cartridge is disposed in contact with at least the image carrier, the cleaning unit, and the image carrier and a solid lubricant applied to the image carrier, and is arranged in a predetermined direction. An application member that applies the lubricant to the surface of the image carrier by being rotated at a surface speed of 0.8 to 1.2 or less of the surface of the image carrier, and is integrated into a cartridge container to form a cartridge; The cleaning means includes an elastic blade that is held by a support member and abuts against the surface of the image carrier with a contact pressure of a linear pressure of 30 g / cm to 50 g / cm. The elastic blade is formed of polyurethane rubber having a hardness of 60 ° or more and 85 ° or less, and the image carrier has a surface layer in which an alumina powder filler of 0.1 μm or less is dispersed on the outermost surface, and a friction coefficient. μ0 is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3,When the surface speed is at least 150 mm / sec or moreThe amount of the lubricant applied to the image carrier by the application member is 180 mg per 10,000 prints.It is characterized by.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 show conventional examples, and FIG. 4 and subsequent figures are embodiments of the present invention.
1 and 2 are schematic structural views of a conventional general black-and-white electrophotographic copying machine. In FIG. 1, the cleaning blade 13 is described as the cleaning means 7, but in FIG. 2, the cleaning blade 13 and the cleaning brush 13-1 similar to those in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a color image electrophotographic copying machine which directly transfers to a recording paper.
The elastic blade 13 is made of polyurethane rubber having a hardness of 60 ° or more and 85 ° or less.
[0013]
FIG. 4 is a detailed view showing the configuration in the vicinity of the cleaning means 7 of the present invention. An application brush 31 that is an application member in contact with the image carrier 2 and the lubricant 32 rotates counterclockwise opposite to the image carrier 2 and applies a solid lubricant to the image carrier.
From the experimental results, the linear velocity of the coating brush is preferably about 0.8 to 1.2 times the linear velocity of the image carrier (at least 150 mm / sec or more), and the density of the brush is 500 to 50000 / cm2Good degree. Although the rotation direction of the application brush is counterclockwise in FIG. 4, it may be rotated clockwise. However, in the experiment, the amount of wear of the image carrier increased when rotated clockwise, compared with when rotated counterclockwise.
Friction coefficient μ of image carrier0Is 0.1 ≦ μ0Set to ≦ 0.3.
The image carrier to be cleaned is, for example, an image carrier having at least a conductive support and a photoconductive layer made of an amorphous material containing a hydrogen atom and / or a halogen atom with a silicon atom as a base. .
Further, in the experiment in which the linear pressure of the blade is changed, the higher the linear pressure is, the higher the cleaning performance is. However, when it exceeds 60 g / cm, the wear amount of the image carrier increases rapidly. Therefore, 55 g / cm or less is preferable. As the linear pressure is lowered, the initial cleaning performance is sufficient, but the cleaning performance is abruptly lowered after printing (or copying) of about 1000 sheets. Therefore, a linear pressure of 25 g / cm or 30 g / cm or more is desirable.
Since the amount of the lubricant applied to the image carrier cannot be measured, the weight of the solid lubricant was measured before the start of the experiment and after printing 10,000 sheets, and the amount of decrease was assumed as the amount of application. The amount of reduction was about 180 mg when the results of three experiments were averaged.
[0014]
FIG. 5 is an overall view (sectional view) of the image forming apparatus, which is an embodiment of the present invention. The image forming apparatus shown here has an image carrier disposed in the main body of the image forming apparatus. This image carrier is composed of a drum-like photosensitive member having a photosensitive layer on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive base, but is an endless belt-like image carrier that is wound around a plurality of rollers and rotated. Can also be used. In addition, it can be used as a structure having a process cartridge having the cleaning means of the present invention.
The image carrier 2 shown in FIG. 5 is rotationally driven in the clockwise direction in FIG. 5 during the image forming operation. At this time, the image carrier is charged to a predetermined polarity by the charging means 3. The image carrier charged by the charging unit 3 is irradiated with light-modulated laser light emitted from a laser writing unit 4 which is an example of an exposure unit, whereby an electrostatic latent image is formed on the image carrier. . In the example shown in the figure, the absolute value of the potential of the surface portion of the image carrier irradiated with the laser beam decreases, and this becomes an electrostatic latent image (image portion), and the absolute value of the potential is not irradiated with the laser beam. The part kept high becomes the background part.
[0015]
Next, the electrostatic latent image is visualized as a toner image by toner charged to a predetermined polarity when passing through the developing means 5. An exposure unit having an LED array, an exposure unit that illuminates a document surface and forms an image of the document image on an image carrier can also be used.
On the other hand, a transfer material made of, for example, transfer (recording) paper is sent out from the paper supply unit 17, and the transfer material is placed at a predetermined timing between the transfer unit 6 and the image carrier 2 facing the image carrier 2. Sent in. At this time, the toner image formed on the image carrier is electrostatically transferred onto the transfer material. The transfer material on which the toner image has been transferred continues to pass through the fixing means 10, and at this time, the toner image is fixed on the transfer material by the action of heat and pressure.
The transfer material that has passed through the fixing means is discharged to a paper discharge section. Untransferred toner remaining on the surface of the image carrier without being transferred to the transfer material is removed by the cleaning means 7.
[0016]
The developing means 5 shown in FIG. 5 has a developing case that contains a dry developer and a developing roller that carries the developer while carrying it. As the developer, for example, a dry developer having a toner and a carrier, or a one-component developer having no carrier can be used. A developing means using a liquid developer can also be employed. The developing roller is rotationally driven in the direction of the arrow. At this time, the developer is carried and conveyed on the peripheral surface of the developing roller, and the toner in the developer carried to the developing area between the developing roller and the image carrier 2 is statically discharged. The electrostatic latent image is electrostatically transferred to the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image.
Further, the transfer means 6 shown in FIG. 5 is constituted by a transfer roller to which a transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner on the image carrier 2 is applied, but a transfer brush, a transfer blade or a corona wire is used. It is also possible to use a transfer means comprising a corona discharger. Further, instead of directly transferring the toner image on the image carrier to a transfer material as a final recording medium, the toner image on the image carrier is transferred onto a transfer material comprising an intermediate transfer member, and the toner image is transferred to the transfer material. It can also be configured to transfer to the final recording medium.
[0017]
Further, the cleaning means 7 shown in FIG. 5 has an application brush rotatably supported by a cleaning case and a cleaning blade downstream thereof, as in FIG. A lubricant is disposed on the upper part of the application brush, and is applied to the image carrier after being scraped by the application brush. The cleaning blade contacts the surface of the image carrier and cleans the transfer residual toner adhering to the surface. Thereafter, the toner removed from the image carrier is sent to a waste toner container by a collecting coil and collected, or sent to a developing machine and reused.
As described above, the image forming apparatus of this example includes an image carrier, a charging unit that charges the image carrier, an exposure unit that exposes the image carrier charged by the charging unit to form an electrostatic latent image, and Development means for visualizing the electrostatic latent image as a toner image, transfer means for transferring the toner image to a transfer material, and cleaning means for removing transfer residual toner adhering to the surface of the image carrier after the toner image transfer 7.
[0018]
(Toner circularity measurement method)
It is important that the toner in the present invention has a specific shape. If the average circularity is less than 0.95 and the amorphous shape is too far from the spherical shape, a satisfactory high transferability and a high-quality image without dust are obtained. I can't get it. As a method for measuring the shape, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. A toner with an average circularity of 0.95 or higher, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, is a high-definition image with a reproducibility of an appropriate density. It turned out to be effective in forming. More preferably, the average circularity is 0.960 to 0.998. This value can be measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
As a specific measurement method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. About 0.1 to 0.5 g. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
[0019]
Next, the process cartridge 40 used in the present invention will be described.
FIG. 7 shows a schematic configuration of a process cartridge having the cleaning means of the present invention.
The process cartridge shown in FIG. 7 includes a photoconductor 2 as an image carrier, a charging unit 3, a developing unit 5, and a cleaning unit 7. The process cartridge includes one or two of the above-described units. A combination may be used. In the present invention, a plurality of constituent elements such as the above-described photosensitive member, charging device means, developing means, and cleaning means are integrally combined as a process cartridge, and this process cartridge is formed. Is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
In addition to the cleaning means of the present invention, the image forming unit of this example has a contact member that contacts the image carrier. In the example shown in FIG. 7, the charging roller is rotatably assembled to the unit case, and the developing means is also assembled to the casing. These members constitute contact members that contact the image carrier.
[0020]
These contact members may be configured to be attachable to and detachable from the image forming apparatus main body separately from the cleaning unit. However, in this case, when the contact members are attached or detached, these members move while being in contact with the image carrier. Therefore, a large external force is applied to the image carrier, which may damage the image carrier. On the other hand, if the contact member is also an element of the image forming unit, when the image forming unit is attached to or detached from the image forming apparatus main body, the cleaning means including the application brush is also attached and detached. It does not move relative to the body, so that the amount of contact between the image carrier and the application brush does not change.
When the image carrier 2 is configured as a photoreceptor having a surface layer in which a filler such as alumina powder of 0.1 μm or less is dispersed, or a photoreceptor using amorphous silicon (α-Si), the surface thereof Since the hardness is increased and the wear resistance is improved, the service life can be greatly extended.
[0021]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect, the rotary drive is performed.An image carrier, charging means for charging the image carrier to a predetermined polarity, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and the electrostatic latent imageCircularity is 0.96 or more and less than 1.0Developing means for developing with toner; transfer means for transferring the developed toner image to a transfer medium;Image carrierUpFromTranscript remainingCleaning to remove tonerAnd an image forming apparatus comprising:InSaidcleaningmeansHas a contact pressure of 25 g / cm to 55 g / cm.Abuts on the surface of the image carrierAn elastic blade, a solid lubricant, and the lubricantSaidA lubricant application member arranged so as to be in contact with the image carrier0.8 to 1.2 or less of the surface speed of the image carrierBy rotatingSaidOn the surface of the image carrierSaidAnd an application member for applying a lubricant.The elastic blade is formed of polyurethane rubber having a hardness of 60 ° or more and 85 ° or less, and the image carrier has a surface layer in which an alumina powder filler of 0.1 μm or less is dispersed at the outermost portion. The friction coefficient μ0 is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3, the surface speed is at least 150 mm / sec or more, and the amount of the lubricant applied to the image carrier by the coating member is about 10,000 prints 180mgIt is characterized byImage forming apparatusTherefore, it is possible to prevent an increase in the amount of wear of the image carrier and a decrease in cleaning performance, and to achieve good cleaning while suppressing wear of the image carrier.The
[0022]
  Claim 1According toThe friction coefficient μ0 of the image carrier is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3,When the surface speed is at least 150 mm / sec or more, productivity can be improved by increasing the linear speed, and generation of abnormal noise from the blade can be prevented.
  Also,It is possible to remove spherical toner with a blade, improve productivity, and prevent generation of abnormal noise from the blade.
[0023]
  Claim 1According to, BulletThe blade is made of polyurethane rubber with a hardness of 60 ° to 85 °.AndThus, due to the suitability of material and hardness, it is possible to remove spherical toner with a blade, improve productivity, and prevent abnormal noise from the blade.
  Claim 1According to the outermost part of the image carrier,A surface layer in which a filler of alumina powder of 0.1 μm or less is dispersedSettingKickThis makes it possible to extend the life of the image carrier.The
[0024]
  Claim 2According to2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has at least a conductive support and a photoconductive layer made of an amorphous material containing a hydrogen atom and / or a halogen atom with a silicon atom as a base. With the image forming apparatus characterized by this, wear can be suppressed and the life of the image carrier can be extended.
  Claim 3According toRemovably attachable to the image forming apparatus main body having a cleaning means for removing the transfer residual toner from the image bearing member on which an image is formed by a developer containing toner having a circularity of 0.96 or more and less than 1.0. In the process cartridge to be mounted on the image cartridge, the image cartridge is disposed in contact with at least the image carrier, the cleaning unit, and the image carrier and a solid lubricant applied to the image carrier, and is arranged in a predetermined direction. An application member that applies the lubricant to the surface of the image carrier by being rotated at a surface speed of 0.8 to 1.2 or less of the surface speed of the image carrier, and is integrated into a cartridge container. The cleaning means is an elastic blade that is held by a support member and abuts against the surface of the image carrier with a contact pressure of 30 g / cm to 50 g / cm. And the elastic blade is formed of polyurethane rubber having a hardness of 60 ° to 85 °, and the image carrier has a surface layer in which an alumina powder filler of 0.1 μm or less is dispersed on the outermost part. , The friction coefficient μ0 is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3,When the surface speed is at least 150 mm / sec or moreThe amount of the lubricant applied to the image carrier by the application member is 180 mg per 10,000 prints.With the process cartridge characterized by the above, it is possible to improve the operability of the apparatus while obtaining the above-described good effects.
  Claim 3According to this, the surface speed of the image carrier of the process cartridge is at least 150 mm / sec or more.AndIn addition, productivity can be improved by increasing the linear velocity, and generation of abnormal noise from the blade can be prevented.
  Claim 3The friction coefficient μ0 of the image carrier of the process cartridge is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3.JustThus, it is possible to improve the operability of the apparatus and increase the linear velocity, thereby improving productivity and preventing abnormal noise from the blade.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of a conventional general black-and-white electrophotographic copying machine.
FIG. 2 is a schematic structural diagram of another example of a conventional general black-and-white electrophotographic copying machine.
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a conventional color image electrophotographic copying machine directly transferred to a recording sheet.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a detailed configuration in the vicinity of the cleaning device of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of the entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic sectional view of an indirect transfer color electrophotographic copying machine to which the apparatus of the present invention can be applied.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a process cartridge having the cleaning device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus, 2 Image carrier, 3 Charging apparatus, 4 Exposure apparatus, 5 Developing apparatus, 6 Transfer apparatus, 7 Cleaning apparatus, 8 Static elimination apparatus, 10 Fixing apparatus, 11 Fixing roller, 12 Pressure roller, 13 Cleaning blade , 13-1 Cleaning brush, 14 Separating device, 15 Recording paper, 16 Conveying belt, 17 Paper feeding device, 30 Transfer residual toner, 31 Application brush, 32 Lubricant, 33 Recovery coil, 40 Process cartridge

Claims (3)

回転駆動される像担持体と、該像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を円形度が0.96以上1.0未満であるトナーで現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、前記像担持体から転写残トナーを除去するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、線圧が25g/cm以上55g/cm以下の当接圧をもって前記像担持体表面に当接する弾性ブレードと、固形状の潤滑剤と、該潤滑剤と前記像担持体とに接するように配置された潤滑剤塗布部材を前記像担持体の表面速度の0.8〜1.2以下で回転させることによって前記像担持体表面に前記潤滑剤を塗布する塗布部材と、を有し、
前記弾性ブレードが、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成され、
前記像担持体は、その最外部に、0.1μm以下のアルミナ粉のフィラーを分散した表面層を有し、摩擦係数μ0が0.1≦μ0≦0.3に設定され、表面速度が少なくとも150mm/sec以上であって、
前記塗布部材による前記潤滑剤の前記像担持体への塗布量がプリント10000枚あたり180mgであることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that is rotationally driven, a charging unit that charges the image carrier to a predetermined polarity, a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier, and a circular shape of the electrostatic latent image a developing unit that degree is developed with toner is less than 0.96 to 1.0, a transfer unit that transfers a transfer medium the developed toner image, a cleaning means for removing residual toner from said image bearing member In an image forming apparatus comprising :
The cleaning means includes an elastic blade linear pressure is brought into contact with the image bearing member surface with the following contact pressure 25 g / cm or more 55 g / cm, a solid lubricant, in said image bearing member and said lubricant Yes and a coating member for applying the lubricant to the image carrier surface arranged lubricant applying member so as to contact by rotating in the 0.8 to 1.2 below the surface velocity of the image bearing member And
The elastic blade is made of polyurethane rubber having a hardness of 60 ° to 85 °,
The image carrier has a surface layer in which an alumina powder filler of 0.1 μm or less is dispersed at the outermost part, the friction coefficient μ0 is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3, and the surface speed is at least 150 mm / sec or more,
An image forming apparatus , wherein an amount of the lubricant applied to the image carrier by the applying member is 180 mg per 10,000 prints .
請求項1記載の画像形成装置において、
前記像担持体が、少なくとも導電性支持体と、シリコン原子を母体として水素原子および/またはハロゲン原子を含有する非晶質材料から成る光導電層とを有することを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to claim 1 .
An image forming apparatus , wherein the image carrier has at least a conductive support and a photoconductive layer made of an amorphous material containing a hydrogen atom and / or a halogen atom with a silicon atom as a base .
円形度が0.96以上1.0未満であるトナーを含有する現像剤により画像の形成された像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置本体に対して、着脱自在に装着するプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも前記像担持体と、前記クリーニング手段と、前記像担持体と前記像担持体に塗布される固形状の潤滑剤とに接するように配置されて所定の方向に前記像担持体の表面速度の0.8〜1.2以下で回転されることで前記像担持体の表面に前記潤滑剤を塗布する塗布部材と、をカートリッジ容器に一体的に組み込んでカートリッジ化し、
前記クリーニング手段は、支持部材に保持されて線圧が30g/cm以上50g/cm以下の当接圧をもって前記像担持体の表面に当接する弾性ブレードを有し、該弾性ブレードが、硬度60°以上85°以下のポリウレタンゴムによって形成され、
前記像担持体は、その最外部に、0.1μm以下のアルミナ粉のフィラーを分散した表面層を有し、摩擦係数μ0が0.1≦μ0≦0.3に設定され、表面速度が少なくとも150mm/sec以上であって、
前記塗布部材による前記潤滑剤の前記像担持体への塗布量がプリント10000枚あたり180mgであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
Removably attachable to the image forming apparatus main body having a cleaning means for removing the transfer residual toner from the image bearing member on which an image is formed by a developer containing toner having a circularity of 0.96 or more and less than 1.0. In the process cartridge attached to
At least the image carrier, the cleaning means, the image carrier and the solid lubricant applied to the image carrier are arranged in contact with each other, and the surface speed of the image carrier is set in a predetermined direction. An application member that applies the lubricant to the surface of the image carrier by being rotated at 0.8 to 1.2 or less, and is integrated into a cartridge container to form a cartridge;
The cleaning means includes an elastic blade that is held by a support member and abuts against the surface of the image carrier with a contact pressure of 30 g / cm to 50 g / cm, and the elastic blade has a hardness of 60 °. Formed of polyurethane rubber of 85 ° or less and
The image carrier has a surface layer in which an alumina powder filler of 0.1 μm or less is dispersed at the outermost part, the friction coefficient μ0 is set to 0.1 ≦ μ0 ≦ 0.3, and the surface speed is at least 150 mm / sec or more ,
A process cartridge according to claim 1, wherein an amount of the lubricant applied to the image carrier by the applying member is 180 mg per 10,000 prints .
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