JPH11212398A - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JPH11212398A
JPH11212398A JP2775798A JP2775798A JPH11212398A JP H11212398 A JPH11212398 A JP H11212398A JP 2775798 A JP2775798 A JP 2775798A JP 2775798 A JP2775798 A JP 2775798A JP H11212398 A JPH11212398 A JP H11212398A
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lubricant
photoreceptor
image forming
photoconductor
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JP2775798A
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Hiroshi Nagame
宏 永目
Shigeto Kojima
成人 小島
Ryuta Takechi
隆太 武市
Yukiko Iwasaki
有貴子 岩▲崎▼
Akiyo Nakajima
章代 中嶋
Hiroyuki Fushimi
寛之 伏見
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像担持体(感光体)に安定した回転性を与
え、感光体の摩耗を抑制し、クリーニング性の向上、ト
ナー像の転写効率の向上などの効果を得ることによっ
て、SN比の高い良好な画像を長期に亘って安定供給す
る画像形成方法を提供すること。 【解決手段】 画像担持体に荷電、像露光を行い静電潜
像を形成した後、現像剤で顕像化し、転写、クリーニン
グ工程を経て画像形成を行う画像形成方法において、潤
滑油又は潤滑グリスからなる潤滑剤を画像担持体に当接
するように配置されたブラシ状回転体で画像担持体上に
均一薄膜状に塗布する潤滑剤塗布装置と、該潤滑剤の塗
布量をコントロールする塗布量制御装置を具備してなる
画像形成装置によって、画像形成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、プリン
ター、電子写真複写機等の画像形成装置における画像形
成方法に関する。詳細には、ブレードクリーニング方式
を用いた画像形成装置で潤滑剤を画像担持体(感光体)
に塗布し、制御しながら画像形成を行う画像形成方法に
関する。
【0002】
【従来技術】一般に、プリンターや複写機、ファクシミ
リといった画像形成装置では、帯電−露光−現像−転写
−クリーニングという一連のプロセスで画像形成が行わ
れる。これらの画像形成方法又は装置では、クリーニン
グ性の向上、画像の均一化、転写効率の向上、画像担持
体(感光体)の耐摩耗性向上等を目的として、以下に示
すような改良策、すなわち、画像担持体(感光体)に潤
滑剤を塗布若しくは添加させ画像形成する方法やその装
置に関する幾つかの開示例がある。
【0003】(1)特開平8−202226号公報 潤滑剤(ステアリン酸亜鉛など)の塗布量をコントロー
ルしながら、画像担持体にブラシを介して塗布する装置
をクリーニング部内に設置した画像形成装置。 (2)特開平8−305233号公報 像担持体上に形成されたトナー像を検知し、その基準値
に応じて潤滑剤を塗布する制御装置を有する画像形成装
置。潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いる。 (3)特開平6−342236号公報 潤滑剤(ステアリン酸亜鉛など)を帯電ローラーを介し
て画像担持体に塗布する装置を具備した画像形成装置。 (4)特開昭54−1630号、同54−1632号、
同54−143142号、同64−35448号、同6
3−244039号各公報等 感光層の最表層にシリコーン系若しくはフッ素系の潤滑
剤を含有若しくは塗布させるか、含有した層を設けた感
光体。
【0004】これらの開示例の主たる目的は夫々若干異
なるが、潤滑剤の作用を利用することによって、画像品
質の安定化、感光体の長寿命化、クリーニング性の向
上、フィルミング防止などの効果を狙いとしたものであ
る。
【0005】開示例(1)に関しては、ブラシに一旦塗
布したものを感光体に塗布することによって、均一塗布
性が向上し、画像の均一化には好ましい方法である。潤
滑性に優れたステアリン酸亜鉛などを塗布すると、耐摩
耗性にも優れる。ただ、ステアリン酸亜鉛は感光体に一
度付着すると除去しにくいため、効果の持続性はあるも
のの、多く塗布された場合には帯電過程で生成されるコ
ロナ生成物(画像流れの主原因)を巻き込みやすくな
る。また、ステアリン酸亜鉛層が一層形成されると、掻
き取り効果が大幅に低下するため、局部的な画像品質低
下を起こす危険性がある。従って、センサーのSN比を
大きくとり、更に極薄層とするための正確な塗布制御機
能が要求される。
【0006】開示例(2)は、クリーニング装置を構成
するクリーニングブラシで潤滑剤(ここではステアリン
酸亜鉛)を削りながら、像担持体に潤滑剤を塗布する方
法であるが、塗布のタイミングは像担持体上のトナー像
を検知し、その画像品質劣化(フィルミングなどで感光
体がトナー汚染され地汚れすること)が生じないよう
に、常に均一塗布を行う装置に関する。トナーフィルミ
ングは感光体上の摩擦係数が低下した場合に起こりやす
く、この主原因はコロナ生成物と、トナーを構成する樹
脂や染料若しくは顔料等である。従って、感光体表面の
摩擦係数を低下させ、クリーニング性能を上げ、また、
付着力を弱めることで、抑制が可能である。感光体上の
画像判断で塗布量を制御するのは良い方法である。ステ
アリン酸亜鉛は付着しやすく、潤滑性という面及び一度
塗布すると効果が継続するといった優れた面があるが、
前記したように、付着性が良いためクリーニングブレー
ドと感光体との接触面(角)に付着すると、滑りにより
感光体面のコロナ生成物、トナーなどの構成物質等を簡
単に除去し難いという面がある。従って、問題が起こっ
てもすぐには解消出来ないという不具合が生じる。すな
わち、ステアリン酸亜鉛はコロナ生成物を巻き込みやす
く、一度巻き込むとコロナ生成物は蓄積していき、ステ
アリン酸亜鉛が除去されるまで感光体上に留まるため、
画像流れなどの問題点が長引くという問題がある。従っ
て、問題が起こらない程度に極薄く塗布するような制御
が必要となる。
【0007】開示例(3)に関しては、潤滑剤を感光体
の回転速度とは線速度を変えた帯電ローラーに一旦塗布
し、それを感光体に再塗布し、感光体に潤滑効果を持た
せるものである。この方法は線速度を変えることによっ
て塗布ムラをなくし、均一塗布を行うようにしたもので
あるが、(1)と同様にステアリン酸亜鉛のようなワッ
クス状の固形品を使用しているため、帯電系に使用する
場合には少しでも塗布の不均一性があると、電気抵抗に
ムラを生じ易く、感光体の帯電均一性が失われ、画像欠
陥(例えば、黒点、モヤムラなど)が発生しやすい危険
性がある。ただ、(1)と同様な画像劣化の危険性を含
むが、帯電ローラーに限定しているため、コロナ放電法
に比べコロナ生成物の生成が極めて少なくなり、ぼけ画
像に対する危険性は小さい。
【0008】開示例(4)に関しては、有機系感光体の
表層にシリコーン系やフッ素系のオイルや粉末を含有若
しくは分散させて潤滑性を持たせて使用するものであ
る。この方法は感光体に潤滑性を持たせるため、装置本
体のシステム変更がいらないという大きなメリットがあ
る。しかし、オイルを添加させた場合、その量が極めて
少ない量に限定されてしまうことと、添加させたオイル
は自然と表層に移行し、現像や転写、クリーニングで失
われるため、潤滑効果の持続性が短く、効果は初期に留
まり、100枚前後のコピーで効果が無くなるという問
題がある。一方、感光層の最表面の近傍にフッ素系の粉
末を分散した層を設けた感光体では持続性は有するが、
分散する粉末の電気抵抗や分散性によって、感光体の電
子写真特性が損なわれ易く、残留電位の上昇や、長期に
亘って使用する場合、微少な黒点やモヤムラなどの発生
が生じるという問題があり、また、コロナ生成物の付着
抑制効果は完全ではないため、摩擦係数の上昇は完全に
は抑制できず、潤滑性の点でも粉末{ポリフッ化ビニリ
デン(呉羽化学社製)など}を合わせ使用することも必
要となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように上記開示例
は利点も認められるが、まだ課題があり、これらの問題
に対して解消するまでには到っていない。従って、本発
明の目的はこれらの問題に鑑み、画像に重大な欠陥を与
えない潤滑部材を画像担持体(この場合、有機感光体)
に均一に塗布する手段及び制御法を用いて、感光体に安
定した回転性をあたえ、感光体の摩耗を抑制し、クリー
ニング性の向上、トナー像の転写効率の向上などの効果
を得ることによって、SN比の高い良好な画像を長期に
亘って安定供給する画像形成方法を提供することにあ
る。
【0010】
【問題を解決するための手段】上記目的は以下に示す画
像形成方法を実施することにより達成可能である。すな
わち、本発明によれば、(1)画像担持体に荷電、像露
光を行い静電潜像を形成した後、現像剤で顕像化し、転
写、クリーニング工程を経て画像形成を行う画像形成方
法において、潤滑油又は潤滑グリスからなる潤滑剤を画
像担持体に当接するように配置されたブラシ状回転体で
画像担持体上に均一薄膜状に塗布する潤滑剤塗布装置
と、該潤滑剤の塗布量をコントロールする塗布量制御装
置を具備してなる画像形成装置によって、画像形成を行
うことを特徴とする画像形成方法、(2)潤滑剤がシリ
コーン系又はフッ素系の潤滑油又は潤滑グリスであるこ
とを特徴とする上記(1)に記載の画像形成方法、
(3)潤滑剤の粘度が25℃で50CS以上10000
CS以下の潤滑油であることを特徴とする上記(1)又
は(2)に記載の画像形成方法、(4)潤滑剤を塗布し
薄膜形成後の画像担持体上の摩擦係数が0.4以下であ
ることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記
載の画像形成方法、(5)摩擦係数が0.4以下となる
よう、搭載直前あるいはあらかじめ潤滑剤を均一塗布し
た画像担持体を画像形成装置に取り付け、画像形成を行
うことを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記
載の画像形成方法、が提供される。
【0011】請求項1に係る画像形成方法は、画像担持
体(ここでは有機感光体)は初期よりあるいは経時によ
り、画像形成上色々な問題を有する。すなわち、初期に
おいてはブレード鳴き、感光体ロック、経時においては
感光層の摩耗、トナー像の転写不良、画像の不均一性な
どが発生する。これは感光体の摩擦係数が初期よりある
いは経時により上昇するために起こる。これらの問題を
解消若しくは抑制する手段は、感光体の摩擦係数を低下
させることによって改善できる。その手段は、潤滑油又
は潤滑グリスからなる潤滑剤を画像担持体に均一に、薄
膜になるように塗布し得るブラシ状回転体を使用した潤
滑剤塗布手段と、感光体の表面状態を常に把握し、その
表面状態に応じて潤滑剤の塗布をコントロールする手段
とを用いることによって達成可能である。
【0012】請求項2に係る画像形成方法は、潤滑剤と
して潤滑効果が高く、分解、固化が無く、長期安定性の
良いシリコーン系又はフッ素系のオイル又はグリスを用
いることによって、本発明の目的とする問題を改善可能
である。
【0013】請求項3に係る画像形成方法は、潤滑効果
は潤滑油の粘度(若しくは分子量)で左右され、粘度が
25℃の時50CS以上10000CS以下の場合操作
性が良く、感光体の回転性が良く、且つ目標とする摩擦
係数が得られる。
【0014】請求項4に係る画像形成方法は、感光体の
回転中、ブレードと当接したときに起こるブレード鳴き
を始め、感光層の摩耗抑制、トナー像の転写効率向上、
背景部地汚れのないSN比の良好な画像、クリーニング
性向上、等を得、維持するためには感光体の摩擦係数は
0.4以下が必要である。
【0015】請求項5に係る画像形成方法は、有機感光
体にはその電荷輸送層にポリカーボネート樹脂{A、
C、Zタイプ(帝人化成社製)など}を使用した感光体
の製造時、感光層の均一性を得るためにシリコーンオイ
ルなどのレベリング剤を数滴添加されることがある。こ
れにより感光層の摩擦係数は0.5前後まで低下する。
この状態で、感光体のユニットなどに搭載した場合、ブ
レードの加圧が低めに設定されていれば問題がないが、
一般には感光層が摩耗した場合のクリーニング性の低下
を考慮して高目に設定されており、この場合には、ブレ
ードと感光体との摩擦抵抗が大きいため、感光体が回転
しないか、あるいは回転してもブレードとの摩擦により
高周波の摩擦音が発生し、使用に耐えない場合が起こ
る。これを防止抑制するために、更にポリフッ化ビニリ
デンあるいはチタン酸ストロンチウム等の潤滑性微粉末
をブレードないし感光体に塗布することが行われる。し
かし、クリーニングブレードが接する面、すなわち、感
光体の最表層を構成する材料種(例えば電荷輸送層材
料)によっては、ロックが解消され無い場合がある。こ
の問題を解消する手段としては、あらかじめ感光体に摩
擦係数を0.4以下とするような潤滑剤(潤滑油又は潤
滑グリス)を搭載直前若しくはあらかじめ塗布しておく
ことで解消できる。すなわち、本操作は感光体のスムー
ズ回転性を保証するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に沿って更に
詳しく説明する。複写プロセスを本実施例の概略図(図
1)を用いて説明する。画像担持体(感光体)101に
帯電装置(ここではロール形状の接触帯電装置を示す)
102により(±)400〜1400Vが帯電される。
帯電極性は感光体を構成する材料種で異なる。近年、感
光体の主流であり、また、本発明での適用感光体である
有機感光体(OPC)にはマイナス帯電で動作するもの
と、プラス帯電で動作するものがある。
【0017】図2(a)〜図2(d)は、本発明で使用
される代表的な形態を示した感光体構成を示す。図2
(a)は導電性支持体1上に下引き層2を形成し、その
上に電荷輸送材と電荷発生材を一体化した感光層5の単
層タイプ、同(b)は導電性支持体1上に電荷発生層
3、ついで電荷輸送層4を形成した機能分離型の感光
体、同(c)は導電性支持体1と電荷発生層3の間に下
引き層2を形成し、その上に電荷輸送層4を形成した機
能分離型の感光体、同(d)は同(c)の電荷輸送層4
の上に保護層6を形成した感光体である。プラス帯電の
場合は図2(a)の構成が、マイナス帯電の場合は図2
(b)〜図2(d)の構成の感光体が多く使用される。
電荷輸送層4を上面に形成する主な理由は、高耐久化に
ある。電荷発生層3を最上面に形成する場合には、殆ど
の場合保護層6を必要とする。また、図2(c)のよう
な機能分離型の感光体の耐摩耗性を更に延ばすために、
保護層6が形成されることもある。
【0018】電荷輸送材料のバインダー樹脂は各種ポリ
カーボネート樹脂が用いられることが多く、ドナーで正
孔移動度を高められる。ポリカーボネート樹脂が使用さ
れるのは、耐候性が良好、極性依存性がない、耐摩耗性
に優れる、透明である等の諸特性が良好であるためであ
る。
【0019】感光体にプラス若しくはマイナス電荷の付
与(荷電)が行われた後、画像露光系103により潜像
形成が行われる。アナログ複写機の場合、露光ランプで
照射された原稿像がミラーにより逆像の形で感光体に可
視光投影され結像されるが、デジタルの場合にはCCD
(電荷結合素子)で読みとられた原稿像は630〜78
0nmのLDやLEDのデジタル信号に変換されて、感
光体上に結像される。従って、アナログとデジタルの波
長域は異なる。結像によって感光層では電荷分離が行わ
れ、感光体に潜像形成が行われる。原稿に応じた潜像形
成が行われた感光体101は、現像装置104で現像剤
により現像が行われ、現稿像は顕像化(トナー像)され
る。
【0020】次に、感光体上のトナー像は転写装置10
5によりコピー用紙109に転写され、定着装置108
に送られハードコピー化される。一方、感光体101は
転写後、クリーニング装置106(クリーニングブラシ
106b及びクリーニングブレード106aで構成)で
トナー像が清掃され清浄化される。クリーニング後の感
光体にはトナー像を形成されたあとの潜像(原稿像)が
多少なりとも保持されているため、消去し均一化するた
めに除電装置(一般に赤色光が使用される)107で除
電され、次の潜像形成の準備を終え一連の複写プロセス
が終了する。
【0021】次に、本発明の課題である複写プロセス上
の問題点について説明する。帯電法としては現在、無声
放電を行い感光体に荷電を行うコロナ帯電法、感光体に
102〜1012Ω・cm 程度の抵抗性を持つ導電体を感
光体に接触させながら移動し帯電する接触帯電法が実用
化されている。感光体には上記したいずれかの帯電法が
使用されるが、帯電時に電荷以外に副産物として、感光
体の特性を劣化させるオゾンや窒素酸化物(=NOx)
などのコロナ生成物が発生する。この発生量はプラスと
マイナスでは大きな違いがあり、マイナス帯電の場合、
プラス帯電に比べ、コロナ生成物の発生量は圧倒的に多
く、例えば、コロナ放電法でオゾンの発生量を見ると、
プラス帯電ではマイナス帯電の1/10〜1/100程
度となる。また、帯電法で発生量を比較すると、コロナ
放電法に比して、接触帯電法の方が圧倒的に少なく、オ
ゾンの発生量はコロナ放電法の1/100〜1/200
程度、窒素酸化物は1/50〜1/100程度である。
【0022】このように帯電装置によりオゾンや窒素酸
化物などのコロナ生成物の発生量に違いがあるが、これ
らのコロナ生成物は画像形成を行う上で、極めて有害物
質である。すなわち、コロナ生成物の内、オゾンには、
環境面での危険なガス種に指定されているが、化学的性
質として漂白作用や強力な酸化作用があるため、感光体
の構成物質の分子間結合を切断したり、感光体の輸送能
力、感光性機能を低下させる。従って、感光層には製造
時、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル
化ヒドロキシアニソール等のモノフェノール化合物、
2,2′−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブ
チルフェノール)等のビスフェノール系化合物、1,
3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等の
高分子フェノール系化合物、ハイドロキノン類、有機燐
化合物類等の酸化防止剤若しくは酸化抑制剤あるいは可
塑剤を重量比で1〜20%添加する場合が多い。このこ
とによりオゾンの層中への浸透は抑制できるが、感光層
表層は常にオゾンに晒されているため、酸化防止剤の機
能の低下と共に、表面抵抗が低下し大気中の水分が吸着
しやすくなり、画像品質低下を招く。
【0023】一方、窒素酸化物の場合には大気中の水分
と結合し、硝酸となり、同様に感光層の電気抵抗低下を
起こすが、硝酸の場合は酸化防止剤の機能が働き難く、
感光層へ浸透し感光層抵抗低下を起こし、画像流れ等の
画像品質の低下を招く。
【0024】以上のように、コロナ生成物の影響は非常
に大きいが、これらガス種の発生は接触帯電法において
圧倒的に少ないため、画像形成に有利な接触帯電法を使
用することが望ましい。
【0025】コロナ生成物が感光体に付着した場合の問
題点についてまとめると、次の通りとなる。解像性低
下、シャープ性低下等の画像品質低下が起こり、ひどく
なると画像流れとなる。更に、感光体汚染により、摩擦
係数が大きく(摩擦抵抗の増加)なり、画像の局部的な
転写不良、クリーニング性能の低下、ブレード鳴き(ブ
レードの摺擦圧が増加し、感光体が振動しキーンという
不連続音が発生する、ひどくなると、ブレードの巻き込
みが起こり、感光体がロックされる)、感光層の摩耗促
進などの問題が発生する。従って、高品位画像を長期に
亘って維持するためには、これらの問題を回避する手段
が必要となる。
【0026】次に、上記問題点を抑制し、改善する手段
として、感光体の摩擦係数を低減化し、その状態を維持
する手段(コントロール)について説明する。コロナ生
成物の発生及びコロナ生成物の感光体への付着(吸着)
は避けることは出来ないが、付着しても簡単に除去でき
るような低摩擦係数の表面状態にしておけば、上記問題
点は抑制ないし回避が可能となる。すなわち、感光体表
面に潤滑剤を塗布することによって達成される。潤滑剤
は電子写真特性を阻害しない物性(十分な潤滑性を有す
る、電気抵抗で1014Ω・cm以上、屈折率が1.0に
近似、化学的に安定で変質しない等)を有し、感光体表
層に均一な薄層に塗布される必要がある。
【0027】潤滑剤の機能を有するものとしては、固形
タイプの潤滑剤として、オレイン酸鉛、オレイン酸亜
鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コ
バルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン
酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の金属脂肪
酸、滑石(タルク)類、フッ素を含有する高分子で、ポ
リテトラフルオロエチレン(商品名:テフロン)、ポリ
クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン
とエチレンとの共重合物、ポリフッ化ビニリデン、テト
ラフルオロエチレンとオキサフルオロプロピレンとの共
重合物、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリトリフ
ルオロクロルエチレン、ジクロルジフルオロエチレン、
ポリトリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、フッ素樹
脂を繊維化したフッ素繊維にポリフルオロカーボン、ポ
リテトラフルオロエチレン等の繊維物がある。粉末タイ
プとしては、ポリフッ化ビニリデンの粉末及び上記フッ
素樹脂の粉末、滑石(タルク)の粉末などがある。
【0028】液状タイプでは、シリコーンオイル、フッ
素系合成油系、鯨油、スクワランオイルなどの動物性オ
イル、菜種油、紅花油、ゴマ油、椿油、糠油などの植物
性のオイル、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、石油
系、エステル系、ポリエーテル系、炭化水素系、シリコ
ーン系、フッ素系の合成油系がある。ただし、長期安定
性を考慮すると、シリコーンオイル、フッ素系のオイル
等の合成オイルを使用するのが望ましい。シリコーンオ
イルには、メチルフェニルシリコーンオイル、ジメチル
シリコーンオイル、シリコーンポリエーテル共重合体の
オイル類、変性シリコーンオイルとしては、フッ素変
性、エポキシ変性、アルコール変性、アルキル変性、ア
ミノ変性等のシリコーンオイルなどがあり、効果として
多少の違いがあるが、良好な潤滑性を示すオイルであ
る。フッ素系のオイルとしては、フルオロカーボン油、
パーフルオロエーテル油などがある。
【0029】また、本発明には潤滑剤としてグリース系
も使用可能である。潤滑グリースはシックナー(増稠
剤)が繊維状のミルとして分散し多くの点で接合し、全
体的に網目3次元構造を作り、その中に潤滑油が保持さ
れていると考えられる。潤滑グリースとしては、増稠剤
としてカルシウム石鹸グリス、ナトリウム石鹸グリス、
リチウム石鹸グリス、カルシウムコンプレックスグリ
ス、バリウムコンプレックスグリス等の石鹸系グリスの
他、ベントン、ファインシリカ、銅フタロシアニンアリ
ル尿素などの非石鹸系のグリスがある。これらの基油と
しては、ジエステル油、シリコーン油、フルオロカーボ
ン油、ユーコン油等を用いたもの等があるが、長期安定
性、画像品質等を考慮すると、本発明にはフッ素系グリ
ス、シリコーン系グリス、シリコーン−フッ素系のシリ
コーン、フッ素系の合成潤滑グリス等が好適である。な
お、これら以外にも感光体を劣化させない材料のもので
固化しないものであればいずれも使用可能であり、これ
らの種類に限定されるものではない。稠度はJISK−
2200(1995)で規定された稠度番号00〜4号
の範囲のものが使用できる。
【0030】感光体の摩擦係数を低下させる手段は、上
述したオイル系をできるだけ薄く塗布することが肝腎
で、厚く塗布した場合には、トナーの付着で、感光体が
汚れ、現像時の潜像形成時及び現像時の解像度に影響を
与える。また、クリーニングブレードが滑りすぎにな
り、クリーニング性能が低下し、画像流れなどの画像品
質低下となる。
【0031】次に、潤滑剤を塗布し、維持する手段につ
いて説明する。塗布手段は感光体に塗布部材を接触さ
せ、その塗布部材に連続的、若しくは間欠的に潤滑剤を
塗布し、高速回転(100〜1000rpm)を行い塗
布する。塗布膜は均一極薄膜であることが望ましい。塗
布部材はスポンジのような発泡材、極細繊維の不織布を
最外層に有するロールなどが使用できるが、長期間に亘
って使用する場合等では潤滑剤が保持されやすい物はあ
まり好ましくない。好適な材料はブラシ構造のものが好
適で、穂の長さが2〜10mm位で、ブラシの穂の直径
が20〜100μm程度の穂を密着植毛する。材質は兎
毛や狸毛なども使用可能ではあるが、高価な点や、濡れ
ると穂同士がくっつき、塗布ムラを起こす場合があり、
長期安定性や持続性を考慮するとあまり好ましくはな
く、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの化
学繊維系単独か、上記繊維、カーボン繊維などと混植し
た耐久性のあるものの方が望ましい。
【0032】塗布部材としては、クリーニング装置内の
ブラシを使用することも可能であるが、トナーが粘着す
る可能性があり、出来れば専用の塗布装置を設けること
が望ましい。塗布方法は塗布部材ブラシを回転させた状
態で潤滑剤を連続的あるいは間欠的に塗布しながら、感
光体に間接的に塗布するが、均一薄層にするために、潤
滑油を塗布した後は、ブラシのみが回転し、潤滑剤を均
一に引き延ばす。目安は歪みが無く、十分に光沢性のあ
る面が再現されれば良い。残留物があると塗膜に歪みが
生じ、機械的にはブレードの巻き込みは生じないが、摩
擦抵抗は所望の摩擦係数には達せず、クリーニングブレ
ードのみならず、感光体もトナーで汚染され、地汚れや
シャープ性低下の原因になる。グリースを使用する場合
には特に重要である。
【0033】潤滑油は0.1CS程度の粘度から、数百
万CSの粘度のものまであるが、使用できる好適な範囲
のものを選択する必要がある。粘度があまり低いと摩擦
係数を下げることが出来ず、また揮発しやすく、感光体
に対する付着力が弱く、ブレードで簡単に削り取られブ
レード鳴き抑制効果も不十分である。一方、粘度が高い
と、摩擦係数を下げる効果は増加するが、あまり高すぎ
ると、塗布(作業性)が困難となり、薄膜にするのに時
間を要し実用的でない。
【0034】潤滑剤の粘度は温度により変化し、温度が
高くなると流動性が良くなり、温度が低くなると流動性
が悪くなる。従って、管理温度が必要であるが、ここで
は25℃とし、25℃の環境温度での適用粘度範囲は5
0CS以上、10000CS以下で、好適には100〜
3000CSである。更に好ましくは、100〜100
0CSである。同じ粘度でも、潤滑性はシリコーンオイ
ル系よりフッ素系の方が良い傾向にある。分子量では、
約700〜40000の範囲のものが使用可能となる。
【0035】塗布量は短時間に均一塗布が可能な程度の
塗布量とする。粘度が高いと均一に塗布するのに時間を
要するため、一度に多くの潤滑剤を塗布するのではな
く、間欠的に潤滑剤を塗布ブラシに与え、数回にわたっ
て感光体に塗布するのが望ましいが、ある程度使用され
てくると、ブラシに潤滑剤がなじむので、感光体に半周
塗布する程度の間隔で行える。感光体の直径が小さくな
れば、塗布は容易になる。
【0036】塗布成膜後の潤滑層の膜厚は1μm以下、
数10〜数100オングストローム(Å)と予想され
る。前記したように均一性が損なわれた状態は光の反射
光に歪みが出ることで判るが、これは潤滑材の付き過ぎ
により起き、作像性に影響を与える。
【0037】摩擦係数の維持は、感光体の表面状態を把
握する検知センサーによって行う。何故摩擦係数の維持
が必要かは以下の理由による。感光体表面は帯電時に付
着するコロナ生成物、現像剤の構成物などによる汚染、
ブレードやブラシ、現像剤による微小な傷つき等により
摩擦係数が上昇し、前記したような様々な問題が起こ
る。これを改善あるいは抑制するために潤滑剤を塗布す
るが、潤滑剤が付着しすぎると新たな問題が発生する。
例えば、不必要なトナーによる汚れ、画像の乱れ、クリ
ーニングブレードの滑りによる汚染物質のクリーニング
不良、それに伴う画像流れ、などである。付着した潤滑
剤はクリーニングブレードや現像剤、コピー用紙などに
付着して徐々に除去されていくが、付着量が多いと、滑
りが生じて、除去効率が低下するため、画像劣化などの
問題が発生すると中々解消できないことになる。従っ
て、潤滑剤の塗布コントロール手段が必要となる。
【0038】感光体表面の表面状態は、感光体の摩擦抵
抗を圧力若しくは重量として検知する圧力センサー(歪
みゲージ式センサー、圧電式のセンサーなど)によって
行う。圧力センサーは圧力や重量がセンサーに加えられ
ると、歪みが生じる。その歪みを電圧あるいは電流に変
換し出力として取り出す。上記圧力センサーは共和電業
社、ティアック社、大倉電気社、チノー社などの素子メ
ーカーで製作しており、入手可能である。センサーには
各種感知幅の物があり、10grf/cm2〜500k
gf/cm2と大きく、状況に応じて選択出来る。本発
明では30〜1000grf/cm2の範囲のものであ
れば良い。例えば、共和電業社の圧電型のセンサーで
は、PGM−G、PSL−A、PD−Aなどの型番の物
が利用できる。歪みゲージ式では型式としてP3000
シリーズの物が使用可能である。具体的な例としては、
ゴムのような弾力性のあり、滑り性の悪く、感光体を傷
つけにくい接触子(ゴムチップのような物)を前記セン
サーの受け部側(先端)に取り付けれるように加工し、
接触子が感光体表面に当接するように設置する。
【0039】感光体の表面汚染が進んだり、あるいは潤
滑油が枯渇してくると、摩擦抵抗が増加するため、セン
サー(接触子)に加えられる圧力が増し、出力電圧が増
加する。すなわち、摩擦係数が増加する。この信号(電
圧)を制御装置に取り込み、入力信号がある一定電圧の
範囲に達すると駆動装置が動作するように設定してお
き、駆動装置が働き潤滑剤を塗布装置に塗布する。
【0040】潤滑剤塗布後の制御された摩擦係数は0.
4以下であり、好ましくは0.05〜0.3の範囲内が
良い。ただし、注意すべきは前記範囲内であっても、例
えば、0.08程度の低いレベルの摩擦係数が長時間に
わたって維持されるような場合には、滑り易さのため現
像剤が滑るという現象が起こり、画像のエッジ部がかす
れたような画像を呈することがある。ただし、感光体が
汚染されていない初期状態では問題の発生は小さい。ま
た、一方では、低摩擦係数が長時間にわたると、ブレー
ドによるコロナ生成物の掻き取りが不十分になり、コロ
ナ生成物が感光体上に堆積し、画像流れという現象が起
こることがある。
【0041】従って、感光層が削れないという面では好
結果が得られるが、ブレードの機能が働かないとブレー
ドが感光体上の付着コロナ生成物を除去しないこととな
り、前記した問題が発生する。すなわち、ブレードには
ある程度の感光層を削る効果が維持されていなければな
らない。これらのことから、更に望ましい摩擦係数の範
囲は0.1〜0.3である。因みに、潤滑剤を塗布しな
い場合の有機感光体の摩擦係数は0.5〜0.6の間に
あり、複写プロセスを使用したあとでは0.6〜0.7
程度に上昇し、クリーニングブレードの摺擦圧が上昇
し、ブレード鳴きや、感光体の摩耗が促進される。
【0042】なお、本発明中で使用した摩擦係数は、以
下の測定法で行った。測定用の画像坦持体(ドラム状)
を固定し、その上にベルトとして幅30mm、長さ29
0mmの上質紙を作製し、前記上質紙の方端に100g
rの分銅を下げ、もう一方の片端に重量を測るデジタル
・フォース・ゲージを取り付け、デジタル・フォース・
ゲージをゆっくり引き、ベルトが移動開始する瞬間の重
量を読みとり、次の式(オイラー・ベルト方式)で静止
摩擦係数を計算する。
【0043】
【数1】μ=2/π×1n(F/W) ただし、μ:静止摩擦係数、F:読みとり荷重、W:分
銅の重さ、π:円周率なお、本測定法(オイラー・ベル
ト方式)についての関連記事は、特開平9−16691
9号公報にも示される。
【0044】また、画像坦持体表層に塗膜された潤滑層
の成分の分析は赤外分光光度法(IR)、X線光電子分
光分析法、クロマトグラフィー法などで行う。
【0045】
【実施例】次に、本発明を実施例に従って更に詳細に説
明する。潤滑剤塗布装置は複写プロセスのクリーニング
装置と除電装置間に、クリーニング装置と併設若しくは
単独に設置する。ここではクリーニングブラシを塗布装
置としては使わない方式、すなわち、専用の潤滑剤塗布
装置を設置する方法で説明する。トナー汚れによる画像
への影響が回避可能であれば、クリーニング装置内に設
置する方法も可能である。潤滑剤塗布装置部の概略図を
図3(a)及び(b)に示す。また、クリーニング装置
の上端部に潤滑剤塗布装置を組み込んだ例の概略図を図
4(a)及び(b)と図5(a)及び(b)に示す。
【0046】塗布部材201aは潤滑剤を含浸した潤滑
剤含浸部材で、塗布ブラシ201cに当接する構造であ
る。潤滑剤含浸部材201aはスポンジのような発泡材
が使用でき、図3(b)のような被覆層201dを持つ
ような潤滑剤含浸部材201aでは前記発泡材の他、ガ
ラスウール、フエルト、綿、炭素繊維、活性炭素繊維な
どの潤滑剤を保持する性能を有する部材を使用する。塗
布ブラシ201cはブラシ状回転体である。塗布ブラシ
201cを使用する理由は、ブラシに塗布することと塗
布後の感光体表面を均一に広げ、磨くという作用を持た
すためである。すなわち、塗布しただけでは液膜は厚く
なっており、均一性が全くないため、トナーが付着しや
すく、画像の乱れを起こしやすい。
【0047】従って、正常な画像を得るためには均一な
薄膜が必要であり、不必要な潤滑剤は除去する必要があ
る(好ましくは、潤滑剤を少な目に付け引き延ばす方法
が良い。付け過ぎより、不足目の方がトータル的な結果
は良い結果が得られる)。このためにはブラシ状回転体
とする。ブラシの材質は特に限定されないが、ムラの無
い膜とするためにブラシの穂は密着植毛されているのが
好ましく、耐久性があり、感光体を傷つけないような前
記した材質のもの(化学繊維系)が有効である。
【0048】潤滑剤が回転している塗布部材に間欠的に
あるいは連続的に1〜3周程度に亘って塗布されたあと
は、潤滑剤含浸部材201aは塗布ブラシ201cより
離れ、塗布部材201cが回転し、感光体面に付着した
潤滑剤を均一に広げ、薄膜化する。従って、感光体10
1に塗布される潤滑剤は出来るだけ少ない方が好まし
い。この塗布作業は好ましくは複写終了前後が好ましい
が、数100枚もの複写が行われる場合などではコピー
中でも実施可能である。
【0049】潤滑剤含浸部材201aにはケーシングに
潤滑油を注入する孔201eを設けることもできる。潤
滑剤含浸部材201aを保持したケースには、前後に移
動可能とする可動装置201b(主としてスプリング2
012bとソレノイド2011bで構成)が具備されて
おり、その可動装置201bはソレノイドを動作させる
駆動装置203、更に駆動装置をコントロールするため
の制御装置204が接続される。
【0050】制御装置204には感光体の表面状態(摩
擦係数又は摩擦抵抗)を判断する検知センサー202か
らのラインが接続される。検知センサー202には感光
体に接触するチップが取り付けられており、そのチップ
の受けた圧力が検知センサー202に伝達され、その圧
力に応じて検知センサー202からの出力電圧が変化す
る仕組みである。検知センサー202のチップは柔軟性
があり、感光体との間で摩擦抵抗を持つようなゴム材
(ポリウレタンゴムなど)が適当である。制御装置20
4ではその出力信号を受けて駆動装置203に伝達する
が、制御装置204にはある基準電圧が設定されてお
り、その基準電圧以下であれば、駆動装置203への出
力はなく、ある基準電圧を超えると駆動装置203が動
作するように機能する。基準電圧は感光体の摩擦係数を
反映した電圧で設定される。
【0051】摩擦係数は前記したように0.4以下であ
り、好ましくは0.05〜0.3の範囲に、更に好まし
くは0.1〜0.3の範囲で動作するように設定するの
が望ましい。ただし、0.3〜0.4の間で数10枚程
度あるいはそれ以上動作しても画像への影響は殆ど無い
が、例えば0.08のレベルが数10枚にも亘って維持
されると問題が生じるので、0.1を割らないように設
定するのが望ましい。一時的(10枚コピー程度)には
この範囲を逸脱することがあっても、画像上への影響は
殆どない。基準電圧としては、摩擦係数で0.25〜
0.35の範囲で設定すれば良い。通常の使用では、
0.2前後の値が維持されれば良好である。
【0052】検知センサー202は、圧力センサーなど
の圧力又は重量を測定する手段のセンサーを使用する。
圧力センサーには歪みゲージ式センサー、圧電式のセン
サー等があり、圧力や重量がセンサーに加えられると、
歪みを生じる。その歪みを電圧あるいは電流に変換し出
力として取り出す。上記圧力センサーは前記した共和電
業社、ティアック社などのメーカーで製作しており、入
手可能である。共和電業社の圧電型のセンサーでは、P
GM−G、PSL−A、PD−Aなどの型番があり、感
度は最小で10grf程度からあるが、実際には30〜
1000grf/cm2の範囲から状況に応じて選択す
る。歪みゲージ式では型式としてP3000シリーズな
ど使用可能である。
【0053】駆動装置203は検知センサー202から
の信号が基準電圧より大きい値が入力された場合には駆
動装置が動作し、低い場合には動作しないように設定さ
れる。基準電圧は必要とする感光体の摩擦係数を元に設
定され、要求摩擦係数が0.4以下とするなら、0.4
以上に上昇しないように設定すれば良い。設定条件例と
しては、摩擦係数が0.32〜0.38の範囲で駆動装
置が動作するように基準電圧を設定すればよい。
【0054】図4(b)は別の例で、クリーニング装置
からファーブラシをはずした例を示し、はずした分クリ
ーニング装置が小型に出来、スペース面で有利になる。
転写効率が高く、クリーニング性能が十分であるなら
ば、ファーブラシは必ずしも必要としない。また、図5
(a)は更に別の例で、塗布部材201aの除電装置よ
りにブレード201dをつけ、検知センサー202を除
電装置側に設置した例である。ブレード201dは潤滑
剤の均一塗布を促進させるために設けたものであり、ブ
レードの幅は3〜5mmもあれば十分である。更に、図
5(b)は検知センサー202を元の位置に戻した例で
ある。
【0055】図6にセンサー出力、制御装置、駆動装置
の動作タイミングを示す。基準電圧は前述の通りであ
る。図7に潤滑油の粘度と摩擦係数の関係を示す。感光
体サンプルは図2(b)に示す構成のφ30mmの有機
感光体に品番及び粘度の異なるシリコーン系オイル、フ
ッ素系オイルの摩擦係数を測定した例で、粘度が高くな
るにつれ摩擦係数が低下する。この図から摩擦係数が
0.4が得られる潤滑剤の粘度(25℃時)は10CS
程度であるが、塗布量によるばらつきが大きくなるた
め、好ましくは50CS以上であり、更には100CS
程度以上の粘度とすればよい。
【0056】実施例1〜実施例9効果確認用の感光体構
成として以下に示す製法で感光体を作製した。φ100
mmのアルミニウムドラムに下記組成の下引き層用塗工
液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、
塗布乾燥することにより、3.5μmの下引き層、0.
2μmの電荷発生層、25μmの電荷輸送層を夫々形成
し、作製した電子写真感光体を用意した。
【0057】 〔下引き層用塗工液〕 アルキッド樹脂 6部 (ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業社製) メラミン樹脂 4部 (スーパーベッカミンG−821−60、大日本インキ化学工業社製) 酸化チタン 40部 メチルエチルケトン 200部
【0058】 〔電荷発生層用塗工液〕 下記構造のトリスアゾ顔料 2.5部
【化1】 ポリビニルブチラール(UCC社製:XYHL) 0.5部 シクロヘキサノン 200部 メチルエチルケトン 80部
【0059】 〔電荷輸送層用塗工液〕 ビスフェノールA型ポリカーボネート 10部 (帝人社製:パンライトK1300) 下記構造の低分子電荷輸送物質 10部
【化2】 塩化メチレン 100部 メチルフェニルシリコーンオイル(50CS) 数滴
【0060】クリーニング装置の上端部に潤滑装置を取
り付けるように改造した実験用の電子写真複写機(ロー
ラー接触帯電方式)を用意した。概念図は図4(a)に
示す通りである。塗布部材のブラシ回転体は外形寸法φ
20mmで穂の材質はポリエステル繊維からなり、軸に
対してスパイラルに巻いて作製されたものである。穂の
長さは4mm、穂の直径は約30〜40μm程度のもの
である。塗布量域は感光層をほぼカバーできる305m
mとした。ブラシ状回転体(塗布部材)の回転速度は1
80rpmとした。
【0061】潤滑剤はシリコーンオイル、10CS{S
H200(東レ・ダウコーニング社製)}、300CS
{KF96(信越化学社製)}、1000CS{SH2
00(東レ・ダウコーニング社製)}、3000CS
{KF50(信越化学社製)}、10000CS{SH
200(東レ・ダウコーニング社製)}、20000C
S{KF96(信越化学社製)}の6種類(順に実施例
1〜6)、フルオロシリコーン100CS{FLS50
7(旭化成社製)}1種(実施例7)、シリコーングリ
ス{SH111(東レシリコーン社製)}1種(実施例
8)、及びフッ素グリース{IEL/V(NOKクリュ
ーバー社製)}1種(実施例9)を用意した。
【0062】感光体の表面状態の検知センサーとして共
和電業社のPGM−G型を使用し、接触圧が可変出来る
ように加工した。取り付け位置は図5(a)に示す位置
とした。潤滑剤塗布用の制御装置は潤滑剤が付き過ぎ無
いように、また、あらかじめ実験で確認した摩擦係数を
0.27〜0.3の間で作動するようオン、オフする条
件に設定した。効果確認は帯電々位を約−850V、画
像部電位を約−130Vを目安に設定した。
【0063】評価は24〜25℃/65%RHの環境
で、2千枚/日、A−3サイズ複写を行い、適時摩擦係
数を測定し、各条件での終了後、画像(解像度、画像ボ
ケ)確認、感光層の膜厚測定(摩耗量)を行った。評価
枚数は各4万枚(約20時間稼働)とした。なお、実験
開始に当たり、クリーニングブレード先端部にポリフッ
化ビニリデンの粉末(呉羽化学社製)を塗布し、感光体
の回転がスムーズに行えることを確認し行った。
【0064】実施例10及び11 潤滑剤として約100CSのスクワランオイル(動物性
オイル、品番不明、朋美社製)、約200CSの植物性
オイル(品番不明、日清社製)を用意し、実施例1〜9
と同様の実験を実施した。これを実施例10及び11と
する。
【0065】比較例1 潤滑剤の塗布ブラシをはずした以外は、実施例1〜9と
同じ装置、同等の感光体及び評価を実施した。これを実
施例1〜11の比較例1とする。
【0066】比較例2 潤滑剤を300CS{KF96(信越化学社製)}の潤
滑油に、ブラシ回転体の変わりに筒状に打ち抜き加工し
て作製した耐油性、引っ張り強度の大きいモルトプレー
ン(ウレタンフォーム、イノアック社製)を塗布部材
(外形寸法φ20mm)として効果確認を実施した。こ
れを実施例1〜11の比較例2とする。
【0067】これらの実施例1〜11及び比較例1〜2
についての特性結果を表1に、実施例1、2、5、8、
10、比較例1、2についての摩擦係数の推移を図8に
示す。潤滑剤を塗布した場合には、塗布しない場合の比
較例1に比べ摩擦係数が低下することが明らかに確認で
きる。しかし、粘度が10CSと低い場合には、簡単に
除去されてしまい効果の持続性に乏しい結果が反映され
たと考えられる。この結果、潤滑剤の効果が乏しく膜削
れも大きくなる。一方、粘度が高くなるにつれ、塗布後
の平滑性に問題が生じ易くなり、10000CSと高粘
度ではゲル状のグリスと異なり、短時間での塗膜の平滑
性に劣り、画像劣化が生じ易くなる。また、塗布部材を
ウレタンフォームに交換した場合は、塗膜の均一性が良
くないため画像劣化が起こりやすい結果となった。転写
性に関しては、比較例1及び実施例10、11について
問題が生じた。動物性及び植物性オイルを潤滑剤に使用
した場合には明らかに潤滑効果が得られるが、3万枚程
度複写した頃より電気抵抗低下と思われる解像度の劣化
が生じた。これらのことから、潤滑剤塗布による特性改
善効果が確認できた。内容としては、表1に示されたよ
うに、シリコーンオイル系、フッ素オイル系の潤滑剤及
びブラシ回転体による塗布効果が良好であった。
【0068】
【表1】
【0069】実施例12〜16 10〜1000枚複写時の平均摩擦係数が0.52
(0.53〜0.48)、0.43(0.36〜0.4
5)、0.33(0.32〜0.38)、0.22
(0.14〜0.17)、0.18(0.06〜0.1
5)となるような5種の潤滑油(前出SH200、KF
96)を選定し、実施例1〜9で使用した実験機及び同
等の感光体を使用して、同様に効果確認を行った。これ
らを実施例として順に実施例12〜16とする。これら
の結果を表2に示す。なお、実施に当たってはクリーニ
ングブレード先端にポリフッ化ビニリデンの粉末(呉羽
化学社製)を塗布し、感光体の回転がスムーズに行える
ことを確認した後実施した。
【0070】潤滑油の摩擦係数が高くても画像への影響
は殆どないが、感光層の摩耗は増加する。潤滑油を塗布
することによって摩耗量が確実に低下することは、比較
例1と比較すると明らかであるが、摩擦係数が0.52
(0.53〜0.48)程度であると感光層の摩耗は大
きく、20万枚の複写を行うと、平均して約3μm程度
の削れ(予想)となる。
【0071】
【表2】
【0072】実施例17〜20 感光体へ塗布し、均一化した後の摩擦係数が0.5〜
0.1の中に入るような潤滑油{いずれもシリコーンオ
イル SH200(東レ・ダウコーニング社製)又はK
F96(信越化学社製)}の中から50CS、300C
S、1000CS及び3000CSのものを選択し、感
光体に極薄層に塗布した後の感光体の回転性について1
〜500枚を確認した。装置は実施例1〜9と同じ実験
機及び同様の感光体を使用した。ここで使用した感光体
種を[タイプA]とする。潤滑油の均一化は、まずハイ
ゼガーゼ(旭化成社製)で感光体全面に塗布した後、余
分な潤滑油を拭き取った後、人工皮革エクセーヌ(東レ
社製)で薄く均一に延ばし仕上げを行う。この確認にあ
たり、塗布ブラシは作動させず、また感光体及びクリー
ニングブレードはエチルアルコールで十分に清掃した。
これらを実施例として順に実施例17〜20とする。
【0073】実施例21〜24 感光体へ塗布し、均一化した後の摩擦係数が0.5〜
0.1の中に入るような潤滑油{いずれもシリコーンオ
イル SH200(東レ・ダウコーニング社製)又はK
F96(信越化学社製)}の中から50CS、300C
S、1000CS及び3000CSのものを選択し、感
光体に極薄層に塗布した後の感光体の回転性について1
〜500枚を確認した。また、前後の画像の解像度及
び、摩擦係数についても測定した。装置は実施例1〜9
と同じ実験機を使用し、確認用の感光体には電荷輸送層
に下記構成のポリマードナーを使用した感光体種を使用
した。ここで使用した感光体種を[タイプB]とする。
潤滑油の均一化はまずハイゼガーゼ(旭化成社製)で感
光体全面に塗布した後、余分な潤滑油を拭き取った後、
人工皮革エクセーヌ(東レ社製)で薄く均一に延ばし仕
上げを行う。この確認にあたり、塗布ブラシは作動させ
ず、また感光体及びクリーニングブレードはエチルアル
コールで十分に清掃した。これらを実施例として順に実
施例21〜24とする。
【0074】φ100mmのアルミニウムドラムに下記
組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸
送層用塗工液を順次、塗布乾燥することにより、3.5
μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、25μmの
電荷輸送層を夫々形成し、作製した電子写真感光体を用
意した。
【0075】 〔下引き層用塗工液〕 アルキッド樹脂(ベッコゾール 1307−60−EL; 6部 大日本インキ化学工業社製) メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60; 4部 大日本インキ化学工業社製) 酸化チタン 40部 メチルエチルケトン 200部
【0076】 〔電荷発生層用塗工液〕 下記構造のトリスアゾ顔料 2.5部
【化1】 ポリビニルブチラール(UCC社製:XYHL) 0.5部 シクロヘキサノン 200部 メチルエチルケトン 80部
【0077】 〔電荷輸送層用塗工液〕 下記構造の高分子電荷輸送物質 10部
【化3】 塩化メチレン 100部 メチルフェニルシリコーンオイル(50CS) 数滴
【0078】これらの結果を表3に示す。
【0079】比較例3及び4 上記[タイプA]及び[タイプB]感光体を使用し、実
施に当たり、塗布ブラシは作動させず、クリーニングブ
レードはエチルアルコールで十分に清掃した後、その先
端にポリフッ化ビニリデン(呉羽化学社製)の粉末を十
分に塗布し、実施例1と同様に効果を確認した。これら
を比較例として順に比較例3、4とする。
【0080】これらの結果を纏めて表3に示す。
【0081】
【表3】
【0082】以上の結果から明らかなように、摩擦係数
によって感光体の回転性に影響が現れ、摩擦係数は低い
ほど回転性はスムーズであることが判る。摩擦係数が高
いと感光体のロックが起こったり、ロックを起こさない
までも、ブレード鳴きが発生する。感光体がスムーズに
回転するか否かは感光体の最表層の材料種によっても差
が生じるが、適正な摩擦係数にすることで、問題は解消
する。少なくとも摩擦係数は0.4以下とすることがよ
り好ましい。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の画像形
成方法は、画像担持体(感光体)の摩擦係数を低減化す
るためにオイル若しくはグリスからなる潤滑剤をブラシ
状回転体を潤滑剤塗布装置に組み込み、更に常に適正な
摩擦係数に維持できるようにするための潤滑剤の塗布量
制御装置が設置され、それらを常に動作させ画像形成を
行うもので、制御装置としては、感光体の表面状態を判
断する検知センサー(圧力センサー)が感光体周りに1
〜数個配置されており、滑り状態(摩擦抵抗)の大小を
制御装置に伝達する。本方法の実施に際しては、摩擦係
数が高いと判断したら、駆動装置を稼働させ、潤滑剤を
塗布することによって、感光体表面の摩擦係数を適当に
調整する。潤滑剤の塗布が行われることによって、感光
体の摩擦係数が低下してきたら、センサーからの信号が
低下し、基準電圧以下であることを制御装置が判断する
と、駆動装置の動作が停止され、潤滑剤の塗布が中止さ
れる。従って、本方法によれば、上記操作を繰り返し行
うことによって、感光層の膜厚減少量を少なく抑え、ブ
レード鳴きが解消し、長時間にわたって解像性良好な画
像を維持できるようになる。
【0084】請求項2の画像形成方法は、潤滑油として
シリコーン系又はフッ素系の潤滑油又はグリスを用いた
ことから、本方法によると、長時間に亘って良好な画像
を維持することができる。
【0085】請求項3の画像形成方法は、潤滑剤として
粘度が25℃で50CS以上10000CS以下の(低
〜高分子)潤滑油を用いたことから、本方法によると、
操作性が良く、感光体の回転性が良く、長時間に亘って
良好な画像を維持することができる。
【0086】請求項4の画像形成方法は、潤滑油を塗布
し薄膜形成後の画像担持体上の摩擦係数が0.4以下と
したことから、本方法によると、感光層の耐摩耗性、ト
ナー像の転写性、クリーニング性等が良好となり、ブレ
ード鳴き等も発生せず、長時間に亘って良好な画像を安
定して維持することができる。
【0087】請求項5の画像形成方法は、摩擦係数が
0.4以下となるよう、搭載直前あるいはあらかじめ潤
滑油を均一塗布した画像担持体を画像形成装置に取り付
け、画像形成を行うことから、摩擦抵抗が極めて大きい
有機感光体とクリーニングブレードとの組み合わせの場
合にも、感光体のロックはなく、ブレード鳴きも起こら
ず、初期より良好な画像を提供することが可能である。
初期においては感光体へのコロナ生成物の付着は皆無で
あるため、0.1以下の摩擦係数が10枚や20枚の複
写枚数で継続されても問題は無い。
【0088】本発明の方法によれば、上記の操作を行う
ことにより、従来に比して、感光体の回転が抑制される
こともなく、画像坦持体(感光体)の摩擦係数が低いレ
ベルに抑制され、感光体は低摩耗化し、トナー像の転写
効率はアップし、画像の劣化が抑制されるため、長時間
にわたって良好な画像を維持出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の複写プロセスを説明する概略図であ
る。
【図2】(a)〜(d)は本実施例に使用される感光体
の層構成例を示す図面である。
【図3】(a)、(b)は潤滑剤塗布部の機構の説明図
である。
【図4】(a)、(b)は感光体に潤滑剤を塗布する装
置の概略図である。
【図5】(a)、(b)は感光体に潤滑剤を塗布する別
型式の装置の概略図である。
【図6】潤滑剤を塗布するタイミングを示す説明図であ
る。
【図7】潤滑油の粘度と摩擦係数の関係を示す図であ
る。
【図8】複写枚数による摩擦係数の推移を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 導電性支持体 2 下引き層 3 電荷発生層 4 電荷輸送層 5 感光層 6 保護層 101 画像坦持体(感光体) 102 接触帯電装置 103 画像露光系 104 現像装置 105 転写装置 106 クリーニング装置 106a クリーニングブレード 106b クリーニングブラシ 107 除電装置(ランプ) 108 定着装置 109 コピー用紙 201 潤滑剤塗布装置 202 検知センサー 201a 潤滑剤含浸部材 201b 可動装置 2011b ソレノイド 2012b スプリング 201c 塗布ブラシ(ブラシ回転体) 201d 被覆層 201e 潤滑剤注入孔 203 駆動装置 204 制御装置
フロントページの続き (72)発明者 岩▲崎▼ 有貴子 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 中嶋 章代 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 (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像担持体に荷電、像露光を行い静電潜
    像を形成した後、現像剤で顕像化し、転写、クリーニン
    グ工程を経て画像形成を行う画像形成方法において、潤
    滑油又は潤滑グリスからなる潤滑剤を画像担持体に当接
    するように配置されたブラシ状回転体で画像担持体上に
    均一薄膜状に塗布する潤滑剤塗布装置と、該潤滑剤の塗
    布量をコントロールする塗布量制御装置とを具備してな
    る画像形成装置によって、画像形成を行うことを特徴と
    する画像形成方法。
  2. 【請求項2】 潤滑剤がシリコーン系又はフッ素系の潤
    滑油又は潤滑グリスであることを特徴とする請求項1に
    記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 潤滑剤の粘度が25℃で50CS以上1
    0000CS以下の潤滑油であることを特徴とする請求
    項1又は2に記載の画像形成方法。
  4. 【請求項4】 潤滑剤を塗布し薄膜形成後の画像担持体
    上の摩擦係数が0.4以下であることを特徴とする請求
    項1〜3のいずれかに記載の画像形成方法。
  5. 【請求項5】 摩擦係数が0.4以下となるよう、搭載
    直前あるいはあらかじめ潤滑剤を均一塗布した画像担持
    体を画像形成装置に取り付け、画像形成を行うことを特
    徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成方
    法。
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