| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小菅 明朗
【住所又は居所】東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式会社リコー内
|
| 【要約】 |
【課題】有機感光体を長期にわたって使用することができ、なおかつ安定して良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の感光体５と各感光体５に形成された静電潜像を現像する現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄとを備える画像形成装置１において、前記現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄで使用する現像剤中に潤滑剤を含み、前記感光体５毎に潤滑剤１６を塗布する潤滑剤塗布手段１５を備え、さらに、感光体５への潤滑剤塗布量を調整する潤滑剤塗布量調整手段を備える画像形成装置１とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の像坦持体と各像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、前記現像装置で使用する現像剤中に潤滑剤を含み、前記像担持体毎に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤塗布手段は、像担持体への潤滑剤塗布量を調整する潤滑剤塗布量調整手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、形成された画像面積が小さい像担持体への潤滑剤塗布量を増加させる潤滑剤塗布量調整手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、像担持体に塗布する潤滑剤と現像剤に含有する潤滑剤とは、同一材質であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、その表面にフィラーを含む表面保護層が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、優れた耐久性を有し安定した画像を得ることのできる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複写機、プリンター等に広く使用されている電子写真方法に用いられる電子写真感光体（以下、単に感光体と言うことがある）としては、安価、大量生産性、無公害性等の利点から、有機系の感光材料が汎用されてきている。しかしながら、有機感光体は無機感光体と比較して耐摩耗性が低く、耐久性の点で劣っていた。さらに近年では、電子写真システムのフルカラー化、高速化が望まれるようになり、各色毎に感光体を備えたタンデム方式のフルカラー画像形成装置が実用化されている。タンデム方式の画像形成装置を小型化するには感光体の小径化が必須であり、感光体の耐摩耗性を主とする機械的耐久性の向上がさらに強く要望されるようになってきた。
【０００３】有機感光体の耐摩耗性を向上させる方法として、金属あるいは金属酸化物からなるフィラーを含有する保護層を設けるものが、特開平１−１７０９５１に開示されている。感光体表面に保護層を設けて感光体そのものの耐摩耗性を向上させる以外に、潤滑剤により感光体の表面エネルギーを低下させる方法が知られている。感光体への潤滑剤の供給方法としては、ブラシなどの塗布手段により固形の潤滑剤を塗布する(特開２０００−１６２８８１)、トナーに外添し感光体に供給する(特第２８５９６４６号)等の各種の方法が知られている。また、潤滑剤により感光体の表面エネルギーを低下させることで、感光体の摩耗を低減させるだけでなく、転写率を向上させたり、転写中抜け等の異常画像の発生を防止することもできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、感光体表面にフィラーを含んだ保護層を形成することで、機械的耐久性に優れた感光体を得ることができるが、経時的に感光体の表面エネルギーが上昇してしまうために、転写率が低下したり、転写中抜け等の異常画像が発生したりする場合がある。また、感光体に潤滑剤を供給する場合にも以下のような課題がある。まず塗布手段により感光体に塗布する場合、感光体の摩耗を低減でき、なおかつ感光体の表面エネルギーを低下させることができるが、定期的な潤滑剤の交換が必要となってしまう。メンテナンス間隔を長くするために大きな潤滑剤を搭載することは装置が大型化したり、コスト高になるという問題がある。
【０００５】一方、トナーに潤滑剤を外添する場合、トナーボトルを交換することで自動的に新しい潤滑剤が供給されるので、潤滑剤交換のメンテナンスは不要となる。しかし、感光体への供給量が、画像面積により左右されてしまうという問題がある。具体的には、高画像面積の画像が出力されてトナーが大量に消費される場合には潤滑剤も豊富に供給されるが、低画像面積の画像が出力されてあまりトナーが消費されない場合には潤滑剤の供給量も減少してしまう。さらに、タンデム方式の画像形成装置では各感光体毎に画像面積の異なった画像が形成される場合もあるため、塗布手段により感光体に塗布する場合、トナーに潤滑剤を外添する場合のいずれにおいても各感光体の表面状態を一定に維持することが困難であった。
【０００６】そこで、本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、有機感光体を長期にわたって使用することができ、なおかつ安定して良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記課題を達成するために、請求項１に記載の発明では、複数の像坦持体と各像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、前記現像装置で使用する現像剤中に潤滑剤を含み、前記像担持体毎に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備える画像形成装置とする。請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤塗布手段は、像担持体への潤滑剤塗布量を調整する潤滑剤塗布量調整手段を備える画像形成装置とする。請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、形成された画像面積が小さい像担持体への潤滑剤塗布量を増加させる潤滑剤塗布量調整手段を制御する画像形成装置とする。請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、像担持体に塗布する潤滑剤と現像剤に含有する潤滑剤とは、同一材質である画像形成装置とする。請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、その表面にフィラーを含む表面保護層が形成されている画像形成装置とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明をフルカラーの小型プリンタに適用した例を示す全体構成図である。画像形成装置本体（以下、単に「装置本体」と記す。）１内には、４個の像担持体ユニットである感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に装着している。装置本体１の略中央に転写ベルト３を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に装着した転写ユニットを配置している。転写ベルト３の内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体５に対応してそれぞれ設けられている。その転写ベルト３の上側の面に、感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄにそれぞれ設けられている感光体５が接触するように配置している。そして、その感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを配置している。
【０００９】また、その感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの上方には書込みユニット６を、転写ベルト３の下方には両面ユニット７をそれぞれ配置している。この小型プリンタは、装置本体１の左方に、画像形成後の転写紙Ｐを反転させて排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８を装着している。転写ベルト３と反転ユニット８との間には、画像が転写された転写紙Ｐの画像を定着する定着装置９が設けられている。その定着装置９の転写紙搬送方向下流側には、反転排紙路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。また、装置本体１の下部には、上下２段にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１、１２を、それぞれ配設している。さらに、装置本体１の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉可能に設け、その手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、感光体ユニット２Ａはマゼンタ色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはシアン色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃはイエロー色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄはブラック色に対応する画像を形成する。
【００１０】その感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、図２に示すように帯電ローラ１４と、静電潜像が形成される感光体５と、その感光体５の表面をクリーニングするブラシローラ１５とクリーニングブレード４７から構成されている。帯電ローラ１４にはローラ表面をクリーニングするためのクリーニングパット４９が当接している。クリーニングブレード４７により掻き落としたトナーを、ブラシローラ１５でトナー搬送オーガ４８側に移動させ、そのトナー搬送オーガ４８を回転させることにより回収した廃トナーを、図１に示した廃トナー収納部１８に搬送するようにしている。この実施の形態では、感光体５は感光体径がφ３０ｍｍのものを使用する。各感光体５は、それぞれ矢示Ｃ方向に１２５ｍｍ／ｓｅｃで回転する。ブラシローラ１５は感光体５の回転に同期して時計方向に回転する。なお、この感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄには、それを装置本体１に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを所定の装着位置に確実に位置決めできるようにしている。
【００１１】図１に示した現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、構成が全て同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄである。そして、現像装置１０Ａはマゼンタ色のトナーを使用し、現像装置１０Ｂはシアン色のトナーを使用し、現像装置１０Ｃはイエロー色のトナーを使用し、現像装置１０Ｄはブラック色のトナーをそれぞれ使用する。そして、その各色の現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ内には、トナーとキャリアからなる現像剤が収容されている。
【００１２】書込みユニット６は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の航路に配置されたｆθレンズ、長尺シリンドルカルレンズ等のレンズやミラーから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザー光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体５上に照射される。両面ユニット７は、対をなす搬送ガイド板４５ａ、４５ｂと、対をなす複数（この例では４組）の搬送ローラ４６とからなり、転写紙Ｐの両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成されて反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック搬送された転写紙Ｐを受入れて、それを給紙部に向けて搬送する。反転ユニット８は、それぞれ対をなす複数の搬送ローラ４６と、対をなす複数の搬送ガイド板４５とからなり、上述したように両面画像形成する際の転写紙Ｐを表裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後の転写紙Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする働きをする。給紙カセット１１、１２が設けられている給紙部には、転写紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５、５６が、それぞれ設けられている。
【００１３】作像動作を開始させると、各感光体が図１で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体５の表面が帯電ローラ１４により一様に帯電される。そして、感光体ユニット２Ａの感光体５には、書込みユニット６によりマゼンタの画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｂの感光体５にはシアンの画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体５にはイエローの画像に対応するレーザ光が、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体５にはブラックの画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は、感光体５が回転することにより現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの位置に達すると、そこでマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。
【００１４】一方、給紙カセット１１、１２から転写紙Ｐが分離給紙部により給紙され、それが転写ベルト３の直前に設けられているレジストローラ対５９により、各感光体５上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。転写紙Ｐは、転写ベルト３の入口付近に配設している紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的に吸着される。そして、転写紙Ｐは、転写ベルト３に吸着した状態で搬送されながら、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。その転写紙Ｐは、定着装置９で熱と圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本体１上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排紙されたり、あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、前述した反転ユニット８内の反転搬送路に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニット７に搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像が形成された後に排出される。以後、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００１５】本発明では、現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄで使用する現像剤中に潤滑剤を含んでいる。現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは感光体５に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。本実施例では現像剤としてトナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる。トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール等を用いることができる。
【００１６】本発明のトナーに使用される着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、トナー用として公知のものが使用できる。着色材の量は結着樹脂１００重量部に対して０．１から１５重量部、より好ましくは０．１５〜９重量部が適当である。荷電制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、第４級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、より好ましくは０．２〜７重量部である。
【００１７】トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、ジルコアルミネート、四級アンモニウム塩、脂肪酸、脂肪酸金属塩、フッ素系活性剤、溶剤、ポリマー等の処理剤によって表面処理または被覆したもの、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子及びそれら微粒子を前記処理剤で表面処理または被覆したもの、などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は０．０１〜３μｍの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１〜７．０重量部、特に０．２〜５．０重量部の範囲が好ましい。トナー粒子と流動性付与剤との混合方法は、粉体が流動状態で気流又は機械力などにより高速運動させ、実質的に粉砕を起こさないように行う。混合機としては、高速流動型の混合機、例えば、ヘンシェルミキサー、ＵＭミキサー等である。
【００１８】本発明に係わる二成分現像剤用トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。
【００１９】キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。本発明において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトである。この芯物質の粒径は２０〜６５μｍ、好ましくは３０〜６０μｍ程度が適当である。キャリア被覆層形成に使用されるフッ素含有単量体としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがあり、その重合体としては、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、パーフルオロアルキルビニルエーテル−ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオライド重合体、テトラフルオロエチレン共重合体、フッ素原子を置換してなるビニルエーテルを含有する重合体、フッ素原子を置換してなるビニルケトンを含有する重合体、フッ素化アルキルアクリレート重合体又はフッ素化アルキルメタアクリレート重合体がある。前記フッ素含有単量体と共重合する成分としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン等がある。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
【００２０】本発明では、トナーに潤滑剤の粉末を外添する。潤滑剤としては代表的なものとして以下のものが挙げられるが、これに限定されるものではない。例えばオレイン酸鉛、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脂肪酸金属塩類や、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂が挙げられる。トナーに外添された潤滑剤はトナーともに感光体５に付着し、クリーニングブレード４７で引き延ばされて感光体５の表面を被覆する。潤滑剤により感光体５の表面エネルギーが低減し、紙粉やトナーによる感光体フィルミングを防止したり、転写中抜け等の異常画像の発生を防止する作用がある。トナーに外添する潤滑剤の粒径としては０．５〜５μｍ、添加量はトナー１００重量部に対して０．０１〜０．５重量部が適当である。
【００２１】更に、本発明では、装置本体１に潤滑剤塗布装置を備える。図２に示すように、感光体５に潤滑剤を塗布する手段であるブラシローラ１５が、潤滑剤１６にも当接して配置されている。回転するブラシローラ１５により掻き取られた潤滑剤１６は、ブラシローラ１５の回転により感光体５に搬送され、供給される。このように、感光体５に潤滑剤１６を供給する複数の手段を備えることで、より安定した供給ができ、感光体５の耐摩耗性が向上し、長期にわたり安定かつ優れた品位の画像を得ることができる。ブラシローラ１５で感光体５に塗布する潤滑剤１６としては、前記のトナーに外添する潤滑剤と同じ物質を用いることができる。ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩を融解固化させて棒状に加工したもの、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂を棒状あるいはシート状に成型したものを用いることができる。これらの潤滑剤１６を接着剤や両面テープ等により保持部材に固定し、ブラシローラに当接させる。潤滑剤塗布量を調整する場合には保持部材をソレノイド、クラッチ等により変位可能とし、ブラシローラと当接、離間を切り替えることで潤滑剤１６の感光体５への塗布量を調整することができる。潤滑剤１６をブラシローラ１５に間欠的に当接させるようにすることで、潤滑剤１６の寿命も長くなる。
【００２２】トナーに外添する潤滑剤とブラシローラ１５から供給する潤滑剤１６の材質が異なる場合には、それぞれの材質とトナーやキャリアとの摩擦帯電などにより、トナーの帯電量分布等に異常が生じてしまい、地肌汚れ等の異常画像を引き越すおそれがあるため、トナーに外添する潤滑剤とブラシローラ１５から供給する潤滑剤１６の材料を同一の材料とするのが望ましい。これにより、それぞれの供給手段から供給される潤滑剤を同一材料とすることで、トナーの帯電量分布に異常が生じ、地肌汚れ等の不具合が発生するのを未然に防止することができる。
【００２３】本発明の画像形成装置は、さらに、潤滑剤塗布量調整手段を備える。これにより、感光体５への過剰な塗布を防止するとともに、間欠的に潤滑剤１６を塗布することで潤滑剤１６の消費量を低減し潤滑剤１６の寿命を長くする。トナーに外添した潤滑剤の感光体５への供給量は画像面積の影響を受け、高画像面積の画像が形成されてトナー消費量が多い場合には供給量も増加し、低画像面積の画像が形成されてトナー消費量が少ない場合には供給量も減少してしまう。特に、タンデム方式の画像形成装置では各感光体５毎に形成される画像面積が大きく異なることも珍しくないため、そのままでは感光体５毎に潤滑剤の供給量が大きく異なってしまう場合がある。そこで、本発明の画像形成装置が備える潤滑剤塗布量調整手段は、書き込みの画素数をカウントして、画素数が少ない感光体５にはブラシローラ１５への潤滑剤１６の当接時間を長くするように制御することで、各感光体５への潤滑剤の供給量を適切に保つことができる。トナーからの潤滑剤の供給量が低下する低画像面積が形成されている感光体５は塗布手段からの供給量を増加させる様に制御することで、感光体５への供給量を常に良好に保つことができる。なお、潤滑剤塗布量調整手段は、上述の手段に限定されない。潤滑剤塗布量調整手段としては、現像剤のトナー濃度、トナー収納部におけるトナー量等の変動を検知して、感光体５に供給する潤滑剤１６の量を調整するものであっても良い。
【００２４】図３は、本発明の画像形成装置に用いる有機感光体５の構成を示す概略断面図である。導電性支持体３１に感光層３２として、電荷発生材料を主成分とする電荷発生層３３と、電荷輸送材料を主成分とする電荷輸送層３４とが、積層形成されている。本発明においては、このような電子写真感光体５の表層として保護層３５が形成される。保護層３５として、感光層３２の保護及び耐久性の向上を目的にフィラーを含有する保護層３５を感光層３２の上に形成するものである。保護層３５に添加されるフィラーの量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、１０〜４０重量部、好ましくは、２０〜３０重量部である。フィラーの量が、１０重量部未満では摩耗が大きく耐久性に劣り、４０重量部を越えると感度低下や残留電位上昇が無視できなくなるので望ましくない。保護層３５に添加するフィラーとしては酸化チタン、シリカ、アルミナ等の金属酸化物の微粉末を用いることができる。フィラーの粒径が大きすぎる場合には露光光が保護層３５で散乱されるため、解像力が低下し画像品質が劣る。また、フィラーの粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。したがって保護層３５に添加するフィラーの粒径としては０．１〜０．８μｍが適当である。保護層３５はフィラーとバインダー樹脂を適当な溶媒を用いて分散し、分散液をスプレーコートにより塗布することにより形成できる。保護層３５に用いるバインダー樹脂、溶媒としては電荷輸送層３４と同様の材料を使用することができる。保護層３５の膜厚は、３〜１０μｍが望ましい。保護層３５には、電荷輸送材料や、酸化防止剤等を添加することもできる。保護層３５を備えた感光体５の使用して感光体５自身の耐摩耗性を向上させることで感光体５を長寿命化できるとともに、感光体５表面への潤滑剤供給を併用することで、経時での異常画像の発生も防止することができる。また、感光体５自身の耐摩耗性を向上させることで、潤滑剤の塗布量を低減しても優れた耐摩耗性を得ることができるので、潤滑剤の寿命も長くなる。
【００２５】導電性支持体３１は、体積抵抗１０１０Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属を管状に加工したもの、あるいはニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したもの、等が用いられる。電荷発生層３３は、電荷発生材料を主成分とする層であり、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、これらの電荷発生材料をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒を用いて分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート等により行う。電荷発生層３３の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。電荷輸送層３４は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。
【００２６】電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。電荷輸送材料と共に電荷輸送層３４に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。電荷輸送層４の厚さは、５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００２７】本発明の感光体５には、導電性支持体３１と感光層３２との間に下引き層を形成することができる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層３２を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、上記の感光層３２と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成層では、感光体の耐摩耗性が向上し、長期にわたり安定かつ優れた品位の画像を形成することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
【住所又は居所】東京都大田区中馬込１丁目３番６号
|
| 【出願日】 |
平成１４年４月１９日（２００２．４．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０８１２１
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 雄毅
|
| 【公開番号】 |
特開２００３−３１６２０１（Ｐ２００３−３１６２０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月７日（２００３．１１．７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１１８２１７（Ｐ２００２−１１８２１７） |
|