(57)【要約】【課題】研磨剤と保護剤の両方に相互阻害を生じさせることなく、像担持体表面の研磨剤による研磨効果と保護剤による保護効果を両立させて、長期に渡って良好な画像を安定して得ることを可能にした画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体（１）に研磨剤を供給する研磨剤供給手段（１８）と、像担持体（１）に保護剤を供給する保護剤供給手段（１９）と、を有し、制御手段（１００）は研磨剤供給手段（１８）による像担持体に対す研磨剤の供給と保護剤供給手段（１９）による像担持体に対す保護剤の供給とが同時にはなされないように制御する。【選択図】図２
2010032602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される回転可能な像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する、像担持体を帯電する帯電手段を含む像形成手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配置されて像担持体と所定領域で当接してクリーニングニップ部を形成して、転写後の像担持体から残留物を除去する弾性を有するクリーニングブレードと、制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、前記像担持体に保護剤を供給する保護剤供給手段と、を有し、前記制御手段は前記研磨剤供給手段による像担持体に対す研磨剤の供給と前記保護剤供給手段による像担持体に対す保護剤の供給とが同時にはなされないように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電手段による像担持体の帯電動作時に、前記研磨剤供給手段により像担持体に対する研磨剤の供給がなされ、前記帯電手段による像担持体の帯電動作がなされない非帯電動作時に、前記保護剤供給手段により像担持体に対する保護剤の供給がなされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記保護剤供給手段は、像担持体に対する保護剤の供給部材が像担持体に対して接離されて像担持体に対する保護剤の供給が制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記保護剤供給手段は、電気的なバイアス印加によって像担持体に対する保護剤の供給が制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記保護剤は、脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記研磨剤供給手段は、像担持体に対する研磨剤の供給部材が像担持体に対して接離されて像担持体に対する研磨剤の供給が制御されることを特徴とする請求項１乃至５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記研磨剤供給手段は、電気的なバイアス印加によって像担持体に対する研磨剤の供給が制御されることを特徴とする請求項１乃至５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記研磨剤は、像形成手段の現像手段の現像剤に外添混合されていることを特徴とする請求項１乃至５に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記研磨剤は、金属酸化物であることを特徴とする請求項１乃至８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の転写方式・ブレードクリーニング方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどのように、紙等の記録媒体（記録材）に画像を形成する画像形成装置では、電子写真システムが広く採用されている。
【０００３】
電子写真システムでは、感光体の如き像担持体の表面が一様に帯電された後に、像担持体の表面に例えばレーザ光が照射される。これにより、像担持体の表面に、レーザ光が照射された部分と照射されなかった部分との間に電位差が生じ、静電潜像が形成される。次に、現像手段により帯電したトナーが像担持体の表面に供給される。これにより、像担持体の表面にトナーが静電潜像に対応して選択的に付着して静電潜像がトナー像として現像される。その後、そのトナー像が記録媒体に転写され、記録媒体上に画像が形成される。
【０００４】
像担持体の表面を帯電するための帯電手段としては、コロナ放電装置や接触帯電装置が利用されている。コロナ放電装置は、像担持体表面を所定の電位に帯電するためには有効なものである。一方、接触帯電装置は、電圧を印加した導電性帯電部材を像担持体表面に接触させることにより像担持体表面を所定の電位に帯電させるものである。高圧電源を必要としない、及び、オゾンの発生をみてもコロナ放電装置に比べ微量である、構成が簡素であるといった特長を有している。
【０００５】
また、像担持体の表面に繰り返してトナー像が形成されるため、記録媒体へのトナー像の転写後の、記録媒体に転写されずに像担持体の表面に残る残留トナーを充分に除去することが必要である。このような電子写真システムにおけるクリーニング部材としては、弾性材料からなるカウンターブレードであるクリーニングブレードが用いられている。即ち、クリーニングブレードを像担持体の回転方向に対してカウンター方向に当接させて、トナー像転写後の像担持体面を摺擦すること、残留トナーを掻き落とす構成である。このクリーニングブレード方式は、低コストであり、電子写真システム全体を簡単でコンパクトな構成にでき、トナー除去効率も優れているので、広く実用化されている。クリーニングブレードの材料としては、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性及び耐オゾン性に卓越しているウレタンゴムが一般的に用いられている。
【０００６】
クリーニングブレードの物性や像担持体への当接のしかたは、転写残トナーの像担持体への付着度合いによるクリーニングのしやすさや像担持体の表面性にも大きく左右される。またトナーの形状、粒径及び材質の如き物性によってもクリーニング性は大きく影響を受けるため、トナーに適したブレードを選択し、像担持体に対して適正な角度、当接荷重に設定する必要がある。
【０００７】
最近、画像形成装置には、高画質化及び低ランニングコスト化の要望がある。上記電子写真システムで用いられる像担持体である感光体としては、高画質化のために、より感光層膜厚の薄いものが使用される。且つ、低ランニングコスト化のために、感光体自身の寿命を長くする必要性から、感光体表面の電気的強度、機械的強度及び耐磨耗性向上が図られている。
【０００８】
しかし、そのような像担持体を用いる画像形成装置には、以下のような課題が発生した。即ち、高強度及び耐磨耗性の高い高耐久の像担持体が使用されようになったため、特に像担持体表面の表面磨耗量がテーバー磨耗試験器で２ｍｇ以下という耐磨耗性の非常に高い像担持体を使用する場合、像担持体表面が削れることによるリフレシュがされにくい。そのため、帯電による電気的ダメージや、放電生成物の付着による像担持体の表面劣化、クリーニングブレードとの摺擦による機械的ダメージが長期的に蓄積しやすくなる。そして、像担持体表面の滑り性（特にクリーニングブレードに対する滑り性）が低下し、クリーニングブレードのビビリ、鳴き及び捲れが発生し易くなってくる。さらに像担持体表面が削れにくいため、放電生成物の除去がしにくくなり、画像流れが発生してくるという問題点が生じた。
【０００９】
そこで、この問題点を解決するために、研磨剤を有する現像剤を用いることで、積極的に放電生成物の除去を行うものがある（特許文献１）。
【００１０】
また、ステアリン酸亜鉛に代表される脂肪酸金属塩を保護剤として感光体に塗布することにより、放電生成物等の付着に起因する画像流れ等を改善できることが知られている（特許文献２〜５）。
【特許文献１】特開昭６１−２７８８６１号公報
【特許文献２】特開平５−３５１５５号公報
【特許文献３】特開平７−４４０７６号公報
【特許文献４】特開２００１−２６５０４０号公報
【特許文献５】特開２００２−３２３８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した研磨剤と保護剤はそれぞれには感光体の長寿命化には効果があるものの、同時に作用させることが困難であった。
【００１２】
研磨剤は、感光体に対するクリーニングブレードのニップ内部で摺動することで感光体表面を磨耗させることで、劣化した感光体表面を研磨、付着物を除去するものである。
【００１３】
それに対して、保護剤は感光体表面に塗布され、表面をコーティングすることで、感光体表面に付着物がつくことを防止するものである。
【００１４】
これら研磨剤の研磨機能と保護剤の保護機能の二つの機能を同時に作用させようとすると、両方の機能が不十分になるだけでなく、それぞれどちらか以下の状態になる。
【００１５】
課題となる状態を図６で示す。帯電など、放電動作によって感光体表面は酸化劣化するが、保護剤の供給によって塗布され形成される保護剤層も同様に劣化する。このとき、放電動作と同時に保護剤層の塗布を行うと、感光体表面に均一に保護材層が形成されない。これは、保護剤層の形成は、クリーニングブレードによって塗り広げれるものであるが、塗布直後は均一に塗ることは困難である。保護剤層が形成され機能するのは、繰り返しクリーニングブレードによって押し広げられ均一化している。また、放電によって劣化した保護剤層は磨耗しやすく、それによって表面に付着した放電生成物の除去が効果的に行われる。
【００１６】
しかしながら、ムラのある均一に保護剤層が形成されていない状態で放電動作が行われると、そのまま保護剤を塗りつづけても均一にならない。多く塗られた部位は良好だが、少なく塗られた部位は削れやすくなくなってしまう。
【００１７】
また、保護剤供給時に同時に研磨剤も供給する場合、保護剤層は研磨剤によって研磨されることで、表面に付着した放電生成物を効果的に除去できる。しかしながら、上記のとおり、保護剤層を塗布しながら放電動作が行われると、研磨剤によって摺擦研磨される感光体表面の保護剤層のムラはより悪化する。
【００１８】
本発明は、上記に鑑みて提案されたもので、研磨剤と保護剤の両方を上記のような問題を生じさせることなく用いることを可能にした画像形成装置を提供することを目的とする。即ち、研磨剤と保護剤の両方に相互阻害を生じさせることなく、像担持体表面の研磨剤による研磨効果と保護剤による保護効果を両立させて、長期に渡って良好な画像を安定して得ることを可能にした画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像が形成される回転可能な像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する、像担持体を帯電する帯電手段を含む像形成手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配置されて像担持体と所定領域で当接してクリーニングニップ部を形成して、転写後の像担持体から残留物を除去する弾性を有するクリーニングブレードと、制御手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、前記像担持体に保護剤を供給する保護剤供給手段と、を有し、前記制御手段は前記研磨剤供給手段による像担持体に対す研磨剤の供給と前記保護剤供給手段による像担持体に対す保護剤の供給とが同時にはなされないように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、研磨剤と保護剤の両方を問題なく用いることを可能にした画像形成装置を提供することができる。即ち、研磨剤と保護剤の両方に相互阻害を生じさせることなく、像担持体表面の研磨剤による研磨効果と保護剤による保護効果を両立させて、長期に渡って良好な画像を安定して得ることを可能にした画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略する。
［実施例１］
（画像形成装置）
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。この画像形成装置は、転写方式・ブレードクリーニング方式のデジタル電子写真装置である。この電子写真装置は、コンピュータ・イメージリーダー等のホスト装置２００から制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）１００に入力する電気的な画像信号に従ってシート状の記録材（記録媒体：例えば用紙・ＯＨＰシート・ラベル等）Ｐにトナー画像形成を行う。制御回路部１００はホスト装置２００や電子写真装置の操作部３００との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、電子写真装置の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
【００２２】
装置内には、静電潜像が形成される回転可能な像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１が配設されている。また、このドラム１に作用する電子写真プロセス手段としての、前露光手段２、帯電手段３、画像露光手段４、現像手段５、転写手段６、分離手段７、クリーニング手段８等が配設されている。
【００２３】
ドラム１は駆動手段である感光体モータ（不図示）により矢印の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。そして、その回転するドラム１の表面が、前露光手段（イレーサランプ）２により全面露光されて電気的メモリの除去を受ける。次いで、帯電手段（一次帯電器）３により所定の極性・電位に一様に帯電される。本実施例においては、帯電手段３はコロナ帯電器である。画像露光手段４はドラム１の表面に静電潜像を形成する手段であり、本実施例では、レーザ発振器を有するレーザスキャナユニットを用いている。このユニット４にはホスト装置２００から制御回路部１００に入力する電気的画像信号に対応して変調したレーザ光Ｌを出力して、ドラム１の一様帯電処理面を走査露光する。これにより、ドラム１の一様帯電処理面の露光部分の電荷が除去されてドラム表面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２４】
現像手段５はドラム１の表面に形成された静電潜像をトナー（現像剤）によりトナー像（現像剤像）として顕像化する手段である。この現像手段５は、本実施例では、トナーは、コアにエステル系ワックスを内包し、樹脂層にスチレン−ブチルアクリレート、表層にスチレンポリエステルの構成からなる懸濁重合法によって形成したものである。重合法により作成した樹脂磁性キャリヤとの混合物を、二成分現像剤として使用した。
【００２５】
上記において、帯電手段３・画像露光手段４・現像手段５がドラム１を帯電する帯電手段を含む像形成手段である。
【００２６】
転写手段６は、ドラム表面に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する手段であり、本実施例では、コロナ帯電器である。そして、ドラム１と転写手段６の対向部である転写部に、レジストローラ１０を含む記録材搬送路９からドラム１の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって給送された記録材Ｐが導入される。記録材Ｐはその裏面に転写手段６からトナーの帯電極性とは逆極性の転写電荷が付与されてドラム１の表面に密着して搬送される。これにより記録材Ｐの表面にドラム表面のトナー像が静電転写される。転写部を通った記録材Ｐは転写手段６の次ぎに配設されている分離手段７によりドラム１の表面から分離される。本実施例において分離手段７はコロナ帯電器であり、記録材Ｐの裏面を、トナーの帯電極性と同極性の電荷を付与することで除電する。これにより、記録材Ｐはドラム１の表面から分離して搬送ベルト装置１１により定着手段（定着器:不図示）に送られ、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。その後、画像形成物（コピー、プリント）として装置本体外部に排出される。
【００２７】
クリーニング手段８は記録材分離後（記録材に対するトナー像転写後）のドラム１の表面から転写残トナー・紙粉等の残留物を除去する手段である。本実施例において、このクリーニング手段８はクリーニング部材として弾性絶縁性のクリーニングブレード１３を用いたクリーニング装置である。
【００２８】
本実施例において用いたドラム１は、アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと記す）感光体である。一般にａ−Ｓｉ感光体は、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によってａ−Ｓｉからなる光導電層を形成することによって構成される。本実施例では、プラズマＣＶＤ法、即ち、原料ガスを直流または高周波或いはマイクロ波、グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法によって感光体を構成した。
【００２９】
ここで、画像形成装置は、ドラム１に形成したトナー像を中間転写体（中間転写ドラムや中か転写ベルト）に一次転写し、それを更に記録材Ｐに二次転写する中間転写構成にすることもできる。
【００３０】
（クリーニン装置８）
図２は図１の画像形成装置におけるクリーニン装置８部分の拡大図である。このクリーニング装置８は、ドラム１との対向側に開口部１４を具備させた、ドラム１の軸線方向を長手とする横長のクリーニング容器１５を有する。開口部１４の上縁側には縁部に沿ってクリーニング部材としてのクリーニングブレード１３が配設されている。また、開口部１４の下縁側には縁部に沿ってすくいシート（回収トナー飛散防止シート）１６が配設されている。また、容器１５内の底部には回収トナー排出スクリュー１７が配設されている。また、容器１５内には、すくいシート１６とブレード１３との間において、ドラム１の回転方向に沿って、ドラム１に対して研磨剤を供給する研磨剤供給装置１８と、ドラム１に対して保護剤を供給する保護剤供給装置１９が配設されている。研磨剤供給手段である研磨剤供給装置１８は保護剤供給手段である保護剤供給装置１９よりもドラム回転方向の上流側にある。
【００３１】
クリーニングブレード１３は、ドラム１の回転方向に対してカウンター方向に配置されて、ドラム１と所定領域でドラム１の母線方向に沿って当接してニップ部（クリーニングニップ部）Ｎを形成している。ブレード１３の、ドラム１に対する設定条件は、クリーニング性能を決定する大きな要因となる。設定条件としては、当接圧と当接角度β、自由長ｘ、ブレード板厚ｔなどが挙げられる。本実施例は、ブレード１３のドラム１への当接圧を安定化させるために、引っ張りばね（不図示）による加圧方式を用いている。ドラム１に対してブレード１３の当接圧を２５ｇｆ／ｃｍ、ブレード板厚ｔは３ｍｍ、自由長ｘ（取付け板（不図示）からの突出長さ）を５ｍｍとした。本実施例で用いたブレード１３は、材質がポリウレタンゴムからなり、物性値はＪＩＳの加硫ゴムの試験方法に従って実測したところ、Ａ硬度が７３゜、反発弾性率が５０％であった。
【００３２】
すくいシート１６は容器１５の下縁部に基部を固定して、ドラム１の母線方向に沿って配設されている。このシート１５の先端部はドラム１の表面に対してドラム回転方向に順方向で弾性的に接している。
【００３３】
スクリュー１７は容器１５内に底部に容器長手に沿って配設されており、駆動手段（不図示）により回転駆動される。
【００３４】
研磨剤供給装置１８は、容器１５内において、ガイド手段（不図示）に案内されて、ドラム１に近づく方向と遠のく方向に移動可能に配設されたキャリヤ２０を有する。また、このキャリヤ２０に回転可能に配設された、クリーニング補助部材としての、導電性のナイロン繊維を用いたファーブラシ２１を有する。ファーブラシ２１の回転軸線とドラム１の回転軸線はほぼ並行である。また、キャリヤ２０に配設された、研磨粒子を固化させた研磨剤ブロック２２を有する。このブロック２２は付勢手段（不図示）によりファーブラシ２１の方向に移動付勢されており、ファーブラシ２１がブロック２２に２ｍｍ侵入するようにされている。また、キャリヤ２０に固定され、先端部がファーブラシ２１に当接しているスクレーパー２３を有する。
【００３５】
そして、研磨剤供給装置１８は、制御回路部１００で制御されるシフトユニット２４により、所定の制御タイミングにてドラム１に近づく方向と遠のく方向とに位置移動制御される。シフトユニット２４は、例えば、正逆転ステッピングモータとラックとピニオンを用いた機構、ステッピングモータと偏心カムを用いた機構、電磁ソレノイドを用いた機構などを用いることができる。研磨剤供給装置１８はドラム１に近づく方向に所定に位置移動されて、ファーブラシ２１がドラム１に対して所定の侵入量で接触した「着状態」になる。また、研磨剤供給装置１８はドラム１から遠のく方向に所定に位置移動されて、ファーブラシ２１がドラム１から所定に離間して非接触となった「脱状態」になる。
【００３６】
本実施例においては、研磨剤ブロック２２は、研磨剤粒子として、摩擦帯電系列がトナーに対してポジに帯電するチタン酸ストロンチウム粉体を用いこれを固化させてブロックにしたものである。
【００３７】
研磨剤としては、金属酸化物が用いられる。上記のチタン酸ストロンチウムは代表的である。この他に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化ストロンチウムなどの微粉末を用いてもよい。また、酸化ホウ素、窒化ケイ素、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、及び炭酸アルミニウムなどの微粉末を用いてもよい。
【００３８】
研磨剤供給装置１８は着状態においてファーブラシ２１が駆動手段（不図示）により矢印の反時計方向（ドラム１の回転方向に順方向）に回転される。本実施例においては、ブラシ表層の周速度はドラム１の周速度に対して順方向に２５％で回転している。そして、ファーブラシ２１は回転により研磨剤ブロック２２を摺擦して研磨剤を削り取る。削り取られた研磨剤はブラシ表層に付着して引き続くファーブラシ２１の回転によりファーブラシ２１とドラム１との接触部に持ち運ばれてドラム１の表面に供給される。ファーブラシ２１がドラム１に対する研磨剤の供給部材である。
【００３９】
スクレーパー２３はファーブラシ２１中に堆積しすぎたトナーを排出する役目をしている。
【００４０】
また、保護剤供給装置１９も研磨剤供給装置１８と同様な構成であり、容器１５内において、ガイド手段（不図示）に案内されて、ドラム１に近づく方向と遠のく方向に移動可能に配設されたキャリヤ２５を有する。また、このキャリヤ２５に回転可能に配設された、クリーニング補助部材としての、導電性のナイロン繊維を用いたファーブラシ２６を有する。ファーブラシ２６の回転軸線とドラム１の回転軸線はほぼ並行である。また、キャリヤ２５に配設された、保護剤を固化させた保護剤ブロック２７を有する。このブロック２７は付勢手段（不図示）によりファーブラシ２６の方向に移動付勢されており、ファーブラシ２６がブロック２７に２ｍｍ侵入するようにされている。また、キャリヤ２５に固定され、先端部がファーブラシ２６に当接しているスクレーパー２８を有する。
【００４１】
そして、保護剤供給装置１９は、制御回路部１００で制御されるシフトユニット２９により、所定の制御タイミングにてドラム１に近づく方向と遠のく方向とに位置移動制御される。シフトユニット２９は、例えば、正逆転ステッピングモータとラックとピニオンを用いた機構、ステッピングモータと偏心カムを用いた機構、電磁ソレノイドを用いた機構などを用いることができる。保護剤供給装置１９はドラム１に近づく方向に所定に位置移動されて、ファーブラシ２２６がドラム１に対して所定の侵入量で接触した「着状態」になる。また、保護剤供給装置１９はドラム１から遠のく方向に所定に位置移動されて、ファーブラシ２６がドラム１から所定に離間して非接触となった「脱状態」になる。
【００４２】
本実施例においては、保護剤ブロック２７は、保護剤として、摩擦帯電系列がトナーに対してネガに帯電するステアリン酸亜鉛粒子を用いこれを固化させてブロックにしたものである。
【００４３】
保護剤としては、脂肪酸金属塩が用いられる。上記のステアリン酸亜鉛は代表的である。その他、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸ナトリウム、ラウリン酸カルシウム等を用いても良い。
【００４４】
保護剤供給装置１９は着状態においてファーブラシ２６が駆動手段（不図示）により矢印の反時計方向（ドラム１の回転方向に順方向）に回転される。本実施例においては、ブラシ表層の周速度はドラム１の周速度に対して順方向に２５％で回転している。そして、ファーブラシ２６は回転により保護剤ブロック２７を摺擦して保護剤を削り取る。削り取られた保護剤はブラシ表層に付着して引き続くファーブラシ２６の回転によりファーブラシ２６とドラム１との接触部に持ち運ばれてドラム１の表面に供給される。ファーブラシ２６がドラム１に対する保護剤の供給部材である。
【００４５】
スクレーパー２８はファーブラシ２６中に堆積しすぎたトナーを排出する役目をしている。
【００４６】
記録材分離後のドラム表面の転写残トナー等の残留物は引き続くドラム１の回転によりクリーニング装置８に至り、すくいシート１６の下をくぐって容器１５内に入る。そして、ニップ部Ｎにおいてブレード１３のエッシ部でドラム表面から掻き落とされる。そして、ニップ部Ｎにおいてドラム表面から掻き落とされた転写残トナー等の残留物は容器１５内の底部に落下しスクリュー１７によって、容器１５内から外部の回収トナーボックス（不図示）に排出される。この構成にすることで、転写残トナーによって容器１５内が詰まることがない。
【００４７】
図３は本実施例における研磨剤供給装置１８と保護剤供給装置１９の着脱タイミングを示すものである。制御回路部１００は研磨剤供給装置１８によるドラム１に対する研磨剤の供給と保護剤供給装置１９によるドラム１に対する保護剤の供給とが同時にはなされないように制御する。本実施例では、制御回路部１００は、画像形成動作シーケンス中（ドラム回転中）において、ドラム１に対する帯電動作がＯＮのとき（帯電手段３によるドラム１の帯電動作時）には、研磨剤供給装置１８が着状態に保持されるようにシフトユニット２４を制御する。また研磨剤供給装置１８のファーブラシ２１を回転状態にする。一方、保護剤供給装置１９は脱状態に保持されるようにシフトユニット２９を制御する。ファーブラシ２６は回転停止状態にする。これにより、ドラム１には研磨剤は供給されるが、保護剤の供給はなされない。
【００４８】
また、画像形成動作シーケンスにおいて、ドラム１に対する帯電動作がＯＦＦのとき（帯電手段によるドラム１の帯電動作がなされていない非帯電動作時）には、上記とは逆に、研磨剤供給装置１８が脱状態に保持されるようにシフトユニット２４を制御する。ファーブラシ２１は回転停止状態にする。一方、保護剤供給装置１９は着状態に保持されるようにシフトユニット２９を制御する。また、ファーブラシ２６は回転状態にする。これにより、ドラム１には保護剤は供給されるが、研磨剤の供給はなされない。
【００４９】
このように制御することで、ドラム１の表面を劣化させる放電を伴った帯電動作をしているときは、研磨剤供給装置１８により研磨剤がドラム１に供給され、クリーニングブレード１３においてドラム１の表面を研磨摺擦する。そのときは保護剤はドラム１には供給されないので、保護剤によって研磨剤の供給が阻害されること無く、研磨剤はクリーニングブレード１３に供給され、保護剤に影響を受けずにドラム表面を研磨摺擦することができる。
【００５０】
また、非帯電時には研磨剤は供給されず、保護剤のみ供給されるので、研磨剤でドラム表面を研磨することなく、効率的にドラム表面に保護層が形成される。
【００５１】
即ち、ドラム表面を研磨剤で研磨リフレッシュした状態で保護剤を供給して保護層を形成する供給タイミングを制御する。これにより、研磨剤と保護剤の両方を用いる場合に研磨作用を行いながら、保護剤によるドラム表面への保護層形成を行い、ドラム表面に帯電劣化によって生じる放電生成物の付着などによる画像流れ現象が起きないようにしている。ドラム１に対する保護剤の塗布によりドラム表面に保護剤層が形成され、作像動作により劣化した表層（保護剤層）が研磨剤によりドラム表面から除去される理想機能のサイクルが繰り返される。
【００５２】
上記の構成を持つように改造した複写機「商品名：ＮＰ４０５０（キヤノン社製）」を用いた。３０℃８０％ｈの恒温恒湿環境下で１００，０００枚までの通紙耐久後のクリーニング性能で評価した。
【００５３】
比較例１：実施例１で用いた構成において、研磨剤と保護剤を用いずに、同様の環境で耐久試験を行った。実施例１と比較例１で同様の通紙耐久をした結果を表１に示す。
【００５４】
比較例２：実施例１で用いた構成において、研磨剤のみを用いて、研磨剤供給部材を常時当接し、保護剤を用いずに、同様の環境で耐久試験を行った。実施例１と比較例２で同様の通紙耐久をした結果を表１に示す。
【００５５】
比較例３：実施例１で用いた構成において、保護剤のみを用いて、保護剤供給部材を常時当接し、研磨剤を用いずに、同様の環境で耐久試験を行った。実施例１と比較例３で同様の通紙耐久をした結果を表１に示す。
【００５６】
比較例４：実施例１で用いた構成において、保護剤と研磨剤の両方を用い、研磨剤供給手段と保護剤供給手段を常時当接して、同様の環境で耐久試験を行った。実施例１と比較例４で同様の通紙耐久をした結果を表１に示す。
【００５７】
画像評価は所定の耐久枚数まで耐久試験を実施し、表面抵抗の低下に伴う画像流れ現象などを確認した。
【００５８】
実施例１の場合は、ドラム表面に放電生成物の付着などが生じずに、十万枚に渡って、高温高湿環境でも良好な耐久性能を示した。
【００５９】
それに対して、比較例１の場合は、帯電動作によって放電生成物やトナーがドラム表面に付着し、ドラムの摩擦力が増大し、クリーニングブレードが滑らずに反転するブレードめくれ発生した。
【００６０】
比較例２では、比較例１にあるドラム表面の摩擦力の増加現象は生じなかった。これは、帯電動作でドラム表面に付着する放電生成物を研磨剤によって研磨摺擦し、かつ、クリーニングブレードと感光体とのニップ内部に研磨剤が入り込むことで、クリーニングブレードの摺動特性が良化したことによる。しかしながら、研磨剤によってドラムを研磨するために、ドラム表層の削れ量が増加し、ドラムの膜厚が薄くなって帯電能力が低下するなどして、画像不良が５万枚で生じた。
【００６１】
さらに、比較例３では、ドラム表面に対する研磨力は比較例２よりも低減し、かつ、ドラム表面を保護する保護層が形成されるため、摩擦力の増加傾向などは見られなかった。しかしながら、長期の使用に伴って、ドラム体表面にコーティングされている保護層が帯電動作によって劣化し、保護機能が低下するために、ドラムの表面抵抗が低下し、潜像を形成する電荷を保持できなくなる画像流れ現象が１万枚以降で発生した。
【００６２】
比較例４では、ドラム表面に不安定な摩擦力のムラが生じ、かつ、研磨剤の凝集塊が発生しクリーニングブレードのエッジ部に供給を阻害され、１００枚程度の早期にクリーニングブレードのめくれ現象が発生した。
【００６３】
【表１】
2010032602.tif 000003
【００６４】
［実施例２］
実施例１では、ドラム１に対する保護剤と研磨剤の供給タイミングの制御（供給の制御）をそれぞれの供給部材（ファーブラシ２１と２６）のドラム１に対する接離によって行ったが、静電的（電気的なバイアス印加）に行うことでも同様な効果が得られる。
【００６５】
図４はその例を示す模式図である。２１はドラム１に対する研磨剤供給部材としての上流側ファーブラシローラ、２６はドラム１に対する保護剤供給部材としての下流側ファーブラシローラである。この上流側と下流側のブラシローラ２１と２６は、それぞれ、実施例１のクリーニング装置８の、研磨剤供給装置１８におけるファーブラシ２１と、保護剤供給装置１９におけるファーブラシ２６と、同様の構成のブラシである。この両ブラシ２１と２６は、本実施例においては、それぞれ、ドラム１に対して所定の侵入量で接触させて配設されている。また、ファーブラシ２１には研磨剤ブロック２２が接触させて配設されている。また、ファーブラシ２６には保護剤ブロック２７が接触させて配設されている。研磨剤がポジ、保護剤がネガに帯電するものを用いた場合、上流側と下流側のファーブラシとしてそれぞれ導電性ファーブラシを用いる。
【００６６】
各ファーブラシ２１と２６は、それぞれ、画像形成動作シーケンス（ドラム回転中）においては、駆動手段（不図示）により矢印の反時計方向（ドラム１の回転方向に順方向）に回転される。本実施例においては、ブラシ表層の周速度はドラム１の周速度に対して順方向に２５％で回転している。そして、ファーブラシ２１は回転により研磨剤ブロック２２を摺擦して研磨剤を削り取る。削り取られた研磨剤はブラシ表層に付着して引き続くファーブラシ２１の回転によりファーブラシ２１とドラム１との接触部に持ち運ばれる。ファーブラシ２６は回転により保護剤ブロック２７を摺擦して保護剤を削り取る。削り取られた保護剤はブラシ表層に付着して引き続くファーブラシ２６の回転によりファーブラシ２６とドラム１との接触部に持ち運ばれる。
【００６７】
画像形成される帯電等のバイアスの設定は、例えばネガに帯電するトナーを用いる場合の一例を以下に示す。図１の画像形成装置を参照して、帯電手段３によってドラム１は−５００Ｖに一様に帯電され、画像を形成する領域に露光手段４によって露光されて、電荷が除去され０Ｖとなる。現像手段５によって、ネガに帯電したトナーは画像露光部分には静電的に現像され、ドラム上にトナー像が形成される。その後、＋３００Ｖを印加された転写手段６においてトナー像は記録材Ｐに転写される。転写後のドラム表面電位をおおよそ０Ｖになる。
【００６８】
ドラム１の帯電動作中は、研磨剤供給手段である上流側ファーブラシ２１と保護剤供給手段である下流側ファーブラシ２６には、それぞれ、制御回路部１００で制御されるバイアス印加電源部３０と３１から＋５００Ｖのバイアスが印加される。
【００６９】
このように設定することで、ポジに帯電する研磨剤は上流側ファーブラシ２１からドラム１へ静電的に吐き出される。即ち、ドラム１に対して研磨剤が供給される。下流側ファーブラシ２６にも同様のバイアスが印加されているので、上流側ファーブラシ２１からドラム１へ供給された研磨剤は流側ファーブラシ２６に回収されずにクリーニングブレード１３へ供給される。これにより、ドラム表面を研磨摺擦する作用が生じる。一方、下流側ファーブラシ２６は＋５００Ｖのバイアスが印加されていることにより、ネガに帯電する保護剤がドラム１へ移動することが静電的に阻止される。即ち、ドラム１に対して保護剤の供給はなされない。
【００７０】
また、帯電動作終了後は、ドラム表面電位はほぼ０Ｖである。このときに研磨剤供給手段である上流側ファーブラシ２１と保護剤供給手段である下流側ファーブラシ２６には、それぞれ、制御回路部１００で制御されるバイアス印加電源部３０と３１から−５００Ｖのバイアスが印加される。このバイアス切換えにより、ポジに帯電する研磨剤は上流側ファーブラシ２１からドラム１への静電的な吐き出しが阻止される。即ち、ドラム１に対する研磨剤の供給はなされない。一方、下流側ファーブラシ２６は−５００Ｖのバイアスが印加されることにより、ネガに帯電する保護剤が下流側ファーブラシ２６からドラム１へ静電的に吐き出される。即ち、ドラム１に対して保護剤が供給される。そして、その保護剤がドラム表面に塗布、コーティングされることで、実施例１と同様な機能を実現できる。
【００７１】
ここでは、研磨剤供給手段と保護剤供給手段に同極のバイアスを印加したが、同様に別々のバイアス設定として、供給タイミングを所定のものにしても構わない。
【００７２】
［実施例３］
実施例２で示したネガに帯電する保護剤とポジに帯電する研磨剤を用いれば、研磨剤供給手段として現像手段５を利用し、研磨剤を現像手段５のトナー中に外添混合しても同様な機能が得られる。
【００７３】
図５はこの場合のクリーニング装置８の模式図である。クリーニング装置８には保護剤供給手段であるファーブラシ２６は具備させてあるが、研磨剤供給手段であるファーブラシ２１は具備させていない。研磨剤は現像手段５（図１）によりドラム１の表面に供給される。即ち、現像手段５のトナー中に外添混合された研磨剤は、帯電動作と同時に現像バイアスが印加されているときにはネガに帯電するトナーと逆極性の研磨剤がトナー像を形成しない領域（ベタ白）のドラム表面に供給される。それが、電源部３１より＋５００Ｖを印加されたファーブラシ２６とドラム１との接触部を通過してクリーニングブレード１３に供給され、ドラム１が研磨摺擦される。
【００７４】
帯電動作が終了し現像バイアスの印加をとめると研磨剤の供給は停止され、同時にファーブラシ２６に電源部３１より−５００Ｖのバイアスを印加すると研磨剤が供給されない状態で保護剤がドラム１に供給され、本発明で示す状態が実現できる。
【００７５】
［実施例４］
また、上記の実施例３は、ファーブラシ２６に対してバイアスを印加する構成であるが、帯電手段３で生じるドラム１の表面電位の制御によって差電位を形成し、その電位差によってファーブラシ２６からドラム１への保護剤の供給制御を行っても構わない。
【００７６】
保護剤、ないし、研磨剤を供給するタイミングは、帯電動作時に研磨剤を供給して放電による劣化した表面を研磨除去し、帯電動作が行われていないときに保護剤を供給する構成を取る。供給タイミングは、帯電動作によって表面の劣化の影響が出やすい、画像形成装置の電源をＯＦＦするときに保護剤を供給してドラムグ面に保護層を形成し、通常の画像形成時には研磨剤を供給する構成を取る。このように構成することで、保護剤の供給タイミングを制御することで、保護層が形成された状態に対して帯電作像動作により劣化が生じ、保護層ごと研磨剤によって被クリーニング面表層を摺擦、研磨除去することができる。これにより、クリーニングブレードの摺動性も良好となり、長期に渡って安定したクリーニング性能を発揮できる。
【００７７】
以上説明したように、研磨剤と保護剤の両方を用いても、保護剤による保護層の形成を阻害することがない。その上、研磨剤のクリーニングブレードへの供給を保護剤によって阻害されることも無く、ドラム表面の研磨効果と保護効果を両立でき、長期に渡って良好な画像を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成を示す縦断模式図である。
【図２】図１のクリーニング装置部分の拡大図である。
【図３】保護剤供給装置と研磨剤供給装置の着状態と脱状態の制御タイミングを示す図である。
【図４】実施例２におけるクリーニング装置の要部の概略構成を示す模式図である。
【図５】実施例３におけるクリーニング装置の要部の概略構成を示す模式図である。
【図６】本発明における課題を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００７９】
１・・像担持体、３・・帯電手段、４・・画像露光手段、５・・現像手段、６・・転写手段、８・・クリーニング手段、１３・・クリーニングブレード、１８・・研磨剤供給手段、１９・・保護剤供給手段、１００・・制御手段
【図２】
2010032602.tif 000004
【図５】
2010032602.tif 000005
【図１】
2010032602.tif 000006
【図３】
2010032602.tif 000007
【図４】
2010032602.tif 000008
【図６】
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