(57)【要約】【課題】画像形成装置ｎ設置環境の向上を図ること、省資源化及び装置の小型化を図ること、及び黒色の作像ユニットの高寿命化を図ること。【解決手段】Ｋ色を含む複数色Ｙ，Ｍ，Ｃの画像をそれぞれの作像ユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃで形成し、形成された画像を重ねて、カラー画像を形成する画像形成装置１において、前記Ｋ色（黒）の画像を作像する作像ユニット１０Ｋの帯電装置２２には直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加し、前記Ｋ色以外のＹ，Ｍ，Ｃ色の画像を作像する作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電装置２２には直流電圧のみを印加する。【選択図】図１
2014122966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒を含む複数色の画像をそれぞれの作像手段で形成し、形成された画像を重ねて、カラー画像を形成する画像形成装置において、
前記黒の画像を作像する第１の作像手段の帯電装置に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加し、前記黒以外の色の画像を作像する第２の作像手段の帯電装置には直流電圧のみを印加すること
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、
前記第１の作像手段は、ブラシローラ及び当該ブラシローラにバイアスを印加して像担持体を静電クリーニングする第１のクリーニング装置を備え、
前記第２の作像手段は、クリーニングブレードを用いて像担持体をクリーニングする第２のクリーニング装置を備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記第１のクリーニング装置は、
前記像担持体上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニングブラシ及び前記正規帯電トナークリーニングブラシによって除去されたトナーを回収する第１の回収部材を含む第１のクリーニング部と、
前記像担持体上の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニングブラシ及び前記逆帯電トナークリーニングによって除去されたトナーを回収する第２の回収部材を含む第２のクリーニング部と、
を備えた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１項に記載の画像形成装置において、
前記第２の作像手段の帯電装置は像担持体と接触すること
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１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の作像手段の帯電装置は像担持体と接触すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の作像手段の帯電装置が、像担持体の表面と微小ギャップをもって対向するローラ部材を備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の作像手段が、像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置が、前記像担持体の回転方向に対して、前記像担持体表面のクリーニング装置の下流側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記第２のクリーニング部に潤滑剤塗布装置が設けられていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１及び第２の作像手段が、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置の少なくとも１つと、像担持体とを備えたプロセスカートリッジであること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
黒を含む複数色の画像をそれぞれの作像手段で形成し、形成された画像を重ねて、カラー画像を形成する画像形成方法において、
前記黒の画像を作像する第１の作像手段の帯電装置に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する工程と、
前記黒色以外の色の画像を作像する第２の作像手段の帯電装置に直流電圧のみを印加する工程と、
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に係り、さらに詳しくは、電子写真方式のカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の複写機、プリンターのカラー化、高速化、高画質化の進展とともに、電子写真方式の画像形成装置では、４連タンデム型の画像形成装置が主流となってきている。また、環境意識への高まりから、リサイクル、高信頼性、高寿命化もますます重要になってきている。さらに、オフィス環境への配慮から、オゾン発生量、粉塵発生量に関しても、意識が高まっている。
【０００３】
一方、日本で環境適合商品と認定されたものに付けられるエコマークを取得するには、オゾン放散量に関して、モノクロプリント時は１．５ｍｇ／ｈ、カラー作像時は、３．０ｍｇ／ｈを満足する必要がある。４連タンデムの画像形成装置では、モノクロプリント時には黒のみの画像形成装置を作動させ、カラープリント時には４色の画像形成装置を作動させる。しかし、モノクロプリントの規格に対して、カラープリント規格は２倍であり、４倍となっていない。このことからカラープリント時の規格がモノクロプリント時に比べて厳しいものとなっていることが分かる。
【０００４】
このような環境意識の高まりに対して、電子写真式画像形成装置では、帯電部材としてオゾン発生量が少ない帯電ローラ方式が採用されるものが多い。さらに、高寿命化、高画質化への要求から、帯電ローラに（帯電電流が十分に流れ帯電電位の安定する）交流電圧を印加するものも多くなってきている。
【０００５】
このような交流電圧を印加する技術として、例えば特開２０１０−８９９８号公報（特許文献１）あるいは特開２００２−１５６８０６号公報（特許文献２）に記載された技術が公知である。このうち、特許文献１には、像担持体と、該像担持体に対して接触または近接させて配置された状態で一様帯電可能な帯電手段を備え、一様帯電された像担持体に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理した後、可視像とされたトナー像を被転写体に転写した後、前記像担持体表面に残留するトナーをクリーニング装置により除去する手段と、前記像担持体に対して潤滑剤を供給する手段とを備え、前記帯電手段は、画像形成回数若しくは前記像担持体の回動時間をカウントするカウンタを有し、カウンタ値によって画像形成時と非画像形成時とで印加される交流電圧値の比を制御する制御手段に接続された画像形成装置が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、複数の作像ユニットの全てが作像動作する場合には、その全作像ユニットの帯電装置に対して直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を印加するように制御し、複数の作像ユニットの一部が作像動作する場合には、その作像動作する作像ユニットの帯電装置に対して直流電圧のみの帯電電圧を印加するように制御する制御手段を備えた画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
オゾン発生量が少ない接触帯電方式を採用したとしても、交流電圧を印加すると帯電電流が大きくなるために、直流電圧のみ印加する場合よりも、オゾン発生量が増加する。さらに、カラー作像時は４色同時作像となるため、オゾン発生量もさらに増加することになる。そのため前述のカラー作像時の規格を満足できなくなる場合がある。そこで、規格を満足させるために、従来は、オゾンフィルタ等のオゾン処理系を追加するなどして対応してきた。
【０００８】
また、こうした画像形成装置では、交流電圧を重畳する際、帯電ローラに数ｋＶ／数ｋＨｚの高電圧／高周波の交流電圧を印加するので、不快を感じやすい高周波の帯電音が発生する。４色で同時に作像するフルカラー作像時には、単色の４倍となることから帯電音が大きくなり、不快な異常音と指摘される場合があった。そうした場合には、防音部材を追加したりして対策してきた。このようにして、従来は、オゾン処理系の部品追加あるいは防音部材の追加等により、装置の大型化及び重量化を招いていた。
【０００９】
さらに、一般のオフィス環境では、モノクロ画像の出力に対して、カラー画像の出力が少ない。そのため、最も使用頻度の高い黒作像ユニットの交換サイクルで、黒以外の画像形成装置の交換も実施すると、黒以外の作像ユニットが無駄になることがあった。
【００１０】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、画像形成装置の設置環境の向上を図るとともに、省資源化及び装置の小型化を図ること、更に黒色の作像ユニットの高寿命化を図ることにある。  
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は、黒を含む複数色の画像をそれぞれの作像手段で形成し、形成された画像を重ねて、カラー画像を形成する画像形成装置において、前記黒の画像を作像する第１の作像手段の帯電装置に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加し、前記黒色以外の色の画像を作像する第２の作像手段の帯電装置には直流電圧のみを印加することを特徴とする。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像形成装置の設置環境の向上を図ること、省資源化及び装置の小型化を図ること、及び黒色の作像ユニットの高寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における黒色の作像ユニットの構成を示す図である。
【図３】実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３における黒色の作像ユニットの構成を示す図である。
【図５】実施例３に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図６】図５における黒色の作像ユニットの構成を示す図である。
【図７】実施例４に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図８】図７における黒色の作像ユニットの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、黒の作像ユニットの帯電装置には直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加し、それ以外の色の作像ユニットの帯電装置には直流電圧のみを印加することを特徴とする。以下、本発明の実施形態について実施例を挙げ、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一若しくは同一と見なせる各部には、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１６】
同図において、実施例１に係る画像形成装置１は４連のタンデム型の画像形成装置である。この画像形成装置１は、作像装置１０、光書き込み装置１１、給紙装置１２、２次転写装置１３、定着装置１４、排紙装置１５及び排紙トレイ１６を備えている。作像装置１０は、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の各色の作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備え、中間転写ベルト１７に各作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体２１が接触し、１次転写装置１８によって感光体２１上に形成されたトナー画像が１次転写される。以下、色を表す場合には、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫと表記する。
【００１７】
図２はＫ色の作像ユニットの構成を示す図である。Ｋ色の作像ユニット１０Ｋは、ドラム状の感光体２１と、この感光体２１の外周に沿って配置された帯電装置２２、現像装置２３、クリーニング装置２４、及び図示しない除電装置を備えている。帯電装置２２と現像装置２３との間には、光書き込み装置１１から光書き込みのためのレーザ光が照射される光書き込み部２６が設定されている。前記除電装置はクリーニング装置２４と帯電装置２２との間２５に設けられている。帯電装置２２は、感光体ドラム１１０に隙間（ギャップ）をもって配置された帯電ローラ２２ａと、帯電ローラ２２ａの汚れを除去するクリーニングローラ２２ｂとを備える。現像装置２３は、現像ローラ２３ａと、攪拌ローラ２３ｂ，２３ｃとを備えている。
【００１８】
大略上記の構成を備えた画像形成装置１では、帯電装置２２によって表面が所定の電位に帯電された感光体２１に、作像する画像データに基づいて変調されたレーザ光が光書き込み装置１１から書き込まれ、感光体２１上に潜像を形成する。潜像は感光体２１の回転に伴って現像装置２３で現像され、トナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置１８によって中間転写ベルト１７に１次転写される。この１次転写は黒以外の色であるカラーの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃによっても実行され、最終的に４色のトナー像が重畳されたフルカラーの画像が中間転写ベルト１７上に形成される。
【００１９】
中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像は、給紙装置１２の給紙トレイ１２ａのいずれかから給紙された用紙に２次転写装置１３で一括転写される。このとき用紙はレジストローラ１２ｂによって中間転写ベルト１７上の画像とタイミングを合わせて垂直搬送路１２ｃ上に送り込まれる。用紙に転写されたフルカラーの画像は、定着装置１４によって加熱及び加圧により用紙上に定着され、排紙装置１５から排紙トレイ１６上に排紙される。
【００２０】
トナー像が１次転写された感光体２１は、感光体２１表面の残留トナーがクリーニング装置２４によってクリーニングされ、さらに感光体２１表面が除電装置で除電される。クリーニング装置２４はクリーニングブレード２４ａと廃トナー搬送部材２４ｂを備え、クリーニングブレード２４ａで残留トナーを掻き取り、その掻き取った残留トナーを廃トナー搬送部材２４ｂで搬送し、回収する。中間転写ベルト１７は駆動ローラと従動ローラとの間に掛け渡され、駆動ローラ側に中間転写ベルト１７のクリーニング装置１７ａが設けられている。
【００２１】
Ｙ，Ｍ，Ｃ各色のカラーの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの構成もＫ色の作像ユニット１０Ｋとは帯電ローラ２２に対する印加電圧の種類が異なるだけで、他は同一である。
【００２２】
すなわち、この画像形成装置１では、基本的にＫ色以外のカラーの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電ローラ２２には、直流電圧のみが印加されている。直流電圧のみを印加する帯電ローラ２２は帯電電流が小さく、ローラ抵抗等の変動に対して帯電電位も変動して帯電電位が安定しにくい。しかし、本実施例における帯電ローラ２２は、帯電ローラ２２の体積抵抗値のバラツキを抑えることにより、安定した帯電電位が得られるようになっている。
【００２３】
一般に帯電ローラ２２の体積抵抗は、帯電ローラ２２をＳＵＳ等の金属ローラに対向させて、回転させながら数百Ｖの直流電圧を印加して測定する。このようにして測定すると、本発明の、交流電圧を印加する帯電ローラに比べて直流電圧のみを印加する帯電ローラは、回転方向の体積抵抗値のバラツキを１／２程度まで抑えられている。
【００２４】
本発明の画像形成装置は、Ｋ色の作像ユニットには直流電圧に交流電圧を重畳して印加し、Ｋ色以外のカラーの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電ローラ２２には、直流電圧のみが印加されているために、４色同時に作像するフルカラー作像時でも、モノクロ作像時とほぼ変わらないオゾン発生量となる。これは、カラー作像ユニットの直流帯電ローラが、交流電圧を印加する帯電ローラと比較して１／１００〜１／１０程度の桁違いに小さな量のオゾンしか発生しないからである。
【００２５】
このように本実施例では、フルカラー作像時でもモノクロ作像時とほぼ変わらないオゾン発生量となるので、カラー作像時のオゾン発生量増加により前述の環境規格を満足できなくなるようなことはない。そのため、従来のようにオゾンフィルタ等を追加する必要もなくなる。
【００２６】
また、４色同時に作像するフルカラー作像時でも、交流電圧印加による帯電音の発生は、黒の作像ユニット１０Ｋのみとなる。これにより、モノクロ作像時と同レベルの帯電音となる。そのためカラー作像時に不快な帯電音が大きくなって異常音として指摘されることはなく、防音部材の追加等が不要となる。その結果、装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００２７】
さらに、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの帯電ローラ２２のみ交流電圧を印加することによりＫ色の作像ユニット１０Ｋの帯電ローラ２２へのトナー付着による帯電不良の発生を抑制することができる。これは、直流電圧に交流電圧を印加した帯電ローラは、直流電圧のみを印加する帯電ローラよりも、帯電電流が大きく、ローラ汚れに対して帯電不良を発生しにくいからである。これにより、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの高寿命化が可能となる。
【００２８】
そのため、モノクロ画像の出力に対してカラー画像の出力が少ない一般オフィスでの使用で、黒作像ユニット交換サイクルにしたがって作像ユニットを交換したとしても、黒以外のカラーの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍを寿命に対して無駄にすてることがより少なくなる。その結果、より効率的に作像ユニットの交換が可能となり、省資源化を図ることができる。なお、黒作像ユニット交換サイクルにしたがって交換するとは、交換作業の効率化のために黒作像ユニット１０Ｋとカラーの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍの交換サイクルを同期させることを意味する。
【実施例２】
【００２９】
図３は、実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。この実施例２に係る画像形成装置１では、Ｋ色以外の作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、図２に示した実施例１と同じ構成となっている。
【００３０】
図４は本実施例におけるＫ色の作像ユニットの構成を示す図である。実施例２に係るＫ色の作像ユニット１０Ｋには、帯電装置２２の交流電流による攻撃作用からの感光体表面保護と、感光体２１のクリーニング性能の向上及び転写性の向上を図るために潤滑剤塗布装置２７が設けられている。潤滑剤塗布装置２７は、潤滑剤塗布の安定化のために、感光体２１の回転方向Ｒに対して、クリーニング装置２４の下流側に設けられている。潤滑剤塗布が安定するのは、潤滑剤塗布装置を感光体クリーニング装置下流側に配置することによって、転写残トナー除去後に、感光体表面に潤滑剤を塗布することが可能となるためである。また、帯電ローラ２２は、感光体２１にギャップをもって対向し、交流電圧が印加されている。
【００３１】
この画像形成装置１では、感光体２１の表面保護のために潤滑剤塗布装置２７を搭載し、像担持体である感光体２１の表面と微小ギャップをもって対向する帯電ローラ２２を用いて帯電するため、前述の実施例１よりもさらに高寿命化を図ることができる。高寿命化できるのは、潤滑剤塗布による感光体保護作用効果とともに、帯電ローラが感光体２１の表面と微小ギャップをもって対向することにより、帯電ローラ表面にトナー等の汚れが付着しにくくなる作用効果があるためである。
【００３２】
帯電音、オゾン発生に関しては、実施例１と同様になるために、防音部材、オゾン処理部材が不要で、機械の小型化及び軽量化を図ることができる。また、実施例１と同様にＫ色の作像ユニット１０Ｋの寿命向上により、より効率的に作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの交換を行うことが可能となり、省資源化を図ることができる。
【００３３】
なお、本実施例の画像形成装置１では、各作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光体２１、帯電装置２２、現像装置２３、クリーニング装置２４、潤滑剤塗布装置２７が一体となったプロセスカートリッジとなっている。そのため、作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを交換する場合には、プロセスカートリッジ一体で交換する。プロセスカートリッジは、帯電装置２２、現像装置２３、クリーニング装置２４の少なくとも１つと、感光体２１を含むものであればよい。ただし、この実施例では、潤滑剤塗布装置２７もプロセスカートリッジに含まれている。
【００３４】
また、潤滑剤塗布装置２７は、潤滑材２７ａ、ブラシローラ２７ｂ、圧縮スプリング２７ｃ及び塗布ブレード２７ｄを備える。潤滑剤塗布装置２７は、感光体２１の回転方向に対して、クリーニング装置２４の下流側に配置されている。潤滑剤２７ａは固形である。ブラシローラ２７ｂは潤滑剤２７ａと感光体２１とに接触して回転し、潤滑剤２７ａを削って感光体２１に塗布する。潤滑剤２７ａは圧縮スプリング２７ｃによってブラシローラ２７ｂ側に押付けられ、ブラシローラ２７ｂとの接触状態が維持されている。
【００３５】
さらに、塗布ブレード２７ｄは、基端側が支持台２７ｅに支持され、先端側が感光体２１表面に接触してブラシローラ２７ａで塗布された潤滑剤を薄膜化する。
【００３６】
前記潤滑剤塗布装置２７で使用される潤滑剤２７ａは、脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤を含有している。このうち脂肪酸金属塩は帯電電流により破壊され、感光体表面が破壊されるのを防止すると同時に、帯電電流では破壊されない無機潤滑剤により、感光体クリーニングをより良好に維持することが可能となる。これは、潤滑剤が脂肪酸金属塩のみの場合よりも、無機潤滑剤によって潤滑作用がよりよい状態で維持されるからである。
【００３７】
脂肪酸金属塩の例としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用しても良い。本実施例においては、中でもステアリン酸亜鉛が特に像担持体（感光体２１）への成膜性に優れることから、最も好ましい。
【００３８】
無機潤滑剤とは、自身が劈開して潤滑する、あるいは内部滑りを起こす無機化合物のことを指す。具体的な物質例としては、タルク、マイカ、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、カオリン、スメクタイト、ハイドロタルサイト化合物、フッ化カルシウム、グラファイト、板状アルミナ、セリサイト、合成マイカなどがあるが、これに限るものではない。中でも窒化ホウ素は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で重なり、層間に働く力は弱いファンデルワールス力のみであるため、容易に劈開、潤滑することから、本発明においては最も好ましい。なお、これらの無機潤滑剤は疎水性付与等の目的で、必要に応じて表面処理がなされていても良い。
【００３９】
このように本実施例における潤滑剤２７ａは、脂肪酸金属塩に無機潤滑剤を含むので、脂肪酸金属塩が、帯電電流により破壊されて、感光体表面が破壊されるのを防止することができる。これと同時に、帯電電流では破壊されない無機潤滑剤により、潤滑作用が（潤滑剤が脂肪酸金属塩の場合より）より良い状態で維持されるため、感光体クリーニングをより良好に維持することが可能となる。
【００４０】
また、脂肪酸金属塩としてステアリン酸亜鉛を使用すると、感光体２１への成膜性に優れため、感光体２１の潤滑性及び保護性に優れたものとなる。さらに、無機潤滑剤として窒化ホウ素を使用すると、潤滑性に優れたものとすることができる。
【００４１】
なお、本実施例における潤滑剤塗布装置２７は、例えば、金属石鹸潤滑剤塗布装置などに適用することも可能である。
【００４２】
その他、特に説明しない各部は実施例１と同様に構成され、同様に機能する。
【実施例３】
【００４３】
図５は、実施例３に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。この実施例３に係る画像形成装置１では、Ｋ色以外のカラーの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、図２に示した実施例１と同じ構成となっている。
【００４４】
実施例１では、各色のクリーニング装置２４として、クリーニングブレード２４ａを被清掃体たる感光体２１上の周面に押し当てて感光体２１上の残留トナーを掻き落として除去するブレードクリーニング方式が用いられている。クリーニングブレード２４ａとしては、例えばウレタンなどの弾性部材が使用されている。ブレードクリーニング方式は、構成が簡易で性能が安定していることから広く用いられているが、ブレードを感光体２１に押し当てているため感光体２１の摩耗が大きい。特に使用頻度の高いＫ色の感光体２１の摩耗量が多くなり、Ｋ色の作像ユニット１０Ｙの交換サイクルが短くなってしまう。
【００４５】
そこで、本実施例では、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋのクリーニング装置２４を２段にわたるブラシローラによる静電クリーニング方式のものとした。図６は実施例３におけるＫ色の作像ユニット１０Ｋの構成を示す図である。
【００４６】
Ｋ色の作像ユニット１０Ｋは、図２に示した実施例１の作像ユニットのブレードクリーニング方式のクリーニング装置２４に代えて、静電クリーニング方式の第１及び第２のクリーニング部２４−１，２を設けたものである。第１のクリーニング部２４−１は、感光体２１の回転方向（矢印Ｒ方向）上流側に正規帯電極性である負極性トナーをクリーニングするものとして設けた。また、第２のクリーニング部２４−２は、第１のクリーニング部２４−１の感光体回転方向（矢印Ｒ方向）下流側にトナーのうち正規帯電極性と逆極性である正極性トナーをクリーニングするものとして設けた。
【００４７】
第１及び第２のクリーニング部２４−１，２はそれぞれ第１及び第２のクリーニングブラシローラ２４−１ａ，２ａ、第１及び第２の回収ローラ２４−１ｂ，２ｂ及び第１及び第２の掻き取りブレード２４−１ｃ，２ｃを備えている。
【００４８】
第１及び第２のクリーニングブラシローラ２４−１ａ，２ａはクリーニング回転体として機能し、第１及び第２の回収ローラ２４−１ｂ，２ｂはクリーニングブラシローラ２４−１ａ，２ａに付着したトナーを回収する回収手段として機能する。また、第１及び第２の回収ローラ２４−１ｂ，２ｂによって回収された残留トナーは、トナー掻き取り部材として第１及び第２の掻き取りブレード２４−１ｃ，２ｃが、それぞれ回収ローラ２４−１ｂ，２ｂに当接して回収ローラ表面からトナーを掻き取る。
【００４９】
第１及び第２のクリーニングブラシローラ２４−１ａ，２ａは、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面から立ち上がった複数の起毛（導電性ポリエステル）からなるブラシローラ部とを備えている。第１及び第２の回収ローラ２４−１ｂ，２ｂはＳＵＳローラを使用し、第１及び第２の掻き取りブレード２４−１ｃ，２ｃは厚さ１００μｍのＳＵＳブレードを使用している。
【００５０】
上流側の第１のクリーニング部２４−１のクリーニングブラシローラ２４−１ａ及び回収ローラ２４−１ｂには図示しない電源からプラスのバイアスが印加される。これにより、感光体２１上の負極性のトナーは静電的に感光体２１→第１のクリーニングブラシローラ２４−１ａ→第１の回収ローラ２４−１ｂへと移動する。そして、第１の回収ローラ２４−１ｂ上のトナーは、最終的に第１の掻き取りブレード２４−１ｃで掻き取られる。
【００５１】
下流側の第２のクリーニング部２４−２のクリーニングブラシローラ２４−２ａ及び回収ローラ２４−２ｂには図示しない電源からマイナスのバイアスが印加される。これにより、感光体２１上の正極性のトナーは静電的に感光体２１→第２のクリーニングブラシローラ２４−２ａ→第２の回収ローラ２４−２ｂへと移動する。そして、第２の回収ローラ２４−２ｂ上のトナーは、最終的に第２の掻き取りブレード２４−２ｃで掻き取られる。
【００５２】
このように構成すると、感光体２１に接触しているのはブラシであり、静電的に感光体２１上のトナーをクリーニングするので、感光体２１に対する機械的負荷はクリーニングブレード２４ａと比べ小さくなる。これにより、感光体２１の摩耗を低減することが可能となり、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの感光体２１の高寿命化を図ることができる。
【００５３】
その他、特に説明しない各部は実施例１と同様に構成され、同様に機能する。
【００５４】
なお、実施例２においても、クリーニング装置はブレードクリーニング方式を採用しているので、実施例２においてクリーニング装置２４に実施例３の第１及び第２のクリーニング部２４−１，２を適用しても良いことは言うまでもない。
【実施例４】
【００５５】
図７は、実施例４に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。この実施例４に係る画像形成装置１では、黒以外の作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、図２に示した実施例１と同じ構成となっている。
【００５６】
実施例３では、クリーニング装置２４を静電クリーニング方式の第１及び第２のクリーニング部２４−１，２としている。図８は実施例４におけるＫ色の作像ユニット１０Ｋの構成を示す図である。
【００５７】
図８に示すように実施例４では、実施例３の第２のクリーニング部２４−２のブラシローラ２４−２ａに図４に示した実施例２の潤滑剤塗布装置２７を設けている。潤滑剤塗布装置２７は実施例２と同様の構成を備え、潤滑剤２７ａを圧縮スプリング２７ｃによって第２のクリーニングブラシローラ２４−２ａに押し当てている。これにより、第２のクリーニングブラシローラ２４−２ａは、感光体２１の表面をクリーニングするとともに、潤滑剤２７ａを塗布し、感光体２１の表面を保護する。潤滑剤２７ａの材質及び潤滑剤塗布装置２７の構成及び機能は実施例２で説明した通りである。
【００５８】
その他、特に説明しない各部は実施例２及び３と同様に構成され、同様に機能する。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００６０】
１）本実施形態では、Ｋ色を含む複数色Ｙ，Ｍ，Ｃの画像をそれぞれの作像ユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ（作像手段）で形成し、形成された画像を重ねて、カラー画像を形成する画像形成装置１において、前記Ｋ色（黒）の画像を作像する作像ユニット１０Ｋ（第１の作像手段）の帯電装置２２には直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加し、前記Ｋ色以外のＹ，Ｍ，Ｃ色の画像を作像する作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ（第２の作像手段）の帯電装置２２には直流電圧のみを印加することを特徴としている。これにより、
・設置環境の向上を図ることができる。  
・省資源化及び装置の小型化を図ることができる。  
・Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの高寿命化を図ることができる。
【００６１】
等の効果を奏する。
【００６２】
２）本実施形態では、前記１）において、Ｋ色の画像を作像する作像ユニット１０Ｋ（第１の作像手段）が、ブラシローラ２４−１ａ，２ａ及び当該ブラシローラ２４−１ａ，２ａにバイアスを印加して感光体２１（像担持体）を静電クリーニングする第１のクリーニング装置を備え、前記Ｙ，Ｍ，Ｃ各色の画像を作像する作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ（第２の作像手段）は、クリーニングブレード２４ａを用いて感光体２１（像担持体）をクリーニングする第２のクリーニング装置を備えている。これにより、
・Ｋ色の作像ユニット１０Ｋについては、ブラシでローラ２４−１ａ，２ａによって静電的に感光体２１上のトナーをクリーニングするので、感光体２１に対する機械的負荷はＹ，Ｍ，Ｃの他色のクリーニングブレード２４ａと比べ小さくなる。  
・その結果、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの感光体２１の摩耗を低減することが可能となり、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの感光体２１の高寿命化を図ることができる。  
・最も使用頻度の高いＫ色の作像ユニット１０Ｋの感光体２１の高寿命化が可能なので、Ｋ色の作像ユニット１０Ｙの交換サイクルを長くすることができる。  
等の効果を奏する。
【００６３】
３）本実施形態では、前記２）において、前記第１のクリーニング装置は、前記感光体２１上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニングブラシ２４−１ａ及び前記正規帯電トナークリーニングブラシ２４−１ａによって除去されたトナーを回収する第１の回収ローラ２４−１ｂ（第１の回収部材）を含む第１のクリーニング部２４−１と、前記感光体２１の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニングブラシ２４−２ａ及び前記逆帯電トナークリーニングブラシ２４−２ａによって除去されたトナーを回収する第２の回収ローラ２４−２ｂ（第２の回収部材）を含む第２のクリーニング部２４−２と、を備えている。これにより、
・上流側の第１のクリーニング部２４−１では、感光体２１上の負極性のトナーが静電的に第１の回収ローラ２４−１ｂまで移動し、第１の掻き取りブレード２４−１ｃで掻き取られ、回収することができる。  
・下流側の第２のクリーニング部２４−２では、感光体２１上の正極性のトナーが静電的に第２の回収ローラ２４−２ｂまで移動し、第２の掻き取りブレード２４−２ｃで掻き取られ、回収することができる。  
・これにより、正極性、負極性が入り混じっているトナーを、その極性に関係なく静電的に確実に回収することができる。
【００６４】
等の効果を奏する。
【００６５】
４）本実施形態では、前記１）ないし３）において、前記Ｙ，Ｍ，Ｃ各色の作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ（第２の作像手段）の帯電装置２２が感光体２１と接触する接触式帯電方式をとっている。これにより、オゾンの発生を大幅に抑制することができる。
【００６６】
５）本実施形態では、前記１）ないし４）において、前記Ｋ色の作像ユニット１０Ｋ（第１の作像手段）の帯電装置２２が感光体２１と接触する接触式帯電方式をとっている。これにより、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの帯電装置２２は、例えば直流電圧に交流電圧を重畳印加する接触帯電ローラとして構成されるので、帯電電流が大きく帯電電位が安定することにより、画像品質の向上化及びＫ色の作像ユニット１０Ｋの長寿命化を図ることができる。
【００６７】
６）本実施形態では、前記１）ないし４）において、前記Ｋ色の作像ユニット１０Ｋ（第１の作像手段）の帯電装置２２が、感光体２１表面と微小ギャップをもって対向する帯電ローラ２２ａ（ローラ部材）を備えている。これにより、帯電ローラ２２ａ表面に感光体２１からトナー等の汚れが付着しにくく、帯電ローラ２２ａの汚れを抑制することが可能となる。その結果、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋの長寿命化を図ることができる。
【００６８】
７）本実施形態では、前記１）ないし６）において、Ｋ色の作像ユニット１０Ｋ（第１の作像手段）が、感光体２１に潤滑剤２７ａを塗布する潤滑剤塗布装置２７を備えている。これにより、
・感光体２１に潤滑剤２７ａを塗布するので、帯電装置２２の交流電流による攻撃作用を潤滑剤が受けることになる。その結果、感光体２１の表面が交流電流の攻撃作用を受けることがなくなる。  
・感光体２１の表面が潤滑剤層によって保護され、感光体２１の表面が交流電流の攻撃作用を受けることがなくなるので、感光体２１の長寿命化を図ることが可能となり、延いては画像形成装置１の長寿命化を図ることができる。  
・感光体２１表面の潤滑剤層により、クリーニングブレード２４ａのエッジ挙動が安定化する。これにより、感光体２１表面のクリーニング性能が向上し、クリーニング不良の発生を防止することができる。  
・感光体２１表面の潤滑剤層により、感光体２１表面の摩擦係数が小さくなり、転写性が向上する。その結果、画像品質の向上も図ることができる。  
等の効果を奏する。
【００６９】
８）本実施形態では、前記３）において、前記第２のクリーニング部２４−２に潤滑剤塗布装置２７が設けられている。これにより、第１及び第２のクリーニング２４−１，２における下流側の第２のクリーニング部２４−２がクリーニング機能に加えて潤滑剤塗布機能を備えることになり、別途、潤滑剤塗布装置２７を設けるより部品点数を少なくすることが可能となり、低コスト化を図った上で、前記７）の効果を奏することができる。
【００７０】
９）本実施形態では、前記１）ないし８）において、作像ユニット１０Ｋ及び１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ（第１及び第２の作像手段）が、帯電装置２２、現像装置２３及びクリーニング装置２４の少なくとも１つと、感光体２１とを備えたプロセスカートリッジとして構成されている。これにより、作像ユニット１０Ｋ及び１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃをそれぞれ１つのカートリッジとして一体化することが可能となり、画像形成装置１へのセット性及び画像形成装置１のメインテナンス性の向上を図ることができる。さらに、一体化することにより、現像装置２３、帯電装置２２、クリーニング装置２４の各構成部材等の対感光体２１への相対的な位置精度の向上を図ることが可能となる。結果として、画像品質の向上が良くなる。
【００７１】
なお、特許請求の範囲における黒は本実施形態ではＫ色に、複数色はＹ，Ｍ，Ｃ色に、作像手段は作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに、画像形成装置は符号１に、第１の作像手段は作像ユニット１０Ｋに、帯電装置は符号２２に、第２の作像手段は作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃに、ブラシローラは符号２４−１ａ，２ａに、像担持体は感光体２１に、クリーニングブレードは符号２４ａに、第１及び第２のクリーニング装置は符号２４に、正規帯電トナークリーニングブラシは符号２４−１ａに、第１の回収部材は第１の回収ローラ２４−１ｂに、第１のクリーニング部は符号２４−１に、逆帯電トナークリーニングブラシは符号２４−２ａに、第２の回収部材は第２の回収ローラ２４−２ｂに、第２のクリーニング部は符号２４−２に、ローラ部材は帯電ローラ２２ａに、潤滑剤は符号２７ａに、潤滑剤塗布装置は符号２７に、それぞれ対応する。
【００７２】
さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ作像ユニット
２１  感光体
２２  帯電装置
２２ａ  帯電ローラ
２４  クリーニング装置（第１及び第２のクリーニング装置）
２４−１ａ，２ａ  ブラシローラ
２４ａ  クリーニングブレード
２４−１  第１のクリーニング部
２４−１ａ  正規帯電トナークリーニングブラシ
２４−１ｂ  第１の回収ローラ
２４−２  第２のクリーニング部
２４−２ａ  逆帯電トナークリーニングブラシ
２４−２ｂ  第２の回収ローラ
２７  潤滑剤塗布装置
２７ａ  潤滑剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７４】
【特許文献１】特開２０１０−００８９９８号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６８０６号公報
【図１】
2014122966.tif 000003
【図２】
2014122966.tif 000004
【図３】
2014122966.tif 000005
【図４】
2014122966.tif 000006
【図５】
2014122966.tif 000007
【図６】
2014122966.tif 000008
【図７】
2014122966.tif 000009
【図８】
2014122966.tif 000010