(57)【要約】【課題】帯電手段の放電により劣化した像担持体上の潤滑剤を除去する手段を設けることにより、画像品質の劣化や、異常画像の発生を防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体２と、この像担持体２に近接又は接触する帯電部材を有する帯電手段３と、像担持体２上に形成された画像を転写体に転写させる転写手段６と、この転写手段６の像担持体の回転方向下流側で、且つ帯電手段３の上流側で像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段１０３と、帯電手段３の像担持体の回転方向下流側で、且つ転写手段６の上流側に配置された現像手段５とを有する画像形成装置において、像担持体２表面の潤滑剤を除去する潤滑剤除去手段７−１を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、この像担持体に近接又は接触する帯電部材を有する帯電手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写体に転写させる転写手段と、この転写手段の前記像担持体の回転方向下流側で、且つ前記帯電手段の上流側で前記像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、前記帯電手段の前記像担持体の回転方向下流側で、且つ前記転写手段の上流側に配置された現像手段とを有する画像形成装置において、前記像担持体表面の潤滑剤を除去する潤滑剤除去手段を設けた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、前記潤滑剤除去手段は、前記像担持体表面を除電する除電手段と、除電後の像担持体表面に現像剤を供給する現像剤供給手段と、像担持体表面の現像剤を除去する現像剤除去手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤除去手段を、所定の稼動時間または所定の印字枚数間隔で動作させる制御手段を設け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、前記潤滑剤除去手段とは別に、像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設けた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、前記像担持体が表層に保護層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記保護層におけるバインダー樹脂は、架橋構造を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に電荷輸送部位を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
像担持体表面を帯電手段によって帯電させる帯電工程と、帯電後の像担持体表面の画像部以外の部分に露光手段によって光を当てて静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像に現像手段によって現像剤を供給して可視像を形成する現像工程と、可視化された画像を転写手段によって転写体に転写させる転写工程と、転写体に転写させた画像を定着手段によって定着させる定着工程と、転写工程後の像担持体表面に残留する現像剤をクリーニング手段によって除去するクニーニング工程とを有する画像形成方法において、前記像担持体上の潤滑剤を除去する潤滑剤除去工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成方法において、前記潤滑剤除去工程は、除電手段によって像担持体の表面電位の絶対値をほぼ０Ｖとし、現像手段によって画像形成時の現像バイアスよりも絶対値が小さいバイアス電圧で像担持体に現像剤を供給し、この現像剤を用いて前記潤滑剤を除去するものであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像形成方法において、前記潤滑剤除去工程における帯電部材への印加電圧(Vch)は直流成分のみであり、下記式（１）を満足するとともに、前記現像手段によって画像形成時と同じバイアスで前記像担持体に現像剤を供給することを特徴とする画像形成方法。
｜Vth｜≦｜Vch｜≦｜Vth｜+｜Vdev｜  ・・・（１）
但し、Vth：放電開始電圧、Vdev：現像バイアス（現像ローラへの印加電圧（直流分のみ））
【請求項１１】
請求項８に記載の画像形成方法において、前記潤滑剤除去工程は、像担持体の表面電位が画像形成時と同じ電位であり、帯電部材への印加電圧が交流成分を含まない直流成分のみであるとともに、画像形成時のバイアスより絶対値の大きいバイアスで前記現像手段によって前記像担持体に現像剤を供給することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記潤滑剤除去工程は、所定の稼動期間または所定の印字枚数毎に前記像担持体表面の潤滑剤を除去するものであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記潤滑剤を除去する際に、除去した潤滑剤を像担持体から離すことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１４】
請求項８ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記バイアスを直流にすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１５】
請求項８ないし１４のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記潤滑剤除去工程の直後に、潤滑剤塗布工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１６】
少なくとも像担持体と、潤滑剤除去手段および潤滑剤供給手段とを一体に形成した画像形成装置用のプロセスカートリッジにおいて、前記潤滑剤除去手段は請求項２に記載された潤滑剤除去手段であることを特徴とする画像形成装置用のプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
前記潤滑剤除去手段を、所定の稼動時間または所定の印字枚数間隔で動作させる制御手段を有することを特徴とする請求項１６に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置用のプロセスカートリッジ、画像形成装置およびこれを用いた画像形成方法に係り、詳しくは像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段で帯電された像担持体に対して露光により静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像する現像手段と、現像された画像を転写する転写手段と、潤滑剤塗布手段とを少なくとも備えた画像形成装置用のプロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等に関する従来技術として、特許文献１には、像担持体表面に潤滑剤を供給することに起因する窒素酸化物の蓄積による画像ボケを抑制するとともに像担持体の長寿命化を達成することを目的として開発された画像形成装置であって、像担持体としての感光体２に潤滑剤供給手段１２により潤滑剤３８を供給して感光体２の表面の低摩擦化を得る構成において、感光体２の表面摩擦係数を低下させる工程と、感光体２の表面摩擦係数を上昇させる工程とを設け、表面摩擦係数を上昇させる工程において放電生成物としての窒素酸化物を取り除く画像形成装置が開示されている。表面摩擦係数を上昇させる工程における表面摩擦係数の上昇は、例えば、クリーニングブレード２６の感光体２への当接圧を表面摩擦係数を低下させる工程時よりも大きくしている。
しかしながら、上記従来技術は、放電生成物としての窒素酸化物を除去する為に、クリーニングブレードの当接圧等を変更して感光体の表面摩擦係数を変更しているが、窒素酸化物を除去しただけでは、画像ボケを防げないことが最近判ってきた。また、上記従来技術の中には、潤滑剤による感光体の保護についての記述または概念はなく、帯電によって潤滑剤が劣化することに関しても何ら言及していない。
【０００３】
また、特許文献２には、転写材の搬送方向に沿って複数の像担持体を配列し、その各像担持体に形成したトナー像を転写材に転写すると共に、トナー像転写後の像担持体表面に付着する転写残トナーをクリーニング装置によって除去する画像形成装置において、前記クリーニング装置により除去した転写残トナーをクリーニング装置に戻すトナー返送手段を設けて、そのトナーに含まれる紙粉によって画質の劣化を防止することが開示されている。すなわち、特許文献２において、転写材の搬送方向最上流側の像担持体２Ｙ以外の像担持体２Ｍ、２Ｃ、２ＢＫから転写残トナーを除去するクリーニング装置２７Ｍ、２７Ｃ、２７ＢＫと、現像装置２２Ｍ、２２Ｃ、２２ＢＫの間にだけトナー返送手段を設けた画像形成装置が開示されている。
しかしながら、上記従来時術は、像担持体表面の潤滑剤を除去する点については何ら言及していない。
【０００４】
更に、特許文献３には、トナー画像を形成する像担持体に潤滑剤を供給して、像担持体を長寿命化するとともに、画像品質を向上させることを目的として、予め像担持体の表面摩擦係数が上昇するまでの像担持体の回転回数ｎを設定し、画像形成を行って、像担持体の回転回数が設定回数ｎ＋Ａ（Ａは、整数）に達すると、転写部の転写電流を所定量だけ多くし、画像形成を行うことなく、像担持体を所定回転数回転させ、感光体表面の潤滑剤の回収量を多くし、これによって感光体表面の摩擦係数を一時的に上昇させて、感光体表面に付着している放電生成物を除去する画像形成装置が開示されている。
放電生成物を除去すると、転写電流を通常の電流値に戻して画像形成を行うことなく、像担持体を所定回転数だけ回転させて、感光体表面に潤滑剤を好適な付着量だけ付着させて低摩擦化した後、潤滑剤を塗布しつつ通常の画像形成を行う。
上記従来技術には、感光体の摩擦係数を上昇させる為に、転写バイアスの極性を変更する等によって潤滑剤とともに窒素酸化物を除去する技術が記載されているが、窒素酸化物を除去しただけでは、画像ボケは防げないことが最近判ってきた。また、上記従来技術には、潤滑剤による像担持体としての感光体の保護についての記述や概念は全く開示されておらず、帯電によって潤滑剤が劣化することの記述や示唆もない。
【０００５】
更にまた、特許文献４には、潤滑剤を供給するための部材の取り付けスペースや、部品点数の増加に伴うコストアップを招くことなく、充分な潤滑剤の供給が可能な潤滑剤供給装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的として、感光体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置であって、一方の表面側に潤滑剤が多く存在するように、ゴム状弾性部材に潤滑剤を傾斜分散したブレード状部材を備え、このブレード状部材の潤滑剤が多く存在する面を、感光体の表面に圧接させることにより、感光体ドラムの表面に潤滑剤を供給するようにした画像形成装置が開示されている。
しかしながら、上記従来技術は、固形または粉体等の潤滑剤のスペースをなくして、部品に潤滑剤を含ませることによって感光体に潤滑剤を供給する方法は記載されていない。また、像担持体表面の潤滑剤を除去することについては何ら言及していない。
【０００６】
更にまた、画像形成装置の像担持体の保護膜等に関する従来技術として、例えば高寿命化、高画質化の為に、感光体上に潤滑剤を塗布する技術が知られている。潤滑剤を塗布する目的は、トナーフィルミング（融着）の発生を防止するか、または低摩擦係数化によって転写効率の向上およびクリーニング不良を防止することである。このような従来技術として特許文献５ないし８が挙げられる。
【０００７】
更にまた、帯電部材と感光体の長寿命化を図る為に、非接触の帯電装置を用い、感光体の感光層に無機微粒子を分散させ、ステアリン酸亜鉛などを潤滑剤として塗布することによって耐磨耗性を向上させる従来技術として特許文献９が挙げられる。また、特許文献１０には、像担持体の表面に塗布された潤滑剤を、帯電部と現像部間で薄く均一に均し、且つ、大きい径の潤滑剤をせき止める為のブレード状の補助部材を設けた画像形成装置が開示されている。
【０００８】
ところで、従来の電子写真方式における画像形成装置のクリーニング方法は、ブレードによるクリーニング方式が主流であり、ブレードのみのクリーニング手段を有する画像形成装置も多数存在した。また、高速機においては、部分的に多量のトナーが付着した状態を避けるため、ブレードの上流側にブラシを設けた画像形成装置も提案されている。
しかしながら、このようなクリーニング技術では、最近開発された円形度が０．９６以上１．００未満の球形（重合）トナーをクリーニングすることができないという不具合があった。但し、短寿命の画像形成装置では、トナーおよびブレードに工夫をすることでクリーニング可能なものもある。また、前記球形（重合）トナーは転写率が高く、転写残トナーが少ないことから、専用のクリーニング手段を設けることなく、現像機でクリーニングを兼ねるようにした画像形成装置も提案されている。
【０００９】
なお、クリーニング手段の上流側に設けられる極性制御手段は、古い画像形成装置では見かけられたが、最近はほとんど見かけられなくなった。その理由の一つには、クリーニング手段の技術が向上して極性制御手段が必要なくなったことと、コストダウンのためである。上述したようなブレードの上流側にブラシを設けたものの中には、電圧を印加して極性制御手段を兼ねたものもあるが数は少ない。但し、上述したクリーニング手段を持たない画像形成装置においては、極性制御手段を持つものが多い。
【００１０】
一方、画像形成装置の像担持体に帯電を施す帯電手段としては、コロナ放電を利用したものが従来、主流であった。しかしながら、このコロナ放電を用いた帯電手段は、オゾンが多量に発生してしまうという不具合があり、またコロナ放電を行わせるために５〜１０ｋＶという高電圧を印加する高電圧電源が必要になるので、画像形成装置の低コスト化を図ることが難しかった。
そこで、近年画像形成装置の帯電手段として、コロナ放電を利用しないで帯電部材を像担持体に接触させる接触型の帯電手段が多く採用されている。この接触型の帯電手段では、上記コロナ放電を用いた帯電手段の問題点の多くが解消される一方、像流れと呼ばれる異常画像の発生や像担持体の摩耗量が増大するなどの問題が発生する。また、印加電圧に交流を用いた場合は騒音の発生も問題になる。加えて、前記帯電手段がトナーや紙紛を像担持体（感光体）と帯電部材間で擦りつけるので汚染を助長し、それに起因する印刷汚れも問題となっている。このような問題を解消するものとして特許文献１１が挙げられる。特許文献１１は、補助帯電部材と帯電部材を用いて印加電圧を制御することによって、前記帯電手段のトナーや紙粉等による汚れを防止すると共に、クリーナレスシステムにおけるポジゴーストと呼ばれる異常画像の発生等を防止している。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−０５４５７１号公報
【特許文献２】特開２００１−２２８６６８号公報
【特許文献３】特開２００２−６６８９号公報
【特許文献４】特開２００２−３５７９８３号公報
【特許文献５】特開２００２−２４４５１６号公報
【特許文献６】特開２００２−１５６８７７号公報
【特許文献７】特開２００２−５５５８０号公報
【特許文献８】特開２００２−２４４４８７号公報
【特許文献９】特開２００２−２２９２２７号公報
【特許文献１０】特開平１０−１４２８９７号公報
【特許文献１１】特開平１０−３１２０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、画像形成装置の像担持体には、転写性を向上する為またはクリーニング性を向上する為に潤滑剤を塗布することが一般的に行われている。しかしながら、像担持体に近接又は接触する帯電部材を有する帯電手段によって像担持体を帯電させると、像担持体上の潤滑剤が放電により劣化し、減少する。その結果、安定して潤滑剤がその機能を発揮できなくなる。そして、像担持体上の劣化した潤滑剤を除去しないで放置すると、除々に堆積し、画像品質が劣化したり、異常画像が発生したりする。従来のクリーニングブレードやクリーニングブラシを用いたクリーニング手段では、帯電手段によって劣化した像担持体表面の潤滑剤を十分に除去できないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、帯電手段の放電により劣化した像担持体上の潤滑剤を除去することにより、画像品質の劣化や、異常画像の発生を防止することができる画像形成装置、この画像形成装置に適用されるプロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することにある。また、本発明の他の課題は、画像品質の劣化または異常画像が発生する期間若しくは印字枚数を事前に予測して、その前に潤滑剤除去手段を動作させる画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
更に、本発明の別の課題は、潤滑剤の塗布及び除去を適切に行うことで、安定した信頼性の高い画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
更にまた、本発明の更に別の課題は、帯電手段、潤滑剤供給手段及び潤滑剤除去手段を少なくとも有するプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に近接又は接触する帯電部材を有する帯電手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写体に転写させる転写手段と、この転写手段の前記像担持体の回転方向下流側で、且つ前記帯電手段の上流側で前記像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、前記帯電手段の前記像担持体の回転方向下流側で、且つ前記転写手段の上流側に配置された現像手段とを有する画像形成装置において、前記像担持体表面の潤滑剤を除去する潤滑剤除去手段を設けたことを特徴とする。
この場合において、前記潤滑剤除去手段は、前記像担持体表面を除電する除電手段と、除電後の像担持体表面に現像剤を供給する現像剤供給手段と、像担持体表面の現像剤を除去する現像剤除去手段とを有するものとすることができる。
また、前記潤滑剤除去手段を、所定の稼動時間または所定の印字枚数間隔で動作させる制御手段を設けることができる。
更にまた、前記潤滑剤除去手段とは別に、像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設けることが好ましい。
更にまた、前記像担持体は表層に保護層を有することが好ましい。保護層を有することにより、寿命が長くなる。前記保護層におけるバインダー樹脂は、架橋構造を有するものとすることができる。前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に電荷輸送部位を有するものとしてもよい。
【００１５】
本発明の画像形成方法は、像担持体表面を帯電手段によって帯電させる帯電工程と、帯電後の像担持体表面の画像部以外の部分に露光手段によって光を当てて静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像に現像手段によって現像剤を供給して可視像を形成する現像工程と、可視化された画像を転写手段によって転写体に転写させる転写工程と、転写体に転写させた画像を定着手段によって定着させる定着工程と、転写工程後の像担持体表面に残留する現像剤をクリーニング手段によって除去するクニーニング工程とを有する画像形成方法において、前記像担持体上の潤滑剤を除去する潤滑剤除去工程を有することを特徴とする。
この場合において、前記潤滑剤除去工程は、除電手段によって像担持体の表面電位の絶対値をほぼ０Ｖとし、現像手段によって画像形成時の現像バイアスよりも絶対値が小さいバイアス電圧で像担持体に現像剤を供給し、この現像剤を用いて前記潤滑剤を除去するものであることが好ましい。像担持体の表面電位を上記のようにすると、像担持体にトナーが多量に付着する。よって、現像バイアスも小さくする。
【００１６】
また、前記潤滑剤除去工程における帯電部材への印加電圧(Ｖｃｈ)は直流成分のみであり、下記式（１）を満足するとともに、前記現像手段によって画像形成時と同じバイアスで前記像担持体に現像剤を供給するものとすることができる。
｜Vth｜≦｜Vch｜≦｜Vth｜+｜Vdev｜  ・・・（１）
但し、Vth：放電開始電圧、Vdev：現像バイアス（現像ローラへの印加電圧（直流分のみ））
現像バイアスの変更は容易でないので、変更を行わず、像担持体の表面電位のみを変更する方式である。
更にまた、前記潤滑剤除去工程は、像担持体の表面電位が画像形成時と同じ電位であり、帯電部材への印加電圧が交流成分を含まない直流成分のみであるとともに、画像形成時のバイアスより絶対値の大きいバイアスで前記現像手段によって前記像担持体に現像剤を供給するものとすることができる。像担持体の表面電位の変更は容易でないので、像担持体の表面電位は変更しないで、現像バイアスを上げる方式である。
【００１７】
更にまた、前記潤滑剤除去工程は、所定の稼動期間または所定の印字枚数毎に前記像担持体表面の潤滑剤を除去するものとすることができる。
更にまた、前記潤滑剤を除去する際に、除去した潤滑剤を像担持体から離すことが好ましい。回収した潤滑剤が像担持体と接触していると、劣化した潤滑剤と未劣化の潤滑剤が混在し、劣化した潤滑剤をうまく除去できないからである。
更にまた、前記バイアスを直流にすることもできる。現像バイアスを交流にすると、潤滑剤が現像手段(ユニット)に混入し易くなる。
更にまた、前記潤滑剤除去工程の直後に、潤滑剤塗布工程を有することが好ましい。劣化した潤滑剤を除去したままにすると、像担持体が露出し帯電手段の放電によりハザードを受けてしまうので、これを回避するためである。
【００１８】
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と、潤滑剤除去手段及び潤滑剤供給手段とを一体に形成した画像形成装置用のプロセスカートリッジにおいて、前記潤滑剤除去手段および潤滑剤供給手段は請求項２に記載された潤滑剤除去手段であることを特徴とする。像担持体と潤滑剤供給手段等を一体にすることによって、像担持体と潤滑剤供給手段間の接触状態の維持が容易となる。また、交換等のサービスに時間が掛かったり、サービス時に像担持体を傷つけたりするという不具合を防止することができる。
この場合において、潤滑剤除去手段を、所定の稼動時間または所定の印字枚数間隔で動作させる制御手段を設けてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、像担持体表面に残留する劣化した潤滑剤または潤滑剤としての機能をなくした潤滑剤を効率よく取り除いて画像品質の劣化および異常画像の発生を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１１は、本実施形態に係る画像形成装置（電子写真式プリンタ）の全体構造を示す図である。図１１において、帯電手段３としてローラが採用されているが、コロナチャージャを使用することもできる。図１から図７は、本発明を採用した一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略説明図である。また、図１２と図１３は、前記図１から図７の実施例を用いたカラー画像用複写機の概略説明図である。図１２は記録紙に直接転写を行うカラー画像用複写機であり、図１３は、中間転写体上に各色の画像を重ね合わせた後、記録紙へ転写するカラー画像用複写機の概略説明図である。図９と図１０は、本発明のフローチャートを示す。
【００２１】
「複写機全体の説明」
図１１において、この画像形成装置１は、像担持体２と、この像担持体２の周囲に設けられた帯電手段３、現像手段５、転写手段６および潤滑部材１０２と、前記帯電手段３の上部に設けられた露光手段４と、前記転写手段６と像担持体２との間に記録紙を供給する給紙手段１８と、前記記録紙に転写された画像を定着させる定着手段１０と、前記像担持体２の表面をクリーニングするクリーニング手段７とから主として構成されている。
【００２２】
以下、このような構成の画像形成装置の動作を図１１に基づいて説明する。図１１において、この画像形成装置は、画像形成装置本体内に配置された像担持体２を有している。この像担持体２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。像担持体２は、画像形成動作時に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。図１１では、非接触帯電ローラが使用されているが、これに限定するわけではなく、接触帯電ローラを用いても良い。
帯電手段３によって帯電された像担持体には、露光手段４の一例であるレーザ書き込みユニットから出射され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２に静電潜像が形成される。レーザ光が照射された像担持体２の表面部分の電位の絶対値が低下した部分が静電潜像（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。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。
【００２３】
一方、給紙手段１８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２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。トナー像が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２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。定着手段は、例えば二本ローラで構成されているが、他の構造、例えば、ベルトとローラ等であってもよい。
図１１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、または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。現像ローラが矢印方向に回転駆動し、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。
【００２４】
また、図１１
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、転写ブレードまたはコロナワイヤを有するコロナ放電器よりなる転写手段などを用いることもできる。更に、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、中間転写体よりな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。
更にまた、図１１に示したクリーニング手段７は、このクリーニングケースに回転自在に支持されたファーブラシ７−１（図１参照）とクリーニングブレードよりなるクリーニング部材を有し、これらのクリーニング部材が像担持体２の表面に当接してその表面に付着する転写残トナーを除去する。
クリーニング手段としてのクリーニングブレード７は、例えばポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等の公知の材料を適宜選択し、その弾性率、厚さ、画像担持体に対する当接角度等を適宜設定して使用することができる。図１１では図示していないが、図１のように除電手段を用いて、像担持体の残留電荷を除電しても良い。
【００２５】
以下、図１に基づいて潤滑剤供給手段について説明する。
ファーブラシ７−１によって、潤滑部材１０２が像担持体２に適宜供給される。通常は潤滑部材１０２が連続供給されるが、潤滑部材１０２をファーブラシ７−１と接離するように一般的なカムや電磁クラッチ等で構成して間欠供給を行っても良い。また、像担持体２のトルク、駆動モータの電流および像担持体２の反射率等を監視して必要な時にのみ潤滑部材１０２を供給するように制御しても良い。
また、図２のように潤滑部材を前記ファーブラシ７−１とは異なる潤滑材供給手段１０３用いて像担持体２に供給する構成にしても良い。更に、図３のように潤滑部材１０２を像担持体２に供給した後、潤滑剤均一化手段１１０を用いて潤滑部材１０２を像担持体２上で薄膜化するような構成としても良い。
潤滑剤供給手段１０３は、例えば像担持体に接触する回転ブラシや回転ローラ等に固形潤滑剤を当接し、潤滑剤をこれらの回転ブラシ等を介して像担持体２に供給することが好ましいが、装置の小型化、低コスト化等の観点からは、潤滑剤を直接像担持体に当接して供給しても良い。
【００２６】
本実施形態においては、潤滑剤供給手段として回転ブラシを用いているが、これに限定する必要はなく、回転ローラや無端状ベルト等、他の部材を用いても何ら問題はない。
また、供給する潤滑剤としては、脂肪酸金属塩を使用することができ、その像担持体への供給態様により、粉状、固体状に形成して使用することができる。飛散等の問題をなくす為にも固体形状で使用するのが望ましい。なお、その脂肪酸金属塩を構成する金属元素としては、例えば亜鉛、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉛、ニッケル等を挙げることができ、その脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸としては、例えばステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸等を挙げることができる。なかでも、固形の角柱形状として用いる場合はステアリン酸亜鉛が好ましく、球形粉体形状ではステアリン酸カルシウムが好ましい。
【００２７】
以下に、潤滑剤除去モードおよび潤滑剤供給モードについて説明する。まず、図１に示すように、潤滑剤をファーブラシ７−１で像担持体２に小粒子として塗布し、クリーニングブレード７で前記小粒子を摺擦する構造では、容易に薄膜が出来ないことが本発明者らの実験で把握されている。また、一度形成された薄膜は、容易には剥れないし、取れないことが分かっている。
従って、画像形成装置を最初に使用する時とか、像担持体を交換した時に、潤滑剤の薄膜を形成しておけば、その後は上記のようなファーブラシ７−１とクリーニングブレード７の構成で一定期間は前記薄膜が維持出来る。但し、像担持体２の周りにある接触物には潤滑剤が付着している為、常に像担持体２に接触しているクリーニングブレード７等による潤滑剤の薄膜の変化は少ないものの、帯電手段等の直接的な放電による薄膜の変化は大きいことが把握されている。従って、帯電ローラを用いた帯電を行う場合は、前記潤滑剤供給モードで保護膜を形成した後も常時塗布動作を実施するのが望ましい。この時、転写手段に像担持体２との接離機構があれば、離しておいた方が良い。また、現像手段も同様に接離機構があれば、離しておいた方が良い。
【００２８】
「実験結果の説明」
以下に、本発明者が、像担持体２としての感光体上に薄膜を形成するメカニズムについて実験を行った結果を示す。この実験結果を下記表１及び図１５、１６に示した。
【００２９】
【表１】
2006259031.tif 000003
【００３０】
この実験から、容易に薄膜ができないことが把握できる。また、一度形成された薄膜は、容易に削れないことが分かった。従って、画像形成装置を最初に使用するときや、像担持体２を交換したときなどに、３回以上均し部材(塗布ブラシと均し用ブレードを含む)を通過させれば、適切な薄膜を形成でき、クリーニング性、帯電による影響防止効果が高いことが分かった。特に、本発明方法における制御の時間短縮などを考慮すると、塗布回数は３回を超えて１０回以下であればよい。
【００３１】
以下、実験及び測定結果を基に説明を行う。表１より、１回の潤滑剤塗布では平均膜厚が４．９ｎｍであり、塗布が不充分であることが分かる。通常は、２分子層の約１０ｎｍの膜が好ましいからである。一方、１０回の塗布ならば、十分な膜厚となっていると推測される。
図１４は、基板上の膜を、Ｘ線を用いて反射率測定を行ったグラフである。縦軸が反射強度で横軸がＸ線の入射角度であり、膜の表面と基板との反射が重なった所にピークが観られる。図１４より、１回の塗布ではピークが非常に小さく、膜厚が十分でないことが推測される。また、３回の塗布と１０回の塗布で反射強度に差があり、３回でも膜厚が不充分であると判断している。従って、１０回の塗布を行えば、十分な膜ができていると推測される。
従って、制御時間の短縮を考慮した適切な塗布回数Ｔは下記式（２）で表される。
３＜Ｔ≦１０・・・(２)
但し、Ｔは整数。塗布回数は、感光体(像担持体)の回転数と置き換えられる。
【００３２】
図１５は、塗布後に除去を行ったものである。１０回では全く除去できていないが、５０回の場合は少し除去されていると推測できる（５０回の場合が図１５の３回塗布と同等レベル）。
表２に潤滑剤の有無と摩耗の関係を示す。
【００３３】
【表２】
2006259031.tif 000004
【００３４】
この実験は、ポリカーボネート（ＰＣ）の基板をトナーを付着させた摩耗輪で摺擦した結果を示したものである。
表２中のＮｏ．４に注目すると、潤滑剤（ZnST）が塗布されたポリカーボネート（ＰＣ）の基板と予め潤滑剤を塗布したトナー付き摩耗輪を摺擦しても、ポリカーボネートの基板に摩耗がほとんど発生しないことが判る。また、表２中のＮｏ．２に注目すると、潤滑剤（ZnST）が塗布されたポリカーボネート（ＰＣ）の基板に潤滑剤を塗布していないトナー付き摩耗輪を摺擦すれば、摩耗が発生することが判る。
また、図１６は表２のＮｏ．４のポリカーボネート基板に途中から潤滑剤を塗布していないトナー付き摩耗輪を摺擦した結果である。潤滑剤を塗布していないトナーに代えると、摩耗が発生し始めていることが判る。この結果から、ポリカーボネートの基板上に付着している潤滑剤がトナーにより除去されていると判断できる。加えて、これらの結果から、劣化した潤滑剤もトナーによって除去されると推測できる。
【００３５】
「フローチャートの説明」
以下に、潤滑剤除去および供給モードのフローチャートを図９ａ、図９ｂ、図１０ａ、図１０ｂに基づいて説明する。図９ａと図９ｂは、それぞれ請求項１および請求項８に対応し、図１０ａと図１０ｂは請求項３および請求項１２に対応する。図９ａと図９ｂの違いは、通常の画像形成動作の前後どちらで潤滑剤除去及び供給モードを行うかだけである。図１０ａと図１０ｂの違いも同様である。図９、図１０において、各図ａの方が、各図ｂよりも印刷指示者（ユーザ）を待たせない点で好ましい制御である。但し、異常画像の発生防止や画像品質の維持の為には、各図ｂの方が各図ａよりも好ましい制御と言うことができる。
【００３６】
以下、図９ａに基づいて説明する。画像形成装置が印刷指令信号を受取ると（ステップＳ１）、通常の画像形成を行う為の前準備回転を実施し（ステップＳ２）、その後画像形成動作を実施し（ステップＳ３）、後準備回転を実施して（ステップＳ４）画像形成動作を終了する。その後、像担持体上の潤滑剤を除去する為の潤滑剤除去モードに入り（ステップＳ５）、潤滑剤を除去した後、新たな潤滑剤を像担持体に塗布する為に潤滑剤供給モードに入る（ステップＳ６）。そして、潤滑剤供給モードで像担持体に潤滑剤の膜を形成して一連の動作を終了する。
【００３７】
次に、図１０ａに基づいて説明する。画像形成装置が印刷指令信号を受取ると（ステップＳ２１）、通常の画像形成を行う為の前準備回転を実施し（ステップＳ２２）、その後画像形成動作を実施し（ステップＳ２３）、後準備回転を実施して（ステップＳ２４）画像形成動作を終了する。その後、所定の期間経過したか、または所定枚数の画像形成を行ったかを判断して（ステップＳ２５）、前記どちらかがＹＥＳならば、像担持体上の潤滑剤を除去する為の潤滑剤除去モードに入り（ステップＳ２６）、潤滑剤を除去した後、新たな潤滑剤を像担持体に塗布する為に潤滑剤供給モードに入る（ステップＳ２７）。そして、潤滑剤供給モードで像担持体に潤滑剤の膜を形成して一連の動作を終了する。
【００３８】
図９ａ、図９ｂと図１０ａ、図１０ｂの違いは、図９が一回の画像形成毎に潤滑剤除去及び供給モードに入るのに対し、図１０は、一定の期間または一定の印刷枚数毎に潤滑剤除去および供給モードを実施する点である。一定期間または一定印刷枚数とは、画像品質の劣化状態および異常画像の発生までの期間または印刷枚数を考慮して決めれば良い。枚数や期間以外の例として、像担持体の回転数等を基準にして潤滑剤除去および供給モードを実施することもできる。一定の期間および印刷枚数は、使用環境や使用するトナーの種類や量および直接転写の場合は記録紙の種類等により変化するので、最短の場合を想定して設定するのが安全である。直接転写でない場合の実験例としては、枚数が２０〜３０枚程度で潤滑剤除去および供給モードを実施すれば、潤滑剤の薄膜が維持されることが分かっている。前記のような結果を基に、一日のプリント枚数から最短期間を算出することができる。
本実施形態において、前準備回転とは、定着手段の温度を上げたり、帯電手段への印加電圧を決めたり、現像手段への印加電圧を決めたり、トナー濃度を調整したりするものである。加えて、カラー画像形成装置では、色の調整や、画像の位置調整等も含む場合がある。また、後準備回転では、画像形成後に像担持体上に残留しているトナーのクリーニングや、像担持体の除電等を行う。
【００３９】
「潤滑剤除去モードの説明」
像担持体表面の潤滑剤を除去する為には、潤滑剤が付着していない物を潤滑剤に当接させて除去することが有効である。例えば、潤滑剤が付着していない転写材（記録紙）、中間転写ベルトまたは搬送ベルト等を像担持体に当接させることで、潤滑剤を除去できる。しかしながら、上記した物は、一度潤滑剤が付着すると次回使用時には、潤滑剤の除去量が減ってしまい有効でない。
本実施形態では、像担持体上の潤滑剤の除去部材として現像剤であるトナーを使用する。通常トナーには潤滑剤が付着してないので、潤滑剤の除去部材として有効である。また、像担持体にトナーを供給するのは、現像装置（手段）から行う。像担持体上のトナーの回収はクリーニング手段で行っても良いし、転写手段で行っても良い。
但し、潤滑剤の除去に必要な像担持体上に付着させるトナー量には適切な範囲があり、その為の制御が必要である。前記制御を行う為に、通常の画像形成時の現像バイアスを印加する場合は、帯電バイアスを制御して像担持体の表面電位を制御する。また、通常の画像形成時の帯電バイアスの場合は、現像バイアスを制御する。更に、現像バイアスと帯電バイアスの両方を制御することも可能である。その他にも、トナーの帯電量を制御することによって、像担持体へのトナー付着量を制御することも可能であるが、制御が複雑になり好ましい方法ではない。
【００４０】
潤滑剤の除去に必要な適切なトナー量について説明する。像担持体上のトナー付着量が、０．０１ｍｇ／ｃｍ２以上であれば、像担持体の潤滑剤は除去できる。しかしながら、０．６ｍｇ／ｃｍ２以上の付着量にすると、トナーの消費量が増えるとともにトナーが飛散したり、クリーニング部でのクリーニングが不充分になったり、クリーニング容器を含めたトナー返送（搬送）手段等でトナーが詰まったりする不具合が発生し易くなる。また、０．１ｍｇ／ｃｍ２未満の付着量では、十分な潤滑剤の除去が出来ない。したがって、像担持体上のトナー付着量は、０．１〜０．６ｍｇ／ｃｍ２程度が良い。更に、トナーの消費をより抑える為には、０．１〜０．３ｍｇ／ｃｍ２程度の付着量にするのが良い。
なお、感光体を所定回転数回転させる時には、オペレータ（発明）の意図とは関り無く感光体にトナーが付着するが、その量は非常に少なく、最大でも０．０５ｍｇ／ｃｍ２を超えるようなことはない。
加えて、ローラ帯電手段の場合、帯電バイアスがＤＣ＋ＡＣ重畳方式とＤＣのみの方式の場合があるが、潤滑剤除去および潤滑剤塗布時には、ＤＣのみの方式が望ましい。その理由は、ＤＣ＋ＡＣ重畳方式の場合は、放電回数が多く、潤滑剤が前記放電により変化する為である。よって、画像形成時にＤＣ＋ＡＣ重畳方式を使用している場合でも、潤滑剤除去及び塗布時にはＤＣのみの方式を使用するのが望ましい。
【００４１】
また、現像バイアスも、ＤＣのみの場合とＤＣ＋ＡＣ重畳の場合があるが、ＤＣ＋ＡＣ重畳の場合は、像担持体に一度付着したトナーを現像手段に引き戻す応力が発生するので好ましくない。その理由は、前記引き戻されたトナーは潤滑剤が付着しており、その潤滑剤が現像装置（手段）の中のキャリアや現像ローラ等に再付着して、トナーの帯電を妨げる為である。
クリーニング手段で回収されたトナーを現像装置で再利用する場合は、クリーニング手段や回収搬送路でトナーに付着した潤滑剤が除去される為、トナーが現像装置に戻った時に付着している潤滑剤の量が少なく、上記トナーの帯電を妨げる影響が少ない。
【００４２】
上述したようなトナーの付着量に調整する為の像担持体の表面電位と現像バイアスの設定値について詳細に説明する。像担持体の表面電位と現像バイアスの電位差を、現像ポテンシャルと呼ぶが、この現像ポテンシャルを具体的には、５０Ｖから４００Ｖ程度にするのが良い。
まず、現像バイアス（現像剤担持体への印加電圧：Ｖｄｅｖ）が画像形成時と同じであり、潤滑剤除去モードで現像バイアスを変更しない場合について説明する。
上述したような像担持体上のトナー付着量にするのは、先に記載した現像ポテンシャルにすれば良いが、より具体的には、像担持体の表面電位を絶対値で現像バイアスより小さく、通常の画像形成時の露光電位より大きくすることで達成できる。ただ、現像手段が一成分現像なのか、二成分現像なのかによって、また、トナーの帯電量等によっても、設定する適切な像担持体の表面電位は変わってくる。
【００４３】
以下に、現像バイアスが画像形成時と同じで二成分現像を用いた場合の例を示す。
この場合は、像担持体の表面電位（Ｖｈ）のみを変更する。具体的に像担持体の表面電位を制御するのは、帯電手段への印加電圧（帯電バイアス:Ｖｃｈ）である。そして、帯電ローラ及び帯電ブレード等のコロナチャージャーを用いない接触または近接帯電手段の場合は、下記（１）式の帯電バイアスに設定する。
｜Vth｜≦｜Vch｜≦｜Vth｜+｜Vdev｜  ・・・（１）
更に、トナー付着量を適切にするには、下記（３）式のように帯電バイアスを設定するのが良い。
｜Vth｜ +  150 ≦ ｜Vch｜ ＜ ｜Vth｜ + ｜Vdev｜- 50
・・・（３）
また、コロナチャージャーを用いる場合は、上記した現像ポテンシャルになるように、グリッドへの印加電圧を調整すれば良い。
【００４４】
以下に、像担持体の表面電位が画像形成時と同じで、潤滑剤除去モードで現像バイアスを変更する場合について説明する。
現像バイアスを変更するのは、現像剤担持体へ印加する電圧を変更可能な電源を設ければ良い。そして、コントローラで前記電源を制御して、画像形成時と潤滑剤除去モード時で現像バイアスを変更する。前記したような理由で、現像バイアスがＤＣ＋ＡＣの場合は、ＡＣを印加しないようにした方が良い。
現像バイアスを変更する場合でも、帯電バイアスは必ずＤＣのみにした方が良い。この時、単純にＤＣ＋ＡＣ時のＤＣのみの電圧を印加しても、像担持体の表面電位は通常の画像形成時と同じにならないので注意が必要である。
一例として、像担持体を７００Ｖに帯電する場合を以下に示す。
ＤＣ＋ＡＣ時
ＤＣ
: Ｖｄｃ＝７００Ｖ
ＡＣ : Ｖｐｐ＝２．２ｋＶ,f＝１ｋＨｚ
ＤＣのみ時
ＤＣ
: Ｖｄｃ＝１４００Ｖ
但し、Ｖｔｈ＝７００Ｖと仮定した。
【００４５】
「潤滑剤供給モードの設定電圧の説明」
以下に、図９及び図１０のフローチャートにおける潤滑剤供給モード時の印加電圧の設定値について説明する。
特に、現像手段に接離機構が無く、帯電手段が近接または接触の帯電部材を用いている場合の帯電手段および現像手段の印加電圧設定値について以下に説明する。
例えば、一般的な画像形成時の像担持体の帯電電位（Ｖｈ）が−８００Ｖで、露光された印字部の電位が−１５０Ｖで、現像手段の印加電圧が−４５０Ｖであり、トナーの帯電極性がマイナス帯電の場合であり、現像手段への印加電圧を潤滑剤供給モード時も印加すると仮定した場合を以下に示すと、帯電手段への印加電圧（Ｖｃｈ）は、帯電手段へ交流電圧は重畳しないで、像担持体の帯電電位（Ｖｈ）が下記式（４）となるＶｃｈの範囲が良い。要するに、像担持体の帯電電位（Ｖｈ）が現像手段への印加電圧より低い値になるように設定するのが良い。更には、現像手段への印加電圧値（上記では−４５０Ｖ）より１００Ｖ程度低い値（−５５０Ｖ）以下にする方が良い。
−４５０Ｖ＞Ｖｈ＞−８００Ｖ・・・（４）
【００４６】
但し、下限の−８００Ｖは、帯電手段の帯電能力が更にあれば、その上限まで可能である。例えば、−１２００Ｖまで帯電能力があれば、−１２００Ｖでも問題はない。このような値とすることで、像担持体へのトナー付着を防止することができ、潤滑剤の薄膜を容易に形成することが可能となる。
上記（１１）式を満たす帯電手段への印加電圧（Ｖｃｈ）は、像担持体の感光体膜の厚さ等により変化するが、実験で用いた像担持体では、概略下記式（５）に示すような値であった。
−１１５０Ｖ＞Ｖｃｈ＞−１５００Ｖ・・・（５）
【００４７】
次に、現像手段への印加電圧を潤滑剤供給モード時は画像形成時の電圧を印加しないでグランドに接地すると仮定した場合を以下に示すと、帯電手段への印加電圧（Ｖｃｈ）は、帯電手段へ交流電圧は重畳しないで、像担持体の帯電電位（Ｖｈ）が下記式（６）となるＶｃｈの範囲が良い。更には、現像手段への印加電圧値（上記では０Ｖ）より１００Ｖ程度低い値（−１００Ｖ）以下にする方が良い。
０Ｖ＞Ｖｈ＞−８００Ｖ・・・（６）
但し、下限の−８００Ｖは、帯電手段の帯電能力が更にあれば、その上限まで可能である。例えば、−１２００Ｖまで帯電能力があれば、−１２００Ｖでも問題はない。このような値とすることで、像担持体へのトナー付着を防止することができ、潤滑剤の薄膜を容易に形成することが可能となる。
上記（１３）式を満たす帯電手段への印加電圧（Ｖｃｈ）は、像担持体の感光体膜の厚さ等により変化するが、実験で用いた像担持体では、概略下記式（７）に示すような値であった。
０Ｖ≧Ｖｃｈ＞−１５００Ｖ・・・（７）
【００４８】
しかしながら、上記式（５）と式（７）では、帯電手段と像担持体間で放電が発生する場合があるが、放電が発生すると像担持体への潤滑剤の薄膜形成が阻害される。従って、帯電手段と像担持体間の放電を発生させない為に、除電手段で像担持体の除電のみを行い帯電手段での帯電を行わないという方法もある。
上記では、マイナス帯電の場合の例を示したが、プラス帯電の場合は基本的に不等号が逆になる。
【００４９】
「像担持体における架橋タイプ保護層の説明」
像担持体を保護する保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現する。
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部または一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００５０】
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
また本実施形態においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があり、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。
【００５１】
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。この場合の重合開始剤とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本実施形態においては、上述した熱および光重合開始剤を併用することも可能である。
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【００５２】
上記架橋タイプ保護層を用いた感光体の実施例を以下に示す。
「電子写真感光体Ａ」
上述した電子写真感光体において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は上記電子写真感光体と同様にして、電子写真感光体Ａを作成した。    
メチルトリメトキシシラン１８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール２２５部、２％酢酸１０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート１部を混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
【００５３】
「電子写真感光体Ｂ」
上述した電子写真感光体において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は上述した電子写真感光体と同様にして、電子写真感光体Ｂを作成した。
正孔輸送性化合物(下記構造式（Ｉ）)を３０部、アクリルモノマー（下記構造式（ＩＩ））及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００ｍＷ／ｃｍ２
の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５μｍの表面保護層を形成した。
【００５４】
【化１】
2006259031.tif 000005
【００５５】
ここで、図１から図７の構成について説明する。
図１から図７は、潤滑剤供給モードを実施する場合の画像形成装置の例を示しているが、ここに示した図以外においても潤滑剤除去及び供給モードは適用可能である。
図１の構成は、最も簡略な構成であり、現在市場で流通している画像形成装置にも用いられている構成である。像担持体上の転写残トナーをクリーニングする為のファーブラシ７−１に潤滑部材（潤滑剤）１０２を接触させて潤滑剤を塗布する構造になっている。加えて、像担持体の回転方向下流側にファーブラシ７−１で除去し切れなかったトナーを除去する為のクリーニング手段（クリーニングブレード）７が付いている。このクリーニングブレードで転写残トナーを除去するとともに、潤滑剤を薄膜化しつつ塗布する機能も有している。
【００５６】
図２の構成は、図１の構成に加えて、別途潤滑剤供給手段１０３を有する構造になっている。図２において、潤滑剤供給手段１０３は像担持体２に対して回転可能に所定のくいこみ量をもって設置されている。潤滑剤供給手段としての塗布ブラシ１０３に潤滑部材１０２が図示省略した加圧バネによって当接される。潤滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛等が用いられる。潤滑部材１０２は潤滑剤供給手段としての塗布ブラシ１０３によって掻き取られ像担持体２表面に塗布される。このような構造とすることで、トナーの除去を行った後に潤滑剤の塗布を行うことで、より容易に潤滑剤の塗布が可能となる。
図３の構成は、図２の構成に潤滑剤均一化手段１１０を加えている。このような構造とすることで、潤滑剤の均一化が容易になる。
図４の構成は、図２の構成からファーブラシ７−１を外した構成である。転写残トナーの除去性能が低下するが、十分使用可能なレベルのクリーニング性は有している。
図５の構成は、図３の構成からファーブラシ７−１を外した構成である。転写残トナーの除去性能が低下するが、十分使用可能なレベルのクリーニング性は有している。
【００５７】
図６の構成は、図２の構成からクリーニングブレード７を外した構成である。転写残トナーの除去性能が低下し、ファーブラシ７−１に電圧を印加したり、ファーブラシの前に更にブラシローラを追加したりすれば、クリーニングブレードと同等のクリーニング性能を発揮できる。しかし、低速で少枚数の画像形成装置では、ファーブラシだけでも画像成装置として使える範囲のクリーニング性能が得られる。
図７の構成は、図３の構成からクリーニングブレード７を外した構成である。図６で説明したようなクリーニング性能であり、潤滑剤の均一化が図６より優れている。
潤滑剤均一化手段に用いるブレードは、クリーニングブレードと同様の材質を用いても良い。即ち、材質として、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等の公知の材料で良い。また、その弾性率は、２０から８０％、厚さは１から６ｍｍ、画像担持体に対する当接角度は、１５から４５°程度が良い。
【００５８】
図１から図７における潤滑剤供給手段及び潤滑部材に接するファーブラシ７−１の回転方向は、時計回りに回転させる方が好ましいが、反時計回りに回転させても良い。加えて、像担持体２表面の速度をＶ１とすると、ブラシローラの速度Ｖ２を下記式（８）の範囲にするのが好適である。
０．５Ｖ１≦Ｖ２≦５Ｖ１   （但し、Ｖ１1≠Ｖ２）・・・（８）
また、ブラシローラを使用する場合、ブラシの密度は、２０００本／ｃｍ２以上１００００本／ｃｍ２以下が好適であり、更には、３０００本／ｃｍ２以上８０００本／ｃｍ２以下がより好適である。上記範囲の下限は、実験にて像担持体に異常画像が出なかった結果を基に決めた値である。そして、上記範囲の上限は、製造上の限界を示しているにすぎないが、今後製造技術が上がり、これ以上の密度も可能となりうる。従って、上限は特に限定されるものではない。
【００５９】
上記のような、潤滑剤除去及び供給モードによって、潤滑剤が像担持体上でどのような状態になっていれば良いかは、完全に把握できていない。しかしながら、像担持体表面に存在する脂肪酸金属塩に含まれる金属元素の元素割合（％）が、ＸＰＳによる測定で、
１．５２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  （％）・・・（９）
以上であれば、被帯電体（感光体）表面の変質（白濁）を防止できることが判っている。
（但し、Ｖｐｐは帯電部材に印加する交流成分の振幅（Ｖ）、ｆは帯電部材に印加する交流成分の周波数（Ｈｚ）、Ｇｐは帯電部材表面と被帯電体表面との最近接距離（μｍ）、ｖは帯電部材と対向する被帯電体表面の移動速度（ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖｔｈは放電開始電圧である。またＶｔｈの値は、被帯電体の膜圧をｄ（μｍ）、被帯電体の比誘電率をεopc、被帯電体と帯電部材の間の空間における比誘電率をεairとしたとき、３１２＋６．２×（ｄ／εopc＋Ｇｐ／εair）＋√（７７３７．６×ｄ／ε）である。）
【００６０】
ところで、図８に示した画像形成装置においては、帯電手段3を回転自在に支持するケーシングと、クリーニング手段７を支持するクリーニングケースが、一体のユニットケースとして構成され、このユニットに像担持体２が回転自在に組み付けられている。このようにして、帯電手段３と、像担持体２とが一体的に組み付けられて成る作像ユニットが構成され、その作像ユニットが画像形成装置本体に着脱可能に装着されている。（図１３参照）帯電手段３と像担持体２は、微小ギャップＧが一定に保たれた状態でユニットケースに組み込まれていて、その微小ギャップＧを一定に保ったまま、作像ユニットを画像形成装置本体に対して着脱できるのである。このため、作像ユニットを着脱する際に、微小ギャップＧの大きさが大きく変動してしまう不具合を阻止できる。像担持体２と帯電手段３ を画像形成装置本体に別々に着脱できるように構成してもよいが、この構成によると、像担持体２や帯電手段３の着脱時に微小ギャップＧが変化するおそれがあり、均一な帯電ができなくなる虞がある。
【００６１】
また、本実施形態の作像ユニットは、帯電手段３のほかに、像担持体２に接触する接触部材を有している。図８ に示した例では、前述のように、クリーニングケース
とケーシングが一体のユニットケースとして形成され、そのユニットケースに潤滑剤供給手段１０３が組み付けられている。また、図示していないが、帯電手段及び潤滑剤除去手段を前記ユニットケースに一体として組付けた方がより良い。
前記の部材が像担持体に接触する接触部材を構成しており、これらの接触部材を帯電手段３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、これによって微小ギャップＧが変動してしまうおそれがある。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、クリーニングブレードと潤滑剤供給手段１０３及び潤滑剤除去手段より成る接触部材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、これにより微小ギャップＧが大きく変動するおそれはなく、接触による像担持体への傷等の発生も防止できる。
【００６２】
また像担持体２が、例えば０．１μｍ 以下のアルミナ粉などの充填材で補強された表面層を有する有機感光体若しくは架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体またはその両方の特徴を有する有機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。
【００６３】
本実施形態によれば、像担持体表面に残留する劣化した潤滑剤または潤滑剤としての機能をなくした潤滑剤を確実に取り除いて画像品質の劣化および異常画像の発生を回避することができる。
また、像担持体２へのトナー付着を適切に制御することで、像担持体の潤滑剤膜の除去が容易となる。
本実施形態によれば、現像バイアスを直流にすることにより、潤滑剤が現像手段(ユニット)に入り難くなる。また、像担持体に潤滑剤を塗布することにより、像担持体を帯電手段の放電から保護することができ、像担持体が表層に保護層を有することで、像担持体の膜削れ量が減少する。
本実施形態において、像担持体の保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することにより、像担持体の膜削れ量がより減少する。また、像担持体の保護層が架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することによって、画質の向上が図れる。
本実施形態において、像担持体と、潤滑剤除去手段及び潤滑剤供給手段とを一体に形成して画像形成装置用のプロセスカートリッジとしたことにより、像担持体と潤滑剤供給手段間の接触状態の維持が容易になるとともに、サービス性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る一般白黒画像用複写機の感光体周りを示す概略構成図である。
【図８】プロセスカートリッジの説明図である。
【図９】潤滑剤除去および供給モードのフローチャートを示す図である。
【図１０ａ】潤滑剤除去および供給モードのフローチャートを示す図である。
【図１０ｂ】潤滑剤除去および供給モードのフローチャートを示す図である。
【図１１】複写機の全体構造を示す図である。
【図１２】本実施形態におけるカラー画像用複写機の概略構成図である。
【図１３】本実施形態におけるカラー画像用複写機の概略構成図である。
【図１４】感光体における潤滑剤塗布回数と反射率との関係を示す図である。
【図１５】感光体における潤滑剤除去回数と反射率との関係を示す図である。
【図１６】ＰＣ基板に途中から潤滑剤を塗布していないトナー付き摩耗輪を摺擦させた実施例の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１：画像形成装置
２：像担持体
３：帯電手段 
４：露光手段
５：現像手段
６：転写手段
７：クリーニング手段
７−１：ファーブラシ
８：除電手段
１０：定着手段
１５：記録紙
１６：搬送ベルト
１７：中間転写体
１８：給紙手段
２０：プロセスカートリッジ
１０２：潤滑部材
１０３：潤滑剤供給手段
１１０：潤滑剤均一化手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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