(57)【要約】【課題】画像の抜けの発生が抑制された画像形成装置の提供。【解決手段】像保持体７と、像保持体７の表面を帯電する帯電手段８と、帯電した像保持体７の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段９と、トナーを含む現像剤により、像保持体７の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段１１と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、像保持体７の表面をクリーニングするクリーニング手段１３と、像保持体７の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段１４と、を備える画像形成装置１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、
前記像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記吸水性物質が、ベントナイト、吸水性シリカ、及び吸水性多糖類からなる群より選択される少なくとも一種を含む請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吸水性物質供給手段は、前記像保持体表面における前記吸水性物質の存在量が１００ｎｇ／ｃｍ２以上１０００ｎｇ／ｃｍ２以下となるよう前記吸水性物質を供給する供給手段である請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吸水性物質が前記トナーに外添剤として外添されており、前記現像手段が前記吸水性物質を前記像保持体の表面に供給する前記吸水性物質供給手段を兼ねる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記吸水性物質供給手段が、前記像保持体の表面に前記吸水性物質を供給する専用の供給手段である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
像保持体と、
前記像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段と、
を備え、
画像形成装置に対して着脱自在であるプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記吸水性物質が、ベントナイト、吸水性シリカ、及び吸水性多糖類からなる群より選択される少なくとも一種を含む請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記吸水性物質供給手段は、前記像保持体表面における前記吸水性物質の存在量が１００ｎｇ／ｃｍ２以上１０００ｎｇ／ｃｍ２以下となるよう前記吸水性物質を供給する供給手段である請求項６又は請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
前記吸水性物質が前記トナーに外添剤として外添されており、前記現像手段が前記吸水性物質を前記像保持体の表面に供給する前記吸水性物質供給手段を兼ねる請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記吸水性物質供給手段が、前記像保持体の表面に前記吸水性物質を供給する専用の供給手段である請求項６〜請求項８のいずれか１項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、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等において、像保持体の表面に、該表面を清掃して残存トナー等を除去するためのクリーニング手段を設けることが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１には、「像保持体上に静電潜像を形成し、該潜像をトナーにより現像して可視トナー像とし、該トナー像を記録材に転写定着させる画像形成装置であり、転写後、該像保持体上に残留するトナーを除去するための、定められた圧接角度及び圧接力でエッジ部分が該像保持体に圧接されるクリーニングブレードを含むクリーニング装置を備える画像形成装置であって、前記クリーニングブレードは、硬度が６０から８０度、ヤング率が３０から１２０〔ｋｇ／ｃｍ２〕、引張強度が１００から６００〔ｋｇ／ｃｍ２〕である画像形成装置」が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、「定められた方向に移動すると共に、電子写真方式により表面にトナー像が形成される感光体と、この感光体の表面に接触して、転写完了後の残留トナーを剥離除去させるクリーニングブレードとを備えた電子写真記録装置において、装置の駆動開始前に前記感光体の表面に対して低摩擦膜を形成するために、潤滑剤を塗布した電子写真記録装置」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１７９６６９号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
像保持体、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段を備える画像形成装置では、放電生成物が像保持体の表面に付着することがあり、この放電生成物の付着に起因して画像の抜けが発生することがある。
本発明は、像保持体、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段を備える画像形成装置において、像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段を備えない場合に比べ、画像の抜けの発生が抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項１に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、
前記像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段と、
を備える画像形成装置。
【０００８】
請求項２に係る発明は、
前記吸水性物質が、ベントナイト、吸水性シリカ、及び吸水性多糖類からなる群より選択される少なくとも一種を含む請求項１に記載の画像形成装置。
【０００９】
請求項３に係る発明は、
前記吸水性物質供給手段は、前記像保持体表面における前記吸水性物質の存在量が１００ｎｇ／ｃｍ２以上１０００ｎｇ／ｃｍ２以下となるよう前記吸水性物質を供給する供給手段である請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【００１０】
請求項４に係る発明は、
前記吸水性物質が前記トナーに外添剤として外添されており、前記現像手段が前記吸水性物質を前記像保持体の表面に供給する前記吸水性物質供給手段を兼ねる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１１】
請求項５に係る発明は、
前記吸水性物質供給手段が、前記像保持体の表面に前記吸水性物質を供給する専用の供給手段である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１２】
請求項６に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段と、
を備え、
画像形成装置に対して着脱自在であるプロセスカートリッジ。
【００１３】
請求項７に係る発明は、
前記吸水性物質が、ベントナイト、吸水性シリカ、及び吸水性多糖類からなる群より選択される少なくとも一種を含む請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【００１４】
請求項８に係る発明は、
前記吸水性物質供給手段は、前記像保持体表面における前記吸水性物質の存在量が１００ｎｇ／ｃｍ２以上１０００ｎｇ／ｃｍ２以下となるよう前記吸水性物質を供給する供給手段である請求項６又は請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【００１５】
請求項９に係る発明は、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
前記吸水性物質が前記トナーに外添剤として外添されており、前記現像手段が前記吸水性物質を前記像保持体の表面に供給する前記吸水性物質供給手段を兼ねる請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、
前記吸水性物質供給手段が、前記像保持体の表面に前記吸水性物質を供給する専用の供給手段である請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１、２、４、及び５に係る発明によれば、像保持体、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段を備える画像形成装置において、像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段を備えない場合に比べ、画像の抜けの発生が抑制された画像形成装置が提供される。
請求項３に係る発明によれば、吸水性物質供給手段が、像保持体表面における吸水性物質の存在量が１００ｎｇ／ｃｍ２未満となるよう吸水性物質を供給する供給手段である場合に比べ、画像の抜けの発生が抑制された画像形成装置が提供される。
【００１８】
請求項６、７、９、及び１０に係る発明によれば、像保持体を備えるプロセスカートリッジにおいて、像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段を備えない場合に比べ、画像の抜けの発生が抑制されたプロセスカートリッジが提供される。
請求項８に係る発明によれば、吸水性物質供給手段が、像保持体表面における吸水性物質の存在量が１００ｎｇ／ｃｍ２未満となるよう吸水性物質を供給する供給手段である場合に比べ、画像の抜けの発生が抑制されたプロセスカートリッジが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略模式図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略模式図である。
【図３】本実施形態に係るクリーニングブレードが被クリーニング部材に接触する状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の画像形成装置、及びプロセスカートリッジの実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
＜画像形成装置及びプロセスカートリッジ＞
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、を備える。
また、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、像保持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在である。
そして、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジは、さらに前記像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段を備える。
【００２２】
なお、本明細書中において「吸水性物質」とは、水分を外部から吸収して内部に取り込む性質を有する物質を指す。
【００２３】
本実施形態では、上記の構成を備えることで、画像の抜け（画像の一部が白く抜ける現象を意味し、具体的には像流れ、白抜け等を指す）の発生が抑制される。
この効果が奏される理由は、以下のように推察される。
【００２４】
従来から、像保持体の表面を帯電部材によって帯電しその表面に静電潜像を形成した後にトナーによって前記静電潜像をトナー像として現像して画像を形成する画像形成装置が用いられている。しかし、こうした画像形成装置では画像の形成を繰り返すうちに像保持体表面に放電生成物が付着することがあり、放電生成物の付着箇所に対応する位置で画像の抜けが発生することがあった。
この放電生成物の付着は、以下の推定メカニズムによるものと考えられる。像保持体の表面を帯電する際、帯電部材からは像保持体に向けて放電が生じる。この放電によって大気中の窒素が反応してオゾン（ＮＯｘ）等が生成され、さらにこのオゾンと大気中の水分等とが反応して硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）等の放電生成物が生成される。こうした放電生成物は、水との親和性があり潮解性を有しており水分を含むことで粘性が増加する性質を有することから、像保持体の表面に強固に付着し易い。そのため、像保持体表面をクリーニングするクリーニング手段を備えていても除去することが容易でなく、画像の形成を繰り返しても、つまりクリーニング手段によるクリーニングを繰り返しても像保持体表面に付着したままとなることがある。その結果、放電生成物が付着した箇所では、付着していない箇所と帯電性が異なるため、放電生成物の付着箇所に対応する位置で画像の抜けが発生することがあった。
【００２５】
これに対し、本実施形態に係る画像形成装置は像保持体の表面に吸水性物質を供給する吸水性物質供給手段を備える。そのため、像保持体表面に放電生成物の付着が発生した場合でも、供給された吸水性物質が放電生成物から水分を吸収すると共に、この水分を介して吸水性物質が放電生成物表面に付着する。また、水分を吸収した吸水性物質は取り込んだ水分によって膨張して体積が増加する。さらに取り込んだ水分によって粘性が高まるという特性を有する物もある。体積が増加したり粘性が高まったりすることで、吸水性物質はクリーニング手段による除去が行い易くなり、かつこの吸水性物質に付着している放電生成物も共にクリーニング手段によって除去し易くなる。
その結果、放電生成物の除去性が高められ、像保持体表面への放電生成物付着に起因する画像の抜けの発生が抑制されるものと推察される。
【００２６】
また、本実施形態によれば、上記の構成を備えることで、ゴーストや色筋の発生も抑制される。
これは、放電生成物は水分を含むことで粘性が増加することから、放電生成物の付着箇所では摩擦力が高くなる。そのため、前記クリーニング手段としてクリーニングブレードを用いた場合、放電生成物の付着箇所と付着していない箇所とで摩擦力に差が生じ、クリーニングブレードや像保持体において偏摩耗が生じることがある。そして、偏摩耗が発生した箇所でクリーニングの対象となるトナー（残留トナー）のすり抜けが発生し、これによってゴーストや色筋が発生することがあった。
これに対し本実施形態では、放電生成物の除去性が高められ、像保持体表面への放電生成物付着に起因して発生する、クリーニングブレードや像保持体における偏摩耗も抑制され、その結果トナー（残留トナー）のすり抜けに起因するゴーストや色筋の発生が抑制されるものと推察される。
【００２７】
次いで、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジの構成について詳述する。
【００２８】
［吸水性物質供給手段］
まず、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジが備える吸水性物質供給手段について説明する。
【００２９】
・吸水性物質
吸水性物質とは、水分を外部から吸収して内部に取り込む性質を有する物質である。
なお、その吸水性については、以下に示す水分供給試験における吸水量が、水分供給前のサンプルの質量に対して１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることがさらに好ましい。上記吸水量が１０質量％以上であることで、像保持体表面に供給された際の放電生成物の除去性への寄与が高められる。
一方、特に限定されるものではないが、水分量が上がりすぎるとリーク等の帯電不良が発生するとの観点から、上記吸水量が５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００３０】
（水分供給試験）
以下の条件でサンプルに対して水分を供給し、吸水された水分量を算出すると共に、水分供給前のサンプルの質量を基準として吸水量（質量％）を算出する。
なお、水分供給の条件としては、十分な量の水分を含む水分含浸ロールを像保持体表面に接触させ、この像保持体表面に吸水性物質（サンプル）を供給する。その後、像保持体をベンチを用いて空回しさせて吸水性物質（サンプル）が吸水しなくなるまで水分を供給し、空回し後の水分含浸ロールの質量を測定し、空回し前からの減量分を、吸水性物質（サンプル）によって吸水された水分量とする。
【００３１】
吸水性物質としては、例えば以下のもの等が挙げられる。
・薄片が層状に積層された薄片層状物質（例えばベントナイト、パイロフィライト、カオリナイト、ハロイサイト、セリサイト）
・多孔質性物質（例えば多孔質シリカ、多孔質セラミック、多孔質アルミナ、多孔質炭酸カルシウム）
・水酸基を含有する物質（例えば水酸基含有シリカ）
・吸水性の多糖類（例えばペクチン、プロピレングリコール、アルギン酸ナトリウム、ゲランガム、カラギーナン、グルコマンナン及びグアーガム）
これらの中でも、ベントナイト、吸水性シリカ（多孔質シリカ、水酸基含有シリカ等）、及び吸水性多糖類が好ましく、ベントナイト及び吸水性シリカがより好ましく、ベントナイトがさらに好ましい。
【００３２】
ベントナイトは、モンモリロナイト（（Ｎａ，Ｃａ）０．３３（Ａｌ，Ｍｇ）２Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ）を主成分とする無機物であり、放電に対する耐劣化性に優れるため、吸水性物質として像保持体表面に供給された際に耐久性が得られる点で好ましい。また、ベントナイトは複数の薄片が層状に積層された薄片層状物質であるためこの薄片の層間に水分を吸収し易くかつ吸水によって膨張し易いため、放電生成物からの吸水性及びこの吸水による膨張性に優れ、その結果クリーニング手段による除去性に優れる点で好ましい。さらに、ベントナイトは分子構造中に水酸基を有しており、この点からも水分を吸収し易いため放電生成物からの吸水性に優れ、その結果クリーニング手段による除去性に優れる点で好ましい。
また、ベントナイトは潤滑性を有する物質でもあることから、例えばクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いる態様においては、クリーニングブレードと像保持体との接触部に潤滑性を付与する潤滑剤としても機能する。
【００３３】
吸水性物質が、固体でありかつ粒子状の物質（例えばベントナイト、吸水性シリカ、ペクチン等）である場合、その平均粒子径（体積平均粒径）としては０．１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上５０μｍ以下がより好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下がさらに好ましい。
平均粒子径が０．１μｍ以上である吸水性物質は、製造性及び入手性の点で容易である。一方、平均粒子径が１００μｍ以下であることで、１００μｍを超えるものに比べて比表面積が大きくなるため吸水性能が良好に発揮される。
【００３４】
なお、吸水性物質の平均粒子径（体積平均粒径）は、以下の方法により測定される。
日機装(株)製のレーザー回折・散乱式粒度分析計「ＭＴ３２００ＩＩ（商品名）」を使用して測定した粒子径分布曲線において、粒子の小さい方からの累積が体積基準で５０％となる粒子径を、平均粒子径とする。
【００３５】
・供給量
吸水性物質供給手段による像保持体表面への吸水性物質の供給量は、像保持体表面における存在量が、１００ｎｇ／ｃｍ２以上１０００ｎｇ／ｃｍ２以下となるよう、吸水性物質供給手段から供給することが好ましい。なお、上記存在量はさらに２００ｎｇ／ｃｍ２以上８００ｎｇ／ｃｍ２以下の範囲が好ましい。
上記存在量が１００ｎｇ／ｃｍ２以上であることで放電生成物の除去性が良好となり、一方１０００ｎｇ／ｃｍ２以下であることでクリーニング手段をすり抜ける吸水性物質の量が抑制され、帯電部材の汚染が抑制される。
【００３６】
なお、上記の像保持体表面における存在量とは、吸水性物質供給手段により像保持体表面に吸水性物質を供給した後、像保持体を１００回転させた時点での吸水性物質の存在量（ｎｇ／ｃｍ２）を指すものとする。ただし、本実施形態では、後述する通り像保持体に対して吸水性物質を常に供給し続けてもよく（後述の(i)の制御方法）、また定められた数の画像形成を実施した後から吸水性物質を供給し始めても（後述の(ii)の制御方法）、定められた間隔で吸水性物質の供給を実施しても（後述の(iii)の制御方法）よい。これらいずれの態様においても、像保持体表面に吸水性物質を供給し始めた時点を基準として像保持体を１００回転させた時点での吸水性物質の存在量を指すものとする。
【００３７】
また、吸水性物質は、像保持体の表面に対して全体的に均一に近い状態で存在するよう供給されることが好ましい。
【００３８】
・供給方法
吸水性物質供給手段による像保持体表面への吸水性物質の供給方法、つまりどの位置でどのようにして像保持体表面に供給するかは、特に限定されるものではない。例えば、以下の（ａ）及び（ｂ）の方法が挙げられる。
（ａ）吸水性物質がトナーに外添剤として外添されており、現像手段に、吸水性物質を像保持体表面に供給する吸水性物質供給手段を兼務させる方法
（ｂ）現像手段とは別に、吸水性物質を像保持体表面に供給するための部材（外部供給部材）を設ける方法
【００３９】
前記（ａ）現像手段に吸水性物質供給手段を兼務させる方法では、像保持体表面への吸水性物質の供給量はトナーへの外添量の調整によって制御し得る。
なお、トナーに外添剤として外添する場合の吸水性物質としては、ベントナイト、吸水性シリカ（多孔質シリカ、水酸基含有シリカ等）、吸水性の多糖類（ペクチン、プロピレングリコール等）が好ましい。
【００４０】
前記（ｂ）現像手段とは別に供給部材（外部供給部材）を設ける方法では、前記外部供給部材は、吸水性物質を供給する専用の部材であっても、像保持体表面に供給されるその他の物質（例えば潤滑剤等）と共に吸水性物質を供給する併用の部材であってもよい。ただし、像保持体表面への吸水性物質の供給量や供給のタイミングの制御を独立して行う観点で、吸水性物質の供給専用の部材であることが好ましい。
【００４１】
前記外部供給部材の設置位置、つまり像保持体表面への吸水性物質の供給位置は、特に限定されるものではなく、例えば以下の位置が挙げられる。
(1)帯電手段による帯電位置より像保持体回転方向の下流側（以下単に「下流側」と称す）、かつ静電潜像形成手段による静電潜像形成位置より像保持体回転方向の上流側（以下単に「上流側」と称す）
(2)静電潜像形成手段による静電潜像形成位置より下流側かつ現像手段による現像位置より上流側
(3)現像手段による現像位置より下流側かつ転写手段によるトナー像の転写位置より上流側
(4)転写手段によるトナー像の転写位置より下流側かつクリーニング手段によるクリーニング位置より上流側
(5)クリーニング手段によるクリーニング位置より下流側かつ帯電手段による帯電位置より上流側
ただし、過剰な吸水性物質が供給された際にクリーニング手段で除去し得るとの観点で上記(4)の位置であることが好ましい。
【００４２】
前記外部供給部材によって吸水性物質を供給する場合、吸水性物質の供給のタイミングを制御してもよい。例えば、以下のタイミングで供給する方法が挙げられる。
(i)画像形成動作中（つまり像保持体が回転駆動している最中）は常に像保持体表面に供給し続けるよう制御する方法
(ii)始めは吸水性物質を供給せず、定められた数の画像形成を実施した後（例えば感光体回転数の累積値、画像密度の累積値、及び記録媒体の出力枚数の累積値等が定められた値に達した後）から吸水性物質の供給を開始し、その後画像形成動作中（つまり像保持体が回転駆動している最中）は常に像保持体表面に供給し続けるよう制御する方法
(iii)始めは吸水性物質を供給せず、定められた間隔（例えば感光体回転数の累積値、画像密度の累積値、及び記録媒体の出力枚数の累積値等が定められた値に達する毎）で吸水性物質の供給を実施するよう制御する方法
ただし、像保持体表面の環境変化を抑制し画像への影響の差を低減する観点で上記(i)の制御方法であることが好ましい。
【００４３】
なお、前記外部供給部材において吸水性物質を保持すると共に像保持体表面に供給する吸水性物質保持部材には、例えばロール部材（例えばスポンジ製ロール）、ブラシ部材等が挙げられるが、吸水性物質保持部材はこれらに制限されるものではない。
【００４４】
［画像形成装置の構成］
次いで、本実施形態に係る画像形成装置の構成について、図を用いて一例を挙げて説明する。ただし、本実施形態はこれに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
【００４５】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１に示すように、像保持体７を備えるプロセスカートリッジ３００と、露光装置９（静電潜像形成手段の一例）と、転写装置４０（一次転写装置）と、中間転写体５０とを備える。なお、画像形成装置１００において、露光装置９はプロセスカートリッジ３００の開口部から像保持体７に露光し得る位置に配置されており、転写装置４０は中間転写体５０を介して像保持体７に対向する位置に配置されており、中間転写体５０はその一部が像保持体７に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体５０に転写されたトナー像を記録媒体（例えば用紙）に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体５０、転写装置４０（一次転写装置）、及び二次転写装置（不図示）が転写手段の一例に相当する。
【００４６】
図１におけるプロセスカートリッジ３００は、ハウジング内に、像保持体７、帯電装置８（帯電手段の一例）、現像装置１１（現像手段の一例）、クリーニング装置１３（クリーニング手段の一例）、及び吸水性物質外部供給装置１４（吸水性物質供給手段の一例）を一体に支持している。
【００４７】
クリーニング装置１３は、クリーニングブレード（クリーニング部材の一例）１３１を有しており、クリーニングブレード１３１は、像保持体７の表面に接触するように配置されている。なお、クリーニング部材は、クリーニングブレード１３１の態様ではなく、例えば導電性又は絶縁性の繊維状部材等を用いてもよく、これを単独で、又はクリーニングブレード１３１と併用してもよい。
【００４８】
吸水性物質外部供給装置１４は、吸水性物質保持部材１４１及び吸水性物質収納部１４２を有している。吸水性物質収納部１４２から供給された吸水性物質を回転駆動する吸水性物質保持部材１４１が保持し、その後この回転に伴って保持された吸水性物質が像保持体７との接触部に移動し、像保持体７の表面に供給される。吸水性物質保持部材１４１には、ロール部材（スポンジ製ロール）が用いられているが、これには限られず、ブラシ部材等であってもよい。
【００４９】
また、図１には吸水性物質外部供給装置１４を備える態様を示したが、本実施形態に係る画像形成装置では、現像装置１１に吸水性物質供給手段を兼務させてもよい。その場合、吸水性物質外部供給装置１４を有しない態様としてもよい。
【００５０】
その他、本実施形態に係る画像形成装置には、記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段を備える装置；像保持体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置；像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置；トナー像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置；像保持体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための像保持体加熱部材を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
【００５１】
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
【００５２】
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、像保持体及び吸水性物質供給手段を備える部分が、画像形成装置に対して着脱されるカートリッジ構造（プロセスカートリッジ）であってもよい。なお、プロセスカートリッジには、像保持体及び吸水性物質供給手段以外に、例えば、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段からなる群から選択される少なくとも一つを備えてもよい。
【００５３】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の各構成について説明する。
【００５４】
−像保持体−
像保持体７としては、例えば電子写真感光体が挙げられ、有機感光体、無機感光体のいずれの態様であってもよい。
有機感光体としては、いわゆる機能分離型感光体（または積層型感光体）が挙げられ、例えば導電性基体上に下引層が設けられ、その上に電荷発生層、電荷輸送層、および保護層が順次形成された構造を有するもの、電荷輸送層と電荷発生層との積層順が逆になったもの等が挙げられる。また、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の感光層（単層型感光層）に含有する態様であってもよい。なお、下引層や保護層等を設けない態様としてもよい。
【００５５】
−帯電装置−
帯電装置８としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
【００５６】
−露光装置−
露光装置９としては、例えば、像保持体７表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は像保持体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、７８０ｎｍ付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、６００ｎｍ台の発振波長レーザや青色レーザとして４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
【００５７】
−現像装置−
現像装置１１としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置１１としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて像保持体７に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
【００５８】
現像装置１１に使用される現像剤は、トナー単独の一成分系現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。また、現像剤は、磁性であってもよいし、非磁性であってもよい。これら現像剤は、周知のものが適用される。
なお、現像装置１１に吸水性物質供給手段を兼務させる態様である場合には、トナーに対し外添剤として吸水性物質が外添される。
【００５９】
−クリーニング装置−
クリーニング装置１３は、図１では、クリーニングブレード１３１を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられている。なお、クリーニング手段としては、クリーニングブレード方式以外にもファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式等を採用してもよい。
ただし、放電生成物の除去性の観点から、クリーニングブレード方式であることが好ましい。
【００６０】
クリーニングブレード１３１は、全体が単一の材料から構成されている。ただし、本実施形態ではこれに限定されるものではなく、像保持体７に接触する側と背面側との２層（又は３層以上）からなりこの２層（又は３層以上）がそれぞれ異なる材料からなる構成など、複数の材料から構成される態様であってもよい。
【００６１】
クリーニングブレードを構成する材料としては、弾性を有する樹脂が挙げられる。弾性を有する樹脂としてはゴムが望ましく、例えば、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、プロピレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。これらの中でも、特にポリウレタンゴムが望ましい。
【００６２】
ポリウレタンゴム（ポリウレタン）は、通常ポリイソシアネートとポリオールとを重合することで合成される。また、ポリオール以外にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する樹脂を用いてもよい。なお、ポリウレタンはハードセグメントとソフトセグメントとを有していることが好ましい。
ここで、「ハードセグメント」及び「ソフトセグメント」とは、樹脂中で、前者を構成する材料の方が、後者を構成する材料よりも相対的に硬い材料からなり、後者を構成する材料の方が前者を構成する材料よりも相対的に柔らかい材料からなるセグメントを意味する。
【００６３】
クリーニングブレードの物性としては、その１００％モジュラスが、６ＭＰａ以上であることが好ましく、７ＭＰａ以上がより好ましく、７．５ＭＰａ以上が更に好ましい。一方で、１００％モジュラスの上限値としては、例えば１１ＭＰａ以下が好ましく、１０ＭＰａ以下がより好ましい。１００％モジュラスが、６ＭＰａ以上であることにより、硬度が高められ耐摩耗性に優れる。
ここで、１００％モジュラスは、Ｊ１ＳＫ６２５１（２００４年）に準拠して測定される値である。即ち、ダンベル状３号形試験片を用い、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで計測して応力−歪み曲線を得（環境温度２３℃）、この曲線を基に得られる。なお、測定装置は、東洋精機（株）製、ストログラフＡＥエラストマーを用いる。
【００６４】
清掃対象であるトナー（残留トナー）のクリーニングを良好に行いつつ、かつ放電生成物の除去性を高める観点から、クリーニングブレードが像保持体に押し付けられる力ＮＦ（Ｎｏｒｍａｌ  Ｆｏｒｃｅ）は１．３ｇｆ／ｍｍ以上２．３ｇｆ／ｍｍ以下の範囲であることが望ましく、１．６ｇｆ／ｍｍ以上２．０ｇｆ／ｍｍ以下の範囲であることがより望ましい。
【００６５】
ここで、クリーニングブレードの押し付け力ＮＦは、次式で算出される。
・式：Ｎ＝ｄＥｔ３／４Ｌ３
（式中、ｄは図３に示されるクリーニングブレード１３１の食い込み量ｄを、Ｅはクリーニングブレード１３１のヤング率を、ｔは図３に示されるクリーニングブレード１３１の厚みｔを、Ｌは図３に示されるクリーニングブレード１３１の自由長（固定具１３２によって固定されていない領域の長さ）を表す。）
【００６６】
また、図３に示されるクリーニングブレード１３１の像保持体７への食い込み量ｄは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の範囲であることが望ましく、０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲であることがより望ましい。
また、図３に示されるクリーニングブレード１３１と像保持体７との接触部分における角度α（Ｗ／Ａ、Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ）は８°以上１４°以下の範囲であることが望ましく、１０°以上１２°以下の範囲であることがより望ましい。
【００６７】
−転写装置−
転写装置４０としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
【００６８】
−中間転写体−
中間転写体５０としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの（中間転写ベルト）が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
【００６９】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図２に示す画像形成装置１２０は、プロセスカートリッジ３００を４つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置１２０では、中間転写体５０上に４つのプロセスカートリッジ３００がそれぞれ並列に配置されており、１色に付き１つの像保持体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置１２０は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置１００と同様の構成を有している。
【実施例】
【００７０】
以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００７１】
［実施例１〜６、比較例１］
富士ゼロックス社製７００  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｐｒｅｓｓ（改造機）の現像器に、専用の現像剤を充填した。なお、この改造機では、接触荷重（押し付けられる力ＮＦ）１．６ｇｆ／ｍｍ（１．５７Ｎ／ｍｍ）、接触角度α（Ｗ／Ａ）１０°、食い込み量ｄ１．０ｍｍ、ブレード設定角度θ２７．５度、自由長１０ｍｍとなるよう、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを装着させた。
【００７２】
この改造機を用いて、１０℃１５％ＲＨの環境下で、紙送り方向に１ドット（画素）幅のライン（以下「１ドットライン」と称す）を有する画像の出力を行い、以下の試験を行った。
ただし、画像出力の開始前に、電子写真感光体の表面のクリーニングブレードよりも下流側（電子写真感光体の回転方向（以下同じ））に、下記表１に示す吸水性物質を含んだスポンジをタッチアップ（接触）させ、その後電子写真感光体を１００回転させることで吸水性物質をクリーニングブレードと電子写真感光体との接触部（プレニップ部）へ供給し、電子写真感光体の表面全体での吸水性物質の存在量（ｎｇ／ｃｍ２）が下記表１に示す量となるよう調整した。
また、以下の試験においては、出力画像５０，０００枚毎に、同様にして吸水性物質を含んだスポンジをタッチアップさせて電子写真感光体を１００回転させることで、吸水性物質の存在量（ｎｇ／ｃｍ２）が下記表１に示す量となるよう調整した。
【００７３】
なお、比較例１においては、吸水性物質に替えてステアリン酸亜鉛を用いた。
【００７４】
−画像の抜け−
１００，０００枚出力後、画像の抜けについて下記の基準に基づいて目視で評価した。
Ａ（○）：画像の抜け発生なし、１ドットラインが十分に解像する
Ｂ（△）：画像の抜けが僅かに発生しているが、１ドットラインが解像する（実使用上問題なし）。
Ｃ（×）：画像の抜け発生、１ドットラインが解像しない
【００７５】
−感光体摩耗−
感光体摩耗の評価は、前記画像の抜け評価での１００，０００枚出力後に、感光体の感光層の膜厚を測定し、画像出力開始前の初期膜厚との差を算出して、以下の基準により評価した。
Ａ（◎）：初期膜厚に対し９５％以上
Ｂ（○）：初期膜厚に対し９０％以上９５％未満
Ｃ（△）：初期膜厚に対し８５％以上９０％未満
Ｄ（×）：初期膜厚に対し８５％未満
【００７６】
−クリーニングブレード偏摩耗−
クリーニングブレード偏摩耗の評価は、前記画像の抜け評価での１００，０００枚出力中の画像を確認し、クリーニングブレードと感光体との接触部からのトナー又はトナー外添剤のすり抜けに起因するゴースト及び色筋の発生状況を調べ、以下の基準により評価した。
Ａ（◎）：ブレード偏摩耗によるゴースト、色筋発生なし
Ｂ（○）：ブレード偏摩耗によるゴースト発生、色筋は未発生
Ｃ（△）：ブレード偏摩耗による０．５ｍｍ以下の色筋発生
Ｄ（×）：ブレード偏摩耗による０．５ｍｍを超える色筋発生
【００７７】
−帯電ローラ汚染−
帯電ローラ汚染の評価は、前記画像の抜け評価の装置と同じ装置を用い、長い帯状のベタ画像の後に３０％ハーフトーン画像（マゼンタ色）が配置されているサンプル画像の２５００枚連続複写を４日間プリントし、１万枚目の画像について以下の基準で画像評価した。
Ａ（◎）：白抜けが発生せず。
Ｂ（○）：白抜けはほとんど目立たない程度で実用に耐える程度
Ｃ（×）：かなり目立つ白抜けが発生
なお、この帯電ロール汚染評価では、マゼンタの感光体上にサイアンのリトランスファートナーが連続して突入してくるので、この部分に対応した帯電ローラの表面はトナーで汚染され易い。帯電ローラが許容値以上に汚染されると帯電が異常になり、チャート上のハーフトーン３０％画像が白く抜ける現象が生じる。したがって、このハーフトーン３０％画像の白抜けの状態をみることで帯電ローラの汚染のレベルが確認される。
【００７８】
−感光体上の放電生成物の有無−
前記画像の抜け評価での１００，０００枚出力後に、感光体の表面を観察し、放電生成物の付着の有無を確認した。放電生成物が確認された場合を「有り」とし、放電生成物が確認されなかった場合を「確認されず」として評価した。
【００７９】
【表１】
2018054738.tif 000003
【００８０】
なお、表１に記載の各材料の詳細は以下の通りである。
・ベントナイト：商品名「ベンゲル  ブライト１１」、林化成株式会社製、体積平均粒径０．５μｍ
・シリカ粒子（吸水性シリカ）：商品名「ＰＭ２０」、株式会社トクヤマ製、疎水性乾式シリカ、体積平均粒径１２ｎｍ
・ステアリン酸亜鉛：商品名「ジンクステアレートＧＦ−２００」、日油社製）
なお、これらの材料の「吸水量」を前述の水分供給試験により確認した。その結果を、上記表１に示す。
【００８１】
実施例では、吸水性物質を供給していない比較例１に比べ、１００，０００枚の画像出力後においても放電生成物の感光体表面での付着が確認されず、画像の抜けの発生が抑制されている。また、感光体摩耗、ブレード偏摩耗、帯電ローラ汚染も抑制されている。
【符号の説明】
【００８２】
７  像保持体、８  帯電装置、９  露光装置、１１  現像装置、１３  クリーニング装置、１４  吸水性物質外部供給装置（吸水性物質供給手段の一例）、４０  転写装置、５０  中間転写体、１００  画像形成装置、１２０  画像形成装置、１３１  クリーニングブレード、１３２  固定具、１４１  吸水性物質保持部材、１４２  吸水性物質収納部、３００  プロセスカートリッジ
【図１】
2018054738.tif 000004
【図２】
2018054738.tif 000005
【図３】
2018054738.tif 000006