(57)【要約】【課題】使用開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を軽減することができる画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体２１０を有する感光体ユニット２００と、感光体２１０に接触するクリーニングブレード２２１を有するクリーニング部２２０と、感光体２１０の電荷輸送層を帯電させる帯電器３０とを備え、クリーニングブレード２２１が感光体２１０に接触する部分に潤滑剤を塗布した画像形成ユニット２２０であって、潤滑剤は、感光体２１０の電荷輸送層が帯電器２３０に帯電されたときの当該極性の電位よりも該極性と反対の極性側の電位に帯電する材料を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像保持体を有する画像形成部と、前記画像保持体に接触するクリーニングブレードを有するクリーニング部とを備え、前記クリーニングブレードが前記画像保持体に接触する部分に潤滑剤を塗布した画像形成ユニットにおいて、
前記潤滑剤は、前記画像保持体の電荷輸送層が帯電されたときの当該極性の電位よりも該極性と反対の極性側の電位に帯電する材料を含むことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項２】
前記画像保持体の電荷輸送層は負の電位に帯電され、前記潤滑剤は、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物および／またはメラミンアヌレートを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成ユニットと、該画像形成ユニットの前記画像形成部で形成されたトナー画像を記録シートに転写する転写部と、前記記録シートに転写された前記トナー画像を定着させる定着部と、前記記録シートを搬送する搬送部とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に交換部品として装着される画像形成ユニットと画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはそれらの複合機などでは、感光体とそのクリーニング機構とをユニット化した感光体ユニットが用いられ、感光体ユニットは、感光体等が寿命に達したときなどに新しい製品と交換されるようになっている。また、感光体ユニットの構成部品に現像器を加えたプロセスカートリッジも用いられている。
【０００３】
感光体ユニット等では、感光体とクリーニング機構のクリーニングブレードとの間に潤滑剤が塗布され、印刷開始時の潤滑が行われる。たとえば、特許文献１には、クリーニングブレードの表面にダイヤモンド状カーボンまたは非晶質カーボン微粒子を塗布し、その微粒子がクリーニングブレードと感光体との間に長期に亘って保持されて潤滑性能を維持するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９３３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、使用開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を抑制することができる画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、画像保持体を有する画像形成部と、前記画像保持体に接触するクリーニングブレードを有するクリーニング部とを備え、前記クリーニングブレードが前記画像保持体に接触する部分に潤滑剤を塗布した画像形成ユニットにおいて、前記潤滑剤は、前記画像保持体の電荷輸送層が帯電されたときの当該極性の電位よりも該極性と反対の極性側の電位に帯電する材料を含む画像形成ユニットであることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記画像保持体の電荷輸送層は負の電位に帯電され、前記潤滑剤は、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物および／またはメラミンアヌレートを含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成ユニットと、該画像形成ユニットの前記画像形成部で形成されたトナー画像を記録シートに転写する転写部と、前記記録シートに転写された前記トナー画像を定着させる定着部と、前記記録シートを搬送する搬送部とを備えた画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、使用開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、使用開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を効果的に軽減することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、印刷開始時に画像にブレードの痕がスジとなって現れる現象を軽減することができる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の画像形成装置の概念図である。
【図２】（Ａ）は実施形態の感光体ユニットの概念図であり、（Ｂ）は感光体と潤滑物質の帯電の電位を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例における潤滑剤の種類とスジ発生のグレードを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）画像成形装置の基本的な構成および動作
図１には、実施形態の画像形成装置１００が示されている。画像形成装置１００は、４つの感光体ユニット（画像形成ユニット）２００、３００、４００、５００を備えている。これら４つの感光体ユニット２００〜５００は、ＹＭＣＫの各トナー像を転写ベルト１０１上に転写する。これら各トナー像が転写ベルト１０１上で重ねられることで、カラーのトナー像が転写ベルト１０１上で形成される。
【００１４】
感光体ユニット２００〜５００は、内蔵した部品が寿命に達したときなどに、新しい製品と交換される。その際には、画像形成装置１００の上カバー（図示略）が上方へ開けられ、転写ベルト１０１は上カバーとともに上昇して下側を開放するので、新しい感光体ユニット２００〜５００が画像形成装置１００に対して上方から着脱自在にセットされる。
【００１５】
４つの感光体ユニット２００〜５００は、用いるトナーが異なるだけで同じ構成を有している。以下、代表して感光体ユニット２００について説明する。図２には、感光体ユニット２００とその周囲の部品が示されている。感光体ユニット２００は、円筒形状で図の反時計回り方向に回転が可能な感光体（画像保持体）２１０を備えている。感光体２１０は、回転可能な画像保持体の一例である。感光体２１０の周囲には、クリーニング部２２０、帯電器２３０が配置されている。また、感光体２１０の周囲には、画像成形装置１００に固定された現像器２４０が配置されている。
【００１６】
クリーニング部２２０は、ブレード２２１、オーガ２２２、フィルムシール２２３、除電装置２２４を備えている。ブレード２２１は、ウレタン系の材料によって構成された板状の部材であり、感光体２１０に接触している。感光体２１０が図の反時計回り方向に回転することで、ブレード２２１の縁の部分で感光体２１０上の残存物が取り除かれる。すなわち、図示するように、感光体２１０は、図の反時計回り方向に回転し、ブレード２２１の先端が上方から移動してくる感光体２１０の表面部分に下から接触する。この際、感光体２１０の表面の現像剤の残存物が、ブレード２２１によってそぎ落とされる。また、ブレード２２１は、感光体２１０の表面を擦ることで、現像剤に含ませて供給される潤滑剤を感光体２１０に均一に付着させる機能を有している。
【００１７】
オーガ２２２は、回転する螺旋構造体によって軸方向に粉体を搬送する機能を有し、ブレード２２１が感光体２１０からそぎ落とした残存物を図示省略した排出容器に向けて搬送する。除電装置２２４は、フィルムシール２２３が集めた電荷を中和する。
【００１８】
帯電器２３０は、放電により電荷を生成し、クリーニング部２２０によってクリーニングされ、且つ、除電された感光体２１０の表面部分に電荷を与え、そこをマイナスの電位に帯電させる。
【００１９】
帯電器２３０と現像器２４０との間の部分から、図示省略した露光装置からの走査光が回転する感光体２１０に対して照射される。帯電器２３０によって帯電させられた感光体２１０の表面にこの露光装置から光が照射されることで、感光体２１０が部分的に感光し、感光体２１０の表面に静電潜像が形成される。
【００２０】
この露光が行われる部分の下流側に現像器２４０が配置されている。現像器２４０は、オーガ２４１および２４２、現像ロール２４３を備えている。オーガ２４１および２４２は、現像剤を収納した収納容器からトナーおよび潤滑剤を含んだ現像剤を現像ロール２４３に搬送する。現像ロール２４３は、感光体２１０の静電潜像が形成された部分にトナーを供給し、静電潜像を現像する。この現像により、感光体２１０上にトナー像が形成される。
【００２１】
現像剤には感光体２１０の表面に供給する潤滑剤が含まれており、現像器２４０は、潤滑剤の供給手段としても機能する。具体的には、トナーの粒子に潤滑助剤の粉末を付着させたものを用いることで、潤滑剤をトナーと共に感光体２１０の表面に供給する。潤滑助剤としては、フッ素系樹脂粉末が好ましく、特にその中でポリテトラフルオロエチレン粉末がトナーからの遊離がし難く、更に均一性よく感光体２１０に潤滑剤が供給できるので好ましい。潤滑助剤は、トナーに対して０．０５〜１重量％の割合で含有させることが好ましい。
【００２２】
現像器２４０によって現像されたトナー像は、感光体２１０の図の反時計回り方向の回転に従い、転写位置２０１の部分に到達する。転写位置２０１の部分では、感光体２１０に対向して転写ロール２０２が配置されており、感光体２１０と転写ロール２０２との間に転写ベルト１０１が挟まれている。感光体２１０と転写ロール２０２との間には、バイアス電圧が加えられており、上記挟まれることによる圧力と上記バイアス電圧の作用により、感光体２１０上のトナー像が転写ベルト１０１上に１次転写される。
【００２３】
図１に戻り、画像形成装置１００は、シート状の記録媒体である用紙を収納する用紙収納装置１０２を備えている。用紙収納装置１０２に収められた用紙は、搬送経路１０３を２次転写部１０４に向けて搬送される。２次転写部１０４は、加圧ロール１０５と対向ロール１０６を備え、両ロール間に転写ベルト１０１が挟まれている。加圧ロール１０５と対向ロール１０６との間には、バイアス電圧が加わる構成とされている。転写ベルト１０１と加圧ロール１０５との間に搬送経路１０３を搬送されてきた用紙が挟まれることで、圧力とバイアス電圧の作用により、転写ベルト１０１上に形成されたトナー像が用紙に２次転写される。
【００２４】
用紙の搬送経路１０３上の２次転写部１０４の下流側には、定着部１０７が配置されている。定着部１０７は、加熱ロール１０８と加圧ロール１０９を備えている。加熱ロール１０８と加圧ロール１０９との間にトナー像が形成された用紙が挟まれ、その際に用紙に熱と圧力が加わることで、トナー像が用紙上に定着する。こうして画像の形成された用紙は、用紙排出面１１０に排出される。
【００２５】
（２）潤滑剤の構成
本実施形態の感光体ユニット２００は消耗品であり、感光体２１０などが寿命に達したときなどに新しい製品と交換される。感光体ユニット２００を包装する前に、クリーニング部２２０のクリーニングブレード２２１と感光体２１０の表面との接触部に潤滑剤が塗布される。潤滑剤は、潤滑物質の粉末を溶媒に分散させたもので、筆などで塗布される。潤滑剤を塗布することにより、感光体ユニット２００を画像成形装置１００に装着して印刷を開始した当初から感光体２１０の表面の摩耗を軽減することができる。なお、印刷を開始するとトナーに含まれる潤滑剤により潤滑が行われる。
【００２６】
ここで、感光体ユニット２００には、持ち運びや輸送時に振動が加わるため、クリーニングブレード２２１と感光体２１０の表面との間で潤滑物質が摩擦帯電し、感光体２１０に静電メモリーが残って画像不良が発生することがある。すなわち、潤滑物質が帯電すると、感光体２１０の潤滑物質と接触する部分は潤滑物質と逆極性に帯電する。このため、帯電器２３０によって感光体２１０（電荷輸送層）に帯電したときに、帯電電位と逆極性に帯電した部分との電位差により画像にスジが生じる。
【００２７】
本実施形態では、潤滑物質は、感光体２１０が帯電器２３０により帯電されたときの当該極性の電位よりも反対極性側の電位に帯電する材料である。たとえば、図２（Ｂ）に示すように、潤滑物質が−Ａの電位に帯電したとすると、観光体２１０の潤滑物質に接触する部分は＋Ａの電位に帯電する。ここで、感光体２１０の電荷輸送層が帯電器２３０により−Ｂの電位に帯電されたとすると、潤滑物質により帯電された部分とは（Ａ＋Ｂ）の電位差が生じる。
【００２８】
一方、潤滑物質が＋Ａの電位に帯電したとすると、観光体２１０の潤滑物質に接触する部分は−Ａの電位に帯電する。そして、感光体２１０が帯電器２３０により−Ｂの電位に帯電されたとすると、潤滑物質により帯電された部分とは（Ａ−Ｂ）の電位差が生じ、上記の場合と比較すると感光体２１０における電位差が２Ｂ短縮される。したがって、画像へのスジの発生が抑制される。
【００２９】
ここで、感光体２１０が帯電器２３０により負の電位に帯電される場合には、潤滑物質としては、正に帯電し易く潤滑特性のよい物質であり、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、メラミンシアヌレートなどのメラミン系の樹脂微粒子やナイロンの微粒子を採用することができる。特に、メラミン系は、正への帯電容易性が高く、微粒子化が容易で潤滑特性に優れているので好適である。ちなみに、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物は０．２μｍ、メラミンシアヌレートは０．５μｍまでの微粒子化が可能である。なお、ナイロンは、正への帯電容易性はメラミン系と同等であるが、微粒子化に限界がある（１．０μｍ程度）という難点がある。また、カーボン粒子は、帯電し難く潤滑特性も不充分なため採用すべきではない。
【実施例】
【００３０】
潤滑物質としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の微粉末を用意し、それら微粉末を溶剤に分散させて潤滑剤を作製した。そして、感光体ユニットとクリーニングブレードが接触する部分に上記潤滑剤を塗布し、画像の印刷を行い、スジ発生の有無を観察した。図３にその結果を示す。なお、感光体は負に帯電させて印刷を行った。
【００３１】
図３には、各微粉末の帯電容易性を示している。メラミン・ホルムアルデヒド縮合物は正の電位に帯電し易く、ＰＭＭＡは負の電位に帯電し易い。ＰＴＦＥはさらに負の電位に帯電し易い。図３に示すように、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の微粉末を用いた例では、画像にスジは認められず画像のグレードはＧ０であった。一方、ＰＭＭＡの微粉末を用いた例では軽微ないし明らかなスジが認められ（グレードＧ２〜Ｇ４）、ＰＴＦＥの微粉末を用いた例では、明らかなスジが認められた（グレードＧ３．５〜Ｇ５）。つまり、微粉末が正側の電位に帯電し易い程、スジの発生を抑制することができる。
【００３２】
なお、本発明は感光体を負の電位に帯電させる場合に限らず正の電位に帯電させる場合にも適用することができる。その場合には、潤滑物質として、ＰＭＭＡの微粒子を用いることができる。また、本発明は、感光体ユニットに限らず、プロセスカートリッジにも適用可能である。さらに、上記実施形態では、感光体ユニット２２０に帯電器２３０が含まれているが、帯電器２３０を画像形成装置１００へ固定し、感光体ユニット２２０に含ませないようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等の画像形成装置並びに画像形成装置に装着する感光体ユニットやプロセスカートリッジに利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０１  転写ベルト（転写部）
１０３  搬送経路（搬送部）
１０４  ２次転写部（転写部）
１０７  定着部
２００  感光体ユニット（画像形成部）
２０２  転写ローラ（転写部）
２１０  感光体（画像保持体）
２２０  クリーニング部
２２１  クリーニングブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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