(57)【要約】【課題】  無機微粒子を分散させた有機感光体が近接放電によって劣化し、膜厚が減少してしまうこと、さらには膜厚減少の結果、耐磨耗性向上のために分散した無機微粒子の析出、離脱によって、当接部材との相互作用によって生じる感光体の偏磨耗が発生するという前記従来の問題を解決するためになされたもので、近接放電による感光体など像担持体劣化による膜厚減少を防ぐことができるとともに、像担持体の異常磨耗と当接部材の磨耗による低寿命化を防ぐことができ、像担持体の高安定化、高寿命化を図り、高画質、高耐久なクリーニング装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】  像担持体１の表面に近接放電から像担持体を保護する保護剤１１を塗布する保護剤の塗布手段（７）を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005115311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写後の像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、
像担持体の表面に近接放電から像担持体を保護する保護剤を塗布する保護剤の塗布手段を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段が、少なくとも導電性ファーブラシを用い、該ファーブラシに保護剤を当接することによって像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段が、導電性ファーブラシと、該ファーブラシに接触する回収ローラとを有し、該回収ローラに保護剤を当接することによって回収ローラからファーブラシを介して像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段が、少なくとも導電性ファーブラシを用い、該ファーブラシに保護剤を内添することによって像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段が、導電性ファーブラシと、該ファーブラシに接触する回収ローラとを有し、該回収ローラに保護剤を内添することによって回収ローラからファーブラシを介して像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５のクリーニング装置において、保護剤が、ステアリン酸亜鉛を含んでいることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電装置と、現像剤を現像剤担持体に担持し該像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、上記クリーニング装置が、請求項１ないし６のいずれかに記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電装置と、現像剤を現像剤担持体に担持し該像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、該像担持体表面に保護剤を供給して、像担持体表面保護層を形成するための保護剤供給手段を備え、該像担持体表面移動方向で帯電装置より上流側で像担持体表面に接触する画像形成プロセス手段のうち最も帯電装置に近いものと帯電装置との間に上記保護剤供給手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、上記保護剤供給手段が、上記保護剤を上記像担持体表面に塗布するブラシ状の塗布部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８の画像形成装置において、上記保護剤供給手段が、上記保護剤を上記像担持体表面に塗布する弾性ローラの塗布部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９または１０の画像形成装置において、上記塗布部材が、保護剤が内添されているものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記クリーニング装置が、上記像担持体表面の転写残トナーを除去する除去部材が、ブレード状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記クリーニング装置が、上記像担持体表面の転写残トナーを除去する除去部材が、静電ブラシであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記帯電装置が、上記像担持体表面における画像形成領域に対して所定の帯電ギャップをもって対向する帯電部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４の画像形成装置において、上記帯電部材には、スペーサが取り付けられており、該スペーサが、上記像担持体の画像形成領域外と接触することで、上記像担持体表面における画像形成領域に対して所定の帯電ギャップを形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１４または１５の画像形成装置において、上記帯電部材が、ローラ形状であり、少なくとも一部が硬質の樹脂材料で形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１４、１５または１６の画像形成装置において、上記帯電部材に印加する電圧が、直流成分に交流成分を重畳した電圧であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１４、１５、１６または１７の画像形成装置において、上記帯電部材の表面の硬度がＪＩＳ−Ａ８５°以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７または１８の画像形成装置において、上記像担持体が、感光層を有しており、該感光層の最表層面に無機微粒子分散の被覆層を形成してなる有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９の画像形成装置において、上記像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーの平均円形度が０．９６以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の画像形成装置において、上記像担持体表面に接触配置され該像担持体上に形成された画像を一時的に担持する中間転写体を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１の画像形成装置において、画像形成装置は、カラー画像形成装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
少なくとも請求項１、２、３、４、５または６の記載のクリーニング装置を像担持体と共に支持して画像形成装置本体に着脱可能に装着されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２４】
少なくとも上記像担持体と、上記帯電装置とを一体化して画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２に記載の画像形成装置に対して着脱可能に構成したことを特徴とする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、クリーニング装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体の耐磨耗性の向上のために、感光体をアモルファスシリコンカーバイトで表面コートしたものがある。また、例えば感光体表層の電荷輸送（ＣＴＲ）層にアルミナ等の無機微粒子を分散させて耐磨耗性を向上させた有機感光体を用いるようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、電子写真プロセスを採用した画像形成装置においては、像担持体としての感光体表面を帯電させる帯電手段を有している。帯電手段で用いる帯電方式の一つとして、近接放電による帯電方式がある。これは、感光体表面に帯電部材を接触させたり非接触で近接させたりして近接放電により感光体表面の帯電を行う方式である。
近年、高画質化、装置の小型化などがますます望まれる中、帯電装置も高画質化と小型化が課題となっている。このような課題に対して、像担持体に接触又は近接させた帯電部材を用いる近接放電方式を用いた帯電装置は、大掛かりな帯電装置を必要としないため有効である。
【０００４】
しかし、近接放電による帯電方式は、感光体表面を近接放電に直接さらすため、感光体表面を化学的に劣化させることが分かった。近接放電による感光体表面の劣化は機械的摺擦とは違い、帯電部材を接触させない場合においても発生する。ここで、感光体表面の劣化とは、近接放電によって発生したオゾンや活性酸素、荷電粒子の衝突によって、感光体を構成するポリカーボネート樹脂の分子鎖の切断による低分子化、高分子鎖の絡み合い度の低下、ポリカーボネート樹脂の蒸発などを指す。このような近接放電による感光体の化学的劣化によって、感光体表面の電荷輸送（ＣＴＲ）層は次第にその膜厚を減少させてしまう。このような膜厚減少の結果、電荷輸送（ＣＴＲ）層の無機微粒子が析出、離脱してしまう。この析出した無機微粒子がクリーニングブレード等の感光体表面に当接する部材に付着すると、研磨粒子として作用し感光体表面がスジ状に削れる等の偏摩耗を発生させる。
【０００５】
上記近接放電による感光体表面の劣化は、放電で生じる粒子のエネルギーによって発生すると考えられるため、ポリカーボネートに限らず他の材質の感光体を用いた場合においても発生すると考えられる。特に、帯電部材にＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したバイアスを印加する方式では、ＤＣ電圧に比べて高エネルギーの放電が発生するため、感光体表面の劣化の影響が大きい。
【０００６】
そこで、このような感光体表面の劣化を防止する目的で、感光体表面にステアリン酸亜鉛等の保護膜を形成する方法が考えられる。従来、感光体表面にステアリン酸亜鉛等を塗布する塗布装置が特許文献２乃至５に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２９２２７号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４５１６号公報
【特許文献３】特開２００２−１５６８７７号公報
【特許文献４】特開２００２−５５５８０号公報
【特許文献５】特開２００２−２４４４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、画像形成装置の小型化が進む中で感光体周りに十分なスペースがなくなり、ステアリン酸亜鉛等を塗布する塗布装置のスペースの確保が難しくなっている。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、感光体表面を近接放電から保護するとともに、画像形成装置を小型化することができるクリーニング装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、転写後の像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、像担持体の表面に近接放電から像担持体を保護する保護剤を塗布する保護剤の塗布手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段は、少なくとも導電性ファーブラシを用い、該ファーブラシに保護剤を当接することによって像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段は、導電性ファーブラシと、該ファーブラシに接触する回収ローラとを有し、該回収ローラに保護剤を当接することによって回収ローラからファーブラシを介して像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段は、少なくとも導電性ファーブラシを用い、該ファーブラシに保護剤を内添することによって像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１のクリーニング装置において、保護剤の塗布手段は、導電性ファーブラシと、該ファーブラシに接触する回収ローラとを有し、該回収ローラに保護剤を内添することによって回収ローラからファーブラシを介して像担持体上に保護剤を塗布することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５のクリーニング装置において、保護剤は、ステアリン酸亜鉛を含んでいることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電装置と、現像剤を現像剤担持体に担持し該像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、上記クリーニング装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載のクリーニング装置であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電装置と、現像剤を現像剤担持体に担持し該像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、該像担持体表面に保護剤を供給して、像担持体表面保護層を形成するための保護剤供給手段を備え、該像担持体表面移動方向で帯電装置より上流側で像担持体表面に接触する画像形成プロセス手段のうち最も帯電装置に近いものと帯電装置との間に上記保護剤供給手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記保護剤供給手段は、上記保護剤を上記像担持体表面に塗布する塗布部材を備えており、該塗布部材がブラシ状であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記保護剤供給手段は、上記保護剤を上記像担持体表面に塗布する塗布部材を備えており、該塗布部材が弾性ローラであることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９または１０の画像形成装置において、上記塗布部材は、保護剤が内添されていることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記クリーニング装置は、上記像担持体表面の転写残トナーを除去する除去部材を備えており、該除去部材は、ブレード状であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記クリーニング装置は、上記像担持体表面の転写残トナーを除去する除去部材を備えており、該除去部材は、静電ブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記帯電装置は、上記像担持体表面における画像形成領域に対して所定の帯電ギャップをもって対向する帯電部材を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、上記帯電部材には、スペーサが取り付けられており、該スペーサが、上記像担持体の画像形成領域外と接触することで、上記像担持体表面における画像形成領域に対して所定の帯電ギャップを形成したことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１４または１５の画像形成装置において、上記帯電部材は、ローラ形状であり、少なくとも一部が硬質の樹脂材料で形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１４、１５または１６の画像形成装置において、上記帯電部材に印加する電圧を、直流成分に交流成分を重畳した電圧としたことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１４、１５、１６または１７の画像形成装置において、上記帯電部材の表面の硬度がＪＩＳ−Ａ８５°以上であることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７または１８の画像形成装置において、上記像担持体は、感光層を有しており、該感光層の最表層面に無機微粒子分散の被覆層を形成してなる有機感光体であることを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９の画像形成装置において、上記像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーの平均円形度が０．９６以上であることを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の画像形成装置において、上記像担持体表面に接触配置され該像担持体上に形成された画像を一時的に担持する中間転写体を有することを特徴とするものである。
また、請求項２２の発明は、請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１の画像形成装置において、画像形成装置は、カラー画像形成装置であることを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、少なくとも請求項１、２、３、４、５または６の記載のクリーニング装置を像担持体と共に支持して画像形成装置本体に着脱可能に装着されることを特徴とするものである。
また、請求項２４の発明は、少なくとも上記像担持体と、上記帯電装置とを一体化して画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、請求項７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２に記載の画像形成装置に対して着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至７の発明によれば、保護剤の塗布手段をクリーニング装置に備えている。これにより、クリーニング装置内の感光体表面のトナーを除去するトナー除去手段と、感光体表面に保護剤を塗布する塗布手段とを兼用することができる。よって、このトナー除去手段により感光体表面に保護剤を塗布することができるので感光体表面を近接放電から保護することができる。また、別体として保護剤塗布手段を設ける必要がないので、画像形成装置を小型化することができる。
また、請求項８乃至２４の発明によれば、像担持体表面に形成された保護膜が帯電装置を通過するまでクリーニング装置によって掻き取られることがなくなる。よって、感光体表面を近接放電から保護することができる。また、クリーニング装置によって保護膜が掻き取られることを見越して保護剤を感光体に必要量以上に供給する必要がなくなる。よって、保護剤の感光体への供給量を従来に比べて少なくすることができ、従来よりも保護剤塗布装置に搭載される保護剤量を少なくすることができる。その結果、保護剤塗布装置を小型化することができ、画像形成装置自体の小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
［実施の形態１］
図１は実施の形態１に係る画像形成装置の全体の概略構成図であり、１は矢印方向に回転駆動される像坦持体（感光体）で、この像担持体１は、主帯電装置２により所定の極性に均一に帯電される。帯電された像坦持体１は、露光装置３によって所定の静電潜像が形成される。この潜像は、現像装置４を通るときにトナー像として可視像化される。
【００１４】
一方、図示しない給紙部からは転写紙が像坦持体１に向けて給送され、転写装置５によって像坦持体１上のトナー像が転写紙上に転写される。転写工程後の転写紙は、像坦持体１から分離した後、転写材搬送経路１３に沿って定着装置６に搬送され、トナー像が転写紙上に定着される。トナー像の転写後に像坦持体１上に残留するトナーは、電界付与されたファーブラシ７によって像坦持体１上から除去され、回収ローラ８に移動し、スクレーパ９によって回収ローラ８から掻き落とされ、回収コイル１４によって回収される。最後に、除電装置８によって像担持体１の表面は除電される。また、主帯電装置２による放電の影響を緩和するために、クリーニング装置１５の後記保護剤の塗布手段によって像担持体１上に保護剤の塗布を行う。
【００１５】
像担持体１は、耐磨耗性と電気的耐久性を向上させるために、有機感光体感光層上に被覆層を形成したものである。被覆層は、無機粒子をバインダー樹脂中に適量分散させることによって、感光体の耐久性を向上させている。無機粒子としては、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化珪素等があり、特に酸化チタン、アルミナは環境安定性に優れ、好適である。
一方、バインダー樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等に分散して使用できるが、極性依存性がなく、適度に高抵抗１０１６〜１０１７Ω・ｃｍなポリカーボネート樹脂が好適である。
【００１６】
近接放電を用いて像担持体を帯電する方法としては、回動可能なローラ状部材を像担持体に接触させて配置する接触帯電方式と、回動可能なローラ状部材を像担持体に非接触に配置した非接触帯電方式がある。
【００１７】
接触帯電方式の帯電装置では、ローラ状の帯電部材を像担持体上に接触従動させて感光体を帯電する。また、帯電部材は像担持体の表面と均一に接触することが可能で、かつ像担持体に機械的ストレスを与えない弾性体、例えばゴム部材が望ましい。また、印加バイアス方式には、ＤＣ電圧とＡＣ重畳タイプがある。一方、接触帯電の場合、クリーニング不良トナー、紙粉などの異物が帯電部材に付着するため、長い時間使用すると、帯電ローラの汚れに起因する帯電不良による画質劣化が発生することがある。従って、高耐久化のためには、異物の付着がない非接触帯電方式を採用する方が有利である。
【００１８】
非接触帯電方式の帯電装置では、図２に示すように、帯電部材は回動可能なローラ部材（帯電ローラ）２ａであり、画像形成領域１６では像担持体１と非接触である。非接触帯電のメリットは、クリーニング不良トナーや紙粉等の付着による帯電ローラ２ａの低寿命化、帯電不良が防げる点、像担持体１と帯電ローラ２の接触による低寿命化が防げる点がある。また、帯電ローラ２ａは、その長手方向（軸方向）の寸法が画像形成領域１６よりも少し長く設定されてあり、その長手方向の両端部にスペーサ２０が設けてあり、これらのスペーサ２０を像担持体１の両端部の非画像形成領域１７に当接させることによって、像担持体１と帯電ローラ２ａの間に微小なギャップ１９を形成している。この微小なギャップ１９は、最近接部での距離が５〜１００μｍになるように保持している。この最近接距離は、さらに好ましくは、３０〜６５μｍに設定すると良い。実施の形態１では、５０μｍに設定した。また、帯電ローラ２ａの軸を加圧バネ２１などで加圧することで、微小ギャップ１９の維持精度が向上する。
【００１９】
帯電ローラ２ａには、帯電用の電源１８が接続されている。これにより、像担持体１の表面と帯電ローラ２ａの表面との間の微小なギャップ１９での放電により、像担持体１の表面を均一に帯電する。印加電圧バイアス方式は、ＤＣ電圧の場合には微小ギャップ変動による帯電電位のばらつき、放電の安定性などの問題により、実用上で難しいため、ＡＣ電圧を重畳することが望ましい。帯電条件は、帯電後の像担持体１の表面電位が約−７００［Ｖ］、印加電圧はＡＣ電圧重畳で、周波数が約９００Ｈｚ、ピーク間電圧が約２．２［ｋＶ］、オフセット電圧が約−６６０［Ｖ］とした。
【００２０】
帯電ローラ２ａに用いるローラ部材の一例として、ゴム部材がある。ゴム部材の場合、像担持体１との微小ギャップ１９の均一な維持が困難であることや、ゴムは吸水しやすい材料であるために環境の変化による電気抵抗変動が大きい。そのため、帯電不良などが発生することがある。また、帯電ローラ２ａの変形によって、像担持体１と接触し、保護剤が付着し、帯電の不均一化が発生することがある。従って、高安定・高耐久化のためには、ローラ部材として、硬質な樹脂部材を用いることがより望ましい。ここで、硬質とは、帯電ローラ２ａの表面の硬度がＪＩＳ−Ａ８５°以上である。
【００２１】
硬質な樹脂部材を用いることによって帯電ローラ２ａの像担持体１との微小ギャップ１９をより精度良く均一に維持することが出来る。そのため、均一な帯電が可能となるだけでなく、異物の付着がなく、帯電ローラ２ａの高寿命化が図れる。
【００２２】
図３は、帯電ローラ２ａの断面図である。この帯電ローラ２ａには、円柱状に形成された導電性を有する芯金２ｂと、その芯金の外周面に固定された円筒状の中抵抗層２ｃを有している。また、中抵抗層の外周面には、表層２ｄが固定されている。芯金２ｂは、直径が約４〜２０ｍｍであり、ステンレス鋼やアルミニウム等の高い剛性を有する金属材料や、１×１０３Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０２Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する高剛性の導電性樹脂などによって構成されている。
【００２３】
中抵抗層２ｃは、厚みが約１〜２ｍｍで、体積抵抗率が１０４〜１０９Ω・ｃｍである。この中抵抗層２ｃは、ベース材とこれに分散された導電剤により構成されている。ベース材としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、及びその共重合体（ＡＳ，ＡＢＳ）などのスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂など、加工性のよい汎用樹脂を用いることができる。また、導電剤としては、過酸化リチウムなどのアルカリ金属塩、過塩素酸ナトリウムなどの過塩素酸塩、テトラブチルアンモニウム塩などの４級アンモニウム塩、高分子型導電剤などのイオン系導電剤、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラックを用いることができる。
【００２４】
また、表層２ｄは、厚さが１０μｍ程度で、体積抵抗率が１０６〜１０１１Ω・ｃｍである。表層２ｄも中抵抗層２ｃと同様に、ベース材とこれに分散された導電剤により構成されている。表層２ｄのベース材としては、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂などの適宜な材料を用いることができ、特にトナーが固着し難い材料を選択することが好ましい。また、表層２ｄの導電材としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックなどのカーボンブラック、酸化インジウム、酸化スズなどの金属酸化物などからなる電子伝導性導電剤、またはその他の適宜な導電剤を用いることができる。
上述に示した帯電ローラ２ａの材料は、一例にすぎず、これに限定するものではない。
【００２５】
上述の帯電ローラ２ａの長手方向両端部には、テープ状のスペーサ２０が貼り付けられている。このスペーサを帯電ローラ２ａに貼り付けることで、帯電ローラ２ａと感光体１との間に微小なギャップ１９が形成される。このスペーサ２０のテープ材料としては、アルミニウム、鉄、ニッケルなどの金属及びその酸化物、Ｆｅ―Ｎｉ合金、ステンレス鋼、Ｃｏ―Ａｌ合金、Ｎｉ鋼、ジュラルミン、モネル、インコネルなどの金属合金、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリエステル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及びその共重合体（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ）などのフッ素樹脂、ポリイミド樹脂などを挙げることができる。特にトナーが固着し難い離型性の高い材料を用いることが好ましい。また、テープとして導電材料を用いるときは、その表面に絶縁層又は半抵抗体層をコートするなどして、テープと像担持体との間を絶縁する。この実施の形態１では、スペーサ２０としてテープを用いているが、これに限らず、コロ等によって感光体１との間にギャップを形成してもよい。
【００２６】
帯電ローラ２ａは、従来の帯電ローラに比べて、硬度が高いハードローラを用いている。帯電ローラ２ａは、使用環境の湿度によって、図４の（ｂ）の部分に示すように吸湿し膨張する場合がある。特に、スペーサ２０が伸縮性のある材料でない場合、スペーサが取り付けられている部分は膨張できない。その結果、その分図４の（ｂ）部分に示すように帯電ローラ２ａのスペーサ近傍が他の部分より多く膨張してしまい、感光体１に接触してしまう場合があった。このため、装置の気流設計によって、帯電ローラ２ａの中央部に気流が集まるようにすると、スペーサ近傍の膨張は改善されるが、今度は、中央部が他の部材よりも多く吸湿・膨張してしまい、感光体に接触してしまう場合があった。しかし、帯電ローラ２ａの硬度を高めることで吸湿・膨張しにくくなり、感光体１とのギャップ１９を維持することができる。この検証結果を以下に示す。
【００２７】
オフィスにおける労働環境下での使用を想定するなかで、最も帯電ローラ２ａの吸湿が促進される温度はおよび湿度は、３０℃、８０％程度と考えられる。また、同様に、オフィスにおける労働環境下での使用を想定するなかで、３０℃の高温における吸湿の影響が少ない湿度は、２０％と考えられる。これらの条件における、硬度が約７０〜８０度と低いゴムローラと、硬度が８０度以上、望ましくは９０度以上の硬質な樹脂で成形された硬度の高いハードローラにおけるギャップ変動を表１に示す。
【表１】
2005115311.tif 000003
【００２８】
表１から、わかるようにゴムローラの場合は、低湿度２０％のときは、ギャップが４０μｍであったのに対し、８０％の高湿度環境下では、ギャップが１０μｍと大きくギャップが変動している。これは，高湿度環境下でゴムローラ吸湿し、膨潤してしまったからである。これに対し、ハードローラの場合は、８０％の高湿度であっても、ギャップが５０μｍと低湿度の時のギャップと同じ値を示した。このことから、硬度の高いハードローラを使用することで、使用環境によるギャップ変動が抑えれれることがわかる。この結果、硬度の高いハードローラを用いることで、環境が変動しても帯電を均一に行なうことができ、異常画像が発生することがない。
【００２９】
感光体と帯電ローラとのギャップで発生する放電により、オゾンや窒素酸化物（ＮＯＸ）、アンモニアガス、硝酸アンモニウムなどのイオン生成物等のハザード物質が発生する。この放電により発生したハザード物質が感光体表面に付着すると、付着した部分の電気抵抗値が下がってしまう。すると、潜像電荷がこの低抵抗の部分に流れてしまい、潜像ボケや画像ボケ、また画像が形成されない領域ができる（画像流れ）などの異常画像が発生してしまう場合があった。そこで、発明者らは、帯電ローラと感光体とのギャップを意図的に変化させ、上述のような異常画像の発生が最小となる値を見出した。以下にその結果を示す。
【００３０】
帯電ローラと感光体とのギャップと画像流れ等の異常画像の関係を調べるため以下の実験を行なった。使用機材を以下に示す。帯電装置は、本実施形態の近接タイプのローラ帯電器を用いた。
コピー機：ｉｍａｇｉｏ４５７０改造機（線速：２３０ｍｍ／Ｓ）
印加バイアス：ＤＣ（−９５０Ｖ）＋ＡＣ（２．２ｋｖｐｐ、１０ＫＨｚ、Ｓｉｎ波）
帯電ローラ：導電性樹脂層をもつローラ
微小ギャップ保持方法：帯電ローラの両端にＰＥＴテープを巻きつけた。（厚さ：３０、５０、８０μｍ）
環境条件：温度３０℃、湿度９０％
機械条件：感光体クリーニング部材なし
※比較として、帯電ローラを接触させた条件でも実験を行なった。
【００３１】
上述の機械条件に基づき、ギャップを０、３０、５０、８０μｍと変化させ、コピーの連続出力を行い、画像の評価を行なった。具体的には、Ａ４横のコピーを５０００枚連続して行い、そのときの画像に異常画像がどのくらい発生しているかを確認した。その結果を図５に示す。図５は、横軸が感光体と帯電ローラ２ａとのギャップであり、縦軸は、画像流れなどの異常画像の発生頻度である。図５の結果からわかるように、感光体１と帯電ローラ２ａとのギャップが大きくなるにつれ、異常画像の発生頻度が多くなっていることがわかる。そして、ギャップが３０μｍ時に、最も異常画像の発生頻度が少なく、ギャップが０のときは、異常画像の発生頻度が上昇した。このように、異常画像の発生は、帯電ローラ２ａと感光体１とのギャップに大きく依存していることがわかる。また、ある特定のギャップ幅の時、異常画像の発生頻度が最も少なくことがわかる。
【００３２】
以下に、図５の結果について考察する。ギャップがある程度以上広くなると、異常画像の発生頻度は、ギャップに比例して多くなる。これは、ギャップが広がるとギャップに放電を発生させるための帯電ローラに印加する電圧を高くする必要があることと、放電による電離空間が大きくなることが挙げられる。この結果、放電によって発生するオゾン等のハザード物質が大量に発生し、異常画像の発生頻度が多くなると考えられる。
微小ギャップと放電電圧の関係は、パッシェンの法則によって説明することができる。特に、ギャップがある範囲のときは、放電開始電圧Ｖｔｈ（Ｖ）とギャップｄ（μｍ）は、実験式（１）によってあらわされる。
Ｖｔｈ＝６．２×ｄ＋３１２    ４０≦ｄ≦１２０（μｍ）      （１）
【００３３】
式（１）より、微小ギャップが広くなるほど、放電を生じさせるための電圧が高くなることがわかる。高い電圧で放電が生じるということは、放電発生時のエネルギーが大きい状態であるといえ、多くの分子を電離できるため、画像流れ現象等の異常画像の原因となるハザード物質をより多く生成されると考えられる。
【００３４】
また、ギャップが広いと、帯電ローラから感光体までの距離が長くなる。よって、放電が帯電ローラから始まり感光体に達するまでに電離される空間領域が大きくなり、その結果、電離される分子の数が増え、それにともない、ハザード物質もより多く生成される。このままの考えならば、ローラが感光体に接触した状態が、ハザード物質が最小となるはずである。しかし、実際は、わずかなギャップを設けたときのほうが、画像流れ等の異常画像の発生頻度が少なくなった。この理由であるが、ローラまわりの気流が関係していると考えられる。この理由を以下に示す。
【００３５】
図６に、帯電ローラ２ａと感光体１とギャップがほとんどない状態（≒０）を示す。感光体１と帯電ローラ２ａによって作られる上流側の楔型領域７０３には、帯電ローラ２ａの回転により、図６の矢印７０５のような空気の流れ（もしくは、気流）が作られる。しかし、帯電ローラ２ａと感光体１は接触しているため、空気の流れは接触部分で止まってしまう。楔型領域で放電によって発生したハザード物質も、この空気の流れ７０５とともに移動すると考えられる。しかし、空気の流れ７０５は帯電ローラ２ａに遮れているため、ハザード物質も帯電ローラ２ａの接触部分に滞留してしまう。このため、楔型領域７０３で発生したハザード物質の濃度が接触部分で上昇し、結果的に感光体１上に堆積するハザード物質が増えてしまうと考えられる。しかし、図７に示すように、ギャップ１９がある程度あると、帯電ローラ２ａの回転によって流れる空気７０５は、ギャップ部分をすり抜けるようになる。楔型領域７０３で発生するハザード物質もこの空気の流れ７０５に乗って動くので、ハザード物質が滞留することがなくなり、感光体１上に堆積するハザード物質も減少する。その結果、帯電ローラ２ａと感光体１のギャップＨが広くなればなるほど、空気が流れるようになるため、ハザード物質の滞留が減少し、堆積が減少する。しかしながら、上述のように、ギャップＨの増大にともなって、ハザード物質が多く生成されるようなり、気流による低減効果が間に合わなくなる。この結果、ギャップ１９がある大きさ以上になると、楔型領域７０５でのハザード物質の濃度が上昇し、結果的に感光体上に堆積するハザード物質が増えてしまうと考えられる。
よって、微小ギャップ１９と画像流れ現象と呼ばれる異常画像の発生頻度の関係は、図５にあるようにある微小ギャップで最小となる。つまり、微小ギャップを３０μｍに維持することで、異常画像の発生を抑制することができる。
【００３６】
このため、ギャップ１９を維持すべく、帯電ローラ２ａは、真直度が良く、ローラの剛性が高いものが好ましい。帯電ローラ２ａの真直度が悪いと、帯電ローラ２ａの回転よって、ギャップ１９が広がったり狭まったりする。この結果、ハザード物質が多く発生したり、帯電不良が発生したりして、異常画像を引き起こしてしまう。また、帯電ローラ２ａの剛性が低いと、ローラの自重によりたわみが発生する。これにより、軸方向に一定のギャップ１９が維持できなくなり、異常画像を引き起こしてしまう。帯電ローラ２ａに硬質な樹脂材料を用いることで、加工がし易いため、真直度の良い帯電ローラを得ることができる。また、硬質であるので、帯電ローラの自重によってたわんでしまうこともない。この結果、ギャップ１９を精度良く軸方向均一に維持することができ、均一な帯電を行なうことができるとともに、帯電ローラに感光体状の異物が付着することがなくなり、帯電ローラを高寿命にすることができる。
【００３７】
クリーニング装置１５はトナー除去手段として少なくとも電界付与された導電性ファーブラシ７から構成されていて、必要に応じて従来から使用されてきたクリーニングブレード１０を併用しても良い。クリーニングブレード１０によって、ファーブラシ７によって塗布された保護膜は、均一に引き伸ばされ、感光体表面に付着した保護層の厚みが整えられる。また、保護層に付着した不純物を除去することができる。このように、クリーニングブレード１０で保護剤を引き伸ばすので、感光体表面を完全に保護剤で覆い尽くすことができる。また、保護層の厚みが整えらているので、帯電不良や、異常画像が発生することが抑制される。
【００３８】
電界付与された導電性ファーブラシ７によって像担持体１上から除去されたトナーは、回収ローラ８へ静電的に回収され、回収ローラ８に当接されたスクレーパ９によって回収ローラ８から掻き落とされる。図１に示すように導電性ファーブラシ７への電圧印加は、クリーナー電源によって電圧印加された回収ローラ８との当接によって行なう。回収ローラ８には通常、ＳＵＳなど金属や、その表面の静止摩擦係数を下げるためにフッ素系樹脂を塗布、又は分散、あるいは金属との共析メッキ処理を施したものが望ましい。また、スクレーパ９としては、ウレタンゴムブレードを用いるが、その限りではない。また、球形トナーを用いた場合には、回収ローラ８に弾性ローラを用い、スクレーパ９に用いた金属性ブレードを、食い込み量をもって当接させることによって、回収性を維持することが出来る。また、ファーブラシ７の外径位置接線速度Ｖｆと回収ローラ８の外径接線速度Ｖｋの関係は、Ｖｋ／Ｖｆ≧０．８の関係が成り立つ範囲で条件設定することによって望ましい回収効率となる。このように、回収ローラ８によってファーブラシ７からトナーを回収することによって、ファーブラシ７は常に除去されたトナーが残留していないフレッシュな面で像担持体１からトナーを除去することができる。従って、ファーブラシ７に付着したトナーによる像担持体１へのトナー固着や、ファーブラシ７と像担持体１の間でトナーが研磨粒子として作用することによる像担持体磨耗は生じない。
【００３９】
また、従来のブレードクリーニングでは、画像パターン、トナー添加剤などに依存した感光体異常磨耗が課題であった。しかし、導電性ファーブラシ７でトナーが回収されているため、画像パターン、トナー添加剤などに依存した感光体の異常磨耗を防ぐことが可能となる。
【００４０】
導電性ファーブラシ７に用いられる導電性繊維はポリエステル、ナイロン、アクリルなどの繊維にカーボンなどの導電材料を添加したものを用いたが、導電性繊維であれば、これらの繊維にかぎらない。
【００４１】
実施の形態１では、回収ローラ８を介してファーブラシ７に電圧を印加する。ファーブラシ７の原糸比抵抗は１０６〜１０９［Ω・ｃｍ］であり、通常印加電圧は１００Ｖ〜３００Ｖが望ましい。例えば印加電圧が５００Ｖの場合、ファーブラシ７においてトナーの極性が反転し、回収ローラ８によって回収されることなく、像担持体１に逆付着する場合がある。また、雰囲気条件によってはファーブラシ７と像担持体１間で放電が発生し、トナーの極性反転と共に、像担持体の劣化にもつながるため、少なくとも像担持体の高耐久化、高寿命化のためには、印加電圧は放電開始電圧以下が望ましい。
【００４２】
クリーニング装置１５には、近接放電から像担持体１を保護し、膜厚減少とその結果生じる無機微粒子の析出、離脱を防ぐための保護剤を塗布する手段を備えている。保護剤の塗布手段は、実施の形態１では、バー状に成型された保護剤１１、該保護剤を掻き取って像担持体１上に供給して塗布する導電性ファーブラシ７、保護剤１１を支持する加圧バネ１２から構成されている。
【００４３】
保護剤としては、ステアリン酸亜鉛やシリコン、ワックスを含むものを像担持体１上に塗布する。像担持体１上に保護被膜を塗布することによって、近接放電による像担持体劣化が抑制されることを確かめる実験を行った。その結果を以下に示す。
【００４４】
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、帯電ローラ２と保護剤の塗布手段以外の部材を全て取り払い、像担持体１半分に保護被膜を塗付し、もう半分には保護被膜を供給せず、帯電による放電を直接あてるようにした。尚、保護剤１１としては、ステアリン酸亜鉛を用いた。また、像担持体劣化の指標として、感光体感光層の膜削れ量を測定した。
【００４５】
実験条件：
帯電条件：Ｖｐｐ＝２．１２［ｋＶ］、ｆ：８７７．２［Ｈｚ］、ｏｆｆｓｅｔ＝−６６０［Ｖ］
感光体線速：１２５［ｍｍ／ｓ］
帯電ロ―ラ：つれ回り
実験結果：
図９に示すように、２００時間の連続試験の結果、保護被膜のない領域では膜厚が約２．５μｍ減少したのに対して、保護被膜のある領域では膜厚の減少は発生しなかった。また、目視観察によっても、保護被膜のない領域では、フィラーが析出し白く粉をふくのに対して、保護被膜のある領域では、新品の像担持体と同様に鏡面を保っており、劣化していない。以上の実験結果から、保護被膜を塗付することによって、放電による像担持体の劣化が抑制されることが判る。
【００４６】
次に、像担持体１上への保護剤の塗布方法について説明する。保護剤の塗布手段を構成するバー状に成型された保護剤１１を塗布部材としてのファーブラシ７に当接させ、該ブラシを介して像担持体１上に連続的、あるいは間欠的に塗布して供給する方法が好適である。特に実施の形態１では、トナー除去手段と保護剤の塗布手段が兼ねられている。導電性ファーブラシ７でトナーを除去する一方で、バー状の保護剤１１をファーブラシ７で掻きとり、像担持体１上に塗布する。
【００４７】
すなわち、実施の形態１では、導電性ファーブラシ７、回収ローラ８、スクレーパ９から構成されるトナー除去手段において、導電性ファーブラシ７にバー状に成型された保護剤１１を当接配置し、導電性ファーブラシ７を介して像担持体１上に保護剤１１を塗布し、保護被膜を形成する。また、保護剤１１が経持でも安定してファーブラシ７に供給できるように加圧バネ１２が取り付けられている。
【００４８】
ファーブラシ７は、感光体の回転方向と同じ方向に回転している。すなわち、感光体は、図１中時計回りに回転しており、ファーブラシも同様に時計回りに回転している。これにより、ファーブラシ７と感光体１とが対向する位置では、ファーブラシ７は感光体表面の移動方向に対して逆方向に移動することとなる。その結果、トナーが除去された感光体表面に保護剤を塗布することができる。また、感光体１の表面がファーブラシ７と接触する領域を通過する間に多数のブラシの先端が接触することとなる。よって、感光体表面に付着したトナーを確実に回収することができるとともに、感光体表面に確実に保護剤を塗布することができる。
【００４９】
高画質化のためには小粒径、球形トナーが有利である。球形トナー（トナーの平均円形度０．９６以上〜１．００未満）は転写率が向上するなど静電的な制御に優れ、静電ブラシクリーニングにおいても、異型トナーに比べて球形トナーはクリーニング性が向上する。そのため、実施の形態１において、球形トナーを用いた場合、静電ブラシクリーナ以外にクリーニングブレードを必要としない。その結果、クリーニングブレードと像担持体１との当接による磨耗を防ぐことが可能となり、さらなる高耐久化が可能となる。
【００５０】
なお、平均円形度の計測は、トナー粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、光学的検知帯にて解析する手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値が平均円形度である。本実施形態においては、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度を測定した。具体的には、まず容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。そして、試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして、前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって平均円形度を得た。
【００５１】
［実施の形態２］
図１０は実施の形態２に係る画像形成装置の全体の概略構成図である。実施の形態１では、保護剤の塗布手段として、バー状に成型した保護剤１１を導電性ファーブラシ７に当接配置することによってファーブラシ７を介して像担持体１上に保護剤を塗布したが、これに代えて回収ローラ８にバー状に成型した保護剤１１を当接配置し、回収ローラ８から導電性ファーブラシ７、導電性ファーブラシ７から像担持体１へと保護剤１１を移動させ、像担持体１上に塗布する。このような方法でも実施の形態１と同様な作用が期待できる。
【００５２】
［実施の形態３］
図１１は実施の形態３に係る画像形成装置の要部の概略構成図を示す。実施の形態１では、保護剤の塗布手段として、バー状に成型した保護剤１１を導電性ファーブラシ７に当接配置することによってファーブラシ７を介して像担持体１上に保護剤を塗布したが、これに代えて保護剤１１を内添した導電性ファーブラシ７ａを用いて像担持体１に保護剤を塗布する。このような方法でも実施の形態１と同様な作用が期待できるのに加え、ファーブラシ７に保護剤１１を内添することによって、バー状に成型した保護剤１１を配置するスペースを省くことができ、クリーニング装置１５の小型化が可能となると共に、経時で安定、均一に保護被膜を像担持体１上に塗布することが出来る。
【００５３】
［実施の形態４］
図１２は実施の形態４に係る画像形成装置の要部の概略構成図を示す。実施の形態１では、保護剤の塗布手段として、バー状に成型した保護剤１１を導電性ファーブラシ７に当接配置することによってファーブラシ７を介して像担持体１上に保護剤を塗布したが、これに代えて保護剤１１を内添した回収ローラ８ａを用いて、回収ローラ８ａから導電性ファーブラシ７、導電性ファーブラシ７から像担持体１へと保護剤を移動させ、像担持体上に塗布する。このような方法でも実施の形態１と同様な作用が期待できる。また、これによって実施の形態３と同様にバー状に成型した保護剤１１を配置するスペースを省くことができ、クリーニング装置１５の小型化が可能となると共に、経時で安定、均一に保護被膜を像担持体上に塗布することが出来る。
【００５４】
［実施の形態５］
図１３は実施の形態１〜４のいずれかの画像形成装置をフルカラー画像形成装置に適用した例を示す要部の概略構成図である。このフルカラー画像形成装置は、リボルバ型の画像形成装置を例示している。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に潜像を現像してそれぞれ顕像（トナー像）とする現像装置４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋが像担持体１の回りに配置され、これら現像装置４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋの動作を切りかえることによって１つの像担持体１上に順次複数色のトナーを現像していき、次に転写部２４で像担持体上のトナー像を記録紙Ｐに転写する。このほかにも、図示しないタンデム型のフルカラー画像形成装置に実施の形態１〜４のいずれかの画像形成装置を適用してもよい。
【００５５】
［実施の形態６］
図１４は実施の形態１〜４のいずれかの画像形成装置を、中間転写体を用いた別のフルカラー画像形成装置に適用した例を示す要部の概略構成図である。このフルカラー画像形成装置は、リボルバ型の画像形成装置を例示している。図に示した中間転写体２１を用いたリボルバ型のフルカラー画像形成装置では、図１３の場合と同様に、現像装置４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋの動作を切りかえることによって１つの像担持体１上に順次複数色のトナーを現像していく。その後像担持体上のトナー画像を中間転写部２１で像担持体１から中間転写体２１に転写させる。次に紙転写部で中間転写体２１上のカラートナー画像を記録紙Ｐに転写する。
【００５６】
［実施の形態７］
図１５はプロセスカートリッジを用いた画像形成装置を示す要部の概略構成図である。図１５に示すように、像担持体１と、クリーニング装置１５、帯電ローラ２を一体としたプロセスカートリッジ２５ａと、現像装置４を一体としたプロセスカートリッジ２５ｂを図示しない画像形成装置本体に着脱可能に装着している。実施の形態７では、両プロセスカートリッジ２５ａ、２５ｂを用いているので、プロセスカートリッジ２５ａにおいては交換時に帯電ローラ２と像担持体１との微小ギャップ精度が維持されたまま、交換が可能である。また、微小ギャップ精度が維持されるので、使用時において、保護剤が帯電ローラ２に付着することなく、帯電不良が発生しない。
【００５７】
［実施の形態８］
また、実施の形態１〜７に記載のように、感光体表面のトナーを除去する除去手段と保護層を形成する保護剤塗布手段とを兼用することで、感光体表面に形成した保護皮膜が掻き取られることをなくすことができる。しかし、以下の実施の形態８〜１２に示すように、保護剤の塗布手段をクリーニング装置と帯電装置との間に設けてもよい。これにより、保護剤が感光体表面に供給されてから、帯電装置を通過するまでに、感光体表面に当接する部材をなくすことができ、途中で保護剤の余計な消費を抑えることができる。その結果、保護剤の消費量が少なくなり、装置の省スペース化、抵コスト化が図ることができる。
【００５８】
以下、実施の形態８が適用される画像形成装置についてを説明する。図１６に、後述する各実施の形態に共通した構成を有する画像形成装置の一例を示す。この画像形成装置は、像担持体としての感光体１を備えている。図１６において、感光体１は、図示しない駆動装置により回転駆動され、その表面に保護剤供給手段としての保護剤塗布装置３０のファーブラシ３１から保護剤３２が供給される。すると、感光体１の表面は、上記保護剤により被覆される。そして、感光体の被覆された表面が近接帯電方式の主帯電装置２の帯電ローラ２ａにより所定の極性に均一に帯電される。これにより、感光体表面に、直接放電が当たらない。帯電された感光体１の表面には、露光装置３によって光像が露光され、所定の静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４から感光体１の表面に供給される現像剤としてのトナーにより現像されて、トナー像として可視像化される。
【００５９】
一方、図示しない給紙部からは記録媒体としての転写紙が感光体１に向けて給送される。この転写紙には、感光体１に対向配置されている転写装置５によって感光体１上のトナー像が転写紙上に転写される。トナー像が転写された転写紙は、感光体１から分離した後、転写材搬送経路１３に沿って定着装置６に搬送されて、トナー像が定着される。転写紙にトナー像を転写した後の感光体１上に残留している残留トナーとしての転写残トナーは、クリーニング装置１５によって感光体１上から除去される。また、転写残トナーが除去された後の感光体表面の残留電荷は、除電装置８により除去される。このようにして、感光体１は繰り返し使用される。
上記、画像形成装置においては、保護剤塗布装置３０は、除電装置９と帯電装置２との間に設けているが、保護剤塗布装置３０は、除電装置９とクリーニング装置１５との間であってもよい。しかし、保護剤３２が有色物質の場合、除電を妨げる虞があるので、保護剤塗布装置３０は、除電装置９と帯電装置２との間に設けることが望ましい。
【００６０】
次に、実施の形態８の画像形成装置に用いる主帯電装置（以下、帯電装置という）２について説明する。この帯電装置２は、近接放電を用いて感光体を帯電する。近接放電を用いて感光体を帯電する方法としては、帯電ローラ２ａを感光体に接触させて配置する接触帯電方式と、帯電ローラを感光体に非接触に配置する非接触帯電方式とがある。実施の形態８においては、非接触帯電方式を用いている。その理由は以下のとおりである。
【００６１】
近接放電を用いて感光体を帯電する方法のうち接触帯電方式では、帯電ローラを感光体表面に接触させ感光体１の表面移動に従動させることにより感光体を帯電する。帯電ローラとしては、感光体表面と均一に接触することが可能で、かつ感光体に機械的ストレスを与えない弾性体（例えばゴム部材など）からなるものが望ましい。そして、接触帯電方式の場合、クリーニング不良により感光体表面に付着しているトナーや紙粉等が帯電ローラに転移付着する場合があり、長時間使用すると帯電ローラの汚れに起因する帯電不良によって画像劣化が生じる恐れがある。よって、高耐久化の為には、帯電ローラに異物の付着が生じにくい非接触帯電方式を採用する方が有利である。以上の理由から、実施の形態８においても、感光体表面における少なくとも画像形成領域に対して所定の帯電ギャップ１４をもって対向するよう帯電ローラ２ａを配置した非接触帯電方式を採用している。
【００６２】
この感光体１には表面に近接放電劣化防止手段としての保護層を設けている。この保護層５０を設けるために、この画像形成装置には、図１に示すように保護層５０を形成する保護剤３２を感光体表面に供給するための保護剤供給手段として、保護剤塗布装置３０を設けている。この保護剤塗布装置は、塗布部材としてのファーブラシ３１、保護剤３２、保護剤をファーブラシ方向に押圧するための加圧バネ３３を有している。
保護剤３２は所定の形状としてのバー状に成型された固体保護剤３２である。ファーブラシ３１は感光体表面にブラシ先端が当接しており、軸を中心に回転することによって保護剤３２を一端ブラシに汲み上げ、感光体表面との当接位置までブラシ上に担持搬送して感光体表面に塗布する。
また、経時で保護剤３２がファーブラシ３１に掻き削られて減少してもファーブラシ３１に接触しなくならないように、加圧バネ３３によって所定の圧力で保護剤３２がファーブラシ３１側に押圧されている。これによって、微量の保護剤３２でも常に均一にファーブラシ３１に汲み上げられる。
【００６３】
尚、保護剤３２をトナーに内添、外添するなどして感光体表面に保護層を形成する方法もあるが、その場合、画像濃度、画像パターンによって保護剤３２の付着量が変化するため、感光体表面に一様な保護層を形成することが難しくなると考えられる。
本実施形態においては、保護剤供給手段として感光体表面に保護剤３２を直接塗布する保護剤塗布装置を設けている。よって、画像濃度や画像パターンなど種々の条件によって変化することなく、感光体表面に安定して保護層を形成することができる。
【００６４】
また、保護剤をファーブラシ３１などの塗布部材を用いずに感光体表面に供給する方法もあるが、その場合、感光体上に一様に広がらない恐れがある。それに対して実施の形態８のように塗布部材を用いることで、塗布部材によって感光体全体に保護剤３２が引き伸ばされ、直接保護剤３２を塗布する場合よりも塗り斑がなく均一に塗布することができる。従来のステアリン酸亜鉛の塗布目的である潤滑作用を得るためにはある程度海島状に塗布されても効果が発揮されるが、本発明の目的である近接放電によるエネルギー照射から保護するためには、海島状ではなく、理想的には感光体表面全面が露出されないよう完全に保護剤３２で覆い尽くされていることが望ましい。従って、保護剤３２を供給すると同時に、感光体全面に保護剤３２を均一に引き伸ばす作用が要求される。
本実施形態においては、塗布部材としてのファーブラシ３１を用いている。ブラシに付着した保護剤３２を感光体表面をブラシで摩ることによって感光体表面に保護剤３２を供給するので、経時で安定的にかつ均一に感光体上に供給することができる。
【００６５】
また、実施の形態８の画像形成装置の保護剤塗布装置３０は、種々変更可能である。以下にその変形例について説明する。
【００６６】
〔変形例１〕
図１７は、実施の形態８の変形例１にかかる説明図である。以下には、変形例１の特徴部のみについて述べ、上記した実施の形態８の構成と同じ部分については説明を省略する。この変形例１においては、保護剤３２の塗布部材としてファーブラシ３１を用いたが、これに代え、変形例１では、塗付部材として弾性ローラからなる塗布ローラ３６を用いている。また、保護剤３２は、上記同様にバー状に成型された固体保護剤３２を用い、塗布ローラ３６は保護剤３２とを当接していると共に、感光体１とも密着当接している。装置が駆動されると、塗布ローラ３６も回転しその表面が保護剤３２を担持した状態で感光体表面との当接位置へ到達する。感光体表面との接触位置で塗布ローラ３６と感光体１との間に保護剤３２が挾持され、感光体表面へ付着する。これによって、感光体表面への保護剤３２の塗布が行われる。
この変形例１では、塗布部材がファーブラシ３１のときに比べて塗布ローラ３６と感光体１との接触面積が広く、また、密着当接させていることから保護剤３２の引き伸ばし効果が発揮される。このため、感光体表面へ塗布した保護剤３２を引き伸ばすための部材を新たに設けることなく、より効果的に均一な保護層を形成することが出来る。
【００６７】
〔変形例２〕
図１８は、実施の形態８の変形例２にかかる説明図である。以下には、変形例２の特徴部のみについて述べ、上記した実施の形態８の構成と同じ部分については説明を省略する。この変形例２においては、ファーブラシ３１の繊維に保護剤３２を予め内添させた保護剤内添ブラシ３７を用いており、図１に示したような固体保護剤は設けていない。これによって、固体保護剤３２を設けるスペースが必要なくなり装置の省スペース化を図ることができる。
【００６８】
〔変形例３〕
図１９は、実施の形態８の変形例３にかかる説明図である。以下には、変形例３の特徴部のみについて述べ、上記した実施の形態８の構成と同じ部分については説明を省略する。この変形例３においては、変形例１と同じように塗付部材として弾性ローラからなる塗布ローラ３６を用いている。更にこの変形例３では、塗布ローラ３６内に保護剤３２を予め内添させた保護剤内添ローラ３８としており、図１に示したような固体保護剤は設けていない。これによって、固体保護剤３２を設けるスペースが必要なくなり装置の省スペース化を図ることができる。
【００６９】
次に、実施の形態８のクリーニング装置１５について図２０を用いて説明する。このクリーニング装置１５は、感光体に当接するクリーニングブレード１０を備えている。このクリーニングブレード１０によって、放電によって保護剤上に付着したＮＯＸ等のハザード物質やトナー、また放電によって劣化した保護剤５０ａを掻き取る。これにより、クリーニングブレード８を通過した感光体表面は、クリーニングされる。その結果、常にリフレッシュした状態で保護剤が塗布される。
【００７０】
また、図２１に示すように、トナーを除去するクリーニング装置７として、静電ブラシクリーングとしてもよい。高画質化を狙って、球形トナー円形度が０．９６以上球形トナーを用いた場合、上記クリーニングブレード１０では、クリーニング不良が発生してしまう虞があった。また、クリーニングブレード１０の一部が欠けた場合、その部分のトナーは、除去されない。その結果、経時で使用すると、感光体表面のその部分にスジ状にトナーが堆積する。すると、帯電ローラにトナーが付着して、帯電不良等を引き起こす場合があった。また、クリーニングブレード１０の場合は、常時同じ面が感光体１と接触しているので、摩耗が早く、耐久性に課題がある。
【００７１】
図２１に示すクリーニング装置１５においては、ファーブラシ７を有する。このファーブラシ７は、導電性繊維部材により形成されている。そして、ファーブラシ７に接するように回収ローラ８が設けられている。回収ローラ８にはクリーナ用電源より所定バイアス電圧が印加されている。そして、ファーブラシ７にも、回収ローラ８との接触部を介する形態で、回収ローラ８に印加されたバイアス電圧よりも幾分低いバイアス電圧が印加されている状態となっている。
【００７２】
図２１に示すクリーニング装置１５において、ファーブラシ７の対向部位へ送られて来た感光体１上の残留トナーや放電物質、劣化した保護剤は、まずファーブラシ８の回転摺擦によりファーブラシ８に捕獲される。この捕獲されたトナー等は、ファーブラシ８の回転とともに回収ローラ８との対向部へ導かれ、回収ローラ８に印加されている電圧で生じる静電気力により、回収ローラ８上に静電回収される。回収ローラ８上に回収されたトナーは、回収ローラ８の回転とともに、回収ローラ８に接触配置した清掃部材としてのスクレーパ９による清掃位置へ送られる。スクレーパ９と回収ローラ８の表面との摺擦効果により掻き落とされたトナー等は、回収ローラ８の下方に設置された回収コイル１４へ落下する。この落下したトナー等は、回収コイル１４の回転により生ずる搬送作用により、クリーニング装置１５の外へ適宜排出される。
【００７３】
図２１のクリーニング装置１５は、感光体１をクリーニングするクリーニング部材がブラシ状のファーブラシ７であるので、クリーニング部材が表面状態に合わせて変形して接触する。よって、ブラシにより感光体上のトナーが散らされるので、上述のように、トナーがスジ状に堆積することがない。このため、帯電ローラにトナーが付着することがなく、帯電不良が発生しない。また、電界を用いてトナーを回収するので、球形のトナーであっても十分にクリーニングを行なうことができる。また、感光体と強く接触してなくても、クリーニングすることができるので、感光体のストレスが少なく、感光体の耐久性が向上する。
【００７４】
〔実施の形態９〕
図２２は、実施の形態８の保護剤塗布装置３０が適用できる画像形成装置の他の例として、実施の形態９にかかるフルカラー画像形成装置の概略構成図である。以下には、実施の形態９の特徴部のみについて述べ、上記した実施の形態８の構成と同じ部分については説明を省略する。この画像形成装置は、上記現像装置４が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを１つの感光体１に供給する４個の現像装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋで構成されている。そして、各現像装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋの動作を切りかえることで、１つの感光体１上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の複数色のトナー画像が現像される。そして、感光体上に形成したフルカラーのトナー像は、感光体１に対向配置されている転写装置５によって転写紙上に一括転写される。
上記構成の実施の形態９にかかるフルカラー画像形成装置においても、実施の形態８の画像形成装置と同様に本発明にかかる保護剤塗布装置３０を備えている。これによって、実施の形態８と同様の効果を得ることができる。また、上記実施の形態８の変形例１乃至４の構成を適用することも可能である。
【００７５】
〔実施の形態１０〕
図２３は、実施の形態８の保護剤塗布装置３０が適用できる画像形成装置として、実施の形態１０にかかるフルカラー画像形成装置の概略構成図である。以下には、実施の形態１０の特徴部のみについて述べ、上記した実施の形態８の構成と同じ部分については説明を省略する。このフルカラー画像形成装置は、図１６に示す画像形成装置のうち、定着装置６を除く部分からなる異なる色の画像を形成する画像形成装置を中間転写体２１に沿って複数個（ここでは、４個）配置して構成されたタンデム型のフルカラー画像形成装置である。このタンデム型のフルカラー画像形成装置では、各色画像形成装置１００Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの感光体１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ上にそれぞれ形成したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー画像を中間転写体２１に順次重ね合わせて１次転写する。これによって、中間転写体上にフルカラートナー像を形成する。次に、紙転写部２３で中間転写体２１上のフルカラートナー画像（１次転写画像）を転写紙Ｐに２次転写する。
【００７６】
上記構成の実施の形態１０にかかるフルカラー画像形成装置においても、実施の形態８及び９の画像形成装置と同様に本発明にかかる構成を適用することが可能である。
特に実施の形態１０の画像形成装置のように、複数の感光体１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを有する構成においては、その数だけ感光体１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ上の交換頻度が多くなる。このような装置において、感光体１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ上の耐久性を高めることは、交換間隔を長くすることができるため、感光体を単数のみ設けている装置に比して有用性が高い。よって、本発明を適用することによって、感光体１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ上の交換間隔を延ばし、交換頻度を減らすことができる。
また、実施の形態１０の画像形成装置においては、感光体上の画像を一時的に担持する中間転写体２１を有している。このため、感光体１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ上に塗布した保護剤３２としてのステアリン酸亜鉛が感光体１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋと中間転写体との接触位置から中間転写体表面に一部転移付着する。この中間転写体表面に転移付着したステアリン酸亜鉛が中間転写体上に一次転写される画像が転写紙へ二次転写される際の離型剤として作用するため、転写紙への転写率を向上させることができる。
【００７７】
〔実施の形態１１〕
図２４は、実施の形態８の保護剤塗布装置３０が適用できる画像形成装置として、実施の形態１１にかかるフルカラー画像形成装置の概略構成図である。以下には、実施の形態１１の特徴部のみについて述べ、上記した実施の形態８の構成と同じ部分については説明を省略する。このフルカラー画像形成装置は、感光体１と紙転写部２３との間に中間転写体２１を有していること以外は実施形態２のフルカラー画像形成装置と同様の構成を有している。上記現像装置４が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを１つの感光体１に供給する４個の現像装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋで構成されている。この１ドラム型のフルカラー画像形成装置では、各現像装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋの動作を切りかえることで、１つの感光体１上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が順次形成される。その後、上記実施形態３のようなタンデム型の画像形成装置と同様に、感光体１上に形成したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を中間転写体２１に順次重ね合わせて１次転写する。次に、紙転写部２３で中間転写体２１上のカラートナー画像（１次転写画像）を転写紙Ｐに２次転写する。
【００７８】
上記構成の実施の形態８にかかるフルカラー画像形成装置においても、実施の形態８乃至１０の画像形成装置と同様に本発明にかかる種々の構成を適用することが可能である。
また、実施の形態８と同様に、感光体上の画像を一時的に担持する中間転写体２１を有している。このため、感光体上に塗布した保護剤３２としてのステアリン酸亜鉛が中間転写体表面に一部転移付着し、中間転写体上に一次転写された画像が転写紙へ二次転写される際の離型剤として作用させることができる。
【００７９】
〔実施の形態１２〕
図２５は、実施の形態８の保護剤塗布装置３０が適用できる画像形成装置として、実施の形態１２にかかる画像形成装置の概略構成図である。実施の形態１２の画像形成装置は、感光体１と帯電ローラ２ａとを一体的に画像形成装置本体から着脱可能にした潜像形成プロセスカートリッジ２５と現像装置を画像形成装置本体から着脱可能にした現像プロセスカートリッジ２５とを用いている。例えは、潜像形成プロセスカートリッジ２５の場合、感光体１の交換の際に画像形成装置本体から潜像形成プロセスカートリッジ２５を外しこのカートリッジ２５ごと交換することが可能となる。
【００８０】
前記各実施の形態で示した保護剤の塗布手段を構成する部材は一例を示すものであって、具体的な構成部材や構造、配置位置などは任意であり、その実施に際して特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内で種々の設計的な変更や修正が可能である。
【００８１】
以上、実施の形態１乃至７によれば、感光体上の転写残トナーを除去するファーブラシ７は、感光体を保護する保護剤塗布手段を兼ね備えている。これにより、保護剤塗布装置を別に設ける必要がないので、装置の小型化に大きく貢献することができる。また、感光体表面のトナーを除去すると同時に感光体表面に保護剤を塗布することができる。よって、従来のように、感光体表面に塗布した保護剤がクリーニング装置によって除去されることがない。その結果、従来のように、クリーニング装置によって消費される量を考慮して、感光体に保護剤を余分に供給する必要がなくなる。よって、保護剤の塗布手段に搭載される保護剤の量を少なくすることができ、省スペース化、抵コスト化を図ることができる。また、保護層を厚くする必要がないので、感光体表面に十分な帯電得られなかったり、感光体表面の摩擦係数が低下し、感光体表面にトナーが付着しにくくなったりして、異常画像が発生することがない。
また、実施の形態１によれば、導電性ファーブラシ７が感光体上の転写残トナーを除去する除去手段と感光体を保護する保護剤を塗布する保護剤塗布手段とを兼ね備えている。これにより、感光体表面に一様な保護層を形成することが可能である。また、クリーニング部材をファーブラシとすることで、感光体の表面状態に合わせて変形して接触することができる。また、電界を用いてトナーを回収するので、球形のトナーであっても十分にクリーニングを行なうことができる。また、感光体と強く接触してなくても、クリーニングすることができるので、感光体のストレスが少なく、感光体の耐久性が向上する。
また、実施の形態２によれば、回収ローラ８にバー状に成型した保護剤１１を当接配置し、回収ローラ８から導電性ファーブラシ７、導電性ファーブラシ７から像担持体１へと保護剤１１を移動させ、像担持体１上に塗布している。このように構成することでも、感光体表面に一様に保護剤を供給することができる。
また、実施の形態３によれば、保護剤１１を内添した導電性ファーブラシ７ａを用いて像担持体１に保護剤を塗布する。これにより、バー状に成型した保護剤１１を配置するスペースを省くことができ、クリーニング装置１５の小型化が可能となる。また、経時で安定して均一に保護被膜を感光体１上に塗布することが出来る。
また、実施の形態４によれば、保護剤１１を内添した回収ローラ８ａを用いて、回収ローラ８ａから導電性ファーブラシ７、導電性ファーブラシ７から像担持体１へと保護剤を移動させ、像担持体上に塗布する。これにより、バー状に成型した保護剤１１を配置するスペースを省くことができ、クリーニング装置１５の小型化が可能となる。また、経時で安定して均一に保護被膜を感光体上に塗布することが出来る。
また、実施の形態１乃至４によれば、保護剤１１をステアリン亜鉛としている。これにより、近接放電による感光体の劣化を抑制することができる。
また、実施の形態８乃至１２の画像形成装置によれば、クリーニング装置１５と帯電装置２との間に保護剤塗布装置３０を設けている。この結果、保護剤が感光体表面に供給されてから、帯電装置を通過するまでに、感光体表面に当接する部材がなくなる。このように、途中で保護剤の余計な消費がないため、保護剤塗布装置から供給された保護剤の全てを放電による感光体の保護に使うことができる。この結果、保護剤塗布装置３０に搭載される保護剤の量が少なくなり、装置省スペース化、抵コスト化が図ることができる。さらに、感光体に形成される保護層の厚みが必要以上に厚くないので、十分な帯電電位が得られず潜像ボケが発生したり、摩擦係数が低下してトナーが感光体表面に十分付着することができず、現像不良が発生したりすることがなくなる。この結果、良好な画像を得ることができるという効果がある。
また、本実施形態の画像形成装置においては、近接放電を用いて感光体を帯電する方法のうち非接触帯電方式を採用している。帯電ローラ２ａの長手方向両端部に、テープ状のスペーサ２２を貼り付け、帯電ローラ２ａと感光体１との間に微小ギャップを形成している。これによって、クリーニング不良トナーや紙粉等の付着による帯電不良や帯電ローラ２ａの低寿命化を防止できる。更に、感光体１と帯電ローラ２ａの接触による低寿命化を防ぐこともできる。また、保護剤が帯電ローラ２ａに付着して生じる恐れのある異常放電も防止することができる。
また、帯電ローラ２ａに撓みが生じない程度の硬質なローラを用いている。これによって、均一な帯電が可能となるだけでなく、異物の付着がなく帯電ローラ２ａの高寿命化を図ることができる。特に硬度をＪＩＳ−Ａ８５°以上とすることで、帯電ローラ２ａの高寿命化、均一な帯電が可能となる。
また、帯電ローラ２ａにＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した交番電圧を印加しているので、より高画質化が可能となる。
また、実施の形態８において、保護剤塗布装置３０の塗布部材としてのファーブラシ３１を用いているので、感光体表面に一様な保護層を形成することが可能である。
また、実施の形態８の変形例１において、保護剤塗布装置３０の塗付部材として弾性ローラからなる塗布ローラ３６を用いることも提案している。これによって、保護層を均一に形成することができる。
また、実施の形態８の変形例２において、保護剤塗布装置３０のファーブラシ３１の繊維に保護剤３２を予め内添させた保護剤内添ブラシ３７も提案している。同様に、塗布ローラ３６内に保護剤３２を予め内添させた保護剤内添ローラ３８とした例も挙げている。これによって、固体保護剤３２を設けるスペースが必要なくなり装置の省スペース化を図ることができる。
また、実施の形態８の画像形成装置によれば、クリーニングブレード８によって、放電によって保護剤上に付着したＮＯＸ等のハザード物質やトナー、また放電によって劣化した保護剤を掻き取る。これにより、クリーニングブレード１０を通過した感光体表面は、クリーニングされる。その結果、常に感光体がリフレッシュした状態で保護剤を塗布することができる。
また、実施の形態８においては、感光体をクリーニングするクリーニング部材をブラシ状のファーブラシ７としたものも例示している。クリーニング部材をファーブラシとすることで、感光体の表面状態に合わせて変形して接触することができる。また、電界を用いてトナーを回収するので、球形のトナーであっても十分にクリーニングを行なうことができる。また、感光体と強く接触してなくても、クリーニングすることができるので、感光体のストレスが少なく、感光体の耐久性が向上する。
また、本実施形態の画像形成装置においては、トナーの平均円形度が０．９６以上なので、未転写トナーが少なく、感光体を均一に帯電することが可能となる。また、再利用する未転写トナー量が少なくなるので、現像剤の特性が安定する。さらに、異型トナーに比べてクリーニング性が向上する。
また、本実施形態の画像形成装置においては、、感光体の被覆層に無機粒子をバインダー樹脂中に適宜分散させている。これによって感光体の耐久性を向上させることができる。
実施の形態６、１０、１１、１２によれば、感光体上の画像を一時的に担持する中間転写体を有している実施形態を例示している。この中間転写体表面に感光体表面に塗布した保護剤の一部が付着するので、中間転写体上の画像の転写紙への転写率を向上させることができる。
また、実施の形態７または１２によれば、感光体と帯電ローラとが一体的に組み付けられ、プロセスカートリッジとして構成される。よって、予め感光体と帯電ローラとの間のギャップを設定して装置本体に装着可能になるので、操作性に優れる。また、帯電ローラの交換が必要になっても、感光体と帯電ローラとが同時に交換されるため、ギャップが変動することがない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の全体の概略構成図である。
【図２】非接触帯電方式の帯電装置を示す図面である。
【図３】実施形態１の画像形成装置に用いる帯電ローラの断面図。
【図４】ゴムローラからなる帯電ローラの吸湿膨張の様子を説明する概略構成図。
【図５】帯電ローラと感光体とのギャップと異常画像の関係を示すグラフ。
【図６】帯電ローラと感光体とのギャップがほとんどない状態（≒０）時の空気の流れを示す図。
【図７】帯電ローラと感光体とのギャップがある状態時の空気の流れを示す図。
【図８】近接放電によって感光体劣化が抑制される実験例を示し、（Ａ）は要部構成図、（Ｂ）は感光体表面の保護剤塗布状況を説明する図面である。
【図９】実験例の結果を表すグラフである。
【図１０】実施の形態２に係る画像形成装置の全体の概略構成図である。
【図１１】実施の形態３に係る画像形成装置の要部の概略構成図である。
【図１２】実施の形態４に係る画像形成装置の要部の概略構成図である。
【図１３】実施の形態５に係る画像形成装置をフルカラー画像形成装置に適用した例を示す要部の概略構成図である。
【図１４】実施の形態６に係る画像形成装置を、中間転写体を用いた別のフルカラー画像形成装置に適用した例を示す要部の概略構成図である。
【図１５】実施の形態７に係る画像形成装置を示す要部の概略構成図である。
【図１６】実施の形態８に係る画像形成装置を示す要部の概略構成図である。
【図１７】実施の形態８の変形例１にかかる説明図。
【図１８】実施の形態８の変形例２にかかる説明図。
【図１９】実施の形態８の変形例３にかかる説明図。
【図２０】実施の形態８の画像形成装置に用いるクリーニング装置の説明図。
【図２１】実施の形態８の画像形成装置に用いる他のクリーニング装置の説明図。
【図２２】実施の形態９にかかるフルカラー画像形成装置の概略構成図。
【図２３】実施の形態１０にかかるフルカラー画像形成装置の概略構成図。
【図２４】実施の形態１１にかかるフルカラー画像形成装置の概略構成図。
【図２５】実施の形態１２にかかるフルカラー画像形成装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００８３】
１  像坦持体（感光体）
２  主帯電装置（帯電ローラ）
３  露光装置
４  現像装置
５  転写装置
６  定着装置
７  導電性ファーブラシ
８  回収ローラ
９  スクレーパ
１０  クリーニングブレード
１１  保護剤
１２  加圧バネ
１５  クリーニング装置
１９  微小なギャップ
２１  中間転写体
２５ａ、２５ｂ  プロセスカートリッジ
【図１】
2005115311.tif 000004
【図２】
2005115311.tif 000005
【図３】
2005115311.tif 000006
【図４】
2005115311.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005115311.tif 000010
【図８】
2005115311.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2005115311.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005115311.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2005115311.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
2005115311.tif 000020
【図１８】
2005115311.tif 000021
【図１９】
2005115311.tif 000022
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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