(57)【要約】【課題】  像担持体表面上に保護物質を均一に塗布し、転写手段による転写効率を向上することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  均しブレード１００は、感光体２に当接するエッジ部１００Ｅが感光体２の表面移動方向Ａに対して直角な直線２ａと平行ではなく角度θをもって、感光体２と当接する均しブレードで、感光体２上に塗布された潤滑剤を感光体２表面移動方向だけでなく、エッジ部１００Ｅに沿った方向にも潤滑剤を移動させることができるようにする。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持し、その表面が移動することにより搬送する像担持体と、
該像担持体表面を保護する保護物質を該像担持体表面上に供給する保護物質供給手段と、
該像担持体表面の幅方向に当接し、該像担持体上に供給された該保護物質を該像担持体表面上でせき止めて、均す保護物質均し部材とを有する画像形成装置において、
該像担持体と該保護物質均し部材との当接部が、該像担持体の表面移動方向に対して、０°より大きく、９０°未満の範囲で傾斜することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記保護物質均し部材の一方の端部がもう一方の端部に対して上記像担持体の表面移動方向下流側となるように、該保護物質均し部材が該像担持体に当接することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記保護物質均し部材の両端部が中央部に対して上記像担持体の表面移動方向下流側となるように、該保護物質均し部材が該像担持体に当接することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を担持し、その表面が移動することにより搬送する像担持体と、
該像担持体表面上を保護する保護物質を該像担持体表面上に供給する保護物質供給手段とを有する画像形成装置において、
該保護物質供給手段がその表面に該保護物質を担持し、表面移動によって搬送し、該像担持体表面上に保護物質を供給する平滑な表面を有する表面移動体からなる保護物質供給部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記保護物質供給部材が弾性ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４の画像形成装置において、
上記保護物質供給部材がチューブ被覆ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４の画像形成装置において、
上記保護物質供給部材が複数の支持部材に張架され無端移動するベルト形状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４の画像形成装置において、
上記保護物質供給部材が不織布からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、
上記像担持体の表面エネルギーが上記保護物質供給部材の表面エネルギーよりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、
上記保護物質供給部材の表面に対し、接触または近接して対向するように保護物質供給量規制部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、
上記保護物質がラメラ結晶構造を持つ脂肪酸塩金属からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、
上記像担持体がその周囲に該像担持体表面を帯電させる帯電手段と、
該像担持体表面上に潜像を形成する潜像形成手段と、
該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像手段と、
該トナー像を転写材に転写する転写手段とを有する感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、
上記像担持体が前工程で形成されたトナー像を転写され、
該トナー像を転写材に転写する中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、詳しくは、トナー像を担持し、その表面が移動することにより搬送する像担持体に、表面を保護する保護物質を供給する保護物質供給手段を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスとして、光導電現象を利用して感光体上に静電的な電荷の像（静電潜像）を形成し、この静電潜像に着色した帯電微粒子（トナー）を静電力で付着させて可視像とするプロセスが知られている。この電子写真プロセスでは、感光体や中間転写体などの像担持体はトナー像を担持し、次工程の転写材に転写し、転写後に残った残留トナーをクリーニングする。このクリーニングは、通常、クリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング部材により像担持体表面を機械的に摺擦することで行われる。この摺擦により像担持体が磨耗することを防止するために、像担持体の表面に保護物質を塗布することが行われている。この表面保護物質としては、各種ワックス、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、高級脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛等）、シリコーンオイルなどがある。これらの表面保護物質は潤滑性を有しており、表面保護物質を像担持体の表面に塗布することで像担持体表面の摩擦係数が減少する。像担持体表面の摩擦係数が減少すると、クリーニング部材で像担持体の表面を機械的に摺擦することによる像担持体の磨耗を防止することができるようになる。
また、保護物質を塗布することは、残留トナー等の付着物のクリーニング性向上に役立つことが知られている。像担持体表面の摩擦係数が減少すると、その表面に付着した付着物を表面から容易に除去することができるようになる。
【０００３】
保護物質は微量づつ、粉体の形態で像担持体表面に供給されるものである。その具体的な方法としては特許文献１に開示されているように、ブラシなどの塗布手段によって塗布する方法が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９４８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ブラシによる塗布では、ブラシの毛先が像担持体表面全体に接触しないため、ブラシによる塗布ムラができ、保護物質を像担持体表面上に均一に塗布することができなかった。保護物質の塗布が像担持体表面上で均一になされないと、その潤滑性を十分に発揮することができず、像担持体の磨耗を防ぐことができない。
また、保護物質を塗布するブラシから像担持体表面移動方向下流側に、塗布された保護物質を均す均しブレードを、像担持体との当接部が像担持体表面移動方向に対して直角になるように設けたものが知られている。しかし、この均しブレードは保護物質が過剰に塗布された箇所で、過剰な保護物質が像担持体表面移動方向下流側に移動することを防ぐ規制部材としての役割が大きい。そして、保護物質が十分に塗布されていない箇所に保護物質を供給し、像担持体表面全体での塗布量を均一にする均し部材としての役割は十分ではない。
【０００６】
本発明は、以上の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、像担持体表面上に保護物質を均一に塗布することができる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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を担持し、その表面が移動することにより搬送する像担持体と、該像担持体表面を保護する保護物質を該像担持体表面上に供給する保護物質供給手段と、該像担持体表面の幅方向に当接し、該像担持体上に供給された該保護物質を該像担持体表面上でせき止めて、均す保護物質均し部材とを有する画像形成装置において、該像担持体と該保護物質均し部材との当接部が、該像担持体の表面移動方向に対して、０°より大きく、９０°未満の範囲で傾斜する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の画像形成装置において、上記保護物質均し部材の一方の端部がもう一方の端部に対して上記像担持体の表面移動方向下流側となるように、該保護物質均し部材が該像担持体に当接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の画像形成装置において、上記保護物質均し部材の両端部が中央部に対して上記像担持体の表面移動方向下流側となるように、該保護物質均し部材が該像担持体に当接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、トナー像を担持し、その表面が移動することにより搬送する像担持体と、該像担持体表面上を保護する保護物質を該像担持体表面上に供給する保護物質供給手段とを有する画像形成装置において、該保護物質供給手段がその表面に該保護物質を担持し、表面移動によって搬送し、該像担持体表面上に保護物質を供給する平滑な表面を有する表面移動体からなる保護物質供給部材を有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４の画像形成装置において、上記保護物質供給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６の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記保護物質供給部材がチューブ被覆ローラであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記保護物質供給部材が複数の支持部材に張架され無端移動するベルト形状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、請求項４の画像形成装置において、上記保護物質供給部材が不織布からなる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４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記像担持体の表面エネルギーが上記保護物質供給部材の表面エネルギーよりも大きい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４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記保護物質供給部材の表面に対し、接触または近接して対向するように保護物質供給量規制部材を設けた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１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記保護物質がラメラ結晶構造を持つ脂肪酸塩金属からな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１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記像担持体がその周囲に該像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該像担持体表面上に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該トナー像を転写材に転写する転写手段とを有する感光体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１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記像担持体が前工程で形成されたトナー像を転写され、該トナー像を転写材に転写する中間転写体であることを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１乃至３及び、該請求項１乃至３の構成を備えた上記請求項１１乃至１３の画像形成装置においては、保護物質均し部材で、像担持体上に塗布された保護物質を像担持体表面移動方向だけでなく、保護物質均し部材と像担持体との当接部に沿った方向にも保護物質を移動させることができる。また、像担持体との当接部が像担持体の表面移動方向に対して、０°より大きく、９０°未満の範囲で傾斜しているので、像担持体表面移動方向に対して９０°で当接した従来の保護物質均し部材と比して、保護物質均し部材と像担持体との当接部に沿った方向に保護物質が移動しやすくなる。保護物質均し部材は像担持体の幅方向に当接しているので、当接部に沿った方向に保護物質を移動させることは、像担持体表面移動方向と直角方向である、像担持体の幅方向にも保護物質を移動させるになる。よって、従来の保護物質供給手段を用いた画像形成装置に比して、保護物質を像担持体上に均一に塗布することができる。
また、上記請求項４乃至１０及び、該請求項４乃至１０の構成を備えた上記請求項１１乃至１３の画像形成装置においては、平滑な表面を有する表面移動体からなる保護物質塗布部材が像担持体と面接触することにより、保護物質を均等に圧接し保護物質を移動させることができる。よって、従来の保護物質供給手段を用いた画像形成装置に比して、保護物質を像担持体上に均一に塗布することができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至１３の発明によれば、保護物質を像担持体上に均一に塗布することができ、像担持体表面の潤滑性を向上させ、クリーニングの機械的摺擦による磨耗を防ぐことができ、像担持体の長寿命化を図ることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[実施形態１]
以下、本発明を、画像形成装置である粉体現像電子写真複写機（以下「複写機という」）に適用した一実施形態（以下、実施形態１という）について説明する。
図１は、実施形態１に係る複写機の画像形成部の一例として、タンデム型フルカラー複写機の画像形成部１の概略構成図である。図中６は転写材で、駆動ローラ６ａと転写ローラ６ｂに周回可能に張架した無端ベルト状の中間転写ベルトである。この中間転写ベルト６と対抗する位置にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）という４色のトナー像を形成する４つの像担持体である感光体２からなる作像ユニット１０が配設してある。
【００１１】
図２は作像ユニット１０の一つの概略構成図である。
作像ユニット１０の感光体２は表面に静電潜像を形成するもので、感光体２の周囲には、次に述べるものが配設されている。感光体２の表面を一様に帯電させる帯電手段である帯電ローラ３、感光体２の表面に像光を照射して潜像を形成する露光装置４、感光体２上に形成した潜像にトナーを選択的に転移させて、トナー像を形成する現像装置５が配置されている。また、保護物質である固形潤滑剤１３０、感光体２の表面上に潤滑剤を供給する潤滑剤塗布部１６、転写後の感光体２上の残トナーを除去するクリーニング部１３等が配置されている。さらに、感光体２に対向し、感光体２上のトナー像を中間転写ベルト６上に転写する一次転写ローラ９を設けてある。
クリーニング部１３はクリーニングブラシ1３ａとクリーニングブレード１３ｂとを備える。
一次転写ローラ９には図示しないバイアス回路により、トナー像を転写するのに必要な電圧を印加する。作像ユニット１０から中間転写ベルト６の搬送方向下流側には、２次転写ローラ対である転写ローラ６ｂと２次転写ローラ７が設けてある。
【００１２】
潤滑剤塗布部１６は保護物質供給手段である潤滑剤塗布ブラシ１６０と保護物質均し部材である均しブレード１００とを備える。保護物質供給手段として潤滑剤塗布ブラシを用いることで、簡易な装置構成で潤滑剤を常時、安定して供給することができる。また、クリーニングブラシ１３ａを潤滑剤塗布ブラシ１６０とは別に設けているので、潤滑剤塗布ブラシ１６０がクリーニング部材を兼ねた構成に比して、クリーニング性能の向上を図ることが出来る。また、ファーブラシとブレードによってクリーニングがなされた後の感光体表面に潤滑剤を塗布するため、潤滑性の向上も図ることが出来る。
【００１３】
次に画像形成の動作について説明する。感光体２を図１中時計方向に回転駆動して、感光体２を帯電ローラ３で一様に帯電した後、露光装置４により画像データで変調されたレーザを照射して感光体２に静電潜像を形成する。静電潜像の形成された感光体２に現像装置５でトナーを付着させて現像する。現像装置５で感光体２上に形成されたトナー画像は１次転写ローラ９によって、中間転写ベルト６への転写がなされる。このような画像形成が各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫで行われ、中間転写ベルト６上にフルカラー画像が形成される。中間転写ベルト６上に形成されたフルカラー画像は、２次転写部である転写ローラ６ａと２次転写ローラ７との間に搬送されてきた記録紙Ｐに転写される。フルカラー画像が転写された記録体Ｐは定着部（不図示）に搬送される。
定着部は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに所定圧力で押圧される加圧ローラとを備えている。２次転写部から搬送されてきた記録紙Ｐを加熱、加圧して、記録紙上のトナー画像を記録紙に定着させた後、図示しない排紙トレー上に排出する。
【００１４】
一方、一次転写ローラ９との対抗部でトナー画像を中間転写ベルト６に転写した感光体２はさらに回転し、クリーニング部１３により感光体２の表面に残留するトナーを除去される。作像ユニット１０の感光体２はトナーを除去された後、帯電ローラ３で一様に帯電され、上記同様に次の画像形成を行う。
また、帯電ローラ３は、感光体に対して微小なギャップを設けて配置された硬質の導電性ローラからなる。ここで、帯電装置は近接型の導電性ローラを用いているが、これに限るものではなく、接触ローラ帯電、スコロトロン帯電などその他の帯電方式でもかまわない。
【００１５】
次に、実施形態１に適用した帯電ローラ３について説明する。図３は、近接型帯電装置である帯電ローラ３の概略図である。
帯電ローラ３は、導電性基体２０１とその周囲の抵抗層を備えている。導電性基体２０１は、直径が８〜２０ｍｍ、のステンレス綱の円筒部材である。導電性基体２０１は、導電性の高い金属であるアルミニウムや体積抵抗率が１０３Ω・ｃｍオーダー以下の導電性樹脂を用いて、軽量化を図っても良い。
また、抵抗層２０２は、導電性材料をＡＢＳ樹脂などに練り込んだ高分子材料からなり、その表面には、フッ素系の樹脂が薄層２０３としてある。導電性材料としては、金属イオン錯体、カーボンブラック、イオン系分子などがある。その他、均一な帯電を行うことが可能な材料を用いても良い。
帯電ローラ３は、その表面が感光体２の表面にと同じ方向移動する。ここで、帯電ローラ３は、感光体２と共に回転しないで静止した状態のものでも良い。帯電ローラ３は、その長手方向（軸方向）の寸法が最大画像幅Ａ４横（約２９０ｍｍ）よりも少し長く設定されている。帯電ローラ３は、その長手方向両端部にスペーサが設けてあり、これらスペーサを感光体２両端部の非画像形成領域に当接させる。これにより、感光体２表面の被帯電面と帯電ローラ３表面の帯電面との間の空隙Ｈを、その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。なお、実施形態１では、５５μｍに設定した。
帯電ローラ３には、帯電用の電源が接続されている。これにより、感光体２表面の被帯電面と、帯電ローラ３表面の帯電面との間の空隙Ｈで放電により、被帯電面を均一に帯電する。印加電圧バイアスは、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧波形を用い、ＡＣ電圧のピーク間電圧は帯電開始電圧の２倍以上にするのが良い。また、必要に応じて、ＤＣ電圧、好ましくは定電流方式の電圧を用いても良い。
【００１６】
図４は、実施形態１の感光体２と帯電ローラ３との微小ギャップの維持方法の一例を示す図である。スペーサ３０２は、帯電ローラの両端部にフィルムを巻きつけて、スペーサ３０２とした。このスペーサ３０２は、感光体２の感光面に接触させ、帯電ローラ３と感光体２の画像領域にある一定の微小ギャップＨを得るようになっている。印加バイアスは、ＡＣ重畳タイプの電圧を印加して、帯電ローラ３と感光体２との微小ギャップＨに生じる放電により、感光体２を帯電させる。さらに、軸である導電性基材２０１をスプリング３０３などで加圧することで、微小ギャップの維持精度が向上する。
さらに、ギャップ部材であるスペーサ３０２を帯電ローラ３と一体成型にしても良い。このとき、スペーサ３０２は、すくなくともその表面を絶縁体にするのが良い。このようにすることにより、ギャップ部分で放電をなくし、スペーサ３０２に放電生成物が堆積し、放電生成物に粘着性により、トナーがギャップ部分に固着し、ギャップが広がることがなくなる。
【００１７】
また、ギャップ部材は、熱収縮チューブを用いてもよく、この方法が現時点で最も好ましい。熱収縮チューブには、例えば１０５℃用のスミチューブ（商品名：Ｆ  １０５℃、住友化学社製）等がある。スミチューブの厚さは３００μｍで、装着する帯電部材の直径にもよるが、熱収縮チューブは５０〜６０％程度の収縮率を示し、熱収縮により０〜２００μｍ程度増厚するため、帯電部材は増加分を加味した切削加工が必要となる。例えば、φ１２ｍｍの帯電ローラ３にスペーサ３０２を装着する場合には、切削深さを３５０μｍとし、内径１５ｍｍ程度の熱収縮チューブを使用すれば良い。帯電部材端部の切削部に熱収縮チューブを装着した後、帯電部材を回転させ端面より内側に向かって、１２０〜１３０℃の熱源で加熱しながら均一に熱収縮させることによって、帯電部材と像担持体間の空隙を約５０μｍ程度に設定できる。熱融着し固定した熱収縮チューブは使用中に外れることは無いが、予防のために、端部にシアノアクリレート樹脂（例えば、アロンアルファ（商標）、シアノボンド（商標））などの液体状の接着剤を少量流し込み、固定させることができる。
熱収縮チューブは厚みがあるのでスペーサ３０２にする場合は、図５に示すように段差６０１を取り、スペーサ３０２を装着する方法がある。他には図６及び図７に示す方法がある。図６は抵抗層の端部を一部残して溝６０２を形成し、その溝にエンドレスの伸縮性を有する角形リング状のスペーサ３０２を装着するものである。そして、図７は抵抗層２０２を、丸みを持たせて切削し溝６０３を形成し、丸形のリング状（通常Ｏリングと称する）のスペーサ３０２を装着する。端部を削り細目にして、スペーサ３０２を挿入しやすくするのが望ましく、また完全にカットして、接着剤で固定することも可能である。スペーサ３０２を切削部若しくは溝を形成した部位に装着し固定する場合には、前記した液体状接着剤の他、２液性のエポキシ樹脂などの接着剤を用いるのが望ましい。
また、スペーサ３０２は、後から帯電ローラ３より径の太いものを差し込んで、コロ部材としても良い。
【００１８】
ローラ帯電方式では、帯電である帯電ローラ３と感光体２の間に放電が発生し、それによって感光体２表面の磨耗が加速され、画質が低下してしまうという問題があった。そのため、潤滑剤塗布部材１６により感光体２表面に潤滑剤を塗布することで、感光体２表面を放電による磨耗から保護していた。またこの潤滑剤は、転写手段におけるトナーの転写効率を良くする効果も持っており、転写効率を上げるためにも使用されていた。この潤滑剤には、テフロン（登録商標）やシリコーンオイル、脂肪酸金属塩などが使用される。
この潤滑剤は、帯電ローラ３で発生する放電から感光体２を保護するためにも、一次転写ローラ９でのトナーの転写効率を上げるためにも、感光体２表面全体に均一に塗布されることが望まれている。従来、この潤滑剤を塗布する手段としては、クリーニング部１３を利用した潤滑剤塗布方法が用いられてきた。
【００１９】
クリーニング部１３は、ファーブラシからなるクリーニングブラシ１３ａと、それよりも下流側に配置されたクリーニングブレード１３ｂによって構成されている。クリーニングブレード１３ｂでは機械的作用により感光体２表面から転写残トナーを除去している。またクリーニングブラシ１３ａは、それの持つファーブラシの毛先が感光体２と接触することによって、感光体２上の転写残トナーを除去する役割を持つだけでない。さらに、感光体２との間にバイアスを印加することでトナーの帯電特性を均一にし、クリーニングブレード１３ｂにおいて感光体２表面から転写残トナーを除去させやすくしている。
このクリーニング部１３のクリーニングブレード１３ｂとクリーニングブラシ１３ａが、潤滑剤塗布手段としてそれぞれの役割を持つことで、潤滑剤を塗布している。クリーニングブレードの上流側に設置されるクリーニングブラシ１３ａは、それ自身を潤滑剤に押し当て、クリーニングブラシ１３ａが回転することで潤滑剤をファーブラシの毛先に付着させ、その潤滑剤が付着したファーブラシの毛先が感光体２と接触する。これにより、クリーニングブラシ１３ａに付着した潤滑剤はさらに感光体２上に付着し、潤滑剤を感光体２上に塗布することができる。そしてさらに、クリーニングブレード１３ｂによっては、クリーニングブラシ１３ａによって塗布された潤滑剤を感光体２表面で均す役割を持っている。
【００２０】
しかし、このような従来の潤滑剤塗布方法を用いても、放電による影響から感光体２表面を十分に保護できておらず、感光体２表面が磨耗し、また一次転写ローラ９においても、転写できないトナーが存在していた。その原因としては、上述の潤滑剤塗布方法では、潤滑剤を感光体２表面全体に、均一に塗布できていないことがあげられる。潤滑剤を感光体２表面全体に、均一に塗布するには、次のような問題がある。
クリーニング部１３のクリーニングブラシ１３ａによって潤滑剤を塗布する過程においては、ファーブラシの毛先が感光体２表面全体に接触していないことに加え、転写残トナーが存在する箇所において感光体２表面が転写残トナーによって覆われてしまう。この状態で潤滑剤の塗布がなされると、潤滑剤は転写残トナー表面に塗布されてしまい、感光体２表面に潤滑剤を塗布することができない。
また、クリーニングブレード１３ｂによって潤滑剤を感光体表面に均す過程においては、感光体の表面移動方向に対して直角にクリーニングブレード１３ｂが存在するため、感光体２上に塗布された潤滑剤は回転方向のみに均される。感光体２の表面移動方向に対して直角なブレードだと、潤滑剤に対して感光体２の軸方向に移動する力を加えることができず、感光体２の軸方向までは十分に均すことができない。
【００２１】
図８（ａ）は従来の均しブレード１０１を感光体に当接させた状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は当接した状態を平面的に示した概略図である。感光体２は矢印α方向に回転しており、その表面は矢印Ａ方向に移動する。そして、均しブレード１０１は当接部であるエッジ部１０１Ｅで感光体２に当接し、不図示の潤滑剤塗布ブラシによって感光体２表面上に塗布された潤滑剤を感光体２表面に均す役割を持っている。
このように、潤滑剤塗布ブラシ（不図示）によって、潤滑剤を塗布する構成においては、ブラシの毛先が感光体２の表面全体に接触することができず、ブラシの履け目による塗布ムラができてしまう。従来の均しブレード１０１を用いて、潤滑剤を均すことでこの塗布ムラを解消しようとすると、感光体２の表面移動方向のみにしか均すことができず、感光体２の軸方向には十分に均すことができなかった。
これは、図８（ｂ）に示すように、エッジ部１０１Ｅが感光体の回転軸２ａと平行になるように、つまり感光体２の表面移動方向Ａに対して、エッジ部１０１Ｅが直角になるように、均しブレード１０１が設置されているためである。塗布量が過剰な部分の潤滑剤は感光体２の回転に伴い、矢印Ａ方向に移動するが、過剰な潤滑剤はエッジ部１０１Ｅでせき止められる。エッジ部１０１Ｅでせき止められた潤滑剤には、矢印Ａ方向にしか力が加わらず、感光体２の軸方向に均すことができない。よって、潤滑剤塗布ブラシ（不図示）による幅方向の塗布ムラで潤滑剤が塗布されていない箇所まで、潤滑剤を均一に塗布することができなかった。
潤滑剤が均一に塗布されないと、たとえ感光体２表面に塗布されたとしても、潤滑性を十分に発揮することができず、クリーニング部材１３によるクリーニング性を低下させてしまうことがわかっている。また、潤滑剤が十分に塗布されていない箇所では、感光体２が帯電時の放電にさらされてしまい、感光体２表面が劣化してしまう恐れがある。
【００２２】
次に、実施形態１の画像形成装置に適用した、均しブレード１００について、説明する。図９（ａ）は実施形態１の均しブレード１００を感光体２に当接させた状態の斜視図であり、図９（ｂ）は当接した状態を平面的に示した概略図である。
感光体２は矢印α方向に回転しており、その表面は矢印Ａ方向に移動する。そして、均しブレード１００はエッジ部１００Ｅで感光体２の回転軸２ａに対して、角度θを取って感光体２に当接し、不図示の潤滑剤塗布ブラシによって感光体２表面上に塗布された潤滑剤を感光体２表面に均す役割を持っている。
角度θは、０°＜θ＜９０°の範囲内であれば良いが、角度が小さすぎると矢印Ｂ方向へ移動する力が不十分となり、潤滑剤を均一に塗布できなくなる。また、角度が大きすぎると、感光体２上で均しブレード１００が当接する領域の感光体２表面移動方向の長さが長くなり、装置全体が大きくなる。これらをふまえた上で均しブレード１００を設置する必要がある。
図９（ｂ）のような状態でブラシによって塗布ムラがある状態で、潤滑剤が塗布され、塗布量が過剰な部分の潤滑剤がエッジ部１００Ｅでせき止められると、エッジ部１００Ｅに沿った矢印Ｂ方向へと移動する。これは、感光体２の表面移動方向Ａに対して直角な直線に対して、角度θとなるように接しているため、矢印Ａ方向の搬送する力を、矢印Ｂ方向に逃がすことができるためである。そして、潤滑剤が足りない箇所まで来るとエッジ部１００Ｅを通過して、感光体２表面移動方向Ａの下流側へと移動する。これにより、感光体２の表面上の潤滑剤を表面移動方向だけでなく、幅方向にも均すことができ、ブラシ等の塗布部材によって発生する幅方向の塗布ムラも解消することができる。
【００２３】
図１０は均しブレード１００の説明図である。均しブレード１００は円筒状の感光体２の回転軸２ａに対して傾斜して当接するため、図１０（ａ）に示すように、感光体に当接するエッジ部１００Ｅ側の辺は曲線となる。このとき、均しブレード１００と感光体の回転軸２ａとの傾斜角が小さくなればなるほど、感光体２に当接する辺の曲率は小さくて良い。また、図２では感光体２はドラム形状であるが、この形状に限らず、複数の支持部材に支持され無端移動するベルト形状のものでも良い。そして、ベルト形状での支持部材間の張架面は平面であり、この平面部に均しブレード１００が当接する場合は、均しブレード１００のエッジ部１００Ｅ側の辺は直線となる。また、平面部で潤滑剤を均す場合は、均し部材はブレード形状に限らず、円筒形状、ベルト形状などを、感光体の表面移動方向に対して直角な直線に角度を持った状態で当接するように設置することができる。
均しブレード１００の断面形状としては、図１０（ｂ）のものに限らず、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）に示すような形状のブレードも使用することができる。図１１（ａ）、図１２（ａ）はブレード正面図、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）はブレード断面図、図１１（ｃ）、図１２（ｃ）はブレード断面拡大図である。図１１に示したブレードは感光体に当接するエッジ部１００Ｅの反対側に段差がつけられており、図１２に示したブレードは、エッジ部１００Ｅの反対側が曲面になっている。
また、実施形態１では均しブレード１００を感光体２表面移動方向に対してカウンター方向に当接しているが、トレーリング方向（ブレードと像担持体の成す角度が像担持体の回転方向下流側に狭まる様）に当接しても良い。
均しブレード１００の材料としては、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を用いることができる。
【００２４】
像担持体に塗布する保護物質は、粉末状、固形状、フィルム状の形態のフッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸塩金属（その他に、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウム）、シリコーンオイルやフッ素系オイル、天然ワックス、合成ワックスなどの液状の材料、ガス状にした材料を外添法として作用させる方法などがある。特にステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用することは好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、剪断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすくなる。この作用が低摩擦係数化につながり、剪断力を受けて均一に感光体表面を覆っていくラメラ結晶の特性は少量の潤滑剤によって効果的に感光体表面を覆うことが出来る。この低摩擦係数化によって、クリーニング手段としてのクリーニング部１３のクリーニングブレード１３ｂがそのクリーニング性能を発揮することができる。
液状の保護物質を使用する場合には、ブラシやスポンジパッドなどの部材に保護物質を担持させても良い。粉末状の保護物質を像担持体に供給する場合には、羽毛や綿状のもの等に担持させても良い。像担持体への供給は連続的に、或いは一定間隔をおいて供給する間欠法があるが、供給過剰を防ぐため、軽く補給するか、５０ないし１００枚コピーに１度作用させるような間欠的な方法で行うことができる。
【００２５】
また、このように固形潤滑剤を塗布することにより、潤滑剤としての効果の他に、帯電による感光体の劣化を緩和させる保護物質としての効果があることがわかっている。特に、帯電ローラ３を用いた帯電装置において有用である。これは、感光体２に近接、もしくは接触配置される帯電部材と感光体との近接空間で放電を起こし、感光体２を帯電させる方式を用いる場合、感光体２表面の劣化が進行しやすいため、特に保護物質としての効果は非常に大きい。例えば、オフィスの一般的な環境（２５℃、６０％）で、近接型帯電方式でＤＣ成分にＡＣ成分を重畳した電圧を印加し、かつ、脂肪酸金属塩を潤滑剤として用いる。この場合、放電領域において被帯電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  ［％］
以上であるように潤滑剤を感光体に塗布した場合、その潤滑剤は保護物質としての機能を十分に発揮することがわかっている。
（ここで、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、被帯電体の膜厚を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）
【００２６】
また、実施形態１でトナー像を形成するトナーは、その円形度が０．９６以上のトナーを用いる。これは、円形度が低いトナーは転写率が悪い場合がある（最悪値で８５％の転写率）。この場合、感光体２上に未転写の残留トナーで覆われた部分が存在してしまう。感光体２上に多量のトナーがあると、地汚れが発生し、感光体２に潤滑剤の塗布ムラが発生してしまう。そこで、円形度が０.９６以上の球形トナーを用いることで、未転写トナーがほとんどなくなり、地汚れトナーがない状態となる。これにより、残留トナーを原因とした感光体２の潤滑剤のムラが発生しなくなる。
【００２７】
実施形態１の画像形成装置で用いるトナーとしては、粉砕トナーや重合トナー（円形度が０.９５以上１．０未満の球形トナー）が挙げられる。高画質化を実現するときは、トナーは特定の形状を有すことが重要であり、平均円形度が０．９５未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状では、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。
トナーの円形度の測定方法と、トナーの粒径の測定方法について説明する。トナー円形度測定方法としては、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、解析する光学的検知帯の手法が適当である。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である平均円形度が０．９５以上のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である事が判明した。より好ましくは、平均円形度が０．９６０から０．９９８である。この値はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、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ルホン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、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得られる。
次に、トナー粒径測定方法は、トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターマルチサイザーIII（コールター社製）を用い、パーソナルコンピューター（ＩＢＭ社製）を接続し専用解析ソフト（コールター社製）を用いてデータ解析した。Ｋｄ値は１０μｍの標準粒子を用いて設定し、アパーチャカレントはオートマティックの設定で行った。電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。その他に、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液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ルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、１００μｍアパーチャーチューブを用いて、２μｍ以上のトナー５万カウント測定して重量平均粒径を求めた。
【００２８】
感光体２表面に凹凸があると、感光体２上の潤滑剤の均一性が低下する。そこで、感光体２にアモルファスシリコンを用いることで、感光体２の平滑性が劇的に向上する。これにより、感光体２上に潤滑剤を均一に塗布することができる。
図１３は、アモルファスシリコン感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。図１３（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。図１３（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。図１３（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。図１３（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００２９】
また、感光体２表面の平滑性を向上するために、感光体２は表層にフィラーを分散した有機感光体（ＯＰＣ）を使用しても良い。
有機感光体（ＯＰＣ）のみを用いた感光体２では、帯電ローラ３での放電で感光体２はその表面が磨耗するが、磨耗が急速に進行する場合、感光体２の表面は不均一に磨耗する場合が多い。クリーニングプロセスで摺擦し、残留トナーを回収するため、感光体２はその表面が摩耗する。このとき、磨耗が急速に進行すると、感光体２の表面は不均一に摩耗する場合が多い。これにより、感光体２の表面に凹凸が発生し、感光体２上に潤滑剤を均一に塗布することができなくなる。
そこで、硬度に優れる表層にフィラーを分散し、表層を強化した有機感光体（ＯＰＣ）を用いるので、経時において摩耗量が少ない為、感光体２表面に凹凸が生じにくく、潤滑剤を均一に塗布できるようになる。
【００３０】
また、感光体２表面の平滑性を向上するために、感光体２は表層にＡＢＳ樹脂などの架橋型電荷輸送材料を使用しても良い。硬度に優れるＡＢＳ樹脂を用いるので、経時において摩耗量が少ない為、感光体２表面に凹凸が生じにくく、潤滑剤を均一に塗布できるようになる。
【００３１】
実施形態１の現像剤としては、オイルレストナーを用いることができる。オイルレストナーは、その成分に離型剤を含んでいる。この離型剤はトナーに熱を加えたときに表面に染み出すが、感光体２上で万が一トナーから離型剤が染み出した場合、感光体２体にトナーが付着してしまう。すると、感光体２の機能が低下してしまう。しかし、実施形態１では保護物質が均一に形成されるため、感光体２上にたとえオイルレストナーが付着したとしても保護物質とともにクリーニング部で除去することができる。
【００３２】
次に、図１及び図２の作像ユニット１０をプロセスカ−トリッジとした構成の概略構成を図１５に示す。図１５において、２０はプロセスカ−トリッジ全体を示し、２は感光体、３は帯電手段、５は現像装置、１３はクリーニング部、１６は潤滑剤塗布部を示す。
上述の感光体２、帯電ローラ３、現像装置５、クリ−ニング部１３、潤滑剤塗布部１６等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジ２０として一体に結合して構成する。そして、このプロセスカ−トリッジ２０を複写機やプリンタ−等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
潤滑剤塗布ブラシ等を有する潤滑剤塗布部１６を感光体２と別に設置すると、設置における位置ずれが生じやすい。そこで、このように少なくとも感光体２と潤滑剤塗布部１６とを共に支持するプロセスカートリッジ２０とすることで、感光体２に対する潤滑剤塗布部１６の位置を固定することができる。これにより、潤滑剤を安定して感光体２に塗布することができる。
【００３３】
図１では各色毎に感光体２を設けた画像形成部１を示したが、これに限るものではない。各色毎に感光体２を設ける代わりに、一つの感光体２の周りに各色毎の現像装置５を配置した複写機の画像形成部について図１４を用いて説明する。
一つの感光体２を用いたフルカラー画像形成部１は、現像装置５の動作を切り替えることによって１つの感光体２上に順次複数色のトナー像を現像していくのである。
そして、２次転写ローラ７と転写ローラ９との間で中間転写ローラ６上のカラートナー画像を記録紙Ｐに転写し、トナー画像の転写された記録紙Ｐを定着部（不図示）に搬送し、定着画像を得る。
一方、トナー画像を中間転写ベルト６に転写した感光体２をさらに回転して、クリーニング部１３で感光体２表面に残留するトナーをブレードにより掻き落として除去した後、固形潤滑剤１３０を塗布し、均す。潤滑剤が塗布された後、感光体２を帯電装置である帯電ローラ３で一様に帯電させ、上記同様に次の画像形成を行う。なお、クリーニング部１３は、クリーニングブレード１３ｂで感光体２上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシで感光体２上の残留トナーを掻き落とすクリーニングブラシ１３ａであっても良い。
【００３４】
次に、帯電装置の帯電方法別の課題について述べる。コロナ帯電については、電子写真プロセスは、感光体２を一様に帯電させる帯電部など各部でコロナ放電を利用する場合が多いが、このコロナ放電により生成物が発生する。例えば、オゾン、窒素酸化物があげられる。オゾンは、高濃度で画像形成装置内に滞留すると、感光体表面を酸化し、感光体光感度の低下や帯電能の劣化を生じさせ、形成画像が悪化する（参考文献：明珍 寿史 他、"オゾンによる感光体劣化軽減のためのコロナチャージャの開発"、電子写真学会誌、第３１巻、第１号、１９９２ など）。また、感光体２以外の部材の劣化が促進され、部品寿命が低下する等の不具合もある。
画像流れ物質の原因は窒素酸化物と考えられているが、窒素酸化物は、次のよう不具合を生じる。放電により、窒素酸化物が発生することが知られているが、窒素酸化物は空気中の水分と反応して硝酸が、また金属などと反応して金属硝酸塩が生成される。さらに、放電領域中では、アンモニウムイオンも同時に形成されており、このアンモニウムイオンが窒素酸化物と反応し、化合物が生成される。これらの生成物は低湿環境下では高抵抗であるが、高湿環境下では空気中の水と反応し、低抵抗となる。よって、感光体２表面に硝酸または硝酸塩による薄い膜が形成されると、画像が流れたような異常画像が発生する。これは硝酸、硝酸塩が吸湿することで低抵抗となり、感光体２表面の静電潜像が壊れてしまうためである。
さらに、窒素酸化物は放電後も空気中に分解されずにその場に留まっているため、窒素酸化物から生成された化合物の感光体２表面への付着は、帯電を行っていないとき、すなわち、プロセスの休止期間中にも生じる。そして、この化合物は、時間が経過するにつれて、感光体２の表面から内部に浸透していく。このため、静電潜像の劣化の一因となっている。感光体２表面の付着物は、クリーニング時に感光体２を少しずつ削りとることで除去するといった方法が取られている。しかしながら、コスト上昇や経時による劣化問題が起こり、本質的な解決策とはなっていない。
【００３５】
接触ローラ帯電器については、帯電部材を感光体２に接触させて感光体２を帯電させる接触帯電装置が提案、実用化されている。例えば、ローラ状の帯電部材を感光体２上に接触させ、従動させて感光体２の帯電を行うものが知られている。この接触帯電方式は、従来用いられているコロナ帯電方式に比べて、放電生成物の発生量が極めて少ない、印加電圧が低いため電源のコストが小さくなる、電気絶縁の設計が行いやすい等の利点を有している。さらに、上記のオゾン、窒素酸化物などによる不具合も低減する。
接触型ローラ帯電器としては、例えば、特開昭６３−７３８０号公報に開示されているように、ローラ状の帯電部材を感光体２上に接触させ、従動させて感光体２の帯電を行うものが知られている。
ところで、接触タイプの帯電装置では、帯電部材がゴム材であるため、長期間、コピー機を停止させた場合、感光体２に接した状態にあるローラが変形する可能性がある。また、ゴムは吸水しやすい材料であるため環境の変化に伴う電気抵抗変動が大きい。
さらに、ゴムはその弾性を発揮させるためや劣化防止のため数種の可塑剤や活性剤を必要としており、導電性顔料を分散させるためには分散補助剤を用いることも少なくない。つまり、感光体２の表面はポリカーボネートやアクリルといった非晶性樹脂であるため、上述の可塑剤や活性剤および分散補助剤に対し非常に弱い。
また、接触帯電方式では帯電部材と感光体２との間に異物を巻き込み、帯電部材が汚染されて帯電不良が発生する、感光体２に帯電部材が直接触れているために長期保存した場合に感光体２が汚染され、そのために横スジ等の画像不良を生じることがある。
また、帯電部材と感光体２が接触している場合、帯電部材が感光体２と接触している部分で、感光体２表面の潤滑剤が剥がれてしまう恐れがある。
【００３６】
上述のように、コロナ帯電および接触ローラ帯電は、それぞれ軽減することが困難な不具合が生じる。そこで、感光体との間に微小ギャップを設け近接配置させ、ギャップによって形成された近接空間で放電を起こす近接型のローラ帯電を行う。近接型のローラ帯電を行うことにより、コロナ帯電を行う場合と比べて、放電生成物の発生量が極めて少ない、印加電圧が低いため電源のコストが小さくなる、電気絶縁の設計が行いやすい等の利点を有している。さらに、上記のオゾン、窒素酸化物などによる不具合も低減する。そして、接触ローラ帯電のように、感光体２に接触しないため、帯電ローラ３の変形や、感光体２の汚染、そして、感光体２表面の潤滑剤の剥離など、不具合の発生が生じる恐れがない。また、この場合、感光体２と帯電ローラ３との距離を保持するスペーサ３０２が感光体２表面に接触するため、スペーサ３０２の接触する部分に潤滑剤を多く塗布するようにしたほうが良い。
【００３７】
印加バイアス方式には、ＤＣ電圧とＡＣ重畳タイプがある。ＤＣ電圧を印加する方式は、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、実用化の上で難しい。このため、ＡＣ重畳タイプが、非接触の場合には、適した方式だと考えられる。しかし、ＡＣ重畳方式も、ＤＣ電圧方式に比べ、微小ギャップ変動に対して帯電電位の安定性、放電の安定性に関して強いとはいえ、変動が大きくなりすぎると、安定性がなくなり、異常画像の原因となってしまう。
【００３８】
また、ローラ帯電方式では、放電領域が感光体表面に近接しているため、放電により感光体を酸化してしまい不具合が発生してしまう。例えば、感光体２表面の平滑性低下によるトナーフィルミング、感光体２表面の酸化による濡れ性変化から生じるクリーニングプロセスの性能低下などである。よって、ローラ帯電方式では感光体に保護物質を均一に塗布することが重要である。
実施形態１に適用した帯電ローラ３の構成について、発明者は、以下の実験を行い、好適な帯電ローラ３の構成を見出した。
【００３９】
［実験１］
実験１ではスペーサ部材の抵抗が低く、スペーサ部材が像担持体と近接する部分で放電が起きる場合の不具合について検証した。
スペーサ部材の抵抗値を下げるために、カーボン入りの熱収縮チューブをスペーサ部材に用いた帯電ローラを用意した。
このローラを、下記の条件で画像出力を行った。
（実験装置と条件）
マシン：ＩＰＳｉＯ  ｃｏｌｏｒ  ８０００改造機（直接転写方式のフルカラープリンタ、帯電装置を改造）
帯電装置：図３、４の非接触で硬質タイプの帯電ローラ
ギャップ：５０μｍ
スペーサ部材：図５の方法で、カーボン入りの熱収縮チューブ
帯電への印加バイアス：ＡＣ成分:Ｖｐｐ＝２.２ｋＶ、ｆ＝２ｋＨｚ、
ＤＣ成分：−７００Ｖ
上記の条件で、２００，０００枚の画像出力を行ったところで、図３中でのギャップＨが５０μｍ（初期）→４０μｍ（ラン後）と減少した。
通紙出力後の帯電ローラのスペーサ部材表面を観察すると、像担持体が磨耗しており、粘着性をもっていた。
このことから、スペーサ部材の抵抗が低くスペーサ部材が像担持体と近接する部分で放電が起きる場合は、放電により像担持体がスパッタされ、像担持体が磨耗し、ギャップが減少したと考える。よって、スペーサ部材は高抵抗、すなわち絶縁性の部材を用いなければならないことが分かる。このときの、スペーサ部材の体積抵抗率としては、１０１２Ω・ｃｍ以上である。
【００４０】
［実験２］
実験２ではローラと像担持体間の微小ギャップと異常画像（斑点状のムラ）の関係を検証した。
帯電ローラと像担持体間の微小ギャップが変動したときの、斑点状の異常画像の発生頻度を調べるために以下の実験を行った。実験は、通常の環境下で行った。
（実験装置と条件）
コピー機：ＩＰＳｉＯ  ｃｏｌｏｒ  ８０００改造機（直接転写方式のフルカラープリンタ、帯電装置を改造）
帯電装置：図３、４の非接触で硬質タイプの帯電ローラ
帯電への印加バイアス：ＡＣ成分：Ｖｐｐ＝２．２ｋＶ、ｆ＝２ｋＨｚ、
ＤＣ成分：−７００Ｖ
微小ギャップ保持方法：帯電ローラの両端に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のテープを巻きつけた。（厚さ：３０、５０、８０、１００、１２０、１５０μｍ）。
環境条件：２５℃、６５％
出力画像：ハーフトーン画像
このときの画像の出力結果を、表１にまとめる。
【表１】
2005315912.tif 000003
この結果より、帯電ローラと像担持体の間のギャップが１２０μｍ以上になると、斑点状のムラが出力画像に現われることがわかった。よって、正常な画像を出力する、つまり帯電部において均一帯電を行うためには、ギャップを１００μｍ以下にする必要があることがわかる。
【００４１】
［実験３］
実験３ではＤＣ帯電、ＡＣ帯電の帯電電位特性のギャップ依存性について、検証した。
帯電ローラと像担持体間の微小ギャップが変動したときの、帯電ローラの印加電圧と感光体の帯電電位との関係を調べるために以下の実験を行った。実験は、通常の環境下で行った。
（実験装置と条件）
コピー機：ＩＰＳｉＯ  ｃｏｌｏｒ  ８０００改造機（直接転写方式のフルカラープリンタ、帯電装置を改造）
帯電装置：図３、４の非接触で硬質タイプの帯電ローラ
微小ギャップ保持方法：帯電ローラの両端に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のテープを巻きつけた。（厚さ：０、０．０３、０．０５、０．０８ｍｍ）。
環境条件：２５℃、６５％
出力画像：ハーフトーン画像
ギャップをパラメータとして、ＤＣ帯電を行ったときの、印加電圧Ｖｄｃと帯電電位の関係を図４３に示す。
図４３より、ギャップを大きくすると、グラフの傾きはそのままで、プロットが右にシフトしていることがわかる。帯電開始電圧Ｖｔｈ（１５０１）は、ギャップに依存していおり、ギャップが広がると放電開始電圧が高くなるのである。つまり、ギャップが広くなると、印加電圧を高くしないと帯電電位を同一に保てないのである。これより、帯電ローラが非接触の場合、機械からの振動や環境の変化で帯電ローラと像担持体のギャップが変動する可能性があるが、図４３に示すようにギャップが変動すると放電開始電圧が変化する。よって、ＤＣ帯電を行った場合は、印加バイアスを調整しないと帯電電位が変化してしまうのである。
【００４２】
次に、ＡＣ帯電を行ったときの、Ｖｐｐと帯電電位の関係を図４４に示す。図４４より、Ｖｐｐが放電開始電圧Ｖｔｈの２倍(１６０１)までは、帯電電位はＶｐｐに比例している。ＶｐｐがＶｔｈの２倍以上になると、帯電電位は一定なる。また、ギャップが変動すると、ＶｐｐがＶｔｈの２倍以下では、Ｖｐｐと帯電電位の関係のプロットが変化する。しかし、ＶｐｐがＶｔｈの２倍以上になると、ギャップに関係なく、帯電電位はある一定値になる。つまり、ＡＣ帯電の場合は、ＶｐｐをＶｔｈの２倍以上にすることで、ギャップが変動しても帯電電位を一定に保つことができるのである。
図、帯電ローラと像担持体にギャップがある場合は、ＡＣ帯電を行った方が安定した帯電を得ることができるのである。
【００４３】
ところで、ギャップと帯電電位の関係は、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、下記の経験式（１）によってあらわされる。
Ｖｔｈ  ＝  ６．２×ｄ＋３１２  ４０≦ｄ≦１２０（μｍ）・・・（１）
上記式（１）より、ギャップが変動することにより放電開始電圧が変動する。式から変動幅は、ギャップｄが１μｍ変動することにより、放電開始電圧Ｖｔｈが６．２Ｖ変化することがわかる。
さらに、帯電電位Ｖは、印加電圧Ｖ０をとすると
Ｖ＝Ｖ０−Ｖｔｈ・・・（２）
とあらわされる。式（１）（２）より、ギャップが変動すると帯電電位が変動し、その変動幅は、６．２Ｖ／μｍであることがわかる。
【００４４】
［実験４］
実験４では帯電-ローラにゴムローラ（硬度が低いローラ、ＪＩＳＡ７０〜８０）を用いた場合の不具合について検証した。労働環境を考慮するとオフィスにおいては最も吸湿が促進する使用環境限界は、おおよそ３０℃、８０％程度と考えられる。同様にオフィスで想定される低湿度環境限界は、高温の３０℃程度においては２０％程度と考えられる。本発明はこのような環境条件内で経時品質に優れる帯電装置を提供するように考えられている。
吸湿の影響の小さい３０℃、２０％条件下において図３のように微小ギャップが形成されている時、従来のゴム帯電ローラを使用すると吸湿により図４５（ａ）のように中抵抗層の吸湿膨張によりギャップ部材が延伸できない。これにより、帯電部材と像担持体が当接してしまう場合がある。また装置の気流設計によって吸湿部位が中央に集中したような場合を考えると図４５（ｂ）のようにその部分で当接が発生してしまう。（ａ）のような当接発生はギャップ部材の延伸性を付与することにより軽減できるが、（ｂ）のような当接が万一発生した場合には前述の方法では軽減できない。
ここで、ゴムローラとハードローラを用いた場合の、環境とギャップの関係を表２に示す。
【表２】
2005315912.tif 000004
表２より、帯電ローラが硬質の材料からなる場合は、環境を変化させてもギャップが変化しないが、ゴムローラの場合は、硬質環境の下でギャップが非常に狭くなってしまうことが分かる。ギャップが狭くなると言うことは、接触している可能性も考えられるため、帯電ローラのトナー汚れが発生してしまう可能性がある。よって、帯電均一性を維持するためにも、帯電ローラは、ギャップ維持が確実となるハードタイプのものを用いるのが良い。また、帯電ローラのトナー汚れを避けるという点では、転写効率の高い球形トナーを用いることも有効である。
【００４５】
［実験５］
像担持体表面が帯電ローラの放電にさらされた時の変化を確認するために、感光体表面にステアリン酸亜鉛を塗布したものと、潤滑剤を塗布しないものとで、画像形成を行い、このデータを１００時間あたりの膜厚の減少量に換算し、比較を行った。この比較結果を表３にまとめる。
【表３】
2005315912.tif 000005
表３より、潤滑剤を塗布しなかった感光体の感光層膜厚が１００時間あたり、８．６μｍ減少したのに対して、ステアリン酸亜鉛を塗布したものは、感光層膜厚が０．３８μｍしか減少しなかった。このことから、潤滑剤が帯電時の放電による感光体の劣化防止に重要な役割を果たすことが確認できる。
【００４６】
実施形態１においては、潤滑剤塗布部材としてファーブラシからなるクリーニングブラシ１６０を採用しているが、これに限るものではなく、表面が多孔構造のスポンジローラやゴムローラなどを適用しても良い。露光装置４での露光手段としては、ＬＥＤ光源やキセノンランプなどが挙げられる。現像装置５としては、一成分の現像剤を用いる一成分現像装置、キャリアを含んだ現像剤を用いる二成分現像装置ともに適用することができる。転写材にトナーを転写する転写手段としては、転写ローラに限らず、転写チャージャも適用可能である。
また、図２に示すように、潤滑剤塗布部１６は、転写手段の下流側かつ帯電手段の上流側に配置されている。転写手段の下流側はトナーを転写材である中間転写ベルト６に転写し、感光体上にトナーがほとんどない状態なので、潤滑剤を均一に塗布しやすい。また、帯電手段の帯電ローラ３より上流側に設けることで、帯電による放電に曝される前に、潤滑剤を均一に塗布することができる。
【００４７】
以上、実施形態１によれば、感光体２上に塗布された潤滑剤は、均しブレード１００を通過するときに、エッジ部１００Ｅに接触することにより、感光体２の軸方向の力を受ける。この力により、感光体２上に塗布された潤滑剤は、感光体２の軸方向に移動しながら感光体２と均しブレード１００とのニップ部に入り込み、通過していくために、潤滑剤は感光体２の軸方向にも均される。この結果、感光体２表面の潤滑剤が塗布されなかった領域においても、均しブレード１００が感光体２の軸方向に力を与えることで、潤滑剤を軸方向に均すことができ、感光体２表面全体に均一に塗布することができる。
これによって、感光体２表面の潤滑性を向上させ、クリーニング部１３での機械的摺擦による磨耗を防ぐことができ、感光体２の長寿命化を図ることができる。また、転写手段９では、トナーの転写効率を上げることができるので、廃トナー量も減少させることができる。これにより、従来頻繁に行なわれてきた感光体２の交換やトナーの補充など、メンテナンスの回数が減少すると同時に、感光体２やトナーの消費量も少なくなるので、省資源化にもつながり、環境にも良い。
また、帯電手段である帯電ローラ３で発生する放電による感光体２の表面磨耗から感光体２表面全体を保護することができ、感光体２を長寿命化することができる。
【００４８】
［変形例１］
図２のクリーニング部１３は、クリーニングブラシ１３ａとクリーニングブレード１３ｂからなる構成であるが、この構成に限るものではない。図１６に示すように、クリーニングブラシ１３ａを設けず、クリーニングブレード１３ｂのみのクリーニング部１３を適用しても良い。
【００４９】
［変形例２］
また、クリーニングブラシ１３ａだけでも、感光体２表面上を十分にクリーニングできるのであれば、図１７に示すように、クリーニングブレード１３ｂを設けず、クリーニングブラシ１３ａのみのクリーニング部１３を適用しても良い。
【００５０】
［変形例３］
図２、図１６及び１７では、クリーニング部１３と潤滑剤塗布部１６とをそれぞれ個別に設けた構成であったが、これに限るものではない。潤滑剤塗布ブラシ１６０が十分に感光体表面上をクリーニングできるのであれば、図１８に示すように、潤滑剤塗布ブラシ１６０にクリーニング部１３を兼用させる構成を採用しても良い。
【００５１】
［変形例４］
次に、均しブレード１００の形状の変形例について説明する。均しブレード１００としては、図９に示すように直線形状の均しブレード１００を感光体２の表面移動方向に直角な直線に対して傾けて設置するものに限るものではない。図１９に示すように、ブレードの両端部がブレードの中央部よりも感光体２表面移動方向下流側になる形状を採用しても良い。図１９の構成のブレード１００では、矢印Ａ方向に移動する感光体２表面上でブレード１００によってせき止められた潤滑剤は、矢印Ｃの方向、中央部から両端部方向へと移動し、感光体２の表面移動方向だけでなく、感光体２の幅方向にも均される。また、中央部が最上流で当接する構成であるので、エッジ部１００Ｅの回転軸２ａに対する傾きが図９と同じθであっても、図９で示した直線形状のものよりも、感光体２表面上で均しブレード１００が当接する領域の感光体を短くすることができる。
また、均しブレード１００の形状としては、図２０、図２１のように当接部が曲線になるものを採用しても良い。
【００５２】
［実施形態２］
実施形態１では、感光体に塗布された保護物質を均一にする保護物質均し部材について述べたが、このように、保護物質を均一にする保護物質均し部材を設けるのは感光体表面上に限るものではなく、保護物質を塗布する機構を有する中間転写体表面上にも設けることができる。以下、実施形態２として、保護物質供給手段と保護物質均し部材を中間転写体に設けた構成について説明する。なお、実施形態１と共通する点については説明を省略する。
【００５３】
図２２を用いて、従来の中間転写体に潤滑剤を塗布する構成について説明する。画像形成ユニット１０で、各色毎に形成されたトナー像は一次転写手段２０９によって、中間転写体である中間転写ベルト１０６に転写され、中間転写ベルト１０６上で重ねて転写されたトナー像はフルカラーのトナー像を形成する。中間転写ベルト１０６表面上に形成されたトナー像は、二次転写手段２０７によって、記録体Ｐ上に転写され、不図示の定着手段により、記録体Ｐ上に定着がなされ、画像形成がなされる。そして、二次転写手段２０７によって、トナー像を記録体Ｐに転写した中間転写ベルト１０６表面上に残留したトナーはクリーニングブラシ２１３ａとクリーニングブレード２１３ｂとを備えたクリーニング部２１３で除去される。このプロセスを経た中間転写ベルト２０６は、再び一次転写手段２０９により画像を担持し、次プロセスにとりかかる。
クリーニング部２１３は、クリーニングブラシ２１３ａと、それよりも下流側に配置されたクリーニングブレード２１３ｂによって構成されている。クリーニングブレード２１３ｂでは機械的作用により中間転写ベルト２０６表面から転写残トナーを除去している。またクリーニングブラシ２１３ａは、それの持つファーブラシの毛先が中間転写ベルト２０６と接触することによって、中間転写ベルト２０６上の転写残トナーを除去する役割を持つ。さらに、中間転写ベルト２０６との間にバイアスを印加することでトナーの帯電特性を均一にし、クリーニングブレード２１３ｂにおいて中間転写ベルト２０６表面から転写残トナーを除去させやすくしている。
【００５４】
このとき、中間転写ベルト２０６の磨耗を防止し、二次転写手段２０７における記録媒体へのトナーの転写効率を上げるために、中間転写ベルト２０６表面に保護物質としての潤滑剤を塗布する。この潤滑剤には、テフロン（登録商標）やシリコーンオイル、脂肪酸金属塩などが使用される。この潤滑剤は、中間転写ベルト２０６全面において、中間転写ベルト２０６の磨耗を防止し、二次転写手段でのトナーの転写効率を上げるために、中間転写ベルト２０６表面全体に均一に塗布されることが重要である。
従来、この潤滑剤を塗布する手段としては、クリーニング部２１３を利用した潤滑剤塗布方法が用いられてきた。
クリーニングブレード２１３ｂの上流側に設置されるクリーニングブラシ２１３ａは、それ自身を固形潤滑剤２３０に押し当て、ファーブラシが回転することで潤滑剤をファーブラシの毛先に付着させる。その潤滑剤が付着したクリーニングブラシ２１３ａの毛先が中間転写ベルト２０６と接触することで、クリーニングブラシ２１３ａに付着した潤滑剤は中間転写ベルト２０６上に付着し、潤滑剤は中間転写ベルト２０６上に塗布される。そしてさらに、クリーニングブレード２１３ｂによっては、クリーニングブラシ２１３ａによって塗布された潤滑剤を中間転写ベルト２０６表面に均す役割を持っている。
【００５５】
しかし、このような従来の潤滑剤塗布方法を用いても、中間転写ベルト２０６の磨耗が生じたり、二次転写手段で記録媒体に転写できないトナーが存在したりしていた。その原因としては、上記潤滑剤塗布手段では、潤滑剤を中間転写体表面全体に均し、均一に塗布できていないことがあげられる。潤滑剤を中間転写体表面全体に均し、均一に塗布するには、次のような問題がある。
クリーニング手段のファーブラシによって潤滑剤を塗布する過程においては、ファーブラシの毛先が中間転写ベルト２０６表面全体に接触していないことに加え、転写残トナーが存在する箇所において中間転写ベルト２０６表面が転写残トナーによって覆われてしまうために、潤滑剤は転写残トナー表面に塗布されてしまい、中間転写ベルト２０６表面に潤滑剤を塗布することができない。
また、クリーニングブレード２１３ｂによって潤滑剤を中間転写ベルト２０６表面に均す過程においては、中間転写ベルト２０６の駆動方向に対して直角にクリーニングブレード２１３ｂが存在するため、中間転写ベルト２０６上に塗布された潤滑剤は駆動方向のみにしか均されず、中間転写ベルト２０６の駆動方向と直角の方向までは十分に均されない。そのため、上記のような中間転写ベルト２０６表面に潤滑剤が塗布されていない箇所まで、潤滑剤を均一に塗布することができなかった。
【００５６】
図２３は実施形態２の中間転写ベルト２０６に保護物質を塗布する構成の画像形成部の概略構成図である。クリーニング部２１３及び潤滑剤塗布部２１６以外の構成および画像形成の動作は図２２で示した従来の構成と共通するので省略する。
図２３において、２次転写手段２０７の中間転写ベルト２０６の表面移動方向下流側にはクリーニング部２１３を設け、更に下流側には固形保護物質２３０を供給する潤滑剤塗布部２１６を設けている。クリーニング部２１３はクリーニングブラシ２１３ａとクリーニングブレード２１３ｂを備えている。
潤滑剤塗布部２１６は保護物質供給手段である潤滑剤塗布ブラシ２６０と保護物質均し部材である均しブレード２００とを備える。保護物質供給手段として、ファーブラシからなる潤滑剤塗布ブラシ２６０を用いることで、簡易な装置構成で潤滑剤を常時、安定して供給することができる。また、クリーニングブラシ２１３ａを潤滑剤塗布ブラシ２６０とは別に設けているので、潤滑剤塗布ブラシ２６０がクリーニング部材を兼ねた構成に比して、クリーニング性能の向上を図ることが出来る。また、クリーニングブラシ２１３ａとクリーニングブレード２１３ｂによってクリーニングがなされた後の感光体２表面に潤滑剤を塗布するため、潤滑性の向上も図ることが出来る。
【００５７】
次に、実施形態２の画像形成装置に適用した、均しブレード２００について、説明する。図２４は実施形態２の均しブレード２００を説明する概略図である。
中間転写ベルト２０６の表面は矢印Ｄ方向に移動する。そして、均しブレード２００はエッジ部２００Ｅで表面移動方向Ｄに直角な直線２０６ａに対して角度θで中間転写ベルト２０６に当接している。そして、不図示の潤滑剤塗布ブラシによって中間転写ベルト２０６表面上に塗布された潤滑剤を中間転写ベルト２０６表面に均す役割を持っている。
図２４のような状態でブラシによって塗布ムラがある状態で、潤滑剤が塗布され、塗布量が過剰な部分の潤滑剤がエッジ部２００Ｅでせき止められると、エッジ部２００Ｅに沿った矢印Ｅ方向へと移動する。これは、中間転写ベルト２０６の表面移動方向Ｄに対して直角な直線に対して、角度θとなるように接しているため、矢印Ｄ方向の搬送する力を、矢印Ｅ方向に逃がすことができるためである。そして、潤滑剤が足りない箇所まで来るとエッジ部２００Ｅを通過して、中間転写ベルト２０６表面移動方向Ｄの下流側へと移動する。これにより、中間転写ベルト２０６の表面上の潤滑剤を表面移動方向だけでなく、幅方向にも均すことができ、ブラシ等の塗布部材によって発生する幅方向の塗布ムラも解消することができる。
【００５８】
均しブレード２００の断面形状としては、図２５（ｂ）、図２６（ｂ）および図２７（ｂ）で示したものを適用することができる。実施形態１では、感光体２の曲面に均一に当接するため、図１０（ａ）、１１（ａ）および１２(ａ)で示したように、エッジ部１００Ｅは曲線に形成する必要がある。一方、実施形態２で均しブレード２００が当接するベルトの張架面は平面なので、エッジ部２００Ｅは直線で、張架面に均一に当接することができる。
また、均しブレード２００と中間転写ベルト２０６との当接部は、図２４のように直線的なものに限らず、変形例４で説明した図１９、２０または２１で示したように、中央部が中間転写ベルト２０６の表面移動方向上流側となり、両端部が下流側になるような形状を用いても良い。
【００５９】
図２４では、保護物質均し部材として、ブレード形状のものを用いているが、これに限るものではない。例えば、円筒形状やベルト形状のものを使用しても良い。
また、中間転写体として、複数の支持部材に張架されたベルト状のものを用いているが、これに限るものではなく、円筒形状のものを使用しても良い。
また、ここでは潤滑剤塗布手段として、ファーブラシを用いた潤滑剤塗布ブラシを挙げたが、これに限るものではない。その他の塗布手段としては、現像剤中に潤滑剤を混入して中間転写体上に塗布する方法、感光体、帯電ローラ、直接転写体など、中間転写体に接触するものに潤滑剤を塗布することによって、その潤滑剤を中間転写ベルト２０６上に塗布する方法が挙げられる。
【００６０】
以上、実施形態２によれば、中間転写ベルト２０６上に塗布された潤滑剤は、均しブレード２００を通過するときに、エッジ部２００Ｅに接触することにより、中間転写ベルト２０６の表面移動方向と直角の方向の力を受ける。この力により、中間転写ベルト２０６表面上に塗布された潤滑剤は、エッジ部２００Ｅにそった方向に移動しながら中間転写ベルト２０６と均しブレード２００のニップ部に入り込み、通過していく。これにより、潤滑剤は中間転写ベルト２０６の表面移動方向と直角の方向にも均される。この結果、中間転写ベルト２０６表面の潤滑剤が塗布されなかった領域においても、均しブレード２００が中間転写ベルト２０６の表面移動方向と直角の方向に力を与えることことができる。そして、潤滑剤を中間転写ベルト２０６の表面移動方向と直角の方向に均すことができ、中間転写ベルト２０６表面全体に均一に塗布することができる。
これによって、中間転写ベルト２０６表面の潤滑性を向上させ、クリーニング部２１３での機械的摺擦による磨耗を防ぐことができ、中間転写ベルト２０６の長寿命化を図ることができる。また、二次転写手段２０７におけるトナーの転写効率を上げることができるので、廃トナー量を減少させることができる。そして、従来頻繁に行なわれてきたトナーの補充など、メンテナンスの回数が減少すると同時に、トナーの消費量も少なくなるので、省資源化にもつながり、環境にも良くなる。
【００６１】
［変形例５］
図２３のクリーニング部２１３は、クリーニングブラシ２１３ａとクリーニングブレード２１３ｂからなる構成であるが、この構成に限るものではない。図２８に示すように、クリーニングブラシを設けず、クリーニングブレード２１３ｂのみのクリーニング部２１３を適用しても良い。
【００６２】
［変形例６］
また、クリーニングブラシ２１３ａだけでも、感光体２表面上を十分にクリーニングできるのであれば、図２９に示すように、クリーニングブレード２１３Ｂを設けず、クリーニングブラシ２１３ａのみのクリーニング部２１３を適用しても良い。
【００６３】
［変形例７］
図２３、図２８及び２９では、クリーニング部２１３と潤滑剤塗布部２１６とをそれぞれ個別に設けた構成であったが、これに限るものではない。潤滑剤塗布ブラシ２６０が十分に感光体表面上をクリーニングできるのであれば、図３０に示すように、潤滑剤塗布ブラシ２６０にクリーニング手段を兼用させる構成を採用しても良い。
【００６４】
［実施形態３］
実施形態１では、感光体に塗布された保護物質を均一にするために、従来の構成とは保護物質均し部材が異なる構成について述べた。以下、図３１を用いて、実施形態３の保護物質塗布部材が平滑な表面を有する表面移動体である構成について説明する。なお、実施形態３は実施形態１と比べて潤滑剤塗布部１６の構成が相違点であり、共通点については説明を省略する。
【００６５】
図３１に示すように、潤滑剤塗布部１６はクリーニング部１３の感光体２の表面移動方向下流側、帯電ローラ３の上流側に設けている。そして、潤滑剤塗布部１６の潤滑剤塗布部材として、平滑な表面を有する表面移動体である潤滑剤塗布ローラ４００を用いている。
固形潤滑剤１３０から潤滑剤を供給された潤滑剤塗布ローラ４００ははその表面に潤滑剤を担持、搬送し、感光体２と接触するニップ部Ｎで感光体２表面に潤滑剤を塗布する。
潤滑剤塗布ローラ４００としては、ゴムローラ、ウレタンローラ、エラストマーローラなどの弾性ローラを用いる。潤滑剤塗布ローラ４００の表面は、表面粗さＲｚで３０μｍ以下、さらには１０μｍ以下、より好ましくは２．０μｍ以下が良い。そして、潤滑剤塗布ローラ４００の表面は、ニップを形成できる硬度であれば問題ないが、具体的には、ＪＩＳ−Ａ硬度で４０〜８０、さらには、４０〜６５、より好ましくは５０〜６０の範囲が良い。
【００６６】
従来の、ブラシによる塗布ではブラシの毛先が感光体２の表面全体に接触しないため、ブラシの履け目による塗布ムラができ、潤滑剤を感光体２表面上に均一に塗布することはできなかった。一方、図３１のように、平滑な表面を有する表面移動体である潤滑剤塗布ローラ４００による塗布では、ローラの表面が感光体２の表面全体に接触するため、塗布ムラができず、均一に塗布することができる。
また、弾性ローラを用いているため、潤滑剤はニップ部Ｎで押圧され、感光体２の表面上で均一な状態となり、感光体２表面に保護皮膜を形成する。
【００６７】
潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛等のラメラ構造となる金属脂肪酸塩を用いることが、適している。ラメラ構造となる潤滑剤を用いると、感光体２表面に形成される保護皮膜が非常に薄い層を重ねた状態となり、各層同士の間は滑りやすいため、優れた潤滑性を発揮する。また、ラメラ構造の各層は皮膜として安定しており、部分的な欠けが生じにくいので、表面全体を覆う保護物質としても優れている。
従来のファーブラシを用いた塗布だと、潤滑剤は粉体の状態で塗布されるため、ラメラ構造の薄層になるにくく、金属脂肪酸塩の潤滑剤としての性能を十分に発揮することができなかった。
図３１では潤滑剤塗布ローラ４００から感光体２に潤滑剤を供給する接触部でニップ部Ｎを形成しており、潤滑剤は押圧されるため、ラメラ構造の保護皮膜を安定して形成することができる。これにより、金属脂肪酸塩の潤滑剤としての性能を十分に発揮することができる。
【００６８】
潤滑剤塗布ローラ４００としてはチューブ被覆のローラを用いても良い。チューブ被覆のローラとしては、ウレタンローラにチューブを被覆したもの、ブラシローラにチューブを被覆したものなどがある。チューブとしては、ポリイミド、フッ素系のシームレスチューブ（厚み：５０〜１０００μｍ）が適している。とくに、フッ素系のＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂）等が材料として適している。
潤滑剤塗布ローラ４００として、チューブ被覆のローラを用いることで、一般的な弾性ローラを用いたものよりも均一な保護皮膜を形成することができる。これは、一般的な弾性ローラとチューブとの表面粗さの違いによるもので、チューブを用いたほうがより表面粗さの値が低く、平滑性を向上することができるからである。使用するチューブは表面粗さＲｚで１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍのものを用いる。
【００６９】
潤滑剤塗布ローラ４００は、その表面エネルギーが感光体２の表面エネルギーよりも小さいものを用いる。言い換えると、感光体２よりも濡れ性が低い潤滑剤塗布ローラ４００を用いる。感光体２の表面エネルギーよりも、潤滑剤塗布ローラ４００の表面エネルギーが大きいと、潤滑剤塗布ローラ４００から感光体２への潤滑剤の移動がなされにくくなり、潤滑剤の塗布が不安定になる。感光体２の表面エネルギーの方が大きい場合、潤滑剤塗布ローラ４００から感光体２へ潤滑剤が安定して供給され、感光体２表面上に均一な保護皮膜を形成することができる。
また、潤滑剤塗布ローラ４００を感光体に対して、接離可能な構成を採用しても良い。潤滑剤は塗布量が少ないと、転写率の低下や、帯電時の感光体２表面劣化の原因となるが、塗布量が多すぎると、クリーニングプロセスの性能の低下や、像流れなどの不具合が発生する。そこで、感光体２の表面上の保護皮膜が適切な厚みとなるように、潤滑剤塗布ローラ４００を感光体２に対して接離可能とし、潤滑剤の供給量を制御できるようにする。
潤滑剤塗布ローラ４００の表面移動速度は、感光体２の表面移動速度と同速度に限るものではなく、異なる表面移動速度で潤滑剤を塗布するようにしても良い。また、ニップ部における表面移動方向が逆向きとなる構成も考えうる。
潤滑剤としては、粉体上のものを収容器に入れ、潤滑剤塗布ローラ４００に供給しても良いが、粉体の潤滑剤を固めて固形状にしたものを用いても良い。固形状にすることで、振動などで粉体では舞い上がることがあり、取り扱いが難しかったが、固形状とすることで、舞い上がる心配がなく、取り扱いやすいので、装置本体に対しての潤滑剤の設置が容易になる。
【００７０】
以上、実施形態３によれば、感光体２表面への潤滑剤の塗布を、平滑な表面を有する表面移動体である潤滑剤塗布ローラ４００で行うので、ローラの表面が感光体２の表面全体に接触するため、塗布ムラができず、均一に塗布することができる。
また、弾性ローラを用いているため、潤滑剤はニップ部Ｎで押圧され、感光体２の表面上で均一な状態となり、感光体２表面に保護皮膜を形成することができる。
また、潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛等のラメラ構造となる金属脂肪酸塩を用い、安定した保護皮膜を形成することができるので、感光体２表面の潤滑性を向上させ、クリーニング部１３での機械的摺擦による磨耗を防ぐことができ、感光体２の長寿命化を図ることができる。また、転写率の向上させるとともに、放電による感光体２の劣化をより確実に防止することができる。
また、感光体２の表面エネルギーよりも、潤滑剤塗布ローラ４００の表面エネルギーが小さいことにより、感光体２表面に潤滑剤を安定して供給することができ、感光体２表面上に均一な保護皮膜を形成することができる。
【００７１】
［変形例８］
図３１では、クリーニング１３は、クリーニングブレード１３ｂのみによって、クリーニングを行う構成であったが、これに限るものではない。図３２に示すように、クリーニングブレード１３ｂの感光体２の表面移動方向上流側にファーブラシからなるクリーニングブラシ１３ａを設けても良い。クリーニングブレード１３ｂの上流側にクリーンブラシ１３ａを設けることで、比較的大き目のトナーなどの付着物をクリーニングブラシ１３ａで除去することができる。また、ブレードでクリーニングする前にブラシで摺擦することにより、感光体上の付着物をブレードで除去しやすくすることができる。これにより、感光体２上の付着物をより確実に除去することができる。
【００７２】
［変形例９］
図３３は、クリーニングブレード１３ｂを潤滑剤塗布ローラ４００の下流側に設けた構成である。この場合、潤滑剤塗布ローラ４００を介して感光体２表面上に形成された保護物質の薄層が、均しブレードも兼ねたクリーニングブレード１３ｂにより、さらに均一な薄層として形成される。
【００７３】
［変形例１０］
図３４は、図３２で示した構成の現像剤塗布ローラ４００の感光体２表面移動方向下流側に均しブレード１００を設けたものである。図３３で示したもののように、クリーニングブレード１３ｂに均しブレードとしての役割を持たせ、現像剤塗布ローラ４００よりも下流側に設置すると、感光体２表面をクリーニングする前に、潤滑剤を塗布することになる。すると、潤滑剤塗布ローラ４００で潤滑剤を塗布する際に塗布ムラが発生する可能性がある。そこで、クリーニングブレード１３ｂの下流側で塗布を行い、塗布した後で均しブレード１００で均すことで、より確実に保護物質を均一に塗布することができる。
【００７４】
図３２や図３４で示した構成のように、クリーニング部１３にファーブラシからなるクリーニングブラシ１３ａを用いる構成の場合、導電性を有する繊維から成るファーブラシを用い、ファーブラシに電圧を印加する構成を採用しても良い。
球形度が低いトナーを用いると、転写率が悪い場合がある（最悪値で８５％の転写率）。この場合、感光体２上に未転写トナーに覆われた部分が存在してしまい、感光体２上に多量のトナーがあると、地汚れが発生し感光体２での保護皮膜の形成が不安定になり、感光体２表面の状態が変化することがある。また、感光体２の表面にＮＯｘ等が付着し、表面状態が変化することや、あるいは静止摩擦係数が変化することがある。このような場合、通常のブレードクリーニングではクリーニングできない場合がある。また、転写率が高い円形度０.９６以上のトナーを用いると、転写後に残留することは少ないが、残留した場合は通常のブレードクリーニングではクリーニングできない場合がある。
クリーニングがなされないと、さらに感光体２上にトナーが残った状態となる。そして、感光体２上にトナーがあると、その部分には皮膜を安定して形成することができなくなる。
ファーブラシを用いると、表面状態や、表面上の静止摩擦係数が変化した状態場合においても、ブラシが表面表面状態に合わせて変化して接触するので、良好なクリーニング性を保つことができる。さらに、クリーニングブラシ１３ａに電圧を印加することで、感光体２表面上のトナー等の付着物が、感光体２からクリーニングブラシ１３ａへの移動を促し、クリーニング性を向上することができる。さらに、入力トナー量の変動によるクリーニング余裕度低下を起こすことがなく、感光体２上のトナーを良好にクリーニングできる。このように、クリーニング手段に電圧を印加することで、感光体２上のトナーは良好にクリーニングされ、感光体２上の保護皮膜を安定して形成することができる。
また、このようなクリーニング手段に電圧を印加する構成としては、ファーブラシに直接印加するものに限らず、ファーブラシに接触し、トナー等の付着物を回収する回収ローラなどに電圧を印加するものでも良い。
【００７５】
図３１〜３４のように、クリーニング部１３と潤滑剤塗布部１６とを別々に設けると、それだけ部品点数も多くなり、装置の大型化につながる。そこで、潤滑剤塗布ローラ４００が潤滑剤を塗布しつつ、感光体２表面上のトナー等の付着物を十分に除去できれば、潤滑剤塗布ローラ４００にクリーニング部としての役割も兼用させることもできる。潤滑剤塗布ローラ４００にクリーニング部としての役割も兼用させることで、クリーニング装置を別に設ける必要がなくなり、従来の画像形成装置と同等の大きさとすることができる。
【００７６】
［変形例１１］
図３５は、潤滑剤塗布ローラ４００に保護物質供給量規制部材として、潤滑剤規制ブレード４１０を配置し、潤滑剤塗布ローラ４００表面上の潤滑剤の量をコントロールする構成の概略構成図である。ブレードの材料としては、ゴムや金属などがある。
潤滑剤は、はじめに潤滑剤塗布ローラ４００上に塗布され、それから感光体２表面に保護皮膜を形成する。潤滑剤塗布ローラ４００上の潤滑剤は微粉体のままのものがあるが、塗布する際に適度な状態（微粉体を除去し、薄層化）にした方が像担持体への薄層形成がスムーズとなる。そこで、潤滑剤塗布ローラ４００に潤滑剤規制ブレード４１０を押し当てることで、潤滑剤塗布ローラ４００の表面上で潤滑剤を薄層化し、感光体２に塗布した際に適切な状態とすることができる。また、保護物質規制部材としてはブレード形状以外にも、ローラ（弾性体、金属ローラ、絶縁ローラ）、パッド（ウレタン、メラミンフォーム）など効果のあるものなら良い。
このように、潤滑剤塗布ローラ４００の表面上に、潤滑剤規制ブレード４１０を配置することで、潤滑剤塗布ローラ４００表面上の潤滑剤の適切な量となる。また、粒子が大きい状態の潤滑剤が感光体２に供給されることを防止することができる。
【００７７】
［変形例１２］
図３６は、図３５での潤滑剤塗布ローラ４００と固形潤滑剤１３０との間に、中間塗布ローラ４２０を設けた構成の概略図である。潤滑剤は中間塗布ローラ４２０によって固形潤滑剤１３０から削られ、中間塗布ローラ４２０と潤滑剤塗布ローラ４００との接触部で潤滑剤塗布ローラ４２０に供給される。潤滑剤塗布ローラ４００上に供給された潤滑剤は、潤滑剤規制ブレード４１０でその層圧を規制され、ニップ部Ｎで感光体２に塗布がなされる。中間塗布ローラ４２０と潤滑剤塗布ローラ４００との接触部では、ニップが形成され、潤滑剤は固形潤滑剤１３０から感光体２に塗布されるまでに、ニップ部を２度通過するため、より確実に薄層化することができる。
また、中間塗布ローラ４２０と潤滑剤塗布ローラ４００とのニップ部の圧接により、保護皮膜を形成し、ニップ部Ｎでは潤滑剤塗布ローラ４００と感光体２との表面エネルギーの大小関係により、保護皮膜を感光体２上に転写する構成としても良い。
【００７８】
［変形例１３］
図３７は、図３５での潤滑剤塗布ローラ４００と固形潤滑剤１３０との間に、中間塗布ブラシ４３０を設けた構成である。潤滑剤は中間塗布ブラシ４３０によって固形潤滑剤１３０から削られ、中間塗布ブラシ４３０と潤滑剤塗布ローラ４００との接触部で潤滑剤塗布ローラ４２０に供給される。潤滑剤塗布ローラ４００上に供給された潤滑剤は、潤滑剤規制ブレード４１０でその層圧を規制され、ニップ部Ｎで感光体２に塗布がなされる。固形潤滑剤１３０をブラシによって摺擦することにより、ローラのような平滑な表面を有する表面移動体で摺擦するよりも効率よく削リ出すことができる。また、中間塗布ブラシ４３０の回転数を調節することで、潤滑剤の塗布量を制御することができる。
【００７９】
［変形例１４］
図３５、３６および３７では潤滑剤塗布部材としての表面移動体をローラ形状としたものについて説明したが、平滑な表面を有する表面移動体はこれに限るものではなく、複数の支持部材に張架され無端移動するベルト形状を採用しても良い。
図３８、３９、４０および４１は、潤滑剤塗布部材としての平滑な表面を有する表面移動体を潤滑剤塗布ベルト４５０としたものの概略説明図である。ベルト形状を採用することにより、ローラよりも感光体２や固形潤滑剤１３０等のレイアウトの自由度の幅を広げることができる。特に、図４０および４１に示すように、潤滑剤塗布ベルト４５０の張架面を感光体２に接触させることにより、ローラによる接触よりもニップＮを広くすることができ、均一な保護皮膜をより安定に形成することができる。
【００８０】
［変形例１５］
図４２は、潤滑剤塗布部材としての平滑な表面を有する表面移動体を不織布４６０としたものの概略説明図である。不織布は表面に方向性がないため、その表面に潤滑剤をムラなく保持することができる。潤滑剤をムラなく保持することができるため、感光体２との接触部であるニップ部Ｎで感光体２表面上に均一な保護皮膜を形成することができる。
また、図４２で示すように、不織布を送りローラ４６１から送り、潤滑剤塗布に用いて、巻き取りローラ４６２で巻き取る構成だと、常に新しい不織布を潤滑剤塗布に用いることができる。これにより、感光体２との接触時に感光体２表面上のトナー等の付着物が潤滑剤塗布部材としての不織布４６０に付着しても、その後の潤滑剤塗布に影響を与えることがない。
【００８１】
また、実施形態３では、平滑な表面を有する表面移動体を用いた潤滑剤塗布部材１６を感光体２上に設けた構成について述べたが、このような潤滑剤塗布部材１６を設けるのは感光体２表面上に限るものではなく、保護物質を塗布する機構を有する中間転写体表面上にも設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施形態１に係る画像形成装置の画像形成部の概略構成図。
【図２】実施形態１に係る作像ユニットの概略構成図。
【図３】帯電ローラの概略図。
【図４】帯電ローラと感光体との微小ギャップの説明図。
【図５】帯電ローラのスペーサ装着方法の説明図。
【図６】帯電ローラのスペーサ装着方法の説明図。
【図７】帯電ローラのスペーサ装着方法の説明図。
【図８】従来の均しブレードの説明図。
【図９】実施形態１の均しブレードを感光体に当接した状態の説明図。
【図１０】実施形態１の均しブレードの説明図。
【図１１】実施形態１の均しブレードに適用できるブレード断面の説明図。
【図１２】実施形態１の均しブレードに適用できるブレード断面の説明図。
【図１３】アモルファスシリコン感光体の層構成の説明図。
【図１４】一つの感光体でフルカラーの現像を行う複写機の画像形成部の概略構成図。
【図１５】実施形態１に係るプロセスカートリッジの模式図。
【図１６】変形例１に係る作像ユニットの概略構成図。
【図１７】変形例２に係る作像ユニットの概略構成図。
【図１８】変形例３に係る作像ユニットの概略構成図。
【図１９】変形例４の１つ目の均しブレードの説明図。
【図２０】変形例４の２つ目の均しブレードの説明図。
【図２１】変形例４の３つ目の均しブレードの説明図。
【図２２】従来の均しブレードを備えた中間転写ベルトを有するが画像形成部の概略図。
【図２３】実施形態２の画像形成部の概略図。
【図２４】実施形態２の均しブレードを中間転写ベルトに当接した状態の説明図。
【図２５】実施形態２の均しブレードの説明図。
【図２６】実施形態２の均しブレードに適用できるブレード断面の説明図。
【図２７】実施形態２の均しブレードに適用できるブレード断面の説明図。
【図２８】変形例５に係る画像形成部の概略構成図。
【図２９】変形例６に係る画像形成部の概略構成図。
【図３０】変形例７に係る画像形成部の概略構成図。
【図３１】実施形態３に係る作像ユニットの概略構成図。
【図３２】変形例８に係る作像ユニットの概略構成図。
【図３３】変形例９に係る作像ユニットの概略構成図。
【図３４】変形例１０に係る作像ユニットの概略構成図。
【図３５】変形例１１に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図３６】変形例１２に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図３７】変形例１３に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図３８】変形例１４に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図３９】変形例１４に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図４０】変形例１４に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図４１】変形例１４に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図４２】変形例１５に係る潤滑剤塗布部の概略構成図。
【図４３】ＤＣ帯電時の印加電圧と帯電電位との関係図。
【図４４】ＡＣ帯電時の印加電圧と帯電電位との関係図。
【図４５】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。
【符号の説明】
【００８３】
１        画像形成部
２        感光体
３        帯電ローラ
５        現像装置
６        転写材
６ａ      駆動ローラ
６ｂ      転写ローラ
７        ２次転写ローラ
９        一次転写ローラ
１０      作像ユニット
１３      クリーニング部
１３ａ    クリーニングブラシ
１３ｂ    クリーニングブレード
１６      潤滑剤塗布部
１００    均しブレード
１３０    固形潤滑剤
１６０    潤滑剤塗布ブラシ
２００    均しブレード
２０６    中間転写ベルト
２１３    クリーニング部
２１３ａ  クリーニングブラシ
２１３ｂ  クリーニングブレード
２１６    潤滑剤塗布部
２３０    固形潤滑剤
２６０    潤滑剤塗布ブラシ
４００    潤滑剤塗布ローラ
４１０    潤滑剤規制ブレード
４２０    中間塗布ローラ
４３０    中間塗布ブラシ
４５０    潤滑剤塗布ベルト
４６０    潤滑剤塗布用不織布
４６１    送りローラ
４６２    巻き取りローラ
【図１】
2005315912.tif 000006
【図２】
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【図３】
2005315912.tif 000008
【図４】
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【図５】
2005315912.tif 000010
【図６】
2005315912.tif 000011
【図７】
2005315912.tif 000012
【図８】
2005315912.tif 000013
【図９】
2005315912.tif 000014
【図１０】
2005315912.tif 000015
【図１１】
2005315912.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
2005315912.tif 000018
【図１４】
2005315912.tif 000019
【図１５】
2005315912.tif 000020
【図１６】
2005315912.tif 000021
【図１７】
2005315912.tif 000022
【図１８】
2005315912.tif 000023
【図１９】
2005315912.tif 000024
【図２０】
2005315912.tif 000025
【図２１】
2005315912.tif 000026
【図２２】
2005315912.tif 000027
【図２３】
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【図２４】
2005315912.tif 000029
【図２５】
2005315912.tif 000030
【図２６】
2005315912.tif 000031
【図２７】
2005315912.tif 000032
【図２８】
2005315912.tif 000033
【図２９】
2005315912.tif 000034
【図３０】
2005315912.tif 000035
【図３１】
2005315912.tif 000036
【図３２】
2005315912.tif 000037
【図３３】
2005315912.tif 000038
【図３４】
2005315912.tif 000039
【図３５】
2005315912.tif 000040
【図３６】
2005315912.tif 000041
【図３７】
2005315912.tif 000042
【図３８】
2005315912.tif 000043
【図３９】
2005315912.tif 000044
【図４０】
2005315912.tif 000045
【図４１】
2005315912.tif 000046
【図４２】
2005315912.tif 000047
【図４３】
2005315912.tif 000048
【図４４】
2005315912.tif 000049
【図４５】
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