(57)【要約】【課題】  感光体に近接して帯電させる帯電ローラと、ステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有する画像形成装置において、感光体フィルミングや帯電ローラ表面の汚れを防止し、安定した画像品質を確保する画像形成装置及びこれに用いるプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】  帯電部材２を像担持体１面に近接して帯電させ、前記潜像担持体１に現像剤を付着させて現像させ、現像後の前記潜像担持体１面に残った現像剤を清掃するクリーニング部材５を有する画像形成装置であって、前記潜像担持体１面の回転方向において、帯電部材２の下流側且つ現像装置４の上流側に、前記潜像担持体１面に対して非導電状態で接触し、潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段８、１１を有する。【選択図】  図１
2007086262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材を像担持体面に近接して帯電させる帯電部材と、前記潜像担持体に現像剤を付着させて現像させる現像装置と、現像後の前記潜像担持体面に残った現像剤を清掃するクリーニング部材を有する画像形成装置であって、前記潜像担持体面の回転方向において前記帯電部材の下流側で、且つ前記現像装置の上流側に、前記潜像担持体面に対して非導電状態で接触し、潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記潤滑剤塗布手段は、潤滑剤を付着させる潤滑剤塗布ブラシと、付着させた潤滑剤を均一にならす潤滑剤塗布ブレードとにより構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記潜像担持体面の回転方向において、前記帯電部材の上流側且つクリーニング部材の下流側に、前記潜像担持体面に残った潤滑剤を拭き取る、潤滑剤拭き取り部材を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置の構成ユニットとして、前記潜像担持体と前記潤滑剤塗布手段が一体で構成される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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びこれに用いるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、特にカラープリンタ、複写機などの電子写真装置においては、感光体に接触、または非常に近づいた位置にあり、微少空隙内で直接放電し帯電電荷を与え帯電を行う、帯電ローラのような、直接帯電方式を用いて製品化が進んでいる。
これはもう１つの主流となっているワイヤ放電のような、空気をイオン化して帯電電荷を与える方式に比べ、オゾン発生量が顕著に低くクリーンな帯電方式として注目されている。
感光体に近接するタイプの帯電ローラでは感光体に付着されたトナーや潤滑剤、紙粉などが帯電ローラに移り、ローラ表面を汚してしまうという問題がある。帯電ローラ表面が汚れてしまうと、正常な放電プロセスが行われず、ひいては帯電ムラとなって地肌の汚れた画像（近年主流のデジタル複写機のようなポジポジプロセスの場合。アナログ複写機のネガポジプロセスの場合は白抜け画像）が形成されてしまう。
この問題に対して、帯電ローラによる帯電均一性を確保する１つの従来技術として、帯電ローラにＤＣバイアスのみならず、ＡＣバイアスを重畳して印加させる構成が実施されてきた。
この構成の作用としてはＤＣバイアスのみでは帯電ローラが局所的に汚れた箇所で放電がしにくくなり帯電不良が起こることに対して、ＡＣバイアスを重畳することにより放電させ易い状態にし、汚れた箇所でも放電させることによって帯電均一性を確保しようというものである。
この方式の大きな問題として、ＡＣバイアス印加による感光体表面の活性化が挙げられる。ＡＣバイアスを印加することによって感光体表面がイオン化され、電気的に付着し易い状態になる。このため現像トナーの成分が感光体に固着し易くなり、感光体フィルミングとなって画像ムラ、汚れといった画像品質が著しく低下するといった不具合が発生してしまう。
この問題を防止するために、感光体にステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を塗布することによって感光体表面に非常に薄い膜を張り、現像剤が感光体に付着しても固着しにくいようにすることでフィルミングを防止する手段が一般に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は従来の画像形成装置を示す概略図である。図７は図６の画像形成装置の感光体周辺を拡大して示す概略図である。図８は図７の構成の各作像部における感光体上のステアリン酸亜鉛量の変化量をグラフ的に示す図である。
図６乃至図８において、この種のフルカラー電子写真装置は、例えば、図６に示すような概略構造となっている。画像形成部は、画像形成媒体として機能するドラム状の感光体１と、この感光体１の周囲に配置された、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、潤滑剤塗布ブラシ８、クリーニングブレード、及び感光体１に形成されたトナー像を転写してさらに転写紙に転写させる、中間転写ベルト６等から構成されている。
帯電ローラ２で一様に帯電された後、露光装置３により出力すべき画像に対応したパターンで露光され、感光体１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置４で現像されることによってトナー像が形成され、このトナー像を中間転写ベルト６へ転写する。
この画像を紙転写部７で転写紙上に転写することによって画像を得ることができる。中間転写ベルト６へ転写した後に感光体１の表面に潤滑剤塗布ブラシ８によって固形状のステアリン酸亜鉛９を塗布し、クリーニングブレード５によって残ったトナーを掻き取るとともに粉状のステアリン酸亜鉛９ａを薄く延ばして薄膜９ｂを形成し、感光体フィルミングを防止させる。
【０００４】
図７に示すように、従来の構成の潤滑剤であるステアリン酸亜鉛９の塗布状態について、一般的なステアリン酸亜鉛の塗布手段はクリーニングブレード５の上流に塗布ブラシ８及びそれに当接させた固形状のステアリン酸亜鉛９を配置し、塗布ブラシ８の回転によって粉状にされたステアリン酸亜鉛９ａを感光体１に塗布する。
その後クリーニングブレード５によって感光体１上の残留トナーを掻き取るとともに粉状のステアリン酸亜鉛９ａを薄く延ばして皮膜化９ｂさせる。皮膜化させたステアリン酸亜鉛９ｂによって、たとえ感光体１の表面物質が帯電ローラ２のＡＣバイアスでイオン化されたとしても現像トナー１０が固着しにくい状態になっており、フィルミングを防ぐ。
図７の構成の各画像形成部における感光体１上のステアリン酸亜鉛量の変化を図８に示している。このように現像装置４ではトナーの接触によってステアリン酸亜鉛が掻き取られ、一部が現像装置４に回収されるため、現像部通過後のステアリン酸亜鉛量は減少する。
中間転写ベルト６においてもトナー１０に付着したステアリン酸亜鉛が一緒に中間転写ベルト６に転写されるために通過後はさらに減少する。次に潤滑剤塗布ブラシ８の位置では粉状のステアリン酸亜鉛９ａが供給されるために顕著に増加し、クリーニングブレード５で皮膜化、一部が掻き取られ、帯電ローラ２に到達する。
この時、帯電ローラ２の位置にステアリン酸亜鉛の量が多いと、帯電ローラ２へ転移するステアリン酸亜鉛（図７の９ｃ）が増え、帯電ローラ２を著しく汚してしまう問題が生ずる。帯電ローラ２がステアリン酸亜鉛９ｃで汚れてしまうとその表面の抵抗値が上昇し、帯電しにくくなる。
【特許文献１】特開平０８−２７８７０７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、感光体フィルミングを防止するために塗布する潤滑剤の量を増やしてしまうと、ＡＣバイアスを印加している帯電ローラ２にも潤滑剤９ｃが付着し易くなり、帯電ローラ２表面への付着量が増えると、その部分の抵抗値が高くなる結果、帯電不良が生じて異常画像となってしまう。
帯電不良に対して余裕度を上げるために、さらにＡＣバイアス量を上げると、感光体フィルミングが生じ易くなるばかりか、より帯電ローラ２に潤滑剤が付着、汚染し易くなり悪循環となってしまう。
このように、特に感光体に近接して帯電させる帯電ローラ方式で、かつステアリン酸亜鉛のような潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有する画像形成装置においては、上記メカニズムによりステアリン酸亜鉛が帯電ローラに付着、汚染し、帯電不良を発生して著しく画像品質を低下させる問題が生ずる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、感光体に近接して帯電させる帯電ローラと、ステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有する画像形成装置において、感光体フィルミングや帯電ローラ表面の汚れを防止し、安定した画像品質を確保する画像形成装置及びこれに用いるプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、帯電部材を像担持体面に近接して帯電させる帯電部材と、前記潜像担持体に現像剤を付着させて現像させる現像装置と、現像後の前記潜像担持体面に残った現像剤を清掃するクリーニング部材を有する画像形成装置であって、前記潜像担持体面の回転方向において前記帯電部材の下流側で、且つ前記現像装置の上流側に、前記潜像担持体面に対して非導電状態で接触し、潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えた画像形成装置を特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記潤滑剤塗布手段は、潤滑剤を付着させる潤滑剤塗布ブラシと、付着させた潤滑剤を均一にならす潤滑剤塗布ブレードとにより構成される請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、前記潜像担持体面の回転方向において、前記帯電部材の上流側且つクリーニング部材の下流側に、前記潜像担持体面に残った潤滑剤を拭き取る、潤滑剤拭き取り部材を備える請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置の構成ユニットとして、前記潜像担持体と前記潤滑剤塗布手段が一体で構成されるプロセスカートリッジを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、感光体表面に付着したステアリン酸亜鉛の皮膜量は帯電ローラに来たときは他の作像工程によって著しく減少しているため、帯電ローラへステアリン酸亜鉛が付着する量を非常に少なくすることができ、帯電ローラが汚れにくいという効果が得られ、感光体フィルミングを防止することができ、画像品質の安定した画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装置の第１の実施の形態の感光体周辺を拡大して示す概略図である。図２は図１の構成の各画像形成部における感光体上のステアリン酸亜鉛量の変化量をグラフ的に示す図である。
図１及び図２を参照して、潤滑剤塗布手段８、９、１１が帯電ローラ２の下流側でかつ現像装置４の上流側に配置されている。さらに潤滑剤塗布手段８、９、１１の感光体接触部材８、１１は感光体１表面に対して非導電状態である。帯電ローラ２による帯電後、ステアリン酸亜鉛（潤滑剤）塗布ブラシまたはローラ８（本実施の形態ではブラシ）によってステアリン酸亜鉛９が塗布される。
さらに、ステアリン酸亜鉛（潤滑剤）塗布ブラシ８（以下、塗布ブラシ８）で粉末状にされたステアリン酸亜鉛（潤滑剤）はステアリン酸亜鉛（潤滑剤）塗布ブレード１１（以下、塗布ブレード９）によってそれらを均一にならして皮膜化９ｂさせる。
これらの塗布ブラシ８及び塗布ブレード１１は電気的に浮いた状態であり、感光体１表面に接触しても感光体１に帯電した電荷が塗布ブラシ８や塗布ブレード１１に流れることはなく、感光体１の帯電不良を生じさせることはない。この後露光（書き込み）装置によって感光体１表面に静電潜像が形成される。
形成された静電潜像に、現像装置４によってトナーを付着させ顕像化させる。この時、感光体１表面には直前に粉末状のステアリン酸亜鉛９ａが皮膜化９ｂされているためトナーの成分が感光体１に固着しにくい状態になっている。皮膜化されたステアリン酸亜鉛９ｂの一部は現像装置４の現像ローラに付着したトナーに掻き取られ、現像装置４に回収される。
次に中間転写ベルト６へ転写するが、この時、トナー像とともにトナーに付着したステアリン酸亜鉛９ａも中間転写ベルト６へ転移する。中間転写ベルト６への転写後、クリーニングブレード５によって転写残のトナーをクリーニングする。この時も残トナーと一緒にステアリン酸亜鉛９ａが掻き取られる。
図２に示すように、感光体１表面に付着したステアリン酸亜鉛９ａの皮膜量は帯電ローラ２に来たときは他の作像工程によって著しく減少しているため、クリーニングブレード５の前にあるものと比べて帯電ローラ２へステアリン酸亜鉛９ａが付着する量を非常に少なくすることができる。
同じＡＣバイアス、同じステアリン酸亜鉛の塗布量を行っても本発明による構成の方が、帯電ローラ２が汚れにくいという効果が得られる。また、感光体フィルミングを防止することができ、画像品質の安定した画像形成装置を得ることができる。
【０００９】
図３は本発明による画像形成装置の第２の実施の形態の感光体周辺を拡大して示す概略図である。図４は図３の構成の各画像形成部における感光体上のステアリン酸亜鉛量の変化量をグラフ的に示す図である。
図３及び図４において、この第２の実施の形態では、クリーニングローラ１２がクリーニングブレード５後でかつ帯電ローラ２の前に、ステアリン酸亜鉛９ａを拭き取るように設けられる。図３及び図４には、感光体１、露光装置３、現像装置４、中間転写ベルト６、塗布ブラシ８、ステアリン酸亜鉛９、塗布ブレード１１が示してある。
クリーニングブレード５で取りきれなかった粉末状のステアリン酸亜鉛９ａをクリーニングローラ１２で拭き取るような構成にすれば、さらに帯電ローラ２へのステアリン酸亜鉛９ａの汚染を防ぐことができ、より高品質で安定性のある画像形成装置を得ることができる。
クリーニングブレード５の下流側でかつ帯電ローラ２の上流側に、潜像担持体（感光体）１面に残った潤滑剤であるステアリン酸亜鉛を拭き取るクリーナローラ１２を設けることによって、さらに帯電ローラ２に潤滑剤が付着しなくなり、帯電不良を起こさない安定した画像形成装置を得ることができる。
【００１０】
図５はタンデム型の画像形成装置の作像ユニットを示す概略図である。図５に示すように、作像ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋは、それぞれ、感光体１、帯電ローラ２、ステアリン酸亜鉛９、塗布ブラシ８、塗布ブレード１１、及びクリーニングローラ１２から構成されている。
作像ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋのこの構成は、１つのユニット１４として交換可能な形態、いわゆるプロセスカートリッジである。それぞれの構成要素の寿命を感光体１とほぼ同等の仕様にすることで、寿命による部品交換をプロセスカートリッジ１４の交換のみで完了することができ、簡易な交換を効率よく行うことができる。
感光体１と潤滑剤塗布手段８、９、１１が一体で構成されるプロセスカートリッジ１４にすることで消耗品を一度に交換することができ、交換性の良い画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による画像形成装置の第１の実施の形態の感光体周辺を拡大して示す概略図である。
【図２】図１の構成の各画像形成部における感光体上のステアリン酸亜鉛量の変化量をグラフ的に示す図である。
【図３】本発明による画像形成装置の第２の実施の形態の感光体周辺を拡大して示す概略図である。
【図４】図３の構成の各画像形成部における感光体上のステアリン酸亜鉛量の変化量をグラフ的に示す図である。
【図５】タンデム型の画像形成装置の作像ユニットを示す概略図である。
【図６】従来の画像形成装置を示す概略図である。
【図７】図６の画像形成装置の感光体周辺を拡大して示す概略図である。
【図８】図７の構成の各作像部における感光体上のステアリン酸亜鉛量の変化量をグラフ的に示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１  像担持体（感光体）、２  帯電部材（帯電ローラ）、４  現像装置、５  クリーニング部材（クリーニングブレード）、８  潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）手段（塗布ブラシ）、９  潤滑剤（固形状のステアリン酸亜鉛）、９ａ  潤滑剤（粉末状のステアリン酸亜鉛）、９ｂ  潤滑剤（皮膜化されたステアリン酸亜鉛）、９ｃ  帯電ローラへ転移するステアリン酸亜鉛、１１  潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）手段（塗布ブレード）、１２  潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）クリーニングローラ、１４  ユニット（プロセスカートリッジ）
【図１】
2007086262.tif 000003
【図２】
2007086262.tif 000004
【図３】
2007086262.tif 000005
【図４】
2007086262.tif 000006
【図５】
2007086262.tif 000007
【図６】
2007086262.tif 000008
【図７】
2007086262.tif 000009
【図８】
2007086262.tif 000010