(57)【要約】【課題】潤滑剤塗布量が変動しても、帯電後における感光体上の潤滑剤量を適正に維持して、潤滑剤塗布過不足による問題の発生を防止する。【解決手段】作像ユニット１００の帯電ローラ１２１に交流電圧を印加する電源装置１２３とこの電源装置１２３が印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を変更する交流ピーク間電圧変更手段１２４を配置する。交流ピーク間電圧変更手段１２４は、感光体ドラム１１０の画像面積率が小さくなるにつれて交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を大きくし、画像面積率が大きくなるにつれて交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材に交流電圧を印加する電源装置と、前記感光体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置とを備える画像形成装置において、
感光体に形成されるトナー像の画像面積率に対応して、前記電源装置を制御して帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を変化させる交流ピーク間電圧変更手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記交流ピーク間電圧変更手段は、前記画像面積率が小さくなるにつれて、前記帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記交流ピーク間電圧変更手段は、前記画像面積率が大きくなるにつれて、帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記潤滑剤塗布装置が棒状の固形潤滑剤をブラシローラで削り取り、前記感光体表面へ塗布する構造を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記潤滑剤塗布装置が前記感光体の回転方向に対して感光体クリーニング装置の上流側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記潤滑剤塗布装置が感光体の回転方向に対して感光体クリーニング装置の下流側に搭載されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電部材が、接触帯電ローラを備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記帯電部材が、感光体に微小ギャップを持って対向配置される帯電ローラを備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記潤滑剤が、少なくとも脂肪酸金属塩（Ａ）と無機潤滑剤（Ｂ）を含有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記脂肪酸金属塩（Ａ）が、ステアリン酸亜鉛であり、前記無機潤滑剤（Ｂ）が、窒化ホウ素であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
作像ユニットとして、前記感光体を含み、帯電装置、現像装置、感光体クリーニング装置のうち少なくとも一つを含むプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【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、特に潤滑剤塗布機構を搭載する電子写真式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンターのカラー化、高速化、高画質化の進展とともに、電子写真式画像形成装置では、４連タンデム方式の画像形成装置が主流となってきている。また、環境意識への高まりから、リサイクル、高信頼性、高寿命化もますます要望されている。さらに、オフィス環境への配慮から、オゾン発生量、粉塵発生量に関しても、意識が高まっている。
【０００３】
そのため、上述のような画像形成装置では、帯電部材として、オゾン発生量が少ない帯電ローラを採用したものが多い。さらに、装置の高寿命化を図るため、感光体に微小ギャップ（間隙）を持って対向配置される帯電ローラが使用されることもある。また、高画質化への要求から、帯電ローラに帯電電流が十分に流れて帯電電位が安定する交流電圧を印加するものも多くなってきている。
【０００４】
しかし、帯電ローラに交流電圧を印加すると、帯電電流で感光体表面が破壊されてしまうことがある。そこで、感光体表面を保護するため、感光体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を採用することがある。また、感光体に潤滑剤塗布を行うと、感光体表面の摩擦係数を下げることができ、クリーニングブレードエッジの挙動を安定させて、クリーニング性能が向上する効果も期待できる。
【０００５】
潤滑剤塗布装置としては、一般に、感光体クリーニング部材の感光体回転方向上流側に配置されたブラシローラに、棒状の固形潤滑剤をスプリング等で押し付け、ブラシローラによって削り取った潤滑剤を感光体表面に塗布し、さらに感光体クリーニングブレードで薄膜化する構成が採用される。
【０００６】
図１２は従来の画像形成装置の作像ユニットを示す断面図である。この作像ユニット３００は、感光体ドラム３１０と、帯電装置３２０と、潤滑剤塗布装置３３０と、現像装置３４０と、クリーニングブレード３５０とを備え、感光体ドラム３１０に作成した潜像を現像装置３４０で現像してトナー像を作成し、このトナー像を中間転写ベルト３６０に転写するものである。帯電装置３２０は、高画質化、高寿命化のため、交流電圧を印加する帯電ローラ３２１を、感光体ドラム３１０から所定寸法（ギャップ）だけ離間して配置して構成している。また、帯電装置３２０には、帯電ローラ３２１清掃用のクリーニングローラ３２２が配置される。
【０００７】
潤滑剤塗布装置３３０は、交流電流による感光体ドラム３１０の表面破壊防止のため設けられる。潤滑剤塗布装置３３０は、感光体ドラム３１０の回転方向に対して、クリーニングブレード３５０の上流側に配置されたブラシローラ３３１に固形の潤滑剤３３２を圧縮スプリング３３３で押し付けて、潤滑剤３３２をブラシローラ３３１で削り取り、削り取った潤滑剤を感光体ドラム３１０へと塗布するものである。また、クリーニングブレード３５０は感光体ドラム３１０の残留トナーを除去するほか、塗布された潤滑剤を薄膜化する。なお、図中符号３５１は廃トナーを搬送する廃トナー搬送部材を示している。
【０００８】
このような、作像ユニット３００では、帯電装置３２０の下流側において、感光体ドラム３１０に潜像形成用の光線ＬＢが図示しない露光装置から入射し、さらに下流に配置された現像装置３４０で感光体ドラム３１０に形成された潜像はトナーで現像され、中間転写ベルト３６０に転写される。
【０００９】
従来の潤滑剤塗布装置では、感光体ドラム３１０における転写残画像面積の大小により、感光体表面と潤滑剤塗布部材の接触面積が変化するために、潤滑剤の感光体への塗布量は、作像している画像の画像面積率により変化する。ここで、画像面積率とは、全作像面積と実際にトナーが乗る画像面積の割合をいう。
【００１０】
図１３は従来の作像ユニットにおいて適正な量の潤滑剤が塗布された状態を示す断面図、図１４は同じく画像面積率が小さく潤滑剤が過剰な状態を示す断面図、図１５は同じく画像面積率が大きく潤滑剤が不足する状態を示す断面図、図１６は画像面積率と潤滑剤塗布量との関係を示すグラフである。
【００１１】
すなわち、画像面積率が狙いの潤滑剤塗布量の設定範囲にあると、感光体ドラム３１０には、残留トナーＴが適度に残っており、図１３に示すように、潤滑剤Ｌは、潤滑剤塗布部材、すなわちブラシローラ３３１により、感光体ドラム３１０表面に適正量が塗布され、クリーニングブレード３５０で薄膜化される。このため、帯電ローラ３２１には過剰な潤滑剤Ｌが付着せず、帯電ローラ３２１は適正に作動する。なお、図１３中残留トナーＴは小さな黒点で、潤滑剤Ｌは大きな黒点で示している（以下同じ）。
【００１２】
画像面積率が小さいとき、特に非作像時には、図１４に示すように、感光体ドラム３１０の表面と潤滑剤塗布部材、すなわちブラシローラ３３１の接触面積が大きくなる。このような場合には、ブラシローラ３３１による潤滑剤Ｌの塗布量が多くなり、潤滑剤Ｌが塗布過剰の状態となる。すると、過剰な潤滑剤Ｌにより、帯電ローラ３２１の汚れが促進され、この汚れが蓄積すると、やがて帯電不良による縦スジ等が発生する。
【００１３】
逆に画像面積率が大きい場合には、図１５に示すように、感光体ドラム３１０の表面とブラシローラ３３１の接触面積が小さくなり、潤滑剤Ｌの塗布量が少なくなる。このように、潤滑剤が塗布不足となると、感光体ドラム３１０の保護作用が不足になり、帯電交流電流による感光体表面破壊が進行して、感光体フィルミングの問題が発生したり、感光体表面の潤滑性が悪くなり、クリーニングブレードエッジの挙動が不安定となり、クリーニング不良の問題が発生したりする。
【００１４】
図１６に示すように、通常潤滑剤の塗布量は圧縮スプリング３３３の圧力により、オフィス用の通常画像である画像面積率が３％〜１０％程度の画像を作像する場合に適量となるよう設定している。これに対して、潤滑剤塗布部材、すなわちブラシローラと感光体表面の接触面積が大きい（すなわち画像面積率が小さい）と、潤滑剤の塗布量が多くなり、帯電ローラの汚れが促進される。一方、潤滑剤塗布部材、すなわちブラシローラと感光体表面の接触面積が小さい（すなわち画像面積率が大きい）と、潤滑剤塗布不足となり感光体保護作用不足による感光体フィルミング等が発生する。
【００１５】
潤滑剤塗布装置を備えた画像形成装置として、特許文献１には、像担持体と、該像担持体に対して接触または近接させて配置された状態で一様帯電可能な帯電手段を備え、一様帯電された像担持体に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理した後、可視像とされたトナー像を被転写体に転写した後、前記像担持体表面に残留するトナーをクリーニング装置により除去する手段と、前記像担持体に対して潤滑剤を供給する手段とを具備し、前記帯電手段は、画像形成回数若しくは前記像担持体の回動時間をカウントするカウンタを有し、カウンタ値によって画像形成時と非画像形成時とで印加される交流電圧値の比を制御する制御手段に接続されている画像形成装置が記載されている。
【００１６】
同じく特許文献２には、像担持体の表面を均一に帯電する帯電手段と、帯電手段で均一に帯電された像担持体の表面を画像情報に基づいて走査露光して静電潜像を形成する書き込み手段と、書き込み手段で形成された静電潜像を顕像化してトナー画像を形成する現像手段と、現像手段で形成されたトナー画像を被転写体Ｐに転写する転写手段と、転写手段で担持するトナー画像を転写後の像担持体の表面に像担持体の表面の地汚れトナー量に応じて潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とからなる画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来の画像形成装置にあっても、上述のように、画像面積率の変動により感光体表面と潤滑剤塗布部材の接触面積が変化し、潤滑剤塗布量の過剰による帯電ローラ汚れによる帯電不良に起因する縦スジ等の発生や、潤滑剤塗布量の不足による感光体保護作用不足に起因する感光体フィルミング、クリーニング不良が発生するという問題がある。
【００１８】
そこで本発明は、潤滑剤塗布量が変動しても、帯電後における感光体上の潤滑剤量を適正に維持して、潤滑剤塗布過多および塗布不足による問題の発生を防止することができる画像形成装置を提供することを課題とする
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記課題を解決する請求項１の発明は、感光体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材に交流電圧を印加する電源装置と、前記感光体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置とを備える画像形成装置において、感光体に形成されるトナー像の画像面積率に対応して、前記電源装置を制御して帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を変化させる交流ピーク間電圧変更手段を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
同じく請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記交流ピーク間電圧変更手段は、前記画像面積率が小さくなるにつれて、前記帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を大きくすることを特徴とする。
【００２１】
同じく請求項３の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記交流ピーク間電圧変更手段は、前記画像面積率が大きくなるにつれて、帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくすることを特徴とする。
【００２２】
同じく請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記潤滑剤塗布装置が棒状の固形潤滑剤をブラシローラで削り取り、前記感光体表面へ塗布する構造を備えることを特徴とする。
【００２３】
同じく請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤塗布装置が前記感光体の回転方向に対して感光体クリーニング装置の上流側に配置されることを特徴とする。
【００２４】
同じく請求項６の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤塗布装置が感光体の回転方向に対して感光体クリーニング装置の下流側に搭載されることを特徴とする。
【００２５】
同じく請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電部材が、接触帯電ローラを備えることを特徴とする。
【００２６】
同じく請求項８の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電部材が、感光体に微小ギャップを持って対向配置される帯電ローラを備えることを特徴とする。
【００２７】
同じく請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記潤滑剤が、少なくとも脂肪酸金属塩（Ａ）と無機潤滑剤（Ｂ）を含有することを特徴とする。
【００２８】
同じく請求項１０の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記脂肪酸金属塩（Ａ）が、ステアリン酸亜鉛であり、前記無機潤滑剤（Ｂ）が、窒化ホウ素であることを特徴とする。
【００２９】
同じく請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置において、作像ユニットとして、前記感光体を含み、帯電装置、現像装置、感光体クリーニング装置のうち少なくとも一つを含むプロセスカートリッジであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、帯電部材を通過した後の感光体上に残存する潤滑剤量を適正な量とし、潤滑剤塗布過剰による帯電ローラ汚れや、潤滑剤塗布不足による感光体フィルミング、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の内部機構を概念的に示す断面図である。
【図２】同じく作像装置を示す断面図である。
【図３】同じく画像面積率が数％の状態における作像装置の要部を示す断面図である。
【図４】同じく転写残トナーがない状態での作像装置の要部を示す断面図である。
【図５】同じく画像面積率が大きい状態での作像装置の要部を示す断面図である。
【図６】同じく画像面積率に対する潤滑剤の塗布量及び交流ピーク間電圧変更手段の交流ピーク間電圧値の変更状態を示すグラフである。
【図７】同じく交流ピーク間電圧変更手段の画像面積率に対する潤滑剤の塗布量及び交流ピーク電圧変更手段の交流ピーク間電圧値の他の変更状態を示すグラフである。
【図８】実施例２に係る作像装置を示す断面図である。
【図９】同じくクリーニングブレードが摩耗した状態での作像装置の要部を示す断面図である。
【図１０】同じくクリーニングブレードが摩耗した状態での作像装置の要部を示す断面図である。
【図１１】同じくクリーニングブレードが摩耗した状態での画像面積率に対する潤滑剤の塗布量及び交流ピーク間電圧変更手段の交流ピーク間電圧値の変更状態を示すグラフである。
【図１２】従来の作像ユニットを示す断面図である。
【図１３】同じく作像ユニットにおいて適正な量の潤滑剤が塗布された状態を示す断面図である。
【図１４】同じく画像面積率が小さく潤滑剤が過剰な状態を示す断面図である。
【図１５】同じく画像面積率が大きく潤滑剤が不足する状態を示す断面図である
【図１６】同じく画像面積率と潤滑剤塗布量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
実施形態に係る画像形成装置は、感光体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材に交流電圧を印加する電源装置と、前記感光体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置とを備える画像形成装置において、前記電源装置を制御して帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を変化させる交流ピーク間電圧変更手段を備え、前記画像面積率が小さくなるにつれて、前記帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を大きくし、前記画像面積率が大きくなるにつれて、帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくする。これにより、画像形成装置は、帯電部材を通過した後の感光体上に残存する潤滑剤量を適正な量とし、潤滑剤塗布過剰による帯電ローラ汚れや、潤滑剤塗布不足による感光体フィルミング、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の実施例（以下では単に実施例と記載する）に係る画像形成装置について説明する。以下、いくつかの例について説明するが、本発明はこれらに限定されず、かつ本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱せずに、数多くの改良、変更、変形、置換をなすこと及び応用例を想到することが当業者には可能であろう。
【００３４】
＜実施例１＞
実施例１に係る画像形成装置として４連タンデム型カラー複写装置を例として説明する。図１は実施例１に係る画像形成装置の内部機構を概念的に示す断面図である。画像形成装置１は、図１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを用いてカラー画像形成を行う。画像形成装置１は、その下部に記録媒体としての用紙を収納する給紙カセット１１、１２を配した給紙部１０を設け、その上方に作像部２０及び転写部３０を配置した構成を備える。
【００３５】
作像部２０は、像担持体である感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ（以下、特に色を特定する必要がなければ感光体ドラム１１０と言う、他の部材もおなじ）を備えた４個の作像ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋを備える。転写部３０は、複数のローラ３１、３２、３３に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトで構成した中間転写体としての中間転写ベルト３４と、各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに潜像を形成する潜像形成装置である光書込ユニット４０と、用紙にトナー像を定着させる定着装置５０等が配置されている。また、給紙カセット１１、１２から定着装置５０までの間には、用紙を搬送する搬送経路６０が形成されている。
【００３６】
また、中間転写ベルト３４には、ローラ３２と対向する部位に２次転写装置となる２次転写ローラ３５を搬送経路に臨ませて設置し、ローラ３１と対向する部位にベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置３７を設置している。
【００３７】
作像部２０は、中間転写ベルト３４のうちローラ３１とローラ３２との間に配置される中間転写ベルト３４の下部側ベルト走行辺に対向するように配置されている。各作像ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、中間転写ベルト３４に接するように各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋを配置している。各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが中間転写ベルト３４に接する位置における中間転写ベルト３４の内側には、１次転写を行う転写装置としての転写ローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋがそれぞれ設けてある。なお、図中符号７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋは補給用トナーを収納するトナーボトルを示している。
【００３８】
実施例１に係る画像形成装置１では、作像ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋの感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが光書込ユニット４０で所定パターンによって露光され、感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが現像ユニットで現像されるのに呼応して、給紙カセット１１、１２から搬送された転写用紙は、作像部２０に搬送され、転写部３０で感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋから順次トナーが転写され、定着装置５０で定着され排出される。
【００３９】
次に作像ユニット１００について説明する。図２は実施例に係る作像ユニットを示す断面図である。作像ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、使用するトナーの色が異なる他、同一の構造を備えている。このため、１つの作像ユニット１００についてその構造を符号に添え字を付さずに説明する。作像ユニット１００において、感光体ドラム１１０の周囲には、帯電手段１２０、現像器１３０、潤滑剤塗布装置１４０，クリーニング装置１５０がそれぞれ配置してある。
【００４０】
帯電手段１２０は、感光体ドラム１１０に隙間（ギャップ）を持って配置された帯電ローラ１２１と、帯電ローラ１２１の汚れを除去するクリーニングローラ１２２とを備える。また、帯電ローラ１２１には、帯電ローラ１２１に交流電圧を印加する電源装置１２３が接続され、この電源装置１２３が帯電ローラ１２１に印加するピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を調整する交流ピーク間電圧変更手段１２４が接続されている。実施例１に係る画像形成装置１では、交流ピーク間電圧変更手段１２４は、画像面積率が小さくなるにつれて、帯電ローラ１２１に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を大きくし、画像面積率が大きくなるにつれて、帯電部材に印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくするよう電源装置１２３を制御する。ここで、画像面積率は、光書込ユニット４０に入力される画像データに基づいて計算される。
【００４１】
現像器１３０は、現像ローラ１３１と、攪拌ローラ１３２、１３３とを備えている。また、潤滑剤塗布装置１４０は、感光体ドラム１１０の回転方向に対して、クリーニング装置１５０の上流側に配置されており、固形の潤滑剤１４１と、この潤滑剤１４１と感光体ドラム１１０とに接触して回転し、潤滑剤１４１を削って感光体ドラム１１０に塗布するブラシローラ１４２と、潤滑剤１４１をブラシローラ１４２側に押付ける圧縮スプリング１４３とを備える。
【００４２】
さらに、クリーニング装置１５０は、感光体ドラム１１０に接触して感光体ドラム１１０の残留トナーを除去すると共に、潤滑剤塗布装置１４０で塗布された潤滑剤を薄膜化するクリーニングブレード１５１と、このクリーニングブレード１５１を支持する支持部材１５２とを備える。なお、符号１５３は、除去された廃トナーを搬送する廃トナー搬送部材を示している。
【００４３】
以下、実施例１に係る画像形成装置１における帯電手段１２０の制御について説明する。図３は実施例１に係る画像形成装置における画像面積率が数％における状態での作像装置の要部を示す断面図、図４は同じく転写残トナーがない状態での作像装置の要部を示す断面図、図５は同じく画像面積率が大きい状態での作像装置の要部を示す断面図、図６は画像面積率に対する潤滑剤の塗布量及び交流ピーク間電圧変更手段の交流ピーク間電圧値の変更状態を示すグラフである。
【００４４】
実施例１に係る画像形成装置において、作像ユニット１００の基本構造は、従来技術として示したものと同じであるので、潤滑剤１４１の感光体ドラム１１０への塗布量は、感光体ドラム１１０の画像面積率の大小で変化する（図６中一点鎖線で示した）。また、潤滑剤１４１の塗布量は潤滑剤塗布装置１４０の圧縮スプリング１４３を設定することにより、オフィス用機器の通常画像である画像面積率が３％〜１０％程度の画像を作像する場合に、適量となるように設定している。この場合、図３に示すように、感光体ドラム１１０表面に塗布された潤滑剤Ｌは適正量となり、潤滑剤塗布の過不足が無く、帯電ローラ１２１の汚れが促進されたり、感光体ドラム１１０の破壊が進行したり、クリーニング不良が発生することはない。これは、図６中一点鎖線で示した曲線が３％〜１０％で適正量となっていることで示されている。
【００４５】
画像面積率が小さい、特に画像形成装置１の非作像時には、図４に示すように、感光体ドラム１１０表面には残留トナーＴがほとんどなく、感光体ドラム１１０とブラシローラ１４２との接触面積が大きくなり、潤滑剤の塗布量が多くなる（図６中潤滑剤塗布量曲線の３％以下参照）。こうした場合、実施例１に係る画像形成装置１では、交流ピーク間電圧変更手段１２４は電源装置１２３を制御して、帯電ローラ１２１へ印加する交流電圧の交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を大きくし、帯電電流を大きくする（図６中Ｖｐ−ｐ曲線実線３％以下参照）。
【００４６】
これにより、帯電ローラ１２１による帯電電流で破壊消費される潤滑剤の量を大きくし、過剰塗布された潤滑剤を破壊消費する。そのため、感光体上の過剰な潤滑剤が帯電ローラに付着することを防止でき、帯電ローラ汚れを抑制して、汚れによる帯電不良、スジ画像といった問題発生を防止できる。帯電部通過後の感光体上に残存する潤滑剤量を適正に維持できる。例えば、潤滑剤塗布量が通常画像作像時の１．２倍程度となったとき、帯電交流ピーク間電圧を通常画像作像時：１．９ｋＶｐ−ｐに対して、非作像時は、２．０ｋＶｐ−ｐとし、帯電交流ピーク間電圧を大きくする。
【００４７】
さらに、画像面積率が大きい場合（画像面積率で、例えば１０％以上）には、図５に示すように、感光体ドラム１１０表面の残留トナーＴが多くなり、感光体ドラム１１０表面とブラシローラ１４２の接触面積が小さくなり、潤滑剤Ｌの塗布量が少なくなる（図６中潤滑剤塗布量曲線の１０％以上参照）。こうした場合、実施例１に係る画像形成装置１では、交流ピーク間電圧変更手段１２４は、電源装置１２３を制御して、帯電ローラ１２１へ印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくし、帯電電流を小さくし（図６中Ｖｐ−ｐ曲線実線の１０％以上参照）、帯電電流の感光体ドラム１１０への攻撃作用を小さくする。
【００４８】
これにより、感光体ドラム１１０を保護するため、破壊消費される潤滑剤量を少なくして、潤滑剤の塗布不足による、感光体表面破壊の進行、それによる感光体フィルミング、潤滑不足によるクリーニング不良等の発生を防止する。例えば、潤滑剤の塗布量が通常画像作像時の０．５倍程度のとき、帯電交流ピーク間電圧を通常画像作像時：１．９ｋＶｐ−ｐに対して、全ベタ画像時は、１．６ｋＶｐ−ｐとし、帯電交流ピーク間電圧を小さくする。
【００４９】
この交流ピーク間電圧変更手段１２４による交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）の変更制御についてまとめると以下のようになる。図６中実線で描いた曲線は実施例１における交流ピーク間電圧変更手段１２４での交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）の制御の一例を示し、一点鎖線で描いた曲線は潤滑剤塗布量を示すものである。
【００５０】
交流ピーク間電圧変更手段１２４は、交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）一定時の画像面積率の変化に伴う潤滑剤塗布量の変化状態（図６中一点鎖線）を相殺するよう交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を連続して変更するようにしている。ここで、画像面積率が３〜１０％のとき、潤滑剤の塗布量が適正値となり、画像面積率が３％を下回ると潤滑剤の塗布量が増大し始め、画像面積率が１０％を上回ると潤滑剤が減少し始める。
【００５１】
交流ピーク間電圧変更手段１２４は、画像面積率が小さく潤滑剤塗布量が増大するとき交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を大きくし、逆に画像面積率が大きく潤滑剤塗布量が減少するとき交流間ピーク電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくして、交流電流により、破壊消費される潤滑剤量を増減させて、帯電部材を通過した後の感光体上に残存する潤滑剤量を適正な量に維持して、潤滑剤塗布の過不足による問題の発生を防止する。
【００５２】
また、交流ピーク間電圧変更手段１２４による電源装置１２３の交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）の変更は、段階的に行うことができる。図７は実施例１に係る画像形成装置における交流ピーク間電圧変更手段の交流ピーク間電圧値の他の変更状態を示すグラフである。この例では、潤滑剤塗布量の変化に対応して交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を６段階に変更するようにしている。
【００５３】
＜実施例２＞
次に実施例２に係る画像形成装置について説明する。図８は実施例２に係る作像装置を示す断面図、図９及び図１０は同じくクリーニングブレードが摩耗した状態での作像装置の要部を示す断面図である。実施例２に係る図画像形成装置は、画像面積率の変動により、潤滑剤塗布部材と感光体表面との接触面積が変動して、潤滑剤供給過不足が発生することを防止するために、作像ユニット２００として、図８に示すように、感光体ドラム１１０の回転方向に対して、感光体ドラム１１０から残留トナーＴを除去するクリーニング装置２５０の下流側に潤滑剤塗布装置２４０を配置したものを採用している。この作像ユニット２００では、潤滑剤塗布装置２４０の下流に感光体ドラム１１０に接触して潤滑剤塗布装置２４０が塗布した潤滑剤を薄膜化して感光体ドラム１１０に塗布する潤滑剤塗布ブレード２６１を配置する。
【００５４】
潤滑剤塗布装置２４０は、潤滑剤２４１と、ブラシローラ２４２と、圧縮スプリング２４３を備える。また、クリーニング装置２５０は、クリーニングブレード２５１を支持部材２５２で支持して配置されている。さらに、潤滑剤塗布ブレード２６１は、支持部材２６２で支持されている。
【００５５】
このような、作像ユニット２００でも、経時でクリーニングブレード２５１のエッジが摩耗してくると、図９に示すように、クリーニング装置２５０をすり抜けるトナーＴ１が増加する。そうして、クリーニングブレード２５１のエッジの摩耗が進行すると、画像面積率の変動により、クリーニングすり抜けトナーＴ１が変動するようになる。特に、画像面積率が大きな画像の場合に、すり抜けトナーＴ１が増加して、ブラシローラ２４２と感光体ドラム１１０表面の接触面積が減少して、潤滑剤塗布不足となり、感光体保護作用が不足して、感光体破壊が進行し、感光体フィルミングといった問題が発生したり、感光体潤滑剤不足によるクリーニング不良が発生したりすることとなる。
【００５６】
そこで、実施例２に係る画像形成装置の作像ユニット２００では、クリーニングブレード２５１の使用時間を記録し、この記録した使用時間に基づいてクリーニングブレード２５１のエッジ摩耗量を予測する。このクリーニングブレード２５１の使用時間はクリーニングブレード２５１の交換時からその使用時間を計測するものであり、計測は画像形成装置の制御部で行うことができる。
【００５７】
そして、実施例２に係る作像ユニット２００では、クリーニングブレード２５１の使用時間が、エッジ摩耗が進行して、すり抜けトナーが増加するだけの時間となると、実施例１の作像ユニット１００と同様に帯電ローラ１２１に印加する交流電圧の交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）の制御を実施する。
【００５８】
すなわち、高画像面積率の場合に、図１０に示すように、帯電ローラへ印加する交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくし、帯電電流を小さくして、帯電電流の感光体ドラムの攻撃作用を小さくする。感光体保護のため破壊消費される潤滑剤の必要量を少なくして、潤滑剤塗布不足による、感光体表面破壊の進行、それによる感光体フィルミング、潤滑不足によるクリーニング不良等の発生を防止する。
【００５９】
図１１は実施例２における画像面積率に対する潤滑剤の塗布量及び交流ピーク間電圧変更手段の交流ピーク間電圧値の変更状態を示すグラフである。図１１中実線で描いた曲線は実施例２における交流ピーク間電圧変更手段１２４での交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）の制御の一例を示す。
【００６０】
交流ピーク間電圧変更手段１２４は、交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）一定時の画像面積率の変化に伴う潤滑剤塗布量の変化状態（図１１中一点鎖線）を相殺するよう交流ピーク間電圧（Ｖｐ−ｐ）を連続して変更するようにしている。ここで、画像面積率が２０％を上回ると潤滑剤塗布量が減少し始める。
【００６１】
実施例２では交流ピーク間電圧変更手段１２４は、画像面積率が２０％より高くなったとき交流間ピーク電圧（Ｖｐ−ｐ）を小さくして、交流電流による潤滑剤消費量を減少させて、潤滑剤塗布不足とならないようにしている。
【００６２】
前記実施例１及び実施例２に係る画像形成装置において、作像ユニットは、感光体と、帯電装置、感光体クリーニング装置、潤滑剤塗布装置が一体となったプロセスカートリッジとして構成し、プロセスカートリッジを一体として画像形成装置本体に着脱可能とし、このプロセスカートリッジを交換することにより作像ユニットを交換することができるよう構成している。
【００６３】
この画像形成装置によれば、作像ユニットを一体化してプロセスカートリッジとしているので、各部材の画像形成装置への設置性、メインテナンス性を向上させることができる他、感光体ドラムへの設置位置精度を向上させることができる。
【００６４】
また、前記各実施例に係る画像形成装置の潤滑剤塗布装置に使用する潤滑剤は、脂肪酸金属塩（Ａ）と、無機潤滑剤（Ｂ）を含有している。脂肪酸金属塩が、帯電電流により破壊されて、感光体表面が破壊されるのを防止すると同時に、帯電電流では破壊されない無機潤滑剤により、潤滑作用が（潤滑剤が脂肪酸金属塩のみの場合よりも）よりよい状態で維持されるため、感光体クリーニングをより良好に維持することが可能となる。
【００６５】
脂肪酸金属塩（Ａ）の例としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用してもよい。本発明においては、中でもステアリン酸亜鉛が特に像担持体への成膜性に優れることから、最も好ましく用いられる。
【００６６】
無機潤滑剤（Ｂ）は、自身が劈開して潤滑する、あるいは内部滑りを起こす無機化合物をいう。具体的な物質としては、タルク・マイカ・窒化ホウ素・二硫化モリブデン・二硫化タングステン・カオリン・スメクタイト・ハイドロタルサイト化合物・フッ化カルシウム・グラファイト・板状アルミナ・セリサイト・合成マイカなどがあるが、これに限るものではない。中でも窒化ホウ素は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で重なり、層間に働く力は弱いファンデルワールス力のみであるため、容易に劈開、潤滑することから、最も好ましく用いられる。
【００６７】
なお、これらの無機潤滑剤は疎水性付与等の目的で、必要に応じて表面処理がなされていても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１  画像形成装置
１０  給紙部
１１、１２  給紙カセット
２０  作像部
３０  転写部
３１、３２、３３  ローラ
３４  中間転写ベルト
３５  ２次転写ローラ
３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ  転写ローラ
３７  ベルトクリーニング装置
４０  光書込ユニット
５０  定着装置
６０  搬送経路
１００  作像ユニット
１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ  作像ユニット
１１０  感光体ドラム
１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ  感光体ドラム
１２０  帯電手段
１２１  帯電ローラ
１２２  クリーニングローラ
１２３  電源装置
１２４  交流ピーク間電圧変更手段
１３０  現像器
１３１  現像ローラ
１３２、１３３  攪拌ローラ
１４０  潤滑材塗布装置
１４１  潤滑剤
１４２  ブラシローラ
１４３  圧縮スプリング
１５０  クリーニング装置
１５１  クリーニングブレード
１５２  支持部材
２００  作像ユニット
２４０  潤滑剤塗布装置
２４１  潤滑剤
２４２  ブラシローラ
２４３  圧縮スプリング
２５０  クリーニング装置
２５１  クリーニングブレード
２５２  支持部材
２６１  潤滑剤塗布ブレード
２６２  支持部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２０１０−８９９８号公報
【特許文献２】特開２００６−４７５１７号公報
【図１】
2012177866.tif 000003
【図２】
2012177866.tif 000004
【図３】
2012177866.tif 000005
【図４】
2012177866.tif 000006
【図５】
2012177866.tif 000007
【図６】
2012177866.tif 000008
【図７】
2012177866.tif 000009
【図８】
2012177866.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2012177866.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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