(57)【要約】【課題】廃トナーの像担持体への付着を防止して異常画像の発生を防ぐことができる。【解決手段】像坦持体１と、像坦持体１を帯電させる帯電装置２と、帯電された像坦持体表面に潜像を形成させるための露光装置３と、像坦持体上の潜像にトナーを塗布する現像装置４と、像坦持体上のトナーを転写紙Ｐに転写する転写装置５と、転写後の像坦持体上の残留トナーを像坦持体表面から除去するクリーニング装置６と、クリーニング後の像坦持体上の残留電位を除去する除電ランプ７と、像坦持体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布装置８と、を有する画像形成装置において、像担持体１の周囲に、像担持体１の回転方向に沿って順に、クリーニング装置６、除電装置７、潤滑剤塗布装置８を設けた。【選択図】図１
2009175642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像坦持体と、
像坦持体を帯電させる帯電装置と、
帯電された像坦持体表面に潜像を形成させるための露光装置と、
像坦持体上の潜像にトナーを塗布する現像装置と、
像坦持体上のトナーを被転写体に転写する転写装置と、
転写後の像坦持体上の残留トナーを像坦持体表面から除去するクリーニング装置と、
クリーニング後の像坦持体上の残留電位を除去する除電装置と、
像坦持体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布装置と、
を有する画像形成装置において、
像担持体の周囲には、像担持体の回転方向に沿って順に、クリーニング装置、除電装置、潤滑剤塗布装置が設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
除電装置より像坦持体回転方向下流側であって、潤滑剤塗布装置より像坦持体回転方向上流側に、シール手段が設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
転写装置より像坦持体回転方向下流側であって、クリーニング装置より像坦持体回転方向上流側に、第２除電装置が設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
像坦持体を帯電する帯電工程と、
帯電された像坦持体表面に潜像を形成する露光工程と、
像坦持体上の潜像を現像する現像工程と、
像坦持体上の現像トナーを被転写体に転写する転写工程と、
転写工程後の像坦持体上に残留する転写残トナーを像坦持体表面から除去するクリーニング工程と、
クリーニング工程後の像坦持体上の残留電位を除電する除電工程と、
像坦持体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布工程と、
を有する画像形成方法において、
クリーニング工程、除電工程、潤滑剤塗布工程の順で処理が行われる
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成方法において、
前記転写工程と前記クリーニング工程との間に、
クリーニング工程後の像坦持体上の残留電位を除電するプレ除電工程
を有する
ことを特徴とする画像形成方法。
【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、又は、それらの複合機などの電子写真方式における画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置又は画像形成方法において、その主要部品である像担持体や中間転写ベルトに、各種ワックスやフッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）や高級脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛等）を潤滑剤として塗布する技術が知られている。この技術は、電子写真のクリーニングプロセスで起こる問題を解消するために用いられるものである。
電子写真のクリーニングプロセスの課題の一つとして、クリーニングブラシやクリーニングブレードとの機械的摺擦による摩耗で決定される像担持体や中間転写ベルトの寿命を長くすることが挙げられる。また、もう一つの課題として、クリーニング性の向上が挙げられる。近年、重合法により調整された球形状トナーが用いられているが、これらは粒径分布が揃っており、かつ、小粒径化を効率良く行うことができることから、画質が向上するが、像担持体からのクリーニングが難しくなるという問題がある。
【０００３】
潤滑剤を塗布する従来技術の代表として次の二つが挙げられる。
一つ目の潤滑剤塗布方式としては、像坦持体回転方向のクリーニングブレード上流側に像坦持体に当接し回動するブラシを設け、そのブラシにクリーニングの補助的役割と潤滑剤塗布の役割を持たせる方式が挙げられる（特許文献１参照）。この方式ではブラシが潤滑剤を削りながら像坦持体に塗布を行っていくため、経時的に廃トナーでブラシが汚れて潤滑剤塗布むらが発生し、クリーニング不良が発生したり、像坦持体表面がトナーやトナー外添剤でフィルミングされたりするという不具合がある。潤滑剤塗布量を増加させることにより、この問題を改善することはできるが、それでは潤滑剤塗布効率が悪く、潤滑剤容量を稼ぐためにユニットが大型化するという不具合がある。
【０００４】
二つ目の潤滑剤塗布方式としては、特許文献２に開示されている技術が挙げられる。この方式は、クリーニングブレードの下流側に潤滑剤塗布ブラシを設ける構成にすることにより、潤滑剤塗布量が少ないまま、潤滑剤塗布むらも抑制できるというメリットがある。しかし、この方式ではクリーニングブレードをすり抜ける極微量なトナーがやがて潤滑剤塗布ブラシを汚染することになる。転写工程後の像担持体には転写残トナーと電位履歴が残っている。転写残トナーは、さらに下流側に設けられたクリーニングブレードでほぼ除去される。しかし、電位履歴は、像担持体上に残ったまま潤滑剤塗布装置に突入して潤滑剤塗布ブラシに付着した廃トナーにより像担持体が現像される。このとき、廃トナーは像担持体に電気的に強固に付着する。そのため、廃トナーは、潤滑剤均しブレードをすり抜ける。このすり抜けが発生する理由は、潤滑剤均しブレードの像担持体への当接圧をクリーニングブレードの像担持体への当接圧に比べて低く設定する必要があるからである。
この潤滑剤塗布ブラシで現像された廃トナー像の一部は続く作像プロセスによって転写紙に転写されて異常画像となる。また、図４に示すように、この方式では除電ランプ７が潤滑剤塗布装置８に設けられた潤滑剤均しブレード８４の下流側、かつ、帯電装置２の上流側に設置されているが、廃トナー像が像担持体１に付着した後では、廃トナーの付着防止に対して効果がない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５５５８０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０８８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、廃トナーの像担持体への付着を防止して異常画像の発生を防ぐことができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、像坦持体と、像坦持体を帯電させる帯電装置と、帯電された像坦持体表面に潜像を形成させるための露光装置と、像坦持体上の潜像にトナーを塗布する現像装置と、像坦持体上のトナーを被転写体に転写する転写装置と、転写後の像坦持体上の残留トナーを像坦持体表面から除去するクリーニング装置と、クリーニング後の像坦持体上の残留電位を除去する除電装置と、像坦持体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布装置と、を有する画像形成装置において、像担持体の周囲には、像担持体の回転方向に沿って順に、クリーニング装置、除電装置、潤滑剤塗布装置が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、除電装置より像坦持体回転方向下流側であって、潤滑剤塗布装置より像坦持体回転方向上流側に、シール手段が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、転写装置より像坦持体回転方向下流側であって、クリーニング装置より像坦持体回転方向上流側に、第２除電装置が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像形成方法は、像坦持体を帯電する帯電工程と、帯電された像坦持体表面に潜像を形成する露光工程と、像坦持体上の潜像を現像する現像工程と、像坦持体上の現像トナーを被転写体に転写する転写工程と、転写工程後の像坦持体上に残留する転写残トナーを像坦持体表面から除去するクリーニング工程と、クリーニング工程後の像坦持体上の残留電位を除電する除電工程と、像坦持体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布工程と、を有する画像形成方法において、クリーニング工程、除電工程、潤滑剤塗布工程の順で処理が行われることを特徴とする。
また、本発明の画像形成方法は、さらに、前記転写工程と前記クリーニング工程との間に、クリーニング工程後の像坦持体上の残留電位を除電するプレ除電工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記解決する手段としての画像形成装置及び画像形成方法では、廃トナーの像担持体への付着を防止して異常画像の発生を防ぐことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示している。図面上で時計回りに回転する像担持体１の周囲には、像坦持体を帯電させる帯電装置２、帯電された像坦持体表面に潜像を形成させるための露光装置３、像坦持体上の潜像にトナーを塗布する現像装置４、像坦持体上のトナーを被転写体である転写紙Ｐに転写する転写装置５、転写後の像坦持体上の残留トナーを像坦持体表面から除去するクリーニング装置６、クリーニング後の像坦持体上の残留電位を除去する除電装置である除電ランプ７、像坦持体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布装置８、が像担持体回転方向に沿って順に配置されている。
【００１２】
これらの装置により、像坦持体１を帯電する帯電工程、帯電された像坦持体表面に潜像を形成する露光工程、像坦持体上の潜像を現像する現像工程、像坦持体上の現像トナーを転写紙Ｐに転写する転写工程、転写工程後の像坦持体上に残留する転写残トナーを像坦持体表面から除去するクリーニング工程、クリーニング工程後の像坦持体上の残留電位を除電する除電工程、像坦持体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布工程、を順に行うことにより、転写紙上にトナー像が形成される。ここで帯電装置２には直流に交流を重畳したバイアスが印加され、この帯電装置２により像担持体表面は所定の電位に帯電される。また、トナー像が形成された転写紙Ｐは像担持体１と転写装置５のニップを通過後、定着装置９に運ばれトナー像が定着される。
【００１３】
クリーニング装置６は、クリーニングブラシ６１、クリーニングブレード６２、廃トナー搬送部材６３からなり、回転するクリーニングブラシ６１で像担持体表面を摺擦して転写残トナー像を掻き乱し、クリーニングブレード６２で像担持体表面のクリーニングを行う。クリーングされた廃トナーは廃トナー搬送部材６３によってその軸方向に搬送され、図示しない廃トナーボトルへ送られる。
潤滑剤塗布装置８は、潤滑剤塗布ブラシ８１、固形潤滑剤８２、潤滑剤押圧スプリング８３、及び潤滑剤均しブレード８４からなり、一端が固定された潤滑剤押圧スプリング８３は固形潤滑剤８２を潤滑剤塗布ブラシ８１に押圧する。
【００１４】
このような構成のもとで、回転する像担持体１に対し、回転する潤滑剤塗布ブラシ８１により固形潤滑剤８２を削り取りながら像担持体表面を摺擦し、続く潤滑剤均しブレード８４で粉状となった潤滑剤を均一に均して潤滑剤塗布を行っている。固形潤滑剤８２としては乾燥した固体疎水潤滑剤が用いられ、その代表例として次のようなものを挙げることができる。例えば、ステアリン酸亜鉛、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、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、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、リコリノネン酸亜鉛及びリコリノネン酸カドウミウのような脂肪酸の金属塩、カポットコーポレーションから市販されているＣａｂ−Ｏ−Ｓ１１のようなコロイド状高温シリカ粉末、を挙げることができる。
【００１５】
本実施形態の構成の特徴は、図４に示した従来の画像形成装置とは、除電ランプ７の位置が異なる点にある。本実施形態の像担持体１の周囲には、像担持体１の回転方向に沿って順に、クリーニング装置６、除電ランプ７、潤滑剤塗布装置８が設けられている。そして、クリーニング工程、除電工程、潤滑剤塗布工程の順で像担持体表面への処理が行われる。従来は、除電ランプ７が潤滑剤塗布装置８より像担持体回転方向下流側に設けられており、廃トナー像が像担持体上に付着した後に除電処理が行われていたため、除電処理は廃トナーの付着防止に対して効果がなかった。しかし、本実施形態では、潤滑剤塗布工程の前に除電処理が行われるため、潤滑剤塗布装置８での廃トナーの付着を防止することができる。
具体的には、本実施形態では、転写紙Ｐにトナー像を転写後、像担持体上の残留トナー像はクリーニング装置６でクリーニングされ、像担持体上に残っている電位履歴は除電ランプ７で露光することにより除電される。そして、クリーニングブレード６２をすり抜けた転写残トナーは、経時的に潤滑剤塗布ブラシ８１に蓄積していくが、像担持体上に電位履歴が残留していないため、潤滑剤塗布ブラシ８１に廃トナーが蓄積していても現像に供されることもなく、像担持体は見た目にも電位的にもクリーンな状態で次の工程に進むため異常画像は発生しない。
【００１６】
［第２実施形態］
図２は、本発明の画像形成装置の第２実施形態を示している。この第２実施形態の画像形成装置は、除電ランプ７より像坦持体回転方向下流側であって、潤滑剤塗布装置８より像坦持体回転方向上流側に、シール手段であるシール部材１０が設けられている点で、シール部材が設けられていない第１実施形態と異なる。シール部材１０は、軟らかいシート状の部材であり、その先端は像担持体表面に当接している。
この第２実施形態では、潤滑剤塗布ブラシ８１で削り取られた固形潤滑剤８２の一部や、経時的に潤滑剤塗布ブラシ８１に堆積した廃トナーが、潤滑剤塗布ブラシ８１の回転により周囲に飛散しても、シール部材１０が存在するので除電ランプ７を汚染することがない。そのため、クリーニングブレード６２を通過した後の像担持体上に残留する電位履歴を十分に消去することができ、潤滑剤塗布ブラシ８１に堆積した廃トナーが像担持体上に付着して現像されることを抑止することができる。
【００１７】
［第３実施形態］
図３は、本発明の画像形成装置の第３実施形態を示している。この第３実施形態の画像形成装置は、転写装置５より像坦持体回転方向下流側であって、クリーニング装置６より像坦持体回転方向上流側に、第２除電装置として除電チャージャ１１が設けられている点で、第２実施形態と異なる。この除電チャージャ１１を用いて、転写工程とクリーニング工程との間に、クリーニング工程後の像坦持体上の残留電位を除電するプレ除電工程を行う。
この第３実施形態では、除電ランプ７に加えて除電チャージャ１１を使用しているので、除電ランプ７の光強度を下げることができ、像担持体１の光疲労が小さくなり、像担持体１の寿命を延ばすことができる。また、クリーニング装置６の上流側に除電チャージャ１１が設置されており、転写直後の像担持体上の電位履歴が弱められトナーと像担持体１との付着力が弱くなるので、クリーニングブレード６２からすり抜ける転写残トナーの量を少なくすることができる。そして、クリーニングブレード６２からすり抜ける転写残トナーの量が少なくなると、潤滑剤塗布ブラシ８１に廃トナーが蓄積していくスピードが遅くなるため、多少潤滑剤塗布ブラシ８１に廃トナーが蓄積しても、潤滑剤塗布ブラシ８１から像担持体上に現像される廃トナー量が、転写紙上では認識することができないレベルまで少なくなる。
【００１８】
上述した実施形態では、除電装置として除電ランプ７を用いた例について説明したが、ワイヤからの放電によるチャージャを用いてもよい。また、第２除電装置として除電チャージャ１１を設けた例について説明したが、除電ランプを用いてもよい。要するに、除電装置としての機能を発揮することができるものであればよい。
また、上述した実施形態では、クリーニング装置として、クリーニングブラシ６１とクリーニングブレード６２とを用いた例について説明したが、どちらか一方設けるだけでもクリーニング装置としての機能を発揮することができる。
また、上述した実施形態では、直流に交流を重畳したバイアスを帯電装置２に印加する方式を例に挙げたが、直流のみを印加する方式やスコロトロンチャージャのような方式でもよい。
なお、上述した実施形態は、４連タンデム方式のような複数の像担持体を有する画像形成装置にも当然に適用することができる。この場合、全部の像担持体に本発明を適用してもよいし、一部の像担持体に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明に係る画像形成装置の第３実施形態を示す説明図である。
【図４】図４は、従来の画像形成装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  像担持体
２  帯電装置
３  露光装置
４  現像装置
５  転写装置
６  クリーニング装置
６１  クリーニングブラシ
６２  クリーニングブレード
６３  廃トナー搬送部材
７  除電ランプ
８  潤滑剤塗布装置
８１  潤滑剤塗布ブラシ
８２  固形潤滑剤
８３  潤滑剤押圧スプリング
８４  現像剤均しブレード
９  定着装置
１０  シール部材
１１  除電チャージャ
Ｐ  転写紙
【図１】
2009175642.tif 000003
【図２】
2009175642.tif 000004
【図３】
2009175642.tif 000005
【図４】
2009175642.tif 000006