(57)【要約】【課題】転写後に感光体を一様帯電する過程において、クリーニングブレードの経時劣化や感光体フィルミング現象の発生等を防止しつつ、長期にわたり安定してバイアス印加が行える信頼性の高い画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像担持体上の潜像を可視化したトナー像を転写材に転写後に、前記潜像担持体の表面をクリーニングする上流側の第１ブレードと下流側の直流高電圧を印加した導電性の第２ブレードとの間に位置して潤滑剤塗布手段を配設する。【選択図】図５
2009300847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体とその表面を帯電させる帯電部材と、該帯電部材によって帯電された潜像担持体表面に画像光を露光する露光手段と、その露光によって形成された潜像を可視像にする現像手段と、形成された可視像を直接もしくは中間転写体を介して転写材へと転写する転写手段と、該転写手段による転写終了後に前記潜像担持体に当接してその表面をクリーニングするクリーニング手段と、前記クリーニング手段に対し潜像担持体回転方向下流側に配設されて前記潜像担持体上の残留電荷を光除電する除電手段と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、潜像担持体回転方向に対し上流側の第１ブレードと下流側の第２ブレードを備え、
前記第２ブレードは、潜像担持体表面に接触する部分が導電性部材でなり、且つ前記帯電部材に印加する電圧と同極性の直流高電圧が印加され、
前記第１ブレードと第２ブレードの間には潜像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段が配設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２ブレードには前記帯電部材に印加する電圧と同極性の直流高電圧が印加され、さらに、ＡＣ電圧が重畳して印加され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】
前記第２ブレードは、前記導電性部材に研磨剤粒子を含有した、潜像担持体表面を研磨する研磨ブレードであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１ブレードは、研磨剤粒子を含有した、潜像担持体表面を研磨する研磨ブレードであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２ブレードの前記潜像担持体への当接方式がトレーリング方式であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２ブレードの前記潜像担持体への当接角が前記第１ブレードの当接角より小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記潜像担持体が中間転写体に対向して複数個並設されたタンデム型であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置を含み構成されたことを特徴とするプリンタまたはファクシミリ装置または複写機または複合画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置、および画像形成装置を含み構成されたプリンタまたはファクシミリ装置または複写機または複合画像形成装置に関し、詳細には電子写真の作像プロセスにおける、潜像担持体表面を確実にクリーニングおよび除電する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の作像プロセスを利用した複写機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置においては、潜像担持体（以下感光体と称す）を一様に帯電させる帯電装置、感光体上に形成されたトナー画像を画像形成部材に転写する転写装置、感光体を清掃するクリーニング装置、及び、感光体残留電荷や残トナー電荷を除電する除電装置等を備えている。
画像形成処理後の感光体表面を確実にクリーニングおよび除電する技術として、プレクリーニング帯電（ＰＣＣ）が知られているが、この技術では主にコロナ帯電が使用されるため、オゾンの発生が問題となる。また感光体自体の小径化によりＰＣＣ機構を実装することも難しい。
クリーニングブレードにバイアス印加する方法も公知である。これは、初期には所望の帯電効果を得ることができるが、経時ではブレードの磨耗等によりクリーニングブレードをすり抜けるトナーが増加し、いわゆるクリーニング不良が発生する。このクリーニング不良が発生した部分では除電が十分に行えず、縦スジ状むらが発生しやすくなる。また、トナーには離型性を向上させるためのワックスや流動性を向上させるための無機微粒子等が内添、あるいは外添されているが、これらワックスや無機粒子等がトナーから離脱して感光体上に付着し、クリーニング手段により除去されないと、それがワックスを主成分とするものであるならばフィルミングを起こし、無機微粒子を主成分とするならばそれが核となって成長し、潜像ムラが残る場合がある。
【０００３】
これに対応すべく、下流側に第２段目のクリーニングブレ−ドを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、下流側のクリーニングブレ−ドを導電性ゴムにして、負の電圧を印加し、これにより転写チャージによる有機感光体の正帯電を負帯電に逆転させ、その下流での光除電を有効に作用させている。第２段のブレ−ドへの電圧印加には、帯電電源であるＤＣ電源を共用できる。
このような、２個所の（クリーニング）ブレードにバイアス印加するようにした装置について図を用いて説明する。図９は従来の画像形成装置の構成の一例を示す模式的な配置図であり、同図に示されている画像形成装置（以下、公知例１という）は、画像情報に対応した光書き込みが可能な複写機の要部（画像形成手段）である。
この画像形成装置１００Ａはドラムが用いられる潜像担持体としての感光体２を備えており、感光体２の周囲には、反時計方向の回転過程において画像形成処理を実行するための帯電装置（帯電ローラ）３、書き込み装置４、現像装置５、転写装置６、分離爪７およびクリーニング装置８（第１ブレード８１、第２ブレード８２と除電ランプ８４でなる）がそれぞれ配置されている。
【０００４】
感光体２（像担持体）は、静電潜像を形成させる構成部であり、機枠等の固定部に回転可能に支持された略円柱状に形成され、画像形成時、周方向、反時計回りに回転するようになっている。帯電装置３は、静電潜像を形成させる感光体を均一に帯電させるもので、図示しない機枠等に回動可能に支持されると共に、図示しない駆動機構によって画像形成時、時計周りに回動されるようになっている。
画像形成装置１００Ａでは、感光体２の回転過程において、帯電装置３による一様帯電処理後、書き込み手段４による画像情報に応じた光書き込みによって感光体２に静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置５から供給される像形成物質（以下、トナーと言う）により可視像処理されてトナー像が形成される。本公知例１では帯電装置３に−極性の電圧を印加して感光体２を−帯電させている。
現像装置５は、ケーシング５１と、攪拌スクリュー５２と、現像ローラ５３とを備えて構成されている。ちなみに、ケーシング５１は、現像装置５の外観形状を形成させるものであり、内底面が幅方向略凹湾曲状に形成されると共に、周囲に側壁が立設され、さらに右上部が開口されてなる所要長さの容器体であり、開口された右上部が感光体２に近接されるように配置されている。また、開口された右上部を形成させる右側壁上部は、図９に示すように、外方に向かって所要の角度でもって傾斜されている。
【０００５】
攪拌スクリュー５２は、ブレードが螺旋状に巻回された軸体であり、ケーシング５１内に回動可能に設けられている。この攪拌スクリュー５２は、ケーシング５１内に収納されたトナーと磁性キャリアとを備えてなる現像剤を攪拌させると同時に、後述する現像ローラ５３に、現像剤を搬送させるようになっている。また、現像ローラ５３は、開口されたケーシング５１の右上部内に回動可能に設けられており、攪拌スクリュー５２により搬送された現像剤を吸着させると共に、その現像剤を感光体２へ搬送させて、感光体２上の静電潜像をトナー像に現像させるようになっている。
公知例１に用いられる転写装置６は、一対のローラに掛架されて記録シートなどの転写材Ｐを担持しながら搬送するための無端状の転写部ベルト６１と、その転写部ベルト６１の裏面に配設され転写バイアスを印加させるバイアスローラ６２とを備えており、転写部ベルト６１の展張面の一方が感光体２に対向当接している。
転写材搬送用途の転写部ベルト６１は、その表面にフッ素系の材質を用い、表面摩擦係数が低く、表面固有抵抗（ＪＩＳＫ６９１１）が、１×１０＾１０Ω〜１×１０＾１２Ωのものが好適である。また、表面層を支持する基層には、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴム材料あるいはそれらのブレンド材が好適で、必要に応じて、カーボンや金属酸化物などの導電材などをブレンドして抵抗値を制御させる。なお、中抵抗に限らず、上記した表面固有抵抗値以上あるいは以下の抵抗領域を選択することも可能である。
【０００６】
また、転写部ベルト６１の展張面の一方が感光体２と当接している領域は転写材Ｐを挟持しながら移動させる転写ニップ部Ｎである。この転写ニップ部Ｎでは、感光体２に担持されているトナー像が転写材Ｐに静電転写される。
トナー像は、転写装置６を介して図示しない給紙装置から繰り出された転写材Ｐに対して静電転写され、図示しない周知の定着装置に搬送されて定着されることにより画像出力物とされる。
感光体２に担持されているトナー像を転写材Ｐに転写させるための構成として、本公知例１では、転写用バイアス手段としてのバイアスローラ６２が用いられている。このバイアスローラ６２は、転写部ベルト６１が転写ニップ部Ｎを通過した位置に配置してあり、＋極性の電圧を印加している。
バイアスローラ６２は、転写ニップ部Ｎよりも転写部ベルト６１の移動方向に対し下流側（前方）に位置することにより、転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが達するまでの間にトナーを静電吸着できるに足る電荷を転写部ベルト６１に誘起させるようになっている。このため、転写ニップ部Ｎに達した転写材Ｐは、転写部ベルト６１との間で生起される誘電分極によってトナーと逆極性に帯電され、感光体２側のトナーが転写材Ｐに静電的に転写される。  
【０００７】
感光体からの転写時には、転写電界印加部材に＋バイアスを印加するため、感光体は＋帯電する。一般的に感光体表面は転写後に除電ランプ（ＱＬ）により均一照射を行い残留電荷の除電を行うが、ＱＬでは−帯電を除電することはできても、＋帯電を除電することはできない。その為、転写時に＋帯電した感光体は均一な除電ができずに潜像ムラが残り、次工程で残像となることがある。
感光体２からトナー像の転写を受けた転写材Ｐは、感光体２の周面が転写ニップ部Ｎを通過した位置に配置されている分離爪７により、感光体２の周面に先端が付着している場合には剥離されて転写部ベルト６１側に移動の向きを変えられて図示しない定着装置に向けて搬送される。
分離爪７は、先鋭状に形成された爪先端部を備えた板状に形成され、転写ニップ部Ｎよりも感光体２回転方向下流側に、爪先端部が感光体２の表面に接触しないように微小間隙をおいて設けられている。このように構成された分離爪７は、仮に、転写ニップ部Ｎを通過した転写材Ｐが、感光体２から剥離されていなくても、爪先端部が転写材Ｐの先端に係合されて、感光体２から転写材Ｐをめくり起こして、感光体２から転写材Ｐを確実に剥離させるようになっている。
【０００８】
そして、転写材Ｐが剥離した感光体２は、クリーニング装置８によって、清掃と除電が行われてクリアな状態になる。クリーニング装置８は、感光体２上の付着物を掻き取って清掃させるブレード状の清掃部８１および８２と、感光体２を除電させてクリアな状態にさせる除電ランプ８４とを備えて構成される。
すなわち、クリーニング装置８は、感光体２の回転方向上流側から順に、第１ブレード８１、第２ブレード８２の２つのブレードを備えている。第２ブレード８２は導電性部材で形成され、帯電装置３と同極性の直流高電圧が印加され感光体を一様帯電する。本公知例１では−極性の電圧が印加される。第２ブレード８２で一様帯電した感光体２は、除電ランプ８４にて一様除電され、次の帯電工程へと移る。以上のようにして、一連の動作が終了する。
図９に例示の公知例１では、第２ブレード８２が感光体２の表面に作用するのは第１ブレード８１でのクリーニング後であるため、残留トナーやその他の異物の入力がほとんど無く、汚れ等による経時劣化が第１ブレード８１に比べ少ない。その為、初期の一定の期間では第２ブレード８２で感光体を−帯電させることができ、続いて除電ランプ８４で除電して潜像ムラを無くすことができている。
しかし、経時では（約２０Ｋ枚の通紙後）、転写後の残留トナーや付着物の影響で第１ブレード８１は磨耗し、ブレードの磨耗等によりクリーニングブレードをすり抜けるトナー、いわゆるクリーニング不良が発生する。このクリーニング不良が発生した部分においては除電が十分に行えず、その為、第２ブレード８２で一様帯電させることができずに、縦スジ状のムラが発生しやすくなってしまうという難点があった。
【０００９】
ところで、感光体を一様帯電する為には感光体の表面性を維持する必要がある。確実に表面性を維持するための方法として、クリーニングブレードに研磨剤含有層を有する研磨ブレードを用いる方法が広く知られている。例えば特許文献２にも、このような研磨ブレードの好適例について開示がされている。
図１０は、このような研磨ブレードを用いている従来の画像形成装置の構成の一例を示す模式的な配置図である。図１０に示されている画像形成装置（以下、公知例２という）１００Ｂは、既述した公知例１と略同様の構成において、第２ブレード８２に研磨ブレードを用いている。但し、第２ブレードへのバイアス印加はされていない構成である。こうした点を除けば、その他の各部構成は公知例１と全く同一で、同一符号が付してあり、説明は省略する。
この公知例２では、感光体２の表面性に関して向上が見られ、フィルミング等の発生は無く１５０ｋ枚まで所望の品質が維持されていた。しかし、低温低湿環境で繰り返し印刷を行った際に、２枚目以降に残像が発生してしまった。
【００１０】
原因を調べる為、公知例２に相当する実機で図１１（Ａ）に示す評価用パターンの画像を出力し、各工程後の感光体表面電位（感光体帯電電位）を測定した。その結果を図１２のグラフで示す。図１２は、感光体２の表面電位の軸方向の分布の推移の様子を各処理工程毎に順に示したもので、図１２によれば、感光体２の表面電位は、１枚目の画像形成に関しては、帯電時に−８００Ｖ、露光〜現像で画像部は−２００Ｖ、非画像部は−８００Ｖとなった。次に転写の＋チャージにより画像部では＋８０Ｖに対して、非画像部では＋３００Ｖとなり、クリーニングを経ても表面電位は変らなかった。１枚目の画像形成では、原稿どおりの出力紙画像が得られた。除電工程である光除電は正帯電している為に感度は悪いが、画像部では＋３０Ｖとなり、２枚目の画像形成のための帯電工程に入ると所望の−８００Ｖが得られた。しかし、非画像部については、除電後の感光体表面電位は＋２５０Ｖであり、２枚目の画像形成のための帯電工程で、所定の−８００Ｖまで上らず−６００Ｖとなり帯電不足が生じていた。その為、２枚目以降の出力紙画像では、図１１（Ｂ）のような非画像部と画像部が反転した残像が発生していた。
【特許文献１】特開平９−２６５２５０号公報
【特許文献２】特許第３９１６５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した不都合を解消するためになされたもので、転写後に感光体を一様帯電する過程において、クリーニングブレードの経時劣化や感光体フィルミング現象の発生等を防止しつつ、長期にわたり安定してバイアス印加が行える方法を提案し、信頼性の高い画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、潜像担持体とその表面を帯電させる帯電部材と、該帯電部材によって帯電された潜像担持体表面に画像光を露光する露光手段と、その露光によって形成された潜像を可視像にする現像手段と、形成された可視像を直接もしくは中間転写体を介して転写材へと転写する転写手段と、該転写手段による転写終了後に前記潜像担持体に当接してその表面をクリーニングするクリーニング手段と、前記クリーニング手段に対し潜像担持体回転方向下流側に配設されて前記潜像担持体上の残留電荷を光除電する除電手段と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段は、潜像担持体回転方向に対し上流側の第１ブレードと下流側の第２ブレードを備え、前記第２ブレードは、潜像担持体表面に接触する部分が導電性部材でなり、且つ前記帯電部材に印加する電圧と同極性の直流高電圧が印加され、前記第１ブレードと第２ブレードの間には潜像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段が配設されていることを特徴とする。
また、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、前記第２ブレードには前記帯電部材に印加する電圧と同極性の直流高電圧が印加され、さらに、ＡＣ電圧が重畳して印加されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記第２ブレードは、前記導電性部材に研磨剤粒子を含有した、潜像担持体表面を研磨する研磨ブレードであることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記第１ブレードは、研磨剤粒子を含有した、潜像担持体表面を研磨する研磨ブレードであることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第２ブレードの前記潜像担持体への当接方式がトレーリング方式であることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第２ブレードの前記潜像担持体への当接角が前記第１ブレードの当接角より小さいことを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記潜像担持体が中間転写体に対向して複数個並設されたタンデム型であることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、プリンタまたはファクシミリ装置または複写機または複合画像形成装置であって、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置を含み構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１ブレードで残留トナーやその他の異物を除去した後に潤滑剤を塗布し、感光体表面を安定させることで、後続する第２ブレードの経時劣化や感光体フィルミング現象の発生を防止することができ、同時に長期にわたり安定したバイアス印加が可能となり、感光体上の潜像ムラを防止でき、長期にわたり画像劣化の生じることの無い画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態を示している。この画像形成装置１Ａは、周知のようにプリンタ、ファクシミリ装置、複写機あるいは複合画像形成装置（いわゆるＭＦＰ）等においてその要部となる画像形成手段として用いられる。本画像形成装置１Ａ全体の構成は、先の図９に示した従来の装置と概略類似している。
すなわち、本装置も潜像担持体としての感光体２と、その表面を帯電させる帯電部材としての帯電装置３、帯電された潜像担持体表面に画像光を露光する露光手段としての書き込み装置４、潜像を可視像にする現像手段としての現像装置５、可視像を転写材へ転写する転写手段としての転写装置６、分離爪７と、転写終了後に潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニング装置８を備えており、加えてバイアス電源９を具備した構成になっている。
また、クリーニング装置８を構成している第１クリーニングブレード８１と第２クリーニングブレード８２の間に潤滑剤塗布装置８３を配置してある。図１では、図９と同一の構成部分については、同一符号を付してあり、以下の説明においては、既述した周知部分については重複する説明は省略する。図２は、この画像形成装置１におけるクリーニング装置部分を拡大して明示した模式図である。
【００１６】
図１の実施形態装置は、図９の公知例装置と同様にクリーニング装置の構成要素として第１クリーニングブレード８１、第２クリーニングブレード８２の２つの（クリーニング）ブレードを有しているが、この第１クリーニングブレード８１とバイアス電圧が印加された第２クリーニングブレード８２との間の位置に潤滑剤塗布装置８３を配設した点に特徴を有している。
以下、実施形態装置１Ａの各部について説明する。
第１クリーニングブレード（以下、単に第１ブレードと記載）８１は、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムを用いるのが好ましく、この中でもウレタンゴムが特に好ましい。
感光体２に対してトレーリング方式に当接させた第２クリーニングブレード（以下、単に第２ブレードと記載）８２は少なくとも接触側端部が導電性の部材からなり、例えばウレタンゴムにアルカリ金属塩とカーボンを含有させた導電性ゴムブレードを使用することが可能である。体積抵抗率は１０＾３〜１０＾９Ω・ｃｍが好ましく、本実施形態では体積抵抗率を１０＾５Ω・ｃｍとしている。この第２ブレード８２には、バイアス電源９によって、直流高電圧が印加される。
【００１７】
なお、上記した第２ブレード８２については、上述した以外の異なる構成として、そのゴムブレードを研磨剤粒子含有層（感光体表面と交わる方向に延在）を含む積層構造にする等して研磨ブレードとすることも可能である。この場合の研磨剤粒子としては、窒化珪素等の窒化物、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、マイカ、珪酸カルシウム等の珪酸塩、炭酸カルシウム、石膏等の石灰質物質、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化タンタル、炭化チタン、炭化アルミニウム、炭化ジルコニウム等の炭化物、酸化セリウム、酸化クロム、酸化チタン、酸化アルミニウム等の酸化物が挙げられる。この中でも、研磨力に優れている酸化セリウムが特に好ましい。
研磨剤粒子含有層の厚みは第２クリーニングブレード８２全体の厚みの０．５％以上５０％以下とすることが好ましい。研磨剤粒子含有層の厚みが０．５％未満であると、ブレードの摩耗に対する余裕度がないため、経時での品質を維持することができない。また、研磨剤粒子含有層の厚みが５０％を超えると、本来ゴムが有する弾性機能が発揮できなくなり、感光体２を均一に研磨することができなくなる。
第２ブレード８２は残留トナー等の入力がほとんどない為、ブレードめくれが生じやすくなっている。そこで、これを避けるために本実施形態では、ブレードの当接方式をトレーリング方式としている。但し、特に感光体上の付着物除去能力を向上させる必要がある場合には、後で別途詳述するように、カウンタ方式で感光体２に当接させた構成（図５参照）としても良い。
【００１８】
図３に、感光体ドラム２表面に潤滑剤を塗布して供給するための既存の潤滑剤塗布装置８３を縦断面図で示す。（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、潤滑剤塗布装置（潤滑剤塗布手段）８３を拡大して示した概略断面図（ａ）、ガイド部材と軸受手段とを兼ねて一体とした複合機能部材（ガイド兼軸受部材）（ｂ）、及び潤滑剤塗布装置の概略斜視図（ｃ）である。
周知のように、摩耗によって、感光体ドラム表面の感光層が、ある一定量以上に削れてしまうと、感光体としての電気特性が変化してしまい、所定の作像プロセスが行えなくなるので、耐用寿命に達してしまう。このような感光体ドラムの摩耗を抑制し高寿命化を図ることが感光体ドラム２に潤滑剤８３１を供給する良く知られた目的である。
この摩耗は、作像プロセスにおいて、作像に関連した他のユニットの部材が接触した感光体ドラム表面上の各部位におけるすべての部位で発生している。しかし、このような摩耗に関して一番問題となる感光体ドラムに関連したユニットとしての装置は、感光体ドラム表面に残留したトナーを力学的、機械的に除去するために設けられているクリーニングブレードであり、他のユニットとしての装置による摩耗はあるものの、感光体寿命に実質的に影響するほどではない。
【００１９】
ちなみに、このように感光体寿命に大きな影響を与えるクリーニングブレードのブレードエッジが感光体ドラム２の表面に接して形成した当接部分で発生する摩耗は、主に２つの形態に分けられる。一つは、感光体とブレードに発生する剪断力による摩耗である。もう一つは、トナーがブレードと感光体との間に挟まれて、この挟まれたトナーが砥石のような働きをし、摩耗させる、いわゆる「ざらつき摩耗」である。これらの磨耗の度合いを決定する要因としては、感光体の構造上の強さ、クリーニングブレードの当接圧、トナー粒子の組成、感光体の表面摩擦係数μ（この摩擦係数μが低下すると、結果として摩耗量が減少する）などがある。
本実施形態においては、潤滑剤塗布装置８３に、上記の従来同様の目的の他に、クリーニングブレードの経時劣化や感光体フィルミング現象の発生等を防止して、長期にわたり安定してバイアス印加が行えるようにするために機能させている。すなわち、潤滑剤塗布装置８３を、経時的に安定したバイアス印加を行うために寄与させている。
このために、本実施形態では、潤滑剤塗布装置８３は、潜像担持体表面に接触する導電性部材部分に、潜像担持体の表面を帯電させる帯電装置３の帯電部材に印加する電圧と同極性の直流高電圧が印加可能に構成されている第２（クリーニング）ブレードと、これより上流側の第１（クリーニング）ブレードの間に位置するように設けられている。
換言すると、潜像担持体回転方向に対し下流側に向けて第１（クリーニング）ブレード、潤滑剤塗布装置８３、そして第２（クリーニング）ブレードの順に潜像担持体の周面に沿って配置されてそれぞれが潜像担持体表面に接触するように構成されている。
【００２０】
実施形態でも用いている潤滑剤塗布装置８３は、像担持体としての感光体ドラム２と潤滑剤８３１との間に配置されて潤滑剤を像担持体に塗布する潤滑剤塗布ローラ８３２と、この塗布ローラ８３２に向けて潤滑剤８３１を所定に押圧付勢する加圧手段８３３とを有し、この加圧手段８３３は、塗布ローラ８３２に先端を向けた潤滑剤８３１を収納する潤滑剤ケース８３４と、この潤滑剤ケース８３４に収納され潤滑剤８３１の基端を潤滑剤保持部材８３１ａを介して押圧する加圧スプリング８３５と、複合機能部材８４０により構成されている。
複合機能部材８４０は、潤滑剤ケース８３４に収容されて潤滑剤８３１を加圧方向に所定にガイドするガイド部材（ガイド機能部位）８３６と潤滑剤塗布ローラ長手方向の両端部に配設されて塗布ローラ８３２の軸部（中心軸）８３２ａに枢着される（ローラ軸心を中心に回転可能に係合される）軸受部材部８３２ｃとを一体にして構成されている。複合機能部材８４０あるいは少なくともガイド部材８３６は、潤滑剤の収容の機能を有する潤滑剤ケース８３４に比べて、摺動性に優れた材質からなる。好適な素材としては、例えば、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂等の樹脂素材があげられる。
【００２１】
塗布ローラ８３２は、感光体ドラム２の長手方向の長さよりも長い軸長を確保した中心軸８３２ａと、この中心軸８３２ａの径方向全周に渡って放射状に植設された多数のブラシ毛からなるブラシ８３２ｂとを有している。この塗布ローラ８３２の中心軸８３２ａは、感光体ドラム２の回転中心軸と平行で、かつ所定間隔をおいて、外装ケース（図示なし）の側壁に回転可能に軸支されている。したがって、塗布ローラ８３２のブラシ８３２ｂの先端が、感光体ドラム２の表面、かつドラム長手方向に沿った全域に渡って、直線帯状に接するようにしている。また中心軸８３２ａは、図示しない駆動モータを駆動源にした回転駆動機構に接続され、この回転駆動機構によって、塗布ローラ８３２は、同図中に矢印で示すように反時計方向である左回りに、所定の速度で、回転駆動されている。
そして、この潤滑剤塗布装置８３では、所定に回転駆動される塗布ローラ（ブラシローラ）８３２の回転によって、塗布ローラ８３２が、潤滑剤（コーティングバー）８３１を削り取って、この削り取った潤滑剤８３１を、感光体ドラム２表面に塗布して供給している。すなわち、同図中に矢印で示す左回りに回転駆動される感光体ドラム２の回転抵抗を増加させずに、感光体ドラムに塗布ローラ８３２が同期的に回転してブラシ８３２ｂのブラシ毛先端が接し、このブラシ毛先端からドラム表面に潤滑剤８３１が載り移って塗布される。この潤滑剤３１の供給量は、所定の量が必要になるため、所定の圧で塗布ローラ８３２に当接するように、スプリングなどの弾性部材８３５によって潤滑剤８３１を加圧している。
【００２２】
潤滑剤塗布装置８３において用いる潤滑剤としては、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、フッ素系樹脂等が挙げられ、特に脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛が好ましく用いられる。また潤滑剤塗布手段としてはブラシによる塗布が好ましく本実施形態においてもローラブラシを用いている。
なお、各ブレードの機能は、第１ブレード８１は主として感光体上の転写残トナーや紙粉の除去、第２ブレード８２は主として感光体上に塗布された潤滑剤均一化、及び安定したバイアス印加と、その目的が異なる為、各々用途にあわせて最適な当接角に設定することが可能である。
検証結果によれば、第２クリーニングブレード８２にトレーリング方式を採用した場合（図１、図２参照）、第１クリーニングブレード８１の当接角θ１、第２クリーニングブレード８２の当接角θ２は、いずれも５度以上２５度以下が好ましい。ちなみに、各クリーニングブレードの当接角が５度未満であると、ブレードが腹当たりになってしまい、クリープ現象により経時で研磨機能を発揮しなくなる。また、２５度を超えるとジョブ終了時における感光体２の逆転の際にブレードめくれが発生してしまう。
【００２３】
また、第２ブレード８２の当接角θ２は第１ブレード８１の当接角θ１より小さくし、ブレード先端が安定して感光体に接触し、感光体表面の削り量を最小限に抑えることが好ましい。ちなみに、第２ブレードの当接角θ２を第１ブレードの当接角θ１より大きくした場合には、残留トナー等の入力が少ない第２ブレードで感光体表面を必要以上に削ることとなり、感光体の寿命を短くする原因となってしまう。以上の点を踏まえて本実施形態では、θ１を２０度、θ２を１０度としている。
第２ブレード８２は、電極板や電気リードを介して電源１０に接続され、帯電装置と同極性の直流高電圧（ＤＣ電圧）が印加される。本実施形態では第２ブレード８２に−１０００Ｖの直流高電圧を印加している。
このように、本第１実施形態では第１ブレード８１で残留トナーやその他の異物を除去した後に潤滑剤を塗布することで表面性を安定させ、第２ブレード８２での耐久性能を向上させている。特に、第２ブレード８２を研磨ブレードとした構成にした場合には、フィルミングの防止や付着物の除去性能を向上させることができる為、第１ブレード８１の耐久性能をさらに向上させられる。
これらにより、第１ブレード８１のクリーニング不良は防止でき、また、感光体２の表面は既述した通り第１ブレード８１と潤滑剤塗布により安定していることから、第２ブレード８２が感光体２を適切に一様帯電させることが可能で、長期にわたり使用した場合でも経時変化を抑えて常に安定したバイアス印加が可能となっている。
【００２４】
上述実施形態装置を用いて、公知例２の場合と同様に図１１（Ａ）の画像を出力した。その時の感光体表面電位は図４のグラフに示すような結果となり、画像形成１枚目の帯電から転写の＋チャージを受けるまでは公知例２の場合と同じであり、非画像部は＋３００Ｖ、画像部は＋８０Ｖとなっていた。
次工程のクリーニングで−１０００Ｖを印加している為、非画像部は−１００Ｖ、画像部は−４００Ｖと感光体全体が−帯電していた。その為、次の光除電工程で−３０Ｖ程度に除電することができ、２枚目以降の帯電時に所望の−８００Ｖを得ることができ、残像の発生が無かった。
実際の比較のために、公知例１と同様の通紙試験を本実施形態で行ったところ、潤滑剤塗布により感光体２の表面性が良好な状態に維持されている為、クリーニング不良の発生も無く、約２０ｋ枚の画像形成後においても残像等の異常画像の発生は無かった。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１ブレードで残留トナーやその他の異物を除去した後に潤滑剤を塗布し、感光体表面を安定させることで、後続する第２ブレードの経時劣化を防止することができ、同時に長期にわたり安定したバイアス印加が可能となり、感光体上の潜像ムラを防止でき、長期にわたり画像劣化の生じることの無い画像形成装置を提供することができる。
特に、第２ブレードを研磨ブレードとした場合には、感光体上のフィルミング等付着物の除去性能はさらに向上する為、第１ブレードの経時劣化を防止することができ、より長期にわたり安定したバイアス印加が可能となる。
特に、第２ブレードの当接角を第１ブレードの当接角より小さくした場合、また第２ブレードの当接方式をトレーリング方式とした場合には、第２ブレードの先端を感光体に安定して接触させることができ、かつ塗布された潤滑剤を感光体表面上に均一にならすことで、感光体表面を安定させることができ、第２ブレードで長期にわたり安定したバイアス印加が可能となり、結果、感光体上の潜像ムラを防止でき、より長期にわたりより画像劣化の生じることの無い画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
この他にも、実施形態同等の構成で、第２ブレード８２の当接方式のみをカウンタ方式とし、第２ブレード８２の当接角θ２を、第１ブレード８１の当接角θ１をより小さくした構成としても良い（図５参照）。
このような構成の装置においても同様に通紙試験を行った。この構成の場合、潤滑剤塗布及びカウンタ方式での当接により、感光体２の付着物等の除去性能が向上し、感光体２の表面性は同様に良好に維持されている為、磨耗によるクリーニング不良及びブレードめくれの発生は無く、前述の試験結果と同様に約２０Ｋ枚の画像形成後においても残像等の異常画像の発生は無かった。
また、上述の各構成において、第１ブレードについて、研磨剤粒子を含有した潜像担持体表面を研磨する研磨ブレードとした構成も考えられ、また、第１ブレードのみを研磨ブレードとしても良い。これらの構成においても、感光体２の付着物等の除去性能が向上し、感光体２の表面性が良好に維持されて次回の画像形成サイクルにおいて、所望の帯電電圧に収束させることができ、安定したバイアス印加が可能となり、異常画像の発生を防止できる。
【００２７】
［第２実施形態］
図６に本発明に係る第２実施形態の画像形成装置１Ｂを示す。第１実施形態では、第２ブレード８２には直流高電圧を印加しているが、本第２実施形態の画像形成装置１Ｂでは、第１実施形態と略同等の構成（同一部分には、同一符号を付してある）において、バイアス電源９Ａによって、第２ブレード８２（図６では、トレーリング方式で当接）に直流高電圧を印加し、さらにＡＣ電圧を重畳した振動電圧を印加する。
印加電圧は、第２ブレード８２を介して感光体２に印加されＡＣ電圧による電位のならし効果により、環境変動の如き外乱の影響が減じて感光体２へのより安定した一様帯電を実現している。感光体２の周面電位はＡＣ電圧のピークの中央である直流高電圧に収束する。既に説明した部分については説明を省略する。
なお、ＡＣ電圧を重畳することで後述するように、必要に応じては除電ランプを取り除いた構成とすることも可能になる。
本実施形態の場合、ＡＣ電圧は、半値幅（ピーク間電圧の半分）１００〜１０００Ｖ、周波数１００〜１５００Ｈｚの範囲で印加されるのが好ましく、さらには２００〜５００Ｖ、周波数２５０〜７５０Ｈｚの範囲が好ましい。また、直流高電圧は絶対値で電圧１００〜１０００Ｖの範囲が好ましい、さらに好ましくは３００〜７００Ｖの範囲である。
【００２８】
本実施形態では具体的には、第２ブレード８２に−３００Ｖの直流高電圧と、１４００Ｖ、５００ＨｚのＡＣ電圧を印加している。実施形態装置を用いて、公知例２と同様に図１１（Ａ）の画像を出力した。その時の感光体表面電位を計測すると、図７のような結果となった（計測結果ではＡＣ電圧は平滑化され現れていない）。
感光体表面電位は、画像形成１枚目の帯電から転写の＋チャージを受けるまでは公知例２の場合と同じであり、非画像部は＋３００Ｖ、画像部は＋８０Ｖとなっていた。しかし、次工程のクリーニングでは直流高電圧（−３００Ｖ）とＡＣ電圧（１４００Ｖ、５００Ｈｚ）を印加しているので、クリーニング後には非画像部、画像部共に−３００Ｖと感光体全体が一様に−帯電していた。その為、次の光除電工程で−２０Ｖ程度まで除電することができ、２枚目以降の帯電時に所望の−８００Ｖの感光体表面電位を得ることができ、前実施形態と同様に、残像の発生が無かった。
また、この第２実施形態で通紙試験（第１実施形態、公知例１の場合と同様）を行ったところ、約２０Ｋ枚の画像形成後も残像等の異常画像の発生は無かったことから、経時的にも第１実施形態と同等の効果が得られていることが確認できた。
【００２９】
この様に第２ブレードに印加する直流高電圧にＡＣ電圧を重畳することで、次回の画像形成サイクルにおいて、所望の帯電電圧に収束させることができ、安定したバイアス印加が可能となり、異常画像の発生防止につながる。
第２実施形態では、光除電装置である除電ランプ（ＱＬ）８４を併用しているが、除電ランプ８４を取り除いた構成とすることも可能で、実用上充分な除電性能が得られる。勿論その際には、除電ランプを使用したときと同等の除電効果が得られるように、第２ブレード８２に印加するバイアス電圧（振動電圧）の直流高電圧値、および重畳させるＡＣ電圧値を最適化する必要がある。この電圧印加方法を用いれば、設計上の要請やコスト上の理由で、光除電装置を省略した構成としても実用上問題ない程度に感光体の除電ができる為、装置の小型化やコスト低減が可能となり好ましい。
【００３０】
［第３実施形態］
これまで挙げた、各実施形態にかかる画像形成装置は、感光体２上のトナー像を、直接、転写材Ｐに転写するタイプの装置を例示しているが、このものに限定されず、感光体２上のトナー像を、一旦、中間転写体に転写（１次転写）し、その中間転写体上のトナー像を転写材に転写（２次転写）するタイプの画像形成装置に本発明を適用することもできる。
図８は、上記のように画像形成手段を複数有している第３の実施形態の画像形成装置１Ｃを示す模式的な配置図である。この画像形成装置は、画像形成手段（前述各実施形態における画像形成装置相当）を４つタンデムに配列し、各画像形成手段にて形成した各色の画像を一旦、これらに対向して展張面が上部経路に沿って順に接する中間転写体としての中間転写ベルト１０に重畳転写した後、中間転写ベルト１０を介して転写材Ｐへと画像を転写する所謂タンデムタイプの画像形成装置である。
４つの画像形成手段夫々は、第１実施形態の構成（図１参照）に示したのと同等の、感光体２（像担持体）と、帯電装置３、書き込み装置（図８では光路のみ示す）４、現像装置５、転写装置６、分離爪７と、クリーニング装置８バイアスおよびバイアス電源９とを備えた構成になっている。この種のタンデムタイプの画像形成装置における画像形成のための基本となる主要構成部については、既に広く知られている。
【００３１】
なお、中間転写体１０は、３つの支持ローラ１４、１５、１６に張架された状態で、図８中で時計回り方向に回転駆動される。中間転写体１０に１次転写されたカラートナー像は、適宜の給紙装置から繰り出された転写紙Ｐに対して２次転写ローラ１７と支持ローラ１６で形成される２次転写装置にて静電転写され、２次転写ローラ１７と支持ローラ１８間に張設された搬送ベルト１９によって図示のない適宜定着装置に搬送されて定着されることにより最終画像として出力される。この画像形成装置は、複写機やプリンタやファクシミリ装置あるいは複合画像形成装置用に用いることが可能である。
各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１Ｂｋ）はクリーニング装置８Ｃｙ、８Ｙｅ、８Ｍａ、８Ｂｋを備え、感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋの回転方向上流側から順に、第１ブレード８１Ｃｙ、８１Ｙｅ、８１Ｍａ、８１Ｂｋ、第２ブレード８２Ｃｙ、８２Ｙｅ、８２Ｍａ、８２Ｂｋを有し、それぞれの画像形成手段において、第１ブレードと第２ブレードの間にはそれぞれに潤滑剤塗布装置８３Ｃｙ、８３Ｙｅ、８３Ｍａ、８３Ｂｋを１つ備えている。
【００３２】
各第２ブレード（８２Ｃｙ、８２Ｙｅ、８２Ｍａ、８２Ｂｋ）は導電性部材で形成され、各帯電装置３Ｃｙ、３Ｙｅ、３Ｍａ、３Ｂｋと同極性の直流高電圧が印加され各感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋを一様帯電する。本実施形態では−極性の電圧が印加される。
各第２ブレード（８２Ｃｙ、８２Ｙｅ、８２Ｍａ、８２Ｂｋ）で一様帯電した感光体（２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋ）は、各除電ランプ８４Ｃｙ、８４Ｙｅ、８４Ｍａ、８４Ｂｋにて一様除電され、次の帯電工程へと移る。
各画像形成手段（装置）それぞれにおいて、既述したと全く同様に、第２ブレード８２を備えていることで感光体２を一様帯電させることが可能で、長期にわたり使用した場合でも経時変化を抑えて常に安定したバイアス印加が可能となり、結果、長期にわたり使用した場合でも装置全体として異常画像の発生を抑制して高品位画像を形成することが可能である。
【００３３】
第３実施形態においても前述各実施形態と同様に潤滑剤を塗布することで感光体２の表面性を安定させ、第１ブレード８１のクリーニング不良を防止している。これらにより、第２ブレード８２で安定してバイアス印加を行うことが可能となっている。
第３実施形態においても、第１実施形態等と同様に通紙試験を行ったところ、クリーニング不良、残像等の異常画像の発生は無く、画像形成手段がタンデムに配列された構成の場合にも第１実施形態と同等の効果が得られていることが確認できた。
勿論、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第２ブレード８２の研磨ブレード化、ブレード当接方式のカウンタ方式採用、ＡＣ電圧の重畳等を実施した変形例とすることが可能である。
【００３４】
以上、実施形態を挙げて説明したように、本発明によれば、第１ブレードで残留トナーやその他の異物を除去した後に潤滑剤を塗布し、感光体表面を安定させることで、第２ブレードの経時劣化を防止することができ、長期にわたり安定したバイアス印加が可能となる。
本発明は、上述した各実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。潜像担持体としての感光体、その表面を帯電させる帯電部材としての帯電装置、潜像担持体表面に画像光を露光する露光手段としての書き込み装置、潜像を可視像にする現像手段としての現像装置、可視像を転写材へと転写する転写手段としての転写装置には、これまで知られた適宜の手段を用いて本発明の画像形成手段（装置）を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明第１実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態装置におけるクリーニング装置部の模式的構成図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態装置における潤滑剤塗布装置の縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、第１実施形態装置での感光体表面電位（感光体帯電電位）の推移の測定結果を示す図である。
【図５】第１実施形態装置におけるクリーニング装置部の変形例を示した模式的構成図である。
【図６】本発明第２実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、第２実施形態装置での感光体表面電位（感光体帯電電位）の推移の測定結果を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態として画像形成装置の他の態様（タンデム方式）を示した構成図である。
【図９】従来の画像形成装置（公知例１）の構成図である。
【図１０】従来の画像形成装置（公知例２）の構成図である。
【図１１】（Ａ）は画像形成装置の性能評価用のパターン画像、（Ｂ）はその出力紙画像例を示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は、従来の画像形成装置での感光体表面電位（感光体帯電電位）の推移の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  画像形成装置（画像形成手段）、２（２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋ）  感光体（潜像担持体）、３  帯電装置（帯電ローラ）、４  書き込み装置、５  現像装置、６  転写装置、６１転写部ベルト、６２  （転写部）バイアスローラ、７  分離爪、８  クリーニング装置、８１  第１クリーニングブレード（第１ブレード）、８１Ｃｙ、８１Ｙｅ、８１Ｍａ、８１Ｂｋ  第１（クリーニング）ブレード、８２  第２クリーニングブレード（第２ブレード）、８２Ｃｙ、８２Ｙｅ、８２Ｍａ、８２Ｂｋ  第２（クリーニング）ブレード、８３  潤滑剤塗布装置、８３Ｃｙ、８３Ｙｅ、８３Ｍａ、８３Ｂｋ  潤滑剤塗布装置、８３１  潤滑剤（コーティングバー）、８３２  塗布ローラ、８４  除電ランプ、９、９Ａ  バイアス電源、１０  中間転写ベルト、Ｐ  転写材、Ｎ  転写ニップ部、θ１、θ２  当接角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2009300847.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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