JP2005275022A

JP2005275022A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005275022A
Application number: JP2004088666A
Authority: JP
Inventors: Takenobu Kimura; 丈信木村; Yotaro Sato; 洋太郎佐藤
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】小粒径トナーを用いた画像形成装置において、潤滑剤を像担持体に塗布することにより、クリーニングブレードめくれを防止する。
【解決手段】画像形成装置内の湿度により潤滑剤の塗布領域および塗布量を変えることにより、常に適切な摩擦力を維持し、クリーニングブレードめくれを防止する。
【選択図】なし

Description

本発明は電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関し、特に、小粒径トナーを用いて高画質画像を実現する画像形成装置のクリーニング技術に関する。

像担持体上及び中間転写体上の残留トナーを除去する装置として、板状の弾性を有する樹脂部材であるクリーニングブレードを用いるケースが多く、ブレード端面のエッジ部分を回動する像担持体及び中間転写体に圧接させて残留トナーを掃き落とすようにしてクリーニングを行っている。

近年、電子写真方式による画像形成装置は、印刷並みの高画質化と装置の小型化の要求がなされてきており、高画質化を実現させるための手段の一つとして、トナーの小粒径化（３〜８μｍ）が画質向上に大きく寄与している。従来の粉砕トナーでは形状が不定形で、かつ粒子径のばらつきが大きいため、更なる高画質化のために化学的合成によって得る重合トナーの採用が増加しつつある。

重合トナーは、形状が球形粒子となる特徴があり、大きさも粉砕トナーに比べて小さいサイズのものが得やすく、大きさもばらつかず揃いやすい。そのため、微粉トナーの含有量が少なく、帯電ワイヤの汚れや転写材地汚れなどが防止でき、かつ均一帯電が得やすく転写効率が向上しトナーの均一な付着が可能となり、地汚れの少ない、画像エッジのシャープな再現が可能となり、高画質化を実現させている。

しかし、重合トナーを用いると像担持体上及び中間転写体上に残留したトナーは、像担持体及び中間転写体とクリーニングブレードの間隙を通り抜けてしまう割合が多いため、クリーニング不良が発生してしまう。これを防止するために、クリーニングブレードが像担持体及び中間転写体を圧接する圧力を大きくすればよいが、そうすると像担持体及び中間転写体とクリーニングブレードの摩擦係数が上昇するため、像担持体及び中間転写体の回動方向にクリーニングブレードめくれが発生してしまい、クリーニングが行えなくなってしまう。

クリーニングブレードめくれを防止するためには、像担持体及び中間転写体とクリーニングブレードの接触部分に潤滑剤を介在させることが有効であり、この潤滑剤としてトナーを利用する方法が多く用いられている。

そして像担持体及び中間転写体とクリーニングブレードの接触部分にトナーを介在させるために、一定のサイクルでパターン画像を形成し、画像転写を行わないで直接クリーニングブレードにトナーを送ることにより、常に一定量のトナーを像担持体及び中間転写体とクリーニングブレードの接触部分に介在させている。

また、特に中間転写体とそのクリーニングブレードにおいては、画像転写後の残留トナーが殆どないため、画像転写後に潤滑剤を塗布することによって、中間転写体とそのクリーニングブレードの間に潤滑剤を介在させて、クリーニングブレードめくれの発生を防止することが有効である（特許文献１参照）。

さらには、像担持体および中間転写体上の端面などの画像形成領域以外の部分にはトナーを介在させることが非常に困難であるため、像担持体および中間転写体上の画像形成領域以外の部分に別途潤滑剤を塗布することが有効である（特許文献２参照）。
特開平６−１８６８８８号公報特開２００２−０５５５８０号公報

しかしながら、潤滑剤の塗布量を多くしてしまうと、像担持体から中間転写体にトナー画像の転写を行う際に、線画などでは線の内部が転写されない中抜け現象という画像転写不良が発生するため、潤滑剤による中間転写体上のトナーの離型性を大きくすることはできない。また、クリーニングブレードめくれと中抜け現象の発生は、高温高湿条件の時に発生しやすく、温度や湿度の変化に応じて潤滑剤の塗布量を変化させる必要がある。

本発明の目的は、中間転写体に当接するクリーニングブレードめくれを防止するために潤滑剤の塗布を行う画像形成装置において、画像形成装置内部が高湿環境になった時は、中間転写体上への潤滑剤塗布量を変更することができる、潤滑剤塗布手段を有する画像形成装置を提供することにある。

上記目的は、下記の本発明の画像形成装置及び方法によって達成される。
（１）像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面に静電潜像の形成を行う像露光手段と、前記静電潜像を顕像化する現像手段と、前記顕像化された画像を中間転写体上に転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写された画像を転写材上に転写する二次転写手段と、前記画像を転写材へ転写後に前記中間転写体上の非画像形成領域に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体上をクリーニングブレードによりクリーニングを行うクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、装置内部の湿度を計測する湿度計測手段を有し、前記装置内部が所定の湿度範囲内の場合、前記潤滑剤塗布手段を前記中間転写体に当接させることを特徴とする画像形成装置。
（２）像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面に静電潜像の形成を行う像露光手段と、前記静電潜像を顕像化する現像手段と、前記顕像化された画像を中間転写体上に転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写された画像を転写材上に転写する二次転写手段と、前記画像を転写材へ転写後に前記中間転写体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体上をクリーニングブレードによりクリーニングを行うクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、装置内部の湿度を計測する湿度計測手段を有し、前記装置内部が所定の湿度範囲内の場合、前記潤滑剤塗布手段による前記中間転写体上の画像形成領域への潤滑剤塗布量を変更することを特徴とする画像形成装置。
（３）前記湿度の範囲は５０％以上９０％以下であることを特徴とする、（１）または（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記潤滑剤塗布量の変更は、減少せしめる変更であることを特徴とする、（２）に記載の画像形成装置。

本発明の構成によれば、機内の湿度によって潤滑剤の塗布量を変化させることにより、重合トナーを用いた画像形成装置における像担持体上のクリーニング動作で高い性能を示すことができる。そして、クリーニングブレードめくれが発生しやすい非画像領域にまで塗布を行うことにより、クリーニングブレードめくれの発生を防ぐことが可能となる。

また、常に高い性能で像担持体上のクリーニングが行われるため、高画質の画像形成を行うことが可能となる。

本発明に係る実施の形態の一例について、以下に図面を用いて説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の本発明の実施の形態における断定的な説明はベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図である。

このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７０と、給紙搬送手段（符号なし）及び定着手段２４としての定着装置とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、該感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。

マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、該感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。

シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、該感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。

黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、該感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。

現像手段である現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの帯電極性と同極性に帯電されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の各色のトナーからなる二成分現像剤（一成分現像剤でもよい）をそれぞれ収容し、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像ローラ４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１を備えている。

現像ローラ４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１は、突き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと所定の間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの回転方向と順方向に回転するようになっている。

現像時、現像ローラ４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１に対してトナーと同極性の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対して非接触の反転現像が行われる。

一般的に、トナーには流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤が添加されており、この内、本発明に関係する潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。

これら外添剤の添加量は、トナーに対して０．０１〜１０質量％程度である。

中間転写体ユニット７は、図２に示すように複数のローラ７１、７２、７３、７４により巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の無端ベルト状中間転写体７０（以降、中間転写ベルトという）を有する。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより回動する中間転写ベルト７０上に順次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。

給紙カセット２０内に収納された記録媒体としての転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写ローラ５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。

カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に狭持されて排紙トレイ２６上に載置される。

以上は転写材Ｐの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、排紙切り換え部材２７が切り替わり、用紙案内部２８が開放され、転写材Ｐは矢示ａの方向に搬送される。

さらに、搬送機構２９により転写材Ｐは下方に搬送され、用紙反転部３０によりスイッチバックさせられ、転写材Ｐの後端部が先端部となって両面複写用給紙ユニット３１内に搬送される。

転写材Ｐは、両面複写用給紙ユニット３１に設けられた搬送ガイド３２を給紙方向に移動し、給紙ローラ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄで転写材Ｐを再給紙し、転写材Ｐを搬送路Ｒに案内する。

このように、再び、上述したように２次転写の位置に転写材Ｐを搬送し、転写材Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着装置２４で定着した後、排紙トレイ２６に排紙する。

また、二次転写ローラ５Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した中間転写ベルト７０は、クリーニング部６Ａにより残留トナーが除去される。

画像形成処理中、１次転写ローラ５Ｋは常時、感光体ドラム１Ｋに圧接し、他の１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、垂直方向に縦列配置され、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。

中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された第２の像担持体としての中間転写体を構成する半導電性の無端状ベルトより成る中間転写ベルト７０を有する。

中間転写ベルト７０は、駆動ローラ７３、支持ローラ７１、７２及び二次転写バックアップローラ７４に外接して張架され、中間転写ベルト７０の回転方向が反時計方向になるように、設けられている。

また、二次転写バックアップローラ７４に対向して中間転写ベルト７０を介して二次転写ローラ５Ａが設けられ、中間転写ベルト７０のクリーニング部６Ａが設けられている。

同様に、中間転写ベルト７０を挟んで各色毎の一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して設けられている。

この中間転写体としての中間転写ベルト７０は、体積抵抗が１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料や、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが用いられ、厚みは、樹脂材料の場合５０〜２００μｍ程度、ゴム材料の場合は３００〜７００μｍ程度の設定にすることが好ましい。

中間転写ベルト７０の駆動は駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ７３の回転によって行われる。

前記一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、中間転写ベルト７０を挟んで感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して設けられ、中間転写ベルト７０と感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に転写域を形成する。一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにはトナーと反対極性の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を形成することにより、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト７０上に転写される。

この各色毎の第１の転写手段である一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が１０⁵〜１０⁹Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電弾性ゴム（図示せず）を被覆して形成される。

転写材Ｐの表面に転写を行う二次転写ローラ５Ａは中間転写ベルト７０を挟んで接地された二次転写バックアップローラ７４に対向して設けられ、トナーと反対極性の直流電圧が直流電源（図示せず）によって印加され、中間転写ベルト７０上に担持される重ね合わせトナー画像を二次転写ローラ５Ａを介して転写材Ｐの表面に転写する。

中間転写ベルト７０上のカラートナー像を転写材上に再転写する第２の転写手段である二次転写ローラ５Ａは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が１０⁵〜１０⁹Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電弾性ゴム（図示せず）を被覆して形成される。

二次転写ローラ５Ａは一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと異なりトナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。二次転写バックアップローラ７４は、ステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが０．０５〜０．５ｍｍ程度被覆して形成される。

中間転写体クリーニング手段である中間転写ベルト７０のクリーニング部６Ａは、図２において中間転写ベルト７０を挟んで従動ローラ６Ａ２に対向して設けられ、中間転写ベルト７０をクリーニングするクリーニングブレード６Ａ１と、該クリーニングブレード６Ａ１を保持するブレードホルダ６Ａ３と、該ブレードホルダ６Ａ３を押圧しクリーニングブレード６Ａ１を中間転写ベルト７０に押圧するための押圧バネ６Ａ４とにより構成される。

押圧バネ６Ａ４の押圧によりブレードホルダ６Ａ３にその後端部（根元の部分）を保持される状態で、クリーニングブレード６Ａ１の先端部を中間転写ベルト７０の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向けて負荷をかけた状態で中間転写ベルト７０に当接させる。

該クリーニングブレード６Ａ１は材質としてゴム弾性体が用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好ましい。

中間転写ベルト７０に対して当接及び当接解除可能なクリーニングブレード６Ａ１により、中間転写ベルト７０の周面上に残った転写後のトナーをクリーニングする。

クリーニングブレードは、板金ホルダー上に厚み１〜３ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度６０〜８０°の板状のウレタンゴムを接着し、自由長が５〜１２ｍｍ程度
になるようにしたものであり、荷重４９〜４９０ｍＮ程度で感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋや中間転写ベルト７０に当接されている。

クリーニングブレード６Ａ１が捲れあがらないようにブレード先端部にフッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用することもある。

次に、画像形成プロセスについて図１をもとに説明する。

画像記録のスタートにより感光体ドラム１Ｙの駆動モータ（図示せず）の始動により、イエロー（Ｙ）の画像形成部１０Ｙの感光体ドラム１Ｙが図１の矢示の反時計方向へ回動され、同時にＹの帯電部２Ｙの帯電作用によりＹの感光体ドラム１Ｙに電位の付与が開始される。

Ｙの感光体ドラム１Ｙは電位を付与された後、Ｙの露光手段３Ｙによって第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが開始され、Ｙの感光体ドラム１Ｙの表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。

前記の潜像はＹの現像手段４Ｙの現像ローラ４Ｙ１により接触或いは非接触の状態で反転現像され、Ｙの感光体ドラム１Ｙの回転に応じて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

上記の画像形成プロセスによってＹの感光体ドラム１Ｙ上に形成されたＹのトナー像が、Ｙの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であるＹの１次転写ローラ５Ｙによって、中間転写ベルト７０上に転写される。

次いで、中間転写ベルト７０上のＹのトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成部１０ＭによりＭの帯電手段２Ｍの帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光手段３Ｍによって第２の色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが行われる。

引き続きＭの現像手段４Ｍの現像ローラ４Ｍ１による接触或いは非接触の反転現像によってＭの感光体ドラム１Ｍ上に形成されたＭのトナー像が、Ｍの転写域（符号なし）において、Ｍの一次転写ローラ５Ｍによって、前記のＹのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合わせて形成される。

同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成部１０ＣによりＣの感光体ドラム１Ｃ上に形成された、第３の色信号によるＣの画像データに対応するＣのトナー像が、Ｃの転写域（符号なし）において、Ｃの一次転写ローラ５Ｃによって、前記のＹ、Ｍのトナー像の上から重ね合わせて形成される。

さらに、Ｙ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期が取られ、黒色（Ｋ）の画像形成部１０ＫによりＫの感光体ドラム１Ｋ上に形成された、第４の色信号によるＫの画像データに対応するＫのトナー像が、Ｋの転写域（符号なし）において、Ｋの一次転写ローラ５Ｋによって、前記のＹ、Ｍ、Ｃのトナー像の上から重ね合わせて形成され、中間転写ベルト７０上にＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの重ね合わせカラートナー像が形成される。

転写後の各色毎の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った転写残トナーは、各色毎のクリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと当接状態となっているクリーニング部材を構成するクリーニングブレード（図２参照）６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１により摺擦され、クリーニングされる。

中間転写ベルト７０上の重ね合わせカラートナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセット２０から、１枚づつ分離搬送された転写材Ｐが、転写材給送手段としてのタイミングローラ２３を経て第２の転写手段である二次転写ローラ５Ａの転写域（符号なし）へと搬送され、トナーと反対極性の直流電圧が印加される二次転写ローラ５Ａにより、中間転写ベルト７０上の重ね合わせカラートナー像が転写材Ｐ上に一括して再転写される。

カラートナー像が転写された転写材Ｐは、分離手段である除電電極（図示せず）により除電され、定着装置２４へと搬送され、定着ローラ２４Ａと圧着ローラ２４Ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより、転写材Ｐ上のトナー像が定着された後、排紙ローラ２５により排紙トレイ２６へ排出される。

転写後の中間転写ベルト７０の周面上に残った転写残トナーは、クリーニング部６Ａにて中間転写ベルト７０を挟んでクリーニング対向ローラ６Ａ２に対向して設けられる中間転写ベルト７０と当接状態となっている中間転写体クリーニング部材であるクリーニングブレード６Ａ１により摺擦され、クリーニングされる。

次に、本発明に適用されるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍの小粒径トナーが用いられる。

体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」又は「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。

このような小粒径トナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。体積平均粒径が８μｍより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まり、体積平均粒径が３μｍよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画質の低下が起きやすくなる。

また、本発明においては、球形トナーが望ましく、その球形化度が０．９４以上、０．９８以下であることが望ましい。なお、球形化度は、下記の式によって決定される。

球形化度＝（粒子投影像と同一面積の円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
トナー粒子は、５００個のトナー粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により５００倍に拡大したトナー粒子の写真を撮影し、画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧＩＭＡＧＥＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより球形化度を算出することができる。また簡便な測定方法としては、「ＦＰＩＡ−１０００」（東亜医用電子株式会社製）により測定することができる。

前記トナー粒子の球形化度が０．９４より小さい場合は、現像手段内で強いストレスを受ける結果粉砕され、かぶりやトナー飛散が発生し易くなる。また、球形化度が０．９８より大きい場合には、クリーニング性能を高く維持することが困難になる場合がある。

前記のような小粒径、且つ、球形化度の高いトナーには重合トナーを用いることが望ましい。

重合トナーは、トナー用バインダー樹脂とトナー形状が、バインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。

具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。

さらに、本発明に適用される潤滑剤は、主としてクリーニング性能を向上することを目的として感光体の表面に塗布されるものであり、一般に脂肪酸金属塩からなる。潤滑剤の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン酸マグネシウム等のステアリン酸金属塩、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等のオレイン酸金属塩、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸マグネシウム等のパルミチン酸金属塩、リノール酸亜鉛、リノール酸亜鉛等のリノール酸金属塩、リシノール酸亜鉛、リシノール酸リチウム等のリシノール酸金属塩等が挙げられる。ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。

図３は、図１の画像形成装置における中間転写体４０の周囲に画像形成行程順に配設されたクリーニング手段６と帯電手段２との間に配設されたクリーニング補助手段としての潤滑剤塗布手段８の位置を示す図である。潤滑剤塗布手段８はクリーニング手段６より上流側に配設される。

潤滑剤塗布手段８を構成するブラシローラ８２は、回転軸８３の円周上に中間転写体幅に等しい幅で毛を植毛してブラシ状に構成したロール形状のもので、中間転写体４０の回転方向に対して直交する方向に回転軸８３を中心として、図示しない駆動源によって回転する。潤滑剤８１は、固形のブロック形状であり、中間転写体上の両端にある非画像領域の幅と等しい幅で両端部に各々設けられている。また潤滑剤８１は、ブラシローラ８２と接する反対面に弾性部材８４が設けられ、更に弾性部材８４の潤滑剤８１の反対面には、弾性部材８４を押圧する楕円形のカム８５が板を介して設けられている。これにより、潤滑剤８１はブラシローラ８２に対して均等な押圧力で当接する。

回転軸８６は、図示しない駆動源により駆動し、機内に設けられている湿度計の値が予め設定されている範囲内の湿度になった場合は、カム８５を図３の位置に回転させて、ブラシローラ８２の当接圧力を強くすることができる。また、クリーニングブレードの使用履歴によっては、カム８５を図４の位置に回転させてブラシローラ８２の当接圧力を弱くすることができる。さらには、機内の湿度計が予め設定されている範囲外で潤滑剤８１を当接させる必要性がない場合は、カム８５を図５の位置に回転させることにより、潤滑剤を待避させることができる。

このような構成により、ブラシローラ８２への潤滑剤８１の押圧力を変化させることが可能であるため、機内環境の変化、特に湿度が変化しても適量を中間転写体４０に塗布することが可能となり、さらには、潤滑剤８１の消費を抑えることができる。そして、安定した塗布が長期間に渡って維持できるため、クリーニング性能を長期間に渡って高レベルで維持することができ、小粒径トナーのクリーニングブレードによる除去を従来以上に効果的に実現でき、トナーフィルミングによる画像汚れ、かぶり、画像濃度低下などを防ぐことができ、鮮明で高濃度の画像を得ることができる。

図６は潤滑剤塗布機構を制御することを示すブロック図である。

制御手段１００は、画像形成の開始により機内湿度の測定を行い、予め設けられている範囲内に測定した湿度が当てはまるかどうか判断する。

図７は本発明に係る潤滑剤塗布量の制御動作の１例を示すフローチャートである。

コピーボタンが押されて画像形成動作がスタートした後、機内に設けられている湿度計により機内湿度が測定され、予め設定されている、高湿の数値範囲内の湿度かどうか判断する（ＳＴ１）。

制御手段１００により機内湿度が高湿の数値範囲内の湿度と判断された場合は、像担持体の非画像領域の潤滑剤８１をブラシローラ８２に押圧する（ＳＴ２）。これにより、非画像領域にのみ潤滑剤８１の塗布が行われる。また、ＳＴ１で高湿の数値範囲外だっときは、ＳＴ３に進む。

ＳＴ３以降は、像担持体を帯電（ＳＴ３）し、画像の露光（ＳＴ４）、トナーによる現像（ＳＴ５）、現像された画像を記録紙に転写（ＳＴ６）した後、像担持体のクリーニング（ＳＴ７）を行うといった、通常の画像形成動作が行われる。このようにして、潤滑剤８１の有無を制御することにより、重合トナーを使用した画像形成においても、クリーニングブレードめくれを防止することができる。

図８は本発明に係る潤滑剤塗布量の制御動作のもう１つの例を示すフローチャートである。

制御手段１００により機内湿度が高湿の数値範囲内の湿度と判断された場合は、既にブラシローラ７２に押圧されている潤滑剤８１の押圧力を低減させる（ＳＴ２）。これにより、非画像領域と画像領域に行われている潤滑剤８１の塗布量に差をつけることになる。また、ＳＴ１で高湿の数値範囲外だっときは、ＳＴ３に進む。

（実施例１）
実験は、高温高湿環境（３０℃、８０％）にて、画像面積率６％原稿で連続コピーを行った時のブレードめくれ発生有無の確認、６ＰｏｉｎｔＤｏｔ画像での中抜けレベルを目視評価、低温低湿環境（１０℃、２０％）にてクリーニング不良（すりぬけ）評価を行った。

実験用機械にはコニカ（株）製Ｓｉｔｉｏｓ７０６５改造機にて行った。改造機はポリアミドイミド製の中間転写ベルトを感光体に接し転写ローラによって感光体上の画像を転写し、その後２次転写ローラによって紙に転写し、転写後にベルト上に残存するトナーをブレードによってクリーニングするようにした。トナーは体積平均粒径４．５μｍの重合トナー、球形化度０．９５０、ブレードはｎｅｗのものを用い、線圧１８ｇｆ／ｃｍで中間転写ベルトに当接させた。

また実験においては、ブレードの下流側に導電性アクリルブラシローラを設置し中間転写ベルトに当接させ、ローラの端部へは下から滑剤棒をバネにより押圧する構造とし、接離可能とした。図９は本実施例の潤滑剤８１とブラシローラ８２の関係を示す図であり、図１０は評価を行った結果である。

高温高湿環境において、トナーの介在の少ない端部でブレードと中間転写ベルトの摩擦が大きくなりブレードがめくれあがるという問題があったが、端部に滑剤を塗布することにより防ぐことが可能となり、また、高温高湿環境でのみ塗布することにより滑剤の消費を最小とすることができ、コスト面でも効果があった。

（実施例２）
前記実施例１と同じ環境、同じ実験用機械により、同様の評価を行った。

トナーは体積平均粒径４．５μｍの重合トナー、球形化度０．９６５、ブレードはｎｅｗのものを用い、線圧２０ｇｆ／ｃｍで中間転写体ベルトに当接させた。

実験においては、ブレードの下流側に導電性アクリルブラシローラを設置し中間転写体ベルトに当接させ、ローラの画像領域および端部へは下から滑剤棒をバネにより押圧する構造とした。滑剤は通常４ｇｆ／ｃｍで押圧されているが、高湿環境では画像部の押圧を０．５ｇｆ／ｃｍまで低減した。図１１は本実施例の潤滑剤８１とブラシローラ８２の関係を示す図であり、図１２は評価を行った結果である。

中抜け現象は、感光体と中間転写体の表面エネルギーの関係から発生するため、高温高湿環境では中間転写体の画像部に塗布する滑剤量を低減することにより中抜けを防止することが可能であり、また、全ての環境で端部には滑剤塗布を行うため、ブレードめくれの発生は確実に防ぐことができる。

画像形成装置の実施の形態の一例を示す断面構成図。中間転写ユニットを構成する概略構造図。潤滑剤塗布手段の概略構造図。潤滑剤塗布手段の概略構造図。潤滑剤塗布手段の概略構造図。画像形成装置内部の湿度により潤滑剤とブラシローラ間の押圧力を制御することを示すブロック図。潤滑剤とブラシローラ間の押圧力を制御することを示すフローチャート。潤滑剤とブラシローラ間の押圧力を制御することを示すフローチャート。実施例１における潤滑剤とブラシローラの概略構成図。実施例１の評価を示した図。実施例２における潤滑剤とブラシローラの概略構成図。実施例２の評価を示した図。

符号の説明

１感光体ドラム
２帯電手段
３露光手段
４現像手段
５一次転写ローラ
６Ａクリーニング部
６クリーニング手段
７中間転写体ユニット
１０画像形成部
２０給紙カセット
２１給紙手段
２２中間ローラ
２３レジストローラ
２４定着手段
２５排紙ローラ
２６排紙トレイ
２７排紙切り換え部材
２８用紙案内部
２９搬送機構
３０用紙反転部
３１両面複写用給紙ユニット
３２搬送ガイド
３３給紙ローラ
７０中間転写体
７１〜７４ローラ
８潤滑剤塗布手段
８１潤滑剤
８２ブラシローラ
８３回転軸
８４弾性部材
８５カム
８６回転軸
１００制御手段

Claims

像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面に静電潜像の形成を行う像露光手段と、前記静電潜像を顕像化する現像手段と、前記顕像化された画像を中間転写体上に転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写された画像を転写材上に転写する二次転写手段と、前記画像を転写材へ転写後に前記中間転写体上の非画像形成領域に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体上をクリーニングブレードによりクリーニングを行うクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、
装置内部の湿度を計測する湿度計測手段を有し、前記装置内部が所定の湿度範囲内の場合、前記潤滑剤塗布手段を前記中間転写体に当接させることを特徴とする画像形成装置。
像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面に静電潜像の形成を行う像露光手段と、前記静電潜像を顕像化する現像手段と、前記顕像化された画像を中間転写体上に転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写された画像を転写材上に転写する二次転写手段と、前記画像を転写材へ転写後に前記中間転写体上に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体上をクリーニングブレードによりクリーニングを行うクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、
装置内部の湿度を計測する湿度計測手段を有し、前記装置内部が所定の湿度範囲内の場合、前記潤滑剤塗布手段による前記中間転写体上の画像形成領域への潤滑剤塗布量を変更することを特徴とする画像形成装置。
前記湿度の範囲は５０％以上９０％以下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。
前記潤滑剤塗布量の変更は、減少せしめる変更であることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。