JP2006349735A

JP2006349735A - 画像形成装置

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Publication number: JP2006349735A
Application number: JP2005172172A
Authority: JP
Inventors: Takuya Seshimo; 卓弥瀬下; Kenji Sugiura; 健治杉浦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】像担持体上の劣化潤滑材をより短時間で均一且つ確実に除去し、ユーザの生産効率の向上を図ることできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体１と、感光体１に潤滑材を供給する潤滑材塗布装置８と、感光体１を一様に帯電させる帯電ローラ２と、感光体１上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置４と、感光体１をクリーニングするクリーニングブレード７とを備える画像形成装置において、上記トナーよりも平均粒径の小さい小粒径粉体を感光体１上に供給して感光体１上の劣化潤滑材を小粒径粉体に移着させる小粒径粉体現像装置５を備え、クリーニングブレード７により劣化潤滑材が移着した小粒径粉体を感光体１上から除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置においては、例えば図１５に示すように像担持体１００の表面を帯電手段１０２により均一に帯電させる。一様に帯電された像担持体１００上に露光手段１０３により画像データに基づき偏光された光を照射して、像担持体１００上に静電潜像を形成する。この像担持体１００上の静電潜像に現像手段１０３によりトナーを供給して像担持体１００上にトナー画像を形成する。この像担持体１００上のトナー画像を転写手段１０４により印刷用紙に転写した後、定着装置１０５で印刷用紙上のトナーを加熱加圧して定着させる。転写後の像担持体１００表面は、潤滑材塗布手段１０６によって潤滑材１０６ａが塗布されると共に、潤滑材塗布部材１０６のブラシローラ１０６ｂ及びクリーニングブレード１０７によって転写残トナーが除去される。

このような画像形成装置においては、像担持体に潤滑材を塗布することにより、像担持体表面の摩擦係数を低下させてトナーフィルミングの発生を防止し、転写効率向上や残留トナー等の付着物のクリーニング性向上を図ることができる。また、像担持体に潤滑材を塗布することにより、クリーニングブレード等のクリーニング部材により像担持体表面を機械的に摺擦するクリーニング方式や、ローラ帯電に代表される接触又は近接帯電方式では、像担持体の摩耗を抑制して像担持体１００の寿命を図ることができる。

一方、像担持体表面への摩擦作用が少ないと新たな問題が発生する。帯電や転写等の放電に伴って多量のオゾンが発生し、空気中の窒素を酸化して窒素酸化物を生成し、さらにはこの窒素酸化物が空気中の水分と反応すると硝酸等が生じる。これらの放電物は像担持体表面に付着又は作用して像担持体表面を低抵抗化させ、画像ボケの発生原因となって画像品質を低下させてしまう。そこで、像担持体表面から放電生成物を除去する方法が提案されている。例えば特許文献１及び２では、像担持体表面の摩擦係数を上昇させて放電生成物を除去し、放電生成物除去後に像担持体表面に潤滑材を塗布して摩擦係数を低下させてから画像形成を行う画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、画像形成時は像担持体の摩擦係数を低下させているため、像担持体が摩耗する心配がない。また、特許文献３では、クリーニング手段により内部に液体を有するカプセル状の粒子を破壊して内部の液体で放電生成物を除去する画像形成装置が提案されている。

ところが、上述したように放電生成物を除去するだけでは、画像ボケ等の異常画像を防止することができない。本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、像担持体表面に存在する潤滑材が放電により劣化し、劣化した潤滑材を像担持体表面に放置すると、画像品質が劣化したり異常画像が発生したりすることがわかった。特に、帯電部材を像担持体表面に接触又は近接させて直流電圧に交流電圧を重畳して印加する帯電方式では、潤滑材の劣化が顕著である。そのため、放電によって劣化した劣化潤滑材を像担持体表面から除去する必要がある。しかしながら、従来から用いられているクリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング部材による当接だけでは、劣化潤滑材を十分に除去できなかった。なお、特許文献１及び２においては、潤滑材を像担持体表面から除去することで像担持体表面の摩擦係数を上昇させているが、像担持体の帯電によって像担持体上の潤滑材が劣化する概念はなく、その記載もない。

そこで本出願人は、像担持体上の劣化潤滑材を除去する劣化潤滑材除去手段を設けた画像形成装置を提案した（特願２００５−７４３５１号）。この劣化潤滑材除去手段は、トナーを像担持体上に現像することによって像担持体上にトナーを供給し、このトナーに劣化潤滑材を付着させ、劣化潤滑材が付着したトナーを像担持体上から除去する。像担持体上の劣化潤滑材を除去するためには、劣化潤滑材を劣化潤滑材が付着していないものに接触させこれに付着させて除去することが有効である。

特開２００１−５１５７１号公報特開２００２−６６８９号公報特開２００２−３５７９８３号公報

しかしながら、像担持体上の劣化潤滑材をより短時間で均一且つ確実に除去することが要求される。上記提案では、まだ不十分であった。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体上の劣化潤滑材をより短時間で均一且つ確実に除去し、ユーザの生産効率の向上を図ることできる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体に潤滑材を供給する潤滑材供給手段と、該像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置において、上記トナーよりも平均粒径の小さい小粒径粉体を上記像担持体上に供給して該像担持体上の劣化潤滑材を小粒径粉体に付着させる小粒径粉体供給手段と、劣化潤滑材が付着した小粒径粉体を該像担持体上から除去する劣化潤滑材除去手段とを備えることを特徴とするものである。
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記小粒径粉体供給手段は、上記像担持体上に形成された静電潜像に小粒径粉体を供給する小粒径粉体現像手段であることを特徴とするものである。
請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記小粒径粉体供給手段及び劣化潤滑材除去手段は、所定のタイミングで動作することを特徴とするものである。
請求項４の画像形成装置は、請求項２又は３の画像形成装置において、上記小粒径粉体現像手段は、現像バイアスとして直流電圧を印加することを特徴とするものである。
請求項５の画像形成装置は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記帯電手段は、上記小粒径粉体供給手段の動作中に上記像担持体に接触又は近接した状態で直流電圧に交流電圧を重畳して印加することを特徴とするものである。
請求項６の画像形成装置は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、上記潤滑材供給手段は、上記小粒径粉体供給手段の動作中は上記像担持体に潤滑材を供給しないことを特徴とするものである。
請求項７の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記潤滑材供給手段は、上記劣化潤滑材除去手段の動作後に上記像担持体に潤滑材を供給することを特徴とするものである。
請求項８の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、上記クリーニング手段は、上記劣化潤滑材除去手段を兼ねることを特徴とするものである。
請求項９の画像形成装置は、請求項８の画像形成装置において、上記クリーニング手段により回収されたトナーを選別した後に上記小粒径粉体現像手段にリサイクルすることを特徴とするものである。
請求項１０の画像形成装置は、請求項９の画像形成装置において、上記クリーニング手段により回収されたトナーを分級装置によって分級した後に上記小粒径粉体現像手段にリサイクルすることを特徴とするものである。
請求項１１の画像形成装置は、請求項２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、上記現像手段が上記小粒径粉体現像手段を兼ねる構成とし、該現像手段の現像剤中に小粒径粉体を混入させることを特徴とするものである。
請求項１２の画像形成装置は、請求項１１の画像形成装置において、上記現像手段に投入される小粒径粉体は、現像剤中のトナーと同色又は無色であることを特徴とするものである。
請求項１３の画像形成装置は、請求項１１又は１２の画像形成装置において、上記現像手段に投入される小粒径粉体は、現像剤中のトナーと同じ組成であることを特徴とするものである。
請求項１４の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３の画像形成装置において、上記現像手段で現像に用いられるトナーは、円形度が０．９６以上であることを特徴とするものである。
請求項１５の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４の画像形成装置において、上記像担持体は、アモルファスシリコンからなることを特徴とするものである。
請求項１６の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５の画像形成装置において、上記像担持体は、表面に無機微粒子が分散してなる保護層を有することを特徴とするものである。
請求項１７の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６の画像形成装置において、上記像担持体は、表面に架橋構造よりなる保護層を有することを特徴とするものである。
請求項１８のプロセスカートリッジは、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８の画像形成装置に用いられ、上記帯電手段、上記劣化潤滑材除去手段、上記クリーニング手段のうち少なくともひとつと、上記像担持体とが一体に構成され、該画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたことを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、小粒径粉体供給手段によって小粒径粉体が像担持体上に供給されることによって、像担持体上の劣化潤滑材が小粒径粉体に付着する。劣化潤滑材が付着した小粒径粉体は、小粒径粉体除去手段によって像担持体上から除去される。このとき、小粒径粉体は、画像形成に用いるトナーよりも平均粒径が小さいので、トナーを現像する場合に比べ像担持体との接触面積が大きく、同じ時間で除去できる劣化潤滑材の量が多い。よって、上記小粒径粉体を現像した場合には、トナーを現像する場合に比べより短時間で劣化潤滑材を除去することが可能となる。また、小粒径粉体は、画像形成に用いるトナーに比べ、像担持体との接触面積が大きく像担持体との接触点のばらつきも小さいため、像担持体上の劣化潤滑材を均一且つ確実に除去することができる。

本発明によれば、像担持体上の劣化潤滑材をより短時間で均一且つ確実に除去し、ユーザの生産効率の向上を図ることができる画像形成装置を提供する画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。

以下、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した場合の第１の実施形態について説明する。まず、プリンタの概略構成及び動作について説明する。図１は、第１の実施形態に係るプリンタの概略構成を示す構成図である。このプリンタは、図１に示すように、像担持体としての感光体１の周囲に帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、小粒径粉体現像装置５、転写ローラ６、クリーニングブレード７、潤滑材塗布装置が図中矢印Ａ方向に順に配設されている。

帯電手段である帯電ローラ２は、感光体１に帯電ローラ２を接触又は近接させて直流電圧に交流電圧を重畳して印加する帯電方式（以下、接触ＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式という）により感光体１の表面を一様帯電する。露光装置３は、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線等を一様に帯電された感光体１に照射して静電潜像を形成する。露光方法としては、ＬＤ、ＬＥＤランプ、キセノンランプ等が挙げられる。現像手段である現像装置４は、現像ローラ４ａに担持した現像剤を感光体１に対向する現像領域に搬送して、感光体１に形成された静電潜像に付着させることでトナー像を形成する。小粒径粉体供給手段であって小粒径粉体現像手段である小粒径粉体現像装置４は、後述するように、所定のタイミングで感光体１上に小粒径粉体を現像する。現像方式としては、１成分現像方式やトナー若しくは小粒径粉体とキャリアを混合して現像に用いる２成分現像方式が挙げられる。転写手段である転写ローラ６は、感光体１上に形成されたトナー像を転写材である印刷用紙に転写する。転写手段としては、転写ローラの他にも、転写ベルト、転写チャージャを用いることができる。クリーニング手段及び劣化潤滑材除去手段を兼ねるクリーニングブレードは、感光体１上に残ったトナーや現像された小粒径粉体を除去する。潤滑材塗布手段である潤滑材塗布装置８は、固形潤滑材８ａ及びブラシローラ８ｂを備え、感光体１上に潤滑材８ａを塗布する。上記潤滑材塗布装置８では、ブラシローラ８ｂにより潤滑材８ａを感光体１に塗布しているが、ローラ、ベルトにより潤滑材を感光体に塗布する方法、又は潤滑材の粉体を直接感光体に塗布する方法であってもよい。また、本実施形態のプリンタは、図示しない給紙トレイ等から印刷用紙を所定のタイミングで給紙・搬送する図示しない給紙搬送装置や、転写装置５で転写されたトナー像を印刷用紙に定着する図示しない定着装置等を備えている。

上記構成のプリンタの画像形成を行うための印刷プロセスについて説明する。感光体１は帯電ローラ２により一様に帯電された後、露光装置３により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。感光体１上の静電潜像は、現像装置４のトナーにより現像されて顕像化される。感光体１上に形成されたトナー画像は、転写ローラ６によって印刷用紙上に転写される。転写終了後、印刷用紙は定着装置へ送られ、トナー像が溶融定着されて機外に排出される。転写後の感光体１は、クリーニングブレード７により転写残トナーが除去されて、潤滑材塗布装置８により潤滑材が塗布され、除電後次の画像形成動作に入る。

上記潤滑材塗布装置８に用いられる潤滑材としては、粉末状、固形状、フィルム状の形態のフッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸塩金属（その他に、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウム）、シリコーンオイルやフッ素系オイル、天然ワックス、合成ワックスなどの液状の材料、ガス状にした材料を外添法として作用させるものが挙げられる。特にステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用することは好適である。

また、用いる潤滑材が脂肪酸金属塩であった場合、以下のように規定される量の潤滑材が感光体１に塗布されることが好ましい。帯電ローラ２による感光体１の帯電領域において、感光体１表面に存在する脂肪酸金属塩に含まれる金属元素の元素割合［％］が、ＸＰＳによる測定で下記の式（１）を満たすことが好ましい。
１．５２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ［％］・・・（１）
（但し、Ｖｐｐは接触ＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式の帯電ローラ２に印加する交流成分の振幅［Ｖ］である。Ｖｔｈは放電開始電圧である。ｆはＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式の帯電ローラ２に印加する交流成分の周波数［Ｈｚ］である。ｖは帯電ローラと対向する感光体１表面の移動速度［ｍｍ／ｓｅｃ］である。またＶｔｈの値は、下記の式（２）を満たす。
３１２＋６．２×（ｄ／εｏｐｃ＋Ｇｐ／εａｉｒ）＋√（７７３７．６×ｄ／ε）・・・（２）
（但し、εｏｐｃは感光体１の比誘電率である。Ｇｐは帯電ローラ２表面と感光体１表面との最近接距離［μｍ］である。εａｉｒは、感光体１との帯電ローラ２の間の空間における比誘電率である。ｄは、感光体１の膜厚［μｍ］である。））

上記クリーニング手段７としては、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等から成る、ブレード形状のクリーニングブレードが挙げられる。また、クリーニングブレードは、感光体１回転方向に対してカウンター方向、または、図示していないがトレーリング方向で当接する。クリーニングブレードの弾性率は、２０〜８０％、厚さは１〜６ｍｍ、感光体１に対する当接角度は、カウンター方向の場合、１５〜４５°、トレーリング方向の場合９０〜１７５°程度が好ましい。

次に、小粒径粉体現像装置及びクリーニングブレードによる劣化潤滑材除去について説明する。潤滑材塗布装置によって感光体上に塗布された潤滑剤は、放電によって劣化する。この劣化潤滑材を感光体１上から除去するためには、劣化潤滑材が付着していない物に劣化潤滑材を接触させて付着させることが有効である。例えば、劣化潤滑材が付着していない印刷用紙、中間転写体、搬送ベルト等の部材を感光体１に当接させることで劣化潤滑材を付着させることができる。しかしながら、これら部材は、一度潤滑剤が付着すると次回使用時には、潤滑剤の除去量が減ってしまい有効でない。そこで、本実施形態では、小粒径現像装置５によって、画像形成に用いるトナーよりも平均粒径の小さい小粒径粉体を感光体１上に現像し、感光体上の劣化潤滑材を小粒径粉体に付着させる。そして、クリーニングブレード７等により劣化潤滑材が付着した小粒径粉体を感光体１上から除去する。感光体１からクリーニングブレード７により除去された小粒径粉体は、トナーと同じ搬送経路により、廃トナーボトルへ搬送される。画像形成動作で用いられる一定量のトナーと、このトナーより平均粒径の小さい一定量の小粒径粉体とでは、一定量の小粒径粉体の方が感光体との接触面積を大きくすることができ同じ時間で劣化潤滑材を付着できる量が多い。また、小粒径粉体は、画像形成に用いるトナーに比べ感光体との接触面積が大きく、感光体との接触点のばらつきも小さい。そのため、感光体上の劣化潤滑材を均一かつ確実に付着することができる。

以下、小粒径粉体とは、画像形成動作での現像に用いられるトナーよりも平均粒径の小さい粉体のことを指す。ここでいう平均粒径は、細線電気抵抗法を利用した原理（コールター原理）を用いて測定される、体積平均粒径のことである。測定装置として、精密粒度分布測定装置、マルチサイザーＩＩe（ベックマン・コールター株式会社製）が挙げられる。小粒径粉体は粒径が小さいほどに比表面積が大きく、感光体１上の劣化潤滑材が付着しやすくなるため、クリーニングブレード７により感光体１上から除去できる範囲であれば粒径が小さいほどよい。粒径の下限がクリーニングブレード７により感光体１上から除去できる範囲である必要は、以下の理由による。粒径が小さすぎると、感光体１上に小粒径粉体を現像しても、クリーニングブレード７により感光体１上から小粒径粉体を除去できず、異常画像の発生原因となるためである。ここで、クリーニングができる範囲の下限の粒径は、そのクリーニングブレード７の性能（材質、形状、感光体１への押付け力、感光体１への当接角）、感光体１の表面性、トナー帯電量等により変化するため、個別の画像形成装置によって異なる。そのため、その画像形成装置に合わせて、粒径の下限を設定することが望ましい。また、この小粒径粉体には、潤滑材が付着していないことが望ましい。

劣化潤滑材の除去に必要な小粒径粉体の感光体１への付着量は、０．１〜０．６ｍｇ／ｃｍ^２程度が好ましく、小粒径粉体の消費をより抑えるためには、０．１〜０．３ｍｇ／ｃｍ^２程度の付着量にするのがより好ましい。感光体１上への小粒径粉体付着量が、０．０１ｍｇ／ｃｍ^２以上であれば、感光体１の劣化潤滑材を除去できるが、０．１ｍｇ／ｃｍ^２未満の付着量では、劣化潤滑材を十分に除去ができない。一方、０．６ｍｇ／ｃｍ^２以上の付着量にすると、小粒径粉体の消費量が増えるとともに、小粒径粉体が飛散したり、クリーニング部でのクリーニングが不充分になったりする。また、クリーニング容器を含めた小粒径粉体返送手段等で小粒径粉体が詰まったりする不具合が発生し易くなる。

小粒径粉体の感光体上への付着量を適正な範囲に制御するためには、感光体１の表面電位と小粒径粉体現像バイアスの電位差（以下、小粒径粉体現像ポテンシャルという）を適正な範囲に設定すればよい。この小粒径粉体現像ポテンシャルは、５０Ｖから４００Ｖ程度にするのが好ましい。例えば、小粒径粉体現像中は、帯電装置において劣化潤滑材除去用の帯電バイアスを印加し、小粒径粉体現像装置において通常の画像形成時と同じ現像バイアスを印加する。または、帯電装置において通常の画像形成時の帯電バイアスを印加し、小粒径粉体現像装置において劣化潤滑材除去用の小粒径粉体現像バイアスを印加する。更に、小粒径粉体現像バイアスと帯電バイアスの両方を制御することも可能である。その他にも、小粒径粉体の帯電量を制御することによって、感光体１への小粒径粉体付着量を制御することも可能であるが、制御が複雑になり好ましい方法ではない。

以下、帯電装置において劣化潤滑材除去用の帯電バイアスを印加し、小粒径粉体現像装置において通常の画像形成時と同じ現像バイアス（現像ローラへの印加電圧：Ｖｄｅｖ）を印加する場合について、より具体的に説明する。感光体１上への小粒径粉体付着量を上記範囲に制御するためには、先に記載した小粒径粉体現像ポテンシャルにすれば良い。より具体的には、感光体１の表面電位を絶対値で小粒径粉体現像バイアスより小さく、通常の画像形成時の露光電位より大きくすることで達成できる。ただ、小粒径粉体現像装置５が一成分現像なのか、二成分現像なのかによって、また、小粒径粉体の帯電量等によっても、設定する適切な感光体１の表面電位は変わってくる。以下に、小粒径粉体現像バイアスが二成分現像を用いた場合の例を示す。この場合は、感光体１の表面電位（Ｖｈ）のみを変更する。具体的に感光体１の表面電位を制御するのは、帯電手段（帯電ローラ２や帯電ブレード）への印加電圧（帯電バイアス：Ｖｃｈ）であり、下記の式（３）のように帯電バイアスに設定する。
｜Ｖｔｈ｜≦｜Ｖｃｈ｜≦｜Ｖｔｈ｜＋｜Ｖｄｅｖ｜・・・（３）
更に、感光体１上への小粒径粉体付着量を上記範囲に制御するためには、下記の式（４）のように帯電バイアスを設定するのが好ましい。
｜Ｖｔｈ｜＋１５０≦｜Ｖｃｈ｜＜｜Ｖｔｈ｜＋｜Ｖｄｅｖ｜−５０・・・（２）

また、小粒径粉体現像バイアスは、直流電圧ＤＣのみを印加する場合と直流電圧ＤＣに交流電圧ＡＣを重畳して印加する場合とが考えられるが、直流電圧を印加する方が好ましい。小粒径粉体現像バイアスを直流にすることにより、潤滑材が小粒径粉体現像装置５に入り難くなり、感光体１上に小粒径粉体を現像した時に小粒径粉体に劣化潤滑材が確実に付着する。小粒径粉体現像バイアスを交流にした場合は、感光体１に一度付着した小粒径粉体を小粒径粉体現像装置５に引き戻す応力が発生するので好ましくない。引き戻された小粒径粉体には潤滑材が付着しており、潤滑材が付着した小粒径粉体は感光体上に現像されても劣化潤滑材が付着できできない。また、潤滑材が小粒径粉体現像装置５の中の混入して小粒径粉体の帯電を妨げるため、安定した現像を行うことができない。なお、現像装置４の現像バイアスも直流にすることが望ましい。現像バイアスを交流にすると、潤滑材が現像手装置４中に混入しやすくなる。潤滑材が現像装置４に混入すると、現像装置４内でトナー表面に潤滑材が付着してしまい、トナーは安定した帯電量を得ることができず、安定した画像形成を行うことができないためである。

また、劣化潤滑材除去中は、接触ＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式の帯電ローラ２により感光体１の帯電を行うことが好ましい。劣化潤滑材除去と同時に、帯電ローラ２による潤滑材の劣化、消失を行うことで、感光体１上の劣化潤滑材除去効率をさらに向上させることができる。このとき、感光体１上の潤滑材の存在量に応じて、接触ＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式の帯電ローラ２では、ＡＣ帯電周波数を変化させることでより適切に劣化潤滑材を除去することができる。またこのとき、接触ＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式の帯電ローラ２では、電圧の振幅（Ｖｐｐ）を変化させてもよい。１回当たりの放電量を変化させることで、より適切に劣化潤滑材を除去することができる。ここで、ＤＣ帯電成分は印加されなくともよい。ただし、劣化潤滑材の量が少ない場合には、周波数を小さく、又は０Ｈｚとし、電圧振幅を小さく、又は０Ｖとし、劣化潤滑材除去を小粒径粉体のみで行ってもよい。劣化潤滑材の量が多い場合には、通常の印刷プロセス実行時よりも周波数、電圧振幅を大きくし、劣化潤滑材除去をより適切に加速する必要がある。劣化潤滑材除去をより適切に行う必要があるのは、劣化潤滑材を全て感光体１上から除去した後にも、帯電ローラ２により感光体１表面の放電を行うと、感光体１を保護するものがないために、感光体１表面が放電にさらされ、感光体１が劣化、磨耗してしまうためである。ここで、感光体１上の劣化潤滑材の量は、画像形成装置内に搭載し測定することが困難である。そのため、感光体１上の劣化潤滑材量の代替パラメータとしては、劣化潤滑材を除去する間隔が挙げられる。この間隔が長くなるほどに、感光体１上の劣化潤滑材の量は多くなるため、より加速した適切な劣化潤滑材除去が必要となる。ここで、周波数、振幅は、個々の画像形成装置が設定している潤滑材塗布量、劣化潤滑材の除去方法などによって異なるため、個々に設定することが望ましい。

また、劣化潤滑材除去中は、潤滑材塗布装置８によって感光体１に潤滑材８ａを供給しないことが好ましい。劣化潤滑材を確実に除去でき、未劣化潤滑材の不必要な消費を防ぐことができる。具体的には、潤滑材８ａをブラシローラ８ｂから離したり、潤滑材８ａが接触した状態でのブラシローラ８ｂを感光体１から離したりするとよい。または、ブラシローラ８ｂの回転を停止してもよい。潤滑材塗布手段がブラシローラではなく、ローラ状、ベルト状のものであっても同様である。

また、劣化潤滑材除去終了後には、潤滑材塗布装置８によって感光体１に潤滑材８ａを塗布することが好ましい。潤滑材が除去された感光体１表面に潤滑材８ａを塗布することにより、劣化潤滑材除去終了直後も、感光体１を放電による磨耗から保護することができる。この時、用いる潤滑材が脂肪酸金属塩である場合、前述のように、感光体１表面に存在する脂肪酸金属塩に含まれる金属元素の元素割合［％］がＸＰＳによる測定で式（１）（２）を満たすように、潤滑材を感光体１に塗布することが望ましい。

また、クリーニングブレード７により回収されたトナー及び小粒径粉体は、図示しないリサイクル手段によって、これを選別し小粒径粉体現像装置５にリサイクルしてもよい。回収したトナーは、そのままの状態では凝集していたり帯電不良を起こしたりしやすいため、小粒径粉体現像装置５で再利用できるよう選別する必要がある。選別方法としては、例えば分級装置により選別するとよい。分級装置では、より粒径分布の狭い小粒径のトナーを得ることができる。画像形成動作の進行と同時に選別された回収トナーを小粒径粉体現像装置５に供給することができれば、新たなメンテナンスにより小粒径粉体を供給する必要がなくなる。この時、クリーニング手段により回収されたトナー（小粒径粉体）に付着した潤滑材は、回収トナー搬送経路を通ることにより、回収トナー搬送経路に付着し除去される。そのため、小粒径粉体現像装置に戻った回収トナーは、潤滑材の量が少なく、帯電を妨げたり潤滑材の再付着を妨げたりするものではない。

以下、本実施形態に係るプリンタにおいて、劣化潤滑材を除去するタイミングについて具体的に説明する。例えば、本実施形態に係るプリンタでは、画像形成動作終了後に劣化潤滑材を除去するようにしてもよい。図２は、画像形成動作終了後に劣化潤滑材を除去する例を示したフローチャートである。図２に示すように、印刷指令信号が入力されると（ステップＳ１）、通常の画像形成を行うための前準備回転を実施し（ステップＳ２）、その後画像形成動作を実施する（ステップＳ３）。そして、画像形成動作を終了するための後準備回転を実施して画像形成動作を終了する（ステップＳ４）。その後、上述したように、感光体１上の劣化潤滑材を除去ための潤滑材除去モードに入り（ステップＳ５）、感光体１上に潤滑材の膜を形成するための潤滑材供給モードに入り（ステップＳ６）、一連の動作を終了する。なお、前準備回転とは、定着手段の温度を上げたり、接触ＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式の帯電ローラ２への印加電圧を決めたり、現像装置４への印加電圧を決めたり、トナー濃度を調整したりするものである。加えて、カラー画像形成装置では、色の調整や、画像の位置調整等も含む場合がある。また、後準備回転とは、画像形成後に感光体１上に残留しているトナーのクリーニング等を行ったりするものである。

また、本実施形態に係るプリンタでは、画像形成動作開始前に劣化潤滑材を除去するようにしてもよい。図３は、画像形成動作開始前に劣化潤滑材を除去する例を示したフローチャートである。図３に示すように、印刷指令信号が入力されると（ステップＳ６）、感光体１上の劣化潤滑材を除去ための潤滑材除去モードに入り（ステップＳ７）、感光体１上に潤滑材の膜を形成するための潤滑材供給モードに入る（ステップＳ８）。その後、通常の画像形成を行うための前準備回転を実施し（ステップＳ９）、その後画像形成動作を実施し（ステップＳ１０）、画像形成動作を終了するための後準備回転を実施して画像形成動作を終了する（ステップＳ１１）。

また、本実施形態に係るプリンタにおいては、図４及び５に示すように必ずしも毎回劣化潤滑材除去及び潤滑材塗布を行わなくてもよい。例えば、本実施形態に係るプリンタでは、画像形成動作終了後、一定期間又は一定印刷枚数を到達した場合に劣化潤滑材を除去するようにしてもよい。図４は、画像形成動作開始前に劣化潤滑材を除去するかを判定する例を示したフローチャートである。図４に示すように、印刷指令信号が入力されると（ステップＳ１２）、通常の画像形成を行うための前準備回転を実施し（ステップＳ１３）、その後画像形成動作を実施する（ステップＳ１４）。そして、画像形成動作を終了するための後準備回転を実施して画像形成動作を終了する（ステップＳ１５）。その後に、一定期間を経過したか、或いは一定印刷枚数に達したかを判定する（ステップＳ１６）。どちらか少なくとも一方が上記条件に達している場合には（ステップＳ１６でＹＥＳ）、感光体１上の劣化潤滑材を除去ための潤滑材除去モードに入り（ステップＳ１７）、感光体１上に潤滑材の膜を形成するための潤滑材供給モードに入り（ステップＳ１８）、一連の動作を終了する。また、両者の条件に達していない場合には（ステップＳ１６でＮＯ）、そのまま一連の動作を終了する。

また、本実施形態に係るプリンタは、画像形成動作開始前、一定期間又は一定印刷枚数を到達した場合に劣化潤滑材を除去するようにしてもよい。図５は、画像形成動作後に劣化潤滑材を除去するかを判定する例を示したフローチャートである。図５に示すように、印刷指令信号が入力されると（ステップＳ１９）、一定期間を経過したか、或いは一定印刷枚数に達したかを判定する（ステップＳ２０）。どちらか少なくとも一方が上記条件に達している場合には（ステップＳ２０でＹＥＳ）、感光体１上の劣化潤滑材を除去ための潤滑材除去モードに入り（ステップＳ２１）、感光体１上に潤滑材の膜を形成するための潤滑材供給モードに入る（ステップＳ２２）。そして、通常の画像形成を行うための前準備回転を実施し（ステップＳ２３）、その後画像形成動作を実施し（ステップＳ２４）、画像形成動作を終了するための後準備回転を実施して画像形成動作を終了する（ステップＳ２５）。また、両者の条件に達していない場合には（ステップＳ２０でＮＯ）、通常の画像形成を行うための前準備回転を実施し（ステップＳ２３）、その後画像形成動作を実施し（ステップＳ２４）、画像形成動作を終了するための後準備回転を実施して画像形成動作を終了する（ステップＳ２５）。

図２及び図４に示すように、画像形成動作終了後に劣化潤滑材を除去することは、印刷指示者（ユーザ）を待たせない点で好ましい。図３及び図５に示すように画像形成動作開始前に劣化潤滑材を除去することは、異常画像の発生防止や画像品質の維持のために好ましい。このことは、印刷指示者が指定するようにしてもよい。また、ここで挙げている期間或いは印刷枚数の条件は、画像品質の劣化及び異常画像の発生までの期間或いは印刷枚数を考慮して決めればよい。また、期間や印刷枚数以外を基準としてもよい。例えば、印刷画像面積、トナー消費量、露光時間、感光体１一定回転数等が挙げられる。これら期間や印刷枚数、その他の基準は、使用環境や使用するトナーの種類や量、及び、直接転写の場合は記録紙の種類等により変化するので、最短の場合を想定して設定するのが好ましい。直接転写でない場合の実験例としては、枚数が２０〜３０枚程度で潤滑材除去及び潤滑材塗布を実施すれば、潤滑材の薄膜は維持されていた。このような結果を元に、異常画像が発生する最短期間や最短印刷枚数を算出すればよい。画像品質の劣化や少なくとも異常画像が発生する期間や印刷枚数等を事前に予測して、その前に劣化潤滑材を除去することができれば、劣化潤滑材除去にかかる時間を低減でき、小粒径粉体の消費も少なくなり、劣化潤滑材の除去効率が向上する。

また、本実施形態に係るプリンタは、図１に示す構成に限られず、図６乃至図１２に示すような構成にすることもできる。なお、図６〜図１２中、図１と同一部材には、同一符号を付し説明を省略する。例えば、図６及び図８に示すように、潤滑材塗布装置８よりも感光体移動方向下流側かつ帯電ローラ２よりも感光体移動方向上流側の位置に、感光体１上に供給された潤滑材８ａをせき止めて均す潤滑材均し部材９を設けてもよい。潤滑材均し部材９を設けることにより、潤滑材を感光体１上の全面に亘って均一に塗布することができる。また、図７及び図８に示すように、クリーニング手段として、クリーニングブレード７ではなくクリーニングブラシローラ１０を用いてもよい。図９に示すように、クリーニング手段として、クリーニングブレード７とクリーニングブラシローラ１０を併用してもよい。図１０及び図１１に示すように、感光体１の周囲に感光体移動方向から順に、クリーニングブラシローラ１０、クリーニングブレード７、潤滑材塗布装置８、潤滑材均し部材９を設けてもよい。図１０に示す潤滑材均し手段は、感光体移動方向に対してカウンター方向に当接している。図１１に示す潤滑材均し手段は感光体移動方向に対してトレーリング方向で当接している。上記潤滑材均し手段９としては、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等から成る、ブレード形状のクリーニングブレードが挙げられる。潤滑材均し手段９に用いるブレードは、クリーニングブレード７と同様の材質を用いてもよい。また、その弾性率は、２０〜８０％、厚さは１から６ｍｍ、感光体１に対する当接角度は、カウンター方向の場合は１５から４５°、トレーリング方向の場合は９０から１７５°程度がよい。

また、図１２に示すように、クリーニングブレード７よりも感光体移動方向上流側且つ小粒径粉体現像装置５よりも感光体移動方向下流側に、潤滑材塗布手段兼クリーニング手段となる潤滑材塗布兼クリーニング装置１１を設けてもよい。この潤滑材塗布兼クリーニング装置１１は、ブラシローラ１１ｂによって感光体１上に潤滑材１１ａを塗布すると共に、ブラシローラ１１ｂが感光体１上の転写残トナー及び小粒径粉体を除去するクリーニング機能を持っている。ブラシローラ１１ｂがクリーニング機能を持つことにより、感光体１のクリーニング性が向上する。また、潤滑材塗布兼クリーニング装置１１によって感光体１に潤滑材が塗布されて感光体１の摩擦係数が低減された直後に感光体１とクリーニングブレード７とが接触するため、クリーニングブレードの巻き込み等が防止しやすくなる。

なお、図６乃至図１２において、小粒径粉体現像装置５は、現像装置４よりも感光体移動方向下流側且つ転写ローラ６よりも感光体移動方向上流側に設置されているが、装置のレイアウトによってはどの位置に設置されてもよい。また、図６乃至図１２において、感光体１上の小粒径粉体の除去は、クリーニングブレード７及びクリーニングブラシ１０、潤滑材塗布兼クリーニング装置１１によって行う構成であったが、クリーニングブレード７、クリーニングブラシ１０、潤滑材塗布兼クリーニング装置１１、転写ローラ６の少なくともいずれか一つ以上で行えばよい。

また、上述した小粒径粉体を画像形成に用いる現像装置の現像剤中に混入させてもよい。図１３は、小粒径粉体現像装置と現像装置とを兼用したプリンタの構成を示す構成図である。図１３に示すように、このプリンタは、感光体１の周囲に帯電装置２、露光装置３、現像装置１２、転写ローラ６、潤滑材塗布兼クリーニング装置１３、クリーニングブレード７が感光体１の移動方向の順に配設されている。このプリンタにおいては、現像装置１２の現像剤中に小粒径粉体が混入され、現像装置１２によって小粒径粉体が感光体上に現像される。そのため、新たに小粒径粉体現像装置５を設ける必要がなく、画像形成装置の省スペース化を図ることができる。小粒径粉体を現像装置１２の現像剤中に混入させた場合は、小粒径粉体がトナーとトナー間の隙間に現像され、現像されたトナーと小粒径粉体に劣化潤滑材が付着する。よって、上述したように、小粒径粉体現像装置５を用いて劣化潤滑材を除去した場合と同じ効果を得ることができる。またこの場合、通常の印刷プロセス実行中においてトナーと一緒に感光体１上へ小粒径粉体を現像することができるため、印刷しながら感光体１上の劣化劣化潤滑材を除去することができる。そのため、感光体上に劣化潤滑材を多くため込むようなことがなくなり、常に劣化潤滑材による画像品質の低下を防ぐことができる。一方、小粒径粉体としてトナーと逆帯電特性を有する材料を使用し、印刷プロセスとは別のタイミングで劣化潤滑材を除去するために小粒径粉体を選択的に現像装置１２から感光体１に現像させてもよい。小粒径粉体を選択的に現像する手段としては、トナーを現像する時と逆極性の現像バイアスを印加すればよい。この場合、劣化潤滑材除去中は小粒径粉体のみを感光体１上に現像することができるため、小粒径粉体及びトナーの消費量を削減することができ、小粒径粉体及びトナーの供給頻度を減らすことができる。

ここで、現像装置１２の現像剤中に小粒径粉体を混入させる場合には、画質に影響を及ぼさない小粒径粉体を用いることが必要である。具体的には、以下に示すような小粒径粉体が好ましい。まず、現像剤中に混入させる小粒径粉体は、トナーと同色又は無色であることが好ましい。トナーと一緒に小粒径粉体を感光体１上に現像し、印刷用紙に転写及び定着させた場合においても、色の違いによる画像品質の低下を防ぐことができる。また、現像剤中に混入させる小粒径粉体は、トナーと同じ組成からなることが好ましい。トナーと同じ組成からなる小粒径粉体は、現像器の中でトナーと一緒に攪拌した際にもトナーと同じ帯電特性を有するため、トナーの帯電制御を行いやすくなる。そのため、通常の印刷プロセスにおいて、安定した画像形成を行うことができ、画像品質の低下を防ぐことができる。このとき、小粒径粉体表面には、小粒径粉体の流動性を向上させるために外添剤を付着させてもよい。このとき、外添剤としては、酸化シリカや酸化チタン、ステアリン酸亜鉛等を用いることができる。

また、本実施形態に係るプリンタにおいては、画像形成に用いられるトナーは、円形度が０．９６以上であることが好ましい。円形度０．９６以上のトナーは比表面積が小さく、感光体１との接触点も少ない。そのため、通常の印刷プロセスにおいて、感光体１上の潤滑材を除去しにくくなり、接触ＤＣ＋ＡＣ重畳帯電方式の帯電装置２による放電から感光体１を保護することができる。なお、ここでいう円形度は、フロー式画像解析法を用いて測定される、平均円形度のことである。測定装置としては、フロー式粒子像分析装置、ＦＰＩＡ２１００（シスメックス株式会社製）が挙げられる。

また、本実施形態に係るプリンタに使用される感光体は、アモルファスシリコンからなることが好ましい。硬い材料であるアモルファスシリコンを使用することにより、感光体１の膜削れ量が減少する。

また、通常使用される感光体は、通常機能分離型積層感光体を用いるとよい。この感光体は、導電性支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を順次積層したものである。本実施形態で使用される感光体は、その表面に無機微粒子が分散してなる保護層を有することが好ましい。感光体の表面に無機微粒子が分散してなる保護層を有することで、感光体の膜削れ量が減少する。無機微粒子の種類としては、酸化金属、例えばアルミナ等が挙げられる。

また、本実施形態で使用される感光体は、架橋構造よりなる保護層を有することが好ましい。保護層が架橋構造を有することで、感光体の膜削れ量がより減少する。以下、架橋構造について説明する。架橋構造の形成は、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することが非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。

正孔輸送性化合物の重合又は架橋は熱又は光を用いて行う。熱により重合させる場合は、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始材が必要となる場合があるが、低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始材を添加することが好ましい。光により重合させる場合は、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始材が併用される。光として紫外線を用いることが好ましい。この場合の重合開始材とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始材を併用することも可能である。このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成してもよい。

上記架橋タイプ保護層を有する感光体１Ａ、１Ｂの具体例を以下に示す。例えば、感光体１Ａは保護層塗工液および膜厚・作成条件を以下に示す通りに作成した。メチルトリメトキシシラン１８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール２２５部、２％酢酸１０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート１部を混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。

また、感光体１Ｂは保護層塗工液および膜厚・作成条件を以下に示す通りに作成した。下記の化１式に示す正孔輸送性化合物：３０部、下記の化２式に示すアクリルモノマー及び光重合開始材（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００ｍＷ／ｃｍ^２の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５μｍの表面保護層を形成した。

次に、潤滑材の除去性について実験結果を基に説明する。表１に実験結果を示す。潤滑材の除去性について、直接的に評価することは困難である。そこで、この実験では、条件１：ポリカーボネートの基板（以下、ＰＣと記す）の表面に潤滑材を塗布しないもの、条件２：ＰＣ表面に潤滑材を塗布したものを用意した。また、外添剤（酸化シリカ＋酸化チタン、粒径１０〜２５ｎｍ）を付着させた摩耗輪と、酸化シリカ（粒径５μｍ）を付着させた摩耗輪を用意した。そして、テーバ磨耗試験機を用いて、ＰＣ表面（条件１、条件２）をそれぞれ粒径が異なるシリカを付着させた摩耗輪で摺擦し、ＰＣの磨耗速度を求めた。表１に示すように、得られた磨耗速度の割合は、条件１に対する条件２での磨耗速度の割合（条件２の磨耗速度／条件１の磨耗速度×１００（％））で表した。この値が小さいほどに、実験後のＰＣ表面から潤滑材が除去されていない、すなわちＰＣ表面が潤滑材によって保護されていることを示している。表１の結果から、外添剤（酸化シリカ＋酸化チタン、粒径１０〜２５ｎｍ）が付着した摩耗輪でＰＣを摺擦した場合は、摩耗速度の割合が大きく、ＰＣ表面の潤滑材が除去されてしまっている。一方、酸化シリカ（粒径５μｍ）が付着した摩耗輪でＰＣを摺擦した場合には、磨耗速度の割合が非常に小さく、ＰＣ表面の潤滑材が除去されていないことが分かる。これらの違いは、摩耗輪に付着されたシリカの粒径の違い、すなわち、比表面積のちがいである。つまり、今回の実験結果から、粒径が小さくなると、比表面積が大きくなるために、ＰＣ上の潤滑材を除去しやすくなり、逆に、粒径が大きいと、比表面積が小さくなるために、ＰＣ上の潤滑材を除去しにくいことが明らかになった。このことから、粒径の小さい小粒径粉体ほど比表面積が大きく、感光体１上の劣化潤滑材を除去しやすいことがわかる。

なお、本実施形態に係るプリンタにおいては、帯電ローラ、潤滑材塗布装置、クリーニングブレードの少なくとも一つと、感光体とが一体となってプロセスカートリッジを構成し、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されていることが好ましい。図１４は、プロセスカートリッジの構成を示す概略構成図である。図１４に示すように、感光体１と、帯電ローラ２、クリーニングブレード７、潤滑材塗布兼クリーニング装置１１とが一体的に組み付けられてなるプロセスカートリッジ１３が画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されていることが好ましい。感光体１と帯電ローラ２とは、微小ギャップが一定に保たれた状態でプロセスカートリッジ１３に組み込まれていて、その微小ギャップＧを一定に保ったまま、プロセスカートリッジ１３を画像形成装置本体に対して着脱できるのである。このため、プロセスカートリッジ１３を着脱する際に、微小ギャップＧの大きさが大きく変動してしまう不具合を阻止できる。感光体１と帯電ローラ２を画像形成装置本体に別々に着脱できるように構成してもよいが、この構成によると、感光体１や帯電ローラ２の着脱時に微小ギャップＧが変化するおそれがあり、均一な帯電ができなくなる恐れがある。

また、帯電ローラ２のほかに、クリーニングブレード７、潤滑材塗布兼クリーニング装置１１等も感光体１に接触している。クリーニングブレード７や潤滑材塗布兼クリーニング装置１１等の接触部材を帯電ローラ２とは別に画像形成装置本体に着脱できるように構成した場合は、これら接触部材を着脱する際、これら接触部材が感光体１に接触したまま移動するので感光体１を傷付けてしまう虞がある。また、接触部材の移動によって感光体１に大きな外力が加えられるため、感光体１と帯電ローラ２との微小ギャップが変動してしまう虞がある。これに対し、これら接触部材もプロセスカートリッジの要素にすれば、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱するとき接触部材も共に着脱されるので、接触部材が感光体１に対して相対的に動くことはない。そのため、接触部材の接触により感光体１を傷付けたり、微小ギャップが大きく変動したりすることがない。また、感光体１とクリーニングブレード７との間や、感光体１と潤滑材塗布兼クリーニング装置１１との間の接触状態の維持が簡単になり、交換等のサービスに時間が掛かったり、サービス時に感光体１を傷付けたりすることがなくなりサービス性が向上する。

以上、本実施形態に係るプリンタによれば、小粒径粉体は、画像形成に用いるトナーよりも平均粒径が小さいので、トナーを現像する場合に比べより短時間で均一且つ確実に像担持体である感光体１上の劣化潤滑材を除去できる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、小粒径粉体現像手段である小粒径粉体現像装置５及び現像装置１１により感光体１上に小粒径粉体を供給する。感光体１上にベタ画像に相当する静電潜像を形成し、この静電潜像に小粒径粉体を供給することができるので、小粒径粉体を感光体上に均一に供給することが可能となる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、所定のタイミングで、例えば一定期間、一定印刷枚数毎に感光体１上の劣化潤滑材を除去している。画像品質の劣化や少なくとも異常画像が発生する一定期間や印刷枚数等を事前に予測し、その前に劣化潤滑材を除去することができれば、劣化潤滑材除去にかかる時間の低減でき、小粒径粉体の消費も少なくなり、劣化潤滑材の除去効率が向上する。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、小粒径粉体現像装置５は、現像バイアスとして直流電圧を印加しているため、潤滑材が小粒径粉体現像装置５に入り難くなる。よって、小粒径粉体現像装置５では小粒径粉体を所望通り帯電させて安定した現像を行うことができるとともに、劣化潤滑材が小粒径粉体に確実に付着することができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、劣化潤滑材除去と同時に、帯電ローラ２による潤滑材の劣化、消失を行うため、感光体１上の劣化潤滑材除去効率をさらに向上させることができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、潤滑材塗布装置８は劣化潤滑材除去中は感光体１に潤滑材を供給しないので、未劣化潤滑材の不必要な消費を防ぐことができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、劣化潤滑材除去後は、潤滑材塗布装置８によって再び感光体１上に潤滑材が塗布されるので、劣化潤滑材除去後も感光体１を放電による摩耗から防ぐことができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、クリーニングブレード７が劣化潤滑材を除去しているため、劣化潤滑材を除去するために新たな部材を設ける必要がなく、省スペース化、低コスト化を図ることが可能である。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、クリーニングブレード７により回収されたトナーがリサイクル手段によって画像形成動作の進行と同時に小粒径粉体現像装置５に供給される。よって、新たなメンテナンスにより小粒径粉体を供給する必要がない。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、クリーニングブレード７により回収したトナーを分級装置によって分級するので、粒径分布の狭い小粒径粉体を小粒径粉体現像装置５に供給することができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、現像装置１が小粒径粉体現像装置を兼ねるので、新たに小粒径粉体現像装置５を設ける必要がなく、画像形成装置の省スペース化を図ることができる。また、通常の印刷プロセス実行中においてトナーと一緒に感光体１上へ小粒径粉体を現像することができるため、印刷しながら感光体１上の劣化劣化潤滑材を除去することができる。一方、印刷プロセスとは別のタイミングで、小粒径粉体を選択的に現像装置１２から感光体１に現像させた場合は、小粒径粉体及びトナーの消費量を削減することができ、小粒径粉体及びトナーの供給頻度を減らすことができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、現像装置１２に投入される小粒径粉体が現像剤中のトナーと同色又は無色であるため、色の違いによる画像品質の低下を防ぐことができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、現像装置１２に投入される小粒径粉体が現像剤中のトナーと同じ組成であるため、トナーの帯電制御を行いやすく、安定した画像形成を行うことができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、円形度が０．９６以上であるトナーを用いているため、通常の印刷プロセスにおいてトナーは感光体１上の潤滑材を除去しにくく、感光体１を放電による摩耗から保護することができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、感光体１がアモルファスシリコンからなるため、感光体１を放電による摩耗から保護することができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、感光体１の表面に無機微粒子が分散してなる保護層を有するため、感光体１を放電による摩耗から保護することができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば感光体１の表面に架橋構造よりなる保護層を有するため、感光体１を放電による摩耗から保護することができる。
また、本実施形態に係るプロセスカートリッジによれば、感光体１と帯電ローラ２との間、感光体１とクリーニングブレード７との間、感光体１と潤滑材塗布兼クリーニング装置１１との間の接触状態の維持が簡単になり、交換等のサービスに時間が掛かったり、サービス時に感光体１を傷付けたりすることがなくなりサービス性が向上する。
なお、上記実施形態では、感光体１上に形成したトナー像を印刷用紙に直接転写するプリンタについて説明したがこれに限られない。例えば、感光体上のトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、中間転写体上のトナー像を印刷用紙に転写する画像形成装置にも適用できるものである。また、上記実施形態では、ひとつの感光体１及びひとつの現像装置４を有するモノクロ画像形成装置を例に説明したがこれに限られない。例えば、一つの感光体上に各色ごとのトナー像を順次形成し、感光体上の各色トナー像を順次中間転写体又は印刷用紙に重ね合わせて転写するカラー画像形成装置にも適用することができる。また例えば、感光体を含む画像形成ユニットを複数組並べて配置し、各画像形成ユニットの感光体上に互いに異なる色のトナー像を形成し、各感光体上のトナー像を中間転写体又は印刷用紙に重ね合わせて転写するタンデム型のカラー画像形成装置にも適用することができる。

本実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。画像形成動作終了後に劣化潤滑材を除去する例を示したフローチャート。画像形成動作開始前に劣化潤滑材を除去する例を示したフローチャート。画像形成動作開始前に劣化潤滑材を除去するかを判定する例を示したフローチャート。画像形成動作後に劣化潤滑材を除去するかを判定する例を示したフローチャート。別の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。別の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。別の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。別の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。別の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。別の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。別の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。小粒径粉体現像装置と現像装置とを兼用したプリンタの構成を示す構成図。プロセスカートリッジの構成を示す概略構成図。従来のプリンタの構成を示す構成図。

符号の説明

１感光体
２帯電ローラ
３露光装置
４現像装置
５小粒径粉体現像装置
６転写ローラ
７クリーニングブレード
８潤滑材塗布装置
９潤滑材均し部材
１０クリーニングブラシローラ
１１潤滑材塗布兼クリーニング装置
１２現像装置
１３プロセスカートリッジ

Claims

像担持体と、該像担持体に潤滑材を供給する潤滑材供給手段と、該像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
上記トナーよりも平均粒径の小さい小粒径粉体を上記像担持体上に供給して該像担持体上の劣化潤滑材を小粒径粉体に付着させる小粒径粉体供給手段と、劣化潤滑材が付着した小粒径粉体を該像担持体上から除去する劣化潤滑材除去手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、
上記小粒径粉体供給手段は、上記像担持体上に形成された静電潜像に小粒径粉体を供給する小粒径粉体現像手段であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記小粒径粉体供給手段及び劣化潤滑材除去手段は、所定のタイミングで動作することを特徴とする画像形成装置。
請求項２又は３の画像形成装置において、
上記小粒径粉体現像手段は、現像バイアスとして直流電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
上記帯電手段は、上記小粒径粉体供給手段の動作中に上記像担持体に接触又は近接した状態で直流電圧に交流電圧を重畳して印加することを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、
上記潤滑材供給手段は、上記小粒径粉体供給手段の動作中は上記像担持体に潤滑材を供給しないことを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記潤滑材供給手段は、上記劣化潤滑材除去手段の動作後に上記像担持体に潤滑材を供給することを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、
上記クリーニング手段は、上記劣化潤滑材除去手段を兼ねることを特徴とする画像形成装置。
請求項８の画像形成装置において、
上記クリーニング手段により回収されたトナーを選別した後に上記小粒径粉体現像手段にリサイクルすることを特徴とする画像形成装置。
請求項９の画像形成装置において、
上記クリーニング手段により回収されたトナーを分級装置によって分級した後に上記小粒径粉体現像手段にリサイクルすることを特徴とする画像形成装置。
請求項２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、
上記現像手段が上記小粒径粉体現像手段を兼ねる構成とし、該現像手段の現像剤中に小粒径粉体を混入させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１１の画像形成装置において、
上記現像手段に投入される小粒径粉体は、現像剤中のトナーと同色又は無色であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１１又は１２の画像形成装置において、
上記現像手段に投入される小粒径粉体は、現像剤中のトナーと同じ組成であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３の画像形成装置において、
上記現像手段で現像に用いられるトナーは、円形度が０．９６以上であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４の画像形成装置において、
上記像担持体は、アモルファスシリコンからなることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５の画像形成装置において、
上記像担持体は、表面に無機微粒子が分散してなる保護層を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６の画像形成装置において、
上記像担持体は、表面に架橋構造よりなる保護層を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８の画像形成装置に用いられ、
上記帯電手段、上記劣化潤滑材除去手段、上記クリーニング手段のうち少なくともひとつと、上記像担持体とが一体に構成され、該画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。