JP2011059315A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体のクリーニングを行うブラシが抱え込むトナー量を一定として潤滑剤消費量を一定にする。
【解決手段】潤滑剤塗布ブラシローラ３ａへのトナーの供給量が少ないときは、ブラシローラ３ａを電気的にフロートにすることでブラシ部とトナーが静電的な付着力が消失しないようし、ブラシ部にトナーを保持させるようにし、保持しているトナーが潤滑剤成型体３ｂの研磨剤として使用することで、安定して潤滑剤を感光体ドラム１に供給するようにする。逆に、ブラシローラ３ａへのトナーの供給量が多いときは、ブラシローラ３ａをアースに落とすことで、ブラシに静電的に付着力を弱めて、ブラシローラ３ａからトナーを放させ、トナーの抱え込みを減らすことで、ブラシローラ３ａの保持するトナー量を一定にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等であって電子写真技術により画像形成を行う画像形成装置に関する。

近年、電子写真技術に対して高画質化への要求が高まっており、特に高精細なカラー画像形成を実現させるため、トナーの小粒径化、球形化が進められている。トナーの小粒径化によりドットの再現性が良好になり、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができるからであるが、従来のトナーの混練粉砕法では、このような小粒径化、球形化したトナーを製造するのは非常に困難である。そのことから、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法による製造された重合トナーが採用されつつある。しかしながら、小粒径化、球形化されたトナーを用いた場合、画像形成後に行われる感光体上のクリーニングにいくつかの問題が生じている。

その一つは、小粒径化、球形化されたトナーのクリーニングが一般的に用いられているブレードクリーニング方式では難しいことである。クリーニングブレードは感光体表面を摺擦しながらトナー等を除去するが、感光体との摩擦抵抗によりクリーニングブレードのエッジの部分が変形するため、感光体とクリーニングブレードとの空間で転がり始め、クリーニングブレードをすり抜けるというものである。クリーニングブレードをすり抜けるトナーが大量であれば、クリーニング不良となって、地かぶり等の異常画像を発生させる。

また、問題の二つ目として、クリーニングブレードをすり抜けたトナーは、その後感光体表面に残留し続けるうちに、トナー中に含まれる離型剤や流動化剤等がその原因物質となって感光体表面に膜状に固着してできると考えられている、いわゆるフィルミングの発生が挙げられる。フィルミングが発生すると、画像のベタ部に白点ができるなどの異常画像を発生させる。

またクリーニングブレードよりも像担持体である感光体の回転方向で上流側に配設された潤滑剤塗布手段の場合は、転写残トナーの入力された潤滑剤塗布性に対して少なからず影響することがわかっている。実際には高画像面積の場合は潤滑剤が多く消費され、低画像面積時の場合は消費量が少ない。これは、ブラシと固形潤滑材の間にトナーが入り込み、トナーが研磨剤の機能を果たしているためである。逆にトナーが介在しない場合は、ブラシは潤滑剤に覆われ、ブラシの摺擦力が低下し、狙いの消費量を得ることができなくなってしまっている。

このような問題に対処するために種々の技術が提案されている。例えば特許文献１に開示されている発明は、クリーニングレス方式のものであり、ブラシはトナーを一時的に蓄えて、像担持体である感光体上へ戻すためにブラシに印加するバイアスを切り替えることを行っている。しかしながら、トナーが研磨剤の役割をすることから、高画像面積の場合は潤滑剤が多く消費され、低画像面積時の場合は消費量が少なくなり、塗布量が安定しないという問題がある。また特許文献２に開示されている発明では、ブラシ状ローラに現像剤除去部材を接触させトナーを除去しているが、ブラシ状ローラに現像剤除去部材を接触させているだけで、現像剤除去部材にトナーが排出されないことから、抱え込まれてしまいブラシ状ローラからトナーを除去できないという問題がある。

そこで本発明は、ブラシの抱え込むトナー量を一定とすることで、潤滑剤消費量を一定にすることを目的とする。

本発明の画像形成装置のうち請求項１に係るものは、像担持体と、該像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する書き込み手段と、前記静電潜像を現像する現像手段と、
現像後の転写残トナーを前記像担持体より回収するクリーニング手段と、該クリーニング手段よりも前記像担持体回転方向上流に配設され、潤滑剤を前記像担持体に塗布する潤滑剤塗布手段を備えた、画像形成装置において、印刷した画像の画像面積を記憶する画像面積記憶手段を有し、該画像面積記憶手段に記憶した画像面積率に応じて前記潤滑剤塗布手段のブラシ状ローラの状態をアース状態またはフロート状態に切り替え、前記ブラシ状ローラが保持するトナー量が一定となるように制御することを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１の画像形成装置において、前記ブラシ状ローラのアース状態とフロート状態を切り替えるタイミングを、画像形成装置の非作像時としたことを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項１または２の画像形成装置において、前記ブラシ状ローラの軸を通じて接地することを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記ブラシブラシ状ローラのブラシ先端から該ブラシ状ローラの軸に５００Ｖ印加したときの該ブラシ状ローラの抵抗が、１×１０^１２Ω以下となるようにしてなることを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかの画像形成装置において、前記固形潤滑材が、フッ素樹脂粒子および脂肪酸金属塩を１種類ないし数種類を固形化したものであることを特徴とする。

請求項６に係る画像読取装置は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、請求項１から５のいずれかに記載のブラシ状ローラと、電子写真感光体とを一体に構成して装置本体に着脱できるプロセスカートリッジとして備えてなることを特徴とする。

請求項７に係るものは、請求項１から６のいずれかの画像形成装置において、前記画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機又はインクジェット記録装置の何れか一つ、またはそれらの少なくとも二つの機能を組み合わせた複合機であることを特徴とする。

本発明によれば、像担持体である感光体や転写ベルトに対して、潤滑剤の塗布量を一定にすることができ、潤滑剤塗布量不足によるフィルミングやクリーニング不良や塗布量過多による帯電ローラ汚れなどの不具合が発生せず、安定した画像を初期から寿命時まで提供することができる。また、塗布量を一定にできることから潤滑剤の寿命まで使い切ることが可能となる。

トナーがブラシ状ローラと潤滑剤の間に入り込み、研磨剤の効果を果たす様子を示す概念図 ブラシ状ローラをアースに落とし、静電的にブラシの付着力を弱めてトナーを放させ、トナーの抱え込みを減らして保持するトナー量を一定にする様子を示す概念図 図２の状態の要部拡大図 複写機の全体構成を示す断面図 像担持体周りの構成を示す断面図

本発明を実施するための形態を説明する。
一般的に現像によって静電潜像にトナーを付着することでトナー像を形成し、像担持体である感光体から転写手段にトナー像を転写する画像形成方式では、転写されずに感光体に残ったトナーが転写残トナーである。この転写残トナーは感光体に接触しているクリーニングブレードによって回収される。また、小径化および球形化されたトナーはクリーニングが困難であるが、感光体および転写手段に潤滑剤を塗布し、摩擦係数を下げることでクリーニング性が向上することが知られている。

本発明の実施形態としては、潤滑剤塗布手段の固形潤滑材は、ブラシ状ローラにバネにより押圧されており、ブラシ状ローラが回転することで固形潤滑材を摺擦し、粉体化した潤滑剤をブラシ状ローラが感光体表面まで搬送、供給し、クリーニングブレードによってこすり伸ばされることで、感光体表面に定着し感光体表面を低摩擦係数化する形態が挙げられる。ただし、ブラシ状ローラと固形潤滑材だけでは、潤滑剤消費量は経時で低下することがわかっている。これは、ブラシ状ローラが潤滑剤で覆われてしまい、ブラシ状ローラの摺擦力が低下してしまうためと考える。

そこで、画像面積率を振って、潤滑剤の消費量を確認したところ、下記表１、２のような結果を得た。

この結果より、低画像面積では潤滑剤の消費量が少なく、高画像面積では潤滑剤の消費量が多い。よって、画像面積が潤滑剤の消費量への影響が大きいことがわかった。

＜評価＞
上述の確認の評価の内容について説明する。
画像面積率の異なる画像をブラシ状ローラがアースとフロートのそれぞれで１０００枚印刷したとき潤滑剤消費量を測定した。
評価条件は以下の通りである。
条件
実験機 imagio MPC 2200（商品名）の改造機
（ブラシ状ローラを変更）
ブラシ状ローラ 材質：導電ＰＥＴ繊維
太さ：５．３デニール
抵抗：１×１０^１２Ω
密度：５００００本／平方インチ
固形潤滑材 ステアリン酸亜鉛
印刷条件
画像面積率 ０．５％、５％、２０％
印刷枚数 １０００枚（２枚／ジョブ）
用紙サイズ Ａ４縦
結果

実験機では、潤滑剤の狙い消費量は、０．２〜０．３ｇ／１０００枚が望ましい。これは、固形潤滑材が寿命を達成でき、なおかつ感光体の摩擦係数が０．４以下を維持できる量であるからである。よって、潤滑剤消費量が前記の狙い値になるようにするには、画像面積率０．５％のときはフロートがよく、画像面積率５％のときはアースもしくはフロートのどちらでもよく、画像面積率２０％のときはアースが良い。よって、前記条件においては下記表３ように、画像面積率が５％以上の場合はブラシ状ローラをアースにし、５％未満の場合には、フロート状態に切り替えることが望ましい。

潤滑剤の消費量が０．２ｇ以下の場合、感光体への供給量としては十分ではないために、感光体の摩擦係数が上昇し、０．４以上なることがあり、クリーニング不良が発生することがある。逆に潤滑剤消費量が多いと帯電ローラに潤滑剤が付着することで帯電ローラ抵抗が上昇し、感光体上に十分に帯電させることができず、その帯電できない部分にトナーが現像されてしまいスジ状の異常画像が発生する帯電ローラ汚れが発生する。

画像面積率が異なると潤滑剤消費量が変化する理由として、潤滑剤塗布手段（ブラシ状ローラ）へのトナー供給量（転写残トナー量）によってブラシ状ローラに付着するトナー量が異なる点が挙げられる。ブラシ状ローラと固形潤滑材だけでは、潤滑剤消費量は経時で低下することがわかっている。これは、ブラシ状ローラが潤滑剤で覆われてしまい、ブラシ状ローラの摺擦力が低下してしまうためと考えられる。ブラシ状ローラの初期は摺擦力があるが、しだいにブラシ先端に潤滑剤が付着し、固形潤滑材とブラシ先端が滑ることで、摺擦力が低下すると考えられる。逆にブラシ状ローラに多くのトナーが抱え込まれている場合は、トナーがブラシ状ローラと潤滑剤の間に入り込み、研磨剤の効果があると考えられる。この様子を図１に示す。なお図１の矢印Ｘで示す部分が、トナーが固形潤滑剤を研磨して潤滑剤粉をブラシに供給している部分である。

そこで本発明の実施形態としては、ブラシ状ローラへのトナーの供給量が少ないときは、ブラシ状ローラを電気的にフロートにすることでブラシ部とトナーが静電的な付着力が消失しないようし、ブラシ部にトナーを保持させるようにし、保持しているトナーが固形潤滑材の研磨剤として使用することで、安定して潤滑剤を感光体に供給するようにする。逆に、ブラシ状ローラへのトナーの供給量が多いときは、ブラシ状ローラをアースに落とすことで、静電的にブラシの付着力を弱めて、ブラシ状ローラからトナーを放させ、トナーの抱え込みを減らすことで、ブラシ状ローラの保持するトナー量を一定にする。図２にその様子を示す。

図１、図２において、１は感光体ドラム、３ａは潤滑剤塗布ブラシローラ、３ｂは潤滑剤成型体、３ｄは潤滑剤を潤滑剤塗布ブラシローラ３ａへ押しつけている付勢部材である。また１１は潤滑剤粉、１２はトナーＴの研磨で削られてトナーＴに付着している潤滑剤粉を示している。このブラシ状ローラ３ａはアースまたはフロートとその状態を切り換えるが、その切り替えは、アースとブラシ状ローラ３ａの間に画像形成装置の演算手段よりメカ的にスイッチングを制御しても良いし、回路内に電流が無視できるほど抵抗（１００ＭΩ以上）を配設しても良い。

また、ブラシ状ローラ３ａに付着するトナーＴの量を制御する他の方法としては、図示はしないが、上述の方法と同様に、ブラシ状ローラ３ａとアースの間に可変抵抗を設ける方法を採用したり、フリッカーやスクレーパーの食い込み量を制御したりしても良い。

すなわち本発明によれば、像担持体である感光体や転写ベルトに対して、潤滑剤の塗布量を一定にすることができ、潤滑剤塗布量不足によるフィルミングやクリーニング不良や塗布量過多による帯電ローラ汚れなどの不具合が発生せず、安定した画像を初期から寿命時まで提供することができる。具体的には、画像面積率を判定してから、ブラシ状ローラのアースとフロートを切り替えることができるので、トナー入力量（転写残トナー量）に応じた制御が可能となり、安定して潤滑剤を感光体に供給できるので、安定した画像が得られる。なお、画像形成装置の画像面積記憶手段に累積される画像情報は、印刷ジョブが終了し更新された後の非作像時にブラシ状ローラをアースとフロートの切り替えを行うことで、前の印刷ジョブの画像面積情報を次の印刷ジョブからのブラシ制御を変更することができる。できれば、作像動作が終了した後にアースとフロートを切り替えることが望ましい。

また本発明は、像担持体に潤滑剤を十分に供給することができ、クリーニング不良の発生しない安定した画像が得られる。ブラシ先端にブラシ状ローラの長手方向に金属ローラに接触させる方法があるが、トナーがブラシと金属ローラとの間に介在することで、ブラシ状ローラの抵抗が上昇してしまうことから、当設させたローラがトナーを抱えているブラシ先端に接触するのは望ましくない。よって本発明では、ブラシ状ローラの軸からに電極を接触させる方法が望ましい。

さらに本発明では、抵抗１×１０^１２Ω以下であれば、ブラシ状ローラからトナーが付着しないことから、ブラシ状ローラのブラシは、ブラシに静電的に付着したトナーをブラシ状ローラがアースに落とすことで、トナーの電荷を消失し、静電的付着力を弱めるために導電性であることが必要である。

そこで画像面積率のことなる画像を抵抗が振れたブラシ状ローラで１０００枚印刷したとき潤滑剤消費量を測定した。
＜評価＞
上述の確認の評価の内容について説明する。
評価条件は以下の通りである。
条件
実験機 imagio MPC 2200（商品名）の改造機
（ブラシ状ローラを変更）
ブラシ状ローラ 材質：導電ＰＥＴ繊維
太さ：５．３デニール
密度：５００００本／平方インチ
接地状況：アース
固形潤滑材 ステアリン酸亜鉛
印刷条件
画像面積率 ０．５％、５％、２０％
印刷枚数 １０００枚（２枚／ジョブ）
用紙サイズ Ａ４縦

この評価の結果を下記表４に示す。
このように抵抗１×１０^１３では、フロート状態と同じ潤滑剤消費量となってしまい、ブラシ状ローラをアースにしても、高画像面積では潤滑剤消費量が多すぎる結果となった。よって、ブラシ状ローラの抵抗は１×１０^１２以下が望ましい。

さらに本発明の実施形態としては、像担持体の表面に潤滑剤が被覆し、低摩擦係数であればクリーニング不良が発生せず、像担持体表面に潤滑剤の層を形成し、保護層となりフィルミング等の付着物を付着させないので、安定した画像が得られることが挙げられる。

なお潤滑剤塗布手段３は、上述した構成のものに限られず、潤滑剤成型体３ｂを直接感光体ドラム１表面に当接させて塗布する構成や、粉体状潤滑剤を感光体ドラム１表面に供給する構成等であってもよいが、感光体ドラム１表面への潤滑剤の塗布量をより効率的に調整できる手段として、上述した潤滑剤成型体３ｂとブラシ状ローラ３ａとからなる構成であることが好ましい。

潤滑剤成型体３ｂの潤滑剤としては、例えば、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類や、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂が挙げられる。特に、感光体１の摩擦を低減する効果の大きいステアリン酸金属塩、さらにはステアリン酸亜鉛が一層好ましい。

なお本発明の実施形態では、上述のような構成とすることで、交換時間を短縮し、一般的なユーザーであっても容易に交換可能となる。

またなおブラシ状ローラの抵抗測定方法は、ブラシ状ローラ３ａ全幅（例えば上述の評価では３２３ｍｍ）の銅板の一縁側を０．５ｍｍ食い込ませ、もう一方の縁側をブラシ状ローラの軸につないでおく。そして、電源と電流計を接続し、電源から５００Ｖの電圧を印加し、ブラシ状ローラを３回転させたときの電流値の平均を測定した。

以下、本発明の実施例を適用し得る画像形成装置について説明する。なお以下では、画像形成装置として、タンデム方式を採用したフルカラー画像を形成可能な複写機について説明するが、本発明に係る画像形成装置としては、図示のものに限定されず、プリンタ、ファクシミリ装置、複合装置等々種々の装置に適用できる。

複写機としての基本構成とその動作について説明する。図４は複写機の全体構成を示す断面図、図５は像担持体周りの構成を示す断面図である。そして図示の複写機は、装置本体１００の下部に記録材としての用紙を収納する給紙トレイ１０１を配した給紙部を設け、その上方に作像部を配置した構成となっている。作像部は、像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、特に色を特定する必要がなければ像担持体１と言う。）を備えた複数の作像手段として４個の作像ユニットと、複数のローラに巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成した中間転写体としての中間転写ベルト３１と、各像担持体に潜像を形成する潜像形成装置である光書込みユニット１０５と、用紙にトナー像を定着させる定着装置４０等が設けてある。給紙トレイ１０１から定着装置４０までの間には、用紙を搬送する搬送経路が形成してある。図中１０２は給紙コロ、２１はレジストローラである。

中間転写ベルト３１のローラとローラの間は、このベルトの下部側ベルト走行辺に相当している。中間転写ベルト１０には、ローラと対向する部位に２次転写装置となる２次転写ローラ３４を搬送経路に臨ませて配設し、ローラ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３３が配設してある。

作像部は、この下側走行辺に対向するように配置することで、中間転写ベルト３１の下方に配設してある。作像部の各作像ユニットは、中問転写ベルト３１に接する像担持体１をそれぞれ備えている。各像担持体１の周りには、帯電ローラ２ａ、現像装置４、クリーニング装置８がそれぞれ配置してある。各像担持体１が中間転写ベルト３１に接する位置における中間転写ベルト３１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がそれぞれ設けてある。

なお本例において、作像ユニットは、基本的には同一構造で構成してある。そのため一つの作像ユニットの構造のみ代表させて示してある。各作像ユニットにおいて異なるのは、各現像装置４に収納してある現像剤としてのトナーの色が異なる点である。

光書込みユニット１０３は、光変調したレーザ光Ｌを各像担持体１の表面に照射して、像担持体１の表面に色毎の潜像を形成するものであり、本形態では、作像部の下方に配置してある。

また図４に示すように、装置本体１００の上部にはトナーボトル１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（以下、特に色を特定する必要がなければトナーボトル１０と言う。）を有し、通常はトナーボトル１０のみの交換でトナーを補給し、像担持体１や帯電ローラ２ａ等のプロセスカートリッジの交換時期にのみプロセスカートリッジ全体を交換する。

なお図４ではトナーボトル１０が各色とも機械上側に配置され、下側にある各色のプロセスカートリッジまでトナーを搬送してトナーを補給する構成となっている。この様な構成にすることで通常はトナーボトル１０の交換のみですむため、ユーザーのコストを低減できるようになる。また装置の他の部分を開け閉めや出し入れの回数が減るためにシャッタ部等でのトナー飛散が防止できるようになり、メンテナンス性の向上を図り得る。

次にこの画像形成装置の動作を説明する。
画像形成動作が開始すると、各作像ユニットの像担持体１を図示しない駆動装置によって時計方向に回転駆動し、各像担持体１の表面を帯電ローラ２ａによって所定の極性に一様に帯電させる。帯電した各像担持体１の表面には、光書込みユニット１０３からレーザ光Ｌをそれぞれ照射し、それぞれの表面に静電潜像を形成する。

このとき、例えばスキャナで読み取った画像を演算装置にて、各像担持体１に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成した静電潜像は、各像担持体１と現像ユニット４の間を通るとき、各現像ユニット４に収納したトナーによってトナー像として可視像化する。

中間転写ベルト３１を巻き掛けた複数のローラのうち１つのローラを、図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動し、これにより中間転写ベルト３１を走行駆動し、他のローラを従動回転させる。このように走行する中間転写ベルト３１には、各作像ユニットで形成した各色のトナー像が転写ローラによって順次重ねて転写され、中問転写ベルト３１の表面にはフルカラーのトナー像が担持される。

トナー像を転写した後の各像担持体１の表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置８によって各像担持体１表面から除去し、像担持体１の表面を図示しない除電装置によって除電し、表面電位を初期化して次の画像形成に備えさせる。

一方、給紙トレイ１０１から給紙した用紙を搬送経路へ送り込み、２次転写ローラ３４よりも給紙側に配設したレジストローラ２１によって給紙タイミングをとってローラと２次転写ローラ３４との対向部に給送する。

このとき２次転写ローラ３４には、中問転写ベルト３１表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加し、これによって中間転写ベルト３１の表面のトナー像を用紙上に一括して転写する。トナー像の転写を受けた用紙を定着装置４０へと搬送し、定着装置４０を通過させる際に熱と圧を加え、トナー像を溶融させて定着させる。

そして、トナー像が定着した用紙、すなわちプリント済みの用紙は、装置本体１００の上部寄りに設けた搬送経路の終端に位置する排出ローラ４１へと搬送し、装置本体１００の上部に構成した積載部へと排出する。トナー像を用紙に転写した後の中間転写ベルト３１上に残留したトナーはクリーニング装置８より除去する。

このように構成した複写機は、４個の作像ユニットを中間転写ベルト３１に対向させて設け、中間転写ベルト３１に順次各色のトナー像を重ねて転写するため、作像手段が１つで４色の現像装置を持ち、中間転写ベルト３１上にトナー像を重ねて転写し、その後用紙に転写する形式のものと比べて、作像時間を大幅に短縮する。また、装置本体１００の上部に積載部が構成してあるので、装置本体１００から積載部が周囲に飛び出ることがなく、設置面積や占有面積が小さくなる。

なお以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部の作像ユニットのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色または３色の画像を形成したりすることもある。また、本形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、ブラックの作像ユニットの感光体ドラム１Ｋ上にのみ静電潜像を形成して同ユニットによって現像して用紙に転写し、定着装置４０で定着すればよい。

既述のように、作像ユニットは、いわゆるプロセスカートリッジとし、像担持体１、現像ユニット４、クリーニング装置８、帯電ローラ２ａが一体としてある。

ところで本実施例のプロセスカートリッジでは、上述した従来の各種の問題についての対策として、図２に示すように、クリーニング装置８が備える潤滑剤塗布ブラシローラ３ａの線速、ここで説明する線速とは、潤滑材塗布ブラシローラ３ａが像担持体１の表面に接触している位置での線速を言い、これを像担持体１の線速に対して若干異なる早さに設定してある。

具体的には、本実施例では潤滑剤塗布ブラシローラ３ａの径はφ１２ｍｍ、φ３０ｍｍの像担持体１に対して１ｍｍ食込ませて使用しているので、像担持体１に接触している部分での潤滑材塗布ブラシローラ３ａの実質の径はφ１０ｍｍとなり、本明細書で述べる線速は、像担持体１の径φ３０ｍｍ、潤滑剤塗布ブラシローラ３ａの径φ１０ｍｍで計算されるものである。当然、潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａ単体の外径が同じでも、食込み量の設定（像担持体１と潤滑剤塗布ブラシローラ３ａの中心間距離）の設定が変化すれば、ここで述べている潤滑剤塗布ブラシローラ３ａの線速も変化するので、適宜好ましい設定を採択するようにすればよい。

潤滑剤塗布ブラシローラ３ａをアクリル繊維、ナイロン繊維、ＰＥＴ繊維を用いて構成し、潤滑剤として固形のステアリン酸亜鉛を用い、適正な加圧力で潤滑剤塗布ブラシローラ３ａに押し当てた場合、像担持体１の線速に対して潤滑剤塗布ブラシローラ３ａの線速を０．８≦Ｘ＜１または１＜Ｘ≦１．３倍程度の範囲に設定するが望ましい。特には若干速い１＜Ｘ≦１．３倍程度の範囲に設定するがより望ましい。

また図５に示すように、潤滑剤塗布ブラシローラ３ａがクリーニングブレード８ａの上流（感光体ドラム１の回転方向で）に位置し、像担持体１上の転写残トナーがクリーニングの補助手段としての役目も発揮できるように構成してある。そのため、クリーニング性に優れたコンパクトなプロセスカートリッジとすることが可能となっている。

なお、図示の潤滑剤塗布ブラシローラ３ａが潤滑剤３ｂに接触する前にフリッカー８ｅを配置することにより、転写残トナーを像担持体より回収したブラシローラがそのトナーを抱え込むのを防止し、トナー付着の少ない状態で効率良く潤滑剤３ｂを塗布することが可能となる。なお図中３ｄは潤滑剤を潤滑剤塗布ブラシローラ３ａへ押しつけている付勢部材である。

本実施例では潤滑材の消費量を決める手段としてコイルバネ等の付勢部材を用いているが、重力を使い錘などをもちいてもよく、これに限定するものではない。

また、クリーニングブレード８ａによって掻きとられたトナーは、重力により落下し搬送コイル８ｃにより廃トナー回収容器へと搬送される。

１：感光体（像担持体）
２：帯電装置
２ａ：帯電ローラ（帯電部材）
２ｂ：帯電クリーニング部材
３：潤滑剤塗布装置
３ａ：ブラシローラ
３ｂ：固形潤滑剤
３ｃ：固形潤滑剤保持部材
３ｄ：加圧部材
４：現像装置
８：クリーニング装置
８ａ：クリーニングブレード
８ｂ：クリーニングブレード保持部材
８ｃ：廃トナー搬送スクリュ
８ｄ：加圧部材
８ｅ：フリッカー
１０：トナーボトル
１１：トナー
１２：潤滑剤粒子
２０：転写紙
２１：レジストローラ
３１：中間転写ベルト
３２：１次転写ローラ
３３：転写ベルトクリーニング装置
３４：２次転写ローラ
４０：定着装置
４１：排紙ローラ
１００：画像形成装置
１０１：給紙トレイ
１０２：給紙コロ
１０３：書き込みユニット

特許３８８８８６２号公報 特開２００８‐１３４５５５号公報

Claims (7)

1. 像担持体と、
   該像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、
   前記像担持体に静電潜像を形成する書き込み手段と、
   前記静電潜像を現像する現像手段と、
   現像後の転写残トナーを前記像担持体より回収するクリーニング手段と、
   該クリーニング手段よりも前記像担持体回転方向上流に配設され、潤滑剤を前記像担持体に塗布する潤滑剤塗布手段を備えた、
   画像形成装置において、
   印刷した画像の画像面積を記憶する画像面積記憶手段を有し、
   該画像面積記憶手段に記憶した画像面積率に応じて前記潤滑剤塗布手段のブラシ状ローラの状態をアース状態またはフロート状態に切り替え、前記ブラシ状ローラが保持するトナー量が一定となるように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記ブラシ状ローラのアース状態とフロート状態を切り替えるタイミングを、画像形成装置の非作像時としたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   前記ブラシ状ローラの軸を通じて接地する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、
   前記ブラシブラシ状ローラのブラシ先端から該ブラシ状ローラの軸に５００Ｖ印加したときの該ブラシ状ローラの抵抗が、１×１０^１２Ω以下となるようにしてなることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から４のいずれかの画像形成装置において、
   前記固形潤滑材が、フッ素樹脂粒子および脂肪酸金属塩を１種類ないし数種類を固形化したものである、
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、請求項１から５のいずれかに記載のブラシ状ローラと、電子写真感光体とを一体に構成して装置本体に着脱できるプロセスカートリッジとして備えてなることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から６の画像形成装置において、前記画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機又はインクジェット記録装置の何れか一つ、またはそれらの少なくとも二つの機能を組み合わせた複合機であることを特徴とする。