JP2015212063A - 光書込ヘッド位置決め機構、プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潜像担持体上に付着したトナー等の異物が、スペーサ部材と潜像担持体との接触面間に侵入すると、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置決め精度が確保できなくなるといった課題がある。
【解決手段】潜像を担持する潜像担持体２と潜像担持体２を露光して潜像を形成する光書込ヘッドとの間に設けられて、潜像担持体２に対する光書込ヘッドの位置を決めるスペーサ部材２１を備える光書込ヘッド位置決め機構において、潜像担持体２上の異物がスペーサ部材２１と潜像担持体２との接触面同士の間を通過するのを阻止する通過阻止剤３０を、スペーサ部材２１に付着させた。
【選択図】図７

Description

本発明は、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置を決める光書込ヘッド位置決め機構、これを備えるプロセスユニット及び画像形成装置に関する。

感光体ドラム等の潜像担持体を露光して潜像を形成する露光装置として、ＬＥＤあるいは有機ＥＬ素子等から成る光書込ヘッドを用いた画像形成装置が知られている。斯かる画像形成装置では、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置を高精度に決めることが要求されるため、一般的に、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置を決める光書込ヘッド位置決め機構が設けられている。

例えば、特許文献１には、光書込ヘッド位置決め機構として、潜像担持体と光書込ヘッドとの間に設けられるスペーサ部材を用いたものが記載されている。

ところで、スペーサ部材を用いた位置決め機構においては、潜像担持体上に付着したトナー等の異物が、スペーサ部材と潜像担持体との接触面間に侵入すると、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置決め精度が確保できなくなるといった課題がある。

斯かる課題に対して、特許文献１に記載の装置では、スペーサ部材の潜像担持体との接触面の曲率半径を潜像担持体の曲率半径よりも小さくし、さらにスペーサ部材に弾性を持たせることで、スペーサ部材を潜像担持体の表面に対して密着させるようにしている。

しかしながら、潜像担持体の表面に対してスペーサ部材を隙間なく接触させて、両者間への異物の侵入を効果的に防止することは困難である。

上記課題を解決するため、本発明は、潜像を担持する潜像担持体と前記潜像担持体を露光して潜像を形成する光書込ヘッドとの間に設けられて、前記潜像担持体に対する前記光書込ヘッドの位置を決めるスペーサ部材を備える光書込ヘッド位置決め機構において、前記潜像担持体上の異物が前記スペーサ部材と前記潜像担持体との接触面同士の間を通過するのを阻止する通過阻止剤を、前記スペーサ部材に付着させたことを特徴とする。

本発明によれば、通過阻止剤をスペーサ部材に付着させることで、スペーサ部材と潜像担持体との接触面間に異物が侵入するのを防止でき、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置を高精度に維持することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本実施形態に係るプロセスユニットの概略構成図である。 本実施形態に係る光書込ヘッド位置決め機構の概略構成図である。 本実施形態に係る光書込ヘッド位置決め機構の概略構成図である。 本実施形態に係るスペーサ部材の構成示す図である。 スペーサ先端幅と荷重の関係を示す図である。 本実施形態に係るスペーサ部材に通過阻止剤を付着させる様子を示す図である。 通過阻止剤の耐異物固着性とクリーニング性を評価する実験結果を示す図である。 他の光書込ヘッド位置決め機構の概略構成図である。 感光体表面に異物が固着する様子を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。

図１に示す画像形成装置は、モノクロ用画像形成装置である。斯かる画像形成装置の装置本体（画像形成装置本体）１００には、作像ユニットとしてのプロセスユニット１が着脱可能に装着されている。プロセスユニット１は、表面に画像を担持する潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の外周面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２の外周面を露光して静電潜像を形成する露光手段としての光書込ヘッド４と、感光体２上の潜像を顕像化（可視画像化）する現像手段としての現像ローラ５と、感光体２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ブレード６と、感光体２の外周面を除電する図示しない除電装置とを備える。

以上に述べた感光体２、帯電ローラ３、光書込ヘッド４、現像ローラ５、クリーニングブレード６、及び除電装置は、いずれもプロセスユニット１の支持体に一体的に設けられている。このため、プロセスユニット１を装置本体１００に対して着脱することで、これらの部品が一度に交換可能となっている。

また、感光体２と対向する位置に、感光体２上の画像を用紙に転写する転写手段としての転写ローラ７が配置されている。転写ローラ７は、プロセスユニット１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と当接可能な位置に配置されており、両者の当接部により転写ニップが形成される。また、転写ローラ７は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。

装置本体１００の下部には給紙装置８が配置されている。給紙装置８は、記録媒体としての用紙を収容する給紙カセット９と、給紙カセット９に収容されている用紙を給送する給紙ローラ１０と、給紙ローラ１０との間にニップを形成して重なった用紙を分離する分離パッド１１等を備えている。なお、用紙には、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また、用紙以外の記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム、布帛等を用いることも可能である。

給紙装置８から繰り出された用紙は、装置本体１００内に設けられた搬送路に沿って、図の点線矢印で示す方向に搬送される。この搬送路において、給紙ローラ１０よりも用紙搬送方向下流側であって、転写ローラ７よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って用紙を転写ニップへ搬送する一対のタイミングローラ１２が配置されている。

また、搬送路において、転写ローラ７よりも用紙搬送方向下流側には、用紙に転写された画像を定着させる定着装置１３が配置され、さらにその下流側には、用紙を装置外へ排出する一対の排紙ローラ１６が配置されている。定着装置１３は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源で加熱される定着ローラ１４と、この定着ローラ１４に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ１５とを備えており、両ローラ１４，１５の当接箇所において定着ニップが形成されている。また、装置本体１００の上部には、排紙ローラ１６によって装置外に排出された用紙を載置する排紙トレイ１７が設けられている。

続けて、図１を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。そして、図示しない読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいて、光書込ヘッド４から、感光体２の表面に光が照射されて、感光体２の帯電面に静電潜像が形成される。このように形成された感光体２上の静電潜像に、現像ローラ５からトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１０が回転駆動を開始し、給紙カセット９に収容されている用紙のうち、最上位の用紙のみが搬送路に送り出される。送り出された用紙は、タイミングローラ１２によって搬送が一旦停止される。その後、所定のタイミングでタイミングローラ１２の回転駆動が開始され、感光体２上のトナー画像が転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙が転写ニップへ搬送される。

このとき、転写ローラ７には、感光体２上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、転写ニップにおいて転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、感光体２上のトナー画像が用紙上に転写される。なお、用紙に転写しきれなかった感光体２上の残留トナーは、クリーニングブレード６によって除去される。その後、図示しない除電装置によって感光体２の表面が除電される。

トナー画像が転写された用紙は、定着装置１３へと搬送され、定着ローラ１４と加圧ローラ１５との間の定着ニップを通過することにより加熱及び加圧されて、用紙上のトナー画像が定着される。そして、用紙は、排紙ローラ１６によって装置外に排出され、排紙トレイ１７上に載置される。

ところで、光書込ヘッド４は、発光素子としてＬＥＤあるいは有機ＥＬ素子を用いている。斯かる発光素子は、その焦点深度は浅い（１００μｍ程度）ため、感光体２に対する光書込ヘッド４の位置を高精度に決める必要がある。そのため、プロセスユニット１には、感光体２に対して光書込ヘッド４を位置決めする光書込ヘッド位置決め機構が設けられている。以下、光書込ヘッド位置決め機構について説明する。

図２に示すように、光書込ヘッド位置決め機構２０は、感光体２と光書込ヘッド４とに接触し、両者間に設けられるスペーサ部材２１を備える。スペーサ部材２１は、感光体２と光書込ヘッド４との距離を規制する規制部材として機能し、両者の間隔を決める役割を果たしている。

図３に示すように、光書込ヘッド４は、感光体２の軸方向（主走査方向）に延びて配置されている。また、光書込ヘッド４は、レンズアレイ４ａと、図示しない発光基板と、レンズアレイ４ａと前記発光基板とを保持する保持部材としてのヘッドフレーム４ｂとで構成されている。スペーサ部材２１は、光書込ヘッド４の長手方向又は感光体２の軸方向の両端部側にそれぞれ配置され、光書込ヘッド４のヘッドフレーム４ｂと感光体２のそれぞれに接触している。そして、感光体２と光書込ヘッド４の両方にスペーサ部材２１が接触した状態で、スペーサ部材２１は、コイルバネ等の図示しない付勢手段によって、光書込ヘッド４から感光体２の方向へ荷重を受ける構成となっている。

ここで、感光体２上でトナー画像が形成される最大画像形成領域をＡとすると、この最大画像形成領域Ａ内における感光体２の摩耗を抑制するため、感光体２に対するスペーサ部材２１の接触面２１ａは、最大画像形成領域Ａの外側に配置されている。

また、本実施形態では、各スペーサ部材２１が、それぞれ感光体２に対してその軸方向に渡って互いに離れた２箇所で接触している。すなわち、各スペーサ部材２１は、それぞれ、互いに離れた位置で感光体２に接触する２つの接触面２１ａを有している。そして、これら２つの接触面２１ａは、感光体２上で上記クリーニングブレード６が接触するクリーニング領域Ｂの境界（クリーニング領域端）を避けてその両側に１つずつ配置されている。

このように、クリーニング領域Ｂの境界の両側に接触面２１ａを配置することで、クリーニング領域Ｂの境界近傍に発生するスジ状の残留トナーが、感光体２とスペーサ部材２１（接触面２１ａ）との間に侵入しないようにしている。これにより、感光体２とスペーサ部材２１との間に残留トナーが侵入することによる感光体２に対する光書込ヘッド４の位置精度の低下を防止している。

また、上記のような本実施形態の配置以外に、クリーニング領域Ｂの境界を避けてスペーサ部材２１の接触面２１ａを配置するには、例えば、図９に示すように、接触面２１ａを２つに分けず、クリーニング領域Ｂの境界よりも内側に配置することも考えられる。しかしながら、この場合は、クリーニング領域Ｂの感光体軸方向の長さＬｂが、最大画像形成領域Ａの感光体軸方向の長さＬａと、両方のスペーサ部材２１の接触面２１ａの感光体軸方向長さＬｃとの合計よりも長くなる（Ｌｂ＞Ｌａ＋２Ｌｃ）。その結果、クリーニングブレード６の長さが長くなってしまう。

また、スペーサ部材２１の接触面２１ａを、クリーニング領域Ｂの境界よりも外側に配置した場合は、クリーニング領域Ｂ外の感光体２の軸方向長さＬｄを、スペーサ部材２１の接触面２１ａの感光体軸方向長さＬｃよりも長くする必要がある。従って、この場合は、感光体２の軸方向全長が長くなってしまう。

上記のように、接触面２１ａを２つに分けずに、クリーニング領域Ｂの内側又は外側に配置する場合は、クリーニングブレード６の長さや感光体２の全長が長くなり、いずれの場合も小型化に不利である。

これに対し、本実施形態のように、接触面２１ａをクリーニング領域Ｂの境界の両側に分けて配置する場合は、スペーサ部材２１の感光体軸方向の長さが図９に示す例と同じであっても、クリーニングブレード６の長さや感光体２の全長を短くすることが可能である。これにより、本実施形態では、感光体２とスペーサ部材２１との間に残留トナーが侵入することによる光書込ヘッド４の位置精度低下の防止と、装置の小型化の、両方を実現することができる。なお、１つのスペーサ部材２１における感光体２に接触する接触面２１ａは、３つ以上であってもよい。その場合も、接触面２１ａを、クリーニング領域Ｂの境界を避けてその両側に少なくとも１つずつ配置することで、上記と同様の効果が得られる。

また、図１０は、上記図９に示す構成を、光書込ヘッド側から見た図である。
図１０（ａ）に示すように、この例でも、本実施形態と同様に、クリーニング手段としてのクリーニングブレード６が感光体２に接触するように設けられている。従って、画像転写後に感光体２上に残った残留トナー等は、基本的に、クリーニングブレード６によって感光体２から除去される。しかしながら、トナーから剥がれ落ちたシリカ等の遊離物質は、その大きさが数ｎｍ程度で特に小さいため、除去されずにクリーニングブレード６を通過することがある。そして、通過した遊離物質は、感光体２上に残留し、クリーニング残留物となる。

図１０（ｂ）に示すように、クリーニングブレード６を通過したクリーニング残留物Ｇは、クリーニングブレード６よりも感光体回転方向（潜像担持体回転方向）の下流側にあるスペーサ部材２１に接触し、その感光体回転方向の上流側に堆積する。その後、図１０（ｃ）に示すように、堆積しているクリーニング残留物Ｇの一部が、振動などにより、あるタイミングで最大画像形成領域Ａ内へ移動する。そして、図１０（ｄ）に示すように、最大画像形成領域Ａ内に移動したクリーニング残留物Ｇは、現像ローラ５やクリーニングブレード６によって感光体２に押し付けられ、感光体２上に固着する。さらに、図１０（ｅ）に示すように、固着したクリーニング残留物Ｇを起点に残留トナー等が付着し、固着物が大きくなると、これが原因で画像不良が発生してしまうことがある。

斯かる問題に対し、本実施形態では、図３に示すように、スペーサ部材２１が有する感光体２との２つの接触面２１ａのうち、クリーニング領域Ｂの内側に配置される接触面２１ａ１（以下、「内側感光体接触面」という。）の感光体軸方向の幅Ｗ１を、クリーニング領域Ｂの外側に配置される接触面２１ａ２（以下、「外側感光体接触面」という。）の感光体軸方向の幅Ｗ２よりも小さくしている。このように構成することで、トナーから剥がれ落ちた遊離物がクリーニングブレード６を通過しても、内側感光体接触面２１ａ１へのクリーニング残留物の堆積を抑制することができる。これにより、堆積するクリーニング残留物が最大画像形成領域Ａ内へ移動して固着する機会、あるいはその量を低減することができ、クリーニング残留物の固着に起因する画像不良の発生を抑制できるようになる。

さらに、図４に示すように、本実施形態では、内側感光体接触面２１ａ１を、感光体軸方向に対して傾斜させている。詳しくは、内側感光体接触面２１ａ１を、感光体回転方向の上流側から下流側に向かって最大画像形成領域Ａから離間するように傾斜させている。これにより、内側感光体接触面２１ａ１の傾斜に沿ってクリーニング残留物を移動させ、クリーニング残留物を最大画像形成領域Ａから遠ざけることができるので、最大画像形成領域Ａへのクリーニング残留物の固着をより効果的に抑制することが可能となる。なお、本実施形態では、内側感光体接触面２１ａ１の全体を傾斜させているが、内側感光体接触面２１ａ１の特にクリーニング残留物が堆積する、感光体回転方向の上流側を臨む縁部２１０（以下、「上流側縁部」という。）のみを傾斜させてもよい。

図５は、本実施形態に係るスペーサ部材２１の構成示す図である。
以下、図５（ａ）〜（ｄ）に基づき、スペーサ部材２１の構成について詳しく説明する。
なお、両スペーサ部材２１は、光書込ヘッド４に接触する接触面２１ｂが、一方（図４の右側のスペーサ部材２１）が２つで、他方（図４の左側のスペーサ部材２１）が１つである点を除いて、互いに対称な形状で構成もほぼ同様である。従って、以下の説明では、光書込ヘッド４との接触面２１ｂを２つ有するスペーサ部材２１を例に説明する。

スペーサ部材２１は、板状部２５と、板状部２５の感光体２側｛図５（ａ）における下面｝に設けられた２つの脚部２４と、板状部２５の光書込ヘッド４側｛図５（ａ）における上面｝に設けられた２つの柱状部２６とで構成されている。板状部２５と脚部２４と柱状部２６は、一体成型されてもよいし、別体で成型されてもよい。各脚部２４は、互いに間隔をあけて、感光体２の軸方向に相当する板状部２５の幅方向両端部に配置されている。一方、各柱状部２６は、板状部２５における脚部２４が設けられていない幅方向中間部に配置されている。また、各柱状部２６は、板状部２５の幅方向とは直交する方向、言い換えれば、感光体２の周方向に互いに間隔をあけて配置されている。

各柱状部２６は、スペーサ部材２１が光書込ヘッド４と感光体２との間に配置された状態で、光書込ヘッド４に接触する。従って、各柱状部２６は、それぞれ光書込ヘッド４に接触する接触面２１ｂを有している。なお、各柱状部２６は、光書込ヘッド４に対して、固定されていてもよいし、接離可能に構成されていてもよい。

一方、各脚部２４は、スペーサ部材２１が光書込ヘッド４と感光体２との間に配置された状態で、感光体２に接触する。各脚部２４の感光体２との接触面２１ａは、それぞれ、感光体２の表面形状に倣って円弧状に形成されている。これにより、各脚部２４は、感光体２に対して安定姿勢で接触できるようになっている。

また、各脚部２４は、感光体回転方向に渡って延びるリブ形状部に形成されている。このため、各脚部２４は、感光体２の表面に沿って弾性変形しやすくなり、感光体２との間に隙間が生じにくくなる。

また、２つの脚部２４ののうち、感光体回転方向に対して傾斜する内側感光体接触面２１ａ１を有する脚部２４は、他方の脚部２４に比べて幅が細いため、より弾性変形しやすく、感光体２に対してさらに接触しやすい。加えて、この内側感光体接触面２１ａ１の幅である脚部２４の先端幅ｔ１は、根元側の幅ｔ２よりも小さく形成されているため｛図５（ｄ）参照｝、先端幅ｔ１と根元側の幅ｔ２が同じものよりも、弾性変形しやすくなっている。このように、特に内側感光体接触面２１ａ１を有する脚部２４は、弾性変形しやすくなっているため、感光体２との間に隙間が生じにくくなる。従って、クリーニング残留物は、この脚部２４と感光体２との接触面間を通過しにくく、脚部２４の傾斜に沿って移動するため、最大画像形成領域Ａへのクリーニング残留物の固着を抑制することができる。

図６は、内側感光体接触面２１ａ１の幅である脚部２４の先端幅ｔ１と、スペーサ部材２１が光書込ヘッド４から受ける荷重の条件を変化させて、クリーニング残留物の除去効果と、感光体２及びスペーサ部材２１の耐久性の変化を検証する実験結果を示す図である。本実験は、以下のような条件のもとに行った。

＜実験条件＞
・感光体の線速：２４０［ｍｍ／ｓ］
・感光体の径：φ３０［ｍｍ］
・スペーサ部材の押圧方法：光書込ヘッドに対する２箇所の接触面を押圧
・内側感光体接触面の感光体回転方向に対する傾斜角度：２３［°］
・内側感光体接触面を板状部の感光体側の面（平面）に投影した場合の当該投影領域の感光体軸方向に直交する方向の長さ：１２．８［ｍｍ］
・外側感光体接触面の感光体軸方向の幅：２．０［ｍｍ］
・外側感光体接触面の感光体と接触している部分の円弧の長さ：９．７［ｍｍ］

内側感光体接触面２１ａ１の幅である脚部２４の先端幅ｔ１は、小さい方が、感光体２に対して内側感光体接触面２１ａ１が接触しやすくなるが、小さくしすぎると、部品作製が難しくなる。また、先端幅ｔ１を小さくしすぎると、感光体２上のクリーニング残留物によって、内側感光体接触面２１ａ１を有する脚部２４の先端部が欠けるなどの問題が発生する。万が一、脚部２４の先端部が欠けると、欠けた以降、感光体２上のクリーニング残留物のすり抜けが発生してしまい、好適にクリーニング残留物の除去が行えなくなってしまう。このような先端部の欠けの発生を抑制するためには、図６に示すように、先端幅ｔ１を０．１［ｍｍ］以上に設定することが望ましい。

一方、内側感光体接触面２１ａ１の幅である脚部２４の先端幅ｔ１を大きくすると、部品製作は容易になるが、内側感光体接触面２１ａ１が感光体２に対して接触しにくくなる。その結果、内側感光体接触面２１ａ１と感光体２との間に隙間ができてしまい、感光体２上のクリーニング残留物のすり抜けが発生し、好適にクリーニング残留物の除去が行えなくなってしまう。このような内側感光体接触面２１ａ１と感光体２との間の隙間の発生を抑制するには、図６に示すように、先端幅ｔ１を０．６［ｍｍ］以下に設定することが望ましい。

また、スペーサ部材２１が光書込ヘッド４から受ける荷重については、大きい方が、感光体２に対して内側感光体接触面２１ａ１が接触しやすくなるが、大きくしすぎると、感光体２やスペーサ部材２１の摩耗が促進される。その結果、光書込ヘッド４と感光体２との距離が近づきすぎてしまい、光書込ヘッド４の焦点ボケが発生する。このような感光体２やスペーサ部材２１の摩耗を抑制するには、図６に示すように、スペーサ部材２１への荷重を８［Ｎ］以下に設定することが望ましい。

一方、スペーサ部材２１への荷重を小さくすると、感光体２やスペーサ部材２１の摩耗を抑制できるが、内側感光体接触面２１ａ１が感光体２に対して接触しにくくなる。その結果、内側感光体接触面２１ａ１と感光体２との間に隙間ができてしまい、感光体２上のクリーニング残留物のすり抜けが発生し、好適にクリーニング残留物の除去が行えなくなってしまう。このような内側感光体接触面２１ａ１と感光体２との間の隙間の発生を抑制するには、図６に示すように、スペーサ部材２１への荷重を３［Ｎ］以上に設定することが望ましい。

以上の結果により、本実施形態の構成においては、内側感光体接触面２１ａ１の幅である脚部２４の先端幅ｔ１は、０．１［ｍｍ］以上０．６［ｍｍ］以下の範囲内、スペーサ部材２１への荷重は３［Ｎ］以上８［Ｎ］以下の範囲内に設定することが望ましいと言える。

ただし、脚部２４の先端幅ｔ１が０．４［ｍｍ］以上の領域においては、スペーサ部材２１の形状のばらつきや感光体２の粗さばらつき等によって、内側感光体接触面２１ａ１と感光体２との間からクリーニング残留物のすり抜けが発生することがある。そこで、斯かるクリーニング残留物のすり抜けを防止するため、本実施形態では、次のような対策を講じている。

本実施形態では、感光体２上のクリーニング残留物等の異物がスペーサ部材２１の内側感光体接触面２１ａ１と感光体２の接触面との間を通過するのを阻止するため、図７（ｂ）に示すように、通過阻止剤としてのシリカ３０を、スペーサ部材２１の内側感光体接触面２１ａ１の上流側縁部２１０に付着させている。

具体的に、上流側縁部２１０にシリカ３０を付着させるにあたっては、まず、図７（ａ）に示すように、シリカ３０を、スペーサ部材２１の感光体２との接触面（内側感光体接触面２１ａ１）よりも感光体回転方向の上流側の感光体表面に塗布する。次に、感光体２を回転させる。これにより、シリカ３０は、感光体回転方向の下流側へ移動し、図７（ｂ）に示すように、内側感光体接触面２１ａ１の上流側縁部２１０に付着する。また、シリカ３０を感光体２の表面に塗布するのではなく、内側感光体接触面２１ａ１の上流側縁部２１０に直接塗布し（付着させ）、その後、スペーサ部材２１を感光体２に対して組み付けてもよい。

このように、シリカ３０を内側感光体接触面２１ａ１の上流側縁部２１０に付着させることで、シリカ３０によって内側感光体接触面２１ａ１と感光体２との間の微小な隙間が塞がれ、その隙間から感光体２上の異物が通過するのを阻止することができる。これにより、異物が感光体２の表面に固着するのを防止でき、固着した異物がスペーサ部材２１の内側感光体接触面２１ａ１と感光体２の接触面との間に侵入することによる感光体２に対する光書込ヘッド４の位置決め精度の低下を防止することが可能となる。

ここで、本実施形態では、通過阻止剤として、トナーの外添剤として用いられるシリカを用いているが、トナー外添剤としてのシリカは、スペーサ部材と感光体との接触面間を通過しやすいのに対し、通過阻止剤としてのシリカは、前記接触面間を通過しにくい。この理由としては、シリカに対するワックスの影響の有無の違いにあると考えられる。すなわち、トナー外添剤としてのシリカは、トナー母体に含まれているワックスの影響により、感光体に付着し剥がれにくくなるため、スペーサ部材と感光体との接触面間を通過しやすいと考えられる。また、シリカ自体にワックスが混ざったものがあり、粘性が高く流動性が非常に低い。一方、通過阻止剤としてのシリカは、ワックスが含まれておらずシリカ単体であるため、流動性が非常に高く、スペーサ部材と感光体との間の微小な隙間に密に充填されやすい。このため、通過阻止剤としてのシリカは、スペーサ部材と感光体との間の微小な隙間に留まり、両者の接触面間を通過しにくいと考えられる。

図８に、通過阻止剤として用いるシリカに関して、個数平均粒径（微粒子が単分散している場合の一次粒子の平均粒径）とシリコーンオイル処理の有無を異ならせた場合の、各種シリカの耐異物固着性とクリーニング性を評価する実験結果を示す。

本実験では、図８に示す各種シリカを、上記実施形態と同様にスペーサ部材に付着させ、画像形成を所定枚数行った。そして、感光体の表面への異物固着の有無と、通過阻止剤のすり抜けによるクリーニング不良の有無の確認を行った。図８では、耐異物固着性の評価について、感光体の表面に異物の固着が無い場合を「○」、反対に異物の固着があった場合を「×」としている。また、クリーニング性の評価は、通過阻止剤がスペーサ部材と感光体との接触面間をすり抜け、さらにクリーニングブレードもすり抜けて、クリーニング不良となった場合を「×」、前記通過阻止剤のすり抜け発生後、画像形成１０枚以内にクリーニング不良が解消された場合を「△」、前記通過阻止剤のすり抜けが生じなかった場合を「○」としている。

なお、シリカの個数平均粒径は、動的光散乱を利用する粒径分布測定装置、例えば、大塚電子社製のＤＬＳ−７００やコールターエレクトロニクス社製のコールターＮ４により測定可能である。しかし、シリコーンオイル処理後の粒子の二次凝集を解離することは困難であるため、走査型電子顕微鏡もしくは透過型電子顕微鏡により得られる写真により直接粒径を求めることが好ましい。より好ましくは、シリカをＦＥ−ＳＥＭ（電界放出型走査電子顕微鏡）により１０万倍の倍率で観察することが好ましい。この場合、少なくとも１００個以上の微粒子を観察し、その長径の平均値を求める。また、シリカが凝集構造をとっている場合は、凝集体を構成する単独の一次粒子の長径をも求める。

図８に示す評価結果によれば、耐異物固着性については、実施例１のみが「×」の評価となり、その他の実施例については「○」の評価となった。また、クリーニング性については、実施例１と実施例７とが「×」、実施例２が「△」、それ以外は「○」の評価となった。以上の結果を考慮すると、耐異物固着性とクリーニング性の両方を確保するには、シリカの個数平均粒径は、０．０５μｍ以上０．３μｍ未満の範囲内であることが好ましい。斯かる範囲内に個数平均粒径を設定することで、感光体上の異物の通過を阻止することができると共に、シリカがスペーサ部材と感光体との接触面間をすり抜けたとしても、下流側のクリーニングブレードによってすり抜けたシリカを除去することが可能である。

また、実施例２と実施例３とを比較すると、個数平均粒径はいずれも０．０５μｍで同じであるが、クリーニング性の評価が「△」と「○」とで差が出ている。このクリーニング性の差は、シリコーンオイル処理の有無に起因するものと考えられる。すなわち、実施例３のシリコーンオイル処理されたシリカは、実施例２のシリコーンオイル処理されていないシリカに比べて、クリーニングブレードによる除去が行われやすいと考えられる。従って、よりクリーニング性を向上させるには、シリコーンオイル処理されたシリカを用いることが好ましい。

また、通過阻止剤としては、上記シリカ以外に、例えば、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを用いることができる。

また、通過阻止剤のシリコーンオイル処理に用いるシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル、メタクリル変性シリコーンオイル、αメチルスチレン変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらのシリコーンオイルを１種あるいは２種以上の混合物で用いることが可能である。

通過阻止剤をシリコーンオイル処理するには、あらかじめ数百℃のオーブンで充分脱水乾燥した通過阻止剤とシリコーンオイルを均一に接触させ、シリコーンオイルを通過阻止剤表面に付着させる。 シリコーンオイルを付着させるには、通過阻止剤粉体とシリコーンオイルを回転羽根等の混合機により充分粉体のまま混合させる。あるいは、シリコーンオイルが希釈できる比較的低沸点の溶剤によりシリコーンオイルを溶解させ、通過阻止剤粉体を液中に含浸させ溶剤を除去乾燥させてもよい。 シリコーンオイルの粘度が高い場合には液中で処理するのが好ましい。その後、シリコーンオイルが付着した通過阻止剤粉体を１００℃から数百℃（通常４００℃程度）のオーブン中で熱処理を施すことにより、通過阻止剤粉体表面の水酸基を用いて金属とシリコーンオイルとのシロキサン結合を形成させる。また、シリコーンオイル自身をさらに高分子化、架橋することもできる。また、あらかじめシリコーンオイル中に酸やアルカリ、金属塩、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート等の触媒を含ませて反応を促進させてもよい。シリコーンオイルが静電潜像担持体に移行することでクリーニングブレードとの摩擦力を長期間にわたり低減することができ、磨耗を大幅に抑制することができる。

また、通過阻止剤を、シリコーンオイル処理の前にあらかじめシランカップリング剤の疎水化剤による処理を行っておいてもよい。 あらかじめ疎水化されている方がシリコーンオイルの吸着量は多くなる。

なお、本発明の実施形態は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

上述の実施形態では、図７に示すように、クリーニング領域Ｂの境界の両側に接触面２１ａを１つずつ配置したスペーサ部材２１に通過阻止剤を付着させた場合を例に説明したが、図９に示すような構成のスペーサ部材２１に対しても同様に本発明を適用可能である。

また、本発明を適用可能な画像形成装置は、図１に示すようなモノクロ画像形成装置に限らない。本発明は、複数の感光体２上の画像を、中間転写ベルト（中間転写体）を介して用紙に間接的に転写する間接転写方式のカラー画像形成装置や、複数の感光体２上の画像を、搬送ベルト（搬送体）で搬送される用紙に直接的に転写する直接転写方式のカラー画像形成装置などにも適用可能である。また、本発明を適用可能な画像形成装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等も含まれる。

また、上述の実施形態では、潜像担持体としてドラム状の感光体２を用いた画像形成装置について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、無端ベルト状の感光体、所謂、感光体ベルトを用いた画像形成装置にも適用可能である。より具体的には、感光体ベルトの架張ローラ（バックアップローラ）に感光体ベルトを介してスペーサ部材を当接させ、このスペーサ部材により感光体ベルトに対して光書込ヘッドの位置を決める光書込ヘッド位置決め機構を備えた画像形成装置にも適用可能である。

以上のように、本発明によれば、通過阻止剤をスペーサ部材に付着させることにより、スペーサ部材と潜像担持体との接触面間における異物の通過を阻止することができる。しかも、通過阻止剤をスペーサ部材に付着させるだけでよいので、設計変更や新たな部材の追加を必要とせず、簡単な方法で異物の通過阻止を実現することが可能である。これにより、スペーサ部材と潜像担持体との接触面間に異物が介在するのを阻止でき、前記接触面間に異物が介在することによる、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置精度の低下を防止することが可能である。また、スペーサ部材と潜像担持体との接触面間を通過した異物が、その後、潜像担持体の表面に固着物として残留することも未然に防ぐことができるので、その固着物が潜像担持体の回転に伴って前記接触面間を通過することに伴う、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置精度の低下も防止できる。このように、本発明によれば、通過阻止剤をスペーサ部材に付着させるといった簡単な構成で、スペーサ部材と潜像担持体との接触面間に異物が侵入するのを防止でき、潜像担持体に対する光書込ヘッドの位置を高精度に維持することが可能である。

１ プロセスユニット
２ 感光体（潜像担持体）
４ 光書込ヘッド
６ クリーニングブレード（クリーニング手段）
２０ 光書込ヘッド位置決め機構
２１ スペーサ部材
２１ａ 接触面
２１０ 上流側縁部（潜像担持体回転方向の上流側を臨む縁部）
Ａ 最大画像形成領域
Ｂ クリーニング領域

特許第４０７３２３４号公報

Claims (10)

1. 潜像を担持する潜像担持体と前記潜像担持体を露光して潜像を形成する光書込ヘッドとの間に設けられて、前記潜像担持体に対する前記光書込ヘッドの位置を決めるスペーサ部材を備える光書込ヘッド位置決め機構において、
   前記潜像担持体上の異物が前記スペーサ部材と前記潜像担持体との接触面同士の間を通過するのを阻止する通過阻止剤を、前記スペーサ部材に付着させたことを特徴とする光書込ヘッド位置決め機構。
2. 前記通過阻止剤を、前記スペーサ部材の前記潜像担持体との接触面の潜像担持体回転方向の上流側を臨む縁部に付着させた請求項１に記載の光書込ヘッド位置決め機構。
3. 前記通過阻止剤を、前記スペーサ部材の前記潜像担持体との接触面よりも潜像担持体回転方向の上流側の前記潜像担持体表面に塗布し、前記潜像担持体を回転させることによって、前記スペーサ部材に付着させた請求項２に記載の光書込ヘッド位置決め機構。
4. 前記スペーサ部材は前記潜像担持体との接触面を複数有し、前記各接触面を、前記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によるクリーニング領域の境界を避けてその両側に少なくとも１つずつ配置した請求項１から３のいずれか１項に記載の光書込ヘッド位置決め機構。
5. 前記スペーサ部材の前記潜像担持体との接触面の潜像担持体回転方向の上流側を臨む縁部を、潜像担持体回転方向の上流側から下流側に向かって前記潜像担持体上の画像形成領域から離間するように傾斜させた請求項１から４のいずれか１項に記載の光書込ヘッド位置決め機構。
6. 前記スペーサ部材に潜像担持体回転方向に渡って延びるリブ形状部を設け、前記リブ形状部の先端面を前記潜像担持体に接触させた請求項１から５のいずれか１項に記載の光書込ヘッド位置決め機構。
7. 前記リブ形状部の先端面の幅を、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の範囲内で設定した請求項６に記載の光書込ヘッド位置決め機構。
8. 前記スペーサ部材が前記光書込ヘッドから受ける荷重を、３Ｎ以上８Ｎ以下の範囲内に設定した請求項１から７のいずれか１項に記載の光書込ヘッド位置決め機構。
9. 光書込ヘッドの露光により潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像担持体に対する前記光書込ヘッドの位置を決める光書込ヘッド位置決め機構とを備えるプロセスユニットにおいて、
   前記光書込ヘッド位置決め機構として、請求項１から８のいずれか１項に記載の光書込ヘッド位置決め機構を備えることを特徴とするプロセスユニット。
10. 請求項１から８のいずれか１項に記載の光書込ヘッド位置決め機構を備えることを特徴とする画像形成装置。

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