JP4361311B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式・静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、更に詳しくは２色以上のカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブレード状のクリーニング部材を感光体に接触させ、転写残トナーを掻き取るブレードクリーニング方式においては、クリーニングブレードの当接条件等により、トナー成分や転写紙の紙粉等が感光体表面に付着し、帯電、露光、現像、転写を妨げることによる異常画像(いわゆるフィルミング画像)が発生することがある。
特に高寿命化を目的として、感光体表面に表面保護層(請求項５記載)を設けた場合には、感光体表面が削られにくくなるため、上記フィルミング画像が発生しやすくなるというデメリットもある。
フィルミング画像は、例えば、感光体とクリーニングブレードとの接触面付近に滞留したトナー（もしくはトナーと紙粉との混合体）の塊が感光体に押しつけられることにより、感光体に異物が付着して発生するため、トナー塊が感光体に付着する前に、クリーニングブレード（特にブレードエッジ）から除去することができれば発生を防止することが可能となる。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されているように、クリーニングブレードを揺動させることにより、トナー塊をブレードエッジから除去することが可能である。ここで揺動とは、感光体の回転(移動)方向とは垂直な方向にクリーニングブレードを移動することにより、ブレードエッジのトナー塊をほぐしたり、移動させることにより、感光体への異物付着を防止する動作を示す。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２８７４９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に低画像面積で連続的に作像された場合には、クリーニングブレードに供給される転写残トナー量が少なく、ブレード揺動することにより感光体表面の微少な凹にトナーが集まり、更に新たな転写残トナーが供給されない状態で作像が続けられると、凹に集まったトナーが感光体表面にこびりついてフィルミングの原因になることがわかった。
上記の問題点を鑑みて、本発明は、トナー塊等を除去してフィルミング画像の発生を防止すると共に、トナーの供給不足による異物付着に起因するフィルミング画像の発生を未然に防止する画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明は、部分的な偏差なく、感光体ドラムの表面の全域でのフィルミング画像の発生を防止する画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
本発明は、無駄なトナーを消費することなく、効果的にフィルミング画像の発生の防止を行う画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明は、感光体の高寿命化を達成する画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
本発明は、感光体ドラムの表面の削れ量をコントロールすると共に、帯電部材への異物付着による帯電ムラを防止する画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明は、メンテナンスの向上と、像担持体と感光体の位置精度を安定化させる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電部材により帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に露光装置により形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像とする現像手段と、該可視像を転写材に転写する転写手段と、可視像の転写残を前記像担持体から掻き取るブレード状部材を有するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体の表面には高硬度粒子の微粉末を分散させた表面保護層を形成してあり、前記現像剤には、研磨材として機能する微粒子が添加され、前記クリーニング手段の前記ブレード状部材が任意のタイミングで揺動する場合には、少なくとも前記ブレード状部材と前記像担持体との間に、像担持体に異物が付着しない最低限の量の現像剤が供給され、かつ前記現像剤の供給量を任意に設定可能とすることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
本発明は、前記画像形成装置において、前記現像剤の供給量は、感光体表面の摩擦係数により設定されることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、少なくとも１つの機内温度測定手段を具備し、前記現像剤の供給量が、感光体近傍の温度により設定されることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、少なくとも１つの機内湿度測定手段を具備し、前記現像剤の供給量が、感光体近傍の湿度により設定されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記ブレード状部材と前記像担持体との間に供給される現像剤が、像担持体上の作像可能幅全域に供給されることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記像担持体上の任意の作像幅に露光が可能な露光装置を具備し、前記ブレード状部材と前記像担持体との間に供給される現像剤付着量を任意に変更可能とすることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
本発明は、前記画像形成装置において、前記帯電部材の帯電有効領域が、前記像担持体に対して非接触となる非接触帯電装置とすることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記像担持体は、前記帯電部材と一体の像担持体ユニットを形成していることを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、金属酸化物の微粉末であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、白色であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、アルミナであることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、モース硬度が５以上であり、平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の構成について、図を用いて説明する。
図１はこの発明の一実施形態例である画像形成装置の作像部を示す概略構成図である。
この画像形成装置は作像時に像を担持する像担持体である感光体ドラム５と、その感光体ドラム５を帯電部材である帯電ローラ１４により帯電する帯電装置４と、その帯電装置４により帯電された感光体ドラム５の表面に露光手段である書き込みユニット６により露光されて形成された静電潜像を、現像剤６０を構成しているトナーにより現像されて可視像（トナー像）とする現像装置１０と、その可視像が転写装置７０により転写材（転写紙）Ｐに転写された後に感光体ドラム５の表面に残留するトナーを感光体ドラム５上から除去するクリーニング装置７１とを備えている。
【００１４】
クリーニング装置７１にはクリーニングブレード７１ａが具備されており、ブレード７１ａの先端部は感光体ドラム５上に残留したトナーを除去するために、感光体ドラム５表面に対し、最適な角度及び接触圧にて接触している。
また、クリーニングブレード７１ａ先端と感光体ドラム５の接触部に滞留したトナー塊を除去できるように、感光体の回転方向（矢印Ｅ）とは垂直方向(つまり感光体ドラムの軸方向)に平行移動（揺動）が可能な構成になっている。
揺動の幅は２〜３ｍｍの範囲で行うのが望ましく、本発明では図示しないソレノイドにより揺動を行う構成となっている。
【００１５】
揺動は例えばカムを用いて、感光体ドラム５等の駆動に同期して一定の周期で行う方法もあるが、図２で示したようなタンデム方式の画像形成装置に適用するような場合には、揺動により感光体が回転軸方向に対して微少なシフトを起こし、４色重ねした画像内で部分的な色ずれが発生する場合があるので、本発明では作像中には揺動を行わず、作像後処理中やカラー調整モードの前後等に揺動を行っている。
揺動は１００ｍｓｅｃでクリーニングブレード７１ａが一往復するように制御されており、トナー像転写時への揺動の寄与を防止するために、感光体ドラム５上のトナー像が転写紙Ｐに転写された後に揺動がなされるタイミングとなっている。
クリーニングブレード７１ａが揺動する間、クリーニングブレード７１ａと感光体ドラム５が接触している範囲には、感光体ドラム５上にトナー像が形成されており、本画像形成装置での作像線速は１２５ｍｍ／ｓｅｃであるので、最低
１２５ｍｍ／ｓｅｃ×１００ｍｓｅｃ＝１２．５ｍｍ
の範囲では感光体ドラム５上にトナー像が形成されていなくてはならない。本発明では余裕をもって２０ｍｍの範囲でのトナー像が形成されるように制御を行っている。初期の感光体ドラム５(摩擦係数０．２以下)に供給されるトナー量は本画像形成装置では作像枚数２０枚に一回、０．１ｍｇ／ｃｍ２以上であれば良い。
【００１６】
しかしながら、感光体ドラム５表面の摩擦係数(＝μ)は作像した画像の枚数(以下、ラン枚数)により変化することがわかっている。これはクリーニングブレード７１ａなどの感光体ドラム５表面に接触する部材により、感光体ドラム５表面が研磨されることにより、感光体ドラム５表面が変化することに依るものである。図３は、本発明で用いた感光体ドラム５表面の摩擦係数がラン枚数に対してどのように変化するのかを示したものである。
図３に示すように、感光体ドラム５表面の摩擦係数(＝μ)は５０Ｋ枚までは０．２以下で推移しているが、６０Ｋ枚では０．３、７０Ｋ枚では０．４に上昇している。本発明で用いた感光体ドラム５は摩擦係数が０．３以上になるとフィルミングが発生しやすくなる傾向があり、クリーニングブレード７１ａへの供給量は摩擦係数が０．３で０．１５ｍｇ／ｃｍ２以上が必要となる。また摩擦係数が０．４では０．２０ｍｇ／ｃｍ２以上が必要となる。ただし、感光体ドラム５表面の摩擦係数に関わらず、クリーニングブレード７１ａへの供給量は０．２０ｍｇ／ｃｍ２が上限となり、これ以上のトナーを供給しても効果は変わらない。
実際には、最適な供給量と揺動を実施するタイミングは感光体ドラム５の表面性やトナーの物性等により決まる装置固有の値であり、使用する構成に合わせて決定すればよい。
【００１７】
また、本画像形成装置は露光装置６にレーザーを用いたデジタル方式の画像形成装置であるため、帯電バイアス及び現像バイアスは作像時と同一で、最適な感光体上のトナー付着量になる書き込み強度で露光を行うことにより、トナー供給量をコントロールしているが、アナログ露光方式の画像形成装置等の場合には、最適な供給量が得られるように帯電バイアスと現像バイアスの値を制御して、感光体上にトナーを付着させれば良い。
以上の制御によりクリーニングブレード揺動時には、感光体ドラム５のラン枚数に応じて感光体ドラム５上に異物が付着しない最低限のトナーが供給されることとなり、フィルミング画像の発生しない良好な画像形成装置を構成することが可能となった。
【００１８】
次に湿度５０％ＲＨ環境下で、感光体ドラム５近傍の温度が本発明で用いた画像形成装置の温度保証範囲である１０〜３５℃での感光体ドラム５の摩擦係数を図４に示す。測定には４０Ｋ枚ランニングした感光体ドラムを用いた。
図４に示すように、温度が高くなると共に摩擦係数μも高くなる傾向があることがわかる。このため、温度により補給量の補正を行うことにより、より精度良く、フィルミングの発生を防止することが可能となる。近傍の温度は対象となる感光体ドラム５近傍に、温度センサを具備して測定しても良いが、コストダウン等の面より感光体ドラム５近傍に具備できない場合には、近傍にない温度センサの出力値に対する近傍の温度をあらかじめ測定しておき、その相対値に基づいた補正を行っても良い。ここで感光体ドラム５の摩擦係数や最適な供給量は装置固有の値であることを付記しておく。尚、温度補正は請求項２記載のラン枚数に対する補正と合わせて実施されることにより、更に効果的にフィルミングを防止することができる。
【００１９】
次に、温度２３℃環境下で、感光体ドラム５近傍の湿度が本発明の画像形成装置の湿度保証範囲である１５〜９０％ＲＨでの感光体ドラム５の摩擦係数を図５に示す。測定には４０K枚ランニングした感光体ドラムを用いた。
図５に示すように、湿度が高くなると共に摩擦係数μも高くなる傾向があることがわかる。このため、湿度により補給量の補正を行うことにより、より精度良く、フィルミングの発生を防止することが可能となる。近傍の湿度は対象となる感光体ドラム５近傍に、湿度センサを具備して測定しても良いが、コストダウン等の面より感光体ドラム５近傍に具備できない場合には、近傍にない湿度センサの出力値に対する近傍の湿度をあらかじめ測定しておき、その相対値に基づいた補正を行っても良い。ここで感光体ドラム５の摩擦係数や最適な供給量は装置固有の値であることを付記しておく。尚、湿度補正は請求項２記載のラン枚数に対する補正と合わせて実施されることにより、更に効果的にフィルミングを防止することができる。
【００２０】
また、上記したクリーニングブレード揺動時のトナーを供給するに当たり、クリーニングブレード幅の一部の範囲であっても、トナー供給量が所定量以下である場合にはフィルミング画像が発生する可能性があるので、トナー供給を作像幅全域に行うことにより、画像全域に渡り良好な画像が維持することが可能となる。
上述したように、画像形成装置で形成される画像は多様であり、画像の半分が白紙で、逆の半分が面積率の高い写真画像であったりする場合がある。また、感光体がＡ４横（２９７ｍｍ）に対応した幅を持っているのに対し、転写紙がＡ４縦（２１０mm）で連続通紙される場合には、その差分(非作像部)である８７ｍｍの範囲にはトナーが全く供給されないことになる。
このような場合、揺動時には画像部に比べ、トナーが供給されない非作像部には多くのトナー供給が必要である。画像部に適したトナー供給量を作像幅全域に供給した場合には、非作像部ではトナー供給量が不足し、逆に非作像部に適したトナー供給量を作像幅全域に供給した場合には、作像部ではトナー供給量が過剰となり、トナーの無駄が発生することとなる。
【００２１】
そこで、作像時の書き込み位置や通紙した転写紙の作像幅といった作像情報を基に、感光体の範囲毎に最適なトナー量を供給するような補正を行うことにより、フィルミングが発生せず、トナーに無駄のない画像形成装置が提供可能となる。具体的には前述のように、２３℃５０％ＲＨの環境下で、Ａ４縦幅の画像が連続１００枚作像された場合には、２０枚に一回の揺動に対して作像部には０．１ｍｇ／ｃｍ２、非作像部には０．１５ｍｇ／ｃｍ２のトナー供給量となるように、露光時の書き込み強度を制御すればよい。
帯電ローラ１４は図６で示したように、例えばＳＵＭ−Ｎｉメッキ（銅の表面をニッケルメッキ仕上げ）で形成した芯金１６の外周に、例えばエピクロルヒドリンゴムからなり、体積抵抗１×１０３〜１×１０８Ω・ｃｍとした導電性を有する弾性部材１７を設けている。
【００２２】
そしてその弾性部材１７の両端部には例えばポリエステル又はポリエチレンテレフタレートからなる片面が粘着面に形成された粘着シートであるフィルム材１８、１８を粘着面が弾性部材１７に接するように巻き付け、その両側の各フィルム材１８、１８のそれぞれ両端を斜めにカットして、それらが互いに重なり合わないように粘着固定している。
その帯電ローラ１４は、芯金１６の両端部が加圧スプリング１９、１９により滑り軸受け３０、３０を介して感光体ドラム５側に、所定の加圧力で加圧されている。それにより、帯電ローラ１４は両側の各フィルム材１８、１８の部分が感光体ドラム５の表面に接触している。尚、帯電ローラ１４は、加圧スプリング１９を使用せずに、自重により感光体ドラム５の両端部にフィルム材１８、１８を接触させるようにしても良い。
【００２３】
その芯金１６の図６で右側の一端には、駆動用ギヤ４０を固定し、そこに図示しないモータからの駆動力を伝達し、帯電ローラ１４を感光体ドラム５と同一の線速で、図１の矢印Ｊ方向に回転させるようにしている。帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間への電圧の印加は、芯金１６の部分に、例えばＤＣ＝−７００Ｖを定電圧で印加すると共に、ＡＣ電圧を定電流制御で印加する。それにより、感光体ドラム５の表面を所定の電位で一様に帯電する。
帯電ローラ１４は、例えば芯金１６の外径をφ９ｍｍに形成し、弾性部材１７の肉厚が１．５ｍｍの前述したエピクロルヒドリンゴムからなるゴム層に形成している。また弾性部材１７の両端部に巻き付けるフィルム材１８は、この実施形態ではフィルム幅を例えば８ｍｍ、フィルム厚を５０〜６０μmとしたものを使用する。
【００２４】
このように帯電ローラ１４の弾性部材１７の両端部に巻き付けられたフィルム部材１８、１８の部分のみを感光体ドラム５の表面に接触させ、帯電ローラ１４の帯電有効領域Ａｃの部分を感光体ドラム５の表面に対して非接触にしているので、帯電ローラ１４の帯電有効領域Ａｃが感光体ドラム５を削ってしまうことがないため、感光体の長寿命化が実現可能となる。
図７は図２に記載の感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを示しており、装置本体１に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを所定の装着位置に確実に位置決めできるようにしている。
感光体ドラム５、帯電ローラ１４等を一体の像担持体ユニットとして形成することにより、感光体や帯電ローラを交換したり、メンテナンスする際の作業性の向上と、各部品の相対的な位置精度を良好に維持することが可能となる。
【００２５】
次に、感光体ドラム５について、図８を基に説明する。感光体ドラム５は、例えばアルミニウム等の金属材からなる導電性基体８０の上に下引き層（ＵＬ）８１を形成し、その上に電荷発生層（ＣＧＬ）８２を形成している。そして、その電荷発生層８２の上に電荷輸送層（ＣＴＬ）８３を形成し、その電荷輸送層８３の上、すなわち最も外側に表面保護層８５を形成している。その表面保護層８５は、高硬度粒子の微粉末、例えば金属酸化物の微粉末を分散させて形成する。具体的には、アルミナ（好ましくはα−Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素、酸化クロム、窒化ケイ素、酸化チタン、α−酸化鉄、酸化ケイ素、炭化カルシウム、酸化亜鉛、α−Ｆｅ２Ｏ３、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化ホウ素、フッ化亜鉛、二酸化モリブデン、炭酸カルシウム、Ｓｉ（ＯＨ２）・ｎＨ２Ｏ、クレー、炭化ホウ素、酸化セリウム等が挙げられる。また、ベンゾグアナミン系樹脂、メラミン系樹脂等の有機粉末や、各種合金等を使用することもできる。
そして、その微粉末粒子の硬度は、モース硬度５以上のものが好ましく、６以上であれば、さらに好ましい。また、その高硬度粒子の微粉末の平均粒径は１μｍ以下が適し、０．５μｍ以下であれば、さらに好ましい。
【００２６】
また、この画像形成装置では、図１で説明した現像装置１０の現像剤６０に、研磨材として機能する微粒子を添加している。すなわち、トナー粒子に研磨用の微粒子としてシリカ微粒子を外添している。そして、そのトナー粒子における結着樹脂としては、トナー用として従来から使用されている公知の合成樹脂及び天然樹脂を用いることができる。例えば、１又は２以上のビニル単量体の単独重合体又は共重合体が使用できる。その代表的なビニル単量体を列挙すると、次のようなものがある。
例えば、スチレン、ｐ−クロルスチレンなどのスチレン系化合物、ビニルナフタレン等が挙げられる。また、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類も挙げられる。さらに、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニル、ステアリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、等のビニルエステル類も挙げられる。
【００２７】
その他に、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、メチル−α−クロルアクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル類も挙げられる。
さらに、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置換体も挙げられる。また、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ブチル等のエチレン性カルボン酸及びそのエステル類も挙げられる。さらにまた、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン、等のビニルケトン類も挙げられる。
また、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類や、ビニリデンクロリド、ビニリデンクロルフロリド等のビニリデンハロゲン化物も挙げられる。さらに、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物等も挙げられる。
【００２８】
このようにして、感光体の高寿命化が図れ、高硬度粒子の微粉末を適切に選択することで、現像剤で現像する度に現像剤６０が感光体ドラム５の表面を僅かずつ研磨して、常に感光体表面をフレッシュな状態で使用することも可能となる。
また、感光体の表面に高硬度粒子の微粉末として金属酸化物を使用することにより、表面保護層の硬度をより高めることができるので、表面保護層を効果的に減耗して耐久寿命を延ばすことが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、クリーニングブレードを揺動させるタイミングでは、複数のクリーニングブレード各々に、必ず所定量以上のトナーを供給することにより、トナー塊等を除去してフィルミングを防止すると共に、トナーの供給不足による異物付着に起因するフィルミングを未然に防止することが可能となった。また、感光体の高寿命化が可能となった。
本発明により、感光体表面の摩擦係数値によりクリーニングブレードへの供給量を最適に設定することにより、感光体表面のフィルミングを防止することが可能となった。
本発明により、感光体近傍の温度によりクリーニングブレードへの供給量を最適に設定することにより、感光体表面のフィルミングを防止することが可能となった。
【００３０】
本発明により、感光体近傍の湿度によりクリーニングブレードへの供給量を最適に設定することにより、感光体表面のフィルミングを防止することが可能となった。
本発明により、作像幅全域にトナーを供給することにより、部分的な偏差なく、感光体全域のフィルミングを防止することが可能となった。
本発明により、請求項１記載の発明で供給されるトナー幅を、直前の作像条件により任意に変更することにより、無駄なトナー消費なく、効果的にフィルミング防止を行うことが可能となった。
本発明により、非接触帯電を用いることにより、感光体の削れ量をコントロールすると共に、帯電部材への異物付着による帯電ムラを防止することが可能となった。
本発明により、像担持体と帯電部材をユニット化することにより、メンテナンスの向上と、位置精度の安定化が可能となった。
本発明により、前記感光体を具現化することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例である画像形成装置の作像部を表す概略構成図である。
【図２】本発明をカラー小型プリンターに適用した例を示す全体構成図である。
【図３】通紙枚数に対する感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフである。
【図４】温度に対する感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフである。
【図５】湿度に対する感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態例である画像形成装置の帯電ローラを示す正面図である。
【図７】カラー小型プリンターが備えている感光体ユニットを示す構成図である。
【図８】本発明の一実施形態例である画像形成装置の感光体ドラムを構成する各層を説明する概略図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
１０ 現像装置
１４ 帯電ローラ
１６ 芯金
１７ 弾性部材
１８ フィルム材
１９ 加圧スプリング
２Ａ 感光体ユニット
２Ｂ 感光体ユニット
２Ｃ 感光体ユニット
２Ｄ 感光体ユニット
３ 転写ベルト
４ 帯電装置
４０ 駆動ギヤ
５ 感光体ドラム
５０ ブラケット
５１ 位置決め主基準部
５２ 位置決め従基準部
５３ 奥側位置決め従基準部
６ 露光装置
６０ 現像剤
７０ 転写装置
７１ クリーニング装置
７１ａ クリーニングブレード
８０ 導電性基体
８１ 下引き層（ＵＬ）
８２ 電荷発生層（ＣＧＬ）
８３ 電荷輸送層（ＣＴＬ）
８５ 表面保護層
Ａｃ 帯電有効領域
Ｐ 転写紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式・静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、更に詳しくは２色以上のカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブレード状のクリーニング部材を感光体に接触させ、転写残トナーを掻き取るブレードクリーニング方式においては、クリーニングブレードの当接条件等により、トナー成分や転写紙の紙粉等が感光体表面に付着し、帯電、露光、現像、転写を妨げることによる異常画像(いわゆるフィルミング画像)が発生することがある。
特に高寿命化を目的として、感光体表面に表面保護層(請求項５記載)を設けた場合には、感光体表面が削られにくくなるため、上記フィルミング画像が発生しやすくなるというデメリットもある。
フィルミング画像は、例えば、感光体とクリーニングブレードとの接触面付近に滞留したトナー（もしくはトナーと紙粉との混合体）の塊が感光体に押しつけられることにより、感光体に異物が付着して発生するため、トナー塊が感光体に付着する前に、クリーニングブレード（特にブレードエッジ）から除去することができれば発生を防止することが可能となる。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されているように、クリーニングブレードを揺動させることにより、トナー塊をブレードエッジから除去することが可能である。ここで揺動とは、感光体の回転(移動)方向とは垂直な方向にクリーニングブレードを移動することにより、ブレードエッジのトナー塊をほぐしたり、移動させることにより、感光体への異物付着を防止する動作を示す。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２８７４９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に低画像面積で連続的に作像された場合には、クリーニングブレードに供給される転写残トナー量が少なく、ブレード揺動することにより感光体表面の微少な凹にトナーが集まり、更に新たな転写残トナーが供給されない状態で作像が続けられると、凹に集まったトナーが感光体表面にこびりついてフィルミングの原因になることがわかった。
上記の問題点を鑑みて、本発明は、トナー塊等を除去してフィルミング画像の発生を防止すると共に、トナーの供給不足による異物付着に起因するフィルミング画像の発生を未然に防止する画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明は、部分的な偏差なく、感光体ドラムの表面の全域でのフィルミング画像の発生を防止する画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
本発明は、無駄なトナーを消費することなく、効果的にフィルミング画像の発生の防止を行う画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明は、感光体の高寿命化を達成する画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
本発明は、感光体ドラムの表面の削れ量をコントロールすると共に、帯電部材への異物付着による帯電ムラを防止する画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明は、メンテナンスの向上と、像担持体と感光体の位置精度を安定化させる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電部材により帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に露光装置により形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像とする現像手段と、該可視像を転写材に転写する転写手段と、可視像の転写残を前記像担持体から掻き取るブレード状部材を有するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体の表面には高硬度粒子の微粉末を分散させた表面保護層を形成してあり、前記現像剤には、研磨材として機能する微粒子が添加され、前記クリーニング手段の前記ブレード状部材が任意のタイミングで揺動する場合には、少なくとも前記ブレード状部材と前記像担持体との間に、像担持体に異物が付着しない最低限の量の現像剤が供給され、かつ前記現像剤の供給量を任意に設定可能とすることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
本発明は、前記画像形成装置において、前記現像剤の供給量は、感光体表面の摩擦係数により設定されることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、少なくとも１つの機内温度測定手段を具備し、前記現像剤の供給量が、感光体近傍の温度により設定されることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、少なくとも１つの機内湿度測定手段を具備し、前記現像剤の供給量が、感光体近傍の湿度により設定されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記ブレード状部材と前記像担持体との間に供給される現像剤が、像担持体上の作像可能幅全域に供給されることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記像担持体上の任意の作像幅に露光が可能な露光装置を具備し、前記ブレード状部材と前記像担持体との間に供給される現像剤付着量を任意に変更可能とすることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
本発明は、前記画像形成装置において、前記帯電部材の帯電有効領域が、前記像担持体に対して非接触となる非接触帯電装置とすることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記像担持体は、前記帯電部材と一体の像担持体ユニットを形成していることを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、金属酸化物の微粉末であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、白色であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、アルミナであることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記画像形成装置において、前記高硬度粒子の微粉末は、モース硬度が５以上であり、平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の構成について、図を用いて説明する。
図１はこの発明の一実施形態例である画像形成装置の作像部を示す概略構成図である。
この画像形成装置は作像時に像を担持する像担持体である感光体ドラム５と、その感光体ドラム５を帯電部材である帯電ローラ１４により帯電する帯電装置４と、その帯電装置４により帯電された感光体ドラム５の表面に露光手段である書き込みユニット６により露光されて形成された静電潜像を、現像剤６０を構成しているトナーにより現像されて可視像（トナー像）とする現像装置１０と、その可視像が転写装置７０により転写材（転写紙）Ｐに転写された後に感光体ドラム５の表面に残留するトナーを感光体ドラム５上から除去するクリーニング装置７１とを備えている。
【００１４】
クリーニング装置７１にはクリーニングブレード７１ａが具備されており、ブレード７１ａの先端部は感光体ドラム５上に残留したトナーを除去するために、感光体ドラム５表面に対し、最適な角度及び接触圧にて接触している。
また、クリーニングブレード７１ａ先端と感光体ドラム５の接触部に滞留したトナー塊を除去できるように、感光体の回転方向（矢印Ｅ）とは垂直方向(つまり感光体ドラムの軸方向)に平行移動（揺動）が可能な構成になっている。
揺動の幅は２〜３ｍｍの範囲で行うのが望ましく、本発明では図示しないソレノイドにより揺動を行う構成となっている。
【００１５】
揺動は例えばカムを用いて、感光体ドラム５等の駆動に同期して一定の周期で行う方法もあるが、図２で示したようなタンデム方式の画像形成装置に適用するような場合には、揺動により感光体が回転軸方向に対して微少なシフトを起こし、４色重ねした画像内で部分的な色ずれが発生する場合があるので、本発明では作像中には揺動を行わず、作像後処理中やカラー調整モードの前後等に揺動を行っている。
揺動は１００ｍｓｅｃでクリーニングブレード７１ａが一往復するように制御されており、トナー像転写時への揺動の寄与を防止するために、感光体ドラム５上のトナー像が転写紙Ｐに転写された後に揺動がなされるタイミングとなっている。
クリーニングブレード７１ａが揺動する間、クリーニングブレード７１ａと感光体ドラム５が接触している範囲には、感光体ドラム５上にトナー像が形成されており、本画像形成装置での作像線速は１２５ｍｍ／ｓｅｃであるので、最低
１２５ｍｍ／ｓｅｃ×１００ｍｓｅｃ＝１２．５ｍｍ
の範囲では感光体ドラム５上にトナー像が形成されていなくてはならない。本発明では余裕をもって２０ｍｍの範囲でのトナー像が形成されるように制御を行っている。初期の感光体ドラム５(摩擦係数０．２以下)に供給されるトナー量は本画像形成装置では作像枚数２０枚に一回、０．１ｍｇ／ｃｍ２以上であれば良い。
【００１６】
しかしながら、感光体ドラム５表面の摩擦係数(＝μ)は作像した画像の枚数(以下、ラン枚数)により変化することがわかっている。これはクリーニングブレード７１ａなどの感光体ドラム５表面に接触する部材により、感光体ドラム５表面が研磨されることにより、感光体ドラム５表面が変化することに依るものである。図３は、本発明で用いた感光体ドラム５表面の摩擦係数がラン枚数に対してどのように変化するのかを示したものである。
図３に示すように、感光体ドラム５表面の摩擦係数(＝μ)は５０Ｋ枚までは０．２以下で推移しているが、６０Ｋ枚では０．３、７０Ｋ枚では０．４に上昇している。本発明で用いた感光体ドラム５は摩擦係数が０．３以上になるとフィルミングが発生しやすくなる傾向があり、クリーニングブレード７１ａへの供給量は摩擦係数が０．３で０．１５ｍｇ／ｃｍ２以上が必要となる。また摩擦係数が０．４では０．２０ｍｇ／ｃｍ２以上が必要となる。ただし、感光体ドラム５表面の摩擦係数に関わらず、クリーニングブレード７１ａへの供給量は０．２０ｍｇ／ｃｍ２が上限となり、これ以上のトナーを供給しても効果は変わらない。
実際には、最適な供給量と揺動を実施するタイミングは感光体ドラム５の表面性やトナーの物性等により決まる装置固有の値であり、使用する構成に合わせて決定すればよい。
【００１７】
また、本画像形成装置は露光装置６にレーザーを用いたデジタル方式の画像形成装置であるため、帯電バイアス及び現像バイアスは作像時と同一で、最適な感光体上のトナー付着量になる書き込み強度で露光を行うことにより、トナー供給量をコントロールしているが、アナログ露光方式の画像形成装置等の場合には、最適な供給量が得られるように帯電バイアスと現像バイアスの値を制御して、感光体上にトナーを付着させれば良い。
以上の制御によりクリーニングブレード揺動時には、感光体ドラム５のラン枚数に応じて感光体ドラム５上に異物が付着しない最低限のトナーが供給されることとなり、フィルミング画像の発生しない良好な画像形成装置を構成することが可能となった。
【００１８】
次に湿度５０％ＲＨ環境下で、感光体ドラム５近傍の温度が本発明で用いた画像形成装置の温度保証範囲である１０〜３５℃での感光体ドラム５の摩擦係数を図４に示す。測定には４０Ｋ枚ランニングした感光体ドラムを用いた。
図４に示すように、温度が高くなると共に摩擦係数μも高くなる傾向があることがわかる。このため、温度により補給量の補正を行うことにより、より精度良く、フィルミングの発生を防止することが可能となる。近傍の温度は対象となる感光体ドラム５近傍に、温度センサを具備して測定しても良いが、コストダウン等の面より感光体ドラム５近傍に具備できない場合には、近傍にない温度センサの出力値に対する近傍の温度をあらかじめ測定しておき、その相対値に基づいた補正を行っても良い。ここで感光体ドラム５の摩擦係数や最適な供給量は装置固有の値であることを付記しておく。尚、温度補正は請求項２記載のラン枚数に対する補正と合わせて実施されることにより、更に効果的にフィルミングを防止することができる。
【００１９】
次に、温度２３℃環境下で、感光体ドラム５近傍の湿度が本発明の画像形成装置の湿度保証範囲である１５〜９０％ＲＨでの感光体ドラム５の摩擦係数を図５に示す。測定には４０K枚ランニングした感光体ドラムを用いた。
図５に示すように、湿度が高くなると共に摩擦係数μも高くなる傾向があることがわかる。このため、湿度により補給量の補正を行うことにより、より精度良く、フィルミングの発生を防止することが可能となる。近傍の湿度は対象となる感光体ドラム５近傍に、湿度センサを具備して測定しても良いが、コストダウン等の面より感光体ドラム５近傍に具備できない場合には、近傍にない湿度センサの出力値に対する近傍の湿度をあらかじめ測定しておき、その相対値に基づいた補正を行っても良い。ここで感光体ドラム５の摩擦係数や最適な供給量は装置固有の値であることを付記しておく。尚、湿度補正は請求項２記載のラン枚数に対する補正と合わせて実施されることにより、更に効果的にフィルミングを防止することができる。
【００２０】
また、上記したクリーニングブレード揺動時のトナーを供給するに当たり、クリーニングブレード幅の一部の範囲であっても、トナー供給量が所定量以下である場合にはフィルミング画像が発生する可能性があるので、トナー供給を作像幅全域に行うことにより、画像全域に渡り良好な画像が維持することが可能となる。
上述したように、画像形成装置で形成される画像は多様であり、画像の半分が白紙で、逆の半分が面積率の高い写真画像であったりする場合がある。また、感光体がＡ４横（２９７ｍｍ）に対応した幅を持っているのに対し、転写紙がＡ４縦（２１０mm）で連続通紙される場合には、その差分(非作像部)である８７ｍｍの範囲にはトナーが全く供給されないことになる。
このような場合、揺動時には画像部に比べ、トナーが供給されない非作像部には多くのトナー供給が必要である。画像部に適したトナー供給量を作像幅全域に供給した場合には、非作像部ではトナー供給量が不足し、逆に非作像部に適したトナー供給量を作像幅全域に供給した場合には、作像部ではトナー供給量が過剰となり、トナーの無駄が発生することとなる。
【００２１】
そこで、作像時の書き込み位置や通紙した転写紙の作像幅といった作像情報を基に、感光体の範囲毎に最適なトナー量を供給するような補正を行うことにより、フィルミングが発生せず、トナーに無駄のない画像形成装置が提供可能となる。具体的には前述のように、２３℃５０％ＲＨの環境下で、Ａ４縦幅の画像が連続１００枚作像された場合には、２０枚に一回の揺動に対して作像部には０．１ｍｇ／ｃｍ２、非作像部には０．１５ｍｇ／ｃｍ２のトナー供給量となるように、露光時の書き込み強度を制御すればよい。
帯電ローラ１４は図６で示したように、例えばＳＵＭ−Ｎｉメッキ（銅の表面をニッケルメッキ仕上げ）で形成した芯金１６の外周に、例えばエピクロルヒドリンゴムからなり、体積抵抗１×１０３〜１×１０８Ω・ｃｍとした導電性を有する弾性部材１７を設けている。
【００２２】
そしてその弾性部材１７の両端部には例えばポリエステル又はポリエチレンテレフタレートからなる片面が粘着面に形成された粘着シートであるフィルム材１８、１８を粘着面が弾性部材１７に接するように巻き付け、その両側の各フィルム材１８、１８のそれぞれ両端を斜めにカットして、それらが互いに重なり合わないように粘着固定している。
その帯電ローラ１４は、芯金１６の両端部が加圧スプリング１９、１９により滑り軸受け３０、３０を介して感光体ドラム５側に、所定の加圧力で加圧されている。それにより、帯電ローラ１４は両側の各フィルム材１８、１８の部分が感光体ドラム５の表面に接触している。尚、帯電ローラ１４は、加圧スプリング１９を使用せずに、自重により感光体ドラム５の両端部にフィルム材１８、１８を接触させるようにしても良い。
【００２３】
その芯金１６の図６で右側の一端には、駆動用ギヤ４０を固定し、そこに図示しないモータからの駆動力を伝達し、帯電ローラ１４を感光体ドラム５と同一の線速で、図１の矢印Ｊ方向に回転させるようにしている。帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間への電圧の印加は、芯金１６の部分に、例えばＤＣ＝−７００Ｖを定電圧で印加すると共に、ＡＣ電圧を定電流制御で印加する。それにより、感光体ドラム５の表面を所定の電位で一様に帯電する。
帯電ローラ１４は、例えば芯金１６の外径をφ９ｍｍに形成し、弾性部材１７の肉厚が１．５ｍｍの前述したエピクロルヒドリンゴムからなるゴム層に形成している。また弾性部材１７の両端部に巻き付けるフィルム材１８は、この実施形態ではフィルム幅を例えば８ｍｍ、フィルム厚を５０〜６０μmとしたものを使用する。
【００２４】
このように帯電ローラ１４の弾性部材１７の両端部に巻き付けられたフィルム部材１８、１８の部分のみを感光体ドラム５の表面に接触させ、帯電ローラ１４の帯電有効領域Ａｃの部分を感光体ドラム５の表面に対して非接触にしているので、帯電ローラ１４の帯電有効領域Ａｃが感光体ドラム５を削ってしまうことがないため、感光体の長寿命化が実現可能となる。
図７は図２に記載の感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを示しており、装置本体１に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを所定の装着位置に確実に位置決めできるようにしている。
感光体ドラム５、帯電ローラ１４等を一体の像担持体ユニットとして形成することにより、感光体や帯電ローラを交換したり、メンテナンスする際の作業性の向上と、各部品の相対的な位置精度を良好に維持することが可能となる。
【００２５】
次に、感光体ドラム５について、図８を基に説明する。感光体ドラム５は、例えばアルミニウム等の金属材からなる導電性基体８０の上に下引き層（ＵＬ）８１を形成し、その上に電荷発生層（ＣＧＬ）８２を形成している。そして、その電荷発生層８２の上に電荷輸送層（ＣＴＬ）８３を形成し、その電荷輸送層８３の上、すなわち最も外側に表面保護層８５を形成している。その表面保護層８５は、高硬度粒子の微粉末、例えば金属酸化物の微粉末を分散させて形成する。具体的には、アルミナ（好ましくはα−Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素、酸化クロム、窒化ケイ素、酸化チタン、α−酸化鉄、酸化ケイ素、炭化カルシウム、酸化亜鉛、α−Ｆｅ２Ｏ３、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化ホウ素、フッ化亜鉛、二酸化モリブデン、炭酸カルシウム、Ｓｉ（ＯＨ２）・ｎＨ２Ｏ、クレー、炭化ホウ素、酸化セリウム等が挙げられる。また、ベンゾグアナミン系樹脂、メラミン系樹脂等の有機粉末や、各種合金等を使用することもできる。
そして、その微粉末粒子の硬度は、モース硬度５以上のものが好ましく、６以上であれば、さらに好ましい。また、その高硬度粒子の微粉末の平均粒径は１μｍ以下が適し、０．５μｍ以下であれば、さらに好ましい。
【００２６】
また、この画像形成装置では、図１で説明した現像装置１０の現像剤６０に、研磨材として機能する微粒子を添加している。すなわち、トナー粒子に研磨用の微粒子としてシリカ微粒子を外添している。そして、そのトナー粒子における結着樹脂としては、トナー用として従来から使用されている公知の合成樹脂及び天然樹脂を用いることができる。例えば、１又は２以上のビニル単量体の単独重合体又は共重合体が使用できる。その代表的なビニル単量体を列挙すると、次のようなものがある。
例えば、スチレン、ｐ−クロルスチレンなどのスチレン系化合物、ビニルナフタレン等が挙げられる。また、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類も挙げられる。さらに、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニル、ステアリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、等のビニルエステル類も挙げられる。
【００２７】
その他に、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、メチル−α−クロルアクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル類も挙げられる。
さらに、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置換体も挙げられる。また、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ブチル等のエチレン性カルボン酸及びそのエステル類も挙げられる。さらにまた、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン、等のビニルケトン類も挙げられる。
また、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類や、ビニリデンクロリド、ビニリデンクロルフロリド等のビニリデンハロゲン化物も挙げられる。さらに、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物等も挙げられる。
【００２８】
このようにして、感光体の高寿命化が図れ、高硬度粒子の微粉末を適切に選択することで、現像剤で現像する度に現像剤６０が感光体ドラム５の表面を僅かずつ研磨して、常に感光体表面をフレッシュな状態で使用することも可能となる。
また、感光体の表面に高硬度粒子の微粉末として金属酸化物を使用することにより、表面保護層の硬度をより高めることができるので、表面保護層を効果的に減耗して耐久寿命を延ばすことが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、クリーニングブレードを揺動させるタイミングでは、複数のクリーニングブレード各々に、必ず所定量以上のトナーを供給することにより、トナー塊等を除去してフィルミングを防止すると共に、トナーの供給不足による異物付着に起因するフィルミングを未然に防止することが可能となった。また、感光体の高寿命化が可能となった。
本発明により、感光体表面の摩擦係数値によりクリーニングブレードへの供給量を最適に設定することにより、感光体表面のフィルミングを防止することが可能となった。
本発明により、感光体近傍の温度によりクリーニングブレードへの供給量を最適に設定することにより、感光体表面のフィルミングを防止することが可能となった。
【００３０】
本発明により、感光体近傍の湿度によりクリーニングブレードへの供給量を最適に設定することにより、感光体表面のフィルミングを防止することが可能となった。
本発明により、作像幅全域にトナーを供給することにより、部分的な偏差なく、感光体全域のフィルミングを防止することが可能となった。
本発明により、請求項１記載の発明で供給されるトナー幅を、直前の作像条件により任意に変更することにより、無駄なトナー消費なく、効果的にフィルミング防止を行うことが可能となった。
本発明により、非接触帯電を用いることにより、感光体の削れ量をコントロールすると共に、帯電部材への異物付着による帯電ムラを防止することが可能となった。
本発明により、像担持体と帯電部材をユニット化することにより、メンテナンスの向上と、位置精度の安定化が可能となった。
本発明により、前記感光体を具現化することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例である画像形成装置の作像部を表す概略構成図である。
【図２】本発明をカラー小型プリンターに適用した例を示す全体構成図である。
【図３】通紙枚数に対する感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフである。
【図４】温度に対する感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフである。
【図５】湿度に対する感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態例である画像形成装置の帯電ローラを示す正面図である。
【図７】カラー小型プリンターが備えている感光体ユニットを示す構成図である。
【図８】本発明の一実施形態例である画像形成装置の感光体ドラムを構成する各層を説明する概略図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
１０ 現像装置
１４ 帯電ローラ
１６ 芯金
１７ 弾性部材
１８ フィルム材
１９ 加圧スプリング
２Ａ 感光体ユニット
２Ｂ 感光体ユニット
２Ｃ 感光体ユニット
２Ｄ 感光体ユニット
３ 転写ベルト
４ 帯電装置
４０ 駆動ギヤ
５ 感光体ドラム
５０ ブラケット
５１ 位置決め主基準部
５２ 位置決め従基準部
５３ 奥側位置決め従基準部
６ 露光装置
６０ 現像剤
７０ 転写装置
７１ クリーニング装置
７１ａ クリーニングブレード
８０ 導電性基体
８１ 下引き層（ＵＬ）
８２ 電荷発生層（ＣＧＬ）
８３ 電荷輸送層（ＣＴＬ）
８５ 表面保護層
Ａｃ 帯電有効領域
Ｐ 転写紙
Claims (12)
- 像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電部材により帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に露光装置により形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像とする現像手段と、
該可視像を転写材に転写する転写手段と、
可視像の転写残を前記像担持体から掻き取るブレード状部材を有するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体の表面には高硬度粒子の微粉末を分散させた表面保護層を形成してあり、
前記現像剤には、研磨材として機能する微粒子が添加され、
前記クリーニング手段の前記ブレード状部材が任意のタイミングで揺動する場合には、少なくとも前記ブレード状部材と前記像担持体との間に、像担持体に異物が付着しない最低限の量の現像剤が供給され、かつ前記現像剤の供給量を任意に設定可能とする
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１記載の画像形成装置において、
前記現像剤の供給量は、感光体表面の摩擦係数により設定される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、少なくとも１つの機内温度測定手段を具備し、前記現像剤の供給量が、感光体近傍の温度により設定される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、少なくとも１つの機内湿度測定手段を具備し、前記現像剤の供給量が、感光体近傍の湿度により設定される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記ブレード状部材と前記像担持体との間に供給される現像剤が、像担持体上の作像可能幅全域に供給される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記像担持体上の任意の作像幅に露光が可能な露光装置を具備し、前記ブレード状部材と前記像担持体との間に供給される現像剤付着量を任意に変更可能とする
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記帯電部材の帯電有効領域が、前記像担持体に対して非接触となる非接触帯電装置とする
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、前記帯電部材と一体の像担持体ユニットを形成している
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記高硬度粒子の微粉末は、金属酸化物の微粉末である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記高硬度粒子の微粉末は、白色である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記高硬度粒子の微粉末は、アルミナである
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記高硬度粒子の微粉末は、モース硬度が５以上であり、平均粒径が１μｍ以下である
ことを特徴とする画像形成装置。
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