JP4572356B2

JP4572356B2 - 画像形成装置及び画像形成方法

Info

Publication number: JP4572356B2
Application number: JP2008191794A
Authority: JP
Inventors: 勝小橋; 陽一山田; 貴智福元
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2028-07-25
Also published as: US8295723B2; US20100021190A1; JP2010032587A

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法に関し
、詳しくは像担持体と、この像担持体を帯電する複数の帯電手段と、この複数の帯電手段
で帯電された像担持体に対して露光により静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段
で形成された前記静電潜像を現像する現像手段と、この現像手段で現像された像を転写す
る転写手段とを備え、前記像担持体の、前記複数の帯電部に保護剤を塗布するものにおい
て、前記複数の帯電部への保護剤の供給量を、前記複数の帯電手段での前記像担持体の劣
化度に応じて制御し、前記保護剤の前記現像手段への混入、転写部材への移行を防止する
画像形成装置と画像形成方法に関する。

感光体上にステアリン酸などの保護剤を塗布することにより、感光層を構成する樹脂
の劣化や、感光体表面に付着する放電生成物の発生を抑制できるため、感光体を長寿命化
することが可能である。またクリーナブレードを有するプロセスではブレード先端当接部
の磨耗や、感光体の駆動トルクの低減もはかれるため、特に高速機、大型機では保護剤を
塗布する構成が一般的になりつつある。

ただし、保護剤として多く用いられる高級脂肪酸（ステアリン酸など）は融点が低いも
のが多く、現像器に混入するとフィルミングの原因になるという課題があった。特に高速
機では現像ローラの回転速度が高速になるためギヤ部での発熱やシール部での摩擦熱など
現像ローラ自体の発熱温度も高くなり、よりいっそうフィルミングが発生しやすくなって
いた。

さらに一成分現像システムでは現像器に保護剤が多量に混入すると供給部材との接触部
や規制部材との接触部で摩擦力が変化し、フィルミングしないまでもトナーの供給性やト
ナーの搬送性、帯電性に影響を与え、画質劣化やカブリ、飛散、もれの原因となる場合が
あった。またゴムローラを用いた接触現像では感光体上に塗布された保護剤に直接現像ロ
ーラや現像ローラ上に搬送されたトナーが接触するため感光体上に塗布した保護剤が現像
器にさらに混入しやすく上記の課題がより深刻な問題となっていた。

このような理由から一成分現像システムでは感光体上に保護剤を塗布する構成により感
光体の長寿命化をはかることが困難となっていた。一方、二成分現像システムにおいても
磁気穂が感光体に接触するため感光体上の保護剤の現像器への混入を完全に抑制できず、
キャリアに対するフィルミングなどを考慮すると十分な保護剤量を感光体上に塗布するこ
とができなかった。また現像器への混入がなかったとしても像担持体上に塗布された保護
剤が過剰であった場合には、感光体露光部におけるトナーの現像行為を妨げてしまうため
印字部でのトナー濃度が低下したり、濃度ムラになったりし、課題となっていた。

また、像担持体上の過剰な保護剤は転写ローラなどに付着して転写性が悪化したり、転
写材の搬送性が低下して紙ジャムの原因になったりしていた。さらにカラー機では中間転
写体としての転写ベルトの表層や転写ドラムの表層の汚染が発生したりして転写の不均一
性の原因となったりしていた。

さらに、感光体上の転写残留トナーをクリーニングブレードでクリーニングする画像形
成装置において、感光体にクリーニングブレード、帯電手段、保護剤供給手段の順に配置
すると、転写残留トナーが多い部分では、塗布した保護剤がクリーニングブレードにより
残留トナーと一緒に除去されてしまい、帯電部に十分な保護剤が供給できず、部分的な放
電生成物の付着や感光層の劣化が発生し、画像ムラとなる。

また、感光体に帯電手段、クリーニングブレード、保護剤供給手段の順に配置すると、
帯電手段で感光体上の残留トナーを帯電してしまうので、感光体と残留トナーの付着力が
増大し、クリーニングブレードでのクリーニング効果が低下し、クリーニング不良が発生
しやすくなる。トナークリーニング不良の発生は、感光体上のトナーフィルミングの原因
となり、画質を劣化させる。

また、感光体に帯電手段、保護剤供給手段、クリーニングブレードの順に配置すると、
保護剤供給手段に感光体上に残留した転写残りトナーが付着し、保護剤の掻き取り能力が
不足し、感光体上への保護剤の供給量が減少する。さらに、保護剤表面に保護剤供給手段
に付着した残留トナーを供給することにより、さらに保護剤の感光体上への供給量が減少
する。

そもそも、粒径が５μｍを下回る小粒径トナーや円形度が０．９６を上回るような高円
形度のトナーでは、クリーニングブレードでのクリーニング性に限界がある。クリーニン
グブレードの当接圧を上げたり、当接角度を大きくしたりすると、特に保護剤を塗布する
場合は、機内温度の変化により保護剤の粘性の変化やブレード先端部での保護剤の滞留状
態の変化によりクリーニングブレードの先端がめくれたり、ブレード当接部でのトルクが
上昇するといった不具合があり、保護剤の塗布量を厳密に管理したり、劣化した保護剤を
確実に除去するために、紙間や画像形成動作開始前後などで定期的にトナーを消費させる
などしたりする必要があった。

感光体に保護剤を塗布する従来技術として、特開２００７−８６２６２号公報には、帯
電後に塗布部材で保護剤を塗布し、均し部材で保護剤を均一化した後に現像プロセスが存
在する画像形成装置が開示されている。また、特開平９−８１００５号公報には、保護剤
塗布後に感光体を帯電する画像形成装置が開示されている。また、特開２００６−２３５
５６３号公報、特開２００７−９３９８３号公報には、クリーニングブレードを用い、保
護剤を感光体に塗布する構成で、定期的または画占率によって本来画像形成に必要のない
トナーを感光体上に塗布させ、感光体上の残留物をリフレッシュさせるものが開示されて
いる。また、特開２００６−３９３８０号公報には、感光体に塗布した保護剤を当接部材
で除去するものが開示されている。
特開２００７−８６２６２号公報特開平９−８１００５号公報特開２００６−２３５５６３号公報特開２００７−９３９８３号公報特開２００６−３９３８０号公報

しかしながら、特開２００７−８６２６２号公報に開示されたものは、保護剤の現像器
や転写部材への移行を防止する手段が講じられておらず、現像フィルミングや転写部材汚
染を防止することができない。また像担持体帯電後に当接部材が存在するので当接部材で
の摩擦などによって像担持体の帯電均一性が失われてスジやムラが発生し、高画質化にお
ける課題となる。また当接部材の帯電列によっては、当接部材との摩擦で保護剤が帯電し
てしまい現像器への混入を助長する場合がある。また、環境変化などでクリーニング不良
が発生した場合、保護剤供給手段が残留トナーで汚染されて保護剤の機能が低下する。

また、特開平９−８１００５号公報に開示されたものは、保護剤塗布後に感光体上を帯
電するので感光体の帯電電位の均一性は確保されるが、帯電部で保護剤がトナーの正規の
極性と同極性に帯電され、かつ、帯電部で劣化した保護剤がそのまま下流の現像部まで搬
送されて、保護剤が現像部で現像器に混入し、現像ローラのフィルミングを悪化させる。
特に帯電部で劣化した保護剤は潤滑性も損なわれ、よりフィルミングを悪化させる。ただ
しこの場合はクリーニング不良が発生してもクリーニング不良トナーは現像で回収される
ため保護剤供給手段が残留トナーで汚染されることはない。

また、特開２００６−２３５５６３号公報、特開２００７−９３９８３号公報に開示さ
れたものは、いずれもクリーナブレードを用い、かつ、保護剤を感光体上に塗布する構成
で、定期的または画占率によって本来画像形成に必要のないトナーを感光体上に塗布させ
、感光体上の残留物をリフレッシュさせるものだが、ユーザーの使用する印字パターンに
よって印字できる枚数が所定よりも少なくなってしまったり、これを回避するために余分
なトナーを初期に充填する必要が生じたり、またこの消費したトナーを回収するための容
器を大きくしたりしなくてはならなかった。

また、特開２００６−３９３８０号公報に開示されたものは、感光体帯電後に保護剤を
除去するための当接部材が配置されているが、除去部材がブレード状であれば帯電電位が
スジ状に不均一になったり、除去部材がローラ形状である場合には帯電電位がローラ周期
で変動したりし、画像上での問題となっていた。さらに、保護剤供給手段の下流にクリー
ニング手段を有する場合には帯電部への潤滑剤の供給が十分できないという本質的な課題
もあった。クリーニング部材の下流に保護剤供給手段を配置した構成でも、除去部材がロ
ーラ部材である場合には、保護剤の除去は完全にはおこなわれず、すりぬけた保護剤は帯
電器でトナーと同極性に帯電したまま現像部、転写部に感光体上を搬送されてしまい、現
像ローラでの混入や転写部での転写材への移行が発生してしまったりしていた。またブレ
ードを用いて保護剤を除去する場合も、帯電部で保護剤が帯電されているために、感光体
との間の付着力が強くなり完全に除去できなかったり、ブレードの当接圧を強くした場合
には保護剤を固定層として感光体上に固着させ、かえって劣化した保護剤を除去しにくく
していた。

本発明は、前記従来技術の持つ課題を解決する、感光体に保護剤を塗布する構成で、現
像手段への保護剤の混入、転写部での転写部材への保護剤の移行を防止でき、クリーニン
グ手段で劣化した保護剤を回収し、劣化した保護剤が感光体上に滞留するのを防止でき、
かつ複数の帯電部に各々に必要なだけ保護剤を供給する画像形成装置及び画像形成方法を
提供することを目的とする。

本発明の画像形成方法は、前記課題を解決するために、像担持体に保護剤を供給する工
程と、複数の帯電手段により前記像担持体を帯電する工程と、を有し、前記複数の帯電手
段の帯電部での前記像担持体表面の放電劣化度が異なり、前記複数の帯電手段の帯電部へ
の保護剤供給量を前記像担持体表面の放電劣化度の大きい帯電部のほうを多くすることを
特徴とする。これにより、放電劣化の大きい帯電部には十分な保護剤を供給し、放電劣化
の少ない帯電部には必要な量のみ供給し、過剰な保護剤の塗布を抑制する。

また、本発明の画像形成方法は、前記複数の帯電手段による前記像担持体への帯電工程
が、帯電部での前記像担持体の帯電電位の変化量が異なり、前記像担持体の帯電電位の変
化量が大きな帯電部への保護剤供給量を、前記像担持体の帯電電位の変化量が小さな帯電
部への保護剤供給量より多くすることを特徴とする。これにより、放電劣化量は電位変化
量に比例するので必要に応じた保護剤の塗布により過剰な保護剤供給を防止できる。

また、本発明の画像形成方法は、前記複数の帯電手段による前記像担持体への帯電工程
が、前記像担持体の帯電電位の絶対値を大きくする帯電工程と、前記像担持体の帯電電位
の絶対値を小さくする帯電工程と、を有し、前記像担持体の帯電電位の絶対値を大きくす
る帯電工程への保護剤供給量を、前記像担持体の帯電電位の絶対値を小さくする帯電工程
への保護剤供給量より多くすることを特徴とする。これにより、像担持体の帯電電位の絶
対値を小さくする帯電、すなわち除電方向では像担持体の放電劣化が小さいので保護剤の
供給量を少なくして過剰な保護剤の供給を防止し、ほかのプロセスへの保護剤の混入、移
行による影響を小さくできる。

また、本発明の画像形成方法は、前記複数の帯電手段による前記像担持体への帯電工程
が、最初の帯電工程の帯電部での前記像担持体への帯電電位の変化量が後続の帯電工程の
帯電部での前記像担持体への帯電電位の変化量より大きく、最後の帯電工程の帯電部が前
記像担持体の帯電電位の絶対値を小さくする方向の帯電工程であり、前記最初の帯電工程
の前に保護剤供給工程を設け、前記複数の帯電手段による帯電工程の間に像担持体への保
護剤供給量を制御する保護剤供給量制御工程を設けることを特徴とする。これにより、保
護剤供給量制御工程によって下流の放電劣化の少ない帯電部には上流の放電劣化の大きい
帯電部に比べて少量の保護剤が供給される。

また、本発明の画像形成方法は、前記複数の帯電手段を主帯電手段と補助帯電手段とし
、前記主帯電手段は前記補助帯電手段よりも感光体の移動方向で上流に位置し、前記主帯
電手段による帯電工程での前記像担持体表面の放電劣化度が、前記補助帯電手段による帯
電工程での前記像担持体表面の放電劣化度より大きく、前記主帯電手段の帯電部への保護
剤供給量を前記補助帯電手段の帯電部への保護剤供給量より多くすることを特徴とする。
これにより、主帯電部には十分な保護剤を供給できると同時に、補助帯電部への過剰な保
護剤の塗布を抑制し現像部への保護剤の混入や転写部への保護剤の移行を防止する。

また、本発明の画像形成方法は、前記主帯電手段による帯電工程の前に前記像担持体に
保護剤を供給する保護剤供給工程を設け、
前記主帯電手段による帯電工程と前記補助帯電手段による帯電工程の間に、前記補助帯
電手段への前記保護剤の供給量を制御する保護剤供給量制御工程を設けることを特徴とす
る。これにより、補助帯電手段に供給する保護剤の供給量を制御し、最適な保護剤量を補
助帯電手段に供給することが可能になる。

また、本発明の画像形成方法は、前記保護剤供給量制御工程は主帯電部で劣化した保護
剤の一部を電界の力により回収する工程であることを特徴とする。これにより、保護剤は
主帯電部で感光層を保護しつつ電荷を帯び、その多くが保護剤供給量制御工程で回収され
る。保護剤供給量制御工程は、保護剤を電界で回収する方式なので帯電の弱い保護剤や主
帯電部で逆帯電してしまった保護剤を保護剤供給量制御工程を通過させることができ、保
護剤が補助帯電手段に到達し、補助帯電部での感光体の放電劣化を抑制する。

また、本発明の画像形成方法は、前記主帯電手段による帯電工程が、前記像担持体表面
及び前記像担持体上の残留物をトナーの正規の帯電極性と同じ極性に帯電するものであり
、前記保護剤供給量制御工程が転写後の像担持体上の残留物を電界の力で回収するクリー
ニング工程を兼ね、前記クリーニング工程が、前記補助帯電手段による帯電工程が、前記
像担持体の帯電電位を前記主帯電手段で帯電した帯電電位よりも絶対値で小さい電位にす
べく、前記像担持体上にトナーの正規の帯電極性と逆極性の電荷を放出する帯電工程とす
ることを特徴とする。これにより、クリーニング工程をすりぬけた保護剤は補助帯電手段
でトナーの正規の極性と反対極性に帯電されるので、保護剤の現像部での現像ローラへの
混入、転写部での転写部材への移行を確実に抑制できる。

また、本発明の画像形成方法は、前記保護剤供給工程に用いる保護剤供給手段と前記主
帯電手段を同一の部材で兼用した。これにより、主帯電と保護剤供給を同時にできるため
省スペース化が可能となる。また、像担持体に当接するプロセスが減るので像担持体の磨
耗に有利である。また、主帯電手段と像担持体との間の放電で保護剤がトナーの正規の極
性と同極性に帯電されながら塗布可能となり、主帯電手段表面に保護剤が付着した状態で
像担持体表面を帯電できるので主帯電手段と像担持体表面の微小ギャップでの異常局所放
電を抑制でき、帯電電位が不均一にならない。したがって補助帯電手段での帯電電位の均
一化が容易になり、補助帯電手段での帯電電位変化量を小さくできるため、放電劣化をさ
らに抑制できる。また同時にオゾンの発生を最低限に抑制することができる。

また、本発明の画像形成方法は、前記保護剤供給工程に用いる保護剤供給手段と前記主
帯電手段を同一の部材で兼用することを特徴とする。また、前記保護剤供給手段と前記主
帯電手段を兼用する部材を導電性ブラシローラとすることを特徴とする。これにより、ソ
リッドローラに比べてブラシローラの像担持体への押し付け力を弱くできるのでブラシロ
ーラ、像担持体のフィルミングリスクが少ない。

また、本発明の画像形成方法は、前記補助帯電手段をスコロトロン帯電器とし、グリッ
ドにトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性
と逆極性の電流を流すことを特徴とする。これにより、非接触帯電なので保護剤の帯電器
への固着がなく補助帯電手段の帯電性能の劣化を防止でき長寿命化が可能となる。また、
グリッドにトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規
の帯電極性と逆極性のバイアスを印加する。これにより、像担持体の帯電電位をトナーの
正規の帯電極性と同極性に維持したまま、トナーの正規の帯電極性と反対極性のコロナを
ふらせることができ、保護剤をトナーの正規の帯電極性と反対極性に帯電できる。また、
像担持体の帯電電位がグリッド電圧で平衡状態になるので保護剤供給手段の摺擦や保護剤
塗布で不均一になった像担持体の帯電電位を均一化できる。また、第２帯電手段では第１
帯電手段における帯電で生じた帯電の不均一分を埋める電位分だけ除電するようにし、オ
ゾン発生や補助帯電手段での放電生成物の発生、感光層の劣化を最小限にできる。

また、本発明の画像形成方法は、前記保護剤供給工程と前記補助帯電手段による帯電工
程の間に前記像担持体上の保護剤を均す均し工程を設けることを特徴とする。これにより
、トナーのクリーニング性は求めないので当接角度、当接方向、当接荷重についての設定
自由度が高く、保護剤が固定層になることや、劣化した保護剤が感光体上に固着してしま
うことを防止できる。また、保護剤を均一化でき、感光体表層の局所的な劣化を低減させ
ることができる。

また、本発明の画像形成方法は、前記像担持体に静電潜像を形成する露光工程と、前記
像担持体上の潜像を現像する現像工程と、を有し、前記現像工程を非接触現像とすること
を特徴とする。これにより、現像部材の接触による物理的な保護剤の混入を防止できる。
また、保護剤の帯電が弱い場合でも現像器への混入を防止抑制しやすい。

また、本発明の画像形成装置は、回転可能な像担持体と、前記像担持体に保護剤を供給
する保護剤供給手段と、前記像担持体を帯電する複数の帯電手段と、前記像担持体に静電
潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持
体の像を転写する転写手段と、を備え、前記複数の帯電手段による帯電部は前記像担持体
表面の放電劣化度が異なり、放電劣化度の小さい帯電手段の帯電部に放電劣化度の大きな
帯電部より保護剤供給量を少なくする保護剤供給量制御手段を備えることを特徴とする。
これにより、放電劣化の大きい帯電部には十分な保護剤を供給し、放電劣化の少ない帯電
部には必要な量のみ供給し、過剰な保護剤の塗布を抑制する。

また、本発明の画像形成装置は、回転可能な像担持体と、前記像担持体に保護剤を供給
する保護剤供給手段と、前記像担持体を帯電する主帯電手段と、前記像担持体の移動方向
で前記主帯電手段よりも下流に位置し、前記像担持体を帯電する補助帯電手段と、前記像
担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と
、前記像担持体の像を転写する転写手段と、を備え、前記主帯電手段は像担持体表面及び
像担持体上の残留物をトナーの正規の極性と同極性に帯電させ、前記主帯電手段における
前記像担持体の帯電電位の変化量が前記補助帯電手段における前記像担持体の帯電電位の
変化量よりも大きく、かつ前記主帯電手段は前記像担持体の帯電電位を絶対値で大きく帯
電させ、前記補助帯電手段は前記像担持体の帯電電位を絶対値で小さく帯電させ、前記主
帯電手段は前記保護剤供給手段を兼ねる導電性ブラシローラであり、前記主帯電手段と前
記補助帯電手段の間に保護剤供給量制御手段を設け、前記保護剤供給量制御手段と前記補
助帯電手段の間に前記保護剤を均す均し部材を設け、前記保護剤供給量制御手段は前記像
担持体上の残留物を電界で除去するクリーニング手段を兼ねる導電性ブラシローラであり
、前記補助帯電手段はスコロトロン帯電器であり、グリッドにトナーの正規の帯電極性と
同極性の電圧を印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と逆の極性の電流を流すことを
特徴とする。これにより、放電劣化の大きい帯電部には十分な保護剤を供給し、放電劣化
の少ない帯電部には必要な量のみ供給し、過剰な保護剤の塗布を抑制する。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の画像形成装
置の全体を示す図である。

図１に示すように、画像形成装置１０は、４つの画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、
Ｃ、Ｋ）、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、定着ユニット９
０、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット９５、及び、これらのユ
ニット等を制御し画像形成装置としての動作を司る制御ユニット１００を有している。

画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーで画像を形成する機能を有している。
画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の構成は同様であるので、以下、画像形成
ステーション１５Ｙについて説明する。

画像形成ステーション１５Ｙは、図１に示すように、像担持体の一例としての感光体２
０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０
Ｙ、一次転写部Ｂ１、感光体クリーニングユニット７５Ｙを有している。

感光体２０Ｙは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心
に回転可能であり、本実施の形態においては、矢印で示すように時計回りに回転する。

帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。露光ユニット４０
Ｙからは、レーザを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する。

露光ユニット４０Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており
、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力
された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。

現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）のトナー
を用いて現像するための装置である。現像ユニット５０Ｙは、交換可能なトナーカートリ
ッジから新品トナーが供給される現像室内に現像ローラ、トナー供給ローラが配置され、
現像ローラには、規制ブレードが当接し現像ローラ上のトナーを薄層化する。

一次転写部Ｂ１は、感光体２０Ｙに形成されたイエロートナー像を中間転写ベルト７０
に転写するところである。一次転写部Ｂ１には一次転写バイアスを印加する一次転写ロー
ラ６５Ｙが配置される。各一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で４色のトナーが順次重ね
て転写された場合には、中間転写ベルト７０にフルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ７１ａ、従動ローラ７１ｂに張架されたエン
ドレスのベルトであり、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と当接しながら回転駆動される。

二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色トナー像やフルカラ
ートナー像を紙、フィルム、布等の転写材に転写するための装置である。

定着ユニット９０は、定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂにより構成され、転写材上
に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を転写材に融着させて永久像とするため
の装置である。

感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体２０Ｙの表面に当接されたゴム製の感光
体クリーニングブレード７６Ｙを有し、一次転写部Ｂ１で中間転写ベルト７０上にトナー
像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残存するトナーを感光体クリーニングブレード７
６Ｙにより掻き落として除去するための装置である。

次に、このように構成された画像形成装置１０の動作について説明する。

まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイスを
介して画像形成装置のメインコントローラに入力されると、このメインコントローラから
の指令に基づくユニットコントローラの制御により感光体２０Ｙ、現像ユニット５０Ｙに
備えられた現像ローラ、及び、中間転写ベルト７０等が回転する。感光体２０Ｙは、回転
しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙにより順次帯電される。

感光体２０Ｙの帯電された領域は、感光体２０Ｙの回転に伴って露光位置に至り、露光
ユニット４０Ｙによって、イエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。

感光体２０Ｙ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙの回転に伴って現像位置に至り、現
像ユニット５０Ｙによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ上にトナー像が形成さ
れる。

感光体２０Ｙ上に形成されたトナー像は、感光体２０Ｙの回転に伴って一次転写部Ｂ１
位置に至り、一次転写ユニットによって、中間転写ベルト７０に転写される。この際、一
次転写ユニットでは、一次転写ローラ６５Ｙからトナーの帯電極性とは逆の極性の一次転
写電圧が印加される。この結果、各感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色の
トナー像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフ
ルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト７０は、モータ等のベルト駆動手段からの駆動力がベルト駆動ローラ７
１ａを介して伝達されることによって駆動される。

中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ユニット８０によ
って紙等の転写材に転写される。このような転写材は、給紙トレイから、給紙ローラ９４
ａ、レジストローラ９４ｂを介して二次転写ユニット８０へ搬送される。

転写材に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット９０によって加熱加圧されて
転写材に融着される。定着ユニット９０の通過後、排紙ローラ９４ｃにより排紙される。

一方、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４位置を経過
した後に、除電ユニット（図示せず）によって除電され、さらに、感光体クリーニングユ
ニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に支持された感光体クリーニングブレードによって、その
表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻
き落とされたトナーは、感光体クリーニングユニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が備える残
存トナー回収部に回収される。

二次転写後の中間転写ベルト７０の従動ローラ７１ｂ側に中間転写ベルトクリーニング
装置（図示せず）が設置され、二次転写後の中間転写ベルト７０をクリーニングする。

なお、中間転写ベルトを用いた中間転写方式の実施例に基づいて説明してきたが、直接
転写式の画像形成装置であっても良い。

このような画像形成装置において、感光体上にステアリン酸などの保護剤を塗布するこ
とにより、感光層を構成する樹脂の劣化や、感光体表面に付着する放電生成物の発生を抑
制できるため、感光体の長寿命化が可能である。

図２は、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に保護剤を塗布する画像形成装置１０において
、従来技術が持つ課題を解決するための実施例１の画像形成装置である。実施例１の画像
形成装置は、単色の画像形成装置にも適用可能であるが、図２ではカラー画像形成装置の
イエロー画像形成ユニット１５Ｙを例として示す。

感光体２０Ｙは、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸
を中心に回転可能であり、図２に示される実施例１においては、矢印で示すように反時計
回りに回転する。

感光体２０Ｙには、一次転写部Ｂ１の下流に除電ユニット１１０Ｙを配置し、一次転写
後の感光体２０Ｙを除電する。除電ユニット１１０Ｙの下流に、感光体クリーニングブレ
ード７６Ｙを配置する。感光体クリーニングブレード７６Ｙは硬度７０°のゴムブレード
を用いる。

感光体クリーニングブレード７６Ｙの下流に保護剤供給手段１１１Ｙを配置する。保護
剤は、感光体２０Ｙの感光層を保護すると同時に潤滑効果が得られる。保護剤としては、
脂肪酸金属塩を使用することができ、感光体２０Ｙへの供給態様により、粉状、固形状に
形成して使用することができる。飛散等の問題を無くすためにも固形状で使用するのが望
ましい。その脂肪酸金属塩を構成する金属元素としては、例えば亜鉛、リチウム、ナトリ
ウム、マグネシウム、アルミニウム、鉛、ニッケル等を挙げることができ、その脂肪酸金
属塩を構成する脂肪酸としては、例えばステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸等を挙
げることができる。なかでも、固形状として用いる場合はステアリン酸亜鉛が好ましい。
実施例１では、保護剤供給手段１１１Ｙとして、ステアリン酸亜鉛のブロックが当接し保
護剤が塗布される導電性ブラシローラを用いる。導電性ブラシローラは感光体２０Ｙの回
転方向と逆方向の時計方向に連れ回りする。

実施例１の主帯電手段１１２Ｙは、−１０００Ｖのバイアスを印加し感光体２０Ｙの表
面及び保護剤供給手段１１１Ｙで感光体２０Ｙ上に塗布した保護剤をトナーの正規の帯電
極性と同じ極性に帯電する。使用する感光体の放電限界が６００Ｖであるので主帯電手段
１１２Ｙのバイアス印加後の感光体２０Ｙの帯電電位は−４００Ｖである。主帯電手段１
１２Ｙの下流に保護剤供給量制御手段１１５Ｙを配置する。保護剤供給量制御手段１１５
Ｙは、主帯電手段１１２Ｙを通過した保護剤のうちトナーの正規の帯電極性と同極性に帯
電した保護剤の一部を電界の力で回収するものである。実施例１の保護剤供給量制御手段
１１５Ｙは、導電性ブラシローラとし、感光体２０Ｙと同方向の反時計回りに回転し、−
２００ＶのＤＣバイアスを印加し、主帯電手段で帯電した感光体表面との電位差２００Ｖ
で保護剤の一部を回収する。主帯電手段１１２Ｙで帯電しなかった保護剤は保護剤供給量
制御手段を通過することができ、補助帯電手段１１３Ｙに達する。なお保護剤供給量制御
手段１１５Ｙに印加するバイアスを制御することにより、保護剤供給量制御手段１１５Ｙ
での保護剤除去量を制御し、補助帯電手段１１３Ｙへの保護剤供給量を制御することが可
能である。

補助帯電手段１１３Ｙであるスコロトロン帯電器は、グリッドにトナーの正規の帯電極
性と同極性−５００Ｖのバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と同極性の
−１００μＡの電流を流し、感光体の表面にトナーの正規の帯電極性と同極性のコロナを
ふらせる。補助帯電手段１１３Ｙ通過後の感光体２０Ｙの電位は−５００Ｖになると同時
に主帯電手段で生じた帯電ムラを均一化する。また補助帯電部通過後の感光体上の保護剤
はトナーの正規の帯電極性とは同極性に帯電する。

主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は０Ｖから−４００
Ｖに変化し、帯電電位の変化量は４００Ｖである。一方、補助帯電手段１１３Ｙのバイア
ス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は−４００Ｖから−５００Ｖに変化し、帯電変化量
は１００Ｖである。結局、主帯電手段１１２Ｙによる感光体２０Ｙの帯電部では、補助帯
電部１１３Ｙによる感光体２０Ｙの帯電部より放電劣化度が大きい。

そのため、実施例１の画像形成装置では、主帯電手段１１２Ｙの下流に保護剤供給手段
１１１Ｙを配置し、放電劣化度の大きい主帯電手段１１２Ｙの帯電部に十分な保護剤を供
給する。一方、補助帯電手段１１３Ｙの帯電部は放電劣化度が小さいため、主帯電手段１
１２Ｙと補助帯電手段１１３Ｙの間に電界により保護剤の一部を回収する保護剤供給量制
御手段１１５Ｙを配置し、余剰な保護剤が補助帯電手段１１３Ｙの帯電部にいかないよう
にしている。

実施例１の画像形成装置では、補助帯電手段１１３Ｙによる帯電が、トナーの正規の帯
電極性と同極性であるため、保護剤もトナーの正規の帯電極性と同じ帯電極性となり現像
部での混入、転写部への移行が存在する。しかしながら、補助帯電手段１１３Ｙの上流に
配置した保護剤供給量制御手段１１５Ｙに印加するバイアスを制御して大部分の保護剤を
回収するようにすることで、現像部、転写部への劣化保護剤の移行量が制限され、現像フ
ィルミング、転写部材汚染をある程度抑制しつつ感光体２０Ｙの劣化を防止できる。また
、本実施例では補助帯電手段１１３Ｙによる帯電能力は小さいので感光体２０Ｙの放電劣
化度も小さく、少ない保護剤の量で感光体２０Ｙの劣化を防止できる。

実施例１の画像形成のプロセス動作を次の表１に示す。

図３は、感光体に保護剤を塗布する画像形成装置において、従来技術が持つ課題を解決
するための実施例２の画像形成装置である。実施例２の画像形成装置は、単色の画像形成
装置にも適用可能であるが、図３ではカラー画像形成装置のイエロー画像形成ユニット１
５Ｙを例として示す。

実施例２の画像形成装置は、実施例１の画像形成装置と同様に、一次転写部Ｂ１の下流
に除電ユニット１１０Ｙ、感光体クリーニングブレード７６Ｙ、保護剤供給手段１１１Ｙ
、主帯電手段１１２Ｙ、保護剤供給量制御手段１１５Ｙ、補助帯電手段１１３Ｙ、露光ユ
ニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニットの順に配置する。実施例２の画像
形成装置の各構成は実施例１の画像形成装置の構成と同様であるので説明を省略する。

保護剤供給手段１１１Ｙの下流に主帯電手段１１２Ｙを配置する。主帯電手段１１２Ｙ
は、コロナ放電により感光体２０Ｙをトナーの正規の帯電極性と同極性に帯電する。この
主帯電手段１１１Ｙによる感光体２０Ｙへのコロナ放電は、同時に保護剤供給手段１１１
Ｙで感光体２０Ｙ上に供給された保護剤についてもトナーの正規の帯電極性と同極性に帯
電する。実施例２の主帯電手段１１２Ｙは、導電性ブラシローラとする。主帯電手段１１
２Ｙである導電性ブラシローラは感光体２０Ｙの回転方向と逆方向の時計方向に連れ回り
し、本実施例で使用する感光体の放電限界である６００Ｖを超える−１５００ＶのＤＣバ
イアスを感光体に印加し、感光体２０Ｙの電位を−９００Ｖに帯電する。

主帯電手段１１２Ｙの下流に保護剤供給量制御手段１１５Ｙを配置する。保護剤供給量
制御手段１１５Ｙは、主帯電手段１１２Ｙで放電を受けトナーの正規の帯電極性と同極性
に帯電した保護剤の一部を電界の力で回収するものである。実施例２の保護剤供給量制御
手段１１５Ｙは、導電性ブラシローラとし、感光体２０Ｙと同方向の反時計回りに回転し
、−８５０ＶのＤＣバイアスを印加し、主帯電手段で帯電した感光体の帯電電位との電位
差５０Ｖでトナーの正規の帯電極性と同極性に帯電した保護剤の一部を回収する。導電性
ブラシローラには導電性の板金からなるフリッカが当接し、回収した保護剤を除去する。

保護剤供給量制御手段１１５Ｙの下流に補助帯電手段１１３Ｙを配置する。補助帯電手
段１１３Ｙは、保護剤供給手段１１１Ｙにより感光体２０Ｙに供給され、保護剤供給量制
御手段１１５Ｙで回収されずに通過した保護剤を、トナーの正規の帯電極性と逆極性に帯
電する。実施例２の補助帯電手段１１３Ｙは、非接触式のスコロトロン帯電器を用いてい
る。ストロコロン帯電器は、グリッドにトナーの正規の帯電極性と同極性である−４００
Ｖのバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性の逆極性の＋２００μＡの電流
を流し、感光体の帯電電位をトナーの正規の帯電極性と同極性に維持したまま、トナーの
正規の帯電極性と反対極性のコロナをふらせ、保護剤をトナーの正規の帯電極性とは反対
の極性に帯電する。補助帯電手段１１３Ｙ通過後の感光体２０Ｙの電位は−４００Ｖにな
る。

補助帯電手段１１３Ｙの下流に、露光ユニット４０Ｙが配置される。露光ユニット４０
Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピ
ュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基
づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。

露光ユニット４０Ｙの下流に現像ユニット５０Ｙが配置される。露光ユニット４０Ｙに
よって、イエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成された感光体２０Ｙは、現像
ユニット５０Ｙにより現像される。実施例２の現像ユニット５０Ｙは、非接触式で、感光
体２０Ｙと所定の現像ギャップをもって現像ローラ５１Ｙが配置される。現像ローラ５１
Ｙにはトナー供給ローラや規制ブレードによって荷電されたトナー薄層が形成される。現
像ローラ５１ＹにＤＣにＡＣを重畳した現像バイアスを印加し、トナーを感光体２０Ｙ表
面に飛翔させ、感光体２０Ｙの潜像を現像する。

現像ユニット５０Ｙの下流に一次転写ユニットが配置される。一次転写ユニットは、感
光体２０Ｙに中間転写ベルト７０を介して一次転写部Ｂ１で当接する一次転写ローラ６５
Ｙからトナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加され、感光体２０Ｙの像が中
間転写ベルト７０に転写される。

実施例２の画像形成のプロセス動作を次の表２に示す。

実施例２の画像形成装置は、感光体２０Ｙ上に保護剤供給手段１１１Ｙ、主帯電手段１
１２Ｙ、保護剤供給量制御手段１１５Ｙ、補助帯電手段１１３Ｙの順で配置する。主帯電
手段１１２Ｙは、本実施例で使用する感光体の放電限界である６００Ｖを超える−１５０
０Ｖのバイアスを印加し感光体２０Ｙの表面及び保護剤供給手段１１１Ｙで感光体２０Ｙ
上に塗布した保護剤をトナーの正規の帯電極性と同じ極性に帯電する。補助帯電手段１１
３Ｙは、感光体２０Ｙの帯電電位を主帯電手段１１２Ｙで帯電した電位よりも絶対値で小
さい電位に調整すべく、感光体２０Ｙ上及び感光体２０Ｙ上の保護剤にトナーの正規の帯
電極性と反対極性の電荷を放出する、

主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は０Ｖから−９００
Ｖに変化し、帯電電位の変化量は９００Ｖである。一方、補助帯電手段１１３Ｙのバイア
ス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は−９００Ｖから−４００Ｖに変化し、帯電変化量
は５００Ｖである。主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加は、感光体２０Ｙの帯電電位の絶
対値を大きくするものであり、補助帯電手段１１３Ｙのバイアス印加は、感光体２０Ｙの
帯電電位の絶対値を小さくするものである。

感光体２０Ｙの放電劣化度は、帯電電位の変化量が小さい場合に比べて、帯電電位の変
化量が大きい場合の方が大きいことが知られている。また、除電方向の帯電では感光体２
０Ｙの放電劣化度が加電方向の帯電より小さいことも知られている。結局、主帯電手段１
１２Ｙによる感光体２０Ｙの帯電部では、補助帯電部１１３Ｙによる感光体２０Ｙの帯電
部より放電劣化度が大きいことになる。

そのため、実施例２の画像形成装置では、主帯電手段１１２Ｙの上流に保護剤供給手段
１１１Ｙを配置し、放電劣化度の大きい主帯電手段１１２Ｙの帯電部に十分な保護剤を供
給する。一方、補助帯電手段１１３Ｙの帯電部は放電劣化度が小さいため、主帯電手段１
１２Ｙと補助帯電手段１１３Ｙの間に電界により保護剤の一部を回収する保護剤供給量制
御手段１１５Ｙを配置する。帯電能力の大きな主帯電部で劣化、帯電した保護剤を保護剤
供給量制御手段１１５Ｙで除去でき、帯電能力の小さい補助帯電部への保護剤供給量を抑
制でき、現像部への保護剤の混入や一次転写部へ劣化した保護剤が移行されるのを防止す
る。また、保護剤が補助帯電手段１１３Ｙによってトナーと反対極性に帯電されるために
、現像ユニット５０Ｙへの保護剤の混入、一次転写ユニットへの保護剤の移行がより抑制
される。なお、保護剤供給量制御手段１１５Ｙに印加するバイアスを変えることにより、
保護剤供給量制御手段で除去する保護剤の量を増減することができる。

また、実施例２の画像形成装置は、主帯電手段１１２Ｙとして導電性のブラシローラを
用いることにより、感光体２０Ｙ表面の保護剤をチラシながら帯電できるので感光体２０
Ｙ上に保護剤の固定層をつくりづらく、保護剤供給量制御手段１１５Ｙでの回収性が良好
となる。

また、実施例２の画像形成装置は、補助帯電手段１１３Ｙをスコロトロン帯電器とし、
グリッドにトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規
の帯電極性と逆極性のバイアスを印加するので、感光体２０Ｙの帯電電位をトナーの正規
の帯電極性と同極性に維持したまま、トナーの正規の帯電極性と反対極性のコロナをふら
せることができ、保護剤をトナーの正規の帯電極性と反対極性に帯電できる。感光体２０
Ｙの帯電電位がグリッド電圧で平衡状態になるので保護剤塗布で不均一になった感光体２
０Ｙの帯電電位を均一化できる。また、第２帯電手段では第１帯電手段における帯電で生
じた帯電の不均一分を埋める電位分だけ除電するようにし、オゾン発生や補助帯電手段で
の放電生成物の発生、感光層の劣化を最小限にできる。

また、実施例２の画像形成装置は、現像手段を感光体２０Ｙと非接触式としたので、現
像部材の接触による物理的な保護剤の混入を防止できる。また、保護剤の帯電が弱い場合
でも現像器への混入を防止抑制しやすい。

図４は、感光体に保護剤を塗布する画像形成装置において、従来技術が持つ課題を解決
するための実施例３の画像形成装置である。実施例３の画像形成装置は、単色の画像形成
装置にも適用可能であるが、図４ではカラー画像形成装置のイエロー画像形成ユニット１
５Ｙを例として示す。

実施例３の画像形成装置は、一次転写部Ｂ１の下流に除電ユニット１１０Ｙ、保護剤供
給手段１１１Ｙ、主帯電手段１１２Ｙ、保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６
Ｙ、補助帯電手段１１３Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニッ
トの順に配置する。

実施例３の画像形成装置は、実施例１、２の画像形成装置と異なり除電ユニット１１０
Ｙの下流に感光体クリーニングブレード７６Ｙを配置しない。また、保護剤供給手段１１
１Ｙを、ステアリン酸亜鉛のブロックを直接感光体２０Ｙに当接させて保護剤を感光体２
０Ｙに塗布している。実施例３の他の構成は実施例１、２の画像形成装置の構成と同様で
あるので説明を省略する。

実施例３の主帯電手段１１２Ｙは、本実施例で使用する感光体の放電限界６００Ｖを超
える−１５００Ｖのバイアスを印加し感光体２０Ｙの表面及び保護剤供給手段１１１Ｙで
塗布された保護剤、及び転写後の感光体２０Ｙ上の残留物をトナーの正規の帯電極性と同
じ極性に帯電する。主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加後の感光体２０Ｙの帯電電位は−
９００Ｖである。

補助帯電手段１１３Ｙであるスコロトロン帯電器は、グリッドにトナーの正規の帯電極
性と同極性−５００Ｖのバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と逆極性の
＋２００μＡの電流を流し、感光体表面にトナーの正規の帯電極性と逆極性のコロナをふ
らせ、保護剤をトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電する。補助帯電手段１１３Ｙ通
過後の感光体２０Ｙの電位は−５００Ｖになる。

主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は０Ｖから−９００
Ｖに変化し、帯電電位の変化量は９００Ｖである。一方、補助帯電手段１１３Ｙのバイア
ス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は−９００Ｖから−５００Ｖに変化し、帯電変化量
は４００Ｖである。主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加は、感光体２０Ｙの帯電電位の絶
対値を大きくするものであり、補助帯電手段１１３Ｙのバイアス印加は、感光体２０Ｙの
帯電電位の絶対値を小さくするものである。

そのため、実施例３の画像形成装置では、主帯電手段１１２Ｙの上流に保護剤供給手段
１１１Ｙを配置し、放電劣化度の大きい主帯電手段１１２Ｙの帯電部に十分な保護剤を供
給する。一方、補助帯電手段１１３Ｙの帯電部は放電劣化度が小さいため、主帯電手段１
１２Ｙと補助帯電手段１１３Ｙの間に電界により保護剤を回収する保護剤供給量制御手段
兼クリーニング手段１１６Ｙを配置し、余剰な保護剤が補助帯電手段１１３Ｙの帯電部い
かないようにしている。本実施例においては保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１
１６Ｙが感光体２０Ｙ上の転写残留物を回収するクリーニング手段を兼ねる。保護剤供給
量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙは、導電性ブラシローラに−７００Ｖのバイアス
を印加し、主帯電手段１１２Ｙを通過した劣化した保護剤の一部及び感光体２０Ｙ上の転
写残留物を、主帯電手段で帯電した感光体との電位差２００Ｖにより発生する電界の力で
回収する。導電性ブラシローラには、導電性の板金からなるフリッカが当接し、回収した
劣化保護剤及び転写残留物を除去する。保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６
Ｙをくぐり抜けた保護剤が補助帯電手段１１３Ｙによってトナーと反対極性に帯電される
ために、現像ユニット５０Ｙへの保護剤の混入、一次転写ユニットへの保護剤の移行が抑
制される。

実施例３の画像形成のプロセス動作を次の表３に示す。

図５は、感光体に保護剤を塗布する画像形成装置において、従来技術が持つ課題を解決
するための実施例４の画像形成装置である。実施例４の画像形成装置は、単色の画像形成
装置にも適用可能であるが、図５ではカラー画像形成装置のイエロー画像形成ユニット１
５Ｙを例として示す。

実施例４の画像形成装置は、一次転写部Ｂ１の下流に保護剤供給手段１１１Ｙ、主帯電
手段１１２Ｙ、保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙ、補助帯電手段１１３
Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニットの順に配置する。

実施例４の画像形成装置では、一次転写後の除電ユニット１１０Ｙと感光体クリーニン
グブレード７６Ｙの配置を無くしている。保護剤供給手段１１１Ｙは、ステアリン酸亜鉛
ブロックが当接して保護剤が塗布される導電性ブラシローラとする。導電性ブラシローラ
にトナーの正規の帯電極性と逆極性のバイアスが印加される。

実施例４の主帯電手段１１２Ｙは、本実施例で使用する感光体の放電限界６００Ｖを超
える−１５００Ｖのバイアスを印加し感光体２０Ｙの表面及び及び保護剤供給手段１１１
Ｙで塗布された保護剤、及び転写後の感光体２０Ｙ上の残留物をトナーの正規の帯電極性
と同じ極性に帯電する。主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加後の感光体２０Ｙの帯電電位
は−９００Ｖである。

補助帯電手段１１３Ｙであるスコロトロン帯電器は、グリッドにトナーの正規の帯電極
性と同極性−４００Ｖのバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と逆極性の
＋２００μＡの電流を流し、感光体の表面にトナーの正規の帯電極性と逆極性のコロナを
ふらせ、保護剤をトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電する。補助帯電手段１１３Ｙ
通過後の感光体２０Ｙの電位は−４００Ｖになる。

主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は、除電ユニット１１
０Ｙが設けられていないため一次転写後の感光体２０Ｙの帯電電位−１００Ｖ（露光部）
及び−４００Ｖ（非露光部）から−９００Ｖに変化し、帯電電位の変化量は８００Ｖ（露
光部）５００Ｖ（非露光部）である。一方、補助帯電手段１１３Ｙのバイアス印加により
感光体２０Ｙの帯電電位は−９００Ｖから−４００Ｖに変化し、帯電変化量は５００Ｖで
ある。主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加は、感光体２０Ｙの帯電電位の絶対値を大きく
するものであり、補助帯電手段１１３Ｙのバイアス印加は、感光体２０Ｙの帯電電位の絶
対値を小さくするものである。

除電方向の帯電では感光体２０Ｙの放電劣化度が加電方向の帯電より小さいことが知ら
れている。結局、主帯電手段１１２Ｙによる感光体２０Ｙの帯電部では、補助帯電部１１
３Ｙによる感光体２０Ｙの帯電部より放電劣化度が大きいことになる。

そのため、実施例４の画像形成装置では、主帯電手段１１２Ｙの上流に保護剤供給手段
１１１Ｙを配置し、放電劣化度の大きい主帯電手段１１２Ｙの帯電部に十分な保護剤を供
給する。一方、補助帯電手段１１３Ｙの帯電部は放電劣化度が小さいため、主帯電手段１
１２Ｙと補助帯電手段１１３Ｙの間に電界により保護剤を回収する保護剤供給量制御手段
兼クリーニング手段１１６Ｙを配置し、余剰な保護剤が補助帯電手段１１３Ｙの帯電部い
かないようにしている。保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙは、導電性ブ
ラシローラに−７００Ｖのバイアスを印加し、主帯電手段１１２Ｙを通過した劣化した保
護剤を主帯電手段で帯電した感光体表面との電位差２００Ｖにより発生する電界の力で回
収する。導電性ブラシローラには、導電性の板金からなるフリッカが当接し、回収した劣
化保護剤を除去する。保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙをくぐり抜けた
保護剤が補助帯電手段１１３Ｙによってトナーと反対極性に帯電されるために、現像ユニ
ット５０Ｙへの保護剤の混入、一次転写ユニットへの保護剤の移行が抑制される。現像ユ
ニット、一次転写ユニットを通過した保護剤は再び保護剤供給手段１１１Ｙに達する。保
護剤供給手段１１１Ｙにはトナーの正規の帯電極性と反対極性のバイアス＋１００Ｖを印
加し、感光体露光部との間で２００Ｖ、感光体非露光部との間で５００Ｖの電位差を設け
る。保護剤供給手段１１１Ｙに達した保護剤はトナーの正規の帯電極性と反対極性に帯電
しているため、この電位差により保護剤供給手段１１１Ｙに回収されないため、保護剤供
給手段１１１Ｙが劣化した保護剤で汚染されることを防止でき、保護剤ブロックのかきと
り能力の低下を防止することができる。

実施例４の画像形成のプロセス動作を次の表４に示す。

図６は、感光体に保護剤を塗布する画像形成装置において、従来技術が持つ課題を解決
するための実施例５の画像形成装置である。実施例５の画像形成装置は、単色の画像形成
装置にも適用可能であるが、図６ではカラー画像形成装置のイエロー画像形成ユニット１
５Ｙを例として示す。

実施例５の画像形成装置は、一次転写部Ｂ１の下流に除電ユニット１１０Ｙ、保護剤供
給手段と主帯電手段を１つの部材で兼用した保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙである
導電性ブラシローラ、保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙ、補助帯電手段
１１３Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニットの順に配置する
。

実施例５の保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙである導電性ブラシローラは、感光体
２０Ｙの回転方向と逆方向の時計回りに連れ廻りする。保護剤供給手段兼主帯電手段１１
７Ｙである導電性ブラシローラの回転方向の上流側には主帯電後の導電性ブラシに付着し
た保護剤を除去する導電性の板金からなるフリッカが当接し、その下流にステアリン酸亜
鉛のブロックが当接し導電性ブラシローラに保護剤を供給し、感光体２０Ｙに保護剤を塗
布すると共に主帯電手段として感光体２０Ｙを帯電する。感光体２０Ｙの帯電と保護剤供
給を同時にできるため省スペース化が可能となる。また、保護剤供給手段と主帯電手段を
１つの導電性ブラシローラで兼用するので、感光体２０Ｙに当接するプロセスが減り感光
体２０Ｙの磨耗に有利になる。また、保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙと感光体２０
Ｙとの間の放電で保護剤がトナーの正規の極性と同極性に帯電されながら塗布可能になる
。さらに、主帯電手段表面に保護剤が付着した状態で帯電できるので導電性ブラシローラ
と感光体２０Ｙ表面の微小ギャップでの異常局所放電を抑制でき、帯電電位が不均一にな
らない。したがって、補助帯電手段１１３Ｙでの均一化が容易になり、補助帯電手段１１
３Ｙでの帯電電位変化量を小さくできるため、放電劣化をさらに抑制できる。同時に補助
帯電部で発生するオゾン量についても抑制できる。

実施例５の保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙは、本実施例で使用する感光体の放電
限界６００Ｖを超える−１５００Ｖのバイアスを印加し感光体２０Ｙの表面及び保護剤供
給手段兼主帯電手段１１７Ｙで塗布された保護剤、及び転写後の感光体２０Ｙ上の残留物
をトナーの正規の帯電極性と同じ極性に帯電する。保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙ
のバイアス印加後の感光体２０Ｙの帯電電位は−９００Ｖである。

補助帯電手段１１３Ｙであるストロコロン帯電器は、グリッドにトナーの正規の帯電極
性と同極性−５００Ｖのバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と逆極性の
＋２００μＡの電流を流し、感光体の表面にトナーの正規の帯電極性と逆極性のコロナを
ふらせ、保護剤をトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電する。補助帯電手段１１３Ｙ
通過後の感光体２０Ｙの電位は−５００Ｖになる。

保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は
０Ｖから−９００Ｖに変化し、帯電電位の変化量は９００Ｖである。一方、補助帯電手段
１１３Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は−９００Ｖから−５００Ｖに変
化し、帯電変化量は５００Ｖである。主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加は、感光体２０
Ｙの帯電電位の絶対値を大きくするものであり、補助帯電手段１１３Ｙのバイアス印加は
、感光体２０Ｙの帯電電位の絶対値を小さくするものである。

そのため、実施例５の画像形成装置は、保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙと補助帯
電手段１１３Ｙの間に保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙを配置し、余剰
な保護剤が補助帯電手段１１３Ｙの帯電部にいかないようにしている。保護剤供給量制御
手段兼クリーニング手段１１６Ｙは、転写後の像担持体上の残留物を回収するクリーニン
グ部材を兼ねており、導電性ブラシローラに−７００Ｖのバイアスを印加し、保護剤供給
手段兼主帯電手段１１７Ｙでの放電を受けてトナーの正規の帯電極性と同極性に帯電しつ
つ劣化した保護剤の一部、及び保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙでの放電を受けてト
ナーの正規の帯電極性と同極性に帯電した転写後の感光体２０Ｙ上の残留物を、保護剤供
給手段兼主帯電手段１１７Ｙで帯電した感光体表面との電位差２００Ｖにより発生する電
界の力で回収する。導電性ブラシローラには、導電性の板金からなるフリッカが当接し、
回収した劣化保護剤を除去する。保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙをく
ぐり抜けた保護剤が補助帯電手段１１３Ｙによってトナーと反対極性に帯電されるために
、現像ユニット５０Ｙへの保護剤の混入、一次転写ユニットへの保護剤の移行が抑制され
る。

実施例５の画像形成のプロセス動作を次の表５に示す。

図７は、感光体に保護剤を塗布する画像形成装置において、従来技術が持つ課題を解決
するための実施例６の画像形成装置である。実施例６の画像形成装置は、単色の画像形成
装置にも適用可能であるが、図７ではカラー画像形成装置のイエロー画像形成ユニット１
５Ｙを例として示す。

実施例６の画像形成装置は、一次転写部Ｂ１の下流に除電ユニット１１０Ｙ、保護剤供
給手段兼主帯電手段１１７Ｙである導電性ブラシローラ、保護剤供給量制御手段兼クリー
ニング手段１１６Ｙである導電性ブラシローラ、均し手段１１８Ｙ、補助帯電手段１１３
Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニットの順に配置する。

実施例６の画像形成装置は、保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙと補助
帯電手段１１３Ｙの間に、感光体２０Ｙに供給された保護剤を均一化する均し手段１１８
Ｙを当接させている。均し手段１１８Ｙは、ゴムブレードとし感光体２０Ｙとの当接圧を
１０ｇｆ／ｃｍとする。均し手段１１８Ｙは、トナーや保護剤のクリーニング性は求めな
いので当接角度、当接方向、当接荷重についての設定自由度が高く、感光体２０Ｙ上への
保護剤の固着を抑制でき、保護剤の均一化、感光体２０Ｙ表層の局所的な劣化を低減させ
ることができる。

実施例６の保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙは、本実施例で使用する感光体の放電
限界６００Ｖを超える−１５００Ｖのバイアスを印加し感光体２０Ｙの表面及び保護剤供
給手段兼主帯電手段１１７Ｙで塗布された保護剤、及び転写後の感光体２０Ｙ上の残留物
を帯電する。保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙのバイアス印加後の感光体２０Ｙの帯
電電位は−９００Ｖである。

補助帯電手段１１３Ｙであるストロコロン帯電器は、グリッドにトナーの正規の帯電極
性と同極性の−５００Ｖのバイアスを印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と逆極性
の＋２００μＡの電流を流し、感光体の表面にトナーの正規の帯電極性と逆極性のコロナ
をふらせ、保護剤をトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電する。補助帯電手段１１３
Ｙ通過後の感光体２０Ｙの電位は−５００Ｖになる。

保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は
０Ｖから−９００Ｖに変化し、帯電電位の変化量は９００Ｖである。一方、補助帯電手段
１１３Ｙのバイアス印加により感光体２０Ｙの帯電電位は−９００Ｖから−５００Ｖに変
化し、帯電変化量は４００Ｖである。主帯電手段１１２Ｙのバイアス印加は、感光体２０
Ｙの帯電電位の絶対値を大きくするものであり、補助帯電手段１１３Ｙのバイアス印加は
、感光体２０Ｙの帯電電位の絶対値を小さくするものである。

そのため、実施例６の画像形成装置は、保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙと補助帯
電手段１１３Ｙの間に電界の力により保護剤を除去する保護剤供給量制御手段兼クリーニ
ング手段１１６Ｙを配置し、余剰な保護剤が補助帯電手段１１３Ｙの帯電部にいかないよ
うにしている。保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙは、導電性ブラシロー
ラに−７００Ｖのバイアスを印加し、保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙでの放電を受
けてトナーの正規の帯電極性と同極性に帯電しつつ劣化した保護剤の一部、及び保護剤供
給手段兼主帯電手段１１７Ｙでの放電を受けてトナーの正規の帯電極性と同極性に帯電し
た転写後の感光体２０Ｙ上の残留物を、保護剤供給手段兼主帯電手段１１７Ｙで帯電した
感光体表面との電位差２００Ｖにより発生する電界の力で回収する。導電性ブラシローラ
には、導電性の板金からなるフリッカが当接し、回収した劣化保護剤を除去する。保護剤
供給量制御手段兼クリーニング手段１１６Ｙをくぐり抜けた保護剤は、均し部材１１８Ｙ
で像担持体２０Ｙ上で均一化された後、補助帯電手段１１３Ｙによってトナーと反対極性
に帯電される。このために、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニットでの回収が抑制され
る。現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニットを通過した保護剤は再び保護剤供給手段兼主
帯電手段１１７Ｙに達し、新しく感光体２０Ｙ上に塗布される保護剤とともに像担持体２
０Ｙの放電劣化を防止する。新しく感光体２０Ｙ上に塗布される保護剤が粉体状であるの
に対し、均し部材１１８Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニット６５Ｙを通過してき
た保護剤は感光体２０Ｙ上で均一に膜化されているため、新しく保護剤供給手段兼主帯電
手段１１７Ｙで供給する保護剤の量は少量でも感光体２０Ｙの放電劣化を防止でき、より
効果的である。

実施例６の画像形成のプロセス動作を次の表６に示す。

以上のように本発明によれば、帯電能力の大きい主帯電部で劣化、帯電した保護剤を保
護剤供給量制御手段で除去でき、帯電能力の小さい補助帯電部への保護剤供給量を抑制で
きるので、現像部、転写部へ劣化した保護剤が多量にまわり、現像ローラ、転写部材に劣
化保護剤が移行することを抑制できる。さらに補助帯電部から放出される電荷を＋とする
ことで、補助帯電手段１１３Ｙで劣化した保護剤を＋に帯電することができ、現像、転写
への移行を確実に防止できる、保護剤の現像器への混入を防止できるため現像ローラのフ
ィルミングを防止できる。さらに、中間転写ベルト７０や転写ローラへの保護剤の移行を
防止できるため転写性の悪化や転写ムラ、転写ベルト上のフィルミングを防止できる。ま
た、主帯電部へ保護剤が十分供給できるため感光体２０Ｙを確実に保護できる。

本発明の画像形成装置の全体を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。

符号の説明

１０：画像形成装置、１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：画像形成ステーション、２０（Ｙ、Ｍ
、Ｃ、Ｋ）：感光体、３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：帯電ユニット、４０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）
：露光ユニット、５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：現像ユニット、７０：中間転写ベルト、７５
（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：感光体クリーニングユニット、７６Ｙ：感光体クリーニングブレー
ド、８０：二次転写ユニット、９０：定着ユニット、１１０Ｙ：除電ユニット、１１１Ｙ
：保護剤供給手段、１１２Ｙ：主帯電手段、１１３Ｙ：補助帯電手段、１１５Ｙ：保護剤
供給量制御手段、１１６Ｙ：保護剤供給量制御手段兼クリーニング手段、１１７Ｙ：保護
剤供給手段兼主帯電手段、１１８Ｙ：均し手段

Claims

像担持体に保護剤を供給する工程と、
複数の帯電手段により前記像担持体を帯電する工程と、
を有し、
前記複数の帯電手段の帯電部での前記像担持体表面の放電劣化度が異なり、
前記複数の帯電手段の帯電部への保護剤供給量を前記像担持体表面の放電劣化度の大き
い帯電部のほうを多くすることを特徴とする画像形成方法。
前記複数の帯電手段による前記像担持体への帯電工程が、
帯電部での前記像担持体の帯電電位の変化量が異なり、
前記像担持体の帯電電位の変化量が大きな帯電部への保護剤供給量を、前記像担持体の
帯電電位の変化量が小さな帯電部への保護剤供給量より多くすることを特徴とする請求項
１に記載の画像形成方法。
前記複数の帯電手段による前記像担持体への帯電工程が、
前記像担持体の帯電電位の絶対値を大きくする帯電工程と、
前記像担持体の帯電電位の絶対値を小さくする帯電工程と、
を有し、
前記像担持体の帯電電位の絶対値を大きくする帯電工程への保護剤供給量を、前記像担
持体の帯電電位の絶対値を小さくする帯電工程への保護剤供給量より多くすることを特徴
とする請求項１に記載の画像形成方法。
前記複数の帯電手段による前記像担持体への帯電工程が、
最初の帯電工程の帯電部での前記像担持体への帯電電位の変化量が後続の帯電工程の帯
電部での前記像担持体への帯電電位の変化量より大きく、
最後の帯電工程の帯電部が前記像担持体の帯電電位の絶対値を小さくする方向の帯電工
程であり、
前記最初の帯電工程の前に保護剤供給工程を設け、
前記複数の帯電手段による帯電工程の間に像担持体への保護剤供給量を制御する保護剤
供給量制御工程を設けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
前記複数の帯電手段を主帯電手段と補助帯電手段とし、前記主帯電手段は前記補助帯電手
段よりも感光体の移動方向で上流に位置し、
前記主帯電手段による帯電工程での前記像担持体表面の放電劣化度が、前記補助帯電手
段による帯電工程での前記像担持体表面の放電劣化度より大きく、
前記主帯電手段の帯電部への保護剤供給量を前記補助帯電手段の帯電部への保護剤供給
量より多くすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
前記主帯電手段による帯電工程の前に前記像担持体に保護剤を供給する保護剤供給工程を
設け、
前記主帯電手段による帯電工程と前記補助帯電手段による帯電工程の間に、前記補助帯
電手段への前記保護剤の供給量を制御する保護剤供給量制御工程を設けることを特徴とす
る請求項５に記載の画像形成方法。
前記保護剤供給量制御工程は主帯電部で劣化した保護剤の一部を電界の力により回収する
工程であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
前記主帯電手段による帯電工程が、前記像担持体表面及び前記像担持体上の残留物をトナ
ーの正規の帯電極性と同じ極性に帯電するものであり、
前記保護剤供給量制御工程が転写後の像担持体上の残留物を電界の力で回収するクリーニ
ング工程を兼ね、
前記補助帯電手段による帯電工程が、前記像担持体の帯電電位を前記主帯電手段で帯電
した帯電電位よりも絶対値で小さい電位にすべく、前記像担持体上にトナーの正規の帯電
極性と逆極性の電荷を放出する帯電工程とすることを特徴とする請求項５〜７のいずれか
１項に記載の画像形成方法。
前記保護剤供給工程に用いる保護剤供給手段と前記主帯電手段を同一の部材で兼用するこ
とを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像形成方法。
前記保護剤供給手段と前記主帯電手段を兼用する部材を導電性ブラシローラとすることを
特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
前記補助帯電手段をスコロトロン帯電器とし、グリッドにトナーの正規の帯電極性と同極
性の電圧を印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と逆極性の電流を流すことを特徴と
する請求項５〜１０のいずれか１項に記載の画像形成方法。
前記保護剤供給工程と前記補助帯電手段による帯電工程の間に前記像担持体上の保護剤を
均す均し工程を設けることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載の画像形成
方法。
前記像担持体に静電潜像を形成する露光工程と、
前記像担持体上の潜像を現像する現像工程と、
を有し、
前記現像工程を非接触現像とすることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記
載の画像形成方法。
回転可能な像担持体と、
前記像担持体に保護剤を供給する保護剤供給手段と、
前記像担持体を帯電する複数の帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と、
前記像担持体の像を転写する転写手段と、
を備え、
前記複数の帯電手段での前記像担持体表面の放電劣化度が異なり、
放電劣化度の小さい帯電手段の帯電部に放電劣化度の大きな帯電部より保護剤供給量を
少なくする保護剤供給量制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
回転可能な像担持体と、
前記像担持体に保護剤を供給する保護剤供給手段と、
前記像担持体を帯電する主帯電手段と
前記像担持体の移動方向で前記主帯電手段よりも下流に位置し、
前記像担持体を帯電する補助帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と、
前記像担持体の像を転写する転写手段と、
を備え、
前記主帯電手段は像担持体表面及び像担持体上の残留物をトナーの正規の極性と同極性に
帯電させ、
前記主帯電手段における前記像担持体の帯電電位の変化量が前記補助帯電手段における前
記像担持体の帯電電位の変化量よりも大きく、かつ前記主帯電手段は前記像担持体の帯電
電位を絶対値で大きく帯電させ、
前記補助帯電手段は前記像担持体の帯電電位を絶対値で小さく帯電させ、
前記主帯電手段は前記保護剤供給手段を兼ねる導電性ブラシローラであり、
前記主帯電手段と前記補助帯電手段の間に保護剤供給量制御手段を設け、
前記保護剤供給量制御手段と前記補助帯電手段の間に前記保護剤を均す均し部材を設け、
前記保護剤供給量制御手段は前記像担持体上の残留物を電界で除去するクリーニング手段
を兼ねる導電性ブラシローラであり、
前記補助帯電手段はスコロトロン帯電器であり、グリッドにトナーの正規の帯電極性と同
極性の電圧を印加し、ワイヤにトナーの正規の帯電極性と逆の極性の電流を流すことを特
徴とする画像形成装置。