JP5660064B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に潤滑剤を塗布する塗布手段を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した画像形成装置は、図７に示すように、帯電手段１０１により像担持体１０２の周面を一様に帯電した後、光ビームを照射して静電潜像を形成する。次に、画像形成装置は、像担持体１０２上の静電潜像を現像手段１０３により現像してトナー像を形成する。さらに、画像形成装置は、像担持体１０２に形成したトナー像を、用紙等のシート材に転写した後、転写したトナー像をシート材に定着させる。また、画像形成装置は、シート材に転写されずに像担持体１０２上に残留したトナー（以下、転写残トナーという）を除去するために、像担持体１０２に当接するよう配置された清掃手段１０４を備える。清掃手段１０４は、短冊状のポリウレタンからなるクリーニングブレード１０５を含む。クリーニングブレード１０５は、像担持体１０２に押し当てられ、転写残トナーを掻き落とす。

近年、画像形成装置のダウンタイムを減らすために、像担持体１０２やクリーニングブレード１０５の長寿命化が求められている。これらの寿命の律速になるのは摩耗量である。この摩耗を減らすため、固形潤滑剤１０６を塗布ブラシ１０７により塗布して、像担持体１０２の周面に固形潤滑剤の皮膜（以下、滑剤皮膜という）を形成する技術が実用化されている。

しかし、像担持体１０２の摩耗量低減は、塗布ブラシ１０７が該像担持体１０２の周面を研磨する力を減少させることになるので、別の問題が生じる。その中で最大の問題は像流れである。具体的に説明すると、帯電手段１０１で発生した帯電生成物（Ｏ₃ ，ＮＯ_x 等）が像担持体１０２に付着することがある。付着した帯電生成物は、滑剤皮膜により像担持体１０２の研磨力が減少すると研磨されずに残留する場合がある。残留した帯電生成物により、像担持体１０２の表面抵抗が下がり、該像担持体１０２上の静電潜像が流れてしまうことがある。その結果、例えば、印刷物上で画像エッジがぼけたり、ハーフトーンで白抜けが発生したりする。このような画像ノイズを像流れという。なお、像担持体１０２の摩耗量が大きい場合、帯電生成物は像担持体１０２の表面皮膜と一緒に研磨されるため、像流れは生じない。

ここで、像流れのメカニズムをより詳細に説明する。以下の説明において、滑剤塗布率とは、像担持体１０２に塗布された固形潤滑剤１０６の量を、塗布ブラシ１０７で掻き取った滑剤量で除算した値とする。図７の構成では、像担持体１０２および塗布ブラシ１０７はともに反時計回りに回転しており、滑剤塗布率が５０％に満たないため、図８に示すように、像担持体１０２と塗布ブラシ１０７との接触する部分では、多くの滑剤粒子１０８（ドットを付けた部分）が介在することになる。滑剤粒子１０８の摩擦係数は小さいため、像担持体１０２と塗布ブラシ１０７との間で発生する摩擦力を低減する。それゆえ、塗布ブラシ１０７による像担持体１０２の周面の研摩作用が得られず、帯電生成物は像担持体１０２の周面から取り除かれずに、像流れを発生してしまっていた。

上記像流れを低減するために、例えば特許文献１に記載の画像形成装置がある。この画像形成装置は、潤滑性付与部材、塗布ローラおよび摩擦係数調整部材を備えている。潤滑性付与部材および摩擦係数調整部材は、塗布ローラの回転方向に沿って、この順番で配置される。潤滑性付与部材は塗布ローラに滑剤を供給する。滑剤を保持する塗布ローラは摩擦係数調整部材と摺擦し、これによって、塗布ローラからは余分な滑剤が除去される。その後、塗布ローラは像担持体に滑剤を塗布する。

特開２００１−２６５１８５号公報

ところで、像担持体上の滑剤皮膜は帯電生成物を吸着するため、像流れを防止するには、帯電生成物を吸着した滑剤皮膜を研磨するとともに、帯電生成物を吸着していない真新しい滑剤皮膜を形成することが重要となる。

しかしながら、上記特許文献１に記載の手法のように滑剤の供給量を調整するだけでは、帯電生成物を吸着した滑剤皮膜を除去できず、像担持体上には帯電生成物を吸着した滑剤皮膜が残留して、像流れが発生するというおそれがあった。

それゆえに、本発明の目的は、像流れの発生を、従来よりも抑制可能な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、本発明の一形態は、画像形成装置であって、回転する像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段が帯電させた像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段が形成した静電潜像を現像して、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を被転写材に転写位置で転写する転写手段と、清掃手段と、を備えている。

前記清掃手段は、前記像担持体の回転方向に沿って前記転写領域よりも下流側に設けられ、該像担持体に残留した転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを基準として前記像担持体の回転方向の下流側にて該像担持体と接触しており、前記像担持体との接触位置でカウンター方向に回転することにより、自身の周囲に設けられた固形滑剤から削り取った滑剤粒子を担持して、該像担持体との接触位置に向けて搬送する塗布ブラシと、前記像担持体と前記塗布ブラシとの接触位置を基準として該塗布ブラシの回転方向の上流側にて、前記塗布ブラシにより搬送される滑剤が、前記接触位置を通過後の該像担持体の表面に移動するための電気的な移動力を、前記滑剤に対して付与する移動力付与手段と、を含むとともに、前記塗布ブラシは、前記滑剤が前記像担持体に移動する位置を基準として該塗布ブラシの回転方向の上流側にて、該滑剤と接触して摩擦帯電させる帯電補助部材をさらに含み、該帯電補助部材は、前記塗布ブラシの回転軸方向から平面視した時の形状が波形を有する棒状の部材であることを特徴とする。

上記形態によれば、移動力付与手段により、塗布ブラシに担持された滑剤は、該塗布ブラシの回転方向に対し像担持体との接触部分よりも上流の位置にて、該像担持体に移動する。したがって、上記接触部分に搬送される滑剤が抑制され、塗布ブラシは像担持体に一定の研摩力を与えて、帯電手段で発生し像担持体の周面に吸着した帯電生成物を掻き取ることができる。これによって、像流れの発生を従来よりも抑制可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部を示す模式図である。 図１の清掃手段の構成を示す模式図である。 移動力付与手段の構成例を示す模式図である。 （Ａ），（Ｂ）は、第１および第２帯電補助部材の構成を示す模式図である。 第２撓曲部材の構成を示す模式図である。 比較例６の構成を示す模式図である。 従来の清掃手段の構成を示す模式図である。 従来の塗布ブラシでの滑剤粒子の挙動を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。図面において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、画像形成装置の左右方向（横方向）、前後方向（奥行き方向）および上下方向（高さ方向）を示す。また、参照符号の後に記載されたアルファベット小文字のａ、ｂ、ｃ、ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を表す添え字である。例えば、感光体ドラム２１ａは、イエロー用の感光体ドラム２１を意味する。

（画像形成装置の要部の構成）
図１において、画像形成装置は、例えば、電子写真方式を採用したタンデム型のフルカラーＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。この画像形成装置は中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１は、ローラ１２およびテンションローラ１３等の外周部に掛け渡され、矢印Ａで示すように時計回りに回転駆動する。

画像形成装置本体において、中間転写ベルト１１の右側には、イメージングユニット２ａ〜２ｄがこの順番で上から下に向かって配置される。イメージングユニット２ａ〜２ｄは、像担持体の典型例としての感光体ドラム２１ａ〜２１ｄを有する。感光体ドラム２１ａ〜２１ｄは、奥行き方向に延びる円筒形状を有しており、自身の中心軸周り（矢印Ｂで示す反時計周り）に回転する。感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周囲には、その回転方向Ｂに沿って順に、帯電手段２２ａ〜２２ｄと、現像手段２４ａ〜２４ｄと、清掃手段２６ａ〜２６ｄと、除電手段２７ａ〜２７ｄと、が配置されている。

中間転写ベルト１１を挟んで、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄと対向する位置に、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄが設けられる。これら一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄと、中間転写ベルト１１との間に、一次転写領域１４１ａ〜１４１ｄが形成される。さらに、中間転写ベルト１１を挟んでローラ１２と対向する位置に二次転写ローラ１５が圧接される。これら二次転写ローラ１５と中間転写ベルト１１との間に、二次転写領域１６としてのニップが形成される。

また、イメージングユニット２ａ〜２ｄの右側方には露光手段３が設けられる。

また、画像形成装置本体の下段には、図示は省略されているが、シート材が積載される給紙カセットが配置される。シート材は、給紙カセットに備わる給紙ローラによって、点線矢印で示す搬送経路Ｒに１枚ずつ送り出される。この搬送経路Ｒ上には、図示しないタイミングローラ対、二次転写領域１６、および定着手段４が設けられる。

（画像形成装置の概略的な動作）
次に、上記構成の画像形成装置の概略的な動作について説明する。画像形成装置において、帯電手段２２ａ〜２２ｄは、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周面をマイナス極性に一様に帯電する。帯電した感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周面に、露光手段３は、画像データにより変調された光ビームＢａ〜Ｂｄを照射する（露光）。これにより、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周面には、対応色の静電潜像が形成される。

現像手段２４ａ〜２４ｄは、静電潜像を担持する感光体ドラム２１ａ〜２１ｄに、マイナス極性に摩擦帯電したトナーを供給する（現像）。これにより、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周面には、対応色のトナー画像が形成される。ここで、現像手段２４ａ〜２４ｄに備わる現像ローラには、マイナス極性の電圧（現像バイアス）が印加されており、露光によって電位が低下した感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上に選択的に現像する反転現像が行われる。

感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上のトナー画像は、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄに印加された電圧によって、一次転写領域１４１ａ〜１４１ｄにて中間転写ベルト１１の同一エリア上に静電的に順次転写される（一次転写）。このように中間転写ベルト１１に感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのトナー画像が転写されるという観点で、該中間転写ベルト１１は被転写材の一例となる。また、中間転写ベルト１１と、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄのそれぞれとの組み合わせが転写手段の一例となる。一次転写の結果、フルカラーの合成トナー画像が中間転写ベルト１１上に形成される。この合成トナー画像は、中間転写ベルト１１に担持されつつ二次転写領域１６に搬送される。

ここで、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄと、それぞれに担持されたトナーとの間にはファンデルワールス力が働いているので、一次転写できなかったトナーは転写残トナーとして感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周面上に残る。転写残トナーは、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの回転によって、清掃手段２６ａ〜２６ｄに搬送される。

清掃手段２６ａ〜２６ｄは、上記一次転写領域１４１ａ〜１４１ｄに対し回転方向Ｂの下流側に設けられ、各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上の転写残トナーを掻き取り回収する（クリーニング）。回収されたトナーは、回収スクリューによって清掃手段２６ａ〜２６ｄから搬送され、図示しない廃トナーボックスに搬送され回収される。

また、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周面に残存する静電潜像は、除電手段２７ａ〜２７ｄによって全面露光され、消去される。ここで、除電手段２７ａ〜２７ｄは、回転方向Ｂに沿って清掃手段２６ａ〜２６ｄと帯電手段２２ａ〜２２ｄとの間に設けられ、例えばＬＥＤのような発光素子を奥行き方向に複数配置した発光素子アレイである。発光素子アレイからの光を感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周面に照射することで、該周面に残存した電位を低下させ、次の画像形成に対して今回の画像履歴（メモリー画像）が残らないようにしている。

また、給紙カセットから送り出されたシート材は、搬送経路Ｒ上を搬送され、回転せずに停止中のタイミングローラ対（図示せず）に突き当てられる。その後、タイミングローラ対は、二次転写領域１６での転写タイミングに同期するように回転を開始して、一旦停止していたシート材を二次転写領域１６に送り出す。

二次転写領域１６では、ローラ１２および二次転写ローラ１５が、タイミングローラ対から導入されたシート材上に、中間転写ベルト１１上の合成トナー画像を転写する（二次転写）。二次転写済みのシート材は、二次転写ローラ１５および中間転写ベルト１１により搬送経路Ｒの下流に送り出される。

定着手段４は定着ローラおよび加圧ローラを有している。これらローラにより形成されるニップに、二次転写領域１６から送り出されたシート材が導入される。定着ローラは、ニップを通過するシート材上のトナー像を加熱し、同時に、加圧ローラは該シート材を加圧する。これにより、シート材上にフルカラーのトナー画像が定着される。その後、定着ローラおよび加圧ローラは、定着済みのシート材を搬送経路Ｒの下流に送り出す。送り出されたシート材は、図示しない排出ローラを通過して、排出トレイに排出される。

（清掃手段の構成）
次に、上記清掃手段２６ａ〜２６ｄの詳細な構成について説明する。清掃手段２６ａ〜２６ｄは、図２に示すように、クリーニングブレード５１ａ〜５１ｄと、塗布手段５２ａ〜５２ｄと、均し手段５３ａ〜５３ｄと、固形潤滑剤５４ａ〜５４ｄと、付勢手段５５ａ〜５５ｄと、を備えている。清掃手段２６ａ〜２６ｄは互いに同様の構成を有するため、以下、これらを代表して清掃手段２６ａについて説明する。

清掃手段２６ａにおいて、クリーニングブレード５１ａ、塗布手段５２ａおよび均し手段５３ａは、この順番で回転方向Ｂの上流から下流に向けて配列されている。

クリーニングブレード５１ａは、遠心成形機により、ポリウレタンゴムを短冊状に加工したものである。クリーニングブレード５１ａは、奥行き方向に延在するように、保持板金にホットメルト接着剤で接着されている。このようなクリーニングブレード５１ａは、感光体ドラム２１ａに押し当てられ、回転する感光体ドラム２１ａに付着して搬送されてくる転写残トナーを掻き取る。

塗布手段５２ａは、奥行き方向に延在しており、図３に明示されるように、少なくとも、金属製の軸５２１ａと、塗布ブラシ５２２ａと、を有する。塗布ブラシ５２２ａは、軸５２１ａに保持される基布に織り込まれロール状に形成され、該軸５２１ａを中心として回転する。このような塗布手段５２ａは、塗布ブラシ５２２ａが感光体ドラム２１ａの周面と接触するよう配置されている。

ここで、塗布手段５２ａの詳細な仕様の一例について説明する。塗布ブラシ５２２ａの材質は導電性のポリエステルであり、繊維としての抵抗値は１０⁶Ω程度である。塗布ブラシ５２２ａについて、繊維太さは３Ｔ（デシテックス）で、繊維密度は２２５ｋＦ／ｉｎｃｈ² である。また、軸５２１ａは鉄製で直径φ６ｍｍである。また、塗布ブラシ５２２ａの外径はφ１２ｍｍであるが、繊維は厚さ約０．５ｍｍの基布上に織られているため、繊維の長さは約２．５ｍｍである。

再度図２を参照する。固形潤滑剤５４ａは塗布手段５２ａの下方に設けられる。固形潤滑剤５４ａは、例えばバネからなる付勢手段５５ａにより上方に付勢され、塗布手段５２ａの塗布ブラシ５２２ａに押圧させられている。固形潤滑剤５４ａは、より具体的に説明すると、ステアリン酸亜鉛の粉体を溶融整形したものであり、そのままだと脆く割れてしまうため、板金上に両面テープで接着されている。

また、均し手段５３ａは、クリーニングブレード５１ａと同様に、遠心成型機で製造された板状のポリウレタンゴムを、ホットメルト接着を介して保持板金に固定したものであり、感光体ドラム２１ａに対しカウンター当接している。

（清掃手段の動作について）
次に、上記構成の清掃手段２６ａの動作について詳説する。図３において、塗布手段５２ａは、軸５２１ａを中心として回転方向Ｂと同じ回転方向Ｃに、感光体ドラム２１ａよりも速い線速度（例えば、線速度比１．３倍）で回転する。固形潤滑剤５４ａは、塗布手段５２ａの回転と、付勢手段５５ａによる付勢力とにより削り取られ、粉体状に戻される。以下、この粉体を滑剤粒子５４ａ’という。

滑剤粒子５４ａ’は、塗布ブラシ５２２ａに付着し、塗布手段５２ａの回転により感光体ドラム２１ａの接触部分の直前まで搬送され、後述の移動力付与手段５６ａの作用により該感光体ドラム２１ａの周面に供給される。

感光体ドラム２１ａ上の滑剤粒子５４ａ’は、該ドラム２１ａの回転により、図２に示す均し手段５３ａに搬送される。均し手段５３ａは、感光体ドラム２１ａの周面への押圧力により、この周面に固形潤滑剤５４ａの皮膜を形成する。上記の通り、固形潤滑剤５４ａはステアリン酸亜鉛である。ステアリン酸亜鉛からなる皮膜は、離型性が高く、かつ摩擦係数が小さいという特徴を有している。これにより、感光体ドラム２１ａの転写性およびクリーニング性が良くなる。また、ステアリン酸亜鉛を用いることで、感光体ドラム２１ａの摩耗も抑制されるため、その長寿命化に寄与する。

（移動力付与手段について）
既に説明した通り、従来の清掃手段には、帯電生成物を吸着した滑剤皮膜が像担持体上に残留して、像流れが発生するという問題点があった。この問題点を解決するために、各清掃手段２６ａ〜２６ｄは、上述した構成に加え、図３に示すように、移動力付与手段５６ａ〜５６ｄを備えている。以下、上記同様の観点で、移動力付与手段５６ａを代表的に説明する。

図３において、塗布手段５２ａの回転方向を矢印Ｃで示す。また、感光体ドラム２１ａと塗布手段５２ａとの接触部分をＤとする。

移動力付与手段５６ａは、塗布ブラシ５２２ａ上の滑剤粒子５４ａ’（図中、ドットを付して示す）に対し、接触部分Ｄを基準として回転方向Ｃの上流側で、感光体ドラム２１ａの周面に向かう移動力を付与する。滑剤粒子５４ａ’が接触部分Ｄに十分近接し、該滑剤粒子５４ａ’に付与される移動力が塗布ブラシ５２２ａへの付着力を上回った時点で、感光体ドラム２１ａの周面に移動する。ここで、感光体ドラム２１ａへと移動する位置は、主として滑剤粒子５４ａ’に付与される移動力等により決まり、塗布ブラシ５２２ａの周面上であって、接触部分Ｄに対し回転方向Ｃの上流側の位置Ｅである。

（移動力付与手段の第１構成例）
移動力付与手段５６ａは、上記移動力を電気的に与えることが可能である。この場合の典型例は、軸５２１ａにバイアス電圧を印加する電源手段５７ａからなる。ここで、感光体ドラム２１ａの周面の、塗布手段５２ａに対する電位差が有する極性をαとする。また、滑剤粒子５４ａ’と、これが当接する塗布ブラシ５２２ａとの摩擦帯電列を比較したとき、塗布ブラシ５２２ａの極性βが上記極性αに一致すれば、該滑剤粒子５４ａ’に移動力を与えることが可能となる。以下、具体例を挙げる。

例えば、感光体ドラム２１ａにおいて接触部分Ｄの表面電位が約−１００Ｖで、塗布手段５２ａに印加されるバイアス電位が−３００Ｖであるとする。この場合、感光体ドラム２１ａの塗布手段５２ａに対する電位差は＋２００Ｖになるので、極性αはプラスとなる。このとき、固形潤滑剤５４ａの材料をステアリン酸亜鉛とし、さらに、これに接触する塗布ブラシ５２２ａの材料をポリエステルとする。この場合、ポリエステルの摩擦帯電列がステアリン酸亜鉛よりもプラス側にあるため、この極性βはプラスとなり、これは上記極性αと一致する。このとき、滑剤粒子５４ａ’は、マイナス極性に帯電するため、塗布手段５２ａから感光体ドラム２１ａへの方向を有する電気的な力を受け、感光体ドラム２１ａの周面へと高効率で移動する。

なお、上記実施形態では、滑剤粒子５４ａ’には電源手段５７ａにより電気的な力を作用させる例について説明した。しかし、これに追加して、図４（Ａ），（Ｂ）に示すような固形潤滑剤５４ａの位置Ｆから回転方向Ｃに向かって接触部分Ｄまでの間に、第１帯電補助部材５９ａおよび第２帯電補助部材６０ａが、上記位置Ｅより上流側で、搬送される滑剤粒子５４ａ’と当接するように配置されていても構わない。帯電補助部材５９ａは、後述の第１撓曲手段５８ａと同様、奥行き方向（つまり、軸５２１ａと平行な方向）に延在する短冊状の板部材であり、帯電補助部材６０ａは、奥行き方向に延在する棒状部材である。これら帯電補助部材５９ａ，６０ａは、滑剤粒子５４ａ’と接触することで摩擦帯電させる。これにより、移動力付与手段５６ａは、滑剤粒子５４ａ’をより高効率に感光体ドラム２１ａに移動させることが可能となる。

ここで、奥行き方向（つまり、軸５２１ａと平行な方向）から平面視した時の、帯電補助部材６０ａの表面形状を波形にすれば、塗布ブラシ５２２ａとの接触面積を増やすことが可能になる。これにより、滑剤粒子５４ａ’の摩擦帯電量を大きくすることができ、これに与える移動力をさらに大きくすることができる。上記表面形状としては、正弦波、三角波および矩形波のいずれでもよく、さらにこれらを組み合わせた形状でもよい。

また、電源手段５７ａは、交流電圧が重畳された直流電圧をバイアス電圧として塗布手段５２ａに印加して、滑剤粒子５４ａ’に振動電界を与えても構わない。これにより、滑剤粒子５４ａ’が感光体ドラム２１ａにさらに移動しやすくなる。また、交流電圧を重畳することにより、塗布ブラシ５２２ａに微振動を与える効果もあるため、滑剤粒子５４ａ’の移動性をさらに向上することができる。さらには、微振動する塗布ブラシ５２２ａにより感光体ドラム２１ａを擦過することで、感光体ドラム２１ａの研摩力が向上する効果も得られる。

また、各帯電補助部材５９ａ，６０ａに、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、滑剤粒子５４ａ’の帯電極性と同極のバイアス電圧が印加され、滑剤粒子５４ａ’の荷電量を大きくすることができ、滑剤粒子５４ａ’へ与える移動力をさらに大きくすることも可能である。

（移動力付与手段の第２構成例）
電源手段５７ａに代えて、移動力付与手段５６ａは機械的に移動力を与えることも可能である。この場合の典型例は、図３に示すように、上記位置Ｅに設けられる第１撓曲手段５８ａからなる。第１撓曲手段５８ａは、奥行き方向に延在する短冊状の剛体であり、回転する塗布ブラシ５２２ａに接触して、塗布ブラシ５２２ａを撓ませる。撓んだ塗布ブラシ５２２ａは、矢印Ｃ方向への回転により第１撓曲手段５８ａを通過すると、その形状を復帰させる。これにより、付着した滑剤粒子５４ａ’は塗布ブラシ５２２ａから感光体ドラム２１ａの周面へと弾き飛ばされる。このように作用するように、第１撓曲手段５８ａが塗布ブラシ５２２ａと離れる位置での食い込み量は、第１帯電補助部材５９ａの食い込み量と比較して大きくなるよう、第１撓曲手段５８ａは構成される。ここで、第１帯電補助部材５９ａに関しては、滑剤粒子５４ａ’を弾き飛ばすものではないので、上記食い込み量は相対的に小さくされる。

（付記１）
なお、電源手段５７ａおよび第１撓曲手段５８ａを併用すれば、滑剤粒子５４ａは塗布ブラシ５２２ａから感光体ドラム２１ａの周面へとさらに移動しやすくなる。なお、両手段を併用する場合、第１撓曲手段５８ａには、滑剤粒子５４ａ’とは逆極性のバイアス電圧が印加される必要がある。

（付記２）
また、本実施形態のように、上記塗布手段５２ａは、感光体ドラム２１ａよりも速い線速度で回転する。これにより、塗布ブラシ５２２ａで掻き取った感光体ドラム２１ａ上の異物が該ドラム２１ａに再付着することを防止できるため、より望ましい。

また、図５に示すように、接触部分Ｄから回転方向Ｃに沿って固形潤滑剤５４ａの位置Ｆまでの間に、上記第１撓曲手段５８ａと同様の構成の第２撓曲手段６１ａが配設されることが好ましい。第２撓曲手段６１ａにより、掻き取った異物を強制的に塗布ブラシ５２２ａから引き離すことで、感光体ドラム２１ａへの異物の再付着を防止することができる。なお、図５では電源手段５７ａの図示は省略されている。

（付記３）
また、上記実施形態では、極性α，βがともにプラスの場合を例示した。しかし、これに限らず、感光体ドラム２１ａおよび塗布手段５２ａの電位、固形潤滑剤５４ａの材料、塗布ブラシ５２２の材料を適切に選択して、極性α，βがともにマイナスとした場合でも同様の効果を得ることが可能となる。

（付記４）
また、上記実施形態では、画像形成装置は、中間転写ベルト１１を用いてフルカラーのトナー画像を形成していた。しかし、これに限らず、画像形成装置は、中間転写ベルトを用いることなく、モノクロ画像のみを形成可能なものでも構わない。この場合、転写ローラと像担持体としての感光体ドラムとが転写部材として機能し、これらの間に導入された被転写材の他の例としてのシート材（例えば用紙）に、該感光体ドラム上のトナー画像が直接的に転写される。

（移動力付与手段の効果）
上記の通り、移動力付与手段５６ａにより、滑剤粒子５４ａ’は、接触部分Ｄよりも上流の位置Ｅにて、感光体ドラム２１ａの周面に移動するので、接触部分Ｄに搬送される滑剤粒子５４ａ’の量は従来よりもはるかに抑制される。これによって、塗布手段５２ａは感光体ドラム２１ａに一定の研摩力を与えて、その周面に吸着された帯電生成物を掻き取ることができる。その結果、像流れの発生を防止することが可能になる。

ここで、移動力付与手段５６ａの効果を確認するため、本願発明者は、従来の画像形成装置と、本実施形態に係る画像形成装置とについて、像流れの発生レベルの評価を行った。

評価に用いた機械は、コニカミノルタビジネステクノロジーズ製ｂｉｚｈｕｂＣ８０００（Ａ４Ｙ８０枚／分）である。本願発明者は、この機械を用いて、２３℃×６５％ＲＨの温湿度環境で、画像カバレッジ５％相当の文字画像を６枚間欠でプリントし、感光体ドラムの回転数が２００ｋ回転する毎にＨＨ環境(３０℃×８５％ＲＨ)で画像カバレッジ５％相当の文字画像を１０００枚プリントした。このようなプリント完了後、すぐに機械の電源をＯＦＦして８時間放置し、その後に出力したハーフトーン画像を評価した。以上の手順での評価を感光体ドラムの累積回転数が１２００ｋ回転になるまで行った。

本実施形態に係る画像形成装置を用いて、上記評価を実施した結果を表１に示す。

上の表１の像流れ評価結果において、像流れの発生がないものは○、像流れの発生が軽微であるものは△、像流れが重篤に発生したものは×とした。また、固形潤滑剤としてはステアリン酸亜鉛を用い、帯電補助部材、各撓曲部材の材料にはナイロンシートを使用し、また、塗布手段の塗布ブラシ５２２ａの材料にはポリエステルを使用した。さらに、塗布手段には、−３００Ｖの直流バイアス電圧に、振幅−８００Ｖ、周波数１ｋＨｚの交流バイアス電圧を重畳したものを印加した。ただし、実施例５に関しては、交流バイアス電圧は重畳せず、直流バイアス電圧のみが印加される。また、一次転写ローラ１４の後で除電手段２７より前の位置において、感光体ドラムの表面電位は−１００Ｖであった。

表１から分かるように、本実施形態に係る画像形成装置では、１０００ｋ枚のプリントまでは軽微な像流れを発生することはあっても、重篤な像流れを発生することはなかった。特に、表１の最上列の実施例１のように、図３に示す塗布ブラシ５２２ａに、その回転方向の上流側から順番に、固形潤滑剤５４ａ、帯電補助部材６０ａ（図４（Ｂ）参照）、第１撓曲手段５８ａ、感光体ドラム２１ａおよび第２撓曲手段６１ａ（図５参照）が接触するものに関しては、１２００ｋ枚のプリント後に行った評価においても像流れを発生することがなかった。これは、滑剤粒子の帯電量を大きくすることで、電気的な移動力を大きくしつつ、機械的な移動力も与えたことで、接触部分Ｄの上流位置Ｅでの滑剤粒子の供給が促進されて、接触部分Ｄには滑剤粒子が介在しない状態が形成できたことに依る。さらに、塗布ブラシ５２２ａが感光体ドラム２１ａの表面に付着した帯電生成物を掻き取るとともに、掻き取った帯電生成物および帯電生成物が付着した滑剤皮膜を強制的に塗布ブラシ５２２ａから、第２撓曲手段６１ａによって引き離して、帯電生成物が付着していない滑剤皮膜を感光体ドラム２１ａに形成できたことで達成されたものであり、本発明が像流れの抑制に効果があることを確認できた。

また、従来の画像形成装置を用いて、上記評価を実施した結果を、表２に示す。ここで、表２において、比較例１〜５および比較例７，８の塗布ブラシの材質にはポリテトラフルオロエチレンのパイルが使用され、比較例６に関してはポリエステルが使用された。ここで、従来の画像形成装置における塗布ブラシの仕様は、材質を除き、前述の塗布ブラシ５２２ａの仕様と同一であるとする。ここで、ポリテトラフルオロエチレンのパイルは、摩擦帯電列がステアリン酸亜鉛よりもマイナス側にあるため、極性βはマイナスとなり、極性αとは不一致となる。

表２において比較例１〜５に示すように、移動力付与手段５６ａが無い条件では短期間で像流れが発生した。

また、図６に示すように、滑剤粒子７１が電気的な移動力を付与されたとしても、塗布ブラシ７２の回転方向が感光体ドラム７３と逆方向、いわゆるウィズ回転の場合には、比較例６に示すように、接触部分Ｄの上流で滑剤粒子７１が感光体ドラム７３に供給される場合もある。しかしながら、接触部分Ｄに多くの滑剤粒子７１が介在することになるため、塗布ブラシ７２による感光体ドラム７３の掻き取り力を発現させることができずに、早期に像流れが発生してしまうという結果が得られた。

また、比較例１〜５，７および８では、塗布ブラシの材質がポリテトラフルオロエチレンのパイルである。このポリテトラフルオロエチレンのパイルは、摩擦帯電列がステアリン酸亜鉛よりもマイナス側にあるため、極性βはマイナスとなり、極性αとは不一致となる。この場合、滑剤粒子が塗布ブラシから感光体ドラムの方向への電気的な力を受けないので、感光体ドラムへと移動できず、その結果、早期に像流れが発生してしまうという結果が得られた。

（他の効果について）
また、本実施形態では、好ましい例として、電源手段５７ａは、交流電圧が重畳された直流電圧をバイアス電圧として塗布手段５２ａに印加して、滑剤粒子５４ａ’に振動電界を与えていた。これにより、滑剤粒子５４ａ’が感光体ドラム２１ａにさらに移動しやすくなる。

また、本実施形態では、第１および第２帯電補助部材５９ａ，６０ａにより、滑剤粒子５４ａ’を摩擦帯電させている。これにより、滑剤粒子５４ａ’をより高効率に感光体ドラム２１ａに移動させることが可能となる。

また、第２帯電補助部材６０ａに関しては、軸５２１ａと平行な方向から平面視した時の表面形状を波形にすれば、塗布ブラシ５２２ａとの接触面積が増加する。これによって、滑剤粒子５４ａ’の摩擦帯電量を大きくすることが可能となる。

また、第１および第２帯電補助部材５９ａ，６０ａには、滑剤粒子５４ａ’と同極のバイアス電圧が印加される。これによって、滑剤粒子５４ａ’に与える移動力がさらに大きくなるという効果を得ることができる。

また、本実施形態では、第２撓曲手段６１ａにより、感光体ドラム２１ａの周面から異物を掻き取った塗布ブラシ５２２ａを撓ませていた。これにより、塗布ブラシ５２２ａの形状が第２撓曲手段６１ａを通り抜けた後に復帰するため、掻き取った異物は塗布ブラシ５２２ａから強制的に引き離される。これにより、感光体ドラム２１ａへの異物の再付着を防止することが可能となる。

本発明に係る画像形成装置は、像流れの発生をより良好に抑制可能であり、ＭＦＰ以外にも、カラープリンタ、コピー機または複写機等として有用である。

２ａ〜２ｄ イメージングユニット
２１ａ〜２１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
２２ａ〜２２ｄ 帯電手段
２４ａ〜２４ｄ 現像手段
２６ａ〜２６ｄ 清掃手段
５１ａ〜５１ｄ クリーニングブレード
５２ａ〜５２ｄ 塗布手段
５２２ａ〜５２２ｄ 塗布ブラシ
５４ａ〜５４ｄ 固形潤滑剤
５６ａ〜５６ｄ 移動力付与手段
５７ａ〜５７ｄ 電源手段
５８ａ〜５８ｄ 第１撓曲手段
５９ａ〜５９ｄ 第１帯電補助部材
６０ａ〜６０ｄ 第２帯電補助部材
６１ａ〜６１ｄ 第２撓曲手段
１５ 二次転写ローラ
３ 露光手段
４ 定着手段

Claims (7)

1. 回転する像担持体と、
   前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段が帯電させた像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
   前記露光手段が形成した静電潜像を現像して、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、
   前記像担持体に形成されたトナー像を被転写材に転写領域で転写する転写手段と、
   清掃手段と、を備え、
   前記清掃手段は、
   前記像担持体の回転方向に沿って前記転写領域よりも下流側に設けられ、該像担持体に残留した転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、
   前記クリーニングブレードを基準として前記像担持体の回転方向の下流側にて該像担持体と接触しており、前記像担持体との接触位置でカウンター方向に回転することにより、自身の周囲に設けられた固形滑剤から削り取った滑剤粒子を担持して、該像担持体との接触位置に向けて搬送する塗布ブラシと、
   前記像担持体と前記塗布ブラシとの接触位置を基準として該塗布ブラシの回転方向の上流側にて、前記塗布ブラシにより搬送される滑剤が、前記接触位置を通過後の該像担持体の表面に移動するための電気的な移動力を、前記滑剤に対して付与する移動力付与手段と、を含むとともに、
   前記塗布ブラシは、前記滑剤が前記像担持体に移動する位置を基準として該塗布ブラシの回転方向の上流側にて、該滑剤と接触して摩擦帯電させる帯電補助部材をさらに含み、該帯電補助部材は、前記塗布ブラシの回転軸方向から平面視した時の形状が波形を有する棒状の部材であることを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記移動力付与手段は、前記像担持体への移動力として電気的な力を付与する電源手段である、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記電源手段は、前記塗布ブラシにバイアス電圧を印加し
   前記像担持体の表面の前記塗布ブラシに対する電位差が有する極性をαとする場合において、前記滑剤と前記塗布ブラシとの摩擦帯電列を比較した時に、該塗布ブラシの極性βが前記極性αに一致する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記電源手段は、直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアス電圧を、前記塗布ブラシに印加する、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記帯電補助部材には、前記塗布ブラシに担持される滑剤の帯電極性と同極のバイアス電圧が印加される、請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体と前記塗布ブラシとの接触位置を基準として該塗布ブラシの回転方向の上流側にて、前記滑剤を担持した前記塗布ブラシを撓ませる第１撓曲手段を、さらに備える請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体と前記塗布ブラシとの接触位置を基準として該塗布ブラシの回転方向の下流側にて、前記感光体ドラムの周面から異物を掻き取った前記塗布ブラシを撓ませる第２撓曲手段を、さらに備える請求項６に記載の画像形成装置。