潤滑剤供給手段、プロセスユニット及び画像形成装置
【課題】像担持体の線速の使用履歴によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給手段を提供する。
【解決手段】複数の線速で回転可能な像担持体１の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材５６を備えた潤滑剤供給手段において、像担持体１の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、像担持体１への潤滑剤の供給条件を設定した。像担持体１の各線速の使用割合を、実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける像担持体１の各線速を使用した印刷ジョブ数から得た。
【解決手段】複数の線速で回転可能な像担持体１の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材５６を備えた潤滑剤供給手段において、像担持体１の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、像担持体１への潤滑剤の供給条件を設定した。像担持体１の各線速の使用割合を、実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける像担持体１の各線速を使用した印刷ジョブ数から得た。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段、その潤滑剤供給手段を備えたプロセスユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成プロセスを利用した画像形成装置として、感光体の表面に担持されたトナー画像を紙等の記録媒体に直接転写する直接転写方式の画像形成装置と、感光体上のトナー画像を中間転写体を介して記録媒体に転写する間接転写方式の画像形成装置がある。トナー画像転写後の感光体や中間転写体の像担持体の表面には、未転写のトナー等が残留する。この残留するトナー等は、次の画像形成に悪影響を与えないようにするために、クリーニング装置によってクリーニングされる。クリーニング装置としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体の表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するものが一般的に知られている。
【０００３】
ところが、上記のようなクリーニングブレードやクリーニングブラシは、像担持体との摺擦を続けると、経時で摩耗し、欠けや変形等が起因してクリーニング性能が低下するという問題がある。また、像担持体の表面も摩耗するため、寿命が短くなる。そこで、像担持体とこれらのクリーニング部材との間に生じる摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、感光体の摩耗等の不具合を解消するために、感光体表面に潤滑剤を供給するなどの手法がとられている。
【０００４】
像担持体の表面に潤滑剤を供給する手段としては、固形の潤滑剤を回転駆動するブラシローラで削り取って像担持体に供給する方法が多く採用されている。また、複数の互いに異なる画像形成速度をもって画像形成を行う画像形成装置においては、像担持体の複数の線速に対して、上記ブラシローラの線速の比（以下、線速比という）が一定になるように設定するのが一般的であった。
【０００５】
しかし、像担持体とブラシローラとの線速比を一定に設定した場合、像担持体の線速に応じてブラシローラの線速を変化させるため、このブラシローラの線速の変化に伴って、ブラシローラによる潤滑剤の削り量が変化する。これにより、像担持体への潤滑剤供給量が過多となったり不足したりする場合があった。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置は、像担持体の線速を減速した場合、像担持体とブラシローラとの線速比を大きくすることにより、ブラシローラの線速の変動による潤滑剤供給量のばらつきを低減するようにしている。
【０００７】
また、特許文献２に記載の画像形成装置は、像担持体の線速によらずブラシローラの線速を一定にすることによって、ブラシローラによる潤滑剤の削り量を常に同じ量となるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３６０１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９２９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、本発明者らが行った試験によって、像担持体への潤滑剤供給量は、像担持体の複数の線速の使用履歴（使用割合）によっても変動することが明らかになった。以下、この試験の詳細について説明する。
【０００９】
試験装置として、カラー画像形成装置を用意した。このカラー画像形成装置は、像担持体としての感光体の線速を任意の値に選択可能に構成している。まず、新品の状態の潤滑剤とブラシローラを多数用意し、感光体の線速を３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓのそれぞれの場合においてフルカラーモードで５万枚の画像形成を行った。このとき、各線速下での画像形成において、ブラシローラは感光体に対してカウンタ方向で回転させ、感光体に対するブラシローラの線速比を０．４５とした。すなわち、感光体の線速を３５０ｍｍ／ｓに設定した場合はそれに伴ってブラシローラの線速を速く設定し、感光体の線速を１７５ｍｍ／ｓに設定した場合はブラシローラの線速を遅く設定した。このようにして、前記新品の潤滑剤とブラシローラを各線速下で使用された状態にした。
【００１０】
その後、上記３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓの各線速下で使用された潤滑剤及びブラシローラを用いて、感光体に対するブラシローラの線速比を０．４５に維持しつつ、感光体の線速を変化させて画像形成を行った。このときのブラシローラによる潤滑剤の削れ量を図４のグラフに示す。
【００１１】
図４のグラフにおいて、◆でプロットされているのが、３５０ｍｍ／ｓの線速下で使用された後のブラシローラ及び潤滑剤での潤滑剤の削れ量を示す。また、■でプロットされているのが、１７５ｍｍ／ｓの線速下で使用された後のブラシローラ及び潤滑剤での潤滑剤の削れ量を示している。なお、ここでの潤滑剤の削れ量は、感光体の回転距離（線速×回転時間）が１ｋｍとなったときの潤滑剤の重量減少量としている。
【００１２】
図４のグラフに示すように、３５０ｍｍ／ｓの線速下で使用された後の潤滑剤の削れ量（◆）は、１７５ｍｍ／ｓの線速下で使用された後の潤滑剤の削れ量（■）よりも大きな値を示している。従って、この試験結果から、感光体の線速が同じであっても、言い換えればブラシローラの線速が同じであっても、速い線速で使用した後の方が潤滑剤の削れ量が大きくなることがわかった。これは、速い線速下で削り取られた潤滑剤は、遅い線速下で削り取られた潤滑剤よりも表面が粗くなっているため、その後、同じ線速で削り取る場合でも削れやすくなっており、その結果潤滑剤の削れ量が多くなったと考えられる。また、このことから、感光体への潤滑剤供給量は、感光体の使用履歴において、速い線速の使用割合が多いと、潤滑剤の削れ量も多くなる傾向にあると推察できる。
【００１３】
上記のように、本発明者らによる試験によって、感光体等の像担持体への潤滑剤供給量は、像担持体の線速の使用履歴（使用割合）の影響を受けることが明らかになったが、上記特許文献１や２などに記載された従来の潤滑剤供給装置においては、像担持体の線速の使用履歴に基づいて、潤滑剤の供給量の調整は行っていなかった。このため、従来の潤滑剤供給装置においては、像担持体への潤滑剤供給量が、像担持体の線速の使用履歴の影響を受けるため、適正な量の潤滑剤を供給できない虞がある。
【００１４】
本発明は、斯かる事情に鑑み、像担持体の線速の使用履歴によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給手段、その潤滑剤供給手段を備えたプロセスユニット及び画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、複数の線速で回転可能な像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を備えた潤滑剤供給手段において、前記像担持体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記像担持体への潤滑剤の供給条件を設定したものである。
【００１６】
像担持体の各線速の使用割合に基づいて、像担持体への潤滑剤の供給条件を設定することにより、各線速の使用割合の影響を受けずに像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合を、実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける前記像担持体の各線速を使用した印刷ジョブ数から得るようにしたものである。
【００１８】
実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける像担持体の各線速を使用した印刷ジョブ数を把握することによって、像担持体の各線速の使用割合を得ることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合を、前記像担持体の最近の所定回転距離における前記像担持体の各線速での回転距離から得るようにしたものである。
【００２０】
像担持体の最近の所定回転距離における像担持体の各線速での回転距離を把握することによって、像担持体の各線速の使用割合を得ることができる。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材の線速としたものである。
【００２２】
潤滑剤供給部材の線速を変化させることによって、潤滑剤供給部材による潤滑剤の削り力を変えることが可能である。従って、像担持体の各線速の使用割合に基づいて潤滑剤供給部材の線速を設定することにより、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材と前記潤滑剤の接触圧としたものである。
【００２４】
潤滑剤供給部材と潤滑剤の接触圧を変化させることによって、潤滑剤供給部材による潤滑剤の削り力を変えることが可能である。従って、像担持体の各線速の使用割合に基づいて潤滑剤供給部材と潤滑剤の接触圧を変化させることにより、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体を、表面に静電潜像を担持する感光体としたものである。
【００２６】
これにより、感光体の各線速の使用割合によらず感光体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体を、感光体の表面に形成された可視画像を間接的に記録媒体に転写する中間転写体としたものである。
【００２８】
これにより、中間転写体の各線速の使用割合によらず中間転写体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項６に記載の潤滑剤供給手段において、前記感光体を、表面に保護層を有する有機感光体によって構成したものである。
【００３０】
感光体を有機感光体によって構成したことにより、感光体を、安価で、大量生産に適し、公害発生の虞がないものとすることができる。また、前記有機感光体の表面には保護層を有しているため、感光体の耐摩耗性が向上し寿命を延ばすことができる。
【００３１】
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記潤滑剤を少なくともステアリン酸亜鉛を成分とする固形潤滑剤によって構成したものである。
【００３２】
潤滑剤を固形潤滑剤とすることによって、潤滑剤の取り扱い性が向上する。
【００３３】
請求項１０の発明は、複数の線速で回転可能な像担持体と、当該像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を少なくとも一体的に有すると共に、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスユニットにおいて、前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたものである。
【００３４】
これにより、像担持体と潤滑剤供給手段を一体的に画像形成装置本体から着脱させることができ、メンテナンス作業及び交換作業が容易となる。また、プロセスユニットが本発明に係る潤滑剤供給手段を備えることによって、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００３５】
請求項１１の発明は、表面に静電潜像を担持する像担持体としての感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像手段と、前記感光体の表面に形成された可視画像を直接的に又は像担持体としての中間転写体を介して間接的に記録媒体に転写する転写手段と、前記感光体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記感光体の表面又は前記中間転写体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を少なくとも備え、複数の画像形成速度で画像形成可能に構成された画像形成装置において、前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたものである。
【００３６】
画像形成装置が本発明に係る潤滑剤供給手段を備えることによって、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００３７】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記感光体を複数備え、全ての前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードと、一部の前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成装置であって、前記感光体ごとに、当該感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記潤滑剤供給部材の前記感光体への潤滑剤の供給条件を設定したものである。
【００３８】
画像形成装置が、全ての感光体を使用して画像を形成する画像形成モードと、一部の感光体を使用して画像を形成する画像形成モードを実行可能な場合、画像形成モードによって使用される感光体と使用されない感光体があるため、各感光体の使用履歴が異なっていることがある。このような場合、感光体ごとに個別に潤滑剤の供給条件を設定することにより、感光体への潤滑剤供給量を適正量となるように調整することが可能である。
【００３９】
請求項１３の発明は、請求項１１又は１２に記載の画像形成装置において、前記帯電手段を、前記感光体に対して近接した非接触状態で配設された帯電ローラとしたものである。
【００４０】
帯電ローラを感光体に対して近接した非接触状態で配設していることにより、感光体の表面に塗布された潤滑剤が帯電ローラに付着しにくくなる。また、この帯電ローラは、帯電手段として使用されるコロナ放電器等に比べて放電生成物の発生量を低減させることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、潤滑剤の供給条件を設定するので、像担持体の線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。これにより、像担持体等の寿命の長期化や画像品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明を複数の画像形成速度を持つタンデム型のカラー画像形成装置に適用した実施例について説明する。
図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、画像形成部１００と、給紙部２００と、原稿読取部３００と、原稿搬送部４００によって構成される。また、画像形成装置は、その内部の各装置の動作を制御する図示しない制御部も備えている。
【００４３】
画像形成部１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は基本的に同様の構成となっている。
【００４４】
各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの基本構成について説明する。なお、以下の説明において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表示は便宜的に省略する。
【００４５】
各プロセスユニット１０は、静電潜像を担持する像担持体としての感光体１と、感光体１の表面を帯電させる帯電手段２と、感光体１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像手段３と、感光体１の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段４を備える。
【００４６】
また、画像形成部１００は、各感光体１の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段としての露光装置５と、各感光体１に形成された可視画像を紙等の記録媒体に転写する転写手段としての中間転写ユニット６と、記録媒体に転写された可視画像を定着させるための定着装置１６を備えている。
【００４７】
中間転写ユニット６は、複数のローラ１１，１２，１３，１４に掛け渡された無端状の中間転写ベルト７と、各感光体１に対向する４つの一次転写ローラ８と、前記複数のローラのうちの１つのローラ１１に対向する二次転写ローラ９によって構成されている。各一次転写ローラ８は中間転写ベルト７を介して感光体１と圧接しており、各感光体１と中間転写ベルト７との圧接部において一次転写ニップを形成している。また、二次転写ローラ９は中間転写ベルト７を介して対向するローラ１１と圧接しており、二次転写ローラ９と中間転写ベルト７との圧接部において二次転写ニップを形成している。また、中間転写ベルト７上に残留するトナーを除去するクリーニング手段として、ベルトクリーニング装置１５を配設している。
【００４８】
定着装置１６は、内部にヒータ等の加熱源を有する加熱ローラ１７と、定着ローラ１８と、加熱ローラ１７及び定着ローラ１８に掛け渡された無端状の定着ベルト１９と、定着ベルト１９を介して定着ローラ１８に圧接する加圧ローラ２０によって構成されている。加圧ローラ２０と定着ベルト１９との圧接部において、定着ニップを形成している。
【００４９】
給紙部２００は、記録媒体を収容可能な複数の給紙カセット２１と、給紙カセット２１から記録媒体を送り出す給紙ローラ２２と、記録媒体を１枚ずつ分離する分離ローラ２３等を備えている。また、画像形成装置内には、給紙部２００から画像形成部１００へ記録媒体を搬送するための搬送路２４が配設されている。この搬送路２４には、記録媒体を搬送する搬送ローラ２５と、搬送した記録媒体を一旦停止するレジストローラ２６が設けてある。
【００５０】
原稿読取部３００は、原稿をセットするコンタクトガラス２７と、コンタクトガラス２７上の原稿を照明する光源２８と、光源２８からの光を反射する複数のミラー２９，３０と、ミラー２９，３０で反射された光を結像する結像レンズ３１と、結像した画像から情報を読み取る読取センサ３２を有している。
【００５１】
原稿搬送部４００は、原稿をセットする原稿台３３と、原稿台３３にセットした原稿を送り出すピックアップローラ３４と、送り出された原稿をコンタクトガラス２７上に搬送する原稿搬送ローラ３５を有する。
【００５２】
また、画像形成装置の図の左側部分には、記録媒体を装置外に排出する排紙ローラ３６と、排出された記録媒体をストックする排紙トレイ３７が設けてある。また、画像形成装置の図の右側部分には、手差しトレイ３８と、手差しトレイ３８上の記録媒体を装置内へ送り込む給紙ローラ３９と、記録媒体を１枚ずつ分離する分離ローラ４０が設けられている。
【００５３】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本動作について説明する。
まず、原稿搬送部４００の原稿台３３上に原稿をセットするか、又は原稿搬送部４００を開いて原稿読取部３００のコンタクトガラス２７上に原稿をセットして原稿搬送部４００を閉じることで原稿を押さえる。そして、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿搬送部４００に原稿をセットしたときは、原稿搬送部４００に設けたピックアップローラ３４及び原稿搬送ローラ３５によって原稿が原稿読取部３００のコンタクトガラス２７へ搬送される。そして、搬送される原稿がコンタクトガラス２７上を通過する際に、光源２８から発した光を原稿面で順次反射させながら、その反射光を複数のミラー２９，３０と結像レンズ３１を経由させて読取センサ３２に入れ、画像情報を読み取る。これにより、光源２８やミラー２９，３０等からなる光学系を移動させることなく、原稿を読み取ることが可能である。他方、コンタクトガラス２７上に原稿をセットしたときは直ちに、原稿読取部３００を駆動し、光源２８及びミラー２９，３０を移動させる。そして、コンタクトガラス２７上の原稿に光源２８から光を照射すると共に、原稿面からの反射光を上記と同様にミラー２９，３０と結像レンズ３１を経由させて読取センサ３２に入れ、画像情報を読み取る。
【００５４】
給紙部２００において、給紙カセット２１に収容されている記録媒体を、供給ローラ２２と分離ローラ２３によって一枚ずつ搬送路２４へ送り出す。搬送路２４に送り出された記録媒体は、搬送ローラ２５によって搬送された後、レジストローラ２６によって一旦停止される。また、手差しで記録媒体を送る場合は、手差しトレイ３８上に記録媒体をセットし、給紙ローラ３９及び分離ローラ４０によって手差しトレイ３８上の記録媒体が一枚ずつ装置内に送り込まれる。この送り込まれた記録媒体も、上記と同様に、レジストローラ２６によって一旦停止される。
【００５５】
また、画像形成部１００の各プロセスユニット１０において、感光体１を図の矢印の方向に回転させ、その感光体１の表面を帯電手段２によって均一な高電位に帯電させる。次いで、上記原稿読取部３００で読み取った画像情報に基づいて、露光装置５から感光体１の表面にレーザビームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。この感光体１の表面に形成された静電潜像の部分に、現像手段３によって帯電させたトナーを静電的に転移させ、各色のトナー画像を形成（可視画像化）する。
【００５６】
各感光体１に形成された各色のトナー画像は、感光体１と一次転写ローラ８との間の一次転写ニップにおいて、周回走行する中間転写ベルト７上に重なり合うように一次転写される。その後、レジストローラ２６の駆動を再開し、中間転写ベルト７上のトナー画像とタイミング（同期）をとって二次転写ローラ９と中間転写ベルト７との間の二次転写ニップへ記録媒体を送る。そして、二次転写ニップにおいて、送られてきた記録媒体にトナー画像を二次転写する。
【００５７】
トナー画像を転写された記録媒体は、定着装置１６へと搬送される。記録媒体が定着ローラ１８と加圧ローラ２０間に形成された定着ニップにおいて加熱・加圧されることにより、トナー画像が記録媒体上に定着される。その後、記録媒体は排紙ローラ３６によって装置外に排出され、排出された記録媒体が排紙トレイ３７上にストックされる。
【００５８】
また、一次転写行程を経た後の感光体１の表面、及び二次転写工程を経た後の中間転写ベルト７の表面には、それぞれ転写されなかったトナーが残留している。これらの残留トナーは、クリーニング手段４及びベルトクリーニング装置１５によって除去され、次の画像形成に備える。
【００５９】
以下、プロセスユニットの構成について詳しく説明する。
上記４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、異なる色のトナーを収容している以外は基本的に同様の構成となっているので、図２において、色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表示は便宜的に省略して説明する。
【００６０】
図２に示すように、感光体１の周りには、感光体１を帯電させる上記帯電手段２としての帯電ローラ４１と、感光体１の電位を検知する電位センサ４２と、感光体１に形成された静電潜像を現像する上記現像手段３としての現像装置４３と、感光体１の表面を除電する除電ランプ４４と、感光体１の表面をクリーニングする上記クリーニング手段４としてのクリーニング装置４５と、感光体１の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段としての潤滑剤供給装置４６が配設されている。
【００６１】
現像装置４３は、感光体１に対向した現像ローラ４７、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー４８，４９、トナー濃度センサ５０等から構成される。現像ローラ４７は外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサ５０の出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給されるようになっている。また、この現像装置４３は、二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。
【００６２】
クリーニング装置４５は、感光体１に当接したクリーニングブレード５１と、感光体１に当接しつつ回転駆動するクリーニングブラシローラ５２と、クリーニングブラシローラ５２に当接したフリッカー５３と、感光体１から除去されたトナー等を図示しない廃トナー収容部へ搬送するトナー搬送コイル５４を備える。
【００６３】
潤滑剤供給装置４６は、ステアリン酸亜鉛等を固形化した固形潤滑剤５５と、固形潤滑剤５５と感光体１とに接触して潤滑剤を感光体１の表面に供給する潤滑剤供給部材としての潤滑剤供給ブラシローラ５６と、固形潤滑剤５５を潤滑剤供給ブラシローラ５６側へ押圧する加圧手段としてのバネ５７と、感光体１の表面に当接して感光体１に供給された潤滑剤を均すための均し部材としての均しブレード５８と、潤滑剤供給ブラシローラ５６を回転駆動させる図示しない回転駆動手段を有する。
【００６４】
図３に示すように、帯電ローラ４１は、導電性支持体である芯金４１ａと、帯電部材としての樹脂層４１ｂと、ギャップ保持部材４１ｃから構成される。ギャップ保持部材４１ｃを感光体１の画像領域外に付き当てることで、帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂと感光体１との間にギャップを形成する。このように帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂを感光体１に対して近接した非接触状態で配設していることにより、感光体１の表面に塗布された潤滑剤が樹脂層４１ｂに付着しにくくしている。また、この種の帯電ローラ４１は、帯電手段として使用されるコロナ放電器に比べて放電生成物の発生量を低減させることができるメリットもある。
【００６５】
帯電ローラ４１は芯金４１ａの端部に取り付けられたギヤが感光体１のフランジに形成されたギヤとかみ合っており、感光体１の駆動モータにより感光体１が回転すると帯電ローラ４１も感光体１とほぼ等しい線速で連れ回り方向に回転する。樹脂層４１ｂと感光体１が接触することがないので、帯電ローラ４１として硬い樹脂材料と有機感光体を使用した場合でも画像領域の感光層に傷が付いたりすることはない。また、ギャップが広がりすぎると異常放電が発生し均一に帯電できなくなるため、最大ギャップは１００μｍ程度以下に抑える必要がある。このような感光体１と帯電ローラ４１間にギャップを設けた帯電ローラ４１を使用する場合には、帯電バイアスとしてＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳することが望ましい。
【００６６】
芯金４１ａはステンレス等の金属が用いられる。芯金４１ａが細すぎると帯電部材の切削加工時や、感光体１に加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。また、芯金４１ａが太すぎる場合には帯電ローラ４１が大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金４１ａの直径としては６〜１０ｍｍ程度が望ましい。
【００６７】
帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂは１０４〜１０９Ωｃｍの体積抵抗を持つ材料が好ましい。抵抗が低すぎると感光体にピンホール等の欠陥があった場合に帯電バイアスのリークが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗を得ることができる。基材樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これらの基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。
【００６８】
導電性材料としては四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物のようなイオン導電性材料が好ましい。四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンの例としては、四級アンモニウム塩基を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合、エチレンーメチルアクリレート共重合、エチレン−酢酸ビニル共重合、エチレン−プロピレン共重合、エチレン−ヘキセン共重合等のポリオレフィンである。本実施の形態においては、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンについて例示したが、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン以外の高分子化合物であっても構わない。
【００６９】
前記のイオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、前記の基材樹脂に均一に配合される。配合された材料を芯金上に射出成形、あるいは押出成形にすることにより、容易にローラ形状に成型することができる。イオン導電性材料と基材樹脂の配合量は基材樹脂１００重量部に対してイオン導電性材料３０〜８０重量部が望ましい。帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂの厚さとしては０．５〜３ｍｍが望ましい。樹脂層４１ｂが薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。樹脂層４１ｂが厚すぎると帯電ローラ４１が大型化するうえに樹脂層４１ｂの実際の抵抗が大きくなるため帯電効率が低下してしまう。
【００７０】
樹脂層４１ｂを成形した後、樹脂層４１ｂの両端にあらかじめ成形しておいたギャップ保持部材４１ｃを圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金４１ａに固定する。このようにして、帯電部材としての樹脂層４１ｂとギャップ保持部材４１ｃを一体化してから、切削や研削等の加工を行って帯電ローラ４１の外径を整えることで樹脂層４１ｂとギャップ保持部材４１ｃのフレの位相を揃えることができ、帯電ギャップの変動を低減することができる。
【００７１】
ギャップ保持部材４１ｃの材質としては帯電部材の基材と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。ただし、感光層にギャップ保持部材４１ｃを当接させるので感光層が損傷するのを防止するために、帯電部材より硬度の低いグレードを用いることが望ましい。また、摺動性に優れ感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリアセタール、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。
【００７２】
また、樹脂層４１ｂやギャップ保持部材４１ｃにはコーティング等により、トナー等が付着しにくい表層を数１０μｍ程度の厚さで形成することもできる。
【００７３】
また、図２に示すように、帯電ローラ４１には帯電ローラ４１の表面をクリーニングするためのクリーニングローラ５９が当接している。このクリーニングローラ５９は、金属製の芯金上に導電性繊維を静電植毛したブラシローラである。クリーニングローラ５９は、帯電ローラ４１に対して自重で当接しており、帯電ローラ４１の回転に伴って連れ回り回転するようになっている。
【００７４】
本発明で使用する感光体１の一例としては導電性支持体上に構成された感光層である電荷発生層、電荷輸送層からなる積層型有機感光体が挙げられる。導電性支持体は、体積抵抗１０１０Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の管材を切削、超仕上げ、研磨等で表面処理したものからなる。
【００７５】
上記電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生層の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファスシリコン等が挙げられる。これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
【００７６】
また、電荷発生層は、電荷発生材料を適宜バインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより形成できる。電荷発生層の塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等により行うことができる。
【００７７】
上記適宜用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料１部に対して０〜２部が適当である。
【００７８】
また、電荷発生層は、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。
【００７９】
感光体１を構成する上記電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷輸送層の厚さは、１０〜４０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００８０】
電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００８１】
上記正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００８２】
電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル、シリコーン、エポキシ、メラミン、ウレタン、フェノール、アルキッド等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００８３】
上記溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。
【００８４】
所望により電荷輸送層に添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜３０％程度が適当である。
【００８５】
所望により電荷輸送層に添加されるレベリング剤としては、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等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜１％程度が適当である。
【００８６】
本発明においては、感光層に含有される電荷輸送材量の含有量は、電荷輸送層の３０重量％以上とするのが好ましい。３０重量％未満では、感光体へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましくない。
【００８７】
本発明の感光体１には、導電性支持体と感光層との間に下引き層を形成することもできる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン、アルキッド−メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【００８８】
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
【００８９】
さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。この他に、下引き層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、ＳｉＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、Ｃｅ０２等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
【００９０】
本発明の感光体１には、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に感光層の上に保護層を形成することもできる。この保護層はバインダー樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物微粒子が添加された構成である。バインダー樹脂としては、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。
【００９１】
保護層に添加される金属酸化物微粒子の量は、重量基準で通常は、５〜３０％である。金属酸化物微粒子の量が５％未満では、摩耗が大きく耐摩耗性を向上する効果が小さく耐久性に劣り、３０％を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。保護層の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法が採用される。保護層の厚さは、１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍ程度が適当である。保護層の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、保護層の膜厚を厚くしすぎると感光体製造時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。保護層に添加する金属酸化物粒子の粒径としては０．１〜０．８μｍが適当である。金属酸化物微粒子の粒径が大きすぎる場合には保護層表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が保護層で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣る。金属酸化物微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。
【００９２】
さらに保護層には、基材樹脂への金属酸化物微粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適宜利用できその量は重量基準で通常は含有する金属酸化物微粒子の量に対して０．５〜４％、好ましくは、１〜２％である。
【００９３】
また、保護層に電荷輸送材料を添加することで、保護層中の電荷の移動を促進することができる。保護層に添加する電荷輸送材料としては電荷輸送層と同じ材料を用いることができる。
【００９４】
また、本発明で使用する感光体１には耐環境性の改善のため、とりわけ感度低下や残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、およびレベリング剤等を添加することができる。
【００９５】
なお、本発明で使用できる保護層の構成としては金属酸化物粒子を分散させたタイプに限定されるものではなく、光あるいは熱硬化型の樹脂材料を用いることにより、保護層を形成することもできる。
【００９６】
本発明に使用するトナーは、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、トナー用として公知のものが使用できる。着色材の量は結着樹脂１００重量部に対して０．１から１５重量部が適当である。
【００９７】
電荷制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、４級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。
【００９８】
トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は０．０１〜３μｍの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１〜７．０重量部の範囲が好ましい。
【００９９】
本発明に係る二成分現像剤用トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。
【０１００】
キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。本発明において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトである。この芯物質の粒径は２０〜６０μｍ程度が適当である。
【０１０１】
キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
【０１０２】
以下、図２を参照しつつ、各プロセスユニットの動作について説明する。
【０１０３】
画像形成を行う場合、感光体１が図の矢印の方向に回転し、その感光体１の表面を帯電ローラ４１によって帯電させる。また、クリーニングローラ５９が、帯電ローラ４１の回転に伴って連れ回り回転しながら帯電ローラ４１の表面に付着したトナー等の汚れを除去する。
【０１０４】
図示しない露光装置によって感光体１の表面が露光され、感光体１上に静電潜像が形成される。そして、現像ローラ４７によって感光体１の表面にトナーが供給され、感光体１上にトナー画像が形成される。感光体１上に形成されたトナー画像は、図の下方位置において図示しない中間転写ベルトに一次転写される。
【０１０５】
一次転写後、感光体１の表面に残留する電荷は、除電ランプ４４によって除電される。その後、回転駆動するクリーニングブラシローラ５２によって、感光体１上に残留するトナーを掻き乱し、感光体１の表面から残留トナーが離れやすくする。そして、クリーニングブレード５１で感光体１上の残留トナーを掻き取って除去する。除去されたトナーは、トナー搬送コイル５４によって図示しない廃トナー収容部に搬送される。また、クリーニングブラシローラ５２に付着したトナーは、フリッカー５３によってはじき飛ばされ、はじき飛ばされたトナーもトナー搬送コイル５４によって搬送される。
【０１０６】
感光体１の表面が除電及びクリーニングされた後、回転駆動する潤滑剤供給ブラシローラ５６によって、固形潤滑剤５５を削り取り、その削り取った潤滑剤を感光体１の表面に供給する。そして、感光体１の表面に供給された潤滑剤は、均しブレード５８によって均一な厚さに均されて感光体１の表面に塗布される。
【０１０７】
また、この実施例では、クリーニングブラシローラ５２の感光体回転方向の下流側に、潤滑剤供給ブラシローラ５６を別途配設している。このため、潤滑剤供給ブラシローラ５６は感光体上の残留トナーの影響を受けずに潤滑剤を感光体１へ安定して供給することができるようになっている。
【０１０８】
上記説明したように、本発明に係る画像形成装置は、潤滑剤供給装置によって感光体の表面に潤滑剤を供給している。しかし、複数の画像形成速度を持つ画像形成装置において、感光体への潤滑剤供給量は、感光体の各線速の使用履歴（使用割合）の影響を受ける。つまり、感光体への潤滑剤供給量は、感光体の使用履歴の中で速い線速の使用割合が多いと、その後の潤滑剤の削れ量も多くなる傾向にある。
【０１０９】
そこで、本発明では、感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、感光体への潤滑剤の供給条件を設定している。この実施例では、感光体が３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓの２つの線速を有する場合において説明する。
【０１１０】
まず、感光体の各線速の使用割合を把握するために、画像形成装置に設けた図示しない記憶手段により、過去１０回分の印刷ジョブにおいて使用された感光体の線速が３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓのいずれの線速であったかについて記憶しておく。そして、下記表１に示すように、過去１０回分の印刷ジョブにおける低線速（１７５ｍｍ／ｓ）の使用回数に基づいて、その後実行する印刷ジョブにおける潤滑剤供給ブラシローラ（以下、単にブラシローラという場合もある）の線速を設定する。なお、ここでの「過去１０回分の印刷ジョブ」とは、これから実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから１０回前までの印刷ジョブである。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
表１に基づいて、ブラシローラの線速の設定方法について説明する。
例えば、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する際、過去１０回分の印刷ジョブにおける低線速の使用回数が３回以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を１２２．５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する際、過去の低線速の使用回数が４〜７回であった場合は、ブラシローラの線速を１４０ｍｍ／ｓに設定し、過去の低線速の使用回数が８回以上であった場合は、ブラシローラの線速を１５７．５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１１３】
また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、過去１０回分の印刷ジョブにおける低線速の使用回数が３回以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を７８．７５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、過去の低線速の使用回数が４〜７回であった場合は、ブラシローラの線速を８７．５ｍｍ／ｓに設定し、過去の低線速の使用回数が８回以上であった場合は、ブラシローラの線速を９６．２５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１１４】
なお、ブラシローラと固形潤滑剤が共に新品の状態である初期状態から印刷ジョブを１０回行うまでは、ブラシローラの線速は感光体の各線速に対応した所定の線速で回転させる。
【０１１５】
このように、過去１０回分の印刷ジョブにおいて低線速の使用回数が多い場合は、少ない場合に比べて、ブラシローラの線速を増速させている。低線速での使用回数が多いと、それに伴って、低線速のブラシローラで固形潤滑剤を削り取る回数が多くなり、固形潤滑剤は削り取り難い状態となっている。そのため、固形潤滑剤が削り取り難い状態となっている場合は、ブラシローラの線速を速く設定することによって、ブラシローラの潤滑剤の削り力を大きくして、適正量の潤滑剤を感光体へ供給するようにしている。反対に、低線速での使用回数が少ないと、高線速のブラシローラで固形潤滑剤を削り取る回数が多くなるので、固形潤滑剤は削り取りやすい状態となる。この場合は、ブラシローラの線速を遅く設定して、ブラシローラの潤滑剤の削り力を低下させることにより、適正量の潤滑剤を感光体へ供給することができる。
【０１１６】
なお、表１はあくまで一例であり、記憶するジョブ数は過去１０回分に限らない。また、表１では、低線速の使用回数を３回以下、４〜７回、８回以上の３段階に分けて、各段階に応じたブラシローラの線速を設定しているが、低線速の使用回数を２段階又は４段階以上に分けてブラシローラの線速を設定してもよい。
【０１１７】
次に、ブラシローラの線速の別の設定方法を下記表２に示す。
【０１１８】
【表２】
【０１１９】
表２に示すブラシローラの線速の設定方法は、感光体の過去１ｋｍの回転距離における低線速（１７５ｍｍ／ｓ）での回転距離を記憶しておき、その低線速での回転距離の割合に基づいてブラシローラの線速を設定する。なお、ここでの「感光体の過去１ｋｍの回転距離」とは、これから実行する印刷ジョブの開始前における最近１ｋｍの感光体の回転距離である。
【０１２０】
表２に示すように、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、感光体の過去１ｋｍの回転距離における低線速での回転距離の割合が３３％以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を１２２．５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、低線速での回転距離の割合が３３％を越え６７％未満であった場合は、ブラシローラの線速を１４０ｍｍ／ｓに設定し、低線速での回転距離の割合が６７％以上であった場合は、ブラシローラの線速を１５７．５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１２１】
また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、感光体の過去１ｋｍの回転距離における低線速での回転距離の割合が３３％以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を７８．７５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、低線速での回転距離の割合が３３％を越え６７％未満であった場合は、ブラシローラの線速を８７．５ｍｍ／ｓに設定し、低線速での回転距離の割合が６７％以上であった場合は、ブラシローラの線速を９６．２５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１２２】
なお、ブラシローラと固形潤滑剤が共に新品の状態である初期状態から感光体の回転距離が１ｋｍに達するまでは、ブラシローラの線速は感光体の各線速に対応した所定の線速で回転させる。
【０１２３】
表２に示す設定方法においても表１と同様に、感光体線速を低線速で使用した割合が多い場合は、少ない場合に比べて、ブラシローラの線速を増速させている。これにより、固形潤滑剤が削り取り難い状態となっている場合に、ブラシローラの線速を速く設定することによって、ブラシローラの潤滑剤の削り力を大きくし、適正量の潤滑剤を感光体へ供給するようにしている。反対に、低線速での使用割合が少ないと、固形潤滑剤は削り取りやすい状態となるので、この場合は、ブラシローラの線速を遅く設定して、ブラシローラの潤滑剤の削り力を低下させることによって、適正量の潤滑剤を感光体へ供給することができる。
【０１２４】
なお、表２はあくまで一例であり、記憶する感光体の回転距離は１ｋｍに限らない。また、表２では、低線速での回転距離の割合を３３％以下、３３〜６７％、６７％以上の３段階に分けて、各段階に応じたブラシローラの線速を設定しているが、低線速での回転距離の割合を２段階又は４段階以上に分けてブラシローラの線速を設定してもよい。
【０１２５】
上記のように、本発明は、感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、潤滑剤供給ブラシローラの線速を設定しているので、感光体の線速の使用割合によらず感光体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。これにより、感光体及びこれに当接するクリーニングブレードや均しブレード等の寿命の長期化を図れると共に、良好な画像形成を実現することができる。
【０１２６】
また、上述の実施例では、潤滑剤供給ブラシローラの線速を変えることによって、感光体への潤滑剤供給量を適正量となるように調整しているが、ブラシローラの線速以外の潤滑剤の供給条件を変えることによって潤滑剤供給量を調整することも可能である。例えば、潤滑剤供給ブラシローラと固形潤滑剤との接触圧を変えることによって、潤滑剤供給量を適正量となるように調整してもよい。
【０１２７】
また、画像形成装置が、全ての感光体を使用して画像を形成する画像形成モード（フルカラー画像形成モード）と、一部の感光体を使用して画像を形成する画像形成モード（モノクロ画像形成モード）を有する場合は、画像形成モードによって使用される感光体と使用されない感光体があるため、各感光体の使用割合が異なっていることがある。このような場合は、感光体ごとに個別にブラシローラの線速を設定することにより、感光体への潤滑剤供給量を適正量となるように調整することが可能である。
【０１２８】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述の実施例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。本発明の構成を、中間転写ベルト（中間転写体）に潤滑剤を供給する装置に適用することも可能である。また、図１では、本発明に係る画像形成装置を、いわゆるタンデム型間接転写方式のカラー画像形成装置としているが、感光体ドラムに形成した画像を転写紙に直接転写する直接転写方式の画像形成装置や、１つの感光体ドラムに各色の画像を順次形成するいわゆるレボルバ型のカラー画像形成装置、あるいはこれら以外の画像形成装置も適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係るプロセスユニットの概略構成図である。
【図３】帯電ローラの断面図である。
【図４】ブラシローラと潤滑剤を２種類の線速下で使用された後の各場合における潤滑剤の削れ量を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 感光体
２ 帯電手段
３ 現像手段
４ クリーニング手段
５ 露光装置
７ 中間転写ベルト
４６ 潤滑剤供給装置
５５ 固形潤滑剤
５６ 潤滑剤供給ブラシローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段、その潤滑剤供給手段を備えたプロセスユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成プロセスを利用した画像形成装置として、感光体の表面に担持されたトナー画像を紙等の記録媒体に直接転写する直接転写方式の画像形成装置と、感光体上のトナー画像を中間転写体を介して記録媒体に転写する間接転写方式の画像形成装置がある。トナー画像転写後の感光体や中間転写体の像担持体の表面には、未転写のトナー等が残留する。この残留するトナー等は、次の画像形成に悪影響を与えないようにするために、クリーニング装置によってクリーニングされる。クリーニング装置としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体の表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するものが一般的に知られている。
【０００３】
ところが、上記のようなクリーニングブレードやクリーニングブラシは、像担持体との摺擦を続けると、経時で摩耗し、欠けや変形等が起因してクリーニング性能が低下するという問題がある。また、像担持体の表面も摩耗するため、寿命が短くなる。そこで、像担持体とこれらのクリーニング部材との間に生じる摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、感光体の摩耗等の不具合を解消するために、感光体表面に潤滑剤を供給するなどの手法がとられている。
【０００４】
像担持体の表面に潤滑剤を供給する手段としては、固形の潤滑剤を回転駆動するブラシローラで削り取って像担持体に供給する方法が多く採用されている。また、複数の互いに異なる画像形成速度をもって画像形成を行う画像形成装置においては、像担持体の複数の線速に対して、上記ブラシローラの線速の比（以下、線速比という）が一定になるように設定するのが一般的であった。
【０００５】
しかし、像担持体とブラシローラとの線速比を一定に設定した場合、像担持体の線速に応じてブラシローラの線速を変化させるため、このブラシローラの線速の変化に伴って、ブラシローラによる潤滑剤の削り量が変化する。これにより、像担持体への潤滑剤供給量が過多となったり不足したりする場合があった。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置は、像担持体の線速を減速した場合、像担持体とブラシローラとの線速比を大きくすることにより、ブラシローラの線速の変動による潤滑剤供給量のばらつきを低減するようにしている。
【０００７】
また、特許文献２に記載の画像形成装置は、像担持体の線速によらずブラシローラの線速を一定にすることによって、ブラシローラによる潤滑剤の削り量を常に同じ量となるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３６０１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９２９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、本発明者らが行った試験によって、像担持体への潤滑剤供給量は、像担持体の複数の線速の使用履歴（使用割合）によっても変動することが明らかになった。以下、この試験の詳細について説明する。
【０００９】
試験装置として、カラー画像形成装置を用意した。このカラー画像形成装置は、像担持体としての感光体の線速を任意の値に選択可能に構成している。まず、新品の状態の潤滑剤とブラシローラを多数用意し、感光体の線速を３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓのそれぞれの場合においてフルカラーモードで５万枚の画像形成を行った。このとき、各線速下での画像形成において、ブラシローラは感光体に対してカウンタ方向で回転させ、感光体に対するブラシローラの線速比を０．４５とした。すなわち、感光体の線速を３５０ｍｍ／ｓに設定した場合はそれに伴ってブラシローラの線速を速く設定し、感光体の線速を１７５ｍｍ／ｓに設定した場合はブラシローラの線速を遅く設定した。このようにして、前記新品の潤滑剤とブラシローラを各線速下で使用された状態にした。
【００１０】
その後、上記３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓの各線速下で使用された潤滑剤及びブラシローラを用いて、感光体に対するブラシローラの線速比を０．４５に維持しつつ、感光体の線速を変化させて画像形成を行った。このときのブラシローラによる潤滑剤の削れ量を図４のグラフに示す。
【００１１】
図４のグラフにおいて、◆でプロットされているのが、３５０ｍｍ／ｓの線速下で使用された後のブラシローラ及び潤滑剤での潤滑剤の削れ量を示す。また、■でプロットされているのが、１７５ｍｍ／ｓの線速下で使用された後のブラシローラ及び潤滑剤での潤滑剤の削れ量を示している。なお、ここでの潤滑剤の削れ量は、感光体の回転距離（線速×回転時間）が１ｋｍとなったときの潤滑剤の重量減少量としている。
【００１２】
図４のグラフに示すように、３５０ｍｍ／ｓの線速下で使用された後の潤滑剤の削れ量（◆）は、１７５ｍｍ／ｓの線速下で使用された後の潤滑剤の削れ量（■）よりも大きな値を示している。従って、この試験結果から、感光体の線速が同じであっても、言い換えればブラシローラの線速が同じであっても、速い線速で使用した後の方が潤滑剤の削れ量が大きくなることがわかった。これは、速い線速下で削り取られた潤滑剤は、遅い線速下で削り取られた潤滑剤よりも表面が粗くなっているため、その後、同じ線速で削り取る場合でも削れやすくなっており、その結果潤滑剤の削れ量が多くなったと考えられる。また、このことから、感光体への潤滑剤供給量は、感光体の使用履歴において、速い線速の使用割合が多いと、潤滑剤の削れ量も多くなる傾向にあると推察できる。
【００１３】
上記のように、本発明者らによる試験によって、感光体等の像担持体への潤滑剤供給量は、像担持体の線速の使用履歴（使用割合）の影響を受けることが明らかになったが、上記特許文献１や２などに記載された従来の潤滑剤供給装置においては、像担持体の線速の使用履歴に基づいて、潤滑剤の供給量の調整は行っていなかった。このため、従来の潤滑剤供給装置においては、像担持体への潤滑剤供給量が、像担持体の線速の使用履歴の影響を受けるため、適正な量の潤滑剤を供給できない虞がある。
【００１４】
本発明は、斯かる事情に鑑み、像担持体の線速の使用履歴によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給手段、その潤滑剤供給手段を備えたプロセスユニット及び画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、複数の線速で回転可能な像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を備えた潤滑剤供給手段において、前記像担持体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記像担持体への潤滑剤の供給条件を設定したものである。
【００１６】
像担持体の各線速の使用割合に基づいて、像担持体への潤滑剤の供給条件を設定することにより、各線速の使用割合の影響を受けずに像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合を、実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける前記像担持体の各線速を使用した印刷ジョブ数から得るようにしたものである。
【００１８】
実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける像担持体の各線速を使用した印刷ジョブ数を把握することによって、像担持体の各線速の使用割合を得ることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合を、前記像担持体の最近の所定回転距離における前記像担持体の各線速での回転距離から得るようにしたものである。
【００２０】
像担持体の最近の所定回転距離における像担持体の各線速での回転距離を把握することによって、像担持体の各線速の使用割合を得ることができる。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材の線速としたものである。
【００２２】
潤滑剤供給部材の線速を変化させることによって、潤滑剤供給部材による潤滑剤の削り力を変えることが可能である。従って、像担持体の各線速の使用割合に基づいて潤滑剤供給部材の線速を設定することにより、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材と前記潤滑剤の接触圧としたものである。
【００２４】
潤滑剤供給部材と潤滑剤の接触圧を変化させることによって、潤滑剤供給部材による潤滑剤の削り力を変えることが可能である。従って、像担持体の各線速の使用割合に基づいて潤滑剤供給部材と潤滑剤の接触圧を変化させることにより、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体を、表面に静電潜像を担持する感光体としたものである。
【００２６】
これにより、感光体の各線速の使用割合によらず感光体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記像担持体を、感光体の表面に形成された可視画像を間接的に記録媒体に転写する中間転写体としたものである。
【００２８】
これにより、中間転写体の各線速の使用割合によらず中間転写体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項６に記載の潤滑剤供給手段において、前記感光体を、表面に保護層を有する有機感光体によって構成したものである。
【００３０】
感光体を有機感光体によって構成したことにより、感光体を、安価で、大量生産に適し、公害発生の虞がないものとすることができる。また、前記有機感光体の表面には保護層を有しているため、感光体の耐摩耗性が向上し寿命を延ばすことができる。
【００３１】
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段において、前記潤滑剤を少なくともステアリン酸亜鉛を成分とする固形潤滑剤によって構成したものである。
【００３２】
潤滑剤を固形潤滑剤とすることによって、潤滑剤の取り扱い性が向上する。
【００３３】
請求項１０の発明は、複数の線速で回転可能な像担持体と、当該像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を少なくとも一体的に有すると共に、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスユニットにおいて、前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたものである。
【００３４】
これにより、像担持体と潤滑剤供給手段を一体的に画像形成装置本体から着脱させることができ、メンテナンス作業及び交換作業が容易となる。また、プロセスユニットが本発明に係る潤滑剤供給手段を備えることによって、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００３５】
請求項１１の発明は、表面に静電潜像を担持する像担持体としての感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像手段と、前記感光体の表面に形成された可視画像を直接的に又は像担持体としての中間転写体を介して間接的に記録媒体に転写する転写手段と、前記感光体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記感光体の表面又は前記中間転写体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を少なくとも備え、複数の画像形成速度で画像形成可能に構成された画像形成装置において、前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたものである。
【００３６】
画像形成装置が本発明に係る潤滑剤供給手段を備えることによって、像担持体の各線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。
【００３７】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記感光体を複数備え、全ての前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードと、一部の前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成装置であって、前記感光体ごとに、当該感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記潤滑剤供給部材の前記感光体への潤滑剤の供給条件を設定したものである。
【００３８】
画像形成装置が、全ての感光体を使用して画像を形成する画像形成モードと、一部の感光体を使用して画像を形成する画像形成モードを実行可能な場合、画像形成モードによって使用される感光体と使用されない感光体があるため、各感光体の使用履歴が異なっていることがある。このような場合、感光体ごとに個別に潤滑剤の供給条件を設定することにより、感光体への潤滑剤供給量を適正量となるように調整することが可能である。
【００３９】
請求項１３の発明は、請求項１１又は１２に記載の画像形成装置において、前記帯電手段を、前記感光体に対して近接した非接触状態で配設された帯電ローラとしたものである。
【００４０】
帯電ローラを感光体に対して近接した非接触状態で配設していることにより、感光体の表面に塗布された潤滑剤が帯電ローラに付着しにくくなる。また、この帯電ローラは、帯電手段として使用されるコロナ放電器等に比べて放電生成物の発生量を低減させることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、潤滑剤の供給条件を設定するので、像担持体の線速の使用割合によらず像担持体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。これにより、像担持体等の寿命の長期化や画像品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明を複数の画像形成速度を持つタンデム型のカラー画像形成装置に適用した実施例について説明する。
図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、画像形成部１００と、給紙部２００と、原稿読取部３００と、原稿搬送部４００によって構成される。また、画像形成装置は、その内部の各装置の動作を制御する図示しない制御部も備えている。
【００４３】
画像形成部１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は基本的に同様の構成となっている。
【００４４】
各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの基本構成について説明する。なお、以下の説明において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表示は便宜的に省略する。
【００４５】
各プロセスユニット１０は、静電潜像を担持する像担持体としての感光体１と、感光体１の表面を帯電させる帯電手段２と、感光体１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像手段３と、感光体１の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段４を備える。
【００４６】
また、画像形成部１００は、各感光体１の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段としての露光装置５と、各感光体１に形成された可視画像を紙等の記録媒体に転写する転写手段としての中間転写ユニット６と、記録媒体に転写された可視画像を定着させるための定着装置１６を備えている。
【００４７】
中間転写ユニット６は、複数のローラ１１，１２，１３，１４に掛け渡された無端状の中間転写ベルト７と、各感光体１に対向する４つの一次転写ローラ８と、前記複数のローラのうちの１つのローラ１１に対向する二次転写ローラ９によって構成されている。各一次転写ローラ８は中間転写ベルト７を介して感光体１と圧接しており、各感光体１と中間転写ベルト７との圧接部において一次転写ニップを形成している。また、二次転写ローラ９は中間転写ベルト７を介して対向するローラ１１と圧接しており、二次転写ローラ９と中間転写ベルト７との圧接部において二次転写ニップを形成している。また、中間転写ベルト７上に残留するトナーを除去するクリーニング手段として、ベルトクリーニング装置１５を配設している。
【００４８】
定着装置１６は、内部にヒータ等の加熱源を有する加熱ローラ１７と、定着ローラ１８と、加熱ローラ１７及び定着ローラ１８に掛け渡された無端状の定着ベルト１９と、定着ベルト１９を介して定着ローラ１８に圧接する加圧ローラ２０によって構成されている。加圧ローラ２０と定着ベルト１９との圧接部において、定着ニップを形成している。
【００４９】
給紙部２００は、記録媒体を収容可能な複数の給紙カセット２１と、給紙カセット２１から記録媒体を送り出す給紙ローラ２２と、記録媒体を１枚ずつ分離する分離ローラ２３等を備えている。また、画像形成装置内には、給紙部２００から画像形成部１００へ記録媒体を搬送するための搬送路２４が配設されている。この搬送路２４には、記録媒体を搬送する搬送ローラ２５と、搬送した記録媒体を一旦停止するレジストローラ２６が設けてある。
【００５０】
原稿読取部３００は、原稿をセットするコンタクトガラス２７と、コンタクトガラス２７上の原稿を照明する光源２８と、光源２８からの光を反射する複数のミラー２９，３０と、ミラー２９，３０で反射された光を結像する結像レンズ３１と、結像した画像から情報を読み取る読取センサ３２を有している。
【００５１】
原稿搬送部４００は、原稿をセットする原稿台３３と、原稿台３３にセットした原稿を送り出すピックアップローラ３４と、送り出された原稿をコンタクトガラス２７上に搬送する原稿搬送ローラ３５を有する。
【００５２】
また、画像形成装置の図の左側部分には、記録媒体を装置外に排出する排紙ローラ３６と、排出された記録媒体をストックする排紙トレイ３７が設けてある。また、画像形成装置の図の右側部分には、手差しトレイ３８と、手差しトレイ３８上の記録媒体を装置内へ送り込む給紙ローラ３９と、記録媒体を１枚ずつ分離する分離ローラ４０が設けられている。
【００５３】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本動作について説明する。
まず、原稿搬送部４００の原稿台３３上に原稿をセットするか、又は原稿搬送部４００を開いて原稿読取部３００のコンタクトガラス２７上に原稿をセットして原稿搬送部４００を閉じることで原稿を押さえる。そして、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿搬送部４００に原稿をセットしたときは、原稿搬送部４００に設けたピックアップローラ３４及び原稿搬送ローラ３５によって原稿が原稿読取部３００のコンタクトガラス２７へ搬送される。そして、搬送される原稿がコンタクトガラス２７上を通過する際に、光源２８から発した光を原稿面で順次反射させながら、その反射光を複数のミラー２９，３０と結像レンズ３１を経由させて読取センサ３２に入れ、画像情報を読み取る。これにより、光源２８やミラー２９，３０等からなる光学系を移動させることなく、原稿を読み取ることが可能である。他方、コンタクトガラス２７上に原稿をセットしたときは直ちに、原稿読取部３００を駆動し、光源２８及びミラー２９，３０を移動させる。そして、コンタクトガラス２７上の原稿に光源２８から光を照射すると共に、原稿面からの反射光を上記と同様にミラー２９，３０と結像レンズ３１を経由させて読取センサ３２に入れ、画像情報を読み取る。
【００５４】
給紙部２００において、給紙カセット２１に収容されている記録媒体を、供給ローラ２２と分離ローラ２３によって一枚ずつ搬送路２４へ送り出す。搬送路２４に送り出された記録媒体は、搬送ローラ２５によって搬送された後、レジストローラ２６によって一旦停止される。また、手差しで記録媒体を送る場合は、手差しトレイ３８上に記録媒体をセットし、給紙ローラ３９及び分離ローラ４０によって手差しトレイ３８上の記録媒体が一枚ずつ装置内に送り込まれる。この送り込まれた記録媒体も、上記と同様に、レジストローラ２６によって一旦停止される。
【００５５】
また、画像形成部１００の各プロセスユニット１０において、感光体１を図の矢印の方向に回転させ、その感光体１の表面を帯電手段２によって均一な高電位に帯電させる。次いで、上記原稿読取部３００で読み取った画像情報に基づいて、露光装置５から感光体１の表面にレーザビームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。この感光体１の表面に形成された静電潜像の部分に、現像手段３によって帯電させたトナーを静電的に転移させ、各色のトナー画像を形成（可視画像化）する。
【００５６】
各感光体１に形成された各色のトナー画像は、感光体１と一次転写ローラ８との間の一次転写ニップにおいて、周回走行する中間転写ベルト７上に重なり合うように一次転写される。その後、レジストローラ２６の駆動を再開し、中間転写ベルト７上のトナー画像とタイミング（同期）をとって二次転写ローラ９と中間転写ベルト７との間の二次転写ニップへ記録媒体を送る。そして、二次転写ニップにおいて、送られてきた記録媒体にトナー画像を二次転写する。
【００５７】
トナー画像を転写された記録媒体は、定着装置１６へと搬送される。記録媒体が定着ローラ１８と加圧ローラ２０間に形成された定着ニップにおいて加熱・加圧されることにより、トナー画像が記録媒体上に定着される。その後、記録媒体は排紙ローラ３６によって装置外に排出され、排出された記録媒体が排紙トレイ３７上にストックされる。
【００５８】
また、一次転写行程を経た後の感光体１の表面、及び二次転写工程を経た後の中間転写ベルト７の表面には、それぞれ転写されなかったトナーが残留している。これらの残留トナーは、クリーニング手段４及びベルトクリーニング装置１５によって除去され、次の画像形成に備える。
【００５９】
以下、プロセスユニットの構成について詳しく説明する。
上記４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、異なる色のトナーを収容している以外は基本的に同様の構成となっているので、図２において、色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表示は便宜的に省略して説明する。
【００６０】
図２に示すように、感光体１の周りには、感光体１を帯電させる上記帯電手段２としての帯電ローラ４１と、感光体１の電位を検知する電位センサ４２と、感光体１に形成された静電潜像を現像する上記現像手段３としての現像装置４３と、感光体１の表面を除電する除電ランプ４４と、感光体１の表面をクリーニングする上記クリーニング手段４としてのクリーニング装置４５と、感光体１の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段としての潤滑剤供給装置４６が配設されている。
【００６１】
現像装置４３は、感光体１に対向した現像ローラ４７、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー４８，４９、トナー濃度センサ５０等から構成される。現像ローラ４７は外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサ５０の出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給されるようになっている。また、この現像装置４３は、二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。
【００６２】
クリーニング装置４５は、感光体１に当接したクリーニングブレード５１と、感光体１に当接しつつ回転駆動するクリーニングブラシローラ５２と、クリーニングブラシローラ５２に当接したフリッカー５３と、感光体１から除去されたトナー等を図示しない廃トナー収容部へ搬送するトナー搬送コイル５４を備える。
【００６３】
潤滑剤供給装置４６は、ステアリン酸亜鉛等を固形化した固形潤滑剤５５と、固形潤滑剤５５と感光体１とに接触して潤滑剤を感光体１の表面に供給する潤滑剤供給部材としての潤滑剤供給ブラシローラ５６と、固形潤滑剤５５を潤滑剤供給ブラシローラ５６側へ押圧する加圧手段としてのバネ５７と、感光体１の表面に当接して感光体１に供給された潤滑剤を均すための均し部材としての均しブレード５８と、潤滑剤供給ブラシローラ５６を回転駆動させる図示しない回転駆動手段を有する。
【００６４】
図３に示すように、帯電ローラ４１は、導電性支持体である芯金４１ａと、帯電部材としての樹脂層４１ｂと、ギャップ保持部材４１ｃから構成される。ギャップ保持部材４１ｃを感光体１の画像領域外に付き当てることで、帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂと感光体１との間にギャップを形成する。このように帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂを感光体１に対して近接した非接触状態で配設していることにより、感光体１の表面に塗布された潤滑剤が樹脂層４１ｂに付着しにくくしている。また、この種の帯電ローラ４１は、帯電手段として使用されるコロナ放電器に比べて放電生成物の発生量を低減させることができるメリットもある。
【００６５】
帯電ローラ４１は芯金４１ａの端部に取り付けられたギヤが感光体１のフランジに形成されたギヤとかみ合っており、感光体１の駆動モータにより感光体１が回転すると帯電ローラ４１も感光体１とほぼ等しい線速で連れ回り方向に回転する。樹脂層４１ｂと感光体１が接触することがないので、帯電ローラ４１として硬い樹脂材料と有機感光体を使用した場合でも画像領域の感光層に傷が付いたりすることはない。また、ギャップが広がりすぎると異常放電が発生し均一に帯電できなくなるため、最大ギャップは１００μｍ程度以下に抑える必要がある。このような感光体１と帯電ローラ４１間にギャップを設けた帯電ローラ４１を使用する場合には、帯電バイアスとしてＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳することが望ましい。
【００６６】
芯金４１ａはステンレス等の金属が用いられる。芯金４１ａが細すぎると帯電部材の切削加工時や、感光体１に加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。また、芯金４１ａが太すぎる場合には帯電ローラ４１が大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金４１ａの直径としては６〜１０ｍｍ程度が望ましい。
【００６７】
帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂは１０４〜１０９Ωｃｍの体積抵抗を持つ材料が好ましい。抵抗が低すぎると感光体にピンホール等の欠陥があった場合に帯電バイアスのリークが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗を得ることができる。基材樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これらの基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。
【００６８】
導電性材料としては四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物のようなイオン導電性材料が好ましい。四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンの例としては、四級アンモニウム塩基を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合、エチレンーメチルアクリレート共重合、エチレン−酢酸ビニル共重合、エチレン−プロピレン共重合、エチレン−ヘキセン共重合等のポリオレフィンである。本実施の形態においては、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンについて例示したが、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン以外の高分子化合物であっても構わない。
【００６９】
前記のイオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、前記の基材樹脂に均一に配合される。配合された材料を芯金上に射出成形、あるいは押出成形にすることにより、容易にローラ形状に成型することができる。イオン導電性材料と基材樹脂の配合量は基材樹脂１００重量部に対してイオン導電性材料３０〜８０重量部が望ましい。帯電ローラ４１の樹脂層４１ｂの厚さとしては０．５〜３ｍｍが望ましい。樹脂層４１ｂが薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。樹脂層４１ｂが厚すぎると帯電ローラ４１が大型化するうえに樹脂層４１ｂの実際の抵抗が大きくなるため帯電効率が低下してしまう。
【００７０】
樹脂層４１ｂを成形した後、樹脂層４１ｂの両端にあらかじめ成形しておいたギャップ保持部材４１ｃを圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金４１ａに固定する。このようにして、帯電部材としての樹脂層４１ｂとギャップ保持部材４１ｃを一体化してから、切削や研削等の加工を行って帯電ローラ４１の外径を整えることで樹脂層４１ｂとギャップ保持部材４１ｃのフレの位相を揃えることができ、帯電ギャップの変動を低減することができる。
【００７１】
ギャップ保持部材４１ｃの材質としては帯電部材の基材と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。ただし、感光層にギャップ保持部材４１ｃを当接させるので感光層が損傷するのを防止するために、帯電部材より硬度の低いグレードを用いることが望ましい。また、摺動性に優れ感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリアセタール、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。
【００７２】
また、樹脂層４１ｂやギャップ保持部材４１ｃにはコーティング等により、トナー等が付着しにくい表層を数１０μｍ程度の厚さで形成することもできる。
【００７３】
また、図２に示すように、帯電ローラ４１には帯電ローラ４１の表面をクリーニングするためのクリーニングローラ５９が当接している。このクリーニングローラ５９は、金属製の芯金上に導電性繊維を静電植毛したブラシローラである。クリーニングローラ５９は、帯電ローラ４１に対して自重で当接しており、帯電ローラ４１の回転に伴って連れ回り回転するようになっている。
【００７４】
本発明で使用する感光体１の一例としては導電性支持体上に構成された感光層である電荷発生層、電荷輸送層からなる積層型有機感光体が挙げられる。導電性支持体は、体積抵抗１０１０Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の管材を切削、超仕上げ、研磨等で表面処理したものからなる。
【００７５】
上記電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生層の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファスシリコン等が挙げられる。これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
【００７６】
また、電荷発生層は、電荷発生材料を適宜バインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより形成できる。電荷発生層の塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等により行うことができる。
【００７７】
上記適宜用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料１部に対して０〜２部が適当である。
【００７８】
また、電荷発生層は、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。
【００７９】
感光体１を構成する上記電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷輸送層の厚さは、１０〜４０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００８０】
電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００８１】
上記正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００８２】
電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル、シリコーン、エポキシ、メラミン、ウレタン、フェノール、アルキッド等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００８３】
上記溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。
【００８４】
所望により電荷輸送層に添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜３０％程度が適当である。
【００８５】
所望により電荷輸送層に添加されるレベリング剤としては、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等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜１％程度が適当である。
【００８６】
本発明においては、感光層に含有される電荷輸送材量の含有量は、電荷輸送層の３０重量％以上とするのが好ましい。３０重量％未満では、感光体へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましくない。
【００８７】
本発明の感光体１には、導電性支持体と感光層との間に下引き層を形成することもできる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン、アルキッド−メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【００８８】
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
【００８９】
さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。この他に、下引き層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、ＳｉＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、Ｃｅ０２等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
【００９０】
本発明の感光体１には、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に感光層の上に保護層を形成することもできる。この保護層はバインダー樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物微粒子が添加された構成である。バインダー樹脂としては、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。
【００９１】
保護層に添加される金属酸化物微粒子の量は、重量基準で通常は、５〜３０％である。金属酸化物微粒子の量が５％未満では、摩耗が大きく耐摩耗性を向上する効果が小さく耐久性に劣り、３０％を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。保護層の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法が採用される。保護層の厚さは、１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍ程度が適当である。保護層の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、保護層の膜厚を厚くしすぎると感光体製造時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。保護層に添加する金属酸化物粒子の粒径としては０．１〜０．８μｍが適当である。金属酸化物微粒子の粒径が大きすぎる場合には保護層表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が保護層で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣る。金属酸化物微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。
【００９２】
さらに保護層には、基材樹脂への金属酸化物微粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適宜利用できその量は重量基準で通常は含有する金属酸化物微粒子の量に対して０．５〜４％、好ましくは、１〜２％である。
【００９３】
また、保護層に電荷輸送材料を添加することで、保護層中の電荷の移動を促進することができる。保護層に添加する電荷輸送材料としては電荷輸送層と同じ材料を用いることができる。
【００９４】
また、本発明で使用する感光体１には耐環境性の改善のため、とりわけ感度低下や残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、およびレベリング剤等を添加することができる。
【００９５】
なお、本発明で使用できる保護層の構成としては金属酸化物粒子を分散させたタイプに限定されるものではなく、光あるいは熱硬化型の樹脂材料を用いることにより、保護層を形成することもできる。
【００９６】
本発明に使用するトナーは、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、トナー用として公知のものが使用できる。着色材の量は結着樹脂１００重量部に対して０．１から１５重量部が適当である。
【００９７】
電荷制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、４級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。
【００９８】
トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は０．０１〜３μｍの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１〜７．０重量部の範囲が好ましい。
【００９９】
本発明に係る二成分現像剤用トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。
【０１００】
キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。本発明において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトである。この芯物質の粒径は２０〜６０μｍ程度が適当である。
【０１０１】
キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
【０１０２】
以下、図２を参照しつつ、各プロセスユニットの動作について説明する。
【０１０３】
画像形成を行う場合、感光体１が図の矢印の方向に回転し、その感光体１の表面を帯電ローラ４１によって帯電させる。また、クリーニングローラ５９が、帯電ローラ４１の回転に伴って連れ回り回転しながら帯電ローラ４１の表面に付着したトナー等の汚れを除去する。
【０１０４】
図示しない露光装置によって感光体１の表面が露光され、感光体１上に静電潜像が形成される。そして、現像ローラ４７によって感光体１の表面にトナーが供給され、感光体１上にトナー画像が形成される。感光体１上に形成されたトナー画像は、図の下方位置において図示しない中間転写ベルトに一次転写される。
【０１０５】
一次転写後、感光体１の表面に残留する電荷は、除電ランプ４４によって除電される。その後、回転駆動するクリーニングブラシローラ５２によって、感光体１上に残留するトナーを掻き乱し、感光体１の表面から残留トナーが離れやすくする。そして、クリーニングブレード５１で感光体１上の残留トナーを掻き取って除去する。除去されたトナーは、トナー搬送コイル５４によって図示しない廃トナー収容部に搬送される。また、クリーニングブラシローラ５２に付着したトナーは、フリッカー５３によってはじき飛ばされ、はじき飛ばされたトナーもトナー搬送コイル５４によって搬送される。
【０１０６】
感光体１の表面が除電及びクリーニングされた後、回転駆動する潤滑剤供給ブラシローラ５６によって、固形潤滑剤５５を削り取り、その削り取った潤滑剤を感光体１の表面に供給する。そして、感光体１の表面に供給された潤滑剤は、均しブレード５８によって均一な厚さに均されて感光体１の表面に塗布される。
【０１０７】
また、この実施例では、クリーニングブラシローラ５２の感光体回転方向の下流側に、潤滑剤供給ブラシローラ５６を別途配設している。このため、潤滑剤供給ブラシローラ５６は感光体上の残留トナーの影響を受けずに潤滑剤を感光体１へ安定して供給することができるようになっている。
【０１０８】
上記説明したように、本発明に係る画像形成装置は、潤滑剤供給装置によって感光体の表面に潤滑剤を供給している。しかし、複数の画像形成速度を持つ画像形成装置において、感光体への潤滑剤供給量は、感光体の各線速の使用履歴（使用割合）の影響を受ける。つまり、感光体への潤滑剤供給量は、感光体の使用履歴の中で速い線速の使用割合が多いと、その後の潤滑剤の削れ量も多くなる傾向にある。
【０１０９】
そこで、本発明では、感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、感光体への潤滑剤の供給条件を設定している。この実施例では、感光体が３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓの２つの線速を有する場合において説明する。
【０１１０】
まず、感光体の各線速の使用割合を把握するために、画像形成装置に設けた図示しない記憶手段により、過去１０回分の印刷ジョブにおいて使用された感光体の線速が３５０ｍｍ／ｓと１７５ｍｍ／ｓのいずれの線速であったかについて記憶しておく。そして、下記表１に示すように、過去１０回分の印刷ジョブにおける低線速（１７５ｍｍ／ｓ）の使用回数に基づいて、その後実行する印刷ジョブにおける潤滑剤供給ブラシローラ（以下、単にブラシローラという場合もある）の線速を設定する。なお、ここでの「過去１０回分の印刷ジョブ」とは、これから実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから１０回前までの印刷ジョブである。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
表１に基づいて、ブラシローラの線速の設定方法について説明する。
例えば、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する際、過去１０回分の印刷ジョブにおける低線速の使用回数が３回以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を１２２．５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する際、過去の低線速の使用回数が４〜７回であった場合は、ブラシローラの線速を１４０ｍｍ／ｓに設定し、過去の低線速の使用回数が８回以上であった場合は、ブラシローラの線速を１５７．５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１１３】
また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、過去１０回分の印刷ジョブにおける低線速の使用回数が３回以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を７８．７５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、過去の低線速の使用回数が４〜７回であった場合は、ブラシローラの線速を８７．５ｍｍ／ｓに設定し、過去の低線速の使用回数が８回以上であった場合は、ブラシローラの線速を９６．２５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１１４】
なお、ブラシローラと固形潤滑剤が共に新品の状態である初期状態から印刷ジョブを１０回行うまでは、ブラシローラの線速は感光体の各線速に対応した所定の線速で回転させる。
【０１１５】
このように、過去１０回分の印刷ジョブにおいて低線速の使用回数が多い場合は、少ない場合に比べて、ブラシローラの線速を増速させている。低線速での使用回数が多いと、それに伴って、低線速のブラシローラで固形潤滑剤を削り取る回数が多くなり、固形潤滑剤は削り取り難い状態となっている。そのため、固形潤滑剤が削り取り難い状態となっている場合は、ブラシローラの線速を速く設定することによって、ブラシローラの潤滑剤の削り力を大きくして、適正量の潤滑剤を感光体へ供給するようにしている。反対に、低線速での使用回数が少ないと、高線速のブラシローラで固形潤滑剤を削り取る回数が多くなるので、固形潤滑剤は削り取りやすい状態となる。この場合は、ブラシローラの線速を遅く設定して、ブラシローラの潤滑剤の削り力を低下させることにより、適正量の潤滑剤を感光体へ供給することができる。
【０１１６】
なお、表１はあくまで一例であり、記憶するジョブ数は過去１０回分に限らない。また、表１では、低線速の使用回数を３回以下、４〜７回、８回以上の３段階に分けて、各段階に応じたブラシローラの線速を設定しているが、低線速の使用回数を２段階又は４段階以上に分けてブラシローラの線速を設定してもよい。
【０１１７】
次に、ブラシローラの線速の別の設定方法を下記表２に示す。
【０１１８】
【表２】
【０１１９】
表２に示すブラシローラの線速の設定方法は、感光体の過去１ｋｍの回転距離における低線速（１７５ｍｍ／ｓ）での回転距離を記憶しておき、その低線速での回転距離の割合に基づいてブラシローラの線速を設定する。なお、ここでの「感光体の過去１ｋｍの回転距離」とは、これから実行する印刷ジョブの開始前における最近１ｋｍの感光体の回転距離である。
【０１２０】
表２に示すように、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、感光体の過去１ｋｍの回転距離における低線速での回転距離の割合が３３％以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を１２２．５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を３５０ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、低線速での回転距離の割合が３３％を越え６７％未満であった場合は、ブラシローラの線速を１４０ｍｍ／ｓに設定し、低線速での回転距離の割合が６７％以上であった場合は、ブラシローラの線速を１５７．５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１２１】
また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、感光体の過去１ｋｍの回転距離における低線速での回転距離の割合が３３％以下であった場合は、これから実行する印刷ジョブでのブラシローラの線速を７８．７５ｍｍ／ｓに設定する。また、感光体線速を１７５ｍｍ／ｓとして印刷ジョブを実行する場合であって、低線速での回転距離の割合が３３％を越え６７％未満であった場合は、ブラシローラの線速を８７．５ｍｍ／ｓに設定し、低線速での回転距離の割合が６７％以上であった場合は、ブラシローラの線速を９６．２５ｍｍ／ｓに設定する。
【０１２２】
なお、ブラシローラと固形潤滑剤が共に新品の状態である初期状態から感光体の回転距離が１ｋｍに達するまでは、ブラシローラの線速は感光体の各線速に対応した所定の線速で回転させる。
【０１２３】
表２に示す設定方法においても表１と同様に、感光体線速を低線速で使用した割合が多い場合は、少ない場合に比べて、ブラシローラの線速を増速させている。これにより、固形潤滑剤が削り取り難い状態となっている場合に、ブラシローラの線速を速く設定することによって、ブラシローラの潤滑剤の削り力を大きくし、適正量の潤滑剤を感光体へ供給するようにしている。反対に、低線速での使用割合が少ないと、固形潤滑剤は削り取りやすい状態となるので、この場合は、ブラシローラの線速を遅く設定して、ブラシローラの潤滑剤の削り力を低下させることによって、適正量の潤滑剤を感光体へ供給することができる。
【０１２４】
なお、表２はあくまで一例であり、記憶する感光体の回転距離は１ｋｍに限らない。また、表２では、低線速での回転距離の割合を３３％以下、３３〜６７％、６７％以上の３段階に分けて、各段階に応じたブラシローラの線速を設定しているが、低線速での回転距離の割合を２段階又は４段階以上に分けてブラシローラの線速を設定してもよい。
【０１２５】
上記のように、本発明は、感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、潤滑剤供給ブラシローラの線速を設定しているので、感光体の線速の使用割合によらず感光体へ適正量の潤滑剤を供給することが可能となる。これにより、感光体及びこれに当接するクリーニングブレードや均しブレード等の寿命の長期化を図れると共に、良好な画像形成を実現することができる。
【０１２６】
また、上述の実施例では、潤滑剤供給ブラシローラの線速を変えることによって、感光体への潤滑剤供給量を適正量となるように調整しているが、ブラシローラの線速以外の潤滑剤の供給条件を変えることによって潤滑剤供給量を調整することも可能である。例えば、潤滑剤供給ブラシローラと固形潤滑剤との接触圧を変えることによって、潤滑剤供給量を適正量となるように調整してもよい。
【０１２７】
また、画像形成装置が、全ての感光体を使用して画像を形成する画像形成モード（フルカラー画像形成モード）と、一部の感光体を使用して画像を形成する画像形成モード（モノクロ画像形成モード）を有する場合は、画像形成モードによって使用される感光体と使用されない感光体があるため、各感光体の使用割合が異なっていることがある。このような場合は、感光体ごとに個別にブラシローラの線速を設定することにより、感光体への潤滑剤供給量を適正量となるように調整することが可能である。
【０１２８】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述の実施例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。本発明の構成を、中間転写ベルト（中間転写体）に潤滑剤を供給する装置に適用することも可能である。また、図１では、本発明に係る画像形成装置を、いわゆるタンデム型間接転写方式のカラー画像形成装置としているが、感光体ドラムに形成した画像を転写紙に直接転写する直接転写方式の画像形成装置や、１つの感光体ドラムに各色の画像を順次形成するいわゆるレボルバ型のカラー画像形成装置、あるいはこれら以外の画像形成装置も適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係るプロセスユニットの概略構成図である。
【図３】帯電ローラの断面図である。
【図４】ブラシローラと潤滑剤を２種類の線速下で使用された後の各場合における潤滑剤の削れ量を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 感光体
２ 帯電手段
３ 現像手段
４ クリーニング手段
５ 露光装置
７ 中間転写ベルト
４６ 潤滑剤供給装置
５５ 固形潤滑剤
５６ 潤滑剤供給ブラシローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線速で回転可能な像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を備えた潤滑剤供給手段において、
前記像担持体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記像担持体への潤滑剤の供給条件を設定したことを特徴とする潤滑剤供給手段。
【請求項２】
前記像担持体の各線速の使用割合を、実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける前記像担持体の各線速を使用した印刷ジョブ数から得るようにした請求項１に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項３】
前記像担持体の各線速の使用割合を、前記像担持体の最近の所定回転距離における前記像担持体の各線速での回転距離から得るようにした請求項１に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項４】
前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材の線速とした請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項５】
前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材と前記潤滑剤の接触圧とした請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項６】
前記像担持体を、表面に静電潜像を担持する感光体とした請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項７】
前記像担持体を、感光体の表面に形成された可視画像を間接的に記録媒体に転写する中間転写体とした請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項８】
前記感光体を、表面に保護層を有する有機感光体によって構成した請求項６に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項９】
前記潤滑剤を少なくともステアリン酸亜鉛を成分とする固形潤滑剤によって構成した請求項１から８のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項１０】
複数の線速で回転可能な像担持体と、当該像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を少なくとも一体的に有すると共に、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスユニットにおいて、
前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたことを特徴とするプロセスユニット。
【請求項１１】
表面に静電潜像を担持する像担持体としての感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像手段と、前記感光体の表面に形成された可視画像を直接的に又は像担持体としての中間転写体を介して間接的に記録媒体に転写する転写手段と、前記感光体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記感光体の表面又は前記中間転写体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を少なくとも備え、複数の画像形成速度で画像形成可能に構成された画像形成装置において、
前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記感光体を複数備え、全ての前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードと、一部の前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成装置であって、
前記感光体ごとに、当該感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記潤滑剤供給部材の前記感光体への潤滑剤の供給条件を設定した請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記帯電手段を、前記感光体に対して近接した非接触状態で配設された帯電ローラとした請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数の線速で回転可能な像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を備えた潤滑剤供給手段において、
前記像担持体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記像担持体への潤滑剤の供給条件を設定したことを特徴とする潤滑剤供給手段。
【請求項２】
前記像担持体の各線速の使用割合を、実行する印刷ジョブの直前の印刷ジョブから所定数前の印刷ジョブまでにおける前記像担持体の各線速を使用した印刷ジョブ数から得るようにした請求項１に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項３】
前記像担持体の各線速の使用割合を、前記像担持体の最近の所定回転距離における前記像担持体の各線速での回転距離から得るようにした請求項１に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項４】
前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材の線速とした請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項５】
前記像担持体の各線速の使用割合に基づいて設定する前記潤滑剤の供給条件を、前記潤滑剤供給部材と前記潤滑剤の接触圧とした請求項１から３のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項６】
前記像担持体を、表面に静電潜像を担持する感光体とした請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項７】
前記像担持体を、感光体の表面に形成された可視画像を間接的に記録媒体に転写する中間転写体とした請求項１から５のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項８】
前記感光体を、表面に保護層を有する有機感光体によって構成した請求項６に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項９】
前記潤滑剤を少なくともステアリン酸亜鉛を成分とする固形潤滑剤によって構成した請求項１から８のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段。
【請求項１０】
複数の線速で回転可能な像担持体と、当該像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を少なくとも一体的に有すると共に、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスユニットにおいて、
前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたことを特徴とするプロセスユニット。
【請求項１１】
表面に静電潜像を担持する像担持体としての感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像化する現像手段と、前記感光体の表面に形成された可視画像を直接的に又は像担持体としての中間転写体を介して間接的に記録媒体に転写する転写手段と、前記感光体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記感光体の表面又は前記中間転写体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を少なくとも備え、複数の画像形成速度で画像形成可能に構成された画像形成装置において、
前記潤滑剤供給手段として、請求項１から９のいずれか１項に記載の潤滑剤供給手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記感光体を複数備え、全ての前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードと、一部の前記感光体を使用して画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成装置であって、
前記感光体ごとに、当該感光体の使用履歴から得た各線速の使用割合に基づいて、前記潤滑剤供給部材の前記感光体への潤滑剤の供給条件を設定した請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記帯電手段を、前記感光体に対して近接した非接触状態で配設された帯電ローラとした請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−９１９６１（Ｐ２０１０−９１９６１Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６４１９８（Ｐ２００８−２６４１９８）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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