画像形成装置及びプロセスユニット
【課題】像担持体表面に近接放電による劣化防止のための保護剤を供給する画像形成装置において、像担持体の軸方向に均一な保護剤の供給をおこなう。さらに、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止と、近接放電により保護剤が劣化してクリーニングブレードに悪影響を与えてトナーすり抜け量を増加することの抑制との両立を図る。
【解決手段】感光体１に近接配置された帯電ローラ１１１からの近接放電により感光体表面を帯電する帯電装置と、感光体上の潜像を現像する現像装置１２０と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に感光体１上に残留したトナーを除去するクリーニングブレード２を有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、感光体の表面移動方向の複数箇所に感光体表面を保護する保護剤を塗布するための第一保護剤供給手段１５１と、第二保護剤供給手段１６１とを設ける。
【解決手段】感光体１に近接配置された帯電ローラ１１１からの近接放電により感光体表面を帯電する帯電装置と、感光体上の潜像を現像する現像装置１２０と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に感光体１上に残留したトナーを除去するクリーニングブレード２を有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、感光体の表面移動方向の複数箇所に感光体表面を保護する保護剤を塗布するための第一保護剤供給手段１５１と、第二保護剤供給手段１６１とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファックス、プリンタ等の画像形成装置、および、これに採用されるプロセスユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式の画像形成装置では、感光体の回転とともに、その周面を帯電装置で一様に帯電し、次いで露光装置で書込みを行って感光体上に静電潜像を形成し、現像装置で静電潜像にトナーを付着させることによりその静電潜像を可視像化して感光体上にトナー画像を形成する。そして、転写装置で感光体上のトナー画像を記録媒体に転写して後、定着装置で転写画像を定着して記録媒体上に画像を記録していた。一方、トナー画像転写後の感光体の周面は、クリーニング装置で転写残トナーをクリーニングされ、再度の画像形成に備える。画像形成装置では、このような画像形成プロセスを繰り返し行っている。
【０００３】
画像形成装置に採用されるクリーニング装置としては、一般的に、構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、クリーニング部材として、ポリウレタンゴムなどの弾性材料をよりなるクリーニングブレードを用いるものが広く知られている。クリーニングブレードは、その基端を支持部材で支持して先端稜線部を感光体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去することによりクリーニングしていた。
【０００４】
このクリーニングブレードと感光体との間の摩擦力低減や、トナー付着力の低減などの目的で、ステアリン酸亜鉛などを潤滑剤として感光体表面に供給する供給手段をクリーニングブレードの上流に設けたものが知られている。ステアリン酸亜鉛の供給手段としては、回転可能なファーブラシと、固形状に成型されたステアリン酸亜鉛のバーとを設け、ステアリン酸亜鉛のバーをファーブラシに押し当て、ファーブラシにてステアリン酸亜鉛のバーを掻き取り、これを像坦持体上に塗布する。
【０００５】
また、感光体の化学的劣化防止を目的として、ステアリン酸亜鉛などを保護剤として感光体表面に供給するものもある。例えば、像坦持体上に電荷を付与する帯電装置として近接配置された帯電部材を用いた近接放電をおこなった場合、感光体が放電によって酸化し、化学的劣化が進みやすいという不具合がある。特に、帯電部材にＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したバイアスを印加する方式では、ＤＣ電圧に比べて高エネルギーの放電が発生するため、感光体の化学的劣化の影響が大きい。この近接放電による不具合を解決するために、感光体表面が直接放電にさらされないように、保護剤としてを感光体上に供給するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
このように、放電からの保護剤としてステアリン酸亜鉛を供給する場合には、その目的から感光体表面に保護剤を均一に塗布して均一な保護層を形成することが望まれる。ステアリン酸亜鉛の供給手段としては、上記感光体上に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を供給する手段と同様の態様であり、回転可能なファーブラシと、固形状に成型されたステアリン酸亜鉛のバーとを設け、ステアリン酸亜鉛のバーをファーブラシに押し当て、ファーブラシにてステアリン酸亜鉛のバーを掻き取り、これを像坦持体上に塗布するものが知られている。ところが、上記潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を供給する場合のように、クリーニングブレードの上流で保護剤としてのステアリン酸亜鉛を供給すると、ステアリン酸亜鉛は転写残トナーと共にクリーニングブレードに到達し、その一部は転写残トナーと共にクリーニングブレードによって除去されてしまう。このため、クリーニングブレード通過後は、感光体表面のステアリン酸亜鉛は不均一に存在する。このような状態の感光体が帯電装置を通過すると、ステアリン酸亜鉛の存在しない領域は直接放電にさらされて劣化が進行してしまう。また、転写残トナーの入力量、入力パターンは、出力画像パターンによって異なるので、ステアリン酸亜鉛のクリーニングブレードによる除去され方も不安定である。これらのことから、クリーニングブレード通過後の、感光体上のステアリン酸亜鉛の存在状態は非常に不安定で不均一な状態であり、クリーニングブレードの上流でステアリン酸亜鉛を供給するものでは、放電からの感光体表面を保護する保護剤として望まれる均一な状態ではない。
【０００７】
そこで、本出願人は、特許文献２において、感光体表面移動方向で帯電装置より上流側で感光体表面に接触する画像形成プロセス手段のうち最も帯電装置に近いものと帯電装置との間に保護剤供給手段を設けたものを提案している。特許文献２の装置では、上述の画像形成プロセスのうち、クリーニングブレード通過後で、感光体が帯電装置により放電をうける直前にステアリン酸亜鉛を塗布することで、転写残トナーの影響を受けることなく感光体表面に保護剤の層が均一を形成し、感光体の近接放電による劣化を効果的に抑制している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３４１４８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、特許文献２のように、感光体に保護剤を供給する箇所が一箇所のものでは、経時で感光体の長手方向で保護剤の供給量が偏ってしまうことがあった。特に、供給手段として、バー状に成型された固形状保護剤をファーブラシによって掻き取りながら感光体上へ塗布するものでは発生しやすい。
【００１０】
その原因の一つとして、初期的なファーブラシとバー状の固形状保護剤の組み付け時の当接の僅かな偏りがある。例えば、ファーブラシとバー状の固形状保護剤の当接状態が、長手方向に不均一で偏りを有する場合には、バー状の固形保護剤の一端がブラシ部材と強く当接し、もう一端が弱く当接することになる。このような場合、画像出力枚数が少なく、バー状の固形状剤の削れ量が少ない間は、ブラシ部材とバー状の固形保護剤の当接の強弱による影響は小さく、感光体上への保護剤の供給量に微量の偏りがある程度である。しかし、画像出力の累積枚数が増えるにつれてその影響は累積され、固形保護剤の一端の削れ量が多く、もう一端の削れ量が少ないという、バー状の固形保護剤の偏磨耗が発生する。こうなってしまうと、感光体上への保護剤の供給量が極端に偏ってしまう。
【００１１】
他の原因として、経時での感光体の軸方向の画像入力パターンの違いがある。画像入力パターンの違いがあると、感光体表面状態の変化して、ファーブラシから感光体への保護剤の供給量が長手方向で異なって、バー状の固形保護剤の削れ量が不均一になるためである。
【００１２】
また、感光体に保護剤を供給する箇所が一箇所のもののなかでも、上記特許文献２の装置では、転写残トナーがクリーニングブレードにより十分にせき止められずに、トナーすり抜けが増加してしまった。これは、特許文献２の装置では、感光体表面上に均一に塗布したステアリン酸亜鉛が帯電装置による放電領域を通過する際に、感光体の身代わりとして酸化され、劣化してしまう。劣化したステアリン酸亜鉛は、潤滑性を失っており、むしろ粘着性が増してしまう。この劣化したステアリン酸亜鉛は、繰り返しの画像形成の間には感光体表面上に堆積していく。このため、劣化したステアリン酸亜鉛が感光体とクリーニングブレードの間に介在する場合には、クリーニングブレードと感光体の当接状態が不均一になり、クリーニングブレードと感光体が当接するニップ部において、部分的な圧力不足などが発生する結果、すり抜けトナー量が増加すると考えられる。すり抜けトナーの一部は帯電ローラに付着してしまい、繰り返しの画像形成動作によって帯電ローラは汚れていき、高耐久化に支障をきたすものとして問題となる。そこで、別途帯電ローラクリーナを設けるなどの対応が考えられるが、コストアップにつながってしまう。
【００１３】
このように、感光体上にステアリン酸亜鉛等を保護剤として供給するものでは、供給箇所がクリーニング装置の上流、または、クリーニング装置の下流で帯電装置の上流のいずれの場合でも、感光体の近接放電による劣化を抑制、およびトナーすり抜け量の増加の抑制を両立させることは難しい。
【００１４】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その第一の目的とするところは、近接放電による帯電方式を採用し、像担持体表面に近接放電による劣化防止のための保護剤を供給する画像形成装置において、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するために、像担持体の軸方向に均一な保護剤の供給をおこなうことのできる画像形成装置を提供することである。
また、第二の目的とするところは、第一の目的に加え、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するとともに、像担持体表面に供給した保護剤が近接放電により劣化してクリーニングブレードに悪影響を与えてトナーすり抜け量を増加することを抑制できる画像形成装置及びプロセスユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記第一の目的を達成するために、請求項１の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、上記像担持体の表面移動方向の複数箇所に該像担持体表面を保護する保護剤を塗布するための複数の保護剤供給手段を設けたことを特徴とするものである。
また、上記第二の目的を達成するために、請求項２の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、上記像担持体の表面移動方向に関して上記クリーニングブレードよりも下流で上記帯電装置よりも上流の第一供給領域に上記保護剤を供給する第一保護剤供給手段と、該帯電装置よりも下流で該クリーニングブレードよりも上流の第二供給領域に該保護剤を供給する第二保護剤供給手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段として上記像担持体の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを、上記第二保護剤供給手段として該像担持体の第二供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とをそれぞれ備え、該供給部材にて掻き取った保護剤を該像坦持体上に塗布することで、該保護剤をそれぞれ該第一供給領域および該第二供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記像担持体に接触し該像担持体上に形成されたトナー像を転写する中間転写体を設け、上記第二保護剤供給手段が該中間転写体表面に接触する回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該中間転写体に塗布し、該中間転写体を介して該保護剤を該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記第二保護剤供給手段が、保護剤を内添したトナーを用いて上記像担持体上の潜像を現像することにより該保護剤該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または7の画像形成装置において、上記クリーニングブレードの先端稜線部の角度が９５°以上、１４０°以下であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記トナーは平均円形度が０．９８以上のものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記像担持体として、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記像担持体として、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記表面保護層の構造中に電荷輸送層を有することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、像担持体と、帯電装置と、クリーニング装置と、該像担持体表面を保護するために該像担持体表面に保護剤を供給する保護剤供給手段とを一体的に形成し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットにおいて、上記保護剤供給手段として、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置に記載される第一保護剤供給手段および第二保護剤供給手段とを採用したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１の発明においては、複数箇所ある保護剤供給手段の一つで像担持体上への保護剤の供給量が軸方向で偏っていたとしても、他の保護剤供給手段により供給される保護剤の量は、像担持体上の保護剤の少ないところには多く供給され、多いところには少なく供給される。結果的に複数の保護剤供給手段を通過した後の像担持体上に存在する保護剤の量は、一つの保護剤供給手段を通過後の偏りよりも均一化される。これは、ステアリン酸亜鉛のような潤滑性を有する保護剤の上から、さらに潤滑性を有する保護剤を重ねて供給する場合、ある一定以上は積み重ならないという性質によるものと考えられる。すなわち、像担持体に保護剤を供給する際は、像担持体表面上の保護剤の量によって重ねて供給される保護剤の量が変化するので、一回で供給するよりも複数回に分けて重ねて供給することで、供給量の軸方向の偏りは小さく抑えられる。
請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の発明によれば、保護剤供給手段を特定の複数箇所に設け、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立を図る。詳しくは、第一保護剤供給手段により上記第一供給領域に保護剤を供給することにより、帯電装置の放電領域に達する前に保護剤が像担持体上から部分的に除去されることなく、均一な保護層を形成された状態で放電領域を通過させる。よって、近接放電に起因する像担持体表面の劣化を効果的に防止することができる。また、第二保護剤供給手段により上記第二供給領域の、放電領域通過時に劣化した保護剤上に新たに劣化していない保護剤を重ねて供給し、クリーニングブレード通過時には、劣化した保護剤が直接クリーニングブレードに接触し難いようにする。本発明者らは、後述する実験により、像担持体上に劣化した保護剤が堆積していても、その上に新たな保護剤を重ねて供給して劣化した保護剤を直接クリーニングブレードに接触し難いようにすることで、劣化した保護剤がクリーニングブレードに与える悪影響を抑制し、クリーニングブレードからのトナーすり抜けの増加を抑制できることを発見した。このように、第一保護剤供給手段により上記第一供給領域に、第二保護剤供給手段により上記第二供給領域に保護剤を供給することにより、従来の保護剤の像担持体の供給を一箇所で行うものでは困難であった、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、近接放電による帯電方式を採用し、像担持体表面に近接放電による劣化防止のための保護剤を供給する画像形成装置において、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するために、像担持体の軸方向に均一な保護剤の供給をおこなうことができるという優れた効果がある。
また、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の発明によれば、請求項１の効果に加え、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止できるとともに、像担持体表面に供給した保護剤が近接放電により劣化してクリーニングブレードに悪影響を与えてトナーすり抜け量が増加することを抑制できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を、画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの構成及び動作について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタ２００の全体の概略構成図である。プリンタ２００は、プロセスユニット１００、光書込ユニット１０１、給紙カセット１０、複数の搬送ローラ対２０、記録体搬送路３０、レジストローラ対３１、転写搬送ユニット４０、定着装置５０、排紙ローラ対６０などを備えている。
【００１９】
光書込ユニット１０１は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、周知の技術により、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザー光を照射する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るプリンタ２００に採用されるプロセスユニット１００の概構成を示す概略構成図である。同図において、トナー像を生成するプロセスユニット１００は、ドラム状の感光体１、帯電装置１１０、現像装置１２０、感光体クリーニング装置１３０、除電器１４０などを有している。
【００２１】
帯電手段である帯電装置１１０は、潜像担持体である感光体１に対して、帯電バイアスが印加されながら回転駆動せしめられる回転帯電部材としての帯電ローラ１１１を所定の微小ギャップを介して対向させている。そして、この微小ギャプにて、帯電ローラ１１１から感光体１に向けて放電を発生させて、感光体１を一様帯電せしめる。帯電ローラ１１１を回転させるのは、放電直後のローラ表面を微小ギャップから退避させるとともに、放電していないローラ表面を微小ギャップに進入させることで、安定した放電を生じさせるためである。
【００２２】
帯電手段としては、従来より、コロナ放電を利用したコロナ帯電方式のものを採用するのが一般的であった。コロナ帯電方式は、チャージワイヤを被帯電体に近接して配設し、チャージワイヤに高電圧を印加することにより、チャージワイヤと被帯電体との間にコロナ放電を起こし、これによって被帯電体を帯電するものである。しかしながら、コロナ帯電方式の場合には、コロナ放電に伴いオゾンや窒素酸化物（ＮＯｘ）などの放電生成物質が発生する。放電生成物質は、感光体方面に画像形成の際に悪影響を及ぼす硝酸又は硝酸塩の膜を形成する恐れがあるため、できればその発生を回避したいところである。そこで、近年では、コロナ帯電方式に代えて放電生成物質の発生が少なく、低電力で帯電ができる接触帯電方式又は近接帯電方式の開発が盛んに行われている。これらの方式は、ローラ、ブラシ、又はブレード等の帯電部材を感光体等の被帯電体に接触又は近接して対向させ、帯電部材に電圧を印加することによって被帯電体の表面を帯電させるものである。この方式によれば、コロナ帯電方式に比して、放電生成物質の発生が少なく低電力化を実現することができるため有用性が高い。また、大掛かりな帯電装置を必要としないため装置の小型化が可能であり、装置の小型化が望まれているニーズに合致する。更には、重合法による球形トナーを用いた場合、粉砕トナーに比べてクリーニング不良が発生し易い。しかし、非接触ローラ帯電方式であれば、クリーニング残トナーを帯電装置に付着させることがなく、付着による異常画像の発生が起きないという利点がある。
【００２３】
そこで、プリンタ２００においては、非接触ローラ帯電方式を採用している。なお、帯電方式には、被帯電体に接触させたローラ等の帯電部材による交流印加放電によって被帯電体を帯電せしめる方法がある。この方法を適用する場合には、被帯電体表面と帯電部材との接触性を向上させ、かつ被帯電体に機械的ストレスを与えない弾性部材を用いることが好ましい。ただし、弾性部材を用いると、帯電ニップ幅が広くなり、これに起因して帯電ローラ側に保護剤が付着し易くなることがある。よって、被帯電体の高耐久化には非接触により帯電させる方が有利である。そこで、プリンタ２００では、非接触型の帯電方式によって感光体１を一様帯電させるようになっている。
【００２４】
図３は、帯電装置１１０を感光体１とともに示す拡大構成図である。 帯電装置１１０は、帯電部材としての帯電ローラ１１１、スペーサ１１２、スプリング１１５、電源１１６とを有している。帯電ローラ１１１には、軸部１１１ａと帯電部としてのローラ部１１１ｂとがある。このうちローラ部１１１ｂは、感光体１に対向して感光体表面を帯電する機能を担っており、軸部１１１ａの回転によって回動可能なように構成されている。 ローラ部１１１ｂが感光帯表面に対して微小な間隙で対向配置するよう帯電ローラに間隙保持部材であるスペーサ１１２が設けられている。このスペーサ１１２により、感光体１表面のうち、画像が形成される画像形成領域１０１ａに対向する部分は、感光体１と非接触となるよう配設されている。ローラ部１１１ｂの長手方向の寸法は、感光体１の画像形成領域よりも長く設定されており、感光体１の非画像形成領域１０１ｂにスペーサ１１２を当接せしめることにより、微小なギャップＧを形成している。 このスペーサ１１２を介して帯電ローラ１１１は、感光体１表面に連れまわって回転するようになっている。微小ギャップＧは、ローラ部１１１ｂと感光体１との最近接部が１〜１００［μｍ］となるように構成されている。この最近接距離は、３０〜６５［μｍ］であることがさらに好ましい。プリンタ２００では、５０［μｍ］となるように配設した。
【００２５】
軸部１１１ａには、帯電ローラ１１１を被帯電体へ向けて押圧するためのスプリング１１５が取り付けられている。これにより微小ギャップＧを精度良く維持することが可能となる。 軸部１１１ａには、電源１１６が接続されており、感光体１表面とローラ部１１１ｂ表面との間の微小な空隙において、交流印加放電によって感光体１表面を均一に帯電せしめる。プリンタ２００では、直流成分であるＤＣ電圧に交流成分であるＡＣ電圧が重畳された交番電圧が軸部１１１ａに印加されるようになっている。交番電圧を用いることにより、微小なギャップ変動に起因する帯電電位のバラツキなどの影響が抑制され、均一な帯電が可能となる。
【００２６】
ローラ部１１１ｂは、円柱状を呈する導電性支持体としての芯金と、この芯金の外周面上に形成された抵抗調整層とから構成され、直径が１０［ｍｍ］になっている。
【００２７】
ローラ部１１１ｂの表面は、例えばゴム部材などの既知の材料を用いることができるが、樹脂材料で構成することがより好ましい。ゴム部材を用いると、ゴムの吸水やたわみの発生により、感光体１との微小な間隙を維持することが困難となるからである。作像条件によってはローラ部１１１ｂの中央部のみが感光体表面に突発的に接触する可能性がある。このような局所的、突発的なローラ部１１１ｂの感光体１への接触による感光体表面層の乱れに対応することは困難である。従って、非接触帯電方式により感光体１を帯電する場合には、ローラ部１１１ｂと感光体１との微小間隙を均一に維持することができる硬質の材料を用いることがより好ましい。
【００２８】
ローラ部１１１ｂ表面に用いる硬質な材料としては、例えば、次のようなものを用いることができる。即ち、抵抗調整層として、高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン及びその共重合体等）により形成し、抵抗調整層の表面を硬化剤により硬化皮膜処理されたものなどである。硬化皮膜処理は、例えば、イソシアネート含有化合物を含む処理溶液に抵抗調整層を浸漬させることにより行うことができる。あるいは、抵抗調整層の表面に改めて硬化処理皮膜層を形成してもよい。
【００２９】
先に示した図１において、帯電処理が施された感光体１の表面には、光書込ユニット１０１によって変調及び偏向されたレーザー光Ｌが照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像手段としての現像装置１２０によって現像されてトナー像となる。
【００３０】
潜像担持体としての感光体１は、例えばアルミニウム等からなる素管に、感光性を発揮する有機感光材からなる感光層が被覆され、更にこの上に電荷輸送層が被覆されたドラム状のものである。ドラム状のものに代えて、ベルト状のものを採用してもよい。
【００３１】
現像装置１２０は、現像ケーシング１２１内に現像部１２２と現像剤供給部１１９と現像剤攪拌部１２３とを有している。現像部１２２には、現像ケーシング１２１の開口から周面の一部を露出させる現像剤担持体としての現像スリーブ１２４や、ドクターブレード１２５などが設けられている。
【００３２】
筒状の現像スリーブ１２４は、非磁性材料からなり、その表面がサンドブラスト処理等によって粗面化せしめられたものである。この粗面化により、現像剤搬送能力が高められている。粗面化の代わりに、表面に微小の溝を設けてもよい。現像スリーブ１２４は、図示しない駆動手段によって回転せしめられるようになっている。このように回転駆動せしめられる現像スリーブ１２４の内部には、マグネットローラ１２６がスリーブに連れ回らないように固定されている。このマグネットローラ１２６は、その周方向に分かれる複数の磁極を有している。これら磁極の影響により、現像スリーブ１２４の周囲上には磁界が形成される。
【００３３】
現像装置１２０の現像剤供給部１１９と現像剤攪拌部１２３とには、磁性キャリアと、マイナス帯電性のトナーとを含む図示しない現像剤が収容されている。現像剤供給部１１９には、供給搬送スクリュ１１８やトナー濃度センサであるＴセンサ１２８などが設けられている。また、現像剤攪拌部１２３には、攪拌搬送スクリュ１２７や不図示のトナー補給部などが設けられている。 現像剤は、供給搬送スクリュ１１８によって図中奥行き方向に撹拌搬送されて摩擦帯電せしめられる。この攪拌搬送の際、現像スリーブ１２４の表面に接触する。すると、現像スリーブ１２４表面から現像剤供給部１１９内に向けて伸びている磁界の影響によって現像スリーブ１２４の表面に担持され、現像スリーブ１２４表面の回転に伴って現像剤供給部１１９内から汲み上げられる。そして、スリーブ表面の回転に伴ってドクターブレード１２５との対向位置まで搬送される。この対向位置において、現像剤は、現像スリーブ１２４とドクターブレード１２５との間隙であるドクターギャップをすり抜ける際に層厚が規制されるとともに、トナーの摩擦帯電が助長される。
【００３４】
ドクターギャップを通過した現像剤は、現像スリーブ１２４表面の回転に伴って、感光体１に対向する現像領域に至る。この現像領域では、感光体１と現像スリーブ１２４とが所定の現像ギャップを介して対向している。また、現像領域におけるスリーブ表面上では、マグネットローラ１２６の図示しない現像磁極からの磁力によって現像剤中の磁性キャリアが穂立ちして磁気ブラシを形成する。形成された磁気ブラシは、その先端を感光体１に摺擦させながら移動して、感光体１上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体１上にトナー像が形成される。
【００３５】
現像によってトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ１２４の回転に伴って現像装置１２０内に戻る。そして、器内に形成されている反発磁界や重力の影響を受けてスリーブ表面から離脱して、現像部１２２より低い位置に配設された現像剤供給部１１９内に戻される。
【００３６】
供給搬送スクリュ１１８を備えた現像剤供給部１１９と攪拌搬送スクリュ１２７を備えた現像剤攪拌部１２３との間には仕切壁１２９が設けられている。この仕切壁１２９によって現像剤供給部１１９と現像剤攪拌部１２３とに仕切られている。現像剤供給部１１９内では、供給搬送スクリュ１１８が図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像スリーブ１２４に供給する。図中奥端まで搬送された現像剤は、仕切壁１２９に設けられた図示しない開口部を通って攪拌搬送スクリュ１２７を備えた現像剤攪拌部１２３に受け渡される。そして、攪拌搬送スクリュ１２７の回転駆動により、今度は図中奥側から手前側へと搬送された後、仕切壁１２９に設けられた図示しないもう一方の開口部を通って供給搬送スクリュ１１８を備えた現像剤供給部１１９側に戻る。このようにして、現像剤は現像装置１２０内を循環搬送せしめられる。
【００３７】
Ｔセンサ１２８は透磁率センサからなり、供給搬送スクリュ１１８に設けられ、その上を搬送される現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ１２８はトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。制御部は、ＲＡＭ等を備えており、この中にＴセンサ１２８からの出力電圧の目標値であるＶｔｒｅｆを格納している。このＶｔｒｅｆは、図示しないトナー供給装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上述の制御部は、Ｔセンサ１２８からの出力電圧の値をＶｔｒｅｆに近づけるように、図示しないトナー供給装置を駆動制御して不図示のトナー補給部から現像装置１２０の現像剤攪拌部１２３内にトナーを補給させる。この補給により、現像装置１２０内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００３８】
感光体１上に形成されたトナー像は、後述の搬送ベルト４１の表面に保持されながら搬送される転写紙Ｐ上に転写される。転写工程を経た感光体１の表面は、感光体クリーニング装置１３０によって転写残トナーがクリーニングされる。 感光体クリーニング装置１３０は、感光体除去ケーシング１３１、支持部材としてのホルダー１３２、弾性体クリーニングブレードとしてのクリーニングブレード２、回収スクリュ１３４などを有している。 ホルダー１３２は、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなり、その一端部が感光体除去ケーシング１３１に片持ち支持されている一方で、自由端側でクリーニングブレード２を支持している。
【００３９】
ホルダー１３２の自由端側に固定されたクリーニングブレード２は、軟性材料としてのポリウレタンゴムからなり、そのエッジを感光体１の表面に当接させながら、感光体１上の転写残トナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーは、回収スクリュ１３４上に落下する。 図示しない駆動手段によって回転駆動される回収スクリュ１３４は、図示しない電源から正極性のクリーニングバイアスの印加を受ける。回収スクリュ１３４上に落下した転写残トナーは、回収スクリュ１３４に静電吸着しながら、回収スクリュ１３４の回転に伴って図示しない廃トナー容器に向けて搬送される。感光体クリーニング装置１３０によってクリーニングされた感光体１は、除電器１４０によって除電される。そして、帯電装置１１０によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。
【００４０】
先に示した図１において、プリンタ２００本体の下部では、転写紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容する給紙カセット１０が、プリンタ２００本体に対して着脱可能に支持されている。給紙カセット１０は、内部に収容している紙束の一番上の転写紙Ｐに当接させている給紙ローラ１１を回転させることで、その転写紙Ｐを記録体搬送路３０に向けて送り出す。この記録体搬送路３０は、搬送路中に所定の間隔で配設された複数の搬送ローラ対２０と、搬送路の末端付近に配設されたレジストローラ対３１とを有している。そして、給紙カセット１０から受け取った転写紙Ｐを、複数の搬送ローラ対２０によってレジストローラ対３１に向けて搬送する。レジストローラ対３１は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを後述する転写ニップにてトナー像に密着させ得るタイミングで、転写ニップに向けて送り出す。これにより、転写ニップでは転写紙Ｐが搬送ベルト４１の表面に保持されながら感光体１上のトナー像に密着する。
【００４１】
転写搬送ユニット４０は、搬送ベルト４１、搬送ベルト駆動ローラ４２、記録体転写バイアスローラ４３、搬送ベルトクリーニング装置４４などを有している。 搬送ベルト４１は、ベルトループ内側から図示しないベース層、弾性層、表面層を有している。ベース層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料を含有せしめた層である。かかるベース層としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレス状に成型したものを使用することができる。これらの材料についてはそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材によって導電性を調整したりすることが可能である。表面層は、フッ素系樹脂など、表面エネルギーが低くてトナーと良好な離型性を発揮する材料からなる層で、ベース層に対してスプレーやディッピング等の方法によって積層されたものである。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどの弾性材料からなる層で、ベルト全体にある程度の弾性を発揮させるために設けられている。
【００４２】
搬送ベルト４１は、搬送ベルト駆動ローラ４２と記録体転写バイアスローラ４３とに掛け回されてテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される搬送ベルト駆動ローラ４２の回転によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。記録体転写バイアスローラ４３は、搬送ベルト４１のベース層側（内周面側）に接触するように配設され、図示しない電源から転写バイアスの印加を受ける。また、搬送ベルト４１をそのベース層側から感光体１に向けて押圧して、反時計回りに無端移動する搬送ベルト４１と、図中時計回りに回転する感光体１とが当接する転写ニップを形成する。転写ニップでは、転写バイアスの影響によって感光体１と記録体転写バイアスローラ４３との間に転写電界が形成される。
【００４３】
搬送ベルト４１は、レジストローラ対３１から転写紙Ｐが送り込まれてくる転写紙Ｐを、その上部張架面に保持する。そして、転写紙Ｐをその無端移動に伴って転写ニップ内に進入させる。転写ニップで感光体１に密着せしめられた転写紙Ｐには、上述の転写電界やニップ圧の影響によって感光体１上のトナー像が転写される。
【００４４】
このようにしてトナー像が転写された転写紙Ｐは、搬送ベルト４１の無端移動に伴って転写ニップを出た後、定着装置５０に受け渡される。転写紙Ｐを受け渡した後の搬送ベルト４１の表面には、僅かながらトナーが付着している。このトナーは、搬送ベルト駆動ローラ４２との間には搬送ベルト４１を挟み込む搬送ベルトクリーニング装置４４によってクリーニングされる。なお、同図では、搬送ベルトクリーニング装置４４として、回転するファーブラシ４４ａによってトナーをベルトから掻き落とす方式のものを示したが、クリーニングブレードによって掻き落とす方式のものでもよい。
【００４５】
定着装置５０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ５１と、これに押圧せしめられる押圧ローラ５２とを互いに順方向に回転させて定着ニップを形成している。そして、搬送ベルト４１から受け取った転写紙Ｐをこの定着ニップに挟み込んで、加熱しながら加圧する。この加熱や加圧の影響により、トナーが軟化して転写紙Ｐにトナー像が定着せしめられる。定着装置５０を通過した転写紙Ｐは、排紙ローラ対６０を経て機外へと排出か、あるいは、定着装置５０の下方に配設された不図示の紙反転ユニットに送られる。
【００４６】
次に、本実施形態のプリンタの特徴部である保護剤供給手段について説明する。図２９は、従来の保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図である。従来のプリンタでは、保護剤の感光体１への供給は一箇所で行うことが一般的である。図２９は、その一例として、クリーニングブレード２の上流に保護剤供給手段１３５を設けたものである。また、上述の特許文献２のように、クリーニングブレード２よりも下流で帯電ローラ１１１よりも上流に保護剤供給手段を設けたものもある。しかしながら、保護剤の感光体１への供給は一箇所で行う場合は、いずれの場合も、経時で軸方向に供給量に偏りができてしまうことがある。また、保護剤の感光体１への供給は一箇所で行うものでは、供給箇所がクリーニングブレード２の上流、または、クリーニングブレード２の下流で帯電装置２２０の上流のいずれの場合でも、放電による感光体１の劣化抑制、および、トナーすり抜け量の増加の抑制を両立させることは難しい。
【００４７】
図４は、本実施形態の保護剤供給手段を複数備えたプリンタを説明する斜視図である。図４に示すプリンタでは、保護剤の感光体１への供給は二箇所で行うため、二つの保護剤供給手段１３５Ａと１３５Ｂとを設ける。保護剤供給手段１３５Ａ，１３５Ｂは、それぞれ、感光体１表面に接触するよう配置された供給部材としての回転可能なファーブラシ１３６Ａ，１３６Ｂと、固形のバー状に成型された固形保護剤１３７Ａ，１３７Ｂと、固形保護剤１３７Ａ，１３７Ｂをファーブラシ１３６Ａ，１３６Ｂ押圧する加圧バネ（図示せず）とを備えている。ここで、保護剤供給手段の一方である１３５Ａにおいて、例えばファーブラシ１３６Ａと固形保護剤１３７Ａが、図４中の奥側で強く当接し、手前側で弱く当接し、偏っているとする。この場合、保護剤供給手段１３５Ａを通過した直後の感光体１表面上への供給量は奥側で多く、手前側で少なくなり軸方向で偏りがある。次に、保護剤供給手段１３５Ａで保護剤を塗布された感光体１表面が保護剤供給手段１３５Ｂに達すると、保護剤供給手段１３５Ｂから供給される保護剤の供給量は、奥側で少なく、手前側で多くなる。このため、結果的に、保護剤供給手段１３５Ｂを通過した後の感光体１表面上に存在する保護剤の量は、保護剤供給手段１３５Ａを通過した後の感光体１表面上の保護剤の量の偏りよりも均一化される。これは、ステアリン酸亜鉛のような潤滑性を有する物質の上からさらに潤滑性を有する物質を重ねようとしても、ある一定以上は積み重ならないという性質によるものと考えられる。つまり、保護剤供給手段１３５Ｂでは、感光体１上の保護剤の少ない手前側に比べると、保護剤が多く供給されている奥側においては、固形保護剤１３７Ｂから掻き取られてファーブラシ１３６Ａ上に付着している保護剤は感光体１上へ移りにくい。このように、たとえ、保護剤供給手段１３５Ａにおいて、ファーブラシ１３６Ａと固形潤滑剤１３７Ａが初期的に偏って当接し、感光体１表面上への保護剤の供給量に差があった場合にも、保護剤供給手段１３５Ｂにおいて供給される保護剤の量が感光体１表面上の保護剤の量によって変化することにより、保護剤供給手段１３５Ａ通過後の保護剤の供給量の偏りを小さくすることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態のプリンタ２００では、保護剤供給手段を特定の箇所に複数備えることで、感光体１の近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレード２のトナーすり抜け量の増加の抑制を両立を図る。図５は、保護剤供給手段を特定箇所に複数設けたプリンタの概略構成図である。このプリンタ２００では、図５に示すように、感光体１への保護剤の供給を、クリーニングブレード２よりも下流で帯電ローラ１１１よりも上流の第一供給領域１５０と、帯電ローラ１１１よりも下流でクリーニングブレード２よりも上流の第二供給領域１６０との二箇所でおこなう。図５に示すように、クリーニングブレード２よりも下流で帯電ローラ１１１よりも上流の第一供給領域１５０に保護剤を供給する第一保護剤供給手段１５１を、帯電ローラ１１１よりも下流でクリーニングブレード２よりも上流の第二供給領域１６０に保護剤を供給する第二保護剤供給手段１６１とを設けた。第一保護剤供給手段１５１により上記第一供給領域１５０に保護剤を供給することにより、帯電ローラ１１１の放電領域に達する前に保護剤が感光体１上から部分的に除去されることなく、感光体１は、帯電ローラ１１１の放電領域を通過する際に均一な保護層を形成された状態となる。よって、近接放電に起因する感光体１表面の劣化を効果的に防止することができる。また、第二保護剤供給手段１６１により上記第二供給領域１６０に保護剤を供給することにより、第一供給領域１５０で供給され、帯電ローラ１１１通過時に劣化した保護剤上に新たに劣化していない保護剤を供給する。これにより、第二保護剤供給手段１６１通過後には、感光体１上に劣化した保護剤が露出し難い状態となり、クリーニングブレード２通過時には、感光体１とクリーニングブレード２との間に、劣化した保護剤が直接介在し難くなっている。
【００４９】
本発明者らは、表１に示す実験により、劣化した保護剤の上に保護剤を再塗布することにより、すり抜けトナー量の増加が抑制されることを確認した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１の条件１では、ステアリン酸亜鉛や劣化ステアリン酸亜鉛が感光体表面上に存在しない（影響が無い）場合（表１中でサンプル名を（ＣＴＬ）と記載）のトナーすり抜け量を測定した。すなわち、図１０に示すように、現像装置１２０によって感光体１上に画像パターンを連続して現像しながら、クリーニングブレード２によって感光体１上から除去するという動作を感光体２０回転分行った。その際、クリーニングブレード２を通過して、感光体１上に残留したすり抜けトナー量を測定した。すり抜けトナーの測定には、クリーニングブレードの下流にフェルト状のトナー捕捉部材を感光体１に対して当接させ、すり抜けトナーを捕捉した後、フェルト状捕捉部材上のトナーの光学濃度を「すり抜けＩＤ」として用いた。なお、本実験では、転写装置を感光体から切り離しており、現像装置１２０によって感光体１上に現像されたトナーは、そのままクリーニング装置に到達するようにしている。これに関しては、以下条件２、３、４、５についても同様である。
【００５２】
表１の条件２では、放電によって劣化していなステアリン酸亜鉛が感光体表面上に存在する場合（表１中でサンプル名を（ＺｎＳＴ）と記載）のトナーすり抜け量を測定した。図１１（a）に示すように、ステアリン酸亜鉛塗布用のファーブラシ１３６以外は感光体１と当接しない状態において、ステアリン酸亜鉛を塗布しながら感光体１を２０回転させた。その後、図１１（ｂ）に示す用に、現像装置１２０、クリーニングブレード２を感光体１に対して当接配置した後、条件１と同様にすり抜けトナー量を測定した。
【００５３】
表１の条件３では、放電によって劣化したステアリン酸亜鉛が感光体表面上に存在する場合（表１中でサンプル名を（劣化ＺｎＳＴ）と記載）のトナーすり抜け量を測定した。図１２（ａ）に示すように、帯電ローラ１１１をＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したバイアスを印加して放電を行いながら、ステアリン酸亜鉛を感光体１上に塗布するという動作を感光体２０回転分行った。この動作によって、感光体１上には、放電によって劣化した劣化ステアリン酸亜鉛が存在している。その後、図１２（ｂ）に示すように現像装置１２０と、クリーニングブレード２とを感光体１に対して当接配置した後、条件１、２と同様にすり抜けトナー量を測定した。
【００５４】
表１の条件４では、劣化したステアリン酸亜鉛の上から劣化していないステアリン酸亜鉛を、感光体２０回転分上塗りした場合（表１中でサンプル名を（上塗り×２０）と記載）のすり抜けトナー量を測定した。まず、条件３と同様の方法で感光体１上に劣化ステアリン酸亜鉛層を設けたのち、さらに図１３（ａ）に示すように帯電動作を行わない状態でステアリン酸亜鉛を保護剤供給手段１３５によって塗布しながら、感光体を２０回転させた。これにより、劣化ステアリン酸亜鉛層の上に劣化していないステアリン酸亜鉛が塗布された状態になる。その後、図１３（ｂ）に示すように、現像装置１２０と、クリーニングブレード２とを感光体１に対して当接配置した後、条件１、２，３と同様にすり抜けトナー量を測定した。
【００５５】
表１の条件５では、劣化したステアリン酸亜鉛の上から劣化していないステアリン酸亜鉛を、感光体４０回転分上塗りした場合（表１中でサンプル名を（上塗り×４０）と記載）のすり抜けトナー量を測定した。条件４と違う点は、劣化ステアリン酸亜鉛上に塗布するステアリン酸亜鉛量を多くしたという点のみである。
【００５６】
図１４に、表１の条件１〜５の実験結果としてのすり抜けトナー量を示す。図１４では、上述の「すり抜けトナーＩＤ」を縦軸としており、このＩＤ値が大きいほどすり抜け量が多く、クリーニング性が低いことを示している。図１４において、条件１（ＣＴＬ））に比べて、条件２（ＺｎＳＴ）のすり抜け量が少ないことは、感光体１とクリーニングブレード２との間にステアリン酸亜鉛が劣化していない状態で介在する場合には、クリーニング性を向上させる効果があることを示している。一方、条件３（劣化ＺｎＳＴ）の場合には、著しくすり抜けトナー量が増加しており、感光体１とクリーニングブレード２との間に劣化ステアリン酸亜鉛が介在する場合には、クリーニング性を悪化させることが分かる。それに対して、劣化ステアリン酸亜鉛の上からステアリン酸亜鉛を上塗りした条件４、５では、条件３に比べてすり抜けトナー量が減少している。また、条件４に比べて、上塗り回数の多い条件５のすり抜けトナー量がさらに減少していることは、次のことを示している。すなわち、上塗り回数の多い条件５では、条件４に比べてより広い領域で、劣化していないステアリン酸亜鉛が劣化ステアリン酸亜鉛層を覆っており、クリーニングブレードと劣化ステアリン酸亜鉛との接触面積がより少なくなっていることを示している。以上の条件１〜５の比較実験により、繰り返しの画像形成プロセスの後、近接放電により劣化したステアリン酸亜鉛が感光体１表面上に存在する場合にも、劣化したステアリン酸亜鉛の上から劣化していないステアリン酸亜鉛を上塗りすることで、劣化ステアリン酸亜鉛とクリーニングブレードの接触頻度を減らすことができ、これによって、すり抜けトナー量が抑制されることがわかる。よって、感光体１の近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレード２のトナーすり抜け量の増加の抑制を両立させることができる
【００５７】
次に、第一保護剤供給手段１５１および第二保護剤供給手段１６１について具体的に説明する。図５にしめすプリンタでは、第一保護剤供給手段１５１および第二保護剤供給手段１６１の二つの保護剤供給手段が、感光体１表面に直接対向配置されている構成である。第一保護剤供給手段１５１は、第一供給領域１５０に接触するよう配置された供給部材としての回転可能なファーブラシ１５２と、固形のバー状に成型された固形保護剤１５３と、固形保護剤１５３をファーブラシ１５２に押圧する加圧バネ１５４とを備えている。また、第二保護剤供給手段１６１は、第二供給領域１６０に接触するよう配置された供給部材としての回転可能なファーブラシ１６２と、固形のバー状に成型された固形保護剤１６３と、固形保護剤１６３をファーブラシ１６２に押圧する加圧バネ１６４とを備えている。ファーブラシ１５２，１６２は回転することで、それぞれ押圧された固形保護剤１５３，１６３を掻き取りながら感光体１上へ塗布することで、保護剤をそれぞれ感光体１の第一供給領域１５０および第二供給領域１６０へ供給する。また、第二保護剤供給手段１６１では、ファーブラシ１６２の回転方向は、感光体１の回転方向に対して、カウンター方向にしている。これは、カウンター方向にすることにより、トナーがファーブラシ１６２に付着した場合にも、固形保護剤１６３がフリッカーの役割を果たし、第二供給領域１６０にはトナーが侵入しない。第二供給領域１６０にトナーが侵入した場合には、トナーが妨げとなり、保護剤の塗布が不安定になる
【００５８】
また、図５に示すように、第一保護剤供給手段１５１の下流で帯電ローラ１１１の上流に、第一保護剤供給手段１５１で塗布された保護剤を引伸ばし、より均一な保護層を形成するための引伸ばし部材を設けてもよい。引伸ばし部材としては、クリーニングブレードなどに使用されるブレード状の引伸ばしブレード１７０を用いる。また、感光体１に対して、引伸ばしブレード１７０をトレーリング方向に配置することで、カウンター方向に配置する場合に比べて、感光体１への負荷を小さくできる。
【００５９】
また、保護剤供給手段の変形例として、固形保護剤に押し当てられたファーブラシにより感光体１へ保護剤を塗布する方法以外に、粉末状の保護剤滞留領域を設けて保護剤を感光体１上へ供給する方法もある。図６は、粉末状の保護剤滞留領域を設けた保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図である。図６に示すように、感光体１の第一供給領域１５０に対向するように、引伸ばしブレード１７０と、粉末状保護剤１５７の漏れ、飛散を防ぐための仕切り部材１５６とに囲まれ、粉末状保護剤１５７を収容する第一保護剤滞留領域１５５が設けられている。また、感光体１の第二供給領域１６０に対向するように、クリーニングブレード２と、粉末状保護剤１６７の漏れ、飛散を防ぐための仕切り部材１６６とに囲まれ、粉末状保護剤１６７を収容する第二保護剤滞留領域１６５が設けられている。このような構成にすることによって、感光体１が第一保護剤滞留領域１５５および第二保護剤滞留領域１６５を通過する際に、保護剤が第一供給領域１５０および第二供給領域１６０に供給される。また、図６では、第一保護剤滞留領域１５５において引伸ばしブレード１７０の上流に仕切り部材１５６が設けられているが、クリーニングブレードを仕切り部材として併用し、クリーニングブレードと引伸ばしブレード１７０によって滞留領域を形成してもよい。
【００６０】
次に、本実施形態のプリンタの変形例について説明する。近年、プリンタの小型化が進むなか、図５のように感光体１に対向するの保護剤供給手段を二つ設けることが、レイアウト上困難な場合がある。そのような場合には、第二供給領域１６０への保護剤供給を、上記感光体１に対向したファーブラシ１６２と固形保護剤１６３からなる第二保護剤供給手段１６１以外の手段でおこなうことある。
【００６１】
例えば、図７に示すように、複数の感光体と各感光体上へのトナー像形成手段とをベルト状の中間転写体４５に対して並列に配置し、複数の感光体上に形成されたトナー像を中間転写体４５上で重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型カラープリンタに採用されるものである。タンデム型カラープリンタのように中間転写体４５を用いる画像形成装置の場合には、第二供給領域１６０への保護剤の供給は中間転写体４５に対向するように設けられた第二保護剤供給手段１６１によりおこなう。この第二保護剤供給手段１６１により、中間転写体４５上に保護剤を供給する。中間転写体４５と各感光体との対向部、すなわち１次転写位置では、中間転写体４５と各感光体は接触した状態にあり、中間転写体４５上の保護剤は各感光体に移行する。このようにして、中間転写体４５を介して各感光体の第二供給領域１６０への保護剤供給をおこなう。第二保護剤供給手段１６１は、上述の図４と同様の形態の回転可能なファーブラシ１６２と、保護剤を固形化した固形保護剤１６３と、固形保護剤１６３をファーブラシ１６２に押圧する加圧バネ１６４とからなるものである。このように、複数の感光体を有するプリンタでは、各感光体に対向するよう第二保護剤供給手段を複数設けるのではなく、各感光体に対向する中間転写体４５に対向するような第二保護剤供給手段を１つ設けることによって、複数の感光体の第二供給領域に保護剤を供給することができる。よって、感光体周辺の省スペース化、部品点数の削減が可能となる。
【００６２】
また、図７では中間転写体４５に対向するような第二保護剤供給手段を1つ設けるものであるが、中間転写体４５周辺のレイアウトに余裕があり、４つの感光体へ十分に保護剤を供給する為には、図８に示すように、各感光体との一次転写位置の直ぐ上流の中間転写体４５に対向するように、保護剤供給手段を４つ設けることもできる。
【００６３】
また、図９を用いて、第二保護剤供給手段１６０の他の変形例を説明する。第二保護剤供給手段として、ファーブラシと固形保護剤の代わりに、保護剤を内添したトナーを用いるものがある。図９は、第二保護剤供給手段として保護剤を内添したトナーを用いものの概略構成図である。図９のプリンタでは、第一供給領域へのファーブラシ１５２と固形保護剤１５３からなる第一保護剤供給手段１５１以外に、別途装置を設ける必要がなく、トナーが第二潤滑剤供給手段を兼ねる。このため、装置の省スペース化が図れる。保護剤を内添したトナーは、感光体１上に現像されたのち、転写装置４０において転写材に転写されるが、保護剤は感光体１上に移行しているために、放電領域で劣化した保護剤の上にトナーから移行した保護剤が保護層を形成する。
【００６４】
次に、上記保護剤供給手段１５１，１６１に用いられるファーブラシ１５２，１６２および固形保護剤１５３，１６３について説明する。
【００６５】
ファーブラシ１５２，１６２は、芯材にアクリルカーボン製の起毛が無数に植毛されたローラ状ブラシである。図示しない無数の起毛の先端を感光体１に順次摺擦させるように、感光体１との対向部でカウンター方向の表面移動となる図中時計回りに回転駆動される。この回転駆動により、潤滑剤固形物１５３，１６３から掻き取った潤滑剤粉末を、感光体１の表面または中間転写体４５の表面に塗布する。
【００６６】
ファーブラシ１５２、１６２を設けずに、固形保護剤１５３，１６３を感光体１に直接摺擦させると、固形保護剤１５３，１６３の偏摩耗を引き起こしたり、感光体１または中間転写体４５の表面に潤滑剤粉末の塗布量不均一化を引き起こしたりする。そこで、ファーブラシ１５２，１６２により、固形保護剤１５３，１６３から潤滑剤粉末を掻き取り、それを感光体１または中間転写体４５の表面に塗布するようにしている。かかる構成では、上述した偏摩耗や塗布量不均一化を抑えることができる。
【００６７】
また、ファーブラシ１５２，１６２を用いる場合、その回転数を調整することで、感光体１または中間転写体４５の表面への潤滑剤粉末塗布量を容易に調整することが可能になる。
【００６８】
固形保護剤１５３，１６３としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウムなどの金属石鹸を固形化したものを用いることができる。また、ステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用すると好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。この作用が効果があると考えられる。その他にも、各種の脂肪酸塩、ワックス、シリコンオイル等他の物質を保護剤として用いることも可能である。
【００６９】
脂肪酸としてはウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンダデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、アラキドン酸、カプリル酸、カプリン酸、カプロン酸などが挙げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、銅、マグネシウム、アルミニウム、カルシウムなどの金属との塩が挙げられる。
【００７０】
次に、本実施形態のプリンタに採用される感光体クリーニング装置について、従来の感光体クリーニング装置と比較しながら説明する。まず、従来のプリンタにおけるクリーニング装置について説明する。図１５は、従来の感光体クリーニング装置１３０におけるホルダー１３２及びクリーニングブレード２を示す概略図である。同図において、梁部材としてのホルダー１３２は、図示しない領域で一端側がケーシングに固定されて片持ち支持されている。このホルダー１３２の自由端側には、クリーニングブレード２がホルダー１３２の先端から突出するように固定されている。そして、突出している先端のエッジＥを、図示しない感光体１に当接させて、感光体１表面の転写残トナーを掻き落とす。クリーニングブレード２は、感光体１との密着性を高めるという目的から、軟性部材としてのポリウレタンゴムから構成されている。よって、先端のエッジＥを感光体１に当接させながら押圧されることで、ホルダー１３２から突出している先端側が図示のように僅かに撓む。従来の粉砕法によるトナーをクリーニングする場合には、比較的弱い押圧力で押圧されるだけで十分であったので、同図に示すような僅かな撓みで済んでいた。
【００７１】
近年、より高解像度の画像の形成を可能にするという目的から、粉砕法によるトナーに代えて、小粒径且つ球形度に優れた重合法によるトナーを用いて画像を形成するプリンタの開発が進められている。重合法によるトナーを用いることで、ドット形状の乱れの少ない高品質画像を形成することができる。しかしながら、トナーが小粒径化し、また球形化すると、クリーニングブレード２を用いた転写残トナーの完全除去が困難となり、クリーニング不良が発生する。これは、感光体１に対するクリーニングブレード２の押し当て位置で、トナーに回転モーメントが発生し、クリーニングブレード２を押し上げてトナーがクリーニングブレード２と感光体１間にもぐり込みやすくなるからである。このため、小粒径化や球形化が進んだトナーを用いる場合には、感光体１に対するクリーニングブレード２の押当て力を強め、トナーのもぐり込みを阻止する必要がある。そして、重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度の強い押圧力でクリーニングブレード２を感光体１に向けて押圧すると、その先端側を大きく撓ませることになる。
【００７２】
図１６は、重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度の強い押圧力で感光体１に向けて押圧した従来のクリーニングブレード２の先端部を示す拡大図である。感光体１の表面は、同図における右側から左側に向けて移動する。同図のクリーニングブレード２において、符号Ｅで囲った箇所は、感光体１に当接しているエッジを示している。図示のように、感光体１に当接しているエッジＥは、感光体表面移動方向に沿って捲れるようにして、クリーニングブレード２における感光体１との対向面の下に潜り込む。この捲れは、数μｍ程度の大きさで形成され、粉砕法によるトナーをクリーニングする際の弱い押圧力のときでも出現する。但し、従来は感光体１に当接するブレード箇所が、数μｍの大きさで僅かに捲れるエッジＥだけであった。しかし、強い押圧力で感光体１に向けて押圧したクリーニングブレード２では、大きく撓むことにより、エッジＥだけでなく、図中Ｂｓで囲って示すように、感光体１との対向面をも感光体１に当接させるいわゆる腹当りの状態になる。このように腹当りになった状態では、クリーニングブレード２と感光体１との摩擦力が過剰に高まって、感光体１を回転させるトルクが大きくなり、感光体１を良好に回転駆動させるのが困難になる。
【００７３】
図１７は、図１６に示した状態のクリーニングブレード２の先端部における圧力分布図である。同図においては、圧力分布線が図中下側に位置するほど、クリーニングブレードに強い圧力がかかっていることを示す。重合法によるトナーを良好にクリーングするには、クリーニングブレード２のエッジＥと感光体１との当接部において図中最も長い矢印で示した強さの当接圧力を得ればよい。ところが、従来のクリーニングブレード２では、クリーニングブレード２のエッジＥと感光体１との当接部でかかる当接圧力を得ようとすると、同図に示すように、腹当りの部分にも当接圧力が発生しまう。これにより、クリーニングブレード２の感光体１に対する荷重が大きくなり、感光体１の回転トルクを上昇させ、感光体１の良好な回転駆動を妨げる大きな原因になっていることがわかった。
【００７４】
従来、クリーニングブレード２と感光体１との当接部へのトナーのもぐり込みを阻止する力を表す特性値としては、クリーニングブレード２に付与する総荷重をクリーニングブレード２の稜線の長さで割った値である線圧（［Ｎ／ｃｍ］）を用いることが一般的であった。この線圧は、具体的には、次のようにして求めた値である。即ち、感光体１とクリーニングブレード２との当接部に厚さ０．１［ｍｍ］のシート状センサを挟み込み、そのセンサの出力値（その当接部に働く荷重［ｇ］）を感光体軸方向における当接部の長さ（［ｃｍ］）で割った値である。線圧の測定時には、ブレードエッジを捲れさせないようにクリーニングブレード２を感光体１に当接させる。なお、シート状センサは、その内部に互いに直交する２つの方向（行方向、列方向）にそれぞれ配列された多数の電極を有し、その表面がフィルム樹脂で覆われたものである。これらの電極は、感圧抵抗性物質と電荷発生物質とが格子状に設置されたものであり、その格子状の交点に外圧が加わるとその荷重に応じて抵抗値が変化する。この抵抗値の変化は、行方向及び列方向へ流れる電流値の変化となって表れるため、その電流値から総荷重が求まる。
【００７５】
しかしながら、この線圧という特性値では、トナーの当接部へのもぐり込みを阻止する能力を十分に評価できないことがわかった。線圧は、ブレードと感光体との当接部に働く荷重を、その当接部の感光体軸方向長さで割った値であるが、実際には、クリーニングブレード２と感光体１はニップ部を形成して、線ではなく、面で当接しているからである。同一荷重をクリーニングブレード２に付与した場合にも、ゴムブレードの硬度や厚さ、自由長、形状などによって、クリーニングブレード２と感光体１の（ニップ幅）接触面積が変化するため、線圧から求まる単位面積当りの荷重と、実際の当接圧力とが異なる値となる。
【００７６】
例えば、ブレード硬度などのブレード材料特性は同一で、形状が互いに異なる２種類のクリーニングブレードに同一荷重（線圧）を付加した場合であっても、当接圧力と線圧とは異なってくる。
【００７７】
図１８は、図１５で示したクリーニングブレード２よりもある荷重に対して撓みにくい形状のクリーニングブレード２と、ホルダー１３２とを示す拡大構成図である。同図において、板状弾性体としてのクリーニングブレード２は、後端側から先端側に向けての領域に部分的に肉厚になる肉厚部２ａを有している。クリーニングブレード２は、この肉厚部２ａの後端側の側面をホルダー１３２の先端に密着させる状態でホルダー１３２の裏面に固定されている。そして、肉厚部２ａをホルダー１３２の先端よりも突出させる状態になっている。
【００７８】
図１８で示す形状のクリーニングブレード２では、ホルダー１３２の先端から突出している箇所が肉厚部２ａになっているので、先端側が後端側と同じ厚みになっているブレードに比べて、突出箇所が撓みに難くなる。加えて、先端側が撓もうとすると、肉厚部２ａの後端側の側面がホルダー１３２の先端に強く押し付けられる。このことによっても、先端側が撓みに難くなる。
【００７９】
図１９は、感光体１との単位面積あたりにおける当接圧力が重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度に強くなるように、エッジＥを強く感光体１に当接させた図１１のクリーニングブレード２の先端部を示す拡大図である。同図に示すように、肉厚部２ａを備えたクリーニングブレード２では、肉厚部２ａによって先端側の撓みが大きく抑えられることから、図１９に示すように、腹当りを起こすことなく、エッジＥだけを感光体１に当接させる。参考までに、その圧力分布を図２０に示す。感光体１に当接しているエッジに対して集中的に強い圧力がかかっていることがわかる。
【００８０】
図１８で示したクリーニングブレード２では、腹当りによる荷重の分散がないので、圧力がクリーニングブレード２先端部分に集中し、大きな圧力ベクトルとなっている。このことから、同一荷重を付加した場合でも、ブレード形状が異なることによって、クリーニングブレード２と感光体１の当接状態（接触面積）が変化し、面圧分布が大きく異なり、クリーニング性も異なってくることがわかる。よって、従来用いられてきた線圧［Ｎ／ｃｍ］という特性値では、ブレードクリーニングにおけるクリーニング性を正確に表すことができない。線圧［Ｎ／ｃｍ］を大きくするだけでは必ずしも球形トナーをクリーニングすることが出来ず、むしろ感光体駆動トルクの増加や、破損等が発生してしまうおそれがある。そこで、本発明者らは、新たな特性値として、単位面積あたりの圧力である当接圧力を用いて、クリーニング性を評価することにした。面圧は、クリーニングブレード２を感光体１に押しつける際に付加する総荷重を、クリーニングブレード２と感光体１の接触面積で割った値である。クリーニングブレード２と感光体１との接触面積は、クリーニングブレード２を透明な擬似感光体に押し当てた時の接触面積を測定することで容易に求めることが出来る。
【００８１】
［実験１］ 球形トナーをクリーニングする場合に必要な面圧について、図１８で示した形状のクリーニングブレード２のエッジＥを、様々な当接圧力で感光体１に当接させて、クリーニング性能を調べる実験を行った。実験条件は次に列記する通りである。
・感光体直径：３０［ｍｍ］
・感光体線速：１８５［ｍｍ／ｓｅｃ］
・感光体の主走査方向における画像形成領域Ａ４の長さ＝３００［ｍｍ］
・感光体の主走査方向における非画像形成領域を含む長さ＝３４０［ｍｍ］
・ブレードのホルダー固定箇所の厚みｔｂ：１．７［ｍｍ］
・ブレードの肉厚部２ａの厚みｔａ：３．５［ｍｍ］
・肉厚部２ａの長さＬｄ：３．８［ｍｍ］
・ブレード先端部の肉薄部分の長さＬｅ：１．２［ｍｍ］
・同肉薄部分とテーパー部との合計長さＬｃ：７［ｍｍ］
・ブレード全長Ｌｆ：１１［ｍｍ］
・ホルダーの厚さ：１．８［ｍｍ］
【００８２】
クリーニング性については、次のようにして測定した。即ち、基準画像をプリントアウトしている最中の実機を一旦停止して、クリーニング後の感光体表面に対して粘着テープを貼付・剥離してクリーニング残トナーを粘着テープに転移させる。そして、この粘着テープの画像濃度（ＩＤ）を周知の技術によって測定して残トナーＩＤとした。この残トナーＩＤの値が高くなるほど、クリーニング後の感光体表面に多くのクリーニング残トナーが付着している、即ち、クリーニング性が悪くなることを示す。
【００８３】
また、クリーニングブレード２のエッジと感光体１との単位面積あたりの当接圧力については、次のようにして測定した。まず、感光体１と同じ曲率の透明ガラス管を用意して、これを実機にセットする。そして、これにクリーニンググレード２を当接させて、その単位長さ（ドラム軸線方向）あたりにおける加重Ｆを、Ｉ−ＳＣＡＮ加重測定器（ニッタ株式会社製）によって測定する。次に、クリーニングブレード２の裏側を、透明ガラス管を通して撮影する。そして、撮影像に基づいて、クリーニングブレード２と透明ガラス管との当接幅（表面移動方向の長さ）Ｗを求める。そして、加重Ｆと当接幅Ｗとに基づいて、単位面積あたりの当接圧力を求めた。最後に、透明ガラス管を感光体１に交換して、透明ガラス管のときと同じ加重Ｆが得られるように感光体１にクリーニングブレード２を当接させて、基準画像を出力した。なお、当然ながら、重合法によるトナーを用いて基準画像を出力した。
【００８４】
実験１の結果を次の表２に示す。なお、表２におけるクリーニング性の判定は、残トナーＩＤに基づいて次の５ランクに分けて行った。
◎（ランク５）：完全にクリーニングされた
○（ランク４）：わずかにトナーが残留した
△（ランク３）：部分的に筋状のクリーニング不良が発生した場合、あるいは全面に若干のトナーが残留している
×（ランク２）：全面に筋状あるいは多量のトナーが残留している
【００８５】
【表２】
【００８６】
表２に示すように、本実験１では、線圧を０．４０〜１．２０［Ｎ／ｃｍ］、接触幅（表面移動方向の接触長さ）を５〜９０［μｍ］の間で、それぞれ変動させた。 線圧１．２０［Ｎ／ｃｍ］をブレードにかけた場合には、２．０〜１２［ＭＰａ］の当接圧力の範囲で、良好なクリーニング性（◎ｏｒ○）が得られた。面圧が２４［ＭＰａ］と高すぎると、クリーニング不良が発生している。これは、次に説明する理由による。即ち、接触幅が５［μｍ］と狭いため、感光体精度誤差などから、主走査方向に当接ムラが発生し、部分的に十分な当接圧力が発揮されていない箇所が生じていると考えられる。
【００８７】
０．９５［Ｎ／ｃｍ］の線圧をブレードにかけた場合には、３．１７〜９．５［ＭＰａ］の当接圧力で良好なクリーニング性が得られている。但し、当接圧力が１９［ＭＰａ］まで高まると、接触幅が５［μｍ］と狭くなるために、やはり当接ムラによってクリーニング不良が発生している。また、当接圧力が１．９［ＭＰａ］以下であると、圧力不足によるクリーニング不良が発生している。
【００８８】
０．４０［Ｎ／ｃｍ］の線圧をブレードにかけた場合には、２．０〜４．０［ＭＰａ］の面圧で良好なクリーニング性が得られている。但し、面圧が８．０［ＭＰａ］まで高まると、当接ムラによるクリーニング不良が発生した。また、１．３３［ＭＰａ］以下の当接において、圧力不足によるクリーニング不良が発生した。
【００８９】
表２の結果から、面圧を２．０［ＭＰａ］以上に設定することにより、球形トナーを良好にクリーニングし得ることがわかった。但し、接触幅が１０［μｍ］程度である場合や、面圧が２．０［ＭＰａ］ギリギリである場合には、わずかにトナーが残留し（○）、完全なクリーニングとはならなかった。これは、接触面積を小さくするほど、高い面圧を付加することができるが、クリーニングブレード２と感光体１の接触幅を狭くし過ぎると、感光体との接触ムラや、感光体表面の傷、突起物等が原因となってクリーニング不良が発生し易くなるからである。 そこで、球形トナーをクリーニングするためには、面圧を２．０［ＭＰａ］以上、好ましくは３．０［ＭＰａ］以上とし、接触幅を１０［μｍ］以上に設定している。
【００９０】
感光体１の膜削れ、感光体駆動トルクの増加、ブレード磨耗等を抑えるためには、接触幅を１０〜４０［μｍ］に設定することが望ましい。さらに、３０［μｍ］以下であることが好ましい。接触幅をこれよりも大きくした場合（例えば１００μｍ）、面圧が２．０［ＭＰａ］以上、さらには３．０［ＭＰａ］以上であれば、重合法による球形トナーのもぐり込みを阻止し、良好にクリーニングすることができるが可能である。しかし、例えば１００μｍの当接幅で面圧を２．０［ＭＰａ］にするためには２．０［Ｎ／ｃｍ］の線圧を付加しなければならず、非常に大きな線圧が必要となってしまう。そして、このような高い線圧と接触幅の大きさとの相乗作用により、当接部における摩擦力を過剰に高めてしまう。出来る限り小さな当接圧力でトナーを良好にクリーニングすることが重要である。重合法による球形トナーの上記当接部へのもぐり込みを阻止するためには、感光体１の組付精度や、トナー粒径を考慮すると、感光体１とブレードとの接触幅を１０［μｍ］以上にすることが好ましい。そして、その上限値を４０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下にすることが必要である。このような当接幅に設定することによって、０．２０〜１．２０［Ｎ／ｃｍ］の線圧で、かかる接触幅と２．０［ＭＰａ］以上の当接圧力とを実現することができる。
【００９１】
次に、本実施形態のプリンタ２００で採用したクリーニングブレード２の構成について説明する。クリーニングブレード２としては、従来から用いられてきたブレード先端カット面が９０°のクリーニングブレードを用いることも可能であるが、ブレード先端を鈍角形状にしたクリーニングブレードを採用することにより、球形トナーにも対応可能で良好なクリーニング性能を維持することができる。図２２は、プリンタ２００の感光体クリーニング装置１３０が備える先端稜線部が鈍角であるブレード形状の説明図である。図２２に示すように、支持部材であるホルダー１３２の片面に弾性ブレードであるクリーニングブレード２の基端を貼り付けたものである。このクリーニングブレード２の先端稜線部２１を像担持体である感光体１の周面に押し当ててなる。
【００９２】
図２２に示すように、ホルダー１３２とクリーニングブレード２との段差部から先端稜線部２１までの長さをブレード自由長ｔ２とし、クリーニングブレード２の厚さをブレード厚t１する。このとき、クリーニングブレード２は、ブレード自由長ｔ２とブレード厚t１との間に、以下の関係が成り立つ形状である。
１．７５≦ｔ２／ｔ１≦３．００
本発明者らが鋭意研究を行った結果、上述の関係式を満たすことにより、支持板であるホルダー１３２と弾性部材であるクリーニングブレード２との接合部での座屈を防止することができることが分かった。図２１は、従来のクリーニングブレードの先端稜線部が直角であるブレード形状の説明図である。このクリーニングブレード２の形状は、例えばブレード自由長ｔ２＝７ｍｍ、ブレード厚さｔ１＝２ｍｍで、ｔ２／ｔ１＝３．５のものがあった。このような形状であると、ホルダー１３２との接合部でクリーニングブレード２が座屈してしまい、腹当りすることにより、球形トナーをクリーニングする為に必要な面圧を付与することができなかった。一方、ブレード自由長ｔ２とブレード厚t１とが上述の関係式を満たすようにクリーニングブレード２の形状を設定することによって、クリーニングブレード２とホルダー１３２との接合部での座屈を抑制することが出来る。
【００９３】
また、クリーニングブレード２は、例えば、ＪＩＳＡ硬度が６０［°］以上８０［°］以下のゴムを使用している。硬度を６０［°］未満とした場合には、ブレード厚ｔ１とｔ２が上記関係を満たした場合にも、支持板と弾性体の接合部において、座屈が発生し、十分な面圧を付与できない場合はある。逆に、ゴム硬度が高すぎる場合には、感光体との密着性が悪くなり、部分的に十分な面圧が付加されない場所が発生し、クリーニング不良となる場合がある。さらに、反発弾性を２３℃で３０％以下のものを用いる。
【００９４】
クリーニングブレード２の先端稜線部２１を形成する角度θは、鈍角とする。また、鈍角は、９５［°］から１４０［°］の範囲が好ましい。クリーニングブレード２のトナーを除去する性能と、面圧とについては上で述べたとおりであり、クリーニングブレード２の先端角度を鈍角形状とすると、先端稜線部２１が直角、つまりθ＝９０［°］のクリーニングブレード２に比べて、より低線圧で高面圧を付加することができる。以下、クリーニングブレード２の先端稜線部２１を形成する角度θについて、従来のクリーニングブレードと比較しながら詳細に説明する。
【００９５】
従来のクリーニングブレードの先端稜線部は、クリーニングブレード２の長手方向全幅において、クリーニングブレード２の先端面であるカット面とクリーニングブレード２の下面であるエア面とが成す角が９０［°］である。これは、ブレード先端面はブレード下面及びブレード上面に対して直角である方がブレードを作成する上で加工しやすいためである。図２７に先端稜線部が直角であるクリーニングブレードの概略図を示す。図２７（ａ）はクリーニングブレード２の全体図で、図２７（ｂ）はクリーニングブレード２が像担持体である感光体１に当接する先端稜線部２１の近傍である図２７（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。
【００９６】
先端稜線部２１が直角で図中矢印Ｄ方向に表面移動する感光体１に当接すると、感光体１との摩擦力により矢印Ｄ方向に引っ張られ、図２７（ｂ）に示すように先端稜線部２１でのめくれが大きくなってしまう。めくれが大きくなるとクリーニングブレード２と感光体１表面との矢印Ｄ方向の当接長さが長くなり、クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積が広くなる。クリーニングブレード２から感光体１に対して所定の荷重がかかるように設定しても、クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積が広いと、面圧が低下する。面圧が低いと当接部でのトナーのすり抜けを十分に防止することができず、クリーニング不良の原因となる。ここで面圧を高めるためにクリーニングブレード２の感光体１に対する荷重を増加させると、感光体１が表面移動するトルクが大きくなり、駆動系への負担が大きくなるという問題が生じる。
【００９７】
そこで、クリーニングブレード２の先端稜線部の角度を鈍角にすることにより改善する。 図２８に先端稜線部が鈍角であるクリーニングブレードの概略図を示す。図２８（ａ）はクリーニングブレード２の全体図で、図２８（ｂ）は図２８（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。先端稜線部２１が鈍角であると感光体１との摩擦力により矢印Ｄ方向に引っ張られても、直角である場合に比べて変形しにくく、図２８（ｂ）に示すように先端稜線部２１でのめくれは小さくなる。めくれが小さくなるとクリーニングブレード２と感光体１表面との矢印Ｄ方向の当接長さが短くなり、クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積も狭くなる。クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積が狭いと、クリーニングブレード２から感光体１に対して先端稜線部２１が直角の場合と同じ荷重がかかっていても、先端稜線部２１が直角である場合に比べて面圧が高くなる。ブレード先端の形状により面圧を高くすることにより、感光体１に加える荷重に対して、効率よく当接部でのトナーのすり抜けを防止することができ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【００９８】
また、クリーニングブレード２の先端角度を鈍角とする場合、９５［°］から１４０［°］の範囲が好ましい。先端角度が９０［°］にあまり近い値であると、鈍角による接触面積の低減が発揮されない。また、クリーニングブレード２は初期当接角度が１５［°］〜３０［°］の間で設置して装置に組み込まれる。そのため、先端角度を１４０［°］、初期当接角を３０［°］とした場合には、ブレードの先端面と感光体１表面とが形成する角度は１０［°］となる。この角度が小さな値となると、ブレード端部と感光体１との間の楔形の空隙にトナーが堆積し、実質的にクリーニングブレード２と感光体１との接触面積が増えた状態となる。これにより、面圧が低下してしまい、その結果、クリーニング不良となることがある。
【００９９】
プリンタ２００では、クリーニングブレード２に用いる弾性部材として、温度２３［℃］における反発弾性率（反発弾性係数ＪＩＳ−Ｋ−６２５５）が３０％以下であるものを用いている。かかるクリーニングブレード２を用いる理由は２つある。１つ目の理由は、球形トナーを良好にクリーニングするためには、クリーニングブレード先端の振動が少ない方が良いからである。２つ目の理由は、クリーニングブレード２の磨耗に対して、反発弾性率が低い方が良いからである。よって、プリンタ２００では、クリーニングブレード２の摩耗を抑えつつ、ブレード先端の振動によるクリーニング性の悪化を抑えることができる。
【０１００】
従来、粉砕トナーをクリーニングする際には、クリーニングブレード２によって、ブレード先端に接触したトナーを跳ね飛ばすという作用があったため、反発弾性率が低い場合には、跳ね飛ばし効果が十分に働かないという問題があった。しかしながら、球形トナーの場合には、トナーを跳ね返す前に、クリーニングブレード２をすり抜けてしまうため、跳ね飛ばし効果は作用しない。むしろ、反発弾性が高く、ブレード先端が感光体に対して微小振動し易い場合には、かえって球形トナーのすりぬけを助長してしまうことが分かっている。
【０１０１】
一方、反発弾性が低い方が、クリーニングブレード２の磨耗に対して、有利であることが分かっている。すなわち、繰り返しの作像過程において、クリーニングブレード２は、感光体１との摺擦によって、徐徐に磨耗していく。我々は、クリーニングブレード２の磨耗の発生メカニズムは、クリーニングブレード２自身のスティックスリップ運動の結果、ブレードを構成する高分子（例えばポリウレタンゴム）が引裂かれ、疲労破壊する結果、磨耗が発生すると考えている。このような場合には、クリーニングブレード２先端部が引き千切れ、そこからクリーニング不良が発生する。一方、反発弾性を低くした場合には、ブレード自身のスティックスリップ運動が抑制される為に、繰り返しの作像工程を経た後でも、クリーニングブレード先端部分の累積振動回数が高反発弾性ブレードに比べて少ないため、疲労破壊も抑制される。その結果として、繰り返しの作像工程を経ても、クリーニングブレード磨耗が進行せず、長期にわたってクリーニング性能が維持されることになる。
【０１０２】
球形トナーをクリーニングするために必要な当接圧力を得ると、粉砕トナーの場合よりも当接圧力を高めなければならないことは既に述べた通りである。このように当接圧力を高めると、当然ながら感光体１の表面を摩耗させ易くなる。
【０１０３】
そこで、本プリンタにおいては、負帯電性の有機感光体である感光体１として、特殊な表面保護層を設けたものを用いている。図２３は、プリンタ２００の感光体１を示す模式図である。図２３において、感光体１は、直径３０［ｍｍ］のドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
【０１０４】
基層としての導電性支持体１ｅ上には、絶縁層である下引き層１ｄが設けられている。そして、その上に感光層としての電荷発生層（ＣＧＬ）１ｃ、電荷輸送層（ＣＴＬ）１ｂが設けられている。さらにその上に表面保護層（ＦＲ）１ａが積層されている。
【０１０５】
導電性支持体としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものを用いることができる。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、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、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したものがある。あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特開昭５２−３６０１６ 号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【０１０６】
この他、支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、導電性支持体１ｅとして用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、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、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、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、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
【０１０７】
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体として良好に用いることができる。
【０１０８】
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層には公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、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、他の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等が挙げられ、これらは有用に用いられる。これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
【０１０９】
電荷発生層は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上、あるいは下引き層上に塗布し、乾燥することにより形成される。
【０１１０】
電荷発生層には、必要に応じて結着樹脂中に上記電荷発生物質を分散させることができる。用いることができる結着樹脂の例としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、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、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００ 重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
【０１１１】
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられる。特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２種以上混合して用いてもよい。
【０１１２】
電荷発生層は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていても良い。
【０１１３】
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
【０１１４】
電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５［μｍ］程度が適当であり、好ましくは０．１〜２［μｍ］である。
【０１１５】
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
【０１１６】
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電子輸送物質としては、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、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【０１１７】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、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、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
【０１１８】
結着樹脂としては、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、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、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、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【０１１９】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は解像度・応答性の点から、２５［μｍ］以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム（特に帯電電位等）に異なるが、５［μｍ］以上が好ましい。
【０１２０】
溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
【０１２１】
感光層は、前述の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂等を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを導電性支持体１ｅ上ないし下引き層１ｄ上に塗布、乾燥することによって形成できる。電荷輸送物質を含有させずに、電荷発生物質と結着樹脂とから構成してもよい。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
【０１２２】
結着樹脂としては先に電荷輸送層で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、先に挙げた高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。結着樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は５〜４０重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は０〜１９０重量部が好ましく、さらに５０〜１５０重量部であればより好ましい。
【０１２３】
感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。感光層の膜厚は、５〜２５［μｍ］程度が適当である。
【０１２４】
下引き層１ｄは一般には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で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤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、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。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、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。また、これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、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することもできる。
【０１２５】
この他、下引き層１ｄには、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層１ｄの膜厚は０〜５［μｍ］が適当である。
【０１２６】
表面保護層１ａは、例えば耐磨耗性を向上させるためにアモルファスシリコンで表面コートしたものや、電荷輸送層のさらに表面にアルミナや酸化スズ等を分散させたものを採用することができる。
【０１２７】
感光体１の構成はこれまで説明した構成に限定されるものではない。導電性支持体１ｅの上に電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層のみを設けた１層構成でもよい。また、導電性支持体の上に電荷発生物質を主成分とする電荷発生層と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層とが積層された構成でもよい。また、導電性支持体の上に電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層を設ける。そして、その上に更に保護層を設けた構成や、導電性支持体の上に電荷発生物質を主成分とする電荷発生層と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層とを積層し、その電荷輸送層の上に保護層を設けた構成でもよい。また、導電性支持体の上に電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層と電荷発生物質を主成分とする電荷発生層とを積層し、その電荷発生層の上に保護層を設けた構成でもよい。
【０１２８】
表面保護層１ａのバインダー構成として、架橋構造のものを使用している。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成する。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発揮する。
【０１２９】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上述の反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用すること非常に有効である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
【０１３０】
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物がある。また、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物もある。さらに、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
【０１３１】
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【０１３２】
熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合がある。より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。
【０１３３】
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。この場合の重合開始剤とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【０１３４】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【０１３５】
以上のような表面保護層を設けた感光体については、例えば、保護層塗工液、膜厚、作成条件を次に説明するように工夫する点の他は、周知の方法と同様にして製造することができる。即ち、まず、メチルトリメトキシシラン１８２重量部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０重量部、２−プロパノール２２５重量部、２％酢酸１０６重量部、及び アルミニウムトリスアセチルアセトナート１重量部を混合して表面保護層用の塗布液を得る。この塗布液を、電荷輸送層の上に塗布して乾燥させた後、１１０［℃］の環境下で１時間の加熱硬化処理して、膜厚３［μｍ］の表面保護層を形成する。
【０１３６】
また、例えば、保護層塗工液、膜厚、作成条件を次に説明するように工夫する点の他は、周知の方法と同様にしてもよい。即ち、化１で化学構造式を示した正孔輸送性化合物３０重量部、及び化２で化学構造式を示したアクリルモノマーと光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）との混合物０．６重量部を、モノクロロベンゼン５０重量部／ジクロロメタン５０重量部の混合溶媒中に溶解して、表面保護層用塗料得る。この塗料をスプレーコーティング法により電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００［ｍＷ／ｃｍ２］ の光強度で３０秒間硬化させることによって膜厚５μｍの表面保護層を形成する。
【化１】
【化２】
【０１３７】
これまで説明してきたプリンタ２００では、重合法によるトナーとして、平均円形度が０．９８以上であって、且つ、体積平均粒径が５［μｍ］のものを用いるようになっている。平均円形度については、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製、商品名）を用いて測定することが可能である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に、分散剤として界面活性剤好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料（トナー）を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１［万個／μｌ］となるようにしたものを上記分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、トナー投影形状の外周長をＬ１（図２４）、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ真円の外周長をＬ２（図２５）としたときのＬ２／Ｌ１を求め、その平均値を円形度とする。
【０１３８】
体積平均粒径については、コールターカウンター法によって求めることが可能である。具体的には、コールターマルチサイザー２ｅ型（コールター社製）によって測定したトナーの個数分布や体積分布のデータを、インターフェイス(日科機社製)を介してパーソナルコンピューターに送って解析するのである。より詳しくは、１級塩化ナトリウムを用いた１％ＮａＣｌ水溶液を電解液として用意する。そして、この電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５［ｍｌ］加える。更に、これに被検試料としてのトナーを２〜２０［ｍｇ］加え、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。そして、別のビーカーに電解水溶液１００〜２００［ｍｌ］を入れ、その中に分散処理後の溶液を所定濃度になるように加えて、上記コールターマルチサイザー２ｅ型にかける。アパーチャーとしては、１００［μｍ］のものを用い、５０，０００個のトナー粒子の粒径を測定する。チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上３２．０［μｍ］以下のトナー粒子を対象とする。そして、「体積平均粒径＝ΣＸｆＶ／ΣｆＶ」という関係式に基づいて、体積平均粒径を算出する。但し、Ｘは各チャンネルにおける代表径、Ｖは各チャンネルの代表径における相当体積、ｆは各チャンネルにおける粒子個数である。
【０１３９】
今後、粉砕法がより発展していくことにより、粉砕法によっても、非常に平均円形度の高いトナーを得ることが可能になるかもしれない。その場合、粉砕法によるトナーでも、重合法によるトナーと同様に、クリーニング不良が発生し易くなる。
【０１４０】
上述した各実験に用いたトナーは（平均円形度０．９８以上、体積平均粒径５μｍ）では、図２６に示すように、粒径２．５〜７．０［μｍ］の範囲に９５［％］のトナー粒子が存在している。この分布状態は、転写残トナー（実際にクリーニングされるトナー）についても同様である。
【０１４１】
なお、本発明をプロセスユニット１００に適用した例について説明したが、クリーニング手段をプロセスユニットとして構成していない画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【０１４２】
以上、本実施形態によれば、複数の保護剤供給手段を設け、感光体１の表面移動方向の複数箇所に保護剤を供給することにより、供給量の軸方向の均一化を図る。
また、特定の箇所に複数の保護剤供給手段を設け、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立を図る。第一保護剤供給手段１５１によりクリーニングブレード２よりも下流で帯電装置１１０よりも上流の第一供給領域１５０に保護剤を供給することにより、均一な保護層を形成された状態で放電領域を通過させる。よって、近接放電に起因する感光体１の表面の劣化を効果的に防止することができる。また、第二保護剤供給手段１６２により帯電装置１１０よりも下流でクリーニングブレードよりも上流の第二供給領域１６０に保護剤を供給することにより、クリーニングブレード通過時に劣化した保護剤が直接クリーニングブレードに接触し難いようにする。このように、第一保護剤供給手段１５１により第一供給領域１５０に、第二保護剤供給手段１６１により第二供給領域１６０に保護剤を供給することにより、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立が可能となる。
また、第一保護剤供給手段１５１として第一供給領域１５０に接触するよう配置された回転可能なファーブラシ１５２と、ファーブラシ１５２に接触する固形保護剤１５３とを、第二保護剤供給手段１６１として第二供給領域１６０に接触するよう配置された回転可能なファーブラシ１６２と、ファーブラシ１６２に接触する固形保護剤１６３とをそれぞれ備える。これにより、ファーブラシ１５２およびファーブラシ１６２にて掻き取った保護剤を感光体１に塗布することにより、第一供給領域１５０および第二供給領域１６０にへの保護剤の供給が行える。
また、第二保護剤供給手段１６１として中間転写体４５表面に接触する回転可能なファーブラシ１６１と、ファーブラシ１６１に接触する固形保護剤１６３とを備え、ファーブラシ１６１で掻き取った保護剤を中間転写体４５に塗布し、中間転写体４５を介して保護剤を感光体の第二供給領域１６０に供給する。これにより、感光体周辺の省スペース化が図れる。また、複数の感光体を有するプリンタでは、各感光体に対向するよう第二保護剤供給手段を複数設けるのではなく、各感光体に対向する中間転写体４５に対向するような第二保護剤供給手段を１つだけ設けることもでき、複数の感光体の第二供給領域に保護剤を供給することができる。よって、部品点数の削減が可能となる。
また、第二保護剤供給手段１６１として保護剤を内添したトナーを用いることにより、別途装置を設ける必要がなく、装置の省スペース化,低コスト化が図れる。
また、クリーニングブレード２の先端稜線部の角度が９５°以上、１４０°以下とすることにより、感光体１に加える荷重に対して、効率よく当接部でのトナーのすり抜けを防止することができ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
また、トナーは平均円形度が０．９８以上のものを用いることにより、
また、プリンタ２００ではトナーとして、平均円形度が０．９８以上のトナーを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。そして、このトナーのクリーニングにクリーニングブレード２を用いることにより、除去が困難であるトナーを良好にクリーニングすることができる。
また、感光体１に、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を設けることにより、感光体１の耐磨耗性を向上することができる。
また、感光体１に、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を設けることにより、感光体１の耐磨耗性を向上することができる。
さらに、バインダー樹脂の構造中に電荷輸送層を設けることにより、感光体１の電気的安定性を高めることができる。
また感光体１と、帯電ローラ１１１と、クリーニングブレード２と、第一保護剤供給手段１５１および第二保護剤供給手段１６１とを有するプロセスユニット１００が画像形成装置であるプリンタ２００本体に対しいて着脱可能となっている。これにより、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するとともに、像担持体表面に供給した保護剤が近接放電により劣化してクリーニングブレードに悪影響を与えてトナーすり抜け量を増加することを抑制できるプロセスユニット１００を提供することができる。さらに、プロセスユニット１００を構成することにより、交換、修理、補給等のメンテナンスを容易とし、かつプリンタ２００本体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるプロセスユニットを示す概略構成図。
【図３】同プロセスユニットにおける帯電装置を感光体とともに示す概略構成図。
【図４】本実施形態の保護剤供給手段を複数備えたプリンタの斜視図。
【図５】本実施形態の保護剤供給手段を複数の特定の領域に備えたプリンタの概略構成図。
【図６】粉末状の保護剤滞留領域を設けた保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【図７】中間転写体を介した第二保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【図８】中間転写体を介した第二保護剤供給手段を備えたプリンタの他の例の概略構成図。
【図９】保護剤を内添したトナーを用いた第二保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【図１０】表１中の条件１の実験方法の説明図。
【図１１】表１中の条件２の実験方法の説明図。（ａ）はステアリン酸亜鉛塗布時。（ｂ）はすり抜けトナー量時。
【図１２】表１中の条件３の実験方法の説明図。（ａ）はステアリン酸亜鉛塗布時。（ｂ）はすり抜けトナー量時。
【図１３】表１中の条件４の実験方法の説明図。（ａ）はステアリン酸亜鉛塗布時。（ｂ）はすり抜けトナー量時。
【図１４】表１の条件１〜５の実験結果を示すグラフ。
【図１５】従来のホルダー及びクリーニングブレードを示す概略図。
【図１６】重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度の強い押圧力で感光体に向けて押圧した従来のクリーニングブレードの先端部を示す拡大図。
【図１７】図１６に示した状態のクリーニングブレードの先端部における圧力分布図。
【図１８】肉厚部を有するクリーニングブレードとホルダーとを示す概略説明図。
【図１９】同クリーニングブレードの先端部を示す拡大図。
【図２０】同クリーニングブレードの圧力分布図。
【図２１】クリーニングブレードの先端稜線部が直角であるブレード形状の説明図。
【図２２】クリーニングブレードの先端稜線部が鈍角であるブレード形状の説明図。
【図２３】感光体の断面を示す模式図。
【図２４】トナーの投影像の外周長を説明する模式図。
【図２５】トナーと同じ投影面積の真円の外周長を説明する模式図。
【図２６】トナーの粒径分布を示すグラフ。
【図２７】先端稜線部が直角であるクリーニングブレードの説明図。（ａ）はブレード全体図、（ｂ）は先端部近傍の拡大図。
【図２８】先端稜線部が鈍角であるクリーニングブレードの説明図。（ａ）はブレード全体図、（ｂ）は先端部近傍の拡大図。
【図２９】従来の保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【符号の説明】
【０１４４】
１ 感光体
２ クリーニングブレード
２ａ 肉厚部
１０ 給紙カセット
２０ 搬送ローラ対
２１ 先端稜線部
２２ ブレード先端面
２３ ブレード下面
２４ ブレード上面
２５ 空隙
３０ 記録体搬送路
３１ レジストローラ対
４０ 転写装置
４１ 搬送ベルト
４２ 搬送ベルト駆動ローラ
４３ 記録体転写バイアスローラ
４４ 搬送ベルトクリーニング装置
４４ａ ファーブラシ
４５ 中間転写体
４６ ２次転写ローラ
５０ 定着装置
６０ 排紙ローラ対
１００ プロセスユニット
１０１ 光書込ユニット
１１０ 帯電装置
１１１ 帯電ローラ
１１１ａ 軸部
１１１ｂ ローラ部
１１２ スペーサ
１１５ スプリング
１１８ 供給搬送スクリュ
１１９ 現像剤供給部
１２０ 現像装置
１２１ 現像ケーシング
１２２ 現像部
１２３ 現像剤攪拌部
１２４ 現像スリーブ
１２５ ドクターブレード
１２６ マグネットローラ
１２７ 攪拌搬送スクリュ
１２８ Ｔセンサ
１２９ 仕切壁
１３０ 感光体クリーニング装置
１３１ 感光体除去ケーシング
１３２ ホルダー
１３４ 回収スクリュ
１３５ 保護剤供給手段
１３５Ａ，Ｂ 保護剤供給手段
１３６ ファーブラシ
１３６Ａ，Ｂ ファーブラシ
１３７ 固形保護剤
１３７Ａ，Ｂ 固形保護剤
１３８ 加圧バネ
１４０ 除電器
１５０ 第一供給領域
１５１ 第一保護剤供給手段
１５２ ファーブラシ
１５３ 固形保護剤
１５４ 加圧バネ
１５５ 第一保護剤滞留領域
１５６ 仕切り部材
１５７ 粉末保護剤
１６０ 第二供給領域
１６１ 第二保護剤供給手段
１６２ ファーブラシ
１６３ 固形保護剤
１６４ 加圧バネ
１６５ 第一保護剤滞留領域
１６６ 仕切り部材
１６７ 粉末保護剤
１７０ 引伸ばしブレード
２００ プリンタ
Ｐ 転写紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファックス、プリンタ等の画像形成装置、および、これに採用されるプロセスユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式の画像形成装置では、感光体の回転とともに、その周面を帯電装置で一様に帯電し、次いで露光装置で書込みを行って感光体上に静電潜像を形成し、現像装置で静電潜像にトナーを付着させることによりその静電潜像を可視像化して感光体上にトナー画像を形成する。そして、転写装置で感光体上のトナー画像を記録媒体に転写して後、定着装置で転写画像を定着して記録媒体上に画像を記録していた。一方、トナー画像転写後の感光体の周面は、クリーニング装置で転写残トナーをクリーニングされ、再度の画像形成に備える。画像形成装置では、このような画像形成プロセスを繰り返し行っている。
【０００３】
画像形成装置に採用されるクリーニング装置としては、一般的に、構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、クリーニング部材として、ポリウレタンゴムなどの弾性材料をよりなるクリーニングブレードを用いるものが広く知られている。クリーニングブレードは、その基端を支持部材で支持して先端稜線部を感光体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去することによりクリーニングしていた。
【０００４】
このクリーニングブレードと感光体との間の摩擦力低減や、トナー付着力の低減などの目的で、ステアリン酸亜鉛などを潤滑剤として感光体表面に供給する供給手段をクリーニングブレードの上流に設けたものが知られている。ステアリン酸亜鉛の供給手段としては、回転可能なファーブラシと、固形状に成型されたステアリン酸亜鉛のバーとを設け、ステアリン酸亜鉛のバーをファーブラシに押し当て、ファーブラシにてステアリン酸亜鉛のバーを掻き取り、これを像坦持体上に塗布する。
【０００５】
また、感光体の化学的劣化防止を目的として、ステアリン酸亜鉛などを保護剤として感光体表面に供給するものもある。例えば、像坦持体上に電荷を付与する帯電装置として近接配置された帯電部材を用いた近接放電をおこなった場合、感光体が放電によって酸化し、化学的劣化が進みやすいという不具合がある。特に、帯電部材にＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したバイアスを印加する方式では、ＤＣ電圧に比べて高エネルギーの放電が発生するため、感光体の化学的劣化の影響が大きい。この近接放電による不具合を解決するために、感光体表面が直接放電にさらされないように、保護剤としてを感光体上に供給するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
このように、放電からの保護剤としてステアリン酸亜鉛を供給する場合には、その目的から感光体表面に保護剤を均一に塗布して均一な保護層を形成することが望まれる。ステアリン酸亜鉛の供給手段としては、上記感光体上に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を供給する手段と同様の態様であり、回転可能なファーブラシと、固形状に成型されたステアリン酸亜鉛のバーとを設け、ステアリン酸亜鉛のバーをファーブラシに押し当て、ファーブラシにてステアリン酸亜鉛のバーを掻き取り、これを像坦持体上に塗布するものが知られている。ところが、上記潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を供給する場合のように、クリーニングブレードの上流で保護剤としてのステアリン酸亜鉛を供給すると、ステアリン酸亜鉛は転写残トナーと共にクリーニングブレードに到達し、その一部は転写残トナーと共にクリーニングブレードによって除去されてしまう。このため、クリーニングブレード通過後は、感光体表面のステアリン酸亜鉛は不均一に存在する。このような状態の感光体が帯電装置を通過すると、ステアリン酸亜鉛の存在しない領域は直接放電にさらされて劣化が進行してしまう。また、転写残トナーの入力量、入力パターンは、出力画像パターンによって異なるので、ステアリン酸亜鉛のクリーニングブレードによる除去され方も不安定である。これらのことから、クリーニングブレード通過後の、感光体上のステアリン酸亜鉛の存在状態は非常に不安定で不均一な状態であり、クリーニングブレードの上流でステアリン酸亜鉛を供給するものでは、放電からの感光体表面を保護する保護剤として望まれる均一な状態ではない。
【０００７】
そこで、本出願人は、特許文献２において、感光体表面移動方向で帯電装置より上流側で感光体表面に接触する画像形成プロセス手段のうち最も帯電装置に近いものと帯電装置との間に保護剤供給手段を設けたものを提案している。特許文献２の装置では、上述の画像形成プロセスのうち、クリーニングブレード通過後で、感光体が帯電装置により放電をうける直前にステアリン酸亜鉛を塗布することで、転写残トナーの影響を受けることなく感光体表面に保護剤の層が均一を形成し、感光体の近接放電による劣化を効果的に抑制している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３４１４８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、特許文献２のように、感光体に保護剤を供給する箇所が一箇所のものでは、経時で感光体の長手方向で保護剤の供給量が偏ってしまうことがあった。特に、供給手段として、バー状に成型された固形状保護剤をファーブラシによって掻き取りながら感光体上へ塗布するものでは発生しやすい。
【００１０】
その原因の一つとして、初期的なファーブラシとバー状の固形状保護剤の組み付け時の当接の僅かな偏りがある。例えば、ファーブラシとバー状の固形状保護剤の当接状態が、長手方向に不均一で偏りを有する場合には、バー状の固形保護剤の一端がブラシ部材と強く当接し、もう一端が弱く当接することになる。このような場合、画像出力枚数が少なく、バー状の固形状剤の削れ量が少ない間は、ブラシ部材とバー状の固形保護剤の当接の強弱による影響は小さく、感光体上への保護剤の供給量に微量の偏りがある程度である。しかし、画像出力の累積枚数が増えるにつれてその影響は累積され、固形保護剤の一端の削れ量が多く、もう一端の削れ量が少ないという、バー状の固形保護剤の偏磨耗が発生する。こうなってしまうと、感光体上への保護剤の供給量が極端に偏ってしまう。
【００１１】
他の原因として、経時での感光体の軸方向の画像入力パターンの違いがある。画像入力パターンの違いがあると、感光体表面状態の変化して、ファーブラシから感光体への保護剤の供給量が長手方向で異なって、バー状の固形保護剤の削れ量が不均一になるためである。
【００１２】
また、感光体に保護剤を供給する箇所が一箇所のもののなかでも、上記特許文献２の装置では、転写残トナーがクリーニングブレードにより十分にせき止められずに、トナーすり抜けが増加してしまった。これは、特許文献２の装置では、感光体表面上に均一に塗布したステアリン酸亜鉛が帯電装置による放電領域を通過する際に、感光体の身代わりとして酸化され、劣化してしまう。劣化したステアリン酸亜鉛は、潤滑性を失っており、むしろ粘着性が増してしまう。この劣化したステアリン酸亜鉛は、繰り返しの画像形成の間には感光体表面上に堆積していく。このため、劣化したステアリン酸亜鉛が感光体とクリーニングブレードの間に介在する場合には、クリーニングブレードと感光体の当接状態が不均一になり、クリーニングブレードと感光体が当接するニップ部において、部分的な圧力不足などが発生する結果、すり抜けトナー量が増加すると考えられる。すり抜けトナーの一部は帯電ローラに付着してしまい、繰り返しの画像形成動作によって帯電ローラは汚れていき、高耐久化に支障をきたすものとして問題となる。そこで、別途帯電ローラクリーナを設けるなどの対応が考えられるが、コストアップにつながってしまう。
【００１３】
このように、感光体上にステアリン酸亜鉛等を保護剤として供給するものでは、供給箇所がクリーニング装置の上流、または、クリーニング装置の下流で帯電装置の上流のいずれの場合でも、感光体の近接放電による劣化を抑制、およびトナーすり抜け量の増加の抑制を両立させることは難しい。
【００１４】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その第一の目的とするところは、近接放電による帯電方式を採用し、像担持体表面に近接放電による劣化防止のための保護剤を供給する画像形成装置において、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するために、像担持体の軸方向に均一な保護剤の供給をおこなうことのできる画像形成装置を提供することである。
また、第二の目的とするところは、第一の目的に加え、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するとともに、像担持体表面に供給した保護剤が近接放電により劣化してクリーニングブレードに悪影響を与えてトナーすり抜け量を増加することを抑制できる画像形成装置及びプロセスユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記第一の目的を達成するために、請求項１の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、上記像担持体の表面移動方向の複数箇所に該像担持体表面を保護する保護剤を塗布するための複数の保護剤供給手段を設けたことを特徴とするものである。
また、上記第二の目的を達成するために、請求項２の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、上記像担持体の表面移動方向に関して上記クリーニングブレードよりも下流で上記帯電装置よりも上流の第一供給領域に上記保護剤を供給する第一保護剤供給手段と、該帯電装置よりも下流で該クリーニングブレードよりも上流の第二供給領域に該保護剤を供給する第二保護剤供給手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段として上記像担持体の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを、上記第二保護剤供給手段として該像担持体の第二供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とをそれぞれ備え、該供給部材にて掻き取った保護剤を該像坦持体上に塗布することで、該保護剤をそれぞれ該第一供給領域および該第二供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記像担持体に接触し該像担持体上に形成されたトナー像を転写する中間転写体を設け、上記第二保護剤供給手段が該中間転写体表面に接触する回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該中間転写体に塗布し、該中間転写体を介して該保護剤を該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記第二保護剤供給手段が、保護剤を内添したトナーを用いて上記像担持体上の潜像を現像することにより該保護剤該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または7の画像形成装置において、上記クリーニングブレードの先端稜線部の角度が９５°以上、１４０°以下であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記トナーは平均円形度が０．９８以上のものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記像担持体として、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記像担持体として、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記表面保護層の構造中に電荷輸送層を有することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、像担持体と、帯電装置と、クリーニング装置と、該像担持体表面を保護するために該像担持体表面に保護剤を供給する保護剤供給手段とを一体的に形成し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットにおいて、上記保護剤供給手段として、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置に記載される第一保護剤供給手段および第二保護剤供給手段とを採用したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１の発明においては、複数箇所ある保護剤供給手段の一つで像担持体上への保護剤の供給量が軸方向で偏っていたとしても、他の保護剤供給手段により供給される保護剤の量は、像担持体上の保護剤の少ないところには多く供給され、多いところには少なく供給される。結果的に複数の保護剤供給手段を通過した後の像担持体上に存在する保護剤の量は、一つの保護剤供給手段を通過後の偏りよりも均一化される。これは、ステアリン酸亜鉛のような潤滑性を有する保護剤の上から、さらに潤滑性を有する保護剤を重ねて供給する場合、ある一定以上は積み重ならないという性質によるものと考えられる。すなわち、像担持体に保護剤を供給する際は、像担持体表面上の保護剤の量によって重ねて供給される保護剤の量が変化するので、一回で供給するよりも複数回に分けて重ねて供給することで、供給量の軸方向の偏りは小さく抑えられる。
請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の発明によれば、保護剤供給手段を特定の複数箇所に設け、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立を図る。詳しくは、第一保護剤供給手段により上記第一供給領域に保護剤を供給することにより、帯電装置の放電領域に達する前に保護剤が像担持体上から部分的に除去されることなく、均一な保護層を形成された状態で放電領域を通過させる。よって、近接放電に起因する像担持体表面の劣化を効果的に防止することができる。また、第二保護剤供給手段により上記第二供給領域の、放電領域通過時に劣化した保護剤上に新たに劣化していない保護剤を重ねて供給し、クリーニングブレード通過時には、劣化した保護剤が直接クリーニングブレードに接触し難いようにする。本発明者らは、後述する実験により、像担持体上に劣化した保護剤が堆積していても、その上に新たな保護剤を重ねて供給して劣化した保護剤を直接クリーニングブレードに接触し難いようにすることで、劣化した保護剤がクリーニングブレードに与える悪影響を抑制し、クリーニングブレードからのトナーすり抜けの増加を抑制できることを発見した。このように、第一保護剤供給手段により上記第一供給領域に、第二保護剤供給手段により上記第二供給領域に保護剤を供給することにより、従来の保護剤の像担持体の供給を一箇所で行うものでは困難であった、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、近接放電による帯電方式を採用し、像担持体表面に近接放電による劣化防止のための保護剤を供給する画像形成装置において、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するために、像担持体の軸方向に均一な保護剤の供給をおこなうことができるという優れた効果がある。
また、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の発明によれば、請求項１の効果に加え、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止できるとともに、像担持体表面に供給した保護剤が近接放電により劣化してクリーニングブレードに悪影響を与えてトナーすり抜け量が増加することを抑制できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を、画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの構成及び動作について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタ２００の全体の概略構成図である。プリンタ２００は、プロセスユニット１００、光書込ユニット１０１、給紙カセット１０、複数の搬送ローラ対２０、記録体搬送路３０、レジストローラ対３１、転写搬送ユニット４０、定着装置５０、排紙ローラ対６０などを備えている。
【００１９】
光書込ユニット１０１は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、周知の技術により、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザー光を照射する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るプリンタ２００に採用されるプロセスユニット１００の概構成を示す概略構成図である。同図において、トナー像を生成するプロセスユニット１００は、ドラム状の感光体１、帯電装置１１０、現像装置１２０、感光体クリーニング装置１３０、除電器１４０などを有している。
【００２１】
帯電手段である帯電装置１１０は、潜像担持体である感光体１に対して、帯電バイアスが印加されながら回転駆動せしめられる回転帯電部材としての帯電ローラ１１１を所定の微小ギャップを介して対向させている。そして、この微小ギャプにて、帯電ローラ１１１から感光体１に向けて放電を発生させて、感光体１を一様帯電せしめる。帯電ローラ１１１を回転させるのは、放電直後のローラ表面を微小ギャップから退避させるとともに、放電していないローラ表面を微小ギャップに進入させることで、安定した放電を生じさせるためである。
【００２２】
帯電手段としては、従来より、コロナ放電を利用したコロナ帯電方式のものを採用するのが一般的であった。コロナ帯電方式は、チャージワイヤを被帯電体に近接して配設し、チャージワイヤに高電圧を印加することにより、チャージワイヤと被帯電体との間にコロナ放電を起こし、これによって被帯電体を帯電するものである。しかしながら、コロナ帯電方式の場合には、コロナ放電に伴いオゾンや窒素酸化物（ＮＯｘ）などの放電生成物質が発生する。放電生成物質は、感光体方面に画像形成の際に悪影響を及ぼす硝酸又は硝酸塩の膜を形成する恐れがあるため、できればその発生を回避したいところである。そこで、近年では、コロナ帯電方式に代えて放電生成物質の発生が少なく、低電力で帯電ができる接触帯電方式又は近接帯電方式の開発が盛んに行われている。これらの方式は、ローラ、ブラシ、又はブレード等の帯電部材を感光体等の被帯電体に接触又は近接して対向させ、帯電部材に電圧を印加することによって被帯電体の表面を帯電させるものである。この方式によれば、コロナ帯電方式に比して、放電生成物質の発生が少なく低電力化を実現することができるため有用性が高い。また、大掛かりな帯電装置を必要としないため装置の小型化が可能であり、装置の小型化が望まれているニーズに合致する。更には、重合法による球形トナーを用いた場合、粉砕トナーに比べてクリーニング不良が発生し易い。しかし、非接触ローラ帯電方式であれば、クリーニング残トナーを帯電装置に付着させることがなく、付着による異常画像の発生が起きないという利点がある。
【００２３】
そこで、プリンタ２００においては、非接触ローラ帯電方式を採用している。なお、帯電方式には、被帯電体に接触させたローラ等の帯電部材による交流印加放電によって被帯電体を帯電せしめる方法がある。この方法を適用する場合には、被帯電体表面と帯電部材との接触性を向上させ、かつ被帯電体に機械的ストレスを与えない弾性部材を用いることが好ましい。ただし、弾性部材を用いると、帯電ニップ幅が広くなり、これに起因して帯電ローラ側に保護剤が付着し易くなることがある。よって、被帯電体の高耐久化には非接触により帯電させる方が有利である。そこで、プリンタ２００では、非接触型の帯電方式によって感光体１を一様帯電させるようになっている。
【００２４】
図３は、帯電装置１１０を感光体１とともに示す拡大構成図である。 帯電装置１１０は、帯電部材としての帯電ローラ１１１、スペーサ１１２、スプリング１１５、電源１１６とを有している。帯電ローラ１１１には、軸部１１１ａと帯電部としてのローラ部１１１ｂとがある。このうちローラ部１１１ｂは、感光体１に対向して感光体表面を帯電する機能を担っており、軸部１１１ａの回転によって回動可能なように構成されている。 ローラ部１１１ｂが感光帯表面に対して微小な間隙で対向配置するよう帯電ローラに間隙保持部材であるスペーサ１１２が設けられている。このスペーサ１１２により、感光体１表面のうち、画像が形成される画像形成領域１０１ａに対向する部分は、感光体１と非接触となるよう配設されている。ローラ部１１１ｂの長手方向の寸法は、感光体１の画像形成領域よりも長く設定されており、感光体１の非画像形成領域１０１ｂにスペーサ１１２を当接せしめることにより、微小なギャップＧを形成している。 このスペーサ１１２を介して帯電ローラ１１１は、感光体１表面に連れまわって回転するようになっている。微小ギャップＧは、ローラ部１１１ｂと感光体１との最近接部が１〜１００［μｍ］となるように構成されている。この最近接距離は、３０〜６５［μｍ］であることがさらに好ましい。プリンタ２００では、５０［μｍ］となるように配設した。
【００２５】
軸部１１１ａには、帯電ローラ１１１を被帯電体へ向けて押圧するためのスプリング１１５が取り付けられている。これにより微小ギャップＧを精度良く維持することが可能となる。 軸部１１１ａには、電源１１６が接続されており、感光体１表面とローラ部１１１ｂ表面との間の微小な空隙において、交流印加放電によって感光体１表面を均一に帯電せしめる。プリンタ２００では、直流成分であるＤＣ電圧に交流成分であるＡＣ電圧が重畳された交番電圧が軸部１１１ａに印加されるようになっている。交番電圧を用いることにより、微小なギャップ変動に起因する帯電電位のバラツキなどの影響が抑制され、均一な帯電が可能となる。
【００２６】
ローラ部１１１ｂは、円柱状を呈する導電性支持体としての芯金と、この芯金の外周面上に形成された抵抗調整層とから構成され、直径が１０［ｍｍ］になっている。
【００２７】
ローラ部１１１ｂの表面は、例えばゴム部材などの既知の材料を用いることができるが、樹脂材料で構成することがより好ましい。ゴム部材を用いると、ゴムの吸水やたわみの発生により、感光体１との微小な間隙を維持することが困難となるからである。作像条件によってはローラ部１１１ｂの中央部のみが感光体表面に突発的に接触する可能性がある。このような局所的、突発的なローラ部１１１ｂの感光体１への接触による感光体表面層の乱れに対応することは困難である。従って、非接触帯電方式により感光体１を帯電する場合には、ローラ部１１１ｂと感光体１との微小間隙を均一に維持することができる硬質の材料を用いることがより好ましい。
【００２８】
ローラ部１１１ｂ表面に用いる硬質な材料としては、例えば、次のようなものを用いることができる。即ち、抵抗調整層として、高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン及びその共重合体等）により形成し、抵抗調整層の表面を硬化剤により硬化皮膜処理されたものなどである。硬化皮膜処理は、例えば、イソシアネート含有化合物を含む処理溶液に抵抗調整層を浸漬させることにより行うことができる。あるいは、抵抗調整層の表面に改めて硬化処理皮膜層を形成してもよい。
【００２９】
先に示した図１において、帯電処理が施された感光体１の表面には、光書込ユニット１０１によって変調及び偏向されたレーザー光Ｌが照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像手段としての現像装置１２０によって現像されてトナー像となる。
【００３０】
潜像担持体としての感光体１は、例えばアルミニウム等からなる素管に、感光性を発揮する有機感光材からなる感光層が被覆され、更にこの上に電荷輸送層が被覆されたドラム状のものである。ドラム状のものに代えて、ベルト状のものを採用してもよい。
【００３１】
現像装置１２０は、現像ケーシング１２１内に現像部１２２と現像剤供給部１１９と現像剤攪拌部１２３とを有している。現像部１２２には、現像ケーシング１２１の開口から周面の一部を露出させる現像剤担持体としての現像スリーブ１２４や、ドクターブレード１２５などが設けられている。
【００３２】
筒状の現像スリーブ１２４は、非磁性材料からなり、その表面がサンドブラスト処理等によって粗面化せしめられたものである。この粗面化により、現像剤搬送能力が高められている。粗面化の代わりに、表面に微小の溝を設けてもよい。現像スリーブ１２４は、図示しない駆動手段によって回転せしめられるようになっている。このように回転駆動せしめられる現像スリーブ１２４の内部には、マグネットローラ１２６がスリーブに連れ回らないように固定されている。このマグネットローラ１２６は、その周方向に分かれる複数の磁極を有している。これら磁極の影響により、現像スリーブ１２４の周囲上には磁界が形成される。
【００３３】
現像装置１２０の現像剤供給部１１９と現像剤攪拌部１２３とには、磁性キャリアと、マイナス帯電性のトナーとを含む図示しない現像剤が収容されている。現像剤供給部１１９には、供給搬送スクリュ１１８やトナー濃度センサであるＴセンサ１２８などが設けられている。また、現像剤攪拌部１２３には、攪拌搬送スクリュ１２７や不図示のトナー補給部などが設けられている。 現像剤は、供給搬送スクリュ１１８によって図中奥行き方向に撹拌搬送されて摩擦帯電せしめられる。この攪拌搬送の際、現像スリーブ１２４の表面に接触する。すると、現像スリーブ１２４表面から現像剤供給部１１９内に向けて伸びている磁界の影響によって現像スリーブ１２４の表面に担持され、現像スリーブ１２４表面の回転に伴って現像剤供給部１１９内から汲み上げられる。そして、スリーブ表面の回転に伴ってドクターブレード１２５との対向位置まで搬送される。この対向位置において、現像剤は、現像スリーブ１２４とドクターブレード１２５との間隙であるドクターギャップをすり抜ける際に層厚が規制されるとともに、トナーの摩擦帯電が助長される。
【００３４】
ドクターギャップを通過した現像剤は、現像スリーブ１２４表面の回転に伴って、感光体１に対向する現像領域に至る。この現像領域では、感光体１と現像スリーブ１２４とが所定の現像ギャップを介して対向している。また、現像領域におけるスリーブ表面上では、マグネットローラ１２６の図示しない現像磁極からの磁力によって現像剤中の磁性キャリアが穂立ちして磁気ブラシを形成する。形成された磁気ブラシは、その先端を感光体１に摺擦させながら移動して、感光体１上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体１上にトナー像が形成される。
【００３５】
現像によってトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ１２４の回転に伴って現像装置１２０内に戻る。そして、器内に形成されている反発磁界や重力の影響を受けてスリーブ表面から離脱して、現像部１２２より低い位置に配設された現像剤供給部１１９内に戻される。
【００３６】
供給搬送スクリュ１１８を備えた現像剤供給部１１９と攪拌搬送スクリュ１２７を備えた現像剤攪拌部１２３との間には仕切壁１２９が設けられている。この仕切壁１２９によって現像剤供給部１１９と現像剤攪拌部１２３とに仕切られている。現像剤供給部１１９内では、供給搬送スクリュ１１８が図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像スリーブ１２４に供給する。図中奥端まで搬送された現像剤は、仕切壁１２９に設けられた図示しない開口部を通って攪拌搬送スクリュ１２７を備えた現像剤攪拌部１２３に受け渡される。そして、攪拌搬送スクリュ１２７の回転駆動により、今度は図中奥側から手前側へと搬送された後、仕切壁１２９に設けられた図示しないもう一方の開口部を通って供給搬送スクリュ１１８を備えた現像剤供給部１１９側に戻る。このようにして、現像剤は現像装置１２０内を循環搬送せしめられる。
【００３７】
Ｔセンサ１２８は透磁率センサからなり、供給搬送スクリュ１１８に設けられ、その上を搬送される現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ１２８はトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。制御部は、ＲＡＭ等を備えており、この中にＴセンサ１２８からの出力電圧の目標値であるＶｔｒｅｆを格納している。このＶｔｒｅｆは、図示しないトナー供給装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上述の制御部は、Ｔセンサ１２８からの出力電圧の値をＶｔｒｅｆに近づけるように、図示しないトナー供給装置を駆動制御して不図示のトナー補給部から現像装置１２０の現像剤攪拌部１２３内にトナーを補給させる。この補給により、現像装置１２０内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００３８】
感光体１上に形成されたトナー像は、後述の搬送ベルト４１の表面に保持されながら搬送される転写紙Ｐ上に転写される。転写工程を経た感光体１の表面は、感光体クリーニング装置１３０によって転写残トナーがクリーニングされる。 感光体クリーニング装置１３０は、感光体除去ケーシング１３１、支持部材としてのホルダー１３２、弾性体クリーニングブレードとしてのクリーニングブレード２、回収スクリュ１３４などを有している。 ホルダー１３２は、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなり、その一端部が感光体除去ケーシング１３１に片持ち支持されている一方で、自由端側でクリーニングブレード２を支持している。
【００３９】
ホルダー１３２の自由端側に固定されたクリーニングブレード２は、軟性材料としてのポリウレタンゴムからなり、そのエッジを感光体１の表面に当接させながら、感光体１上の転写残トナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーは、回収スクリュ１３４上に落下する。 図示しない駆動手段によって回転駆動される回収スクリュ１３４は、図示しない電源から正極性のクリーニングバイアスの印加を受ける。回収スクリュ１３４上に落下した転写残トナーは、回収スクリュ１３４に静電吸着しながら、回収スクリュ１３４の回転に伴って図示しない廃トナー容器に向けて搬送される。感光体クリーニング装置１３０によってクリーニングされた感光体１は、除電器１４０によって除電される。そして、帯電装置１１０によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。
【００４０】
先に示した図１において、プリンタ２００本体の下部では、転写紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容する給紙カセット１０が、プリンタ２００本体に対して着脱可能に支持されている。給紙カセット１０は、内部に収容している紙束の一番上の転写紙Ｐに当接させている給紙ローラ１１を回転させることで、その転写紙Ｐを記録体搬送路３０に向けて送り出す。この記録体搬送路３０は、搬送路中に所定の間隔で配設された複数の搬送ローラ対２０と、搬送路の末端付近に配設されたレジストローラ対３１とを有している。そして、給紙カセット１０から受け取った転写紙Ｐを、複数の搬送ローラ対２０によってレジストローラ対３１に向けて搬送する。レジストローラ対３１は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを後述する転写ニップにてトナー像に密着させ得るタイミングで、転写ニップに向けて送り出す。これにより、転写ニップでは転写紙Ｐが搬送ベルト４１の表面に保持されながら感光体１上のトナー像に密着する。
【００４１】
転写搬送ユニット４０は、搬送ベルト４１、搬送ベルト駆動ローラ４２、記録体転写バイアスローラ４３、搬送ベルトクリーニング装置４４などを有している。 搬送ベルト４１は、ベルトループ内側から図示しないベース層、弾性層、表面層を有している。ベース層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料を含有せしめた層である。かかるベース層としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレス状に成型したものを使用することができる。これらの材料についてはそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材によって導電性を調整したりすることが可能である。表面層は、フッ素系樹脂など、表面エネルギーが低くてトナーと良好な離型性を発揮する材料からなる層で、ベース層に対してスプレーやディッピング等の方法によって積層されたものである。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどの弾性材料からなる層で、ベルト全体にある程度の弾性を発揮させるために設けられている。
【００４２】
搬送ベルト４１は、搬送ベルト駆動ローラ４２と記録体転写バイアスローラ４３とに掛け回されてテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される搬送ベルト駆動ローラ４２の回転によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。記録体転写バイアスローラ４３は、搬送ベルト４１のベース層側（内周面側）に接触するように配設され、図示しない電源から転写バイアスの印加を受ける。また、搬送ベルト４１をそのベース層側から感光体１に向けて押圧して、反時計回りに無端移動する搬送ベルト４１と、図中時計回りに回転する感光体１とが当接する転写ニップを形成する。転写ニップでは、転写バイアスの影響によって感光体１と記録体転写バイアスローラ４３との間に転写電界が形成される。
【００４３】
搬送ベルト４１は、レジストローラ対３１から転写紙Ｐが送り込まれてくる転写紙Ｐを、その上部張架面に保持する。そして、転写紙Ｐをその無端移動に伴って転写ニップ内に進入させる。転写ニップで感光体１に密着せしめられた転写紙Ｐには、上述の転写電界やニップ圧の影響によって感光体１上のトナー像が転写される。
【００４４】
このようにしてトナー像が転写された転写紙Ｐは、搬送ベルト４１の無端移動に伴って転写ニップを出た後、定着装置５０に受け渡される。転写紙Ｐを受け渡した後の搬送ベルト４１の表面には、僅かながらトナーが付着している。このトナーは、搬送ベルト駆動ローラ４２との間には搬送ベルト４１を挟み込む搬送ベルトクリーニング装置４４によってクリーニングされる。なお、同図では、搬送ベルトクリーニング装置４４として、回転するファーブラシ４４ａによってトナーをベルトから掻き落とす方式のものを示したが、クリーニングブレードによって掻き落とす方式のものでもよい。
【００４５】
定着装置５０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ５１と、これに押圧せしめられる押圧ローラ５２とを互いに順方向に回転させて定着ニップを形成している。そして、搬送ベルト４１から受け取った転写紙Ｐをこの定着ニップに挟み込んで、加熱しながら加圧する。この加熱や加圧の影響により、トナーが軟化して転写紙Ｐにトナー像が定着せしめられる。定着装置５０を通過した転写紙Ｐは、排紙ローラ対６０を経て機外へと排出か、あるいは、定着装置５０の下方に配設された不図示の紙反転ユニットに送られる。
【００４６】
次に、本実施形態のプリンタの特徴部である保護剤供給手段について説明する。図２９は、従来の保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図である。従来のプリンタでは、保護剤の感光体１への供給は一箇所で行うことが一般的である。図２９は、その一例として、クリーニングブレード２の上流に保護剤供給手段１３５を設けたものである。また、上述の特許文献２のように、クリーニングブレード２よりも下流で帯電ローラ１１１よりも上流に保護剤供給手段を設けたものもある。しかしながら、保護剤の感光体１への供給は一箇所で行う場合は、いずれの場合も、経時で軸方向に供給量に偏りができてしまうことがある。また、保護剤の感光体１への供給は一箇所で行うものでは、供給箇所がクリーニングブレード２の上流、または、クリーニングブレード２の下流で帯電装置２２０の上流のいずれの場合でも、放電による感光体１の劣化抑制、および、トナーすり抜け量の増加の抑制を両立させることは難しい。
【００４７】
図４は、本実施形態の保護剤供給手段を複数備えたプリンタを説明する斜視図である。図４に示すプリンタでは、保護剤の感光体１への供給は二箇所で行うため、二つの保護剤供給手段１３５Ａと１３５Ｂとを設ける。保護剤供給手段１３５Ａ，１３５Ｂは、それぞれ、感光体１表面に接触するよう配置された供給部材としての回転可能なファーブラシ１３６Ａ，１３６Ｂと、固形のバー状に成型された固形保護剤１３７Ａ，１３７Ｂと、固形保護剤１３７Ａ，１３７Ｂをファーブラシ１３６Ａ，１３６Ｂ押圧する加圧バネ（図示せず）とを備えている。ここで、保護剤供給手段の一方である１３５Ａにおいて、例えばファーブラシ１３６Ａと固形保護剤１３７Ａが、図４中の奥側で強く当接し、手前側で弱く当接し、偏っているとする。この場合、保護剤供給手段１３５Ａを通過した直後の感光体１表面上への供給量は奥側で多く、手前側で少なくなり軸方向で偏りがある。次に、保護剤供給手段１３５Ａで保護剤を塗布された感光体１表面が保護剤供給手段１３５Ｂに達すると、保護剤供給手段１３５Ｂから供給される保護剤の供給量は、奥側で少なく、手前側で多くなる。このため、結果的に、保護剤供給手段１３５Ｂを通過した後の感光体１表面上に存在する保護剤の量は、保護剤供給手段１３５Ａを通過した後の感光体１表面上の保護剤の量の偏りよりも均一化される。これは、ステアリン酸亜鉛のような潤滑性を有する物質の上からさらに潤滑性を有する物質を重ねようとしても、ある一定以上は積み重ならないという性質によるものと考えられる。つまり、保護剤供給手段１３５Ｂでは、感光体１上の保護剤の少ない手前側に比べると、保護剤が多く供給されている奥側においては、固形保護剤１３７Ｂから掻き取られてファーブラシ１３６Ａ上に付着している保護剤は感光体１上へ移りにくい。このように、たとえ、保護剤供給手段１３５Ａにおいて、ファーブラシ１３６Ａと固形潤滑剤１３７Ａが初期的に偏って当接し、感光体１表面上への保護剤の供給量に差があった場合にも、保護剤供給手段１３５Ｂにおいて供給される保護剤の量が感光体１表面上の保護剤の量によって変化することにより、保護剤供給手段１３５Ａ通過後の保護剤の供給量の偏りを小さくすることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態のプリンタ２００では、保護剤供給手段を特定の箇所に複数備えることで、感光体１の近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレード２のトナーすり抜け量の増加の抑制を両立を図る。図５は、保護剤供給手段を特定箇所に複数設けたプリンタの概略構成図である。このプリンタ２００では、図５に示すように、感光体１への保護剤の供給を、クリーニングブレード２よりも下流で帯電ローラ１１１よりも上流の第一供給領域１５０と、帯電ローラ１１１よりも下流でクリーニングブレード２よりも上流の第二供給領域１６０との二箇所でおこなう。図５に示すように、クリーニングブレード２よりも下流で帯電ローラ１１１よりも上流の第一供給領域１５０に保護剤を供給する第一保護剤供給手段１５１を、帯電ローラ１１１よりも下流でクリーニングブレード２よりも上流の第二供給領域１６０に保護剤を供給する第二保護剤供給手段１６１とを設けた。第一保護剤供給手段１５１により上記第一供給領域１５０に保護剤を供給することにより、帯電ローラ１１１の放電領域に達する前に保護剤が感光体１上から部分的に除去されることなく、感光体１は、帯電ローラ１１１の放電領域を通過する際に均一な保護層を形成された状態となる。よって、近接放電に起因する感光体１表面の劣化を効果的に防止することができる。また、第二保護剤供給手段１６１により上記第二供給領域１６０に保護剤を供給することにより、第一供給領域１５０で供給され、帯電ローラ１１１通過時に劣化した保護剤上に新たに劣化していない保護剤を供給する。これにより、第二保護剤供給手段１６１通過後には、感光体１上に劣化した保護剤が露出し難い状態となり、クリーニングブレード２通過時には、感光体１とクリーニングブレード２との間に、劣化した保護剤が直接介在し難くなっている。
【００４９】
本発明者らは、表１に示す実験により、劣化した保護剤の上に保護剤を再塗布することにより、すり抜けトナー量の増加が抑制されることを確認した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１の条件１では、ステアリン酸亜鉛や劣化ステアリン酸亜鉛が感光体表面上に存在しない（影響が無い）場合（表１中でサンプル名を（ＣＴＬ）と記載）のトナーすり抜け量を測定した。すなわち、図１０に示すように、現像装置１２０によって感光体１上に画像パターンを連続して現像しながら、クリーニングブレード２によって感光体１上から除去するという動作を感光体２０回転分行った。その際、クリーニングブレード２を通過して、感光体１上に残留したすり抜けトナー量を測定した。すり抜けトナーの測定には、クリーニングブレードの下流にフェルト状のトナー捕捉部材を感光体１に対して当接させ、すり抜けトナーを捕捉した後、フェルト状捕捉部材上のトナーの光学濃度を「すり抜けＩＤ」として用いた。なお、本実験では、転写装置を感光体から切り離しており、現像装置１２０によって感光体１上に現像されたトナーは、そのままクリーニング装置に到達するようにしている。これに関しては、以下条件２、３、４、５についても同様である。
【００５２】
表１の条件２では、放電によって劣化していなステアリン酸亜鉛が感光体表面上に存在する場合（表１中でサンプル名を（ＺｎＳＴ）と記載）のトナーすり抜け量を測定した。図１１（a）に示すように、ステアリン酸亜鉛塗布用のファーブラシ１３６以外は感光体１と当接しない状態において、ステアリン酸亜鉛を塗布しながら感光体１を２０回転させた。その後、図１１（ｂ）に示す用に、現像装置１２０、クリーニングブレード２を感光体１に対して当接配置した後、条件１と同様にすり抜けトナー量を測定した。
【００５３】
表１の条件３では、放電によって劣化したステアリン酸亜鉛が感光体表面上に存在する場合（表１中でサンプル名を（劣化ＺｎＳＴ）と記載）のトナーすり抜け量を測定した。図１２（ａ）に示すように、帯電ローラ１１１をＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したバイアスを印加して放電を行いながら、ステアリン酸亜鉛を感光体１上に塗布するという動作を感光体２０回転分行った。この動作によって、感光体１上には、放電によって劣化した劣化ステアリン酸亜鉛が存在している。その後、図１２（ｂ）に示すように現像装置１２０と、クリーニングブレード２とを感光体１に対して当接配置した後、条件１、２と同様にすり抜けトナー量を測定した。
【００５４】
表１の条件４では、劣化したステアリン酸亜鉛の上から劣化していないステアリン酸亜鉛を、感光体２０回転分上塗りした場合（表１中でサンプル名を（上塗り×２０）と記載）のすり抜けトナー量を測定した。まず、条件３と同様の方法で感光体１上に劣化ステアリン酸亜鉛層を設けたのち、さらに図１３（ａ）に示すように帯電動作を行わない状態でステアリン酸亜鉛を保護剤供給手段１３５によって塗布しながら、感光体を２０回転させた。これにより、劣化ステアリン酸亜鉛層の上に劣化していないステアリン酸亜鉛が塗布された状態になる。その後、図１３（ｂ）に示すように、現像装置１２０と、クリーニングブレード２とを感光体１に対して当接配置した後、条件１、２，３と同様にすり抜けトナー量を測定した。
【００５５】
表１の条件５では、劣化したステアリン酸亜鉛の上から劣化していないステアリン酸亜鉛を、感光体４０回転分上塗りした場合（表１中でサンプル名を（上塗り×４０）と記載）のすり抜けトナー量を測定した。条件４と違う点は、劣化ステアリン酸亜鉛上に塗布するステアリン酸亜鉛量を多くしたという点のみである。
【００５６】
図１４に、表１の条件１〜５の実験結果としてのすり抜けトナー量を示す。図１４では、上述の「すり抜けトナーＩＤ」を縦軸としており、このＩＤ値が大きいほどすり抜け量が多く、クリーニング性が低いことを示している。図１４において、条件１（ＣＴＬ））に比べて、条件２（ＺｎＳＴ）のすり抜け量が少ないことは、感光体１とクリーニングブレード２との間にステアリン酸亜鉛が劣化していない状態で介在する場合には、クリーニング性を向上させる効果があることを示している。一方、条件３（劣化ＺｎＳＴ）の場合には、著しくすり抜けトナー量が増加しており、感光体１とクリーニングブレード２との間に劣化ステアリン酸亜鉛が介在する場合には、クリーニング性を悪化させることが分かる。それに対して、劣化ステアリン酸亜鉛の上からステアリン酸亜鉛を上塗りした条件４、５では、条件３に比べてすり抜けトナー量が減少している。また、条件４に比べて、上塗り回数の多い条件５のすり抜けトナー量がさらに減少していることは、次のことを示している。すなわち、上塗り回数の多い条件５では、条件４に比べてより広い領域で、劣化していないステアリン酸亜鉛が劣化ステアリン酸亜鉛層を覆っており、クリーニングブレードと劣化ステアリン酸亜鉛との接触面積がより少なくなっていることを示している。以上の条件１〜５の比較実験により、繰り返しの画像形成プロセスの後、近接放電により劣化したステアリン酸亜鉛が感光体１表面上に存在する場合にも、劣化したステアリン酸亜鉛の上から劣化していないステアリン酸亜鉛を上塗りすることで、劣化ステアリン酸亜鉛とクリーニングブレードの接触頻度を減らすことができ、これによって、すり抜けトナー量が抑制されることがわかる。よって、感光体１の近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレード２のトナーすり抜け量の増加の抑制を両立させることができる
【００５７】
次に、第一保護剤供給手段１５１および第二保護剤供給手段１６１について具体的に説明する。図５にしめすプリンタでは、第一保護剤供給手段１５１および第二保護剤供給手段１６１の二つの保護剤供給手段が、感光体１表面に直接対向配置されている構成である。第一保護剤供給手段１５１は、第一供給領域１５０に接触するよう配置された供給部材としての回転可能なファーブラシ１５２と、固形のバー状に成型された固形保護剤１５３と、固形保護剤１５３をファーブラシ１５２に押圧する加圧バネ１５４とを備えている。また、第二保護剤供給手段１６１は、第二供給領域１６０に接触するよう配置された供給部材としての回転可能なファーブラシ１６２と、固形のバー状に成型された固形保護剤１６３と、固形保護剤１６３をファーブラシ１６２に押圧する加圧バネ１６４とを備えている。ファーブラシ１５２，１６２は回転することで、それぞれ押圧された固形保護剤１５３，１６３を掻き取りながら感光体１上へ塗布することで、保護剤をそれぞれ感光体１の第一供給領域１５０および第二供給領域１６０へ供給する。また、第二保護剤供給手段１６１では、ファーブラシ１６２の回転方向は、感光体１の回転方向に対して、カウンター方向にしている。これは、カウンター方向にすることにより、トナーがファーブラシ１６２に付着した場合にも、固形保護剤１６３がフリッカーの役割を果たし、第二供給領域１６０にはトナーが侵入しない。第二供給領域１６０にトナーが侵入した場合には、トナーが妨げとなり、保護剤の塗布が不安定になる
【００５８】
また、図５に示すように、第一保護剤供給手段１５１の下流で帯電ローラ１１１の上流に、第一保護剤供給手段１５１で塗布された保護剤を引伸ばし、より均一な保護層を形成するための引伸ばし部材を設けてもよい。引伸ばし部材としては、クリーニングブレードなどに使用されるブレード状の引伸ばしブレード１７０を用いる。また、感光体１に対して、引伸ばしブレード１７０をトレーリング方向に配置することで、カウンター方向に配置する場合に比べて、感光体１への負荷を小さくできる。
【００５９】
また、保護剤供給手段の変形例として、固形保護剤に押し当てられたファーブラシにより感光体１へ保護剤を塗布する方法以外に、粉末状の保護剤滞留領域を設けて保護剤を感光体１上へ供給する方法もある。図６は、粉末状の保護剤滞留領域を設けた保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図である。図６に示すように、感光体１の第一供給領域１５０に対向するように、引伸ばしブレード１７０と、粉末状保護剤１５７の漏れ、飛散を防ぐための仕切り部材１５６とに囲まれ、粉末状保護剤１５７を収容する第一保護剤滞留領域１５５が設けられている。また、感光体１の第二供給領域１６０に対向するように、クリーニングブレード２と、粉末状保護剤１６７の漏れ、飛散を防ぐための仕切り部材１６６とに囲まれ、粉末状保護剤１６７を収容する第二保護剤滞留領域１６５が設けられている。このような構成にすることによって、感光体１が第一保護剤滞留領域１５５および第二保護剤滞留領域１６５を通過する際に、保護剤が第一供給領域１５０および第二供給領域１６０に供給される。また、図６では、第一保護剤滞留領域１５５において引伸ばしブレード１７０の上流に仕切り部材１５６が設けられているが、クリーニングブレードを仕切り部材として併用し、クリーニングブレードと引伸ばしブレード１７０によって滞留領域を形成してもよい。
【００６０】
次に、本実施形態のプリンタの変形例について説明する。近年、プリンタの小型化が進むなか、図５のように感光体１に対向するの保護剤供給手段を二つ設けることが、レイアウト上困難な場合がある。そのような場合には、第二供給領域１６０への保護剤供給を、上記感光体１に対向したファーブラシ１６２と固形保護剤１６３からなる第二保護剤供給手段１６１以外の手段でおこなうことある。
【００６１】
例えば、図７に示すように、複数の感光体と各感光体上へのトナー像形成手段とをベルト状の中間転写体４５に対して並列に配置し、複数の感光体上に形成されたトナー像を中間転写体４５上で重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型カラープリンタに採用されるものである。タンデム型カラープリンタのように中間転写体４５を用いる画像形成装置の場合には、第二供給領域１６０への保護剤の供給は中間転写体４５に対向するように設けられた第二保護剤供給手段１６１によりおこなう。この第二保護剤供給手段１６１により、中間転写体４５上に保護剤を供給する。中間転写体４５と各感光体との対向部、すなわち１次転写位置では、中間転写体４５と各感光体は接触した状態にあり、中間転写体４５上の保護剤は各感光体に移行する。このようにして、中間転写体４５を介して各感光体の第二供給領域１６０への保護剤供給をおこなう。第二保護剤供給手段１６１は、上述の図４と同様の形態の回転可能なファーブラシ１６２と、保護剤を固形化した固形保護剤１６３と、固形保護剤１６３をファーブラシ１６２に押圧する加圧バネ１６４とからなるものである。このように、複数の感光体を有するプリンタでは、各感光体に対向するよう第二保護剤供給手段を複数設けるのではなく、各感光体に対向する中間転写体４５に対向するような第二保護剤供給手段を１つ設けることによって、複数の感光体の第二供給領域に保護剤を供給することができる。よって、感光体周辺の省スペース化、部品点数の削減が可能となる。
【００６２】
また、図７では中間転写体４５に対向するような第二保護剤供給手段を1つ設けるものであるが、中間転写体４５周辺のレイアウトに余裕があり、４つの感光体へ十分に保護剤を供給する為には、図８に示すように、各感光体との一次転写位置の直ぐ上流の中間転写体４５に対向するように、保護剤供給手段を４つ設けることもできる。
【００６３】
また、図９を用いて、第二保護剤供給手段１６０の他の変形例を説明する。第二保護剤供給手段として、ファーブラシと固形保護剤の代わりに、保護剤を内添したトナーを用いるものがある。図９は、第二保護剤供給手段として保護剤を内添したトナーを用いものの概略構成図である。図９のプリンタでは、第一供給領域へのファーブラシ１５２と固形保護剤１５３からなる第一保護剤供給手段１５１以外に、別途装置を設ける必要がなく、トナーが第二潤滑剤供給手段を兼ねる。このため、装置の省スペース化が図れる。保護剤を内添したトナーは、感光体１上に現像されたのち、転写装置４０において転写材に転写されるが、保護剤は感光体１上に移行しているために、放電領域で劣化した保護剤の上にトナーから移行した保護剤が保護層を形成する。
【００６４】
次に、上記保護剤供給手段１５１，１６１に用いられるファーブラシ１５２，１６２および固形保護剤１５３，１６３について説明する。
【００６５】
ファーブラシ１５２，１６２は、芯材にアクリルカーボン製の起毛が無数に植毛されたローラ状ブラシである。図示しない無数の起毛の先端を感光体１に順次摺擦させるように、感光体１との対向部でカウンター方向の表面移動となる図中時計回りに回転駆動される。この回転駆動により、潤滑剤固形物１５３，１６３から掻き取った潤滑剤粉末を、感光体１の表面または中間転写体４５の表面に塗布する。
【００６６】
ファーブラシ１５２、１６２を設けずに、固形保護剤１５３，１６３を感光体１に直接摺擦させると、固形保護剤１５３，１６３の偏摩耗を引き起こしたり、感光体１または中間転写体４５の表面に潤滑剤粉末の塗布量不均一化を引き起こしたりする。そこで、ファーブラシ１５２，１６２により、固形保護剤１５３，１６３から潤滑剤粉末を掻き取り、それを感光体１または中間転写体４５の表面に塗布するようにしている。かかる構成では、上述した偏摩耗や塗布量不均一化を抑えることができる。
【００６７】
また、ファーブラシ１５２，１６２を用いる場合、その回転数を調整することで、感光体１または中間転写体４５の表面への潤滑剤粉末塗布量を容易に調整することが可能になる。
【００６８】
固形保護剤１５３，１６３としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウムなどの金属石鹸を固形化したものを用いることができる。また、ステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用すると好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。この作用が効果があると考えられる。その他にも、各種の脂肪酸塩、ワックス、シリコンオイル等他の物質を保護剤として用いることも可能である。
【００６９】
脂肪酸としてはウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンダデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、アラキドン酸、カプリル酸、カプリン酸、カプロン酸などが挙げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、銅、マグネシウム、アルミニウム、カルシウムなどの金属との塩が挙げられる。
【００７０】
次に、本実施形態のプリンタに採用される感光体クリーニング装置について、従来の感光体クリーニング装置と比較しながら説明する。まず、従来のプリンタにおけるクリーニング装置について説明する。図１５は、従来の感光体クリーニング装置１３０におけるホルダー１３２及びクリーニングブレード２を示す概略図である。同図において、梁部材としてのホルダー１３２は、図示しない領域で一端側がケーシングに固定されて片持ち支持されている。このホルダー１３２の自由端側には、クリーニングブレード２がホルダー１３２の先端から突出するように固定されている。そして、突出している先端のエッジＥを、図示しない感光体１に当接させて、感光体１表面の転写残トナーを掻き落とす。クリーニングブレード２は、感光体１との密着性を高めるという目的から、軟性部材としてのポリウレタンゴムから構成されている。よって、先端のエッジＥを感光体１に当接させながら押圧されることで、ホルダー１３２から突出している先端側が図示のように僅かに撓む。従来の粉砕法によるトナーをクリーニングする場合には、比較的弱い押圧力で押圧されるだけで十分であったので、同図に示すような僅かな撓みで済んでいた。
【００７１】
近年、より高解像度の画像の形成を可能にするという目的から、粉砕法によるトナーに代えて、小粒径且つ球形度に優れた重合法によるトナーを用いて画像を形成するプリンタの開発が進められている。重合法によるトナーを用いることで、ドット形状の乱れの少ない高品質画像を形成することができる。しかしながら、トナーが小粒径化し、また球形化すると、クリーニングブレード２を用いた転写残トナーの完全除去が困難となり、クリーニング不良が発生する。これは、感光体１に対するクリーニングブレード２の押し当て位置で、トナーに回転モーメントが発生し、クリーニングブレード２を押し上げてトナーがクリーニングブレード２と感光体１間にもぐり込みやすくなるからである。このため、小粒径化や球形化が進んだトナーを用いる場合には、感光体１に対するクリーニングブレード２の押当て力を強め、トナーのもぐり込みを阻止する必要がある。そして、重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度の強い押圧力でクリーニングブレード２を感光体１に向けて押圧すると、その先端側を大きく撓ませることになる。
【００７２】
図１６は、重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度の強い押圧力で感光体１に向けて押圧した従来のクリーニングブレード２の先端部を示す拡大図である。感光体１の表面は、同図における右側から左側に向けて移動する。同図のクリーニングブレード２において、符号Ｅで囲った箇所は、感光体１に当接しているエッジを示している。図示のように、感光体１に当接しているエッジＥは、感光体表面移動方向に沿って捲れるようにして、クリーニングブレード２における感光体１との対向面の下に潜り込む。この捲れは、数μｍ程度の大きさで形成され、粉砕法によるトナーをクリーニングする際の弱い押圧力のときでも出現する。但し、従来は感光体１に当接するブレード箇所が、数μｍの大きさで僅かに捲れるエッジＥだけであった。しかし、強い押圧力で感光体１に向けて押圧したクリーニングブレード２では、大きく撓むことにより、エッジＥだけでなく、図中Ｂｓで囲って示すように、感光体１との対向面をも感光体１に当接させるいわゆる腹当りの状態になる。このように腹当りになった状態では、クリーニングブレード２と感光体１との摩擦力が過剰に高まって、感光体１を回転させるトルクが大きくなり、感光体１を良好に回転駆動させるのが困難になる。
【００７３】
図１７は、図１６に示した状態のクリーニングブレード２の先端部における圧力分布図である。同図においては、圧力分布線が図中下側に位置するほど、クリーニングブレードに強い圧力がかかっていることを示す。重合法によるトナーを良好にクリーングするには、クリーニングブレード２のエッジＥと感光体１との当接部において図中最も長い矢印で示した強さの当接圧力を得ればよい。ところが、従来のクリーニングブレード２では、クリーニングブレード２のエッジＥと感光体１との当接部でかかる当接圧力を得ようとすると、同図に示すように、腹当りの部分にも当接圧力が発生しまう。これにより、クリーニングブレード２の感光体１に対する荷重が大きくなり、感光体１の回転トルクを上昇させ、感光体１の良好な回転駆動を妨げる大きな原因になっていることがわかった。
【００７４】
従来、クリーニングブレード２と感光体１との当接部へのトナーのもぐり込みを阻止する力を表す特性値としては、クリーニングブレード２に付与する総荷重をクリーニングブレード２の稜線の長さで割った値である線圧（［Ｎ／ｃｍ］）を用いることが一般的であった。この線圧は、具体的には、次のようにして求めた値である。即ち、感光体１とクリーニングブレード２との当接部に厚さ０．１［ｍｍ］のシート状センサを挟み込み、そのセンサの出力値（その当接部に働く荷重［ｇ］）を感光体軸方向における当接部の長さ（［ｃｍ］）で割った値である。線圧の測定時には、ブレードエッジを捲れさせないようにクリーニングブレード２を感光体１に当接させる。なお、シート状センサは、その内部に互いに直交する２つの方向（行方向、列方向）にそれぞれ配列された多数の電極を有し、その表面がフィルム樹脂で覆われたものである。これらの電極は、感圧抵抗性物質と電荷発生物質とが格子状に設置されたものであり、その格子状の交点に外圧が加わるとその荷重に応じて抵抗値が変化する。この抵抗値の変化は、行方向及び列方向へ流れる電流値の変化となって表れるため、その電流値から総荷重が求まる。
【００７５】
しかしながら、この線圧という特性値では、トナーの当接部へのもぐり込みを阻止する能力を十分に評価できないことがわかった。線圧は、ブレードと感光体との当接部に働く荷重を、その当接部の感光体軸方向長さで割った値であるが、実際には、クリーニングブレード２と感光体１はニップ部を形成して、線ではなく、面で当接しているからである。同一荷重をクリーニングブレード２に付与した場合にも、ゴムブレードの硬度や厚さ、自由長、形状などによって、クリーニングブレード２と感光体１の（ニップ幅）接触面積が変化するため、線圧から求まる単位面積当りの荷重と、実際の当接圧力とが異なる値となる。
【００７６】
例えば、ブレード硬度などのブレード材料特性は同一で、形状が互いに異なる２種類のクリーニングブレードに同一荷重（線圧）を付加した場合であっても、当接圧力と線圧とは異なってくる。
【００７７】
図１８は、図１５で示したクリーニングブレード２よりもある荷重に対して撓みにくい形状のクリーニングブレード２と、ホルダー１３２とを示す拡大構成図である。同図において、板状弾性体としてのクリーニングブレード２は、後端側から先端側に向けての領域に部分的に肉厚になる肉厚部２ａを有している。クリーニングブレード２は、この肉厚部２ａの後端側の側面をホルダー１３２の先端に密着させる状態でホルダー１３２の裏面に固定されている。そして、肉厚部２ａをホルダー１３２の先端よりも突出させる状態になっている。
【００７８】
図１８で示す形状のクリーニングブレード２では、ホルダー１３２の先端から突出している箇所が肉厚部２ａになっているので、先端側が後端側と同じ厚みになっているブレードに比べて、突出箇所が撓みに難くなる。加えて、先端側が撓もうとすると、肉厚部２ａの後端側の側面がホルダー１３２の先端に強く押し付けられる。このことによっても、先端側が撓みに難くなる。
【００７９】
図１９は、感光体１との単位面積あたりにおける当接圧力が重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度に強くなるように、エッジＥを強く感光体１に当接させた図１１のクリーニングブレード２の先端部を示す拡大図である。同図に示すように、肉厚部２ａを備えたクリーニングブレード２では、肉厚部２ａによって先端側の撓みが大きく抑えられることから、図１９に示すように、腹当りを起こすことなく、エッジＥだけを感光体１に当接させる。参考までに、その圧力分布を図２０に示す。感光体１に当接しているエッジに対して集中的に強い圧力がかかっていることがわかる。
【００８０】
図１８で示したクリーニングブレード２では、腹当りによる荷重の分散がないので、圧力がクリーニングブレード２先端部分に集中し、大きな圧力ベクトルとなっている。このことから、同一荷重を付加した場合でも、ブレード形状が異なることによって、クリーニングブレード２と感光体１の当接状態（接触面積）が変化し、面圧分布が大きく異なり、クリーニング性も異なってくることがわかる。よって、従来用いられてきた線圧［Ｎ／ｃｍ］という特性値では、ブレードクリーニングにおけるクリーニング性を正確に表すことができない。線圧［Ｎ／ｃｍ］を大きくするだけでは必ずしも球形トナーをクリーニングすることが出来ず、むしろ感光体駆動トルクの増加や、破損等が発生してしまうおそれがある。そこで、本発明者らは、新たな特性値として、単位面積あたりの圧力である当接圧力を用いて、クリーニング性を評価することにした。面圧は、クリーニングブレード２を感光体１に押しつける際に付加する総荷重を、クリーニングブレード２と感光体１の接触面積で割った値である。クリーニングブレード２と感光体１との接触面積は、クリーニングブレード２を透明な擬似感光体に押し当てた時の接触面積を測定することで容易に求めることが出来る。
【００８１】
［実験１］ 球形トナーをクリーニングする場合に必要な面圧について、図１８で示した形状のクリーニングブレード２のエッジＥを、様々な当接圧力で感光体１に当接させて、クリーニング性能を調べる実験を行った。実験条件は次に列記する通りである。
・感光体直径：３０［ｍｍ］
・感光体線速：１８５［ｍｍ／ｓｅｃ］
・感光体の主走査方向における画像形成領域Ａ４の長さ＝３００［ｍｍ］
・感光体の主走査方向における非画像形成領域を含む長さ＝３４０［ｍｍ］
・ブレードのホルダー固定箇所の厚みｔｂ：１．７［ｍｍ］
・ブレードの肉厚部２ａの厚みｔａ：３．５［ｍｍ］
・肉厚部２ａの長さＬｄ：３．８［ｍｍ］
・ブレード先端部の肉薄部分の長さＬｅ：１．２［ｍｍ］
・同肉薄部分とテーパー部との合計長さＬｃ：７［ｍｍ］
・ブレード全長Ｌｆ：１１［ｍｍ］
・ホルダーの厚さ：１．８［ｍｍ］
【００８２】
クリーニング性については、次のようにして測定した。即ち、基準画像をプリントアウトしている最中の実機を一旦停止して、クリーニング後の感光体表面に対して粘着テープを貼付・剥離してクリーニング残トナーを粘着テープに転移させる。そして、この粘着テープの画像濃度（ＩＤ）を周知の技術によって測定して残トナーＩＤとした。この残トナーＩＤの値が高くなるほど、クリーニング後の感光体表面に多くのクリーニング残トナーが付着している、即ち、クリーニング性が悪くなることを示す。
【００８３】
また、クリーニングブレード２のエッジと感光体１との単位面積あたりの当接圧力については、次のようにして測定した。まず、感光体１と同じ曲率の透明ガラス管を用意して、これを実機にセットする。そして、これにクリーニンググレード２を当接させて、その単位長さ（ドラム軸線方向）あたりにおける加重Ｆを、Ｉ−ＳＣＡＮ加重測定器（ニッタ株式会社製）によって測定する。次に、クリーニングブレード２の裏側を、透明ガラス管を通して撮影する。そして、撮影像に基づいて、クリーニングブレード２と透明ガラス管との当接幅（表面移動方向の長さ）Ｗを求める。そして、加重Ｆと当接幅Ｗとに基づいて、単位面積あたりの当接圧力を求めた。最後に、透明ガラス管を感光体１に交換して、透明ガラス管のときと同じ加重Ｆが得られるように感光体１にクリーニングブレード２を当接させて、基準画像を出力した。なお、当然ながら、重合法によるトナーを用いて基準画像を出力した。
【００８４】
実験１の結果を次の表２に示す。なお、表２におけるクリーニング性の判定は、残トナーＩＤに基づいて次の５ランクに分けて行った。
◎（ランク５）：完全にクリーニングされた
○（ランク４）：わずかにトナーが残留した
△（ランク３）：部分的に筋状のクリーニング不良が発生した場合、あるいは全面に若干のトナーが残留している
×（ランク２）：全面に筋状あるいは多量のトナーが残留している
【００８５】
【表２】
【００８６】
表２に示すように、本実験１では、線圧を０．４０〜１．２０［Ｎ／ｃｍ］、接触幅（表面移動方向の接触長さ）を５〜９０［μｍ］の間で、それぞれ変動させた。 線圧１．２０［Ｎ／ｃｍ］をブレードにかけた場合には、２．０〜１２［ＭＰａ］の当接圧力の範囲で、良好なクリーニング性（◎ｏｒ○）が得られた。面圧が２４［ＭＰａ］と高すぎると、クリーニング不良が発生している。これは、次に説明する理由による。即ち、接触幅が５［μｍ］と狭いため、感光体精度誤差などから、主走査方向に当接ムラが発生し、部分的に十分な当接圧力が発揮されていない箇所が生じていると考えられる。
【００８７】
０．９５［Ｎ／ｃｍ］の線圧をブレードにかけた場合には、３．１７〜９．５［ＭＰａ］の当接圧力で良好なクリーニング性が得られている。但し、当接圧力が１９［ＭＰａ］まで高まると、接触幅が５［μｍ］と狭くなるために、やはり当接ムラによってクリーニング不良が発生している。また、当接圧力が１．９［ＭＰａ］以下であると、圧力不足によるクリーニング不良が発生している。
【００８８】
０．４０［Ｎ／ｃｍ］の線圧をブレードにかけた場合には、２．０〜４．０［ＭＰａ］の面圧で良好なクリーニング性が得られている。但し、面圧が８．０［ＭＰａ］まで高まると、当接ムラによるクリーニング不良が発生した。また、１．３３［ＭＰａ］以下の当接において、圧力不足によるクリーニング不良が発生した。
【００８９】
表２の結果から、面圧を２．０［ＭＰａ］以上に設定することにより、球形トナーを良好にクリーニングし得ることがわかった。但し、接触幅が１０［μｍ］程度である場合や、面圧が２．０［ＭＰａ］ギリギリである場合には、わずかにトナーが残留し（○）、完全なクリーニングとはならなかった。これは、接触面積を小さくするほど、高い面圧を付加することができるが、クリーニングブレード２と感光体１の接触幅を狭くし過ぎると、感光体との接触ムラや、感光体表面の傷、突起物等が原因となってクリーニング不良が発生し易くなるからである。 そこで、球形トナーをクリーニングするためには、面圧を２．０［ＭＰａ］以上、好ましくは３．０［ＭＰａ］以上とし、接触幅を１０［μｍ］以上に設定している。
【００９０】
感光体１の膜削れ、感光体駆動トルクの増加、ブレード磨耗等を抑えるためには、接触幅を１０〜４０［μｍ］に設定することが望ましい。さらに、３０［μｍ］以下であることが好ましい。接触幅をこれよりも大きくした場合（例えば１００μｍ）、面圧が２．０［ＭＰａ］以上、さらには３．０［ＭＰａ］以上であれば、重合法による球形トナーのもぐり込みを阻止し、良好にクリーニングすることができるが可能である。しかし、例えば１００μｍの当接幅で面圧を２．０［ＭＰａ］にするためには２．０［Ｎ／ｃｍ］の線圧を付加しなければならず、非常に大きな線圧が必要となってしまう。そして、このような高い線圧と接触幅の大きさとの相乗作用により、当接部における摩擦力を過剰に高めてしまう。出来る限り小さな当接圧力でトナーを良好にクリーニングすることが重要である。重合法による球形トナーの上記当接部へのもぐり込みを阻止するためには、感光体１の組付精度や、トナー粒径を考慮すると、感光体１とブレードとの接触幅を１０［μｍ］以上にすることが好ましい。そして、その上限値を４０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下にすることが必要である。このような当接幅に設定することによって、０．２０〜１．２０［Ｎ／ｃｍ］の線圧で、かかる接触幅と２．０［ＭＰａ］以上の当接圧力とを実現することができる。
【００９１】
次に、本実施形態のプリンタ２００で採用したクリーニングブレード２の構成について説明する。クリーニングブレード２としては、従来から用いられてきたブレード先端カット面が９０°のクリーニングブレードを用いることも可能であるが、ブレード先端を鈍角形状にしたクリーニングブレードを採用することにより、球形トナーにも対応可能で良好なクリーニング性能を維持することができる。図２２は、プリンタ２００の感光体クリーニング装置１３０が備える先端稜線部が鈍角であるブレード形状の説明図である。図２２に示すように、支持部材であるホルダー１３２の片面に弾性ブレードであるクリーニングブレード２の基端を貼り付けたものである。このクリーニングブレード２の先端稜線部２１を像担持体である感光体１の周面に押し当ててなる。
【００９２】
図２２に示すように、ホルダー１３２とクリーニングブレード２との段差部から先端稜線部２１までの長さをブレード自由長ｔ２とし、クリーニングブレード２の厚さをブレード厚t１する。このとき、クリーニングブレード２は、ブレード自由長ｔ２とブレード厚t１との間に、以下の関係が成り立つ形状である。
１．７５≦ｔ２／ｔ１≦３．００
本発明者らが鋭意研究を行った結果、上述の関係式を満たすことにより、支持板であるホルダー１３２と弾性部材であるクリーニングブレード２との接合部での座屈を防止することができることが分かった。図２１は、従来のクリーニングブレードの先端稜線部が直角であるブレード形状の説明図である。このクリーニングブレード２の形状は、例えばブレード自由長ｔ２＝７ｍｍ、ブレード厚さｔ１＝２ｍｍで、ｔ２／ｔ１＝３．５のものがあった。このような形状であると、ホルダー１３２との接合部でクリーニングブレード２が座屈してしまい、腹当りすることにより、球形トナーをクリーニングする為に必要な面圧を付与することができなかった。一方、ブレード自由長ｔ２とブレード厚t１とが上述の関係式を満たすようにクリーニングブレード２の形状を設定することによって、クリーニングブレード２とホルダー１３２との接合部での座屈を抑制することが出来る。
【００９３】
また、クリーニングブレード２は、例えば、ＪＩＳＡ硬度が６０［°］以上８０［°］以下のゴムを使用している。硬度を６０［°］未満とした場合には、ブレード厚ｔ１とｔ２が上記関係を満たした場合にも、支持板と弾性体の接合部において、座屈が発生し、十分な面圧を付与できない場合はある。逆に、ゴム硬度が高すぎる場合には、感光体との密着性が悪くなり、部分的に十分な面圧が付加されない場所が発生し、クリーニング不良となる場合がある。さらに、反発弾性を２３℃で３０％以下のものを用いる。
【００９４】
クリーニングブレード２の先端稜線部２１を形成する角度θは、鈍角とする。また、鈍角は、９５［°］から１４０［°］の範囲が好ましい。クリーニングブレード２のトナーを除去する性能と、面圧とについては上で述べたとおりであり、クリーニングブレード２の先端角度を鈍角形状とすると、先端稜線部２１が直角、つまりθ＝９０［°］のクリーニングブレード２に比べて、より低線圧で高面圧を付加することができる。以下、クリーニングブレード２の先端稜線部２１を形成する角度θについて、従来のクリーニングブレードと比較しながら詳細に説明する。
【００９５】
従来のクリーニングブレードの先端稜線部は、クリーニングブレード２の長手方向全幅において、クリーニングブレード２の先端面であるカット面とクリーニングブレード２の下面であるエア面とが成す角が９０［°］である。これは、ブレード先端面はブレード下面及びブレード上面に対して直角である方がブレードを作成する上で加工しやすいためである。図２７に先端稜線部が直角であるクリーニングブレードの概略図を示す。図２７（ａ）はクリーニングブレード２の全体図で、図２７（ｂ）はクリーニングブレード２が像担持体である感光体１に当接する先端稜線部２１の近傍である図２７（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。
【００９６】
先端稜線部２１が直角で図中矢印Ｄ方向に表面移動する感光体１に当接すると、感光体１との摩擦力により矢印Ｄ方向に引っ張られ、図２７（ｂ）に示すように先端稜線部２１でのめくれが大きくなってしまう。めくれが大きくなるとクリーニングブレード２と感光体１表面との矢印Ｄ方向の当接長さが長くなり、クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積が広くなる。クリーニングブレード２から感光体１に対して所定の荷重がかかるように設定しても、クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積が広いと、面圧が低下する。面圧が低いと当接部でのトナーのすり抜けを十分に防止することができず、クリーニング不良の原因となる。ここで面圧を高めるためにクリーニングブレード２の感光体１に対する荷重を増加させると、感光体１が表面移動するトルクが大きくなり、駆動系への負担が大きくなるという問題が生じる。
【００９７】
そこで、クリーニングブレード２の先端稜線部の角度を鈍角にすることにより改善する。 図２８に先端稜線部が鈍角であるクリーニングブレードの概略図を示す。図２８（ａ）はクリーニングブレード２の全体図で、図２８（ｂ）は図２８（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。先端稜線部２１が鈍角であると感光体１との摩擦力により矢印Ｄ方向に引っ張られても、直角である場合に比べて変形しにくく、図２８（ｂ）に示すように先端稜線部２１でのめくれは小さくなる。めくれが小さくなるとクリーニングブレード２と感光体１表面との矢印Ｄ方向の当接長さが短くなり、クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積も狭くなる。クリーニングブレード２と感光体１表面とが当接する面積が狭いと、クリーニングブレード２から感光体１に対して先端稜線部２１が直角の場合と同じ荷重がかかっていても、先端稜線部２１が直角である場合に比べて面圧が高くなる。ブレード先端の形状により面圧を高くすることにより、感光体１に加える荷重に対して、効率よく当接部でのトナーのすり抜けを防止することができ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【００９８】
また、クリーニングブレード２の先端角度を鈍角とする場合、９５［°］から１４０［°］の範囲が好ましい。先端角度が９０［°］にあまり近い値であると、鈍角による接触面積の低減が発揮されない。また、クリーニングブレード２は初期当接角度が１５［°］〜３０［°］の間で設置して装置に組み込まれる。そのため、先端角度を１４０［°］、初期当接角を３０［°］とした場合には、ブレードの先端面と感光体１表面とが形成する角度は１０［°］となる。この角度が小さな値となると、ブレード端部と感光体１との間の楔形の空隙にトナーが堆積し、実質的にクリーニングブレード２と感光体１との接触面積が増えた状態となる。これにより、面圧が低下してしまい、その結果、クリーニング不良となることがある。
【００９９】
プリンタ２００では、クリーニングブレード２に用いる弾性部材として、温度２３［℃］における反発弾性率（反発弾性係数ＪＩＳ−Ｋ−６２５５）が３０％以下であるものを用いている。かかるクリーニングブレード２を用いる理由は２つある。１つ目の理由は、球形トナーを良好にクリーニングするためには、クリーニングブレード先端の振動が少ない方が良いからである。２つ目の理由は、クリーニングブレード２の磨耗に対して、反発弾性率が低い方が良いからである。よって、プリンタ２００では、クリーニングブレード２の摩耗を抑えつつ、ブレード先端の振動によるクリーニング性の悪化を抑えることができる。
【０１００】
従来、粉砕トナーをクリーニングする際には、クリーニングブレード２によって、ブレード先端に接触したトナーを跳ね飛ばすという作用があったため、反発弾性率が低い場合には、跳ね飛ばし効果が十分に働かないという問題があった。しかしながら、球形トナーの場合には、トナーを跳ね返す前に、クリーニングブレード２をすり抜けてしまうため、跳ね飛ばし効果は作用しない。むしろ、反発弾性が高く、ブレード先端が感光体に対して微小振動し易い場合には、かえって球形トナーのすりぬけを助長してしまうことが分かっている。
【０１０１】
一方、反発弾性が低い方が、クリーニングブレード２の磨耗に対して、有利であることが分かっている。すなわち、繰り返しの作像過程において、クリーニングブレード２は、感光体１との摺擦によって、徐徐に磨耗していく。我々は、クリーニングブレード２の磨耗の発生メカニズムは、クリーニングブレード２自身のスティックスリップ運動の結果、ブレードを構成する高分子（例えばポリウレタンゴム）が引裂かれ、疲労破壊する結果、磨耗が発生すると考えている。このような場合には、クリーニングブレード２先端部が引き千切れ、そこからクリーニング不良が発生する。一方、反発弾性を低くした場合には、ブレード自身のスティックスリップ運動が抑制される為に、繰り返しの作像工程を経た後でも、クリーニングブレード先端部分の累積振動回数が高反発弾性ブレードに比べて少ないため、疲労破壊も抑制される。その結果として、繰り返しの作像工程を経ても、クリーニングブレード磨耗が進行せず、長期にわたってクリーニング性能が維持されることになる。
【０１０２】
球形トナーをクリーニングするために必要な当接圧力を得ると、粉砕トナーの場合よりも当接圧力を高めなければならないことは既に述べた通りである。このように当接圧力を高めると、当然ながら感光体１の表面を摩耗させ易くなる。
【０１０３】
そこで、本プリンタにおいては、負帯電性の有機感光体である感光体１として、特殊な表面保護層を設けたものを用いている。図２３は、プリンタ２００の感光体１を示す模式図である。図２３において、感光体１は、直径３０［ｍｍ］のドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
【０１０４】
基層としての導電性支持体１ｅ上には、絶縁層である下引き層１ｄが設けられている。そして、その上に感光層としての電荷発生層（ＣＧＬ）１ｃ、電荷輸送層（ＣＴＬ）１ｂが設けられている。さらにその上に表面保護層（ＦＲ）１ａが積層されている。
【０１０５】
導電性支持体としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものを用いることができる。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、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、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したものがある。あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特開昭５２−３６０１６ 号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【０１０６】
この他、支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、導電性支持体１ｅとして用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、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、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、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、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
【０１０７】
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体として良好に用いることができる。
【０１０８】
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層には公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、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、他の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等が挙げられ、これらは有用に用いられる。これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
【０１０９】
電荷発生層は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上、あるいは下引き層上に塗布し、乾燥することにより形成される。
【０１１０】
電荷発生層には、必要に応じて結着樹脂中に上記電荷発生物質を分散させることができる。用いることができる結着樹脂の例としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、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、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００ 重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
【０１１１】
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられる。特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２種以上混合して用いてもよい。
【０１１２】
電荷発生層は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていても良い。
【０１１３】
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
【０１１４】
電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５［μｍ］程度が適当であり、好ましくは０．１〜２［μｍ］である。
【０１１５】
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
【０１１６】
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電子輸送物質としては、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、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【０１１７】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、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、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
【０１１８】
結着樹脂としては、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、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、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、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【０１１９】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は解像度・応答性の点から、２５［μｍ］以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム（特に帯電電位等）に異なるが、５［μｍ］以上が好ましい。
【０１２０】
溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
【０１２１】
感光層は、前述の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂等を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを導電性支持体１ｅ上ないし下引き層１ｄ上に塗布、乾燥することによって形成できる。電荷輸送物質を含有させずに、電荷発生物質と結着樹脂とから構成してもよい。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
【０１２２】
結着樹脂としては先に電荷輸送層で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、先に挙げた高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。結着樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は５〜４０重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は０〜１９０重量部が好ましく、さらに５０〜１５０重量部であればより好ましい。
【０１２３】
感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。感光層の膜厚は、５〜２５［μｍ］程度が適当である。
【０１２４】
下引き層１ｄは一般には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で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤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、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。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、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。また、これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、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することもできる。
【０１２５】
この他、下引き層１ｄには、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層１ｄの膜厚は０〜５［μｍ］が適当である。
【０１２６】
表面保護層１ａは、例えば耐磨耗性を向上させるためにアモルファスシリコンで表面コートしたものや、電荷輸送層のさらに表面にアルミナや酸化スズ等を分散させたものを採用することができる。
【０１２７】
感光体１の構成はこれまで説明した構成に限定されるものではない。導電性支持体１ｅの上に電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層のみを設けた１層構成でもよい。また、導電性支持体の上に電荷発生物質を主成分とする電荷発生層と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層とが積層された構成でもよい。また、導電性支持体の上に電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層を設ける。そして、その上に更に保護層を設けた構成や、導電性支持体の上に電荷発生物質を主成分とする電荷発生層と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層とを積層し、その電荷輸送層の上に保護層を設けた構成でもよい。また、導電性支持体の上に電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層と電荷発生物質を主成分とする電荷発生層とを積層し、その電荷発生層の上に保護層を設けた構成でもよい。
【０１２８】
表面保護層１ａのバインダー構成として、架橋構造のものを使用している。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成する。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発揮する。
【０１２９】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上述の反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用すること非常に有効である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
【０１３０】
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物がある。また、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物もある。さらに、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
【０１３１】
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【０１３２】
熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合がある。より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。
【０１３３】
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。この場合の重合開始剤とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【０１３４】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【０１３５】
以上のような表面保護層を設けた感光体については、例えば、保護層塗工液、膜厚、作成条件を次に説明するように工夫する点の他は、周知の方法と同様にして製造することができる。即ち、まず、メチルトリメトキシシラン１８２重量部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０重量部、２−プロパノール２２５重量部、２％酢酸１０６重量部、及び アルミニウムトリスアセチルアセトナート１重量部を混合して表面保護層用の塗布液を得る。この塗布液を、電荷輸送層の上に塗布して乾燥させた後、１１０［℃］の環境下で１時間の加熱硬化処理して、膜厚３［μｍ］の表面保護層を形成する。
【０１３６】
また、例えば、保護層塗工液、膜厚、作成条件を次に説明するように工夫する点の他は、周知の方法と同様にしてもよい。即ち、化１で化学構造式を示した正孔輸送性化合物３０重量部、及び化２で化学構造式を示したアクリルモノマーと光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）との混合物０．６重量部を、モノクロロベンゼン５０重量部／ジクロロメタン５０重量部の混合溶媒中に溶解して、表面保護層用塗料得る。この塗料をスプレーコーティング法により電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００［ｍＷ／ｃｍ２］ の光強度で３０秒間硬化させることによって膜厚５μｍの表面保護層を形成する。
【化１】
【化２】
【０１３７】
これまで説明してきたプリンタ２００では、重合法によるトナーとして、平均円形度が０．９８以上であって、且つ、体積平均粒径が５［μｍ］のものを用いるようになっている。平均円形度については、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製、商品名）を用いて測定することが可能である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に、分散剤として界面活性剤好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料（トナー）を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１［万個／μｌ］となるようにしたものを上記分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、トナー投影形状の外周長をＬ１（図２４）、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ真円の外周長をＬ２（図２５）としたときのＬ２／Ｌ１を求め、その平均値を円形度とする。
【０１３８】
体積平均粒径については、コールターカウンター法によって求めることが可能である。具体的には、コールターマルチサイザー２ｅ型（コールター社製）によって測定したトナーの個数分布や体積分布のデータを、インターフェイス(日科機社製)を介してパーソナルコンピューターに送って解析するのである。より詳しくは、１級塩化ナトリウムを用いた１％ＮａＣｌ水溶液を電解液として用意する。そして、この電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５［ｍｌ］加える。更に、これに被検試料としてのトナーを２〜２０［ｍｇ］加え、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。そして、別のビーカーに電解水溶液１００〜２００［ｍｌ］を入れ、その中に分散処理後の溶液を所定濃度になるように加えて、上記コールターマルチサイザー２ｅ型にかける。アパーチャーとしては、１００［μｍ］のものを用い、５０，０００個のトナー粒子の粒径を測定する。チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上３２．０［μｍ］以下のトナー粒子を対象とする。そして、「体積平均粒径＝ΣＸｆＶ／ΣｆＶ」という関係式に基づいて、体積平均粒径を算出する。但し、Ｘは各チャンネルにおける代表径、Ｖは各チャンネルの代表径における相当体積、ｆは各チャンネルにおける粒子個数である。
【０１３９】
今後、粉砕法がより発展していくことにより、粉砕法によっても、非常に平均円形度の高いトナーを得ることが可能になるかもしれない。その場合、粉砕法によるトナーでも、重合法によるトナーと同様に、クリーニング不良が発生し易くなる。
【０１４０】
上述した各実験に用いたトナーは（平均円形度０．９８以上、体積平均粒径５μｍ）では、図２６に示すように、粒径２．５〜７．０［μｍ］の範囲に９５［％］のトナー粒子が存在している。この分布状態は、転写残トナー（実際にクリーニングされるトナー）についても同様である。
【０１４１】
なお、本発明をプロセスユニット１００に適用した例について説明したが、クリーニング手段をプロセスユニットとして構成していない画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【０１４２】
以上、本実施形態によれば、複数の保護剤供給手段を設け、感光体１の表面移動方向の複数箇所に保護剤を供給することにより、供給量の軸方向の均一化を図る。
また、特定の箇所に複数の保護剤供給手段を設け、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立を図る。第一保護剤供給手段１５１によりクリーニングブレード２よりも下流で帯電装置１１０よりも上流の第一供給領域１５０に保護剤を供給することにより、均一な保護層を形成された状態で放電領域を通過させる。よって、近接放電に起因する感光体１の表面の劣化を効果的に防止することができる。また、第二保護剤供給手段１６２により帯電装置１１０よりも下流でクリーニングブレードよりも上流の第二供給領域１６０に保護剤を供給することにより、クリーニングブレード通過時に劣化した保護剤が直接クリーニングブレードに接触し難いようにする。このように、第一保護剤供給手段１５１により第一供給領域１５０に、第二保護剤供給手段１６１により第二供給領域１６０に保護剤を供給することにより、近接放電による劣化の抑制、および、 劣化した保護剤に起因するクリーニングブレードのトナーすり抜け量の増加の抑制の両立が可能となる。
また、第一保護剤供給手段１５１として第一供給領域１５０に接触するよう配置された回転可能なファーブラシ１５２と、ファーブラシ１５２に接触する固形保護剤１５３とを、第二保護剤供給手段１６１として第二供給領域１６０に接触するよう配置された回転可能なファーブラシ１６２と、ファーブラシ１６２に接触する固形保護剤１６３とをそれぞれ備える。これにより、ファーブラシ１５２およびファーブラシ１６２にて掻き取った保護剤を感光体１に塗布することにより、第一供給領域１５０および第二供給領域１６０にへの保護剤の供給が行える。
また、第二保護剤供給手段１６１として中間転写体４５表面に接触する回転可能なファーブラシ１６１と、ファーブラシ１６１に接触する固形保護剤１６３とを備え、ファーブラシ１６１で掻き取った保護剤を中間転写体４５に塗布し、中間転写体４５を介して保護剤を感光体の第二供給領域１６０に供給する。これにより、感光体周辺の省スペース化が図れる。また、複数の感光体を有するプリンタでは、各感光体に対向するよう第二保護剤供給手段を複数設けるのではなく、各感光体に対向する中間転写体４５に対向するような第二保護剤供給手段を１つだけ設けることもでき、複数の感光体の第二供給領域に保護剤を供給することができる。よって、部品点数の削減が可能となる。
また、第二保護剤供給手段１６１として保護剤を内添したトナーを用いることにより、別途装置を設ける必要がなく、装置の省スペース化,低コスト化が図れる。
また、クリーニングブレード２の先端稜線部の角度が９５°以上、１４０°以下とすることにより、感光体１に加える荷重に対して、効率よく当接部でのトナーのすり抜けを防止することができ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
また、トナーは平均円形度が０．９８以上のものを用いることにより、
また、プリンタ２００ではトナーとして、平均円形度が０．９８以上のトナーを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。そして、このトナーのクリーニングにクリーニングブレード２を用いることにより、除去が困難であるトナーを良好にクリーニングすることができる。
また、感光体１に、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を設けることにより、感光体１の耐磨耗性を向上することができる。
また、感光体１に、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を設けることにより、感光体１の耐磨耗性を向上することができる。
さらに、バインダー樹脂の構造中に電荷輸送層を設けることにより、感光体１の電気的安定性を高めることができる。
また感光体１と、帯電ローラ１１１と、クリーニングブレード２と、第一保護剤供給手段１５１および第二保護剤供給手段１６１とを有するプロセスユニット１００が画像形成装置であるプリンタ２００本体に対しいて着脱可能となっている。これにより、近接放電に起因する像坦持体表面の劣化を防止するとともに、像担持体表面に供給した保護剤が近接放電により劣化してクリーニングブレードに悪影響を与えてトナーすり抜け量を増加することを抑制できるプロセスユニット１００を提供することができる。さらに、プロセスユニット１００を構成することにより、交換、修理、補給等のメンテナンスを容易とし、かつプリンタ２００本体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるプロセスユニットを示す概略構成図。
【図３】同プロセスユニットにおける帯電装置を感光体とともに示す概略構成図。
【図４】本実施形態の保護剤供給手段を複数備えたプリンタの斜視図。
【図５】本実施形態の保護剤供給手段を複数の特定の領域に備えたプリンタの概略構成図。
【図６】粉末状の保護剤滞留領域を設けた保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【図７】中間転写体を介した第二保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【図８】中間転写体を介した第二保護剤供給手段を備えたプリンタの他の例の概略構成図。
【図９】保護剤を内添したトナーを用いた第二保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【図１０】表１中の条件１の実験方法の説明図。
【図１１】表１中の条件２の実験方法の説明図。（ａ）はステアリン酸亜鉛塗布時。（ｂ）はすり抜けトナー量時。
【図１２】表１中の条件３の実験方法の説明図。（ａ）はステアリン酸亜鉛塗布時。（ｂ）はすり抜けトナー量時。
【図１３】表１中の条件４の実験方法の説明図。（ａ）はステアリン酸亜鉛塗布時。（ｂ）はすり抜けトナー量時。
【図１４】表１の条件１〜５の実験結果を示すグラフ。
【図１５】従来のホルダー及びクリーニングブレードを示す概略図。
【図１６】重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度の強い押圧力で感光体に向けて押圧した従来のクリーニングブレードの先端部を示す拡大図。
【図１７】図１６に示した状態のクリーニングブレードの先端部における圧力分布図。
【図１８】肉厚部を有するクリーニングブレードとホルダーとを示す概略説明図。
【図１９】同クリーニングブレードの先端部を示す拡大図。
【図２０】同クリーニングブレードの圧力分布図。
【図２１】クリーニングブレードの先端稜線部が直角であるブレード形状の説明図。
【図２２】クリーニングブレードの先端稜線部が鈍角であるブレード形状の説明図。
【図２３】感光体の断面を示す模式図。
【図２４】トナーの投影像の外周長を説明する模式図。
【図２５】トナーと同じ投影面積の真円の外周長を説明する模式図。
【図２６】トナーの粒径分布を示すグラフ。
【図２７】先端稜線部が直角であるクリーニングブレードの説明図。（ａ）はブレード全体図、（ｂ）は先端部近傍の拡大図。
【図２８】先端稜線部が鈍角であるクリーニングブレードの説明図。（ａ）はブレード全体図、（ｂ）は先端部近傍の拡大図。
【図２９】従来の保護剤供給手段を備えたプリンタの概略構成図。
【符号の説明】
【０１４４】
１ 感光体
２ クリーニングブレード
２ａ 肉厚部
１０ 給紙カセット
２０ 搬送ローラ対
２１ 先端稜線部
２２ ブレード先端面
２３ ブレード下面
２４ ブレード上面
２５ 空隙
３０ 記録体搬送路
３１ レジストローラ対
４０ 転写装置
４１ 搬送ベルト
４２ 搬送ベルト駆動ローラ
４３ 記録体転写バイアスローラ
４４ 搬送ベルトクリーニング装置
４４ａ ファーブラシ
４５ 中間転写体
４６ ２次転写ローラ
５０ 定着装置
６０ 排紙ローラ対
１００ プロセスユニット
１０１ 光書込ユニット
１１０ 帯電装置
１１１ 帯電ローラ
１１１ａ 軸部
１１１ｂ ローラ部
１１２ スペーサ
１１５ スプリング
１１８ 供給搬送スクリュ
１１９ 現像剤供給部
１２０ 現像装置
１２１ 現像ケーシング
１２２ 現像部
１２３ 現像剤攪拌部
１２４ 現像スリーブ
１２５ ドクターブレード
１２６ マグネットローラ
１２７ 攪拌搬送スクリュ
１２８ Ｔセンサ
１２９ 仕切壁
１３０ 感光体クリーニング装置
１３１ 感光体除去ケーシング
１３２ ホルダー
１３４ 回収スクリュ
１３５ 保護剤供給手段
１３５Ａ，Ｂ 保護剤供給手段
１３６ ファーブラシ
１３６Ａ，Ｂ ファーブラシ
１３７ 固形保護剤
１３７Ａ，Ｂ 固形保護剤
１３８ 加圧バネ
１４０ 除電器
１５０ 第一供給領域
１５１ 第一保護剤供給手段
１５２ ファーブラシ
１５３ 固形保護剤
１５４ 加圧バネ
１５５ 第一保護剤滞留領域
１５６ 仕切り部材
１５７ 粉末保護剤
１６０ 第二供給領域
１６１ 第二保護剤供給手段
１６２ ファーブラシ
１６３ 固形保護剤
１６４ 加圧バネ
１６５ 第一保護剤滞留領域
１６６ 仕切り部材
１６７ 粉末保護剤
１７０ 引伸ばしブレード
２００ プリンタ
Ｐ 転写紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
上記像担持体の表面移動方向の複数箇所に該像担持体表面を保護する保護剤を塗布するための複数の保護剤供給手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
上記像担持体の表面移動方向に関して上記クリーニングブレードよりも下流で上記帯電装置よりも上流の第一供給領域に該保護剤を供給する第一保護剤供給手段と、該帯電装置よりも下流で該クリーニングブレードよりも上流の第二供給領域に該保護剤を供給する第二保護剤供給手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段として上記像担持体の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを、上記第二保護剤供給手段として該像担持体の第二供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とをそれぞれ備え、該供給部材にて掻き取った保護剤を該像坦持体上に塗布することで、該保護剤をそれぞれ該第一供給領域および該第二供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、上記像担持体に接触し該像担持体上に形成されたトナー像を転写する中間転写体を設け、上記第二保護剤供給手段が該中間転写体表面に接触する回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該中間転写体に塗布し、該中間転写体を介して該保護剤を該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２の画像形成装置において、上記第二保護剤供給手段が保護剤を内添したトナーを用いて上記像担持体上の潜像を現像することにより該保護剤を該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または7の画像形成装置において、上記クリーニングブレードの先端稜線部の角度が９５°以上、１４０°以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記トナーは平均円形度が０．９８以上のものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記像担持体として、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記像担持体として、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、上記表面保護層の構造中に電荷輸送層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
像担持体と、帯電装置と、クリーニング装置と、該像担持体表面を保護するために該像担持体表面に保護剤を供給する保護剤供給手段とを一体的に形成し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットにおいて、
上記保護剤供給手段として、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置に記載される第一保護剤供給手段および第二保護剤供給手段とを採用したことを特徴とするプロセスユニット。
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
上記像担持体の表面移動方向の複数箇所に該像担持体表面を保護する保護剤を塗布するための複数の保護剤供給手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に近接配置された帯電部材からの近接放電により該像担持体表面を帯電する帯電装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
上記像担持体の表面移動方向に関して上記クリーニングブレードよりも下流で上記帯電装置よりも上流の第一供給領域に該保護剤を供給する第一保護剤供給手段と、該帯電装置よりも下流で該クリーニングブレードよりも上流の第二供給領域に該保護剤を供給する第二保護剤供給手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段として上記像担持体の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを、上記第二保護剤供給手段として該像担持体の第二供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とをそれぞれ備え、該供給部材にて掻き取った保護剤を該像坦持体上に塗布することで、該保護剤をそれぞれ該第一供給領域および該第二供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、上記像担持体に接触し該像担持体上に形成されたトナー像を転写する中間転写体を設け、上記第二保護剤供給手段が該中間転写体表面に接触する回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該中間転写体に塗布し、該中間転写体を介して該保護剤を該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２の画像形成装置において、上記第二保護剤供給手段が保護剤を内添したトナーを用いて上記像担持体上の潜像を現像することにより該保護剤を該像担持体の第二供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、上記第一保護剤供給手段が上記像担持体表面の第一供給領域に接触するよう配置された回転可能な供給部材と、該供給部材に接触する固形保護剤とを備え、該供給部材で掻き取った保護剤を該像担持体の第一供給領域に供給するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または7の画像形成装置において、上記クリーニングブレードの先端稜線部の角度が９５°以上、１４０°以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記トナーは平均円形度が０．９８以上のものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記像担持体として、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記像担持体として、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、上記表面保護層の構造中に電荷輸送層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
像担持体と、帯電装置と、クリーニング装置と、該像担持体表面を保護するために該像担持体表面に保護剤を供給する保護剤供給手段とを一体的に形成し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットにおいて、
上記保護剤供給手段として、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置に記載される第一保護剤供給手段および第二保護剤供給手段とを採用したことを特徴とするプロセスユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２００８−２０８１９（Ｐ２００８−２０８１９Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９４２６４（Ｐ２００６−１９４２６４）
【出願日】平成１８年７月１４日（２００６．７．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１４日（２００６．７．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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