JP2009042288A - 潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 潤滑剤塗布装置からの異物飛散防止、また、異物飛散による画像形成装置本体外や本体内への汚染、操作部の汚染、機能部品の汚染等によるトナー落ちや画像ムラにより生じる画質の低下を防止することができる潤滑剤塗布装置、これを備えたプロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供する。
【解決手段】 潤滑剤塗布装置５は、像担持体表面移動方向に対して、像担持体表面と、像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置４と、下流を塗布部材５ｅと、枠体６ａとに挟まれた領域を密閉し、かつ、像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の前記潤滑剤塗布装置５の両端部を密閉する端部密閉部材６を有する。また、像担持体周辺を流れる気流が端部密閉部材６を有する側に流れている場合には、像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の前記潤滑剤塗布装置５の片側端部を密閉する端部密閉部材６を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関し、特に像担持体に適用される潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成プロセスにおいては、感光体の周囲に多数の部材が接触している。その中で最も感光体表面の削れに対して寄与が大きいのは、クリーニングブレードだとされている。
感光体の寿命を決定する原因として、感光体の摩耗がある。これは、感光体の感光層の摩耗量が、ある一定量削れてしまうと、感光体の電気特性が変化してしまい、所定の作像プロセスが行えなくなってしまうためである。この摩耗は作像プロセスにおいて、感光体と他の作像ユニットが接触する部位全てで発生する。ただし、一番問題となるユニットは、感光体に残留するトナー粒子を力学的に除去するクリーニングブレードを備えたクリーニングユニットであり、他のユニットによる摩耗はあるものの、実質寿命に影響するほどではない。

クリーニング部で発生する摩耗は、主に二つの形態に分けられる。一つは、感光体とクリーニングブレードに発生する剪断力による摩耗、もう一つはトナーがクリーニングブレードと感光体に挾まれて、砥石のような働きをし、摩耗するざらつき摩耗である。これらの摩耗を決定する要因として、感光体の構造上の強さ、クリーニングブレードの当接圧、トナー粒子の組成、感光体の表面摩擦係数等が挙げられる。
この中でも特に、本発明は、感光体の表面摩擦係数を低減させる手段を検討している。

従来から、薄膜感光体の摩擦係数低減方法としては、潤滑剤供給手段を用いることが提案されている。感光体表面特性維持のための潤滑剤供給や感光体特性保護のために各種安定化剤の供給を行うことが挙げられる。感光体上に潤滑剤を添加することにより、感光体とクリーニングブレードの摩擦係数を低下することができる。これにより、感光層の摩耗や感光体特性劣化を抑制することができ、高耐久な画像形成装置を得ることができる。

特許文献１では、潤滑剤を像担持体の被塗布面上に塗布する潤滑剤塗布部材と、像担持体に塗布された潤滑剤を均す潤滑剤均し部材を具備した潤滑剤塗布装置において、被塗布面上の付着物をクリーニングした後に潤滑剤を塗布し、さらにその塗布した潤滑剤を均す構成にした潤滑剤塗布装置が提案されている。前記潤滑剤塗布部材は、前記クリーニングブレードよりも像担持体表面移動方向下流側に配置されている。かかる潤滑剤塗布装置を用いることで、潤滑剤塗布部材であるブラシの経時変化、潤滑剤を均す潤滑剤均し部材のヘタリ、潤滑剤均し部材と感光体との間への異物の挟み込み、トナーの有無、画像パターンなどによって潤滑剤が均一に塗られなくなる等の現像を抑えることができ、像担持体へ安定して均一に潤滑剤を塗布することが可能となっている。

特許文献２では、トナー像転写後の像担持体表面をブレードホルダに保持されたクリーニングブレードにより清掃し、その像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置とを具備し、その潤滑剤塗布装置は像担持体表面に当接するブラシローラと、そのブラシローラに当接する固形潤滑剤と、その固形潤滑剤をブラシローラに対して加圧する圧縮コイルばねとを有している画像形成装置において、圧縮コイルばねが固形潤滑剤を加圧する方向と、クリーニングブレードの突出する方向が略平行であり、ブレードホルダが固形潤滑剤を案内するガイドに固定されていることを特徴とする画像形成装置が提案されている。このような構成にすることにより、画像形成装置の全体構造を小型化することが可能となっている。

特許文献３では、像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置において、前記像担持体と潤滑剤との間に配置された潤滑剤塗布ローラと、この潤滑剤塗布ローラに潤滑剤を押圧付勢する加圧手段とを有し、前記加圧手段は、前記潤滑剤を、前記潤滑剤塗布ローラに近づく加圧方向に所定にガイドするガイド部材を設けたことを特徴とする潤滑剤塗布装置が提案されている。このような構成にすることにより、潤滑剤が小さくなっても、ガイド部材によって、潤滑剤を所定の姿勢を維持して塗布ローラに圧接したまま、加圧方向へスムーズに移動させることができる。このため、潤滑剤を安定して像担持体に塗布させることが可能となっている。

特許文献４では、現像手段と、像担持体上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段、を少なくとも有する画像形成装置に用いられる潤滑剤塗布装置であって、前記像担持体上に塗布される総体として長尺な形体をもつ固形の潤滑剤が、長手方向で分割された複数の小片から組み合わされた状態で前記潤滑剤塗布手段に当接する態様で構成され、それぞれの潤滑剤の小片の、前記潤滑剤塗布手段への当接が任意の小片毎に接離可能、または、当接圧が任意に変更可能であることを特徴とする潤滑剤塗布装置が提案されている。このような構成にすることにより、トナー入力状況に応じて潤滑剤の像担持体上への塗布量を変更して、トナーの帯電不良、帯電手段汚染による異常画像の発生を防ぐことが可能となっている。

上述の特許文献１のように、潤滑剤と、像担持体上の異物を除去するクリーニング装置より像担持体表面移動方向下流に設けられ、像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、潤滑剤供給部材より像担持体表面移動方向下流で像担持体に接触し、像担持体表面に供給された潤滑剤を像担持体表面に均一に塗りこむ塗布部材とを有する潤滑剤塗布装置においては、トナー、キャリアなどの像担持体上の異物を清掃後に像担持体への潤滑剤塗布を行うため、像担持体に対して潤滑剤を安定して塗布できる。

しかしながら、実際はクリーニング装置で像担持体表面の付着物を完全に除去することは困難である。また、像担持体に塗布される潤滑剤の量は、画像面積の影響を受けて変動するため、画像面積によっては像担持体に塗布できない余剰潤滑剤が生じる。このため、潤滑剤塗布装置内に潤滑剤を堆積させることなく塗布することは困難である。
そのため、経時において像担持体の回転方向断面において、像担持体表面と、像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置と、下流を塗布部材とに挟まれた領域には、クリーニング装置をすり抜けた像担持体上の付着物や、塗布できなかった潤滑剤等の微小な異物が堆積することになる。

また、像担持体の周辺には放熱、帯電生成物排出等を目的とした気流が流れていることが一般的であり、これらの気流が像担持体端部を流れている場合、像担持体の軸方向に垂直な断面において、像担持体表面と像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置と下流を塗布部材とに挟まれた空間が密閉されていても、像担持体表面移動方向と垂直方向の端部において潤滑剤塗布装置の開口部がある場合には、像担持体の端部を流れる気流に乗り微小異物が飛散する。これらの微小異物が飛散した場合には、画像形成装置本体外や本体内への汚染、操作部の汚染、機能部品の汚染等によるトナー落ちが発生し、また、いわゆるバンディングと称される画像ムラが発生するなど、画質の低下を招く。

しかしながら、特許文献１ないし４のいずれにおいても、潤滑剤塗布装置からの異物飛散を防止する手段・構成については示されていない。
そこで、上述の背景により本発明は考案されている。

特開２００６−２５１７５１号公報 特開２００６−１６３３１８号公報 特開２００６−００３５３７号公報 特開２００７−１４７９１７号公報

本発明は、上記問題点に鑑みて、潤滑剤塗布装置からの異物飛散防止、また、異物飛散による画像形成装置本体外や本体内への汚染、操作部の汚染、機能部品の汚染等によるトナー落ちや画像ムラにより生じる画質の低下を防止することができる潤滑剤塗布装置、これを備えたプロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
本発明の潤滑剤塗布装置は、潤滑剤と、像担持体上の異物を除去するクリーニング装置より像担持体表面移動方向下流に設けられ、像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、潤滑剤供給部材より像担持体表面移動方向下流で像担持体に接触し、像担持体表面に供給された潤滑剤を像担持体表面に均一に塗りこむ塗布部材とを有する潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤塗布装置は、像担持体表面移動方向に対して、像担持体表面と、像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置と、下流を塗布部材と、枠体とに挟まれた領域を密閉し、かつ、像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の前記潤滑剤塗布装置の両端部を密閉する端部密閉部材を有することを特徴とする。
本発明の潤滑剤塗布装置によれば、潤滑剤塗布装置が密閉されていることから、像担持体の周辺の放熱、放電生成物排出等を目的とした気流の影響を受けずに、潤滑剤塗布装置からのトナー、潤滑剤などの異物飛散を防止することが可能である。それにより、異物飛散による本体内の汚染、異物飛散による本体内ユーザ操作部の汚染、異物飛散による機能部品汚染による画像への悪影響等、異物飛散による本体外汚染などを防止できる。

また、本発明の潤滑剤塗布装置は、潤滑剤と、像担持体上の異物を除去するクリーニング装置より像担持体表面移動方向下流に設けられ、像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、潤滑剤供給部材より像担持体表面移動方向下流で像担持体に接触し、像担持体表面に供給された潤滑剤を像担持体表面に均一に塗りこむ塗布部材とを有する潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤塗布装置は、像担持体表面移動方向に対して、像担持体表面と、像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置と、下流を塗布部材と、枠体とに挟まれた領域を密閉し、かつ、像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の前記潤滑剤塗布装置の片側端部を密閉する端部密閉部材を有し、かつ、像担持体周辺を流れる気流が端部密閉部材を有する側に流れていることを特徴とする。
潤滑剤塗布装置の端部の一方に端部密閉部材を有し、像担持体周辺の気流が像担持体および潤滑剤塗布装置を有する側に流れている場合には、もう一方の潤滑剤塗布装置の端部は開放状態であって良い。潤滑剤塗布装置内の異物堆積量はクリーニング装置等異物堆積量に比べて非常に少ないため可能な構成であり、部品点数の削減、低コスト化、組立性向上が可能となる。
これにより像担持体の周辺の放熱、放電生成物排出を目的とした気流の影響を受けずに潤滑剤塗布装置からのトナー、潤滑剤などの異物飛散を防止することが可能である。それにより、異物飛散による本体内の汚染、異物飛散による本体内ユーザ操作部の汚染、異物飛散による機能部品汚染による画像への悪影響等、異物飛散による本体外汚染などを防止できる。

また、本発明の潤滑剤塗布装置は、前記端部密閉部材が、クリーニング装置端部の密閉を兼ねていることを特徴とする。
クリーニング装置端部についても、現像剤および異物飛散の防止は必要である。本発明の潤滑剤塗布装置によれば、潤滑剤塗布装置端部とクリーニング装置端部の密閉を一手段にて行えることから、部品数削減、低コスト化、組立性向上を図れる。

また、本発明の潤滑剤塗布装置は、前記端部密閉部材が、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部を有することを特徴とする。
本発明の潤滑剤塗布装置によれば、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部を有することで、像担持体の異常摩耗防止、傷防止、駆動負荷低減を行い、かつ、潤滑剤塗布装置からの異物飛散を防止することが可能となる。

また、本発明の潤滑剤塗布装置は、前記端部密閉部材が有する前記摺動部の摺動面が、繊維部材により構成されることを特徴とする。
本発明の潤滑剤塗布装置によれば、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部の摺動面がフェルト、ブラシ等の繊維部材により構成されることにより、像担持体表面との摩擦力を大きく低減でき、特に像担持体の異常摩耗防止、傷防止、駆動負荷低減に効果を発揮する。また、像担持体との形状にある程度ならわせることが可能なため、高い部品精度・組立精度等を要することなく、端部密閉部材の密閉性の向上を図れる。かつ、潤滑剤塗布装置からの異物飛散を防止することが可能となる。

また、本発明の潤滑剤塗布装置は、前記端部密閉部材が有する前記摺動部の摺動面が、摺動面の変形を容易とする変形部材により構成されることを特徴とする。
本発明の潤滑剤塗布装置によれば、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部の摺動面の変形を容易とするスポンジ等の易変形部材を有することにより、像担持体の異常摩耗防止、傷防止、駆動負荷低減を行い、かつ、像担持体との形状に容易にならわせることが可能なため、高い部品精度・組立精度等を要することなく、端部密閉部材の密閉性の向上を図れる。

また、本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、潤滑剤塗布装置のうち少なくとも一つを一体に構成し、画像形成装置本体から着脱可能としたプロセスカ−トリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、上述の潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電装置と、現像装置と、クリーニング装置と、潤滑剤塗布装置とを備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、上述の潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、上述のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。

上記解決するための手段により、本発明の潤滑剤塗布装置では、潤滑剤塗布装置が密閉されていることから、像担持体の周辺の放熱、放電生成物排出等を目的とした気流の影響を受けずに、潤滑剤塗布装置からのトナー、潤滑剤などの異物飛散を防止することができる。それにより、潤滑剤塗布の安定化を図ることができ、異物飛散による画像形成装置本体外や本体内への汚染、操作部の汚染、機能部品の汚染等によるトナー落ちや画像ムラにより生じる画質の低下を防止することができる。

また、本発明の潤滑剤塗布装置では、潤滑剤塗布装置端部とクリーニング装置端部の密閉を一手段にて行えることから、部品数削減、低コスト化、組立性向上を図れる。
また、本発明の潤滑剤塗布装置では、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部を有することで、像担持体の異常摩耗防止、傷防止、駆動負荷低減を行い、潤滑剤塗布装置の密閉性向上を図れる。
さらに、本発明の潤滑剤供給装置を搭載することにより、本発明のプロセスカートリッジおよび画像形成装置は、経時での潤滑剤塗布の安定化を図り、高画質化を可能にするとともに、プロセスカートリッジおよび画像形成装置の小型化と低コスト化を図ることができる。

以下に、発明を実施するための最良の形態を、図１から図６に基づいて説明する。ただし、これらは一実施形態にすぎず本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。

図１ないし図３に、本発明に係る潤滑剤塗布装置を備えたプロセスカートリッジの断面を示す。図１ないし図３の潤滑剤塗布装置５は、像担持体表面移動方向に対して、像担持体表面と、像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置４と、下流を塗布部材５ｅと、枠体６ａとに挟まれた領域を密閉し、かつ、像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の前記潤滑剤塗布装置４０の両端部を密閉する端部密閉部材６を有していることを特徴とする。
図１に示すように、潤滑剤塗布装置５は軸方向に垂直な断面において密閉されておりまた図２に示すように、潤滑剤塗布装置５は端部においても密閉されている。

図１は、像担持体端部を除く位置での像担持体表面移動方向のプロセスカートリッジの断面であり、とくに、端部密閉部材６の断面を示している。
図１に示すように、潤滑剤塗布装置５は、像担持体上の異物を除去するクリーニング装置４より像担持体表面移動方向下流に設けられ、像担持体表面に潤滑剤５ｃを供給する潤滑剤供給部材５ａと、潤滑剤供給部材５ａより像担持体表面移動方向下流で像担持体１に接触し、像担持体表面に供給された潤滑剤５ｃを像担持体表面に均一に塗りこむ塗布部材５ｅとを有することで、像担持体１に対して安定した潤滑剤塗布を行うことができる。

図１の実施例では、像担持体１としてはドラム状の感光体を代表例として用いるが、他の形状の感光体や中間転写ベルト等についても同様のことが当てはまるため、ドラム状感光体だけに限定されるものではないする。
潤滑剤供給部材５ａには、ポリエステルの導電性ブラシを使用している。これは毛倒れがし難く、長期間安定して潤滑剤５ｃを供給できる。原糸の太さは２８０Ｔ／２４Ｆ、密度は１０万本／平方インチ、毛足長さは３ｍｍ、像担持体１である感光体ドラムへの食い込みは１ｍｍであり、これは実験的に求めた最良の塗布条件になっている。
潤滑剤５ｃにはステアリン酸亜鉛を使用している。潤滑剤５ｃをブラシに加圧するのには加圧スプリング５ｄ用いている。
密度に関しては、潤滑剤５ｃのブロックの密度を初期にブラシが接触する部分を０．８ｇ／ｃｍ^３
程度（２５℃で測定、空気比較式比重計で測定）。８万枚コピー後にブラシが接触する部分を１．１ｇ／ｃｍ^３ 程度になるよう、除変してブロックを作成する。密度が低い部分がブラシと接触している場合と、経時で密度の高い部分がブラシに接触している場合でかつ加圧力の減った状態を合わせると、像担持体１の摩擦係数は常時０．１近くをキープすることが実験的に確認できている。
潤滑剤５ｃのブロックの断面は１０ｍｍ×１０ｍｍであるが、通常８万枚使用して約８ｍｍ消費される。その部分の密度を１．１ｇ／ｃｍ^３
程度とする。

図２は、像担持体端部での像担持体表面移動方向のプロセスカートリッジ断面１でありとくに、端部密閉部材６の構成を示している。図２の実施例では、端部密閉部材６は、枠体６ａと摺動部６ｂと軸受６ｃにて構成されている。

本発明の潤滑剤塗布装置５によれば、潤滑剤塗布装置５の像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の両端部を、図２の構成のように密閉することにより、潤滑剤塗布装置５からの異物飛散防止、異物飛散による本体外への汚染、異物飛散による本体内の汚染異物飛散による操作部の汚染、異物飛散による機能部品汚染による画像への悪影響等を防止できる。

また、潤滑剤塗布装置５の像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の片側端部を、図２の構成のように密閉し、かつ、像担持体周辺の気流が像担持体１および潤滑剤塗布装置５を有する側に流れている場合には、もう一方の潤滑剤塗布装置５の端部は開放状態であって良い。潤滑剤塗布装置内の異物堆積量は、クリーニング装置等異物堆積量に比べて非常に少ないため可能な構成であり、部品点数の削減、低コスト化、組立性向上が可能となる。
これにより像担持体１の周辺の放熱、放電生成物排出を目的とした気流の影響を受けずに潤滑剤塗布装置５からのトナー、潤滑剤などの異物飛散を防止することが可能である。それにより、異物飛散による本体内の汚染、異物飛散による本体内ユーザ操作部の汚染、異物飛散による機能部品汚染による画像への悪影響等、異物飛散による本体外汚染などを防止できる。

図３は、像担持体端部でのプロセスカートリッジ断面２であり、端部密閉部材６がクリーニング装置端部の密閉を兼ねている構成を示している。図３の実施例においても、端部密閉部材６は枠体６ａと摺動部６ｂと軸受６ｃにて構成されている。
クリーニング装置端部についても、現像剤および異物飛散の防止は必要である。本発明の潤滑剤塗布装置５によれば、潤滑剤塗布装置端部とクリーニング装置端部の密閉を一手段にて行えることから、部品数削減、低コスト化、組立性向上を図れる。

図２および図３に示すように、端部密閉部材６は、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部６ｂを有している。
本発明の潤滑剤塗布装置５によれば、摺動部６ｂを有することで、像担持体１の異常摩耗防止、傷防止、駆動負荷低減を行い、かつ、潤滑剤塗布装置５からの異物飛散を防止することが可能となる。

図２および図３に示すように、端部密閉部材６は、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部の摺動面が繊維部材であるフェルトにより構成されている。
本発明の潤滑剤塗布装置５によれば、摺動部６ｂの摺動面がフェルト、ブラシ等の繊維部材により構成されることにより、像担持体表面との摩擦力を大きく低減でき、特に像担持体１の異常摩耗防止、傷防止、駆動負荷低減に効果を発揮する。また、像担持体１との形状にある程度ならわせることが可能なため、高い部品精度・組立精度等を要することなく、端部密閉部材６の密閉性の向上を図れる。かつ、潤滑剤塗布装置５からの異物飛散を防止することが可能となる。

図２および図３に示すように、端部密閉部材６は、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部６ｂの摺動面の変形を容易とする変形部材として、摺動面のフェルトの下にスポンジを有している。
これにより、像担持体１の異常摩耗防止、傷防止、駆動負荷低減を行い、かつ、像担持体１との形状に容易にならわせることが可能なため、高い部品精度・組立精度等を要することなく、端部密閉部材６の密閉性の向上を図れる。

図１ないし図３の潤滑剤塗布装置５を有するプロセスカートリッジにおいては、経時での潤滑剤塗布の安定化を図り、高画質化を可能にするとともに、プロセスカートリッジの小型化と低コスト化を図ることができる。

図４は、本発明に係る画像形成装置全体図である。まず、本発明に係る電子写真方式の画像形成プロセスを利用した画像形成装置の構成、動作の一例について説明する。
画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト５６を備えている。中間転写ベルト５６は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、４つのローラ５２、５３、５４、５５に掛け回して支持され、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト５６の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つの作像ユニットが中間転写ベルト５６のベルト面に沿って並んでいる。
図１ないし３は、４つの作像ユニットのうち１つを拡大して示す図で、像担持体１であるドラム状の感光体の周囲に帯電装置２、現像装置３の現像ローラ３ａ、クリーニング装置４、潤滑剤塗布装置５の各ユニットが配設されている。

また、図４を参照すると、４つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置９が備えられている。
中間転写ベルト５６を挟んで各感光体１と対向する位置には、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５６上に一次転写する一次転写ローラ５１がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
中間転写ベルト５６の支持ローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写ローラ６１が圧接されている。二次転写ローラ６１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ６１と中間転写ベルト５６との接触部が二次転写部であり中間転写ベルト５６上のトナー像が転写紙に転写される。
中間転写ベルト５６のローラ５５で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト５６の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置５７が設けられている。
中間転写ベルト５６より記録紙搬送方向下流側に配置された二次転写部の上方には、転写紙上のトナー像を転写紙に半永久的に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ７２及び定着ローラ７３に巻き掛けられた無端の定着ベルト７１と、定着ベルト７１を介して定着ローラ７３に対向、圧接して配置される加圧ローラ７４とから構成されている。
画像形成装置の下部には、転写紙を設置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す給紙装置２０が備えられている。

画像形成プロセスが実行されると、画像形成装置は像担持体１であるドラム状の感光体を時計方向に回転駆動して、その感光体を帯電装置２（例えば帯電ローラ等）で一様に帯電した後、潜像形成手段である露光装置９（例えばレーザ光を走査して光書込を行うレーザ走査装置や、ＬＥＤアレー等による光書込装置）により画像データで変調された静電潜像形成光を照射して感光体１に静電潜像を形成する。そして静電潜像が形成された感光体１に、現像ローラ３ａにより現像ユニット内の現像剤のトナーを付着させて現像し可視像化する。
画像形成装置は、現像装置３でトナーを付着してトナー画像を形成した感光体１をさらに回転し、感光体１と中間転写ベルト５６との間に搬送されてきた記録紙にトナー画像を転写させる。
中間転写ベルト５６は、支持ローラ５２、５３、５４、５５に掛け渡されて図中の矢印方向Ａに回転駆動し、記録紙を搬送して感光体上のトナー画像を記録紙に転写させるとともに、トナー画像の転写された記録紙を定着装置７０に搬送する。そして定着装置７０に搬送された記録紙を定着ローラ７３と加圧ローラ７４により加熱・加圧して、記録紙上のトナー画像を記録紙上に定着した後、排紙トレー上に排出する。

一方、画像形成装置は、トナー画像を記録紙に転写した感光体１をさらに回転して、クリーニング装置４のクリーニングブレード４ａ等により感光体表面に残留するトナーを掻き落して除去し、クリーニングした感光体１を帯電装置２で再び一様に帯電させた後、上記と同様に、次の画像形成を行う。

ここで、本発明では、像担持体１に対して潤滑剤５ｃを安定して塗布するために、像担持体１としての薄膜感光体（例えば有機系感光体）と、その感光体周りの部材との間の摩擦による薄膜感光体の摩耗および表面の膜厚削れを低減させる手段を検討した。そして、その手段として、薄膜感光体の表面摩擦係数を低減させる方法を採用した。
本発明では、摩擦係数低減のために潤滑剤塗布装置５を用いることを特徴としている。感光体１に潤滑剤５ｃを塗布して感光体表面の摩擦係数を低減すると、不要なトナー付着を防止でき、地肌汚れのない画像を得られる。潤滑剤５ｃの塗布および掻き取りが行われることにより感光体表面が常にリフレッシュされ、感光体寿命が延び、画像形成装置自体の寿命も長くなり、コストダウンできる。非画像部に付着するトナー量を減少させることができるのでトナーの有効活用、省資源化が達成できる、という利点が得られる。

ここで、本発明における感光体表面摩擦係数の測定方法であるオイラーベルト法について説明する。
図５は、オイラーベルト法説明図で、具体的な測定方法の例を示した。オイラーベルト法とは、紙と感光体との間の摩擦係数を測定する方法である。図５において、ベルト１１は、３０ｍｍ×２５０ｍｍの中厚上質紙（（株）リコー製＃６２００ペーパー（Ｔ目））の紙片とし、両端にフックを取り付け、一方に分銅１３（例えば１００ｇ重の荷重）をかけ、もう一方にデジタルフォースゲージ１０を設置し、感光体として円筒状の感光体１を用い、感光体支持台１２で固定して、９０°方向にそのデジタルフォースゲージ１０を引っ張り、ベルト１１が移動開始した時点の値Ｆを読み取り、下記の式（１）に代入して感光体表面摩擦係数μを算出した。
μ＝ｌｎ（Ｆ／Ｗ）／（π／２） ・・・（１）
ただし、Ｆ：デジタルフォースゲージが示した値、Ｗ：荷重（この実験では、１００ｇ重）、π：円周率。

一般的には、実際に潤滑剤５ｃを使用しない場合の有機感光体（未使用時）の表面摩擦係数μは０．５〜０．６程度であり、電子写真方式の画像形成プロセスを行った後では０．６〜０．７程度に上昇し、クリーニングブレード４ａの摺擦圧が上昇し、ブレード鳴きや感光体摩耗が促進される可能性が高くなる。これに対して感光体の表面摩擦係数μが０．１以下になった場合には、耐摩耗性が向上し、クリーニング性が向上することが期待できる。
しかしながら、潤滑剤５ｃが感光体上に必要以上に付着すると滑り過ぎ、現像剤またはトナーの滑りを生じて、文字エッジがかすれた状態になる。この場合、一見解像度が向上したように見えるが、シャープ性が悪くなり、ハーフトーン画像についても均一性が希薄になり、がさついた画像となる。従って、感光体１の表面摩擦係数μは低ければ低いほど良いということにはならず、摩擦係数の好適範囲は０．４以下、更に好ましくは０．１〜０．３の範囲にあることが望ましく、０．１以下であると画像品質の低下が起こりやすくなる。これらのことから、潤滑剤５ｃの供給量は、感光体１の表面摩擦係数μを０．１〜０．３の範囲に維持できる量に設定することが望ましい。

図６は、感光体表面摩擦係数説明図で、感光体表面に潤滑剤５ｃを供給した時としない時の感光体表面摩擦係数μの経時変化を、図５のオイラーベルト法で測定した結果を示したグラフである。感光体表面摩擦係数μは画像形成プロセスを行う時間が経過するにつれて上昇するが、その上昇は図６に示すように初期に急上昇することが分かっている。また潤滑剤５ｃを供給した場合には、供給が続く限り感光体表面摩擦係数を低くして維持することができる。

潤滑剤５ｃの具体例については、以下に説明する。
固体タイプの潤滑剤５ｃとしては、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類、滑石（タルク）類、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂、カルナウバワックスのような天然ワックスが挙げられる。
潤滑剤５ｃとしては上記の液体、半固体、固体状の物が市販されており、いずれも用いることができるが、取り扱いの簡便さを考慮すると固体が最も良い。固体の中でも粉体を用いると画像形成装置内で飛び散り易いため扱いにくい。よって粉体を固形化した固形潤滑剤が最も扱いやすく、感光体等の像担持体１に対する転移性も良く、画像形成に悪影響を及ぼすことがない。

像担持体端部を除く位置でのプロセスカートリッジの断面であり、とくに、 端部密閉部材の断面を示す図である。 像担持体端部でのプロセスカートリッジ断面１であり、とくに、端部密閉部 材の構成を示す図である。 像担持体端部でのプロセスカートリッジ断面２であり、とくに、端部密閉部 材がクリーニング装置端部の密閉を兼ねている構成を示す図である。 画像形成装置全体図を示す図である。 オイラーベルト法説明図を示す図である。 感光体表面摩擦係数説明図を示す図である。

符号の説明

１ 像担持体（感光体ドラム）
２ 帯電装置
２ａ 帯電ローラ
２ｂ 帯電ローラクリーナ
３ 現像装置
４ａ 現像ローラ
４ クリーニング装置
４ａ クリーニング手段（クリーニングブレード）
４ｂ トナー排出部材（スクリュー）
５ 潤滑剤塗布装置
５ａ 潤滑剤供給部材（ブラシ）
５ｂ ブラシ軸
５ｃ 潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）
５ｄ 加圧スプリング
５ｅ 塗布部材
５ｆ 入口シール
６ 端部密閉部材
６ａ 枠体
６ｂ 摺動部（摺動面にフェルト、その下にスポンジ）
６ｃ 軸受
９ 露光装置
１０ デジタルフォースゲージ
１１ ベルト
１２ 感光体支持台
１３ 分銅
２０ 給紙装置
２１ 給紙ローラ
５１ 一次転写ローラ
５２，５３，５４，５５ 支持ローラ
５６ 中間転写ベルト
５７ 中間転写ベルトクリーニング装置
６１ 二次転写ローラ
７０ 定着装置
７１ 定着ベルト
７２ 加熱ローラ
７３ 定着ローラ
７４ 加圧ローラ
Ｄ 微小異物（トナー、ステアリン酸亜鉛粉末等）

Claims (9)

1. 潤滑剤と、
   像担持体上の異物を除去するクリーニング装置より像担持体表面移動方向下流に設けられ、像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、
   潤滑剤供給部材より像担持体表面移動方向下流で像担持体に接触し、像担持体表面に供給された潤滑剤を像担持体表面に均一に塗りこむ塗布部材とを有する潤滑剤塗布装置において、
   前記潤滑剤塗布装置は、
   像担持体表面移動方向に対して、像担持体表面と、像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置と、下流を塗布部材と、枠体とに挟まれた領域を密閉し、かつ、像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の前記潤滑剤塗布装置の両端部を密閉する端部密閉部材を有する
   ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
2. 潤滑剤と、
   像担持体上の異物を除去するクリーニング装置より像担持体表面移動方向下流に設けられ、像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、
   潤滑剤供給部材より像担持体表面移動方向下流で像担持体に接触し、像担持体表面に供給された潤滑剤を像担持体表面に均一に塗りこむ塗布部材とを有する潤滑剤塗布装置において、
   前記潤滑剤塗布装置は、
   像担持体表面移動方向に対して、像担持体表面と、像担持体表面移動方向上流をクリーニング装置と、下流を塗布部材と、枠体とに挟まれた領域を密閉し、かつ、像担持体表面移動方向に対して垂直な方向の前記潤滑剤塗布装置の片側端部を密閉する端部密閉部材を有し、
   かつ、像担持体周辺を流れる気流が端部密閉部材を有する側に流れている
   ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
3. 前記潤滑剤塗布装置は、
   前記端部密閉部材が、クリーニング装置端部の密閉を兼ねている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑剤塗布装置。
4. 前記潤滑剤塗布装置は、
   前記端部密閉部材が、像担持体表面に接触し容易に摺動する摺動部を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置。
5. 前記潤滑剤塗布装置は、
   前記端部密閉部材が有する前記摺動部の摺動面が、繊維部材により構成される
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置。
6. 前記潤滑剤塗布装置は、
   前記端部密閉部材が有する前記摺動部の摺動面が、摺動面の変形を容易とする変形部材により構成される
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置。
7. 像担持体と、
   帯電装置、現像装置、クリーニング装置、潤滑剤塗布装置のうち少なくとも一つを一体に構成し、
   画像形成装置本体から着脱可能としたプロセスカ−トリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、請求項１ないし６のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置を備える
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 像担持体と、
   帯電装置と、現像装置と、クリーニング装置と、潤滑剤塗布装置とを備える画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記画像形成装置は、請求項７記載のプロセスカートリッジを備える
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。