JP4840418B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に係り、トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を転写させた後、この像保持部材の表面に潤滑剤供給手段により潤滑剤を供給するようにした画像形成装置において、特に、像保持部材の長手方向に沿った固形潤滑剤を押圧手段により回転する回転供給部材に押圧させ、この回転供給部材により固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って像保持部材の表面に供給するにあたり、温度や湿度等の環境条件や、像保持部材の表面における潤滑剤の塗布状態や、固形潤滑剤の厚み等の各種の使用環境に応じて、上記の回転供給部材が固形潤滑剤から適当量の潤滑剤を掻き取って、像保持部材の表面に適当量の潤滑剤を安定して供給できるようにした点に特徴を有するものである。

複写機，プリンタ，ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置においては、トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を記録シートや中間転写体等の被転写部材に転写させた後、この像保持部材の表面にクリーニングブレード等のクリーニング部材を圧接させて、この像保持部材の表面に残留しているトナー等の残留物を除去することが行われている。

ここで、上記のようにトナー像を転写させた後における像保持部材の表面にクリーニング部材を圧接させて、この像保持部材の表面に残留しているトナー等の残留物を除去する作業を長く続けると、クリーニング部材が摩耗してクリーニング性能が低下したり、また像保持部材の表面が摩耗して、像保持部材の寿命が短くなったりする等の問題があった。

このため、従来においては、像保持部材の表面におけるトナー像を記録シート等の被転写部材に転写させた後、この像保持部材の表面に潤滑剤供給手段から金属石鹸等の潤滑剤を供給し、この潤滑剤により像保持部材の表面とクリーニング部材との間の摩擦抵抗を低減させると共に、像保持部材の表面の離型性を高め、像保持部材の表面に形成されたトナー像を上記の被転写部材に適切に転写させるようにすることが行われている。

そして、上記のようにトナー像を被転写部材に転写させた後の像保持部材の表面に潤滑剤供給手段から潤滑剤を供給するにあたり、従来においては、特許文献１、２等に示されるように、像保持部材の長手方向に沿って設けられた固形潤滑剤を圧縮コイルバネによって回転ブラシなどの回転供給部材に押圧させ、この回転供給部材を回転させて固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取り、このように掻き取ったって潤滑剤をこの回転供給部材から像保持部材の表面に供給させるようにしたものが用いられている。

ここで、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、固形潤滑剤１を圧縮コイルバネ２によって回転供給部材３に押圧させるようにした場合、固形潤滑剤１から潤滑剤が掻き取られて固形潤滑剤１の厚みが次第に減少すると、上記の圧縮コイルバネ２が伸び、この圧縮コイルバネ２によって固形潤滑剤１を回転供給部材３に押圧させる押圧力が次第に低下する一方、回転供給部材３に接触する固形潤滑剤１３の面積が次第に増加し、これにより固形潤滑剤１から回転供給部材３によって掻き取られる潤滑剤の量が安定し、像保持部材の表面に潤滑剤がある程度安定して供給される。

しかし、このようにした場合においても、温度や湿度等の環境条件や、像保持部材の表面における潤滑剤の塗布状態等の各種の使用環境の変化により、回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗が変化すると、回転供給部材によって固形潤滑剤から掻き取られる潤滑剤の量が変化し、像保持部材の表面に供給される潤滑剤の量が大きく変動した。

そして、回転供給部材によって固形潤滑剤から掻き取られる潤滑剤の量が増加して、像保持部材の表面に潤滑剤が過剰に供給されると、固形潤滑剤の減少が早くなると共に、像保持部材の表面におけるトナー像の保持力が低下して、転写時にトナーの飛び散りが発生する等の問題があった。一方、回転供給部材によって固形潤滑剤から掻き取られる潤滑剤の量が減少して、像保持部材の表面に潤滑剤が十分に供給されなくなると、像保持部材の表面におけるトナー像の離型性が悪くなって転写不良が発生すると共に、クリーニング部材や像保持部材の摩耗が大きくなる等の問題があった。

また、従来においては、特許文献３に示されるように、現像装置におけるトナー担持体の回転数等の情報に基づいて、像保持部材の表面に塗布する潤滑剤の量を制御するようにしたものが提案されている。

しかし、このようにした場合、現像装置におけるトナー担持体の回転数等の情報を記憶する記憶手段や、この記憶手段に記憶された情報に基づいて、潤滑剤供給手段から像保持部材の表面に供給する潤滑剤の量を制御するための各種の制御手段が必要になってコストが高くつくと共に、その制御も面倒になるという問題があった。

また、このように現像装置におけるトナー担持体の回転数等の情報に基づいて、像保持部材の表面に塗布する潤滑剤の量を制御するようにした場合においても、上記のように温度や湿度等の環境条件、像保持部材の表面における潤滑剤の塗布状態等の各種の使用環境が変化して、回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗が変化した場合に、回転供給部材によって固形潤滑剤から掻き取られる潤滑剤の量が変化して、像保持部材の表面に供給される潤滑剤の量が大きく変動するのを抑制することはできなかった。
特開２００６−２５９４５０号公報 特開２００７−１８７８４５号公報 特開２００２−２４４４８７号公報

本発明は、トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を転写させた後、この像保持部材の表面に潤滑剤供給手段により潤滑剤を供給するにあたり、像保持部材の長手方向に沿った固形潤滑剤を押圧手段により回転する回転供給部材に押圧させ、この回転供給部材により固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って像保持部材の表面に供給するようにした画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、上記のような画像形成装置において、温度や湿度等の環境条件や、像保持部材の表面における潤滑剤の塗布状態や、固形潤滑剤の厚み等の各種の使用環境に応じて、上記の回転供給部材により固形潤滑剤から適当量の潤滑剤が掻き取られるようにして、像保持部材の表面に適当量の潤滑剤が安定して供給されるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、上記のような課題を解決するため、トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を転写させる位置よりも像保持部材の移動方向下流側の位置に、上記の像保持部材の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が設けられた画像形成装置において、上記の潤滑剤供給手段に、像保持部材の長手方向に沿った固形潤滑剤と、この固形潤滑剤を保持する保持部材と、この固形潤滑剤に接触しながら回転して潤滑剤を像保持部材の表面に供給する回転供給部材と、この回転供給部材に固形潤滑剤を押圧させる押圧手段とが設けられ、上記の押圧手段は上記の保持部材と係合する押圧部材を備え、上記の回転供給部材の回転方向に沿い、かつ押圧手段による押圧方向と直交する方向に伸びる長穴を介して、上記の保持部材と押圧部材とが係合されると共に、上記の回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗の変動に伴って、上記の固形潤滑剤が回転供給部材の回転方向に沿い、かつ押圧手段による押圧方向と直交する方向に移動されるようにしたのである。

また、この画像形成装置において、上記の回転供給部材としては、例えば、回転ブラシや発泡ローラやソリッドローラなどを用いることができるが、固形潤滑剤から潤滑剤を適切に掻き取って像保持部材の表面に供給させるためには、回転ブラシを用いることが好ましい。

本発明の画像形成装置においては、像保持部材の長手方向に沿って設けられた固形潤滑剤を押圧手段により回転する回転供給部材に押圧させ、この回転供給部材により固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って像保持部材の表面に供給するにあたり、上記の固形潤滑剤を保持する保持部材と上記の押圧手段における押圧部材とを、押圧手段による押圧方向と直交する方向に伸びる長穴を介して係合させ、回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗の変動に伴って、上記の固形潤滑剤が回転供給部材の回転方向に沿い、かつ押圧手段による押圧方向と直交する方向に移動するようにしたため、温度や湿度等の環境条件や、像保持部材の表面における潤滑剤の塗布状態や、固形潤滑剤の厚み等の各種の使用環境が変化して、回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗が変化した場合には、これに伴って固形潤滑剤が押圧手段による押圧方向と直交する方向に移動し、回転供給部材と固形潤滑剤との間の接触面積等が変化するようになる。

例えば、回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗が低くなる使用環境条件において、回転供給部材と固形潤滑剤との間の接触面積が小さくなるようにセットしておくと、使用環境条件が変化して回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗が高くなった場合、回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦力によって固形潤滑剤が上記の長穴を介して押圧手段による押圧方向と直交する方向に移動し、回転供給部材と固形潤滑剤との間の接触面積が増加するようになる。

この結果、上記のように使用環境が変化した場合においても、回転供給部材によって固形潤滑剤から掻き取られる潤滑剤の量が適切に変化して、像保持部材の表面に適当量の潤滑剤が安定して供給されるようになり、トナーの飛び散りや転写不良等の発生が抑制されて、良好な画像形成が安定して行えるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る画像形成装置においては、図２に示すように、黄色，マゼンタ色，シアン色，黒色の異なった色彩のトナーを収容させた４つの現像装置１１に対応させて、像保持部材１０となる４つの感光体ドラム１０を設けている。

ここで、この画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各感光体ドラム１０を回転させて、各感光体ドラム１０の表面をそれぞれ帯電ローラからなる帯電装置１２によって帯電させ、このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ露光装置１３により画像データに従った露光を行って、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成する。

そして、このように静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置１１から所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。

次いで、上記の各感光体ドラム１０に形成されたそれぞれの色彩のトナー像を、ローラ１４に架け渡されて駆動される無端ベルト状になった中間転写体１５にそれぞれローラ状になった一次転写装置１６により順々に一次転写させて、この中間転写体１５の上にフルカラーのトナー像を形成する。

次いで、このように中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写体１５によりローラ状になった二次転写装置１７と対向する位置に導くと共に、この画像形成装置の下部に収容された記録シートＳを、送りローラ１８により中間転写体１５と二次転写装置１７との間に導き、上記の二次転写装置１７により中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像をこの記録シートＳに二次転写させる。

その後、フルカラーのトナー像が転写された記録シートＳを定着装置１９に導いて、転写されたフルカラーのトナー像を記録シートＳに定着させた後、このようにフルカラーのトナー像が定着された記録シートＳを排紙させる一方、記録シートＳに転写されずに上記の中間転写体１５に残ったトナーを、第２クリーニング装置２０に設けられた第２クリーニング部材２１によって中間転写体１５から除去させる。

そして、この実施形態の画像形成装置においては、前記のように中間転写体１５にトナー像を転写させた後の各感光体ドラム１０の表面に、図１に示すように、潤滑剤供給手段３０によって潤滑剤を供給し、その後、各感光体ドラム１０の表面に第１クリーニング装置４０に設けられた第１クリーニング部材４１を圧接させて、各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーを除去させると共に、各感光体ドラム１０の表面に供給された潤滑剤を各感光体ドラム１０の表面に均一に塗布させるようにしている。なお、上記の潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム等の脂肪酸金属塩を用いることができ、特に、成膜性に優れると共に摩擦抵抗が低いステアリン酸亜鉛を用いることが好ましい。

ここで、上記のように転写後の感光体ドラム１０の表面に潤滑剤供給手段３０によって潤滑剤を供給するにあたり、この実施形態においては、図２及び図３に示すように、感光体ドラム１０の表面に潤滑剤を供給する回転供給部材３１として、上記の感光体ドラム１０の表面に接触して回転する回転ブラシ３１を感光体ドラム１０の軸方向に沿って設けると共に、この回転ブラシ３１に対して、感光体ドラム１０の軸方向に沿って設けられた固形潤滑剤３２を押圧手段３３となる圧縮コイルバネ３３によって押圧させ、上記の回転ブラシ３１により固形潤滑剤３２から潤滑剤を掻き取って感光体ドラム１０の表面に供給するようにしている。

そして、上記のように回転ブラシ３１により固形潤滑剤３２から潤滑剤を掻き取って感光体ドラム１０の表面に供給するにあたり、この実施形態においては、固形潤滑剤３２を保持部材３４に保持させ、このように保持部材３４に保持された固形潤滑剤３２を、上記の圧縮コイルバネ３３によって押圧される押圧部材３５を介して回転ブラシ３１に押圧させると共に、固形潤滑剤３２を保持した保持部材３４を、上記の押圧部材３５に対して圧縮コイルバネ３３の付勢方向と直交する上下方向に移動できるように取り付けている。

ここで、このように固形潤滑剤３２を保持した保持部材３４を、押圧部材３５に対して上下方向に移動できるように取り付けるにあたり、この実施形態においては、図３及び図４に示すように、押圧部材３５の長手方向端部において固形潤滑剤３２に向けて折り曲げられた折り曲げ部３５ａに上下方向に伸びた長穴３５ｂを設ける一方、上記の保持部材３４の長手方向端部に側方に突出した係合凸部３４ａを設け、この係合凸部３４ａを上記の押圧部材３５の長穴３５ｂ内に挿入させて保持部材３４を押圧部材３５に取り付け、固形潤滑剤３２を保持した保持部材３４が押圧部材３５の長穴３５ｂに沿って上下方向に移動できるようにしている。

そして、上記の保持部材３４に保持された固形潤滑剤３２が新しい状態では、図５に示すように、固形潤滑剤３２と回転ブラシ３１との接触面積が小さくなるが、この固形潤滑剤３２が上記の圧縮コイルバネ３３によって回転ブラシ３１に強く押し付けられ、この回転ブラシ３１により固形潤滑剤３２から適当量の潤滑剤が掻き取られて感光体ドラム１０の表面に供給されるようになる。

また、このように回転ブラシ３１により固形潤滑剤３２から潤滑剤が掻き取られて、固形潤滑剤３２の厚みが次第に減少すると、図６に示すように、上記の圧縮コイルバネ３３が伸び、この圧縮コイルバネ３３によって固形潤滑剤３２を回転ブラシ３１に押圧させる押圧力が次第に低下する一方、固形潤滑剤３２と回転ブラシ３１との接触面積が大きくなり、この回転ブラシ３１により固形潤滑剤３２から適当量の潤滑剤が掻き取られて感光体ドラム１０の表面に供給されるようになる。

また、温度や湿度等の環境条件や感光体ドラム１０の表面における潤滑剤の塗布状態等の使用環境が変化し、回転ブラシ３１に保持される潤滑剤の量が減少して、回転ブラシ３１と固形潤滑剤３２との間の摩擦抵抗が大きくなった場合には、図７に示すように、回転する回転ブラシ３１との間の摩擦力の増加により、保持部材３４に保持された固形潤滑剤３２が押圧部材３５の長穴３５ｂに沿って上方に移動し、固形潤滑剤３２と回転ブラシ３１との接触面積がさらに増加して、この回転ブラシ３１により固形潤滑剤３２から適当量の潤滑剤が掻き取られて感光体ドラム１０の表面に供給されるようになる。

なお、この実施形態の画像形成装置においては、固形潤滑剤３２から掻き取った潤滑剤を感光体ドラム１０の表面に供給する回転供給部材３１に、ローラ状の回転ブラシ３１を用いるようにしたが、上記の回転ブラシ３１に代えて、ウレタンゴムやシリコンゴム等で構成されたソリッドタイプ又は発泡タイプのローラ部材などを用いることも可能である。

また、この実施形態の画像形成装置においては、上記の潤滑剤供給手段３０よりも感光体ドラム１０の移動方向下流側の位置で、第１クリーニング装置４０に設けられた第１クリーニング部材４１を感光体ドラム１０の表面に圧接させて、感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーを除去させると共に、感光体ドラム１０の表面に供給された潤滑剤を感光体ドラム１０の表面に均一に塗布させるようにしたが、第１クリーニング部材４１を感光体ドラム１０の表面に圧接させる位置は潤滑剤供給手段３０よりも感光体ドラム１０の移動方向下流側に限定されない。例えば、図示していないが、第１クリーニング部材を潤滑剤供給手段よりも感光体ドラムの移動方向上流側の位置で感光体ドラムの表面に圧接させ、感光体ドラムの表面に残留しているトナーを除去させた後、潤滑剤供給手段よって感光体ドラムの表面に潤滑剤を供給し、この潤滑剤供給手段よりも感光体ドラムの移動方向下流側の位置に均し部材を設け、この均し部材によって感光体ドラムの表面に供給された潤滑剤を感光体ドラムの表面に塗布させるようにすることも可能である。

なお、このように第１クリーニング部材によって感光体ドラムの表面に残留しているトナーを除去させた後、潤滑剤供給手段から感光体ドラムの表面に潤滑剤を供給させるようにすると、感光体ドラムの表面に残留しているトナーが上記の回転ブラシに付着するのが防止され、回転ブラシにトナーが蓄積して固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取る能力が低下するということもなくなる。

また、この実施形態の画像形成装置においては、転写後の感光体ドラム１０の表面に潤滑剤供給手段３０によって潤滑剤を供給するようにしたが、図示していないが、転写後の中間転写体の表面に、上記のような潤滑剤供給手段によって潤滑剤を供給させるようにすることも可能である。

従来の画像形成装置において、圧縮コイルバネにより固形潤滑剤を回転供給部材に押圧させ、この回転供給部材により固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って像保持部材の表面に潤滑剤を供給する場合における状態の変化を示した概略説明図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略説明図である。 同実施形態の画像形成装置において、トナー像を転写させた後の感光体ドラムの表面に潤滑剤供給手段から潤滑剤を供給した後、第１クリーニング装置に設けた第１クリーニング部材を感光体ドラムの表面に圧接させて、感光体ドラムの表面に残留するトナーを除去すると共に、感光体ドラムの表面に供給された潤滑剤を感光体ドラムの表面に塗布させる状態を示した概略説明図である。 同実施形態の画像形成装置における潤滑剤供給手段において、固形潤滑剤を圧縮コイルバネの付勢方向と直交する上下方向に移動できるように取り付ける状態を示した断面説明図である。 同実施形態の画像形成装置における潤滑剤供給手段において、新しい状態の固形潤滑剤から回転ブラシによって潤滑剤が掻き取られる状態を示した概略説明図である。 同実施形態の画像形成装置における潤滑剤供給手段において、固形潤滑剤の厚みが減少した状態で、固形潤滑剤から回転ブラシによって潤滑剤が掻き取られる状態を示した概略説明図である。 同実施形態の画像形成装置における潤滑剤供給手段において、回転ブラシと固形潤滑剤との間の摩擦抵抗が大きくなって固形潤滑剤が上昇した状態で、この固形潤滑剤から回転ブラシによって潤滑剤が掻き取られる状態を示した概略説明図である。

符号の説明

１０ 感光体ドラム（像保持部材）
１１ 現像装置
１２ 帯電装置
１３ 露光装置
１４ ローラ
１５ 中間転写体
１６ 一次転写装置
１７ 二次転写装置
１８ 送りローラ
１９ 定着装置
２０ 第２クリーニング装置
２１ 第２クリーニング部材
３０ 潤滑剤供給手段
３１ 回転ブラシ（回転供給部材）
３２ 固形潤滑剤
３３ 圧縮コイルバネ（押圧手段）
３４ 保持部材
３４ａ 係合凸部
３５ 押圧部材
３５ａ 折り曲げ部
３５ｂ 長穴
４０ 第１クリーニング装置
４１ 第１クリーニング部材
Ｓ 記録シート

Claims (2)

1. トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を転写させる位置よりも像保持部材の移動方向下流側の位置に、上記の像保持部材の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が設けられた画像形成装置において、上記の潤滑剤供給手段に、像保持部材の長手方向に沿った固形潤滑剤と、この固形潤滑剤を保持する保持部材と、この固形潤滑剤に接触しながら回転して潤滑剤を像保持部材の表面に供給する回転供給部材と、この回転供給部材に固形潤滑剤を押圧させる押圧手段とが設けられ、上記の押圧手段は上記の保持部材と係合する押圧部材を備え、上記の回転供給部材の回転方向に沿い、かつ押圧手段による押圧方向と直交する方向に伸びる長穴を介して、上記の保持部材と押圧部材とが係合すると共に、上記の回転供給部材と固形潤滑剤との間の摩擦抵抗の変動に伴って、上記の固形潤滑剤が回転供給部材の回転方向に沿い、かつ押圧手段による押圧方向と直交する方向に移動されることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、上記の回転供給部材が回転ブラシであることを特徴とする画像形成装置。

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