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JP7639446B2 - Image forming device - Google Patents
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JP7639446B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming device.

一般的に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置においては、感光体ドラムの表面に感光体が配置されており、帯電した感光体の表面に対して、画像データに基づくレーザ光を照射することによって静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給することによってトナー像を形成する。一般的には、感光体ドラムの表面に付着した転写残トナーを掻き取るために、クリーニングブレードが設けられる。しかし、クリーニングブレードの摩耗が進行するとクリーニング性能が劣化するので、感光体ドラムの表面には潤滑剤が塗布される。この塗布には、ローラ状の塗布ブラシが用いられる。このような画像形成装置の構成は、特開2017-187638号公報(特許文献1)に記載されている。 In general, in an image forming device using electrophotographic process technology, a photoconductor is placed on the surface of a photoconductor drum, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the charged surface of the photoconductor with laser light based on image data. A toner image is formed by supplying toner to the photoconductor drum on which the electrostatic latent image is formed. In general, a cleaning blade is provided to scrape off the residual toner adhering to the surface of the photoconductor drum. However, as the cleaning blade wears out, the cleaning performance deteriorates, so a lubricant is applied to the surface of the photoconductor drum. A roller-shaped application brush is used for this application. The configuration of such an image forming device is described in JP 2017-187638 A (Patent Document 1).

特開2017-187638号公報JP 2017-187638 A

塗布ブラシを用いて、像担持体としての感光体ドラムに潤滑剤を塗布する機構を、ここでは「潤滑剤塗布装置」と呼ぶこととする。潤滑剤塗布装置としては、塗布ブラシが像担持体と逆方向に回転する方式である「カウンタ方式」と、塗布ブラシが像担持体と同方向に回転する方式である「ウィズ方式」とが実用化されている。ウィズ方式の潤滑剤塗布装置においては、塗布ブラシおよび像担持体がそれぞれ回転させられる。 Here, we refer to a mechanism that uses an application brush to apply lubricant to a photoconductor drum, which serves as an image carrier, as a "lubricant application device." Two types of lubricant application devices are in practical use: the "counter type," in which the application brush rotates in the opposite direction to the image carrier, and the "with type," in which the application brush rotates in the same direction as the image carrier. In a with type lubricant application device, the application brush and the image carrier are each rotated.

このようなウィズ方式の潤滑剤塗布装置を備える画像形成装置において、印刷を繰り返すと、潤滑剤塗布装置の塗布ブラシの外径が局所的に凹むことがある。塗布ブラシは長い円柱形状を有しており、その長手方向のうちのいずれかの箇所で凹みが生じる。このような局所的な凹みが生じた場合、凹みの箇所に対応するように、画像不良が生じる。すなわち、紙などの記録媒体の表面において、記録媒体の通過方向に延在する帯状の画像ノイズとなる。 In an image forming apparatus equipped with such a With-type lubricant applicator, repeated printing can cause localized dents in the outer diameter of the application brush of the lubricant applicator. The application brush has a long cylindrical shape, and dents occur at some point along its length. When such localized dents occur, image defects occur in a location corresponding to the location of the dent. In other words, a band-shaped image noise appears on the surface of a recording medium such as paper, extending in the direction in which the recording medium passes.

そこで、本発明は、塗布ブラシの局所的な凹みに起因する画像ノイズの発生を抑えることを目的とする。 Therefore, the present invention aims to suppress the occurrence of image noise caused by localized depressions in the application brush.

上記目的を達成するため、本発明に基づく画像形成装置は、円筒形であって回転する像担持体と、固形潤滑剤と、外周面にブラシ繊維を含み、上記ブラシ繊維によって上記固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って上記像担持体に塗布するように配置されて回転するローラ状の塗布ブラシとを備える。上記塗布ブラシの回転の向きは、上記像担持体と上記塗布ブラシとの接触箇所において、上記像担持体の外周面の進行方向と同じ向きに上記塗布ブラシの外周面が進行する向きである。上記塗布ブラシの回転軸に垂直な面で切った断面を見たとき、上記像担持体と上記塗布ブラシとが接触する領域のうち最上流位置において、上記像担持体がない場合に上記ブラシ繊維がとる姿勢を想定した場合に、上記ブラシ繊維の先端が上記像担持体の外周の接線よりも上記塗布ブラシの中心側を向いている。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention comprises a cylindrical rotating image carrier, a solid lubricant, and a roller-shaped application brush that includes brush fibers on its outer circumferential surface and is arranged and rotated so as to scrape the lubricant from the solid lubricant with the brush fibers and apply it to the image carrier. The direction of rotation of the application brush is the direction in which the outer circumferential surface of the application brush advances in the same direction as the outer circumferential surface of the image carrier advances at the contact point between the image carrier and the application brush. When a cross section of the application brush cut along a plane perpendicular to the rotation axis thereof is viewed, the tip of the brush fiber faces toward the center of the application brush rather than the tangent to the outer circumferential surface of the image carrier, assuming the posture that the brush fiber takes when the image carrier is not present, at the most upstream position of the contact area between the image carrier and the application brush.

本発明によれば、塗布ブラシのブラシ繊維はめくれにくくなっているので、塗布ブラシの局所的な凹みが発生しにくく、その結果、塗布ブラシの局所的な凹みに起因する画像ノイズの発生を抑えることができる。 According to the present invention, the brush fibers of the application brush are less likely to curl up, making it less likely that localized dents will occur in the application brush, and as a result, the occurrence of image noise caused by localized dents in the application brush can be reduced.

本発明に基づく実施の形態1における画像形成装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明に基づく実施の形態1における画像形成装置に備わる像担持体およびその近傍の拡大図である。1 is an enlarged view of an image carrier and its vicinity provided in an image forming apparatus in accordance with a first embodiment of the present invention. 本発明に基づく実施の形態1における画像形成装置に備わる塗布ブラシの斜視図である。1 is a perspective view of an application brush provided in an image forming apparatus in accordance with a first embodiment of the present invention. FIG. 図2に示された構成のうちの一部分を拡大し、最上流位置の周辺の位置関係について説明する図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the configuration shown in FIG. 2 for explaining the positional relationship around the most upstream position. 図4に示された構成のうちの一部分の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the configuration shown in FIG. 4. 図2に示された構成のうちの一部分を拡大し、最下流位置の周辺の位置関係について説明する図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the configuration shown in FIG. 2 for explaining the positional relationship around the most downstream position. 図6に示された構成のうちの一部分の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a portion of the configuration shown in FIG. 6.

図面において示す寸法比は、必ずしも忠実に現実のとおりを表しているとは限らず、説明の便宜のために寸法比を誇張して示している場合がある。以下の説明において、上または下の概念に言及する際には、絶対的な上または下を意味するとは限らず、図示された姿勢の中での相対的な上または下を意味する場合がある。 The dimensional ratios shown in the drawings do not necessarily represent the actual ratios, and may be exaggerated for the convenience of explanation. In the following explanation, when the concepts of up or down are mentioned, they do not necessarily mean absolute up or down, but may mean relative up or down in the illustrated position.

(実施の形態1)
(画像形成装置の構成)
図1~図5を参照して、本発明に基づく実施の形態1における画像形成装置について説明する。本実施の形態における画像形成装置101の全体の概略を図1に示す。画像形成装置101は、操作表示部20と、画像読取部21と、画像処理部22と、用紙搬送部23と、給紙部24と、定着部27と、排紙部28とを備える。
(Embodiment 1)
(Configuration of Image Forming Apparatus)
An image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 5. An overall schematic of an image forming apparatus 101 according to the present embodiment is shown in Figure 1. Image forming apparatus 101 includes an operation display unit 20, an image reading unit 21, an image processing unit 22, a paper transport unit 23, a paper feed unit 24, a fixing unit 27, and a paper discharge unit 28.

操作表示部20は、たとえばタッチパネル付きの液晶ディスプレイであってよい。画像読取部21は、自動原稿給紙装置211と、原稿画像走査装置212とを備える。自動原稿給紙装置211は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構によって搬送して、原稿画像走査装置212へと送り出す。原稿画像走査装置212は、原稿を光学的に走査して読み取る。読取結果に基づいて生成されたデータに対して、画像処理部22において所定の画像処理が施される。 The operation display unit 20 may be, for example, a liquid crystal display with a touch panel. The image reading unit 21 includes an automatic document feeder 211 and an original image scanning device 212. The automatic document feeder 211 transports documents placed on a document tray using a transport mechanism and sends them to the original image scanning device 212. The original image scanning device 212 optically scans and reads the documents. The image processing unit 22 performs predetermined image processing on the data generated based on the reading results.

画像形成装置101の下部には、給紙部24が配置されている。給紙部24と画像読取部21との間に、画像形成部が配置されている。給紙部24は、トレイユニット241,242,243を備える。トレイユニット241,242,243の各々には、記録媒体としての用紙が収納されている。トレイユニット241,242,243の各々においては、用紙が最上部から1枚ずつ取り出される。取り出された用紙は、用紙搬送部23によって画像形成部へと搬送される。 A paper feed unit 24 is disposed at the bottom of the image forming device 101. An image forming unit is disposed between the paper feed unit 24 and the image reading unit 21. The paper feed unit 24 includes tray units 241, 242, and 243. Each of the tray units 241, 242, and 243 stores paper as a recording medium. In each of the tray units 241, 242, and 243, paper is removed one sheet at a time from the top. The removed paper is transported to the image forming unit by the paper transport unit 23.

画像形成部は、ループ状に配置された中間転写ベルト6を含む。中間転写ベルト6は、矢印91の向きに走行する。中間転写ベルト6の走行経路の途中において、中間転写ベルト6の外面に接するように4つの像担持体1が配置されている。像担持体1は、感光ドラムである。4つの像担持体1は、たとえばY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色のトナー像に対応する。中間転写ベルト6に像担持体1が接する箇所では、像担持体1の反対側に一次転写ローラ5がそれぞれ配置されている。中間転写ベルト6は、像担持体1と一次転写ローラ5とによって挟み込まれている。中間転写ベルト6の走行経路の途中において、二次転写ローラ25が、中間転写ベルト6の外面に接するように配置されている。この位置で、中間転写ベルト6は、二次転写ローラ25とバックアップローラ26とによって挟み込まれている。用紙搬送部23によって搬送されてきた用紙が二次転写ローラ25と中間転写ベルト6との間を通過する際には、用紙は、二次転写ローラ25とバックアップローラ26との間を通過することとなるので、トナー像は、中間転写ベルト6の外面から用紙の表面に転写される。このように画像が転写された用紙はさらに搬送されて、定着部27において定着工程を施され、その後、排紙部28から排出される。 The image forming section includes an intermediate transfer belt 6 arranged in a loop shape. The intermediate transfer belt 6 travels in the direction of an arrow 91. Four image carriers 1 are arranged in the middle of the travel path of the intermediate transfer belt 6 so as to contact the outer surface of the intermediate transfer belt 6. The image carriers 1 are photosensitive drums. The four image carriers 1 correspond to toner images of each color, for example, Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black). At the locations where the image carriers 1 contact the intermediate transfer belt 6, primary transfer rollers 5 are arranged on the opposite side of the image carriers 1. The intermediate transfer belt 6 is sandwiched between the image carriers 1 and the primary transfer roller 5. In the middle of the travel path of the intermediate transfer belt 6, a secondary transfer roller 25 is arranged so as to contact the outer surface of the intermediate transfer belt 6. At this position, the intermediate transfer belt 6 is sandwiched between the secondary transfer roller 25 and the backup roller 26. When the paper conveyed by the paper conveying section 23 passes between the secondary transfer roller 25 and the intermediate transfer belt 6, the paper passes between the secondary transfer roller 25 and the backup roller 26, so that the toner image is transferred from the outer surface of the intermediate transfer belt 6 to the surface of the paper. The paper onto which the image has been transferred is further conveyed and subjected to a fixing process in the fixing section 27, and then discharged from the paper discharge section 28.

像担持体1およびその近傍を拡大したところを図2に示す。中間転写ベルト6は、矢印91の向きに走行する。像担持体1は、矢印92の向きに回転する。像担持体1の外周面に対向するように、帯電装置2が配置されている。帯電装置2よりも下流側において、像担持体1の外周面にレーザ光8を照射可能なように露光装置3が配置されている。レーザ光8の照射位置よりも下流側において、像担持体1の外周面に接するように現像装置4が配置されている。像担持体1が中間転写ベルト6に接する箇所は、現像装置4よりも下流側である。像担持体1が中間転写ベルト6に接する箇所よりも下流側において、像担持体1の外周面に接するように、クリーニング装置7が配置されている。クリーニング装置7は、クリーニングブレード71と、ローラ状の塗布ブラシ72と、固形潤滑剤73と、ブレード74とを備える。一次転写を経た後で像担持体1の外周面に残存するトナーは、クリーニングブレード71によって除去される。クリーニングブレード71は、たとえばウレタンゴム製のものであってよい。塗布ブラシ72は、固形潤滑剤73から掻き取った潤滑剤を像担持体1の外周面に塗布する。潤滑剤は、たとえばステアリン酸亜鉛からなるものであってもよい。塗布ブラシ72によって像担持体1の外周面に塗布された潤滑剤は、ブレード74によって押し付けられる。 2 shows an enlarged view of the image carrier 1 and its vicinity. The intermediate transfer belt 6 runs in the direction of the arrow 91. The image carrier 1 rotates in the direction of the arrow 92. The charging device 2 is arranged to face the outer circumferential surface of the image carrier 1. The exposure device 3 is arranged downstream of the charging device 2 so that the outer circumferential surface of the image carrier 1 can be irradiated with laser light 8. The developing device 4 is arranged downstream of the irradiation position of the laser light 8 so as to contact the outer circumferential surface of the image carrier 1. The location where the image carrier 1 contacts the intermediate transfer belt 6 is downstream of the developing device 4. The cleaning device 7 is arranged downstream of the location where the image carrier 1 contacts the intermediate transfer belt 6 so as to contact the outer circumferential surface of the image carrier 1. The cleaning device 7 includes a cleaning blade 71, a roller-shaped application brush 72, a solid lubricant 73, and a blade 74. Toner remaining on the outer peripheral surface of the image carrier 1 after the primary transfer is removed by a cleaning blade 71. The cleaning blade 71 may be made of, for example, urethane rubber. The application brush 72 applies the lubricant scraped off from the solid lubricant 73 to the outer peripheral surface of the image carrier 1. The lubricant may be made of, for example, zinc stearate. The lubricant applied to the outer peripheral surface of the image carrier 1 by the application brush 72 is pressed by a blade 74.

塗布ブラシ72を単独で取り出したところを図3に示す。塗布ブラシ72は、シャフト721と、ブラシ繊維722とを備える。塗布ブラシ72は、外周面723を有する。ブラシ繊維722は、直線状ではなく曲がった形状を有する。ブラシ繊維722は、たとえばアクリル製であってよい。図2における像担持体1、塗布ブラシ72、および固形潤滑剤73を取り出して図4に詳細に示す。潤滑剤塗布装置は、塗布ブラシ72と、固形潤滑剤73とを含む。 The application brush 72 is shown in FIG. 3. The application brush 72 includes a shaft 721 and brush fibers 722. The application brush 72 has an outer peripheral surface 723. The brush fibers 722 are curved rather than straight. The brush fibers 722 may be made of acrylic, for example. The image carrier 1, application brush 72, and solid lubricant 73 in FIG. 2 are shown in detail in FIG. 4. The lubricant application device includes the application brush 72 and solid lubricant 73.

(凹みの発生原因に関する考察)
発明者は、ウィズ方式の潤滑剤塗布装置を備える画像形成装置を使用し続けているうちに潤滑剤塗布装置のローラ状の塗布ブラシに局所的な凹みが生じるという現象について、以下のように考察した。
(Considerations regarding the cause of dents)
The inventors have considered the phenomenon in which localized dents occur in the roller-shaped application brush of a lubricant application device of a With-type lubricant application device during continued use of the image forming apparatus as follows.

ウィズ方式の潤滑剤塗布装置は、塗布ブラシのブラシ繊維の倒れる方向が常に同じになっていないと、ブラシ繊維の毛先が乱れて画像ノイズとなる。そこで、塗布ブラシのブラシ繊維の倒れる方向が常に同じになるようにするために、塗布ブラシの回転速度は像担持体の回転速度よりも速くなるようにするのが一般的である。 In a With-type lubricant applicator, if the brush fibers of the application brush do not always fall in the same direction, the tips of the brush fibers will become distorted and cause image noise. Therefore, to ensure that the brush fibers of the application brush always fall in the same direction, it is common to set the rotation speed of the application brush to be faster than the rotation speed of the image carrier.

像担持体の回転中に常に塗布ブラシが回転していれば、塗布ブラシのブラシ繊維の倒れる方向は一定の向きに揃って安定している。しかし、画像形成動作の開始時および終了時、あるいは、画像形成装置に何らかのオプション装置が接続されて画像形成作業が中断してオプション装置が動作している間などは、潤滑剤の消費量を抑制するために、潤滑剤塗布装置の駆動を停止させることが知られている。この状態では、像担持体は回転を続け、塗布ブラシは回転を止めた状態にある。 If the application brush is constantly rotating while the image carrier is rotating, the brush fibers of the application brush will fall in a consistent, consistent direction. However, it is known that the operation of the lubricant application device is stopped to reduce the consumption of lubricant at the start and end of an image formation operation, or when an optional device is connected to the image forming apparatus and the image formation operation is interrupted while the optional device is operating. In this state, the image carrier continues to rotate, and the application brush stops rotating.

この場合、塗布ブラシが像担持体に接触している箇所で、塗布ブラシの毛先、すなわち、ブラシ繊維の先端に像担持体の回転方向の力が加わって、毛先がめくれることがある。画像形成動作を繰り返すと、塗布ブラシの一部の箇所において、毛先がめくれた状態と毛先のめくれが解消された状態とが交互に発生するので、毛先が徐々に絡まっていき、塗布ブラシの外径が小さくなっていく。こうして、塗布ブラシの局所的な凹みとなる。 In this case, where the application brush is in contact with the image carrier, a force is applied to the bristles of the application brush, i.e., the tips of the brush fibers, in the direction of rotation of the image carrier, which can cause the bristles to turn over. When image formation operations are repeated, in some areas of the application brush, the bristles will alternate between being turned over and not being turned over, so the bristles will gradually become tangled and the outer diameter of the application brush will become smaller. This results in a localized dent in the application brush.

塗布ブラシの毛先が真に先端の点において像担持体に接触していると、像担持体の表面との間の摩擦力が大きくなるので、塗布ブラシが回転を停止していて像担持体が回転している状態では、像担持体の表面にひきずられて毛先がめくれやすいと考えられる。しかし、塗布ブラシの毛先が真の先端の点ではなく先端の点から少し離れた箇所で像担持体に接触している状態、すなわち、いわゆる腹当たりしている状態であると、摩擦力は小さくなり、その結果、毛先がめくれにくくなる。さらに、腹当たりしているときは、そのブラシ繊維にとって、像担持体との接触位置がそのブラシ繊維の根元側に近づくので、めくれに対する耐力が増加する。こういう点からも、毛先がめくれにくくなる。 When the bristles of the application brush are in contact with the image carrier at their very tip, the frictional force between them and the surface of the image carrier is large, so when the application brush is stopped rotating and the image carrier is rotating, it is thought that the bristles are easily dragged by the surface of the image carrier and curled up. However, when the bristles of the application brush are in contact with the image carrier at a point slightly away from the tip, rather than at their very tip - in other words, when they are in belly contact - the frictional force is smaller, and as a result, the bristles are less likely to curl up. Furthermore, when they are in belly contact, the contact point between the brush fibers and the image carrier is closer to the base of the brush fibers, so their resistance to curling increases. This also makes the bristles less likely to curl up.

毛先のめくれは、塗布ブラシと像担持体との接触部の最上流位置を起点に下流側に向かってめくれが波及していくことが多いことに、発明者は着目した。したがって、最上流位置においてブラシ繊維が腹当たりするようにすれば、毛先のめくれを効果的に抑制することができ、その結果、塗布ブラシの局所的な凹みを防止することができると、発明者は考えた。 The inventors noticed that curling of the bristles often starts at the most upstream position of the contact point between the application brush and the image carrier and spreads downstream. Therefore, the inventors thought that curling of the bristles could be effectively suppressed by making the brush fibers contact the belly at the most upstream position, and as a result, localized dents in the application brush could be prevented.

さらに、塗布ブラシと像担持体との接触部の範囲内のいずれかの箇所で、毛先の方向が、像担持体の外周の法線より上流側を向いた状態から、法線より下流側を向いた状態に切り替わるような箇所があると、この切り替わり箇所よりも下流側で毛先がめくれることがある。そこで、塗布ブラシと像担持体との接触部の全域で毛先の方向を像担持体の外周の法線より上流側を向くように揃えれば、毛先はめくれにくくなると、発明者は考えた。 Furthermore, if there is a point within the contact area between the application brush and the image carrier where the direction of the bristles switches from facing upstream of the normal to the outer periphery of the image carrier to facing downstream of the normal, the bristles may curl up downstream of this changeover point. Therefore, the inventors thought that if the direction of the bristles throughout the entire contact area between the application brush and the image carrier is aligned so that they face upstream of the normal to the outer periphery of the image carrier, the bristles will be less likely to curl up.

(画像形成装置の構成(続き))
図2に示した部分の中からさらに、像担持体1、塗布ブラシ72、および固形潤滑剤73を取り出したところを図4に詳細に示す。さらに、図4の一部を拡大したところを図5に示す。
(Configuration of Image Forming Apparatus (continued))
Fig. 4 shows in detail the image carrier 1, the application brush 72, and the solid lubricant 73 taken out from the portion shown in Fig. 2. Fig. 5 shows an enlarged view of a portion of Fig. 4.

画像形成装置101は、円筒形であって回転する像担持体1と、固形潤滑剤73と、ローラ状の塗布ブラシ72とを備える。塗布ブラシ72は、外周面にブラシ繊維722を含み、ブラシ繊維722によって固形潤滑剤73から潤滑剤を掻き取って像担持体1に塗布するように配置されて回転するものである。塗布ブラシ72の回転の向きは、像担持体1と塗布ブラシ72との接触箇所において、像担持体1の外周面の進行方向と同じ向きに塗布ブラシ72の外周面が進行する向きである。ここで示す例では、像担持体1の外周面の進行方向は、矢印92で示されている。塗布ブラシ72の回転の向きは、矢印93で示されている。矢印92と矢印93とは、像担持体1と塗布ブラシ72との接触箇所においては、同じ向きとなる。すなわち、この潤滑剤塗布装置は、ウィズ方式である。 The image forming apparatus 101 includes a cylindrical rotating image carrier 1, a solid lubricant 73, and a roller-shaped application brush 72. The application brush 72 includes brush fibers 722 on its outer circumferential surface, and is arranged and rotated so that the brush fibers 722 scrape off the lubricant from the solid lubricant 73 and apply it to the image carrier 1. The direction of rotation of the application brush 72 is the same as the direction of movement of the outer circumferential surface of the image carrier 1 at the contact point between the image carrier 1 and the application brush 72. In the example shown here, the direction of movement of the outer circumferential surface of the image carrier 1 is indicated by an arrow 92. The direction of rotation of the application brush 72 is indicated by an arrow 93. The arrows 92 and 93 are in the same direction at the contact point between the image carrier 1 and the application brush 72. In other words, this lubricant application device is a with type.

図4には、最上流位置51における塗布ブラシ72の外周の法線41、最上流位置51における像担持体1の接線42、最上流位置51におけるブラシ繊維722の先端方向を示す直線43、最上流位置51における像担持体1の外周の法線44がそれぞれ示されている。図4では、ブラシ繊維722については、像担持体1がない場合の形を表示している。実際には、ブラシ繊維722は、像担持体1に押し当てられることによって変形する。 Figure 4 shows a normal 41 to the outer periphery of the application brush 72 at the most upstream position 51, a tangent 42 to the image carrier 1 at the most upstream position 51, a straight line 43 indicating the tip direction of the brush fiber 722 at the most upstream position 51, and a normal 44 to the outer periphery of the image carrier 1 at the most upstream position 51. In Figure 4, the brush fiber 722 is shown in the shape it would be in if the image carrier 1 were not present. In reality, the brush fiber 722 is deformed by being pressed against the image carrier 1.

塗布ブラシ72の回転軸に垂直な面で切った断面を見たとき、像担持体1と塗布ブラシ72とが接触する領域のうち最上流位置51において、像担持体1がない場合にブラシ繊維722がとる姿勢を想定した場合に、ブラシ繊維722の先端が像担持体1の外周の接線42よりも塗布ブラシ72の中心側を向いている。すなわち、図5における角度Aが十分に大きく、その結果、角度B>0となっている。 When looking at a cross section cut perpendicular to the axis of rotation of the application brush 72, at the most upstream position 51 of the contact area between the image carrier 1 and the application brush 72, assuming the orientation that the brush fibers 722 would assume if the image carrier 1 were not present, the tips of the brush fibers 722 point toward the center of the application brush 72 rather than the tangent 42 to the outer periphery of the image carrier 1. In other words, angle A in Figure 5 is sufficiently large, and as a result, angle B > 0.

(作用・効果)
本実施の形態では、最上流位置51において、ブラシ繊維722の先端が像担持体1の外周の接線42よりも塗布ブラシ72の中心側を向いているので、塗布ブラシ72のブラシ繊維722はめくれにくくなっている。したがって、塗布ブラシ72の局所的な凹みが発生しにくい。その結果、塗布ブラシの局所的な凹みに起因する画像ノイズの発生を抑えることができる。この効果を検証した実験について、「実験1」として後述する。
(Action and Effects)
In this embodiment, at the most upstream position 51, the tips of the brush fibers 722 face toward the center of the application brush 72 rather than the tangent line 42 to the outer periphery of the image carrier 1, so the brush fibers 722 of the application brush 72 are less likely to turn up. Therefore, localized depressions in the application brush 72 are less likely to occur. As a result, the occurrence of image noise due to localized depressions in the application brush can be suppressed. An experiment verifying this effect will be described later as "Experiment 1."

(好ましい構成)
さらに、像担持体1と塗布ブラシ72とが接触する領域のうち最下流位置52についても、以下のことがいえる。図4および図5においては、像担持体1と塗布ブラシ72とが接触する領域のうち最上流位置51の周辺の位置関係について詳細に示していたが、像担持体1と塗布ブラシ72とが接触する領域のうち最下流位置52の周辺の位置関係について図6に詳細に示す。さらに、図6の一部を拡大したところを図7に示す。
(Preferred Configuration)
Furthermore, the following can be said about the most downstream position 52 of the contact area between the image carrier 1 and the application brush 72. Figures 4 and 5 show in detail the positional relationship around the most upstream position 51 of the contact area between the image carrier 1 and the application brush 72, but Figure 6 shows in detail the positional relationship around the most downstream position 52 of the contact area between the image carrier 1 and the application brush 72. Furthermore, Figure 7 shows an enlarged view of a part of Figure 6.

前記塗布ブラシ72の回転軸に垂直な面で切った断面を見たとき、像担持体1と塗布ブラシ72とが接触する領域のうち最下流位置52において、ブラシ繊維722の先端が像担持体1の外周の法線62と平行であるか、または、法線62よりも塗布ブラシ72の回転に関する上流側を向いていることが好ましい。すなわち、図6における角度Cが十分に大きく、その結果、角度D>0となっていることが好ましい。この構成を採用することにより、塗布ブラシ72のブラシ繊維722はめくれにくくなる。したがって、塗布ブラシ72の局所的な凹みが発生しにくくなる。その結果、塗布ブラシの局所的な凹みに起因する画像ノイズの発生を抑えることができる。この効果を検証した実験について、「実験2」として後述する。 When viewed in a cross section cut perpendicular to the axis of rotation of the application brush 72, at the most downstream position 52 of the region where the image carrier 1 and the application brush 72 contact each other, it is preferable that the tip of the brush fiber 722 is parallel to the normal line 62 of the outer periphery of the image carrier 1, or faces upstream of the normal line 62 in terms of the rotation of the application brush 72. In other words, it is preferable that the angle C in FIG. 6 is sufficiently large, and as a result, the angle D>0. By adopting this configuration, the brush fiber 722 of the application brush 72 is less likely to be curled up. Therefore, localized dents in the application brush 72 are less likely to occur. As a result, it is possible to suppress the occurrence of image noise caused by localized dents in the application brush. An experiment verifying this effect will be described later as "Experiment 2".

なお、塗布ブラシ72の回転による、塗布ブラシ72の外周面の速度は、像担持体1の回転による、像担持体1の外周面の速度よりも速いことが好ましい。この構成を採用することにより、塗布ブラシ72の毛先のめくれをより確実に防止することができる。 The speed of the outer peripheral surface of the application brush 72 due to the rotation of the application brush 72 is preferably faster than the speed of the outer peripheral surface of the image carrier 1 due to the rotation of the image carrier 1. By adopting this configuration, curling of the bristles of the application brush 72 can be more reliably prevented.

以下に、発明者が効果の確認のために行なった実験について述べる。
(実験1)
実験1は、以下の構成で行なわれた。固形潤滑剤73はステアリン酸亜鉛からなる。塗布ブラシ72は、シャフト721と、シャフト721の外周面に植設されたブラシ繊維722とを備える。ブラシ繊維722はアクリル製である。ブラシ繊維722の密度は、1平方インチ(6.45平方cm)当り150kFである。塗布ブラシ72は、ウィズ方式で回転するように、図示しない駆動源に連結されている。塗布ブラシ72の回転速度は、像担持体1の回転速度よりも速くなるように設定されている。一例として、この実験では、像担持体1の外周面の速度は、300mm/秒とし、塗布ブラシ72の外周面の速度を、400mm/秒とした。この実験では、サンプル1~3として、毛先の傾斜角度が異なる3種類の塗布ブラシ72を用意した。「毛先の傾斜角度」とは、法線41と直線43とがなす角度、すなわち、図5における角度Aのことである。さらに、最上流位置51において、ブラシ繊維722の先端が像担持体1の外周の接線42よりも塗布ブラシ72の中心側を向いているか否か、すなわち、図5における角度Bが正か否かに注目した。この実験の結果を表1に示す。
The following describes the experiments that the inventors conducted to confirm the effects.
(Experiment 1)
Experiment 1 was conducted with the following configuration. The solid lubricant 73 was made of zinc stearate. The application brush 72 had a shaft 721 and brush fibers 722 planted on the outer circumferential surface of the shaft 721. The brush fibers 722 were made of acrylic. The density of the brush fibers 722 was 150 kF per square inch (6.45 square cm). The application brush 72 was connected to a driving source (not shown) so as to rotate in a with-type manner. The rotation speed of the application brush 72 was set to be faster than the rotation speed of the image carrier 1. As an example, in this experiment, the speed of the outer circumferential surface of the image carrier 1 was set to 300 mm/sec, and the speed of the outer circumferential surface of the application brush 72 was set to 400 mm/sec. In this experiment, three types of application brushes 72 with different inclination angles of the bristles were prepared as samples 1 to 3. The "inclination angle of the bristles" refers to the angle between the normal line 41 and the straight line 43, that is, angle A in FIG. 5. Furthermore, attention was paid to whether or not the tip of the brush fiber 722 at the most upstream position 51 faces toward the center of the application brush 72 relative to the tangent line 42 to the outer periphery of the image carrier 1, i.e., whether or not the angle B in Figure 5 is positive. The results of this experiment are shown in Table 1.

Figure 0007639446000001
Figure 0007639446000001

サンプル1では、塗布ブラシ72の外径は減少していた。サンプル2,3では、塗布ブラシ72の外径は減少していなかった。すなわち、角度B>0であるサンプル2,3では良い結果であった。このことから、本実施の形態における画像形成装置の構成においては、塗布ブラシ72の局所的な凹みが発生しにくくなっていることが確認できた。 In sample 1, the outer diameter of the application brush 72 was reduced. In samples 2 and 3, the outer diameter of the application brush 72 was not reduced. In other words, samples 2 and 3, in which angle B>0, gave good results. From this, it was confirmed that the configuration of the image forming device in this embodiment makes it difficult for localized dents to occur in the application brush 72.

(実験2)
実験2は、以下の構成で行なわれた。実験1と共通する部分については、説明を繰り返さない。この実験では、サンプル4~6として、毛先の傾斜角度が異なる3種類の塗布ブラシ72を用意した。「毛先の傾斜角度」とは、法線41と直線43とがなす角度、すなわち、図5における角度Aのことであり、図7における角度Cのことでもある。さらに、実験1と同様に、最上流位置51において、ブラシ繊維722の先端が像担持体1の外周の接線42よりも塗布ブラシ72の中心側を向いているか否か、すなわち、図5における角度Bが正か否かに注目した。さらに、最下流位置52において、ブラシ繊維722の先端が像担持体1の外周の法線62に対してどういう位置関係であるか、すなわち、図7における角度Dが0以上であるか否かに注目した。この実験の結果を表2に示す。
(Experiment 2)
Experiment 2 was conducted with the following configuration. The description of the parts common to Experiment 1 will not be repeated. In this experiment, three types of application brushes 72 with different inclination angles of the bristles were prepared as samples 4 to 6. The "inclination angle of the bristles" refers to the angle between the normal line 41 and the straight line 43, that is, the angle A in FIG. 5 and the angle C in FIG. 7. Furthermore, as in Experiment 1, attention was paid to whether the tip of the brush fiber 722 at the most upstream position 51 faces toward the center of the application brush 72 more than the tangent line 42 to the outer periphery of the image carrier 1, that is, whether the angle B in FIG. 5 is positive or not. Furthermore, attention was paid to the positional relationship of the tip of the brush fiber 722 with respect to the normal line 62 to the outer periphery of the image carrier 1 at the most downstream position 52, that is, whether the angle D in FIG. 7 is 0 or more. The results of this experiment are shown in Table 2.

Figure 0007639446000002
Figure 0007639446000002

サンプル4では、塗布ブラシ72の外径は局所的に減少していた。サンプル5,6では、塗布ブラシ72の外径は減少していなかった。すなわち、角度D≧0であるサンプル5,6では良い結果であった。このことから、角度D≧0とした画像形成装置の構成においては、塗布ブラシ72の局所的な凹みが発生しにくくなっていることが確認できた。 In sample 4, the outer diameter of the application brush 72 was locally reduced. In samples 5 and 6, the outer diameter of the application brush 72 was not reduced. In other words, samples 5 and 6, in which angle D≧0, showed good results. From this, it was confirmed that in an image forming device configuration in which angle D≧0, localized dents in the application brush 72 are less likely to occur.

なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
In addition, two or more of the above-described embodiments may be appropriately combined and adopted.
The above-described embodiments disclosed herein are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims, and includes all modifications within the meaning and scope of the claims.

1 像担持体、2 帯電装置、3 露光装置、4 現像装置、5 一次転写ローラ、6 中間転写ベルト、7 クリーニング装置、8 レーザ光、20 操作表示部、21 画像読取部、22 画像処理部、23 用紙搬送部、24 給紙部、25 二次転写ローラ、26 バックアップローラ、27 定着部、28 排紙部、41 (最上流位置における塗布ブラシの外周の)法線、42 (最上流位置における像担持体の)接線、43 (最上流位置におけるブラシ繊維の)先端方向、44 (最上流位置における像担持体の外周の)法線、51 最上流位置、52 最下流位置、61 (最下流位置における塗布ブラシの外周の)法線、62 (最下流位置における像担持体の外周の)法線、63 (最下流位置におけるブラシ繊維の)先端方向、71 クリーニングブレード、72 塗布ブラシ、73 固形潤滑剤、74 ブレード、91 (中間転写ベルトが走行する向きを表す)矢印、92 (像担持体が回転する向きを表す)矢印、93 (塗布ブラシが回転する向きを表す)矢印、101 画像形成装置、211 自動原稿給紙装置、212 原稿画像走査装置、241,242,243 トレイユニット、721 シャフト、722 ブラシ繊維、723 外周面。 1 Image carrier, 2 Charging device, 3 Exposure device, 4 Development device, 5 Primary transfer roller, 6 Intermediate transfer belt, 7 Cleaning device, 8 Laser light, 20 Operation display unit, 21 Image reading unit, 22 Image processing unit, 23 Paper transport unit, 24 Paper feed unit, 25 Secondary transfer roller, 26 Backup roller, 27 Fixing unit, 28 Paper discharge unit, 41 Normal (of outer circumference of application brush at most upstream position), 42 Tangent (of image carrier at most upstream position), 43 Tip direction (of brush fiber at most upstream position), 44 Normal (of outer circumference of image carrier at most upstream position), 51 Most upstream position, 52 Most downstream position, 61 Normal (of outer circumference of application brush at most downstream position), 62 Normal (of outer circumference of image carrier at most downstream position), 63 Tip direction (of brush fiber at most downstream position), 71 Cleaning blade, 72 Application brush, 73 solid lubricant, 74 blade, 91 arrow (indicating the direction in which the intermediate transfer belt runs), 92 arrow (indicating the direction in which the image carrier rotates), 93 arrow (indicating the direction in which the application brush rotates), 101 image forming device, 211 automatic document feeder, 212 document image scanning device, 241, 242, 243 tray unit, 721 shaft, 722 brush fiber, 723 outer periphery.

Claims (3)

円筒形であって回転する像担持体と、
固形潤滑剤と、
外周面にブラシ繊維を含み、前記ブラシ繊維によって前記固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って前記像担持体に塗布するように配置されて回転するローラ状の塗布ブラシとを備え、
前記塗布ブラシの回転の向きは、前記像担持体と前記塗布ブラシとの接触箇所において、前記像担持体の外周面の進行方向と同じ向きに前記塗布ブラシの外周面が進行する向きであり、
前記塗布ブラシの回転軸に垂直な面で切った断面を見たとき、
前記像担持体と前記塗布ブラシとが接触する領域のうち最上流位置において、前記像担持体がない場合に前記ブラシ繊維がとる姿勢を想定した場合に、前記ブラシ繊維の先端が前記像担持体の外周の接線よりも前記塗布ブラシの中心側を向いている、画像形成装置。
a cylindrical rotating image carrier;
A solid lubricant;
a roller-shaped application brush that includes brush fibers on an outer circumferential surface and is disposed and rotated so as to scrape off the lubricant from the solid lubricant with the brush fibers and apply the lubricant to the image carrier;
a rotation direction of the application brush such that an outer peripheral surface of the application brush moves in the same direction as a moving direction of an outer peripheral surface of the image carrier at a contact point between the application brush and the image carrier;
When the cross section of the application brush is cut on a plane perpendicular to the rotation axis,
An image forming device in which, at the most upstream position of the area where the image carrier and the application brush contact, when assuming the posture that the brush fibers would take if the image carrier were not present, the tips of the brush fibers point toward the center of the application brush rather than the tangent to the outer periphery of the image carrier.
前記塗布ブラシの回転軸に垂直な面で切った断面を見たとき、
前記像担持体と前記塗布ブラシとが接触する領域のうち最下流位置において、前記ブラシ繊維の先端が前記像担持体の外周の法線と平行であるか、または、前記法線よりも前記塗布ブラシの回転に関する上流側を向いている、請求項1に記載の画像形成装置。
When the cross section of the application brush is cut on a plane perpendicular to the rotation axis,
2. An image forming apparatus as described in claim 1, wherein at the most downstream position of the area where the image carrier and the application brush contact each other, the tips of the brush fibers are parallel to a normal to the outer periphery of the image carrier, or point upstream of the normal in terms of the rotation of the application brush.
前記塗布ブラシの回転による、前記塗布ブラシの外周面の速度は、前記像担持体の回転による、前記像担持体の外周面の速度よりも速い、請求項1または2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the speed of the outer peripheral surface of the application brush due to the rotation of the application brush is faster than the speed of the outer peripheral surface of the image carrier due to the rotation of the image carrier.
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