(57)【要約】【課題】残トナーに左右されずに潤滑剤を塗布することができ、高速化に対応することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】転写後に感光体ドラム１に残留するトナーを除去するクリーニングブレード９と、トナー像転写位置と残トナークリーニング位置との間で感光体ドラム１の表面に接し、回転軸線が該感光体ドラム１の軸線と平行なブラシローラ８とを有し、ブラシローラ８を介して感光体ドラム１に潤滑剤を塗布する画像形成装置であり、ブラシローラ８を感光体ドラム１から独立して駆動する駆動部を介してブラシローラ８の回転速度・動作タイミングを印字条件に応じて変更する制御装置とを設けている。【選択図】図３
2010169937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される感光体ドラムと、形成したトナー像の転写後、該感光体ドラムに残留するトナーを除去するクリーニングブレードと、トナー像転写位置と残トナークリーニング位置との間で感光体ドラムの表面に接し、回転軸線が該感光体ドラムの軸線と平行なブラシローラとを有し、該ブラシローラに潤滑剤を当接させ、該潤滑剤を前記感光体ドラムの表面に塗布する画像形成装置において、
前記ブラシローラを前記感光体ドラムから独立して駆動する駆動部と、該駆動部を介して前記ブラシローラの回転速度・動作タイミングを印字条件に応じて変更する制御装置とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記駆動部は前記ブラシローラを前記感光体ドラムとの接触部において該感光体ドラムと逆方向に回転駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御装置は画像面積率が所定範囲内において前記ブラシローラを所定の回転速度に設定し、前記画像面積率が該所定範囲より高いとき、前記ブラシローラを所定の回転速度より速く設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、前記制御装置は画像面積率が前記所定範囲より小さいとき、前記ブラシローラを所定の回転速度より遅く設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御装置は前記ブラシローラの回転駆動を前記感光体ドラムの駆動に先立って開始し、前記感光体ドラムの停止後に停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成装置において、前記ブラシローラと前記潤滑剤とが１つの独立ユニットとして、少なくとも前記感光体ドラムと前記クリーニングブレードを含む感光体ユニットに対して着脱可能に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像が形成される感光体ドラムを有するプリンタ、ファクシミリ、複写機、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記画像形成装置において、回転駆動されながら表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、そのトナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像の転写後に感光体ドラム表面に付着する転写残トナーを除去して感光体ドラム表面を清掃するクリーニングブレードと、感光体ドラム表面に接触するブラシローラを有し、かつ回転駆動されながら感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材とを備えて構成されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この種の画像形成装置では、感光体ドラム表面に潤滑剤が塗布されるので、感光体ドラム表面のトナーに対する摩擦係数を低下させることができ、これによって感光体ドラム表面に形成されたトナー像を転写材に転写するときの転写不良の発生を抑え、転写されたトナー像の画質を高めることができる。さらに、感光体ドラム表面におけるトナーフィルミングの防止や、表面層の剥がれを抑制する効果があり、感光体ドラムの寿命を延ばす点にも貢献している。
【０００４】
ところで、クリーニングブレードを用いる画像形成装置では、クリーニングブレードがめくれたり、ビビりが発生することがあり、上記した潤滑剤の塗布はこのような問題を抑えることにも有効である。このため、ブラシローラはクリーニングブレードより手前（感光体ドラムの回転方向上流側）に設けることで、クリーニングに先立って潤滑剤を塗布するとともに、転写残トナーの一部を拭き取るプレクリーニングの役目も兼ね備えている。よって、感光体ドラムに塗布する潤滑剤の量を調整することで、クリーニングブレードに入力するトナー量をコントロールすることができる。
【０００５】
このように構成される画像形成装置は、ベタ画像等で転写残トナーが大量に発生すると、ブラシローラが多くのトナーを拭き取り、その分潤滑剤の塗布量が減少するため、クリーニングブレードがめくれ等が発生しやすくなる。また逆に、転写残トナーが少量であると、ブラシローラが拭き取るトナー量が少ないので、その分潤滑剤の塗布量が増大し、トナーがクリーニングブレードをすり抜けて感光体フィルミングや帯電ローラを汚すおそれがあった。
【０００６】
このような問題を解消するため、特許文献１にはブラシに振動させた潤滑剤を当てることで、潤滑剤の塗布量をコントロールすることが開示されている。しかしながら、特許文献１ではカラー化・高画像化が進む現代において感光体上に転写残トナーが多い場合、そもそも潤滑剤を感光体上に塗布することが困難になる。
【０００７】
また、特許文献２にはブレードのねじれをレーザー変位計を用いて検知し、必要に応じて潤滑剤の押し圧を調整することにより、塗布量の調整を行うことが開示されている。しかしながら、特許文献２も上記と同じく、感光体上のトナーをある程度コントロールしないと潤滑剤がうまく塗布できない。
【０００８】
さらにまた、特許文献３には残トナー量で左右される潤滑剤塗布量を時間によって制御することが開示されているが、特許文献３も高速化に対応しにくい。
【０００９】
特許文献４には感光体の総回転数によって塗布する潤滑剤の量をコントロールことが開示されている。しかしながら、特許文献４はクリーニングブレードへの入力トナー量が多いと、総回転数が少ない場合でもブレードの鳴きやビビりといった問題が起きてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、残トナーに左右されずに潤滑剤を塗布することができ、高速化に対応することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、トナー像が形成される感光体ドラムと、形成したトナー像の転写後、該感光体ドラムに残留するトナーを除去するクリーニングブレードと、トナー像転写位置と残トナークリーニング位置との間で感光体ドラムの表面に接し、回転軸線が該感光体ドラムの軸線と平行なブラシローラとを有し、該ブラシローラに潤滑剤を当接させ、該潤滑剤を前記感光体ドラムの表面に塗布する画像形成装置において、前記ブラシローラを前記感光体ドラムから独立して駆動する駆動部と、該駆動部を介して前記ブラシローラの回転速度・動作タイミングを印字条件に応じて変更する制御装置とを設けたことを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１２】
なお、本発明において、前記駆動部は前記ブラシローラを前記感光体ドラムとの接触部において該感光体ドラムと逆方向に回転駆動する有利である。
さらに、本発明において、前記制御装置は画像面積率が所定範囲内において前記ブラシローラを所定の回転速度に設定し、前記画像面積率が該所定範囲より高いとき、前記ブラシローラを所定の回転速度より速く設定すると有利である。
【００１３】
さらにまた、本発明において、前記制御装置は画像面積率が前記所定範囲より小さいとき、前記ブラシローラを所定の回転速度より遅く設定すると有利である。
【００１４】
さらにまた、本発明において、前記制御装置は前記ブラシローラの回転駆動を前記感光体ドラムの駆動に先立って開始し、前記感光体ドラムの停止後に停止すると有利である。
【００１５】
さらにまた、本発明において、前記ブラシローラと前記潤滑剤とが１つの独立ユニットとして、少なくとも前記感光体ドラムと前記クリーニングブレードを含む感光体ユニットに対して着脱可能に設けられていると有利である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ブラシローラを感光体ドラムとは独立して回転駆動させることで、その回転を感光体ドラム上の転写残トナーの量に応じて潤滑剤の感光体ドラムへの塗布を制御することができ、それによって長期にわたって安定したクリーニングを実現することができるすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】その画像形成装置の作像装置を示す拡大説明図である。
【図３】本発明の制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】ブラシローラの駆動におけるタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、電子写真方式のタンデムタイプの画像形成装置における一実施形態を示す概略構成図であり、ここに示した画像形成装置は感光体ドラム１Ｙないし１Ｋと、各感光体ドラム１Ｙないし１Ｋに接する中間転写ベルト２として構成された中間転写体とを有し、中間転写ベルト２は無端ベルトとして構成され、図示していない複数の支持ローラに巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００１９】
上記中間転写ベルト２は、各感光体ドラム１Ｙないし１Ｋの上方に位置し、該中間転写ベルト２の下側に各感光体ドラム１Ｙないし１Ｋの周面に当接している。
【００２０】
各感光体ドラム１Ｙないし１Ｋにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト２に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１の感光体ドラム１Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト２に転写する構成だけを説明する。なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの添え字はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色を示しており、これら添え字は必要に応じて割愛する。
【００２１】
図２は、添え字「Ｙ」を割愛して示しているが、イエローに対応した感光体ドラム１と、その感光体ドラム１の表面にトナー像を形成するための各作像装置を示す拡大図である。感光体ドラム１は図２における時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ３より成る帯電装置によって感光体ドラム１が所定の極性に帯電される。帯電後の感光体ドラム１には、図１に示すように、図示していない光書き込み装置から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって感光体ドラム１に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４によってイエロートナー像として可視像化される。なお、現像装置４は現像ローラのみを示しており、この現像ローラ１１上の現像剤中のトナーが感光体ドラム１に形成された静電潜像に静電的に移行して、該潜像がトナー像として可視像化される。
【００２２】
中間転写ベルト２を挟んで、感光体ドラム１と反対側に一次転写ローラ５が配置され、この一次転写ローラ５に転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム１上のトナー像が、矢印Ａ方向に走行する中間転写ベルト２上に一次転写される。トナー像転写後の感光体ドラム１上にはある程度のトナーが残留することが避けられず、この転写残トナーはクリーニング装置７によって除去される。なお、符号６は帯電ローラ３用のクリーニングローラである。
【００２３】
本発明のクリーニング装置７はブラシローラ８を介して潤滑剤を感光体ドラム表面に塗布する潤滑剤塗布手段と、ブラシローラ８を潜り抜けたトナーを掻き取るクリーニングブレード９とを有している。ブラシローラ８は、感光体ドラム１と固形の潤滑剤１０とに摺接するように配置されるので、回転駆動されることによって潤滑剤１０を削り取って感光体ドラム１に塗布している。このとき、ブラシローラ８は感光体ドラム１の残トナーを拭き取りつつ潤滑剤を塗布している。したがって、ベタ画像のような面積率の大きい画像を転写して大量のトナーが残留すると、ブラシローラ８が拭き取るトナー量が多くなるため、その分潤滑剤の塗布量が少なくなり、クリーニングブレード９がめくれたり、ビビりが発生することがあった。また、逆に、ライン画像のような面積率の小さい画像を転写して少量のトナーが残留すると、ブラシローラ８が拭き取るトナー量が少なくなる分、潤滑剤の塗布量が多くなり、転写残トナーがクリーニングブレード９をすり抜けて帯電ローラ３を汚すことがあった。
【００２４】
そこで、本実施形態では各ユニットにおいて、ブラシローラ８がそれぞれ感光体ドラム１の駆動から独立した駆動部（図示せず）、すなわち専用の駆動モータを備えた駆動部と駆動連結され、そして、各ユニットが図示していない制御装置によって図３に示す制御フローに基づいて制御される。
【００２５】
図３において、入力画像があると（ステップ１）、各感光体ユニット毎に印字条件である画像面積率が算出される（ステップ２）。そして、算出した画像面積率が２％以上かが判断され（ステップ３）、画像面積率が２％以上に達しないときは画像面積が小さいときであり、ブラシローラ８の回転速度は感光体ドラム１の回転速度の０．７〜０．９に設定する（ステップ４）。このように設定すると、ブラシローラ８へのトナーの入力が少ないときは回転を遅くする分だけ潤滑剤の塗布量も少なくなり、クリーニングブレード９へのトナー入力量も適正量になる。このため、潤滑剤塗布過多等による転写残トナーのクリーニングブレード９すり抜けを抑えることができる。
【００２６】
また、ステップ３において画像面積率が２％以上のときにはその画像面積率が２０％以下かが判断される（ステップ５）。画像面積率が２０％以下であると、ブラシローラ８の回転速度を感光体ドラム１の回転速度と同速に設定する（ステップ６）。なお、本実施形態ではブラシローラ８と感光体ドラム１を回転方向が異なるが、その回転速度と等速にすると、感光体ドラム１には画像面積率が２％〜２０％のときの最適な潤滑剤の量が塗布されるように、例えば潤滑剤１０のブラシローラ８への押し付け力や押し付け面積等によって設定している。したがって、ブラシローラ８が加速または減速されると、潤滑剤の塗布量も増減される。
【００２７】
また、ステップ５において画像面積率が２０％でないときは画像面積が非常に大きいときであり、このときブラシローラ８の回転速度は感光体ドラムの回転速度の１.２〜１．４に設定する（ステップ７）。このように設定することで、ブラシローラ８へのトナーの入力が多くても回転を速くする分だけ潤滑剤の塗布量も多くなり、クリーニングブレード９へのトナー入力量も適正量になる。このため、潤滑剤の塗布が足りない等によるクリーニングブレード９のめくれ、ビビりを抑えることができる。
【００２８】
ところで、上記画像形成装置において、感光体ドラム１にはブラシローラ８の他にクリーニングブレード９や帯電ローラ３なども接していて、動作始めはトルクが高い状態である。
【００２９】
そこで、図４のタイミングチャートに示すように、駆動が独立しているブラシローラ８を感光体ドラム１よりも先に動かすことによって、感光体ドラム１の動き出しのトルクを下げ、スムーズに動作できるようにする。それによってバンディングムラのない画像が得られる。
【００３０】
また、図４に示すように、動作終了時はブラシローラ８の停止タイミングを感光体ドラム１のそれよりも遅いタイミングにする。このように設定することによって、休止後のブラシローラ８の動作が摩擦の少ない状態ででき、感光体ドラム１の磨耗を防ぐ効果が得られる。
【００３１】
なお、ブラシローラ８の回転方向は感光体ドラム１の回転に対して順方向、逆方向の何れにも設定できるが、ブラシローラ８の回転方向は感光体ドラム１の回転と逆方向（摺接部で逆方向）、すなわち感光体ドラム１とブラシローラ８をカウンター回転方向に動作させることによって、ブラシローラ８の毛先と感光体ドラム１の摩擦力が上がり、トナーの除去及び潤滑剤の塗布量が効果的にできる。
【００３２】
ところで、経時使用で潤滑剤は消費され、ブラシローラ８はブラシのへたり等によって感光体への潤滑剤の塗布能力が落ちてくる。それによって感光体とクリーニングブレードの磨耗が進み、ユニットの寿命を決めてしまう。
【００３３】
そこで、潤滑剤１０とブラシローラ８を１つのユニットとして一体化し、感光体ユニットから取り外し可能に構成することで、潤滑剤の塗布能力が落ちてくる前に潤滑剤１０とブラシローラ８を適宜交換することができ、感光体ユニットの寿命を長期化することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  感光体ドラム
７  クリーニング装置
８  ブラシローラ
９  クリーニングブレード
１０  潤滑剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００７−４７５１４号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３５３８号公報
【特許文献３】特開２００７−９３９８２号公報
【特許文献４】特開２００４−２７９７８８号公報
【図１】
2010169937.tif 000003
【図２】
2010169937.tif 000004
【図３】
2010169937.tif 000005
【図４】
2010169937.tif 000006