(57)【要約】【課題】ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性および、像担持体上への潤滑剤塗布ムラを改善すると共に、ブラシの部材選択自由度を広げられる画像形成装置を提供する。【解決手段】外周面にトナー像が形成されて担持する像担持体と、像担持体上のトナー像を静電的に被転写体に転写する転写手段と、転写手段による転写後の像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑剤表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り手段と、潤滑剤削り手段により削り取った潤滑剤を回転駆動するブラシに付着させて像担持体表面上に塗布するための潤滑剤塗布手段と、を有する。【選択図】図４
2010271416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にトナー像が形成されて担持する像担持体と、
前記像担持体上のトナー像を静電的に被転写体に転写する転写手段と、
前記転写手段による転写後の像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑剤表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り手段と、
前記潤滑剤削り手段により削り取った潤滑剤を回転駆動するブラシに付着させて像担持体表面上に塗布するための潤滑剤塗布手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転駆動する円柱形状の潤滑剤の回転速度を可変させることにより潤滑剤塗布量を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回転駆動する円柱形状の潤滑剤の回転速度の制御は、画像面積率および使用環境に基づいて行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記潤滑剤削り手段は、ブレード形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記回転駆動する円柱形状の潤滑剤の回転方向が通常回転進行方向とは逆方向に回転する潤滑剤塗布モードを有し、前記潤滑剤削り手段は、前記円柱形状の潤滑剤の外周面に対して、回転進行方向側の外接角度が９０度より小さい角度をもって外接して接触するように設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記潤滑剤塗布モードは、高画像面積率の印刷を行った後で像担持体が停止する直前に行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記潤滑剤塗布モードは、高画像面積率の印刷時の紙間で行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
外周面にトナー像が形成されて担持する像担持体を有する画像形成装置の画像形成方法であって、
前記像担持体上のトナー像を静電的に被転写体に転写する転写工程と、
前記転写工程による転写後の像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑剤表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り工程と、
前記潤滑剤削り工程により削り取った潤滑剤を回転駆動するブラシに付着させて像担持体表面上に塗布するための潤滑剤塗布工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
外周面にトナー像が形成されて担持する像担持体を有する画像形成装置に、
前記像担持体上のトナー像を静電的に被転写体に転写する転写処理と、
前記転写処理による転写後の像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑剤表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り処理と、
前記潤滑剤削り処理により削り取った潤滑剤を回転駆動するブラシに付着させて像担持体表面上に塗布するための潤滑剤塗布処理と、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
外周部が潤滑剤により形成されて中心線回りに回転駆動される円柱形状の潤滑部材と、
前記円柱形状の潤滑部材の中心線と平行な中心線をもって配置され、前記円柱形状の潤滑部材の外周面とトナー像が形成される像担持体の外周面とに接触しつつ中心線回りに回転駆動される像担持体表面上に潤滑剤を塗布するブラシ状塗布部材と、
前記像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する前記円柱形状の潤滑部材表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り部材と、を備え、
前記潤滑剤削り部材は前記円柱形状の潤滑部材の外周面に対して、回転進行方向側の外接角度が９０度より小さい角度をもって外接して接触するように設けられていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上への潤滑剤塗布ムラを改善した画像形成装置、画像形成方法、プログラム及び潤滑剤塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成を行うための装置として広く普及しているファクシミリ、レーザープリンター、複写機など電子写真方式を用いた画像形成装置は、像担持体である感光体、感光体上にトナー像を形成する作像手段（例えば、帯電装置、画像露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等）、定着装置等から構成される。
【０００３】
これらの画像形成装置に使用される感光体には、従来、酸化亜鉛、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、ａ−Ｓｅ、ａ−Ａｓ２Ｓｅ３などのアモルファスセレン系、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｇｅ：Ｈなどのアモルファスシリコン系、ポリビニルカルバゾール等の感光材料が使用されてきたが、公害問題や、製造コストが高いなど、今の時代にマッチしない不具合が生じたため、省エネルギー、省資源、製造容易性、高感度設計が可能、低コスト、無公害等の多くのメリットを有する有機感光体への転換が図られている。
【０００４】
市場で流通している多くの有機感光体の構成としては、導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層との２層から構成される機能分離型感光体と、電荷発生材料と電荷輸送材料が混合された単層構成の有機感光体などがあるが、主流は最表層に電荷輸送層が構成された機能分離型の感光体である。
【０００５】
最表層を電荷輸送層とする機能分離型の感光体は、アルミニウム等のドラム状導電性支持体上に１〜２０μｍの下引き層、０．１〜２μｍの電荷発生層、１０〜５０μｍの電荷輸送層が順に積層されたものである。
【０００６】
電荷輸送層を感光体の最上層に構成する事により、機械的耐久性に対する設計の自由度が広がるというメリットがある。電荷輸送層のバインダー樹脂には、アモルファスポリオレフィン樹脂（ＡＰＯ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、Ａ型、Ｃ型、Ｚ型などのポリカーボネート樹脂（ＰＣ）があるが、感光体としての耐久枚数は感光体が受けるハザードによって大きく左右される（直流電圧より、交流電圧を重畳した直流電圧の方がハザードは数倍大きい。）。耐久性は接触帯電装置＋直流電圧の場合、Ａ４サイズ用紙換算で大体４〜８万枚程度である。
【０００７】
画像形成装置では、画像形成にあたって感光体に一様な電荷付与（帯電）が行われる。画像形成装置で使用される帯電装置には、コロナ帯電法、接触帯電法、感光体から３０〜１００μｍ程度離して配設される非接触帯電法（なお、コロナ帯電法も非接触帯電法であるが、ここでは、区別して記載する）などが有る。これらの帯電方式はいずれも放電を伴う帯電法であるため、オゾンやＮＯｘなどの放電生成物（化学物質）の生成がある。
【０００８】
放電生成物が感光体に作用（表面付着や滲入）すると、帯電特性、感度、残留電位などの電子写真特性が劣化し、表面特性を変質させる。
【０００９】
電子写真特性の劣化は、可塑剤や、酸化防止剤などの特性改良材を感光層中に添加することによって、改善する事が可能である。
【００１０】
また、感光体に放電生成物が付着すると、紙粉やトナー成分などの付着も起こり、摩擦係数が大きくなる。摩擦係数が大きくなると感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が増加し、クリーニングブレードの摺擦力がアップするため、感光層は傷つき摩耗が促進され、感光体やクリーニングブレードの耐久性低下を起こす。
【００１１】
また、摩擦係数の増大はクリーニングブレードのスティックスリップ現象を起こし、ブレードエッジの僅かな浮き部に潜り込んだトナーはクリーニング不良を起こし、フィルミング現象となり、さらなる摩擦抵抗の増大を引き起こし益々クリーニング不良となり、トナー像の転写不良などの要因にもなる。
【００１２】
近年、高画質化の要求に伴い、０．９６〜０．９８程度の高円形度を持つ球形トナーが使用されるようになっており、感光体の表面特性、特に、摩擦係数を如何に下げ維持するかという課題が益々重要となっている。
【００１３】
摩擦係数を下げるとクリーニングブレードの摺擦力が低下するため、クリーニングブレードの押圧が見かけ上低下し、感光体に対する負担が低下し、スティックスリップ現象も改善される。この事により、クリーニングブレードのエッジの歪みが解消され、クリーニングブレードの耐久性を延ばす事が可能になる。また、感光体の表面自由エネルギーが低下するため、感光体へのトナーの吸着力が低下し、トナーの転写効率がアップする。
【００１４】
感光体の感光層に使用される樹脂は耐摩耗性に優れたものであるが、帯電工程でのオゾンやＮＯｘなどによって受ける化学的ハザードに、クリーニングブレードや現像剤による摺擦などが加わり、感光層は次第に摩耗し易くなり耐久性が低下する。このため、次第に画像形成に必要なコントラスト電位を確保することができなくなり、感光体の所期耐久性を全うし得なくなる。前記した耐久枚数（Ａ４サイズ換算で４〜８万枚）は一般的な使いかたではほぼ十分であるが、近年、複写枚数は増加傾向にあり、またコスト削減や省エネルギーや省資源、高画質維持などの観点から、耐久性の向上が益々重要になってきている。
【００１５】
感光体の耐久性を延ばす手段としては、感光体自身を高耐久化する方法の他に、潤滑剤を感光体に付与し、摩擦係数を低下させる方法などが有る。前者の手段では、耐久化はクリヤーできても、摩擦係数の増大は依然として残り、転写性やクリーニング性などの改善はできない。後者の手段、すなわち潤滑剤付与による摩擦係数の低減化は、塗布量のコントロールが十分に行われれば、機械的な耐久性向上のみならず、転写性、クリーニング性の向上にとって有利な方法である。しかし、放電生成物、紙粉、トナー構成物の付着や、感光体の傷つきなどがあるため、感光体の表面状態は常に変化しており、目標とする摩擦係数を維持することはなかなか難しい状況にある。
【００１６】
例えば、特許文献１及び２には、潤滑剤を感光体に付与して感光体表層の摩擦係数を低減化するために、潤滑剤を塗布ローラやブラシローラを介して感光体に塗布する発明が開示されている。
【００１７】
また、特許文献３には、円柱形状の潤滑剤を回転させながら使用することで、潤滑剤を最後までムダなく使用することが可能となる、円柱形上の潤滑剤を用いる方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１及び２に開示されている発明は、潤滑剤が固定され、潤滑剤の片面にのみ塗布ローラやファーブラシが接触している。このため、潤滑剤は、片面の中央部分だけが削られ、潤滑剤の効率的な使用ができず、潤滑剤の無駄が生じてコストアップになるという問題があった。
【００１９】
また、特許文献３に開示されている方法は、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性という問題があった。これはブラシの硬度によっては、潤滑剤が長手方向で均一に削れるのではなく、０．５ｍｍ〜数ｍｍの周期で潤滑剤長手方向に凹凸が生じてしまい、この凹凸がひどくなると、凹凸による潤滑剤塗布ムラを生じる原因となる。さらに、潤滑剤の凸部でかけてしまい、かけた潤滑剤がブレードにつまってブレード劣化を加速するという問題もあった。
【００２０】
さらに、従来技術では潤滑剤塗布ブラシは潤滑剤を削り取る機能と、像担持体上に潤滑剤を塗布する機能を備えている。つまり、２つの異なる機能を同時に満たさねばならない。
【００２１】
そこで潤滑剤を均一に塗布するためには、柔らかく細かい目のブラシを用いる必要があるのに対して、潤滑剤を効率的に削りとるためにはブラシにはある程度の硬度が求められる。このため、ブラシの選択はトレードオフする２つの機能のバランスをとって決定しなければならなかった。
【００２２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性および、像担持体上への潤滑剤塗布ムラを改善すると共に、ブラシの部材選択自由度を広げられる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、外周面にトナー像が形成されて担持する像担持体と、像担持体上のトナー像を静電的に被転写体に転写する転写手段と、転写手段による転写後の像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑剤表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り手段と、潤滑剤削り手段により削り取った潤滑剤を回転駆動するブラシに付着させて像担持体表面上に塗布するための潤滑剤塗布手段と、を有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る画像形成方法は、外周面にトナー像が形成されて担持する像担持体を有する画像形成装置の画像形成方法であって、像担持体上のトナー像を静電的に被転写体に転写する転写工程と、転写工程による転写後の像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑剤表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り工程と、潤滑剤削り工程により削り取った潤滑剤を回転駆動するブラシに付着させて像担持体表面上に塗布するための潤滑剤塗布工程と、を有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係るプログラムは、外周面にトナー像が形成されて担持する像担持体を有する画像形成装置に、像担持体上のトナー像を静電的に被転写体に転写する転写処理と、転写処理による転写後の像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑剤表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り処理と、潤滑剤削り処理により削り取った潤滑剤を回転駆動するブラシに付着させて像担持体表面上に塗布するための潤滑剤塗布処理と、を実行させることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る潤滑剤塗布装置は、外周部が潤滑剤により形成されて中心線回りに回転駆動される円柱形状の潤滑部材と、円柱形状の潤滑部材の中心線と平行な中心線をもって配置され、円柱形状の潤滑部材の外周面とトナー像が形成される像担持体の外周面とに接触しつつ中心線回りに回転駆動される像担持体表面上に潤滑剤を塗布するブラシ状塗布部材と、像担持体表面上に潤滑剤を塗布するために回転駆動する円柱形状の潤滑部材表面から潤滑剤を削り取る潤滑剤削り部材と、を備え、潤滑剤削り部材は円柱形状の潤滑部材の外周面に対して、回転進行方向側の外接角度が９０度より小さい角度をもって外接して接触するように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性および、像担持体上への潤滑剤塗布ムラを改善すると共に、ブラシの部材選択自由度を広げられる画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る新品の円柱状潤滑剤（部材）の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る使用後の円柱状潤滑剤（部材）の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置であるプリンタを示す概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るプリンタの４つの作像ユニットのうちの１つを示す拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る潤滑剤削り部材の変形例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る円柱状潤滑部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る円柱状潤滑部材の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る、新品の円柱状潤滑剤（または円柱状潤滑部材とも記述する）の断面図である。未使用の状態を示している。
【００３０】
図２は、本発明の実施形態に係る、使用後の円柱状潤滑剤（または円柱状潤滑部材とも記述する）の断面図である。使用されるに従い潤滑剤が長手方向で均一に削れるのではなく、０．５ｍｍ〜数ｍｍの周期で潤滑剤長手方向に凹凸が生じてしまう状態を示している。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置であるプリンタを示す概略側面図である。
【００３２】
このプリンタは、その内部の略中央に像担持体である中間転写体としての中間転写ベルト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に掛け渡して支持され、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。
【００３３】
また、図３を参照すると、４つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体表面に各色の画像データに基づいて露光して露光部分の電位を落とし、静電潜像を書き込む静電潜像形成手段としての露光装置９が備えられている。また、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上に一次転写する転写手段としての一次転写ローラ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。
【００３４】
中間転写ベルト５６のローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写手段としての二次転写ローラ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上のトナー像が記録材としての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。二次転写部の上方には、転写紙上のトナー像を転写紙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。プリンタの下部には、転写紙を載置し、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。
【００３５】
図４は、本実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置であるプリンタの４つの作像ユニットのうちの１つを示す拡大図である。
【００３６】
いずれの作像ユニットも同様の構成であるので、ここでは、色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの添え字を省略する。各作像ユニットは、潜像担持体としての感光体１を有し、各感光体１の周りには、感光体表面を所望電位（マイナス極性）となるように一様に帯電させる帯電手段としての帯電装置２、感光体表面に形成された静電潜像をマイナス極性に帯電された各色トナーで現像してトナー像とする現像手段としての現像装置４、感光体表面に潤滑剤を塗布により供給する潤滑剤供給装置である潤滑剤塗布装置３、トナー像転写後の感光体表面のクリーニングを行う潤滑剤塗布抑制装置８（またはクリーニング装置とも言う）がそれぞれ配置されている。
【００３７】
感光体１は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。帯電装置２は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ２ａを備える。帯電ローラ２ａ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。帯電ローラ２ａは、感光体１に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ２ａの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体１表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ２ａには、帯電ローラ２ａ表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材２ｂが設けられている。
【００３８】
潤滑剤塗布装置３は、固定されたケースに収容された円柱状潤滑剤３ｂと、円柱状潤滑剤３ｂから潤滑剤削り部材３ｃによって削り取った粉体状の潤滑剤を感光体１の表面に塗布する塗布手段を構成する潤滑剤供給部材としてのブラシローラ３ａとを備える。なお、本実施形態のブラシローラ３ａは、円柱状潤滑剤３ｂから潤滑剤削り部材３ｃによって削り取られた潤滑剤を感光体１の表面へ塗布する機能を持つものであるが、円柱状潤滑剤３ｂから削り取る機能と感光体１の表面へ塗布する機能とを併せ持つ構成であってもよい。円柱状潤滑剤３ｂは、円柱状に形成されており、ブラシローラ３ａに当接している。円柱状潤滑剤３ｂは潤滑剤削り部材３ｃによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、常時ブラシローラ３ａに当接するようになっている。ブラシローラ３ａは、回転しながら潤滑剤を感光体表面に塗布する。
【００３９】
現像装置４は、感光体１と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像剤担持体としての現像スリーブ４ａが配置されている。現像スリーブ４ａの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが備えられている。現像スリーブ４ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１上の静電潜像部分に供給する。なお、図４においては、二成分現像方式の現像装置４の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。
【００４０】
潤滑剤塗布抑制装置（またはクリーニング装置）８は、潤滑剤塗布抑制部材（またはクリーニング部材）としての潤滑剤塗布抑制ブレード（またはクリーニングブレード）８ａ、支持部材８ｂ、トナー回収コイル８ｃ、抑制部材加圧スプリング８ｄを備える。潤滑剤塗布抑制部材８ａは、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴムを板状に形成してなり、そのエッジが感光体１表面に当接するようにして設けられ、転写後に残留する感光体１上のトナーを除去する。潤滑剤塗布抑制部材８ａは、金属、プラスチック、セラミック等からなる支持部材８ｂに貼着されて支持され、感光体１表面に対し所定の角度で設置される。また、抑制部材加圧スプリング８ｄによって所定の当接圧、食い込み量で感光体１表面に当接する。なお、潤滑剤塗布抑制部材としては、潤滑剤塗布抑制（クリーニング）ブレードのほか、クリーニングブラシなどの公知のものを広く利用することができる。
【００４１】
本実施形態において、潤滑剤塗布装置３は、感光体１が一次転写手段５１と対向する位置（一次転写部）よりも感光体表面移動方向下流側で、潤滑剤塗布抑制装置８よりも上流側に配置される。これにより、潤滑剤塗布装置３によって感光体表面に塗布された潤滑剤を、その後に潤滑剤塗布抑制ブレード８ａが感光体表面を摺擦することで引き延ばし、感光体表面に塗布された潤滑剤の塗布ムラをおおまかに均すことができる。なお、感光体１が潤滑剤塗布抑制装置８と対向する位置（クリーニング位置）よりも感光体表面移動方向下流側で、感光体１が帯電装置２と対抗する位置（帯電位置）よりも上流側に配置するようにしてもよい。この場合、帯電装置２での帯電処理前に感光体表面を除電する除電手段を備えているときには、感光体１が除電手段と対抗する位置（除電位置）よりも上流側に配置する。
【００４２】
また、本実施形態では、潤滑剤塗布装置３を潤滑剤塗布抑制装置８の内部に設けている。これにより、感光体１を摺擦したときにブラシローラ３ａに付着するトナーを円柱状潤滑剤３ｂ又は図示しないフリッカーで振り落とし、潤滑剤塗布抑制ブレード８ａによって回収されるトナーと共に、トナー回収コイル８ｃによって容易に回収することができる。
【００４３】
図４に示すように円柱状潤滑剤３ｂに対して、潤滑剤削り部材３ｃがニップにおける潤滑剤の速度方向と鋭角をなすようにとりつけられている。通常時通常環境では円柱状潤滑剤３ｂは図４に示される矢印の方向に回転し、潤滑剤削り部材３ｃによって表面の凹凸が均され、削り取られた潤滑剤はブラシ３ａに供給されて感光体１に塗布され、潤滑剤塗布抑制装置８（詳しくは潤滑剤塗布抑制ブレード８ａ）によって過剰な潤滑剤がかきとられる。このとき、潤滑剤削り部材３ｃはごく弱い力で円柱状潤滑剤３ｂに当接しており、削り取った潤滑剤をせきとめるようなことはない。潤滑剤削り部材３ｃの当接圧は円柱状潤滑剤の硬さによって異なるが、プリント時の感光体摩擦係数の増加が抑えられる圧とするのが好ましい。
【００４４】
より具体的には、新品感光体の摩擦係数をあらかじめ測定しておき、例えば１０００枚程度のプリントを行ってから感光体摩擦係数を測定し、新品感光体の摩擦係数と比較を行う。当接圧が低い場合は感光体摩擦係数が上昇するが、ある一定の当接圧以上では感光体摩擦係数が増加しない。これは十分に潤滑剤が塗布されるためである。
【００４５】
潤滑剤塗布量が多すぎる場合はフィルミングなどの問題を引き起こす上、消費量が多すぎて結果的に多量の潤滑剤を必要とすることになりムダが多い。このため、潤滑剤削り部材３ｃの当接圧は摩擦係数が上がらない範囲でできるかぎり低い当接圧とするのが望ましい。
【００４６】
上記の例では５％画像で１０００枚のプリントを行って感光体摩擦係数の測定を行ったが、より好ましくは製品寿命までプリントを行って感光体摩擦係数の増加を測定し、当接圧を決定するのがよい。本実施形態では潤滑剤の長手方向長さ１ｍあたり５００ｍＮの圧力が潤滑剤削り部材３ｃと円柱状潤滑剤３ｂの間にかかるように圧力を調整しているが、これに限定されるものではない。
【００４７】
また画像面積率もしくは環境によって円柱状潤滑剤３ｂの回転速度を変える制御が出来るようになっている。この場合も各環境、各画像面積率によって、潤滑剤回転速度を変更して先に示した感光体摩擦係数の測定を行う方法で回転速度を決定することが望ましい。
【００４８】
また、図４に示すように潤滑剤削り部材３ｃを円柱状潤滑剤３ｂの回転に対して非対称となるようにとりつけ、円柱状潤滑剤３ｂの回転方向を変えることで潤滑剤塗布量を変更してもよい。円柱状潤滑剤の回転に対して対称に潤滑剤削り部材３ｃをとりつけた場合（図５）では回転方向を変更しても、塗布量に変化は見られないが、円柱状潤滑剤３ｂの回転に対して非対称に潤滑剤削り部材３ｃを取り付けた場合（図４）は大きく塗布量が変化する。
【００４９】
また、図４において通常回転の場合（図４の矢印が示す方向）では潤滑剤削り部材３ｃは円柱状潤滑剤３ｂに対してトレーリングで当接しているため、削る能力は比較的抑えられているが、円柱状潤滑剤３ｂが逆回転となった場合はカウンターで当接することとなり、削る能力が増加する。この逆回転制御は、高画像面積率画像が連続でプリントされ、感光体摩擦係数が増加してしまう場合に実行することが望ましい。
【００５０】
円柱状潤滑部材（または円柱状潤滑剤）１３は、図６に示すように、例えば、ロッド状のステンレス製、真鍮製、あるいはステンレスメッキした鉄製、樹脂層被覆の金属製の芯金１３ａに潤滑剤（ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）若しくはステアリン酸亜鉛のうちの何れか一種）１３ｂを必要な外径になる様に被覆して形成されている。円柱状潤滑部材１３は、中心線回りに回転可能であって、中心線が感光体１の中心線と平行となる向きに配置されている。なお、潤滑剤１３ｂは、図６に示したように円筒状でもよく、又は、図７に示すように、シート状のものを巻き付けた構造であってもよい。
【００５１】
円柱状潤滑部材１３の感光体１の長手方向の有効長さは、潤滑剤抑制ブレード８ａと同等若しくは潤滑剤抑制ブレード８ａより１〜２ｍｍ程度長めに設定されている。潤滑剤１３ｂは上述したように円筒状でもよく、又は、シート状でもよい。円柱状潤滑部材１３の作製方法に関しては、潤滑剤１３ｂがＰＴＦＥの場合、芯金１３ａを円筒状の潤滑剤１３ｂに挿入して作製することができる。潤滑剤１３ｂがステアリン酸亜鉛の場合、芯金１３ａにゲル状又は液体状の潤滑剤１３ｂを被覆、冷却して固化した後、円柱状に研削して作製することができる。
【００５２】
円柱状潤滑部材１３に要求される耐久性を１０万枚と仮定すると、潤滑剤１３ｂの厚さは１ｍｍ程度、５０万枚と仮定すると、５ｍｍ程度以上の厚さが有ればよい。潤滑剤１３ｂが摩耗仕切るまで使用できる。円柱状潤滑部材１３の外径は設置スペースや要求枚数等に応じて、φ１０〜２０ｍｍの範囲で設定する。本実施の形態では、設置スペースに余裕があれば、潤滑剤１３ｂの肉厚が制限されることがないため、１００万枚の耐久性が必要な場合には、それに応じた肉厚の潤滑剤１３ｂを使用する事ができる。勿論交換時期を知らせるセンサーを取り付けるか、若しくは、一定時間経過後に交換するようにすれば、小径の円柱状潤滑部材１３であっても良い。
【００５３】
円柱状潤滑部材１３の芯金１３ａの両端にはベアリング（図示せず）が取り付けられ、潤滑剤塗布装置３に保持されている。芯金１３ａの片端にはギア若しくは駆動装置（例えば、ブラシレス小型ＤＣモーター）が直付けされており、入力電圧の制御により回転数がコントロールされる。回転数は５０〜３００ｒｐｍ程度に設定するが、ブラシ状塗布部材３ａの回転数、回転方向等による感光体１への、塗布され具合（摩擦係数の低減化及び維持状態＝目安の摩擦係数は約０．２〜０．３の間に維持されるのが良い）、クリーニング性、画像品質等を考慮して設定する。
【００５４】
なお、駆動手段として上記方法に限定されず、ギアやタイミングベルトと駆動装置とを併用して行う事もできる。
【００５５】
また、従来技術では、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性という問題があり、ブラシの硬度によっては、潤滑剤が長手方向で均一に削れるのではなく、０．５ｍｍ〜数ｍｍの周期で潤滑剤長手方向に凹凸が生まれてしまう。この凹凸がひどくなると、凹凸による潤滑剤塗布ムラを生じる原因となる。さらに、潤滑剤の凸部でかけてしまい、かけた潤滑剤がブレードにつまってブレード劣化を加速する場合もある。
【００５６】
また、従来発明では潤滑剤塗布ブラシが潤滑剤を削る機能も兼ねていた。このため、削る機能と塗布する機能を同時に満たさねばならない。潤滑剤を削るためにはブラシにある程度の硬度が必要なのに対して、感光体に均一に塗りやすいブラシは、目が細かく、やわらかいものが望ましいという矛盾点があった。このため、感光体に均一に塗布することを重視すると、潤滑剤削り量が足りずに結果として塗布する量が不足してしまう。逆に、十分な量を塗布するためには、ある程度の硬度が必要であるため、感光体上が傷つきやすくなる上、潤滑剤の削りムラもできやすく、潤滑剤の塗布に関してもブラシの毛の粗さに対応したムラができやすい。上述した本実施形態では、潤滑剤塗布ブラシと、潤滑剤削り機構を分割することで、塗布と削りというそれぞれの機能に最適な部材を選択することができるようになり、十分に潤滑剤を塗布部材に供給した上で均一に塗布することが可能となる。そのため潤滑剤塗布ムラを起こさずに、潤滑剤を像担持体に塗布できる。さらに部材選択の自由度が広がることになる。
【００５７】
また、上述した本実施形態では、潤滑剤と潤滑剤塗布ブラシのニップ部分での潤滑剤の回転速度をブラシよりも速くすれば潤滑剤塗布量が増え、同速度にするともっとも潤滑剤塗布量が減る。潤滑剤は塗布量が少ないと像担持体の摩擦係数が高くなりすぎてブレードめくれや画質低下を引き起こし、塗布量が多すぎると、感光体フィルミングや帯電ローラ汚れを引き起こす。そのため、適正な塗布量とする必要があるが、環境によって塗布量が変わったり、非画像部と画像部では塗布量が変わったりする。そこで、潤滑剤の回転速度を変えることで、環境や画像面積率によって変化した塗布量を補償することができる。従って、潤滑剤の塗布量を適正化することができる。
【００５８】
また、上述した本実施形態では、潤滑剤と潤滑剤塗布ブラシのニップ部分での潤滑剤の回転速度をブラシよりも速くすれば潤滑剤塗布量が増え、同速度にするともっとも潤滑剤塗布量が減る。潤滑剤は塗布量が少ないと像担持体の摩擦係数が高くなりすぎてブレードめくれや画質低下を引き起こし、塗布量が多すぎると、感光体フィルミングや帯電ローラ汚れを引き起こす。そのため、適正な塗布量とする必要があるが、環境によって塗布量が変わったり、非画像部と画像部では塗布量が変わったりする。より具体的には、画像部の潤滑剤塗布量が多くなり、非画像部の潤滑剤塗布量が少なくなる。そのため高画像面積率の画像をとる場合も低画像面積率の場合と同じ潤滑剤塗布量を確保するために、潤滑剤の回転速度を低画像面積率の画像をとる際よりも高速とすることで、潤滑剤消費量が多くなり、塗布量は低画像面積率でも高画像面積率でも同一の塗布量とすることができる。従って、潤滑剤の塗布量を適正化することができる。
【００５９】
また、従来技術では、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性という問題があり、ブラシの硬度によっては、潤滑剤が長手方向で均一に削れるのではなく、０．５ｍｍ〜数ｍｍの周期で潤滑剤長手方向に凹凸が生まれてしまう。この凹凸がひどくなると、凹凸による潤滑剤塗布ムラを生じる原因となる。さらに、潤滑剤の凸部でかけてしまい、かけた潤滑剤がブレードにつまってブレード劣化を加速する場合もある。
【００６０】
上述した本実施形態よれば、潤滑剤削り部材をたとえばＳＵＳブレードとすることで、簡易な構成で効率的に潤滑剤の磨耗ムラを低減し、像担持体への塗布ムラをなくすことができる。従って、簡易な構成で効率的に潤滑剤の塗布ムラを適正化することができる。
【００６１】
また、従来技術では、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性という問題があり、ブラシの硬度によっては、潤滑剤が長手方向で均一に削れるのではなく、０．５ｍｍ〜数ｍｍの周期で潤滑剤長手方向に凹凸が生まれてしまう。この凹凸がひどくなると、凹凸による潤滑剤塗布ムラを生じる原因となる。さらに、潤滑剤の凸部でかけてしまい、かけた潤滑剤がブレードにつまってブレード劣化を加速する場合もある。
【００６２】
また、上述した本実施形態よれば、塗布ブラシとは別に潤滑剤削り機構を設け、潤滑剤削り部材をブレード形状とすることで簡易な構成を示している。しかし、潤滑剤の磨耗度合いは環境や画像面積率などによって変化してしまうため、ブレード形状の削り部材を設けただけでは、いつでも同じ割合で潤滑剤を削り取るため、必要以上に削りすぎてしまう場合がある。そこでたとえば図４に示すように、回転方向によってブレードの当たり方が変化するようにとりつけると、通常回転では潤滑剤表面をあまり削らないが、逆回転としたときには多く削れるようにすることができる。これに対して図５に示すようなブレードの取り付け方では、回転方向を逆にしてもブレードの当接が変化しないため、通常回転でも逆回転でも削り量を変更する効果がない。従って、潤滑剤の塗布ムラおよび消費量を適正化することができる。
【００６３】
また、従来技術では、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性という問題があり、ブラシの硬度によっては、潤滑剤が長手方向で均一に削れるのではなく、０．５ｍｍ〜数ｍｍの周期で潤滑剤長手方向に凹凸が生まれてしまう。この凹凸がひどくなると、凹凸による潤滑剤塗布ムラを生じる原因となる。さらに、潤滑剤の凸部でかけてしまい、かけた潤滑剤がブレードにつまってブレード劣化を加速する場合もある。
【００６４】
また、上述した本実施形態よれば、塗布ブラシとは別に潤滑剤削り機構を設け、潤滑剤削り部材をブレード形状とすることで簡易な構成を示している。しかし、潤滑剤の磨耗度合いは環境や画像面積率などによって変化してしまうため、ブレード形状の削り部材を設けただけでは、いつでも同じ割合で潤滑剤を削り取るため、必要以上に削りすぎてしまう場合がある。そこでたとえば図４に示すように、回転方向によってブレードの当たり方が変化するようにとりつけると、通常回転では潤滑剤表面をあまり削らないが、逆回転としたときには多く削れるようにすることができる。
【００６５】
上述した本実施形態よれば、高画像面積印刷後などの潤滑剤塗布量が不足しがちな場合に、潤滑剤塗布モードを儲け、当該モードに入ることで、潤滑剤を通常より多く塗布することを目的としている。潤滑剤塗布モードにおける潤滑剤塗布は、上述したように、潤滑剤を通常と逆方向に回転させることで成立する。従って、潤滑剤の塗布ムラおよび消費量を適正化することができる。
【００６６】
また、従来技術では、ブラシによる潤滑剤ケズレの不均一性という問題があり、ブラシの硬度によっては、潤滑剤が長手方向で均一に削れるのではなく、０．５ｍｍ〜数ｍｍの周期で潤滑剤長手方向に凹凸が生まれてしまう。この凹凸がひどくなると、凹凸による潤滑剤塗布ムラを生じる原因となる。さらに、潤滑剤の凸部でかけてしまい、かけた潤滑剤がブレードにつまってブレード劣化を加速する場合もある。
【００６７】
また、上述した本実施形態よれば、塗布ブラシとは別に潤滑剤削り機構を設け、潤滑剤削り部材をブレード形状とすることで簡易な構成を示している。しかし、潤滑剤の磨耗度合いは環境や画像面積率などによって変化してしまうため、ブレード形状の削り部材を設けただけでは、いつでも同じ割合で潤滑剤を削り取るため、必要以上に削りすぎてしまう場合がある。そこでたとえば図４に示すように、回転方向によってブレードの当たり方が変化するようにとりつけると、通常回転では潤滑剤表面をあまり削らないが、逆回転としたときには多く削れるようにすることができる。
【００６８】
上述した本実施形態よれば、高画像面積印刷後などの潤滑剤塗布量が不足しがちな場合に、潤滑剤塗布モードを儲け、当該モードに入ることで、潤滑剤を通常より多く塗布することを目的としている。潤滑剤塗布モードにおける潤滑剤塗布は、上述したように、潤滑剤を通常と逆方向に回転させることで成立する。多量の潤滑剤塗布が必要であるのは、高画像面積印刷後が主であるため、高画像面積印刷時のジョブエンド（感光体が停止する直前）に、潤滑剤を逆回転させることで、画像面積によらずに、潤滑剤塗布量を一定とすることができる。紙間などで塗布モードを設けてもよいが、その場合は紙間が長くなって生産性が落ちるため、できるだけジョブエンドに潤滑剤塗布モードを設けることが好ましい。従って、潤滑剤の塗布ムラおよび消費量を適正化することができる。
【００６９】
また、上述した本実施形態よれば、潤滑剤塗布モードはジョブエンドを対象としているが、連続通紙時はジョブエンドに潤滑剤塗布モードに入る前に、感光体の表面摩擦係数が上昇して不具合を引き起こす場合がある。これを防止するために、紙間でも潤滑剤塗布モードを設け、感光体表面摩擦係数が必要以上に上昇しないようにすることができる。従って、潤滑剤の塗布ムラおよび消費量を適正化することができる。
【００７０】
また本発明に係る画像形成装置は、回転駆動する円柱形状の潤滑剤の回転速度を可変させることにより潤滑剤塗布量を制御するようにしてもよい。
【００７１】
また本発明に係る画像形成装置は、回転駆動する円柱形状の潤滑剤の回転速度の制御は、画像面積率および使用環境に基づいて行うようにしてもよい。
【００７２】
また本発明に係る画像形成装置の前記潤滑剤削り手段は、ブレード形状であってもよい。
【００７３】
また本発明に係る画像形成装置は、回転駆動する円柱形状の潤滑剤の回転方向が通常回転進行方向とは逆方向に回転する潤滑剤塗布モードを有し、潤滑剤削り手段は、円柱形状の潤滑剤の外周面に対して、回転進行方向側の外接角度が９０度より小さい角度をもって外接して接触するように設けられているようにしてもよい。
【００７４】
また本発明に係る画像形成装置は、潤滑剤塗布モードは、高画像面積率の印刷を行った後で像担持体が停止する直前に行うようにしてもよい。
【００７５】
また本発明に係る画像形成装置は、潤滑剤塗布モードは、高画像面積率の印刷時の紙間で行うようにしてもよい。
【００７６】
また本発明によれば、潤滑剤塗布ブラシと、潤滑剤削り機構を分割することで、塗布と削りというそれぞれの機能に最適な部材を選択することができるようになり、十分に潤滑剤を塗布部材に供給した上で均一に塗布することが可能となる。
【００７７】
また本発明によれば、潤滑剤塗布ムラを起こさずに、潤滑剤を像担持体に塗布できる。さらに部材選択の自由度が広がる。
【００７８】
また本発明によれば、環境によって塗布量が変わったり、非画像部と画像部では塗布量が変わったりすることに対して、潤滑剤の回転速度を変えることで、環境や画像面積率によって変化した塗布量を補償することができるので潤滑剤の塗布量を適正化することができる。なお環境とは、本装置を設置する環境状況であり、温度、湿度、気圧など一般的なものであり、地域的な気象状況も含まれるものである。
【００７９】
また本発明によれば、環境によって塗布量が変わったり、非画像部と画像部では塗布量が変わったりする。より具体的には、画像部の潤滑剤塗布量が多くなり、非画像部の潤滑剤塗布量が少なくなる。そのため高画像面積率の画像をとる場合も低画像面積率の場合と同じ潤滑剤塗布量を確保するために、潤滑剤の回転速度を低画像面積率の画像をとる際よりも高速とすることで、潤滑剤消費量が多くなり、塗布量は低画像面積率でも高画像面積率でも同一の塗布量とすることができるので潤滑剤の塗布量を適正化することができる。
【００８０】
また本発明によれば、簡易な構成で効率的に潤滑剤の塗布ムラを適正化することができる。
【００８１】
また本発明によれば、潤滑剤の塗布ムラおよび消費量を適正化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明によれば、画像形成装置及び潤滑剤塗布装置などの用途に適用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１    感光体
２    帯電装置
２ａ    帯電ローラ
２ｂ    帯電クリーニング部材
３    潤滑剤塗布装置
３ａ    ブラシローラ
３ｂ    円柱状潤滑剤
３ｃ    潤滑剤削り部材
４    現像装置
４ａ    現像スリーブ
４ｂ    スクリュー
４ｃ    ドクターブレード
８    潤滑剤塗布抑制装置（クリーニング装置）
８ａ    潤滑剤塗布抑制ブレード（クリーニングブレード）
８ｂ    支持部材
８ｃ    トナー回収コイル
８ｄ    抑制部材（ブレード）加圧スプリング
９    露光装置
１３    円柱状潤滑部材
１３ａ    芯金
１３ｂ    潤滑剤
２０    給紙装置
５１    一次転写手段
５２、５３、５４、５５    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
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開平０８−３２０６４３号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８８１９号公報
【特許文献３】特開２００５−９２０１９号公報
【図１】
2010271416.tif 000003
【図２】
2010271416.tif 000004
【図３】
2010271416.tif 000005
【図４】
2010271416.tif 000006
【図５】
2010271416.tif 000007
【図６】
2010271416.tif 000008
【図７】
2010271416.tif 000009