(57)【要約】      （修正有）【課題】潤滑剤塗布動作の初期時に消費率の多い固形潤滑剤を用いた潤滑剤塗布装置に対し、初期時の消費率を低減させることで、必要な固形潤滑剤の総量を低減できる潤滑剤塗布装置および画像形成装置の提供。【解決手段】固形潤滑剤３０と、固形潤滑剤を支持する潤滑剤保持部材４５と、固形潤滑剤と潤滑剤保持部材とを収容する潤滑剤ホルダ１１と、固形潤滑剤を摺動によって掻き取り被塗布対象物に塗布する潤滑剤塗布手段２９と、潤滑剤保持部材と潤滑剤ホルダとの間に潤滑剤保持部材を押圧する潤滑剤保持部材押圧手段３とを備える潤滑剤塗布装置２８において、潤滑剤塗布装置は、潤滑剤が所定量消費されるまで押圧手段の押圧力を抑制して、潤滑剤が所定量消費されてから押圧力を抑制しない加圧力抑制部材４を有することを特徴とする。【選択図】図２
2011158710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形潤滑剤と、前記固形潤滑剤を支持する潤滑剤保持部材と、前記固形潤滑剤と前記潤滑剤保持部材とを収容する潤滑剤ホルダと、前記固形潤滑剤を摺動によって掻き取り被塗布対象物に塗布する潤滑剤塗布手段と、前記潤滑剤保持部材と前記潤滑剤ホルダとの間に前記潤滑剤保持部材を押圧する潤滑剤保持部材押圧手段とを備える潤滑剤塗布装置において、
前記潤滑剤塗布装置は、前記潤滑剤が所定量消費されるまで前記押圧手段の押圧力を抑制し、前記潤滑剤が所定量消費された後は押圧力を解放する加圧力抑制部材を有することを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
前記加圧力抑制部材は、前記潤滑剤の所定量が消費されるまでは前記潤滑剤保持部材の長手方向の一端の面と前記対向する前記潤滑剤ホルダ内面との両方に接し、前記潤滑剤の所定量が消費された後は前記潤滑剤ホルダ内面から離間される構造としたことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項３】
前記保持部材の押圧方向に対してその下部に前記保持部材の長手方向に対して縮径した階段構造を設け、前記潤滑剤の所定量の消費を調節したことを特徴とする請求項１または２に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
前記潤滑剤保持部材の長手幅をＬ１とし、前記押圧力抑制手段の自由長をＬ２とし、前記潤滑剤ホルダの押圧方向に対してその下部の側面間距離をＬ３とし、前記潤滑剤ホルダの押圧方向に対してその上部の側面間距離をＬ４とすると、
前記潤滑剤が所定量消費されるまでは、
Ｌ１＜Ｌ２＜（Ｌ１＋Ｌ２×２）であり、
前記潤滑剤が所定量消費された後は、
（Ｌ１＋Ｌ２×２）＜Ｌ４
となることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
前記保持部材の押圧方向に対してその下部の内面に、前記潤滑剤ホルダ内面よりも高い摩擦係数を有する面を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項６】
静電潜像の担持面を有する像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の中から選択された少なくとも一つのプロセス手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、請求項１〜５のいずれか１項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。
【請求項７】
像担持体と、この像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、前記像担持体と接触しつつ移動する中間転写体を介して又は直接に、前記可視像を記録媒体上に転写させる転写手段と、転写後の前記像担持体表面に残留したトナーを回収するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置又は請求項６に記載のプロセスカートリッジを備え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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる潤滑剤塗布装置に関し、さらにこれを具備するプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーを用いた電子写真方式の画像形成装置において、固形潤滑剤を塗布ブラシにより感光体に塗布する潤滑剤塗布装置が知られている。
【０００３】
図６に、このような潤滑剤塗布装置に用いられる潤滑剤の消費量プロファイルの典型例を示す。図６に示す潤滑剤Ｉはその消費のプロファイルを示す１つの例であり、このような潤滑剤Ｉを固形潤滑剤として有する潤滑剤塗布装置を用いた場合、経時的に固形潤滑剤の消費率の変動が少ないという特性が得られる。上記した潤滑剤Ｉは脂肪酸金属塩（金属石鹸）の潤滑剤であり、このような金属石鹸のみの潤滑剤を用いた場合、帯電工程において像担持体近傍で行われる放電の影響により、分解あるいは変性してその潤滑性を失い、クリーニングブレードと像担持体との潤滑性が損なわれ、トナーがすり抜け、画像不良となってしまう問題がある。この潤滑剤Ｉのような消費プロファイルを示す潤滑剤を用いた問題点を解決するために、たとえば、特許文献１〜２に示す出願が本願出願人によりなされている。上記の特許文献の技術は、経時により固形潤滑剤の潤滑剤塗布手段への加圧力を低下させていく機構を提案しているものである。
【０００４】
一方、図６に示すもう１つの消費プロファイルを示す潤滑剤ＩＩは脂肪酸金属塩と無機潤滑剤を併用した潤滑剤であり、このような潤滑剤を用いた場合、放電の影響が少なく、潤滑性を維持でき、画像不良になりにくいという特性が得られる。しかしながら、このような消費プロファイルを示す潤滑剤ＩＩでは、潤滑剤塗布動作の初期における固形潤滑剤の消費率が極めて多く、画像形成ユニットの寿命を達成するために多くの固形潤滑剤を必要とする。これでは、画像形成装置の大型化につながってしまうという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術における問題を解決すべく成されたものであり、潤滑剤ＩＩのような消費プロファイルを示す潤滑剤を使用する際の上記問題を防止するために、潤滑剤塗布動作の初期において、固形潤滑剤の消費率を抑制する手段が求められていることに鑑みて成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するために成されたものであって、以下の課題解決手段を有することを特徴としている。
（１）  固形潤滑剤と、前記固形潤滑剤を支持する潤滑剤保持部材と、前記固形潤滑剤と前記潤滑剤保持部材とを収容する潤滑剤ホルダと、前記固形潤滑剤を摺動によって掻き取り被塗布対象物に塗布する潤滑剤塗布手段と、前記潤滑剤保持部材と前記潤滑剤ホルダとの間に前記潤滑剤保持部材を押圧する潤滑剤保持部材押圧手段とを備える潤滑剤塗布装置において、
前記潤滑剤塗布装置は、前記潤滑剤が所定量消費されるまで前記押圧手段の押圧力を抑制し、前記潤滑剤が所定量消費された後は押圧力を開放する加圧力抑制部材を有することを特徴とする。
（２）  前記（１）に記載の潤滑剤塗布装置において、前記加圧力抑制部材は、前記潤滑剤の所定量が消費されるまでは前記潤滑剤保持部材の長手方向両端と前記対向する前記潤滑剤ホルダ内面との両方に接し、前記潤滑剤の所定量が消費された後は前記潤滑剤ホルダ内面から離間される構造としたことを特徴とする。
（３）  前記（１）または（２）に記載の潤滑剤塗布装置において、前記保持部材の押圧方向に対してその下部に前記保持部材の長手方向に対して縮径した階段構造を設け、前記潤滑剤の所定量の消費を調節したことを特徴とする。
（４）  前記（１）〜（３）のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤保持部材の長手幅をＬ１とし、前記押圧力抑制手段の自由長をＬ２とし、前記潤滑剤ホルダの押圧方向に対してその下部の側面間距離をＬ３とし、前記潤滑剤ホルダの押圧方向に対してその上部の側面間距離をＬ４とすると、前記潤滑剤が所定量消費されるまでは、
Ｌ１＜Ｌ２＜（Ｌ１＋Ｌ２×２）
であり、前記潤滑剤が所定量消費された後は、
（Ｌ１＋Ｌ２×２）＜Ｌ４
となることを特徴とする。
（５）  前記（１）〜（４）のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置において、前記保持部材の押圧方向に対してその下部の内面に、前記潤滑剤ホルダ内面よりも高い摩擦係数を有する面を形成したことを特徴とする。
（６）  静電潜像の担持面を有する像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の中から選択された少なくとも一つのプロセス手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、前記（１）〜（５）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。
（７）  像担持体と、この像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、前記像担持体と接触しつつ移動する中間転写体を介して又は直接に、前記可視像を記録媒体上に転写させる転写手段と、転写後の前記像担持体表面に残留したトナーを回収するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の潤滑剤塗布装置又は前記（６）に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
潤滑剤塗布動作の初期時に消費率の多い固形潤滑剤を用いた潤滑剤塗布装置に対し、初期時の消費率を低減させることで、必要な固形潤滑剤の総量を低減でき、潤滑剤塗布装置および画像形成装置の大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】潤滑剤塗布装置の要部構成を説明するための模式図である。
【図３】加圧力抑制部材の形状を示す斜視図である。
【図４】塗布動作の初期時における潤滑剤塗布装置の状態を示す平面図である。
【図５】潤滑剤塗布動作が進み、固形潤滑剤が研削されて最終状態に到達した状態を示す平面図である。
【図６】潤滑剤の経時による消費傾向のプロファイルを示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の潤滑剤塗布装置は、トナーを用いた電子写真方式の画像形成装置に使用されるものである。このような画像形成装置の構成を図１に示す。
図１に示すように、画像形成装置は、回転可能に保持された像担持体であるドラム状の感光体２３と、その周囲に配置された帯電装置（帯電手段）３３、現像装置（現像手段）２０、クリーニング装置（クリーニング手段）２４、潤滑剤塗布装置２８を備えている。そして、図示しない光書込装置（露光手段）から出射されたレーザー光Ｌが感光体ドラム２３の表面に向けて照射されるように、スリットＳが感光体２３の軸心方向に沿って細長く形成されている。
【００１０】
本発明の潤滑剤塗布装置２８は、図２に示すように、固形潤滑剤３０と、ブラシローラ２９と、バネなどの弾性体３とを備えている。固形潤滑剤３０は潤滑剤保持部材４５に支持されている。ブラシローラ２９は固形潤滑剤３０に接触して削り取った潤滑剤３０を被塗布対象物である図１に示す感光体ドラム２３の表面に供給する。このブラシローラ２９は潤滑剤塗布手段としての機能を有する。またバネなどの弾性体３は、潤滑剤保持部材４５を被塗布対象物である感光体ドラム２３に向けて押圧可能な潤滑剤保持部材の押圧手段としての機能を有している。
固形潤滑剤３０は、図１に示す図と垂直な方向が長手方向となる直方体状に形成されている。固形潤滑剤３０に接触するブラシローラ２９も固形潤滑剤３０の長手方向と平行に配置されている。これら潤滑剤塗布装置の要部構成を以下に図２を参照しながら説明する。
【００１１】
本発明の潤滑剤塗布装置２８は、潤滑剤塗布動作の初期時に、保持部材押圧手段３により固形潤滑剤３０をブラシローラ２９に押圧するための加圧力を抑制することができる構成を備えている点にある。
【００１２】
図２は、潤滑剤塗布装置２８の要部構成を説明するための模式図である。
同図において潤滑剤塗布装置２８は、回転移動可能なブラシローラ２９と、このブラシローラ２９と対向する位置で固形潤滑剤３０を支持する潤滑剤保持部材４５を備えている。前記ブラシローラ２９は固形潤滑剤３０に接触して回転移動可能となっている。また前記潤滑剤保持部材４５は、固形潤滑剤３０を挟んでブラシローラ２９と対向する位置で固形潤滑剤３０を支持する。前記潤滑剤保持部材４５は、潤滑剤ホルダ１１の内部において摺動可能に収容されている。
【００１３】
弾性体３は、潤滑剤保持部材４５を被塗布部材である感光体ドラム（図２に示さず）２３に向けて押圧する押圧手段として用いられる。この弾性体３は、潤滑剤保持部材４５に基端２Ｔが回動可能に支持されて揺動可能な一対の支持脚２の揺動端側に、延長方向の弾性体３の両端が、掛け止められている。
【００１４】
支持脚２は、弾性体３を牽引することによって起立する付勢を与えられることにより、支持している固形潤滑剤３０をブラシローラ２９の軸方向でこれに均一に押圧するようになっている。
【００１５】
一方、潤滑剤保持部材４５の長手方向は、図２に示すようにブラシローラ２９の軸方向と平行であり、感光体ドラム２３に対する押圧方向と直角な方向に相当している。そして、潤滑剤保持部材４５における長手方向両端には、本実施形態の特徴部である、加圧力抑制部材４が潤滑剤保持部材４５に一体化されて設けられている。
【００１６】
図３は加圧力抑制部材４の形状を示す斜視図である。加圧力抑制部材４は、撓み変形可能なように肩部４ｓを有した断面Ｚ字形状の板バネ材により構成されている。加圧力抑制部材４はその肩部４ｓの復元力により潤滑剤ホルダ１１の内面に潤滑剤保持部材４５を圧接する部材であり、潤滑剤塗布動作の初期時、図２に示すように、その肩部は潤滑剤ホルダの内面１１ｉと潤滑剤保持部材４５とが対向し、固形潤滑剤３０が所定量消費されるまではこれらの面に押圧して接触している。本発明の潤滑剤塗布装置に用いられる固形潤滑剤３０は、脂肪酸金属塩（金属石鹸など）と無機潤滑剤（二硫化モリブデン、セラミックなど）とを有して構成され、その使用初期における塗布量が非常に大きいものとなっている。したがって使用初期には押圧力を最大とし、その使用と共に徐々に或いは段階的（階段状）に小さくなる弾性を有する部材が必要となる。このような弾性を有する部材として、潤滑剤保持部材４５の両端から均等に押圧しつつ固形潤滑剤３０方向への押圧を初期には最大で、徐々に弱まる弾性部材が挙げられる。このためには、加圧力抑制部材４の形状が潤滑剤保持部材４５の両端と潤滑剤ホルダの内面１１ｉとに平行な面を有し、かつ、潤滑剤ホルダの内面１１ｉと徐々に摩擦抵抗力ｒが固形潤滑剤３０の消費に従って減少する部材が好ましい。その減少の度合いが潤滑剤保持部材４５の両端で等しく、潤滑剤ホルダ内面１１ｉおよび潤滑剤保持部材４５の一端の面の両方と当接可能である上記した形状の弾性体が加圧力抑制部材４として選択される。潤滑剤保持部材４５は対称に形成されており、この潤滑剤保持部材４５の中心を通る長手方向と直交する対称軸に鏡を置くと、一方の加圧力抑制部材４は他方の加圧力抑制部材４の鏡映となる構造体ともなっている。
【００１７】
潤滑剤ホルダ１１の内面１１ｉの側面形状は、図４の潤滑剤ホルダ１１の左右両端に示すように、潤滑剤ホルダ１１の下部１１ｄが上部１１ｕよりもせり出した階段形状となっている。潤滑剤ホルダ１１側面の下部１１ｄの長手幅Ｌ１は、潤滑剤保持部材４５を配置したとき、潤滑剤保持部材４５両端の加圧力抑制部材４が潤滑剤保持部材４５を圧接するように接触する幅となっている。換言すれば潤滑剤保持部材４５の押圧方向に対してその下部が潤滑剤保持部材４５の長手方向に対して縮径した階段構造となっている。
【００１８】
つまり、潤滑剤保持部材４５の長手幅をＬ１とし、加圧力抑制部材４の自由長をＬ２とし、潤滑剤ホルダ下部１１ｄ側面間距離をＬ３とすると、
Ｌ１  ＜  Ｌ３  ＜  （Ｌ１＋Ｌ２×２）
の関係になっている。
【００１９】
図４に示すように、潤滑剤塗布装置２８では、その塗布動作の初期時には、潤滑剤保持部材４５は潤滑剤ホルダ下部１１ｄに位置している。前述のように、潤滑剤保持部材４５両端の加圧力抑制部材４が潤滑剤保持部材４５を圧接するように接触している。
【００２０】
このとき、加圧力抑制部材４が潤滑剤ホルダ１１の内面に接触すると、図４に示すように、加圧力抑制部材４の接触面が受ける潤滑剤ホルダ１１内面からの摩擦抵抗力ｒが生じ、その向きは、潤滑剤保持部材４５が塗布ブラシ２９方向へ押圧される向きとは逆向きであるため、潤滑剤保持部材押圧手段の加圧力が抑制されることになる。
【００２１】
このように、潤滑剤保持部材４５に設けられた加圧力抑制部材４が、潤滑剤塗布動作の初期時に、対向する潤滑剤ホルダ１１と接することで、押圧方向とは逆方向の摩擦抵抗力ｒを生じさせることができ、固形潤滑剤３０が潤滑剤塗布手段に押圧するための加圧力を抑制できる。
【００２２】
潤滑剤塗布動作が進み、固形潤滑剤３０が研削されて最終状態に到達した状態を、図５に示す。潤滑剤保持部材４５が押圧方向に変位し、潤滑剤ホルダの上部１１ｕに位置している。  潤滑剤ホルダ側面の上部１１ｕの長手幅は、加圧力抑制部材４が潤滑剤ホルダ１１内面に接触しない幅となっている。これによって潤滑剤保持部材４５は加圧力抑制部材４が接触しなくなると、これからの抑制力が開放され、摩擦抵抗力による抑制力が無くなる。
【００２３】
つまり、潤滑剤ホルダ上部側面間距離をＬ４とすると、
（Ｌ１＋Ｌ２×２）＜  Ｌ４
の関係になっている。
【００２４】
初期からの潤滑剤塗布動作が進み、加圧力抑制部材４が潤滑剤ホルダ１１内面に接触しないようになると、潤滑剤保持部材押圧手段が潤滑剤保持部材を押圧している加圧力が、抑制されること無く固形潤滑剤３０に伝わり、固形潤滑剤３０がブラシローラ２９に押圧される加圧力は初期よりも増すこととなる。
【００２５】
このような、加圧力抑制部材４の働きによる「潤滑剤塗布動作の初期で加圧力を抑制して経時で加圧力を増大させる作用」と、「固形潤滑剤の消費率が初期時で大きく、その後安定する（変動が少なくなる）性質」とを組み合わせることにより、潤滑性の優れた固形潤滑剤３０の初期からの消費率の変動を抑制でき、必要な固形潤滑剤３０の総量を抑制できる。そのため、潤滑剤塗布装置２８の大型化を抑制でき、またこれを有する画像形成装置におけるスペースの確保ができる。
【００２６】
前記した潤滑剤ホルダの下部１１ｄ内面側について、加圧力抑制部材４と潤滑剤ホルダ１１内面との接触では十分な摩擦抵抗力を得られない場合には、下部１１ｄ内面側に潤滑剤ホルダ素材の表面が持つ摩擦係数よりも大きな摩擦係数をもつ面を形成する。これによって、本発明の潤滑剤塗布装置では、大きな摩擦抵抗力を得ることができる。たとえばこの面に不規則な凹凸面を形成したり、下部１１ｄ内面側にシリコンラバーなどの弾性体を薄膜状に形成して、大きな摩擦抵抗力を得ることができるようにする。また酸、塩基などで下部１１ｄの内面を処理して粗面化したり、ブラスト処理して粗面化して、摩擦抵抗を増加させることもできる。
【００２７】
上記した本発明の潤滑剤塗布装置は、プロセスカートリッジに搭載可能となっている。このようなプロセスカートリッジは、静電潜像の担持面を有する像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の中から選択された少なくとも一つのプロセス手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に設けられるものとなっている。
【００２８】
このようなプロセスカートリッジあるいは上記した本発明の潤滑剤塗布装置のいずれかを有して本発明の画像形成装置は構成されている。
本発明の画像形成装置は、前記したように、像担持体である感光体と、この像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、前記像担持体と接触しつつ移動する中間転写体を介して又は直接に、前記可視像を記録媒体上に転写させる転写手段と、転写後の前記像担持体表面に残留したトナーを回収するクリーニング手段とを備え、潤滑剤塗布装置２８として、前記した潤滑剤塗布装置を備えている。又はこれらの前記手段の少なくとも１つと、潤滑剤塗布装置を備えた前記したプロセスカートリッジを備えている。
【００２９】
このようなプロセスカートリッジおよび画像形成装置では、前記した潤滑剤塗布装置を備えており、潤滑剤塗布における初期時の潤滑剤の消費率を低減させることができるので、必要な固形潤滑剤の総量を低減でき、画像形成装置の大型化を抑制できる。
【符号の説明】
【００３０】
２  支持脚、２Ｔ  支持脚の基端、３  弾性体、４  加圧力抑制部材、１１  潤滑剤ホルダ、１１ｕ  潤滑剤ホルダの上部、１１ｄ  潤滑剤ホルダの下部、２８  潤滑剤塗布装置、２９  ブラシローラ、３０  固形潤滑剤、４５  潤滑剤保持部材、ｒ  摩擦抵抗力
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３１】
【特許文献１】特開２００６−１１３４２１
【特許文献２】特開２００７−０５８１６９
【図１】
2011158710.tif 000003
【図２】
2011158710.tif 000004
【図３】
2011158710.tif 000005
【図４】
2011158710.tif 000006
【図５】
2011158710.tif 000007
【図６】
2011158710.tif 000008