(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシを有し、前記ブラシにより固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を像担持体に塗布するブラシローラーを備え、
前記ブラシローラーの回転方向は、前記像担持体との接触位置における回転方向と同じであり、
前記ブラシは、前記ブラシローラーの回転方向に対して反対側に傾斜し、かつ、前記ブラシローラーの回転方向において、前記ブラシが前記像担持体に接触する最上流側の最上流接触位置で前記ブラシが前記像担持体から受ける力の方向と、前記ブラシローラーの回転中心と前記最上流接触位置とを結ぶ基準線とがなす第１角度が、前記基準線と、前記ブラシの先端とがなす第２角度に等しくなるように前記ブラシローラーに植設されている、
潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
前記ブラシが前記像担持体から受ける力は、前記最上流接触位置において前記ブラシが前記像担持体に付与する力の反力と、前記ブラシと前記像担持体の接触部分で働く摩擦力とを合わせた応力である、
請求項１に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項３】
ブラシを有し、前記ブラシにより固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を像担持体に塗布するブラシローラーを備え、
前記ブラシは、前記ブラシローラーの回転方向において、前記ブラシが前記像担持体に接触する最上流側の最上流接触位置で前記ブラシが前記像担持体から受ける力の方向と、前記ブラシローラーの回転中心と前記最上流接触位置とを結ぶ基準線とがなす第１角度が、前記基準線と、前記ブラシの先端とがなす第２角度に等しくなるように前記ブラシローラーに植設されており、
前記ブラシが前記像担持体から受ける力は、前記最上流接触位置において前記ブラシが前記像担持体に付与する力の反力と、前記ブラシと前記像担持体の接触部分で働く摩擦力とを合わせた応力である、
潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
前記ブラシローラーの回転速度は、前記像担持体の回転速度よりも遅い、
請求項１〜３の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
前記ブラシローラーのトルクを検出するトルク検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記ブラシローラーのトルクに応じて前記第１角度と前記第２角度とが等しくなるように前記ブラシローラーにおける前記潤滑剤の塗布量を制御する制御部と、
を備える、
請求項１〜４の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記固形潤滑剤と前記ブラシローラーの相対位置が近くなるように前記固形潤滑剤を移動させることで、前記固形潤滑剤に対する前記ブラシローラーの食い込み量を変化させる、
請求項５に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ブラシローラーの回転速度を変化させる、
請求項５または請求項６に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記固形潤滑剤を前記ブラシローラーの回転方向に移動させる、
請求項５に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記ブラシローラーと前記像担持体の相対位置が近くなるように前記ブラシローラーを移動させることで、前記像担持体に対する前記ブラシローラーの食い込み量を変化させる、
請求項５に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置を備える、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤塗布装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラム（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。
【０００３】
一般的に画像形成装置には、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の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の進行や、感光体ドラムの表面が荒れることに伴ってクリーニングブレードにおけるクリーニング性能が悪化する。そのため、このような画像形成装置では、感光体ドラムに潤滑剤を塗布するために潤滑剤塗布装置が設けられる。潤滑剤塗布装置から感光体ドラムに潤滑剤が塗布されることにより感光体ドラムの表面が滑らかになり、ひいてはクリーニングブレードにおけるクリーニング性能の悪化が防止される。
【０００４】
ところで、感光体ドラムの回転方向においてクリーニングブレードの上流側に潤滑剤塗布装置を配置する構成の場合、クリーニングブレードに掻き取られる前の転写残トナーの上から潤滑剤が塗布される。転写残トナーの量は印字率等により一定ではなく、また、クリーニングブレードにより転写残トナーとともに当該転写残トナー上の潤滑剤が掻き取られるので、潤滑剤塗布装置における潤滑剤の塗布量にムラ（以下、「塗布ムラ」という）が発生しやすくなる。
【０００５】
潤滑剤塗布装置における塗布ムラの問題を抑制するには、例えば特許文献１に記載された構成のように、クリーニングブレードの下流側に潤滑剤塗布装置を配置した構成が考えられる。この構成によれば、クリーニングブレードにより転写残トナーが感光体ドラムからクリーニングされた後に潤滑剤が感光体ドラムに塗布されるので、ムラなく感光体ドラムに潤滑剤を塗布することができ、ひいては安定した画質を得ることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−５８６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電子写真方式における高画質化の要求に伴い画像形成に用いられるトナーの小径化が進みつつある。その中で、トナーの流動性や転写性を確保するためにトナーに対して微少な大きさのシリカ等の外添剤を付加されたトナーが採用される場合がある。しかしながら、トナーに付加された外添剤は、クリーニングブレードと感光体ドラムの接触部分をすり抜けやすいので、潤滑剤塗布装置における潤滑剤の塗布部分に付着してしまい、ひいては塗布ムラが発生しやすくなる問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、像担持体への潤滑剤の塗布量にムラが発生することを抑制することが可能な潤滑剤塗布装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る潤滑剤塗布装置は、
ブラシを有し、前記ブラシにより固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を像担持体に塗布するブラシローラーを備え、
前記ブラシローラーの回転方向は、前記像担持体との接触位置における回転方向と同じであり、
前記ブラシは、前記ブラシローラーの回転方向に対して反対側に傾斜し、かつ、前記ブラシローラーの回転方向において、前記ブラシが前記像担持体に接触する最上流側の最上流接触位置で前記ブラシが前記像担持体から受ける力の方向と、前記ブラシローラーの回転中心と前記最上流接触位置とを結ぶ基準線とがなす第１角度が、前記基準線と、前記ブラシの先端とがなす第２角度に等しくなるように前記ブラシローラーに植設されている。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、
上記した潤滑剤塗布装置を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、像担持体への潤滑剤の塗布量にムラが発生することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】従来のブラシローラーにおける潤滑剤の塗布動作を示す図である。
【図４】従来のブラシローラーにおける潤滑剤の塗布動作を示す図である。
【図５】従来のブラシローラーにおける潤滑剤の塗布動作を示す図である。
【図６】本実施の形態に係るブラシローラーの拡大図である。
【図７】本実施の形態に係るブラシローラーにおける潤滑剤の塗布動作を示す図である。
【図８】印刷枚数に対する第２角度を示す図である。
【図９】印刷枚数に対するブラシローラーの固形潤滑剤への食い込み量を示す図である。
【図１０】ブラシローラーの横側に固形潤滑剤を配置した構成を示す図である。
【図１１】固形潤滑剤を図１０の位置よりも上側に移動させた状態を示す図である。
【図１２】ブラシローラーを感光体ドラムに対して移動させる構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
【００１４】
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。
【００１５】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１６】
画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部９０を備える。
【００１７】
制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９３等を備える。ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ９３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１８】
制御部９０は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部９０は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１９】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００２０】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００２１】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２２】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部９０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部９０に出力する。
【００２３】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部９０の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２４】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
【００２５】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２６】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５および潤滑剤塗布装置１００等を備える。
【００２７】
感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。なお、感光体ドラム４１３としては、外径が例えば６０ｍｍのものを用いることができる。
【００２８】
帯電装置４１４は、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
【００２９】
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００３０】
現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置４１２は、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給することによって感光体ドラム４１３の表面にトナー像を形成する。なお、トナーにはシリカ等の外添剤が付加されている。また、トナーとしては、粒径が例えば６μｍのものを用いることができ、外添剤としては、粒径が例えば８０ｎｍのものを用いることができる。
【００３１】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード４１５Ａ等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。なお、ドラムクリーニングブレード４１５Ａとしては、例えばウレタンゴム製のものを用いることができる。
【００３２】
潤滑剤塗布装置１００は、感光体ドラム４１３の回転方向においてドラムクリーニング装置４１５の下流側に配置され、固形潤滑剤１１０と、ブラシローラー１２０とを有している。ブラシローラー１２０は、固形潤滑剤１１０と感光体ドラム４１３との間に配置され、固形潤滑剤１１０から掻き取った潤滑剤を感光体ドラム４１３に塗布する。なお、潤滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛からなるものを用いることができる。
【００３３】
ブラシローラー１２０は、芯金１２１と、芯金１２１に植設されるブラシ１２２とを有している（図６参照）。ブラシ１２２は、例えばアクリル製であり、密度が１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ２であり、ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ２である。
【００３４】
ブラシローラー１２０は、感光体ドラム４１３の回転方向に対してウィズ方向に回転する。ウィズ方向は、感光体ドラム４１３とブラシローラー１２０との接触部分における互いの回転方向が同方向となる方向である。ブラシローラー１２０の回転速度（例えば１５０ｍｍ／ｓ）は、感光体ドラム４１３の回転方向（例えば３００ｍｍ／ｓ）よりも遅くなるように設定される。ブラシローラー１２０の詳細については後述する。
【００３５】
また、本実施の形態では、ブラシローラー１２０のトルクを検出するためのトルク検出部７３が設けられている。トルク検出部７３は、例えば、ブラシローラー１２０を駆動するための駆動電流を検出する。トルク検出部７３は、検出した駆動電流値に応じたブラシローラー１２０のトルクを算出し、当該トルクを制御部９０に出力する。
【００３６】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３７】
中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１はＡ方向に一定速度で走行する。
【００３８】
中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、制御部９０からの制御信号によって回転駆動される。
【００３９】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００４０】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００４１】
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。
【００４２】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり、一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００４３】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、バックアップローラー４２３Ｂに二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの表面側、つまり、中間転写ベルト４２１と当接する側にトナーと同極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。
【００４４】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面であるトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面である定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４５】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材または裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。
【００４６】
上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。
【００４７】
下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。
【００４８】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。
【００４９】
搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対、用紙Ｓを画像形成部４０および定着部６０を通過させ、機外に排出する通常搬送路５３ｂと、定着部６０を通った用紙Ｓの表裏を反転させた後、画像形成部４０の上流で再び通常搬送路５３ｂに合流させる反転搬送路５３ｃとを有する。両面印刷時には、最初に通常搬送路５３ｂを通る際に用紙Ｓの表面にトナー像が形成され、反転搬送路５３ｃを通過した後、再び通常搬送路５３ｂを通る際に用紙Ｓの裏面にトナー像が形成されるようになっている。
【００５０】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００５１】
ところで、電子写真方式における高画質化の要求に伴い画像形成に用いられるトナーの小径化が進みつつある。その中で、トナーの流動性や転写性を確保するためにトナーに対して微少な大きさのシリカ等の外添剤を付加されたトナーが採用される場合がある。トナーに付加された外添剤は、ドラムクリーニング装置４１５におけるクリーニングブレード４１５Ａと感光体ドラム４１３の接触部分をすり抜けやすいので、潤滑剤塗布装置１００におけるブラシローラー１２０に付着してしまい、ひいては塗布ムラが発生しやすくなる問題があった。その具体例を、ブラシローラー１２０の回転方向がカウンター方向の場合とウィズ方向の場合とに分けて説明する。カウンター方向は、感光体ドラム４１３とブラシローラー１２０との接触部分における互いの回転方向が逆方向となる方向である。
【００５２】
図３〜図５は、従来のブラシローラー１２０における潤滑剤の塗布動作を示す図である。なお、図３〜図５においては、芯金１２１の外径が６ｍｍである。ブラシ１２２は、直毛状態で芯金１２１に植設されており、長さが３ｍｍである。ブラシローラー１２０は回転することで外径１２ｍｍの円弧を描くように設定される。また、感光体ドラム４１３とブラシローラー１２０の軸間距離は３５ｍｍであり、ブラシ１２２の感光体ドラム４１３に対する食い込み量は１ｍｍである。また、ブラシローラー１２０が感光体ドラム４１３に接触するときにブラシ１２２に働く摩擦力の摩擦係数は０．２〜０．４である。また、ブラシ１２２の固形潤滑剤１１０に対する食い込み量は０．５ｍｍである。
【００５３】
まず、カウンター方向にブラシローラー１２０および感光体ドラム４１３の回転方向が設定される場合について説明する。図３に示すように、ブラシローラー１２０のブラシ１２２は、固形潤滑剤１１０から潤滑剤Ｇを掻き取って保持し、感光体ドラム４１３に接触することで感光体ドラム４１３に潤滑剤を塗布する。この際、感光体ドラム４１３の表面に外添剤Ｊが付着している場合、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面に外添剤Ｊが付着する。ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面に外添剤Ｊが付着すると、当該ブラシ１２２により再度固形潤滑剤１１０から潤滑剤Ｇを掻き取る際におけるブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面における潤滑剤Ｇの保持量が変動してしまう。また、固形潤滑剤１１０の表面にもブラシ１２２を介して外添剤Ｊが付着してしまい、当該表面を別のブラシ１２２で掻き取る際における潤滑剤Ｇの保持量が変動してしまう。これにより、ブラシローラー１２０における塗布ムラが発生する。なお、感光体ドラム４１３の回転速度は例えば３００ｍｍ／ｓに設定され、ブラシローラー１２０の回転速度は例えば１５０ｍｍ／ｓに設定される。
【００５４】
次に、ウィズ方向にブラシローラー１２０および感光体ドラム４１３の回転方向が設定される場合について説明する。図４に示すように、ブラシローラー１２０の回転速度（例えば４５０ｍｍ／ｓ）が感光体ドラム４１３の回転速度（例えば３００ｍｍ／ｓ）より速い場合、図３と同様にブラシローラー１２０のブラシ１２２の保持面が感光体ドラム４１３の表面に接触する。この場合も、図３と同様にブラシローラー１２０のブラシ１２２の保持面に外添剤Ｊが付着し、ひいては塗布ムラが発生する。
【００５５】
次に、本実施の形態と同様にブラシローラー１２０の回転速度（例えば、１５０ｍｍ／ｓ）が感光体ドラム４１３の回転速度（例えば、３００ｍｍ／ｓ）より遅い場合について説明する。図５に示すように、従来のブラシローラーの場合だと、ブラシ１２２が感光体ドラム４１３に接触する際、ブラシ１２２と感光体ドラム４１３との間に働く摩擦力（後述する）の影響により、ブラシ１２２の先端が感光体ドラム４１３の回転方向に引っ張られてしまう。このようになると、ブラシ１２２が反転し、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面とは反対側の面が感光体ドラム４１３に接触する。そのため、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面から潤滑剤Ｇが塗布されにくくなるので、ブラシローラー１２０における潤滑剤Ｇの塗布効率が悪化してしまい、ひいては塗布ムラが発生する。
【００５６】
しかし、本実施の形態では、図６に示すように、ブラシ１２２を、直毛状態ではなく、芯金１２１に対して傾斜した状態で植設することでブラシ１２２の保持面に外添剤Ｊが付着するのを抑制し、ひいては塗布ムラを抑制する。具体的には、ブラシ１２２は、第１角度αと第２角度βが同じになるようにブラシローラー１２０の回転方向に対して先端１２２Ａが上流側に傾斜した状態で芯金１２１に植設されている。
【００５７】
第１角度αは、ブラシローラー１２０の回転方向において、ブラシ１２２が感光体ドラム４１３に接触する最上流側の最上流接触位置で感光体ドラム４１３から受ける力である応力Ｆの方向と、当該最上流接触位置と芯金１２１の中心１２１Ａ、つまり、ブラシローラー１２０の回転中心とを結ぶ基準線Ｌとがなす角度である。第２角度βは、基準線Ｌとブラシ１２２の先端１２２Ａがなす角度である。
【００５８】
ここで、応力Ｆについて説明する。ブラシ１２２は、最上流接触位置において、図示における右斜め上方向に第１力ｆ１を感光体ドラム４１３に付与する。これにより、第１力ｆ１の反力となる第２力ｆ２が第１力ｆ１とは反対の左斜め下方向に発生する。また、ブラシ１２２と感光体ドラム４１３の接触部分では摩擦力ｆ３が働く。本実施の形態では、感光体ドラム４１３の回転速度の方がブラシローラー１２０の回転速度よりも速い、つまり、ブラシ１２２が感光体ドラム４１３に対して相対的に図示における左側に移動するので、第２反力ｆ２よりも大きな摩擦力ｆ３が図示における右斜め下方向に発生する。この摩擦力ｆ３および第２力ｆ２により応力Ｆが右斜め下方向に発生する。
【００５９】
このように発生する応力Ｆに対して、ブラシ１２２を第１角度αと第２角度βとが同じになるように芯金１２１に植設することで、ブラシ１２２は、感光体ドラム４１３に接触する際において先端１２２Ａが図５に示す構成のように感光体ドラム４１３の回転に引っ張られることがない。図５の構成の場合、ブラシローラー１２０のブラシ１２２が直毛状態であるので、図６における基準線Ｌとブラシ１２２が重なった状態となる。つまり、第１角度αと第２角度βが同じとならない。このため、ブラシ１２２は応力Ｆにより引っ張られてしまうので、ブラシ１２２が裏返されてしまう。しかし、本実施の形態では、応力Ｆがブラシ１２２と重なるので、ブラシ１２２が応力Ｆにより図示右側に引っ張られない。これにより、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面を感光体ドラム４１３の表面に当てることが可能となり、潤滑剤Ｇの塗布効率を向上させることが可能となる。
【００６０】
また、図６および図７に示すように、ウィズ方向にブラシローラー１２０の回転方向が設定されているので、ブラシ１２２の先端１２２Ａの先端面Ａ１が、ブラシローラー１２０の回転方向の上流側を向いた状態となる。感光体ドラム４１３の回転速度がブラシローラー１２０の回転速度よりも速い、つまり、感光体ドラム４１３がブラシローラー１２０に対して相対的に図示右方向に進行するので、感光体ドラム４１３の表面に付着した外添剤Ｊがブラシ１２２の先端面Ａ１に衝突する、その結果、外添剤Ｊがブラシ１２２の先端面Ａ１により感光体ドラム４１３の表面から削られる。そして、先端面Ａ１により外添剤Ｊを削られた後の感光体ドラム４１３の表面に、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面から潤滑剤Ｇが塗布される。これにより、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面に外添剤Ｊが付着するのが抑制され、ひいては塗布ムラを抑制することが可能となる。
【００６１】
また、ブラシ１２２が最上流接触位置で感光体ドラム４１３に接触したときにおいて、最上流接触位置よりも下流側に位置する外添剤Ｊは、当該ブラシ１２２に対して図示右側に離れていくので、当該ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面に付着することはない。この外添剤Ｊは、当該ブラシ１２２よりも下流側に位置するブラシ１２２の先端面Ａ１により感光体ドラム４１３から削られる。
【００６２】
なお、図４の構成では、ブラシローラー１２０の回転速度が感光体ドラム４１３の回転速度よりも速い、つまり、ブラシ１２２が感光体ドラム４１３に対して相対的に図示右方向に進行する。そのため、外添剤Ｊに対してブラシ１２２の先端面Ａ１が離れていくので、ブラシ１２２の先端面Ａ１により感光体ドラム４１３の表面に付着した外添剤Ｊを掻き取ることができず、塗布ムラの問題を解決することができない。また、この構成の場合、ブラシ１２２が感光体ドラム４１３に対して相対的に図示右方向に進行するので、摩擦力ｆ３よりも第２力ｆ２の方が大きくなる。そのため、摩擦力ｆ３および第２力ｆ２により発生する応力Ｆの方向が略下方向となるので、第１角度αと第２角度βとが等しくならない。
【００６３】
なお、図３の構成では、ブラシ１２２の先端面Ａ１が感光体ドラム４１３の回転方向の下流側、つまり、ブラシ１２２に対して移動する潤滑剤Ｊとは逆側を向くので、潤滑剤Ｊを掻き取ることができず、塗布ムラの問題を解決することができない。また、この構成の場合、ブラシ１２２が感光体ドラム４１３に接触する方向である左斜め上方向に第１力ｆ１が発生するのに伴い、第２力ｆ２がその逆方向の右斜め下方向となる。そのため、摩擦力ｆ３と第２力ｆ２により発生する応力Ｆの方向が略右方向となるので、第１角度αと第２角度βと等しくならない。
【００６４】
なお、第１角度αおよび第２角度βは例えば１０°である。ブラシ１２２は、長さが４ｍｍである。また、芯金１２１の半径は３ｍｍである。また、ブラシローラー１２０は、回転することでブラシ１２２の先端１２２Ａが半径６ｍｍの円弧Ｃを描くように設定される。
【００６５】
ところで、印刷枚数が増えてくると、耐久の影響で感光体ドラム４１３の表面が荒れてくる、また、ブラシローラー１２０のブラシ１２２が劣化してくる。その結果、ブラシローラー１２０と感光体ドラム４１３との間に働く摩擦力ｆ３の動摩擦係数が大きくなる。具体的には、動摩擦係数は初期状態を０．２とすると印刷枚数が所定枚数（例えば、３０万枚）まで達した場合、０．４まで上昇する。つまり、図６に示す摩擦力ｆ３が大きくなり、ブラシ１２２を感光体ドラム４１３の回転方向に引っ張る力が大きくなる。図８は、印刷枚数に対する第２角度βを示す図である。
【００６６】
この場合、図８に示すように、例えば実線Ｄ１のように第２角度βは初期状態の１０°から印刷枚数が増えるほど上昇していき、印刷枚数が所定枚数まで達した場合、３０°に上昇してしまう。こうなると、ブラシ１２２の先端１２２Ａが感光体ドラム４１３に引っ張られることで、ブラシ１２２が裏返されてしまい、ひいては潤滑剤Ｇの塗布効率が悪化する。
【００６７】
そこで、本実施の形態では、制御部９０がトルク検出部７３により検出されたブラシローラー１２０のトルクに応じて第１角度αと第２角度βとが等しくなるように制御する。具体的には、制御部９０は、ブラシローラー１２０のトルクが大きくなるほどブラシローラー１２０における潤滑剤Ｇの塗布量を大きくする。このようにすることで、潤滑剤Ｇが多く感光体ドラム４１３に塗布されることで、感光体ドラム４１３の表面が滑らかになる。そのため、摩擦力ｆ３が大きくなることを抑制することが可能となり、ひいては破線Ｄ２のように第２角度βを一定、つまり、第１角度αと第２角度βと等しくすることが可能となる。
【００６８】
潤滑剤Ｇの塗布量の制御としては、例えば固形潤滑剤１１０に対するブラシローラー１２０の食い込み量を変化させることで潤滑剤Ｇの塗布量を制御することができる。具体的に、制御部９０は、印刷枚数が増えるほど固形潤滑剤１１０とブラシローラー１２０の相対位置が近くなるように固形潤滑剤１１０を上方に移動させることで、固形潤滑剤１１０に対するブラシローラー１２０の食い込み量を大きくする。例えば、図９に示すように、制御部９０は、ブラシローラー１２０の食い込み量を初期状態の０．５ｍｍから印刷枚数が増えるにつれ徐々に増加させ、所定枚数まで達するときに０．７ｍｍまで増加させる。また、ブラシローラー１２０の回転速度を変化させることで潤滑剤Ｇの塗布量を制御しても良い。
【００６９】
以上のように構成された本実施の形態に係る潤滑剤塗布装置１００によれば、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面で感光体ドラム４１３に付着した外添剤Ｊに接触しないので、当該保持面に外添剤Ｊが付着することを抑制することができ、ひいては塗布ムラが発生することを抑制することができる。
【００７０】
また、ブラシ１２２の先端面Ａ１で外添剤Ｊを感光体ドラム４１３から除去しつつ、ブラシ１２２の潤滑剤Ｇの保持面より感光体ドラム４１３に潤滑剤Ｇを塗布するので、感光体ドラム４１３の表面に潤滑剤Ｇの塗布効率を向上させることができる。
【００７１】
また、ブラシローラー１２０のトルクに応じて第１角度αと第２角度βとが等しくなるように制御するので、耐久が進んでも塗布ムラが発生することを抑制することができる。
【００７２】
なお、上記実施の形態では、潤滑剤Ｇの塗布量を制御することで第１角度αと第２角度βを等しくしていたが、本発明はこれに限定されず、例えば第２角度βを変動させる制御をしても良い。
【００７３】
第２角度βを変動させる態様としては、例えば、図１０に示すように、固形潤滑剤１１０の位置をブラシローラー１２０の横側に配置する構成が考えられる。具体的には、固形潤滑剤１１０は、ブラシローラー１２０の回転方向において、ブラシ１２２が感光体ドラム４１３に接触する最上流側の位置よりも上流側であって、一部が芯金１２１の中心１２１Ａに対して感光体ドラム４１３側に位置するように配置されている。
【００７４】
ここで、例えば、初期状態における第１応力Ｆ１の場合よりも、第１角度αが大きい第２応力Ｆ２がブラシ１２２にかかった場合について説明する。制御部９０は、トルク検出部７３により検出された検出結果に応じて、第１応力Ｆ１から第２応力Ｆ２に変動したと判断した場合、固形潤滑剤１１０を上方、つまり、感光体ドラム４１３側に移動させる（図１１参照）。このようにすることで固形潤滑剤１１０を削るために弾性変形したブラシ１２２の形状が戻りきる前に感光体ドラム４１３に接触する。そのため、基準線Ｌとブラシ１２２の先端１２２Ａとがなす第２角度βを変動させることができる。第２角度βは、例えば、初期状態の１０°から３０°の範囲に変動させることができる。
【００７５】
また、図１２に示すように、ブラシローラー１２０と感光体ドラム４１３の相対位置が近くなるようにブラシローラー１２０を移動させることで第２角度βを変動させても良い。具体的には、制御部９０は、トルク検出部７３により検出された検出結果に応じて、初期状態の二点鎖線位置から実線位置にブラシローラー１２０を移動させる。このようにすることで、第２角度βを変動させることができる。
【００７６】
また、上記実施の形態では、像担持体として感光体ドラム４１３を例示したが、本発明はこれに限定されず、ベルト部材であっても良いし、ローラー部材であっても良い。
【００７７】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００７８】
本発明は、画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムに適用できる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
１  画像形成装置
９０  制御部
１００  潤滑剤塗布装置
１１０  固形潤滑剤
１２０  ブラシローラー
１２１  芯金
１２２  ブラシ
４１３  感光体ドラム
【図１】
0006711091.tif 000002
【図２】
0006711091.tif 000003
【図３】
0006711091.tif 000004
【図４】
0006711091.tif 000005
【図５】
0006711091.tif 000006
【図６】
0006711091.tif 000007
【図７】
0006711091.tif 000008
【図８】
0006711091.tif 000009
【図９】
0006711091.tif 000010
【図１０】
0006711091.tif 000011
【図１１】
0006711091.tif 000012
【図１２】
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