(57)【要約】【課題】比較的簡単かつ低コストな構成によって、像担持体表面に塗布された潤滑剤の塗布量の均一性を確保できる画像形成装置を提供する。【解決手段】潤滑剤塗布ブラシ１０と感光体ベルト１表面の接触部においては、回転する潤滑剤塗布ブラシ１０がバー状の固形潤滑剤９に接触することにより、潤滑剤を少量ずつ掻き取り、感光体ベルト１の表面に接触塗布する。１回の連続した画像形成動作の画素数から導かれる画像面積値と画像を形成した回数の比に応じて、画像形成動作終了後に潤滑剤塗布ブラシ１０の回転時間を可変制御する。潤滑剤塗布ブラシ１０への入力トナー量の違いによる塗布効率の差を補い、安定した画像品質を保つことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の現像装置を有し、回動する第１の像担持体上に一色毎に像を形成し、上記形成された像を回動する第２の像担持体に重ね合わせて転写した後、転写材に一括転写して出力する画像形成装置において、上記第２像担持体上に残った現像剤に電荷を与えて清掃を行う清掃手段と、上記第１像担持体に対して接触配置された起毛体を回転させて上記第１像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、形成された画像の画素数をカウントして形成画像面積を導出する第１カウント手段と、画像形成回数をカウントする第２カウント手段と、１回の連続した画像形成動作でカウントした上記第１カウント手段による画像面積値と上記第２カウント手段による画像形成回数の比に応じて画像形成動作終了後の前記潤滑剤塗布手段の起毛の回転時間を可変制御する制御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】
請求項１の画像形成装置において、上記制御手段が、上記第２カウント手段を上記第１像担持体または上記第２像担持体の回動時間タイマーとし、１回の連続した画像形成動作でカウントされた上記画像面積値と上記第１像担持体または上記第２像担持体の回動時間」の比に応じて画像形成動作終了後の上記潤滑剤塗布手段の起毛の回転時間を可変制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、上記制御手段が、上記起毛体の回転動作を、少なくとも上記像担持体が回動していないときにはオフとすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＰＣ、レーザープリンタ、ファクシミリ、これらの少なくとも２つの機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子複写機、プリンター、ファクシミリあるいはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成される画像形成装置には、回転駆動されながら表面にトナー像が形成される像担持体と、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像担持体表面に付着する転写残トナーを除去して像担持体表面を清掃するクリーニング部材と、像担持体表面に接触するブラシを有し、かつ回転駆動されながら像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材とを備える構成としたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この形式の画像形成装置では、像担持体表面に潤滑剤が塗布されるので、像担持体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、これによって像担持体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。特に、文字画像中の一部が虫喰い状に欠ける文字部中抜け現象の発生を抑え、その画質を向上させることが可能である。また、像担持体表面におけるトナーフィルミングの防止や、表面層の削れを抑制する効果があり、像担持体の寿命を延ばす点にも貢献している。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５６−１５４７７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、像担持体表面に潤滑剤を塗布すると、その表面のトナーに対する摩擦係数が低下するので、像担持体表面への潤滑剤の塗布量が不均一となると、その塗布むらによって、像担持体表面に形成されるトナー像のトナー付着量が不均一となり、トナー像に濃度むらが発生し、形成される画質が劣化することがある。すなわち、潤滑剤の塗布量が多い像担持体表面部分にはトナーの付着量が少なくなり、逆に潤滑剤の塗布量の少ない部分にはトナーが多量に付着し、これによってトナー像に濃度むらが発生するのである。特に低濃度のトナー像に濃度むらが発生しやすい。
【０００６】
さらに一成分接触現像の場合、像担持体の静止摩擦係数が低くなりすぎると、像担持体上に形成した画像に画像抜け（ドット、文字、ライン等の一部が抜ける）が生じるようになる。特に一成分接触現像では、現像ローラ上にトナー薄層を形成し、像担持体に接触させ、電界や像担持体表面への付着力により現像ローラ上トナーを像担持体表面に移動させている。このような接触現像の場合、現像ローラを直接像担持体に接触させるため、像担持体表面の静止摩擦係数をあまり低くしすぎると、像担持体上に形成されたトナー像が現像ローラによりかき落とされやすくなってしまう。
【０００７】
また、潤滑剤を塗布するブラシはクリーニング部に配置される場合が多いが、ブラシに入力される転写後等の残トナー量によって塗布量が左右される。特に、上述のようなタイプの画像形成装置においては、中間転写体上のクリーニング手段が紙転写後の残トナーに電荷を付与して感光体上に逆転写させて感光体クリーニング部で主に残トナーを回収しているので、形成される画像面積の大小により、その影響はより顕著と成り、潤滑剤の塗布量の安定化、ひいては感光体表面の摩擦係数の安定化が困難である。
【０００８】
そこで本発明は、比較的簡単かつ低コストな構成によって、像担持体表面に塗布された潤滑剤の塗布量の均一性を確保できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、上記目的を達成するために、複数色の現像装置を有し、回動する第１の像担持体上に一色毎に像を形成し、上記形成された像を回動する第２の像担持体に重ね合わせて転写した後、転写材に一括転写して出力する画像形成装置において、上記第２像担持体上に残った現像剤に電荷を与えて清掃を行う清掃手段と、上記第１像担持体に対して接触配置された起毛体を回転させて上記第１像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、形成された画像の画素数をカウントして形成画像面積を導出する第１カウント手段と、画像形成回数をカウントする第２カウント手段と、１回の連続した画像形成動作でカウントした上記第１カウント手段による画像面積値と上記第２カウント手段による画像形成回数の比に応じて画像形成動作終了後の前記潤滑剤塗布手段の起毛の回転時間を可変制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置において、上記制御手段が、上記第２カウント手段を上記第１像担持体または上記第２像担持体の回動時間タイマーとし、１回の連続した画像形成動作でカウントされた上記画像面積値と上記第１像担持体または上記第２像担持体の回動時間」の比に応じて画像形成動作終了後の上記潤滑剤塗布手段の起毛の回転時間を可変制御することを特徴とする。
【００１１】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の画像形成装置において、上記制御手段が、上記起毛体の回転動作を、少なくとも上記像担持体が回動していないときにはオフとすることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下本発明の実施の形態及び実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるコピー機を、それが有する各機能と共に示す概念的構成図である。この画像形成の基本仕様としては、デジタルカラーコピー機で、図中１は第１像担持体である感光体ベルト、２は第２像担持体である中間転写ベルト、３はブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色ユニットからなる現像ユニット、４は帯電チャージャ（例えばスコロトロン）、５は潤滑剤塗布装置、６は２次転写ローラ、７はクリーニングブレード、８はクリーニングブラシであり、線速：１７８ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ベルト１の周長：５２７．７９ｍｍ、現像方式：１成分接触現像、転写方式：中間転写ベルト２による１次転写及び２次転写ローラ６による２次転写である。
【００１３】
図２は潤滑剤塗布装置廻りを示す図である。図に一例として示した潤滑剤塗布装置５は、固形潤滑剤９と潤滑剤塗布ブラシ１０からなる。図示の装置の潤滑剤塗布ブラシ１０は、感光体ベルト１の幅方向、すなわちその軸方向に長く延びる回転中心軸と、その外周面に設けられた多数の毛を有している。例えば、図示しない基布上にブラシを植設し、その基布を中心軸の外周面に固定することにより構成し、ブラシ材の先端部を感光体ベルト１の表面に、そのほぼ全幅にわたって接触させる。また回転中心軸は、感光体ベルト１の表面から一定の間隔を空けて図１、図２の紙面に対して垂直な方向に延び、例えば、その支持部材の一例を構成するクリーニングケースの前後の側壁に回転自在に支持され、図示しない駆動装置によって適宜方向、図の例では時計方向（矢印Ｃ方向）に回転駆動される。
【００１４】
潤滑剤塗布ブラシ１０と感光体ベルト１表面の接触部においては、両者が互いに反対方向に移動する向きに回転方向が設定される。そして、矢印Ｃ方向に回転する潤滑剤塗布ブラシ１０がバー状の固形潤滑剤９に接触することにより、潤滑剤を少量ずつ掻き取る。潤滑剤塗布ブラシ１０に移行した潤滑剤は、ブラシに接触しながら矢印Ａ方向に駆動される感光体ベルト１の表面に塗布される。
【００１５】
固形潤滑剤９としては、例えば乾燥した固体疎水性潤滑剤が用いられ、その代表例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウムのような比較的高次の脂肪酸等を挙げることができる。また、カルナウバワックスのような天然ワックスを用いることもできる。
【００１６】
以上のように構成した画像形成装置では、１回の連続した画像形成動作において、その画像形成動作での画像面積値と画像形成回数により、動作終了後の潤滑剤塗布時間（ブラシ回転時間）を可変制御する手段を有する。この手段は、図示を省略するが、マイクロコンピュータ等を用いればよい。画像面積値を得るための手段としては画素をカウントして面積値とする手段を用いればよく、そのカウントの単位は［ｃｍ２］とする。また画像形成回数は感光体ベルト１の回転数をカウントする手段を採用する。感光体ベルト１の回転方向で１色毎にＡ４横送りの長さ（Ａ４サイズは２１０ｍｍ×２９７ｍｍで送り方向長さが２１０ｍｍのことを言う。）以下を１回、それ以上の長さを２回とカウントする。例えばＡ４横送りでコピー１枚出力した場合、モノクロは１回、フルカラーは４回。Ａ３縦送りでコピー１枚出力した場合、モノクロは２回、フルカラーは８回となる。
【００１７】
また、潤滑剤塗布ブラシ１０の回転は感光体ベルト１の回転と同期とするため、画像形成動作終了後に感光体ベルト１も所定の制御時間にわたって回転させる。
【００１８】
＜第１実施例＞
以上説明した実施形態の画像形成装置を、下記の評価条件でハーフトーンのドット抜け、地肌汚れの評価を従来機と比較して実施した実施例を説明する。
＜評価条件＞
・原稿種類：３（Ａ：画像面積１２０ｃｍ２、Ｂ：同２５０ｃｍ２、Ｃ：同５００ｃｍ２）
・原稿サイズ：Ａ４
・原稿送り方向：横（２１０ｍｍ）
・カラーモード：フルカラー
・１回あたりのコピー枚数：１０枚（画像形成回数４０回）
・コピー繰り返し回数：各原稿１０００回、３原稿で合計３０００回
【００１９】
結果を図３に示す。従来機は塗布時間が一定で、図３より、従来機１は画像面積が大きい原稿に塗布量不足と見られる不具合、従来機２は画像面積が小さい場合に塗布過多と見られる不具合が発生している。
【００２０】
図４に本発明実施形態機の画像形成終了後の潤滑剤塗布時間を示す。なおＸ＝画像面積カウント／画像形成回数である。
【００２１】
本発明実施形態機は、図４に示すように、１回の連続した画像形成動作における画像形成回数１回当りの画像面積の違いによる塗布効率の差を是正するものであり、図３のように得られる結果も良好である。
【００２２】
＜第２実施例＞
次に本発明の第２実施例を説明する。基本的な構成は上述した実施形態及び第１実施例と同様であるが、相違点としては、画像形成回数のカウンターではなく、感光体ベルト１の回転時間のタイマーを備えていることである。このタイマーは秒（ｓｅｃ）単位で計測する。
【００２３】
本実施例機では、感光体ベルト１の１周分の回転に要する時間（周長を線速で除した値：５２７．７９（ｍｍ）／１７８（ｍｍ／ｓｅｃ）＝３ｓｅｃを基準に画像面積カウントと感光体ベルト１の回転時間の比に対する画像形成終了後の潤滑剤塗布時間を制御している。
【００２４】
第１実施形態と同様にして、第２実施例機を評価したところ、図３に示すものと同じ結果が得られた。図５に本実施例機の画像形成終了後の潤滑剤塗布時間を示す。Ｙ＝画像面積カウント／感光体ベルト回転時間である。また、本実施例機も潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシ１０の回転は感光体ベルト１の回転と同期させるため、画像形成動作終了後に感光体ベルト１も所定の制御時間にわたり回転させた。
【００２５】
本実施例機も、図５に示す様に、１回の連続した画像形成動作における感光体ベルト１回転時間当りの画像面積の違いによる塗布効率の差を是正するものであり、図３に示すものと同等の良好な結果も得られる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、潤滑剤塗布手段への入力トナー量の違いによる塗布効率の差を補え、安定した画像品質を保つことに資するものとなり得るという効果がある。
【００２７】
請求項３に係る画像形成装置は、上記共通の効果に加え、像担持体の特定部分の潤滑剤塗布過多が防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるコピー機の概念的構成図である。
【図２】図１の実施形態装置の潤滑剤塗布装置廻りを示す図である。
【図３】図１の実施形態装置を用いた実施例と２種類の従来機による評価結果示す図である。
【図４】図１の実施形態装置の画像形成終了後の潤滑剤塗布時間を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例装置の画像形成終了後の潤滑剤塗布時間を示す図である。
【符号の説明】
１  感光体ベルト
２  中間転写ベルト
３  現像ユニット
４  帯電チャージャ
５  潤滑剤塗布装置
６  ２次転写ローラ
７  クリーニングブレード
８  クリーニングブラシ
９  固形潤滑剤
１０  潤滑剤塗布ブラシ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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