(57)【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、
上記像担持体上に残った現像剤の清掃を行う清掃手段と、
上記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像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、
単色画像形成時と複数色画像形成時とで上記潤滑剤塗布手段の起毛体の回転をオン／オフするタイミングを可変制御する制御手段とを有し、
上記制御手段による上記タイミングの制御は、上記像担持体の回動一周に要する時間Ｔ１より大きく、かつ、該Ｔ１の少なくとも整数倍とならない時間Ｔ２を１００％としたデューティー比を以って可変であって、上記起毛体の回転のオン／オフが上記Ｔ２において一度行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
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】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、複写機等やこれらの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（例えば特開昭５６−１５４７７８号公報参照）。
【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】
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すると、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。
【０００５】
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。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。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。
【０００６】
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。したがって、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、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させる構成の画像形成装置の場合、単色画像形成時と複数色（カラー）画像形成時では紙転写効率の差で、上記ブラシに入力される残トナー量の差が顕著となり、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った。
【０００７】
なお特開平１０−２６０６１４号公報には、潤滑剤塗布部材のブラシを感光体表面に接触させながら潤滑剤を塗布する画像形成装置において、潤滑剤の塗布むらを簡単な構成によってなくし、画像の濃度むら発生を阻止する技術が開示され、また特開平７−３３４０５８号公報には、フィルミングを防止して、常に安定した潤滑剤の供給をする技術が開示されているが、上記従来の問題点の解決には十分ではなかった。
【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、上記像担持体上に残った現像剤の清掃を行う清掃手段と、上記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像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、単色画像形成時と複数色画像形成時とで上記潤滑剤塗布手段の起毛体の回転をオン／オフするタイミングを可変制御する制御手段とを有し、上記制御手段による上記タイミングの制御は、上記像担持体の回動一周に要する時間Ｔ１より大きく、かつ、該Ｔ１の少なくとも整数倍とならない時間Ｔ２を１００％としたデューティー比を以って可変であって、上記起毛体の回転のオン／オフが上記Ｔ２において一度行われることを特徴とする。
【００１１】
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記載の画像形成装置において、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プリンタを、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、デジタルカラーレーザープリンタで、図中１は感光体ベルト、２は中間転写ベルト、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（１次転写）及び転写ローラ（２次転写）、である。
【００１３】
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２は、感光体ベルト１への潤滑剤塗布装置５周りを示す概念図である。図示の装置は、潤滑剤塗布ブラシ１０が感光体ベルト１の幅方向、すなわちその軸方向に長く延びる中心軸に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される。ブラシは、その先端部が感光体ベルト１の表面に、そのほぼ全幅にわたって接触する。また回転軸は、感光体ベルト１の表面から一定の間隔をあけて図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】
すなわち潤滑剤塗布ブラシ１０と感光体ベルト１よりなる像担持体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。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】
図３に潤滑剤塗布ブラシの駆動源であるモータと、モータから潤滑剤塗布ブラシ１０への回転伝達クラッチのタイミングチャートを示す。
クラッチＯＮは、すなわち感光体ベルト１の表面上に潤滑剤を塗布することである。潤滑剤を塗布すると、感光体ベルト１の表面のトナーに対する摩擦係数が低下するので、感光体ベルト１表面への潤滑剤の塗布量が不均一となると、その塗布ムラによって、感光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てその画質が劣化すること、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ムラが発生することは既述の通りであり、特に低濃度のトナー像に濃度ムラが発生しやすい。
【００１７】
したがって、感光体ベルト１の停止時には少なくとも潤滑剤塗布ブラシ１０の回転をＯＦＦする必要がある。本実施形態では、潤滑剤塗布ブラシ１０の駆動源を画像形成にかかわる現像モータとしている。もちろん、現像モータは感光体ベルト１を駆動していない時には停止状態にある。
【００１８】
図示のように、クラッチのタイミングチャートのＯＮタイム：Ｘは、本例では感光体ベルト１が１．３周に要する時間（Ｔ２）の３．８５５ｓｅｃ（感光体ベルト１の周長は５２７．７９ｍｍで１周に要する時間（Ｔ１）は２．９６５ｓｅｃ）を１００とした時の％表示である。上記ＯＮタイム：Ｘは０から１００まで可変し、例えばＸ＝１００ならば、クラッチはＯＮ（ブラシ回転ＯＮ）しっぱなしであるし、Ｘ＝６０ならば、ＯＮ時間が３．８５５×０．６＝２．３１３ｓｅｃ、ＯＦＦ時間が３．８５５×０．４＝１．５４２ｓｅｃの繰り返しが行われる。Ｔ２を感光体ベルト１が１周に要する時間と整数比とならない時間とすることで、周方向の特定部分を塗布することなく、周全体にアトランダムに塗布することが可能となる。そして時間Ｔ２は、図示の例のように感光体ベルト１の１．３周に要する時間のように、２倍や４倍、もしくは５倍にしても整数とならない周相当の時間に設定すると、より効果が高い。例えば、感光体ベルト１の１．３周相当の他、１．１、１．７、１．９周相当の時間等、種々採用できる。このＸの値は、例えば画像形成装置本体に備えた像形成回数をカウントするカウンターの値により可変制御するように構成できる。
【００１９】
なお、潤滑剤塗布ブラシ１０の最初のＯＮは駆動モータＯＮと同期させる。また図３のシーケンスのエンドは、クラッチオフ状態とし、クラッチＯＮ状態で駆動モータＯＦＦとなったときは、モータＯＦＦと同時にクラッチもＯＦＦさせる。
【００２０】
以上説明した本発明の画像形成装置をカラー画像５０％、モノクロ画像５０％（枚数比率）で１万枚画像を出力した時のモノクロとカラー画像それぞれのハーフトーンのムラ、ドット抜け、地肌汚れ、及び感光体上のフィルミングの評価を同様な基本構成の従来機（２種類）と比較して実施した結果を図４に示す。
【００２１】
上述のように本発明装置では、この画像形成動作（カラーとモノクロ）の塗布量の安定化を図るため、画像形成動作でＯＮタイム：Ｘを可変制御した。例えば、カラー画像形成動作時にはＸ＝１００、モノクロ画像形成動作時にはＸ＝７０として、画像形成動作の違いによる塗布量変化を均整化した。また本例では本発明装置は、カラー画像形成時にＯＮタイム：Ｘを１００とした時に塗布量が適性となるよう、ブラシ回転数、潤滑材とブラシの加圧力等を設定し、かつモノクロ画像形成時は適正となる様なＸの値を可変して最適値を設定した。図４より、従来機１はモノクロ画像時に塗布量過多と見られる不具合が、従来機２はカラー画像時に塗布不足と見られる不具合が発生している。
【００２２】
一般にカラー画像形成時はモノクロ画像形成時に比べ、中間転写体上の色重ね像を紙等に一括転写する際の転写効率が悪く、かつ転写トナー量の絶対量も多いため、必然的に中間転写体に残るトナーが多くなる傾向にある。よって、本発明装置のような中間転写体上のクリーニング装置が感光体へ逆転写させるバイアス方式の場合、潤滑材を塗布するブラシへのトナー入力量が多くなり、塗布量が減ってしまう。本発明装置は上記モノクロ画像形成時とカラー画像形成時とでは塗布量の差が是正され、図４に示した結果も良好であり、その効果が示された。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、起毛体の回転のオン／オフタイミングを単色画像形成時と複数色画像形成時とで可変する制御手段を備えることによって、単色・複数色画像形成時とも潤滑剤塗布量を適正化し、安定した画像品質を保つことができるという効果がある。
【００２４】
また、請求項１に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、起毛体の回転のオン／オフタイミングを、像担持体の回動１周に要する時間Ｔ１より大きく、かつ、該Ｔ１の少なくとも整数倍とならない時間Ｔ２を１００％としたデューティー比を以って可変制御することによって、像担持体表面周方向の潤滑剤塗布量の均一性を損なうことなく、塗布量の可変制御ができるという効果がある。
【００２５】
請求項２に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、起毛体の回転動作を少なくとも像担持体が回動していないときはＯＦＦしているので、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】発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタを、それが有する各機能と共に示す概念的構成図である。
【図２】図１の装置の感光体ベルトへの潤滑剤塗布装置周りを示す概念図である。
【図３】図１の装置の潤滑剤塗布ブラシの駆動源であるモータと、モータから潤滑剤塗布ブラシへの回転伝達クラッチのタイミングチャートを示す図である。
【図４】本発明に係る装置と２種類従来機と比較した実験結果を示す図である。
【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】
0004456784.tif 000002
【図２】
0004456784.tif 000003
【図３】
0004456784.tif 000004
【図４】
0004456784.tif 000005