(57)【要約】【課題】潤滑剤の塗布量を主走査方向で異なるものとし得る構成でありながら、潤滑剤の交換作業による保守コストの上昇を抑える。【解決手段】像担持体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を、像担持体の主走査方向に対してその像担持体を主走査方向に分割するように複数設ける。こうして、潤滑剤供給路それぞれによる潤滑剤の供給量を、像担持体における主走査方向に分割された各分割領域に応じて決定できるようにする。【選択図】図４
2012103457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を備えて画像形成を行う画像形成装置に用いられ、前記像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置であって、
前記潤滑剤塗布装置が塗布する潤滑剤の形状は紛体であり、
前記潤滑剤塗布装置は、前記像担持体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を備え、
前記潤滑剤供給手段は、前記像担持体の主走査方向に対して該像担持体を該主走査方向に分割するように複数設けられたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
前記潤滑剤供給手段による潤滑剤供給を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記潤滑剤供給手段それぞれによる潤滑剤の供給量を、前記像担持体における主走査方向に前記分割された各分割領域に供給されるトナー量に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項３】
前記潤滑剤塗布装置は、潤滑剤を一時的に溜める潤滑剤収容部を備え、
前記潤滑剤供給手段は、１つの前記潤滑剤収容部に対して、前記像担持体を主走査方向に前記分割するように複数の閉塞部が開閉可能に設けられて構成されたことを特徴とする請求項２記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記像担持体における各分割領域に供給されるトナー量に基づいて、該供給トナー量が多い分割領域に対しては潤滑剤供給量を増やすよう前記閉塞部の開放時間を制御し、該供給トナー量が少ない分割領域に対しては潤滑剤供給量を少なくするよう前記閉塞部の開放時間を制御または閉塞したままとするよう制御することを特徴とする請求項３記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
前記潤滑剤はステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置における像担持体表面へ潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式を用いる画像形成装置は、像担持体として感光体を備え、感光体の表面に放電によって電荷を与え帯電させ、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給して可視像化し、形成された感光体表面の可視像を転写紙表面に転写した後、定着して排出する。
【０００３】
可視像を転写後の感光体表面には未転写トナー等が残留する為、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、感光体表面はクリーニング装置によってクリーニングされて次の画像形成プロセスに備えられる。
【０００４】
クリーニング装置としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードや合成樹脂の繊維をブラシ状にしたクリーニングブラシを感光体表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するものが一般的に知られている。
【０００５】
ところが、前述したクリーニングブレードやクリーニングブラシは、感光体との摺擦を続けることで経時で劣化磨耗し、欠けや変形等がおき、クリーニング性能が低下するという問題がある。さらに、こうしてクリーニングブレードやクリーニングブラシが劣化磨耗すると、感光体表面も同様に磨耗し、寿命が短くなる問題があった。
【０００６】
そこで、感光体とクリーニングブレード、クリーニングブラシとの間に働く摩擦係数を低減させる為に、感光体表面に潤滑剤を塗布する手法が広く知られている。
【０００７】
感光体表面に潤滑剤を塗布する一般的な潤滑剤塗布装置として、例えば図５に示すような装置がある。
図５の構成例は、棒状に成形した固形潤滑剤９１を用いて、この固形潤滑剤９１と感光体１の両方に当接するようにブラシローラ９２を備えるものである。
【０００８】
図５に示す潤滑剤塗布装置９では、ブラシローラ９２が矢印方向に回転駆動することにより、固形潤滑剤９１が圧縮バネ９３によって押付けられブラシローラ９２の摺擦により削られて粉体となってブラシローラ９２のブラシ繊維に付着し、そのブラシローラ９２に付着した粉体状の潤滑剤が感光体１の表面に塗布されるようになっている。
【０００９】
また、感光体１の表面に塗布される潤滑剤の量は、少なすぎると塗布ムラが生じ、十分に塗布されていない部分にクリーニング不良が生じたり、その部分に当接するクリーニングブレード等のクリーニング部材の磨耗が加速してしまう虞がある。一方、潤滑剤の塗布が多すぎると、感光体１の表面に形成する静電潜像が流れ、画像ボケが発生する等の問題が生じる虞がある。このため、適切な量の潤滑剤を塗布することが重要である。
【００１０】
ここで、適切な塗布量は、感光体１の表面へのトナー入力に依存される。トナー入力が無い、または、少ない場合、感光体表面に塗布された潤滑剤が消費されず徐々に蓄積され、潤滑剤過多となる。これにより、前述した問題や現像手段への流れ込み量の増加などの問題が生じる為、潤滑剤の塗布量を少なくする必要がある。
【００１１】
これに対し、トナー入力量が多い場合、感光体表面の潤滑剤は転写手段でトナーと共に転写され、感光体表面の潤滑剤が少ない状態となるため、感光体表面の摩擦係数が上昇し、前述したとおり、クリーニングブレードの早期摩耗や、トナー添加剤の感光体付着による白抜け等の異常画像が発生する為、潤滑剤の塗布量を大きくする必要がある。
【００１２】
こうした問題を解決する為に、感光体１の表面へのトナー入力量によって潤滑剤の塗布量を制御する構成が知られている。しかし、画像データ内で主走査方向（感光体の軸方向）に大きくトナー入力量が異なる場合、トナー入力量の大きい部分と小さい部分で差異が生じ、例えばトナー入力量の小さい部分では潤滑剤過多の状態となり、前述した問題が発生してしまう。
【００１３】
そこで、特許文献１や特許文献２では、固形潤滑剤を主走査方向に分割して設け、画像データを元にブラシローラへの潤滑剤押付け力を変化させる構成を開示している。トナー入力量が多い部分については固形潤滑剤の押付け力を増加させ、トナー入力量が少ない部分については押付け力を低減させることにより、トナー入力量に見合った最適な量の潤滑剤を感光体表面へ塗布するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した特許文献１や特許文献２では、主走査方向に分割された複数の固形潤滑剤について、消費量に差が生じる虞があった。特に同じ画像を大量に印刷するような場合、一部の固形潤滑剤のみが早期に消費されてしまう虞があった。
【００１５】
このように一部の固形潤滑剤のみが早期に消費された場合、寿命に達した固形潤滑剤のみを交換することも考えられるが、固形潤滑剤を複数に分割している為、分割された固形潤滑剤の交換回数が大幅に多くなることで保守コストが増加してしまい、現実的には難しい。そこで、一部の固形潤滑剤が寿命に達した場合、現実的には固形潤滑剤を全て同時に交換することとなる。このため、寿命に達していない他の固形潤滑剤が十分に残っている場合であっても固形潤滑剤の交換を行うこととなってしまい、寿命未達部品を交換することによる部品コストの上昇となる虞があった。
【００１６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、潤滑剤の塗布量を主走査方向で異なるものとし得る構成でありながら、潤滑剤の交換作業による保守コストの上昇を抑えることができる潤滑剤塗布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】
【００１７】
かかる目的を達成するために、本発明に係る潤滑剤塗布装置は、像担持体を備えて画像形成を行う画像形成装置に用いられ、像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置であって、潤滑剤塗布装置が塗布する潤滑剤の形状は紛体であり、潤滑剤塗布装置は、像担持体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を備え、潤滑剤供給手段は、像担持体の主走査方向に対して該像担持体を該主走査方向に分割するように複数設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、潤滑剤の塗布量を主走査方向で異なるものとし得る構成でありながら、潤滑剤の交換作業による保守コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態としてのカラー画像形成装置１００の構成例を示す縦断面図である。
【図２】該画像形成装置における感光体１周りの構成例を概略的に示す図である。
【図３】本実施形態による潤滑剤塗布装置６の構成例を示す縦断面図である。
【図４】本実施形態による潤滑剤塗布装置６の構成例を示す斜視図である。
【図５】従来の潤滑剤塗布装置による感光体１周りの構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係る潤滑剤塗布装置を適用した画像形成装置、およびその潤滑剤塗布装置の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態としてのカラー画像形成装置１００の構成例を示す。
図１の画像形成装置１００は、イエロー（以下Ｙ）、マゼンタ（以下Ｍ）、シアン（以下Ｃ）、ブラック（以下Ｋ）の４色トナーから一画像を形成する装置である。
この画像形成装置１００は、像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えており、各感光体１は、不図示の回転軸により、中間転写体（以下、中間転写ベルト）３１に接触しながら図１中の反時計方向に回転駆動する。
【００２２】
図２は４つの作像ユニットのうちの１つの概略図で、図１の装置では４色ともに同一構成である。
各作像ユニットは、各感光体１の周りに、感光体１表面に電荷を与える帯電装置２と、感光体１表面にレーザ光で露光走査し静電潜像を作る露光装置３と、感光体１表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置４と、トナー像転写後の感光体１表面のクリーニングをするクリーニング装置５と、感光体１表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置６とが設置されて構成される。
【００２３】
次に、画像形成装置１００によりカラー画像を得る動作について説明する。
図１において、図中左からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが充填されたトナーを補給するトナーボトル１０から、図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置４にトナーが補給される。転写紙２０が、給紙コロ２１でフィードされ２次転写ローラ３２と中間転写ベルト３１のニップに搬送される。
【００２４】
また、帯電装置２によって一様に帯電された感光体１上に、露光装置３によって静電潜像が作られ、各静電潜像はそれぞれ各色の現像装置４により現像され、これにより感光体１表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。
【００２５】
次に転写ローラ３２に電圧が印加され、各感光体１上のトナーが中間転写ベルト３１上に順次転写されていく。
このとき、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト３１の同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト３１上に形成された画像は、２次転写ローラ３３の位置まで搬送され転写紙２０に２次転写される。各色のトナー像が転写された転写紙２０は定着装置４０に搬送され熱定着された後、排紙ローラ４１によって排紙される。
【００２６】
また、転写ローラ３２で転写されなかった感光体１上の残留トナーは、それぞれのクリーニング手段５によって、また中間転写ベルト３１上の残留トナーは転写クリーニング装置３４によってクリーニングされる。なお、ここでクリーニングされた廃トナーは、各クリーニングユニット内の図示しない廃トナー搬送スクリュと搬送経路により、廃トナーボトル７へ排出される。
【００２７】
次に、本実施形態としての潤滑剤塗布装置６について詳細に説明する。
図２、図３に潤滑剤塗布装置６の断面図を、図４に潤滑剤塗布装置６の斜面図を示す。
【００２８】
潤滑剤塗布装置６は、固定されたケース内に、円筒形の感光体１に潤滑剤を塗布するブラシローラ６２を備える。また、粉体の潤滑剤６６は空間Ａ（粉体潤滑剤収容部）の中に収容されている。潤滑剤６６は投入口６４から空間Ａ内に入れることができ、シャッター（閉塞部）６５によって塞き止められている。投入口６４は容易に開閉可能な構成とすることが望ましい。
【００２９】
印刷が始まると、主走査方向（軸回りに回転する感光体の軸方向）に複数に分割されたシャッター６５（６５ａ〜６５ｄ）の少なくとも何れかが開き、潤滑剤６６がブラシローラ６２の方（図３、図４内の矢印Ｂ方向）へ流れ込む。
【００３０】
このとき、印刷する画像データに基づいて不図示の制御手段がシャッター６５それぞれの開閉時間を制御することにより、潤滑剤６６のブラシローラ６２への流れ込み量を制御する。具体的には、画像データを現像するために感光体１に供給されるトナー量（印字量）が多い場合、多量の潤滑剤６６をブラシローラ６２に供給するようシャッター６５の開放時間を長くするよう制御する。逆に供給トナー量が少ない場合、少量の潤滑剤６６を供給するようシャッター６５の開放時間を短くするまたは閉塞したままとするよう制御する。
なお、この供給量を決定する為に、ブラシローラ６２に付近に供給量の検知センサを設置することで、より正確に供給量を制御することができる。
【００３１】
さらに、このシャッター６５は、上述のように感光体１を主走査方向に分割するよう複数設けられているため、潤滑剤塗布装置６が共通の粉体潤滑剤収容部（空間Ａ）から感光体１に対して、主走査方向に複数の潤滑剤供給路を備える構成となっている。このため、印刷される画像データに基づいて主走査方向における潤滑剤供給量を変化させることが可能となる。
【００３２】
特に、同じ画像データを連続で印刷する場合には、主走査方向における供給トナー量の差異により感光体１の摩擦係数に主走査方向での差異が生じる虞があるが、本実施形態の構成により、こうした場合についても感光体１への潤滑剤供給量を主走査方向で変化させることができる。
【００３３】
具体的には、複数のシャッター６５が感光体１を主走査方向に分割するよう設けられ、各シャッター６５に対応する感光体１の領域（分割領域）それぞれに対して、画像データを現像するために供給されるトナー量（印字量）が多い場合、多量の潤滑剤６６をブラシローラ６２に供給するよう、その分割領域に対応するシャッター６５の開放時間を長くするよう制御する。逆に供給トナー量が少ない分割領域に対しては、少量の潤滑剤６６を供給するようその分割領域に対応するシャッター６５の開放時間を短くするまたは閉塞したままとするよう制御する。
このため、主走査方向でも感光体１表面を一定の摩擦係数に保つことができる。
【００３４】
さらに、こうした潤滑剤供給を共通の粉体潤滑剤収容部（空間Ａ）から複数の潤滑剤供給路（シャッター６５ａ〜６５ｄ）により行うため、従来の固形潤滑剤が主走査方向に分割された構成のように一部の潤滑剤だけが早期に消費されてしまうことがない。このため、寿命に達していない固形潤滑剤を交換する必要がなく、寿命未達部品を交換することによる部品コストの上昇を防止でき、保守コストの上昇を抑えることができる。
【００３５】
以上のように、上述した実施形態は、以下の特徴を有する。
第１の特徴として、上述した実施形態における潤滑剤塗布装置は、光導電性を有する中空円筒形状の感光体と、感光体表面を放電により帯電する帯電手段と、感光体上を露光することで潜像を書き込む露光手段と、感光体上に書き込まれた潜像にトナーを現像する現像手段と、感光体上に現像されたトナーを中間転写体に転写する転写手段と、感光体上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、感光体上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有する画像形成装置に用いられる潤滑剤塗布装置において、潤滑剤の形状は紛体であり、潤滑剤塗布装置は感光体表面に潤滑剤を塗布するブラシローラを有し、潤滑剤のブラシローラへの供給量はトナー入力量により決定されることを特徴とする。
【００３６】
このため、保守コスト、部品コストの上昇を抑えることができ、高画質で安定した画像形成装置を提供することができる。
【００３７】
また、第２の特徴として、上述した実施形態における潤滑剤塗布装置は、主走査方向で潤滑剤の供給量を変化させることで、連続で同じ画像データを印刷した場合も画質で安定した画像形成装置を提供することができる。具体的には、感光体上へのトナー入力が少ない部分については潤滑剤供給量を少なくし、感光体上へのトナー入力が多い部分については潤滑剤供給量を多くする。
【００３８】
また、第３の特徴として、上述した実施形態における潤滑剤塗布装置は、粉体の潤滑剤を一時的に溜めるホッパー部としての空間Ａを有し、簡単に粉体潤滑剤を追加できるため、保守作業を容易とすることができる。
【００３９】
また、第４の特徴として、上述した実施形態における潤滑剤塗布装置は、粉体潤滑剤としてステアリン酸亜鉛などを用いることができる。このように特殊な潤滑剤を必要としないため、保守コスト、部品コストの上昇を抑えることができる。
【００４０】
なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。
【００４１】
例えば、上述した実施形態では、シャッター６５は主走査方向に４つに分割されることとして説明したが、分割数はこの数に限定されず、感光体１の大きさなどに応じて任意の分割数であってよい。
また、シャッター６５の開閉方向や形状についても、粉体の潤滑剤の供給路を複数設けることができれば上述した構成に限定されず、各種の塞ぎ方であってよい。
【符号の説明】
【００４２】
１    感光体
２    帯電装置
３    露光装置
４    現像装置
５    クリーニング装置
６    潤滑剤塗布装置
７    廃トナーボトル
１０    トナーボトル
２０    転写紙
２１    給紙コロ
３１    中間転写体（中間転写ベルト）
３２    転写ローラ
３３    ２次転写ローラ
３４    転写クリーニング装置
４０    定着装置
４１    排紙ローラ
６２    ブラシローラ
６４    投入口
６５（６５ａ〜６５ｄ）    シャッター
６６    紛体潤滑剤
９１    固形潤滑剤
９３    圧縮バネ
１００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開２００７−１４７９１７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３１８５６号公報
【図１】
2012103457.tif 000003
【図２】
2012103457.tif 000004
【図３】
2012103457.tif 000005
【図４】
2012103457.tif 000006
【図５】
2012103457.tif 000007