(57)【要約】【課題】単純な構成で像担持体への潤滑剤供給量を全域で均一とできる潤滑剤供給装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】固形潤滑剤１６２と、該固形潤滑剤１６２に当接し、かつ、摺擦することで削り取った潤滑剤を像担持体である感光体５の表面に供給するパイルをらせん状に巻き付けたブラシローラ１６１と、固形潤滑剤１６２をブラシローラ１６１に対して押圧する押圧機構１６３とを備えた潤滑剤供給装置である。ブラシローラ１６１のパイルの毛の特性を長手方向で異なるものとし、これにより感光体５への潤滑剤供給量を全域で均一となり、感光体５のクリーニング不良やフィルミング、帯電装置の汚染を防止し、高画質かつ高寿命な画像形成装置を実現する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形潤滑剤と、該固形潤滑剤に当接し、かつ、摺擦することで削り取った潤滑剤を像担持体の表面に供給するパイルを螺旋状に巻き付けたブラシローラーと、固形潤滑剤を前記ブラシローラーへ押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置において、
前記ブラシローラーのパイルの毛の特性を長手方向で異なるものとしたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の潤滑剤供給装置において、
前記固形潤滑剤がケーシングより受ける摺動抵抗力の大きい側のパイルの毛密度を前記摺動抵抗力の小さい側のパイルの毛密度より高くしたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の潤滑剤供給装置において、
固形潤滑剤がケーシングより受ける摺動抵抗力の大きい側のパイル毛を前記摺動抵抗力の小さい側のパイル毛より太くしたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の潤滑剤供給装置において、
前記固形潤滑剤は、高級脂肪酸からなることを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の潤滑剤供給装置において、
前記固形潤滑剤はステアリン酸金属塩からなることを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項６】
前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成手段と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の潤滑剤供給装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも像担持体と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の潤滑剤供給装置を一体構成としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤供給装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに係り、特に固形潤滑剤と、削り取った潤滑剤を像担持体の表面に供給するブラシローラーと、固形潤滑剤をブラシローラーへ押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置、この潤滑剤供給装置を備える画像形成装置、及び前記潤滑剤供給装置を備えるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成プロセスを利用した画像形成装置として、感光体の表面に担持されたトナー画像を紙等の記録媒体に直接転写する直接転写方式の画像形成装置と、感光体上のトナー画像を中間転写体に一端転写し、この転写されたトナー画像を記録媒体に転写する間接転写方式の画像形成装置とがある。
【０００３】
このような画像形成装置では、トナー画像転写後の感光体や中間転写体の像担持体の表面には、未転写のトナー等が残留する。この残留するトナー等は、次の画像形成に悪影響を与えるため、クリーニング装置によってクリーニングされる。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を像担持体の表面に摺擦させて、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。
【０００４】
ところが、上記のようなクリーニングブレードやクリーニングブラシは、像担持体との摺擦を続けると、経時で摩耗し、欠けや変形等に起因してクリーニング性能が低下するという問題がある。また、像担持体の表面も摩耗するため、寿命が短くなるという問題もある。
【０００５】
そこで、像担持体とこれらのクリーニング部材との間に生じる摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、感光体の摩耗等の不具合を解消するために、感光体表面に潤滑剤を供給するなどの手法がとられている。像担持体の表面に潤滑剤を供給する手段としては、固形の潤滑剤を回転駆動するブラシローラーに付勢手段により付勢し、削り取ることで像担持体に供給する方法が多く採用されている。潤滑剤の像担持体への供給量は、画像形成枚数が多くなった経時、経時での付勢力変化などにより左右され変動するため、初期から経時の常時一定にすることは困難であり、像担持体への潤滑剤供給量が過多となったり不足したりする場合があった。このような場合、所望の機能が維持できなくなり、クリーニング不良や像担持体のフィルミング、帯電装置汚染などさまざまな問題が発生する。
【０００６】
従来、この潤滑剤供給量を一定にするためさまざまな技術が提案されている。特許文献１には、固形潤滑剤を供給部材に対して均一に押圧するため、固形潤滑剤と、固形潤滑剤に当接し、これを摺擦することで削り取った潤滑剤を潤滑剤供給対象に供給するブラシローラー（供給部材）と、固形潤滑剤をブラシローラーとの当接方向へ押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置において、その押圧機構は、バネ（付勢手段）と、１つのバネの付勢力を受けて固形潤滑剤の当接中心部に対する各対称位置それぞれを押圧する複数の可動部材（押圧部材）とを有するものが記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、固形潤滑剤の傾き及び偏摩耗をなくし、潤滑剤の塗布量を安定させ、潤滑剤を有効利用するため、固形潤滑剤と、この潤滑剤を支持する潤滑剤保持部材と、潤滑剤を潤滑剤保持部材ごと収容する潤滑剤ホルダとを有し、潤滑剤を潤滑剤ホルダから押し出して像担持体表面に塗布する潤滑剤塗布装置において、潤滑材保持部材の長手方向の両端面及びこの両端面近傍の両側面と前記潤滑剤ホルダの内壁面との摺接部のうち少なくとも一箇所に摩擦抵抗低減部として断面半球形状及び／又は半円筒状の凸状部を設けたものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載のものは、初期と経時での供給量変化を小さくすることはできるが、固形潤滑剤保持部材と塗布装置ケーシングにおいて摺動抵抗が発生するため、固形潤滑剤の像担持体への供給量が長手方向で偏ってしまうという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載のものは、摺動性が良好になるだけであり、摺動抵抗は存在するので固形潤滑剤の偏摩耗を完全になくすことはできない。また摩擦抵抗低減部を設けるため部品点数が増え、小型化には不利であり、特にブラシローラーなどの潤滑剤供給手段の回転により、固形潤滑剤が長手方向にスラスト力を受けた場合、固形潤滑剤保持部材と塗布装置ケーシングとの摺動抵抗は片側のみに発生するため、偏差をなくすことは困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、単純な構成で像担持体への潤滑剤供給量を全域で均一とできる潤滑剤供給装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ、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】
【００１１】
前記課題を解決する請求項１の発明は、固形潤滑剤と、該固形潤滑剤に当接し、かつ、摺擦することで削り取った潤滑剤を像担持体の表面に供給するパイルを螺旋状に巻き付けたブラシローラーと、固形潤滑剤を前記ブラシローラーへ押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置において、前記ブラシローラーのパイルの毛の特性を長手方向で異なるものとしたことを特徴とする潤滑剤供給装置である。
【００１２】
同じく請求項２の発明は、請求項１記載の潤滑剤供給装置において、前記固形潤滑剤がケーシングより受ける摺動抵抗力の大きい側のパイルの毛密度を前記摺動抵抗力の小さい側のパイルの毛密度より高くしたことを特徴とする。
【００１３】
同じく請求項３の発明は、請求項１または２記載の潤滑剤供給装置において、固形潤滑剤がケーシングより受ける摺動抵抗力の大きい側のパイル毛を前記摺動抵抗力の小さい側のパイル毛より太くしたことを特徴とする。
【００１４】
同じく請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の潤滑剤供給装置において、前記固形潤滑剤は、高級脂肪酸からなることを特徴とする。
【００１５】
同じく請求項５の発明は、潤滑剤供給装置において、請求項１から請求項４のいずれかに記載の潤滑剤供給装置において、前記固形潤滑剤はステアリン酸金属塩からなることを特徴とする。
【００１６】
同じく請求項６の発明は、前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成手段と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の潤滑剤供給装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
同じく請求項７の発明は、少なくとも像担持体と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の潤滑剤供給装置を一体構成としたことを特徴とするプロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固形潤滑剤がケーシングより受ける摺動抵抗力がケーシング長手両端部で異なる場合にも、長手方向で均一に潤滑剤の供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１が適用される画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】同じくプロセスカートリッジの概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る潤滑剤塗布装置を示す拡大断面図である。
【図４】同じく潤滑剤塗布装置における押圧機構及びブラシローラーを示した正面図である。
【図５】同じく潤滑剤塗布装置における片側の押圧機構を示した正面図である。
【図６】図５に示した押圧機構の可動部材に働く力を説明するための模式図である。
【図７】同じく潤滑剤供給装置における潤滑剤供給量と潤滑剤押圧力の関係を示すグラフである。
【図８】同じく潤滑剤供給装置における潤滑剤への押圧力を示すグラフである。
【図９】同じく潤滑剤供給装置と比較例との潤滑剤削れ量前後偏差を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施形態２に係る潤滑剤供給装置における潤滑剤供給量と潤滑剤押圧力の関係を示すグラフである。
【図１１】同じく画像形成装置奥側、中央部、手前側での潤滑剤への押圧力を示すグラフである。
【図１２】同じくブラシローラーの直径を図4の例と同様にした場合の潤滑剤削れ量前後偏差、ブラシローラーの直径を一定に構成した場合の潤滑剤削れ量前後偏差を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施形態に係る潤滑剤供給装置は、固形潤滑剤と、該固形潤滑剤に当接し、かつ、摺擦することで削り取った潤滑剤を像担持体の表面に供給するパイルを螺旋状に巻き付けたブラシローラーと、固形潤滑剤を前記ブラシローラーへ押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置において、前記ブラシローラーのパイルの毛の特性を長手方向で異なるものとした。これにより、固形潤滑剤がケーシングより受ける摺動抵抗力がケーシング長手両端部で異なる場合にも、長手方向で均一に潤滑剤の供給を行うことができる。
【００２１】
以下、本発明の実施形態（以下では単に実施形態と記載する）に係る画像形成装置について説明するが、本発明はこれらに限定されず、かつ本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱せずに、数多くの改良、変更、変形、置換をなすこと及び応用例を想到することが当業者には可能であろう。
【００２２】
＜実施形態１＞
［画像形成装置］
以下、実施形態１に係る画像形成装置であるプリンタについて説明する。図１は実施形態１が適用される画像形成装置の概略構成を示す断面図である。実施形態１に係るプリンタ１の装置本体内部には、４個の像担持体である感光体を備えたプロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが、装置本体に対してそれぞれ着脱可能に装着されている。また、装置本体の略中央部分には、複数のローラーに掛け渡された転写ベルト３１を備える転写装置３が設けられている。
【００２３】
転写ベルト３１は、図中矢印Ａの方向に回転駆動する。プロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは転写ベルト３１の上方に位置し、像担持体としての各感光体５が転写ベルト３１の表面に接触するように配置されている。また、各プロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに対応して、使用するトナーの色が互いに異なる現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが設けられている。各プロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、互いにほぼ同様の構成であり、プロセスカートリッジ２Ａはマゼンタに対応する画像を形成し、プロセスカートリッジ２Ｂはシアンに対応する画像を形成し、プロセスカートリッジ２Ｃはイエローに対応する画像を形成し、プロセスカートリッジ２Ｄはブラックに対応する画像を形成する。
【００２４】
また、プロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの上方には、書込ユニット６が配置されている。書込ユニット６は、色ごとに用意されたレーザーダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、６面のポリゴンミラー及びポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたｆθレンズや長尺シリンドルカルレンズ等の光学系とから構成されている。レーザーダイオードから射出されたレーザー光はポリゴンスキャナにより偏向走査され、各感光体５上に照射される。
【００２５】
転写ベルト３１の下方には両面ユニット７が配置されている。また、装置本体の図中左方には、画像形成後の転写紙（記録材）を反転させて排出したり両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８が装着されている。両面ユニット７は、対をなす搬送ガイド板４５ａ、４５ｂと、対をなす複数（この例では４組）の搬送ローラー４６とから構成されている。
【００２６】
転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成されて反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック搬送された転写紙を受け入れて、それを給紙部に向けて搬送する。反転ユニット８は、上述したように両面画像形成する際の転写紙を表裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後の転写紙をそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする。給紙カセット１１、１２が設けられている給紙部には、転写紙を１枚ずつ分離して給紙する分離給紙都５５、５６がそれぞれ設けられている。
【００２７】
転写ベルト３１と反転ユニット８との間には、画像が転写された転写紙上に画像を定着させる定着装置９が設けられている。この定着装置９の転写紙搬送方向下流側には、反転排紙路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙を排紙ローラー対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。給紙カセット１１、１２は、装置本体の下部に設けられ、上下２段にサイズの異なる転写紙を収納する。また、装置本体の図中右側面には、手差しトレイ１３が図中矢印Ｂの方向に開閉可能に設けられており、この手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようになっている。
【００２８】
現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、感光体５に対向した現像ローラー、現像剤を撹拌しながら搬送するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成されている。実施形態１に係るプリンタ１では、現像剤としてトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる。そのため、現像ローラーは、回転駆動するスリーブとその内部に固定配置された磁石とから構成されている。また、各現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄには、トナー濃度センサの出力に応じて図示しないトナー補給装置からトナー補給がなされる。磁性キャリアは、芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。
【００２９】
実施形態１では、芯材としてフェライトやマグネタイトを用いた樹脂被覆キャリアを用いる。芯材の粒径は、２０〜６５μｍ、好ましくは３０〜６０μｍ程度が適当である。キャリア被覆層に使用される樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物、共重合体を用いることができる。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸潰法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
【００３０】
実施形態１ではユニットとして画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを有する構成としたが、このようなユニット構成とせずに、個々の部材を画像形成装置本体に取り付ける構成とすることもできる。あるいは、少なくとも感光体５と後述する現像剤供給装置とを一体化したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱自在の構成とすることもできる。
【００３１】
［プロセスカートリッジ］
図２は４つのプロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのうちの１つの概略構成を示す断面図である。図１におけるプロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは共通の構成を有し、静電潜像が形成される感光体５と、その感光体５の表面を一様に帯電させる帯電装置１４と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニングするクリーニング装置１５とから構成されている。
【００３２】
感光体５は、光導電性を有するアモルファスシリコン、アモルファスセレン等の非晶質金属、あるいは、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機化合物を用いることができる。環境問題及び使用後の後処理を考慮すると、有機化合物を用いたＯＰＣ感光体が好ましい。
【００３３】
帯電装置１４は、コロナ方式、ローラー方式、ブラシ方式、ブレード方式のいずれであってもよく、ここではローラー方式の帯電装置１４を示す。帯電装置１４は、帯電ローラー１４１、帯電ローラー１４１を清掃するために当接されている帯電ローラークリーニングブラシ１４２、帯電ローラー１４１に接続される図示しない電源を備える。帯電装置１４は、帯電ローラー１４１に高電圧を印加して感光体５の表面を一様に帯電する。
【００３４】
クリーニング装置１５は、感光体５に当接するクリーニングブレード１５１を備え、クリーニングブレード１５１よりも感光体表面移動方向上流側に、固形潤滑剤１６２を削って微粉末状の潤滑剤を潤滑剤供給対象である像担持体としての感光体５の表面に供給する潤滑剤供給装置としての潤滑剤塗布装置１６を内蔵している。
【００３５】
この潤滑剤塗布装置１６の詳細については後述する。一次転写を終えた後の感光体５の表面に残存したトナーは、まず、潤滑剤塗布装置１６により感光体５上から回収されるとともに、その感光体５の表面に潤滑剤が塗布される。その後、感光体５上に残存するトナーはクリーニングブレード１５１によって掻き取られる。なお、実施形態１に係るプリンタ１では、潤滑剤塗布装置１６をクリーニング装置１５に内蔵しているが、クリーニング装置１５とは別体に構成してもよい。
【００３６】
［プリント動作］
次に、本プリンタ１の動作について図１及び図２を参照しつつ説明する。画像形成動作を開始すると、各感光体５は図中時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、各感光体５の表面は、帯電ローラー１４１により一様に帯電された後、プロセスカートリッジ２Ａの感光体については書込ユニット６によりマゼンタの画像に対応するレーザー光が、プロセスカートリッジ２Ｂの感光体５についてはシアンの画像に対応するレーザー光が、プロセスカートリッジ２Ｃの感光体についてはイエローの画像に対応するレーザー光が、プロセスカートリッジ２Ｄの感光体５についてはブラックの画像に対応するレーザー光が、それぞれ照射される。これにより、各感光体５の表面には、各色の画像データに対応した静電潜像がそれぞれ形成される。各静電潜像は、感光体５が回転することによりそれぞれ現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄとの対向位置に到達し、そこでマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。
【００３７】
一方、給紙カセット１１、１２から転写紙が分離給紙部により給紙され、それが転写ベルト３１の直前に設けられているレジストローラー対５９により、各感光体５上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。転写紙Ｓは、転写ベルト３１の入口付近に配設している紙吸着ローラーによりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３１の表面に静電的に吸着される。そして、転写紙は、転写ベルト３１に吸着された状態で搬送されながら、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色トナー像が順次転写されていき、４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
【００３８】
この転写紙は、定着装置９で熱と圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じ、排紙系を通って装置本体上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排紙されたり、あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、上述した反転ユニット８内の反転搬送路に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニット７に搬送され、そこから再給紙されてプロセスカートリッジ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが設けられている画像形成部で、裏面に画像が形成された後に排出される。
【００３９】
［潤滑剤塗布装置］
次に、実施形態１に係る潤滑剤塗布装置１６の構成について説明する。この潤滑剤塗布装置１６は、図２に示すように、供給部材としてのブラシローラー１６１と、図中、紙面方向に長尺な棒状の固形潤滑剤１６２と、押圧装置である押圧機構１６３と、ケーシング１６４から構成されている。
【００４０】
また、ブラシローラー１６１の回転方向は、感光体５に対して連れ回り方向である。ブラシローラー１６１には、押圧機構１６３により固形潤滑剤１６２が押し当てられている。固形潤滑剤１６２としては、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、ハルミチン酸亜鉛、ハルミチン酸銅、リノレイン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類を用いることができるが、この中でも、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。また、固形潤滑剤１６２は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等を固形成形体に塗り込んだものを用いることもできる。
【００４１】
ブラシローラー１６１は、回転駆動することによって固形潤滑剤１６２を削り取り、微粒子化した潤滑剤を感光体５の表面に塗布する。その後、感光体５の表面とクリーニングブレード１５１との接触により、塗布された潤滑剤が押し広げられて薄膜状になる。これにより、感光体５の表面の摩擦係数が低下する。なお、感光体５の表面に付着した潤滑剤の膜は非常に薄いため、帯電装置１４による帯電を阻害することは無い。
【００４２】
図３は実施形態１に係る潤滑剤供給装置の押圧機構を示す拡大断面図、図４は同じく潤滑剤塗布装置における押圧機構及びブラシローラーを示した正面図である。なお、図３は、ブラシローラー１６１による摺擦により固形潤滑剤１６２が受ける力の方向（図中左右方向）及び固形潤滑剤１６２のブラシローラー１６１への押圧方向（図中上下方向）の両方向を含む仮想平面に沿って切断したときのものである。
【００４３】
図４に示すように、固形潤滑剤１６２は、ケーシング１６４内に配置されている。固形潤滑剤１６２は、断面四角形の長尺に構成され感光体５の全域に潤滑剤を塗布できるように構成される。また、固形潤滑剤１６２は、ケーシング１６４内に配置された押圧機構１６３でブラシローラー１６１に押付けられている。
【００４４】
ケーシング１６４は、ブラシローラー１６１による摺擦により固形潤滑剤１６２が受ける力の方向（図中左右方向）へ固形潤滑剤１６２が変位するのを規制するために、ケーシング内壁１６４Ｃ上に対向する２つのケーシング変形箇所であり対向する板状の規制部１６４Ａを備えている。
【００４５】
これらの規制部１６４Ａの間に押圧機構１６３がはまり込むことにより、ブラシローラー１６１による摺擦によって固形潤滑剤１６２が図中左右方向へ変位するのが規制されている。
【００４６】
ここで、可動部材１６３Ａが当接される被当接部として平面状をなすケーシング内壁１６４Ｃが設けられ、このケーシング内壁１６４Ｃに当接する可動部材１６３Ａの当接部が、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が受ける力の方向（図中左右方向）にある程度の幅をもった構成になっている。
【００４７】
そのため、ブラシローラー１６１が静止状態にあるときであれば、図３に示すように、可動部材１６３Ａは、その当接部の幅方向（図中左右方向）全域でケーシング内壁１６４Ｃに当接する。
【００４８】
図５は同じく潤滑剤塗布装置における片側の押圧機構を示した正面図である。なお、図５は固形潤滑剤１６２の長尺方向（図中左右方向）及び固形潤滑剤１６２のブラシローラー１６１への押圧方向（図中上下方向）の両方向に対して直交する方向から見たときのものであって、固形潤滑剤１６２の長尺方向一端左側を拡大したものである。実施形態１においては、緊縮性のバネ１６３Ｃを用い可動部材１６３Ａ（図示のもの）は矢印Ｄの向きに引かれる。これにより、潤滑剤保持部材１６２Ａ上の枢着位置である取り付け位置１６３Ｂを支点に矢印Ｃの向きに回動し、自由端側がケーシング内壁１６４Ｃに当接することにより、取り付け位置（支点）１６３Ｂの位置を押圧位置として固形潤滑剤１６２を押圧する。この固形潤滑剤１６２の長手方向での左側の可動部材１６３Ａ（図示のもの）による押圧位置は固形潤滑剤１６２の中心に対して固形潤滑剤１６２の長尺方向一端右側の可動部材１６３Ａ（図３には図示されず）に対して非対称であり、よって、上記長尺方向での固形潤滑剤中心と押圧部材間の中心は異なるように設置される。
【００４９】
次に実施形態１に係る押圧機構１６３の動作について説明する。図６は図５に示した押圧機構１６３の可動部材１６３Ａに働く力を説明するための説明図である。実施形態１においては、可動部材１６３Ａが取り付け位置１６３Ｂを支点として回動自在に構成されている。ここで、各可動部材１６３Ａがケーシング内壁（被当接部）１６４Ｃと当接する位置を作用点Ｑとし、この作用点Ｑと支点Ｐとの長さをＬとし、これらの点を結ぶ方向と押圧方向（図中上下方向）とのなす角度を（π−θ）とする。また、可動部材１６３Ａがバネ１６３Ｃから付勢力Ｆを受ける位置を力点Ｗとし、その力点Ｗと支点Ｐとの長さをＩとし、これらの点を結ぶ方向と付勢力Ｆの方向とのなす角度をφとする。このとき、作用点に生じる力の大きさＮは、
Ｎ＝（Ｉ／Ｌ）×Ｆ×ｓｉｎφ×ｃｏｓθとなる。
【００５０】
ここで、実施形態１では、摺擦により固形潤滑剤１６２が減少すると、力点Ｗの位置が図中右側へ変位し、バネ１６３Ｃが縮んでいくので、バネ１６３Ｃによる付勢力Ｆが減少することになる。その結果、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減じると、付勢力Ｆは、作用点Ｑに生じる力の大きさすなわち押圧力Ｎを小さくなる方向へ変化させる。ただし、固形潤滑剤１６２の減少量（ｈの増大量）に対する付勢力Ｆの減少量は、図５に示した従来の押圧機構に比べてはるかに少なくなる。したがって、実施形態１によれば、固形潤滑剤１６２の減少量（ｈの増大量）に対する押圧力Ｎの減少量を小さく抑えることができる。
【００５１】
また、摺擦により固形潤滑剤１６２が減少すると、その減少分だけ図中符号ｈが大きくなるので、作用点Ｑと支点Ｐとを結ぶ方向と押圧方向（図中上下方向）とのなす角度（π−θ）が小さくなる。すなわち、角度θが大きくなる。よって、ブラシローラー１６１との摺擦による固形潤滑剤１６２が減少するにつれて、ｃｏｓθは減少していくので、その分だけ作用点Ｑに生じる力の大きさＮが小さくなっていく。
【００５２】
しかし、実施形態１に係る潤滑剤供給装置においては、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減少すると、力点Ｗと支点Ｐとを結ぶ方向と付勢力Ｆの方向とのなす角度φが大きくなるように構成されている。よって、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減少するにつれて、ｓｉｎφは増大していくので、その分だけ作用点Ｑに生じる力の大きさＮが大きくなっていく。その結果、ｃｏｓθの減少による力Ｎの減少分をｓｉｎφの増大によるＮの増大分で相殺することができる。
【００５３】
さらに、実施形態１に係る潤滑剤供給装置では、図３に示したように、ケーシング内壁１６４Ｃと当接し得る可動部材１６３Ａの当接部分が湾曲した曲面形状になっている。この曲面形状は、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減少すると、可動部材１６３Ａの当接箇所が徐々に変わっていくような構成である。したがって、実施形態１では、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減少すると、作用点Ｑと支点Ｐとの長さＬが長くなっていく。ここで、作用点Ｑと支点Ｐとの長さＬが長くなっていくということは、作用点Ｑに生じる力の大きさすなわち押圧力Ｎを小さくなる方向へ変化させる。
【００５４】
しかし、作用点Ｑと支点Ｐとの長さＬが長くなっていくということは、角度θを小さくなる方向に変化させることである。したがって、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減少するのに応じて減少するｃｏｓθの減少率を小さく抑えることができるようになる。
【００５５】
以上のように、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減少して固形潤滑剤１６２の減少量（ｈ）が増大すると、これに伴い、長さＬが大きくなり、付勢力Ｆが減少し、ｓｉｎφが増大し、ｃｏｓθが減少することになるが、上述したように従来の押圧機構に比べて付勢力Ｆの減少率を抑制するとともに、作用点Ｑと支点Ｐとの長さＬが徐々に長くなる構成を採用することでｃｏｓθの減少率を抑えることにより、従来の押圧機構に比べて押圧力Ｎの減少率を総合的に抑制することができる。
【００５６】
したがって、実施形態１に係る潤滑剤供給装置によれば、ブラシローラー１６１との摺擦により固形潤滑剤１６２が減少しても、作用点Ｑに生じる力の大きさＮの変動量が小さくできるので、初期から経時にかけて感光体５の表面に供給される粉末潤滑剤量の変動を小さく抑えることができるという効果が得られる。
【００５７】
なお、付勢力Ｆを効率的に作用点Ｑへ伝達するためには、φの角度範囲は９０°に近い範囲に設定され、θの角度範囲は０°に近い範囲に設定することが望ましい。ただし、θの角度範囲を０°に近づければ近づけるほど、Ｌの長さを長くしなければならないため、装置レイアウトの関係上、θの角度範囲はあまり０°に近づけることができない。
【００５８】
次にブラシローラー１６１について詳細に説明する。図４に示すように、ブラシローラー１６１には所定の線径のパイル毛が所定の密度で螺旋状に巻かれている。このため、ブラシローラー１６１の回転により固形潤滑剤１６２は画像形成装置手前側（本実施形態では図中右側）に向かうスラスト力ＦＳを受ける。この方向へ固形潤滑剤が変位するのを規制するために、ケーシング内壁１６４Ｃに規制部材１６４Ｂが設けられている。
【００５９】
これにより固形潤滑剤１６２は図中右側へ変位するのが規制されている。スラスト力ＦＳを受けた固形潤滑剤１６２は潤滑剤保持部材１６２Ａと共に図中右側へ変位する。通常、潤滑剤保持部材１６２Ａの方が固形潤滑剤１６２よりも長手方向に長くできているので、潤滑剤保持部材１６２Ａが先に規制部材１６４Ｂに当接し、この当接により固形潤滑剤１６２は規制部材１６４Ｂから抗力を受け、固形潤滑剤１６２のブラシローラー１６１への押圧方向では摺動抵抗力（摩擦力）Ｆμが発生し、押圧力ＮＦは弱まる。ブラシローラー１６１の回転方向Ｎは一定であるため、スラスト力Ｆｓの方向も一定であることから、図中左側では規制部材１６４Ｂと固形潤滑剤１６２は隙間が発生するため、押圧方向での規制部材１６４Ｂとの摺動抵抗力は発生しない。
【００６０】
このように、ブラシローラー１６１がパイル毛を螺旋状に巻き付けたものである場合、このブラシローラー１６１の回転より、該ブラシローラー１６１がボルト、固形潤滑剤１６２が該ボルトにねじ入れたナットのような関係になり、ブラシローラー１６１の回転により、図１１の例では、ナットに相当する固形潤滑剤１６２が右に進むスラスト力を受け、該スラスト力の方向で下流側の潤滑剤端部が規制部材１６４Ｂに当接する。
【００６１】
次にブラシローラー１６１のパイル毛の状態について詳細に説明する。説明で使用する記号を以下に説明する。
【００６２】
Ｆ：付勢手段による付勢力
Ｎ０：付勢力Ｆから押圧部材でリンクされた潤滑剤短手方向の付勢力に対する押圧部材を抑えるケーシングからの反力
ＮＦ：固形潤滑剤１６２の潤滑材供給手段（ブラシローラー）１６１への手前側Ｆ押圧力
ＮＣ：固形潤滑剤１６２の潤滑材供給手段（ブラシローラー）１６１への中央Ｃ押圧力
ＮＲ：固形潤滑剤１６２の潤滑材供給手段（ブラシローラー）１６１への奥側Ｒ押圧力
Ｆｓ：潤滑剤供給手段（ブラシローラー）１６１から固形潤滑剤１６２が受けるスラスト力
Ｆμ：固形潤滑剤１６２と規制部材（ケーシング）１６４の摺動抵抗力
※本実施形態ではパイル巻き方向と潤滑剤供給手段（ブラシローラー）１６１の回転方向の関係から、手前側でのみ発生
Ｘ：潤滑剤供給手段（ブラシローラー）１６１の奥側Ｒからの距離
Ｂｄｅｎ：潤滑剤供給手段（ブラシローラー）１６１のパイル毛密度
Ｂｄｉａ：潤滑剤供給手段（ブラシローラー）１６１のパイル毛太さ
Ｂｄｅｎ＿Ｒ：上流Ｒパイル毛密度
Ｂｄｅｎ＿Ｃ：中流Ｃパイル毛密度
Ｂｄｅｎ＿Ｆ：下流Ｆパイル毛密度
Ｂｄｉａ＿Ｒ：上流Ｒパイル毛太さ
Ｂｄｉａ＿Ｃ：中流Ｃパイル毛太さ
Ｂｄｉａ＿Ｆ：下流Ｆパイル毛太さ
【００６３】
ブラシローラー１６１は、直径６ｍｍのステンレス製芯金に、基布（厚み１ｍｍ）にポリエステル繊維を織り込んだ幅１０ｍｍ、毛足２ｍｍのパイルを巻き付けた直径１２ｍｍに構成したものである。ブラシローラー１６１はパイルを巻き付けているため、ブラシローラー１６１が回転すると固形潤滑剤１６２はブラシローラー１６１から図示した方向（ＲからＦ）にスラスト力Ｆｓを受ける。
【００６４】
スラスト力Ｆｓの上流側（Ｒ）の潤滑剤端部は規制部材１６４Ｂから離間するので、スラスト力Ｆｓの下流側（Ｆ）である右端側の可動部材（押圧部材）１６３Ａによる潤滑剤押圧力ＮＦが、スラスト力Ｆｓ上流側である左側の押圧部材による潤滑剤押圧力ＮＲよりも小さくなる（ＮＦ＜ＮＲ）。そこで、本発明では、スラスト力Ｆｓの下流側（Ｆ）のブラシローラー１６１のパイルの毛密度、太さが上流側（Ｒ）に比べ大きくなるように設定している。ブラシローラー１６１の長さは３３０ｍｍであり、本実施形態ではパイルの毛密度、太さは長手方向で３パターンとした。
【００６５】
すなわち、上流Ｒ（０≦Ｘ≦１３０）、中流Ｃ（１３０＜Ｘ＜２９０）、下流Ｆ（２９０≦Ｘ≦３３０）の密度、太さをそれぞれ、Ｂｄｅｎ＿Ｒ、Ｂｄｅｎ＿Ｃ、Ｂｄｅｎ＿Ｆ、Ｂｄｉａ＿Ｒ、Ｂｄｉａ＿Ｃ、Ｂｄｉａ＿Ｆとすると、
Ｂｄｅｎ＿Ｒ＝５０、０００［本／ｉｎｃｈ＾２］、
Ｂｄｅｎ＿Ｃ＝６０、０００［本／ｉｎｃｈ＾２］、
Ｂｄｅｎ＿Ｃ＝７０、０００［本／ｉｎｃｈ＾２］
Ｂｄｉａ＿Ｒ＝３００Ｔ／５０Ｆ、
Ｂｄｉａ＿Ｃ＝３３０Ｔ／５０Ｆ、
Ｂｄｉａ＿Ｃ＝３５０Ｔ／５０Ｆ、
とした。
＜単位＞
Ｔ：テックス
Ｆ：フィラメント
【００６６】
実施形態１に係る潤滑剤供給装置のブラシローラー１６１による潤滑剤の供給量は以下のようになる。図７は実施形態１に係る潤滑剤供給装置における潤滑剤供給量と潤滑剤押圧力の関係を示すグラフである。この例では、上流側パイルＲ（密度：Ｂｄｅｎ＿Ｒ、太さ：Ｂｄｉａ＿Ｒ）、中流側パイルＣ（密度：Ｂｄｅｎ＿Ｃ、太さ：Ｂｄｉａ＿Ｃ）、下流側パイルＦ（密度：Ｂｄｅｎ＿Ｆ、太さ：Ｂｄｉａ＿Ｆ）をそれぞれ全域に巻き付けた各ブラシローラー１６１における、潤滑剤供給量と潤滑剤押圧力の関係を示す。
【００６７】
実験的に規制部材（ケーシング）１６４との摺動抵抗力Ｆμが影響無いレベルにするために、潤滑グリスを摺動部に塗布した（製品としての画像形成装置では潤滑グリスが像担持体へ回り込むためおそれがあるため反映不可能である）。潤滑剤供給量は、Ａ４横５０００枚プリント時（３枚間欠動作）の潤滑剤削れ量で代用した。このように、同じ潤滑剤押圧力であれば、密度、太さが大きい下流側パイルＦを用いたブラシローラー１６１の方が潤滑剤供給量が多くなる。
【００６８】
図８は実施形態１に係る潤滑剤供給装置における潤滑剤への押圧力を示すグラフである。この例では、画像形成装置奥側Ｒ、中央部Ｃ、手前側Ｆでの潤滑剤への押圧力を示している。固形潤滑剤手前側で固形潤滑剤１６２と規制部材（ケーシング）１６４の摺動抵抗力Ｆμが発生しているため、押圧力は長手方向で均一ではなく、手前側Ｆほど小さくなっている。
【００６９】
図９は実施形態１に係る潤滑剤供給装置と比較例との潤滑剤削れ量前後偏差を示すグラフである。この例では、実施形態１に係る潤滑剤供給装置のブラシローラー１６１（パイルの毛特性を図５と同じように長手方向でパイルＲ、パイルＣ、パイルＦとした）の潤滑剤削れ量前後偏差と、比較例としてのブラシローラー１６１のパイルの毛特性を長手方向全域でパイルＲのみ、パイルＦのみで構成した場合の潤滑剤削れ量前後偏差とを示している。
【００７０】
このように実施形態１に係るプリンタ１では、摺動抵抗による押圧力低下を補うように、ブラシローラーのパイル毛特性を長手方向で異なるように設定することで、長手方向全域で潤滑剤削れ量前後偏差を影響の無いレベルにすることができる、すなわち潤滑剤供給量が初期及び経時において、長手方向で均一となる。本実施形態では、長手方向のパイル毛特性を３種類としたが、それ以下でもそれ以上でも実施形態に合わせ上記の効果が得られれば構わない。
【００７１】
これにより像担持体への潤滑剤供給量は全域で均一となり、像担持体のクリーニング不良やフィルミング、帯電装置の汚染を防止できるため、高画質かつ高寿命な画像形成装置が実現できる。
【００７２】
＜実施形態２＞
図１０〜図１２に、本発明の実施形態２について説明する。
図１０に、ブラシローラー１６１の長手方向全域にわたってそれぞれ直径ＢｄＦ、ＢｄＲを有するものの各々における、潤滑剤供給量と潤滑剤押圧力の関係を示す。なお図１０は、実験的に規制部材（ケーシング）１６４との摺動抵抗力Ｆμが影響無いレベルとするため、潤滑グリスを摺動部に塗布した場合の結果を示すが、製品としての画像形成装置では、潤滑グリスが像担持体へ回り込むためおそれがあるため反映不可能である。潤滑剤供給量は、Ａ４横５０００枚プリント時（３枚間欠動作）の潤滑剤削れ量とした。このように、同じ潤滑剤押圧力であれば、直径Ｂｄが大きなＢｄＦの方が潤滑剤供給量が多くなる。
【００７３】
図１１に、画像形成装置奥側Ｒ、中央部Ｃ、手前側Ｆでの潤滑剤への押圧力を示す。固形潤滑剤１６２の手前側で固形潤滑剤１６２と規制部材（ケーシング）１６４の摺動抵抗力Ｆμが発生している。そのため、押圧力は固形潤滑剤１６２の長手方向で均一ではなく、手前側Ｆほど小さくなっている。なお、図１１は図８に示したグラフと同様の結果を示している。
【００７４】
図１２に、ブラシローラー１６１の直径Ｂｄを図４と同じようにした場合の潤滑剤削れ量前後偏差、ブラシローラー１６１の直径を一定（ＢｄＲ）で構成した場合の潤滑剤削れ量前後偏差を示す。このように、摺動抵抗による押圧力低下を補うように、ブラシローラー１６１の直径を長手方向で異なるように設定する（特に、図１１に示すように、押圧力の偏差をキャンセルするように直径を設定する）ことで、長手方向全域で潤滑剤削れ量前後偏差を影響の無いレベルにすることができる。すなわち、潤滑剤供給量が初期及び経時において、長手方向で均一となる。本実施形態では、長手方向の直径を１種類と可変としたが、それ以下でもそれ以上でも実施形態に合わせ上記の効果が得られれば構わない。
【００７５】
これにより、プリンタ等の画像形成装置の像担持体への潤滑剤供給量が像担持体の表面全域で均一となり、像担持体のクリーニング不良やフィルミング、帯電装置の汚染を防止でき、そのため高画質かつ高寿命な画像形成装置が実現できる。
【符号の説明】
【００７６】
１：プリンタ
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ：プロセスカートリッジ
３：転写装置
５：感光体
６：書込ユニット
７：両面ユニット
８：反転ユニット
９：定着装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ：現像装置
１１、１２：給紙カセット
１３：トレイ
１４：帯電装置
１５：クリーニング装置
１６：潤滑剤塗布装置
２０：反転排紙路
２５：排紙ローラー対
２６：排紙トレイ
３１：転写ベルト
４５ａ、４５ｂ：搬送ガイド板
４６：搬送ローラー
５４：反転搬送路
５５、５６：分離給紙都
５９：レジストローラー対
１４１：帯電ローラー
１４２：帯電ローラークリーニングブラシ
１５１：クリーニングブレード
１６１：ブラシローラー（潤滑材供給手段）
１６２：固形潤滑剤
１６２Ａ：潤滑剤保持部材
１６３：押圧機構
１６３Ａ：可動部材
１６３Ｂ：取り付け位置
１６３Ｃ：バネ
１６４：規制部材（ケーシング）
１６４Ａ：規制部
１６４Ｂ：規制部材
１６４Ｃ：ケーシング内壁
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２００７−２９３２４０号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８９４８号公報
【図１】
2012177887.tif 000003
【図２】
2012177887.tif 000004
【図３】
2012177887.tif 000005
【図４】
2012177887.tif 000006
【図５】
2012177887.tif 000007
【図６】
2012177887.tif 000008
【図７】
2012177887.tif 000009
【図８】
2012177887.tif 000010
【図９】
2012177887.tif 000011
【図１０】
2012177887.tif 000012
【図１１】
2012177887.tif 000013
【図１２】
2012177887.tif 000014