(57)【要約】【課題】潤滑剤のブラシへの加圧力を経時に亘り均一化しながら、ブラシ駆動時などに発生する潤滑剤の偏磨耗を防止でき、ブラシ全域に亘り狙いの潤滑剤付着量を得ることができる潤滑剤供給装置を提供する。【解決手段】固形潤滑剤５０が保持された潤滑剤ホルダ８２には、一対の加圧アーム６０が回転可能に支持されており、加圧アーム６０間には加圧スプリング６２が掛けられている。加圧アーム６０間には複数のギヤからなる連動機構８４が設けられており、左右の加圧アーム６０は同期回転する。加圧アーム６０の上端が図示しないケーシングに当接することにより固形潤滑剤５０は図示しないブラシローラに押圧される。【選択図】図１
2013041038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形潤滑剤と、
前記固形潤滑剤に当接し、該固形潤滑剤を削り取って潤滑剤供給対象に供給する供給部材と、
前記固形潤滑剤を前記供給部材へ向けて押圧する押圧手段と、
を備えた潤滑剤供給装置において、
前記押圧手段は、一対の押圧機構と、該一対の押圧機構を連動して作動させる連動機構とを有していることを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の潤滑剤供給装置において、
前記一対の押圧機構は、前記固形潤滑剤の長手方向に間隔をおいて回動可能に配置された一対のアームと、これらのアームを、前記固形潤滑剤を前記供給部材へ向けて加圧するように付勢する付勢部材とを有し、前記連動機構は、前記アームの回動軸を同期回転させる構成を有していることを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の潤滑剤供給装置において、
前記一対の押圧機構を対称形状に配置させることが可能な構成を有していることを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の潤滑剤供給装置において、
前記一対の押圧機構と前記連動機構とに、位置を合わせることにより対称形状の配置となるマークが形成されていることを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項５】
請求項３に記載の潤滑剤供給装置において、
前記一対の押圧機構間に、１つの治具を用いて位置合わせ可能な形状が形成されていることを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項６】
像担持体と、請求項１〜５のいずれか１つに記載の潤滑剤供給装置を有していることを特徴とするプロセスカードリッジ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の潤滑剤供給装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給装置、該潤滑剤供給装置を有するプロセスカートリッジ、該潤滑剤供給装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置において、感光体や中間転写ベルト等の像担持体の保護や低摩擦係数化のために、固形潤滑剤をブラシ等により削り取り、感光体や中間転写ベルトに塗布する技術が考えられている。
例えば、圧縮バネを用いる潤滑剤塗布機構や、特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術は、経時においても加圧力の低下を少なくする目的で、１つの付勢手段（引張りバネ）により、対称に配置かれた押圧部材を回動させることにより、加圧する構成となっている。
【０００３】
特許文献２、３、４には、偏磨耗を抑制する目的で、偏磨耗の原因の一つである潤滑剤端部の摺動抵抗を減らした構成にすることで偏磨耗を抑制する技術が開示されている。
特許文献５には、加圧力を安定化させつつ、省スペースを図るという目的で、ぜんまいばねを用い、加圧機構の配置を変えることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固形潤滑剤をブラシローラ（以下、単に「ブラシ」ともいう）により削り取って塗布する方式の場合、ブラシが駆動した際にブラシによりブラシ軸方向（スラスト方向）に固形潤滑剤を移動させる力が発生する場合があった。
スラスト方向の力が発生すると、潤滑剤は徐々に移動した後、潤滑剤の端部が潤滑剤を保持するケーシングの内壁と接触し、接触による負荷により潤滑剤のブラシに当接する方向（ラジアル方向）への加圧力が減少することがあった。
故に、固形潤滑剤とケーシング内壁が接触している側の固形潤滑剤の削れ量が減少するため、いわゆる偏磨耗状態となり、潤滑剤供給対象面全体に亘って狙いの付着量が得られないという問題があった。
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、経時においても初期と同じ加圧力にすることが可能であるが、偏磨耗を抑制するという問題は解消できていない。
特許文献２〜４に記載の構成では、潤滑剤の端部と潤滑剤を保持するケーシング内壁間での摺動抵抗の抑制が可能であるが、摺動抵抗をゼロにすることはできず、結果的に偏磨耗を抑制するという問題は解消できていない。
特許文献５においても、潤滑剤の端部と潤滑剤を保持するケーシング内壁間で摺動抵抗が発生するという問題は解消できていない。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、潤滑剤のブラシへの加圧力を経時に亘り均一化しながら、ブラシ駆動時などに発生する潤滑剤の偏磨耗を防止でき、ブラシ全域に亘り狙いの潤滑剤付着量を得ることができる潤滑剤供給装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、固形潤滑剤と、前記固形潤滑剤に当接し、該固形潤滑剤を削り取って潤滑剤供給対象に供給する供給部材と、前記固形潤滑剤を前記供給部材へ向けて押圧する押圧手段と、を備えた潤滑剤供給装置において、前記押圧手段は、一対の押圧機構と、該一対の押圧機構を連動して作動させる連動機構とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、潤滑剤の供給部材への加圧力（押圧力）を経時に亘り均一化しながら、供給部材の駆動時などに発生する潤滑剤の偏磨耗を防止でき、供給部材の全域に亘って狙いの潤滑剤付着量を得ることができる。
また、装置の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る潤滑剤供給装置の構成を示す概要図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線での断面図である。
【図２】画像形成装置の概要構成図である。
【図３】プロセスカートリッジ（作像ユニット）の概要構成図である。
【図４】第２の実施形態に係る潤滑剤供給装置の概要断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る潤滑剤供給装置の概要平面図である。
【図６】第３の実施形態に係る潤滑剤供給装置の概要断面図である。
【図７】第４の実施形態に係る潤滑剤供給装置の要部を示す図である。
【図８】第５の実施形態に係る潤滑剤供給装置の位置合わせ状態を示す図である。
【図９】第５の実施形態に係る潤滑剤供給装置の位置合わせ構成を示す図である。
【図１０】従来の潤滑剤供給装置の概要断面図である。
【図１１】従来の潤滑剤供給装置の他例の概要側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
本発明の実施形態を説明する前に、従来技術の構成とその問題点を具体的に説明する。まず、図１０に基づいて特許文献１の構成及びその問題点を説明する。直方体状のブロック形状をなす固形潤滑剤５０は、潤滑剤ホルダ５２に保持されており、潤滑剤ホルダ５２はケーシング５４に収容されている。
固形潤滑剤５０の下面にはブラシローラ５６が当接しており、ブラシローラ５６の反対側は図示しない潤滑剤供給対象としての感光体表面に当接している。
ブラシローラ５６の回転により、固形潤滑剤５０が削り取られ感光体表面に塗布される。ブラシローラ５６の回転軸と感光体の回転軸とは略平衡となっており、固形潤滑剤５０の長手方向も上記軸方向に沿っている。
【００１１】
潤滑剤ホルダ５２には、固形潤滑剤５０の長手方向両端部において、軸５８を介して一対の加圧アーム６０が回転自在に支持されている。
これらの加圧アーム６０間には、付勢手段としての加圧スプリング６２が設定されており、各加圧アーム６０はそれぞれ矢印方向に回転するように付勢されている。各加圧アーム６０の上端が固定部材であるケーシング５４に当たることにより、固形潤滑剤５０をブラシローラ５６へ加圧（押圧）する力が生じる。
【００１２】
上記構成に係る押圧手段により、固形潤滑剤５０は前後（図面上は左右）均等になるようにブラシ側に加圧されている。押圧手段による加圧力をｆ１とすると、潤滑剤に他の外力がかからない状態では、潤滑剤加圧力Ｆ１、Ｆ２は、Ｆ１＝ｆ１＝Ｆ２となる。
ブラシはアクリルやＰＥＴなどの繊維を植毛させた基材を心金にスパイラル状に貼り付ける製法が一般的であるため、ブラシを回転駆動させると、ブラシに押圧されている潤滑剤はブラシの毛がスパイラル状であることより、ブラシからのスラスト荷重＝Ｎ１を受ける。
スラスト荷重＝Ｎ１を受けた潤滑剤はケース内で移動し、ケース内壁と接触した際に、潤滑剤の一部とケース内壁間に摺動抵抗ｆ２（＝Ｎ１×μ）が発生する。
すると、潤滑剤加圧力はＦ１＝ｆ１−ｆ２、Ｆ２＝Ｆ１となり、加圧力に前後偏差が発生し潤滑剤が偏磨耗する。スラスト加重がある場合とない場合の数値例を表１に示す。表１から明らかなように、スラスト加重がある場合には、潤滑剤の左右において、加圧力Ｆ１、Ｆ２に差が生じ、偏磨耗が生じる。
【００１３】
【表１】
2013041038.tif 000003
【００１４】
図１１に基づいて特許文献５の構成及びその問題点を説明する。
図１１において、符号５６はブラシローラを、６４は固形潤滑剤を、６６は潤滑剤支持板を、６８は固定軸を、７０はゼンマイばねをそれぞれ示している。
ゼンマイばねを用いることで、ゼンマイばねの荷重が引き出し量によらず、ほぼ一定になるという特性を利用し、経時の加圧力の変動を抑えることを可能としている。
また、ゼンマイばねを用いることでブラシに対し、潤滑剤の後方に加圧機構を配置する必要がなくなり、供給機構をコンパクトにすることを可能としている。
しかしながら、前述した、ブラシから受けるスラスト荷重によるケース内壁との接触による摺動抵抗に起因する潤滑剤の偏摩耗に対しては、効力をもたない。
また、二つのゼンマイばねの部品特性上の荷重公差が存在し、このことも偏摩耗に影響を与える。
【００１５】
図１乃至図３に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。
まず、図２、３に基づいて、本実施形態に係るカラー画像形成装置の概要構成及び動作を説明する。図２に示すように、画像形成装置はイエロー（以下Ｙ）、シアン（以下Ｃ）、マゼンダ（以下Ｍ）、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。
この画像形成装置は、像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えており、それぞれ中間転写ベルト３１に接触しながら時計回り方向に回転駆動される。
図３は、４つの作像ユニットのうちの１つの概略図である。４色とも同一構成のため１つについて図示する。各作像ユニットでは、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、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、感光体１表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給装置（潤滑剤塗布装置）３、トナー像転写後の感体光１表面のクリーニングをするクリーニング装置８がそれぞれ配置されている。
【００１６】
次にカラー画像を得る過程について説明する。図２において図中左からイエロー、シアン、マゼンタ、黒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３４と中間転写ベルト３１のニップに搬送される。なお、あらかじめ帯電ローラ２によって一様に帯電された感光体ドラム１は、書き込みユニット２５によってレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム１上に静電潜像が作られる。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、これにより感光体ドラム１表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。
【００１７】
次に１次転写ローラ３２に電圧が印加され、各感光体ドラム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上に形成された重ね画像は、２次転写ローラ３４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は定着ユニット４０に搬送されて熱定着され、排紙ローラ対４１で排紙される。なお、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８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手段３３によってクリーニングされ、これらの廃トナーは各クリーニングユニット内の廃トナー搬送スクリュにより、プロセスカートリッジから画像形成装置に設けられた不図示の廃トナー収容器に排出される。
【００１８】
次に、図１及び図３に基づいて本実施形態に係る潤滑剤供給装置３の構成を説明する。なお、従来技術と同一部分は同一符号で示し、既にした構成上及び機能上の説明は適宜省略する（以下の他の実施形態において同じ）。
潤滑剤供給装置３は、図３に示すように、固形潤滑剤５０と、固形潤滑剤５０に当接し、該固形潤滑剤を削り取って潤滑剤供給対象である感光体１に供給する供給部材としてのブラシローラ５６と、固形潤滑剤５０をブラシローラ５６へ向けて押圧する押圧手段８０とから構成されている。
押圧手段８０は、ケーシング５４と、ケーシング５４内に収容された一対の押圧機構と、該一対の押圧機構を連動して作動させる連動機構とを有している。
【００１９】
ブラシローラ５６の回転方向は、感光体１に対して連れ回り方向である。ブラシローラ５６は、ナイロン、アクリル等の樹脂にカーボンブラック等の抵抗制御材料を添加して体積抵抗率１×１０３Ωｃｍ以上１×１０８Ωｃｍ以下の範囲内に調整された材料で形成されている。
ブラシローラ５６には、一対の押圧機構により固形潤滑剤５０が押し当てられている。
固形潤滑剤５０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。
【００２０】
また、固形潤滑剤５０は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等を粉にしたものを固形成形体に塗り込んだものを用いることもできる。
ブラシローラ５６は、回転駆動することによって固形潤滑剤５０を削り取り、微粒子化した潤滑剤を感光体１の表面に塗布する。
その後、感光体１の表面とクリーニングブレード８ａ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１の表面の摩擦係数が低下する。
なお、感光体１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２による帯電を阻害することはない。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態では、一対の加圧アーム６０、６０と、加圧スプリング６２と、ケーシング５４（図示を省略）と、断面Ｕ字状の潤滑剤ホルダ８２とにより一対の押圧機構が構成されている。
加圧アーム６０間には、一対の押圧機構を連動して作動させる連動機構８４Ａが設けられている。
連動機構８４Ａは、加圧アーム６０の回転軸８６に固定された駆動ギヤ８８と、潤滑剤ホルダ８２の側板間に回転自在に支持された軸９０に固定された複数のアイドラギヤ（連結ギヤ）９２とから構成されている。換言すれば、一対の加圧アーム６０は、加圧アーム６０に一体もしくは、位置関係が崩れないギヤにより連結されている。
連動機構８４Ａにおいて、軸とギヤの支持関係は上記に限定されるものではなく、一対の加圧アーム６０が同期回転するように、潤滑剤５０の長手方向において複数のギヤにより回転力が伝達される構成であればよい。
潤滑剤への荷重付与は、一対の加圧アーム６０を介して行われる。加圧スプリング６２により必要量の加圧力を得ている。このことにより、潤滑剤は初期〜経時と消耗されるにつれ、加圧アーム６０の回転軸８６を中心に加圧アーム６０が加圧スプリングの付勢力により回動し、初期〜経時を通し、安定した加圧力を得ることができる。
【００２２】
一対の加圧アーム６０は、連動機構８４Ａにより、必ず、左側と右側とで同じ量（角度）だけ回転することとなる。
潤滑剤の片側に摺動抵抗が生じようとも、加圧アーム６０の回転移動量が左右で変わらないため、結果、摺動抵抗は左右に均等に分配されるため偏摩耗磨耗を起すことがない。換言すれば、「アームの加圧力−摺動抵抗力」が、左右均等に加圧されることとなる。
要するに、簡単な機構により、摺動抵抗などの外乱によらず、常に加圧力が左右で一定に潤滑剤に加圧されることにより、潤滑剤の偏磨耗をなくし、全域にわたり狙いの潤滑剤消費量を得ることができる。
【００２３】
図４及び図５に基づいて第２の実施形態を説明する。
図４に示すように、本実施形態における連動機構８４Ｂは、一対の駆動ベルト機構９４Ａ、９４Ｂから構成されている。
図５に示すように、駆動ベルト機構９４Ａは、加圧アーム６０の回転軸８６に固定されたプーリ９６と、潤滑剤ホルダ８２の側板間に回転自在に支持された軸９８に固定されたギヤ兼プーリ１００と、これらに掛け回されたベルト１０２とを有している。
駆動ベルト機構９４Ｂも同様の構成を有しており、双方のギヤ兼プーリ１００は噛み合っている。
本実施形態においても、潤滑剤の片側に摺動抵抗が生じようとも、加圧アーム６０の回転移動量が左右で変わらない。
ベルト構成とすることにより、第１の実施形態に比べ、ギヤ数を低減でき、部品点数を低減できる。
【００２４】
図６に基づいて第３の実施形態を説明する。
本実施形態における連動機構８４Ｃは、潤滑剤ホルダ８２の側板間に支持された軸１０４、１０５によりスリット１０６を介して左右方向にスライド自在に支持されたベース１０８と、ベース１０８に固定され、駆動ギヤ８８に噛み合う一対のラック部１１０とを有している。
軸１０４、１０５に支持されたベース１０８とラック部１１０とが一体となって平行移動することにより、潤滑剤の片側に摺動抵抗が生じようとも、加圧アーム６０の回転移動量が左右で変わらない。
【００２５】
図７に基づいて、左右一対の加圧アーム６０を正しくセットするための構成（第４の実施形態）を第１の実施形態を例に説明する。
一対の加圧アーム６０は左右において対称に配置されたときに上記効果が得られるが、連動機構８４に対する対称配置（組付）を容易にするための構成である。
加圧アーム６０と同期回転する駆動ギヤ８８には２箇所にマーク１１２が形成されており、駆動ギヤ８８と噛み合うアイドラギヤ９２には１箇所にマーク１１２が形成されている。マークの形成は刻印やシール等何でもよい。
駆動ギヤ８８の２つのマークの中心にアイドラギヤ９２のマークが位置するように加圧アーム６０を配置（噛み合わせ）することにより、左右の加圧アーム６０を容易に対称配置することができる。
【００２６】
図８及び図９に基づいて、左右一対の加圧アーム６０を正しくセットするための別の例（第５の実施形態）を説明する。
図９に示すように、加圧アーム６０と同期回転する駆動ギヤ８８の軸部には、水平に延びる位置合わせ用スリット１１４が形成されている。
図８に示すように、潤滑剤５０の長手方向に延びる棒状の治具１１６を位置合わせ用スリット１１４に差し込むことにより、左右の加圧アーム６０を容易に対称配置することができる。
位置合わせ用スリット１１４と治具１１６との関係は相対的なものであり、駆動ギヤ８８側に凸部を形成し、治具側を凹状としてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  潤滑剤供給対象としての感光体
５０  固形潤滑剤
５６  供給部材としてのブラシローラ
６０  一対のアームとしての加圧アーム
６２  付勢部材
８０  押圧手段
８４  連動機構
８６  回動軸
１１２  マーク
１１６  治具
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００７−２９３２４０号公報
【特許文献２】特開２００７−２１９５０６号公報
【特許文献３】特開２００７−２９８９４８号公報
【特許文献４】特開２００９−２６５５８６号公報
【特許文献５】特開２００６−１８４７６６号公報
【図１】
2013041038.tif 000004
【図２】
2013041038.tif 000005
【図３】
2013041038.tif 000006
【図４】
2013041038.tif 000007
【図５】
2013041038.tif 000008
【図６】
2013041038.tif 000009
【図７】
2013041038.tif 000010
【図８】
2013041038.tif 000011
【図９】
2013041038.tif 000012
【図１０】
2013041038.tif 000013
【図１１】
2013041038.tif 000014