JP2009058827A - 潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体表面への潤滑剤塗布量を均一にすることを可能にして、像担持体表面に塗布された潤滑剤の塗布量の制御や均一性を確保することが可能な潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを中央部とその両端の３つに分割して千鳥状に配設したので、感光体８の画像面積の多少に応じて、感光体８への滑剤４１の塗布量を制御することが可能となり、常に適切な状態で感光体８に滑剤３１を供給することが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、表面にトナー像を担持して回動する像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に配設した潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。

従来から、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置においては、表面にトナー像を担持して回動する像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に配設した潤滑剤塗布装置が使用されている。（例えば特許文献１参照）
斯かる形式の画像形成装置によると、その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く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、ハード面の像担持体寿命にも貢献している。また、近年の小粒径・狭粒径分布トナーは、粉砕製法では製造が困難であり、通常重合製法がとられているが、この重合製法によりトナーは球形化（真球化）されることで像担持体から転写材への転写効率は格段に向上している。一方で、転写残となった像担持体上のトナーは剥がれ難く、像担持体表面摩擦係数の効率的な低減手段は像担持体クリーニング工程の性能を保つことなどに非常に効果的でもある。

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る。かくして、トナー像に濃度むらが発生してその画質が劣化する。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易い。詳細には、像担持体の静止摩擦係数が低くなり過ぎると、像担持体上に形成した画像に画像抜け（ドット、文字、ラインなどの一部が抜ける）が発生する。
そこで、従来から像担持体表面への潤滑剤の塗布量の制御や均一性を確保するための各種構成が提案され、例えば、潤滑剤を長手方向で複数に分割し、それぞれの潤滑剤を塗布ブラシローラに対して接離可能に取り付けることが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
特開昭５６−１５４７７８号公報 特開２００５−２０８４３１公報

しかしながら、特許文献２記載のものでは、潤滑剤を長手方向で複数に分割し、それぞれの潤滑剤を塗布ブラシローラに対して接離可能に取り付ける像担持体の中央部、端部での潤滑剤の塗布量を適切に制御することが可能であるが、潤滑剤を塗布する塗布ブラシローラは、像担持体の幅方向に延接された１本の塗布ブラシローラが使用されているため、塗布ブラシローラの回転軸の偏心や、塗布ブラシローラのブラシの偏摩耗等によって像担持体表面の潤滑剤塗布量は不均一になってしまっていた。
特に、塗布ブラシローラが？大型機のように幅方向に長くなることで、塗布ブラシローラの撓みの影響が大きくなり、長手方向に均一性をもって像担持体に接触することが難しくなる問題を招く。
本発明の目的は、上述した実情を考慮して、像担持体表面への潤滑剤塗布量を均一にすることを可能にして、像担持体表面に塗布された潤滑剤の塗布量の制御や均一性を確保することが可能な潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、表面にトナー像を担持して回動する像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に延設した潤滑剤塗布装置において、前記塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向で少なくても２つ以上に分割していることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、前記分割された塗布ブラシローラが前記像担持体表面の幅方向に対して千鳥状又は階段上に配置されていることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２記載の潤滑剤塗布装置において、前記千鳥状又は階段状に配置された塗布ブラシローラは、隣り合う塗布ブラシローラの端部において重複部を有して配置されていることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３記載の潤滑剤塗布装置において、前記重複部の塗布ブラシローラの毛足の長さは、非重複部の塗布ブラシローラの毛足よりも短くなっていることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項２乃至４の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記分割された塗布ブラシローラは、それぞれの回転軸に連結された当該塗布ブラシローラに対応する回転駆動手段を有し、当該回転駆動手段は、独立して回転機能を制御されることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５記載の潤滑剤塗布装置において、前記回転駆動手段は、回転数又は回転方向を独立して制御されることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記分割された塗布ブラシローラの少なくとも１つは、当該塗布ブラシローラの外周が前記像担持体表面から接離可能に取り付けられていることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、前記分割された塗布ブラシローラが連結されて直線状に配置されたことを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項８記載の潤滑剤塗布装置において、前記分割された塗布ブラシローラの軸端に凹部又は突部の嵌合手段を有し、隣り合う塗布ブラシローラは、当該塗布ブラシローラの軸端の嵌合手段を嵌合させて連結されており、当該嵌合手段の嵌合部が塗布ブラシローラ端部よりも内側に配設されていることを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記分割された塗布ブラシローラの外周と摺接する潤滑剤が設置されていることを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤は、潤滑剤が少なくても１つ以上に分割され、隣り合う潤滑剤が凹凸嵌合によって直線状に連結されていることを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項１０又は１１記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤が、脂肪酸金属塩またはフッ素化合物であることを特徴とする。
また、請求項１３の発明は、請求項１０乃至１２の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤は、前記塗布ブラシローラと接離自在に取り付けられていることを特徴とする。
また、請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記像担持体の回動方向の前記塗布ブラシローラの後方に、当該塗布ブラシローラで前記像担持体に塗布された潤滑剤を均す潤滑剤均し手段が配設されていることを特徴とする。

また、請求項１５の発明は、請求項１４記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤均し手段は、塗布ブレード又は塗布ローラであり、前記像担持体の幅方向で少なくても２つ以上に分割されていることを特徴とする。
また、請求項１６の発明は、請求項１５記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤均し手段は、塗布ローラであり、当該塗布ローラは、前記像担持体の幅方向で直線状、千鳥状及び階段状の何れかで配設されていることを特徴とする。
また、請求項１７の発明は、請求項１６記載の潤滑剤塗布装置において、前記塗布ローラは、分割された塗布ローラ毎に回転制御された回転駆動手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項１８の発明は、請求項１乃至１７の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記像担持体上に塗布された潤滑剤の塗布状態を検知する検知手段を備え、当該検知手段による検知結果に基づいて潤滑剤の塗布量を制御することを特徴とする。
また、請求項１９の発明は、請求項１８記載の潤滑剤塗布装置において、前記検知手段は、潤滑剤の塗布された像担持体に光を照射して当該像担持体の表面の曇り量を検知する検知手段か、又は潤滑剤の塗布された像担持体の表面電位を測定する検知手段の何れかであることを特徴とする。

また、請求項２０の発明は、請求項１乃至１９の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記像担持体に担持されるトナー画像の画像面積を検出する画像面積検出手段を備え、当該画像面積検出手段によって検出された画像面積に基づいて潤滑剤塗布量を制御することを特徴とする。
また、請求項２１の発明は、表面にトナー像を担持して回動する像担持体と当該像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に配設した潤滑剤塗布装置とを少なくとも一体に構成したプロセスカートリッジにおいて、前記潤滑剤塗布装置は、請求項１乃至２０の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置であることを特徴とする。
また、請求項２２の発明は、表面にトナー像を担持して回動する像担持体と当該像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に配設した潤滑剤塗布装置とを備えた画像形成装置において、前記潤滑剤塗布装置は、請求項１乃至２０の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置であるか又は請求項２１記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする。
また、請求項２３の発明は、請求項２２記載の画像形成装置において、前記トナー像を形成するトナーが、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする。
また、請求項２４の発明は、請求項２２又は２３記載の画像形成装置において、前記トナー像を形成するトナーが、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする。

本発明によれば、塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向で少なくても１つ以上に分割することによって、像担持体表面への潤滑剤塗布量を均一にすることを可能として、像担持体表面に塗布された潤滑剤の塗布量の制御や均一性を確保することが可能な潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す全体図である。本実施形態において同図に示す画像形成装置は、タンデム方式のカラー複写機であるが、本発明では、複写機だけでなくプリンタやファクシミリ装置あるいは印刷機を対象とすることも可能である。
図１において、画像形成装置には、色分解色に対する補色関係にある色のトナーであるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）を用いた画像を形成可能な像担持体の１例であるドラム状感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋが水平方向で同一線上に並置されている。各感光体像８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、一つの像担持体ユニットに配置されており、このユニットには、画像形成処理工程である、帯電、及びクリーニング、現像、除電などの工程を実行する装置が含まれている。像担持体ユニットの上部には感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの並置方向に平行する展張面を有するベルトが用いられた１次転写装置２０を収容している中間転写ユニット１が配置されている。像担持体ユニットの下方には、光走査装置が配置されている書き込みユニット９が配置されている。各感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに対向している展張面を有する中間転写ベルト１０に対して各感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋからの色画像を順次転写し、１次転写により重畳された画像を給紙装置２１から送り出される記録媒体Ｐに対して、一括転写する２次転写装置３が配置されている。各感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋと対峠する位置にローラで構成された１次転写装置２０が設置されており、中間転写駆動ローラ５の対峠する位置にはローラ４で構成された２次転写装置３が配置されている。

カラー複写機では、各感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに対する帯電後に書き込み走査に応じた静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置によって可視像処理されると各感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋから色画像が１次転写装置２０を介して順次転写されて重畳画像が形成され、重畳画像が記録媒体Ｐに対して２次転写装置３により一括転写される。２次転写装置３によって重畳画像を一括転写された記録媒体Ｐは排紙トレー２４に至る搬送路中に設けられている定着装置６によって定着処理されて排紙トレー２４に排出される。なお、７はトナー補給ユニットである。
前述の本実施形態に係る画像形成装置においては、４色のトナー画像を形成する像担持体ユニットは、基本的に同一構成であり、図２に像担持体ユニットの具体的な概略構成を示す。この画像形成装置は、像担持体としてのドラム状の感光体８を有し、画像形成動作の開始に伴って、感光体８は、矢印Ｂ方向に回転駆動される。このとき、感光体８の表面に対向配置された帯電ローラ３５が、図示していない駆動装置により、または感光体８の表面の移動に従動して矢印Ｃ方向に回転する。帯電ローラ３５は芯金と、そのまわりに固定された弾性体より成り、かかる帯電ローラ３５が上述のように回転するとき、その芯金に所定極性の帯電電圧が印加され、これによって感光体８の表面が所定の極性に帯電される。帯電された感光体８の表面には、露光装置の１例であるレーザ書き込みユニット（図示せず）から出射する光変調されたレーザビームＬＢが照射され、これによって感光体８の表面に静電潜像が形成される。

この静電潜像は現像器３３によりトナー像として可視像化される。ここでの現像器３３は、粉体状の現像剤を収容した現像ケース４３と、現像剤を担持して搬送する現像ローラ３０を有し、回転駆動される現像ローラ３０の周面に担持された現像剤のトナーが感光体８に形成された静電潜像に静電的に移行し、前記静電潜像がトナー像として可視像化される。感光体８には、矢印Ａ方向に駆動される中間転写ベルト１０が接触配置され、先に感光体８上に形成されたトナー像が転写される。トナー像転写後の感光体８の表面に付着する転写残トナーは、感光体８の表面に圧接したクリーニングブレード３７によって掻き取り除去される。掻き取り除かれた転写残トナーは廃トナー搬送スクリュー３８によって搬送され、図示しない廃トナータンクへ蓄積される。

クリーニングブレード３７によって清浄にされた感光体８表面の幅方向に延設されて回転自在、接離自在に取り付けられた塗布ブラシローラ３９が配置されている。この塗布ブラシローラ３９には、加圧スプリング４０によって塗布ブラシローラ３９に対して押圧された固形の潤滑剤からなる潤滑剤４１が感光体８の対向位置に接離自在に取り付けられている。潤滑剤４１が回転する塗布ブラシローラ３９に摺接しているときは、塗布ブラシローラ３９が潤滑剤４１を削り取り、削り取った潤滑剤を塗布ブラシローラ３９に保持した状態で回転し、塗布ブラシローラ３９が感光体８と接触しているときに、この感光体８に潤滑剤を塗布する。感光体ドラム８上に塗布された潤滑剤は、潤滑剤均し手段３６の１例である潤滑剤塗布ブレードによって周方向に延ばされ平坦に均されて、感光体ドラム８に馴染むようになっている。

使用する潤滑剤の材料としては、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コリノネン酸カドミウム、または同様のラウリン酸、ミリスチン酸などの脂肪酸塩が適宜用いられる。その他にも、例えば、カポットコーポレーションから市販されているＣａｂ−Ｏ−Ｓ１１（商品名）のようなコロイド状高温シリカ粉末を使用することもでき、その他、カルナバワックス等のような天然ワックスも適宜用いることができる。またはＰｖＤＦなどのフッ素化合物も使用することができる

なお、本実施形態による画像形成装置においては、感光体８、帯電ローラ３５、塗布ブラシローラ３９がユニットケースに回転自在に一体に組み付けられてプロセスカートリッジを構成している。感光体８等の保守、交換時にプロセスカートリッジの取り出しによって、感光体８と共に帯電ローラ３５、塗布ブラシローラ３９が同時に取り外されるようになっている。プロセスカートリッジの場合、その中に構成される部品の１つに異常が発生した場合には、カートリッジ全体を交換する必要があり、まだ寿命内の部品も破棄してしまい、経済的でない。しかし、本実施形態の構成にすることにより、感光体８表面への潤滑剤塗布量を均一にすることによって、画像ムラ等の異常画像を防止でき、低コスト化を図り、プロセスカートリッジの利点（良好な作業性）を生かすことができる。さらに、プロセスカートリッジとして、後述する本発明による潤滑剤塗布装置を搭載すると、メンテナンスの面で有利であり、上記した部品または装置に起因した故障が発生した場合に、プロセスカートリッジを交換するだけで、早期に原状回復が可能となり、そのためサービス時間の短縮が可能である。

また、プロセスカートリッジの高寿命化には、電子写真感光体のクリーニング性や潤滑効果を良好にすることが大きく寄与する。プロセスカートリッジに、後述する本発明による潤滑剤塗布装置を適用した場合、プロセスカートリッジに含まれる現像手段で用いられるトナーとして、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあるものを用いたとしても、転写残が発生しにくく、発生した場合にも剥離し易くすることができる。
また、上記小粒径・狭粒径分布のトナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるものを使用した場合の同様の効果を得ることができる。なお、形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される、トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される、トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。

また、上記実施形態においては、像担持体としてドラム状の感光体を使用しているが、無端ベルト状の感光体も使用可能であり、像担持体の幅方向とは、感光体の回動方向（例えば図２で示す矢印Ｂ方向）に対して直交する方向を指している。さらに、上記実施形態においては、感光体８を４個使用して４色のトナー像を形成するカラー印刷用の画像形成装置を例示しているが、カラー印刷用画像形成装置に限らず、モノクロの黒印刷用として１個の感光体を使用する場合も包含するものである。
本発明においては、塗布ブラシローラ３９を感光体８の幅方向で少なくても１つ以上に分割して使用する潤滑剤塗布装置に特徴を有している。このように分割された塗布ブラシ３９を使用して潤滑剤４１を感光体８の外周表面に塗布する潤滑剤塗布装置について、実施例に基づいて説明する。

［実施例１］
図３は、感光体８に対して分割して配置された塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを感光体８に対し幅方向（矢印Ｄ方向）に対して千鳥状に配設した斜視図、図４は図３の平面図、図５は図４のＸ１部の拡大図である。塗布ブラシローラ３９は、感光体８の幅方向Ｄに対して３分割され、中央の塗布ブラシローラ３９ｂは、その両側に配置される塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂより感光体８の回動方向Ｂに対して後方に配設されている。そして、中央の塗布ブラシローラ３９ｂの両側では、両端の塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂの端部と塗布部分が重複するように形成されており、分割された塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃによって感光体８の所要外周面で潤滑剤の塗布部分での塗り残しの発生を防止している。この場合、重複部分３９ａ１、３９ｂ１、３９ｃ１で潤滑剤４１の塗布量が過剰とならないように、図５に示すように、非重複部３９ａ２、３９ｂ２、３９ｃ２の部分（ブラシの外径Ｌ１）よりも重複部３９ａ１、３９ｂ１、３９ｂ２、３９ｃ１（ブラシの外径Ｌ２）でのブラシの毛足の長さがＬ３分だけ短くなっており、重複部３９ａ１、３９ｂ１、３９ｃ１での塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃによる潤滑剤４１の塗布量を非重複部３９ａ２、３９ｂ２、３９ｃ２よりも少なくして、重複して重複部３９ａ１と３９ｂ１及び重複部３９ｂ１と３９ｃ１で重複して塗布する塗布量が非重複部３９ａ２、３９ｂ２、３９ｃ２の塗布量と同一塗布量になるように形成されている。

そして、本実施例における潤滑剤塗布装置においては、図６に示すように、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃは、それぞれの回転軸５５ａ、５５ｂ、５５ｃにギアを介して駆動モータ５７ａ、５７ｂ、５７ｃと連結されており、これらの駆動モータ５７ａ、５７ｂ、５７ｃを制御することによって、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃの回転速度、回転方向を独立に制御可能となっている。従って、画像面積の大きい中央部の感光体８には、中央部の塗布ブラシローラ３９ｂを両側の塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｃよりも回転速度を速めて感光体８の比較的画像面積の小さい両側部分よりも多量の潤滑剤を塗布したり、反対に、画像面積が小さい感光体８の領域では、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｃを反対方向に回転させて、余分の潤滑剤を削り取ることが可能となる。なお、この場合、潤滑剤４１は、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃの全長に亘って摺接するように、３個の潤滑剤が使用されている。（図２では２個の潤滑剤を示している。）

また、図７に示すように、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃは、ソレノイド等によってこれらの回転軸５５ａ、５５ｂ、５５ｃが感光体８の回転軸８ｂとの距離Ｄ１を変化させるようにして、外周面８ａからＤ２だけ接離可能なようになっている。従って、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを感光体８の外周面８ａと摺接又は離間させることによって、感光体８への潤滑剤の塗布量を感光体８に形成される画像面積の多少に応じて制御することが可能となる。
以上のように、本実施例においては、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを中央部とその両端の３つに分割して千鳥状に配設したので、感光体８の画像面積の多少に応じて、感光体８への潤滑剤４１の塗布量を制御することが可能となり、常に適切な状態で感光体８に潤滑剤３１を供給することが可能となる。

［実施例２］
図８〜図１０は、本発明による他の実施例に係る潤滑剤塗布装置の概略構成を示す図で、図８は斜視図、図９は平面図、図１０は図９のＸ２部の拡大平面図ある。本実施例における潤滑剤塗布装置は、分割された塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを実施例１の場合（千鳥状の配置）とは異なり、階段状の配置に変更している。このように、階段状の配置とすることによって、図１１に示すように、これらの塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを回転駆動する駆動モータ５７ａ、５７ｂ、５７ｃの配置も変更され、駆動モータ５７ａ、５７ｂ、５７ｃの配置に裕度が生じ、また回転軸５５ａ、５５ｂ、５５ｃを感光体８の両端まで伸ばして確実、安定して支持可能とすることができる。

［実施例３］
図１２、図１３は、本発明による他の実施例に係る潤滑剤塗布装置の概略構成を示す図で、図１２は斜視図、図１３は平面図である。本実施例における潤滑剤塗布装置は、前述の実施例１及び実施例２の場合と異なり、分割された塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを連結して直線状に配置している。この場合、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃの連結部５８は、図１４に示すように、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃの中心軸５６ａ、５６ｂ、５６ｃの端部の一方に突起部５６ｂ１を形成し、他方の連結される塗布ブラシローラの対向する中心軸５６ａ、５６ｂ、５６ｃの端部、例えば、中心軸５６ａの端部に突起部５６ｂ１と嵌合可能な凹部５６ａ１を形成し、突起部５６ｂ１と凹部５６ａ１とを嵌合、連結して塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを１本の塗布ブラシローラを形成している。この塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃの連結時に、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃの中心軸の嵌合部５９を、図１５に示すように、一方の中心軸の端部、例えば、５６ａを長さＥだけ突出させ、他方、連結される塗布ブラシローラ、例えば塗布ブラシローラ３９ｂの中心軸５６ｂを塗布ブラシローラ３９ｂの連結部５８から内方に長さＥだけ凹んだ位置に形成し、中心軸５６ａと５６ｂの嵌合部５９と塗布ブラシローラの連結部５８と位置を異ならせることによって、嵌合部５９内への異物の混入を防止することが可能となる。

大型装置で使用される長尺の１本の塗布ブラシローラを使用する場合には、長尺の１本の塗布ブラシローラを精度良く製作することが困難であるだけでなく、撓みが発生し易い。そのため、感光体８の幅方向に均一性を持って感光体８に接触することが困難となる。しかし、この実施例のように、分割された塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを使用して、これらの塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを連結して１本の塗布ブラシローラとする場合には、分割された塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃは、短尺のものとすることが可能となる。その結果、塗布ブラシローラを精度良く製作することが可能となり、さらに撓みの発生も抑制することが可能となって感光体８の幅方向に均一性をもって感光体８に接触させることができる。

［実施例４］
感光体８上に塗布された潤滑剤４１は、均一に消費していくわけではない。例えば、画像比率が高いベタ画像を多数枚出力すると、その画像部に対応する感光体の場所では、潤滑剤の供給が不足する。しかしながら、その他の部分では、ほとんどトナーの供給がないことも有り、潤滑剤の量はリッチになってしまう。このような場合、長手方向で均一性がないことから、異なる転写紙サイズのプリント時や異なる原稿のプリント時などで部分的な異常画像が発生したり、さらにはクリーニング不良の問題が発生しまう。これらの問題を発生させないためには、感光体８の幅方向に亘って常に均一性を保つ必要がある。
このような問題点を改善するため、本実施例においては、潤滑剤４１を感光体８の幅方向で３分割したものを使用している。３分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを塗布ブラシローラ３９の幅方向に沿って配置した例を図１６、図１７に示している。図１６の例は、前述の実施例塗布１で示す塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃの場合と同様に、１本の塗布ブラシローラ３９に対して千鳥状に配設したものである。また、図１７の例は分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを階段状に配設したものである。このように、潤滑剤４１を分割し、分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを離間した状態で配設し、分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃをそれぞれ独立して、塗布ブラシローラ３９から接離可能に取り付け、感光体８へのトナー像の形成状態に応じて、潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを塗布ブラシローラ３９に摺接あるいは離間させたりすることができる。

上記実施例においては、１本の塗布ブラシローラ３９に対して、複数に分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを配置した例を示したが、前述の実施例１、２で示した分割され塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを千鳥状又は階段状に離隔した塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃのそれぞれに分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを千鳥状又は階段状に配設しても良い。図１８は、このように分割された塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃに対して複数の分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを配設した状態を示している。さらに、このように配設された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃをソレノイド等を使用して塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃから距離Ｆだけ離間或いは当接させ、塗布ブラシローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃによる潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃの削り取りの停止或いは削り取りを行うことができるようになっている。従って、画像面積比率が低い場合、潤滑剤の塗布量が多くなる場合など、また、機械停止時等、感光体８の表面８ａの画像面積に応じて潤滑剤４１供給を制御すれば、感光体８の画像面積に応じてより細かな潤滑剤の供給量を制御することが可能となるので好ましい。

［実施例５］
大型の潤滑剤塗布装置において使用される長尺の潤滑剤は、１本の単体で形成すると、ひび割れ等を起こし易く、潤滑剤の塗布時に、塗布ムラ等の問題を招き易い。本実施例においては、潤滑剤を複数に分割したものを使用し、これらの分割された潤滑剤を連結して使用する例について説明する。図１９は、分割された潤滑剤４１ａ、４１ｂ、４１ｃを直線状に連結して使用する例を示している。この場合、隣接する潤滑剤、例えば、潤滑剤４１ａと４１ｂ及び潤滑剤４１ｂと４１ｃとの接合部６０ａ、６０ｂを図２０に示すように断面形状で三角形状とすれば、塗布ブラシローラ３９による接合部６０ａ、６０ｂにおける潤滑剤の削り取り量を他の領域と同一量とすることが可能となるので好ましい。
このように複数に分割された潤滑剤を使用することによって、１固体としての潤滑剤を小さくすることで、成型コストを下げ、輸送時の破損、使用途中の折れを防止することが可能となる。

［実施例６］
上記本発明による実施形態においては、塗布ブラシローラ３９によって潤滑剤４１を感光体８の表面に塗布後、塗布ブレード等の潤滑剤均し部材３６によって潤滑剤を均すことによって均質な摩擦係数を有する感光体８を形成している。この場合に、潤滑剤均し部材３６としての塗布ブレードの構造を変えることによって、感光体８の画像面積に応じた潤滑剤層を感光体表面８ａに形成することができる。
本実施例においては、塗布ブレード６１を感光体８の幅方向で複数に分割して配置し、分割された塗布ブレード毎に感光体８に対する圧接力や、摩擦力を変えて感光体８の画像面積に応じて対応可能としている。
図２１、２２は、塗布ブレードを３個に分割して感光体８の幅方向に千鳥状に延設した例を示している。中央の塗布ブレード６１ｂを、図２２に示すように、その両側の塗布ブレード６１ａ、６１ｃより感光体８の回動方向Ｂの後方に配置し、さらに、図２１に示すように、両側の塗布ブレード６１ａ、６１ｂよりも長い形状としている。このようにすることによって、感光体８の端部のトナー入力が少ない部分では、接触圧を強くし余計な潤滑剤を取り除き、中心部のトナーが多い領域では、端部と異なる最適条件にてブレードを接触させることが可能となる。即ち、感光体８の幅方向における場所によって潤滑剤の馴染ませる程度を変える事ができる。

［実施例７］
本実施例においては、潤滑剤均し部材として、実施例６における塗布ブレードに代えて潤滑剤塗布ローラ６２を使用している。図２３、図２４は、潤滑剤塗布ローラを３個（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）に分割して千鳥状に配設した例を示し、図２３は平面図、図２４は側面図である。潤滑剤塗布ローラ６２は、感光体表面８ａに接触していることから、ゴムやスポンジ等の感光体表面８ａよりもやわらかい材質が望ましい。このような潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを使用することによって、前述の実施例６で示す塗布ブレード６１ａ、６１ｂ、６１ｃと同様な作用、効果を得ることができる。

図２５は、潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを階段状に配置した例を示している。さらに潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、図２６に示すように、塗布ローラの回転軸６３ａ、６３ｂ、６３ｃに駆動モータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを駆動連結して、駆動モータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃの回転によって、駆動回転されるようになっている。この構成によって夫々の潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを別々の挙動をさせることが可能となる。例えば、この構成によって真中に配置された潤滑剤塗布ローラ６２ｂとその他の潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂでは回転数を異なるようにしたり、回転方向を逆回転させることが可能な構成になっている。なお、前述の図２１で示す千鳥状に配設された潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃについても、それぞれに駆動モータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを取りつけ、それぞれの潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃが独立して、回転駆動させることもできる。
また、潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを、図２７に示すように、直線状に配置することができる。この場合に、隣接する潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ同士の連結方法としては、前述の実施例３で示すように、回転軸６３ａ、６３ｂ、６３ｃの端部で凹凸嵌合させて連結することが可能である。なお、この場合に、潤滑剤塗布ローラ６２ａ、６２ｂ、６２ｃの材質等を変えて、感光体８の画像面積に応じた対応とすることも可能である。

［実施例８］
さて、潤滑剤塗布量を制御するにあたり、そのレベル、即ち、感光体８上に塗布された潤滑剤の量を把握することが有効である。方法としては、図２８に示すように、感光体表面８ａにＬＥＤランプ等の発光部材６５によって光を感光体表面８ａに照射し、その反射光を受光センサ６５で受光することで、感光体表面８ａの曇り量を把握することで感光体表面８ａに塗布された潤滑剤４１の塗布量を知ることができる。このようにして検出された塗布量によって塗布ブラシローラ３９、潤滑剤４１、潤滑剤塗布ローラ６２等の挙動を変える制御をおこなうことを可能としている。また、表面電位センサ６７によって得た帯電後の感光体８の電位の状態を測定することによっても潤滑剤の塗布量を把握することができる。この測定された塗布量によって同様に塗布ブラシローラ３９、潤滑剤４１、潤滑剤塗布ローラ６２等の挙動を変える制御を行うことができる。

本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による一実施形態に係る画像形成装置で使用される画像形成部の概略構成を示す側面図である。 本発明による実施例１に係る潤滑剤塗布装置で使用される感光体と塗布ブラシローラの配置関係を示す斜視図である。 図３を模式的に示す平面図である。 図４のＸ１部を示す拡大平面図である。 本発明による実施例１に係る潤滑剤塗布装置で使用される感光体と塗布ブラシローラの他の実施形態の配置関係を示す平面図である。 本発明による実施例１に係る潤滑剤塗布装置で使用される感光体と塗布ブラシローラの他の実施形態を示す側面図である。 本発明による実施例２に係る潤滑剤塗布装置で使用される感光体と塗布ブラシローラの配置関係を示す斜視図である。 図８を模式的に示す平面図である。 図９のＸ２部を示す拡大平面図である。 本発明による実施例２に係る潤滑剤塗布装置で使用される感光体と塗布ブラシローラの他の実施形態の配置関係を示す平面図である。 本発明による実施例３に係る潤滑剤塗布装置で使用される感光体と塗布ブラシローラの配置関係を示す斜視図である。 図１２を模式的に示す平面図である。 本発明による実施例３に係る潤滑剤塗布装置で使用される塗布ブラシローラの中心軸の嵌合関係を示す平面図である。 本発明による実施例３に係る潤滑剤塗布装置で使用される塗布ブラシローラの連結状態を示す平面図である。 本発明による実施例４に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤の配置状態を示す平面図である。 本発明による実施例４に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤の他の配置状態を示す平面図である。 本発明による実施例４に係る潤滑剤塗布装置で使用される塗布ブラシローラと潤滑剤の離間状態を示す側面図である。 本発明による実施例５に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤の配置状態を示す平面図である。 図１９における潤滑剤の連結状態を示す平面図である。 本発明による実施例６に係る潤滑剤塗布装置で使用される塗布ブレードの配置状態を示す模式的な平面図である。 本発明による実施例６に係る潤滑剤塗布装置で使用される塗布ブレードと感光体と塗布ブラシローラの配置状態を示す側面図である。 本発明による実施例７に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤塗布ローラの配置状態を示す平面図である。 本発明による実施例７に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤塗布ローラと感光体と塗布ブラシローラとの配置状態を示す側面図である。 本発明による実施例７に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤塗布ローラの他の配置状態を示す平面図である。 本発明による実施例７に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤塗布ローラの他の実施形態を示す平面図である。 本発明による実施例７に係る潤滑剤塗布装置で使用される潤滑剤塗布ローラの他の配置状態を示す平面図である。 本発明による実施例８に係る潤滑剤塗布装置で使用される感光体の潤滑剤塗布量検出用検知部材の配置関係を示す側面図である。

符号の説明

１ 中間転写ユニット、３ ２次転写装置、４ ２次転写ローラ、６ 定着ユニット、８、８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ 感光体、９ 光書き込みユニット、１０ 中間転写ベルト、２０ １次転写装置、３０ 現像ローラ、３３ 現像器、３５ 帯電ローラ、３６ 潤滑剤均し部材、３７ クリーニングブレード、３９、３９ａ、３９ｂ、３９ｃ 塗布ブラシローラ、３９ａ１、３９ｂ１、３９ｃ１ 重複部、３９ａ２、３９ｂ２、３９ｃ２ 非重複部、４０ 潤滑剤加圧スプリング、４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ 潤滑剤、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ 回転軸、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ 中心軸、５７ａ、５７ｂ、５７ｃ 駆動モータ、５８ 連結部、５９ 嵌合部、６０ 接合部、６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 塗布ブレード、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ 潤滑剤塗布ローラ、６３ａ、６３ｂ、６３ｃ 回転軸、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ 駆動モータ、６５ 発光部材、６６ 受光センサ、６７ 表面電位センサ

Claims (24)

1. 表面にトナー像を担持して回動する像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に延設した潤滑剤塗布装置において、
   前記塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に少なくとも２つ以上に分割していることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
2. 請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記分割された塗布ブラシローラが前記像担持体表面の幅方向に対して千鳥状又は階段状に配置されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
3. 請求項２記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記千鳥状又は階段状に配置された塗布ブラシローラは、隣り合う塗布ブラシローラの端部において重複部を有して配置されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
4. 請求項３記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記重複部の塗布ブラシローラの毛足の長さは、非重複部の塗布ブラシローラの毛足よりも短くなっていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
5. 請求項２乃至４の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記分割された塗布ブラシローラは、それぞれの回転軸に連結された当該塗布ブラシローラに対応する回転駆動手段を有し、当該回転駆動手段は、独立して回転機能を制御されることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
6. 請求項５記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記回転駆動手段は、回転数又は回転方向を独立して制御されることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記分割された塗布ブラシローラの少なくとも１つは、当該塗布ブラシローラの外周が前記像担持体表面から接離可能に取り付けられていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
8. 請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記分割された塗布ブラシローラが連結されて直線状に配置されたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
9. 請求項８記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記分割された塗布ブラシローラの軸端に凹部又は突部の嵌合手段を有し、隣り合う塗布ブラシローラは、当該塗布ブラシローラの軸端の嵌合手段を嵌合させて連結されており、当該嵌合手段の嵌合部が塗布ブラシローラ端部の連結部よりも内側に配設されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記分割された塗布ブラシローラの外周と摺接する潤滑剤が設置されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
11. 請求項１０記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記潤滑剤は、潤滑剤が少なくても１つ以上に分割され、隣り合う潤滑剤が凹凸嵌合によって直線状に連結されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
12. 請求項１０又は１１記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記潤滑剤が、脂肪酸金属塩またはフッ素化合物であることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
13. 請求項１０乃至１２の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記潤滑剤は、前記塗布ブラシローラと接離自在に取り付けられていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
14. 請求項１乃至１３の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記像担持体の回動方向の前記塗布ブラシローラの後方に、当該塗布ブラシローラで前記像担持体に塗布された潤滑剤を均す潤滑剤均し手段が配設されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
15. 請求項１４記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記潤滑剤均し手段は、塗布ブレード又は塗布ローラであり、前記像担持体の幅方向に少なくとも２つ以上に分割されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
16. 請求項１５記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記潤滑剤均し手段は、塗布ローラであり、当該塗布ローラは、前記像担持体の幅方向で直線状、千鳥状及び階段状の何れかで配設されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
17. 請求項１６記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記塗布ローラは、分割された塗布ローラ毎に回転制御された回転駆動手段を備えたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
18. 請求項１乃至１７の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記像担持体上に塗布された潤滑剤の塗布状態を検知する検知手段を備え、当該検知手段による検知結果に基づいて潤滑剤の塗布量を制御することを特徴とする潤滑剤塗布装置。
19. 請求項１８記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記検知手段は、潤滑剤の塗布された像担持体に光を照射して当該像担持体の表面の曇り量を検知する検知手段か、又は潤滑剤の塗布された像担持体の表面電位を測定する検知手段の何れかであることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
20. 請求項１乃至１９の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
    前記像担持体に担持されるトナー画像の画像面積を検出する画像面積検出手段を備え、当該画像面積検出手段によって検出された画像面積に基づいて潤滑剤塗布量を制御することを特徴とする潤滑剤塗布装置。
21. 表面にトナー像を担持して回動する像担持体と当該像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に配設した潤滑剤塗布装置とを少なくとも一体に構成したプロセスカートリッジにおいて、
    前記潤滑剤塗布装置は、請求項１乃至２０の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
22. 表面にトナー像を担持して回動する像担持体と当該像担持体表面に潤滑剤を塗布する回転可能な塗布ブラシローラを前記像担持体の幅方向に配設した潤滑剤塗布装置とを備えた画像形成装置において、
    前記潤滑剤塗布装置は、請求項１乃至２０の何れか１項記載の潤滑剤塗布装置であるか又は請求項２１記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
23. 請求項２２記載の画像形成装置において、
    前記トナー像を形成するトナーが、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
24. 請求項２２又は２３記載の画像形成装置において、
    前記トナー像を形成するトナーが、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。

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