JP6020890B2 - 対向装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、感光体ドラム等の像担持体に対向する対向装置と、それを備えたプロセスカートリッジと、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、像担持体上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置（潤滑剤塗布装置）を設置して、像担持体やクリーニングブレード等の磨耗を低減する技術が知られている（例えば、特許文献１、２等参照。）。

詳しくは、特許文献１等において、潤滑剤供給装置（潤滑剤塗布装置）は、クリーニングブレード（ブレード部材）の下流側の位置で像担持体に摺接する潤滑剤供給ローラ（ブラシローラ）、潤滑剤供給ローラに当接する固形潤滑剤、固形潤滑剤を潤滑剤供給ローラに向けて付勢する付勢部材（スプリング）、潤滑剤供給ローラの下流側であって像担持体に当接するブレード部材としての薄層化ブレード（均しブレード）、等で構成される。そして、所定方向に回転する潤滑剤供給ローラによって固形潤滑剤から潤滑剤が徐々に削り取られて、潤滑剤供給ローラによって削り取られた潤滑剤が像担持体の表面に塗布（供給）される。その後、像担持体上に供給された潤滑剤は、薄層化ブレードによって薄層化（均一化）される。
このような潤滑剤供給装置において、潤滑剤供給ローラは、その回転軸方向の両端部が、それぞれスベリ軸受を介して潤滑剤供給装置に保持されている。

一方、特許文献２には、像担持体（感光体）に振動が生じる不具合や色ずれが生じる不具合を防止することを目的として、像担持体の両端部の軸部に玉軸受を設置する技術が開示されている。

従来の画像形成装置は、潤滑剤供給装置における潤滑剤供給ローラが像担持体と固形潤滑剤とに摺接しながら回転するときに振動が生じて、その振動が像担持体に伝播されて、周期をもった縞状画像等の異常画像が形成されてしまう不具合が生じてしまうことがあった。そして、このような振動は、像担持体自体を発生源としたものではないため、特許文献２の技術を用いて、像担持体の両端部の軸部に玉軸受を設置しても、その振動を充分に吸収することはできなかった。

なお、このような異常画像の原因となる振動は、像担持体と固形潤滑剤とに摺接しながら回転する潤滑剤供給ローラにて顕著に生じるものの、像担持体に摺接するローラ部材であれば、クリーニングローラ等であっても、生じうるものである。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体に摺接するローラ部材に振動が生じて縞状画像等の異常画像が形成されてしまう不具合が軽減される、対向装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる対向装置は、トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、ローラ部材における回転軸方向両端の軸部にそれぞれ挿入された転がり軸受と、装置のフレームに対して前記像担持体に近接する位置において着脱可能に設置されて、前記フレームとの間に前記転がり軸受を挟み込んで保持する軸受保持部材と、を備え、前記ローラ部材は、前記転がり軸受を介して装置に保持され、前記軸受保持部材と前記像担持体との間にシール部材を設置したものである。

本発明は、像担持体に摺接するローラ部材における回転軸方向両端の軸部にそれぞれ転がり軸受を挿入して、ローラ部材が転がり軸受を介して装置に保持されるように構成しているため、ローラ部材に振動が生じて縞状画像等の異常画像が形成されてしまう不具合が軽減される、対向装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 プロセスカートリッジを示す断面図である。 潤滑剤供給装置とクリーニング装置との近傍を示す拡大図である。 潤滑剤供給装置を幅方向に示す概略図である。 潤滑剤供給装置の幅方向端部を示す拡大図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は、実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。図２は、図１の画像形成装置１に設置されたイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙを示す断面図である。
なお、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２ではイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙのみを代表的に図示する。

図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（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プロセスカートリッジ、１６は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のトナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、１９は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１（像担持体）上に向けて発せられる。

一方、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１（図２を参照できる。）は、それぞれ、矢印方向（反時計方向）に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１（像担持体）表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１６が設置されている。そして、転写バイアスローラ１６の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、対向装置としてのクリーニング装置１４（クリーニング部）との対向位置に達する。そして、この位置で、ブレード部材としてのクリーニングブレード１４ａと、ローラ部材としてのクリーニングローラ１４ｂと、によって感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが機械的に除去されて、除去された未転写トナーが廃トナーとしてクリーニング装置１４内に回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、潤滑剤供給装置１５（対向装置）、除電部（不図示である。）の位置を順次通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１９の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１９に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９（タイミングローラ）に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、プロセスカートリッジ１０Ｙについて詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１１と、帯電部１２（帯電ローラ）と、現像部１３（現像装置）と、クリーニング装置１４（クリーニング部）と、潤滑剤供給装置１５と、が一体的にユニットとして構成されている。

ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
図示は省略するが、感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、表面層（保護層）が順次積層されている。

図２を参照して、帯電部１２は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラである。帯電ローラ１２には不図示の電源部から所定の電圧（ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳されたものである。）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。
ここで、本実施の形態では、帯電ローラ１２が不図示の圧縮スプリングによって感光体ドラム１１に対して圧接するように構成されているが、感光体ドラム１１に対して帯電ローラ１２が微小ギャップをあけて非接触で対向するように構成することもできる。
また、本実施の形態では、帯電ローラ１２の表面をクリーニングするための帯電部クリーニングローラ４０が、帯電ローラ１２に圧接するように設置されている。

現像装置１３（現像部）は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂと、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂに対向する第２搬送スクリュ１３ｃと、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｄと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇが担持されることになる。

現像装置１３内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
なお、本実施の形態では、画質向上のために、円形度が０．９３以上であって、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０となる球形トナーをトナーＴとして使用している。
なお、トナーＴの「円形度」は、粒子投影像の周囲長に対する粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長であって、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）により計測した値に基いて求めることができる。
また、トナーＴの「重量平均径」や「個数平均径」は、粒径測定器「ＳＤ２０００」（ホソカワミクロン社製）により測定することができる。

クリーニング装置１４には、感光体ドラム１１に当接して感光体ドラム１１表面をクリーニングするブレード部材としてのクリーニングブレード１４ａと、感光体ドラム１１の表面に接触した状態で所定方向（図２の反時計方向である。）に回転して感光体ドラム１１表面をクリーニングするローラ部材としてのクリーニングローラ１４ｂと、が設置されている。
クリーニングブレード１４ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー（記録媒体Ｐから生じる紙粉、帯電部１２による放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等の付着物も含むものとする。）が機械的に掻き取られてクリーニング装置１４内に回収されることになる。なお、本実施の形態において、クリーニングブレード１４ａは、感光体ドラム１１の走行方向（回転方向）に対してカウンタ方向にて感光体ドラム１１に当接している。
クリーニングローラ１４ｂは、金属材料からなる軸部（芯金）上にブラシ毛が巻装されたブラシ状のローラ部材であって、不図示の駆動部によって図２の反時計方向に回転駆動されて、ブラシ毛が感光体ドラム１１の表面に摺接する。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナーが機械的に掻き取られてクリーニング装置１４内に回収されることになる。なお、クリーニングローラ１４ｂは、クリーニングブレード１４ａの上流側（感光体ドラム１１の回転方向上流側である。）に配設されていて、クリーニングブレード１４ａによるクリーニング機能を補完することになる。
このように構成されたクリーニング装置１４は、感光体ドラム１１（像担持体）に対向する対向装置として機能することになる。

図２、図３等を参照して、潤滑剤供給装置１５は、感光体ドラム１１に摺接する発泡弾性層が周設されて感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給するローラ部材としての潤滑剤供給ローラ１５ａ、潤滑剤供給ローラ１５ａ（発泡弾性層）に摺接する固形潤滑剤１５ｂ、固形潤滑剤１５ｂを潤滑剤供給ローラ１５ａに向けて付勢する付勢部材としての圧縮スプリング１５ｃ、感光体ドラム１１に当接して感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化（均一化）するブレード部材としての薄層化ブレード１５ｄ（均しブレード）、固形潤滑剤１５ｂを保持する保持部材１５ｅ（保持板）、圧縮スプリング１５ｃによって付勢されて潤滑剤保持部材１５ｅに保持された固形潤滑剤１５ｂをガイドするガイド部材１５ｆ（ホルダ）、等で構成される。
潤滑剤供給装置１５は、クリーニング装置１４（クリーニングブレード１４ａ）に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側（走行方向下流側）であって、帯電部１２に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。また、薄層化ブレード部材は、潤滑剤供給ローラ１５ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。

潤滑剤供給ローラ１５ａは、金属材料からなる軸部１５ａ１（芯金）上に発泡ポリウレタン（ウレタンフォーム）からなる発泡弾性層が形成されたローラ部材であって、その発泡弾性層が感光体ドラム１１表面に接触した状態で図２の反時計方向に回転する。これにより、固形潤滑剤１５ｂから潤滑剤供給ローラ１５ａを介して感光体ドラム１１上に潤滑剤が供給される。

ここで、潤滑剤供給ローラ１５ａは、ポリウレタンフォームの原料から予め発泡弾性層となるポリウレタンフォームをブロック状に形成して、必要な形状に切り出して表面を研磨して、芯金（芯材）を挿入した後に、発泡ポリウレタンを回転させながら、研磨刃を当てて軸方向に平行に刃を移動させて、所定のスポンジ厚まで切削（トラバース研削）する方法で製造されている。挿入する芯金には、発泡弾性層との接着性を高めるために、予め接着材を塗布しておいてもよい。また、トラバース研削をおこなうときに発泡ポリウレタンの回転速度や移動させる速度を変化させることで、発泡弾性層の表面に不規則な凹凸を形成することができる。
なお、潤滑剤供給ローラ１５ａの製造方法は、これに限定されることなく、例えば、別の製造方法として、芯金を収納した成形型にポリウレタンフォームの原料を注入して、発泡硬化させる方法を用いることもできる。

ローラ部材としての潤滑剤供給ローラ１５ａは、図２の反時計方向に回転する感光体ドラム１１に対してカウンタ方向（逆方向）で摺接するように回転駆動される（図２の反時計方向の回転である。）。すなわち、潤滑剤供給ローラ１５ａの回転方向は、感光体ドラム１１との摺接位置において、感光体ドラム１１の回転方向（走行方向）と逆方向になるように構成されている。
また、潤滑剤供給ローラ１５ａは、固形潤滑剤１５ｂと感光体ドラム１１とに摺接するように配置されていて、潤滑剤供給ローラ１５ａが回転することによって固形潤滑剤１５ｂから潤滑剤を掻き取り、その潤滑剤を感光体ドラム１１上に塗布する。
また、固形潤滑剤１５ｂ（潤滑剤保持部材１５ｅ）の後方部には、潤滑剤供給ローラ１５ａと固形潤滑剤４５との接触ムラをなくすために圧縮スプリング１５ｃが配置されていて、固形潤滑剤１５ｂを潤滑剤供給ローラ１５ａに付勢している。

ここで、固形潤滑剤１５ｂは、脂肪酸金属亜鉛に無機潤滑剤を含有させて形成したものである。また、脂肪酸金属亜鉛としては、少なくともステアリン酸亜鉛を含んだものが好ましい。また、無機潤滑剤としては、タルク、マイカ、窒化ホウ素のうち少なくとも１つであることが好ましい。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム１１表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム１１表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム１１表面を覆うことができる。そして、感光体ドラム１１表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好に保護できることになる。
また、タルク、マイカ、窒化ホウ素のような板状構造を有する無機潤滑剤を使用することで、クリーニング部１４（クリーニングブレード１４ａ）でのトナーや潤滑剤のすり抜けが生じにくくなり、帯電ローラ１２を汚れにくくすることができる。

また、本実施の形態における固形潤滑剤１５ｂは、原料となる粉を溶かしたものを型に流し込んで圧縮して固形化して略長方体状に形成されたものである。このような製造方法にて形成された固形潤滑剤１５ｂは、製造設備を簡略化することができて部品コストを低くすることができる。

ブレード部材としての薄層化ブレード１５ｄは、ウレタンゴム等のゴム材料からなる板状部材であって、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。薄層化ブレード１５ｄは、クリーニングブレード１４ａに対して、感光体ドラム１１の回転方向下流側（走行方向下流側）に配設されている。そして、潤滑剤供給ローラ１５ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤は、薄層化ブレード１５ｄによって、感光体ドラム１１上に均一かつ適量に薄層化される。
固形潤滑剤１５ｂを潤滑剤供給ローラ１５ａを介して感光体ドラム１１表面に塗布すると、感光体ドラム１１表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、薄層化ブレード１５ｄが潤滑剤を薄層化・均一化する部材として機能することになる。薄層化ブレード１５ｄにより、感光体ドラム１１上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。

本実施の形態において、薄層化ブレード１５ｄは、感光体ドラム１１の走行方向（回転方向）に対してカウンタ方向にて感光体ドラム１１に当接している。そして、その当接圧は１０〜６０ｇ／ｃｍ程度、当接角θは７５〜９０度程度に設定されている。薄層化ブレード１５ｄをカウンタ方向に当接させることで、感光体ドラム１１上への潤滑剤の薄層化を効率的におこなうことができる。
なお、「当接角θ」は、薄層化ブレード１５ｄが感光体ドラム１１に当接した状態（薄層化ブレード１５ｄが撓んだ状態である。）で、そのエッジ部を通る仮想線と、当接位置における接線（法線に直交する線である。）と、がなす角度である。

このように、本実施の形態では、クリーニングブレード１４ａと薄層化ブレード１５ｄとの２つのブレード部材を別々に設けているために、クリーニング性と潤滑剤塗布性とを良好に維持することができるとともに、感光体ドラム１１への潤滑剤供給によって双方のブレード部材１４ａ、１５ｄの磨耗・劣化を軽減することができる。
ここで、本実施の形態では、クリーニングブレード１４ａ及び薄層化ブレード１５ｄの表面（感光体ドラム１１に当接する部分である。）に、それぞれ、耐摩耗性コーティング処理（例えば、フッ素樹脂コーティング処理等である。）が施されている。これにより、クリーニングブレード１４ａ及び薄層化ブレード１５ｄの摩擦劣化を軽減することができる（耐久性を向上させることができる）。

図３及び図４等を参照して、潤滑剤保持部材１５ｅ（保持板）は、固形潤滑剤１５ｂを保持するための板状部材であって、一方の表面に固形潤滑剤１５ｂが貼着されている。
ガイド部材１５ｆ（ホルダ）は、固形潤滑剤１５ｂの一部と潤滑剤保持部材１５ｅと圧縮スプリング１５ｃとを内部に収納するように配設された略箱状の部材であって、その内壁面に潤滑剤保持部材１５ｅが摺接するように構成されている。また、ガイド部材１５ｆの内底面には圧縮スプリング１５ｃの一端側が接続され、圧縮スプリング１５ｃの他端側は潤滑剤保持部材１５ｅに接続されている。このような構成によって、固形潤滑剤１５ｂが消耗すると、潤滑剤保持部材１５ｅが圧縮スプリング１５ｃに付勢されてガイド部材１５ｆに案内されながらスライド移動することで、固形潤滑剤１５ｂが潤滑剤供給ローラ１５ａに押圧されることになる。
このように構成された潤滑剤供給装置１５は、感光体ドラム１１（像担持体）に対向する対向装置として機能することになる。
なお、本実施の形態における潤滑剤供給装置１５は、潤滑剤供給ローラ１５ａが玉軸受１５ｍ（転がり軸受）を介して装置１５に回転可能に保持されているが、これについては図４及び図５を用いて後で詳しく説明する。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置１３内の現像剤Ｇは、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ及び第２搬送スクリュ１３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３０からトナー補給口を介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図２の紙面垂直方向である。）。

そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード１３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード１３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。

その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード１４ａやクリーニングローラ１４ｂによってクリーニング装置１４内に回収される。その後、クリーニング工程後の感光体ドラム１１表面は、潤滑剤供給装置１５、除電部（不図示である。）を順次通過して、一連の作像プロセスが終了する。

ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３０は、交換可能に構成されたトナーボトル３１と、トナーボトル３１を保持・回転駆動するとともに現像装置１３に新品トナーＴを補給するトナーホッパ部３２と、で構成されている。また、トナーボトル３１内には、新品のトナーＴ（図２では、イエローのトナーである。）が収容されている。また、トナーボトル３１の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３１内の新品トナーＴは、現像装置１３内のトナーＴ（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像装置１３内に適宜に補給されるものである。現像装置１３内のトナーＴの消費は、感光体ドラム１１に対向する反射型フォトセンサと、現像装置１３の第２搬送スクリュ１３ｃの下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。

以下、本実施の形態において特徴的な、対向装置としての潤滑剤供給装置１５（潤滑剤塗布装置）の構成・動作について説明する。
先に図２及び図３を用いて説明したように、潤滑剤供給装置１５（対向装置）には、感光体ドラム１１（像担持体）の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材としての潤滑剤供給ローラ１５ａが設置されている。
ここで、本実施の形態における潤滑剤供給装置１５は、図４に示すように、潤滑剤供給ローラ１５ａにおける回転軸方向（図４の左右方向であって、図２の紙面垂直方向であって、幅方向と同義である。）の両端の軸部１５ａ１に、それぞれ転がり軸受としての玉軸受１５ｍが挿入（圧入）されている。そして、潤滑剤供給ローラ１５ａ（ローラ部材）は、玉軸受１５ｍ（転がり軸受）を介して潤滑剤供給装置１５に保持されている。

このように構成することで、潤滑剤供給ローラ１５ａが感光体ドラム１１と固形潤滑剤１５ｂとに摺接しながら回転することによって生じる振動が、玉軸受１５ｍによって吸収されることになる。詳しくは、潤滑剤供給ローラ１５ａの軸部１５ａ１から玉軸受１５ｍの内輪に伝達された振動は、外輪との間に点接触するように介在されたボールによって、その振動エネルギーのほとんどが回転エネルギーに変換されることで、外輪への振動伝達が遮断されることになる。そのため、玉軸受１５ｍの外輪が接触する装置の筐体部分（後述するフレーム１５ｇや軸受保持部材１５ｈである。）は、ほとんど振動することなく、感光体ドラム１１に振動が伝播されることはほとんどない。したがって、潤滑剤供給ローラ１５ａの振動によって周期をもった縞状画像等の異常画像が形成されてしまう不具合を確実に軽減することができる。

なお、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ１５ａを保持する転がり軸受として玉軸受１５ｍを用いたが、潤滑剤供給ローラ１５ａを保持する転がり軸受としてコロ軸受、針軸受、円錐コロ軸受、球面コロ軸受、等を用いることもできる。ただし、玉軸受１５ｍは、内輪と外輪との間に介在されたボールの内輪や外輪に対する接触面積が小さいため、特に、内輪から外輪への振動の伝達が遮断されやすい内部構造となっている。

ここで、本実施の形態では、図４、図５を参照して、潤滑剤供給装置１５のフレーム１５ｇ（本実施の形態では、樹脂材料で形成されていて、プロセスカートリッジ１０Ｙのフレーム（外装）に対して一体的に形成されている。）に対して感光体ドラム１１に近接する位置に、軸受保持部材１５ｈが着脱可能に設置されている。この軸受保持部材１５ｈは、樹脂材料で形成されていて、フレーム１５ｇとの間に玉軸受１５ｍを挟み込んで保持するためのものである。
詳しくは、図５に示すように、フレーム１５ｇは、玉軸受１５ｍを保持する部分が、玉軸受１５ｍの外輪の形状に合わせてＵ字状に形成されている。一方、軸受保持部材１５ｈは、玉軸受１５ｍを保持する部分が玉軸受１５ｍの外輪に線接触するように凹状に形成されるとともに、外周部がフレーム１５ｇに嵌合するように形成されている。そして、玉軸受１５ｍは、フレーム１５ｇのＵ字状に形成された部分に嵌合した状態で、玉軸受１５ｍに当接するように軸受保持部材１５ｈがフレーム１５ｇに対して挿嵌されることで、潤滑剤供給装置１５に保持（支持）されることになる。
このような構成により、潤滑剤供給装置１５（フレーム１５ｇ）に対する潤滑剤供給ローラ１５ａの位置が比較的高精度に定められることになる。また、滑剤供給装置１５（フレーム１５ｇ）に対して潤滑剤供給ローラ１５ａを比較的簡単に組み付けることができる。

なお、図５に示すように、本実施の形態において、フレーム１５ｇは、Ｕ字状に形成された部分における先端部（図５の破線で囲んだ部分であって、嵌合した状態にある玉軸受１５ｍとの境界に相当する部分である。）が、Ｃ面状（又は、Ｒ面状）に面取りされている。これにより、上述したフレーム１５ｇへの玉軸受１５ｍの組み付け作業性が向上することになる。

また、図５等を参照して、本実施の形態では、軸受保持部材１５ｈと感光体ドラム１１との間に、双方の部材１１、１５ｈの隙間を封止するように、発泡ポリウレタン等の弾性材料からなるシール部材１５ｎ（封止部材）が設置されている。これにより、潤滑剤供給装置１５の外部（潤滑剤の供給を予定していない部分である。）に潤滑剤が飛散する不具合を防止することができる。さらに、このシール部材１５ｎは、潤滑剤供給装置１５で生じた振動を感光体ドラム１１に伝達しにくくする緩衝材としても機能することになり、上述した縞状画像を軽減する効果がさらに確実に発揮されることになる。
なお、シール部材１５ｎと感光体ドラム１１との摺動抵抗を減ずるために、シール部材１５ｎの表面（感光体ドラム１１に摺接する摺接面である。）に、低摩擦コーティングを施したり、マイラー等の低摩擦材料を貼着したりすることもできる。

さらに、本実施の形態では、玉軸受１５ｍが、軸受保持部材１５ｈにおけるシール部材１５ｎの貼着面（感光体ドラム１１との対向面であって、図５において一点鎖線で示す部分である。）に対して、感光体ドラム１１に近づかない位置に配設されている。これにより、シール部材１５ｎが玉軸受１５ｍによって押し潰されて変形することがないため、狙いのシール性を確保しやすくなる。

なお、ここまで、対向装置としての潤滑剤供給装置１５における特徴的な構成について説明したが、対向装置としてのクリーニング装置１４にも同じような特徴的な構成が採用されている。詳しくは、図示は省略するが、ローラ部材としてのクリーニングローラ１４ｂの回転軸方向両端の軸部にそれぞれ玉軸受（転がり軸受）が挿入（圧入）されていて、その玉軸受を介してクリーニングローラ１４ｂがクリーニング装置１４に保持されている。さらに、潤滑剤供給装置１５におけるフレーム１５ｇ、軸受保持部材１５ｈ、シール部材１５ｎの構成も、クリーニング装置１４で同様に採用されている。
これにより、クリーニング装置１４においても、上述した種々の効果と同様の効果が発揮されることになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１（像担持体）に摺接するローラ部材としての潤滑剤供給ローラ１５ａやクリーニングローラ１４ｂにおける回転軸方向両端の軸部にそれぞれ玉軸受１５ｍ（転がり軸受）を挿入して、潤滑剤供給ローラ１５ａやクリーニングローラ１４ｂが玉軸受１５ｍを介して潤滑剤供給装置１５やクリーニング装置１４に保持されるように構成しているため、潤滑剤供給ローラ１５ａやクリーニングローラ１４ｂに振動が生じて縞状画像等の異常画像が形成されてしまう不具合を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、クリーニング装置１４及び潤滑剤供給装置１５を、感光体ドラム１１及び帯電部１２及び現像部１３と一体化してプロセスカートリッジ２０を構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、クリーニング装置１４や潤滑剤供給装置１５を、プロセスカートリッジの構成部材とせずに、それぞれ単体で装置本体１に交換可能に設置されるように構成することもできる。このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部（クリーニング装置）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

また、本実施の形態では、２成分現像剤を用いる２成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、１成分現像剤を用いる１成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、像担持体としての感光体ドラム１１に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１５に対して本発明を適用したが、像担持体としての感光体ベルトに潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置に対しても当然に本発明を適用することができる。さらには、本実施の形態における像担持体としての中間転写ベルト１７に対して、潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置や、未転写トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング部１９に対しても本発明を適用することができる。

また、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ１５ａとして芯金上に発泡弾性層が形成されたものを用いたが、潤滑剤供給ローラ１５ａとして芯金の外周に直毛状又はループ状のブラシ毛が巻装されたものを用いることもできる。その場合、ブラシ毛としては、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アクリル、ビニロン、塩化ビニル等の樹脂繊維を用いることができ、必要に応じてカーボン等の導電付与剤が混入された導電繊維を用いることができる。また、ブラシ毛は、長さ（毛足）が０．２〜２０ｍｍ、ブラシ密度が２〜１０万Ｆ／ｉｎｃｈ²のものを用いることができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態と同様に玉軸受１５ｍ（転がり軸受）を設けることで、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ１５ａとクリーニングローラ１４ｂとをそれぞれ玉軸受（転がり軸受）を介して装置に保持するように構成したが、潤滑剤供給ローラ１５ａのみを玉軸受（転がり軸受）を介して装置に保持するように構成することもできる。特に、潤滑剤供給ローラ１５ａは、感光体ドラム１１と固形潤滑剤１５ｂとに摺接していて大きな振動が生じやすいために、作像系全体において異常画像を軽減する方策としての寄与率が高くなる。
さらに、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ１５ａやクリーニングローラ１４ｂに対して玉軸受（転がり軸受）を介して装置に保持するように構成したが、感光体ドラム１１に接触する帯電ローラ１２に対して玉軸受（転がり軸受）を介して帯電装置（対向装置）に保持するように構成することもできる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ プロセスカートリッジ、
１１ 感光体ドラム（像担持体）、 １２ 帯電部、
１３ 現像装置（現像部）、
１４ クリーニング装置（対向装置）、
１４ａ クリーニングブレード、
１４ｂ クリーニングローラ（ローラ部材）、
１５ 潤滑剤供給装置（対向装置）、
１５ａ 潤滑剤供給ローラ（ローラ部材）、
１５ｂ 固形潤滑剤（保護剤）、
１５ｃ 圧縮スプリング（付勢部材）、
１５ｄ 薄層化ブレード、
１５ｇ フレーム、
１５ｈ 軸受保持部材、
１５ｍ 玉軸受（転がり軸受）、
１５ｎ シール部材。

特開２００７−１４０３９１号公報 特許第４６８９２４６号公報

Claims (9)

1. トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、
   前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、
   前記ローラ部材における回転軸方向両端の軸部にそれぞれ挿入された転がり軸受と、
   装置のフレームに対して前記像担持体に近接する位置において着脱可能に設置されて、前記フレームとの間に前記転がり軸受を挟み込んで保持する軸受保持部材と、
   を備え、
   前記ローラ部材は、前記転がり軸受を介して装置に保持され、
   前記軸受保持部材と前記像担持体との間にシール部材を設置したことを特徴とする対向装置。
2. 前記転がり軸受は、前記軸受保持部材における前記シール部材の貼着面に対して前記像担持体に近づかない位置に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の対向装置。
3. 前記フレームは、前記転がり軸受を保持する部分が、前記転がり軸受の外輪の形状に合わせてＵ字状に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の対向装置。
4. 前記フレームは、前記Ｕ字状に形成された部分における先端部が面取りされたことを特徴とする請求項３に記載の対向装置。
5. 当該対向装置は、前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置であって、
   所定方向に回転して前記像担持体に摺接する潤滑剤供給ローラと、
   前記潤滑剤供給ローラに圧接するように付勢部材によって付勢されるとともに、前記潤滑剤供給ローラに摺接する固形潤滑剤と、
   を備え、
   前記ローラ部材は、前記潤滑剤供給ローラであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の対向装置。
6. 当該対向装置は、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置であって、
   所定方向に回転して前記像担持体に摺接するクリーニングローラと、
   前記像担持体に当接するクリーニングブレードと、
   を備え、
   前記ローラ部材は、前記クリーニングローラであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の対向装置。
7. 前記転がり軸受は、玉軸受であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の対向装置。
8. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項７のいずれかに記載の対向装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の対向装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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