JP5742145B2 - 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
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(1):固形状潤滑剤と、回転しながら前記固形状潤滑剤に当接することで該固形状潤滑剤から粉体状の潤滑剤として削り取り、像担持体に塗布する潤滑剤塗布用のブラシローラと、前記当接のための力を与えるため前記ブラシローラに前記固形状潤滑剤を押し当てる加圧手段とを有し、前記ブラシローラは軸となる心金の上にブラシ繊維を植毛したシートを螺旋状に巻きつけた構成であり、前記ブラシローラ外径についてその軸方向の形状を、ブラシ繊維の巻き方向および前記ブラシローラの回転方向に応じて前記固形状潤滑剤が受ける前記ブラシローラの軸方向での搬送力の方向で上流側の一端側に対して下流側の他端側を大径とする潤滑剤塗布装置とした(請求項1)。
(2):(1)記載の潤滑剤塗布装置において、前記ブラシローラ外径の軸方向の形状を、前記搬送力の方向で上流側の一端側から下流側の他端側へ徐々に外径が大きくなるテーパ形状とした(請求項2)。
(3):(1)記載の潤滑剤塗布装置において、前記ブラシローラ外径の軸方向の形状を、前記搬送力の方向で下流側の他端部のみ大径とした(請求項3)。
(4):(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の潤滑剤塗布装置において、前記ブラシローラの外径方向の形状を、前記ブラシローラの心金の径を変えることにより形成した(請求項4)。
(5):像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体にトナーを供給する現像手段と、前記像担持体に残留するトナーを回収するクリーニング手段のうちの少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されているプロセスカートリッジにおいて、(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の潤滑剤塗布装置を備えていることとした(請求項5)。
(6):像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に露光して静電潜像を作成する露光手段と、前記像担持体にトナーを供給して静電潜像をトナーにより可視画像化する現像手段と、前記像担持体上に形成された可視画像を被転写体に転写する転写手段と、前記像担持体に転写後に残留するトナーを回収するクリーニング手段とを備える画像形成装置において、(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の潤滑剤塗布装置を備えることとした(請求項6)。
(7):(6)に記載の画像形成装置において、前記ブラシローラを回転させる駆動手段と、前記駆動手段による回転速度を変化させる制御手段とを有し、前記制御手段により前記ブラシローラの回転速度を変更可能とした(請求項7)。
(8):(7)に記載の画像形成装置において、前記像担持体上に形成される画像パターンを読み取る画像パターン判定手段を有し、前記画像パターン判定手段により読み取られた画像パターンに応じて、前記制御手段により前記ブラシローラの回転速度を変化させることとした(請求項8)。
(9):(7)または(8)の何れかに記載の画像形成装置において、使用環境の温湿度を検出する温湿度検出手段を有し、前記制御手段は前記温湿度検出手段の値に応じて、ブラシローラの回転速度を変化させることとした(請求項9)。
本発明の実施の形態を比較例と対比して説明する。
図1は本発明にかかる潤滑剤材塗布装置44の例であり、ブラシローラ1の回転方向に応じて固形状潤滑剤が受けるブラシローラの軸方向での搬送力の方向6で上流側の一端側(図中左端側)に対して下流側の他端側(図中右端側)を大径とし、その態様として上記一端側から上記他端側へ徐々に外径が大きくなるテーパ形状としたものである。
収納スペース2には該スペースに緩く嵌合する長尺な直方体状の固形潤滑剤Jが、板状の保持台3に保持されている。保持台3と収納スペース2の底部との間には、ブラシローラ1の軸方向での2箇所で伸長性の加圧用ばね4が配置されている。このばね4の弾性により、固形潤滑剤Jはブラシローラ1側に向けて押圧されている。ばね4の弾性による固形潤滑剤Jのブラシローラ1に向けた移動は、固形潤滑剤Jの表面部がブラシローラ1と当接することにより阻止されている。固形状潤滑剤J及び保持台3は収納スペース2内でブラシローラ1に対して接離する方向(ばね4による押圧方向)に移動可能な隙間を有している。なお、図示しないが、潤滑剤塗布用ブラシローラ1は像担持体の一例であるドラム状をした感光体に接している。
本発明にかかる潤滑剤材塗布装置44の他の例であり、図3に例示するように、ブラシローラ1の回転方向に応じて固形状潤滑剤が受けるブラシローラの軸方向での搬送力の方向6で上流側の一端側(図中左端側)に対して下流側の他端側(図中右端側)を大径とし、その態様として前記搬送力の方向で下流側の他端部のみ大径の形状としたものである。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に露光して静電潜像を作成する露光手段と、前記像担持体にトナーを供給して静電潜像をトナーにより可視画像化する現像手段と、前記像担持体上に形成された可視画像を被転写体に転写する転写手段と、前記像担持体に転写後に残留するトナーを回収するクリーニング手段とを備える画像形成装置に使用される潤滑剤塗布装置は、ブラシ巻き方向や回転方向による固形状潤滑剤の搬送力によって生じる潤滑剤のブラシローラの軸方向でのバラツキを規制する内容であるため画像形成装置における転写方式(直接転写方式や中間転写方式)は問わず適用可能である。
図6はフルカラー画像を形成できる画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。ここに示した画像形成装置は、複数の支持ローラ54,55,56に巻き掛けられて矢印A方向に回転駆動される無端状の記録媒体搬送ベルト63と、その記録媒体搬送ベルト63に対向配置された第1乃至第4のプロセスカートリッジ45Y,45C,45M,45BKを有している。各プロセスカートリッジ45Y乃至45BKは、それぞれ異なった色のトナー像が形成される像担持体としての感光体40Y,40C,40M,40BKを有し、その各感光体上に形成された各トナー像は、記録媒体搬送ベルト63によって搬送される記録媒体に重ねて転写される。ドラム状の感光体に代えて、無端ベルトより成る感光体を用いることもできる。また、図6における符号15は、画像形成装置本体を示している。
ここでは、ブレードの上流側に配置した場合の例を図5により説明する。
潤滑剤塗布装置のブラシローラは、潤滑剤塗布を行うと同時に、転写後の感光体に残留したトナーを除去するクリーニングブレードの補助の役割も担う。ブラシローラで回収したトナーは、固形状潤滑剤Jの当接位置に至る前に遠心力やフリッカー部材等でブラシ上から取り除かれる構成とされている。ブラシローラや、クリーニングブレードによって回収されたトナーは、搬送部材により運ばれ、プロセスカートリッジ内の貯留部や画像形成装置に設けられたトナー回収容器等に収納される。画像形成装置は、上記のような構成となっているため、本発明の潤滑剤塗布装置を搭載して使用することが可能であり、その効果を発揮することができる。
感光体40は、その使用状況に応じて、潤滑剤の必要量が異なってくる。そのため、図6に示した画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジ45Yの部位を取り出した図7に示すように、潤滑剤塗布用ブラシローラの回転速度を変化させる制御手段66を有することとし、潤滑剤塗布量の最適化を図る。
感光体の表面状態は、感光体上に形成されたトナー像の画像面積率により変化し、潤滑剤の必要量も変わってくる。そこで、図7に示すように、感光体40Y上に形成される画像パターンを読み取る画像パターン判定手段を有し、該画像パターン判定手段により読み取られた画像パターンに応じて、制御手段66によりブラシローラ1の回転速度を変化させる。ここでいう画像パターンとは、感光体40Y上に形成されるトナー像の画像面積率であり、画像形成装置において、形成しようとする画像の画像面積率は制御手段66で把握される情報である。そこで、制御手段66に設けられた画像パターン判定手段66aが有する画像面積率の情報を用いて制御手段66によりブラシローラ1の回転速度を変化させることとしている。制御手段66は、画像面積率と、画像面積率に対応した適切な回転速度の実験等のデータテーブルを有し、適正な回転速度となるように制御を行う。例えば、画像面積率が高い場合は固形状潤滑剤Jからの塗布量を増やし、低い場合は固形状潤滑剤Jからの塗布量を少なくする等のため、ブラシローラ1の回転速度を制御することとした。
潤滑剤塗布装置44は使用環境の温湿度によって潤滑剤状態やブラシでの削り量が変化し、潤滑剤の塗布量が変化してしまう。そこで、本発明の潤滑剤塗布装置においても、画像形成装置の設置環境に温湿度検知センサ67を設け、検知した温湿度情報を制御手段66で入力して、温湿度情報の大小に応じてブラシローラの回転速度を変化させる。制御手段66は、温湿度と、温湿度に対応した適切な回転速度の実験等のデータテーブルを有し、温湿度情報が高い場合は固形状潤滑剤が削られやすくなるので低速傾向、低い場合は固形状潤滑剤が固く削られ難くなるので高速傾向とするなど、適正な回転速度となるように制御を行う。ブラシローラの回転速度を温湿度によって変化させることで、より最適化を図ることができる。また、温湿度検知センサ67からの温湿度情報と、画像パターン判定手段66aからの画像面積率の両者を勘案した適切な回転速度情報をデータテーブルから求め、駆動装置17を制御するようにすることもできる。
1a心金
収納スペース2
保持台3
側壁面3a
ばね4
矢印A、B、5、6、8、46
7 楕円マーク
10a 右端部
13、14 スクリュー
15 画像形成装置本体
16 ユニットケース
17 駆動装置
18 露光装置
23 現像ローラ
24 ドクターブレード
31 潤滑剤収容ホルダ
40、40Y、40C、40M、40BK 感光体
41 帯電手段
42 現像手段
43 クリーニング手段
43a クリーニングブレード
44、44X 潤滑剤塗布装置
45、45Y、45C、45M、45BK プロセスカートリッジ
46 給紙カセット
47 給紙ローラ
48 給紙装置
49 転写ローラ
54、55、56 支持ローラ
57 クリーニングケース
58 ブレードホルダ
59 トナー搬送スクリュー
63 記録媒体搬送ベルト
66 制御手段
66a 画像パターン判定手段
67 温湿度検知センサ
D 現像剤
J 固形状潤滑剤
K 螺旋条
L レーザ光
P 記録媒体
Claims (9)
- 固形状潤滑剤と、回転しながら前記固形状潤滑剤に当接することで該固形状潤滑剤から粉体状の潤滑剤として削り取り、像担持体に塗布する潤滑剤塗布用のブラシローラと、前記当接のための力を与えるため前記ブラシローラに前記固形状潤滑剤を押し当てる加圧手段とを有し、
前記ブラシローラは軸となる心金の上にブラシ繊維を植毛したシートを螺旋状に巻きつけた構成であり、前記ブラシローラ外径についてその軸方向の形状を、ブラシ繊維の巻き方向および前記ブラシローラの回転方向に応じて前記固形状潤滑剤が受ける前記ブラシローラの軸方向での搬送力の方向で上流側の一端側に対して下流側の他端側を大径としたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 - 請求項1記載の潤滑剤塗布装置において、
前記ブラシローラ外径の軸方向の形状を、前記搬送力の方向で上流側の一端側から下流側の他端側へ徐々に外径が大きくなるテーパ形状としたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 - 請求項1記載の潤滑剤塗布装置において、
前記ブラシローラ外径の軸方向の形状を、前記搬送力の方向で下流側の他端部のみ大径の形状としたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置において、
前記ブラシローラの外径方向の形状を、前記ブラシローラの心金の径を変えることにより形成したことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 - 像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体にトナーを供給する現像手段と、前記像担持体に残留するトナーを回収するクリーニング手段のうちの少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されているプロセスカートリッジにおいて、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に露光して静電潜像を作成する露光手段と、前記像担持体にトナーを供給して静電潜像をトナーにより可視画像化する現像手段と、前記像担持体上に形成された可視画像を被転写体に転写する転写手段と、前記像担持体に転写後に残留するトナーを回収するクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6に記載の画像形成装置において、
前記ブラシローラを回転させる駆動手段と、前記駆動手段による回転速度を変化させる制御手段とを有し、前記制御手段により前記ブラシローラの回転速度を変更可能としたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7に記載の画像形成装置において、
前記像担持体上に形成される画像パターンを読み取る画像パターン判定手段を有し、前記画像パターン判定手段により読み取られた画像パターンに応じて、前記制御手段により前記ブラシローラの回転速度を変化させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7または8の何れかに記載の画像形成装置において、
使用環境の温湿度を検出する温湿度検出手段を有し、前記制御手段は前記温湿度検出手段の値に応じて、ブラシローラの回転速度を変化させることを特徴とする画像形成装置。
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