CN101614994B - 润滑剂施加装置、图像形成组件及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种润滑剂施加装置以及采用该润滑剂施加装置的图像形成组件和图像形成装置，所述润滑剂施加装置面向可旋转体并将固态润滑剂施加在所述可旋转体上，所述润滑剂施加装置包括：润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆形截面形状，并且所述润滑辊与所述可旋转体接触；以及挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述可旋转体挤压，其中，被所述挤压机构挤压在所述可旋转体上的所述润滑辊在其不相对于所述可旋转体旋转的状态下施加所述润滑剂，并且当由于与所述可旋转体的接触而产生的旋转扭矩超过预定值时，所述润滑辊随着所述可旋转体的旋转而旋转。

Description

润滑剂施加装置、图像形成组件及图像形成装置

技术领域

本发明涉及润滑剂施加装置以及采用该润滑剂施加装置的图像形成组件和图像形成装置。

背景技术

作为常规的图像形成装置，例如已经提出了JP-A-11-212372(实例，图1)、JP-A-2000-347534(该发明的示例性实施例，图1)和JP-A-2007-65100(该发明的最佳实施方式，图4)中所披露的装置。

JP-A-11-212372(实例，图1)涉及这样一种技术，即：其中包括用于直接地将固态润滑剂施加在图像载体上的部分，并且该图像载体和转印部件之间的静摩擦系数始终保持在0.4或更小。

JP-A-2000-347534(该发明的示例性实施例，图1)涉及这样一种技术，即：其中包括用于将润滑剂施加在图像载体的表面上的施加部分，并且在该施加部分中，具有三层结构(弹性层布置在基部和润滑剂层之间)的旋转辊用作施加部件，并且该旋转辊旋转同时相对于该图像载体产生相对周向速度差。

JP-A-2007-65100(该发明的最佳实施方式，图4)涉及这样一种技术，其中包括：固态润滑剂；由辊子构成的润滑剂供给部件，其与该固态润滑剂接触并将润滑剂施加在图像载体上；以及润滑剂挤压部件，其挤压该固态润滑剂并使润滑剂与该润滑剂供给部件接触。

发明内容

本发明要解决的技术问题是有效地抑制由于异物进入到可旋转体和固态润滑剂之间的接触部分而导致的例如图像载体等可旋转体的损坏，同时将固态润滑剂到该可旋转体的表面上的施加性能保持在满意的水平。

(1)根据本发明的第(1)方面，上述润滑剂施加装置是面向可旋转体并将固态润滑剂施加在所述可旋转体上的装置，所述润滑剂施加装置包括：润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆形截面形状，并且所述润滑辊与所述可旋转体接触；以及挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述可旋转体挤压，其中，被所述挤压机构挤压在所述可旋转体上的所述润滑辊在其不相对于所述可旋转体旋转的状态下施加所述润滑剂，并且当由于与所述可旋转体的接触而产生的旋转扭矩超过预定值时，所述润滑辊随着所述可旋转体的旋转而旋转。

(2)根据本发明的第(2)方面，在本发明第(1)方面的润滑剂施加装置中，所述挤压机构利用自重或挤压弹簧来挤压所述润滑辊。

(3)根据本发明的第(3)方面，上述润滑剂施加装置是面向可以保持调色剂图像的图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上的装置，所述润滑剂施加装置包括：润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；以及挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压，其中，被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊在其不相对于所述图像载体旋转的状态下施加所述润滑剂，并且当由于与所述图像载体的接触而产生的旋转扭矩超过预定值时，所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

(4)根据本发明的第(4)方面，上述润滑剂施加装置是面向可以保持调色剂图像的图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上，所述润滑剂施加装置包括：润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压；以及旋转控制机构，当绕着被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊的所述支撑轴的旋转扭矩小于预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，并且当所述旋转扭矩大于或等于所述预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构使所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

(5)根据本发明的第(5)方面，在本发明第(3)或第(4)方面的润滑剂施加装置中，所述挤压机构利用自重或挤压弹簧来挤压所述润滑辊。

(6)根据本发明的第(6)方面，在本发明第(3)至第(5)方面的任一方面的润滑剂施加装置中，无论所述润滑辊的所述固态润滑剂的消耗量如何，所述挤压机构都抑制挤压力的变化。

(7)根据本发明的第(7)方面，在本发明第(3)至第(6)方面的任一方面的润滑剂施加装置中，所述润滑辊的所述支撑轴可以沿着所述挤压机构的挤压方向移动。

(8)根据本发明的第(8)方面，在本发明第(4)至第(7)方面的任一方面的润滑剂施加装置中，所述旋转控制机构是装在所述润滑辊的所述支撑轴上的扭矩限制器。

(9)根据本发明的第(9)方面，在本发明第(3)至第(8)方面的任一方面的润滑剂施加装置中，所述润滑剂施加装置还包括：位置变更机构，其使所述润滑辊的与所述图像载体的接触部分可变。

(10)根据本发明的第(10)方面，在本发明第(9)方面的润滑剂施加装置中，所述润滑剂施加装置还包括：位置检测器，其可以检测所述润滑辊的旋转位置。

(11)根据本发明的第(11)方面，上述图像形成组件是包括图像载体和润滑剂施加装置的组件，所述图像载体可以保持调色剂图像，所述润滑剂施加装置面向所述图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上，所述图像形成组件可拆卸地安装在图像形成装置的壳体上，所述润滑剂施加装置包括：润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压；以及旋转控制机构，当绕着被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊的所述支撑轴的旋转扭矩小于预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，并且当所述旋转扭矩大于或等于所述预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构使所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

(12)根据本发明的第(12)方面，上述图像形成装置是包括图像载体和润滑剂施加装置的装置，所述图像载体可以保持调色剂图像，所述润滑剂施加装置面向所述图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上，所述润滑剂施加装置包括：润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压；以及旋转控制机构，当绕着被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊的所述支撑轴的旋转扭矩小于预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，并且当所述旋转扭矩大于或等于所述预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构使所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

(13)根据本发明的第(13)方面，在本发明第(12)方面的图像形成装置中，所述图像形成装置还包括：清洁装置，其具有与所述图像载体接触的清洁部件，所述清洁部件通过刮除残留在所述图像载体上的异物来清洁所述图像载体，其中，所述润滑剂施加装置沿所述图像载体的运动方向布置在所述清洁部件的下游。

(14)根据本发明的第(14)方面，在本发明第(13)方面的图像形成装置中，所述图像形成装置还包括：潜像写入装置，其将静电潜像写入到所述图像载体上；以及显影装置，其用调色剂使形成在所述图像载体上的所述静电潜像成为可见图像，其中，所述润滑剂施加装置沿所述图像载体的运动方向布置在所述潜像写入装置的静电潜像写入位置的上游。

(15)根据本发明的第(15)方面，在本发明第(14)方面的图像形成装置中，所述图像形成装置还包括：转印装置，其将所述图像载体上的所述调色剂图像转印到作为记录部件的纸张上。

根据本发明的第(1)方面，可以有效地抑制由于异物进入到可旋转体和固态润滑剂之间的接触部分而导致的可旋转体的损坏，同时将固态润滑剂到该可旋转体的表面上的施加性能保持在满意的水平。

根据本发明的第(2)方面，可以容易地施加可旋转体和润滑辊之间的接触压力。

根据本发明的第(3)方面，可以有效地抑制由于异物进入到图像载体和固态润滑剂之间的接触部分而导致的图像载体的损坏，同时将固态润滑剂到该图像载体的表面上的施加性能保持在满意的水平。

根据本发明的第(4)方面，可以有效地抑制由于异物进入到图像载体和固态润滑剂之间的接触部分而导致的图像载体的损坏，同时将固态润滑剂到该图像载体的表面上的施加性能保持在满意的水平。

根据本发明的第(5)方面，可以容易地施加图像载体和润滑辊之间的接触压力。

根据本发明的第(6)方面，可以减小图像载体和润滑辊之间接触压力的变化，并且可以使固态润滑剂的施加性能以及在施加大于预定值的旋转扭矩时润滑辊的旋转性能稳定。

根据本发明的第(7)方面，使润滑辊的支撑轴的位置可变，从而可以抑制挤压机构的挤压力的变化。

根据本发明的第(8)方面，可以用简单的构造实现旋转控制机构。

根据本发明的第(9)方面，可以消除由于润滑辊而导致的固态润滑剂的不均匀消耗，并且可以延长润滑辊的寿命。

根据本发明的第(10)方面，润滑辊的旋转位置可以是已知的，从而可以选择性地进行通过位置变更机构变更润滑辊的位置的操作。

根据本发明的第(11)方面，可以容易地构造其中装入润滑剂施加装置的图像形成组件，该润滑剂施加装置可以有效地抑制由于异物进入到图像载体和固态润滑剂之间的接触部分而导致的图像载体的损坏，同时将固态润滑剂到该图像载体的表面上的施加性能保持在满意的水平。

根据本发明的第(12)方面，可以容易地构造其中装入润滑剂施加装置的图像形成装置，该润滑剂施加装置可以有效地抑制由于异物进入到图像载体和固态润滑剂之间的接触部分而导致的图像载体的损坏，同时将固态润滑剂到该图像载体的表面上的施加性能保持在满意的水平。

根据本发明的第(13)方面，可以抑制异物到图像载体和固态润滑剂之间的接触部分中的有害进入。

根据本发明的第(14)方面，可以在防止异物进入的状态下在图像载体的表面上形成由润滑剂构成的覆盖层。

根据本发明的第(15)方面，可以有效地防止出现这样的情况，即：在转印装置进行转印的部分中，纸张的滑石粉成分朝向图像载体转移。

附图说明

基于下列附图，对本发明的示例性实施例进行详细说明，其中：

图1A是示意性示出应用本发明的图像形成装置的示例性实施例的简图，图1B是示意性示出图1A所示润滑剂施加装置的简图；

图2A是示出作用在润滑辊上的旋转扭矩小于旋转控制机构的限制扭矩的情况下润滑剂施加装置的操作实例的简图，图2B是示出作用在润滑辊上的旋转扭矩大于或等于旋转控制机构的限制扭矩的情况下润滑剂施加装置的操作实例的简图；

图3是示出在示例性实施例1中使用的图像形成装置的总体构造的简图；

图4是示出在示例性实施例1中使用的图像形成部分的周围的构造的简图；

图5A是详细示出图4所示润滑剂施加装置的简图，图5B是主要部分的透视图；

图6A是示出在示例性实施例中使用的扭矩限制器的实例的简图，图6B是在图6A中箭头B的方向上看去的视图；

图7是在示例性实施例1中使用的扭矩限制器的特性模型图的实例的视图；

图8是示出润滑剂施加装置的初始状态和润滑剂施加装置的暂时变化状态的简图；

图9是示出对在示例性实施例1中使用的扭矩限制器的限制扭矩进行设定的技术的简图；

图10A是示出作用在润滑辊上的旋转扭矩小于扭矩限制器的限制扭矩的情况下在示例性实施例1中使用的润滑剂施加装置的操作实例的简图，图2B是示出作用在润滑辊上的旋转扭矩大于或等于扭矩限制器的限制扭矩的情况下在示例性实施例1中使用的润滑剂施加装置的操作实例的简图。

图11A是示出由在示例性实施例1中使用的润滑剂施加装置形成的润滑剂层导致的转印部分中的操作的简图，图11B是示出在润滑剂施加装置不形成润滑剂层的情况下转印部分中的操作的简图；

图12是示出在示例性实施例1中使用的润滑剂施加装置的变型的简图；

图13A是示意性示出在示例性实施例2的图像形成装置中使用的润滑剂施加装置的简图，图13B是示出锁定位置变更机构的实例的简图；

图14是示出在示例性实施例2中使用的润滑剂施加装置的操作过程的简图；

图15是示意性示出在示例性实施例3的图像形成装置中使用的润滑剂施加装置的简图；

图16是示出将在实例1中使用的润滑辊设定在静止状态的使用条件的简图；以及

图17是示出作用在处于实例2所采用的使用条件下的润滑辊上的正常状态和异常状态1至3下的旋转扭矩的简图。

具体实施方式

示例性实施例的概要

首先，参照图1A、1B、2A和2B，对作为本发明的实例的图像形成装置的示例性实施例的概要进行说明。

在下列实施例中，举例说明图像载体作为施加润滑剂的对象，但是该对象可以不限于此。任何可旋转体都可以作为施加润滑剂的对象。

参照图1A，图像形成装置包括图像载体1和润滑剂施加装置2，该图像载体1可以保持调色剂图像，该润滑剂施加装置2面向图像载体1并将固态润滑剂施加在图像载体1上。

在各种技术手段中，可以适当地选择感光部件、介电部件等中的任何一种作为图像载体1，只要其能够保持调色剂图像即可，并且图像载体1可以具有例如鼓式形状或带式形状等任何形状。

例如，在使用图像载体1的图像形成系统采用电子照相方法或静电记录方法的情况下，可以使用图像形成装置，如图1A所示，该图像形成装置包括：潜像写入装置3，其将静电潜像写入到图像载体1上；显影装置4，其用调色剂使在图像载体1上形成的静电潜像成为可见图像；转印装置5，其将图像载体1上的调色剂图像转印到作为记录部件的纸张7上；以及清洁装置6，其具有与图像载体1接触的清洁部件6a，并且清洁装置6通过用清洁部件6a刮除残留在图像载体1上的异物来清洁该图像载体。

潜像写入装置3是进行写入静电潜像的操作的装置，其由例如充电装置和曝光装置的组合构成，或者作为选择，潜像写入装置3也可以是利用离子流直接写入静电潜像的装置。

显影装置4可以是能够借助于调色剂使图像载体1上的静电潜像可见的任何装置。作为显影剂，可以使用包含调色剂和载体的双组分显影剂、主要包含调色剂的单组分显影剂等。

图1A示出了将图像载体1上的调色剂图像转印到作为记录部件的纸张7上的转印装置5。然而，本发明不限于此，而是也可以适用于这样的形式，即：在图像转印到记录部件上之前，中间转印部件在中间保持图像载体1上的调色剂图像。

此外，图1A示出了这样的形式，即：清洁装置6通过利用清洁部件6a刮除残留在图像载体1上的异物来使用清洁部件6a清洁该图像载体。然而，本发明不限于此，而是也可以适用于这样的形式，即：具有刷式形状或辊式形状的清洁部件单独使用或与清洁部件6a一起使用。

在示例性实施例中，润滑剂施加装置2可以与图像载体1分离并独立于图像载体1而布置，或者作为选择，图像载体1和润滑剂施加装置2可以构造为图像形成组件，其中至少该图像载体和该润滑剂施加装置可拆卸地安装在图像形成装置的壳体上。

如图1B所示，在示例性实施例中使用的润滑剂施加装置2包括：润滑辊10，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴11周围形成为圆形截面形状，并且润滑辊10与图像载体1接触；挤压机构12，其将润滑辊10朝向图像载体1挤压；以及旋转控制机构13，当绕着被挤压机构12挤压在图像载体1上的润滑辊10的支撑轴11的旋转扭矩小于预定旋转扭矩TS时，旋转控制机构13限制润滑辊10的旋转，并且当该旋转扭矩大于或等于该预定旋转扭矩TS时，旋转控制机构13使润滑辊10随着图像载体1的旋转而旋转。

润滑辊10需要具有这样的形式，即：固态润滑剂在支撑轴11周围形成为辊式形状。作为固态润滑剂，可以采用多种已知材料中的任何一种，例如硬脂酸锌。

可以适当地选择包括挤压润滑辊10的机构的任何构造作为挤压机构12。例如，在利用润滑辊10的自重的情况下，支撑轴接纳部分布置在支撑润滑辊10的部件中，以便该润滑辊的自重用作挤压力。可以通过实验等来检查当例如调色剂、载体或纸粉等异物进入到润滑辊10和图像载体1之间的接触部分中时绕着润滑辊10的支撑轴11产生的旋转扭矩。然后，可以在旋转控制机构13中预先确定“预定旋转扭矩”。

根据示例性实施例，如图2A所示，在作用小于预定旋转扭矩TS的旋转扭矩RT₁的状态下，旋转控制机构13限制润滑辊10的旋转，因此润滑辊10保持在静止状态并且固态润滑剂施加在图像载体1的表面上。相反，如图2B所示，在作用大于或等于预定旋转扭矩TS的旋转扭矩RT₂的状态下，使润滑辊10随着图像载体1的旋转而旋转。因此，进入到图像载体1和润滑辊10之间的接触部分中的异物16与润滑辊10的旋转一起移动并从该接触部分中排出。

在各种技术手段中，挤压机构12的典型形式是利用自重或挤压弹簧挤压润滑辊10的机构。

挤压机构12的优选形式是无论润滑辊10的固态润滑剂的消耗量如何都抑制挤压力的变化的机构。这里，术语“抑制挤压力的变化”包括挤压力恒定的形式以及挤压力略微改变的形式。仅仅要求挤压力基本上保持恒定。

支撑润滑辊10的优选结构具有这样的形式，即：润滑辊10的支撑轴11可以沿着挤压机构12的挤压方向移动。

旋转控制机构13的典型形式是装在润滑辊10的支撑轴11上的扭矩限制器。用作旋转控制机构13的扭矩限制器不限于采用螺旋弹簧系统的限制器，而可以是采用各种已知系统中的任何一种的限制器。

在图像载体1和润滑辊10之间的接触部分向一个部分偏移的情况下，图像形成装置可以包括位置变更机构15，位置变更机构15使润滑辊10的与图像载体1的接触部分可变。位置变更机构15可以手动操作，或者可以以预定定时自动地进行位置变更操作。

此外，在加入位置变更机构15的构造的优选形式中，该构造可以包括能够检测润滑辊10的旋转位置的位置检测器。根据这种形式，该位置检测器可以检测出润滑辊10的旋转位置。此时，例如在大于或等于预定旋转扭矩的旋转扭矩作用在润滑辊10上的情况下，润滑辊10随着图像载体1的旋转而旋转。可以仅在润滑辊10处于非旋转状态较长时间的情况下选择性地变更润滑辊10的旋转位置。

可以适当地选择布置润滑剂施加装置2的位置，只要该位置在图像载体1的周围即可。从图像载体1上的异物16难以进入到图像载体和润滑辊10之间的接触部分中的观点来看，优选的是将润滑剂施加装置沿图像载体1的运动方向至少布置在清洁装置6的清洁部件6a的下游，更优选的是将润滑剂施加装置沿图像载体1的运动方向布置在潜像写入装置3的静电潜像写入位置的上游。

润滑剂施加装置2在图像载体1的表面上形成润滑剂层。在润滑剂层经过转印装置5的转印部分的布置方案中，即使当作为记录部件的纸张7输送到转印装置5的转印部分时，纸张7的滑石粉成分也会与图像载体1的润滑剂层接触。因此，纸张7的滑石粉成分几乎不会朝向图像载体1转移。从而，难以出现纸张7的滑石粉成分朝向图像载体1转移而导致调色剂图像的紊乱的情况。

在下文中，参考附图所示示例性实施例，对本发明进行更详细的说明。

示例性实施例1

图像形成装置的概要

图3是示意性示出应用本发明的图像形成装置的实施例1的简图。

参照该图，在上述图像形成装置中，电子照相系统等的图像形成引擎21安装在装置壳体20中，并且可以输送作为记录部件的纸张的送纸盒22在装置壳体20中布置在图像形成引擎21的下方。可以容纳已经经过记录操作的纸张P的排纸托盘27位于装置壳体20的顶部。将从送纸盒22输送的纸张P引导至图像形成引擎21和排纸托盘27的纸张传送路径23沿基本上为竖直的方向布置在装置壳体20的侧面的一侧(图3中的右侧)。

在本示例性实施例中，图像形成引擎21包括：感光部件31，其可以保持调色剂图像并具有鼓式形状等形状；充电装置32，其给感光部件31充电并由电晕充电器构成；曝光装置33，其将静电潜像写入到已充电的感光部件31上并由激光扫描装置等构成；显影装置34，其用调色剂使感光部件31上的静电潜像成为可见图像；转印装置35，其将感光部件31上的调色剂图像转印到纸张P上并使用转印辊等；清洁装置36，其去除残留在感光部件31上的异物；以及润滑剂施加装置37，其布置在充电装置32的充电部分和曝光装置33写入静电潜像的部分之间并将润滑剂施加在感光部件31的表面上。

在送纸盒22中布置有逐一地输送纸张P的输送辊22a。暂时定位纸张P然后传送该纸张的定位辊24布置在纸张传送路径23中并位于感光部件31的上游。定影装置25布置在纸张传送路径23中并位于感光部件31的下游。排出辊26布置在紧接排纸托盘27之前。在图3中，附图标记28表示以适当数目布置在纸张传送路径23中的传送辊。

特别地，在本示例性实施例的图像形成引擎21中，如图4所示，感光部件31、充电装置32、清洁装置36和润滑剂施加装置37一体化为图像形成组件38(对应于处理盒)，并且该图像形成组件、显影装置34和曝光装置33单独布置。

在充电装置32中，放电导线322布置在绝缘充电容器321中，并且将充电电流供给到放电导线322，从而给感光部件31的表面充电。

显影装置34布置在从曝光装置33射出的曝光束Bm下方并具有显影剂容器41，显影剂容器41容纳包含调色剂和载体的双组分显影剂，并且在显影剂容器41中，位于感光部件31一侧的部分具有开口。显影辊42可旋转地布置在面向显影剂容器41的开口的部分中。一对搅拌传送部件43、44沿着显影辊42的轴向布置在显影剂容器41中，分隔板45布置在一对搅拌传送部件43、44之间。未示出的贯通孔分别布置在分隔板45的两个纵向端部的附近，以构成显影剂循环路径46，可以通过显影剂循环路径46循环地传送显影剂。附图标记47表示限制显影辊42上的显影剂层的层限制部件。

清洁装置36具有清洁容器51，清洁容器51在感光部件31一侧具有开口并容纳残留在感光部件31上的异物。在清洁容器51的开口边缘处布置有板状清洁部件52，清洁部件52在与感光部件31的旋转方向垂直的方向上延伸并设置为与感光部件31接触。在清洁容器51中布置有废料传送部件53，由清洁部件52刮除的异物沿着废料传送部件53被引导至位于清洁容器51的一个端部的一侧的废料容器(未示出)。

润滑剂施加装置

在本示例性实施例中，如图4、5A和5B所示，润滑剂施加装置37具有润滑辊60，在润滑辊60中，固态润滑剂62在可旋转的支撑轴61周围形成为辊式形状。

作为固态润滑剂62，可以使用硬脂酸锌。在润滑辊60中，支撑轴61由端部轴承63可旋转地支撑，并且端部轴承63由导向保持件64保持以便可以在感光部件31的径向上往复运动。

各个导向保持件64具有基本上为倒U形的导向件65，导向件65具有开口，同时与感光部件31相对。导向件65以围绕的方式保持端部轴承63。在倒U形的导向件65的末端形成有可以阻挡端部轴承63的钩状棘爪部66。在各个导向保持件64中，一体地形成有从导向件65延伸的安装件67，并且安装件67通过例如螺钉等固定件68固定在例如清洁装置36的清洁容器51的一部分上。

挤压机构70将润滑辊60朝向感光部件31的表面挤压。

在本示例性实施例中，各个挤压机构70是通过润滑辊60的自重和挤压弹簧71的组合来实现的，挤压弹簧71置于导向保持件64的基本上为倒U形的导向件65和支撑轴61之间。

在本示例性实施例中，具体如图5B所示，在润滑辊60的支撑轴61的一个端部布置有用作旋转控制机构的扭矩限制器80。

扭矩限制器

在本示例性实施例中，例如如图6A和6B所示，扭矩限制器80包括：内圈81，其同轴地配合并安装在润滑辊60的支撑轴61上；外圈82，其布置为覆盖内圈81的周围；以及螺旋弹簧83，其以挤压方式插入并卷绕在内圈81和外圈82之间。例如，固定部件85通过旋转锁定机构84固定地支撑外圈82，并且螺旋弹簧83施加在内圈81上的挤压力抑制内圈81的旋转操作。

在旋转锁定机构84中，例如锁定部件86安装在外圈82的一部分上，在锁定部件86中形成有具有基本上为U形形状的限位槽87，接合销88从固定部件85凸出，并且接合销88与限位槽87接合，从而锁定外圈82的旋转。

因此，在本示例性实施例中，当大于或等于预定水平的旋转扭矩作用在润滑辊60上时，扭矩限制器80在内圈81上施加的滑移旋转力超过螺旋弹簧83在内圈81上施加的抑制力，从而使内圈81相对于外圈82相对地旋转。

扭矩限制器80不限于上述形式，而也可以采用各种已知结构中的任何一种。

扭矩限制器的扭矩特性

图7示出了本示例性实施例中扭矩限制器80的扭矩特性。

在该图中，TS是指在扭矩限制器80滑移时的瞬间的扭矩值(静摩擦扭矩值/静态扭矩值)，TM是指扭矩限制器80滑移期间内的扭矩值(动摩擦扭矩值/动态扭矩值)，而TR是指扭矩限制器80滑移期间内的动态扭矩的变化量(扭矩波动值/扭矩不匀度)。

也就是说，扭矩限制器80这样操作，即：在大于或等于预定旋转扭矩的旋转扭矩施加在润滑辊60上的情况下，在该旋转扭矩超过静态扭矩值TS的条件下，使润滑辊60随着感光部件31的旋转而旋转，而在该旋转扭矩小于静态扭矩值TS的条件下，限制润滑辊60的旋转。在润滑辊60随着感光部件31的旋转而旋转之后，当作用在润滑辊60上的旋转扭矩变为小于动态扭矩值TM时，润滑辊60的表面的任何部分可以抵在感光部件31上而受到限制。

润滑辊的暂时变化

预定挤压力将润滑辊60挤压在感光部件31上，因此该润滑辊逐渐被刮削并施加在感光部件31上。

图8的(a)中示出了润滑辊60的初始状态。

在该图中，润滑辊60的外径具有初始值Φ₀，因此半径R₀是该值的二分之一。挤压弹簧71的从定位位置S₀起的长度SL保持其初始值。因此，挤压弹簧71的初始载荷和润滑辊60的自重的合力NF₀施加在润滑辊60和感光部件31之间的接触部分N_P上。作用在润滑辊60上的旋转扭矩RT₀用下列表达式表示：

RT₀＝μ×NF₀×R₀

其中，μ是润滑辊60和感光部件31之间的摩擦系数。

与此对照，当润滑辊60暂时改变时，获得图8的(b)所示的状态。

当润滑辊60被刮削并施加在感光部件31上，即润滑辊60的半径R_t随着润滑辊60的暂时变化而减小时，挤压弹簧71的暂时改变的载荷和润滑辊60的自重的合力NF_t减小的程度与挤压弹簧71的伸长量对应。例如当润滑辊60的半径R_t减小1.4mm时，挤压弹簧71伸长1.4mm。例如在弹簧常数是100gf/mm的情况下，合力NF_t减小140gf。因此，作用在润滑辊60上的旋转扭矩RT_t用下列表达式表示：

RT_t＝μ×NF_t×R_t

在这种情况下，NF_t＜NF₀并且R_t＜R₀。

根据上文，可以理解，当润滑辊60的旋转扭矩经过暂时变化而减小时，润滑辊60本身难以旋转。从而，鉴于此，必须设定扭矩限制器80的限制扭矩(静态扭矩值)TS。

设定扭矩限制器的限制扭矩的方法

接下来，参照图9，对设定扭矩限制器80的限制扭矩(静态扭矩值)TS的方法进行说明。

在该图中，当润滑辊60的初始状态下的旋转扭矩用RT(MAX)表示、润滑辊60的寿命终止时(对应于润滑辊60的固态润滑剂消耗完并且支撑轴61露出的时间)的旋转扭矩用RT(MIN)表示、由作为异物的调色剂、纸粉或载体进入到润滑辊60和感光部件31之间的接触部分中而导致的旋转扭矩的增量用ΔRT表示、“RT(MAX)+ΔRT”用“RT_A(MAX)”表示、“RT(MIN)+ΔRT”用“RT_A(MIN)”表示时，可以选择扭矩限制器80的限制扭矩(静态扭矩值)TS以便使其进入不包括边界值RT_A(MIN)和RT(MAX)的区域m。

润滑剂施加装置的操作过程

假定如上所述选择扭矩限制器80的限制扭矩TS。

首先，如图10A所示，在作用在润滑辊60上的旋转扭矩RT₁小于扭矩限制器80的限制扭矩TS的情况下，润滑辊60与感光部件31接触，同时保持静止状态，因此从润滑辊60上刮落固态润滑剂，并且在感光部件31的表面上形成由固态润滑剂构成的润滑剂层M。

如图10B所示，在例如调色剂、纸粉或载体等异物W附着到感光部件31上并且异物W进入润滑辊60和感光部件31之间的接触部分的情况下，润滑辊60和感光部件31之间的摩擦系数由于异物W的存在而增大。作用在润滑辊60上的旋转扭矩RT₂相应地变为大于由扭矩限制器80产生的限制扭矩TS。然后，已经处于静止状态的润滑辊60随着感光部件31的旋转而旋转，并且已经进入到润滑辊60和感光部件31之间的接触部分中异物W穿过该接触部分而从其中排出。

在排出异物W的操作之后，异物W不存在于润滑辊60和感光部件31之间的接触部分中，因此其间的摩擦系数μ减小，作用在润滑辊60上的旋转扭矩RT₂相应地变为小于图7所示动态扭矩值TM，并且润滑辊60可以在其表面的任何部分再次受到限制而进入静止状态。

转印装置在转印部分中的功能

如图11A所示，假定润滑辊60在感光部件31的表面上形成润滑剂层M，并且润滑剂层M到达转印装置35的转印部分。

在这种状态下，当作为记录部件的纸张P进入转印装置35的转印部分时，纸张P的滑石粉成分PT与感光部件31的表面接触。然而，感光部件31的表面用润滑剂层M覆盖，因此纸张P的滑石粉成分PT不会附着到感光部件31的表面上，而是返回到纸张P上。从而，难以出现纸张P的滑石粉成分PT附着到感光部件31的表面上的情况。

如图11B所示，在没有在感光部件31的表面上形成润滑剂层M的比较形式中，当纸张P进入转印装置35的转印部分时，纸张P的滑石粉成分PT容易附着到感光部件31的表面上，并且纸张P的滑石粉成分PT相应地留在感光部件31的表面上。在这种情况下，由于难以在存在滑石粉成分PT的位置形成调色剂图像，所以出现了对感光部件31的调色剂图像容易受到干扰的担心。

变型

在本示例性实施例中，在挤压机构70中利用了润滑辊60的自重和挤压弹簧71的挤压力的组合。然而，本发明不限于此。例如，如图12所示，在采用润滑辊60设置在感光部件31上方的布置方案的情况下，可以仅仅利用润滑辊60的自重。

在润滑辊60的自重不起作用的布置方案中，可以仅仅利用挤压弹簧71的挤压力。

示例性实施例2

图13A是示出在应用本发明的图像形成装置中使用的润滑剂施加装置的示例性实施例2的简图。

参照该图，润滑剂施加装置37以与实施例1基本上相同的方式包括：润滑辊60，其与感光部件31接触；挤压机构70，其将润滑辊60朝向感光部件31挤压；以及用作旋转控制机构的扭矩限制器80，其限制润滑辊60的旋转。在扭矩限制器80中加入了变更润滑辊60的旋转位置的锁定位置变更机构100和旋转地操作扭矩限制器80的操作旋钮110。

如图13B所示，例如，锁定位置变更机构100构造为这样，即：圆形贯通孔102布置在固定部件101中，扭矩限制器80穿过该圆形贯通孔，锁定孔103以预定角度间隔布置在固定部件101的贯通孔102的周围，在扭矩限制器80的外圈82的一部分上安装有锁定部件106，在锁定部件106中形成有具有基本上为U形形状的限位槽107，并且锁定部件106适当地旋转，从而可拆卸的锁定销108与锁定部件106的限位槽107接合并且该锁定销在位置上插入固定部件101的锁定孔103的其中一个中。

在本示例性实施例中，润滑辊60从初始状态(见图14的(a))起暂时改变(t₁)。如图14的(b)所示，当假定润滑辊60不进行旋转操作而以静止状态保持位于预定位置较长时间时，润滑辊60的与感光部件31的接触部分逐渐地被局部刮削。

当按照原样保持这种状态直到润滑辊60的与感光部件31的接触部分被局部刮削而到达支撑轴61时，润滑辊60在其被局部刮削的状态下结束其寿命。在本示例性实施例中，如图14的(c)所示，例如，抽出锁定位置变更机构100的锁定销108，使与扭矩限制器80的外圈82同轴地布置的操作旋钮110旋转预定角度，锁定位置变更机构100的锁定销108再次与锁定部件106的限位槽107接合，并且锁定销108在位置上插入例如与原来的锁定孔相邻的锁定孔103，从而强制地使润滑辊60的旋转位置旋转预定角度，以使新的面122与感光部件31接触来代替润滑辊60的刮削面121(1)。

在这种状态下，当润滑辊60如图14的(d)所示暂时改变(t₂)并以静止状态停留在预定位置较长时间而不进行旋转操作时，润滑辊60的与感光部件31的接触部分逐渐地被刮削。在这种状态下，当利用锁定位置变更机构100再次变更润滑辊60的旋转位置时，如图14的(e)所示，新的面122与感光部件31接触以代替润滑辊60的刮削面121(1)、121(2)。此后，在润滑辊60经过暂时变化被局部刮削的情况下，利用锁定位置变更机构100适当地使润滑辊60的旋转位置旋转。

在本示例性实施例中，操作旋钮110与扭矩限制器80分离地布置。理所当然，例如扭矩限制器80的外圈82也可以用作操作旋钮110。

示例性实施例3

图15是示出在应用本发明的图像形成装置中使用的润滑剂施加装置的示例性实施例3的简图。

参照该图，润滑剂施加装置37在基本构造上大致与示例性实施例2相同，但是与示例性实施例2不同的是：位置检测器130布置在润滑辊60的支撑轴61的周围，以便检测润滑辊60是否旋转。与示例性实施例2的部件相似的部件用与示例性实施例2相同的附图标记来表示，并且省略其说明。

在本示例性实施例中，位置检测器130具有：带缝隙的盘131，其布置在例如润滑辊60的支撑轴61上；以及光学传感器132，其中光发射部分和光接收部分跨过该带缝隙的盘的缝隙彼此相对，并且该光学传感器检测该缝隙是否越过上述两个部分。

光学传感器132的检测信息提供给控制装置140。如果控制装置140基于来自光学传感器132的信息判定润滑辊60保持处于静止状态达到预定长时间，那么在显示单元141上显示表明该判定结果的报警信息。

然后，用户看到显示单元141上的报警显示，并且可以利用锁定位置变更机构100来变更润滑辊60的旋转位置。

在本示例性实施例中，利用锁定位置变更机构100进行手动操作以变更润滑辊60的旋转位置。本发明不限于此。作为选择，如果控制装置140判定润滑辊60保持处于静止状态达到预定长时间，那么例如未示出的驱动传递机构选择性地与润滑辊60连接，并且通过该驱动传递机构使润滑辊60自动地旋转，从而变更润滑辊60的旋转位置。

实例

实例1

在本实例中，使用示例性实施例1的图像形成装置的润滑剂施加装置37，并获得将润滑辊60设定在静止状态的使用条件(初始状态)。

图16中列出了这种情况下的使用条件。

作为润滑辊60，使用这样的辊子，即：在初始状态下，外径为14mm的辊状固态润滑剂布置在直径为6mm的支撑轴周围。作为润滑辊60的挤压机构70，使用由润滑辊60的自重和挤压弹簧71的挤压力的组合构成的机构。例如通过钟摆II型(50℃)试验方法来测量润滑辊60和感光部件31之间的摩擦系数μ。

在本实例中，将扭矩限制器80的限制扭矩(静态扭矩值)TS设定为90gf·cm，并在应用于润滑辊60的条件下测量旋转扭矩(gf·cm)。可以获得下列结果。

正常状态：21

异常状态1(调色剂作为异物进入)：82

异常状态2(纸粉作为异物进入)：103

异常状态3(载体作为异物进入)：185

在这种情况下，可以理解，在正常状态和异常状态1中，旋转扭矩RT是RT＜TS，因此润滑辊60相对于感光部件31保持静止状态；而在异常状态2和异常状态3中，旋转扭矩RT是RT≥TS，因此润滑辊60随着感光部件31的旋转而旋转。

在异常状态1中，调色剂作为异物进入到润滑辊60和感光部件31之间的接触部分中。与纸粉或载体相比，调色剂和感光部件之间的摩擦系数较小。因此，可以断定：作为可能损坏感光部件31的因素，调色剂不会施加较大的影响。

实例2

本实例示出了以下方法的实例：其中，使用与实例1所使用的相似的图像形成装置的润滑剂施加装置，测量润滑辊60的初始状态(半径：0.7cm)和暂时变化状态(半径：0.4cm、0.3cm)下的旋转扭矩，并设定扭矩限制器80的限制扭矩(静态扭矩值)TS。

图17示出其结果。

在图17中，作为挤压机构70，使用润滑辊60的自重和挤压弹簧71的挤压力(400gf、600gf和800gf三种)彼此组合的机构。术语“总重”是指润滑辊60的自重和挤压弹簧71的挤压力的总和。

在该图中，润滑辊60的半径是0.3cm(对应于支撑轴的半径)的状态意味着该润滑辊的寿命终止。检查挤压弹簧的挤压力是例如400gf的情况下的旋转扭矩，并获得下列结果。

异常状态2：77.4gf·cm(初始状态下为195.2gf·cm)

异常状态3：139.4gf·cm(初始状态下为351.4gf·cm)

在润滑辊60的初始状态下，正常状态下的旋转扭矩是39.0gf·cm。

在这种情况下，可以在39.0gf·cm(初始状态下正常状态下的旋转扭矩)和77.4gf·cm(寿命终止时异常状态2下的旋转扭矩)之间的区域(不包括边界值)中适当地选择扭矩限制器80的限制扭矩(静态扭矩值)TS。在准备限制扭矩分别为40、65和90三种的扭矩限制器的情况下，例如可以从这三种扭矩限制器中选择限制扭矩分别为40和65的扭矩限制器。

检查挤压弹簧的挤压力是600gf的情况下的旋转扭矩，并获得下列结果。

异常状态2：107.4gf·cm(初始状态下为265.2gf·cm)

异常状态3：193.4gf·cm(初始状态下为477.4gf·cm)

在润滑辊60的初始状态下，正常状态下的旋转扭矩是53.0gf·cm。

在这种情况下，可以在53.0gf·cm(初始状态下正常状态下的旋转扭矩)和107.4gf·cm(寿命终止时异常状态2下的旋转扭矩)之间的区域(不包括边界值)中适当地选择扭矩限制器80的限制扭矩(静态扭矩值)TS。例如，可以选择限制扭矩分别为65和90的扭矩限制器。

即：“正常状态下的旋转扭矩”用μ×NF×R表示，其中：

μ：润滑辊和感光部件之间的摩擦系数

NF：总重

R：从润滑辊的旋转中心到与感光部件的接触部分的距离

可以设定扭矩以使其满足“正常状态下的旋转扭矩”＜“扭矩限制器的限制扭矩”＜异常状态2和异常状态3下的旋转扭矩的关系。

这里，异物在异常状态2或3下进入时“μ(润滑辊60和感光部件31之间的摩擦系数)”相对于正常状态下的该值增大的程度是重要的。在本实例中，正常状态下的“μ”是0.1，而异常状态2和异常状态3下的“μ”分别是0.5和0.9。

基于图17所示的结果，扭矩限制器80的限制扭矩的选择范围大致如下：

正常状态下的旋转扭矩：40～70(gf·cm)

异常状态(在这种情况下为异常状态2)下的旋转扭矩：80～140(gf·cm)

扭矩限制器的限制扭矩：60～100(gf·cm)

为了解释和说明起见，已经提供了对于本发明实施例的前述说明。本发明并非意在穷举或将本发明限制在所披露的具体形式。显然，许多修改和变型对于所属领域的技术人员而言是显而易见的。实施例的选取和说明是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使所属领域的其他技术人员能够理解本发明适用于各种实施例，并且具有各种变型的本发明适合于所设想的特定用途。本发明意在用前面的权利要求书及其等同内容来限定本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种润滑剂施加装置，其面向可旋转体并将固态润滑剂施加在所述可旋转体上，所述润滑剂施加装置包括：

润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆环形截面形状，并且所述润滑辊与所述可旋转体接触；以及

挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述可旋转体挤压，

其中，被所述挤压机构挤压在所述可旋转体上的所述润滑辊在其不相对于所述可旋转体旋转的状态下施加所述润滑剂，并且当所述润滑辊由于与所述可旋转体的接触而产生的旋转扭矩小于预定值时，旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，当所述旋转扭矩超过所述预定值时，所述润滑辊随着所述可旋转体的旋转而旋转。

2.根据权利要求1所述的润滑剂施加装置，其中，

所述挤压机构利用自重或挤压弹簧来挤压所述润滑辊。

3.一种润滑剂施加装置，其面向保持调色剂图像的图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上，所述润滑剂施加装置包括：

润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆环形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；以及

挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压，

其中，被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊在其不相对于所述图像载体旋转的状态下施加所述润滑剂，并且当所述润滑辊由于与所述图像载体的接触而产生的旋转扭矩小于预定值时，旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，当所述旋转扭矩超过所述预定值时，所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

4.一种润滑剂施加装置，其面向保持调色剂图像的图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上，所述润滑剂施加装置包括：

润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆环形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；

挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压；以及

旋转控制机构，当绕着被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊的所述支撑轴的旋转扭矩小于预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，并且当所述旋转扭矩大于或等于所述预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构使所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

5.根据权利要求3或4所述的润滑剂施加装置，其中，

所述挤压机构利用自重或挤压弹簧来挤压所述润滑辊。

6.根据权利要求3或4所述的润滑剂施加装置，其中，

无论所述润滑辊的所述固态润滑剂的消耗量如何，所述挤压机构都抑制挤压力的变化。

7.根据权利要求3或4所述的润滑剂施加装置，其中，

所述润滑辊的所述支撑轴能够沿着所述挤压机构的挤压方向移动。

8.根据权利要求4所述的润滑剂施加装置，其中，

所述旋转控制机构是装在所述润滑辊的所述支撑轴上的扭矩限制器。

9.根据权利要求3或4所述的润滑剂施加装置，还包括：

位置变更机构，其使所述润滑辊的与所述图像载体的接触部分可变。

10.根据权利要求9所述的润滑剂施加装置，还包括：

位置检测器，其检测所述润滑辊的旋转位置。

11.一种图像形成组件，其包括图像载体和润滑剂施加装置，所述图像载体保持调色剂图像，所述润滑剂施加装置面向所述图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上，所述图像形成组件可拆卸地安装在图像形成装置的壳体上，所述润滑剂施加装置包括：

润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆环形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；

挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压；以及

旋转控制机构，当绕着被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊的所述支撑轴的旋转扭矩小于预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，并且当所述旋转扭矩大于或等于所述预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构使所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

12.一种图像形成装置，其包括图像载体和润滑剂施加装置，所述图像载体保持调色剂图像，所述润滑剂施加装置面向所述图像载体并将固态润滑剂施加在所述图像载体上，所述润滑剂施加装置包括：

润滑辊，其中用于施加的固态润滑剂在可旋转的支撑轴周围形成为圆环形截面形状，并且所述润滑辊与所述图像载体接触；

挤压机构，其将所述润滑辊朝向所述图像载体挤压；以及

旋转控制机构，当绕着被所述挤压机构挤压在所述图像载体上的所述润滑辊的所述支撑轴的旋转扭矩小于预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构限制所述润滑辊的旋转，并且当所述旋转扭矩大于或等于所述预定旋转扭矩时，所述旋转控制机构使所述润滑辊随着所述图像载体的旋转而旋转。

13.根据权利要求12所述的图像形成装置，还包括：

清洁装置，其具有与所述图像载体接触的清洁部件，所述清洁部件通过刮除残留在所述图像载体上的异物来清洁所述图像载体，

其中，所述润滑剂施加装置沿所述图像载体的运动方向布置在所述清洁部件的下游。

14.根据权利要求13所述的图像形成装置，还包括：

潜像写入装置，其将静电潜像写入到所述图像载体上；以及

显影装置，其用调色剂使形成在所述图像载体上的所述静电潜像成为可见图像，

其中，所述润滑剂施加装置沿所述图像载体的运动方向布置在所述潜像写入装置的静电潜像写入位置的上游。

15.根据权利要求14所述的图像形成装置，还包括：

转印装置，其将所述图像载体上的所述调色剂图像转印到作为记录部件的纸张上。

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