JP2001312118A

JP2001312118A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001312118A
Application number: JP2000132128A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Kashiwakura; 邦章柏倉; Akira Hirota; 晃広田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-05-01
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】潤滑剤塗布手段をタンデム式の画像形成装置
の各画像形成ユニットに設けた場合においても、各像担
持体の離型性を均一に制御することを可能とし、画像品
質の低下を防止することを課題とする。【解決手段】タンデム方式の画像形成装置において、
感光体２に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段８を各画像
形成ユニット１に設け、各潤滑剤塗布手段８の塗布条件
を異ならせる。これにより、各感光体２の総離型性を均
一にし、安定した画像品質を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリやこれら複合機などの画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体に現像されたトナー像を中間転
写体や紙などの被転写体に転写する際、１００％転写す
ることはほぼ不可能であり、環境などの条件によっては
８０〜９０％程度しか転写することが出来ない。この転
写不良は被転写体上で細線の細りや濃度低下などの画像
品質の低下となって現れる。

【０００３】また、近年は接触転写手段が主流となって
きているが、像担持体上のトナー像は押圧されることに
より凝集し、転写されることなく像担持体上に残ってし
まう、いわゆる中抜け現象が発生する。

【０００４】これらの現象を改善するため、従来はステ
アリン酸金属塩などの固体潤滑剤（以下単に潤滑剤。最
初は粉体状の潤滑剤を固形化して棒状とし、これをブラ
シなどの掻き取り部材で掻き取りつつ塗布するなどの方
法によって感光体に塗布される。感光体に塗布された潤
滑剤はクリーニングブレード等で引き伸ばされて薄膜を
形成して潤滑性を与える。）を像担持体に塗布すること
により離型性を向上させたり、また像担持体の感光層に
フッ素微粒子などを添加して離型性を向上させるなどに
より対応していた。

【０００５】しかし、後者の手段はフッ素微粒子により
画像露光が散乱されて高精細な画像を得るのに課題があ
ることから、主に前者の手段が利用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この潤滑剤を塗布する
方法を、たとえば、中間転写体を用いた画像形成装置に
応用した場合、像担持体に塗布した潤滑剤のうち何割か
はその転写ニップ部を介して中間転写体に転移し、更
に、中間転写体に転移した離型剤は、その下流の画像形
成ユニットの像担持体に転移される。つまり、上流側の
画像形成ユニットにおいて使用された離型剤は部分的に
その下流の画像形成ユニットの像担持体にも転移され、
これが各段で繰り返される。

【０００７】このことから、タンデム形式の画像形成装
置で各画像形成ユニットに潤滑剤塗布手段を設けた場
合、上流側の画像形成ユニットで塗布した潤滑剤は、転
写ベルト（中間転写体、転写搬送ベルトなど）を介して
下流側の画像形成ユニットまで搬送され、その画像形成
ユニットの像担持体上に再転移され、この連鎖により下
流にいくほど像担持体に多くの潤滑剤が供給されること
になる。その結果、下流側の像担持体ほど離型性が良く
なり、転写性が異なるため、画像品質が低下するという
現象が生じる。

【０００８】本発明の画像形成装置は、潤滑剤塗布手段
をタンデム式の画像形成装置の各画像形成ユニットに設
けた場合においても、各像担持体の離型性を均一に制御
することを可能とし、画像品質の低下を防止することを
課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は次の手段によ
って解決される。すなわち、第１番目の発明の画像形成
装置は、像担持体と、上記像担持体にトナー像を形成す
るための像形成手段と、上記像担持体に潤滑剤を塗布す
るための潤滑剤塗布手段と、を有する複数の画像形成ユ
ニットと、上記像担持体のそれぞれに形成されたトナー
像が転写されてこれを保持する転写体と、を備えてお
り、上記潤滑剤塗布手段のそれぞれは、上記像担持体の
それぞれに潤滑剤を塗布するための塗布条件が異なって
いることを特徴とするものである。

【００１０】第２番目の発明の画像形成装置は、第１番
目の発明の画像形成装置において、上記塗布条件が、上
記潤滑剤塗布手段によって塗布されるそれぞれの潤滑剤
の種類、粒径、又は物性によって異ならしめられている
ことを特徴とするものである。

【００１１】第３番目の発明の画像形成装置は、第２番
目の発明の画像形成装置において、上記画像形成ユニッ
トのそれぞれの潤滑剤塗布手段で塗布されるそれぞれの
潤滑剤が、上記転写体の移動方向の下流側に行くに従っ
て、水に対する接触角が小さい値を持つものであること
を特徴とするものである。

【００１２】第４番目の発明の画像形成装置は、第２番
目の発明の画像形成装置において、上記画像形成ユニッ
トのそれぞれの潤滑剤塗布手段で塗布されるそれぞれの
潤滑剤の塗布量が、上記転写体の移動方向の下流側に行
くに従って少なくされていること、を特徴とするもので
ある。

【００１３】第５番目の発明の画像形成装置は、第１番
目又は第２番目の発明の画像形成装置において、上記潤
滑剤塗布手段が、回転式、固定式、または振りかけ式の
潤滑剤塗布手段であり、ブラシ、ローラ、又はブレード
によって、あるいは固形の潤滑剤を像担持体に押し当て
ることによって、塗布を行うものであることを特徴とす
るものである。

【００１４】第６番目の発明の画像形成装置は、第１番
目又は第２番目の発明の画像形成装置において、上記塗
布条件が、上記潤滑剤塗布手段の回転数、圧接力、振動
数、又は動作時間によって異ならしめられていることを
特徴とするものである。

【００１５】これらの解決手段により、本発明の画像形
成装置は、潤滑剤塗布手段をタンデム式の画像形成装置
の各画像形成ユニットに設けた場合においても、各像担
持体の離型性を均一に制御することを可能とし、離型性
のバラツキに基づく画像品質の低下を防止することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例につ
いて説明する。

【００１７】実施例１図１は、本発明を実施する実施例に共通する、タンデム
プロセス式の画像形成装置の概略構成を示す断面図であ
る。ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナー像を形成する各色の画像
形成ユニット１が、大きな矢印で示す方向に循環する中
間転写ベルト１１上に、上流からＢＫ→Ｙ→Ｍ→Ｃの順
に配置されている。画像形成ユニット１の感光体２（感
光体ドラム、以下同様に単に感光体をいう。）上に現像
された画像は中間転写ベルト１１との接触位置で、いわ
ゆる１次転写手段１２で中間転写ベルト１１上に転写さ
れる。

【００１８】中間転写ベルト１１上に転写された画像は
各画像形成ユニット１のそれぞれを通過するごとに各色
がその上に重ねられて最終的にフルカラー画像が中間転
写ベルト１１上に形成される。その後、更に下流におい
て、いわゆる２次転写手段１３によって紙などの被転写
材１４に一括して転写され、被転写材１４は図示しない
定着部を通過することによってトナーが定着されて排紙
される。

【００１９】２次転写後に中間転写ベルト１１上に残留
したトナーはクリーニングブレード１５によって中間転
写ベルト１１上から除去され、図示しない搬送スクリュ
ーで搬送され、やはり図示しない廃トナー容器に回収さ
れる。

【００２０】図２は、図１の画像形成ユニット１の一つ
（マゼンタ（Ｍ）のものを一例として示した。）を拡大
してその構成を示した断面図である。画像形成ユニット
１は感光体２に帯電を行う帯電手段３、帯電した感光体
に画像露光を行う露光手段（不図示）、露光によって形
成された静電潜像にマゼンタ色のトナーで現像を行う現
像手段４が設けられている。現像されたトナー像は、１
次転写手段１２によって、中間転写ベルト１１に１次転
写される。

【００２１】１次転写後、感光体２に残留したトナーは
下流に配置されたクリーニング手段５のクリーニングブ
レード６によって除去され、クリーニングブレード６の
下側に設けられた廃トナー容器７に重力で落下し回収さ
れる。

【００２２】その後、クリーニング手段５と帯電手段３
の間に設けられた潤滑剤塗布手段８により感光体２の表
面に潤滑剤が塗布されて１サイクルを終了する。なお、
中間転写ベルト１１は、図示された形式のものに限るも
のではなく、用紙を搬送する転写搬送ベルトでも、ある
いは、このようなベルト状ではなく、各画像形成ユニッ
ト１がその周囲を取り囲むように配置されたドラム状の
ものなどのドラム形式のものでもよい。

【００２３】次に、潤滑剤塗布手段８の構成と潤滑剤の
動きについて説明する。潤滑剤塗布手段８は潤滑剤部９
と潤滑剤塗布部１０で構成されている。ここでは、潤滑
剤部９は粉体の潤滑剤を溶融成形あるいは射出成形によ
り固形化した固形潤滑剤である。

【００２４】材料としては、ステアリン酸Ｚｎ（図４で
はＳＴ−Ｍｇと記されている。以下同様。）、ステアリ
ン酸Ｍｇ、ステアリン酸Ａｌ、ステアリン酸Ｂａ、ステ
アリン酸Ｌｉ、ステアリン酸Ｎａ、ステアリン酸などが
使用可能であるが、この他の脂肪酸金属塩や、高級アル
コール、フッ素系の潤滑剤など一般的に潤滑剤として用
いられているものが使用可能である。

【００２５】潤滑剤塗布部１０は回転ブラシであり、回
転することにより固形潤滑剤を潤滑剤部９から掻き取
り、粉体状態にして感光体２の表面へと搬送する。潤滑
剤の付着したブラシ毛が感光体２の表面を摺擦すること
により、潤滑剤は感光体２に供給される。なお、潤滑剤
は、粉砕や重合法で得られたものでもよく、その粒子径
は０．１μｍ以上１０μｍ以下程度のものが好ましい。

【００２６】上に述べたように、感光体２に供給された
潤滑剤は、感光体２の回転に伴い１次転写部（図２にお
いて点線で囲まれた部分）まで搬送される。潤滑剤の一
部は１次転写部で中間転写ベルト１１ヘと転移される
が、逆に上流側のユニットから中間転写ベルト１１によ
って搬送されてきた潤滑剤の一部が上記１次転写部で転
移（逆転移）される。

【００２７】その後、感光体２上の潤滑剤はクリーナー
部へと搬送されクリーニングブレード６によって感光体
２表面に成膜されると同時に古い潤滑膜が削り取られて
膜がリフレッシュされる。なお、クリーニングブレード
を使用しないクリーナーレス方式といわれるものなどで
も、感光体２に周速差をもって接触する現像ローラなど
によって潤滑膜のリフレッシュが可能である。

【００２８】図３は、最終的に感光体に供給される潤滑
剤の総供給量と総離型性を示した表である。ここで、表
（ａ）は本発明実施例と比較される比較例（従来のも
の）、表（ｂ）は本発明の実施例にかかるものを示す。

【００２９】図３の表（ａ）は、潤滑剤塗布手段８の塗
布（設定）条件が各画像形成ユニット１ですべて同一の
従来の場合の、最終的に感光体２に供給される潤滑剤の
総供給量と総離型性を示した表である。

【００３０】本発明をなすにあたっての実験の結果か
ら、供給した潤滑剤の４０％程度が相手材に転移するこ
とが確認された。今、この結果をもとに各潤滑剤塗布手
段８から感光体２に１００の量の潤滑剤を供給した場合
を考える。なお、離型性指標はすべて同一の潤滑剤であ
るのですべて１．０である。

【００３１】総離型性とは供給量＊離型性指標で表さ
れ、離型性は純水に対する接触角（詳細は後述する）と
対応する数値である。上述のように４０％が相手材に転
移（感光体２→中間転写ベルト１１、中間転写ベルト１
１→感光体２）するので、たとえば（Ｍ）の感光体２に
供給される潤滑剤の量を考えたとき、（Ｍ）の潤滑剤塗
布手段８で供給した１００のうち６０がそのまま感光体
２に残る。また（ＢＫ）の感光体２に塗布した潤滑剤の
４０が中間転写ベルト１１に転移し、その量の４０％に
あたる１６が一段下流の（Ｙ）の感光体２に逆転移す
る。残った２４の内の４０％にあたる９．６がそのまた
一段下流の（Ｍ）の感光体２に逆転移する。同様に
（Ｙ）用の潤滑剤のうち１６が（Ｍ）の感光体２に供給
される。

【００３２】その結果（Ｍ）の感光体２に供給された総
供給量は８５．６となる。このように各感光体２につい
て総供給量を求めると、下流の感光体ほど供給量が多く
なっていることがわかる。つまり、このような場合、各
色についての転写性が異なり結果として画像品質が低下
する。

【００３３】図３の表（ｂ）は下流の画像形成ユニット
１ほど、離型性の低い潤滑剤を使用した場合の各感光体
２に供給された総供給量と総離型性を示した表である。
離型性指標はこの表に示される通りであり、実施例のこ
の例では、離型性が異なる潤滑剤が使用されることによ
り各画像形成ユニットにおける総離型性の均一化が図ら
れている。つまり、潤滑剤の種類が変化しても転移する
量に変化が見られないことが分かっているので、総供給
量は図３、表（ａ）と同じとなるが、各画像形成ユニッ
トにおいて離型性指標が異なる潤滑剤が使用されたこと
により、供給量＊離型性指標で表される総離型性がどの
感光体２においてもほぼ６０の値となり、ほぼ一致させ
られている。

【００３４】離型性（トナーの転写性）は、純水に対す
る接触角ときわめてよく対応することがわかっている。
したがって、上記したように、総離型性を均一化するた
め、各画像形成ユニットにおいて使用される潤滑剤は、
この接触角に基づいて選択することができる。

【００３５】図４はステアリン酸金属塩の粉体を感光体
表面に塗布した時の、純水に対する接触角を示すグラフ
である。ここで使用された測定機は協和海面化学株式会
社製全自動接触角計ＣＡ−Ｗ１５０であり、測定条件は
液量を液吐出時間２００ｍｓｅｃで３点平均にて行った
ものであり、材料により接触角が異なることがわかる。
上に述べたように、トナーの転写性はこの接触角とほぼ
対応することがわかっているので、上述した画像形成装
置における潤滑剤の選択に応用することができる。

【００３６】更に、上のような接触角だけでなく、各色
にかかる潤滑剤の種類、粒径、その他の物性を上流から
下流に行くにつれて異ならしめることにより、離型性を
均一にするようにすることもできる。

【００３７】以上は、各潤滑剤塗布手段８で使用する潤
滑剤に同一のものを使用した場合の例であるが、感光体
２に供給する潤滑剤の供給量を下流側の画像形成ユニッ
ト１ほど少なくすることによっても、各感光体２の総離
型性を均一にすることが可能である。

【００３８】以下の図２の実施例においては、ブラシの
回転数を小さくすることで潤滑剤の供給量を少なくして
いる。更にブラシの感光体２への食い込み量やブラシの
潤滑剤への食い込み量を小さくすることによっても可能
である。

【００３９】図２の例では、潤滑剤塗布部として回転式
のブラシを使用したが、ブラシの代わりに回転式のロー
ラを使用することも可能である。このような回転式の潤
滑剤塗布手段の場合も上述と同様ローラの回転数、ロー
ラの感光体への食い込み量や潤滑剤への食い込み量を小
さくすることで、潤滑剤の供給量を少なくすることが可
能である。

【００４０】実施例２図５は本発明を実施する第２の実施例の、画像形成ユニ
ット１の構成を示す断面図である。粉体状の潤滑剤を含
有する多孔質のスポンジローラ（潤滑剤塗布手段８をな
す。）が感光体２に対して当接している。この場合も回
転式であり上述のように回転数や感光体２に対する食い
込み量を小さくすることで、潤滑剤の供給量を少なくす
ることが可能である。

【００４１】実施例３図６は本発明を実施する第３の実施例の、画像形成ユニ
ット１の構成を示す断面図である。潤滑剤塗布手段８
が、粉体状態の潤滑剤が封入され、感光体側の面がメッ
シュ状の開口部で構成された潤滑剤保持部を有し、これ
を微少な振動で振動、落下させて供給するものである。
このような振りかけ式の潤滑剤塗布手段の場合は、振動
周波数を小さくする、あるいは、振動振幅を小さくする
ことで供給量を少なくすることが可能である。

【００４２】実施例４図７は本発明を実施する第４の実施例の、画像形成ユニ
ット１の構成を示す断面図である。上述した潤滑剤塗布
手段８の潤滑剤保持部を直接感光体２に当てることによ
る衝撃力で潤滑剤を供給するものである。この場合は、
衝撃力を少なくする、つまリストロークを小さくしたり
不図示の付勢スプリングの張力を小さくすることで供給
量を少なくすることが可能である。

【００４３】実施例５図８は本発明を実施する第５の実施例の、画像形成ユニ
ット１の横成を示す断面図である。潤滑剤塗布手段８が
固形の潤滑剤を感光体に対して直接当てることにより潤
滑剤を供給するものである。このような固定式の潤滑剤
塗布手段の場合は、当接圧（圧接力）を小さくしたり、
当接面積を小さくすることで供給量を少なくすることが
可能である。

【００４４】以上、実施例１乃至５によって具体例を挙
げて本発明の趣旨を説明したが、更に、上述したすべて
の潤滑剤塗布手段８について、供給動作を行う動作時間
を少なくすることで、供給量を少なくすることが可能で
ある。そしてこれら潤滑剤塗布手段の動作タイミングと
しては、常時行うものでもよいし、像間時に行ったり、
プリント動作の前シーケンスや後シーケンス時に行った
り、マシン電源投入時の立ち上げシーケンスに行うよう
にすることができる。またプリント枚数をカウントして
間欠的に行う、あるいは、画像形成装置のおかれた環境
などを検知して行うようにすることも可能である。

【００４５】上に述べた実施例においては、潤滑剤塗布
手段８が、クリーニング手段５と帯電手段３の間に配置
されているが、感光体２に直接塗布することが可能であ
れば特に場所は限定されない。例えば、クリーニング手
段５内に設けたブラシが潤滑剤塗布手段８を兼用するよ
うな形式をとることも可能である。

【００４６】なお、画像形成装置は、ネットワークに接
続されていても単独でも、また複写機、プリンタ、ファ
クシミリやこれらの複合機でもよく、更に、像担持体は
電子写真方式でも静電記録方式のためのものでもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明画像形成装
置によれば、部品共通化の目的で各画像形成ユニットの
潤滑剤塗布手段に同じものを用いた場合においても、塗
布条件を各段において変え、各像担持体の総離型性を均
一にすることが可能である。また各潤滑剤塗布手段の潤
滑剤に同一のものを使用した場合においても、各像担持
体の総離型性を均一にすることが可能である。これによ
り各画像形成ユニットからのトナー像の転写性が均一と
なり、画像品質を良好にすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に共通する、タンデムプロセス
式の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】図１の画像形成ユニット１の一つ（マゼンタ
（Ｍ）のもの）を拡大してその構成を示した断面図であ
る。

【図３】最終的に感光体に供給される潤滑剤の総供給量
と総離型性を示した表である。ここで、表（ａ）は本発
明実施例と比較される比較例（従来のもの）、表（ｂ）
は本発明の実施例にかかるものを示す。

【図４】ステアリン酸金属塩の粉体を感光体表面に塗布
した時の、純水に対する接触角を示すグラフである。

【図５】第２の実施例の画像形成ユニット１の構成を示
す断面図である。

【図６】第３の実施例の画像形成ユニット１の構成を示
す断面図である。

【図７】第４の実施例の画像形成ユニット１の構成を示
す断面図である。

【図８】第５の実施例の画像形成ユニット１の横成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１画像形成ユニット２感光体３帯電手段４現像手段５クリーニング手段６クリーニングブレード７廃トナー容器８潤滑剤塗布手段９潤滑剤部１０潤滑剤塗布部１１中間転写ベルト１２１次転写手段１３２次転写手段１４被転写材１５クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｎ 50:08 Ｃ１０Ｎ 50:08 Ｆターム(参考） 2H030 AB02 AD03 BB41 2H034 AA07 BC07 BD07 BF07 4H104 BB03A BB17A CD02A FA02 FA03 PA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、上記像担持体にトナー像を形成するための像形成手段
と、上記像担持体に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段
と、を有する複数の画像形成ユニットと、上記像担持体のそれぞれに形成されたトナー像が転写さ
れてこれを保持する転写体と、を備えた画像形成装置に
おいて、上記潤滑剤塗布手段のそれぞれは、上記像担持体のそれ
ぞれに潤滑剤を塗布するための塗布条件が異なっている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載された画像形成装置にお
いて、上記塗布条件は、上記潤滑剤塗布手段によって塗布され
るそれぞれの潤滑剤の種類、粒径、又は物性によって異
ならしめられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２に記載された画像形成装置にお
いて、上記画像形成ユニットのそれぞれの潤滑剤塗布手段で塗
布されるそれぞれの潤滑剤は、上記転写体の移動方向の
下流側に行くに従って、水に対する接触角が小さい値を
持つものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項２に記載された画像形成装置にお
いて、上記画像形成ユニットのそれぞれの潤滑剤塗布手段で塗
布されるそれぞれの潤滑剤の塗布量は、上記転写体の移
動方向の下流側に行くに従って少なくされていること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１又は請求項２に記載された画像
形成装置において、上記潤滑剤塗布手段は、回転式、固定式、または振りか
け式の潤滑剤塗布手段であり、ブラシ、ローラ、又はブ
レードによって、あるいは固形の潤滑剤を像担持体に押
し当てることによって、塗布を行うものであること、を
特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１又は請求項２に記載された画像
形成装置において、上記塗布条件は、上記潤滑剤塗布手段の回転数、圧接
力、振動数、又は動作時間によって異ならしめられてい
ることを特徴とする画像形成装置。