JP2003098902A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単かつ低コストな構成によって、像
担持体表面に塗布された潤滑剤の塗布量の均一性を確保
できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 潤滑剤塗布ブラシ10と感光体ベルト1
の接触部においては、両者が互いに反対方向に移動する
向きに回転方向が設定される。潤滑剤塗布ブラシ10が
バー状の固形潤滑剤9に接触することにより、潤滑剤を
少量ずつ掻き取り、潤滑剤塗布ブラシ10に移行した潤
滑剤は、ブラシに接触しながら感光体ベルト1の表面に
塗布される。潤滑剤塗布ブラシ10の回転のオン/オフ
タイミングを単色画像形成時と複数色画像形成時とで可
変することによって、単色・複数色画像形成時とも潤滑
剤塗布量を適正化し、安定した画像品質を保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PPC、レーザー
プリンタ、ファクシミリ、これらの少なくとも2つの機
能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
複写機等やこれらの複合機等として構成される画像形成
装置には、回転駆動されながら表面にトナー像が形成さ
れる像担持体と、そのトナー像を転写材に転写する転写
装置と、トナー像の転写後に像担持体表面に付着する転
写残トナーを除去して像担持体表面を清掃するクリーニ
ング部材と、像担持体表面に接触するブラシを有し、か
つ回転駆動されながら像担持体表面に潤滑剤を塗布する
潤滑剤塗布部材とを備える構成としたものが知られてい
る(例えば特開昭56−154778号公報参照)。
【0003】この形式の画像形成装置では、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
喰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、像担持体の寿命を延ばす点にも貢
献している。
【0004】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すると、
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り、トナー像に濃度む
らが発生し、形成される画質が劣化することがある。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やすい。
【0005】さらに一成分接触現像の場合、像担持体の
静止摩擦係数が低くなりすぎると、像担持体上に形成し
た画像に画像抜け(ドット、文字、ライン等の一部が抜
ける)が生じるようになる。一成分接触現像では、現像
ローラ上にトナー薄層を形成し、像担持体に接触させ、
電界や像担持体表面への付着力により現像ローラ上トナ
ーを像担持体表面に移動させている。接触現像の場合、
現像ローラを直接像担持体に接触させるため、像担持体
表面の静止摩擦係数をあまり低くしすぎると、像担持体
上に形成されたトナー像が現像ローラによりかき落とさ
れやすくなってしまう。
【0006】また、潤滑剤を塗布するブラシはクリーニ
ング部に配置される場合が多いが、ブラシに入力される
転写後等の残トナー量によって塗布量が左右される。し
たがって、中間転写体上のクリーニング手段が紙転写後
の残トナーに電荷を付与し、感光体上に逆転写させて感
光体クリーニング部で主に残トナーを回収させる構成の
画像形成装置の場合、単色画像形成時と複数色(カラ
ー)画像形成時では紙転写効率の差で、上記ブラシに入
力される残トナー量の差が顕著となり、塗布量の安定
化、ひいては感光体表面の摩擦係数の安定化が困難であ
った。
【0007】なお特開平10−260614号公報に
は、潤滑剤塗布部材のブラシを感光体表面に接触させな
がら潤滑剤を塗布する画像形成装置において、潤滑剤の
塗布むらを簡単な構成によってなくし、画像の濃度むら
発生を阻止する技術が開示され、また特開平7−334
058号公報には、フィルミングを防止して、常に安定
した潤滑剤の供給をする技術が開示されているが、上記
従来の問題点の解決には十分ではなかった。
【0008】そこで本発明は、比較的簡単かつ低コスト
な構成によって、像担持体表面に塗布された潤滑剤の塗
布量の均一性を確保できる画像形成装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
画像形成装置は、上記目的を達成するために、複数色の
現像装置を有し、回動する像担持体上に一色毎に像を形
成し、上記形成された像を回動する像担持体に重ね合わ
せて転写した後、転写材に一括転写して出力する画像形
成装置において、上記像担持体上に残った現像剤に電荷
を与えて清掃を行う清掃手段と、上記像担持体に対して
接触配置された起毛体を回転させて上記像担持体に潤滑
剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、単色画像形成時と複数
色画像形成時とで上記潤滑剤塗布手段の起毛体の回転を
オン/オフするタイミングを可変制御する制御手段とを
有することを特徴とする。
【0010】同請求項2に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項1の画像形成装置において、上記起
毛体の回転オン/オフタイミングの可変制御は、上記像
担持体の回動一周に要する時間T1の少なくとも整数比
とならない時間T2を100%としたデューティー比で
可変することを特徴とする。
【0011】同請求項3に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項1または2の画像形成装置におい
て、上記起毛体の回転動作を、少なくとも上記像担持体
が回動していないときにはオフとすることを特徴とす
る。
【0012】
【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態及び実施例を図面を参照して説明する。図1は本発明
に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタを、そ
れが有する各機能と共に示す概念的構成図である。この
画像形成の基本仕様としては、デジタルカラーレーザー
プリンタで、図中1は感光体ベルト、2は中間転写ベル
ト、3はブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色
ユニットからなる現像ユニット、4は帯電チャージャ
(例えばスコロトロン)、5は潤滑剤塗布装置、6は2
次転写ローラ、7はクリーニングブレード、8はクリー
ニングブラシであり、線速:178mm/sec、感光
体周長:527.79mm、現像方式:1成分接触現
像、転写方式:中間転写ベルト(1次転写)及び転写ロ
ーラ(2次転写)、である。
【0013】潤滑剤塗布装置5は、固形潤滑剤9と潤滑
剤塗布ブラシ10からなる。図2は、中間転写ベルト2
への潤滑剤塗布装置5周りを示す概念図である。図示の
装置は、潤滑剤塗布ブラシ10が感光体ベルト1の幅方
向、すなわちその軸方向に長く延びる中心軸にその外周
面に設けられた多数の毛を有している。例えば、図示し
ない基布上にブラシを植設し、その基布を中心軸の外周
面に固定することにより構成される。ブラシは、その先
端部が感光体ベルト1の表面に、そのほぼ全幅にわたっ
て接触する。また回転軸は、感光体ベルト1の表面から
一定の間隔をあけて図1、図2の紙面に対して垂直な方
向に延び、例えば、その支持部材の一例を構成するクリ
ーニングケースの前後の側壁に回転自在に支持され、図
示しない駆動装置によって適宜方向、図の例では時計方
向(矢印C方向)に回転駆動される。
【0014】すなわち潤滑剤塗布ブラシ10と感光体ベ
ルト1よりなる像担持体表面の接触部においては、両者
が互いに反対方向に移動する向きに回転方向が設定され
る。矢印C方向に回転する潤滑剤塗布ブラシ10がバー
状の固形潤滑剤9に接触することにより、潤滑剤を少量
ずつ掻き取る。潤滑剤塗布ブラシ10に移行した潤滑剤
は、ブラシに接触しながら矢印A方向に駆動される感光
体ベルト1の表面に塗布される。
【0015】固形潤滑剤9としては、例えば乾燥した固
体疎水性潤滑剤が用いられ、その代表例としては、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、及びリコリノレン酸カドミ
ウムのような比較的高次の脂肪酸等を挙げることができ
る。また、カルナウバワックスのような天然ワックスを
用いることもできる。
【0016】図3に潤滑剤塗布ブラシの駆動源であるモ
ータと、モータから潤滑剤塗布ブラシ10への回転伝達
クラッチのタイミングチャートを示す。クラッチON
は、すなわち感光体ベルト1の表面上に潤滑剤を塗布す
ることである。潤滑剤を塗布すると、感光体ベルト1の
表面のトナーに対する摩擦係数が低下するので、感光体
ベルト1表面への潤滑剤の塗布量が不均一となると、そ
の塗布ムラによって、感光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り、トナー像に濃度むらが
発生してその画質が劣化すること、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ムラが発生すること
は既述の通りであり、特に低濃度のトナー像に濃度ムラ
が発生しやすい。
【0017】したがって、感光体ベルト1の停止時には
少なくとも潤滑剤塗布ブラシ10の回転をOFFする必
要がある。本実施形態では、潤滑剤塗布ブラシ10の駆
動源を画像形成にかかわる現像モータとしている。もち
ろん、現像モータは感光体ベルト1を駆動していない時
には停止状態にある。
【0018】図示のように、クラッチのタイミングチャ
ートのONタイム:Xは、本例では感光体ベルト1が
1.3周に要する時間(T2)の3.855sec(感
光体ベルト1の周長は527.79mmで1周に要する
時間(T1)は2.965sec)を100とした時の
%表示である。上記ONタイム:Xは0から100まで
可変し、例えばX=100ならば、クラッチはON(ブ
ラシ回転ON)しっぱなしであるし、X=60ならば、
ON時間が3.855×0.6=2.313sec、O
FF時間が3.855×0.4=1.542secの繰
り返しが行われる。T2を感光体ベルト1が1周に要す
る時間と整数比とならない時間とすることで、周方向の
特定部分を塗布することなく、周全体にアトランダムに
塗布することが可能となる。そして時間T2は、図示の
例のように感光体ベルト1の1.3周に要する時間のよ
うに、2倍や4倍、もしくは5倍にしても整数とならな
い周相当の時間に設定すると、より効果が高い。例え
ば、感光体ベルト1の1.3周相当の他、1.1、1.
7、1.9周相当の時間等、種々採用できる。このXの
値は、例えば画像形成装置本体に備えた像形成回数をカ
ウントするカウンターの値により可変制御するように構
成できる。
【0019】なお、潤滑剤塗布ブラシ10の最初のON
は駆動モータONと同期させる。また図3のシーケンス
のエンドは、クラッチオフ状態とし、クラッチON状態
で駆動モータOFFとなったときは、モータOFFと同
時にクラッチもOFFさせる。
【0020】以上説明した本発明の画像形成装置をカラ
ー画像50%、モノクロ画像50%(枚数比率)で1万
枚画像を出力した時のモノクロとカラー画像それぞれの
ハーフトーンのムラ、ドット抜け、地肌汚れ、及び感光
体上のフィルミングの評価を同様な基本構成の従来機
(2種類)と比較して実施した結果を図4に示す。
【0021】上述のように本発明装置では、この画像形
成動作(カラーとモノクロ)の塗布量の安定化を図るた
め、画像形成動作でONタイム:Xを可変制御した。例
えば、カラー画像形成動作時にはX=100、モノクロ
画像形成動作時にはX=70として、画像形成動作の違
いによる塗布量変化を均整化した。また本例では本発明
装置は、カラー画像形成時にONタイム:Xを100と
した時に塗布量が適性となるよう、ブラシ回転数、潤滑
材とブラシの加圧力等を設定し、かつモノクロ画像形成
時は適正となる様なXの値を可変して最適値を設定し
た。図4より、従来機1はモノクロ画像時に塗布量過多
と見られる不具合が、従来機2はカラー画像時に塗布不
足と見られる不具合が発生している。
【0022】一般にカラー画像形成時はモノクロ画像形
成時に比べ、中間転写体上の色重ね像を紙等に一括転写
する際の転写効率が悪く、かつ転写トナー量の絶対量も
多いため、必然的に中間転写体に残るトナーが多くなる
傾向にある。よって、本発明装置のような中間転写体上
のクリーニング装置が感光体へ逆転写させるバイアス方
式の場合、潤滑材を塗布するブラシへのトナー入力量が
多くなり、塗布量が減ってしまう。本発明装置は上記モ
ノクロ画像形成時とカラー画像形成時とでは塗布量の差
が是正され、図4に示した結果も良好であり、その効果
が示された。
【0023】
【発明の効果】請求項1に係る画像形成装置は、以上説
明してきたように、起毛体の回転のオン/オフタイミン
グを単色画像形成時と複数色画像形成時とで可変する制
御手段を備えることによって、単色・複数色画像形成時
とも潤滑剤塗布量を適正化し、安定した画像品質を保つ
ことができるという効果がある。
【0024】請求項2に係る画像形成装置は、以上説明
してきたように、起毛体の回転のオン/オフタイミング
を、像担持体の回動1周に要する時間T1の少なくとも
整数比とならない時間T2を100%としたデューティ
ー比で可変制御することによって、像担持体表面周方向
の潤滑剤塗布量の均一性を損なうことなく、塗布量の可
変制御ができるという効果がある。
【0025】請求項3に係る画像形成装置は、以上説明
してきたように、起毛体の回転動作を少なくとも像担持
体が回動していないときはOFFしているので、像担持
体の特定部分の潤滑剤塗布過多が防止できるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプ
リンタを、それが有する各機能と共に示す概念的構成図
である。
【図2】図1の装置の中間転写ベルトへの潤滑剤塗布装
置周りを示す概念図である。
【図3】図1の装置の潤滑剤塗布ブラシの駆動源である
モータと、モータから潤滑剤塗布ブラシへの回転伝達ク
ラッチのタイミングチャートを示す図である。
【図4】本発明に係る装置と2種類従来機と比較した実
験結果を示す図である。
【符号の説明】
1 感光体ベルト 2 中間転写ベルト 3 現像ユニット 4 帯電チャージャ 5 潤滑剤塗布装置 6 2次転写ローラ 7 クリーニングブレード 8 クリーニングブラシ 9 固形潤滑剤 10 潤滑剤塗布ブラシ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数色の現像装置を有し、回動する像担
    持体上に一色毎に像を形成し、上記形成された像を回動
    する像担持体に重ね合わせて転写した後、転写材に一括
    転写して出力する画像形成装置において、上記像担持体
    上に残った現像剤に電荷を与えて清掃を行う清掃手段
    と、上記像担持体に対して接触配置された起毛体を回転
    させて上記像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段
    と、単色画像形成時と複数色画像形成時とで上記潤滑剤
    塗布手段の起毛体の回転をオン/オフするタイミングを
    可変制御する制御手段とを有することを特徴とする画像
    形成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の画像形成装置において、上記
    起毛体の回転オン/オフタイミングの可変制御は、上記
    像担持体の回動一周に要する時間T1の少なくとも整数
    比とならない時間T2を100%としたデューティー比
    で可変することを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2の画像形成装置におい
    て、上記起毛体の回転動作を、少なくとも上記像担持体
    が回動していないときにはオフとすることを特徴とする
    画像形成装置。
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JP2005266138A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2006259091A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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JP2005266138A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
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