JP2007102039A - 粉体塗布装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体を感光体、中間転写体等の像担持体に安定して供給・塗布することができる粉体塗布装置を提供する。
【解決手段】像担持体１に粉体１１を塗布する粉体塗布装置７であって、粉体１１が充填され、底部に開口部１２ｃを有する粉体供給手段１２と、開口部１２ｃの下方に配置され、粉体供給手段１２から供給された粉体１１を受け取り像担持体１に移動させ塗布する塗布手段１３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真式画像形成装置に装備される感光体、中間転写体等の像担持体に粉体（粉体状潤滑剤）を塗布するための粉体塗布装置及びその粉体塗布装置を搭載した画像形成装置に関するものである。

トナーからなる像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置において、画像転写後に感光体上に残留する異物（主にトナー）をクリーニングするクリーニング装置には、ウレタンゴム等のブレードを感光体に圧接して転写残トナーを掻き落とすブレードクリーニング方式や、毛ブラシを用いたブラシクリーニング方式などがある。特にブレードクリーニング方式は機械的に簡単かつ安価であるため広く用いられている。
ところが、粒径の微小なトナーや熱・圧力等によって溶融したトナーが感光体表面に付着した場合、ブレードで除去しきれず感光体表面にフィルミング層を形成し、結果として画像品質の低下をもたらす。また、感光体表面の摩擦係数が増加するため、ブレードの磨耗・めくれが発生してしまうという問題もあった。
これらの問題に対し、例えば、特許文献１では、固形化した潤滑剤をブラシローラによって削り取り、且つ削り取った粉状潤滑剤を感光体表面に塗布することによって、感光体表面の摩擦係数を低減し、感光体フィルミング及び磨耗を防止している。
しかしながら、この固形潤滑剤を用いる方式では、潤滑剤は本来粉体であるにもかかわらずそれを固形化して使用しているため、粉体のものに比較して大幅にコストアップしてしまうという欠点があった。また、固形化した潤滑剤は脆いため、輸送途中に欠けや割れが発生してしまうなどの問題点があった。
そこで特許文献２では、画像形成装置内に閉塞空間を設け、その中に微粉末状の潤滑剤を収容し、アジテータを回転させることで感光体表面に粉末状潤滑剤を飛ばし、感光体表面に付着させている。また粉体を用いる技術としては、他に特許文献３及び４などがある。
特開２００３−４３８８５公報 特開２００５−１８０４７公報 特開平８−２１１７９６号公報 特許第３５０３８６１号

しかしながら、上記粉末状潤滑剤塗布装置においては、潤滑剤の供給量を規制する手段がなく、潤滑剤供給量が偏ったり経時で潤滑剤の残量が減少した際には、潤滑剤を感光体表面に均一に供給することができない。
このため、その潤滑剤供給量のムラに起因して、感光体上に摩擦係数の異なる箇所が発生し、感光体フィルミングが発生したり、クリーニングブレードの磨耗を早め、ひいてはクリーニング不良が発生してしまうという不具合があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、粉体を感光体、中間転写体等の像担持体に安定して供給・塗布することができる粉体塗布装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、像担持体に粉体を塗布する粉体塗布装置であって、粉体が充填され、底部に開口部を有する粉体供給手段と、開口部の下方に配置され、粉体供給手段から供給された粉体を受け取り像担持体に移動させ塗布する塗布手段とを有する粉体塗布装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、粉体供給手段の開口部にシャッターを有する請求項１に記載の粉体塗布装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、粉体供給手段内部に粉体を攪拌する回転部材を有する請求項１、又は２に記載の粉体塗布装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、回転部材は像担持体停止時にも独立駆動する請求項３に記載の粉体塗布装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４記載の粉体塗布装置を搭載した画像形成装置を最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、重力によって粉体を下方の塗布手段に供給できるため、経時で粉体残量が減少した際にも、初期と同じ量の粉体を供給することができる。
請求項２記載の発明によれば、像担持体停止時に粉体が無駄に流出するのを防ぐことができるため、充填すべき粉体の量を削減することができ、装置の小型化及びコストダウンが可能となる。
請求項３記載の発明によれば、粉体供給手段内部の粉体を攪拌流動させることができるので、粉体供給手段開口部付近の粉体量を均一にすることができると同時に、開口部の詰まりを防ぐことができる。
請求項４記載の発明によれば、像担持体停止時にも所定のタイミングで粉体供給手段内部を攪拌することができるため、経時環境変化等で粉体が凝集してしまうのを防ぐことができる。
請求項５記載の発明によれば、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基き説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の感光体周りの構成図である。感光体１の周囲には、作像プロセス順に帯電器２、露光系３、現像器４、転写器５、クリーニング器（クリーニングブレード等）６、粉体塗布装置７、塗布ブレード８が配置されている。
このような構成の画像形成装置において、帯電、露光、現像の各プロセスを経て、トナー像が感光体１上に形成され、これが用紙Ｐに転写される。なお図面の矢印Ａは用紙Ｐの搬送方向を示す。画像が転写された後の感光体１の表面は、クリーニング器６によってクリーニングされ、その後粉体塗布装置７によって図２に示す粉体（粉体状潤滑剤）１１が塗布され、さらに塗布ブレード８によってこの粉体１１が感光体１表面に塗り付けられる。
図２は図１に示す粉体塗布装置の拡大構成図である。図２に示すように、粉体塗布装置７は、主に粉体供給手段１２とその下方に位置する塗布手段１３より構成されている。粉体供給手段１２は、粉体１１を収容するケーシング１２ａと、該ケーシング１２ａ内に回転自在に配置されて回転することによって粉体１１を流動させることができる回転部材１２ｂを有する。
また、ケーシング１２ａの下端には図の鉛直方向に広がっている開口部１２ｃが設けられており、その大きさは適切な量の粉体が出ることができる大きさとなっている。そして開口部１２ｃには矢印方向へ進退することにより開口部を開閉するシャッター１２ｄを備えている。シャッター１２ｄは図示しないソレノイド、モータ等の駆動源によって駆動され、これら駆動源は図示しない制御手段によって制御される。また、回転部材１２ｂも図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動され、この駆動源も図示しない制御手段により駆動制御される。
粉体としては、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウム等の脂肪族金属塩、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素含有樹脂、シリコン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコングリースやパラフィンワックス等を使用することができる。

図２に示す実施形態では、塗布手段１３はブラシローラであり、これが回転することでブラシ毛に付着した粉体１１を感光体１表面に運び、付着させることができる。ブラシローラは、通常回転軸の軸周面に合成樹脂繊維等からなるブラシ毛を所定の密度及び長さで一様に植立させてロール上の形状にしたものである。
塗布手段１３がスポンジローラであった場合には、ローラ表面の細孔に粉体を保持し、これが感光体１のような像担持体に押し付けられることで、粉体１１が塗布される。
図２において、回転部材１２ｂは、感光体軸と平行な回転軸を持っており、ブラシローラやアジテータ等を用いることができる。そして、回転部材１２ｂがケーシング１２ａ中で回転することにより、粉体１１が開口部１２ｃに詰まってしまわないように、また開口部１２ｃ付近の粉体量が不均一にならないように、粉体１１を流動させることができる。
一方、長時間にわたり感光体１が停止している場合、温度や湿度等の経時条件変化により、粉体１１の流動性が低下してしまうと、感光体回転再開時の粉体塗布量がねらいの量にならなかったり、安定しなかったりすることが考えられる。そこで、感光体停止から所定の時間が経過したときに、回転部材１２ｂが独立して回転できるようにすることで、粉体１１の流動性を維持することができる。
粉体供給手段１２下端の開口部１２ｃに設けられたシャッター１２ｄは、感光体回転時には開状態となり、感光体回転停止時には閉状態となる。これにより、粉体供給手段１２から無駄に粉体１１が流出するのを防ぐことができる。

図３は本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の感光体周りの構成図である。図１に示す第１の実施形態が用紙Ｐを水平搬送させる方式であるのに対し、図３に示す第２の実施形態は用紙Ｐを垂直搬送させる方式であるが、この場合も粉体供給装置７を感光体１の回転方向にあってクリーニング器６の下流に設ける。上記構成以外の基本構成は第１の実施形態と変わりなく、作用、効果も同様である。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の感光体周りの構成図である。 図１に示す粉体塗布装置の拡大構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の感光体周りの構成図である。

符号の説明

１ 感光体（像担持体）
７ 粉体塗布装置
１１ 粉体
１２ 粉体供給手段
１２ａ ケーシング
１２ｂ 回転部材
１２ｃ 開口部
１２ｄ シャッター
１３ 塗布手段

Claims (5)

1. 像担持体に粉体を塗布する粉体塗布装置であって、粉体が充填され、底部に開口部を有する粉体供給手段と、該開口部の下方に配置されて粉体供給手段から供給された粉体を受け取り像担持体に塗布する塗布手段とを有することを特徴とする粉体塗布装置。
2. 前記粉体供給手段の開口部に該開口部を開閉するシャッターを有することを特徴とする請求項１に記載の粉体塗布装置。
3. 前記粉体供給手段内部に粉体を攪拌する回転部材を有することを特徴とする請求項１、又は２に記載の粉体塗布装置。
4. 前記回転部材は像担持体停止時にも独立駆動するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の粉体塗布装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の粉体塗布装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

Images