JP2007279159A - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真方式の画像形成装置において、A2以上の普通紙に複写、プリント、プロットができる機械にもステアリン酸亜鉛のような固形の潤滑材を使用できるようにすること。
【解決手段】電子写真方式で像担持体の横幅が４２０ｍｍ以上の像担持体表面のブラシローラで滑剤を塗布する画像形成装置において、その滑剤は固形であり、当該滑剤が像担持体の回転方向と直交する方向に複数個配置されていることを特徴とする画像形成装置を主たる構成にする。
【選択図】図４

Description

本発明は、A2サイズ以上の普通紙に複写、プロットできる情報機器複写機に関し、特に、像担持体の潤滑剤塗布手段の潤滑剤の配置の発明に関する。

電子写真方式を利用したカラー複写機は、画像の更なる向上、具体的には画像のより高い解像度や階調性が望まれており、研究されている。一方、潜像を可視化するトナー側の改良としては、高画質の画像を提供するために、球形化、小粒径化の実現、具体化する方向があり、検討が各方面でなされている。

しかし、球形化・小粒径化されたトナーは、忠実に転写されるために高精度画像を得るのには適しているが、その反面、ブレードクリーニング等においてクリーニングに多大な負荷をあたえ、その性能の確保が大きな課題となっている。

従来では、この解決策のひとつとして、固形潤滑剤を回転ブラシに接触させて回転ブラシに付着した潤滑剤を感光体の表面に付け、その感光体に対する前記クリーニングブレードの接触抵抗を小さくしてクリーニング性を確保する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

この方法は非常に有効であるが、クリーニング機能が低下したときに感光体上のクリーニングができなかったトナーが帯電装置まで搬送され帯電ローラ等の帯電部材を汚し、これが原因で帯電むらを生じることによる画像濃度むら、画像上の地かぶり等の異常画像の発生を、未然に押えることが不可能となっている。
特許第３２０５１５９号公報

このように、固形の潤滑剤は、高次の脂肪酸であるステアリン酸亜鉛などの強度的に非常にもろかったり、熱膨張が大きかったり等の性質を有しており、このような性質を有する潤滑剤ではそのハンドリングが難しくなるという問題もある。

本発明は、上述した実情を考慮してなされたものであって、A2版以上のサイズの普通紙に複写、プリント、プロットができる機械（画像形成装置）にもステアリン酸亜鉛のような固形の潤滑剤を使用できることを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電子写真方式で像担持体の横幅が４２０ｍｍ以上の像担持体表面のブラシローラで滑剤を塗布する画像形成装置において、前記滑剤は固形であり、当該滑剤が前記像担持体の回転方向と直交する方向に複数個配置されている画像形成装置を特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記複数個配置された滑剤は前記像担持体の回転方向と直交する方向に重なり部を有して配置されている請求項１に記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記滑剤の前記重なり部は交互に像担持体の回転方向と直交する方向に設けられて配置されている請求項２に記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記画像形成装置において、前記滑剤は、各滑剤が前記像担持体の回転方向と直交する方向の１面に滑剤保持部材が取りつけられている請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記保持部材を弾性手段でブラシローラへ押圧する請求項４に記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、少なくとも、像担持体とクリーニング手段が一体となったプロセスカートリッジであって、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置に着脱自在に構成され、滑剤が像担持体の回転方向と直交する方向に複数個配置される滑剤を有するプロセスカートリッジを特徴とする。

本発明によれば、電子写真方式を使用し、像担持体の横幅が４２０ｍｍ以上の画像形成装置の像担持体表面へブラシローラで滑剤を塗布する画像形成装置において、固形の滑剤が横方向に複数個並列配置されていることを特徴とする画像形成装置により、Ａ２以上のサイズの普通紙に複写が可能なカラー複写機に対して、感光体ドラム及び中間転写ベルトに滑剤を容易に塗布し、滑剤の塗布が行われない領域を無くし、無駄なく使用することができ、また、機械全体のハンドリングを良くすることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明の画像形成装置において、像担持体に滑剤を塗布する滑剤塗布手段を用いたカラー複写機の断面図である。

図２は本発明の画像形成装置実施例で中間転写ベルト表面に滑剤を塗布するためのクリーニング装置の構成を示す断面図である。中間転写ベルト１は矢印の方向へ走行している。普通紙への転写（2次転写）が終わった後の中間転写ベルト表面に残ったトナー（残トナー）は、中間転写ベルト１表面のクリーニング補助手段である中間転写ブラシローラ１３を通過して一次クリーニングされ、その後主クリーニング手段である中間転写クリーニングブレード１４を通過して略完全にクリーニングされる。この２つの手段により、中間転写ベルト表面を清浄に保つことができ、この清浄に保たれた中間転写ベルトの使用により、繰り返しの動作が可能になる。

清浄化にされた後に中間転写ベルト１に次の転写に備えて、新しく滑剤塗布が行われる。滑剤塗布は、中間転写ベルト１と中間転写ベルト滑剤７とに接触し回転している中間転写滑剤塗布ブラシローラ１０によって行われる。回転している中間転写滑剤塗布ローラ１０は、軸棒に、図８に示すように基布２１の表面に依った糸状体をループ状に織り込んで作成した布を巻きつけて形成したものである。この布は、図８の様にループ状に編みこんでもよく、また、図９のように糸を基布２１に植え込んだものであっても良い。

図３は、本発明の画像形成装置における感光体ドラム２に滑剤１６を塗布するための１実施形態例である。基本的には中間転写ベルトへの滑剤塗布と同じ構成である。感光体ドラム２及び中間転写ベルト１はそれぞれ矢印の方向に回転し、あるいは移動している。中間転写ベルト１への転写を終えた感光体ドラム２に残った残トナーは、クリーニング補助手段である感光体ブラシローラ１８と接触した後に、主クリーニング手段である感光体クリーニングブレード１７と接触する。これにより転写後の残トナーは感光体ドラム２上からきれいに除去され、感光体ドラム２の表面は再び清浄な表面を保つことが可能となる。

その後、回転しているドラム滑剤塗布ブラシローラ８によってドラム滑剤６、１６に接触することにより、感光体ドラム２に滑剤が塗布される。このブラシ表面は中間転写滑剤塗布ブラシローラと同様に図７、図８のような構成を有している。

さて、請求項１に記載の発明では、回転体が回転することにより、固形滑剤を回転体の表面に付着させ、回転体表面に付着した滑剤を像担持体に供給する。

固形滑剤は複数に分割されていることにより、1本のみの固形滑剤での滑剤塗布の時と比べて、固形滑剤の長手方向の長さを短くすることができる。従来の普及機層（A3のサイズ以下の紙に複写が可能な機械層）では、固形滑剤が３００ｍｍ超程度の長さであったのに対し、A2サイズ以上の広幅の機層では、５００ｍｍ以上の長さとなってしまい、ハンドリングが普及機のものと比較して非常に悪くなったり、コストが嵩んだりする。

また、輸送中にこのような大きさの固形滑剤の破損も確率が高くなり、大きな問題であった。このように固形滑剤を複数に分割することで、組付け時、輸送時などのハンドリングを良くし、大量生産されている普及機の部品と共通化可能とする構成とすればこれにより共通で使用できるので、大幅な製造コスト削減ができるとともに、輸送時の破損などの問題点も普及機で培われた技術をそのまま応用でき、問題を生じることなく搬送することが可能となった。

固形滑剤は、本発明において、たとえばステアリン酸亜鉛を使用した。また本発明ではステアリン酸亜鉛以外に、例えば、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、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、カブリル酸鉛、カブロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カドミウム等の比較的高次の脂肪酸を用いることができる。また、コロイド状高温シリカ粉末を用いたりもできるし、更に、カルナウバワックス等のような天然のワックスを用いることもできる。これらの固体滑剤は１種単独で用いることもでき、また、２種以上併用することもできる。

請求項２及び請求項３記載の発明では、滑剤の長手配置の仕方に工夫した。

図４は滑剤１９が長手方向に対して２分割されている場合の配置例を示す。また図５は滑剤１９が長手方向に３分割されている場合の配置例を示している。それぞれの滑剤１９は重なり部２０を有し、互いに千鳥状態（交互にずらす：滑剤の太さｄの程度ずらして隙間部を消滅させるかあるいは重なり部を設けるようにする）に配置されている。

本実施形態例では、図６に示すような断面が８ｍｍ角のステアリン酸亜鉛を使用した。図１０に示すように、滑剤を分割してこれら分割した滑剤を単に一直線状に配置すると、分割した滑剤の隣同士には隙間（隙間部）が生じる。この隙間２２の発生に伴い、塗布できない領域が発生する可能性がある。このような交互にずらしたいわゆる千鳥配置にして重なり部を有するようにすることで、塗布ができない領域を無くすことができる。このような滑剤を分割した時の配置として、本発明ではより良い配置方法となっている。滑剤１９の分割数を４以上としても、同様に交互に（すなわち千鳥状に）配置すればよく、本発明では同様の効果を望むことができる。

請求項４に記載の発明では、図６に示すような角材状の形状の滑剤が図７のように滑剤保持部材１５に1面だけで保持されている。これにより、図１１に示すようにブラシローラによって徐々に磨耗していったときに、1面で押えられているために、ブラシローラにそった形で磨耗を起こすので、滑剤を効率よく使い切る事ができる構成となっている。また滑剤保持部材１５は金属であっても樹脂であっても良い。本発明では、滑剤保持部材１５は硬い材質のほうが好ましく、滑剤自身の強度を上げることができる。これら保持部材１５と滑剤１６とは、両面テープで接着により固定されている。

請求項５に記載の発明では、磨耗していく滑剤を滑剤保持部材１５の後ろからスプリング２３などの押圧保持手段によって加圧されて押圧固定されており、磨耗したとしても適性圧で常にブラシローラに対して滑剤を押し付けることができる構造となっている。これによって、滑剤を効率よく使用することが可能となっている。

本実施例ではステアリン酸亜鉛を使用し、像担持体用滑剤取り付け部を有するプロセスカートリッジとして形成されていてもよい。このようなプロセスカートリッジは、感光体ドラム２の周囲に、帯電装置、光書込装置、現像装置、一次転写ローラ３、ドラム滑剤、ドラム滑剤塗布ブラシローラ８、クリーニング装置、除電装置等を備え、さらに、少なくとも上述した滑剤と滑剤保持部材とを有して構成され、さらに滑剤塗布ブラシローラを含んで構成されている。このような構成において、帯電装置によって表面を一様に帯電された感光体ドラム２は、露光によって静電潜像が形成され、現像装置によってトナー像を形成される。このトナー像は、中間転写ユニット１２等でなる転写装置によって、感光体ドラム２の表面から、不図示の給紙トレイから搬送された転写紙へ転写される。

なお、本発明は各実施の形態に示す事項に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。

本発明の滑剤塗布手段を使用するカラー複写機の断面図である。 本発明の中間転写ベルト表面に滑剤を塗布するためのクリーニング装置の構成を示す断面図である。 本発明の感光体に滑剤を塗布する場合の機構の断面図である。 本発明の滑剤を長手方向に２分割し千鳥状配列した場合の横面図である。 本発明の滑剤を長手方向に３分割した千鳥配列の横面図である。 本発明の滑剤の一例を示す斜視図である。 本発明の滑剤と滑剤保持部材の一体化の例を示す斜視図である。 本発明に使用する滑剤塗布ローラ用基布の形状の断面図である。 本発明に使用の滑剤塗布ローラ用基布の他の形状断面図である。 本発明の隣接滑剤を隔離配列した断面図である。 本発明の保持部材を有する滑剤の摩耗を示す斜視図である。

符号の説明

１ 中間転写ベルト
２ 感光体ドラム
６、１６ ドラム滑剤
７ 中間転写ベルト滑剤
８ ドラム滑剤塗布ブラシローラ
１０ 中間転写滑剤塗布ローラ
１３ 中間転写ブラシローラ
１４ 中間転写クリーニングブレード
１５ 滑剤保持部材
１７ 感光体クリーニングブレード
１８ 感光体ブラシローラ
１９ 滑剤
２１ 基布
２０ 重なり部
２２ 隙間
２３ スプリング

Claims (6)

1. 電子写真方式で像担持体の横幅が４２０ｍｍ以上の像担持体表面のブラシローラで滑剤を塗布する画像形成装置において、
   前記滑剤は固形であり、当該滑剤が前記像担持体の回転方向と直交する方向に複数個配置されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数個配置された滑剤は前記像担持体の回転方向と直交する方向に重なり部を有して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記滑剤の前記重なり部は交互に像担持体の回転方向と直交する方向に設けられて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置において、前記滑剤は、各滑剤が前記像担持体の回転方向と直交する方向の１面に滑剤保持部材が取りつけられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記保持部材を弾性手段でブラシローラへ押圧することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 少なくとも、像担持体とクリーニング手段が一体となったプロセスカートリッジであって、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置に着脱自在に構成され、滑剤が像担持体の回転方向と直交する方向に複数個配置される滑剤を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。

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