JP2010152095A - 潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤と、潤滑剤塗布ブラシローラと、潤滑剤加圧手段とを備え、該潤滑剤塗布ブラシローラで潤滑剤を削って像担持体表面に塗布しながら該像担持体上のトナーを回収する潤滑剤塗布装置において、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げて、効率よく像担持体への潤滑剤の塗布を行なうこと。
【解決手段】潤滑剤塗布ブラシローラ１１１ｂの回転方向上、該潤滑剤１１１ｄよりも上流側に該潤滑剤と間隔を空けずに隣接して該潤滑剤ブラシローラに食い込むトナー回収部材１１１ｇを設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機、等の画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置では、帯電された像担持体としての感光体表面に露光によって静電潜像が形成され、静電潜像が形成された像担持体表面にトナーによる現像剤が供給されることにより、静電潜像がトナーにより可視像化されてトナー画像が形成される。

像担持体表面に形成されたトナー画像は、転写手段によって記録紙に転写される。トナー画像を記録紙に転写した後の像担持体表面に残留したトナーは、クリーニングブレードによって掻き取られる。クリーニングブレードによる像担持体表面上の残留トナーの掻き取り時、つまりクリーニング時において、クリーニングブレードと像担持体表面との間には摩擦が生じる。この摩擦が大きい場合、クリーニングブレードの像担持体との接触部が摩耗するとともに像担持体表面の皮膜が削れることがあり、それにより、クリーニングブレードと像担持体の寿命が短くなる可能性がある。

そこで、この摩擦を低減するために、像担持体表面に潤滑剤塗布手段によって潤滑剤を塗布する構成が知られている。潤滑剤はクリーニング時、像担持体表面とクリーニングブレードの間の摩擦を低減するように機能する。塗布ブラシ方式において、潤滑剤塗布手段は回転ブラシで構成され、像担持体と、固形潤滑剤からなる潤滑剤ブロックとに摺接し、ある回転位置で固形潤滑剤から削り取り担持した潤滑剤を別の回転位置で像担持体に塗布する構成となっている。

かかる塗布ブラシ方式である場合、像担持体表面に潤滑剤を塗布する際に、記録媒体（中間転写体或いは記録紙）へ転写されずに像担持体表面に付着したまま残留している残留トナーを塗布ブラシが掻き取って担持してしまうことがあった。この場合、塗布ブラシは、像担持体から掻き取った残留トナーを担持したままの状態で回転し、残留トナーを担持したままで潤滑剤ブロックに当接して、像担持体に塗布するための潤滑剤を掻き取ることになるので、当然、残留トナーを担持せずに潤滑剤ブロックに摺接する場合に比べて潤滑剤の掻き取り性能は減少する。

その結果、像担持体の表面に塗布される潤滑剤の量が減少し、潤滑剤を効率よく像担持体に塗布することができなくなり、クリーニングブレードの像担持体との接触部が摩耗するとともに像担持体表面の皮膜が削れ、クリーニングブレードと像担持体の寿命が短くなり、また、画像への影響を生じることがあった。

この問題を解決するために塗布ブラシにフリッカーを当てて、該フリッカーの部位で塗布ブラシ上に付着している残留トナー等を掻き落とす構成を採るという技術がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、フリッキング部材を設けた場合でも、回転ブラシに対するフリッキング部材の食い込み量が少ないと、残留物が十分に取り除かれないし、食い込み量が大きすぎると、ブラシ毛の傷みが速くなるため、ブラシの交換頻度が増してしまう。

そこで、ブラシの交換頻度の抑制とブラシからの付着物の除去とを両立する工夫として、回転ブラシの回転方向に並んで配設されブラシに食い込むことでブラシに付着した付着物を叩き落す複数のフリッキング部材とを備えることとした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

かかる先行技術では、ブラシに付着した残留トナーを除去する部材は、ブラシ毛を一旦曲げて、その弾性を利用して付着残留トナーを弾き飛ばすフリッキング部材であるが、この弾性エネルギーだけではブラシ毛から完全に付着残留トナーを除去するには不十分である。特に転写率が悪化した時など入力トナー量が多くなった時に完全にトナーを除去することが出来なくなるおそれがある。

同じくフリッキング部材を設けた先行技術として、潤滑剤塗布用の回転ブラシの回転方向上、該潤滑剤ブロックよりも上流側に間隔をあけてフリッキング部材を設けたものがある（例えば、特許文献３参照）。かかる先行技術においても、該フリッキング部材による弾性エネルギーだけではブラシ毛から完全に付着残留トナーを除去するには不十分である。

特開２００６−１５４３７２号公報 特開２００５−２５７８４４号公報 特開２００５−３２１８３３号公報

本発明は上述の事情の下になされたもので、潤滑剤塗布ブラシローラにより潤滑剤を像担持体に塗布する構成において簡単な構成により、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げて、効率よく像担持体への潤滑剤の塗布を行なうことができる潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、潤滑剤と、回転駆動しながら該潤滑剤を像担持体表面に塗布する潤滑剤塗布ブラシローラと、該潤滑剤を該潤滑剤塗布ブラシローラに押圧付勢する潤滑剤加圧手段とを備え、該潤滑剤塗布ブラシローラで該潤滑剤を削って該像担持体表面に塗布しながら該像担持体上のトナーを回収する潤滑剤塗布装置において、該潤滑剤塗布ブラシローラの回転方向上、該潤滑剤よりも上流側に該潤滑剤と間隔を空けずに隣接して該潤滑剤ブラシローラに食い込むトナー回収部材を設けた。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、前記トナー回収部材の形状は、前記潤滑剤塗布ブラシローラと摺接する先端部が長手方向に凹凸のある構成とした。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の潤滑剤塗布装置において、前記トナー回収部材は前記潤滑剤塗布ブラシローラと摺接する先端側の部分にメッシュ状の部分が存在することとした。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤はステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸の群から選択される少なくとも１以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、リチウムの群から選択される少なくとも１以上の金属を含有する脂肪酸金属塩を主成分とすることとした。
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の潤滑剤塗布装置において、該潤滑剤はステアリン酸亜鉛をバー状に固めたものとした。
請求項６に係る発明は、回転体として構成された像担持体と、少なくとも帯電手段と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像手段と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段から選択されるプロセス部材を一体的に支持し、画像形成装置に対して着脱自在のプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジが請求項１乃至５の何れかに記載の潤滑剤塗布装置を含む構成となっていることとした。
請求項７に係る発明は、回転体として構成された像担持体と、少なくとも帯電手段と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像手段と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段から選択されるプロセス部材を一体的に支持したプロセスカートリッジを着脱自在としている画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして請求項６記載のプロセスカートリッジを用いることとした。

請求項１記載の潤滑剤塗布装置においては、コストを上げずに潤滑剤塗布ブラシローラに付着したトナーを効率よく掻き取ることができ、像担持体に対して潤滑剤を効率よく塗布できるため潤滑剤塗布不良を起こしにくくなる。
請求項２記載の潤滑剤塗布装置においては、ブラシが凹凸の凸部分を避けようとして回転毎に異なる方向に倒れ、ブラシの倒れ方が回転方向下流側だけでなく、長手側にも倒れることとなることからブラシローラのブラシ倒れに対する余裕度が上がり、ブラシの弾性により経時的に長く良好に潤滑剤を削り取ることができる。
請求項３記載の潤滑剤塗布装置においては、メッシュの穴からトナーがはきだされ、ブラシに付着したトナーを効率よく掻き落とすことができ、次工程で良好に潤滑剤を削り取ることができる。
請求項４記載の潤滑剤塗布装置においては、請求項に記載された脂肪酸塩を用いることで、像担持体上に均一な薄膜を形成し、像担持体寿命を延ばすことができる。
請求項５記載の潤滑剤塗布装置においては、脂肪酸の中でも特に潤滑剤として公的なステアリン酸亜鉛をバー状に固形化することで、回転ブラシによる削り取りが容易な状態にケース内に装着して塗布を容易に行なうことができる。
請求項６、７記載のプロセスカートリッジ、画像形成装置においては、本発明に係る潤滑剤塗布装置を、像担持体と、選択された他のプロセス手段とともに構成したプロセスカートリッジとして提供することで、潤滑剤が減った際に潤滑剤だけ画像形成装置に対して交換する手間がかからず、他のプロセス部材のメンテナンスと合わせて潤滑剤も交換できるので、ユーザーメンテナンスが容易となる。

[１]画像形成装置の概要
＜画像形成装置の構成＞
先ず本発明が適用されるフルカラー電子写真複写機について説明する。以下に示す実施形態はあくまで本発明を適用可能な一例であり、請求の範囲を限定するものではない。本発明は一般的な電子写真方式を用いる画像形成装置において広く実施可能なものである。

図１は、プリンタ部における主要部の概略構成図である。このプリンタ部には、像担持体としての感光体ドラム１０が設けられており、該感光体ドラムの周囲に、図示しない露光手段としての書込光学ユニットと、クリーニング手段としての感光体クリーニング装置１１１と、帯電手段としての帯電チャージャ１３と、現像手段としての回転型現像装置であるリボルバ現像ユニット１１０と、中間転写手段としての中間転写ユニット１２０とが配設されている。また、このプリンタ部には、転写手段としての転写ユニット１３０と、定着手段としての定着ユニット１４５と、図示しない給紙部及び制御部なども設けられている。

本発明に係る潤滑剤塗布装置は、感光体クリーニング装置１１１に含まれ一体化されている。図１に示した感光体クリーニング装置１１１のうち、潤滑剤塗布装置に係る主要部材は、ファーブラシ１１１ｂ、固形潤滑剤１１１ｄ、潤滑剤ホルダ１１１ｅ、潤滑剤加圧スプリング１１１ｆ、潤滑剤ケース（トナー回収部材）１１１ｇ、スプリングケース部１１１ｈなどである。感光体クリーニング装置１１１は、潤滑剤塗布装置と感光体クリーニングブレード１１１ｃとを有し、１次転写後の感光体ドラム１０の表面をクリーニングする。定着ユニット１４５は、定着ローラ対１４５ａと、図示しない排出ローラ対とを有する。ファーブラシ１１１ｂの周囲には、潤滑剤としての固形潤滑剤１１１ｄがブラシ先端に接触するよう配置されている。

この固形潤滑剤１１１ｄとしては、バー状、板状に成型された微粒子からなるステアリン酸亜鉛を使用することができる。リボルバ現像ユニット１１０は、Ｂｋ現像器１１５と、Ｃ現像器１１６と、Ｍ現像器１１７と、Ｙ現像器１１８とを有し、該リボルバ現像ユニットが回転することで、各色の現像器における感光体ドラム１０と対向する現像位置を位置決めすることができる。

中間転写ユニット１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１を、電荷付与手段としての１次転写バイアスローラ１２２と、これに接続した電源としての１次転写電源１２８と、１次転写前除電手段としてのアースローラ１２３と、ベルト駆動手段としての駆動ローラ１２４と、テンションローラ１２５と、２次転写対向ローラ１２６と、クリーニング対向ローラ１２７とに張架した構成をとっている。

中間転写ベルト１２１を張架するすべてのローラは導電性材料で形成されており、１次転写バイアスローラ１２２以外の各ローラはそれぞれ接地されている。この１次転写バイアスローラ１２２には、１次転写電源１２８によって定電流又は定電圧制御された所定の１次転写バイアスが供給される。

中間転写ベルト１２１は、その体積抵抗率が１０^１２〜１０¹⁴Ωｃｍ、好ましくは１０¹³Ωｃｍとなるように形成されている。また、この中間転写ベルト１２１の表面層側における表面抵抗率は、１０⁷〜１０¹⁴Ωｃｍとなるように構成されている。また、中間転写ベルト１２１の周囲には、潤滑剤付与手段としての潤滑剤塗布ブラシ１２９ａと、ベルトクリーニングブレード１２９ｂと、転写ユニット１３０とが配設されており、これらは図示しない接離機構によってそれぞれ中間転写ベルト１２１から接離可能となっている。

転写ユニット１３０は、転写材担持体としての２次転写ベルト１３４と、該２次転写ベルト表面をクリーニングする転写クリーニングブレード１３２と、上記中間転写ユニット１２０の２次転写対向ローラ１２６に対向する２次転写バイアスローラ１３１と、これに接続された２次転写電源１３９と、給紙部側の端部に位置する第１支持ローラ１３５ａと、定着ユニット１４５側の端部に位置する第２支持ローラ１３５ｂと、転写クリーニングブレード１３２に対向する第３支持ローラ１３５ｃと、転写紙除電チャージャ１３６と、転写ベルト除電チャージャ１３７とを有する。

２次転写ベルト１３４は、ＰＶＤＦからなる体積抵抗率が１０¹³Ωｃｍ以上の高抵抗となるように形成されている。転写ユニット１３０は、この構成に限定されず、例えば上記２次転写ベルト１３４の変わりにドラムなどの他の形状の部材を適用した構成とすることも可能である。

＜現像の順序＞
現像の順序をＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順とした場合における上記複写機の動作について説明する。画像形成サイクルを開始する前に、感光体ドラム１０が、図１における矢印Ｃの方向すなわち反時計回りに回転駆動し、帯電チャージャ１３がコロナ放電を開始する。このとき、例えば負電荷で感光体ドラム１０を所定電位に一様帯電する。

中間転写ユニット１２０の中間転写ベルト１２１は、感光体ドラム１０と等速で駆動し、図１における矢印Ｄの方向すなわち時計回りに回転する。図示しないスキャナ部では、所定のタイミングで原稿のカラー画像情報を読み取り、この画像情報から得られたＢｋ画像データに基づいて、上記書込光学ユニットによるレーザ光での光書き込み（例えばラスタ露光）を行う。これにより、感光体ドラム１０上には、Ｂｋ画像データに対応したＢｋ潜像が形成される。その後、感光体ドラム１０上に形成されたＢｋ潜像は、リボルバ現像ユニット１１０のＢｋ現像器１１５によって、負帯電トナーで反転現像される。

これにより、感光体ドラム１０上には、Ｂｋトナー像が形成される。このように感光体ドラム１０上に形成されたＢｋトナー像は、１次転写領域における転写電界によって中間転写ベルト１２１表面に１次転写される。この転写電界は、１次転写バイアスローラ１２２により中間転写ベルト１２１に付与される電荷によって形成される。このとき、１次転写バイアスローラ１２２には、１次転写電源１２８によって、例えば、１色目のＢｋトナー像に対して１．５ｋＶ、２色目のＣトナー像に対して１．６〜１．８ｋＶ、３色目のＭトナー像に対して１．８〜２．０ｋＶ、４色目のＹトナー像に対して２．０〜２．２ｋＶの適切な大きさの１次転写バイアスが印加される。

現像後に感光体ドラム１０上に残留する１次転写残トナーは、感光体クリーニング装置１１１によって該感光体ドラム上から除去される。Ｂｋトナー像が１次転写された中間転写ベルト１２１上の画像面は、再び１次転写領域に戻される。このとき、トナー像が乱されないよう、潤滑剤塗布ブラシ１２９ａ及びベルトクリーニングブレード１２９ｂを、それぞれ接離機構によって中間転写ベルト１２１から離間させる。

さらに、転写ユニット１３０における第１支持ローラ１３５ａ及び２次転写バイアスローラ１３１を図示しない転写用接離機構によって移動させ、該２次転写バイアスローラを中間転写ベルト１２１から離間させる。このとき、２次転写バイアスローラ１３１に接続した２次転写電源１３９による電圧印加を停止する。上記の状態は、中間転写ベルト１２１上に１次転写されたトナー像を転写紙に２次転写するまで維持される。

一方、上述したＢｋ工程が終了した後、感光体ドラム１０側ではＣ工程が開始され、所定のタイミングで再び原稿のカラー画像情報を読み取り、この画像情報から得られたＣ画像データに基づいて、レーザ光により感光体ドラム１０上にＣ潜像を形成し、Ｃ現像器１１６によってＣトナー像を形成する。

本実施形態においては、上記Ｂｋ潜像後端部分が通過した後、速やかにリボルバ現像ユニット１１０の回転動作が開始される。そして、この回転動作は、感光体ドラム１０上に形成されたＣ潜像の先端部分がＣ現像器１１６の現像位置に到達する前に、完了するようにする。これにより、Ｃ現像器１１６は現像位置に位置決めされ、この現像位置に移動してくるＣ現像をＣトナーで現像する。以後、Ｍ工程及びＹ工程においても、上述したＣ工程と同様に、それぞれの画像データに基づいて、潜像形成、現像、１次転写を行う。

このようにして、中間転写ベルト１２１上における同一の画像面に、感光体ドラム１０上に順次形成されるＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各トナー像を１次転写することで、該中間転写ベルト上には、これら４色が重なり合ったトナー像が形成される。以上のようにして中間転写ベルト１２１上に転写されたトナー像は、シート状媒体である転写紙１００上に２次転写するため、２次転写バイアスローラ１３１と２次転写対向ローラ１２６とが対向している２次転写領域に送られる。

このとき、転写ユニット１３０の２次転写バイアスローラ１３１は、図示しない転写用接離機構によって中間転写ベルト１２１に押圧される。その後、この２次転写バイアスローラ１３１には所定の２次転写バイアスが印加され、上記２次転写領域に２次転写電界を形成する。これにより、中間転写ベルト１２１上のトナー像は転写紙１００上に転写される。

上記２次転写領域に搬送される転写紙１００は、中間転写ベルト１２１上のトナー像の先端部が該２次転写領域に到達するタイミングに合わせて給紙される。上述のように、中間転写ベルト１２１上に４色が重なり合って形成されたトナー像が一括転写された転写紙１００は、その後、転写ユニット１３０における転写紙除電チャージャ１３６との対向部に搬送される。

この対向部を通過するとき、転写紙１００は、作動状態にある転写紙除電チャージャ１３６によって除電され、２次転写ベルト１３４から剥離される。そして、剥離した転写紙１００は、定着ユニット１４５の定着ローラ対１４５ａのローラ間に向けて送られる。この定着ローラ対１４５ａでは、これらローラ間に形成されるニップ部からなる定着領域で、転写紙１００上の未定着トナー像を溶融し、該未定着トナー像の定着を行う。この転写紙１００は、図示しないコピートレイに搬出され、スタックされる。

一方、２次転写後の中間転写ベルト１２１は、ベルトクリーニングブレード１２９ｂが図示しないベルトクリーニング用接離機構によって中間転写ベルト１２１に押圧することで、その表面に残留した２次転写残トナーを除去する。さらに、クリーニング性の向上及び２次転写性の向上を図るために、図示しない接離機構で中間転写ベルト１２１に押圧される潤滑剤塗布ブラシ１２９ａによって、潤滑剤収納部１２９ｃに収納された潤滑剤が塗布される。

この潤滑剤としては、例えば板状、バー状に成型された微粒子からなるステアリン酸亜鉛を使用することができる。また、転写紙を剥離した後、２次転写ベルト１３４表面に残留した電荷は、転写ベルト除電チャージャ１３７によって除電される。２次転写ベルト１３４表面は、さらに、ベルトクリーニングブレード１２９ｂによってクリーニングされる。

＜画像形成装置の別例＞
図２は、画像形成装置の別例であり、プリンタ部における主要部の概略構成を示し、前記図１に係る例と同様の構成部材については同じ符号を付している。この複写機は、主に低コスト化を図ったものであり、プリンタ部における構造及び動作は前記図１の例と僅かに異なっているのみであるので、前記図１に係る実施形態と同様に構成され、動作する部分についての説明は省略する。

本実施形態においては、中間転写ユニット２２０における中間転写ベルト２２１の中間層を、体積抵抗率が１０⁸〜１０¹¹Ωｃｍの中抵抗層としている。また、この中間転写ベルト２２１は、全体として、１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍの体積抵抗率を有している。また、この中間転写ベルト２２１の表面層側における表面抵抗率は、１０⁷〜１０¹⁴Ωｃｍとなるように構成されている。

このような中抵抗の中間転写ベルト２２１を用いることで、１次転写後の中間転写ベルト２２１表面に発生する帯電ムラを防止することができる。また、本実施形態において、中間転写ユニット２２０における駆動ローラ２２４は、２次転写領域のベルト回転方向下流側かつ１次転写領域のベルト回転方向上流側に配置されている。そして、この駆動ローラ２２４に対向するようにベルトクリーニングブレード１２９ｂを配設することで、該駆動ローラを図１に示した例におけるクリーニング対向ローラ１２７としても兼用している。

また、本実施形態においては、転写手段として、図１の例における転写ユニットの代わりに、中間転写ユニット２２０の２次転写対向ローラ１２６に対向するように配設された２次転写バイアスローラ２３１を用いている。これにより、２次転写工程に必要な構成部材数が減少し、図１の例に比べて低コスト化を図ることができる。

本例における給紙の際、給紙された転写紙１００は、上記２次転写バイアスローラ２３１と中間転写ベルト２２１との間で直接挟持され、定着ユニット１４５の定着ローラ対１４５ａのローラ間に向けて送られる。

[２]潤滑剤塗布装置
＜図３、４に示した例＞
以下、本実施形態の特徴的な構成について説明する。
図３は本発明の画像形成装置に備える感光体クリーニング・潤滑剤塗布装置の周辺図である。像担持体である感光体ドラム１０をクリーニングする感光体クリーニング装置１１１は、潤滑剤掻き取り手段であるクリーニングブラシであるファーブラシ１１１ｂと、感光体クリーニングブレード１１１ｃと、固形潤滑剤１１１ｄと、潤滑剤ホルダ１１１ｅと、潤滑剤加圧手段である潤滑剤加圧スプリング１１１ｆと、潤滑剤ケース１１１ｇと、加圧力変更手段であるスプリングケース部１１１ｈと、排トナースクリュー１１１ｉと、クリーニングケース１１１ｊと、感光体クリーニングブレードホルダ１１１ｋと、シール１１１ｍを備えて構成されている。

ファーブラシ１１１ｂは、感光体ドラム１０及び固形潤滑剤１１１ｄに圧接して、感光体ドラム１０の表面に掻き取った固形潤滑剤１１１ｄを供給する。潤滑剤加圧スプリング１１１ｆは、潤滑剤ケース１１１ｇ内にファーブラシ１１１ｂに向けて摺動自在な潤滑剤ホルダ１１１ｅと、潤滑剤ケース１１１ｇのスプリングケース部１１１ｈとの間に挟持されている。

潤滑剤ケース１１１ｇ内であって、潤滑剤ホルダ１１１ｅとファーブラシ１１１ｂとの間にはファーブラシ１１１ｂに向けて摺動自在な固形潤滑剤１１１ｄが収納され、固形潤滑剤１１１ｄは潤滑剤加圧スプリング１１１ｆによりファーブラシ１１１ｂに向けて加圧されている。この加圧による固形潤滑剤１１１ｄの移動は、固形潤滑剤１１１ｄの前端部がファーブラシ１１１ｂに当接することにより阻止されている。

潤滑剤ケース１１１ｇはシリンダー形状をした部材の側部を構成している。潤滑剤ホルダ１１１ｅは固形潤滑剤１１１ｄの後端部を保持して潤滑剤加圧スプリング１１１ｆにより押し動かされて該シリンダー形状部により案内される固形潤滑剤１１１ｄをファーブラシ１１１ｂに押し当てている。潤滑剤塗布ブラシローラであるファーブラシ１１１ｂは、固形潤滑剤１１１ｄに当接するとともに、感光体ドラム１０の周面にも当接する配置である。

感光体ドラム１０と同じ方向（図３において反時計回りの向き）に回転駆動されるファーブラシ１１１ｂは、その回転の過程で、回転方向上流に位置するシリンダー形状部から潤滑剤を削り取り、固形潤滑剤１１１ｄよりも下流に位置する感光体ドラム１０との摺接部において感光体ドラム１０と逆方向に移動して、固形潤滑剤１１１ｄから削り取った潤滑剤を感光体ドラム１０の周面に塗布するとともに、該感光体ドラム１０上の転写残トナーを回収する。

ここで、ファーブラシ１１１ｂに関し、ファーブラシ１１１ｂを構成するブラシ毛の先端の回転軌跡は、外力によるブラシ毛の撓みが無い状態を過程した場合に、該円周輪郭線が図３（図４、図７でも同様）に示すように半月状の肉の厚い部分から次第に肉が薄い状態になるように潤滑剤ケース１１１ｇおよび固形潤滑剤１１１ｄと重なるような配置関係である。かかる配置は後述するように、固形潤滑剤１１１ｄに対してファーブラシ１１１ｂの回転上流方向に隣接してトナー除去機能を有するような潤滑剤ケース１１１ｇの配置であり、潤滑剤ケース１１１ｇの先端がブラシに食い込み、ブラシローラ上のトナーを効率よく掻き取るとともに、固形潤滑剤１１１ｄを効率よく削り取ることができる配置である。

上記シリンダー形状部において、固形潤滑剤１１１ｄは潤滑剤ケース１１１ｇに接している。すなわち、固形潤滑剤１１１ｄはファーブラシ１１１ｂの回転方向上、固形潤滑剤１１１ｄよりも上流側に該固形潤滑剤１１１ｄと間隔を空けずに隣接して配置されており、回転の過程で撓むことにより潤滑剤ケース１１１ｇを乗り越えたブラシ毛は潤滑剤ケース１１１ｇにより強くしごかれることで、保持していた付着トナーをブラシ毛から払い落とし、かつ、その直後に強い弾性で固形潤滑剤１１１ｄに当たり、固形潤滑剤を効率よく削り取る。

こうして、固形潤滑剤１１１ｄに対してファーブラシ１１１ｂの回転上流方向に隣接してトナー除去機能を有するように潤滑剤ケース１１１ｇを配置することで、ブラシローラ上のトナーを効率よく掻き取ることができる。さらに、ブレード機能をもつ潤滑剤ケース１１１ｇがブラシに食い込むように配置されるため、ブラシがブレードを通過する際、ブラシが曲がって元に戻る力で効率よく潤滑剤を掻き取り、感光体ドラム１０上に塗布することができる。また、潤滑剤を保持するガイド（潤滑剤ケース１１１ｇ）のブラシローラ回転上流側を数ミリ延長してブレードとするか、潤滑剤保持ガイドをブレード保持部材としても用いることができるため、新規にトナー除去部材を容易するよりもコストが低くて済む。もちろん、コストは高くなるが、従来どおりのトナー除去部材と本発明を併用してさら潤滑剤塗布不良の余裕度を上げることも可能である。

このような、潤滑剤ケース１１１ｇの配置特性により、固形潤滑剤１１１ｄに対してファーブラシ１１１ｂの回転方向上流側がファーブラシ１１１ｂに強く食い込む構成が本発明の特徴であり、かかる簡易な構成によりコストを上げずに潤滑剤塗布ブラシローラに付着したトナーを効率よく掻き取ることが可能であり、像担持体に対して潤滑剤を効率よく塗布できるため潤滑剤塗布不良を起こしにくくなる。

ブレードホルダ１１１ｋに保持されたブレード１１１ｃにより、感光体ドラム１０の表面に残留したトナーをクリーニングケース１１１ｊ内に回収する。回収されたトナーは、排トナースクリュー１１１ｉにより軸方向に搬送される。

図４は図３における特に主要な部分の拡大図であり、感光体１０から掻き取られたトナー３０１とファーブラシ１１１ｂによって固形潤滑剤１１１ｄから掻き取られた粉末状の潤滑剤３０２の流れが示されている。

かつて、感光体１０上に存在していた転写残トナー３０１はファーブラシ１１１ｂによって回収され、潤滑剤ケース１１１ｇにあたってせき止められ、排トナーケース１１１ｊ内に回収され、廃トナースクリュー１１１ｉによって搬送される。ファーブラシ１１１ｂは潤滑剤ケース１１１ｇにあたることでブラシがたわみ、たわんだブラシが戻る力で固形潤滑剤１１１ｄから潤滑剤を掻き取り、粉末潤滑剤３０２としてファーブラシ上に付着させる。ファーブラシ上に付着した粉末潤滑剤３０２は感光体１０に塗布される。
以上のような構成で、効率的に廃トナーを回収しつつ、潤滑剤を感光体に塗布することができる。

潤滑剤塗布装置及び関連部材の具体的な実施例は次のとおりである。
ブラシの径：１２ｍｍ
ブラシの材質：導電ＰＥＴ
ブラシへのブレード食い込み量：１．２ｍｍ
ブラシの感光体に対する線速比：１．０
感光体の径：３０ｍｍ
潤滑剤の材質：ステアリン酸亜鉛

＜図５、図６に示した例＞
図５、図６は装着された固形潤滑剤１１１ｄよりもファーブラシ１１１ｂの回転方向上流側に位置して該固形潤滑剤１１１ｄを支持しているトナー回収部材（潤滑剤ケース１１１ｇ）の先端部形状について説明している。

潤滑剤ケース１１１ｇは図５（ａ）および図６（ａ）に示すように平板であっても良いが、ブラシ倒れ防止のために、ファーブラシ１１１ｂと摺接する先端部が、長手方向（ファーブラシ１１１ｂの軸方向）に凹凸のある構成、具体的には、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すような櫛歯形状であることが好ましく、或いは、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示す様な鋸歯形状であることが好ましい。

図５（ａ）および図６（ａ）に示すように平板ブレードを食い込ませる場合、ファーブラシ１１１ｂの回転方向下流側にブラシを大きく寝かせることになるため、ブラシが何度もブレードを通過するとブラシに癖がついて寝たままとなる場合がある。このようになると、潤滑剤がうまく塗布できないという不具合が発生する。これに対して、ブレードの形状を櫛歯形状（図５（ｂ）、図６（ｂ））や鋸歯状（図５（ｃ）、図６（ｃ））のような長手方向に凹凸のある形状とすることで、ブレード通過の際にブラシがブレードの凸部分を避けようとするため、ブラシの倒れ方が回転方向下流側だけでなく、長手側にも倒れることとなる。したがって、平板ブレードよりもブラシ倒れに対する倒れ方向、倒れ度合いの規則性が緩和され、ブラシ倒れに対する余裕度があがり、倒れ癖がつきにくくなる。

＜図７〜図９に示した例＞
図７はファーブラシ１１１ｂと潤滑剤ケース１１１ｇの位置関係および潤滑剤ケース１１１ｇの形状例を示す。図８は潤滑剤ケース１１１ｇの先端部１１１ｚをメッシュ状にした場合の構成図、図９は潤滑剤ケース１１１ｇ先端部１１１ｚをメッシュ状にし、かつ、先端部のうち、端縁部を長手方向に凹凸の形状としたものである。

先端部がメッシュを含む構成（図７、図８）では、トナーがメッシュ部分から掻き出されるので、トナーの流れが促進されて、良好にクリーニングケース１１１ｊ内に回収される。また、先端部がメッシュと長手方向に凹凸を含む構成（図９）では、トナーがメッシュ部分から掻き出されトナーの流れが促進されるとともに、ブラシの倒れ癖が軽減される利点がある。

図７に示した感光体クリーニング装置１１１の構成では、メッシュ部分から掻き出されたトナーの排出を良好にするために、図３の例と異なり、潤滑剤ケース１１１ｇの板面をファーブラシ１１１ｂの外径輪郭円の接線方向に延長した構成としている。そして、メッシュ部分を通過して裏側へ抜けたトナーが潤滑剤ケース１１１ｇとクリーニングケース１１１ｊとの隙間から落下して排トナースクリュー１１１ｉにより回収されるように、潤滑剤ケース１１１ｇとクリーニングケース１１１ｊとの隙間Δｔを２ｍｍ〜３ｍｍ空けた構成としている。

＜固形潤滑剤に関する例＞
固形潤滑剤１１１ｄはステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸の群から選択される少なくとも１以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、リチウムの群から選択される少なくとも１以上の金属を含有する脂肪酸金属塩を主成分とするのがよい。
上記脂肪酸塩を用いることで、像担持体上に均一な薄膜を形成し、像担持体寿命を延ばすことができる。
ここで、固形潤滑剤１１１ｄはステアリン酸亜鉛をバー状に固めたものがよい。上記のとおり各種脂肪酸塩の中でもステアリン酸亜鉛が特に好適だからであり、バー状に固めることにより、潤滑剤加圧スプリング１１１ｆにより加圧が可能となる。

＜各種画像形成装置に対する適用＞
以上において、一例として、潤滑剤の塗布対象が感光体（像担持体）であり、感光体クリーニング方式の潤滑剤塗布装置に本発明を用いる場合を説明したが、潤滑剤の塗布対象が中間転写体（像担持体）である場合の潤滑剤塗布装置に応用してもよく、同様の構成が適用可能である。また、感光体から記録紙へ直接画像を転写し、紙搬送ベルトが存在する場合でも、紙搬送ベルト上に画像補正パターンを描く場合にはベルトクリーニングに応用できる。

＜プロセスカートリッジの例＞
回転体として構成された像担持体と、少なくとも帯電手段と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像手段と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段から選択されるプロセス部材を一体的に支持し、画像形成装置に対して着脱自在のプロセスカートリッジにおいて、このプロセスカートリッジについて、上記した本発明の潤滑剤塗布装置を含む構成とすることができる。

＜プロセスカートリッジを用いる画像形成装置＞
回転体として構成された像担持体と、少なくとも帯電手段と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像手段と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段から選択されるプロセス部材を一体的に支持したプロセスカートリッジを着脱自在としている画像形成装置において、このプロセスカートリッジとして上記＜プロセスカートリッジの例＞で述べたプロセスカートリッジを用いることができる。
図１、図２で説明した画像形成装置に当てはめれば、感光体ドラム１０と、少なくとも帯電チャージャ１３と、リボルバ現像ユニット１１０と、感光体クリーニング装置１１１から選択されるプロセス部材を一体的に支持し、かつ、本発明の潤滑剤塗布装置を含むプロセスカートリッジとして提供することとなる。なお、一般的な４連タンデムのカラー複写機において、感光体をクリーニングし潤滑剤塗布する構成を持ったプロセスカートリッジとしてもよい。かかるプロセルカートリッジを用いれば、潤滑剤が減った際に潤滑剤だけ交換する手間がかからず、ユーザーメンテナンスが容易な構成となる。

画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置の概略構成図である。 潤滑剤塗布装置を含む感光体クリーニング装置の断面図である。 潤滑剤塗布装置のうち、固形潤滑及びファーブラシの構成部を取り出して拡大して示した断面図である。 (ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、各種回収部材のファーブラシに対する配置を説明した図である。 (ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、トナー回収部材の部分正面図である。 潤滑剤塗布装置を含む感光体クリーニング装置の断面図である。 メッシュ状に構成した回収部材の、ファーブラシに対する配置を説明した図である。 メッシュ状に構成した変形例としての回収部材の、ファーブラシに対する配置を説明した図である。

符号の説明

１０ 感光体ドラム
１１０ 転写紙リボルバ現像ユニット
１１１ 感光体クリーニング装置
１３ 帯電チャージャ
１１０ リボルバ現像ユニット
１１１ｂ ファーブラシ
１１１ｃ 感光体クリーニングブレード
１１１ｄ 固形潤滑剤
１１１ｅ 潤滑剤ホルダ
１１１ｆ 潤滑剤加圧スプリング
１１１ｇ 潤滑剤ケース（トナー回収部材）
１１１ｈ スプリングケース部
１１１ｉ 排トナースクリュー
１１１ｊ クリーニングケース
１１１ｋ ブレードホルダ
１１１ｍ シール
１１１ｚ 先端部

Claims (7)

1. 潤滑剤と、回転駆動しながら該潤滑剤を像担持体表面に塗布する潤滑剤塗布ブラシローラと、該潤滑剤を該潤滑剤塗布ブラシローラに押圧付勢する潤滑剤加圧手段とを備え、
   該潤滑剤塗布ブラシローラで該潤滑剤を削って該像担持体表面に塗布しながら該像担持体上のトナーを回収する潤滑剤塗布装置において、
   該潤滑剤塗布ブラシローラの回転方向上、該潤滑剤よりも上流側に該潤滑剤と間隔を空けずに隣接して該潤滑剤ブラシローラに食い込むトナー回収部材を設けたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
2. 請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記トナー回収部材の形状は、前記潤滑剤塗布ブラシローラと摺接する先端部が長手方向に凹凸のある構成となっていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
3. 請求項１又は２に記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記トナー回収部材は前記潤滑剤塗布ブラシローラと摺接する先端側の部分にメッシュ状の部分が存在することを特徴とする潤滑剤塗布装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の潤滑剤塗布装置において、
   前記潤滑剤はステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸の群から選択される少なくとも１以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、リチウムの群から選択される少なくとも１以上の金属を含有する脂肪酸金属塩を主成分とすることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
5. 請求項４に記載の潤滑剤塗布装置において、
   該潤滑剤はステアリン酸亜鉛をバー状に固めたものであることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
6. 回転体として構成された像担持体と、少なくとも帯電手段と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像手段と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段から選択されるプロセス部材を一体的に支持し、画像形成装置に対して着脱自在のプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジが請求項１乃至５の何れかに記載の潤滑剤塗布装置を含む構成となっていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 回転体として構成された像担持体と、少なくとも帯電手段と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像手段と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段から選択されるプロセス部材を一体的に支持したプロセスカートリッジを着脱自在としている画像形成装置において、
   前記プロセスカートリッジとして請求項６記載のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。

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