JP2012103297A - 潤滑剤ユニット、潤滑剤供給装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固形潤滑剤16bが貼着・保持される貼着面の一部に貫通穴16c1が形成された保持部材16cと、保持部材16cにおいて幅方向の離れた位置にそれぞれ回動可能に支持された1対の回動部材16gと、ケース16fに圧接するように1対の回動部材16gを互いに異なる方向に回動させて保持部材16cを付勢する付勢部材16hと、を備える。そして、1対の回動部材16gが、その回動にともない保持部材16cの貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bを押圧するように構成する。
【選択図】図6
Description
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
本実施の形態における画像形成装置1は、複数の作像部としてのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKが中間転写ベルト17に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。
各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKにおける感光体ドラム11(像担持体)上では、それぞれ、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部(不図示である。)で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
書込み部6において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。図示は省略するが、レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写ローラ14が設置されている。そして、1次転写ローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(第1転写工程である。)。
その後、感光体ドラム11表面は、潤滑剤供給装置16の位置と除電部(不図示である。)の位置とを順次通過して、感光体ドラム11における一連の作像プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17上の一連の転写プロセスが完了する。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された転写紙Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ19に導かれる。レジストローラ19に達した記録媒体Pは、中間転写ベルト17上のトナー像とタイミングを合わせて、2次転写ローラ18の位置に向けて搬送される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラ29によって装置本体1外に出力画像として排出された後に、排紙部5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、図2は黒色用作像部としてのプロセスカートリッジ10BK(モノクロ用のプロセスカートリッジ)を示す構成図である。モノクロ用のプロセスカートリッジ10BKと、カラー用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cと、は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、ほぼ同じ構成部材によって構成されているため、カラー用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの図示と説明は適宜省略する。
図示は省略するが、感光体ドラム11は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層(表面層)が順次積層されている。
感光体ドラム11の導電性支持体(基層)としては、体積抵抗が1010Ωcm以下の導電性材料を用いることができる。
そして、帯電部12には不図示の電源部から所定の電圧が印加されて、これにより対向する感光体ドラム11の表面を一様に帯電する。
トナーは、画質向上のために、円形度が0.98以上の球形トナーを使用している。「円形度」は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−2000」(東亜医用電子社製)により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に、分散剤として界面活性剤(好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩である。)を0.1〜0.5ml加えて、さらに測定試料(トナー)を0.1〜0.5g程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約1〜3分間分散処理して、分散液濃度が3000〜10000個/μlとなるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。
このような球形トナーを用いる場合、従来は、クリーニングブレード15aと感光体ドラム11との僅かな隙間に入り込んでやがてその隙間をすり抜けてクリーニング不良が生じることがあった。しかし、本実施の形態では、潤滑剤供給装置16によって潤滑剤を感光体ドラム11表面に塗布して、感光体ドラム11上におけるトナー剥離性(除去性)を向上させるために、クリーニング不良の発生が抑止される。
このように構成された潤滑剤供給装置16によって、感光体ドラム11上に薄層化された潤滑剤が供給される。なお、潤滑剤供給装置16の構成・動作については、後で詳しく説明する。
現像ローラ13aは、図2中の矢印方向(反時計方向)に回転している。現像部13内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第1搬送スクリュ13b1及び第2搬送スクリュ13b2の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器28から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図2の紙面垂直方向である。)。
図2に示すように、潤滑剤供給装置16は、固形潤滑剤16b、感光体ドラム11と固形潤滑剤16bとに摺接するブラシ毛が周設された潤滑剤供給ローラ16a(ブラシ状ローラ)、固形潤滑剤16bを保持する保持部材16c、保持部材16cを固形潤滑剤16bとともに収納するケース16f、保持部材16cとともに固形潤滑剤16bを潤滑剤供給ローラ16aに向けて付勢する回動部材16g及び引張スプリング16h(加圧機構)、潤滑剤供給ローラ16aによって感光体ドラム11上に供給された潤滑剤を薄層化するブレード状部材16d(薄層化ブレード)、等で構成される。
ケース16fは、固形潤滑剤16bが潤滑剤供給ローラ16aに圧接する方向に移動できるように(移動を妨げないように)、保持部材16cを固形潤滑剤16bとともに収納するものである。
ブラシ毛の長さが20mmを超えると、経時における感光体ドラム11との繰り返し摺擦によって、ブラシ毛が所定方向に倒毛して、固形潤滑剤16bの掻取性や感光体ドラム11からのトナー除去性が低下してしまう。これに対して、ブラシ毛の長さが0.2mm未満であると、固形潤滑剤16bや感光体ドラム11に対する物理的な当接力が不足してしまう。したがって、ブラシ毛の長さは上述の範囲であることが好ましい。
固形潤滑剤16bの後方部には,潤滑剤供給ローラ16aと固形潤滑剤16bとの接触ムラをなくすために加圧機構16g、16hが配置されていて、保持部材16cに保持(貼着)された状態の固形潤滑剤16bを潤滑剤供給ローラ16aに向けて付勢している。ここで、加圧機構は、保持部材16cに回動可能に支持された1対の回動部材16gと、1対の回動部材16gに連結された付勢部材としての引張スプリング16hと、で構成されているが、これについては後で詳しく説明する。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム11表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム11表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム11表面を覆うことができる。
このとき、潤滑剤供給ローラ16aにより塗布する粉体状の潤滑剤は微粉であるほど、ブレード状部材16dにより感光体ドラム11上に分子膜レベルで薄膜化される。
図3は、潤滑剤ユニットを示す斜視図である。図3に示すように、潤滑剤ユニットは、固形潤滑剤16b、保持部材16c、1対の回動部材16g、引張スプリング16h(付勢部材)等で構成されている。この潤滑剤ユニットは、潤滑剤供給装置16(プロセスカートリッジ10BK)に対して着脱可能(交換可能)に構成されている。これによって、潤滑剤供給装置16(プロセスカートリッジ10BK)における固形潤滑剤の交換作業が容易化されることになる。
そして、この引張スプリング16hは、ケース16fに圧接するように1対の回動部材16gを互いに異なる方向に回動させて保持部材16cを潤滑剤供給ローラ16aに近づく方向に付勢する付勢部材として機能することになる。具体的に、引張スプリング16h(付勢部材)は、1対の回動部材16gがケース16fに圧接する部分同士のスパンが漸減するように、1対の回動部材16gを回動させる。
すなわち、2つの回動部材16gは、ケース16fの内壁面に当接するカム形状部16g2(図5等を参照できる。)が互いに近づく方向のスプリング力(付勢力)を引張スプリング16hから受ける。これにより、図6の左方の回動部材16gは、支軸16g1を回動中心として、図6の反時計方向に回動するように付勢される。これに対して、図6の右方の回動部材16gは、支軸16g1を回動中心として、図6の時計方向に回動するように付勢される。
換言すると、一対の回動部材16gに形成されたカム形状部16g2は、それぞれ、固形潤滑剤16bの消費にともない保持部材16cが固形潤滑剤16bとともに潤滑剤供給ローラ16aに近づく方向に移動するように引張スプリング16hによる付勢力によって回動してケース16fに圧接することになる。
詳しくは、図5等を参照して、回動部材16gには、その支軸16g1(回動中心)を挟んでカム形状部16g2のほぼ反対側に、押圧部16g3(突起部)が形成されている。この押圧部16g3は、上述した固形潤滑剤16bの消費(薄肉化)にともない回動部材16gの回動範囲が所定範囲を超えたときに、貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bに接触して、回動部材16gのその後の回動にともない固形潤滑剤16bを押圧する力を漸増するように形成されている。
まず、図6(A)に示すように、新品状態の固形潤滑剤16b(保持部材16cに貼着・保持された状態のものである。)が潤滑剤供給装置16(装置本体1)にセットされると、1対の回動部材16gのカム形状部16g2のスパン(ケース16fとの2つの圧接部同士間の幅方向の距離である。)が最長となる状態で、保持部材16c(加圧機構16g、16h)によって固形潤滑剤16bが潤滑剤供給ローラ16aに圧接する。このとき、回動部材16gの押圧部16g3は、貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bに接触することなく、保持部材16cの内部に収納されている。そして、この状態で、潤滑剤供給装置16(潤滑剤供給ローラ16a)による感光体ドラム11上への潤滑剤の供給が開始される。
その後、図6(B)に示すように、経時において、潤滑剤供給装置16(潤滑剤供給ローラ16a)による感光体ドラム11上への潤滑剤の供給が進められると、1対の回動部材16gのカム形状部16g2のスパンが徐々に漸減して、その状態で保持部材16c(加圧機構16g、16h)によって固形潤滑剤16bが潤滑剤供給ローラ16aに圧接する。このとき、回動部材16gの押圧部16g3は、保持部材16cの内部に収納されているものの、貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bに接触する位置に徐々に近づいていくことになる。
また、このとき、1対の回動部材16gのカム形状部16g2のスパンが最短化されて、回動部材16gの押圧部16g3が、貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bを押圧した状態になる。そのため、保持部材16cには上述した圧接力の反力によって、保持部材16cと固形潤滑剤16bとを分離する力が作用して、固形潤滑剤16bは保持部材16cに対して極めて弱い貼着力によって保持されることになる(又は、貼着力がゼロの状態で当接することになる)。
これにより、使用済みの固形潤滑剤16bが保持部材16cとともに潤滑剤供給装置16(装置本体1)から取出された後に、新品時には保持部材16cに対して比較的強固に貼着されていた固形潤滑剤16bを、保持部材16cから容易に分離することができることになる。このことは、交換メンテナンスをおこなう作業者(主として、サービスマンである。)が、使用済みの固形潤滑剤16bを保持部材16cとともにリサイクル工場に配送することなく、その場で既設の保持部材16cから使用済みの固形潤滑剤16bを分離して、その代わりに用意してあった新品の固形潤滑剤16bを貼着するリサイクル作業(メンテナンス作業)をおこなうことができることを意味するものである。また、当然に、使用済みの固形潤滑剤16bを保持部材16cとともにリサイクル工場に配送してリサイクル工場にて固形潤滑剤16bの分離作業をおこなう場合であっても、その作業性は確実に向上することになる。
詳しくは、図7(A)に示すように、工場出荷時に、2つの回動部材16gを通常時の回動方向とは逆方向(引張スプリング16hのスプリング力に逆らう方向である。)に手動で回動させて、保持部材16cに形成された規制用の穴部16c3(図3等も参照できる。)に、規制手段としての係止ピン16kを挿着して回動部材16gのカム形状部16g2に係合させる。これにより、回動部材16gの回動方向の姿勢が、図7(A)の状態で定められるため、使用開始前に押圧部16g3が固形潤滑剤16bに圧接して保持部材16cに対する固形潤滑剤16bの保持力が低下してしまう不具合が抑止される。そして、上述した係止ピン16kは、ユーザー先で装置の使用が開始されるときに、作業者によって装置から取出されることになる。
なお、別の形態として、図7(B)に示すように、保持部材16cの穴部16c3とは別に、回動部材16gにも規制用の穴部16g4を形成して、工場出荷時に、2つの回動部材16gを通常時の回動方向とは逆方向に手動で回動させて、双方の規制用の穴部16c3、16g4に規制手段としての係止ピン16kを挿着することで、回動部材16gの回動を規制することもできる。特に、このような構成をとった場合には、係止ピン16kがカム形状部16g2に直接的に接触することがないために、カム形状部16g2にダメージが生じる不具合を抑止することができる。
なお、図7(A)、(B)では、潤滑剤ユニット(図3を参照できる。)が潤滑剤供給装置16に設置された状態のものを図示したが、潤滑剤ユニット単体に対して上述した係止ピン16k(規制手段)を設置することもできる。
詳しくは、図8に示すように、保持部材16cに、一方の回動部材16gのみに対応した1つの貫通穴16c1を形成した場合(図4に示す2つの貫通穴16c1のうち1つのみを用いた場合である。)には、その一方の回動部材16gが回動にともない貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bを押圧することになる(他方の回動部材16gは、一方の回動部材16gとともに回動するものの、貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bを押圧する動作はおこなわれない)。すなわち、一方の押圧部材16gの押圧部16g3は、固形潤滑剤16bの消費(薄肉化)にともない回動部材16gの回動範囲が所定範囲を超えたときに、貫通穴16c1を介して固形潤滑剤16bに接触して、回動部材16gのその後の回動にともない固形潤滑剤16bを押圧する力を漸増することになる。このように構成した場合であっても、先に説明した本実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。特に、一方の押圧部材16gのみを固形潤滑剤16bを押圧可能に形成した場合には、固形潤滑剤16bの一箇所に集中的に保持部材16cとの分離を促す力が作用するために、かえって保持部材16cに対する固形潤滑剤16bの分離が促進されることになる。
詳しくは、図10に示すように、保持部材16cに形成された2つの貫通穴16c1を覆うように、可撓性を有する薄いシート状部材16m(保護シート)を両面テープを介して貫通穴16c1の縁部に貼着する。このようにシート状部材16mを設置することで、回動部材16gの押圧部16g3が貫通穴16c1から固形潤滑剤16bに直接的に接触することなく、シート状部材16mを介して押圧部16g3が固形潤滑剤16bに接触することになるため、押圧部16g3との接触によって固形潤滑剤16bにダメージが生じる不具合を軽減することができる。なお、このように設置されたシート状部材16mは、可撓性の度合いが高い材料を用いた場合には押圧部16g3の押圧によって保持部材16cから分離されることなく再使用が可能になり、可撓性の度合いが低い材料を用いた場合には押圧部16g3の押圧によって固形潤滑剤16bとともに保持部材16cから分離されることになる。
これに対して、作像部における各部11、12、13、15、16をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、それぞれ単体で装置本体1に交換自在に設置されるように構成することもできる。このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、2成分現像剤を用いる2成分現像方式の現像部13が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、1成分現像剤を用いる1成分現像方式の現像部13が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
11 感光体ドラム(像担持体)、
15 クリーニング部、
16 潤滑剤供給装置(潤滑剤供給部)、
16a 潤滑剤供給ローラ(ブラシ状ローラ)、
16b 固形潤滑剤、
16c 保持部材、
16c1 貫通穴、
16c2、16c3 穴部、
16f ケース、
16g 回動部材、
16g1 支軸(回動中心)、
16g2 カム形状部、 16g3 押圧部、
16h 引張スプリング(付勢部材)、
16k 係止ピン(規制手段)、 16m シート状部材。
Claims (11)
- 固形潤滑剤と、
前記固形潤滑剤が貼着されるとともに、前記固形潤滑剤が貼着される貼着面の一部に単数又は複数の貫通穴が形成された保持部材と、
前記保持部材において幅方向の離れた位置にそれぞれ回動可能に支持された1対の回動部材と、
前記1対の回動部材を互いに異なる方向に回動させるように付勢する付勢部材と、
を備え、
前記1対の回動部材は、少なくとも一方が、前記付勢部材による回動にともない前記保持部材の前記貫通穴を介して前記固形潤滑剤を押圧するように形成されたことを特徴とする潤滑剤ユニット。 - 使用が開始されないときに前記保持部材の前記貫通穴を介して前記固形潤滑剤を押圧する前記回動部材の回動動作を規制する規制手段を着脱可能に設置したことを特徴とする請求項1に記載の潤滑剤ユニット。
- 前記規制手段は、前記保持部材に形成された穴部に挿着されて前記回動部材に係合する係止ピンであることを特徴とする請求項2に記載の潤滑剤ユニット。
- 前記規制手段は、前記保持部材に形成された穴部と前記回動部材に形成された穴部とに挿着される係止ピンであることを特徴とする請求項2に記載の潤滑剤ユニット。
- 前記保持部材の前記貫通穴にシート状部材を設置したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の潤滑剤ユニット。
- トナー像が担持される像担持体上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置であって、
請求項1〜請求項5のいずれかに記載の潤滑剤ユニットと、
所定方向に回転するとともに、前記像担持体と前記固形潤滑剤とに摺接する潤滑剤供給ローラと、
前記固形潤滑剤が前記潤滑剤供給ローラに圧接する方向に移動できるように前記保持部材を前記固形潤滑剤とともに収納するとともに、前記1対の回動部材が圧接するケースと、
を備えたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 前記1対の回動部材は、それぞれ、前記固形潤滑剤の消費にともない前記保持部材が前記固形潤滑剤とともに前記潤滑剤供給ローラに近づく方向に移動するように前記付勢部材による付勢力によって回動して前記ケースに圧接するカム形状部を具備し、
前記少なくとも一方の回動部材は、その回動中心を挟んで前記カム形状部の反対側に形成されるとともに、当該回動部材の回動範囲が所定範囲を超えたときに前記貫通穴を介して前記固形潤滑剤に接触して当該回動部材のその後の回動にともない前記固形潤滑剤を押圧する力を漸増するように形成された押圧部を具備したことを特徴とする請求項6に記載の潤滑剤供給装置。 - 前記付勢部材は、前記1対の回動部材に連結されて、前記1対の回動部材が前記ケースに圧接する部分同士のスパンが漸減するように前記1対の回動部材を回動させる引張スプリングであることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の潤滑剤供給装置。
- 画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項6〜請求項8のいずれかに記載の潤滑剤供給装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記像担持体上をクリーニングするクリーニング部を、前記潤滑剤供給装置に対して前記像担持体の回転方向上流側に備えたことを特徴とする請求項9に記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項6〜請求項8のいずれかに記載の潤滑剤供給装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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