JP2013222171A - 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

Abstract

【課題】固形潤滑剤を長寿命化するために固形潤滑剤の容量を大きく設定しても、装置が大型化してしまったり潤滑剤供給回転体が大径化してしまったりすることなく、経時においても像担持体に対して潤滑剤を安定的に供給することができる、潤滑剤供給装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体１１に接触した状態で所定方向に回転する潤滑剤供給回転体１５ａと、潤滑剤供給回転体１５ａに摺接するとともに潤滑剤供給回転体１５ａとの摺接位置における線速度が潤滑剤供給回転体１５ａのものに比べて小さくなるように駆動手段４１〜４６によって回転駆動される円筒状固形潤滑剤１５ｂと、円筒状固形潤滑剤１５ｂを潤滑剤供給回転体１５ａに向けて付勢する付勢手段１５ｃ、１５ｄと、が設けられている。
【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置される潤滑剤供給装置と、プロセスカートリッジと、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１、２等参照。）。

詳しくは、転写工程後の感光体ドラム上に残留する未転写トナーは、感光体ドラムに当接するクリーニングブレード（クリーニング装置）によってすべて除去されるべきものである。しかし、感光体ドラムとの摩擦によってクリーニングブレードの当接部に欠け（欠損）が生じた場合には、未転写トナーが欠損したクリーニングブレードと感光体ドラムとの隙間をすり抜けてクリーニング不良が生じてしまっていた。
このような問題に対して、感光体ドラム上に潤滑剤を塗布することで、感光体ドラム上の摩擦係数が低下してクリーニングブレードの磨耗・欠損や感光体ドラムの劣化が低減されて、経時におけるクリーニング不良の発生を抑止することができる。

具体的に、特許文献１等において、潤滑剤塗布装置は、感光体ドラム（像担持体）に接触するブラシ状ローラ（潤滑剤供給回転体）、ブラシ状ローラに摺接する略直方体状の固形潤滑剤（コーティングバー）、固形潤滑剤をブラシ状ローラに向けて圧接方向に付勢する加圧スプリング、等で構成される。そして、所定方向に回転するブラシ状ローラによって固形潤滑剤から潤滑剤が徐々に削り取られて、ブラシ状ローラによって削り取られた潤滑剤が像担持体の表面に塗布（供給）される。

一方、特許文献２には、中間転写ベルトに対して円筒状の固形潤滑剤を直接的に接触させて、中間転写ベルトの回転によって円筒状の固形潤滑剤を従動回転させながら中間転写ベルトに潤滑剤を供給する技術が開示されている。

特許文献１等の潤滑剤供給装置は、固形潤滑剤を長寿命化するために直方体状の固形潤滑剤の容量を大きく設定しようとすると、装置が固形潤滑剤の圧接方向に大型化してしまったり、潤滑剤供給回転体が大径化してしまったりしていた。また、直方体状の固形潤滑剤は、潤滑剤供給回転体に対向する対向面のうち潤滑剤供給回転体に局所的に強く摺接する部分が生じてしまいバランスよく消耗されなかったり、加圧スプリングで付勢される幅方向の加圧バランスが均一になりにくく潤滑剤供給回転体によって削り取る潤滑剤量が幅方向でばらついて像担持体に対する潤滑剤供給量が安定しなかったりしていた。

また、特許文献２の潤滑剤供給装置は、円筒状の固形潤滑剤を用いているものの、円筒状の固形潤滑剤を直接的に像担持体に接触させて従動回転させたものであるために、像担持体に対する潤滑剤供給量が安定しない可能性が大きかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、固形潤滑剤を長寿命化するために固形潤滑剤の容量を大きく設定しても、装置が大型化してしまったり潤滑剤供給回転体が大径化してしまったりすることなく、経時においても像担持体に対して潤滑剤を安定的に供給することができる、潤滑剤供給装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる潤滑剤供給装置は、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、前記像担持体に接触した状態で所定方向に回転する潤滑剤供給回転体と、前記潤滑剤供給回転体に摺接するとともに、前記潤滑剤供給回転体との摺接位置における線速度が前記潤滑剤供給回転体のものに比べて小さくなるように駆動手段によって回転駆動される円筒状固形潤滑剤と、前記円筒状固形潤滑剤を前記潤滑剤供給回転体に向けて付勢する付勢手段と、を備えたものである。

本発明は、潤滑剤供給回転体との摺接位置における線速度が潤滑剤供給回転体のものに比べて小さくなるように回転駆動される円筒状固形潤滑剤を、付勢手段によって潤滑剤供給回転体に向けて付勢している。これにより、固形潤滑剤を長寿命化するために固形潤滑剤の容量を大きく設定しても、装置が大型化してしまったり潤滑剤供給回転体が大径化してしまったりすることなく、経時においても像担持体に対して潤滑剤が安定的に供給される、潤滑剤供給装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 プロセスカートリッジを示す断面図である。 潤滑剤供給装置を示す拡大構成図である。 円筒状固形潤滑剤が消耗したときの、潤滑剤供給装置を示す拡大構成図である。 潤滑剤供給装置を回転軸方向にみた図である。

実施の形態．
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。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は、実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。図２は、図１の画像形成装置１に設置されたイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙを示す断面図である。
なお、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２ではイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙのみを代表的に図示する。

図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（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プロセスカートリッジ、１６は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のトナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、１９は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５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５上に載置された原稿Ｄ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５上の原稿Ｄ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Ｄ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Ｄ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。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて発せられる。

一方、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１（図２を参照できる。）は、それぞれ、矢印方向（反時計方向）に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌ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。）。

イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１（像担持体）表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
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との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１６が設置されている。そして、転写バイアスローラ１６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（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、クリーニング部１４（クリーニング装置）との対向位置に達する。そして、この位置で、ブレード部材としてのクリーニングブレード１４ａによって感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが機械的に除去されて、除去された未転写トナーが廃トナーとしてクリーニング部１４内に回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、潤滑剤供給装置１５、除電部（不図示である。）の位置を順次通過して、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。

他方、感光体ドラム１１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
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１９の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１９に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
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により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９（タイミングローラ）に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、プロセスカートリッジ１０Ｙについて詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１１と、帯電部１２（帯電ローラ）と、現像部１３（現像装置）と、クリーニング装置１４（クリーニング部）と、潤滑剤供給装置１５と、が一体的にユニットとして構成されている。

ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
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。
なお、本実施の形態では、新品の感光体ドラム１１の表面に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛が予め塗布されている。これにより、プロセスカートリッジ１０Ｙが新品であるときに、潤滑剤供給装置１５によって感光体ドラム１１上に潤滑剤が充分に供給されずに感光体ドラム１１の摩擦抵抗が初期的に高まる不具合を軽減することができる。

図２を参照して、帯電部１２は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラである。帯電ローラ１２には不図示の電源部から所定の電圧（ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳されたものである。）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。
ここで、本実施の形態では、帯電ローラ１２が不図示の圧縮スプリングによって感光体ドラム１１に対して圧接するように構成されているが、感光体ドラム１１に対して帯電ローラ１２を接触しないように構成することもできる。
また、本実施の形態では、帯電ローラ１２の表面をクリーニングするためのクリーニングローラ４０が、帯電ローラ１２に圧接するように設置されている。

現像装置（現像部）１３は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂと、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂに対向する第２搬送スクリュ１３ｃと、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｄと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇが担持されることになる。
なお、現像装置１３内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。トナーＴは、体積平均粒径が５．８±０．５μｍ、凝集度が１０％以下のものを用いている。

クリーニング装置１４には、感光体ドラム１１に当接して感光体ドラム１１表面をクリーニングするブレード部材としてのクリーニングブレード１４ａが設置されている。
クリーニングブレード１４ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー（記録媒体Ｐから生じる紙粉、帯電部１２による放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等の付着物も含むものとする。）が機械的に掻き取られてクリーニング装置１４内に回収されることになる。なお、本実施の形態において、クリーニングブレード１４ａは、感光体ドラム１１の走行方向（回転方向）に対してカウンタ方向にて感光体ドラム１１に当接している。

潤滑剤供給装置１５は、感光体ドラム１１に摺接するブラシ毛が周設されて感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給回転体（塗布部材）としてのブラシローラ１５ａ、ブラシローラ１５ａ（ブラシ毛）に摺接する円筒状固形潤滑剤１５ｂ（固形潤滑剤ローラ）、円筒状固形潤滑剤１５ｂをブラシローラ１５ａに向けて付勢する付勢手段としての揺動部材１５ｃ（１５ｃ´）及び引張スプリング１５ｄ、感光体ドラム１１に当接して感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化（均一化）するブレード部材としての薄層化ブレード１５ｅ（均しブレード）、等で構成される。潤滑剤供給装置１５は、クリーニング装置１４（クリーニングブレード１４ａ）に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側（走行方向下流側）であって、帯電部１２に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。また、薄層化ブレード部材は、ブラシローラ１５ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。

図２及び図３を参照して、潤滑剤供給回転体としてのブラシローラ１５ａは、芯金（回転軸部）の外周に直毛状又はループ状のブラシ毛を巻装したものであって、そのブラシ毛が感光体ドラム１１表面に接触した状態で、図２の反時計方向に回転する。これにより、円筒状固形潤滑剤１５ｂからブラシローラ１５ａ（潤滑剤供給回転体）を介して感光体ドラム１１（像担持体）上に潤滑剤が供給される。

ブラシローラ１５ａは、長さ（毛足）が０．２〜２０ｍｍ（好ましくは、０．５〜１０ｍｍ）の範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたものを芯金上にスパイラル状に巻き付けたものである。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１５ｂの掻取性や感光体ドラム１１への潤滑剤供給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１５ｂ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。
ブラシローラ１５ａのブラシ毛としては、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アクリル、ビニロン、塩化ビニル等の樹脂繊維を用いることができ、必要に応じてカーボン等の導電付与剤が混入された導電繊維を用いることができる。また、ブラシ毛は、ブラシ密度が２〜１０万Ｆ／ｉｎｃｈ²のものを用いることが好ましい。

ブラシローラ１５ａは、図２の反時計方向に回転する感光体ドラム１１に対してカウンタ方向（逆方向）で摺接するように回転駆動される（図２の反時計方向の回転である。）。すなわち、ブラシローラ１５ａの回転方向は、感光体ドラム１１との摺接位置において、感光体ドラム１１の回転方向（走行方向）と逆方向になるように構成されている。
また、ブラシローラ１５ａは、固形潤滑剤１５ｂと感光体ドラム１１とに摺接するように配置されていて、ブラシローラ１５ａが回転することによって円筒状固形潤滑剤１５ｂから潤滑剤を掻き取り、その潤滑剤を感光体ドラム１１上に塗布する。なお、本実施の形態では、ブラシローラ１５ａから感光体ドラム１１上への潤滑剤の供給量が、０．０００１５μｇ／ｍｍ²〜０．０００４７ｍｇ／ｍｍ²になるように設定されている。
また、円筒状固形潤滑剤１５ｂには、ブラシローラ１５ａと固形潤滑剤１５ｂとの接触ムラをなくすために、揺動部材１５ｃが接続されていて、円筒状固形潤滑剤１５ｂがブラシローラ１５ａに付勢されているが、これらの構成については後で詳しく説明する。

本実施の形態では、円筒状固形潤滑剤１５ｂを構成する固形潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛を用いている。詳しくは、この固形潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を溶解したもので、塗りすぎによる副作用がなく、充分な潤滑性があるものが好適である。
特に、本実施の形態における円筒状固形潤滑剤１５ｂは、ステアリン酸亜鉛の粉を溶かしたものを型に流し込んで円筒状に固形化して形成されるとともに、中心軸部１５ｂ１（金属材料からなるシャフトである。）をインサートして形成されたものである。このような製造方法にて形成された円筒状固形潤滑剤１５ｂは、ステアリン酸亜鉛の粉を圧縮して固形化して形成したものに比べて、製造設備を簡略化することができて部品コストを低くすることができる。
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。

なお、固形潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、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ュウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸基を有するものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸バリウム、オレイン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物や、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸バリウム、パルチミン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物を使用して良い。他にも、脂肪酸基として、カプリル酸、リノレン酸、コリノレン酸等を使用することができる。さらに、カンデリラワックス、カンルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、おおば油、みつろう、ラノリン等のワックスを使用することもできる。これらは有機系の固形潤滑剤となりやすく、トナーとの相性が良い。

また、薄層化ブレード１５ｅは、ウレタンゴム等のゴム材料からなる板状部材であって、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。薄層化ブレード１５ｅは、クリーニングブレード１４ａに対して、感光体ドラム１１の回転方向下流側（走行方向下流側）に配設されている。そして、ブラシローラ１５ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤は、薄層化ブレード１５ｅによって、感光体ドラム１１上に均一かつ適量に薄層化される。
円筒状固形潤滑剤１５ｂからブラシローラ１５ａを介して感光体ドラム１１表面に潤滑剤を塗布すると、感光体ドラム１１表面には粉体状の潤滑剤が塗布されることになるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、薄層化ブレード１５ｅが潤滑剤を薄層化・均一化する部材として機能することになる。薄層化ブレード１５ｅにより、感光体ドラム１１上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。

本実施の形態において、薄層化ブレード１５ｅは、感光体ドラム１１の走行方向（回転方向）に対してカウンタ方向にて感光体ドラム１１に当接している。そして、その当接圧は１０〜３０ｇ／ｃｍ程度、当接角θは７５〜９０度程度に設定されている。薄層化ブレード１５ｅをカウンタ方向に当接させることで、感光体ドラム１１上への潤滑剤の薄層化を効率的におこなうことができる。
なお、「当接角θ」は、薄層化ブレード１５ｅが感光体ドラム１１に当接した状態（薄層化ブレード１５ｅが撓んだ状態である。）で、そのエッジ部を通る仮想線と、当接位置における接線（法線に直交する線である。）と、がなす角度である。

このように、本実施の形態では、クリーニングブレード１４ａと薄層化ブレード１５ｅとの２つのブレード部材を別々に設けているために、クリーニング性と潤滑剤塗布性とを良好に維持することができるとともに、感光体ドラム１１への潤滑剤供給によって双方のブレード部材１４ａ、１５ｅの磨耗・劣化を軽減することができる。
ここで、本実施の形態では、クリーニングブレード１４ａ及び薄層化ブレード１５ｅの表面（感光体ドラム１１に当接する部分である。）に、それぞれ、耐摩耗性コーティング処理（例えば、フッ素樹脂コーティング処理等である。）が施されている。これにより、クリーニングブレード１４ａ及び薄層化ブレード１５ｅの摩擦劣化を軽減することができる（耐久性を向上させることができる）。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置１３内の現像剤Ｇ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１３ｂ及び第２搬送スクリュ１３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３０からトナー補給口を介して補給されたトナーＴ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。）。

そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード１３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード１３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。

その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード１４ａによってクリーニング装置１４内に回収される。その後、クリーニング工程後の感光体ドラム１１表面は、潤滑剤供給装置１５、除電部（不図示である。）を順次通過して、一連の作像プロセスが終了する。

ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３０は、交換可能に構成されたトナーボトル３１と、トナーボトル３１を保持・回転駆動するとともに現像装置１３に新品トナーＴを補給するトナーホッパ部３２と、で構成されている。また、トナーボトル３１内には、新品のトナーＴ（図２では、イエローのトナーである。）が収容されている。また、トナーボトル３１の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３１内の新品トナーＴは、現像装置１３内のトナーＴ（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像装置１３内に適宜に補給されるものである。現像装置１３内のトナーＴの消費は、感光体ドラム１１に対向する反射型フォトセンサと、現像装置１３の第２搬送スクリュ１３ｃの下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。

以下、本実施の形態において特徴的な、潤滑剤供給装置１５の構成・動作について説明する。
先に説明したように、本実施の形態では、潤滑剤供給装置１５に設置する固形潤滑剤として、直方体状のものではなく、円筒状（ローラ状）の円筒状固形潤滑剤１５ｂ（ローラ状固形潤滑剤）を用いている。そして、この円筒状固形潤滑剤１５ｂは、駆動手段によって、ブラシローラ１５ａ（潤滑剤供給回転体）との摺接位置における線速度がブラシローラ１５ａのものに比べて小さくなるように回転駆動されている。詳しくは、円筒状固形潤滑剤１５ｂは、ブラシローラ１５ａの回転方向とは異なる方向（図２の時計方向である。）に回転するように回転駆動されている。すなわち、円筒状固形潤滑剤１５ｂの回転方向は、ブラシローラ１５ａとの摺接位置において、ブラシローラ１５ａの回転方向（走行方向）と同方向になるように構成されている。
このように、本実施の形態では、円筒状固形潤滑剤１５ｂは、ブラシローラ１５ａの回転にともない従動回転するのではなく、駆動手段から駆動力が伝達されて自転することになる。

また、本実施の形態における潤滑剤供給装置１５には、円筒状固形潤滑剤１５ｂをブラシローラ１５ａ（潤滑剤供給回転体）に向けて付勢する付勢手段としての揺動部材１５ｃ（１５´）及び引張スプリング１５ｄが設置されている。
詳しくは、図２〜図４を参照して、揺動部材１５ｃ（１５´）は、円筒状固形潤滑剤１５ｂの中心軸部１５ｂ１を回転可能に支持するとともに、支軸１５ｃ１（装置１５のフレームに回転可能に保持されている。）を中心に揺動可能（回動可能）に形成されている。また、引張スプリング１５ｄは、円筒状固形潤滑剤１５ｂの中心軸部１５ｂ１が支軸１５ｃ１を中心に回動してブラシローラ１５ａに近づくように、揺動部材１５ｃを付勢する付勢部材として機能している。具体的に、引張スプリング１５ｄは、一端側のフックが装置１５のフレームに固設されたスタッドに接続され、他端側のフックが揺動部材１５ｃに形成されたスタッド（支軸１５ｃ１と中心軸部１５ｂ１との間の位置に起立するように形成されている。）に接続されている。
このように、揺動部材１５ｃの支軸１５ｃ１は、自転する円筒状固形潤滑剤１５ｂの公転軸として機能することになる。

なお、このような付勢手段は、円筒状固形潤滑剤１５ｂに対して回転軸方向両端部にそれぞれ設置されている。詳しくは、図５を参照して、幅方向（図５の左右方向であって、図１〜図４の紙面垂直方向である。）の一端側には円筒状固形潤滑剤１５ｂの一端側を軸支する第１の揺動部材１５ｃと引張スプリング１５ｄとが設置され、幅方向の他端側には円筒状固形潤滑剤１５ｂの他端側を軸支する第２の揺動部材１５ｃ´と引張スプリング１５ｄとが設置されている。
そして、本実施の形態では、図５に示すように、回転軸方向両端部（幅方向両端部）に設置された２つの揺動部材１５ｃ、１５ｃ´の間に、補強部材５０（ステー部材）が、ネジ締結等によって橋設されている。これにより、２つの揺動部材１５ｃ、１５ｃ´の間のねじれ剛性を高めることができるため、円筒状固形潤滑剤１５ｂを幅方向にわたってバランスよくブラシローラ１５ａに圧接することができる。

このような構成により、円筒状固形潤滑剤１５ｂは、自転しながらブラシローラ１５ａに当接することになる。すなわち、摺接位置（ニップ位置）において、自転により移動する円筒状固形潤滑剤１５ｂの外周面に対して、ブラシローラ１５ａが潤滑剤を削り取るように相対的に移動することになる。そのため、円筒状固形潤滑剤１５ｂは、徐々に小径化しながら、潤滑剤が周方向に満遍なく無駄なく消費されていくことになる。
これにより、円筒状固形潤滑剤１５ｂを長寿命化するために大径化して円筒状固形潤滑剤１５ｂの容量を大きく設定しても、直方体状の固形潤滑剤を用いた従来の装置のように、装置が固形潤滑剤の圧接方向に大型化してしまったり、ブラシローラが大径化してしまったりする不具合が軽減されることになる。そして、円筒状固形潤滑剤１５ｂが徐々に小径化しながら幅方向にわたってバランスよく効率的に消耗されて、ブラシローラ１５ａを介して感光体ドラム１１に供給される潤滑剤量（潤滑剤供給量）も経時においても安定するとともに幅方向にムラなく均一なものになる。
なお、本実施の形態では、潤滑剤供給回転体としてブラシ毛が周設されたブラシローラ１５ａを用いたが、潤滑剤供給回転体の形態はこれに限定されることなく、例えば、潤滑剤供給回転体として芯金上にウレタンゴム等の弾性材料からなる弾性層が形成されたローラ部材（塗布ローラ）を用いることもできる。

そして、本実施の形態では、上述した発明の効果をいかすために、新品時における円筒状固形潤滑剤１５ｂの外径が、ブラシローラ１５ａの外径よりも大きくなるように設定している。すなわち、本実施の形態における潤滑剤供給装置１５には、外径が比較的小さなブラシローラ１５ａと、外径が比較的大きな円筒状固形潤滑剤１５ｂと、が設置されている。これにより、比較的小型で、固形潤滑剤が長寿命化された潤滑剤供給装置１５を提供することができることになる。

ここで、本実施の形態において、駆動手段は、ブラシローラ１５ａ（潤滑剤供給回転体）を回転駆動するとともに、ブラシローラ１５ａの回転数よりも低い回転数にまで充分に減速して円筒状固形潤滑剤１５ｂを回転駆動するように構成されている。具体的に、本実施の形態では、ブラシローラ１５ａの回転数に対して、円筒状固形潤滑剤１５ｂの回転数が１／１０以下になるように設定されている。
このように、円筒状固形潤滑剤１５ｂを充分に大きな減速比で回転駆動することで、図３に示す初期時（新品時）に比べて、経時において円筒固形潤滑剤１５ｂが消耗して小径化したとき（図４の状態を参照できる。）であっても、潤滑剤供給量が大きく変動する不具合が軽減されることになる。
詳しくは、円筒状固形潤滑剤１５ｂは一定の回転数で回転駆動されるために、経時においてその外径が小さくなると、外径の大きさに比例してブラシローラ１５ａとの摺接位置における線速度が低下することになる。しかし、本実施の形態では、ブラシローラ１５ａに対して円筒状固形潤滑剤１５ｂが充分に減速されているため、その減速比による双方の部材１５ａ、１５ｂの線速度差が円筒状固形潤滑剤１５ｂからブラシローラ１５ａに移行する潤滑剤量を大きく左右して、上述した円筒状固形潤滑剤１５ｂの外径変化にともなう線速度の変化が生じても潤滑剤量の変化にほとんど影響しないことになる。

このような減速機構を有する駆動手段は、図３〜図５を参照して、ブラシローラ１５ａの回転軸部に駆動力を入力する駆動モータ（不図示である。）、第１ギア４１、第２ギア４２、減速ギア列としても機能する揺動ギア列４３〜４６、等で構成される。
詳しくは、第１ギア４１は、ブラシローラ１５ａ（潤滑剤供給回転体）とともに回転するように、ブラシローラ１５ａの回転軸部に設置されている。この第１ギア４１は不図示の駆動モータの駆動ギアに噛合していて、駆動モータから第１ギア４１に駆動力が伝達されてブラシローラ１５ａが図３の反時計方向に回転駆動されることになる。
第２ギア４２は、第１ギア４１に噛合するように、揺動部材１５ｃの支軸１５ｃ１に設置されている。詳しくは、図５を参照して、第２ギア４２は、幅方向一端側において第１ギア４１に直接的に噛合して第１ギア４１から駆動力を受ける駆動部側ギア４２ａと、幅方向他端側において揺動ギア列４３〜４６に駆動力を伝達する従動部側ギア４２ｂと、に分割されている。第２ギア４２（駆動部側ギア４２ａ及び従動部側ギア４２ｂ）は、支軸１５ｃ１とともに一体的に回転可能に設置されている。
揺動ギア列４３〜４６は、第２ギア４２（従動部側ギア４２ｂ）に噛合して第２ギア４２（従動部側ギア４２ｂ）から駆動力が伝達される第４ギア４４（小径ギア部と大径ギア部とで構成された２段アイドラギアである。）、第４ギア４４の小径ギア部に噛合して第４ギア４４から駆動力が伝達される第５ギア４５（小径ギア部と大径ギア部とで構成された２段アイドラギアである。）、第５ギア４５の小径ギア部に噛合して第５ギア４５から伝達された駆動力を第３ギア４３に伝達する第６ギア４６（アイドラギアである。）、円筒状固形潤滑剤１５ｂとともに回転するように円筒状固形潤滑剤１５ｂの中心軸部１５ｂ１に設置された第３ギア４３、で構成される。そして、この揺動ギア列４３〜４６は、従動側の揺動部材１５ｃ´とともに揺動するように、揺動部材１５ｃ´に保持されている。具体的に、第４ギア４４、第５ギア４５、第６ギア４６は、それぞれ、揺動部材１５ｃ´に設置されたスタッドに回転可能に保持されている。
このように、揺動ギア列４３〜４６に駆動力を伝達する第２ギア４２は、円筒状固形潤滑剤１５ｂの公転軸となる揺動部材１５ｃの支軸１５ｃ１に設置されているため、揺動ギア列４３〜４６（減速ギア列）が揺動部材１５ｃの回動を妨げることなく揺動部材１５ｃとともに支軸１５ｃ１を中心にスムーズに回動することになる。
なお、円筒状固形潤滑剤１６ｂを減速して回転駆動する駆動手段の構成は、本実施の形態のものに限定されることなく、その他に種々の構成のものを選定することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ブラシローラ１５ａ（潤滑剤供給回転体）との摺接位置における線速度がブラシローラ１５ａのものに比べて小さくなるように回転駆動される円筒状固形潤滑剤１５ｂを、揺動部材１５ｃ（付勢手段）によってブラシローラ１５ａに向けて付勢している。これにより、固形潤滑剤１５ｂを長寿命化するために固形潤滑剤１５ｂの容量を大きく設定しても、装置が大型化してしまったりブラシローラ１５ａが大径化してしまったりすることなく、経時においても感光体ドラム１１（像担持体）に対して潤滑剤を安定的に供給することができる。

なお、本実施の形態では、潤滑剤供給装置１５を、感光体ドラム１１及びクリーニング装置１４及び帯電部１２及び現像部１３と一体化してプロセスカートリッジ２０を構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、潤滑剤供給装置１５を、プロセスカートリッジの構成部材とせずに、単体で装置本体１に交換可能に設置されるように構成することもできる。さらには、潤滑剤供給装置１５とクリーニング装置１４とを一体的化したユニットとして、装置本体１に交換可能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。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部（クリーニング装置）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

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装置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装置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。
また、本実施の形態では、像担持体としての感光体ドラム１１に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１５に対して本発明を適用したが、像担持体としての感光体ベルトに潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置に対しても当然に本発明を適用することができる。さらには、本実施の形態における像担持体としての中間転写ベルト１７に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置に対しても当然に本発明を適用することができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願において、「円筒状固形潤滑剤」とは、中空構造のものの他に中実構造のものも含み、さらには表面が凸凹したものなど略円筒状のものも含むものと定義する。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ プロセスカートリッジ、
１１ 感光体ドラム（像担持体）、 １２ 帯電部、
１３ 現像部（現像装置）、
１４ クリーニング部（クリーニング装置）、
１４ａ クリーニングブレード（ブレード部材）、
１５ 潤滑剤供給装置、
１５ａ ブラシローラ（潤滑剤供給回転体）、
１５ｂ 円筒状固形潤滑剤、
１５ｂ１ 中心軸部、
１５ｃ、１５ｃ´ 揺動部材（付勢手段）、
１５ｃ１ 支軸、
１５ｄ 引張スプリング（付勢部材、付勢手段）、
１５ｅ 薄層化ブレード（ブレード部材）、
４１ 第１ギア、 ４２ 第２ギア、 ４３ 第３ギア、
４５ 第４ギア、 ４６ 第５ギア、 ４６ 第６ギア、
５０ 補強部材。

特許第４１６５８１７号公報 特開２０１１−１０７５９１号公報

Claims (7)

1. 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、
   前記像担持体に接触した状態で所定方向に回転する潤滑剤供給回転体と、
   前記潤滑剤供給回転体に摺接するとともに、前記潤滑剤供給回転体との摺接位置における線速度が前記潤滑剤供給回転体のものに比べて小さくなるように駆動手段によって回転駆動される円筒状固形潤滑剤と、
   前記円筒状固形潤滑剤を前記潤滑剤供給回転体に向けて付勢する付勢手段と、
   を備えたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
2. 前記駆動手段は、前記潤滑剤供給回転体を回転駆動するとともに、前記潤滑剤供給回転体の回転数よりも低い回転数に減速して前記円筒状固形潤滑剤を回転駆動することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤供給装置。
3. 前記付勢手段は、
   前記円筒状固形潤滑剤の中心軸部を回転可能に支持するとともに、支軸を中心に揺動可能に形成された揺動部材と、
   前記円筒状固形潤滑剤の前記中心軸部が前記支軸を中心に回動して前記潤滑剤供給回転体に近づくように、前記揺動部材を付勢する付勢部材と、
   を具備し、
   前記駆動手段は、
   駆動力が入力される前記潤滑剤供給回転体の回転軸部に設置された第１ギアと、
   前記第１ギアに噛合するとともに、前記支軸に設置された第２ギアと、
   前記第２ギアに噛合するとともに、前記円筒状固形潤滑剤の前記中心軸部に設置された第３ギアを少なくとも含み、前記揺動部材とともに揺動する揺動ギア列と、
   を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の潤滑剤供給装置。
4. 前記揺動部材及び前記付勢部材は、前記円筒状固形潤滑剤に対して回転軸方向両端部にそれぞれ設置され、
   前記回転軸方向両端部に設置された２つの前記揺動部材の間に橋設された補強部材を備えたことを特徴とする請求項３に記載の潤滑剤供給装置。
5. 前記円筒状固形潤滑剤は、前記潤滑剤供給回転体の回転方向とは異なる方向に回転するように回転駆動され、
   新品時における前記円筒状固形潤滑剤の外径が前記潤滑剤供給回転体の外径よりも大きくなるように形成され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供給装置。
6. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項５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。
7. 請求項１〜請求項５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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