JP2014016556A - Lubricant supply device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Lubricant supply device, process cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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卓也 関根
Hiroshi Nakai
洋志 中井
Kunio Hasegawa
邦雄 長谷川
Kenji Komito
健司 込戸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lubricant supply device capable of increasing the amount of lubricant supplied onto an image carrier without the need to set an urging force large by an urging member of solid lubricant relative to a lubricant supply roller or set a rotation speed of the lubricant supply roller large, and to provide a process cartridge, and an image forming apparatus.SOLUTION: A lubricant supply device includes: a lubricant supply roller 15a that rotates in a predetermined direction to come into slide contact with an image carrier 11; a solid lubricant 15b that is urged by an urging member 15c into pressure contact with the lubricant supply roller 15a, and comes into slide contact with the lubricant supply roller 15a; and excitation means 15g for vibrating the solid lubricant 15b.

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。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine thereof, a lubricant supply device installed therein, and a process cartridge.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、像担持体上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置(潤滑剤塗布装置)を設置して、像担持体やクリーニングブレード等の磨耗を低減する技術が知られている(例えば、特許文献1〜4等参照。)。   Conventionally, in image forming apparatuses such as copying machines and printers, a lubricant supply device (lubricant coating device) for supplying a lubricant is installed on the image carrier to reduce wear of the image carrier and cleaning blade. The technique to do is known (for example, refer patent documents 1-4).

詳しくは、転写工程後の像担持体上に残留する未転写トナーは、像担持体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、クリーニングブレードが像担持体との当接によって経時劣化(磨耗)した場合には、未転写トナーが磨耗したクリーニングブレードと像担持体と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。また、クリーニングブレードに劣化が生じていなくても、小粒径トナーや球形トナーを用いた場合には、そのトナーがクリーニングブレードと像担持体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。さらに、トナーやトナー中に含まれる外添剤や紙粉等の付着物がクリーニングブレードと像担持体との隙間をすり抜けると、それが像担持体上に膜状に固着してフィルミングが生じることもあった。   Specifically, the untransferred toner remaining on the image carrier after the transfer process should be completely removed by a cleaning blade (cleaning device) that contacts the image carrier. However, when the cleaning blade deteriorates with time due to contact with the image carrier (abrasion), cleaning failure may occur due to slipping through the gap between the cleaning blade where the untransferred toner is worn and the image carrier. Even when the cleaning blade is not deteriorated, when small toner or spherical toner is used, the toner enters a slight gap between the cleaning blade and the image carrier and eventually passes through the gap. A cleaning failure sometimes occurred. Furthermore, if toner or an external additive or paper dust contained in the toner slips through the gap between the cleaning blade and the image carrier, it adheres to the image carrier and forms a film. There was also.

このような問題に対して、像担持体上に潤滑剤を塗布することで、像担持体上の摩擦係数が低下してクリーニングブレードや像担持体の劣化が低減されるとともに、像担持体上に付着する未転写トナー等の付着物の離脱性が向上されるために、経時におけるクリーニング不良やフィルミングの発生を抑止することができる。   In response to such a problem, by applying a lubricant on the image carrier, the friction coefficient on the image carrier is reduced, so that deterioration of the cleaning blade and the image carrier is reduced. Since the removability of deposits such as untransferred toner adhering to the toner is improved, it is possible to suppress the occurrence of poor cleaning and filming over time.

具体的に、特許文献1等において、潤滑剤供給装置(潤滑剤塗布装置)は、クリーニングブレード(ブレード部材)の下流側の位置で像担持体に摺接する潤滑剤供給ローラ(ブラシローラ)、潤滑剤供給ローラに当接する固形潤滑剤、固形潤滑剤を潤滑剤供給ローラに向けて付勢する付勢部材(スプリング)、潤滑剤供給ローラの下流側であって像担持体に当接するブレード部材としての薄層化ブレード(均しブレード)、等で構成される。そして、所定方向に回転する潤滑剤供給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、潤滑剤供給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。その後、像担持体上に供給された潤滑剤は、薄層化ブレードによって薄層化(均一化)される。   Specifically, in Patent Document 1 and the like, a lubricant supply device (lubricant application device) includes a lubricant supply roller (brush roller) that slidably contacts an image carrier at a position downstream of a cleaning blade (blade member), lubrication A solid lubricant that contacts the lubricant supply roller, a biasing member (spring) that biases the solid lubricant toward the lubricant supply roller, and a blade member that contacts the image carrier downstream of the lubricant supply roller The blade is made of a thinning blade (leveling blade). Then, the lubricant is gradually scraped off from the solid lubricant by the lubricant supply roller rotating in a predetermined direction, and the lubricant scraped off by the lubricant supply roller is applied (supplied) to the surface of the image carrier. Thereafter, the lubricant supplied onto the image carrier is thinned (homogenized) by a thinning blade.

一方、特許文献2、3等には、潤滑剤供給装置に設置される固形潤滑剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素との混合粉を用いる技術が開示されている。
また、特許文献4等には、潤滑剤供給装置に設置される潤滑剤供給ローラとして、発泡体層が形成された発泡体ローラを用いる技術が開示されている。
On the other hand, Patent Documents 2, 3 and the like disclose a technique using a mixed powder of a fatty acid metal salt and boron nitride as a solid lubricant installed in a lubricant supply device.
Patent Document 4 discloses a technique that uses a foam roller with a foam layer formed as a lubricant supply roller installed in a lubricant supply device.

従来の潤滑剤供給装置において、像担持体上への潤滑剤の供給量を増加するために、潤滑剤供給ローラに対する固形潤滑剤の付勢部材による付勢力を大きく設定したり、潤滑剤供給ローラの回転数を大きく設定したりする方策が考えられる。
しかし、そのような場合、潤滑剤供給ローラの劣化が早まってしまってしまうことになる。特に、潤滑剤供給ローラとして発泡弾性層が形成されたローラ部材を用いた場合には発泡弾性層の目が早期につぶれてしまい、潤滑剤供給ローラとしてブラシローラを用いた場合にはブラシ毛が早期にヘタってしまうことになる。
In a conventional lubricant supply device, in order to increase the amount of lubricant supplied onto the image carrier, the urging force of the solid lubricant urging member on the lubricant supply roller is set large, or the lubricant supply roller It is conceivable to set a large number of rotations.
However, in such a case, the lubricant supply roller is prematurely deteriorated. In particular, when a roller member having a foamed elastic layer is used as the lubricant supply roller, the eyes of the foamed elastic layer collapse early, and when a brush roller is used as the lubricant supply roller, the bristles are You will get stuck early.

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、潤滑剤供給ローラに対する固形潤滑剤の付勢部材による付勢力を大きく設定したり、潤滑剤供給ローラの回転数を大きく設定したりすることなく、像担持体上への潤滑剤の供給量が増加される、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にある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The urging force of the solid lubricant urging member on the lubricant supply roller is set large, or the rotation speed of the lubricant supply roller is set large. It is an object of the present invention to provide a lubricant supply device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which the supply amount of the lubricant onto the image bearing member is increased without increasing the amount.

本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、潤滑剤供給装置において、固形潤滑剤に振動を与えることで、潤滑剤供給ローラに対する固形潤滑剤の付勢部材による付勢力を大きく設定したり、潤滑剤供給ローラの回転数を大きく設定したりすることなく、像担持体上への潤滑剤の供給量を増加できることを知るに至った。   The inventor of the present application has conducted research to solve the above problems, and as a result, in the lubricant supply device, by applying vibration to the solid lubricant, the urging force of the solid lubricant urging member against the lubricant supply roller can be increased. It has been found that the amount of lubricant supplied onto the image carrier can be increased without setting it large or setting the rotational speed of the lubricant supply roller large.

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、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、所定方向に回転するとともに、前記像担持体に摺接する潤滑剤供給ローラと、前記潤滑剤供給ローラに圧接するように付勢部材によって付勢されるとともに、前記潤滑剤供給ローラに摺接する固形潤滑剤と、前記固形潤滑剤を振動させる加振手段と、を備えたものである。   The present invention is based on the above-described matters, that is, the lubricant supply device according to the first aspect of the present invention is a lubricant for supplying a lubricant onto an image carrier on which a toner image is carried. A supply device that rotates in a predetermined direction and is slidably contacted with the image carrier, and is urged by a biasing member so as to be in pressure contact with the lubricant supply roller, and the lubricant supply A solid lubricant that is in sliding contact with the roller, and a vibration means that vibrates the solid lubricant.

本発明は、加振手段によって固形潤滑剤に振動を与えるように構成しているため、潤滑剤供給ローラに対する固形潤滑剤の付勢部材による付勢力を大きく設定したり、潤滑剤供給ローラの回転数を大きく設定したりすることなく、像担持体上への潤滑剤の供給量が増加される、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。   Since the present invention is configured to apply vibration to the solid lubricant by the vibration means, the urging force of the solid lubricant urging member on the lubricant supply roller can be set large, or the rotation of the lubricant supply roller can be set. It is possible to provide a lubricant supply device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which the supply amount of the lubricant onto the image carrier is increased without setting the number large.

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。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. プロセスカートリッジを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a process cartridge. 潤滑剤供給装置の近傍を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the vicinity of a lubricant supply apparatus. 潤滑剤供給装置を幅方向に示す概略図である。It is the schematic which shows a lubricant supply apparatus in the width direction. 変形例としての、潤滑剤供給装置の近傍を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the vicinity of the lubricant supply apparatus as a modification.

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。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

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(作像部)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。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a process cartridge 10Y for yellow installed in the image forming apparatus 1 of FIG.
Since the four process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10BK (image forming units) have substantially the same structure except that the color of the toner T used in the image forming process is different, the process cartridge 10Y for yellow is shown in FIG. Only a representative is shown.

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(像担持体)、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。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 a writing unit that emits laser light based on input image information, and 3 an original conveying unit that conveys an original D to an original reading unit 4. 4 is a document reading unit that reads image information of the document D, 7 is a sheet feeding unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, and 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, 10Y, 10M, 10C. 10BK is a process cartridge on which toner images of each color (yellow, magenta, cyan, black) are formed, and 16 is a toner image formed on the photosensitive drum of each process cartridge 10Y, 10M, 10C, 10BK. 17 is a transfer bias roller (primary transfer bias roller) that is transferred on top of the transfer roller 17, and 17 is an intermediate transfer bell on which toner images of a plurality of colors are transferred in a superimposed manner (Image carrier) 18 is a secondary transfer bias roller for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 17 onto the recording medium P, 19 is an intermediate transfer belt cleaning unit for cleaning the intermediate transfer belt 17, and 20 is a recording. 2 shows a fixing device that fixes a toner image (unfixed image) on a medium P.

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。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass 5 of the document reading unit 4. Then, the document reading unit 4 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 5.

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。   Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the contact glass 5 while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected by the document D is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the document D is read for each RGB (red, green, blue) color separation light by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.

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(像担持体)上に向けて発せられる。   Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. Then, the laser beam (exposure light) based on the image information of each color is directed from the writing unit 2 toward the corresponding photosensitive drum 11 (image carrier) of the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10BK. Be emitted.

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。)。
On the other hand, the photosensitive drums 11 (see FIG. 2) of the four process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10BK are rotated in the direction of the arrow (counterclockwise), respectively. First, the surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged at a portion facing the charging unit 12 (this is a charging process). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drum 11. Thereafter, the surface of the charged photosensitive drum 11 reaches the irradiation position of each laser beam L.
In the writing unit 2, laser light L corresponding to the image signal is emitted from the four light sources corresponding to each color. Each laser beam L passes through a different optical path for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).

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。   The laser beam L corresponding to the yellow component is applied to the surface of the first photosensitive drum 11 (image carrier) from the left side of the sheet. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 1Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11 charged by the charging unit 12.

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。   Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second photosensitive drum 11 from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the third photosensitive drum 11 from the left side of the drawing, and an electrostatic latent image of the cyan component is formed. The black component laser beam is applied to the surface of the fourth photosensitive drum 11 from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the black component is formed.

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。)。
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 11 on which the electrostatic latent image of each color is formed reaches a position facing the developing unit 13. Then, each color toner is supplied from each developing unit 13 onto the photosensitive drum 11, and the latent image on the photosensitive drum 11 is developed (this is a developing step).
Thereafter, the surface of the photoconductive drum 11 after the development process reaches a portion facing the intermediate transfer belt 17. Here, a transfer bias roller 16 is installed at each facing portion so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 17. Then, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 11 are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 17 at the position of the transfer bias roller 16 (this is a primary transfer process).

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。
Then, the surface of the photosensitive drum 11 after the transfer process reaches a position facing the cleaning unit 14 (cleaning device). At this position, untransferred toner remaining on the photosensitive drum 11 is mechanically removed by a cleaning blade 14a as a blade member, and the removed untransferred toner is collected in the cleaning unit 14 as waste toner. (This is a cleaning process.)
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 11 sequentially passes through the positions of the lubricant supply device 15 and the charge eliminating unit (not shown), and a series of image forming processes on the photosensitive drum 11 is completed.

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。
On the other hand, the intermediate transfer belt 17 on which the toners of the respective colors on the photosensitive drum 11 are transferred (carried) are run in the clockwise direction in the drawing and reach the position facing the secondary transfer bias roller 18. Then, a color toner image carried on the intermediate transfer belt 17 is transferred onto the recording medium P at a position facing the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer step).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 19. Then, the untransferred toner adhered on the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 19, and a series of transfer processes in the intermediate transfer belt 17 is completed.

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。
Here, the recording medium P transported between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) is transported from the paper supply unit 7 via the registration roller 9 and the like. It is a thing.
Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller 8 from the paper feeding unit 7 that stores the recording medium P passes through the conveyance guide and is guided to the registration roller 9 (timing roller). The recording medium P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip at the same timing.

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。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing device 20 by the transport belt. In the fixing device 20, the color image (toner) is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing belt and the pressure roller.
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.

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。
Next, the process cartridge 10Y will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the process cartridge 10Y includes a photosensitive drum 11 as an image carrier, a charging unit 12 (charging roller), a developing unit 13 (developing device), a cleaning device 14 (cleaning unit), The lubricant supply device 15 is integrally configured as a unit.

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、表面層(保護層)が順次積層されている。
特に、本実施の形態では、感光体ドラム11(像担持体)の表面層に熱硬化性樹脂が含有されているため、感光体ドラム11に対する機械的ストレスに対する耐久性をさらに向上させることができる。
Here, the photosensitive drum 11 as an image bearing member is a negatively charged organic photosensitive member, and a photosensitive layer or the like is provided on a drum-shaped conductive support.
Although not shown, the photosensitive drum 11 has an undercoat layer as an insulating layer, a charge generation layer and a charge transport layer as a photosensitive layer, and a surface layer (protective layer) in this order on a conductive support as a base layer. Are stacked.
In particular, in the present embodiment, since the thermosetting resin is contained in the surface layer of the photosensitive drum 11 (image carrier), durability against mechanical stress on the photosensitive drum 11 can be further improved. .

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を微小ギャップをあけて非接触で対向する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。
Referring to FIG. 2, the charging unit 12 is a charging roller formed by covering an outer periphery of a conductive metal core with a medium resistance elastic layer. A predetermined voltage (a voltage obtained by superimposing an AC voltage and a DC voltage) is applied to the charging roller 12 from a power supply unit (not shown), thereby uniformly charging the surface of the opposing photosensitive drum 11. To do.
Here, in the present embodiment, the charging roller 12 is configured to come into pressure contact with the photosensitive drum 11 by a compression spring (not shown), but the charging roller 12 has a small gap with respect to the photosensitive drum 11. It can also be configured to open and face each other without contact.
In the present embodiment, a cleaning roller 40 for cleaning the surface of the charging roller 12 is installed so as to be in pressure contact with the charging roller 12.

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。   The developing device (developing unit) 13 mainly includes a developing roller 13a that faces the photosensitive drum 11, a first conveying screw 13b that faces the developing roller 13a, and a first conveying screw 13b that faces the first conveying screw 13b via a partition member. It is comprised by the 2 conveyance screw 13c and the doctor blade 13d facing the developing roller 13a. The developing roller 13a includes a magnet that is fixed inside and forms a magnetic pole on the peripheral surface of the roller, and a sleeve that rotates around the magnet. A plurality of magnetic poles are formed on the developing roller 13a (sleeve) by the magnet, and the developer G is carried on the developing roller 13a.

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。
なお、本実施の形態では、画質向上のために、円形度が0.93以上であって、重量平均径D4と個数平均径D1との比(D4/D1)が1.00〜1.40となる球形トナーをトナーTとして使用している。
なお、トナーTの「円形度」は、粒子投影像の周囲長に対する粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長であって、フロー式粒子像分析装置「FPIA−2000」(東亜医用電子社製)により計測した値に基いて求めることができる。
また、トナーTの「重量平均径」や「個数平均径」は、粒径測定器「SD2000」(ホソカワミクロン社製)により測定することができる。
In the developing device 13, a two-component developer G composed of carrier C and toner T is accommodated.
In this embodiment, in order to improve the image quality, the circularity is 0.93 or more, and the ratio (D4 / D1) of the weight average diameter D4 to the number average diameter D1 (D4 / D1) is 1.00 to 1.40. A spherical toner is used as the toner T.
The “circularity” of the toner T is the circumference of a circle having the same area as the particle projection area with respect to the circumference of the particle projection image. The flow type particle image analyzer “FPIA-2000” (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) ) Based on the measured value.
Further, the “weight average diameter” and “number average diameter” of the toner T can be measured by a particle size measuring instrument “SD2000” (manufactured by Hosokawa Micron Corporation).

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。
In the cleaning device 14, a cleaning blade 14 a is installed as a blade member that contacts the photosensitive drum 11 and cleans the surface of the photosensitive drum 11.
The cleaning blade 14a is made of a rubber material such as urethane rubber, and is in contact with the surface of the photosensitive drum 11 at a predetermined angle and a predetermined pressure. As a result, untransferred toner adhering to the photosensitive drum 11 (paper powder generated from the recording medium P, discharge products generated on the photosensitive drum 11 when discharged by the charging unit 12, additives added to the toner, etc. Are also scraped mechanically and collected in the cleaning device 14. In the present embodiment, the cleaning blade 14 a is in contact with the photosensitive drum 11 in the counter direction with respect to the traveling direction (rotating direction) of the photosensitive drum 11.

図2〜図4を参照して、潤滑剤供給装置15は、感光体ドラム11に摺接する発泡弾性層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部材としての潤滑剤供給ローラ15a、潤滑剤供給ローラ15a(発泡弾性層)に摺接する固形潤滑剤15b、固形潤滑剤15bを潤滑剤供給ローラ15aに向けて付勢する付勢部材としての圧縮スプリング15c、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15d(均しブレード)、固形潤滑剤15bを保持する保持部材15e(保持板)、圧縮スプリング15cによって付勢されて保持部材15eに保持された固形潤滑剤15bをガイドするガイド部材15f(ホルダ)、固形潤滑剤15bを振動させる加振手段としての超音波振動子15g、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、潤滑剤供給ローラ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。
Referring to FIGS. 2 to 4, the lubricant supply device 15 is lubricated as a lubricant supply member that is provided with a foamed elastic layer that is in sliding contact with the photosensitive drum 11 and supplies the lubricant onto the photosensitive drum 11. A lubricant supply roller 15a, a solid lubricant 15b in sliding contact with the lubricant supply roller 15a (foaming elastic layer), a compression spring 15c as a biasing member for biasing the solid lubricant 15b toward the lubricant supply roller 15a, and a photosensitive member A thinning blade 15d (leveling blade) as a blade member that abuts on the drum 11 and thins (uniformizes) the lubricant supplied onto the photosensitive drum 11, and a holding member that holds the solid lubricant 15b. 15e (holding plate), a guide member 15f (holder) for guiding the solid lubricant 15b held by the holding member 15e by being urged by the compression spring 15c, and the solid lubricant 15b are shaken. Ultrasonic transducer 15g as vibrating means for, and the like.
The lubricant supply device 15 is downstream in the rotation direction of the photosensitive drum 11 (downstream in the traveling direction) with respect to the cleaning device 14 (cleaning blade 14a), and is in the rotation direction of the photosensitive drum 11 with respect to the charging unit 12. Arranged upstream. The thinning blade member is disposed on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 11 with respect to the lubricant supply roller 15a.

潤滑剤供給ローラ15aは、芯金上に発泡ポリウレタン(ウレタンフォーム)からなる発泡弾性層が形成されたローラ部材であって、その発泡弾性層が感光体ドラム11表面に当接した状態で図2の反時計方向に回転する。これにより、固形潤滑剤15bから潤滑剤供給ローラ15aを介して感光体ドラム11上に潤滑剤が供給される。   The lubricant supply roller 15a is a roller member in which a foamed elastic layer made of foamed polyurethane (urethane foam) is formed on a core metal, and the foamed elastic layer is in contact with the surface of the photosensitive drum 11 as shown in FIG. Rotate counterclockwise. As a result, the lubricant is supplied from the solid lubricant 15b to the photosensitive drum 11 via the lubricant supply roller 15a.

ここで、潤滑剤供給ローラ15aは、ポリウレタンフォームの原料から予め発泡弾性層となるポリウレタンフォームをブロック状に形成して、必要な形状に切り出して表面を研磨して、芯金(芯材)を挿入した後に、発泡ポリウレタンを回転させながら、研磨刃を当てて軸方向に平行に刃を移動させて、所定のスポンジ厚まで切削(トラバース研削)する方法で製造されている。挿入する芯金には、発泡弾性層との接着性を高めるために、予め接着材を塗布しておいてもよい。また、トラバース研削をおこなうときに発泡ポリウレタンの回転速度や移動させる速度を変化させることで、発泡弾性層の表面に不規則な凹凸を形成することができる。
なお、潤滑剤供給ローラ15aの製造方法は、これに限定されることなく、例えば、別の製造方法として、芯金を収納した成形型にポリウレタンフォームの原料を注入して、発泡硬化させる方法を用いることもできる。
Here, the lubricant supply roller 15a forms a polyurethane foam to be a foamed elastic layer in advance from a raw material of polyurethane foam into a block shape, cuts it into a necessary shape, polishes the surface, and forms a core metal (core material) After being inserted, the polyurethane foam is rotated, and a polishing blade is applied to move the blade parallel to the axial direction to cut (traverse grinding) to a predetermined sponge thickness. In order to improve the adhesiveness with the foamed elastic layer, an adhesive may be applied in advance to the core metal to be inserted. Moreover, irregular unevenness | corrugation can be formed in the surface of a foaming elastic layer by changing the rotational speed of foaming polyurethane, or the speed to which it moves when performing traverse grinding.
The manufacturing method of the lubricant supply roller 15a is not limited to this. For example, as another manufacturing method, a method of injecting a polyurethane foam raw material into a molding die containing a core metal and foaming and curing it is used. It can also be used.

ポリウレタンフォームの原料としては、ポリオール、ポリイソシアネート、触媒及び発泡剤、整泡剤等の助剤を加えたものが用いられる。また、ポリイソシアネート以外の成分は予め混合して、成形の直前にポリイソシアネート成分と混合して用いられる。 ポリオール成分としては、加工性、ポリウレタンフォーム層の硬度等の調整が容易なことから、ポリエーテルポリオールといわれるポリオールが好ましい。ポリエーテルポリオールとしても、公知の各種ポリエーテルポリオールの中から適宜選択して使用することができる。また、一般に軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられているポリエーテルポリオールとして知られるポリエーテルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリマーポリエーテルポリオール等から適宜選択すればよく、一種又は二種以上を組み合せて用いても良い。また、エチレンオキシドを5モル%以上端末に結合したポリエーテルポリエーテルポリオールを使用すると、成形性が良くなる。
また、発泡弾性層の製造に用いるポリイソシアネートとしては、公知の各種ポリイソシアネートの中から適宜選択して使用することができ、例えば、2、4?及び2、6?トリレンジイソシアネート(TDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、ナフチレンジイソシアネート(NDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、4、4′?ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及びカーボジイミド変成MDI、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート等があげられ、これらは単独で、又は二種以上を組み合せて用いても良い。
発泡弾性層の製造に用いる触媒としては、公知のウレタン化反応に使用される触媒の中から適宜選択して使用することができ、例えば、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、ビス(ジメチルアミノ)エチルエーテル等のアミン系触媒、例えば、ジオクチルスズ、ジステアリルスズジブチレート等の有機金属系触媒、これらの変性触媒等があげられる。また、自身に活性水素を有するジメチルアミノエタノール等の反応性触媒であってもよい。触媒を適宜選択して、その使用量をコントロールすることで、ポリウレタンフォーム層のセル壁幅、開口セル径、硬度や通気量等を調整することができる。
また、発泡弾性層の製造に用いる整泡剤としては、一般的にポリウレタンフォーム製造に使用されるものであればいずれでも使用できるが、シリコーン系界面活性剤が好ましく用いられる。
発泡弾性層の製造に用いる発泡剤としては、特に制限は無く、水、低沸点物、ガス体等の公知の各種発泡剤の中から、単独で、又は複数種を組み合せて使用することができるが、環境の観点から水を発泡剤として用いることが好ましい。また、他の発泡剤を併用することもできる。発泡剤の使用量や条件を変えることにより、ポリウレタンフォーム層のセル壁幅、セル径、硬度や通気量等をコントロールすることができる。
上述したポリウレタンフォーム層の原料には、ポリウレタンフォーム層のセルの独立気泡性、連続気泡性をコントロールするように架橋剤、破泡剤等が配合されていてよく、また、所望の導電性を付与するための導電剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。架橋剤としては、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等の公知のものが挙げられる。その他添加剤として、導電剤、難燃剤、減粘剤、顔料、安定剤、着色剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、酸化防止剤等については、公知の物を必要に応じて配合することができる。
As the raw material of the polyurethane foam, those added with an auxiliary such as polyol, polyisocyanate, catalyst, foaming agent, foam stabilizer and the like are used. In addition, components other than polyisocyanate are mixed in advance and mixed with the polyisocyanate component immediately before molding. As the polyol component, a polyol called a polyether polyol is preferable because it is easy to adjust processability, hardness of the polyurethane foam layer, and the like. As the polyether polyol, it can be appropriately selected from known various polyether polyols. Moreover, what is necessary is just to select suitably from polyether polyether polyol known as polyether polyol generally used for manufacture of a flexible polyurethane foam, polyester polyether polyol, polymer polyether polyol, etc., combining 1 type, or 2 or more types. It may be used. Further, when a polyether polyether polyol having 5 mol% or more of ethylene oxide bonded to a terminal is used, the moldability is improved.
Moreover, as polyisocyanate used for manufacture of a foaming elastic layer, it can select suitably from well-known various polyisocyanate, for example, 2, 4? And 2, 6? Tolylene diisocyanate (TDI), Tolidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and carbodiimide modified MDI, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, polymeric polyisocyanate, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
The catalyst used for the production of the foamed elastic layer can be appropriately selected from catalysts used for known urethanization reactions, such as triethylenediamine, dimethylethanolamine, bis (dimethylamino) ethyl ether. Examples thereof include amine-based catalysts such as dioctyltin, organometallic catalysts such as distearyltin dibutyrate, and modified catalysts thereof. Further, it may be a reactive catalyst such as dimethylaminoethanol having active hydrogen in itself. By appropriately selecting the catalyst and controlling the amount used, the cell wall width, open cell diameter, hardness, air flow rate, etc. of the polyurethane foam layer can be adjusted.
Moreover, as a foam stabilizer used for manufacture of a foaming elastic layer, although it can generally be used if it is generally used for polyurethane foam manufacture, a silicone type surfactant is used preferably.
There is no restriction | limiting in particular as a foaming agent used for manufacture of a foaming elastic layer, It can be used individually or in combination of multiple types from well-known various foaming agents, such as water, a low boiling point thing, and a gas body. However, it is preferable to use water as a foaming agent from the viewpoint of the environment. Also, other foaming agents can be used in combination. By changing the use amount and conditions of the foaming agent, the cell wall width, cell diameter, hardness, air flow rate and the like of the polyurethane foam layer can be controlled.
The raw material of the polyurethane foam layer described above may contain a crosslinking agent, a foam breaker, etc. so as to control the closed-cell property and open-cell property of the cells of the polyurethane foam layer, and give desired conductivity. In order to do so, a conductive agent, an antistatic agent, or the like may be added. Examples of the crosslinking agent include known ones such as triethanolamine and diethanolamine. Other additives such as conductive agents, flame retardants, thickeners, pigments, stabilizers, colorants, anti-aging agents, UV absorbers, antioxidants, antioxidants, etc. Can be blended.

発泡弾性層のセル数pは以下の方法によって測定された値の平均値を用いる。発泡弾性層の表面において軸方向の両端部と中央部とで測定箇所を任意に3点選択する。次いで、各測定箇所において周方向にさらに2点ずつ選択して、合計9点の測定箇所を決定する。次に、マイクロスコープを用いて、それぞれの測定箇所の写真画面を観察する。そして、写真画面の中心部に実寸1インチ(25.4mm)に対応する長さの線を引き、その線内に何個のセルがあるかをカウントし、9点の平均値を求める。たとえわずかでも25.4mmの線に接触したセルは1つとしてカウントする。
発泡弾性層のセル数pは40〜100個/インチの範囲が望ましい。これは、セル数が少なすぎると、線速差を大きくしても効率的な塗布はおこなえないためである。また、一般的に、セル数が増加すると硬度が上昇する。本実施の形態では、感光体ドラム11と潤滑剤供給ローラ15aとに線速差を設けており、硬度が大きいと、それぞれの駆動トルクが上昇してしまうため、セル数pは100個/インチ以下が望ましい。
発泡弾性層の硬度は、発泡弾性層表面における任意の数点においてJIS K 6400に基づいて測定された値の平均値である。発泡弾性層の硬度は、比較的小粒径の潤滑剤を削りとり潤滑剤粒子を感光体ドラム11へ供給する観点から、10〜430N(特に15〜100N)が好ましい。
The average value of the values measured by the following method is used for the number of cells p of the foamed elastic layer. Three measurement points are arbitrarily selected at both ends and the center in the axial direction on the surface of the foamed elastic layer. Next, two more points are selected in the circumferential direction at each measurement point, and a total of nine measurement points are determined. Next, the photograph screen of each measurement location is observed using a microscope. Then, a line having a length corresponding to an actual size of 1 inch (25.4 mm) is drawn at the center of the photo screen, the number of cells in the line is counted, and an average value of 9 points is obtained. A cell that touches even a 25.4 mm line is counted as one.
The number of cells p of the foamed elastic layer is preferably in the range of 40 to 100 cells / inch. This is because if the number of cells is too small, efficient application cannot be performed even if the linear velocity difference is increased. In general, the hardness increases as the number of cells increases. In the present embodiment, a linear velocity difference is provided between the photosensitive drum 11 and the lubricant supply roller 15a, and if the hardness is large, each driving torque increases, so the number of cells p is 100 cells / inch. The following is desirable.
The hardness of the foamed elastic layer is an average value of values measured based on JIS K 6400 at arbitrary points on the surface of the foamed elastic layer. The hardness of the foamed elastic layer is preferably 10 to 430 N (particularly 15 to 100 N) from the viewpoint of scraping off a relatively small particle size lubricant and supplying the lubricant particles to the photosensitive drum 11.

また、潤滑剤供給ローラ15aの芯金は、鉄、アルミ、ステンレスなどの金属や樹脂などの非金属からなる円筒体であって、予めその表面上に接着層を設けておくこともできる。
また、上述した芯金を収納した成形型を用いる製造方法では、成形型内の表面に、フッ素樹脂コーティング剤、離型剤等の離型層を設けておくことが好ましく、複雑な加工を必要とせず、好適な開口性を有する発泡弾性層を容易に形成することができる。
The metal core of the lubricant supply roller 15a is a cylindrical body made of a metal such as iron, aluminum or stainless steel or a non-metal such as a resin, and an adhesive layer may be provided on the surface in advance.
Moreover, in the manufacturing method using the mold containing the cored bar described above, it is preferable to provide a release layer such as a fluororesin coating agent or a mold release agent on the surface of the mold, which requires complicated processing. However, a foamed elastic layer having a suitable opening property can be easily formed.

このように構成された潤滑剤供給ローラ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、潤滑剤供給ローラ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、潤滑剤供給ローラ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、潤滑剤供給ローラ15aが回転することによって固形潤滑剤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。
また、固形潤滑剤15b(保持部材15e)の後方部には、潤滑剤供給ローラ15aと固形潤滑剤45との接触ムラをなくすために圧縮スプリング15cが配置されていて、固形潤滑剤15bを潤滑剤供給ローラ15aに付勢している。
The lubricant supply roller 15a configured as described above is rotationally driven so as to be in sliding contact with the photosensitive drum 11 rotating in the counterclockwise direction in FIG. 2 in the counter direction (reverse direction) (counterclockwise in FIG. 2). Direction rotation). That is, the rotation direction of the lubricant supply roller 15 a is configured to be opposite to the rotation direction (traveling direction) of the photosensitive drum 11 at the sliding contact position with the photosensitive drum 11.
The lubricant supply roller 15a is disposed so as to be in sliding contact with the solid lubricant 15b and the photosensitive drum 11, and the lubricant supply roller 15a rotates to scrape the lubricant from the solid lubricant 15b. The lubricant is applied on the photosensitive drum 11.
In addition, a compression spring 15c is disposed behind the solid lubricant 15b (holding member 15e) in order to eliminate uneven contact between the lubricant supply roller 15a and the solid lubricant 45, and lubricates the solid lubricant 15b. The agent supply roller 15a is urged.

ここで、固形潤滑剤15bは、脂肪酸金属亜鉛に無機潤滑剤を含有させて形成したものである。また、脂肪酸金属亜鉛としては、少なくともステアリン酸亜鉛を含んだものが好ましい。また、無機潤滑剤としては、タルク、マイカ、窒化ホウ素のうち少なくとも1つであることが好ましい。
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。そして、感光体ドラム11表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好に保護できることになる。
また、タルク、マイカ、窒化ホウ素のような板状構造を有する無機潤滑剤を使用することで、クリーニング部14(クリーニングブレード14a)でのトナーや潤滑剤のすり抜けが生じにくくなり、帯電ローラ12を汚れにくくすることができる。
Here, the solid lubricant 15b is formed by adding an inorganic lubricant to fatty acid metal zinc. Moreover, as fatty acid metal zinc, what contains at least zinc stearate is preferable. The inorganic lubricant is preferably at least one of talc, mica, and boron nitride.
Zinc stearate is a typical lamellar crystal powder. A lamellar crystal has a layered structure in which amphiphilic molecules are self-organized, and when a shearing force is applied, the crystal breaks along the layers and is slippery. Therefore, the surface of the photosensitive drum 11 can be made to have low friction. In other words, the surface of the photosensitive drum 11 can be effectively covered with a small amount of lubricant by the lamellar crystals that receive the shearing force and uniformly cover the surface of the photosensitive drum 11. Then, the surface of the photosensitive drum 11 can be covered relatively evenly and well protected from electrical stress in the charging process.
Further, by using an inorganic lubricant having a plate-like structure such as talc, mica, and boron nitride, it becomes difficult for toner and lubricant to slip through the cleaning unit 14 (cleaning blade 14a), and the charging roller 12 is It can be made difficult to get dirty.

また、本実施の形態における固形潤滑剤15bは、原料となる粉を溶かしたものを型に流し込んで圧縮して固形化して略長方体状に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固形潤滑剤15bは、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。   Further, the solid lubricant 15b in the present embodiment is formed in a substantially rectangular shape by pouring a raw material powder into a mold, compressing and solidifying it. The solid lubricant 15b formed by such a manufacturing method can simplify the manufacturing equipment and reduce the component cost.

ブレード部材としての薄層化ブレード15d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15d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、潤滑剤供給ローラ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15d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。
固形潤滑剤15bを潤滑剤供給ローラ15aを介して感光体ドラム11表面に塗布すると、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15d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15d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。
The thinned blade 15d as a blade member is a plate-like member made of a rubber material such as urethane rubber, and is in contact with the surface of the photosensitive drum 11 at a predetermined angle and a predetermined pressure. The thinning blade 15d is disposed on the downstream side in the rotational direction of the photosensitive drum 11 (downstream in the traveling direction) with respect to the cleaning blade 14a. The lubricant supplied onto the photoreceptor drum 11 by the lubricant supply roller 15a is thinned uniformly and in an appropriate amount on the photoreceptor drum 11 by the thinning blade 15d.
When the solid lubricant 15b is applied to the surface of the photosensitive drum 11 via the lubricant supply roller 15a, a powdery lubricant is applied to the surface of the photosensitive drum 11, but the lubricity is sufficient in this state. Therefore, the thinning blade 15d functions as a member for thinning and uniforming the lubricant. The thinning blade 15d forms a film of the lubricant on the photosensitive drum 11, and the lubricant exhibits its lubricity sufficiently.

本実施の形態において、薄層化ブレード15d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10〜60g/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15d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15dが感光体ドラム11に当接した状態(薄層化ブレード15d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。
In the present embodiment, the thinning blade 15d is in contact with the photosensitive drum 11 in the counter direction with respect to the traveling direction (rotating direction) of the photosensitive drum 11. The contact pressure is set to about 10 to 60 g / cm, and the contact angle θ is set to about 75 to 90 degrees. By bringing the thinning blade 15d into contact with the counter direction, the lubricant can be efficiently thinned on the photosensitive drum 11.
The “contact angle θ” is an imaginary line passing through the edge portion in a state where the thinning blade 15d is in contact with the photosensitive drum 11 (the thinning blade 15d is bent). The angle formed by the tangent at the contact position (a line perpendicular to the normal).

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15d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、15d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15d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15d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)。
As described above, in this embodiment, since the two blade members of the cleaning blade 14a and the thinning blade 15d are provided separately, the cleaning property and the lubricant application property can be maintained well. In addition, wear and deterioration of both blade members 14a and 15d can be reduced by supplying the lubricant to the photosensitive drum 11.
Here, in the present embodiment, the surfaces of the cleaning blade 14a and the thinning blade 15d (the portions that are in contact with the photosensitive drum 11) are each provided with an abrasion-resistant coating process (for example, a fluororesin coating process). ) Is given. As a result, frictional degradation of the cleaning blade 14a and the thinning blade 15d can be reduced (durability can be improved).

図3及び図4等を参照して、保持部材15e(保持板)は、固形潤滑剤15bを保持するための板状部材であって、一方の表面に固形潤滑剤15bが貼着され、他方の表面に超音波振動子15g(加振手段)が貼着されている。
ガイド部材15f(ホルダ)は、固形潤滑剤15bの一部と保持部材15eと圧縮スプリング15cとを内部に収納するように配設された略箱状の部材であって、その内壁面に保持部材15eが摺接するように構成されている。また、ガイド部材15fの内底面には圧縮スプリング15cの一端側が接続され、圧縮スプリング15cの他端側は保持部材15eに接続されている。このような構成によって、固形潤滑剤15bが消耗すると、保持部材15eが圧縮スプリング15cに付勢されてガイド部材15fに案内されながらスライド移動することで、固形潤滑剤15bが潤滑剤供給ローラ15aに押圧されることになる。
なお、固形潤滑剤15bを振動させる加振手段としての超音波振動子15gの構成・動作については、後で詳しく説明する。
3 and 4 and the like, the holding member 15e (holding plate) is a plate-like member for holding the solid lubricant 15b, and the solid lubricant 15b is adhered to one surface, The ultrasonic transducer | vibrator 15g (vibration means) is affixed on the surface.
The guide member 15f (holder) is a substantially box-shaped member disposed so as to house a part of the solid lubricant 15b, the holding member 15e, and the compression spring 15c, and has a holding member on the inner wall surface thereof. 15e is configured to be in sliding contact. Further, one end side of the compression spring 15c is connected to the inner bottom surface of the guide member 15f, and the other end side of the compression spring 15c is connected to the holding member 15e. With this configuration, when the solid lubricant 15b is consumed, the holding member 15e is urged by the compression spring 15c and slides while being guided by the guide member 15f, so that the solid lubricant 15b moves to the lubricant supply roller 15a. It will be pressed.
Note that the configuration and operation of the ultrasonic vibrator 15g as a vibrating means for vibrating the solid lubricant 15b will be described in detail later.

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。)。
The image forming process described above will be described in more detail with reference to FIG.
The developing roller 13a rotates in the direction of the arrow in FIG. The developer G in the developing device 13 is moved from the toner replenishing portion 30 to the toner replenishing port by the rotation of the first conveying screw 13b and the second conveying screw 13c arranged with a partition member therebetween. The toner T is circulated in the longitudinal direction while being agitated and mixed with the toner T supplied through the toner T (in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2).

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。   The toner T that is frictionally charged and adsorbed on the carrier C is carried on the developing roller 13a together with the carrier C. The developer G carried on the developing roller 13a then reaches the position of the doctor blade 13d. The developer G on the developing roller 13a is adjusted to an appropriate amount at the position of the doctor blade 13d, and then reaches a position facing the photosensitive drum 11 (development area).

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。   Thereafter, in the developing region, the toner T in the developer G adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 11. Specifically, the toner T is latently exposed by an electric field formed by a potential difference (development potential) between the latent image potential (exposure potential) of the image portion irradiated with the laser light L and the development bias applied to the developing roller 13a. Adhere to the image.

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。   Thereafter, most of the toner T adhering to the photosensitive drum 11 in the developing process is transferred onto the intermediate transfer belt 17. Then, the untransferred toner T remaining on the photosensitive drum 11 is collected in the cleaning device 14 by the cleaning blade 14a. Thereafter, the surface of the photosensitive drum 11 after the cleaning process sequentially passes through the lubricant supply device 15 and the charge eliminating unit (not shown), and the series of image forming processes is completed.

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。   Here, the toner replenishing unit 30 provided in the apparatus main body 1 includes a replaceable toner bottle 31 and a toner hopper unit 32 that holds and rotates the toner bottle 31 and replenishes the developing device 13 with new toner T. And is composed of. Also, a new toner T (in FIG. 2, yellow toner) is accommodated in the toner bottle 31. In addition, a spiral protrusion is formed on the inner peripheral surface of the toner bottle 31.

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。   The new toner T in the toner bottle 31 is appropriately replenished into the developing device 13 from the toner replenishing port as the toner T in the developing device 13 (existing toner) is consumed. The toner T in the developing device 13 is consumed indirectly or directly by a reflective photosensor facing the photosensitive drum 11 and a magnetic sensor installed below the second conveying screw 13c of the developing device 13. Detected.

以下、本実施の形態において特徴的な、潤滑剤供給装置15(潤滑剤塗布装置)の構成・動作について説明する。
図3及び図4等を参照して、本実施の形態における潤滑剤供給装置15には、固形潤滑剤15bを振動させる加振手段としての超音波振動子15gが設置されている。
詳しくは、超音波振動子15gは、ランジュバン型振動子であって、保持部材15eの表面(固形潤滑剤15bが貼着された表面に対して反対側の表面である。)のほぼ中央部に両面テープ等によって設置(貼着)されている。そして、超音波振動子15gは、不図示の制御回路によって制御されたファンクションジェネレータで発振された正弦波交流電圧がパワーアンプによって増幅されたものが入力されることで、振動することになる。そして、この超音波振動子15gの振動が保持部材15eを介して固形潤滑剤15bに伝えられて、固形潤滑剤15bが図3の両矢印方向に振動することになる。すなわち、超音波振動子15g(加振手段)は、固形潤滑剤15bを潤滑剤供給ローラ15aに摺接する方向に振動させることになる。
Hereinafter, the configuration and operation of the lubricant supply device 15 (lubricant application device), which is characteristic in the present embodiment, will be described.
Referring to FIGS. 3 and 4 and the like, the lubricant supply device 15 in the present embodiment is provided with an ultrasonic vibrator 15g as a vibration means for vibrating the solid lubricant 15b.
Specifically, the ultrasonic transducer 15g is a Langevin type transducer, and is substantially at the center of the surface of the holding member 15e (the surface opposite to the surface to which the solid lubricant 15b is adhered). It is installed (attached) with double-sided tape. The ultrasonic transducer 15g vibrates when a sine wave AC voltage oscillated by a function generator controlled by a control circuit (not shown) is amplified by a power amplifier. The vibration of the ultrasonic vibrator 15g is transmitted to the solid lubricant 15b via the holding member 15e, and the solid lubricant 15b vibrates in the direction of the double arrow in FIG. That is, the ultrasonic vibrator 15g (vibration means) vibrates the solid lubricant 15b in the direction in which the solid lubricant 15b comes into sliding contact with the lubricant supply roller 15a.

このように超音波振動子15gによって固形潤滑剤15bが振動することによって、固形潤滑剤15bが潤滑剤供給ローラ15aに摺接する速度が周期的に加速されて、潤滑剤供給ローラ15aによって固形潤滑剤15bから単位時間当りに削り取られる潤滑剤量が増加するため、感光体ドラム11上に供給される潤滑剤量も増加することになる。このように、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ15aに対する固形潤滑剤15bの圧縮スプリング15cによる付勢力を大きく設定したり、潤滑剤供給ローラ15aの回転数を大きく設定したりすることなく、感光体ドラム11上への潤滑剤の供給量を増加することができるため、潤滑剤供給ローラ15aの発泡弾性層の目が早期につぶれて劣化してしまう不具合を軽減することができる。   As the solid lubricant 15b vibrates by the ultrasonic vibrator 15g in this way, the speed at which the solid lubricant 15b slides on the lubricant supply roller 15a is periodically accelerated, and the solid supply lubricant is supplied by the lubricant supply roller 15a. Since the amount of lubricant scraped off per unit time from 15b increases, the amount of lubricant supplied onto the photosensitive drum 11 also increases. As described above, in the present embodiment, the urging force of the solid lubricant 15b against the lubricant supply roller 15a by the compression spring 15c is set large, or the rotational speed of the lubricant supply roller 15a is not set large. Since the supply amount of the lubricant onto the photosensitive drum 11 can be increased, it is possible to reduce a problem that the foamed elastic layer of the lubricant supply roller 15a is crushed and deteriorated early.

ここで、本実施の形態において、加振手段としての超音波振動子15gにおける振動強度(振幅)を可変できるように形成して、環境条件や作像条件に応じて振動強度を可変するように構成することができる。
詳しくは、潤滑剤供給ローラ15aの発泡弾性層(発泡ウレタン層)は温湿度によって硬度や摩擦係数が変化するため、高温高湿時には潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11上に供給される潤滑剤量が減少して、低温低湿時には潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11上に供給される潤滑剤量が増加する。そのため、温湿度(環境条件)の変動が生じても感光体ドラム11上に供給される潤滑剤量が一定になるように、超音波振動子15gによる振動強度(振幅)を可変する。
具体的に、装置本体1における潤滑剤供給装置15の近傍に温湿度センサを設置して、その温湿度センサの検知結果に基いて、高温高湿時に超音波振動子15gに印加される電圧が低温低湿時に印加される電圧に比べて大きくなるように制御する。例えば、超音波振動子15gに入力される電圧の周波数が20kHzで固定されている場合に、高温高湿時には入力電圧の大きさを150Vとして、低温低湿時には入力電圧の大きさを30Vとする。なお、入力電圧の周波数を固定せずに可変したり、入力電圧の大きさと周波数とを可変することによって、超音波振動子15gによる振動強度を調整することもできる。
発泡弾性層を備えた潤滑剤供給ローラ15aは、特に温湿度の変動による供給潤滑剤量の変化が大きいため、このような制御をおこなうことが有用になる。
Here, in the present embodiment, the vibration intensity (amplitude) of the ultrasonic vibrator 15g as the vibration means is formed so as to be variable, and the vibration intensity is variable according to environmental conditions and image forming conditions. Can be configured.
Specifically, since the hardness and friction coefficient of the foamed elastic layer (foamed urethane layer) of the lubricant supply roller 15a change depending on the temperature and humidity, the lubrication supplied to the photosensitive drum 11 by the lubricant supply device 15 at high temperature and high humidity. The amount of the agent decreases, and the amount of the lubricant supplied onto the photosensitive drum 11 by the lubricant supplying device 15 increases at the time of low temperature and low humidity. For this reason, the vibration intensity (amplitude) of the ultrasonic vibrator 15g is varied so that the amount of lubricant supplied onto the photosensitive drum 11 is constant even when temperature and humidity (environmental conditions) fluctuate.
Specifically, a temperature / humidity sensor is installed in the apparatus body 1 in the vicinity of the lubricant supply device 15, and the voltage applied to the ultrasonic transducer 15g at high temperature and high humidity is based on the detection result of the temperature / humidity sensor. The voltage is controlled to be larger than the voltage applied at low temperature and low humidity. For example, when the frequency of the voltage input to the ultrasonic transducer 15g is fixed at 20 kHz, the magnitude of the input voltage is 150 V at high temperature and high humidity, and the magnitude of the input voltage is 30 V at low temperature and low humidity. Note that the vibration intensity of the ultrasonic transducer 15g can be adjusted by changing the frequency of the input voltage without fixing it, or by changing the magnitude and frequency of the input voltage.
Since the lubricant supply roller 15a having the foamed elastic layer has a large change in the amount of supplied lubricant due to a change in temperature and humidity, it is useful to perform such control.

また、作像条件によって、感光体ドラム11の表面摩擦係数を所定の範囲に維持するために感光体ドラム11に供給すべき潤滑剤量が変化するような場合には、それに応じて感光体ドラム11上に供給される潤滑剤量が適正化されるように、超音波振動子15gによる振動強度(振幅)を可変することもできる。
例えば、感光体ドラム11上に形成される画像の画像面積率が低い場合(例えば、画像面積率が5%未満である。)には、画像面積率が高い場合に比べて、感光体ドラム11上に付着するトナー(潤滑剤に類似したものとして機能する。)の量が少なくて、感光体ドラム11の摩擦抵抗が高くなってしまうため、超音波振動子15gによる振動強度が大きくなるように制御して、感光体ドラム11上への潤滑剤供給量を増加する。具体的には、書込み部2のデューティに基いて、超音波振動子15gの入力電圧が可変される。
このような制御をおこなうことで、作像条件の変動にかかわらず、感光体ドラム11上に供給される潤滑剤量が適正化されることになる。
Further, when the amount of lubricant to be supplied to the photosensitive drum 11 in order to maintain the surface friction coefficient of the photosensitive drum 11 within a predetermined range depending on the image forming conditions, the photosensitive drum is accordingly changed. The vibration intensity (amplitude) of the ultrasonic vibrator 15g can be varied so that the amount of lubricant supplied onto the head 11 is optimized.
For example, when the image area ratio of the image formed on the photoconductor drum 11 is low (for example, the image area ratio is less than 5%), the photoconductor drum 11 is compared with the case where the image area ratio is high. Since the amount of toner adhering to the surface (functioning similar to a lubricant) is small and the frictional resistance of the photosensitive drum 11 is increased, the vibration strength by the ultrasonic vibrator 15g is increased. By controlling, the amount of lubricant supplied onto the photosensitive drum 11 is increased. Specifically, based on the duty of the writing unit 2, the input voltage of the ultrasonic transducer 15g is varied.
By performing such control, the amount of lubricant supplied onto the photoconductive drum 11 is optimized regardless of fluctuations in image forming conditions.

なお、本実施の形態では、固形潤滑剤15bを振動させる加振手段として超音波振動子15gを用いたが、加振手段はこれに限定されることはない。
図5は、変形例としての加振手段が設置された潤滑剤供給装置15を示す拡大図である。
図5に示す潤滑剤供給措置15は、潤滑剤供給ローラ15a、固形潤滑剤15b、付勢部材としての圧縮スプリング15c、薄層化ブレード15d(均しブレード)、保持部材15e、ガイド部材15f(ホルダ)、規制部材15m(規制板)、付勢手段としての加圧スプリング15n、等で構成される。規制部材15mは、固形潤滑剤15bを保持する保持部材15eに対して、固形潤滑剤15bが圧縮スプリング15cによって付勢される付勢方向(図5中の実線矢印方向である。)に沿うように当接して、その付勢方向に直交する方向に対する固形潤滑剤15bの位置を規制するように設置されている。また、付勢手段としての加圧スプリング15nは、規制部材15mを保持部材15eに当接する方向(図5中の白矢印方向である。)に付勢するように配設されている。詳しくは、規制部材15mは、ガイド部材15fにおいて白矢印方向にスライド移動可能に設置されている。加圧スプリング15nは、一端が規制部材15mに接続され、他端がガイド部材15fの内壁に接続されている。このような構成により、固形潤滑剤15bを保持する保持部材15eが、加圧スプリング15nに付勢された規制部材15mによって、ガイド部材15fの反対側の内壁に押し付けられることになる。
そして、このように構成することで、潤滑剤供給ローラ15aが所定方向(図5の反時計方向である。)に回転することにより固形潤滑剤15bを振動させることになる。詳しくは、潤滑剤供給ローラ15aが回転駆動されると、潤滑剤供給ローラ15aとの摩擦抵抗によって摺接方向に沿うように固形潤滑剤15bが倒れる動作(加圧スプリング15nの加圧力に抗するように規制部材15mの規制方向に逆らって傾斜する動作である。)と、加圧スプリング15nに加圧された規制部材15mによって固形潤滑剤15bの倒れが矯正されるように規制される動作と、が短周期で繰り返されて、固形潤滑剤15bが振動することになる。すなわち、規制部材15mと加圧スプリング15nとが、固形潤滑剤15bを振動させる加振手段として機能することになる。そして、このように構成した場合にも、固形潤滑剤15bが振動するため、上述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。
なお、図5に示すように、規制部材15mは、潤滑剤供給ローラ15aの回転方向下流側で固形潤滑剤15bに対向するように配設されることが好ましい。これにより、上述した固形潤滑剤15bの振動(倒れ方向への動作と、倒れを矯正する方向への動作と、の繰り返し動作である。)を生じやすくすることができる。
また、図5の構成において、加振手段15m、15nによる振動強度を可変する場合には、例えば、加圧スプリング15nの他端が接続されたガイド部材15fの内壁を、移動機構によって、付勢方向に沿うように可動できるように構成することで達成できる。
In the present embodiment, the ultrasonic vibrator 15g is used as the vibration means for vibrating the solid lubricant 15b, but the vibration means is not limited to this.
FIG. 5 is an enlarged view showing a lubricant supply device 15 in which a vibration means as a modification is installed.
The lubricant supply measure 15 shown in FIG. 5 includes a lubricant supply roller 15a, a solid lubricant 15b, a compression spring 15c as an urging member, a thinned blade 15d (leveling blade), a holding member 15e, and a guide member 15f ( Holder), a regulating member 15m (regulating plate), a pressure spring 15n as an urging means, and the like. The restricting member 15m is along a biasing direction (indicated by a solid arrow in FIG. 5) in which the solid lubricant 15b is biased by the compression spring 15c with respect to the holding member 15e that holds the solid lubricant 15b. And the position of the solid lubricant 15b with respect to the direction orthogonal to the biasing direction is regulated. Further, the pressure spring 15n as the urging means is disposed so as to urge the restricting member 15m in a direction (a white arrow direction in FIG. 5) in contact with the holding member 15e. Specifically, the regulating member 15m is installed so as to be slidable in the direction of the white arrow in the guide member 15f. One end of the pressure spring 15n is connected to the regulating member 15m, and the other end is connected to the inner wall of the guide member 15f. With such a configuration, the holding member 15e that holds the solid lubricant 15b is pressed against the inner wall on the opposite side of the guide member 15f by the restriction member 15m biased by the pressure spring 15n.
With this configuration, the solid lubricant 15b is vibrated by rotating the lubricant supply roller 15a in a predetermined direction (counterclockwise in FIG. 5). Specifically, when the lubricant supply roller 15a is driven to rotate, the solid lubricant 15b is tilted along the sliding contact direction due to frictional resistance with the lubricant supply roller 15a (to resist the pressure applied by the pressure spring 15n. And an operation that is regulated so that the falling of the solid lubricant 15b is corrected by the regulating member 15m pressurized by the pressure spring 15n. Are repeated in a short cycle, and the solid lubricant 15b vibrates. That is, the restricting member 15m and the pressure spring 15n function as a vibrating means that vibrates the solid lubricant 15b. And even if comprised in this way, since the solid lubricant 15b vibrates, the effect similar to the effect in this Embodiment mentioned above can be acquired.
As shown in FIG. 5, the regulating member 15m is preferably disposed so as to face the solid lubricant 15b on the downstream side in the rotation direction of the lubricant supply roller 15a. Thereby, it is possible to easily generate the vibration of the solid lubricant 15b described above (repetitive operation of the operation in the falling direction and the operation in the direction of correcting the falling).
In the configuration of FIG. 5, when the vibration intensity by the vibration means 15m, 15n is varied, for example, the inner wall of the guide member 15f to which the other end of the pressure spring 15n is connected is urged by a moving mechanism. This can be achieved by making it movable along the direction.

以上説明したように、本実施の形態によれば、超音波振動子15g(加振手段)によって固形潤滑剤15bに振動を与えるように構成しているため、潤滑剤供給ローラ15aに対する固形潤滑剤15bの圧縮スプリング15c(付勢部材)による付勢力を大きく設定したり、潤滑剤供給ローラ15aの回転数を大きく設定したりすることなく、感光体ドラム11(像担持体)上への潤滑剤の供給量を増加することができる。   As described above, according to the present embodiment, the solid lubricant 15b is vibrated by the ultrasonic vibrator 15g (vibration means), so that the solid lubricant for the lubricant supply roller 15a. Lubricant on the photosensitive drum 11 (image carrier) without setting a large biasing force by the compression spring 15c (biasing member) of 15b or setting a large number of revolutions of the lubricant supply roller 15a. The amount of supply can be increased.

なお、本実施の形態では、クリーニング装置14及び潤滑剤供給装置15を、感光体ドラム11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、クリーニング装置14や潤滑剤供給装置15を、プロセスカートリッジの構成部材とせずに、それぞれ単体で装置本体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。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。
In the present embodiment, the cleaning device 14 and the lubricant supply device 15 are integrated with the photosensitive drum 11, the charging unit 12, and the developing unit 13 to configure the process cartridge 20, thereby reducing the size of the image forming unit. The maintenance workability is improved.
On the other hand, the cleaning device 14 and the lubricant supply device 15 may be configured so as to be replaceable in the apparatus main body 1 without being a component of the process cartridge. Even in such a case, the same effect as the present embodiment can be obtained.
In the present application, the “process cartridge” refers to a charging unit that charges the image carrier, a developing unit (developing device) that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning on the image carrier. It is defined as a unit in which at least one of the cleaning unit (cleaning device) and the image carrier are integrated and installed detachably with respect to the image forming apparatus main body.

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。
In the present embodiment, the present invention is applied to the image forming apparatus equipped with the two-component developing type developing device 13 using the two-component developer. However, the one-component developing type using the one-component developer is used. Of course, the present invention can also be applied to an image forming apparatus in which the developing device 13 is mounted.
In the present embodiment, the present invention is applied to the lubricant supply device 15 that supplies the lubricant to the photosensitive drum 11 as the image carrier. However, the lubricant is applied to the photosensitive belt as the image carrier. Of course, the present invention can also be applied to the lubricant supply device to be supplied. Furthermore, the present invention can naturally be applied to a lubricant supply device that supplies a lubricant to the intermediate transfer belt 17 as an image carrier in the present embodiment.

また、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ15aとして芯金上に発泡弾性層が形成されたものを用いたが、潤滑剤供給ローラ15aとして芯金の外周に直毛状又はループ状のブラシ毛が巻装されたものを用いることもできる。その場合、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、長さ(毛足)が0.2〜20mm、ブラシ密度が2〜10万F/inch2のものを用いることができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態と同様に加振手段を設けることで、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the lubricant supply roller 15a having a foamed elastic layer formed on the core is used. However, the lubricant supply roller 15a has a straight or loop brush on the outer periphery of the core. What wound the hair can also be used. In that case, as the bristle, resin fibers such as polyester, nylon, rayon, acrylic, vinylon, and vinyl chloride can be used, and if necessary, conductive fibers mixed with a conductivity-imparting agent such as carbon can be used. it can. In addition, brush hair having a length (hair feet) of 0.2 to 20 mm and a brush density of 2 to 100,000 F / inch 2 can be used.
Even in such a case, it is possible to obtain substantially the same effect as that of the present embodiment by providing the vibration means as in the present embodiment.

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。   It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.

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 潤滑剤供給ローラ(潤滑剤供給部材)、
15b 固形潤滑剤(保護剤)、
15c 圧縮スプリング(付勢部材)、
15d 薄層化ブレード(ブレード部材)、
15e 保持部材、
15f ガイド部材、
15g 超音波振動子(加振手段)、
15m 規制部材、
15n 加圧スプリング(付勢手段)。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
10Y, 10M, 10C, 10BK process cartridge,
11 Photosensitive drum (image carrier), 12 Charging unit,
13 Developing section (developing device),
14 Cleaning section (cleaning device),
14a Cleaning blade (blade member),
15 Lubricant supply device,
15a Lubricant supply roller (lubricant supply member),
15b solid lubricant (protective agent),
15c compression spring (biasing member),
15d Thinning blade (blade member),
15e holding member,
15f guide member,
15g ultrasonic transducer (vibration means),
15m restriction member,
15n Pressure spring (biasing means).

特開2007−140391号公報JP 2007-140391 A 特開2006−350240号公報JP 2006-350240 A 特開2010−39307号公報JP 2010-39307 A 特開2009−150986号公報JP 2009-150986 A

Claims (14)

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、
所定方向に回転するとともに、前記像担持体に摺接する潤滑剤供給ローラと、
前記潤滑剤供給ローラに圧接するように付勢部材によって付勢されるとともに、前記潤滑剤供給ローラに摺接する固形潤滑剤と、
前記固形潤滑剤を振動させる加振手段と、
を備えたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
A lubricant supply device for supplying a lubricant onto an image carrier on which a toner image is carried,
A lubricant supply roller that rotates in a predetermined direction and is in sliding contact with the image carrier;
A solid lubricant that is biased by a biasing member so as to be in pressure contact with the lubricant supply roller, and that is in sliding contact with the lubricant supply roller;
Vibration means for vibrating the solid lubricant;
A lubricant supply device comprising:
前記加振手段は、前記固形潤滑剤を前記潤滑剤供給ローラに摺接する方向に振動させることを特徴とする請求項1に記載の潤滑剤供給装置。   The lubricant supplying device according to claim 1, wherein the vibrating means vibrates the solid lubricant in a direction in which the solid lubricant slides on the lubricant supply roller. 前記加振手段は、振動強度を可変できるように形成され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。   The lubricant supply device according to claim 1 or 2, wherein the vibration means is formed so that the vibration intensity can be varied. 前記加振手段は、作像条件又は/及び環境条件に応じて振動強度を可変することを特徴とする請求項3に記載の潤滑剤供給装置。   The lubricant supplying device according to claim 3, wherein the vibration unit varies a vibration intensity according to an image forming condition and / or an environmental condition. 前記加振手段は、前記固形潤滑剤を保持する保持部材に設置された超音波振動子である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。   The lubricant supplying device according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration means is an ultrasonic vibrator installed on a holding member that holds the solid lubricant. 前記超音波振動子は、高温高湿時に印加される電圧が低温低湿時に印加される電圧に比べて大きくなるように制御されることを特徴とする請求項5に記載の潤滑剤供給装置。   6. The lubricant supply device according to claim 5, wherein the ultrasonic vibrator is controlled so that a voltage applied at high temperature and high humidity is larger than a voltage applied at low temperature and low humidity. 前記加振手段は、
前記固形潤滑剤を保持する保持部材に対して、前記固形潤滑剤が前記付勢部材によって付勢される付勢方向に沿うように当接して、前記付勢方向に直交する方向に対する前記固形潤滑剤の位置を規制する規制部材と、
前記規制部材を前記保持部材に当接する方向に付勢する付勢手段と、
を具備し、
前記潤滑剤供給ローラが前記所定方向に回転することにより前記固形潤滑剤を振動させる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。
The vibration means is
The solid lubricant with respect to a direction orthogonal to the biasing direction in contact with the holding member that holds the solid lubricant along the biasing direction in which the solid lubricant is biased by the biasing member. A regulating member that regulates the position of the agent;
An urging means for urging the regulating member in a direction in contact with the holding member;
Comprising
The lubricant supply apparatus according to claim 1, wherein the lubricant supply roller vibrates the solid lubricant by rotating in the predetermined direction.
前記規制部材は、潤滑剤供給ローラの回転方向下流側で前記固形潤滑剤に対向するように配設されたことを特徴とする請求項7に記載の潤滑剤供給装置。   The lubricant supply device according to claim 7, wherein the regulating member is disposed to face the solid lubricant on the downstream side in the rotation direction of the lubricant supply roller. 前記潤滑剤供給ローラは、芯金上に発泡ポリウレタンからなる発泡弾性層が形成されたローラ部材であることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の潤滑剤供給装置。   The lubricant supply device according to any one of claims 1 to 8, wherein the lubricant supply roller is a roller member in which a foamed elastic layer made of foamed polyurethane is formed on a metal core. 前記固形潤滑剤は、脂肪酸金属亜鉛に無機潤滑剤を含有させて形成したものであることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の潤滑剤供給装置。   The lubricant supply device according to any one of claims 1 to 9, wherein the solid lubricant is formed by adding an inorganic lubricant to fatty acid metal zinc. 前記無機潤滑剤は、タルク、マイカ、窒化ホウ素のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項10に記載の潤滑剤供給装置。   11. The lubricant supply device according to claim 10, wherein the inorganic lubricant is at least one of talc, mica, and boron nitride. 前記像担持体は、その表面層に熱硬化性樹脂が含有されたことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の潤滑剤供給装置。   The lubricant supply device according to any one of claims 1 to 11, wherein the image carrier includes a thermosetting resin in a surface layer thereof. 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12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。
A process cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
13. A process cartridge comprising the lubricant supply device according to claim 1 and the image carrier.
請求項1〜請求項12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。   An image forming apparatus comprising the lubricant supply device according to claim 1 and the image carrier.
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