JP2016038424A - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Abstract
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画像形成装置と、そこに着脱可能に設置される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 such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a process cartridge that is detachably installed therein.
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、2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 which performs is known (for example, refer
詳しくは、特許文献1等において、潤滑剤供給装置は、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、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
一方、特許文献1には、環境変動が生じたときや経時においても像担持体に供給する潤滑剤量を安定化することを目的として、環境や潤滑剤供給ローラの総走行距離に基いて、潤滑剤供給ローラの回転数を可変して、像担持体に供給する潤滑剤量を調整する技術が開示されている。
また、特許文献2には、プロセス線速(像担持体の回転数)を可変できる装置において、プロセス線速を可変しても像担持体に供給する潤滑剤量を安定化することを目的として、プロセス線速が遅く設定されたときに、潤滑剤供給装置から像担持体への潤滑剤の供給に加えて、潤滑剤供給装置とは別に設けられた第2の潤滑剤供給装置から像担持体への潤滑剤の供給をおこなう技術が開示されている。
On the other hand, in
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 aims to stabilize the amount of lubricant supplied to the image carrier even when the process linear velocity is varied in an apparatus that can vary the process linear velocity (the number of rotations of the image carrier). When the process linear velocity is set to be slow, in addition to supplying the lubricant from the lubricant supply device to the image carrier, the image carrier is supplied from a second lubricant supply device provided separately from the lubricant supply device. Techniques for supplying lubricant to the body are disclosed.
特許文献1に記載された技術は、環境や潤滑剤供給ローラの総走行距離に基いて潤滑剤供給ローラの回転数を可変しているため、環境変動が生じたときや経時においても像担持体に供給する潤滑剤量を安定化することができる効果が期待できるものの、潤滑剤供給ローラが高速回転で駆動される時間が長くなってしまう場合などに潤滑剤供給ローラ(潤滑剤供給装置)の機械的な寿命が早められてしまう可能性があった。
また、特許文献2に記載された技術は、プロセス線速が遅く設定されたときに2つの潤滑剤供給装置から像担持体に潤滑剤を供給しているため、プロセス線速を可変しても像担持体に供給する潤滑剤量を安定化することができる効果が期待できるものの、1つの潤滑剤供給装置から像担持体に供給する潤滑剤量が過多になってしまう場合などに、像担持体に供給する潤滑剤量を少なくすることができずに、帯電ローラを潤滑剤で汚してしまったり、潤滑剤供給装置に収容された潤滑剤が早期になくなってしまったりする可能性があった。
The technique described in
Further, the technique described in
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、環境変動が生じたときや、プロセス線速が可変されたときや、経時においても、潤滑剤供給装置の寿命を早めることなく、像担持体に供給する潤滑剤量を安定化することができる、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can shorten the life of the lubricant supply device even when environmental fluctuations occur, when the process linear velocity is varied, and even over time. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus and a process cartridge that can stabilize the amount of lubricant supplied to an image carrier.
この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、所定方向に走行して、その表面にトナー像が担持される像担持体と、前記像担持体の表面に付着した未転写トナーを除去するクリーニング装置と、前記クリーニング装置に対して前記像担持体の走行方向下流側に配設されて、前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、前記クリーニング装置に対して前記像担持体の走行方向下流側であって、前記潤滑剤供給装置に対して前記像担持体の走行方向上流側に配設されて、所定条件に応じて前記像担持体の表面に付着するトナーの付着量を調整するトナー付着量調整手段と、を備えたものである。 According to a first aspect of the present invention, an image forming apparatus travels in a predetermined direction and includes an image carrier on which a toner image is carried and an untransferred toner attached to the surface of the image carrier. A cleaning device to be removed, a lubricant supply device that is disposed downstream of the cleaning device in the running direction of the image carrier, and that supplies a lubricant to the surface of the image carrier, and the cleaning device Disposed downstream of the image carrier in the running direction and upstream of the lubricant supply device in the running direction of the image carrier, and adheres to the surface of the image carrier according to a predetermined condition. And a toner adhesion amount adjusting means for adjusting the toner adhesion amount.
本発明によれば、環境変動が生じたときや、プロセス線速が可変されたときや、経時においても、潤滑剤供給装置の寿命を早めることなく、像担持体に供給する潤滑剤量を安定化することができる、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to stabilize the amount of lubricant supplied to the image carrier without shortening the life of the lubricant supply device even when the environment fluctuates, when the process linear velocity is varied, or over time. An image forming apparatus and a process cartridge can be provided.
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(作像部)の構成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 configuration of a
Since the four
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が収容される給紙部、9は記録媒体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,
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
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
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
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、所定方向(反時計方向)に回転(走行)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 (refer to FIG. 2) of the four
In the
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
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
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、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置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1次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
Thereafter, the surface of the
そして、転写工程後の感光体ドラム11表面は、それぞれ、クリーニング装置14(クリーニング部)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クリーニング装置14内に回収される(クリーニング工程である。)。クリーニング装置14内に回収された未転写トナーは、搬送スクリュ14bによってクリーニング装置14外に搬送されて、不図示の廃トナー回収容器の内部に廃トナーとして回収される。
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
Thereafter, the surface of the
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
Thereafter, the surface of the
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 conveyed between the
Specifically, the recording medium fed by the paper feeding roller 8 from the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体は、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)が記録媒体上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体は、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 on which the full-color image is transferred is guided to the fixing
Then, the recording medium after the fixing process is discharged as an output image outside the apparatus
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、現像装置13(現像部)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、トナー付着量調整手段としてのブラシ状ローラ45(ローラ部材)と、が一体的にユニットとして構成されている。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
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。
感光体ドラム11は、駆動モータ50によって図2の反時計方向に回転駆動される。
Here, the
Although not shown, the
The
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には不図示の帯電用電源部から所定の電圧(DC電圧にAC電圧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が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にDC電圧にAC電圧が重畳されたものを帯電バイアスとして印可しているが、帯電ローラ12にDC電圧のみを帯電バイアスとして印可することもできる。
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帯電部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 DC voltage is superimposed with an AC voltage) is applied to the charging roller 12 from a charging power supply unit (not shown), and thereby the surface of the opposing
In this embodiment, the charging roller 12 is configured to be pressed against the
In the present embodiment, the charging unit cleaning roller 40 for cleaning the surface of the charging roller 12 is disposed so as to be in pressure contact with the charging roller 12.
現像装置13(現像部)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 13 (developing unit) mainly includes a developing
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
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クリーニングブレード14aと、クリーニング装置14内に回収された未転写トナーを幅方向(図2の紙面垂直方向である。)に搬送する搬送スクリュ14bと、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。
The
The
図2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(保持板)、圧縮スプリング15cによって付勢されて保持部材に保持された固形潤滑剤15bをガイドするガイド部材(ホルダ)、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15d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 FIG. 2, the
The
潤滑剤供給ローラ15aは、金属材料からなる軸部(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状部材であって、その発泡弾性層が感光体ドラム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、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
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
The manufacturing method of the
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(潤滑剤保持部材15e)の後方部には、潤滑剤供給ローラ15aと固形潤滑剤15b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
The
A
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、クリーニング装置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
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
Further, by using an inorganic lubricant having a plate-like structure such as talc, mica, and boron nitride, it is difficult for toner and lubricant to slip through the cleaning device 14 (
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
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。
なお、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)に対してトレーディング方向にて感光体ドラム11に当接している。
The thinning
When the
In the present embodiment, the thinning
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。
As described above, in this embodiment, since the two blade members of the
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(図2の紙面垂直方向である。)に循環する。
The image forming process described above will be described in more detail with reference to FIG.
The developing
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
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
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の表面に付着(残留)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の表面は、表面電位計47、ブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)、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
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
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、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によって間接的又は直接的に検知される。
The new toner T in the
以下、本実施の形態において特徴的な、プロセスカートリッジ10Y(画像形成装置1)の構成・動作について説明する。
図2を参照して、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ10Yには、クリーニング装置14に対して感光体ドラム11(像担持体)の回転方向下流側(走行方向下流側)であって、潤滑剤供給装置15に対して感光体ドラム11(像担持体)の回転方向上流側(走行方向上流側)に、トナー付着量調整手段としてのブラシ状ローラ45が配設されている。このブラシ状ローラ45は、所定条件に応じて感光体ドラム11の表面に付着するトナーの付着量を調整するトナー付着量調整手段として機能するものであって、感光体ドラム11の表面に当接するブラシ状のローラ部材である。
Hereinafter, the configuration and operation of the
Referring to FIG. 2, the process cartridge 10 </ b> Y according to the present embodiment includes a lubricant on the downstream side in the rotational direction (downstream in the traveling direction) of the photosensitive drum 11 (image carrier) with respect to the
詳しくは、ブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)は、金属材料からなる軸部(芯金)上に導電性を有するブラシ毛(例えば、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に、カーボン等の導電付与剤が混入されたものである。)が巻装されたブラシ状のローラ部材であって、駆動モータ50から不図示のギア列を介して入力される駆動力によって図2の時計方向に回転駆動されて、ブラシ毛が感光体ドラム11の表面に摺接する。また、ブラシ状ローラ45は、その軸部に印可電圧可変型の電源部46から電圧が印可されて、感光体ドラム11との間に形成される電界を可変できるように構成されている。
そして、制御部60による電源部46の制御によって、その電界を可変することにより、クリーニング装置14によって除去できなかった未転写トナーを感光体ドラム11から除去して保持する動作と、クリーニング装置14によって除去できなかった未転写トナーを感光体ドラム11から除去することなく、保持した未転写トナーを感光体ドラム11の表面に供給する動作と、を切り替えている。
Specifically, the brush-like roller 45 (toner adhesion amount adjusting means) is a conductive brush hair (for example, polyester, nylon, rayon, acrylic, vinylon, vinyl chloride, etc.) on a shaft portion (core metal) made of a metal material. This is a brush-like roller member in which a conductive imparting agent such as carbon is mixed in the resin fiber, and is driven by a
Then, by controlling the
クリーニングブレード14aの位置を通過した感光体ドラム11の表面には、クリーニングブレード14aによって除去・回収しきれずに、そのエッジ部をすり抜けてしまった未転写トナーがごく少量ではあるものの付着(残留)している。そして、そのような未転写トナーは、そのままでは、地汚れトナーとして潤滑剤供給ローラ15a(潤滑剤供給装置15)に入力されることになる。本実施の形態において、ブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)は、そのように潤滑剤供給ローラ15a(潤滑剤供給装置15)に入力される未転写トナーの量(入力トナー量)を増減するものである。そして、潤滑剤供給ローラ15a(潤滑剤供給装置15)に入力される未転写トナー量(入力トナー量)が増減されることで、潤滑剤供給装置15から感光体ドラム11の表面に供給される潤滑剤量を増減させることができる。
The surface of the
具体的に、電源部46の制御によってブラシ状ローラ45にトナー極性とは逆極性の電圧を印可することにより、感光体ドラム11上の未転写トナー(地汚れトナー)はブラシ状ローラ45によって積極的に除去・回収されることになる。このような場合、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量の減少にともない、潤滑剤供給ローラ15aに担持されるトナー量がほとんどなくなって、研磨剤として機能するトナーを介在しない発泡弾性層のみによって固形潤滑剤15bが削り取られることになるため、潤滑剤供給装置15から感光体ドラム11の表面に供給される潤滑剤量を減少させることができる。
これに対して、電源部46の制御によってブラシ状ローラ45にトナー極性と同極性の電圧を印可することにより、感光体ドラム11上の未転写トナー(地汚れトナー)はブラシ状ローラ45によって除去されずにブラシ状ローラ45の位置をそのまま通過することになり、さらにブラシ状ローラ45に担持されていたトナー(未転写トナー)が感光体ドラム11上に積極的に供給されることになる。このような場合、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量の増加にともない、潤滑剤供給ローラ15aに担持されるトナー量も増加して、研磨剤として機能するトナーを介在する発泡弾性層によって固形潤滑剤15bが削り取られることになるため、潤滑剤供給装置15から感光体ドラム11の表面に供給される潤滑剤量を増加させることができる。
なお、本実施の形態において、初期時から上述したブラシ状ローラ45の機能を充分に発揮させるために、新品状態のブラシ状ローラ45に対して予めトナーを担持させておくこともできる。
Specifically, by applying a voltage having a polarity opposite to the toner polarity to the brush-
On the other hand, by applying a voltage having the same polarity as the toner polarity to the
In the present embodiment, in order to fully exhibit the function of the brush-
このように、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ15aの回転数を増減したり、複数の潤滑剤供給装置15を設置したりすることなく、ブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)によって潤滑剤供給ローラ15a(潤滑剤供給装置15)への入力トナー量を調整することで、潤滑剤供給装置15から感光体ドラム11の表面に供給される潤滑剤量を調整している。これにより、潤滑剤供給ローラ15a(潤滑剤供給装置15)の機械的な寿命が早められてしまう不具合などが生じることなく、感光体ドラム11に供給する潤滑剤量を安定化させることが可能になる。
Thus, in the present embodiment, the brush-like roller 45 (toner adhesion amount adjusting means) is used without increasing / decreasing the rotational speed of the
さらに詳しくは、本実施の形態における画像形成装置1には、感光体ドラム11(像担持体)や潤滑剤供給装置15についての累積稼働時間を間接的に検知する稼働時間検知手段としてのカウンタ49が設けられている。具体的に、カウンタ49は、新品のプロセスカートリッジ10Yが画像形成装置本体1に設置されてから、画像形成装置1で記録媒体が通紙された累積通紙枚数をカウントするものである。
そして、ブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)は、カウンタ49(稼働時間検知手段)によって検知された累積通紙枚数(累積稼働時間)が大きい場合に、累積通紙枚数(累積稼働時間)が小さい場合に比べて、感光体ドラム11の表面に付着するトナー付着量が多くなるように調整することになる。
More specifically, the
The brush-like roller 45 (toner adhesion amount adjusting means) has a cumulative number of passed sheets (cumulative operating time) when the cumulative number of sheets passed (cumulative operating time) detected by the counter 49 (operating time detecting means) is large. As compared with the case where the toner is small, the amount of toner attached to the surface of the
具体的に、新品のプロセスカートリッジ10Yが使用開始されて暫くの間(初期時)は、固形潤滑剤15bが削れやすい状態であることなどの理由により、図3(A)に示すように、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量(感光体ドラム11の単位回転数当たりの潤滑剤消費量である。)が多くなるため、電源部46によってブラシ状ローラ45にトナー極性とは逆極性の電圧を印可して、潤滑剤供給ローラ15aに未転写トナーが入力されないようにしている。
これに対して、経時においては、感光体ドラム11にトナーの外添剤や潤滑剤の形成膜が堆積されて表面状態が変化してしまうことなどの理由により、図3(A)に示すように、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量が少なくなるため、電源部46によってブラシ状ローラ45にトナー極性と同極性の電圧を印可して、潤滑剤供給ローラ15aに未転写トナーが入力されるようにしている。
このような制御をおこなうことで、経時においても、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量を安定化させることができる。
Specifically, for a while (initial time) after the
On the other hand, over time, as shown in FIG. 3A, for example, a toner external additive or a lubricant film is deposited on the
By performing such control, the amount of lubricant supplied to the
ここで、図3(A)に示すように、潤滑剤消費量は累積通紙枚数の増加とともに徐々に低下していくものであるため、電源部46からブラシ状ローラ45に印可される電圧を累積通紙枚数の増加とともに徐々に変化させるように制御することで、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量が漸増して、初期から終期にわたって、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量を安定化させることができる。
なお、本実施の形態では、感光体ドラム11や潤滑剤供給装置15についての累積稼働時間を間接的に検知する稼働時間検知手段としてのカウンタ49を用いたが、感光体ドラム11や潤滑剤供給装置15についての累積稼働時間を直接的に検知する稼働時間検知手段(例えば、駆動モータ50の累積稼働時間を検知するタイマーなどである。)を用いることもできる。
Here, as shown in FIG. 3A, since the lubricant consumption gradually decreases as the cumulative number of sheets passed increases, the voltage applied to the
In the present embodiment, the
また、本実施の形態における画像形成装置1には、周囲の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ48が設けられている。具体的に、温度センサ48は、プロセスカートリッジ10Yの近傍に設置されていて、その近傍の温度を検知するものである。
そして、ブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)は、温度センサ48(温度検知手段)によって検知された温度が高い場合に、温度が低い場合に比べて、感光体ドラム11の表面に付着するトナー付着量が多くなるように調整することになる。
Further, the
The brush roller 45 (toner adhesion amount adjusting means) adheres to the surface of the
具体的に、周囲温度が高いときには、固形潤滑剤15bの靱性が高くなって削れにくい状態になることなどの理由により、図3(B)に示すように、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量(感光体ドラム11の単位回転数当たりの潤滑剤消費量である。)が少なくなるため、電源部46によってブラシ状ローラ45にトナー極性と同極性の電圧を印可して、潤滑剤供給ローラ15aに未転写トナーが入力されるようにしている。
これに対して、周囲温度が低いときには、固形潤滑剤15bの靱性が低くなって削れやすい状態になることなどの理由により、図3(B)に示すように、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量が多くなるため、電源部46によってブラシ状ローラ45にトナー極性とは逆極性の電圧を印可して、潤滑剤供給ローラ15aに未転写トナーが入力されないようにしている。
このような制御をおこなうことで、環境変動が生じても、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量を安定化させることができる。
Specifically, when the ambient temperature is high, the
On the other hand, when the ambient temperature is low, the
By performing such control, the amount of lubricant supplied to the
ここで、図3(B)に示すように、潤滑剤消費量は温度の増加とともに徐々に低下していくものであるため、電源部46からブラシ状ローラ45に印可される電圧を温度の増加とともに徐々に変化させるように制御することで、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量が漸増して、低温域から高温域にわたって、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量を安定化させることができる。
Here, as shown in FIG. 3B, the lubricant consumption gradually decreases as the temperature increases, so the voltage applied from the
また、本実施の形態における画像形成装置1は、感光体ドラム11(像担持体)の回転数(走行速度)を可変できるように構成されている。具体的に、感光体ドラム11やその他の回転部材(上述した画像形成プロセスにおいてプロセス線速に関与するすべての回転部材である。)を回転駆動する駆動モータ50(複数の駆動モータが用いられている場合、それらすべての駆動モータである。)は、その回転数を多段階(本実施の形態では2段階である。)で可変できる回転数可変型のモータである。そして、通常モードが選択されている場合には、所定のプロセス線速(及び、記録媒体の搬送速度)となるように駆動モータ50が制御部60によって制御される。これに対して、低速モードが選択されている場合(記録媒体として厚紙を通紙する場合や、高画素にて画像形成をおこなう場合などである。)には、通常モード時よりも遅いプロセス線速(及び、記録媒体の搬送速度)となるように駆動モータ50が制御部60によって制御される。
そして、ブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)は、プロセス線速(感光体ドラム11の走行速度)が遅い場合(低速モード時である。)に、プロセス線速(感光体ドラム11の走行速度)が速い場合(通常モード時である。)に比べて、感光体ドラム11の表面に付着するトナー付着量が多くなるように調整することになる。
In addition, the
Then, the brush-like roller 45 (toner adhesion amount adjusting means) operates when the process linear speed (traveling speed of the photosensitive drum 11) is low (in the low speed mode) and the process linear speed (traveling of the photosensitive drum 11). As compared with the case where the speed is high (in the normal mode), the amount of toner attached to the surface of the
具体的に、プロセス線速が遅いとき(低速モード時)には、固形潤滑剤15bを削るスピードが遅くなるなどの理由により、図3(C)に示すように、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量(感光体ドラム11の単位回転数当たりの潤滑剤消費量である。)が少なくなるため、電源部46によってブラシ状ローラ45にトナー極性と同極性の電圧を印可して、潤滑剤供給ローラ15aに未転写トナーが入力されるようにしている。
これに対して、プロセス線速が速いとき(通常モード時)には、固形潤滑剤15bを削るスピードが速くなるなどの理由により、図3(C)に示すように、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量が多くなるため、電源部46によってブラシ状ローラ45にトナー極性とは逆極性の電圧を印可して、潤滑剤供給ローラ15aに未転写トナーが入力されないようにしている。
このような制御をおこなうことで、プロセス線速が可変されても、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量を安定化させることができる。
Specifically, when the process linear velocity is low (low speed mode), the
On the other hand, when the process linear velocity is high (in the normal mode), the
By performing such control, the amount of lubricant supplied to the
なお、図3(C)に示すように、潤滑剤消費量は感光体ドラム11の回転数の低下とともに徐々に低下していくものであるため、プロセス線速が3段階以上で可変される場合には、電源部46からブラシ状ローラ45に印可される電圧を回転数の低下とともに段階的に変化させるように制御することで、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量が段階的に増加して、それぞれのプロセス線速において、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量を安定化させることができる。
Note that, as shown in FIG. 3C, the lubricant consumption amount gradually decreases as the rotational speed of the
ここで、本実施の形態では、上述した累積通紙枚数(累積稼働時間)と周囲温度とプロセス線速との3つの条件に基いて、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量が安定化するように、ブラシ状ローラ45に印可する電圧を制御して、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量を調整している。
しかし、図4に示すように、潤滑剤供給装置15(潤滑剤供給ローラ15a)への入力トナー量と、潤滑剤消費量と、の比例関係における比例乗数(グラフの傾き)は、累積通紙枚数を変数としたもの(グラフS1)と、周囲温度を変数としたもの(グラフS2)と、プロセス線速を変数にしたもの(グラフS3)と、で異なるため、そのことを考慮してブラシ状ローラ45に印可する電圧を制御して、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量を調整する必要がある。
具体的に、本実施の形態では、まず、通常モードが選択されているか低速モードが選択されているかによって、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量が狙いの値になるように、ブラシ状ローラ45に印可する電圧の基準値が決定される。そして、温度センサ48によって検知された温度に基いて、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量が狙いの値になるように、ブラシ状ローラ45に印可する電圧が基準値から補正される。さらに、カウンタ49によって検知された累積通紙枚数に基いて、潤滑剤供給装置15によって感光体ドラム11に供給される潤滑剤量が狙いの値になるように、ブラシ状ローラ45に印可する電圧がさらに補正される。
なお、本実施の形態では、累積通紙枚数(累積稼働時間)と周囲温度とプロセス線速との3つの条件に基いてブラシ状ローラ45に印可する電圧を制御したが、上述した3つの条件のうちいずれか1つの条件に基いてブラシ状ローラ45に印可する電圧を制御することもできるし、上述した3つの条件のうちいずれか2つの条件に基いてブラシ状ローラ45に印可する電圧を制御することもできる。
Here, in the present embodiment, the lubricant is supplied to the
However, as shown in FIG. 4, the proportional multiplier (gradient of the graph) in the proportional relationship between the amount of toner input to the lubricant supply device 15 (
Specifically, in the present embodiment, first, depending on whether the normal mode or the low speed mode is selected, the amount of lubricant supplied to the
In this embodiment, the voltage applied to the
また、図2を参照して、本実施の形態における画像形成装置1には、クリーニング装置14に対して感光体ドラム11(像担持体)の回転方向下流側(走行方向下流側)であって、ブラシ状ローラ45(ローラ部材)に対して感光体ドラム11の回転方向上流側(走行方向上流側)に、感光体ドラム11の表面電位を検知する表面電位計47が、感光体ドラム11に対向するように配設されている。
そして、本実施の形態において、この表面電位計47の検知結果に基いてブラシ状ローラ45に印可される電圧が可変されるように制御することができる。1次転写バイアスローラ16の位置を通過してブラシ状ローラ45の位置に達した感光体ドラム11の表面は、その表面電位が一定ではなくて安定していない場合が多くて、上述した所定の条件のみによって電源部46からブラシ状ローラ45に印可する電圧を制御しても、感光体ドラム11とブラシ状ローラ45との間に狙いの電界が形成されずに、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量を精度よく調整できない可能性がある。そのため、ブラシ状ローラ45の位置に達した感光体ドラム11の表面電位を表面電位計47で検知して、その検知結果に基いて、電源部46からブラシ状ローラ45に印可される電圧(上述した所定の条件に基いた制御フローによって定められた電圧である。)を補正することで、感光体ドラム11とブラシ状ローラ45との間に狙いの電界が形成されて、潤滑剤供給ローラ15aへの入力トナー量を精度よく調整することができる。
Referring to FIG. 2, the
In the present embodiment, the voltage applied to the
以上説明したように、本実施の形態では、クリーニング装置14に対して感光体ドラム11(像担持体)の回転方向下流側(走行方向下流側)であって、潤滑剤供給装置15に対して感光体ドラム11(像担持体)の回転方向上流側(走行方向上流側)に、所定条件に応じて感光体ドラム11の表面に付着するトナーの付着量を調整するブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)が配設されている。これにより、環境変動が生じたときや、プロセス線速が可変されたときや、経時においても、潤滑剤供給装置15の寿命を早めることなく、感光体ドラム11に供給する潤滑剤量を安定化することができる。
As described above, in the present embodiment, the photosensitive drum 11 (image carrier) is downstream in the rotation direction (downstream in the running direction) with respect to the
なお、本実施の形態では、クリーニング装置14や潤滑剤供給装置15やブラシ状ローラ45(トナー付着量調整手段)を、感光体ドラム11や帯電部12や現像装置13と一体化してプロセスカートリッジ10Y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、これらの構成部材を、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
On the other hand, these constituent members can be configured so as to be replaceable in the apparatus
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が設置された画像形成装置1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が設置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。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に対して、潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置や、未転写トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング部19が設置された画像形成装置において、中間転写ベルト17の表面に付着するトナー量を調整するトナー付着量調整手段を設けて、本発明を適用することもできる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the image forming apparatus equipped with the two-component developing
In this embodiment, the present invention is applied to the
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。
また、本実施の形態では、トナー付着量調整手段としてローラ部材としてのブラシ状ローラ45を用いたが、トナー付着量調整手段としてその他の形態のローラ部材(例えば、金属ローラである。)を用いることもできるし、トナー付着量調整手段としてローラ部材のもの(例えば、金属板である。)を用いることもできる。ただし、ブラシ状ローラ45は、特に、上述したトナー付着量調整手段として未転写トナーを除去したり保持したりする機能が高くて、好適な部材である。
そして、そのような場合であっても、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
In this embodiment, the brush-
Even in such a case, substantially the same effect as that of the present embodiment can be obtained.
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 現像装置(現像部)、
14 クリーニング装置、
14a クリーニングブレード、
15 潤滑剤供給装置、
15a 潤滑剤供給ローラ、
15b 固形潤滑剤、
15c 圧縮スプリング(付勢部材)、
15d 薄層化ブレード、
45 ブラシ状ローラ(トナー付着量調整手段、ローラ部材)、
46 電源部、
47 表面電位計、
48 温度センサ(温度検知手段)
49 カウンタ(稼働時間検知手段)。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
10Y, 10M, 10C, 10BK process cartridge,
11 Photosensitive drum (image carrier), 12 Charging unit,
13 Developing device (developing part),
14 Cleaning device,
14a cleaning blade,
15 Lubricant supply device,
15a Lubricant supply roller,
15b solid lubricant,
15c compression spring (biasing member),
15d thinning blade,
45 Brush-like roller (toner adhesion amount adjusting means, roller member),
46 Power supply,
47 Surface electrometer,
48 Temperature sensor (temperature detection means)
49 Counter (operation time detection means).
Claims (8)
前記像担持体の表面に付着した未転写トナーを除去するクリーニング装置と、
前記クリーニング装置に対して前記像担持体の走行方向下流側に配設されて、前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、
前記クリーニング装置に対して前記像担持体の走行方向下流側であって、前記潤滑剤供給装置に対して前記像担持体の走行方向上流側に配設されて、所定条件に応じて前記像担持体の表面に付着するトナーの付着量を調整するトナー付着量調整手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that travels in a predetermined direction and carries a toner image on its surface;
A cleaning device for removing untransferred toner attached to the surface of the image carrier;
A lubricant supply device that is disposed on the downstream side in the running direction of the image carrier relative to the cleaning device and supplies a lubricant to the surface of the image carrier;
The image carrier is disposed downstream in the running direction of the image carrier with respect to the cleaning device and upstream in the running direction of the image carrier with respect to the lubricant supply device. A toner adhesion amount adjusting means for adjusting the adhesion amount of the toner adhering to the surface of the body;
An image forming apparatus comprising:
前記トナー付着量調整手段は、前記稼働時間検知手段によって検知された累積稼働時間が大きい場合に累積稼働時間が小さい場合に比べて前記像担持体の表面に付着するトナー付着量が多くなるように調整することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 An operation time detecting means for directly or indirectly detecting an accumulated operation time for the image carrier or / and the lubricant supply device;
The toner adhesion amount adjusting unit is configured to increase the amount of toner adhered to the surface of the image carrier when the cumulative operation time detected by the operation time detection unit is large compared to when the cumulative operation time is small. The image forming apparatus according to claim 1, wherein adjustment is performed.
前記トナー付着量調整手段は、前記温度検知手段によって検知された温度が高い場合に温度が低い場合に比べて前記像担持体の表面に付着するトナー付着量が多くなるように調整することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 Equipped with a temperature detection means to detect the ambient temperature,
The toner adhesion amount adjusting means adjusts the toner adhesion amount to adhere to the surface of the image carrier when the temperature detected by the temperature detection means is high compared to when the temperature is low. The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
前記トナー付着量調整手段は、前記像担持体の走行速度が遅い場合に走行速度が速い場合に比べて前記像担持体の表面に付着するトナー付着量が多くなるように調整することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 Configured to be able to vary the traveling speed of the image carrier,
The toner adhesion amount adjusting means adjusts so that the toner adhesion amount adhered to the surface of the image carrier is larger when the traveling speed of the image carrier is slow than when the traveling speed is fast. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体との間に形成される電界を可変できるように構成されたローラ部材であって、
前記電界を可変することにより、前記クリーニング装置によって除去できなかった未転写トナーを前記像担持体から除去して保持する動作と、前記クリーニング装置によって除去できなかった未転写トナーを前記像担持体から除去することなく、保持した未転写トナーを前記像担持体の表面に供給する動作と、を切り替え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画像形成装置。 The toner adhesion amount adjusting means includes:
A roller member configured to be in contact with the surface of the image carrier and to change an electric field formed between the image carrier and the image carrier;
By changing the electric field, the operation of removing and holding the untransferred toner that could not be removed by the cleaning device from the image carrier, and the untransferred toner that could not be removed by the cleaning device from the image carrier. 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation is switched between an operation of supplying the held untransferred toner to the surface of the image carrier without removing the toner.
前記表面電位計の検知結果に基いて前記ローラ部材に印可される電圧が可変されることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 Disposed on the downstream side in the running direction of the image carrier relative to the cleaning device and upstream in the running direction of the image carrier relative to the roller member, and detects the surface potential of the image carrier. Equipped with a surface electrometer
The image forming apparatus according to claim 5, wherein a voltage applied to the roller member is varied based on a detection result of the surface electrometer.
所定方向に回転して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、
を具備し、
前記クリーニング装置は、前記像担持体に当接するクリーニングブレードを具備したことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。 The lubricant supply device includes:
A lubricant supply roller that rotates in a predetermined direction and slidably contacts 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;
Comprising
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning device includes a cleaning blade that contacts the image carrier.
所定方向に走行して、その表面にトナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体の表面に付着した未転写トナーを除去するクリーニング装置と、
前記クリーニング装置に対して前記像担持体の走行方向下流側に配設されて、前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、
前記クリーニング装置に対して前記像担持体の走行方向下流側であって、前記潤滑剤供給装置に対して前記像担持体の走行方向上流側に配設されて、所定条件に応じて前記像担持体の表面に付着するトナーの付着量を調整するトナー付着量調整手段と、
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,
An image carrier that travels in a predetermined direction and carries a toner image on its surface;
A cleaning device for removing untransferred toner attached to the surface of the image carrier;
A lubricant supply device that is disposed on the downstream side in the running direction of the image carrier relative to the cleaning device and supplies a lubricant to the surface of the image carrier;
The image carrier is disposed downstream in the running direction of the image carrier with respect to the cleaning device and upstream in the running direction of the image carrier with respect to the lubricant supply device. A toner adhesion amount adjusting means for adjusting the adhesion amount of the toner adhering to the surface of the body;
A process cartridge comprising:
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JP2014160104A JP2016038424A (en) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | Image forming apparatus and process cartridge |
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JP2016142940A (en) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
JP2019095612A (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-20 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus and program |
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