JP2017107023A - 潤滑剤塗布装置、クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents

潤滑剤塗布装置、クリーニング装置および画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】良好な潤滑剤塗布の均一性を有する潤滑剤塗布装置、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置および良好な画像品質を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】潤滑剤ブロック158Aを供給する潤滑剤供給部158と、潤滑剤ブロック158Aから潤滑剤を削り取って感光体ドラム142の表面に塗布するブラシローラー155と、ブラシローラー155の回転方向D2に関し、潤滑剤供給部158より上流側に位置決めされ、かつ、ブラシローラー155に接触するフリッカー部材160と、を有する潤滑剤塗布装置154である。フリッカー部材160は、開口部が形成された板状部材であり、ブラシローラー155ーと接触することにより弾性的に揺れ動くことを許容する弾性を有し、開口部は、ブラシローラー155が接触する領域に配置されている。【選択図】図2

Description

本発明は、潤滑剤塗布装置、クリーニング装置および画像形成装置に関する。
画像形成装置は、静電潜像が形成された像担持体にトナー(現像剤)を付着させることにより、静電潜像をトナー像として現像する。トナー像は、記録媒体に転写され、定着ローラーにより加熱および加圧されることによって、記録媒体に定着される。像担持体の表面には、トナーの一部が残留する。残留するトナーは、黒点やスジなどの画像ノイズを形成し、画像品質を低下させるため、画像形成装置は、残留するトナーをクリーニングブレードによって像担持体から除去するクリーニング装置を有する。
クリーニング装置は、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する滑剤塗布装置を有しており、像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦力を低下させ、像担持体の表面を保護し、クリーニング性能を安定させている。
滑剤塗布装置は、削り取った潤滑剤を像担持体の表面に塗布するブラシローラーを有する。ブラシローラーは、経時により、残留した潤滑剤や像担持体から移行したトナーなどによって汚染される。その結果、ブラシローラーによって削り取られる潤滑剤の量および像担持体に塗布される潤滑剤の量に影響があり、潤滑剤の均一な塗布を困難としている。そのため、フリッカー部材をブラシローラーに接触させ、潤滑剤やトナーなどの汚染粒子をフリッキング(弾き飛ばすようにして分離)する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。
特開2015−106004号公報 特開2011−170155号公報 特開2010−133997号公報
しかし、ブラシローラーに植設されているブラシ毛がフリッカー部材に擦摺しながら抜ける際、分離された汚染粒子(潤滑剤およびトナー、その外添剤)の一部がブラシ毛に再付着する問題を有する。そのため、汚染粒子の分離性能が十分ではなく、ブラシローラーによって削り取られる潤滑剤の量および像担持体に塗布される潤滑剤の量に対し、汚染粒子が影響を及ぼすため、潤滑剤塗布の均一性が限定的である問題を有する。また、これにより、クリーニング装置による安定したクリーニング性能、そして、画像形成装置による良好な画像品質を発揮することが困難である問題を生じる。
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な潤滑剤塗布の均一性を有する潤滑剤塗布装置、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置および良好な画像品質を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
(1)トナーからなる像が形成される像担持体を有する画像形成装置に配置されるクリーニング装置に組み込まれる潤滑剤塗布装置であって、
潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
前記潤滑剤を削り取って像担持体の表面に塗布するブラシローラーと、
前記ブラシローラーの回転方向に関し、前記潤滑剤供給部より上流側に位置決めされ、かつ、前記ブラシローラーに接触するフリッカー部材と、を有し、
前記フリッカー部材は、開口部が形成された板状部材であり、前記ブラシローラーと接触することにより弾性的に揺れ動くことを許容する弾性を有し、
前記開口部は、前記ブラシローラーが接触する領域に配置されている
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
(2)前記開口部は、メッシュ構造であることを特徴とする上記(1)に記載の潤滑剤塗布装置。
(3)前記領域の開口率は、30%から80%であることを特徴とする上記(2)に記載の潤滑剤塗布装置。
(4)前記板状部材は、金属から形成されていることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置。
(5)前記フリッカー部材の厚みは、20μmから300μmであることを特徴とする上記(4)に記載の潤滑剤塗布装置。
(6)前記ブラシローラーは、ループ形状のブラシ毛を有し、
前記ブラシ毛のループ形成平面は、一方向のみであることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置。
(7)前記ブラシ毛のループ形成平面は、前記ブラシローラーの回転方向に対して交差していることを特徴とする上記(6)に記載の潤滑剤塗布装置。
(8)前記ブラシ毛のループ形成平面は、前記ブラシローラーの回転方向に対して直交する方向に対して、略平行であることを特徴とする上記(7)に記載の潤滑剤塗布装置。
(9)トナーからなる像が形成される像担持体を有する画像形成装置に配置されるクリーニング装置であって、
上記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置と、
前記像担持体の表面に残留しているトナーを掻き落とすクリーニングブレードと、を有し、
前記クリーニングブレードは、前記像担持体の回転方向に関し、前記潤滑剤塗布装置より下流側に位置決めされている
ことを特徴とするクリーニング装置。
(10)上記(9)に記載のクリーニング装置と、
トナーからなる像が形成される像担持体と、を有し、
前記クリーニング装置が有するクリーニングブレードは、前記像担持体の表面に残留しているトナーを掻き落とし、
前記クリーニング装置が有する潤滑剤塗布装置のブラシローラーは、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する
ことを特徴とする画像形成装置。
本発明に係る滑剤塗布装置によれば、フリッカー部材がブラシローラーと接触することにより弾性的に揺れ動き、ブラシローラーに残留している潤滑剤や像担持体から移行したトナーなどの汚染粒子が弾き飛ばされる。また、その際、汚染粒子(潤滑剤およびトナー、その外添剤)の一部が、ブラシローラーが接触する領域に配置されている開口部を経由して分離される。開口部を経由して分離された汚染粒子は、ブラシローラーに対する再付着が抑制されるため、開口部を有しない場合と比較し、汚染粒子の量がさらに削減される。したがって、ブラシローラーによって削り取られる潤滑剤の量および像担持体に塗布される潤滑剤の量に対する、汚染粒子の影響がさらに低下し、潤滑剤塗布の均一性が向上する。つまり、良好な潤滑剤塗布の均一性を有する潤滑剤塗布装置を提供することが可能である。
本発明に係るクリーニング装置によれば、良好な潤滑剤塗布の均一性を有する潤滑剤塗布装置を有する。そのため、像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦力を低下させ、像担持体の表面を保護することが可能であり、例えば、クリーニングブレードのエッジ部へのトナー突入量を軽減してクリーニングブレードの耐久性を確保し、また、クリーニングブレードの巻き込みによる傷や欠けに伴うクリーニング不良を防止することにより、安定したクリーニング性能を発揮させることができる。したがって、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置を提供することが可能である。
本発明に係る画像形成装置によれば、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置を有する。そのため、クリーニング不良に起因する黒点やスジなどの画像ノイズを削減し、画像品質を向上させることが可能である。したがって、良好な画像品質を有する画像形成装置を提供することが可能である。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための断面図である。 図1に示されるクリーニング装置を説明するための断面図である。 図2に示される潤滑剤塗布装置のブラシローラーのブラシ毛の一例を説明するための側面図である。 図3に示されるブラシ毛の平面図である。 ブラシ毛の別の一例を説明するための平面図である。 ブラシ毛のさらに別の一例を説明するための平面図である。 図2に示される潤滑剤塗布装置のフリッカー部材を説明するための側面図である。 図2に示される潤滑剤塗布装置のフリッカー部材を説明するための平面図である。 図8の要部拡大図である。 図9に示される開口部の一例を説明するための概略図である。 開口部の別の一例を説明するための概略図である。 実施例1〜6および比較例1〜3における画像品質の評価結果を示している図表である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための断面図である。
図1に示される画像形成装置100は、コピー機能、プリンター機能およびスキャン機能を有するMFP(MuLti−Function Peripheral)であり、制御部110、記憶装置115、画像読み取り部120、操作表示部130、画像形成部140、転写部170、定着部175、用紙搬送部180および通信インターフェース190を有する。
制御部110は、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を実行するマイクロプロセッサ等から構成される制御回路であり、画像形成装置100の各機能は、それに対応するプログラムを制御部110が実行することにより発揮される。
記憶装置115は、作業領域として一時的にプログラムおよびデータを記憶する高速のランダムアクセス記憶装置や、各種処理プログラムや各種データを保存する大容量のランダムアクセス記憶装置を適宜組み合わせて構成される。記憶されるデータは、通信インターフェース190や画像読み取り部120から転送される画像データ等である。記憶されるプログラムは、RIP処理(ラスタライズ処理:Raster Image Processing)プログラム等である。RIP処理は、画像データを、画像形成部140で用いるラスターイメージデータ(ビットマップデータ)に変換する処理である。
画像読み取り部120は、原稿の画像データを生成するために使用され、光源122、光学系124および撮像素子126を有する。光源122は、読取面128に載置された原稿に対して光を照射し、その反射光は、光学系124を経由し、読取り位置に移動した撮像素子126に結像される。撮像素子126は、例えば、ラインイメージセンサからなり、反射光強度に応じて電気信号を生成する(光電変換する)。生成された電気信号は、画像処理後、画像形成部140に入力される。画像処理は、A/D変換、シェーディング補正、フィルター処理、画像圧縮処理等である。
操作表示部130は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)およびキーボードから構成され、出力手段および入力手段を兼ねている。LCDは、機器構成、プリントジョブの進行状況、エラーの発生状況、現在変更可能な設定などを、ユーザーに提示するために使用される。キーボードは、用紙Pのサイズを指定する選択キー、コピー枚数等を設定するテンキー、動作の開始を指示するスタートキー、動作の停止を指示するストップキー等からなる複数のキーを有し、文字入力、各種設定、スタート指示等の各種指示(入力)をユーザーが行うために利用される。
画像形成部140は、電子写真プロセスを利用し、記録媒体である用紙Pに画像を形成するために使用され、イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット140A、マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット140B、シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット140C、黒(K)色の画像を形成する画像形成ユニット140Dを有する。
画像形成部140の各ユニットは、現像装置141、感光体ドラム142、帯電部143、光書込部145およびクリーニング装置150をそれぞれ有する。
現像装置141は、感光体ドラム142上に形成された静電潜像を現像し、トナーによって可視化するものであり、画像形成ユニット140A、140B、140Cおよび140Dの感光体ドラム142に、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色に対応するモノクロのトナー画像を、それぞれ形成する。
感光体ドラム142は、有機光導電体(Organic Photo Conductor:OPC)を含むポリカーボネイト等の樹脂からなる感光層を有する像担持体であり、所定の速度で回転するように構成されている。帯電部143は、感光体ドラム142の周囲に配置されるコロナ放電極からなり、生成されるイオンによって感光体ドラム142の表面を帯電させる。
光書込部145は、走査光学装置146が組み込まれており、ラスターイメージデータに基づいて、帯電された感光体ドラム142を露光することにより、露光された部分の電位を低下させ、画像データに対応する電荷パターン(静電潜像)を形成する。
クリーニング装置150は、後述の中間転写ベルト171にトナー画像が転写された後において、感光体ドラム142の表面に残留しているトナーを掻き取る(除去する)ことにより、感光体ドラム142の表面状態を良好に維持するために使用される。
転写部170は、中間転写ベルト171、1次転写部173および2次転写部174を有する。中間転写ベルト171は、1次転写部173および複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持されている。1次転写部173は、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色に対応する1次転写モジュール173A、173B、173Cおよび173Dからなる。2次転写部174は、中間転写ベルト171の外側に配置され、中間転写ベルト171との間を用紙Pが通過可能に位置決めされている。
画像形成ユニット140A〜140Dにおいて形成された各色のトナー画像は、1次転写モジュール173A〜173Dにより、中間転写ベルト171上に逐次転写され、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色の各層が重畳したカラーのトナー画像が形成される。形成されたトナー画像は、2次転写部174によって、搬送されて来た用紙Pに転写される。
定着部175は、用紙Pに転写されたカラー画像を定着するために使用され、加熱ローラー177および加圧ローラー178を有する。用紙Pは、加熱ローラー177と加圧ローラー178との間を通過する際、圧力および熱が加えられ、トナーを溶融することで、カラー画像を定着させる。
用紙搬送部180は、給紙部182、レジストローラー184、定着搬送ローラー185、排紙ローラー186および用紙反転部188を有する。
給紙部182は、用紙Pを収容している給紙トレイ182A〜182C、送り出しローラー183Aおよびさばきローラー183Bを有する。送り出しローラー183Aおよびさばきローラー183Bは、給紙トレイ182A〜182Cから用紙を一枚ずつ搬送経路に送り出す。
レジストローラー184は、給紙部182から給紙された用紙Pを、2次転写部174に搬送する。定着搬送ローラー185は、2次転写部174および定着部175を通過した用紙Pを、排紙ローラー186に向って搬送する。排紙ローラー186は、搬送されて来た用紙Pを装置外に排出する。
用紙反転部188は、定着搬送ローラー185を通過した用紙Pを、排紙ローラー186に向う搬送経路ではなく、給紙トレイ182A〜162Cと排紙ローラー186との間の搬送経路に導入することで、用紙Pの表裏を反転して排出したり、用紙Pの両面に画像を形成したりするために使用される。
通信インターフェース190は、ネットワークを経由してコンピュータに接続し、印刷ジョブ等のデータの送受信を実行するための通信機能を、画像形成装置100に追加する拡張装置(LANボード)である。ネットワークは、構内情報通信網(LAN:Local Area Network)、LAN同士を専用線で接続した広域情報通信網(WAN:Wide Area Network)、インターネット、これらの組み合わせ等の各種のネットワークからなる。LAN規格は、例えば、イーサネット(登録商標)、トークンリング、FDDI(Fiber−Distributed Data Interface)である。通信プロトコルは、例えば、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)である。
次に、クリーニング装置150を詳述する。
図2は、図1に示されるクリーニング装置を説明するための断面図、図3は、図2に示される潤滑剤塗布装置のブラシローラーのブラシ毛の一例を説明するための側面図、図4は、図3に示されるブラシ毛の平面図、図5は、ブラシ毛の別の一例を説明するための平面図、図6は、ブラシ毛のさらに別の一例を説明するための平面図である。
クリーニング装置150は、図2に示されるように、クリーニングブレード151、ブレード支持部152およびケーシング167を有し、また、潤滑剤塗布装置154が組み込まれている。
クリーニングブレード151は、感光体ドラム142の回転方向Dに関し、潤滑剤塗布装置154より下流側に位置決めされており、像担持体である感光体ドラム142の表面に残留しているトナーを掻き落とすために使用される。ブレード支持部152は、例えば、ケーシング167に固定され、クリーニングブレード151を支持している。
潤滑剤塗布装置154は、ブラシローラー155、潤滑剤供給部158、フリッカー部材160およびフリッカー部材支持部166を有する。
ブラシローラー155は、感光体ドラム142の表面と接触するブラシ毛156を有し、回転駆動されるように構成されている。ブラシ毛156は、潤滑剤を感光体ドラム142の表面に塗布するために使用される。
ブラシ毛156は、図3に示されるように、ブラシローラー155のシャフト部155Aに巻かれた基布155Bに、ループ状に植設されている。例えば、ブラシ毛156の材料は、6−ナイロン、12−ナイロン、ポリエステル、アクリル、ビニロン、アラミド等の合成樹脂、これらの2種以上からなる混合物であり、繊度は、2〜15デニール(D)であり、密度(植密度)は、50〜300kF/(inch)であり、毛長(高さ)は、2〜8mmである。
ブラシ毛156の配置は、図4に示されるように、千鳥状である。ブラシ毛156のループ形成平面157は、一方向のみであり、ブラシローラー155の回転方向Dに対して直交する幅方向Dに対して略平行である。
ブラシ毛156は、上記形態に限定されない。例えば、ブラシ毛156のループ形成平面157は、幅方向Dに対して略平行である形態に限定されず、図5に示されるように、ループ形成平面157を傾斜させ、幅方向Dに対して交差するように構成することも可能である。回転方向Dに対する傾斜角度は、回転方向Dにおいて隣接するブラシ毛156が互いに重複しないように設定することが好ましく、例えば、20〜40度である。
ブラシ毛156は、図6に示されるように、交差する2方向(幅方向Dに平行な方向およびブラシローラー155の回転方向Dに平行な方向)のループ形成平面157を有することも可能である。さらに、ループを形成しない直毛を適用することも可能である。
潤滑剤供給部158は、潤滑剤ブロック158A、ホルダー158Bおよび弾性支持部158Cを有し、ケーシング167に固定されている。潤滑剤ブロック158Aは、溶融した潤滑剤の粉体を角状に固化し形成した固形潤滑剤である。ホルダー158Bは、潤滑剤ブロック158Aを保持している。弾性支持部158Cは、例えば、圧縮コイルバネを有しており、ホルダー158Bを介して潤滑剤ブロック158Aを、ブラシローラー155のブラシ毛156に押圧する(接触させる)ために使用される。これにより、ブラシ毛156は、回転駆動されることによって、潤滑剤ブロック158Aから潤滑剤を削り取ることが可能である。
潤滑剤は、好ましくは、脂肪酸金属塩であり、より好ましくは、ステアリン酸亜鉛である。必要に応じ、ステアリン酸亜鉛以外の脂肪酸金属塩、フッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂を適用することも可能である。なお、脂肪酸金属塩とは、脂肪酸のHを金属イオンに置き換えた化合物であり、脂肪酸とは長鎖炭化水素の1価のカルボン酸である。脂肪酸金属塩を構成する金属は、例えば、亜鉛、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、鉛、ニッケルである。脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸は、例えば、ステアリン酸、ラウリン酸、パルチミン酸である。
フリッカー部材160は、ブラシローラー155に残留している潤滑剤や感光体ドラム142から移行したトナーなどの汚染粒子を分離するために使用される。フリッカー部材160は、ブラシローラー155の回転方向Dに関し、潤滑剤ブロック158A(潤滑剤供給部158)より上流側に位置決めされ、かつ、ブラシローラー155のブラシ毛156に接触するように位置決めされている。フリッカー部材支持部166は、ケーシング167に固定され、フリッカー部材160を支持している。
ケーシング167には、搬送部材168が設けられている。搬送部材168は、クリーニングブレード151によって感光体ドラム142の表面から除去されたトナーおよびフリッカー部材160によってブラシローラー155から分離された汚染粒子(潤滑剤およびトナー、その外添剤)を、クリーニング装置150から排出するために使用される。搬送部材168は、除去されたトナーおよび分離された汚染粒子が、自重によって落下してくるように、クリーニングブレード151およびフリッカー部材160の下方に位置している。クリーニング装置150から排出されたトナーおよび汚染粒子は、例えば、画像形成装置100内部に設けられた搬送経路を経由し、画像形成装置100の底部の空きスペースに交換可能に配置される回収容器(不図示)に導入される。
次に、フリッカー部材160を詳述する。
図7および図8は、図2に示される潤滑剤塗布装置のフリッカー部材を説明するための側面図および平面図、図9は、図8の要部拡大図、図10は、図9に示される開口部の一例を説明するための概略図、図11は、開口部の別の一例を説明するための概略図である。
フリッカー部材160は、略長方形状の板状部材であり、図8に示されるように、ブラシローラー155に対して平行に配置され、図9に示されるように、開口部162を有する。
フリッカー部材160は、例えば、500μm未満の厚さTを有するオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)から形成されており、図7に示されるように、回転駆動されるブラシローラー155(ブラシ毛156)と接触することにより弾性的に揺れ動く(撓んで振動する)ことを許容する弾性を有する。
したがって、ブラシローラー155に残留している汚染粒子(潤滑剤およびトナー、その外添剤)は、フリッカー部材160とブラシローラー155とが接触する際、回転しているブラシ毛156の突入力とフリッカー部材160の復元力とを合わせた衝撃が作用するため、分離がより起きやすくなる。つまり、フリッカー部材160は、ブラシローラー155に残留している汚染粒子を弾き飛ばして良好に分離することが可能である。
フリッカー部材160の材料は、オーステナイト系ステンレス鋼以外のステンレス鋼や、りん青銅などの金属を適用することも可能である。また、ブラシローラー155(ブラシ毛156)と接触することにより弾性的に揺れ動く(撓む)ことを許容する十分な弾性を有しておれば、樹脂材料を適用することも可能である。なお、金属は、良好な弾性を有しかつ開口部162の形成が容易である点で好ましい。また、フリッカー部材160の自由長Lは、好ましくは、3mmから10mmである。
フリッカー部材160の開口部162は、例えば、図10に示されるように円形状であり、ブラシローラー155が接触する領域(接触領域)161に、千鳥状に配置され、メッシュ構造である。接触領域161は、ブラシローラー155の横幅Wと、ブラシ毛156の毛先が食い込む最大長さLとによって定義されるエリアである(図7および図9参照)。
したがって、フリッカー部材160は、回転しているブラシローラー155(ブラシ毛156)と接触することにより弾性的に揺れ動く(撓んで振動する)。そして、フリッカー部材160が、ブラシローラー155に残留している潤滑剤や感光体ドラム142から移行したトナーなどの汚染粒子を、弾き飛ばす際、その一部は、開口部162を経由して分離される。開口部162を経由して分離された汚染粒子は、ブラシローラー155に対する再付着が抑制されるため、開口部162を有しない場合と比較し、汚染粒子の量がさらに削減される(ブラシローラー155の汚染が抑制される)。つまり、ブラシローラーによって削り取られる潤滑剤の量および像担持体に塗布される潤滑剤の量に対する、汚染粒子の影響がさらに低下し、潤滑剤塗布の均一性が向上する。
開口部162のサイズは、ブラシローラー155の汚染粒子のサイズや、フリッカー部材160の自由長Lを考慮して設定され、例えば、500μm(直径)である。開口部162の形成方法は、特に限定されず、エッチング加工や機械加工を適用することが可能である。開口部162の形状は、円形状に限定されず、例えば、楕円状、三角形状、矩形状、長方形状、五角形以上の多角形を、適用することも可能である。開口部162の配置は、千鳥に限定されず、図11に示されるように、整列して配置することも可能である。開口部162の設置位置は、接触領域161のみに配置する形態に限定されない。
潤滑剤塗布装置154は、上記のように、良好な潤滑剤塗布の均一性を有する。したがって、潤滑剤塗布装置154が組み込まれたクリーニング装置150は、感光体ドラム142とクリーニングブレード151との間の摩擦力を低下させ、像担持体の表面を保護することが可能である。例えば、クリーニングブレード151のエッジ部へのトナー突入量を軽減してクリーニングブレード151の耐久性を確保し、また、クリーニングブレード151の巻き込みによる傷や欠けに伴うクリーニング不良を防止することにより、安定したクリーニング性能を発揮させることができる。さらに、クリーニング装置150を有する画像形成装置100は、クリーニング不良に起因する黒点やスジなどの画像ノイズを削減し、画像品質を向上させることが可能である。
次に、画像形成装置100の画像品質の評価結果を説明する。
図12は、実施例1〜6および比較例1〜3における画像品質の評価結果を示している図表である。
画像形成装置100の画像品質は、全体が黒色のA4画像データを25000枚および50000枚印刷した後におけるハーフトーンのA4画像データを印刷した際の画像ムラを、それぞれ目視によって評価した。評価A、B、CおよびFは、優、良、可および実用不可レベルを示している。
画像形成装置100に組み込まれている潤滑剤塗布装置の共通の条件は、潤滑剤ブロックのブラシローラーへの押圧力が3.5Nであり、ブラシ毛が千鳥状に配置され、ブラシローラーに対するフリッカー部材の食込み量が、1.3mmであり、フリッカー部材の材料がオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)であり、フリッカー部材の自由長が、6.5mmである。
実施例1の条件は、ブラシ毛が毛長3.0mmのアクリルの直毛からなり、繊度が、6デニール(D)であり、密度が、100kF/(inch)であり、フリッカー部材の厚みが、300μmであり、接触領域の開口率が30%である。
実施例2の条件は、ブラシ毛が、毛長3.0mmのポリエステルのループ状毛(交差した2方向のループ形成平面)(図6参照)からなり、繊度が、6デニール(D)であり、密度が、40kF/(inch)であり、フリッカー部材の厚みが、100μmであり、接触領域の開口率が50%である。
実施例3の条件は、ブラシ毛が、毛長3.0mmのポリエステルのループ状毛(1方向のみのループ形成平面を有する)(図4参照)からなり、繊度が、10デニール(D)であり、密度が、40kF/(inch)であり、フリッカー部材の厚みが、200μmであり、接触領域の開口率が60%である。
実施例4の条件は、ループ形成平面が傾斜している点(図5と同様の傾斜角度である。以下同様。)を除き、実施例3の条件と同一である。
実施例5の条件は、ブラシ毛が、毛長4.0mmのポリエステルのループ状毛(1方向のみのループ形成平面を有する)からなり、繊度が、3デニール(D)であり、密度が、100kF/(inch)であり、フリッカー部材の厚みが、50μmであり、接触領域の開口率が50%である。
実施例6の条件は、ブラシ毛が、毛長3.0mmのポリエステルのループ状毛(1方向のみのループ形成平面を有する)からなり、繊度が、3デニール(D)であり、密度が、225kF/(inch)であり、フリッカー部材の厚みが、25μmであり、接触領域の開口率が80%である。
比較例1の条件は、ブラシ毛が、毛長3.0mmのポリエステルのループ状毛(1方向のみのループ形成平面を有する)からなり、繊度が、10デニール(D)であり、密度が、40kF/(inch)であり、フリッカー部材の厚みが、500μmであり、接触領域の開口率が30%である。なお、比較例1のフリッカー部材は、略剛体であり、ブラシローラー(ブラシ毛)と接触することにより弾性的に揺れ動くことを許容する弾性を有しない。
比較例2の条件は、ループ形成平面が傾斜している点を除き、比較例1の条件と同一である。
比較例3の条件は、ブラシ毛が、毛長3.0mmのポリエステルのループ状毛(1方向のみのループ形成平面を有する)からなり、繊度が、10デニール(D)であり、密度が、40kF/(inch)であり、フリッカー部材の厚みが、150μmである。なお、比較例3のフリッカー部材は、開口部を有しない。
実施例1〜6は、開口率が30%から80%かつフリッカー部材の厚みが25μmから300μmであり、図11に示されるように、評価がAあるいはBであり、良好な結果を示した。
特に、1方向のみのループ形成平面を有する実施例3〜6は、評価が全てAであり、交差した2方向のループ形成平面を有する実施例2に比較し、より良好であった。これは、ループ形成平面が1方向のみの場合、フリッカー部材がブラシ毛の奥まで容易に入り込み(食い込み)、フリッカー部材およびブラシ毛の撓み量が最大になり、復元力が大きくなるため、分離性能が向上するためと推察される。
交差した2方向のループ形成平面を有する実施例2は、ループ形成平面を有しない(直毛の)実施例1に比較し、より良好であった。これは、ループ形成平面を有する場合、フリッカー部材と面で接触するため、線で接触する直毛のブラシ毛と比較して接触の衝撃が大きく、分離効率が向上するためと推察される。
一方、比較例1〜3は、評価がB〜Dであり、特に、50000枚印刷した後における評価は、Fであり、実用不可レベルであった。比較例1および2は、フリッカー部材が開口部を有するも、略剛体であり、ブラシローラーと接触することにより弾性的に揺れ動くことを許容する弾性を有しないためである。比較例3は、フリッカー部材が薄板であり、ブラシローラーと接触することにより弾性的に揺れ動くことを許容する弾性を有するも、開口部が形成されていないためである。
したがって、フリッカー部材における、ブラシローラーが接触する領域の開口率は、好ましくは、30%から80%、さらに好ましくは、50%から80%である。フリッカー部材の厚みは、好ましくは、300μm以下、より好ましくは、200μm以下である。なお、フリッカー部材の強度や弾性などを考慮すると、フリッカー部材の厚みは、好ましくは、20μm以上、より好ましくは、25μm以上である。
以上のように、本実施の形態に係る滑剤塗布装置によれば、フリッカー部材がブラシローラーと接触することにより弾性的に揺れ動き、ブラシローラーに残留している潤滑剤や像担持体から移行したトナーなどの汚染粒子が弾き飛ばされる。また、その際、汚染粒子(潤滑剤およびトナー)の一部が、ブラシローラーが接触する領域に配置されている開口部を経由して分離される。開口部を経由して分離された汚染粒子は、ブラシローラーに対する再付着が抑制されるため、開口部を有しない場合と比較し、汚染粒子の量がさらに削減される。したがって、ブラシローラーによって削り取られる潤滑剤の量および像担持体に塗布される潤滑剤の量に対する、汚染粒子の影響がさらに低下し、潤滑剤塗布の均一性が向上する。
本実施の形態に係るクリーニング装置によれば、良好な潤滑剤塗布の均一性を有する潤滑剤塗布装置を有する。そのため、像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦力を低下させ、像担持体の表面を保護することが可能である。例えば、クリーニングブレードのエッジ部へのトナー突入量を軽減してクリーニングブレードの耐久性を確保し、また、クリーニングブレードの巻き込みによる傷や欠けに伴うクリーニング不良を防止することにより、安定したクリーニング性能を発揮させることができる。
本実施の形態に係る画像形成装置によれば、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置を有する。そのため、クリーニング不良に起因する黒点やスジなどの画像ノイズを削減し、画像品質を向上させることが可能である。
したがって、本実施の形態は、良好な潤滑剤塗布の均一性を有する潤滑剤塗布装置、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置および良好な画像品質を有する画像形成装置を提供することが可能である。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、ブラシローラーによって潤滑剤が表面に塗布される像担持体は、感光体ドラムに限定されず、感光体ベルトに適用することも可能である。また、画像形成装置は、MFPに限定されず、例えば、プリンター、複写機、ファクシミリ装置を適用することも可能である。
100 画像形成装置、
110 制御部、
115 記憶装置、
120 画像読み取り部、
122 光源、
124 光学系、
126 撮像素子、
128 読取面、
130 操作表示部、
140 画像形成部、
140A,140B,140C,140D 画像形成ユニット、
141 現像装置、
142 感光体ドラム、
143 帯電部、
145 光書込部、
146 走査光学装置、
150 クリーニング装置、
151 クリーニングブレード、
152 ブレード支持部、
154 潤滑剤塗布装置、
155 ブラシローラー、
155A シャフト部、
155B 基布、
156 ブラシ毛、
157 ループ形成平面、
158 潤滑剤供給部、
158A 潤滑剤ブロック、
158B ホルダー、
158C 弾性支持部、
160 フリッカー部材、
161 接触領域、
162 開口部、
166 フリッカー部材支持部、
167 ケーシング、
168 搬送部材、
170 転写部、
171 中間転写ベルト、
173 1次転写部、
173A,173B,173C,173D 1次転写モジュール、
174 2次転写部、
175 定着部、
177 加熱ローラー、
178 加圧ローラー、
180 用紙搬送部、
182 給紙部、
182A,182B,182C 給紙トレイ、
183A 送り出しローラー、
183B さばきローラー、
184 レジストローラー、
185 定着搬送ローラー、
186 排紙ローラー、
188 用紙反転部、
190 通信インターフェース、
,D 回転方向、
幅方向、
自由長、
長さ、
P 用紙、
T 厚み、
W 横幅。

Claims (10)

  1. トナーからなる像が形成される像担持体を有する画像形成装置に配置されるクリーニング装置に組み込まれる潤滑剤塗布装置であって、
    潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
    前記潤滑剤を削り取って像担持体の表面に塗布するブラシローラーと、
    前記ブラシローラーの回転方向に関し、前記潤滑剤供給部より上流側に位置決めされ、かつ、前記ブラシローラーに接触するフリッカー部材と、を有し、
    前記フリッカー部材は、開口部が形成された板状部材であり、前記ブラシローラーと接触することにより弾性的に揺れ動くことを許容する弾性を有し、
    前記開口部は、前記ブラシローラーが接触する領域に配置されている
    ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
  2. 前記開口部は、メッシュ構造であることを特徴とする請求項1に記載の潤滑剤塗布装置。
  3. 前記領域の開口率は、30%から80%であることを特徴とする請求項2に記載の潤滑剤塗布装置。
  4. 前記板状部材は、金属から形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置。
  5. 前記フリッカー部材の厚みは、20μmから300μmであることを特徴とする請求項4に記載の潤滑剤塗布装置。
  6. 前記ブラシローラーは、ループ形状のブラシ毛を有し、
    前記ブラシ毛のループ形成平面は、一方向のみであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置。
  7. 前記ブラシ毛のループ形成平面は、前記ブラシローラーの回転方向に対して交差していることを特徴とする請求項6に記載の潤滑剤塗布装置。
  8. 前記ブラシ毛のループ形成平面は、前記ブラシローラーの回転方向に対して直交する方向に対して、略平行であることを特徴とする請求項7に記載の潤滑剤塗布装置。
  9. トナーからなる像が形成される像担持体を有する画像形成装置に配置されるクリーニング装置であって、
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置と、
    前記像担持体の表面に残留しているトナーを掻き落とすクリーニングブレードと、を有し、
    前記クリーニングブレードは、前記像担持体の回転方向に関し、前記潤滑剤塗布装置より下流側に位置決めされている
    ことを特徴とするクリーニング装置。
  10. 請求項9に記載のクリーニング装置と、
    トナーからなる像が形成される像担持体と、を有し、
    前記クリーニング装置が有するクリーニングブレードは、前記像担持体の表面に残留しているトナーを掻き落とし、
    前記クリーニング装置が有する潤滑剤塗布装置のブラシローラーは、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する
    ことを特徴とする画像形成装置。
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