JP4684634B2 - 潤滑剤塗布装置、及びこれを備えるプロセスカートリッジ、画像形成装置、 - Google Patents
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可視像を転写後の感光体表面には未転写のトナー等が残留するため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、感光体表面は、クリーニングブレード、クリーニングブラシ等のクリーニング部材を備えたクリーニング装置によりクリーニングされて、次の画像形成プロセスに備えられる。
しかしながら、上記の小粒径化、球形化されたトナーは、クリーニング工程においてクリーニング不良を起こしやすいという問題点がある。
上記問題点の解決手段として、感光体に潤滑剤を塗布し、感光体の摩擦係数を下げることでクリーニング手段であるクリーニングブレードのビビリを防止し、トナーのクリーニング性を向上させる方法が用いられている。
これら潤滑剤の塗布方法としては、例えば特許文献1又は特許文献2では、固形潤滑剤をばね等の加圧部材により塗布手段側に加圧し、塗布する方法が開示されている。
塗布量が少ないと、感光体の摩擦力を低下させる効果が少なくなり、クリーニング性向上の効果が薄れてしまう。逆に、塗布量が多すぎると、潤滑剤の消費量が過剰となるため、所定の潤滑剤をすぐに使い切ってしまう。
潤滑剤塗布量を一定とし、安定した塗布状態を継続させるためには、固形潤滑剤が筐体内で常に一定の姿勢を保ち、ブラシローラ等の塗布手段に対し、常に一定の姿勢で付勢されることが必要となる。
このような潤滑剤塗布装置を実現するためには、筐体自体に固形潤滑剤の姿勢を規制するガイドの役割を持たせることが有効である。
また、上述の固形潤滑剤は、ブラシローラ等による塗布に伴い経時で摩耗するが、この摩耗に応じて、固形潤滑剤は付勢部材により塗布手段側に付勢され、常に塗布手段と接触した状態とされる。このように固形潤滑剤が塗布手段と常に接触した状態とするためには、潤滑剤が匡体内においてスムーズに移動することが必要となるが、そのための公知の手段として、筐体内壁に固形潤滑剤と直接当接しないよう複数のガイドリブを設け、このガイドリブにより、固形潤滑剤の姿勢を一定に保持する方法が、従来より用いられている。
しかし、このようにガイドリブを潤滑剤に対して直接当接させる構成とした場合、特に小型化されたプロセスカートリッジ内においては、固形潤滑剤が隣接する他の部材と接触することによる、割れの発生が生じやすくなるという不具合が生じてくる。
特に近年、画像形成装置本体及びプロセスカートリッジは小型化する傾向にあり、これらに搭載される潤滑剤塗布装置は、少ないスペース内において所定量の固形潤滑剤を収容するよう、その収容スペースの最大限を使用することとなる。このため、潤滑剤は隣接する部材と接触しやすい状態となる。
固形潤滑剤として用いられる物質は、割れの生じやすい物質である場合が多く、特に、固形潤滑剤として広く用いられているステアリン酸亜鉛は、脆く衝撃に弱いという特性を有している。このため、輸送中等における振動や衝撃により、固形潤滑剤が他の部材と接触した場合、特に衝撃応力が集中する角部において接触、割れが発生してしまうという不具合が生じやすい。
このように割れが発生すると、その際に発生した破片が作像装置内に入り込み、装置の破損や異常画像発生の原因となる他、割れの部分の塗布性能が低下することにより、塗布不良による異常画像の原因となってしまう。
1.固形潤滑剤と、回転して前記固形潤滑剤を像担持体に塗布する塗布手段と、前記固形潤滑剤を前記塗布手段に付勢する加圧手段と、を筐体内に備える潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤塗布装置は、前記筐体内壁に、前記固形潤滑剤が前記潤滑剤塗布手段に対して一定の方向で相対した状態で摺動されるよう固形潤滑剤側面に当接して前記固形潤滑剤側面を誘導するための複数のガイドリブを備え、前記ガイドリブの、前記塗布手段側の先端位置は、前記固形潤滑剤が前記加圧手段によって前記塗布手段に対し付勢された状態で常に、前記固形潤滑剤の、塗布手段側の端部よりも内側に位置することを特徴とする潤滑剤塗布装置である。
2.また、本発明の潤滑剤塗布装置は、1.に記載の発明において、前記固形潤滑剤が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。
4.また、本発明の画像形成装置は、3.に記載の発明において、1.又は2.に記載の潤滑剤塗布装置を、転写手段よりも像担持体移動方向下流側で、クリーニング手段よりも上流側に備えることを特徴とする。
図1は、フルカラー画像を形成する画像形成装置の概略構成を示す図である。
100Yはイエローのトナー像を形成するプロセスカートリッジ、100Cはシアンのトナー像を形成するプロセスカートリッジ、100Mはマゼンダのトナー像を形成するプロセスカートリッジ、100Kはブラックのトナー像を形成するプロセスカートリッジを示し、各プロセスカートリッジ100Y,100C,100M,100Kは、ドラム状の感光体よりなる像担持体1Y,1C,1M,1Kと、像担持体1Y,1C,1M,1Kを均一に帯電させる帯電装置3Y,3C,3M,3Kと、帯電した像担持体1Y,1C,1M,1K表面にトナーを供給し、光書き込み装置4による光書き込みによって形成された潜像を現像する現像装置5Y,5C,5M,5Kと、各像担持体に潤滑剤を塗布するとともに廃トナーを回収するクリーニング装置6Y,6C,6M,6Kとを一体化し、画像形成装置本体2に対して着脱可能に構成したものである。
画像形成装置本体内において、感光体1周辺には、現像装置5、帯電ローラ3a及び帯電クリーニング部材3bを含む帯電装置3、感光体クリーニング装置6が配置されている。
感光体1は、図2において反時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ3aを有する帯電装置3によって、感光体1が所定の極性に帯電される。帯電後の感光体1には、図1に示した光書き込み装置4から出射する光変調された書き込み光が図中に示す光路に沿って照射され、これによって像担持体1 に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置5によってトナー像として可視像化される。
感光体1上に顕像化されたトナー像は、一次転写ローラ14により、紙に転写され、図1の定着装置23にて定着される。
感光体1は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。
帯電装置3は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ3aを備える。帯電ローラ3aは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ3aは、感光体1に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ3aの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体1表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ3aには、帯電ローラ3a表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材3bが設けられている。
尚、図1においては、二成分現像方式の現像装置5の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。
現像された潜像は、像担持体1と中間転写ベルト10のニップに達して中間転写ベルトに転写され、中間転写ベルト10に転写されなかった転写残トナーはクリーニング装置6によって回収される。
クリーニングブレード6bは、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴムを板状に形成してなり、そのエッジが感光体1表面に当接するようにして設けられ、転写後に残留する感光体1上のトナーを除去する。なお、除去されたトナーは、廃トナースクリュー6cにより、図1でしめされる廃トナーボトル31に搬送される。
クリーニングブレード6bは、金属、プラスチック、セラミック等からなり、基端部がクリーニング装置筐体に固定支持された支持部材6aに貼着されて支持され、感光体1表面に対し所定の角度で設置される。
固形潤滑剤6fは、滑剤塗布ローラ6eによって削り取られて消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧部材6gで加圧されているために常時滑剤塗布ローラ6eに当接している。滑剤塗布ローラ6eは、回転しながら削り取った潤滑剤6fを、感光体1表面に塗布する。
潤滑剤塗布装置60によって感光体1表面に塗布された潤滑剤を、その後にクリーニングブレード6bが感光体1表面を摺擦することで引き延ばし、感光体1表面に潤滑剤の薄層を形成することができる。
なお、潤滑剤塗布装置60は、前述のクリーニング装置6に隣接して設けるのがよい。
クリーニング装置6に隣接して設けることで、感光体1を摺擦したときに滑剤塗布ローラ6eに付着するトナーを固形潤滑剤6f又は図示しないフリッカーで振り落とし、クリーニングブレード6bによって回収されるトナーと共に、廃トナースクリュー6cによって容易に回収することができる。
本実施例では、潤滑剤塗布装置60及びクリーニング装置6を、壁面で分離しつつ、一体の筐体内に備えた構成としている。
なお、感光体1上の転写残トナーは、概ねクリーニング装置6により、感光体1表面から除去されるが、除去しきれなかった微量のトナーは帯電ローラ3aに付着する。この帯電ローラ3a上に付着したトナーは、更に帯電クリーニング部材3bにより、帯電ローラ3a表面から除去される。
また、一次転写ローラ14と感光体1とのニップ部を記録紙が通過した際に、その紙紛の一部が感光体1上に付着することがある。これらも感光体クリーニング装置6により除去することとしているが、その一部はクリーニング装置6を摺り抜けて、帯電ローラ3表面に付着、堆積する。このような紙粉も、前記トナーと同様に、帯電清掃部材3bにより、帯電ローラ3a表面から除去される。
図3は、潤滑剤塗布装置60内の構成を示す概略図である。
固形潤滑剤6fは、板金製等の台座6hに、両面テープ等の接着剤により貼り付けられて固定されている。また、台座6hには加圧部材としてのばね6gの一端が固定されており、当該ばね6gの他の一端は、潤滑剤6f等を収容する筐体6dの内壁面に当接している。固形潤滑剤6fは、ばね6gの付勢により潤滑剤塗布ローラ6eに対して加圧され、押し付けられる構成となっている。
なお、筐体6d内の固形潤滑剤6fは、筐体6d内壁に設けられた複数のガイドリブ6jにより、潤滑剤塗布ローラ6eに対して常時一定の方向で相対した状態で摺動されるよう、その側面が誘導される。
即ち、ガイドリブ6jの端部pと、固形潤滑剤6fの角部qが、常に距離aを保つ位置関係となるように、ガイドリブ6jを筐体6d内壁に設置する。
固形潤滑剤において、特にその角部は衝撃に弱く割れやすい為、この部位が他の部材に接触すると全体に割れが生じ、使用時において不具合が生じさせることとなる。
本発明では、固形潤滑剤6fの角部qが接触することで、その割れを誘因することが予想されるガイドリブ6jの端部pを、固形潤滑剤の角部qと接触しない位置となるように配置することで、画像形成装置本体やプロセスカートリッジの輸送中に、衝撃等による振動が発生し、固形潤滑剤6fが筐体6d内で暴れた場合でも、ガイドリブ6jに、固形潤滑剤6fの角部qが直接衝突することが無いため、潤滑剤の割れ防止することができる。
上記ステアリン酸亜鉛は、硬く且つ脆い特性を有しており、輸送中における割れ等の現象が、特に起こりやすかった。
本発明の潤滑剤塗布装置60は、筐体6d内壁に設けられたリブqにより、固形潤滑剤6fが輸送中の振動によって暴れる事を防止し、なおかつ固形潤滑剤6f角部qがガイドリブ6j端部pと接触しない構成としているため、割れ等の現象が起こるのを回避することができる。
小型化されたプロセスカートリッジにおいては、その単体での輸送中に受けた衝撃、振動により、潤滑剤の割れが発生しやすいが、上記したような構成とする事により、潤滑剤がガイドリブ6jと接触する事が回避されるため、その破損を防止でき、長期に渡って、安定なクリーニング性能を維持する事が可能となる。
2 画像形成装置本体
3 帯電装置
帯電ローラ3a
帯電クリーニング部材3b
4 光書き込み装置
5 現像装置
5a 現像スリーブ
6 感光体クリーニング装置
6a 支持部材
6b クリーニングブレード
6c 廃トナースクリュー
60 潤滑剤塗布装置
6d 筐体
6e 滑剤塗布ローラ
6f 固形潤滑剤
6g 加圧部材(ばね)
6h 台座
6j ガイドリブ
p ガイドリブ端部
q 固形潤滑剤端部(角部)
10 中間転写ベルト
12、13、1 5 支持ローラ
14 一次転写ローラ
16 二次転写ローラ
17 ベルトクリーニング装置
20 給紙カセット
2 1 給紙ローラ
2 2 レジストローラ
23 定着装置
2 4 排紙ローラ対
31、31Y、31C、31M、31K トナーボトル
100 プロセスカートリッジ
Claims (5)
- 固形潤滑剤と、回転して前記固形潤滑剤を像担持体に塗布する塗布手段と、前記固形潤滑剤を前記塗布手段に付勢する加圧手段と、を筐体内に備える潤滑剤塗布装置において、
前記潤滑剤塗布装置は、前記筐体内壁に、前記固形潤滑剤が前記潤滑剤塗布手段に対して一定の方向で相対した状態で摺動されるよう固形潤滑剤側面に当接して前記固形潤滑剤側面を誘導するための複数のガイドリブを備え、
前記ガイドリブの、前記塗布手段側の先端位置は、前記固形潤滑剤が前記加圧手段によって前記塗布手段に対し付勢された状態で常に、前記固形潤滑剤の、塗布手段側の端部よりも内側に位置する
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 - 請求項1に記載の潤滑剤塗布装置において、
前記固形潤滑剤が、ステアリン酸亜鉛である
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。 - 潜像を担持する像担持体と、像担持体表面を均一に帯電する帯電手段と、像担持体表面を露光し、静電潜像を形成する露光手段と、像担持体表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、像担持体表面のトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項1又は2に記載の潤滑剤塗布装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項1又は2に記載の潤滑剤塗布装置を、転写手段よりも像担持体移動方向下流側で、クリーニング手段よりも上流側に備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 潜像を担持する像担持体と、像担持体表面を均一に帯電する帯電手段、像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給し可視像化する現像手段、像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段から選択される1以上の手段とを含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されるプロセスカートリッジにおいて、
該プロセスカートリッジは、少なくとも請求項1又は2に記載の潤滑剤塗布装置を備える
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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