JP4686223B2 - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明はプリンタ、複写機、ファクシミリ、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

近年高画質化への要求が高まっており、特に高精細なカラー画像形成を実現させるため、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、ドットの再現性が良好になり、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。従来の混練粉砕法により、このような小粒径化、球形化したトナーを製造するのは非常に困難であることから、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により製造された重合トナーが採用されつつある。

このような球形のトナーを用いると、その形状ゆえに、ポリウレタンの塗布ブレードによって像担持体としての感光体上からトナーを掻き落とそうとしても、ブレードをすり抜けてしまいクリーニングが非常に困難である。このため、クリーニング性を向上させるために、感光体表面に潤滑剤を塗布して感光体の摩擦係数を低下させ、ブレードエッジの挙動を安定させる等の方策を採ってきた。

特開２００３−５８００９号公報

感光体への潤滑剤塗布装置は、棒状のステアリン酸亜鉛等である金属石鹸をブラシローラで削り取り、感光体上に塗布する機構となっており、この塗布機構を特許文献１に示すように、感光体クリーニング装置の感光体回転方向上流側に配置するのが一般的である。

しかしながら、かかる塗布方式では潤滑剤塗布時の感光体上のトナー量差等によって感光体への塗布量が一定しないため、感光体表面の摩擦係数が安定しにくい。さらに、感光体上に塗布された潤滑剤はクリーニングブレードによってクリーニングされ、回収トナーとともに廃棄され易い。

かかる問題、つまり、感光体表面への潤滑剤塗布を安定化させて、感光体表面の摩擦係数を安定化させるために、潤滑剤塗布装置を、感光体クリーニング装置の感光体回転方向下流側に配置する方式も取られるようになった。この塗布方式では、感光体クリーニング装置の感光体回転方向下流側に、棒状の金属石鹸をブラシローラで削り取り感光体上へ微粉状で塗布して、さらに下流に配置された塗布ブレードにて感光体上へ膜状に塗布する。感光体への潤滑剤塗布が安定して行われるために、感光体表面の摩擦係数が安定し、トナークリーニング性が安定して向上する。

しかしながら、棒状に固めた金属石鹸は非常にもろく壊れやすいので、ブラシローラにて削り取る場合、金属石鹸の一部が欠けて、感光体上に付着することがある。そして、その欠片が潤滑剤塗布ブレードのエッジ部に滞留すると、やがて、そのブレードエッジを抜けて、下流に配置される帯電ローラ等を汚損し、帯電不良等の問題を発生させることがあった。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、下流に配置した部材を汚損させることなく潤滑剤を安定して塗布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を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、像担持体の回転方向に対して、クリーニングブレードを有するクリーニング装置の下流側に潤滑剤塗布装置を配置し、その潤滑剤塗布装置が固形潤滑剤をブラシローラで微粉状に削り取り像担持体上へ塗布し、さらに、ブラシローラよりも像担持体回転方向下流に位置し、像担持体にトレーリング方向から当接する塗布ブレードにて、当該像担持体上の潤滑剤を膜状に塗布する画像形成装置において、前記像担持体に潤滑剤を膜状に塗布する前記塗布ブレードは、前記像担持体との接触端に対して、前記像担持体に対向する像担持体対向面側の他端が鉛直方向下側に位置すること、前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端でせき止めた潤滑剤及びその切片が、重力により、当該塗布ブレードを前記ブラシローラまで移動して、当該ブラシローラにより、前記感光体上に再塗布されて、再利用されるように、前記ブラシローラは、前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端から前記他端側への略延長方向で、且つ、前記塗布ブレードの像担持体対向面側に配置されること、及び、前記ブラシローラの回転方向が、前記像担持体回転方向に対してトレーリング方向であること、を特徴としている。

さらに、本発明は、前記像担持体にトレーリング方向から当接して潤滑剤を膜状に塗布する前記塗布ブレードは、前記像担持体対向面側に離型層を備えていると、効果的である。
また、上記課題を解決するために、本発明は、像担持体及びクリーニングブレードを有する感光体クリーニング装置を含み、さらに、帯電装置、現像装置のうちの少なくとも一つの装置を含むプロセスカートリッジであって、前記像担持体の回転方向に対して、クリーニングブレードを有するクリーニング装置の下流側に潤滑剤塗布装置を配置し、その潤滑剤塗布装置が固形潤滑剤をブラシローラで微粉状に削り取り像担持体上へ塗布し、さらに、ブラシローラよりも像担持体回転方向下流に位置し、像担持体にトレーリング方向から当接する塗布ブレードにて、当該像担持体上の潤滑剤を膜状に塗布するプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体に潤滑剤を膜状に塗布する前記塗布ブレードは、前記像担持体との接触端に対して、前記像担持体に対向する像担持体対向面側の他端が鉛直方向下側に位置すること、前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端でせき止めた潤滑剤及びその切片が、重力により、当該塗布ブレードを前記ブラシローラまで移動して、当該ブラシローラにより、前記感光体上に再塗布されて、再利用されるように、前記ブラシローラは、前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端から前記他端側への略延長方向で、且つ、前記塗布ブレードの像担持体対向面側に配置されること、及び、前記ブラシローラの回転方向が、前記像担持体回転方向に対してトレーリング方向であること、を特徴としている。

本発明によれば、像担持体の表面に潤滑剤を安定し、且つ、効率よく塗布することができることに加え、塗布ブレードでせき止められた潤滑剤及びその欠片を、像担持体上に再塗布されるように、再利用することができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明する。先ず、本発明に係る画像形成装置の一例を明らかにする。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト５６を備えている。中間転写ベルト５６は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、４つのローラ５２、５３、５４、５５に掛け回して支持され、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト５６の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つの作像ユニットが中間転写ベルト５６のベルト面に沿って並んでいる。なお、本例では小粒径化、球形化した重合トナーを用いている。

図２は、４つの作像ユニットのうち１つを拡大して示す図であり、いずれの作像ユニットでも同様の構成であるので、この図においては、色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表示を省略する。各作像ユニットは感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有し、各感光体１の周りには、感光体１表面に電荷を与える帯電装置２、感光体１表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置４、感光体１表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置３、トナー像転写後の感光体１表面のクリーニングをするクリーニング装置８がそれぞれ配置されている。

また、図１を参照すると、４つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置９が備えられている。

中間転写ベルト５６を挟んで、各感光体１と対向する位置には、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５６上に一次転写する一次転写ローラ５１がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５１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。

中間転写ベルト５６のローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写ローラ６１が圧接されている。二次転写ローラ６１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。二次転写ローラ６１と中間転写ベルト５６との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト５６上のトナー像が転写紙に転写される。

中間転写ベルト５６のローラ５５で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト５６の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置５７が設けられている。

二次転写部の上方には、転写紙上のトナー像を転写紙に半永久的に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ７２及び定着ローラ７３に巻き掛けられた無端の定着ベルト７１と、定着ベルト７１を介して定着ローラ７３に対向、圧接して配置される加圧ローラ７４とから構成されている。

画像形成装置の下部には、転写紙を載置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す給紙装置２０が備えられている。
上記潤滑剤塗布装置３は、クリーニング装置８と帯電装置２の間、すなわち感光体１の回転方向においてクリーニング装置８に続いて設けられている。潤滑剤塗布装置３には、潤滑剤３０を保持するホルダ３１、該ホルダ３１を介して潤滑剤３０に対しブラシローラ３２に当接する方向への押圧力を付勢するスプリング３３と、ブラシローラ３２で感光体１に塗布した潤滑剤３０を膜状にする塗布ブレード３４とを有している。潤滑剤３０としては、棒状の金属石鹸のステアリン酸亜鉛であるが、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩なども使用できる。また、塗布ブレード３４はウレタンゴム等のから作られたゴムブレードが好ましい。

本実施形態の潤滑剤塗布装置３は、感光体１の回転方向において、クリーニングブレード８ａを有する感光体クリーニング装置８の下流側に隣接して設けているので、潤滑剤塗布時の感光体表面に殆どトナーがない状態であり、感光体１への潤滑剤塗布が安定して行われる。このため、感光体１の表面の摩擦係数が安定し、トナークリーニング性が安定して向上する。

ところで、棒状に固めた金属石鹸の潤滑剤３０は非常にもろく壊れやすいので、ブラシローラ３２にて削り取る場合、金属石鹸の一部が欠けて感光体１上に付着することがある。潤滑剤３０の欠片が塗布ブレード３４を潜りぬけると、その下流にある帯電装置２の帯電ローラ２ａを汚し、帯電不良等の招く恐れがある。

そこで、本実施形態の潤滑剤塗布装置３では、図３に示すように、感光体１に潤滑剤３０を膜状に塗布する塗布ブレード３４が感光体１との接触端に対して潤滑剤配置側の他端が鉛直方向下側に位置するように用いられている。図３に示す塗布ブレード３４は、感光体１にトレーリング方向に当接させており、塗布ブレード３４の感光体対向面は左から右に向かって徐々に下がるように傾斜して配置されている。
この構成により、潤滑剤３０及びその欠片が塗布ブレード３４でせき止められた際、重力により塗布ブレード３４面上を移動して感光体１から離れる。したがって、感光体１と塗布ブレード３４のエッジで潤滑剤３０及びその欠片が滞留することが防止できる。これによって、潤滑剤３０のブレードエッジへの滞留し、それがブレードを潜りぬけて帯電ローラ２ａを潤滑剤３０で汚すことを抑制し、帯電装置２の潤滑剤汚損による帯電不良といった問題の発生を防止できる。

また、本実施形態の潤滑剤塗布装置３では、塗布ブレード３４の配置方向の感光体１との接触端ではない端の略延長方向にブラシローラ３２が配置されている。すなわち、塗布ブレード３４の感光体対向面において、その下端側の符号Ｂで示す位置でその先端が当接するように、ブラシローラ３２を配置させている。この構成によって、ブレードエッジでせき止められた潤滑剤３０及びその欠片が重力により、ブレード３４上を移動して位置Ｂに来ると、像担持体である感光体１の回転方向に対してトレーリング方向に回転するブラシローラ３２に付着し、そして感光体１上に再塗布されるように、再利用される。

さらに、塗布ブレード３４の感光体対向面には潤滑剤３０及びその欠片が滑り落ちやすくするための離型層３５を設けることで、塗布ブレード３４によりせき止められた潤滑剤およびその欠片が塗布ブレード３４上を下方へより移動しやすくなる。

なお、上記実施形態は画像形成装置として説明したが、潤滑剤塗布装置３はプロセスカートリッジに設けたものでも良い。プロセスカートリッジとしては、感光体及び感光体クリーニング装置と、帯電装置、現像装置のうちの少なくとも一つの装置とを一体化したものであり、保守性、メインテナンス性が容易で対感光体の位置精度もよくなる。

上記のように構成される本発明は、潤滑剤のブレードエッジへの滞留による潤滑剤抜け及び帯電部材の潤滑剤汚れの発生を抑制し、帯電部材の潤滑剤汚損による帯電不良といった問題の発生を防止できるという効果を有する。

さらに、この装置では、塗布ブレードの配置方向の感光体との接触端ではない端の略延長方向にブラシローラが配置されているので、ブレードエッジでせき止められた潤滑剤及びその欠片が重力により、ブレード上をブラシローラまで移動して、ブラシローラにより、感光体上に再塗布されて、再利用されるという効果を有する。

さらにまた、塗布ブレードの感光体対向面に設けてある離型層により、塗布ブレードによりせき止められた潤滑剤およびその欠片が塗布ブレード上を下方へより、移動しやすくなるという効果を有する。

本発明に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 その画像形成装置の作像ユニット示す拡大説明図である。 図２の潤滑剤塗布装置の拡大説明図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電装置
３ 潤滑剤塗布装置
８ クリーニング装置
３０ 潤滑剤
３２ ブラシローラ
３４ 塗布ブレード
３５ 離型層

Claims (3)

1. 像担持体の回転方向に対して、クリーニングブレードを有するクリーニング装置の下流側に潤滑剤塗布装置を配置し、その潤滑剤塗布装置が固形潤滑剤をブラシローラで微粉状に削り取り像担持体上へ塗布し、さらに、ブラシローラよりも像担持体回転方向下流に位置し、像担持体にトレーリング方向から当接する塗布ブレードにて、当該像担持体上の潤滑剤を膜状に塗布する画像形成装置において、
   前記像担持体に潤滑剤を膜状に塗布する前記塗布ブレードは、前記像担持体との接触端に対して、前記像担持体に対向する像担持体対向面側の他端が鉛直方向下側に位置すること、
   前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端でせき止めた潤滑剤及びその切片が、重力により、当該塗布ブレードを前記ブラシローラまで移動して、当該ブラシローラにより、前記感光体上に再塗布されて、再利用されるように、前記ブラシローラは、前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端から前記他端側への略延長方向で、且つ、前記塗布ブレードの像担持体対向面側に配置されること、及び、
   前記ブラシローラの回転方向が、前記像担持体回転方向に対してトレーリング方向であること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体にトレーリング方向から当接して潤滑剤を膜状に塗布する前記塗布ブレードは、前記像担持体対向面側に離型層を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 像担持体及びクリーニングブレードを有する感光体クリーニング装置を含み、さらに、帯電装置、現像装置のうちの少なくとも一つの装置を含むプロセスカートリッジであって、
   前記像担持体の回転方向に対して、クリーニングブレードを有するクリーニング装置の下流側に潤滑剤塗布装置を配置し、その潤滑剤塗布装置が固形潤滑剤をブラシローラで微粉状に削り取り像担持体上へ塗布し、さらに、ブラシローラよりも像担持体回転方向下流に位置し、像担持体にトレーリング方向から当接する塗布ブレードにて、当該像担持体上の潤滑剤を膜状に塗布するプロセスカートリッジにおいて、
   前記像担持体に潤滑剤を膜状に塗布する前記塗布ブレードは、前記像担持体との接触端に対して、前記像担持体に対向する像担持体対向面側の他端が鉛直方向下側に位置すること、
   前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端でせき止めた潤滑剤及びその切片が、重力により、当該塗布ブレードを前記ブラシローラまで移動して、当該ブラシローラにより、前記感光体上に再塗布されて、再利用されるように、前記ブラシローラは、前記塗布ブレードが前記像担持体と接触する接触端から前記他端側への略延長方向で、且つ、前記塗布ブレードの像担持体対向面側に配置されること、及び、
   前記ブラシローラの回転方向が、前記像担持体回転方向に対してトレーリング方向であること、
   を特徴とするプロセスカートリッジ。

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