JP5867244B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、トナー画像を担持する像担持体を有する画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式の画像形成装置には、高解像度、写真再現性等、画質向上が要求されており、その要求に応える手段として、トナーの小粒径化及び球状化が行われている。

ここで、トナーが小粒径化されると、ファンデルワールス力による像担持体への付着力が強くなると共に、像担持体とクリーニングブレードとのニップ部を通過しやすくなる。また、トナーが球状化されると、像担持体上でトナーが転がりやすくなり、ニップ部を通過しやすくなる。その結果、像担持体上にトナーが残存し、クリーニング不良が発生する。

そこで、画像形成装置では、像担持体上に残存するトナーをクリーニングしやすくするために、像担持体の摩擦係数を低下させる潤滑剤を像担持体上に供給している。具体的には、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩を固形化した潤滑剤が、回転させられているブラシローラに押し付けられることにより、ブラシローラにより掻き取られる。そして、掻き取られた潤滑剤は、ブラシローラにより像担持体表面に塗布される。これにより、トナーの像担持体に対する付着力及び摩擦力が小さくなり、像担持体上に残存したトナーをクリーニングすることが可能となる。

ブラシローラとしては、直毛ブラシ又はループブラシが一般的に用いられる。直毛ブラシとは、直線状に延びる線状の繊維が放射状にローラ軸に取り付けられているブラシである。ループブラシとは、ループ状をなす線状の繊維が放射状にローラ軸に取り付けられているブラシである。このような直毛ブラシ又はループブラシがブラシローラに用いられると、以下に説明するように、潤滑剤に塗布むらが発生する。

直毛ブラシでは、繊維の先端が潤滑剤に接触することにより、潤滑剤が削り取られる。そして、削り取られた潤滑剤は、繊維の先端が像担持体表面に接触することによって像担持体表面に塗布される。このような直毛ブラシが長期間使用されると、潤滑剤が繊維に固着し、繊維の束が形成されるようになる。これにより、繊維の先端が像担持体表面に均一に接触しなくなる。その結果、潤滑剤の塗布むらが発生する。

一方、ループブラシでは、繊維がループ状をなしている。そのため、ループブラシにおける繊維同士の間隔は、直毛ブラシにおける繊維同士の間隔よりも大きい。そのため、像担持体表面には、繊維が密に接触している領域と繊維が疎に接触している領域とが形成されやすい。その結果、繊維が密に接触している領域では、潤滑剤が十分に塗布され、繊維が疎に接触している領域では、潤滑剤が十分に塗布されない。すなわち、潤滑剤の塗布むらが発生する。

以上のように、ブラシローラとして直毛ブラシ又はループブラシが用いられると、潤滑剤の塗布むらが発生するおそれがある。

そこで、特許文献１に記載の画像形成装置が提案されている。図９は、特許文献１に記載の画像形成装置の感光体５０４及び潤滑剤塗布部５０６の構成図である。

潤滑剤塗布部５０６は、感光体５０４に潤滑剤を塗布し、固形潤滑剤５０８及びブラシローラ５１０を備えている。固形潤滑剤５０８は、ステアリン酸亜鉛等の材料で構成されている。ブラシローラ５１０は、固形潤滑剤５０８を掻き取って、感光体５０４に塗布する。この際、ブラシローラ５１０は、図９の紙面垂直方向（主走査方向）に振動する。これにより、潤滑剤塗布部５０６は、感光体５０４に潤滑剤を均一に塗布している。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、潤滑剤の塗布むらの発生を抑制することと装置の小型化を図ることとの両立が困難である。図１０は、潤滑剤の塗布むらの説明図である。

特許文献１に記載の画像形成装置のように、ブラシローラ５１０を振動させると、潤滑剤が塗布された領域の主走査方向の幅を広げることができる。ところが、ブラシローラ５１０により潤滑剤が塗布されていない領域の幅が広い場合には、ブラシローラ５１０を振動させても、図１０に示すように、潤滑剤の塗布むらを十分に解消できないおそれがある。そこで、ブラシローラ５１０の振動幅を大きくすることが考えられる。ただし、ブラシローラ５１０の振動幅が大きくなると、画像形成装置が大型化してしまう。以上のように、特許文献１に記載の画像形成装置では、潤滑剤の塗布むらの発生を抑制することと、装置の小型化を図ることとの両立が困難であった。

特開２００８−４０３１２号公報

そこで、本発明の目的は、潤滑剤の塗布むらの発生を抑制すると共に、装置の小型化を図ることである。

本発明の第１の形態に係る画像形成装置は、回転させられ、かつ、トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面の進行方向に対して直交する直交方向に振動しながら、該像担持体の表面に対して潤滑剤を供給する供給手段と、前記供給手段よりも前記進行方向の下流側において前記像担持体の表面に接触し、かつ、前記直交方向に振動しながら前記潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する均し手段と、を備え、前記均し手段は、前記供給手段により前記像担持体の表面に供給された前記潤滑剤の軌跡の振幅を大きくする方向に移動すること、を特徴とする。
本発明の第２の形態に係る画像形成装置は、回転させられ、かつ、トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面の進行方向に対して直交する直交方向に振動しながら、該像担持体の表面に対して潤滑剤を供給する供給手段と、前記供給手段よりも前記進行方向の下流側において前記像担持体の表面に接触し、かつ、前記直交方向に振動しながら前記潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する均し手段と、を備え、前記供給手段と前記均し手段との間の距離をＬとし、前記像担持体の表面の速度をＶとしたときに、前記均し手段は、前記供給手段が前記直交方向の一方側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、該直交方向の一方側に向かって移動しており、該供給手段が該直交方向の他方側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、該直交方向の他方側に向かって移動していること、を特徴とする。
本発明の第３の形態に係る画像形成装置は、回転させられ、かつ、トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面の進行方向に対して直交する直交方向に振動しながら、該像担持体の表面に対して潤滑剤を供給する供給手段と、前記供給手段よりも前記進行方向の下流側において前記像担持体の表面に接触し、かつ、前記直交方向に振動しながら前記潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する均し手段と、を備え、前記供給手段の単振動の振動数をｆａとし、前記均し手段の単振動の振動数をｍｆａとし、該供給手段の単振動の位相に対する該均し手段の単振動の位相のずれをσとしたときに、以下の式（１）を満たすこと、を特徴とする。
π＋２ｎπ−２πｍｆａ（Ｌ／Ｖ）＜σ＜２π＋２ｎπ−２πｍｆａ（Ｌ／Ｖ）・・・（１）
ただし、ｎは０以上の整数、ｍは自然数

本発明によれば、潤滑剤の塗布むらの発生を抑制すると共に、装置の小型化を図ることができる。

画像形成装置の要部を示した図である。 クリーナー、潤滑剤供給部及び均し部の構成図である。 均しブレード及びブラシローラを平面視した図である。 ブラシローラ、均し部及びこれらの駆動部の構成図である。 ブラシローラ及び均しブレードを平面視した図である。 第１の変形例に係る均し部及び潤滑剤供給部の構成図である。 第２の変形例に係る均し部及び潤滑剤供給部の構成図である。 第３の変形例に係る均し部及び潤滑剤供給部の構成図である。 特許文献１に記載の画像形成装置の感光体及び潤滑剤塗布部の構成図である。 潤滑剤の塗布むらの説明図である。

以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。

（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の要部を示した図である。

画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成されている。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、用紙に画像を形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２及び定着装置２０を備えている。なお、図示しないが、画像形成装置１は、給紙部、タイミングローラ対、排紙ローラ及び排紙トレイを更に備えている。

給紙部は、用紙を１枚ずつ供給する役割を果たす。タイミングローラ対は、給紙部により供給された用紙にトナー画像が印刷部２において２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙を搬送する。

印刷部２は、給紙部から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、光走査装置（図示せず）、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４及び作像ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）を含んでいる。また、作像ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）、潤滑剤供給部１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）、均し部１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）及びイレーサー１７（１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ）を含んでいる。

感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）は、主走査方向に延在する円筒形状をなしており、図１において反時計回りに回転させられる。帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面を帯電させる。光走査装置は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面に対してビームＢ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫ）を走査する。これにより、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面には静電潜像が形成される。

現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）に静電潜像に基づくトナー画像を現像する。これにより、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）は、トナー画像を担持する。

転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されている。転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。

クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）は、１次転写後に感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面に残存しているトナーを回収する。潤滑剤供給部１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）は、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）よりも感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面の進行方向の下流側に設けられており、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面に対して潤滑剤を供給する。均し部１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）は、潤滑剤供給部１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）よりも感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面の進行方向の下流側において感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面に接触し、潤滑剤を感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面に塗布する。イレーサー１７（１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）に対して光を照射して、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面の除電を行う。クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）、潤滑剤供給部１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）及び均し部１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）の詳細については後述する。

駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。

２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向し、ドラム形状をなしている。そして、２次転写ローラ１４は、転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙に対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。

トナー画像が２次転写された用紙は、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させる。この後、用紙は、図示しない排紙ローラ対によって図示しない排紙トレイに出力される。

（クリーナー、潤滑剤供給部及び均し部の構成）
次に、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）、潤滑剤供給部１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）及び均し部１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）の構成について図面を参照しながら説明する。図２は、クリーナー９Ｋ、潤滑剤供給部１５Ｋ及び均し部１６Ｋの構成図である。以下では、クリーナー９Ｋ、潤滑剤供給部１５Ｋ及び均し部１６Ｋの構成について説明する。クリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、潤滑剤供給部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ及び均し部１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃの構成についてはクリーナー９Ｋ、潤滑剤供給部１５Ｋ及び均し部１６Ｋの構成と同じであるので説明を省略する。

クリーナー９Ｋは、クリーニングブレード４０及び支持部材４２を含んでいる。クリーニングブレード４０は、図２に示すように、潤滑剤供給部１５Ｋよりも感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向の上流側において感光体ドラム４Ｋの周面に接触する板状部材であり、トナー画像の中間転写ベルト１１への１次転写後に感光体ドラム４Ｋの周面に残存したトナーを掻き落とす。クリーニングブレード４０は、感光体ドラム４Ｋに対してカウンター方向に配置されている。カウンター方向に配置されているとは、クリーニングブレード４０と感光体ドラム４Ｋの周面とが感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向の下流側においてなす角度が鋭角をなしていることを意味する。クリーニングブレード４０は、例えば、シート状のポリウレタンゴムにより構成されており、遠心成型機で製造される。支持部材４２は、Ｌ字型をなす金属板であり、クリーニングブレード４０を支持している。クリーニングブレード４０は、支持部材４２に対してホットメルト接着剤によって接着されている。

潤滑剤供給部１５Ｋは、図２に示すように、ブラシローラ３４、潤滑剤３６及び付勢部３８を含んでいる。潤滑剤３６は、金属石鹸の粉体を溶融成形したものであり、一般に、脂肪酸金属塩からなる。潤滑剤３６の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン酸マグネシウム等のステアリン酸金属塩、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等のオレイン酸金属塩、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸マグネシウム等のパルミチン酸金属塩、リノール酸亜鉛、リノール酸銅、リノール酸マグネシウム等のリノール酸金属塩、リシノール酸亜鉛、リシノール酸リチウム等のリシノール酸金属塩等が挙げられる。潤滑剤３６としては、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。ステアリン酸亜鉛で形成された皮膜は離型性が高く（純粋接触角が高い）摩擦係数が小さいため、転写性及びクリーニング性が高い。そのため、感光体ドラム４Ｋの摩耗が抑制される。

付勢部３８は、潤滑剤３６をブラシローラ３４に圧接し、例えば、ばねを含む機構により構成されている。

ブラシローラ３４は、直毛ブラシ又はループブラシであり、感光体ドラム４Ｋと平行に主走査方向に延在している。ブラシローラ３４は、クリーナー９Ｋよりも感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向の下流側において感光体ドラム４Ｋの周面に接触していると共に、潤滑剤３６に接触している。ブラシローラ３４は、図示しない動力源によって、感光体ドラム４Ｋと同じ方向に回転させられる。これにより、感光体ドラム４Ｋとブラシローラ３４とが対向している部分において、感光体ドラム４Ｋの周面とブラシローラ３４の周面とが反対方向に進行している。また、ブラシローラ３４の周面の速度は、感光体ドラム４Ｋの周面の速度の１．３倍に設定されている。

ブラシローラ３４は、潤滑剤３６に接触することによって、潤滑剤３６を削りとる。潤滑剤３６の粒子ｐは、図２の拡大図に示すように、ブラシローラ３４の繊維の先端に付着し、ブラシローラ３４の回転により、感光体ドラム４Ｋの周面とブラシローラ３４の周面との対向部分まで搬送される。ブラシローラ３４の繊維の先端が感光体ドラム４Ｋの周面に接触しているので、粒子ｐはブラシローラ３４から感光体ドラム４Ｋに移動する。これにより、潤滑剤３６の粒子ｐが感光体ドラム４Ｋに供給される。

ブラシローラ３４が直毛ブラシである場合には、導電性のアクリルを繊維の材料として用いた。ブラシローラ３４の抵抗値は、１０⁶Ωである。繊維の太さは４Ｔ（デシテックス）、繊維密度は１１５ＫＦ／ｉｎｃｈ²である。また、ブラシローラ３４の軸は、６ｍｍの直径を有する鉄心である。ブラシローラ３４の繊維は、厚さ０．５ｍｍの基布に織られている。そして、繊維が織られた基布が鉄心に巻きつけられることにより、ブラシローラ３４が構成されている。繊維の長さは、２．５ｍｍであるので、ブラシローラ３４は、１２ｍｍの直径を有している。

また、ブラシローラ３４がループブラシである場合には、導電性のポリエステルを繊維の材料として用いた。ブラシローラ３４の抵抗値は、１０⁸Ωである。繊維の太さは３Ｔ（デシテックス）、繊維密度は２２５ＫＦ／ｉｎｃｈ²である。また、ブラシローラ３４の軸は、６ｍｍの直径を有する鉄心である。ブラシローラ３４の繊維は、厚さ０．５ｍｍの基布に織られている。そして、繊維が織られた基布が鉄心に巻きつけられることにより、ブラシローラ３４が構成されている。繊維の長さは、２．５ｍｍであるので、ブラシローラ３４は、１２ｍｍの直径を有している。

均し部１６Ｋは、均しブレード３０及び支持部材３２を含んでいる。均しブレード３０は、図２に示すように、感光体ドラム４Ｋの周面に接触する板状部材であり、ブラシローラ３４により感光体ドラム４Ｋの周面に供給された潤滑剤３６の粒子ｐを感光体ドラム４Ｋの周面に塗り広げる（塗布する）。均しブレード３０は、感光体ドラム４Ｋに対してカウンター方向に配置されている。カウンター方向に配置されているとは、均しブレード３０と感光体ドラム４Ｋの周面とが感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向の下流側においてなす角度が鋭角をなしていることを意味する。均しブレード３０がカウンター方向に配置されることにより、潤滑剤３６の粒子ｐが感光体ドラム４Ｋの周面において皮膜化されやすくなる。

均しブレード３０は、例えば、シート状のポリウレタンゴムにより構成されており、遠心成型機で製造される。支持部材３２は、Ｌ字型をなす金属板であり、均しブレード３０を支持している。均しブレード３０は、支持部材３２に対してホットメルト接着剤によって接着されている。

２５℃における均しブレード３０の硬度及び反発弾性率は、感光体ドラム４Ｋと均しブレード３０の接触幅及び均しブレード３０のエッジ摩耗に関与する。具体的には、均しブレード３０の硬度が高くなれば、接触幅が小さくなり、粒子ｐが皮膜化されにくくなる。ただし、均しブレード３０のエッジ摩耗が抑制される。一方、均しブレード３０の反発弾性率が高くなれば、接触幅が大きくなり、粒子ｐが皮膜化されやすくなる。ただし、均しブレード３０にエッジ摩耗が発生しやすくなる。よって、均しブレード３０の硬度及び反発弾性率を適切な値に設定することが好ましい。画像形成装置１では、後述する実験において、均しブレード３０のＪＩＳ−Ａ硬度が２５℃において、６１度以上７９度以下であることが好ましいことが分かっている。また、均しブレード３０の反発弾性率が４８％以上６６％以下であることが好ましいことが分かっている。

ところで、画像形成装置１は、潤滑剤の塗布むらの発生を抑制すると共に、装置の小型化を図るための構成を有している。以下に、かかる構成について図面を参照しながら説明する。図３は、均しブレード３０及びブラシローラ３４を平面視した図である。図４は、ブラシローラ３４、均し部１６Ｋ及びこれらの駆動部８０の構成図である。図３及び図４において、感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向（副走査方向）をｙ軸方向と定義し、感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向に直交する方向（主走査方向）をｘ軸方向と定義する。

画像形成装置１では、ブラシローラ３４及び均しブレード３０は、図３に示すように、感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向に対して直交する直交方向（ｘ軸方向）に振動する。そのため、画像形成装置１は、図４に示すように、ブラシローラ３４及び均しブレード３０の駆動部８０を備えている。

駆動部８０は、図４に示すように、振動ギア５２，６８、駆動ギア５４、ばね５６，７０、シャフト５８及びアイドルギア６０，６２，６４を含んでいる。シャフト５８は、ブラシローラ３４及び均しブレード３０と平行にｘ軸方向に延在している。アイドルギア６０は、シャフト５８のｘ軸方向の負方向側の端部に設けられている。アイドルギア６２は、シャフト５８のｘ軸方向の正方向側の端部に設けられている。アイドルギア６０には、図示しない駆動源（例えば、モータ）のピニオンギアが噛み合っている。

ブラシローラ３４には、ｘ軸方向に延在するシャフト５０が設けられている。シャフト５０のｘ軸方向の正方向側の端部には、駆動ギア５４が設けられている。駆動ギア５４は、アイドルギア６２に噛み合っている。これにより、駆動源によりアイドルギア６０が回転させられると、駆動ギア５４が回転させられ、ブラシローラ３４が回転させられる。

アイドルギア６０、振動ギア５２、アイドルギア６４及び振動ギア６８は、ｙ軸方向にこの順に並んでおり、隣り合うもの同士で噛み合っている。これにより、駆動源によりアイドルギア６０が回転させられると、振動ギア５２、アイドルギア６４及び振動ギア６８が回転する。

ばね５６は、シャフト５０のｘ軸方向の正方向側の端部をｘ軸方向の負方向側に付勢している。これにより、シャフト５０のｘ軸方向の負方向側の端部は、振動ギア５２のｘ軸方向の正方向側の側面に押し付けられている。振動ギア５２は、斜板カムを構成している。具体的には、振動ギア５２のｘ軸方向の側面は、ｘ軸に垂直な面に対して傾いている。これにより、振動ギア５２が回転させられると、シャフト５０及びブラシローラ３４がｘ軸方向に振動する。

また、均し部１６Ｋには、ｘ軸方向に延在するシャフト６６が設けられている。ばね７０は、シャフト６６のｘ軸方向の正方向側の端部をｘ軸方向の負方向側に付勢している。これにより、シャフト６６のｘ軸方向の負方向側の端部は、振動ギア６８のｘ軸方向の正方向側の側面に押し付けられている。振動ギア６８は、斜板カムを構成している。具体的には、振動ギア６８のｘ軸方向の側面は、ｘ軸に垂直な面に対して傾いている。これにより、振動ギア６８が回転させられると、シャフト６６及び均し部１６Ｋがｘ軸方向に振動する。

以上のようにブラシローラ３４が振動することにより、図３に示すように、粒子ｐは、感光体ドラム４Ｋの周面に正弦波状に付着する。そして、均し部１６Ｋが振動することにより、粒子ｐが感光体ドラム４Ｋの周面全体に塗り広げられる。

次に、ブラシローラ３４の振動と均し部１６Ｋの振動についてより詳細に説明する。図５は、ブラシローラ３４及び均しブレード３０を平面視した図である。図５（ａ）では、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に位置しており、図５（ｂ）では、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に位置している。

ブラシローラ３４の振動幅をＡとし、感光体ドラム４Ｋの周面の移動速度をＶとし、ブラシローラ３４から均しブレード３０までの距離をＬとする。

粒子ｐが感光体ドラム４Ｋの周面全体に均一に塗り広げられるためには、ブラシローラ３４により供給された粒子ｐが均しブレード３０によりｘ軸方向に移動させられる必要がある。より詳細には、図５（ａ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に位置しているときに供給した粒子ｐが、均しブレード３０によってｘ軸方向の正方向側に移動させられればよい。同様に、図５（ｂ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に位置しているときに供給した粒子ｐが、均しブレード３０によってｘ軸方向の負方向側に移動させられればよい。つまり、感光体ドラム４Ｋの周面に付着した粒子ｐの正弦波状の軌跡の振幅を大きくする方向に、均しブレード３０によって粒子ｐが移動させられればよい。

そこで、均しブレード３０は、図５（ａ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、ｘ軸方向の正方向側に向かって速さｖ（＞０）で移動する。これにより、粒子ｐが均しブレード３０に到達したときには、均しブレード３０がｘ軸方向の正方向側に向かって移動している。そのため、粒子ｐは、均しブレード３０によって弾かれることによりｘ軸方向の正方向側に力を受けて移動する。これにより、粒子ｐが塗布される領域がｘ軸方向の正方向側に広がる。

また、均しブレード３０は、図５（ｂ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、ｘ軸方向の負方向側に向かって速さｖ（＞０）で移動する。これにより、粒子ｐが均しブレード３０に到達したときには、均しブレード３０がｘ軸方向の負方向側に向かって移動している。そのため、粒子ｐは、均しブレード３０によって弾かれることによりｘ軸方向の負方向側に力を受けて移動する。これにより、粒子ｐが塗布される領域がｘ軸方向の負方向側に広がる。

ここで、均しブレード３０及びブラシローラ３４が単振動している場合を例にとって、均しブレード３０及びブラシローラ３４の振動についてより詳細に説明する。ブラシローラ３４及び均しブレード３０はそれぞれ、以下の式（１）及び式（２）にしたがって単振動する。

ｘ＝ｓｉｎ（２πｆａ） ・・・（１）
ｘ＝ｓｉｎ（２πｆｂ−σ） ・・・（２）

ｆａは、ブラシローラ３４の振動数であり、ｆｂは、均しブレード３０の振動数である。σは、ブラシローラ３４の位相に対する均しブレード３０の位相のずれである。

式（１）及び式（２）にしたがってブラシローラ３４及び均しブレード３０が単振動する場合には、以下の式（３）及び式（４）が成立していることが好ましい。

ｆｂ＝ｍｆａ ・・・（３）
π＋２ｎπ−２πｆｂ（Ｌ／Ｖ）＜σ＜２π＋２ｎπ−２πｆｂ（Ｌ／Ｖ） ・・・（４）
ただし、ｎは０以上の整数、ｍは自然数

式（３）は、均しブレード３０の振動数ｆｂが、ブラシローラ３４の振動数ｆａの整数倍であることを意味している。式（４）は、図５（ａ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に位置しているときに供給した粒子ｐが、均しブレード３０によってｘ軸方向の正方向側に移動させられると共に、図５（ｂ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に位置しているときに供給した粒子ｐが、均しブレード３０によってｘ軸方向の負方向側に移動させられるための条件である。

具体的には、理解の容易のために均しブレード３０からブラシローラ３４までの距離をＬが０と仮定した場合に、均しブレード３０の位相がブラシローラ３４の位相に対して遅れていれば、図５（ａ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に位置しているとき、均しブレード３０がｘ軸方向の正方向側に向かって移動する。更に、図５（ｂ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に位置しているときに、均しブレード３０がｘ軸方向の負方向側に移動する。均しブレード３０の位相がブラシローラ３４の位相に対して遅れているとは、均しブレード３０の位相とブラシローラ３４の位相との差がπより大きく２πよりも小さいことである。そして、均しブレード３０からブラシローラ３４までの距離Ｌによる均しブレード３０とブラシローラ３４との位相のずれは、２πｆｂ（Ｌ／Ｖ）である。したがって、均しブレード３０の位相とブラシローラ３４の位相との差がπ−２πｆｂ（Ｌ／Ｖ）より大きく２π−２πｆｂ（Ｌ／Ｖ）よりも小さければよい。

なお、以下の式（５）が成立していることが最も好ましい。

σ＝３π／２＋２ｎπ−２πｆｂ（Ｌ／Ｖ） ・・・（５）

式（５）が成立していれば、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときにおける均しブレード３０のｘ軸方向の正方向側に向かう速さが最大となる。同様に、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときにおける均しブレード３０のｘ軸方向の負方向側に向かう速さが最大となる。これにより、粒子ｐが塗布される領域がｘ軸方向に最も効率よく広がるようになる。

（効果）
以上のように構成された画像形成装置１によれば、ブラシローラ３４がｘ軸方向に振動しながら潤滑剤３６を感光体ドラム４Ｋの周面に供給し、均しブレード３０がｘ軸方向に振動しながら潤滑剤３６を感光体ドラム４Ｋの周面に塗布している。これにより、ブラシローラ３４によって供給された潤滑剤３６が均しブレード３０により塗り広げられるようになる。その結果、ブラシローラ３４のｘ軸方向の振動幅を大きくすることなく、装置の小型化を図りつつ、潤滑剤３６を感光体ドラム４Ｋの周面に均一に塗布することが可能となる。

また、均しブレード３０は、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、ｘ軸方向の正方向側に向かって移動しており、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、ｘ軸方向の負方向側に向かって移動している。これにより、図５（ａ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の正方向側の振動端に位置しているときに供給した粒子ｐが、均しブレード３０によってｘ軸方向の正方向側に移動させられる。同様に、図５（ｂ）に示すように、ブラシローラ３４がｘ軸方向の負方向側の振動端に位置しているときに供給した粒子ｐが、均しブレード３０によってｘ軸方向の負方向側に移動させられる。その結果、潤滑剤３６が感光体ドラム４Ｋの周面に塗布される領域が広くなり、潤滑剤３６が感光体ドラム４Ｋの周面に均一に塗布されるようになる。

また、画像形成装置１では、１つの動力源からの動力が駆動部８０によって、ブラシローラ３４の回転及び振動並びに均しブレード３０の振動に振り分けられている。これにより、画像形成装置１において、複数の動力源が不要となり、装置の小型化が図られる。また、複数の動力源が設けられていると、各動力源の静止時の慣性力の違いにより、ブラシローラ３４の位相と均しブレード３０の位相との差σにずれが発生するおそれがある。したがって、動力源は１つであることが好ましい。

また、振動ギア５２，６８、駆動ギア５４及びアイドルギア６０，６２，６４のギア比を変更することによって、ブラシローラ３４の振動数ｆａ及び均しブレード３０の振動数ｆｂを変更することが可能である。また、振動ギア５２，６８の斜板カムのｘ軸方向の高さを変更することによって、ブラシローラ３４の振動幅及び均しブレード３０の振動幅を変更することが可能である。

（変形例）
以下に、第１の変形例に係る均し部について図面を参照しながら説明する。図６は、第１の変形例に係る均し部１６ａＫ及び潤滑剤供給部１５Ｋの構成図である。

均し部１６ａＫでは、均しブレード３０は、感光体ドラム４Ｋに対してトレーリング方向に配置されている。トレーリング方向に配置されているとは、均しブレード３０と感光体ドラム４Ｋの周面とが感光体ドラム４Ｋの周面の進行方向の下流側においてなす角度が鈍角をなしていることを意味する。

次に、第２の変形例に係る均し部について図面を参照しながら説明する。図７は、第２の変形例に係る均し部１６ｂＫ及び潤滑剤供給部１５Ｋの構成図である。

図７に示すように、均しブレード３０の代わりに、均しブラシ３０ａが用いられていてもよい。

次に、第３の変形例に係る均し部について図面を参照しながら説明する。図８は、第３の変形例に係る均し部１６ｃＫ及び潤滑剤供給部１５Ｋの構成図である。

図８に示すように、均しブレード３０の代わりに、均しローラ３０ｂが用いられていてもよい。

（実験）
本願発明者は、画像形成装置１が奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。具体的には、本願発明者は、実施例１ないし実施例１３に係る画像形成装置１及び比較例１ないし比較例３に係る画像形成装置を作製した。実施例１ないし実施例１３では、均しブレード３０及びブラシローラ３４を振動させている。一方、比較例１ないし比較例３では、均しブレード又はブラシローラのいずれかを振動させていない。

実施例１ないし実施例１３及び比較例１ないし比較例３には、コニカミノルタビジネステクノロジーズ製ｂｉｚｈｕｂＣ６５００（印刷速度：６０枚／分（Ａ４横））の改造品を用いた。潤滑剤３６には、ステアリン酸亜鉛を用いた。また、ブラシローラ３４と潤滑剤３６とを４Ｎ／ｍの強さで接触させた。クリーニングブレード４０には、ポリウレタンゴムを用いた。クリーニングブレード４０において、ＪＩＳ−Ａ硬度は７２度であり、反発弾性率は２５％である。また、クリーニングブレード４０が感光体ドラム４Ｋに接触する力の大きさは２５Ｎ／ｍであり、クリーニングブレード４０と感光体ドラム４Ｋの周面とがなす角度は１５度である。また、均しブレード３０及びブラシローラ３４の振動幅を１ｍｍとした。その他の条件については、以下の表１に示す。

表１におけるγは、ブラシローラ３４の位相と均しブレード３０の位相との総位相差である。γとσとの間には以下の式（６）が成立している。

γ＝２πｆｂ（Ｌ／Ｖ）＋σ ・・・（６）

また、実験では、２３℃、６５％ＲＨの環境下で、面積率が５％のチャートをモノクロモードの４枚間欠で印刷した。

以上の実施例１ないし実施例１３及び比較例１ないし比較例３に１０００００枚の印刷を行わせて、初期時、１０００枚、１００００枚及び１０００００枚印刷時における筋状ノイズの発生の有無、１０００００枚印刷時における濃度むらの発生の有無、及び、初期時におけるトナー画像の粒状性を評価した。

筋状ノイズは、クリーニング不良によって、トナー画像に筋状のノイズが形成される不具合である。より詳細には、筋状ノイズは、潤滑剤の塗布むらに起因するクリーニング不良によって発生し、感光体ドラム上の潤滑剤が塗布された領域と潤滑剤が塗布されていない領域との間の転写効率の違いにより発生する。潤滑剤が塗布されていない領域では、潤滑剤が塗布された領域に比べて、転写効率が低下するため、トナー画像が薄くなる。筋状ノイズの評価は、０％の画像濃度と１００％の画像濃度とが混在したチャートをモノクロモードで１０００枚連続印刷し、１０００枚印刷後のハーフトーン画像の０％の部分と１００％の部分とにおいて筋状ノイズを評価した。そして、評価の悪い方を実験結果に採用した。本願発明者は、筋状ノイズを目視により確認した。Ａは、筋状ノイズが確認されなかったことを意味する。Ｂは、問題がない程度の筋状ノイズが確認されたことを意味する。Ｃは、実質的に問題がない程度の筋状ノイズが確認されたことを意味する。Ｄは、実用上で問題となる程度の筋状ノイズが確認されたことを意味する。

濃度むらは、クリーニングブレードの摩耗に起因するクリーニング不良によって、トナー画像に発生するむらであり、クリーニングブレードの先端が摩耗することで、トナーの一部がすり抜けてしまうことで発生する。感光体ドラム上のトナーがすり抜けてしまった領域では、帯電不良、露光不良等が発生し、濃度むらが起こる。本願発明者は、濃度むらを目視により確認した。より具体的には、１０００００枚印刷後に、転写電流値を変化させながらハーフトーン画像を印刷し、濃度むらの有無を目視により評価した。Ａは、濃度むらが確認されなかったことを意味する。Ｂは、問題がない程度の濃度むらが確認されたことを意味する。Ｃは、実質的に問題がない程度の濃度むらが確認されたことを意味する。Ｄは、実用上で問題となる程度の濃度むらが確認されたことを意味する。

トナー画像の粒状性とは、トナー画像のざらつき度合いである。より詳細には、均し部材の揺動による感光体ドラムの振動により、潜像が乱れる場合があり、このような場合にはトナー画像にざらつきが確認される場合がある。ただ、このようなトナー画像のざらつきは、筋状ノイズと比較して画像品質への影響は限定的である。本願発明者は、ハーフトーン画像を印刷し、目視によりトナー画像の粒状性を確認した。Ａは、ざらつきが確認されなかったことを意味する。Ｂは、問題がない程度のざらつきが確認されたことを意味する。Ｃは、実質的に問題がない程度のざらつきが確認されたことを意味する。Ｄは、実用上問題となる程度のざらつきが確認されたことを意味する。

表２は、実験結果を示した表である。

実験結果によれば、実施例１ないし実施例１３では、１０００００枚の印刷が完了した時点で、実用上問題となる程度の筋状ノイズが確認されなかった。よって、均しブレード３０及びブラシローラ３４を振動させることによって、クリーニング不良による筋状ノイズの発生が抑制されることが分かる。

また、実施例１ないし実施例６では、筋状ノイズ、濃度むら及び粒状性においてＢ以上の評価が得られている。一方、実施例７では、粒状性の評価がＣとなった。これは、実施例７では、ブラシローラ３４の振動数ｆａが１５Ｈｚと高いためであると考えられる。一方、実施例８では、筋状ノイズの評価がＣとなった。これは、実施例８では、ブラシローラ３４の振動数ｆａが０．０５Ｈｚと低いためであると考えられる。以上より、筋状ノイズ及び濃度むらの発生並びに粒状性の悪化を効果的に抑制するためには、ブラシローラ３４の振動数ｆａは、実施例１ないし実施例６の実験結果より、０．２Ｈｚ以上９Ｈｚ以下であることが好ましい。

また、実施例９では、濃度むらの評価がＣとなった。これは、実施例９では、均しブレード３０の反発弾性率が７３％と高いので、均しブレード３０にエッジ摩耗が発生し、クリーニング不良が発生したためと考えられる。一方、実施例１０では、筋状ノイズの評価がＣとなった。これは、実施例１０では、均しブレード３０の反発弾性率が３８％と低いので、感光体ドラム４Ｋと均しブレード３０との接触幅が小さくなり、潤滑剤３６が十分に皮膜化されなかったためであると考えられる。よって、均しブレード３０の反発弾性率は、実施例１ないし実施例８の実験結果より、４８％以上６６％以下であることが好ましい。

また、実施例１１ないし実施例１３では、筋状ノイズの評価がＣとなった。これは、γがπ〜２πの範囲に収まっていないためと考えられる。

（その他の実施形態）
本発明に係る画像形成装置は、前記実施形態に係る画像形成装置１に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。

なお、ブラシローラ３４には、ポリエステルの繊維を用いたが、レーヨン、アクリル、ナイロン又は金属の繊維が用いられてもよい。また、ブラシローラ３４の繊維は、絶縁性の繊維であってもよいし、静電植毛ブラシであってもよい。また、ブラシローラ３４の代わりに、ウレタンやシリコン等のソリッドあるいは発泡ローラが用いられてもよい。

なお、均しブレード３０及びブラシローラ３４は、中間転写ベルト１１への潤滑剤３６の塗布に用いられてもよい。

以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、潤滑剤の塗布むらの発生を抑制すると共に、装置の小型化を図ることができる点において優れている。

１ 画像形成装置
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 感光体ドラム
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ クリーナー
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 潤滑剤供給部
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ，１６ａＫ，１６ｂＫ，１６ｃＫ 均し部
３０ 均しブレード
３０ａ 均しブラシ
３０ｂ 均しローラ
３２，４２ 支持部材
３４ ブラシローラ
３６ 潤滑剤
３８ 付勢部
４０ クリーニングブレード
８０ 駆動部

Claims (8)

1. 回転させられ、かつ、トナー画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の表面の進行方向に対して直交する直交方向に振動しながら、該像担持体の表面に対して潤滑剤を供給する供給手段と、
   前記供給手段よりも前記進行方向の下流側において前記像担持体の表面に接触し、かつ、前記直交方向に振動しながら前記潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する均し手段と、
   を備え、
   前記均し手段は、前記供給手段により前記像担持体の表面に供給された前記潤滑剤の軌跡の振幅を大きくする方向に移動すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 回転させられ、かつ、トナー画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の表面の進行方向に対して直交する直交方向に振動しながら、該像担持体の表面に対して潤滑剤を供給する供給手段と、
   前記供給手段よりも前記進行方向の下流側において前記像担持体の表面に接触し、かつ、前記直交方向に振動しながら前記潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する均し手段と、
   を備え、
   前記供給手段と前記均し手段との間の距離をＬとし、前記像担持体の表面の速度をＶとしたときに、
   前記均し手段は、前記供給手段が前記直交方向の一方側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、該直交方向の一方側に向かって移動しており、該供給手段が該直交方向の他方側の振動端に到達してからＬ／Ｖだけ経過したときに、該直交方向の他方側に向かって移動していること、
   を特徴とする画像形成装置。
3. 回転させられ、かつ、トナー画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の表面の進行方向に対して直交する直交方向に振動しながら、該像担持体の表面に対して潤滑剤を供給する供給手段と、
   前記供給手段よりも前記進行方向の下流側において前記像担持体の表面に接触し、かつ、前記直交方向に振動しながら前記潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する均し手段と、
   を備え、
   前記供給手段の単振動の振動数をｆａとし、前記均し手段の単振動の振動数をｍｆａとし、該供給手段の単振動の位相に対する該均し手段の単振動の位相のずれをσとしたときに、以下の式（１）を満たすこと、
   を特徴とする画像形成装置。
   π＋２ｎπ−２πｍｆａ（Ｌ／Ｖ）＜σ＜２π＋２ｎπ−２πｍｆａ（Ｌ／Ｖ）・・・（１）
   ただし、ｎは０以上の整数、ｍは自然数
4. ｆａは、０．２Ｈｚ以上９Ｈｚ以下であること、
   を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記均し手段は、前記像担持体に接触している均し部材を、含んでおり、
   前記均し部材のＪＩＳ−Ａ硬度は、２５℃において、６１度以上７９度以下であること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記均し手段は、前記像担持体に接触している均し部材を、含んでおり、
   前記均し部材の反発弾性率は、４８％以上６６％以下であること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記均し手段は、前記像担持体に接触している板状の均し部材を、含んでおり、
   前記均し部材と前記像担持体の表面とが前記進行方向の下流側においてなす角度が鋭角であること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記供給手段よりも前記進行方向の上流側において前記像担持体の表面に接触し、かつ、該像担持体に付着したトナーを回収するトナー回収手段を、
   更に備えていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。

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