JP6668802B2 - 潤滑剤塗布装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑剤塗布装置および画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラム（像担持体）に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。

このような画像形成装置では、感光体ドラムに潤滑剤を供給するために潤滑剤塗布装置が設けられる。図１は、一般的な潤滑剤塗布装置１００を示す図である。図１に示すように、一般に、潤滑剤塗布装置１００は、ブラシローラー１１０と、固形潤滑剤１２０と、を備えている。

ブラシローラー１１０は、芯金１１１と、芯金１１１に植設された複数の繊維部材１１２とから構成されている。ブラシローラー１１０は、感光体ドラム４１３および固形潤滑剤１２０に繊維部材１１２が当接することで、固形潤滑剤１２０から潤滑剤を掻き取るとともに、掻き取った潤滑剤を繊維部材１１２で保持して感光体ドラム４１３に塗布する。

ところで、潤滑剤塗布装置１００は、感光体ドラム４１３をブラシローラー１１０に押し付けた状態で画像形成装置内に配置される。そのため、芯金１１１が感光体ドラム４１３とは反対側の固形潤滑剤１２０側に凸となるように撓んでしまい、固形潤滑剤１２０から掻き取られる潤滑剤の量が図示左右方向において差が生じるという問題が生じる。

特に、潤滑剤の塗布量を感光体ドラム４１３の軸方向において均一性を向上させるために、ブラシローラー１１０における繊維部材１１２の密度を増やした場合、感光体ドラム４１３の押し付け力が大きくなるので、芯金１１１が撓みやすくなり、上記問題が発生しやすくなる。

この問題を解決するため、一般的には、ブラシローラーの芯金の径を大きくすることが提案されている。また、特許文献１に記載の構成では、固形潤滑剤のブラシローラーに対する押圧力を変動させることで、ブラシローラーの撓みを緩和している。

また、特許文献２に記載の構成では、固形潤滑剤のブラシローラーに対する当接角度、つまり、感光体ドラムの中心とブラシローラーの中心を結ぶ線分と、固形潤滑剤のブラシローラーとの接触面に直交し、ブラシローラーの中心を通る線分とがなす角度を大きくすることで、ブラシローラーの撓みによる影響を低減している。

特開２０１１−１８０３９５号公報 特開２０１２−５８６４７号公報

しかしながら、ブラシローラー１１０が撓んだ際、芯金１１１の撓みの頂点となる部分が固形潤滑剤１２０を押圧するが、芯金１１１の撓み方によっては、撓みの頂点となる部分が固形潤滑剤１２０の中心に対してずれる場合がある。図１に示す例では、芯金１１１の撓みの頂点となる部分は、固形潤滑剤１２０の中心に対して左にずれた位置Ｃに対応している。

この場合においては、ブラシローラー１１０からの押圧により、位置Ｃを支点として固形潤滑剤１２０が傾いてしまう。固形潤滑剤１２０が傾いてしまうと、ブラシローラー１１０による固形潤滑剤１２０の削れ量が左右方向において不均一になり、その結果、固形潤滑剤１２０の寿命目標が達成できなくなるという問題が生じる。

なお、特許文献１，２に記載の構成では、ブラシローラーの撓みを緩和するものであるので、固形潤滑剤が傾いてしまった場合、上記問題を解決することができない。

本発明の目的は、ブラシローラーが撓むことによって固形潤滑剤が傾くことを抑制することが可能な潤滑剤塗布装置および画像形成装置を提供することである。

本発明に係る潤滑剤塗布装置は、
固形潤滑剤と、
前記固形潤滑剤および像担持体に当接して、前記固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシローラーと、
前記ブラシローラーの軸方向にスライド移動可能に配置され、前記固形潤滑剤を前記ブラシローラーに向けて押圧する２つの押圧部材と、
を備える。

本発明に係る画像形成装置は、
固形潤滑剤と、
前記固形潤滑剤および像担持体に当接して、前記固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシローラーと、
前記ブラシローラーの軸方向にスライド移動可能に配置され、前記固形潤滑剤を前記ブラシローラーに向けて押圧する２つの押圧部材と、
を備える。

本発明によれば、ブラシローラーが撓むことによって固形潤滑剤が傾くことを抑制することができる。

一般的な潤滑剤塗布装置を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態に係る潤滑剤塗布装置を示す図である。 潤滑剤塗布装置における動作例を説明するための図である。 変形例１に係る潤滑剤塗布装置を示す図である。 変形例２に係る潤滑剤塗布装置の保持部材を軸方向に直交する面で切った断面図である。 変形例３に係る潤滑剤塗布装置の押圧機構を示す図である。 変形例４に係る潤滑剤塗布装置を示す図である。 変形例５に係る潤滑剤塗布装置の固形潤滑剤を示す図である。 変形例６に係る潤滑剤塗布装置を示す図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図３は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。

図２、３に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部９０を備える。

制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９３等を備える。ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ９３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部９０は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部９０は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部９０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部９０に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部９０の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５および潤滑剤塗布装置１００等を備える。潤滑剤塗布装置１００の詳細については後述する。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。

帯電装置４１４は、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置４１２は、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給することによって感光体ドラム４１３の表面にトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１はＡ方向に一定速度で走行する。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、制御部９０からの制御信号によって回転駆動される。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり、一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、バックアップローラー４２３Ｂに二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの表面側、つまり、中間転写ベルト４２１と当接する側にトナーと同極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面であるトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面である定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材または裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とによって張架されている。

加熱ローラー６２は、加熱源（ハロゲンヒーター）を内蔵し、定着ベルト６１を加熱する。加熱源によって加熱ローラー６２が加熱され、その結果、定着ベルト６１が加熱される。

定着ローラー６３は、制御部９０によって駆動制御されることで時計回り方向に回転する。定着ローラー６３が回転することにより、定着ベルト６１および加熱ローラー６２は、時計回り方向に従動回転する。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。加圧ローラー６４は、制御部９０によって駆動制御されることで反時計回り方向に回転する。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。

搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対、用紙Ｓを画像形成部４０および定着部６０を通過させ、画像形成装置１の機外に排出する通常搬送路５３ｂと、定着部６０を通った用紙Ｓの表裏を反転させた後、画像形成部４０の上流で再び通常搬送路５３ｂに合流させる反転搬送路５３ｃとを有する。両面印刷時には、最初に通常搬送路５３ｂを通る際に用紙Ｓの表面にトナー像が形成され、反転搬送路５３ｃを通過した後、再び通常搬送路５３ｂを通る際に用紙Ｓの裏面にトナー像が形成されるようになっている。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

次に、本実施の形態に係る潤滑剤塗布装置１００の詳細について説明する。図４は、本実施の形態に係る潤滑剤塗布装置１００を示す図である。

図４に示すように、潤滑剤塗布装置１００は、感光体ドラム４１３に潤滑剤を塗布する機能を有し、ブラシローラー１１０と、固形潤滑剤１２０と、押圧機構１３０とを備えている。感光体ドラム４１３は、本発明の「像担持体」に対応する。

ブラシローラー１１０は、図示左右方向（以下、単に「左右方向」という。）に延びる芯金１１１と、芯金１１１に植設された複数の毛からなる繊維部材１１２とを有している。なお、図示左右方向は、本発明の「ブラシローラー１１０の軸方向」に対応する。また、以下の説明では、図示における左側を単に「左側」とし、図示における右側を単に「右側」とする。

固形潤滑剤１２０は、直方体状に形成された潤滑剤であり、押圧機構１３０によりブラシローラー１１０に向けて押圧されている。

押圧機構１３０は、支持部材Ｂ上に支持されており、圧縮バネ１３１と、保持部材１３２と、引っ張りバネ１３３とを有している。圧縮バネ１３１は、本発明の「押圧部材」に対応し、引っ張りバネ１３３は、本発明の「付勢部材」に対応する。

圧縮バネ１３１は、左右方向に並んで２つ配置され、固形潤滑剤１２０の左右の両端部に対応する位置に位置している。２つの圧縮バネ１３１は、同じ付勢力を有したバネであり、ブラシローラー１１０の反対側から固形潤滑剤１２０の両端部を押圧する。

より詳細には、左側の圧縮バネ１３１は、固形潤滑剤１２０の左端部を第１押圧力Ｆ１で押圧し、右側の圧縮バネ１３１は、固形潤滑剤１２０の右端部を第２押圧力Ｆ２で押圧する。

第１押圧力Ｆ１および第２押圧力Ｆ２は、圧縮バネ１３１のばね定数をｋ１とし、右側の圧縮バネ１３１の長さをＸ１とし、左側の圧縮バネ１３１の長さをＸ２としたとき、フックの法則から以下の式（１），（２）のようになる。
Ｆ１＝ｋ１×Ｘ１・・・（１）
Ｆ２＝ｋ１×Ｘ２・・・（２）

固形潤滑剤１２０が左右均等に押圧されているときは、各圧縮バネ１３１の長さＸ１とＸ２が互いに等しくなるので、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２が等しくなる。そのため、左右均等な押圧力により固形潤滑剤１２０がブラシローラー１１０に向けて押圧される。

保持部材１３２は、箱状に形成されており、押圧機構１３０を支持する支持部材Ｂの支持面Ｂ１上に配置されている。保持部材１３２は、各圧縮バネ１３１に対応して１つずつ設けられ、各圧縮バネ１３１を保持する。

保持部材１３２は、圧縮バネ１３１の反力により支持面Ｂ１側に向けて所定の押圧力がかけられている。具体的には、左側の保持部材１３２には、第１押圧力Ｆ１と同じ大きさの第３押圧力Ｎ１がかかっており、右側の保持部材１３２には、第２押圧力Ｆ２と同じ大きさの第４押圧力Ｎ２がかかっている。

引っ張りバネ１３３は、２つの保持部材１３２を繋いでおり、２つの保持部材１３２を左右方向の内側、つまり、２つの保持部材１３２が互いに近づく方向に向けて各保持部材１３２を付勢している。

より詳細に、引っ張りバネ１３３は、支持面Ｂ１と各保持部材１３２との間に働く摩擦力に基づいて、固形潤滑剤１２０が左右均等に押圧されるように２つの保持部材１３２を付勢している。引っ張りバネ１３３は、支持面Ｂ１と各保持部材１３２との間に働く摩擦力が互いに等しく、かつ、当該摩擦力以下となるような付勢力になるように設定される。

左側の保持部材１３２と支持面Ｂ１との間に働く第１摩擦力ＦＭ１と、右側の保持部材１３２と支持面Ｂとの間に働く第２摩擦力ＦＭ２は、各保持部材１３２と支持面Ｂとの間の摩擦係数をμとしたとき、保持部材１３２に圧縮バネ１３１によりかけられる押圧力Ｎ３，Ｎ４との関係で以下の式（３），（４）のようになる。
ＦＭ１＝μ×Ｎ１・・・（３）
ＦＭ２＝μ×Ｎ２・・・（４）

引っ張りバネ１３３の付勢力Ｆ３は、引っ張りバネ１３３のバネ定数をｋ２、長さをＸ３としたとき、以下の式（５）のようになる。
Ｆ３＝ｋ２×Ｘ３・・・（５）

引っ張りバネ１３３は、固形潤滑剤１２０が左右均等に押圧された状態（以下、「均等押圧状態」とする。）を維持するために、上記式（３）〜（５）から、ＦＭ１＝ＦＭ２、Ｆ３≦ＦＭ１およびＦ３≦ＦＭ２の関係を満たすような付勢力になるように設定される。また、保持部材１３２および支持面Ｂ１と間に働く摩擦力ＦＭ１，ＦＭ２は、引っ張りバネ１３３の設定との関係で適宜調節可能である。

なお、圧縮バネ１３１と固形潤滑剤１２０との間には、図示しない板金等の潤滑剤支持部が設けられている。保持部材１３２が移動する際に、潤滑剤支持部と圧縮バネ１３１との間には、摩擦力が働くが、第１摩擦力ＦＭ１および第２摩擦力ＦＭ２と比べて無視できる程度に当該摩擦力を設定すると良い。

次に、本実施の形態における動作例について説明する。図５Ａは、固形潤滑剤１２０の傾きが発生した状態を示す図であり、図５Ｂは、固形潤滑剤１２０の傾きが矯正された状態を示す図である。

図５Ａに示すように、ブラシローラー１１０が撓んで、例えばブラシローラー１１０が固形潤滑剤１２０を押圧する位置が、固形潤滑剤１２０の左右方向の中心よりも左側にずれた位置Ｃとなった場合、固形潤滑剤１２０は、左端部側が下側に位置し、右端部側が上側に位置するように傾く。

このとき、右側の圧縮バネ１３１の長さＸ２は、上側に伸びて均等押圧状態のときよりも長くなる。圧縮バネ１３１は、長さが長くなると、それに反比例してばね定数ｋ１が小さくなるので、第２押圧力Ｆ２が均等押圧状態のときよりも小さくなる。すなわち、第２押圧力Ｆ２と同じ大きさである第４押圧力Ｎ２が均等押圧状態のときより小さくなるので、第２摩擦力ＦＭ２も小さくなる。

一方、左側の圧縮バネ１３１には、支点が位置Ｃにずれたこと及び固形潤滑剤１２０が傾いたことの関係から、てこの原理により、下側に押し付けられるモーメント力Ｍが発生する。モーメント力Ｍは、左側の圧縮バネ１３１の作用点Ａ１から位置Ｃまでの距離をＬ１とし、右側の圧縮バネ１３１の作用点Ａ２から位置Ｃまでの距離をＬ２としたとき、以下の式（６）のようになる。
Ｍ＝Ｆ２×Ｌ２／Ｌ１・・・（６）

左側の圧縮バネ１３１の長さＸ１は、均等押圧状態のときよりも短くなるが、このときの第１押圧力Ｆ１は、モーメント力Ｍとの関係から、以下の式（７）のようになる。
Ｆ１＝ｋ１×Ｘ１−Ｍ・・・（７）

圧縮バネ１３１は、長さが短くなる、つまり、押し縮められると、それに反比例してばね定数ｋ１が大きくなる。第１押圧力Ｆ１は、モーメント力Ｍが差し引かれても、ばね定数ｋ１が大きくなることにより、均等押圧状態のときよりも大きくなる。すなわち、第１押圧力Ｆ１と同じ大きさである第３押圧力Ｎ１が均等押圧状態のときよりも大きくなるので、第１摩擦力ＦＭ１も大きくなる。

このように固形潤滑剤１２０が傾くことにより、第１摩擦力ＦＭ１および第２摩擦力ＦＭ２が変動するので、左右の保持部材１３２および引っ張りバネ１３３における釣り合いがとれなくなる。

具体的には、第１摩擦力ＦＭ１が付勢力Ｆ３よりも大きくなり、第２摩擦力ＦＭ２が付勢力Ｆ３よりも小さくなる。そのため、引っ張りバネ１３３により、右側の保持部材１３２が引っ張られて左側に移動する。固形潤滑剤１２０は、左に行くほど下に位置するように傾いているので、右側の保持部材１３２は、左側に移動することにより徐々に押し縮められていく。

このとき、右側の圧縮バネ１３１にも、下側に押し付けようとするモーメント力が発生する。そして、図５Ｂに示すように、右側の保持部材１３２が、作用点Ａ１から位置Ｃまでの距離Ｌ１と、作用点Ａ２から位置Ｃまでの距離Ｌ２とが等しくなる箇所まで移動すると、右側の圧縮バネ１３１のモーメント力が左側のモーメント力Ｍと同じとなり、固形潤滑剤１２０が均等押圧状態となる。

一方、右側の保持部材１３２が左側に移動するにつれ、右側の圧縮バネ１３１が押し縮められることで、第２押圧力Ｆ２が大きくなるのに伴い、第２摩擦力ＦＭ２も大きくなる。そして、固形潤滑剤１２０が均等押圧状態となる箇所で、第１摩擦力ＦＭ１と第２摩擦力ＦＭ２とが等しくなり、かつ、第１摩擦力ＦＭ１および第２摩擦力ＦＭ２が付勢力Ｆ３以上となる。つまり、左右の保持部材１３２および引っ張りバネ１３３における釣り合いが取れるので、右側の保持部材１３２が停止する。

このように、ブラシローラー１１０の撓みの頂点が固形潤滑剤１２０の中心からずれて、固形潤滑剤１２０が傾いても、圧縮バネ１３１、保持部材１３２および引っ張りバネ１３３の作用により、固形潤滑剤１２０を均等押圧状態にすることができる。

すなわち、本実施の形態では、固形潤滑剤１２０が傾くのを抑制することができるので、ブラシローラー１１０による固形潤滑剤１２０の削れ量を左右方向において均一にすることができ、固形潤滑剤１２０を寿命まで使用することができる。

なお、上記実施の形態では、付勢部材として引っ張りバネを例示したが、本発明はこれに限定されず、図６に示すように、圧縮バネ１３４であっても良い。

この構成における支持部材Ｂは、各保持部材１３２を左右方向外側から挟む位置における支持面Ｂ１から突出する突出壁Ｂ２を有している。圧縮バネ１３４は、突出壁Ｂ２と、保持部材１３２との間に１つずつ設けられている。圧縮バネ１３４は、押圧する側の保持部材１３２を押圧しない側の保持部材１３２に近づくように、押圧する側の保持部材１３２を付勢する。

この構成においても、圧縮バネ１３４の付勢力を上記実施の形態と同様の関係を満たす量に設定することで、固形潤滑剤１２０が傾くのを抑制することができる。

また、上記実施の形態では、保持部材１３２の底壁が支持部材Ｂの支持面Ｂ１をスライド移動していたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図７に示すように、底壁とは別の部位がスライドするように構成しても良い。

この構成における保持部材１３２は、保持部材１３２を形成する図示左右両側の側壁から突出する突出部１３２Ａを有している。そして、当該保持部材１３２を支持する支持部材１３５には、保持部材１３２の左右の側壁が入る程度の幅に形成された第１溝１３５Ａと、第１溝１３５Ａを形成する左右の側壁１３５Ｂから凹んで形成される第２溝１３５Ｃとが形成されている。

第２溝１３５Ｃを形成する下側の側面が、突出部１３２Ａを支持する支持面Ｃ１となっている。また、第１溝１３５Ａは、突出部１３２Ａが支持面Ｃ１に支持された状態で、保持部材１３２の底壁が、第１溝１３５Ａを形成する底面に届かない程度の深さに形成されている。

このような構成によれば、突出部１３２Ａが支持面Ｃ１上をスライドすることで、保持部材１３２が移動する。ところで、支持面Ｃ１は、第１溝１３５Ａを形成する側壁１３５Ｂ内に位置するので、固形潤滑剤１２０と対面していない。

上記実施の形態のように、保持部材１３２の底壁が直接支持面Ｂ１上をスライドする構成だと、底壁がスライドする部分に、固形潤滑剤１２０が削れて落下してきた場合、支持面と保持部材１３２に働く摩擦力が変動してしまう。

しかし、図７の構成では、固形潤滑剤１２０が削れて、第１溝１３５Ａの底面上に落下してきても、支持面Ｃ１が固形潤滑剤１２０と対面していないので、保持部材１３２と支持面Ｃ１に働く摩擦力に影響を与えない。そのため、付勢部材の付勢力と摩擦力の関係におけるバランスを維持することができる。

また、上記実施の形態では、付勢部材を有する構成であったが、本発明はこれに限定されず、付勢部材を有しない構成であっても良い。図８Ａは、駆動源１４０を有する押圧機構１３０の斜視図であり、図８Ｂは、図８Ａにおける保持部材１３２を任意の位置で切った断面図である。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、この構成における押圧機構１３０は、駆動源１４０と、検知部１５０とを有している。

図８Ａに示すように、駆動源１４０は、例えばＤＣモーターであり、保持部材１３２の移動方向において、２つの保持部材１３２を挟む位置に１つずつ設けられている。駆動源１４０は、保持部材１３２の移動方向に延び、螺旋状に溝が切られた回転軸１４１を有している。

回転軸１４１は、２つの保持部材１３２のうち近い側に位置する保持部材１３２の側壁に形成された第１孔１３２Ｂと係合している。また、回転軸１４１は、さらに延びて、２つの保持部材１３２のうち離れた側に位置する保持部材１３２の側壁に形成された第２孔１３２Ｃを貫通している。回転軸１３２は、第２孔１３２Ｃとは係合していないので、回転することで、近い側に位置する保持部材１３２のみを移動させるようになっている。

図８Ｂに示すように、検知部１５０は、例えばひずみゲージであり、圧縮バネ１３１の圧縮量等を検知することで、固形潤滑剤１２０の傾き量を検知する。そして、制御部９０の制御の下、検知部１５０が検知した傾き量に応じて、保持部材１３２の移動量が決定される。

このような構成によれば、制御部９０が決定した移動量に応じて駆動源１４０が制御され、保持部材１３２が移動する。これにより、固形潤滑剤１２０の傾きを矯正することができる。

また、この構成では、駆動源１４０における回転軸１４１の回転を逆向きにすることで、保持部材１３２の位置を戻すことができるので、各保持部材１３２の適切な位置に調整しやすくすることができる。

また、上記実施の形態では、ブラシローラー１１０の芯金１１１の径が軸方向において同じであったが（図４参照）、図９に示すように、芯金１１１の径を軸方向において異ならせても良い。

この構成における芯金１１１は、軸方向における中央に位置する小径部１１１Ａと、小径部１１１Ａの軸方向の両側に位置する大径部１１１Ｂとを有している。小径部１１１Ａは、大径部１１１Ｂよりも外径が小さく、軸方向の長さが大径部１１１Ｂより短くなっている。

このような構成によれば、ブラシローラー１１０が撓んだ際に、小径部１１１Ａの方が大径部１１１Ｂよりも撓みが大きくなるので、撓みの頂点を小径部１１１Ａの領域である小径領域内に位置させることができる。そのため、固形潤滑剤１２０の傾きを小さくすることができるので、軸方向において固形潤滑剤１２０の削れ量に差が生じるのを抑制することができる。

そして、小径部１１１Ａの軸方向の長さが、大径部１１１Ｂの軸方向の長さより短いので、保持部材１３２の移動範囲を大径部１１１Ｂの領域である大径領域内に特定させることができる。そのため、保持部材１３２の移動範囲が適度な範囲になるので、保持部材１３２が移動しすぎてしまうのを抑制できるとともに、固形潤滑剤１２０の傾きがある程度大きくなった場合にも、固形潤滑剤１２０の傾きを矯正しやすくすることができる。

また、上記実施の形態では、固形潤滑剤１２０が直方体状に形成されていたが、本発明はこれに限定されず、図１０に示すように、直方体状でなくても良い。

この構成における固形潤滑剤１２０は、軸方向の中央部１２１の厚みが両端部１２２の厚みよりも大きくなっている。

このような構成によれば、ブラシローラー１１０の撓みの頂点が固形潤滑剤１２０の中心からずれても、厚みの大きい中央部１２１から固形潤滑剤１２０が削られていく。そのため、撓みの頂点が中心からずれた際に、両端部１２２側から削られてしまうのを抑制することができるので、両端部１２２における削れ量に差が生じてしまうのを抑制することができる。

また、上記実施の形態のように付勢部材を用いて保持部材１３２を移動させる構成の場合、保持部材１３２が移動してしまうと、保持部材１３２を元の位置に戻すことができなかったが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１１に示すように、保持部材１３２を元の位置に戻すための移動機構１６０を有する構成であっても良い。

移動機構１６０は、保持部材１３２に繋がれたワイヤー１６１と、ワイヤー１６１を巻き取る巻き取り部１６２とを有している。巻き取り部１６２は、ワイヤー１６１を巻き取ることで、保持部材１３２を軸方向の外側（矢印の方向）に移動させる。

このような構成によれば、固形潤滑剤１２０の傾きに応じて保持部材１３２が移動しても、保持部材１３２を元の位置に戻すことができる。そのため、保持部材１３２が移動した後に、当該保持部材１３２よりも外側に、ブラシローラー１１０の撓みの頂点が位置するような場合でも、保持部材１３２の位置を戻して、再度固形潤滑剤１２０の傾きを矯正することができる。

また、上記実施の形態では、押圧部材として圧縮バネ１３１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばスポンジ等のような部材を押圧部材として採用しても良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明は、画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムに適用できる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。

１ 画像形成装置
１００ 潤滑剤塗布装置
１１０ ブラシローラー
１２０ 固形潤滑剤
１３１ 圧縮バネ
１３２ 保持部材
１３３ 引っ張りバネ
Ｂ 支持部材

Claims (14)

1. 固形潤滑剤と、
   前記固形潤滑剤および像担持体に当接して、前記固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシローラーと、
   前記ブラシローラーの軸方向にスライド移動可能に配置され、前記固形潤滑剤を前記ブラシローラーに向けて押圧する２つの押圧部材と、
   を備える潤滑剤塗布装置。
2. 前記２つの押圧部材の各押圧位置の、前記軸方向における中央位置は、前記２つの押圧部材のスライド移動に応じて、前記軸方向に移動する、
   請求項１に記載の潤滑剤塗布装置。
3. 前記２つの押圧部材をそれぞれ保持する２つの保持部材と、
   前記２つの保持部材を支持する支持面を有する支持部材と、
   前記支持面と前記２つの保持部材との間に働く摩擦力に基づいて、前記２つの保持部材を付勢する付勢部材と、
   を備える、
   請求項１または請求項２に記載の潤滑剤塗布装置。
4. 前記付勢部材は、前記支持面と前記２つの保持部材との間に働く摩擦力が互いに等しくなるような付勢力であって、当該摩擦力以下となるような付勢力に設定される、
   請求項３に記載の潤滑剤塗布装置。
5. 前記支持面は、前記固形潤滑剤と対面しないように構成されている、
   請求項３または請求項４に記載の潤滑剤塗布装置。
6. 前記付勢部材は、前記２つの保持部材を、互いに近づくように付勢する引っ張りバネである、
   請求項３〜５の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
7. 前記付勢部材は、前記２つの保持部材の一方が、他方に近づくように前記一方を付勢する圧縮バネである、
   請求項３〜５の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
8. 前記２つの保持部材が互いに離れる方向に、前記各保持部材を移動させる移動機構を備える、
   請求項６または請求項７に記載の潤滑剤塗布装置。
9. 前記２つの押圧部材のそれぞれを前記軸方向に移動させる２つの駆動源を備える、
   請求項１に記載の潤滑剤塗布装置。
10. 前記固形潤滑剤の傾き量を検知する検知部と、
    前記検知部が検知した前記傾き量に応じて前記２つの押圧部材の移動量を決定する制御部と、
    を備える、
    請求項９に記載の潤滑剤塗布装置。
11. 前記ブラシローラーは、前記軸方向における中央に位置する小径部と、前記小径部の前記軸方向の両側に位置し、前記小径部よりも外径が大きい大径部とからなる芯金を有する、
    請求項１〜１０の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
12. 前記小径部の前記軸方向の長さは、前記大径部の前記軸方向の長さよりも短い、
    請求項１１に記載の潤滑剤塗布装置。
13. 前記固形潤滑剤は、前記軸方向の中央部の厚さが、前記中央部の前記軸方向の両側に位置する両端部の厚さよりも厚い、
    請求項１〜１２の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
14. 固形潤滑剤と、
    前記固形潤滑剤および像担持体に当接して、前記固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシローラーと、
    前記ブラシローラーの軸方向にスライド移動可能に配置され、前記固形潤滑剤を前記ブラシローラーに向けて押圧する２つの押圧部材と、
    を備える画像形成装置。

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