JP6760006B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式による画像形成装置において、像担持体上の未転写トナーや転写残トナー等の残留トナーを除去するための手段として、例えば、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを像担持体の表面に当接し、これにより像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング方式のクリーニング装置が知られている。

近年、電子写真方式による画像形成装置においては、高画質化の観点からトナー粒子の小粒径化の要請があり、トナー粒子の小粒径化に伴ってトナー粒子と像担持体との付着力が大きくなるために、像担持体上の残留トナーの除去が困難になっている。特に、いわゆる重合トナーを用いた場合には、トナー粒子の形状が球形に近いものとなるため、トナー粒子が像担持体上で転がりクリーニングブレードを通りぬける、いわゆる「スリヌケ」と呼ばれるクリーニング不良が発生しやすくなり、像担持体上の残留トナーの除去が一層困難になる、という問題がある。さらに、ブレードをすり抜けたトナーを核としてトナーの凝集物が像担持体上に形成され、ベタ画像印字部に粒状の白抜け（粒状ノイズ）が発生する場合もある。

このような「スリヌケ」や「粒状ノイズ」といった品質問題に対応するために現状では像担持体上に滑剤を供給し、トナー粒子と像担持体との付着力を低下させた状態でクリーニングを行っている。像担持体上に滑剤を供給する方法としては、滑剤を棒状に固めた固形滑剤にブラシを当接しブラシで滑剤を掻き取り、像担持体表面に供給する滑剤塗布方式がある。

幅広サイズの画像形成に対応した画像形成装置の滑剤塗布機構においては、固形滑剤が像担持体の軸方向に複数個配置されているものが知られており、複数の固形滑剤は像担持体の軸方向に滑剤重なり部を有している（例えば、特許文献１）。

ところが、特許文献１に記載の滑剤塗布機構においては、滑剤重なり部での滑剤塗布量が増加し、塗布ムラによるスジが発生してしまう。
このような問題に対処するため、特許文献２には、像担持体の回転方向に複数の固形滑剤が画像形成装置において、滑剤重なり部におけるブラシの径を、他の部分における径よりも小さくすることで、滑剤重なり部においてブラシへ付着する滑剤量を低減し、塗布ムラを抑制する技術が開示されている。

特開２００７−２７９１５９号公報 特開２００８−４０３４６号公報

しかしながら、特許文献２に記載の滑剤塗布機構では、滑剤重なり部とそれ以外の箇所で像担持体とブラシとの間の食い込み量に差が生じる。従って、耐久によってブラシが小径化すると、滑剤重なり部ではない部分の小径化がより顕著になる。これによって、ブラシの径の差が小さくなることから、滑剤重なり部での塗布過多によるスジが目立つようになる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、幅広サイズの画像形成に対応した滑剤塗布機構において、像担持体に滑剤を均一に塗布可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側且つ前記現像手段の上流側に配置され、前記像担持体に滑剤を供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段は、
前記像担持体に当接し、前記像担持体の回転軸方向に沿って複数配置され、前記像担持体の回転軸と平行な回転軸を有する塗布ブラシと、
前記塗布ブラシに当接し、前記像担持体の回転軸方向に沿って複数配置された固形滑剤と、を含み、
前記固形滑剤は、前記像担持体の回転軸方向に直交する方向に互いに重なり合った一つ以上の滑剤重なり部を有し、
前記塗布ブラシは、少なくとも前記滑剤重なり部に当接する領域に、前記像担持体の回転軸方向に直交する方向に互いに重なり合った一つ以上のブラシ重なり部を有し、
前記ブラシ重なり部においては、重なり合う二つの前記塗布ブラシの回転中心を結んだ距離が、当該重なり合う二つの前記塗布ブラシのそれぞれの半径を足した長さよりも短くなるように配置されている
ことを特徴とする。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記塗布ブラシは、全て同一方向に回転することを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記転写手段の下流側に配置され、前記像担持体に付着したトナーを、前記像担持体に接触して清掃除去する清掃手段を備え、
前記供給手段は、前記像担持体の回転方向において、前記清掃手段の下流側に配置され、
前記塗布ブラシは、前記像担持体の回転方向に対して反対方向に回転することを特徴とする。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記転写手段の下流側に配置され、前記像担持体に付着したトナーを、前記像担持体に接触して清掃除去する清掃手段を備え、
前記供給手段は、前記像担持体の回転方向において、前記清掃手段の上流側に配置され、
前記塗布ブラシは、前記像担持体の回転方向に対して同一方向に回転することを特徴とする。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記ブラシ重なり部は、第１の塗布ブラシと、前記像担持体の回転方向において前記第１の塗布ブラシの下流に配置された第２の塗布ブラシと、を有し、
前記滑剤重なり部は、前記第１の塗布ブラシに当接する第１の固形滑剤と、前記第２の塗布ブラシに当接する第２の固形滑剤と、を有し、
前記第２の固形滑剤の端部は、前記ブラシ重なり部における前記第２の塗布ブラシの端部と一致するように配置されることを特徴とする。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置において、
前記ブラシ重なり部は、第１の塗布ブラシと、前記像担持体の回転方向において前記第１の塗布ブラシの下流に配置された第２の塗布ブラシと、を有し、
前記滑剤重なり部は、前記第１の塗布ブラシに当接する第１の固形滑剤と、前記第２の塗布ブラシに当接する第２の固形滑剤と、を有し、
前記第１の固形滑剤の端部は、前記ブラシ重なり部における前記第１の塗布ブラシの端部と一致するように配置されることを特徴とする。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記塗布ブラシの回転速度を、印刷条件に応じて制御する制御手段を備えることを特徴とする。

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項７に記載の画像形成装置において、
前記供給手段近傍の温度を検出する温度検出手段と、
前記供給手段近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した温度、前記湿度検出手段が検出した湿度、前記塗布ブラシの使用量のうち少なくとも一つに基づいて、前記塗布ブラシの回転速度を制御することを特徴とする。

本発明によれば、幅広サイズの画像形成に対応した滑剤塗布機構において、像担持体に滑剤を均一に塗布可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明を適用した実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 画像形成部の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る滑剤塗布機構の配置を示す図である。 第１実施形態に係る滑剤塗布機構が行う滑剤塗布動作を示す図である。 第２実施形態に係る滑剤塗布機構の配置を示す図である。 第２実施形態に係る滑剤塗布機構が行う滑剤塗布動作を示す図である。 第３実施形態に係る滑剤塗布機構の配置を示す図である。 第３実施形態に係る滑剤塗布機構が行う滑剤塗布動作を示す図である。 第４実施形態に係る滑剤塗布機構の配置を示す図である。 第４実施形態に係る滑剤塗布機構が行う滑剤塗布動作を示す図である。 本発明における滑剤塗布ブラシの速度補正係数について説明する図である。 本発明の効果を示した図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の画像形成装置に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。

図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
図１及び図２に示すように、画像形成装置１は自動原稿搬送部２と、スキャナー部３と、画像形成部４と、給紙部５と、記憶部６と、操作表示部７と、制御部１０と、を備えて構成されている。

自動原稿搬送部２は、原稿Ｄを載置する載置トレイ、原稿Ｄを搬送する機構及び搬送ローラー等を備えて構成され、原稿Ｄを所定の搬送路に搬送する。
スキャナー部３は、光源や反射鏡等の光学系を備えて構成され、所定の搬送路を搬送された原稿Ｄ又はプラテンガラスに載置された原稿Ｄに光源を照射し、反射光を受光する。また、スキャナー部３は、受光した反射光を電気信号に変換して制御部１０に出力する。

画像形成部４は、イエロー作像部Ｙと、マゼンタ作像部Ｍと、シアン作像部Ｃと、ブラック作像部Ｋと、定着装置Ｆと、を備えて構成されている。

各作像部は、図３に示すように、図中Ａ方向に回転駆動されるドラム状の感光体ドラム４１（像担持体）と、この感光体ドラム４１の表面を一様に帯電させる帯電装置４２と、この帯電装置４２により帯電された感光体ドラム４１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置４３と、この露光装置４３により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて可視像化する現像装置４４（現像手段）と、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写装置４５（転写手段）と、転写領域を通過した感光体ドラム４１上のトナーを除去するクリーニング装置４６（清掃手段）と、感光体ドラム４１の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布機構４７（供給手段）と、を備え、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を図中Ｂ方向に移動する中間転写ベルト４５１に１次転写する。
中間転写ベルト４５１に転写されたトナー画像は、２次転写ローラー４８によって記録材に転写され、その後定着装置Ｆに搬送され、記録材上に定着される。

感光体ドラム４１は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなり、感光層を構成する樹脂として、例えばポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。

帯電装置４２としては帯電ローラーを用い感光体ドラム４１を一定の電位に帯電する。なお、帯電ローラーの方が感光体ドラム４１を均一に一定の電位に帯電させることができる点で好ましいが、帯電装置４２にはコロトロン帯電器、スコロトロン帯電器などを用いることも可能である。
帯電装置４２による帯電後、レーザー等の露光装置４３により感光体ドラム４１の表面には静電潜像が形成される。

現像装置４４は、感光体ドラム４１と現像領域を介して対向するよう配置された現像スリーブ４４１を備えている。この現像スリーブ４４１には、例えば、帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、これにより、露光装置４３によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。
現像装置４４により感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト４５１との間で形成される転写装置４５に運ばれる。転写装置４５では、転写ローラー４５２にトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム４１上のトナー画像は中間転写ベルト４５１上に転写される。

転写装置４５で中間転写ベルト４５１上に転写されずに感光体ドラム４１上に残ったトナーはクリーニング装置４６に搬送され、クリーニング装置４６により回収される。クリーニング装置４６により表面のトナーが回収された感光体ドラム４１は再び帯電装置４２により帯電され、次の静電潜像が形成されトナー画像を形成することを繰り返す。
クリーニング装置４６としては弾性体よりなる平板状のクリーニングブレードを感光体ドラム４１に当接するブレードクリーニング方式が一般的に用いられる。

感光体ドラム４１の回転方向Ａにおいて、クリーニング装置４６の下流側には、感光体ドラム４１に滑剤を塗布するための滑剤塗布機構４７が設置されている。滑剤塗布機構４７は、感光体ドラム４１の軸方向に複数配置され、少なくとも滑剤塗布ブラシ４７１（塗布ブラシ）と固形滑剤４７２と、を備える。
滑剤塗布ブラシ４７１は固形滑剤４７２と感光体ドラム４１の両方に当接するように設置され、感光体ドラム４１の回転軸と平行な回転軸を有し、Ｃの方向に回転しながら固形滑剤４７２から削り出した滑剤粒子を感光体ドラム４１に供給する。その際、当接圧によって滑剤粒子を感光体ドラム４１上に延展塗布する役割も担っている。
なお、図３においては滑剤塗布ブラシ４７１の回転方向Ｃを感光体ドラム４１表面の回転方向に対して反対方向（カウンタ方向）としているが、同一方向（ウィズ方向）とすることも可能である。

固形滑剤４７２の材料としては、感光体ドラム４１表面に塗布可能でその表面エネルギーを低下させてトナーと感光体ドラム４１の付着力を低減できる材料を選択する。例として脂肪酸金属塩、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることもできる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、とくに、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。上記の材料を溶融して成形する、若しくは上記材料の粒子を圧縮成型することで、滑剤塗布ブラシ４７１で削り出すことが可能な形状に整え、固形滑剤４７２として使用する。本実施形態においては、固形滑剤４７２してステアリン酸亜鉛を使用するものとする。

滑剤塗布ブラシ４７１の感光体ドラム４１の回転方向Ａの下流側には、滑剤固定化部材４７３が設けられている。滑剤固定化部材４７３は滑剤塗布ブラシ４７１によって感光体ドラム４１上へ供給された滑剤をさらに感光体ドラム４１上に延展塗布するとともに過剰な滑剤粒子を排除する目的で設置される。滑剤固定化部材４７３の材質としてはクリーニング装置４６と同様に、弾性体よりなる平板状のブレードが代表的である。

画像形成部４の近傍には、画像形成部４の周辺の温度及び湿度をそれぞれ検出可能な、温度検出装置Ｔ及び湿度検出装置Ｈが配置されている。

給紙部５は、複数の給紙トレイ５１〜５３を備えて構成され、各給紙トレイ５１〜５３に種類の異なる複数の用紙Ｐを収容する。給紙部５は、所定の搬送路により収容される用紙Ｐを画像形成部４に給紙する。

記憶部６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、半導体メモリなどにより構成され、プログラムデータや各種設定データ等のデータを制御部１０から読み書き可能に記憶する。また、後述する印刷条件に応じた滑剤塗布ブラシ４７１の回転速度の速度補正係数等を記憶する。

操作表示部７は、例えば、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で構成され、表示部７１及び操作部７２を有する。
表示部７１は、制御部１０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、各機能の動作状況等の表示を行う。また、ユーザーによるタッチ操作を受け付けて、操作信号を制御部１０に出力する。
操作部７２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１０に出力する。ユーザーは、操作表示部７を操作して、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定及び用紙設定等の画像形成に関する設定、用紙搬送指示、並びに装置の停止操作などを行うことができる。

制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成され、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＲＡＭに展開し、展開された各種プログラムと協働して、自動原稿搬送部２、スキャナー部３、画像形成部４、給紙部５、記憶部６、操作表示部７等の画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する（図２参照）。例えば、制御部１０は、スキャナー部３からの電気信号を入力して各種画像処理を行い、画像処理により生成されたＹＭＣＫ各色の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを画像形成部４に出力する。また、制御部１０は、画像形成部４の動作を制御して記録材に画像を形成する。

次に、図４及び図５を用いて、第１実施形態における滑剤塗布量制御動作について説明する。
図４は滑剤塗布機構４７を、感光体ドラム４１表面側から眺めた図である。図４に示すように、本実施形態においては、感光体ドラム４１の回転方向に対して上流側に滑剤塗布ブラシ４７１としての第１ブラシ４７１ａ（第１の塗布ブラシ）を、第１ブラシ４７１ａよりも下流側に滑剤塗布ブラシ４７１としての第２ブラシ４７１ｂ（第２の塗布ブラシ）が配置されている。また、第１ブラシ４７１ａには固形滑剤４７２としての第１の固形滑剤４７２ａが、第２ブラシ４７１ｂには固形滑剤４７２としての第２の固形滑剤４７２ｂがそれぞれ当接されている。

第１の固形滑剤４７２ａ及び第２の固形滑剤４７２ｂは、感光体ドラム４１の回転軸方向に直交する方向に重なり合った滑剤重なり部４７２ｃを有するように配置されている。本実施形態においては、第１の固形滑剤４７２ａ及び第２の固形滑剤４７２ｂによって、画像形成領域の全域をカバーする。
第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂは、感光体ドラム４１の回転軸方向に直交する方向に重なり合ったブラシ重なり部４７１ｃを有するように配置され、少なくとも滑剤重なり部４７２ｃに当接するように配置されている。さらに、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第２ブラシ４７１ｂの端部は第２の固形滑剤４７２ｂの端部と一致するように配置されている。

図５は、ブラシ重なり部４７１ｃを、感光体４１及び滑剤塗布ブラシ４７１の回転軸方向から眺めた図である。本実施形態においては、第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂの回転方向Ｃは、感光体ドラム４１の回転方向Ａに対して反対方向（カウンタ方向）であり、例えば、第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂは１５０ｍｍ／ｓ、感光体ドラム４１は３００ｍｍ／ｓの周速度で回転している。

第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂは、例えば、芯金の外周上に直毛のアクリル繊維からなるブラシ毛を有する。第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂは、感光体ドラム４１表面から第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂのそれぞれの回転中心への距離が、第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂの半径よりも小さくなるように配置されているため、ブラシ毛の先端が感光体ドラム４１の表面に接触しながら回転し、ブラシ毛に付着した滑剤を感光体ドラム４１の表面に塗布することができる。
また、第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂの回転中心を結んだ距離は、第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂの半径を足した長さよりも小さくなるように配置されているため、第１ブラシ４７１ａと第２ブラシ４７１ｂのブラシ毛は、滑剤重なり部４７２ｃにおいて互いに重なり合うように配置されている。

図５に示すように、第１ブラシ４７１ａは、第１の固形滑剤４７２ａから滑剤を掻き取りながら回転するが、第１の固形滑剤４７２ａの下流において第２ブラシ４７１ｂと接触した際に、第２ブラシ４７１ｂへと滑剤が移行する。これは、当該接触部においては、第１ブラシ４７１ａと第２ブラシ４７１ｂの進行方向が逆方向になることによって、両者のブラシ毛が強く接触するためである。
その結果、第１ブラシ４７１ａ上には滑剤がほとんど存在しなくなるため、第１ブラシ４７１ａによる感光体ドラム４１表面への滑剤塗布は低減される。
一方、第２ブラシ４７１ｂは第２の固形滑剤４７２ｂから滑剤を掻き取り、回転しながら感光体ドラム４１と接触し、ブラシ毛に付着した滑剤を感光体ドラム４１の表面に塗布する。

従って、第１実施形態に係る滑剤塗布機構４７においては、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第１ブラシ４７１ａ上の滑剤を第２ブラシ４７１ｂが掻き取るため、第１ブラシ４７１ａによる滑剤塗布が低減され、実質的に第２ブラシ４７１ｂのみで滑剤を塗布することとなるため、滑剤重なり部４７２ｃにおける塗布量過多を抑制することができる。

なお、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第２ブラシ４７１ｂの端部と第２の固形滑剤４７２ｂの端部とを一致させ、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて必ず第２ブラシ４７１ｂが第２の固形滑剤４７２ｂと接触するように配置している。これは、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて第２ブラシ４７１ｂが第２の固形滑剤４７２ｂに接触しない領域が存在すると、当該領域では第２ブラシ４７１ｂによって滑剤が塗布されず、滑剤量が不足するためである。

［第２実施形態］
次に、図６及び図７を用いて、第２実施形態における滑剤塗布量制御動作について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の記号を付してその詳細な説明を省略する。

図６は、滑剤塗布機構４７を、感光体ドラム４１表面側から眺めた図であり、図７は、ブラシ重なり部４７１ｃを、感光体４１及び滑剤塗布ブラシ４７１の軸方向から眺めた図である。
第２実施形態における滑剤塗布機構４７は、第１実施形態と同様にクリーニング装置４６の下流に配置されているが、図７に示すように、回転方向Ｃは第１ブラシ４７１ａ、第２ブラシ４７１ｂともに感光体ドラム４１の回転方向Ａと同一方向（ウィズ方向）であり、例えば、周速度４５０ｍｍ／ｓで回転している。また、図６に示すように、第２実施形態においては、ブラシ同士が重なり合ったブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第１ブラシ４７１ａ（第１の塗布ブラシ）の端部と第１の固形滑剤４７２ａの端部が一致するように配置されている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図７に示すように、第１ブラシ４７１ａは回転しながら第１の固形滑剤４７２ａから滑剤を掻き取り、感光体ドラム４１表面上に滑剤を塗布する。一方、第２ブラシ４７１ｂは回転しながら第２の固形滑剤４７２ｂから滑剤を掻き取るが、第１ブラシ４７１ａとの接触部において、ブラシ毛上の滑剤が第１ブラシ４７１ａへと移行する。これは、当該接触部においては、第１ブラシ４７１ａと第２ブラシ４７１ｂは互いに逆方向に進行しているため、両者のブラシ毛が強く接触するためである。
その結果、第２ブラシ４７１ｂ上にはほとんど滑剤が存在しなくなり、第２ブラシ４７１ｂによる滑剤塗布が低減されるうえ、第２ブラシ４７１ｂは、第１ブラシ４７１ａが感光体ドラム４１上に塗布した滑剤を掻き取りながら回転する。

従って、第２実施形態に係る滑剤塗布機構４７においては、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第１ブラシ４７１ａが第２ブラシ４７１ｂ上の滑剤を掻き取るため、実質的に第１ブラシ４７１ａのみで滑剤を塗布することとなり、滑剤重なり部４７２ｃにおける塗布過多を抑制することができる。

なお、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第１ブラシ４７１ａの端部と第１の固形滑剤４７２ａの端部とを一致させ、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて必ず第１ブラシ４７１ａが第１の固形滑剤４７２ａと接触するように配置している。これは、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて第１ブラシ４７１ａが第１の固形滑剤４７２ａに接触しない領域が存在すると、当該領域では第１ブラシ４７１ａによって滑剤が塗布されず、滑剤量が不足するためである。

［第３実施形態］
次に、図８及び図９を用いて、第３実施形態における滑剤塗布量制御動作について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の記号を付してその詳細な説明を省略する。

図８は、滑剤塗布機構４７を感光体ドラム４１表面側から眺めた図であり、図９は、ブラシ重なり部４７１ｃを、感光体４１及び滑剤塗布ブラシ４７１の軸方向から眺めた図である。
第３実施形態における滑剤塗布機構４７は、第１実施形態及び第２実施形態における滑剤塗布機構４７と比べ、クリーニング装置４６の上流に配置される点が異なる。この場合、第１ブラシ４７１ａは感光体ドラム４１上のトナーを掻き取りながら回転する。
第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂの回転方向Ｃは、感光体ドラム４１の回転方向Ａに対して反対方向であり、例えば、周速度１５０ｍｍ／ｓで回転している。また、第３実施形態においては、ブラシ同士が重なり合ったブラシ重なり部４７１ｃにおいては、第２ブラシ４７１ｂ（第２の塗布ブラシ）の端部と第２の固形滑剤４７２ｂの端部が一致するように配置されている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図９に示すように、第１ブラシ４７１ａは第１の固形滑剤４７２ａから滑剤を掻き取りながら回転するが、第２ブラシ４７１ｂとの接触部において、第１ブラシ４７１ａ上の滑剤は第２ブラシ４７１ｂへと移行する。これは、当該接触部においては、第１ブラシ４７１ａと第２ブラシ４７１ｂは互いに逆方向に進行しているため、両者のブラシ毛が強く接触するためである。
その結果、第１ブラシ４７１ａ上には滑剤がほとんど存在しなくなるため、第１ブラシ４７１ａによる感光体ドラム４１表面への滑剤塗布は低減される。
一方、第２ブラシ４７１ｂは回転しながら感光体ドラム４１と接触し、ブラシ毛に付着した滑剤を感光体ドラム４１の表面に塗布する。

従って、第３実施形態に係る滑剤塗布機構４７においては、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第１ブラシ４７１ａ上の滑剤を第２ブラシ４７１ｂが掻き取るため、第１ブラシ４７１ａによる滑剤塗布が低減され、実質的に第２ブラシ４７１ｂのみで滑剤を塗布することとなるため、滑剤重なり部４７２ｃにおける塗布量過多を抑制することができる。

なお、第１実施形態と同様に、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第２ブラシ４７１ｂの端部と第２の固形滑剤４７２ｂの端部とを一致させ、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて必ず第２ブラシ４７１ｂが第２の固形滑剤４７２ｂと接触するように配置している。これは、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて第２ブラシ４７１ｂが第２の固形滑剤４７２ｂに接触しない領域が存在すると、当該領域では第２ブラシ４７１ｂによって滑剤が塗布されず、滑剤量が不足するためである。

［第４実施形態］
次に、図１０及び図１１を用いて、第４実施形態における滑剤塗布量制御動作について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の記号を付してその詳細な説明を省略する。

図１０は、滑剤塗布機構４７を感光体ドラム４１表面側から眺めた図であり、図１１は、ブラシ重なり部４７１ｃを、感光体４１及び滑剤塗布ブラシ４７１の軸方向から眺めた図である。
第４実施形態における滑剤塗布機構４７は、第３実施形態と同様に、クリーニング装置４６の上流に配置され、第１ブラシ４７１ａは感光体ドラム４１上のトナーを掻き取りながら回転する。
第１ブラシ４７１ａ及び第２ブラシ４７１ｂの回転方向Ｃは、感光体ドラム４１の回転方向Ａに対して同一方向であり、例えば、周速度４５０ｍｍ／ｓで回転している。また、第４実施形態においては、ブラシ同士が重なり合ったブラシ重なり部４７１ｃにおいては、第１ブラシ４７１ａ（第１の塗布ブラシ）の端部と第１の固形滑剤４７２ａの端部が一致するように配置されている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図１１に示すように、第１ブラシ４７１ａは回転しながら第１の固形滑剤４７２ａから滑剤を掻き取り、像担持体４１表面上に滑剤を塗布する。一方、第２ブラシ４７１ｂは回転しながら第２の固形滑剤４７２ｂから滑剤を掻き取るが、第１にブラシとの接触部において、ブラシ毛上の滑剤が第１ブラシ４７１ａへと移行する。これは、当該接触部においては、第１ブラシ４７１ａと第２ブラシ４７１ｂは互いに逆方向に進行しているため、両者のブラシ毛が強く接触するためである。
その結果、第２ブラシ４７１ｂ上にはほとんど滑剤が存在しなくなり、第２ブラシ４７１ｂによる滑剤塗布が低減されるうえ、第２ブラシ４７１ｂは、第１ブラシ４７１ａが感光体ドラム４１上に塗布した滑剤を掻き取りながら回転する。

従って、第４実施形態に係る滑剤塗布機構４７においては、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第１ブラシ４７１ａが第２ブラシ４７１ｂ上の滑剤を掻き取るため、実質的に第１ブラシ４７１ａのみで滑剤を塗布することとなり、滑剤重なり部４７２ｃにおける塗布過多を抑制することができる。

なお、第２実施形態と同様に、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて、第１ブラシ４７１ａの端部と第１の固形滑剤４７２ａの端部とを一致させ、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて必ず第１ブラシ４７１ａが第１の固形滑剤４７２ａと接触するように配置している。これは、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて第１ブラシ４７１ａが第１の固形滑剤４７２ａに接触しない領域が存在すると、当該領域では第１ブラシ４７１ａによって滑剤が塗布されず、滑剤量が不足するためである。

また、第４実施形態においては、第２ブラシ４７１ｂが感光体４１表面上に塗布された滑剤を掻き取るため、周囲に比べて滑剤量が少なくなる場合があるが、ブラシが感光体ドラム４１上のトナーで汚染されるため、画像形成部全体として滑剤の塗布量が少ないため、周囲とのムラは軽微である。

次に、本発明の有効性を確認する実験について説明する。

（実験条件）
（１）感光体ドラム４１
感光体ドラム４１は、アルミニウムよりなる径６０ｍｍのドラム状の金属基体の外周面に、ポリカーボネート樹脂よりなる感光層が形成されたドラム状の有機感光体を用いた。感光体ドラム４１は３００ｍｍ／ｓで回転している。
（２）現像装置４４
現像装置４４としては、現像スリーブ４４１と現像剤とを備え、現像スリーブ４４１に感光体ドラム４１の表面電位と同極性のバイアス電圧が印加され、二成分現像剤によって反転現像が行われるものを用いた。
二成分現像剤を構成するトナーは、体積平均粒径が６μｍのトナー粒子からなる。
（３）クリーニング装置４６
クリーニング装置４６として、ウレタンゴムよりなるクリーニングブレードを用いた。
（４）滑剤塗布機構４７
滑剤塗布ブラシ４７１として、感光体ドラム４１の回転方向上流側に第１ブラシ４７１ａ、下流側に第２ブラシ４７１ｂを配置し、それぞれに第１の固形滑剤４７２ａ、第２の固形滑剤４７２ｂが押圧されている。第１の固形滑剤４７２ａ及び第２の固形滑剤４７２ｂによって、画像幅４２０ｍｍの画像が形成される領域をカバーするように配置されている。
滑剤塗布ブラシ４７１は、直径６ｍｍの芯金の表面上に長さ３ｍｍのブラシ毛を有し、ローラーの直径はφ１２ｍｍであり、感光体ドラム４１の表面から各ブラシの回転中心までの距離は５ｍｍである。ブラシ毛には直毛状アクリル繊維を用い、繊維径３ｄ、密度１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２である。
固形滑剤４７２は滑剤塗布ブラシ４７１に対して圧縮バネにより押圧保持されている。固形滑剤４７２にはステアリン酸亜鉛を使用し、初期押圧量４Ｎ（印刷開始時）、末期押圧力２Ｎ（３５０ｋｐ印刷時）で押圧されている。

＜比較例１＞
滑剤重なり部４７２ｃにおける各ブラシのローラー直径のみをφ１１．５ｍｍとし、当該滑剤重なり部４７２ｃにおける感光体ドラム４１へブラシ毛が当接する長さを０．７５ｍｍ、それ以外の部分の感光体ドラム４１へブラシ毛が当接する長さを１ｍｍとし、滑剤重なり部４７２ｃにおいて、ブラシ同士を接触させない構成とした。
＜実施例１＞
実施形態１に係る滑剤塗布機構４７に対応する。クリーニング装置４６の下流に配置され、各ブラシの回転方向は、感光体ドラム４１の回転方向に対してカウンタ方向である。
各ブラシの感光体ドラム４１への接触量は１ｍｍ、ブラシ重なり部４７１ｃにおける互いのブラシ毛の接触量は０．７ｍｍである。
＜実施例２＞
実施形態２に係る滑剤塗布機構４７に対応する。クリーニング装置４６の下流に配置され、各ブラシの回転方向は、感光体ドラム４１の回転方向に対してウィズ方向である。
各ブラシの感光体ドラム４１への接触量は１ｍｍ、ブラシ重なり部４７１ｃにおける互いのブラシ毛の接触量は０．７ｍｍである。
＜実施例３＞
実施形態３に係る滑剤塗布機構４７に対応する。クリーニング装置４６の上流に配置され、各ブラシの回転方向は、感光体ドラム４１の回転方向に対してカウンタ方向である。
各ブラシの感光体ドラム４１への接触量は１ｍｍ、ブラシ重なり部４７１ｃにおける互いのブラシ毛の接触量は０．７ｍｍである。
＜実施例４＞
実施形態４に係る滑剤塗布機構４７に対応する。クリーニング装置４６の上流に配置され、各ブラシの回転方向は、感光体ドラム４１の回転方向に対してウィズ方向である。
各ブラシの感光体ドラム４１への接触量は１ｍｍ、ブラシ重なり部４７１ｃにおける互いのブラシ毛の接触量は０．７ｍｍである。
＜実施例５＞
実施例１において、ブラシ使用量・環境条件（温湿度）に応じたブラシ速度制御を搭載した。具体的には、図１２（Ａ）に示すように、各実施例及び比較例における全印刷量（３５０ｋｐ）を１００％とし、これに対する印刷量の割合に応じてブラシ耐久補正計数ｂを設定した。さらに、図１２（Ｂ）に示すように、温度検出装置Ｔ（温度検出手段）及び湿度検出装置Ｈ（湿度検出手段）によって検出された、画像形成装置１の機内湿度及び機内温度から絶対湿度を算出し、当該絶対湿度に応じた環境補正計数ｃを設定した。これらの計数を用いて、
ブラシ速度：Ｖ＝１５０×ｂ×ｃ（ｍｍ／ｓ）
とした。なお、気温１０℃・相対湿度２０％の環境下ではｃ＝１．０、気温３０℃・相対湿度８０％の環境下ではｃ＝０．８である。

（評価内容）
比較例１及び実施例１〜５において、印字率５％の画像を４０００ｐ、印字率５０％の画を１０００ｐの印刷を繰り返した。定期的にハーフトーンサンプルを採取し、ハーフトーン画像での画像不良（ＦＤスジ）を比較した。なお、１ｐ〜３００ｋｐは気温１０℃・相対湿度２０％の環境下で、３００〜３５０ｋｐは気温３０℃・相対湿度８０％の環境下で、画像ランクを５段階評価した。

（実験結果）
図１３は、実験結果を表す。
実施例１〜５は、比較例１に対して、印刷量の増加に伴った画像形成能の悪化が抑制された。
特に、実施例５は、クリーニング装置４６の下流において滑剤を塗布し、且つブラシ速度制御を搭載したため、最良の結果を得られた。ブラシ使用量が増加しても良好な画像形成能を維持することができ、高温・高湿環境下においても、画像形成能が大きく低下することなく、良好な結果を得られた。

クリーニング装置４６の下流塗布においては、実施例１が実施例２よりも良好な結果を得られた。これは、実施例２においては、第２ブラシ４７１ｂが感光体ドラム４１上に塗布された滑剤を掻き取るのに対し、実施例１では実質的にブラシ１つで塗布した場合の塗布量に近いため、滑剤塗布ムラが生じにくく、画像不良を抑制できるためである。

クリーニング装置４６の上流塗布においては、実施例４が実施例３よりも良好な結果を得られた。これは、実施例３においては、ブラシ重なり部４７１ｃにおいてトナーに汚染されていない第２ブラシ４７１ｂによる滑剤塗布量が周囲より多くなるのに対し、実施例４においては、ブラシ重なり部４７１ｃにおいて第２ブラシ４７１ｂが感光体ドラム４１上の滑剤を掻き取るものの、全体として滑剤の塗布量が少ないために、ブラシ重なり部４７１ｃと周囲との塗布ムラとしては軽微になり、画像不良が生じにくくなるためである。

比較例１は、実施例１〜５に対して、印刷量の増加に伴った画像形成能の悪化が顕著であった。これは、耐久によって滑剤重なり部４７２ｃではない部分の小径化がより顕著になり、これによって、ブラシの径の差が小さくなることから、滑剤重なり部４７２ｃでの塗布過多によるスジが目立つようになったためである。

［他の実施形態］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。

例えば、上記実施形態においては、感光体ドラム４１の回転軸方向に並べられた２つの滑剤塗布ブラシ４７１の動作について説明したが、これに限定されず、滑剤塗布ブラシ４７１は３つ以上であってもよい。

また、上記実施形態においては、第１ブラシ４７１ａと第２ブラシ４７１ｂの回転方向を同一方向としたが、反対方向としても構わない。但し、この場合は接触部においてブラシ間で滑剤を移動させるには、第１ブラシ４７１ａと第２ブラシ４７１ｂの回転速度に速度差を生じさせなければならない。

その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
２ 自動原稿搬送部
３ スキャナー部
４ 画像形成部
４１ 感光体ドラム（像担持体）
４２ 帯電装置
４３ 露光装置
４４ 現像装置（現像手段）
４４１ 現像スリーブ
４５ 転写装置（転写手段）
４５１ 中間転写ベルト
４５２ 転写ローラー
４６ クリーニング装置（清掃手段）
４７ 滑剤塗布機構（供給手段）
４７１ 滑剤塗布ブラシ（塗布ブラシ）
４７１ａ 第１ブラシ（第１の塗布ブラシ）
４７１ｂ 第２ブラシ（第２の塗布ブラシ）
４７１ｃ ブラシ重なり部
４７２ 固形滑剤
４７２ａ 第１の固形滑剤
４７２ｂ 第２の固形滑剤
４７２ｃ 滑剤重なり部
４７３ 滑剤固定化部材
５ 給紙部
６ 記憶部
７ 操作表示部
１０ 制御部（制御手段）
Ｔ 温度検出装置（温度検出手段）
Ｈ 湿度検出装置（湿度検出手段）

Claims (8)

1. 用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、
   前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写手段と、
   前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側且つ前記現像手段の上流側に配置され、前記像担持体に滑剤を供給する供給手段と、を備え、
   前記供給手段は、
   前記像担持体に当接し、前記像担持体の回転軸方向に沿って複数配置され、前記像担持体の回転軸と平行な回転軸を有する塗布ブラシと、
   前記塗布ブラシに当接し、前記像担持体の回転軸方向に沿って複数配置された固形滑剤と、を含み、
   前記固形滑剤は、前記像担持体の回転軸方向に直交する方向に互いに重なり合った一つ以上の滑剤重なり部を有し、
   前記塗布ブラシは、少なくとも前記滑剤重なり部に当接する領域に、前記像担持体の回転軸方向に直交する方向に互いに重なり合った一つ以上のブラシ重なり部を有し、
   前記ブラシ重なり部においては、重なり合う二つの前記塗布ブラシの回転中心を結んだ距離が、当該重なり合う二つの前記塗布ブラシのそれぞれの半径を足した長さよりも短くなるように配置されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記塗布ブラシは、全て同一方向に回転することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写手段の下流側に配置され、前記像担持体に付着したトナーを、前記像担持体に接触して清掃除去する清掃手段を備え、
   前記供給手段は、前記像担持体の回転方向において、前記清掃手段の下流側に配置され、
   前記塗布ブラシは、前記像担持体の回転方向に対して反対方向に回転することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写手段の下流側に配置され、前記像担持体に付着したトナーを、前記像担持体に接触して清掃除去する清掃手段を備え、
   前記供給手段は、前記像担持体の回転方向において、前記清掃手段の上流側に配置され、
   前記塗布ブラシは、前記像担持体の回転方向に対して同一方向に回転することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記ブラシ重なり部は、第１の塗布ブラシと、前記像担持体の回転方向において前記第１の塗布ブラシの下流に配置された第２の塗布ブラシと、を有し、
   前記滑剤重なり部は、前記第１の塗布ブラシに当接する第１の固形滑剤と、前記第２の塗布ブラシに当接する第２の固形滑剤と、を有し、
   前記第２の固形滑剤の端部は、前記ブラシ重なり部における前記第２の塗布ブラシの端部と一致するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記ブラシ重なり部は、第１の塗布ブラシと、前記像担持体の回転方向において前記第１の塗布ブラシの下流に配置された第２の塗布ブラシと、を有し、
   前記滑剤重なり部は、前記第１の塗布ブラシに当接する第１の固形滑剤と、前記第２の塗布ブラシに当接する第２の固形滑剤と、を有し、
   前記第１の固形滑剤の端部は、前記ブラシ重なり部における前記第１の塗布ブラシの端部と一致するように配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記塗布ブラシの回転速度を、印刷条件に応じて制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記供給手段近傍の温度を検出する温度検出手段と、
   前記供給手段近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した温度、前記湿度検出手段が検出した湿度、前記塗布ブラシの使用量のうち少なくとも一つに基づいて、前記塗布ブラシの回転速度を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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