JPH10142897A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体上に供給された潤滑剤が現像部に到達
するまえに、潤滑剤を膜状に塗布する。 【解決手段】 潤滑剤塗布機構は、潤滑剤２１と、該潤
滑剤２１を押圧する弾性部材２４と、該潤滑剤２１が弾
性的に押し当てられ回転とともに周面に一定量の潤滑剤
が担持される回転ローラ２２と、回転ローラ２２および
帯電ローラ２にそれぞれ接触して回転し、前記回転ロー
ラ２２上の潤滑剤を帯電ローラ２上に転移させる回転ブ
ラシローラ２３とからなる。帯電ローラ２は感光体１に
対して連れまわりで回転しながら、感光体１を均一に帯
電するとともに回転ブラシ２３によって塗布された潤滑
剤を感光体１上に転移させる。クリーニング部でトナー
が回収されクリーニングされた感光体１に対して潤滑剤
を転移させることになるので、トナーに邪魔されること
なく一定量の潤滑剤を感光体１上に転移させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置、よ
り詳細には、複写機、ファクシミリ装置、レーザプリン
タなどの電子写真装置において、感光体表面に潤滑剤を
塗布する感光体への潤滑剤塗布機機に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体上に潤滑剤を塗布してクリーニン
グ部での傷や摩耗を低減させるという技術は良く知られ
ている。感光体上に塗布される潤滑剤は固形の物が多
く、感光体上に最初に塗布されたときは粒状で付着して
おり、このままの状態でもトナーと同様にクリーニング
ブレードと感光体の当接部で潤滑剤としてブレードの反
転等を抑制する効果があるが、それがクリーニングブレ
ード等で押圧されて感光体上に膜のように付着すること
で、感光体表面の摩擦係数を下げ、傷、摩耗等の抑制に
効果を示すようになる。

【０００３】例えば、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を
使用した場合、感光体にクリーニングブレードを当接さ
せずに塗布した場合とクリーニングブレードを当接させ
て塗布した場合では、図６に示すように、感光体の摩擦
係数の低下の仕方がまったく異なり、さらにクリーニン
グブレードを当接させない場合は、付着力が弱いため
に、現像部と感光体の当接する部分に潤滑剤溜りがで
き、現像部で潤滑剤が感光体上から除去されている様子
が見られる。このクリーニングブレードを当接させたと
きの感光体上のステアリン酸亜鉛とクリーニングブレー
ドを当接させないときの感光体上のステアリン酸亜鉛を
顕微鏡で確認したところ、摩擦係数の下がった前者では
ステアリン酸亜鉛の粒が押しつぶされて膜状に付着して
いたが、摩擦係数の下がらなかった後者では粒状に付着
していた。この摩擦係数の異なる感光体では感光体の削
れ量が、摩擦係数の低い前者の方が後者の約１／１０に
低減できていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来も感光体表面にで
きるだけ均一に潤滑剤を塗布することが検討されてきた
が、過剰に塗布しすぎると現像等で不具合が生じるた
め、必要最低限の量を供給することが必要とされてい
る。従来は、クリーニング部での傷や削れが問題であっ
たことから、クリーニング部のクリーニングブレードの
直前に潤滑剤塗布機構を設けて供給するような方法が取
られてきた。

【０００５】しかし、クリーニング部は本来は転写後に
感光体上に残留した転写残トナーを感光体表面から除去
するという目的で設置されていることから、トナーが溜
っており、このトナーによって潤滑剤の塗布が影響を受
ける（トナーが多いと潤滑剤が感光体に塗布されにく
く、トナーが少なくなると大量に塗布されてしまう）。
この転写残トナーは画像形成装置で作られた画像にも左
右され、べた部や写真等のトナー消費の多い画像を転写
した後は転写残トナー量も多く、テキスト等のトナー消
費の比較的少ない画像を転写した後では転写残トナー量
も少なくなる。そのため、常に均一に塗布し続けること
が難しく、何らかの制御手段を設けて潤滑剤の塗布量を
制御する必要があった。

【０００６】また、トナーの影響を排除するために、ク
リーニング後の感光体表面に潤滑剤を塗布する方法が知
られている（例えば、特開平６−３４２２３６号公
報）。この場合は、クリーニング後の感光体表面に塗布
するのでトナーの影響は受けないが、帯電の下流側に位
置する現像部への影響が懸念される。潤滑剤が粒状で感
光体表面に付着しており、きちんと膜状に感光体に塗ら
れていない時には、特に、二成分の接触現像の場合で顕
著であるが、現像部で潤滑剤が感光体表面から容易にこ
すり付られて現像部に混入してしまう。現像の変動によ
って現像部で書き取られる量が変動するため、感光体表
面に付着する潤滑剤の量を常に一定量に保つことが困難
となる。また、現像部に混入した潤滑剤がさまざまな問
題を生じさせることがある。例えば、このような潤滑剤
を核としてトナーが現像器内で凝集し、画像上に白抜け
等を生じさせることがある。

【０００７】上述のように、感光体上に供給された潤滑
剤が現像部に到達するまえに、潤滑剤を膜状に塗布する
必要がある。本発明は、このような塗布を行うことを目
的してなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、感光
体と、該感光体に当接して該感光体と連れまわりで回転
する帯電ローラと、該帯電ローラに潤滑剤を塗布する潤
滑剤塗布機構とを有する画像形成装置において、前記帯
電ローラの感光体回転方向下流側に該感光体に当接する
潤滑剤塗布補助部材を有することを特徴とし、もって、
塗布された潤滑剤が感光体上にきっちりと付着するよう
にし、過剰な潤滑剤の供給による不具合をなくしたもの
である。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記潤滑剤塗布機構が、該潤滑剤と、潤滑剤を押当
され回転とともに周面に一定量の潤滑剤を担持する回転
ローラと、該回転ローラおよび前記帯電ローラとそれぞ
れ接触し、前記回転ローラ上の潤滑剤を前記帯電ローラ
に転移する回転ブラシとからなることを特徴とし、もっ
て、帯電ローラにかかるトルクを押さえ、さらには、潤
滑剤にストレスをかけることなく帯電ローラと感光体の
当接部まで潤滑剤を搬送できるようにし、潤滑剤を効率
よく感光体上に転移させることができるようにしたもの
である。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記帯電ローラと前記感光体の当接部の下流
側に、前記帯電ローラの表面に当接する潤滑剤掻き落と
し部材を有することを特徴とし、もって、感光体に塗布
されずに帯電ローラ表面に残った粒状の潤滑剤を掻き落
とし部材で掻き落として帯電ムラが生じないようにした
ものである。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１又は２又は３
の発明において、非作像時に、前記帯電ローラが前記感
光体から離間することを特徴とし、もって、入り口付近
に溜った粒状の潤滑剤を下流側の塗布補助部材の方に流
してやることで、入り口側に潤滑剤が溜まることをなく
し、帯電ムラを抑制するようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（請求項１の発明）図１は、本発明を利用した画像形成
装置の主要部構成図で、画像形成は次のようにして行わ
れる。まず、感光体１が帯電ローラ２により均一に帯電
され、次に、露光部でレーザ光３により、作成する画像
に対応して潜像が形成される。次に、現像装置４により
潜像を現像してトナー像が形成される。

【００１３】一方、転写紙１３は給紙コロ１２によりト
レイから送り出され、一対のレジストローラ１１で一旦
停止し、タイミングを合わせて転写搬送ベルト５に送ら
れ、ベルト５上に保持されて搬送される。感光体１上の
トナー像は、転写装置９に印加されたバイアスと感光体
１との電位差から形成される電界により、感光体と転写
紙との当接位置（転写部）で転写紙上に転写される。ト
ナー像の転写された転写紙は定着装置６に搬送され、ト
ナーが定着されて、排紙される。転写部で転写されずに
感光体１上に残った転写残トナーはクリーニング装置７
により感光体上から除去され、感光体の残留電荷は除電
装置８により除電される。トナーが除去され、残留電荷
の除去された感光体表面は再び帯電されて、次の画像形
成に使われる。

【００１４】この時、感光体上にトナーが付着していな
いクリーニング部から帯電部を経て現像部にかけての領
域で潤滑剤を塗布することができれば、トナーの影響を
被ることなく潤滑剤を均一に塗布することができる。本
発明では帯電部での帯電ローラ２を経て感光体１上に潤
滑剤の塗布をおこなうものである。

【００１５】図２は、帯電ローラ近傍の断面図で、以下
に、本発明の主要部である潤滑剤塗布機構と帯電ローラ
について説明する。本発明においては、潤滑剤２１と、
該潤滑剤２１を押圧する弾性部材２４と、潤滑剤２１が
弾性部材２４によって弾性的に押し当てられ回転ととも
に周面に一定量の潤滑剤が担持される回転ローラ２２
と、この回転ローラ２２および帯電ローラ２にそれぞれ
接触して回転し、前記回転ローラ２２上の潤滑剤を帯電
ローラ２上に転移させる回転ブラシローラ２３とからな
る潤滑剤塗布機構を備えている。

【００１６】この潤滑剤塗布機構を備えた帯電ローラ２
は感光体１に対して連れまわりで回転しながら、感光体
１を均一に帯電するとともに回転ブラシ２３によって塗
布された潤滑剤を感光体１上に転移させる。クリーニン
グ部でトナーが回収されクリーニングされた感光体１に
対して潤滑剤を転移させることになるので、トナーに邪
魔されることなく一定量の潤滑剤を感光体１上に転移さ
せることができる。この時に帯電ローラ２の感光体１へ
の当接圧によりある程度の潤滑剤は感光体１上に延ばさ
れて膜状になって塗布されるが、大部分は粒状のまま、
感光体上に付着する。この粒状の潤滑剤は感光体への付
着が十分でないが、帯電ローラから感光体回転方向下流
側に設けられた潤滑剤塗布補助部材２５によって、粒状
のものはせき止められ、膜状になる十分に付着した潤滑
剤だけが通過していく。

【００１７】一度膜状になった潤滑剤は感光体１の表面
摩擦係数を下げ、傷や感光体の膜削れを抑制することが
でき、感光体の寿命を長くすることができる。また、膜
状になった潤滑剤は粒状の場合に比べて感光体に対する
付着力が強いため、現像部で現像器内に混入し離くな
る。そのため、潤滑剤の現像器内への混入によるトナー
の凝集や帯電能力の低下を抑制することができる。

【００１８】（請求項２の発明）潤滑剤２１としては乾
燥した固体潤滑剤が用いられ、その代表例としては次の
ようなものをあげることができる。ステアリン酸亜鉛、
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、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、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、カプリル酸亜鉛、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、リコ
リノネン酸亜鉛およびコリノネン酸カドミウムのような
脂肪酸の金属塩を用いることができる。また、コロイド
状高温シリカ粉末を用いることもできるし、さらに、カ
ルナバワックス等のような天然ワックスを用いることも
できる。

【００１９】また、潤滑剤塗布部材は、図３に示すよう
に、潤滑剤２１を直接帯電ローラ２に塗布する方式を取
っても構わないが、図２の構成の方が望ましい。なぜな
ら、固形の潤滑剤の固まりから少しずつ潤滑剤を削って
いくためには、図３のような構成の場合は、からなり押
圧力で帯電ローラに潤滑剤を押し付ける必要があるから
である。そのため、帯電ローラのトルクが上がり、モー
タに負荷がかかってしまう。

【００２０】さらに、本発明では帯電ローラに潤滑剤を
塗布することが目的なのではなく、クリーニング部の後
にある帯電ローラを介してトナーの影響を受けることな
く感光体上に常に一定量の潤滑剤を供給することが目的
である。しかし、図３に示すように、強い押圧力で潤滑
剤を帯電ローラに押し当てると、そのストレスで帯電ロ
ーラ上に膜を作り、帯電ローラに対して強く付着するの
で効率よく感光体上に潤滑剤を塗布することができな
い。

【００２１】潤滑剤は、帯電ローラと感光体との当接部
に搬送されるまでは、あまりストレスを受けず粒状のま
ま搬送されてきて、感光体と帯電ローラの当接部と潤滑
剤塗布補助部材２５でのストレスを受けてはじめて膜状
に感光体上に付着するのが望ましい。図２の構成の場
合、例えば、回転ローラ２２の表面をサンドブラスト等
の方法で荒らしておけば、潤滑剤２１から粒状の潤滑剤
を担持してやることができ、さらにブラシの繊維によっ
て拭きとることで、ストレスをかけずに、粒状の潤滑剤
を帯電ローラ上に転移させることができる。

【００２２】（請求項３の発明）図４は、本発明の他の
実施例を説明するための帯電ローラ周辺の主要部構成図
で、ここでは、帯電ローラ２と感光体１の当接部の帯電
ローラ回転方向下流側の帯電ローラ表面に潤滑剤掻き落
とし部材２６が設けられている。これは、先の実施例の
ところでも説明したように、帯電ローラと感光体の当接
部まで潤滑剤が粒状のまは搬送されてくるが、この粒状
の潤滑剤の何割かは帯電ローラ２の表面に残ってしまう
（この割合は、感光体の表面性と帯電ローラの表面性に
よって変わる）。帯電ローラ表面に潤滑剤が残っていく
と、帯電ローラ表面に過剰の潤滑剤が溜まり、その部分
だけ帯電能力が低下し、帯電ムラが生じて、画像上にス
ジや異常放電による斑点が生じてしまう。そのため、帯
電ローラ表面に残った潤滑剤を帯電ローラに当接した掻
き落とし部材２６で感光体上に掻き落としてやることで
帯電の均一性を保つことができる。

【００２３】（請求項４の発明）また、帯電ローラによ
る感光体の帯電は、主に帯電ローラと感光体の当接部の
入り口側での放電によって行われることが知られてい
る。そのため、図４のＡの部分に潤滑剤が溜ると、感光
体の帯電は著しく阻害される。そこで、ここに潤滑剤が
溜らないようにするために、非作像時に、図５に示すよ
うに、帯電ローラ２を感光体１から離間させ、Ａの部分
に溜った潤滑剤を下流側の潤滑剤塗布補助部材２５の方
に流してやることにより、感光体の帯電を常に均一に保
つことができる。ただし、非作像時に毎回接離動作をお
こなってもよいが、毎回接離動作をおこなっていると、
連続作像時の作像スピードが遅くなるため、接離回数は
最低限にする方が望ましい。潤滑剤の供給量、感光体・
帯電ローラの表面性、感光体線速、帯電ローラの感光体
に対する当接圧等によって、最低何回の画像形成毎に一
回接離をおこなわなければいけないかが決まるので、連
続作像時は最低限の接離を繰り返し、画像形成後終了時
にもう一度接離動作をおこなうように設定すればよい。

【００２４】なお、以上には、作像部を一つだけ持つよ
うな単色の画像形成装置で説明をおこなったが、作像部
を四つならべたようなカラーの画像形成装置に応用でき
ることは言うまでもなく、さらに、転写部で直接転写紙
に転写するのではなく、感光体上に形成した画像を順次
中間転写体上に転写し、中間転写体上で多色画像を形成
し、そのカラー画像を一度に転写紙上に転写するような
カラーの画像形成装置にも適用することができることは
容易に理解できよう。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるとクリーニング後の感光体表面に潤滑剤を塗布す
ることで、トナーの影響を受けず、常に均一に潤滑剤を
塗布することができ、このようにして塗布された潤滑剤
を膜状に付着させることにより、潤滑剤の現像部への混
入を抑制することができ、現像部での潤滑剤混入による
不具合を提言させることができる。さらに、帯電ローラ
表面や帯電ローラと感光体の当接部近傍に過度の潤滑剤
を残さないようにすることで、帯電ムラのない安定した
帯電を保持することができる。

【００２６】請求項１の発明によると、感光体と、この
感光体に当接して感光体と連れまわりで回転する帯電ロ
ーラと、この帯電ローラに潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布
機構とが設けられている画像形成装置において、帯電ロ
ーラの感光体回転方向下流側に感光体に当接する潤滑剤
塗布補助部材を設けたので、塗布された潤滑剤が感光体
上にきっちりと付着し、過剰な潤滑剤の供給による不具
合をなくすことができる。

【００２７】請求項２の発明によると、請求項１の発明
において、潤滑剤塗布機構が、潤滑剤と、潤滑剤を押当
され回転とともに周面に一定量の潤滑剤を担持する回転
ローラと、回転ローラおよび帯電ローラとそれぞれ接触
し、前記回転ローラ上の潤滑剤を帯電ローラに転移する
回転ブラシとからなるので、帯電ローラにかかるトルク
を押さえることができ、さらに、潤滑剤にストレスをか
けることなく帯電ローラと感光体の当接部まで潤滑剤を
搬送することができるので、潤滑剤を効率よく感光体上
に転移させることができる（なお、直接潤滑剤を帯電ロ
ーラに押当すると帯電ローラにかかるトルクが大きく、
また、帯電ローラへの潤滑剤の付着力が大きくなるの
で、感光体上へ効率よく転移させることができなくな
る）。

【００２８】請求項３の発明によると、請求項１又は２
の発明において、帯電ローラと感光体の当接部の下流側
の帯電ローラ表面に当接する潤滑剤掻き落とし部材を設
けたので、感光体に塗布されずに帯電ローラ表面に残っ
た粒状の潤滑剤は掻き落とし部材で掻き落とされて潤滑
剤が感光体上に落ち、帯電ムラが生じない（帯電ローラ
表面に粒状の潤滑剤がつきすぎると、その部分だけ帯電
が正常におこなわれず、帯電ムラが生じる）。

【００２９】請求項４の発明によると、請求項１又は２
又は３の発明において、非作像時に帯電ローラが感光体
から離間するようにしたので、入り口側に潤滑剤が溜ま
ることがなくなり、帯電ムラを抑制することができる
（感光体と帯電ローラの当接入り口では、潤滑剤がまだ
粒状なので、当接入り口部分に溜ってしまう。それが原
因で帯電電位にムラが生じるのを避けるために、本発明
では、非作像時に、帯電ローラを感光体から離間させて
入り口付近に溜った粒状の潤滑剤を下流側の塗布補助部
材の方に流してやる）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を利用した画像形成装置の主要部断面
図である。

【図２】 帯電ローラ近傍の要部構成図である。

【図３】 帯電ローラ近傍の他の例を示す要部構成図で
ある。

【図４】 帯電ローラ周辺の更に他の例を示す主要部構
成図である。

【図５】 帯電ローラ周辺の更に他の例を示す主要部構
成図である。

【図６】 感光体上の潤滑剤の摩擦係数の変化を示す図
である。

【符号の説明】

１…感光体、２…帯電ローラ、３…レーザ光、４…現像
装置、５…搬送ベルト、６…定着装置、７…クリーニン
グ装置、８…除電装置、９…転写装置、２１…潤滑剤、
２２…回転ローラ、２３…回転ブラシ、２４…弾性体
（ばね）、２５…潤滑剤塗布補助材、２６…潤滑剤掻き
落とし部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、該感光体に当接して該感光体
   と連れまわりで回転する帯電ローラと、該帯電ローラに
   潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構とを有する画像形成装
   置において、前記帯電ローラの感光体回転方向下流側に
   該感光体に当接する潤滑剤塗布補助部材を有することを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記潤滑剤塗布機構が、該潤滑剤と、潤
   滑剤を押当され回転とともに周面に一定量の潤滑剤を担
   持する回転ローラと、該回転ローラおよび前記帯電ロー
   ラとそれぞれ接触し、前記回転ローラ上の潤滑剤を前記
   帯電ローラに転移する回転ブラシとからなることを特徴
   とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記帯電ローラと前記感光体の当接部の
   下流側に、前記帯電ローラの表面に当接する潤滑剤掻き
   落とし部材を有することを特徴とする請求項１または２
   に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 非作像時に、前記帯電ローラが前記感光
   体から離間することを特徴とする請求項１または２また
   は３に記載の画像形成装置。