JP2013225093A - 潤滑剤供給装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固形潤滑剤3bと、固形潤滑剤3bに当接し、これを摺擦することで削り取った潤滑剤を感光体1などの潤滑剤供給対象に供給する塗布ローラ3aなどの供給部材と、供給部材で削り取られながらの移動方向における固形潤滑剤3bの長さが所定値以下であることを検知することで、固形潤滑剤3bの残量が所定量以下であることを検知する残量検知手段とを備えた潤滑剤供給装置において、上記潤滑剤供給対象への潤滑剤供給動作停止中に残量検知を行う。
【選択図】図5
Description
図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、その内部の略中央に像担持体である中間転写体としての中間転写ベルト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に掛け渡して支持され、図中矢印A方向に回転駆動される。中間転写ベルト56の上方にはイエロー(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。
いずれの作像ユニットも同様の構成であるので、ここでは、色の区別を示すY、M、C、Kの添え字を省略する。各作像ユニットは、像担持体としての感光体1を有し、各感光体1の周りには、感光体表面を所望電位(マイナス極性)となるように一様に帯電させる帯電手段としての帯電装置2、感光体表面に形成された静電潜像をマイナス極性に帯電された各色トナーで現像してトナー像とする現像手段としての現像装置4、感光体表面に潤滑剤を塗布により供給する潤滑剤供給装置である潤滑剤塗布装置3、トナー像転写後の感光体表面のクリーニングを行うクリーニング装置8がそれぞれ配置されている。
図3は、潤滑剤塗布装置3の概略構成図である。図3(a)は、固形潤滑剤3bの使用初期状態を示す概略構成図であり、図3(b)は、固形潤滑剤3bが残り僅かな状態(ニアエンド状態)を示す概略構成図である。
図3に示すように、固形潤滑剤3bの塗布ローラ3aと当接する面(図中下側の面)とは反対側の部分をその長手方向にわたって保持する潤滑剤保持部材3dが設けられている。潤滑剤保持部材3dは、収納ケース3eに塗布ローラ3aに対して接離可能に設けられている。また、収納ケース3eの潤滑剤保持部材3dより図中上部の空間には、潤滑剤保持部材3dを供給部材側へ押圧する押圧機構3cを備えている。
図4(a)に示すように潤滑剤塗布動作停止中のときは、潤滑剤保持部材3dと電極部材41とは離間しており、非導通状態である。
図10は、潤滑剤残量検知のタイミングチャートである。
図5に示すように、制御部100は、潤滑剤塗布動作が終了したか否かをチェックする(S1)。図10に示すように、画像形成装置の制御部からの機械動作要求信号により機械動作停止が指示される。すると、感光体1を回転駆動させる駆動モータや塗布ローラ3aを回転駆動させる駆動モータなどを停止(ON→OFF)し、装置本体の動作が停止する。塗布ローラ3aが、回転駆動する場合は、塗布ローラ3aを回転駆動する駆動モータがONからOFFに切り替わったことを検知することで、潤滑剤塗布動作が終了したことを検知することができる。塗布ローラ3aが、感光体1と連れ回りする場合は、例えば、感光体1を回転駆動させる駆動モータがONからOFFに切り替わったことを検知することで潤滑剤塗布動作が終了したことを検知することができる。また、これに限らず、エンコーダなどで塗布ローラ3aが停止したことを検知することで潤滑剤塗布動作が終了したことを検知してもよい。
図6は、塗布ローラ3aの走行距離および潤滑剤保持部材3dと電極部材41との導通状態の両方でニアエンドを行う場合の制御フロー図である。
図7に示すように、通常の使用条件のときは、塗布ローラ3aが所定値B1となる前に、電極部材41と潤滑剤保持部材3dとが導通し、ニアエンドが検知される。一方、低画像面積率の画像を頻繁に出力するような使用条件のときは、電極部材41と潤滑剤保持部材3dとが導通する前に、塗布ローラ3aの走行距離が所定値B1となり、ニアエンドが検知される。そして、ニアエンドが検知されてから、塗布ローラ3aの走行距離が、上限値Btとなったら、潤滑剤エンド状態として、画像形成動作を禁止する。
この変形例の押圧機構300cは、潤滑剤保持部材3dの長手方向両端部付近にそれぞれ設けられ、収納ケース3eに揺動自在に取り付けられた揺動部材301aと、付勢手段であるバネ301bとを有している。バネ301bの各端部がそれぞれ揺動部材301aに取り付けられている。各揺動部材301aは、このバネ301bから潤滑剤保持部材の長手方向中心に向かう図中矢印Dの向きの付勢力を得ている。この付勢力によって、図中右側の揺動部材は図中反時計回りに、図中左側の揺動部材は図中時計回りに揺動するように付勢される。これにより、各揺動部材301aの潤滑剤保持部材3dと当接する円弧状の当接部311は、図8に示すように潤滑剤保持部材3d側へ付勢される。
一般に、初期から固形潤滑剤3bが無くなるまでの間に変化するバネの伸び変化量に対し、バネ全体の長さを長くすれば長くするほど、バネの伸び変化量に対するバネの付勢力変動は小さくて済む。図3にしめした押圧機構3cは、加圧バネ31aを縮めた状態で配置し、その付勢力(押し出し力)の方向と塗布ローラ3aに対する固形潤滑剤3bの押圧方向とを一致させている。この構成においては、バネ全体の長さを長くするほど、バネの付勢力方向と塗布ローラ3aに対する固形潤滑剤3bの押圧方向とを一致させることが困難となることから、バネ全体の長さを長くするにも限界がある。加えて、図3の押圧機構3cでは、塗布ローラ3aの径方向にバネの長さ分の配置スペースを確保しなければならず、装置の大型化につながる。これらの理由から、図3の押圧機構においては、比較的短いバネを使用しなければならず、経時的なバネの付勢力変動が大きくなる。
図11は、第1変形例の残量検知部140の概略構成図であり、図12は、変形例1の断面図である。なお、図12は、仕切り壁43bを省略している。
図11(a)に示すように、この変形例1においては、回転電極部材141bと、回転電極部材141b、潤滑剤がニアエンドのとき、回転電極部材141bと当接する電極部材142a、抵抗検知部142cなどを有している。抵抗検知部142cは、電極部材142aと回転電極部材141bとに接続されており、電極部材42aと回転電極部材141との間に電圧を印加して、電気抵抗を計測する。回転電極部材141、電極部材142aは、これらを覆うカバー部材43に位置決め保持されている。電極部材142aは、回転電極部材141よりも鉛直方向上方に配置されている。
図13は、第2変形例の残量検知部240の概略構成図であり、図14は、図13のA−A断面図であり、図15は、図13のB−B断面図である。図13(a)、図14(a)、図15(a)は、固形潤滑剤3bの使用初期状態を示す概略構成図であり、図13(b)、図14(b)、図15(b)は、固形潤滑剤3bが残り僅かな状態(ニアエンド状態)を示す概略構成図である。また、潤滑剤供給装置3の長手方向他端側は、一端側と同様な構成である。
(1)
固形潤滑剤3bと、固形潤滑剤3bの潤滑剤を感光体1などの潤滑剤供給対象に供給する塗布ローラ3aなどの供給部材と、固形潤滑剤3bの残量が所定量以下であることを検知する残量検知手段(本実施形態においては、導電性の潤滑剤保持部材3d、電極部材41、検知部42および制御部100にて構成)とを備えた潤滑剤供給装置において、上記潤滑剤供給対象への潤滑剤供給動作停止中に残量検知を行う。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、精度よく固形潤滑剤3bの残量が所定量以下であることを検知することができる。
また、上記(1)に記載の態様の潤滑剤供給装置において、残量検知手段は、固形潤滑剤3bに設けた第1導電性部材(本実施形態では、導電性部材で構成した潤滑剤保持部材3d)と、固形潤滑剤3bの残量が所定量以下となったときに第1導電性部材に当接する、または、上記固形潤滑剤3bの残量が所定量以下となったときに上記第1導電性部材から離間する電極部材41などの第2導電性部材とを備え、第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の導通状態に基づいて残量検知を行う。
かかる構成を備えることで、板金などの比較的安価な材料で構成される第1、第2導電性部材で、残量検知手段を構成することができるので、フォトセンサなど、板金に比べて高価な部材で残量検知手段を構成した場合に比べて、装置を安価することができる。
また、上記(2)に記載の態様の潤滑剤供給装置において、残量検知手段は、上記固形潤滑剤長手方向複数箇所で第1導電性部材と第2導電性部材との間の導通が行われるよう構成した。
かかる構成を備えることで、固形潤滑剤3bが長手方向で潤滑剤の消費量が異なった場合においても、潤滑剤の消費量が多い側の固形潤滑剤の高さが所定以下となった時点で、潤滑剤の消費量が多い側の第1導電部材と第2導電部材との導通状態が変化して潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知することができる。これにより、消費量が多い方側の潤滑剤が枯渇して、潤滑剤保持部材が感光体と当接し、感光体表面を傷つけてしまうなどの不具合が発生するのを抑制することができる。
また、上記(3)に記載の態様の潤滑剤供給装置において、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との導通が、少なくとも上記固形潤滑剤の長手方向両端部で行われる構成にした。
固形潤滑剤3bが長手方向で潤滑剤の消費量が異なった場合、長手方向端部が最も早く固形潤滑剤の高さが所定以下となる。よって、上記(4)のように構成することで、消費量が多い方側の潤滑剤が枯渇して、潤滑剤保持部材が感光体と当接し、感光体表面を傷つけてしまうなどの不具合が発生するのを防止することができる。
また、上記(2)乃至(4)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置において、上記固形潤滑剤が、所定回数上記潤滑剤供給対象に供給可能な潤滑剤量を残した段階(潤滑剤ニアエンド)で、第1導電性部材と第2導電性部材とが当接することを特徴とする潤滑剤供給装置。
かかる構成とすることで、検知後から固形潤滑剤の準備が整い交換作業を開始するまでの間も、上記潤滑剤供給対象に潤滑剤を供給することができ装置のダウンタイムが生じるのを抑制することができる。
また、ニアエンドとなるまで、第1導電性部材と第2導電性部材とが離間して非導通状態であり、ニアエンドとなると第1導電性部材と第2導電性部材とが当接して導通するものである。よってニアエンドとなるまでのニアエンド検知において電力が消費されない。これにより、ニアエンドとなるまで、第1導電性部材と第2導電性部材とが当接して導通状態となっており、ニアエンドとなると第1導電性部材と第2導電性部材とが離間して非導通状態となるものに比べて、電力消費を抑えることができる。
また、上記(2)乃至(5)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置において、残量検知を行うときのみ、第1導電性部材と第2導電性部材との間の通電を行う。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、電力量の総量を減らすことができ、装置の省電力化を図ることができる。
また、上記(6)に記載の態様の潤滑剤供給装置において、残量検知手段は、下記(1)乃至(3)の動作を実行して残量検知を行う。
(1)上記供給部材の動作停止後、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の通電動作開始
(2)上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の導通状態に基づいて残量検知
(3)残量検知終了後、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の通電動作停止
かかる構成を備えることで、残量検知を行うときのみ、第1導電性部材と第2導電性部材との間の通電を行うことができる。
また、上記(2)乃至(7)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置において、上記残量検知手段は、上記固形潤滑剤の終了前のニアエンド状態を検知する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、ニアエンド検知後から固形潤滑剤3bの準備が整い交換作業を開始するまでの間も、上記感光体1などの潤滑剤供給対象に潤滑剤を供給することができ装置のダウンタイムが生じるのを抑制することができる。
また、上記(2)乃至(8)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置において、上記残量検知手段は、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の導通状態および潤滑剤供給動作量とに基づいて残量検知を行う。
かかる構成を備えることで、第2導電性部材の第1導電性部材との導通状態によるニアエンド検知に不具合が生じた場合でも、潤滑剤供給動作量によりニアエンドを検知することができる。これにより、潤滑剤が枯渇した状態で動作が行われるのを確実に防止することができる。
また、上記(9)に記載の態様の潤滑剤供給装置において、潤滑剤供給対象への潤滑剤供給動作量として、供給部材の走行距離、潤滑剤供給対象の走行距離または上記供給部材の駆動時間を用いた。
かかる構成を備えることで、通紙枚数で残量を検知する場合に比べて、潤滑剤の残量を検知することができる。
また、上記(1)乃至(10)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置において、上記供給部材の上記固形潤滑剤3bに対する摺擦方向下流側に上記残量検知手段を設けた。
かかる構成を備えることで、上記供給部材の上記固形潤滑剤3bに対する摺擦方向下流側で潤滑剤の残量を検知することができる。
また、感光体1などの像担持体と、像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを有し、像担持体上の画像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、潤滑剤供給手段として、上記(1)乃至(11)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置を用いた。
かかる構成を備えることで、潤滑剤のニアエンドを良好に検知することができ、潤滑剤が枯渇した状態で画像形成動作が行われるのを抑制することができる。これにより、感光体の劣化を経時に亘り抑制することができる。
また、感光体1などの像担持体と、像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジにおいて、潤滑剤供給手段として、上記(1)乃至(11)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置を用いた。
かかる構成を備えることで、潤滑剤のニアエンドを良好に検知することができ、潤滑剤が枯渇した状態で画像形成動作が行われるのを抑制することができる。これにより、感光体の劣化を経時に亘り抑制することができるプロセスカートリッジを提供することができる。
3:潤滑剤塗布装置
3a:塗布ローラ
3b:固形潤滑剤
3c:押圧機構
3d:潤滑剤保持部材
3e:収納ケース
31a:加圧バネ
41:電極部材
42:検知部
100:制御部
300c:押圧機構
301a:揺動部材
301b:バネ
Claims (13)
- 固形潤滑剤と、
上記固形潤滑剤の潤滑剤を潤滑剤供給対象に供給する供給部材と、
上記固形潤滑剤の残量が所定値以下であることを検知する残量検知手段とを備えた潤滑剤供給装置において、
上記潤滑剤供給対象への潤滑剤供給動作停止中に残量検知を行うことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1の潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段は、
上記固形潤滑剤に設けた第1導電性部材と、
上記固形潤滑剤の残量が所定量以下となったときに上記第1導電性部材に当接する、または、上記固形潤滑剤の残量が所定量以下となったときに上記第1導電性部材から離間する第2導電性部材とを備え、
上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の導通状態に基づいて残量検知を行うことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項2の潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段は、
上記固形潤滑剤長手方向複数箇所で上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の導通が行われるよう構成したことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項3の潤滑剤供給装置において、
上記第1導電性部材と上記第2導電性部材の導通が、少なくとも上記固形潤滑剤の長手方向両端部で行われる構成にしたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項2乃至4いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記固形潤滑剤使用初期のときは、上記第1導電性部材と上記第2電極部材とが離間しており、上記固形潤滑剤が、所定回数上記潤滑剤供給対象に供給可能な潤滑剤を残した段階で、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材とが当接することを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項2乃至5いずれかの潤滑剤供給装置において、
残量検知を行うときのみ、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の通電を行うことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項6の潤滑剤供給装置において、
残量検知手段は、下記(1)乃至(3)の動作を実行して残量検知を行うことを特徴とする潤滑剤供給装置。
(1)上記供給部材の動作停止後、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の通電動作開始
(2)上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の導通状態に基づいて残量検知
(3)残量検知終了後、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の通電動作停止 - 請求項2乃至7いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段は、上記固形潤滑剤の終了前のニアエンド状態を検知することを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項2乃至8いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段は、上記第1導電性部材と上記第2導電性部材との間の導通状態および潤滑剤供給動作量とに基づいて残量検知を行うことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項9の潤滑剤供給装置において、
上記潤滑剤供給対象への潤滑剤供給動作量として、上記供給部材の走行距離、上記潤滑剤供給対象の走行距離または上記供給部材の駆動時間を用いたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至10いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記供給部材の上記固形潤滑剤に対する摺擦方向下流側に上記残量検知手段を設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 像担持体と、該像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを有し、該像担持体上の画像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記潤滑剤供給手段として、請求項1乃至11いずれかの潤滑剤供給装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、該像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
上記潤滑剤供給手段として、請求項1乃至11いずれかの潤滑剤供給装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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