JP6120130B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
電子写真方式のカラー画像形成装置では、複数の画像形成部を直列に配置して、1パスでフルカラー画像を形成するタンデム方式が主流となっている。このタンデム方式の画像形成装置では、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色に対応した複数の画像形成部で形成された画像を、中間転写ベルト(中間転写体)上に多重に一次転写した後、この中間転写ベルト上に多重に転写された各色の画像を、記録用紙(記録媒体)上に一括して二次転写し、記録用紙上に出力画像を定着することにより、フルカラー画像を形成するように構成されている。
また、各画像形成部に感光体の保護や低摩擦化のため感光体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を備えたものも知られている。
また、潤滑剤が枯渇した状態で画像形成動作が行われると、潤滑剤の保護作用が働かないため、像担持体が磨耗して劣化してしまう。特許文献1には、潤滑剤の寿命を検知する寿命検知手段を備え、寿命検知手段により潤滑剤の寿命が検知された場合には、画像形成動作を禁止し、潤滑剤が寿命であることを報知する画像形成装置が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置においては、潤滑剤が寿命であることが報知されてから、ユーザーは、サービスマンに連絡したり、新品の潤滑剤を用意したりすることになる。このように、寿命が報知されてから、潤滑剤の交換の準備が整うまで、ある程度の時間を要し、その間、画像形成動作を行うことができず、装置のダウンタイムが生じてしまう。
そこで、本出願人は、次のような画像形成装置を開発中である。すなわち、上記残量検知手段で、潤滑剤がある程度残った状態(ニアエンド)を検知するように構成し、残量検知手段がニアエンドを検知したら、装置の表示部などに潤滑剤の寿命が近づいて旨を報知したり、サービスセンターに報知したりして、ユーザーに交換の準備を促す。残量検知手段でニアエンドを検知した後は、画像形成枚数や供給部材の走行距離(回転数)など潤滑剤塗布動作量を計測し、潤滑剤塗布動作量が所定の値に達したら、潤滑剤の終了(寿命)と判断し、画像形成動作を禁止する画像形成装置である。
この開発中の画像形成装置においては、ニアエンドを検知したら、ユーザーに寿命が近いことを報知することで、潤滑剤の終了(寿命)を検知して画像形成動作が禁止されるまでの間に、ユーザーは、潤滑剤の交換準備を整えることができる。これにより、潤滑剤が終了する前に潤滑剤を交換することができ、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。
この開発中の画像形成装置においては、潤滑剤供給装置の構成を各色同じにすることで、装置を安価にできると考え、各色の潤滑剤ニアエンドを検知する残量を同じにした。しかしながら、各色の潤滑剤ニアエンドを検知する残量を同じした場合次のような不具合が生じることが判明した。
潤滑剤の無駄を抑制するうえでは、ユーザーの交換準備が整った段階で、潤滑剤の寿命が到達するのが好ましい。このため、ユーザーのニアエンドを報知してから、ユーザーが交換準備の完了までの期間を考慮して、上記残量検知手段がニアエンドを検知する潤滑剤の残量を設定するのが好ましい。
しかしながら、一般的なユーザーではフルカラー画像の出力よりも白黒画像の出力の方が多い。このため、潤滑剤消費スピードは、カラー(Y,M,C)用よりも黒用の方が速くなる。よって、黒用を基準にして、各色の残量検知手段がニアエンドと検知する残量を設定すると、ユーザーの潤滑剤交換準備が整い交換するとき、黒用の現像剤については、ほとんど残っていないが、カラー(Y,M,C)用においては潤滑剤が十分に残っており、潤滑剤の無駄が生じることになる。
上記とは逆に、カラー(Y,M,C色)を基準にして、各色のニアエンドを検知するときの潤滑剤残量を設定すると、黒用の潤滑剤において、ユーザーの潤滑剤交換準備が整う前に、潤滑剤の寿命が来てしまい、装置のダウンタイムが生じてしまう。
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、装置にダウンタイムが生じるのを抑制することができ、かつ、潤滑剤の無駄を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、黒色を含む各色毎に対応した複数の像担持体と、前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する各像担持体に対応した複数の潤滑剤塗布装置とを備えた画像形成装置において、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する各潤滑剤塗布装置に対応した複数の残量検知手段と、上記残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定値以下である旨を報知する報知手段と、上記残量検知手段が上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知した後に、上記潤滑剤の終了を判定する複数の潤滑剤塗布装置に対応した潤滑剤終了判定手段とを備え、上記黒色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量と、その他の色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量とを異ならせ、上記像担持体表面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ものである。
上述したように、潤滑剤の残量が所定量以下であることを残量検知手段が検知してから、潤滑剤が終了するまでの期間が、黒用とその他の色(カラー用)とで異なる。よって、本発明においては、黒色に対応した残量検知手段が、潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量と、その他の色に対応した残量検知手段が、潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量とを異ならせることで、潤滑剤の交換準備が整ったとき、各色の潤滑剤を終了間近にすることが可能となる。これにより、各色十分に潤滑剤使い切って、新品の現像剤と交換することができ、潤滑剤の無駄を抑制することができる。また、消費スピードの速い黒色に対応する潤滑剤が、交換の準備が整うまでの間に終了するのを抑制することができる。これにより、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。
本発明によれば、装置にダウンタイムが生じるのを抑制することができ、かつ、潤滑剤の無駄を抑制することができる。
実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。 4つの作像ユニットのうちの1つを示す拡大図である。 (a)は、固形潤滑剤の使用初期状態を示す潤滑剤塗布装置の概略構成図であり、(b)は、固形潤滑剤がニアエンド状態を示す潤滑剤塗布装置の概略構成図。 固形潤滑剤量の推移とニアエンドおよびエンド検知のタイミングとを示す図。 (a)は、カラー(Y,M,C色)の潤滑剤塗布装置の概略構成図であり、(b)は、黒色の潤滑剤塗布装置の概略構成図。 図5に示す潤滑剤塗布装置を用いた固形潤滑剤量の推移とニアエンドおよびエンド検知のタイミングとを示す図。 潤滑剤残量検知の制御フロー図。 押圧機構の変形例を示す概略構成図。 押圧機構の変形例の別の構成を示す概略構成図。 第1変形例の残量検知部の概略構成図。 第1変形例の断面図。 第2変形例の残量検知部の概略構成図。 図12のA−A断面図。 図12のB−B断面図。
以下に、本発明を、電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
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。
図2は、4つの作像ユニットのうちの1つを示す拡大図である。
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。
作像ユニットは、画像形成装置から着脱可能なプロセスカートリッジとして構成、感光体1、帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置8および潤滑剤塗布装置3が一括で交換される構成となっている。
また、図1を参照すると、4つの作像ユニットの上方には、帯電した各感光体表面に各色の画像データに基づいて露光して露光部分の電位を落とし、静電潜像を書き込む静電潜像形成手段としての露光装置9が備えられている。また、中間転写ベルト56を挟んで、各感光体1と対向する位置には、感光体1上に形成されたトナー像を中間転写ベルト56上に一次転写する転写手段としての一次転写ローラ51がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ51は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
中間転写ベルト56のローラ52で支持された部分の外側には、二次転写手段としての二次転写ローラ61が圧接されている。二次転写ローラ61は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ61と中間転写ベルト56との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト56上のトナー像が記録材としての転写紙に転写される。二次転写部の図中左側には、転写紙上のトナー像を転写紙に定着させる定着装置70が備えられている。定着装置70は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ72及び定着ローラ73に巻き掛けられた無端の定着ベルト71と、定着ベルト71を介して定着ローラ73に対向、圧接して配置される加圧ローラ74とから構成されている。プリンタの下部には、転写紙を載置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す不図示の給紙装置が備えられている。
感光体1は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。帯電装置2は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ2aを備える。帯電ローラ2aは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ2aは、感光体1に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ2aの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体1表面に当接させることで、設定することができる。
現像装置4は、感光体1と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像剤担持体としての現像スリーブ4aが配置されている。現像スリーブ4aの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ4aへ汲み上げるための2つのスクリュー4bが備えられている。現像スリーブ4aによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード4cによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ4aに担持される。現像スリーブ4aは、感光体1との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体1上の静電潜像部分に供給する。なお、図1においては、二成分現像方式の現像装置4の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。
潤滑剤塗布装置3は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤3bと、固形潤滑剤3bから削り取った粉体状の潤滑剤を感光体1の表面に塗布する塗布手段を構成する供給部材としての塗布ローラ3aとを備える。塗布ローラ3aは、ブラシローラ、ウレタン状発泡ローラを用いることができる。塗布ローラ3aとして、ブラシローラを用いる場合は、ナイロン、アクリル等の樹脂にカーボンブラック等の抵抗制御材料を添加して体積抵抗率1×10Ωcm以上1×10Ωcm以下の範囲内に調整された材料で形成されたブラシローラが好適である。塗布ローラ3aの回転方向は、感光体1に対してカウンター方向である。すなわち、感光体1と塗布ローラ3aとの当接部において、塗布ローラ3aの表面移動方向が、感光体1の表面移動方向と逆方向である。塗布ローラ3aの回転方向を、感光体1に対して連れ回り方向にしてもよい。
固形潤滑剤3bは、直方体状に形成されており、後述する押し当て機構3cにより塗布ローラ3a側に押し当てされている。固形潤滑剤3bの潤滑剤としては、少なくとも脂肪酸金属塩を含有する潤滑剤を用いる。脂肪酸金属塩としては、例えば、フッ素系樹脂、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸金属塩や、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウムなどの物質を使用することができる。これらの脂肪酸金属塩のうち、特にステアリン酸亜鉛を用いることが好ましい。これは、ステアリン酸亜鉛が、感光体1表面上での伸展性が非常によく、しかも吸湿性が低く、さらに湿度が変化しても潤滑性が損なわれ難い特性を有しているためである。よって、環境変化に影響されにくく感光体表面を保護する能力の高い皮膜化された潤滑剤の保護層を形成することができ、良好に感光体表面を保護できる。また、潤滑性が損なわれ難い特性を有していることで、クリーニング不良の低減効果を良好に得ることができる。また、これらの脂肪酸金属塩の他に、シリコーンオイルやフッ素系オイル、天然ワックスなどの液状の材料、ガス状にした材料を外添法として添加することもできる。
また、固形潤滑剤3bの潤滑剤は、無機潤滑剤である窒化ホウ素を含むことが好ましい。窒化ホウ素の結晶構造としては、六方晶系の低圧相のもの(h−BN)や、立方晶系の高圧相(c−BN)等を挙げることができる。これらの構造の窒化ホウ素のうち、六方晶系の低圧相の窒化ホウ素の結晶は層状の構造を有しており、容易に劈開する物質であるため、摩擦係数は400°C近くまで約0.2以下を維持でき、放電により特性が変化し難く、放電を受けても他の潤滑剤に比べて潤滑性が失われることがない。このような窒化ホウ素を添加することで、感光体1表面に供給されて薄膜化された潤滑剤が、帯電装置2や一次転写ローラ51の作動時に発生する放電によって早期に劣化することはない。窒化ホウ素は、放電により特性が変化し難く、放電を受けても、他の潤滑剤に比べて潤滑性が失われることがない。しかも、感光体1の感光体層が放電により酸化、蒸発してしまうことを防止することもできる。また、窒化ホウ素は、わずかな添加量でも、その潤滑性を発揮できるので、帯電ローラ2aなどへの潤滑剤付着による不具合や、クリーニングブレード8aのブレード鳴きに対して有効である。
本実施形態の固形潤滑剤3bは、ステアリン酸亜鉛と窒化ホウ素とを含有した潤滑剤原料を圧縮成型したものを用いた。なお、固形潤滑剤3bの成型方法は、これに限定されることはなく、溶融成型などの他の成型方法を採用してもよい。これにより、上述したステアリン酸亜鉛の効果と上述した窒化ホウ素の効果とを得ることができる。
固形潤滑剤3bは塗布ローラ3aによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、押し当て機構3cにより押し当てているために常時塗布ローラ3aに当接している。塗布ローラ3aは、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体表面に塗布する。その後、感光体1の表面とクリーニングブレード8aとの接触により、塗布された潤滑剤が押し広げられて薄膜状になる。これにより、感光体1の表面の摩擦係数が低下する。なお、感光体1の表面に付着した潤滑剤の膜は非常に薄いため、帯電ローラ2aによる帯電を阻害することはない。
クリーニング装置8は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード8a、支持部材8b、トナー回収コイル8cを備える。クリーニングブレード8aは、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴムを板状に形成してなり、そのエッジが感光体1表面に当接するようにして設けられ、転写後に残留する感光体1上のトナーを除去する。クリーニングブレード8aは、金属、プラスチック、セラミック等からなる支持部材8bに貼着されて支持され、感光体1表面に対し所定の角度で設置される。なお、クリーニング部材としては、クリーニングブレードのほか、クリーニングブラシなどの公知のものを広く利用することができる。
本実施形態において、潤滑剤塗布装置3は、クリーニング装置8よりも下流側に配置される。潤滑剤塗布装置3によって感光体表面に塗布された潤滑剤は、その後に均しブレード8dが感光体表面を摺擦することで引き延ばし、感光体表面に塗布された潤滑剤の塗布ムラをおおまかに均すことができる。
潤滑剤塗布装置3についてより詳細に説明する。
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を供給部材側へ押し当てする押し当て機構3cを備えている。
押し当て機構3cは、付勢手段である加圧バネ31aを有しており、加圧バネ31aによって、潤滑剤保持部材3dを塗布ローラに押し当てている。
また、固形潤滑剤3bの長手方向両端付近には、電極部材41が設けられている。潤滑剤保持部材は、導電性部材で形成されており、電極部材41と潤滑剤保持部材3dは、検知部42に接続されている。検知部42は、検知部42を制御する制御部100に接続されている。検知部42は、電極部材41と潤滑剤保持部材3dとの間に電圧を印加して、電気抵抗を計測する。
図3(a)に示すように、使用初期においては、潤滑剤保持部材3dは、電極部材41から離間しており、非導通状態である。よって、このとき、検知部42により、電極部材41と潤滑剤保持部材3dとの間に電圧を印加しても電極部材41と潤滑剤保持部材3dとの間に電流が流れず、電気抵抗値の測定が不能な状態である。
固形潤滑剤3bが削られ潤滑剤が消費され固形潤滑剤の高さが低くなっていくと、潤滑剤保持部材3dが塗布ローラ3a側へ近づいていく。そして、図3(b)に示すように、潤滑剤の量が残り僅か(ニアエンド)となると、潤滑剤保持部材3dが電極部材41に当接する。潤滑剤保持部材3dが電極部材41に当接すると、潤滑剤保持部材3dと電極部材41とが非導通状態から導通状態に切り替わる。これにより、検知部42が、潤滑剤保持部材3dと電極部材41との間に電圧を印加すると、潤滑剤保持部材3dと電極部材41との間に電流が流れ、検知部42で電気抵抗値が計測される。
制御部100は、検知部42の測定結果を監視しており、検知部42が検知した電気抵抗値が所定値以下であることを検知したら、制御部100は、潤滑剤のニアエンドと判定する。そして、不図示の操作表示部に潤滑剤が残り少なくなくなった旨を報知し、ユーザーに固形潤滑剤の交換を促す。また、不図示の通信手段を用いて、サービスセンターに潤滑剤の交換が必要な旨を通知してもよい。
本実施形態においては、潤滑剤保持部材3dの位置が、潤滑剤ニアエンドに対応する位置に移動するまで潤滑剤保持部材3dと電極部材41とが非通電状態となっており、電極部材間に電圧を印加しても電流が流れない。これにより、ニアエンド検知の度に電力が消費されることがないので、電力消費の低減を図ることができる。
また、本実施形態においては、固形潤滑剤3b長手方向両端部付近にそれぞれ電極部材41を設けているので、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端部がニアエンドとなった時点で、潤滑剤の消費量が多い側の端部側の電極部材41が潤滑剤保持部材と当接し導通する。これにより、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、正確に潤滑剤のニアエンド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、感光体を保護できず、感光体表面が傷つい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、潤滑剤のニアエンドを検知する方法としては、潤滑剤を削るブラシの駆動時間や動作距離、像担持体の駆動時間や動作距離、通紙枚数などを用いて、検知する方法がある。
しかしながら、通紙枚数で潤滑剤のニアエンドを検知する方法では、次のような理由で精度のよい残量検知を行うことができない。すなわち、1枚ずつしか画像作成しないユーザーと、何十枚、何百枚単位でしか画像作成しないユーザーとではある規定枚数印刷後の潤滑剤消費量が、何十枚、何百枚単位でしか画像作成しないユーザーの方が少なくなる。これは、通常の画像形成装置においては、画像形成開始前や終了後に所定の調整動作が入り、この調整動作中も感光体表面に潤滑剤を塗布し続ける。このため、何十枚、何百枚単位でしか画像作成しないユーザーの方が、規定枚数印刷後の潤滑剤消費量が少なくなるのである。よって、通紙枚数を用いて潤滑剤のニアエンドを検知する方法では、精度のよいニアエンド検知を行うことができないのである。
また、潤滑剤を削る塗布ローラ3aの駆動時間や動作距離、感光体の駆動時間や動作距離などを利用することで、上記のようなユーザーの使い方が異なっても、精度のよいニアエンド検知を行うことができる。しかしながら、塗布ローラ3aの駆動時間や動作距離、感光体の駆動時間や動作距離などで、ニアエンドを検知する場合においても、次のような理由で精度の高いニアエンド検知を行うことができない。すなわち、固形潤滑剤をブラシで削っている場合は、ブラシ毛の太さや密度、織り方のバラツキによるブラシトルク、毛倒れ方向のバラツキにより削り量がばらつき、潤滑剤の感光体1への塗布量がばらつく。また、高温環境よりも低温環境の方が、ブラシ毛繊維が硬くなるので削り量が多くなる特性があり、環境により削り量がばらつき、潤滑剤の感光体1への塗布量がばらつく。このように、部品バラツキやユーザーの使用環境によって、感光体1への塗布量がばらつくので、塗布ローラ3aの駆動時間や動作距離、感光体の駆動時間や動作距離などを利用してニアエンドを検知する場合も、精度よく潤滑剤のニアエンドを精度よく検知できないのである。
一方、本実施形態のように、電極部材41を用いて、潤滑剤保持部材3dが潤滑剤ニアエンドに対応する位置に到達したことを機械的に検知することで、使用条件、ユーザーの使用環境およびユーザーの使用状況にかかわらず、精度よくニアエンドを検知することができる。
また、本実施形態においては、電極部材41を設け、電極部材41と潤滑剤保持部材3dの通電を確認することでニアエンドを検知する。これにより、フォトセンサの遮光を用いてニアエンドを検知方法に比べて、簡単な構成でニアエンドを検知することができる。これにより、フォトセンサの遮光を用いてニアエンドを検知方法に比べて、本体の小型化、省スペース化を図ることができる。
また、本実施形態においては、潤滑剤が枯渇する直前の所謂固形潤滑剤のエンド状態ではなく、所定回数感光体1表面に潤滑剤を供給可能な量の残量(ニアエンド状態)を検知するようにしている。潤滑剤のエンド状態を検知する場合、検知後に画像形成動作を行うと、潤滑剤枯渇による不具合が生じるため、潤滑剤のエンド状態を検知してから潤滑剤の交換作業が完了するまで画像形成動作を禁止する必要があり、ダウンタイムが生じてしまう。
これに対し、本実施形態においては、潤滑剤のニアエンド状態を検知しているので、検知後の所定回数、画像形成動作を行っても、感光体表面に潤滑剤を塗布でき、感光体表面を保護できる。これにより、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、画像形成動作を行うことができ、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、準備が整うまでの間に、所定回数以上の画像形成動作が行われると、潤滑剤が枯渇してしまい、潤滑剤枯渇による不具合が出てしまう。よって、ニアエンドを検知したら、潤滑剤終了判定手段としての制御部100は、塗布ローラ3aの走行距離(回転回数)や、画像形成動作回数などを監視する。そして、塗布ローラ3aの走行距離や画像形成動作回数が所定値となったら、潤滑剤のエンド状態と判定して、画像形成動作を禁止する。
また、一般的なユーザーではフルカラー画像の出力よりも白黒画像の出力の方が多い。
図4は、黒用プロセスカートリッジに搭載された黒用の固形潤滑剤の消費スピードと、Y,M,C色のプロセスカートリッジに搭載されたカラー用の固形潤滑剤の消費スピードとを調べたグラフである。図4に示すように、黒用の固形潤滑剤は、カラー用の固形潤滑剤に比べて消費スピードが格段に速いことがわかる。図4に示すように、潤滑剤保持部材が電極部材と当接して導通状態となる(ニアエンドが検知される)潤滑剤量を、カラーと黒とで同じにした場合、黒色においては、ニアエンドを検知してから、Bb期間経過後に潤滑剤が枯渇する。一方、カラー用においては、黒用よりも大幅に長い期間Baを経過した後、潤滑剤が枯渇する。例えば、フルカラー画像出力比率を20%、白黒画像出力比率を80%で、1日あたり1時間動作させる場合において、黒用において、ニアエンド検知後10日間(Bb=10日)で潤滑剤が枯渇するが、カラー用ではニアエンド検知後50日間(Ba=50日)使えることとなる。
上述したように、本実施形態においてはニアエンドを検知したら、その旨をユーザーに報知して、ユーザーに固形潤滑剤の交換を促したり、サービスセンターに潤滑剤の交換が必要な旨を通知したりしている。通常、このような報知を行ってから、ユーザーが交換の準備を完了したり、サービスマンが潤滑剤の交換のために訪問したりするのにかかる期間は10日前後である。よって、黒色においては、潤滑剤がほぼ終了するタイミングで交換することができる。一方、カラー(Y,M,C色)においては、固形潤滑剤がまだ十分に残ったタイミングで、潤滑剤が交換されることになり、潤滑剤の無駄が発生するおそれがある。
また、ユーザーによっては、装置がエンド検知して画像形成動作の禁止がなされてから交換作業を行う場合もある。この場合、カラー用において、準備した新品の固形潤滑剤(固形潤滑剤と潤滑剤保持部材との一体物)や新品のプロセスカートリッジを何ヶ月も保管しておくことになり、利便性が悪いという不具合もある。また、何ヶ月もニアエンドである旨が報知され続けることになる。
そこで、本実施形態においては、黒色のニアエンドを検知する(電極部材41と潤滑剤保持部材3bとが当接する)ときの潤滑剤量(固形潤滑剤の高さ)と、Y,M,C色のニアエンドを検知するときの潤滑剤量とを異ならせた。具体的には、図5(b)に示すように、K色の潤滑剤供給装置3Kのニアエンドを検知した時(電極部材41と潤滑剤保持部材3dとが当接する時)の固形潤滑剤3bの残存高さ(潤滑剤量)Dbを、図5(a)に示すように、カラー(Y,M,C)の潤滑剤供給装置3(Y,M,C)のニアエンドを検知した時の固形潤滑剤3bの残存高さ(潤滑剤量)Daよりも、高くしている。
これにより、図6に示すように、黒色のニアエンドを検知してから、潤滑剤エンドとなるまでの期間Bbと、カラー(Y,M,C)のニアエンドを検知してから、潤滑剤エンドとなるまでの期間Baとをほぼ同じにすることができる。これにより、カラー(Y,M,C)においても、潤滑剤がほぼ終了するタイミングで交換することができ、カラー(Y,M,C)の潤滑剤が無駄になるのを抑制することができる。また、装置がエンド検知して画像形成動作の禁止がなされてから交換作業を行うユーザーにおいても、準備した新品の固形潤滑剤や新品のプロセスカートリッジを何ヶ月も保管しておくことがなくなり、利便性が向上する。
また、固形潤滑剤3bが寿命を迎えたとき感光体1、帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置8および潤滑剤塗布装置3からなるプロセスカートリッジを交換する場合、固形潤滑剤が寿命(エンド)のとき、感光体1、帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置8のうちのひとつが寿命を迎えるように構成してもよい。これにより、メンテナンス効率を高めることができる。
図7は、潤滑剤残量検知の制御フロー図である。
図7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)。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。
制御部100は、ニアエンド状態を検知していないとき(S2のNO)は、潤滑剤保持部材3dと電極部材41との間に電圧を印加し、検知部42で抵抗値を測定する(S2)。検知部42で測定した抵抗値が所定値以下の場合(S3のYES)は、潤滑剤がニアエンド状態であると判定し、その旨をユーザーに報知する(S4)。
一方、ニアエンドを検知しているとき(S2のYES)は、ニアエンド後の塗布ローラ3aの走行距離が所定値Bt以上のとき(S6のYES)は、潤滑エンドと検知し(S7)、画像形成動作を禁止する。
本実施形態においては、潤滑剤動作終了後の潤滑剤動作停止中に潤滑剤の残量検知を行っている。潤滑剤動作終了後の潤滑剤動作停止中に潤滑剤の残量検知を行うことで、正確な潤滑剤の残量検知を行うことができる。これは、潤滑剤塗布動作時の潤滑剤保持部材3dは、塗布ローラ3aとの固形潤滑剤3bの摺擦部での負荷変動により塗布ローラ3aの回転に対して、固形潤滑剤3bが振動した状態となってしまう。特に、固形潤滑剤3bの重力方向が、塗布ローラ3aの固形潤滑剤に対する摺擦方向と反対側の場合、上記負荷変動による振動が大きくなる。さらに、塗布ローラ自体の回転動作に振れが生じた場合も、それにみあって固形潤滑剤が振動することとなる。上記振動により、ニアエンド時の電極部材41と潤滑剤保持部材との接触状態が不安定となり、振動により導通や非導通を繰り返す状況になり、このため、振動により固形潤滑剤がまだニアエンド状態まで消費されているにもかかわらず電極部材41と潤滑剤保持部材3dが導通せず、ニアエンドを通知しない可能性がある。また、潤滑剤振動により生じる接触状態の不安定化によるノイズ等が導通状態に及ぼす影響を考慮するために、ノイズの影響を受けないような電力量とする等の対応(必要以上の電力を有する構成)が必要となってしまう。また、潤滑剤塗布動作時に固形潤滑剤が塗布ローラ3aの表面移動方向(図中左側)に力を受け、潤滑剤保持部材3dが、塗布ローラ3aの固形潤滑剤を摺擦する方向(図中左側)に傾いたり、移動したりする。その結果、まだ固形潤滑剤の量が十分にある状態で潤滑剤保持部材3dと電極部材41とが導通し、制御部100がニアエンドと誤検知する場合がある。
よって、潤滑剤塗布動作停止中に残量検知を行うようにすることで、正確な潤滑剤の残量検知を行うことができる。また、電極部材と潤滑剤保持部材との接触が安定しているので、潤滑剤保持部材と電極部材との間に高い電圧をかけずとも、良好の導通状態を検知することができ、消費電力も必要最低限でおさえることができる。
図8は、押し当て機構の変形例を示す概略構成図である。
この変形例の押し当て機構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。
使用初期時においては、各揺動部材301aの揺動端部がバネ301bの付勢力に抗して収納ケース3eの上面部の内周面32へ近づく方向に揺動した状態となっている。このような構成により、2つの揺動部材301aはバネ301bの付勢力を受けて互いに均等な力で潤滑剤保持部材3dを押し、潤滑剤保持部材3dに保持された固形潤滑剤3bを塗布ローラ3aに押し当てる。よって、固形潤滑剤3bは、その長尺方向において塗布ローラ3aに均一に押し当てることができる。その結果、塗布ローラ3aの回転により摺擦されることで削り取られる潤滑剤の量は、長尺方向において均一となり、感光体1の表面に潤滑剤をムラなく塗布することができる。
この変形例の押し当て機構300cにおいては、経時使用によって固形潤滑剤3bの高さが減っても固形潤滑剤3bの加圧力の減少を抑制できる。よって、初期から経時にかけて感光体1の表面に供給される粉末潤滑剤量の変動を小さく抑えることができる。
このような結果が得られる理由は、次の通りである。
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にしめした押し当て機構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の押し当て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の押し当て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の押し当て機構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の押し当て機構においては、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。
これに対し、この変形例の押し当て機構300cにおいては、図8に示したように、バネ301bを伸ばした状態で配置し、その付勢力(引っ張り力)で塗布ローラ3aに対して固形潤滑剤3bを押し当てできる。よって、バネ全体の長さを長くしても図3の押し当て機構3cのような問題は生じない。しかも、変形例の押し当て機構300cでは、バネ301bの長さ方向が固形潤滑剤3bの長尺方向すなわち塗布ローラ3aの軸方向に一致するようにバネ301bが配置される。したがって、バネ301bの長さを長くしても、塗布ローラ3aの径方向に配置スペースが広がることはなく、装置を大型化する必要がない。そのため、この変形例の押し当て機構300cは、図3に示した押し当て機構3cで使用していた加圧バネ31aの長さよりもずっと長いバネ301bを採用できる。その結果、経時的なバネの付勢力変動を小さく抑えることができる。
また、図9に示すように、潤滑剤保持部材3dに各揺動部材301aを揺動自在に取り付けてもよい。この図9の構成においては、各揺動部材301aは、バネ301bから潤滑剤保持部材3dの長手方向中心に向かう付勢力によって、各揺動部材301aの揺動端部が、潤滑剤保持部材3dから離れる方向に付勢され、各揺動部材301aの揺動端部が、収納ケース3eの上面部の内周面32に当接する構成となる。
また、固形潤滑剤3bのニアエンド検知としては、上述に限られず、例えば、電極部材41に替えてプッシュスイッチにしてもよい。この場合、潤滑剤保持部材3dが、潤滑剤ニアエンドのときに対応する位置に到達すると、潤滑剤保持部材3dがプッシュスイッチを押し込み、ニアエンドが検知される。この場合も、潤滑剤塗布動作中にニアエンドの検知を行うと、潤滑剤保持部材の振動により、プッシュスイッチの押し当てが不安定となり、誤検知を起こすおそれがある。よって、この場合においても、潤滑剤塗布動作停止中に残量検知を行うことで、正確にニアエンドの検知を行うことができる。
次に、残量検知の変形例について説明する。
[第1変形例]
図10は、第1変形例の残量検知部140の概略構成図であり、図10は、変形例1の断面図である。なお、図11は、仕切り壁43bを省略している。
図10(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、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。
収納ケース3eの塗布ローラ3aと固形潤滑剤3bとの当接部よりも塗布ローラ回転方向下流側の側面には、潤滑剤保持部材3dの移動方向に延びる開口部31eが設けられている。この開口部31eに押し部材としての潤滑剤保持部材3dに設けられた当接突起部31dが貫通している(図11参照)。また、カバー部材143には、カバー部材143で覆われた空間を、開口部31eが配置された空間と、電極部材142aが配置された空間とに仕切る仕切り壁143bが設けられている。
回転電極部材141は、カバー部材143の回転軸143cに回転自在に支持されている。図11(a)に示すように、使用初期においては、潤滑剤保持部材3dに設けられた当接突起部31dは、回転電極部材141から離間しており、回転電極部材141は、仕切り壁143bに当接して回転電極部材141の自重による回転が規制されている。このとき、回転電極部材141は電極部材142aから離間している。よって、このとき、抵抗検知部142cにより、電極部材142aと回転電極部材141bとの間に電圧を印加しても電極部材142aと回転電極部材141との間に電流が流れず、電気抵抗値の測定が不能な状態である。
固形潤滑剤3bが削られ潤滑剤が消費され固形潤滑剤の高さが低くなっていくと、潤滑剤保持部材3dが塗布ローラ3a側へ近づいていく。そして、固形潤滑剤3bの高さが所定値となると、潤滑剤保持部材3dに設けられた当接突起部31dが回転電極部材141に当接する。さらに固形潤滑剤3bが削られ、高さが低くなると、当接突起部31dにより回転電極部材141の図中右側端部が押され、回転電極部材141が自重による回転方向と逆方向(図中時計回り)に回転する。そして、図10(b)、図11(b)に示すように、潤滑剤の量が残り僅か(ニアエンド)となると、回転電極部材141が電極部材42aと当接する。回転電極部材141が電極部材142aに当接すると、回転電極部材141と電極部材142aとが非導通状態から導通状態に切り替わる。これにより、抵抗検知部42cにより電極部材142aと回転電極部材141との間に電圧を印加すると、電極部材間に電流が流れる。その結果、抵抗検知部42cで電気抵抗値が計測され、回転電極部材141が固形潤滑剤3bの消費に伴い回転したことが検知され、潤滑剤ニアエンドを検知することができる。
この変形例の残量検知部140は、固形潤滑剤3bの消費に伴い回転する回転電極部材141を用い、回転電極部材141の当接突起部31dと当接する箇所と回転支点を挟んで反対側の箇所を、電極部材142aに当接させることにより潤滑剤のニアエンドを検知するようにしている。このように、構成することで、図11に示すように、電極部材142aと回転電極部材141との当接箇所を、固形潤滑剤3bと塗布ローラ3aとの当接部から離れた位置に設けることができる。これにより、塗布ローラ3aにより削れた潤滑剤粉が、電極部材142aの回転電極部材141との当接部や、回転電極部材141の電極部材142aとの当接部に付着するのを抑制することができる。これにより、各電極部材に付着した潤滑剤により電極部材間に導通不良が生じるのを抑制することができ、精度よく潤滑剤のニアエンドを検知することができる。
また、残量検知部40を収納ケース3eの外に設けたので、飛散した潤滑剤粉が電極部材142aや回転電極部材142の電極部材142aとの当接部に付着するのを抑制することができる。
また、この変形例においては、回転電極部材141の電極部材142aとの当接部を当接突起部31dとの当接部よりも鉛直方向上方に配置するなどにして、電極部材を、鉛直上方に配置している。これにより、開口部31eから進入してきた潤滑剤粉が、電極部材142aに付着するのを抑制することができる。また、回転電極部材141の電極部材142aとの当接部を当接突起部31dとの当接部よりも鉛直方向上方に配置することで、回転電極部材141の回転量が少なくとも、電極部材142aを、十分に鉛直上方に配置することができる。
さらに、仕切り壁43bにより、カバー部材43で覆われた空間を、開口部31eが設けられた空間と、電極部材142aが設けられた空間とに仕切っている。これにより、開口部31eから進入してきた潤滑剤粉が、電極部材142aに付着するのをより一層抑制することができる。また、カバー部材43と仕切り壁43bとを樹脂で一体成形するのが好ましい。これにより、カバー部材43と仕切り壁43bとを別部材で構成した場合に比べて、部品点数を削減でき、装置を安価にすることができる。また、収納ケース3eに仕切り壁43bを設けてもよい。この場合も、収納ケース3eと仕切り壁43bとを樹脂で一体成形することで、部品点数を削減でき、装置を安価にすることができる。また、カバー部材43、収納ケース3eそれぞれに仕切り壁を設けて、組み合わせることで、カバー部材43で覆われた空間を、開口部31eが設けられた空間と、各電極部材が設けられた空間とに仕切ってもよい。
また、カバー部材43で開口部31e、電極部材142a、回転電極部材141を覆っている。これにより、開口部31eから潤滑剤供給装置3外へ潤滑剤粉が飛散するのを抑制することができ、装置が汚れるのを抑制することができる。また、飛散トナーなどが、電極部材142aや回転電極部材の電極部材142aとの当接部に付着するのを抑制することができ、電極部材間に導通不良が生じるのを抑制することができる。
また、この変形例においては、カバー部材143に電極部材142a,回転電極部材141を位置決め保持している。このように、同一の部材に電極部材142a,回転電極部材141を位置決め保持することで、部品公差を最小限に抑えることができる。これにより、電極部材142a,回転電極部材141のそれぞれの位置関係を精度よく出すことができる。これにより、固形潤滑剤3bがニアエンド状態のときに、確実に電極部材142aに回転電極部材141を当接させることができ、精度よく潤滑剤のニアエンド状態を検知することができる。また、カバー部材143を収納ケース3eから取り外すだけで、残量検知部40を、潤滑剤供給装置3から取り外すことができ、残量検知部40の交換作業を容易に行うことができる。
[第2変形例]
図12は、第2変形例の残量検知部240の概略構成図であり、図13は、図12のA−A断面図であり、図14は、図12のB−B断面図である。図12(a)、図13(a)、図14(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12(b)、図13(b)、図14(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。
この第2変形例2の残量検知部240は、図12に示すように、回転部材241と、回転部材241の回動を検知する回動検知手段としての回動検知部242とを有している。回動検知部242は、第1電極部材242a、この第1電極部材242aに対向配置された第2電極部材242b、抵抗検知部242cなどを有している。抵抗検知部242cは、第1電極部材242aと第2電極部材242bとに接続されており、第1電極部材242aと第2電極部材242bとの間に電圧を印加して、電気抵抗を計測する。また、抵抗検知部242cは、制御部100に接続されている。回転部材241、第1電極部材242a,第2電極部材242bは、これらを覆うカバー部材243に位置決め保持されている。
第1電極部材242a,第2電極部材242bは、板金などの導電性部材からなる板状形状であり、第2電極部材242bの図中右側端部(固形潤滑剤長手方向端部)側が第1電極部材242a側に撓み可能にカバー部材243に保持されている。また、第2電極部材242bの図中右側端部側は、第1電極部材242a側に折り曲げられている。
また、収納ケース3eの塗布ローラ3aと固形潤滑剤3bとの当接部よりも塗布ローラ回転方向下流側の側面には、潤滑剤保持部材3dの移動方向に延びる開口部31eが設けられている。回転部材41の一端(図中右端)には、上記開口部31eを貫通して潤滑剤保持部材3dに当接する当接部241bが設けられている。回転部材241の他端には、第2電極部材242bを押して、第2電極部材242bを第1電極部材242aに当接させて回転部材241が回動したことが検知される被検知部241aが設けられている。
当接部241bは、図13に示すように、回転部材241の軸部から開口部31e側へ所定長さ延びた部分と、その部分の先端から鉛直方向に延びて、固形潤滑剤長手方向に直交する平面部分とで構成されている。当接部241bを上記構成とすることで、回転部材241は、自重で図中反時計回りに回動する。また、図13に示すように、潤滑剤供給装置3は、鉛直方向(図中上下方向)に対して、図中時計回りに傾いている。よって、残量検知部240を収納ケース3eの潤滑剤保持部材3dよりも上方に位置する側面に設けることで、回転部材241の自重による回動により、当接部241bを潤滑剤保持部材3dに当接させることができる。
また、カバー部材243には、カバー部材243で覆われた空間を、開口部31eが配置された空間と、第1電極部材242aおよび第2電極部材242bとが配置された空間とに仕切る仕切り壁243bが設けられている。回転部材241は、図12に示すように、仕切り壁243bに設けられた貫通穴243cを貫通している。そして、当接部241bが設けられた一端部が、開口部31eが配置された空間に位置している。被検知部241aが設けられた他端部が、第1電極部材242a、第2電極部材242bが配置された空間に位置している。
また、カバー部材243の側壁部には、回転部材241の回動を規制する規制手段としての回動規制部243dが、設けられている。回動規制部243dは、カバー部材243の固形潤滑剤長手方向中央側の側壁部(図12の左側の側壁部)から、回転部材241側に延び、図14(a)に示すように、先端部が、被検知部241a所定の隙間を有して対向している。
図13(a)に示すように、使用初期においては、回転部材241の当接部241bが、潤滑剤保持部材3dに突き当てっており、回転部材241の自重による回転が規制されている。このとき、図12(a)、図14(a)に示すように、回転部材241の被検知部241aは、第2電極部材242bを押しておらず、第2電極部材242bは、第1電極部材242aから離間している。よって、このとき、抵抗検知部242cにより、第1電極部材242aと第2電極部材242bとの間に電圧を印加しても第1電極部材242aと第2電極部材242bとの間に電流が流れず、電気抵抗値の測定が不能な状態である。
固形潤滑剤3bが削られ潤滑剤が消費され固形潤滑剤の高さが低くなっていくと、潤滑剤保持部材3dが塗布ローラ3a側へ近づいていく。そして、固形潤滑剤3bの高さが所定値以下(ニアエンド状態)となると、当接部41bが、潤滑剤保持部材3dの側面から離間する。すると、回転部材241が自重で回動し、被検知部241aが第2電極部材242bを押し込む。これにより、第2電極部材242bが第1電極部材242a側に撓み、図12(b)に示すように、第2電極部材242bの先端(図中右側端部)が、第1電極部材242aと当接する。第2電極部材242bが第1電極部材242aに当接すると、第2電極部材242bと第1電極部材242aとが非導通状態から導通状態に切り替わる。これにより、抵抗検知部242cにより第1電極部材242aと第2電極部材242bとの間に電圧を印加すると、電極部材間に電流が流れる。その結果、抵抗検知部242cで電気抵抗値が計測され、固形潤滑剤がニアエンドとなり、回転部材241が回動したことを検知することができる。
この第2変形例においては、固形潤滑剤3bがニアエンドになるまで第1電極部材242aと第2電極部材42bとが非通電状態となっており、電極部材間に電圧を印加しても電流が流れない。これにより、ニアエンド検知の度に電力が消費されることがないので、電力消費の低減を図ることができる。また、板金などの比較的安価な材料で構成される第1、第2電極部材242a,242bで、回動検知部242を構成することができ、回動検知部242を安価にすることができる。
また、この第2変形例2の残量検知部240は、固形潤滑剤3bの長手方向に延びる回転部材241の一端の当接部241bを潤滑剤保持部材3dに当接させ、回転部材241の他端に被検知部241aを設けて、被検知部241aの回動を回動検知部242で検知して、潤滑剤のニアエンドを検知する。このように、構成することで、図12(a)に示すように、潤滑剤のニアエンドを検知するための検知部(第1電極部材242aと第2電極部材242bとの当接部)を、開口部31eから離れた位置に設けることができる。これにより、塗布ローラ3aにより削れた潤滑剤粉が、第1電極部材242aの第2電極部材242bとの当接部や、第2電極部材242bの第1電極部材242aとの当接部に付着するのを抑制することができる。これにより、各電極部材に付着した潤滑剤により電極部材間に導通不良が生じるのを抑制することができ、精度よく潤滑剤のニアエンドを検知することができる。
また、フォトインタラプタにて固形潤滑剤3bのニアエンドを検知する構成にすることもできる。この場合は、電極部材の配置位置にフォトインタラプタを配置する。潤滑剤保持部材3dが、潤滑剤ニアエンドのときに対応する位置に到達すると、潤滑剤保持部材3dが光を遮ることで、ニアエンドが検知される。この場合も潤滑剤塗布動作中にニアエンドの検知を行うと、潤滑剤保持部材の振動により誤検知を起こすおそれがある。よって、この場合においても、潤滑剤塗布動作停止中に残量検知を行うことで、正確にニアエンドの検知を行うことができる。フォトリフレクタを用いて、潤滑剤のニアエンドを検知することもできる。この場合は、潤滑剤保持部材3dが、潤滑剤ニアエンドのときに対応する位置にあるとき、フォトリフレクタと対向する箇所に反射板を設けることで、ニアエンドを検知することができる。
また、中間転写ベルト56に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置に、上述した潤滑剤塗布装置を適用してもよい。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
黒色を含む各色毎に対応した複数の感光体1などの像担持体と、像担持体表面に潤滑剤を塗布する各像担持体に対応した複数の潤滑剤塗布装置3とを備えた画像形成装置において、潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する各潤滑剤塗布装置3に対応した複数の残量検知部40などの残量検知手段と、残量検知手段が、潤滑剤の残量が所定値以下である旨を報知する操作表示部などの報知手段と、残量検知手段が潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知した後に、潤滑剤の終了を判定する複数の潤滑剤塗布装置3に対応した潤滑剤終了判定手段とを備え、黒色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量と、その他の色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量とを異ならせた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、装置にダウンタイムが生じるのを抑制することができ、かつ、潤滑剤の無駄を抑制することが可能となる。
(態様2)
また、(態様1)の画像形成装置において、上記黒色に対応した残量検知手段と、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量を、その他の色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量よりも多くした。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、装置にダウンタイムが生じるのを抑制することができ、かつ、潤滑剤の無駄を抑制することができる。
(態様3)
また、(態様1)または(態様2)の画像形成装置において、潤滑剤終了判定手段が、潤滑剤の終了と判定したら、画像形成動作を禁止する。
かかる構成を備えることで、潤滑剤が枯渇した状態で、画像形成動作が行われること防止することができる。
(態様4)
また、(態様1)乃至(態様3)いずれかの画像形成装置において、像担持体の表面にトナー像を形成する各像担持体に対応した複数のトナー像形成手段を有し、各トナー像形成手段は、少なくとも像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する現像手段と、前記像担持体表面のトナー像を転写媒体に転写した後の像担持体表面に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段とを備え、潤滑剤の終了が、トナー像形成手段の帯電手段、現像手段およびクリーニング手段のうち、最も寿命が短い手段が寿命を迎えるタイミングと同じタイミングとなるように、潤滑剤の量を設定した。
かかる構成を備えることで、潤滑剤の交換時で、別の手段も交換することができ、メンテナンスの効率化を図ることができる。
(態様5)
また、(態様4)に記載の画像形成装置において、像担持体と、潤滑剤塗布装置と、トナー像形成手段とを枠体に収納し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えた。
かかる構成を備えることで、固形潤滑剤と寿命を迎えた手段とを一括で簡単に交換することができる。
1:感光体
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
特開2010−271665号公報

Claims (6)

  1. 黒色を含む各色毎に対応した複数の像担持体と、
    前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する各像担持体に対応した複数の潤滑剤塗布装置とを備えた画像形成装置において、
    上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する各潤滑剤塗布装置に対応した複数の残量検知手段と、
    上記残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定値以下である旨を報知する報知手段と、
    上記残量検知手段が上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知した後に、上記潤滑剤の終了を判定する複数の潤滑剤塗布装置に対応した潤滑剤終了判定手段とを備え、
    上記黒色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量と、その他の色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量とを異ならせ
    上記像担持体表面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画像形成装置。
  2. 請求項1の画像形成装置において、
    各潤滑剤塗布装置は、上記潤滑剤の消費に伴い移動する移動部材を備え、
    各残量検知手段は、前記潤滑剤の消費に伴う移動で、上記移動部材が所定の位置に到達したことにより、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知することを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1または2の画像形成装置において、
    上記黒色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量を、その他の色に対応した残量検知手段が、上記潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する潤滑剤量よりも多くしたこと特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1乃至3いずれかの画像形成装置において、
    前記潤滑剤終了判定手段が、潤滑剤の終了と判定したら、画像形成動作を禁止することを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1乃至いずれかの画像形成装置において、
    前記像担持体の表面にトナー像を形成する各像担持体に対応した複数のトナー像形成手段を有し、
    各トナー像形成手段は、少なくとも像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する現像手段と、前記像担持体表面のトナー像を転写媒体に転写した後の像担持体表面に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段とを備え、
    前記潤滑剤の終了が、トナー像形成手段の帯電手段、現像手段、クリーニング手段、および現像手段内の現像剤のうち、最も寿命が短い手段が寿命を迎えるタイミングと同じタイミングとなるように、潤滑剤の初期量を設定したことを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項の画像形成装置において、
    前記像担持体と、前記潤滑剤塗布装置と、前記トナー像形成手段とを枠体に収納し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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