説明

滑剤塗布装置および画像形成装置

【課題】滑剤を必要以上に消費することなく、常に適度な摩擦係数となるように、滑剤を像担持体上に塗布できる滑剤塗布装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】本願発明にかかる滑剤塗布装置は、像担持体1の外周面に当接する一方、固形状の滑剤51に当接して回転駆動されることによって、毛状部材により当該固形状の滑剤51を掻いて粉体にし、像担持体1に供給する滑剤供給手段52と、滑剤供給手段52が像担持体1に供給する滑剤51の量を調整する滑剤供給量調整手段と、滑剤供給手段52の毛状部材から飛散した粉体の滑剤の量を検出する検出手段S1と、検出された滑剤の量に基づいて、滑剤供給量調整手段を制御して、像担持体に供給される滑剤の量を調整する制御手段と、を備える

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、滑剤塗布装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、帯電、現像、転写等の工程を経た像担持体表面に各種の異物が残留している。たとえば、帯電工程で生成されたイオンまたはオゾン等を含む放電成分や、現像および転写工程で使用されたトナー等の残留した残留付着物である。像担持体上に当接させたクリーニングブレードを設けることによって、このような残留付着物を像担持体表面から除去できる。
【0003】
感光体ドラム等の像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦力を低減するために滑剤が使用される。滑剤は、滑剤の塊である滑剤固形体を塗布ブラシにより引っ掻くことで得られ、塗布ブラシにより像担持体上に塗布される。
【0004】
像担持体上に塗布する滑剤の量を増やせば、像担持体上の摩擦係数は減少し、像担持体表面を良好にクリーニングできる。しかし、滑剤の塗布量(消費量)を必要以上に増やしても、摩擦係数は滑剤塗布量に比例して低減できる訳ではないので、摩擦係数は一定値以下には下がらず、滑剤が無駄となってしまう。したがって、適量の滑剤が消費されるように滑剤消費量を調整できれば、滑剤を無駄に消費することなく、像担持体上の摩擦係数を良好に維持することができる。
【0005】
滑剤の塗布量を適量とするために、塗布ブラシの回転トルクを検知することによって、滑剤の消費量を検知する技術がある(たとえば、特許文献1)。この技術では、滑剤の消費量が減少すると塗布ブラシの回転トルクが上昇するという関係を利用して、検知した塗布ブラシの回転トルクに基づいて、滑剤の塗布量を適量に調整する。
【0006】
また、感光体ドラム上の摩擦係数を一定に保つために、感光体ドラムの回転トルクを検知することによって、感光体ドラム上の摩擦係数を検知する技術がある(たとえば、特許文献2)。この技術では、滑剤の消費量が減少すると感光体ドラムの回転トルクが上昇するという関係を利用して、検知した感光体ドラムの回転トルクに基づいて、感光体ドラム上の摩擦係数を一定に調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2010−210799号公報
【特許文献2】特開2009−47782号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、上記特許文献1または2に記載の技術のように、塗布ブラシや感光体ドラムの回転トルクを検知して、滑剤塗布量や摩擦係数を計測する方法は、累積印字量、気温や湿度等の環境変化、現像剤の劣化、感光体ドラムの摩耗等の様々な計測ノイズに影響される。したがって、常に正確に滑剤の塗布量や感光体ドラム上の摩擦係数を検知することはできない。
【0009】
本願発明は、上記課題に基づいてなされたものであり、滑剤を必要以上に消費することなく、常に適度な摩擦係数となるように、滑剤を像担持体上に塗布できる滑剤塗布装置および画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【0011】
(1)像担持体の外周面に当接する一方、固形状の滑剤に当接して回転駆動されることによって、毛状部材により当該固形状の滑剤を掻いて粉体にし、前記像担持体に供給する滑剤供給手段と、前記滑剤供給手段が前記像担持体に供給する前記滑剤の量を調整する滑剤供給量調整手段と、前記滑剤供給手段の毛状部材から飛散した粉体の前記滑剤の量を検出する検出手段と、検出された滑剤の量に基づいて、前記滑剤供給量調整手段を制御して、前記像担持体に供給される滑剤の量を調整する制御手段と、を備える滑剤塗布装置。
【0012】
(2)前記滑剤供給量調整手段は、前記滑剤供給手段の回転速度を変更する回転速度変更手段を含み、前記制御手段は、前記回転速度変更手段を制御して、前記滑剤供給手段の回転速度を調整することによって、前記像担持体に供給される滑剤の量を調整する、上記(1)に記載の滑剤塗布装置。
【0013】
(3)前記滑剤供給量調整手段は、前記固形状の滑剤を前記滑剤供給手段に相対的に押圧する力を変更する押圧力変更手段を含み、前記制御手段は、前記押圧力変更手段を制御して、前記滑剤供給手段に対する前記滑剤の押圧力を調整することによって、前記像担持体に供給される滑剤の量を調整する、上記(1)または(2)に記載の滑剤塗布装置。
【0014】
(4)前記検出手段は、前記固形状の滑剤より前記滑剤供給手段の回転方向下流側で、前記固形状の滑剤近傍に配置される、上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の滑剤塗布装置。
【0015】
(5)前記検出手段は、前記飛散した粉体の滑剤の量を光学的に検出する上記(1)〜(4)のいずれか一つに記載の滑剤塗布装置。
【0016】
(6)前記検出手段は、前記飛散した粉体の滑剤を受ける略透明な受け部材と、前記受け部材に向かって発光する発光素子と、前記受け部材から反射した光を受光する受光素子と、を含み、前記受光素子の受光結果に基づいて、前記受け部材上に堆積した前記滑剤の量を検出する上記(5)に記載の滑剤塗布装置。
【0017】
(7)前記検出手段は、発光素子と、前記発光素子と離間して配置され、当該発光素子からの光を受光する受光素子と、を含み、前記発光素子と前記受光素子との間を前記飛散した粉体の滑剤が通過する量を検出する上記(5)に記載の滑剤塗布装置。
【0018】
(8)前記滑剤供給手段に当接することによって、前記紛体の滑剤の飛散を促すスクレーパーをさらに備える上記(1)〜(7)のいずれか一つに記載の滑剤塗布装置。
【0019】
(9)前記像担持体と、前記固形状の滑剤と、上記(1)〜(8)のいずれか一つに記載の滑剤塗布装置と、を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、滑剤を無駄に消費することなく、適度な滑剤消費量で理想的な摩擦係数となるように滑剤消費量を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図2】本実施形態に係る滑剤塗布装置を含むクリーニング装置の構成を概略的に示す図である。
【図3】本実施形態に係る滑剤塗布装置によって滑剤が塗布される様子を概略的に示す図である。
【図4】本実施形態に係る塗布ブラシと回転速度変更手段とを示す斜視図である。
【図5】本実施形態に係るクリーニング装置を制御する処理の手順を示すフローチャートである。
【図6】滑剤消費量と反射率との関係を示すグラフである。
【図7】図5に示す処理を実行するタイミングと、滑剤消費量の経時変化との関係を示すグラフである。
【図8】感光体ドラム上の摩擦係数と、滑剤の消費量および滑剤の飛散量との関係を示すグラフである。
【図9】本実施形態に係る滑剤塗布装置を含むクリーニング装置の構成を概略的に示す図である。
【図10】本実施形態に係るスクレーパーと検出センサーとを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載は、特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
【0023】
(第1の実施形態)
(画像形成装置)
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【0024】
図1に示される画像形成装置Aは、タンデム型カラー画像形成装置とも称され、4組の画像形成部によりカラー画像形成を行う。画像形成装置Aは、電子写真方式の作像プロセスを用いて画像データを画像形成用紙等に画像形成する。
【0025】
画像形成装置Aは、4組の画像形成部によりカラー画像を形成する。4組の画像形成部は、イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Y、マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10M、シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10C、ブラック(K)色の画像を形成する画像形成部10Kである。
【0026】
画像形成部10Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yと、その周囲に配置された帯電部2Y、光書込部3Y、現像装置4Yおよびクリーニング装置5Yとを有する。同様に、画像形成部10Mは、像担持体としての感光体ドラム1Mと、その周囲に配置された帯電部2M、光書込部3M、現像装置4Mおよびクリーニング装置5Mとを有する。画像形成部10Cは、像担持体としての感光体ドラム1Cと、その周囲に配置された帯電部2C、光書込部3C、現像装置4Cおよびクリーニング装置5Cとを有する。画像形成部10Kは、像担持体としての感光体ドラム1Kと、その周囲に配置された帯電部2K、光書込部3K、現像装置4Kおよびクリーニング装置5Kとを有する。なお、画像形成部10Y、10M、10Cおよび10Kのそれぞれの感光体ドラム1Y、1M、1Cおよび1K、帯電部2Y、2M、2Cおよび2K、光書込部3Y、3M、3Cおよび3K、並びにクリーニング装置5Y、5M、5Cおよび5Kは、それぞれ同様の機能を有する構成である。したがって、以下では、特に区別がある場合を除き、符号Y、M、CまたはKを付さずに表記する。
【0027】
クリーニング装置5は、感光体ドラム1上のイオンまたはオゾン等を含む放電成分や、現像および転写工程で使用されたトナー等の残留した残留付着物等の残留物を除去する。クリーニング装置5は、残留物を除去するために、滑剤を塗布する滑剤塗布ブラシやブレード等を使用する。詳細は、図2および図3を参照して後述する。
【0028】
中間転写ベルト6は、無端ベルトであり、複数のローラーにより架設され、走行可能に支持される。画像形成部10Y、10M、10Cおよび10Kに形成された各色のトナー像は、一次転写部7Y、7M、7Cおよび7Kにより走行する中間転写ベルト6上に逐次転写され、各色(Y、M、C、K)の層が重畳したトナー像が中間転写ベルト6上に1次転写される。
【0029】
用紙搬送部20は、用紙Pを搬送する。用紙Pは、給紙トレイ291、292および293に収容されており、第1給紙部21により給紙され、ループ形成ローラー対22およびレジストローラー対23を経て、2次転写部7Aに搬送される。2次転写部7Aにおいて、中間転写ベルト6上に形成されたカラー画像が用紙P上に2次転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置50のニップ部Nにおいて熱と圧力とが加えられることにより、用紙P上のトナー像が溶融定着される。そして、用紙Pは、排紙ローラー25により装置外に排紙される。
【0030】
画像形成装置Aの上記各部は、制御手段としての制御部90と接続されており、制御部90により適宜制御される。制御部90の一部として構成されるCPU(不図示)は、画像形成処理された用紙Pのページ数をカウントして積算する処理等を実行する。なお、画像形成装置Aの各種処理に対応するプログラムは、制御部90に含まれる記憶部(不図示)等に格納され、画像形成装置Aの各機能は、CPUが対応するプログラムを実行することにより発揮される。
【0031】
なお、画像形成装置Aは、それぞれ上述した構成要素以外の構成要素を含んでいてもよく、あるいは、上述した構成要素のうちの一部が含まれていなくてもよい。
【0032】
次に、画像形成装置Aにより用紙に画像形成する電子写真プロセスについて説明する。
【0033】
まず、スリットSLを頂部に備える原稿台に原稿が載置され、載置された原稿は、画像読取り装置SCの走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、原稿からの反射光がミラーを介してラインイメージセンサーによって読み込まれ光電変換される。光電変換されて生成された色毎の画像情報信号は、画像処理部(不図示)によりアナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が施された後、対応する色の画像形成部10の光書込部3にそれぞれ入力される。
【0034】
画像形成部10の光書込部3は、画像情報信号を感光体ドラム1に書き込み、感光体ドラム1上に画像情報信号に基づく潜像を形成する。具体的には、感光体ドラム1は、有機光導電体(Organic Photo Conductor:OPC)を含むポリカーボネイト等の樹脂からなる感光層を金属基体上に有している。感光体ドラム1の表面は、スコロトロンタイプ等のコロナ放電極からなる帯電部2により生成されるイオンにより帯電され、光書込部3は画像情報信号に基づいて感光体ドラム1上を走査露光する。帯電された感光体ドラム1の露光された部分は電位が低下し、画像情報信号に対応する静電潜像が感光体ドラム1上に形成される。現像装置4は、静電力を利用して感光体ドラム1上に形成された静電潜像をトナーで現像し、各色に対応するトナー像が形成される。
【0035】
(滑剤塗布装置)
次に、図2を参照して、本実施形態に係る滑剤塗布装置の構成について詳細に説明する。図2は本実施形態に係る滑剤塗布装置を含むクリーニング装置5の構成を概略的に示す図、図3は本実施形態に係る滑剤塗布装置によって滑剤が塗布される様子を概略的に示す図、図4は本実施形態に係る塗布ブラシと回転速度変更手段とを示す斜視図である。
【0036】
図2に示す通り、クリーニング装置5は、滑剤51、塗布ブラシ52、押圧バネ53、押圧力調整カム54、均しブレード55、クリーニングブレード56、廃トナースクリュー57および検出センサーS1を備える。これらの部材は、下方に配置されるケーシング13によって囲われる。本実施形態に係る滑剤塗布装置は、塗布ブラシ52、検出センサーS1および制御部90と、滑剤供給量調整手段とを含む。滑剤供給量調整手段は、塗布ブラシ52を回転駆動する駆動モーターと、押圧力調整カム54とを含む。
【0037】
固形状の滑剤51は、感光体ドラム1に付着した余分なトナーを除去したり、感光体ドラム1とクリーニングブレード56との間の摩擦を低減したりするための潤滑剤である。滑剤51は、紛体として感光体ドラム1上に塗布され、残留トナーが感光体1に付着する力を低減し、感光体ドラム1上におけるクリーニングを良好とする。その結果、滑剤51は、感光体ドラム1の表面でフィルミングが発生することを防止する。また、滑剤51は、感光体ドラム1とクリーニングブレード56との間の摩擦を低減し、感光体ドラム1の表面が粗くなってしまうのを抑える。滑剤51の塗布量を多くすることによって、感光体ドラム1上の摩擦係数を一定値まで低減することができる。また、本実施形態では、滑剤51は、たとえばステアリン酸亜鉛(ZnSt)やステアリン酸カルシウム(CaSt)等の白色の物質から形成される。
【0038】
塗布ブラシ52は、滑剤供給手段として、滑剤51を感光体ドラム1に供給する。塗布ブラシ52には、アクリルカーボン等からなるブラシ繊維である毛状部材が、所望のパイル密度、パイル径およびパイル長で芯金の周りに植毛される。または、ブラシ繊維を植毛したシートを芯金に巻き付けて貼り付けてもよい。押圧部材としての押圧バネ53が固形状の滑剤51が押圧することにより、塗布ブラシ52が固形状の滑剤51に当接する一方、塗布ブラシ52は、芯金を回転軸として回転駆動され、毛状部材によって固形状の滑剤51を掻き取る。掻き取られた固形状の滑剤51は紛体となり、塗布ブラシ52は、紛体となった滑剤51を感光体ドラム1に塗布する。固形状の滑剤51が紛体となり、紛体となった滑剤51が感光体ドラム1に塗布される様子は、図3に示す通りである。また、塗布ブラシ52の回転速度を上げたり、塗布ブラシ52に対する滑剤51の押圧力を強めたりすることにより、より多くの紛体の滑剤51を感光体ドラム1に供給することができる。
【0039】
塗布ブラシ52が固形状の滑剤51を掻き取る時、塗布ブラシ52の毛状部材によって、固形状の滑剤51より塗布ブラシ回転方向下流側に、紛体の滑剤51が飛散する。図3に示すように、塗布ブラシ52が固形状の滑剤51に押圧されて当接して回転する間、塗布ブラシ52の毛状部材は回転方向上流側に反らされる。回転が進行して当接されない位置に到達した毛状部材には、その弾性力によって反られた状態から元の形状に戻ろうとする力が働き、毛状部材がフリッキングする。この時、毛状部材が反られた状態から戻った時(フリッキングした時)の反動で、毛状部材に付着した紛体の滑剤51が、塗布ブラシ52の回転方向下流側に飛散する。
【0040】
また、塗布ブラシ52は、図4に示すように、回転速度変更手段としての駆動モーターM1によって回転駆動される。具体的には、駆動モーターM1は、ステッピングモーター等であり、たとえば、塗布ブラシ52の芯金の端部に形成されたウオームと歯合するウオームホイール(いずれも不図示)を有し、当該ウオームホイールを駆動することによって、回転駆動力を塗布ブラシ52の芯金に伝達して、塗布ブラシ52を回転駆動し、回転速度を変更する。
【0041】
押圧力調整カム(以下、単にカムと称する)54は、塗布ブラシ52に対する滑剤51の押圧力を変更する。押圧力変更手段としてのカム54は、たとえば円筒状に形成され、円筒軸中心から偏心された位置でステッピングモーター(不図示)等により駆動される駆動軸により軸支される。ステッピングモーターが駆動軸を回転駆動することにより、カム54と押圧バネ53との接点が上下方向に移動する。この接点を上下方向に移動させることで、押圧バネ53が伸長しようとする力、すなわち滑剤51を押圧する力を可変とでき、押圧力が変更される。
【0042】
均しブレード55は、感光体ドラム1上に供給された紛体の滑剤51を、感光体ドラム1の表面上に均す。均しブレード55は、感光体ドラム1の全長にわたって当接し、感光体ドラム1の表面と鋭角をなして固定配置される。均しブレード55は、たとえばウレタンゴム等から形成される。均しブレード55によって、感光体ドラム1上に塗布される滑剤51の塗布ムラを回避でき、塗布ムラによって精度良く静電潜像を形成できなかったり、精度良く静電潜像を現像できなくなったりしてしまうことを防止する。
【0043】
クリーニングブレード56は、感光体ドラム1表面上の不純物や滑剤51を除去する。具体的には、クリーニングブレード56は、感光体ドラム1上の転写されなかった余分なトナー(廃トナー)や、帯電により生じたイオン生成物等の不純物を滑剤51と共に除去する。クリーニングブレード56は、感光体ドラム1の全長にわたって当接し、感光体ドラム1の表面と鋭角をなして固定配置される。クリーニングブレード56は、ウレタンゴム等から形成される。
【0044】
廃トナースクリュー57は、クリーニングブレード56によって感光体ドラム1から除かれた残留物を搬送する。廃トナースクリュー57は、クリーニングブレード56の下方に配置され、クリーニングブレード56から落下した感光体ドラム1上の廃トナーを含む残留物を、回転するスクリューによって回転軸方向に搬送する。
【0045】
検出センサーS1は、塗布ブラシ52の毛状部材から飛散した紛体の滑剤51を検出する。検出手段としての検出センサーS1は、たとえば反射型フォトセンサーであり、IDC(Image Dencity Control)センサー等を含む。検出センサーS1は、発光素子および受光素子(いずれも不図示)を備え、受け部材としてのガラス部材S1gに向けて発光素子によって発光し、反射した光を受光素子によって受光する。具体的には、図3に示すように、検出センサーS1の上方に配置されるガラス部材S1gは、ガラスや樹脂等の略透明な材料から形成される。検出センサーS1は、塗布ブラシ52の毛状部材から飛散した紛体の滑剤51を受け取るように、固形状の滑剤51より塗布ブラシ52の回転方向下流側で固形状の滑剤51の近傍に配置される。なお、検出センサーS1は、ガラス部材S1gの表面に堆積した紛体の滑剤51を掃き取るためのシャッター(不図示)等を備える。
【0046】
塗布ブラシ52の毛状部材から飛散した紛体の滑剤51は、検出センサーS1のガラス部材S1g上に堆積する。紛体の滑剤51が堆積した量に応じてガラス部材S1g上に発光されて反射した光の波長や光量が変化する。たとえば、本実施形態では、上述のように滑剤51は白色であるので、ガラス部材S1g上の滑剤51の量に対応したより明るい反射光を、受光素子によって受光する。このような反射光の変化に基づいて、紛体の滑剤51が飛散して堆積した量を検出できる。本実施形態では、塗布ブラシ52から飛散する紛体の滑剤51の量は、滑剤51が掻き取られて消費される量と線形な関係を有するので、検出センサーS1によって滑剤51の塗布量(消費量)を正確に検出することができる。
【0047】
(滑剤消費量調整処理)
次に、図5〜図7を参照して、本実施形態に係るクリーニング装置5を制御する処理の手順について詳細に説明する。本実施形態では、図5に示す処理を所定タイミングで実行することにより、滑剤51の消費量が適量となるように維持し、感光体ドラム1上の摩擦係数が一定となるようにフィードバック制御する。
【0048】
図5は本実施形態に係るクリーニング装置5を制御する処理の手順を示すフローチャート、図6は滑剤消費量と反射率との関係を示すグラフ、図7は図5に示す処理を実行するタイミングと、滑剤消費量の経時変化との関係を示すグラフである。図5に示す処理は、制御部90の記憶部(不図示)等に記憶され、制御部90のCPU(不図示)によって実行される。
【0049】
図5に示すように、まず、滑剤51の消費量が検出される(ステップS11)。このステップでは、制御部90は、クリーニング装置5の検出センサーS1からの検出信号に基づいて、滑剤51の消費量を把握する。
【0050】
続いて、滑剤51の消費量が閾値以下であるか否かが判断される(ステップS12)。このステップでは、制御部90は、ステップS11で検出された滑剤51の量(滑剤51の消費量)と、制御部90の記憶部に記憶された閾値とを比較する。本実施形態では、検出センサーS1のガラス部材S1g上に積もった紛体の滑剤51の量に基づいて、滑剤51の消費量を検出し、検出された消費量と比較することによって、適量の滑剤51が消費されるように制御できる。たとえば、本実施形態では、滑剤51は白色であるので、ガラス部材S1gの反射率と滑剤51の消費量とには、図6に示すような関係がある。すなわち、白色の滑剤51がガラス部材S1g上に堆積すればするほど、滑剤51の白色に起因する反射光が増加し、堆積した滑剤51による反射率は上昇する。この関係を利用して、検出した反射率から滑剤消費量を算出できる。
【0051】
滑剤51の消費量が閾値以下であると判断された場合(ステップS12:YES)、塗布ブラシ52の回転速度を上昇すると同時に、滑剤51の押圧力を上昇する(ステップS13)。こうすることで、閾値以下に下がった滑剤51の消費量を増加することができる。なお、制御部90は、回転速度および押圧力を変更する前に、変更前のこれらの現状の駆動状態を記憶する。
【0052】
一方、滑剤消費量51が閾値より大きいと判断された場合(ステップS12:NO)、塗布ブラシ52の回転速度を減少すると同時に、滑剤51の押圧力を減少する(ステップS14)。こうすることで、閾値より多くなった滑剤51の消費量を減少することができる。
【0053】
続いて、ステップS13またはS14で決定された駆動を、所定時間継続する(ステップS15)。なお、この駆動時間は、回転速度または押圧力の上昇分を考慮して、適宜決定できる。たとえば、滑剤消費量の検出値と閾値との差分に基づいて、対応する時間だけ駆動できる。
【0054】
続いて、ステップS15での駆動が、元の駆動に戻される(ステップS16)。このステップでは、ステップS13またはS14で変更された、塗布ブラシ52の回転速度および固形状の滑剤51の押圧力についての駆動を、ステップS13またはS14以前の駆動状態に戻す。こうすることで、滑剤消費量が過度に増加または減少することを防止する。
【0055】
続いて、印刷量が2000枚に到達したか否かが判断される(ステップS17)。検出センサーS1による滑剤消費量を検出して調整するタイミングとして設定された期間は、2000ページ印刷するのに要する期間に設定されているので、このステップでは、制御部90は、その期間が経過したか否かを判断する。印刷量が2000ページに到達していないと判断される場合(ステップS17:NO)、設定された印刷量が到達されるまで、このステップが繰り返される。
【0056】
一方、印刷量が2000ページに到達したと判断される場合(ステップS17:YES)、紛体の滑剤を掃き取る(ステップS18)。このステップでは、制御部90は、ステップS11で検出されたガラス部材S1g上の紛体の滑剤51を掃き取るために、シャッターを駆動する。こうすることで、以降の計測において、正確な滑剤消費量を検出することができる。
【0057】
その後、制御部90は、ステップS11からの処理を再び実行する。
【0058】
本実施形態では、滑剤消費量が閾値を超えて減少または増加する場合に、上記滑剤消費量を調整する処理を実行する。具体的には、ステップS13のように検出した滑剤51の消費量が閾値以下となる場合は、図7の点Mに相当する。点Mの時点で上述のように塗布ブラシ52の回転速度を上昇すると同時に、滑剤51の押圧力を上昇することによって、滑剤消費量を点Mから上昇させ、適量の滑剤消費量Tに戻るようにフィードバック制御できる。また、ステップS14のように、検出した滑剤消費量51が閾値より大きくなる場合は、図7の点Nに相当する。点Nの時点で上述のように塗布ブラシ52の回転速度を減少すると同時に、滑剤51の押圧力を減少することによって、滑剤消費量を点Nから減少させ、適量の滑剤消費量Tに戻るようにフィードバック制御できる。
【0059】
(実施例)
次に、上記のように滑剤51の消費量を制御する処理の実施例について説明する。
【0060】
図8は、感光体ドラム1上の摩擦係数と、滑剤の消費量および滑剤の飛散量との関係を示すグラフである。図8に示すように、左側の縦軸に示した感光体ドラム1上の摩擦係数を理想的な範囲(0.15〜0.3)に維持しようとする場合、横軸の滑剤消費量を参照して、2.8〜5.5mgの滑剤51が消費されることがわかっている。ここで、右側の縦軸に示す飛散量は、1万ページ印刷した時の1cmに堆積する、飛散した紛体の滑剤51の量を検出した値である。本実施形態では、太い点線に示すように、横軸に示す滑剤消費量の絶対値と、検出された紛体の滑剤51の飛散量との間には線形関係があるので、この関係を利用して正確な量の滑剤51を消費するように制御できる。たとえば、上述した滑剤51の消費量を調整するための処理において、閾値としての飛散量の値を0.3mgに設定すれば、滑剤消費量を約3.2mg前後となるように調整することができる。したがって、従来のように環境変動等を考慮して5.5mgと多めに滑剤51を消費しなくても、本実施形態によれば、2.8〜3.4mgの範囲で、より正確な滑剤消費量によって理想的な感光体ドラム1上の摩擦係数を維持することができる。これは、従来に比べると、およそ30〜50%の滑剤消費抑制量に相当する。
【0061】
以上のように、本実施形態および実施例によれば、固形状の滑剤51より塗布ブラシ52の回転方向下流側で、滑剤51の近傍に配置される検出センサーS1によって紛体の滑剤51の飛散量を検出するので、正確な滑剤51の消費量を検出できる。また、このように検出された滑剤51の消費量に基づいて、塗布ブラシ52の回転速度や固形状の滑剤51を押圧する力を適宜調整するので、滑剤51を必要以上に浪費することなく、感光体ドラム1の摩擦係数を常に理想的な範囲に維持することができる。したがって、本実施形態および実施例によれば、印刷コストを低減し、またより小さい固形状の滑剤51を使用することができるので、装置小型化にも寄与する。
【0062】
(第2の実施形態)
次に、第2の本実施形態に係る、紛体の滑剤51の飛散量をより正確に測定するためのスクレーパーを備える滑剤塗布装置について詳細に説明する。なお、第1の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複を避けるためその説明を省略する。
【0063】
図9は本実施形態に係る滑剤塗布装置を含むクリーニング装置5の構成を概略的に示す図、図10は本実施形態に係るスクレーパーと検出センサーとを示す斜視図である。
【0064】
図9に示すように、本実施形態に係るクリーニング装置5は、スクレーパー58と、透過式フォトセンサーS2とを備える。
【0065】
スクレーパー58は、ウレタンゴム等から板状等に形成され、固形状の滑剤51より塗布ブラシ52の回転方向下流側で、塗布ブラシ52に当接して配置される。スクレーパー58は、固形状の滑剤51のエッジよりも鋭くて硬い角を有しているので、スクレーパー58の角部に当接した全ての毛状部材を、同一回転位置で同時にフリッキングさせることができ、スクレーパー58によって飛散する滑剤51の量をより正確に計測することができる。なお、スクレーパー58は、塗布ブラシ52の軸方向全長にわたって当接している必要はなく、任意の長さに形成されうる。また、スクレーパー58は、塗布ブラシ52に当接していない時は、図9(B)に示すように、当接位置よりも下方に退避させうる。
【0066】
検出センサーS2は、受光素子と、発光素子からの光を直接受光する受光素子とを個々の素子として備える。図10に示すように、本実施形態に係る検出センサーS2は、スクレーパー58の全長の範囲内において、発光素子と受光素子とが所定距離だけ離間して配置され、これら素子の間を飛散した時に通過する紛体の滑剤51の量を光学的に検出することができる。なお、検出センサーS2は、発光素子および受光素子の表面に付着した滑剤51を掃き取るためのシャッター(不図示)を備える。
【0067】
本実施形態では、任意のタイミングでスクレーパー58を塗布ブラシ52に当接させ、滑剤51の消費量を正確に検出することができる。たとえば、2000ページ印刷する毎に、スクレーパー58を塗布ブラシ52に当接させて滑剤51の消費量を検出し、上述した滑剤51の消費量を調整する処理を実行する。こうすることで、長時間の印刷処理がなされている最中でも、感光体ドラム1上の摩擦係数を最適に維持することができる。
【0068】
以上のように、本実施形態によれば、塗布ブラシ52に当接して塗布ブラシ52の毛状部材をフリッキングするスクレーパー58をさらに構成することによって、より正確な滑剤消費量を検出することができる。その結果、感光体ドラム1上の摩擦係数を理想的な範囲に維持でき、良質な印刷を可能とする。
【0069】
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。
【0070】
上記実施形態では、感光体ドラム1を本発明に係る像担持体として述べたが、これに限定されない。たとえば、中間転写ベルト6等を像担持体として、上記実施形態に係る滑剤塗布装置を用いてもよい。
【0071】
また、上記実施形態では、検出センサーS1は、固形状の滑剤51より塗布ブラシ52の回転方向下流側で固形状滑剤51の近傍に配置されると述べたが、これに限定されない。たとえば、検出センサーS1は、感光体ドラム1より塗布ブラシ52の回転方向下流側で、感光体ドラム1の近傍に配置されてもよい。このような配置にすることで、感光体ドラム1によってフリッキングした塗布ブラシ52の毛状部材から飛散する紛体の滑剤51を検出して、滑剤51の消費量を検出できる。
【0072】
また、検出センサーS1,S2による飛散した滑剤51の量の計測方法は、いかようにも実行できる。たとえば、10ms毎に数秒間計測を実行して、その期間に検出された量の平均値を算出することができる。また、図5に示した滑剤消費量を調整する処理は、任意のタイミングで実行させうる。たとえば、1000ページ印刷が終了した時や、ユーザーによる指示を受付けた時等を含む。また、図5に示した滑剤消費量を調整する処理は、固形状の滑剤51がすべて消耗された後、新しい滑剤51に交換した時等に処理を強制的に終了できるようにしてもよい。
【0073】
上記実施形態では、ステップS13およびS14において、塗布ブラシ52の回転速度と固形状の滑剤51の押圧力とを同時に上昇または減少する形態について述べた。しかし、これに限定されない。回転速度または押圧力のいずれか一方のみを制御してもよいし、これらを順次制御してもよい。
【0074】
上記第1の実施形態では反射型のフォトセンサーを使用し、第2の実施形態では透過型のフォトセンサーを使用すると述べた。しかし、これに限定されない。いかなるセンサーを使用してもよい。また、検出センサーS1,S2の位置は、固形状の滑剤51の消費量に従って、上下方向に移動できるように構成されうる。
【0075】
また、滑剤51の消費量を調整するための処理中の閾値は、操作パネル80において設定できるようにしてもよい。または、画像形成装置Aにネットワークを介して接続されたPC(Personal Computer)等の端末において、専用のプリンタードライバー画面(いずれも不図示)において設定できるようにしてもよい。このように設定された閾値は、制御部90の記憶部等に記憶される。
【符号の説明】
【0076】
A 画像形成装置、
P 用紙、
SC 画像読取り装置、
SL スリット、
S1、S2 検出センサー、
S1g ガラス部材、
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム、
2Y、2M、2C、2K 帯電部、
3Y、3M、3C、3K 光書込部、
4Y、4M、4C、4K 現像装置、
5Y、5M、5C、5K クリーニング装置、
6 中間転写ベルト、
7A 2次転写部、
7Y、7M、7C、7K 一次転写部、
10Y、10M、10C、10K 画像形成部、
20 用紙搬送部、
21 給紙部、
22 ループ形成ローラー対、
23 レジストローラー対、
24 両面搬送路、
25 排紙ローラー、
291、292、293 給紙トレイ、
30 定着装置、
51 滑剤、
52 塗布ブラシ、
53 押圧バネ、
54 押圧力調整カム、
55 均しブレード、
56 クリーニングブレード、
57 廃トナースクリュー、
58 スクレーパー、
80 操作表示部、
90 制御部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体の外周面に当接する一方、固形状の滑剤に当接して回転駆動されることによって、毛状部材により当該固形状の滑剤を掻いて粉体にし、前記像担持体に供給する滑剤供給手段と、
前記滑剤供給手段が前記像担持体に供給する前記滑剤の量を調整する滑剤供給量調整手段と、
前記滑剤供給手段の毛状部材から飛散した粉体の前記滑剤の量を検出する検出手段と、
検出された滑剤の量に基づいて、前記滑剤供給量調整手段を制御して、前記像担持体に供給される滑剤の量を調整する制御手段と、
を備える滑剤塗布装置。
【請求項2】
前記滑剤供給量調整手段は、前記滑剤供給手段の回転速度を変更する回転速度変更手段を含み、
前記制御手段は、前記回転速度変更手段を制御して、前記滑剤供給手段の回転速度を調整することによって、前記像担持体に供給される滑剤の量を調整する、請求項1に記載の滑剤塗布装置。
【請求項3】
前記滑剤供給量調整手段は、前記固形状の滑剤を前記滑剤供給手段に相対的に押圧する力を変更する押圧力変更手段を含み、
前記制御手段は、前記押圧力変更手段を制御して、前記滑剤供給手段に対する前記滑剤の押圧力を調整することによって、前記像担持体に供給される滑剤の量を調整する、請求項1または2に記載の滑剤塗布装置。
【請求項4】
前記検出手段は、前記固形状の滑剤より前記滑剤供給手段の回転方向下流側で、前記固形状の滑剤近傍に配置される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の滑剤塗布装置。
【請求項5】
前記検出手段は、前記飛散した粉体の滑剤の量を光学的に検出する請求項1〜4のいずれか一項に記載の滑剤塗布装置。
【請求項6】
前記検出手段は、
前記飛散した粉体の滑剤を受ける略透明な受け部材と、
前記受け部材に向かって発光する発光素子と、
前記受け部材から反射した光を受光する受光素子と、
を含み、
前記受光素子の受光結果に基づいて、前記受け部材上に堆積した前記滑剤の量を検出する請求項5に記載の滑剤塗布装置。
【請求項7】
前記検出手段は、
発光素子と、
前記発光素子と離間して配置され、当該発光素子からの光を受光する受光素子と、
を含み、
前記発光素子と前記受光素子との間を前記飛散した粉体の滑剤が通過する量を検出する請求項5に記載の滑剤塗布装置。
【請求項8】
前記滑剤供給手段に当接することによって、前記紛体の滑剤の飛散を促すスクレーパーをさらに備える請求項1〜7のいずれか一項に記載の滑剤塗布装置。
【請求項9】
前記像担持体と、
前記固形状の滑剤と、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の滑剤塗布装置と、
を備える画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2013−101273(P2013−101273A)
【公開日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−245810(P2011−245810)
【出願日】平成23年11月9日(2011.11.9)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】