(57)【要約】      （修正有）【課題】クリーニングブレードに関するトルクを低減し、オーバーコート感光体の磨耗を低減することで、画質の不具合を解消する潤滑剤供給システムおよび方法を提供する。【解決手段】印刷装置内に、感光体１００と、感光体１００に当接してクリーニングするクリーニングブレード１１０と、感光体１００に潤滑剤を供給する搬送ローラ１０２を有する。搬送ローラ１０２は移動可能で、感光体１００と接触しているか、または、感光体１００と接触していない状態となるように、選択的に制御される。搬送ローラ１０２は、印刷装置の印刷動作中に感光体１００に間欠的に接触することで、適切な潤滑剤量を感光体１００に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電気帯電可能面と、
前記静電気帯電可能面と接触する可動潤滑剤塗布器と、
前記可動潤滑剤塗布器に効果的に接続された制御装置と、を含み、
前記可動潤滑剤塗布器は移動でき、前記制御装置の制御下で、前記静電気帯電可能面と接触しているか、または、前記静電気帯電可能面と接触しておらず、
前記制御装置は、前記可動潤滑剤塗布器を制御して、印刷装置の印刷動作中に前記静電気帯電可能面と間欠的に接触している、前記印刷装置。
【請求項２】
前記可動潤滑剤塗布器は、前記静電気帯電可能面と接触すると、前記静電気帯電可能面に潤滑剤を塗布する、請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記潤滑剤はパラフィン潤滑剤を含んでいる、請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
感光体と、
前記感光体と接触する可動潤滑剤塗布器と、
前記可動潤滑剤塗布器に効果的に接続された制御装置と、を含み、
前記可動潤滑剤塗布器は移動でき、前記制御装置の制御下で、前記感光体と接触しているか、または、前記感光体と接触しておらず、
前記制御装置は、前記可動潤滑剤塗布器を制御して、印刷装置の印刷動作中に前記感光体に間欠的に接触する、前記印刷装置。
【請求項５】
前記可動潤滑剤塗布器は、前記感光体と接触すると、前記感光体に潤滑剤を塗布する、請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記潤滑剤はパラフィン潤滑剤を含んでいる、請求項５に記載の印刷装置。
【請求項７】
印刷装置内に静電気帯電可能面を提供するステップと、
可動潤滑剤塗布器を前記静電気帯電可能面と接触させ、前記可動潤滑剤塗布器は移動でき、前記静電気帯電可能面と接触しているか、または、前記静電気帯電可能面と接触していないステップと、
前記可動潤滑剤塗布器を制御して、前記印刷装置の印刷動作中に前記静電気帯電可能面に間欠的に接触するステップと、を含む、方法。
【請求項８】
前記可動潤滑剤塗布器を前記静電気帯電可能面と接触させるステップは、前記可動潤滑剤塗布器が、前記静電気帯電可能面と接触すると、前記静電気帯電可能面に潤滑剤を塗布するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記潤滑剤はパラフィン潤滑剤を含んでいる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
印刷装置内で印刷動作を開始するステップと、
可動潤滑剤塗布器を前記印刷装置内の感光体と接触させ、前記可動潤滑剤塗布器は移動でき、前記印刷装置内における制御装置の制御下で、前記感光体と接触しているか、または、前記感光体と接触していないステップと、
前記制御装置の制御下で、前記可動潤滑剤塗布器を制御して、前記印刷装置の前記印刷動作中に前記感光体に間欠的に接触するステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のシステムおよび方法は、一般的に印刷機器、特に、静電気表面に潤滑剤を搬送するための塗布器を用いた印刷機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のプリンタの潤滑剤搬送ローラシステムには、（クリーニングブレードに関するトルクを低減し、画質の不具合を解消することによって）帯電システムにおけるオーバーコート感光体を用いて画質を大きく改善できる可能性がある。さらに、このような潤滑剤搬送ローラシステムは、感光体の磨耗速度および薄膜被覆傾向を下げる。
【０００３】
多くのシステムでは、微量の潤滑剤（例えば、パラフィンオイル、または、他の液体材料）の、感光体の表面への搬送を制御する。これらのシステムでは、潤滑剤の搬送は、オーバーコート感光体を備えたシステムおよびＢＣＲ（バイアス帯電ロール）帯電システムにおける、クリーニングブレードの摩擦力を軽減および低減するための手段として用いられる。感光体の表面を保護するために、ナノメートルサイズの潤滑剤の薄層を再生可能な犠牲バリアとして塗布することにより、潤滑剤の搬送を制御する。例えば、油が注入されたエラストマーローラは、潤滑油を感光体の表面に直接搬送でき、あるいは、前記潤滑油をＢＣＲに搬送することによって前記潤滑油を感光体の表面に移す。どちらの場合にも、搬送ローラは前記表面に常に接触されており、潤滑油を前記表面に連続的に搬送する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の模範的な方法は、印刷装置（例えば、感光体ベルト、感光体ドラム、バイアス帯電ローラなど）内に静電気帯電可能面を備えることによって、可動潤滑剤塗布器を静電気帯電可能面と接触させるというものである。可動潤滑剤塗布器は、移動することができ、静電気帯電可能面と接触したり、接触しないようにしたりできる。このような方法によって、印刷装置の印刷動作中における、可動潤滑剤塗布器の静電気帯電可能面への間欠的な接触を制御する。可動潤滑剤塗布器（例えば、ブラシまたはローラ）は、静電気帯電可能面と接触すると、潤滑剤のみを塗布し、前記潤滑剤は、例えばパラフィン潤滑剤などを含有できる。
【０００５】
具体例では、本方法は、印刷装置の印刷動作中の任意の期間の三分の一未満、静電気帯電可能面と接触させるように、可動潤滑剤塗布器を制御することができる。
【０００６】
本発明の印刷装置の実施形態は、静電気帯電可能面と、前記静電気帯電可能面と接触する可動潤滑剤塗布器と、前記可動潤滑剤塗布器に効果的に接続された制御装置とを含んでいる。上記したように、前記可動潤滑剤塗布器は移動でき、（前記制御装置の制御下で）前記静電気帯電可能面と接触しているか、または、前記静電気帯電可能面と接触していない。さらに、前記制御装置は、前記可動潤滑剤塗布器を制御して、前記印刷装置の印刷動作中に前記静電気帯電可能面と間欠的に接触している。
【０００７】
これらの特徴および他の特徴については、以下の説明において記述するか、あるいは、前記形態から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明のシステムおよび方法による機器の概略透視図である。
【図２】図２は、本発明のシステムおよび方法による機器の概略側面図である。
【図３】図３は、本発明のシステムおよび方法による機器の概略側面図である。
【図４】図４は、本発明のシステムおよび方法の性能結果を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明のシステムおよび方法の性能結果を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明のシステムおよび方法の工程を示す流れ図である。
【図７】図７は、本発明のシステムおよび方法による機器の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
多くのシステムでは、微量の潤滑剤（例えば、パラフィンオイル、シリコンオイル、フッ素系オイル、または、他の潤滑性材料）の、感光体の表面への搬送を制御する。理想的であるのは、搬送ローラが感光体カートリッジの寿命を延ばすことであろう。本開示は、感光体（またはＢＣＲ）の表面と間欠的に接触することによって、潤滑油の搬送を最適化し、これにより搬送ローラの耐用年限を増加させるものである。
【００１０】
本開示は、印刷システムの搬送ローラを最適化して実現するための方法／システムを含んでいる。決定的なのは、搬送ローラが感光体（またはＢＣＲ）と常に接触している必要はなく、搬送ローラが感光体（またはＢＣＲ）と間欠的に接触している状態にあるとき、本発明の方法およびシステムが潤滑剤を最も効率的に塗布する、ということである。つまり、搬送ローラは、複数周期の間感光体と接触して配置され、次に、複数周期の間接触しないようにされる。例えば５周期の接触および１０周期の非接触という、接触の持続期間が非接触の持続期間の半分であるとき、潤滑剤の搬送が最も効果的であるということが明らかになっている。潤滑剤を間欠的に塗布するこのプロセスによって、搬送ローラの寿命を３倍に延ばすことができる。例えば、３０ｍｍの感光体ドラムによる間欠的な塗布によって、搬送ローラの寿命を約８５０Ｋ周期から約２５００Ｋ周期に延ばすことができる。
【００１１】
このＩＤにおいて概説した搬送ローラの寿命を延ばすというやり方は、予想外であった（いくぶん直感に反してさえいたかもしれない）。実際、このやり方は、搬送ローラが検査用感光体ＣＲＵから取り除かれ、次に、ＣＲＵが搬送ローラのない機械に誤って再び取り付けられたときに生じた偶然の発見だった。予想外に、オーバーコート感光体は、高トルクが関係しているクリーニングブレード鳴きを抑制して画質の不具合を解消する前に、数百の印刷を行い続ける。さらに、実験によって、搬送ローラが感光体と接触して間欠的に配置されてさえすればよいということが、明らかになった。
【００１２】
搬送ローラが感光体と連続的に接触している必要はないという初めの観察結果に基づいて、接触周期と非接触周期との望ましい比を検出することによって潤滑剤の搬送速度を最適化するという実験を行った。クリーニングブレードの摩擦力が高く画質の不具合を解消していることをすでに示している、オーバーコート感光体とトナーとの組み合わせを用いて検査を実施した。
【００１３】
図１は、概して、感光体１００と接触している搬送ローラ１０２を備えた感光体消費者交換可能ユニット（ＣＲＵ）を示す略図である。作動装置１０４が、（制御装置２２４を制御することによって）感光体１００の方へおよび前記感光体から離れるように搬送ローラ１０２を移動させ、印刷動作中に感光体１００と接触するように、および、接触しないように、搬送ローラ１０２を配置することができる。あるいは、搬送ローラ１０２を移動させて、部材番号１１２で示したバイアス帯電ローラと接触するように、および、前記バイアス帯電ローラと接触しないようにすることができる。感光体駆動モータ１０６は、（制御装置２２４に接続された）トルク変換器に連結されており、これにより、感光体１００とクリーニングブレード１１０との間の摩擦を測定できる。
【００１４】
検査用材料固定具の形状のために、作動装置１０４を取り付けることによって、感光体１００と接触している潤滑剤搬送ローラ１０２を間欠的に配置できる。例えば、図２は、感光体１００と接触している搬送ローラ１０２を示し、図３は、感光体１００との接触の外れた（感光体１００と接触していない）搬送ローラ１０２を示している。
【００１５】
接触周期と非接触周期との望ましい比を検出する模範的な検査を実施した。再現性を規定する個別の試運転を、いくつか実施した。さらに、感光体帯電レベルに応じて搬送ローラによる塗布の有効性および最適比を決定するために、様々なＢＣＲ帯電設定で検査を実行した。各試運転は、以下のパターンにしたがって行った。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
各段階を、定常状態に達するまで、あるいは、トルクが単調に増加している場合にはトルクが不安定なレベルに達するまで実行した。間欠的な接触段階の間、接触周期と非接触周期との持続期間は様々である。接触期間の持続期間は、例えば５周期、１０周期、２０周期などといった所定の長さで検査された。非接触期間の持続期間は、トルクのグラフの上昇に基づいている。トルクが基準レベルまで下降すると、搬送ローラは感光体と接触して元の位置に配置される。このようにして、接触周期と非接触周期との最小比を決定できる。つまり、連続的な塗布時と同じくトルクが全体的に減少し続けている間、（規定数の接触周期を前提として）最大数の非接触周期を維持できる。各試運転の結果を図４および図５に示す。より詳細には、図４は、ＢＣＲが低い帯電設定で実行された場合のトルクのグラフを示しており、図５は、ＢＣＲが高い帯電設定で実行された場合のトルクのグラフを示している。
【００１８】
図４に示したように、ＢＣＲが帯電しておらず、搬送ローラが接触していない段階１では、潤滑されずにシステムを実行すると、トルクは着実に上昇していることが分かる。ＢＣＲが帯電しており、搬送ローラが接触していない段階２では、ＢＣＲプラズマによって感光体の表面とクリーニングブレードとの間の摩擦が増加すると、トルクは急激に上昇する。ＢＣＲが帯電しておらず、搬送ローラが接触している段階３では、感光体に搬送された潤滑剤によって摩擦が減少すると、トルクはすぐさま下降する。ＢＣＲが帯電しており、搬送ローラが連続的に接触している段階４では、潤滑剤を連続的に塗布することによってプラズマの摩擦増加効果が軽減されると、トルクはわずかに上昇するが横ばい状態になる。ＢＣＲが帯電しており、搬送ローラが間欠的に接触している段階５では、駆動モータはもはや搬送ローラを駆動する必要がないので、搬送ローラが感光体と接触せずに引き離されると、トルクは初めに下降する。搬送ローラが接触しなくなると、トルクは、他の規定の周期の間搬送ローラを再び噛み合わせるために予め決定された地点において、段階４の終わりに定常状態レベルに達するまで、単調に増加する。
【００１９】
規定数の周期の間潤滑剤を塗布した後、搬送ローラは感光体と接触せずに再び引き離され、それに応じてトルクは下降した。再び、搬送ローラが再び噛み合わさる前に段階４において達成された定常状態レベルへと、トルクを徐々に高めることができる。
【００２０】
このように、トルクが段階４の連続的な塗布定常状態レベルよりも上昇することなく、搬送を、搬送ローラが接触している必要がある周期数と、接触していないでよい周期数との比に基づいて最適化できる。表１に示したように、ＢＣＲを低い帯電設定にした状態で、連続的な塗布（段階４）と同じトルクを維持するために必要とされる、ローラによって塗布される場合の周期と、ローラによって塗布されない場合の周期との比は、１：２である。したがって、例えば、ある適切な工程では、潤滑剤塗布器を用いて１０周期使用し、潤滑剤塗布器を用いずに２０周期使用する。
【００２１】
検査は、高い帯電設定をしたＢＣＲ帯電器を備えた新たなオーバーコート感光体、といった多くの様々な構成を包括していた。この結果を図５に示す。ここでも、５段階の試運転を繰り返してトルクをグラフにしている。ＢＣＲが帯電しておらず、搬送ローラが接触していない段階１では、システムが潤滑せずに実行されると、トルクが着実に上昇していることが分かる。ＢＣＲが帯電しており、搬送ローラが接触していない段階２では、ＢＣＲプラズマによって感光体の表面とクリーニングブレードとの間の摩擦が増加すると、トルクは急激に上昇する。ＢＣＲが帯電しておらず、搬送ローラが接触している段階３では、感光体に搬送された潤滑剤によって摩擦が減少すると、トルクはすぐさま下降する。ＢＣＲが帯電しており、搬送ローラが連続的に接触している段階４では、潤滑剤を連続的に塗布することによってプラズマの摩擦増加効果が軽減されると、トルクはわずかに上昇するが横ばい状態になる。ＢＣＲが帯電しており、搬送ローラが間欠的に接触している段階５では、駆動モータはもはや搬送ローラを駆動する必要がないので、搬送ローラが感光体と接触せずに引き離されると、トルクは初めに下降する。搬送ローラが接触しなくなると、トルクは、他の規定の周期の間搬送ローラを再び噛み合わせるために予め決定された地点において、段階４の終わりに定常状態レベルに達するまで、単調に増加する。
【００２２】
他の規定数の周期の間潤滑剤を塗布した後、搬送ローラは感光体と接触せずに再び引き離され、それに応じてトルクは下降した。再び、搬送ローラが再び噛み合わさる前に段階４において達成された定常状態レベルへと、トルクを徐々に高めることができる。このように、トルクが段階４の連続的な塗布定常状態レベルよりも上昇することなく、搬送を、搬送ローラが接触している必要がある周期数と、接触していないでよい周期数との比に基づいて最適化できる。
【００２３】
以下の表２は、潤滑剤搬送速度の最適化検査の結果の概要を示している。
【表２】
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【００２４】
本発明において詳述しているように、本発明のシステムおよび方法は、間欠的接触のプロセスを用いる。前記プロセスは、３倍（例えば、約８５０Ｋ周期から約２５００Ｋ周期）に搬送ローラの寿命を延ばし、クリーニングブレードの下を通過するトナーおよび添加剤によって搬送ローラが汚れる速度を低減する。さらに、間欠的に塗布する場合にのみ、搬送ローラは尚も効果的であるということは、予想外であった（いくぶん直感に反する可能性がある）。
【００２５】
図６は、本発明の例示的な方法を示す流れ図である。項目１５０において、本発明の例示的な方法では、印刷装置（例えば、感光体ベルト、感光体ドラム、バイアス帯電ローラなど）内に静電気帯電可能面を備える。項目１５２では、このような方法は、可動潤滑剤塗布器を静電気帯電可能面と接触させる。可動潤滑剤塗布器は移動することができ、静電気帯電可能面と接触したり、接触しないようにしたりできる。このような方法によって、項目１５２と項目１５４とを繰り返すことによって示されるような、印刷装置の印刷動作中における、可動潤滑剤塗布器の静電気帯電可能面への間欠的な接触を制御する。項目１５２では、可動潤滑剤塗布器が移動して、静電気帯電可能面と接触し、項目１５４では、可動潤滑剤塗布器は静電気帯電可能面と接触しないようにする。具体例では、本方法は、印刷装置の印刷動作中の任意の期間の三分の一未満、静電気帯電可能面と接触させるように、可動潤滑剤塗布器を制御することができる。可動潤滑剤塗布器（例えば、ブラシまたはローラ）は、静電気帯電可能面と接触すると、潤滑剤のみを塗布し、前記潤滑剤は、例えばパラフィン潤滑剤などを含有できる。
【００２６】
図７に示したように、本発明の例示的なシステムおよび方法は、印刷機器２０４を含んでおり、前記印刷機器は、本発明のシステムおよび方法を用いることができ、例えば、プリンタ、複写機、複合機器、複合機器（ＭＦＤ）などを含有できる。印刷機器２０４は、制御装置／プロセッサ２２４と、通信ポート（入力／出力）２２６とを含んでいる。前記通信ポートは、プロセッサ２２４と、印刷機器２０４の外部に位置するコンピュータネットワーク２０２とに効果的に接続されている。さらに、印刷機器２０４は、外部電源２２８から（電源２２２を介して）供給された電力にも作用するグラフィック・ユーザ・インターフェースアセンブリ２０６といった、少なくとも１つの付属の機能部品を含有できる。
【００２７】
入力／出力機器２２６は、印刷機器２０４への、および、前記印刷機器からの通信に用いられる。プロセッサ２２４は、コンピュータ機器の様々な動作を制御する。（例えば、光学的、磁気、キャパシタを用いたものであってもよい）非一時的コンピュータ記憶媒体機器２２０は、プロセッサ２２４によって読み取り可能であり、プロセッサ２２４が実行する命令を記憶して、コンピュータ機器が、本明細書において説明したようなその様々な機能を実施できるようにする。したがって、図７に示したように、本体ハウジング２０４は、電源２２２によって交流（ＡＣ）２２８から供給される電力に影響する１つ以上の機能部品を備えている。電源２２２は、電力貯蔵要素（例えば電池）を含有でき、外部の交流電源２２８に接続しており、外部電力を様々な構成要素に必要な電力タイプに変換する。
【００２８】
印刷機器２０４は、前記した多くの構成要素、プロセッサ２２４に効果的に接続された少なくとも１つのマーキング機器（印刷エンジン）２１０、シート供給部２１４からマーキング機器２１０に媒体のシートを供給するように位置付けられた媒体経路２１６、などを含んでいる。印刷エンジンから様々なマーキングを受信した後、媒体のシートは、折り畳む、綴じる、ソートするなどができる仕上げ器２０８に、様々な印刷シートを選択的に移動することができる。さらに、印刷機器２０４は、（スキャナ／文書ハンドラ２１２などといった）少なくとも１つの付属の機能部品を含有でき、前記機能部品は、外部電源２２８から（電源２２２を介して）供給される電力にも影響する。
【００２９】
多くのコンピュータ機器についてすでに検討してきた。チップに配置された中央処理装置（ＣＰＵ）、（グラフィック・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を含む）入力／出力機器、メモリ、比較器、プロセッサなどを含んだコンピュータ機器がよく知られており、前記機器は、Ｄｅｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ（Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｃｋ  ＴＸ、ＵＳＡ）およびＡｐｐｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｃｏ．，（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ  ＣＡ、ＵＳＡ）といった製造業者によって作り出された、容易に入手可能な機器である。このようなコンピュータ機器は、通例、入力／出力機器、電源、プロセッサ、電子記憶機器、配線などを含み、これらの詳細については、ここでは省略して、読者が本明細書において説明したシステムおよび方法の主要な態様に焦点を合わせることにする。同様に、スキャナおよび他の同様の周辺機器を、Ｘｅｒｏｘ社（Ｎｏｒｗａｌｋ、ＣＴ、ＵＳＡ）から入手でき、このような機器の詳細については、簡潔にするため、および、読者の焦点を合わせるために、本明細書にて検討しない。
【００３０】
本明細書で用いたようなプリンタまたは印刷機器という用語は、目的に応じて印刷出力機能を実施する、デジタル複写機、製本機械、ファクシミリ装置、複合機器などといった任意の装置を含んでいる。プリンタ、印刷エンジンなどの詳細については、当業者によく知られている。本発明のシステムおよび方法は、カラーまたは単色で印刷する、または、カラーまたは単色の画像データを識別する、システムおよび方法を含むことができる。上述の全てのシステムおよび方法は、具体的には、静電写真機および／または電子写真機および／または電子写真方式に適用できる。
【００３１】
さらに、本明細書にて用いた「右」、「左」、「垂直の」、「水平の」、「上端」、「下端」、「上部」、「下部」、「真下」、「〜よりも下」、「下にある」、「上方」、「を覆っている」、「平行な」、「垂直な」などといった用語は、（他の点で指示のない限り）図面において方向づけられ、示されているように、相対的位置であることを理解されたい。「に接する」、「の上に」、「に直接接触する」、「境を接する」、「直接隣接した」などといった用語は、（その他の要素が上記要素を隔てることなく）少なくとも１つの要素が他の要素と物理的に接触していることを意味している。さらに、「自動化される」または「自動的に」という用語は、プロセスが（機械またはユーザによって）開始されるとすぐに、１つ以上の機械が任意のユーザからのさらなる入力を受けることなくプロセスを実施するということを意味している。
【００３２】
上記開示された特徴および機能、および、他の特徴および機能、またはそれらの代案を、他の多くの様々なシステムまたは用途に望ましく組み合わせるのがよい、ということを理解されたい。以下の請求項に含まれていることが意図される、現在は予見できない、または、予期しない本発明の様々な代案、変形例、変形形態、または、改良が、当業者によってなされてもよい。特定の請求項自体に具体的に規定されていない限り、本発明のシステムおよび方法のステップまたは構成要素を、任意の特殊な命令、数、位置、大きさ、形状、角度、色、または、材料への限定として任意の上記例から示したり取り込んだりすることはできない。
【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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