JP2013225092A - 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の潤滑剤を感光体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が所定量以下であることを検知する残量検知部などの残量検知手段とを備えた潤滑剤供給装置において、残量検知手段は、供給部材の固形潤滑剤に対する摺擦方向下流側に設けられている。かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、確実に潤滑剤のニアエンドを検知することができる。
【選択図】図11
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の下方にはイエロー(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。
また、本実施形態では、潤滑剤塗布装置3をクリーニング装置8の内部に設けている。これにより、感光体1を摺擦したときに塗布ローラ3aに付着するトナーを固形潤滑剤3b又は図示しないフリッカーで振り落とし、クリーニングブレード8aによって回収されるトナーと共に、トナー回収コイル8cによって容易に回収することができる。
図3は、潤滑剤塗布装置3の概略構成図である。
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を供給部材側に押し当てる押し当て機構3cを備えている。
固形潤滑剤3bが塗布ローラ3aによる摺擦で徐々に削られていくと、揺動部材31aが揺動して、潤滑剤保持部材3dが塗布ローラ側へと移動する。そして、最終的に図4に示すように固形潤滑剤量が僅かになると、揺動部材31aの揺動端部が潤滑剤保持部材3dと当接する。
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。従来の押し当て機構は、バネ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、従来の押し当て機構では、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、従来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。
この変形例の押し当て機構300cは、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たものである。その結果、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っている。
図7は、先の図3、図4に示した押し当て機構3cを備えた潤滑剤塗布装置3に本実施形態の残量検知機構40を備えた構成を示す概略構成図であり、図8は、図7の潤滑剤塗布装置3の一方側の揺動部材31a周辺の平面図であり、図9は、図7のB1−B1断面図である。
図7に示すように、残量検知機構40は、第1検知部材としての第1電極部材41、被検知部としての第2電極部材42などを有している。第1電極部材41は、潤滑剤保持部材3dの揺動部材31aと対向する面の長手方向の両端部付近にそれぞれ設けられている。また、各第1電極部材41は、図8、図9に示すように、潤滑剤保持部材3dの揺動部材31aが摺動する摺動領域Sに対して、塗布ローラ3aの固形潤滑剤との摺擦方向(塗布ローラ表面移動方向)下流側にずらして配置している。また、第1電極部材41は、潤滑剤保持部材3dが長手方向に位置がずれても、固形潤滑剤ニアエンド時に第1電極部材41と第2電極部材42とが確実に当接できるように、長手方向に所定の長さを有している。
固形潤滑剤3bが削られ潤滑剤が消費されて、揺動部材31aが、潤滑剤保持部材3dの面を摺動しながら揺動していき、第2電極部材42が、徐々に第1電極部材41に近づいていく。そして、図10、図11に示すように、固形潤滑剤3bの量が残り僅か(ニアエンド)となると、第2電極部材42が第1電極部材41と当接する。第2電極部材42が第1電極部材41と当接すると、第1電極部材41と第2電極部材42とのが非導通状態から導通状態に切り替わる。これにより、電気抵抗検知手段44が、第1電極部材41と第2電極部材42との間に電圧を印加すると、第1電極部材41と第2電極部材42との間に電流が流れ、電気抵抗検知手段44で電気抵抗値が計測される。
変形例の押し当て機構300cにおいては、揺動部材31aの当接部311が摺動する箇所が、収納ケース3e上面部の内周面32であるので、この内周面32の長手方向両端部付近に第1電極部材41を設けた。また、各第1電極部材41は、図13、図14に示すように、上面部の内周面32の揺動部材301aが摺動する摺動領域Sに対して、塗布ローラ3aの固形潤滑剤との摺擦方向(塗布ローラ表面移動方向)下流側にずらして配置している。また、第1電極部材41は、潤滑剤保持部材3dが長手方向に位置がずれても、固形潤滑剤ニアエンド時に第1電極部材41と第2電極部材42とが確実に当接できるように、長手方向に所定の長さを有している。
この図12に示す構成においても、図14に示すように、使用初期においては、各揺動部材31aに取り付けられた第2電極部材42は、潤滑剤保持部材3dに設けられた第1電極部材41から離間している。固形潤滑剤3bが削られ潤滑剤が消費されて、揺動部材301aが、収納ケース3e上面部の内周面32を摺動しながら揺動していき、第2電極部材42が、徐々に第1電極部材41に近づいていく。そして、図15、図16に示すように、固形潤滑剤3bの量が残り僅か(ニアエンド)となると、第2電極部材42が第1電極部材41と当接する。第2電極部材42が第1電極部材41と当接すると、第1電極部材41と第2電極部材42とのが非導通状態から導通状態に切り替わる。これにより、電気抵抗検知手段44が、第1電極部材41と第2電極部材42との間に電圧を印加すると、第1電極部材41と第2電極部材42との間に電流が流れ、電気抵抗検知手段44で電気抵抗値が計測される。
図17は、第1変形例の残量検知部140の概略構成図であり、図18は、変形例1の断面図であり、図19は、要部斜視図である。
第1変形例の残量検知部140は、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設けられている。この第1変形例の残量検知部140は、第1電極部材142a、この第1電極部材142aに対向配置された第2電極部材142b、抵抗検知部142cなどを有している。抵抗検知部142cは、第1電極部材142aと第2電極部材142bとに接続されており、第1電極部材142aと第2電極部材142b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142cは、制御部100に接続されている。第1電極部材142a,第2電極部材142bは、これらを覆うカバー部材143に位置決め保持されている。
図22は、第2変形例の残量検知部240の概略構成図あり、図23は、要部斜視図である。
この図22に示す第2変形例は、検知用回転部材241を設けたものである。検知用回転部材241は、カバー部材243の回転軸243cに回転自在に支持されている。検知用回転部材241の図中左側(固形潤滑剤長手方向端部側)端部は、被検知部としての押し当て部31dと対向している。検知用回転部材241の図中右側(固形潤滑剤長手方向中央側)端部は、第2電極部材242bと当接している。
(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が所定量以下であることを検知する残量検知部40などの残量検知手段とを備えた潤滑剤供給装置3において、 上記残量検知手段は、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設けられている。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、確実に潤滑剤のニアエンドを検知することができる。
上記(1)に記載の態様の潤滑剤供給装置3において、残量検知部40などの残量検知手段は、固形潤滑剤の消費に伴い移動する押し当て部31dなどの被検知部が所定の位置にきたことを検知することで、上記固形潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、固形潤滑剤ニアエンドを検知することができる。
また、上記(2)に記載の態様の潤滑剤供給装置3において、固形潤滑剤3bを収納する収納ケース3eを備え、残量検知手段を収納ケース3eの外に設けた。
かかる構成を有することで、第1変形例で説明したように、収納ケース3eの内部に設けた場合に比べて、残量検知部に潤滑剤が付着するのを抑制することができ、誤検知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3において、収納ケース3eには、押し当て部31dなどの被検知部が貫通する開口部31eが設けられており、残量検知手段と開口部31eとを覆うカバー部材143を設けた。
かかる構成を備えることで、第1変形例で説明したように、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、残量検知部に付着するのを抑制することができ、誤検知を抑制することができる。
また、上記(2)乃至(4)いずれかの記載の態様の潤滑剤供給装置3において、残量検知部などの残量検知手段は、第1電極部材と、押し当て部31dなどの被検知部により直接または間接的に第1電極部材側へ押されて、第1電極部材と当接する第2電極部材とを備え、第1電極部材と第2電極部材との間の導通を検知することで固形潤滑剤の残量が所定量以下であることを検知する。
かかる構成を備えることで、第1変形例で説明したように、安価な構成で残量検知部を構成することができる。
また、(5)に記載の態様の潤滑剤供給装置3において、残量検知部などの残量検知手段は、回転可能に設けられた回転部材241を備え、押し当て部31dなどの被検知部が回転部材241を固形潤滑剤3bの消費に伴い押して、回転部材241の被検知部との当接箇所と回転部材241の回転の支点を挟んで反対側で第2電極部材241bと当接する。
かかる構成を備えることで、第2変形例で説明したように、第1電極部材42a、第2電極部材42bを、開口部31eから離れた位置に配置することができる。これにより、第1電極部材42a、第2電極部材42bに潤滑剤が付着するのを抑制することができる。
また、(2)乃至(6)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置において、上記被検知部は、上記固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材に設けられた押し当て部31dなどの凸部である。
かかる構成とすることで、被検知部を固形潤滑剤の消費に伴い移動させることができる。
また、上記(2)に記載の態様の潤滑剤供給装置3において、固形潤滑剤3bを収納する収納ケース3eに揺動自在に支持され、固形潤滑剤3bを保持する潤滑剤保持部材3dに摺動しながら揺動する、または、潤滑剤保持部材3dに揺動自在に支持され、収納ケース3eの潤滑剤保持部材3dと対向する対向面に摺動しながら揺動する一対の揺動部材31a、および、上記一対の揺動部材31aを付勢する付勢手段31bを備え、上記付勢手段31bの付勢力により上記揺動部材31aが上記収納ケース3eの内周面または上記潤滑剤保持部材3dに摺動しながら揺動して上記固形潤滑剤3bを塗布ローラ3aなどの供給部材に押し当てる押し当て機構3cを備え、残量検知手段は、揺動部材31aに取り付けた被検知部を検知する。
かかる構成とすることでも、実施形態で説明したように、固形潤滑剤の量が所定量以下となったとき、残量検知部で被検知部を検知することができる。
また、上記(8)に記載の態様の潤滑剤供給装置において、上記第1検知部材および上記第2検知部材は、電極部材であって、供給部材の固形潤滑剤3bに対する摺擦方向上流側における固形潤滑剤3bの上記移動方向長さが上記所定値になると、第1検知部材と第2検知部材とが当接するように構成し、上記残量検知手段は、上記第1検知部材および第2検知部材間に電圧を印加して、電極間の導通状態を検知することで、上記固形潤滑剤の残量を検知する。
かかる構成を備えることで、潤滑剤量が残り僅かとなったら、第1検知部材41と第2検知部材42とが当接して、通電するので、使用初期時から通電させて検知するものに比べて、消費電力を低減することができる。
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(9)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(9)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:押し当て機構
3d:潤滑剤保持部材
3e:収納ケース
31a:揺動部材
31b:バネ
31a 各揺動部材
32:内周面
40:残量検知機構
41:第1電極部材
42:第2電極部材
44:電気抵抗値検知手段
56:中間転写ベルト
100:制御手段
300c:押し当て機構
301a:揺動部材
301b:バネ
311:当接部
400:残量検知機構
S:摺動領域
Claims (11)
- 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、
上記残量検知手段は、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設けられている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、上記固形潤滑剤の消費に伴い移動する被検知部が所定の位置にきたことを検知することで、上記固形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、
上記固形潤滑剤を収納する収納ケースを備え、
上記残量検知手段を収納ケースの外に設け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、
上記収納ケースには、上記被検知部が貫通する開口部が設けられており、
上記残量検知手段と上記開口部とを覆うカバー部材を設け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、
上記残量検知手段は、
第1電極部材と、
上記第1電極部材と、上記被検知部により直接または間接的に上記第1電極部材側へ押されて、上記第1電極部材と当接する第2電極部材とを備え、
上記第1電極部材と上記第2電極部材との間の導通を検知することで上記固形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潤滑剤供給装置。 - 請求項5の潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段は、回転可能に設けられた回転部材を備え、上記被検知部が上記回転部材を上記固形潤滑剤の消費に伴い押して、上記回転部材の上記被検知部との当接箇所と上記回転部材の回転の支点を挟んで反対側で上記第2電極部材と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6いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記被検知部は、上記固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材に設けられた凸部である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、
上記固形潤滑剤を収納する収納ケースに揺動自在に支持され、上記固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材に摺動しながら揺動する、または、上記潤滑剤保持部材に揺動自在に支持され、上記収納ケースの上記潤滑剤保持部材と対向する対向面に摺動しながら揺動する一対の揺動部材、および、上記一対の揺動部材を付勢する付勢手段を備え、上記付勢手段の付勢力により上記揺動部材が上記収納ケースの内周面または上記潤滑剤保持部材に摺動しながら揺動して上記固形潤滑剤を上記供給部材に押し当てる押し当て機構を備え、
上記残量検知手段は、上記揺動部材に取り付けた被検知部を検知することを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項8の潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段は、上記固形潤滑剤が所定量以下となったとき、導電性の被検知部と当接する電極部材を備え、上記電極部材と上記被検知部との間の導通を検知することで上記固形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9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9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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