JP5124110B2 - 潤滑剤供給装置、画像形成装置及び押圧装置 - Google Patents
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Description
一般に、従来の潤滑剤供給装置は、固形潤滑剤262の長尺方向両端部を個別のバネ263によって上記押圧方向に向かって付勢し、その固形潤滑剤262を供給部材へ押圧する。上記特許文献1には詳しい説明はないが、この特許文献1に記載の潤滑剤供給装置も同様である。このように固形潤滑剤262の長尺方向両端部を個別のバネ263によって付勢する構成においては、各バネ263間の付勢力が不均一であることが原因で、固形潤滑剤262を供給部材に対して均一に押圧することができないという問題があった。
また、第2の目的は、固形潤滑剤を潤滑剤供給対象に対して均一に押圧することができる潤滑剤供給装置及びこれを用いる画像形成装置並びにその潤滑剤供給装置に利用可能な押圧装置を提供することである。
上記第2の目的を達成するために、請求項2の発明は、固形潤滑剤と、該固形潤滑剤に当接し、これを摺擦することで削り取った潤滑剤が供給される潤滑剤供給対象へ該固形潤滑剤を押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置において、上記押圧機構は、上記固形潤滑剤の押圧方向に対して直交する方向の付勢力を発生させる付勢手段と、1つの該付勢手段の付勢力を受けて該固形潤滑剤の当接中心部を挟んだ複数の位置それぞれを押圧する複数の押圧部材とを有し、上記複数の押圧部材は、上記付勢力の方向を上記押圧方向に変換して上記複数の位置をそれぞれ押圧することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の潤滑剤供給装置において、上記複数の押圧部材は、上記固形潤滑剤の当接中心部に対する各対称位置それぞれを押圧することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2又は3の潤滑剤供給装置において、上記固形潤滑剤の押圧方向は、鉛直方向上向きであることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、上記固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材を備え、上記複数の押圧部材は、該潤滑剤保持部材を介して押圧するものであることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の潤滑剤供給装置において、上記押圧機構に対して上記潤滑剤保持部材を着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項5又は6の潤滑剤供給装置において、上記潤滑剤保持部材に当接することにより該潤滑剤保持部材が所定の規制位置を越えて上記固形潤滑剤の押圧方向へ変位するのを規制する変位規制部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の潤滑剤供給装置において、上記所定の規制位置を、上記固形潤滑剤を使い切ったときに上記潤滑剤保持部材が位置する位置又は該位置よりも該押圧方向へズレた位置に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項7又は8の潤滑剤供給装置において、上記押圧機構は、上記潤滑剤保持部材の少なくとも一部を内部に収容する収容ケースを備えており、上記収容ケースは、上記複数の押圧部材に加わる上記押圧方向とは反対方向への反力を受ける受け面と、上記潤滑剤保持部材に当接することにより上記押圧方向に対して直交する方向へ該潤滑剤保持部材が変位するのを規制する面とを内壁面に持ち、かつ、該受け面との対向部分に該潤滑剤保持部材に保持された固形潤滑剤が通過可能な開口部を有しており、上記変位規制部材は、上記収容ケースの上記開口部の縁部に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の潤滑剤供給装置において、上記潤滑剤保持部材における上記変位規制部材と当接する箇所は、上記固形潤滑剤の摺擦される面とは反対側の面よりも、上記収容ケースの上記開口部の上記縁部の肉厚以上の距離だけ上記押圧方向とは反対方向へズレた位置に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、上記付勢手段は、バネであることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、上記押圧機構は、各押圧部材が支点を中心に回動自在に構成されており、かつ、上記摺擦による上記固形潤滑剤の減少に応じて、各押圧部材が被当接部と当接する作用点と該支点とを結ぶ方向と上記固形潤滑剤の押圧方向とのなす角度が小さくなるとともに、上記1つの付勢手段の付勢力を受ける各押圧部材の力点と該支点とを結ぶ方向と該付勢力の方向とのなす角度が大きくなるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、上記押圧機構は、上記付勢手段の付勢力を受けて互いに近接する方向又は互いに離間する方向へ移動する各押圧部材の移動をガイドするガイド面を有し、上記ガイド面は、上記各押圧部材の移動に伴って該各押圧部材を上記固形潤滑剤の押圧方向へ変位させるべく、上記近接する方向又は上記離間する方向に対して傾斜していることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力の方向へ該固形潤滑剤が変位するのを規制する規制部材を有し、上記複数の押圧部材とこれらに当接する被当接部との当接部分を、該力の方向と上記固形潤滑剤の押圧方向とを含む仮想平面に沿って切断したときの、該複数の押圧部材及び該被当接部のうちのいずれか一方の断面形状が、尖塔形状であることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の潤滑剤供給装置において、上記断面形状が尖塔形状である上記複数の押圧部材又は上記被当接部における尖塔形状部分を受ける該被当接部又は該複数の押圧部材の受け部に、上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力により該尖塔形状部分が変位するのを規制するための規制溝を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項15の潤滑剤供給装置において、上記規制溝は、上記仮想平面に沿って切断したときの断面形状がV字形状であり、該V字形状の頂部である該規制溝の底部で上記尖塔形状部分を受けるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力の方向へ該固形潤滑剤が変位するのを規制する規制部材を有し、上記複数の押圧部材とこれらに当接する被当接部との当接部分を、該力の方向と上記固形潤滑剤の押圧方向とを含む仮想平面に沿って切断したときの、該複数の押圧部材及び該被当接部のうちのいずれか一方の断面形状が、円弧形状であることを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、請求項17の潤滑剤供給装置において、上記断面形状が円弧形状である上記複数の押圧部材又は上記被当接部における円弧形状部分を受ける該被当接部又は該複数の押圧部材の受け部に、上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力により該円弧形状部分が変位するのを規制するための規制溝を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項19の発明は、請求項18の潤滑剤供給装置において、上記規制溝は、上記仮想平面に沿って切断したときの断面形状が円弧形状であり、該規制溝の底部で上記円弧形状部分を受けるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項20の発明は、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19のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項21の発明は、押圧対象を所定方向へ押圧する押圧装置において、上記所定方向に対して直交する方向の付勢力を発生させる付勢手段と、1つの該付勢手段の付勢力を受けて上記押圧対象の押圧中心部を挟んだ複数の位置それぞれを押圧する複数の押圧部材とを有し、上記複数の押圧部材は、上記付勢力の方向を上記所定方向に変換して上記複数の位置をそれぞれ押圧することを特徴とするものである。
また、請求項22の発明は、請求項21の押圧装置において、上記複数の押圧部材は、上記押圧対象の押圧中心部に対する各対称位置それぞれを押圧することを特徴とするものである。
また、請求項23の発明は、請求項21又は22の押圧装置において、上記押圧対象である固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材を有し、上記付勢手段が取り付けられた状態の上記複数の押圧部材を、該固形潤滑剤を保持した状態の潤滑剤保持部材に取り付けたことを特徴とするものである。
また、請求項24の発明は、請求項21乃至23のいずれか1項に記載の押圧装置において、上記複数の押圧部材のそれぞれは、支点を中心に回動自在に構成されており、かつ、上記所定方向への押圧対象の変位に応じて、各押圧部材が被当接部と当接する作用点と該支点とを結ぶ方向と該所定方向とのなす角度が小さくなるとともに、上記1つの付勢手段の付勢力を受ける各押圧部材の力点と該支点とを結ぶ方向と該付勢力の方向とのなす角度が大きくなるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項25の発明は、請求項21乃至23のいずれか1項に記載の押圧装置において、上記付勢手段の付勢力を受けて互いに近接する方向又は互いに離間する方向へ移動する上記複数の押圧部材の移動をガイドするガイド面を備えており、上記ガイド面は、上記複数の押圧部材の移動に伴って該複数の押圧部材それぞれを上記所定方向へ変位させるべく、上記近接する方向又は上記離間する方向に対して傾斜していることを特徴とするものである。
この押圧装置においては、付勢手段の付勢力と押圧対象の押圧力とが一致するように押圧対象を押圧する従来の押圧機構に比べて、付勢手段の付勢力の経時変化量に対する押圧対象の押圧力の変化量が少なくなるので、押圧対象を潤滑剤供給対象に対して押圧するときの押圧力の経時変化量を小さくすることができる。
図2は、本実施形態におけるプリンタの全体構成を示す概略図である。
本プリンタ1の装置本体内部には、4個の像担持体である感光体を備えた画像形成ユニット2A,2B,2C,2Dが、装置本体に対してそれぞれ着脱可能に装着されている。また、装置本体の略中央部分には、複数のローラに掛け渡された転写ベルト31を備える転写装置3が設けられている。転写ベルト31は、図中矢印Aの方向に回転駆動する。画像形成ユニット2A,2B,2C,2Dは転写ベルト31の上方に位置し、各感光体5が転写ベルト31の表面に接触するように配置されている。また、各画像形成ユニット2A,2B,2C,2Dに対応して、使用するトナーの色が互いに異なる現像装置10A,10B,10C,10Dが設けられている。各画像形成ユニット2A,2B,2C,2Dは、互いにほぼ同様の構成であり、画像形成ユニット2Aはマゼンタに対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Bはシアンに対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Cはイエローに対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Dはブラックに対応する画像を形成する。
画像形成ユニット2A,2B,2C,2Dは、静電潜像が形成される感光体5と、その感光体5の表面を一様に帯電させる帯電装置14と、感光体5の表面をクリーニングするクリーニングするクリーニング装置15とから構成されている。
感光体5は、光導電性を有するアモルファスシリコン、アモルファスセレン等の非晶質金属、あるいは、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機化合物を用いることができる。環境問題及び使用後の後処理を考慮すると、有機化合物を用いたOPC感光体が好ましい。
帯電装置14は、コロナ方式、ローラ方式、ブラシ方式、ブレード方式のいずれであってもよく、ここではローラ方式の帯電装置14を示す。帯電装置14は、帯電ローラ141、帯電ローラ141を清掃するために当接されている帯電ローラクリーニングブラシ142、帯電ローラ141に接続される図示しない電源を備える。帯電装置14は、帯電ローラ141に高電圧を印加して感光体5の表面を一様に帯電する。
画像形成動作を開始すると、各感光体5は図中時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、各感光体5の表面は、帯電ローラ141により一様に帯電された後、画像形成ユニット2Aの感光体については書込ユニット6によりマゼンタの画像に対応するレーザー光が、画像形成ユニット2Bの感光体5についてはシアンの画像に対応するレーザー光が、画像形成ユニット2Cの感光体についてはイエローの画像に対応するレーザー光が、画像形成ユニット2Dの感光体5についてはブラックの画像に対応するレーザー光が、それぞれ照射される。これにより、各感光体5の表面には、各色の画像データに対応した静電潜像がそれぞれ形成される。各静電潜像は、感光体5が回転することによりそれぞれ現像装置10A,10B,10C,10Dとの対向位置に到達し、そこでマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、4色のトナー像となる。
本実施形態における潤滑剤塗布装置16は、図3に示すように、供給部材としてのブラシローラ161と、図中紙面方向に長尺な棒状の固形潤滑剤162と、押圧装置である押圧機構163とから構成されている。ブラシローラ161の回転方向は、感光体5に対して連れ回り方向である。ブラシローラ161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1×103Ωcm以上1×108Ωcm以下の範囲内に調整された材料で形成されている。ブラシローラ161には、押圧機構163により固形潤滑剤162が押し当てられている。固形潤滑剤162としては、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、ハルミチン酸亜鉛、ハルミチン酸銅、リノレイン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類を用いることができるが、この中でも、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。また、固形潤滑剤162は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等をにしたものを固形成形体に塗り込んだものを用いることもできる。
図4は、固形潤滑剤の加圧力の経時変化を、本実施形態の押圧機構と図5に示した従来の押圧機構とで比較したときのグラフである。このグラフは、縦軸に初期時の加圧力に対する加圧力の比率をとり、横軸に固形潤滑剤162の高さ(ブラシローラ161への押圧方向における固形潤滑剤の寸法)をとったものである。
従来の押圧機構においては、経時使用によって固形潤滑剤162の高さが減るにつれて固形潤滑剤162の加圧力が次第に減っていく。そのため、ブラシローラ161による固形潤滑剤162の削り量が経時的に減少していき、初期から経時にかけて感光体5の表面に供給される粉末潤滑剤量の変動が大きい。これに対し、本実施形態の押圧機構163においては、経時使用によって固形潤滑剤162の高さが減っても固形潤滑剤162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5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。
一般に、初期から固形潤滑剤162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。従来の押圧機構は、図5に示したように、バネ263を縮めた状態で配置し、その付勢力(押し出し力)の方向とブラシローラ(供給部材)に対する固形潤滑剤262の押圧方向とを一致させる必要がある。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263の付勢力方向とブラシローラ(供給部材)に対する固形潤滑剤262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、従来の押圧機構では、ブラシローラ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、図4に示したように経時的なバネの付勢力変動が大きくなる。
すなわち、本実施形態においては、ブラシローラ161の摺擦による固形潤滑剤162の減少に応じ、バネ163Cの付勢力を受ける各可動部材163Aの力点と各可動部材163Aがケーシング内壁(被当接部)164と当接する作用点との間における押圧方向の距離が変化するように構成されている。以下、更に詳しく説明する。
本実施形態においては、可動部材163Aが取付位置163Bを支点として回動自在に構成されている。ここで、各可動部材163Aがケーシング内壁(被当接部)164と当接する地点を作用点とし、この作用点と支点との長さをLとし、これらの点を結ぶ方向と押圧方向(図中上下方向)とのなす角を(π−θ)とする。また、可動部材163Aがバネ163Cから付勢力Fを受ける地点を力点とし、その力点と支点との長さをIとし、これらの点を結ぶ方向と付勢力Fの方向とのなす角度をφとする。このとき、作用点に生じる力の大きさNは、N=(I/L)×F×sinφ×cosθとなる。
また、摺擦により固形潤滑剤162が減少すると、その減少分だけ図中符号hが大きくなるので、作用点と支点とを結ぶ方向と押圧方向(図中上下方向)とのなす角度(π−θ)が小さくなる。すなわち、角度θが大きくなる。よって、摺擦による固形潤滑剤162が減少するにつれて、cosθは減少していくので、その分だけ作用点に生じる力の大きさNが小さくなっていく。しかし、本実施形態においては、摺擦による固形潤滑剤162が減少すると、力点と支点とを結ぶ方向と付勢力Fの方向とのなす角度φが大きくなるように構成されている。よって、摺擦による固形潤滑剤162が減少するにつれて、sinφは増大していくので、その分だけ作用点に生じる力の大きさNが大きくなっていく。その結果、cosθの減少によるNの減少分をsinφの増大によるNの増大分で相殺することができる。
更に、本実施形態では、図1に示すように、ケーシング内壁164と当接し得る可動部材163Aの当接部分が湾曲形状になっている。これにより、摺擦により固形潤滑剤162が減少すると、可動部材163Aの当接箇所が徐々に変わっていくように構成されている。したがって、本実施形態では、摺擦により固形潤滑剤162が減少すると、作用点と支点との長さLが長くなっていく。ここで、作用点と支点との長さLが長くなっていくということは、作用点に生じる力の大きさすなわち押圧力Nを小さくなる方向へ変化させる。しかし、作用点と支点との長さLが長くなっていくということは、θを小さくなる方向に変化させることができる。したがって、摺擦により固形潤滑剤162が減少するのに応じて減少するcosθの減少率を小さく抑えることができるようになる。
以上のように、摺擦により固形潤滑剤162が減少してhが増大すると、これに伴い、Lが大きくなり、Fが減少し、sinφが増大し、cosθが減少することになるが、上述したように従来の押圧機構に比べてFの減少率を抑制するとともに、作用点と支点との長さLが徐々に長くなる構成を採用することでcosθの減少率を抑えることにより、従来の押圧機構に比べて押圧力Nの減少率を総合的に抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、摺擦による固形潤滑剤162が減少しても、作用点に生じる力の大きさNの変動量が小さくできるので、初期から経時にかけて感光体5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という効果が得られる。
なお、付勢力Fを効率的に作用点へ伝達するためには、φの角度範囲は90°に近い範囲に設定され、θの角度範囲は0°に近い範囲に設定することが望ましい。ただし、θの角度範囲を0°に近づければ近づけるほど、Lの長さを長くしなければならないため、装置レイアウトの関係上、θの角度範囲はあまり0°に近づることができない。
すなわち、従来の押圧機構においても、本実施形態で説明したように、固形潤滑剤262を保持した潤滑剤保持部材を、2つのバネ263が取り付けられた状態で、クリーニング装置15に組み付ける。その組み付けの際、従来の押圧機構では、固形潤滑剤262の長尺方向両端部に固定された2つのバネ263の自由端それぞれを、クリーニング装置のケーシング内壁上における所定の取付位置に位置合わせして組み付ける必要がある。これらの自由端は、軽い力が加わるだけで簡単に位置合わせ方向に変位するため、これらのバネ263の自由端を所定の取付位置に位置合わせすることが容易ではなく、組み付け作業の作業性が悪かった。これに対し、本実施形態の押圧機構163を採用した場合、2つの可動部材163Aの回動端部を所定の取付位置に位置合わせすることになる。これらの回動端部は位置合わせ方向へは容易に変位しないので、組み付けの際の作業性が格段に向上する。
本実施形態においては、ブラシローラ161による摺擦により固形潤滑剤162が受ける力の方向(図中左右方向)へ固形潤滑剤162が変位するのを規制するために、ケーシング内壁164上に2つの規制部164Aが設けられている。これらの規制部164Aの間に押圧機構163が嵌り込むことにより、ブラシローラ161による摺擦によって固形潤滑剤162が図中左右方向へ変位するのが規制されている。
なお、規制部164Aと固形潤滑剤162又はこれを保持する潤滑剤保持部材162Aとの間の隙間を狭くするほど上記最大変位量Dを小さくすることができるが、固形潤滑剤162及びその押圧機構163の組み付け等を考慮すると、ある程度の隙間は必要となってくるので、この隙間を狭くするにも限度がある。
この例では、被当接部としてのケーシング内壁164が平面であり、これに当接する可動部材163Aの当接部の断面形状が、図中左右方向中央部が突出した尖塔形状になっている。そのため、可動部材163Aは、ブラシローラ161が静止状態にあるときでも駆動状態にあるときでも、その尖塔部でケーシング内壁164に当接する。その結果、ブラシローラ161が図8(a)に示す静止状態から図8(b)に示す駆動状態になったときに固形潤滑剤162が変位する最大変位量D’は、図示の通りであり、図7(a)及び(b)に示した例における最大変位量Dよりも小さくなる。したがって、図7(a)及び(b)に示した例に比べて、固形潤滑剤162のブラシローラ161への喰込み量を小さく抑えて潤滑剤消費量が増大してしまうのを抑制できる。また、ブラシローラ161を駆動するモータの負荷が増大するのを抑制でき、またバンディングの程度を小さく抑えて画質劣化を抑制できる。更には、ブラシローラ161の毛抜けや毛倒れが起きにくくなり、ブラシローラ161の長寿命化を図ることもできる。
この例では、被当接部としてのケーシング内壁164の面における図中左右方向中央部に、これに当接する可動部材163Aの当接部が図中左右方向へ変位するのを規制する規制部164Bが設けられている。具体的には、可動部材163Aの当接部が当接するケーシング内壁164の面が、図中左右方向中央部に向かって傾斜するように形成されており、その図中左右方向中央部が規制部164Bとして機能する。このような規制部164Bを設けることで、可動部材163Aの当接部は、図9(b)に示すようにブラシローラ161が駆動状態にあるときでも規制部164Bによって図中左右方向への変位が規制され、図9(a)に示す静止状態とほぼ同じ位置、すなわち図中左右方向中央部に維持される。本例において、ブラシローラ161が図9(a)に示す静止状態から図9(b)に示す駆動状態になったときに固形潤滑剤162が変位する最大変位量D''は、図示の通りであり、図8(a)及び(b)に示した例における最大変位量D'よりも更に小さくなる。したがって、図8(a)及び(b)に示した例よりも更に、固形潤滑剤162のブラシローラ161への喰込み量を小さく抑えて潤滑剤消費量が増大するのを抑制できる。また、ブラシローラ161を駆動するモータの負荷が増大するのも更に抑制でき、またバンディングの程度を小さく抑えて画質劣化を更に抑制できる。また、図8(a)及び(b)に示した例よりも、ブラシローラ161の毛抜けや毛倒れが更に起きにくくなり、ブラシローラ161の長寿命化を図ることもできる。
この変形例に係る規制部164Cは、可動部材163Aの当接部が当接するケーシング内壁164の平面の図中左右方向中央部に形成されている、可動部材163Aの当接部が入り込む穴又は溝である。この変形例でも、図9(a)及び(b)に示した例と同様に、可動部材163Aの当接部は、図10(b)に示すようにブラシローラ161が駆動状態にあるときでも規制部164Cによって図中左右方向への変位が規制され、図10(a)に示す静止状態とほぼ同じ位置、すなわち図中左右方向中央部に維持される。よって、ブラシローラ161が図10(a)に示す静止状態から図10(b)に示す駆動状態になったときに固形潤滑剤162が変位する最大変位量D''は、図示の通りであり、図9(a)及び(b)に示した例における最大変位量D''とほぼ同程度となる。したがって、本変形例でも、図9(a)及び(b)に示した例と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、断面形状が尖塔形状ではなく円弧形状であっても同様の効果を得ることができる。
本例においては、クリーニング装置15に収容ケース165が取り付けられている。この収容ケース165の内部には、バネ163C及び2つの可動部材163Aが取り付けられている潤滑剤保持部材162Aに保持された状態の固形潤滑剤162が収容される。すなわち、本例では、バネ163C及び2つの可動部材163Aが取り付けられている潤滑剤保持部材162Aに保持された状態の固形潤滑剤162を、クリーニング装置15のケーシング内壁164に直接取り付けるのではなく、収容ケース165に収容した状態でクリーニング装置15に取り付ける。この収容ケース165は、可動部材163Aに加わる押圧方向(図中上方向)とは反対方向(図中下方向)への反力を受ける受け面165Aと、潤滑剤保持部材162Aに当接することにより当該押圧方向に対して直交する方向(図中左右方向及び図中前後方向)へ潤滑剤保持部材162Aが変位するのを規制する面165Bとを内壁面に持ち、かつ、その受け面165Aとの対向部分に潤滑剤保持部材162Aに保持された固形潤滑剤162が通過可能な開口部165Cを有している。
なお、本例においては、上述した各種の例においてケーシング内壁164が担っていた固定部材としての機能は収容ケース165が同様に果たすことになる。また、本例では、2つの可動部材163A、バネ163C及び収容ケース165により押圧機構163が構成されている。
図17(a)は、本例における押圧機構463の主要部を示す部分拡大図であり、図17(b)は、押圧機構463の内部構造を示す図である。なお、これらの図は、固形潤滑剤162の長尺方向(図中左右方向)及び押圧方向(図中上下方向)の両方向に対して直交する方向から見たときのものであって、固形潤滑剤162の長尺方向一端側を拡大したものである。
また、本実施形態では、バネ163Cが上記押圧方向に対して直交する方向の付勢力を発生させるものであり、各可動部材163Aがその付勢力の方向を当該押圧方向に変換して押圧する。このような構成により、上述したように従来構成よりも長いバネ163Cを採用することができ、その結果、初期から経時にかけて感光体5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。
また、本実施形態では、付勢手段としてバネ163Cを用いているが、ゴム等の弾性体などの他の付勢手段を用いることも可能である。また、本実施形態で使用するバネ163Cは引っ張りバネであるが、押圧機構163の構成によっては圧縮バネを使用してもよい。
また、このように押圧機構163を装置本体側に取り付けるようにしても、図19(a)及び(b)に示すように、押圧機構163を固形潤滑剤162側に設けた上述した実施形態の場合と同様に、固形潤滑剤162をブラシローラ161へ押圧できる。
すなわち、上記押圧方向が鉛直方向下向きの場合、ブラシローラ161に対する固形潤滑剤162の押圧力は、固形潤滑剤162の自重とバネ163Cによる付勢力とを加算したものとなる。この場合、経時使用により固形潤滑剤162が減っていくと、固形潤滑剤162の自重が軽くなっていき、押圧力が減少していく。また、経時使用により固形潤滑剤162が減っていくと、バネ163Cの付勢力も減少していき、押圧力が減少していく。したがって、ブラシローラ161に対する固形潤滑剤162の押圧力は、経時使用により、徐々に減っていってしまう。これに対し、上記押圧方向が鉛直方向上向きである場合、ブラシローラ161に対する固形潤滑剤162の押圧力は、バネ163Cによる付勢力から固形潤滑剤162の自重を差し引いたものとなる。そのため、経時使用により固形潤滑剤162が減っていって固形潤滑剤162の自重が軽くなると、これは押圧力を増加させる方向に働くことになる。その結果、経時使用によりバネ163Cの付勢力が減少し押圧力が減少する分と、固形潤滑剤162の自重が軽くなって押圧力が増加する分とが相殺し合い、初期から経時にかけての押圧力の変動を小さくすることができる。
特に、本実施形態では、図15(a)及び(b)に示した例のように、上記所定の規制位置を、固形潤滑剤162を使い切ったときに潤滑剤保持部材162Aが位置する位置又はこの位置よりも押圧方向(図中上方向)へズレた位置に設定している。これにより、固形潤滑剤162を最後まで使い切ることができる。その結果、固形潤滑剤162の小容量化が図れるという効果が得られる。これは、押圧機構163を固形潤滑剤162側ではなく装置本体側に取り付けるようにして、その押圧機構163に対して固形潤滑剤162を保持した潤滑剤保持部材162Aを着脱可能に構成した場合でも、図20に示すように固形潤滑剤162を最後まで使い切ることができ、同様の効果が得られる。
特に、図15(a)及び(b)に示した例では、押圧機構163が、潤滑剤保持部材162Aの少なくとも一部を内部に収容する収容ケース165を備えており、収容ケース165は、2つの可動部材163Aに加わる押圧方向とは反対方向(図中下方向)への反力を受ける受け面165Aと、潤滑剤保持部材162Aに当接することにより押圧方向に対して直交する方向へ潤滑剤保持部材162Aが変位するのを規制する面165Bとを内壁面に持ち、かつ、その受け面165Aとの対向部分に潤滑剤保持部材162Aに保持された固形潤滑剤162が通過可能な開口部165Cを有しており、上記突起部166が収容ケース165の開口部165Cの縁部に設けられている。これにより、潤滑剤保持部材162Aに当接することにより潤滑剤保持部材162Aが所定の規制位置を越えて押圧方向(図中上方向)へ変位するのを規制する変位規制部材を、簡単に実現できる。このとき、図15(a)及び(b)に示した例のように、潤滑剤保持部材162Aにおける上記突起部166と当接する箇所である当接部162Bを、固形潤滑剤162の摺擦される面とは反対側の面よりも、収容ケース165の開口部165Cの縁部の肉厚以上の距離だけ押圧方向とは反対方向(図中下方向)へズレた位置に設けるようにすれば、突起部166を当該収容ケース165と一体形成することができ、低コスト化を図ることができる。
特に、図9(a)及び(b)に示すように、断面形状が尖塔形状である複数の可動部材163Aにおける尖塔形状部分を受けるケーシング内壁164の受け部に、摺擦により固形潤滑剤162が受ける力により尖塔形状部分が図中左右方向へ変位するのを規制するための規制溝である規制部164Bが設けられている。これにより、上述したように、固形潤滑剤162のブラシローラ161への喰込み量を小さく抑えて潤滑剤消費量が増大してしまうのを更に抑制できる。
特に、図9(a)及び(b)に示すように、規制部164Bの断面形状がV字形状であり、そのV字形状の頂部である規制部164Bの底部で可動部材163Aの尖塔形状部分を受けるように構成すれば、摺擦により固形潤滑剤162が受ける力により尖塔形状部分が図中左右方向へ変位するのを規制できるとともに、次のような利点もある。すなわち、本実施形態では、固形潤滑剤162が減少するにつれて可動部材163Aが固形潤滑剤の長手方向(図中前後方向)に変位するため、図7(a)及び(b)に示した例だと、可動部材163Aの当接面積が広すぎて摩擦力が大きくなり、スムーズな変位が困難となる。この場合、均一な押圧力を付与することが困難となる。これに対し、図9(a)及び(b)の例によれば、可動部材163Aの当接面積が極めて少なく、したがって摩擦力が小さくなり、スムーズな変位が可能となる結果、均一な押圧力を付与することが容易になる。
また、本実施形態では、ブラシローラ161を介して潤滑剤を感光体5の表面に供給する場合について説明したが、本発明は、固形潤滑剤162を感光体5の表面に直接当接させて感光体5の表面に潤滑剤を供給する構成についても同様に適用できる。
2A,2B,2C,2D 画像形成ユニット
5 感光体
15 クリーニング装置
16 潤滑剤塗布装置
161 ブラシローラ
162,262 固形潤滑剤
162A 潤滑剤保持部材
163 押圧機構
163A 可動部材
163C,263 バネ
164B,164C 規制部
165 収容ケース
165A 受け面
165C 開口部
166 突起部
463A スライド部材
464 ガイド面
Claims (25)
- 固形潤滑剤と、
該固形潤滑剤に当接し、これを摺擦することで削り取った潤滑剤を潤滑剤供給対象に供給する供給部材と、
該固形潤滑剤を該供給部材へ押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置において、
上記押圧機構は、上記固形潤滑剤の押圧方向に対して直交する方向の付勢力を発生させる付勢手段と、1つの該付勢手段の付勢力を受けて該固形潤滑剤の当接中心部を挟んだ複数の位置それぞれを押圧する複数の押圧部材とを有し、
上記複数の押圧部材は、上記付勢力の方向を上記押圧方向に変換して上記複数の位置をそれぞれ押圧することを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 固形潤滑剤と、
該固形潤滑剤に当接し、これを摺擦することで削り取った潤滑剤が供給される潤滑剤供給対象へ該固形潤滑剤を押圧する押圧機構とを備えた潤滑剤供給装置において、
上記押圧機構は、上記固形潤滑剤の押圧方向に対して直交する方向の付勢力を発生させる付勢手段と、1つの該付勢手段の付勢力を受けて該固形潤滑剤の当接中心部を挟んだ複数の位置それぞれを押圧する複数の押圧部材とを有し、
上記複数の押圧部材は、上記付勢力の方向を上記押圧方向に変換して上記複数の位置をそれぞれ押圧することを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1又は2の潤滑剤供給装置において、
上記複数の押圧部材は、上記固形潤滑剤の当接中心部に対する各対称位置それぞれを押圧することを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1、2又は3の潤滑剤供給装置において、
上記固形潤滑剤の押圧方向は、鉛直方向上向きであることを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、
上記固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材を備え、
上記複数の押圧部材は、該潤滑剤保持部材を介して押圧するものであ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、
上記押圧機構に対して上記潤滑剤保持部材を着脱可能に構成したことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項5又は6の潤滑剤供給装置において、
上記潤滑剤保持部材に当接することにより該潤滑剤保持部材が所定の規制位置を越えて上記固形潤滑剤の押圧方向へ変位するのを規制する変位規制部材を有することを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項7の潤滑剤供給装置において、
上記所定の規制位置を、上記固形潤滑剤を使い切ったときに上記潤滑剤保持部材が位置する位置又は該位置よりも該押圧方向へズレた位置に設定したことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項7又は8の潤滑剤供給装置において、
上記押圧機構は、上記潤滑剤保持部材の少なくとも一部を内部に収容する収容ケースを備えており、
上記収容ケースは、上記複数の押圧部材に加わる上記押圧方向とは反対方向への反力を受ける受け面と、上記潤滑剤保持部材に当接することにより上記押圧方向に対して直交する方向へ該潤滑剤保持部材が変位するのを規制する面とを内壁面に持ち、かつ、該受け面との対向部分に該潤滑剤保持部材に保持された固形潤滑剤が通過可能な開口部を有しており、
上記変位規制部材は、上記収容ケースの上記開口部の縁部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9の潤滑剤供給装置において、
上記潤滑剤保持部材における上記変位規制部材と当接する箇所は、上記固形潤滑剤の摺擦される面とは反対側の面よりも、上記収容ケースの上記開口部の上記縁部の肉厚以上の距離だけ上記押圧方向とは反対方向へズレた位置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乃至10のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、
上記付勢手段は、バネであることを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、
上記押圧機構は、各押圧部材が支点を中心に回動自在に構成されており、かつ、上記摺擦による上記固形潤滑剤の減少に応じて、各押圧部材が被当接部と当接する作用点と該支点とを結ぶ方向と上記固形潤滑剤の押圧方向とのなす角度が小さくなるとともに、上記1つの付勢手段の付勢力を受ける各押圧部材の力点と該支点とを結ぶ方向と該付勢力の方向とのなす角度が大きくなるように構成されていることを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、
上記押圧機構は、上記付勢手段の付勢力を受けて互いに近接する方向又は互いに離間する方向へ移動する各押圧部材の移動をガイドするガイド面を有し、
上記ガイド面は、上記各押圧部材の移動に伴って該各押圧部材を上記固形潤滑剤の押圧方向へ変位させるべく、上記近接する方向又は上記離間する方向に対して傾斜していることを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、
上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力の方向へ該固形潤滑剤が変位するのを規制する規制部材を有し、
上記複数の押圧部材とこれらに当接する被当接部との当接部分を、該力の方向と上記固形潤滑剤の押圧方向とを含む仮想平面に沿って切断したときの、該複数の押圧部材及び該被当接部のうちのいずれか一方の断面形状が、尖塔形状であることを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項14の潤滑剤供給装置において、
上記断面形状が尖塔形状である上記複数の押圧部材又は上記被当接部における尖塔形状部分を受ける該被当接部又は該複数の押圧部材の受け部に、上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力により該尖塔形状部分が変位するのを規制するための規制溝を設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項15の潤滑剤供給装置において、
上記規制溝は、上記仮想平面に沿って切断したときの断面形状がV字形状であり、該V字形状の頂部である該規制溝の底部で上記尖塔形状部分を受けるように構成したことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の潤滑剤供給装置において、
上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力の方向へ該固形潤滑剤が変位するのを規制する規制部材を有し、
上記複数の押圧部材とこれらに当接する被当接部との当接部分を、該力の方向と上記固形潤滑剤の押圧方向とを含む仮想平面に沿って切断したときの、該複数の押圧部材及び該被当接部のうちのいずれか一方の断面形状が、円弧形状であることを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項17の潤滑剤供給装置において、
上記断面形状が円弧形状である上記複数の押圧部材又は上記被当接部における円弧形状部分を受ける該被当接部又は該複数の押圧部材の受け部に、上記摺擦により上記固形潤滑剤が受ける力により該円弧形状部分が変位するのを規制するための規制溝を設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項18の潤滑剤供給装置において、
上記規制溝は、上記仮想平面に沿って切断したときの断面形状が円弧形状であり、該規制溝の底部で上記円弧形状部分を受けるように構成し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19のいずれか1項に記載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。 - 押圧対象を所定方向へ押圧する押圧装置において、
上記所定方向に対して直交する方向の付勢力を発生させる付勢手段と、
1つの該付勢手段の付勢力を受けて上記押圧対象の押圧中心部を挟んだ複数の位置それぞれを押圧する複数の押圧部材とを有し、
上記複数の押圧部材は、上記付勢力の方向を上記所定方向に変換して上記複数の位置をそれぞれ押圧することを特徴とする押圧装置。 - 請求項21の押圧装置において、
上記複数の押圧部材は、上記押圧対象の押圧中心部に対する各対称位置それぞれを押圧することを特徴とする押圧装置。 - 請求項21又は22の押圧装置において、
上記押圧対象である固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材を有し、
上記付勢手段が取り付けられた状態の上記複数の押圧部材を、該固形潤滑剤を保持した状態の潤滑剤保持部材に取り付けたことを特徴とする押圧装置。 - 請求項21乃至23のいずれか1項に記載の押圧装置において、
上記複数の押圧部材のそれぞれは、支点を中心に回動自在に構成されており、かつ、上記所定方向への押圧対象の変位に応じて、各押圧部材が被当接部と当接する作用点と該支点とを結ぶ方向と該所定方向とのなす角度が小さくなるとともに、上記1つの付勢手段の付勢力を受ける各押圧部材の力点と該支点とを結ぶ方向と該付勢力の方向とのなす角度が大きくなるように構成されていることを特徴とする押圧装置。 - 請求項21乃至23のいずれか1項に記載の押圧装置において、
上記付勢手段の付勢力を受けて互いに近接する方向又は互いに離間する方向へ移動する上記複数の押圧部材の移動をガイドするガイド面を備えており、
上記ガイド面は、上記複数の押圧部材の移動に伴って該複数の押圧部材それぞれを上記所定方向へ変位させるべく、上記近接する方向又は上記離間する方向に対して傾斜していることを特徴とする押圧装置。
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