JP5999489B2 - 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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Description
図12に示すように、固形潤滑剤140を保持する潤滑剤保持部材143を導電性部材で構成し、潤滑剤の残量が少なくなった時点で潤滑剤保持部材143の一端に当接する第1電極部材181と、他端に当接する第2電極部材182とを有している。第1電極部材181と第2電極部材182とには、検知回路183が接続されており、検知回路183は、電極部材間に電圧を印加して、電流が流れたか否かを検知する。また、潤滑剤保持部材143は、バネ142により不図示の供給部材側に付勢されている。
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。
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を有している。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がそれぞれ配置されている。また、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がそれぞれ配置されている。また、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もそれぞれ配置されている。
図3は、潤滑剤供給装置3の長手方向一端側を示す概略構成図であり、図4は、図3のA−A断面図であり、図5は、図3のB−B断面図である。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。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。
図6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。
図7に示すように、潤滑剤塗布動作終了後(S11のYES)、残量検知部40でニアエンドを検知してない(S12のNO)場合は、塗布ローラ3aの走行距離が、所定値B1以上か否かをチェックする(S13)。所定値B1以下(S13のNO)の場合は、抵抗検知部42cで抵抗値の測定を行い(S14)、抵抗値が所定値以下か否かをチェックする(S15)。抵抗値が所定値以下(S15のYES)の場合は、電極部材間42a,42bとが導通しているので、潤滑剤ニアエンドと判定(S16)し、ユーザーに報知する。また、塗布ローラ3aの走行距離が、所定値B1以上のとき(S3のYES)も、潤滑剤ニアエンドと判定(S6)し、ユーザーに報知する。
図8に示すように、通常の使用条件のときは、塗布ローラ3aが所定値B1となる前に、電極部材間が導通し、ニアエンドが検知される。一方、低画像面積率の画像を頻繁に出力するような使用条件のときは、電極部材間が導通する前に、塗布ローラ3aの走行距離が所定値B1となり、ニアエンドが検知される。そして、ニアエンドが検知されてから、塗布ローラ3aの走行距離が、上限値B1となったら、潤滑剤エンド状態として、画像形成動作を禁止する。
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10に示すように潤滑剤保持部材3d側へ付勢される。
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に示した押し当て機構としての加圧バネ3c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。
(1)
固形潤滑剤3bと、上記固形潤滑剤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、上記固形潤滑剤3bの残量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、上記収納ケース3eの検知用開口部31eと、この検知用開口部31eを貫通して上記収納ケース3eの外に突出し上記固形潤滑剤3bの上記供給部材で削り取られながらの移動に伴って移動する当接突起部31dなどの被検知部と、こ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3bの残量が所定量以下であることを検知する上記収納ケース3eの外に配置の残量検知部40などの残量検知手段とを備え、検知開口部31eの位置を、固形潤滑剤長手方向において、端部から所定距離以上中央部寄りに設定し、この位置にある検知開口部31eから上記被検知部が貫通し、この検知開口部31eから貫通する上記被検知部が上記所定の位置にきたことを上記残量検知手段で検知するように設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、検知用開口部31eから飛散する潤滑剤を抑制することができ、残量検知手段に潤滑剤が付着するのを抑制することができる。これにより、潤滑剤の付着による残量検知手段の誤検知を抑制することができる。
また、上記(1)に記載の態様の潤滑剤供給装置3において、検知用開口部31eを、収納ケース3eの塗布ローラ3aなどの供給部材と固形潤滑剤3bとの当接部よりも供給部材表面移動方向下流側の側面に設け、残量検知部40などの残量検知手段を、収納ケース3eの検知用開口部31eが設けられた側面に設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、固形潤滑剤3bおよび潤滑剤保持部材3dが、検知用開口部31eを塞ぎ、収納ケース内部に堆積した潤滑剤が検知用開口部31eから飛散するのを抑制することができる。
また、上記(1)または(2)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の残量検知が行われる回転検知部42などの検知部と検知用開口部31eと仕切る仕切り壁43bなど仕切り手段を設けた。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、検知用開口部31eから飛散した潤滑剤粉が、回転検知部42などの検知部に付着するのを抑制することができる。
また、上記(1)乃至(3)いずれか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、第1電極部材42aと、第1電極部材42aに対向配置され、上記検知用開口部を貫通する当接突起部31dなどの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42bとを備え、上記第1電極部材42aと上記第2電極部材42b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。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、板金などの比較的安価な材料で構成される第1、第2電極部材で、残量検知手段を構成することができるので、フォトセンサなど、板金に比べて高価な部材で残量検知手段を構成した場合に比べて、装置を安価することができる。また、固形潤滑剤がニアエンド状態となるまで、第1電極部材42aに対して第2電極部材42bが離間した位置にある。よって、ニアエンドの検知の度に電力が消費されることはない。その結果、ニアエンドとなるまで、第1電極部材42aと第2電極部材42bとが当接して導通状態となっており、ニアエンドとなると第1電極部材42aと第2電極部材42bとが離間して非導通状態となるものに比べて、電力消費を抑えることができる。
また、上記(4)に記載の態様の潤滑剤供給装置3において、上記固形潤滑剤が消費されるに従い当接突起部31dなどの被検知部が鉛直方向上方から下方に向かって移動する構成であって、上記第2電極部材42bを、上記第1電極部材42aよりも鉛直方向下方に配置し、上記第2電極部材42bの上記第1電極部材42aとの当接部が鉛直上方へ移動するように、上記被検知部により直接または間接的に上記第2電極部材42bを押す。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、第1電極部材42a、第2電極部材42bを、固形潤滑剤3bと塗布ローラ3aなどの供給部材との当接部よりも鉛直上方に配置することができる。これにより、固形潤滑剤3bと塗布ローラ3aなどの供給部材との当接部周辺に潤滑剤が堆積するので、これより鉛直上方に第1電極部材42a,第2電極部材42bを設けることで、検知用開口部31eから飛散した潤滑剤が、第1電極部材42a、第2電極部材42bに付着するのを抑制することができる。
また、上記(1)乃至(3)いずれか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、プッシュスイッチまたはフォトセンサを備えており、固形潤滑剤3bの残量が所定量以下となると、検知用開口部31eを貫通する当接突起部31dなどの被検知部により直接または間接的にプッシュスイッチまたはフォトセンサのON/OFFが切り替わる構成とした。
かかる構成を備えることで、プッシュスイッチ、フォトセンサのみで検知部を構成することができ、構成を平易にすることができる。
また、上記(1)乃至(6)いずれか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を、固形潤滑剤長手方向に複数設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、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でも、消費量が多い方の側の端部の潤滑剤量がニアエンドとなった状態を検知することができる。これにより、固形潤滑剤3bの一方側端部の潤滑剤が枯渇して、感光体表面を傷つけ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、上記(1)乃至(7)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置3において、上記残量検知部40および上記検知用開口部31eを覆うカバー部材43を設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、検知用開口部31eから飛散した潤滑剤で装置が汚れるのを防止することができる。また、残量検知部40などの残量検知手段に飛散トナーが付着するのを防止することができる。
また、上記(8)に記載の態様の潤滑剤供給装置3において、カバー部材43に残量検知部40などの残量検知手段の残量検知が行われる回転検知部42などの検知部と検知用開口部31eと仕切る仕切り壁43bなどの仕切り手段を一体成形した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、カバー部材43と仕切り手段とを別部材で構成した場合に比べて、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。
また、上記(1)乃至(8)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置3において、上記収納ケースと、残量検知部40などの残量検知手段の残量検知が行われる回転検知部42などの検知部と検知用開口部31eと仕切る仕切り壁43bなどの仕切り手段とを一体成形した。
かかる構成としても、収納ケース3eと仕切り手段とを別部材で構成した場合に比べて、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。
また、上記(1)乃至(10)いずれかに記載の態様の潤滑剤供給装置3において、当接突起部31dなどの被検知部は、上記固形潤滑剤3bを保持する潤滑剤保持部材3dに形成されており、上記被検知部を、上記潤滑剤保持部材3dの全長の1/20以上1/2以下の領域に設けた。
かかる構成を備えることで、潤滑剤保持部材3dと当接突起部31dなど被検知部とを、板金を折り曲げ加工で形成する場合に、容易に潤滑剤保持部材3dと当接突起部31dとを形成することができる。
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(11)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(11)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:潤滑剤供給装置
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
31d:当接突起部
31e:検知用開口部
40:残量検知部
41:検知用回転部材
42:揺動検知部
42a:第1電極部材
42b:第2電極部材
42c:抵抗検知部
43:カバー部材
43b:仕切り壁
43c:回転軸
100:制御部
Claims (12)
- 固形潤滑剤と、
上記固形潤滑剤の潤滑剤を像担持体に供給する供給部材と、
上記固形潤滑剤を収納する収納ケースと、
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残量検知手段とを備えた潤滑剤供給装置において、
上記収納ケースの検知用開口部と、
この検知用開口部を貫通して上記収納ケースの外に突出し上記固形潤滑剤の消費に伴い移動する被検知部とを備え、
上記残量検知手段は、上記収納ケースの外に配置され、上記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ものであり、
上記検知開口部の位置を、上記固形潤滑剤長手方向において、端部から所定距離以上中央部寄りに設定し、
上記検知用開口部を、上記収納ケースの上記供給部材と上記固形潤滑剤との当接部よりも上記供給部材表面移動方向下流側の側面に設け、
上記残量検知手段を、上記収納ケースの上記検知用開口部が設けられた側面に設けた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、
上記残量検知手段の残量検知が行われる検知部と上記検知用開口部と仕切る仕切り手段を設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1または2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電極部材に対向配置され、上記検知用開口部を貫通する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3の潤滑剤供給装置において、
上記固形潤滑剤が消費されるに従い上記被検知部が鉛直方向上方から下方に向かって移動する構成であって、
上記第2電極部材を、上記第1電極部材よりも鉛直方向下方に配置し、
上記第2電極部材の上記第1電極部材との当接部が鉛直上方へ移動するように、上記被検知部により直接または間接的に上記第2電極部材を押すことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1または2の潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段は、プッシュスイッチまたはフォトセンサを備えており、
上記固形潤滑剤の残量が所定量以下となると、上記検知用開口部を貫通する被検知部により直接または間接的に上記プッシュスイッチまたはフォトセンサのON/OFFが切り替わる構成としたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至5いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段を、上記固形潤滑剤長手方向に複数設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至6いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段および上記検知用開口部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7の潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段の残量検知が行われる検知部と上記検知用開口部とを仕切る仕切り手段を有し、
上記カバー部材と、上記仕切り手段とを一体成形したことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至7いずれかの潤滑剤供給装置において、
上記残量検知手段の残量検知が行われる検知部と上記検知用開口部とを仕切る仕切り手段を有し、
上記収納ケースと、上記仕切り手段とを一体成形したことを特徴とする潤滑剤供給装置。 - 請求項1乃至9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形成されており、
上記被検知部を、上記潤滑剤保持部材の長手方向端部を基準にして上記潤滑剤保持部材の全長の1/20の位置から、全長の1/2の位置までの領域に設け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10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10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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