JP6086284B2 - 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

Description

本発明は、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に関するものである。

プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置において、感光体や中間転写ベルトなどの像担持体の保護や低摩擦化のため像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を備えたものが知られている。

また、潤滑剤が枯渇した状態で画像形成動作が行われると、潤滑剤の保護作用が働かないため、像担持体が磨耗して劣化してしまう。特許文献１には、潤滑剤のニアエンドを検知する潤滑剤供給装置が記載されている。

図１６は、特許文献１に記載の潤滑剤供給装置の潤滑剤ニアエンド検知部を示す概略斜視図である。
図１６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。

使用初期は、各電極部材に対し潤滑剤保持部材１４３が離間しており、電極部材間には電流が流れない。固形潤滑剤が不図示の供給部材による摺擦で徐々に削られながら、バネ１４２の付勢力により潤滑剤保持部材１４３が供給部材側へと移動していく。そして、固形潤滑剤１４０がニアエンドとなると、導電性の潤滑剤保持部材１４３が、第１電極部材１８１、第２電極部材１８２と当接する。その結果、電極部材間に電流が流れ、検知回路１８３で潤滑剤のニアエンドが検知される。

画像形成装置のレイアウトなどにより固形潤滑剤の供給部材による削られながらの移動方向が、鉛直方向になる場合がある。この場合、板状の各電極部材１８１，１８２の面が、鉛直方向に対して直交する方向となる。各電極部材１８１，１８２の面が、鉛直方向に対して直交する方向となった場合、各電極部材１８１，１８２の上面に潤滑剤などが堆積しやすい。各電極部材１８１，１８２の上面に潤滑剤などが堆積すると、各電極部材１８１，１８２の上面に堆積した堆積物により潤滑剤保持部材１４３との間で接触不良が起こり、導通状態とならず、潤滑剤のニアエンドを検知することができないおそれがあった。

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、固形潤滑剤の残量が所定量以下となったことを確実に検知することができる潤滑剤供給装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、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、第１電極部材および上記第１電極部材に対向する第２電極部材を備え、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残量検知手段と、を備えた潤滑剤供給装置において、上記固形潤滑剤の上記供給部材による削られながらの移動方向が、鉛直方向であって、少なくとも上記第１電極部材の上記第２電極部材との当接面および上記第２電極部材の上記第１電極部材との当接面を、上記固形潤滑剤の上記供給部材による削られながらの移動方向に対して平行にしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、第１電極部材の第２電極部材との当接面および第２電極部材の第１電極部材との当接面を、鉛直方向に対して平行にしたので、各電極部材の当接面に潤滑剤などが堆積するのを防止することができる。これにより、固形潤滑剤の残量が所定量となったとき、第２電極部材が良好に第１電極部材に接触し導通検知手段により導通が確実に検知され、固形潤滑剤の残量が所定量以下となったことを良好に検知することができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。 ４つの作像ユニットのうちの１つを示す拡大図である。 潤滑剤供給装置の概略構成図。 使用末期における潤滑剤供給装置の概略構成図。 変形例の押し当て機構を備えた潤滑剤供給装置を示す概略構成図。 図５に示す潤滑剤供給装置の使用末期の状態を示す概略構成図。 従来の残量検知部の一例を示す斜視図。 固形潤滑剤の高さ方向がほぼ鉛直方向に平行となるように潤滑剤供給装置が配置された画像形成装置の一例を示す図。 本実施形態の潤滑剤供給装置３の長手方向一端側を示す概略構成図。 本実施形態の潤滑剤供給装置の要部斜視図。 （ａ）は、使用初期における押し当て部と各電極部材との状態を示す図であり、（ｂ）は、固形潤滑剤ニアエンド時における押し当て部と各電極部材との状態を示す図である。 各残量検知部で共通の抵抗検知部を設けた図。 各残量検知部それぞれ抵抗検知部を設けた図。 変形例１の潤滑剤供給装置３の長手方向一端側を示す概略構成図。 従来の潤滑剤供給装置の潤滑剤ニアエンド検知部を示す概略斜視図。

以下に、本発明を、電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
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。

図２は、４つの作像ユニットのうちの１つを示す拡大図である。
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。

作像ユニットは、画像形成装置から着脱可能なプロセスカートリッジとして構成、感光体１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置８および潤滑剤供給装置３が一括で交換される構成となっている。

また、図１を参照すると、４つの作像ユニットの上方には、帯電した各感光体表面に各色の画像データに基づいて露光して露光部分の電位を落とし、静電潜像を書き込む静電潜像形成手段としての露光装置９が備えられている。また、中間転写ベルト５６を挟んで、各感光体１と対向する位置には、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５６上に一次転写する転写手段としての一次転写ローラ５１がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。

中間転写ベルト５６のローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写手段としての二次転写ローラ６１が圧接されている。二次転写ローラ６１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ６１と中間転写ベルト５６との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト５６上のトナー像が記録材としての転写紙に転写される。二次転写部の図中左側には、転写紙上のトナー像を転写紙に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ７２及び定着ローラ７３に巻き掛けられた無端の定着ベルト７１と、定着ベルト７１を介して定着ローラ７３に対向、圧接して配置される加圧ローラ７４とから構成されている。プリンタの下部には、転写紙を載置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す不図示の給紙装置が備えられている。

感光体１は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。帯電装置２は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ２ａを備える。帯電ローラ２ａは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ２ａは、感光体１に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ２ａの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体１表面に当接させることで、設定することができる。

現像装置４は、感光体１と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像剤担持体としての現像スリーブ４ａが配置されている。現像スリーブ４ａの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが備えられている。現像スリーブ４ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１上の静電潜像部分に供給する。なお、図１においては、二成分現像方式の現像装置４の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。

潤滑剤供給装置３は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤３ｂと、固形潤滑剤３ｂから削り取った粉体状の潤滑剤を感光体１の表面に塗布する塗布手段を構成する供給部材としての塗布ローラ３ａとを備える。塗布ローラ３ａは、ブラシローラ、ウレタン状発泡ローラを用いることができる。塗布ローラ３ａとして、ブラシローラを用いる場合は、次のようなブラシローラが好適である。すなわち、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１×１０^３Ωｃｍ以上１×１０^８Ωｃｍ以下の範囲内に調整された材料で形成されたブラシローラである。塗布ローラ３ａの回転方向は、感光体１に対してカウンター方向である。すなわち、感光体１と塗布ローラ３ａとの当接部において、塗布ローラ３ａの表面移動方向が、感光体１の表面移動方向と逆方向である。

固形潤滑剤３ｂは、直方体状に形成されており、後述する押し当て機構３ｃにより塗布ローラ３ａに押し当てられている。固形潤滑剤３ｂの潤滑剤としては、少なくとも脂肪酸金属塩を含有する潤滑剤を用いる。脂肪酸金属塩としては、例えば、フッ素系樹脂、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸金属塩を使用することができる。また、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウムなどの物質を使用することができる。これらの脂肪酸金属塩のうち、特にステアリン酸亜鉛を用いることが好ましい。これは、ステアリン酸亜鉛が、感光体１表面上での伸展性が非常によく、しかも吸湿性が低く、さらに湿度が変化しても潤滑性が損なわれ難い特性を有しているためである。よって、環境変化に影響されにくく感光体表面を保護する能力の高い皮膜化された潤滑剤の保護層を形成することができ、良好に感光体表面を保護できる。また、潤滑性が損なわれ難い特性を有していることで、クリーニング不良の低減効果を良好に得ることができる。また、これらの脂肪酸金属塩の他に、シリコーンオイルやフッ素系オイル、天然ワックスなどの液状の材料、ガス状にした材料を外添法として添加することもできる。

また、固形潤滑剤３ｂの潤滑剤は、無機潤滑剤である窒化ホウ素を含むことが好ましい。窒化ホウ素の結晶構造としては、六方晶系の低圧相のもの（ｈ−ＢＮ）や、立方晶系の高圧相（ｃ−ＢＮ）等を挙げることができる。これらの構造の窒化ホウ素のうち、六方晶系の低圧相の窒化ホウ素の結晶は層状の構造を有しており、容易に劈開する物質である。よって、摩擦係数は４００°Ｃ近くまで約０．２以下を維持でき、放電により特性が変化し難く、放電を受けても他の潤滑剤に比べて潤滑性が失われることがない。このような窒化ホウ素を添加することで、感光体１表面に供給されて薄膜化された潤滑剤が、帯電装置２や一次転写ローラ５１の作動時に発生する放電によって早期に劣化することはない。窒化ホウ素は、放電により特性が変化し難く、放電を受けても、他の潤滑剤に比べて潤滑性が失われることがない。しかも、感光体１の感光体層が放電により酸化、蒸発してしまうことを防止することもできる。また、窒化ホウ素は、わずかな添加量でも、その潤滑性を発揮できるので、帯電ローラ２ａなどへの潤滑剤付着による不具合や、クリーニングブレード８ａのブレード鳴きに対して有効である。

本実施形態の固形潤滑剤３ｂは、ステアリン酸亜鉛と窒化ホウ素とを含有した潤滑剤原料を圧縮成型したものを用いた。なお、固形潤滑剤３ｂの成型方法は、これに限定されることはなく、溶融成型などの他の成型方法を採用してもよい。これにより、上述したステアリン酸亜鉛の効果と上述した窒化ホウ素窒の効果とを得ることができる。

固形潤滑剤３ｂは塗布ローラ３ａによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、押し当て機構３ｃにより常時塗布ローラ３ａに押し当てている。塗布ローラ３ａは、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体表面に塗布する。その後、感光体１の表面とクリーニングブレード８ａとの接触により、塗布された潤滑剤が押し広げられて薄膜状になる。これにより、感光体１の表面の摩擦係数が低下する。なお、感光体１の表面に付着した潤滑剤の膜は非常に薄いため、帯電ローラ２ａによる帯電を阻害することはない。

クリーニング装置８は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード８ａ、支持部材８ｂ、トナー回収コイル８ｃを備える。クリーニングブレード８ａは、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴムを板状に形成してなり、そのエッジが感光体１表面に当接するようにして設けられ、転写後に残留する感光体１上のトナーを除去する。クリーニングブレード８ａは、金属、プラスチック、セラミック等からなる支持部材８ｂに貼着されて支持され、感光体１表面に対し所定の角度で設置される。なお、クリーニング部材としては、クリーニングブレードのほか、クリーニングブラシなどの公知のものを広く利用することができる。

本実施形態において、潤滑剤供給装置３は、クリーニング装置８よりも下流側に配置される。潤滑剤供給装置３によって感光体表面に塗布された潤滑剤は、その後に均しブレード８ｄが感光体表面を摺擦することで引き延ばし、感光体表面に塗布された潤滑剤の塗布ムラをおおまかに均すことができる。

潤滑剤供給装置３についてより詳細に説明する。
図３は、潤滑剤供給装置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、固形潤滑剤３ｂを供給部材に押し当てる押し当て機構としての加圧バネ３ｃを備えている。この加圧バネ３ｃによって、固形潤滑剤３ｂが塗布ローラに押し当てられている。

押し当て機構３ｃ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３１ａと、付勢手段であるバネ３１ｂとを有している。バネ３１ｂの各端部がそれぞれ揺動部材３１ａに取り付けられている。各揺動部材３１ａは、このバネ３１ｂ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３１ａの潤滑剤保持部材３ｄと当接する円弧状の当接部３１１は、図３に示すように潤滑剤保持部材３ｄ側へ付勢される。

使用初期時においては、各揺動部材３１ａの揺動端部がバネ３１ｂの付勢力に抗して収納ケース３ｅの上面部の内周面３２へ近づく方向に揺動した状態となっている。このような構成により、２つの揺動部材３１ａはバネ３１ｂの付勢力を受けて互いに均等な力で潤滑剤保持部材３ｄを押し、潤滑剤保持部材３ｄに保持された固形潤滑剤３ｂを塗布ローラ３ａに押し当てる。よって、固形潤滑剤３ｂは、その長尺方向において塗布ローラ３ａへ均一に押し当てられる。その結果、塗布ローラ３ａの回転により摺擦されることで削り取られる潤滑剤の量は、長尺方向において均一となり、感光体１の表面に潤滑剤をムラなく塗布することができる。

図４は、使用末期（固形潤滑剤の残量がわずかなとき）における潤滑剤供給装置３の概略構成図である。
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。

本実施形態の押し当て機構３ｃにおいては、経時使用によって固形潤滑剤３ｂの高さが減っても固形潤滑剤３ｂ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１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。

このような結果が得られる理由は、次の通りである。
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に押し当てる固形潤滑剤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固形潤滑剤３ｂの塗布ローラ３ａへ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。

これに対し、本実施形態の押し当て機構３ｃにおいては、図３に示したように、バネ３１ｂを伸ばした状態で配置し、その付勢力（引っ張り力）で塗布ローラ３ａに対して固形潤滑剤３ｂを押圧できる。よって、バネ全体の長さを長くしても従来の押し当て機構のような問題は生じない。しかも、本実施形態の押し当て機構３ｃでは、バネ３１ｂの長さ方向が固形潤滑剤３ｂの長尺方向すなわち塗布ローラ３ａの軸方向に一致するようにバネ３１ｂが配置される。したがって、バネ３１ｂの長さを長くしても、塗布ローラ３ａの径方向に配置スペースが広がることはなく、装置を大型化する必要がない。そのため、本実施形態の押し当て機構３ｃは、従来の押し当て機構で使用していたバネの長さよりもずっと長いバネ３１ｂを採用できる。その結果、経時的なバネの付勢力変動を小さく抑えることができる。

図５は、変形例の押し当て機構を備えた潤滑剤供給装置を示す概略構成図である。
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５に示すように、使用初期においては、各揺動部材３０１ａの揺動端部がバネ３０１ｂの付勢力に抗して潤滑剤保持部材３ｄへ近づく方向に揺動した状態で配置される。この変形例１においては、２つの揺動部材３０１ａはバネ３０１ｂの付勢力を受けて互いに均等な力でケース上面部の内周面３２を押し、潤滑剤保持部材３ｄに保持された固形潤滑剤３ｂを塗布ローラ３ａへ押し当てる。この変形例においても、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３０１ａ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、最終的に固形潤滑剤量が僅かになると、図６に示すような状態にまで、各揺動部材３０１ａが揺動する。

次に、本実施形態の特徴点である固形潤滑剤のニアエンドを検知する残量検知手段としての残量検知部４０について説明する。
図７は、従来の残量検知部の一例を示す斜視図である。
図７に示すように、従来の残量検知部は固形潤滑剤の高さ方向に直交するように配置された板状の第１電極部材２４２ａと、第１電極部材２４２ａに対向配置され、潤滑剤保持部材３ｄにより第１電極部材２４２ａ側へ押される片持ち支持された板状の第２電極部材２４２ｂとを備えている。潤滑剤保持部材３ｄには、第２電極部材２４２ｂを第１電極部材側へ押し当てる押し当て部３１ｄが設けられている。固形潤滑剤３ｂが消費され、潤滑剤保持部材３ｄが不図示の供給部材側へ移動し、固形潤滑剤３ｂがニアエンド近くとなると、潤滑剤保持部材３ｄの押し当て部３１ｄが、第２電極部材２４２ｂと当接する。さらに固形潤滑剤３ｂが削られていくと、潤滑剤保持部材３ｄの押し当て部３１ｄが、第２電極部材２４２ｂを第１電極部材２４２ａ側へ押す。これにより、第２電極部材２４２ｂが弾性変形し、第２電極部材２４２ｂの自由端が、第１電極部材側へと近づく。そして、固形潤滑剤３ｂがニアエンド状態となると、第２電極部材２４２ｂの自由端が第１電極部材２４２ａと当接し、電極部材間が導通し、ニアエンドが検知される。

しかしながら、画像形成装置のレイアウトにより、図２や図８に示すように、固形潤滑剤の高さ方向がほぼ鉛直方向に平行な場合、固形潤滑剤３ｂの高さ方向に対して直交するように配置された第１電極部材２４２ａや第２電極部材２４２ｂの上面に潤滑剤やトナーなどが堆積してしまう。図７に示した従来の残量検知部においては、第１電極部材２４２ａ、第２電極部材２４２ｂのいずれかの上面が、一方の電極部材と当接する当接面となり、その当接面に潤滑剤やトナーなどが堆積してしまう。当接面に潤滑剤やトナーなどが堆積すると、当接面に堆積した堆積物により電極部材間で接触不良が起こり、導通状態とならず潤滑剤のニアエンドを検知することができないおそれがあった。

そこで、本実施形態においては、少なくとも第２電極部材の第１電極部材との当接面および第１電極部材の第２電極部材との当接面を鉛直方向に対して平行にした。以下、図面を用いて具体的説明する。

図９は、本実施形態の潤滑剤供給装置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１０は、本実施形態の潤滑剤供給装置の要部斜視図である。

図９に示すように、固形潤滑剤３ｂの長手方向両端付近には、残量検知手段としての残量検知部４０が設けられている。残量検知部４０は、収納ケース３ｅの側面に設けられている。残量検知部４０は、第１電極部材４２ａ、この第１電極部材４２ａに対向配置された第２電極部材４２ｂ、抵抗検知部４２ｃなどを有している。抵抗検知部４２ｃは、第１電極部材４２ａと第２電極部材４２ｂとに接続されており、第１電極部材４２ａと第２電極部材４２ｂ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４２ｃは、制御部１００に接続されている。第１電極部材４２ａ，第２電極部材４２ｂは、これらを覆うカバー部材４３に位置決め保持されている。

また、収納ケース３ｅの側面には、潤滑剤保持部材３ｄの移動方向（鉛直上下方向）に延びる開口部３１ｅが設けられている。この開口部３１ｅに潤滑剤保持部材３ｄに設けられた押し当て部３１ｄが貫通している。

第１電極部材４２ａ，第２電極部材４２ｂは、板金などの導電性部材からなる板状形状である。第２電極部材４２ｂは、鉛直方向に延びており、収納ケース３ｅに設けられた開口部３１ｅの図中右側（固形潤滑剤長手方向中央側）に設けられている。第２電極部材４２ｂは、下端がカバー部材４３に固定されており、カバー部材４３により片持ち支持されている。また、第２電極部材４２ｂの略中央部が、図中左側に突出しており、開口部３１ｅから貫通する押し当て部３１ｄと対向している。

第１電極部材４２ａは、第２電極部材４２ｂよりも図中右側（固形潤滑剤長手方向中央側）に設けられており、カバー部材４３に固定されている。

使用初期においては、図１１（ａ）に示すように、潤滑剤保持部材３ｄに設けられた押し当て部３１ｄは、第２電極部材４２ｂから離間している。よって、このときは、第２電極部材４２ｂは第１電極部材４２ａから離間しており、抵抗検知部４２ｃにより、電極部材間に電圧を印加しても電極部材間に電流が流れず、電気抵抗値の測定が不能な状態である。

固形潤滑剤３ｂが削られ潤滑剤が消費され固形潤滑剤の高さが低くなっていくと、潤滑剤保持部材３ｄが鉛直上方に移動し、鉛直上方に配置された塗布ローラ３ａ側へ近づいていく。そして、固形潤滑剤３ｂの高さが所定値となると、潤滑剤保持部材３ｄに設けられた押し当て部３１ｄが第２電極部材４２ｂに当接する。さらに固形潤滑剤３ｂが削られ、高さが低くなると、押し当て部３１ｄにより第２電極部材４２ｂが押される。すると、第２電極部材４２ｂの自由端である上端が第１電極部材４２ａ側へと撓む。そして、図１１（ｂ）に示すように、潤滑剤の量が残り僅か（ニアエンド）となると、第２電極部材４２ｂの上端が第１電極部材４２ａの上端部分に当接する。第２電極部材４２ｂが第１電極部材４２ａに当接すると、第２電極部材４２ｂと第１電極部材４２ａとが非導通状態から導通状態に切り替わる。これにより、抵抗検知部４２ｃにより第１電極部材４２ａと第２電極部材４２ｂとの間に電圧を印加すると、電極部材間に電流が流れる。その結果、抵抗検知部４２ｃで電気抵抗値が計測される。

制御部１００は、抵抗検知部４２ｃの測定結果を監視しており、抵抗検知部４２ｃが検知した電気抵抗値が所定値以下であることを検知したら、制御部１００は、潤滑剤のニアエンドと判定する。そして、不図示の操作表示部に潤滑剤が残り少なくなくなった旨を報知し、ユーザーに固形潤滑剤の交換を促す。また、不図示の通信手段を用いて、サービスセンターに潤滑剤の交換が必要な旨を通知してもよい。

潤滑剤の感光体１への塗布量は一定ではなく、感光体表面に形成された画像面積率などにより異なる。具体的に説明すると、潤滑剤が塗布された感光体表面に形成されたトナー像は、一次転写部で中間転写ベルト５６に転写されるが、このとき、感光体表面の潤滑剤が、トナーとともに中間転写ベルトに移る場合がある。このため、高画像面積率の画像の方が、低画像面積率の画像に比べて、感光体表面の潤滑剤量が少なくなる。その結果、高画像面積率の画像の方が、感光体表面に供給される潤滑剤量が多くなるのである。このため、文字などの低画像面積率の画像を頻繁に出力するユーザーと、写真などの高画像面積率の画像を頻繁に出力するユーザーとで潤滑剤の減り具合が異なる。よって、本実施形態とは異なり、塗布ローラ３ａの走行距離などの動作期間のみでニアエンドを判定する場合、すべての使用条件下で精度よくニアエンドを検知することができない。具体的に説明すると、潤滑剤の消費が多い使用条件のときにおける潤滑剤がニアエンドとなる塗布ローラ３ａの走行距離を、ニアエンドの判定に用いた場合、潤滑剤の消費量が少ない使用条件で使用しているユーザーにおいては、固形潤滑剤が使いきれてない状態での潤滑剤の交換となってしまう。これとは逆に、潤滑剤の消費量が少ない使用条件のときにおける潤滑剤がニアエンドとなる塗布ローラ３ａの走行距離を、ニアエンドの判定に用いた場合、潤滑剤の消費が多い使用条件のときにニアエンドが検知される前に潤滑剤が枯渇するおそれがある。

一方、本実施形態のように、残量検知部４０により固形潤滑剤の高さに基づいて潤滑剤のニアエンドを検知することで、塗布ローラ３ａの走行距離に基づいてニアエンドを検知する場合に比べて使用条件にかかわらず、精度よくニアエンドを検知することができる。

また、本実施形態においては、第２電極部材４２ｂ、第１電極部材を鉛直方向に配置して、第２電極部材４２ｂの第１電極部材４２ａの当接面や、第１電極部材４２ａの第２電極部材４２ｂとの当接面が、鉛直方向と平行となっている。これにより、各電極部材４２ａ，４２ｂの当接面に潤滑剤やトナーなどが堆積するのを防止することができる。これにより、各電極部材の当接面に堆積した堆積物により電極部材間に導通不良が生じるのを抑制することができ、精度よく潤滑剤のニアエンドを検知することができる。

また、本実施形態においては、潤滑剤がニアエンドになるまで第１電極部材４２ａと第２電極部材４２ｂとが非通電状態となっており、電極部材間に電圧を印加しても電流が流れない。これにより、ニアエンド検知の度に電力が消費されることがないので、電力消費の低減を図ることができる。また、板金などの比較的安価な材料で構成される電極部材４２ａ，４２ｂで、潤滑剤の残量検知を行うことができ装置を安価にすることができる。

また、本実施形態においては、残量検知部４０を収納ケース３ｅの外に設けたので、飛散した潤滑剤粉が第１電極部材４２ａや第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、本実施形態においては、カバー部材４３で開口部３１ｅおよび第１電極部材４２ａ，第２電極部材４２ｂを覆っている。これにより、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、第１電極部材４２ａや第２電極部材４２ｂに付着するのを抑制することができ、電極部材間に導通不良が生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態においては、カバー部材４３に第１電極部材４２ａ，第２電極部材４２ｂを位置決め保持している。このように、同一の部材に第１電極部材４２ａ，第２電極部材４２ｂを位置決め保持することで、部品公差を最小限に抑えることができる。これにより、第１電極部材４２ａ，第２電極部材４２ｂの位置関係を精度よく出すことができる。よって、固形潤滑剤３ｂがニアエンド状態のときに、確実に第２電極部材４２ｂを第１電極部材４２ａに当接させることができ、精度よく潤滑剤のニアエンド状態を検知することができる。また、カバー部材４３を収納ケース３ｅから取り外すだけで、残量検知部４０を、潤滑剤供給装置３から取り外すことができ、残量検知部４０の交換作業を容易に行うことができる。

また、本実施形態においては、固形潤滑剤３ｂ長手方向両端部付近にそれぞれ、残量検知手段としての残量検知部４０を設けている。よって、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においても、潤滑剤の消費量が多い側の端部がニアエンドとなった時点で、潤滑剤の消費量が多い側の端部側に配置された残量検知部４０がニアエンドを検知することができる。これにより、消費量が多い方の側の潤滑剤が枯渇して、感光体を保護できず、感光体表面が傷つい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。

図１２に示すように、各残量検知部４０で共通の抵抗検知部４２ｃを設けてもよいし、図１３に示すように各残量検知部４０それぞれ抵抗検知部４２ｃを設けてもよい。図１３に示すように、各残量検知部４０それぞれ抵抗検知部４２ｃを設けた場合、固形潤滑剤長手方向でどちらの端部側がニアエンドになったかも検知することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

［変形例１］
図１４は、変形例１の潤滑剤供給装置３の長手方向一端側を示す概略構成図である。
この図１４に示す変形例１は、回転部材としての検知用回転部材４１を設けたものである。検知用回転部材４１は、カバー部材４３の回転軸４３ｃに揺動自在に支持されている。検知用回転部材４１の図中左側（固形潤滑剤長手方向端部側）端部は、押し当て部３１ｄと対向している。検知用回転部材４１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４２ｂと当接している。

また、カバー部材４３には、カバー部材４３で覆われた空間を、開口部３１ｅが配置された空間と、第１電極部材４２ａおよび第２電極部材４２ｂとが配置された空間とに仕切る仕切り壁４３ｂが設けられている。

この変形例２においては、固形潤滑剤３ｂが削られ潤滑剤が消費され固形潤滑剤の高さが低くなり、押し当て部３１ｄが鉛直上方へ移動すると、押し当て部３１ｄが検知用回転部材４１に当接する。さらに固形潤滑剤３ｂが削られ、高さが低くなると、押し当て部３１ｄにより検知用回転部材４１の図中左側端部が鉛直上方へ押される。すると、検知用回転部材４１が図中時計回りに揺動して、検知用回転部材４１の図中右側端部が、第２電極部材４２ｂを第１電極部材４２ａ側へ押し込む。そして、潤滑剤ニアエンドとなると、第２電極部材４２ｂの自由端である上端が第１電極部材４２ａと当接し、ニアエンドが検知される。

この変形例１においては、第１電極部材４２ａ、第２電極部材４２ｂを、開口部３１ｅから離れた位置に設けることができる。これにより、開口部３１ｅから進入した潤滑剤粉が、電極部材に付着するのを抑制することができる。これにより、各電極部材に付着した潤滑剤により電極部材間に導通不良が生じるのを抑制することができ、精度よく潤滑剤のニアエンドを検知することができる。

また、この変形例１においては、仕切り壁４３ｂにより、カバー部材４３で覆われた空間を、開口部３１ｅが設けられた空間と、各電極部材が設けられた空間とに仕切っている。これにより、開口部３１ｅから進入してきた潤滑剤粉が、第１電極部材４２ａ，第２電極部材４２ｂに付着するのをより一層抑制することができる。また、カバー部材４３と仕切り壁４３ｂとを樹脂で一体成形するのが好ましい。これにより、カバー部材４３と仕切り壁４３ｂとを別部材で構成した場合に比べて、部品点数を削減でき、装置を安価にすることができる。また、収納ケース３ｅに仕切り壁４３ｂを設けてもよい。この場合も、収納ケース３ｅと仕切り壁４３ｂとを樹脂で一体成形することで、部品点数を削減でき、装置を安価にすることができる。また、カバー部材４３、収納ケース３ｅそれぞれに仕切り壁を設けて、組み合わせることで、カバー部材４３で覆われた空間を、開口部３１ｅが設けられた空間と、各電極部材が設けられた空間とに仕切ってもよい。

上述では、感光体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置に本発明を適用したが、中間転写ベルト５６に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置に本発明を適用してもよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の（１）〜（９）態様毎に特有の効果を奏する。
（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、第１電極部材４２ａおよび上記第１電極部材４２ａと対向する第２電極部材４２ｂを備え、上記第１電極部材４２ａと上記第２電極部材４２ｂとの導通を検知することで、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、少なくとも上記第１電極部材の上記第２電極部材との当接面および上記第２電極部材の上記第１電極部材との当接面を、鉛直方向に対して平行にした。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、各電極部材の当接面に潤滑剤などが堆積するのを防止することができ、良好にニアエンドを検知することができる。

（２）
また、上記（１）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、残量検知部４０などの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などの第１電極部材や第２電極部材４２ｂなどの第２電極部材に潤滑剤が付着するのを抑制することができる。

（３）
また、上記（２）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３ｅには、上記固形潤滑剤３ｂの消費に伴い移動して第２電極部材を直接または間接的に押す押し部材（本実施形態では潤滑剤保持部材３ｄ）が貫通する開口部３１ｅが設けられており、上記残量検知手段と上記開口部３１ｅとを覆うカバー部材を設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、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、第１電極部材４２ａや第２電極部材４２ｂに飛散トナーが付着するのを防止することができる。

（４）
また、上記（３）に記載の態様の潤滑剤供給装置３において、上記カバー部材４３に残量検知部４０などの残量検知手段を保持した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、残量検知部４０などの残量検知手段の交換を容易に行うことができる。

（５）
また、上記（３）または（４）に記載の態様の潤滑剤供給装置３において、上記潤滑剤保持部材３ｄに押されて揺動し、上記第２電極部材４２ｂを上記第１電極部材４２ａ側へ押す検知用回転部材４１などの回転部材を設けた。
かかる構成を備えることで、変形例１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。

（６）
また、上記（５）に記載の態様の潤滑剤供給装置３において、上記残量検知手段と上記開口部３１ｅと仕切る仕切り壁４３ｂなどの仕切り手段を設けた。
かかる構成を備えることで、変形例２で説明したように開口部３１ｅからカバー部材４３内へ進入した潤滑剤粉が、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。

（７）
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両端部近傍に設けた。
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。

（８）
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（７）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。

（９）
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（７）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。

１：感光体
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
３１ｅ：開口部
３１ａ：揺動部材
３１ｄ：押し当て部
３１ｅ：開口部
４０：残量検知部
４１：検知用回転部材
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
５６：中間転写ベルト
１００：制御部

特開平８−３１４３４６号公報

Claims (9)

1. 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、
   第１電極部材および上記第１電極部材に対向する第２電極部材を備え、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残量検知手段と、を備えた潤滑剤供給装置において、
   上記固形潤滑剤の上記供給部材による削られながらの移動方向が、鉛直方向であって、
   少なくとも上記第１電極部材の上記第２電極部材との当接面および上記第２電極部材の上記第１電極部材との当接面を、上記固形潤滑剤の上記供給部材による削られながらの移動方向に対して平行にしたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
2. 請求項１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。
3. 請求項２の潤滑剤供給装置において、
   上記収納ケースには、上記固形潤滑剤の消費に伴い移動して第２電極部材を直接または間接的に押す押し部材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。
4. 請求項３の潤滑剤供給装置において、
   上記カバー部材に上記残量検知手段を保持したことを特徴とする潤滑剤供給装置。
5. 請求項３または４の潤滑剤供給装置において、
   上記押し部材に押されて回転し、上記第２電極部材を上記第１電極部材側へ押す回転部材を設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
6. 請求項５の潤滑剤供給装置において、
   上記残量検知手段と上記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。
7. 請求項１乃至６いずれかの潤滑剤供給装置において、
   上記残量検知手段を、上記固形潤滑剤長手方向両端部近傍に設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
8. 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７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。
9. 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７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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