(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0020】
<第1参考形態>
本発明の
第1参考形態に係る接触部材、像保持体、画像形成装置の一例を
図1〜
図6に従って説明する。なお図中に示す矢印Hは装置上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Wは装置幅方向(水平方向)を示し、矢印Dは装置奥行方向(水平方向)を示す。
【0021】
(全体構成)
図5に示されるように、
本第1参考形態に係る画像形成装置10には、上下方向(矢印H方向)の下方から上方へ向けて、記録媒体としてのシート部材Pが収容される収容部14と、収容部14に収容されたシート部材Pを搬送する搬送部16と、収容部14から搬送部16によって搬送されるシート部材Pに画像形成を行う画像形成部20と、読取原稿Gを読み取る原稿読取部22とが、この順で備えられている。さらに、画像形成装置10は、シート部材Pを手差しで供給する手差給紙部90を備えている。
【0022】
〔収容部〕
収容部14には、画像形成装置10の装置本体10Aから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な収容部材26が備えられており、この収容部材26にシート部材Pが積載されている。さらに、収容部14には、積載されたシート部材Pを、搬送部16を構成する搬送経路28に送り出す送出ロール32が備えられている。
【0023】
〔搬送部〕
搬送部16には、送出ロール32に対してシート部材Pの搬送方向の下流側(以下単に「搬送方向下流側」と記載する)に配置され、シート部材Pを一枚ずつ分離して搬送する分離ロール34が備えられている。
【0024】
また、搬送経路28において、分離ロール34に対して搬送方向の下流側には、シート部材Pを一端停止させるとともに、決められたタイミングでシート部材Pを後述する転写位置Tへ送り出す位置合せロール36が配置されている。
【0025】
また、搬送経路28の終端側には、画像形成部20によって画像が形成されたシート部材Pを、画像形成部20の上方に形成された排出部74に排出させる排出ロール76が配置されている。
【0026】
一方、シート部材Pの両面に画像を形成させるために、シート部材Pの表裏を反転させる両面用搬送ユニット78が装置本体10Aの側方に備えられている。この両面用搬送ユニット78は、排出ロール76を逆転させることで搬送されるシート部材Pが送り込まれる反転経路82を備えている。さらに、反転経路82に沿って複数の搬送ロール84が配置され、これらの搬送ロール84によって搬送されるシート部材Pは表裏が反転された状態で、位置合せロール36に再度搬送されるようになっている。
【0027】
〔手差給紙部〕
さらに、両面用搬送ユニット78の隣なりには、折り畳み式の手差給紙部90が備えられている。手差給紙部90には、開閉可能な手差給紙部材92が備えられている。また、開放された手差給紙部材92から給紙されるシート部材Pを搬送する給紙ロール94及び複数の搬送ロール96が手差給紙部90に備えられており、搬送ロール96によって搬送されたシート部材Pは、位置合せロール36に搬送されるようになっている。
【0028】
〔原稿読取部〕
一方、画像形成装置10の上側に設けられた原稿読取部22には、読取原稿Gを搬送する自動原稿搬送装置40によって搬送された読取原稿Gに、又はプラテンガラス42に載せられた読取原稿Gに光を照射する光源44が備えられている。
【0029】
さらに、原稿読取部22には、光源44によって照射されて読取原稿Gから反射された反射光をプラテンガラス42と平行な方向に反射させるフルレートミラー46と、フルレートミラー46によって反射した反射光を下方へ反射させるハーフレートミラー48と、ハーフレートミラー48によって反射した反射光をプラテンガラス42と平行な方向に反射させて折り返すハーフレートミラー50と、ハーフレートミラー50によって折り返された反射光が入射される結像レンズ52と、から構成される光学系が備えられている。
【0030】
また、原稿読取部22には、結像レンズ52によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子54が備えられ、さらに、光電変換素子54によって変換された電気信号を画像処理する画像処理部24が備えられている。
【0031】
そして、光源44、フルレートミラー46、ハーフレートミラー48及びハーフレートミラー50は、プラテンガラス42に沿って移動可能となっている。プラテンガラス42に載せられた読取原稿Gを読み取る場合には、光源44、フルレートミラー46、ハーフレートミラー48及びハーフレートミラー50を移動させながら、光源44がプラテンガラス42に載せられた読取原稿Gに光を照射し、読取原稿Gから反射された反射光が光電変換素子54へ結像するようになっている。
【0032】
また、自動原稿搬送装置40によって搬送された読取原稿Gを読み取る場合には、光源44、フルレートミラー46、ハーフレートミラー48及びハーフレートミラー50を停止させ、自動原稿搬送装置40によって搬送された読取原稿Gに光源44が光を照射し、読取原稿Gから反射された反射光が光電変換素子54へ結像するようになっている。
【0033】
〔画像形成部〕
図4に示されるように、画像形成部20は、像保持体56と、像保持体56の表面を帯電させる帯電ロール58(帯電部材の一例)と、画像データに基づいて帯電した像保持体56の表面に露光光を照射して静電潜像を形成させる露光装置60(画像形成部材の一例:
図5参照)と、この静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置62(画像形成部材の一例)とを備えている。
【0034】
さらに、画像形成部20は、搬送経路28に沿って搬送されるシート部材Pに像保持体56の表面に形成されたトナー画像を転写する転写ロール64と、加熱ロール66Hと加圧ロール66Nとから構成され、シート部材P上のトナー画像を加熱・加圧してシート部材Pに定着させる定着装置66(
図5参照)と、トナー画像が転写された後の像保持体56に残留するトナーを像保持体56から掻き落として像保持体56を清掃するクリーニングブレード68と、を備えている。
【0035】
また、
図5に示されるように、露光装置60の斜め上方には、現像装置62と図示せぬ供給管で接続されたトナーカートリッジ72が配置されている。このトナーカートリッジ72には、供給管を介して現像装置62へ供給されるトナーが収納されている。
【0036】
この構成において、位置合せロール36から送り出されたシート部材Pは、像保持体56と転写ロール64とで構成される転写位置Tへ搬送され、像保持体56と転写ロール64との間を挟持搬送される。これにより、像保持体56に形成されたトナー画像がシート部材Pに転写されるようになっている。
【0037】
ここで、像保持体56、帯電ロール58、現像装置62及びクリーニングブレード68は、画像形成ユニット70を構成しており、この画像形成ユニット70は、装置本体10Aに対して着脱可能とされている。
【0038】
なお、像保持体56、帯電ロール58等については、詳細を後述する。
【0039】
(全体構成の作用)
画像形成装置10では、次のようにして画像が形成される。
【0040】
先ず、電圧が印加された帯電ロール58は、像保持体56の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、原稿読取部22によって読み取られた画像データ又は外部から入力されたデータに基づいて露光装置60が帯電された像保持体56の表面に露光光を照射して静電潜像を形成させる。
【0041】
これにより、画像データに対応した静電潜像が像保持体56の表面に形成される。さらに、この静電潜像は、現像装置62によって現像され、トナー画像として可視化される。
【0042】
そこで、収容部材26から送出ロール32によって搬送経路28へ送り出され、又は手差給紙部材92から給紙ロール94によって搬送経路28へ給紙されたシート部材Pが、位置合せロール36によって決められたタイミングで転写位置Tへ送り出される。転写位置Tでは、シート部材Pが像保持体56と転写ロール64とに挟持搬送されることで、像保持体56の表面に形成されたトナー画像がシート部材Pの表面に転写される。
【0043】
シート部材Pに転写されたトナー画像は、シート部材Pが定着装置66に備えられた加熱ロール66Hと加圧ロール66Nとの間を通過することでシート部材Pに定着される。そして、表面にトナー画像が定着されたシート部材Pは、排出ロール76によって排出部74へ排出される。
【0044】
一方、シート部材Pの裏面にも画像を形成させる場合には、シート部材Pを排出部74へ排出させずに排出ロール76を逆転させて、表面にトナー画像が形成されたシート部材Pを反転経路82へ送り出す。これにより、シート部材Pの表裏を反転させ、搬送ロール84がシート部材Pを再度位置合せロール36へ搬送する。
【0045】
今度は、転写位置Tでシート部材Pの裏面にトナー画像が転写され、裏面にトナー画像が転写されたシート部材Pは、前述した手順で排出部74へ排出される。
【0046】
(要部構成)
次に、像保持体56、帯電ロール58等について説明する。
【0047】
〔帯電ロール〕
帯電ロール58は、
図3に示されるように、装置奥行方向に延び、金属材料(例えば、ステンレス)で形成された軸部58Aと、内部に軸部58Aが貫通する円筒状で、ゴム材料で形成されたロール部58Bと、を備えている。
【0048】
さらに、軸部58Aの両端側の部分は、ロール部58Bから外部に露出しており、一対の軸受部材102に回転可能に支持されている。また、夫々の軸受部材102を像保持体56側に向けて付勢する付勢部材104が、軸部58Aを挟んで像保持体56の反対側に配置されている。
【0049】
この構成より、帯電ロール58のロール部58Bが像保持体56に押し付けられ、像保持体56が回転すると、帯電ロール58が従動して回転するようになっている。そして、図示せぬ電源から直流電圧に交流電圧(1kHz〜2kHz)を重畳した重畳電圧が軸部58Aに印加されることで、電流が帯電ロール58から像保持体56へ流れ、像保持体56の表面が帯電するようになっている。
【0050】
〔像保持体〕
像保持体56は、
図3に示されるように、装置奥行方向に延びる円筒状の筒体108と、筒体108において装置奥行方向(筒体108の軸方向と同様の方向)の一端側(図中上側)の部分に固定される伝達部材110とを備えている。さらに、像保持体56は、筒体108において装置奥行方向の他端側(図中下側)の部分に固定される支持部材112を備えている。また、像保持体56は、筒体108の内部に配置され、筒体108の断面が変形するのを抑制する接触部材116を備えている。
【0051】
筒体108は、金属材料(例えば、アルミニウム)によって円筒状に形成された基材の外周面に感光層を形成したものである。一例として、筒体108の厚さは、0.8〔mm〕とされ、筒体108の装置奥行方向の長さは、250〔mm〕とされている。
【0052】
伝達部材110は、樹脂材料で円盤形状に形成され、筒体108の内部に一部が嵌め込まれることで筒体108の一端側の部分に固定されている。そして、伝達部材110は、開放された筒体108の一端側を閉止している。さらに、伝達部材110には、筒体108の軸中心F上に円柱状の貫通孔110Aが形成されている。また、伝達部材110において装置奥行方向の外側を向いた外周面には、貫通孔110Aを挟むように複数の凹部110Bが形成されている。
【0053】
そして、伝達部材110(像保持体56)に伝達される回転力を発生するモータ122のモータ軸部122Bが、伝達部材110の貫通孔110Aを貫通している。また、モータ軸部122Bに取り付けられたブラケット128の先端部128Aが、屈曲して伝達部材110の凹部110Bに挿入されている。
【0054】
一方、支持部材112は、樹脂材料で円盤形状に形成され、筒体108の内部に一部が嵌め込まれることで筒体108の他端側の部分に固定されている。そして、支持部材112は、開放された筒体108の他端側を閉止している。さらに、支持部材112には、筒体108の軸中心F上に円柱状の貫通孔112Aが形成されている。
【0055】
そして、支持部材112(像保持体56)を回転可能に支持する軸部材130の軸部130Aが、貫通孔112Aを貫通し、この軸部130Aに対して支持部材112が所謂滑り軸受として機能している。
【0056】
この構成において、モータ122が発生する回転力が、ブラケット128を介して伝達部材110(像保持体56)に伝達され、像保持体56が軸中心F周りに回転するようになっている。
【0057】
[接触部材]
次に、筒体108の内部に接触して支持され、筒体108の断面が変形するのを抑制する接触部材116について説明する。
【0058】
接触部材116は、
図2(C)に示されるように、接触部材116の後述する外周面118が筒体108の内面108Aに接触して、接触部材116が筒体108の内部に支持されている。そして、接触部材116は、
図3示されるように、筒体108の内部において、装置奥行方向の中央側に配置されている。
【0059】
具体的には、接触部材116は、樹脂材料(例えば、ABS樹脂(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン))を用いて射出成形により形成されている。この接触部材116は、装置奥行方向から見て、
図2(C)に示されるように、筒体108の内面108Aに沿った円弧状(C字状)とされている。そして、接触部材116の外周面118、及び接触部材116の内周面150は、装置奥行方向から見て円弧状とされている。また、接触部材116の両端部は周方向に離間して対向しており、対向した両端部の間は、離間空間116Aとされている。また、接触部材116は、
図2(A)に示されるように、装置奥行方向に延びている。一例として、接触部材116の一般部の厚さは、4〔mm〕とされ、接触部材116の装置奥行方向の長さは、100〔mm〕とされている。
【0060】
さらに、
図2(C)に示されるように、接触部材116が筒体108の内部に配置された状態で、筒体108の軸中心Fを挟んで離間空間116Aの反対側の接触部材116の外周面118には、装置奥行方向に延びる溝部116Bが形成されている。
【0061】
また、接触部材116が筒体108の内部に配置されていない状態(
図2(B)参照)での離間空間116Aにおける離間距離(図中距離K)は、接触部材116が筒体108の内部に配置された場合の離間距離K(
図2(C)参照)と比して、長くなっている。
【0062】
この構成において、接触部材116を筒体108の内部に配置する際には、接触部材116が把持され、離間距離Kが短くなるように溝部116Bが変形する。これにより、接触部材116が撓み、この撓んだ状態で、接触部材116が筒体108の内部に挿入される。そして、接触部材116を把持する把持力が解放され、さらに、接触部材116が筒体108の内部に押し込まれる。これにより、接触部材116の外周面118が筒体108の内面108Aに接触し、接触部材116が筒体108に支持されて筒体108の内部に配置されるようになっている。
【0063】
さらに、接触部材116の内周面150には、軸中心Fに向かって突出する3個の突起152が内周面150の周方向に沿って形成されている。夫々の突起152は、接触部材116が筒体108の内部に配置された状態で、装置奥行方向から見て、周方向に同様の間隔で配置されている。また、夫々の突起152は、
図2(A)に示されるように、装置奥行方向において、接触部材116の中央側に配置されている。つまり、突起152は、内周面150における装置奥行方向の端部から装置奥行方向へ離間した位置に配置されている。
【0064】
さらに、夫々の突起152には、装置奥行方向の一側を向いた奥行面152Aと、装置奥行方向の他側を向いた奥行面152Bとが形成されている。
【0065】
(要部構成の作用)
次に、画像形成装置10を稼働させた際に、接触部材116が奏する作用、及び画像形成装置10を廃却する際に、リサイクルのため、接触部材116が筒体108から取り出される工程について説明する。
【0066】
先ず、画像形成装置10を稼働させた際に、接触部材116が奏する作用について説明する。
【0067】
モータ122を稼働させると像保持体56が回転する(
図3参照)。像保持体56が回転すると、帯電ロール58が従動して回転する。像保持体56の図示せぬ感光層を帯電させるため、帯電ロール58の軸部58Aには、電源から直流電圧に交流電圧(1kHz〜2kHz)を重畳した重畳電圧が印加される。
【0068】
重畳電圧を形成する交流電圧により、帯電ロール58と像保持体56との間には交番電界が発生する。これにより、像保持体56と帯電ロール58との間には、周期的(2kHz〜4kHz)な静電吸引力が生じる。このため、筒体108の断面が円形と楕円形とに周期的に変化(振動)しようとする。
【0069】
しかし、
本第1参考形態に係る像保持体56には、接触部材116が備えられ、
図2(B)に示されるように、外周面118が筒体108の内面108Aに接触して、接触部材116が筒体108の内部に支持されている。このため、筒体108の断面が周期的に変化しようとしても、筒体108の断面の変化(振動)が抑制される。
【0070】
また、筒体108の振動が抑制されることで、筒体108の振動に起因する音の発生が抑制される。
【0071】
次に、画像形成装置10を廃却する際に、リサイクルのため、接触部材116が筒体108から取り出される工程について説明する。
【0072】
前述したように、接触部材116は樹脂製とされ、筒体108は金属製とされている。そこで、画像形成装置10又は像保持体56を廃却する際に、接触部材116をリサイクルするため、接触部材116と筒体108とが分離されなければなければならない。
【0073】
接触部材116が筒体108から取り出される際には、先ず、
図1(A)に示されるように、円柱状の棒部材160(治具の一例)の先端部が、筒体108の一方(図中左方)から筒体108の内部に挿入される。ここで、棒部材160の外径(図中J)は、筒体108の内部に配置された状態の接触部材116の内径(図中L)よりも小さくされ、かつ、棒部材160を接触部材116に挿入させた際に全ての突起152と接触する寸法となっている。
【0074】
そして、先端部が筒体108の内部に挿入された棒部材160が筒体108の内部に押し込まれると、棒部材160の先端部が接触部材116の内部に挿入される。さらに、棒部材160の先端部が接触部材116の内部に挿入されると、棒部材160の先端部が接触部材116の内周面150に案内され、
図1(B)に示されるように、棒部材160の先端部と突起152の奥行面152Aとが接触する。そして、突起152が棒部材160によって押圧されることで、接触部材116が筒体108の他方(図中右方)へ向けて移動する。
【0075】
さらに、突起152が棒部材160に押圧されることで、
図1(C)に示されるように、接触部材116が、筒体108の他方から排出されて筒体108から取り出される。
【0076】
これに対して、
本第1参考形態に対する比較形態の接触部材200が筒体108から取り出される工程について説明する。接触部材200には、突起152が形成されておらず、それ以外の接触部材200の仕様は、接触部材116と同様である。
【0077】
接触部材200が筒体108から取り出される際には、先ず、
図6(A)に示されるように、筒体108の一方(図中左方)から円柱状の棒部材202の先端部が、筒体108の内部に挿入される。なお、棒部材202の先端部には、接触部材200の内部に挿入される突起202Aが形成されている。ここで、棒部材202の外径(図中M)は、筒体108の内径(図中N)より小さくされ、かつ、筒体108の内部に配置された状態の接触部材200の内径(図中L)より大きくされている。
【0078】
また、棒部材202の先端部が筒体108の内部に挿入されると、
図6(B)に示されるように、棒部材160の先端部と接触部材200の端面200Aとが接触する。そして、端面200Aが棒部材202によって押圧されることで、接触部材200が筒体108の他方(図中右方)へ向けて移動する。
【0079】
さらに、端面200Aが棒部材202によって押圧されることで、
図6(C)に示されるように、接触部材200が、筒体108の他方から排出されて筒体108から取り出される。
【0080】
(まとめ)
以上説明したように、
本第1参考形態の接触部材116には、突起152が形成されている。このため、接触部材116を筒体108の内部から取り出す際に用いられる棒部材160の外径が、筒体108の内部に配置された状態の接触部材116の内径よりも小さくされる。一方、比較形態の接触部材200には、突起152が形成されていない。このため、接触部材200を筒体108の内部から取り出す際に用いられる棒部材202の外径は、筒体108の内径より小さくされ、かつ、筒体108の内部に配置された状態の接触部材200の内径より大きくされている。
【0081】
これにより、筒体108の内部に配置された接触部材116が筒体108から取り出される際に、比較形態の接触部材200が筒体108から取り出される際と比して、棒部材160と筒体108の内面108Aとが擦れるのが抑制される。
【0082】
また、棒部材160と筒体108の内面108Aとが擦れるのが抑制されることで、棒部材160が接触部材116を押圧する押圧力が、接触部材116に効果的に伝達される。このため、接触部材116が筒体108の内部から容易に取り出される。
【0083】
また、接触部材116の内周面150には、軸中心Fに向かって突出する3個の突起152が形成されている。このため、突起が2個以下の場合と比して、バランス良く接触部材116が棒部材160によって押圧される。
【0084】
また、突起152は、内周面150における装置奥行方向の端部から装置奥行方向へ離間した位置に配置されている。このため、突起が内周面150における装置奥行方向の端部に配置されている場合と比して、棒部材160の先端部が内周面150に案内されて効果的に突起152と接触する。
【0085】
また、棒部材160と筒体108の内面108Aとが擦れるのが抑制されることで、例えば、棒部材160が木製である際には、棒部材160の先端部がささくれるのが抑制される。
【0086】
また、像保持体56においては、接触部材116が筒体108の内部から容易に取り出されることで、接触部材116のリサイクル性が向上する。なお、「リサイクル性」とは、例えば、金属製の部材と樹脂製の部材とを容易に分離することができる性能である。
【0087】
また、画像形成装置10においても同様に、リサイクル性が向上する。
【0088】
<
第2参考形態>
次に、本発明の
第2参考形態に係る接触部材、像保持体、及び画像形成装置の一例について
図7(A)に従って説明する。なお、
第1参考形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略し、
第1参考形態と異なる部分を主に説明する。
【0089】
第2参考形態の接触部材170の内周面172には、
図7(A)に示されるように、軸中心Fに向かって突出する1個の突起174が形成されている。
【0090】
作用については、突起を3個形成させることによって奏する作用を除いて
第1参考形態の接触部材116が奏する作用と同様である。
【0091】
<
実施形態>
次に、本発明の
実施形態に係る接触部材、像保持体、及び画像形成装置の一例について
図7(B)に従って説明する。なお、
第1参考形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略し、
第1参考形態と異なる部分を主に説明する。
【0092】
実施形態の接触部材180の内周面182には、
図7(B)に示されるように、内周面182の周方向に亘って全域に突起184が形成されている。
【0093】
このように、突起184が内周面182の周方向に亘って全域に形成されていることで、突起が部分的に形成されている場合と比して、効果的に突起184が棒部材160によって押圧される。
【0094】
他の作用については、突起を3個形成させることによって奏する作用を除いて
第1参考形態の接触部材116が奏する作用と同様である。
【0095】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記
第1参考形態では突起152が3個形成され、
第2参考形態では突起174が1個形成されたが、突起は、2個でもよく、4個以上であってもよい。突起が複数形成される場合は、1個の場合と比して、押圧力により突起が傾くのが抑制されることで、棒部材160の押圧力が効果的に接触部材に伝達される。
【0096】
また、上記実施形態では、突起152、174、184は、内周面150、172、182における装置奥行方向の端部から装置奥行方向へ離間した位置に配置されたが、内周面150、172、182における装置奥行方向の端部に配置されてもよい。
【0097】
また、上記実施形態では、筒体108の内部に接触部材116、170、180が1個配置されたが、筒体108の内部に接触部材116、170、180が2個以上配置されてもよい。
【0098】
また、上記実施形態では、接触部材116、170、180のリサイクル性が向上することをについて説明したが、接触部材116、170、180が形状を保った状態で筒体108から取り出されることで、接触部材116、170、180のリユース性も向上する。
【課題】筒体の内部に支持されている接触部材を筒体から取り出す際に、取り出しに用いられる冶具と、筒体の内面とが擦れるのを抑制することができる接触部材、像保持体、画像形成装置を得る。
【解決手段】接触部材116には、突起152が形成されている。接触部材116を筒体108の内部から取り出す際に用いられる棒部材160の外径が、筒体108の内部に配置された状態の接触部材116の内径よりも小さくされる。これにより、筒体108の内部に配置された接触部材116が筒体108から取り出される際に、棒部材160と筒体108の内面108Aとが擦れるのが抑制される。