JP5822124B2 - 接続装置、並びにこの接続装置を備えた帯電装置、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25(a)に示すように、回転体がスムーズに回転するよう、軸受部材110の回転体の軸6aを支持する貫通孔110aの内径は、軸6aの外径よりも大きくなっている。このため、回転体の軸6aは、軸受部材110の貫通孔110aの重力方向下側とのみ接触している。軸受部材110と軸6aとの接触箇所にゴミなどの異物Xが挟まると、図25(b)に示すように、軸6aが軸受部材110から離間して、軸受部材110と軸6aとの導電性が損なわれてしまい、導通不良が生じる。また、回転体の軸6aの一端に電極を点接触させる構成においても、軸と電極との間に異物が挟まると、導電性が損なわれてしまい、導通不良が生じる。
図26は、特許文献1の画像形成装置の概略構成図である。
図に示すように、感光体3に対向配置された帯電ローラ6の軸6aの一端部6bに、電極105が点接触している。帯電ローラ6の帯電バイアスを印加するための電源装置106に接続された配線部材は、途中で分岐し、一方の配線部材104aは電極105に接続され、他方の配線部材104bは導電性の軸受部材110に接続されている。これにより、電源装置106の帯電バイアスは、電極105を介して給電される第1の給電経路と、軸受部材110を介して給電される第2の給電経路とから帯電ローラに給電される。その結果、例えば、電極105と帯電ローラ6の軸端部6bとの間にゴミが挟まって、第1の給電経路に導通不良が生じても、軸受部材110と軸6aとの接触状態が維持されていれば、帯電ローラ6と電源装置106との電気的な接続状態を維持することができる。よって、ひとつの給電経路しか持たない構成に比べて、導通不良を抑制することができる。
また、接続端子と軸との接触箇所にゴミなどの異物が挟まっても、上述した作用により、接続端子と軸との導通が維持されるので、接続端子と軸との接触箇所に異物が挟まった際の回転体とその他の部材との導通を確保するために、接続端子を介する導通経路以外の導通経路を設ける必要がない。よって、特許文献1に記載の構成とは異なり、接続端子と軸との接触箇所に異物が挟まったときの導通を確保するために、導電性軸受部材にも配線を施して、導電性軸受部材を介する導通経路を設ける必要がない。従って、軸受部材への配線を無くすことが可能となり、特許文献1に記載の構成に比べて、配線スペースを小さくすることができる。また、軸受部材として、導電性のものを用いる必要がなく、プラスチック材料のみからなる簡素な構成の軸受部材にすることができるので、特許文献1に記載の構成に比べて、装置を安価にすることが可能となる。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。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。同図のプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスユニット1Y,C,M,Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY,C,M,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット1Yを例にすると、これは図2に示すように、感光体ユニット2Yと現像ユニット7Yとを有している。これら感光体ユニット2Y及び現像ユニット7Yは、図3に示すようにプロセスユニット1Yとして一体的にプリンタ本体に対して着脱される。但し、プリンタ本体から取り外した状態では、図4に示すように現像手段たる現像ユニット7Yを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。
図に示すように、帯電ローラ6の軸6aは、軸受部材110に回転自在に支持されている。帯電ローラ6の軸6aにおける一方の軸端部6b(図中左側端部)は、球面状となっている。その球面状の軸端部6bには、他の部材としての電源装置170に接続された接続端子としての電極部材160が当接している。回転体としての帯電ローラ6の軸6aを支持する軸受110は、導電性材料などを含有していないプラスチック材料のみからなっている。
図7に示すように、回転体たる帯電ローラ6と他の部材たる電源装置170とを電気的に接続する接続装置は、接続端子としての電極部材160と、帯電ローラとの接触関係を維持するように電極部材160の姿勢を変化させる姿勢変化手段としてのコイルスプリング180とを有している。
電極部材160は、カーボンブラックなどの導電性物質を含有した導電性樹脂や、金属で構成されている。電極部材160には、断面V字状のV字溝部161を有している。
図に示すように、帯電ローラ6の軸端部6bは、電極部材160のV字溝部161の斜面161aと当接している。電極部材160と帯電ローラ6の軸端部6bとを当接させるとき、図中点線Z1に示すように、帯電ローラ6の軸中心線上から、V字溝部の稜線部161bがずれている場合、帯電ローラ6の軸端部6bは、電極部材160の一方の斜面161aのみと当接した状態となる。この場合、電極部材160と軸端部6bとは、一点接触となり、その接触部にゴミなどの異物が挟まると、通電不良が起こるおそれがある。
図に示すように、2次転写ローラ50は、記録紙Pが2次転写ニップに進入したとき、記録紙Pの厚みにより、中間転写ベルト41から離間する方向へ移動する。このため、2次転写ローラ50に上述の電極部材160を用いる場合は、V字溝部161を、2次転写ローラ50の移動方向に設ける。これにより、2次転写ローラ50の軸端部50bは、電極部材160の斜面との当接状態を維持して、中間転写ベルト41から離間する方向へ移動することができ、通電状態を維持することができる。
図14は、変形例1の電極部材260の斜視図である。
図に示すように、この変形例1の電極部材260は、V字溝部261の斜面の開き角度をV字溝部261に沿って異ならせたものである。この電極部材260は、2次転写ローラ50など、軸と直交する方向へ移動するローラに好適に用いることができる。
図15(a)に示すように、記録紙Pが進入していないときは、2次転写ローラ50の軸端部50bは、V字溝部261の開き角度の狭い箇所の斜面(図14の上方部)と当接している。このとき、2次転写ローラ50の軸端部50bは、図16に示す点線αの箇所が、V字溝部261の斜面261aと当接している。
図17は、変形例2の電極部材360と、帯電ローラ6の軸端部6bとの接触状態を示す模式図であり、図18は、帯電ローラ軸端部6bのV字溝部361の斜面361a1,361a2との接触箇所を示す図である。
図17に示すように、この電極部材360は、一方の斜面361a1の開き角度θAを、他方の斜面361a2の開き角度θBと異ならせたものである。そして、帯電ローラ6の軸端部6bを球面状とすることにより、図18に示す軸端部6bの点線α1の箇所が、一方の斜面361a1と接触し、点線α2の箇所が他方の斜面361a2と接触する。このように、一方の斜面361a1の開き角度θAと他方の斜面361a2の開き角度θBとを異ならせることで、軸端部6bの斜面との当接箇所を一方と他方とで異ならせることができる。これにより、開き角度を同じ角度にして、両斜面が、軸端部6bの同じ箇所と接触する場合に比べて、斜面との擦れにより軸端部6bの磨耗を半減することができる。
図19(a)に示すように、2次転写ニップに紙が進入していなときは、軸端部50bのβ1の箇所が、V字溝部461の一方の斜面461a1と当接し、β2の箇所が、V字溝部461の他方の斜面461a2と当接する。2次転写ニップに記録紙Pが進入して、2次転写ローラ50が、V字溝部461の延設方向へ移動すると、図19(b)に示すように、軸端部50bの一方の斜面461a1との接触箇所が、β1からγ1となり、軸端部50bの他方の斜面461a2との接触箇所が、β2からγ2となる。
図20は、参考例1の電極部材560の2次転写ローラの軸端部50bとの接触状態を示す模式図である。
この参考例1の電極部材560は、電極部材560の軸端部50bとの対向面561に2個の突起部562を設けたものである。このように、構成しても、電極部材560のみで、2つの給電経路を形成することができる。また、電極部材560と当接するローラが、2次転写ローラ50のように、軸50aに対して直交する方向へ移動する場合は、突起部562をローラの移動方向へ延ばすことで、ローラが移動しても、突起部562との接触状態を維持することができる。また、図21に示すように、電極部材560の軸端部50bとの対向部561を平面とし、軸端部50bに2個の突起部510を設けることでも、電極部材560のみで、2つの給電経路を形成することができる。
図22は、参考例2の電極部材660の帯電ローラ6軸端部6bとの接触状態を示す模式図である。
図22に示すように、この電極部材660には、帯電ローラの軸6aの直径よりも内径が小さい貫通孔661が設けられている。そして、帯電ローラ6の軸端部6bを、電極部材660の貫通孔661の縁部661aに接触させるものである。この場合、球面状の軸端部6bは、電極部材660と、帯電ローラ6の回転方向に線接触する。この線接触のある箇所にゴミなどが挟まると、その付近の軸端部6bが、貫通孔661の縁部661aから離間する。しかし、電極部材660は、コイルスプリング180に回転自在に保持され、図8に示したように、X軸回り、Y軸回り、Z軸回りに姿勢を変化させることができ、さらに、コイルスプリング180によりローラ側へ付勢されている。よって、線接触のある箇所にゴミが挟まっても、電極部材660が、当接状態を維持するために、回転(首振り)して姿勢を変化させることで、ゴミが挟まった箇所から回転方向に180°位相の異なる位置で、電極部材660と軸端部6bとの接触状態とを維持することができる。これにより、電極部材660と軸端部6bとの接触する箇所の一部にゴミなどの異物が挟まっても、通電状態を維持することができる。
図23は、参考例3の電極部材760と、2次転写ローラの軸端部50bとの接触状態を示す模式図である。
参考例3の電極部材760は、矩形状の溝761を設け、軸端部50bを、この溝761の縁部761aに当接させる構成としたものである。このような構成でも、電極部材760のみで2つの給電経路を確保することができる。また、矩形状の溝を、2次転写ローラ50の移動方向に設けることで、電極部材760との2点接触を維持して、2次転写ローラ50を移動させることができる。また、図24に示すように、溝部761aの幅(一方の縁部から他方の縁部までの距離)を異ならせることで、2次転写ローラ50が移動したとき、軸端部50bの溝の縁部761aとの当接箇所を変更することができる。
図27は、帯電ローラ6の軸端部6bと変形例3の電極部材860とが当接した状態を示す斜視図であり、図28は、変形例3の電極部材860の斜視図であり、図29は、変形例3の電極部材860に帯電ローラ6の軸端部6bが当接した状態を示す模式図である。
(1)
帯電ローラ6などの回転体の軸の一端部と当接する電極部材160などの接続端子を備え、回転体と電源装置170などの他の部材との間を電気的に接続する接続装置において、上記接続端子と上記回転体の軸の一端部または周面とが複数箇所で接触または線で接触する構成とし、上記回転体の一端部との接触関係を維持するように上記接続端子または回転体の姿勢を変化させるコイルスプリング180などの姿勢変化手段を備えた。
かかる構成を備えることにより、上述したように、電極部材160などの接続端子と帯電ローラ6などの回転体の軸との接触箇所の一部にゴミなどの異物が挟まって、その箇所の電極部材160などの接続端子と軸とが離間しても、回転体の端面との接触関係を維持するように接続端子または回転体の姿勢が変化して、他の箇所の接続端子と回転体との接触関係が維持される。これにより、接続端子と回転体の軸との接触箇所の一部にゴミなどの異物が挟まっても導通不良が生じることがなく、安定した導通を確保することができる。また、軸受部材への配線がないので、特許文献1に記載の装置に比べて、配線スペースを小さくすることができる。また、軸受部材として、プラスチック材料のみからなる簡素な構成の軸受部材を用いることができるので、プラスチック材料中に導電性材料を分散させた導電性の軸受部材を用いる必要のある特許文献1に記載の装置に比べて、装置を安価にすることが可能となる。
また、上記(1)に記載の態様の接続装置において、上記回転体および上記接続端子のいずれか一方が、他方側へ付勢された状態で、上記回転体の軸端部と上記接続端子とが接触する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、接続端子と回転体の軸との接触箇所の一部にゴミなどの異物が挟まって、その箇所の接続端子と軸とが離間したとき、付勢力により回転体および接続端子のいずれか一方の姿勢を変化させることができ、他の箇所の接続端子と回転体との接触関係を維持することができる。
また、上記(2)に記載の態様の接続装置において、上記姿勢変化手段は、上記接続端子の姿勢を変化させるものであり、上記姿勢変化手段は、上記接続端子を保持するコイルスプリング180である。
かかる構成を備えることにより、実施形態で説明したように、接続端子は、X軸回り、Y軸回り、Z軸回りに姿勢を変化させることができる。また、コイルスプリング180を回転体から離間する方向に撓ませることで、接続端子を回転体側へ付勢することができる。
また、上記(1)乃至(3)いずれかに記載の態様の接続装置において、上記接続端子と上記回転体の軸との複数の接触箇所のうちの少なくとも一箇所に、上記回転体軸を研磨する研磨部162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、軸の接続端子との接触箇所に汚れが付着した場合、研磨部162によって汚れを落とすことができる。これにより、経時使用により、軸の接続端子との接触箇所が汚れて皮膜ができ、接触不良となるのを抑制することができる。
また、上記(1)乃至(4)いずれかに記載の態様の接続装置において、上記接続端子は、断面V字状のV字溝部を有し、上記V字溝部を構成する2つの斜面に上記回転体の軸の一端部または周面を当接させた。
かかる構成とすることで、簡単な構成で、回転体の軸と接続端子とを2点接触させることができる。
また、上記(5)に記載の態様の接続装置において、上記V字溝部を構成する2つの斜面に上記回転体の軸の一端部を当接させる構成であって、上記V字溝部を、重力方向に設けた。
このように、上記V字溝部を重力方向に設けることにより、V字溝部の斜面との摺擦による削り粉が落下し、V字溝部に溜まるのを防止することことができる。これにより、軸端部と電極部材との接点に削り粉が挟まるのを抑制することができ、接触抵抗が増加するのを抑制することができる。
また、上記(5)に記載の態様の接続装置において、接続端子は、軸方向に対して直交する方向へ移動可能な構造の回転体の一端部に当接するものであり、上記V字溝部を、上記回転体移動方向に設けた。
このように、V字溝部を上記回転体移動方向に設けることで、回転体が移動するとき、回転体の軸端部とV字溝部の斜面との当接状態を維持することができる。よって、回転体が移動したときも、通電状態を維持することができる。
また、上記(7)に記載の態様の接続装置において、上記回転体の上記接続端子と当接する軸端部を球面とし、上記回転体移動方向に対して、上記V字溝部の斜面の開き角度を異ならせた。
かかる構成とすることで、回転体が移動したとき、軸端部のV字溝部の斜面との当接箇所を変えることができる。これにより、軸端部の特定箇所のみが、V字溝部の斜面と当接する構成のように、軸端部の特定箇所が早期に磨耗してしまうのを抑制することができる。その結果、耐久性を向上させることができる。また、回転体が移動したとき、軸端部と斜面との当接箇所が変わることで、軸端部と斜面との挟まっていた異物が除去され、通電状態を回復することができる。
また、上記(5)乃至(8)いずれかに記載の態様の接続装置において、上記V字溝部を構成する2つの斜面に上記回転体の軸の一端部を当接させる構成であって、上記回転体の上記接続端子と当接する軸端部を球面とし、上記V字溝部の一方の斜面の開き角度と、他方の斜面の開き角度とを異ならせた。
かかる構成とすることで、軸端部の一方の斜面と当接する箇所と、他方の斜面と当接する箇所とを異ならせることができる。これにより、V字溝部の一方の斜面の開き角度と、他方の斜面の開き角度とを同じにした場合に比べて、軸端部の斜面と当接する箇所の磨耗の進行を半減させることができる。ここれにより、耐久性を向上させることができる。
感光体3などの像担持体に対向配置された帯電ローラ6と、上記帯電ローラ6に所定の電圧を印加する電源装置170と、上記電源装置170と帯電ローラ6とを電気的に接続する接続手段とを備えた帯電装置5において、上記接続手段として、上記(1)乃至(9)いずれかに記載の態様の接続装置を用いた。
これにより、電源装置170と帯電ローラ6との通電を安定的に確保することができ、像担持体を良好に所定の電位に帯電させることができる。
また、上記(10)に記載の態様の接続装置において、上記帯電ローラ6の軸の一端と当接する第1接続装置と、上記帯電ローラの軸の他端と当接する第2接続装置とを備えた。
かかる構成とすることにより、一端側にのみ接続装置を設けた場合に比べて、給電経路を倍にでき、電源装置170と帯電ローラ6との通電をより安定的に確保することができる。
また、感光体3などの像担持体と、像担持体の周囲に配置され、電源装置170から電圧が印加される帯電ローラ6や2次転写ローラ50などの回転体と、上記回転体と上記電源装置170とを電気的に接続する接続手段とを備えたプリンタなどの画像形成装置において、上記接続手段として、上記(1)乃至(9)いずれかに記載の態様の接続装置を用いた。
かかる構成とすることで、画像不良の発生を抑えることができる。
また、上記(12)に記載の態様の画像形成装置において、上記回転体の軸の一端と当接する第1接続装置と、上記回転体の軸の他端と当接する第2接続装置とを備えた。かかる構成を備えることで、電源装置170と回転対との通電をより安定的に確保することができ、画像不良の発生を抑えることができる。
上記(12)または(13)に記載の態様の画像形成装置において、上記回転体は、帯電ローラ6、転写ローラ50および現像ローラ12のいずれかである。これにより、画像不良の発生を抑えることができる。
また、 上記(12)乃至(14)いずれかに記載の態様の画像形成装置において、上記回転体の上記接続端子と接触する側の端部を、球面としてもよい。
また、感光体3などの像担持体と、像担持体の周囲に配置され、電源装置170から電圧が印加される帯電ローラ6などの回転体と、上記回転体と上記電源装置170とを電気的に接続する接続手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、上記接続手段として、上記(1)乃至(9)いずれかに記載の態様の接続装置を用いた。かかる構成を備えることにより、回転体と電源装置との接続不良を良好に抑制することができる。
3:感光体
5:帯電装置
6:帯電ローラ
6a:軸
6b,50b:軸端部
12:現像ロール
45:1次転写ローラ
50:2次転写ローラ
160,260,360,460,560,660,760:電極部材
161,261,361,461:V字溝部
161a,261a,361a1,361a2,461a1,461a2:斜面
161b:稜線部
162:研磨部
170:電源装置
180:コイルスプリング
Claims (14)
- 回転体の軸の一端部と当接する接続端子を備え、回転体と他の部材との間を電気的に接続する接続装置において、
上記回転体は、上記回転体の軸方向が、重力方向とは異なるように配設されており、
上記接続端子は、上記回転体の軸方向に切った断面形状がV字状のV字溝部を有し、
上記V字溝部を構成する2つの斜面に上記回転体の軸の一端部を当接させる構成とし、
上記回転体との接触関係を維持するように上記接続端子または回転体の姿勢を変化させる姿勢変化手段を備えたことを特徴とする接続装置。 - 請求項1の接続装置において、
上記回転体および上記接続端子のいずれか一方が、他方側へ付勢された状態で、上記回転体の軸端部と上記接続端子とが接触することを特徴とする接続装置。 - 請求項2の接続装置において、
上記姿勢変化手段は、上記接続端子の姿勢を変化させるものであり、
上記姿勢変化手段は、上記接続端子を保持するコイルスプリングであることを特徴とする接続装置。 - 請求項1乃至3いずれかの接続装置において、
上記接続端子と上記回転体の軸との複数の接触箇所のうちの少なくとも一箇所に、上記回転体軸を研磨する研磨部を設けたことを特徴とする接続装置。 - 請求項1乃至4いずれかの接続装置において、
接続端子は、軸方向に対して直交する方向へ移動可能な構造の回転体の一端部に当接するものであり、
上記V字溝部を、上記回転体移動方向に設けたことを特徴とする接続装置。 - 請求項5の接続装置において、
上記回転体の上記接続端子と当接する軸端部を球面とし、
上記回転体移動方向に対して、上記V字溝部の斜面の開き角度を異ならせたことを特徴とする接続装置。 - 請求項1乃至6いずれかの接続装置において、
上記回転体の上記接続端子と当接する軸端部を球面とし、
上記V字溝部の一方の斜面の開き角度と、他方の斜面の開き角度とを異ならせたことを特徴とする接続装置。 - 像担持体に対向配置された帯電ローラと、
上記帯電ローラに所定の電圧を印加する電源装置と、
上記電源装置と帯電ローラとを電気的に接続する接続手段とを備えた帯電装置において、
上記接続手段として、請求項1乃至7いずれかの接続装置を用いたことを特徴とする帯電装置。 - 請求項8の帯電装置において、
上記帯電ローラの軸の一端と当接する第1接続装置と、上記帯電ローラの軸の他端と当接する第2接続装置とを備えたことを特徴とする帯電装置。 - 像担持体と、
像担持体の周囲に配置され、電源装置から電圧が印加される回転体と、
上記回転体と上記電源装置とを電気的に接続する接続手段とを備えた画像形成装置において、
上記接続手段として、請求項1乃至7いずれかの接続装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10の画像形成装置において、
上記回転体の軸の一端と当接する第1接続装置と、上記回転体の軸の他端と当接する第2接続装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10または11の画像形成装置において、
上記回転体は、帯電ローラ、転写ローラおよび現像ローラのいずれかであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10乃至12いずれかの画像形成装置において、
上記回転体の上記接続端子と接触する側の端部を、球面としたことを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、
像担持体の周囲に配置され、電源装置から電圧が印加される回転体と、上記回転体と上記電源装置とを電気的に接続する接続手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
上記接続手段として、請求項1乃至7いずれかの接続装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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