JP2004303513A - Power feed member, electrical connection structure, and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被給電部材に係合し給電を行う給電部材、これを備えこの給電部材が係合し同給電部材により給電を行なわれる被給電部材を有する電気的接続構造およびこれらを備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電気的な接続を行なう構造であって、給電部材と被給電部材とが擦れる構成となっている構造が知られている。このような構造においては、給電部材、被給電部材はそれぞれ、他方に接触する部分が磨耗し、接触不良となって、導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等の不具合が生じる。そこで従来は、互いの接触部分に導電性グリスを塗布することで、かかる接触部分の磨耗を防止し、接触状態を安定させて、かかる不具合を防止してきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、導電性グリスは経時的に乾燥、変質、消耗するため、かかる接触状態の安定を保ちつづけることが困難であって、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等のかかる不具合を回避しつづけることが困難であるという問題があった。また、給電部材と被給電部材との相対的な振動等によっても、同様の不具合が生じるという問題があった。さらに、かかる電気的接続構造を、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用した場合、かかる不具合に起因して画像形成の不良が生じるという問題があった。
【0004】
本発明は、導電性グリスを用いることなく、給電部材と被給電部材との電気的な接触を経時的に安定して行なう給電部材、電気的接続構造およびこれらを有する画像形成装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、被給電部材に係合し給電を行う係合部を有する給電部材において、少なくとも上記係合部を低摩擦係数で耐磨耗性を備える導電性樹脂としたことを特徴とする。
【0006】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の給電部材において、上記係合部が、被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接していることを特徴とする。
【0007】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の給電部材において、上記係合部を被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接させるための板ばね構造を有することを特徴とする。
【0008】
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3の何れか1つに記載の給電部材において、上記係合部を複数有することを特徴とする。
【0009】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか1つに記載の給電部材と、この給電部材が係合し同給電部材により給電を行なわれる被給電部材とを有する電気的接続構造にある。
【0010】
請求項6記載の発明は、請求項5記載の電気的接続構造において、上記被給電部材が、回転するローラ状の部材であることを特徴とする。
【0011】
請求項7記載の発明は、請求項6記載の電気的接続構造であって、上記係合部を複数有し、同係合部が上記被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接している電気的接続構造において、上記係合部の少なくとも1つが、上記被給電部材の軸方向を含む方向から同被給電部材に係合することを特徴とする。
【0012】
請求項8記載の発明は、請求項6記載の電気的接続構造であって、上記係合部を複数有し、同係合部が上記被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接している電気的接続構造において、上記係合部の少なくとも1つが、上記被給電部材の軸方向に垂直な方向を含む方向から同被給電部材に係合することを特徴とする。
【0013】
請求項9記載の発明は、請求項5ないし8の何れか1つに記載の電気的接続構造において、上記給電部材が上記被給電部材により高電圧を印加させることを特徴とする。
【0014】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の電気的接続構造において、画像形成装置に備えられるためのものであって、上記被給電部材がバイアスローラであることを特徴とする。
【0015】
請求項11記載の発明は、請求項1ないし4記載の給電部材または請求項5ないし10記載の電気的接続構造を備えた画像形成装置にある。
【0016】
請求項12記載の発明は、請求項11記載の画像形成装置であって、上記被給電部材がバイアスローラである画像形成装置において、像担持体を有し、同バイアスローラが、上記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写するための転写バイアスを印加するための転写バイアス印加手段に備えられていることを特徴とする。
【0017】
請求項13記載の発明は、請求項12記載の画像形成装置であって、上記係合部が、上記被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接している画像形成装置において、上記所定の加圧力nが、2N≦n≦7Nの範囲であることを特徴とする。
【0018】
【実施例】
図1に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ等、何れでもよい。本実施例の画像形成装置は単色の画像を形成するものであるが、カラー画像を形成するものであっても良い。画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、フィルム、OHPシートや、カード、ハガキといった90K紙、坪量約100g/m2相当以上の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れに対しても、シート状の記録媒体である転写紙として、画像形成を行うことが可能である。転写紙の大きさは、A4サイズやA3サイズ等の一般的な規格をなす大きさが一般的であるが、規格外の大きさであっても良い。
【0019】
画像形成装置100は、矢印C方向に回転駆動される円筒状に形成された像担持体としての感光体ドラム(以下、「感光体」という。)3と、感光体3を帯電する帯電手段としての帯電装置102と、帯電後の感光体3に画像信号に応じた潜像を形成する図示しないレーザー光を発して光走査を行う露光手段としての図示しない光電装置である露光装置と、露光後の感光体3上の静電潜像を現像する現像手段としての現像ユニットである現像装置104とを有している。
【0020】
画像形成装置100はまた、感光体3の下方において感光体3に対向して配置され現像装置104による現像によって得られた感光体3上のトナー像を転写紙に転写する転写手段であり感光体3からトナー像を転写された転写紙を搬送する搬送装置である転写搬送装置1と、転写後の感光体3をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングユニットであるクリーニング装置106と、帯電装置102で帯電を行う前に感光体3の除電を行う除電手段としての除電装置110とを有している。感光体3、帯電装置102、露光装置、現像装置104、クリーニング装置106及び除電装置110等は、プロセスユニットを構成している。
【0021】
画像形成装置100はまた、記録紙を積載している図示しない給紙トレイと、給紙トレイに積載した記録紙を感光体3と転写搬送装置1との対向部に向けて送り出す給紙手段としての図示しない給紙ローラと、給紙ローラによって給紙トレイから送られてきた転写紙を所定のタイミングで感光体3と転写搬送装置1との対向部である転写ニップ部20に搬送するレジストローラ10と、転写搬送装置1により感光体3上のトナー像を転写された転写紙に、かかるトナー像の定着を行う定着手段としての図示しない定着装置と、転写後の転写紙を感光体3から強制的に分離する分離爪21とを有している。
【0022】
現像装置104は、感光体3に対向して配設された被給電部材としての現像ローラ104a、104bを有している。現像ローラ104a、104bは帯電しており、静電的に吸着したトナーを感光体3に供給することで現像を行なうものである。クリーニング装置106は、C方向における感光体3と転写搬送装置1との対向部の下流側で感光体3に対向して配置されている。クリーニング装置106は、感光体3に対向して配設された被給電部材としてのクリーニングブラシ106aを有しており、帯電したクリーニングブラシ106aにより転写後の感光体3の表面に残留付着しているトナーや、微細な紙粉などを除去するものである。
【0023】
図1または図2に示すように、転写搬送装置1は、ベルトユニット2を本体1Aに対して着脱自在に支持している。ベルトユニット2は、駆動ローラ4と、従動ローラ5と、感光体3からの現像画像を転写するために駆動ローラ4及び従動ローラ5に巻き掛けられており、図2において矢印Aで示す方向に回転駆動される転写ベルト6と、転写ベルト6を感光体3に対して接離させるためのDCソレノイド8及び接離レバー9とを備えている。
【0024】
転写搬送装置1はまた、転写ベルト6に転写バイアスを印加する転写バイアスローラとしての被給電部材であるバイアスローラ11と、バイアスローラ11に係合し給電を行う給電部材22と、給電部材22を介してバイアスローラ11に給電する図示しない高圧電源と、駆動ローラ4、従動ローラ5及び転写ベルト6とともにバイアスローラ11及び給電部材22を支持する図示しないフレームとを備えている。
【0025】
転写搬送装置1はまた、高圧電源と給電部材22とを備え感光体3上のトナー像を転写紙に転写するための転写バイアスを印加するための転写バイアス印加手段と、給電部材22とバイアスローラ11とを備え給電部材22がバイアスローラ11により2kV〜7kVの高電圧を印加させる図3、4に示す電気的接続構造30とを有している。なお、給電部材22は図示しないハーネス等を介して高圧電源に電気的に接続されており、かかるハーネス等も転写バイアス印加手段、転写搬送装置1に備えられている。
【0026】
転写搬送装置1はまた、転写ベルト6の表面に付着した残留トナーや転写紙の紙屑を掻き落とすクリーニングブレード16と、転写ベルト6にバイアスを印加して転写ベルト6の表面に付着した残留トナーや転写紙の紙屑を吸着するクリーニングバイアスローラ17と、クリーニングバイアスローラ17に当接しクリーニングバイアスローラ17に吸着された残留トナーや紙粉をクリーニングバイアスローラ17から除去するためのバイアスローラクリーニングブレード18と、クリーニングブレード16やバイアスローラクリーニングブレード18から落下した残留トナーや紙粉を回収するトナー回収コイル19とを有している。
【0027】
転写ベルト6は、図示しないが、2層構造であり、JISK6911に準拠した電気抵抗の測定で、DC100V印加時において、表面層は表面抵抗率が1×108Ω〜1×1012Ω、内側層の表面抵抗率が1×107Ω〜1×109Ωに、そして、その体積抵抗率が5×108Ω・cm〜5×1010Ω・cmとなるよう設定されている。なお、これら抵抗値は一例であり、他の抵抗値にすることも可能である。
【0028】
バイアスローラ11は、図示しない駆動手段によって回転駆動されるローラ状の部材である。バイアスローラ11は、転写ベルト6の移動方向Aにおいて従動ローラ5及び転写ニップ部20の下流側、すなわち転写ニップ部20から駆動ローラ4の方へ所定距離だけ離れた位置、言い替えると図2において従動ローラ5及び転写ニップ部20の左側に位置し、また転写ベルト6の内側に接触するように設けられている。
【0029】
バイアスローラ11は、転写ベルト6に電圧を印加して、感光体3上のトナーを、転写ベルト6によって搬送されている転写紙に転写するためのものである。バイアスローラ11は、直径が6mmであり、周面の速度が500mm/secであって、回転数が1592rpmとされている。
【0030】
図3または図4に給電部材22及びこれを備えた電気的接続構造30を示す。給電部材22は、基体23とこの基体23から2箇所において延出した2つの板ばね構造としての板ばね部24a、24bとを有する本体25と、板ばね部24a、24bのそれぞれの先端部に配設されバイアスローラ11に係合した係合部としてのシート材26a、26bとを備えている。基体23は、フレームにネジ27、28によりネジ止めされている。
【0031】
シート材26aはバイアスローラ11の周面に当接している。すなわちシート材26aは、図3において矢印Bで示すバイアスローラ11の軸方向に垂直な方向を含む方向からバイアスローラ11に係合している。シート材26bはバイアスローラ11の端面に当接している。すなわちシート材26bはバイアスローラ11の軸方向Bを含む方向からバイアスローラ11に係合している。
【0032】
シート材26a、26bは、低摩擦係数で耐磨耗性を備える導電性樹脂である。シート材26a、26bの厚さは0.13mmであって、物性は以下のようになっている。
【0033】
このような特性を備えるシート材26a、26bの材料として、本実施例においては、超高分子量ポリエチレンを採用しているが、上述のような低摩擦係数で耐磨耗性を備える導電性樹脂であれば、他の材料を使用してもよい。シート材26a、26bは板ばね部24a、24bによりバイアスローラ11に対し、以下説明する所定の圧力で圧接され係合しているが、このような特性を備えることで、バイアスローラ11及びシート材26a、26b自身の経時的な磨耗が防止され、バイアスローラ11とシート材26a、26bとの接触状態は常に安定した状態となる。
【0034】
板ばね部24a、24bによるシート材26a、26bのバイアスローラ11に対する圧接力、すなわち加圧力について説明する。図5に、板ばね部24a、24bによるシート材26a、26bのバイアスローラ11に対する加圧力と、バイアスローラ11のトルクと、これら加圧力、トルクと電磁波ノイズ発生、異常画像発生の条件との関係とを示す。
【0035】
図5から明らかなように、電磁波ノイズが発生するのは、かかる加圧力が2Nを下回ったときである。また、異常画像が発生するのは、バイアスローラ11のトルクが16N・mを上回ったときであり、これは図5に示されたかかるトルクとかかる加圧力との関係、すなわち、かかるトルクとかかる加圧力とがほぼ比例するという関係から、かかる加圧力が7Nを上回るときである。
【0036】
そこで、シート材26a、26bのバイアスローラ11に対する加圧力nは、2N≦n≦7Nの範囲が適切であり、この範囲内で決定される。かかる加圧力nは、シート材26a、26bそれぞれのバイアスローラ11に対する接触がほぼ点接触で行なわれることから、板ばね部24a、24bによる加圧力すなわち板ばね部24a、24bの弾性力によって規定される。
【0037】
そして、かかる加圧力nをかかる範囲とすることで、シート材26a、26bとバイアスローラ11との相対的な振動を防止し、シート材26a、26bとバイアスローラ11との電気的な接触を安定して行なうことができ、導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができ、またバイアスローラ11のトルクが過大になることを防止することで、転写搬送装置1による記録紙搬送の負荷を抑制すること等により、画像ぶれ等の異常画像の発生を防止し、良好な画像形成に寄与している。
【0038】
なお、本実施例においては、n=4Nとされ、バイアスローラ11の外周の周速度が上述のように500mm/secであるとき、3000hの耐久性すなわち耐磨耗性が確認された。また、加圧力nが2N≦n≦7Nの範囲であることをバイアスローラ11のトルクtで規定すれば、5N・m≦t≦16N・mである。
【0039】
シート材26aは、板ばね部24aのかかる加圧力により、バイアスローラ11の軸方向Bに垂直な方向を含む方向からバイアスローラ11の周面に係合しているため、バイアスローラ11が方向Bに垂直な方向に振動することを防止するとともに、このような振動が生じた場合にあっても、接触不良となることがなく、耐磨耗性等をも有することから、確実に導通を行ない、導通不良が発生することがなく確実に給電し、常に適正なバイアス印加を行なうとともに、異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等の不具合を防止する。
【0040】
同様に、シート材26bは、板ばね部24bのかかる加圧力により、バイアスローラ11の軸方向Bを含む方向からバイアスローラ11の端面に係合しているため、バイアスローラ11が方向Bに振動することを防止するとともに、このような振動が生じた場合にあっても、接触不良となることがなく、耐磨耗性等をも有することから、確実に導通を行ない、導通不良が発生することがなく確実に給電し、常に適正なバイアス印加を行なうとともに、異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等の不具合を防止する。
【0041】
また、このように複数箇所、特に互いに直交する2方向から、2箇所においてシート材26a、26bが係合していることで、かりに、何れか1箇所において、給電部材22やバイアスローラ11の振動等により、接触不良が生じても、他方においては接触状態が良好に維持されるため、給電が確実に行なわれ、バイアスが適正に印加される。
【0042】
図示を省略するが、給電部材22と同様の構成の給電部材が現像装置104及びクリーニング装置106に備えられている。現像装置104においては、バイアスローラたる現像ローラ104a、104bのそれぞれに対してかかる給電部材が係合しており、この給電部材と現像ローラ104a、104bのそれぞれとは、電気的接続構造30と同様の電気的接続構造を構成している。
【0043】
クリーニング装置106においては、バイアスローラたるクリーニングブラシ106aに対してかかる給電部材が係合しており、この給電部材とクリーニングブラシ106aとは、電気的接続構造30と同様の電気的接続構造を構成している。また、現像ローラ104a、現像ローラ104bはそれぞれ、現像ローラ104a、現像ローラ104b上のトナーを感光体3上に供給するための現像バイアス印加手段に備えられており、クリーニングブラシ106aは、感光体3上の残留トナーや紙粉を除去するためのクリーニングバイアス印加手段に備えられている。転写バイアス印加手段、現像バイアス印加手段、クリーニングバイアス印加手段は、何れもバイアス引火手段である点において共通している。
【0044】
転写搬送装置1においては、レジストローラ10から転写紙が繰り出されるのに合わせて、図2に示すように、転写ベルト6が感光体3に接近させる態位とされ、感光体3との間で転写紙の搬送方向Aに沿った長さに相当する幅4〜8mm程度の転写ニップ部20が形成される。
【0045】
感光体3からの画像転写すなわちトナー像の転写が行われると、これと同時に転写紙も帯電する。従って、転写ベルト6の真電荷と転写紙側に発生する分極電荷との関係により、転写紙を転写ベルト6上に静電的に吸着して感光体3からの転写紙の分離が行える。そして、感光体3の曲率分離を利用した転写紙自らの腰の強さによる剥離動作によって分離が助長される。
【0046】
静電吸着は、環境条件の変化により、高湿度の場合には、転写紙に電流が流れやすくなるので転写紙の分離がうまく行かなくなることがある。このため、転写ベルト6の表面層の抵抗値が若干高めに設定してあり、さらには、バイアスローラ11を転写ニップ部20よりも転写紙搬送方向Aで下流側に位置させている。これにより、転写ベルト6から転写紙への真電荷の移行を遅らせて、転写紙と感光体3との間での静電的な吸着関係を回避するようになっている。これらによっても分離されない場合には分離爪21により分離が行われる。なお図2において分離爪21の図示は省略している。
【0047】
転写ニップ部20を通過した転写紙は、転写ベルト6の移動にあわせて静電吸着搬送され、駆動ローラ4での曲率分離が行われる。このため、駆動ローラ4の直径は16mm以下に設定されている。駆動ローラ4で転写ベルト6から分離された転写紙は、定着装置に進入し、定着装置では、転写紙上のトナーを加熱溶解して転写紙に圧着し、トナーを転写紙上に定着させる。
【0048】
転写紙への画像転写および分離が完了した転写ベルト6は、DCソレノイド8の励磁が解除されるのに応じて接離レバー9が解除され、感光体3から離間される。そして、クリーニングブレード16とクリーニングバイアスローラ17とにより表面を清掃される。転写ベルト6の表面から掻き採られたトナーあるいは紙粉は、回収コイル19によって図示しない廃トナー回収容器に収容される。
【0049】
画像形成装置100は以上のような構成であるので、操作者による所定の操作により、画像形成装置100の電源が投入され、又は待機状態から動作状態に移行した後、操作者が画像形成を開始する周知の操作を行うと、帯電装置102による帯電工程によって均一に帯電された感光体3は、矢印C方向の回転により、外部から入力されるデータ等に応じて照射されるレーザ光による露光工程における潜像形成、現像装置104による現像によって行われる現像工程、転写搬送装置1による転写工程、クリーニング装置106によるクリーニング工程、除電装置110による除電工程を経て再び帯電工程に移る。
【0050】
転写工程によって転写紙上に転写されたトナー像は、転写搬送装置1によって定着装置に搬送され、定着装置における定着工程によって転写紙上に定着される。トナー像を定着された転写紙は、画像形成装置100の外に排出される。このような画像形成工程において、給電部材、被給電部材たるバイアスローラ11、現像ローラ104a、104b、クリーニングブラシ106aは、磨耗することなく、接触不良となることがなく、導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等の不具合が防止されている。
【0051】
ここで、給電部材、被給電部材との係合とは、直接係合していることを意味しており、これらの部材に導電性グリスは塗布されていない。したがって、導電性グリスの経時的乾燥、変質、消耗は生じず、接触状態の安定が保ちつづけるられる。これにより、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等のかかる不具合が回避される。
【0052】
また、係合部が板ばね構造により被給電部材に対して加圧され弾性的に係合していることから、給電部材と被給電部材との相対的な振動等によっても、導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等の不具合が生じることはない。したがって、かかる給電部材、電気的接続構造を適用されていることで、画像形成装置100においてはかかる不具合に起因する画像形成の不良が生じることはなく、常に良好な画像形成が行なわれる。
【0053】
以上、本発明を適用した給電部材、電気的接続構造及び画像形成装置を説明したが、給電部材は、少なくとも被給電部材に係合して給電を行う係合部が低摩擦係数で耐磨耗性を備える導電性樹脂であればよい。すなわち、上記実施例においては、係合部すなわちシート材26a、26bとし、このシート材26a、26bを低摩擦係数で耐磨耗性を備える導電性樹脂としたが、より多くの部分を低摩擦係数で耐磨耗性を備える導電性樹脂として、この導電性樹脂が、係合部以外の他の部分を含むようにしてもよい。
【0054】
係合部は、複数であることが望ましいが、単数であってもよく、また複数である場合にも、上述した2箇所に限らず、2箇所以上備えられていてもよい。係合部を複数有する場合には、その係合部の少なくとも1つが、被給電部材の軸方向を含む方向や、この軸方向に垂直な方向を含む方向から被給電部材に係合することが望ましい。上記実施例においては、係合部が、被給電部材の軸方向とほぼ同一の方向、この軸方向に垂直な方向とほぼ同一の方向から被給電部材に係合しているが、これに限らず、これらの方向を含む方向から係合していればよい。
【0055】
本発明を適用した給電部材、電気的接続構造は、給電部材と被給電部材とが相対的に移動することを前提とした技術であり、かかる移動には、外乱による振動等のみならず、給電部材、被給電部材の何れか一方又は両方が、他方に対して相対移動するように駆動され擦れる場合を含むが、特に駆動され擦れる場合において安定した係合状態を保つのに有効である。また、かかる給電部材、電気的接続構造は、その適用が画像形成装置に限られるものではなく、また画像形成装置に適用する場合にあっても、上述した部位に適用するのみならず、他の部位に適用可能である。
【0056】
【発明の効果】
本発明は、被給電部材に係合し給電を行う係合部を有する給電部材において、少なくとも上記係合部を低摩擦係数で耐磨耗性を備える導電性樹脂としたので、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を経時的に安定して行なうことができ、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる給電部材を提供することができる。
【0057】
係合部が、被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接していることとすれば、給電部材、被給電部材の振動が生じた場合であっても、給電部材と被給電部材との電気的な接触を安定して行なうことができ、導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる給電部材を提供することができる。
【0058】
係合部を被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接させるための板ばね構造を有することとすれば、給電部材自身に備えられた簡易な構造により、被給電部材の振動が生じた場合であっても、給電部材と被給電部材との電気的な接触を安定して行なうことができ、導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる給電部材を提供することができる。
【0059】
係合部を複数有することとすれば、給電部材、被給電部材の振動が生じた場合であっても、すべての係合部が被給電部材との係合を解除されることを抑制して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を安定して行なうことができ、導通不良や導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる給電部材を提供することができる。
【0060】
本発明は、請求項1ないし4の何れか1つに記載の給電部材と、この給電部材が係合し同給電部材により給電を行なわれる被給電部材とを有する電気的接続構造にあるので、上述の各効果を奏し、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を経時的に安定して行なうことができ、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる電気的接続構造を提供することができる。
【0061】
被給電部材が、回転するローラ状の部材であることとすれば、給電部材と被給電部材とが相対的に移動する構成において、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を経時的に安定して行なうことができ、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる電気的接続構造を提供することができる。
【0062】
係合部を複数有し、同係合部が被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接している電気的接続構造において、上記係合部の少なくとも1つが、被給電部材の軸方向を含む方向から同被給電部材に係合することとすれば、被給電部材の軸方向において、給電部材、被給電部材の振動が生じた場合であっても、被給電部材の軸方向を含む方向から同被給電部材に係合する係合部が被給電部材への係合状態を保つことで、すべての係合部が被給電部材との係合を解除されることを抑制して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を安定して行なうことができ、導通不良や導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる電気的接続構造を提供することができる。
【0063】
係合部を複数有し、同係合部が被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接している電気的接続構造において、上記係合部の少なくとも1つが、被給電部材の軸方向に垂直な方向を含む方向から同被給電部材に係合することとすれば、被給電部材の軸方向と垂直な方向において、給電部材、被給電部材の振動が生じた場合であっても、被給電部材の軸方向と垂直な方向を含む方向から同被給電部材に係合する係合部が被給電部材への係合状態を保つことで、すべての係合部が被給電部材との係合を解除されることを抑制して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を安定して行なうことができ、導通不良や導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができる電気的接続構造を提供することができる。
【0064】
給電部材が被給電部材により高電圧を印加させることとすれば、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止して、給電部材と被給電部材との電気的な高圧での接触を経時的に安定して行なうことができ、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができ、被給電部材によって良好に高電圧を印加させることができる電気的接続構造を提供することができる。
【0065】
画像形成装置に備えられるためのものであって、被給電部材がバイアスローラであることとすれば、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止して、給電部材と被給電部材との電気的な高圧での接触を経時的に安定して行なうことができ、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができ、被給電部材によって良好に高電圧のバイアスを印加させることができ、良好な画像形成に資することができる電気的接続構造を提供することができる。
【0066】
本発明は、請求項1ないし4記載の給電部材または請求項5ないし10記載の電気的接続構造を備えた画像形成装置にあるので、上述の各効果を奏し、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を経時的に安定して行なうことができ、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができ、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【0067】
被給電部材がバイアスローラである画像形成装置において、像担持体を有し、同バイアスローラが、上記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写するための転写バイアスを印加するための転写バイアス印加手段に備えられていることとすれば、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止して、給電部材と被給電部材との電気的な接触を経時的に安定して行なうことができ、経時にわたって導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができ、被給電部材によって良好に転写バイアスを印加させることができ、良好な転写を行うことにより画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【0068】
係合部が、被給電部材に対し所定の加圧力にて圧接している画像形成装置において、上記所定の加圧力nが、2N≦n≦7Nの範囲であることとすれば、導電性グリスを用いることなく、給電部材、被給電部材の磨耗を防止するとともに、係合部と被給電部材との相対的な振動を防止することで、給電部材と被給電部材との電気的な接触を安定して行なうことができ、導通不良や異音の発生、導通不良に起因する電磁波ノイズの発生等を防止することができ、また、バイアスローラのトルクが過大になることを防止することで、画像ぶれ等の異常画像の発生を防止し、さらに良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像形成装置の概略図である。
【図2】図1に示した転写搬送装置の概略図である。
【図3】図2に示した転写搬送装置に備えられた、本発明を適用した給電部材及び電気的接続構造の平面図である。
【図4】図2に示した転写搬送装置に備えられた、本発明を適用した給電部材及び電気的接続構造の側面図である。
【図5】給電部材の被給電部材に対する加圧力と、被給電部材のトルクと、これら加圧力、トルクと電磁波発生、異常画像発生の条件との関係とを示す相関図である。
【符号の説明】
3 像担持体
11 被給電部材であり、回転するローラ状の部材としてのバイアスローラ
22 給電部材
24a、24b 板ばね構造
26a、26b 係合部、導電性樹脂
100 画像形成装置
104a、104b 被給電部材としての現像ローラ
106a 被給電部材としてのクリーニングブラシ
B 被給電部材の軸方向[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply member that engages with a power-supplied member to supply power, an electric connection structure including the power-supplied member that includes the power-supply member and that is supplied with power by the same power-supply member, and a copy provided with the same. And an image forming apparatus such as a facsimile, a printer, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a structure for performing electrical connection, in which a power supply member and a power supplied member are rubbed. In such a structure, the power-supplying member and the power-supplied member each wear at a portion in contact with the other, resulting in poor contact, resulting in poor conduction, generation of abnormal noise, generation of electromagnetic noise due to poor conduction, and the like. Failure occurs. Therefore, conventionally, conductive grease has been applied to the contact portions of each other to prevent the wear of the contact portions, stabilize the contact state, and prevent such a problem.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conductive grease is dried, deteriorated, and consumed with time, it is difficult to maintain such a stable contact state, and over time, poor conduction, generation of abnormal noise, and electromagnetic noise caused by poor conduction are caused. There is a problem that it is difficult to avoid such problems such as occurrence. In addition, there has been a problem that a similar problem occurs due to relative vibration between the power supply member and the power supply receiving member. Further, when such an electrical connection structure is applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or the like, there is a problem that such a defect causes a defect in image formation.
[0004]
The present invention provides a power supply member, an electric connection structure, and an image forming apparatus having the same, which stably perform electric contact between a power supply member and a power-supplied member over time without using conductive grease. It is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the power supply member according to the first aspect, the engaging portion is pressed against the power-supplied member with a predetermined pressure.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the power supply member of the second aspect, the power supply member has a leaf spring structure for pressing the engagement portion against the power-supplied member with a predetermined pressing force.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply member according to any one of the first to third aspects, the power supply member includes a plurality of the engaging portions.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electrical connection structure comprising the power supply member according to any one of the first to fourth aspects, and a power-supplied member to which the power supply member is engaged and power is supplied by the power supply member. It is in.
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, in the electrical connection structure according to the fifth aspect, the power-supplied member is a rotating roller-shaped member.
[0011]
The invention according to
[0012]
An eighth aspect of the present invention is the electrical connection structure according to the sixth aspect, wherein the electrical connection structure has a plurality of the engaging portions, and the engaging portions are pressed against the power-supplied member with a predetermined pressure. In the electrical connection structure, at least one of the engaging portions engages the power-supplied member from a direction including a direction perpendicular to an axial direction of the power-supplied member.
[0013]
According to a ninth aspect of the present invention, in the electrical connection structure according to any one of the fifth to eighth aspects, the power supply member applies a high voltage to the power supplied member.
[0014]
According to a tenth aspect of the present invention, in the electrical connection structure according to the ninth aspect, the power supply member is a bias roller provided in the image forming apparatus.
[0015]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the power supply member according to the first to fourth aspects or the electrical connection structure according to the fifth to tenth aspects.
[0016]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh aspect, in the image forming apparatus, wherein the power-supplied member is a bias roller, the image forming apparatus includes an image carrier, and the bias roller includes the image carrier. It is characterized in that it is provided in a transfer bias applying means for applying a transfer bias for transferring the upper toner image to a recording medium.
[0017]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth aspect, the engaging portion is pressed against the power-supplied member with a predetermined pressing force. The pressure n is in the range of 2N ≦ n ≦ 7N.
[0018]
【Example】
FIG. 1 schematically shows an image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus may be any of a copier, a facsimile, a printer, and the like. Although the image forming apparatus of this embodiment forms a single color image, it may form a color image. The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The developing
[0023]
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Although not shown, the
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
FIG. 3 or FIG. 4 shows the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
In the present embodiment, ultrahigh molecular weight polyethylene is used as the material of the
[0034]
The pressing force of the
[0035]
As is apparent from FIG. 5, the electromagnetic noise is generated when the applied pressure falls below 2N. An abnormal image is generated when the torque of the
[0036]
Therefore, the pressing force n of the
[0037]
By setting the pressing force n within the above range, relative vibration between the
[0038]
In this example, when n = 4N and the peripheral speed of the outer periphery of the
[0039]
The
[0040]
Similarly, the
[0041]
In addition, since the
[0042]
Although not shown, a power supply member having the same configuration as the
[0043]
In the
[0044]
In the
[0045]
When the image transfer from the
[0046]
In the case of electrostatic attraction, in a case of high humidity due to a change in environmental conditions, current easily flows through the transfer paper, so that the transfer paper may not be properly separated. For this reason, the resistance value of the surface layer of the
[0047]
The transfer paper that has passed through the transfer nip 20 is electrostatically attracted and conveyed in accordance with the movement of the
[0048]
The
[0049]
Since the
[0050]
The toner image transferred on the transfer paper in the transfer process is transported to the fixing device by the
[0051]
Here, the engagement with the power supply member and the power-supplied member means that they are directly engaged, and the conductive grease is not applied to these members. Therefore, the conductive grease is not dried, deteriorated or consumed over time, and the contact state is kept stable. This avoids such troubles as poor conduction and abnormal noise over time, and generation of electromagnetic noise due to poor conduction.
[0052]
In addition, since the engaging portion is pressed against the power-supplied member by the leaf spring structure and is elastically engaged with the power-supplied member, poor conduction or abnormalities may occur due to relative vibration between the power-supplying member and the power-supplied member. Problems such as generation of sound and generation of electromagnetic noise due to poor conduction do not occur. Therefore, by applying such a power supply member and the electrical connection structure, in the
[0053]
As described above, the power supply member, the electrical connection structure, and the image forming apparatus to which the present invention is applied have been described. Any conductive resin having properties can be used. That is, in the above embodiment, the engaging portions, that is, the
[0054]
It is desirable that the number of the engaging portions is plural, but the number of the engaging portions may be singular, and even in the case of plural, the number of engaging portions is not limited to the above-mentioned two, but may be two or more. When a plurality of engaging portions are provided, at least one of the engaging portions may engage with the power-supplied member from a direction including the axial direction of the power-supplied member or a direction including a direction perpendicular to the axial direction. desirable. In the above embodiment, the engaging portion is engaged with the power-supplied member from a direction substantially the same as the axial direction of the power-supplied member, and substantially the same direction as a direction perpendicular to the axial direction. However, it is only necessary to engage from directions including these directions.
[0055]
The power supply member and the electrical connection structure to which the present invention is applied are technologies based on the premise that the power supply member and the power-supplied member move relatively. Such movement includes not only vibration due to disturbance, but also power supply. This includes the case where one or both of the member and the power-supplied member are driven and rubbed so as to relatively move with respect to the other. However, it is effective to maintain a stable engagement state particularly when the member is driven and rubbed. Further, the application of the power supply member and the electric connection structure is not limited to the image forming apparatus. Applicable to the site.
[0056]
【The invention's effect】
The present invention provides a power supply member having an engagement portion that engages with a power-supplied member and performs power supply, since at least the engagement portion is made of a conductive resin having a low friction coefficient and abrasion resistance. Without using, the power supply member and the power supplied member can be prevented from being worn, and the electric contact between the power supply member and the power supplied member can be stably performed with time, resulting in poor conduction and abnormal noise over time. In addition, it is possible to provide a power supply member capable of preventing generation of electromagnetic noise due to poor conduction.
[0057]
Assuming that the engaging portion is pressed against the power-supplied member with a predetermined pressing force, the power-supplying member and the power-supplied member can be connected even if the power-supplying member vibrates. It is possible to provide a power supply member capable of performing stable electrical contact and preventing occurrence of poor conduction, abnormal noise, generation of electromagnetic noise due to poor conduction, and the like.
[0058]
If the power receiving member has a leaf spring structure for pressing the engaging portion against the power receiving member with a predetermined pressing force, the vibration of the power receiving member occurs due to the simple structure provided in the power feeding member itself. Even in this case, electrical contact between the power supply member and the power supplied member can be stably performed, and occurrence of poor conduction, abnormal noise, generation of electromagnetic noise due to poor conduction, and the like can be prevented. A power supply member can be provided.
[0059]
By having a plurality of engaging portions, even when the power supply member and the power-supplied member vibrate, it is possible to suppress all the engagement portions from being disengaged from the power-supplied member. In addition, it is possible to provide a power supply member capable of stably making electrical contact between the power supply member and the power-supplied member and preventing poor conduction and generation of electromagnetic noise due to poor conduction.
[0060]
The present invention is an electrical connection structure having a power supply member according to any one of
[0061]
Assuming that the power-supplied member is a rotating roller-shaped member, the power-supplying member and the power-supplied member wear in a configuration in which the power-supplying member and the power-supplied member relatively move without using conductive grease. , Electrical contact between the power supply member and the power-supplied member can be stably performed over time, and the occurrence of poor conduction or abnormal noise over time, the occurrence of electromagnetic noise due to the poor conduction, etc. An electrical connection structure that can be prevented can be provided.
[0062]
In an electrical connection structure in which a plurality of engaging portions are provided, and the engaging portions are pressed against the power-supplied member at a predetermined pressure, at least one of the engaging portions is arranged in the axial direction of the power-supplied member. If the power-supplying member is engaged with the power-supplying member from the direction including the power-supplying member, even if the power-supplying member vibrates in the axial direction of the power-supplying member, the direction including the axial direction of the power-supplying member. Since the engaging portions that engage with the power-supplied member maintain the state of engagement with the power-supplied member, it is possible to prevent all the engaging portions from being disengaged from the power-supplied member, and It is possible to provide an electrical connection structure capable of stably making electrical contact between the member and the power-supplied member, and preventing poor conduction and generation of electromagnetic noise due to poor conduction.
[0063]
In an electrical connection structure in which a plurality of engaging portions are provided, and the engaging portions are pressed against the power-supplied member at a predetermined pressure, at least one of the engaging portions is arranged in the axial direction of the power-supplied member. If the power-supplying member is engaged with the power-supplying member from a direction including the vertical direction, even if the power-supplying member and the power-supplying member vibrate in a direction perpendicular to the axial direction of the power-supplying member, the power-supplying member can be engaged. The engaging portions that engage with the power-supplied member from the direction including the direction perpendicular to the axial direction of the power-supplying member maintain the engagement state with the power-supplied member, so that all the engaging portions engage with the power-supplied member. The electrical connection between the power-supplying member and the power-supplied member can be stably performed by suppressing the release of the connection, and the occurrence of electromagnetic noise due to poor conduction or poor conduction can be prevented. A possible electrical connection structure can be provided.
[0064]
If the power supply member applies a high voltage to the power supply member, wear of the power supply member and the power supply member can be prevented without using conductive grease, and the electrical high voltage between the power supply member and the power supply member can be reduced. Can be stably performed with time, and the occurrence of poor conduction or abnormal noise over time, the occurrence of electromagnetic noise due to the poor conduction, and the like can be prevented. Can be provided.
[0065]
It is intended to be provided in the image forming apparatus, and if the power-supplied member is a bias roller, without using conductive grease, the power-supplying member, preventing wear of the power-supplied member, Electrical high-voltage contact with the power-supplied member can be stably performed over time, and the occurrence of poor conduction, abnormal noise, and electromagnetic noise due to the poor conduction can be prevented over time. In addition, a high-voltage bias can be satisfactorily applied by the power-supplied member, and an electrical connection structure that can contribute to good image formation can be provided.
[0066]
The present invention resides in an image forming apparatus provided with the power supply member according to
[0067]
In an image forming apparatus in which a power-supplied member is a bias roller, the image forming apparatus includes an image carrier, and the bias roller includes a transfer bias for applying a transfer bias for transferring a toner image on the image carrier to a recording medium. If the power supply member is provided in the application unit, the power supply member and the power supply target member are prevented from being worn without using conductive grease, and the electrical contact between the power supply member and the power supply target member is stabilized with time. It is possible to prevent the occurrence of conduction failure and abnormal noise over time, the occurrence of electromagnetic noise due to the conduction failure, and the like, and to apply the transfer bias satisfactorily with the power-supplied member. It is possible to provide an image forming apparatus capable of forming an image by performing a proper transfer.
[0068]
In the image forming apparatus in which the engaging portion is pressed against the power-supplied member with a predetermined pressing force, if the predetermined pressing force n is in a range of 2N ≦ n ≦ 7N, the conductive grease may be used. Without using the power supply member and the power-supplied member, the electrical contact between the power-supply member and the power-supplied member can be prevented by preventing the wear of the power-supplying member and the power-supplied member, and by preventing the relative vibration between the engaging portion and the power-supplied member. It can be performed in a stable manner, and can prevent the occurrence of conduction failure and abnormal noise, the generation of electromagnetic noise due to the conduction failure, and the like, and also prevent the torque of the bias roller from becoming excessive, It is possible to provide an image forming apparatus capable of preventing abnormal images such as image blurring from occurring and performing better image formation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic view of the transfer / conveyance device shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a power supply member and an electrical connection structure to which the present invention is applied, provided in the transfer / conveyance device shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a side view of a power supply member and an electrical connection structure to which the present invention is applied, provided in the transfer / conveyance device shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a correlation diagram showing a pressing force of the power supply member to the power-supplied member, a torque of the power-supplied member, and a relationship between the pressing force, the torque, and conditions of generation of electromagnetic waves and abnormal images.
[Explanation of symbols]
3 Image carrier
11 A bias roller which is a member to be supplied with power and is a rotating roller-shaped member
22 Power supply member
24a, 24b leaf spring structure
26a, 26b engaging portion, conductive resin
100 Image forming apparatus
104a, 104b Developing roller as power-supplied member
106a Cleaning Brush as Powered Member
B Axial direction of power-supplied member
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