JP2006283805A - ねじ締結構造及び液体画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体の介在する箇所を有する装置のねじ締結構造において、装置を生産する作業効率を落とすことがなく、ねじの緩みを防止できるねじ締結構造を提供する。
【解決手段】
クリーニングブレード62のブラケット64と、筐体61の下部とを重ね合わせ、両者をねじにより締結する。筐体61側のタッピンねじ66が螺着されるナット部材68を液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成する。
【選択図】 図1
【解決手段】
クリーニングブレード62のブラケット64と、筐体61の下部とを重ね合わせ、両者をねじにより締結する。筐体61側のタッピンねじ66が螺着されるナット部材68を液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ねじ締結構造及び、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に採用される液体画像形成装置に関する。
液体の介在する箇所を有する例えば、ポンプ等の装置において、部材をねじにて締結する場合、ねじ(雄ねじ)と締結側部材の雌ねじの隙間に、液体が染み込むと、ねじと締結側部材との摩擦力が低減してねじが緩んでしまう問題がある。
この防止対策技術としては、ねじが螺着される部位にシールテープを施したり、液状シール剤を塗布することが知られている。このシールテープを施したり、液状シール剤をねじが螺着される部位に塗布することにより、雄ねじと雌ねじの隙間を埋めることができる(従来技術1)。
一方、部材間のねじ締結構造において、ねじの緩み防止を図る技術としては、特許文献1が公知である。特許文献1では、被締結側部材を締結側部材に対してねじにて締め付ける締結構造において、被締結側部材の下穴の直径を締結側部材の下穴の直径よりも大きくして、被締結側部材のねじ込みトルクを締結側部材のねじ込みトルクよりも小さくするようにしている(従来技術2)。
ところで、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置では、潜像画像を担持する像担持体上の未転写トナーや、未現像トナー(以下、単に未使用トナーという)を掻き落とすために、クリーニングブレードが設けられている。該クリーニングブレードは、ウレタンゴムや、或いは金属製からなり、前記締結側部材に相当する支持体に対してねじ締めにより締結されるとともに、像担持体に対して当接することにより、像担持体上の前記未使用トナーを掻き落とすようにしている。クリーニングブレードは、像担持体との摩擦力により、自励振動が発生するため、ねじの緩みを促進させる傾向がある。
このようなクリーニングブレードを支持体にねじにて締結する構造においても、液体現像剤のキャリア液が、ねじと、雌ねじの隙間に毛細管現象によりキャリア液が染み込むため、ねじと、支持体との摩擦力が低減することにより、ねじの緩みが発生する(従来技術3)。
実開平7−19604号公報
しかし、従来技術1では、シールテープを施したり、液状シール剤の塗布をねじが螺着される部位に対して行う必要があることから、該装置を生産する作業効率が悪い問題がある。
従来技術2では、液体が介在する装置に適用した場合、雄ねじと雌ねじの隙間に毛細管現象により液体が染み込むため、ねじと、締結側部材との摩擦力が低減することにより、ねじの緩みが発生する。
従来技術3では、前述したように、ねじの緩みが促進される環境にあるクリーニングブレードのねじ締結構造において、キャリア液の染み込みによって、さらに、ねじの緩みが助長される。このため、クリーニングブレードの固定が不安定になって、本来のクリーニング機能が失われ、クリーニング不良が発生する原因若しくは、振動が大きくなり、異常音が発生する。
本発明の目的は、液体の介在する箇所を有する装置のねじ締結構造において、装置を生産する作業効率を落とすことがなく、ねじの緩みを防止できるねじ締結構造を提供することにある。
又、他の目的は、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置において、締結側部材と被締結側部材とがねじにより締結された締結箇所が液体現像剤に晒されても、ねじの緩みを防止できる液体画像形成装置を提供することにある。
さらに、他の目的は、クリーニングブレードを締結側部材に対してねじにより締結した締結箇所が液体現像剤に晒されても、ねじの緩みを防止できるため、クリーニングブレードの固定を安定することができ、クリーニング不良や、異常音の発生のない液体画像形成装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、締結側部材と被締結側部材とを重ね合わせ、両者をねじにより締結する締結箇所が液体に晒されるねじ締結構造において、前記締結側部材側の前記ねじが螺着される部分を前記液体の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成したことを特徴とするねじ締結構造を要旨とするものである。
請求項2の発明は、請求項1において、前記ねじが螺着される部分は、前記締結側部材に取着されたナット部材であることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、前記ねじは、タッピンねじであることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、前記ねじは、タッピンねじであることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2において、前記ねじが螺着される部分を、樹脂部材にて構成したことを特徴とする。
請求項5の発明は、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置において、締結側部材と被締結側部材とを重ね合わせ、両者をねじにより締結する締結箇所が液体現像剤に晒されるねじ締結構造を備え、前記締結側部材側の前記ねじが螺着される部分を、前記液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成したことを特徴とする液体画像形成装置を要旨とするものである。
請求項5の発明は、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置において、締結側部材と被締結側部材とを重ね合わせ、両者をねじにより締結する締結箇所が液体現像剤に晒されるねじ締結構造を備え、前記締結側部材側の前記ねじが螺着される部分を、前記液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成したことを特徴とする液体画像形成装置を要旨とするものである。
請求項6の発明は、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置において、潜像画像を担持する像担持体上の不用となった液体現像剤を掻き取るクリーニングブレードを支持する部位を、締結側部材に対してねじにて締結し、前記ねじが螺着される部分を、前記液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成したことを特徴とする液体画像形成装置を要旨とするものである。
請求項7の発明は、請求項5又は請求項6において、前記ねじは、タッピンねじであることを特徴とする。
請求項8の発明、請求項5又は請求項6において、前記ねじが螺着される部分を、樹脂部材にて構成したことを特徴とする。
請求項8の発明、請求項5又は請求項6において、前記ねじが螺着される部分を、樹脂部材にて構成したことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、装置を生産する作業効率を落とすことがなく、ねじと締結側部材の雌ねじ間の液体が染み込みを防止でき、そのことによって、ねじの緩みを防止できる。
請求項2の発明によれば、ねじが螺着される部分を、液体の表面張力よりも低い臨界表面張力を有する材料により、ナット部材として形成するだけでよいため、締結側部材全体は、液体の表面張力よりも低い臨界表面張力を有する材料で形成する必要がなくなり、締結側部材の材料選択の自由度を広げることができる。
請求項3の発明によれば、タッピンねじで、被締結側部材を締結側部材に対して締結する場合においても、タッピンねじが螺着される部位は、臨界表面張力が、液体の表面張力よりも低いため、液体がねじの雄ねじと締結側部材の雌ねじの隙間に染み込むことが防止できる。
請求項4の発明によれば、ねじが螺着される部分を樹脂部材にて構成する場合、例えば、樹脂部材の材質としては、比較的高価であるフッ素系樹脂があるが、締結側部材は、比較的低廉な樹脂材料等を使用し、ねじが螺着される部分をフッ素系樹脂にて形成すれば、締結側部材をフッ素系樹脂にて形成する場合よりも、コスト低減を図ることができる。このように、請求項4の発明によれば、ねじが螺着される部分を樹脂部材にて構成する場合、締結側部材の材質選択の自由度を上げて、コスト低減を図ることができる。
請求項5の発明によれば、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置において、締結側部材と被締結側部材とがねじにより締結された締結箇所が液体現像剤に晒されても、ねじの緩みを防止できる。
請求項6の発明によれば、クリーニングブレードを締結側部材に対してねじにより締結した締結箇所が液体現像剤に晒されても、ねじの緩みを防止できるため、クリーニングブレードの固定を安定することができ、クリーニング不良や、異常音の発生をなくすることができる。
請求項7の発明では、液体画像形成装置において、請求項3の効果を実現できる。
請求項8の発明では、液体画像形成装置において、請求項4の効果を実現できる。
請求項8の発明では、液体画像形成装置において、請求項4の効果を実現できる。
以下、本発明を液体画像形成装置に具体化した一実施形態を図1〜5を参照して説明する。
液体画像形成装置10は、像担持体としての感光体ドラム20、主帯電装置30、LPH(LED PRINT HEAD)40、液体現像装置50、クリーニング装置60、除電ランプ70等を備えており、図示しないハウジングに組み付けられている。感光体ドラム20はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置での暗電位はおよそ300Vになるよう前記主帯電装置30により帯電される。この帯電した感光体ドラム20の表面にLPH40が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム20の表面に静電潜像が形成される。
液体画像形成装置10は、像担持体としての感光体ドラム20、主帯電装置30、LPH(LED PRINT HEAD)40、液体現像装置50、クリーニング装置60、除電ランプ70等を備えており、図示しないハウジングに組み付けられている。感光体ドラム20はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置での暗電位はおよそ300Vになるよう前記主帯電装置30により帯電される。この帯電した感光体ドラム20の表面にLPH40が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム20の表面に静電潜像が形成される。
液体現像装置50は、トナーと液体キャリアからなる液体現像剤を所定の濃度になるように撹拌混合して用い、現像ローラ52でこの液体現像剤を感光体ドラム20の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体ドラム20にトナー像を形成するものである。感光体ドラム20の暗電位が300Vで、現像バイアスは200V、露光後電位が20Vとなるように設定されている。
前記液体現像剤は、シリコンオイル等の非極性の絶縁性液体からなるキャリア液中にトナーが高濃度で分散するように調整されている。
上記のように形成された静電潜像が現像されたトナー像は、紙や中間転写体(ともに図示しない)に転写される。感光体ドラム20上の転写されなかったトナーは次のプロセスのクリーニング装置60により掻き落とされる。感光体ドラム20は表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ70により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。なお、このように画像形成する場合の電位設定は、感光体ドラム20の特性、トナーの性能、環境に応じて最適な値は変わるものである。
上記のように形成された静電潜像が現像されたトナー像は、紙や中間転写体(ともに図示しない)に転写される。感光体ドラム20上の転写されなかったトナーは次のプロセスのクリーニング装置60により掻き落とされる。感光体ドラム20は表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ70により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。なお、このように画像形成する場合の電位設定は、感光体ドラム20の特性、トナーの性能、環境に応じて最適な値は変わるものである。
次にクリーニング装置60を図1〜3,図5を参照して説明する。なお、図1,図2は、図4とは、感光体ドラム20の軸心方向において、180度反対方向の側面から見たものである。図3に示すように、感光体ドラム20は、筐体61の長手方向の両端部から突設したアーム61a,61bに対して回動自在に支持されている。筐体61は、後述するナット部材68よりも安価な合成樹脂にて形成されている。本実施形態では、ポリカーボネートにて筐体61が形成されているが、この材質に限定するものではないが、コスト低減のためにナット部材68よりも安価な材質が好ましい。
筐体61の下部には、本実施形態のクリーニング装置60を構成するクリーニングブレード62がブラケット64を介して固定されており、感光体ドラム20に対して平行に配置されている。具体的には、図1に示すように、前記ブラケット64は、タッピンねじ66が、筐体61の下部に向かってねじ込まれることにより、筐体61に対して締め付け固定されている。
クリーニングブレード62は、バネ性を備えた合成ゴムから長板状に形成されている。クリーニングブレード62の好ましい材質としては、例えば、ウレタンゴム等を挙げることができる。なお、クリーニングブレード62の材質は、合成ゴムに限定するものではなく、金属(例えば、リン青銅)や、合成樹脂(例えば、ポリプロピレン)によって構成してもよい。
クリーニングブレード62の自由端は、感光体ドラム20の周面に対して、感光体ドラム20の回転方向とはカウンタ方向となるように当接されている。又、ブラケット64を介してパイロットピン69が筐体61の下部に止着されている。パイロットピン69は、ブラケット64に取付されているクリーニングブレード62を精度良く位置決めをするためのものである。
クリーニングブレード62の筐体61に対する取付けについて説明する。
筐体61の下部には、取付孔63が貫通形成されている。取付孔63は、断面円形をなす大径部63aと、大径部63aよりも小径の小径部63bとを備えている。
筐体61の下部には、取付孔63が貫通形成されている。取付孔63は、断面円形をなす大径部63aと、大径部63aよりも小径の小径部63bとを備えている。
取付孔63には、樹脂部材としてのナット部材68がタッピンねじ66側とは反対方向から圧入嵌合されることにより離脱不能に組み付けられている。ナット部材68は、樹脂材料からなり、略円柱状に形成された大径部68aと、大径部68aの先端に設けられた小径部68bとを備えている。大径部68aは、取付孔63の大径部63aに対して密接嵌合されている。小径部68bは、取付孔63の小径部63bに対して密接嵌合されている。小径部68bの外周部には、切欠68cが設けられている(図2、図5(b)参照)。切欠68cが取付孔63の小径部63bに設けられた回り止め面63cに当接することにより、筐体61に取り付けされたナット部材68は、その軸心方向の回りで回転不能とされている。ナット部材68の小径部68b先端面からは、下穴部68dが穿設されている。本実施形態では、下穴部68dは、めくら穴とされているが、めくら穴に限定するものではなく、貫通していてもよい。そして、下穴部68dに対して、前記タッピンねじ66が、セルフタップ方式(タッピンねじを締め込むことで樹脂部材を削って、ねじ山を形成する方式)で、螺合されている。
ここで、ナット部材68の樹脂材料について説明する。ナット部材68の樹脂材料は、液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料とされている。具体的には、液体現像剤のキャリア液が、シリコンオイルの場合、ナット部材68の材料として本実施形態では、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂が使用されている。シリコンオイルの表面張力は、25〜35dyne/cmであり、PTFE樹脂の臨界表面張力は、18.5dyne/cmである。このように液体現像剤のキャリア液の表面張力と、ナット部材68の臨界表面張力との大小関係により、キャリア液の染み込むことを防止できる。このことによって、タッピンねじ66の雄ねじと、下穴部68dに形成された雌ねじの接触部での摩擦力が低減することが防止されている。この結果、タッピンねじ66の緩みを防止できる。
さて、以上のように構成されたクリーニング装置60は、従来と異なり、装置の生産時において、タッピンねじ66が螺着される部位にシールテープを施したり、液状シール剤を塗布する必要がなく、装置を生産する作業効率を落とすことがない。又、タッピンねじ66が螺着される部位への液体現像剤(特にキャリア液)の染み込みが防止でき、そのことによって、ねじの緩みを防止できる。
さらに、本実施形態では、タッピンねじ66が螺着される部分を、液体の表面張力よりも低い臨界表面張力を有する材料により、ナット部材68として形成するだけでよいため、筐体61全体は、液体現像剤のキャリア液の表面張力よりも低い臨界表面張力を有する材料で形成する必要がなく、締結側部材の材料選択の自由度を広げることができる。又、筐体61は、比較的低廉なポリカーボネートを使用し、タッピンねじ66が螺着されるナット部材68は、高価なPTFE樹脂にて形成されているため、筐体61全体をPTFE樹脂にて形成する場合よりも、コスト低減を図ることができる。
又、本実施形態によれば、液体画像形成装置10において、筐体61とクリーニングブレード62のブラケット64とがタッピンねじ66により締結された締結箇所が液体現像剤に晒されても、タッピンねじ66の緩みを防止できる。このことによって、クリーニングブレード62の固定を安定することができ、クリーニング不良や、異常音の発生をなくすることができる。
なお、ねじの緩み防止技術としては、増し締めすることが一般的に知られているが、樹脂部材へねじを締結する場合、増し締めをすると、ねじばか(雄ねじ山が破壊し、ねじが空転して締結できなくなる)になる可能性が非常に高いため、適さない。
又、ナット部材68の代わりに雌ねじを金属でできたインサート金具等の金属部品で対応することが可能ではあるが、樹脂材料を粉砕してリサイクルする際に、インサート金具等の金属部品に分別する手間が生じるため、リサイクルの点で好ましくない。
それに対して、本実施形態では、ナット部材68は、合成樹脂であるため、リサイクル過程において、筐体61とともにナット部材68を粉砕処理することができる。
又、仮に、筐体61に対して貫通形成された取付孔63と、ナット部材68との間に隙間があったとしても、ナット部材68の臨界表面張力は、液体現像剤のキャリア液よりも低い。このため、その隙間に液体現像剤が染み込むことを防止しているため、貫通形成された取付孔63から、液体現像剤が筐体61の背面(図1において、右側面)側に漏れ出ることを防止できる。
又、仮に、筐体61に対して貫通形成された取付孔63と、ナット部材68との間に隙間があったとしても、ナット部材68の臨界表面張力は、液体現像剤のキャリア液よりも低い。このため、その隙間に液体現像剤が染み込むことを防止しているため、貫通形成された取付孔63から、液体現像剤が筐体61の背面(図1において、右側面)側に漏れ出ることを防止できる。
又、本実施形態では、下穴部68dは、めくら穴としたが、仮に、下穴部68dを貫通形成した場合においても、タッピンねじ66と下穴部68dの雌ねじの隙間に対する液体現像剤(特にキャリア液)の染み込みが防止されているため、筐体61の背面(図1において、右側面)側に液体現像剤が漏れ出ることが防止できる。
なお、本発明の実施形態は上記実施形態に限定されるものではなく、下記のようにしてもよい。
○ 前記実施形態では、筐体61の材質をポリカーボネートにして、ナット部材68を設けたが、筐体61の材質をPTFE樹脂にする代わりに、ナット部材68を省略してもよい。そして、図6に示すように、筐体61の下部に設けた下穴部65に対して、タッピンねじ66をセルフタップ方式で螺合してもよい。この場合、樹脂部材は筐体61が相当する。
○ 前記実施形態では、筐体61の材質をポリカーボネートにして、ナット部材68を設けたが、筐体61の材質をPTFE樹脂にする代わりに、ナット部材68を省略してもよい。そして、図6に示すように、筐体61の下部に設けた下穴部65に対して、タッピンねじ66をセルフタップ方式で螺合してもよい。この場合、樹脂部材は筐体61が相当する。
○ 前記実施形態ではナット部材68の材料をPTFE樹脂としたが、他のフッ素系樹脂、例えば、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)や、或いは、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)としてもよい。これらも、シリコンオイルの表面張力よりも低い、臨界表面張力を備える。
○ 前記実施形態では、像担持体としての感光体ドラム20のクリーニングブレード62のブラケット64をねじにて締結する場合について具体化したが、現像ローラ52や、中間転写体上の液体現像剤をクリーニングするクリーニングブレードを支持するための締結構造に具体化してもよい。
○ 前記実施形態では、タッピンねじ66で、クリーニングブレード62をブラケット64を介して筐体61に締結するようにしたが、ねじは、タッピンねじ66に限定されるものではない。例えば、下穴部68dに雌ねじを予め形成しておき、ビス等のねじによりブラケットを締結するようにしてもよい。
20…感光体ドラム(像担持体)
61…筐体(締結側部材)
62…クリーニングブレード
64…ブラケット(被締結側部材、クリーニングブレードを支持する部位)
66…タッピンねじ(ねじ)
68…ナット部材
61…筐体(締結側部材)
62…クリーニングブレード
64…ブラケット(被締結側部材、クリーニングブレードを支持する部位)
66…タッピンねじ(ねじ)
68…ナット部材
Claims (8)
- 締結側部材と被締結側部材とを重ね合わせ、両者をねじにより締結する締結箇所が液体に晒されるねじ締結構造において、
前記締結側部材側の前記ねじが螺着される部分を前記液体の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成したことを特徴とするねじ締結構造。 - 前記ねじが螺着される部分は、前記締結側部材に取着されたナット部材であることを特徴とする請求項1に記載のねじ締結構造。
- 前記ねじは、タッピンねじであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のねじ締結構造。
- 前記ねじが螺着される部分を、樹脂部材にて構成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のねじ締結構造。
- トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置において、
締結側部材と被締結側部材とを重ね合わせ、両者をねじにより締結する締結箇所が液体現像剤に晒されるねじ締結構造を備え、
前記締結側部材側の前記ねじが螺着される部分を、前記液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成したことを特徴とする液体画像形成装置。 - トナーとキャリア液を含む液体現像剤を使用する液体画像形成装置において、
潜像画像を担持する像担持体上の不用となった液体現像剤を掻き取るクリーニングブレードを支持する部位を、締結側部材に対してねじにて締結し、
前記ねじが螺着される部分を、前記液体現像剤のキャリア液の表面張力より低い臨界表面張力を持つ材料にて形成したことを特徴とする液体画像形成装置。 - 前記ねじは、タッピンねじであることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の液体画像形成装置。
- 前記ねじが螺着される部分を、樹脂部材にて構成したことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の液体画像形成装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005101585A JP2006283805A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | ねじ締結構造及び液体画像形成装置 |
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JPH0519665A (ja) * | 1991-07-17 | 1993-01-29 | Ricoh Co Ltd | 複写機のクリ−ニング装置 |
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JPH0880608A (ja) * | 1994-09-09 | 1996-03-26 | Sony Corp | 記録装置及び記録方法 |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005101585A patent/JP2006283805A/ja active Pending
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