JP2015082065A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 放電によりセンサユニットが損傷してしまうことを抑制する。
【解決手段】 仮に放電が発生した場合であっても、その放電した電流を引き寄せる導電アース部35Aを設ける。これにより、当該電流を接地部材35及び装置本体(電源カバー37)の接地部37Aを介して接地側に逃がすことができるので、センサユニット30が損傷してしまうことを抑制できる。装置本体にセンサフレーム33が組み付けられた状態では、少なくともコイル部35Bが弾性変形しているので、接触部35C、つまり接地部材35は接地部37Aに弾性的に接触した状態となる。このため、センサフレーム33や接地部材35等に寸法バラツキが生じた場合であっても、当該寸法バラツキを吸収して接地部材35と接地部37Aとを確実に接触させることができる。
【選択図】図10

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
例えば、特許文献1に記載の画像形成装置では、ベルトに形成された補正用マークを検知するセンサユニットを備えている。補正用マークとは、用紙等のシートに重畳転写された現像剤像のずれや濃度等を補正する際の補正量を決定するためにベルトに転写された現像剤像である。
特開2009−237071号公報
センサユニットは、ベルトに形成された補正用マークを検知するため、通常、ベルトの近傍に配設されている。このため、詰まったシートを除去するジャム処理作業時やベルトユニット交換作業時に、当該作業を行う作業者がセンサユニットに手を近づける可能性が高い。
ところで、作業者が帯電したまま上記作業を行うと、作業者からセンサユニットへ放電が発生する可能性がある。センサユニットへの放電が発生すると、センサユニットのセンサ部等が損傷してしまう。
本発明は、上記点に鑑み、放電によりセンサ部等が損傷してしまうことを抑制することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、電子写真方式の画像形成部(5)を備える画像形成装置において、無端状のベルト(13A)を有し、装置本体に組み付けられたベルトユニット(13)と、画像形成部(5)によりベルト(13A)に形成された補正用マークを検知するセンサ部(30A、30B)を有するセンサ基板(30D)と、装置本体に組み付けられ、センサ基板(30D)を保持するセンサフレーム(33)と、センサフレーム(33)に組み付けられたねじりコイルばね状の接地部材であって、コイル状に形成されたコイル部(35B)、センサ基板(30D)側に放電した電流を引き寄せるための導電アース部(35A)、及び装置本体に設けられた接地部(37A)に接触する接触部(35C)を有する導電材料製の接地部材(35)とを備え、センサフレーム(33)が装置本体に組み付けられた状態では、少なくともコイル部(35B)が弾性変形していることを特徴とする。
これにより、本発明では、仮に放電が発生した場合であっても、その放電した電流を導電アース部(35A)に引き寄せるとともに、当該電流を接地部材(35)及び装置本体の接地部(37A)を介して接地側に逃がすことができる。したがって、放電によりセンサ部(30A、30B)等が損傷してしまうことを抑制できる。
装置本体にセンサフレーム(33)が組み付けられた状態では、少なくともコイル部(35B)が弾性変形しているので、接触部(35C)、つまり接地部材(35)は接地部(37A)に弾性的に接触した状態となる。
このため、センサフレームや接地部材(35)等に寸法バラツキが生じた場合であっても、当該寸法バラツキを吸収して接地部材(35)と接地部(37A)とを確実に接触させることができる。したがって、本発明では、放電した電流を確実に接地側に逃がすことができるので、放電によりセンサ部(30A、30B)等が損傷してしまうことを確実に抑制でき得る。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 メインフレーム15の斜視図である。 センサユニット30を示す図である。 (a)はセンサフレーム33の斜視図である。(b)は図4(a)のA部の拡大図である。 (a)は接地部材35の斜視図である。(b)はセンサフレーム33及び電源カバー37の断面図であって、センサフレーム33を組み付けた状態を示す図である。 (a)はセンサフレーム33の斜視図である。(b)は図6(a)のB部の拡大図である。 (a)はセンサフレーム33を取り付けた状態を示す斜視図である。(b)は幅方向他端側の取付部15A及び位置決め部33D等の拡大図である。 センサフレーム33及び電源カバー37の断面図であって、センサフレーム33を組み付ける前の状態を示す図である。 センサフレーム33及び電源カバー37の断面図であって、センサフレーム33が仮止めされた状態を示す図である。 センサフレーム33及び電源カバー37の断面図であって、センサフレーム33を組み付けた状態を示す図である。
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
本実施形態は、電子写真方式の画像形成装置に本発明を適用したものである。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。
少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「2つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも1つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
1.画像形成装置の概要
画像形成装置1の筐体3内には、図1に示すように、用紙等のシートに画像を形成する電子写真方式の画像形成部5が収納されている。画像形成部5は、現像カートリッジ7、感光ドラム8、帯電器8A、露光器9及び定着器11等を有している。
複数の現像カートリッジ7それぞれには現像剤が収納されている。各現像カートリッジ7に収納されている現像剤は、現像カートリッジ7の並び方向一端側(本実施形態では前方側)から並び方向他端側(本実施形態では後方側)に向けて順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックである。
感光ドラム8及び帯電器8Aは現像カートリッジ7と同数設けられている。各帯電器8Aは、対応する位置にある感光ドラム8を帯電させる。露光器9は帯電した各感光ドラム8を露光する。
露光された各感光ドラム8には静電潜像が形成される。静電潜像が形成された各感光ドラム8に現像剤が供給されると、各感光ドラム8の外周面には、当該静電潜像に対応した現像剤像が担持される。
ベルト13Aは、一対のローラ13C、13Dにより張架された帯状の無端ベルトである。ベルト13A及び一対のローラ13C、13Dは、フレーム(図示せず。)を介して一体化されてベルトユニット13を構成している。
ベルトユニット13は装置本体に着脱自在に組み付けられている。装置本体とは、筐体3及びメインフレーム15(図2参照)等の通常使用時において利用者により分解・取り外しされない部位をいう。メインフレーム15は画像形成部5を挟んで水平方向両側に配設された略板状の強度部材である。
図1に示すように、ベルト13Aのうち各感光ドラム8と対向する張架面13Bは、上記並び方向一端側から他端側に向けて移動する。張架面13Bを挟んで各感光ドラム8と対向する位置には、転写電圧が印加された転写体14が配設されている。このため、各感光ドラム8に担持されている現像剤像は張架面13B上を搬送されるシートに重畳転写される。
定着器11は、シートに転写された現像剤を加圧しながら加熱することより、現像剤像をシートに定着させる。画像が形成されたシートは、排紙ローラ3A等によって筐体3の上に設けられた排紙トレイ3Bに積載される。
ベルト13Aよりシート搬送方向上流側には、フィーダ機構19が設けられている。フィーダ機構19は、給紙トレイ17に載置されているシートを1枚ずつ画像形成部5側に向けて給送する。給紙トレイ17は複数のシートが載置可能な載置部である。当該給紙トレイ17は装置本体に着脱自在に挿入装着されている。
一対のローラ13C、13Dのうちいずれか一方のローラと対向する部位には、センサユニット30が配設されている。本実施形態では、センサユニット30は、ローラ13C、つまり駆動ローラと対向する位置において、ベルト13Aの幅方向、つまりローラ13Cの軸線方向と平行な方向に少なくとも2つ配設されている。
センサユニット30は、図3に示すように、発光素子30A及び受光素子30B等のセンサ部が一体化されたものである。発光素子30A及び受光素子30Bは、樹脂製のホルダ30Cに保持された状態でセンサ基板30Dに一体化されている。
センサ基板30Dには、センサユニット30と制御部(図示せず。)とを電気的に繋ぐ電気配線30Eが設けられている。発光素子30Aは、ベルト13Aに形成された補正用マーク(図示せず。)に向けて光を発する。受光素子30Bは、当該補正用マークで反射した光を受ける。
補正用マークは、シートに重畳転写された現像剤像のずれや濃度等を補正する際の補正量を決定するためにベルト13Aに転写された現像剤像である。つまり、画像形成部5を制御する制御部(図示せず。)は、センサユニット30から出力される信号を利用して露光器9等を必要に応じて補正制御する。
因みに、発光素子30A及び受光素子30Bは、ホルダ30Cに設けられた穴部(図示せず。)に嵌め込まれて保持されている。そして、発光素子30A及び受光素子30Bの端子30Fは、センサ基板30Dにスルーホール実装されている。このため、センサ基板30Dは、発光素子30A及び受光素子30Bを介してホルダ30Cに固定された構造となる。
2.センサユニットの組付構造
2.1 組付構造の概要
センサユニット30は、図4(a)に示すセンサフレーム33に組み付けられている。センサフレーム33は幅方向に延びる梁状の部材である。そして、センサフレーム33は、図2に示すように、一対のメインフレーム15間に配設された状態で、その長手方向両端側がメインフレーム15の取付部15Aに組み付けられている。
各センサユニット30は、図4(a)に示すように、センサフレーム33の長手方向端部側それぞれに配設されている。センサフレーム33の長手方向両端側には、発光素子30A及び受光素子30Bをベルト13A側に直接的に晒す矩形状の開口部33Aが設けられている。各開口部33Aは、長径方向が幅方向と平行な長方形状の貫通穴である。
各開口部33Aの近傍には、図4(b)に示すように、導電アース部35Aが設けられている。各導電アース部35Aは、センサ基板30D側に放電した電流を引き寄せるため部材である。当該導電アース部35Aは、開口部33Aの外縁部と平行な方向に延びるワイヤ状である。なお、本実施形態に係る導電アース部35Aは、開口部33Aの上方側に配設されて幅方向に延びている。
因みに、「開口部33Aの近傍」とは、センサ基板30D側に放電した電流を効果的に引き寄せることが可能な位置をいう。具体的には、開口部33Aの外縁部から約10mm以上、15mm以下の範囲である。
また、各導電アース部35Aは、開口部33Aに対して利用者が手を挿入する方向に近い側に配置されていることが望ましい。これにより、利用者の手が帯電していた場合であっても良好に放電した電流を引き寄せることが可能となる。
図5(a)に示すように、導電アース部35Aは接地部材35に設けられている。接地部材35は、金属等の導電材料をねじりコイルばね状に成形したものであって、導電アース部35A、コイル部35B及び接触部35Cを有する。
コイル部35Bは線材がコイル状に巻かれた部位である。接触部35Cは、図5(b)に示すように、装置本体に設けられた接地部37Aに接触する。接地部材35は1本の線材をねじりコイルばね状に成形することにより構成されている。
つまり、導電アース部35A、コイル部35B及び接触部35Cは導電材料にて一体形成されている。そして、導電アース部35Aはコイル部35B及び接触部35Cを介して装置本体の接地部37Aに電気的に接続されている。
本実施形態に係る接地部材35は、図5(a)に示すように、ワイヤ状の導電アース部35Aの長手方向両側にコイル部35B及び接触部35Cを有する。そして、図6(a)に示すように、各接地部材35は、一対のセンサユニット30に対応した位置、つまりセンサフレーム33の長手方向両端側に組み付けられている。なお、一対の接地部材35はいずれも同一形状である。
本実施形態に係る接地部37Aは、図5(b)に示すように、金属製の電源カバー37の一部に設けられている。電源カバー37は、画像形成装置1の電源装置(図示せず。)を覆う部材であって、図2に示すように、一対のメインフレーム15間に配設された状態で、その長手方向両端側がメインフレーム15に組み付けられている。電源カバー37は画像形成装置1の接地側に電気的に接続されている。
そして、センサフレーム33がメインフレーム15の取付部15Aに組み付けられた状態(以下、組付状態という。)では、少なくともコイル部35Bが弾性変形した状態となる。すなわち、一般的に、ねじりコイルばねは、主にコイル部が弾性変形することにより復元力(弾性力)を発揮する。したがって、組付状態では、コイル部35Bが発揮する弾性力により接触部35Cが接地部37Aに押し付けられた状態となる。
2.2 組付構造の詳細
図6(b)に示すように、センサフレーム33には、幅方向と平行な方向に突出した第1突起部33Bが複数設けられている。これらの第1突起部33Bは、コイル部35Bの個数と同一数設けられている。
図5(b)に示すように、各第1突起部33Bは各コイル部35B内に挿入されている。これにより、センサフレーム33に対するコイル部35Bの位置が決められる。そして、組付状態では、接地部材35にモーメントM1が作用する。モーメントM1は、接地部37Aから受ける押圧力によって発生する回転力であって、第1突起部33Bを中心とした回転力である。
センサフレーム33のうち導電アース部35Aが接触する被当接部33Cは、上記モーメントM1を相殺するモーメントM2を接地部材35に作用させる。これにより、接地部材35は、第1突起部33Bを中心に回転することなく、センサフレーム33に組み付けられた状態となる。
つまり、接地部材35のうちコイル部35Bを挟んで一方側(本実施形態では前側)に導電アース部35Aが設けられている。接地部材35のうちコイル部35Bを挟んで他方側(本実施形態では後側)に接触部35Cが設けられている。
センサフレーム33の幅方向両側には、図7(a)に示すように、取付部15Aに設けられた被接触部15Bと接触する位置決め部33Dが設けられている。一対の位置決め部33Dは、図8〜図10に示すように、幅方向と直交する第1方向から被接触部15Bに接触する。
このため、一対に位置決め部33D及び一対の被接触部15Bは、第1方向と交差する面を有して構成されている。本実施形態では第1方向は水平方向と平行な前後方向と一致する。したがって、一対の位置決め部33Dが各被接触部15Bと接触した状態では、図10に示すように、位置決め部33Dと被接触部15Bとが接触する面は、第1方向と直交する。
そして、一対の位置決め部33Dが各被接触部15Bと接触した状態では、組付状態となって接触部35Cが接地部37Aに接触した状態となる。この状態では、接地部材35は、位置決め部33Dと被接触部15Bとの接触面圧を高める向きの弾性力をセンサフレーム33に作用させる。
一対の位置決め部33Dのうち幅方向一端側(本実施形態では右端側)には、図7(a)に示すように、第2突起部15Cが嵌り込む穴部33Eが設けられている。第2突起部15Cは被接触部15B(取付部15A)に設けられて位置決め部33D側に向けて突出している。
一対の位置決め部33Dのうち幅方向他端側(本実施形態では左端側)には、図7(b)に示すように、被接触部15B側に向けて突出した第3突起部33Fが設けられている。被接触部15Bのうち第3突起部33Fに対応する部位には、第3突起部33Fが嵌り込む穴部15Dが設けられている。
そして、第3突起部33Fはセンサフレーム33の基準点をなすものである。つまり、図7(a)に示すように、第3突起部33Fが穴部15Dに嵌り込むことにより、メインフレーム15(装置本体)に対するセンサフレーム33の基準点の位置が決められる。
第2突起部15Cが穴部33Eに嵌り込むことにより、第3突起部33Fの突出方向、つまり第1方向を回転中心線としてセンサフレーム33が回転することが規制される。そして、一対の位置決め部33Dが接地部材35の弾性力により被接触部15Bに押し付けられることにより、第1方向におけるセンサフレーム33の位置が決められる。
以上により、メインフレーム15に対するセンサフレーム33の位置が決められる。Pねじ33Gは、メインフレーム15に対して位置決めされたセンサフレーム33を取付部15Aに固定する締結部である。
そして、図10に示すように、第1方向において、第1突起部33Bを挟んで一方側(本実施形態では前側)に位置決め部33Dが設けられている。第1突起部33Bを挟んで他方側(本実施形態では後側)に接触部35Cが設けられている。接触部35Cは第1突起部33Bより上方側に位置している。位置決め部33Dは第1突起部33Bより上方側に位置している。
つまり、接触部35C及び導電アース部35Aは、コイル部35Bより上方側に位置している。そして、位置決め部33D及び被接触部15Bは接地部材35より上方側に位置している。
2.2 センサフレームの装置本体への組み付け
センサフレーム33の装置本体への組み付け作業においては、先ず、図8に示すように、接地部37A(電源カバー37)と取付部15Aとの隙間11Aにセンサフレーム33が挿入される。
これにより、図9に示すように、接地部材35の接触部35Cが接地部37Aに接触するので、センサフレーム33は取付部15Aの被接触部15B側に向けて押圧される。このため、例えば第2突起部15Cと位置決め部33Dとが圧接した状態となるので、センサフレーム33が取付部15Aに仮止めされた状態となる。
センサフレーム33が図9に示す仮止め状態から更に下方側に挿入されると、接地部材35が発揮する弾性力により、図10に示すように、第2突起部15Cが穴部33Eに嵌り込むとともに、第3突起部33Fが穴部15Dに嵌り込む。これにより、センサフレーム33は、装置本体(メインフレーム15)に対して位置決めされた状態となる。その後、センサフレーム33は、一対のPねじ33Gにより取付部15Aに固定される。
3.本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、仮に放電が発生した場合であっても、その放電した電流を導電アース部35Aに引き寄せるとともに、当該電流を接地部材35及び装置本体(電源カバー37)の接地部37Aを介して接地側に逃がすことができる。したがって、放電によりセンサユニット30が損傷してしまうことを抑制できる。
本実施形態では、装置本体にセンサフレーム33が組み付けられた状態では、少なくともコイル部35Bが弾性変形しているので、接触部35C、つまり接地部材35は接地部37Aに弾性的に接触した状態となる。
このため、センサフレーム33や接地部材35等に寸法バラツキが生じた場合であっても、当該寸法バラツキを吸収して接地部材35と接地部37Aとを確実に接触させることができる。したがって、本実施形態では、放電した電流を確実に接地側に逃がすことができるので、放電によりセンサユニット30が損傷してしまうことを確実に抑制でき得る。
本実施形態では、センサフレーム33には、装置本体に設けられた被接触部15Bに対して第1方向から接触する位置決め部33Dが設けられ、かつ、接地部材35は、位置決め部33Dと被接触部15Bとの接触面圧を高める向きの弾性力をセンサフレーム33に作用させることを特徴とする。
これにより、本実施形態では、接地部材35が発生する弾性力を利用してセンサフレーム33を装置本体に仮止めすることが可能となる(図9参照)。したがって、本実施形態では、治具等の仮止め装置を用いることなく、センサフレーム33を容易に装置本体に組み付けることができる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、導電アース部35Aが接地部材35に一体形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、導電アース部35Aを接地部材35(接触部35C)とリード線で繋いで電気的に一体化してもよい。
上述の実施形態に係る接地部材35は、図5(a)に示すように、ワイヤ状の導電アース部35Aを介して一対のねじりコイルばねが一体化された形状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、1つのねじりコイルばねからなる単純な形状の接地部材35としてもよい。
上述の実施形態に係る導電アース部35Aは、開口部33Aの外縁部と平行な方向に延びるワイヤ状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、導電アース部35Aを波状に湾曲した形状としてもよい。
上述の実施形態では、幅方向一端側に第2突起部15C及び込む穴部33Eが設けられ、かつ、幅方向他端側に第3突起部33F及び穴部15Dが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
具体的には、幅方向他端側に第2突起部15C及び込む穴部33Eが設けられ、かつ、幅方向一端側に第3突起部33F及び穴部15Dが設けられていてもよい。つまり、第2突起部15C及び第3突起部33Fが特許請求の範囲に記載された第2突起部に相当し、穴部33E、15Dが特許請求の範囲に記載された穴部に相当する。
上述の実施形態に係る開口部33Aは、センサユニット30をベルト13A側に直接的に晒す貫通穴であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、透光可能な透明な部材にて開口部33Aを閉塞して、センサユニット30をベルト13A側に間接的に晒すものであってもよい。
上述の実施形態に係る画像形成装置は、現像剤像をシートに直接的に転写するダイレクト方式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ベルト13Aに現像剤像を転写した後にその現像剤像をシートに転写する中間転写方式であってもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
1… 画像形成装置 3… 筐体 3B… 排紙トレイ 5… 画像形成部
7… 現像カートリッジ 8… 感光ドラム 8A… 帯電器 9… 露光器
11… 定着器 13A… ベルト 13… ベルトユニット 14… 転写体
15… メインフレーム 15A… 取付部 15B… 被接触部
15C… 第2突起部 15D… 穴部 17… 給紙トレイ 19… フィーダ機構
30… センサユニット 30A… 発光素子 30B… 受光素子
30C… ホルダ 30D… センサ基板 30E… 電気配線 30F… 端子
33… センサフレーム 33A… 開口部 33B… 第1突起部
33C… 被当接部 33D… 位置決め部 33E… 穴部 33F… 第3突起部
35A… 導電アース部 35… 接地部材 35B… コイル部 35C… 接触部
37A… 接地部 37… 電源カバー

Claims (8)

  1. 電子写真方式の画像形成部を備える画像形成装置において、
    無端状のベルトを有し、装置本体に組み付けられたベルトユニットと、
    前記画像形成部により前記ベルトに形成された補正用マークを検知するセンサ部を有するセンサ基板と、
    装置本体に組み付けられ、前記センサ基板を保持するセンサフレームと、
    前記センサフレームに組み付けられたねじりコイルばね状の接地部材であって、コイル状に形成されたコイル部、前記センサ基板側に放電した電流を引き寄せるための導電アース部、及び装置本体に設けられた接地部に接触する接触部を有する導電材料製の接地部材とを備え、
    前記センサフレームが装置本体に組み付けられた状態では、少なくとも前記コイル部が弾性変形していることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記センサフレームは、前記ベルトの幅方向と平行な方向に突出した第1突起部を有し、
    前記第1突起部は前記コイル部内に挿入されており、
    さらに、前記コイル部を挟んで一方側に前記導電アース部が設けられ、前記コイル部を挟んで他方側に前記接触部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記センサフレームには、装置本体に設けられた被接触部に対して前記幅方向と直交する第1方向から接触する位置決め部が設けられており、
    前記接地部材は、前記位置決め部と前記被接触部との接触面圧を高める向きの弾性力を前記センサフレームに作用させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1方向において、前記第1突起部を挟んで一方側に前記位置決め部が設けられ、前記第1突起部を挟んで他方側に前記接触部が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記第1方向は鉛直方向と交差する方向であり、
    前記接触部は前記第1突起部より上方側に位置していることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記位置決め部は前記第1突起部より上方側に位置していることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記位置決め部及び前記被接触部のうち一方には、他方側に突出した第2突起部が設けられ、他方には当該第2突起部が嵌り込む穴部が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記センサフレームには、前記センサ部を前記ベルト側に直接的に晒す矩形状の開口部が設けられており、
    前記導電アース部は、前記開口部の外縁部と平行な方向に延びるワイヤ状であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に画像形成装置。
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