JP2022025990A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接点に接触して電力を供給する電気的な接続機構において電気のリークを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、接点３５１に電気的に接触する接続機構４０を備える。接続機構４０は、端子部材４１と、電力供給部材４２と、絶縁部材４３と、保持部材４４と、を備える。端子部材４１は、接点３５１に接触する。電力供給部材４２は、端子部材４１を介して接点３５１に電力を供給するとともに、端子部材４１を接点３５１に向けて付勢する。絶縁部材４３は、端子部材４１を被覆する。保持部材４４は、絶縁部材４３で被覆された端子部材４１を保持する。端子部材４１は、保持部材４４から突出した先端部４１ｔにおいて接点３５１と接触する。絶縁部材４３は、接点３５１との接触部を除く端子部材４１の保持部材４４から突出する領域全体を少なくとも被覆する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機やプリンター等の画像形成装置では、感光体ドラム、現像部、定着部等の各種の構成要素を連動させ、用紙等の記録媒体に対して画像形成を実行する。これらの構成要素には、高圧基板から電力が供給される。このような従来の画像形成装置の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１で開示された従来の画像形成装置は、一次転写ローラーに電気的に接続された回動バイアス端子と、電源に電気的に接続された本体側バイアス端子と、回動バイアス端子及び本体側バイアス端子を電気的に接続する圧縮スプリングと、を備える。圧縮スプリングの軸方向の両端が、本体側バイアス端子と回動バイアス端子とにそれぞれ突き当たることで、本体側バイアス端子と回動バイアス端子との間を電気的に接続している。これにより、本体側バイアス端子から回動バイアス端子までの電圧印加経路が形成され、電源から一次転写ローラーまでの電圧印加経路が形成される。

特開２０１１－２４２６５７号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、圧縮スプリングが広範囲にわたって露出しており、圧縮スプリングから周囲に対して電気のリークが発生することに関して配慮がなされていないことが課題であった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、接点に接触して電力を供給する電気的な接続機構において電気のリークを抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、接点に電気的に接触する接続機構を備える。接続機構は、端子部材と、電力供給部材と、絶縁部材と、保持部材と、を備える。端子部材は、導電性軸状であり、接点に接触する。電力供給部材は、導電性であり、端子部材を介して接点に電力を供給するとともに、端子部材を接点に向けて付勢する。絶縁部材は、端子部材を被覆する。保持部材は、絶縁部材で被覆された端子部材を保持する。端子部材は、保持部材から突出した先端部において接点と接触する。絶縁部材は、接点との接触部を除く端子部材の保持部材から突出する領域全体を少なくとも被覆する。

本発明の構成によれば、接点に接触する端子部材は、接点との接触部を除く保持部材から突出する領域全体が絶縁部材によって被覆される。これにより、端子部材の接点との接触部から保持部材側の装置本体のフレーム等までの沿面距離が長くなり、接点との接触部からフレーム等への電気のリークを抑制することができる。したがって、接点に接触して電力を供給する電気的な接続機構において電気のリークを抑制することが可能である。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面正面図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の接続機構周辺を示す垂直断面側面図である。 図２の接続機構の一部の構成要素を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の画像形成装置の接続機構周辺を示す垂直断面側面図である。 図４の接続機構の一部の構成要素を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

図１は、実施形態の画像形成装置１の構成を示す概略断面正面図である。本実施形態の画像形成装置１の一例としては、中間転写ベルト３１を用いてトナー像を用紙Ｓに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１は、例えば印刷、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。

画像形成装置１は、図１に示すように、その装置本体２に設けられた、給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０、定着部６、用紙排出部７及び制御部８を有する。

給紙部３は、複数枚の用紙Ｓを収容し、印刷時に用紙Ｓを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部４は、給紙部３から送り出された用紙Ｓを二次転写部３３及び定着部６へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｓを用紙排出口４ａから用紙排出部７に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部４は、第一面の定着後の用紙Ｓを分岐部４ｂによって反転搬送部４ｃに振り分け、用紙Ｓを再度、二次転写部３３及び定着部６へと搬送する。露光部５は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部２０に向かって照射する。

画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の下方に配置される。画像形成部２０は、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ及びブラック用の画像形成部２０Ｂを含む。これらの４つの画像形成部２０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

４つの画像形成部２０はそれぞれ、感光体ドラム、帯電部、現像部及びドラムクリーニング部を備える。帯電部は、感光体ドラムの外周面を所定電位に帯電させる。露光部５は、帯電部によって帯電された感光体ドラムの外周面を露光し、感光体ドラムの外周面に原稿画像の静電潜像を形成する。現像部は、この静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。４つの画像形成部２０それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。

転写部３０は、中間転写ベルト３１、一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂ、二次転写部３３及びベルトクリーニング部３４を備える。中間転写ベルト３１は、４つの画像形成部２０の上方に配置される。中間転写ベルト３１は、所定の方向（図１における反時計回り）に回転可能に支持され、４つの画像形成部２０それぞれで形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される無端状の中間転写体である。４つの画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。

一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂは、中間転写ベルト３１を挟んで、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂの上方に配置される。４つ画像形成部２０それぞれの上方には、中間転写ベルト３１を隔てて一次転写ローラー３２ｒが配置される。二次転写部３３は、用紙搬送部４の、定着部６よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部３０の、４つの画像形成部２０よりも中間転写ベルト３１の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部３４は、４つの画像形成部２０よりも中間転写ベルト３１の回転方向上流側に配置される。

転写部３０は、さらに中間転写ユニット３５を備える。中間転写ユニット３５は、例えば中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を回転可能に架設する複数のローラーと、４つの一次転写ローラー３２ｒと、を少なくとも含み、それらの構成要素が一体として構成されている。中間転写ユニット３５は、装置本体２に対して着脱可能であり、例えば装置本体２の正面側から水平に引き出すことができる。

トナー像は、各色の一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂで中間転写ベルト３１の外周面に一次転写される。中間転写ベルト３１の回転とともに所定のタイミングで４つの画像形成部２０のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト３１に転写されることにより、中間転写ベルト３１の外周面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部は、一次転写後に感光体ドラムの外周面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングする。

中間転写ベルト３１の外周面のカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｓに、二次転写部３３に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部３４は、二次転写後に中間転写ベルト３１の外周面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングする。

定着部６は、トナー像が転写された用紙Ｓを加熱、加圧してトナー像を用紙Ｓに定着させる。

制御部８は、ＣＰＵ、画像処理部、記憶部、その他の電子回路及び電子部品を含む（いずれも不図示）。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置１に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置１の機能に係る処理を行う。給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０及び定着部６それぞれは、制御部８から個別に指令を受け、連動して用紙Ｓへの印刷を行う。

＜第１実施形態＞
続いて、第１実施形態の画像形成装置１の接続機構４０について、図１に加えて図２及び図３を用いて説明する。図２は、第１実施形態の画像形成装置１の接続機構４０周辺を示す垂直断面側面図である。図３は、図２の接続機構４０の一部の構成要素を示す斜視図である。

画像形成装置１は、図１、図２及び図３に示すように、接続機構４０と、高圧基板９と、を備える。接続機構４０及び高圧基板９は、例えば中間転写ユニット３５の後方であって、画像形成装置１の背面近傍に配置される。すなわち、装置本体２は、接続機構４０及び高圧基板９を有する。

接続機構４０は、高圧基板９と、中間転写ユニット３５と、に電気的に接続する。接続機構４０は、高圧基板９から中間転写ユニット３５に対して電力を供給する。

なお、中間転写ユニット３５は、接点３５１を有する。接点３５１は、中間転写ユニット３５の背面に配置され、接続機構４０と対向する。接点３５１は、本実施形態において、装置本体２に対する中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに弾性力が作用する金属製の板バネで構成されている。接点３５１は、例えば金属素材が露出したジャンパー線等で構成しても良い。

接続機構４０は、中間転写ユニット３５の後方の、装置本体２のフレーム２ｆに隣接して配置される。なお、フレーム２ｆは、装置本体２の左右横方向（図２の紙面奥行き方向）及び上下方向に延びる板形状に形成されている。接続機構４０は、中間転写ユニット３５の接点３５１と対向するとともに、接点３５１に電気的に接触する。接続機構４０は、端子部材４１と、電力供給部材４２と、絶縁部材４３と、保持部材４４と、を備える。

端子部材４１は、装置本体２に対する中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに延びる導電性（例えば金属製）の軸状である。端子部材４１は、接続機構４０の、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａの先端部に配置され、フレーム２ｆに設けられた開口部２ｈに挿入される。端子部材４１の、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａの一端部は、開口部２ｈから中間転写ユニット３５側に突出する。端子部材４１は、接点３５１に接触する。端子部材４１の、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａの他端部は、電力供給部材４２に電気的に接続される。

電力供給部材４２は、導電性（例えば金属製）の線状材料で形成される。電力供給部材４２の一端部は、端子部材４１の、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａの端部に接続される。電力供給部材４２の他端部は、高圧基板９に電気的に接続される。電力供給部材４２は、端子部材４１を介して接点３５１に電力を供給する。

電力供給部材４２は、付勢部４２１を有する。付勢部４２１は、線状材料をコイル状に曲げて形成され、圧縮コイルばねの機能を有する。詳細に言えば、付勢部４２１は、例えば荷重とたわみとの関係が非線形である不等ピッチ（２段ピッチ）コイルばねの形状を有する。付勢部４２１を形成するコイルの軸線は、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに沿って延びる。付勢部４２１の一端部は、コイルの内部に端子部材４１の端部が挿入され、端子部材４１に接続される。付勢部４２１は、端子部材４１を接点３５１に向けて、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに付勢する。

絶縁部材４３は、例えば絶縁性の樹脂で構成され、端子部材４１を被覆する。詳細に言えば、絶縁部材４３は、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに沿って延びる円筒形状に形成される。絶縁部材４３は、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに沿って貫通する孔４３１を有する。孔４３１には、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに沿って、軸状である端子部材４１が挿入される。絶縁部材４３は、端子部材４１の外周部に配置される。

保持部材４４は、例えば絶縁性の樹脂で構成され、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに沿って延びる円筒形状に形成される。保持部材４４は、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに沿って貫通する孔４４１を有する。孔４４１には、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａに沿って、絶縁部材４３で被覆された端子部材４１が挿入される。端子部材４１の、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａの両端部それぞれは、保持部材４４から突出する。保持部材４４は、絶縁部材４３で被覆された端子部材４１を保持する。保持部材４４は、フレーム２ｆの開口部２ｈから中間転写ユニット３５側に突出する。

端子部材４１の、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａの中間転写ユニット３５側の先端部４１ｔは、中間転写ユニット３５に向かって保持部材４４から突出する。端子部材４１は、保持部材４４から突出した先端部４１ｔにおいて接点３５１と接触する。絶縁部材４３は、接点３５１との接触部（先端部４１ｔ）を除く端子部材４１の保持部材４４から突出する領域全体を少なくとも被覆する。

上記の構成によれば、接点３５１に接触する端子部材４１は、接点３５１との接触部（先端部４１ｔ）を除く保持部材４４から突出する領域全体が絶縁部材４３によって被覆される。これにより、端子部材４１の、接点３５１との接触部（先端部４１ｔ）から保持部材４４側のフレーム２ｆまでの沿面距離（図２の破線Ｄ１）が長くなり、接点３５１との接触部（先端部４１ｔ）から保持部材４４側への電気のリークを抑制することができる。したがって、接点３５１に接触して電力を供給する電気的な接続機構４０において電気のリークを抑制することが可能である。

端子部材４１の、中間転写ユニット３５の着脱方向Ｄａの高圧基板９側（図２及び図３の右方）の端部であって、電力供給部材４２との接続部４１ｃは、中間転写ユニット３５から離れる方向に保持部材４４から突出する。端子部材４１の接続部４１ｃは、絶縁部材４３によって被覆されていない。絶縁部材４３は、接点３５１との接触部（先端部４１ｔ）と、電力供給部材４２との接続部４１ｃと、を除く端子部材４１の表面全体を被覆する。

上記の構成によれば、端子部材４１の表面は、広範囲にわたって絶縁部材４３によって被覆される。したがって、接続機構４０において、電気のリークを効果的に抑制することが可能である。

また、絶縁部材４３は、リブ４３２を有する。リブ４３２は、絶縁部材４３の保持部材４４から突出する領域に配置される。リブ４３２は、端子部材４１の突出方向と交差する端子部材４１の径方向に延びる環状に形成される。この構成によれば、端子部材４１の先端部４１ｔからフレーム２ｆまでの沿面距離Ｄ１を長く調整することができる。したがって、接続機構４０において、電気のリークの抑制効果を向上させることが可能である。

接続機構４０は、さらに接続補助部材４５を備える。接続補助部材４５は、端子部材４１の、電力供給部材４２との接続部４１ｃに固定される。接続補助部材４５は、端子部材４１の軸線方向と交差する幅方向（図２の紙面奥行き方向）、及び上下方向に延びる導電性（例えば金属製）の板状部材である。接続補助部材４５は、上部が中間転写ユニット３５側に向けてＬ字形状に折り曲げられている。接続補助部材４５は、切り欠き部４５１を有する。

切り欠き部４５１は、接続補助部材４５の下部であって、端子部材４１の接続部４１ｃに近接して配置される。切り欠き部４５１は、接続補助部材４５の幅方向（図２の紙面奥行き方向）の中央部に配置され、接続補助部材４５の下端部から上方に向かって所定長さで延びる。端子部材４１は、環状の溝４１１を接続部４１ｃに備える。接続補助部材４５は、切り欠き部４５１が端子部材４１の溝４１１に差し込まれることで、端子部材４１の接続部４１ｃに固定される。

端子部材４１の接続部４１ｃの電力供給部材４２側の端部は、電力供給部材４２の付勢部４２１のコイルの内部に挿入される。端子部材４１の接続部４１ｃに差し込まれた接続補助部材４５は、電力供給部材４２の付勢部４２１よりも中間転写ユニット３５側に配置される。接続補助部材４５は、電力供給部材４２の付勢部４２１が接触する。

上記の構成によれば、接続補助部材４５を介して、端子部材４１と電力供給部材４２との電気的な接触を好適な状態にすることが可能である。これにより、端子部材４１と電力供給部材４２との接触不良を抑制することができる。また、中間転写ユニット３５が装置本体２に装着されていないとき、端子部材４１が電力供給部材４２に付勢されると、接続補助部材４５が保持部材４４に引っ掛かる。これにより、端子部材４１が保持部材４４から抜けてしまうことを防止することが可能である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の画像形成装置１の接続機構４０について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、第２実施形態の画像形成装置１の接続機構４０周辺を示す垂直断面側面図である。図５は、図４の接続機構４０の一部の構成要素を示す斜視図である。なお、第２実施形態の基本的な構成は、先に説明した第１実施形態と同じであるので、共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合があり、特徴箇所以外の構成の記載を省略する。

第２実施形態の画像形成装置１は、図４及び図５に示す接続機構４０を備える。接続機構４０は、端子部材４１と、電力供給部材４２と、絶縁部材４３と、保持部材４４と、を備える。

絶縁部材４３は、２つのリブ４３２を有する。２つのリブ４３２は、絶縁部材４３の保持部材４４から突出する領域に配置される。２つのリブ４３２は、端子部材４１の突出方向に沿って所定の間隔をあけて配置される。リブ４３２は、端子部材４１の突出方向と交差する端子部材４１の径方向に延びる環状に形成される。

上記の構成によれば、端子部材４１及び絶縁部材４３の構成を変更することで、端子部材４１の、接点３５１との接触部（先端部４１ｔ）から保持部材４４側のフレーム２ｆまでの沿面距離（図４の破線Ｄ２）を任意に変更することが可能である。これにより、フレーム２ｆに対する保持部材４４の突出長さを変更することなく、端子部材４１の先端部４１ｔからフレーム２ｆまでの沿面距離Ｄ２を大幅に長く延ばすことができる。したがって、例えば従来の画像形成装置に、本実施形態の接続機構４０を適用することで、装置本体及び中間転写ユニットの構成を変更することなく、供給電力の高圧化に対応することが可能である。

また、リブ４３２の大きさ（直径、厚さ）及び数量は、適宜任意に変更することができる。これにより、省スペースで、端子部材４１の先端部４１ｔからフレーム２ｆまでの沿面距離Ｄ２を長く延ばすことができる。したがって、画像形成装置１の小型化を図ることが可能になる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、接続機構４０は、画像形成装置１の背面近傍に配置され、高圧基板９と、中間転写ユニット３５の接点３５１との間で電力の授受を行うこととしたが、このような配置構成に限定されるわけではない。接続機構４０は、他の場所に配置され、他の構成要素間で電力の授受を行うことにしても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置１は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではない。画像形成装置は、タンデム型ではない他の形式のカラー印刷用の画像形成装置であっても良いし、モノクロ印刷用の画像形成装置であっても良い。

本発明は、画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
２ 装置本体
２ｆ フレーム
２ｈ 開口部
３０ 転写部
３１ 中間転写ベルト
３５ 中間転写ユニット
４０ 接続機構
４１ 端子部材
４１ｃ 接続部
４１ｔ 先端部
４２ 電力供給部材
４３ 絶縁部材
４４ 保持部材
４５ 接続補助部材
３５１ 接点
４３２ リブ
Ｓ 用紙

Claims (5)

1. 接点に電気的に接触する接続機構を備え、
   前記接続機構は、
   前記接点に接触する導電性軸状の端子部材と、
   前記端子部材を介して前記接点に電力を供給するとともに、前記端子部材を前記接点に向けて付勢する導電性の電力供給部材と、
   前記端子部材を被覆する絶縁部材と、
   前記絶縁部材で被覆された前記端子部材を保持する保持部材と、
   を備え、
   前記端子部材は、前記保持部材から突出した先端部において前記接点と接触し、
   前記絶縁部材は、前記接点との接触部を除く前記端子部材の前記保持部材から突出する領域全体を少なくとも被覆することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記絶縁部材は、前記接点との接触部と、前記電力供給部材との接続部と、を除く前記端子部材の表面全体を被覆することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記絶縁部材は、前記保持部材から突出する領域に、突出方向と交差する前記端子部材の径方向に延びる環状のリブを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記端子部材に固定され、前記電力供給部材が接触する導電性の接続補助部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記接続機構を有する装置本体と、
   前記接点を有し、前記装置本体に対して着脱可能な中間転写ユニットと、
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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