JP3847218B2 - 用紙分離機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に備えられ、感光体ドラムから用紙を分離する用紙分離機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機などの画像形成装置では、円筒状の感光体ドラムの表面(周面)に形成されたトナー像が用紙に転写されて、用紙に画像が形成される。感光体ドラムの近傍には、用紙を感光体ドラムから分離させるための用紙分離機構が設けられている。
図5は、従来の用紙分離機構70を斜め下方から見た図解的な斜視図である。
【0003】
感光体ドラム71は、その軸のまわりに回転可能にほぼ水平に配されている。用紙は、矢印Dで示すように画像形成装置の奥側から手前側(図5の左奥側から右手前側)にほぼ水平に搬送されて、回転する感光体ドラム71の下方を通過する際、感光体ドラム71に接触して、感光体ドラム71の表面に形成されたトナー像が転写されるようになっている。
感光体ドラム71の側方で感光体ドラム71の周面に対向するように、感光体ドラム71の表面に残留したトナーを回収するためのクリーニングユニット72が配されている。クリーニングユニット72の下方で、感光体ドラム71の斜め下方には、用紙分離機構70が配されている。用紙分離機構70は、感光体ドラム71とほぼ平行に配された支軸73と、この支軸73に沿って順に設けられたストッパリング80、分離部材74、スペーサ79、弾性力伝達部材75、およびねじりコイルバネ76とを含んでいる。
【0004】
分離部材74は、支軸73に揺動自在に嵌められた断面C字形の管状部74a、管状部74aの側方(支軸73にほぼ垂直な方向)に延び、感光体ドラム71側に向けられた爪部74b、および管状部74aから爪部74bとは反対側に延びる錘部74cを含んでいる。分離部材74は、錘部74c側に重心を有しており、爪部74b側が上がるようになっている。これにより、爪部74bの先端が感光体ドラム71の周面に接触できるようになっている。
【0005】
ストッパリング80は、支軸73に形成された切り込み溝に嵌められて、分離部材74のストッパリング80側への移動を規制している。
弾性力伝達部材75は、支軸73に固定され、支軸73と一体に揺動するようになっている。弾性力伝達部材75は、支軸73に嵌められた管状部75aと、管状部75aから延びて分離部材74の錘部74cの下方を支持可能な支持部75bとを含んでいる。
【0006】
ねじりコイルバネ76は、支軸73に嵌められたコイル部76aと、コイル部76aの一端からコイル部76aの軸方向に対してほぼ直交する方向に延びる被固定部76bと、コイル部76aの他端からコイル部76aの軸方向に沿って延びる当たり部76cとを含んでいる。被固定部76bの先端は、クリーニングユニット72の下部にビス77によって固定されている。
当たり部76cは、弾性力伝達部材75の支持部75bの下面に接触しており、ねじりコイルバネ76は、弾性力伝達部材75の支持部75bを押し上げるように付勢している。これによって、ねじりコイルバネ76の弾性力が、弾性力伝達部材75を介して錘部74cに伝えられて、錘部74cが押し上げられ、爪部74bは感光体ドラム71に接触しない状態となる。
【0007】
支軸73には、支軸73をその軸のまわりに回動させることができる支軸回動機構78が結合されている。支軸回動機構78は、弾性力伝達部材75がねじりコイルバネ76の弾性力に抗して揺動する方向に、支軸73を回動(図5に、回動方向を矢印Fで示す。)させることができる。
画像形成装置の運転時には、通常、弾性力伝達部材75を介してねじりコイルバネ76の弾性力が錘部74cに伝えられる状態(以下、「付勢状態」という。)にされていて、爪部74bが感光体ドラム71に接触しない状態にされている。
【0008】
一方、用紙の先端が感光体ドラム71の下部を通過する直前には、支軸回動機構78により、弾性力伝達部材75がねじりコイルバネ76の弾性力に抗して揺動する方向に支軸73が回動される。その結果、ねじりコイルバネ76の弾性力が錘部74cに伝えられない状態(以下、「解放状態」という。)にされ、分離部材74が自由に揺動できるようになり、前述したように、錘部74cの自重により、爪部74bの先端が感光体ドラム71の周面に接触する。これにより、用紙は、その先端で爪部74bにより感光体ドラム71から分離される。
【0009】
このように、必要なときだけ爪部74bを感光体ドラム71に接触させることにより、摩耗による感光体ドラム71の損傷を少なくすることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
用紙分離機構70の組み立て時に、ねじりコイルバネ76の被固定部76bの先端を、ビス77でクリーニングユニット72に固定する際、被固定部76bの先端は、ビス77を回す方向(図5に矢印Eで示す。)に引きずられる。これにより、コイル部76aは弾性力伝達部材75に押し付けられ、図5に二点鎖線で示すように、被固定部76bは弓なりにしなる。さらに、弾性力伝達部材75はスペーサ79を介して分離部材74に押し付けられる。このため、分離部材74は、ストッパリング80とスペーサ79とに挟み込まれて、解放状態にされても自由に揺動できなくなる。
【0011】
その結果、分離部材74が解放状態にされても、爪部74bの先端が感光体ドラム71の周面に接触しなくなり、用紙を感光体ドラム71から分離できなくなる。分離部材が74が揺動できたとしても、分離部材74が付勢状態から解放状態にされた直後に、爪部74bが感光体ドラム71に接触しなければ、爪部74bが感光体ドラム71に接触する前に、用紙の先端が爪部74b近傍を通過することになる。この場合、爪部74bは用紙を感光体ドラム71から分離できない。
【0012】
この問題を回避するためには、専用の治具を用いて、被固定部76bが所定の位置に位置決めされるように組み立てねばならず、組み立ての作業性が悪かった。
そこで、この発明の目的は、分離部材が解放状態または付勢状態にされると、直ちに爪部が感光体ドラムに接触する用紙分離機構を提供することである。
この発明の他の目的は、組み立ての作業性がよい用紙分離機構を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、画像形成装置の感光体ドラムの周面から用紙を分離させるための用紙分離機構であって、感光体ドラムに対してほぼ平行に配された支軸と、この支軸のまわりに揺動自在に外嵌され、先端が感光体ドラムの周面に接触可能な爪を有する分離部材と、上記支軸に外嵌され、弾性力を有して上記分離部材を一定の方向に付勢可能なねじりコイルバネと、上記ねじりコイルバネの弾性力が上記分離部材に及ぶ付勢状態と、上記ねじりコイルバネの弾性力が上記分離部材に及ばない解放状態とを選択的に切り換えることにより、上記爪の先端が感光体ドラムの周面に接触する状態と接触しない状態とを切り換え可能な付勢制御手段と、上記ねじりコイルバネの一端から上記支軸の軸方向に対して側方に突出した被固定部を画像形成装置本体に対して位置決めする位置決め部材とを備え、上記位置決め部材は、内部に上記被固定部を収容可能な位置決め溝を有し、この位置決め溝は上記被固定部を上記支軸の長さ方向に沿う方向に関して位置決めするものであることを特徴とする用紙分離機構である。
【0014】
付勢制御手段により、通常は、爪が感光体ドラムから離れるようにし、用紙の先端が感光体ドラムの下方を通過する直前に、爪が感光体ドラムに接触するようにして、用紙を感光体ドラムから分離させることができる。
この発明によれば、ねじりコイルバネの被固定部は、位置決め部材により位置が決められる。このため、被固定部を位置決め部材で位置決めした後、被固定部の先端をクリーニングユニットなどの画像形成装置本体側に固定(たとえば、ビス止め)すると、被固定部は所定の位置から外れることはない。したがって、ねじりコイルバネは分離部材に余計な力を加えることはないので、分離部材は自由に揺動できるようになる。その結果、分離部材の爪は速やかに、感光体ドラムの周面に接触したり、または、感光体ドラムの周面から離れたりできる。
【0015】
また、被固定部の先端を固定する際、専用の治具を用いる必要がないので、このような用紙分離機構は組み立ての作業性がよい。
分離部材は、支軸に複数設けられていてもよく、分離部材の数は感光体ドラムの長さに応じて決めることができる。すなわち、長さの長い感光体ドラムに対しては分離部材の数を多くし、長さの短い感光体ドラムに対しては分離部材の数を少なくすることができる。これにより、幅の異なる種々のサイズの用紙を、感光体ドラムから良好に分離できる。この場合、付勢制御手段は、すべての分離部材に対して、同時に付勢状態にしたり解放状態にしたりできるものとすることができる。
【0016】
上記爪の先端は、請求項2記載のように、上記付勢状態のときに感光体ドラムの周面から離れ、上記解放状態のときに感光体ドラムの周面に接触するものであってもよい。
たとえば、分離部材は、爪とは反対側に錘部を有して、錘部側に重心があるものとすることができる。この場合、たとえば、分離部材が感光体ドラムの斜め下方に、爪が感光体ドラム側を向くように配されていると、分離部材は、解放状態のときに錘部側が下がって、爪が感光体ドラムの周面に接触するようにできる。
【0017】
また、爪は、上記付勢状態のときに感光体ドラムの周面に接触し、上記解放状態のときに感光体ドラムの周面から離れるものであってもよい。画像形成装置が、感光体ドラムの近傍で用紙が垂直(鉛直)方向に搬送されるように構成されている場合、このような構成の用紙分離機構を好適に用いることができる。
位置決め部材は、内部に上記被固定部を収容可能な位置決め溝を有し、この位置決め溝は上記被固定部を上記支軸の長さ方向に沿う方向に関して位置決めする。
【0018】
このような単純な構造により、被固定部を支軸の長さ方向に関して、簡単に位置決めできる。溝の幅は、たとえば、被固定部の太さよりわずかに大きいものとすることができる。
請求項3記載の発明は、上記位置決め溝は、上記被固定部の高さ方向の位置を規制するものである請求項1または2に記載の用紙分離機構である。
位置決め部材は、たとえば、位置決め溝が下方に開くように取り付けられている場合、位置決め溝の深さを適当なものとすることにより、被固定部の上方への移動を規制できる。
【0019】
被固定部が上方に自由に移動できるようにされていた場合、被固定部が上方(感光体ドラム側)にしなるような状態で固定されることがある。このような場合、ねじりコイルバネは分離部材に対して所期の弾性力より大きな弾性力を及ぼすことになる。そこで、位置決め部材により、被固定部の上方への移動を規制することにより、ねじりコイルバネが所期の弾性力を有するようにできる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下では、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る用紙分離機構が採用された複写機1全体の構成を示す図解的な断面図である。
この複写機1は、日本工業規格A列0番(A0)やA列1番(A1)などの大きな用紙に画像を形成することができる幅広機である。
【0021】
複写機1は、用紙を収容するための用紙収容部2、用紙を画像形成機構5へと供給するための搬送機構3、原稿を読み取るための光学系4、光学系4から与えられる信号に基づいて画像を形成しその画像を用紙に転写するための画像形成機構5、および用紙に転写された画像を定着するための定着装置6などを備えている。
用紙収容部2は、ロール紙Rとカット紙とを収容可能であり、また、複数の大きさや種類のロール紙を収容できる。
【0022】
画像形成機構5の中央には、その表面(周面)に静電潜像やトナー像を形成するための感光体ドラム7が配置されている。感光体ドラム7のまわりには、図1において反時計回りに、感光体ドラム7の表面を一様に帯電させるためのメインチャージャ8、光学系4により読み取った原稿の画像情報に基づき感光体ドラム7表面を露光させ、静電潜像を形成するための露光装置12、感光体ドラム7にトナーを供給し、静電潜像をトナー像にするための現像装置9、用紙にトナー像を転写するための転写用チャージャ10、および感光体ドラム7の表面に残るトナーを除去するためのクリーニングユニット14が以上の順で配置されている。
【0023】
用紙に画像が形成される際は、用紙収容部2から、たとえば、ロール紙Rがその先端から搬送径路11へと繰り出され、搬送径路11を下方から上方へと搬送される。搬送径路11の下流側には搬送ローラ12が設けられていて、ロール紙Rは搬送ローラ12により画像形成機構5側へとさらに搬送される。
搬送ローラ12の上流には、ロール紙Rを切断するためのカッタ機構13が設けられている。カッタ機構13には搬送されるロール紙Rの長さを検知する長さ検知手段(図示せず)が備えられていて、搬送されるロール紙Rは所定の長さに切断されて、たとえば、A0サイズやA1サイズなどにされる。
【0024】
カット紙または切断されたロール紙Rは、画像形成機構5でトナー像が転写された後、定着装置6でトナー像が定着されて排出される。
図2は、感光体ドラム7およびクリーニングユニット14の近傍を示す図解的な断面図である。
クリーニングユニット14の下方には、用紙分離機構30が設けられている。用紙分離機構30は、感光体ドラム7とほぼ平行に配された支軸21と、支軸21に揺動自在に嵌められた複数(たとえば、7つ)の分離部材22とを含んでいる。隣接する2つの分離部材22は、支軸21上で(図2で紙面に垂直な方向に)、使用する最小幅の用紙の幅より狭い間隔で配されている。
【0025】
分離部材22は、支軸22に揺動自在に嵌められた断面C字形の管状部22a、管状部22aの側方に延び、感光体ドラム7側に向けられた爪部22b、および管状部22aから爪部22bとは反対側に延びる錘部22cを含んでいる。分離部材22は錘部22c側に重心を有しており、爪部22b側が上がるようになっている。これにより、爪部22bの先端が感光体ドラム7の周面に接触できるようになっている。
【0026】
ロール紙に画像が形成される際は、感光体ドラム7が図2において反時計回りに回転され、ロール紙Rが搬送方向上流側から下流側へと(図2で左側から右側へ)搬送される。ロール紙Rは、感光体ドラム7下部に接触して、感光体ドラム7の表面に形成されたトナー像が転写されるようになっている。その後、ロール紙Rは定着装置6の方(図1参照。)へ搬送される。
この際、図2に示すように、分離部材22の爪部22bの先端が、感光体ドラム7に接するようにされ、ロール紙Rは感光体ドラム7の表面から分離される。これにより、ロール紙Rが感光体ドラム7とクリーニングユニット14との間に巻き込まれるのを防止できる。
【0027】
図3は、用紙分離機構30の一部を斜め下方から見た図解的な斜視図である。
支軸21には、この支軸21に沿ってストッパリング29、分離部材22、スペーサ23、弾性力伝達部材24、およびねじりコイルバネ25が順に設けられている。ストッパリング29、スペーサ23、および弾性力伝達部材24は、複数の分離部材22のそれぞれに対応して設けられている(図示せず。)が、ねじりコイルバネ25は、1つの分離部材22のみに関連して設けられている。
【0028】
ストッパリング29は、支軸21に形成された切り込み溝に嵌められて、分離部材22のストッパリング29側への移動を規制している。
弾性力伝達部材24は、支軸21に固定され、支軸21と一体に揺動するようになっている。弾性力伝達部材24は、支軸21に嵌められた管状部24aと、管状部24aから延びて分離部材22の錘部22cの下方を支持可能な支持部24bとを含んでいる。
【0029】
ねじりコイルバネ25は、支軸21に嵌められたコイル部25aと、コイル部25aの一端(弾性力伝達部材24が配された側とは反対側)からコイル部25aの軸方向に対してほぼ直交する方向に延びる被固定部25bと、コイル部25aの他端(弾性力伝達部材24が配された側)からコイル部25aの軸方向に沿って延びる当たり部25cとを含んでいる。
クリーニングユニット14の所定位置には、位置決め溝27aを有する位置決め部材27が取り付けられている。位置決め溝27aは、所定の深さおよび被固定部25bの太さよりわずかに広い幅を有している。位置決め部材27は、位置決め溝27aが支軸21にほぼ直交する方向に延び下方に開くような向きに取り付けられている。ねじりコイルバネ25の被固定部25bは、その両端部近傍以外が位置決め溝27aの内部にほぼ収容されて、支軸21にほぼ直交する方向に延びるように位置決めされている。
【0030】
また、被固定部25bは、上方への移動が規制されている。被固定部25bの先端は、クリーニングユニット14の下部にビス26によって固定されている。ビス26は、位置決め部材27を貫通して止められており、これにより、位置決め部材27もクリーニングユニット14に固定されている。
当たり部25cは、弾性力伝達部材24の支持部24bの下面に接触しており、ねじりコイルバネ25は、弾性力伝達部材24の支持部24bを押し上げるように付勢している。これによって、ねじりコイルバネ25の弾性力が、弾性力伝達部材24を介して錘部22cに伝えられて、錘部22cが上に押し上げられ、爪部22bは感光体ドラム7に接触しない状態となる。
【0031】
支軸21には、支軸21をその軸のまわりに回動させることができる支軸回動機構28が結合されている。支軸回動機構28は、弾性力伝達部材24がねじりコイルバネ25の弾性力に抗して揺動するように、支軸21を回動(図3に、回動方向を矢印Cで示す。)させることができる。これにより、支軸21に設けられたすべての弾性力伝達部材24を同時に揺動できるようになっている。
画像形成装置の運転時には、通常、弾性力伝達部材24を介してねじりコイルバネ25の弾性力が錘部22cに伝えられる状態(以下、「付勢状態」という。)にされていて、爪部22bが感光体ドラム7に接触しないようにされている。
【0032】
一方、用紙の先端が感光体ドラム7の下部を通過する直前には、支軸回動機構28により、弾性力伝達部材24がねじりコイルバネ25の弾性力に抗して揺動するように支軸21が回動される。
これにより、分離部材22にはねじりコイルバネ25の弾性力が伝えられない状態(以下、「解放状態」という。)となり、分離部材22は自由に揺動できるようになる。この状態で、前述したように、錘部22cが自重で下がることにより、爪部22bの先端は、感光体ドラム7の表面に接触する。感光体ドラム7に接触して搬送される用紙の先端は、爪部22bにより、感光体ドラム7の周面から分離される。
【0033】
このように、必要なときだけ爪部22cを感光体ドラム7に接触させることにより、摩耗による感光体ドラム7の損傷を少なくすることができる。
以上の用紙分離機構30をクリーニングユニット14に取り付けて組み立てるときは、先ず、ストッパリング29を、支軸21に嵌めて支軸21の所定位置で固定する。続いて、分離部材22、スペーサ23、弾性力伝達部材24、およびねじりコイルバネ25を順に嵌める。以上の作業は、複数の分離部材22に関して同様に行う。これらの部材が支軸21のまわりに適当な回転角度位置になるようにして、支軸21を複写機1に固定する。支軸21は、たとえば、クリーニングユニット14に設けられた取り付け部材に、回動自在に取り付けられる。
【0034】
その後、位置決め部材27をクリーニングユニット14の所定位置に当て、ねじりコイルバネ25の被固定部25bを位置決め溝27aの中に入れて、被固定部25bの先端をビス26でクリーニングユニット14に締め付けて固定する(ビス26を回す方向を図3に矢印Aで示す。)。これにより、位置決め部材27もクリーニングユニット14に固定される。
このとき、被固定部25bは位置決め部材27により、支軸21の長さ方向に沿う方向(図3に矢印Bで示す。)に動くことができない。このため、ビス26を回して締めるとき、被固定部25bが引きずられて動くことはない。したがって、ねじりコイルバネ25は、分離部材22に押し付けられることはないので、解放状態にある分離部材22は自由に揺動できる。
【0035】
すなわち、画像形成時に、分離部材22が付勢状態から解放状態にされると、爪部22bの先端は直ちに感光体ドラム7の周面に接触し、感光体ドラム71から用紙を良好に分離させることができる。
図4は、ねじりコイルバネ25と位置決め部材27との関係を示す図解的な斜視図である。図4では、上下を逆にして示している。
被固定部25bは、位置決め溝27aの底に当たっており、上下位置が規制されている。位置決め部材27が設けられていなかった場合、被固定部25bが上方(感光体ドラム7側)にしなるような状態で固定され、ねじりコイルバネ25は分離部材24に対して所期の弾性力より大きな弾性力を及ぼすことがある。この用紙分離機構30では、位置決め部材27により被固定部25bの上方への移動も規制されるので、ねじりコイルバネ25が所期の弾性力を有するようにできる。
【0036】
このような用紙分離機構30は、組み立ての際、専用の治具を用いる必要がないので、組み立てが容易である。
本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、たとえば、位置決め部材27の位置決め溝27aは、被固定部25bのうちコイル部25a近傍のみを収容するようなものであってもよい。この場合でも、ねじりコイルバネ25は、弾性力伝達部材24に押し付けられることはなく、解放状態にされた分離部材22の自由な揺動が妨げられることはない。
【0037】
また、爪部22bの先端は、解放状態のときに感光体ドラム7の周面から離れ、付勢状態のときに感光体ドラム7の周面に接触するものであってもよい。ねじりコイルバネ25の弾性力で爪部22bの先端を感光体ドラム7の方へ付勢することによって、安定して爪部22bを感光体ドラム7の周面に接触させることができる。このような用紙分離機構は、感光体ドラム7の近傍で用紙が垂直(鉛直)方向に搬送されるような構成の画像形成装置に好適に用いることができる。
【0038】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る用紙分離機構が採用された複写機全体の構成を示す図解的な断面図である。
【図2】感光体ドラムおよびクリーニングユニットの近傍を示す図解的な断面図である。
【図3】用紙分離機構の一部を斜め下方から見た図解的な斜視図である。
【図4】位置決め部材とねじりコイルバネとの関係を示す図解的な斜視図である。
【図5】従来の用紙分離機構を斜め下方から見た図解的な斜視図である。
【符号の説明】
7 感光体ドラム
11 クリーニングユニット
21 支軸
22 分離部材
22a 管状部
22b 爪部
23 錘部
25 ねじりコイルバネ
25a コイル部
25b 被固定部
25c 当たり部
27 位置決め部材
27a 位置決め溝
28 支軸回動機構
30 用紙分離機構
Claims (3)
- 画像形成装置の感光体ドラムの周面から用紙を分離させるための用紙分離機構であって、
感光体ドラムに対してほぼ平行に配された支軸と、
この支軸のまわりに揺動自在に外嵌され、先端が感光体ドラムの周面に接触可能な爪を有する分離部材と、
上記支軸に外嵌され、弾性力を有して上記分離部材を一定の方向に付勢可能なねじりコイルバネと、
上記ねじりコイルバネの弾性力が上記分離部材に及ぶ付勢状態と、上記ねじりコイルバネの弾性力が上記分離部材に及ばない解放状態とを選択的に切り換えることにより、上記爪の先端が感光体ドラムの周面に接触する状態と接触しない状態とを切り換え可能な付勢制御手段と、
上記ねじりコイルバネの一端から上記支軸の軸方向に対して側方に突出した被固定部を画像形成装置本体に対して位置決めする位置決め部材とを備え、
上記位置決め部材は、内部に上記被固定部を収容可能な位置決め溝を有し、この位置決め溝は上記被固定部を上記支軸の長さ方向に沿う方向に関して位置決めするものであることを特徴とする用紙分離機構。 - 上記爪の先端は、上記付勢状態のときに感光体ドラムの周面から離れ、上記解放状態のときに感光体ドラムの周面に接触するものであることを特徴とする請求項1記載の用紙分離機構。
- 上記位置決め溝は、上記被固定部の高さ方向の位置を規制するものである請求項1または2に記載の用紙分離機構。
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