JP3860950B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、ローラと、該ローラに接触対向するように設けられた対向部材と、該ローラの回転軸を回転可能に、且つ着脱自在に支持する軸受と、該ローラが該対向部材に向かって付勢されるように該軸受を該対向部材方向にスライド可能に支持する軸受支持部材と、一端がローラと対向部材との接触対向領域に臨むように配設され、転写材の搬送経路を形成する搬送ガイド部材とを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置においては、転写手段としての転写ローラと、該転写ローラに接触対向するように設けられた対向部材である像担持体と、一端が該転写ローラと該像担持体との接触対向領域に臨むように配設され、転写材の搬送経路を形成する搬送ガイド部材とを備えたものが知られている。この画像形成装置では、転写ローラに転写バイアスを印加し、これにより、該接触対向領域である転写位置に転写電界を形成している。そして、この転写位置において、該転写電界や接触圧力などの相乗作用により、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写している。
【０００３】
ここで、上記転写ローラとしては、金属製の軸と、その周囲に被覆された導電性のゴム又はスポンジ等の弾性体とにより構成されたものが知られている。しかしながら、このような転写ローラは、像担持体に圧接されること、両者に線速差が生じること、及び、その表面にトナーや紙紛等が付着すること等により、該ローラ表面部の弾性体が経時的に劣化しやすい。このように転写ローラ表面部の弾性体が劣化すると、像担持体との圧接状態が変化したり、転写電界が良好に形成されなくなくなったりして、転写性能が悪化し、画像品質の低下を招くおそれがある。このため、このような転写ローラは、一般的に、適時新品ののものと交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱自在に取り付けられている。
【０００４】
このような転写ローラの取り付け構成としては、例えば図７に示すものがある。
図７において、転写ローラ４は像担持体としての感光体ドラム１に接触対向するように配設され、該ローラの軸方向両端に延在する回転軸４ａが一対の軸受１０に支持されている。各軸受１０は、装置本体側の支持フレーム１００に固定配置された一対の軸受支持部材１１によってそれぞれ上下にスライド可能に支持されている。各軸受１０の下部には、転写ローラ４を感光体ドラム１に一定の圧力で接触させるために、該転写ローラを感光体ドラム１に向かって付勢するスプリング等からなる弾性部材５０が設けられており、この弾性部材５０で押し上げられる軸受１０が軸受支持部材１１から抜け出ないように、各軸受支持部材１１の上端には係止爪１１ａが設けられている。
この構成では、上記回転軸４ａが該軸受１０から容易に抜けてしまわないように、且つ回転軸を簡単に着脱できるようにという要請から、上記軸受１０の開口部を、回転軸の直径よりも若干小さい開口幅に形成するとともに、軸受１０を、撓ますことにより簡単に回転軸を着脱できるような、例えばＰＥＴ等の可撓性の材料で構成している。
【０００５】
上記構成においては、回転軸４ａを軸受１０に対して着脱する際、軸受１０はその開口部が広がるように撓むので、該軸受１０を支持する軸受支持部材１１も、該開口部の撓みを許容するように撓む必要がある。したがって、上記構成においては、軸受支持部１１も、軸受１０と同様に、例えばＰＥＴ等の可撓性の材料で構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構成の軸受支持部材１１は、軸受１０の撓みを許容し、回転軸４ａの軸受１０に対する着脱を容易にする反面、軸受支持部材１１の強度が得られ難い。このため、転写ローラ４に、感光体ドラム１との接触回転に伴って転写材の搬送方向下流側へ向かう力が作用した場合に、軸受支持部材１１が、該下流側に撓んでしまい、転写ローラ４の位置精度が悪化するという問題がある。このように転写ローラ４の位置精度が悪化すると、上記転写位置における上記転写電界や接触圧力が変動し、転写不良が発生するおそれがある。また、一対の軸受支持部材１１のうち片方だけが該下流側に撓み、該撓みに伴って転写材が斜めに搬送された場合には、画像が斜めに転写されてしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、上記回転軸の抜け防止性能及び着脱の容易さを維持しつつ、上記軸受支持部材１１の強度を向上させるために、上記軸受１０の開口部を転軸の直径と同等以上の幅をもって形成するとともに、回転軸４ａの該開口部側への移動を規制する規制部材を、軸受から独立して別途設けることが考えられる。この場合、規制部材は、軸受に対して例えばネジ止め等により取り付けることが考えられる。これによれば、軸受及び軸受支持部材を撓まないような材質で構成したり、撓むことができない構造にしたりすることができるので、軸受支持部材の強度を向上させることができる。
【０００８】
しかしながら、この場合、上記規制部材を軸受から独立して設けることで、構成部材点数が増加して装置の簡素化が阻害される上に、転写ローラの交換時には、規制部材の取り付け及び取り外し作業も必要となって作業工数が増加するという問題がある。特に、転写ローラ近傍には、上記搬送ガイド部材など、画像形成に係る他の部材が配置されていることから、転写ローラの交換に先立って、これら部材を取り外す必要があり、これ以上の作業工数の増加は、作業者の負担が大きく好ましくない。
なお、上記規制部材、回転軸、及び軸受等を一体化して転写ローラユニットとして構成し、該ユニットごと画像形成装置から着脱することにより、転写ローラの交換時の作業工数の低減を図ることが考えられるが、この場合、交換部品に規制部材や軸受が含まれてしまうため、コストアップにつながるという問題がある。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、構成部品点数の増大及びローラの交換時の作業工数の増大を伴うことなく、軸受支持部材の強度を向上させ、ローラの位置精度の悪化を防止することができる画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ローラと、該ローラに接触対向するように設けられた対向部材と、該ローラの回転軸を回転可能に、且つ着脱自在に支持する軸受と、該軸受を該対向部材方向にスライド可能に支持する軸受支持部材と、一端がローラと対向部材との接触対向領域に臨むように配設され、転写材の搬送経路を形成する搬送ガイド部材とを備えた画像形成装置において、上記軸受の上端に上記回転軸の直径と同等以上の幅をもって開口する開口部を設けるとともに、上記搬送ガイド部材に、上記回転軸の開口部側への移動を規制する規制部を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
この画像形成装置においては、上記軸受の開口部を上記ローラの回転軸の直径と同等以上の幅をもって形成することにより、上記軸受及び軸受支持部材を撓ますことなく上記回転軸を着脱できる。したがって、軸受及び軸受支持部材を、撓まないような材質で構成し、あるいは撓むことができない構造にし、これにより、軸受支持部材の強度を向上させることができる。また、上記搬送ガイド部材に形成された規制部により、ローラの回転軸が上記軸受の開口部側への移動が規制されるので、独立した規制部材を別途設ける場合に比して、構成部品点数の削減が可能になる。また、搬送ガイド部材に上記規制部を設けることにより、ローラの交換時には、例えば後述のように搬送ガイド部材を移動可能に装置本体に取り付けた場合には、該ガイド部材を移動させるだけで、あるいは搬送ガイド部材を移動不能に取り付けた場合には、該ガイド部材の取り付け及び取り外し作業を行うだけで、ローラの上部を開放するとともに、回転軸の規制を解除できる。したがって、独立した規制部材を別途設ける場合に比して、ローラ交換時の作業工数の削減が可能になる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記搬送経路を形成する搬送経路形成位置と、上記ローラの交換時に、上記ローラ上部を開放するように該搬送経路形成位置から退避する退避位置とを選択的に取り得るように、上記搬送ガイド部材を移動可能に装置本体に取り付け、該搬送経路形成位置では、上記規制部に上記回転軸の移動を規制する規制位置を取らせ、搬送ガイド部材の該搬送経路形成位置から該退避位置への移動に伴って、上記規制部が、該規制位置から該規制を解除する解除位置に移動するように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
この画像形成装置においては、ローラの交換時以外には、上記搬送ガイド部材が上記搬送経路形成位置を取るようにして、転写材の搬送経路を形成するとともに、上記規制部に上記規制位置を取らせて、上記回転軸に対する規制機能を発揮させる。一方、ローラの交換時には、搬送ガイド部材を、上記退避位置を取るように移動させて、ローラの上部を開放するとともに、上記規制部に上記解除位置を取らせて、回転軸に対する規制を解除する。このように、上記搬送ガイド部材を移動させるだけで、ローラの上部を開放するとともに、回転軸の規制を解除できるので、ローラの交換に先立って、搬送ガイド部材の取り付け及び取り外し作業、及び規制部のり付け及び取り外し作業を行う必要がなく、ローラの交換を極めて容易に行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記搬送ガイド部材に、上記搬送ガイド部材の上記搬送経路形成位置から上記退避位置への移動に伴って上記回転軸が上記開口部を抜けるように、上記回転軸を持ち上げる持ち上げ部を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
この画像形成装置においては、上記搬送ガイド部材を移動させることによって、回転軸を軸受の開口部から抜けるように持ち上げるので、転写ローラの交換をさらに容易に行うことができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記ローラとして、上記回転軸の周囲に弾性体を被覆したものを用い、上記搬送ガイド部材が上記搬送経路形成位置にあるときは、上記搬送ガイド部材と該弾性体とが接触しないように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
この画像形成装置においては、上記搬送ガイド部材と上記弾性体とが接触しないので、該接触による弾性体の変形や損傷を防止することができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記軸受の上記対向部材への移動を規制し、上記軸受支持部材からの離脱を防止する軸受止め部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
この画像形成装置においては、上記軸受止め部材で上記軸受の上記対向部材側への移動が規制され、軸受が軸受支持部材からの離脱を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という。）に適用した一実施形態について説明する。
【００２１】
まず、本実施形態に係る複写機全体の構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機の一部を示す概略構成図である。この複写機は、転写ローラ４と、該転写ローラに接触対向するように設けられた対向部材としての感光体ドラム１とを有している。
感光体ドラム１の周囲には、該感光体ドラム表面を均一に帯電するための帯電手段である帯電器２と、該感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置１０と、該現像装置により現像されて形成されたトナー像を転写材としての転写紙Ｐに転写する転写手段としての転写ローラ４と、該転写ローラ４によって該転写紙上に転写されたトナー像を定着する定着手段としての定着装置５と、転写後の感光体ドラム表面をクリーニングするクリーニング手段であるクリーニング装置６とが配置されている。また、この画像形成装置には、転写紙Ｐを感光体ドラム１と転写ローラ４との対向領域である転写位置に搬送するための、搬送ガイド部材７も設けられている。この搬送ガイド部材７は、一端が該転写位置に臨むように配設され、転写材の搬送経路を形成している。
【００２２】
上記構成の複写機は、上記帯電器２により感光体ドラム１の表面を均一に帯電し、図示しないレーザ光学系からの画像情報に基づくレーザ光ＬＢによって該感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。ここで、例えば、本発明をプリンタに適用した場合には、画像情報を出力する画像情報出力手段、例えばパーソナルコンピュータからの画像情報に基づいて静電潜像を形成することになる。
【００２３】
上記感光体ドラム１上の静電潜像は、上記現像装置１０により現像され、該感光体ドラム上にはトナー像が形成される。その後、このトナー像は、上記転写位置において、図示しない電源により上記転写ローラ４に印加された転写バイアスよって、図示しない給紙カセットから給紙され上記搬送ガイド部材７上を搬送された転写紙Ｐ上に転写される。このようにして、転写紙Ｐに転写されたトナー像は、上記定着装置５の作用を受けて該転写紙上に定着される。一方、この転写時に上記感光体ドラム１上に残留した転写残トナーは、上記クリーニング装置６により除去され、クリーニングされた感光体ドラム１は次の画像形成工程に供される。
【００２４】
次に、本実施形態の特徴部である上記転写ローラの取り付け構成について図２乃至図４を用いて説明する。
【００２５】
図２は、転写ローラ４の取り付け構成の概略斜視図、図３（ａ）、（ｂ）は転写ローラ４の取り付け構成の正面図、図４は、転写ローラ４の取り付け構成の要部斜視図である。
本実施形態の転写ローラ４は、図２に示すように、金属性の回転軸４ａと、その周囲に被覆された導電性ゴムからなる弾性体４ｂとで構成されている。
【００２６】
図２乃至図４において、転写ローラ４の回転軸４ａは、一対の軸受１０に回転可能に支持されている。この軸受１０は、その上端に回転軸４ａの直径と同等以上の幅をもって開口する開口部を有するとともに、軸受支持部材１１ａ、１１ｂによって上下にスライド可能に支持されている。この軸受支持部材１１ａ、１１ｂは、複写機本体側の支持フレーム１００に固定されている。また、支持フレーム１００には、軸受１０に感光体ドラム側への付勢力を与えるスプリングからなる弾性部材５０が配設されている。さらに、支持フレーム１００には、軸受１０の角部を係止する係止爪を有する軸受止め１２も固定配置されており、これにより、軸受１０は、該係止爪の形成された範囲内で上下動はするが、軸受支持部材１１からは抜け出ないようになっている。また、支持フレーム１００には、転写紙Ｐの除電部材である除電針１３や、該除電針１３と転写ローラ４とを絶縁するための除電針カバー１１４なども設けられている。
【００２７】
上記構成においては、軸受１０の開口部を回転軸４ａの直径と同等以上の幅をもって形成しているので、軸受１０及び軸受支持部材１１ａ、１１ｂを撓ますことなく回転軸４ａを着脱できる。したがって、軸受１０及び軸受支持部材１１ａ、１１ｂを、撓まないような材質で構成し、あるいは撓むことができない構造にすることが可能になる。本実施形態においては、図２及び図４に示すように、軸受支持部材１１ａの下面及び側面を支持フレーム１００に固定するとともに、支持部材１１ｂをクランク型に形成してその底面を支持フレーム１００に固定することで、軸受支持部材の強度の向上を実現している。これにより、感光体ドラム１と転写ローラ４との摺動により、軸受支持部材１１ａ、１１ｂが撓んでしまうことがなく、転写ローラ４の位置精度を長期に渡って安定して保つことができる。
【００２８】
一方、感光体ドラム１と転写ローラ４との対向領域である転写位置に、転写紙Ｐを搬送する搬送ガイド部材７は、図３（ａ）に示す、転写紙Ｐの搬送経路を形成する搬送経路形成位置と、図３（ｂ）に示す、転写ローラ上部を開放するように該搬送経路形成位置から退避する退避位置とを選択的に取り得るように、複写機本体に対して移動可能に取り付けられている。具体的には、支持フレーム１００に固定された上記軸受支持部材１１ａ、１１ｂに回転可能に支持された回転中心軸１５に支持され、この回転中心軸１５を中心として移動可能に構成されている。また、搬送ガイド部材７の幅方向両端には、回転軸４ａが軸受１０の開口部側への移動を規制する規制部７ａが形成されている。
【００２９】
上記規制部７ａは、転写ローラ４の回転軸４ａ側に突出するように形成されており、図３（ａ）に示すように、搬送ガイド部材７が、上記転写位置に転写紙Ｐを搬送するための搬送経路を形成する搬送経路形成位置にあるとき、回転軸４ａの移動を規制する規制位置を取り、これにより、転写ローラ４の回転軸４ａが軸受１０の開口部側への移動を規制している。また、転写ローラ４の交換時には、図３（ｂ）に示すように、搬送ガイド部材７を、転写ローラ上部を開放するように該搬送経路形成位置から退避する退避位置を取るように移動させることにより、規制部７ａは、該規制位置から該規制を解除する解除位置を取り、これにより、該規制を解除する。
【００３０】
なお、搬送ガイド部材７の移動動作は、作業者が該ガイド部材７を持ちげることで容易に行うことができる。本実施形態においては、可撓性材質からなるストッパ１０が支持フレーム１００に固定配置されており、図３（ａ）の状態では、該ストッパ１０に設けられた突出部１６ａにより、搬送ガイド部材７の移動は規制される。そして、転写ローラ４の交換時においては、作業者が該ガイド部材７を持ち上げることにより、ストッパ１６は該ガイド部材から離間する方向に容易に撓み、上記移動が可能となる。しかも、交換作業中においては、搬送ガイド部材７がストッパ１６の突出部１６ａにより移動が規制されるので、交換作業を安定して行うことができる。
【００３１】
本実施形態の転写ローラの取り付け構成においては、例えば感光体ドラム１の交換時など、感光体ドラム１が転写ローラ４に当接あるいは近接した位置に存在していないときに、転写ローラ４の回転軸４ａが軸受１０から抜け出るのを防止することができる。
なお、上記弾性部材５０の付勢力によって、図５（ａ）に示すように、転写ローラ４の回転軸４ａと搬送ガイド部材７に設けられた規制部７ａとが当接するような場合においても、転写ローラ４の上記弾性体４ａと搬送ガイド部材７とは接触しないようにすることが望ましい。本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、搬送ガイド部材の形状を、回転軸４ａと規制部７ａとが当接する場合でも、転写ローラ４の上記弾性体４ａと搬送ガイド部材７とが接触しないような形状にしている。これによれば、該接触による弾性体４ｂの変形や損傷を防止することができる。
【００３２】
また、本実施形態の転写ローラの取り付け構成においては、搬送ガイド部材７に設けた規制部７ａで、転写ローラ４の回転軸４ａが軸受１０の開口部側への移動を規制できるので、独立した規制部材を別途設ける場合に比して、構成部品点数の削減が可能になるとともに、搬送ガイド部材７を揺動させるだけで、転写ローラ４の上部を開放し、回転軸４ａの規制を解除できるので、独立した規制部材を別途設ける場合に比して、転写ローラ４の交換時の作業工数の削減が可能になる。しかも、本実施形態においては、転写ローラ４の交換に先立って搬送ガイド部材を取り外す必要もないので、転写ローラ４の交換を極めて容易に行うことができる。
【００３３】
以上、本実施形態によれば、構成部品点数の増大及び転写ローラ４の交換時の作業工数の増大を伴うことなく、軸受支持部材１１ａ、１１ｂの強度を向上させ、転写ローラ４の位置精度の悪化を防止することができる。これにより、転写ローラ４位置精度が長期に渡って安定して保たれるようになるので、品質の高い安定した画像形成を行うことができる。
【００３４】
次に、本実施形態の変形例について図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。この変形例においては、図６（ａ）に示すように、上記搬送ガイド部材７に、上記搬送経路形成位置から上記退避位置への移動に伴って上記回転軸４ａが軸受１０の開口部を抜けるように、回転軸４ａを持ち上げる持ち上げ部７ｂを形成している。そして、転写ローラ４の交換時には、図６（ｂ）に示すように、上記搬送ガイド部材７が搬送経路形成位置を取るように、該搬送ガイド部材７を移動させ、これにより、規制部７ａによる回転軸４ａの規制を解除するとともに、持ち上げ部７ｂで、該回転軸４ａを開口部から抜けるように持ち上げる。これによれば、転写ローラ４の交換をさらに容易に行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１乃至４の発明によれば、構成部品点数の増大及びローラの交換時の作業工数の増大を伴うことなく、軸受支持部材の強度を向上させ、ローラの位置精度の悪化を防止することができる。また、ローラの位置精度が長期に渡って安定して保たれるようになるので、品質の高い安定した画像形成を行うことができるという効果がある。
【００３６】
特に、請求項２の発明によれば、上記搬送ガイド部材を移動させるだけで、ローラの上部を開放するとともに、回転軸の規制を解除できるので、ローラの交換に先立って、搬送ガイド部材の取り付け及び取り外し作業、及び規制部のり付け及び取り外し作業を行う必要がなく、ローラの交換を極めて容易に行うことができるという効果がある。
【００３７】
特に、請求項３の発明によれば、上記搬送ガイド部材を移動させることによって、回転軸を軸受の開口部から抜けるように持ち上げることができるので、ローラの交換をさらに容易に行うことができるという効果がある。
【００３８】
特に、請求項４の発明によれば、弾性体の変形や損傷を防止することができるという効果がある。
【００３９】
特に、請求項５の発明によれば、軸受が軸受支持部材からの離脱を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置としての複写機の構成を示す概略構成図。
【図２】転写ローラの取り付け構成を示す概略斜視図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、転写ローラの取り付け構成を示す正面図。
【図４】転写ローラの取り付け構成を示す要部斜視図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、転写ローラの回転軸と搬送ガイド部材に形成した規制部との当接状態を説明する説明図。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る転写ローラの取り付け構成の変形例を示す正面図。
【図７】従来の転写ローラの取り付け構成を説明する説明図。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 現像装置
４ 転写ローラ
４ａ 回転軸
４ｂ 弾性体
５ 定着装置
６ クリーニング装置
７ 搬送ガイド部材
７ａ 規制部
７ｂ 持ち上げ部
１０ 軸受
１１ 軸受支持部材
１２ 軸受止め
１３ 除電針
１４ 除電針カバー
１５ 回転中心軸
１６ ストッパ
５０ 弾性部材（スプリング）
１００ 装置本体側支持フレーム

Claims (5)

1. ローラと、該ローラに接触対向するように設けられた対向部材と、該ローラの回転軸を回転可能に、且つ着脱自在に支持する軸受と、該軸受を該対向部材方向にスライド可能に支持する軸受支持部材と、一端がローラと対向部材との接触対向領域に臨むように配設され、転写材の搬送経路を形成する搬送ガイド部材とを備えた画像形成装置において、
   上記軸受の上端に上記回転軸の直径と同等以上の幅をもって開口する開口部を設けるとともに、上記搬送ガイド部材に、上記回転軸の開口部側への移動を規制する規制部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記搬送経路を形成する搬送経路形成位置と、上記ローラの交換時に、上記ローラ上部を開放するように該搬送経路形成位置から退避する退避位置とを選択的に取り得るように、上記搬送ガイド部材を移動可能に装置本体に取り付け、該搬送経路形成位置では、上記規制部に上記回転軸の移動を規制する規制位置を取らせ、搬送ガイド部材の該搬送経路形成位置から該退避位置への移動に伴って、上記規制部が、該規制位置から該規制を解除する解除位置に移動するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   上記搬送ガイド部材に、上記搬送ガイド部材の上記搬送経路形成位置から上記退避位置への移動に伴って上記回転軸が上記開口部を抜けるように、上記回転軸を持ち上げる持ち上げ部を形成したことを特徴とする画像形成そ装置。
4. 請求項１、２又は３の画像形成装置において、
   上記ローラとして、上記回転軸の周囲に弾性体を被覆したものを用い、上記搬送ガイド部材が上記搬送経路形成位置にあるときは、上記搬送ガイド部材と該弾性体とが接触しないように構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
   上記軸受の上記対向部材への移動を規制し、上記軸受支持部材からの離脱を防止する軸受止め部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。

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