JP4071679B2 - Grounding structure and image forming apparatus provided with the structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の枠体に軸心回りに回転可能に軸支される回転軸を対象とした接地用構造体およびこの構造体を備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の用紙搬送系統に設けられた回転軸のアース(接地)について、特許文献1に記載された図8に示すような接地構造900が知られている。この接地構造900は、軸受部材908を介して装置内の所定の板状フレーム909に貫通支持された用紙搬送用の回転軸907の端部に摺接状態で挿通孔903が外嵌される板状の導通板901と、この導通板901の下端部が電気的に接続される弾性材料(具体的には金属製の板ばね)製の導通ブラケット902とを備えて構成されている。導通ブラケット902は、ねじ止めあるいは溶接止め等によって板状フレーム909に一体に固定されている。
【0003】
前記回転軸907には、用紙を搬送するための合成樹脂製のローラ906が同心で外嵌固定され、ローラ906の回転による用紙の搬送中に用紙との摩擦接触によってローラ906に静電気が生じるが、この静電気は、接地構造900を介してアースされるため、画像形成に悪影響を及ぼすことが回避される。
【0004】
導通板901の下部には当該導通板901の本体より狭幅の接続突片904が下方に向けて突設されている一方、導通ブラケット902の前記接続突片904に対応した部分には嵌挿孔905が穿設され、接続突片904がこの嵌挿孔905に嵌入されることによって両者間が電気的に接続されている。
【0005】
そして、ローラ906に帯電した静電気は、回転軸907、導通板901の接続突片904およびこの接続突片904が縁部に当接している嵌挿孔905を備えた導通ブラケット902を介して板状フレーム909に導かれ、板状フレーム909を介してアースされることになる。
【0006】
また、導通板901の接続突片904を導通ブラケット902の嵌挿孔905に嵌挿させるようになされているため、導通ブラケット902の弾性撓みによって導通板901の変位等を吸収した上で、常に良好な導通性を確保することができる。
【0007】
【特許文献1】
特開2003−12180号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1に記載されているような接地構造900にあっては、回転軸907が導通板901の挿通孔903に嵌入され、これによる回転軸907の外周面と挿通孔903の内周面との間の接触によって両者間の通電を確保するようになされているため、挿通孔903の径寸法に対して高い精度が要求されるばかりか、回転軸907の径寸法が異なれば、それ専用の導通板901を別途用意しなければならず、汎用性に欠けるという問題点が存在した。
【0009】
また、導通ブラケット902は、金属製の板ばねによって形成されているため、この導通ブラケット902が撓んだ状態で導通板901と接続されたような場合には、導通ブラケット902の弾性力が導通板901を介して回転軸907に伝達され、延いては回転軸907と同心で一体のローラ906を僅かではあるが偏心させることになる。この偏心は、ローラ906による用紙搬送力に影響を与え、ローラ906による用紙搬送状態の変動で用紙に正確な画像を転写し得なくなるという問題点も有している。
【0010】
さらに、特許文献1の接地構造900に限ったことではないが、かかる接地構造は、通常、静電気が発生し易い部材毎に他とは独立して採用されるため、部品点数が増加し、部品コストおよび組み付けコストの高騰につながるばかりか、装置小型化に対する障害にもなるという不都合が存在する。
【0011】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、高度な加工精度が要求されることはなく、これによる加工コストの低減化に貢献した上で、各サイズの軸に対応し得ることで汎用性を向上させることができ、しかも画像形成に悪影響を与えることがなく、加えて装置小型化の障害にならない接地用構造体およびこの構造体を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、合成樹脂製の枠体に軸受部材を介して軸心回りに回転可能に軸支された回転軸を電気的に接地する接地用構造体であって、前記回転軸に外嵌される導通部と、所定の接地位置に接続される前記導通部と導通した接地部とを備え、前記導通部は、前記軸受部材が内嵌される内嵌孔と、この内嵌孔の内周面から孔心方向に向けて突設され、且つ先端が前記軸受部材に圧接する1または複数の圧接突起とを有し、前記導通部と前記接地部との間には、導通性を有する塑性変形が可能な介設部が設けられていることを特徴とするものである。
【0013】
この発明によれば、回転軸に装着あるいは接触されている帯電容易部材(例えばゴム製のローラ本体)で生じた静電気は、回転軸、軸受部材、圧接突起および接地部を介して接地位置へ流通し、これによって帯電容易部材の静電気が除去される。
【0014】
また、圧接突起の弾性変形の範囲内で径寸法の異なる回転軸に対して導通部を適用することができるため、径寸法の異なる回転軸毎に専用の導通部を設ける必要がなくなり、本発明に係る導通部は汎用性に富んだものになる。
【0015】
そして、圧接突起を周方向に等ピッチで設ければ、回転軸は、圧接突起の先端部によって均等に圧接支持された状態になるため、導通部と回転軸との間の確実な電気的接続状態を確保した上で、圧接突起の弾性力が周方向で均等に回転軸に加わることにより、回転軸が偏心するような不都合が確実に防止される。
【0016】
さらに、前記導通部と前記接地部との間には、導通性を有する塑性変形が可能な介設部が設けられている。
【0017】
従って、回転軸に装着される導通部と、接地位置に固定される接地部との間の距離に設計誤差や組み付け誤差によって寸法狂いが生じても、両者間に介設される塑性変形が可能な介設部の塑性変形によって容易に対応することができるばかりか、塑性変形であることにより介設部に弾性力が発生することがなく、したがって弾性力で回転軸が一方向に押圧されて心狂いするような不都合が確実に防止される。
【0018】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記接地部は、前記枠体に接続される接続部を有していることを特徴とするものである。
【0019】
この発明によれば、接続部が枠体に接続されることにより、枠体に生じた静電気をもこの接続部を介して除電することが可能になり、枠体専用の接地構造を採用する必要がなくなり、その分部品点数の削減に貢献するとともに、接地構造が適用される装置の小型化に寄与する。
【0020】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記接続部を前記枠体に押圧する付勢構造が設けられていることを特徴とするものである。
【0021】
この発明によれば、接続部は、付勢構造の付勢力によって枠体に押圧されるため、接続部と枠体との間の確実な電気的接続を確保することができる。
【0022】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、前記軸受部材は、導電性樹脂材料によって形成されていることを特徴とするものである。
【0023】
この発明によれば、導電性樹脂材料は、軽量でかつ量産性が良好であり、しかも安価に大量生産することができるため、アース用の軸受部材の材料として好適である。そして、発生した静電気は、導電性樹脂材料製の軸受部材を介してアースされる。
【0024】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記導電性樹脂材料に潤滑剤が含有されていることを特徴とするものである。
【0025】
この発明によれば、導電性樹脂材料は、潤滑剤を好適に含有させることができる。回転軸は、この含有された潤滑剤による潤滑性能によって円滑に回転する。
【0026】
請求項6記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記導通部、接地部、介設部および接続部は、1枚の金属板を加工することにより形成されていることを特徴とするものである。
【0027】
この発明によれば、1枚の金属板の加工によって接地構造が仕上がるため、複数の部材を組み合わせて接地構造を製造する場合に比較し、部品点数を極限にまで削減することが可能になり、部品コストおよび組み付けコストの低減化に貢献する。金属板の加工については、プレスマシンを用いた打ち抜きおよび曲折処理を挙げることができる。
【0028】
請求項7記載の発明は、現像装置から供給されるトナーにより感光体ドラムの周面にトナー像を形成させ、このトナー像を用紙に転写するように構成された画像形成装置であって、請求項1乃至6のいずれかに記載の接地用構造体が採用されていることを特徴とするものである。
【0029】
この発明によれば、画像形成装置内の各種の回転軸を含む静電気が容易に発生する部分の除電を効果的に行うことが可能になり、静電気に起因した転写処理の不具合をなくすことができる。
【0030】
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記回転軸は、用紙搬送用のローラに用いられるものであることを特徴とするものである。
【0031】
この発明によれば、搬送用ローラは、搬送する用紙との摩擦によって静電気が帯電し易い部品であるが、接地用構造体の採用によって搬送用ローラに蓄電した静電気が確実に除電される。
【0032】
請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明において、前記回転軸は、用紙搬送用のローラ対の一方のローラ用のものであり、このローラは金属材料製である一方、他方のローラは軸を除くローラ本体がエラストマ製であり、他方のローラのローラ本体に帯電した静電気を、前記一方のローラを介して除電することを特徴とするものである。
【0033】
この発明において、エラストマとは、常温付近で弾性が顕著な高分子物質のことであり、ゴムや軟質の合成樹脂はもちろんのこと、これらの発泡体をも含む概念の用語として使用している。
【0034】
そして、この発明によれば、搬送中の用紙との接触によりエラストマ製のローラ本体で生じた静電気は、このローラ本体と接触している金属材料製のローラを介してアースされる。
【0035】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る接地用構造体が適用された画像形成装置の一実施形態の概要を示す側面断面視の説明図である。図1に示すように、画像形成装置10は、中心的役割を果たす画像形成ユニット11と、この画像形成ユニット11の下方位置に配設された転写ベルトユニット12と、この転写ベルトユニット12が装着される給紙ユニット13と、この給紙ユニット13を介して用紙を画像形成ユニット11と転写ベルトユニット12との間に送り込むべき用紙を貯留する用紙貯留部14と、画像形成ユニット11および転写ベルトユニット12の直下流側(図1の左方)に配設された定着装置15とが、外観視で直方体状を呈した箱形の機器本体16に内装されることにより形成されている。
【0036】
前記画像形成ユニット11は、用紙貯留部14から給紙ユニット13を介して供給された用紙に対してトナー画像の転写処理を施すものであり、本実施形態においては、上流側(図1の右側)から下流側へ向けて順次配設されたイエロー用ユニット11Yと、マゼンダ用ユニット11Mと、シアン用ユニット11Cと、ブラック用ユニット11Kとを備えている。各ユニット11Y,11M,11C,11Kは、機器本体16および各部に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて装着されている。
【0037】
各ユニット11Y,11M,11C,11Kには、現像装置111および感光体ドラム112がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム112は、対応した現像装置111からトナーの供給を受け、図1において時計方向へ向けて回転するようになっている。
【0038】
各感光体ドラム112の図1における上方左寄りの位置には帯電部114がそれぞれ設けられているとともに、同上方右寄りの位置には露光部113がそれぞれ設けられている。そして、各感光体ドラム112は、前記帯電部114によって周面が一様に帯電され、図略の読取り装置から入力された画像データに基づくLED光が前記各露光部113から帯電後の感光体ドラム112の周面に照射されることにより、各感光体ドラム112の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像装置111のトナー容器からトナーが供給されることにより、感光体ドラム112の周面にトナー像が形成される。
【0039】
前記転写ベルトユニット12は、画像形成ユニット11の下方位置において各感光体ドラム112に対応するように設けられている。かかる転写ベルトユニット12は、給紙ユニット13にマウントされる基台121と、この基台121に支持されて図1における反時計方向に向けて周回する転写ベルト122とを備えている。転写ベルト122は、基台121の図1における右端部に設けられた駆動ローラ133と、同右端部に設けられた従動ローラ134と、これら駆動ローラ133および従動ローラ134間において若干上方位置に等ピッチで配設された複数の転写ローラ135とに掛け回され、駆動ローラ133の回転駆動によって周回するようになっている。
【0040】
前記各転写ローラ135は、転写ベルト122を介して対応した各感光体ドラム112に押し付けられ、これによって転写ベルト122で搬送される用紙への感光体ドラム112からの転写が確実に行われるようになっている。また、各感光体ドラム112の図1における右方下部位置には感光体ドラム112周面の残留トナーを除去してクリーニングするクリーニング機構115が設けられている。クリーニング機構115によって清浄化処理された感光体ドラム112の周面は、新たな帯電処理のために帯電部114へ向かうことになる。
【0041】
前記給紙ユニット13は、用紙貯留部14に装填された用紙の束から1枚ずつをピックアップして感光体ドラム112と転写ベルト122との間へ送り込むものであり、本発明では、転写ベルトユニット12と一体的に機器本体16に対して挿脱されるようになっている。かかる給紙ユニット13には、用紙貯留部14内の用紙束からピックアップされた最上位のものを搬送する所定の搬送ローラ対131や、転写ベルト122と感光体ドラム112とに臨む位置に配設されて用紙の位置決めを行った後に当該用紙を送り出すレジストローラ対132等が設けられている。
【0042】
そして、用紙貯留部14からピックアップされた用紙は、搬送ローラ対131およびレジストローラ対132を介して転写ベルト122上に供給され、当該転写ベルト122の周回に伴って画像形成ユニット11と転写ベルトユニット12との間を通過させられ、この通過中に用紙に各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム112のトナー画像が順次転写される。
【0043】
ついで、トナー画像の転写された用紙は、定着ローラ対151を有する定着装置15に導入され、ここで加熱された定着ローラ対151間を通過することによる熱定着処理によって用紙上にトナーの定着されたカラー画像が形成される。定着処理の完了したカラー画像付の用紙は、所定の搬送路を通って機器本体16の頂部に形成された排出部161へ排出される。
【0044】
かかる画像形成装置10において、本実施形態に係る接地用構造体は、各所に設けられた回転軸と、この回転軸を支持する所定の枠体とに生じる静電気を除電するために用いられる。図2は、枠体20の一実施形態を示す斜視図であり、図3は、その右方部分を示す斜視図である。また、図4は、図3のA線視の部分拡大斜視図である。なお、図2〜図4において、X−X方向を幅方向といい、Y−Y方向を前後方向という。そして、特に−X方向を左方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方という。
【0045】
前記給紙ユニット13(図1)における上流側(図1の右方)の上部には、搬送ローラ対131を介して用紙貯留部14から引き出された用紙を画像形成ユニット11へ送り込むための用紙搬送ユニット200(図3)が設けられている。この用紙搬送ユニット200は、枠体20と、この枠体20に装着された前記レジストローラ対132と、このレジストローラ対132の後述する上部ローラ軸(回転軸)31との間に介設される接地用構造体50とを備えて構成されている。
【0046】
図2および図3に示すように、枠体20は、幅方向一対の側板21(図3では右方の側板のみを図示している。)と、これら一対の側板21間に架設された、用紙を案内するためのガイド部25とを備えた基本構成を有している。前記側板21は、側板本体22と、この側板本体22の前方位置に形成されたローラ支持部23と、側板本体22の上下方向の略中間位置で且つローラ支持部23より後方位置において側板21の対向方向に向けて突設された棚部24とを備えている。棚部24は、本発明に係る接地用構造体50が取り付けられる場所である。
【0047】
前記ガイド部25は、側板21の棚部24間に縦向きに架設された架設板26と、この架設板26から後方に向かって突設された複数枚のガイドフィン27とを備えている。各ガイドフィン27は、円弧状に形成され、用紙はこの円弧状の稜線に沿ってレジストローラ対132へ供給されるようになっている。隣設したガイドフィン27間にはそれぞれリブ28が架設され、これらのリブ28の存在でガイド部25が強度的に丈夫になっている。
【0048】
前記レジストローラ対132は、上部ローラ30と、この上部ローラ30の下方位置で当該上部ローラ30と対向配置された下部ローラ40とからなっている。上部ローラ30は、図4に示すように、一対の側板21のローラ支持部23間に架設される上部ローラ軸31と、この上部ローラ軸31に同心で一体化された上部ローラ本体32とを備えて構成されている。
【0049】
前記上部ローラ軸31は、その端部が同心の軸受部材33に摺接状態で嵌入された状態で、当該軸受部材33が一対のローラ支持部23の対向面に頂部から下方に向かって切り込まれて形成した軸支溝231に上から嵌め込まれることにより、各軸受部材33を介して一対のローラ支持部23間に装着されるようになっている。上部ローラ軸31は金属材料によって形成され、上部ローラ本体32も同じ金属材料で形成されている。したがって、用紙の搬送によってゴム製の下部ローラ本体42に生じた静電気は、下部ローラ本体42と接触している上部ローラ本体32、上部ローラ軸31、軸受部材33および接地用構造体50を介してアースされることになる。因みに、下部ローラ本体42を構成しているゴム材料が導電性を備えていれば、より効果的にアースされる。
【0050】
前記軸受部材33には、外周面における互いに対向した面に孔心方向に延びる一対の扁平面331がそれぞれ設けられている。各扁平面331間の距離はローラ支持部23の軸支溝231の溝幅寸法より僅かに短く寸法設定されている。したがって、軸受部材33は、一対の扁平面331を軸支溝231の溝壁に摺接させつつ軸支溝231に嵌め込むことによって回り止め状態で軸支溝231に装着されることになる。また、軸受部材33には、上部ローラ本体32側の端部にフランジ332が形成され、このフランジ332が上部ローラ本体32の端面に当接されることにより上部ローラ本体32の軸心方向への位置ずれが確実に防止されるようになされている。
【0051】
かかる軸受部材33は、本実施形態においては、導電性樹脂材料によって形成されている。導電性樹脂材料としては、例えば、PPS(polyphenylenesulfide)にカーボンブラック等の導電材料を混練したものが好適に使用される。かかる導電性樹脂材料は、軽量でかつ量産性が良好であり、しかも安価に大量生産することができるため、アース用の軸受部材の材料として好適である。そして、このような導電性樹脂材料に潤滑剤を含有させておくことにより、上部ローラ軸31は、この含有された潤滑剤による潤滑性能で円滑に回転することができる。
【0052】
なお、本発明は、軸受部材33が導電性樹脂材料製であることに限定されるものではなく、銅系の焼結材料によって形成してもよい。銅系の焼結材料は、軽量でかつ加工性が良好であり、しかも優れた導電性を有しているため、軸受部材33の材料として好適である。しかも、焼結材料は微細な最高が無数に形成された、いわゆるポーラス状態になっているため、潤滑剤を好適に含浸させることができる。そして、軸受部材33に潤滑剤が含浸されることにより、当該軸受部材33の内周面と上部ローラ軸31の外周面との間には、軸受部材33に含浸されている潤滑剤がにじみ出るため、上部ローラ軸31は、このにじみ出た潤滑剤による潤滑性能により円滑に回転することができる。
【0053】
前記下部ローラ40は、上部ローラ30の下方位置において上部ローラ軸31と平行に軸受支持部44間に軸受43架設された下部ローラ軸41と、この下部ローラ軸41に同心で外嵌された下部ローラ本体42とを備えて構成されている。下部ローラ軸41は、その一端が側板21のローラ支持部23の軸支溝231より下方位置に穿設された軸支孔232から外方に突出しており、ローラ支持部23の外側で上部ローラ軸31とギヤ連結されている。また、上部ローラ軸31は、ローラ支持部23の外側で下部ローラ軸41側へ図外の軸受を介してばね付勢されている。
【0054】
前記下部ローラ本体42は、前記上部ローラ本体32と異なり、ゴム材料で形成され、大きな摩擦抵抗によって用紙を確実に搬送し得るようになっている。また、下部ローラ軸41が一対の軸受支持部44間に架設された状態で、その周面と上部ローラ本体32の周面との押圧当接位置が転写ベルト122の上部位置に対向するように設定されている。したがって、上部および下部ローラ本体32,42に挟持された搬送ローラ対131(図1)からの用紙は,上部ローラ30の駆動回転によって画像形成ユニット11へ向けて確実に送り出されることになる。
【0055】
図5は、本発明に係る前記接地用構造体の一実施形態を示す斜視図であり、軸受部材33に装着された状態を示している(方向的には図2および図3に対応している。)。本実施形態に係る接地用構造体50は、用紙を挟持した状態での上部および下部ローラ本体32,42の用紙搬送回転動作による用紙との間の摩擦によって発生した静電気、および枠体20において用紙がガイドフィン27等と摺接することによって発生した静電気を除電するためのものである。
【0056】
かかる接地用構造体50は、所定のプレスマシンを用いて所定の形状に打ち抜き処理された1枚の金属板を折り曲げ処理することによって形成され、図5に示すように、軸受部材33に外嵌される導通部51と、この導通部51に帯状の介設部52を介して一体に形成された接地部53と、この接地部53に一体に付設された接続部54とを備えた基本構成を有している。
【0057】
前記導通部51は、上部ローラ本体32に帯電した静電気を上部ローラ軸31および軸受部材33を介して接地部53へ向けて流通させるものであり、軸受部材33が差し込まれる差込み孔(内嵌孔)511と、先端がこの差込み孔511の内周面より若干径方向に孔心へ向けて突出した圧接突起513とが設けられている。
【0058】
前記差込み孔511は、本実施形態においては、軸受部材33の扁平面331が形成されている部分の断面形状に対応させるべく対称位置に直線状の一対の弦縁部512(図5では一方の弦縁部512のみが示されている。)が形成された小判形に形成され、これによって導通部51を位置決め状態で軸受部材33に装着することができるようになっている。
【0059】
前記圧接突起513は、接地部53と導通部51との間の確実な電気的接続状態を確保するためのものであり、本実施形態においては、弦縁部512に対して90°位相ずれした位置に互いに対向状態で一対が設けられている。かかる圧接突起513は、差込み孔511の内周縁面から径方向に向けて外方に切り込まれて形成した切込み溝515の溝底から孔心方向に向けて突設され、先端に先鋭に尖らされて形成した尖角端514が設けられている。
【0060】
そして、尖角端514の先端は、差込み孔511の内周縁面より若干孔心方向に突出されている。したがって、軸受部材33を差込み孔511に嵌挿することにより、圧接突起513が径方向の外方に向けて弓形に弾性変形し、これによる弾性力で圧接突起513と軸受部材33との間の確実な電気的接続状態を確保し得るようにしている。
【0061】
前記介設部52は、図5における導通部51の外周縁部の下端部から細い帯状で接地部53に向けて突設されている。かかる帯状の介設部52は、導通部51および接地部53間の正規の離間距離より若干長めに寸法設定され、たとえ導通部51および接地部53の設置位置間に誤差が生じてもこの介設部52の撓み量を調節することにより容易に対応し得るようになっている。
【0062】
前記接地部53は、枠体20の前記棚部24(図3)上面に支持された後述のローラ支持ブロック29(図6)に固定されるものであり、介設部52の後端部に導通部51と直交し且つ後方へ延びた状態で一体に結合されている。かかる接地部53の中央部には、角孔531が穿設されているとともに、この角孔531を挟んだ前後位置には円孔532がそれぞれ穿設されている。また、接地部53の後端部は後方に向かって先下がりに折り曲げられ、この部分に図略のアース線の被覆部分を挟んでずれないように止める二股状のずれ止め突片533が上方に向けて突設されている。
【0063】
また、接地部53には、角孔531の後方縁部から上方に向かって突設され、さらに上端部が後方に向かって折り返された状態の、逆L字状を呈した係止突起534が設けられている。この係止突起534は、接地用構造体50を予めローラ支持ブロック29に係止させ、これによって接地用構造体50の棚部24への装着を容易に行い得るようにするためのものである。
【0064】
前記接続部54は、用紙がガイドフィン27(図2および図3)等と摺接することにより枠体20に蓄電された静電気を取り除くためのものであり、図5における介設部52の後端の右方側において接地部53の前端縁から下方に向けて折り曲げ処理されることにより形成されている。かかる接続部54は、平板状の接続部本体541と、この接続部本体541の下端部から前方に向けて折り曲げられた折曲げ片542とからなっている。前記接続部本体541は、その前面側が枠体20に一体に固定されるローラ支持ブロック29に電気的に接続されるものである。
【0065】
ここで、まず、ローラ支持ブロック29について図6および図7を基に必要に応じて図2および図3を参照しながら詳細に説明する。図6は、ローラ支持ブロック29と接地用構造体50との位置関係を示す斜視図であり、図7は、ローラ支持ブロック29が枠体20に装着された状態の側面視の断面図である。
【0066】
まず、図6に示すように、ローラ支持ブロック29は、枠体20のローラ支持部23の内面側に当接配置される支持ブロック本体291と、この支持ブロック本体291の後面上方から後方に向かって突設された接地部挟持板297とからなっている。
【0067】
前記支持ブロック本体291は、上下方向に延びる前方板292と、後方においてこの前方板292と対向配置された後方板293と、これら前方および後方板292,293間に架橋された架橋板294とを備えて構成されている。
【0068】
架橋板294には、その上部に、上縁部から切り欠かれて形成した、軸受部材33を嵌め込むための嵌込み凹部2941が凹設されているとともに、この2941の下部には、下部ローラ40の下部ローラ軸41(図4)を挿通するための挿通孔2492が穿設されている。また、架橋板294における挿通孔2492より下部位置には、前方および後方板292,293に開口を備えた状態の前後方向に延びる筒部296が形成されている。この筒部296には、後述する円柱体61が嵌挿される。
【0069】
前記接地部挟持板297は、前記枠体20の棚部24の上面に接地部53を挟持した状態で配置されるものであり、接地部53の角孔531に対応した位置に同一サイズの角孔298が穿設されているとともに、接地部53の一対の円孔532に対応した各位置に同一サイズの円孔299がそれぞれ穿設されている。
【0070】
一方、棚部24の上面における前記各円孔299に対向した位置には、図7に示すように、前後方向一対の位置決め突起241が上方に向かってそれぞれ突設されている。また、棚部24の上面における前記角孔531に対応した位置には、下方に向かって螺設されたねじ孔242が螺設されている。そして、各位置決め突起241に各円孔532を外嵌することによって接地部53が棚部24に位置決めされるとともに、位置決めされた接地部53に接地部挟持板297を重ね合わせて各円孔299を一対の位置決め突起241にそれぞれ外嵌し、引き続き角孔298,531にアース線の先端を絡ませた図略のねじを差し通した上で、当該ねじを、ねじ孔242に螺着締結することにより、接地部53がアース部材を介して電気的に接地されるようになっている。
【0071】
そして、接地部53が棚部24と接地部挟持板297とに挟持された状態で、図7に示すように、接続部本体541がローラ支持ブロック29の後方板293と、棚部24の前方板243との間に挟持され、これによって枠体20に蓄電された静電気が棚部24および接続部本体541を介してアース(接地)されるようになっている。
【0072】
また、本実施形態においては、接続部本体541の棚部24(の前方板243)に対する当接状態を確実なものにするために、圧接構造(付勢構造)60が採用されている。この圧接構造60は、前記ローラ支持ブロック29の筒部296内に摺接状態で嵌挿される円柱体61と、筒部296内でこの円柱体61の後方位置に装着されるコイルスプリング65とを備えて構成されている。
【0073】
前記円柱体61は、外径寸法が筒部296の内径寸法より僅かに小さく径設定された中央円柱体62と、この中央円柱体62の前面から同心で前方に向かって突設された中央円柱体62より小径の前方円柱体63と、中央円柱体62の後面から同心で後方に向かって突設された中央円柱体62より小径の後方円柱体64とからなっている。前方円柱体63は前端部が前方に向かって先細りに形成されている。
【0074】
一方、支持ブロック本体291の前方板292には、筒部296と同心の貫通孔2961が穿設されている。この貫通孔2961は、前方円柱体63が摺接状態で貫通し得る径寸法に設定されている。また、支持ブロック本体291の後方板293には、筒部296の内径寸法と同一の内径寸法を備えた円形開口2962が設けられている。
【0075】
そして、円柱体61を前方円柱体63側から円形開口2962を介して筒部296内に嵌挿し、引き続きコイルスプリング65を後方円柱体64に外嵌させた状態で筒部296内に圧入した状態で、接続部本体541を後方板293と棚部24の前方板243との間に挟持させることにより、図7に示すように、接続部本体541がコイルスプリング65の付勢力によって棚部24の前方板243に向けて押圧され、これによって接続部本体541と棚部24の前方板243との間に確実な電気的接続が確保されるようになっている。
【0076】
因みに、コイルスプリング65による接続部本体541の棚部24(の前方板243)に対する押圧力は、100g/cm2〜500g/cm2に設定されている。かかる範囲が設定されるのは、100g/cm2未満であると、押圧力が小さすぎて接続部本体541と前方板243との間に確実な電気的接続状態を得ることが困難になるからであり、500g/cm2を越える程の押圧力でなくても両者間に確実な電気的接続状態を確保することができるからである。
【0077】
本実施形態の接地用構造体は、以上詳述したように、静電気の帯電が容易な部材(上部ローラ本体32)を備えて所定の枠体20に軸心回りに回転可能に支持された上部ローラ軸31を電気的に接地するものであり、上部ローラ軸31を軸支する導通性を備えた円筒状の軸受部材33に外嵌される導通部51と、この導通部51に一体に形成され、所定の接地位置(枠体20の棚部24)に取り付けられる導通可能な接地部53とを備えて構成され、導通部51は、上部ローラ軸31が内嵌される差込み孔511と、この差込み孔511の内周面から周方向に等ピッチで孔心方向に向けて突設された、軸受部材33に圧接する複数の圧接突起513とを有しているため、上部ローラ軸31に装着あるいは接触されている帯電容易部材(上部ローラ本体32)で生じた静電気は、上部ローラ本体32、上部ローラ軸31、軸受部材33、圧接突起513および接地部53を介して接地位置へ流通し、これによって上部ローラ本体32で用紙との接触により発生した静電気を確実に除去することができる。
【0078】
そして、導通部51の差込み孔511に内嵌された軸受部材33は、差込み孔511の内周面から周方向等ピッチで突設された複数の圧接突起513の先端部によって均等に圧接支持された状態になっているため、導通部51と軸受部材33との間の確実な電気的接続状態を確保した上で、圧接突起513の弾性力が周方向で均等に軸受部材33に加わることにより、上部ローラ軸31が偏心するような不都合を確実に防止することができる。
【0079】
また、圧接突起513の弾性変形の範囲内で径寸法の異なる上部ローラ軸31に対して同一の導通部51を適用することができるため、径寸法の異なる上部ローラ軸31毎に専用の接地用構造体50を設ける必要がなくなり、接地用構造体50を汎用性に富んだものにすることができる。
【0080】
また、導通部51と接地部53との間には、導通性を有する塑性変形が可能な介設部52が介設されているため、上部ローラ軸31に装着される導通部51と、接地位置に固定される接地部53との間の距離に設計誤差や組み付け誤差によって寸法狂いが生じても、両者間に介設される塑性変形が可能な介設部52の塑性変形によって容易に対応することができるばかりか、塑性変形であることにより介設部52に弾性力が発生することがなく、したがって弾性力で上部ローラ軸31が一方向に押圧されて心狂いするような不都合を有効に防止することができる。
【0081】
また、接地部53には、枠体20に接続される接続部54が一体に設けられているため、当該接続部54を枠体20に電気的に接続することにより、枠体20に生じた静電気をもこの接続部54を介して除電することができる。したがって、枠体20専用の接地構造を別途採用する必要がなくなり、その分部品点数の削減に貢献するとともに、接地構造が適用される装置の小型化に寄与することができる。
【0082】
また、軸受部材33は、導電性樹脂材料によって形成されているため、導電性樹脂材料は、軽量でかつ量産性が良好であり、しかも安価に大量生産することができ、アース用の軸受部材の材料として好適である。そして、導電性樹脂材料に潤滑剤が含有されているため、上部ローラ軸31は、この含有された潤滑剤による潤滑性能によって円滑に回転することができる。
【0083】
しかも、導通部51、接地部53、介設部52および接地部53からなる接地用構造体50は、1枚の金属板を加工することにより形成されているため、複数の部材を組み合わせて接地構造を製造する場合に比較し、部品点数を極限にまで削減することが可能になり、部品コストおよび組み付けコストの低減化に貢献することができる。
【0084】
そして、かかる接地用構造体50を画像形成装置10に適用することにより、当該画像形成装置10は、当該装置内の各種のローラを含む静電気が発生し易い部分の除電を効果的に行うことが可能になり、静電気に起因した転写処理の不具合をなくすことができる。
【0085】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【0086】
(1)上記の実施形態においては、接地用構造体50がレジストローラ対132を支持する用紙搬送ユニット200に適用されているが、本発明は、接地用構造体50を用紙搬送ユニット200にのみ適用することに限定されるものではなく、画像形成装置10内の各所に設けられたローラに適用してもよい。
【0087】
(2)上記の実施形態においては、導通部51に設けられる内嵌孔として、内縁面が軸受部材33の外周面に摺接するように形状設定された小判形の差込み孔511が採用されているが、本発明は、差込み孔511が小判形状の孔であることに限定されるものではなく、まず、内周縁面が吸気案内口33に摺接しない各種の形状(円孔、楕円孔、四角孔等)の文字通りの内嵌孔であってもよい。
【0088】
(3)上記の実施形態においては、圧接構造60で接続部材本体541を押圧する付勢部材としてコイルスプリング65が採用されているが、本発明は、接続部材本体541を押圧する付勢部材がコイルスプリング65であることに限定されるものではなく、板ばねや渦巻きばね等の各種のスプリングを採用することができる他、ゴムや軟質の合成樹脂等の弾性部材を採用してもよい。
【0089】
(4)上記の実施形態においては、接地用構造体50が画像形成装置10に適用された例について示したが、本発明は、接地用構造体50が画像形成装置10にのみ適用されることに限定されるものではなく、静電気が帯電し易い絶縁材料が回転軸に付設されているような部材が採用されている、例えばベルトコンベヤ装置のような各種の機器にも適用可能である。
【0090】
【発明の効果】
本発明の接地用構造体によれば、回転軸を軸支する軸受部材は、導通部の内嵌孔の内周面から中心に向けて突設された1または複数の圧接突起によって均等に圧接支持された状態になっているため、導通部と軸受部材との間の確実な電気的接続状態を確保することができ、これによって回転軸に設けられている帯電容易部材で生じた静電気は、回転軸、軸受部材および導電部の圧接突起を介して確実にアースすることが可能になり、帯電容易部材が帯電することによる不都合を確実に防止することができる。
【0091】
また、圧接突起の弾性変形の範囲内で径寸法の異なる回転軸に対して導通部を適用することができるため、径寸法の異なる回転軸毎に専用の導通部を設ける必要がなくなり、導通部を汎用性に富んだものにすることができる。
【0092】
本発明の画像形成装置によれば、前記接地用構造体が採用されているため、画像形成装置内の各種の回転軸を含む静電気が容易に発生する部分の除電を効果的に行うことが可能になり、静電気に起因した転写処理の不具合を確実になくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る接地用構造体が適用された画像形成装置の一実施形態の概要を示す側面断面視の説明図である。
【図2】 枠体の一実施形態を示す斜視図である。
【図3】 図2に示す枠体の右方部分を示す斜視図である。
【図4】 図3のA線視の部分拡大斜視図である。
【図5】 本発明に係る前記接地用構造体の一実施形態を示す斜視図であり、軸受部材に装着された状態を示している。
【図6】 ローラ支持ブロックと接地用構造体との位置関係を示す斜視図である。
【図7】 ローラ支持ブロックが枠体に装着された状態の側面視の断面図である。
【図8】 従来の回転軸の接地構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 画像形成装置 11 画像形成ユニット
11Y イエロー用ユニット 11M マゼンダ用ユニット
11C シアン用ユニット 11K ブラック用ユニット
111 現像装置 112 感光体ドラム
113 露光部 114 帯電部
115 クリーニング機構 12 転写ベルトユニット
121 基台 122 転写ベルト
13 給紙ユニット 131 搬送ローラ対
132 レジストローラ対 133 駆動ローラ
134 従動ローラ 135 転写ローラ
14 用紙貯留部 15 定着装置
151 定着ローラ対 16 機器本体
161 排出部
200 用紙搬送ユニット 20 枠体
21 側板 22 側板本体
23 ローラ支持部 231 軸支溝
24 棚部(接地位置) 241 位置決め突起
242 ねじ孔 25 ガイド部
26 架設板 27 ガイドフィン
28 リブ 29 ローラ支持ブロック
291 支持ブロック本体 292 前方板
293 後方板 294 架橋板
2941 嵌込み凹部 2942 挿通孔
296 筒部 297 接地部材挟持板
298 角孔 299 円孔
30 上部ローラ 31 上部ローラ軸(回転軸)
32 上部ローラ本体 33 軸受部材
331 扁平面 332 フランジ
40 下部ローラ 41 下部ローラ軸
42 下部ローラ本体 43 軸受
44 軸受支持部 50 接地用構造体
51 導通部 511 差込み孔(内嵌孔)
512 弦縁部 513 圧接突起
514 尖角端 515 切込み溝
52 介設部 53 接地部
531 角孔 532 円孔
533 ずれ止め突片 54 接続部
541 接続部本体 542 折曲げ片
60 圧接構造(付勢構造) 61 円柱体
62 中央円柱体 63 前方円柱体
64 後方円柱体 65 コイルスプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a grounding structure for a rotating shaft that is rotatably supported around a shaft center on a predetermined frame, and an image forming apparatus including the structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a
[0003]
A
[0004]
A
[0005]
Then, the static electricity charged in the
[0006]
In addition, since the
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2003-12180 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the
[0009]
Further, since the
[0010]
Furthermore, although not limited to the
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not require a high degree of machining accuracy. This contributes to a reduction in machining cost, and each size shaft. A grounding structure that does not adversely affect image formation and does not hinder downsizing of the apparatus, and an image forming apparatus including the structure are provided. It is intended to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a grounding structure for electrically grounding a rotating shaft pivotally supported on a synthetic resin frame through a bearing member so as to be rotatable around an axis center, the rotating shaft A conductive portion that is externally fitted to the conductive member, and a grounding portion that is electrically connected to the conductive portion that is connected to a predetermined grounding position. The conductive portion includes an internal fitting hole into which the bearing member is fitted, and the internal fitting. One or a plurality of pressure contact protrusions protruding from the inner peripheral surface of the hole toward the hole center direction and having a tip pressed against the bearing memberIn addition, an interposition part capable of plastic deformation having conductivity is provided between the conduction part and the grounding part.It is characterized by that.
[0013]
According to the present invention, static electricity generated by an easily-chargeable member (for example, a rubber roller body) mounted on or in contact with the rotating shaft flows to the grounding position via the rotating shaft, the bearing member, the pressure contact protrusion, and the grounding portion. As a result, the static electricity of the easily chargeable member is removed.
[0014]
Further, since the conducting portion can be applied to the rotating shafts having different diameters within the range of the elastic deformation of the pressure contact protrusion, it is not necessary to provide a dedicated conducting portion for each rotating shaft having different diameters. The conduction part according to the above is highly versatile.
[0015]
If the pressure contact protrusions are provided at equal pitches in the circumferential direction, the rotation shaft is uniformly pressed and supported by the tip of the pressure contact protrusion, so a reliable electrical connection between the conducting portion and the rotation shaft is ensured. While ensuring the state, the elastic force of the pressure contact protrusion is evenly applied to the rotating shaft in the circumferential direction, thereby reliably preventing the inconvenience that the rotating shaft is eccentric.
[0016]
furtherIn addition, between the conducting portion and the grounding portion, there is provided an interposed portion capable of plastic deformation having conductivity.The
[0017]
ThereforeEven if a dimensional error occurs due to a design error or an assembly error in the distance between the conducting part mounted on the rotating shaft and the grounding part fixed to the grounding position, plastic deformation interposed between them is possible. In addition to being able to easily cope with the plastic deformation of the interposed portion, the elastic deformation does not occur in the interposed portion due to the plastic deformation, and therefore the rotating shaft is pressed in one direction by the elastic force and the center Inconveniences such as going crazy are surely prevented.
[0018]
Claim2The described invention is claimed.1In the invention described above, the grounding portion has a connection portion connected to the frame.
[0019]
According to the present invention, since the connection portion is connected to the frame body, static electricity generated in the frame body can be eliminated through the connection portion, and it is necessary to employ a grounding structure dedicated to the frame body. This contributes to a reduction in the number of parts and to a reduction in the size of the device to which the grounding structure is applied.
[0020]
Claim3The invention described is claimedItem 2In the described invention, an urging structure for pressing the connecting portion against the frame is provided.
[0021]
According to this invention, since the connection portion is pressed against the frame body by the urging force of the urging structure, it is possible to ensure a reliable electrical connection between the connection portion and the frame body.
[0022]
Claim4The invention described in claims 1 to3In any one of the inventions, the bearing member is made of a conductive resin material.
[0023]
According to this invention, the conductive resin material is suitable as a material for a bearing member for grounding because it is lightweight, has good mass productivity, and can be mass-produced at low cost. The generated static electricity is grounded through a bearing member made of a conductive resin material.
[0024]
Claim5The described invention is claimed.4In the described invention, the conductive resin material contains a lubricant.
[0025]
According to this invention, the conductive resin material can suitably contain a lubricant. The rotating shaft rotates smoothly due to the lubricating performance of the contained lubricant.
[0026]
Claim6The described invention is claimed.2In the described invention, the conducting portion, the ground portion, the interposed portion, and the connecting portion are formed by processing a single metal plate.
[0027]
According to this invention, since the grounding structure is finished by processing one metal plate, it becomes possible to reduce the number of parts to the limit as compared with the case where the grounding structure is manufactured by combining a plurality of members. Contributes to reduction of parts cost and assembly cost. Examples of the processing of the metal plate include punching and bending processes using a press machine.
[0028]
Claim7The invention described in the above is an image forming apparatus configured to form a toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum by toner supplied from the developing device, and to transfer the toner image onto a sheet.6The grounding structure according to any one of the above is employed.
[0029]
According to the present invention, it is possible to effectively perform static elimination of a portion where static electricity easily occurs including various rotating shafts in the image forming apparatus, and it is possible to eliminate a transfer processing defect caused by static electricity. .
[0030]
Claim8The described invention is claimed.7In the described invention, the rotating shaft is used for a paper transport roller.
[0031]
According to the present invention, the transport roller is a component that is easily charged with static electricity due to friction with the transported paper, but by using the grounding structure, the static electricity stored in the transport roller is reliably eliminated.
[0032]
Claim9In the invention described in claim 8, in the invention described in claim 8, the rotating shaft is for one roller of a pair of paper conveying rollers, and the roller is made of a metal material, while the other roller has a shaft. The roller body to be removed is made of an elastomer, and static electricity charged on the roller body of the other roller is neutralized through the one roller.
[0033]
In the present invention, an elastomer is a high-molecular substance that exhibits remarkable elasticity near room temperature, and is used as a conceptual term that includes these foams as well as rubber and soft synthetic resins.
[0034]
According to the present invention, the static electricity generated in the roller body made of elastomer due to contact with the paper being conveyed is grounded via the roller made of metal material in contact with the roller body.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a side sectional view showing an outline of an embodiment of an image forming apparatus to which a grounding structure according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the
[0036]
The
[0037]
Each
[0038]
A charging unit 114 is provided at a position on the upper left side in FIG. 1 of each
[0039]
The transfer belt unit 12 is provided at a position below the
[0040]
Each of the
[0041]
The
[0042]
Then, the paper picked up from the
[0043]
Next, the sheet on which the toner image has been transferred is introduced into a fixing
[0044]
In the
[0045]
In the upper part of the upstream side (right side in FIG. 1) of the paper feeding unit 13 (FIG. 1), a paper for feeding the paper drawn from the
[0046]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
The bearing
[0051]
The bearing
[0052]
The present invention is not limited to the bearing
[0053]
The
[0054]
Unlike the upper roller
[0055]
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the grounding structure according to the present invention, and shows a state where it is mounted on the bearing member 33 (in a direction corresponding to FIGS. 2 and 3). Yes.) The
[0056]
Such a
[0057]
The
[0058]
In the present embodiment, the
[0059]
The
[0060]
The tip of the
[0061]
The
[0062]
The grounding
[0063]
Further, the grounding
[0064]
The connecting
[0065]
Here, first, the
[0066]
First, as shown in FIG. 6, the
[0067]
The support block
[0068]
The bridging
[0069]
The grounding
[0070]
On the other hand, as shown in FIG. 7, a pair of
[0071]
Then, in a state where the grounding
[0072]
In the present embodiment, a pressure contact structure (biasing structure) 60 is employed in order to ensure a contact state of the connection portion
[0073]
The
[0074]
On the other hand, a through
[0075]
Then, the
[0076]
Incidentally, the pressing force of the
[0077]
As described in detail above, the grounding structure of the present embodiment includes an upper part that is provided with a member (upper roller main body 32) that can be easily charged with static electricity, and is supported on a
[0078]
The bearing
[0079]
Further, since the same conducting
[0080]
In addition, since the
[0081]
Further, since the
[0082]
Further, since the bearing
[0083]
Moreover, since the
[0084]
By applying the
[0085]
The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.
[0086]
(1) In the above embodiment, the
[0087]
(2) In the above-described embodiment, the
[0088]
(3) In the above-described embodiment, the
[0089]
(4) In the above embodiment, an example in which the
[0090]
【The invention's effect】
According to the grounding structure of the present invention, the bearing member that pivotally supports the rotating shaft is uniformly pressed by one or a plurality of pressing protrusions that protrude from the inner peripheral surface of the inner fitting hole of the conducting portion toward the center. Since it is in a supported state, it is possible to ensure a reliable electrical connection state between the conduction portion and the bearing member, and thereby the static electricity generated in the easily chargeable member provided on the rotating shaft is It is possible to reliably ground through the rotary shaft, the bearing member, and the pressure contact projection of the conductive portion, and it is possible to reliably prevent inconvenience due to charging of the easily chargeable member.
[0091]
In addition, since the conducting portion can be applied to the rotating shafts having different diameters within the range of the elastic deformation of the pressure contact protrusion, it is not necessary to provide a dedicated conducting portion for each rotating shaft having different diameters. Can be made versatile.
[0092]
According to the image forming apparatus of the present invention, since the grounding structure is employed, it is possible to effectively eliminate static electricity in a part where static electricity easily occurs including various rotating shafts in the image forming apparatus. Therefore, it is possible to reliably eliminate a transfer processing defect caused by static electricity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view illustrating an outline of an embodiment of an image forming apparatus to which a grounding structure according to the invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a frame.
3 is a perspective view showing a right part of the frame shown in FIG. 2. FIG.
4 is a partially enlarged perspective view taken along line A in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the grounding structure according to the present invention, showing a state where it is mounted on a bearing member.
FIG. 6 is a perspective view showing a positional relationship between a roller support block and a grounding structure.
FIG. 7 is a cross-sectional view in a side view in a state where a roller support block is mounted on a frame.
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional grounding structure of a rotating shaft.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
111
113 Exposure unit 114 Charging unit
115 Cleaning Mechanism 12 Transfer Belt Unit
121
13
132
134
14
151 Fixing roller pair 16 Device body
161 discharge section
200
21
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