JP4102011B2 - 転写ローラ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸ等の電子写真方式で接触転写方式を採用している画像形成装置に用いるローラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
転写ローラ方式はオゾン、窒化物等のコロナ生成物の発生がほとんどなく、印加電圧も従来のコロナ方式に比べると低いため低コストになることから、近年広く電子写真装置に採用されている。この転写ローラは、たとえばローラ回転中心と感光体回転を結ぶ線に対し、略平行に移動可能に加圧支持され、感光体と転写ローラ間を通過する転写紙の厚さや、ローラ、感光体の偏芯を吸収しながら回動している。このため、ある所定の荷重を圧縮スプリングによって両端の軸受に与えていた。そして、転写ローラは、経時で摩耗したり汚染すると、その転写性能や搬送性能が劣化するため交換が必要だった。
【０００３】
たとえば、特開平５−３３３７２１号公報、特開平９−１３８５９０号公報には、この交換性を良くするため、軸受自体は、半円状にして開口部を設け、軸自体の簡単な抜け止めを設けるような方式が開示されている。しかし、この場合、軸受にトナーや、キャリアや紙粉等の異物が侵入した場合、経時で異音や、回転の摺動抵抗の増大を招くという欠点があった。一方、特開平１１−９３９４０号公報には、同様の方式が開示されているが、抜け止めのカラー部材を固定、解除する手段が別途必要になるという欠点があった。
【０００４】
軸受の抜け止め方式として代表的な従来例を図２に示す。軸受２１は、樹脂製のフック形状部材２２によって上下方向に動作を規制されながら、スプリング２３によって転写ローラ１５を感光体１１に加圧している。軸受け２１の抜け止めは樹脂製のフック形状部材２２の先端の爪部で行っていた。この樹脂製のフック形状部材２２は、軸受を保持するため、ある程度剛性を高くする必要があったが、同時に剛性が高いと、軸受の着脱性が悪く、樹脂製のフック形状部材２２を破損させてしまう場合もあった。さらに、経時的に、ストッパーの樹脂が変形して、軸受２１、転写ローラ１５が外れやすくなったり、何回も着脱を繰り返すことによって爪が摩耗して軸受２１が外れやすくなるということもあった。転写ローラ１５には駆動時、図示しないギアから駆動力を受けるため、転写ローラ１５の軸と垂直方向にも力が作用した。樹脂製のフック形状部材２２の剛性が低いと、ローラ駆動時、感光体１１と転写ローラ１５の平行度が悪くなり、転写紙Ｐが斜行してしまう問題がある。
【０００５】
また、図３、４に別の従来例を示す。これは、上記問題を解決するため、軸受２１は、剛性のあるリブ２５にてガイドされ、ローラの抜け止めを別途フック部２６にて行う。ただし、この方式だとローラ軸自体をフック部２６にて止めるため、フック部２６の剛性によってローラの止まる位置も変位してしまう。これを防止するためには、フック部２６には非常に高い剛性が必要であり、その結果、転写ローラ１５の着脱も非常に困難になった。そのため、別途レバー等を使用してローラの着脱を行っている特開平６−６４２７９号公報の例もある。
【０００６】
なお、長期間使用していると転写ローラ１５の軸受２１に、現像剤（キャリア）、トナーなどの粉体が侵入し、軸受から異音が発生するという問題があった。この軸受２１は、感光体１１や、現像部からのトナー、キャリアが飛散し易く、それが、転写ローラ１５に付着し、軸受２１内に侵入する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記欠点に鑑み、簡単な構成で、転写ローラの着脱性を向上させると共に、ストッパーの位置精度向上を図る転写ローラ装置を提供することを目的とする。さらに、初期、経時にわたってローラ軸の清掃、軸受内部への異物侵入防止を行い、信頼性の高い転写のローラ軸受部および、高精度なプリント性能を画像形成装置に与えることができる転写ローラ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、ローラを支持する軸受に突出部を設け、それによってローラおよび軸受の抜け止めを行うことでローラの着脱性、ストッパー位置精度を向上させ、さらに、その突起部の形状によってローラ軸に付着した異物が軸受内部に入り込まないようにするローラ装置を提供する。
【０００９】
具体的には、本発明は、像担持体に対向して配置される転写ローラと、そのローラ軸を回動可能に保持する軸受と、該軸受の動作を規制する規制部と、該軸受を該ローラ軸に直角な方向に加圧することにより、該転写ローラを該像担持体方向に加圧する加圧部と、該軸受が加圧方向に抜けるのを防止する抜け止め部とを有するとともに、該転写ローラと該軸受とは一体で装置本体に着脱自在な転写ローラ装置において、前記軸受は、前記規制部と係合して着脱方向のみスライドする本体部と、該本体部から前記ローラ軸方向に突出する突出部とを有し、前記抜け止め部は、前記突出部と係合するとともに、前記ローラ軸と直角方向に変位可能なフック部を有し、前記突出部の前記像担持体に向かう面において前記ローラ軸が露出している転写ローラ装置であって、前記突出部の前記ローラ軸に対峙する面における前記ローラ軸の回転方向上流側の稜線が、前記軸受の本体部から前記ローラ軸の軸線方向に遠ざかるにつれて前記ローラ軸の回転方向下流側に傾いている転写ローラ装置である。本発明は、さらに、前記軸受の突出部とローラ軸とのギャップを０．５ｍｍ以下とする転写ローラ装置である。本発明は、上述の一に記載の転写ローラ装置を用いる画像形成装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面にもとづいて具体的に説明する。
図１は本発明における画像形成装置の構成図である。
感光体ドラム１１はＯＰＣ等の光導電層を有する像担持体であり、作像動作時は図中反時計方向に回転する。帯電ローラ１２は作像時高圧電圧が印加され、感光体ドラム１１表面に一様に電荷を付与して帯電する。光読み取りユニットから、スキャニングした原稿の信号は、光書込ユニットからのレーザー光によって、感光体ドラム１１上のマイナス電荷を消し静電潜像を形成する。現像器１４は、その内部にはキャリアとトナーが収容されていて、現像スリーブ１４Ａ上の回転によって、現像スリーブ１４Ａ上のキャリアの磁気ブラシから、トナーを感光体ドラム１１上に付着させそこに形成されている静電潜像を可視化する。そして、感光体ドラム１１上に形成された画像が、感光体ドラム１１の回転により転写ローラ１５と感光体ドラム１１のニップ部に搬送される。次に給紙コロによってレジストローラ２０まで搬送、待機していた転写紙Ｔは感光体ドラム１１上の画像とタイミングをあわせて、レジストローラ２０より送り出される。転写ローラ１５はＴの先端がニップ部に進入すると同時に転写バイアスが印加され、転写ローラ１５上には感光体ドラム１１上トナーと逆極性の電荷が付与されて、転写紙Ｔにトナー像が転写される。なお転写紙Ｔと感光体ドラム１１を分離させるため、除電針１５Ａにはバイアス電圧を印可または接地している。転写紙Ｔに転写されずに感光体ドラム１１に残留したトナー等は、クリーニングブレード１６Ａで剥離された後、図示しない搬送手段によって再度現像スリーブ１４Ａに戻され再利用される。最後に感光体ドラム１１は、ＱＬ（除電ランプ）１８により全面露光され感光体ドラム１１上残留電荷を消去され、次のプリントに備える。なお、転写ローラ１５によってトナー像が転写された転写紙Ｔは、除電針１５Ａによって除電され、定着ローラによって熱定着されて、排紙ローラで機外に排出される。
【００１１】
図１中画像形成装置右手面は開閉自在になっており、これを開けることによって転写ローラ１５と感光体ドラム１１間の紙搬送経路が露出し、ジャム紙を除去できるように構成されている。なお、転写ローラ１５の交換時も、この右ドアを開けて行う。
【００１２】
図２に、従来例の転写ローラの軸受部を示す。転写ローラ１５は、軸受２１で両端を支持される。軸受２１は、フック形状部材２２によってガイドされ、スプリング２３によって感光体ドラム１１側に加圧される。この軸受２１の抜け止めは、フック形状部材２２先端部の爪である。転写ローラ１５の寿命は、機械寿命より短く、汚染、摩耗、破損などにより交換が必要である。
したがって、転写ローラ１５を交換するためには、まず、軸受２１をフック形状部材２２から脱着する必要がある。そのため、フック形状部材２２は、ある程度弾性が必要である。しかし、軸受２１自体のガイドも兼ねているため、転写ローラ１５に図示しないギアから駆動力を受けた場合には、その力の大きさによって、フック形状部材２２自体も転写ローラ１５の軸と垂直方向に力を受け、感光体と転写ローラ１５の平行度が悪くなるという欠点があった。これによって搬送される紙は斜行し、画像自体も歪んでしまうことになった。
【００１３】
図３に、上記不具合点を改善した転写部の構成図と、図４にその上面図とフック部２６の断面図を示す。
転写ローラ１５は、軸受２１に回転可能に支持され、軸受２１はリブ２５によって、一方向のみスライドするように規制されている。そして、転写ローラ１５の抜け止めはフック部２６のフックによって軸部１５ｂを支えている。軸受２１は、図示しないスプリング２３によって転写ローラ１５を感光体側に加圧されていおり、フック部２６は、軸部１５ｂを支えているが、支持している箇所が円筒面のため、加圧力が働くと、フック部２６を押し広げる力が働く。樹脂製のフック部２６が、その力よって外側に倒れると転写ローラ１５の静止位置も変位してしまった。さらに、経時的にフック部２６が変形してくると、転写ローラ１５が外れてしまう可能性もあった。
【００１４】
図５に本発明の転写ローラ軸受部の構成図を示す。転写ローラ１５は、軸受２７によって回転可能に支持され、軸受２７には、突出部２７ａが２カ所転写ローラ１５の軸方向に突出している。軸受２７は、ＰＯＭ等の樹脂からなり、転写ローラ１５の軸のもう一端の軸受は、転写ローラ１５に転写バイアスを印加するために導電性ＰＯＭ等の樹脂からなる。この軸受２７は、スプリング２３によって所定の加圧力を加えられている。この実施例では、転写ローラ１５が感光体ドラム１１に当接した状態とした。
軸受２７は、従来例と同様にリブ２５によって一方向のみにスライド可能に動作し、スプリング２３によって転写ローラ１５を感光体に加圧している。転写ローラ１５は、ギア兼突き当てコロ２４によって感光体との食い込み量を維持しつつ、図示しない感光体ギアから駆動力を受けて回動し、転写紙Ｔを搬送する。
【００１５】
図６に、本発明の上面図と、フック部２８における断面図を示す。なお、フック部２８は、ＡＢＳ、ＰＣ等の樹脂からなり、樹脂の弾性により、自由端が転写ローラ１５の軸と直角方向に変位し、２カ所の突出部２７ａは、フック部２８の爪部に係合することで、転写ローラ１５、軸受２７の抜けを防止する。この構成により、転写ローラ１５のストッパー位置は従来実施例よりバラツキがなく位置精度が向上し、経時的にもフック部２８が変形して、転写ローラ１５が外れてしまうようなことはない。この構成によりフック部２８の剛性は従来例より弱くても機能が得られるので、転写ローラ１５、軸受２７を取り外す時は、フック部２８を手で押し開くことで容易に外すことが可能である。
【００１６】
図７に本発明の突出部２７ａの上面図とフック部における断面図を示す。断面図において、突出部２７ａに示す平面は、ローラの接線を含む位置とする。つまり接線の延長線上に傾斜面を配置する。さらに、その突出部２７ａおよび軸部１５ｂがセットされるフック部２８の面の傾斜の関係は、それぞれの面の垂線とのなす角度をθ'、θとすると、θ'≦θとすることで、セット時の抵抗がより少なく非常にスムーズにセットできる。
【００１７】
軸の表面と突出部２７ａのギャップδは、０〜０．５ｍｍ程度が望ましい。本発明では、０．３ｍｍとした。これは、軸に異物２９が付着し、図８に示すように異物２９が蓄積すると、それ自体の堆積物によって異物２９がせき止められ、後述する突出部２７ａの傾斜角の効果で異物２９の軸受２７内部の侵入を防止することが可能なためである。上面図において、突出部２７ａの軸に対峙する稜線は、ローラの回転軸に対して回転方向にθaの傾斜を持つ。これは０＜θaであれば機能する。本実施例では３°とした。この傾斜角によって、軸に付着したトナーやキャリアの異物２９は突出部２７ａの稜線に沿って、軸受２７とは逆の方向に移動するため、経時的に軸受２７内部に異物２９が侵入して異音を出す可能性は無くなる。これは、図５、６のように片側でも効果があるが、図７のように、軸受２７の両側に付けるとさらに効果的である。
【００１８】
図９では、この突出部２７ａとローラ軸の間に磁性体３０を入れ、ローラ軸表面との間にギャップを設けた。これによって、ローラ軸に付いたキャリアが磁性体３０に捕獲され、外部に飛散することがなく、さらにそのキャリアによってトナーも吸着されるため、経時的に高い清掃効果が得られる。これは突出部２７ａ自体を磁性材料によるものであっても良い。なお、この磁性体３０のみならず、発泡スポンジはフェルト等の清掃部材でも効果が期待できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の転写ローラ装置では、ストッパーに係合する箇所に軸受から突起部を設けたので簡単な構成で、転写ローラの着脱が容易に行え、ストッパーの位置精度確保をはかり、経時的、フック部の変形で転写ローラが抜け出すことがない。また、本発明の転写ローラ装置では、軸受から突出した箇所に、軸の清掃機能を持たせたため、経時的にローラ軸受に異物が侵入して異音が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成図
【図２】従来例の転写軸受の構成図
【図３】従来例の転写軸受の構成図
【図４】従来例の転写軸受の上面図および断面図
【図５】本発明の実施例の軸受部構成図
【図６】本発明の実施例の転写部上面図および断面図
【図７】本発明の実施例の転写部上面図および断面図（位置関係）
【図８】本発明の実施例の軸受部の汚染状態
【図９】本発明の第２の実施形態の軸受部
【符号の説明】
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電ローラ
１４ 現像器
１４Ａ 現像スリーブ
１５ 転写ローラ
１５Ａ 除電針
１５ｂ 軸部
１６Ａ クリーニングブレード
１８ ＱＬ（除電ランプ）
２０ レジストローラ
２１ 軸受
２２ フック形状部材
２３ スプリング
２４ ギア兼突き当てコロ
２５ リブ
２６ フック部
２７ 軸受
２７ａ 軸受の突出部
２８ フック部
２９ 異物
３０ 磁性体
Ｔ 転写紙

Claims (3)

1. 像担持体に対向して配置される転写ローラと、
   そのローラ軸を回動可能に保持する軸受と、
   該軸受の動作を規制する規制部と、
   該軸受を該ローラ軸に直角な方向に加圧することにより、該転写ローラを該像担持体方向に加圧する加圧部と、
   該軸受が加圧方向に抜けるのを防止する抜け止め部とを有するとともに、
   該転写ローラと該軸受とは一体で装置本体に着脱自在な転写ローラ装置において、
   前記軸受は、前記規制部と係合して着脱方向のみスライドする本体部と、該本体部から前記ローラ軸方向に突出する突出部とを有し、
   前記抜け止め部は、前記突出部と係合するとともに、前記ローラ軸と直角方向に変位可能なフック部を有し、
   前記突出部の前記像担持体に向かう面において前記ローラ軸が露出している転写ローラ装置であって、
   前記突出部の前記ローラ軸に対峙する面における前記ローラ軸の回転方向上流側且つ前記像担持体に向かう面側の稜線が、前記軸受の本体部から前記ローラ軸の軸線方向に遠ざかるにつれて前記ローラ軸の軸線から離れる向きに傾いている
   ことを特徴とする転写ローラ装置。
2. 請求項１に記載の転写ローラ装置において、
   前記軸受の突出部とローラ軸とのギャップを０．５ｍｍ以下とする
   ことを特徴とする転写ローラ装置。
3. 請求項１又は２に記載の転写ローラ装置を用いることを特徴とする画像形成装置。