JP6274122B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
そこで、ワイヤーハーネスよりも低コストの電線、例えば絶縁被覆していないステンレス鋼線などの裸線からなる電線、いわゆる接点ばねを用いて、電源基板の端子と作像ユニットの端子間を接続する構成がある。
電線保持部材の溝は、電源基板と作像ユニットの配置位置によって、途中の何箇所かで屈曲していることが多い。この屈曲溝の形状に合うように接点ばねも長さ方向の途中に曲げ部を有する形状に曲げ加工などにより予め製造される。
具体的には、各曲げ部には寸法公差が含まれるので、例えば最初の曲げ部の寸法公差による形成位置のずれ量の分、2番目の曲げ部の曲げ開始位置がずれると、そのずれ量に2番目の曲げ部自身の寸法公差による形成位置のずれ量が加算される。3番目以降の曲げ部についても同様にそれまでの各曲げ部のずれ量の合計分、開始点がずれることになる。このように曲げ部の数の増加に伴って形成位置のずれ量が足し合わされると、製造後の接点ばねごとに、各曲げ部の形成位置にある程度のばらつきが含まれてしまう。
作業者は、接点ばねを少し引っ張る程度で嵌め込みを行えれば作業を継続できるが、嵌め込みが無理であれば作業を止めて、その接点ばねを電線保持ガイドから外して再度嵌め込み作業を試みるか、別の新たな接点ばねに代えて一から嵌め込み作業を行うことになり、組立時の作業性の低下に繋がる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、組合作業性の向上を図れる接点ばねおよびこれを備える画像形成装置を提供することを目的としている。
また、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電器と、帯電された像担持体に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光部と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像器と、前記帯電器と前記現像器のそれぞれにバイアス電圧を供給する電源部と、を備え、前記一方の部品は、前記電源部であり、前記他方の部品は、前記帯電器または前記現像器であるとしても良い。
(1)プリンターの構成
図1は、本実施の形態に係るプリンター1の構成を示す概略正面図である。
同図に示すように、プリンター1は、画像形成部3、中間転写部4、給送部5、定着部6、制御部7および高圧電源基板8などを備えている。
作像ユニット3Yは、矢印Aで示す方向に回転する感光体ドラム31と、その周囲に配設された帯電器32、現像器33、および感光体ドラム31を清掃するためのクリーナー34などを有しており、感光体ドラム31上にY色のトナー像を作像する。ここでは、感光体ドラム31を像担持体として用いる構成としたが、これに限られず、例えば感光体ベルトなどを用いることもできる。
中間転写部4は、作像ユニット3Y〜3Kよりも上に配置され、中間転写ベルト41、駆動ローラー42、従動ローラー43、一次転写ローラー44、二次転写ローラー45などを有している。
4本の一次転写ローラー44のそれぞれは、中間転写ベルト41を介して作像ユニット3Y〜3Kの感光体ドラム31に対向配置されている。二次転写ローラー45は、中間転写ベルト41を介して駆動ローラー42に対向配置されている。
それぞれの感光体ドラム31上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト41を挟んでその感光体ドラム31と対向する一次転写ローラー44により、中間転写ベルト41上に一次転写される。この一次転写の際に、各色のトナー像が中間転写ベルト41上の同じ位置で重ね合わされるように、作像ユニット3Yを基準に他の作像ユニット3M〜3Kにおけるトナー像の作像タイミングを所定時間だけずらす制御が実行される。これにより、中間転写ベルト41上にカラーのトナー像が形成される。
タイミングローラー54は、中間転写ベルト41上に多重転写された各色トナー像が二次転写位置46に搬送されるタイミングに合わせて、シートSを二次転写位置46に搬送する。そして、シートSが二次転写位置46を通過する際に、二次転写ローラー45により中間転写ベルト41上の各色トナー像が一括してシートS上に二次転写される。各色トナー像が二次転写されたシートSは、定着部6に搬送される。
高圧電源基板8は、装置正面側から見たとき装置本体2の左側部に配置され、商用電源からの電力を直流(DC)または交流(AC)の所定の高電圧に変換して、変換後の電圧を作像ユニット3Y〜3Kのそれぞれの帯電器32と現像器33に出力する。
それぞれのバイアス電圧は、高圧電源基板8と作像ユニット3Y〜3Kとを電気的に接続する複数本の電線を通じて送られる。この電線は、絶縁被覆されていない金属線(裸線)からなる接点ばね(図3)である。本実施の形態では、作像ユニット3Y〜3Kの帯電器32と現像器33が合計8個存在し、それぞれの帯電器32と現像器33ごとに、個別に高圧電源基板8からバイアス電圧が供給される構成になっているので、接点ばねの本数が合計8本になる。接点ばねの構造については、後述する。
電線保持ガイド9には、1本の接点ばねに対して一つのガイド溝(後述)が設けられており、1本の接点ばねがこれに対応する一つのガイド溝の中に嵌め込まれるようにして収容される構成になっている。これにより絶縁被覆されていない接点ばねが装置本体2のフレームなどに接してショートすることが防止される。
図2は、制御部7の構成を示すブロック図である。
同図に示すように制御部7は、通信インターフェース(I/F)部71、CPU72、ROM73、RAM74などを備え、それぞれが相互に通信を行うことができる。
通信I/F部71は、ネットワーク、例えばLANと接続するためのLANカード、LANボードといったインターフェースであり、ネットワークを介して接続される外部の端末装置と通信を行う。
作像ユニット3Y〜3Kには、高圧電源基板8から出力される帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧が入力されており、帯電器32が帯電バイアス電圧の受電により感光体ドラム31表面を所定の電位で帯電させ、現像器33が現像バイアス電圧の受電により感光体ドラム31上の静電潜像をトナーで現像して顕像化させる。
図3は、1本の接点ばね10を電線保持ガイド9から取り外した状態を示す斜視図であり、取り外された接点ばね10を何も外力を加えていない自然状態で平坦な台(不図示)上に載置したときの様子を示している。
同図に示すように接点ばね10は、長尺状の1本の金属製の導電部材、ここではSUS301等のステンレス鋼線に曲げ加工などが施されてなる絶縁被覆されていない裸電線であり、太さが例えば0.1〜1.0mmのものが用いられる。なお、接点ばね10の材料がSUSに限られないことはいうまでもなく、例えば硬鋼線、ピアノ線、オイルテンパー線などを用いることができる。
直線状部111は、直線状のステンレス鋼線なる裸線に何も加工が施されていない裸線部分である。
一つの直線状部111と一つの屈曲予定部112とが交互に連続して設けられ、これらの各部が何も外力が加えない自然状態で屈曲予定部112が直線状部111に沿った直線状になる、すなわち屈曲予定部112を構成するコイルばねの軸心が両側の直線状部111を構成する裸線部分と一直線に並ぶように、各屈曲予定部112の加工が施される。
屈曲予定部112も屈曲部113もそれぞれが電線保持ガイド9の屈曲溝92(図6)に収容される曲げ部分に相当するが、本実施の形態では、長さ方向中央側の3つをコイルばねからなる屈曲予定部112として、これら以外の3つを屈曲部113としている。
また、接点部102に2番目に近い曲げ部分を屈曲部113としているのは、1番目に近い屈曲部113との間隔(距離)が短すぎるとコイリング加工が行い難いからである。
本実施の形態では、屈曲予定部112を構成するコイルばねの方が接点部101,102を構成するコイルばねよりも平均コイル径が小さくなっている。これは、次の理由による。すなわち、接点部101,102については高圧電源基板8の出力端子と帯電器32や現像器33の受電端子との接続がより確実に行われるように、出力端子と受電端子が比較的大きな面積で形成されているので、これに合わせて平均コイル径を大きくしている。
接点ばね10は、電線保持ガイド9の一部であるガイド溝90a〜90h(図6)のうち、対応する一つのガイド溝に嵌め込み可能なように、コイルばねからなる各屈曲予定部112の形成位置,平均コイル径,総巻数など、及び、各屈曲部113の形成位置,曲率,曲げ方向などが予め設計され、その設計に基づき製造される。
図5は、作像ユニット3Y,3Kと、高圧電源基板8と、複数本の接点ばね10が取り付けられた電線保持ガイド9とを装置上方から見たときのこれらの位置関係を示す平面模式図であり、作像ユニット3M,3Kについては省略されている。同図では、装置前後方向をX軸、装置左右方向をY軸で示している。
それぞれの接点ばね10(破線)は、電線保持ガイド9の第1保持板9aと第2保持板9bに亘って保持されている。
なお、作像ユニット3Y〜3Kのそれぞれは、装置本体2に設けられたスロット(不図示)に、同図に示すX軸に沿って装置前後方向Dに挿抜自在に支持されている。ユーザーは、例えばスロット内の作像ユニット3Yを装置正面側に引き抜くことにより装置本体2から取り外すことができ、また新たな作像ユニット3Yをスロット内に装置背面側に押し込むことにより装置本体2に装着することができる。この装着により、新たな作像ユニット3Yの受電端子21,22がそれぞれ対応する接点ばね10の接点部102に接続される。このことは、他の作像ユニット3M〜3Kについても同様である。
図6は、図5の矢印Eで示す方向から電線保持ガイド9を見たときの斜視図であり、電線保持ガイド9に8本の接点ばね10が取り付けられた状態を示している。なお、図6では、8本の接点ばね10をそれぞれ区別するために10a〜10hの符号を付しており、作像ユニット3Y〜3Kと高圧電源基板8とフレーム2aについては図示を省略している。また、上下方向をZ軸で示している。
最上位のガイド溝90aには、その長さ方向一方端から他方端までの間の経路途中に、直線状の溝91と屈曲した溝92が交互に設けられている。このことは、他のガイド溝90b〜90hのそれぞれについても同様である。以下、直線状のガイド溝91を直線溝91、屈曲したガイド溝92を屈曲溝92という。
つまり、接点ばね10の線材である一本の裸線のうち、各屈曲溝92に収容される予定の部位のそれぞれに、コイルばねからなる屈曲予定部112、または屈曲溝92の屈曲形状に対応して曲げ加工が施された屈曲部113が予め形成される。同図の最上位のガイド溝90aに収容されている接点ばね10aが図4に示す接点ばね10に相当する。
図7に示すようにガイド溝90bの屈曲溝92bには、接点ばね10bの屈曲予定部12bを構成するコイルばねが収容されており、ガイド溝90cの屈曲溝92cには、接点ばね10cの屈曲予定部12cを構成するコイルばねが収容されている。以下、屈曲予定部をコイルばねという場合がある。
この突起部98c,99cは、接点ばね10cをガイド溝90cに嵌め込んで収容させる作業途中で、ガイド溝90cに一度、収容された接点ばね10cの部分が浮き上がってガイド溝90cから外に出ようとするのを押さえるものであり、接点ばね10cがガイド溝90cから外れるのを防止するストッパーになる。
このことは、側壁63から突出した突起部98cについても同様であり、突起部98cの先端と側壁62との間の隙間64を介して接点ばね10cの直線状部11cをガイド溝90cに嵌め込むことができる。
図10は、図6に示す電線保持ガイド9の第1保持板9aの角隅部9fを装置背面側から見たときの拡大図である。図10では、角隅部9fに並列して屈曲配置される複数本のガイド溝90a〜90hのうち、最も内周側に位置するガイド溝90aに接点ばね10aが収容されており、最も外周側に位置するガイド溝90hに接点ばね10hが収容されている様子を示しており、他のガイド溝90b〜90gについては接点ばね10b〜10gが省略されている。
これは、次の理由による。すなわち、内周側の屈曲溝92aの方が外周側の屈曲溝92hよりも曲率半径が小さく(曲率が大きく)、曲がり方が急なので、作業者が組立時の嵌め込み作業において、コイルばね12aを屈曲溝92aの形状に沿って曲げる(撓ませる)ときの曲げ角度が大きくなる。曲げ角度が大きいということは、小さい角度で曲げる場合よりも、作業者にとって大きな力が必要になって作業者の負担が増えることになる。
従って、総巻数Wa>Whの関係を満たすようにすれば、大きな角度で曲げる必要があるコイルばね12aを作業者が弱い力を加えるだけで曲げることが可能になり、それだけ作業者にとって嵌め込み時の負担が少なくなり、組立作業が行い易くなるからである。
接点ばね10a〜10hのうち、曲率半径が第1の大きさR1の屈曲溝92に収容されるコイルばね112の総巻数をW1、曲率半径が第2の大きさR2(>R1)の屈曲溝92に収容されるコイルばね112の総巻数をW2としたとき、W1>W2の関係を満たすように、接点ばね10a〜10hのそれぞれのコイルばね112の総巻数を決めることができる。図10では角隅部9fの屈曲溝92a〜92hについて説明したが、これに限られず、他の屈曲溝、例えば92b,92c(図6)などにも適用できる。
例えば、図10において接点ばね10aのコイルばね12aを構成する線材の一方端93aから他方端94aまでの長さ(展開長さ)Laと、接点ばね10hのコイルばね12hを構成する線材の一方端93hから他方端94hまでの展開長さLhが同じ(または略同じ)という条件下で、総巻数WaとWhが同じ、かつ外力を加えていない自然状態でコイルばね12aのピッチPaをコイルばね12nのピッチPhよりも小さくする構成とすることもできる。ピッチPa<Phの関係により、曲率半径が小さい方の屈曲溝92aに、接点ばね10aのコイルばね12aを嵌め込み易くなる。
仮に、接点ばね10a,10hについて、それぞれの接点部101の入力電圧が同じで電流値も同じ場合、コイルばね12a,12hのそれぞれで生じる電圧降下の大きさが同じになる。このようにすれば、接点ばね10a,10hの全長が略同じ場合、少なくともコイルばね12a,12hで生じる電圧降下の大きさが異なることに起因して、それぞれの接点部102の出力電圧が大きく異なることは生じない。接点ばね10a,10hにおける他のコイルばね12a,12hのそれぞれについても同様である。
例えば、作像ユニット3Y〜3Kのそれぞれで同じ値の帯電バイアス電圧を供給する構成において、異なる接点ばね10のそれぞれの全長が略同じである場合、接点ばね10ごとに、コイルばね112を電流が流れるときにある程度の大きさの電圧降下が生じても、高圧電源基板8から同じ値の帯電バイアス電圧がそれぞれの接点ばね10に入力されれば、それぞれの接点ばね10から作像ユニット3Y〜3Kに供給される電圧の大きさにほとんど差が生じなくなり、安定した帯電バイアス電圧を供給することができるようになる。このことは、現像バイアス電圧についても同様である。
同図に示す蓋9cが電線保持ガイド9に取り付けられることにより、蓋9cの、電線保持ガイド9と対向する側の面9nが、装置背面側および装置左側から電線保持ガイド9のガイド溝90a〜90hを覆って塞ぐようになる。これにより、ガイド溝90a〜90hに収容された接点ばね10a〜10hがガイド溝90a〜90hから外に飛び出ることが防止される。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態では、接点ばね10の屈曲予定部112を長さ方向に沿って螺旋状に巻き回されたコイルとする構成例を説明したが、これに限られず、伸縮及び屈曲が可能な弾性部とすることができる。例えば、図12に示すように接点ばね10の屈曲予定部112をねじりコイルばねで形成することもできる。ねじりコイルばねの巻数は、例えば1または2巻とすることができる。
さらに、コイルからなる屈曲予定部112を1本の接点ばね10に複数箇所、設ける構成例を説明したが、これに限られない。電線保持ガイド9のガイド溝90に1箇所以上の屈曲溝92が存在する場合に、全ての屈曲部92のそれぞれごと、または、いずれか一つ若しくは複数の屈曲部92のそれぞれごとに、その屈曲溝92に収容される裸線の部位に、コイル状もしくはジグザグ状の弾性部が設けられている構成とすることができる。
また、コイルばねの総巻数W1,W2、ピッチPa,Ph、展開長さLhなどについても上記の大小関係に限られず、例えば総巻数W1,W2を同じにするなど装置構成に応じて適した大小関係などが決められる。
また、上記実施の形態では、一つのガイド溝90に1本の接点ばね10の略全体が収容される構成例を説明したが、これに限られない。
例えば、接点ばね10の直線状部111をガイド溝90で保持しない構成をとることもできる。具体的には、図6に示すガイド溝90aにおいて、直線溝91を構成する側壁88,89を取り除いた構成になり、接点ばね10の曲げ部(屈曲予定部112と屈曲部113)だけが屈曲溝92で保持されることになる。
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしてもよい。本発明の効果を得られる範囲で、各部の機構や各部材を別の機構や別の形状の部材に代えて適用することとしても良い。
3Y,3M,3C,3K 作像ユニット
8 高圧電源基板
9 電線保持ガイド
9c 蓋
10 接点ばね
21,22 受電端子
32 帯電器
33 現像器
61,62,63 ガイド溝の側壁
81 出力端子
90 ガイド溝
91 直線状のガイド溝(直線溝)
92 屈曲したガイド溝(屈曲溝)
98,99 突起部
101,102 接点部
111 直線状部
112 屈曲予定部
113 屈曲部
Claims (5)
- 画像形成に供される2つの部品と、
一部に屈曲溝を有する電線保持ガイドと、
前記屈曲溝を経由して、一端が前記一方の部品に、他端が前記他方の部品に接続された裸線からなる一本の接点ばねと、
を備え、
前記接点ばねは、前記屈曲溝に収容される前記裸線の部位に、螺旋状に巻き回されたコイル状の弾性部が形成されており、前記弾性部をその延在方向において屈曲させた状態で、前記屈曲溝に収容されており、
前記2つの部品からなる組が複数あり、
前記複数の組のそれぞれに前記一本の接点ばねが別々に対応して配置され、
前記電線保持ガイドは、
前記組ごとに対応して前記屈曲溝を別々に有しており、
前記複数の屈曲溝のうち、第1の屈曲溝と第2の屈曲溝とが並行配置され、前記第1の屈曲溝の方が前記第2の屈曲溝よりも曲率が大きく、
前記第1の屈曲溝に第1の接点ばねの前記弾性部が収容され、前記第2の屈曲溝に第2の接点ばねの前記弾性部が収容され、
前記第1の接点ばねの前記弾性部の方が前記第2の接点ばねの前記弾性部よりも総巻数が多いことを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成に供される2つの部品と、
一部に屈曲溝を有する電線保持ガイドと、
前記屈曲溝を経由して、一端が前記一方の部品に、他端が前記他方の部品に接続された裸線からなる一本の接点ばねと、
を備え、
前記接点ばねは、前記屈曲溝に収容される前記裸線の部位に、螺旋状に巻き回されたコイル状の弾性部が形成されており、前記弾性部をその延在方向において屈曲させた状態で、前記屈曲溝に収容されており、
前記2つの部品からなる組が複数あり、
前記複数の組のそれぞれに前記一本の接点ばねが別々に対応して配置され、
前記電線保持ガイドは、
前記組ごとに対応して前記屈曲溝を別々に有しており、
前記複数の屈曲溝のうち、第1の屈曲溝と第2の屈曲溝とが並行配置され、前記第1の屈曲溝の方が前記第2の屈曲溝よりも曲率が大きく、
前記第1の屈曲溝に第1の接点ばねの前記弾性部が収容され、前記第2の屈曲溝に第2の接点ばねの前記弾性部が収容され、
前記第1の接点ばねの前記弾性部は、
前記第2の接点ばねの前記弾性部とコイルの総巻数が同じ、且つ前記第2の接点ばねの前記弾性部よりもコイルのピッチが小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成に供される2つの部品と、
複数の屈曲溝を有する電線保持ガイドと、
前記複数の屈曲溝を経由して、一端が前記一方の部品に、他端が前記他方の部品に接続された裸線からなる一本の接点ばねと、
を備え、
前記接点ばねは、前記複数の屈曲溝のそれぞれに収容される前記裸線のそれぞれの部位に、螺旋状に巻き回されたコイル状の弾性部が形成されており、前記それぞれの弾性部をその延在方向において屈曲させた状態で、前記それぞれの屈曲溝に収容されており、
前記複数の屈曲溝のうち第1の屈曲溝の方が第2の屈曲溝よりも曲率が大きく、
前記一本の接点ばねに形成された複数の弾性部のうち、第1の弾性部が前記第1の屈曲溝に収容され、第2の弾性部が前記第2の屈曲溝に収容され、
前記第1の弾性部の方が前記第2の弾性部よりもコイルの総巻数が多いことを特徴とする画像形成装置。 - 前記電線保持ガイドの前記屈曲溝に、当該屈曲溝に収容された接点ばねが浮き上がって当該屈曲溝から外に出ようとするのを押さえる突起部が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電器と、
帯電された像担持体に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光部と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像器と、
前記帯電器と前記現像器のそれぞれにバイアス電圧を供給する電源部と、
を備え、
前記一方の部品は、前記電源部であり、
前記他方の部品は、前記帯電器または前記現像器であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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