(57)【要約】      （修正有）【課題】回転体などの支持対象物を合成樹脂製の部材から突出した突出部によって支持される場合に、前記突出部の破断が生じにくい支持機構を提供する。【解決手段】支持機構５は、凹部５１０が形成された合成樹脂製の基部材５１と、合成樹脂製の芯部材５２ａと前記芯部材５２ａの表面に形成された金属メッキ層５２ｂとを有する支持部材５２とを備える。前記支持部材５２は、前記基部材５１の前記凹部５１０に嵌め入れられた嵌入部５２１および前記基部材５１から突出した突出部５２２を有し、前記突出部５２２によって支持対象部材を支持する。【選択図】図５
2018049163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部が形成された合成樹脂製の基部材と、
前記基部材の前記凹部に嵌め入れられた嵌入部および前記基部材から突出した突出部を有し、前記突出部によって支持対象部材を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、合成樹脂製の芯部材と前記芯部材の表面に形成された金属メッキ層とを有する、支持機構。
【請求項２】
前記突出部の少なくとも一部は円柱状に形成され、
前記突出部は前記支持対象部材を回転可能に支持し、
前記嵌入部は、前記突出部から前記突出部の突出方向に対し反対の方向へ向かって徐々に細くなる円錐に沿う外周面を有する中間部と、前記中間部に連なり少なくとも側面の一部に平坦な平外側面を有する基端部と、を有し、
前記凹部の内面は、前記中間部の前記外周面に沿って形成された内周面と、前記基端部の前記平外側面に接する平坦な平内側面と、を含む、請求項１に記載の支持機構。
【請求項３】
前記嵌入部の前記基端部は、３つ以上の前記平外側面を有する多角柱状であり、
前記凹部の前記内面は、３つ以上の前記平外側面にそれぞれ接する３つ以上の前記平内側面を含む、請求項２に記載の支持機構。
【請求項４】
前記支持対象部材が、回転体に連結され前記回転体を回転させる駆動力を受けるギアを有するギア部材である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の支持機構。
【請求項５】
ギアを有する第１ギア部材と連結され、表面にトナー像を担持して回転する像担持体と、
ギアを有する第２ギア部材と連結され、前記像担持体との間にシートを挟んで回転し、前記像担持体の表面の前記トナー像を前記シートへ転写する転写ローラーと、
それぞれギアを有する第３ギア部材および第４ギア部材と連結され、前記トナー像が転写された前記シートを挟んで回転する定着ローラーおよび加圧ローラーと、
前記定着ローラーを加熱するヒーターと、
前記第１ギア部材、前記第２ギア部材、前記第３ギア部材または前記第４ギア部材を回転可能に支持する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の支持機構と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持機構およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置は、像担持体、転写ローラー、定着ローラーおよび加圧ローラーなどの複数の回転体を備える。前記回転体は、ギアと連結され、モーターから前記ギアを通じて駆動力を得る。
【０００３】
また、前記画像形成装置において、前記ギアと連結された前記像担持体が、ハウジングの孔に嵌め込まれることによって前記ハウジングに固定された軸受部によって回転可能に支持されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−９５３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、合成樹脂製の部材に形成された突出部が、前記回転体などの支持対象物を支持する場合、前記突出部の根元部分が、応力の集中によって破断しやすい。また、スペースの制約から、前記突出部の太さには制限がある。さらに、装置の軽量化のために、金属の使用は最小限にすることが望ましい。
【０００６】
また、前記回転体に連結された前記ギアには、グリスなどの潤滑剤が塗布されることが多い。一般に、応力が加わった状況下で前記グリスなどの薬品が付着した合成樹脂製の部材において、いわゆるケミカル破壊が生じやすい。
【０００７】
従って、前記突出部が一般的な樹脂部材で構成され、その樹脂部材が前記ギアの近くで前記回転体を支持する場合、前記潤滑剤が前記樹脂部材に付着することにより、前記樹脂部材が前記ケミカル破壊によって破断しやすい。
【０００８】
本発明の目的は、回転体などの支持対象物を合成樹脂製の部材から突出した突出部によって支持される場合に、前記突出部の破断が生じにくい支持機構およびそれを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の局面に係る支持機構は、基部材と、支持部材とを備える。前記基部材は、凹部が形成された合成樹脂製の部材である。前記支持部材は、前記基部材の前記凹部に嵌め入れられた嵌入部および前記基部材から突出した突出部を有し、前記突出部によって支持対象部材を支持する。前記支持部材は、合成樹脂製の芯部材と前記芯部材の表面に形成された金属メッキ層とを有する。
【００１０】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、転写ローラーと、定着ローラーおよび加圧ローラーと、ヒーターと、前記支持機構と、を備える。前記像担持体は、ギアを有する第１ギア部材と連結され、表面にトナー像を担持して回転する回転体である。前記転写ローラーは、ギアを有する第２ギア部材と連結され、前記像担持体との間にシートを挟んで回転し、前記像担持体の表面の前記トナー像を前記シートへ転写する回転体である。前記定着ローラーおよび前記加圧ローラーは、それぞれギアを有する第３ギア部材および第４ギア部材と連結され、前記トナー像が転写された前記シートを挟んで回転する回転体である。前記ヒーターは、前記定着ローラーを加熱する。前記支持機構は、前記第１ギア部材、前記第２ギア部材、前記第３ギア部材または前記第４ギア部材を回転可能に支持する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転体などの支持対象物を合成樹脂製の部材から突出した突出部によって支持される場合に、前記突出部の破断が生じにくい支持機構およびそれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る支持機構を備える画像形成装置の構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係る支持機構の斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る支持機構が備える支持部材の斜視図である。
【図４】図４は、実施形態に係る支持機構によって支持された感光体の端部の断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る支持機構によって支持された感光体の端部の分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
【００１４】
［画像形成装置１０］
実施形態に係る支持機構５を備える画像形成装置１０は、電子写真方式でシート９に画像を形成する装置である。シート９は、紙またはフィルムなどのシート状の画像形成媒体である。
【００１５】
図１に示される画像形成装置１０はプリンターである。なお、画像形成装置１０が、複写機、ファクシミリ装置または複合機などであることも考えられる。
【００１６】
画像形成装置１０は、シート供給部２、シート搬送部３および画像形成部４を備える。シート供給部２は、シート９を１枚ずつシート搬送路３００へ送り出す。シート搬送部３は、シート９をシート搬送路３００に沿って搬送し、さらに、シート９をシート搬送路３００からシート排出トレイ１００上へ排出する。
【００１７】
画像形成部４は、ドラム状の感光体４１、帯電装置４２、レーザー走査ユニット４３、現像装置４４、転写ローラー４５、クリーニング装置４６および定着装置４７などを備える。
【００１８】
感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を一様に帯電させる。さらに、レーザー走査ユニット４３が帯電した感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。さらに、現像装置４４が感光体４１にトナーを供給することにより、前記静電潜像をトナー像へ現像する。なお、感光体４１は、表面に前記トナー像を担持して回転する像担持体の一例である。
【００１９】
さらに、転写ローラー４５が、シート搬送路３００に沿って搬送されるシート９を感光体４１との間に挟んで回転し、感光体４１の表面の前記トナー像を前記シート９へ転写する。さらに、定着装置４７が、シート９上の前記トナー像を加熱し、シート９上に前記トナー像を定着させる。
【００２０】
定着装置４７は、相互に接する定着ローラー４７ａおよび加圧ローラー４７ｂと、ヒーター４７ｃとを備える。定着ローラー４７ａおよび加圧ローラー４７ｂは、前記トナー像が転写されたシート９を挟んで回転する。ヒーター４７ｃは、定着ローラー４７ａを加熱する。
【００２１】
以上に示されるように、画像形成部４は、シート９に画像を形成する印刷処理を実行する。なお、クリーニング装置４６は、感光体４１に残存するトナーを除去する。
【００２２】
［支持機構５の概要］
本実施形態において、感光体４１は、後述する支持機構５によって回転可能に支持されている。感光体４１は、ギア６ａと連結され、不図示のモーターからギア６ａを通じて駆動力を得る。
【００２３】
図２に示されるように支持機構５は、感光体４１と感光体４１の周辺機器とを一体化するハウジングの一部である側板部材５１と、側板部材５１から水平方向へ突出した突出部５２２とを有する。
【００２４】
側板部材５１は、感光体４１の長手方向における感光体４１の隣に位置する縦板部である。側板部材５１を含む前記ハウジングは、合成樹脂製の部材である。
【００２５】
ところで、突出部５２２が、感光体４１などの支持対象物を支持する場合、突出部５２２の根元部分が、応力の集中によって破断しやすい。また、スペースの制約から、突出部５２２の太さには制限がある。さらに、画像形成装置１０の軽量化のために、金属の使用は最小限にすることが望ましい。
【００２６】
また、感光体４１に連結されたギア６ａには、グリスなどの潤滑剤が塗布されることが多い。例えば、合成炭化水素油系の前記グリスが、ギア６ａに塗布される場合がある。一般に、応力が加わった状況下で前記グリスなどの薬品が付着した合成樹脂製の部材において、いわゆるケミカル破壊が生じやすい。
【００２７】
従って、仮に、突出部５２２が一般的な樹脂部材で構成され、その樹脂部材がギア６ａの近くで感光体４１などの回転体を支持する場合、前記潤滑剤が前記樹脂部材に付着することにより、前記樹脂部材が前記ケミカル破壊によって破断しやすい。
【００２８】
支持機構５は、感光体４１を合成樹脂製の側板部材５１から突出した突出部５２２によって支持するが、突出部５２２の破断が生じにくい構造を有する。以下、その構造について説明する。
【００２９】
［支持機構５の詳細］
図２〜５に示されるように、支持機構５は、側板部材５１と支持部材５２とを備える。側板部材５１は、凹部５１０が形成された合成樹脂製の部材である。なお、側板部材５１は基部材の一例である。
【００３０】
図４，５に示されるように、支持部材５２は、合成樹脂製の芯部材５２ａと芯部材５２ａの表面に形成された金属メッキ層５２ｂとを有する。金属メッキ層５２ｂは、いわゆる樹脂メッキ処理によって芯部材５２ａの表面に形成される。
【００３１】
例えば、芯部材５２ａが、ＡＢＳ樹脂またはポリスチレンなどの合成樹脂を主成分とする部材であることが考えられる。また、金属メッキ層５２ｂが、芯部材５２ａの表面に接する第１ニッケル膜と、前記第１ニッケル膜の上に積層された銅膜と、前記銅膜の上に積層された第２ニッケル膜とを含む積層構造を有することが考えられる。
【００３２】
支持部材５２は、側板部材５１の凹部５１０に嵌め入れられた嵌入部５２１および側板部材５１から突出した突出部５２２を有する部材である。
【００３３】
金属メッキ層５２ｂは濡れ性に優れているため、嵌入部５２１は、凹部５１０に嵌め入れられることによって安定的に凹部５１０に固定される。なお、嵌入部５２１が、比較的小さな圧力で凹部５１０に圧入されることも考えられる。
【００３４】
図４，５に示されるように、筒状の感光体４１の端部には、ギア部材６が連結されている。ギア部材６は、感光体４１の端部に連結された連結部６ｂと、感光体４１を回転させる駆動力を受けるギア６ａとを有する。例えば、ギア部材６は合成樹脂製の部材である。連結部６ｂは、例えば感光体４１の端部の内側に圧入された状態で、感光体４１と連結されている。
【００３５】
なお、ギア部材６が、それぞれ独立した部材であるギア６ａおよび連結部６ｂと、ギア６ａおよび連結部６ｂを一体に連結するネジなどの固着具とを含むことも考えられる。
【００３６】
支持部材５２は、感光体４１に連結されたギア部材６を突出部５２２によって回転可能に支持する（図４参照）。ギア部材６には、突出部５２２が挿入される孔６ｃが形成されている。孔６ｃの内面は円周面である。なお、ギア部材６は支持対象部材の一例である。
【００３７】
図２，３などに示されるように、突出部５２２は円柱状に形成されている。また、嵌入部５２１は、中間部５２１ａおよび中間部５２１ａに連なった基端部５２１ｂを有する。
【００３８】
なお、突出部５２２の一部のみが円柱状であることも考えられる。例えば、突出部５２２における先端から中間位置までの第１部分が円柱状であり、突出部５２２の残りの第２部分が、前記第１部分よりも大きな径で外側へ張り出した鍔部を有することも考えられる。前記鍔部は、突出部５２２に沿う方向における感光体４１の移動を制限する。
【００３９】
中間部５２１ａは、突出部５２２から突出部５２２の突出方向に対し反対の方向へ向かって徐々に細くなる円錐に沿う外周面５２１ｃを有する部分である。基端部５２１ｂは、支持部材５２における突出部５２２に対して反対側の端部である。
【００４０】
基端部５２１ｂは、少なくとも側面の一部に平坦な面である平外側面５２１ｄを有する部分である。平外側面５２１ｄは、支持部材５２の長手方向に沿う平面である。支持部材５２の前記長手方向は、側板部材５１からの突出部５２２の突出方向に沿う方向である。
【００４１】
図３に示される例では、基端部５２１ｂは、４つの平外側面５２１ｄを有する四角柱状である。なお、基端部５２１ｂが３つの平外側面５２１ｄを有する三角柱状であること、または、基端部５２１ｂが５つ以上の平外側面５２１ｄを有する多角柱状であることも考えられる。
【００４２】
また、基端部５２１ｂの形状が、円弧に沿って湾曲した１つ以上の弧状側面と、１つ以上の平外側面５２１ｄとを含む形状であることも考えられる。
【００４３】
一方、側板部材５１における凹部５１０の内面５１１は、内周面５１１ａおよび平内側面５１１ｂを含む。内周面５１１ａは、中間部５２１ａの外周面５２１ｃに沿って形成された内側の側面である。平内側面５１１ｂは、基端部５２１ｂの平外側面５２１ｄに接する平坦な側面である。
【００４４】
基端部５２１ｂの平外側面５２１ｄおよび凹部５１０の平内側面５１１ｂは、側板部材５１に対する支持部材５２の回転を制限する回り止めとして機能する。
【００４５】
なお、支持部材５２の前記長手方向における基端部５２１ｂの端面と凹部５１０の底面との間には隙間５１１ｃが形成されている（図４参照）。
【００４６】
前述したように、中間部５２１ａの外周面５２１ｃが円錐に沿う面である。そのため、内周面５１１ａも、前記突出方向に対し反対の方向へ向かって徐々に細くなる円錐に沿う面である。
【００４７】
また、基端部５２１ｂが四角柱状であるため、凹部５１０の内面５１１は、４つの平外側面５２１ｄに沿う４つの平内側面５１１ｂを含む。なお、凹部５１０の内面５１１は、３つ以上の平外側面５２１ｄにそれぞれ接する３つ以上の平内側面５２１ｄを含む。
【００４８】
本実施形態において、嵌入部５２１および凹部５１０の寸法が寸法公差内でばらついても、嵌入部５２１が凹部５１０に挿入される深さが、外周面５２１ｃと内周面５１１ａとが密接するように調整される。これにより、支持部材５２が、前記寸法公差の影響を受けずに側板部材５１に対して安定した状態で固定される。
【００４９】
また、支持機構５において、支持部材５２は、金属メッキ層５２ｂによって補強されている。そのため、突出部５２２の破断が生じにくい。
【００５０】
また、ギア６ａに塗布された前記グリスなどの潤滑剤が支持部材５２に付着しても、金属メッキ層５２ｂが、芯部材５２ａへの前記潤滑剤の浸入を防ぐ。即ち、金属メッキ層５２ｂは、突出部５２２のケミカル破壊を防ぐ。
【００５１】
[応用例]
以上に示された支持機構５において、支持部材５２における嵌入部５２１の形状が、突出部５２２から前記突出方向に対し反対の方向へ向かって徐々に細くなる多角錐に沿う形状であることも考えられる。この場合、凹部５１０の内面５１１は、嵌入部５２１の複数の平坦な側面に沿う複数の平坦な内側面を含む。
【００５２】
また、画像形成装置１０において、転写ローラー４５、定着ローラー４７ａおよび加圧ローラー４７ｂも、感光体４１と同様にギア部材６と連結されていることが考えられる。この場合、画像形成装置１０が、転写ローラー４５に連結されたギア部材６を回転可能に支持する支持機構５、定着ローラー４７ａに連結されたギア部材６を回転可能に支持する支持機構５または加圧ローラー４７ｂに連結されたギア部材６を回転可能に支持する支持機構５のうちの１つまたは複数を備えることも考えられる。
【００５３】
定着ローラー４７ａおよび加圧ローラー４７ｂに連結されたギア部材６は、ヒーター４７ｃに近いため、高温環境下で使用される。支持機構５が、そのような高温環境下で使用されるギア部材６を支持する機構として採用された場合、金属メッキ層５２ｂによる支持部材５２の補強効果がより顕著に現れる。
【００５４】
なお、感光体４１に連結されたギア部材６が第１ギア部材の一例であり、転写ローラー４５に連結されたギア部材６が第２ギア部材の一例であり、定着ローラー４７ａに連結されたギア部材６が第３ギア部材の一例であり、加圧ローラー４７ｂに連結されたギア部材６が第４ギア部材の一例である。
【００５５】
また、支持機構５が、感光体４１、転写ローラー４５、定着ローラー４７ａおよび加圧ローラー４７ｂなどの回転体とは異なる支持対象部材を支持する機構に適用されることも考えられる。例えば、支持機構５が、現像装置４４の筐体またはレーザー走査ユニット４３の筐体などを突出部５２２によって支持する機構であることが考えられる。この場合、支持部材５２が金属メッキ層５２ｂによって補強されているため、比較的少ない支持機構５によって、或いは比較的細い支持部材５２を備える支持機構５によって、現像装置４４などを一定の位置に保持することができる。
【００５６】
なお、本発明に係る支持機構および画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
２        ：シート供給部
３        ：シート搬送部
４        ：画像形成部
５        ：支持機構
６        ：ギア部材
６ａ      ：ギア
６ｂ      ：連結部
６ｃ      ：孔
９        ：シート
１０      ：画像形成装置
４１      ：感光体（像担持体）
４２      ：帯電装置
４３      ：レーザー走査ユニット
４４      ：現像装置
４５      ：転写ローラー
４６      ：クリーニング装置
４７      ：定着装置
４７ａ    ：定着ローラー
４７ｂ    ：加圧ローラー
４７ｃ    ：ヒーター
５１      ：側板部材（基部材）
５２      ：支持部材
５２ａ    ：芯部材
５２ｂ    ：金属メッキ層
１００    ：シート排出トレイ
３００    ：シート搬送路
５１０    ：凹部
５１１    ：凹部の内面
５１１ａ  ：凹部の内周面
５１１ｂ  ：凹部の平内側面
５１１ｃ  ：隙間
５２１    ：嵌入部
５２１ａ  ：中間部
５２１ｂ  ：基端部
５２１ｃ  ：中間部の外周面
５２１ｄ  ：基端部の平外側面
５２２    ：突出部
【図１】
2018049163.tif 000003
【図２】
2018049163.tif 000004
【図３】
2018049163.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018049163.tif 000007