(57)【要約】【課題】  小型化を図り、組立及び分解作業を容易にする。【解決手段】    記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、回転可能に支持され、バイアス電圧が印加される金属軸９０ａを有する回転部材９０と、回転駆動力を伝達するための駆動力伝達部材であって、電気的絶縁性を有する素材で形成され、前記金属軸の端部を覆うように装着された駆動力伝達部材９０１とを具備し、前記駆動力伝達部材の前記金属軸の軸線方向の移動が他の駆動力伝達部材９８により規制される。【選択図】  図４
2013225037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
回転可能に支持され、バイアス電圧が印加される金属軸を有する回転部材と、
回転駆動力を伝達するための駆動力伝達部材であって、電気的絶縁性を有する素材で形成され、前記金属軸の端部を覆うように装着された駆動力伝達部材とを具備し、
前記駆動力伝達部材の前記金属軸の軸線方向の移動が他の駆動力伝達部材により規制されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記他の駆動力伝達部材は、複数の前記駆動力伝達部材の軸線方向への移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は、中間転写ベルトの表面にトナー像を形成し、前記トナー像を前記記録媒体に転写して画像を形成するものであり、
前記中間転写ベルトに接して回転するように支持され、前記トナー像を前記記録媒体に転写した後に前記中間転写ベルトの表面に残留しているトナーを除去するブラシと、
前記ブラシに接触して回転し、バイアスにより前記ブラシに付着したトナーを転移させる金属ローラと、
を有し、
前記回転部材は前記金属ローラであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブラシの回転軸の端部を覆うように、電気的絶縁性を有する素材で形成された回転駆動力を伝達するための駆動力伝達部材が装着され、
前記駆動力伝達部材の回転軸の線方向の移動が他の駆動力伝達部材により規制されるように構成したことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧が印加される駆動部を有する複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置では、中間転写方式を用いたタンデム型電子写真装置が使用されている。
【０００３】
この種のカラー電子写真装置では、２次転写後に中間転写ベルト上に残留する転写残トナーを、中間転写ベルトのクリーニング装置でクリーニングし、再度の画像転写に備えていた。
【０００４】
中間転写ベルト等の像担持体上のトナーは、クリーニング装置で機械的に掻き落とすだけでは十分なクリーニングを行うことができなかった。そこでファーブラシにバイアス電圧を印加して静電的に吸着する静電クリーニング方式が広く用いられている。静電クリーニング方式ではバイアス印加された部位と周辺部品とのリーク防止を行う必要がある。
【０００５】
特許文献１には、画像形成装置において、高電圧が印加される帯電ローラの接点部分及び帯電ローラの駆動ギアを側面から覆うサイドカバーが開示されている。このサイドカバーによって被覆することでバイアス電圧のリークを防ぐようにしている。
【０００６】
特許文献２には、画像形成装置の定着ユニットにおいて、導電性シャフトを非導電性キャップにより部分的に被覆し、誘導加熱コイルと導電性シャフトとの間を電気的に絶縁する構成が開示されている。この非導電性キャップは、導電性シャフトの端部に接着剤により固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１３２０６９号公報
【特許文献２】特開２０１１−５３３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の構成をとれば、帯電ローラと周辺部品との絶縁を確保できる。しかしながらカバーで覆う場合には、絶縁用のカバー部材が必要となり、また絶縁が必要部位以上にカバーが大きくなるために昨今の小型化への対応が難しくなる。
【０００９】
また、特許文献２の構成では、必要最小限の絶縁シールドが可能となるが、導電性シャフトに非導電性キャップを固定するために緊締部材を用いたり、接着したりすることが必要になり、部品点数や組立及び分解性に課題がある。
【００１０】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁のために部品点数を増やすことなく、かつ、組立及び分解作業を容易にすることを可能な画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、回転可能に支持され、バイアス電圧が印加される金属軸を有する回転部材と、回転駆動力を伝達するための駆動力伝達部材であって、電気的絶縁性を有する素材で形成され、前記金属軸の端部を覆うように装着された駆動力伝達部材とを具備し、前記駆動力伝達部材の前記金属軸の軸線方向の移動が他の駆動力伝達部材により規制されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属軸からのリークを防止するために特別な絶縁部品が不要となるために部品点数の増加を抑えることができる。また、駆動力伝達部材の軸方向への移動を規制するために特別な部材を取り付ける必要がないために、装置の小型化を可能にし、組立及び分解作業を容易にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態のクリーニング装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置のクリーニング装置の駆動伝達部を側面から見た図である。
【図４】図３に示すクリーニング装置の駆動伝達部のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３に示すクリーニング装置の駆動伝達部のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図３に示すクリーニング装置の駆動伝達部のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を適用した画像形成装置について説明する。
【００１５】
＜画像形成装置の全体構成＞
図１は本実施形態に係る画像形成装置を断面図で示した概略構成図である。画像形成装置１００は、中間転写ベルト３１の水平部に画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが直列状に配置されたタンデム型中間転写方式の画像形成装置であり、外部機器から送信された画像信号に応じて、電子写真方式により記録媒体であるシート材Ｓにフルカラー画像を形成する。
【００１６】
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色トナー像を形成して中間転写ベルト３１上の同一画像位置に１次転写する。
【００１７】
中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３３、テンションローラ３４と２次転写を行うための転写対向ローラ３２によって張架されて回転する。中間転写ベルト３１の内周面側には、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対向する位置に１次転写を行うための１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋがそれぞれ配置されている。
【００１８】
イエローのトナー像を形成する感光ドラム１１Ｙの周囲には、感光ドラム１１Ｙの表面を一様に帯電させる帯電器１２Ｙと、感光ドラム１１Ｙに像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置１３Ｙと、感光ドラム１１Ｙ上の潜像にトナーを転移させてトナー像を形成する現像器１４Ｙと、トナー像の１次転写後に感光ドラム１１Ｙに残留するトナーを除去するクリーニング装置１５Ｙとが備えられている。マゼンダ、シアン、ブラックのトナー像を形成する構成は、前述の説明において添え字Ｙを、Ｍ、Ｃ、Ｋに置き換えて理解される。
【００１９】
一方、給送カセット６１、６２、６３、６４に格納されたシート材Ｓは、給送ローラ７１、７２、７３、７４のいずれかが回転することで給送搬送路８１へ搬送される。レジストローラ７５は、中間転写ベルト３１上のトナー像とタイミングを合わせて２次転写ローラ４１と転写対向ローラ３２の接触によって形成される２次転写部にシート材Ｓを給送する。
【００２０】
トナー像が転写されたシート材Ｓは、搬送ベルト４２により熱定着装置５に搬送され、熱定着装置５で加熱圧着することによりトナー像をシート材Ｓの表面に固着させてフルカラー画像が定着され、排出搬送経路８２を通って排出トレイ６５に送り出される。
【００２１】
一方、２次転写後、中間転写ベルト３１上の転写残トナーは、クリーニング装置３６によってクリーニングされる。
【００２２】
＜クリーニング装置＞
図２はクリーニング装置３６を側面から見た図である。クリーニング装置３６には、クリーニング部材として２つのファーブラシ９０、９１が回転軸９０ａ，９１ａ（図４、図６参照）によって回転可能に支持されている。
【００２３】
本実施形態のファーブラシ９０、９１は外径がφ１８ｍｍ、材質が導電性ナイロン、繊維密度が２４０ｋＦ/ｉｎｃｈ２のものを使用した。そして、ファーブラシ９０、９１は、中間転写ベルト３１に対して接触してカウンタ方向に回転するように設けられており、中間転写ベルト３１の周速に対して上流側のファーブラシ９０は５０％、下流側のファーブラシ９１は１００％で回転させている。
【００２４】
回転部材である金属ローラ９２、９３は、金属軸９２ａ，９３ａによって回転可能に支持されており、ファーブラシ９０、９１には、それぞれ、金属ローラ９２、９３が、接触して順方向に回転する。そして本実施形態では、中間転写ベルト３１の回転方向の上流側の金属ローラ９２に電源から（−）電圧を印加し、下流側の金属ローラ９３に電源から（＋）電圧を印加する。このため、これらの金属ローラ９２、９３を介し、ファーブラシ９０、９１には、それぞれ、極性の異なるバイアス電圧が印加される。それらの金属ローラ９２、９３には、それぞれクリーニングブレード９６、９７の先端が押し当てられている。
【００２５】
２次転写部を通過してきた転写残トナーは主に（＋）に帯電されており、中間転写ベルト３１の矢示方向への回転とともに、最初は、上流側のファーブラシ９０を用いて（−）のバイアス電圧が印加されて中間転写ベルト３１表面のクリーニングが行われる。仮に、上流側の金属ローラ９２に-３.５ｋＶが印加されるとすると、上流側のファーブラシ９０ には‐２.０ｋＶが印加されることとなり、中間転写ベルト３１上の（＋）に帯電された転写残トナーを上流側のファーブラシ９０側に転移する。ファーブラシ９０側に付着したトナーは、電位差により上流側のファーブラシ９０から上流側の金属ローラ９２へさらに転移され、上流側のクリーニングブレード９６により掻き落とされる。
【００２６】
上流側のファーブラシ９０で中間転写ベルト３１上のトナーが除去されるが、中間転写ベルト３１上にはまだ転写残トナーが残っている。この転写残トナーは、上流側のファーブラシ９０に印加される（−）のバイアス電圧により、（−）に帯電される。これは、電荷注入または放電により帯電されるものと考えられる。
【００２７】
一方、下流側の金属ローラ９３に（＋）のバイアス電圧が印加されると、下流側のファーブラシ９１も所定の電圧になり、中間転写ベルト３１上の（−）に帯電された転写残トナーがファーブラシ９１に転移して付着する。ここで、転移されたトナーは、電位差により下流側のファーブラシ９１から下流側の金属ローラ９３へ転移し、下流側のクリーニングブレード９７により掻き落とされて除去される。
【００２８】
このように金属ローラ９２、９３は、ファーブラシ９０、９１とともに、新しい画像を形成するために、中間転写ベルト３１上の転写残トナーを除去するという画像形成処理に用いられる。
【００２９】
＜クリーニング装置の駆動力伝達機構＞
図３はクリーニング装置３６の駆動列を側面から見た図である。上流側の金属ローラ９２の軸端部には上流側の金属ローラ駆動ギア９２１（駆動力伝達部材、他の駆動力伝達部材）が設けられ、不図示のモータからの入力を受けて回転駆動力を伝達する。上流側の金属ローラ９２及び上流側の金属ローラ駆動ギア９２１は図中矢印方向に回転し、隣接する上流側のファーブラシ駆動ギア９０１（駆動力伝達部材）と掻き落とされたトナーを搬送するスクリュー駆動ギア９５（他の駆動力伝達部材）へと駆動伝達される。
【００３０】
一方、上流側のファーブラシ駆動ギア９０１から隣接するアイドラギア９８へ駆動伝達され、アイドラギア９８から下流側のファーブラシ９１の軸端部に設けられた下流側のファーブラシ駆動ギア９１１へ駆動伝達される。下流側のファーブラシ駆動ギア９１１から隣接する下流側の金属ローラ９３の軸端部に設けられた下流側の金属ローラ駆動ギア９３１へと駆動伝達される。
【００３１】
図４は図３におけるＡ−Ａ断面線による断面図である。アイドラギア９８はクリーニング装置３６の壁面３７に設けられたアイドラ軸９８１に支持され、アイドラ軸９８１に設けられた溝にＥリング９８２を嵌めることにより、アイドラギア９８のアイドラ軸９８１からの抜けを防止している。
【００３２】
アイドラギア９８にはフランジ部９８Ａが設けられ、下流側の金属ローラ駆動ギア９３１の歯の側面まで延びている。下流側の金属ローラ駆動ギア９３１は素材が電気的絶縁性の樹脂で成型され、下流側の金属ローラ９３の金属軸９３ａの端部を下流側の金属ローラ駆動ギア９３１が覆う形状となっている。これにより、近接配置されている金属フレーム９９と下流側の金属ローラ９３との間に電気的絶縁性を有する下流側の金属ローラ駆動ギア９３１が介在し、高圧印加された下流側の金属ローラ９３から金属フレーム９９へのリークを防止することができる。
【００３３】
また、下流側の金属ローラ９３の軸端部は断面がＤ型の形状となっており、下流側の金属ローラ駆動ギア９３１にも断面がＤ型の穴形状があり、下流側の金属ローラ駆動ギア９３１から下流側の金属ローラ９３へ駆動伝達が可能である。なお、軸端部及びギア穴形状は矩形断面、星形断面など、Ｄ型でなくてもよい。下流側の金属ローラ駆動ギア９３１は下流側の金属ローラ９３の軸端部を覆う形状のため、下流側の金属ローラ駆動ギア９３１が下流側の金属ローラ９３に装着する方向は穴底面により規制される。
【００３４】
下流側の金属ローラ駆動ギア９３１が下流側の金属ローラ９３から抜き出る方向にはアイドラギア９８（他の駆動力伝達部材）のフランジ部９８Ａが位置し、これにより、固定部材を用いず下流側の金属ローラ駆動ギア９３１のスラスト方向（軸線方向）の移動の規制を行うことができる。
【００３５】
上流側の金属ローラ駆動ギア９２１は絶縁性樹脂で成型され、上流側の金属ローラ９２の軸端部を覆う形状となっている。前述の下流側の金属ローラ９３と同様これにより、近接配置されている金属フレーム９９と上流側の金属ローラ９２との間に絶縁性の金属ローラ駆動ギア９２１が介在し、高圧印加された金属ローラ９２から金属フレーム９９へのリークを防止することができる。
【００３６】
さらに、上流側のファーブラシ駆動ギア９０１は絶縁性樹脂で成型され、上流側のファーブラシ９０の軸端部をファーブラシ駆動ギア９０１が覆う形状となっている。これにより、近接配置されている金属フレーム９９と上流側のファーブラシ９０との間に絶縁性のファーブラシ駆動ギア９０１が介在し、高圧印加されたファーブラシ９０からの金属フレーム９９へのリークを防止することができる。
【００３７】
また、上流側のファーブラシ駆動ギア９０１が上流側のファーブラシ９０から抜き出る方向には金属ローラ駆動ギア９２１のフランジ部９２１Ａが位置し、これにより、固定部材を用いずに上流側のファーブラシ駆動ギア９０１のスラスト方向の移動の規制を行うことができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、金属ローラ駆動ギア９２１のフランジ部９２１Ａがファーブラシ駆動ギア９０１のスラスト方向の移動を規制したが、アイドラギア９８のフランジ部９８Ａがファーブラシ駆動ギア９０１のスラスト方向の移動を規制するようにしてもよい。
【００３９】
図５は、図３に図示したＢ−Ｂ断面線による断面図である。スクリュー駆動ギア９５はスクリュー軸９５１に設けられた溝にＥリング９５２を嵌めることにより、スクリュー駆動ギア９５のスクリュー軸９５１から抜けを防止している。
【００４０】
スクリュー駆動ギア９５にはフランジ部９５Ａが設けられ、上流側の金属ローラ駆動ギア９２１の側面まで延びている。すなわち、上流側の金属ローラ駆動ギア９２１の抜き出す方向にはスクリュー駆動ギア９５のフランジ部９５Ａが位置し、これにより、固定部材を用いることなく上流側の金属ローラ駆動ギア９２１のスラスト方向の移動の規制を行うことができる。
【００４１】
図６は図３に図示したＣ−Ｃ断面線による断面図である。アイドラギア９８のフランジ部９８Ａは、下流側のファーブラシ駆動ギア９１１の歯の側面まで延びている。
【００４２】
下流側のファーブラシ駆動ギア９１１は絶縁性樹脂で成型され、下流側のファーブラシ９１の回転軸９１ａの端部を下流側のファーブラシ駆動ギア９１１が覆う形状となっている。これにより、近接配置されている金属フレーム９９と下流側のファーブラシ９１との間に絶縁性の下流側のファーブラシ駆動ギア９１１が介在し、高圧印加された下流側のファーブラシ９１からの金属フレーム９９へのリークを防止することができる。
【００４３】
下流側のファーブラシ駆動ギア９１１は下流側のファーブラシ９１の軸端部を覆う形状のため、下流側のファーブラシ駆動ギア９１１が下流側のファーブラシ９１に挿入する方向は穴底面により規制される。
【００４４】
下流側のファーブラシ駆動ギア９１１が下流側のファーブラシ９１から抜き出る方向にはアイドラギア９８のフランジ部９８Ａが位置し、これにより、固定部材を用いずに下流側のファーブラシ駆動ギア９１１のスラスト方向の移動の規制を行うことができる。
【００４５】
すなわち、アイドラギア９８のフランジ部９８Ａによって下流側のファーブラシ駆動ギア９１１と下流側の金属ローラ駆動ギア９３１の２つの（複数の）ギアのスラスト方向規制を行っている。なお、本実施形態ではアイドラギア９８によって２個のギア９１１，９３１のスラスト方向の移動を規制するようにしているが、１個のギアによって３個以上のギアのスラスト方向の移動を規制するように各ギアを配置することも可能である。
【００４６】
以上説明したように、高圧印加された軸端部を絶縁部材の駆動伝達ギアで覆うことで必要最小限の形状でリークを防止し、隣接する別のギアに当接することでそのギアのスラスト方向の抜け防止が可能となり固定部品数が減り、小型化と組立及び分解作業の容易化が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
３１・・・中間転写ベルト
３３・・・駆動ローラ
３６・・・転写クリーニングユニット
９０・・・ファーブラシ
９０１・・・ファーブラシ駆動ギア
９１・・・ファーブラシ
９１１・・・ファーブラシ駆動ギア
９２・・・金属ローラ
９２１・・・金属ローラ駆動ギア
９３・・・金属ローラ
９３１・・・金属ローラ駆動ギア
９５・・・スクリュー駆動ギア
９８・・・アイドラギア
９８１・・・アイドラギア軸
９８Ａ・・・アイドラギアフランジ部
９５１・・・スクリュー軸
９５Ａ・・・スクリュー駆動ギアフランジ部
１００・・・画像形成装置
【図１】
2013225037.tif 000003
【図２】
2013225037.tif 000004
【図３】
2013225037.tif 000005
【図４】
2013225037.tif 000006
【図５】
2013225037.tif 000007
【図６】
2013225037.tif 000008