JP5092528B2 - 導通構造、及びこの導通構造を備えた電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気を導通させる導通構造、及びこの導通構造を備えた電気機器に関する。

画像形成装置に備えられた感光体ドラムの表面は、帯電装置により、一様に帯電された後、露光装置のレーザ光により照射される。これにより、感光体ドラムの表面には、静電潜像が形成される。さらに、この静電潜像を現像装置で現像することでトナー画像が感光体ドラムの表面に形成され、転写装置によってこのトナー画像はシート材に転写される。そして、感光体ドラム上に残った残留電荷は、最終的には除電され、感光体ドラムは次の動作に備える。

このように、帯電、静電潜像形成、現像、転写、除電という一連のサイクルが、安定的に繰り返されるためには、感光体ドラムが、常に装置本体とアースされる必要がある。

このため、通常、感光体ドラムの回転軸部材であるシャフト（棒部材）を通じて装置本体にアースするようになっている。

特許文献１には、感光体ドラムを装置本体にアースするため、シャフトの先端部が嵌る凹部が設けられた導電金属板でシャフトの軸方向外側からシャフトを押圧することでシャフトと導電金属板を導通（アース）させる導通構造が開示されている。
特開平７−２２５５３２号公報

しかしながら、この導通構造によると、導電金属板でシャフト（棒部材）の軸方向外側からシャフト（棒部材）の先端部を押圧する構造となっているため、シャフト（棒部材）の軸方向外側にスペースが無い場合は、この導通構造を採用することができない。

本発明は、上記事実を考慮して、棒部材の軸方向外側にスペースがない場合でも、棒部材と導電金属板とを導通させることができる導通構造を得ることが課題である。

本発明の請求項１に係る導通構造は、導電性を有する円柱状であって、先端角部には、面取りされた面取部が設けられる棒部材と、前記棒部材を前記棒部材の軸方向に移動可能に支持するフレーム部材と、前記フレーム部材に取り付けられる基部と、前記基部から立設して前記基部の両側から互いに向かい合う方向へ張出した片持状の一対の接触片と、を備えた導電金属板と、前記接触片の自由端部に形成され、前記棒部材の軸線へ向って前記自由端部を巾狭とすることで前記軸線方向に対して傾斜し、前記軸方向に移動する前記棒部材の前記面取部に押されることで前記接触片の自由端部を前記軸方向から見て前記棒部材の半径方向へ撓ませ、前記接触片の自由端部を前記棒部材の外周面に接触させる傾斜部と、を有することを特徴とする。

上記構成によれば、フレーム部材に取り付けられた導電金属板の基部から立設した接触片が、撓んで棒部材の側面に接触して、導通金属板と棒部材が導通する。

このように、接触片が棒部材の側面に接触して導通するため、棒部材の軸方向外側に導通金属板を配置する必要がない。このため、棒部材の軸方向外側にスペースがない場合でも、棒部材と導電金属板とを導通させることができる。

また、基部の両側から立設し、互いに向かい合うように張出した片持状の一対の接触片の自由端部が、棒部材の半径方向へ撓んで円柱状の棒部材の外周面に接触して、導通金属板と棒部材が導通する。

一対の片持状の接触片の自由端部を棒部材の半径方向へ撓ませるため、大きな力を加えることなく接触片を撓ませ、２つの接触点を確保することができる。

また、円柱状の棒部材は、軸方向へ移動可能にフレームに支持されており、棒部材の先端角部には、面取りされた面取部が設けられている。

棒部材を軸方向に移動させ、棒部材の先端角部に設けられた面取部で接触片の自由端部の傾斜部を押すと、接触片の自由端部が棒部材の半径方向へ撓んで円柱状の棒部材の外周面に接触して、導通金属板と棒部材が導通する。

このため、棒部材を軸方向へ移動させて接触片を撓ませるとき、面取部と傾斜部の協働によって、棒部材が接触片に引っ掛かることはない。

本発明の請求項２に係る導通構造は、導電性を有する円柱状であって、先端角部には、角部を丸めるＲ面部が設けられる棒部材と、前記棒部材を前記棒部材の軸方向に移動可能に支持するフレーム部材と、前記フレーム部材に取り付けられる基部と、前記基部から立設して前記基部の両側から互いに向かい合う方向へ張出した片持状の一対の接触片と、を備えた導電金属板と、前記接触片の自由端部に形成され、前記棒部材の軸線へ向って前記自由端部を巾狭とすることで前記軸線方向に対して傾斜し、前記軸方向に移動する前記棒部材の前記Ｒ面部に押されることで前記接触片の自由端部を前記軸方向から見て前記棒部材の半径方向へ撓ませ、前記接触片の自由端部を前記棒部材の外周面に接触させる傾斜部と、を有することを特徴とする。

上記構成によれば、円柱状の棒部材は、軸方向へ移動可能にフレームに支持されており、棒部材の先端角部には、角部を丸めるＲ面部が設けられている。

棒部材を軸方向に移動させ、棒部材の先端角部に設けられたＲ面部で接触片の自由端部の傾斜部を押すと、接触片の自由端部が棒部材の半径方向へ撓んで円柱状の棒部材の外周面に接触して、導通金属板と棒部材が導通する。

このため、棒部材を軸方向へ移動させて接触片を撓ませるとき、Ｒ面部と傾斜部の協働によって、棒部材が接触片に引っ掛かることはない。

本発明の請求項３に係る電気機器は、請求項１又は２に記載された導通構造を設けたことを特徴とする。

上記構成によれば、電気機器には、請求項１から４の何れか１項に記載された導通構造が設けられているため、棒部材の軸方向の外側のスペースが不要となり、電気機器を小型化することができる。

本発明によれば、棒部材の軸方向外側にスペースがない場合でも、棒部材と導電金属板とを導通させることができる導通構造を得ることができる。

本発明の実施形態に係る導通構造が採用された電気機器としての画像形成装置１０を図１から図１２に従って説明する。

図１１に示されるように、画像形成装置１０は、筐体１２を有し、筐体１２の下部には、シート材供給装置１４が配置されている。また、筐体１２の上部には画像が形成されたシート材を排出する排出トレイ１６が形成されている。

さらに、シート材供給装置１４には、給紙カセット１８が備えられ、この給紙カセット１８には、多数のシート材Ｐが積層収容されている。また、給紙カセット１８には、シート材Ｐが積載されるボトムプレート２０が設けられている。シート材Ｐを後述する感光体ユニット３０に支持された感光体ドラム４０の転写部３４へ給紙する際には、ボトムプレート２０は、昇降手段（図示省略）によって、上方に移動するようになっている。そして、ボトムプレート２０に積載された最上部のシート材Ｐをピックアップロール２２に押し当てる構成となっている。さらに、給紙カセット１８を筐体１２から引き出すとボトムプレート２０は、昇降手段によって、下方へ移動し、シート材Ｐを給紙カセット１８に収納することができる構成となっている。

また、シート材Ｐを転写部３４へ送り出す時は、ボトムプレート２０に積載された最上位のシート材Ｐは、ピックアップロール２２によって順次取り出され、さらに、回転駆動する給紙ロール２４と分離ロール２６によって、一枚ずつ搬送されるようになっている。

また、給紙カセット１８から搬送されたシート材Ｐは、レジストローラ２８により一時停止され、所定のタイミングにより後述する感光体ユニット３０と転写ユニット３２との間を通り、さらに、トナー画像をシート材Ｐに定着する定着装置３６を通って排出ロール３８により排出トレイ１６へ排出される構成となっている。

また、シート材供給装置１４と排出トレイ１６の間には、感光体ユニット３０、転写ユニット３２、電源ユニット４１、及び制御ユニット４４が配置されている。この感光体ユニット３０には、感光体フレーム４６が設けられ、感光体フレーム４６には、４つの感光体ドラム４０が回転自在に支持されている。

さらに、各感光体ドラム４０の周囲には、感光体ドラム４０をー様に帯電する帯電ロールを備えた帯電手段としての帯電装置４８と、各感光体ドラム４０に書き込まれた潜像を現像剤（トナー）で現像する現像手段としての現像ユニット５０と、転写後の感光体ドラム４０を除電する除電装置５２と、転写がなされた後に感光体ドラム４０に残留する現像剤を除去する現像剤除去手段としてのクリーニング装置５４が設けられている。

また、感光体ユニット３０は、４つの感光体ドラム４０、帯電装置４８、現像ユニット５０、除電装置５２、及びクリーニング装置５４を感光体フレーム４６に保持させて一体化したものであり、筐体１２に対して着脱自在になっている。なお、感光体ドラム４０については詳細を後述する。

一方、４つの現像ユニット５０に対応した４つのトナーボックス５６は、感光体ユニット３０の裏面側方に接続されている。このトナーボックス５６は、マゼンダ、イエロー、シアン、及びブラック用であり、トナー供給部５８とトナー回収部６０とが一体になって構成されている。さらに、トナー供給部５８は、現像ユニット５０に接続されており、各色のトナーを現像ユニット５０に供給するようになっている。また、トナー回収部６０は、クリーニング装置５４に接続されて各色のトナーを回収する構成となっている。

さらに、感光体ドラム４０にレーザ光で潜像を書き込む露光装置６２は、感光体ユニット３０の背面側であって、各感光体ドラム４０に対応した位置に配置され、一様に帯電された感光体ドラム４０に対してレーザを照射して潜像を形成するようになっている。

また、転写ユニット３２は、感光体ユニット３０の表側であって、感光体ユニット３０に対向して縦方向に配置されている。この転写ユニット３２には、上下方向に設けられた２つの支持ロール６４と、この２つの支持ロール６４に巻き掛けられた搬送ベルト６６と、搬送ベルト６６を挟んで各感光体ドラム４０に対向する位置に設けられた転写ロール６８が設けられている。

上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

まず、帯電装置４８は、感光体ドラム４０の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電する。さらに、帯電された感光体ドラム４０上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光装置６２で露光を行ない静電潜像が形成される。

すなわち、制御ユニット４４から供給される画像データに基づき、半導体レーザ（図示省略）をオン・オフして変調することによって画像に対応した潜像が各感光体ドラム４０上に形成される。

さらに、回転する感光体ドラム４０上の静電潜像が現像ユニット５０を通過すると、電気力によって現像ユニット５０に収納された現像剤Ｇのトナーが静電潜像へ付着し、静電潜像はトナー画像として可視化される。

そこで、給紙カセット１８に載置されたシート材Ｐがピックアップロール２２によって送り出され、さらに、回転駆動する給紙ロール２４と分離ロール２６によって、一枚ずつ搬送される。給紙カセット１８から搬送されたシート材Ｐは、レジストローラ２８により一時停止され、所定のタイミングで、感光体ユニット３０と転写ユニット３２との間に送りだされる。そして、シート材Ｐは、搬送ベルト６６によって保持されて各感光体ドラム４０の転写部３４へ搬送され、転写部３４を通過する時に、感光体ドラム４０上のトナー画像がシート材Ｐに順次転写される。

シート材Ｐへ転写されたトナー画像は定着装置３６で定着され、シート材Ｐは、排出ロール３８によって排出トレイ１６へ排出される。

次に、感光体ドラム４０について詳細に説明する。

図１０に示されるように、感光体ドラム４０には、トナー画像が形成される円筒形状の円筒基体７０が設けられ、この円筒基体７０は、導電板部材（例えばアルミニウムの板材）を円筒状に加工することで形成されている。さらに、円筒基体７０の中心軸には、棒部材としての円柱形状のシャフト７４が、感光体ドラム４０を回転可能に軸支するように設けられている。シャフト７４は、導電性を有する金属材料から形成され、シャフト７４の両端部には、角部を面取りした面取部７４Ａが設けられている。

また、円筒基体７０の両端部には、円筒基体７０の両端の開口を覆うように円盤状の蓋部材７２が設けられ、蓋部材７２は、シャフト７４に円筒基体７０を保持するようになっている。

さらに、図９、図１０に示されるように、円筒基体７０の内部には、金属製の導通円板７８が設けられ、導通円板７８の中央側には、シャフト７４を挟み込む一対の矩形状のフランジ７８Ａが開口部７８Ｂの端部に設けられている。また、導通円板７８の外周縁部には、撓んで円筒基体７０の内周面と接する一対のフランジ７８Ｃが外側へ延びている。

この構成により、円筒基体７０とシャフト７４が導通円板７８を通じて電気的に導通するようになっている。

図８に示されるように、４つの感光体ドラム４０を支持すると共に、樹脂材料で一体的に成形された感光体フレーム４６には、感光体ドラム４０を保持する一対の側板８２が垂直方向へ延び設けられている。また、この側板８２には、感光体ドラム４０のシャフト７４を回転自在に支持する円孔９２が設けられている。

さらに、片方の側板８２の外側には、感光体ドラム４０を画像形成装置１０本体にアースする導電金属板８４が設けられ、側板８２に固定されるようになっている。

この導電金属板８４は、ステンレスの薄板部材から形成されており、上下に延びるプレート部８６から部分的に横に伸びて４つの円孔９２へ近づく４つの基部８６Ａを備えている。

また、撓んでシャフト７４と接触する４つの接触片８８が、基部８６Ａから立設している。

図３に示されるように、側板８２には、夫々の円孔９２と同じ高さにピン９４が設けられ、プレート部８６には、ピン９４が挿入される円状の位置決孔９０が形成されている。

さらに、基部８６Ａには、矩形状の開口部９１の縁部から互いに向かい方向へ延びる一対の爪部９３が設けられている。なお、図６に示されるように、位置決孔９０が挿入されるピン９４を除くピン９４が挿入される孔は、上下に延びる長孔となっており、上下方向のピン９４の位置バラツキを吸収できるようになっている。

また、側板８２のピン９４と円孔９２の間には、ピン９４を一回り大きくしたピン９６が設けられており、このピン９６は、一対の爪部９３の間に入り込み爪部９３に噛み込まれ、側板８２へ導電金属板８４を固定するようになっている。

この構成により、図２に示されるように、導電金属板８４は、ピン９４によって所定の位置へ位置決めされ、ピン９６に爪部９３を噛み込ませることで側板８２に固定されるようになっている。

また、基部８６Ａの両端部から所定の間隔をあけて一対の延長基部８６Ｂが延出され、側板８２側へ折り曲げられている。この延長基部８６Ｂからは、接触片８８が円孔９２の上方へ、互いに向かい合う方向へ張出し、片持状とされている。さらに、側板８２に対向した接触片８８の自由端部８８Ｂの角部には、角部が削り取られた傾斜部８８Ａが形成されている。

図１（Ａ）、（Ｂ）、図４に示されるように、円孔９２に感光体フレーム４６の内側からシャフト７４が差し込まれると、シャフト７４の先端角部に設けられた面取部７４Ａと接触片８８の傾斜部８８Ａが当るように位置が設定されている。

また、図１（Ｃ）に示されるように、さらに、シャフト７４を側板８２から突出させるように内側から押し込むと、一対の接触片８８の自由端部８８Ｂがシャフト７４の半径方向（図１（Ｃ）に示す矢印Ａ方向）へ撓んでシャフト７４の外周面に接触片８８が２点で接触するようになっている。つまり、シャフト７４の先端角部に設けられた面取部７４Ａの表面は、シャフト７４の移動方向に対して傾いた傾斜面となっている。この面取部７４Ａで接触片８８の傾斜部８８Ａを押すことで、シャフト７４が接触片８８に引っ掛ることなく、接触片８８の自由端部８８Ｂが、面取部７４Ａの傾斜面に沿ってシャフト７４の半径方向に撓むようになっている。

これにより、図５、図７、に示されるように、４つの感光体ドラム４０のシャフト７４が、導電金属板８４の接触片８８と導通して感光体ドラム４０が画像形成装置１０本体にアースされるようになっている。

このように、接触片８８がシャフト７４の外周面に接触するため、シャフト７４の軸方向の外側にスペースがない場合でも、シャフト７４と導電金属板８４とを導通させる導通構造を得ることができる。また、所定量以上にシャフト７４を押し込んでしまっても、接触片８８がシャフト７４の外周面と接触するため、所定量以上撓むことがなく、導通金属板が変形することがない。

また、片持状の接触片８８の自由端部８８Ｂをシャフト７４の半径方向へ撓ませるため、大きな力を加えることなく自由端部８８Ｂを撓ませることができる。

また、接触片８８の自由端部８８Ｂを撓ませて、シャフト７４の外周面に２点で接触片８８が接触するため、安定した状態でシャフト７４と接触片８８を接触させることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、シャフト７４の端部に面取部７４Ａを設けて、この面取部７４Ａで接触片８８の傾斜部８８Ａを押したが、これに替えて、図１２に示されるようにシャフト７４の先端角部に角部を丸めたＲ面部７４Ｂを設けて、このＲ面部７４Ｂで接触片８８の傾斜部８８Ａを押してもよい。

また、本発明の実施形態においては、電気機器として画像形成装置１０を用いたが、棒部材と導電金属板とでアースするものであれば、いかなる電気機器であってもよい。

（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る導通構造を示し、シャフトの外周面に導電金属板の接触片を接触させる状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造を示し、導電金属板を側板に固定させた状態を示した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造を示し、導電金属板と側板を分解して現した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造を示し、接触片とシャフト側板を現した側面図である。 本発明の実施形態に係る導通構造を示し、導電金属板と側板を現した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造を示し、側板、導電金属板、及びシャフトを現した斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造が採用された画像形成装置の感光体ユニットを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造が採用された画像形成装置の感光体ユニットを示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造が採用された画像形成装置の感光体ユニットを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る導通構造が採用された画像形成装置の感光体ドラムを示した断面図である。 本発明の実施形態に係る導通構造が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の実施形態に係る導通構造を示し、接触片とシャフト側板を現した側面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置（電気機器）
４６ 感光体フレーム（フレーム部材）
７４ シャフト（棒部材）
７４Ａ 面取部
７４Ｂ Ｒ面部
８２ 側板
８４ 導電金属板
８６Ａ 基部
８８ 接触片（接触部）
８８Ａ 傾斜部
８８Ｂ 自由端部

Claims (3)

1. 導電性を有する円柱状であって、先端角部には、面取りされた面取部が設けられる棒部材と、
   前記棒部材を前記棒部材の軸方向に移動可能に支持するフレーム部材と、
   前記フレーム部材に取り付けられる基部と、前記基部から立設して前記基部の両側から互いに向かい合う方向へ張出した片持状の一対の接触片と、を備えた導電金属板と、
   前記接触片の自由端部に形成され、前記棒部材の軸線へ向って前記自由端部を巾狭とすることで前記軸線方向に対して傾斜し、前記軸方向に移動する前記棒部材の前記面取部に押されることで前記接触片の自由端部を前記軸方向から見て前記棒部材の半径方向へ撓ませ、前記接触片の自由端部を前記棒部材の外周面に接触させる傾斜部と、
   を有することを特徴とする導通構造。
2. 導電性を有する円柱状であって、先端角部には、角部を丸めるＲ面部が設けられる棒部材と、
   前記棒部材を前記棒部材の軸方向に移動可能に支持するフレーム部材と、
   前記フレーム部材に取り付けられる基部と、前記基部から立設して前記基部の両側から互いに向かい合う方向へ張出した片持状の一対の接触片と、を備えた導電金属板と、
   前記接触片の自由端部に形成され、前記棒部材の軸線へ向って前記自由端部を巾狭とすることで前記軸線方向に対して傾斜し、前記軸方向に移動する前記棒部材の前記Ｒ面部に押されることで前記接触片の自由端部を前記軸方向から見て前記棒部材の半径方向へ撓ませ、前記接触片の自由端部を前記棒部材の外周面に接触させる傾斜部と、
   を有することを特徴とする導通構造。
3. 請求項１又は２項に記載された導通構造を設けたことを特徴とする電気機器。

Images