JP6841084B2 - ロールユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロールユニット及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、感光体ドラム軸に取り付けられたドラムハスバギアと転写ロール軸に軸方向に回動可能且つ移動可能に取り付けられた転写ハスバギアとが噛み合った状態で転写ロール及び感光体ドラムが離間し、両ギアが回転することで転写ハスバギアが移動して噛み合った状態が解除されて転写ロール及び感光体ドラムが接触する技術が開示されている。特許文献１の技術では、転写ロール及び感光体ドラムが接触して使用が開始された後も、両者の離間に使用されていた転写ハスバギアが転写ロールのシャフト（転写ロール軸）に回転可能に取り付けられたままとなる。

特開２０１０−２６２２１５号公報

２つのロールが接触して使用が開始された後も、２つのロールを離間していた部材が一方のロールのシャフトに回転可能に取り付けられたままであると、異音の発生等の障害のおそれがある。
そこで、本発明は、２つのロールを離間した状態から互いに押し合う状態に切り替える部材を切り替え後はシャフトと接触しないようにすることを目的とする。

本発明の請求項１に係るロールユニットは、切欠きを有するシャフトが一端に設けられた第１ロールと、前記シャフトを支持し且つ前記切欠きに配置可能な物体を格納する空間を形成する軸受と、前記切欠きに配置可能な軸部と、当該軸部に繋がり且つ当該軸部が前記切欠きに配置されると第２ロールを含むユニットに接触して前記第１及び第２ロールを離間させる離間部とを有し、前記軸部が前記シャフトとともに回転して前記切欠きから前記空間に移動すると前記離間部が前記ユニットと接触しなくなり前記第１及び第２ロールが互いに押し合う状態に切り替える切替部材とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るロールユニットは、請求項１に記載の構成において、前記切替部材は、前記軸受及び前記シャフトに対して当該シャフトの軸方向に相対移動可能であり、前記軸受に接触して自部材の当該軸方向の外側への移動を妨げる第１接触部を有することを特徴とする。

本発明の請求項３に係るロールユニットは、請求項２に記載の構成において、前記第１接触部は、前記切替部材の、前記軸方向外側を向いた端面よりも前記軸方向内側に設けられ、前記軸方向の外側を向く第１面を有し、前記軸受は、前記第１及び第２ロールが離間した状態において前記第１面と対向する位置で前記軸方向の内側を向く第２面を有し、前記第１接触部が前記軸受に接触するときには前記第１面と前記第２面とが接触することを特徴とする。

本発明の請求項４に係るロールユニットは、請求項１から３のいずれか１項に記載の構成において、前記切替部材は、前記軸受の厚み方向に移動しようとすると前記軸受に接触して当該厚み方向への移動を妨げる第２接触部を有することを特徴とする。

本発明の請求項５に係るロールユニットは、請求項１から４のいずれか１項に記載の構成において、前記離間部は、前記シャフトと共通の軸を中心とした弧を描く部分で前記ユニットに接触することを特徴とする。

本発明の請求項６に係るロールユニットは、請求項５に記載の構成において、前記第２ロールのユニットは、前記一端側にギアを有し、前記離間部は、前記弧を描く部分に前記ギアと噛み合う歯を有することを特徴とする。

本発明の請求項７に係るロールユニットは、請求項６に記載の構成において、前記第２ロールのユニットが有するギアは、当該第２ロールの駆動手段から動力が伝達されて回転するギアであることを特徴とする。

本発明の請求項８に係るロールユニットは、請求項１から７のいずれか１項に記載の構成において、前記切替部材が前記第１及び第２ロールを離間させている状態において、前記離間部から見て前記ユニットの反対側に前記シャフトが配置されることを特徴とする。

本発明の請求項９に係るロールユニットは、請求項１から８のいずれか１項に記載の構成において、前記軸受は、当該軸受を備える画像処理装置が設置された場合に前記シャフトの鉛直下方となる方向に前記空間を形成することを特徴とする。

本発明の請求項１０に係るロールユニットは、請求項１から９のいずれか１項に記載の構成において、前記シャフトの切欠きは、Ｄカット加工により形成された平面の切り口面を有し、前記軸部は、前記切欠きに配置された場合に前記切り口面と接触する平面を有することを特徴とする。

本発明の請求項１１に係るロールユニットは、請求項１０に記載の構成において、前記切り口面は、前記シャフトの回転軸を通る平面であることを特徴とする。

本発明の請求項１２に係るロールユニットは、請求項１から１１のいずれか１項に記載の構成において、前記第１ロールは、第２の切欠きを有する第２シャフトが他端に設けられ、前記第２シャフトを支持し且つ前記第２の切欠きに配置可能な物体を格納する第２空間を形成する第２軸受と、前記第２の切欠きに配置可能な第２軸部と、当該第２軸部に繋がり且つ当該第２軸部が前記第２の切欠きに配置されると第２ロールを含むユニットに接触して前記第１及び第２ロールを離間させる第２離間部とを有し、前記第２軸部が前記第２シャフトとともに回転して前記第２の切欠きから前記第２空間に移動すると前記第２離間部が前記ユニットと接触しなくなり前記第１及び第２ロールが互いに押し合う状態に切り替える第２切替部材とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項１３に係る画像形成装置は、請求項１から１２のいずれか１項に記載のロールユニットと、感光体を前記第２ロールとして含むユニットと、転写ベルトと、前記第２ロールに画像を形成し、形成された当該画像を前記第２ロール及び前記第１ロールに転写電圧を印加して前記転写ベルトに転写し、当該転写ベルトに転写された画像を媒体に転写して画像を形成する画像形成部とを備えることを特徴とする。

請求項１、１３に係る発明によれば、２つのロールを離間した状態から互いに押し合う状態に切り替える部材を切り替え後はシャフトと接触しないようにすることができる。
請求項２に係る発明によれば、軸受が形成する空間まで軸部が移動する途中に切替部材が軸方向に移動して脱落することを防ぐことができる。
請求項３に係る発明によれば、切替部材よりも軸方向の外側に部材を設けなくても切替部材の脱落を防ぐことができる。
請求項４に係る発明によれば、第１ロールが交換される際に切替部材が軸受の厚さ方向に移動して脱落することを防ぐことができる。
請求項５に係る発明によれば、ユニットとの接触部分が弧の形をしていない場合に比べて、第２ロールが回転したときの離間部の回転をより円滑にすることができる。
請求項６に係る発明によれば、離間部がギアと噛み合う歯を有しない場合に比べて、回転するユニットと離間部とのすべりを抑制することができる。
請求項７に係る発明によれば、離間部を回転させるための駆動手段を別個に設けなくてもよくすることができる。
請求項８に係る発明によれば、２つのロールが離間した状態において離間部がシャフトの径方向に配置されない場合に比べて、軸部に生じる曲げモーメントを小さくすることができる。
請求項９に係る発明によれば、他の方向に空間を形成する場合に比べて、軸受が形成する空間に切替部材が移動したあと、当該空間に切替部材を維持しやすいようにすることができる。
請求項１０に係る発明によれば、他の形状に加工される場合に比べて、シャフトと切替部材の接触部分に隙間が生じる可能性を少なくすることができる。
請求項１１に係る発明によれば、シャフトの平面が回転軸を通らない場合に比べて、切欠きに配置される切替部材の安定性を高めることができる。
請求項１２に係る発明によれば、他端においても、２つのロールを離間した状態から互いに押し合う状態に切り替える部材を切り替え後はシャフトと接触しないようにすることができる。

実施例に係る画像形成装置の全体構成を表す図 画像形成部のハードウェア構成を表す図 離間状態の感光部及び一次転写部を表す図 第１シャフトを表す図 第１ベアリングの外観を表す図 第１ベアリングを表す２面図 第１切替部材の外観を表す図 第１切替部材を表す２面図 離間状態の感光部及び一次転写部の断面を表す図 離間状態から押圧状態に切り替わる様子を表す図 離間状態から押圧状態に切り替わる様子を表す斜視図である図 移動後の第１切替部材及び第１ベアリングの断面を表す図

［１］実施例
図１は実施例に係る画像形成装置１の全体構成を表す。画像形成装置１は、電子写真方式で媒体にカラーの画像を形成する装置である。画像形成装置１は、コントローラ１０と、画像形成部２０とを備える。コントローラ１０は、図示せぬ通信回線で外部装置と接続されており、その外部装置から画像データが送信されてくると、その画像データを例えばＲＧＢ形式からＣＭＹＫ形式で色を表す画像データに変換する処理を施す。コントローラ１０は、処理を施した画像データを画像形成部２０に出力する。

画像形成部２０は、コントローラ１０によって処理を施された画像データが表す画像を媒体に形成する。画像形成部２０は、色がそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）である４種類のトナーを媒体に定着させてカラー画像を形成する。

図２は画像形成部２０のハードウェア構成を表す。画像形成部２０は、感光部２１と、帯電部２２と、露光部２３と、現像部２４と、一次転写部２６と、中間転写ベルト２５と、二次転写部２７と、搬送部２８と、定着部２９とを備える。

感光部２１、帯電部２２、露光部２３、現像部２４及び一次転写部２６は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に中間転写ベルト２５に沿って設けられている。図２では、これらの各部の符号の末尾にアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付し、各部がアルファベットに対応する色の画像形成に関わる構成であることを示している。これら各構成の各々を特に区別する必要がない場合及び各構成をまとめて指し示す場合には、符号の末尾のアルファベットを省いて説明する。

感光部２１は、色毎に設けられており、各々がトナーにより形成される画像を保持する感光体ドラムを含むユニットである。感光体ドラムは本発明の「第２ロール」の一例であり、感光部２１は本発明の「第２ロールを含むユニット」の一例である。感光体ドラムは、感光層を有し、回転方向Ａ１に回転しながら、感光層の表面に潜像（静電潜像ともいう）及び潜像がトナーにより現像されて形成される画像を保持する。

帯電部２２は、感光部２１の感光層を、表面が予め定められた電位となるように帯電させる。露光部２３は、帯電した感光層に対して画像データに応じて強度や照射位置を制御した露光光を照射することで、感光層を露光する。これにより、画像データの示す画像を表す潜像が感光体ドラムに形成される。

現像部２４は、帯電したトナーを吸着させて搬送する現像ロールを有し、感光部２１と現像ロールとに現像バイアス電圧を印加して現像ロールから感光部２１にトナーを供給することで潜像を現像する。現像部２４は、こうして潜像があった部分に可視化された画像をトナーで形成する。

中間転写ベルト２５は、無端のベルトであり、感光部２１から一次転写された画像を保持する。中間転写ベルト２５は本発明の「転写ベルト」の一例である。中間転写ベルト２５は、複数の支持ロールにより回転可能に支持され、駆動力を与えられて回転方向Ａ２に回転する。中間転写ベルト２５には、感光部２１Ｙから順番に色がＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋである画像が一次転写される。

一次転写部２６は、感光部２１と対向する位置に中間転写ベルト２５を挟んで設けられている一次転写ロールを有する。感光部２１は、バネ等の付勢手段により一次転写部２６に向けて力を加えられており、一次転写ロール及び感光体ドラムは互いに押し合いながら相互に圧力を加え合う押圧状態で回転する（なお、中間転写ベルト２５を間に挟むので、一次転写ロール及び感光体ドラムは押圧状態でも互いに直接は接触していない）。

中間転写ベルト２５は、この押圧状態において、一次転写ロール及び感光体ドラムに挟まれて回転する。押圧状態の一次転写ロール及び感光体ドラムに一次転写電圧が印加されることで、感光体ドラムが保持する画像が中間転写ベルト２５に一次転写される。一次転写ロールは本発明の「第１ロール」の一例であり、一次転写部２６は本発明の「ロールユニット」の一例である。

二次転写部２７は、二次転写ロール２７１及びバックアップロール２７２を有する。二次転写ロール２７１及びバックアップロール２７２は、中間転写ベルト２５を挟んで互いに対向して設けられ、ニップ部を形成している。二次転写ロール２７１及びバックアップロール２７２の間に二次転写電圧が印加されることで、中間転写ベルト２５が保持する画像がニップ部を通過する媒体に二次転写される。搬送部２８は、複数のロールを有し、ニップ部を通る搬送路Ｒ１に沿って搬送方向Ａ３に媒体を搬送する。搬送部２８により搬送された媒体は、ニップ部において中間転写ベルト２５と接触する。定着部２９は、媒体に二次転写された画像をその媒体に定着させる。

以上のとおり、帯電部２２、露光部２３、現像部２４、二次転写部２７、搬送部２８及び定着部２９は、感光体ドラムに画像を形成し、形成された画像を感光体ドラム及び一次転写ロールに一次転写電圧を印加して中間転写ベルト２５に転写し、中間転写ベルト２５に転写された画像を媒体に転写して画像を形成する。これらは本発明の「画像形成部」の一例である。

画像形成装置１の製造工程には、一次転写ロールと感光体ドラムを離間状態（互いに離間して相互に圧力を加え合わない状態）にする作業が含まれている。一次転写ロールと感光体ドラムが前述した押圧状態（互いに押し合い相互に圧力を加え合う状態）になっていると、両ロールの変形、こすれ又は汚染等の原因になるおそれがある。そのため、画像形成装置１は離間状態で出荷され、利用者が利用を開始するときに離間状態を解除して押圧状態に切り替えられるようになっている。この切り替えに関係する構成について以降の図を参照して説明する。

図３は離間状態の感光部２１及び一次転写部２６を表す。図３（ａ）では、一次転写部２６が備える一次転写ロール２６０の一端側が表され、図３（ｂ）では、一次転写ロール２６０の他端側が表されている。以下では単に「一端側」と言えば図３（ａ）に表す一次転写ロール２６０の一端側を示し、「他端側」と言えば図３（ａ）に表す一次転写ロール２６０の他端側を示すものとする。

感光部２１は、感光体ドラム２１１と、一端側にドラムギア２１２を、他端側にドラムギア２１３を備える。ドラムギア２１２及び２１３は、感光体ドラム２１１を回転させる駆動力を発生させる駆動手段から動力が伝達されて回転するギアである。ドラムギア２１２及び２１３の歯の山の部分の半径は、感光体ドラム２１１の半径と共通しているものとする。

一次転写部２６は、一次転写ロール２６０の一端側に第１シャフト３１０、第１ベアリング３２０及び第１切替部材３３０を備え、それらを左右対称（一次転写ロール２６０の軸方向を左右方向とした場合の左右対称）にひっくり返した形をした第２シャフト４１０、第２ベアリング４２０及び第２切替部材４３０を他端側に備える。一端側と他端側とでは、形が左右対称で異なるだけで、サイズ及び機能等は共通するので、以下では一端側について説明することで、他端側の説明を兼ねるものとする。

図４は第１シャフト３１０を表す。図４には、第１シャフト３１０の回転軸に沿った方向である軸方向Ａ１１と、軸方向Ａ１１に沿って第１シャフト３１０の先端側から一次転写ロール２６０側に向かう内向き方向Ａ１１１と、鉛直方向Ａ１２とが表されている。画像形成装置１は、軸方向Ａ１１が水平方向に沿った状態で利用されるので、以降の図でも、軸方向Ａ１１が水平方向に沿った状態を表すものとする。図４（ａ）は、軸方向Ａ１１とは直交し且つ水平方向に沿った方向から見た第１シャフト３１０の断面を表し、図４（ｂ）は、内向き方向Ａ１１１に見た第１シャフト３１０を表す。

第１シャフト３１０は、切欠きＢ１を有するシャフトであり、切欠きＢ１が形成されている部分である切欠き部３１１と、切欠きが形成されていない部分である円柱部３１２とを有する。切欠きＢ１は、第１シャフト３１０の先端３１３側（一次転写ロール２６０に取り付けられているのとは反対側）をＤカット加工で削ることにより形成されている。

切欠き部３１１は、このＤカット加工により形成された、先端３１３からの長さがＬ１の部分である。また、切欠き部３１１は、第１シャフト３１０の回転軸Ｅ１を通る平面の切り口面Ｃ３１１−１を有する半円柱の形（回転軸を通る平面で円柱を半分に切るとできる形）をしている。このため、切欠きＢ１は、切り口面Ｃ３１１−１を境界とする半円柱の形をした軸方向Ａ１１の長さがＬ１の空間となっている。

円柱部３１２は、第１シャフト３１０のうちの一次転写ロール２６０側（一次転写ロール２６０に取り付けられている方）の部分であり、一次転写ロール２６０の半径Ｌ１１よりも小さい半径Ｌ１２の円柱の形をしている。回転軸Ｅ１を通る切り口面Ｃ３１１−１ができるまでこの円柱の形を削ってできた切欠きＢ１の半径もＬ１２となっている。

図５は第１ベアリング３２０の外観を表す。図５では、第１シャフト３１０が第１ベアリング３２０に差し込まれた場合における水平方向に沿った軸方向Ａ１１、内向き方向Ａ１１１及び鉛直方向Ａ１２が表されている。また、図５（ａ）では第１ベアリング３２０の全体が表され、図５（ｂ）では鉛直方向Ａ１２に沿った面で半分に切断した第１ベアリング３２０が表されている。

第１ベアリング３２０は、第１シャフト３１０を回転可能に支持する軸受である。第１ベアリング３２０は、第１シャフト３１０が差し込まれたときに切欠き部３１１を支持する第１支持部３２１と、円柱部３１２を支持する第２支持部３２２とを備える。第２支持部３２２は、第１ベアリング３２０のうち、円柱部３１２が納まる円柱の形をした空間Ｄ２を内部に形成する円筒の形をした部分である。第１ベアリング３２０は、第１シャフト３１０からの荷重を主として円柱部３１２の内面で支持するすべり軸受けである。

第１支持部３２１は、第１ベアリング３２０のうち、空間Ｄ２と同じ円柱の形をした空間を鉛直方向Ａ１２に広げた形の空間Ｄ１を内部に形成する部分である。空間Ｄ２について図６を参照して説明する。
図６は第１ベアリング３２０を表す２面図である。図６（ａ）は、軸方向Ａ１１とは直交し且つ水平方向に沿った方向から見た第１ベアリング３２０の断面を表し、図６（ｂ）は、内向き方向Ａ１１１に見た第１ベアリング３２０を表す。

空間Ｄ１は、回転軸を通る平面で円柱を半分に切るとできる半円柱の空間Ｄ１１及び空間Ｄ１２を互いの切り口を向い合せたまま離して配置した場合にその間に形成される直方体の空間Ｄ１３と、それら２つの半円柱の空間Ｄ１１及びＤ１２とを合わせた形をしている。

第１支持部３２１が空間Ｄ１を形成することで、第１ベアリング３２０は、切欠きＢ１に配置可能な物体を格納する格納空間Ｄ１４を、切欠き部３１１の定められた方向（図６の例では鉛直下方）に形成する。切欠きＢ１に配置可能な物体とは、後述する第１切替部材３３０の一部分である。格納空間Ｄ１４は、空間Ｄ１から、回転する切欠き部３１１が通過する空間（空間Ｄ１の鉛直上方側の円柱の形の空間）を除いた空間である。

第１支持部３２１には、スリットＢ２が形成されている。スリットＢ２は、第１支持部３２１の外周面のうち、上端（鉛直上方の端）と下端（鉛直下方の端）を含む範囲（図６（ｂ）に矢印Ａ１３で表した範囲）で周方向に延びる切り込みであり、内周面まで貫通している。第１ベアリング３２０は、スリットＢ２の軸方向Ａ１１の外側に、内向き方向Ａ１１１を向く内向き面３２１−１を有し、軸方向Ａ１１の内側に、内向き方向Ａ１１１とは反対向きの外向き方向Ａ１１２を向く外向き面３２１−２を有する。内向き面３２１−１及び外向き面３２１−２は、スリットＢ２を形成する面である。スリットＢ２には、後述する第１切替部材３３０の一部が挿入される。

図７は第１切替部材３３０の外観を表す。図７では、第１切替部材３３０が一次転写ロール２６０及び感光体ドラム２１１を離間状態にする場合における水平方向に沿った軸方向Ａ１１、内向き方向Ａ１１１、鉛直方向Ａ１２が表されている。また、図７（ａ）では第１切替部材３３０の全体が表され、図７（ｂ）では鉛直方向Ａ１２に沿った面で半分に切断した第１切替部材３３０が表されている。

第１切替部材３３０は、一次転写ロール２６０及び感光体ドラム２１１を互いに離間した離間状態から互いに押し合う押圧状態に切り替える部材である。第１切替部材３３０は本発明の「切替部材」の一例である。第１切替部材３３０は、第１軸部３３１と、第１離間部３３２と、第１アーム部３３３とを備える。第１アーム部３３３は、Ｌ字型をした棒状の部分であり、長い方の棒状の長手部３３４と、短い方の棒状の爪部３３５とを有する。各部の形状及びサイズについて図８を参照して詳細に説明する。

図８は第１切替部材３３０を表す２面図である。図８では、図７と同様に軸方向Ａ１１、内向き方向Ａ１１１、鉛直方向Ａ１２が表されている。図８（ａ）は、軸方向Ａ１１とは直交し且つ水平方向に沿った方向から見た第１切替部材３３０の断面を表し、図８（ｂ）は、内向き方向Ａ１１１に見た第１切替部材３３０を表し、図８（ｃ）は、内向き方向Ａ１１１から見た第１切替部材３３０を表す。

第１軸部３３１は、半円柱の形に形成されており、弧を描く外周面Ｃ３３１−１と、円柱の回転軸Ｅ２を通る切り口に相当する切り口面Ｃ３３１−２とを有する。第１軸部３３１の半径Ｌ２２は、第１シャフト３１０の切欠き部３１１及び切欠きＢ１の半径Ｌ１２と共通している。また、第１軸部３３１の軸方向Ａ１１の長さＬ２は、切欠きＢ１の軸方向Ａ１１の長さＬ１と共通している。つまり、第１軸部３３１は、切欠きＢ１に納まる大きさ及び形（切欠きＢ１からはみ出ない大きさ及び形）をしており、切欠きＢ１に配置可能な物体である。

第１離間部３３２は、扇形から中心側の小さい扇形を切り取った形の板状の部分である。第１離間部３３２の弧が小さい方には第１軸部３３１が繋がっている。第１離間部３３２は、第１軸部３３１と繋がっている方とは反対側に、ギア部Ｇ３３２を有する。ギア部Ｇ３３２は、弧を描くように配置された複数の歯を有し、全体として弧を描いている。つまり、第１離間部３３２は、歯車の歯が部分的に欠けている欠歯ギアの形をしている。

なお、図８以外の図では、図を簡潔にするためギア部Ｇ３３２が有する歯を省略している。ギア部Ｇ３３２の歯は、図３に表すドラムギア２１２に噛み合う形及び大きさとなっている。ギア部Ｇ３３２の歯の谷部分の半径Ｌ２１は、図４に表した一次転写ロール２６０の半径Ｌ１１よりも大きい。第１軸部３３１の回転軸Ｅ２は、ギア部Ｇ３３２が描く弧の中心にもなっている。

第１アーム部３３３の長手部３３４は、長手方向が軸方向Ａ１１に沿った向きで、一端が第１離間部３３２に繋がり、他端が爪部３３５に繋がっている。爪部３３５は、長手部３３４と接続されているのとは反対側の端（つまり第１アーム部３３３の先端）が第１軸部３３１の方を向いている。爪部３３５は、第１切替部材３３０の、軸方向Ａ１１の外側を向いた端面３３０−１よりも軸方向Ａ１１の内側に設けられ、外向き方向Ａ１１２（軸方向Ａ１１の外側）を向いた外向き面３３５−１と、内向き方向Ａ１１１を向いた内向き面３３５−２とを有する。

図９は離間状態の感光部２１及び一次転写部２６の断面を表す。図９では、水平方向に沿った軸方向Ａ１１及び鉛直方向Ａ１２が表されている。図９に表すように、離間状態においては、一次転写ロール２６０の鉛直上方に感光体ドラム２１１が配置されている。また、第１シャフト３１０は、切欠きＢ１が鉛直上方に位置する向き、すなわち切欠きＢ１が感光体ドラム２１１側に位置する向きで静止している。

第１切替部材３３０の第１軸部３３１は、このように感光体ドラム２１１側に位置する切欠きＢ１に配置されている。より詳細には、第１軸部３３１は、第１シャフト３１０の切欠き部３１１と第１ベアリング３２０の第１支持部３２１との隙間に差し込まれることで、切り口面Ｃ３３１−２を第１シャフト３１０の切り口面Ｃ３１１−１に接触させ、第１軸部３３１と第１シャフト３１０の切欠き部３１１とが円柱の形を形成する状態で配置されている。このように、切り口面Ｃ３３１−２は、第１軸部３３１が切欠きＢ１に配置された場合に第１シャフト３１０と接触する平面である。

第１軸部３３１が上記のとおり配置されることで、第１切替部材３３０の第１離間部３３２が、感光部２１（詳細にはドラムギア２１２）に接触して一次転写ロール２６０及び感光体ドラム２１１を離間させている。第１軸部３３１が上記のとおり配置されると、第１離間部３３２のギア部Ｇ３３２が鉛直上方を向く状態になる。第１離間部３３２は、このギア部Ｇ３３２をドラムギア２１２と噛み合わせた状態で感光部２１を鉛直下方から支持する。

上述したように、ギア部Ｇ３３２の歯の谷部分の半径Ｌ２１は一次転写ロール２６０の半径Ｌ１１よりも大きい。また、感光部２１においては、ドラムギア２１２の歯の山の部分の半径が感光体ドラム２１１の半径と共通している。そのため、一次転写ロール２６０の回転軸Ｅ１と第１軸部３３１の回転軸Ｅ２とが重なっていると、回転軸Ｅ１と感光体ドラム２１１との距離がＬ２１となるので、半径がＬ２１よりも小さい一次転写ロール２６０が感光体ドラム２１１と離間するようになっている。

以上のとおり、第１離間部３３２は、第１シャフト３１０と共通の軸を中心とした弧を描く部分（ギア部Ｇ３３２）で感光部２１（詳細にはドラムギア２１２）に接触し、一次転写ロール２６０及び感光体ドラム２１１を離間させる。また、この離間状態において、第１離間部３３２から見て感光部２１の反対側に第１シャフト３１０（詳細には切欠き部３１１）が配置されている。これにより、感光部２１から第１離間部３３２に加わる荷重を第１シャフト３１０が支えることになり、第１離間部３３２が切欠き部３１１の鉛直方向Ａ１２に配置されない場合に比べて、第１軸部３３１に生じる曲げモーメントが小さくなる。

また、第１軸部３３１が上記のとおり配置されることで、第１アーム部３３３の爪部３３５が第１ベアリング３２０のスリットＢ２に挿入される。その結果、第１離間部３３２と爪部３３５とで第１ベアリング３２０の第１支持部３２１を軸方向Ａ１１に挟み込み、第１アーム部３３３の長手部３３４と第１軸部３３１とで、第１支持部３２１を鉛直方向Ａ１２に挟み込む状態になる。

爪部３３５は、上述した外向き面３３５−１を有する。一方、第１ベアリング３２０は、上記のとおり内向き方向Ａ１１１を向く内向き面３２１−１を有する。この内向き面３２１−１は、図９に表す離間状態において爪部３３５の外向き面３３５−１と対向する位置に配置される。第１軸部３３１が上記のとおり配置された状態において、第１切替部材３３０は、第１ベアリング３２０及び第１シャフト３１０に対して軸方向Ａ１１に相対移動可能である。

離間状態においては、第１切替部材３３０は、感光部２１及び第１シャフト３１０と接触していてそれらとの摩擦力により軸方向Ａ１１への移動が抑えられているが、それでも強い力が加わると第１切替部材３３０が軸方向Ａ１１に移動することがある。そのときに第１切替部材３３０が外向き方向Ａ１１２に移動すると、爪部３３５の外向き面３３５−１と第１ベアリング３２０の内向き面３２１−１が互いに接触し、それ以上の外向き方向Ａ１１２への移動が妨げられる。外向き面３３５−１は本発明の「第１面」の一例であり、内向き面３２１−１は本発明の「第２面」の一例である。

画像形成装置１は、工場で製造される際に、例えば作業員が作業して第１切替部材３３０及び第２切替部材４３０を図９に表すように配置して一次転写ロール２６０及び感光体ドラム２１１を離間状態にしてから出荷される。この出荷前の作業において、第１切替部材３３０は、図９に表すように、爪部３３５の外向き面３３５−１と第１ベアリング３２０の内向き面３２１−１との間に隙間が生じる位置、言い換えるとこれらの面が互いに接触しない位置に配置されることが望ましい。

また、第１切替部材３３０は、爪部３３５の内向き面３３５−２及び第１ベアリング３２０の外向き面３２１−２についても、これらの面の間に隙間が生じる位置、言い換えるとこれらの面が互いに接触しない位置に配置されることが望ましい。利用者が画像形成装置１の電源を投入すると、上述した駆動手段が動作を開始してドラムギア２１２、ドラムギア２１３及び感光体ドラム２１１を回転させる。すると、第１切替部材３３０及び第２切替部材４３０も回転して、離間状態が解除されて押圧状態に切り替わる。

図１０は離間状態から押圧状態に切り替わる様子を表す。図１０では、内向き方向Ａ１１１に見た第１シャフト３１０、第１ベアリング３２０、第１切替部材３３０及び感光部２１が表されている。ドラムギア２１２が回転すると、ドラムギア２１２と噛み合っているギア部Ｇ３３２とともに第１離間部３３２及び第１切替部材３３０の全体も回転を始める。図１０（ａ）では、離間状態の第１切替部材３３０が表され、図１０（ｂ）では、離間状態から第１切替部材３３０が９０度回転して、ドラムギア２１２とギア部Ｇ３３２が噛み合わなくなった状態が表されている。

この状態になる前は、切欠き部３１１と第１支持部３２１によって第１軸部３３１が挟まれているので、第１切替部材３３０は第１シャフト３１０とともに回転する。図１０（ｂ）の状態になると、第１軸部３３１の鉛直下向きの方向に、第１支持部３２１が形成する格納空間Ｄ１４が位置するようになる。そのため、第１軸部３３１及び第１切替部材３３０は、重力によって格納空間Ｄ１４に向けて移動し始める（つまり落ち始める）。

このとき、第１切替部材３３０という支えを失った感光体ドラム２１１は、上述したように一次転写ロール２６０に向けて力を加えられているので、一次転写ロール２６０側に移動して、感光体ドラム２１１及び一次転写ロール２６０が互いに押し合う押圧状態に切り替わる。図１０（ｂ）では、第１シャフト３１０がさらに９０度ほど回転した状態が表されている。この状態では、重力だけでなく、切欠き部３１１から格納空間Ｄ１４の方に押す力が第１軸部３３１に加わっている。

図１０（ｄ）では、第１シャフト３１０がさらに９０度ほど回転し、第１軸部３３１及び第１切替部材３３０が完全に格納空間Ｄ１４に格納された状態が表されている。格納空間Ｄ１４に格納されると、第１切替部材３３０は、第１シャフト３１０が回転しても、回転中の第１シャフト３１０と接触しない状態になる。

このように、本実施例においては、一次転写ロール及び感光体ドラムという２つのロールを離間状態から押圧状態に切り替える部材（第１切替部材３３０及び第２切替部材４３０）が、切り替え後は第１シャフト３１０と接触しなくなる。また、第１ベアリング３２０は、画像形成装置１が設置された場合に第１シャフト３１０の鉛直下方となる方向に格納空間Ｄ１４を形成している。これにより、他の方向に格納空間Ｄ１４を形成する場合に比べて、移動後の第１切替部材３３０が格納空間Ｄ１４に維持されやすくなる。

図１１は離間状態から押圧状態に切り替わる様子を表す斜視図である。図１１（ａ）では、離間状態の第１シャフト３１０、第１ベアリング３２０、第１切替部材３３０及び感光部２１が表されている。図１１（ｂ）では、ドラムギア２１２とギア部Ｇ３３２が噛み合わなくなったときの状態が表されている。図１１（ｃ）では、第１軸部３３１及び第１切替部材３３０が完全に格納空間Ｄ１４に格納された状態が表されている。

以上のとおり、第１切替部材３３０は、第１軸部３３１が第１シャフト３１０とともに回転して切欠きＢ１から格納空間Ｄ１４に移動すると第１離間部３３２が感光部２１（詳細にはドラムギア２１２）と接触しなくなり、離間状態であった一次転写ロール２６０及び感光体ドラム２１１を互いに押し合う押圧状態に切り替える。

スリットＢ２を形成する第１ベアリング３２０の内向き面３２１−１及び外向き面３２１−２は、第１軸部３３１が切欠きＢ１から格納空間Ｄ１４に移動する際に爪部３３５が通る経路に沿って延びている。この経路は、スリットＢ２の一部である。つまり、爪部３３５は、この経路、すなわちスリットＢ２の一部を通って移動する。

上述したように、出荷前の作業で爪部３３５の外向き面３３５−１と第１ベアリング３２０の内向き面３２１−１との間に隙間が生じる位置であり、且つ、爪部３３５の内向き面３３５−２と第１ベアリング３２０の外向き面３２１−２との間に隙間が生じる位置に第１切替部材３３０が配置されていると、第１切替部材３３０に外向き方向Ａ１１２の力が加わらない限り、爪部３３５は、この経路を通過する際に、外向き面３３５−１及び内向き面３３５−２を第１ベアリング３２０の面に接触させることなく移動する。これにより、爪部３３５と第１ベアリング３２０とがこすれ合って第１切替部材３３０の円滑な移動の妨げになるということが防がれる。

この離間状態から押圧状態への切り替えは、第２切替部材４３０によっても行われる。第２切替部材４３０が備える第２シャフト４１０が有する切欠きは本発明の「第２の切欠き」の一例であり、第２ベアリング４２０は本発明の「第２軸受」の一例である。また、第２切替部材４３０が有する軸部は本発明の「第２軸部」の一例であり、離間部は本発明の「第２離間部」の一例である。

第１切替部材３３０は、離間状態では切欠き部３１１及びドラムギア２１２に挟まれて双方から力を受けているので、双方との摩擦力により軸方向Ａ１１には移動しない状態になっていたが、ギア部Ｇ３３２及びドラムギア２１２が離れると、この摩擦力は失われる。しかし、図１１に表すように、第１切替部材３３０は、第１アーム部３３３の爪部３３５が第１支持部３２１のスリットＢ２を通過しながら、第１軸部３３１が格納空間Ｄ１４まで移動する。

この爪部３３５は、第１切替部材３３０が軸方向Ａ１１に移動しようとすると第１ベアリング３２０に接触して第１切替部材３３０の軸方向Ａ１１の外側への移動を妨げる。爪部３３５は本発明の「第１接触部」の一例である。第１切替部材３３０がこの爪部３３５を有することで、第１軸部３３１が格納空間Ｄ１４まで移動する途中に第１切替部材３３０が軸方向Ａ１１に移動して脱落することが防がれる。また、この爪部３３５が、上記のとおり第１切替部材３３０の、軸方向Ａ１１の外側を向いた端面３３０−１よりも軸方向Ａ１１の内側に設けられているため、第１切替部材３３０よりも軸方向Ａ１１の外側に部材を設けなくても第１切替部材３３０の脱落が防がれている。

図１２は移動後の第１切替部材３３０及び第１ベアリング３２０の断面を表す。画像形成装置１の稼働時間が長くなると、一次転写ロール２６０の表面の摩耗等の要因で一次転写部２６が交換されることがある。その交換作業の際には、一次転写部２６には、軸方向Ａ１１の力だけではなく、第１ベアリング３２０の厚み方向Ａ１４へも力が加わる場合がある。その場合でも、第１アーム部３３３の長手部３３４と第１軸部３３１とで、第１ベアリング３２０の第１支持部３２１を厚み方向Ａ１４に挟み込む状態になっている。

そのため、長手部３３４及び第１軸部３３１は、第１切替部材３３０が厚み方向Ａ１４に移動しようとすると第１ベアリング３２０に接触して第１切替部材３３０の厚み方向Ａ１４への移動を妨げる。長手部３３４及び第１軸部３３１は本発明の「第２接触部」の一例である。第１切替部材３３０がこれらの長手部３３４及び第１軸部３３１を有することで、例えば一次転写部２６が交換される際に第１切替部材３３０が厚み方向Ａ１４に移動して脱落することが防がれる。

また、本実施例では、第１離間部３３２が有する弧を描く部分（ギア部Ｇ３３２）で第１離間部３３２と感光部２１が接触している。これにより、一次転写部２６との接触部分が弧の形をしていない場合に比べて、感光体ドラム２１１が回転したときに第１離間部３３２がより円滑に回転するようになっている。また、本実施例では、上記の接触部分が感光部２１のドラムギア２１２と噛み合う歯を有している。

これにより、第１離間部３３２の接触部分がドラムギア２１２と噛み合う歯を有しない場合に比べて、回転する感光部２１と第１離間部３３２とのすべりが抑制されている。また、本実施例では、感光体ドラム２１１の駆動手段から動力が伝達されて回転するドラムギア２１２と第１離間部３３２が接触している。これにより、第１離間部３３２を回転させるための駆動手段を別個に設けなくてもよくなっている。

また、本実施例では、Ｄカット加工により切欠きＢ１が形成されている。これにより、離間状態における第１シャフト３１０及び第１切替部材３３０の接触部分が平面になる。この接触部分に曲面及び凹凸等があると、平面だけの場合に比べて、加工精度によっては接触部分に隙間が生じる懸念が高くなる。言い換えると、本実施例では、Ｄカット加工を用いて平面の切り口面を有する形状としたことで、他の形状にシャフトが加工される場合に比べて、切替部材とシャフトの接触部分の隙間が生じる可能性が少なくなっている。

また、本実施例では、第１シャフト３１０が、この接触部分に、回転軸Ｅ１を通る切り口面Ｃ３１１−１を有する。切り口面Ｃ３１１−１は、切り口を平面にした場合に面積が最大になる面である。これにより、シャフトが有する平面が回転軸を通らない場合に比べて、切り口面の面積が大きくなるので、離間状態において切欠きＢ１に配置される切替部材の安定性が高められている。

［２］変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は、必要に応じて組み合わせて実施してもよい。

［２−１］切欠き
切欠きは、形、配置及びサイズが実施例と異なっていてもよい。実施例の切欠きＢ１は、回転軸を通る平面で円柱を切った半円柱の形をしていたが、例えば、この平面の位置は回転軸を通る平面からずれていてもよい。切欠きを小さくする方向にずれていてもよいし、切欠きを大きくする方向にずれていてしてもよい。

また、シャフトの切欠き部との境界の面を平面ではなく、曲面又は凹凸を有する面としてもよい。その場合、境界の面を平面とする場合に比べて、切欠きに配置した切替部材の軸部の位置がずれにくくなる。また、シャフトの先端ではなく、途中に切欠きが形成されていてもよい。その場合でも、切替部材がシャフトの軸方向に移動しなければ、切替部材が回転する際にシャフトの先端側の円柱の部分が邪魔になることはない。

また、切欠きのサイズが実施例に比べて大きくてもよい。例えば切欠きの方が切替部材の軸部よりも半径が大きいと、軸部とベアリングの間に隙間が生じるが、この場合、アーム部及びスリットにより切替部材の脱落が阻止されるようになっていればよい。また、切欠きの方が切替部材よりも軸方向に長いと、シャフトの先端が切替部材よりも軸方向に出っ張ることになるが、この出っ張りも、切替部材の回転を邪魔することはない。

また、切欠きの方が切替部材よりも軸方向に短いと、切替部材の方がシャフトよりも軸方向に出っ張ることになる。この場合、感光部２１からの荷重により切替部材に発生する曲げモーメントが実施例に比べて大きくなるが、その曲げモーメントでも変形しない強度を切替部材が有していればよい。

［２−２］離間部
離間部は、形、サイズ及び配置が実施例と異なっていてもよい。例えば、離間部は、弧を描く形をした、感光部２１との接触部分にギアの歯を有していなくてもよい。この接触部分が起伏のない曲面であっても、感光部２１との摩擦により、感光部２１が回転すれば離間部も回転して離間状態が解除される。

また、感光部２１との接触部分が弧の形をしていなくてもよい。例えば離間部が直方体の形をしていて、接触部分が平面になっていてもよい。その場合、感光部２１が回転すると摩擦により離間部が回転し、最初は感光部２１が一次転写ロールから離れる方向に移動して、接触部分が直方体の角を超えると、感光部２１が一次転写ロールに近づく方向に移動して押圧状態に切り替わる。

また、離間部は、感光体ドラム（そのうちの画像形成に用いられない端に部分）と接触する位置に配置されていてもよい。要するに、離間部は、軸部が切欠きに配置されたときに、感光部と接触し、感光体ドラムと一次転写ロールを離間状態にするサイズ及び配置となっていて、且つ、シャフトとともに回転して感光部と接触しなくなり押圧状態に切り替える形をしていればよい。

［２−３］格納空間
ベアリングは、実施例とは形、サイズ及び配置が異なる格納空間を形成してもよい。格納空間は、実施例よりも大きくてももちろんよいし、切替部材が実施例よりも小さければ、その切替部材を格納可能な大きさまで格納空間も小さくしてもよい。要するに、格納空間は、その空間に格納された切替部材がシャフトと接触しない状態になる形及びサイズであればよい。

また、実施例では、ベアリングは、画像形成装置１が設置された場合にシャフトの鉛直下方となる方向に格納空間を形成していたが、これに限らず、シャフトの他の方向に格納空間を形成してもよい。例えば、感光体ドラムと一次転写ロールが水平方向に並べられて配置されている場合、ベアリングは、シャフトから見て感光体ドラムとは反対側の水平方向に格納空間を形成する。

この場合、離間状態では、切替部材は、感光部及びシャフトに挟まれて両方から力を加えられるので、摩擦力により鉛直下方に落ちることなく離間状態を維持する。そして、切替部材は、感光部が回転するとともに回転し、感光部と接触しなくなると、今度は図１０（ｂ）、（ｃ）に表す例のようにシャフトの切欠き部に押されて、格納空間まで移動する。このように、ベアリングは、感光部及びシャフトが回転したときに切替部材が移動可能な位置に格納空間を形成していればよい。

［２−４］切替部材
実施例では、一次転写ロール２６０の両端に上記の切替部材が設けられていたが、一端のみに上記の切替部材が設けられていてもよい。例えば、他端には、特開２０１０−２６２２１５号公報に記載されている２つのハスバギアを用いて離間状態を押圧状態に切り替える切替部材が設けられてもよい。その場合でも、一端には本発明の切替部材が設けられるので、その一端側では、２つのロールを離間状態から押圧状態に切り替える部材が、切り替え後はシャフトと接触しなくなる。

［２−５］ロールユニット
実施例では、一次転写ロールを備えるロールユニットに本発明が適用されていたが、これに限らない。本発明は、例えば、感光体ドラムを備えるロールユニットに適用されてもよいし、二次転写ロール又はバックアップロールを備えるロールユニットに適用されてもよし、定着部が２本のロールを備える場合には、それらのいずれかのロールを備えるロールユニットに適用されてもよい。また、画像形成装置以外の装置（搬送装置、後処理装置など）が備えるロールユニットに適用されてもよい。要するに、２本のロールの離間状態を押圧状態に切り替えるものであれば、どのようなロールユニットに本発明を適用してもよい。

［２−６］軸受
一次転写ロールを回転可能に支持する軸受は、実施例ではすべり軸受けであったが、これに限らず、転がり軸受（ボール軸受）、磁気軸受又は流体軸受け等であってもよい。いずれの場合も、第１支持部３２１のように格納空間を形成する部分と、第２支持部３２２のようにロールを回転可能に支持する部分とを有していればよい。

１…画像形成装置、２０…画像形成部、２１…感光部、２１１…感光体ドラム、２１２、２１３…ドラムギア、２６…一次転写部、２６０…一次転写ロール、３１０…第１シャフト、３２０…第１ベアリング、３３０…第１切替部材、３１１…切欠き部、３１２…円柱部、３２１…第１支持部、３２２…第２支持部、３３１…第１軸部、３３２…第１離間部、３３３…第１アーム部、３３４…長手部、３３５…爪部、４１０…第２シャフト、４２０…第２ベアリング、４３０…第２切替部材、Ｂ１…切欠き、Ｂ２…スリット、Ｄ１４…格納空間。

Claims (13)

1. 切欠きを有するシャフトが一端に設けられた第１ロールと、
   前記シャフトを支持し且つ前記切欠きに配置可能な物体を格納する空間を形成する軸受と、
   前記切欠きに配置可能な軸部と、当該軸部に繋がり且つ当該軸部が前記切欠きに配置されると第２ロールを含むユニットに接触して前記第１及び第２ロールを離間させる離間部とを有し、前記軸部が前記シャフトとともに回転して前記切欠きから前記空間に移動すると前記離間部が前記ユニットと接触しなくなり前記第１及び第２ロールが互いに押し合う状態に切り替える切替部材と
   を備えるロールユニット。
2. 前記切替部材は、前記軸受及び前記シャフトに対して当該シャフトの軸方向に相対移動可能であり、前記軸受に接触して自部材の当該軸方向の外側への移動を妨げる第１接触部を有する
   請求項１に記載のロールユニット。
3. 前記第１接触部は、前記切替部材の、前記軸方向外側を向いた端面よりも前記軸方向内側に設けられ、前記軸方向の外側を向く第１面を有し、
   前記軸受は、前記第１及び第２ロールが離間した状態において前記第１面と対向する位置で前記軸方向の内側を向く第２面を有し、
   前記第１接触部が前記軸受に接触するときには前記第１面と前記第２面とが接触する
   請求項２に記載のロールユニット。
4. 前記切替部材は、前記軸受の厚み方向に移動しようとすると前記軸受に接触して当該厚み方向への移動を妨げる第２接触部を有する
   請求項１から３のいずれか１項に記載のロールユニット。
5. 前記離間部は、前記シャフトと共通の軸を中心とした弧を描く部分で前記ユニットに接触する
   請求項１から４のいずれか１項に記載のロールユニット。
6. 前記第２ロールのユニットは、前記一端側にギアを有し、
   前記離間部は、前記弧を描く部分に前記ギアと噛み合う歯を有する
   請求項５に記載のロールユニット。
7. 前記第２ロールのユニットが有するギアは、当該第２ロールの駆動手段から動力が伝達されて回転するギアである
   請求項６に記載のロールユニット。
8. 前記切替部材が前記第１及び第２ロールを離間させている状態において、前記離間部から見て前記ユニットの反対側に前記シャフトが配置される
   請求項１から７のいずれか１項に記載のロールユニット。
9. 前記軸受は、当該軸受を備える画像処理装置が設置された場合に前記シャフトの鉛直下方となる方向に前記空間を形成する
   請求項１から８のいずれか１項に記載のロールユニット。
10. 前記シャフトの切欠きは、Ｄカット加工により形成された平面の切り口面を有し、
    前記軸部は、前記切欠きに配置された場合に前記切り口面と接触する平面を有する
    請求項１から９のいずれか１項に記載のロールユニット。
11. 前記切り口面は、前記シャフトの回転軸を通る平面である
    請求項１０に記載のロールユニット。
12. 前記第１ロールは、第２の切欠きを有する第２シャフトが他端に設けられ、
    前記第２シャフトを支持し且つ前記第２の切欠きに配置可能な物体を格納する第２空間を形成する第２軸受と、
    前記第２の切欠きに配置可能な第２軸部と、当該第２軸部に繋がり且つ当該第２軸部が前記第２の切欠きに配置されると第２ロールを含むユニットに接触して前記第１及び第２ロールを離間させる第２離間部とを有し、前記第２軸部が前記第２シャフトとともに回転して前記第２の切欠きから前記第２空間に移動すると前記第２離間部が前記ユニットと接触しなくなり前記第１及び第２ロールが互いに押し合う状態に切り替える第２切替部材とを備える
    請求項１から１１のいずれか１項に記載のロールユニット。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載のロールユニットと、
    感光体を前記第２ロールとして含むユニットと、
    転写ベルトと、
    前記第２ロールに画像を形成し、形成された当該画像を前記第２ロール及び前記第１ロールに転写電圧を印加して前記転写ベルトに転写し、当該転写ベルトに転写された画像を媒体に転写して画像を形成する画像形成部と
    を備える画像形成装置。

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