JP6233288B2 - 画像形成ユニット及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成ユニット及びこれを備えた画像形成装置に関する。

一般的に、複写機等の画像形成装置では、トナー像の担持体である感光体ドラムと帯電ローラーは互いに接触回転するように配設される。例えば、下記の特許文献１には、感光体ドラムに帯電ローラーを押圧してニップ部を形成しつつ感光体ドラムと帯電ローラーを駆動する機構が示されている。当該画像形成装置では、ニップ部を形成するにあたり、感光体ドラムを軸支するフレーム部材に対して、帯電ローラーを装着する必要がある。

特開平６−１７５４２４号公報

上記画像形成装置では、フレーム部材に対する帯電ローラーの装着時に、帯電ローラーを軸支する軸受が感光体ローラーの周面に当たってしまうと、当該周面に傷が付いてしまう虞がある。そのため、作業者は、フレーム部材への帯電ローラーの装着作業に細心の注意を払う必要があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、帯電部材のフレーム部材への装着時に帯電部材との接触により感光体ドラムに傷が付いてしまうことを従来よりも安価な構成で確実に防止可能とすることを目的とする。

本発明の一局面に係る画像形成ユニットは、フレーム部材に軸支された感光体ドラムと、
当該感光体ドラムの回転軸方向に延びて、当該感光体ドラムの周面に接触しながら当該周面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に設けられ、当該帯電部材を前記フレーム部材に保持する保持部材と、を備え、
前記帯電部材は、
前記保持部材を介して前記フレーム部材に保持された状態では、前記感光体ドラムの周面に接触した状態で互いの前記回転軸を平行として前記感光体ドラムと並べて配設され、
前記保持部材と前記フレーム部材とは、
前記保持部材において当該保持部材の取付方向の先端部と、前記フレーム部材における当該保持部材の受け入れ位置とに設けられ、当該保持部材を介して前記帯電部材を前記フレーム部材に取り付けるときに、互いに最初に接触することによって、前記保持部材と前記感光体ドラムとの干渉を防止可能な干渉防止形状部を有する。

本発明によれば、帯電部材のフレーム部材への装着時に感光体ドラムに傷が付いてしまうことを従来よりも安価な構成で確実に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成ユニットを有する画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 画像形成ユニットにおいて、帯電装置をユニットフレームに装着する状態を示す側面視図である。 帯電装置を示す斜視図である。 軸受部材を示す斜視図である。 図２に示す軸受部材周りの機構を拡大した図である。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成ユニット及びこれを備えた画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成ユニットを有する画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６及び原稿読取部５等を備えて構成されている。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部４７は、操作者への操作案内等を表示する表示部４７３を備えている。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、原稿読取動作により生成された画像データ又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。

画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、感光体ドラム１２１と、現像装置１２２と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を一次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５Ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が記録紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

給紙部１４は、複数の給紙カセットを備える。制御部（不図示）は、操作者による指示で指定されたサイズの記録紙が収容された給紙カセットのピックアップローラー１４５を回転駆動させて、各給紙カセットに収容されている記録紙Ｐをニップ部Ｎに向けて搬送させる。

尚、画像形成装置１において、両面印刷を行う場合は、画像形成部１２より一方の面に画像が形成された記録紙Ｐを、排出ローラー対１５９にニップされた状態とした後、記録紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、搬送ローラー対１９により、ニップ部Ｎ及び定着部１３に対して記録紙Ｐの搬送方向上流域に再度搬送する。これにより、画像形成部１２により記録紙の他方の面に画像が形成される。

次に、画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋにおける感光体ドラム１２１及び帯電装置１２３周りの機構について説明する。なお、画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋにおける感光体ドラム１２１及び帯電装置１２３周りの機構は同様であるため、以下の説明では、いずれの色用の画像形成ユニットであるかを特定せずに符号１２を付して説明する。

図２は、画像形成ユニット１２において、帯電装置１２３をユニットフレームＵＦに装着する状態を示す側面視図である。図２において、感光体ドラム１２１の回転軸方向（Ｘ−Ｘ方向）を左右方向と定義し、当該回転軸方向と直交する径方向（Ｙ−Ｙ方向）を上下方向と定義し、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を下方、＋Ｙ方向を上方と定義する。

図２は、帯電装置１２３をユニットフレームＵＦに装着する状態を示すが、帯電装置１２３のユニットフレームＵＦへの装着後の状態では、帯電ローラー２２は、軸受部材２４Ｒ、２４Ｌを介してユニットフレームＵＦに保持された状態で感光体ドラム１２１の周面に接触し、互いの回転軸を平行として当該感光体ドラム１２１に並べて配設される。

画像形成ユニット１２は、相互に間隔をおいて対向する一対の側壁６６、６８を含むユニットフレームＵＦを備えている。当該ユニットフレームＵＦには、感光体ドラム１２１と帯電装置１２３とが着脱自在に取り付けられる。感光体ドラム１２１は、側壁６６、６８間に回転自在に軸支されている。ユニットフレームＵＦは特許請求の範囲におけるフレーム部材の一例となる。

図３は、当該帯電装置１２３を示す斜視図である。図３において、帯電ローラー２２及びクリーニングローラー２３の回転軸方向（Ｘ−Ｘ方向）を左右方向と定義し、当該回転軸方向と直交する径方向（Ｙ−Ｙ方向）を上下方向と定義し、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を下方、＋Ｙ方向を上方と定義する。

帯電装置１２３は、帯電ケース２１と、帯電ローラー２２と、クリーニングローラー２３と、軸受部材２４Ｌ、２４Ｒとを備えている。なお以下では、軸受部材２４Ｌ、２４Ｒを特に区別して説明する必要がない場合において、軸受部材２４Ｌ、２４Ｒを単に軸受部材２４と称する。帯電ローラー２２は特許請求の範囲における帯電部材の一例となる。軸受部材２４は特許請求の範囲における保持部材の一例となる。

帯電ケース２１は、非導電性を有する合成樹脂等で形成され、一定の幅をもって長手方向に細長く延びる底壁８２と、当該底壁８２の両側から相互に対向するように上方（＋Ｙ方向）に延びる側壁８４と、底壁８２の長手方向両端から上方（＋Ｙ方向）に延びる一対の端壁８６、８８とを備え、全体として、上方（＋Ｙ方向）に開放された箱形状をなしている。帯電ケース２１の内部には、帯電ローラー２２、クリーニングローラー２３、及び軸受部材２４が配設される。

帯電ローラー２２は、感光体ドラム１２１に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加して、感光体ドラム１２１表面を帯電させるローラーである。帯電ローラー２２は、例えば、導電性ゴム層により形成される。帯電ローラー２２には、図略の帯電バイアス印加部からバイアスが印加される。

クリーニングローラー２３は、帯電ローラー２２をクリーニングするローラーである。クリーニングローラー２３は、例えば、スポンジ（発泡）ローラーとされる。クリーニングローラー２３は、帯電ローラー２２に当接するように配設され、例えば、その周面が、帯電ローラー２２の周面に対して周速差を有して同一方向に回転することで、帯電ローラー２２の周面上に付着した汚れを除去する。

軸受部材２４は、合成樹脂等で形成され、帯電ローラー２２及びクリーニングローラー２３の左右端部を軸支する部材である。当該左右端部を軸支する各軸受部材２４Ｌ、２４Ｒは、基本的な構造は共通しているが、一部形状が異なっている。本実施形態では、軸受部材２４Ｒのみに後述する突起１２２が形成されているものとする。

図４は、軸受部材２４Ｒを示す斜視図である。図４において、軸受部材２４Ｒの軸方向（Ｘ−Ｘ方向）を左右方向と定義し、当該軸方向と直交する径方向（Ｙ−Ｙ方向）を上下方向と定義し、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を下方、＋Ｙ方向を上方と定義する。

軸受部材２４Ｒは、矩形板状の本体部１１６と、当該本体部１１６の上端部及び下端部にそれぞれ形成された上軸受部１１８及び下軸受部１２０とを備えている。

上軸受部１１８は帯電ローラー２２の回転軸を回転自在に軸支する。上軸受部１１８は特許請求の範囲における軸受部の一例となる。下軸受部１２０はクリーニングローラー２３の回転軸を回転自在に軸支する。

上軸受部１１８及び下軸受部１２０は、本体部１１６の両面から突出しており、左右方向（Ｘ−Ｘ方向）に延びる。上軸受部１１８の右面（軸方向の一端面）には右方（＋Ｘ方向）に張り出した鍔状の突起１２２が形成されている。当該突起１２２は上軸受部１１８と一体的に設けられている。

第１テーパー形状部２２４は、当該突起１２２に形成される。当該第１テーパー形状部２２４は、右方（＋Ｘ方向）に向かうにつれて、つまり、ユニットフレームＵＦに近づくにつれて、上下方向（Ｙ−Ｙ方向）の厚みが小さくなる形状を有している。帯電装置１２３をユニットフレームＵＦに装着する際に、第１テーパー形状部２２４は、ユニットフレームＵＦと最初に接触する。これにより、軸受部材２４Ｒと感光体ドラム１２１との干渉が防止される。当該干渉を防止しつつ帯電装置１２３をユニットフレームＵＦへスムーズに案内するには、突起１２２の進行方向先端部はユニットフレームＵＦに近づくにつれて厚みが小さくなることが好ましい。この観点から、本実施形態では、突起１２２には、ユニットフレームＵＦ側に第１テーパー形状部２２４が設けられている。また、第１テーパー形状部２２４は、右方（＋Ｘ方向）に張り出した鍔状の突起１２２に形成される。そのため、本実施形態では、当該装着時に上軸受部１１８よりも先に第１テーパー形状部２２４をユニットフレームＵＦ側に当てることができ、軸受部材２４Ｒと感光体ドラム１２１との干渉が確実に防止される。

図５は、図２に示す軸受部材２４周りの機構を拡大した図である。なお、図５では、感光体ドラム１２１に関する各方向を図２と同様に定義する。感光体ドラム１２１よりも下方となる側壁６６には、側壁６６Ａと、側壁６６Ｂとが形成されている。

当該側壁６６Ｂは側壁６６Ａよりも右方向（＋Ｘ方向）に窪んでいる。側壁６６Ａの下方向（−Ｙ方向）の端部には、第２テーパー形状部２０１が形成されている。当該第２テーパー形状部２０１は第１テーパー形状部２２４と摺動可能となっている。当該第２テーパー形状部２０１は、右方向（＋Ｘ方向）に向かうにつれて、つまり、側壁６６Ｂに近づくにつれて、上下方向（Ｙ−Ｙ方向）の厚みが大きくなる傾斜を有する形状を有している。ユニットフレームＵＦに帯電装置１２３が装着される際に、第２テーパー形状部２０１には、軸受部材２４Ｒの突起１２２が最初に接触する。これにより、軸受部材２４Ｒと感光体ドラム１２１との干渉が防止される。当該干渉を防止しつつユニットフレームＵＦへ帯電装置１２３がスムーズに案内されるには、突起１２２が進行方向に沿って進行してくる側壁６６Ａは、側壁６６Ｂに近づくにつれて厚みが大きくなる形状を有することが好ましい。この観点から、本実施形態では、側壁６６Ａには、軸受部材２４Ｒ側に第２テーパー形状部２０１が設けられている。なお、第１テーパー形状部２２４及び第２テーパー形状部２０１は特許請求の範囲における干渉防止形状部の一例となる。

軸受部材２４Ｒには、押しバネ２５が設けられている。押しバネ２５は軸受部材２４と共にケース体２６に収容されている。この押しバネ２５は本来は、帯電ローラー２２とクリーニングローラー２３をユニットフレームＵＦに取り付けるときの、感光体ドラム１２１と帯電ローラー２２との位置精度誤差を吸収するためのものである。当該押しバネ２５は、上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に撓むことで、軸受部材２４Ｒを上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に移動させる。帯電装置１２３をユニットフレームＵＦに装着する際に、突起１２２の第１テーパー形状部２２４と、側壁６６Ａの第２テーパー形状部２０１とが接触すると、第１テーパー形状部２２４は第２テーパー形状部２０１から衝撃を受けるが、押しバネ２５は、上述のように、上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に撓むので、当該衝撃を吸収可能である。

次に、帯電ローラー２２のユニットフレームＵＦへの装着時に、軸受部材２４の移動により帯電ローラー２２がユニットフレームＵＦに案内される機構を説明する。

図５において、帯電ローラー２２をユニットフレームＵＦに取り付ける際には、ケース体２６の突起２６ＡをユニットフレームＵＦ側の孔２００に挿入する。この状態では、帯電装置１２３は左端部が右端部よりも下方（−Ｙ方向）に配置されて感光体ドラム１２１に対して傾斜しており、感光体ドラム１２１よりも下方領域に配置される。この状態では、軸受部材２４Ｒの第１テーパー形状部２２４が、側壁６６Ａの第２テーパー形状部２０１に最初に接触する。つまり、上軸受部１１８よりも右側（外側）に突出した鍔状の突起１２２が最初に側壁６６Ａに当接する。それ故、上軸受部１１８が最初に感光体ドラム１２１と接触することを防止できる。更に、第１テーパー形状部２２４が第２テーパー形状部２０１を摺動するので、帯電ローラー２２をユニットフレームＵＦへ装着するにあたり、帯電ローラー２２をユニットフレームＵＦへスムーズに案内できる。

そして、取付者は、帯電ローラー２２を、感光体ドラム１２１の周面に接触した状態で互いの回転軸を平行として並ぶ位置に配置する。このとき、帯電ローラー２２は、感光体ドラム１２１に対して傾斜した状態から感光体ドラム１２１と平行な状態へと自らの姿勢を変える。

帯電ローラー２２が当該案内されている状態において、感光体ドラム１２１の周面と軸受部材２４との間には双方の接触を阻止可能な上下方向（Ｙ−Ｙ方向）の隙間Ｓが形成され、上軸受部１１８と感光体ドラム１２１の干渉が防止される。突起１２２に形成した第１テーパー形状部２２４と、側壁６６Ａに形成した第２テーパー形状部２０１とにより、帯電ローラー２２が当該案内されている状態において、感光体ドラム１２１から軸受部材２４を逃がすようにして、当該軸受部材２４がユニットフレームＵＦに案内される。なお、図５中の隙間Ｓは、感光体ドラム１２１の周面と軸受部材２４との間に形成された隙間の一例であって、感光体ドラム１２１の周面と上軸受部１１８の上面との間に形成された隙間を示す。

以上、本実施形態では、帯電ローラー２２が感光体ドラム１２１の周面に接触した状態で互いの回転軸を平行として並ぶ位置に案内されている状態において、突起１２２に形成した第１テーパー形状部２２４と、側壁６６Ａに形成した第２テーパー形状部２０１とにより、軸受部材２４を感光体ドラム１２１から逃がすようにしてユニットフレームＵＦに案内できるので、帯電装置１２３のユニットフレームＵＦへの装着時に、軸受部材２４が感光体ドラム１２１の表面と接触してしまうことを阻止できる。

本実施形態において、軸受部材２４Ｒの第１テーパー形状部２２４が、側壁６６Ａの第２テーパー形状部２０１を摺動している状態では、感光体ドラム１２１と軸受部材２４Ｒとの間には双方の接触を阻止可能な前記径方向の隙間Ｓを形成するので、突起１２２に形成した第１テーパー形状部２２４と、側壁６６Ａに形成した第２テーパー形状部２０１とにより、作業者は、軸受部材２４を感光体ドラム１２１の周面に接触させることなく、帯電装置１２３をユニットフレームＵＦに装着できる。

本実施形態によれば、軸受部材２４と、ユニットフレームＵＦの側壁６６の一部とにテーパー形状部を設けることで、装着時の軸受部材２４の移動が阻害されることなく、軸受部材２４をユニットフレームＵＦへとスムーズに案内できる。

従って、本実施形態によれば、帯電部材のフレーム部材への装着時に感光体ドラムに傷が付いてしまうことを従来よりも安価な構成で確実に防止することができる。

また、図１乃至図５を用いて上記各実施形態に示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理はこれに限定されるものではない。

１ 画像形成装置
１２Ｂｋ 画像形成ユニット
１２Ｃ 画像形成ユニット
１２Ｍ 画像形成ユニット
１２Ｙ 画像形成ユニット
１２１ 感光体ドラム
２２ 帯電ローラー
２３ クリーニングローラー
２４Ｌ 軸受部材
２４Ｒ 軸受部材
６６ 側壁
６６Ａ 側壁
６６Ｂ 側壁
１１８ 上軸受部
１２１ 感光体ドラム
１２２ 突起
１２３ 帯電装置
２０１ 第１テーパー形状部
２２４ 第２テーパー形状部
ＵＦ ユニットフレーム

Claims (5)

1. フレーム部材に軸支された感光体ドラムと、
   当該感光体ドラムの回転軸方向に延びて、当該感光体ドラムの周面に接触しながら当該周面を帯電させる帯電部材と、
   前記帯電部材に設けられ、当該帯電部材を前記フレーム部材に保持する保持部材と、を備え、
   前記帯電部材は、
   前記保持部材を介して前記フレーム部材に保持された状態では、前記感光体ドラムの周面に接触した状態で互いの前記回転軸を平行として前記感光体ドラムと並べて配設され、
   前記保持部材と前記フレーム部材とは、
   前記保持部材において当該保持部材の取付方向の先端部と、前記フレーム部材における当該保持部材の受け入れ位置とに設けられ、当該保持部材を介して前記帯電部材を前記フレーム部材に取り付けるときに、互いに最初に接触することによって、前記保持部材と前記感光体ドラムとの干渉を防止可能な干渉防止形状部を有し、
   前記干渉防止形状部は、
   前記保持部材の軸方向の一端面を前記先端部として形成され、当該軸方向の外側に向かうにつれて当該軸方向に直交する径方向の厚みが小さくなる第１テーパー形状部を有する画像形成ユニット。
2. 前記第１テーパー形状部は、
   前記保持部材の軸方向の前記一端面から外側方向に張り出した鍔状の突起に形成される請求項１に記載の画像形成ユニット。
3. 前記干渉防止形状部は、
   前記フレーム部材に形成され、前記感光体ドラムにおける回転軸方向の外側に向かうにつれて当該回転軸方向に直交する径方向の厚みが大きくなる傾斜を有する第２テーパー形状部を備える請求項１又は請求項２に記載の画像形成ユニット。
4. 前記帯電部材は、帯電ローラーであり、
   前記保持部材は、
   前記帯電ローラーを軸支する軸受部を有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットによって記録媒体に転写されたトナー像を当該記録媒体に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置。