JP2005258061A

JP2005258061A - 感光ドラムユニット

Info

Publication number: JP2005258061A
Application number: JP2004069349A
Authority: JP
Inventors: Daishi Konishi; 題詞小西
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-09-22
Also published as: CN1667522A; US20050201777A1; US7212770B2

Abstract

【課題】画像形成装置本体から取り出したときに、感光ドラムの露出部に手などが触れないようにした感光ドラムユニットを提供することを課題とする。
【解決手段】ドラムフレーム３０と、該ドラムフレーム３０に外周面の一部が露出された状態で軸支される感光ドラム３１と、該ドラムフレーム３０に回動可能に支持されるドラムカバー３９と、を備え、画像形成装置本体１ａの一側部から水平に着脱される構成の感光ドラムユニット３であって、ドラムカバー３９は、感光ドラムユニット３の装置本体１ａへの装着に連動して、感光ドラム３１の露出部へ向けて照射される露光光線５０の光路を遮らない開位置へ回動し、感光ドラムユニット３の装置本体１ａからの取り外しに連動して、感光ドラム３１の露出部を覆う閉位置へ回動するように構成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、フレームに外周面の一部が露出された状態で軸支される感光ドラムと、該フレームに回動可能に支持されるカバーと、を備えた感光ドラムユニットに関する。

コピー機や、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の本体には開閉カバーが設けられており、該開閉カバーを開放して、装置本体内に着脱自在に設けられた感光ドラムユニットなどをメンテナンスするように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されている画像形成装置には、装置本体の上部に開閉カバーが設けられており、該開閉カバーを開放して、装置本体の上方から感光ドラムを含むプロセスカートリッジを取り出したときに感光ドラムの露出部に手などが触れないように、該感光ドラムの露出部を覆う開閉可能なシャッタ機構が設けられている。

このプロセスカートリッジは、感光ドラムを保護するためのシャッタと、感光ドラムを保護するための保護位置と、保護位置からプロセスカートリッジを装置本体に装着する装着方向後方へ退避するための退避位置との間を移動可能なように、シャッタを支持する支持手段と、シャッタを保護位置方向へ弾性力によって付勢するための弾性手段と、支持手段に設けられ、プロセスカートリッジを装置本体に装着する際に、プロセスカートリッジを装置本体内へ挿入するための、装置本体の上面に設けられた開口の縁に接触して、前記弾性手段の弾性力に抗してシャッタを装着方向後方へ移動させる力を受ける力受け部とを有し、前記シャッタはプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着すると自動的に開き、カートリッジを取り出すと自動的に閉じるように構成されている。

特開平６−３１７９６３号公報

本発明は、特許文献１とは全く異なる構成で、感光ドラムを含む感光ドラムユニットを画像形成装置本体の一側部に設けられた開閉カバーを開放して、装置本体の一側部から水平に着脱するように構成し、装置本体から取り出したときに感光ドラムの露出部を覆って手などが触れないようにメンテナンス性の向上を図った感光ドラムユニットを提供することを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上のとおりであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
まず、請求項１に記載のように、フレームと、該フレームに外周面の一部が露出された状態で軸支される感光ドラムと、該フレームに回動可能に支持されるカバーと、を備え、画像形成装置本体の一側部から水平に着脱される構成の感光ドラムユニットであって、前記カバーは、前記感光ドラムユニットの前記画像形成装置本体への装着に連動して、前記感光ドラムの露出部へ向けて照射される露光光線の光路を遮らない開位置へ回動し、前記感光ドラムユニットの前記画像形成装置本体からの取り外しに連動して、前記感光ドラムの露出部を覆う閉位置へ回動するように構成する。

また、請求項２に記載のように、前記画像形成装置本体側に、長手方向を感光ドラムユニットの挿入方向へ向けて設けられたラックと、前記フレームに設けられた、前記ラックと噛合するピニオンと、前記カバーの回転軸に設けられたギアと、前記フレームに設けられた、前記ピニオンから前記ギアへ回転力を伝達する回転力伝達手段と、を備えた構成とする。

そして、請求項３に記載のように、前記フレームと前記カバーとの間に、フレームを支点越え回動により前記開位置又は前記閉位置へ付勢する付勢手段を設ける。

また、請求項４に記載のように、前記カバーの前記感光ドラムを覆う面に、前記感光ドラムと接触する緩衝部材を設ける。

本発明は、以上のように構成したことにより、次のような効果を奏する。
まず、請求項１に記載の発明では、感光ドラムユニットを装置本体から取り出したときに自動的にカバーが閉じて感光ドラムの露出部が覆われ、該感光ドラムの露出部を手などが触れないように保護することができて、メンテナンス性が向上する。

また、請求項２に記載の発明では、感光ドラムユニットを装置本体から取り出したときに、フレームに設けられたピニオンギアが装置本体側に設けられたラックに案内されて回転し、該ピニオンギアから回転力伝達手段を介してカバーのギアへ回転力が伝達されて、カバーが自動的に閉じ、感光ドラムの露出部を手などが触れないように保護することができて、メンテナンス性が向上する。

そして、請求項３に記載の発明では、開位置（又は閉位置）へ回動したカバーは、付勢手段によって付勢されて、ある程度の力が加わらない限り、自重などで勝手に開位置から閉じたり（又は閉位置から開いたり）しないように構成されており、信頼性の向上が図られている。

また、請求項４に記載の発明では、カバーに設けた緩衝部材によって、カバーが直接感光ドラムの表面に当たらないようにすることができ、感光ドラムの表面に傷がつくのを防ぐことができる。

次に、本発明の実施の一形態を、図面を参照しながら説明する。
まず、コピー機やファクシミリ装置などが具備する画像形成装置１について概略説明する。
図１に示すように、画像形成装置１は給紙カセット５の上方に配置されており、該画像形成装置１の上部に排紙トレイ６が形成されている。図２に示すように、画像形成装置１の内部には、給紙カセット５から繰り込まれた記録紙を排紙トレイ６へ搬送する主搬送経路１１と、記録紙の表裏面を反転する反転経路１２とが形成されており、該反転経路１２は主搬送経路１１の外側に配置されて該主搬送経路１１と分岐・合流するように構成され、該主搬送経路１１に沿い、下流側（上方）へ向けて、現像器ユニット２、感光ドラムユニット３、定着器ユニット４が配置されている。

感光ドラムユニット３は、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム３１と、該感光ドラム３１の外周面を帯電させる帯電器３２などを備え、該帯電器３２が具備する放電ワイヤに高電圧をかけるとコロナ放電が発生して、該コロナ放電により感光ドラム３１の外周面に均一に負の電荷が付与されるようにしている。

感光ドラム３１の斜上方には露光器ユニット（図示略）が配置されており、該露光器ユニットはレーザスキャナユニットなどで構成されて、帯電器３２によって帯電された感光ドラム３１の外周面に、入力された画像情報に基づき、露光光線５０を照射し、該露光光線５０が照射された部分の負の電荷を消去して、感光ドラム３１の外周面に画像情報に対応する静電潜像を形成するようにしている。

現像器ユニット２は、供給ローラ２１、現像ローラ２２などを備え、供給ローラ２１はトナーを収容するトナーケース２０からトナーを負に帯電させつつ現像ローラ２２に供給し、該現像ローラ２２は該トナーを静電潜像を形成された感光ドラム３１に供給して、該トナーは静電気力で感光ドラム３１上の負の電荷が消去されている部分にのみ付着するようにしている。

感光ドラム３１の外周面と接触するように主搬送経路１１を挟んで転写ローラ６１が配置されており、該感光ドラム３１と該転写口ーラ６１とのニップ部に記録紙を送り込んで、該感光ドラム３１に密着した記録紙の裏側から、転写ローラ６１にバイアス電圧を印加することで、負に帯電しているトナーを感光ドラム３１から記録紙へ転写するようにしている。

定着器ユニット４は、ヒートローラ４１と、該ヒートローラ４１の外周面に圧接するように主搬送経路１１を挟んで配置されたプレスローラ４２と、を備え、該ヒートローラ４１と該プレスローラ４２とのニップ部に記録紙を送り込んで、該ヒートローラ４１と該プレスローラ４２とにより転写後の記録紙を加熱・加圧して、記録紙上のトナー画像を定着させるようにしている。

以上のようにして、給紙カセット５から繰り込まれた記録紙に画像情報が形成されて、定着器ユニット４で定着が行われた後、排紙トレイ６へ排出されるように構成されている。

また、図１に示すように、装置本体１ａの一側部である前面部には、メンテナンス用の開閉カバー１０が設けられており、該開閉カバー１０は装置本体１ａの下部位置を中心に上下回動可能に取り付けられている。装置本体１ａ内部の感光ドラムユニット３などをメンテナンスする場合には、この開閉カバー１０を開いて装置本体１ａの前面側を開放して内部を露出させ、該感光ドラムユニット３を装置本体１ａに対して記録紙搬送方向と直交する水平方向（図１中の矢印方向）に着脱するように構成されている。

次に、感光ドラムユニット３について説明する。
図３、図４に示すように、感光ドラムユニット３は、ドラムフレーム３０と、該ドラムフレーム３０に外周面の一部（下部）が露出された状態で軸支される感光ドラム３１と、該ドラムフレーム３０に回動可能に支持されるドラムカバー３９と、該ドラムフレーム３０の長手方向一側部に設けられた把手３８と、を備え、該感光ドラム３１はドラムフレーム３９の下部（転写ローラ６１側の側部）に配置されている。
感光ドラムユニット３は長手方向他側部（反把手３８側部）から装置本体１ａへ水平に挿入するように構成されており（図１参照）、感光ドラム３１の長手方向他側端部には、装置本体１ａ側の駆動伝達ギアと噛合する駆動ギア３５が設けられている。

図２に示すように、ドラムフレーム３０の下部（転写ローラ６１側の側部）には開口部が形成されており、該開口部から感光ドラム３１の外周面の一部が露出されるように構成されて、前記露光器ユニットはこの開口部から露出された感光ドラム３１の外周面に向けて露光光線５０を照射するように構成されている。

図５に示すように、このドラムカバー３９は、後述する機械的回動手段７によって、感光ドラムユニット３の装置本体１ａへの装着に連動して、感光ドラム３１の露出部へ向けて照射される露光光線５０の光路を遮らない開位置（図５（ａ）参照）へ回動し、感光ドラムユニット３の装置本体１ａからの取り外しに連動して、感光ドラム３１の露出部を覆う閉位置（図５（ｃ）参照）へ回動するように構成されている。

また、ドラムカバー３９の感光ドラム３１を覆う面には、ドラムカバー３９と閉じたときに感光ドラム３１と接触する緩衝部材４０・４０が取り付けられている。この緩衝部材４０は、例えば、スポンジ等で構成されており、ドラムカバー３９の感光ドラム３１を覆う面に接着されて、該緩衝部材４０によって、ドラムカバー３９が直接感光ドラム３１の表面（外周面）に当たらないようにしており、感光ドラム３１の表面に傷がつくのを防いでいる。

なお、本実施の形態では、緩衝部材４０はドラムカバー３９の長手方向両端部に設けられているが、ドラムカバー３９の長手方向両端部と中央部との３箇所に設けたり、ドラムカバー３９の感光ドラム３１を覆う面の全域に設けたりしてもよく、その構成は特に限定はしないものとする。

次に、ドラムカバー３９を回動する機械的回動手段７について説明する。
図４に示すように、ドラムフレーム３０の長手方向両端部にはブラケット３０ａ・３０ｂが突設され、該ブラケット３０ａ・３０ｂにドラムカバー３９の回転軸３９ａが回動可能に軸支されている。

図６、図７に示すように、ドラムカバー３９の回転軸３９ａの長手方向他側端部（反把手３８側端部）には第１スパーギア（平歯車）７１が固設されており、ドラムフレーム３０の長手方向他側端部のブラケット３０ｂには該第１スパーギア７１と噛合する第２スパーギア７２（平歯車）が軸支されている。この第２スパーギア７２の回転軸７２ａはドラムカバー３９の回転軸３９ａと平行に配置されていて、前記ブラケット３０ｂに片持ちで回転自在に支持されている。

また、第２スパーギア７２の回転軸７２ａには第１ベベルギア（傘歯車）７３が固設されていて、ドラムフレーム３０の長手方向他側端部には、該第１ベベルギア７３と噛合する第２ベベルギア（傘歯車）７４が回転自在に設けられている。この第２ベベルギア７４の回転軸７４ａは第１ベベルギア７３の回転軸７２ａと直交する方向に配置されており、該１ベベルギア７３と該第２ベベルギア７４とで回転方向変換手段が構成されている。

また、第２ベベルギア７４の回転軸７４ａにはピニオンギア（平歯車）７５が固設されていて、装置本体１ａ側には、該ピニオンギア７５と噛合するラック７６が設けられている。
ラック７６は感光ドラムユニット３を収納する収納スペースの奥側に配置されており、ブラケット１６を介して装置本体１ａに取り付けられている。このラック７６の長手方向は感光ドラムユニット３の挿入方向へ向けて取り付けられており、該ラック７６の長手方向長さは、ピニオンギア７５がラック７６の長手方向一端から他端まで案内されたときに、ドラムカバー３９が開位置と閉位置との両位置間で回動するのに必要な長さに構成されている。

以上のように、ドラムカバー３９を回動する機械的回動手段７は、ギア７１・７２・７３・７４とピニオンギア７５とラック７６とで構成されており、ピニオンギア７５から第１スパーギア７１へ回転力を伝達する回転力伝達手段は、ギア７２・７３・７４で構成されている。

また、図８に示すように、第１スパーギア７１、第２スパーギア７２、ピニオンギア７５のうち、すくなくとも一つのギアの直側方のドラムフレーム３０には係止部材７９が設けられている。この係止部材７９は、該ギア７１（又は７２、７５）と接離する方向へ弾性変形可能に構成されたアーム部７９ａと、該アーム部７９ａの先端部からギア側に突設された爪部７９ｂと、を備え、該爪部７９ｂをギア７１（又は７２、７５）の歯と歯の間にスナップフィットさせている。

このような構成で、係止部材７９によってギア７１（又は７２、７５）はその回転が規制されて機械的回転手段７による回転力伝達が規制されており、該機械的回転手段７にある程度の力が加わらない限り、ドラムカバー３９が自重などで勝手に閉じたりしないように構成されている。

また、図９に示すように、ドラムフレーム３０とドラムカバー３９との間には、ドラムフレーム３９を支点越え回動により前記の開位置又は閉位置へ付勢する支点越えバネ３６が設けられている。ドラムフレーム３０のドラムカバー３９側の側面にはストッパ部材３７が突設されており、付勢手段である支点越えバネ３９によって開位置まで回動したドラムカバー３９は、その基部３９ｂの一端部３９ｃがストッパ部材３７に当接して、それ以上開放側へ回動しないように構成されている。

また、支点越えバネ３９によって閉位置まで回動したドラムカバー３９は、前記緩衝部材４０・４０が感光ドラム３１の外周面に当接して（図５（ｃ）参照）、それ以上感光ドラム３１側へ回動しないように構成されている。

なお、ドラムフレーム３０のドラムカバー３９側の側面には第２のストッパ部材を設けて、支点越えバネ３９によって閉位置まで回動したドラムカバー３９の基部３９ｂの他端部が該第２のストッパ部材に当接して、それ以上感光ドラム３１側へ回動しないように構成してもよい。

以上のような構成で、開位置（又は閉位置）へ回動したドラムカバー３９は、付勢手段である支点越えバネ３６によって付勢されて、ある程度の力が加わらない限り、自重などで勝手に開位置から閉じたり（又は閉位置から開いたり）しないように構成されており、信頼性の向上が図られている。

次に、ドラムカバー３９の自動開閉について説明する。
図１に示すように、また、ユーザはドラムカバー３９が閉位置にある状態で感光ドラムユニット３を装置本体１ａの収納スペースに挿入していく。そして、感光ドラムユニット３が装置本体１ａの収納スペースの奥まで挿入されて、装着される直前に、装置本体側のラック７６とドラムフレーム３０側のピニオンギア７５とが噛合し始める。

このとき前記係止部材７９によってギア７１（又は７２、７５）が係止されているとともに、前記支点越えバネ３６によってドラムカバー３９が付勢されているために、感光ドラムユニット３を押し込む（又は引き出す）には、ある程度の力が必要がある。

そして、ユーザはさらに感光ドラムユニット３を押し込むと、ピニオンギア７５がラック７６に案内されて回転し、これによりピニオンギア７５→第２ベベルギア７４→第１ベベルギア７３→第２スパーギア７２→第１スパーギア７１と回転力が伝達されて、閉位置にあるドラムカバー３９は、図５（ｃ）の状態から図５（ｂ）の状態を経て、図５（ａ）の状態まで回転する。こうしてドラムカバー３９は、感光ドラムユニット３の装置本体１ａへの装着に連動して回動し、感光ドラム３１の露出部へ向けて照射される露光光線５０の光路を遮らない開位置で保持される。

また、感光ドラムユニット３を装置本体１ａから取り出すときには、この取り出し直後に、ドラムフレーム３０側のピニオンギア７５が装置本体側のラック７６に案内され始める。
ユーザは感光ドラムユニット３をある程度の力で引き出すと、ピニオンギア７５がラック７６に案内されて回転し、これによりピニオンギア７５→第２ベベルギア７４→第１ベベルギア７３→第２スパーギア７２→第１スパーギア７１と回転力が伝達されて、開位置にあるドラムカバー３９は、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態を経て、図５（ｃ）の状態まで回転する。こうしてドラムカバー３９は、感光ドラムユニット３の装置本体１ａからの取り出しに連動して回動し、感光ドラム３１の露出部を保護する閉位置で保持される。

以上のような構成で、本発明では、感光ドラムユニット３を装置本体１ａから取り出したときに自動的にドラムカバー３９が閉じて感光ドラム３１の露出部が覆われ、該感光ドラム３１の露出部を手などが触れないように保護されるようになっている。
この感光ドラム３１は感光ドラムユニット３の下部に配置されているため、該感光ドラムユニット３を取り出すユーザからは見え難く、従来は、ユーザが誤って感光ドラム３１の表面を触ってしまうこともあり、手にトナーが付着してしまうという問題もあったが、本発明によれば、このようなこともなく、メンテナンス性が向上する。

画像形成装置１の概略構成を示す側面図。画像形成装置１の概略構成を示す正面断面図。感光ドラムユニット３の斜視図。感光ドラムユニット３の正面図。感光ドラムユニット３の側面断面図。機械的回動手段７の平面図。機械的回動手段７の側面図。係止部材７９を備えたギア７１（又は７２、７５）の平面図。ドラムカバー３９及び支点越えバネ３６の様子を示す側面断面図。

符号の説明

１画像形成装置
３感光ドラムユニット
７機械的回動手段
１０フロントカバー
１５駆動モータ
３０ドラムフレーム
３１感光ドラム
３６支点越えバネ
３９ドラムカバー
４０緩衝部材
７１第１スパーギア
７２第２スパーギア
７３第１ベベルギア
７４第２ベベルギア
７５ピニオンギア
７６ラック

Claims

フレームと、該フレームに外周面の一部が露出された状態で軸支される感光ドラムと、該フレームに回動可能に支持されるカバーと、を備え、
画像形成装置本体の一側部から水平に着脱される構成の感光ドラムユニットであって、
前記カバーは、
前記感光ドラムユニットの前記画像形成装置本体への装着に連動して、前記感光ドラムの露出部へ向けて照射される露光光線の光路を遮らない開位置へ回動し、
前記感光ドラムユニットの前記画像形成装置本体からの取り外しに連動して、前記感光ドラムの露出部を覆う閉位置へ回動するように構成したことを特徴とする感光ドラムユニット。
前記カバーを回動する回動手段は、
前記画像形成装置本体側に、長手方向を感光ドラムユニットの挿入方向へ向けて設けられたラックと、
前記フレームに設けられた、前記ラックと噛合するピニオンと、
前記カバーの回転軸に設けられたギアと、
前記フレームに設けられた、前記ピニオンから前記ギアへ回転力を伝達する回転力伝達手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の感光ドラムユニット。
前記フレームと前記カバーとの間に、フレームを支点越え回動により前記開位置又は前記閉位置へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の感光ドラムユニット。
前記カバーの前記感光ドラムを覆う面に、前記感光ドラムと接触する緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の感光ドラムユニット。