JP2019184850A - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラムに対する帯電ローラーの位置変動を抑制できる帯電装置を提供する。【解決手段】帯電装置は、像担持体の表面に接触又は近接して設けられ、前記像担持体の表面に接触して該表面を帯電させる帯電ローラーと、前記帯電ローラーの端部を回転可能に支持するブッシュ６５と、前記ブッシュ６５を介して前記帯電ローラーが所定の方向に沿って装着されるケース６７と、を備える。前記ケース６７は、前記帯電ローラーの装着方向に沿って立設されて、前記ブッシュ６５を案内する一対のガイド壁８９を有し、前記ブッシュ６５は、前記帯電ローラーの端部が挿通される軸受部７１と、該軸受部７１との間に前記一対のガイド壁８９を挟み込む一対の規制部７３と、を有している。【選択図】図８

Description

本発明は、像担持体の表面を帯電する帯電ローラーを備える帯電装置及びこの帯電装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、導電性の部材で形成された帯電ローラーを感光体ドラム（像担持体）の表面に接触させて、感光体ドラムと帯電ローラーとの間に電圧を印加して感光体ドラムの表面を帯電させる接触帯電方式が広く実用化されている。

特許文献１に記載されている帯電装置では、帯電ローラーの両端部が支持される軸受が、加圧スプリングによって感光体ドラムの方向に付勢されて、帯電ローラーが感光体ドラムに接触している。帯電ローラーの位置が変動すると、感光体ドラムの帯電電位が均一でなくなり、画像に影響が及ぼされるため、軸受は高精度で位置決めされる必要がある。

特開平１０−３２０４号公報

特許文献１に記載の帯電装置の場合、ケーシングに一対のガイド壁が形成されて、軸受がこの一対のガイド壁の間に案内されるように構成されることがある。このような構成では、一対のガイド壁の強度が弱く変形しやすいので、帯電ローラーが変動してしまう虞がある。帯電ローラーが変動すると、感光体ドラムの帯電電位が均一でなくなり、画像に悪影響を及ぼすという問題がある。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、感光体ドラムに対する帯電ローラーの位置変動を抑制できる帯電装置及びこの帯電装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の帯電装置は、像担持体の表面に接触又は近接して設けられ、前記像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前記帯電ローラーの端部を回転可能に支持するブッシュと、前記ブッシュを介して前記帯電ローラーが所定の方向に沿って装着されるケースと、を備える帯電装置であって、前記ケースは、前記帯電ローラーの装着方向に沿って立設されて、前記ブッシュを案内する一対のガイド壁を有し、前記ブッシュは、前記帯電ローラーの端部が挿通される軸受部と、該軸受部との間に前記一対のガイド壁を挟み込む一対の規制部と、を有していることを特徴とする。

本発明の帯電装置において、前記帯電ローラーが前記像担持体の表面に接触する方向に前記ブッシュを付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記帯電ローラーが前記像担持体の表面から離間した仮固定位置に前記ブッシュを保持する保持片と、をさらに有していることを特徴としても良い。

本発明の帯電装置において、前記保持片は、前記規制部と係合可能な爪部を有し、該爪部が前記規制部と係合することで前記ブッシュが前記仮固定位置に保持され、前記保持片が弾性変形して前記爪部と前記規制部との係合が解除されると、前記ブッシュが前記付勢部材で付勢されて前記帯電ローラーが前記像担持体の表面に接触又は近接することを特徴としても良い。

本発明の画像形成装置は、前記帯電装置と、前記帯電装置によって帯電した像担持体にトナー像を形成するトナー像形成部と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、一対のガイド壁の変形が規制部によって規制されるので、帯電ローラーの位置変動を抑制できる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの全体の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ドラムユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、帯電装置の装着過程におけるドラムユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、ブッシュを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、ケースを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、ケースの左端部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、ケースの右端部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、左ガイド部に入り込んだブッシュを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、右ガイド部に入り込んだブッシュを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、左ガイド部に仮固定されたブッシュを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る帯電装置において、右ガイド部に仮固定されたブッシュを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ブッシュが仮固定された帯電装置と感光体ドラムとを示す正面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１を参照して、画像形成装置としてのカラープリンター１の全体の構成について説明する。図１はカラープリンターの内部構成を模式的に示す正面図である。以下の説明において、図１の紙面左側をカラープリンター１の前側（正面側）とする。各図に示されるＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれカラープリンター１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示す。

カラープリンター１の装置本体３には、用紙Ｓが収容される給紙カセット５と、給紙カセット５から用紙Ｓを給紙する給紙装置７と、フルカラーのトナー像を用紙Ｓに形成するトナー像形成部９と、トナー像を用紙Ｓに定着する定着装置１１と、トナー像が定着された用紙Ｓを排紙トレイ１３に排出する排紙装置１５と、が備えられている。さらに、装置本体３には、用紙Ｓの搬送経路１７が形成されている。搬送経路１７は、給紙装置７からトナー像形成部９と定着装置１１とを通って排紙装置１５に向かっている。

トナー像形成部９は、作像部２１と、露光装置２３と、４つのトナーコンテナ２５と、を備えている。

作像部２１は、４つの作像ユニット２７と、中間転写ベルト２９と、４本の一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、を備えている。

４つの作像ユニット２７は、トナー（現像剤）の４つの色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応して設けられ、それぞれドラムユニット３５と、現像装置３７と、を備えている。ドラムユニット３５は、像担持体としての回転可能な感光体ドラム３９と、帯電装置４１と、クリーニング装置４３と、を含んでいる。ドラムユニット３５については後述する。４つの作像ユニット２７は、左右方向に並列に配置されている。

中間転写ベルト２９は、４つの作像ユニット２７の上方に、所定の方向（図１の反時計回り方向）に循環走行するように支持されている。４本の一次転写ローラー３１は、中間転写ベルト２９の中空部に配置されて、中間転写ベルト２９を挟んで、各作像ユニット２７の感光体ドラム３９に対向している。二次転写ローラー３３は、４つの作像ユニット２７よりも走行方向の下流側で中間転写ベルト２９に対向するように支持されている。

露光装置２３は、各作像ユニット２７の感光体ドラム３９に向かってレーザー光を照射する。４つのトナーコンテナ２５は、それぞれ現像装置３７に接続している。

次に、画像形成動作について説明する。トナー像形成部９において、各ドラムユニット３５の感光体ドラム３９が帯電装置４１で帯電された後、露光装置２３によって画像データに対応する露光が行われて、感光体ドラム３９に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置３７によってトナー像に現像される。トナー像は、一次転写ローラー３１によって、感光体ドラム３９から中間転写ベルト２９に転写される。これにより、中間転写ベルト２９にフルカラーのトナー像が形成される。フルカラーのトナー像は、二次転写ローラー３３によって中間転写ベルト２９から用紙Ｓに転写される。感光体ドラム３９に残留したトナーは、クリーニング装置４３で除去される。フルカラーのトナー像が転写された用紙Ｓは定着装置１１に搬送されてトナー像が用紙Ｓに定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙装置１５から排紙されて、排紙トレイ１３に積載される。

次に、ドラムユニット３５について、図２及び図３を参照して説明する。図２はドラムユニットを示す斜視図、図３は帯電装置の装着過程を示す斜視図である。

ドラムユニット３５は、前述のように、感光体ドラム３９と、帯電装置４１と、クリーニング装置４３とが、一つのケーシング５１にユニット化されたものである。

ケーシング５１は、感光体ドラム３９の長手方向（左右方向）に所定の間隔を開けて配置される左右一対の側板５３Ｌ及び５３Ｒと、一対の側板５３Ｌ及び５３Ｒ間に架け渡されるレール板５５と、を備えている。

一対の側板５３Ｌ及び５３Ｒは、それぞれ縦長の長方形状であり、上半分部には感光体ドラム３９の端部が支持される上側支持部５３ａが形成され、下半分部には、帯電装置４１が支持される下側支持部５３ｂが形成されている。一方（右側）の側板５３Ｒの下側支持部５３ｂには開口５３ｃが形成されている。

レール板５５は、一対の側板５３Ｌ及び５３Ｒのそれぞれの下側支持部５３ｂの下端部間に、感光体ドラム３９の長手方向に沿って架け渡されている。両下側支持部５３ｂとレール板５５とで囲まれる空間は、一方の側板５３Ｒの下側支持部５３ｂの開口５３ｃに連通している。

感光体ドラム３９は、一対の側板５３Ｌ及び５３Ｒの上側支持部５３ａ間に配置されて、両端部がそれぞれ上側支持部５３ａに回転可能に支持されている。クリーニング装置４３は、感光体ドラム３９の表面に対向するように配置されて、両端部がそれぞれ上側支持部５３ａの一方（後側）の側縁に固定されている。帯電装置４１は感光体ドラム３９の表面に対向するよう一対の側板５３Ｌ及び５３Ｒの下側支持部５３ｂ間に配置されて、両下側支持部５３ｂとレール板５５とに支持されている。

図３に示されるように、帯電装置４１は、一方の側板５３Ｒの下側支持部５３ｂの開口５３ｃからレール板５５に挿入され、レール板５５に沿ってスライドして、両下側支持部５３ｂとレール板５５とに支持されるようになっている。

次に、帯電装置４１について、図４を参照して説明する。図４は帯電装置を示す斜視図である。

帯電装置４１は、感光体ドラム３９の表面に接触する帯電ローラー６１と、帯電ローラー６１の表面を清掃するクリーニングローラー６３と、帯電ローラー６１とクリーニングローラー６３のそれぞれの端部が支持されるブッシュ６５と、ブッシュ６５が装着されるケース６７と、帯電ローラー６１を感光体ドラム３９の表面に接触するようにブッシュ６５を付勢する付勢部材としてのバネ６９と、を備えている。

帯電ローラー６１は、回転軸と、ローラー体と、を有している。ローラー体は、導電性を有する弾性材料で形成されている。帯電ローラー６１と感光体ドラム３９との間に所定の電位の電圧を印加することによって、感光体ドラム３９を所定の電位に帯電させることができる。

クリーニングローラー６３は、回転軸と、ローラー体と、を有している。ローラー体は、スポンジ状のゴムや樹脂、合成繊維のフェルト等の弾性変形可能なパッド等で形成されている。あるいは、クリーニングローラーは、回転軸の周囲にブラシ毛が放射状に植設されたブラシローラーであっても良い。

ブッシュ６５について、図６を参照して説明する。図６はブッシュを示す斜視図である。

ブッシュ６５は、帯電ローラー６１の回転軸及びクリーニングローラー６３の回転軸の両端部をそれぞれ支持する部材であり、軸受部７１と、軸受部７１に一体に設けられる規制部７３と、を有している。

軸受部７１は、上下の軸支部７５及び７７と、固定部７９と、一対のガイド部８１と、を有している。

上側軸支部７５は、帯電ローラー６１の回転軸の端部が挿通可能な軸孔７５ａを有する円筒状に形成されている。下側軸支部７７は、クリーニングローラー６３の回転軸の端部が挿通可能な軸孔７７ａを有する円筒状に形成されている。上下の軸支部７５及び７７は、軸孔７５ａ及び７７ａが平行となるように、上下方向に並んで一体に設けられている。

固定部７９は、上から見てコの字形状を有し、固定片７９ａと、固定片７９ａの両端から直角に屈曲する接続片７９ｂと、を有している。両接続片７９ｂは、上側軸支部７５の軸孔７５ａの両側に接続されている。固定片７９ａは、軸孔７５ａの一方の開口から軸孔７５ａの軸方向Ａにやや離間して開口を横切っている。

ガイド部８１は、上下の軸支部７５及び７７の両側（軸方向Ａと交差する方向における両側）に、それぞれ上下方向に沿って形成されている。

規制部７３は、上から見てコの字形状を有し、ベース片７３ａと、ベース片７３ａの両端から直角に屈曲するアーム片７３ｂ、を有している。ベース片７３ａは、軸受部７１の固定部７９の固定片７９ａに固定され、各アーム片７３ｂは、固定部７９の接続片７９ｂの両側に、それぞれ接続片７９ｂと所定の間隔を開けて対向している。

次に、ケース６７について、図６と図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明する。図６はケースを示す斜視図、図７Ａ及び図７Ｂはケースの左端部と右端部とを拡大して示す斜視図である。

ケース６７は、帯電ローラー６１の長さ方向（左右方向）に沿って形成される本体部８５と、本体部８５の両端部にそれぞれ設けられる左右のガイド部８７Ｌ及び８７Ｒと、を有している。

本体部８５は、上面が開口したコの字状に形成されている。本体部８５の底壁には、長さ方向に所定の間隔を開けて開口が開けられている。

図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、左右のガイド部８７Ｌ及び８７Ｒのそれぞれは、一対のガイド壁８９を有している。一対のガイド壁８９は、帯電ローラー６１の長さ方向と交差する方向（以降、前後方向とする）に所定の間隔を開けて、本体部８５の底壁から略直角に立設している。一対のガイド壁８９の互いに対向する面には、上下方向に沿ってガイド溝８９ａが形成されている。

一方（前側）のガイド壁８９には、保持片９１が一体に形成されている。保持片９１は、帯電ローラー６１の長さ方向においてガイド壁８９の外側に、本体部８５の底壁に対して略直角に設けられている。保持片９１は、ガイド壁８９に対して前後方向に弾性変形する。前後方向における保持片９１の外側の面には、上下方向の中央部に爪部９３が突設されている。爪部９３は、保持片９１の外側の面から斜め下方に傾斜する傾斜壁９３ａと、保持片９１の外側の面に対して垂直な下壁９３ｂと、を有している。なお、保持片９１は、本体部８５の底壁から略直角に立設していても良い。

バネ６９は、ケース６７の左右のガイド部８７Ｌ及び８７Ｒの一対のガイド壁８９の間に、付勢方向が上下方向となる姿勢で本体部８５の底壁に支持されている。

次に、上記構成を有する帯電装置４１の組み立てと、帯電装置４１のドラムユニット３５のケーシング５１への組み付けとについて、図８〜図１２を参照して説明する。図８及び図９は、一対のガイド壁間に挿入されたブッシュを示す斜視図、図１０及び図１１は仮固定されたブッシュを示す斜視図、図１２はブッシュが仮固定された帯電装置と感光体ドラムとを示す正面図である。図８〜図１１は帯電ローラーとクリーニングローラーが図示省略されている。

まず、帯電ローラー６１の回転軸の両端部とクリーニングローラー６３の回転軸の両端部を、ブッシュ６５の軸受部７１の上側軸支部７５の軸孔７５ａと下側軸支部７７の軸孔７５ａ及び７７ａにそれぞれ挿通する。そして、各ブッシュ６５を、ケース６７の左右のガイド部８７Ｌ及び８７Ｒのそれぞれの一対のガイド壁８９の間に挿入する。この際、図８及び図９に示されるように、ブッシュ６５の一対のガイド部８１は、一対のガイド壁８９のガイド溝８９ａに係合し、ブッシュ６５の規制部７３の両アーム片７３ｂと軸受部７１（主に固定部７９の接続片７９ｂ）との間に、一対のガイド壁８９と保持片９１とが挟み込まれる。

次に、各ブッシュ６５を下方に押し下げる。すると、ガイド部８１がガイド溝８９ａに沿って案内されて、ブッシュ６５は、両アーム片７３ｂと軸受部７１との間にガイド壁８９と保持片９１とを挟み込んだ状態で下降する。さらに、ブッシュ６５によってバネ６９が圧縮され始め、ブッシュ６５に上向きの付勢力がかかるようになる。

バネ６９の付勢力に抗してさらにブッシュ６５を押し下げると、各アーム片７３ｂは保持片９１の爪部９３に達し、爪部９３の傾斜壁９３ａに沿って下降する。すると、保持片９１はアーム片７３ｂによって内方向に押し込まれて弾性変形し始める。ブッシュ６５をさらに押し下げて、各アーム片７３ｂが爪部９３を通過すると、爪部９３を押し込む力が解放されて、保持片９１が元の垂直な姿勢に復帰する。すると、図１０及び図１１に示されるように、爪部９３がアーム片７３ｂに係合する。このように爪部９３に係合したアーム片７３ｂによって、ブッシュ６５が、バネ６９の付勢力に抗してケース６７に仮固定される。この仮固定位置において、帯電ローラー６１の最上面の高さとブッシュ６５の最上面の高さとはほぼ同じである。

次に、各ブッシュ６５が仮固定されたケース６７を、図３に示されるように、ドラムユニット３５の一方の側板５３Ｒの下側支持部５３ｂの開口５３ｃを通してレール板５５に挿入し、レール板５５に沿ってスライドさせる。

ケース６７がレール板５５に完全に入り込むと、ケース６７のストッパー（図示省略）が、一方の側板５３Ｒに係合して、ケース６７がレール板５５に装着される。この状態において、図１２に示されるように、帯電ローラー６１及びブッシュ６５と感光体ドラム３９の最下面との間には所定の隙間Ｇが開いている。つまり、仮固定位置（保持片９１の爪部９３の位置）は、ケース６７がレール板５５に装着された状態で、仮固定されたブッシュ６５に支持された帯電ローラー６１と感光体ドラム３９との間に所定の隙間Ｇが開くように予め設定されている。

その後、各保持片９１を手動で内側に弾性変形させる。すると、保持片９１の爪部９３がブッシュ６５のアーム片７３ｂから内側に離間し、アーム片７３ｂと爪部９３との係合が解除される。これにより、ブッシュ６５は、ガイド部８１がガイド溝８９ａに案内されながらバネ６９で上方に付勢される。この結果、帯電ローラー６１が感光体ドラム３９に接触する。これにより、帯電装置４１が組み立てられてケーシング５１に組み付けられる。なお、保持片９１は、一方（前側）、すなわち、クリーニング装置４３と反対側のガイド壁８９に形成されているので、保持片９１を弾性変形させる作業が容易になる。

上記説明したように、本発明の帯電装置４１によれば、一対のガイド壁８９が、ブッシュ６５の軸受部７１と規制部７３との間に挟み込まれている。これにより、一対のガイド壁８９の変形が規制部７３によって規制されるので、帯電ローラー６１の位置変動を抑制できる。

さらに、帯電ローラー６１がケース６７に仮固定された後で、ケース６７がドラムユニット３５のケーシング５１に組み付けられるようになっている。この際、帯電ローラー６１と感光体ドラム３９との間には所定の隙間Ｇが開いている。したがって、帯電ローラー６１が仮固定されたケース６７を、ケーシング５１のレール板５５に沿ってスライドさせる際に、帯電ローラー６１やブッシュ６５が感光体ドラム３９の表面と干渉しない。したがって、帯電装置４１の装着作業を簡易化でき、装着作業中の感光体ドラム３９の表面の損傷を防止できる。

また、ブッシュ６５を押し下げる過程で保持片９１が弾性変形するので、ブッシュ６５の規制部７３とケース６７の保持片９１とが自動的に係合してブッシュを仮固定することができる。さらに、規制部７３と保持片９１の係合を解除する際には、保持片９１を弾性変形させるだけで良い。したがって、ブッシュ６５を仮固定及び仮固定を解除する作業が容易になる。

本実施形態では、保持片９１の爪部９３がブッシュ６５の規制部７３と係合してブッシュ６５が仮固定されるが、爪部９３が、ブッシュ６５の軸受部７１に係合するようにしても良い。また、本実施形態では、帯電装置４１が感光体ドラム３９の長手方向にスライドしてケーシング５１に組み付けられる構成に関して説明したが、帯電装置４１が他の方法でケーシング５１に組み付けられる場合も、帯電ローラー６１が支持されるブッシュ６５を仮固定することで、帯電装置４１のケーシング５１への組み付け作業を容易にできる。

本実施形態では、帯電ローラー６１が感光体ドラム３９の表面に接触して該表面を帯電させる接触帯電式の帯電装置４１について説明したが、帯電ローラーが感光体ドラムの表面と微小な空隙を介して配置されて、この空隙で放電させて感光体ドラムの表面を帯電させる近接放電式の帯電装置にも適用できる。この場合は、各保持片９１を内側に弾性変形させると、ブッシュ６５はバネ６９で上方に付勢されて、帯電ローラー６１が感光体ドラム３９に微小な空隙を介して対向する。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る帯電装置及び画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
９ トナー像形成部
３９ 感光体ドラム（像担持体）
４１ 帯電装置
６１ 帯電ローラー
６５ ブッシュ
６７ ケース
６９ バネ（付勢部材）
７１ 軸受部
７３ 規制部
８９ ガイド壁
９１ 保持片
９３ 爪部

Claims (4)

1. 像担持体の表面に接触又は近接して設けられ、前記像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、
   前記帯電ローラーの端部を回転可能に支持するブッシュと、
   前記ブッシュを介して前記帯電ローラーが所定の方向に沿って装着されるケースと、を備える帯電装置であって、
   前記ケースは、前記帯電ローラーの装着方向に沿って立設されて、前記ブッシュを案内する一対のガイド壁を有し、
   前記ブッシュは、前記帯電ローラーの端部が挿通される軸受部と、該軸受部との間に前記一対のガイド壁を挟み込む一対の規制部と、を有していることを特徴とする帯電装置。
2. 前記帯電ローラーが前記像担持体の表面に接触する方向に前記ブッシュを付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材の付勢力に抗して、前記帯電ローラーが前記像担持体の表面から離間した仮固定位置に前記ブッシュを保持する保持片と、をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記保持片は、前記規制部と係合可能な爪部を有し、該爪部が前記規制部と係合することで前記ブッシュが前記仮固定位置に保持され、前記保持片が弾性変形して前記爪部と前記規制部との係合が解除されると、前記ブッシュが前記付勢部材で付勢されて前記帯電ローラーが前記像担持体の表面に接触又は近接することを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電装置と、
   前記帯電装置によって帯電した像担持体にトナー像を形成するトナー像形成部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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