JP3377376B2 - 画像形成機 - Google Patents

画像形成機

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JP3377376B2
JP3377376B2 JP22204996A JP22204996A JP3377376B2 JP 3377376 B2 JP3377376 B2 JP 3377376B2 JP 22204996 A JP22204996 A JP 22204996A JP 22204996 A JP22204996 A JP 22204996A JP 3377376 B2 JP3377376 B2 JP 3377376B2
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裕之 迫
幸宣 秋山
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    • G03G15/0216Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電複写機、レー
ザプリンタの如き感光体ドラムの感光層に形成された静
電潜像をトナー像に現像し、このトナー像を転写紙に転
写する画像形成機に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の画像形成機は、回転自在に配設
され帯電域、静電潜像形成域、現像域および転写域を順
次に通る感光体ドラムと、帯電域に配設され該感光体ド
ラムの周表面を特定極性に帯電する帯電器と、現像域に
配設され静電潜像形成域において感光体ドラムの周表面
に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置
と、転写域に配設され感光体ドラムの周表面に形成され
たトナー像を転写紙に転写する定着ユニットとを具備し
ている。このような形式の画像形成機において、感光体
ドラムは交換を容易に実施するために該感光体ドラムを
回転自在に支持する感光体支持手段とによって感光体ユ
ニットを構成し、この感光体ユニットを機体フレームに
上方から着脱可能に装着するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように感光体ユ
ニットを機体フレームに上方から着脱可能に装着するよ
うに構成した画像形成機においては、機体フレームには
感光体ドラムの支持軸の両端部を各々支持する軸支持部
が設けられており、感光体ユニットを機体フレームに装
着する際には支持軸の両端部を上記軸支持部の上方に対
向して位置させ、感光体ユニットを機体フレーム上に下
ろすようにしている。しかしながら、画像形成機をコン
パクトに構成するために感光体ユニットと定着ユニット
が接近した位置にレイアウトされたものにおいては、感
光体ユニットを上方から機体フレーム上に下ろす際に、
感光体ユニットが定着ユニットに干渉してその装着性を
損ねるという不具合がある。
【0004】本発明は、上記の事実に鑑みてなされたも
ので、その主たる技術的課題は、感光体ユニットを機体
フレームに装着する際に、その装着性を容易にすること
ができる画像形成機および画像形成機感光体ユニットを
提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記主たる技術的課題を
達成するため、本発明によれば、感光体ドラムと該感光
体ドラムの支持軸を支持する感光体支持手段とを備えた
感光体ユニットを機体フレームに上方から着脱可能に構
成し、該感光体ユニットの転写紙搬送方向下流側に定着
ローラ対と該定着ローラ対を収納した定着ハウジングと
を備えた定着ユニットを配設した画像形成機において、
該機体フレームには、該感光体ドラムの該支持軸の両端
部を各々支持する軸支持部が設けられており、該感光体
支持手段には、該定着ユニットと対向する下部に略垂直
被案内部が設けられており、該定着ユニットには、該
感光体ユニットと対向する側面に該略垂直の被案内部を
案内する略垂直の案内部が設けられており、該感光体ユ
ニットの該感光体支持手段に設けられた略垂直の被案内
部を該定着ユニットに設けられた略垂直の案内部に当接
すると、該感光体ドラムの支持軸の両端部が該機体フレ
ームに設けられた軸支持部の上部に位置付けられるよう
に構成されている、ことを特徴とする画像形成機が提供
される。
【0006】また、本発明によれば、上記機体フレーム
に設けられた上記軸支持部が、上方に向けて広がって形
成され上方開放された案内溝部と、該案内溝部の下端
に接続して形成され上記支持軸の直径と対応した幅を有
する嵌合溝部とによって構成されている、画像形成機が
提供される。
【0007】更に、本発明によれば、上記感光体支持手
段が、上記感光体ドラムの支持軸の両端部を各々支持す
る一対の側壁部材を備え、該一対の側壁部材に上記定
着ユニットと対向する端面の下部に略垂直の被案内部が
設けられている、画像形成機が提供される。
【0008】また、本発明によれば、感光体ドラムと該
感光体ドラムの支持軸を支持する感光体支持手段とを備
え、定着ユニットを配設した機体ハウジングに装着され
た機体フレームに上方から着脱可能に構成した画像形成
機の感光体ユニットであって、該感光体支持手段には、
該定着ユニットと対向する下部に略垂直の被案内部が設
けられており、該感光体ユニットの該感光体支持手段に
設けられた略垂直の被案内部を該定着ユニットに設けら
れた略垂直の案内部に当接すると、該感光体ドラムの支
持軸の両端部が該機体フレームに設けられた軸支持部の
上部に位置付けられるように構成されている、ことを特
徴とする画像形成機の感光体ユニットが提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従って構成された画像形成機の一実施形態を詳細に
説明する。なお、図示の実施形態においては、本発明に
従って構成された画像形成機としてプリンタを例に説明
する。
【0010】図1には、本発明に従って構成されたプリ
ンタの一実施形態が概略的に示されている。プリンタ2
は、この実施形態においては、ワードプロセッサ等の印
字装置として使用される小型低速のレーザプリンタであ
って、合成樹脂によって成形された機体ハウジング20
を具備している。この機体ハウジング20は、上方が開
放した箱状のハウジング本体21と、該ハウジング本体
21の上部に配設された軸22に旋回自在に装着された
カバー23とを含んでいる。このように構成された機体
ハウジング20のハウジング本体21には、機体フレー
ム3が配設されている。この機体フレーム3にプロセス
ユニット4が着脱自在に装着される。
【0011】プロセスユニット4は、図2に示すよう
に、感光体ユニット40と、該感光体ユニット40に支
持軸5を介して揺動可能に支持された現像ユニット50
とを備えている。感光体ユニット40は感光体支持手段
41を具備しており、この感光体支持手段41は図3に
示すように前後方向に間隔を置いて配置された一対の側
壁部材411(図2には奥側の側壁部材のみが示されて
いる)と、該一対の側壁部材411の各々下部を連結す
る連結部材412a、412bを備えている。一対の側
壁部材411の図において後述する転写ユニット側端面
の下部に略垂直な被案内部411aが各々が設けられて
いる。上記連結部材412aと412bは、互いに対向
する内側の面が平行に配設され両者間に後述する帯電手
段を配設する帯電手段装着空間412cを形成してい
る。なお、連結部材412aと412bは、図5に示す
ように手前側端部が(図7において右側)が手前側の側
壁部材411まで達しておらず、この手前側端部と手前
側の側壁部材411とは側方連結部材412dによって
連結されている。上記帯電手段装着空間412cは、後
述する帯電域に対向して位置している。このように構成
された感光体支持手段41は、合成樹脂によって一体成
形されている。感光体支持手段41を構成する一対の側
壁部材411の現像ユニット50側の上端部には、装着
穴414を備えた支持部413が各々設けられている。
この支持部413に設けられた装着穴414に上記現像
ユニット50の後述する現像ハウジングに配設された金
属棒材からなる支持軸5を挿通することにより、感光体
ユニット40と現像ユニット50が相互に揺動可能に支
持される。
【0012】上記感光体ユニット40は、周表面に感光
層が形成された感光体ドラム42を具備している。以下
感光体ドラム42の構造および該感光体ドラム42の支
持構造について、図7を参照して説明する。感光体ドラ
ム42は図示の実施形態においてはアルミニュームの筒
体の周表面に感光層が装着されたもので、支持軸43に
所定位置で軸方向移動が規制された状態で回転自在に支
持されている。感光体ドラム42の一端部(図7におい
て右端部)には被駆動歯車70が装着されている。この
被駆動歯車70は導電性の合成樹脂によって構成され、
装着部701とハス歯歯車部702と軸挿入穴703と
からなっており、装着部701が感光体ドラム42の一
端部に圧入されている。なお、ハス歯歯車702は、駆
動時に生ずる推力が他端部に向けて作用するような傾斜
方向に形成されている。感光体ドラム42の他端部(図
7において左端部)にはフランジ71が装着されてい
る。このフランジ71は導電性の合成樹脂によって構成
され、装着部711と係止爪部712と軸挿入穴713
とからなっており、装着部711が感光体ドラム42の
他端部に圧入されている。このように構成された感光体
ドラム42には、その両端に装着された被駆動歯車70
およびフランジ71に設けられた軸挿入穴703および
713に支持軸420が挿通される。この支持軸420
の所定位置には環状溝421が設けられており、この環
状溝421に上記フランジ71の係止爪部712が係合
するようになっている。従って、感光体ドラム42は支
持軸420に所定位置で軸方向移動が規制された状態で
回転自在に支持されている。このように感光体ドラム4
2を支持した支持軸420は、その両端部が上記感光体
支持手段41を構成する一対の側壁部材411に軸方向
に摺動可能に支持される。なお、感光体ドラム42の他
端部に装着されたフランジ71の端面と側壁部材411
との間にはフェルト等からなるパッキング72が配設さ
れており、感光体ドラム42の一端部に装着された被駆
動歯車70の端面を上記感光体支持手段41を構成する
側壁部材411に軽く接触せしめている。このようにパ
ッキング72によって感光体ドラム42の一端部に装着
された被駆動歯車70の端面が側壁部材411に接触し
た状態で組み付けられるので、感光体ドラム42と感光
体支持手段41とは所定の位置関係で組付けられること
になる。なお、上記被駆動歯車70は、後述する駆動歯
車によって図2において矢印で示す方向、即ち帯電域4
22、静電潜像形成域423、現像域424および転写
域425を順次に通るように回転駆動せしめられる。
【0013】帯電域422に位置する上記帯電手段装着
空間412cには、上記感光体ドラム42の下側周表面
に対向して配設される帯電手段43が装着されている。
帯電手段43は、感光体ドラム42と平行に軸方向に沿
って配設される帯電器としての帯電用コロナ放電器43
1と、該帯電用コロナ放電器を装着保持する合成樹脂か
らなる帯電器保持部材432とからなり、帯電器保持部
材432が上記帯電手段装着空間412cに嵌合し、所
定の位置に位置付けられている。また、上記帯電域42
2と転写域425との間に感光体ドラム42の周表面に
接触する異物回収ブラシ44が感光体ドラム42の軸方
向に沿って配設されている。この紙粉回収ブラシ44は
アクリル繊維等によって構成され感光体ドラム42の軸
方向長さと略同一長さを有しており、上記帯電器保持部
材432と一体成形され感光体ドラム42の軸方向に沿
って配設されたブラシ支持部材440に装着されてい
る。なお、上記帯電器保持部材432の上端は上記帯電
域422に配設された帯電用コロナ放電器431と異物
回収ブラシ44の間において感光体ドラム42の周表面
に近接するように突出して形成されており、トナー侵入
防止壁47を構成している。このトナー侵入防止壁47
は、上記感光体ドラム42の周表面に付着され異物回収
ブラシ44によって紙粉等の異物とともに除去された残
留トナーが異物回収ブラシ44に確実に捕捉されずに落
下した場合に、上記帯電用コロナ放電器431上に侵入
するのを防止する機能を有している。
【0014】上記感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411間には、図2において左斜め上方から給
送される転写紙を上記感光体ドラム42の周表面上の転
写域425に向けて案内する転写前案内板対45の一方
を構成する下側案内板451が配設されており、この下
側案内板451は一対の側壁部材411に一体成形され
ている。この下側案内板451の上面には、長手方向
(図2において紙面に垂直な方向)に間隔をおいて複数
個の案内リブ451aが一体成形されている。また、下
側案内板451は、下面にも長手方向(図2において紙
面に垂直な方向)に間隔をおいて複数個の補強リブ45
1bが一体成形されており、この補強リブ451bが上
記支持軸5に当接するように構成されている。従って、
下側案内板451は、その上面に押圧力が作用し撓もう
としても補強リブ451bが支持軸5に当接して撓みの
発生を防止することができる。また、下側案内板451
は、感光体支持手段41を構成する一対の側壁部材41
1における上部を相互に連結する連結部材として機能
し、感光体支持手段41の剛性強度を向上させることが
できる。更に、図示の実施形態においては、下側案内板
451は一対の側壁部材411に一体成形されているの
で、一対の側壁部材411に回転自在に支持される感光
体ドラム42に対する位置関係を高精度に維持すること
ができる。なお、図示の実施形態における下側案内板4
51は、プロセスユニット4の着脱時において感光体ド
ラム42の感光層に対する接触防止部材としても機能す
るとともに、現像ユニット50の後述する現像ローラへ
の触れ防止部材としても機能し、また、後述する現像ロ
ーラの表面からの飛散トナーが転写紙や転写紙の搬送路
に付着することを防止する機能をも併せもっている。
【0015】上記感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411間には、上記転写域425において転写
された転写紙を後述する定着手段に案内する転写後案内
板46が配設されており、この転写後案内板46は一対
の側壁部材411に一体成形されている。従って、転写
後案内板46は、感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411を相互に連結する連結部材として機能
し、感光体支持手段41の剛性強度を向上させることが
できる。なお、図示の実施形態における転写後案内板4
6は、プロセスユニット4の着脱時において感光体ドラ
ム42の感光層に対する接触防止部材としても機能する
ことができる。
【0016】次に、静電潜像現像装置としての上記現像
ユニット50について説明する。図示の実施形態におけ
る現像ユニット50は、一成分トナーからなる現像剤が
収容された現像ハウジング51を具備している。この現
像ハウジング51は、底壁511と、該底壁511の前
後端(図2において紙面に垂直な方向の端部)から上方
に立設して形成された前側壁512a(図3参照)およ
び後側壁512bと、左側壁513とからなっており、
これらは合成樹脂によって一体成形され、攪拌室514
と現像室515を規定している。現像ハウジング51を
構成する底壁511には、攪拌室514と現像室515
との間に前後方向(図2において紙面に垂直な方向)に
設けられた仕切り壁516が一体成形されている。この
仕切り壁516の左右両面は、円弧状の案内面516a
および516bに形成されている。現像ハウジング51
を構成する前後側壁512間には、現像室515側上部
に配設された連結部材517が設けられ、前後側壁51
2に一体形成されている。なお、現像ハウジング51を
構成する上記後側壁512にはトナー供給穴518が形
成されており、このトナー供給穴518にキャップ51
9が嵌合されている。このように構成された現像ハウジ
ング51の現像室515側上端部には、前後側壁512
を貫通して上記支持軸5が配設されており、この支持軸
5の両端部に上記感光体ユニット40の感光体支持手段
41を構成する一対の側壁部材411の支持部413に
設けられた装着穴414を嵌合することにより、感光体
ユニット40と現像ユニット50が相互に揺動可能に支
持される。なお、感光体ユニット40の感光体支持手段
41の下端部と現像ハウジング51の下端部との間に
は、前端部および後端部にばね手段であるコイルばね5
2が各々介在されており、該コイルばね52によって感
光体支持手段41と現像ハウジング51は支持軸5を支
点として互いに引き寄せるように付勢されている。な
お、現像ハウジング51は、その上方および右方、即ち
感光体ユニット40側が開放されている。
【0017】上記現像ハウジング51内には、現像ロー
ラ53と、補給ローラ54と、攪拌手段55および現像
剤規制手段56が配設されている。現像ローラ53は、
現像ハウジング51の現像室515内に配設され、現像
ハウジング51を構成する上記前後側壁512に回転自
在に装着された回転軸531と、この回転軸531の外
周面に固着された中実合成ゴムローラ532とを含んで
いる。回転軸531はステンレス鋼の如き適宜の金属材
料から形成することができる。中実合成ゴムローラ53
2は比較的柔軟で且つ導電性を有する材料、例えばウレ
タンゴムの如き導電性中実合成ゴムによって構成されて
いる。図示の実施形態においては中実合成ゴムローラ5
32の周表面の面粗さ、即ちJISB 0601に規定
されている十点平均粗さRzが5.0〜12.0に設定
されている。また、中実合成ゴムローラ532の体積抵
抗は104 〜109 Ω・cm程度に設定されている。ま
た、中実合成ゴムローラ532のローラ硬度は、図示の
実施形態においてはアスカーC硬度で60〜80に設定
されている。このように構成された現像ローラ53のロ
ーラ532は、現像ハウジング51に形成されている右
側開口を通して露呈せしめられて上記感光体ドラム42
に対向して位置付けられる。そして、現像ローラ53を
構成するローラ532の周表面は、現像域において感光
体ドラム42の周表面に圧接せしめられ、この圧接され
たニップ部においてローラ532の周表面が若干弾性的
に圧縮せしめられている。現像ローラ53の回転軸53
1の手前側端部は図3に示すように現像ハウジング51
の前側壁512aより突出して配設され、この端部に被
駆動歯車501が装着されており、後述する駆動歯車に
よって図2において矢印で示す方向、即ちローラ532
と上記感光体ドラム42との接触部である現像域におい
て下側から上側に向けて回転駆動せしめられる。なお、
上記被駆動歯車501はハス歯歯車によって形成されて
いる。また、この被駆動歯車501の内側には伝動平歯
車502が一体形成されている。上記回転軸531の上
記回転によってローラ532も矢印で示す方向に回転駆
動され、該ローラ532の周表面は現像剤保持域53
3、現像剤規制域534および現像域424を順次に移
動せしめられる。なお、図示の実施形態においては、現
像ローラ53の回転軸531には300Vの定電圧が印
加される。
【0018】上記補給ローラ54は、上記現像ハウジン
グ51の現像室515内に上記現像ローラ53と平行に
配設されており、現像ハウジング51を構成する上記前
後側壁512に回転自在に装着された回転軸541と、
この回転軸541の外周面に固着されたローラ542と
を含んでいる。回転軸541は上記現像ローラ53の回
転軸531と同様にステンレス鋼の如き適宜の金属材料
から形成することができる。ローラ542は発泡シリコ
ン或いは発泡ウレタンの如き発泡体から構成されてい
る。ローラ542は現像ローラ53とのニップ部である
現像剤保持域533において現像ローラ53のローラ5
32に圧接せしめられる。補給ローラ54のローラ54
2を構成している発泡体の硬度は、現像ローラ53を構
成するローラ532の硬度よりも相当小さく(例えばア
スカーC硬度で35程度)、ローラ542を現像ローラ
53のローラ532に圧接せしめることによってニップ
領域においてローラ542が0.1〜0.6mm程度弾
性的に圧縮せしめられるのが望ましい。また、ローラ5
42も導電性を有しており、その体積抵抗は102 〜1
6 Ω・cm程度に設定されている。補給ローラ54の
回転軸541の手前側端部は図3に示すように現像ハウ
ジング51の前側壁512aより突出して配設され、こ
の端部に被駆動歯車503が装着されており、この被駆
動歯車503が上記伝動平歯車502と噛合係合するよ
うに構成されている。従って、補給ローラ54の回転軸
541は図2において矢印で示す方向、即ちローラ53
2と上記感光体ドラム42との接触部である現像域にお
いて下側から上側に向けて回転駆動せしめられる。図示
しない駆動手段によって矢印で示す方向、即ちローラ5
42と上記現像ローラ53のローラ532とのニップ部
である現像剤保持域533において上側から下側に向け
て回転駆動せしめられる。回転軸541の上記回転によ
ってローラ542も矢印で示す方向に回転駆動される。
なお、図示の実施形態においては、補給ローラ54の回
転軸541には上記現像ローラ53への印可電圧より高
い450Vの定電圧が印加される。
【0019】上記感光体ドラム42の周速度V1と、現
像ローラ53の周速度V2と、補給ローラ54の周速度
V3とは、V1<V2<V3の関係に設定されている。
なお、図示の実施形態においては、感光体ドラム42の
周速度V1と現像ローラ53の周速度V2との関係は、
1.2V1≦V2≦2.5V1に設定されており、現像
ローラ53の周速度V2と補給ローラ54の周速度V3
との関係は、1.0V2≦V3≦2.0V2に設定され
ている。現像ローラ53の周速度V2が1.2V1以下
になると、感光体ドラム42への現像剤の供給不足とな
り、画像濃度が低下する原因となる。また、現像ローラ
53の周速度V2が1.2V1以下になると、転写後に
感光体ドラム42に付着している不転写現像剤に対する
現像ローラ53の掻き取り作用が低下するため、不転写
現像剤を感光体ドラム42から除去できないために生ず
る所謂オフセット・カブリが発生する原因となる。他
方、現像ローラ53の周速度V2が2.5V1以上にな
ると、現像ローラ53の駆動トルクが増大するととも
に、遠心力による現像剤飛散の原因となる。また、補給
ローラ54の周速度V3が1.0V2以下になると、現
像ローラ53への現像剤の供給不足となり、画像濃度が
低下する原因となる。また、補給ローラ54の周速度V
3が1.0V2以下になると、補給ローラ54による現
像ローラ53周表面の掻き取り作用が弱いため、転写後
に感光体ドラム42に付着している不転写現像剤が現像
ローラ53に付着した場合、この付着現像剤の除去が困
難となり、この付着現像剤は次の現像時に現れる所謂ゴ
ースト現象発生の原因となる。他方、補給ローラ54の
周速度V3が2.0V2以上になると、補給ローラ54
の駆動トルクが増大するとともに、現像剤が補給ローラ
54と現像ローラ53のニップ部の上側に滞留する傾向
が強くなり現像ローラ53への現像剤供給不足の原因と
なる。
【0020】上記現像ハウジング51の攪拌室514に
は、攪拌手段55が配設されている。上記攪拌手段55
は、上記補給ローラ54と平行に配設されており、現像
ハウジング51を構成する上記前後側壁512に回転自
在に装着された回転軸551と、この回転軸551に固
定された攪拌部材552と、該攪拌部材552に装着さ
れた弾性を有する攪拌シート部材553を含んでいる。
攪拌部材552は、合成樹脂によって形成されており、
長手方向(図2において紙面に垂直な方向)に複数個の
開口を備えている。攪拌シート部材553は、可撓弾性
を有する例えばポリエチレンテレフタレート(PET
P)樹脂によって形成されており、攪拌部材552の先
端縁辺に接着剤等によって固着されている。このように
構成された攪拌手段55の回転軸551手前側端部は図
3に示すように現像ハウジング51の前側壁512aよ
り突出して配設され、この端部に被駆動歯車504が装
着されている。この被駆動歯車504は、上記補給ロー
ラ54の回転軸541に装着された被駆動平歯車503
と現像ハウジング51の前側壁512aに回転自在に装
着された伝動歯車505、506および507を介して
伝動連結されている。従って、攪拌手段55は、図2に
おいて矢印で示す方向に連続的に回転駆動せしめられ
る。
【0021】上記現像剤規制手段56は、上記現像ロー
ラ32を構成するローラ532の周表面に圧接せしめら
れる可撓弾性を有するブレード561を具備している。
ブレード561は、例えば、厚さが0.1〜0.2mm
程度のステンレス鋼板またはばね鋼板によって構成され
ており、現像ローラ53を構成するローラ532の長さ
と略同じ長手方向寸法を有している。ブレード561
は、その基端部が現像ハウジング51を構成する底壁5
11の感光体ユニット40側開放端に設けられたブレー
ド取付部511aに装着される。即ち、ブレード561
の基端部は、ブレード取付部511aと押さえ板562
によって挟持されビス563によって固定される。ブレ
ード561の先端部は屈曲形成されており、この屈曲部
が現像剤規制域534において現像ローラ53を構成す
るローラ532の周表面に圧接せしめられるように構成
されている。
【0022】上記現像ハウジング51には、開放された
上部を覆う蓋57が装着されている。蓋57は合成樹脂
によって構成されており、現像ハウジング51を構成す
る前側壁および後側壁512と左側壁513および連結
部材517の上面に接着剤によって固着されている。こ
の蓋57の内面には、上記補給ローラ54と対向する位
置に前後方向(図2において紙面に垂直な方向)に延設
され現像室515側に突出する規制部571が一体成形
されている。なお、規制部571の下端と上記補給ロー
ラ54を構成するローラ542の外周面との間には所定
の間隔が設けられる。図示の実施形態においては、現像
ハウジング51を構成する連結部材517には、シート
状シール部材58が装着されている。このシート状シー
ル部材58は、例えばポリエチレンテレフタレート(P
ETP)樹脂等の可撓弾性を有するシート部材によって
構成されており、上記現像ローラ53を構成するローラ
532の軸方向長さと略同一長さを有している。シート
状シール部材58は、その一端部が上記連結部材517
に接着剤等の固着手段によって固着されており、その他
端部が湾曲されて現像ローラ53を構成するローラ53
2の周表面に弾性的に接触せしめられている。このよう
に構成されたシート状シール部材58は、上記現像剤規
制手段56のブレード561とともに現像ハウジング5
1の感光体ユニット40側開口からの現像剤の飛散を防
止する。
【0023】以上のように構成されたプロセスユニット
4は、図1に示すように上記機体ハウジング20のハウ
ジング本体21に配設された機体フレーム3に着脱自在
に装着される。なお、機体フレーム3については、後に
詳細に説明する。機体ハウジング20のハウジング本体
21には、プロセスユニット4の転写紙搬送方向下流側
(図1において右側)に定着ユニット60が配設されて
いる。定着ユニット60は、上記ハウジング本体21の
前後方向(図1において紙面に垂直な方向)に上記プロ
セスユニット4と平行に配設された定着ハウジング60
1を具備している。この定着ハウジング601は、プロ
セスユニット4側(転写紙搬送方向上流側)に転写紙導
入開口601aが設けられているとともに、転写紙搬送
方向下流側に転写紙排出開口601bが設けられてい
る。また、定着ハウジング601の上記感光体ユニット
40と対向する側面の両端部には、図5に示すように上
記感光体支持手段41を構成する一対の側壁部材411
に各々設けられた被案内部411aと対応する略垂直に
形成された案内部601cが設けられている。なお、定
着ハウジング601の上面には、該定着ハウジング内の
定着余熱を放出する複数個の開口601dが設けられて
いる。このように構成された定着ハウジング601内に
は、上記転写紙導入開口601aに対向して定着ローラ
対602が配設されているとともに、上記転写紙排出開
口601bに対向して排出ローラ対603が配設されて
いる。なお、定着ローラ対602および排出ローラ対6
03は、図示しない駆動手段によって図1において矢印
で示す方向に回転駆動せしめられる。上記転写ハウジン
グ601内には、定着ローラ対602と排出ローラ対6
03との間に転写紙案内板対604が配設されている。
このように構成された転写ユニット60の転写紙搬送方
向下流側には排紙トレイ61が配設されている。
【0024】次に、上記プロセスユニット4を着脱自在
に装着する機体フレーム3について、図1、図6および
図7を参照して説明する。機体フレーム3は、上記プロ
セスユニット4を配設する位置において機体ハウジング
20のハウジング本体21に配設されている。機体フレ
ーム3は合成樹脂によって形成されており、図6に示す
ように底壁31と手前側側壁32および奥側側壁33と
を備えている。機体フレーム3の手前側側壁32には上
記感光体ドラム42の支持軸420の一端部を支持する
一方の軸支持部34が設けられており、奥側側壁33に
は支持軸420の他端部を支持する他方の軸支持部35
が設けられている。機体フレーム3の手前側側壁32に
設けられた一方の軸支持部34は、上方に向けて広がっ
て形成され上方か開放された案内溝部341と、該案内
溝部341の下端に接続して形成され支持軸420の直
径と対応した幅を有する嵌合溝部342を備えている。
上記案内溝部341を構成する外側壁には、上端から内
方に向けて傾斜する案内面341aが形成されている。
上記嵌合溝部342には、ばね鋼板またはステンレス鋼
板等の導電性板材を屈曲形成した押圧部材343が配設
されている。この押圧部材343は、感光体ドラム42
のアースとして機能するようになっており、金属板34
4を介して手前側側壁32に取り付けられている。な
お、金属板344は、その下端が機体フレーム3を構成
する底壁31に装着された金属板からなるフレームベー
ス345に接続されており、従って、感光体ドラム42
は導電性の合成樹脂からなる被駆動歯車44およびフラ
ンジ45、金属棒材からなる支持軸420、押圧部材3
43、金属板344を介してフレームベース345にボ
デーアースされる。上記機体フレーム3の奥側側壁33
に設けられた他方の軸支持部35は、上記手前側側壁3
2に設けられた一方の軸支持部34と対向して設けられ
ており、上記軸支持部34と同様に上方に向けて広がっ
て形成され上方が開放された案内溝部351と、該案内
溝部351の下端に接続して形成され支持軸420の直
径と対応した幅を有する嵌合溝部352を備えている。
上記案内溝部351を構成する外側壁には上端から内方
に向けて傾斜する案内面351aが形成されており、ま
た、上記嵌合溝部352を構成する外側壁は上記案内面
351aの下端から連続して形成され軸当て部352a
として機能する。
【0025】上記機体フレーム3の手前側側壁32に
は、上記軸支持部34および35に感光体ドラム42の
支持軸420が装着されたとき感光体ドラム42の一端
に装着された被駆動歯車70と噛合係合する駆動歯車3
6が配設されている。また、機体フレーム3の手前側側
壁32には、上記現像ローラ53の回転軸531に装着
された被駆動歯車501と噛合係合する駆動歯車37が
配設されている。なお、上記駆動歯車36および駆動歯
車37は、ハス歯歯車によって形成されている。なお、
駆動歯車36および駆動歯車37は、図示しない電動モ
ータの駆動力により適宜の歯車伝動機構を介して各々駆
動せしめられるように構成されている。
【0026】上記のように構成された機体フレーム3に
はプロセスユニット4が次のように装着される。即ち、
プリンタ2の機体ハウジング20を構成するカバー23
を軸22回りに図1において反時計方向に旋回させるこ
とにより、機体ハウジング20を構成するハウジング本
体21の上方が開放され、機体フレーム3が露呈され
る。次いでプロセスユニット4を上方から機体フレーム
3に装着する。このとき、先ず感光体ユニット40の感
光体支持手段41を構成する一対の側壁部材411に各
々設けられた被案内部411aを図8に示すように定着
ユニット60を構成する定着ハウジング601の両端部
に各々設けられた案内部601cに当接せしめる。この
ように、上記被案内部411aを上記案内部601cに
当接せしめた状態で、感光体ドラム42の支持軸420
の両端部が機体フレーム3を構成する手前側側壁32お
よび奥側側壁33に各々設けられた軸支持部34および
軸支持部35を構成する案内溝部341および351に
位置付けられる。そして、プロセスユニット4を下ろし
ていくと、感光体ドラム42の支持軸43の両端部が軸
支持部34および35の案内溝部341および351に
案内されて嵌合溝部342および352に嵌合する。こ
のとき、感光体ドラム42の一端に装着された被駆動歯
車70が駆動歯車36と噛合係合するとともに、現像ロ
ーラ53の回転軸531に装着された被駆動歯車501
が駆動歯車37と噛合係合する。そして、感光体ドラム
42の支持軸421は、図7に示すように一端が上記押
圧部材343に当接して左方に押圧され、その他端が軸
当て部352aに当接せしめられた状態で維持される。
従って、支持軸421に所定位置で軸方向移動が規制さ
れた状態で回転自在に支持された感光体ドラム42は、
機体フレーム3の所定位置に確実に装着される。このた
め、支持軸421に感光体ドラム42と所定の位置関係
で組付けられた感光体支持手段41も機体フレーム3の
所定位置に確実に位置付けられる。なお、機体フレーム
3には、感光体ドラム42が所定位置に位置付けられ状
態でプロセスユニット4を所定の位置に載置する位置決
め手段(図示せず)が設けられており、該位置決め手段
によってプロセスユニット4は機体フレーム3の所定位
置に装着される。このようにして、プロセスユニット4
を上方から機体フレーム3に装着するに際しては、先ず
感光体ユニットの感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411に各々設けられた被案内部411aを図
8に示すように定着ユニット60を構成する定着ハウジ
ング601の両端部に各々設けられた案内部601cに
当接せしめることにより、感光体ドラム42の支持軸4
20の両端部が機体フレーム3を構成する手前側側壁3
2および奥側側壁33に各々設けられた軸支持部34お
よび軸支持部35を構成する案内溝部341および35
1に位置付けられるので、その後プロセスユニット4を
下ろすことにより、上記支持軸43の両端部が軸支持部
34および35の案内溝部341および351に案内さ
れて嵌合溝部342および352に確実に嵌合せしめる
ことができる。従って、感光体ユニット40と定着ユニ
ット60が接近した位置にレイアウトされたものにおい
ても、プロセスユニット4を上方から機体フレーム上に
下ろす際に、感光体ユニット40が定着ユニット60に
干渉することなく、容易に装着することができる。上記
のようにして、プロセスユニット4を機体フレーム3に
装着したら、カバー23を軸22回りに図1において時
計方向に旋回させることにより、その上方が閉じられ
る。
【0027】図1に示すように、プリンタ2の機体ハウ
ジング20を構成するハウジング本体21に配設された
機体フレーム1の底壁31上には、レーザユニット63
が配設されている。このレーザユニット63は、プリン
タ2に接続された例えばワードプロセッサからの印字デ
ータに対応したレーザ光をプロセスユニット4の静電潜
像形成域423において上記感光体ドラム42の感光層
に照射し、静電潜像を形成する。
【0028】プリンタ2の機体ハウジング20を構成す
るカバー23には、図1において左方上部に転写用紙を
載置する給紙トレイ64が配設されている。この給紙ト
レイ64の下流側に給紙ローラ65が配設されており、
該給紙ローラ65は図示しない駆動手段によって図1に
おいて矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。この給
紙ローラ65に対向して用紙分離用の摩擦パッド66が
配設されている。また、上記転写域422において感光
体ドラム42と対向して非接触式の転写ローラ67が配
設されている。この転写ローラ67は図示の実施形態に
おいては導電性の発泡ウレタンによって形成されてお
り、カバー23に回転自在に支持されている。転写ロー
ラ67は、その両端部に転写ローラ67より大きい外径
を有する合成樹脂等の絶縁材からなる図示しないカラー
が各々装着され、該カラーが感光体ドラム42の周表面
に接触して配設されており、従って、転写ローラ67は
感光体ドラム42の回転に伴い滑りつつ従動せしめられ
る。なお、転写ローラ67の周表面と感光体ドラム42
の周表面との隙間は0.5mm程度に設定されている。
このように構成された転写ローラ67には、例えば10
μAの定電流が印加される。また、カバー23には、上
記転写前案内板対45の他方を構成する上側案内板45
2が配設されている。
【0029】図示の実施形態におけるプリンタ2は以上
のように構成されており、以下その作用について説明す
る。図示しないワードプロセッサ等から印字指令に基づ
いて上記各部材が作動を開始し、帯電用コロナ放電器4
3によって感光体ドラム42の表面感光層が特定極性に
実質上均一に帯電される。次に帯電された感光体ドラム
42の感光層の表面に、レーザユニット24からワード
プロセッサ等からの印字データに対応したレーザ光が照
射され、静電潜像が形成される。このようにして感光体
ドラム42の感光層に形成された静電潜像は、上記現像
ユニット50による現像作用によってトナー像に現像さ
れる。なお、現像ユニット50の現像作用については、
後で詳細に説明する。他方、給紙トレイ28に載置され
た転写紙は、給紙ローラ29と摩擦パッド30との作用
により1枚づつ送給される。そして転写紙は、転写前案
内板対45に案内され感光体ドラム42と転写ローラ3
1との間に搬送され、その表面に感光体ドラム42に形
成されたトナー像が転写される。トナー像が転写された
転写紙は、転写後案内板46に案内されて定着ユニット
60の定着ハウジング601に設けられた転写紙導入開
口601aから定着ハウジング601内に導入され、定
着ローラ対602に搬送される。そして、定着ローラ対
602の作用によりトナー像が加熱定着された転写紙
は、排出ローラ対603によって転写紙排出開口601
bから排紙トレイ61上に排出される。一方、転写域4
25を通過した感光体ドラム42の周表面は、上記異物
回収ブラシ44を通過するとき、その周表面に付着して
いる紙粉等の異物が異物回収ブラシ44によって除去さ
れる。このとき紙粉等の異物とともに感光体ドラム42
の周表面に付着している残留トナーも除去される。この
除去された残留トナーが異物回収ブラシ44に確実に捕
捉されずに落下する場合がある。この落下したトナーが
上記帯電用コロナ放電器431の上に堆積すると帯電ム
ラの原因となるが、図示の実施形態においては上記トナ
ー侵入防止壁47(470)によって落下トナーの上記
帯電用コロナ放電器431側への侵入が防止される。
【0030】次に、上記現像ユニット50の現像作用に
ついて説明する。現像ユニット50の作動開始により、
上記現像ローラ53、補給ローラ54および攪拌手段5
5が図示しない駆動手段によって各々矢印で示す方向に
回転駆動される。攪拌手段55を構成する攪拌部材55
2および攪拌シート部材553が矢印で示す方向に回転
することにより、攪拌室514に収容された現像剤は攪
拌されつつ仕切り壁516を乗り越えて補給ローラ54
の上方から現像室514内に供給される。なお、このと
き、蓋57の内面に形成された規制部571によって、
現像室514内に供給される現像剤の量が過多にならな
いように制限される。このように攪拌手段55によって
供給された現像剤は、補給ローラ54のローラ542上
に乗って現像ローラ53のローラ532との現像剤保持
域533であるニップ部に搬送される。なお、補給ロー
ラ54と現像ローラ53とは上記のようにニップ部であ
る現像剤保持域533において共に上側から下側に同方
向に回転するため、補給ローラ54から現像ローラ53
への現像剤の供給が十分に行われ、現像剤不足を防止す
ることができる。また、補給ローラ54と現像ローラ5
3とは上記のようにニップ部である現像剤保持域533
において同方向に回転するため、大きな駆動力を要する
ことなく確実に駆動することができる。
【0031】上述のようにして、補給ローラ54と現像
ローラ53のニップ部である現像剤保持域533に搬送
された現像剤は、現像ローラ53を構成するローラ53
2の周表面に保持されて現像剤規制域534に向けて搬
送される。このとき、補給ローラ54と現像ローラ53
とが上記のようにニップ部である現像剤保持域533に
おいて共に上側から下側に同方向に回転するため、現像
剤は両者のニップ部を通って現像ローラ53に保持され
て現像剤規制域534および現像域535に搬送される
ので、ニップ部を通過するときに互いに擦られて十分に
帯電され、従って、所謂カブリの発生が防止される。
【0032】現像剤規制域534においては、現像剤規
制手段56のブレード561が現像ローラ53のローラ
532の周表面に保持されている現像剤に作用して、ロ
ーラ532の周表面に保持される現像剤を所要量に規制
して薄層に形成せしめる。なお、現像剤規制域534に
おいて現像剤規制手段56のブレード561よって規制
され、現像ハウジング51の底壁511上に掻き落とさ
れた現像剤は、補給ローラ54が矢印で示す方向に回転
せしめられているため、留まることなく仕切り壁516
の案内面516bに沿って搬送される。
【0033】上述したように、現像剤保持域533にお
いて現像ローラ53を構成するローラ532の周表面に
保持され、現像剤規制域534において現像剤規制手段
56のブレード561の作用によって薄層に形成せしめ
られた現像剤は、矢印方向の回転に伴って現像域424
に搬送される。現像域424においては、感光体ドラム
42の周表面に配設されている静電感光体上の静電潜像
に現像剤が施されて、静電潜像がトナー像に現像され
る。例えば、静電潜像は+600V程度に帯電せしめら
れた非画像領域と+120V程度に帯電せしめられた画
像領域とを有し、画像領域に現像剤としてのトナーが付
着せしめられる(所謂反転現像)。感光体ドラム42と
現像ローラ53は図2において矢印で示す方向に回転駆
動せしめられ、従って、現像域535において感光体ド
ラム42の周表面と現像ローラ53を構成するローラ5
32の周表面とは共に下方から上方に同方向に移動せし
められる。ローラ532の周速度V2と感光体ドラム4
2の周速度V1とは1.2V1≦V2≦2.5V1に設
定されているので、現像ローラ53のローラ532によ
って現像域535に充分な現像剤が搬送されるととも
に、感光体ドラム42の周表面に対するローラ532の
周表面の摺擦作用によって静電潜像の非画像部に一旦付
着した現像剤が適切に剥離され、従って、適切な現像濃
度を有し且つかぶりのない良好なトナー像を得ることが
できる。他方、現像ローラ53を構成するローラ532
の周表面に保持されて上記現像域424を通過した使用
後の現像剤が、現像ローラ53と補給ローラ54とのニ
ップ部で補給ローラ54の表面に移される。なお、補給
ローラ54の周速度は現像ローラ53の周速度より大き
く設定されているので、ニップ部で現像剤を移動させる
ため、現像域535を通過する際に現像ローラ53に付
着している不転写現像剤の付着力を弱め、これを回収す
ることができ、従って、現像ローラ53に付着している
不転写現像剤によって生ずる所謂ゴーストの発生を防止
することができる。なお、図示の実施形態のように、感
光体ドラム42と現像ローラ53とが圧接した状態で作
動せしめられ、感光体ドラム42の周速度V1が現像ロ
ーラ53の周速度V2より小さい場合には、感光体ドラ
ム42と現像ローラ53との駆動においては感光体ドラ
ム42がブレーキ作用をすることになる。従って、感光
体ドラム42に装着された被駆動歯車70と現像ローラ
53の回転軸531に装着された被駆動歯車501のハ
ス歯の向きは、共に駆動時に生ずる推力が奥側に向けて
作用するような傾斜方向に互いに反対方向に形成されて
いる。
【0034】以上、本発明をプリンタに適用した実施形
態に基づいて説明したが、本発明は図示の実施形態に限
定されるものではなく、例えば静電複写機に適用するこ
ともでき、本発明の技術思想の範囲を逸脱することなく
種々の変形あるいは修正が可能である。
【0035】
【発明の効果】本発明による画像形成機および画像形成
機の感光体ユニットは以上のように構成されているの
で、以下の作用効果を奏する。
【0036】即ち、本発明によれば、感光体ユニットに
設けられた略垂直の被案内部を定着ユニットに設けられ
略垂直の案内部に当接すると、感光体ドラムの支持軸
の両端部が機体フレームに設けられた軸支持部の上部に
位置付けられるように構成されているので、感光体ユニ
ットを上方から機体フレームに装着するに際しては、先
ず感光体ユニットに設けられた略垂直の被案内部を定着
ユニットに設けられた略垂直の案内部に当接せしめるこ
とにより、感光体ドラムの支持軸の両端部が機体フレー
ムに設けられた軸支持部の上部に位置付けられるので、
その後プロセスユニットを下ろすことにより、上記支持
軸の両端部が軸支持部に確実に装着せしめることができ
る。従って、感光体ユニットと定着ユニットが接近した
位置にレイアウトされたものにおいても、感光体ユニッ
トを上方から機体フレーム上に下ろす際に、感光体ユニ
ットが定着ユニットに干渉することなく、容易に装着す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された画像形成機の一実施
形態を概略的に示す正面図。
【図2】図1に示す画像形成機に装備されるプロセスユ
ニットの断面図。
【図3】図2に示すプロセスユニットを構成する感光体
ユニットの要部斜視図。
【図4】図2に示す画像形成機に装備されるプロセスユ
ニットの要部斜視図。
【図5】図1に示す画像形成機に装備される定着ユニッ
トの斜視図。
【図6】図1に示す画像形成機の機体フレームの要部斜
視図。
【図7】図1におけるAーA線断面図。
【図8】図2に示すプロセスユニットを機体フレームに
装着する状態を示す説明図。
【図9】図2に示すプロセスユニットを機体フレームに
装着した状態を示す説明図。
【符号の説明】
2:プリンタ 3:機体フレーム 4:プロセスユニット 5:支持軸 20:機体ハウジング 21:ハウジング本体 23:カバー 31:機体フレームの底壁 32:機体フレームの手前側側壁 31:機体フレームの奥側側壁 34:軸支持部 35:軸支持部 36:感光体ドラムの駆動歯車 37:現像ローラの駆動歯車 40:感光体ユニット 41:感光体支持手段 42:感光体ドラム 43:帯電手段 44:異物回収ブラシ 45:転写前案内板対 46:転写後案内板 47:トナー侵入防止壁 50:現像ユニット 51:現像ハウジング 52:コイルばね 53:現像ローラ 54:補給ローラ 55:攪拌手段 56:現像剤規制手段 57:蓋 58:シート状シール部材 60:定着ユニット 61:排紙トレイ 63:レーザユニット 64:給紙トレイ 65:給紙ローラ 66:摩擦パッド 67:転写ローラ 70:感光体ドラムの被駆動歯車 72:パッキング 71:フランジ 341:案内溝部 342:嵌合溝部 343:押圧部材 344:金属板 345:フレームベース 351:案内溝部 352:嵌合溝部 352a:軸当て部 411:感光体支持手段の側壁部材 411a:被案内部 412a:感光体支持手段の連結部材 412b:感光体支持手段の連結部材 431:帯電用コロナ放電器 420:感光体ドラムの支持軸 422:帯電域 423:静電潜像形成域 424:現像域 425:転写域 470:トナー侵入防止壁 501:現像ローラの被駆動歯車 503:補給ローラの被駆動歯車 504:各班手段の被駆動歯車 514:攪拌室 515:現像室 517:現像ハウジングの連結部材 533:現像剤保持域 534:現像剤規制域 561:ブレード 601:定着ハウジング 601a:転写紙導入開口 601b:転写紙排出開口 601c:案内部 602:定着ローラ対 603:排出ローラ対
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−303242(JP,A) 特開 平4−310966(JP,A) 特開 平7−261632(JP,A) 特開 平4−274451(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/20 101 G03G 21/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体ドラムと該感光体ドラムの支持軸
    を支持する感光体支持手段とを備えた感光体ユニットを
    機体フレームに上方から着脱可能に構成し、該感光体ユ
    ニットの転写紙搬送方向下流側に定着ローラ対と該定着
    ローラ対を収納した定着ハウジングとを備えた定着ユニ
    ットを配設した画像形成機において、該機体フレームに
    は、該感光体ドラムの該支持軸の両端部を各々支持する
    軸支持部が設けられており、 該感光体支持手段には、該定着ユニットと対向する下部
    略垂直の被案内部が設けられており、 該定着ユニットには、該感光体ユニットと対向する側面
    に該略垂直の被案内部を案内する略垂直の案内部が設け
    られており、 該感光体ユニットの該感光体支持手段に設けられた略垂
    直の被案内部を該定着ユニットに設けられた略垂直の
    内部に当接すると、該感光体ドラムの支持軸の両端部が
    該機体フレームに設けられた軸支持部の上部に位置付け
    られるように構成されている、 ことを特徴とする画像形成機。
  2. 【請求項2】 該機体フレームに設けられた該軸支持部
    は、上方に向けて広がって形成され上方開放された案
    内溝部と、該案内溝部の下端に接続して形成され該支持
    軸の直径と対応した幅を有する嵌合溝部とによって構成
    されている、請求項1記載の画像形成機。
  3. 【請求項3】 該感光体支持手段は、該感光体ドラムの
    支持軸の両端部を各々支持する一対の側壁部材を備え、
    該一対の側壁部材に該定着ユニットと対向する端面の
    下部に略垂直の被案内部が設けられている、請求項1記
    載の画像形成機。
  4. 【請求項4】 感光体ドラムと該感光体ドラムの支持軸
    を支持する感光体支持手段とを備え、定着ユニットを配
    設した機体ハウジングに装着された機体フレームに上方
    から着脱可能に構成した画像形成機の感光体ユニットで
    あって、 該感光体支持手段には、該定着ユニットと対向する下部
    略垂直の被案内部が設けられており、 該感光体ユニットの該感光体支持手段に設けられた略垂
    直の被案内部を該定着ユニットに設けられた略垂直の
    内部に当接すると、該感光体ドラムの支持軸の両端部が
    該機体フレームに設けられた軸支持部の上部に位置付け
    られるように構成されている、 ことを特徴とする画像形成機の感光体ユニット。
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