JP3599034B2

JP3599034B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP3599034B2
Application number: JP2002059399A
Authority: JP
Inventors: 和人皆川
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2022-03-05
Also published as: JP2003255645A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置に代表される電子写真方式の画像記録装置に係り、さらに詳しくは画像形成に関わる記録装置へのバイアス給電のための導通機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像記録装置において、現像部や感光体ドラムを含む転写部等は、関連装置を一体化してプロセスユニットとして構成し、画像記録装置本体に前記プロセスユニットを着脱自在に装着することにより、メンテナンスの簡素化を図っている。
【０００３】
これらのプロセスユニットには所定の電圧を印加する必要があり、画像記録装置本体に設置する際には、装置内に設けた本体電源部と電気的に接続する必要があった。
【０００４】
特に現像ローラに給電する場合には、圧接状態で同一方向に回転する一対の回転ローラの中心軸の軸端にバイアス電圧を給電する必要があって、本体電源部から通電される板バネなどで構成した接続端子と前記現像ローラの中心軸軸端部との接触により電気的接続を図っていた。（特開平１０−３０１４６５号公報参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、弾力性を有する外周部が圧接されて同一方向に回転する現像ユニット内の現像ローラとトナー供給ローラとの間では、圧接状態で摩擦されながら接触回転するため、中心軸軸端の電気接続部において、板バネ状当接部と平面状軸端部との接触が強弱を繰り返し、びびり振動が発生することがある。
【０００６】
さらに、面接触あるいは線接触である板バネ状当接部と平面状軸端部との接触が強弱を繰り返すと、当接部において非接触となることがあり、導通不良や電気回路の誤動作の原因となっている。
【０００７】
本発明の目的は、回転ローラの中心軸軸端に給電する際に、接続端子の当接部においてびびり振動が発生せず、安定した給電状態を保つことができるプロセスユニットを有する画像記録装置を提供することである。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、別の回転ローラと圧接されながら同一方向に回転する回転ローラを有するプロセスユニットに装置本体の電源部からバイアス電圧を、前記回転ローラの中心軸の軸端と接続端子とを圧接して、給電するように構成した画像記録装置において、前記接続端子が平面状の当接部を有する板バネ状部材であり、前記接続端子が前記中心軸の軸端に接触する当接部の裏側に、吸振性能を有する弾性ゴム体を弾圧状態に配設し、前記中心軸の軸端と前記板バネ状接続端子とが圧接状態とし、びびり振動が生じても接触状態を維持し給電する構成としたことを特徴としている。
【０００９】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、軸端にバイアス電圧を給電する接続端子を板バネ状とすると共に、該接続端子の裏側に、吸振性能を有する弾性ゴム体を弾圧状態に配設することで、圧接されながら同一方向に回転する回転ローラであっても、びびり振動が生じても、そのびびり振動を吸振して減衰させることができ、接続端子の接触状態を維持し安定した給電を行うことができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記中心軸の軸端を断面円弧状の先丸形状に形成したことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、前記中心軸の軸端を断面円弧状の先丸形状に形成したので、面接触や線接触ではなく点接触にてバイアス電圧を給電することができ、びびり振動を吸振して減衰させると共に、さらに安定した電気的接続を得ることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記プロセスユニットが現像ユニットであり、前記回転ローラが現像ローラで、別の回転ローラがトナー供給ローラであることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、現像ローラとトナー供給ローラとが圧接状態となり同一方向に回転される現像ユニットにおいて、所定のバイアス電圧を安定して印加することができると共にびびり振動を防止するために、安定した印字機能を有する画像記録装置を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像記録装置の実施の形態について、図１から図５に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る回転ローラの中心軸軸端部におけるバイアス電圧印加部を示し、（ａ）は断面円弧状先丸軸端部と平面状接続端子による接続を示す平面図であり、（ｂ）は平面状軸端部と弾性体により圧接力を付加した接続を示す平面図であり、（ｃ）は断面円弧状先丸軸端部と弾性体により圧接力を付加した接続を示す平面図である。図２は本発明に係るバイアス電圧印加部を有する現像ローラ端部を示す平面図である。図３は現像ユニットの全体斜視図である。図４は画像記録装置の各ユニットのレイアウトを示す概略説明図である。図５は画像記録装置の内部を示す全体断面図である。
【００２２】
図４および図５に示すように画像記録装置Ａは、現像ユニット１０、ドラムユニット２０、定着ユニット３０等の各ユニットを備えており、特に現像ユニット１０とドラムユニット２０とはプロセスユニットとして一体的に着脱自在に構成されている。また、画像記録装置Ａの本体下部には記録用紙Ｐを収納する用紙収納部６０が配設されている。前記記録装置Ａの上部にはＡＤＦ（自動原稿搬送装置）４０が配設されており、ファックス機能とコピー機能を有する装置である。記録用紙Ｐに画像を記録するには、分離給送手段により記録用紙Ｐを１枚ピックアップし、現像ユニット１０方向へ搬送して、ドラムユニット２０で画像を転写し、定着ユニット３０で定着して、画像が記録された記録用紙Ｐを排紙部５０へ送り出すように構成されている。
【００２３】
それぞれユニットとして一体化された、現像ユニット１０、ドラムユニット２０、定着ユニット３０は、メンテナンスあるいは部品交換のために、装置本体に対して着脱自在に設けられている。また、各ユニット１０，２０，３０は、操作性の簡便さから、画像記録装置Ａの上部を開き、上部から抜き差し自在に構成される。
【００２４】
現像ユニット１０は、トナー１２と、トナー供給ローラ６と、該供給ローラ６とドラムユニット２０の感光ドラム２１との間に配設され互いに転接する位置に配設された現像ローラ１と、現像ローラ１のトナー１２搬送方向下流側周面に弾接されたトナー規制ブレード１１とを備えている。
【００２５】
トナー供給ローラ６は、現像ローラ１とローラ部同士を圧接するように配置され、図中の矢印で示すように現像ローラ１と同一方向に回転する。この回転運動により、トナー供給ローラ６は、トナー１２を現像ローラ１へ供給し、該現像ローラ１との接触部においてトナーを摩擦帯電し、かつ現像ローラ１上の未使用トナーを掻き取る働きをする。
【００２６】
ドラムユニット２０は、感光ドラム２１、転写ローラ２２、帯電ブラシ２３、およびメモリ除去ブラシ２４を備えてユニット化されている。前記感光ドラム２１の周囲には記録ヘッド（ＬＥＤヘッド）２５が配設されていて、該記録ヘッド２５により感光ドラム２１に画像を書き込み、搬送ローラ１３により搬送される記録用紙Ｐに、感光ドラム２１に書き込まれた画像を転写して記録するよう構成されている。
【００２７】
ドラムユニット２０の下流側には、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を定着するための定着ユニット３０が配設されている。該定着ユニット３０は、互いに圧接されたヒートローラ３１と加圧ローラ３２、および定着された記録用紙Ｐを排出する排紙ローラ３３、それに記録用紙Ｐがヒートローラ３１に巻き付くのを防止する分離爪３４とを有する。
【００２８】
画像が転写された記録用紙Ｐは、ヒートローラ３１と加圧ローラ３２とのニップ部を通過することで、加熱、加圧され、画像を定着し永久画像を形成する。画像が定着された記録用紙Ｐは排紙ローラ３３により装置外部の排紙部５０に排出される。
【００２９】
図１から図３により現像ユニット１０に給電されるバイアス電圧および給電方法について説明する。バイアス電圧が給電される回転ローラである現像ローラ１は、図１（ａ）に示すように、ステンレスなどの導電性金属材料で形成された中心軸１ａの周面に、導電性を有したブタジエンアクリロニトリルゴムなどで構成したＮＢＲ層１ｂを被覆して構成されたローラであり、該ＮＢＲ層１ｂの表面は、平滑に仕上げされている。該現像ローラ１には、中心軸１ａの細くなった端部である軸端部２からバイアス電圧（例えば−３００Ｖ〜−４００Ｖ、好ましくは−３５０Ｖ）が印加される。また、トナー供給ローラ６は、ステンレスなどの導電性金属材料で形成された中心軸本体の周面に、導電性を有した発泡体、例えば発泡ウレタンなどから成る発泡体層を被覆して構成されている。該トナー供給ローラ６にはバイアス電圧（例えば−６００Ｖ〜−７００Ｖ、好ましくは−６５０Ｖ前後）が印加される。
【００３０】
トナー供給ローラ６と現像ローラ１との軸心間距離は、それぞれのローラ半径の合計よりも若干小さく設定されており、これにより両ローラの当接部は圧接関係となる。この圧接関係及び同一方向回転によるトナー供給ローラ６と現像ローラ１との摩擦作用と、各ローラに印加されたバイアス電圧とが相まって、両ローラ６，１付近に存在するトナー１２が帯電する。そして、トナー供給ローラ６の回転により発泡体層の気泡内に充填されたトナー１２が、現像ローラ１側に移送され、トナー供給ローラ６と現像ローラ１との圧接部では両ローラの電位差により、該トナーが現像ローラ１の表面に付着する。現像ローラ１の表面に付着したトナーは、該現像ローラ１の回転により、感光ドラム２１側へ搬送される。その途中、トナー規制用ブレード１１により、現像ローラ１の表面に付着したトナーの層厚は均一にされている。
【００３１】
次いで、バイアス電圧の給電方法について説明する。図３は現像ユニット１０を示し、現像ローラ１の軸端部２には、スペーサー７が装着されていて、該現像ローラ１と感光ドラム２１との軸心間距離を一定とし当接力を均一にするよう構成されている。現像ユニット１０の本体側面下部に複数の接続端子３が配設されていて、画像記録装置の本体電源部（図示せず）と弾接して給電可能となるように、板バネ状の導電性金属部材が側壁から外側に突設されている。現像ユニット１０を画像記録装置本体に装着すると、接続端子３の本体電源との接続部３Ａ，３Ｂ，３Ｃがそれぞれ本体側の電源部接続端子（図示せず）と弾接し所定のバイアス電圧が給電される。
【００３２】
接続端子３の現像ユニット１０内部側について図１および図２について説明する。現像ローラ１の軸端部２が接続端子３の当接部３ａと接触して導通状態となっている。現像ローラ１の軸端部２はブッシュ５を介して回転自在に配設されていて、反対側の軸端に装着されたギヤ８が感光ドラム２１に装着されたギヤ（図示せず）と噛合って回転駆動される。接続端子３は板状の導電性金属部材（例えばりん青銅）から成っており、本体電源部との接続部３Ａも、現像ローラとの接続端である当接部３ａもそれぞれ弾性を有していて、現像ユニット１０が画像記録装置本体から着脱自在であると共に確実で安定した電気的接続を図っている。
【００３３】
図１（ａ）に示す給電部は接続端子３の当接部３ａが平面状であり、現像ローラ１の軸端部２の給電部軸端が断面円弧状をした先丸形状軸端２ａに形成された例である。該当接部３ａは板バネ状の導電性金属板材であり、かつ、給電部軸端である先丸形状軸端２ａとは点接触にて圧接される構造であるので、現像ローラにびびり振動が生じても安定した接触状態を保つことができる。
【００３４】
図１（ｂ）に示す給電部は、接続端子３の当接部３ａを現像ローラ１の給電部軸端である平面状軸端２ｂに圧接するように、弾性体４を配設した別の実施例である。弾性体４は吸振性能を有する弾性ゴム体であり、本実施例ではクロロプレンゴムを採用している。また、その硬度はアスカーＣ５５度前後のものが好適である。弾性体４の初期長さＬ０に対して装着時長さＬ１まで圧縮して装着されていて、接続端子３の当接部３ａの持つ弾性に加えて弾性体４の弾性で圧接する構成である。弾性体４は弾力性に富むゴム体であるので、接触回転する一対のローラ間に大きな摩擦力が発生してびびり振動が発生しても、そのびびり振動を増幅させることはなく、効率よく吸振して減衰させることができる。
【００３５】
図１（ｃ）に示す給電部は、吸振性能を有する弾性体４が装着された接続端子３と給電部軸端が断面円弧状をした先丸形状軸端２ａとの接続状態を示す。この例では、びびり振動を吸振して減衰させると共に点接触による給電を行うものであり、さらに安定した電気的接続を得ることができる。
【００３６】
本発明による回転体への給電機構を、現像ユニットの現像ローラについて説明したが、現像ユニットのみに留まらず、その他のローラの中心軸の軸端への給電にも有効な機構であることは明らかである。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、別の回転ローラと圧接されながら同一方向に回転する回転ローラは、びびり振動を生じ易いが、軸端にバイアス電圧を給電する接続端子を板バネ状とすると共に、該接続端子の裏側に、吸振性能を有する弾性ゴム体を弾圧状態に配設することで、圧接されながら同一方向に回転する回転ローラにびびり振動が生じても、そのびびり振動を吸振して減衰させることができ、接続端子の接触状態を維持し安定した給電を行うことができる。
【００３８】
請求項２に係る発明によれば、前記中心軸の軸端を断面円弧状の先丸形状に形成したので、接続端子を振動させるトルクが小さくなると共に、面接触や線接触ではなく点接触にてバイアス電圧を給電することができるので、びびり振動を抑制し、さらに安定した電気的接続を得ることができる。
【００３９】
請求項３に係る発明によれば、プロセスユニットが現像ユニットであり回転ローラが現像ローラで、別の回転ローラがトナー供給ローラであるとしたので、現像ローラとトナー供給ローラとが圧接状態となり同一方向に回転される現像ユニットにおいて、所定のバイアス電圧を安定して印加すると共にびびり振動を防止し、安定した印字機能を有する画像記録装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転ローラの中心軸軸端部におけるバイアス電圧印加部を示し、（ａ）は断面円弧状先丸軸端部と平面状接続端子による接続を示す平面図であり、（ｂ）は平面状軸端部と弾性体により圧接力を付加した接続を示す平面図であり、
（ｃ）は断面円弧状先丸軸端部と弾性体により圧接力を付加した接続を示す平面図である。
【図２】本発明に係るバイアス電圧印加部を有する現像ローラ端部を示す平面図である。
【図３】現像ユニットを示す全体斜視図である。
【図４】画像記録装置の各ユニットのレイアウトを示す概略説明図である。
【図５】画像記録装置の内部を示す全体断面図である。
【符号の説明】
１現像ローラ（回転ローラ）
２軸端部（中心軸）
２ａ先丸形状軸端（給電部軸端）
２ｂ平面状軸端（給電部軸端）
３接続端子
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ接続部
３ａ当接部
４弾性体
１０現像ユニット
２０ドラムユニット
３０定着ユニット
Ａ画像記録装置
Ｐ記録用紙

Claims

別の回転ローラと圧接されながら同一方向に回転する回転ローラを有するプロセスユニットに装置本体の電源部からバイアス電圧を、前記回転ローラの中心軸の軸端と接続端子とを圧接して、給電するように構成した画像記録装置において、
前記接続端子が平面状の当接部を有する板バネ状部材であり、前記接続端子が前記中心軸の軸端に接触する当接部の裏側に、吸振性能を有する弾性ゴム体を弾圧状態に配設し、前記中心軸の軸端と前記板バネ状接続端子とが圧接状態とし、びびり振動が生じても接触状態を維持し給電する構成としたことを特徴とする画像記録装置。
前記中心軸の軸端を断面円弧状の先丸形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
前記プロセスユニットが現像ユニットであり、前記回転ローラが現像ローラで、別の回転ローラがトナー供給ローラであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。