JP5568520B2 - 感光ドラム及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光ドラム等の像担持体上を露光走査する光走査装置とこれを備えた複写機やプリンター等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって用紙等の記録材に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された感光ドラムが光走査装置によって露光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、感光ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像が記録材上に転写される。このようにトナー像が転写された記録材は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって加熱及び加圧されてトナー像の定着を受け後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。

ところで、感光ドラムは、円筒状の感光体とその軸方向開口端に嵌着されたフランジを備え、フランジに挿通するシャフトによって回転可能に支持されている。ここで、感光体の外表面には光導電層が形成されているが、この光導電層はその機能上アースされなければならないため、フランジの内端面に固定されたアース板バネの接点部をシャフトに摺接させることによって、光導電層をアース板バネからシャフトを経て本体フレームへとアースしている。

上記構成を採用した場合、アース板バネの接点部とシャフトとの摺接によってシャフトに摩耗が発生したり、不快な異音が発生するという問題がある。

そこで、特許文献１には、シャフトのアース端子が摺接する部位に小径部を形成し、この小径部に導電性グリス等の潤滑剤を塗布する構成が提案されている。

又、特許文献２には、ドラムフランジの内端面にグリス案内用突片を形成し、アース端子とシャフトとの摺接領域からはみ出した導電性グリスをグリス案内用突片によって摺接領域へと案内する構成が提案されている。

特開平８−０９５４２８号公報 特開２００５−０７７４２１号公報

しかしながら、特許文献１において提案された構成によれば、シャフトに小径部を形成するため、該シャフトの小径部の強度の問題から該小径部の高さ（潤滑剤が塗布される深さ）が制限を受け、潤滑剤の塗布量に限界がある。

又、特許文献２において提案された構成によれば、シャフトの軸方向に逃げた導電性グリスがアース端子とシャフトとの摺接領域に戻ることがなく、摺接領域の導電性グリスが不足する可能性がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、シャフトの摩耗や異音の発生を防ぎつつアース取りを長期に亘って安定的に行うことができる感光ドラムとこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、円筒状の感光体とその軸方向開口端に嵌着されたフランジを備え、前記フランジに挿通するシャフトによって回転可能に支持されるとともに、前記フランジの内端面に固定されたアース板バネのアース端子を前記シャフトに摺接させて構成される感光ドラムにおいて、前記シャフトが挿通するボスを前記フランジの内端面から突出させるとともに、該ボスに、前記アース端子の前記シャフトへの摺接部を周囲から囲むＵ字ガイド溝を形成し、該Ｕ字ガイド溝に導電性グリスを収容したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シャフトの前記アース端子の摺接部近傍に、導電性グリスを溜めておくためのグリス溝を形成したことを特徴とする。

請求項３記載の画像形成装置は、請求項１又は２記載の感光ドラムを備えることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、フランジの内端面から突出するボスにＵ字ガイド溝を形成したため、該Ｕ字ガイド溝がシャフトの強度に影響を及ぼすことがなく、このＵ字ガイド溝の深さを深くして多くの導電性グリスを該Ｕ字ガイド溝に収容することができる。又、Ｕ字ガイド溝がアース端子のシャフトへの摺接部を周囲から囲むため、該Ｕ字ガイド溝に収容された導電性グリスが軸方向に逃げにくい。このため、アース板バネのアース端子とシャフトとの摺接部に十分な量の導電性グリスが保持されることなり、該導電性グリスの潤滑作用によってシャフトの摩耗や異音の発生が確実に防がれるとともに、導電性グリスの導電作用によって感光体のアース取りが長期に亘って安定的になされる。

請求項２記載の発明によれば、シャフトをフランジに挿通する際、該シャフトに形成されたグリス溝に溜められた導電性グリスがアース板バネのアース端子によって掻き出されて該アース端子とシャフトとの摺接部に供給されるため、アース板バネのアース端子とシャフトとの摺接部に十分な量の導電性グリスが保持される。

請求項３記載の発明によれば、感光ドラムのアース取りが長期に亘って安定的になされるため、高質画像が安定的に得られる。又、感光ドラムを回転自在に支持するシャフトの摩耗と異音の発生が防がれるため、画像形成装置の耐久性の向上と静音化が図られる。

本発明に係る画像形成装置の断面図である。 本発明に係る感光ドラム要部の断面斜視図である。 本発明に係る感光ドラム要部の斜視図である。 本発明に係る感光ドラム要部の分解斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の縦断面図であり、図示の画像形成装置１はレーザープリンターであって、装置本体１Ａの内部上方には、画像形成部２が配され、装置本体１Ａ内の下半部には用紙収納部３が配されている。

上記画像形成部２は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された感光ドラム４と、その周囲に配された帯電器５、現像装置６、転写ローラー７及びクリーニング装置８の他、現像装置６に現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパー９を備えている。そして、画像形成部２の横には、本発明に係る光走査装置（レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ））１０が配置されている。

前記用紙収納部３は、複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な上下２段の給紙カセット１１，１２を備えており、各給紙カセット１１，１２の近傍には、各給紙カセット１１，１２内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラー１３と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して送り出すフィードローラー１４及びリタードローラー１５がそれぞれ配設されている
又、装置本体１Ａ内には、用紙収納部３から画像形成部２に至る第１搬送経路Ｓ１と、画像形成部２から排紙トレイ１６に至る第２搬送路Ｓ２が配置されており、第１搬送路Ｓ１にはレジストローラー１７と前記転写ローラー７が設けられ、第２搬送路Ｓ２には定着装置１８と搬送ローラー１９及び排紙ローラー２０が設けられている。ここて、定着装置１８は、圧接状態で互いに回転する定着ローラー１８ａと加圧ローラー１８ｂを備えている。

次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、画像形成部２においては感光ドラム４が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器５によって所定の電位に一様に帯電される。そして、パソコン等から送信される電気信号に基づくレーザービームが光走査装置１０から出力されて感光ドラム４の表面が露光走査されると、該感光ドラム４上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム４上に形成された静電潜像は、現像装置６によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。

ところで、カセット給紙を行う場合、用紙収納部３の例えば上段の給紙カセット１１内に収容された用紙は、ピックローラー１３によって最上位のものからピックアップされ、フィードローラー１４とリタードローラー１５によって１枚ずつ分離されて第１搬送経路路Ｓ１をレジストローラー１７へと搬送される。そして、レジストローラー１７においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム４上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部２へと供給される。

画像形成部２においては、感光ドラム４と転写ローラー７との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラー７によって感光ドラム４に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム４上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置１８へと搬送され、この定着装置１８の定着ローラー１８ａと加圧ローラー１８ｂ間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム４の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置８によって除去され、表面が清掃された感光ドラム４は次の画像形成動作に備えられる。

而して、定着装置１８にて表面にトナー像が定着された用紙は、第２搬送経路Ｓ２を搬送ローラー１９によって排紙ローラー２０に向かって搬送され、排紙ローラー２０によって排紙トレイ１６へと排出され、これによって一連の画像形成動作が終了する。

［感光ドラム］
次に、本発明に係る前記感光ドラム４の特徴的な構成を図２〜図４に基づいて説明する。

図２は本発明に係る感光ドラム要部の断面斜視図、図３は同感光ドラム要部の斜視図、図４は同感光ドラム要部の分解斜視図である。

感光ドラム４は、円筒状の感光体４Ａの軸方向開口端の内周部にフランジ２１（図２〜４には一方のみ図示）を嵌着して構成されており、感光体４Ａの内部と両フランジ２１に挿通するシャフト２２によって回転可能に支持され、シャフト２２の軸方向両端は導電性金属（板金）製の不図示の本体フレームに固定されている。

上記感光体４Ａは、アルミニウム等の導電性金属から成る円筒状の素管の外表面に光導電層を形成し、その表面を透明樹脂から成る絶縁性保護膜で被覆することによって構成されている。

又、前記フランジ２１は、絶縁性樹脂によって略円柱状に一体成形されており、その軸方向一端部（内端側端部）外周には複数（図示例では６つ）の円弧状の嵌合片２１ａが形成されている。そして、複数の嵌合片２１ａを図２に示すように感光体４Ａの軸方向開口端内周に嵌合させることによって、フランジ２１が感光体４Ａの軸方向一端に嵌着されている。

更に、フランジ２１の中心部にはボス２１Ａが一体に形成されており、このボス２１Ａの中心には前記シャフト２２が相通するための円孔状の軸孔２１ｂが貫設されている。ここで、フランジ２１の内端面には前記ボス２１Ａが軸方向に長く突出しており、このボス２１Ａの相対向する２箇所には、一端が切り欠かれたＵ字ガイド溝２１ｃが形成されている。又、フランジ２１の内端面の４箇所には円柱状の固定ピン２１ｄが軸方向に突設されており、フランジ２１の外端面には不図示の駆動機構からの駆動力を受けるためのギヤ２１ｅが一体に形成されている。

ところで、フランジ２１の内端面には、バネ性を有する導電性金属板から成るアース板バネ２３が固着されている。このアース板バネ２３は、銅やＳＵＳ等の薄板を略円形に打ち抜き加工して得られ、図４に示すように、その中心部には大きな円孔２３ａが形成され、その周囲には４つの小さな円孔２３ｂが形成されている。又、アース板バネ２３の外周６箇所には、先端が尖った係止爪２３ｃが径方向外方に向かって突設されている。

更に、アース板バネ２３の外周の相対向する２箇所からは帯状のアース端子２３Ａが径方向内方（中心部）に向かって斜めに延設されており、その先端部はＶ字状に屈曲する接点部２３ｄを構成している。

而して、アース板バネ２３は、これに形成された円孔２３ａにフランジ２１のボス２１Ａを嵌め込み、４つの円孔２３ｂにフランジ２１の内端面に突設された固定ピン２１ｄを挿入し、この固定ピン２１ｄを加熱融着又はカシメることによってフランジ２１の内端面に固着される。このとき、該アース板バネ２３の２つのアース端子２３Ａは，その先端の接点部２３ｄがフランジ２１のボス２１Ａに形成されたＵ字ガイド溝２１ｃの内部に臨んでおり、アース板バネ２３の外周に突設された６つの係止爪２３ｃは、感光体４Ａの素管の内周面に食い込んで係止され、これによって感光体４Ａとアース板バネ２３との導通が取られている。

ところで、導電性金属から成る前記シャフト２２は、図２及び図３に示すようにフランジ２１のボス２１Ａに形成された軸孔２１ｂに通されるが、このようにフランジ２１のボス２１Ａにシャフト２２が挿通した状態では、図２及び図３に示すようにアース板バネ２３の２つのアース端子２３Ａの先端に設けられた接点部２３ｄはシャフト２２の外周に摺接しており、その摺接部はフランジ２１のボス２１Ａに形成されたＵ字ガイド溝２１ｃによってその周囲が覆われている。ここで、フランジ２１のボス２１Ａに形成された２つのＵ字ガイド溝２１ｃのそれぞれには導電性グリスが収容されている。又、シャフト２２の外周の一部（アース端子２３Ａの接点部２３ｄのシャフト２２への摺接部に近い部分）には小径のグリス溝２２ａが全周に亘って形成されており、このグリス溝２２ａには導電性グリスが溜められている。

以上のようなアース構造を備える感光ドラム４は、一方のフランジ２１に形成されたギヤ２１ｅに不図示の駆動機構から駆動力が入力されると、シャフト２２を中心として回転して前記電子写真プロセスに供されるが、この感光ドラム４の回転によってアース板バネ２３も一体に回転し、その２つのアース端子２３Ａの接点部２３ｄがシャフト２２の外周に摺接する。このとき、フランジ２１のボス２１Ａに形成されたＵ字ガイド溝２１ｃには前述のように導電性グリスが収容されているため、該Ｕ字ガイド溝２１ｃによって周囲が囲まれたアース端子２１Ａの接点部２１ｄのシャフト２２への摺接部には導電性グリスが保持され、この導電性グリスの潤滑作用によってシャフト２２の摩耗と異音の発生が確実に防がれる。又、導電性グリスの導電作用によって感光体４の光導電層のアースが確実になされる。即ち、感光体４Ａの光導電層の電荷は、アース板バネ２３から導電性グリス及びシャフト２２を経て不図示の本体フレームへと伝わり、最終的には地中へと放電される。

以上のように、本実施の形態では、フランジ２１の内端面から突出するボス２１ＡにＵ字ガイド溝２１ｃを形成したため、該Ｕ字ガイド溝２１ｃがシャフト２２の強度に影響を及ぼすことがなく、このＵ字ガイド溝２１ｃの深さを深くして多くの導電性グリスを該Ｕ字ガイド溝２１ｃに収容することができる。又、Ｕ字ガイド溝２１ｃがアース端子２３Ａの接点部２３ｄのシャフト２２への摺接部を周囲から囲むため、該Ｕ字ガイド溝２１ｃに収容された導電性グリスが軸方向に逃げにくい。このため、アース板バネ２３のアース端子２３Ａとシャフト２２との摺接部に十分な量の導電性グリスが保持されることなり、該導電性グリスの潤滑作用によってシャフト２２の摩耗や異音の発生が確実に防がれるとともに、導電性グリスの導電作用によって感光体４Ａのアース取りが長期に亘って安定的になされる。

又、本実施の形態では、シャフト２２をフランジ２１に挿通する際、該シャフト２２に形成されたグリス溝２２ａに溜められた導電性グリスがアース板バネ２３のアース端子２３Ａによって掻き出されて該アース端子２３Ａとシャフト２２との摺接部に供給されるため、アース板バネ２３のアース端子２３Ａとシャフト２２との摺接部に十分な量の導電性グリスが保持され、アース板バネ２３のアース端子２３Ａとシャフト２２との摺接部に十分な量の導電性グリスが保持されるという効果が得られる。

そして、以上のように感光ドラム４のアース取りが長期に亘って安定的になされるため、図１に示す画像形成装置１において高質画像が安定的に得られるとともに、感光ドラム４を回転自在に支持するシャフト２２の摩耗と異音の発生が防がれるため、画像形成装置１の耐久性の向上と静音化が図られる。

１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成装置本体
２ 画像形成部
３ 用紙収納部
４ 感光ドラム
４Ａ 感光体
５ 帯電器
６ 現像装置
７ 転写ローラー
８ クリーニング装置
９ トナーホッパー
１０ 光走査装置
１１，１２ 給紙カセット
１３ ピックローラー
１４ フィードローラー
１５ リタードローラー
１６ 排紙トレイ
１７ レジストローラー
１８ 定着装置
１８ａ 定着ローラー
１８ｂ 加圧ローラー
１９ 搬送ローラー
２０ 排紙ローラー
２１ フランジ
２１Ａ フランジのボス
２１ａ フランジの嵌合片
２１ｂ フランジの軸孔
２１ｃ ボスのＵ字ガイド溝
２１ｄ フランジの固定ピン
２１ｅ フランジのギヤ
２２ シャフト
２２ａ シャフトのグリス溝
２３ アース板バネ
２３Ａ アース板バネのアース端子
２３ａ アース板バネの円孔
２３ｂ アース板バネの円孔
２３ｃ アース板バネの係止爪
２３ｄ アース端子の接点部
Ｓ１ 第１搬送路
Ｓ２ 第２搬送路

Claims (3)

1. 円筒状の感光体とその軸方向開口端に嵌着されたフランジを備え、前記フランジに挿通するシャフトによって回転可能に支持されるとともに、前記フランジの内端面に固定されたアース板バネのアース端子を前記シャフトに摺接させて構成される感光ドラムにおいて、
   前記シャフトが挿通するボスを前記フランジの内端面から突出させるとともに、該ボスに、前記アース端子の前記シャフトへの摺接部を周囲から囲むＵ字ガイド溝を形成し、該Ｕ字ガイド溝に導電性グリスを収容したことを特徴とする感光ドラム。
2. 前記シャフトの前記アース端子の摺接部近傍に、導電性グリスを溜めておくためのグリス溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の感光ドラム。
3. 請求項１又は２記載の感光ドラムを備えることを特徴とする画像形成装置。

Images