JP6512180B2 - 感光体ドラムユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、感光体ドラムユニット、及び画像形成装置に関する。
特許文献1の感光体ドラムユニットでは、導通部材がドラムシャフトとドラム素管とを導通させる。具体的には、感光体ドラムユニットは、ドラム素管、ドラムシャフト、及び導通部材を備える。導通部材は、接触部を有する。接触部は、ドラムシャフトを導通部材に挿通することによって、径方向外側に拡がってドラム素管の内周面と当接する。
特開2001−356638号公報
しかしながら、特許文献1に記載の感光体ドラムユニットでは、導通部材がドラムシャフトとフレームとの間に挟み込まれる可能性がある。具体的には、接触部の内周面の最小径は、ドラムシャフトの外径より小さい。よって、ドラムシャフトを導通部材に挿通するときに、接触部の最小径の位置にドラムシャフトが接触し、ドラムシャフトが導通部材に引っ掛かる可能性がある。ドラムシャフトが導通部材に引っ掛かると、導通部材がドラムシャフトと一体となってフレームに到達する。そして、導通部材がドラムシャフトとフレームとの間に挟み込まれる可能性がある。その結果、感光体ドラムユニットの組立が困難になる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、導通部材がドラムシャフトとフレームとの間に挟み込まれることを抑制できる感光体ドラムユニット、及び画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明の第1局面に係る感光体ドラムユニットは、ドラム素管、フランジ部材、ドラムシャフト、フレーム、及び導通部材を備える。前記ドラム素管は、感光体層が形成されている。前記ドラムシャフトは、前記ドラム素管に挿通される。前記フレームは、前記ドラムシャフトの両端を支持する。前記導通部材は、前記ドラムシャフトと前記ドラム素管とを導通させる。前記導通部材は、前記フレーム側の第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部とを有する略コイル状のバネ部材である。前記導通部材は、前記第2端部から前記第1端部に向けて末広がり形状に形成される。前記第2端部は開口を有し、前記開口に内接する円の直径は、前記ドラムシャフトの外径より大きい。
本発明の第2局面に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部を備える。また、前記画像形成部は、前記感光体ドラムユニットを備える。
本発明の感光体ドラムユニット、及び画像形成装置によれば、導通部材がドラムシャフトとフレームとの間に挟み込まれることを抑制できる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る感光体ドラムユニットの構成を示す図である。 導通部材を示す斜視図である。 感光体ドラムユニットに配置した導通部材を示す図である。 ドラムシャフトが挿通された導通部材を示す図である。(a)は、斜視図である。(b)は、正面図である。 樹脂フレームに装着された導通部材を示す図である。 (a)は、ドラムシャフトが樹脂フレームに装着される前の導通部材の断面図である。(b)は、ドラムシャフトが樹脂フレームに装着されたときの導通部材の断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面(図1〜図7)を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置100について説明する。図1は、画像形成装置100の構成を示す図である。図1に示すように、画像形成装置100は複合機である。画像形成装置100は、画像形成ユニット1、画像読取ユニット2、及び原稿搬送ユニット3を備える。
画像形成ユニット1は、用紙P(記録媒体)に画像を形成する。画像読取ユニット2は、原稿Rに形成された画像を読み取り、読取画像を生成する。原稿搬送ユニット3は、原稿Rを画像読取ユニット2に供給する。
また、画像形成ユニット1は、給送カセット11、搬送ローラー対12、画像形成部13、定着部14、排出ローラー対15、及び排出トレイ16を備える。給送カセット11から繰り出された用紙Pは、搬送ローラー対12によって画像形成部13まで搬送される。
画像形成部13は、用紙Pに画像を形成する。画像形成部13は、感光体ドラム131、帯電部132、露光部133、現像部134、及び、転写ローラー135を備える。感光体ドラム131は、円筒形の回転体であり、その周面には、静電潜像が形成される。帯電部132は、感光体ドラム131を所定の電位に帯電させる。露光部133は、画像データに基づきレーザー光を照射して感光体ドラム131の周面を露光する。その結果、画像データに応じた静電潜像が感光体ドラム131の周面に形成される。なお、画像データとしては、例えば、画像読取ユニット2が原稿Rを読み取って生成された画像データ、又は、図略の通信ネットワークを介して外部のコンピューターから受信した画像データが用いられる。
現像部134は、感光体ドラム131の周面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、感光体ドラム131の周面にトナー像を形成する。転写ローラー135は、感光体ドラム131上のトナー像を用紙Pに転写する。
画像が形成された用紙Pは、定着部14まで搬送される。定着部14は、用紙Pを加熱及び加圧し、用紙Pに形成された画像を用紙Pに定着する。画像が定着された用紙Pは、排出ローラー対15によって排出トレイ16へ排出される。
次に、図1及び図2を参照して、本発明の実施形態に係る感光体ドラムユニット4について説明する。図2は、感光体ドラムユニット4の構成を示す図である。画像形成部13は、感光体ドラムユニット4を備える。図2に示すように、感光体ドラムユニット4は、ドラム素管41、ドラムシャフト42、及び樹脂フレーム43を備える。
ドラム素管41は、円筒状に形成され、周面に感光体層が形成されている。ドラム素管41の両端は開放されている。ドラム素管41は、感光体ドラム131に相当する。
ドラムシャフト42は、ドラム素管41に挿通され、ドラム素管41を回動自在に支持する。ドラムシャフト42は、第1外径DSの略円柱状に形成される。
樹脂フレーム43は、ドラムシャフト42を支持する。具体的には、ドラムシャフト42の両端が樹脂フレーム43に挿入され、樹脂フレーム43は、ドラムシャフト42の両端を支持する。樹脂フレーム43は、「フレーム」の一例に相当する。樹脂フレーム43は、長手方向の一方側端部に支持部43Aを備える。ドラムシャフト42の一方側端部は、支持部43Aに支持される。
次に、図2及び図3を参照して、導通部材5の構成について説明する。図3は、導通部材5を示す斜視図である。図3に示すように、導通部材5は、略コイル状のバネ部材であって、第1端部52、及び第2端部51を備える。
第1端部52は、導通部材5の樹脂フレーム43(支持部43A)側に位置する端部である。第1端部52は、突出部521及び当接部522を備える。突出部521は、導通部材5の中心軸側に突出する。また、突出部521は、略U字状に形成される。第1端部52は、第1開口520を有する。
当接部522は、樹脂フレーム43の支持部43Aのドラム素管41側の端面と当接する。当接部522は、略矩形状に形成される。具体的には、当接部522は、略長方形状に形成される。当接部522と突出部521とは一体に形成されている。具体的には、導通部材5を構成する線状部材が折り曲げられて、当接部522が形成されている。また、当接部522の一辺の略中央部で、導通部材5を構成する線状部材が折り曲げられて、突出部521が形成されている。
第2端部51は、第1端部52の反対側に位置する導通部材5の端部である。導通部材5は、第2端部51から第1端部52に向けて末広がり形状に形成される。具体的には、導通部材5は、底面が第1端部52に位置する略円錐台状に形成される。第2端部51は、第2開口510を有する。
第2開口510に内接する円の直径D1は、図2に示すドラムシャフト42の第1外径DSより大きい。第2開口510は、「開口」に相当する。
ドラムシャフト42は、第2開口510から第1開口520に向けて第2端部51及び第1端部52を挿通されて、ドラムシャフト42の先端が樹脂フレーム43(支持部43A)に固定される。
以上、図2及び図3を参照して説明したように、本発明の実施形態では、第2開口510に内接する円の直径D1は、ドラムシャフト42の第1外径DSより大きい。よって、ドラムシャフト42を導通部材5の第2開口510から第1開口520に向けて挿通する際に、ドラムシャフト42が第2端部51に引っ掛かる可能性を抑制できる。また、導通部材5は、第2端部51から第1端部52に向けて末広がり形状に形成されている。したがって、ドラムシャフト42を導通部材5の第2開口510から第1開口520に向けて挿通する際に、ドラムシャフト42が第2端部51と第1端部52との間の導通部材5に引っ掛かる可能性を抑制できる。その結果、導通部材5がドラムシャフト42と樹脂フレーム43(支持部43A)との間に挟み込まれることを抑制できる。その結果、感光体ドラムユニット4を容易に組み立てることができる。
次に、図2から図4を参照して、感光体ドラムユニット4の組み立て手順について説明する。図4は、導通部材5を示す図である。図4に示すように、導通部材5は、感光体ドラムユニット4に備えられる。導通部材5の第2端部51が、樹脂フレーム43から離間する側に配置される。具体的には、導通部材5の第1端部52が支持部43Aと当接して配置され、導通部材5の第2端部51が樹脂フレーム43から離間する側に配置される。
また、感光体ドラムユニット4は、フランジ部材44を更に備える。フランジ部材44は、ドラム素管41の両端に取り付けられ、ドラム素管41と導通する。フランジ部材44は、孔441及び当接面442を有する。孔441には、ドラムシャフト42が挿通する。当接面442は、孔441の外周に沿って円環状に形成され、導通部材5の第2端部51が当接する。
次に、感光体ドラムユニット4の組み立て手順について説明する。
まず、第1端部52が支持部43Aに当接するように導通部材5を支持部43Aに配置する。
次に、フランジ部材44の当接面442を第2端部51に当接させて、ドラム素管41を支持部43Aに押圧する。その結果、導通部材5は、フランジ部材44の当接面442と支持部43Aとの間で圧縮された状態で固定される。
そして、ドラム素管41とフランジ部材44の孔441とにドラムシャフト42を挿通する。
更に、導通部材5に、第2開口510から第1開口520に向けてドラムシャフト42を挿通する。
最後に、ドラムシャフト42を支持部43Aに装着する。
次に、図2〜図5を参照して、導通部材5及びドラムシャフト42について説明する。図5は、ドラムシャフト42が挿通された導通部材5を示す図である。図5(a)は、斜視図であり、図5(b)は、正面図である。図5(a)に示すように、ドラムシャフト42は、胴部420、段差部421、及び先端部422を備える。
胴部420は、ドラムシャフト42の軸方向の中央部に円柱状に形成される。胴部420は、フランジ部材44の孔441に挿通され、フランジ部材44を介してドラム素管41を支持する。胴部420は、第1外径DSに形成される。
段差部421は、胴部420と先端部422との間に形成される。段差部421では、胴部420から先端部422に向けて外径が階段状に減少する。具体的には、段差部421において、ドラムシャフト42の外径が第1外径DSから第2外径DS1に階段状に減少する。
先端部422は、ドラムシャフト42の先端に形成され、先端に向けて先細り形状に形成されている。具体的には、先端部422では、先端に向けて直径がテーパー状に減少する。
突出部521の先端521aは、段差部421に当接する。具体的には、突出部521の先端521aは、ドラムシャフト42の径方向について、第2外径DS1よりも外周側に配置され、第1外径DSより内周側に配置される。その結果、導通部材5は、ドラムシャフト42と導通する。
以上、図2〜図5を参照して説明したように、第1端部52がドラムシャフト42と導通し、第2端部51がフランジ部材44と導通する。よって、導通部材5が、フランジ部材44とドラムシャフト42とを導通させることができる。また、フランジ部材44はドラム素管41と導通している。その結果、導通部材5が、ドラム素管41とドラムシャフト42とを導通させことができる。
また、導通部材5が、略円錐台状に形成された略コイル状のバネ部材であるため、導通部材5をフランジ部材44と樹脂フレーム43の支持部43Aとの間に圧縮して配置できる。よって、フランジ部材44と樹脂フレーム43の支持部43Aとの間隔を狭くすることができる。したがって、感光体ドラムユニット4をコンパクトに形成できる。
更に、第1端部52が導通部材5の中心軸側に突出する突出部521を有し、突出部521がドラムシャフト42と導通するため、第1端部52を確実にドラムシャフト42と導通させることができる。
また、突出部521が略U字状に形成されるため、突出部521の先端521aがドラムシャフト42に当接した場合に、突出部521の先端521aがドラムシャフト42の表面を傷つけることを抑制できる。
次に、図2〜図7を参照して、樹脂フレーム43の支持部43A、及び導通部材5について説明する。図6は、樹脂フレーム43の支持部43Aに装着された導通部材5を示す図である。図6に示すように、支持部43Aは、端面431及び凹部432を備える。
端面431は、支持部43Aのドラム素管41側の端面である。端面431は、略平面状に形成される。端面431には、導通部材5の第1端部52の当接部522が当接する。また、導通部材5には、ドラムシャフト42が挿通されている。そして、端面431には、ドラムシャフト42の段差部421が当接する。
凹部432は、ドラムシャフト42が樹脂フレーム43の支持部43Aに装着されたときに、突出部521の先端521aが嵌まり込むように形成されている。具体的には、凹部432は、端面431のうち、ドラムシャフト42が挿入される位置と、突出部521に対向する位置とを含むように形成される。また、凹部432は、略直方体状に形成され、底面と互いに隣接する3方向の側面とで構成される。凹部432の幅Bは、第1外径DS未満で、且つ、第2外径DS1より大きい。幅Bは、端面431を含む平面に略平行で、且つ、突出部521とドラムシャフト42の中心軸とを結ぶ方向に対して略直交する方向の凹部432の長さを示す。
次に、図7を参照して、ドラムシャフト42を樹脂フレーム43の支持部43Aに装着する前後の導通部材5について説明する。図7(a)は、ドラムシャフトが樹脂フレームに装着される前の導通部材の断面図である。図7(b)は、ドラムシャフトが樹脂フレームに装着された後の導通部材の断面図である。
図7(a)に示すように、ドラムシャフト42が支持部43Aに装着される前においては、導通部材5の第1端部52が支持部43Aの端面431に当接している。突出部521は、端面431が含まれる平面上に位置している。
図7(b)に示すように、ドラムシャフト42が支持部43Aに装着された後においては、導通部材5の第1端部52の当接部522は、端面431に押圧されている。ドラムシャフト42の段差部421は、端面431に当接している。また、突出部521は、ドラムシャフト42の段差部421によって、凹部432に押し込まれている。導通部材5は、フランジ部材44の当接面442と、支持部43Aの端面431との間で圧縮されている。
以上、図2〜図7を参照して説明したように、突出部521の先端521aは、ドラムシャフト42の胴部420の外周面よりドラムシャフト42の中心軸側に突出する。また、ドラムシャフト42は、その外径が先端部422側に向けて階段状に減少する段差部421を有する。そして、ドラムシャフト42が樹脂フレーム43の支持部43Aに装着されているときには、突出部521の先端521aは、段差部421によって支持部43A側に押圧されており、支持部43A側に撓んでいる。よって、突出部521の先端521aが段差部421に押圧されているため、突出部521の先端521aと段差部421とを確実に導通できる。したがって、導通部材5とドラムシャフト42とを確実に導通できる。
第1端部52は、突出部521と一体に形成される当接部522を更に備える。また、当接部522は、支持部43Aのドラム素管41側の端面431と当接している。よって、当接部522が支持部43Aに固定される。一方、第2端部51はフランジ部材44に当接される。したがって、導通部材5をフランジ部材44と支持部43Aとの間に固定できる。その結果、ドラム素管41が回転するときに、導通部材5の連れ回りを抑制できる。更に、導通部材5の連れ回りによる摺動音の発生を抑制できる。
また、樹脂フレーム43の支持部43Aは、ドラム素管41側の端面431に凹部432を有する。また、ドラムシャフト42が支持部43Aに装着されているときには、突出部521の先端521aが凹部432に嵌まり込んでいるため、突出部521が凹部432の位置に固定される。一方、ドラム素管41の端面には、フランジ部材44が装着され、フランジ部材44の当接面442には、導通部材5の第2端部51が当接する。よって、ドラム素管41が回転するときには、当接面442を介して導通部材5を回転する力が付与される。しかしながら、突出部521が凹部432の位置に固定されため、ドラム素管41が回転するときに、導通部材5の連れ回りを確実に抑制できる。したがって、導通部材5の連れ回りによる摺動音の発生を確実に抑制できる。
また、当接部522は、略矩形状に形成される。よって、支持部43Aの端面431に、略矩形状の当接部522が当接するため、導通部材5は、支持部43Aの端面431に対して直立した姿勢から傾斜し難い。したがって、導通部材5を支持部43Aに確実に固定できる。したがって、ドラム素管41が回転するときに、導通部材5の連れ回りを更に確実に抑制できる。
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である(例えば、下記に示す(1)〜(6))。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合がある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(1)図3を参照して説明したように、導通部材5は、底面が第1端部52に位置する略円錐台状に形成されるが、本発明はこれに限定されない。導通部材5は、第2端部51から第1端部52に向けて末広がり形状に形成される形態であればよい。例えば、導通部材5は、第2端部51から第1端部52に向けてステップ状に直径が拡がるように形成される形態でもよい。また、例えば、導通部材5は、底面が第1端部52に位置する略多角形台状(例えば、4角形台状)に形成される形態でもよい。
(2)図3を参照して説明したように、導通部材5の第1端部52は、ドラムシャフト42と導通する突出部521を有するが、本発明はこれに限定されない。第1端部52がドラムシャフト42と導通するように構成されている形態であればよい。例えば、導通部材5を構成する線状部材の第1端部52側の端部が、ドラムシャフト42と導通するように、導通部材5の中心軸側に曲折されている形態でもよい。
(3)図3を参照して説明したように、突出部521は、略U字状に形成されるが、本発明はこれに限定されない。突出部521は、導通部材5の中心軸側に突出する形態であればよい。例えば、突出部521が、略V字状に形成される形態でもよい。
(4)図4を参照して説明したように、導通部材5の第2端部51は、フランジ部材44と導通するが、本発明はこれに限定されない。第2端部51がドラム素管41に導通するように構成されている形態であればよい。例えば、第2端部51の少なくとも一部がドラム素管41の内周面に当接する形態でもよい。具体的には、導通部材5を構成する線状部材の第2端部51側の端部が、ドラム素管41の内周面に当接するように、導通部材5の中心軸と反対側に曲折されている形態でもよい。
(5)図5を参照して説明したように、樹脂フレーム43(支持部43A)は、ドラム素管41側の端面431に凹部432を有するが、本発明はこれに限定されない。樹脂フレーム43(支持部43A)のドラム素管41側の端面431に、突出部521の先端521aが嵌まり込む空間があればよい。例えば、樹脂フレーム43(支持部43A)が、突出部521の先端521aと対向する側の端面431を有さない形態でもよい。具体的には、樹脂フレーム43(支持部43A)の端面431が、ドラムシャフト42の段差部421を支持する位置にだけ形成されている形態でもよい。
(6)図6を参照して説明したように、導通部材5の当接部522は略矩形状に形成されるが、本発明はこれに限定されない。導通部材5の当接部522が、樹脂フレーム43(支持部43A)の端面431に当接する形態であればよい。導通部材5の当接部522が、端面431と平行な面を有する板状(又は、帯状)に形成される形態でもよい。
本発明は、感光体ドラムユニット、及び画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
100 画像形成装置
1 画像形成ユニット
13 画像形成部
131 感光体ドラム
2 画像読取ユニット
3 原稿搬送ユニット
4 感光体ドラムユニット
41 ドラム素管
42 ドラムシャフト
420 胴部
421 段差部
422 先端部
43 樹脂フレーム
43A 支持部
431 端面
432 凹部
44 フランジ部材
441 孔
442 当接面
5 導通部材
51 第2端部
510 第2開口(開口)
52 第1端部
520 第1開口
521 突出部
521a 先端
522 当接部

Claims (10)

  1. 感光体層が形成されたドラム素管と、
    前記ドラム素管に挿通されるドラムシャフトと、
    前記ドラムシャフトの両端を支持するフレームと、
    前記ドラムシャフトと前記ドラム素管とを導通させる導通部材と
    を備え、
    前記導通部材は、前記フレーム側の第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部とを有する略コイル状のバネ部材であって、
    前記導通部材は、前記第2端部から前記第1端部に向けて末広がり形状に形成され、
    前記第2端部は、開口を有し、
    前記開口に内接する円の直径は、前記ドラムシャフトの外径より大きい、感光体ドラムユニット。
  2. 前記ドラム素管の両端に取り付けられ、前記ドラム素管と導通するフランジ部材を更に備え、
    前記第1端部は、前記ドラムシャフトと導通し、
    前記第2端部は、前記フランジ部材と導通する、請求項1に記載の感光体ドラムユニット。
  3. 前記第1端部は、前記導通部材の中心軸側に突出する突出部を有し、
    前記突出部は、前記ドラムシャフトと導通する、請求項1又は請求項2に記載の感光体ドラムユニット。
  4. 前記突出部は、略U字状に形成される、請求項3に記載の感光体ドラムユニット。
  5. 前記突出部の先端は、前記ドラムシャフトの胴部の外周面より前記ドラムシャフトの中心軸側に突出し、
    前記ドラムシャフトは、前記ドラムシャフトの先端側に向けて外径が階段状に減少する段差部を有し、
    前記突出部の先端は、前記段差部によって前記フレーム側に押圧されており、前記フレーム側に撓んでいる、請求項3又は請求項4に記載の感光体ドラムユニット。
  6. 前記フレームは、前記ドラム素管側の端面に凹部を有し、
    前記突出部の先端が前記凹部に嵌まり込んでいる、請求項5に記載の感光体ドラムユニット。
  7. 前記第端部は、前記突出部と一体に形成される当接部を更に備え、
    前記導通部材の前記当接部が前記フレームの前記ドラム素管側の端面と当接している、請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の感光体ドラムユニット。
  8. 前記当接部は、略矩形状に形成される、請求項7に記載の感光体ドラムユニット。
  9. 感光体層が形成されたドラム素管と、
    前記ドラム素管の両端に取り付けられ、前記ドラム素管と導通するフランジ部材と、
    前記フランジ部材に回転可能に挿通されるドラムシャフトと、
    前記ドラムシャフトの両端を支持するフレームと、
    前記ドラムシャフトと前記ドラム素管とを導通させる導通部材と
    を備え、
    前記導通部材は、前記フレーム側の第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部とを有する略コイル状のバネ部材であって、
    前記導通部材は、前記第2端部から前記第1端部に向けて末広がり形状に形成され、
    前記第1端部は、前記導通部材の中心軸側に突出する突出部と、前記突出部と一体に形成される当接部とを有し、
    前記フレームは、前記当接部が当接する前記ドラム素管側の端面と、前記端面に設けられた凹部とを有し、
    前記ドラムシャフトは、前記ドラムシャフトの先端側に向けて外径が階段状に減少する段差部を有し、
    前記突出部の先端は、前記段差部によって前記フレーム側に押圧されて前記フレーム側に撓んで前記凹部に嵌まり込んで前記ドラムシャフトと導通しており、
    前記第2端部は、開口を有し、
    前記開口に内接する円の直径は、前記ドラムシャフトの外径より大きく、
    前記フランジ部材は、前記第2端部と導通している、感光体ドラムユニット。
  10. 記録媒体に画像を形成する画像形成部を備え、
    前記画像形成部は、請求項1から請求項のいずれか1項に記載の感光体ドラムユニットを備える、画像形成装置。
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