JPH10116014A - 画像形成機およびそれに適用する感光体ドラム - Google Patents

画像形成機およびそれに適用する感光体ドラム

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JPH10116014A
JPH10116014A JP9140168A JP14016897A JPH10116014A JP H10116014 A JPH10116014 A JP H10116014A JP 9140168 A JP9140168 A JP 9140168A JP 14016897 A JP14016897 A JP 14016897A JP H10116014 A JPH10116014 A JP H10116014A
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shaft
roller
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unit
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Hiroyuki Sako
裕之 迫
Susumu Goto
将 後藤
Masanobu Maejima
正展 前嶌
Hiroyuki Hamakawa
博幸 濱川
Masaru Watanabe
優 渡辺
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Mita Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体ユニットの組み立て精度および機体フ
レームとの組み立て精度を高めることなく、感光体ユニ
ットを機体フレームに装着することにより、感光体ドラ
ムを所定位置に確実に位置付けることができる画像形成
機を提供する。 【解決手段】 感光体ドラムと該感光体ドラムを装着し
た感光体支持手段とからなる感光体ユニットを、光学系
ユニットを配設した機体フレームに着脱可能に装着する
画像形成機であって、該感光体ユニットが該機体フレー
ムの所定位置に装着されると該感光体ドラムが該機体フ
レームに直接支持されるように構成されている。

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
写する画像形成機およびそれに適用する感光体ドラムに
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転写手段とを具備してい
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光学系ユニットを配
設した機体フレームに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、感光体ユニットが装着され
た際に感光体ドラムが機体フレームに配設された光学系
ユニットに対して所定の位置関係に位置付けられる必要
がある。而して、感光体ドラムを機体フレームに配設さ
れた光学系ユニットに対して所定位置に正確に位置付け
るためには、組み立て体としての感光体ユニットの精度
と、この感光体ユニットと機体フレームとの組み立て精
度が要求される。
【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、感光体ユニットの組み
立て精度および機体フレームとの組み立て精度を必要以
上に高めることなく、感光体ユニットを機体フレームに
装着することにより、感光体ドラムを所定位置に確実に
位置付けることができる画像形成機およびそれに適用す
る感光体ドラム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
体ドラムを装着した感光体支持手段とからなる感光体ユ
ニットを、光学系ユニットを配設した機体フレームに着
脱可能に装着する画像形成機において、該感光体ユニッ
トが該機体フレームの所定位置に装着されると該感光体
ドラムが該機体フレームに直接支持されるように構成さ
れている、ことを特徴とする画像形成機が提供される。
【0006】上記感光体ドラムはドラム本体と該ドラム
本体を所定位置で軸方向移動が規制された状態で回転自
在に支持し上記感光体支持手段に装着された支持軸とを
具備し、上記感光体ユニットが上記機体フレームの所定
位置に装着されると支持軸が機体フレームに直接支持さ
れるように構成されている。
【0007】上記機体フレームは、上記支持軸の両端部
を各々支持する軸支持部を備え、該一方の軸支持部には
支持軸の一端を押圧する押圧部材が設けられ、該他方の
軸支持部には支持軸の他端を当接せしめる軸当て部が設
けられている。
【0008】上記ドラム本体の一端にはハス歯歯車によ
って構成された被駆動歯車が装着されており、該ハス歯
歯車のハス歯の向きは駆動時に生ずる推力が上記軸当て
部に向けて作用する傾斜方向に形成されている。
【0009】上記押圧部材は、導電性材料によって構成
され、上記感光体ドラムをアースするアース機能を具備
している。
【0010】また、本発明によれば、光学系ユニットを
配設した機体フレームに着脱可能に装着される感光体ユ
ニットを構成する画像形成機の感光体ドラムであって、
ドラム本体と該ドラム本体を回転自在に支持した支持軸
とを具備し、該感光体ユニットが該機体フレームの所定
位置に装着されると該支持軸が該機体フレームに直接支
持されるように構成されている、ことを特徴とする画像
形成機の感光体ドラムが提供される。
【0011】上記支持軸は上記ドラム本体を所定位置で
軸方向移動が規制された状態で回転自在に支持ししてお
り、上記感光体ユニットが上記機体フレームの所定位置
に装着されると支持軸が機体フレームに直接支持される
ように構成されている。
【0012】上記ドラム本体の一端にはハス歯歯車によ
って構成された被駆動歯車が装着されており、該ハス歯
歯車のハス歯の向きは駆動時に生ずる推力が該軸当て部
に向けて作用する傾斜方向に形成されている。
【0013】
【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。
【0014】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。
【0015】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412
a、412bを備えている。この連結部材412aと4
12b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4
12cを形成している。なお、連結部材412aと41
2bは、図5に示すように手前側端部が(図5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。
【0016】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5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ドラム本体420
と、該ドラム本体420を回転自在に支持する支持軸4
21とを備えている。ドラム本体420は、支持軸42
1の所定位置に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を構成するドラム
本体420の一端部(図5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がドラム本体420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を構成するドラム本体420の他
端部(図5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がドラム本体4
20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421が挿通される。この支持軸
421の所定位置には環状溝422が設けられており、
この環状溝422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。環状溝422と係止爪部
712との係合状態が図6に拡大して図示されている。
即ち、係止爪部712は断面が三角形状に形成されてお
り、その傾斜面712a、712bが環状溝422を形
成する側面422a、422bの上縁に各々接触し、三
角形状に形成されてた係止爪部712の頂部712cが
環状溝422を形成する底面422cに接触するように
構成されている。従って、感光体ドラム42を構成する
ドラム本体420は支持軸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ている。この
ようにドラム本体420を支持した支持軸421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、
ドラム本体420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が配設されている。このパッキング72は
フランジ71の端面に接触し感光体ドラム42の回転に
対して摩擦抵抗力として作用する。このため、歯車駆動
される感光体ドラム42の回転変動を抑制することがで
きる。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42
2、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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】以上のように構成されたプロセスユニット
4は、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。次
に、機体フレーム3について、図1、図4および図5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4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421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421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
され上方が開放された案内溝部341と、該案内溝部3
41の下端に接続して形成され支持軸421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344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70およびフランジ7
1、金属棒材からなる支持軸421、押圧部材343、
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32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421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35
1a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。
【0028】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421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。
【0029】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、感光体ドラム42の支持軸4
21の両端部が軸支持部34および35の案内溝部34
1および351に案内されて嵌合溝部342および35
2に嵌合し、支持軸421は機体フレーム3に直接支持
される。このように、支持軸421が嵌合溝部342お
よび352に嵌合すると、感光体ドラム42を構成する
ドラム本体420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5に示すように一端が上記押圧部材3
43に当接して左方に押圧され、その他端が軸当て部3
52a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ドラム本体420は、機体フレ
ーム3の所定位置に確実に位置付けられる。このよう
に、プロセスユニット4を上方から機体フレーム3に装
着すると、感光体ドラム42の支持軸421が機体フレ
ーム3に直接支持されるので、感光体ユニット40の組
み立て精度および機体フレーム3との組み立て精度を必
要以上に高めることなく、感光体ドラム42を所定位置
に確実に位置付けることができる。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。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。
【0030】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3の底壁31上には、光学系ユニットとし
てのレーザユニット60が配設されている。このレーザ
ユニット60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。なお、レーザユニット60によって静電潜像が形成
される感光体ドラム42は、上記のようにその支持軸4
21が機体フレーム3の所定位置に直接支持されるの
で、機体フレーム3の所定位置に配設されたレーザユニ
ット60との位置関係が確実に保持されているため、静
電潜像を感光体ドラム42の所定位置に確実に形成する
ことができる。また、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には、上記転写後案内板
46の下流側に定着ローラ対61が配設され、該定着ロ
ーラ対61の下流側には排出ローラ対62が配設されて
いる。更に、排出ローラ対62の下流側には排紙トレイ
63が配設されている。
【0031】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。
【0032】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に案内されて定着ローラ対
25に搬送される。定着ローラ対25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26によって排
紙トレイ27上に排出される。一方、転写域425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。
【0033】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。
【0034】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。
【0035】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。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】
【発明の効果】本発明による画像形成機およびそれに適
用する感光体ドラム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。
【0039】即ち、本発明によれば、感光体ドラムと該
感光体ドラムを装着した感光体支持手段とからなる感光
体ユニットを機体フレームに装着することにより、感光
体ドラムが機体フレームに直接支持されるので、感光体
ユニットの組み立て精度および機体フレームとの組み立
て精度を必要以上に高めることなく、感光体ドラムを所
定位置に確実に位置付けることができる。従って、機体
フレームの所定位置に配設された光学系ユニットとの位
置関係が確実に保持されているため、静電潜像を感光体
ドラムの所定位置に確実に形成することができる。
【0040】また、本発明によれば、上記感光体ドラム
はドラム本体とドラム本体を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し感光体支持手段に装着
された支持軸とを具備し、上記感光体ユニットが上記機
体フレームの所定位置に装着されると支持軸が機体フレ
ームに直接支持されるように構成されているので、感光
体ドラムの軸方向の位置関係も確実に保持される。
【0041】更に、本発明によれば、上記機体フレーム
は、上記支持軸の両端部を各々支持する軸支持部を備
え、該一方の軸支持部には支持軸の一端を押圧する押圧
部材が設けられ、該他方の軸支持部には支持軸の他端を
当接せしめる軸当て部が設けられているので、感光体ド
ラムの支持軸が機体フレームの所定位置に確実に支持さ
れる。
【0042】また、本発明によれば、上記感光体ドラム
の一端にはハス歯歯車によって構成された被駆動歯車が
装着されており、該ハス歯歯車のハス歯の向きは駆動時
に生ずる推力が上記軸当て部に向けて作用する傾斜方向
に形成されているので、感光体ドラムおよび被駆動歯車
を支持した支持軸は感光体ドラムの作動時には他端が上
記軸当て部に当接する方向に押圧されるため、他端が上
記軸当て部に当接せしめられた状態に確実に維持され
る。
【0043】更に、本発明によれば、上記押圧部材は導
電性材料によって構成され、上記感光体ドラムをアース
するアース機能を具備しているので、別途アース部材を
配設する必要がないため、装置全体を安価に製作するこ
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4】図1に示す画像形成機の機体フレームの要部斜
視図。
【図5】図1におけるAーA線断面図。
【図6】図5における感光体ドラムの支持軸に形成され
た環状溝とドラム本体に装着されたフランジの係止爪部
との係合状態を示す要部拡大断面図。
【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:レーザユニット 61:定着ローラ対 62:排出ローラ対 63:排紙トレイ 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 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:感光体ドラムのドラム本体 421: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
フロントページの続き (72)発明者 濱川 博幸 大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 渡辺 優 大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工 業株式会社内

Claims (8)

    【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を装着し
    た感光体支持手段とからなる感光体ユニットを、光学系
    ユニットを配設した機体フレームに着脱可能に装着する
    画像形成機において、 該感光体ユニットが該機体フレームの所定位置に装着さ
    れると該感光体ドラムが該機体フレームに直接支持され
    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】 該感光体ドラムはドラム本体と該ドラム
    本体を所定位置で軸方向移動が規制された状態で回転自
    在に支持し該感光体支持手段に装着された支持軸とを具
    備し、該感光体ユニットが該機体フレームの所定位置に
    装着されると該支持軸が該機体フレームに直接支持され
    るように構成されている、請求項1記載の画像形成機。
  3. 【請求項3】 該機体フレームは、該支持軸の両端部を
    各々支持する軸支持部を備え、該一方の軸支持部には該
    支持軸の一端を押圧する押圧部材が設けられ、該他方の
    軸支持部には該支持軸の他端を当接せしめる軸当て部が
    設けられている、請求項2記載の画像形成機。
  4. 【請求項4】 該ドラム本体の一端にはハス歯歯車によ
    って構成された被駆動歯車が装着されており、該ハス歯
    歯車のハス歯の向きは駆動時に生ずる推力が該軸当て部
    に向けて作用する傾斜方向に形成されている、請求項3
    記載の画像形成機。
  5. 【請求項5】 該押圧部材は、導電性材料によって構成
    され、該感光体ドラムをアースするアース機能を具備し
    ている、請求項3記載の画像形成機。
  6. 【請求項6】 光学系ユニットを配設した機体フレーム
    に着脱可能に装着される感光体ユニットを構成する画像
    形成機の感光体ドラムであって、 ドラム本体と該ドラム本体を回転自在に支持した支持軸
    とを具備し、該感光体ユニットが該機体フレームの所定
    位置に装着されると該支持軸が該機体フレームに直接支
    持さ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ドラム。
  7. 【請求項7】 該支持軸は該ドラム本体を所定位置で軸
    方向移動が規制された状態で回転自在に支持ししてお
    り、該感光体ユニットが該機体フレームの所定位置に装
    着されると該支持軸が該機体フレームに直接支持される
    ように構成されている、請求項6記載の画像形成機の感
    光体ドラム。
  8. 【請求項8】 該ドラム本体の一端にはハス歯歯車によ
    って構成された被駆動歯車が装着されており、該ハス歯
    歯車のハス歯の向きは駆動時に生ずる推力が該軸当て部
    に向けて作用する傾斜方向に形成されている、請求項7
    記載の画像形成機の感光体ドラム。
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