JPH10301350A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH10301350A
JPH10301350A JP9121782A JP12178297A JPH10301350A JP H10301350 A JPH10301350 A JP H10301350A JP 9121782 A JP9121782 A JP 9121782A JP 12178297 A JP12178297 A JP 12178297A JP H10301350 A JPH10301350 A JP H10301350A
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JP
Japan
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unit
frame
drum
image recording
sheet metal
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JP9121782A
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English (en)
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Hideaki Kawai
秀明 河合
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像器ユニットと感光体ユニットとの2つの
ユニットを、画像記録装置の画像形成部に装着するに際
して、感光体ユニットが正確な位置に装着されたことを
容易に検知できるようにする。 【解決手段】 画像記録装置の画像形成部には、メイン
フレーム1の内側にアースに接続する導電性の板金フレ
ーム2を配置し、感光体ドラムの軸36の装着位置に
は、電源7に接続する板バネ部材5を設けている。前記
画像形成部には現像器ユニットを装着した後で、現像器
ユニットの支持板15に対して感光体ユニット30を装
着すると、前記板バネ部材5と軸36を介して電源7と
アースとの間を導通する回路が形成され、感光体ユニッ
トを正確な位置に装着した状態を検知可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式画像記
録装置に関し、特に、ドラムユニットが画像記録装置本
体に正確に装着されたことを検知する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子写真方式を用いた画像記
録装置では、感光体ドラムおよび帯電器、現像器等を一
体に構成したプロセスユニットが用いられており、前記
ユニットを装置本体に対して着脱可能に設けている。そ
して、前記一体化したプロセスユニットにおいては、例
えば、1万枚のコピー可能なユニットとして構成した場
合には、その画像形成装置に設けたカウンターの計数等
を用いてユニットの寿命を推定することにより、ユニッ
トの交換を指令する等の情報を出力させるようにしてい
る。したがって、前述したようなユニットを使用する場
合には、感光体ドラムや現像器等の寿命に個別に注意を
払う必要がなく、装置本体の表示部にユニットの交換指
令が出力された時に、そのプロセスユニットの交換を行
うのみで、画像記録装置を使用することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記プロセスユニット
に配置される感光体ドラムや現像器は消耗品であり、こ
れ等の各部材が寿命に達すると、新しいユニットと交換
されるが、前記感光体ドラムや現像器の寿命には大きな
差がある。そして、これ等の寿命の異なる部材を一括し
て交換すると、いずれかの部材には無駄が生じることに
なる。そこで、感光体ドラムユニットと、現像器ユニッ
トとを別体に構成し、それ等の2つのユニットを画像記
録装置本体に対して個別に着脱可能に構成しておき、そ
れ等のユニットの個々の寿命に応じて、個別のユニット
毎に交換するようにした装置も使用されている。
【0004】ところが、前記2つのユニットを別個に交
換可能に構成する場合には、それぞれのユニットには無
駄が生じなくなる反面、紙のジャム等が発生した場合に
は、前記2つのユニットを装置本体から外してジャム処
理を行う必要があり、そのユニットの着脱作業が煩わし
いという新たな問題が発生する。前述したような問題に
加えて、画像記録装置に対して最初に現像器ユニットを
装着しておき、その後で現像器ユニットと本体フレーム
の双方に対して、感光体ドラムユニットを装着して各部
材の位置決めを同時に行う場合に、それ等の各ユニット
の相互の位置決め状態を容易に知ることができないとい
う問題が生じる場合がある。そこで、そのような問題を
解決するために、従来より感光体ドラムユニットの側部
に突起部を設けておき、その突起部の有無を検出するた
めの光電式センサ等を用いることが行われているが、そ
のような検知手段を用いる場合には、部品点数が多くな
るために、装置の製造コストにも影響が生じるという問
題がある。
【0005】一般の画像記録装置において、感光体ドラ
ムは表面の光導電層と内面の導電層から構成され、装置
に装着された際には、導電層が本体フレームの機構部
(板金フレーム等)を通じて常にアースされる必要があ
る。従来の画像記録装置においては、前記アースはドラ
ム軸と板金フレームに形成された軸装着部との接触によ
ってなされる例があるが、ドラムユニットは紙のジャム
が生じた時やユニットの寿命に達した時等に、取り外し
や交換がオペレータによってなされる。この再装着の際
に、ドラムユニットが少しでも浮き上がった状態にある
と、前記アースがなされず、正常な静電潜像が形成され
なくる。
【0006】本発明は、前記従来の感光体ドラムのアー
スと、感光体ドラムの装着の検知手段の課題を解消する
もので、感光体ドラムユニットの軸を介して本体フレー
ムに配置する導電部材の間での導通手段を設け、前記ユ
ニットが正確に装着された際にのみ、前記ユニットの検
知とアースの接続とを行い得る装置を提供することを目
的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子写真方式
を用いて感光体ドラムにトナー画像を形成する画像記録
装置に関する。本発明の請求項1の発明は、装置本体の
フレームの感光体ユニットのドラム軸装着部に電圧が印
加される板バネを配置し、前記フレームのドラム軸装着
部をアースされる板金フレームで形成し、前記ドラム軸
を介してアースされる板金フレームを配置し、ドラム軸
を介してより板バネと板金フレームとを導通させること
を特徴とする。そして、本発明においては、ドラム軸を
正確な位置に装着することで、板バネと板金フレームと
の間を、ドラム軸を介して導通する状態で、感光体ユニ
ットの装着の検知を行うことができる。したがって、高
価な光電センサ等を用いなくとも、簡単な機構の検知手
段を用いて感光体ユニットの装着を正確に検知すること
ができる。
【0008】また、請求項2の発明は、前記板金フレー
ムにはドラム軸の径に略等しい上端開放の凹溝を設ける
ことを特徴とする。したがって、ドラム軸を板金フレー
ムの凹溝に装着することにより、感光体ユニットを装置
本体に対して正確な位置に装着できる。また、板金フレ
ームにドラム軸を接触させることにより、感光体ドラム
のアースと軸検知部の導通とを兼用させることができ
る。さらに、請求項3の発明では、前記装置本体のフレ
ームは絶縁性樹脂材料による成型体であり、前記板バネ
は導電性金属板から構成され、本体フレームの内側に向
けて屈曲部を設けることを特徴とする。そして、ドラム
ユニットを装着するのみで、板バネの弾性によりドラム
軸を介して電源からアースに向けての導通を設定可能で
あり、部品点数を少なくして、構造の簡単な検知装置を
得ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。本発明の装置を適用可能な
画像記録装置は、電子写真方式を用いるプリンタやファ
クシミリ、または小型の複写機として構成することがで
きる。そして、一般的な画像記録装置と同様に、給紙カ
セットを装備した給紙部から送り出される用紙に対し
て、感光体ドラムに形成したトナー画像を転写した後
で、定着装置を通して定着しコピーとして排出させる機
構を設けることができる。
【0010】前記画像記録装置において、トナー画像を
形成して用紙に転写するための画像形成部には、転写ロ
ーラ41に対応させて、感光体ドラム35を設けた感光
体ユニット30を配置し、前記感光体ユニット30に組
み合わせて現像器ユニット10を配置している。前記画
像形成部に配置する2つのユニット10、30は、それ
ぞれ画像記録装置の本体フレームに対して着脱可能に構
成されるもので、図1に示されるように組み合わせられ
る。本発明の実施例においては、画像記録装置の本体フ
レームに対して、2つのユニットをそれぞれ位置決め可
能であるが、前記本体フレームに対して両ユニットを装
着する際には、先ず現像器ユニット10の支持板に感光
体ユニット30を支持させた状態で本体フレームに両ユ
ニットを位置決めして装着する。なお、本実施例におい
ては、現像器ユニット10を先に本体フレームに装着し
た後、感光体ユニット30を上記支持板と本体フレーム
の双方に位置決めして装着することも可能である。
【0011】前記図1に示される例は、画像記録装置の
画像形成部に配置する感光体ユニット30と、現像器ユ
ニット10および書き込みユニット40の配置関係を示
すものである。前記現像器ユニット10においては、非
磁性一成分トナーを収容する容器部20と、その上部の
上フレーム11とを一体に設け、上フレーム11には用
紙の搬送方向の上下流方向の側面に複数条のリブを突出
させ、容器部の補強と取扱い性を向上させるためのハン
ドル部材12、12aを設けている。また、前記容器部
20の内部には、トナーを攪拌しながら供給ローラ22
に供給するための攪拌部材21を配置し、前記容器部2
0からのトナー排出側には供給ローラ22と、感光体ド
ラム35に接する現像ローラ23、および前記現像ロー
ラ23に接する層厚規制部材24とを設けている。前記
攪拌部材21はトナーを攪拌しながら供給ローラ22に
向けて供給するもので、任意の羽根部材を設けたもので
構成することが可能である。さらに、供給ローラ23は
軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体、または導電性
の繊維を有する植毛体を、所定の厚さで設けた弾性体ロ
ーラとして構成することができる。そして、前記供給ロ
ーラ23の軸には、図示を省略した給電部材から、−6
00〜−700V、望ましくは−650V前後の値のバ
イアス電圧が印加される。
【0012】前記現像ローラ23はステンレス等の金属
製のローラ軸に、導電性のゴム(シリコンゴム、ウレタ
ンゴム、NBR)を所定の厚さで被覆したもので構成さ
れているもので、そのローラ表面を平滑なものとして構
成する。前記現像ローラ23に対しては、−300〜−
400V、望ましくは−350V前後の値のバイアス電
圧が印加される。また、前記現像ローラ23に対して配
置する層厚規制部材24は、現像ローラ23の表面に形
成するトナーの薄層を均一に設定するためのものであ
り、導電性のウレタン樹脂シートまたはステンレス製の
板部材からなるバネ性を有するものとして構成する。そ
して、前記層厚規制部材26に対しては、−600V〜
−700Vの範囲、望ましくは−650V前後の値のバ
イアス電圧が印加される。
【0013】前記供給ローラ22と現像ローラ23との
軸芯間距離は、2つのローラの半径の合計よりも若干小
さく設定されており、両ローラを同一方向(矢印X方
向)に回転させることにより、ローラの接触部では圧接
されながら反対方向に摺動される状態となる。そして、
両ローラの摩擦作用と両ローラに印加されている電圧の
差により、両ローラ間でトナーが帯電されるとともに、
現像ローラ23の表面にトナーが付着されて、前記現像
ローラ23の表面に付着されたトナーを層厚規制部材2
4により均一な厚さに形成し、感光体ドラムに向けて露
出させて、感光体ドラムに形成された潜像にトナーを移
転させてトナー画像を形成する。
【0014】前記現像器ユニット10に組み合わせて配
置する感光体ユニット30には、感光体ドラム35と、
表面が植毛部材等により構成されるブラシローラのよう
な帯電器37とを配置している。そして、感光体ドラム
35に対して配置する書き込みユニット40により画像
の書き込みを行うとともに、感光体ドラムに形成したト
ナー画像を転写ローラ41の放電により用紙に転写す
る。また、前記書き込みユニット40はLEDヘッドア
レイより構成されるもので、画像情報出力装置からの情
報にもとづいてLEDを発光させ、感光体ドラムに光を
照射する。
【0015】前記感光体ドラム35の表面はアースされ
た光導電体よりなるもので、前記アースはドラム軸36
を介して装置本体のアースに接続されるが、本実施例で
は、前記軸36とユニット支持用の板金フレームの接触
により設定される。そして、感光体ドラムには帯電器3
7により−750Vの帯電が行われ、書き込みユニット
40より光が照射された部位、すなわち画像情報の黒に
対する部分の電位が−50V程度となり、光の照射部位
と非照射部位(画像情報の白に対応する部分)とで電位
差が生じ、画像情報に対応する静電潜像が形成される。
【0016】前記感光体ドラムに形成される静電潜像に
対して、現像ローラ23の表面に付着しているトナー
が、略−650Vに帯電している状態で接すると、トナ
ーは感光体ドラム35の表面の光照射部位に吸引され、
感光体ドラムの表面にはトナー画像が形成される(反転
現像)。このトナー画像の転写位置では、用紙の裏面か
ら転写ローラ41により500〜2kVのバイアス電圧
が印加されることによって、用紙にトナー画像が転写さ
れる。前記トナー画像が転写された用紙は、感光体ドラ
ムの回転により定着器に向けて送られ、定着機において
加熱と押圧作用が付与されて定着され、コピーとして排
出される。また、前記トナー画像を用紙に転写した後
で、感光体ドラムの表面に残留するトナーは、帯電ロー
ラ37により掻き乱されて感光体ドラムの表面に分散さ
れるとともに、感光体ドラムの表面の帯電と同じ電位に
帯電される。そして、感光体ドラムが現像ローラ23に
接する位置で、両者の間の電位差により現像ローラ23
側に残留トナーが移転され、容器部から新たに供給され
るトナーに混合されて再使用される。
【0017】前記現像器ユニット10に組み合わせて、
画像記録装置の画像形成部に装着される感光体ユニット
30は、図2の側面図と図3の正面図に示されるように
構成される。そして、プラスチック材料により構成され
る本体フレーム31に対して側フレーム33、33aを
一体に構成し、前記側フレームに軸受け部材を介して金
属製のドラム軸36を設け、感光体ドラム35を装着し
ている。また、前記側フレーム34、34aの外側に
は、前記ドラム軸の端部を突出させることの他に、その
上部に所定の間隔をおいてピン部材34、34aを突出
させて設け、画像記録装置と現像器ユニットに対する位
置決め手段を構成する。さらに、前記本体フレーム31
の上部にはハンドル部材32を前記本体フレームと一体
に設けており、感光体ユニットを着脱する際の取扱い部
材として用いることができるようにする。
【0018】図4に示す例は、2つのユニットを画像記
録装置に対して装着した状態を示しており、現像器ユニ
ット10に設ける供給ローラ22の軸と、現像ローラ2
5の軸のそれぞれには、図示を省略した駆動ギヤからの
駆動伝達されるギヤを設けている。また、現像器ユニッ
トに対して感光体ユニットを組み合わせた状態では、前
記図4に示したように、感光体ユニット35の巾方向の
両側に突出させて設けているドラム軸36の端部とピン
部材34とが、現像器ユニットの支持板15に設けた凹
溝16に挿入される。そして、ピン部材34をフック部
材17のバネ力により押圧して保持することにより、現
像器ユニットの現像ローラ23と感光体ドラム35との
関係を設定するとともに、現像器ユニット10のハンド
ル部材を手で持ち上げることにより、2つのユニットを
組み合わせたままで、一緒に画像記録装置に対して着脱
可能にする。したがって、画像記録装置の用紙搬送路内
で紙ジャム等が発生した場合には、画像形成部から2つ
のユニットを同時に取り外してジャムの処理を行い、そ
の後で再び2つのユニットを装着し直すことが可能とな
る。
【0019】前記現像器ユニット10と感光体ユニット
30とを画像形成部に位置決めするために、画像記録装
置には図5に示すような支持部材を設けており、画像記
録装置の内面には導電性の板金フレーム部材2を配置し
ている。前記板金フレームはアースに接続されているも
ので、現像器ピン受け溝3とドラム軸受け溝4との2つ
の凹溝を設けている。また、前記板金フレーム2には、
現像器ユニットのローラ等の回転部材に対する駆動力の
伝達のための駆動ギヤ9を配置しており、前記駆動ギヤ
9を介して現像器ユニットのローラ等を駆動する。そし
て、本発明の画像記録装置の画像形成部に対して、現像
器ユニット10と感光体ユニット30とを装着する際
に、現像器ユニットの支持ピン14を現像器ピン受け溝
3に係合させ、感光体ユニット30のドラム軸36端部
をドラム軸受け溝4に係合させる。さらに、前記ドラム
軸36とピン部材34とを、現像器ユニット10の支持
板15に設けた凹溝16に挿入して、現像器ユニットと
感光体ユニットとの2つのユニットの間での相互の位置
決めを行う。
【0020】
【実施例】前記現像器ユニット10と感光体ユニット3
0とを組み合わせて構成する画像記録装置の画像形成部
においては、前記現像器ユニット10の支持板と本体フ
レームの内部の支持部材1bに対して、感光体ユニット
30を装着して組み合わせた上で両ユニット10、30
を画像記録装置の本体に装着する。前記画像形成部にお
いて、画像記録装置のメインフレーム1の内面には、前
記図5に示したような導電性の板金で構成した板金フレ
ーム2を配置しており、現像器ユニットと感光体ユニッ
トの位置決め用のピン部材14およびドラム軸36をそ
れぞれ挿入することにより、2つのユニットの相互の位
置決めをも行う。前記感光体ユニット30の装着部は、
図6に示すように、メインフレーム1には基部の固定部
材8を介して板バネ部材5を取り付けている。また、前
記板バネ部材5はドラム軸の装着部に対応する位置に、
メインフレーム1に設けた開口1aに対応させて凸部6
を設けている。前記板バネ部材5はリン青銅等のよう
に、バネ性を有する導電性の金属板で構成されたものを
用いており、感光体ユニットの軸が正確に装着された状
態では、基部側に接続する電源7と、アースに接続され
た板金フレーム2との間に電流が流れるようにする。
【0021】前記図6に示される例において、板金フレ
ーム2に対して現像器ユニットを装着し、前記現像器ユ
ニットの支持板(図示を省略)に対して感光体ユニット
30を装着すると、感光体ユニット30の金属製のドラ
ム軸36の端部とピン部材34とが、支持板と本体フレ
ームの支持部材1bの各々の凹溝に位置決めされる。前
記ドラム軸が正確に装着される位置に対して、フレーム
1の開口1aを介して、板バネ部材5の凸部6をフレー
ムの内側に向けて突出させるように設け、感光体ドラム
35の軸36が装着された際に、前記板バネ部材5の凸
部6がドラム軸36の端部に押圧される。そして、前記
ドラム軸が正確に装着された状態では、板金フレーム2
のドラム軸受け溝4に接するのであるから、板バネ部材
5とドラム軸36および板金フレーム2を導通する回路
が形成され、電源7から板金フレーム2に接続されるア
ースとの間で導通する状態が設定される。
【0022】図示される例において、感光体ドラム35
の表面は光導電層、内面は導電層(例えばアルミ)から
なり、ドラム35の両端には絶縁性の軸受け部材(フラ
ンジ部材)Aが配置される。一方の軸受け部材Aにはギ
ヤA1が形成され、装置本体に設けられた駆動側ギヤと
噛合って、感光体ドラム35をドラム軸36の回りに回
転させる。なお、前記感光体ドラムはドラム軸と一体に
回転するように構成する場合もある。前記軸受け部材A
には、導電性端子部材Bが取付けられ、その一端はドラ
ム軸36の表面に摺接し、他端は感光体ドラム35の内
面と軸受け部材Aとの間に挟持される。
【0023】したがって、前記感光体ドラム35が装置
本体に装着された時には、そのドラムの内面が端子部材
B、ドラム軸36、板金フレーム2を通じてアースされ
る状態となる。また、画像形成時には、一様に帯電され
たドラム表面に光情報が書き込まれると、その光が照射
されたドラム表面が導電性となり、その部分の電荷がド
ラム内面からアースされて静電潜像が形成されることに
なる。そして、本発明においては、感光体ドラムが正し
くアースされた状態で接続されたか否かを、そのアース
接続を直接検出することによって行うものであり、正常
な位置に感光体ユニットが装着されたことを簡単な手段
によって検知できるようにしている。
【0024】前述したように、本発明の画像記録装置の
実施例では、メインフレーム1に対して2つのユニット
の位置決めを行うための板金フレーム2を配置し、前記
板金フレーム2をアースに接続して設けている。また、
前記メインフレーム1は、導電性を有しないプラスチッ
ク材料により構成されているものであるから、ドラム軸
36が装着されない状態では、板バネ部材5は図6の鎖
線で示すように開口1aの縁の部分に係止される状態と
なり、電源7からの電流は流れない。そして、感光体ユ
ニット30が板金フレーム2と現像器ユニットの支持板
に対して正確に装着された状態では、ドラム軸36を介
して、板バネ部材5の凸部6と板金フレーム2との間で
電流が流れる状態が設定されるので、その電流が流れる
回路の途中の任意の位置に電流検知手段を配置すること
により、感光体ユニットが正確に装着された状態を電流
検知手段を介して知ることができる。したがって、本発
明においては、装置本体の感光体ユニットの装着部に単
純な機構の電流検知手段を配置することによって、感光
体ユニットの装着を正確に検知する機構を構成すること
ができる。
【0025】
【発明の効果】本発明の装置は前述したように構成して
いるものであるから、装置本体のフレームの感光体ユニ
ットのドラム軸装着部外側に配置する板バネと、フレー
ムの内面には前記ドラム軸が接してアースされる板金フ
レームとの間で、ドラム軸を介してより板バネと板金フ
レームとを導通させることができる。そして、本発明に
おいては、ドラム軸が板金フレームを通じてアースされ
たことを検出することになるから、板金フレームの軸装
着部に対してドラム軸が若干浮き上がっていても装着不
良と判断し、常に正常な画像形成を保証する。したがっ
て、高価な光電センサ等を用いなくとも、簡単な機構の
検知手段を用いて感光体ユニットの装着を正確に検知す
ることができる。
【0026】また、前記板金フレームにはドラム軸の径
に略等しい上端開放の凹溝を設けるので、ドラム軸を板
金フレームの凹溝に装着することにより、感光体ユニッ
トを装置本体に対して正確な位置に装着できる。そし
て、板金フレームにドラム軸を接触させることにより、
感光体ドラムのアースと軸検知部の導通とを兼用させる
ことができる。さらに、前記装置本体のフレームは絶縁
性樹脂材料による成型体であり、前記板バネにはドラム
軸の装着部に向けて屈曲部を設けるので、ドラムユニッ
トを装着するのみで、板バネの弾性によりドラム軸を介
して電源からアースに向けての導通を設定可能であり、
部品点数を少なくして、構造の簡単な検知装置を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像記録装置における画像形成部の
構成を示す説明図である。
【図2】 感光体ユニットの側面図である。
【図3】 感光体ユニットの正面図である。
【図4】 現像器ユニットと感光体ユニットの組み合わ
せ状態の説明図である。
【図5】 メインフレームに沿わせて設けるフレーム部
材の説明図である。
【図6】 本発明の検知機構の構成を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 メインフレーム、 2 フレーム部材、 3
現像器ピン受け溝、4 ドラム軸受け溝、 5
板バネ部材、 6 凸部、7 電源、 8 装着
部、 9 駆動ギヤ、10 現像器ユニット、 1
4 位置決めピン、15 支持板、 16 凹
溝、 17 フック部材、20 容器部、 21
ピン受け溝、 22 供給ローラ、23 現像ロ
ーラ、 24 規制ブレード、30 感光体ユニッ
ト、 31 本体フレーム、 34 上ピン、35
感光体ドラム、 36 ドラム軸、 37 帯
電ローラ、40 プリントヘッド、 41 転写ロ
ーラ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真方式を用いて感光体ドラムにト
    ナー画像を形成する画像記録装置において、装置本体の
    フレームの感光体ユニットのドラム軸装着部に電圧が印
    加される板バネを配置し、前記フレームのドラム軸装着
    部をアースされる板金フレームで形成し、前記ドラム軸
    を介してアースされる板金フレームを配置し、ドラム軸
    を介して板バネと板金フレームとを導通させることを特
    徴とする画像記録装置。
  2. 【請求項2】 前記板金フレームにはドラム軸の径に略
    等しい上端開放の凹溝を設けることを特徴とする請求項
    1に記載の画像記録装置。
  3. 【請求項3】 前記装置本体のフレームは絶縁性樹脂材
    料による成型体であり、 前記板バネは導電性金属板から構成され、本体フレーム
    の内側に向けて屈曲部を設け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。
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