(57)【要約】【課題】潤滑剤による摩耗低減効果を長時間維持可能な感光体ユニット及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】潜像を担持する感光体と、感光体端部に圧入されるフランジ６２と、感光体に固定され回転自在に支持する導電性のシャフト６７と、フランジ６２に接続されシャフト６７と少なくとも２箇所で接触するアース板６１とを有する感光体ユニットであって、アース板６１は、シャフト６７との接触箇所となる凸部６５、６６を備えており、凸部６５、６６のそれぞれは、その長手方向がシャフト６７の軸方向に対して平行でも直角でもない所定の角度をなすように設置されている。【選択図】図４
2010145761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する感光体と、前記感光体端部に圧入される樹脂フランジと、前記感光体に挿通され回転自在に支持する導電性のシャフトと、前記樹脂フランジに接続され前記シャフトと少なくとも２箇所で接触するアース板とを有する感光体ユニットであって、
前記アース板は、前記シャフトとの接触箇所となる突起部を備えており、
前記突起部のそれぞれは、その長手方向が前記シャフトの軸方向に対して平行でも直角でもない所定の角度をなすように設置されていることを特徴とする感光体ユニット。
【請求項２】
前記突起部のそれぞれは、長手方向の長さが短手方向の長さの１．５倍以上であることを特徴とする請求項１記載の感光体ユニット。
【請求項３】
前記突起部のそれぞれは、前記シャフトの軸方向に互いにオフセットした位置で該シャフトと接触するように配置されており、オフセット間隔は、前記突起部の長手方向寸法に前記所定の角度の余弦を乗じた値以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の感光体ユニット。
【請求項４】
前記シャフトの外周を概ね等分する位置で、前記アース板のそれぞれが前記シャフトに接触することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の感光体ユニット。
【請求項５】
前記アース板は、ステンレス鋼、銅又はアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の感光体ユニット。
【請求項６】
前記突起部の長手方向が前記シャフトの軸方向に対してなす角度が略４５°であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の感光体ユニット。
【請求項７】
前記突起部を複数個備え、任意の突起部を基準として、
奇数番目の突起部は、前記感光体の回転によって前記シャフトに対して相対的に移動した際に、前記シャフトの表面に塗布された導電性グリスを偶数番目の突起部側に向かって移動させるように前記所定の角度が設定されており、
偶数番目の突起部は、前記感光体の回転によって前記シャフトに対して相対的に移動した際に、前記シャフトの表面に塗布された導電性グリスを奇数番目の突起部側に向かって移動させるように前記所定の角度が設定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の感光体ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の感光体ユニットを備えたプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる感光体ユニット及びそれに用いられるアース板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される発明は、感光体とシャフトとの導通を安定して維持するために、感光体フランジ部に取り付けられたアース板に関し、シャフトに圧接する二つの接触点を互いにシャフト軸方向にずらした接触部を備えるアース板とすることにより摩耗を少なくしている。
【０００３】
図８に、従来の感光体ユニットにおけるシャフトとアース板との接触部分の構成を示すの構成を示す。
感光体への電気的導通手段として、アース板５０とシャフト５２との接触面となるアース板凸部５１の形状は、凸部長手方向がシャフト軸心に対して平行又は垂直のものが使用されていた。このような構成では、シャフト５２とアース板凸部５１との間に導電性グリスが塗布された場合、アース板凸部５１の回転により軌道上の導電性グリスが掻き取られてしまい、シャフト５２の摩耗が著しくなってしまうこと、シャフト５２とアース板凸部５１の摺動による異音が発生してしまうことが課題であった。
【特許文献１】特開２００２−３１１７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される発明は、二つの接触点をシャフト軸方向の同じ箇所に接触させるよりは摩耗は少なくなるものの、例えば接触部にグリスなどを塗布した場合、グリスは接触部から逃げることとなり、グリスによる摩耗低減効果を長期間維持することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、潤滑剤による摩耗低減効果を長時間維持可能な感光体ユニット及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、潜像を担持する感光体と、感光体端部に圧入される樹脂フランジと、感光体に挿通され回転自在に支持する導電性のシャフトと、樹脂フランジに接続されシャフトと接触する少なくとも二つのアース板とを有する感光体ユニットであって、アース板のそれぞれは、シャフトとの接触箇所となる突起部を備えており、突起部のそれぞれは、その長手方向がシャフトの軸方向に対して平行でも直角でもない所定の角度をなすように設置されていることを特徴とする感光体ユニットを提供するものである。
【０００７】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様に係る感光体ユニットを備えたプロセスカートリッジを提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、潤滑剤による摩耗低減効果を長時間維持可能な感光体ユニット及びプロセスカートリッジを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す。この画像形成装置は、感光体の周上に一つの現像装置を配置した作像部が四つ並んだカラー画像形成装置である。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図であり、画像形成装置本体に現像装置及び感光体ユニットを装着した状態である。
【００１０】
本実施形態に係る画像形成装置は、現像剤として各々が異なる色のトナーを収容した四つの現像器３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）と、現像器３１ａ〜３１ｄと組み合わされて配置された感光体ドラム２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）とを備えている。
【００１１】
感光体ドラム２２の周りには１次転写後の残トナーを掻き取るクリーニングブレード２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）、感光体ドラム２２に当接する帯電ローラ２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）が設けられている。掻き取られたトナーは、水平に搬送するトナー搬送スクリュー２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）、トナー搬送スクリュー２４からのトナーを上方へ搬送するトナー搬送ベルト２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）によって搬送され、廃トナー回収部２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）に回収される。
現像器３１、感光体ドラム２２、クリーニングブレード２３、帯電ローラ２１、トナー搬送スクリュー２４、トナー搬送ベルト２５及び廃トナー回収部２６は、一体として感光体ユニット２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を構成している。感光体ユニット２０は、一体として画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとして構成することが可能である。
【００１２】
感光体ユニット２０のハウジングは後述するように、現像装置を内蔵することができる構成となっている。
【００１３】
また、画像形成装置は、当接する駆動ローラ３０及び従動ローラ２７と、１次転写ローラ２９（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ）の周りに架け渡されて循環移動する中間転写ベルト２８とで構成された中間転写ユニットを備えている。
【００１４】
なお、感光体ドラム２２ａ〜２２ｄは、光走査装置からのレーザビーム３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）によって露光される。
【００１５】
各現像器３１の現像ローラ３２の芯金には不図示のバイアス電源から交流と直流とを重畳したマイナス電位のバイアス電圧が印加される。また、各帯電ローラ２１には、他のバイアス電源から直流のマイナス電位のバイアス電圧が印加される。
【００１６】
感光体ユニット２０の内部には、現像器３１と組み合う感光体ドラム２２、これに当接するクリーニングブレード２３及び帯電ローラ２１によって構成される画像形成部が形成されている。すなわち、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体ユニット２０ａの内部の第１画像形成部、感光体ユニット２０ｂの内部の第２画像形成部、感光体ユニット２０ｃの内部の第３画像形成部、感光体ユニット２０ｄの内部の第４画像形成部の四つの画像形成部を備える。
【００１７】
クリーニングブレード２３ａは、感光体ドラム２２ａの周面に残留するトナー汚れを清掃する。帯電ローラ２１ａは、清掃された感光体ドラム２２ａの周面を一様な高電位に帯電させて初期化する。そして、第１画像形成部の感光体ドラム２２ａにレーザビーム３６ａが照射される。これにより、一様な高電位に帯電している感光体ドラム２２ａの周面が画像データに基づいて選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と初期化による高電位部とからなる静電電像が形成される。
第２〜第４画像形成部に関しても同様の動作を行う。
【００１８】
現像器３１ａは、静電潜像の低電位部（又は高電位部）にトナーを転移させてトナー像を形成（現像）する。感光体ドラム２２ａは、トナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８に転写する。中間転写ベルト２８上のトナー像が感光体ドラム２２ｂとの当接部に来るタイミングに合わせて、上記同様に第２画像形成部が動作して、現像器３１ｂが感光体ドラム２８上の静電潜像をトナー像化（現像化）し、感光体ドラム２２ｂがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８上のトナー像に重ねて転写する。
同様の動作を第３、第４画像形成部でも行う。
【００１９】
中間転写ベルト２８は、四重のトナー像を搬送し、そのトナー像を２次転写ローラ３９によって不図示の用紙へ転送する。
【００２０】
図２は、感光体ユニットの詳細な構成を示す図である。なお、感光体ドラム内部の様子を示すために、便宜的に感光体ドラムは半透明として図示している。感光体ドラム４０内に設置されたアース板４２により、感光体ドラムとシャフト４１間の電気的導通を得ることができる。
【００２１】
図３、図４、図５に、本実施形態に係る画像形成装置に適用されるアース板形状の一例を示す。図３は斜視図、図４は上面図、図５は側面図である。
図３において、アース板６０は板状基材６１を有し、板状基材６１はフランジ６２にカシメによってはめ込まれている。アース板６０は、板状部材６１の外周より内方にクランク状に折り曲げられた２本の接触片６３、６４が設けられており、接触片６３、６４の先端にはシャフト６７の接点となる凸部６５、６６が設けられている。シャフト６７と凸部６５、６６との接触面には導電性グリスが塗布されている。凸部６５、６６の長手方向は、シャフト軸心に対して平行でも直角でも無い角度（図４に示す角度θ）を持つ。
【００２２】
凸部６５、６６の長手方向がシャフト軸心に対して角度θを持つことにより、図３の回転方向にフランジが回転したときに凸部６５、６６が互いにグリスを供給する。この効果により、凸部６５、６６とシャフト６７との接触箇所に常にグリスが存在し、シャフト６７の摩耗や摺動による異音の低減が可能となる。
【００２３】
ここではシャフトとの接触点となる凸部が２個の構成を例としているが、凸部が３以上あっても同様である。
【００２４】
アース板凸部６５がフランジ６２の回転によって移動したときに、凸部６５の移動によって掻き取られる導電性グリスが凸部６６に向かって軸方向に移動するように凸部６５の長手方向が軸芯に対して角度θを持ち、且つ凸部６６が移動した時に掻き取られる導電性グリスが凸部６５に向かって軸方向に移動するように角度θを与える。これにより、フランジ６２が回転した時に凸部６５、６６がお互いにグリスを供給することができ、シャフト６７の摩耗や摺動による異音の低減が可能となる。
【００２５】
一般的には、凸部が偶数個の場合には、シャフトの軸方向に一方にグリスを移動させる凸部と逆方向にグリスを移動させる凸部とを交互に配置し、各凸部によるグリスの移動量が同じとなるように凸部の角度を設定すればよい。一方、凸部が奇数個（２ｎ＋１個）の場合は、グリスがシャフトの軸方向に沿って交互に移動するように凸部を設置し、シャフトの一方にグリスを移動させるｎ個の凸部の軸芯に対する角度と、シャフトの他方にグリスを移動させるｎ＋１個の凸部の軸心に対する角度とを、シャフトが一回転した時にグリスの移動が相殺されるように設定すればよい。具体的には、凸部が三つの場合には、１番目又は３番目の凸部によるグリスの移動量と、２番目の凸部によるグリスのとの比が１：２となるようにすれば、シャフトが１回転した時にグリスの移動が相殺され、凸部の移動領域にグリスを長時間存在させることができる。
【００２６】
図４に示すように、アース板凸部６５の形状は、長方形の短辺を半円とした形状であり、長手方向長さをａ、短手方向長さをｂとしたときに、ａ≧１．５ｂを満たしている。このような形状とすることで、アース板凸部６５が回転移動した時に十分な量のグリスをシャフト軸方向に移動させることが可能となる。ａ＜１．５ｂとなる形状では、凸部６５、６６の長手方向をシャフト軸心に対して平行でも直角でも無い角度としても、グリスを特定の方向に移動させる効果が十分に得られず、凸部の移動領域にグリスを長時間存在させることができない。
【００２７】
図５に示すように、凸部６５と凸部６６とをシャフト軸方向に長さｃだけオフセットさせることにより、凸部６５が掻き取ったグリスが凸部６６の移動領域からはみ出さないようにし、グリスを無駄なく二つの凸部で受け渡すことができる。ｃが大きい場合、二つの凸部でグリスの受け渡しができないため、ｃ＜ａcosθとしている。これにより、グリスを凸部の移動領域に長時間存在させることができる。
【００２８】
また、図３に示すように、二つのアース板接触片６３、６４をシャフト軸心を挟んで対向する位置に配置することにより、アース板間の距離を等しくし、導電性グリスの移動をバランス良く行うことができる。なお、アース板接触片を３以上備える構成においては、図６に示すように、シャフト６７の断面の外周をほぼ等分する位置でシャフトと接するように凸部を配置すればよい。
【００２９】
アース板の材料としては導電性及び弾性に優れたステンレス鋼、アルミニウム、銅が望ましいが、これに限定される訳ではない。弾性に優れた材料でアース板を形成することにより、シャフト６７に凸部６５、６６を圧接させて確実に電気的導通をとることができる。
【００３０】
図７に示すように、凸部６５、６６が回転移動により軸方向に掻き取るグリスの量は、角度θが４５°の時に最大となる。よって、凸部６５、６６の長手方向とシャフト軸心とがなす角度θを１５°〜６０°、特に４５°とすることが好ましい。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、アース板の回転移動に伴う導電性グリスの移動を制御することができ、接触箇所でグリスが不足することを防ぎ、シャフトの摩耗や異音の発生を抑制できる。これにより、長期間の使用においても安定して感光体とシャフトとの間の電気的導通を得ることが可能となる。
【００３２】
なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記実施形態においては、４色のトナー像を重ね合わせて用紙に転写する画像形成装置を例として説明したが、単色のトナー像を用紙に転写するモノクロの画像形成装置の感光体ユニットとしても適用可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】感光体ユニットの構成を示す図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態に係る感光体ユニットにおけるシャフトとアース板との接触部分の構成を示す図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態に係る感光体ユニットにおけるシャフトとアース板との接触部分の構成を示す図である。
【図５】本発明の好適な実施の形態に係る感光体ユニットにおけるシャフトとアース板との接触部分の構成を示す図である。
【図６】３以上の凸部を接触片を設ける場合のシャフトと凸部との位置関係を示す図である。
【図７】アース板の凸部の長手方向とシャフトとがなす角度と凸部が軸方向に掻き取るグリス量との関係を示す図である。
【図８】従来の感光体ユニットにおけるシャフトとアース板との接触部分の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
２０    感光体ユニット
２１    帯電ローラ
２２    感光体ドラム
２３    クリーニングブレード
２４    トナー搬送スクリュー
２５    トナー搬送ベルト
２６    廃トナー回収部
２７    従動ローラ
２８    中間転写ベルト
２９    １次転写ローラ
３０    駆動ローラ
３１    現像器
３２    現像ローラ
４０    感光体ドラム
４１、５２、６７    シャフト
４２、５０、６０    アース板
５１    アース板凸部
６１    板状基材
６２    フランジ
６３、６４    接触片
６５、６６    凸部
【図１】
2010145761.tif 000003
【図２】
2010145761.tif 000004
【図３】
2010145761.tif 000005
【図４】
2010145761.tif 000006
【図５】
2010145761.tif 000007
【図６】
2010145761.tif 000008
【図７】
2010145761.tif 000009
【図８】
2010145761.tif 000010