(57)【要約】【課題】感光体ドラムに摺動して帯電作用を付与する帯電部材を、ドラム軸に対して一定の間隔を維持可能に設けて、樹脂フレームの製造誤差等に起因する軸の装着誤差を解消し、帯電部材によるドラムの帯電作用を均一にする。【解決手段】画像形成装置の記録部に配置する感光体ドラム３１の軸３１ａに対して、帯電ブラシ３３の軸３３ａを両側のアーム部材５６、５６ａを介して支持し、両軸３１ａ、３３ａの間隔を一定に維持させる。そして、前記帯電ブラシ３３が揺動した状態で、軸３３ａの両端部を受部５５により受けて、ブラシ３３の位置決めを行って帯電作用に供することで、樹脂フレーム３５の製造誤差等に起因するブラシの接触不良を解消し、感光体ドラム表面に均一な帯電作用を付与できるようにする。【選択図】　　　　　図２
2004133274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム軸を有する感光体ドラムと、
感光体ドラムの回転が伝導される軸を有し、感光体ドラムに接触する状態で、感光体ドラム表面を帯電させる接触帯電部材と、
所定の間隔を介して形成される一対の軸支孔を設けた、剛性の高いアーム部材と、を有し、
前記アーム部材の一方の孔には感光体ドラム軸が回転自在に挿通され、他方の孔には接触帯電部材の軸が挿通されることを特徴とするプロセスユニット。
【請求項２】
前記アーム部材は、感光体ドラムと接触帯電部材との２つの回転部材の両側に配置され、
前記感光体ドラムの回転を中間ギヤを介して伝導し、前記２つの回転部材を同方向に駆動する駆動手段を設け、
前記駆動手段は、前記アーム部材の内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のプロセスユニット。
【請求項３】
前記接触帯電部材がブラシローラであり、前記ブラシローラに所定の電圧を印加して、感光体ドラムの表面に帯電させる作用を行うものであることを特徴とする請求項１または２に記載のプロセスユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像形成装置において、感光体ドラムに画像の光を照射する前段階で、表面に一様な帯電を行うための接触停電部材の支持方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置や、ファクシミリ機能と複写機能を兼備するような画像形成装置等においては、電子写真方式を用いて、トナー画像を感光体ドラムに形成し、そのトナー画像を転写した用紙を定着器を通して熱と圧力を加えて、記録紙として排出させる機構を用いている。前記電子写真方式を用いた画像形成装置において、感光体ドラムのユニットと、前記感光体ドラムに対してトナーを供給するための現像装置とを組み合わせて配置している。また、感光体ユニットに設ける感光体ドラムに対しては、その周囲に帯電部材と画像書き込み部材、転写部材とメモリ除去部材とを配置して、帯電部材により感光体ドラムの表面に一様な帯電を行わせてから、書き込み部材により画像の光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像荷トナーを付着させてトナー画像として可視像化し、トナー画像を用紙に転写させるようにしている。
【０００３】
ところで、前記帯電部材としては、コロトロンのような放電手段を用いることは、オゾンの問題があることから、特に小型の装置では、弾性体で構成したローラやブラシローラのような接触帯電部材を用いることが多い。そして、前記接触帯電部材に所定の電圧を印加しながら感光体ドラム表面に摺動させ、感光体ドラムの表面を所定の値の電位に帯電させる機構を用いることで、帯電作用を良好に行わせ得るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２４００２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
小型の画像形成装置においては、感光体ドラムと帯電部材、およびメモリ除去部材等を１つの感光体ユニットとして構成しており、このユニットを樹脂製のフレームに組み込んで、ユニットを画像形成装置の記録部に着脱可能に構成していることが多い。ところが、前記感光体ユニットを構成する樹脂フレームでは、その樹脂の成形の特性にも起因するが、比較的寸法精度が良くないという問題があり、感光体ドラムに対する接触帯電部材の接触状態にバラツキが生じることがある。そして、両回転体の間の接触状態が良好に設定できない場合には、帯電量が不安定となったり、駆動トルクにバラツキが生じて感光体ドラムの回転が一定せずに、画質に影響が生じたりする原因ともなっている。
【０００６】
本発明は、樹脂製のフレームに取り付ける感光体ドラムと回転接触部材との間隔を一定に維持できて、帯電作用を良好に行い得るような機構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、プロセスユニットに関し、請求項１の発明は、ドラム軸を有する感光体ドラムと、感光体ドラムの回転が伝導される軸を有し、感光体ドラムに接触する状態で、感光体ドラム表面を帯電させる接触帯電部材と、所定の間隔を介して形成される一対の軸支孔を設けた、剛性の高いアーム部材と、を有し、前記アーム部材の一方の孔には感光体ドラム軸が回転自在に挿通され、他方の孔には接触帯電部材の軸が挿通されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記アーム部材は、感光体ドラムと接触帯電部材との２つの回転部材の両側に配置され、前記感光体ドラムの回転を中間ギヤを介して伝導し、前記２つの回転部材を同方向に駆動する駆動手段を設け、前記駆動手段は、前記アーム部材の内側に配置されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、前記接触帯電部材がブラシローラであり、前記ブラシローラに所定の電圧を印加して、感光体ドラムの表面に帯電させる作用を行うものであることを特徴とする。
【００１０】
前述したように構成したことにより、ユニットのフレームの製造寸法にバラツキがあったとしても、帯電ブラシと感光体ドラムとの距離を正確に維持できるので、感光体ドラムの帯電量にばらつきが生じることがない。また、帯電ブラシを支持するアーム部材が感光体ドラム軸に対して揺動可能に設けられているので、フレームの帯電ブラシの取付位置の寸法誤差に応じて、帯電ブラシの位置を変えることが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の装置の構成を説明する。図１に示す例は、画像形成装置の記録部に配置する感光体ユニット３０と、トナーを供給するための現像器ユニット２１の関係を示しているもので、前記画像形成装置の記録部２０には、現像器ユニット２１と感光体ユニット３０とを組み合わせて配置しており、前記現像器ユニット２１には、トナーを収容するトナーホッパ２２にパドル２３を設けている。そして、パドル２３によりトナーを攪拌しながら、供給ローラ２４を介して現像ローラ２５に付着させ、ブレード２６によりトナーの薄層を形成して、感光体ドラム３１に供給する。前記現像ローラ２５に薄層として担持されるトナーは、供給ローラ２４と現像ローラ２５とが同方向に回転されることにより、両ローラの間で摩擦帯電されて、帯電されたトナーを感光体ドラム３１に形成している静電潜像に向けて移転させるようにする。
【００１２】
前記現像器ユニット２１に組み合わせて配置する感光体ユニット３０においては、感光体ドラム３１の回転方向（図の時計方向）に対して、ドラムの表面を一様な電位に帯電させる帯電ブラシ３４と、ＬＥＤ等の発光部材により構成される書き込み装置３２を設けている。また、現像ローラ２５に対応する現像部の下流側には、トナー画像を用紙に転写するための転写ローラ３６を配置し、前記帯電ブラシ３４の上流部には、トナー画像を用紙に転写した後に残るトナーや、用紙から分離した紙粉等やその他のごみ状の異物を掻き乱して付着力を弱め、その一部を除去する作用を行うメモリー除去ブラシ３３を設けている。
【００１３】
前述したように、前記感光体ユニット３０に設ける感光体ドラム３１において、所定の電位を印加している帯電ブラシ３４により、感光体の表面を一様に帯電させてから、書き込み装置３２から画像の光を照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像に対して現像ローラ２５からトナーを供給して、トナー画像として可視像化する。前記感光体ドラムに担持されるトナー画像は、転写ローラ３６と感光体ドラムの間を通る用紙の裏面側から、前記転写ローラ３６により所定の電位が印加されて、その電位差により用紙に転写される。そして、前記トナー画像を担持する用紙を定着器４０に向けて搬送して、定着して記録紙を作成し、排出トレイ３８に排出するように構成している。
【００１４】
図２、３に示す例は、前記プロセスユニットとしての感光体ユニット３０において、感光体ドラム３１と、接触帯電部材としての帯電ブラシ３４のフレーム３５に対する支持構造と、前記２つの回転部材の間隔を設定するためのアーム部材、および駆動伝達部材の各構成を説明している。前記帯電ブラシ３３としては、細い導電性の繊維状のものを用いてブラシを構成しているもので、金属製の軸３３ａに対して、所定の電圧を印加して、ブラシが接触する感光体ドラム３１に対する帯電作用を行わせるようにする。なお、以下に説明するユニット３０において、感光体ドラム３１に対応させて、帯電ブラシ３４を用いているものであるが、前記接触帯電部材としては、ブラシに限られるものではなく、導電性の弾性体で構成した帯電ローラを用いることも可能である。
【００１５】
前記プロセスユニットとしての感光体ユニット３０においては、前述したように、樹脂製のフレーム３５に対して、感光体ドラム３１の軸３１ａを軸支部材３５ａにより回転可能に支持している。また、前記感光体ドラム３１に接して回転される帯電ブラシ３３は、軸３３ａが感光体ドラムの軸に対してアーム部材５６、５６ａを介して支持され、軸３３ａの両端部を受け部５５により係止して、帯電ブラシ３３の感光体ドラム３１に対する位置決めを行っている。なお、前記ブラシ３３は、軸３３ａに対して接着テープのような固定手段５４により取り付けられているもので、軸３３ａと一体に回転されるように保持される。
【００１６】
前記感光体ドラム３１の軸３１ａに対して、帯電ブラシ３３の軸３３ａを一定の間隔を維持させるように支持するために、感光体ドラム３１の両側に一対のアーム部材５６、５６ａを配置し、前記アーム部材５６に設けた軸支孔に、ブッシュ５７、５８およびブッシュ５７ａ、５８ａを設けて、２つの回転軸３１ａ，３３ａを支持している。また、前記帯電ブラシ３３を両側のアーム部材５６、５６ａを介して、一定の間隔を維持させるようにして配置し、前記帯電ブラシ３３を感光体ドラム３１に対して位置決めするために、受け部５５を設けているものである。なお、前述したように、両側のアーム部材５６、５６ａによりブラシ軸３３ａを支持する機構を用いる場合に、感光体ドラムの軸３１に対して、前記アーム部材５６、５６ａによりブラシ軸３３ａがねじり方向にも揺動され得るので、樹脂製のフレーム３５の製造時に歪み等があっても、感光体ドラム３１と帯電ブラシ３３との接触関係は良好に設定が可能である。
【００１７】
前記感光体ドラム３１と帯電ブラシ３３とを駆動するために、前記感光体ドラム３１の一端部に設けたギヤ５１に対して、図示を省略する駆動ギヤを噛合せて、感光体ドラム３１を所定の速度で回転させるようにしている。また、前記感光体ドラム３１の他端部に設けたギヤ５１と、ブラシ軸３３ａに設けたギヤ５３との間に、１つの中間ギヤ５２を配置して駆動伝達することで、前記２つの回転部材の回転方向を同一方向に設定できるようにする。したがって、前述したような駆動伝達方式を用いることにより、感光体ドラム３１に対して帯電ブラシを摺動させながら、軸３３ａを介して図示を省略する電源から、所定の電圧を印加して、帯電作用を付与することができる。そして、前記帯電ブラシにより感光体ドラムに帯電作用を付与するに際して、感光体ドラムに残留して付着しているトナー等を、前記ブラシにより掻き乱して付着力を弱め、一様に帯電させる作用を良好に行うことが可能となる。
【００１８】
前記感光体ユニット３０を用いる画像形成装置においては、図４に示すように構成される小型の画像形成装置に適用が可能である。前記画像形成装置１は、複写機とＦＡＸ機能を組み合わせた複合機、またはパソコンの画像入力機構と、プリンタ機能とをさらに組み合わせた装置として構成することができる。前記画像形成装置１の上部には、ＡＤＦ３を用いた画像読取装置２を配置し、下部には任意の数の給紙トレイ１６を装備する給紙部１５をそれそれ配置して、上記画像読取装置２と給紙部１５の間に、記録部２０を設けている。前記画像形成装置１において、給紙部１５に配置する給紙トレイ１６は、従来公知の任意の給紙トレイもしくは給紙カセットと呼ばれる用紙収容装置を用いることができる。前記給紙トレイ１６に収容されている用紙を、給紙ローラ１７により取り出して、用紙搬送路１９内を搬送ローラ装置１８、１８ａにより、記録部２０に向けて送り、前記記録部で用紙にトナー画像を転写し、定着器４０を通して定着し、記録紙を排出トレイ３８に排出させるように構成している。
【００１９】
また、前記画像形成装置の記録部２０に配置する現像器ユニット２１と感光体ユニット３０とは、前記図１で説明したように構成するものであるが、前記定着器４０は、従来一般に使用されている熱ローラ方式の装置として構成することができるもので、フレーム４１の内部には熱源を設けた熱ローラ４２と、前記熱ローラ４２に対して押圧手段を用いて押圧される加圧ローラ４３を配置している。そして、前記用紙に担持されるトナー画像を、熱ローラ４２の熱で溶融させながら加圧ローラ４３により押圧して用紙に定着し、作成された記録紙を排出ローラ装置３７により排出トレイ３８に向けて排出させる。なお、前記定着器４０のフレーム４１に隣接する感光体ユニット３０に対して、熱が伝達されないようにするために、装置のリヤ側に排気ファン４４を設けて、定着器４０と感光体ユニットの間を通して熱を奪った空気を、前記ファン４４により排気させるようにして、感光体ドラムやユニットに対して定着器の熱の影響が生じないようにする。
【００２０】
前記記録部の上部には、任意の構成の画像読取装置を配置して、原稿を走査した画像情報を画像形成装置の画像情報処理部に向けて伝達し、書き込み装置３２に伝達する手段を設けている。前記画像読取装置としては、一般の画像形成装置に組み合わせられて使用されているＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）やＡＤＦ（自動原稿搬送装置）を用いることが可能である。また、読取装置としても、ランプとミラーとを担持するフルレートキャリッジと、２つのミラーを担持するハーフレートキャリッジとを組み合わせて、原稿を保持するプラテンの長さ方向に往復移動させる機構を用いることも可能である。
【００２１】
図示する画像形成装置１の例では、画像読取装置２として、ＡＤＦ３と固定位置に配置した読取装置１２を組み合わせているもので、前記読取装置１２は、ＡＤＦ３の原稿搬送路５に設けた読取部６に対応させて、ランプ１３を配置し、前記原稿搬送路５内を所定の速度で搬送される原稿の画像面を照射する。そして、前記原稿から半種される光を、複数のミラーを組み合わせて光路を形成して、レンズ（図示を省略１）を介してＣＣＤ１４に結像し、ＣＣＤ１４で光信号をデジタル信号に変換し、画像形成装置の画像情報処理部に向けて伝達する。
【００２２】
前記ＡＤＦ３においては、従来より一般に用いられているＡＤＦと同様に、横向きの略Ｕ字状に構成される原稿搬送路５が設けられる。前記原稿搬送路５の上流側に配置する原稿トレイ４から、ピックアップローラ７により原稿を取り出し、分離部８のセパレートローラ８ａとリタードローラ８ｂの間でさばいて、１枚ずつ分離した原稿を原稿搬送路５に配置した搬送ローラ装置９、９ａにより一定の速度で搬送する。そして、前記原稿搬送路５の下部に設けた読取部６のプラテンの部分で、走査装置１２により読み取って、読取の動作が終了すると、排出ローラ装置１０により原稿排出トレイ１１に排出されるように構成されている。
【００２３】
なお、前記画像形成装置の記録部に配置する感光体ユニットに設ける帯電部材としては、前記ブラシ部材として従来公知の任意の導電性の繊維材料を用いて構成することができる。また、前記ブラシを構成する導電性の繊維における導電率等の条件も、ユニットに設ける感光体ドラムに対応させて、任意の材料を用いて構成することが可能である。さらに、前記感光体ユニットを用いる画像形成装置としては、実施例に開示された機構のものに限定されるものではなく、その他に、従来公知の任意のユニットを記録部に装着する装置として構成することもできる。
【００２４】
【発明の効果】
前述したように構成したことにより、感光体ユニットのフレームの製造寸法にバラツキがあったとしても、帯電ブラシと感光体ドラムとの距離を正確に維持できるので、感光体ドラムの帯電量にばらつきが生じることがない。また、帯電ブラシを支持するアーム部材が感光体ドラム軸に対して揺動可能に設けられているので、フレームの帯電ブラシの取付位置の寸法誤差に応じて、帯電ブラシの位置を変えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の記録部の構成の説明図である。
【図２】感光体ユニットの正面図である。
【図３】図２の装置の側面図である。
【図４】画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　画像形成装置、　２　　画像読取装置、　３　　ＡＤＦ、
４　　原稿トレイ、　５　　原稿搬送路、　６　　読取部、
７　　ピックアップローラ、　８　　分離部、　９　　搬送ローラ装置、
１０　　排出ローラ、　１１　　原稿排出トレイ、　１２　　読取装置、
１３　　ランプ、　１４　　ＣＣＤ、　１５　　給紙部、
１６　　給紙トレイ、　１７　　給紙ローラ、　１８　　搬送ローラ装置、
１９　　用紙搬送路、　２０　　記録部、　２１　　現像器ユニット、
２２　　トナーホッパ、　２３　　パドル、　２４　　供給ローラ、
２５　　現像ローラ、　２６　　ブレード、　３０　　感光体ユニット、
３１　　感光体ドラム、　３２　　書き込み装置、
３３　　メモリー除去ブラシ、　３４　　帯電ブラシ、
３５　　ユニットフレーム、　３６　　転写ローラ、
３７　　排出ローラ装置、　３８　　排出トレイ、　４０　　定着器、
４１　　フレーム、　４２　　熱ローラ、　４３　　加圧ローラ、
４４　　排気ファン、　４９　　空気流路、　５０　　駆動ギヤ、
５１　　伝導ギヤ、　５２　　中間ギヤ、　５３　　ギヤ、
５４　　固定部材、　５５　　受け部、　５６　　アーム部材、
５７・５８　　ブッシュ。
【図１】
2004133274.tif 000003
【図２】
2004133274.tif 000004
【図３】
2004133274.tif 000005
【図４】
2004133274.tif 000006