(57)【要約】【課題】  感光体ドラムのアース取りを安定させること。【解決手段】  感光体ドラムのアースをとるための当接摺動箇所を画像形成装置本体内部に設ける。【選択図】  図１
2005156916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像担持体と画像担持体を回転駆動するための駆動手段を有する画像形成装置において、画像担持体は導電性の担持体支持軸に電気的に接続して支持されており、駆動手段側に有する駆動結合手段と担持体支持軸の一端側に設けられた被駆動結合手段とが互いに結合することにより回転駆動され、駆動結合手段内部には駆動結合手段に固定されて回転する導電性を有する接点手段と接点手段を担持体支持軸の長手同軸線方向に付勢するための付勢手段を有しており、接点手段の担持体支持軸側端部は担持体支持軸の端面と当接し、接点手段の他端側は駆動手段の導電性を有する突き当て面と当接して、接点手段は駆動結合手段と等速回転することにより、接点手段の担持体支持軸との当接部は無摺動で、接点手段の駆動手段との当接部は摺動することで、画像担持体と装置本体間の電気的な接続が行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動結合手段が前記担持体支持軸と長手同軸線方向に前進および後退移動でき、前記接点手段の一端側が駆動結合手段と共に前進および後退移動して、前記画像担持体を有する現像手段が装置本体より着脱可能になることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記接点手段は一端側が金属軸から成り、他端側が金属板から成り、前記付勢手段を金属軸と金属板の間に挟まれた位置に配置することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接点手段の他端側が金属板から成り、接点手段である金属板には突起形状部が形成され、圧接手段の他端側と当接する前記導電性を有する突き当て面が金属板から成り、突き当て面である金属板には窪み形状部が形成され、窪み形状部には導電性潤滑材が塗布され、前記突起形状と前記窪み形状とが当接摺動することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いる、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光ドラムのアースを取るための接点構成は、感光ドラムと同軸上に配設したドラム軸とアースピンとが当接摺動していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開2000-112200
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は感光体ドラムのアース取りを安定させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明に関わる構成は、画像担持体と画像担持体を回転駆動するための駆動手段を有する画像形成装置において、画像担持体は導電性の担持体支持軸に電気的に接続して支持されており、駆動手段側に有する駆動結合手段と担持体支持軸の一端側に設けられた被駆動結合手段とが互いに結合することにより回転駆動され、駆動結合手段内部には駆動結合手段に固定されて回転する導電性を有する接点手段と接点手段を担持体支持軸の長手同軸線方向に付勢するための付勢手段を有しており、接点手段の一端側が担持体支持軸の一端側軸端面と当接し、接点手段の他端側が駆動手段の導電性を有する突き当て面と当接して摺動することにより、画像担持体と装置本体間の電気的な接続が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
以上説明したように、本発明によれば、画像担持体と画像担持体を回転駆動するための駆動手段を有する画像形成装置において、画像担持体は導電性の担持体支持軸に電気的に接続して支持されており、駆動手段側に有する駆動結合手段と担持体支持軸の一端側に設けられた被駆動結合手段とが互いに結合することにより回転駆動され、駆動結合手段内部には駆動結合手段に固定されて回転する導電性を有する接点手段と接点手段を担持体支持軸の長手同軸線方向に付勢するための付勢手段を有しており、接点手段の一端側が担持体支持軸の一端側軸端面と当接し、接点手段の他端側が駆動手段の導電性を有する突き当て面と当接して摺動することにより、安定したドラムアースを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
［画像形成装置の全体の説明］
まずカラー画像形成装置の全体構成について、図６を参照して概略説明する。
【０００７】
図６はカラー画像形成装置の一形態であるレーザープリンターの全体構成説明図である。
【０００８】
カラーレーザープリンターは図6に示すように、Y,M,C,Bk各色毎に一定速度で回転する像担持体21とカラー現像器2Y,2M,2C,2Kをもつ画像形成部と画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送された転写材Pに更に転写する中間転写体35とからなる。カラー画像を転写された転写材Pを定着部50へ搬送してカラー画像を転写材Pに定着し、排出ローラによって装置上面の排出部65へ排出するものである。尚上記４色のカラー現像器2はプリンター本体に対して個別に着脱可能に構成されている。
【０００９】
次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。
【００１０】
［像担持体］
像担持体（感光ドラム）21（21Y,21M,21C,21K）は現像器の容器24（24Y,24M,24C,24K）と一体的に構成され、この現像ユニット2（2Y,2M,2C,2K）はプリンター本体に対して着脱自在に保持され、像担持体21の寿命に合わせて容易にユニット交換可能であるよう構成されている。本実施例に係わる像担持体(感光ドラム)21はアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成し、像担持体21の容器24に回転自在に支持されている。また図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、像担持体21を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。
【００１１】
［帯電手段］
帯電手段23（23Y,23M,23C,23K）はローラ帯電方法を用いたものであり、帯電ローラにより印加電圧を像担持体21の表面に一様に帯電させるものである。
【００１２】
［露光手段］
上記像担持体21への露光はスキャナー部1（1Y,1M,1C,1K）から行われる。画像信号がレーザーダイオードに与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に対応する画像光10（10Y,10M,10C,10K）をポリゴンミラー11（11Y,11M,11C,11K）へ照射する。このポリゴンミラー11はスキャナーモーター12（12Y,12M,12C,12K）によって高速回転し、ポリゴンミラー11で反射した画像光10が結像レンズ13（13Y,13M,13C,13K）を介して一定速度で回転する像担持体21の表面を選択的に露光しその結果像担持体21上に静電潜像を形成する。
【００１３】
［現像手段］
現像手段は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする４個の現像器2から構成される。４色の各現像器2は像担持体21に対向しスリ−ブ22(22Y,22M,22C,22K)が像担持体21に対しカウンタ方向に回転しながら接触する位置に配置され、像担持体21に各色トナーによる可視像を形成する。
【００１４】
［中間転写体］
中間転写体35はカラー画像形成動作時には各現像器2により可視化された像担持体21上のトナー画像を多重転写するため像担持体21の外周速度と同期して図示時計回りに回転する。像担持体21上に形成されたトナー画像は像担持体21に中間転写体35を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された一次転写ローラ34(34Y,34M,34C,34K)との接点である一次転写部T1(T1Y,T1M,T1C,T1K)で中間転写体35上に多重転写される。多重転写を受けた中間転写体35は二次転写部T2において電圧を印加された２次転写ローラ32によって転写材Pを挟み込み搬送することにより転写材２に中間転写体35上の各色トナー像を同時多重転写する。
【００１５】
本実施例に係わる中間転写体(中間転写ベルト)35は周長約620mmのシームレス樹脂ベルトで形成されていて、駆動ローラ31、２次転写対向ローラ32、テンションローラ33の３軸で張架され、テンションローラ33の両端をばねで荷重し、中間転写ベルト35の周長が本体内の温湿度や径時変化により変化しても、変化量を吸収できる構成になっている。
【００１６】
中間転写体35の内側の片側縁部全周には、ゴムで形成されたガイドリブ36が接着剤により貼り付けられている。そして、テンションローラ33の片側端部には勾配を持ち、樹脂で形成したフランジが配置されていて、ガイドリブ36とフランジで中間転写体35の走行方向と直行する方向の動き(以下「寄り」という。)を規制している。
【００１７】
中間転写体35は本体に駆動ローラ31を支点とし支持され、駆動ローラ31の図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、中間転写体31を画像形成動作に応じて図示時計回りに回転させるようにしている。
【００１８】
［給紙部］
給紙部は画像形成部へ転写材Pを給送するものであり、複数枚の転写材Pを収納したカセット７と給紙ローラ41、分離パッド42、給紙ガイド43、レジストローラ対44から主に構成される。画像形成時には給紙ローラ41が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット4内の転写材Pを一枚ずつ分離給送すると共に、ガイド板43によってガイドし、搬送ローラを経由してレジストローラ44に至る。画像形成動作中にレジストローラ44は、転写材Pを静止待機させる非回転の動作と転写材Pを中間転写体35に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材Pとの位置合わせを行う。
【００１９】
［転写部］
転写部は揺動可能な転写ローラ51からなる。転写ローラ51は金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示略上下方向に移動可能で且つ駆動を有す。転写材Pにカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラ51は図示しないカム部材により上方の位置、即ち転写材Pを介して中間転写体35に所定の圧で押しつけられる。この時同時に転写ローラ51にはバイアスが印加され中間転写体35上のトナー画像は転写材Pに転写される。ここで中間転写体35と転写ローラ51とは夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材Pは転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され、搬送ベルト52により次工程である定着器6にむけて搬送される。
【００２０】
［中間転写体クリーニング部］
中間転写体35上の２次転写残トナーはクリーニングブレード37によって掻き落とされる。
【００２１】
クリーニングブレード37の材質はウレタンゴムで金属板37a上に形成させていて、中間転写体35に所定の角度をもって押し当てるために固定されている。尚、クリーニングブレード37の対向部にはバックアップローラとしてテンションローラ33が配置されていてクリーニングブレード37が所定の当接圧で中間転写体35に当接できる構成になっている。このクリーニングブレード37が当接した点でトナー画像を中間転写体35から掻き落とし中間転写体35をクリーニングする。
【００２２】
クリーニングブレード37により回収された廃トナーはクリーニングブレード37の下部に配置されているスクリュー38により本体内に別途配置されている廃トナーボトル39に送られ回収される。
【００２３】
［定着部］
定着部6は上記現像手段により形成されたトナー画像を中間転写体35を介して転写材P上に形成したトナー画像を定着させるものであり、転写材Pに熱を加えるためのセラミックヒータ63を内蔵している定着スリーブ61と転写材Pを定着スリーブ61に圧接させるための加圧ローラ62とから成る。即ちトナー像を保持した転写材Pは定着スリーブ61と加圧ローラ62とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材Pに定着される。
【００２４】
［画像形成動作］
次に上記のように構成された装置によって画像形成を行う場合の動作について説明する。
【００２５】
給紙ローラ41が回転して給紙カセット4内の転写材Pを一枚分離し、レジストローラ44へと搬送する。
【００２６】
一方像担持体21と中間転写体35とが各々所定の外周速度Ｖ（以下プロセス速度と呼ぶ）で図示矢印方向へ回転する。
【００２７】
帯電手段23によって表面を均一に帯電された像担持体21はレーザー10露光を受け画像形成を行う。
【００２８】
１：イエロー画像の形成
スキャナー部1Yによりイエロー画像のレーザー10Y照射を行い、像担持体21Y上にイエロー潜像を形成する。この潜像形成と同時にイエロー現像器22Ｙを駆動し像担持体21Y上の潜像にイエロートナーが付着するように像担持体21Yの帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加してイエロー現像を行う。同時に現像部の下流の第一転写位置T1Yで像担持体21上のイエロートナー像を中間転写体35の外周に一次転写する。この時中間転写体35には上記イエロートナーと逆特性の電圧を印加して一次転写を行う。
【００２９】
２：マゼンタ画像の形成
次いで中間転写体35の外周のイエロー画像の先端が一致するように、スキャナー部1Mによりマゼンタ画像のレーザー10M照射がスタートされイエローと同様にして像担持体21M上の潜像にマゼンタトナー像が現像され、像担持体21M上のマゼンタトナー像を第一転写位置T1Mで中間転写体35上に転写する。
【００３０】
３：シアン画像の形成
次いで中間転写体35の外周のイエロー及びマゼンタ画像の先端が一致するように、スキャナー部1Cによりシアン画像のレーザー10C照射がスタートされマゼンタ同様にして像担持体21C上の潜像にシアントナー像が現像され、像担持体21C上のシアントナー像を第一転写位置T1Cで中間転写体35上にイエロー、マゼンタの各トナー像に重ねて転写する。
【００３１】
４：ブラック画像の形成
次いで中間転写体35の外周のイエロー／マゼンタ／シアン画像の先端が一致するように、スキャナー部1Kによりブラック画像のレーザー10K照射がスタートされシアン同様にして像担持体21K上の潜像にブラックトナー像が現像され、像担持体21K上のブラックトナー像を第一転写位置T1Kで中間転写体35上に更に重ねて転写する。
【００３２】
以上イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で潜像形成及び現像及び中間転写体35へのトナー転写をそれぞれの1次転写位置T１Y，T１M,T１C,T１Kで行い、中間転写体35の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種のトナーから成るフルカラーの画像を形成することになる。
【００３３】
ブラックトナーの中間転写体35への転写が終了する前に、即ち４色目のブラックトナーの一次転写を終えてフルカラー画像を形成した中間転写体35の画像先端が第二転写部T２へ到達する前に、先述のレジストローラ44で待機させておいた転写材Pをタイミングを合わせて搬送スタートさせる。上記４色の中間転写体35上への各色の画像に待機し中間転写体35とは非接触状態であった転写ローラ51を同時に上方へカム(図示せず)で移動させ転写材Pを中間転写体形成時には下方35の第二転写部T２で圧接すると同時に転写ローラ51にトナーと逆特性のバイアスを印加することで、中間転写体35上のフルカラー画像を転写材Pに一気に４色同時に転写する。第二転写部T２を経た転写材Pは中間転写体35から剥離され定着部6へ搬送されトナー定着を行った後に排出ローラ対53、54、55を介して本体上部の排出トレイ56上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作を終了する。
【００３４】
次に本発明の中心となる感光体ドラムのアースを取る構成について説明する。
【００３５】
図１は画像形成時のドラム駆動ギアが突出した状態のドラムアース取り接点構成を示す断面図である。図２は非画像形成時のドラム駆動ギアが退避した状態のドラムアース取り接点構成を示す断面図である。図３はドラム駆動ギアと内部構成を駆動側板から見た斜視図である。図４はドラム駆動ギア内部に配置する接点機構を示す斜視図である。図５は本実施形のドラム駆動ギアと接点保持部材を示す図である。
【００３６】
装置本体から着脱自在の現像ユニット2であるプロセスカートリッジにおいて、感光ドラムがその両端部を軸支持するように金属棒であるドラム軸309が嵌入固定されており、不図示のアース手段により感光体ドラムを構成するアルミシリンダーとドラム軸とが電気的に接続されている。
【００３７】
図１に示すように、ドラム軸309上には感光ドラムを回転駆動するための略三角形状をしたドラムカップリング311がドラム軸長手方向の駆動ユニット側の軸端部に嵌入固定されている。
【００３８】
一方、装置本体に有する駆動ユニットにおいて、感光ドラムを回転駆動するためのドラム駆動ギア303が配置され、ドラム駆動ギア303は駆動モータからの駆動力をギア伝達するためのハスバ歯車から成るギア部とドラムカップリングと結合する略三角凹形状をしたドラムギアカップリング部から成る。ドラム駆動ギア303はドラム軸長手方向に平行に移動可能であり、不図示のドラム駆動ギア当接離間機構により、感光ドラム駆動時は図１に示す当接位置に移動し、プロセスカートリッジ着脱時は図２に示す離間位置に移動する。
【００３９】
ドラム駆動ギア303が当接位置に在るとき、ドラムカップリング311とドラムギアカップリングとが互いに結合することにより、感光ドラムの回転駆動が可能となる。ドラム駆動ギア303が離間位置に在るとき、ドラムカップリング311とドラムギアカップリングとの結合が解除されて、プロセスカートリッジの装置本体からの着脱が可能となる。
【００４０】
ドラム駆動ギア303の中心部にはドラム軸長手同軸方向に金属軸からなるアースピン301と金属板からなる接点板305が配置される。アースピン301と接点板305の間には金属製の圧縮コイルバネであるアースバネ304を設けることにより、アースピン301はドラム軸309方向に付勢され、接点板304は駆動側板307方向に付勢される。アースバネ304は一端側がアースピン301に圧入され、他端側が接点板305と突き当たっている。また、前記駆動側板307は導電性材質であり、金属性の駆動接点板306が駆動側板307にビス止め固定されている。駆動接点板306には凹形状から成る油溜り部がドラム軸長手方向同軸位置に形成され、油溜り部に導電性潤滑材が塗布される。図３に示すように、前記接点板305にはドラム軸長手方向同軸位置に凸形状部が形成されており、前記アースバネ304の付勢力によりアースピン301はその端面がドラム軸309の端面と突き当たり、接点板305はその凸形状部が駆動接点板306の油溜り部と突き当たることにより、感光ドラムと装置本体とが電気的に接続される。
【００４１】
ドラム駆動ギア303の中心部には、前述した接点手段であるアースピン301、アースバネ304、接点板305以外に、アースピン保持部材302と接点板保持部材310が配置される。図５に示すように、アースピン保持部材302および接点板保持部材310はその外周に溝部302ａが形成されて、溝部302ａがドラム駆動ギア303の内周部に形成された突起部303ａと噛合うことにより、ドラム駆動ギア303と共に回転可能である。また、前記アースピン301はアースピン保持部材302にDカット形状等により固定保持されており、前記接点板305は接点板保持部材310に固定保持されているため、ドラム駆動ギア303が回転することにより、アースピン301、アースバネ304、接点板305も等速回転する。つまり、感光ドラム駆動時、アースピン301とドラム軸309の当接箇所は無摺動であり、接点板305の凸形状部と駆動接点板306の油溜り部の当接箇所は摺動することになる。接点板305の当接箇所はドラム軸長手方向同軸位置であるため、その摺動速度は遅く、また、油溜り部に塗布された導電性潤滑材により、安定して電気的接続される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形によれば、ドラムアース構成の当接摺動箇所を装置本体内部にすることにより、より安定したドラムアースを可能とする。
【００４３】
本実施形ではカラートナー画像を形成するためのプロセスとして、中間転写ベルトを用いたが、この構成に限らず、その他の例えば静電転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形の画像形成時のドラム駆動ギアが突出した状態のドラムアース取り接点構成を示す断面図である。
【図２】本実施形の非画像形成時のドラム駆動ギアが退避した状態のドラムアース取り接点構成を示す断面図である。
【図３】本実施形のドラム駆動ギアと内部構成を駆動側板から見た斜視図である。
【図４】本実施形のドラム駆動ギア内部に配置する接点機構を示す斜視図である。
【図５】本実施形のドラム駆動ギアと接点保持部材を示す図である。
【図６】本実施形の画像形成装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
３０１  アースピン
３０２  アースピン保持部材
３０３  ドラム駆動ギア
３０４  アースバネ
３０５  接点板
３０６  駆動接点板
３０７  駆動側板
３０９  ドラム軸
３１０  接点板保持部材
３１１  ドラムカップリング
【図１】
2005156916.tif 000003
【図２】
2005156916.tif 000004
【図３】
2005156916.tif 000005
【図４】
2005156916.tif 000006
【図５】
2005156916.tif 000007
【図６】
2005156916.tif 000008