(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムを含むドラムユニット本体に、前記感光ドラムに当接して回転する帯電ローラとこれをクリーニングする清掃ローラを備えた帯電ユニットを着脱可能に装着して構成され、前記感光ドラムの回転をドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤを経て前記清掃ローラに伝達して該清掃ローラを回転駆動するドラムユニットにおいて、
前記ドラムユニット本体に設けられて前記感光ドラムを回転可能に支持する軸受ブッシュに、前記アイドルギヤを回転可能に支持する軸を一体に形成し、前記帯電ユニットを前記ドラムユニット本体から取り外した場合に前記アイドルギヤがドラムユニット本体側に残るよう構成したことを特徴とするドラムユニット。
【請求項２】
請求項１記載のドラムユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電ユニットを着脱可能に装着して成るドラムユニットとこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体である感光ドラムが帯電ローラ等の帯電手段によって一様に帯電された後、該感光ドラム上に画像情報に応じたレーザー光等が照射されることによって感光ドラム上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は現像装置によってトナー像として顕像化され、このトナー像は転写手段によって用紙上に転写され、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送される。定着装置においては、熱と圧力によってトナー像が用紙上に定着され、トナー像の定着を受けた用紙は、機外の排紙トレイ上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。
【０００３】
ところで、画像形成装置には、感光ドラムと帯電ローラをドラムユニットとしてユニット化し、このドラムユニットを装置本体に対して着脱可能とするとともに、帯電ローラとこれをクリーニングする清掃ローラを帯電ユニットとしてユニット化し、この帯電ユニットをドラムユニット本体に対して着脱可能としたものが知られている。
【０００４】
斯かるドラムユニットにおいては、感光ドラムの回転をドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤを経て清掃ローラに伝達して該清掃ローラを回転駆動する駆動方式が採用されている。
【特許文献１】特開２００１−２４９６０４号公報
【特許文献２】特開平７−０７７９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記駆動方式を採用する従来のドラムユニットにおいては、アイドルギヤを回転可能に支持する軸を独立した専用部材に設けていたため、部品点数が増える他、ドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤ間相互の位置精度に誤差が生じ、感光ドラムから清掃ローラへの動力伝達が円滑になされないばかりか、帯電ユニットをドラムユニット本体に組み込む際に清掃ローラ駆動ギヤのアイドルギヤへの噛合が良好に行われない可能性があった。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、部品点数の削減と駆動列の精度向上を図り、感光ドラムから清掃ローラへの円滑な動力伝達と帯電ユニットのドラムユニット本体への組込性の向上を図ることができるドラムユニットとこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、感光ドラムを含むドラムユニット本体に、前記感光ドラムに当接して回転する帯電ローラとこれをクリーニングする清掃ローラを備えた帯電ユニットを着脱可能に装着して構成され、前記感光ドラムの回転をドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤを経て前記清掃ローラに伝達して該清掃ローラを回転駆動するドラムユニットにおいて、前記ドラムユニット本体に設けられて前記感光ドラムを回転可能に支持する軸受ブッシュに、前記アイドルギヤを回転可能に支持する軸を一体に形成し、前記帯電ユニットを前記ドラムユニット本体から取り外した場合に前記アイドルギヤがドラムユニット本体側に残るよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載のドラムユニットを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、感光ドラムを回転可能に支持する軸受ブッシュに、アイドルギヤを回転可能に支持する軸を一体に形成したため、部品点数が削減されて構造の単純化とコストダウンが図られるとともに、ドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤ間相互の位置精度が高められ、感光ドラムから清掃ローラへの円滑な動力伝達が実現する。又、帯電ユニットをドラムユニット本体へ組み込む際に清掃ローラ駆動ギヤがドラムユニット本体側に残るアイドルギヤに常に円滑に噛合し、帯電ユニットのドラムユニット本体への組込性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの斜視図、図２は同カラーレーザープリンタの内部構造を示す断面図であり、図示のカラーレーザープリンタは、図１に示すように、矩形ボックス状の装置本体１００を備えており、この装置本体１００の前面には、ジャム処理時に開閉されるフロントカバー２４が設けられており、装置本体１００の上部には排紙トレイ２１が開閉可能に設けられている。
【００１２】
次に、カラーレーザープリンタの内部構造を図２に基づいて説明すると、該カラーレーザープリンタの本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋが一定の間隔でタンデムに配置されている。
【００１３】
上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。
【００１４】
而して、本実施の形態に係るカラーレーザープリンタでは、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄと帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、後述のようにそれぞれドラムユニット３０（図３参照）としてユニット化されており、各ドラムユニット３０は装置本体１００に対して着脱可能とされている。
【００１５】
ところで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、可変速の不図示のステッピングモータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電ローラ３ａ〜３ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
【００１６】
更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
【００１７】
又、前記転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部にて中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８とテンションローラ９との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ８は、二次転写部において中間転写ベルト７を介して二次転写ローラ１０に当接可能に配置されている。又、テンションローラ９の近傍にはベルトクリーニング装置１１が設けられている。
【００１８】
ところで、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの上方には、前記各現像装置４ａ〜４ｄにトナーを補給するためのトナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが一列に並設されている。
【００１９】
又、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの下方にはレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１３が配置され、その下方の本体１００の底部には給紙カセット１４が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１４には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１４の近傍には、給紙カセット１４から用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１５と、取り出された用紙を搬送パスＬへと送り出すフィードローラ１６とリタードローラ１７が設けられている。
【００２０】
又、装置本体１００の側部を上下方向に延びる前記搬送パスＬには、用紙を搬送する搬送ローラ対１８と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対１９が設けられている。尚、搬送パスＬの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスＬ’が形成されており、この搬送パスＬ’には複数の搬送ローラ対２０が適当な間隔で設けられている。
【００２１】
ところで、装置本体１００内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスＬは、装置本体１００の上面に設けられた排紙トレイ２１まで延びており、その途中には定着装置２２と排紙ローラ対２３が設けられている。
【００２２】
次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作を図２に基づいて説明する。
【００２３】
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図２の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電ローラ３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット１３は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
【００２４】
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図２の矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に一次転写される。
【００２５】
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
【００２６】
以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。
【００２７】
そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０間の二次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１４からピックアップローラ１５とフィードローラ１６及びリタードローラ１７によって搬送パスＬへと送り出された用紙がレジストローラ対１９によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写される。
【００２８】
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２２へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２１上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。
【００２９】
次に、本発明に係る前記ドラムユニットの構成の詳細を図３〜図１０に基づいて説明する。尚、図１及び図２に示すカラーレーザープリンタには４つのドラムユニット３０が設けられるが、これらのドラムユニット３０の構成は同じであるため、以下、マゼンタのドラムユニット３０についてのみ説明する。
【００３０】
図３はドラムユニットの斜視図、図４は同ドラムユニット端部の部分斜視図、図５はドラムユニット端部のフレームを外して清掃ローラ駆動系の構成を示す部分斜視図、図６は軸受ブッシュの斜視図、図７は帯電ユニットの斜視図、図８は図７のＡ部拡大詳細図、図９は帯電ユニットを取り外したドラムユニット本体の斜視図、図１０は帯電ユニットをドラムユニット本体に組み込む状態を示す部分斜視図である。
【００３１】
図３に示すドラムユニット３０は、図９に示すように感光ドラム２ａを含むドラムユニット本体３１に図７に示す帯電ユニット４０を着脱可能に装着して構成されている。ここで、ドラムユニット本体３１は、図９に示すように、フレーム３２によって感光ドラム２ａを回転可能に支持して構成されており、感光ドラム２ａの下方には帯電ユニット４０を収容するための空間が形成され、フレーム３２には帯電ユニット４０を感光ドラム２ａの軸方向（図９の矢印方向）に挿入するための略矩形の挿入口３２ａが形成されている。
【００３２】
ところで、図５に示すように、感光ドラム２ａは樹脂製の軸受ブッシュ３３によってその軸方向両端が支持されており（図５には一方のみ図示）、図３〜図５に示すように、感光ドラム２ａの一端（図の左端）にはドラムフランジギヤ３４が結着され、その外側にドラムギヤ３７が結着されている。
【００３３】
他方、前記帯電ユニット４０は、図７に示すように、感光ドラム２ａに当接して従動回転する帯電ローラ３ａと、該帯電ローラ３ａをクリーニングするための清掃ローラ４１をフレーム４２に互いに平行且つ回転可能に支持して構成されており、図８に示すように、清掃ローラ４１の回転軸４３の一端（図８の左端）には清掃ローラ駆動ギヤ４４が結着されている。尚、清掃ローラ４１をブラシ等の回転伝達力の弱い構成とすることによって、帯電ローラ３ａを感光ドラム２ａの従動回転から外すことのないものとしている。
【００３４】
而して、図５に示すように、感光ドラム２ａの端部に結着された前記ドラムギヤ３４は、アイドルギヤ３５を介して前記清掃ローラ駆動ギヤ４４に噛合しているが、本実施の形態では、図６に示すように前記軸受ブッシュ３３には保持ブラケット３３Ａが一体に形成され、この保持ブラケット３３Ａには、前記アイドルギヤ３５を回転可能に支持する軸３３ａが一体に突設されている。従って、アイドルギヤ３５は、感光ドラム２ａを回転可能に支承する樹脂製の軸受ブッシュ３３に一体に形成された軸３３ａによって回転可能に支持されており、図９に示すように、帯電ユニット４０をドラムユニット本体３１から取り外してもドラムユニット本体３１側に残る部品である。尚、図３〜図５において、３６はギヤカバーである。
【００３５】
以上の構成を有するドラムユニット３０において、不図示のモータの回転動力がドラムギヤ３７に入力されると、感光ドラム２ａが所定の速度で回転駆動されるとともに、該感光ドラム２ａに当接する帯電ローラ３ａが従動回転して感光ドラム２ａを所定の電位に均一に帯電させる。又、同時に感光ドラム２ａの回転は、ドラムフランジギヤ３４からアイドルギヤ３５を経て清掃ローラ駆動ギヤ４４へと伝達され、これによって清掃ローラ４１が回転駆動され、この清掃ローラ４１に当接する帯電ローラ３ａの表面が清掃ローラ４１によってクリーニングされて高い帯電性能が維持される。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、感光ドラム２ａを回転可能に支持する軸受ブッシュ３３に、アイドルギヤ３５を回転可能に支持する軸３３ａを一体に形成したため、部品点数が削減されて構造の単純化とコストダウンが図られるとともに、ドラムフランジギヤ３４とアイドルギヤ３５及び清掃ローラ駆動ギヤ４４間相互の位置精度が高められ、感光ドラム２ａから清掃ローラ４１への円滑な動力伝達が実現するという効果が得られる。
【００３７】
ところで、図７に示す帯電ユニット４０は、前述のように図９に示すドラムユニット本体３１に対して着脱されるが、ドラムユニット本体３１から一旦取り外された帯電ユニット４０は、図９に示すドラムユニット本体３１のフレーム３２に形成された開口部３２ａから図示矢印方向に挿入されてドラムユニット本体３１に組み込まれる。尚、帯電ユニット４０をドラムユニット本体３１に組み込む途中の状態を図１０に示す。
【００３８】
而して、本実施の形態では、前述のように軸受ブッシュ３３にアイドルギヤ３５を回転可能に支持する軸３３ａを一体に形成することによって、ドラムギヤ３４とアイドルギヤ３５及び清掃ローラ駆動ギヤ４４間相互の位置精度が高められる結果、帯電ユニット４０をドラムユニット本体３１へ組み込む際に清掃ローラ駆動ギヤ４４がドラムユニット本体３１側に残るアイドルギヤ３５に常に円滑に噛合することとなり、これによって帯電ユニット４０のドラムユニット本体３１への組込性が高められる。
【００３９】
尚、以上は本発明をカラーレーザープリンタ及びこれに備えられたドラムユニットに適用した形態について説明したが、本発明は、単色のモノクロ画像形成装置及びこれに備えられたドラムユニットに対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るカラーレーザープリンタの斜視図である。
【図２】本発明に係るカラーレーザープリンタの内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明に係るドラムユニットの斜視図である。
【図４】本発明に係るドラムユニット端部の部分斜視図である。
【図５】本発明に係るドラムユニット端部のフレームを外して清掃ローラ駆動系の構成を示す部分斜視図である。
【図６】軸受ブッシュの斜視図である。
【図７】本発明に係るドラムユニットの帯電ユニットの斜視図である。
【図８】図７のＡ部拡大詳細図である。
【図９】帯電ユニットを取り外したドラムユニット本体の斜視図である。
【図１０】帯電ユニットをドラムユニット本体に組み込む状態を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ｍ            マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ            シアン画像形成ユニット
１Ｙ            イエロー画像形成ユニット
１Ｋ            ブラック画像形成ユニット
２ａ〜２ｄ      感光ドラム
３ａ〜３ｄ      帯電ローラ
４ａ〜４ｄ      現像装置
５ａ〜５ｄ      転写ローラ
６ａ〜６ｄ      ドラムクリーニング装置
７              中間転写ベルト
８              二次転写対向ローラ
９              テンションローラ
１０            二次転写ローラ
１１            ベルトクリーニング装置
１２ａ〜１２ｄ  トナーコンテナ
１３            レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１４            給紙カセット
１５            ピックアップローラ
１６            フィードローラ
１７            リタードローラ
１８            搬送ローラ対
１９            レジストローラ対
２０            搬送ローラ対
２１            排紙トレイ
２２            定着装置
２３            排紙ローラ対
２４            フロントカバー
３０            ドラムユニット
３１            ドラムユニット本体
３２            ドラムユニットのフレーム
３２ａ          フレームの開口部
３３            軸受ブッシュ
３３Ａ          軸受ブッシュの保持ブラケット
３３ａ          軸受ブッシュの軸
３４            ドラムフランジギヤ
３５            アイドルギヤ
３６            ギヤカバー
３７            ドラムギヤ
４０            帯電ユニット
４１            清掃ローラ
４２            帯電ユニットのフレーム
４３            清掃ローラの回転軸
４４            清掃ローラ駆動ギヤ
１００          画像形成装置本体
Ｌ，Ｌ’        搬送パス
【図１】
0005144240.tif 000002
【図２】
0005144240.tif 000003
【図３】
0005144240.tif 000004
【図４】
0005144240.tif 000005
【図５】
0005144240.tif 000006
【図６】
0005144240.tif 000007
【図７】
0005144240.tif 000008
【図８】
0005144240.tif 000009
【図９】
0005144240.tif 000010
【図１０】
0005144240.tif 000011