感光体装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置
【課題】感光体内壁との圧着接点部を備えた導電性部材の振動を低減することで、導通の安定性を向上し、異音を低減した感光体装置、プロセスカートリッジおよびこれらを具備する画像形成装置を提供する。
【解決手段】導電性部材5を正面から視た場合において、圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線Lと、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線Lとの同一直線L近傍上に位置するように導電性部材5を構成した。
【解決手段】導電性部材5を正面から視た場合において、圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線Lと、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線Lとの同一直線L近傍上に位置するように導電性部材5を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光体装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる感光体装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の電子写真方式・静電複写プロセスによる画像形成に用いられる画像形成装置の画像形成部において、トナー画像を作成して用紙等に転写するために用いられている像担持体としての感光体は、円筒状の導電性基材としてのアルミ等の金属上に感光層を備えている。
そして、上記感光層に対してその周囲に配置している帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等により、帯電・現像・トナー画像の転写、クリーニング等の動作を順次繰り返して行い、トナー画像を用紙に転写して画像形成された用紙を作成する。このような電子写真・静電複写プロセスを行う画像形成装置において、感光体(像担持体)と、帯電装置(帯電手段)、現像装置(現像手段)およびクリーニング装置(クリーニング手段)より選ばれる少なくとも1つの装置(手段)とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジが広く用いられている。
【0003】
このようなプロセスカートリッジが用いられる画像形成装置において、画像形成時の感光体の回転安定性を得るために、感光体を長手方向の両端でドラムフランジ(以下、単に「フランジ」ともいう)を介してカートリッジ枠体に支持している構成のものにおいて、感光体などの円筒部材に強固に結合できるドラムフランジ等を提供する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1記載の技術では、その図4、図21〜図23等に示されているように、ドラムフランジ本体(50)の圧入嵌合部(51)に固着された導電性の弾性板部材である締結板(90)を円筒部材である感光ドラム(7)の内壁(7i)に取り付け導電接触させる際に、締結板(90)に一体形成され内壁(7i)の径方向に放射状に突出した複数のシリンダー締結爪(91a〜91h)を、感光ドラム(7)の内壁(7i)に食い込ませて実質的に圧着固定させることにより、ドラムフランジ本体(50)を感光ドラム(7)の端部に固定している。これにより、感光ドラム(7)の内壁(7i)への接触とドラムフランジ本体50への固定を強固にすることを特徴としている。
また、特許文献1記載の技術では、上述の構成に加えて、図4、図8等に示されているように、締結板(90)とは別にアース部材であるドラムアース板(70)を設けている。ドラムアース板(70)には、感光ドラム(7)の内壁(7i)に当接する一対のアースバネ接点部(73a,73b)が一体形成されており、これらアースバネ接点部(73a,73b)の位置関係を、電子写真画像形成装置側の導通軸(42b)に当接する軸接点(バネ75)との接点部を中心とし、線対称とする構成を採っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1記載の技術では、導電性の弾性板部材(締結板(90))と、この弾性板部材とは別にアース部材(ドラムアース板(70))を設けているので、部品点数が多く、構成が複雑で、しかも弾性板部材(締結板(90)の締結爪(91a〜91h))と感光体内壁(感光ドラム(7)の内壁(7i))とを圧着固定する爪の点数も多いという問題点がある。
また、特許文献1記載の技術およびこれを改良した後述する比較例(本発明の実施形態例との比較で後で説明する)では共に、導電性の弾性板部材である導電性部材として、板厚0.1〜0.2mm程度のステンレス鋼またはりん青銅製の薄板が用いられるので、感光体の回転に伴い、導電性部材の形状、感光体内壁への圧着固定位置などが適正でないと、ビビリ・振動が発生し、異音が発生しやすいという問題点もある。
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である事務機器は、室内で使用されるため、特にビビリ・振動による異常音等の騒音は皆無にすることが望まれている。
【0005】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、感光体内部に設けられた導電性部材の感光体内壁との圧着接点部を少ない点数でありながら強固とし、導電性部材の振動を低減することで、導通の安定性を向上し、異音を低減した感光体装置、プロセスカートリッジおよびこれらを具備する画像形成装置を実現し提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項(以下、「構成」という)を採っている。
請求項1記載の発明は、円筒状の導電性基材上に感光層を備えた感光体と、該感光体の少なくとも一端部に固定され、前記感光体の回転軸線と直交する面に沿った取付面をその内側に備えたフランジ部材と、該フランジ部材の中心部を貫通することにより前記感光体を回転可能に支持するシャフトと、前記取付面に少なくとも2箇所で固定される被取付部を有し、その一部が該被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部を複数備え、かつ、他部が前記被取付部から前記シャフトの長さ方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部の先端部に形成され、前記シャフトに接触する接触部を備えていることにより、前記導電性基材と前記シャフトとを導通する導電性部材とを有する感光体装置において、前記複数の圧着接点部と前記接触部とが、該複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と前記接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように前記導電性部材を構成したことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の感光体装置において、前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動したことを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の感光体装置において、前記圧着接点部を、前記折り曲げ部の根元を挟む根元両側の前記被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の感光体装置において、前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動し、かつ、前記圧着接点部移動後の前記折り曲げ部を挟む両側から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一つに記載の感光体装置において、前記圧着接点部が、前記折り曲げ部に設けられていることを特徴とする。
【0011】
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか一つに記載の感光体装置において、前記導電性部材が、薄板状のステンレススチールまたはりん青銅の材料で形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項7記載の発明は、感光体と、帯電手段、クリーニング手段および現像手段より選ばれる少なくとも1つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置を有することを特徴とする。
【0013】
請求項8記載の発明は、請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置または請求項7記載のプロセスカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、上記課題を解決して新規な感光体装置、プロセスカートリッジおよびこれらを具備する画像形成装置を実現し提供することができる。請求項ごとの効果を挙げれば、以下のとおりである。
請求項1記載の発明によれば、感光体における導電性基材の内壁に圧着固定される複数の圧着接点部とシャフトに接触する接触部とが、複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように導電性部材を構成したことにより、導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部から振動元となる接触部までの距離が短くなるとともに圧着接点部から接触部に至る捩れ変形も小さくなるので、導電性部材の振動を抑制・低減することが可能となり、異音を低減することができる。
【0015】
請求項2記載の発明によれば、圧着接点部におけるシャフトの長さ方向の位置を、被取付部から接触部までの間の折り曲げ部の異なる位置に移動したことにより、圧着接点部から振動元となる接触部までの距離がさらに短くなるので、導電性部材の振動をさらに抑制・低減することが可能となる。
【0016】
請求項3記載の発明によれば、例えば、小型、小径の感光体を搭載した感光体装置において、導電性部材の折り曲げ部から切り曲げ加工等により圧着接点部となる形状が得られない場合でも、圧着接点部を、折り曲げ部の根元を挟む根元両側の被取付部から導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成することが可能となるので、導電性部材の振動を抑制・低減することが可能となる。
【0017】
請求項4記載の発明によれば、例えば、小型、小径の感光体を搭載した感光体装置において、導電性部材の折り曲げ部から切り曲げ加工等により圧着接点部となる形状が得られない場合でも、圧着接点部におけるシャフトの長さ方向の位置を、被取付部から接触部までの間の折り曲げ部の異なる位置に移動し、かつ、圧着接点部移動後の折り曲げ部を挟む両側から導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成することが可能となるので、導電性部材の振動を抑制・低減することが可能となる。
【0018】
請求項5記載の発明によれば、圧着接点部が折り曲げ部に設けられていることにより、圧着接点部から振動元となる接触部までの距離がさらに短くなるので、導電性部材の振動をさらに抑制・低減することが可能となる。
【0019】
請求項6記載の発明によれば、導通の安定した感光体装置を実現し提供することができる。
【0020】
請求項7記載の発明によれば、プロセスカートリッジにおいても、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【0021】
請求項8記載の発明によれば、画像形成装置においても、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明または請求項7記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の実施形態1等の感光体ユニットの外観斜視図である。
【図2】実施形態1等における感光体ユニットの両端部を長手(軸)方向で断面にした断面図である。
【図3】実施形態1における感光体ユニットの一端部をその長手方向で断面にした図であり、フランジおよび導電性部材等の形状および配置状態を示す断面図である。
【図4】実施形態1における導電性部材の正面図である。
【図5】実施形態1におけるフランジへの導電性部材の取り付け状態を表した斜視図である。
【図6】実施形態1の変形例1における感光体ユニットの一端部をその長手方向で断面にした図であり、フランジおよび導電性部材等の形状および配置状態を示す断面図である。
【図7】変形例1におけるフランジへの導電性部材の取り付け状態を表した斜視図である。
【図8】実施形態2における導電性部材の正面図である。
【図9】実施形態2における導電性部材の簡略的な平面図である。
【図10】実施形態3における導電性部材の正面図である。
【図11】実施形態3における導電性部材の簡略的な平面図である。
【図12】実施形態1等を適用したカラー画像形成装置全体の簡略的な構成図である。
【図13】実施形態1等を適用したプロセスカートリッジの要部の断面図である。
【図14】従来の比較例におけるフランジへの導電性部材の取り付け状態を表した斜視図である。
【図15】従来の比較例における導電性部材の正面図である。
【図16】従来の比較例における熱カシメ後のフランジを感光体に圧入する際の、導電性部材の変形状態を示す簡略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態(以下、「実施形態」という)を説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り同一符号を付すこととする。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。
【0024】
(実施形態1)
まず、図12を参照して、本発明の実施形態1を適用した電子写真方式のカラー画像形成装置100の全体構成とともに動作を説明する。図12は、カラー画像形成装置100の内部構成を示す概略的な断面図である。
同図に示すように、カラー画像形成装置100は、装置本体としての機枠体をなす本体フレーム101のほぼ中央部に、画像形成部を構成するプロセスカートリッジとして右から左に向けて順に4つのプロセスカートリッジ106K,106C,106M,106Yを並設しており、プロセスカートリッジ106K,106C,106M,106Yの上側には、それぞれの像担持体としての感光体1K,1C,1M,1Yに潜像を形成するための露光装置105を配置している。図示した例では、各感光体1K,1C,1M,1Yの表面に、ブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像およびイエロートナー像がそれぞれ形成される。
以下、プロセスカートリッジ106K,106C,106M,106Yでは、現像剤として使用されるトナーの色および形成されるトナー像が異なるだけで同様の構成であるため、これらを総括的に説明する際にはその色を表す符号を削除したプロセスカートリッジ106で説明する。同様に、感光体1K,1C,1M,1Yを総括的に説明する際にはその色を表す符号を削除した感光体1で説明する。
【0025】
プロセスカートリッジ106は、図12および図13に詳しく示すように、後述するように感光体1等を有して構成された感光体装置としての感光体ユニット10と、帯電手段としての帯電装置を構成する帯電ローラ11と、クリーニング手段としてのクリーニング装置を構成するクリーニングブレード13と、現像手段としての現像装置を構成する現像ローラ12とを一体に支持する筺体状の支持部材としてのフレーム14を有し、フレーム14を介して、カラー画像形成装置100の本体フレーム101に対して着脱自在に構成されている。フレーム14は、図13において紙面の手前側および奥側に一対配設された支持側板を有している。
【0026】
プロセスカートリッジ106の下側には、複数の支持ローラ104a,104bに巻き掛けられ矢印方向に駆動される、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト103が設置されている。さらに中間転写ベルト103の下側には、給紙装置を構成する、用紙やOHPシート等のシート状記録媒体(以下、「シート」という)107を積載・収容する給紙カセット108が配置されている。給紙装置を構成する給紙ローラ109および図示しないシート分離手段によって1枚ずつ分離して給紙されたシート107は、支持ローラ104aを介して中間転写ベルト103と第2転写装置としての第2転写ローラ111との間を通り、定着装置112へ導かれてシート107にトナー像が熱と圧力とで定着される。
【0027】
プロセスカートリッジ106の感光体1が中間転写ベルト103と接する下方位置には、第1転写装置を構成する第1転写ローラ103aがそれぞれ設置されている。各第1転写ローラ103aに高電位を印加することによって、感光体1と中間転写ベルト103に電位差が生じることで感光体1表面に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト103に転写される。
各プロセスカートリッジ106にてこれら色毎のトナー像が順次中間転写ベルト103に転写され、中間転写ベルト103上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像が形成される。
【0028】
給紙ローラ109から給送されたシート107は、レジスト手段としてのレジストローラ110でタイミングをとって第2転写ローラ111に供給され、中間転写ベルト103の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像は、第2転写ローラ111において高電位が印加されることによって、中間転写ベルト103と第2転写ローラ111との間に電位差が生じることで、中間転写ベルト103表面に形成されたトナー像がシート107上に転写される。
【0029】
未定着のトナー像が転写されたシート107は、中間転写ベルト103から剥離され、定着装置112によってトナー像がシート107に溶融定着され、排紙装置を構成する排紙ローラ113により本体フレーム101の上面に配置された排紙トレイ116に排出・排紙される。
【0030】
シート107へトナー像を転写した後の中間転写ベルト103の表面に残っている余剰トナーは、中間転写体清掃装置114により清掃され、トナー回収装置115に回収される。清掃された中間転写ベルト103は、次のトナー像の転写に備える。
【0031】
図12に示すように、カラー画像形成装置100は、シート107の給紙から排紙までのシート搬送経路をできる限り簡略化し、そのシート搬送経路の曲率半径を大きくすることにより、搬送途中での紙詰まりを防止し、信頼性を向上させることができる。また、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単に行うことができ、さらに、厚紙等も使用する多種記録媒体方式のカラー電子写真装置にも対応することもできるよう構成されている。
【0032】
この実施形態では、シート搬送経路を略円弧状に形成し、中間転写ベルト103とプロセスカートリッジ106と露光装置105とを、シート搬送経路の内側に配置することにより、本体フレーム101内の空間を有効利用して小型化するとともに、シート搬送経路を簡略化し、画像面を下向きにしてシート107を排出する構成とした。
【0033】
上記構成により、シート搬送経路を簡略化することができ、かつ、殆どの構成ユニットをシート搬送経路よりも内側に配置したことによって、シート搬送経路が外側の本体フレーム101に近くなり、シート搬送経路を開放し易くなるために、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単になる。また、シート107が画像面を下向きにして本体フレーム101上面の排紙トレイ116上に排出されることにより、排紙トレイ116上に積み重なったシート107は、画像面側が上を向くように取り出すと、上側から下側に印刷順に並ぶように積み重なる利点がある。
また、図12での右側が正面となるよう構成するとともに、シート搬送経路のほぼ中央で分割してその右側を開閉自在なカバーユニット(図示せず)とし、このカバーユニットを開放してシート搬送経路を露出させることができる構成であるため、紙詰まり発生時の解消処理操作もより簡単になる。
【0034】
次に、電子写真画像形成プロセスについて説明する。図13はプロセスカートリッジ106の断面図である。図12および図13において、感光体1は、本体フレーム101に設置された図示しない駆動装置により矢印方向に回転駆動され、その表面の感光層1Bが帯電ローラ11によって一様な高電位に帯電される。一様帯電された感光層1Bは、露光装置105からの画像情報に基づく光線(例えばレーザ光)Lにより露光される。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潜像が感光層1Bに形成される。次いで、当該静電潜像の低電位部(または高電位部)が感光体1と現像ローラ12との対向位置に至ると、その表面にトナー薄層を担持した現像ローラ12からトナーが感光体1に移され、感光体1の表面にトナー像が形成される。感光体1の回転が進むと、上記トナー像は図12に示した1次転写ローラ103aによって中間転写ベルト103に転写される。このとき、感光体1上には、中間転写ベルト103に転写されずに残った転写残トナーが存在するが、この転写残トナーはクリーニングブレード13によって感光体1から除去される。このクリーニングブレード13よりも感光体1の回転方向下流側には、図示しない除電装置が設けられている。この除電装置では、感光体1の表面の残留電荷が除去される。除電装置における感光体1の回転方向下流側には上記帯電ローラ11が設けられており、感光体1は再び帯電ローラ11によって一様な高電位に帯電される。
【0035】
図1〜図5を参照して、本実施形態のプロセスカートリッジ106を構成する感光体ユニット10について、図14〜図16に示す従来の比較例である感光体ユニット500と比較しながら説明する。本実施形態の感光体ユニット10は、比較例の感光体ユニット500と比較して、後述するように導電性部材の構成、つまり導電性部材の形状および感光体内部への配置状態が主に相違する。先ず、本実施形態の感光体ユニット10について説明する。
【0036】
図1は、感光体ユニット10の外観斜視図であり、図2は、感光体ユニット10の両端部をその長手方向(軸方向)で断面にした図であり、感光体ユニット10以外の感光体1の周辺部品も同時に表したものであるが、導電性部材5の図示を省略している。図3は、感光体ユニット10の一端部をその長手方向(軸方向)で断面にした図であり、フランジ2および導電性部材5等の形状および配置状態を示している。図4は、シャフト4の長手方向と直交する方向から導電性部材5を見た正面図である。図5は、フランジ部材(以下、「フランジ」という)2への導電性部材5の取り付け状態を表した斜視図であり、感光体1およびシャフト4の図示を省略している。
【0037】
図1〜図5に示すように、感光体ユニット10は、円筒状をなす導電性基材1Aの表面に感光層1Bを備えた感光体1(図3参照)と、感光体1の一端部に取り付け・固定されたフランジ部材としてのフランジ2と、感光体1の他端部に取り付け・固定されたギヤ3と、フランジ2およびギヤ3の中心部を貫通することにより感光体1を回転可能に支持するシャフト4と、その一部が導電性基材1Aに圧着され、他部がシャフト4に接触することにより、導電性基材1Aとシャフト4とを導通するアース部材となる導電性部材5と、シャフト4の導電性部材5との接触部位に塗布される図示しない導電性潤滑剤とから主に構成されている。
図2に示すように、感光体ユニット10の周りには、感光体ユニット10のシャフト4の両端部を支持するフレーム14と、シャフト4を電気的に接地する後述する導通手段とが配設されている。
【0038】
図1〜図3に示すように、感光体1は、フランジ2の中心部に形成された孔2aと、ギヤ3の中心部に形成された孔3aとを貫通するシャフト4によって回転可能に支持されている。シャフト4は、例えば導電性の特殊鋼等の金属で形成されたり、導電性のメッキ処理を施されていて、図13に示したプロセスカートリッジ106のフレーム14によってその両端部を支持され、止め輪等の回転防止部材9によってシャフト4は回転することを抑制されるとともに、図において左側への抜け止めがなされている。また、シャフト4は、回転防止部材9と反対側の端部において、図示しない別部材で軸方向に対する完全な抜け止めがなされている。
【0039】
図12および図13において、プロセスカートリッジ106をカラー画像形成装置100の本体フレーム101に装着したときに、本体フレーム101に取り付けられ電気的に接地された例えばステンレススチール製の板金(図示せず)と、導電性のシャフト4の端部とが接触することにより、シャフト4が接地されるようになっている。上記のとおり、本体フレーム101に取り付けられ電気的に接地された板金(図示せず)は、シャフト4を電気的に接地する導通手段を構成している。
【0040】
感光体1は、アルミ等で形成された導電性基材1Aの表面にセレン等からなる感光層1Bを設けた構成であり、図12および図13において、感光層1Bに対してその周囲に配置している帯電装置の帯電ローラ11、現像装置の現像ローラ12、1次転写装置の1次転写ローラ103aにより、帯電・現像・トナー画像の転写等の動作を順次繰り返して行い、中間転写ベルト103を介してトナー像を最終的に用紙等のシート107に転写して画像形成されたシートを作成するものである。
【0041】
感光体1においては、繰り返して帯電動作が行われ、その帯電電圧が高いものであるため、回転駆動される感光体1とシャフト4との間の導通を確保し、静電気を容易に逃がすとともに振動を低減して異音の発生を防止するために、本実施形態では金属製のばね材で形成された導電性部材5を、次のように形成し配置することで、画像に異常が発生したり、異音が発生したりすることを防いでいる。
すなわち、図3〜図5に示すように、導電性部材5は、フランジ2の取付面2aに後述するように少なくとも2箇所で固定される被取付部としての平板部5pを有し、その一部が平板部5pから導電性基材1Aの径方向に延びて導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込むような状態で、かつ、そのバネの弾性力によって圧着固定(実質的に固定)される複数(本実施形態例では2つ)の圧着接点部6a,6bを備え、かつ、他部がフランジ2の取付面2bからシャフト4の長さ方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部7a,7bの先端部に形成され、シャフト4の外周面に接触・摺動する接触部8a,8bを備えていることにより、感光体1の導電性基材1Aとシャフト4とを電気的に導通する形状を有している。なお、導電性部材5の圧着接点部6a,6bは、その一部が平板部5pから導電性基材1Aの径方向に放射状に突出して導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込むような状態で、かつ、そのバネの弾性力によって圧着固定されるとも表現できる。
圧着接点部6a,6bは、図3および図5に示すように、折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げ加工することで導電性部材5に一体成形されている。
【0042】
フランジ2は、図2、図3、図5に示すように、シャフト4を挿通・支持する上記孔2aと、その内側に設けられ、感光体1の回転軸線であるシャフト4の中心軸線4aと直交する面に沿って平行な上記取付面2bと、取付面2bに突出形成された2箇所のボス2c,2cとを有しており、これらが熱カシメ可能な電気絶縁性の樹脂で一体的に形成されている。フランジ2は、導電性基材1Aの内壁1Aaに圧入嵌合された際、適宜の固定手段によって感光体1の一端部に強固に固定される。この適宜の固定手段には、導電性基材1Aの一対の圧着接点部6a,6bによって圧着固定されることも含まれる。なお、フランジ2は、図2および図14に詳しい形状を示すが、本発明の特徴的な構成に支障がない限り、図の簡明化を図るため上記以外の図では簡略的に示す。
【0043】
導電性部材5は、取付面2bに植設された2箇所のボス2c,2cを、導電性部材5に開けられた2箇所の孔5a,5bに嵌入した後、各ボス2cの先端部(頭部)を加熱溶着する熱カシメでフランジ2の取付面2bに平板部5pが固定・保持される。この熱カシメ部分(ここでは熱カシメとして記載しているが、固定は爪などを用いたものであっても構わない)が、導電性部材5の腕に相当する折り曲げ部7a,7bの位置とはその位相を約90度となるような位置で固定されている。この後、導電性部材5を取付面2bに固定したフランジ2は、感光体1の一端部に固定すべく、図示しないフランジ押し込み治具(工具)などによって導電性基材1Aの内壁1Aaに圧入嵌合されるが、この際、導電性部材5の圧着接点部6a,6bの外周端の直径(外接円の直径)が導電性基材1Aの内壁1Aaの直径(内径)よりも適度に大きく形成されていることにより、圧着接点部6a,6bの先端が導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込むように弾性変形しつつ圧着されることで、感光体1の内部に強固に固定される。
【0044】
感光体1は、図1および図2において、図示しない駆動装置に連結されたギヤ列等の駆動力伝達部材と噛み合っているギヤ3に上記駆動装置の回転駆動力が伝達されることにより、図4中矢印方向に回転駆動されることによって、フランジ2とともに導電性部材5も図4中矢印方向に回転することとなり、対向する2箇所の折り曲げ部7a,7bの接触部8a,8bがシャフト4の外周面に塗布された導電性潤滑剤(図示せず)上を摺動・接触しながら回転する。導電性潤滑剤としては、例えば導電性グリースなどが用いられる。
【0045】
導電性部材5は、図4に示すように、フランジ2の取付面2bに熱カシメで固定される取付面2bと平行な平面部である平板部5pを有し、4隅が丸みを帯びたほぼ正方形状をなしている。導電性部材5は、図3〜図5を参照して説明したように、平板部5pと、圧着接点部6a,6bと、折り曲げ部7a,7bと、接触部8a,8bと、各ボス2cが嵌入される2箇所の孔5a,5bとを有し、りん青銅あるいはステンレススチール等の薄板、例えば板厚が0.1〜0.2mmのばね材で一体形成されている。
接触部8a,8bは、その断面がほぼU字状の突起状に形成されている。孔5aは、真円状の貫通孔であり、導電性部材5を二次元方向に位置決めするための基準孔でもある。孔5bは、貫通した長孔であり、導電性部材5を二次元方向に位置決めする際の逃げが長径側に設けられている。これら孔5a,5bおよび上記平面部により、導電性部材5は、フランジ2に対して3次元方向に位置決めされて感光体1の内部に配置される。
【0046】
本実施形態の最大の特徴は、導電性部材5を図4のように正面視で見た場合において、圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線Lと、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線Lとの同一直線L近傍上に位置するように導電性部材5を構成、すなわち導電性部材5を形成し感光体1の内部に配置したことにある。ここで、請求項1における、「複数の圧着接点部と前記接触部とが、該複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と前記接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように前記導電性部材を構成した」とは、導電性部材を正面視で見た場合に、上記直線の近傍に複数の圧着接点部と接触部とがあれば良いこと、すなわち弾性薄板からなる導電性部材の実質的な固定端となる圧着接点部(の中心点)から弾性薄板の実質的な自由端(先端)となる接触部(の中心点)までの距離が短い範囲に、かつ、圧着接点部(の中心点)から接触部(の中心点)までの捩れの度合いが小さい範囲にあることを意味し、接触部での振動を低減する必要条件を規定するものである。
【0047】
また、本実施形態においては、導電性部材5における図3において下側の圧着接点部6aおよび接触部8aと、図3において上側の圧着接点部6bおよび接触部8bとは、シャフト4の中心軸線4aに関して線対称の位置関係で配置されている。見方を変えれば、導電性部材5における図4において左側の圧着接点部6aおよび接触部8aと、図4において右側の圧着接点部6bおよび接触部8bとは、直線Lに関して線対称の位置関係で配置されている。これは、後述の実施形態や変形例を含めほぼ同様である(後述の図8、図10参照)。
【0048】
本実施形態によれば、弾性薄板からなる導電性部材5を図4のように正面から視た場合において、圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線Lと、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線Lとの同一直線L近傍上に位置するように導電性部材5を形成し感光体1の内部に配置し、かつ、導電性部材5の上記平面部を熱カシメでフランジ2に固定したことにより、後述する比較例と比べて、導電性基材1Aの内壁1Aaに圧着固定される圧着接点部6aから振動元となる接触部8aまでの距離、同様に圧着接点部6bから接触部8bまでの距離がそれぞれ短くなるとともに、圧着接点部6aから接触部8aに至る捩れによる、同様に圧着接点部6bから接触部8bに至る捩れによるそれぞれの変形も小さくなるので、導電性部材5(特に接触部8a,8b)の振動を抑制・低減することが可能となり、異音を低減することができる。
さらに本実施形態によれば、導電性部材5はフランジ2に熱カシメ二点でのみ固定される状態であるが、この熱カシメ後の導電性部材5およびフランジ2(以下、「熱カシメ後のフランジ2」という)を感光体1に組み込むことで、圧着接点部6a,6bが熱カシメ後のフランジ2を感光体1の一端部に固定する役割を担うこととなる。そのため、特許文献1記載の技術と比較して、熱カシメ後のフランジ2の安定した固定を、導電性部材5の少ない熱カシメ点と感光体1内壁への圧着固定点とで得られるため、導電性部材5が感光体1内壁と圧着固定する点の増加や、熱カシメの点数を増やすことが不要となる。そのため感光体1の一端部への熱カシメ後のフランジ2圧入時の負荷を低減することができ、部品の歪み、破損をも防ぐことができる。
【0049】
本実施形態の導電性部材は、図3および図5に示したように、折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げ加工することで導電性部材5に一体成形する例に限らず、導電性基材1Aの内壁1Aaに圧着固定される圧着接点部6a(6b)から振動元となる接触部8a(8b)までの距離を図3および図5に示したよりも短くするとともに、圧着接点部6a(6b)から接触部8a(8b)に至る捩れによるそれぞれの変形を小さくするために、切り曲げ加工すること無く、平板部5pからの折り曲げ部7a(7b)の長さを短縮して一体成形した導電性部材であっても良いことは無論である。
【0050】
次に、図14〜図16を参照して、比較例としての従来の感光体ユニット500における導電性部材5Xを説明する。図14は、熱カシメ前に導電性部材5Xをフランジ2に装着セットした状態を示す斜視図を示し、図15は導電性部材5X単体の正面視形状を示している。図16は、熱カシメ後のフランジ2を感光体に圧入する際の導電性部材5Xの変形状態を示す。
図14〜図16に示すように、従来の感光体ユニット500は、実施形態1の感光体ユニット10と比較して、導電性部材5に代えた導電性部材5Xを用いる点が主に相違する。これ以外は、実施形態1の感光体ユニット10と同様の構成である。
【0051】
導電性部材5Xは、実施形態1の導電性部材5と比較して、導電性部材5Xを図15のように正面から視た場合において、圧着接点部6a,6bの各中心点とフランジ2のボス2cに嵌入される孔5a,5bの各中心とを通る直線LXが同一直線LX上に位置するよう導電性部材5Xが構成されている点、換言すれば圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線と、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線との同一直線近傍上に位置していない点で相違している。この相違点以外は、導電性部材5Xは、実施形態1の導電性部材5と同様である。
【0052】
比較例の導電性部材5Xでは、弾性薄板からなる導電性部材5Xの実質的な固定端となる圧着接点部6a(6b)から弾性薄板の実質的な自由端(先端)となる接触部8a(8b)までの距離が導電性部材5のそれよりも明らかに長く、また圧着接点部6a(6b)から接触部8a(8b)までの捩れの度合いも導電性部材5のそれよりも明らかに大きいことから、振動が発生しやすい構成となっている。
また、図15および図16に示すように、熱カシメ後の導電性部材5Xおよびフランジ2を感光体に圧入する際、フランジ2のボス2cに熱カシメで固定される孔5a,5bの位置と、感光体の内壁に固定される圧着接点部6a,6bの位置とが同一直線LX上にあるため、同図に二点鎖線で示す方向に導電性部材5Xが変形しやすく、各固定箇所を基点として、導電性部材5Xに対して同図に二点鎖線で示す方向に反る力が働くこととなる。導電性部材5Xを熱カシメでフランジ2に固定していても、取付面2bに完全密着しているわけではないので、シャフト4と接触する接触部8a,8bが一番変位を持ちやすく、狙いの接触位置がずれる虞もある。
【0053】
(実施形態1の変形例1)
図6および図7を参照して、実施形態1の変形例1を説明する。
変形例1は、図1〜図5に示した実施形態1と比較して、導電性部材5に代えた導電性部材5Aを用いる点のみ相違する。導電性部材5Aは、導電性部材5と同様に、平板部5pと、圧着接点部6a,6bと、折り曲げ部7a,7bと、接触部8a,8bと、孔5a,5bとを有し、りん青銅あるいはステンレススチール等の薄板状のばね材で一体形成されている。
導電性部材5Aは、導電性部材5と比較して、圧着接点部6a,6bにおけるシャフト4の長さ方向の位置を、平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に平行移動した点が主に相違する。
【0054】
変形例1によれば、圧着接点部6a,6bの形成位置(切り曲げ形成位置)を平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に動かすことにより、好ましくはより接触部8a,8bに近づく方向へ動かすことにより、導電性部材5Aの振動部位である接触部8a,8bと固定部である圧着接点部6a,6bまでの距離が実施形態1よりも短くなるため、振動が実施形態1よりも抑制され、さらなる異音等の低減効果が生まれる。
【0055】
(実施形態2)
図8および図9を参照して、実施形態2を説明する。
実施形態2は、図1〜図5の実施形態1と比較して、導電性部材5に代えた導電性部材5Bを用いる点のみ相違する。導電性部材5Bは、導電性部材5と比較して、折り曲げ部7a,7bに形成した圧着接点部6a,6bに代えて、折り曲げ部7aの根元を挟む根元両側の平板部5pから導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部16a,16cを形成するとともに、折り曲げ部7bの根元を挟む根元両側の平板部5pから導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部16b,16dを形成した点が主に相違する。
【0056】
本実施形態では圧着接点部16a〜16dを上記のように形成したことにより、導電性部材5Bはフランジ2に2箇所の熱カシメで固定され、この熱カシメ後の導電性部材5Bおよびフランジ2が感光体1の一端部に組み込まれることで、導電性部材5Bの腕に相当する折り曲げ部7a,7b根元の各両側に形成した圧着接点部16a〜16dが感光体1の導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込み圧着されることで、導電性部材5Bの腕の根元部分が拘束されて固定された状態となる。
【0057】
図3に示した実施形態1や図6に示した変形例1のように導電性部材5や5Aの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げて折り返す方法では、導電性部材5や5Aの折り曲げ等が難しくなる問題点がある。そのため、本実施形態における図8のような構成を採ることによって、図8の正面視において、導電性部材5Bとシャフト4とが接触する接触部8a,8bと、感光体1に実質的に固定される圧着接点部16a〜16dとが同一直線L上には無いものの、直線L近傍に位置することとなり、かつ、導電性部材5Bの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの根元両側で圧着接点部16a〜16dが感光体1内壁に食い込むように圧着固定される状態を作ることが可能になり、振動を抑えることが可能となる。
この場合、圧着接点部16a〜16dの位置はできるだけ導電性部材5Bの腕である折り曲げ部7a,7bに近づけた方が、より直線的になり振動低減効果が高いものとなる。
【0058】
本実施形態においては、導電性部材5Bにおける折り曲げ部7aの根元両側に2箇所の圧着接点部16a,16c、折り曲げ部7bの根元両側に2箇所の圧着接点部16b,16dを設けた例で説明したが、折り曲げ部7a,7bの根元片側だけであっても同じ効果となる。また、圧着接点部が導電性部材5Bの折り曲げ部7a,7bに対してそれぞれ1箇所の場合には、感光体1のシャフト4の中心に関してほぼ対称の位置関係にあると、導電性部材5の固定部分のバランスが偏らずに接触位置の安定性が増す。
【0059】
(実施形態3)
図10および図11を参照して、実施形態3を説明する。実施形態3は、実施形態2に対して変形例1の技術思想の一部を組み合わせ適用したものに相当する。
実施形態3は、図8および図9の実施形態2と比較して、導電性部材5Bに代えた導電性部材5Cを用いる点のみ相違する。導電性部材5Cは、導電性部材5Bと比較して、折り曲げ部7a,7bの根元両側に形成された圧着接点部16a,16c,16b,16dに代えて、平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に平行移動した圧着接点部26a,26c,26b,26dが一体成形されている点が主に相違する。
【0060】
実施形態2で説明したように、図3に示した実施形態1や図6に示した変形例1のように導電性部材5や5Aの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げて折り返す方法では、導電性部材5や5Aの折り曲げ等が難しくなる問題点がある。そのため、本実施形態における図10のような構成を採ることによって、図10の正面視において、導電性部材5Cとシャフト4とが接触する接触部8a,8bと、感光体1に実質的に固定される圧着接点部26a〜26dとが同一直線L上には無いものの、直線L近傍に位置することとなり、かつ、導電性部材5Cの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの両側で圧着接点部26a〜26dが感光体1内壁に食い込むように圧着固定される状態を作ることが可能になり、振動を抑えることが可能となる。
【0061】
実施形態3によれば、圧着接点部26a,26c,26b,26dの形成位置を平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に動かすことにより、好ましくはより接触部8a,8bに近づく方向へ動かすことにより、導電性部材5Cの振動部位である接触部8a,8bと固定部である圧着接点部26a,26c,26b,26dまでの距離が実施形態2よりも短くなるため、振動が実施形態2よりも抑制され、さらなる異音等の低減効果が生まれる。
【0062】
以上述べたとおり、本発明を特定の実施例を含む実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術的範囲は、上述した実施形態等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および目的・用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
【符号の説明】
【0063】
1 感光体(像担持体)
2 フランジ(フランジ部材)
2b 取付面
3 ギヤ
4 シャフト
5,5A,5B,5C 導電性部材
5p 平板部(被取付部)
6a,6b、16a〜16d、26a〜26d 圧着接点部
7a,7b 折り曲げ部
8a,8b 接触部
10 感光体ユニット(感光体装置)
11 帯電ローラ(帯電手段を構成)
12 現像ローラ(現像手段を構成)
13 クリーニングブレード(クリーニング手段を構成)
14 フレーム
100 カラー画像形成装置(画像形成装置)
101 本体フレーム(画像形成装置の装置本体)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0064】
【特許文献1】特開平11−249494号公報
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光体装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる感光体装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の電子写真方式・静電複写プロセスによる画像形成に用いられる画像形成装置の画像形成部において、トナー画像を作成して用紙等に転写するために用いられている像担持体としての感光体は、円筒状の導電性基材としてのアルミ等の金属上に感光層を備えている。
そして、上記感光層に対してその周囲に配置している帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等により、帯電・現像・トナー画像の転写、クリーニング等の動作を順次繰り返して行い、トナー画像を用紙に転写して画像形成された用紙を作成する。このような電子写真・静電複写プロセスを行う画像形成装置において、感光体(像担持体)と、帯電装置(帯電手段)、現像装置(現像手段)およびクリーニング装置(クリーニング手段)より選ばれる少なくとも1つの装置(手段)とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジが広く用いられている。
【0003】
このようなプロセスカートリッジが用いられる画像形成装置において、画像形成時の感光体の回転安定性を得るために、感光体を長手方向の両端でドラムフランジ(以下、単に「フランジ」ともいう)を介してカートリッジ枠体に支持している構成のものにおいて、感光体などの円筒部材に強固に結合できるドラムフランジ等を提供する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1記載の技術では、その図4、図21〜図23等に示されているように、ドラムフランジ本体(50)の圧入嵌合部(51)に固着された導電性の弾性板部材である締結板(90)を円筒部材である感光ドラム(7)の内壁(7i)に取り付け導電接触させる際に、締結板(90)に一体形成され内壁(7i)の径方向に放射状に突出した複数のシリンダー締結爪(91a〜91h)を、感光ドラム(7)の内壁(7i)に食い込ませて実質的に圧着固定させることにより、ドラムフランジ本体(50)を感光ドラム(7)の端部に固定している。これにより、感光ドラム(7)の内壁(7i)への接触とドラムフランジ本体50への固定を強固にすることを特徴としている。
また、特許文献1記載の技術では、上述の構成に加えて、図4、図8等に示されているように、締結板(90)とは別にアース部材であるドラムアース板(70)を設けている。ドラムアース板(70)には、感光ドラム(7)の内壁(7i)に当接する一対のアースバネ接点部(73a,73b)が一体形成されており、これらアースバネ接点部(73a,73b)の位置関係を、電子写真画像形成装置側の導通軸(42b)に当接する軸接点(バネ75)との接点部を中心とし、線対称とする構成を採っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1記載の技術では、導電性の弾性板部材(締結板(90))と、この弾性板部材とは別にアース部材(ドラムアース板(70))を設けているので、部品点数が多く、構成が複雑で、しかも弾性板部材(締結板(90)の締結爪(91a〜91h))と感光体内壁(感光ドラム(7)の内壁(7i))とを圧着固定する爪の点数も多いという問題点がある。
また、特許文献1記載の技術およびこれを改良した後述する比較例(本発明の実施形態例との比較で後で説明する)では共に、導電性の弾性板部材である導電性部材として、板厚0.1〜0.2mm程度のステンレス鋼またはりん青銅製の薄板が用いられるので、感光体の回転に伴い、導電性部材の形状、感光体内壁への圧着固定位置などが適正でないと、ビビリ・振動が発生し、異音が発生しやすいという問題点もある。
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である事務機器は、室内で使用されるため、特にビビリ・振動による異常音等の騒音は皆無にすることが望まれている。
【0005】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、感光体内部に設けられた導電性部材の感光体内壁との圧着接点部を少ない点数でありながら強固とし、導電性部材の振動を低減することで、導通の安定性を向上し、異音を低減した感光体装置、プロセスカートリッジおよびこれらを具備する画像形成装置を実現し提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項(以下、「構成」という)を採っている。
請求項1記載の発明は、円筒状の導電性基材上に感光層を備えた感光体と、該感光体の少なくとも一端部に固定され、前記感光体の回転軸線と直交する面に沿った取付面をその内側に備えたフランジ部材と、該フランジ部材の中心部を貫通することにより前記感光体を回転可能に支持するシャフトと、前記取付面に少なくとも2箇所で固定される被取付部を有し、その一部が該被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部を複数備え、かつ、他部が前記被取付部から前記シャフトの長さ方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部の先端部に形成され、前記シャフトに接触する接触部を備えていることにより、前記導電性基材と前記シャフトとを導通する導電性部材とを有する感光体装置において、前記複数の圧着接点部と前記接触部とが、該複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と前記接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように前記導電性部材を構成したことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の感光体装置において、前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動したことを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の感光体装置において、前記圧着接点部を、前記折り曲げ部の根元を挟む根元両側の前記被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の感光体装置において、前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動し、かつ、前記圧着接点部移動後の前記折り曲げ部を挟む両側から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一つに記載の感光体装置において、前記圧着接点部が、前記折り曲げ部に設けられていることを特徴とする。
【0011】
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか一つに記載の感光体装置において、前記導電性部材が、薄板状のステンレススチールまたはりん青銅の材料で形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項7記載の発明は、感光体と、帯電手段、クリーニング手段および現像手段より選ばれる少なくとも1つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置を有することを特徴とする。
【0013】
請求項8記載の発明は、請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置または請求項7記載のプロセスカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、上記課題を解決して新規な感光体装置、プロセスカートリッジおよびこれらを具備する画像形成装置を実現し提供することができる。請求項ごとの効果を挙げれば、以下のとおりである。
請求項1記載の発明によれば、感光体における導電性基材の内壁に圧着固定される複数の圧着接点部とシャフトに接触する接触部とが、複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように導電性部材を構成したことにより、導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部から振動元となる接触部までの距離が短くなるとともに圧着接点部から接触部に至る捩れ変形も小さくなるので、導電性部材の振動を抑制・低減することが可能となり、異音を低減することができる。
【0015】
請求項2記載の発明によれば、圧着接点部におけるシャフトの長さ方向の位置を、被取付部から接触部までの間の折り曲げ部の異なる位置に移動したことにより、圧着接点部から振動元となる接触部までの距離がさらに短くなるので、導電性部材の振動をさらに抑制・低減することが可能となる。
【0016】
請求項3記載の発明によれば、例えば、小型、小径の感光体を搭載した感光体装置において、導電性部材の折り曲げ部から切り曲げ加工等により圧着接点部となる形状が得られない場合でも、圧着接点部を、折り曲げ部の根元を挟む根元両側の被取付部から導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成することが可能となるので、導電性部材の振動を抑制・低減することが可能となる。
【0017】
請求項4記載の発明によれば、例えば、小型、小径の感光体を搭載した感光体装置において、導電性部材の折り曲げ部から切り曲げ加工等により圧着接点部となる形状が得られない場合でも、圧着接点部におけるシャフトの長さ方向の位置を、被取付部から接触部までの間の折り曲げ部の異なる位置に移動し、かつ、圧着接点部移動後の折り曲げ部を挟む両側から導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成することが可能となるので、導電性部材の振動を抑制・低減することが可能となる。
【0018】
請求項5記載の発明によれば、圧着接点部が折り曲げ部に設けられていることにより、圧着接点部から振動元となる接触部までの距離がさらに短くなるので、導電性部材の振動をさらに抑制・低減することが可能となる。
【0019】
請求項6記載の発明によれば、導通の安定した感光体装置を実現し提供することができる。
【0020】
請求項7記載の発明によれば、プロセスカートリッジにおいても、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【0021】
請求項8記載の発明によれば、画像形成装置においても、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明または請求項7記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の実施形態1等の感光体ユニットの外観斜視図である。
【図2】実施形態1等における感光体ユニットの両端部を長手(軸)方向で断面にした断面図である。
【図3】実施形態1における感光体ユニットの一端部をその長手方向で断面にした図であり、フランジおよび導電性部材等の形状および配置状態を示す断面図である。
【図4】実施形態1における導電性部材の正面図である。
【図5】実施形態1におけるフランジへの導電性部材の取り付け状態を表した斜視図である。
【図6】実施形態1の変形例1における感光体ユニットの一端部をその長手方向で断面にした図であり、フランジおよび導電性部材等の形状および配置状態を示す断面図である。
【図7】変形例1におけるフランジへの導電性部材の取り付け状態を表した斜視図である。
【図8】実施形態2における導電性部材の正面図である。
【図9】実施形態2における導電性部材の簡略的な平面図である。
【図10】実施形態3における導電性部材の正面図である。
【図11】実施形態3における導電性部材の簡略的な平面図である。
【図12】実施形態1等を適用したカラー画像形成装置全体の簡略的な構成図である。
【図13】実施形態1等を適用したプロセスカートリッジの要部の断面図である。
【図14】従来の比較例におけるフランジへの導電性部材の取り付け状態を表した斜視図である。
【図15】従来の比較例における導電性部材の正面図である。
【図16】従来の比較例における熱カシメ後のフランジを感光体に圧入する際の、導電性部材の変形状態を示す簡略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態(以下、「実施形態」という)を説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り同一符号を付すこととする。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。
【0024】
(実施形態1)
まず、図12を参照して、本発明の実施形態1を適用した電子写真方式のカラー画像形成装置100の全体構成とともに動作を説明する。図12は、カラー画像形成装置100の内部構成を示す概略的な断面図である。
同図に示すように、カラー画像形成装置100は、装置本体としての機枠体をなす本体フレーム101のほぼ中央部に、画像形成部を構成するプロセスカートリッジとして右から左に向けて順に4つのプロセスカートリッジ106K,106C,106M,106Yを並設しており、プロセスカートリッジ106K,106C,106M,106Yの上側には、それぞれの像担持体としての感光体1K,1C,1M,1Yに潜像を形成するための露光装置105を配置している。図示した例では、各感光体1K,1C,1M,1Yの表面に、ブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像およびイエロートナー像がそれぞれ形成される。
以下、プロセスカートリッジ106K,106C,106M,106Yでは、現像剤として使用されるトナーの色および形成されるトナー像が異なるだけで同様の構成であるため、これらを総括的に説明する際にはその色を表す符号を削除したプロセスカートリッジ106で説明する。同様に、感光体1K,1C,1M,1Yを総括的に説明する際にはその色を表す符号を削除した感光体1で説明する。
【0025】
プロセスカートリッジ106は、図12および図13に詳しく示すように、後述するように感光体1等を有して構成された感光体装置としての感光体ユニット10と、帯電手段としての帯電装置を構成する帯電ローラ11と、クリーニング手段としてのクリーニング装置を構成するクリーニングブレード13と、現像手段としての現像装置を構成する現像ローラ12とを一体に支持する筺体状の支持部材としてのフレーム14を有し、フレーム14を介して、カラー画像形成装置100の本体フレーム101に対して着脱自在に構成されている。フレーム14は、図13において紙面の手前側および奥側に一対配設された支持側板を有している。
【0026】
プロセスカートリッジ106の下側には、複数の支持ローラ104a,104bに巻き掛けられ矢印方向に駆動される、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト103が設置されている。さらに中間転写ベルト103の下側には、給紙装置を構成する、用紙やOHPシート等のシート状記録媒体(以下、「シート」という)107を積載・収容する給紙カセット108が配置されている。給紙装置を構成する給紙ローラ109および図示しないシート分離手段によって1枚ずつ分離して給紙されたシート107は、支持ローラ104aを介して中間転写ベルト103と第2転写装置としての第2転写ローラ111との間を通り、定着装置112へ導かれてシート107にトナー像が熱と圧力とで定着される。
【0027】
プロセスカートリッジ106の感光体1が中間転写ベルト103と接する下方位置には、第1転写装置を構成する第1転写ローラ103aがそれぞれ設置されている。各第1転写ローラ103aに高電位を印加することによって、感光体1と中間転写ベルト103に電位差が生じることで感光体1表面に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト103に転写される。
各プロセスカートリッジ106にてこれら色毎のトナー像が順次中間転写ベルト103に転写され、中間転写ベルト103上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像が形成される。
【0028】
給紙ローラ109から給送されたシート107は、レジスト手段としてのレジストローラ110でタイミングをとって第2転写ローラ111に供給され、中間転写ベルト103の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像は、第2転写ローラ111において高電位が印加されることによって、中間転写ベルト103と第2転写ローラ111との間に電位差が生じることで、中間転写ベルト103表面に形成されたトナー像がシート107上に転写される。
【0029】
未定着のトナー像が転写されたシート107は、中間転写ベルト103から剥離され、定着装置112によってトナー像がシート107に溶融定着され、排紙装置を構成する排紙ローラ113により本体フレーム101の上面に配置された排紙トレイ116に排出・排紙される。
【0030】
シート107へトナー像を転写した後の中間転写ベルト103の表面に残っている余剰トナーは、中間転写体清掃装置114により清掃され、トナー回収装置115に回収される。清掃された中間転写ベルト103は、次のトナー像の転写に備える。
【0031】
図12に示すように、カラー画像形成装置100は、シート107の給紙から排紙までのシート搬送経路をできる限り簡略化し、そのシート搬送経路の曲率半径を大きくすることにより、搬送途中での紙詰まりを防止し、信頼性を向上させることができる。また、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単に行うことができ、さらに、厚紙等も使用する多種記録媒体方式のカラー電子写真装置にも対応することもできるよう構成されている。
【0032】
この実施形態では、シート搬送経路を略円弧状に形成し、中間転写ベルト103とプロセスカートリッジ106と露光装置105とを、シート搬送経路の内側に配置することにより、本体フレーム101内の空間を有効利用して小型化するとともに、シート搬送経路を簡略化し、画像面を下向きにしてシート107を排出する構成とした。
【0033】
上記構成により、シート搬送経路を簡略化することができ、かつ、殆どの構成ユニットをシート搬送経路よりも内側に配置したことによって、シート搬送経路が外側の本体フレーム101に近くなり、シート搬送経路を開放し易くなるために、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単になる。また、シート107が画像面を下向きにして本体フレーム101上面の排紙トレイ116上に排出されることにより、排紙トレイ116上に積み重なったシート107は、画像面側が上を向くように取り出すと、上側から下側に印刷順に並ぶように積み重なる利点がある。
また、図12での右側が正面となるよう構成するとともに、シート搬送経路のほぼ中央で分割してその右側を開閉自在なカバーユニット(図示せず)とし、このカバーユニットを開放してシート搬送経路を露出させることができる構成であるため、紙詰まり発生時の解消処理操作もより簡単になる。
【0034】
次に、電子写真画像形成プロセスについて説明する。図13はプロセスカートリッジ106の断面図である。図12および図13において、感光体1は、本体フレーム101に設置された図示しない駆動装置により矢印方向に回転駆動され、その表面の感光層1Bが帯電ローラ11によって一様な高電位に帯電される。一様帯電された感光層1Bは、露光装置105からの画像情報に基づく光線(例えばレーザ光)Lにより露光される。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潜像が感光層1Bに形成される。次いで、当該静電潜像の低電位部(または高電位部)が感光体1と現像ローラ12との対向位置に至ると、その表面にトナー薄層を担持した現像ローラ12からトナーが感光体1に移され、感光体1の表面にトナー像が形成される。感光体1の回転が進むと、上記トナー像は図12に示した1次転写ローラ103aによって中間転写ベルト103に転写される。このとき、感光体1上には、中間転写ベルト103に転写されずに残った転写残トナーが存在するが、この転写残トナーはクリーニングブレード13によって感光体1から除去される。このクリーニングブレード13よりも感光体1の回転方向下流側には、図示しない除電装置が設けられている。この除電装置では、感光体1の表面の残留電荷が除去される。除電装置における感光体1の回転方向下流側には上記帯電ローラ11が設けられており、感光体1は再び帯電ローラ11によって一様な高電位に帯電される。
【0035】
図1〜図5を参照して、本実施形態のプロセスカートリッジ106を構成する感光体ユニット10について、図14〜図16に示す従来の比較例である感光体ユニット500と比較しながら説明する。本実施形態の感光体ユニット10は、比較例の感光体ユニット500と比較して、後述するように導電性部材の構成、つまり導電性部材の形状および感光体内部への配置状態が主に相違する。先ず、本実施形態の感光体ユニット10について説明する。
【0036】
図1は、感光体ユニット10の外観斜視図であり、図2は、感光体ユニット10の両端部をその長手方向(軸方向)で断面にした図であり、感光体ユニット10以外の感光体1の周辺部品も同時に表したものであるが、導電性部材5の図示を省略している。図3は、感光体ユニット10の一端部をその長手方向(軸方向)で断面にした図であり、フランジ2および導電性部材5等の形状および配置状態を示している。図4は、シャフト4の長手方向と直交する方向から導電性部材5を見た正面図である。図5は、フランジ部材(以下、「フランジ」という)2への導電性部材5の取り付け状態を表した斜視図であり、感光体1およびシャフト4の図示を省略している。
【0037】
図1〜図5に示すように、感光体ユニット10は、円筒状をなす導電性基材1Aの表面に感光層1Bを備えた感光体1(図3参照)と、感光体1の一端部に取り付け・固定されたフランジ部材としてのフランジ2と、感光体1の他端部に取り付け・固定されたギヤ3と、フランジ2およびギヤ3の中心部を貫通することにより感光体1を回転可能に支持するシャフト4と、その一部が導電性基材1Aに圧着され、他部がシャフト4に接触することにより、導電性基材1Aとシャフト4とを導通するアース部材となる導電性部材5と、シャフト4の導電性部材5との接触部位に塗布される図示しない導電性潤滑剤とから主に構成されている。
図2に示すように、感光体ユニット10の周りには、感光体ユニット10のシャフト4の両端部を支持するフレーム14と、シャフト4を電気的に接地する後述する導通手段とが配設されている。
【0038】
図1〜図3に示すように、感光体1は、フランジ2の中心部に形成された孔2aと、ギヤ3の中心部に形成された孔3aとを貫通するシャフト4によって回転可能に支持されている。シャフト4は、例えば導電性の特殊鋼等の金属で形成されたり、導電性のメッキ処理を施されていて、図13に示したプロセスカートリッジ106のフレーム14によってその両端部を支持され、止め輪等の回転防止部材9によってシャフト4は回転することを抑制されるとともに、図において左側への抜け止めがなされている。また、シャフト4は、回転防止部材9と反対側の端部において、図示しない別部材で軸方向に対する完全な抜け止めがなされている。
【0039】
図12および図13において、プロセスカートリッジ106をカラー画像形成装置100の本体フレーム101に装着したときに、本体フレーム101に取り付けられ電気的に接地された例えばステンレススチール製の板金(図示せず)と、導電性のシャフト4の端部とが接触することにより、シャフト4が接地されるようになっている。上記のとおり、本体フレーム101に取り付けられ電気的に接地された板金(図示せず)は、シャフト4を電気的に接地する導通手段を構成している。
【0040】
感光体1は、アルミ等で形成された導電性基材1Aの表面にセレン等からなる感光層1Bを設けた構成であり、図12および図13において、感光層1Bに対してその周囲に配置している帯電装置の帯電ローラ11、現像装置の現像ローラ12、1次転写装置の1次転写ローラ103aにより、帯電・現像・トナー画像の転写等の動作を順次繰り返して行い、中間転写ベルト103を介してトナー像を最終的に用紙等のシート107に転写して画像形成されたシートを作成するものである。
【0041】
感光体1においては、繰り返して帯電動作が行われ、その帯電電圧が高いものであるため、回転駆動される感光体1とシャフト4との間の導通を確保し、静電気を容易に逃がすとともに振動を低減して異音の発生を防止するために、本実施形態では金属製のばね材で形成された導電性部材5を、次のように形成し配置することで、画像に異常が発生したり、異音が発生したりすることを防いでいる。
すなわち、図3〜図5に示すように、導電性部材5は、フランジ2の取付面2aに後述するように少なくとも2箇所で固定される被取付部としての平板部5pを有し、その一部が平板部5pから導電性基材1Aの径方向に延びて導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込むような状態で、かつ、そのバネの弾性力によって圧着固定(実質的に固定)される複数(本実施形態例では2つ)の圧着接点部6a,6bを備え、かつ、他部がフランジ2の取付面2bからシャフト4の長さ方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部7a,7bの先端部に形成され、シャフト4の外周面に接触・摺動する接触部8a,8bを備えていることにより、感光体1の導電性基材1Aとシャフト4とを電気的に導通する形状を有している。なお、導電性部材5の圧着接点部6a,6bは、その一部が平板部5pから導電性基材1Aの径方向に放射状に突出して導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込むような状態で、かつ、そのバネの弾性力によって圧着固定されるとも表現できる。
圧着接点部6a,6bは、図3および図5に示すように、折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げ加工することで導電性部材5に一体成形されている。
【0042】
フランジ2は、図2、図3、図5に示すように、シャフト4を挿通・支持する上記孔2aと、その内側に設けられ、感光体1の回転軸線であるシャフト4の中心軸線4aと直交する面に沿って平行な上記取付面2bと、取付面2bに突出形成された2箇所のボス2c,2cとを有しており、これらが熱カシメ可能な電気絶縁性の樹脂で一体的に形成されている。フランジ2は、導電性基材1Aの内壁1Aaに圧入嵌合された際、適宜の固定手段によって感光体1の一端部に強固に固定される。この適宜の固定手段には、導電性基材1Aの一対の圧着接点部6a,6bによって圧着固定されることも含まれる。なお、フランジ2は、図2および図14に詳しい形状を示すが、本発明の特徴的な構成に支障がない限り、図の簡明化を図るため上記以外の図では簡略的に示す。
【0043】
導電性部材5は、取付面2bに植設された2箇所のボス2c,2cを、導電性部材5に開けられた2箇所の孔5a,5bに嵌入した後、各ボス2cの先端部(頭部)を加熱溶着する熱カシメでフランジ2の取付面2bに平板部5pが固定・保持される。この熱カシメ部分(ここでは熱カシメとして記載しているが、固定は爪などを用いたものであっても構わない)が、導電性部材5の腕に相当する折り曲げ部7a,7bの位置とはその位相を約90度となるような位置で固定されている。この後、導電性部材5を取付面2bに固定したフランジ2は、感光体1の一端部に固定すべく、図示しないフランジ押し込み治具(工具)などによって導電性基材1Aの内壁1Aaに圧入嵌合されるが、この際、導電性部材5の圧着接点部6a,6bの外周端の直径(外接円の直径)が導電性基材1Aの内壁1Aaの直径(内径)よりも適度に大きく形成されていることにより、圧着接点部6a,6bの先端が導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込むように弾性変形しつつ圧着されることで、感光体1の内部に強固に固定される。
【0044】
感光体1は、図1および図2において、図示しない駆動装置に連結されたギヤ列等の駆動力伝達部材と噛み合っているギヤ3に上記駆動装置の回転駆動力が伝達されることにより、図4中矢印方向に回転駆動されることによって、フランジ2とともに導電性部材5も図4中矢印方向に回転することとなり、対向する2箇所の折り曲げ部7a,7bの接触部8a,8bがシャフト4の外周面に塗布された導電性潤滑剤(図示せず)上を摺動・接触しながら回転する。導電性潤滑剤としては、例えば導電性グリースなどが用いられる。
【0045】
導電性部材5は、図4に示すように、フランジ2の取付面2bに熱カシメで固定される取付面2bと平行な平面部である平板部5pを有し、4隅が丸みを帯びたほぼ正方形状をなしている。導電性部材5は、図3〜図5を参照して説明したように、平板部5pと、圧着接点部6a,6bと、折り曲げ部7a,7bと、接触部8a,8bと、各ボス2cが嵌入される2箇所の孔5a,5bとを有し、りん青銅あるいはステンレススチール等の薄板、例えば板厚が0.1〜0.2mmのばね材で一体形成されている。
接触部8a,8bは、その断面がほぼU字状の突起状に形成されている。孔5aは、真円状の貫通孔であり、導電性部材5を二次元方向に位置決めするための基準孔でもある。孔5bは、貫通した長孔であり、導電性部材5を二次元方向に位置決めする際の逃げが長径側に設けられている。これら孔5a,5bおよび上記平面部により、導電性部材5は、フランジ2に対して3次元方向に位置決めされて感光体1の内部に配置される。
【0046】
本実施形態の最大の特徴は、導電性部材5を図4のように正面視で見た場合において、圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線Lと、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線Lとの同一直線L近傍上に位置するように導電性部材5を構成、すなわち導電性部材5を形成し感光体1の内部に配置したことにある。ここで、請求項1における、「複数の圧着接点部と前記接触部とが、該複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と前記接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように前記導電性部材を構成した」とは、導電性部材を正面視で見た場合に、上記直線の近傍に複数の圧着接点部と接触部とがあれば良いこと、すなわち弾性薄板からなる導電性部材の実質的な固定端となる圧着接点部(の中心点)から弾性薄板の実質的な自由端(先端)となる接触部(の中心点)までの距離が短い範囲に、かつ、圧着接点部(の中心点)から接触部(の中心点)までの捩れの度合いが小さい範囲にあることを意味し、接触部での振動を低減する必要条件を規定するものである。
【0047】
また、本実施形態においては、導電性部材5における図3において下側の圧着接点部6aおよび接触部8aと、図3において上側の圧着接点部6bおよび接触部8bとは、シャフト4の中心軸線4aに関して線対称の位置関係で配置されている。見方を変えれば、導電性部材5における図4において左側の圧着接点部6aおよび接触部8aと、図4において右側の圧着接点部6bおよび接触部8bとは、直線Lに関して線対称の位置関係で配置されている。これは、後述の実施形態や変形例を含めほぼ同様である(後述の図8、図10参照)。
【0048】
本実施形態によれば、弾性薄板からなる導電性部材5を図4のように正面から視た場合において、圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線Lと、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線Lとの同一直線L近傍上に位置するように導電性部材5を形成し感光体1の内部に配置し、かつ、導電性部材5の上記平面部を熱カシメでフランジ2に固定したことにより、後述する比較例と比べて、導電性基材1Aの内壁1Aaに圧着固定される圧着接点部6aから振動元となる接触部8aまでの距離、同様に圧着接点部6bから接触部8bまでの距離がそれぞれ短くなるとともに、圧着接点部6aから接触部8aに至る捩れによる、同様に圧着接点部6bから接触部8bに至る捩れによるそれぞれの変形も小さくなるので、導電性部材5(特に接触部8a,8b)の振動を抑制・低減することが可能となり、異音を低減することができる。
さらに本実施形態によれば、導電性部材5はフランジ2に熱カシメ二点でのみ固定される状態であるが、この熱カシメ後の導電性部材5およびフランジ2(以下、「熱カシメ後のフランジ2」という)を感光体1に組み込むことで、圧着接点部6a,6bが熱カシメ後のフランジ2を感光体1の一端部に固定する役割を担うこととなる。そのため、特許文献1記載の技術と比較して、熱カシメ後のフランジ2の安定した固定を、導電性部材5の少ない熱カシメ点と感光体1内壁への圧着固定点とで得られるため、導電性部材5が感光体1内壁と圧着固定する点の増加や、熱カシメの点数を増やすことが不要となる。そのため感光体1の一端部への熱カシメ後のフランジ2圧入時の負荷を低減することができ、部品の歪み、破損をも防ぐことができる。
【0049】
本実施形態の導電性部材は、図3および図5に示したように、折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げ加工することで導電性部材5に一体成形する例に限らず、導電性基材1Aの内壁1Aaに圧着固定される圧着接点部6a(6b)から振動元となる接触部8a(8b)までの距離を図3および図5に示したよりも短くするとともに、圧着接点部6a(6b)から接触部8a(8b)に至る捩れによるそれぞれの変形を小さくするために、切り曲げ加工すること無く、平板部5pからの折り曲げ部7a(7b)の長さを短縮して一体成形した導電性部材であっても良いことは無論である。
【0050】
次に、図14〜図16を参照して、比較例としての従来の感光体ユニット500における導電性部材5Xを説明する。図14は、熱カシメ前に導電性部材5Xをフランジ2に装着セットした状態を示す斜視図を示し、図15は導電性部材5X単体の正面視形状を示している。図16は、熱カシメ後のフランジ2を感光体に圧入する際の導電性部材5Xの変形状態を示す。
図14〜図16に示すように、従来の感光体ユニット500は、実施形態1の感光体ユニット10と比較して、導電性部材5に代えた導電性部材5Xを用いる点が主に相違する。これ以外は、実施形態1の感光体ユニット10と同様の構成である。
【0051】
導電性部材5Xは、実施形態1の導電性部材5と比較して、導電性部材5Xを図15のように正面から視た場合において、圧着接点部6a,6bの各中心点とフランジ2のボス2cに嵌入される孔5a,5bの各中心とを通る直線LXが同一直線LX上に位置するよう導電性部材5Xが構成されている点、換言すれば圧着接点部6a,6bと接触部8a,8bとが、圧着接点部6aの中心点と接触部8aの中心点とを通る直線と、圧着接点部6bの中心点と接触部8bの中心点とを通る直線との同一直線近傍上に位置していない点で相違している。この相違点以外は、導電性部材5Xは、実施形態1の導電性部材5と同様である。
【0052】
比較例の導電性部材5Xでは、弾性薄板からなる導電性部材5Xの実質的な固定端となる圧着接点部6a(6b)から弾性薄板の実質的な自由端(先端)となる接触部8a(8b)までの距離が導電性部材5のそれよりも明らかに長く、また圧着接点部6a(6b)から接触部8a(8b)までの捩れの度合いも導電性部材5のそれよりも明らかに大きいことから、振動が発生しやすい構成となっている。
また、図15および図16に示すように、熱カシメ後の導電性部材5Xおよびフランジ2を感光体に圧入する際、フランジ2のボス2cに熱カシメで固定される孔5a,5bの位置と、感光体の内壁に固定される圧着接点部6a,6bの位置とが同一直線LX上にあるため、同図に二点鎖線で示す方向に導電性部材5Xが変形しやすく、各固定箇所を基点として、導電性部材5Xに対して同図に二点鎖線で示す方向に反る力が働くこととなる。導電性部材5Xを熱カシメでフランジ2に固定していても、取付面2bに完全密着しているわけではないので、シャフト4と接触する接触部8a,8bが一番変位を持ちやすく、狙いの接触位置がずれる虞もある。
【0053】
(実施形態1の変形例1)
図6および図7を参照して、実施形態1の変形例1を説明する。
変形例1は、図1〜図5に示した実施形態1と比較して、導電性部材5に代えた導電性部材5Aを用いる点のみ相違する。導電性部材5Aは、導電性部材5と同様に、平板部5pと、圧着接点部6a,6bと、折り曲げ部7a,7bと、接触部8a,8bと、孔5a,5bとを有し、りん青銅あるいはステンレススチール等の薄板状のばね材で一体形成されている。
導電性部材5Aは、導電性部材5と比較して、圧着接点部6a,6bにおけるシャフト4の長さ方向の位置を、平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に平行移動した点が主に相違する。
【0054】
変形例1によれば、圧着接点部6a,6bの形成位置(切り曲げ形成位置)を平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に動かすことにより、好ましくはより接触部8a,8bに近づく方向へ動かすことにより、導電性部材5Aの振動部位である接触部8a,8bと固定部である圧着接点部6a,6bまでの距離が実施形態1よりも短くなるため、振動が実施形態1よりも抑制され、さらなる異音等の低減効果が生まれる。
【0055】
(実施形態2)
図8および図9を参照して、実施形態2を説明する。
実施形態2は、図1〜図5の実施形態1と比較して、導電性部材5に代えた導電性部材5Bを用いる点のみ相違する。導電性部材5Bは、導電性部材5と比較して、折り曲げ部7a,7bに形成した圧着接点部6a,6bに代えて、折り曲げ部7aの根元を挟む根元両側の平板部5pから導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部16a,16cを形成するとともに、折り曲げ部7bの根元を挟む根元両側の平板部5pから導電性基材の径方向に延びて導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部16b,16dを形成した点が主に相違する。
【0056】
本実施形態では圧着接点部16a〜16dを上記のように形成したことにより、導電性部材5Bはフランジ2に2箇所の熱カシメで固定され、この熱カシメ後の導電性部材5Bおよびフランジ2が感光体1の一端部に組み込まれることで、導電性部材5Bの腕に相当する折り曲げ部7a,7b根元の各両側に形成した圧着接点部16a〜16dが感光体1の導電性基材1Aの内壁1Aaに食い込み圧着されることで、導電性部材5Bの腕の根元部分が拘束されて固定された状態となる。
【0057】
図3に示した実施形態1や図6に示した変形例1のように導電性部材5や5Aの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げて折り返す方法では、導電性部材5や5Aの折り曲げ等が難しくなる問題点がある。そのため、本実施形態における図8のような構成を採ることによって、図8の正面視において、導電性部材5Bとシャフト4とが接触する接触部8a,8bと、感光体1に実質的に固定される圧着接点部16a〜16dとが同一直線L上には無いものの、直線L近傍に位置することとなり、かつ、導電性部材5Bの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの根元両側で圧着接点部16a〜16dが感光体1内壁に食い込むように圧着固定される状態を作ることが可能になり、振動を抑えることが可能となる。
この場合、圧着接点部16a〜16dの位置はできるだけ導電性部材5Bの腕である折り曲げ部7a,7bに近づけた方が、より直線的になり振動低減効果が高いものとなる。
【0058】
本実施形態においては、導電性部材5Bにおける折り曲げ部7aの根元両側に2箇所の圧着接点部16a,16c、折り曲げ部7bの根元両側に2箇所の圧着接点部16b,16dを設けた例で説明したが、折り曲げ部7a,7bの根元片側だけであっても同じ効果となる。また、圧着接点部が導電性部材5Bの折り曲げ部7a,7bに対してそれぞれ1箇所の場合には、感光体1のシャフト4の中心に関してほぼ対称の位置関係にあると、導電性部材5の固定部分のバランスが偏らずに接触位置の安定性が増す。
【0059】
(実施形態3)
図10および図11を参照して、実施形態3を説明する。実施形態3は、実施形態2に対して変形例1の技術思想の一部を組み合わせ適用したものに相当する。
実施形態3は、図8および図9の実施形態2と比較して、導電性部材5Bに代えた導電性部材5Cを用いる点のみ相違する。導電性部材5Cは、導電性部材5Bと比較して、折り曲げ部7a,7bの根元両側に形成された圧着接点部16a,16c,16b,16dに代えて、平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に平行移動した圧着接点部26a,26c,26b,26dが一体成形されている点が主に相違する。
【0060】
実施形態2で説明したように、図3に示した実施形態1や図6に示した変形例1のように導電性部材5や5Aの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの一部を切り曲げて折り返す方法では、導電性部材5や5Aの折り曲げ等が難しくなる問題点がある。そのため、本実施形態における図10のような構成を採ることによって、図10の正面視において、導電性部材5Cとシャフト4とが接触する接触部8a,8bと、感光体1に実質的に固定される圧着接点部26a〜26dとが同一直線L上には無いものの、直線L近傍に位置することとなり、かつ、導電性部材5Cの腕に相当する折り曲げ部7a,7bの両側で圧着接点部26a〜26dが感光体1内壁に食い込むように圧着固定される状態を作ることが可能になり、振動を抑えることが可能となる。
【0061】
実施形態3によれば、圧着接点部26a,26c,26b,26dの形成位置を平板部5pから接触部8a,8bまでの間の折り曲げ部7a,7bの異なる位置に動かすことにより、好ましくはより接触部8a,8bに近づく方向へ動かすことにより、導電性部材5Cの振動部位である接触部8a,8bと固定部である圧着接点部26a,26c,26b,26dまでの距離が実施形態2よりも短くなるため、振動が実施形態2よりも抑制され、さらなる異音等の低減効果が生まれる。
【0062】
以上述べたとおり、本発明を特定の実施例を含む実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術的範囲は、上述した実施形態等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および目的・用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
【符号の説明】
【0063】
1 感光体(像担持体)
2 フランジ(フランジ部材)
2b 取付面
3 ギヤ
4 シャフト
5,5A,5B,5C 導電性部材
5p 平板部(被取付部)
6a,6b、16a〜16d、26a〜26d 圧着接点部
7a,7b 折り曲げ部
8a,8b 接触部
10 感光体ユニット(感光体装置)
11 帯電ローラ(帯電手段を構成)
12 現像ローラ(現像手段を構成)
13 クリーニングブレード(クリーニング手段を構成)
14 フレーム
100 カラー画像形成装置(画像形成装置)
101 本体フレーム(画像形成装置の装置本体)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0064】
【特許文献1】特開平11−249494号公報
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状の導電性基材上に感光層を備えた感光体と、該感光体の少なくとも一端部に固定され、前記感光体の回転軸線と直交する面に沿った取付面をその内側に備えたフランジ部材と、該フランジ部材の中心部を貫通することにより前記感光体を回転可能に支持するシャフトと、前記取付面に少なくとも2箇所で固定される被取付部を有し、その一部が該被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部を複数備え、かつ、他部が前記被取付部から前記シャフトの長さ方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部の先端部に形成され、前記シャフトに接触する接触部を備えていることにより、前記導電性基材と前記シャフトとを導通する導電性部材とを有する感光体装置において、
前記複数の圧着接点部と前記接触部とが、該複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と前記接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように前記導電性部材を構成したことを特徴とする感光体装置。
【請求項2】
請求項1記載の感光体装置において、
前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動したことを特徴とする感光体装置。
【請求項3】
請求項1記載の感光体装置において、
前記圧着接点部を、前記折り曲げ部の根元を挟む根元両側の前記被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする感光体装置。
【請求項4】
請求項1記載の感光体装置において、
前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動し、かつ、前記圧着接点部移動後の前記折り曲げ部を挟む両側から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする感光体装置。
【請求項5】
請求項1ないし4の何れか一つに記載の感光体装置において、
前記圧着接点部が、前記折り曲げ部に設けられていることを特徴とする感光体装置。
【請求項6】
請求項1ないし5の何れか一つに記載の感光体装置において、
前記導電性部材が、薄板状のステンレススチールまたはりん青銅の材料で形成されていることを特徴とする感光体装置。
【請求項7】
感光体と、帯電手段、クリーニング手段および現像手段より選ばれる少なくとも1つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項8】
請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置または請求項7記載のプロセスカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項1】
円筒状の導電性基材上に感光層を備えた感光体と、該感光体の少なくとも一端部に固定され、前記感光体の回転軸線と直交する面に沿った取付面をその内側に備えたフランジ部材と、該フランジ部材の中心部を貫通することにより前記感光体を回転可能に支持するシャフトと、前記取付面に少なくとも2箇所で固定される被取付部を有し、その一部が該被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定される圧着接点部を複数備え、かつ、他部が前記被取付部から前記シャフトの長さ方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部の先端部に形成され、前記シャフトに接触する接触部を備えていることにより、前記導電性基材と前記シャフトとを導通する導電性部材とを有する感光体装置において、
前記複数の圧着接点部と前記接触部とが、該複数の圧着接点部のうちの何れか一つの中心点と前記接触部の中心点とを通る直線近傍上に位置するように前記導電性部材を構成したことを特徴とする感光体装置。
【請求項2】
請求項1記載の感光体装置において、
前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動したことを特徴とする感光体装置。
【請求項3】
請求項1記載の感光体装置において、
前記圧着接点部を、前記折り曲げ部の根元を挟む根元両側の前記被取付部から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする感光体装置。
【請求項4】
請求項1記載の感光体装置において、
前記圧着接点部における前記シャフトの長さ方向の位置を、前記被取付部から前記接触部までの間の前記折り曲げ部の異なる位置に移動し、かつ、前記圧着接点部移動後の前記折り曲げ部を挟む両側から前記導電性基材の径方向に延びて前記導電性基材の内壁に圧着固定されるよう形成したことを特徴とする感光体装置。
【請求項5】
請求項1ないし4の何れか一つに記載の感光体装置において、
前記圧着接点部が、前記折り曲げ部に設けられていることを特徴とする感光体装置。
【請求項6】
請求項1ないし5の何れか一つに記載の感光体装置において、
前記導電性部材が、薄板状のステンレススチールまたはりん青銅の材料で形成されていることを特徴とする感光体装置。
【請求項7】
感光体と、帯電手段、クリーニング手段および現像手段より選ばれる少なくとも1つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項8】
請求項1ないし6の何れか一つに記載の感光体装置または請求項7記載のプロセスカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2011−39409(P2011−39409A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−188661(P2009−188661)
【出願日】平成21年8月17日(2009.8.17)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年8月17日(2009.8.17)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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