画像形成装置
【課題】回転軸を接地するための構成部品の点数を少なくすることを目的とする。
【解決手段】切欠部421に回転軸404(軸受410)を挿入した状態では、軸受410には重力方向の下方(Z(−))に向けて感光体ユニット3に自重が加わるため、下方に押し付けるバネ力が働いたようになる。軸受410の周面は、切欠部421に対してd点、e点、f点で点接触するため、切欠部の軸受と接触する部分を円弧状に形成して軸受410の周面に対して線接触させた場合に比べて、回転軸404が支持板420に対して導通し易くなる。しかも、軸受410は感光体ユニット3の自重を受けているため、より導通し易くなる。
【解決手段】切欠部421に回転軸404(軸受410)を挿入した状態では、軸受410には重力方向の下方(Z(−))に向けて感光体ユニット3に自重が加わるため、下方に押し付けるバネ力が働いたようになる。軸受410の周面は、切欠部421に対してd点、e点、f点で点接触するため、切欠部の軸受と接触する部分を円弧状に形成して軸受410の周面に対して線接触させた場合に比べて、回転軸404が支持板420に対して導通し易くなる。しかも、軸受410は感光体ユニット3の自重を受けているため、より導通し易くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像形成装置において、感光体ドラムは、帯電装置によって帯電させられるため、その回転軸を電気的に接地する必要がある。例えばカップリング手段や、コイル状の導電部材や、板バネ状の導電部材(脚部)等を設け、これらによって接地する方法がある(例えば、特許文献1および5等)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−92333号公報
【特許文献2】特開2009−230005号公報
【特許文献3】特開2000−98682号公報
【特許文献4】特開2007−307710号公報
【特許文献5】特開2006−53465号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、回転軸を接地するための構成部品の点数を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するため、本発明の請求項1記載の画像形成装置は、回転軸を有する像保持体を有し、当該像保持体に画像を形成する像形成手段と、前記回転軸に接触して当該回転軸を回転可能に支持し、導電性の焼結体によって形成された軸受と、前記軸受に接触して当該軸受を支持する切欠部を有する金属製の支持部であって、電気的に接地される前記支持部と、を備えることを特徴とする。
【0006】
請求項2に記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、前記軸受は円筒状であり、前記切欠部は、前記軸受の周面に対して二点以上の点領域で接触する形状であることを特徴とする。
【0007】
請求項3に記載の画像形成装置は、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記切欠部のうち前記軸受が接触する部分には、水平方向に対して傾斜する傾斜辺が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
請求項1記載の画像形成装置によれば、回転軸を支持部に電気的に接続するための部材を軸受と別途に設けることなく、回転軸と支持部とを電気的に接続することができる。
請求項2記載の画像形成装置によれば、切欠部と軸受の周面とを二点以上の点領域で接触していない場合に比べて、回転軸と支持板とを導通し易くすることができる。
請求項3記載の画像形成装置によれば、軸受を傾斜辺で接触させていない場合に比べて、回転軸と支持板とを導通し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す図である。
【図2】画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図3】蓋部を開いた状態を示す断面図である。
【図4】感光体ユニットを示す斜視図である。
【図5】図4中の矢視V−V方向から見た断面図である。
【図6】図5中のC部を拡大して示す図である。
【図7】軸受を示す斜視図である。
【図8】感光体ドラムの軸を支持する支持板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<1.実施形態>
本実施形態では、例えばプリンターやコピー機或いはファクシミリなどの画像形成装置を例に挙げて説明する。図1は本実施形態に係る画像形成装置の構造を模式的に示す図、図2は蓋部を開いた状態を示す断面図である。以下、利用者が画像形成装置1を正面から見たときの左右の右方向をX(+)・左方向をX(−)、前後の奥方向をY(+)・手前方向をY(−)、重力方向の上方をZ(+)・下方をZ(−)として説明する。
【0011】
<画像形成装置の構成>
画像形成装置1は、画像形成ユニットが中間転写ベルトに沿って並列に配置されたタンデム型のカラープリンターである。この画像形成装置1の内部には、図示しないスキャナーやパーソナルコンピュータ、或いは電話回線等から送られてくる画像データに対して画像処理を行う画像処理装置(図示せず)が設けられているほか、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒(K)の4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kが設けられる。画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kは、中間転写ベルトに最初に転写されるイエロー(Y)の画像形成ユニット2Yが相対的に高く、中間転写ベルトに最後に転写される黒(K)の画像形成ユニット2Kが相対的に低くなるように、水平方向に対してある角度(例えば、20度)だけ傾斜した状態で、ある間隔を隔てて並列に配置されている。このように、4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを、ある角度だけ傾斜した状態で配置することにより、これら4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを水平に配置した場合に比較して、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)の距離が短くなる。
【0012】
これらの4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kは、基本的に同じ構成であるため、以下、これらを特に識別して説明する必要のない場合には画像形成ユニット2と総称する。
画像形成ユニット2は、像保持体となる感光体ドラム4や帯電装置などを備えた感光体ユニット3と、現像器5とを具備している、感光体ユニット3は装置本体40に対して着脱可能であり、現像器5はフレーム(図示せず)を介して装置本体40側に固定されている。
【0013】
画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの下部には、画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kに共通の画像露光装置6が設けられる。この画像露光装置6は、Y,M,C,Kの各色の画像データに応じて変調されたレーザービームを射出する半導体レーザー(いずれも図示せず)を4つ備えている。これらの半導体レーザーから射出された4本のレーザービームは、ポリゴンミラーによって偏向され、レンズやミラー(いずれも図示せず)を介して、画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの感光体ドラム4の表面を走査し、静電潜像を書き込む。感光体ドラム4に形成された静電潜像は、現像器5Y,5M,5C,5Kによって、各色のトナーを含む現像剤で現像されてトナー像となる。各々の画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの感光体ドラム4に順次形成された各色のトナー像は、各画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの上方に配置される中間転写体としての中間転写ベルト10の下方の外周面に、それぞれ一次転写ロール11によって多重に転写される。
【0014】
中間転写ベルト10は、ドライブロール12、テンションロール13およびアイドラーロール14などの複数のロールによって張架された無端のベルト状部材であり、駆動モーター(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール12により、矢印A方向に循環駆動されるようになっている。この中間転写ベルト10は、その下辺に相当する領域は、その走行方向の下流側が重力方向の下方、且つ上流側が重力方向の上方となるように、水平方向に対して傾斜した状態で配置されている。中間転写ベルト10は、この下辺に相当する領域において、画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの感光体ドラム4Y,4M,4C,4Kに接触している。この中間転写ベルト10としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フイルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フイルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
これらの中間転写ベルト10、各一次転写ロール11、ドライブロール12、テンションロール13およびアイドラーロール14等は、中間転写ユニット9を構成する。
【0015】
記録媒体としての記録用紙18は、画像形成装置1の内部に配置された用紙収容部24から規定のサイズおよび材質のものが、各ロールによって形成された搬送路21に沿って搬送される。この搬送路21では、用紙収容部24内の記録用紙18が、給紙ロール25および用紙分離搬送用のロール26により1枚ずつ分離された状態でレジストロール28まで一旦搬送され、停止される。そして、この記録用紙18は、予め決まったタイミングで回転駆動されるレジストロール28によって中間転写ベルト10の二次転写位置へ送出される。この二次転写位置には、中間転写ベルト10の表面に突き当たった状態で接触する二次転写ロール17が配置される。中間転写ベルト10上に多重に転写されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒(K)のトナー像は、ドライブロール12に押し付ける二次転写ロール17によって、押付力および静電気力で記録用紙18上に二次転写される。この二次転写を経て各色のトナー像が転写された記録用紙18は、定着器19によって熱および圧力が加えられる定着処理を経た後、排出ロール20によって画像形成装置1の上部に設けられた用紙排出部23上に排出される。なお、搬送路21には、記録用紙18の表裏を反転させる反転機構22が備えられている。
【0016】
<画像形成装置の構造>
次に、画像形成装置1の構造について、図1、図2および図3を参照しつつ説明する。図2は画像形成装置1の外観を示す斜視図、図3は蓋部を開いたときの画像形成装置1の内部の状態を示す図である。
画像形成装置1の装置本体40の側面側には、支持軸42を中心にして開閉可能な開閉部41が取り付けられる。この開閉部41には、さらに供給用の開閉部43が開閉自在に設けられる。この開閉部43は、通常は開閉部41に対して閉じられているが、用紙収容部24に収納された記録用紙とは異なる種類の記録用紙を用いる際に、開閉部41に対して開かれて、ここからその記録用紙が搬送路21に供給される。
【0017】
また、装置本体40の上面には、支持軸46を中心にして開閉可能な蓋部45が設けられている。蓋部45の上側の面は、トナー像が形成された記録用紙18が排出される用紙排出部23となる。また、装置本体40の上面には、操作部49が取り付けられている。この操作部49は、例えば、記録用紙の枚数などを入力するテンキーなどを有する。
【0018】
蓋部45は、通常は装置本体40に対して閉じられており、感光体ユニット3Y、3M、3C、3Bを装置本体40に対して着脱する際に開かれる。蓋部45の内側に取り付けられた中間転写ユニット9が開閉部41に干渉するのを防止するため、蓋部45を開くのに先立って、まず、開閉部41が装置本体40に対して開かれる。一方、開閉部41を装置本体40に対して閉じる際には、開閉部41を閉じるのに先立って、まず、蓋部45が装置本体40に対して閉じられる。
【0019】
<感光体ドラムの支持構造>
次に、図4乃至図8を参照しつつ、感光体ユニット3の感光体ドラム4を支持する支持構造について説明する。図4は感光体ユニット3の斜視図、図5は図4中の矢視V−V方向から見た断面図、図6は図5中のc部を拡大した図、図7は軸受を示す斜視図、図8は感光体ドラムの軸を支持する支持板を示した図である。
感光体ユニット3は、樹脂材料によって形成されてその両側にフランジ部302,303を有する長尺なユニット本体301を有する。この各フランジ部302,303には、感光体ドラム4および帯電ロール305等の長手方向両端が回転可能に支持される。また、一方のフランジ部302には、導電性の端子部304が設けられており、この端子部304は外部に露出した状態になっている。この端子部304は、フランジ部302内に収容されて電子部品が実装された基板(図示せず)に電気的に接続されている。この電子部品にはメモリ機能が備えられ、感光体ユニット3の作業状況を表すデータ(例えば、感光体ドラム4の回転数や不具合等)が記録される。これらのデータは端子部304を通じて読み出される。
【0020】
感光体ドラム4は、図5に示すように、アルミニウム等の金属円筒を基体に、下引き層・電荷発生層・電荷輸送層を積層して形成されたドラム部401を有している。このドラム部401の両端は、絶縁材料からなる蓋部402,403によって塞がれている。ドラム部401の軸中心には、導電性金属(例えば、ステンレス鋼棒)からなる回転軸404が蓋部402,403の貫通孔402A,403Aから外部に突出した状態で設けられる。
回転軸404の両端には、滑り軸受となる軸受410,410が設けられており、この軸受410,410にその回転軸404に挿入されている。軸受410,410は、軸受固定具415,415によってフランジ部302,303に固定されている。軸受410は、黒鉛を含む金属粉末を圧縮成型し融解点以下の温度で焼結して得られた焼結体によって形成される。軸受410は、図7に示すように、一方の開口部分に鍔部412が形成された円筒状の筒部411を有する。鍔部412は、円板の周辺部分を切り落として平行となる2本の弦を有する構造となる。鍔部412をフランジ部302,303に形成された凹部(図示せず)に嵌め込むことで、その軸受410がフランジ部302,303に対して回り止めされた状態となる。
【0021】
軸受410の焼結体には無数の微少な気孔が形成されるから、筒部411の表面にも微少な気孔が形成される。回転軸404を軸受410に挿入した状態では、回転軸404の外周面と筒部411の内周面とが接触することになる。筒部411の内周面にも微少な気孔が形成されているため、回転軸404の外周面と筒部411の内周面とが接触する面積を、微少な気孔が形成されていない場合に比べて小さくする。これにより、軸受410では、回転軸に対する接触面積を小さくすることにより、回転軸404に対する摩擦抵抗を小さくする。これにより、軸受410は、筒部411内の通された回転軸404を回転自在に支持する。
【0022】
一方、軸受410の材料となる焼結体は、黒鉛を含んで形成されている。この焼結体は、表面電気抵抗値が107Ω以下となる導電性材料となり、軸受410は電流が流れる導電性の軸受となる。ここで言う「導電性材料」とは、回転軸404を接地するのに必要な電気的な接続を可能にする電気抵抗率を有する材料ということになる。特に、軸受410に用いられる焼結体は、電気抵抗率が低い値で電気が通し易いものが望ましい。また、軸受410の材料となる焼結体は、オイルを含ませずに形成させることで、電気抵抗率を低い値とし電気を通し易くしている。なお、回転軸404を接地するのに必要な電気的な接続を可能にする電気抵抗率が確保できれば、軸受410の材料となる焼結体に、微量のオイルが含まれていても問題とはならない。
画像形成装置1では、感光体ドラム4の回転軸404が、導電性を有する軸受410と、この軸受410を支持する支持部となる支持板420と、を具備する回転軸支持機構によって回転自在に支持されると共に、回転軸404が電気的に接地される。これにより、回転軸404を支持する軸受とは別途に、例えばカップリング手段、コイル状の導電部材、板バネ状の導電部材(脚部)等の部材を装置本体40に設ける必要がなくなり、回転軸を接地するための構成部品の点数を少なくする。これにより、当該画像形成装置1の小型化が図れる。さらに、軸受410は焼結体によって形成されているため、導電性繊維を含浸した樹脂軸受に比べて、耐摩耗性が高められる。
【0023】
<支持板の構成>
感光体ドラム4の回転軸404を支持する支持板420,420は、装置本体40の奥方向(Y(+))と手前方向(Y(−))とに離間した状態で、フレーム(図示せず)に設けらる。この支持板420はフレームを介して電気的に接地されている。また、支持板420には、軸受410の周面に当たって、この軸受410を重力方向の下方(X(−))で支持する切欠部421Y,421M,421C,421Kが、重力方向の上方下方(X(+))で開放して下方(X(−))に向けて等間隔に形成される。この切欠部421Y,421M,421C,421K(拡大図の421)のうち、軸受410が接触する部分には、水平方向(X軸)に対して傾斜する傾斜辺422が形成される。
切欠部421に回転軸404(軸受410)が挿入されている状態では、軸受410に対しては、重力方向の下方(Z(−))に向けて感光体ユニット3の自重が加わるため、図8の拡大図で示すように、軸受410が傾斜辺422に押し付けられる。
【0024】
軸受410の周面は、切欠部421に対してd点、e点、f点の点領域で接触するため、例えば切欠部を軸受410の周面に沿った円弧状に形成して軸受410の周面に対して切欠部を線領域で接触させた場合に比べて、回転軸404が支持板420に対して導通し易くなる。
つまり、切欠部を円弧状に形成した場合には、軸受の周面と切欠部の円弧部分とを隙間なく接触させることは不可能であり、この隙間部分が電気抵抗となってしまい、軸受と支持部材との間で電流が流れ難くなる。一方、軸受410の周面を切欠部421で三つの点領域で接触させる場合には、隙間による電気抵抗が発生し難くくなり、回転軸404を支持板420に対して導通し易くする。
しかも、軸受410は感光体ユニット3の自重を受けているため、軸受410が切欠部421に押し付けられ、切欠部421に対して軸受410の周面を離れ難くして、軸受410と支持部材420との間でより導通し易くなる。
【0025】
また、回転軸404の両側に位置した2枚の支持板420は、導電性を有する同じ材料で同じ厚さの金属板が用いられる。そして、これらの2枚の支持板420の各切欠部421や他の孔を加工する際には、これら2枚の支持板420を合わせた状態で加工する。このため、各切欠部421は、加工時に発生するバリや歪み具合が揃えられることになる。これにより、回転軸404の両端における位置ずれが抑制される。
【0026】
<2.変形例>
上記実施形態を次のように変形してもよい。
実施形態においては、支持板420の切欠部421のうち軸受410と接触する部分に傾斜辺422を形成するようにしたが、傾斜辺422に限らず、軸受410の周面が切欠部421に対して点接触するような形状であれば、他の形状であってもよい。
実施形態では、図8の拡大図に示すように、d点、e点、f点の三つの点領域で回転軸404の周面を支持板420に接触させるものとしたが、d点とe点、d点とf点の組み合わせとなる二つの点領域で接触を図るようにしてもよい。さらに、切欠部は、四つ以上の点領域で軸受410に接触する形状であってもよい。
【0027】
回転軸404の両側を軸受410によって回転自在に支持するものとしたが、回転軸404の一方の端部のみを軸受410で支持するようにしてもよく、他方は導電性を持たない軸受で支持してもよい。
【0028】
また、軸受410を黒鉛を含む焼結体とした場合を例示したが、導電性が確保されるのであれば、黒鉛以外の物質を含ませた焼結体であってもよい。
【符号の説明】
【0029】
1…画像形成装置、2,2Y,2M,2C,2K…画像形成ユニット、3,3Y,3M,3C,3K…感光体ユニット、4,4Y,4M,4C,4K…感光体ドラム、5,5Y,5M,5C,5K…現像器、6…画像露光装置、9…中間転写ユニット、10…中間転写ベルト、11…一次転写ロール、12…ドライブロール、17…二次転写ロール、18…記録用紙、19…定着器、40…装置本体、45…蓋部、46…支持軸、301…ユニット本体、302…フランジ部、304…端子部、401…ドラム部、404,404Y,404M,404C,404K…回転軸、410,410Y,410M,410C,410K…軸受、411…筒部、412…鍔部、420…支持板(支持部)、421,421Y,421M,421C,421K…切欠部、422…傾斜辺。
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像形成装置において、感光体ドラムは、帯電装置によって帯電させられるため、その回転軸を電気的に接地する必要がある。例えばカップリング手段や、コイル状の導電部材や、板バネ状の導電部材(脚部)等を設け、これらによって接地する方法がある(例えば、特許文献1および5等)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−92333号公報
【特許文献2】特開2009−230005号公報
【特許文献3】特開2000−98682号公報
【特許文献4】特開2007−307710号公報
【特許文献5】特開2006−53465号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、回転軸を接地するための構成部品の点数を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するため、本発明の請求項1記載の画像形成装置は、回転軸を有する像保持体を有し、当該像保持体に画像を形成する像形成手段と、前記回転軸に接触して当該回転軸を回転可能に支持し、導電性の焼結体によって形成された軸受と、前記軸受に接触して当該軸受を支持する切欠部を有する金属製の支持部であって、電気的に接地される前記支持部と、を備えることを特徴とする。
【0006】
請求項2に記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、前記軸受は円筒状であり、前記切欠部は、前記軸受の周面に対して二点以上の点領域で接触する形状であることを特徴とする。
【0007】
請求項3に記載の画像形成装置は、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記切欠部のうち前記軸受が接触する部分には、水平方向に対して傾斜する傾斜辺が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
請求項1記載の画像形成装置によれば、回転軸を支持部に電気的に接続するための部材を軸受と別途に設けることなく、回転軸と支持部とを電気的に接続することができる。
請求項2記載の画像形成装置によれば、切欠部と軸受の周面とを二点以上の点領域で接触していない場合に比べて、回転軸と支持板とを導通し易くすることができる。
請求項3記載の画像形成装置によれば、軸受を傾斜辺で接触させていない場合に比べて、回転軸と支持板とを導通し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す図である。
【図2】画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図3】蓋部を開いた状態を示す断面図である。
【図4】感光体ユニットを示す斜視図である。
【図5】図4中の矢視V−V方向から見た断面図である。
【図6】図5中のC部を拡大して示す図である。
【図7】軸受を示す斜視図である。
【図8】感光体ドラムの軸を支持する支持板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<1.実施形態>
本実施形態では、例えばプリンターやコピー機或いはファクシミリなどの画像形成装置を例に挙げて説明する。図1は本実施形態に係る画像形成装置の構造を模式的に示す図、図2は蓋部を開いた状態を示す断面図である。以下、利用者が画像形成装置1を正面から見たときの左右の右方向をX(+)・左方向をX(−)、前後の奥方向をY(+)・手前方向をY(−)、重力方向の上方をZ(+)・下方をZ(−)として説明する。
【0011】
<画像形成装置の構成>
画像形成装置1は、画像形成ユニットが中間転写ベルトに沿って並列に配置されたタンデム型のカラープリンターである。この画像形成装置1の内部には、図示しないスキャナーやパーソナルコンピュータ、或いは電話回線等から送られてくる画像データに対して画像処理を行う画像処理装置(図示せず)が設けられているほか、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒(K)の4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kが設けられる。画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kは、中間転写ベルトに最初に転写されるイエロー(Y)の画像形成ユニット2Yが相対的に高く、中間転写ベルトに最後に転写される黒(K)の画像形成ユニット2Kが相対的に低くなるように、水平方向に対してある角度(例えば、20度)だけ傾斜した状態で、ある間隔を隔てて並列に配置されている。このように、4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを、ある角度だけ傾斜した状態で配置することにより、これら4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを水平に配置した場合に比較して、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)の距離が短くなる。
【0012】
これらの4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kは、基本的に同じ構成であるため、以下、これらを特に識別して説明する必要のない場合には画像形成ユニット2と総称する。
画像形成ユニット2は、像保持体となる感光体ドラム4や帯電装置などを備えた感光体ユニット3と、現像器5とを具備している、感光体ユニット3は装置本体40に対して着脱可能であり、現像器5はフレーム(図示せず)を介して装置本体40側に固定されている。
【0013】
画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの下部には、画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kに共通の画像露光装置6が設けられる。この画像露光装置6は、Y,M,C,Kの各色の画像データに応じて変調されたレーザービームを射出する半導体レーザー(いずれも図示せず)を4つ備えている。これらの半導体レーザーから射出された4本のレーザービームは、ポリゴンミラーによって偏向され、レンズやミラー(いずれも図示せず)を介して、画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの感光体ドラム4の表面を走査し、静電潜像を書き込む。感光体ドラム4に形成された静電潜像は、現像器5Y,5M,5C,5Kによって、各色のトナーを含む現像剤で現像されてトナー像となる。各々の画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの感光体ドラム4に順次形成された各色のトナー像は、各画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの上方に配置される中間転写体としての中間転写ベルト10の下方の外周面に、それぞれ一次転写ロール11によって多重に転写される。
【0014】
中間転写ベルト10は、ドライブロール12、テンションロール13およびアイドラーロール14などの複数のロールによって張架された無端のベルト状部材であり、駆動モーター(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール12により、矢印A方向に循環駆動されるようになっている。この中間転写ベルト10は、その下辺に相当する領域は、その走行方向の下流側が重力方向の下方、且つ上流側が重力方向の上方となるように、水平方向に対して傾斜した状態で配置されている。中間転写ベルト10は、この下辺に相当する領域において、画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kの感光体ドラム4Y,4M,4C,4Kに接触している。この中間転写ベルト10としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フイルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フイルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
これらの中間転写ベルト10、各一次転写ロール11、ドライブロール12、テンションロール13およびアイドラーロール14等は、中間転写ユニット9を構成する。
【0015】
記録媒体としての記録用紙18は、画像形成装置1の内部に配置された用紙収容部24から規定のサイズおよび材質のものが、各ロールによって形成された搬送路21に沿って搬送される。この搬送路21では、用紙収容部24内の記録用紙18が、給紙ロール25および用紙分離搬送用のロール26により1枚ずつ分離された状態でレジストロール28まで一旦搬送され、停止される。そして、この記録用紙18は、予め決まったタイミングで回転駆動されるレジストロール28によって中間転写ベルト10の二次転写位置へ送出される。この二次転写位置には、中間転写ベルト10の表面に突き当たった状態で接触する二次転写ロール17が配置される。中間転写ベルト10上に多重に転写されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒(K)のトナー像は、ドライブロール12に押し付ける二次転写ロール17によって、押付力および静電気力で記録用紙18上に二次転写される。この二次転写を経て各色のトナー像が転写された記録用紙18は、定着器19によって熱および圧力が加えられる定着処理を経た後、排出ロール20によって画像形成装置1の上部に設けられた用紙排出部23上に排出される。なお、搬送路21には、記録用紙18の表裏を反転させる反転機構22が備えられている。
【0016】
<画像形成装置の構造>
次に、画像形成装置1の構造について、図1、図2および図3を参照しつつ説明する。図2は画像形成装置1の外観を示す斜視図、図3は蓋部を開いたときの画像形成装置1の内部の状態を示す図である。
画像形成装置1の装置本体40の側面側には、支持軸42を中心にして開閉可能な開閉部41が取り付けられる。この開閉部41には、さらに供給用の開閉部43が開閉自在に設けられる。この開閉部43は、通常は開閉部41に対して閉じられているが、用紙収容部24に収納された記録用紙とは異なる種類の記録用紙を用いる際に、開閉部41に対して開かれて、ここからその記録用紙が搬送路21に供給される。
【0017】
また、装置本体40の上面には、支持軸46を中心にして開閉可能な蓋部45が設けられている。蓋部45の上側の面は、トナー像が形成された記録用紙18が排出される用紙排出部23となる。また、装置本体40の上面には、操作部49が取り付けられている。この操作部49は、例えば、記録用紙の枚数などを入力するテンキーなどを有する。
【0018】
蓋部45は、通常は装置本体40に対して閉じられており、感光体ユニット3Y、3M、3C、3Bを装置本体40に対して着脱する際に開かれる。蓋部45の内側に取り付けられた中間転写ユニット9が開閉部41に干渉するのを防止するため、蓋部45を開くのに先立って、まず、開閉部41が装置本体40に対して開かれる。一方、開閉部41を装置本体40に対して閉じる際には、開閉部41を閉じるのに先立って、まず、蓋部45が装置本体40に対して閉じられる。
【0019】
<感光体ドラムの支持構造>
次に、図4乃至図8を参照しつつ、感光体ユニット3の感光体ドラム4を支持する支持構造について説明する。図4は感光体ユニット3の斜視図、図5は図4中の矢視V−V方向から見た断面図、図6は図5中のc部を拡大した図、図7は軸受を示す斜視図、図8は感光体ドラムの軸を支持する支持板を示した図である。
感光体ユニット3は、樹脂材料によって形成されてその両側にフランジ部302,303を有する長尺なユニット本体301を有する。この各フランジ部302,303には、感光体ドラム4および帯電ロール305等の長手方向両端が回転可能に支持される。また、一方のフランジ部302には、導電性の端子部304が設けられており、この端子部304は外部に露出した状態になっている。この端子部304は、フランジ部302内に収容されて電子部品が実装された基板(図示せず)に電気的に接続されている。この電子部品にはメモリ機能が備えられ、感光体ユニット3の作業状況を表すデータ(例えば、感光体ドラム4の回転数や不具合等)が記録される。これらのデータは端子部304を通じて読み出される。
【0020】
感光体ドラム4は、図5に示すように、アルミニウム等の金属円筒を基体に、下引き層・電荷発生層・電荷輸送層を積層して形成されたドラム部401を有している。このドラム部401の両端は、絶縁材料からなる蓋部402,403によって塞がれている。ドラム部401の軸中心には、導電性金属(例えば、ステンレス鋼棒)からなる回転軸404が蓋部402,403の貫通孔402A,403Aから外部に突出した状態で設けられる。
回転軸404の両端には、滑り軸受となる軸受410,410が設けられており、この軸受410,410にその回転軸404に挿入されている。軸受410,410は、軸受固定具415,415によってフランジ部302,303に固定されている。軸受410は、黒鉛を含む金属粉末を圧縮成型し融解点以下の温度で焼結して得られた焼結体によって形成される。軸受410は、図7に示すように、一方の開口部分に鍔部412が形成された円筒状の筒部411を有する。鍔部412は、円板の周辺部分を切り落として平行となる2本の弦を有する構造となる。鍔部412をフランジ部302,303に形成された凹部(図示せず)に嵌め込むことで、その軸受410がフランジ部302,303に対して回り止めされた状態となる。
【0021】
軸受410の焼結体には無数の微少な気孔が形成されるから、筒部411の表面にも微少な気孔が形成される。回転軸404を軸受410に挿入した状態では、回転軸404の外周面と筒部411の内周面とが接触することになる。筒部411の内周面にも微少な気孔が形成されているため、回転軸404の外周面と筒部411の内周面とが接触する面積を、微少な気孔が形成されていない場合に比べて小さくする。これにより、軸受410では、回転軸に対する接触面積を小さくすることにより、回転軸404に対する摩擦抵抗を小さくする。これにより、軸受410は、筒部411内の通された回転軸404を回転自在に支持する。
【0022】
一方、軸受410の材料となる焼結体は、黒鉛を含んで形成されている。この焼結体は、表面電気抵抗値が107Ω以下となる導電性材料となり、軸受410は電流が流れる導電性の軸受となる。ここで言う「導電性材料」とは、回転軸404を接地するのに必要な電気的な接続を可能にする電気抵抗率を有する材料ということになる。特に、軸受410に用いられる焼結体は、電気抵抗率が低い値で電気が通し易いものが望ましい。また、軸受410の材料となる焼結体は、オイルを含ませずに形成させることで、電気抵抗率を低い値とし電気を通し易くしている。なお、回転軸404を接地するのに必要な電気的な接続を可能にする電気抵抗率が確保できれば、軸受410の材料となる焼結体に、微量のオイルが含まれていても問題とはならない。
画像形成装置1では、感光体ドラム4の回転軸404が、導電性を有する軸受410と、この軸受410を支持する支持部となる支持板420と、を具備する回転軸支持機構によって回転自在に支持されると共に、回転軸404が電気的に接地される。これにより、回転軸404を支持する軸受とは別途に、例えばカップリング手段、コイル状の導電部材、板バネ状の導電部材(脚部)等の部材を装置本体40に設ける必要がなくなり、回転軸を接地するための構成部品の点数を少なくする。これにより、当該画像形成装置1の小型化が図れる。さらに、軸受410は焼結体によって形成されているため、導電性繊維を含浸した樹脂軸受に比べて、耐摩耗性が高められる。
【0023】
<支持板の構成>
感光体ドラム4の回転軸404を支持する支持板420,420は、装置本体40の奥方向(Y(+))と手前方向(Y(−))とに離間した状態で、フレーム(図示せず)に設けらる。この支持板420はフレームを介して電気的に接地されている。また、支持板420には、軸受410の周面に当たって、この軸受410を重力方向の下方(X(−))で支持する切欠部421Y,421M,421C,421Kが、重力方向の上方下方(X(+))で開放して下方(X(−))に向けて等間隔に形成される。この切欠部421Y,421M,421C,421K(拡大図の421)のうち、軸受410が接触する部分には、水平方向(X軸)に対して傾斜する傾斜辺422が形成される。
切欠部421に回転軸404(軸受410)が挿入されている状態では、軸受410に対しては、重力方向の下方(Z(−))に向けて感光体ユニット3の自重が加わるため、図8の拡大図で示すように、軸受410が傾斜辺422に押し付けられる。
【0024】
軸受410の周面は、切欠部421に対してd点、e点、f点の点領域で接触するため、例えば切欠部を軸受410の周面に沿った円弧状に形成して軸受410の周面に対して切欠部を線領域で接触させた場合に比べて、回転軸404が支持板420に対して導通し易くなる。
つまり、切欠部を円弧状に形成した場合には、軸受の周面と切欠部の円弧部分とを隙間なく接触させることは不可能であり、この隙間部分が電気抵抗となってしまい、軸受と支持部材との間で電流が流れ難くなる。一方、軸受410の周面を切欠部421で三つの点領域で接触させる場合には、隙間による電気抵抗が発生し難くくなり、回転軸404を支持板420に対して導通し易くする。
しかも、軸受410は感光体ユニット3の自重を受けているため、軸受410が切欠部421に押し付けられ、切欠部421に対して軸受410の周面を離れ難くして、軸受410と支持部材420との間でより導通し易くなる。
【0025】
また、回転軸404の両側に位置した2枚の支持板420は、導電性を有する同じ材料で同じ厚さの金属板が用いられる。そして、これらの2枚の支持板420の各切欠部421や他の孔を加工する際には、これら2枚の支持板420を合わせた状態で加工する。このため、各切欠部421は、加工時に発生するバリや歪み具合が揃えられることになる。これにより、回転軸404の両端における位置ずれが抑制される。
【0026】
<2.変形例>
上記実施形態を次のように変形してもよい。
実施形態においては、支持板420の切欠部421のうち軸受410と接触する部分に傾斜辺422を形成するようにしたが、傾斜辺422に限らず、軸受410の周面が切欠部421に対して点接触するような形状であれば、他の形状であってもよい。
実施形態では、図8の拡大図に示すように、d点、e点、f点の三つの点領域で回転軸404の周面を支持板420に接触させるものとしたが、d点とe点、d点とf点の組み合わせとなる二つの点領域で接触を図るようにしてもよい。さらに、切欠部は、四つ以上の点領域で軸受410に接触する形状であってもよい。
【0027】
回転軸404の両側を軸受410によって回転自在に支持するものとしたが、回転軸404の一方の端部のみを軸受410で支持するようにしてもよく、他方は導電性を持たない軸受で支持してもよい。
【0028】
また、軸受410を黒鉛を含む焼結体とした場合を例示したが、導電性が確保されるのであれば、黒鉛以外の物質を含ませた焼結体であってもよい。
【符号の説明】
【0029】
1…画像形成装置、2,2Y,2M,2C,2K…画像形成ユニット、3,3Y,3M,3C,3K…感光体ユニット、4,4Y,4M,4C,4K…感光体ドラム、5,5Y,5M,5C,5K…現像器、6…画像露光装置、9…中間転写ユニット、10…中間転写ベルト、11…一次転写ロール、12…ドライブロール、17…二次転写ロール、18…記録用紙、19…定着器、40…装置本体、45…蓋部、46…支持軸、301…ユニット本体、302…フランジ部、304…端子部、401…ドラム部、404,404Y,404M,404C,404K…回転軸、410,410Y,410M,410C,410K…軸受、411…筒部、412…鍔部、420…支持板(支持部)、421,421Y,421M,421C,421K…切欠部、422…傾斜辺。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸を有する像保持体を有し、当該像保持体に画像を形成する像形成手段と、
前記回転軸に接触して当該回転軸を回転可能に支持し、導電性の焼結体によって形成された軸受と、
前記軸受に接触して当該軸受を支持する切欠部を有する金属製の支持部であって、電気的に接地される前記支持部と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1記載の画像形成装置において、
前記軸受は円筒状であり、
前記切欠部は、前記軸受の周面に対して二点以上の点領域で接触する形状である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記切欠部のうち前記軸受が接触する部分には、水平方向に対して傾斜する傾斜辺が形成される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項1】
回転軸を有する像保持体を有し、当該像保持体に画像を形成する像形成手段と、
前記回転軸に接触して当該回転軸を回転可能に支持し、導電性の焼結体によって形成された軸受と、
前記軸受に接触して当該軸受を支持する切欠部を有する金属製の支持部であって、電気的に接地される前記支持部と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1記載の画像形成装置において、
前記軸受は円筒状であり、
前記切欠部は、前記軸受の周面に対して二点以上の点領域で接触する形状である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記切欠部のうち前記軸受が接触する部分には、水平方向に対して傾斜する傾斜辺が形成される
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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2011−175203(P2011−175203A)
【公開日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−40948(P2010−40948)
【出願日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】
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