説明

着脱ユニット、及び、画像形成装置

【課題】着脱ユニットを低コスト化・小型化した場合等であっても、作業者が着脱ユニットに導通板を組み付けるときに過誤により導通板を変形させてしまう不具合が生じにくい、着脱ユニット、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】着脱ユニットを構成する構成部材に電気的に接続されるとともに、画像形成装置本体への装着動作にともない画像形成装置本体において電圧印加又は接地された金属部材に電気的に接続される導通板30が設置されている。この導通板30は、所定方向に弾性変形した状態で装置本体の金属部材に接触する接触部30aと、接触部30aの近傍に配設された取っ手部30bと、が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに着脱可能に設置されるプロセスカートリッジ等の着脱ユニットと、に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、帯電ローラ等の構成部材に対して電極板等の導通板を介して画像形成装置本体側から電圧を印加する技術が知られている(例えば、特許文献1、2等参照。)。
【0003】
特許文献2には、安価な装置を提供することを目的として、バネ性を有する導通板(バネ接点部)を介して画像形成装置本体側から転写ローラ等の構成部材に電圧印加する技術が開示されている。
【0004】
一方、特許文献3等には、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジ等の着脱ユニットを着脱可能に設置する技術が開示されている。
このような着脱ユニットは、画像形成装置本体への装着動作にともない着脱ユニットの構成部材に接続された導通板が画像形成装置本体の金属部材に接触して、画像形成装置本体側から金属部材を介して構成部材の電圧印加や接地がされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来は、装置の低コスト化を目的として、着脱ユニットに設置される導通板としてバネ性を有するものを用いた場合に、作業者が着脱ユニットに導通板を組み付けるときに過誤により導通板を変形させてしまうことがあった。このように導通板が曲がってしまうと、着脱ユニットが画像形成装置本体に装着されたときに、導通板が画像形成装置本体の金属部材に充分に接触せずに、画像形成装置本体と着脱ユニットの構成部材との間に導通不良が生じてしまう可能性があった。
【0006】
このような問題は、着脱ユニットを小型化する場合には、導通板も小型化してしまい作業者が掴みにくく作業性が悪くなるために、無視できないものになっていた。
【0007】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、着脱ユニットを低コスト化・小型化した場合等であっても、作業者が着脱ユニットに導通板を組み付けるときに過誤により導通板を変形させてしまう不具合が生じにくい、着脱ユニット、及び、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】
【0008】
この発明の請求項1記載の発明にかかる着脱ユニットは、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される着脱ユニットであって、当該着脱ユニットを構成する構成部材に電気的に接続されるとともに、前記画像形成装置本体への装着動作にともない前記画像形成装置本体において電圧印加又は接地された金属部材に電気的に接続される導通板を備え、前記導通板は、所定方向に弾性変形した状態で前記金属部材に接触する接触部と、前記接触部の近傍に配設された取っ手部と、を具備したものである。
【0009】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットであって、着脱ユニットの一形態であるものと定義する。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、着脱ユニットに設置される導通板において、画像形成装置本体の金属部材に対して弾性変形した状態で接触する接触部の近傍に取っ手部を設けているため、着脱ユニットを低コスト化・小型化した場合等であっても、作業者が着脱ユニットに導通板を組み付けるときに過誤により導通板を変形させてしまう不具合が生じにくい、着脱ユニット、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図2】作像部を示す構成図である。
【図3】プロセスカートリッジを示す概略斜視図である。
【図4】プロセスカートリッジの内部の構成の一部を示す斜視図である。
【図5】画像形成装置本体の本体電極板の近傍を示す斜視図である。
【図6】電極板が本体電極板に接続されていく状態を示す概略側面図である。
【図7】電極板を示す斜視図である。
【図8】電極板が組み付けられる前の、プロセスカートリッジの筐体を示す斜視図である。
【図9】電極板が組み付けられた後の、プロセスカートリッジの筐体を示す斜視図である。
【図10】電極板の板厚と、異音や導通不良の発生範囲と、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【0013】
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電ローラ(帯電部)、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、15は着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ、を示す。
【0014】
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、19は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
【0015】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
【0016】
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【0017】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
【0018】
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電ローラ12(帯電部)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
【0019】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電ローラ12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【0020】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【0021】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
【0022】
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニングブレード15a(クリーニング部)との対向位置に達する。そして、クリーニングブレード15aで、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
【0023】
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部19の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部19に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
【0024】
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
【0025】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0026】
次に、図2にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図2に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム11、感光体ドラム11を帯電する帯電部としての帯電ローラ12、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する現像装置13(現像部)、感光体ドラム11上の未転写トナーを回収するクリーニングブレード15a(クリーニング部)、感光体ドラム11上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置16(潤滑剤供給部)、帯電ローラ12をクリーニングするクリーニングローラ21、等の構成部材で構成されている。
そして、本実施の形態では、作像部の構成部材のうち、感光体ドラム11と帯電ローラ12とクリーニングブレード15a(クリーニング部)と潤滑剤供給装置16とクリーニングローラ21とが、プロセスカートリッジ15として一体化されていて、プロセスカートリッジ15(着脱ユニット)として装置本体1に着脱可能に構成されている。また、現像装置13は、プロセスカートリッジ15とは別のユニットとして、装置本体1に対して着脱可能に構成されている。
なお、各色の作像部(又は、プロセスカートリッジ)はほぼ同一構造であるために、図2〜図9にて作像部やプロセスカートリッジは符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
また、着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ15は、概ね、図3に示すような外観をなしている。
【0027】
ここで、像担持体としての感光体ドラム11は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けた構成部材である。
図示は省略するが、感光体ドラム11は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層(表面層)が順次積層されている。
感光体ドラム11の導電性支持体(基層)としては、体積抵抗が1010Ωcm以下の導電性材料を用いることができる。
【0028】
帯電部としての帯電ローラ12は、導電性芯金(軸部)の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給装置16に対して感光体ドラム11の回転方向下流側において感光体ドラム11に当接するように配設されている。なお、本実施の形態において、帯電ローラ12は、軸受22を介してスプリング24(付勢部材)によって感光体ドラム11に向けて付勢されて、所定の圧力で感光体ドラム11に接触している(図4を参照できる)。また、帯電ローラ12には、軸受23によって重力方向に移動可能に保持されたクリーニングローラ21が圧接している(図4を参照できる。)。
そして、帯電ローラ12には、装置本体1に設置された不図示の電源部から本体電極板110(金属部材)、電極板30(導通板)を介して所定の電圧(帯電バイアス)が印加されて、これにより対向する感光体ドラム11の表面を一様に帯電する。
【0029】
現像装置13は、現像ローラ13aが感光体ドラム11に接触するように配置されていて、双方の部材の間には現像領域(現像ニップ部)が形成される。現像装置13内には、トナーT(1成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。
詳しくは、図2を参照して、本実施の形態における現像装置13は、1成分現像方式の現像装置であって、現像ローラ13a(現像剤担持体)、供給ローラ13b、薄層化部材としてのドクターブレード13c、撹拌部材13d、等で構成されている。
【0030】
このように構成された現像装置13は、次のように動作する。
まず、現像装置13内に供給され収容されたトナーの一部が、供給ローラ13bに担持される。供給ローラ13bに担持されたトナーは、現像ローラ13aとの圧接部で摩擦帯電された後に、現像ローラ13a上に移動して担持される。その後、現像ローラ13a上に担持されたトナーは、ドクターブレード13cの位置で、薄層化・均一化された後に、感光体ドラム11との当接位置(現像領域)に達する。そして、この位置で、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム11上に形成された潜像にトナーが吸着される。
【0031】
なお、本実施の形態において、画質向上のために、円形度が0.98以上の球形トナーをトナーTとして使用している。「円形度」は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−2000」(東亜医用電子社製)により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に、分散剤として界面活性剤(好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩である。)を0.1〜0.5ml加えて、さらに測定試料(トナー)を0.1〜0.5g程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約1〜3分間分散処理して、分散液濃度が3000〜10000個/μlとなるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。
【0032】
球形トナーとしては、従来から広く用いられている粉砕法によって形状が歪な異形のトナー(粉砕トナー)を加熱処理等して球形化したものや、重合法により製造されたもの等を用いることができる。
このような球形トナーを用いる場合、従来は、クリーニングブレード15aと感光体ドラム11との僅かな隙間に入り込んでやがてその隙間をすり抜けてクリーニング不良が生じることがあった。しかし、本実施の形態では、潤滑剤供給装置16によって潤滑剤を感光体ドラム11表面に塗布して、感光体ドラム11上におけるトナー剥離性(除去性)を向上させるために、クリーニング不良の発生が抑止される。
【0033】
クリーニングブレード15aは、潤滑剤供給装置16に対して感光体ドラム11の回転方向下流側に配設されている。クリーニングブレード15aは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム11表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム11上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてプロセスカートリッジ15内に回収されることになる。そして、プロセスカートリッジ15内に回収されたトナーは、廃トナーとして廃トナー回収容器(不図示である。)に向けて搬送コイル15bによって搬送される。ここで、感光体ドラム11上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体P(用紙)から生じる紙粉、帯電ローラ12aによる放電時に感光体ドラム11上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
また、本実施の形態におけるクリーニングブレード15aは、潤滑剤供給ローラ16aによって感光体ドラム11上に供給された潤滑剤を薄層化する薄層化ブレードとしても機能する。
【0034】
潤滑剤供給装置16は、固形潤滑剤16b、感光体ドラム11と固形潤滑剤16bとに摺接する潤滑剤供給ローラ16a(ブラシ状ローラ)、固形潤滑剤16bを保持する保持部材16e、固形潤滑剤16bとともに保持部材16eを潤滑剤供給ローラ16aに向けて付勢する付勢手段としての圧縮スプリング16c、等で構成される。
このように構成された潤滑剤供給装置16によって、感光体ドラム11上に潤滑剤が供給される。そして、潤滑剤供給装置16の下流側に配設されたクリーニングブレード15aによって、感光体ドラム11上に供給された潤滑剤が薄層化される。
【0035】
ここで、潤滑剤供給ローラ16a(ブラシ状ローラ)は、長さ(毛足)が0.2〜20mm(好ましくは、0.5〜10mm)の範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたものを芯金上にスパイラル状に巻き付けたものである。
ブラシ毛の長さが20mmを超えると、経時における感光体ドラム11との繰り返し摺擦によって、ブラシ毛が所定方向に倒毛して、固形潤滑剤16bの掻取性や感光体ドラム11からのトナー除去性が低下してしまう。これに対して、ブラシ毛の長さが0.2mm未満であると、固形潤滑剤16bや感光体ドラム11に対する物理的な当接力が不足してしまう。したがって、ブラシ毛の長さは上述の範囲であることが好ましい。
【0036】
潤滑剤供給ローラ16aは、図2の反時計方向に回転する感光体ドラム11に対してカウンタ方向で接触するように回転する(図2の反時計方向の回転である。)。また、潤滑剤供給ローラ16a(ブラシ毛)は、固形潤滑剤16bと感光体ドラム11とに摺接するように配置されていて、潤滑剤供給ローラ16aが回転することによって固形潤滑剤16bから潤滑剤を掻き取り、その掻き取った潤滑剤を感光体ドラム11との摺接位置まで搬送した後に、その潤滑剤を感光体ドラム11上に塗布する。
固形潤滑剤16bの後方部には,潤滑剤供給ローラ16aと固形潤滑剤16bとの接触ムラをなくすために付勢部材としての圧縮スプリング16cが配置されていて、保持部材16eに保持(貼着)された状態の固形潤滑剤16bを潤滑剤供給ローラ16aに向けて付勢している。
【0037】
本実施の形態では、固形潤滑剤16bを主としてステアリン酸亜鉛で形成している。詳しくは、固形潤滑剤16bは、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を溶解したもので、塗りすぎによる副作用がなく、充分な潤滑性があるものが好適である。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム11表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム11表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム11表面を覆うことができる。
【0038】
なお、固形潤滑剤16bとしては、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチュウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸基を有するものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸バリウム、オレイン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物や、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸バリウム、パルチミン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物を使用して良い。他にも、脂肪酸基として、カプリル酸、リノレン酸、コリノレン酸等を使用することができる。さらに、カンデリラワックス、カンルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、おおば油、みつろう、ラノリン等のワックスを使用することもできる。これらは有機系の固形潤滑剤となりやすく、トナーとの相性が良い。
【0039】
固形潤滑剤16bを潤滑剤供給ローラ16aを介して感光体ドラム11表面に塗布すると、感光体ドラム11表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、クリーニングブレード15aが潤滑剤を均一化する薄層化ブレードとしても機能することになる。クリーニングブレード15aにより、感光体ドラム11上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。
このとき、潤滑剤供給ローラ16aにより塗布する粉体状の潤滑剤は微粉であるほど、クリーニングブレード15aにより感光体ドラム11上に分子膜レベルで薄膜化される。
【0040】
以下、図4〜図10等を用いて、本実施の形態において特徴的な、プロセスカートリッジ15や画像形成装置1の構成・動作について詳述する。
先に説明したように、プロセスカートリッジ15は、画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置される着脱ユニットである。詳しくは、図1の装置本体1において、不図示の本体カバーが開放された状態で、各色のプロセスカートリッジ15がそれぞれ+X方向に装着されることになる(又は、−X方向に離脱されることになる。)。
図示は省略するが、プロセスカートリッジ15は、装置本体1の案内レールに沿うように装着されて、装置本体1における位置が定められる。そして、図6に示すように、装置本体1へのプロセスカートリッジ15の装着動作にともない、プロセスカートリッジ15に設置した導通板としての電極板30(図3、図4等をも参照できる。)が、画像形成装置本体1において電圧印加された金属部材としての本体電極板110(図5をも参照できる。)に電気的に接続されることになる。
【0041】
詳しくは、図4に示すように、導通板としての電極板30は、プロセスカートリッジ15(着脱ユニット)を構成する帯電ローラ12(構成部材)に電気的に接続されている。
図7等を参照して、電極板30は、ステンレス鋼等のバネ性を有する板状の金属材料に曲げ加工を施したものである。電極板30の板厚は、0.05〜0.2mm程度が好ましく、本実施の形態では0.1mmに設定されている。そして、電極板30は、図4、図8、図9を参照して、プロセスカートリッジ15のカバー15c(筐体)の壁面15c3に沿うように保持された状態で付勢部材としての圧縮スプリング24によって壁面15c3に押し付けられるように固定保持される。
【0042】
さらに具体的に、導通板としての電極板30には、図7に示すように、接触部30a、取っ手部30b、ベース部30c、30d、ローラ接触部30e、スプリング保持部30f、等が形成されている。一方、プロセスカートリッジ15の筐体としてのカバー15cには、図8に示すように、電極板30を組み付けるときにカバー15cにおける電極板30の位置を仮に定めて保持する(仮止めする)ための突起部15c1、15c2が形成されている。なお、本実施の形態における電極板30は、小型化されたプロセスカートリッジ15(カバー15c)に設置されるものであって、最長部でも20mm程度の非常に小さな部品である。
【0043】
電極板30のベース部30c、30dは、カバー15cの壁面15c3に沿うように形成されている。すなわち、ベース部30c、30dは、「く」の字状(ブーメラン状)に屈曲した壁面15c3の形状に合わせた形状になっている。
電極板30のスプリング保持部30fは、図4を参照して、圧縮スプリング24の一端側の内径部に挿入される。これにより、電極板30は、カバー15cにおいて圧縮スプリング24によって壁面15c3に押し付けられるように固定保持されやすくなる。
【0044】
電極板30の接触部30aは、壁面15c3から離間するようにベース部30dから曲げ加工された自由端であって、所定方向(図6(B)の矢印方向である。)に弾性変形した状態で装置本体1の本体電極板110(金属部材)に接触する。
電極板30が設置されたカバー15c(図9の状態のものである)には、感光体ドラム11、帯電ローラ12、クリーニングローラ21、圧縮スプリング24等の部材が設置された後に、その側方にサイドカバー15dが設置されて、プロセスカートリッジ15(着脱ユニット)の組み付けが完成する(図3の状態のものである)。図3に示すように、プロセスカートリッジ15のサイドカバー15dには、電極板30の接触部30aが露呈する開口部15d1が形成されている。そして、図3に示すプロセスカートリッジ15が装置本体1にて+X方向に装着されると、開口部15d1から露呈した電極板30の接触部30aが、装着方向奥側に設置された本体側板100の保持部100aに保持された本体電極板110(金属部材)に接触することになる。このとき、図6(A)から図6(B)に示すように、プロセスカートリッジ15の装着動作にともない、接触部30aが本体電極板110に接触すると、本体電極板110によって接触部30aが押動されて図6(B)の矢印方向に弾性変形することになる。このように、接触部30aが弾性変形して本体電極板110に接触することで、双方の電極30、110の導通が確実にとれるとともに、双方の電極30、110の接触が装置本体1へのプロセスカートリッジ15の装着を妨げる不具合が抑止されることになる。
【0045】
ここで、本実施の形態において、本体電極板110は、板厚が0.5mm程度のステンレス鋼等の金属材料(板金)からなる比較的剛性の高い棒状部材である。また、本体電極板110は、装置本体1において不図示の電源部に接続されていて、所定の電圧(帯電バイアス)が給電される。また、電極板30のローラ接触部30eは、図4に示すように、軸受22に回転可能に保持された帯電ローラ12の軸部の端面に接触しており、電極板30が帯電ローラ12(構成部材)に電気的に接続されている。
このような構成により、装置本体1に装着された状態のプロセスカートリッジ15の帯電ローラ12に、装置本体1側から本体電極板110、電極板30を介して、所定の電圧(帯電バイアス)が印加されることになる。
【0046】
なお、本実施の形態では、図5、図6(B)に示すように、本体電極板110が、装着方向(X方向)に対して縦長に形成されている。これにより、電極30の接触部30aと本体電極板110との接触時のストロークを長めにすることができて、双方の電極30(30a)、110にトナー等の異物が付着してしまっても、その異物が接触時に除去されやすくなる。
また、本実施の形態では、本体電極板110の接触面(接触部30aとの接触面である。)が、板金の切断面になるように形成している。これにより、電極30の接触部30aと本体電極板110とが接触するときに、接触部30aが切断面のバリによって研磨されることになり、電極30の接触部30aに酸化被膜が形成されたり異物が付着したりしている場合であっても、それらを効果的に削って除去することができる。
【0047】
電極板30の取っ手部30bは、ベース部30dから接触部30aの曲げ方向とは異なる方向(直交する方向である。)に曲げ加工された自由端であって、接触部30aの近傍に配設されている。接触部30aと取っ手部30bとは、互いの曲げ元が、ベース部30c、30dにおける同一平面(一方のベース部30dである。)に位置するとともに近設するように形成されている。この取っ手部30bは、製造工場におけるプロセスカートリッジ15の製造工程において作業者がカバー15cに電極板30を設置する際に用いるものであって、作業者が2本の指で摘むことができる程度の大きさに形成されている。
【0048】
具体的に、製造工場におけるプロセスカートリッジ15の製造工程において、感光体ドラム11や帯電ローラ12等の部材が設置されていない状態のカバー15c(図8の状態のものである)に対して、図9に示すように黒矢印方向から電極板30が設置されることになる。このとき、作業者は、取っ手部30bを摘んだ状態で、電極板30を図9の黒矢印方向に移動させて、一方のベース部30cが一方の突起部15c1に挟まれて、他方のベース部30dが他方の突起部15c2の先端を乗り越えるように力を加えて、ベース部30c、30dが壁面15c3に沿うように装着する。このように装着された電極板30は、2つの突起部15c1、15c2によって保持されて仮止めされた状態になる。そして、その後に、図4を参照して、電極板30が仮止めされた状態のカバー15cに、感光体ドラム11、帯電ローラ12、クリーニングローラ21、圧縮スプリング24等の部材が設置されて、電極板30が壁面15c3に沿うように保持された状態で圧縮スプリング24によって壁面15c3に押し付けられるように固定保持されることになる。
【0049】
このように、本実施の形態における電極板30(導通板)は、曲げ加工されて変形しやすい接触部30aの近くに取っ手部30bを設けているので、カバー15cへの取り付け作業時に作業者が接触部30aに触れて変形させてしまう不具合を軽減することができるとともに、その取り付け作業性を向上させることができる。
また、接触部30aの曲げ方向と、取っ手部30bの曲げ方向と、を直交する異なる方向としているために、取り付け作業によって取っ手部30bが変形してしまっても、その変形が接触部30aに影響しにくくなり、接触部30aの変形を軽減することができる。
このように、電極板30が変形(塑性変形)してしまう不具合を抑止できるために、プロセスカートリッジ15が画像形成装置本体1に装着されたときに、電極板30が本体電極板110に充分に接触せずに、帯電ローラ12に帯電バイアスが印加されなくなる不具合が防止されることになる。
【0050】
なお、本実施の形態において、電極板30(導通板)は、その板厚を0.05〜0.2mmになるように形成することが好ましい。
これは、図10を参照して、電極板30の板厚を0.2mmより大きく設定してしまうと、電極板30(ローラ接触部30e)と帯電ローラ12との喰込量が小さくても双方の接触部の荷重が大きくなって、帯電ローラ12が回転したときの双方の部材12、30の摺動によって異音が生じやすくなるためである。また、電極板30の板厚を0.05mmより小さく設定してしまうと、電極板30(ローラ接触部30e)と帯電ローラ12との喰込量が大きくても双方の接触部の荷重が小さくなって、双方の部材12、30の接触圧が小さくなり導通不良が生じやすくなるためである。すなわち、部品公差や組み付け公差等を考慮して、電極板30の板厚を0.05〜0.2mmに設定することで、異音発生や導通不良の発生を生じにくくすることができる。
【0051】
以上説明したように、本実施の形態によれば、プロセスカートリッジ15(着脱ユニット)に設置される電極板30(導通板)において、画像形成装置本体1の本体電極板110(金属部材)に対して弾性変形した状態で接触する接触部30aの近傍に取っ手部30bを設けているため、プロセスカートリッジ15を低コスト化・小型化した場合等であっても、作業者がプロセスカートリッジ15に電極板30を組み付けるときに過誤により電極板30を変形させてしまう不具合が生じにくくなる。
【0052】
なお、本実施の形態では、作像部における感光体ドラム11、帯電ローラ12、クリーニングブレード15a(クリーニング部)、潤滑剤供給装置16を一体化してプロセスカートリッジ15を構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、現像装置13をもプロセスカートリッジ15の構成部材とすることもできる。さらに、作像部における各部11、12、13、15a、16をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、それぞれ単体で装置本体1に着脱可能(交換可能)に設置される着脱ユニットとして構成することもできる。このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、1成分現像剤を用いる1成分現像方式の現像装置13が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、2成分現像剤を用いる2成分現像方式の現像装置13が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
【0053】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト17を用いたタンデム型のカラー画像形成装置に対して本発明を適用した。これに対して、転写搬送ベルトを用いたタンデム型のカラー画像形成装置(転写搬送ベルトに対向するように並設された複数の感光体ドラム上のトナー像を、転写搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に重ねて転写する装置である。)や、モノクロ画像形成装置等、その他の画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。そして、このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0054】
また、本実施の形態では、帯電ローラ12を電圧印加するための電極板30が設置されたプロセスカートリッジ15に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、構成部材に対して電気的に接続された導通板が設置されて、画像形成装置本体への装着動作にともない画像形成装置本体において電圧印加又は接地された金属部材に導通板が電気的に接続される着脱ユニットであれば、それらのすべてに対して本発明を適用することができる。そして、このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0055】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【0056】
1 画像形成装置本体(装置本体)、
11、11Y、11M、11C、11B 感光体ドラム(像担持体、構成部材)、
12 帯電ローラ(帯電部)、
15 プロセスカートリッジ(着脱ユニット)、
15c カバー(筐体)、
15c1、15c2 突起部、
15c3 壁面、
15d1 開口部、
21 クリーニングローラ、
22、23 軸受、
24 圧縮スプリング(付勢部材)、
30 電極板(導通板)、
30a 接触部、
30b 取っ手部、
30c、30d ベース部、
30e ローラ接触部、
30f スプリング保持部、
100 本体側板、
100a 保持部、
110 本体電極板(金属部材)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0057】
【特許文献1】特許第3481401号公報
【特許文献2】特開2001−249509号公報
【特許文献3】特開2004−138981号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される着脱ユニットであって、
当該着脱ユニットを構成する構成部材に電気的に接続されるとともに、前記画像形成装置本体への装着動作にともない前記画像形成装置本体において電圧印加又は接地された金属部材に電気的に接続される導通板を備え、
前記導通板は、
所定方向に弾性変形した状態で前記金属部材に接触する接触部と、
前記接触部の近傍に配設された取っ手部と、
を具備したことを特徴とする着脱ユニット。
【請求項2】
当該着脱ユニットの筐体に前記導通板を組み付けるときに前記筐体における前記導通板の位置を仮に定めて保持するための突起部が前記筐体に形成され、
前記導通板は、前記筐体の壁面に沿うように形成されたベース部を具備し、
前記接触部は、前記壁面から離間するように前記ベース部から曲げ加工された自由端であって、
前記取っ手部は、前記ベース部から前記接触部の曲げ方向とは異なる方向に曲げ加工された自由端であることを特徴とする請求項1に記載の着脱ユニット。
【請求項3】
前記接触部と前記取っ手部とは、互いの曲げ元が、前記ベース部における同一平面に位置するとともに近設するように形成されたことを特徴とする請求項2に記載の着脱ユニット。
【請求項4】
前記導通板は、板厚が0.05〜0.2mmになるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の着脱ユニット。
【請求項5】
前記構成部材は、潜像が形成されるとともに当該潜像が現像されてトナー像として担持される像担持体を帯電する帯電部であって、
前記導通板は、前記帯電部に電気的に接続される電極板であり、前記帯電部を前記像担持体に向けて付勢するための付勢部材によって当該着脱ユニットの筐体に固定保持されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の着脱ユニット。
【請求項6】
請求項1〜請求項5のいずれかに記載の着脱ユニットを前記画像形成装置本体に備えたことを特徴とする画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2013−105060(P2013−105060A)
【公開日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−249397(P2011−249397)
【出願日】平成23年11月15日(2011.11.15)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】