JP2017151358A - 画像形成組立体および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラムの回転軸と現像ロールの回転軸が１つの共通の連結部材に支持される構成において、それらの回転軸間の距離を常に一定に保つ。【解決手段】感光体ドラム１２の回転軸６１が貫通する貫通孔５１と、現像ロール１５４の回転軸１５４１ａが貫通する貫通孔５２が形成されるとともに、現像ロール１５４の回転軸１５４１ａを、その回転軸１５４１ａが延びる向きに対し交わる向きに押圧する、接触部材５３１とバネ部材５３２とからなる押圧部材５３を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成組立体および画像形成装置に関する。

特許文献１には、感光体ドラムを含むドラムユニットと、現像ローラを含む現像ユニットとを備え、現像ユニットは、装置本体に配設されている圧縮コイルばねの付勢作用を受けることによって回動軸まわりに回動させられてドラムユニットに押圧される画像形成装置が開示されている。

特開２００４−２７１８１５号公報

本発明は、特許文献１にいう感光体ドラムに対応する像保持部材の回転軸と特許文献１にいう現像ローラに対応する現像部材の回転軸が１つの共通の連結部材に支持された構成において、それらの回転軸間の距離を常に一定に保つ構成を備えた画像形成組立体、およびその画像形成組立体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、
第１の向きに延びる第１の回転軸への回転駆動力を受けて回転しながら、露光により静電潜像が形成され現像によりトナー像が形成されて該トナー像を保持する像保持部材と、該像保持部材を支持する支持部材とを備えた第１組立体、
前記像保持部材に隣接して配置され前記第１の向きと同一の向きに延びる第２の回転軸への回転駆動力を受けて回転して、前記像保持部材に対面した現像領域にトナーを搬送する現像部材と、トナーを保持して該現像部材に供給するトナー保持部材とを有する第２組立体、および
前記第１の回転軸が貫通する第１の貫通孔と前記第２の回転軸が貫通する第２の貫通孔とが形成されるとともに前記第２の回転軸を前記第１の向きに交わる第２の向きに押圧する押圧部材を備え前記支持部材に固定された連結部材を有することを特徴とする画像形成組立体である。

請求項２は、前記押圧部材が、前記第２の貫通孔に挿し込まれる前記第２の回転軸を案内する斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の記載の画像形成組立体である。

請求項３は、前記連結部材が、前記押圧部材が取り付けられる取付部を、前記第２の貫通孔を一周する間の複数個所に備え、前記押圧部材が、複数個所の前記取付部のうちのいずれか１か所の取付部に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成組立体である。

請求項４は、
請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の画像形成組立体と、
前記像保持部材上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写器と、
前記被転写体自体からなる用紙上のトナー像もしくは該被転写体からさらにトナー像の転写を受けた用紙上のトナー像を該用紙上に定着する定着器とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の画像形成組立体および請求項４の画像形成装置によれば、像保持部材の回転軸（第１の回転軸）と現像部材の回転軸（第２の回転軸）が、１つの連結部材によって、互いの間の距離が常に一定に保たれた状態に連結される。

請求項２の画像形成組立体によれば、上記の斜面が形成されていない場合と比べて、組立性が向上する。

請求項３の画像形成組立体によれば、連結部材を、回転軸間の距離が異なる複数の機種に共通に使用することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。 感光体ユニットおよび現像器の、回転軸を垂線とする平面による断面図である。 図２に示す矢印Ｘ−Ｘに沿って広がる平面による、感光体ユニットおよび現像器の断面図である。 図３の左側から見た、入力軸側連結部材の側面図である。 入力軸側連結部材の、現像ロールの回転軸が貫通する貫通孔の周りの拡大断面図である。 入力軸側連結部材の第２例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。

図１に示すプリンタ１０はモノクロプリンタであり、このプリンタ１０には、本発明の画像形成組立体の一実施形態が組み込まれている。

プリンタ１０には、プリンタ１０とは別の装置で作成された画像を表す画像信号が、不図示の信号ケーブル等を介して入力される。プリンタ１０には、このプリンタ１０内の各構成要素の動作を制御する制御部１１が備えられており、画像信号はこの制御部１１に入力される。そして、プリンタ１０では、この制御部１１による制御の下で、画像信号に基づく画像の形成が行われる。

プリンタ１０の下部には、２台の用紙トレイ２１が収容されている。これらの用紙トレイ２１には、各用紙トレイ２１ごとにサイズや厚みの異なる用紙Ｐがそれぞれ積み重なった状態に収容されている。各用紙トレイ２１は、用紙Ｐの補給のために、引き出し自在に構成されている。

それら２台の用紙トレイ２１のうちの、指定された用紙Ｐを収容している用紙トレイから、ピックアップロール２２により用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、さばきロール２３により１枚ずつに分離され、その分離された１枚の用紙Ｐが上方に搬送されて、その用紙Ｐの先端が待機ロール２４に至る。待機ロール２４は、それ以降の搬送のタイミングを調整して用紙Ｐを送り出す役割を担っている。待機ロール２４に到達した用紙Ｐは、その待機ロール２４によりそれ以降の搬送のタイミングが調整されてさらに搬送される。

このプリンタ１０には、待機ロール２４の上方に、矢印Ａで示す向きに回転する感光体ドラム１２が備えられている。そして、この感光体ドラム１２の周囲に、帯電器１３、露光器１４、現像器１５、転写器１６、および感光体クリーナ１７が配備されている。そして、これらのうち、感光体ドラム１２、帯電器１３、および感光体クリーナ１７は一体的に組み立てられていて感光体ユニット１００を構成している。またこれと同様に、現像器１５もユニット化されている。そして、それら感光体ユニット１００と現像器１５は、後述する入力軸側連結部材５０および非入力軸側連結部材６０（図３参照）により、一体的に連結されている。これら感光体ユニット１００および現像器１５は、本発明にいう、それぞれ第１組立体および第２組立体の各一例に相当し、それら感光体ユニットおよび現像器１５、さらに、後述する連結部材を合わせた構成が、本発明にいう画像形成組立体の一例に相当する。

図２は、感光体ユニットおよび現像器の、回転軸を垂線とする平面による断面図である。以下、図１とともにこの図２を参照しながら、このプリンタ１０について説明を続ける。

感光体ドラム１２は円筒形状を有し、図１，図２の奥行き方向に延伸しており、帯電により電荷を保持し露光によりその電荷を放出してその表面に静電潜像が形成される。

帯電器１３は、感光体ドラム１２の表面に接触して回転する帯電ロール１３１を備えており、その帯電ロール１３１で感光体ドラム１２の表面に電荷を付与することによってその表面を帯電させる。なお、帯電器１３としては、帯電ロール１３１の他に、感光体に非接触のコロナ放電器なども採用され得る。

露光器１４（図１参照）は、制御部１１から供給される画像信号に応じて変調されたレーザ光（露光光）を発光する発光器と、レーザ光で感光体ドラム１２を走査するための回転多面鏡とを有しており、露光器１４からはその露光光が出射される。感光体ドラム１２は、この露光光による露光を受け、その表面に静電潜像が形成される。なお、露光器１４としては、レーザ光を用いる方式の他に、走査方向に沿って多数のＬＥＤが並んだＬＥＤアレイなども採用され得る。さらに、潜像を形成する方式としては、露光方式の他に、走査方向に沿って並んだ多数の電極で直接に潜像を形成する方式なども採用され得る。

感光体ドラム１２が露光光により露光されてその表面に形成された静電潜像は、現像器１５により現像される。この現像器１５には、図１に示すように、トナー供給路４１を介して補充トナー収納部４２が繋がっている。現像器１５を構成する収容部１５１内にはトナーと磁性キャリアを含んだ現像剤が収納されていて、補充トナー収納部４２に収納されているトナーが、トナー供給路４１を通って現像器１５の収容部１５１内へと適宜に補給される。磁性キャリアは、例えば鉄粉の表面に樹脂コーテイングを施したものである。また、トナー粒子は、例えば結着樹脂、着色剤、および離型剤を材料として形成されたものである。現像器１５には、その収容部１５１内に、図１，図２の奥行き方向に延伸する２本のオーガ１５２，１５３が配備されていて、それら２本のオーガ１５２，１５３の回転により、磁性キャリアとトナーとが混合された現像剤が、図１，図２の紙面に垂直な方向に循環移動しながらを撹拌されて、トナーおよび磁性キャリアが帯電する。現像器１５は、さらに現像ロール１５４を備えており、収容部１５１内の現像剤は現像ロール１５４によって感光体ドラム１２に供給され、現像剤中の帯電トナーによって感光体ドラム１２上の静電潜像が現像されて、その感光体ドラム１２上にトナー像が形成される。ここで、感光体ドラム１２は、本発明にいう像保持部材の一例に相当し、現像ロール１５４は、本発明にいう現像部材の一例に相当する。

上記の待機ロール２４は、感光体ドラム１２上のトナー像が転写器１６に対面した転写位置に達するタイミングに合わせて用紙Ｐがその転写位置に到達するように、用紙Ｐを送り出す。そして、感光体ドラム１２上のトナー像は、転写器１６に印加されている転写バイアスの作用を受け、その送り出されてきた用紙Ｐ上に転写される。

トナー像の転写後に感光体ドラム１２上に残存するトナーは、感光体クリーナ１７により、感光体ドラム１２から取り除かれる。

トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、さらに矢印Ｂ方向に進み、定着器３０を構成する加熱器３１と加圧器３２とに挟まれた定着位置を通過する際に加熱および加圧を受けて、その用紙Ｐ上にトナー像が定着される。その結果、用紙Ｐ上には定着トナー像からなる画像が形成される。

定着器３０を通過した用紙Ｐは、排出ロール１８に向かって矢印Ｃ方向に進み、その排出ロール１８によってさらに矢印Ｄ方向に送られて排紙台１９上に排出される。

図３は、図２に示す矢印Ｘ−Ｘに沿って広がる平面による、感光体ユニットおよび現像器の断面図である。

感光体ドラム１２は、その長手方向両端部が、ベアリング１２１，１２２を介して、入力軸側連結部材５０および非入力軸側連結部材６０に支持されている。そして、入力軸側連結部材５０は、位置決めピン１２３ｃ，１２３ｄで位置決めされて支持部材１２３に固定され、非入力軸側連結部材６０は、位置決めピン１２３ｅ，１２３ｆで位置決めされて支持部材１２３に固定されている。これら入力軸側連結部材５０および非入力軸側連結部材６０のうちの入力軸側連結部材５０は、本発明にいう連結部材の一例に相当する。この入力軸側連結部材５０には、感光体ドラム１２を回転駆動する回転軸６１が貫通する貫通孔５１が形成されている。この回転軸６１は、プリンタ１０の本体側から感光体ドラム１２の内部にまで延びている部材であり、感光体ドラム１２の内側で感光体ドラム１２と連結されている。入力軸側連結部材５０に設けられている貫通孔５１は、回転軸６１の径よりも太径の孔であり、回転軸６１は、貫通孔５１の壁面には非接触で、その貫通孔５１を貫通している。

この感光体ドラム１２は、その両端部がベアリング１２１，１２２で回転自在に、入力軸側連結部材５０および非入力軸側連結部材６０に支持され、それら入力軸側連結部材５０および非入力軸側連結部材６０が支持部材１２３に固定されている。この構造により、感光体ドラム１２については、入力軸側および非入力軸側の双方について、回転駆動による軸振れは十分に小さく抑えられている。

また、この図３に示す現像ロール１５４は、円筒形状の現像スリーブ１５４１の中にマグネット構造体１５４２が配備された構造を有する。これら現像スリーブ１５４１とマグネット構造体１５４２は、その両端部に配置されているベアリング１５４３，１５４４を介して互いに連結されている。また、マグネット構造体１５４２は、非入力軸側に延びる固定軸１５４２ａを有し、その固定軸１５４２ａは、非入力軸側連結部材６０に回転不能に固定されている。

また、入力軸側には、現像スリーブ１５４１から延びる回転軸１５４１ａが延出している。この回転軸１５４１ａは、入力軸側連結部材５０に設けられているもう１つの貫通孔５２を貫通し、現像器１５の収容部１５１（図１，図２参照）の外側において、この現像ロール１５４を回転駆動する駆動軸６２と連結している。すなわち、この現像ロール１５４は、マグネット構造体１５４２については回転不能に固定されたまま、現像スリーブ１５４１が回転駆動される。

ここで、現像スリーブ１５４１はその両端部がベアリング１５４３，１５４４を介してマグネット構造体１５４２に支持されている。このマグネット構造体１５４２の非入力軸側は、非入力軸側連結部材６０に固定されているため、この非入力軸側については振動に強い構造となっている。ところが、入力軸側では、現像スリーブ１５４１およびマグネット構造体１５４２どうしは、ベアリング１５４３を介して互いに支持されているものの、駆動軸６２側からの振動が伝わると、現像スリーブ１５４１とマグネット構造体１５４２が一体的に振動することになる。現像スリーブ１５４１にはマグネット構造体１５４２の磁力に引かれた現像剤が付着し、現像スリーブ１５４１の回転により、その付着した現像剤が感光体ドラム１２に対面した現像領域１５４５に搬送される。そして、その現像領域１５４５において、感光体ドラム１２に形成された静電潜像が現像剤中のトナーで現像される。このため、この現像領域１５４５における感光体ドラム１２と現像スリーブ１５４１との間隔を一定に維持することが良好な画質の画像形成には不可欠である。

そこで、本実施形態では、入力軸側連結部材５０の工夫により、現像領域１５４５における感光体ドラム１２と現像スリーブ１５４１との間隔を一定に維持している。

図４は、図３の左側から見た、入力軸側連結部材の側面図である。

以下では、図３に示す断面図とともに図４の側面図を参照しながら、入力軸側連結部材５０について説明する。

現像スリーブ１５４１から延びる回転軸１５４１ａは、摺動軸受１５４６を介して入力軸側連結部材５０の貫通孔５２の壁面に接している。この貫通孔５２は感光体ドラム１２を駆動する回転軸６１に接離する向きに延びる長孔である。そして、この実施形態では、その貫通孔５２の回転軸６１から最も離れた位置に、押当部材５３が取り付けられる取付部５２１が設けられ、その取付部５２１に押当部材５３が取り付けられている。この押当部材５３は、摺動軸受１５４６に接する、入力軸側連結部材５０と同材質の接触部材５３１と、その接触部材５３１を摺動軸受１５４６に押し当てるバネ部材５３２とを有する。本実施形態では、この押当部材５３により、現像ロール１５４の回転軸１５４１ａが、感光体ドラム１２を回転駆動する回転軸６１に近づく向きに常に押圧されている。このため、現像領域１５４５の幅、すなわちその現像領域１５４５における感光体ドラム１２と現像スリーブ１５４１との間隔が安定し、高画質の画像が形成される。

図５は、入力軸側連結部材の、現像ロールの回転軸が貫通する貫通孔の周りの拡大断面図である。

ここには、入力軸側連結部材５０の貫通孔５２に現像スリーブ１５４１の回転軸１５４１ａが挿し込まれつつある様子が示されている。

この回転軸１５４１ａには摺動軸受１５４６が装着され、その回転軸１５４１ａは、摺動軸受１５４６が装着された状態で、入力軸側連結部材５０の貫通孔５２に挿し込まれる。このとき、押当部材５３を構成する接触部材５３１は、バネ部材５３２により押されて、貫通孔５２の壁面の、押当部材５３と対面する部分との間の距離を、摺動軸受１５４６の径よりも狭めた状態にある。また、この図５に示すように、貫通孔５２と回転軸１５４１ａとがずれた状態で挿し込まれることがある。そこで、本実施形態では、接触部材５３１に、貫通孔５２に挿し込まれる回転軸１５４１ａを案内する斜面５３１１が形成されている。この斜面５３１１が設けられていることにより、摺動軸受１５４６が装着された回転軸１５４１ａは、貫通孔５２に円滑に挿し込まれる。

図６は、入力軸側連結部材の第２例を示した図である。ここでは、図４に示す入力軸側連結部材５０との相違点について説明する。

この図６に示す入力軸側連結部材５０の、現像ロール１５４の回転軸１５４１ａが挿し込まれている貫通孔５２の周りには、感光体ドラム１２側の回転軸６１から最も離れた位置に取付部５２１が設けられ、さらにこれに加え、感光体ドラム１２の回転軸６１に最も近い位置にもう１つの取付部５２２が設けられている。図６（Ａ）は、押当部材５３を、それら２つの取付部５２１，５２２のうちの、感光体ドラム１２側の回転軸６１から離れた側に設けられた取付部５２１に取り付けた状態を示している。この場合、回転軸１５４１ａは、感光体ドラム１２側の回転軸６１に最も近づいた状態でその間隔が維持されることになる。一方、図６（Ｂ）は、押当部材５３を２つの取付部５２現像器１５のうちのもう一方の取付部５２２に取り付けた状態を示している。この場合、回転軸１５４１ａは、感光体ドラム１２側の回転軸６１から最も離れた状態でその間隔が維持されることになる。

この図６に示す第２例のように、押当部材５３を取り付ける取付部を、貫通孔５２を一周する間の複数個所に設けておくと、軸間距離が異なる複数機種について、この入力軸側連結部材５０を共用することができ、製造コストの低減や部品管理等の手間の削減に結び付けることができる。

なお、図４，図６に示すいずれの入力軸側連結部材５０の場合も、２つの回転軸１５４１ａ，６１の中心どうしを結ぶ直線上に押当部材５３を備えているが、押当部材５３が回転軸１５４１ａを押圧する向きは、回転軸１５４１ａに交わる向きでさえあればよく、例えば、２つの回転軸１５４１ａ，６１の中心どうしを結ぶ直線に対し回転軸１５４１ａを横向きに押圧する位置に押当部材５３を備えてもよい。

１０ プリンタ
１２ 感光体ドラム
１５ 現像器
５０ 入力軸側連結部材
５１ 貫通孔
５２ 貫通孔
５２１，５２２ 取付部
５３ 押当部材
５３１ 接触部材
５３２ バネ部材
６０ 非入力軸側連結部材
６１ 回転軸
６２ 駆動軸
１００ 感光体ユニット
１２３ 支持部材
１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１２３ｅ，１２３ｆ 位置決めピン
１５４ 現像ロール
１５４１ 現像スリーブ
１５４１ａ 回転軸
１５４２ マグネット構造体
１５４２ａ 固定軸
１２１，１２２，１５４３，１５４４ ベアリング

Claims (4)

1. 第１の向きに延びる第１の回転軸への回転駆動力を受けて回転しながら、露光により静電潜像が形成され現像によりトナー像が形成されて該トナー像を保持する像保持部材と、該像保持部材を支持する支持部材とを備えた第１組立体、
   前記像保持部材に隣接して配置され前記第１の向きと同一の向きに延びる第２の回転軸への回転駆動力を受けて回転して、前記像保持部材に対面した現像領域にトナーを搬送する現像部材と、トナーを保持して該現像部材に供給するトナー保持部材とを有する第２組立体、および
   前記第１の回転軸が貫通する第１の貫通孔と前記第２の回転軸が貫通する第２の貫通孔とが形成されるとともに前記第２の回転軸を前記第１の向きに交わる第２の向きに押圧する押圧部材を備え前記支持部材に固定された連結部材を有することを特徴とする画像形成組立体。
2. 前記押圧部材が、前記第２の貫通孔に挿し込まれる前記第２の回転軸を案内する斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の記載の画像形成組立体。
3. 前記連結部材が、前記押圧部材が取り付けられる取付部を、前記第２の貫通孔を一周する間の複数個所に備え、
   前記押圧部材が、複数個所の前記取付部のうちのいずれかの取付部に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成組立体。
4. 請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の画像形成組立体と、
   前記像保持部材上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写器と、
   前記被転写体自体からなる用紙上のトナー像もしくは該被転写体からさらにトナー像の転写を受けた用紙上のトナー像を該用紙上に定着する定着器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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