JP2017194663A - 像担持体ユニット及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体本体と支軸との間に介在する焼結含油軸受と支軸との安定した導通性を確保できる像担持体ユニット及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体ユニットは、像担持体と、ユニットハウジングと、を備える。像担持体は、像担持体本体と、像担持体本体の両端部に固定されるフランジ部と、フランジ部の貫通孔に固定される円筒状の焼結含油軸受と、焼結含油軸受と像担持体本体とを電気的に導通する導通部材と、焼結含油軸受に摺動可能に挿通されるとともに、ユニットハウジングに固定される支軸と、を有する。像担持体ユニットには、支軸の外周面の焼結含油軸受との接触領域に形成される第１溝部、若しくは焼結含油軸受の内周面に形成される第２溝部が設けられている。第１溝部と支軸の外周面との境界部分、若しくは第２溝部と焼結含油軸受の内周面との境界部分に軸方向に延びるエッジが形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に静電潜像を担持する像担持体を含む像担持体ユニット、及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスを用いた従来の画像形成装置では、一様に帯電された感光体ドラム（像担持体）上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像に現像して用紙（記録媒体）に画像を形成する。

感光体ドラムには、その両端部に焼結軸受が設けられており、感光体ドラムをユニット筐体に組み付けた際、焼結軸受がユニット筐体に設けられた電極チップと接触するようになっている。電極チップは焼結体で形成されており、アース線などを介して画像形成装置本体と接続されている。これにより、トナー像転写後に感光体ドラム上にわずかに残留する残留電荷がグランドに導通（アース）されるようになっている。

例えば特許文献１には、感光体ドラム端部に設けられた銅焼結部に摺接し、感光体ドラムを導通させるために銅焼結体で形成された電極チップと、電極チップを収容するためにホルダーに形成された収容凹部と、電極チップを銅焼結部に接触させるために弾力付勢するバネと、電極チップの収容凹部からの飛び出し量を所定量に保持するストッパとを有するドラム保持構造が開示されている。

また、特許文献２には、像担持体の表面に残留するトナーを掻き取るための２つのブラシローラの芯金部相互が、２つの芯金部をそれぞれ支持する２つの焼結軸受と、焼結軸受け相互に接触する板バネとを介して短絡されている構成が開示されている。特許文献２の構成を感光体ドラムに適用し、感光体ドラムのフランジ部に取り付けた焼結軸受と感光体ドラム素管とを板バネにより接触させるとともに、焼結軸受とドラム軸とを摺動接触させることにより感光体ドラムとドラム軸との導通を確保する方法も知られている。

特開２００３−３２３０１６号公報 特開２００６−２５１４２１号公報

上述したような焼結軸受は、潤滑性を確保するために油を含浸させるのが一般的であるが、焼結軸受の摺動面に油が染み出して絶縁性の油膜が形成され、導通性が阻害されてしまう。また、焼結軸受に含浸する油量や軸受に加わる荷重によって導通抵抗がばらつくおそれもあり、感光体ドラムの導通がばらついた場合は感光体ドラム表面の残留電荷が不均一となり画像ムラが発生するという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、像担持体本体と支軸との間に介在する焼結含油軸受と支軸との安定した導通性を確保できる像担持体ユニット及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、ユニットハウジングと、を備えた像担持体ユニットである。像担持体は、静電潜像が形成される。ユニットハウジングは、像担持体を保持する。像担持体は、像担持体本体と、フランジ部と、焼結含油軸受と、導通部材と、支軸と、を有する。像担持体本体は、外周面に感光層が形成される。フランジ部は、像担持体本体の両端部に固定され、像担持体本体の回転中心に貫通孔が形成される。焼結含油軸受は円筒状であって、フランジ部の貫通孔に固定される。導通部材は、焼結含油軸受と像担持体本体とを電気的に導通する。支軸は、焼結含油軸受に摺動可能に挿通されるとともに、ユニットハウジングに固定される。像担持体ユニットには、支軸の外周面の焼結含油軸受との接触領域に形成される第１溝部、若しくは焼結含油軸受の内周面に形成される第２溝部が設けられている。第１溝部と支軸の外周面との境界部分、若しくは第２溝部と焼結含油軸受の内周面との境界部分に軸方向に延びるエッジが形成されている。

本発明の第１の構成によれば、焼結含油軸受から染み出した油で形成された油膜によって摺動負荷が軽減された状態と、支軸に形成された第１溝部、若しくは焼結含油軸受に形成された第２溝部の軸方向に延びるエッジが油膜を切り、第１溝部若しくは第２溝部の近傍において支軸と焼結含油軸受との導通状態が確保された導通状態とが断続的に繰り返される。その結果、像担持体を回転ムラなく円滑に回転させるとともに、像担持体の接地（アース）状態を安定して維持することができる。従って、像担持体表面の残留電荷による画像ムラの発生を効果的に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構成を示す概略断面図 図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大断面図 画像形成装置１００に搭載されるドラムユニット４０ａの外観斜視図 本発明の第１実施形態に係るドラムユニット４０ａの一端側をドラム軸５３に沿って切断した側面断面図 第１実施形態のドラムユニット４０ａにおいて、ドラム軸５３と垂直な方向に切断した感光体ドラム１ａを内側から見た断面斜視図 第１実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３を第１溝部５３ｂの部分で径方向に切断した断面図 第１実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３の第１溝部５３ｂが形成されていない部分と焼結含油軸受５５との接触部分を軸方向に沿って切断した部分断面図 第１実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３の第１溝部５３ｂが形成されている部分と焼結含油軸受５５との接触部分を軸方向に沿って切断した部分断面図 図８におけるドラム軸５３の第１溝部５３ｂ付近の拡大図 本発明の第２実施形態に係るドラムユニット４０ａの一端側をドラム軸５３に沿って切断した側面断面図 第２実施形態のドラムユニット４０ａにおいて、ドラム軸５３と垂直な方向に切断した感光体ドラム１ａを内側から見た断面斜視図 第２実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３と焼結含油軸受５５を焼結含油軸受５５の端縁で径方向に切断した断面図 第２実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３と焼結含油軸受５５の第２溝部５５ａが形成されていない部分との接触部分を軸方向に沿って切断した部分断面図 第２実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３と焼結含油軸受５５の第２溝部５５ａが形成されている部分との接触部分を軸方向に沿って切断した部分断面図 図１４における焼結含油軸受５５の第２溝部５５ａ付近の拡大図 第２実施形態のドラムユニット４０ａの焼結含油軸受５５に形成される第２溝部５５ａの変形例を示すドラム軸５３と焼結含油軸受５５の部分断面図 第２実施形態のドラムユニット４０ａの焼結含油軸受５５に形成される第２溝部５５ａの他の変形例を示すドラム軸５３と焼結含油軸受５５の部分断面図 本発明の第３実施形態に係るドラムユニット４０ａのドラム軸５３と焼結含油軸受５５との接触部分を軸方向に沿って切断した部分断面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図である。画像形成装置１００は、本実施形態では、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）に対応する４つの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄを並列配置して画像形成を行う、４連タンデム型のカラープリンターで構成されている。

画像形成装置１００の装置本体内には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、図１では左側から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ〜１ｄがそれぞれ配設されている。さらに、図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。

トナー像が転写される用紙Ｐは、画像形成装置１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されている。用紙Ｐは、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主に継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。中間転写ベルト８および二次転写ローラー９は、ベルト駆動モーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ〜１ｄと同一線速で回転駆動される。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。以下、画像形成部Ｐａについて詳細に説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。図２に示すように、感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の時計回り方向）に沿って帯電装置２ａ、現像装置３ａ、クリーニング装置７ａが配設され、中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラー６ａが配置されている。

帯電装置２ａは、感光体ドラム１ａに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー２１と、帯電ローラー２１をクリーニングするための帯電クリーニングローラー２３とを有している。現像装置３ａは、攪拌搬送スクリュー、供給搬送スクリューから成る２本の攪拌搬送部材２５と、磁気ローラー２７とを有し、磁気ローラー２７の表面に担持された二成分現像剤（磁気ブラシ）を感光体ドラム１ａ表面に接触させて静電潜像をトナー像に現像する。

クリーニング装置７ａは、摺擦ローラー３０、クリーニングブレード３１、および回収スパイラル３３を有している。摺擦ローラー３０は、感光体ドラム１ａに所定の圧力で圧接されており、ドラムクリーニングモーター（図示せず）により感光体ドラム１ａとの当接面において同一方向に回転駆動され、その線速は感光体ドラム１ａの線速よりも速く（ここでは１．２倍）制御されている。

また、感光体ドラム１ａと、帯電装置２ａと、クリーニング装置７ａとはユニット化されている。なお、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて、感光体ドラム１ａ〜１ｄと、帯電装置２ａ〜２ｄと、クリーニング装置７ａ〜７ｄとから成るユニットを、以下ではドラムユニット４０ａ〜４０ｄと称する。

次に、画像形成装置１００における画像形成手順について説明する。パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光ユニット５によって画像データに基づいて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。

なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄに現像剤が補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット５の露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧を付与する。これにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、画像形成装置１００本体下部の用紙カセット１６内に収容された用紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。そして、ニップ部において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１３へと搬送される。

定着装置１３に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３ａのニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

なお、画像形成装置１００の本体内部のレイアウトは、感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の回転方向や、用紙Ｐの搬送経路を適切に設定できるのであれば、適宜変更可能である。例えば、感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の回転方向を、本実施形態とは逆にするとともに、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄと現像装置３ａ〜３ｄとの位置関係を、本実施形態とは逆にし、これに合わせて用紙Ｐの搬送経路を設定することも勿論可能である。

図３は、ドラムユニット４０ａを画像形成装置１００への挿入方向上流側から見た外観斜視図である。なお、ドラムユニット４０ｂ〜４０ｄについては、基本的にドラムユニット４０ａと同様の構成であるため説明を省略する。図３に示すように、ドラムユニット４０ａは感光体ドラム１ａ、帯電装置２ａ、及びクリーニング装置７ａを保持するユニットハウジング４１を有する。ドラムユニット４０ａの一端側（図３の右手前側）からは、感光体ドラム１ａのドラム軸５３が突出している。

また、ドラムユニット４０ａの一端側（図３の右手前側）からは、クリーニング装置７ａのトナー排出部４３が突出している。クリーニング装置７ａにより感光体ドラム１ａの表面から回収された廃棄トナーは、回収スパイラル３３（図２参照）の回転によってトナー排出部４３から排出され、現像剤回収容器（図示せず）に搬送される。

図４は、本発明の第１実施形態に係るドラムユニット４０ａの一端側（図３の右手前側）をドラム軸５３に沿って切断した側面断面図、図５は、第１実施形態のドラムユニット４０ａの一端側（図３の右手前側）の拡大斜視図、図６は、第１実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３と焼結含油軸受５５を焼結含油軸受５５の端縁で径方向に切断した断面図である。なお、図５では感光体ドラム１ａの内部に配置されるドラム軸５３、焼結含油軸受５５、アース板５７が見えるようにドラム本体５０及びドラムフランジ５１を取り外した状態を示している。

感光体ドラム１ａは、円筒状のドラム本体５０と、ドラム本体５０の両端部に装着されるドラムフランジ５１と、ドラムフランジ５１を回転可能に支持する金属製のドラム軸５３と、を有する。ドラム本体５０は、アルミニウム製のドラム素管の外周面に感光層が積層されたものである。感光層としては、例えば有機光伝導体を利用した有機感光層（ＯＰＣ）や、シランガス等の蒸着等により製膜されたアモルファスシリコン感光層等の無機感光層が用いられる。

ドラムフランジ５１は樹脂製の円板状部材であり、図４に示すように、ドラム本体５０の両端部の開口に圧入固定されている。ドラムフランジ５１の中央にはドラム軸５３が貫通する貫通孔５１ａが形成されている。

ドラムフランジ５１の貫通孔５１ａには焼結含油軸受５５が圧入固定されている。焼結含油軸受５５は、金属粉を円筒状に押し固め、融点より低い温度で加熱（焼結）して潤滑油を含浸させた滑り軸受である。焼結含油軸受５５にはドラム軸５３が摺動可能に内挿されている。ドラム軸５３の外周面と焼結含油軸受５５の内周面とが摺動することでドラム本体５０及びドラムフランジ５１がドラム軸５３を中心として回転可能に支持される。また、ドラム軸５３と焼結含油軸受５５は共に金属製であり、摺動面において互いに接触しているため、焼結含油軸受５５とドラム軸５３とが電気的に導通状態となる。

ドラム本体５０と焼結含油軸受５５との間には金属製のアース板５７が配置されている。アース板５７の中央には焼結含油軸受５５が内挿される係合穴５７ａが形成されており、係合穴５７ａの内周縁には焼結含油軸受５５の外周面に接触する一対の第１突起部５７ｂが突設されている。アース板５７の外周縁にはドラム本体５０の内周面に接触する複数の第２突起部５７ｃが形成されている。アース板５７は、ドラム本体５０と焼結含油軸受５５とに接触した状態でドラム本体５０及び焼結含油軸受５５と共に回転する。

また、図４に示すように、アース板５７の第１突起部５７ｂは焼結含油軸受５５の外周面に接触し、アース板５７の第２突起部５７ｃはドラム本体５０の内周面に接触している。これにより、ドラム本体５０と焼結含油軸受５５とが電気的に導通状態となる。即ち、アース板５７、焼結含油軸受５５を介してドラム本体５０とドラム軸５３とが電気的に導通状態となっている。

ドラムユニット４０ａに感光体ドラム１ａを装着する場合、ドラム軸５３をユニットハウジング４１の軸受孔４１ａに挿入する。このとき、ドラム軸５３の外周面に形成された凹部５３ａが軸受孔４１ａに設けられた凸部４２と係合し、ドラム軸５３の回転が規制される。

そして、ドラム軸５３の先端が画像形成装置１００本体側のフレーム６３に形成された軸受部６３ａに嵌合する。軸受部６３ａの上方には押圧バネ６５が配置されており、ドラム軸５３は押圧バネ６５により下方に付勢されることで軸受部６３ａに保持される。これにより、感光体ドラム１ａが画像形成装置１００本体内の所定位置に位置決めされる。また、ドラム軸５３がフレーム６３に接触することにより、感光体ドラム１ａはフレーム６３を介してグランドに接地される。

なお、ここでは図示しないが、感光体ドラム１ａの他端側（図３の左奥側）のドラムフランジ５１にも焼結含油軸受５５が圧入固定されている。そして、駆動出力カップリング（図示せず）から他端側のドラムフランジ５１に形成された駆動入力カップリング（図示せず）に駆動力が伝達され、ドラム本体５０及びドラムフランジ５１が一体となってドラム軸５３を中心に回転する。

また、ドラム軸５３の外周面には、焼結含油軸受５５との接触部分に周方向に延びる第１溝部５３ｂが形成されている。本実施形態では、図４に示すように、第１溝部５３ｂはドラム軸５３の軸方向において焼結含油軸受５５の両端縁に重なる位置に形成されている。また、図６に示すように、第１溝部５３ｂはドラム軸５３の軸中心Ｏに対して点対称の位置に一対形成されており、各第１溝部５３ｂの周方向の長さはドラム軸５３の１／５周分である。また、各第１溝部５３ｂの深さは０．５ｍｍである。

図７は、ドラム軸５３の第１溝部５３ｂが形成されていない部分と焼結含油軸受５５との接触部分（摺動領域）を軸方向に沿って切断した部分断面図（図６のＸＸ′矢視断面図）である。感光体ドラム１ａを回転させると、図７に示すように、焼結含油軸受５５に含浸させた油が染み出してドラム軸５３と焼結含油軸受５５との摺動面に油膜７０が形成される。この油膜７０は、ドラム軸５３と焼結含油軸受５５との摺動負荷（回転摩擦力）を軽減する摺動層であるとともに、ドラム軸５３と焼結含油軸受５５との導通状態を妨げる絶縁層でもある。油膜７０は、第１溝部５３ｂが形成されていない部分ではドラム軸５３と焼結含油軸受５５との摺動領域の全域に亘って形成される。

図８は、ドラム軸５３の第１溝部５３ｂが形成されている部分と焼結含油軸受５５との接触部分（摺動領域）を軸方向に沿って切断した部分断面図（図６のＹＹ′矢視断面図）であり、図９は、図８における焼結含油軸受５５の第１溝部５３ｂ付近（図８の破線円内）の拡大図である。図７の状態から感光体ドラム１ａの回転を継続すると、図８に示すように、第１溝部５３ｂの軸方向に延びるエッジＥ１（図９参照）が焼結含油軸受５５の端部近傍の油膜７０を切り、エッジＥが通過した直後は油膜７０の存在しない状態となる。その結果、ドラム軸５３と焼結含油軸受５５との導通状態が確保される。なお、第１溝部５３ｂのエッジＥ１で切られた油膜７０の一部は第１溝部５３ｂ内に流れ込む。

そして、図８の状態から感光体ドラム１ａの回転を継続すると、エッジＥ１が通過して油膜７０が切れた部分に焼結含油軸受５５から油が染み出し、再び図７のようにドラム軸５３と焼結含油軸受５５との摺動領域の全域に油膜７０が形成された状態となる。

このように、図７の状態と図８の状態とを繰り返すことで、第１溝部５３ｂが形成された焼結含油軸受５５の軸方向両端部（図９の領域Ｒ１）では、油膜７０によって摺動負荷が軽減された状態と、油膜７０が切れた導通状態とが断続的に繰り返し出現する。従って、感光体ドラム１ａを回転ムラなく円滑に回転させるとともに、感光体ドラム１ａの接地（アース）状態を安定して維持することができ、感光体ドラム１ａ表面の残留電荷による画像ムラの発生を効果的に抑制することができる。

なお、ドラム軸５３の軸方向における第１溝部５３ｂの形成位置は、焼結含油軸受５５との接触部分（摺動領域）であれば特に制限はないが、第１溝部５３ｂを摺動部分の中央付近に形成した場合、ドラム軸５３または焼結含油軸受５５の寸法精度によっては第１溝部５３ｂと焼結含油軸受５５との接触が不安定となり、油膜７０を切る効果が十分に得られない可能性がある。従って、本実施形態のように焼結含油軸受５５の両端縁に重なる位置に第１溝部５３ｂを形成することが好ましい。

また、ドラム軸５３の周方向における第１溝部５３ｂの形成範囲も特に制限はなく、図６のようにドラム軸５３の外周面の対向する２箇所に形成しても良いし、１箇所または３箇所以上形成しても良い。第１溝部５３ｂを周方向の複数箇所に形成する場合は、油膜７０を切る効果が周方向に均一になるように、複数の第１溝部５３ｂを周方向に沿って等間隔に形成することが好ましい。さらに、第１溝部５３ｂの溝幅や深さも任意に設定可能であり、第１溝部５３ｂの深さは本実施形態のように０．５ｍｍ程度であれば十分である。さらに、第１溝部５３ｂの形状も図９に示したような断面矩形状に限定されず、軸方向にエッジＥ１が形成されていれば断面三角形状や断面Ｕ字状であってもよい。

図１０は、本発明の第２実施形態に係るドラムユニット４０ａの一端側（図３の右手前側）をドラム軸５３に沿って切断した側面断面図、図１１は、第２実施形態のドラムユニット４０ａの一端側（図３の右手前側）の拡大斜視図、図１２は、第２実施形態のドラムユニット４０ａのドラム軸５３と焼結含油軸受５５を焼結含油軸受５５の端縁で径方向に切断した断面図である。第１実施形態と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、図１１では図５と同様に感光体ドラム１ａの内部に配置されるドラム軸５３、焼結含油軸受５５、アース板５７が見えるようにドラム本体５０及びドラムフランジ５１を取り外した状態を示している。

本実施形態では、焼結含油軸受５５の軸方向の両端面に、焼結含油軸受５５の内周面に至る断面三角形状の第２溝部５５ａが形成されている。第２溝部５５ａはドラム軸５３の軸中心Ｏに対して点対称の位置に一対形成されており、各第２溝部５５ａの径方向の深さは０．５ｍｍである。

図１３は、ドラム軸５３と焼結含油軸受５５の第２溝部５５ａが形成されていない部分との接触部分（摺動領域）を軸方向に沿って切断した部分断面図（図１２のＸＸ′矢視断面図）である。感光体ドラム１ａを回転させると、図１３に示すように、焼結含油軸受５５に含浸させた油が染み出してドラム軸５３と焼結含油軸受５５との摺動面に油膜７０が形成される。油膜７０は、第２溝部５５ａが形成されていない部分では焼結含油軸受５５の軸方向全域に形成される。

図１４は、ドラム軸５３と焼結含油軸受５５の第２溝部５５ａが形成されている部分との接触部分（摺動領域）を軸方向に沿って切断した部分断面図（図１２のＹＹ′矢視断面図）であり、図１５は、図１４における焼結含油軸受５５の第２溝部５５ａ付近（図１４の破線円内）の拡大図である。図１３の状態から感光体ドラム１ａの回転を継続すると、図１４に示すように、第２溝部５５ａの軸方向に延びるエッジＥ２（図１５参照）が油膜７０を切り、エッジＥ２が通過した直後は油膜７０の存在しない状態となる。その結果、ドラム軸５３と焼結含油軸受５５との導通状態が確保される。

そして、図１４の状態から感光体ドラム１ａの回転を継続すると、エッジＥ２が通過して油膜７０が切れた部分に焼結含油軸受５５から油が染み出し、再び図１３のように焼結含油軸受５５の軸方向全域に油膜７０が形成された状態となる。

このように、図１３の状態と図１４の状態とを繰り返すことで、第２溝部５５ａが形成された焼結含油軸受５５の軸方向両端部（図１５の領域Ｒ２）では、油膜７０によって摺動負荷が軽減された状態と、油膜７０が切れた導通状態とが断続的に繰り返し出現する。従って、第１実施形態と同様に感光体ドラム１ａを回転ムラなく円滑に回転させるとともに、感光体ドラム１ａの接地（アース）状態を安定して維持することができ、感光体ドラム１ａ表面の残留電荷による画像ムラの発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態と第１実施形態とで同様の効果が得られるが、第１実施形態ではドラム軸５３の第１溝部５３ｂを形成した位置に合わせて焼結含油軸受５５を配置する必要があり、焼結含油軸受５５の配置が制約を受けてしまう。一方、本実施形態のように焼結含油軸受５５側に第２溝部５５ａを形成した場合、焼結含油軸受５５を任意の位置に配置することができる。さらに、外径が同一であれば他のドラム軸５３にも共通の焼結含油軸受５５を使用可能となる。

なお、焼結含油軸受５５の軸方向における第２溝部５５ａの形成位置は特に制限はないが、第２溝部５５ａを焼結含油軸受５５の軸方向の中央付近に形成した場合、ドラム軸５３または焼結含油軸受５５の寸法精度によっては第２溝部５５ａとドラム軸５３の外周面との接触が不安定となり、油膜７０を切る効果が十分に得られない可能性がある。従って、本実施形態のように焼結含油軸受５５の軸方向の端面から内周面に連通するように形成することが好ましい。また、第２溝部５５ａは本実施形態のように軸方向の両端面に形成しても良いし、軸方向の一方の端面のみに形成しても良い。

また、焼結含油軸受５５の周方向における第２溝部５５ａの形成範囲も特に制限はなく、図１２のように焼結含油軸受５５の端面の対向する２箇所に形成しても良いし、１箇所または３箇所以上形成しても良い。第２溝部５５ａを周方向の複数箇所に形成する場合は、油膜７０を切る効果が周方向に均一になるように、複数の第２溝部５５ａを周方向に沿って等間隔に形成することが好ましい。さらに、第２溝部５５ａの溝幅や深さも任意に設定可能であり、第２溝部５５ａの深さは本実施形態のように０．５ｍｍ程度であれば十分である。

また、本実施形態では、焼結含油軸受５５の端面から内周面に至る断面三角形状の第２溝部５５ａを形成しているが、第２溝部５５ａの断面形状は断面三角形状に限定されず、図１６に示すような断面矩形状の第２溝部５５ａや図１７に示すような断面台形状の第２溝部５５ａを形成しても良い。

図１８は、本発明の第３実施形態に係るドラムユニット４０ａのドラム軸５３と焼結含油軸受５５との接触部分（摺動領域）を軸方向に沿って切断した部分断面図である。第１および第２実施形態と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、ドラム軸５３の外周面に第１溝部５３ｂを形成するとともに焼結含油軸受５５の内周面に第２溝部５５ａを形成している。

この構成によれば、感光体ドラム１ａを回転させることにより第１溝部５３ｂのエッジＥ１（図９参照）と第２溝部５５ａのエッジＥ２（図１５参照）が通過した部分の油膜７０が切れるため、摺動負荷が軽減された状態と、油膜７０が切れた導通状態とが断続的に繰り返し出現する。従って、第１、第２実施形態と同様に感光体ドラム１ａを回転ムラなく円滑に回転させるとともに、感光体ドラム１ａの接地（アース）状態を安定して維持することができる。

なお、第１溝部５３ｂと第２溝部５５ａとが軸方向において互いに重なる位置に形成されていると、第１溝部５３ｂのエッジＥ１と第２溝部５５ａのエッジＥ２とが引っ掛かり感光体ドラム１ａが円滑に回転しなくなる。従って、図１８に示すように第１溝部５３ｂと第２溝部５５ａを軸方向において互いに重ならない位置に形成しておく必要がある。

また、ドラム軸５３の周方向における第１溝部５３ｂの形成範囲、および焼結含油軸受５５の周方向における第２溝部５５ａの形成範囲、並びに第１溝部５３ｂ、第２溝部５５ａの断面形状については第１、第２実施形態と同様に特に制限はない。第１溝部５３ｂ、第２溝部５５ａを周方向の複数箇所に形成する場合は、油膜７０を切る効果が周方向に均一になるように、複数の第１溝部５３ｂ、第２溝部５５ａをそれぞれドラム軸５３および焼結含油軸受５５の周方向に沿って等間隔に形成することが好ましい。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態ではアース板５７を用いてドラム本体５０と焼結含油軸受５５とを導通させているが、例えばアース板５７に代えてアース線を用いてドラム本体５０と焼結含油軸受５５とを導通させることもできる。

また本発明は、図１に示したようなカラープリンターに限らず、モノクロプリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機（コピー、ファクシミリ、スキャナー等の諸機能を併せ持つもので、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）とも呼ばれる）等の他の画像形成装置にも適用可能である。

本発明は、画像形成装置に装着される像担持体ユニットに利用可能である。本発明の利用により、像担持体本体と支軸との間に介在する焼結含油軸受の含油量や軸受に加わる荷重が変化した場合でも、像担持体本体と支軸との導通抵抗を安定させることのできる像担持体ユニット及び画像形成装置を提供することができる。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ 帯電装置
７ａ〜７ｄ クリーニング装置
４０ａ〜４０ｄ ドラムユニット（像担持体ユニット）
４１ ユニットハウジング
５０ ドラム本体（像担持体本体）
５１ ドラムフランジ（フランジ部）
５３ ドラム軸（支軸）
５３ｂ 第１溝部
５５ 焼結含油軸受
５５ａ 第２溝部
５７ アース板（導通部材）
１００ 画像形成装置
Ｅ１ エッジ（第１溝部）
Ｅ２ エッジ（第２溝部）

Claims (9)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   該像担持体を保持するユニットハウジングと、
   を備えた像担持体ユニットにおいて、
   前記像担持体は、
   外周面に感光層が形成された像担持体本体と、
   該像担持体本体の両端部に固定され、前記像担持体本体の回転中心に貫通孔が形成されたフランジ部と、
   該フランジ部の前記貫通孔に固定される円筒状の焼結含油軸受と、
   該焼結含油軸受と前記像担持体本体とを電気的に導通させる導通部材と、
   前記焼結含油軸受に摺動可能に挿通されるとともに、前記ユニットハウジングに固定される支軸と、
   を有し、
   前記支軸の外周面の前記焼結含油軸受との接触領域に形成される第１溝部、若しくは前記焼結含油軸受の内周面に形成される第２溝部が設けられており、前記第１溝部と前記支軸の外周面との境界部分、若しくは前記第２溝部と前記焼結含油軸受の内周面との境界部分に軸方向に延びるエッジが形成されていることを特徴とする像担持体ユニット。
2. 前記第１溝部は、前記支軸の外周面に周方向に延びるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の像担持体ユニット。
3. 前記第１溝部は、軸方向において前記前記焼結含油軸受の両端縁に重なる位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載の像担持体ユニット。
4. 前記第２溝部は、前記焼結含油軸受の軸方向端面の少なくとも一方に連通するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の像担持体ユニット。
5. 前記第２溝部は、前記焼結含油軸受の軸方向端面から前記内周面に向かって断面三角形状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の像担持体ユニット。
6. 前記第１溝部若しくは前記第２溝部は、前記支軸若しくは前記焼結含油軸受の周方向において等間隔に複数形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の像担持体ユニット。
7. 静電潜像が形成される像担持体と、
   該像担持体を保持するユニットハウジングと、
   を備えた像担持体ユニットにおいて、
   前記像担持体は、
   外周面に感光層が形成された像担持体本体と、
   該像担持体本体の両端部に固定され、前記像担持体本体の回転中心に貫通孔が形成されたフランジ部と、
   該フランジ部の前記貫通孔に固定される円筒状の焼結含油軸受と、
   該焼結含油軸受と前記像担持体本体とを電気的に導通させる導通部材と、
   前記焼結含油軸受に摺動可能に挿通されるとともに、前記ユニットハウジングに固定される支軸と、
   を有し、
   前記支軸の外周面の前記焼結含油軸受との接触領域に形成される第１溝部、および前記焼結含油軸受の内周面に形成される第２溝部が、軸方向において互いに重ならない位置に設けられており、前記第１溝部と前記支軸の外周面との境界部分、および前記第２溝部と前記焼結含油軸受の内周面との境界部分に軸方向に延びるエッジが形成されていることを特徴とする像担持体ユニット。
8. 前記第１溝部および前記第２溝部は、それぞれ前記支軸および前記焼結含油軸受の周方向において等間隔に複数形成されることを特徴とする請求項７に記載の像担持体ユニット。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の像担持体ユニットを備えた画像形成装置。

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