JPH11327260A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電導ブラシ等から成る帯電器の軸とバイアス電
圧が印加された機械本体の端子を直接接触させると、該
電導性のブラシ帯電器及び感光体ドラムが回転すること
により、感光ドラムを一様に帯電できる。しかし、機械
本体の端子を直接接触したブラシ帯電器の軸が回転する
ことによって機械本体側の端子が摩耗したり、場合によ
っては破損するという問題点があった。 【解決手段】少なくとも感光体ドラム５と、該ドラム５
に転接してドラム表面を均一に帯電するローラ帯電器51
とを含んでユニット化されたドラムユニット50を装置本
体に着脱可能とした画像形成装置であって、装置本体側
に帯電器用給電端子12を設け、上記ドラムユニット50の
ユニット筺体側部にローラ帯電器51の軸端13に接する導
電性バネ部材10を取付け、上記ドラムユニット50を装置
本体に装着したときには上記バネ部材10を介して本体側
端子12と帯電器軸端13とが電気的に導通しうるようにし
て、機械本体の端子が摩耗したり、破損することを防止
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも感光体
ドラムと、ローラ帯電器とを含んでユニット化されたド
ラムユニットを装置本体に着脱可能とした画像形成装置
であって、機械本体の端子からローラ帯電器にバイアス
印加方式を使用してバイアス電圧を印加するための帯電
器用給電端子とローラ帯電器の軸との接触方法に関して
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体ドラムを一様に帯電する方
法としてコロナ放電帯電器が用いられていた。しかし、
コロナ放電帯電器では、放電の際にオゾンが発生するた
め、接触式帯電器、特にローラ帯電器が広く用いられる
ようになってきている。このローラ帯電器に所望の電圧
を印加しながら感光体ドラムに摺接させてドラム表面を
一様に帯電させようとするものである。そして、このロ
ーラ帯電器に電圧を印加する方法として、機械本体側の
帯電器用給電端子にバイアス電圧を印加し、該端子をロ
ーラ帯電器の軸と直接接触させる方法によって帯電して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように電導ブラ
シ等から成るローラ帯電器の軸とバイアス電圧を印加す
る機械本体の帯電器用給電端子を直接接触させる方法に
よると、上記帯電器に所望の電圧が印加され、該電導性
のローラ帯電器及び感光体ドラムが回転することによ
り、感光ドラムを一様に帯電できる。しかし、帯電器用
給電端子と直接接触したローラ帯電器の軸が回転するこ
とによって帯電器用給電端子が摩耗したり、場合によっ
ては破損するおそれがある。さらに、感光体ドラムと、
ローラ帯電器とから成るユニット筺体は、機械本体から
取り出し可能であり、感光体ドラムが寿命に達したとき
等、新品と交換されるものであるのに対し、帯電器用給
電端子が摩耗したり、破損すると機械本体を修理に出す
ことになるため、ある程度の期間ファクシミリ装置等の
機械本体が使用できないことになる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに請求項１の発明は、少なくとも感光体ドラムと、該
ドラムに転接してドラム表面を均一に帯電するローラ帯
電器とを含んでユニット化されたドラムユニットを装置
本体に着脱可能とした画像形成装置であって、装置本体
側に帯電器用給電端子を設け、上記ドラムユニットのユ
ニット筺体側部にローラ帯電器の軸端に接する導電性金
属板を取付け、上記ドラムユニットを装置本体に装着し
たときには上記金属板を介して本体側端子と帯電器軸端
とが電気的に導通しうるようにしたことを特徴とする画
像形成装置であって、該機械本体の端子と該帯電器の軸
の接触部に導電性の金属板を介在させることによって、
バイアス電圧を印加する上記本体側の帯電器用給電端子
が摩耗したり、破損することを防止するものである。

【０００５】請求項２の発明は、ローラ帯電器が感光体
ドラム表面を摺接回転する帯電ブラシから成ることを特
徴とするものであり、このローラ・ブラシ帯電器はオゾ
ンが発生しないことから、コロナ放電式帯電器に代わり
用いられるようになったもので、回転軸に多数の電導性
ブラシを植設したものであり、これに所望の電圧を印加
しながら感光体ドラムに摺接回転させてドラム表面を一
様に帯電する機能を有する。

【０００６】請求項３の発明は、上記帯電器用給電端子
とローラ帯電器の軸端との接触部に介在させた導電性の
金属板を板バネ部材とすることにより、上記帯電器用給
電端子とローラ帯電器の軸端との密着性が保つことがで
きる。また、バネ部材に軸の接触部と端子接触部を設け
ると大きな部品になる。そこで、バネ部材の片面を端子
接触面、もう片面を軸接触面とすることで省スペース化
が図れ、帯電器用給電端子とローラ帯電器の軸端とを直
接接触させる場合と比べてもほぼ変わらない。さらに、
直接接触させることによる弊害、即ち帯電器用給電端子
が摩耗したり、破損したりすることが防止される。

【０００７】請求項４の発明は、上記バネ部材がユニッ
ト筺体から出っ張ってしまうことから、ユニット筺体を
機械本体から出し入れする際に本体内部に引っかかって
バネ部材が破損するおそれのあることから保護用のリブ
を設けることによりバネ部材破損の危険が防止される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態としてクリーナレス画像形成装置について説
明する。図１は本発明の画像形成装置が採用されたファ
クシミリ装置の概略正面図、図２は記録部の要部を示す
縦断面図である。

【０００９】図１において、記録部（図２）を内蔵した
装置本体１の上部にスキャナ機構（不図示）を内蔵した
読取部２が、枢軸21を支点として上下回動可能に搭載さ
れている。また、装置本体１の下部には各種サイズの記
録紙を収納できる給紙カセット３、３ａが紙面前後に抜
差し可能に装備されている。給紙カセット３または３ａ
から繰り出され、記録部で記録された記録用紙は、記録
紙排出トレー31に排出される。31ａは、排出トレー31を
用紙サイズに応じて拡大するための左右引き出し自在な
補助トレーである。また、32は手差し用紙の挿入口であ
る。

【００１０】読取部２の上面には、自動原稿送り機構部
（ＡＤＦ）21とフラッドベット読取機構部（ＦＤＳ）22
が形成されている。ＦＢＳ22は、紙面前後方向に開閉す
る原稿抑えカバー22ａと、読取部２の上面に設けられた
プラテンガラス22ｂと、読取部22内に配設された左右復
動可能なスキャナ（不図示）とからなる。このプラテン
ガラス22ｂ上におかれた厚手原稿（例えば本など）は、
読取部２内に内設されたスキャナによってその画像が読
み取られ、電気信号に変換される。

【００１１】ＡＤＦ21は、その内部に原稿を１枚ずつ分
離する分離部と、分離された原稿をＵターンして搬送す
る搬送部と、この搬送途中の原稿の画像を読み取る読取
部と、原稿を排出する排出部とからなるが、これら搬送
部の図示を省略する。上記原稿抑えカバー22ａの上には
ＡＤＦ用原稿供給トレー21ａ及び同原稿排出トレー21ｂ
が形成されている。このＡＤＦを用いて原稿の読取を行
うときには、上記往復動するスキャナがＡＤＦの読取部
（不図示）直下に移動して静止し、連続送りされる原稿
の画像を読み取って、これを電気信号に変換する。電気
信号に変換された画データは、不図示の送信部により、
遠隔地のファクシミリ装置或いは通信装置（パーソナル
コンピュータ等を含む）に送信され、また後記する記録
部で記録用紙に記録される。

【００１２】図２に示すように装置本体１の内部には記
録部４が配設されている。この記録部４では、上記読取
部２で読み取られた画情報あるいは遠隔地のファクシミ
リ装置、その他通信装置から送られてくる画情報が記録
される。図例の記録部４は、感光体ドラム表面に形成さ
れた静電潜像を現像器で顕在化し、これを記録用紙に転
写して後、定着器で永久像を形成する電子写真方式の記
録部である。

【００１３】図２から図６において、５は感光体ドラ
ム、51はブラシ帯電器、６は光書込用ＬＥＤヘッド、７
は現像器、８は転写ローラ、９は定着器である。感光体
ドラム５、帯電器51、メモリ除去手段ブラシ52およびバ
ネ部材10は一体的にユニット化され、一方現像器７もこ
れを構成する機構部が一体的にユニット化されている。
これらドラムユニット及び現像器ユニットは、装置本体
１の上面に開閉可能に取り付けられた中間蓋40を開ける
ことにより外部に取り出し可能とされている。この中間
蓋40の下面には、上記ＬＥＤヘッド６が取り付けられ、
該中間蓋40が閉められたときには、上記感光体ドラム５
とＬＥＤヘッド６とが所定の相対位置に位置決めされる
ようになされている。

【００１４】給紙カセット３から、ピックアップローラ
33により繰り出された記録紙は、搬送ローラ34により搬
送され、レジストローラ35により記録部との同期がとら
れて感光体ドラム５及び転写ローラ８の間に給送され
る。ここで、上述のようにトナー像が記録紙に転写さ
れ、定着器９により定着された後排出ローラ36により排
出される。37は、用紙搬送路中に設けられた用紙有無セ
ンサーである。また、38はＵターンして搬送される記録
紙のジャム等を解除するための開閉カバーである。

【００１５】記録部即ち画像形成部の更に詳細を図３及
び図４を参照して説明する。図３はドラムユニット及び
現像器ユニットの配置関係を示すものである。現像器ユ
ニット７は、非磁性一成分トナーを貯留する容器本体71
と、該本体71の下部に配された供給ローラ72と、該供給
ローラ72と感光体ドラム５との間に互いに転接するよう
配設された現像ローラ73と、容器本体71内に設けられた
トナーを攪拌する攪拌体74と、上記現像ローラ73のトナ
ー搬送方向下流側周面に弾接されたトナー規制用ブレー
ド75とから成る。現像ローラ73は、金属製（ステンレス
等）の軸と、該軸の周辺に被覆された導電性のウレタン
ゴム層より成り、ウレタンゴム層の表面は平滑に仕上げ
られている。該軸は現像器ユニット７外の駆動源（不図
示）から動力を得て矢視Ｘ方向に回転する。この現像ロ
ーラ73にはバイアス電圧（−４００〜−２００Ｖ、望ま
しくは−４００Ｖ前後）が印加される。尚、ウレタンゴ
ムに代え、導電性のシリコンゴム、ＮＢＲ等も使用可能
である。

【００１６】トナー規制用ブレード75は、現像ローラ73
表面に付着したトナー層厚を均一にするためのものであ
り、弾性を有する導電性の樹脂シート、望ましくはウレ
タン樹脂シート或いはステンレス製板材からなる。この
ブレード75にはバイアス電圧（−５００〜−３００Ｖ、
望ましくは、−４００Ｖ前後）が印加される。

【００１７】供給ローラ72は、金属製（ステンレス等）
の軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体、または導電
性短繊維を有する植毛体を所定の厚さで設けた弾性体ロ
ーラとして構成される。供給ローラ72は、現像器ユニッ
ト７外の駆動源（不図示）から動力を得て矢視Ｘ方向に
回転する。該供給ローラ72にはバイアス電圧（−５００
〜−３００Ｖ、望ましくは−４００Ｖ前後）が印加され
る。

【００１８】現像ローラ73と供給ローラ72との軸芯間距
離はそれぞれのローラ半径の合計より若干小さく設定さ
れており、これにより両ローラの当接部は圧接関係とな
る。この圧接関係及び上記矢視Ｘの回転方向による両ロ
ーラ72、73の摩擦作用と各ローラ72、73に印加されたバ
イアス電圧とが相まって両ローラ72、73付近にあるトナ
ーが帯電する。

【００１９】そして、供給ローラ72のＸ方向への回転に
より、該ローラ72に付着したトナーが現像ローラ73側に
移送され、その圧接部では両ローラ72、73の電位差でト
ナーは現像ローラ73に移行しその表面に付着する。現像
ローラ73の表面に付着したトナーは、該ローラ73のＸ方
向への回転によりドラム５側に搬送される。途中、約−
４００Ｖに印加された規制ブレード75によりその層厚が
均一にされる。

【００２０】感光体ドラム５の周囲に回転方向（矢視
Ｘ）に沿って帯電器51、光書込ユニット６、現像器ユニ
ット７、転写器８が順に配設されている。感光体ドラム
５、帯電器51、メモリ除去ブラシ52はユニット筺体50に
ユニット化され、現像器ユニット７と共に前記中間蓋40
を開けることにより装置本体１から取り出し可能となっ
ている。

【００２１】上記帯電器51は軸の周りに多数の導電性刷
毛体が植設されたローラ・ブラシ帯電器であり、該帯電
器51にはバイアス電圧（−１．２ＫＶ）が印加され、回
転しながら感光体ドラム５の周辺を均一に約−８００〜
−７５０Ｖに帯電する。転写器８は導電性発泡体（望ま
しくはウレタン樹脂の発泡体）で構成され、該転写器８
には定電流のバイアス電圧（８００Ｖ〜３ＫＶ）が印加
される。

【００２２】ユニット筺体50の詳細を図４、図５及び図
６を参照して説明する。まず、図４及び図５において、
ユニット筺体50は、感光体ドラム５と、帯電器51と、メ
モリ除去部材52と、バネ部材10とから成る。そして、ユ
ニット筺体50にバイアス電圧を供給する方法として、従
来は帯電器軸端13と帯電器用給電端子12を直接接触させ
る方法によっていた。しかし、ローラ帯電器51の軸の回
転によって帯電器用給電端子12が磨耗し、帯電器軸端13
との接触が悪くなることにより、良好な画像が得られな
くなるおそれがある。また、破損した場合には、ファク
シミリ装置等の機械本体を修理しなければならなくなる
ため費用もかかる上、その間ファクシミリ装置等の機械
本体が使用できないことにもなる。

【００２３】本発明では、図５及び図６に示すように、
バネ部材10は、帯電器軸端13と機械本体の帯電器用給電
端子12との間に挿入され、ユニット筺体50に取り付けら
れる。また、このバネ部材10は、図５のように逆Ｌ字型
をしており、その構成は、舌片状の本体接触部10ａとユ
ニット筺体50に溶着するための取付部分10ｂとから成
る。この本体接触部10ａを介して、機械本体の帯電器用
給電端子12は、帯電器軸端13と接触している。そして、
たとえ本体接触部10ａが磨耗したとしてもユニット筺体
50は感光体ドラム５が寿命に達するときには取り替えら
れる消耗品であるから、感光体の寿命までの期間の耐久
性があれば足りる。さらに、機械本体の帯電器用給電端
子12及び帯電器軸端13の接触部に用いる金属板をバネ部
材10とすることにより、機械本体の端子12と帯電器軸端
13との密着性が保てる。さらに、バネ部材10がユニット
筺体50から出っ張ってしまい、ユニット筺体50を機械本
体から出し入れする際に本体内部に引っかかってバネ部
材10が破損するおそれがある。そこで、保護用のリブ11
を設けることにより、バネ部材破損の危険が防止され
る。この保護用のリブ11は、バネ部材10のユニット筺体
50から出っ張った部分、本体接触部10ａの周囲を囲うよ
うに設けられている。また、保護用リブは、本体接触部
10ａが本体内部に引っかかることを防止するためである
から、本体接触部10ａと同じ程度の高さが必要である。

【００２４】メモリ除去ブラシ（メモリ除去手段）52
は、多数の導電繊維から成るブラシで構成され、感光体
ドラム５の転写器下流側表面に摺接するように配設され
ている。このメモリ除去ブラシ52には＋３００Ｖの電圧
が印加され、転写後の感光体ドラム５の表面に残留する
トナーを掻き乱して残像を消すことにより、その後の光
書込での悪影響をなくすよう機能するものである。この
掻き乱されたトナーは現像器ユニット７の容器本体71に
回収されて再利用される。

【００２５】次に、上記構成装置における画像形成プロ
セスについて簡単に説明する。感光体ドラム５が矢視Ｙ
方向に回転し、帯電体51により、ドラム５の表面が約−
８００〜−７５０Ｖに均一に帯電される。その後ＬＥＤ
ヘッドアレイ６により画情報に基づいてドラム５の表面
に光照射がなされる。ドラム５の表面はアースされた光
導電体よりなるから、光の照射された部位、即ち画情報
の黒に対応する部分の電位が５０〜１００Ｖ程度にな
り、光の照射部位と非照射部位（画情報の白に対応する
部分）とで電位差が生じ、これによりドラム５のＬＥＤ
ヘッドアレイ６下流側表面には画情報に対応する静電潜
像が形成される。

【００２６】上記静電潜像が現像器７に至り、現像ロー
ラ73の表面に付着し、−３００Ｖに帯電したトナーと接
すると、光の照射部位との電位差によりトナーはドラム
５表面の光照射部位に吸引され、ドラム５表面にトナー
像が形成される（反転現象）。このトナー像はドラム５
の回転によりドラム５と転写器８との転接部に達する
が、この転接部には、ドラム５の回転に同期して、前記
ピックアップローラ33により給紙カセット３（３ａ）か
ら１枚ずつ繰り出された記録用紙が搬送ローラ34、レシ゛ストロ
ーラ35を経て導入される。転写器８には８００Ｖ〜３ＫＶ
のバイアス電圧が印加されているから、ドラム５の表面
のトナー像は転写器８に吸引され記録紙に付着転写され
る。トナー像が転写された用紙はドラム５及び転写器８
の回転によりさらに搬送され、定着器９に向かい、定着
されて排出トレー31に排出される。

【００２７】上記実施例では、トナーの無駄を無くすた
めにクリーナレスシステムを採用する例を示したもので
あるが、ローラ帯電器を使用するものであればこれに限
られるものではない。

【００２８】尚、上記実施例における各プロセスに印加
するバイアス電圧は一例を示したものであり、トナーの
種類や機構部に用いる材質等によりその適正な電位は変
化し得るものである。また、上記ではファクシミリ装置
に採用された例を述べたがこれに限らず、複写機やプリ
ンター等にも適用されることは当然である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
金属板の作用により、バイアス電圧を帯電器に伝える帯
電器用給電端子の摩耗及び破損が防止できる。請求項２
の発明では、ブラシ帯電器を使用することで感光体ドラ
ム表面の電位が一様に維持される。請求項３の発明で
は、上記金属板を板バネ部材にすることにより帯電器用
給電端子とブラシ帯電器軸端との密着性を保つことがで
きる。請求項４の発明は、上記バネ部材がユニット筺体
から出っ張ってしまうことから、保護用のリブを設ける
ことによりバネ部材の破損が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置が採用されたファクシ
ミリ装置の概略正面図である。

【図２】 同要部の部分拡大断面図である。

【図３】 画像形成部の拡大断面図である。

【図４】 ドラムユニットの説明図である。

【図５】 本発明のユニット筺体の側面図である。

【図６】 ユニット筺体のＩ−Ｉ断面図である。

【符号の説明】

５ 感光体ドラム 10 板バネ部材 11 保護用のリブ 12 帯電器用給電端子 13 帯電器軸端 50 ユニット筺体 51 ローラ帯電器 52 メモリ除去手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも感光体ドラムと、該ドラムに
   転接してドラム表面を均一に帯電するローラ帯電器とを
   含んでユニット化されたドラムユニットを装置本体に着
   脱可能とした画像形成装置であって、装置本体側に帯電
   器用給電端子を設け、上記ドラムユニットのユニット筺
   体側部にローラ帯電器の軸端に接する導電性金属板を取
   付け、上記ドラムユニットを装置本体に装着したときに
   は上記金属板を介して本体側端子と帯電器軸端とが電気
   的に導通しうるようにしたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 上記帯電器がローラ・ブラシ帯電器であ
   る請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記導電性の金属板が板バネ部材で構成
   され、帯電器の軸端に弾接するようになされている請求
   項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記ユニット筺体には、上記金属板の周
   囲に保護用のリブを設けている請求項１、２、３いずれ
   か記載の画像形成装置。