JP2002196616A - ドラムユニット及びドラムユニットに用いられるアース板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドラム素管の真円度を損なうことなくドラム
ユニットと装置本体との導通を確実に行うことを可能と
するドラムユニットの提供にある。 【解決手段】 ドラムユニットは、両端に開口３３，３
３を有するドラム素管３１と、ドラム素管３１の開口３
３に圧入されるフランジ部材３２，３２と、弾性を有す
る爪部材４２を一体的に有し、爪部材４２の先端がドラ
ム素管３１の開口３３内径より外側に位置するようにフ
ランジ部材３２の内面に取り付けられる導電性のアース
板３７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるド
ラムユニット及びドラムユニットに用いられるアース板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置では、一般に、
露光部によって原稿を読み取り、感光体ドラム上に静電
潜像を形成する。感光体ドラムの周囲には、トナー画像
を形成するための現像装置が設けられている。現像装置
は、トナーホッパより供給されるトナーを感光体ドラム
上の静電潜像と逆極性に帯電させ、これを現像スリーブ
を介して感光体ドラム表面に付着させて画像の顕像化を
行っている。

【０００３】感光体ドラムは導電性金属を円筒形状に形
成したドラム素管と、ドラム素管の両端開口部に圧入さ
れて軸受部を構成するフランジ部材とを有している。フ
ランジ部材の中央部には貫通孔が設けられており、この
ドラムユニットを支持する支軸がこの貫通孔に挿入され
る。ドラム素管と装置本体との導通を図るために、外周
端部がドラム素管の内周面に当接するとともに、内周端
部が支軸に当接するアース板をフランジ部材に取り付け
ることが考えられる。ただし、ドラム素管は腐食を防止
するためにアルミニウム等の表面が酸化絶縁膜によって
被覆されたものが用いられるため、アース板との導通を
図るためにアース板の外周端部が当接する位置の酸化絶
縁膜を剥離する必要がある。

【０００４】この作業の簡便化を図るために、ドラム素
管の内径より外側に外周端部が位置するようなアース板
をフランジ部材の内面に取り付け、ドラム素管にフラン
ジ部材を取り付ける際にアース板の外周端部がドラム素
管の内周面を傷つけながら圧入されるような構成にした
ものが存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにしたドラ
ムユニットでは、アース板を備えたフランジ部材をドラ
ム素管に圧入した際に、ドラム素管が変形し真円度が低
下するおそれがある。特に、ドラム素管の肉厚を薄くし
た場合は、ドラムユニットの真円度の低下が顕著にな
る。このため、ドラム素管の肉厚を薄くしてコストダウ
ンを図ることが困難となり、装置の軽量化にも限度があ
る。

【０００６】本発明の目的は、ドラム素管の真円度を損
なうことなくドラムユニットと装置本体との導通を確実
に行うことを可能とするドラムユニットおよびドラムユ
ニットに用いられるアース板の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の発明に係るドラム
ユニットは、ドラム素管と、フランジ部材と、アース板
とを備えている。ドラム素管は両端に開口部を有する。
フランジ部材はドラム素管の開口部に圧入される。アー
ス板は導電性部材であり、ドラム素管の内径より小さな
径の円板基材と、平面視両側に円板基材の外径より内周
側に凹設される凹所が形成され、円板基材の外周より突
設される弾性部材で形成された爪部材とを有し、爪部材
の先端がドラム素管の内径より外側に位置するようにフ
ランジ部材内面に取り付けられる。

【０００８】この場合、フランジ部材がドラム素管の開
口部に圧入される際に、アース板の爪部材の先端がドラ
ム素管の内周面を傷つけながら挿入され、ドラム素管の
内周面に形成されている酸化絶縁膜を剥離してアース板
とドラム素管の導通が図られる。このとき、爪部材はド
ラム素管の開口内において弾性変形しており、ドラム素
管に余分な力がかからず、ドラム素管が肉厚の薄い構成
であっても真円度を損なうことを防止できる。

【０００９】フランジ部材としては、アース板が取り付
けられる面の外周縁が爪部材の基部と対応するように面
取りされた構成のものを用いることができる。この場
合、フランジ部材がドラム素管に圧入されたときに、ア
ース板の爪部材が基部から弾性変形し、アース板の剛性
を損なうことなく、爪部材に弾性を持たせることが容易
となり、ドラム素管の変形による真円度の低下を防止す
ることができる。

【００１０】ここで、先端位置がドラム素管の内径と同
心円上となるように複数の爪部材をアース板に設けるこ
とができる。この場合には、アース板とドラム素管との
中心を合致させることが容易になり、フランジ部材の取
り付け作業も容易である。さらに、アース板の板厚を
Ｘ、爪部材の先端位置とドラム素管の開口部内径との差
をＹとしたとき、０．２（ｍｍ）≦Ｘ≦０．４（ｍｍ）
でかつ０．１（ｍｍ）≦Ｙ≦−２．５Ｘ＋１．２（ｍ
ｍ）であるように構成することが好ましい。また、アー
ス板の材質はステンレススチールを用いることが好まし
い。

【００１１】本願の発明に係るドラムユニットに用いら
れるアース板は、ドラム素管の内径より小さな径の円板
基材と、平面視両側に円板基材の外径より内周側に凹設
される凹所が形成され、円板基材の外周より突設される
弾性部材で形成された爪部材とを有している。また、内
面の外周縁が爪部材の基部と対応するように面取りされ
たフランジ部材に取り付けられる構成としてもよい。

【００１２】このアース板は、複数の爪部材を有し、各
爪部材の先端位置がドラム素管の内径と同心円上となる
ようにフランジ部材内面に取り付けられる構成としても
よい。さらに、板厚をＸ、フランジ部材に取り付けられ
たときの爪部材の先端位置とドラム素管の開口部内径と
の差をＹとしたとき、０．２（ｍｍ）≦Ｘ≦０．４（ｍ
ｍ）でかつ０．１（ｍｍ）≦Ｙ≦−２．５Ｘ＋１．２
（ｍｍ）であるように構成することが好ましい。また、
材質としてステンレススチールで構成することが好まし
い。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例が採用される複
写機の縦断面図を図１に示す。複写機１は、図１に示す
ように、その上部に原稿読み取りのための露光部５が設
けられている。露光部５は、光源，ミラー，レンズユニ
ット等から構成されている。また、複写機１の中央部に
は、読み取った原稿のトナー画像を形成するための画像
形成部６が設けられている。画像形成部６は、表面に静
電潜像が形成される感光体ドラム７を有している。感光
体ドラム７の周囲には、帯電装置８と現像装置９と転写
分離装置１０とクリーニング装置１１とが配置されてい
る。

【００１４】複写機１の下部には給紙部１２が設けられ
ている。給紙部１２は、複写機１の図１右側に設けられ
たバイパステーブル１３と、複写機１の下部に上下に並
べて配置された３つの給紙カセット１４，１５，１６と
大型給紙カセット１７と、バイパステーブル１３または
給紙カセット１４〜１７に収納された用紙を画像形成部
６に搬送するための用紙送り出し装置１８とから構成さ
れている。画像形成部６の用紙搬送方向下流側には、用
紙を装置の図１左側に搬送するための排紙搬送路１９
と、用紙上のトナー画像を溶融定着する定着装置２０
と、定着時の用紙を排出するための排出ローラ２１と、
用紙を受けるための排紙トレイ２２とが設けられてい
る。

【００１５】現像装置９には、トナーを供給するための
トナーホッパ２３が取り付けられている。トナーホッパ
２３には着脱自在にトナーカートリッジ２４が装着され
る。感光体ドラム７は、図２に示すようにドラム素管３
１とフランジ部材３２，３２とを有している。ドラム素
管３１は、導電性金属を円筒形状に構成したものであ
り、たとえばアルミニウム基材の外周面に有機感光体
（ＯＰＣ）の感光層が形成されたものが採用される。

【００１６】ドラム素管３１の両端部には、開口３３，
３３が形成されており、開口端には所定長さで肉厚の薄
いフランジ嵌合部３４，３４が形成されている。フラン
ジ部材３２は、ＡＢＳ樹脂により略円板形状に構成され
ており、外径がドラム素管３１のフランジ嵌合部３４の
内径と略同一に構成されている。フランジ部材３２の内
面側（７箇所）には、アース板取り付け用の突起３６，
３６が突設されている。また、フランジ部材３２の中央
に突設された突起３６には、ドラムユニットを支持する
ために装置本体に設けられた支軸に嵌合する貫通孔３５
が穿設されている。さらに、フランジ部材３２の外周面
は、ドラム素管３１のフランジ嵌合部３４に挿入される
当接部４６を構成しており、内面側は後述するアース板
の凹所に対応して面取りされた面取部４７が形成されて
いる。

【００１７】フランジ部材３２の内面には、ステンレス
鋼で構成されるアース板３７が取り付けられる。アース
板３７は、ドラム素管３１のフランジ嵌合部３４の内径
よりも小さな外径を有する円板基材３８を有している。
また、アース板３７にはフランジ部材３２の突起３６に
対応して取付孔４０，４０及び溝４１，４１が設けられ
ている。この取付孔４０には内周方向に突出する爪部材
４５，４５が設けられている。

【００１８】また、アース板３７には円板基材３８の外
周より先端が突出する爪部材４２，４２が設けられてい
る。この爪部材４２，４２は、ドラム素管３１のフラン
ジ嵌合部３４の内径より外側に先端が位置するように構
成され、平面視両側に凹設される凹所４３，４３により
弾性変形可能になっている。なお、アース板３７の中央
の取付孔４０の上部の基材は、フランジ部材３２への取
付面と反対側に折り曲げられた折曲げ部４８を有し、こ
の折曲げ部４８の先端部が中央の取付孔４０に対応する
位置に達している。この折曲げ部４８の先端部に支軸が
当接して電気的接触が行われる。

【００１９】アース板３７は、フランジ部材３２の突起
３６，３６に、取付孔４０，４０を嵌合することによ
り、フランジ部材３２の内面に取り付けられる。このと
き、取付孔４０に設けられている爪部材４５，４５が弾
性変形しながらフランジ部材３２の突起３６，３６に係
合するため、アース板３７はフランジ部材３２の内面に
安定的に固定される。

【００２０】アース板３７が取り付けられたフランジ部
材３２は、ドラム素管３１の開口３３に圧入される。こ
のとき、アース板３７の爪部材４２，４２は、ドラム素
管３１の内面を傷つけながら圧入されることとなる。し
たがって、ドラム素管３１内面の酸化絶縁膜が爪部材４
２，４２によって剥離され、爪部材４２，４２はドラム
素管３１のフランジ嵌合部３４の内周面と当接して弾性
変形し、アース板３７とドラム素管３１との電気的導通
が図られる。

【００２１】ドラム素管３１の両端にフランジ部材３
２，３２を取り付けた後、装置本体に設けられた支軸に
対して貫通孔３５，３５が嵌合される。このとき、アー
ス板３７に設けられている折曲げ部４８の先端部に支軸
が当接するため、アース板３７と支軸との電気的導通が
得られる。この支軸を介して装置本体との電気的接続を
行うことによって、ドラムユニットと装置本体との電気
的導通を行うことが可能となる。

【００２２】ドラム素管３１の肉厚を０．８ｍｍとし、
アース板３７の板厚が０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．３
ｍｍ，０．４ｍｍ，０．５ｍｍのものについてそれぞれ
爪部材４２の圧入代が０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．３
ｍｍとしてそれぞれドラム真円度の低下の有無，フラン
ジ−ドラム間の電気的導通，爪先端垂れ発生箇所数，ド
ラム内径の傷数を計測した結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】 この実験では、爪先端ダレ発生箇所数、ドラム内径の傷
数、ドラム内径の傷状態を実使用時の安全率を確保する
ためのパラメータとして評価基準に取り入れて評価して
おり、機械のスピードやドラムの仕様により左右される
パラメータを含んでいる。

【００２４】ドラムの精度低下とフランジ−ドラム間の
導通状態についてのみ、測定した結果を表２に示す。

【００２５】

【表２】 この結果、ドラムの精度を低下させず、かつフランジ−
ドラム間の導通が良好に得られるアース板の板厚と圧入
代の関係は図６に示すようになる。これからアース板の
板厚をＸとし、圧入代をＹとすると、０．２ｍｍ≦Ｘ≦
０．４ｍｍであり、０．１ｍｍ≦Ｙ≦−２．５Ｘ＋１．
２ｍｍの範囲にあるアース板を使用したときに、ドラム
精度の低下を防止し、フランジ−ドラム間の導通が良好
なアース板を得ることができる。

【００２６】上述では複写機に用いられる感光体ドラム
について説明したが、レーザプリンタまたはファクシミ
リ装置等に用いられる感光体ドラムについても同様に実
施することが可能である。また、ドラム素管としてステ
ンレス鋼を基材としたもの、外周面に無機感光材料によ
る感光層を形成したもの等種々のものについて適用する
ことが可能である。

【００２７】アース板として、銅または銅合金のものを
利用すれば、さらにドラム素管の精度低下を防止でき
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るドラムユニットは、アース
板の爪部材がドラム素管の開口部内径より外側に位置す
るようにフランジ部材内面に取り付けられており、ドラ
ム素管の内周面に形成している酸化絶縁膜を確実に剥離
することができ、ドラムユニットの電気的導通を確実に
することができる。

【００２９】また、アース板の爪部材が弾性を有する構
成であるため、ドラム素管に加わる押圧力を必要最小限
にすることができ、ドラム素管の真円度の低下を防止す
ることができる。さらに、本発明に係るアース板では、
ドラムユニットのドラム素管の精度を低下させることな
く、フランジ部材とドラム素管の導通を得ることが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用される複写機の縦断面
図。

【図２】本発明の一実施例の分解斜視図。

【図３】フランジ部材の正面図。

【図４】その縦断面図。

【図５】アース板の正面図。

【図６】アース板の板厚−圧入代の特性図。

【符号の説明】

７ 感光体ドラム ３１ ドラム素管 ３２ フランジ部材 ３３ 開口 ３７ アース板 ３８ 円板基材 ３９ 挿通孔 ４２ 爪部材 ４３ 凹所

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端に開口部を有するドラム素管と、 前記ドラム素管の開口部に圧入されるフランジ部材と、 前記ドラム素管の内径より小さな径の円板基材と、平面
   視両側に前記円板基材の外径より内周側に凹設される凹
   所が形成され、前記円板基材の外周より突設される弾性
   部材で形成された爪部材とを有し、前記爪部材の先端が
   前記ドラム素管の開口部内径より外側に位置するように
   前記フランジ部材内面に取り付けられる導電性のアース
   板とを備え、 前記フランジ部材は、前記アース板が取り付けられる面
   の外周縁が前記爪部材の基部の位置と対応するように面
   取りされている、ドラムユニット。
2. 【請求項２】先端位置が前記ドラム素管の内径と同心円
   上となるように、複数の爪部材が設けられる、請求項１
   に記載のドラムユニット。
3. 【請求項３】前記アース板の板厚をＸ、前記爪部材の先
   端とドラム素管の開口部内径との差をＹとしたとき、 ０．２（ｍｍ）≦Ｘ≦０．４（ｍｍ）、 ０．１（ｍｍ）≦Ｙ≦−２．５Ｘ＋１．２（ｍｍ） である、請求項１または２に記載のドラムユニット。
4. 【請求項４】前記アース板はステンレス製である、請求
   項１から３のいずれかに記載のドラムユニット。
5. 【請求項５】両端に開口部を有するドラム素管と、前記
   ドラム素管の開口部に圧入されるフランジ部材とを備え
   るドラムユニットにおいて、前記フランジ部材内面に取
   り付けられて前記ドラム素管との導通を行うアース板で
   あって、 前記ドラム素管の内径より小さな径の円板基材と、平面
   視両側に円板基材の外径より内周側に凹設される凹所が
   形成され、前記円板基材の外周より突設される弾性部材
   で形成された爪部材とを有し、内面の外周縁が爪部材と
   の基部と対応するように面取りされたフランジ部材に取
   り付けられる、ドラムユニットに用いられるアース板。
6. 【請求項６】前記爪部材が複数設けられ、各爪部材の先
   端位置が前記ドラム素管の内径と同心円上となるように
   前記フランジ部材内面に取り付けられてなる、請求項５
   に記載のドラムユニットに用いられるアース板。
7. 【請求項７】板厚をＸ、フランジ部材に取り付けられた
   ときの爪部材の先端位置とドラム素管の開口部内径との
   差をＹとしたとき、 ０．２（ｍｍ）≦Ｘ≦０．４（ｍｍ）、 ０．１（ｍｍ）≦Ｙ≦−２．５Ｘ＋１．２（ｍｍ） である、請求項５または６に記載のドラムユニットに用
   いられるアース板。
8. 【請求項８】ステンレススチールで構成される、請求項
   ５から７のいずれかに記載のドラムユニットに用いられ
   るアース板。