JPH05197220A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 像担持体や現像剤担持体等のプロセス手段の
画像形成装置本体側への電気的な接続を常に安定して行
なうこと。 ［構成］ 感光ドラム（像担持体）１０、現像スリーブ
（現像剤担持体）１１２がこれらの端面に押圧されるア
ース板（電極）３、バイアス板（電極）４によってそれ
ぞれスラスト方向に付勢されるため、これら感光ドラム
１０と現像スリーブ１１２のスラスト方向の位置が安定
し、これらの画像形成装置本体側への電気的な接続が常
に安定して確実になされる。又、アース板３、バイアス
板４はそれぞれ感光ドラム１０、現像スリーブ１１２に
直接接触してこれらを押圧しながら摺擦するため、従来
要していた部品が不要となり、部品点数の削減、コスト
ダウン等が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写装置、静電
記録装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置と該
画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置には、像担持体と、
帯電器、現像装置、クリーニング装置等のプロセス手段
の任意のものを、支持体として機能する共通のハウジン
グに一体的に組み込んでプロセスカートリッジを構成
し、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着
脱可能として該画像形成装置のメンテナンス性、サービ
ス性を高めているものがある。

【０００３】ところで、上記プロセスカートリッジが画
像形成装置本体に組み込まれた状態においては、像担持
体である感光ドラムの電気的な接地及び現像剤担持体で
ある現像スリーブへの現像バイアス給電等の電気的の接
続が画像形成装置本体との間で行なわれる必要がある。

【０００４】図５及び図６に感光ドラムの接地構造を、
図７及び図８に現像スリーブの電気的な接続構造の一例
をそれぞれ示す。

【０００５】図５及び図６に示すように、支持体として
の導電性円筒部材とその上の光導電層により構成される
感光ドラム１０の端部には、該感光ドラム１０を駆動す
るためのギヤ１０４ａを一体成形した樹脂製のギヤフラ
ンジ１０４が嵌着されており、このギヤフランジ１０４
にバネ性を有する導電性金属から成るアース板８が取り
付けられている。このアース板８はその外周部に爪部８
ａ，８ｂが形成されており、この爪部８ａ，８ｂが感光
ドラム１０の内周壁に圧接せしめられることによって感
光ドラム１０に対して電気的な導通がとられている。
又、アース板８の中央部には接点部８ｃが形成されてお
り、該接点部８ｃは感光ドラム１０の支持軸１０３の端
面にアース板８自身の弾性力により接触している。尚、
支持軸１０３は不図示のプロセスカートリッジ内に配設
されており、これは導電性金属で構成され、プロセスカ
ートリッジが画像形成装置本体に組み込まれて所定の位
置に固定されたとき、該支持軸１０３が画像形成装置本
体側の接点部（図示せず）に接するようになっている。

【０００６】一方、図７及び図８に示すように、現像ス
リーブ１１２の内部にはバイアス板２１０が設けられて
おり、このバイアス板２１０はその外周部に形成された
爪部２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄを介して
現像スリーブ１１２の内周壁に当接することによって固
定され、現像スリーブ１１２に電気的に接続されてい
る。又、このバイアス板２１０には腕部２１０ｅ，２１
０ｆが形成されており、これらの腕部２１０ｅ，２１０
ｆがプロセスカートリッジのハウジング１４ａ内に取り
付けられた電極板２１１に接触している。尚、電極板２
１１は、感光ドラム１０のアース接点と同様に、プロセ
スカートリッジが画像形成装置本体に組み込まれて所定
の位置に固定されたとき、画像形成装置本体の現像バイ
アス接点部（図示せず）と接し、これに装置本体側に設
けられた不図示の現像バイアス給電装置より給電される
ようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、アース板８を組み込んだギヤフランジ１０４
を感光ドラム１０に接着する際、余った接着剤がアース
板８の接点部に流れ込んで導通不良を起こす虞れがある
ため、接着剤の塗布量、乾燥条件等を厳密に管理する必
要があった。

【０００８】又、プロセスカートリッジに対しては小型
化の市場要求が強く、感光ドラム１０が小型化されてい
るためにアース板８の接点部８ｃの押圧力を大きくする
ことができず、該接点部８ｃの支持軸１０３との接触が
不安定になり易いという問題があった。更に、感光ドラ
ム１０が駆動を受けてハウジング１４ａ内でスラスト方
向へハウジング１４ａとの隙間分だけ移動すると、アー
ス板８と支持軸１０３の間に作用する押圧力が変化し、
両者の接触が不安定になり易いという問題もあった。

【０００９】一方、現像スリーブ１１２の場合には、バ
イアス板２１０の腕部２１０ｅ，２１０ｆの電極板２１
１への押圧力を一定に保つために該バイアス板２１０の
現像スリーブ１１２の端部からの位置を高精度に保って
組み立てる必要があった。又、感光ドラム１０と同様
に、現像スリーブ１１２がハウジング１４ａとの隙間分
だけスラスト方向へ動くと、バイアス板２１０と電極板
２１１との接触状態が不安定になり易いという問題があ
った。更に、バイアス板２１０の腕部２１０ｅ，２１０
ｆの電極板２１１との接触による摺動抵抗によって該バ
イアス板２１０の爪部２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，
２１０ｄの現像スリーブ１１２への係合が弱くなり、バ
イアス板２１０が現像スリーブ１１２と一体に回転しな
くなる場合があり、斯かる場合にはバイアス板２１０と
現像スリーブ１１２の相対的な摺動によって電気雑音が
発生し、画像形成装置本体の誤動作を招くという問題も
あった。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、プロセス手段の画像形成装置
本体側への電気的な接続を常に安定して行なうことがで
きるプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジ
を含む画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、導電性の円筒状部材を用いたプロセス手段を少
なくとも１つ含む複数のプロセス手段と、該複数のプロ
セス手段を一体的に支持する支持手段と、当該プロセス
カートリッジを装置本体内に装填したときに装置本体側
と電気的に結合する部分を有し、前記導電性の円筒状部
材を用いたプロセス手段の端面を押圧する電極と、を含
んでプロセスカートリッジを構成したことを特徴とす
る。

【００１２】又、本発明は、上記プロセスカートリッジ
と、該プロセスカートリッジを装置本体内の所定の位置
に案内すべきガイド手段と、プロセスカートリッジが装
置本体内の所定位置にあるときに前記電極と結合すべき
装置本体側の電極と、を含んで画像形成装置を構成した
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明によれば、導電性の円筒状部材を用いた
プロセス手段（例えば、像担持体、現像剤担持体等）は
これの端面に押圧される電極によってスラスト方向に付
勢され、そのスラスト方向の位置が安定するため、該プ
ロセス手段の画像形成装置本体側への電気的な接続が常
に安定して確実になされる。

【００１４】又、電極は上記プロセス手段に直接接触し
てこれを押圧しながら摺擦するため、従来要していた部
品が不要となり、部品点数の削減、コストダウン等が図
られる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１６】先ず、本発明に係る画像形成装置の一例と
しての電子写真複写装置の構成を図４に基づいて説明す
ると、該複写装置の装置本体１内の略中央部には本発明
に係るプロセスカートリッジ１４が装填されている。こ
のプロセスカートリッジ１４は、像担持体である電子写
真感光ドラム１０と、該感光ドラム１０の周囲に配され
る現像装置１１、帯電器１２、クリーニング装置１３を
共通のハウジング１４ａ内に一体的に組み込んでユニッ
トとして構成され、これは装置本体１に対して着脱され
る。尚、前記感光ドラム１０は、光導電層と該光導電層
を支持する導電性円筒部材で構成されている。

【００１７】又、装置本体１内の上記プロセスカートリ
ッジ１４の感光ドラム１０の下方には転写帯電器１５が
配設されており、該転写帯電器１５に対して給紙側には
給紙トレイ１６、給紙ローラ１７及びレジストローラ１
８が設けられ、排紙側には排紙ガイド１９、定着装置２
０、排紙ローラ２１及び排紙トレイ２２が設けられてい
る。

【００１８】更に、装置本体１内のプロセスカートリッ
ジ１４の上方には、原稿照明用の照明ランプ２３と該照
明ランプ２３による原稿の反射画像光を感光ドラム１０
に露光する短焦点光学素子アレイ２４が配設されてお
り、装置本体１の上部には、図示矢印Ａ方向に往復動す
る原稿台２５が設けられている。

【００１９】而して、帯電器１２によって一様に帯電さ
れた感光ドラム１０上に、前記照明ランプ２３及び短焦
点光学素子アレイ２４を介して原稿台２５上の原稿の光
像が照射されると、この感光ドラム１０上には静電潜像
が形成され、この静電潜像は現像装置１１によって現像
されてトナー像として顕画化される。

【００２０】一方、転写紙Ｐは給紙トレイ１６及び給紙
ローラ１７を介してレジストローラ１８に送られ、該レ
ジストローラ１８によって適当なタイミングで感光ドラ
ム１０と転写帯電器１５間の転写部に搬送され、この転
写部において感光ドラム１０上に形成された前記トナー
像の転写を受ける。そして、トナー像の転写を受けた転
写紙Ｐは、前記排紙ガイド１９を経て定着器２０に送ら
れ、ここでトナー像の定着を受け、最後に排紙ローラ２
１により機外に排出されて前記排紙トレイ２２上に積載
される。尚、転写の終了した感光ドラム１０は、その残
留トナーが前記クリーニング装置１３によって除去さ
れ、次の画像形成のために備えられる。

【００２１】ここで、本発明に係る前記プロセスカート
リッジ１４に内蔵された感光ドラム１０及び現像装置１
１に設けられた現像剤担持体としての現像スリーブ１１
２の構成を説明する。

【００２２】感光ドラム１０はアルミニウムやステンレ
ス或いは黄銅製の導電性円筒部材の表面に光導電層を形
成して構成され、これはハウジング１４ａに取り付けら
れた回転支軸１０３とホルダー６の一部に形成された軸
受部６ａによって回転自在に支承されている。そして、
この感光ドラム１０の一端には、ギヤ１０４ａを一体に
形成して成る樹脂製のギヤフランジ１０４が取り付けら
れており、該ギヤフランジ１０４のギヤ１０４ａは装置
本体１（図４参照）側に設けられた不図示の駆動ギヤに
噛合している。従って、装置本体１側に設けられた不図
示の駆動源からの回転動力が駆動ギヤ及びギヤフランジ
１０４を経て感光ドラム１０に伝達されると、該感光ド
ラム１０は所定の速度で図１の矢印方向に回転駆動され
る。

【００２３】一方、現像スリーブ１１２は現像装置１１
内に収容されたトナーを担持してこれを感光ドラム１０
側に搬送するものであって、これはアルミニウム合金や
ステンレス製の円筒部材で構成され、その内部にはマグ
ネットローラ１１５が設けられている。そして、この現
像スリーブ１１２はその両端部を軸受１１７ａ，１１７
ｂによって回転自在に支承されており、軸受１１７ａ，
１１７ｂは圧縮バネ１１８ａ，１１８ｂによて感光ドラ
ム１０側に付勢されているため、これらの軸受１１７
ａ，１１７ｂに支持された現像スリーブ１１２も同方向
に付勢されている。このため、該現像スリーブ１１２の
両端部外周に取り付けられたリング状の間隙保持部材１
１６ａ，１１６ｂが感光ドラム１０の外表面に当接し、
これによって現像スリーブ１１２と感光ドラム１０の間
隙が一定に保たれている。又、現像スリーブ１１２の一
端にはギヤ１１９が取り付けらており、該ギヤ１１９は
感光ドラム１０の端部に設けられた前記ギヤフランジ１
０４のギヤ１０４ａに噛合している。従って、感光ドラ
ム１０の回転はギヤ１０４ａ，１１９を経て現像スリー
ブ１１２に伝達され、該現像スリーブ１１２は所定の速
度で図１の矢印方向に回転駆動される。

【００２４】ところで、前記ホルダー６の内壁にはバネ
性を有する燐青銅やバネ用ステンレス等の金属から成る
アース用電極板（以下、アース板と称す）３及びバイア
ス電圧印加用電極（以下、バイアス板と称す）４が取り
付けられており、これらアース板３、バイアス板４の各
端部は、それぞれ感光ドラム１０の端部、現像スリーブ
１１２の端部を押圧して摺擦している。ここで、感光ド
ラム１０と現像スリーブ１１２は、これらの回転を滑ら
かにするため及び組立精度上の理由から、スラスト方向
に隙間をもって取り付けられているが、前記アース板
３、バイアス板４でこれら感光ドラム１０、現像スリー
ブ１１２をそれぞれ一方向に付勢することによって、該
感光ドラム１０と現像スリーブ１１２のスラスト方向へ
振られるような移動が無くなり、これら感光ドラム１０
と現像スリーブ１１２のスラスト方向の位置が不安定と
なることがない。

【００２５】而して、プロセスカートリッジ１４は、図
３に示すように、装置本体１の上カバー２に図示矢印方
向に装着され、該プロセスカートリッジ１４を案内用の
ガイド部２ａに沿って上カバー２の奥まで押し込んだ
後、上カバー２が閉じられる。そして、プロセスカート
リッジ１４が装置本体１に装着されると、図２に示すよ
うに、アース板３、バイアス板４は、装置本体１に固定
された弾性を有するアース用電極３１、バイアス用電極
４１にそれぞれ接触し、これによって感光ドラム１０と
現像スリーブ１１２の装置本体１側との電気的な接続が
なされる。

【００２６】以上において、感光ドラム１の接地電極と
してのアース板３は感光ドラム１の端面を直接押圧する
ため、図５及び図６で説明したような従来要していたギ
ヤフランジ１０４、アース板８、支持軸１０３等が不要
となり、部品点数が削減される。そして、ギヤフランジ
が不要となれば、組み立てに該ギヤフランジの接着工程
が不要となるため、アース板３と感光ドラム１０の間に
接着剤が流れ込んで導通不良を引き起こすことがなく、
装置の信頼性が向上する。

【００２７】更に、アース板３のバネ接点部は感光ドラ
ム１の径に無関係に長く、且つ厚くすることができるた
め、その押圧力を大きくすることができ、該接点部と感
光ドラム１０との接触が良好に保たれ、感光ドラム１０
の小径化にも十分に対応することができる。

【００２８】他方、現像スリーブ１１２においても、バ
イアス板４が直接現像スリーブ２の端面を押圧している
ため、現像スリーブ１１２内に従来のようにバイアス板
２１０（図７及び図８参照）を取り付ける必要がなく、
部品点数の削減及び高精度な組立工程の廃止が実現でき
る。

【００２９】又、感光ドラム１０と同様にバイアス板４
のバネ接点部の長さや厚さを現像スリーブ１１２の径に
無関係に決定することができるため、該接点部の押圧力
を十分大きくすることができ、更にバイアス板４によっ
て現像スリーブ１１２がスラスト方向に常時押し付けら
れているため、両者の安定した接触が実現でき、現像ス
リーブ１１２の小径化に十分対応できる。

【００３０】更に、現像スリーブ１１２内に従来用いら
れていたバイアス板が無いため、バイアス板の爪部と現
像スリーブ１１２との固定が外れ、電気雑音が発生する
という従来の不具合点が解消され、装置の信頼性が向上
する。

【００３１】尚、本実施例においては、感光ドラム１０
として直径２４ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム円
筒を用い、現像スリーブ１１２には直径１２ｍｍ、厚さ
０．５ｍｍのアルミニウム円筒を用いた。又、アース板
３及びバイアス板４の材質として燐青銅を用い、これら
アース板３、バイアス板４の感光ドラム１０、現像スリ
ーブ１１２に対する押圧力を７０〜２００ｇ，好ましく
は１５０〜２５０ｇとした。アース板３、バイアス板４
の押圧力は、該アース板３、バイアス板４の撓み量、弾
性変形する自由端長、幅、用いられる材料自身の弾性係
数を用いて計算される。

【００３２】又、プロセスカートリッジとしては、感光
ドラムと現像スリーブを一体に有しているものの他に、
クリーニング装置と感光ドラムを一体にしたもの、或い
は帯電器とクリーニング装置と感光ドラムとを一体にし
たもの、更には、帯電器と現像装置を一体にしたもので
あっても良い。

【００３３】一方、像担持体としてはドラム状のものの
他に、電子写真感光ベルトを複数の導電性円筒状部材に
支持させたものであっても良い。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、導電性の円筒状部材を用いたプロセス手段（例え
ば、像担持体、現像剤担持体等）はこれの端面に押圧さ
れる電極によってスラスト方向に付勢され、そのスラス
ト方向の位置が安定するため、該プロセス手段の画像形
成装置本体側への電気的な接続が常に安定して確実にな
されるという効果が得られる。

【００３５】又、本発明によれば、電極は上記プロセス
手段に直接接触してこれを押圧しながら摺擦するため、
従来要していた部品が不要となり、部品点数の削減、コ
ストダウン等が図られるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプロセスカートリッジの平断面図
である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジ要部の斜視
図である。

【図３】本発明に係るプロセスカートリッジの画像形成
装置本体への装着要領を示す斜視図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置（電子写真複写装
置）の縦断面図である。

【図５】感光ドラムの接地構造の従来例を示す断面図で
ある。

【図６】感光ドラムの接地構造の従来例を示す一部を破
断した斜視図である。

【図７】現像スリーブの電気的な接続構造の従来例を示
す断面図である。

【図８】現像スリーブの電気的な接続構造の従来例を示
すバイアス板の斜視図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置本体 ２ 上カバー ２ａ ガイド部（ガイド手段） ３ アース板（電極） ４ バイアス板（電極） １０ 感光ドラム（像担持体） １４ プロセスカートリッジ １４ａ ハウジング（支持手段） ３１ アース用電極（装置本体側の電極） ４１ バイアス用電極（装置本体側の電極） １１２ 現像スリーブ（現像剤担持体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 一史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノ ン株式会社内 (72)発明者 佐々木 新一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノ ン株式会社内 (72)発明者 石渡 和彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノ ン株式会社内 (72)発明者 田中 誠 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノ ン株式会社内 (72)発明者 矢野 寛治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノ ン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に対して着脱自在なプロセスカ
   ートリッジであって、導電性の円筒状部材を用いたプロ
   セス手段を少なくとも１つ含む複数のプロセス手段と、
   該複数のプロセス手段を一体的に支持する支持手段と、
   当該プロセスカートリッジを装置本体内に装填したとき
   に装置本体側と電気的に結合する部分を有し、前記導電
   性の円筒状部材を用いたプロセス手段の端面を押圧する
   電極と、を含んで構成されることを特徴とするプロセス
   カートリッジ。
2. 【請求項２】 プロセスカートリッジが装置本体に対し
   て着脱される画像形成装置であって、導電性の円筒状部
   材を用いたプロセス手段を少なくとも１つ含む複数のプ
   ロセス手段と、該複数のプロセス手段を一体的に支持す
   る支持手段と、当該プロセスカートリッジを装置本体内
   に装填したときに装置本体側と電気的に結合する部分を
   有し、前記導電性の円筒状部材を用いたプロセス手段の
   端面を押圧する電極と、を含んで構成されるプロセスカ
   ートリッジと、該プロセスカートリッジを装置本体内の
   所定の位置に案内すべきガイド手段と、プロセスカート
   リッジが装置本体内の所定位置にあるときに前記電極と
   結合すべき装置本体側の電極と、を有することを特徴と
   する画像形成装置。