JP2001215860A - 画像形成装置の導通機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 むやみに作業性や生産性を低下させることな
く、バイアス電源から作像装置に対しバイアスを供給す
る際の磨耗、損傷、導通不良、及び摺動音発生等を抑制
する。 【解決手段】バイアス電源８より現像装置２へバイアス
電圧を供給するため、図示しない現像ローラの回転軸１
０を現像装置２より突出させ、画像形成装置本体側に設
けられた平板状のバイアス電圧端子部９へ当接させる。
回転軸１０の内部は中空構造（中空部１２）となってお
り、内部に弾性部材からなる小球体１１と挿抜方向に小
球体１１を付勢する弾性支持体１３が収納され、小球体
１１は外径以下に絞られた先端部１４にて回動自在に付
勢支持されており、バイアス電圧端子部９と小球体１１
とが接触することで導通状態となる。

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、プリン
タ、ファクシミリ装置に代表される電子写真方式の画像
形成装置に係り、さらに詳しくは画像形成に関わる作像
装置へのバイアス給電のための導通機構に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来技術においては、画像形成装置の作
像装置である現像装置に現像バイアス電圧を入力する場
合、現像バイアス用の接続端子と、トナー濃度センサ用
の接続端子と、接地用接続端子等とがまとめられ、画像
形成装置の本体側フレームの凹側接続端子、一方、前述
した接続端子の相手側接続端子がまとめられて現像装置
側に凸側接続端子として夫々配設されており、ドロワー
コネクタと一般に称される接続部（コネクタ）を形成し
ている。

【０００３】この場合、現像装置を画像形成装置の本体
側へ挿入すると、凹側接続端子へ凸側接続端子が挿入す
るとこれら端子が係合して導通し、ここから現像装置内
の現像ローラにおける固定軸側のケーシング上に設けら
れた端子まで相当長のハーネス（電線）を引き回すこと
により、固定軸を介して入力された現像バイアス電圧が
適宜現像スリーブへ導かれ、画像形成装置の導通機構を
構成している。

【０００４】また、特開平１１−７１７５号公報には、
上述したバイアス電圧を給電するための相当長のハーネ
スを使用することなく、現像ローラの回転軸を画像形成
装置の本体側で固定された給電部へ直接接触させなが
ら、現像バイアス電圧を与えることが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、トナー補給
や現像剤交換、現像装置の各部の清掃、感光体の交換、
帯電部（主帯電部、転写部、剥離部等）の清掃、定期的
な部品交換等のメンテナンスのために画像形成装置の本
体側より作像装置の挿抜が繰り返し行われることとな
る。

【０００６】ここで例えば作像装置として現像装置を例
にとると、現像装置が画像形成装置の本体へ着脱された
場合には、画像形成装置本体側の現像バイアス端子と現
像装置の現像バイアス入力部との機械的摺動が繰り返さ
れることとなる。

【０００７】これらの現像バイアス端子は薄板板金等で
形成されており、端子が磨耗したり、端子自体の弾性で
勘合する場合は端子自体、別途弾性部材を設ける場合は
その弾性部材の弾性が低下して、端子部での接触不良が
発生しやすくなる。バイアス部分での接触不良が発生す
ると、的確に作像装置へバイアスを供給できないことと
なるばかりか、不安定に接触と非接触を繰り返すと、リ
ーク等による感電や電気回路の誤動作が発生するおそれ
がある。

【０００８】また従来技術では、固定軸側まで相当の長
さのハーネス線を引き回しており、現像装置組立作業時
のハーネス線処理に伴う作業性や生産性の低下、ハーネ
ス線の噛み込み及び現像装置の着脱操作に伴うハーネス
断線等のトラブルを誘発する原因となることがある。

【０００９】画像形成装置本体側の現像バイアス端子が
固定配置されている付近の環境は、感光体上の残留トナ
ーを除去するクリーニング装置や現像装置自身から飛散
した浮遊トナーが多い環境であると共に、画像形成装置
内部の定着装置などの発熱体が隣接していることから、
機内温度上昇などにより比較的高温の環境下にある。

【００１０】更に、この現像バイアス端子が固定配置さ
れている付近には、帯電装置や転写装置としてのコロナ
チャージャから発生するオゾンによるNOｘ（窒素酸化
物）なども存在している。従って画像形成装置では、浮
遊トナーによる汚れやトナーの固着、及びNOｘの付着な
どにより現像バイアス端子が汚染され易く、この現像バ
イアス端子と現像装置の現像バイアス入力部とが、接触
・離間を繰り返す間に汚染が進行して接触不良を起こ
し、現像バイアス印加不良による異常画像が発生すると
いう問題がある。

【００１１】一方、特開平１１−７１７５号公報に開示
されているものでは、相当長のバイアス電圧用のハーネ
ス線を不要とすると共に、バイアス電圧の給電部である
端子が完全にカバーされることから、端子に浮遊トナー
やNOｘは付着するのを防止できるという点で有用なもの
である。

【００１２】しかしながら、現像ローラの回転軸側の端
面は、常時、上記カバーと機械的に摺動することから、
軸端部及びカバーの磨耗、接触部の酸化による導通不
良、現像装置の回転抵抗の増加、摺動音の発生等の弊害
が発生しやすくなるという問題がある。

【００１３】また同公報に記載のものでは、感光体ドラ
ムのアース端子である回転軸端面が本体側の給電端子に
面接触していることから、シャフトの回転に伴って、同
様に機械的摺動を行うこととなり、軸端部及び給電端子
部の磨耗、接触部の酸化による導通不良、現像装置の回
転抵抗の増加、摺動音の発生等の種々の弊害をもたら
す。

【００１４】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、その目的とするとこ
ろは、むやみに作業性や生産性を低下させることなく、
バイアス電源から作像装置に対しバイアスを供給するバ
イアス供給機構における磨耗、損傷、導通不良、摺動音
発生等を防止できる画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像を作像す
る作像装置と、該作像装置へ供給するバイアスを生成す
るバイアス電源と、上記作像装置と該バイアス電源を接
続する接続部からなり上記作像装置に対し上記バイアス
電源からバイアスを供給するバイアス供給機構と、上記
作像装置を挿抜自在に支持案内する作像装置支持体とを
備えた画像形成装置において、上記接続部は、平板状部
材と、導電性部材からなる小球体と、挿抜方向に延設さ
れ上記小球体を回動自在に保持収容する収容部とからな
り、上記作像装置の挿入時には平板状部材と小球体を当
接させることを特徴とする画像形成装置の導通機構であ
る。

【００１６】また本発明は、上記収容部へ導電性潤滑剤
を充填するようにしても良いし、上記小球体が上記収容
部内で弾性支持体によって挿抜方向に付勢されるように
構成しても良い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置に
おける現像装置での導通機構に適用した場合の実施形態
を説明する。また以降の説明では、画像形成に関わりバ
イアス電圧等を供給する必要のある装置を作像装置と総
称する。さらに以下の実施形態では、現像装置へバイア
ス電圧を印加するための導通機構を説明しているが、当
該導通装置は導通できれば良く、定電圧制御や定電流制
御等を行うために通電するための機構全てに適用できる
のは勿論である。

【００１８】図１は本発明の実施形態に係る作像装置と
画像形成装置の挿抜状況を説明するための斜視図であ
り、図２はその平面図である。図１と図２に示している
ように、画像形成装置１の作像部たる現像装置２は、装
置本体部から矢印Ａ方向に挿抜自在な作像装置支持体３
に支持案内されている。

【００１９】ここで、作像装置支持体３は他の作像装置
たる感光体ドラム４の支持体としても作用しており、図
中フロント側には前側板５、リア側には後側板６が、感
光体４と現像装置２の長手方向の軸心方向と垂直な方向
で且つ感光体４と現像装置２の軸端部方向に並設されて
いる。

【００２０】また、前側板５と後側板６は、挿抜方向と
平行にステー７ａ・７ｂが設けられており、前側板５、
後側板６、左右のステー７ａ・７ｂ及び図示しない中央
部のステ−とで作像装置支持体３が構成されている。作
像装置支持体３の両サイド部近傍の装置本体側には、図
示しないアキュライドスライドレールが設けられ、ステ
ー７ａ・７ｂとアキュライドスライドレールにより、作
像装置たる現像装置が装置本体手前側のＡ方向にスライ
ド移動可能となっている。

【００２１】さらに、画像形成装置１のリア側、即ち、
現像装置２の後側板６側と勘合する側には、バイアス電
源８からのバイアス電圧を供給するための平板状部材で
構成されたバイアス電圧端子部９が設けられ、現像装置
２の後側板６から画像形成装置本体のリア側方向に現像
装置２の図示しない現像ローラの回転軸１０が突出する
ように配設されている。

【００２２】従って、現像装置２が図１、２のように画
像形成装置１のフロント側へ抜かれた状態から、画像形
成装置１のリア側へ挿入されると、突出した回転軸１０
が、バイアス電圧端子部９へ当接することとなり、現像
ローラの回転軸を介して、現像装置２へバイアス電源８
からのバイアス電圧が印加されることとなる。

【００２３】尚、本実施形態では、接続部が現像ローラ
の回転軸１０と画像形成装置１のリア側に設けられた平
板状のバイアス電圧端子部であるため、作像装置たる現
像ローラの回転軸が凸形状となっているが、回転軸のよ
うな軸状部材を有さない作像部分、例えば感光体４や、
図示しない帯電装置、カートリッジ等である場合には、
バイアス電源からバイアス（バイアス電流、バイアス電
圧含む）が供給される側が凸形状であっても良く、即ち
図２でいうバイアス電圧端子９側が突出したものであっ
ても良く、要は凸部と凹部とが小球体を介して当接すれ
ば良い。

【００２４】次に図３と図４は、本実施形態における回
転軸１０とバイアス電圧端子部９近傍の構造を説明する
ための断面図であり、図３は回転軸１０とバイアス電圧
端子部９が当接していない状態、図４は回転軸１０とバ
イアス電圧端子部９とが小球体１１を介して当接してい
る状態をそれぞれ図示している。

【００２５】図３において、現像ローラの回転軸１０の
先端部分は、小球体１１の外径以下に先端が絞られた収
納部たる中空部１２を有しており、中空部１２の内部に
は、回動自在に挿入された小球体１１と、小球体１１を
回転軸１０の先端方向へ付勢支持するバネ等からなる弾
性支持体１３が配置されており、小球体１１は弾性支持
体１３により回転軸１０の先端方向に向かって付勢され
ているが、中空部１２の先端部分は小球体１１の外径以
下の先端が絞られているので、小球体１１が中空部１２
の先端位置近傍の内面端部１４と弾性支持体１３とで付
勢支持された状態となっており、小球体１１の外円部に
おけるバイアス電圧端子部方向は、回転軸１０の先端部
よりも僅かに突出した状態である。

【００２６】この状態から、現像装置２を画像形成装置
１のリア側へ押しこむと、図４に示すように、導電性部
材からなる小球体１１の先端部１１ａはバイアス電圧端
子部９と当接し、回転軸１０の先端部１４とは直線方向
に距離ｄだけ離間した状態となる。この状態で現像装置
２が画像形成装置１に収容されると、バイアス電源８と
回転軸１０が導通することになる。

【００２７】ここで、回転軸１０とバイアス電圧端子部
９とが距離ｄだけ離間しているので、従来技術のよう
に、導通部分（ここではバイアス電圧端子部９と回転軸
１０）が磨耗するという不具合を回避でき、小球体が回
転して接触部分が固定化されないので導通不良の発生を
抑制でき、摺動音を抑制できると共に、回転軸１０の回
転負荷をも低減することが可能となる。

【００２８】また、端子部が小球体１１であるので、給
電部において接触部分の機械的磨耗や、酸化又は電気的
な腐食等が発生しにくい。また、バイアス供給用の相当
長のハーネスが不要となるので、作像装置の脱着に伴う
ハーネスの断線や、ハーネス線噛込み等の不具合を防止
することができる。

【００２９】尚、小球体１１は導電性部材から構成され
て導電性を有していれば良いが、小球体１１を良導性で
且つ耐久性の優れた金属材料で形成するのが望ましい。
小球体１１を金属材料で形成することで、長期間に亙っ
て使用しても、耐久性に優れ導通機構の安定した回転状
態と導通状態を維持することができる。また、小球体１
１を導電性樹脂で形成しても良く、この場合には、樹脂
の自己潤滑性を利用することができ、導通機構の回転負
荷を抑制して安定した回転状態を実現することができ
る。

【００３０】さらに回転軸１０と小球体１１とが導電性
部材であり、かつ両者が確実に接触するのであれば、弾
性支持体は必ずしも導電性を有さなくても良いが、小球
体１１と回転軸１０の先端部１４の間に埃や紙粉等の非
導電性不純物が介在すると、導通がとれなくなるおそれ
があることから、より好適には弾性支持体をも導電性と
して側壁部１５と確実に接触させて導通させることが望
ましい。

【００３１】本実施形態では小球体１１の当接状態を安
定化するために弾性支持体１３を設けているが、弾性支
持体１３を設けずに中空部１２における回転軸１１先端
側とは反対側の内面側壁部１５を小球体１１に当接する
位置としても良い。しかし回転軸１０とバイアス電圧端
子部９の位置バラツキ（特に矢印Ａ方向の寸法バラツ
キ）によっては小球体１１とバイアス電圧端子部９との
距離が短く、小球体１１に付勢力が強すぎて小球体１１
が破損したり、逆に小球体１１とバイアス電圧端子部９
とが当接しないという不具合や、装着時の衝撃等により
小球体１１や側壁１５が破損することが予想される。従
ってより好適には、弾性支持体１３を設けて寸法バラツ
キを吸収し且つ衝撃を吸収することが望ましい。尚、弾
性支持体１３は板状の弾性部材であっても良く、復元力
のある弾性体であれば良い。

【００３２】また本実施形態においては、小球体１１の
収納された中空部１２に導電性潤滑剤である導電性グリ
ス１６を充填している。このことにより、小球体１１の
回転が滑らかになり、さらに小球体１１と回転軸１０と
の間で安定した導通状態を保持することができる。即
ち、小球体１１とバイアス電圧端子部９とは、そのまま
だと1点で接触することになり、導電性が不安定になる
おそれがあるが、導電性グリス１６が充填されている
と、小球体１１の球面部分に導電性グリスが塗布され、
導電性グリスを介してバイアス電圧端子部と導通するこ
とになり、導通状態が安定化することとなる。また、導
電性グリスを充填することにより、弾性支持体１３と小
球体１１との接触抵抗を軽減し、小球体１１が滑らかに
回転することで、導通状態が安定すると共に、より摺動
音を軽減することもできる。

【００３３】以上が本発明の実施形態であるが、本発明
は本実施形態にのみに限定されるものではない。例え
ば、本発明の導通機構を適用できる作像装置としては、
現像装置以外にも、感光体、接触式帯電装置又は接触式
転写装置などが挙げられ、これら装置のバイアス電圧供
給端子やアース端子の導通機構に適用することができ
る。これら装置の近傍は、飛散トナーやNOｘの付着によ
り導通不良が生じ易い領域であり、これら装置の導通機
構に適用した場合には、導通不良の起こし難い良好な給
電回路や接地回路を形成することができる。

【００３４】また同様にして、作像装置としては、現像
槽カートリッジ、ドラムカートリッジ、又は、これらカ
ートリッジが合体したプロセスカートリッジの導通機構
に適用しても良く、この場合でも、導通不良の起こし難
い良好な給電回路や接地回路を形成することができる。
特に作像装置がカートリッジ形式になっている場合に
は、複数の作像部が一体化されていることから、各カー
トリッジの挿抜回数は、カートリッジ形式でない場合よ
りも多くなり、従来技術では益々不具合が発生し易くな
るところ、本願構成により導通不良を効果的に防止でき
る。

【００３５】例えば図５と図６は、画像形成装置本体１
に、感光体カートリッジ２１と現像カートリッジ２２が
独立して設けられ、それぞれが装置本体から手前方向に
スライドさせること脱着可能な構成となっているが、各
カートリッジ２１・２２の例えば感光体支持部（軸部）
や現像ローラ支持部（軸部）に図３、４で図示している
ような構造を適用すれば良い。

【００３６】さらに、図３、４で上述した実施形態で
は、導通部分が単一の場合について説明したが、本発明
はそれに限定されるものではなく、例えば小球体１１、
回転軸１０、弾性支持体１３からなる凸部と、バイアス
電圧端子部９からなる平板状部材を複数組設け、各組毎
で導通させることで、複数のバイアスを供給することも
できる。この場合、供給するバイアス等の値が同一のも
の（例えば接地、同じバイアス値）で有る場合には、共
通の組で導通するようにしても良いし、作像装置内部で
の配線等の観点から導通箇所間の距離に応じて、平板状
部材又は凸部の両方又は片方を共通で使用するように構
成しても良い。このことで、導通部分のスペース及び製
造費用を削減することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、むやみに作業性や生産
性を低下させることなく、バイアス電源から作像装置に
対しバイアスを供給するバイアス供給機構における磨
耗、損傷、導通不良、摺動音発生等を防止できる画像形
成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る作像装置と画像形成装
置本体の関係を説明するための斜視図である。

【図２】本発明の実施形態に係る作像装置と画像形成装
置本体の関係を説明するための平面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る導通機構に係り、導通
機構が離間している状態を示す要部拡大断面図である。

【図４】本発明の実施形態に係る導通機構に係り、導通
機構が当接している状態を示す要部拡大断面図である。

【図５】本発明の他の実施形態に係り、現像カートリッ
ジと画像形成装置の関係を説明するための説明図であ
る。

【図６】本発明の他の実施形態に係り、感光体カートリ
ッジと画像形成装置の関係を説明するための説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 現像装置（作像装置） ３ 作像装置支持体 ４ 感光体ドラム（作像装置） ５ 前側板 ６ 後側板 ７、７ａ、７ｂ ソテー ８ バイアス電源 ９ バイアス電圧端子部 １０ 回転軸 １１ 小球体 １１ａ 先端部 １２ 中空部（収容部） １３ 弾性支持体 １４ 先端部 １５ 後端部 １６ 導電性グリス ２１ 現像カートリッジ ２２ 感光体カートリッジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を作像する作像装置と、該作像装置
   へ供給するバイアスを生成するバイアス電源と、上記作
   像装置と該バイアス電源を接続する接続部からなり上記
   作像装置に対し上記バイアス電源からバイアスを供給す
   るバイアス供給機構と、上記作像装置を挿抜自在に支持
   案内する作像装置支持体とを備えた画像形成装置におい
   て、 上記接続部は、平板状部材と、導電性部材からなる小球
   体と、挿抜方向に延設され上記小球体を回動自在に保持
   収容する収容部とからなり、上記作像装置の挿入時には
   平板状部材と小球体を当接させることを特徴とする画像
   形成装置の導通機構。
2. 【請求項２】 上記収容部へ導電性潤滑剤を充填したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の導通機構。
3. 【請求項３】 上記小球体は、上記収容部内で弾性支持
   体によって挿抜方向に付勢されることを特徴とする請求
   項１に記載の導通機構。