(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面に静電潜像が形成され、両端部にフランジを備えた円筒状の感光体ドラム本体を駆動手段により回転駆動するための画像形成装置の感光体ドラム駆動連結装置であって、
該感光体ドラム駆動連結手段は、前記駆動手段に付勢手段を介して取付けられ、その先端に第一の切欠き部を有するカップリング手段と、
前記駆動手段により回転駆動される回転軸と、
前記回転軸の回転中心軸線と交差する方向に両端が突出するように回転軸に挿入される固定部材と、
前記感光体ドラム本体を両側から挟持する一方側に、回転軸を貫通するための挿通孔をその中央部に形成すると共に、この挿通孔に第二の切欠き部を有するドラムフランジとを備え、
前記第一と第二の切欠き部と前記固定部材との係合により、前記駆動手段からの駆動力を感光体ドラムへ伝達することを特徴とする感光体ドラム駆動連結装置。
【請求項２】
前記ドラムフランジに前記カップリング手段を嵌合させた後に、前記カップリング手段を直接駆動するモーターを画像形成装置本体に取り付けることを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム駆動連結装置の取り付け方法。
【請求項３】
前記画像形成装置が、タンデム型のフルカラー機であることを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム駆動連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の感光体ドラム、特に駆動手段により回転駆動される画像形成装置の感光体ドラムに対して、回転ムラのない駆動連結装置及びその取り付け方法の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等の画像形成装置では、周面に静電潜像が形成され、用紙に転写されるためのトナー画像が現像される感光体ドラムを有している。この感光体ドラムは円筒形状の感光体ドラム本体と感光体ドラム本体の両側方に嵌合するドラムフランジとドラムフランジが結合される回転軸を含んでいる。
回転軸には回転中心と交差する方向にピンが突設され、ドラムフランジには回転軸が挿通される挿通孔とこの挿通孔に連接された嵌合溝が形成されている。このピンと嵌合溝との嵌合により、回転軸とドラムフランジとの結合が行われ、軸の回転と共に感光体ドラムが連れ回るのが一般的である。
通常、上記のような構成の感光体ドラムでは、ドラムフランジに設けられる嵌合溝にピンを挿入しやすいように、ピンの大きさより嵌合溝がやや大きく設定されているため、図１に示すようにピン５１６と嵌合溝５１８にガタがあり、回転駆動力を伝達する際に、感光体ドラム５１に回転ムラを発生する恐れがある。
【０００３】
具体的には図２に示すように回転軸５１３に回転駆動力が伝わり、図中矢印の方向に回転軸５１３が回転を始めると、ピン５１６がドラムフランジ５１４の嵌合溝５１８の向かって右側面に当たりながら感光体ドラム５１を回転している。しかしながら、感光体ドラム５１は回転時に、感光体ドラム５１よりも速いスピードで回転する図示しない現像ローラと当接しており、その当接時の外力により感光体ドラム５１が通常の回転軸５１３の回転速度より速くなり、図３に示すように上記ガタの分だけ回転軸５１３より感光体ドラム５１が先行して回転した場合、ピン５１６が嵌合溝５１８の向かって左側面に当たりながら回転するようになる。このような場合、上記ピン５１６と嵌合溝５１８のガタの分だけ、感光体ドラム５１の回転速度にムラが生じることとなる。特にフルカラー機のように各色の重ねあわせが必要な場合は、僅かな感光体ドラム５１の回転速度の変化が、色ズレの画像不具合となって現れてくる。
そこで、この様な不具合の対応策として特開平８−２３４６２６において図４に示すように、回転軸５１３に設けられるスプリングピン５１６が、ドラムフランジ５１４の挿通孔５１７に連結された嵌合溝５１８に圧入されることで、スプリングピン５１６と挿通孔５１７がガタツキなく確実に嵌合し、固定する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の様にスプリングピンを嵌合溝に圧入してしまうと、紙詰まり処理やメンテナンス等で感光体ドラムを画像形成装置本体から引き出すのが困難であるばかりでなく、感光体ドラムを何回も出し入れすると遂にはスプリングピンが変形し、再び圧入することが不可能となったり、挿通孔がスプリングピンにより摩耗してしまうという問題点があった。
更に、もう一つの課題として、フランジを介して感光体ドラムに駆動を与える回転軸の回転中心とモーターにより直接駆動されるドラムカップリング手段の回転中心にズレを生じた場合には、感光体ドラムの回転が偏心を引き起こすという問題点もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項第１項においては、周面に静電潜像が形成され、両端部にフランジを備えた円筒状の感光体ドラム本体を駆動手段により回転駆動するための画像形成装置の感光体ドラム駆動連結装置であって、
該感光体ドラム駆動連結手段は、前記駆動手段に付勢手段を介して取付けられ、その先端に第一の切欠き部を有するカップリング手段と、
前記駆動手段により回転駆動される回転軸と、
前記回転軸の回転中心軸線と交差する方向に両端が突出するように回転軸に挿入される固定部材と、
前記感光体ドラム本体を両側から挟持する一方側に、回転軸を貫通するための挿通孔をその中央部に形成すると共に、この挿通孔に第二の切欠き部を有するドラムフランジとを備え、
前記第一と第二の切欠き部と前記固定部材との係合により前記駆動手段からの駆動力を感光体ドラムへ伝達することを特徴とする感光体ドラム駆動連結装置であり、この請求項１の構成によれば感光体ドラムに駆動を伝達する回転軸と感光体ドラムの回転にガタツキを生じず、画像の重ねあわせ等で画像ズレを生じることはない。
又、請求項第２項においては、前記ドラムフランジに前記カップリング手段を嵌合させた後に、前記カップリング手段を直接駆動するモーターを画像形成装置本体に取り付けることを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム駆動連結装置の取り付け方法であり、この請求項第２項の取り付け順序により、感光体ドラムの偏心を防止することができる。
更に、請求項第３項において、前記画像形成装置がタンデム型のフルカラー用であることを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム駆動連結装置であり、画像を重ね合わせるようなプロセスにおいて特に効果的である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の感光体ドラムの駆動連結装置は、感光体ドラムと駆動手段との間で連結機構を有するすべての画像形成装置に採用できるが、特に感光体ドラムの回転精度が要求されるフルカラー装置に有効であり、本発明の感光体ドラムの駆動連結装置を採用するタンデム型カラー画像形成装置を図５に基づいて説明する。
同図においてこのタンデムカラー画像形成装置は、給紙手段１、垂直搬送路２、レジストローラ対３、ベルト搬送手段４、第１の画像形成手段５、第２の画像形成手段６、第３の画像形成手段７、第４の画像形成手段８、定着手段９、排出搬送路１０などから構成される。
【０００７】
給紙手段１は、給紙カセット１１、用紙積載手段１２、給紙ローラ１３などから構成され、給紙の信号に応じてこの用紙積載手段１２に積載された複数の用紙の１番上から１枚ずつ給紙される。レジストローラ対３は、搬送されてきた用紙先端を整える役割と、画像のタイミングに同期して転写位置に対して用紙をスタートさせる役割とを持つ。ベルト搬送手段４は、駆動ローラ４１と、テンションローラ４２と、この２つのローラに渡って掛け渡されたベルト部材４２とからなり、ベルト部材４３の表面に用紙を吸着させるために、図示していないベルト帯電手段とで構成されている。ベルト部材４３は、駆動ローラ４１とテンションローラ４２に渡ってかけられ、用紙の搬送速度とほぼ同じ速度で回転移動する。
【０００８】
第１〜第４の画像形成手段（５〜８）はこの場合、図中右側からイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用のものであり、全てほぼ同じ構成のユニットである。ここでは画像形成に関して代表して第１の画像形成手段５を用いて、図６にて説明を行う。第１の画像形成手段５は、感光体ドラム５１、主帯電装置５２、ＬＰＨ（ＬＥＤ  ＰＲＩＮＴ  ＨＥＡＤ）５３、現像装置５４、転写手段５５、クリーニング装置５６、除電ランプ５７から構成され、樹脂でできた筐体に組み付けることにより１つのユニットとなり、本体に取り付けられる。感光体ドラム５１は前記主帯電装置５２により帯電される。この帯電した感光体ドラム５１の表面にＬＰＨ５３が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。ＬＰＨ５３はユニットの小型化のために採用しているがＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）を用いても良い。
【０００９】
現像装置５４は、内部に磁石部材を有する現像ローラでこの現像剤を感光体ドラム５１の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体ドラムにトナー像を形成するものである。上記のように形成された静電潜像が現像されたトナー像は、前記転写手段５５とのニップに前記搬送ベルト４により搬送されてくる用紙に転写される。前記転写手段５５は本実施例では転写ローラを用いており、前記感光体ドラム５１の表面電位とは逆極性の電圧が印加されている。
【００１０】
感光体ドラム５１上の転写されなかったトナーは次のプロセスでクリーニング手段５６のゴムブレードにより掻き落とされて、表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ５７により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。カラー画像形成装置は、上記第１の画像形成手段と同様の方法で、第２〜第４の画像形成手段でシアン、マゼンタ、ブラックに対応する画像を感光体上に現像し、送られてくる用紙上に順次繰り返し、ずれなく転写することでフルカラー画像の形成を行う。
【００１１】
定着手段９は、第１の定着ローラ９１、第１定着ヒータ９１１、第２の定着ローラ９２、第２定着ヒータ９２１からなっている。本実施例ではカラーの定着を行うため、第２定着ヒータ９２１を内蔵し、定着に必要な所定の温度に制御されている。また図示していないが各ローラに対しては用紙を剥がすための爪部材やクリーニングするローラやウェブを設けてある。
【００１２】
次に本発明の感光体ドラム５１の支持装置に関して、感光体ドラム装置を図７、図８を参照して説明する。
感光体ドラム５１の駆動手段であるモーター５１１が図示しない画像形成装置の奥側の側板に取付けられている。これまでは、モーター５１１からギアを介して感光体ドラム側に駆動を与えるタイプが多かったが、モーター５１１から付勢手段を介して直接カップリング手段５１５の駆動をとることで、ギアの精度バラツキによる駆動ムラをなくし、合わせて省スペース化も行うことができる。
前記モーター５１１には、回転軸５１３先端を受け入れると共にドラムフランジ５１４と嵌合することができるカップリング手段５１５が、付勢手段５１２を介して取り付けられている。このカップリング手段５１５には、感光体ドラム５１を連れ回す回転軸５１３に設けた孔に嵌め込まれた固定部材であるスプリングピン５１６がはまり込む様に、切り欠き部５１９が、先端に４箇所設けられている。なお固定部材としては、スプリングピン以外に平行ピン等も適宜使用することができる。
【００１３】
一方、円筒状の感光体ドラム５１には、その両端側面にドラムフランジ５１４が取り付けられており、そのドラムフランジ５１４の中央に設けられた挿通孔５１７には、前記回転軸５１３が通っている。このフランジ５１４は、感光体ドラム５１の円筒に嵌まり込む円盤状の部分と回転軸５１３が通る挿通孔５１７を形成する円筒部から形成されている。又、画像形成装置の奥側となる感光体ドラム５１の駆動連結部側のフランジ５１４には、前記スプリングピン５１６を前記カップリング手段５１５の反対側からはめ込むようにＶ型の切欠き５２０が上下２箇所設けられている。一方、画像形成装置の手前側のもう片方のフランジ５１４’には、切欠きは設けられていない。
【００１４】
前述したように前記回転軸５１３にはスプリングピン５１６が嵌め込まれており、図７及び図８に示すように、フランジ５１４の切欠き部５２０に、嵌まる位置に固定される。
この状態で、図９に示すように、カップリング手段５１５の切欠き５１９にスプリングピン５１６が嵌め込まれ、カップリング手段５１５とフランジ５１４が嵌合される。これにより前記スプリングピン５１６は、前記カップリング手段５１５の切り欠き部５１９と前記ドラムフランジ５１４の切り欠き部５２０により、挟まれるように固定されるため回転方向のガタツキがなく、回転軸５１３が感光体ドラム５１を連れ回す時に、回転軸５１３と感光体ドラム５１に相対的な速度差を生じない為、感光体ドラム５１上の画像にブレを生じることがない。
上記切り欠き部５１９、５２０の形状は、本実施例では８図のようなＶ型の形状としたが、前記スプリングピン５１６を挟み込んでガタツキがないような形状であればどのような形でも良く、特に限定されるものでない。
【００１５】
又、上記回転方向のガタツキの問題とは別に、図７に示すように駆動モーター５１１に付勢手段５１２を介して取付けられているドラムカップリング手段５１５側の回転中心と、感光体ドラム５１に回転駆動を与える回転軸５１３の回転中心がずれると感光体ドラム５１が偏心を起こす問題がある。
このような偏心を回避するために、１番目に、本体フレーム５２２に取付けられた軸受け５２１に感光体ドラム５１に回転軸５１３が通ったフランジ５１４を載せる。
２番目に、フランジ５１４とドラムカップリング手段５１５を嵌合させる。
３番目に、上記２番目の状態で、モーター５１１を図７に示す取り付け孔５２３を４箇所ビス等で画像形成装置本体に取付け、位置決めすることで、ドラムカップリング手段５１５側の回転中心と回転軸５１３の回転中心のズレがなくなり、感光体ドラム５１の偏心を防止することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、回転軸に中心を直交するように取付けたスプリングピンが感光体ドラム側面に取付けたフランジの挿通溝にはまり込んで、感光体ドラムを連れ回す時のガタを防止するために、フランジの先端に設けた切り欠きとカップリング手段に設けた切り欠きでスプリングピンを挟むことで上記ガタを防止することができた。又、カップリング手段とフランジを嵌合した形で駆動モーターを固定することで感光体ドラム側のセンターとカップリング側のセンターが一致し、偏心を防止することができた。本発明は、特にタンデム型のフルカラー画像形成装置のように、画像を重ねあわせるために、その画像を形成する感光体ドラムの回転精度が特に要求される場合に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】感光体ドラムに取り付けられたフランジに設けた嵌合溝に回転軸に取り付けたスプリングピンが嵌め込まれた状態を示す断面図。（従来例）
【図２】上記図１において回転軸の回転と共に感光体ドラムが連れ回っている状態を示す断面図。（従来例）
【図３】上記図２において回転軸の回転に対して、感光体ドラムの回転が先行した状態を示す断面図。（従来例）
【図４】従来例における感光体ドラム支持装置の構成図。
【図５】タンデム型カフルカラー画像形成装置の一実施例。
【図６】タンデム型カフルカラー画像形成装置の画像形成を示す概略図。
【図７】本発明の感光体ドラムの支持機構を示す斜視図。
【図８】本発明の感光体ドラムの支持機構を示す上面図。
【図９】本発明の感光体ドラムの支持機構の嵌合時の上面図。
【符号の説明】
５；画像形成手段
５１；感光体ドラム
５１１；モーター
５１２；付勢手段
５１３；回転軸
５１４；フランジ
５１５；カップリング手段
５１６；スプリングピン
５１７；挿通孔
５１８；嵌合溝
５１９；カップリング手段の切り欠き部
５２０；フランジの切り欠き部
５２１；軸受け
５２２；本体フレーム
５２３；モーター取り付け孔
【図１】
0003560577.tif 000002
【図２】
0003560577.tif 000003
【図３】
0003560577.tif 000004
【図４】
0003560577.tif 000005
【図５】
0003560577.tif 000006
【図６】
0003560577.tif 000007
【図７】
0003560577.tif 000008
【図８】
0003560577.tif 000009
【図９】
0003560577.tif 000010