(57)【要約】【課題】感光体ドラムの駆動機構において、感光体ドラムに挿入したベアリングをスラスト方向圧力で保持することにより、組み付け作業が簡易で感光体ドラムの偏心による速度変動が発生しない高画質の画像が形成される画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの表面を一様に帯電し、前記感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して、前記感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの現像を転写ローラ５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙによって転写材８上に転写し、前記感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに接触して前記転写材８に転写されなかった現像剤をクリーニングする画像形成装置において、前記感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ外周の少なくても片側に溝１Ｋａが設けられ、この溝１Ｋａに挿入固定された止め輪２２の、前記感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ外側に、前記感光体ドラム位置決め用ベアリング２３が挿入されている。【選択図】        図２
2005024952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一様に帯電した感光体ドラムに光を照射することによって形成した静電潜像を現像した現像像を転写材上に転写、定着する画像形成装置において、前記感光体ドラムの少なくとも軸方向一端部の外周に溝を設けてこの溝に止め輪を挿入固定し、この止め輪よりも軸方向外側に、前記感光体ドラム位置決め用ベアリングを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベアリングは、ばねにより前記止め輪に押圧位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ベアリングの軸方向外側の感光体ドラム外周には、減速用ギヤが設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記減速用ギヤがハスバ歯車であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記減速用ギヤが前記感光体ドラムに固定され、回転伝達される駆動ギヤよって前記止め輪が前記ベアリングと圧接する方向に回転されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ギヤの前記感光体ドラム対向位置内部にフランジが挿入されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記感光体ドラムが異なる色毎にそれぞれ設けられ、前記感光体ドラム周辺にクリーニング装置と帯電器を取り付けた一体化構造であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムの駆動装置を有している複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感光体ドラムを用いた画像形成装置において偏心による感光体ドラムの表面線速変動を無くす技術は知られている（例えば、特許文献１ないし６参照）。
感光体ドラムを用いた画像形成装置では、感光体ドラムが偏心していると感光体ドラムを一定速度で回転させても感光体ドラムの表面速度が変化するため、レーザ光の潜像書き込みピッチが変化する。
タンディム方式では各々の感光体ドラムへの書き込み位置速度が感光体ドラムの偏心によりずれるため、転写時の各色トナー像ピッチ間隔が異なり、このトナー像ピッチ間隔のずれが色ずれとなる。
この色ずれを無くす技術として、感光体ドラムの偏心位置を測定して各感光体ドラムの偏心位相を合わせることにより偏心による色ずれを少なくする手法が知られているが、偏心位置の位相合わせの作業が必要であり、位相を合わせた感光体ドラムを一体連動させる必要がある。
また、偏心位相を合わせても各感光体ドラムの偏心量が異なる場合は、色ずれを解消できない問題がある。このような偏心による感光体ドラムの表面線速変動を無くす技術として、特許文献１と特許文献４に開示された技術がある。
特許文献１では駆動部材が結合されていない感光体ドラムの端部外周面に当接する滑り面を回転自在に支持し、感光体ドラムの駆動部側の端部は感光体ドラムの軸受けを支持している。特許文献４では感光体ドラムの両端部外周面にベアリングを圧入し、圧入されたベアリングそれぞれを側壁に支持している。
【特許文献１】特開昭６２−２９９９７４号公報
【特許文献２】特開平６−３３２３４６号公報
【特許文献３】特開平１０−２０７２８９号公報
【特許文献４】特開平１０−２５４２９７号公報
【特許文献５】特開２００１−２４８６５６公報
【特許文献６】特開２００２−１８２５２７公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術において、特許文献１では感光体ドラム一端の外周面を回転自在に支持しているが、感光体ドラムの駆動部側の端部は外周を支持していないため、感光体ドラムの偏心ぶれを止めることはできず、駆動の噛み合い変動も発生する。
また、特許文献４ではベアリングを感光体ドラムに圧入固定しているが、ベアリングの圧入部が緩まないように、または変形しないように感光体ドラムに圧入する必要があるため、高度な外径加工精度が要求される。さらに、圧入時には圧入力以上の感光体ドラム保持力を必要とするため、感光面をキズ付けないような作業が求められる。
そこで本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、感光体ドラムの駆動機構において、感光体ドラムに挿入したベアリングをスラスト方向圧力で保持することにより、組み付け作業が簡易で感光体ドラムの偏心による速度変動が発生しない高画質の画像が形成される画像形成装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、感光体ドラムの表面を一様に帯電し、前記感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して、前記感光体ドラムの現像を転写ローラによって転写材上に転写し、前記感光体ドラムに接触して前記転写材に転写されなかった現像剤をクリーニングする画像形成装置において、前記感光体ドラム外周の少なくても片側に溝が設けられ、この溝に挿入固定された止め輪の、前記感光体ドラム外側に、前記感光体ドラム位置決め用ベアリングが挿入されている画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記止め輪側のベアリングがばねにより前記止め輪に押圧位置決めされている請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記ベアリングの外側には、減速用ギヤが設けられている請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
請求項４記載の発明では、前記減速用ギヤがハスバ歯車である請求項３記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記減速用ギヤが前記感光体ドラムに固定され、回転伝達される駆動ギヤよって前記止め輪が前記ベアリングと圧接方向に回転される請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、前記ギヤの前記感光体ドラム対向位置内部にフランジが挿入されている請求項３記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、前記感光体ドラムが異なる色毎にそれぞれ設けられ、前記感光体ドラム周辺にクリーニング装置と帯電器を取り付けた一体化構造である請求項１〜６のいずれか１項記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装置の全体構成を説明する概略図である。図１において、黒色用の感光体ドラム１Ｋの周辺には、この感光体ドラム１Ｋの表面に所定の極性の帯電電荷を付与する帯電ローラ２Ｋが当接している。なお、Ｋは、黒色を意味する。
また、レーザ光の書き込み走査による画像露光で書き込みデータを感光体ドラム１Ｋの表面に静電潜像を形成する書き込み装置３Ｋ、感光体ドラム１Ｋ上に形成された静電潜像を顕像化する現像装置４Ｋ、現像装置４Ｋでトナーにより感光体ドラム１Ｋ表面に可視像化されたトナー像を転写媒体の転写材８に転写する転写ローラ５Ｋが配置されている。
さらに、転写後に感光体ドラム１Ｋ上に残留したトナーをブレードで清掃する感光体ドラムクリーニング装置６Ｋ、感光体ドラム１Ｋ上に残留している電荷を除電する図示しない除電装置などが配置されている。
カラー画像形成は、黒色作像用感光体ドラム１Ｋを中心としたプロセスユニットの他に、イエロー作像用感光体ドラム１Ｙ、マゼンタ作像用感光体ドラム１Ｍ、シアン作像用感光体ドラム１Ｃの３個のプロセスユニットが転写材８を搬送する転写材搬送ベルト７の通過経路上に所定のピッチ間隔で配列されている。
また、各現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの上方には現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋそれぞれにトナーを供給するトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが配設されている。
【０００７】
転写材８は、給紙ローラ１０から搬送ガイド１１で案内されながらレジストローラ１２に送り出され、レジストローラ１２から各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに書き込まれたトナー像との転写タイミングに合わせて転写ユニット１３の転写材搬送ベルト７上に送られる。
転写材搬送ベルト７に担持して搬送される転写材８はイエロー作像用感光体ドラム１Ｙ、マゼンタ作像用感光体ドラム１Ｍ、シアン作像用感光体ドラム１Ｃ、黒色作像用感光体ドラム１Ｋの各プロセスユニットの転写位置を通過したときに順次各色のトナー像が転写紙８に重ね転写される。
重ねトナー像が転写された転写材８は黒色作像用感光体ドラム１Ｋのプロセスユニットから定着器１４に送られ、トナー像が定着器１４によって定着された転写材８は排出ローラ１５で排紙トレイ１６に排出される。
転写材搬送ベルト７はベルト駆動ローラ１７と搬送ローラ１８、１９およびベルトテンションローラ２０に掛け回され、ベルトテンションローラ２０は図示しないベルトテンション機構により、常時転写材搬送ベルトが張りを持って回転するようテンションが掛けられている。
ベルト駆動ローラ１７の回転駆動により転写材搬送ベルト７は矢印方向２１に回転して転写材８を定着器１４方向に搬送する。
【０００８】
図２は感光体ドラム１Ｋの平面概略構成図である。図３は感光体ドラム１Ｋの感光体ドラムギヤ側の断面図である。感光体ドラム１Ｋの片側端部外周には溝１Ｋａが設けられ、溝１Ｋａ内には止め輪２２が挿入（装着）されている。
止め輪２２よりも軸方向外側の感光体ドラム１Ｋの外周にはベアリング２３が配置されており、ベアリング２３の更に軸方向外側には感光体ドラムギヤ２４がピン２５で感光体ドラム１Ｋの外周に固定されている。
ベアリング２３と感光体ドラムギヤ２４の間にはコイルばね２６が挿入され、ベアリング２３を止め輪２２に押圧している。感光体ドラム１Ｋの内部（少なくとも一方の軸方向端部開口内）には、フランジ２７が挿入され感光体ドラムギヤ２４を固定したピン２５は感光体ドラム１Ｋを介してフランジ２７に設けた穴に挿入されている。
このフランジ２７は、感光体ドラムギヤ２４を感光体ドラム１Ｋの端部外周にピン２５で固定したときに、ピンの挿入圧による感光体ドラム１Ｋの変形を防止すると共に、感光体ドラム１Ｋを感光体ドラムギヤ２４とフランジ２７との間で挟み込むことにより、感光体ドラム１Ｋとピン２５のカシメ部強度を向上させている。
感光体ドラム１Ｋの感光体ドラムギヤ２４と反対側端部には、感光体ドラムギヤ２４側と同様に溝１Ｋｂが設けられ止め輪２８が挿入されている。止め輪２８の外側の感光体ドラム１Ｋ端部にはベアリング２９が挿入され、このベアリング２９はベアリングクランプ３０によりフレーム３１に保持されている。
一方、感光体ドラムギヤ２４側のベアリング２３はフレーム３２に挿入され、ベアリングクランプ３３でフレーム３２に位置決めされている。ベアリングクランプ３０と３３は、図示しないネジでフレーム３０と３２に夫々固定されている。感光体ドラム１Ｋは両端のベアリング２２とベアリング２３を介してフレーム３１とフレーム３２に回転自在に支持されている。
【０００９】
図４は感光体ドラム１Ｋの駆動部を説明する概略構成図である。感光体ドラム１Ｋの駆動モータ３４はモータフレーム３５に固定されている。駆動モータ３４の駆動軸には駆動ギヤ３４ａが固定され、アイドラギヤ３６ａと噛み合っている。
アイドラギヤ３６ａは、このアイドラギヤ３６ａより歯数の少ないアイドラギヤ３６ｂと一体の樹脂歯車であり、アイドラギヤ３６ｂは感光体ドラムギヤ２４と噛み合っている。アイドラギヤ３６ａとアイドラギヤ３６ｂはモータフレーム３４に固定されたシャフト３７に回転自在に挿入（軸支）されている。
駆動モータ３４が回転すると、駆動ギヤ３４ａの回転がアイドラギヤ３６ａに伝達される。アイドラギヤ３６ａとアイドラギヤ３６ｂは一体回転し、アイドラギヤ３６ｂの回転がアイドラギヤ３６ｂと噛み合っている感光体ドラムギヤ２４に伝達される。
各ギヤはハスバ歯車であり、アイドラギヤ３６ｂが回転すると、感光体ドラムギヤ２４が固定されている感光体ドラム１Ｋはハスバのねじれ角により矢印方向に押圧された状態で回転する。
感光体ドラム１Ｋが図４の矢印方向に押圧されると感光体ドラム１Ｋに固定された止め輪２２がベアリング２３を押圧し、ベリング２３はベアリングクランプ３３でフレーム３２に位置決めされて感光体ドラム１Ｋは常に軸方向に移動しないように位置決めされて回転する。
【００１０】
ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙには、各々帯電ローラ２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙとドラムクリーニング装置６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙと図示しない除電装置がそれぞれ装着されている。
各ユニット間の装着ずれが発生しても、各色感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙはレーザ光の書き込み走査方向に移動しないため、主走査方向において色ずれがない高画質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
また、各色感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの回転方向は感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ表面の回転により軸偏心の影響がないため、副走査方向において色ずれが少ない高画質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
要約すれば、本発明の画像形成装置は、感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙと、この感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ表面を一様に帯電する帯電器２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙと、感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに光を照射して静電潜像を形成する露光、すなわち、書き込み装置３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙを含んでいる。
【００１１】
画像形成装置は、また、前記静電潜像を現像する現像装置４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙと、感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの現像を転写材８に転写する転写ローラ５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙと、感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに接触して転写材８に転写されなかった現像剤をクリーニングするクリーニング装置６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙを備えている。
感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ外周の少なくとも片側には溝１Ｋａが設けられ、この溝１Ｋａには止め輪２２が挿入され、この止め輪２２の感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ外側に挿入したベアリング２３で感光体ドラムを位置決めする。
感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ外周に挿入されたベアリング２３は、ばね２６によって止め輪２２に押圧位置決めされる。感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ外周に挿入されたベアリング２３の外側にギヤ２４を挿入する。
感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに挿入されたギヤはハスバ歯車である。感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに挿入されたギヤは感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに固定され、回転伝達される駆動ギヤより、止め輪２２がベアリング２３と圧接する方向に回転する。
感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ内部の感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに挿入された歯車対向位置にフランジ２７を挿入する。異なる色毎にそれぞれの感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ外周にはベアリング２３が設けられ、感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ周辺には感光体ドラムクリーニング装置６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙと帯電器２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが取り付けられた一体化構造になっている。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、感光体ドラムの溝に止め輪を挿入することにより加工と組付けが簡単になるため、コストダウンでき、また、感光体ドラムの外周を軸受けにしているため、感光体ドラムの偏心による回転変動が発生しないため、レーザ光を感光体ドラムの感光面に常に安定した間隔で潜像を書き込むことが出来る。
請求項２によれば、感光体ドラムに挿入したベアリングをばねで位置決めすることにより、ベアリングの内輪と感光体ドラムの滑りを防止すると共に、感光体ドラムとベアリングのスラスト方向位置ずれを無くすことができる。
請求項３によれば、感光体ドラムの外周ベアリング取り付け面にギヤを取り付けることにより偏心の影響が少なくなるため、精度の良い感光体ドラム駆動ができる。
請求項４によれば、感光体ドラムの外周面に取り付けたギヤをハス歯にすることにより噛み合い率が向上するため、速度変動の少ないスムーズな感光体ドラムの回転ができる。
【００１３】
請求項５によれば、感光体ドラムをギヤの噛み合いでベアリング方向に押圧することにより、感光体ドラムの中心軸線方向に移動するのを防止でき、また、感光体ドラムの振れによる色ずれを無くすことができる。
請求項６によれば、感光体ドラムのギヤ取り付け内部にフランジを挿入することにより、ギヤ固定時や駆動負荷による感光体ドラムの変形を無くすことができる。
請求項７によれば、感光体ドラムに偏心があると、感光体ドラムのレーザ光照射位置の速度変動により感光体ドラム回転方向書き込み間隔が変動し、タンディム方式ではそれぞれの感光体ドラムで発生する書き込み位置ずれが色ずれとして発生する。
しかしながら、感光体ドラムの偏心を無くすことにより各感光体ドラムの画像書き込み位置における変動が発生しないため、色ずれのないカラー画像を提供でき、また、感光体ドラムにクリーニング装置と帯電器を一体化することにより、取り付けや交換時の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の全体構成を説明する概略図。
【図２】感光体ドラム１Ｋの平面概略構成図。
【図３】感光体ドラム１Ｋの感光体ドラムギヤ側の断面図。
【図４】感光体ドラム１Ｋの駆動部を説明する概略構成図。
【符号の説明】
１Ｋ    感光体ドラム
１Ｋａ  溝
２Ｋ    帯電器（帯電ローラ）
３Ｋ    書き込み装置
４Ｋ    現像装置
５Ｋ    転写ローラ
６Ｋ    感光体ドラムクリーニング装置
８      転写材
２２      止め輪
２３      ベアリング
２４      感光体ドラムギヤ
２５      ピン
２６      ばね
２７      フランジ
【図１】
2005024952.tif 000003
【図２】
2005024952.tif 000004
【図３】
2005024952.tif 000005
【図４】
2005024952.tif 000006