(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に形成されてトナー像を担持し、軸線方向一端部の外周部分にギヤー溝が形成される像担持体と、
像担持体と同軸に固定され、像担持体の両端部から突出するドラム軸と、
ドラム軸の両端部にそれぞれ設けられ、ドラム軸を回転可能に支持するドラム側軸受と、
円柱状に形成されてその軸線が像担持体の軸線と平行に配置され、軸線まわりに回転可能であり、像担持体に対して近接および離反可能な転写ローラと、
転写ローラと同軸に固定され、転写ローラの両端部から突出するローラ軸と、
ローラ軸の両端部にそれぞれ設けられ、ローラ軸を回転可能に支持するローラ側軸受と、
転写ローラを像担持体に向かって押圧する付勢部材と、
ローラ軸に固定されて、前記像担持体に形成されるギヤー溝に噛合するギヤーと、
像担持体から軸線方向外方に離間した位置で、ドラム軸とローラ軸とのそれぞれの軸上に設けられ、互いに当接することにより像担持体と転写ローラとの間に所定の隙間を形成する規制手段とを含み、
前記規制手段は、弾発性を有する衝撃吸収材料によって形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記規制手段は、
ドラム軸に遊嵌して設けられる第１の規制部材と、
ローラ軸に遊嵌して設けられる第２の規制部材とを有し、
第１規制部材および第２の規制部材が互いに当接す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】
前記第１規制部材および第２規制部材は、弾発性を有する樹脂または硬質ゴムから成ることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に像担持体と、像担持体に所定の位置関係を有して配置される転写ローラの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、感光体ドラムに形成されるトナー像を記録紙に転写して、記録紙に画像を形成する装置であり、従来から、良質な印字画像を得ることができる画像形成装置が求められている。
【０００３】
図６は、従来の技術の画像形成装置１の一部を示し、図６（１）は断面図を、図６（２）は簡略化したモデルを示す。図６（１）に示すように感光体ドラム２は、中空円筒状に形成される感光体ドラム素管部４３と感光体ドラム素管部４３の両端の開口を塞ぐ一対のドラムフランジ６によって形成される。また感光体ドラム２を軸線方向に貫通するドラム軸８が感光体ドラム２と同軸に形成され、ドラム軸８は、両端部に設けられる一対のドラム側軸受４０によって回転可能に支持されている。
【０００４】
転写ローラ３は、円柱状に形成されてその軸線Ａ２が感光体ドラム２の軸線Ａ１と平行に配置される。また転写ローラ３を軸線方向に貫通するローラ軸７が、転写ローラ３と同軸に形成され、ローラ軸７は、両端部に設けられる一対のローラ側軸受４２によって回転可能に支持されている。また、ローラ軸７には軸線方向に一対の弾発性を有する付勢部材５が連結され、また軸線方向に一対のトラッキングロール４、本発明でいう規制手段が設けられている。付勢部材５によってローラ軸７はドラム軸８に向かって押圧され、各トラッキングロール４が感光体ドラム２に当接することによって、感光体ドラム２と転写ローラ３との間には、所定量の隙間Ｈが形成される。このような従来の技術の画像形成装置１が特開平９−２１８５４９号公報に開示されている。
【０００５】
このような画像形成装置１は、感光体ドラム周面と転写ローラ周面との間に隙間が形成されるので、感光体ドラムと転写ローラとが摺動することがなく、感光体ドラム周面の感光層が摩耗および剥離することが防止され、トナー像を良好に記録紙に転写して画像の乱れを防止することができる。
【０００６】
また、上述のようにトラッキングロール等の規制手段で感光体ドラム周面と転写ローラ周面との間に所定量の隙間を形成するように構成した画像形成装置の他に、規制手段で感光体ドラムの周面と転写ローラの周面とを所定の圧接力で圧接するように構成した画像形成装置がある。このような従来の技術が、特開平２−１６５１７３号公報に開示されている。
【０００７】
このような画像形成装置は、感光体ドラム周面と転写ローラ周面とが接触した状態であるためと、感光体ドラム周面と転写ローラ周面とが安定した所定の圧接力で圧接されるために、感光体ドラム周面と転写ローラ周面との間に働く転写電界（または電位差）をさほど大きくする必要がなく、また、高い圧接力のために文字の中抜け等の問題が発生することなく、トナー像を良好に記録紙に転写することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
感光体ドラム、感光体ベルトおよび中間転写体等のトナー像を担持する像担持体外周面と、該像担持体上のトナー像を記録紙上に転写する転写ローラの周面との位置関係が所定の位置関係となるように付勢部材と規制手段で規制した上述のような従来技術では、以下のような問題がある。
【０００９】
像担持体表面と転写ローラの表面との間に記録紙が挿入されるとき、感光体ドラムと転写ローラとの間の位置関係は、像担持体表面と転写ローラの表面との間に記録紙が存在しないときよりも離れることになり、像担持体表面と転写ローラの表面との間から記録紙が排出された後、付勢部材によって元の位置関係に戻される。このとき像担持体には、記録紙の挿入および排出によって衝撃力が作用する。特に厚みのある記録紙および凹凸のある記録紙などが挿入される場合には、この衝撃力は大となる。
【００１０】
このような衝撃力が作用することによって、短時間に像担持体が変位し像担持体に担持されたトナー像および記録紙に転写されている未定着のトナー画像に振動を与え、画像のにじみおよび画像のぶれなどが生じ、品質のよい画像を得ることができないといった問題がある。特に、像担持体および転写ローラ等が中空体で形成されている場合、内部が空洞である部分の外周面に衝撃力が作用すると像担持体の振動はより大きくなる。
【００１１】
したがって本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録紙の挿入および排出時に生じる衝撃があっても、像担持体および記録紙などに振動を与えず、良好な転写を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状に形成されてトナー像を担持し、軸線方向一端部の外周部分にギヤー溝が形成される像担持体と、
像担持体と同軸に固定され、像担持体の両端部から突出するドラム軸と、
ドラム軸の両端部にそれぞれ設けられ、ドラム軸を回転可能に支持するドラム側軸受と、
円柱状に形成されてその軸線が像担持体の軸線と平行に配置され、軸線まわりに回転可能であり、像担持体に対して近接および離反可能な転写ローラと、
転写ローラと同軸に固定され、転写ローラの両端部から突出するローラ軸と、
ローラ軸の両端部にそれぞれ設けられ、ローラ軸を回転可能に支持するローラ側軸受と、
転写ローラを像担持体に向かって押圧する付勢部材と、
ローラ軸に固定されて、前記像担持体に形成されるギヤー溝に噛合するギヤーと、
像担持体から軸線方向外方に離間した位置で、ドラム軸とローラ軸とのそれぞれの軸上に設けられ、互いに当接することにより像担持体と転写ローラとの間に所定の隙間を形成する規制手段とを含み、
前記規制手段は、弾発性を有する衝撃吸収材料によって形成されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
本発明に従えば、規制手段によって像担持体と転写ローラとが所定の位置関係に位置決めされ、規制手段は、像担持体よりも軸方向外方に設けられる。したがって記録紙の挿入および排出時の衝撃力による像担持体の変位量を小さくすることができる。このことを図１および図６を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の一形態の画像形成装置１０の一部を示し、図１（１）は断面図を、図１（２）は簡略化したモデルを示す。
【００１５】
図１（１）および図６（１）に示すように、従来装置と本発明の装置とを比較するために、像担持体の軸線に配置される規制手段の位置以外、たとえば感光体ドラムの寸法、軸受位置、付勢手段の特性、ドラム軸の寸法、および各部材の材質が従来装置と本発明の装置とで同一とする。従来の装置１は、規制手段４が感光体ドラム２の外周に当接し、ローラ側軸受４０と所定の寸法Ｌ１，Ｌ２に設けられる。これに対して本発明の装置１０は、規制手段５０が感光体ドラム１２から離間し、ローラ側軸受２８と所定の寸法Ｌ３，Ｌ４に設けられる。したがってローラ側軸受と規制手段との間の寸法は、従来の装置の寸法Ｌ１，Ｌ２よりも本発明の装置の寸法Ｌ３，Ｌ４のほうが短く形成される。
【００１６】
記録紙の挿入および排出時に生じる衝撃力の大きさは、感光体ドラムの軸から転写ローラがどれだけ変位するかによる。したがって記録紙の厚さが同じ場合、従来技術および本発明の画像形成装置に生じる衝撃力の大きさは、同一になる。しかし感光体ドラムと転写ローラとの位置を規制する規制手段の位置に衝撃力が発生するので衝撃力の作用位置は、従来技術の場合と本発明の場合で相違する。
【００１７】
したがって図１（２）および図６（２）に示すように、本発明の場合の軸受と規制部材との間の寸法Ｌ３，Ｌ４が従来の場合の寸法Ｌ１，Ｌ２より短いので衝撃力Ｆによる軸受まわりのモーメントは、本発明のほうが小さくなる。したがって、衝撃力Ｆによるドラム軸の撓みは、本発明のほうがより小さくなり、感光体ドラムのトナー像を担持した面の変位量および振動は、本発明のほうが従来に比べて小さくなる。
【００１８】
以上のように、本発明は、記録紙の通過による衝撃力が作用した際に、像担持体の変位量や振動を低減できて、像担持体上のトナー像を記録紙上に良好に転写できる。また規制手段が、転写ローラの端部から軸線方向外方に離間して設けられるので、記録紙の挿排時に、衝撃力による転写ローラの変位量を小さくすることができる。さらに規制手段が、弾発性を有する衝撃吸収材料によって形成されることで、記録材排出時に、規制手段のうちでドラム軸に設けられる部分と、ローラ軸に設けられる部分とが衝突したとしても、その衝撃を吸収し、像転写時に像担持体および記録紙にかかる衝撃を低減することができる。
【００１９】
また、これとは別に、本発明の画像形成装置では、規制部材の当接のために像担持体の寸法を軸方向に長くする必要がないので、像担持体の軸方向の寸法を減じることができて、その分消耗品であるが高価な像担持体のコストを低下できるといった効果も得られる。
また像担持体に形成されるギヤー溝と、ローラ軸に固定されるギヤーとが噛合することで、像担持体が回転されると、像担持体とともに転写ローラが回転する。したがって転写ローラは、像担持体に同期して回転し、挿入された記録紙を挟持して排出させることができる。
【００２０】
また本発明は、前記規制手段は、
ドラム軸に遊嵌して設けられる第１の規制部材と、
ローラ軸に遊嵌して設けられる第２の規制部材とを有し、
第１規制部材および第２の規制部材が互いに当接することを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、第１の規制部材および第２の規制部材が、ドラム軸およびローラ軸に遊嵌してそれぞれ設けられるので、像担持体および転写ローラが回転しても、第１の規制部材および第２の規制部材を互いに当接した状態で回転させずに常に静止させることができる。したがって各規制部材が像担持体および転写ローラとともに回転することがなく、各規制部材の当接面が摩耗することが防止される。また各規制部材の当接面にトナーなどの異物が付着しにくくなり、像担持体と転写ローラとの間に正確な所定の位置関係を形成することができる。
【００２２】
また本発明は、前記第１規制部材および第２規制部材は、弾発性を有する樹脂または硬質ゴムから成ることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、各規制部材が、弾発性を有する樹脂または硬質ゴムから形成されることで、衝撃吸収性を有することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図２は、本実施の一形態の画像形成装置１０の主要な構成を示す断面図である。画像形成装置１０は、複写機やプリンタなどの電子写真方式で、記録紙に画像を形成する装置であり、像担持体である感光体ドラム１２の周囲に、画像を記録紙に形成するための機構が設けられている。感光体ドラム１２の回転方向上流側から順に、感光体ドラム１２の表面を均一に帯電する帯電機構１３、感光体ドラム表面に静電潜像を形成するための光を照射する露光機構１４、感光体ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを供給しトナー像を形成するための現像機構１５、感光体ドラム表面に形成されたトナー像を記録媒体である記録紙に転写するための転写ローラ１６、感光体ドラム表面を清掃するクリーニングブレード１７、感光体ドラム表面の残留電荷を除去するための徐電ランプ１８が並んで配設されている。
【００２７】
画像形成装置１０において、画像形成が行われるには、まず感光体ドラム１２の表面を帯電機構１３によって、均一に帯電させ、帯電された感光体ドラム表面を露光機構１４によってレーザ光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像に現像機構１５によって、トナーを供給してトナー像を形成し、そのトナー像を転写ローラ１６と感光体ドラム１２との間に送られてくる記録紙上に転写し、図示しない熱定着機構によって、記録紙を熱し、トナー像を記録紙上に定着させる。
【００２８】
像転写後に感光体ドラム表面に残留するトナーは、クリーニングブレード１７によって除去され、感光体ドラム表面に残留する電荷は、前記徐電ランプによって徐電され、画像形成装置は、次の画像形成に備えられる。
【００２９】
図３は、画像形成装置１０の転写ローラ付近を示し、記録紙挿入側から見た断面図である。図１および図３に示すように画像形成装置１０は、感光体ドラム１２、フランジ２０、転写ローラ１６、第１の規制部材２２、第２の規制部材２３および付勢部材２４を有する。
【００３０】
感光体ドラム１２は、中空円筒状に形成される感光体ドラム素管部１２ａと感光体ドラム素管部１２ａの両端の開口部を塞ぐ一対のドラムフランジ２０によって形成される。また感光体ドラム２を軸線方向に貫通するドラム軸２１が感光体ドラム１２と同軸に形成され、ドラム軸２１は、両端部に設けられる一対のドラム側軸受２８によって回転可能に支持されている。
【００３１】
転写ローラ１６は、円柱状に形成されてその軸線Ａ４が感光体ドラム１２の軸線Ａ３と平行に配置される。また転写ローラ１６を軸線方向に貫通するローラ軸２５が転写ローラ１６と同軸に形成され、ローラ軸２５は、両端部に設けられる一対のローラ側軸受２９によって回転可能に支持されている。ローラ側軸受２９は、画像形成装置１のフレーム２７の長孔３０に装着される。長孔３０によってローラ側軸受２９はドラム軸２１に向かって変位可能であり、これによってローラ側軸受２９が支持するローラ軸２５は、ドラム軸２１に対して近接および離反可能に支持される。したがって実施の形態では、転写ローラ１６は、感光体ドラム１２の下方に配置されて、上下動可能に支持される。
【００３２】
またドラム軸２１の一方の端部には、ギヤーｂが固定されており、図示しない回転伝達機構から回転力が伝達されるギヤーａと噛合する。これによって回転伝達機構からの回転力がギヤーａ、ギヤーｂおよびドラム軸２１を介して感光体ドラム１２に伝達される。また感光体ドラム１２に取り付けられた一方のフランジ、すなわちギヤーｂが形成される側のフランジ２０の周面には、ギヤー溝４０が形成される。
【００３３】
ローラ軸２５一方の端部には、ギヤーｄが固定される。ギヤーｄは、前述のフランジに形成されたギヤー溝４０と噛合する。これによって感光体ドラム１２の回転が転写ローラ１６に伝達される。したがって転写ローラ１６は、感光体ドラム１２に同期して回転し、挿入された記録紙を挟持して排出させることができる。
【００３４】
１対のローラ軸側の軸受２９には、付勢部材２４がそれぞれ設けられる。付勢部材２４は弾発性を有し、たとえばスプリングなどによって構成される。これによって付勢部材２４は、転写ローラ１６を感光体ドラム１２に向かって押圧する。
【００３５】
図４は、図３の画像形成装置１０の一部を示す正面図である。規制手段５０である第１の規制部材２２と第２の規制部材２３は、円板状に形成され、感光体ドラム１２および転写ローラ１６に対して両側に一対づつそれぞれ設けられる。前記付勢部材２４によって、ローラ軸２５がドラム軸２１に向かって付勢され、第１の規制部材２２と第２の規制部材２３とが当接することによって、感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間に所定の隙間Ｈが形成される。この所定の隙間Ｈは、記録紙の厚さよりも小さく設定される。
【００３６】
第１の規制部材２２は、感光体ドラム１２から離間した位置で、ドラム軸２１に対して回転可能な状態で遊嵌される。同様に第２の規制部材２３は、転写ローラ１６から離間した位置で、ローラ軸２５に対して回転可能な状態で遊嵌される。また第１の規制部材２２および第２の規制部材２３は、衝撃吸収手段を有し、たとえば樹脂または硬質ゴムなどのような弾発性を有する衝撃吸収材料によって形成されている。
【００３７】
図５は、図４の側面図であり、図５（１）は記録紙１９が挿入される前の状態を、図５（２）は記録紙１９が挿入された状態を示す。図５（１）に示すように、記録紙１９は、感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間の隙間Ｈに向かって搬送され、図５（２）に示すように、感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間に挿入される。このとき記録紙１９の厚みが感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間の隙間Ｈよりも大きいので、転写ローラ１２は感光体ドラム１２から離反され、感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間の距離が大きくなり、第１の規制部材２２と第２の規制部材２３とが離反する。転写ローラ１６は、付勢部材２４によって感光体ドラム１２に近接するように押圧されており、記録紙１９は、この押圧力に抗して感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間を通過する。排出時には、付勢部材２４のばね力によって第１の規制部材２２と第２の規制部材２３とが再び当接し、感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間の距離が所定の隙間寸法Ｈに戻る。
【００３８】
つまり記録紙挿入および排出時に衝撃が発生するが、第１の規制部材２２および第２の規制部材２３は、感光体ドラム１２、転写ローラ１６からそれぞれ離間した位置に取り付けられるので、衝撃力によって作用するモーメントを小さくし、感光体ドラムおよび転写ローラの橈みを小さくすることができる。さらに第１および第２の規制部材は、衝撃吸収材料で形成されるので、衝撃力および衝撃力による振動が吸収される。このようにして感光体ドラム１２および記録紙１９に与えられる振動が低減されることによって、感光体ドラム１２に形成されるトナー像および記録紙に転写された未定着のトナー画像に振動をあたえず、画像のにじみおよび画像のぶれなどを防止し、良好な画像を形成することができる。
【００３９】
また第１の規制部材２２および第２の規制部材２３が、ドラム軸２１およびローラ軸２５にそれぞれ遊嵌して設けられるので、ドラム軸２１およびローラ軸２５が回転しても、第１の規制部材２２および第２の規制部材２３は、回転せずに当接状態で静止することができる。したがって第１の規制部材２２および第２の規制部材２３が感光体ドラム１２および転写ローラ１６とともに回転することがなく、第1の規制部材２２および第２の規制部材２３の当接面が摩耗することが防止される。また当接面にトナーなどの異物が付着したりすることがなく、感光体ドラム１２と転写ローラ１６との間に正確な一定の隙間Ｈを形成することができる。
【００４０】
上述の実施の形態は発明の例示にすぎず発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば本実施例では、像担持体である感光体ドラムと転写ローラとの間に所定の隙間Ｈを形成するように規制手段を用いた形態としたが、本発明はこれだけに限定されるものではなく、たとえば像担持体に転写ローラが所定の圧力で圧接されるように像担持体と転写ローラとが接触するように規制手段で規制する画像形成装置も含む。
【００４１】
また本実施の形態では第１の規制部材と第２の規制部材を互いに当接させて感光体ドラムと転写ローラとを所定の位置関係に規制したが、１つの規制部材を用いて所定の位置関係に規制してもよい。たとえば第１の規制部材と転写ローラの軸と当接させてまたは、第２の規制部材と像担持体の軸と当接させて感光体ドラムと転写ローラとを所定の位置関係に規制してもよい。
【００４２】
また第１および第２の規制部材の少なくとも一方は、軸に直接設けられなくてもよく感光体ドラムおよび転写ローラの各軸線間に配置されればよく、たとえば軸線と同軸となる他の部材を設け、この部材を介して前記軸線間に設けてもよい。また第１および第２の規制部材は必ずしも円板状でなくてもよく他の形状であってもよい。
【００４３】
また像担持体は感光体ドラムとして例示して説明したが、その他に感光体ベルトおよび中間転写体でもよい。感光体ベルトの場合、感光体ベルトをゆるみなく回転させる複数の軸のうち転写ローラに対向する軸の軸線と転写ローラの軸線の間に規制手段が設けられる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、記録紙の通過による衝撃力が作用したときに像担持体の変位量、および像担持体自体にかかる振動を低減することができる。これによって記録紙挿排時に生じていた画像ぶれなどを防止し、良好な画像品質を得ることができる。
【００４５】
また、規制手段の当接のための像担持体の寸法を軸方向に長くすることがないので、像担持体の軸方向の寸法を減じることができ、消耗品であるが高価な像担持体のコストを低下することができる。
また像担持体に形成されるギヤー溝と、ローラ軸に固定されるギヤーとが噛合することで、転写ローラは、像担持体に同期して回転し、挿入された記録紙を挟持して排出させることができる。
【００４６】
また規制手段は衝撃を吸収することができるので、像転写時に像担持体および記録紙にかかる衝撃をさらに低減することができる。これによってより良好な画像品質を得ることができる。
【００４７】
また本発明によれば、第１および第２の規制部材が互いに当接する当接面の摩耗および異物の付着が防止されるので、像担持体と転写ローラとの間に正確な一定の隙間を形成することができる。これによって像転写時に記録紙に安定した圧接力を与えることができ、トナー像を記録紙にムラなく転写することができる。
また本発明によれば、各規制部材が、弾発性を有する樹脂または硬質ゴムから形成されることで、衝撃吸収性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の一形態の画像形成装置１０の一部を示し、図１（１）に断面図を、図（２）にモデル図を示す。
【図２】本実施の一形態の画像形成装置１０の主要な構成を示す断面図である。
【図３】画像形成装置１０の転写ローラ付近を示す断面図である。
【図４】図３の画像形成装置１０の一部を示す正面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】従来の技術の画像形成装置１の一部を示し、図６（１）に断面図を、図６（２）にモデル図を示す。
【符号の説明】
１０  画像形成装置
１２  感光体ドラム
１６  転写ローラ
１９  記録紙
２０  フランジ
２１  ドラム軸
２２  第１の規制部材
２３  第２の規制部材
２４  付勢部材
２５  ローラ軸
２７  フレーム
２８，２９  軸受け
３０  長孔
５０  規制手段
Ａ３  感光体ドラムの軸線
Ａ４  転写ローラの軸線
【図１】
0003825976.tif 000002
【図２】
0003825976.tif 000003
【図３】
0003825976.tif 000004
【図４】
0003825976.tif 000005
【図５】
0003825976.tif 000006
【図６】
0003825976.tif 000007