JP2001209272A - 感光体ドラムの支持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体ドラムの回転にムラが生じることを防
止するために、支持軸としてのドラムシャフトの軸芯に
近接する位置に制動部材を配置して、軸のたわみ等の影
響を受けにくいものとして構成する。 【解決手段】 感光体アッセイ１のフレーム２にドラム
シャフト４を介して、基体２０を固定して配置する。前
記ドラムシャフト４には、フランジ部材１３を介してド
ラムギヤ１２を組み合わせた感光体ドラム１０を、ドラ
ムシャフト４に対して回転可能に配置する。前記フラン
ジ部材１３の小径筒部１７と輪状突部２１の間には、弾
性を有する制動部材５を配置し、前記制動部材５を小径
筒部１７に対して大きな摩擦係数を有し、輪状突部２１
に対しては小さな摩擦係数を有するものとして設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の感
光体ドラムの支持機構に関し、感光体ドラムの回転ムラ
を防止する機能を発揮可能な支持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体ドラムを用いるプリンタや複写機
等の画像形成装置においては、画像形成部に配置する感
光体ドラムに対して、画像書込み装置により画像の書込
みを行って静電潜像を形成し、現像器からトナーを供給
して前記静電潜像をトナー画像として可視像化してい
る。そして、前記トナー画像を用紙に転写し、トナー画
像を担持する用紙を定着装置を通して定着しコピーを作
成するようにしている。前記感光体ドラムは、ほぼ一定
の速度で回転するように構成する必要があり、その回転
速度にムラがあると、コピー画質に悪影響を及ぼすとい
う問題がある。そこで、前記感光体ドラムの回転ムラを
押さえるために、感光体ドラムのフランジ外周面にフェ
ルトや発泡体を制動部材として設け、ドラムギヤの内周
面との間に摩擦トルクを発生させる方法等が用いられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記摩
擦トルクを発生させるような部材を用いる場合に、ドラ
ムギヤ内周面に沿って制動部材を配置するようにしてい
るため、制動部材の径はドラムギヤ内周面の径により決
まる上、ドラムシャフトがたわんだり、感光体ドラムが
変形した時には、ドラムシャフト軸芯に近い位置に制動
部材を配置した場合と比べて、制動部材の変形量が大き
くなることから、一定の摩擦トルクが得られないという
問題が発生する。

【０００４】本発明は、前述したような問題を解消しよ
うとするものであり、ドラムシャフトがたわんだり、感
光体ドラムが変形した場合でも、制動部材の変形が均一
になることにより、安定した摩擦トルクが得られるよう
な感光体ドラムの支持機構を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定シャフト
と、前記固定シャフトに対し両端に固着されたフランジ
部材を介して回動自在に支持される感光体ドラムと、装
置フレームに固定され、感光体ドラムに制動力を付与す
る制動機構とよりなる感光体ドラムの支持機構に関す
る。本発明の請求項１の発明は、前記制動機構は輪状突
部を有し装置フレームに取付けられる基体と、前記フラ
ンジ部材の少なくとも一方のシャフト保持用筒部と前記
輪状突部との間に介装される弾性輪状制動部材とよりな
ることを特徴とする。そして、従来例のようにドラムギ
ヤの内周面に沿って制動部材を設けた場合、制動部材の
径はドラムギヤの内周面の径により決まる上、ドラムシ
ャフトがたわむとドラムシャフトの軸芯から離れるほど
制動部材の変形量が大きくなるのに対し、制動部材を感
光体ドラムのシャフトに近い位置に配置することにより
変形量を小さくすることができる。したがって、制動部
材には一定の潰れ量が生じ、弾性輪状制動部材の内外周
面が対応する円筒面との平行度を一定に維持でき、摩擦
トルクもほぼ一定となるために、安定した感光体ドラム
の回転を得ることができる。

【０００６】請求項２の発明は、前記フランジ部材の少
なくとも一方は基体の輪状突部を内挿し得る外筒部を有
し、この外筒部の内周面と、輪状突部の外周面との間に
隙間が形成されるようにしたことを特徴とする。そし
て、ドラムギヤ内周面と支持フランジとの間に空間を設
けることにより、制動部材の変形が許容され、制動部材
の変形量がより少なくできる。

【０００７】請求項３の発明は、前記フランジ部材の感
光体ドラム回転用ギヤ部が形成された側に、前記制動機
構が設けられていることを特徴とする。したがって、ド
ラムギヤが変形しても、制動機構により安定したドラム
の回転ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の感光体ドラムの支持機構を説明する。図１には感光
体アッセイ１の端部の構成を示す断面図で、図２はその
Ａ−Ａ線での縦断面図、図３には分解斜視図をそれぞれ
示している。図１に示すように、感光体アッセイ１はフ
レーム２に固定支持するドラムシャフト４に、感光体ド
ラム１０を回転自在に設けている。前記感光体ドラム１
０の例においては、感光体ドラム１０の一方の端部にド
ラムギヤ１２を設けた部分の構成を示しているもので、
図示を省略する前記感光体ドラム１０の他端部はドラム
ギヤを設けずに、フランジ部材１３と対称的な形状の軸
支部材のみを配置して構成することができる。なお、前
記感光体ドラム１０とドラムギヤ１２は、従来一般に使
用されている画像形成装置の感光体ドラムと同様に、各
構成部材をプラスチックまたは金属で構成することがで
きるものであり、ドラムギヤ１２をフランジ部材１３を
介して接続して一体化して形成することも可能である。

【０００９】前記感光体ドラム１０の端部とドラムギヤ
１２は、その内面に配置するフランジ部材１３により支
持されており、前記フランジ部材１３をドラムシャフト
４に対して回転可能に設けている。前記フランジ部材１
３は金属またはプラスチック材料により構成することが
できるもので、基部材１４に対して、フレーム２側にド
ラムシャフト４を囲むように小径筒部１７（シャフト保
持用筒部）を突出させて配置し、感光体ドラム１０の内
面に大径筒部１５の外周面が嵌合するように設けてい
る。前記基部材１４と一体に構成される大径筒部１５と
小径筒部１７の間には、後述する基体２０と制動部材５
とを挿入可能なリング状の空間部を形成している。な
お、前記感光体ドラム１０の内面に取付けたアース板１
９は、銅等の導電性金属からなるもので、ドラムシャフ
ト４に対して摺動可能に設け、前記ドラムシャフト４を
介して接地している。

【００１０】前記フランジ部材１３のリング状空間部に
配置される基体２０は、プラスチックまたは金属で構成
することができるものであり、フランジ部材１３の大径
筒部（外筒部）１５と平行に突出される輪状突部２１
と、フレーム２側に突出されてドラムシャフト４に装着
するように支持される基部筒部２４とを一体に構成して
いる。また、前記基体２０のフレーム２側の端部には係
合突部２５を突出させて設け、前記係合突部２５をフレ
ーム２に設けた係止部３に係止させて、感光体ドラム１
０の回転が制動部材５を介して基体２０に伝達される状
態でも、前記基体２０の回転を阻止して固定保持させ
る。

【００１１】なお、前記フランジ部材１３の大径筒部１
５の内周面と、基体２０の輪状突部２１の外周面との間
には、所定の間隔を有する隙間Ｓを設けて、前記基体２
０をフランジ部材１３に組み合わせる際の余裕を持たせ
るようにしている。そして、前記隙間Ｓを設けること
で、後述するように、軸にたわみ等が生じて、フランジ
部材１３と基体２０の２つの筒状の部材の位置関係に片
寄りが生じた場合でも、ドラムシャフト４に固定される
状態で保持される基体２０に対して、フランジ部材１３
ひいては感光体ドラム１０の回転に対する障害が発生し
ないように、余裕部分を持たせて構成できる。

【００１２】制動部材５が装着されたフランジ部材１３
の小径筒部１７を、基体２０の輪状突部２１に内挿され
るよう押し込むようにする。このとき、基体２０が制動
部材５を介して小径筒部１７を押圧する力と制動部材５
自体の弾性復元力により内周面を押圧することにより、
内周面６に対して制動部材５は滑らない。したがって、
内周面６をフランジ部材１３の小径筒部１７に接着剤等
により接着する必要がない。また、制動部材５の外周面
７には、例えば、テフロン（商品名）加工等の耐磨耗性
の表面加工が施され、内周面６に比べ摩擦力を小さくす
るため、感光体ドラム１０の回転に伴い制動部材５が感
光体ドラム１０、すなわちフランジ部材１３と一体に回
転し、制動部材５の外周面が相互に摺動することにな
る。その結果、適度な摩擦力が得られ、かつ制動部材５
の磨耗が抑止できるものとされている。

【００１３】前記図１に示すように組み合わされる各構
成部材は、図３の斜視図に示すような状態で組み合わさ
れる。つまり、感光体ドラム１０の端部に設けているフ
ランジ部材１３の小径筒部１７に対して制動部材５を装
着し、前記フランジ部材１３の側部に接するようにして
基体２０を装着して、前記基体２０の輪状突部２１をフ
ランジ部材１３のリング状の空間部に入り込ませるよう
にする。前述したようにして、感光体ドラム１０の端部
に基体２０を組み合わせたものをフレーム２に取付ける
際には、図１に示すように、軸孔にドラムシャフト４を
貫通させ、前記ドラムシャフト４をフレームに対して任
意の固定手段により固定保持させる。また、前記基体２
０の端部に突出させて設けている係合突部２５は、図１
に示すように、フレーム２に設けている係止部３に係止
させることで、基体２０の回転を阻止できるようにす
る。

【００１４】前記図１に示すようにして、ドラムシャフ
ト４に回転不能に支持された基体２０と、ドラムギヤ１
２を介して駆動力が付与される感光体ドラム１０とを組
み合わせた状態で、両部材の間に介在させる制動部材５
が、感光体ドラム１０の回転に対してブレーキ作用を付
与して、感光体ドラム１０の回転にムラが生じないよう
にする作用を発揮する。前記制動部材５は、任意の軟質
のプラスチックまたはゴム、フェルト等のような弾性体
により、リング状の部材として形成されており、その内
周面６がフランジ部材１３の小径筒部１７の外周面１８
と接触し、外周面７が基体２０の輪状突部２１の内周面
２２と接するように装着される。そして、回転される感
光体ドラム１０の小径筒部１７に対して滑りを生じない
状態で組み合わされているので、前記感光体ドラム１０
とともにフランジ部材１３が制動部材５の外周面７に対
して回転しようとする。

【００１５】ところで、前記制動部材５の外周面７には
テフロン加工が施してあるために、内周面６に比べ摩擦
抵抗が小さい状態となっている。したがって、制動部材
５の外周面７を輪状突部２１の内周面２２が摺動しつつ
回転することになり、ひいては感光体ドラム１０が回転
することになる。このとき、前記制動部材５の外周面７
と輪状突部２１の内周面２２の間での摩擦により、感光
体ドラム１０の回転に対するブレーキ作用が付与される
ことになる。そして、例えば、感光体ドラム１０に対し
てドラムギヤ１２に伝達される駆動力にムラが生じた場
合でも、前記制動部材５によりブレーキ力が付与されて
いることにより、感光体ドラム１０の回転状態のムラが
生じることが防止される。

【００１６】前記感光体ドラムの回転ムラの問題に加え
て、前記感光体アッセイ１において、感光体ドラム１０
を支持するドラムシャフト４にたわみ等が生じた場合に
は、軸端部に支持される基体２０に対して、感光体ドラ
ム１０をドラムシャフト４に対して支持するフランジ部
材１３が、若干偏心することが想定される。この２つの
円筒状の部材の位置関係に偏心が生じるという問題に対
しては、前記ドラムシャフト４に支持される２つの部材
としての、基体２０とフランジ部材１３の間には、前記
隙間Ｓが形成されていることから、その隙間に対応する
軸のたわみの程度では、基体２０の輪状突部２１の内周
面２２と小径筒部１７の外周面１８の平行度が保たれ、
安定した感光体ドラム１０の回転が得られる。もちろ
ん、前記基体２０とフランジ部材１３との間の隙間Ｓが
なくなり、大径筒部１５の内周面１６に対して、輪状突
部２１の外周面２３が直接接するようなたわみが生じる
場合は、感光体ドラム１０が正常な位置で作動されない
状態となり、感光体ドラム１０の回転に影響を及ぼす。

【００１７】前述したような隙間Ｓが一部でなくなるよ
うな状態が発生した場合には、前記感光体ドラム１０に
対して配置する画像書込み手段や、現像装置の現像ロー
ラ等の装置が正常に作動できる状態ではないことにな
る。さらに、前記ドラムシャフト４が許容可能な状態よ
りも大きくたわみを生じた場合は、当然感光体ドラム１
０の回転がスムーズに行われないことから、画像形成装
置の他の検知手段で装置が正常に動作していないことを
判断して、画像形成装置の動作を停止させるようにす
る。

【００１８】前記フランジ部材１３と基体２０の間に配
置される制動部材５において、ドラムシャフト４にたわ
みが生じたことを想定する場合、そのたわみによる影響
はドラムシャフトの軸芯から離れる程大きくなる。つま
り、ドラムシャフト４から離間したドラムギヤ内周面１
６に制動部材５を配置すると、その変形量も大となり、
一部分に対して制動部材５が接しない状態ともなりえ、
安定したブレーキ状態が得られないため、回転ムラが生
じる。これに対して、本実施例に示す制動部材５は、ド
ラムシャフト４に近接する位置に配置されているもの
で、感光体ドラム１０の内周面１６に配置されたときの
ようにドラムシャフト４の軸芯から大きく離間した位置
にはない。また、前記小径筒部１７の外周面１８と制動
部材５を挟むように設けられた基体２０の輪状突部２１
の内周面２２とは、制動部材５の厚み分より狭く離間さ
れている。したがって、弾性作用を有する制動部材５の
復元力と基体２０が制動部材５を介してフランジ部材１
３を押圧することにより、制動部材５の内周面６はフラ
ンジ部材１３の小径筒部１７に対して滑らないものとな
っている。

【００１９】また、制動部材５を挟んで対向する２つの
面２２、１８はドラムシャフト４の軸芯に近接した位置
にあるため、例えば、ドラムシャフト４にたわみが生じ
ていたとしてもその影響を間隙Ｓにより大きく受けるこ
とはなく、前記２つの面２２、１８が平行に維持され、
制動部材５のブレーキ力が均等にかかるため、感光体ド
ラム１０が安定して回転し得る。したがって、前記感光
体ドラム１０を正常に作動させ得る状態、つまり、感光
体ドラム１０に対して他の画像形成用の部材が、各々正
常に作動し得る位置関係におかれていて、他の部材から
の異常検知の信号が出力されていない場合には、前記制
動部材によるブレーキの動作が正確に実行されていると
判断できる。前記感光体ドラムが変形したり、ドラムシ
ャフト４の変形（たわみ）が大きくなった場合は、前述
したように、フランジ部材１３と基体２０の間での隙間
Ｓが局部的になくなり、大径筒部１５の内周面１６と、
輪状突部２１の外周面２２が直接に接した状態となる。

【００２０】前記実施例に示されている感光体アッセイ
１は、従来より用いられているプリンタや複写機、また
は複写機とファクシミリ装置との複合機等の、電子写真
方式を用いた画像形成装置に適用が可能である。また、
前記感光体ドラム１０とフランジ部材１３とは、任意の
材質のもので構成可能であり、基体２０をフレーム２に
対して固定する手段も、係合突部と同様な作用を有する
ものであれば、任意の構造のものとすることもできる。
さらに、制動部材５を配置する位置は、ドラムシャフト
４にできるだけ近接する位置で、ドラムシャフト４のた
わみの影響の少ない位置に配置すると、より良い効果を
奏することができる。そして、基体２０とフランジ部材
１３の間の隙間を、感光体ドラムの正常な動作の範囲を
許容可能な間隔に設定することにより、装置の動作に不
都合が生じることを防止できる。なお、本発明は、上述
の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ること
は勿論である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の装置は、前述したように構成し
たものであり、ドラムシャフトに近接した位置に制動部
材を配置していることにより、制動部材には一定の潰れ
量が生じ、弾性輪状制動部材の内外周面が対応する円筒
面との平行度を一定に維持でき、摩擦トルクもほぼ一定
となるために、安定した感光体ドラムの回転を得ること
ができる。そして、ドラムシャフトにたわみが生じた場
合に、ドラムギヤの外周に近付く程変形量が大きくなり
制動部材の変形量も大きくなることに対して、制動部材
を感光体ドラムの内側に配置することにより、変形量を
小さくすることができる。また、フランジ部材の内周面
と、前記基体の外周面との間に隙間を設けることによ
り、制動部材が変形しても潰れ量を小さくでき、小径筒
部の外周面と輪状突部の内周面の平行度を保つことがで
きるため、感光体ドラムの安定した回転が得られる。さ
らに、感光体ドラムの端部に形成されているドラムギヤ
を有するフランジ部材に制動機構を設けることにより、
ドラムギヤが多少変形した場合でも感光体ドラムは安定
して回転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 感光体アッセイの構成を示す説明図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線での縦端面図である。

【図３】 感光体アッセイの分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 感光体アッセイ、 ２ フレーム、 ３ 係
止部、４ ドラムシャフト、 ５ 制動部材、 ６
内周面、７ 外周面、 １０ 感光体ドラム、
１２ ドラムギヤ、１３ フランジ部材、 １４
基部材、 １５ 大径筒部、１６ 内周面、
１７ 小径筒部、 １８ 外周面、１９ アース
板、 ２０ 基体、 ２１ 輪状突部、２２ 内
周面、 ２３ 外周面、 ２４ 基部筒部、２５
係合突部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定シャフトと、前記固定シャフトに対
   し両端に固着されたフランジ部材を介して回動自在に支
   持される感光体ドラムと、 装置フレームに固定され、感光体ドラムに制動力を付与
   する制動機構とよりなり、 前記制動機構は輪状突部を有し装置フレームに取付けら
   れる基体と、前記フランジ部材の少なくとも一方のシャ
   フト保持用筒部と前記輪状突部との間に介装される弾性
   輪状制動部材とよりなることを特徴とする感光体ドラム
   の支持機構。
2. 【請求項２】 前記フランジ部材の少なくとも一方は基
   体の輪状突部を内挿し得る外筒部を有し、この外筒部の
   内周面と、輪状突部の外周面との間に隙間が形成される
   ようにしたことを特徴とする請求項１に記載の感光体ド
   ラムの支持機構。
3. 【請求項３】 前記フランジ部材の感光体ドラム回転用
   ギヤ部が形成された側に、前記制動機構が設けられてい
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の感光体ド
   ラムの支持機構。