JP2002243007A - 回転体駆動機構 - Google Patents

回転体駆動機構

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JP2002243007A
JP2002243007A JP2001042406A JP2001042406A JP2002243007A JP 2002243007 A JP2002243007 A JP 2002243007A JP 2001042406 A JP2001042406 A JP 2001042406A JP 2001042406 A JP2001042406 A JP 2001042406A JP 2002243007 A JP2002243007 A JP 2002243007A
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driving
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drive
driving roller
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Yuzuru Ebara
譲 江原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大径のギヤや複雑なギヤ機構を使用すること
なく、シンプルな構成で、駆動源の回転力を円滑に回転
体に伝えて速度変動なく回転体を駆動することができる
回転体駆動機構を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム(回転体)10の端部に一
体に設けられた円環状部13を有する端板部材12と、
円環状部13の内周面にその外周面を圧接させて設けら
れた駆動ローラ17を備え、モータ21の回転力を駆動
ローラ17を介して感光体ドラム10に伝えるように構
成した。駆動ローラ17はゴム等の弾性体からなる。そ
の先端部17aは先細になっている。この構成によれ
ば、感光体ドラム10の速度変動を抑えて濃度むらの少
ない高品質の出力画像が得られる。感光体ドラム10の
脱着を容易に行うことができる。駆動ローラ17と円環
状部13との間で滑りが起こり難くして、感光体ドラム
10を円滑に回転駆動できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は感光体ドラムなど
の回転体を駆動する駆動機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真プロセスを用いて画像を形成す
る複写機、プリンタ、ファクシミリなど画像形成装置に
は円筒形状の感光体(以下、感光体ドラムという。)を
備えたものがある。感光体ドラムは、その感光体からな
る円筒状のドラム本体と、ドラム本体の両端部に固定さ
れた金属製の端板部材とからなる。図6に示されている
感光体ドラム60は、ドラム本体61の端部に略円形の
端板部材(フランジ状の部材)62が圧入して固定され
ている。端板部材62の外周部には、図示しない駆動源
に連結された回転ギヤと噛み合う駆動ギヤ63が形成さ
れている。端板部材62の中心部には外方に突き出た円
柱状の突起部64が形成されており、この突起部64が
図示しない画像形成装置本体の構造部に設けられた軸受
けに挿入され軸支されることにより感光体ドラム60の
位置および姿勢が決まり、同時に駆動ギヤ63の軸心も
決まる構造になっている。
【0003】図7および図8に示されている感光体ドラ
ム70は、ドラム本体71の端部に略円形の端板部材
(フランジ状の部材)72が圧入して固定されている。
この端板部材72には駆動ギヤは形成されておらず、別
体の駆動ギヤ部材73が連結される構成になっている。
端板部材72の中央部には、駆動ギヤ部材73の連結部
材77と嵌合する嵌合孔72aが形成されている。駆動
ギヤ部材73の円板状に形成された部材本体74の外周
部には、モータ78の駆動軸79に固定されたモータギ
ヤ80と噛み合う駆動ギヤ75が形成されている。部材
本体74の中心部には駆動軸76が固定されており、そ
の駆動軸76の先端部に端板部材72の嵌合孔72aと
嵌合する連結部材77が固定されている。駆動ギヤ部材
73は画像形成装置本体の構造部81に軸受け82を介
して回転可能に保持されており、駆動ギヤ部材73の雄
部材77に端板部材72の嵌合孔72aを嵌合させるこ
とにより、感光体ドラム70の位置および姿勢が決ま
り、かつモータ78による回転駆動力が駆動ギヤ部材7
3を介して感光体ドラム70に伝達される構造になって
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、感
光体ドラムの回転中心と感光体ドラムに回転力を伝達す
る駆動ギヤの回転中心とが互いに一致しているため、感
光体ドラムの駆動機構を比較的簡素かつ安価な構成で実
現きるという利点がある。しかしながら、感光体ドラム
の径はプリント速度を上げるためや、耐久性を上げると
いった目的で感光体ドラムの径を大きくした際、感光体
ドラムに同心的に設けられた駆動ギヤと駆動源であるモ
ータ側のギヤとの噛み合いによって周期的に生じるわず
かな速度変動が、記録紙上に形成される出力画像中に縞
状の濃度むらとなって現れるようになる。上記縞状の濃
度むらの発生には駆動ギヤのピッチが影響している。画
像上目立ちやすいピッチは0.5〜2.0mmであるといわれて
いる。そのために従来では駆動ギヤに大径のギヤを用い
ることが一般的であったが、この場合、ギヤはかなりの
大きさとなるため大きなスペースが必要になる。また、
大径になるほど高精度なギヤを製造することが難しくな
るため、大径で高精度なギヤを使用することはコスト上
も精度上も問題がある。
【0005】たとえば、感光体ドラムの直径を100mm、
感光体ドラムの周速度(以後、線速という)を300mm/se
cにしたとすると、感光体ドラムの回転数は次式(1)で求
められる。 300[mm/sec]×60/(100[mm]×π)=57.3≒60[rpm]・・・・(1) 駆動源にDCブラシレスモータを用いたとするとモータ
の回転数は1000〜2000rpmで使うのが効率や回転安定性
を考慮すると一般的なので、ここでは1800rpmとすると
モータから感光体ドラムへの駆動の減速比は1800:60=
30:1になる。ここで駆動ギヤにモジュールm=1の平歯
車を用いた場合、極力ギヤ径を小さくするために、モー
タのギヤを8枚とすると駆動ギヤの歯数は240枚にな
るが、この場合ギヤの噛み合い周波数は、60[rpm]×2
40[枚]/60=240[Hz]となってしまい画像中に現れ
る濃度むらのピッチは300[mm/sec]/240[Hz]=1.25
mmになり目立ちやすくなってしまう。
【0006】仮にピッチを0.5mmにするためには、下記
の式(2)から、駆動ギヤの歯数は600枚になってしま
いギヤの歯先円直径は602mmとなり、かなりの大径ギヤ
になってしまい、スペースをとることは勿論のこと、駆
動ユニット内に収まらなくなってしまう。仮にギヤのモ
ジュールをm=0.5にしたとしても、歯先円直径は301mm
になってしまい、これでもかなりの大径ギヤである。 300[Hz]×60/(0.5[mm]×60[rpm])=600[枚]・・・・(2) 大径の駆動ギヤを使用する代わりに、モータの駆動軸に
固定されたギヤと感光体ドラムに固定された駆動ギヤと
の間に複数のギヤを介在させて動力を伝達する方法もあ
るが、それぞれのギヤの噛み合いピッチが縞状の濃度む
らとなって出てしまうとういう不具合がある。本願発明
の課題は、上述した従来技術の不具合を解消し、大径の
ギヤや複雑なギヤ機構を使用することなく、シンプルな
構成で、駆動源の回転力を円滑に回転体に伝えて速度変
動なく回転体を駆動することができる回転体駆動機構を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明にかかる回転体駆動機構
は、回転体の端部に一体に設けられた円環状部を有する
動力伝達部材と、当該動力伝達部材の円環状部の内周面
もしくは外周面にその外周面を圧接させて設けられた駆
動ローラと、回転力を発生する駆動源とを備え、当該駆
動源の回転力を前記駆動ローラおよび前記動力伝達部材
を介して前記回転体に伝えるように構成したことを特徴
としている。また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の回転体駆動機構において、前記駆動ローラの前
記回転体側の端部が先細になっていることを特徴として
いる。また、請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の回転体駆動機構において、前記駆動ローラと
対をなす従動ローラを具備し、両ローラ間に前記動力伝
達部材の円環状部を挟み込んだことを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明にかかる回転体駆動機構
は、回転体に沿って延び且つ当該回転体の外周面にその
外周面を圧接させて設けられた駆動ローラと、回転力を
発生する駆動源とを備え、当該駆動源の回転力を前記駆
動ローラを介して前記回転体に伝えるように構成したこ
とを特徴としている。また、請求項5に記載の発明は、
請求項1〜4のいずれかに記載の回転体駆動機構におい
て、前記駆動ローラは弾性体からなることを特徴として
いる。また、請求項6に記載の発明は、請求項4または
5に記載の回転体駆動機構において、前記回転体は感光
体であり、前記駆動ローラは感光体を帯電させる帯電ロ
ーラとしての機能を有することを特徴としている。ま
た、請求項7に記載の発明は、請求項4または5に記載
の回転体駆動機構において、前記回転体は感光体であ
り、前記駆動ローラは感光体上に形成されたトナー像を
転写紙に転写させる転写ローラとしての機能を有するこ
とを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本願発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本願発明にかかる回転体駆動機構の
実施の形態の一例を示す要部分解斜視図、図2は要部分
解断面図、図3は要部断面図である。図中の10は感光
体ドラム(回転体)であり、感光体ドラム10は表面に
感光層を有するドラム本体11の端部に円形の端板部材
(動力伝達部材)12を圧入し固定してなる。端板部材
12の周縁部は円環状部13になっている。端板部材1
2の中心部には外方に突き出た円柱状の突起部14が形
成されており、この突起部14が画像形成装置本体の構
造部15に設けられた軸受け16に挿入され軸支される
ことにより感光体ドラム10の位置および姿勢が決ま
り、同時に駆動ギヤ部材18に固定された駆動ローラ1
7が円環状部13の内周面13aに圧接する構造になっ
ている。駆動ギヤ部材18は、駆動ギヤ19と、その中
心部に固定された駆動軸20とからなる。駆動ギヤ19
の外周部には、モータ21のモータ軸22に固定された
モータギヤ23と噛み合うギヤ部19aが形成されてい
る。
【0009】駆動ローラ17は、駆動ギヤ部材18の駆
動軸20の先端部に固定されている。駆動ローラ17
は、ゴム等の弾性体からなる。駆動ローラ17の感光体
ドラム10側の端部17aは先細(テーパ形状)になっ
ている。上記のように構成された回転体駆動機構では、
モータ21による回転駆動力をモータ軸22に固定され
たモータギヤ23を介して駆動ギヤ部材18に伝えるこ
とにより、駆動ギヤ部材18の駆動軸20に固定された
駆動ローラ17を回転させる。駆動ローラ17は感光体
ドラム10の端部に固定された端板部材12の円環状部
13の内周面に圧接しているため、駆動ローラ17が回
転駆動されることにより感光体ドラム10が回転駆動さ
れる。この場合、たとえば、駆動ローラ17の直径を10
mm、感光体ドラム11の線速を300mm/secにしたとする
と、駆動ローラ17と感光体ドラム11に固定され端板
部材12は互いに圧接しているので、駆動ローラ17の
線速も300mm/secになる。そこで駆動ローラ17の回転
数は、次式(3)から、600rpmとなり、前記同様にモータ
21の回転数を1800rpmとすると、駆動の減速比は180
0:600=3:1になる。 300[mm/sec]×60/(10[mm]×π)=573≒600[rpm]・・・・(3) ここでピッチを0.5mmにするには、次式(4)から、駆動ギ
ヤ19の歯数は60枚になるので、モータギヤ23の歯
数は20枚にすればよい。 300[Hz]×60/(0.5[mm]×600[rpm])=60[枚] ・・・・(4) よって、モジュールがm=1の場合でも駆動ギヤ19の
ギヤ径は直径62mmと小径で済む。さらにモジュールを小
さくしてギヤ径を大きくすることにより、細かいピッチ
にすることができるので、ピッチむらが目立ちにくくな
る。また、駆動ローラ17の材質をゴム等の弾性体にす
ることにより多少の負荷トルクであれば、端板部材12
との間で滑りが起こるのを防ぐことができる。また、駆
動ローラ17の感光体ドラム10側の端部17aを先細
にしたことにより、感光体ドラム10を図1、図2に示
すように引き抜いた状態から、図3に示すように定位置
に装着する際に、端板部材12の円環状部13が駆動ロ
ーラ17の先端部に引っ掛かり難くできるので、感光体
ドラム10の交換時などにおける装着作業を円滑に行う
ことができる。
【0010】図4に本願発明の別の実施の形態を示す。
この回転体駆動機構は、駆動ローラ17と対をなす従動
ローラ24を具備しており、駆動ローラ17と従動ロー
ラ24とで端板部材12の円環状部13を挟み込んだ構
造になっている。従動ローラ24の支軸25の両端は、
可動軸受け26によって回転可能且つ感光体ドラム10
の半径方向に移動可能に支持されている。可動軸受け2
6はスプリング27によって端板部材12側に付勢され
ている。このため、端板部材12の円環状部13はスプ
リング27の力で強制的に駆動ローラ17に押し付けら
れる。このように、駆動ローラ17と従動ローラ24と
で端板部材12の円環状部13を挟み込み、端板部材1
2の円環状部13を駆動ローラ17に強制的に押し付け
る構造とすることで、感光体ドラム10の駆動負荷が高
い場合でも、駆動ローラ17と端板部材12との間で滑
りが起こらないようにすることができる。図5に本願発
明の更に別の実施の形態を示す。この回転体駆動機構
は、感光体ドラム10に沿って延び且つ感光体ドラム1
0の外周面にその外周面を圧接させて設けられた長寸の
駆動ローラ28を備える。駆動ローラ28が固定されて
いる駆動軸20を回転駆動させる仕組みは図1〜図3と
同様である。この場合、駆動ローラ28は感光体ドラム
11の感光層に当接しているので帯電ローラや転写ロー
ラを兼ねることができる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明は以下の
ような優れた効果を奏する。請求項1の回転駆動機構
は、回転体を駆動ローラで駆動するようにしたため、大
径のギヤや複雑なギヤ機構を使用することなく、シンプ
ルな構成で、駆動源の回転力を円滑に回転体に伝えて速
度変動なく回転体を駆動することができる。したがっ
て、この回転駆動機構を画像形成装置における感光体ド
ラムの回転駆動機構に適用すれば、感光体ドラムの速度
変動を抑えて濃度むらの少ない高品質の出力画像が得ら
れる。請求項2の回転駆動機構は、駆動ローラの回転体
側の端部を先細にしたため、回転体の脱着を容易に行う
ことができる。請求項3の回転駆動機構は、回転体の端
部に固定された動力伝達部材の円環状部を駆動ローラと
従動ローラ間に挟み込んだ状態で、駆動ローラの回転力
を動力伝達部材を介して回転体に伝えるように構成した
ので、回転体の駆動負荷が高い場合でも、駆動ローラと
動力伝達部材との間で滑りが起こらないようにして、回
転体を円滑に回転駆動できる。請求項4の回転体駆動機
構は、回転体に沿って延び且つ回転体の外周面にその外
周面を圧接させて設けられた駆動ローラで回転体を回転
駆動するようにしたため、大径のギヤや複雑なギヤ機構
を使用することなく、シンプルな構成で、駆動源の回転
力を円滑に回転体に伝えて速度変動なく回転体を駆動す
ることができる。請求項5の回転体駆動機構は、駆動ロ
ーラの材質に弾性体を用いたため、駆動ローラと動力伝
達部材との間で滑りが起こり難くして、回転体を円滑に
回転駆動できる。請求項6の回転体駆動機構によれば、
駆動ローラに帯電ローラとしての機能を持たせたことに
より、回転駆動機構を画像形成装置における感光体ドラ
ムの回転駆動機構に適用した場合に、画像形成装置に新
たに追加する機構部品を削減できるので、その分コスト
を削減できる。請求項7の回転体駆動機構によれば、駆
動ローラに転写ローラとしての機能を持たせたことによ
り、回転駆動機構を画像形成装置における感光体ドラム
の回転駆動機構に適用した場合に、画像形成装置に新た
に追加する機構部品を削減できるので、その分コストを
削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施の形態の一例を示す要部分解斜
視図である。
【図2】本願発明の実施の形態の一例を示す要部分解断
面図である。
【図3】本願発明の実施の形態の一例を示す要部断面図
である。
【図4】本願発明の別の実施の形態を示す要部断面図で
ある。
【図5】本願発明の更に別の実施の形態を示す要部断面
図である。
【図6】従来の技術の一例を示す要部斜視図である。
【図7】従来の技術の別の例を示す要部分解斜視図であ
る。
【図8】従来の技術の別の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
10:感光体ドラム(回転体) 11:ドラム本体 12:端板部材(動力伝達部材) 13:円環状部 13a:内周面 17:駆動ローラ 17a:端部(テーパ部) 18:駆動ギヤ部材 19:駆動ギヤ 19a:ギヤ部 21:モータ(動力源) 24:従動ローラ 28:駆動ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/00 350 G03G 21/00 350 Fターム(参考) 2H035 CA07 CB03 CD14 CG03 2H071 CA01 CA02 CA05 DA06 DA09 DA15 DA26 2H200 FA12 FA13 FA20 GA23 HA02 HB12 HB45 JA02 JA25 JB10 LA02 LA27 LA29 MA03 3J051 AA01 BA10 BD01 BE04 EA03 EB01 ED15 FA10 3J103 AA02 AA90 FA30 GA02 GA52 HA03 HA12 HA53

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転体の端部に一体に設けられた円環状
    部を有する動力伝達部材と、当該動力伝達部材の円環状
    部の内周面もしくは外周面にその外周面を圧接させて設
    けられた駆動ローラと、回転力を発生する駆動源とを備
    え、当該駆動源の回転力を前記駆動ローラおよび前記動
    力伝達部材を介して前記回転体に伝えるように構成した
    ことを特徴とする回転体駆動機構。
  2. 【請求項2】 前記駆動ローラの前記回転体側の端部が
    先細になっていることを特徴とする請求項1に記載の回
    転体駆動機構。
  3. 【請求項3】 前記駆動ローラと対をなす従動ローラを
    具備し、両ローラ間に前記動力伝達部材の円環状部を挟
    み込んだことを特徴とする請求項1または2に記載の回
    転体駆動機構。
  4. 【請求項4】 回転体に沿って延び且つ当該回転体の外
    周面にその外周面を圧接させて設けられた駆動ローラ
    と、回転力を発生する駆動源とを備え、当該駆動源の回
    転力を前記駆動ローラを介して前記回転体に伝えるよう
    に構成したことを特徴とする回転体駆動機構。
  5. 【請求項5】 前記駆動ローラは弾性体からなることを
    特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の回転体駆動
    機構。
  6. 【請求項6】 前記回転体は感光体であり、前記駆動ロ
    ーラは感光体を帯電させる帯電ローラとしての機能を有
    することを特徴とする請求項4または5に記載の回転体
    駆動機構。
  7. 【請求項7】 前記回転体は感光体であり、前記駆動ロ
    ーラは感光体上に形成されたトナー像を転写紙に転写さ
    せる転写ローラとしての機能を有することを特徴とする
    請求項4または5に記載の回転体駆動機構。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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