JP2004037858A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】軸に設けたフランジに感光ドラムを装着して感光ドラムを支持する画像形成装置に関し、特には、装置本体内において回転可能に設けたフランジに向かって感光ドラムを傷つけることなく正確な位置に着脱可能に装着することができる画像形成装置を提供する。
【構成】軸３０にフランジ５０を介して感光ドラム１０を支持する画像形成装置において、感光ドラム１０を軸方向に移動させてフランジ５０に装着するときに、感光ドラム１０の内側面とフランジ５０の外側面とが当接するに先立って、感光ドラム１０の中心が軸３０の中心に位置するように弾性変形しながら感光ドラム１０を案内し、且つ感光ドラム１０とフランジ５０とが位置決めされたときに感光ドラム１０の内側面を押圧する弾性部材がフランジに設けられている。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸に設けたフランジに感光ドラムを装着して感光ドラムを支持する画像形成装置に関し、特には、装置本体内において回転可能に設けたフランジに向かって感光ドラムを傷つけることなく正確な位置に着脱可能に装着することができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒状の金属製の感光ドラムの両端にフランジを設け、フランジの中心に軸を設けて画像形成装置に装着し駆動源に連結して用いている。感光ドラムとフランジとの結合には圧入や接着剤などの方法によって固定していることが多く、メンテナンスや寿命となった感光ドラムだけを交換するときにフランジの取り外しが煩雑な作業となってしまう。感光ドラムとフランジとを接着剤または圧入の方法をとらずに強固に感光ドラムとフランジとを固定する技術が特開平６−３３２３４７号公報に記載されている。この技術は、フランジの外周に有弾性の導電性リングを設け、感光ドラムに挿入する構成が開示されている。
【０００３】
一方、高解像度化や高速化を達成させるために感光ドラムは極めて高精度で且つがたつきのないように装置本体内に装着する必要がある。このため、画像形成装置内部に予め感光ドラムを支持する軸とフランジとを備えているものが好ましい。即ち、画像形成装置の製造工程時において軸とフランジとを装置内に配置し、駆動源からの伝達ががたのないように組み立て調整することができ、感光ドラムの着脱のみの交換によりメンテナンスなどを行うことができる。
【０００４】
上述した画像形成装置に感光ドラムを装着するときには、例えば、感光ドラムの一端側の内周面をフランジの外周面に挿入させて突き当てて位置決めすると共に、感光ドラムの他端側に別に設けたフランジの穴に軸を挿通させる。別のフランジは、取り外す必要がないために予め感光ドラムに圧入して固定されている。あるいは感光ドラムとフランジとが一体形成されていても良い。別のフランジにはドラムを回転可能にするためにベアリングが設けられている。そして感光ドラムを軸方向にベアリングを介してばねなどの押圧部材により別のフランジが位置する方向から押圧して感光ドラムとフランジとを固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した画像形成装置において、駆動源からの駆動の伝達が装置本体側に設けたフランジに伝達されたときに、感光ドラムとフランジとの間の接触している部分にスリップが生じる場合がある。特に複写速度が高速の画像形成装置においては駆動開始時に急激に回転が上昇するためにスリップが生じ易く、感光ドラムとフランジとの接触部分がすれて金属粉が発生する。この金属粉は画像形成に悪影響を及ぼしてシート材の画質が低下したり、感光ドラムの表面に付着して感光ドラム表面を傷つけて感光ドラムの寿命を短くし、有効な画像形成の出力枚数を達成することができない。
また、押圧部材による感光ドラムへの押圧力が小さい場合にフランジと感光ドラムとの間に駆動伝達トルクが不足してフランジと感光ドラムとの連結部で更にスリップが生じ易くなってしまうという問題を有する。
【０００６】
更に、感光ドラムの装着時に感光ドラムの先端部分がフランジに向かって真っ直ぐに挿入されずにフランジの縁にぶつかってしまう場合が生じる。感光ドラムはアルミなどの金属材料よりなり、特にアルミ製の感光ドラムは衝撃に弱く、感光ドラムがフランジとの衝突によって変形し、回転時に感光ドラムが偏心してしまい画像形成が忠実に良好に行われなくなってしまうという問題を有する。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するため、簡単な構成により確実に感光ドラムをフランジに案内し、且つ感光ドラムの挿着後に感光ドラムとフランジとがスリップすることがない画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、軸にフランジを介して感光ドラムを支持する画像形成装置において、感光ドラムを軸方向に移動させてフランジに装着するときに、感光ドラムの内側面とフランジの外側面とが当接するに先立って、感光ドラムの中心が軸の中心に位置するように弾性変形しながら感光ドラムを案内し、且つ感光ドラムとフランジとが位置決めされたときに感光ドラムの内側面を押圧する弾性部材がフランジに設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、装置本体に支持された軸にフランジを回転可能に設け、このフランジに感光ドラムを軸の軸方向に装着可能に設けた画像形成装置において、感光ドラムの内側面とフランジの外側面とが当接するに先立って、感光ドラムの中心が軸の中心に位置するように弾性変形しながら感光ドラムを案内し、且つ感光ドラムとフランジとが位置決めされたときに感光ドラムの内側面を押圧する弾性部材がフランジに設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、弾性部材は、その一部がフランジの外側面から半径方向外側に突出するように設けた複数の回転可能な弾性ローラからなることを特徴とし、フランジの外側面がテーパ面を有することを特徴とする。
【００１１】
更に、装置本体に軸線方向にスライド可能に設けた枠体を有し、感光ドラムを枠体内に載置し、枠体を移動させて前記感光ドラムを前記フランジに装着し、軸の先端側を枠体に固定部材で固定することを特徴とする。
【００１２】
フランジに対して感光ドラムを装着させるときに、フランジに設けた弾性部材が感光ドラムとフランジとの接触に先立って感光ドラムの内周面に接触する。弾性部材は、感光ドラムの中心がフランジに設けた軸の中心と一致するように作用しながら案内される。弾性部材によって案内された感光ドラムの先端がフランジに突き当たって位置決めされる。次いで別のフランジを設けた側から押圧部材によって感光ドラムを押圧してフランジと感光ドラムとの間を固定する。このとき押圧弾性部材は感光ドラムの内周面を感光ドラムの半径方向外側に向かって押圧して感光ドラムとフランジとを強固にグリップする。
【００１３】
特に、フランジにテーパ面を設けることにより感光ドラムの先端がフランジの一部分にぶつかって傷つける可能性をわずかにし、弾性部材を回転可能なローラにすることにより感光ドラムの内周面と弾性部材とが擦れることなく案内される。
また、枠体によって感光ドラムを載置して軸方向にスライドさせて感光ドラムを真っ直ぐにフランジに向かって案内する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の画像形成装置の概略断面図を示し、図２および３に画像形成装置の感光ドラムを示す概略上面図を示し、図４にフランジの概略正面図を示す。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置１は、感光ドラム１０を有し、感光ドラム１０を中心に感光ドラム１０の表面を均一に帯電させる帯電装置（図示せず）と、画像データに応じた光照射を感光ドラム１０表面に行って静電潜像を形成するＬＥＤアレイなどの露光装置（図示せず）と、静電潜像をトナーによって現像する現像装置２と、搬送されてくるシート材にトナー像を転写する転写装置３と、感光ドラム１０表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置（図示せず）と、感光ドラム１０表面に残留した電荷を除電するイレーサランプ（図示せず）とを有する。周知の帯電、露光、現像、転写の工程を経てトナー像を転写されたシート材は、定着装置４によって定着され装置外部に排出される。
非磁性トナーを用いて弾性の現像ローラを感光ドラム１０に接触させて現像するクリーナレス現像方式においてはクリーニング装置を設けなくても良い。
【００１６】
図２に示すように、感光ドラム１０は装置本体の内壁２０に支持されており、本発明による画像形成装置１は、感光ドラム１０と、内壁２０に支持された軸３０と、回転可能に設けたフランジ５０と、感光ドラム１０を案内して感光ドラム１０の内周面側を押圧する弾性部材６０と、感光ドラム１０を載置して軸３０の軸線方向にスライド可能に設けた枠体４０と、感光ドラム１０をフランジ５０に向かって押圧し且つ軸３０の先端側を固定する固定部材７０とを有する。
【００１７】
感光ドラム１０は、円筒形状のアルミニウム製の金属ドラムが好適に使用され、感光ドラム１０の外周面には光半導体が形成されている。感光ドラム１０の一端側はフランジ５０にはめる開口部１１を有する。感光ドラム１０の他端側には、別のフランジ１２（以下、「第二フランジ１２」と呼ぶ）が圧入等によって固定されている。第二フランジ１２の中心には軸３０を挿通させる穴１３が設けられている。軸３０は、内壁２０にねじなどにより固定されている。なお、第二フランジ１２は感光ドラム１０に一体形成したものであっても良い。
【００１８】
軸３０は、フランジ５０および第二フランジ１２の各穴１３、５１に挿通して、感光ドラム１０に取り付けられている。各穴１４、５１の内壁面にはベアリング１４、５１が設けられている。この構成により、感光ドラム１０は軸３０を中心に回転可能となる。
【００１９】
フランジ５０の外周面はテーパ面５２を有しており、感光ドラム１０が装着される方向に向かうに従って暫時直径が大きくなるように設けられている。またフランジ５０の一端側には、駆動源からの駆動を伝達するギアが設けられている。更にフランジ５０には、感光ドラム１０を案内して感光ドラム１０の内周面側を押圧する弾性部材６０が、複数設けられている。
【００２０】
弾性部材６０は、感光ドラム１０の挿入側に位置し、感光ドラム１０の開口部１１をフランジ５０に案内するとともに、感光ドラム１０の内側面を押圧して感光ドラム１０をフランジ５０に取り付けるものであり、ゴム、合成樹脂などの弾性の部材からなる。
【００２１】
具体的に、弾性部材６０は、その一部がフランジ５０の外側面から半径方向外側に突出するように設けられ、且つフランジ５０の側面より突出するように設けられている。なお、弾性部材６０は、適度な厚みを有する板部材８０に取り付けられ、さらに、板部材８０はフランジ５０にねじ止め等により、取り付けられている。
【００２２】
このような取り付け構造により、弾性部材６０が磨耗し、感光ドラム１０に適切な押圧力を与えることができない場合には、フランジ一式を交換せずに、弾性部材６０あるいは弾性部材６０を備えた板部材８０を交換するのみで、適切な押圧力を得ることができるためメンテナンス性に優れている。なお、弾性部材６０の交換は、この部材の磨耗のみだけではなく、感光ドラム１０の回転、すなわちフランジ５０からの伝達トルクに対応した弾性部材６０を交換してもよい。また、弾性部材６０が再利用可能な場合にはリサイクル性にも優れる。
【００２３】
さらに、別の好ましい弾性部材６０の例を図３に示す。弾性部材６０は、複数（実施例においては３カ所）の弾性ローラで形成され、各弾性ローラは板部材８０に設けられた受部に軸支されている。なお、弾性ローラは、板部材８０に固定しても良い。各弾性部材６０は、感光ドラム１０への押圧を均等に分散するため、軸３０を中心として等間隔の角度θ（この実施例では約１２０°）で配置する。
【００２４】
以上の構成により、感光ドラム１０をフランジ５０に取り付ける場合は、枠体４０を介して感光ドラム１０をフランジ５０側にスライドさせる。徐々に、感光ドラム１０をフランジ５０に近づけると、感光ドラム１０の中心が軸３０の中心に位置するように、弾性部材６０が弾性変形しながら感光ドラム１０が案内される。
【００２５】
さらに、感光ドラム１０の開口部１１をフランジ５０側にスライドさせると、弾性部材６０は、その一部がフランジ５０のテーパ面５２から半径方向外側に突出するように設けられ、且つフランジ５０の側面より突出するように設けられているため、感光ドラム１０とフランジ５０とが位置決めされたときに感光ドラム１０の内側面を押圧する。この後、固定部材７０により、軸３０の先端側を枠体に固定して、感光ドラム１０をフランジ５０に取り付けて完了する。また、フランジ５０から感光ドラム１０を取り外すときは、固定部材７０を解除して、感光ドラム１０を開放した状態にして行う。
【００２６】
【発明の効果】
このように、弾性部材を、その一部がフランジの外側面から半径方向外側に突出するように設け、且つフランジの側面より突出するように設けることにより、弾性部材がフランジへの感光ドラム着脱時の案内となり、感光ドラムの開口部周縁がフランジにぶつかることなく、簡単に装着作業を行うことができる。
【００２７】
また、先に述べた構成に加え、弾性部材が、軸の中心に対し等間隔の角度で配置され、感光ドラムへの押圧が均等に作用する構成により、感光ドラム内面とフランジとの摩擦圧接が増し、フランジから感光ドラムへの伝達トルクが向上する。
【００２８】
さらに、弾性部材をゴム、合成樹脂などの弾性の部材で形成されるとともに、弾性部材は適度な厚みを有する板部材に取り付けられている構成により、弾性部材が磨耗し、感光ドラムに適切な押圧力を与えることができない場合には、弾性部材あるいは弾性部材を備えた板部材を交換するのみで、適切な押圧力を得ることができメンテナンス性に優れる。また、弾性部材が再利用可能な場合にはリサイクル性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の概略断面図。
【図２】画像形成装置に装着された感光ドラムを示す概略上面図。
【図３】図２に示した感光ドラムの概略図
【図４】フランジの概略正面図。
【図５】図１における矢印Ａの部分拡大図。
【図６】図５の矢印Ｂからみた図。
【図７】図５の矢印Ｃからみた図。
【符号の説明】
１０　感光ドラム
２０　内壁
３０　軸
４０　フランジ
５０　弾性部材
６０　固定部材
７０　板部材

Claims (5)

1. 軸にフランジを介して感光ドラムを支持する画像形成装置において、前記感光ドラムを軸方向に移動させて前記フランジに装着するときに、前記感光ドラムの内側面と前記フランジの外側面とが当接するに先立って、前記感光ドラムの中心が前記軸の中心に位置するように弾性変形しながら前記感光ドラムを案内し、且つ前記感光ドラムと前記フランジとが位置決めされたときに前記感光ドラムの内側面を押圧する弾性部材が前記フランジに設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 装置本体に支持された軸にフランジを回転可能に設け、このフランジに感光ドラムを前記軸の軸方向に装着可能に設けた画像形成装置において、前記感光ドラムの内側面と前記フランジの外側面とが当接するに先立って、前記感光ドラムの中心が前記軸の中心に位置するように弾性変形しながら前記感光ドラムを案内し、且つ前記感光ドラムと前記フランジとが位置決めされたときに前記感光ドラムの内側面を押圧する弾性部材が前記フランジに設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記弾性部材は、その一部がフランジの外側面から半径方向外側に突出するように設けた複数の回転可能な弾性ローラからなることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記フランジの外側面がテーパ面を有することを特徴とする請求項１乃至３記載の画像形成装置。
5. 装置本体に前記軸線方向にスライド可能に設けた枠体を有し、前記感光ドラムを前記枠体内に載置し、前記枠体を移動させて前記感光ドラムを前記フランジに装着し、前記軸の先端側を前記枠体に固定部材で固定することを特徴とする請求項２乃至４記載の画像形成装置。

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