JP2007101954A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体とその駆動軸との最低限必要な公差の存在にも拘わらず、像担持体のがたつきを解消し、画像の位置ずれや色ずれを極力小さくできる、品質の良好な画像を得ることのできる画像形成装置を得る。
【解決手段】トナー画像を担持する感光体ドラム１１を備えたカラー複写機などの画像形成装置。感光体ドラム１１の両端部に設けたフランジ１２に形成された孔部１２ａ及び溝部１２ｂからなる係合部には必要な公差を有する駆動軸３０が係合し、回転力が伝達される。フランジ１２は、感光体ドラム１１の中心を通る鉛直線Ｓを中心に円周方向に角度Ｃ（鋭角であること）の間隔で、硬質ローラ３３にて支持されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置、特に、電子写真法による複写機やプリンタなど、トナー画像を担持する像担持体を備えた画像形成装置に関する。

一般に、画像形成装置においては、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、トナー像を担持する感光体ドラム１１は、該ドラム１１の両端部に固定したフランジ１２の係合部（孔部１２ａ及び係合溝部１２ｂ，１２ｂ）に回転駆動源に連結された駆動軸３０を係合させて回転力を伝達するように構成していた。

なお、図５（Ａ），（Ｂ）は、色の三原色と黒色に対応したトナー画像をそれぞれの感光体ドラム１１上に形成し、該トナー画像を中間転写体２０上に１次転写して合成し、該合成画像を転写材上に２次転写するようにした画像形成装置の一部分を示している。１５は帯電ローラ、１８は残留トナーのクリーニングブレード、１９は１次転写ローラ、２６は画像露光用レーザ光である。

前記駆動軸３０とフランジ１２の係合部（孔部１２ａ及び溝部１２ｂ）との間には設計上３０μｍ程度の公差を有している。この公差は加工誤差などを考慮すれば最低限必要なものである。ところで、設計上設けられた３０μｍ程度の公差は、感光体ドラム１１の周辺に設けた帯電ローラ１５、１次転写ローラ１９、クリーニングブレード１８などの軟質部材からの付勢力により、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）に示すように、感光体ドラム１１の回転位置に最大３０μｍに相当するがたつきを生じさせ、レーザ光２６による露光位置が３０μｍ程度ずれてしまうという問題点を有していた。タンデム方式の画像形成装置であると、４色の感光体ドラム１１ごとにこのような位置ずれを生じると中間転写体２０上での合成画像にもずれを生じ、画質の劣化を生じることになる。

そこで、従来では、特許文献１に、現像ローラへの駆動力によって現像器が感光体ドラムをその中心方向に押圧する構成が提案されている。しかし、この構成では、現像器からの負荷の差によって押圧力が変化し、感光体ドラムの位置変化を解消することは困難である。

また、特許文献２に、周辺部材から感光体ドラムに加わる合力の方向が露光方向に一致するように構成することが提案されている。しかし、この構成でも、合力方向が感光体ドラムの周辺部材からの負荷の差の影響を受け、感光体ドラムの位置変化を解消することは困難である。
特開平１０−２８２７５２号公報 特開平１０−１８６７５８号公報

そこで、本発明の目的は、像担持体とその駆動軸との最低限必要な公差の存在にも拘わらず、像担持体のがたつきを解消し、画像の位置ずれや色ずれを極力小さくでき、品質の良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明は、トナー画像を担持する像担持体を備えた画像形成装置において、前記像担持体の両端部又は該像担持体の両端部に設けたフランジ部材を、像担持体の中心を通る鉛直線を中心に円周方向に鋭角の範囲で配置された硬質円形部材上で支持したことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置においては、像担持体の両端部又は該像担持体の両端部に設けたフランジ部材を、像担持体の中心を通る鉛直線を中心に円周方向に鋭角の範囲で配置された硬質円形部材上で支持するようにしたため、像担持体とその駆動軸との公差の存在にも拘わらず、かつ、周辺部材からの付勢力が変動したとしても、像担持体は硬質円形部材上の所定位置で位置決めされ、画像形成位置にずれを生じることが極力回避され、合成画像の色ずれが小さく、品質の良好な画像を得ることができる。

本発明に係る画像形成装置において、像担持体又はフランジ部材が硬質円形部材と当接する軌跡上に異物回収ローラを設けてもよい。これにて、異物が排除され、硬質円形部材と像担持体又はフランジ部材との間で発生する微振動を効果的に防止することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置の概略構成、図１及び図２参照）
図１に示す画像形成装置１は、電子写真法によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム方式で４色の画像を合成するように構成したものである。図２は画像形成装置の作像部分を示している。

その概略を説明すると、感光体ドラム１１、帯電ローラ１５、現像器１６、残留トナーのクリーニング装置１７などを含むＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）の画像を形成する作像ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）が中間転写ベルト２０の直上に並置されている。また、作像ユニット１０の直上にはレーザ走査ユニット２５が各感光体ドラム１１上をレーザ光で走査露光するように配置されている。

画像データは図示しない画像読取り装置（スキャナ）あるいはコンピュータなどからＹＭＣＫごとの画像データとして画像処理部２７に送信され、これらの画像データに基づいてレーザ走査ユニット２５が駆動され、矢印Ａ方向（図２参照）に回転駆動される各感光体ドラム１１上にトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その詳細な説明は省略する。

中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、支持ローラ２２及びテンションローラ２３に無端状に張り渡されて矢印Ｂ方向に回転駆動され、各感光体ドラム１１に対して中間転写ベルト２０を介して１次転写ローラ１９が圧接し、駆動ローラ２１を設置した部分の中間転写ベルト２０に対向する部分（２次転写部）には２次転写ローラ２４が配置されている。

画像形成装置１の下段には、積載されている転写材を１枚ずつ給紙する自動給紙部２が設置されている。また、２次転写部の直上には定着ユニット３が設置されている。

各感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像は矢印Ｂ方向に回転駆動される中間転写ベルト２０上に１次転写ローラ１９から付与される電界にて順次１次転写され、４色の画像が合成される。一方、転写材は１枚ずつ給紙部２から上方に給紙され、２次転写部で２次転写ローラ２４から付与される電界にて中間転写ベルト２０から合成画像が２次転写される。その後、転写材は定着ユニット３に搬送されてトナーの加熱定着が施され、排出ローラ４からトレイ５上に排出される。

ところで、前記画像形成装置において、図２に示すように、各感光体ドラム１１はその両端部にフランジ１２，１２が固定されており、フランジ１２には駆動軸３０が以下に説明するように係合している。そして、各駆動軸３０には各ギヤ３５が結合され、回転駆動力はギヤ３５から駆動軸３０に伝達され、かつ、フランジ１２及び感光体ドラム１１に伝達される。

（第１実施例、図３参照）
図３に示すように、第１実施例において、感光体ドラム１１とフランジ１２とは同じ外径とされて一体化されている。そして、フランジ１２の中心部には円形の孔部１２ａと溝部１２ｂ，１２ｂとからなる係合部が形成されており、駆動軸３０には軸部３１の両側に係合突部３２，３２が形成されている。軸部３１が孔部１２ａに係合するとともに係合突部３２が溝部１２ｂに係合している。駆動軸３０とフランジ１２の係合部（孔部１２ａ及び溝部１２ｂ）との間には設計上３０μｍ程度の公差を有しており、この公差の存在は加工上必要なものであり、従来と同様である。

ところで、本第１実施例では、フランジ１２は硬質材（例えば、金属材）からなる円形の支持ローラ３３，３３上にて回転自在に支持されている。支持ローラ３３は感光体ドラム１１（フランジ１２）の中心を通る鉛直線Ｓを中心に左右に角度Ｃ（例えば、４５°）ずつの間隔で配置されている。

感光体ドラム１１に対しては、帯電ローラ１５、クリーニングブレード１８や１次転写ローラ１９などの周辺部材からの付勢力が作用し、この種の付勢力は稼働状態に応じて変動する。しかし、本第１実施例において、感光体ドラム１１はフランジ１２をも含めた自重で支持ローラ３３上で回転可能に位置決めされているため、この種の付勢力の変動に対して、駆動軸３０に対するフランジ１２の係合部（孔部１２ａ及び溝部１２ｂ）の係合位置はずれることなく、図３に示す一定位置の係合関係を維持する。

従って、感光体ドラム１１に対するレーザ走査ユニット２５からのレーザ光２６の露光位置は常時一定位置を維持し、ずれを生じることはない。従来であれば、駆動軸３０とフランジ１２の係合部との公差（３０μｍ程度）によって図５（Ａ），（Ｂ）に示したずれを生じ、中間転写ベルト２０上での合成画像にずれを生じていたが、本第１実施例においてこのようなずれはほとんど解消されることになる。

カラー画像において各色の位置ずれは転写材上で１００μｍ程度までが目視で不快感を感じない許容範囲であり、画像形成装置としては位置ずれ量を５０μｍ程度に抑える必要がある。この点で、本第１実施例によれば、感光体ドラム１１の位置ずれはほとんどなく、各色の位置ずれ、色ずれのない品質の良好な画像を得ることができる。

なお、支持ローラ３３に関しては、前記鉛直線Ｓを中心に左右に４５°ずつの間隔に配置する以外に、円周方向に対して鋭角の範囲であれば、任意の角度で配置することができる。

（第２実施例、図４参照）
図４に示すように、第２実施例はフランジ１２の外周面に当接するスポンジなどからなる異物回収ローラ３４を配置したものであり、他の構成は前記第１実施例と同様である。従って、図４には図３と同じ部材には共通する符号を付し、重複した説明は省略する。

本第２実施例にあっては、異物回収ローラ３４はフランジ１２の外周面に付着したトナーなどの異物を取り込み、前記支持ローラ３３とフランジ１２との間で発生する微振動を防止する。また、このような異物回収ローラ３４を配置しても、感光体ドラム１１は自重で支持ローラ３３上で位置決めされるため、位置ずれを生じることはない。

なお、前記異物回収ローラ３４はフランジ１２に対して従動回転自在、フランジ１２に対して逆方向に回転駆動、あるいは、回転固定のいずれであってもよい。また、異物回収ローラ３４の配置角度は任意である。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。

例えば、支持ローラは、フランジではなく、感光体ドラムの画像形成領域外の両端部に当接するように構成してもよい。この場合、異物回収ローラは感光体ドラムが支持ローラと当接する軌跡上に配置される。また、支持ローラは、感光体ドラムを位置決めするのに必要な硬度を有していれば、種々の材料を用いることができる。

さらに、像担持体としてはドラム状ではなくベルト状であってもよく、また、中間転写体もベルト状ではなくドラム状であってもよい。画像成形装置の全体的なシステム構成も任意である。

本発明に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 図１に示した画像形成装置の作像部分を示す斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の第１実施例の要部を示す正面図である。 本発明に係る画像形成装置の第２実施例の要部を示す正面図である。 従来の画像形成装置の要部を示す正面図である。

符号の説明

１…画像形成装置
１１…感光体ドラム
１２…フランジ
１２ａ…係合孔部
１２ｂ…係合溝部
３０…駆動軸
３３…支持ローラ
３４…異物回収ローラ

Claims (3)

1. トナー画像を担持する像担持体を備えた画像形成装置において、
   前記像担持体の両端部又は該像担持体の両端部に設けたフランジ部材を、像担持体の中心を通る鉛直線を中心に円周方向に鋭角の範囲で配置された硬質円形部材上で支持したことを特徴とする画像形成装置。
2. それぞれ異なる単色の画像を形成するための複数の像担持体を備え、各像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体上で合成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体又は前記フランジ部材が前記硬質円形部材と当接する軌跡上に異物回収ローラを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
   

Images