JP2011209566A - 回転駆動ユニット及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸のこじれを防いで回転体の速度変動を抑えることができる回転駆動ユニットを提供すること。
【解決手段】感光ドラム（回転体）１６を回転駆動するユニットであって、回転駆動力を発生するモータ（駆動源）３３と、前記感光ドラム１６を支持して前記モータ３３からの回転駆動力を受けて回転するドラムシャフト（回転軸）３４と、前記モータ３３と前記感光ドラム１６との間に配置されたホルダ３１を備える回転駆動ユニット３０において、前記ドラムシャフト３４の軸方向一端部を前記ホルダ３１の一側面に挿通し、その端部を前記ホルダ３１の他側面に取り付けられたプレート３２に保持された軸受３５によって回転可能に支持し、ドラムシャフト３４の軸方向他端部を本体フレーム４１に保持された軸受３９，４０によって回転可能に支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、感光ドラム等の回転体を回転駆動する回転駆動ユニットとこれを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された像担持体が光走査装置によって露光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、静電潜像は現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像は、転写装置によって用紙上に転写された後に定着装置によって加熱及び加圧されて用紙上に定着され、トナー像が定着された用紙が装置外へ排出されることによって一連の画像形成動作が完了する。

ところで、斯かる画像形成装置においては感光ドラム等の像担持体は、これの軸心に挿通する回転軸（ドラムシャフト）が回転駆動ユニットから回転駆動力の伝達を受けて回転することによって回転駆動されるが、回転駆動ユニットは、回転駆動力を発生する駆動源と、該駆動源からの回転駆動力を受けて回転するドラムシャフトと、駆動源と像担持体との間に配置されたホルダを含んで構成されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００５−０９９２３５号公報 特開２００９−２１１１０１号公報

しかしながら、従来の回転駆動ユニットにあっては、ドラムシャフトの軸方向一端部がホルダの一側面に挿通されて軸受によって回転可能に支持されるとともに、その端部もホルダの他側面に軸受によって回転可能に支持されていたため、ドラムシャフトの支持点が多くて該ドラムシャフトにこじれが生じ、像担持体の速度変動が大きくなって画質に悪影響を及ぼすという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、回転軸のこじれを防いで回転体の速度変動を抑えることができる回転駆動ユニットと高質画像を安定的に得ることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、回転体を回転駆動するユニットであって、回転駆動力を発生する駆動源と、前記回転体を支持して前記駆動源からの回転駆動力を受けて回転する回転軸と、前記駆動源と前記回転体との間に配置されたホルダを備える回転駆動ユニットにおいて、前記回転軸の軸方向一端部を前記ホルダの一側面に挿通し、その端部を前記ホルダの他側面に取り付けられたプレートに保持された軸受によって回転可能に支持し、回転軸の軸方向他端部を本体フレームに保持された軸受によって回転可能に支持したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ホルダの前記回転軸が挿通する部分に隙間を形成したことを特徴とする。

請求項３記載の画像形成装置は、請求項１又は２記載の回転駆動ユニットを備えることを特徴とする。

本発明によれば、回転軸はホルダに対して１点のみで支持されるため、そのこじれが防がれて回転体の速度変動が小さく抑えられ、高質画像を安定的に得ることができる。

本発明に係る画像形成装置（レーザープリンタ）の側断面図である。 本発明に係る回転駆動ユニットの側断面図である。 図２のＡ部拡大詳細図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザープリンタの側断面図であり、図示のレーザープリンタ１においては、矩形ボックス状のプリンタ本体（筐体）２の上面の中央部に、傾斜した凹状の排紙トレイ３が設けられている。そして、プリンタ本体２の前面（図１の右側が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ４が設けられおり、この手差しトレイ４とその奥のプリンタ本体２内に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラ５は手差し給紙部６を構成している。

而して、レーザープリンタ１は、プリンタ本体２内に設けられた搬送路Ｓに沿って記録材である用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであって、前記搬送路Ｓは、側面視略Ｌ字状を成して前記排紙トレイ３へと延びている。

又、レーザープリンタ１は、プリンタ本体２の下部に設けられたカセット給紙部７と、該カセット給紙部７上方のプリンタ本体２内の略中央部に設けられた画像形成部８と、該画像形成部８の後方に配された定着装置９と、該定着装置９上方のプリンタ本体２の上面に設けられた凹状の排紙部１０を備えている。

上記カセット給紙部７は、上面が開放された矩形トレイ状の給紙カセット１１内に複数枚の用紙を積層収容するとともに、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｓへと送り出すフィードローラ１３とリタードローラ１４を備えており、搬送路Ｓには、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８へと供給するレジストローラ対１５が設けられている。

前記画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から１枚ずつ供給された用紙に画像データに応じた画像を形成するものであって、プリンタ本体２内の略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム１６と、その周囲に配置された帯電器１７、現像手段である現像装置１８、転写手段である転写ローラ１９及びクリーニング装置２０と、これらの上方に配置された光走査装置（ＬＳＵ）２１、補給用のトナーを収容したトナーホッパ２２等を備えている。

又、前記定着装置９は、画像形成部８において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する定着ローラ２３と加圧ローラ２４を備えている。尚、定着ローラ２３にはヒータ等の加熱手段が内蔵されており、加圧ローラ２４はバネ等の付勢手段によって定着ローラ２３に所定圧で加圧されており、両者間には定着ニップが形成されている。

更に、前記排紙部１０は、定着装置９においてトナー像が定着された用紙をプリンタ本体２外へと排出するためのものであって、搬送路Ｓの末端に設けられた上下一対の排紙ローラ対２５と、前記定着装置９から搬送路Ｓに沿って搬送される用紙を前記搬送ローラ対２５へと案内する縦リブ状の複数の搬送ガイドリブ２６及びプリンタ本体２外へと排出される用紙を積載するための前記排紙トレイ３を備えている。

次に、以上の構成を有するレーザープリンタ１の画像形成動作について説明する。

例えば、パーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザープリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部８においては、感光ドラム１６が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、その表面が帯電器１７によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザー光が光走査装置２１から出力されて感光ドラム１６上に照射されると、該感光ドラム１６上には画像データに応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像装置１８によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。

ところで、カセット給紙を行う場合、カセット給紙部７の給紙カセット１１内に収容された用紙は、ピックローラ１２によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラ１３とリタードローラ１４によって１枚ずつ分離されてレジストローラ対１５へと搬送される。そして、レジストローラ対１５においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム１６上のトナー像と同期する所定のタイミングで画像形成部８へと供給される。

画像形成部８においては、感光ドラム１６と転写ローラ１９との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ１９によって感光ドラム１６に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム１６上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置９へと搬送され、この定着装置９において定着ローラ２３と加圧ローラ２４の定着ニップに挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム１６の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置２０によって除去され、表面が清掃された感光ドラム１６は次の画像形成動作に備えられる。

而して、定着装置９にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送路Ｓを上方へと排紙部１０に向かって搬送され、搬送ガイドリブ２６に沿って排紙ローラ対２５へと導かれ、排紙ローラ対２５によって挟み込まれた状態でプリンタ本体２外へと送り出され、プリンタ本体２の上部に設けられた排紙トレイ３上に積載され、一連の画像形成動作が終了する。

尚、ユーザーが手差しで給紙する場合には、手差し給紙部６の手差しトレイ４上に積載された用紙が手差し用の給紙ローラ５によってレジストローラ対１５へと供給され、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙に画像が形成され、画像が形成された用紙はプリンタ本体２外の排紙トレイ３上に積載される。

ところで、前記感光ドラム１６は図２に示す回転駆動ユニット３０によって所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。以下、回転駆動ユニット３０の構成の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。

図２は回転駆動ユニット３０の側断面図、図３は図２のＡ部拡大詳細図であり、図示の回転駆動ユニット３０は、一端面（図２の右端面）が開口したボックス状のホルダ（ハウジング）３１を備えており、このホルダ３１の開口部はプレート３２によって閉じられている。そして、プレート３２には、回転駆動力を発生する駆動源であるモータ３３と、回転軸であるドラムシャフト３４のホルダ３１内に差し込まれた軸方向一端（図２の右端）を回転可能に支持するための軸受３５が取り付けられている。

上記モータ３３の出力軸（モータ軸）３３ａはホルダ３１の内部に水平に突出しており、その先端に形成された小径のピニオン３６にはドラムシャフト３４のホルダ３１内に差し込まれた部分に結着された大径のギヤ３７が噛合している。

感光ドラム１６の軸中心を貫通するドラムシャフト３４の軸方向一端部（図２の右端部）はホルダ３１のボス部３１Ａに形成された円孔３１ａを貫通してホルダ３１内に水平に差し込まれており、その端部はプレート３２に取り付けられた前記軸受３５を介してプレート３２に回転可能に支持されている。ここで、図３に詳細に示すように、ホルダ３１のボス部３１Ａに形成された前記円孔３１ａの内径はドラムシャフト３４の外径よりも小さく設定されており、両者の間にはリング状の隙間δが形成されている。尚、ドラムシャフト３４のホルダ３１のボス部３１Ａを貫通する部位には２条の凹部３４ａが形成されており、これらの凹部３４ａにはホルダ３１のボス部３１Ａに結着されたリング状のシール部材３８の内径部が臨んでラビリンスシールが構成されており、このラビリンスシールによってホルダ３１内がシールされている。

又、図２に示すように、ドラムシャフト３４のホルダ３１外の部位の２箇所（図２の左端部と中間部）は軸受３９，４０を介して本体フレーム４１に回転可能に支持されている。従って、ドラムシャフト３４は、その軸方向の３点が軸受３５，３９，４０によって回転可能に支持されている。尚、ドラムシャフト３４の軸受４０の近傍にはカップリング４２が軸方向に摺動可能に挿通しており、このカップリング４２は、周方向には回転不能（つまり、ドラムシャフト３４と一体に回転するよう）にドラムシャフト３４に支持され、スプリング４３によって感光ドラム１６の方向に常時付勢され、感光ドラム１６の軸方向一端に取り付けられたフランジ４４に連結されている。

而して、回転駆動ユニット３０のプレート３２に取り付けられたモータ３３が起動されると、その出力軸（モータ軸）３３ａの回転はピニオン３６とギヤ３７によって減速されてドラムシャフト３４に伝達され、該ドラムシャフト３４が所定の速度で回転駆動される。すると、このドラムシャフト３４の回転はカップリング４２とフランジ４４を介して感光ドラム１６に伝達され、該感光ドラム１６がドラムシャフト３４と共に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動されて画像形成に供される。

以上のように、本実施の形態では、ドラムシャフト３４をホルダ３１に対して軸受３５によって１点のみで支持するようにしたため、そのこじれが防がれて感光ドラム１６の速度変動が小さく抑えられ、図１に示すレーザープリンタ１において高質画像が安定的に得られる。
尚、以上は本発明をレーザープリンタとこれに備えられた回転駆動ユニットに対して適用した形態について説明したが、本発明は、その他のプリンタや複写機等を含む他の任意の画像形成装置とこれに備えられた回転駆動ユニットに対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ レーザープリンタ（画像形成装置）
２ プリンタ本体
３ 排紙トレイ
４ 手差しトレイ
５ 給紙ローラ
６ 手差し給紙部
７ カセット給紙部
８ 画像形成部
９ 定着装置
１０ 排紙部
１１ 給紙カセット
１２ ピックローラ
１３ フィードローラ
１４ リタードローラ
１５ レジストローラ対
１６ 感光ドラム（回転体）
１７ 帯電器
１８ 現像装置
１９ 転写ローラ
２０ クリーニング装置
２１ 光走査装置
２２ トナーホッパ
２３ 定着ローラ
２４ 加圧ローラ
２５ 排紙ローラ対
２６ 搬送ガイドリブ
３０ 回転駆動ユニット
３１ ホルダ
３１Ａ ホルダのボス部
３１ａ ホルダの円孔
３２ プレート
３３ モータ
３３ａ モータの出力軸（モータ軸）
３４ ドラムシャフト
３４ａ ドラムシャフトの凹部
３５ 軸受
３６ ピニオン
３７ ギヤ
３８ シール部材
３９，４０ 軸受
４１ 本体フレーム
４２ カップリング
４３ スプリング
４４ フランジ
Ｓ 搬送路
δ 隙間

Claims (3)

1. 回転体を回転駆動するユニットであって、回転駆動力を発生する駆動源と、前記回転体を支持して前記駆動源からの回転駆動力を受けて回転する回転軸と、前記駆動源と前記回転体との間に配置されたホルダを備える回転駆動ユニットにおいて、
   前記回転軸の軸方向一端部を前記ホルダの一側面に挿通し、その端部を前記ホルダの他側面に取り付けられたプレートに保持された軸受によって回転可能に支持し、回転軸の軸方向他端部を本体フレームに保持された軸受によって回転可能に支持したことを特徴とする回転駆動ユニット。
2. 前記ホルダの前記回転軸が挿通する部分に隙間を形成したことを特徴とする請求項１記載の回転駆動ユニット。
3. 請求項１又は２記載の回転駆動ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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