JP3440440B2 - 感光体ドラム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電式複写機、静
電式プリンタあるいは静電式ファクシミリ等の画像形成
装置に使用される感光体ドラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】静電式複写機、静電式プリンタあるいは
静電式ファクシミリ等の画像形成装置においては、外周
面に感光体を配設した感光体ドラムが使用されている。
感光体ドラムは、相互に間隔を置いて配設された画像形
成装置の側壁、あるいは画像形成装置本体に装着される
作像ユニットの両側壁、に回転自在に支持される。感光
体ドラムは上記側壁に装着された状態において、可能な
限り偏心することなく（ブレを生ずることなく）円滑に
回転することが要求される。特に、相互に色の異なった
トナーを有する４つの作像ユニットを備えた周知のカラ
ー画像形成装置においては、各感光体ドラムの偏心は色
ずれの大きな要因となり、感光体ドラムの偏心に対して
は格別の高い精度が要求されるものである。

【０００３】従来の感光体ドラムの典型例としては、感
光体ドラムに配設された軸の両端にベアリングを装着し
たもの、を挙げることができる（例えば特開平４−６７
１９１号公報参照）。感光体ドラムは、外周面に感光体
が配設されている中空円筒状のドラム本体及びドラム本
体の軸方向両端部の内周面にそれぞれ圧入されたフラン
ジ部材を含んでいる。上記軸はフランジ部材の各々を貫
通して延在し、軸の両端にベアリングが装着される。そ
して感光体ドラムは、ベアリングの各々をベアリングケ
ースを介して対応する側壁に回転自在に装着することに
より、側壁に回転自在に支持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記従来の感
光体ドラムにおいては、ドラム本体の軸方向両端部の内
周面とフランジ部材の各々の外周面との間、フランジ部
材の各々の内周面と軸の外周面との間、軸の外周面とベ
アリングの各々の内輪との間、ベアリングの各々の外輪
とベアリングケースの内周面との間、のそれぞれがすき
まばめとなっている。このようにすきまばめの部分が多
いことに起因してガタを発生し易い箇所が多くなり、側
壁に装着された状態で感光体ドラムが回転駆動させられ
た場合、ブレすなわち偏心が多くなる、との問題点を有
している。その結果、偏心に対する精度が特に厳しく要
求される上記形態のカラー画像形成装置に適用されるこ
とは困難であるといえる。また、軸方向の嵌合作業によ
り感光体ドラムを対応する側壁に装着しなければなら
ず、装着作業が困難である。更には部品点数が多く、構
成が複雑となる、との問題点も有している。

【０００５】本発明は上記事実に基づいてなされたもの
であり、その主目的は、回転時の偏心を確実に防止する
ことができる、新規かつ改良された感光体ドラムを提供
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、外周面
に感光体が配設されている中空円筒状のドラム本体及び
該ドラム本体の軸方向両端部の内周面にそれぞれ圧入さ
れたフランジ部材を含み、間隔を置いて対向する一対の
側壁間に回転自在に装着される、画像形成装置の感光体
ドラムにおいて、該中空円筒状のドラム本体の該両端部
の、該フランジ部材が圧入された部位の外周面には、内
輪と外輪を備えたベアリングが、該内輪が該外周面に直
接圧入されることにより装着され、該フランジ部材の各
々の、該ドラム本体の内周面に対する軸方向の圧入幅
は、該ドラム本体の外周面に圧入された該ベアリングの
各々の該内輪の軸方向長さ以上に規定されている、こと
を特徴とする感光体ドラム、が提供される。

【０００７】上記発明においては、ドラム本体の両端部
に直接ベアリングの各々を装着しているので、ベアリン
グの各々を介して対応する側壁に装着することができ
る。ベアリングの各々と対応する側壁との間に軸受部材
が介在されたとしても、上記従来の感光体ドラムに比較
して、すきまばめの部分が最小限に抑えられる。このこ
とに起因してガタを発生し易い箇所が最小限となり、感
光体ドラムの回転時のブレすなわち偏心が確実に防止さ
れる。その結果、本発明に係る感光体ドラムは、偏心に
対する精度が特に厳しく要求される上記形態のカラー画
像形成装置にも好適に使用されるものである。

【０００８】上記発明においては、また全体として部品
点数が少なく、構成が著しく簡略化されるので比較的低
コストで製造することができる。

【０００９】上記発明においては更に、フランジ部材の
各々の、ドラム本体の内周面に対する軸方向の圧入幅
は、該ドラム本体の外周面に圧入されたベアリングの内
輪の軸方向長さ以上に規定されている。この構成によっ
て、ベアリングの内輪の内周面の全域で等しくドラム本
体の外周面を受けることができるので、均圧支持が達成
される。その結果、ベアリングの各々の軸心とドラム本
体の軸心を確実に一致させることができるので、感光体
ドラムを側壁に支持して回転させても、ドラム本体した
がって感光体ドラムの偏心を確実に防止することができ
る。

【００１０】本発明によれば、上記構成に加えて更に、
該ドラム本体の両端部の外周面には感光体が配設されて
いない領域が設けられ、該領域に該ベアリングの各々の
該内輪が圧入されている、感光体ドラムが提供される。

【００１１】上記発明においては、ベアリングの各々の
内輪がドラム本体の感光体が配設されていない領域に圧
入されるので、感光体の層によって押し広げられること
が防止される。その結果、ドラム本体したがって感光体
ドラムの偏心を確実に防止することができると共に、ベ
アリングの各々の円滑な回転作動が確実に保証される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
感光体ドラムの好適実施形態を添付図面を参照して、詳
細に説明する。

【００１３】図３を参照して、感光体ドラム２は、例え
ばアルミ合金等から形成することができる中空円筒状の
ドラム本体４と、ドラム本体４の軸方向両端部の内周面
にそれぞれ圧入されたフランジ部材６及び８と、ドラム
本体４の軸方向両端部の外周面にそれぞれ圧入された、
それ自体は周知のボールベアリング１０及び１２とを備
えている。ドラム本体４の外周面には感光体が配設され
ているが、この実施形態においては、ドラム本体４の両
端部の外周面には感光体が配設されていない領域が設け
られている（図示せず）。フランジ部材６は例えばＰＯ
Ｍ樹脂等の合成樹脂から一体に成形された実軸状部材か
らなり、円状の外周面を有する圧入部６ａと、軸方向の
一端に形成された傾斜面６ｂと、軸方向の他端に形成さ
れた大径部６ｃとを備えている。大径部６ｃの直径は圧
入部６ａの直径より大きく形成されている。フランジ部
材６の圧入部６ａがドラム本体４の一端部の内周面に圧
入されることにより、フランジ部材６はドラム本体４の
一端部に装着されている。

【００１４】ドラム本体４の一端部の、フランジ部材６
が圧入された部位の外周面には、ベアリング１０が装着
されている。ベアリング１０は内輪１０ａと外輪１０ｂ
を備えている。ベアリング１０は、その内輪１０ａがド
ラム本体４の該外周面であって、上記した感光体が配設
されていない領域に圧入されることによりドラム本体４
に装着されている。フランジ部材６の大径部６ｃは、ベ
アリング１０の内輪１０ａの外側（ドラム本体４の一端
部の軸方向外側）に実質上当接した状態で位置付けられ
ると共にその直径は内輪１０ａの内径より大きく形成さ
れている。これによりベアリング１０のドラム本体４に
対する軸方向外方（図３の右方）への移動が阻止され
る。

【００１５】フランジ部材８は例えばＰＯＭ樹脂等の合
成樹脂から一体に成形された実軸状部材からなり、円状
の外周面を有する圧入部８ａと、軸方向の一端に形成さ
れた傾斜面８ｂと、軸方向の他端に形成された被駆動歯
車８ｃと、圧入部８ａと被駆動歯車８ｃとの間に形成さ
れた環状の溝８ｄとを備えている。フランジ部材８の圧
入部８ａがドラム本体４の他端部の内周面に圧入される
ことにより、フランジ部材８はドラム本体４の他端部に
装着されている。なおフランジ部材６及び８は焼結金属
に切削加工を施すことにより形成することも可能であ
る。

【００１６】ドラム本体４の他端部の、フランジ部材８
が圧入された部位の外周面には、ベアリング１２が装着
されている。ベアリング１２は内輪１２ａと外輪１２ｂ
を備えている。ベアリング１２は、その内輪１２ａがフ
ランジ部材８の該外周面であって、上記した感光体が配
設されていない領域に圧入されることによりドラム本体
４に装着されている。フランジ部材８の溝８ｄは、ベア
リング１２の内輪１２ａの外側（ドラム本体４の他端部
の軸方向外側）に実質上当接した状態で位置付けられ、
溝８ｄ内には、ストップリング１４が離脱自在に装着さ
れている。これによりベアリング１２のドラム本体４に
対する軸方向外方（図３の左方）への移動が阻止され
る。ストップリング１４はフランジ部材８の大径部を構
成する。なおフランジ部材８の溝８ｄ及びストップリン
グ１４に代えて、フランジ部材６の大径部６ｃと同様な
大径部を一体に成形する実施形態も考えられる。

【００１７】フランジ部材６の、ドラム本体４の内周面
に対する軸方向の圧入幅（圧入部６ａの軸方向長さ）を
６Ｌ、ドラム本体４の外周面に圧入されたベアリング１
０の内輪１０ａの軸方向長さを１０Ｌとしたとき、６Ｌ
≧１０Ｌの関係に規定されている。図示の実施形態では
６Ｌ＝１０Ｌに規定されている。なお、ベアリング１０
の内輪１０ａと外輪１０ｂの軸方向長さはいずれも等し
く規定されている。

【００１８】同様に、フランジ部材８の、ドラム本体４
の内周面に対する軸方向の圧入幅（圧入部８ａの軸方向
長さ）を８Ｌ、ドラム本体４の外周面に圧入されたベア
リング１２の内輪１２ａの軸方向長さを１２Ｌとしたと
き、８Ｌ≧１２Ｌの関係に規定されている。図示の実施
形態では、８Ｌ＝１２Ｌに規定されている。なお、ベア
リング１２の内輪１２ａと外輪１２ｂの軸方向長さはい
ずれも等しく規定されている。

【００１９】次に図４〜図６を参照して、本発明に従っ
て構成された上記感光体ドラム２の、装着機構について
説明する。番号２０は上方が開放された作像ユニットハ
ウジングの一部を示すもので、側壁２２及び側壁２２と
間隔を置いて配設された他の側壁（図示せず）を備えて
いる。作像ユニットハウジング２０は、例えばＡＢＳ樹
脂等の合成樹脂から一体に形成することができる。側壁
２２と他の側壁間は適宜の枠体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ
等により一体に連結されている。ハウジング２０には、
本発明に係る上記感光体ドラム２の他に、作像に必要な
周知の装置、例えば、帯電装置、現像装置、クリーニン
グ装置、除電装置等が装着される。そして本発明に係る
上記感光体ドラム２がされる側壁２２と他の側壁の構成
を除き、その他のハウジング２０自体の構成は、本発明
の新規な特徴をなすものではなく、説明は省略する。な
おハウジング２０は図示しない画像形成装置の本体に離
脱自在に装着される。

【００２０】側壁２２及び他の側壁において、本発明に
係る上記感光体ドラム２が装着される部分の構成は実質
上同一であり、したがって、ここでは側壁２２に関して
説明し、他の側壁についての説明は必要な部分を除き省
略する。実質上鉛直に延在する側壁２２には、切欠き２
４が形成されている。切欠き２４は、開放された上端か
らドラム本体４の直径より大きな幅で鉛直下方に平行に
延びると共に下端が半円状の閉塞部２４ａをなすよう形
成されている。閉塞部２４ａの内径はベアリング１０の
外輪１０ｂの外径より小さく規定されている。閉塞部２
４ａの外側には環状の凹部（側壁２２の外側面に対し内
側方向に低くなるように形成された凹部）２６及び２８
が形成されている。環状の凹部２６は、閉塞部２４ａと
共通の軸心を有しかつ閉塞部２４ａよりも大きな半径を
有すると共に半円以上の大きさを有し、しかも凹部２６
それ自体の直径より小さな幅でありかつ切欠き２４の幅
より大きな幅をもって規定された上端２６ａ及び２６ｂ
を有するよう形成されている。

【００２１】凹部２６は、更に切欠き２４の両側に沿っ
て上方に実質上対称的に延在する他の凹部２７に連続し
ている。側壁２２の外側面からの深さが凹部２６と同一
である他の凹部２７は、切欠き２４の両側に沿って上方
に延びる凹部と、凹部２６の上端から切欠き２４を挟ん
で相互に離れる横方向に張り出した凹部とからなる。横
方向に張り出した凹部には、後述する軸受部材３０を取
り付けるためのねじ孔部２９がそれぞれ配設されてい
る。ねじ孔部２９の各々はねじ孔が形成された金属製の
リング部材を対応する取り付け孔に圧入することにより
容易に配設することができる。環状の凹部２８は、閉塞
部２４ａと共通の軸心を有しかつ閉塞部２４ａよりも大
きく環状の凹部２６よりも小さな半径を有するよう形成
されている。そして環状の凹部２８の半径は、ベアリン
グ１０の内輪１０ａの外径より大きく形成されている。
環状の凹部２８の上端は切欠き２４の鉛直下方に平行に
延びる部分により規定されている。凹部２８は、後述す
るように感光体ドラム４が側壁２２に装着された状態
で、ベアリング１０の内輪１０ａの側面に対する当接を
防ぐために形成されているものである。上記各凹部２６
及び２８の底面は、それぞれ鉛直な平坦面をなしてい
る。

【００２２】図７〜図９を参照して、側壁２２の上記凹
部２６には軸受部材３０が離脱自在に装着される。全体
として略板状の部材からなる軸受部材３０は、例えばＰ
Ｃ樹脂等の合成樹脂から一体に成形され、上記凹部２６
に嵌合しうる形状をなしている。すなわち軸受部材３０
は、半円よりやや大きな環状部分３２と、環状部分３２
の上方にある装着部３４とからなる。環状部分３２には
貫通孔である支持孔３６が形成されている。支持孔３６
は、ベアリング１０の外輪１０ｂに圧入しうる直径を有
している。装着部３４は、環状部分３２及び支持孔３６
の上端部から上方に延在する部分と、上方に延在する部
分から相互に離れる横方向に張り出した部分とからな
る。装着部３４の上方に延在する部分には、上記切欠き
２４よりも小さな幅を有した板厚部が形成されている。
環状部分３２は上記環状の凹部２６に整合し、装着部３
４は側壁２２の上記他の凹部２７に整合するよう形成さ
れている。横方向に張り出した部分の各々には取り付け
用の孔３８が形成されている。これらの孔３８は側壁２
２の上記ねじ孔部２９の各々に整合する。

【００２３】次に図１及び図２を参照して、上記感光体
ドラム２の一端部の、側壁２２に対する装着について説
明する。感光体ドラム２のドラム本体４を、側壁２２の
切欠き２４に上方から挿入し、閉塞部２４ａと同一軸心
上に位置付ける。この状態で、ベアリング１０は閉塞部
２４ａの軸方向外側に位置付けられる。次いで軸受部材
３０の支持孔３６をベアリング１０の外輪１０ｂに圧入
しながら軸受部材３０を側壁２２の環状の凹部２６及び
他の凹部２７に嵌合するように位置付け、軸受部材３０
をビス４０により側壁２２に装着する。軸受部材３０の
環状部分３２の外径部は上記環状の凹部２６の内径部に
密着する形状であることが好ましい。この構成によりベ
アリング１０の側壁２２に対する装着位置が正確に規定
され、したがって感光体ドラム４の軸心が所定の位置に
正確に位置付けられる。またベアリング１０の側壁２２
に対する全方位の移動もしっかりと阻止される。ベアリ
ング１０の内輪１０ａの軸方向外方への移動はフランジ
部材６の大径部６ｃによって阻止され、外輪１０ｂの軸
方向内方への移動は側壁２２の凹部２６の底面によって
阻止される。以上の構成により感光体ドラム４の偏心は
確実に防止される。感光体ドラム２の他端部の、他の側
壁に対する装着も同様にして遂行される。このようにし
て感光体ドラム２は側壁２２及び他の側壁に離脱自在に
かつ回転自在に支持される。

【００２４】上述した実施形態においては、感光体ドラ
ム２を、側壁２２及び他の側壁に形成された切欠き２４
を介して上方から装着位置に位置付け、次いで軸受部材
３０の各々の支持孔３６を、ベアリング１０及び１２の
外輪１０ｂ及び１２ｂに嵌合しながら、軸受部材３０の
各々を対応する側壁２２及び他の側壁の凹部２６に装着
することによって、感光体ドラム２を側壁２２及び他の
側壁に回転自在に支持することができる。したがって、
感光体ドラム２の、側壁に対する装着は容易かつ確実に
遂行される。また感光体ドラム２を、側壁２２及び他の
側壁に対する所定の位置に容易かつ正確に装着すること
ができるので、感光体ドラム２の偏心が確実に防止され
る。

【００２５】上述した実施形態においては、更に、フラ
ンジ部材６及び８の対応する内輪１０ａ及び１２ａの軸
方向外側には内輪１０ａ及び１２ａの内径より大きな大
径部６ｃ及び１４が設けられ、側壁２２及び他の側壁の
切欠き１４の閉塞部２４ａの各々の内径はベアリング１
０及び１２の対応する外輪１０ｂ及び１２ｂの外径より
小さく規定されているので、ベアリング１０及び１２の
軸方向の内側への移動（抜け）は、対応する上記閉塞部
２４ａによって確実に防止され、また軸方向の外側への
移動（抜け）は、対応する上記大径部６ｃ及び１４によ
って確実に防止される。したがってベアリング１０及び
１２は、側壁２２及び他の側壁に対して両軸方向への移
動が阻止され、しっかりと装着される。

【００２６】上述した実施形態においては、更に、環状
の凹部２６は、半円以上の長さを有すると共にそれ自体
の直径より小さな幅でありかつ切欠き２４の幅より大き
な幅をもって規定された上端を有している。この構成に
より、凹部２６の各々に嵌合された軸受部材３０の各々
の、上方への移動を含む全方位への移動が確実に防止さ
れ、したがって感光体ドラム２を、側壁２２及び他の側
壁に対する所定の位置に容易かつ正確に位置付けること
が可能となると共に上記偏心も防止される。

【００２７】上述した実施形態においては、更に、フラ
ンジ部材６に設けられた大径部６ｃはフランジ部材６と
一体に形成されている。この構成により、別部材を使用
する必要がなく、移動防止機能が向上し、しかもコスト
ダウンを図ることができる。

【００２８】以上、添付図面を参照して本発明に従って
構成された感光体ドラムの装着機構の好適実施形態につ
いて説明したが、本発明はかかる実施形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の
変形乃至修正が可能であることが理解されるべきであ
る。例えば、上記実施形態において、感光体ドラム２
は、作像ユニットハウジングの側壁２２及び他の側壁間
に支持されているが、画像形成装置本体の側壁間に支持
される実施形態もあることはいうまでもない。また上記
好適実施形態において、環状の凹部２６を半円以上の大
きさを有するよう形成し、軸受部材３０の環状部分３２
の上方への移動を阻止するよう構成しているが、これに
代えて他の凹部２７で軸受部材３０の上方への移動を阻
止する構成もありうる。またビスのみにより軸受部材３
０の、上方を含む全方位の移動を阻止する構成もありう
る。環状の凹部２６は少なくとも半円の長さを有する形
状であればよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る感光体ドラムによれば、側
壁に装着されて回転させられてもその偏心を確実に防止
することができる。したがって本発明に係る感光体ドラ
ムは、偏心に対する精度が特に厳しく要求される上記形
態のカラー画像形成装置にも好適に使用されるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された感光体ドラム、及び
その装着機構の好適実施形態を示す側面図。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面拡大図。

【図３】本発明に係る感光体ドラムの一部を破断して示
す平面概略図。

【図４】上記感光体ドラムが支持される作像ユニットハ
ウジングの側面概略図。

【図５】図４の一部を示す平面概略図。

【図６】図４のＢ−Ｂ矢視断面図。

【図７】軸受部材の正面図。

【図８】図７の平面図。

【図９】図７のＣ−Ｃ矢視断面図。

【符号の説明】

２ 感光体ドラム ４ ドラム本体 ６、８ フランジ部材 ６ｃ 大径部 ６Ｌ、８Ｌ 圧入幅 １０、１２ ベアリング １０ａ、１２ａ 内輪 １０ｂ、１２ｂ 外輪 １０Ｌ、１２Ｌ 内輪の軸方向長さ ２２ 側壁 ２４ 切欠き ２４ａ 閉塞部 ２６ 環状の凹部 ３０ 軸受部材 ３６ 支持孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 350 G03G 15/00 550

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に感光体が配設されている中空円
   筒状のドラム本体及び該ドラム本体の軸方向両端部の内
   周面にそれぞれ圧入されたフランジ部材を含み、間隔を
   置いて対向する一対の側壁間に回転自在に装着される、
   画像形成装置の感光体ドラムにおいて、 該中空円筒状のドラム本体の該両端部の、該フランジ部
   材が圧入された部位の外周面には、内輪と外輪を備えた
   ベアリングが、該内輪が該外周面に直接圧入されること
   により装着され、 該フランジ部材の各々の、該ドラム本体の内周面に対す
   る軸方向の圧入幅は、該ドラム本体の外周面に圧入され
   た該ベアリングの各々の該内輪の軸方向長さ以上に規定
   されている、 ことを特徴とする感光体ドラム。
2. 【請求項２】 該ドラム本体の両端部の外周面には感光
   体が配設されていない領域が設けられ、該領域に該ベア
   リングの各々の該内輪が圧入されている、請求項１記載
   の感光体ドラム。