JP4078897B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、取り付け構造に特徴のあるフライホイールを用いた回転体を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の回転体には、回転時に生じる回転ムラを抑えるための構造として、フライホイールを設けることがある。このような構造は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置ならびにそれらの機能を統合した複合機等の、像担持体等に用いられる。像担持体が回転ムラを起こすと、そこに形成される静電潜像及び、トナー等の現像剤によって顕在化された画像を形成する時に、画像にゆがみが発生してしまう。また、複数の色を重ねて形成されるカラー画像の場合には、各色画像を重ね合わせた時に整合性が損なわれ、またジッターなどの不具合も発生する。そこで、画像形成装置における像担持体等の回転軸には、慣性質量マスとしての大径のフライホイールが固定されることが多い。
【０００３】
図４は、従来のフライホイールを取り付けた回転体の構造を示す図である。（ａ）はフライホイール側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。符号４１は像担持体等の回転体を示している。
【０００４】
回転体４１の中心には、円柱状の軸４２が挿通している。軸４２の先端は外径が小さくなった突出部４２ａとなっており、セットビス４５を止める切欠４２ｂが設けられている。固定部材４３は円筒形の一部が平坦に切り欠かれた回り止め部４３ａを有しており、一端にはフランジ４３ｂが設けられている。回り止め部４３ａにはセットビス４５を通す孔４３ｃが開けられている。フライホイール４４は金属製の円板であり、中央には固定部材４３に嵌合する孔４４ａが開いている。また、孔４４ａの周りにはフライホイール４４を固定部材４３に固定するためのビス４６を通すビス孔が設けられている。
【０００５】
上記の部品を使用して回転体４１にフライホイール４４を取り付けるには次のようにする。まず、軸４２の突出部４２ａに固定部材４３を取り付け、突出部４２ａに設けられたセットビス４５用の切欠４２ｂと、固定部材４３に設けられたセットビス４５用の孔４３ｃを合わせてセットビス４５をねじ込む。これによって、軸４２に固定部材４３を固定する。次に、固定部材４３にフライホイール４４を取り付ける。フライホイール４４は薄い円板であるため、通常は回転体４１の回転精度が適切なものになるように調整しながら、複数枚を重ねて取り付ける。最後にビス４６で全てのフライホイール４４を、固定部材４３に固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようなフライホイールの取り付け構造では、部品点数が多く、組み立て工数も多くなることから、画像形成装置のコストが上昇する一因となっていた。
【０００７】
また、固定部材４３には、フランジ４３ｂやフライホイール４４を取り付ける円筒部分に、ある程度の厚さが必要であり、そのため画像形成装置の省スペース化の妨げになっていた。
【０００８】
本発明は部品点数を少なくするとともに、フライホイールを固定するためのスペースを削減することが可能な、画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、回転体と、該回転体の軸に取り付けられたフライホイールと、を有する画像形成装置において、前記回転体の軸は一端に回り止め部を有しており、前記フライホイールは、中央に前記軸の回り止め部に嵌合する孔を有する第１タイプのフライホイールと、前記軸の端部に固定する第２タイプのフライホイールであって、前記軸の回り止め部に前記第１タイプのフライホイールを１枚以上嵌合し、前記第２タイプのフライホイールを前記軸の端部に固定するとともに、前記第２タイプのフライホイールに前記第１タイプのフライホイールとを一体的に結合する構成とした。
【００１０】
さらに前記回り止め部はＤ形状をしており、前記第１タイプのフライホイールは、中心に前記Ｄ形状の回り止め部に嵌合する孔を有することとしたり、前記軸の端部には雌ネジ穴が形成され、前記第２タイプのフライホイールをビスによって前記軸の端部に固定する構成としたり、前記軸の端部に設けた雌ネジ穴は、軸の中心から偏芯した位置に設けられている構成としたり、前記回転体は、ドラム状像担持体であることとしたり、前記回転体は、ベルト状像担持体としたり、前記回転体は、現像剤により顕像化された画像が転写される中間転写ドラムとしたり、前記回転体は、現像剤により顕像化された画像が転写される中間転写ベルトとすることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の画像形成装置を、図面を基に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、回転体であるドラム状の像担持体１の周囲に、帯電装置２、像露光装置（画像書込部）３、現像装置４、転写装置５ａ、除電装置５ｂ、及びクリーニング装置６を配置した画像形成部を有する。画像形成部は、帯電装置２によって像担持体１の表面に一様に帯電を行った後に、像露光装置３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置４により反転現像して像担持体１の表面にトナー像を形成する。
【００１２】
一方、画像形成装置の中段に配置された給紙カセット７ａ，７ｂ、下段に配置された大容量給紙カセット７ｃ及び、側方に配置された手差し給紙トレイ７ｄ等から給紙された転写紙Ｓは、レジストローラ７ｅを経由して転写位置へ送られる。
【００１３】
転写位置において転写装置５ａにより前記トナー像が転写紙Ｓ上に転写される。その後に、転写紙Ｓは除電装置５ｂにより裏面の電荷が消去されて像担持体１から分離され、搬送部５ｃにより搬送され、引き続き定着装置８により加熱定着され、排紙ローラ９ａにより排出される。
【００１４】
転写紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、定着装置８により加熱定着された転写紙Ｓを搬送路切替板９ｂにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送部９ｃにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び画像形成部を通過し、転写紙Ｓの裏面に画像を形成し、定着装置８を経て、排紙ローラ９ａにより装置外に排出される。
【００１５】
一方、像担持体１の画像処理後の表面は、クリーニング装置６により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。
【００１６】
画像形成装置は、回転体としてドラム状の像担持体１を使用しているが、機種によっては、ベルト状の像担持体を使用する場合もある。また、カラー画像の形成が可能な画像形成装置の場合には、像担持体１の後に中間転写ドラム又は中間転写ベルトが配置されており、転写紙Ｓには中間転写ドラム又は中間転写ベルトに形成されたカラー画像が転写される。
【００１７】
図２は本発明の画像形成装置で使用する、フライホイールを取り付けた回転体の構造を示す図である。（ａ）は回転体をフライホイール側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は２番目以降のフライホイールの形状を示した図となっている。
【００１８】
回転体２１は、図１で示したドラム状の像担持体１の他、ベルト状の像担持体、中間転写ドラム及び中間転写ベルト等、画像形成装置内で高い回転精度を要求されるものである。回転体２１には、円柱形の軸２２が挿通されている。軸２２の先端は、平坦に切り欠かれた回り止め部２２ａによってＤ形状となっている。回り止め部２２ａの形状はＤ形状に限定されるものではなく、四角形等の多角形や楕円形といった非円形をしていればよい。
【００１９】
フライホイールには第１タイプのフライホイール２３と第２タイプのフライホイール２４の２種類がある。フライホイール２３，２４は共に薄い金属製の板からプレスで打ち抜いて形成したもので、第１タイプのフライホイール２３は、図２（ｃ）に示すように中央に回り止め部２２ａに嵌合するＤ形状の孔２３ａが穿孔されており、その周囲にビス２５を通すビス通し孔２３ｂが設けられている。第２タイプのフライホイール２４は、図２（ａ）に示すように第１タイプのフライホイール２３のビス通し孔２３ｂに対応するビス孔があり、フライホイール２３，２４同士を重ねて、ビス２５を通し、反対側にナット２５´を螺合して締め付け固定される。また、第２タイプのフライホイール２４は図２（ｂ）に示すように、軸２２の中心点からαだけ偏芯した位置にビス２６を通す通し孔２７を開けてあり、ビス２６によって軸２２に穿設された雌ネジ穴２２ｂに締め付け固定されている。第２タイプのフライホイール２４の中心位置には、通し孔２７よりも径の小さい位置決め孔２８が開けられており、軸２２の中心位置に取り付けられた位置決めピン２９に通すことで、第２タイプのフライホイール２４の中心と軸２２の中心を一致させることができる。通し孔２７と位置決め孔２８はお互いが繋がったひとつの孔になっている。
【００２０】
図３は、軸２２にフライホイール２３，２４を取り付ける方法を示した図である。まず、軸２２の回り止め部２２ａに第１タイプのフライホイール２３を取り付ける。図２（ｂ）で示した回転体２１は、使用される個所又は画像形成装置の種類によって、必要な回転精度やフライホイールの質量が違ってくるため、第１タイプのフライホイール２３を回転体２１の種類毎に適切な枚数を取り付ける。その後、第２タイプのフライホイール２４の位置決め孔２８を、軸２２の位置決めピン２９に通す。これによって、軸２２の中心と第２タイプのフライホイール２４の中心が一致する。次に、ビス通し孔２３ｂにビス２５を挿通して裏からナット２５´を螺合して、第１タイプのフライホイール２３と第２タイプのフライホイール２４を一体に固定する。最後にビス２６によって、一体となったフライホイール２３，２４と軸２２とを固定する。ビス２６は、図２（ｂ）に示すように軸２２の中心からαだけ偏芯した位置に取り付けている。中心と一致して取り付けると、回転体の回転・停止によりビス２６がゆるむ可能性がある。しかし、この実施例ではαだけ偏芯しているので、使用中にビス２６が緩んではずれてしまうといったことが発生しない。
【００２１】
また、別の取り付け方法としては、軸２２とは別にＤ形状の柱状の位置決め用軸を用いるものもある。位置決め用軸の中心には位置決めピン２９と同様のものが取り付けられており、第１タイプのフライホイール２３を位置決め用軸に通し、第２タイプのフライホイール２４の位置決め孔２８を位置決め用軸の位置決めピンに通す。そしてビス通し孔２３ｂにビス２５を挿通して裏からナット２５´を螺合して第１タイプのフライホイール２３と、第２タイプのフライホイール２４を一体に固定する。最後に、一体に固定したフライホイール２３，２４を位置決め用軸から外し、軸２２の回り止め部２２ａに取り付けてビス２６で固定する。このようにフライホイール２３，２４を予め一体に固定する場合は、軸２２の位置決めピン２９は必要なくなる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の画像形成装置によれば、回転体と、該回転体の軸に取り付けられたフライホイールと、を有する画像形成装置において、前記回転体の軸は一端に回り止め部を有しており、前記フライホイールは、中央に前記軸の回り止め部に嵌合する孔を有する第1タイプのフライホイールと、前記軸の端部に固定する第２タイプのフライホイールであって、前記軸の回り止め部に前記第１タイプのフライホイールを１枚以上嵌合し、前記第２タイプのフライホイールを前記軸の端部に固定する構成とするとともに、前記第２タイプのフライホイールに前記第１タイプのフライホイールとを一体的に結合したので、フライホイール取り付けのための部品点数が少なくなり、取り付けスペースの削減が可能となった。
【００２３】
前記軸の端部に設けた雌ネジ穴は、軸の中心から偏芯した位置に設けられている構成とすることで、使用中にビスが緩んでフライホイールが外れることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置で使用する、フライホイールを取り付けた回転体の構造を示す図である。（ａ）は回転体をフライホイール側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は２番目以降のフライホイールの形状を示した図である。
【図３】軸にフライホイールを取り付ける方法を示した図である。
【図４】従来のフライホイールを取り付けた回転体の構造を示す図である。（ａ）はフライホイール側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
２１ 回転体
２２ 軸
２２ａ 回り止め部
２３ 第１タイプのフライホイール
２４ 第２タイプのフライホイール
２６ ビス
２２ｂ 雌ネジ穴

Claims (8)

1. 回転体と、該回転体の軸に取り付けられたフライホイールと、を有する画像形成装置において、
   前記回転体の軸は一端に回り止め部を有しており、
   前記フライホイールは、中央に前記軸の回り止め部に嵌合する孔を有する第1タイプのフライホイールと、前記軸の端部に固定する第２タイプのフライホイールであって、
   前記軸の回り止め部に前記第１タイプのフライホイールを１枚以上嵌合し、前記第２タイプのフライホイールを前記軸の端部に固定するとともに、前記第２タイプのフライホイールに前記第１タイプのフライホイールとを一体的に結合することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回り止め部はＤ形状をしており、前記第１タイプのフライホイールは、中心に前記Ｄ形状の回り止め部に嵌合する孔を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記軸の端部には雌ネジ穴が形成され、前記第２タイプのフライホイールをビスによって前記軸の端部に固定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記軸の端部に設けた前記雌ネジ穴は、軸の中心から偏芯した位置に設けられていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記回転体は、ドラム状像担持体であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記回転体は、ベルト状像担持体であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記回転体は、現像剤により顕像化された画像が転写される中間転写ドラムであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記回転体は、現像剤により顕像化された画像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。

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