JP4882344B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を利用したプリンタや複写機等の画像形成装置では、有機感光体等からなる回転状態の像担持体の表面を帯電器により帯電した後にレーザ露光器等のＲＯＳ(Raster Output Scanner)により露光するという公知の電子写真プロセスによって、像担持体の表面に静電潜像を形成する。そして、像担持体の表面に形成された静電潜像を現像器にて現像してトナー像を形成する。次いで、このトナー像を転写装置により用紙に静電的に転写し、例えば定着装置によりトナー像を用紙に定着させることにより画像形成が行われる。
このような画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムを比較的低速度かつ高精度で回転させるための回転駆動装置としてモータを用い、モータの回転を減速する減速装置を備える場合もある。そして、フルカラー対応の画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の感光体ドラムごとに、このような回転駆動装置を有する。すなわち、各感光体ドラムは、他の感光体ドラムから独立して回転駆動される。そして、用紙の移動速度に対応させて、各感光体ドラムが回転駆動される。

ここで、感光体ドラムの回転速度を安定化させ、バンディング(Banding)という筋状の画像欠陥の発生を低減させるために、感光体ドラムの回転軸に対し、感光体ドラムの回転方向とは逆の方向にある程度の付勢力（ブレーキ効果）を作用させることが有効である。感光体ドラムに残留する残留トナーを除去するクリーニング手段として、感光体ドラムの表面に摺接するクリーニングブレードが設けられる場合には、このクリーニングブレードが感光体ドラムに対して適度な負荷トルクを付与することになり、ブレーキ効果のための特別な部品を設ける必要性は低い。
ところが、感光体ドラムに対するトルク外乱が大きい場合や、バンディングの発生を極力抑制したい場合には、特別なブレーキ部品が必要になる。また、クリーニングブレードの代わりに、静電気力を用いたブラシ（ＥＳＢ）を用いる場合には、ブレーキ効果がほとんど生じない。そのため、わずかなトルク外乱であっても感光体ドラムの回転軸に回転ムラが発生し易くなるおそれがある。

このような問題を解決するために従来から種々の構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に開示されている構造は、感光体ドラムに近接対向して、感光体ドラムの回転軸方向に、感光体ドラムの画像形成幅以上の長さで、感光体ドラムの周面に対接するブレーキ部材と潤滑剤供給部とを備えたブレーキ装置を備えている。このブレーキ装置は、クリーニング器に着脱自在に固定配設されている。そして、感光体ドラムに接触して回転する駆動ローラを駆動源として、ブレーキ部材と感光体ドラムの周面との間に潤滑剤が供給される。これにより、両者間の摩擦係数が一定となり、ブレーキ部材は感光体ドラムの周面に直接安定なブレーキ力を与える。そのため、駆動源から感光体ドラムまでの全駆動伝達経路での伝達変動による感光体ドラムの回転速度の変動が防止され、転写紙に原稿画像の高品質の画像形成が行なわれる。

特開平８−２１１７９６号公報(第３〜４頁、図１〜図３)

しかしながら、特許文献１で提案されているような、感光体ドラムの表面に摩擦抵抗を与える構造では、感光体ドラムの表面を傷つけてしまい、これにより感光体ドラムの寿命を低下させてしまうことが懸念される。
また、ブレーキ装置は、所定間隔ごとにメンテナンスを行う必要があるが、特許文献１に開示されている構造は、ブレーキ装置のメンテナンス性を考慮して設計されたものではなく、メンテナンス性についての改良の余地がある。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、感光体ドラムの寿命に影響を与えることなく、感光体ドラムの回転ムラによるバンディングの発生をより確実に抑えることにある。
また別の目的は、ブレーキ装置のメンテナンス性を向上させることにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、回転軸を有し、回転軸が駆動力を受けることにより回転する像担持体と、像担持体の回転軸を保持するためのフレーム部材と、像担持体の回転軸を覆うと共に回転軸に接続されて回転軸と共に回転する筒状部材と、フレーム部材を挟んで像担持体が位置する側とは反対の側に位置してフレーム部材に固定され、回転する筒状部材の外周面に接触して摩擦抵抗を与えて制動することで像担持体の回転ムラを抑制するブレーキ部材と、Ｃ形状の本体と本体から延在する取付け片とを備えてＥ形状に形成され、筒状部材の端面側に位置するリング状のカラーに本体が当接され、筒状部材により覆われている像担持体の回転軸と共に回転するように回転軸に取付け片が取り付けられ、取付け片が本体に対して回転軸の軸方向にたわむことで回転軸と筒状部材との間の軸方向における位置関係を可変にする板バネと、を含むものである。

このブレーキ部材は、筒状部材に当接する摩擦抵抗部材としてフッ素ゴムを備えることを特徴とすることができる。ブレーキ部材の摩擦抵抗部材は、ブレーキ部材本体から取り外し可能に構成されていることを特徴とすることができる。筒状部材およびブレーキ部材は、画像形成装置のフロント側に位置することを特徴とすることができる。

本発明によれば、感光体ドラムの寿命に影響を与えることなく、感光体ドラムの回転ムラによるバンディングの発生をより確実に抑えることが可能になる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型の画像形成装置であって、例えば電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）と、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる無端状の中間転写ベルト（トナー像の担持体）１５と、中間転写ベルト１５上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写装置２０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置３０と、を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム（像担持体）１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの周囲に電子写真用デバイスが配設されている。すなわち、これらの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが帯電される帯電器１２と、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１３（図１において露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４と、が配設されている。また、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６と、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７と、が配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ色）、マゼンタ（Ｍ色）、シアン（Ｃ色）、黒（Ｋ色）の順に配置されている。

また、中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトである。この中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）可能に構成されている。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ロール３１と、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール３２とを有する。他の各種ロールとして、中間転写ベルト１５を支持し、一定の張力を与える従動ロール３５と、二次転写する部分に設けられたバックアップロール（支持ロール）２８とを有している。

各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対向して設けられた中間転写モジュール１８において、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重ねトナー像が形成されるようになっている。

二次転写装置２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、その対向ロールとしてのバックアップロール２８と、を備えている。すなわち、二次転写ロール２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２８に圧接配置されている。このように構成された二次転写装置２０によって、中間転写ベルト１５上に多重転写された可視像が、後述する用紙トレイ５０から搬送された用紙Ｐに転写される。

バックアップロール２８の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３７が設けられている。
一方、二次転写装置２０における二次転写位置の上流側には、各画像形成ユニット１０における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）３９が配置されている。この基準センサ３９は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０は画像形成を開始するように構成されている。
また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ３８が配設されている。
また、本実施の形態では、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０を備えている。この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐは、所定のタイミングで取り出されて二次転写装置２０による二次転写位置へと搬送される。また、二次転写位置で二次転写されると、用紙Ｐは、定着装置３０へと搬送される。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図１に示す画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各々の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに照射している。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋでは、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにて、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像として現像される。
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール１６にて中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧が付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写装置２０に搬送される。

二次転写装置２０では、用紙Ｐへの二次転写のタイミングに合わせ、中間転写ベルト１５が間に挟まれた状態にて二次転写ロール２２がバックアップロール２８に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。そして、二次転写ロール２２に対向電極として転写電界が形成され、二次転写ロール２２とバックアップロール２８とによって押圧される二次転写位置にて、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像が用紙Ｐに静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送される。そして、定着装置３０における最適な搬送速度に合わせて速度が変えられて、用紙Ｐが定着装置３０まで搬送される。用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置３０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。定着画像が形成された用紙Ｐは、排出ロール（図示せず）によって装置の外部に排出される。
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、ベルトクリーナ３７によって中間転写ベルト１５上から除去される。

次に、感光体ドラム１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）と感光体ドラム１１を駆動するための回転駆動装置６０（６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ）とについて図２を用いて説明する。なお、回転駆動装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋは、基本的な構成が略同一のものであるため、回転駆動装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋをまとめて回転駆動装置６０として説明する。
図２は、感光体ドラム１１、回転駆動装置６０および制御部４０を示す概略構成図である。
図２に示すように、感光体ドラム１１は、ドラム本体１１ａとドラム本体１１ａを幅方向に貫通する感光体軸１１ｂとを有する。この感光体軸１１ｂは、画像形成装置本体のフロント側（手前側、アウト側）において、後述するブレーキ装置（ブレーキ部材）７０を介して支持プレート（フレーム部材）５２に回転自在に支持（軸支）されている。また、感光体軸１１ｂは、画像形成装置本体のリヤ側（奥側、イン側）において、リヤフレーム５３に軸支されている。そして、感光体ドラム１１は、支持プレート５２とリヤフレーム５３との間に位置している。支持プレート５２は、リヤフレーム５３と略平行に配置されたフロントフレーム５１に取り付けられている。

リヤフレーム５３のリヤ側には、感光体ドラム１１の感光体軸１１ｂを軸支するサブフレーム５４が配置されている。サブフレーム５４には、後述する回転駆動装置６０が取り付けられている。この回転駆動装置６０が有する出力駆動軸６３４は、カップリング５５を介して感光体ドラム１１の感光体軸１１ｂに接続されている。回転駆動装置６０は、制御部４０からの制御信号により制御されている。このため、回転駆動装置６０は、制御部４０からの制御に応じて駆動力を発生し、この駆動力は、出力駆動軸６３４及びカップリング５５を介して感光体軸１１ｂに伝達される。このようにして、感光体ドラム１１の駆動がなされる。

次に、感光体ドラム１１の感光体軸１１ｂを回転駆動するための回転駆動装置６０について図３〜図５を用いて説明する。
図３及び図４は、回転駆動装置６０を構成する部品を説明するための構成図であり、図４はハウジング６２０の図示を省略している。図５は、回転駆動装置６０の一部を構成する入力カップリング６２の縦断面図である。
図３及び図４に示すように、この回転駆動装置６０は、感光体ドラム１１の駆動源としての駆動モータ６１と、駆動モータ６１に対して取り付けられる入力カップリング６２と、入力カップリング６２を介して連結される減速機構６３とを備えている。
そして、駆動モータ６１は、モータハウジング６１０と、モータハウジング６１０の一端に設けられた接合フランジ６１１と、接合フランジ６１１側から突出するように配設された出力軸６１２（図４参照）と、モータハウジング６１０に設けられたリード線接合部６１３とを有する。

減速機構６３は、ハウジング６３０（図３参照）と、駆動モータ６１の回転が入力される太陽ロール６３１と、太陽ロール６３１の周囲に配設される複数（例えば三つ）の遊星ロール６３２と、複数の遊星ロール６３２を支持するキャリア６３３とを有する。また、減速機構６３は、太陽ロール６３１と同軸に設けられ、遊星ロール６３２にて減速された回転を出力する出力駆動軸６３４を有する。これら太陽ロール６３１、遊星ロール６３２、キャリア６３３および出力駆動軸６３４は、ハウジング６３０（図３参照）の内部に格納されている。このように、減速機構６３として、遊星ローラ減速機構ないしはトラクション減速機構が採用されている。
図３に示すように、減速機構６３のハウジング６３０は、その一端側から入力カップリング６２を挿入収容可能な中空状の円筒突出部６３５を有する。ハウジング６３０は、この円筒突出部６３５の先端部をモータハウジング６１０の接合フランジ６１１に当接した状態にて、両者間を図示しない締結具（例えばねじ等）で締結されている。

図４および図５に示すように、入力カップリング６２は、厚肉円筒状のカップリング本体６２１と、カップリング本体６２１の外周面の減速機構６３寄りに外方に突出するように配設された円板リング状のフライホイール６２２とを有する。
なお、図４に示すように、入力カップリング６２は、減速機構６３側に予め組み込まれている。また、入力カップリング６２は、例えばＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼鋼材）で形成することができる。

図５に示すように、カップリング本体６２１には、駆動モータ６１の出力軸６１２が嵌挿される孔径ｄ₁の連結孔６２１ａと、減速機構６３の太陽ロール６３１が嵌装される孔径ｄ₂の連結孔６２１ｂとが穿設されている。また、カップリング本体６２１には、外周部から連結孔６２１ａへ貫通するめねじ６２１ｃが穿設されている。そして、カップリング本体６２１には、連結孔６２１ｂに太陽ロール６３１が圧入されている。
また、カップリング本体６２１の連結孔６２１ａに出力軸６１２を嵌挿させ、めねじ６２１ｃを介して止めねじ（図示せず）にてカップリング本体６２１と出力軸６１２とが固定されている。このようにして、入力カップリング６２と駆動モータ６１の出力軸６１２とが連結されている。なお、この連結を行う作業を容易ならしめるために、減速機構６３のハウジング６３０（図３参照）のうち円筒突出部６３５に作業孔６３６が設けられている。

このように、駆動モータ６１は、制御部４０からの制御に応じて駆動力を減速機構６３に伝達する。減速機構６３では所定の回転数まで減速して感光体ドラム１１に駆動力を伝達する。
なお、感光体ドラム１１の回転速度ないしは回転位置を制御するための図示しないロータリエンコーダを配設する構成を採用することができる。この場合には、図示しないロータリエンコーダからの信号を用いて、制御部４０が感光体軸１１ｂをフィードバック制御することになる。
また、上述した構成ではフライホイール６２２を備えているが、フライホイール６２２を省略する構成も考えられる。

次に、感光体軸１１ｂの回転ムラを低減するためのブレーキ装置７０について図６〜図８を用いて説明する。
図６は、感光体軸１１ｂ回転ムラ低減用のブレーキ装置７０を示す概略構成図である。なお、図６では、感光体ドラム１１のドラム本体１１ａ（図２参照）の図示を省略している。また、図７は、図６に示すブレーキ装置７０の縦断面図である。図８は、ブレーキ装置７０の分解斜視図である。
図６に示すように、感光体ドラム１１の感光体軸１１ｂにおけるフロント側にブレーキ装置７０が設けられている。なお、感光体軸１１ｂのフロント側の端面には、図示しない取付けメネジが螺設されている。

このブレーキ装置７０は、図７又は図８に示すように、感光体軸１１ｂを受け入れ可能に構成されたＳＵＳ製の筒状部材７１と、薄板リング形状のスペーサ７２と、円形状のネジ座７３と、止め輪７４と、リング状のカラー７５と、板バネ７６と、板状の固定部材７７とを備えている。

筒状部材７１は、感光体軸１１ｂの外形に対応する内周面を有する穴７１ａを有し、この穴７１ａに感光体軸１１ｂが挿入される。また、筒状部材７１は、フロント側の端部７１ｂに、径方向に延びる溝部７１ｃ（図８参照）が形成されている。

ネジ座７３は、端面に螺設された３つのメネジ７３ａと、筒状部材７１の端部７１ｂを受け入れて係合する係合穴部７３ｂとが形成されている。また、止め輪７４は、ネジ座７３の係合穴部７３ｂで係合する筒状部材７１の端部７１ｂに取り付けられる。これにより、筒状部材７１とネジ座７３とが一体に結合される。

カラー７５は、内周面の全面にわたって形成されたフランジ部７５ａを有する。固定部材７７は、３つの取付け穴７７ａを有する。この固定部材７７の取付け穴７７ａの各々にオネジが挿入され、そのネジがネジ座７３のメネジ７３ａに螺合すると、ネジ座７３に対して、カラー７５、板バネ７６及び固定部材７７が固定して取り付けられる。この状態では、カラー７５のフランジ部７５ａには板バネ７６が当接している。そして、板バネ７６に設けられた取付け穴７６ａを介して、筒状部材７１に受け入れられている感光体軸１１ｂが一体的に取り付けられる。すなわち、板バネ７６の取付け穴７６ａからオネジを挿入し、感光体軸１１ｂの端面の取付けメネジに螺合させることで、板バネ７６を感光体軸１１ｂに固定して取り付けられる。
なお、板バネ７６の取付け穴７６ａから挿入したオネジを外すことで、ブレーキ装置７０のブレーキ部７９を除く部品（例えば筒状部材７１等）を支持プレート５２から取り外すことができる。

図９は、板バネ７６の形状を説明するための斜視図である。
図９に示すように、板バネ７６は、Ｃ形状の板バネ本体７６ｅから取付け片７６ｂが延在しており、板バネ７６は、Ｅ形状に形成されている。取付け片７６ｂは、一端が自由端であり、いわゆる片持ち状態である。そして、この取付け片７６ｂの略中央部には、取付け穴７６ａが穿設されている。

この取付け穴７６ａは、上述したように、感光体軸１１ｂの取付けに用いられる。また、板バネ本体７６ｅは、カラー７５のフランジ部７５ａに当接する。このような構成を採用しているため、感光体軸１１ｂに板バネ７６を取り付けると共に板バネ本体７６ｅがカラー７５のフランジ部７５ａに当接する場合には、取付け片７６ｂがたわむように変形可能である。すなわち、取付け片７６ｂがたわむことで、感光体軸１１ｂと筒状部材７１との軸方向における位置関係が可変である。したがって、感光体軸１１ｂを取り付けた板バネ７６が筒状部材７１を軸方向に押し付ける力を抑制することができる。言い換えると、筒状部材７１を軸方向に押し付ける力が大きくなりすぎないようにしている。

また、板バネ本体７６ｅには、取付け穴７６ｃ，７６ｄが穿設されている。取付け穴７６ｃは丸穴形状であり、取付け穴７６ｄは、位置調整に形成された楕円穴形状である。なお、取付け穴７６ｃ，７６ｄは、ネジ座７３のメネジ７３ａに対応して位置決めされている。

図７又は図８に戻ってブレーキ装置７０の説明を続ける。ブレーキ装置７０は、筒状部材７１を支持プレート５２に対して回動自在に保持するベアリング７８（図７参照）を備えている。また、ブレーキ装置７０は、筒状部材７１の外周面に当接して摩擦抵抗を付与するためのブレーキ部７９を備えている。なお、本実施の形態では、筒状部材７１は、感光体軸１１ｂを覆い、ブレーキ部７９が筒状部材７１に摩擦抵抗を付与する構成を採用しているため、感光体ドラム１１の周りにスペースがなくてもブレーキ部７９を配設することができる。

図１０は、ブレーキ部７９の分解斜視図である。
図１０に示すように、ブレーキ部７９は、ブレーキ部本体７９１、ゴムリング（摩擦抵抗部材）７９２及び金属リング７９３，７９４を備えている。ブレーキ部本体７９１の内周面にゴムリング７９２が挿入され、このゴムリング７９２を固定するために金属リング７９３，７９４が両側から係合保持されている。なお、ゴムリング７９２は、２つ並んで挿入されている（図７参照）。

ゴムリング７９２は、フッ素ゴムである。フッ素ゴムは、耐摩耗性に優れ、使用可能な温度範囲が−５０℃から＋１５０℃と広い。また、一般的には減速機などのパッキンとして使用されており、信頼性も高い。また、周速限界は約３ｍ／ｓで、本実施の形態における条件を満たす。これらの理由により、他のゴムやウレタン等などよりも本実施の形態には適している。
ブレーキ部本体７９１は、まわり止め用のアーム部７９１ａと、アーム部７９１ａに穿設された取付け穴７９１ｂとを有する。ブレーキ部７９は、アーム部７９１ａの取付け穴７９１ｂを通じて支持プレート５２に取り付けられ、これによりブレーキ部７９は、筒状部材７１に対して摺動可能に構成される。なお、ブレーキ部７９のゴムリング７９２により筒状部材７１に与えられる負荷は、例えば０．１〜０．５Ｎｍの値を採用することが考えられる。

ここで、ブレーキ装置７０を構成する部品のうち、筒状部材７１、スペーサ７２、ネジ座７３、止め輪７４、カラー７５、板バネ７６及び固定部材７７は、感光体軸１１ｂと共に回転する。そして、ブレーキ部７９は、支持プレート５２に取り付けられており、感光体軸１１ｂと共に回転しない。

本実施の形態では上述したように構成されているため、次に示すような作用効果を奏する。
(1)感光体ドラム１１にかかる負荷トルクが小さい場合であっても、ブレーキ装置７０によって必要に応じて感光体軸１１ｂにブレーキをかけることができるため（ブレーキ効果）、感光体ドラム１１の回転ムラを抑えてバンディングを低減することができる。

(2)加えて、このブレーキ装置７０は取り外しが容易な支持プレート５２に取り付けられているので、ブレーキ力が弱った時も、支持プレート５２ごとに交換することで容易に新しいものと取り替えることが可能である。

(3)さらに、多少の手間をかければ取り外した支持プレート５２から摩擦力を付与するゴムリング７９２のみを取り替えることができ、それ以外の部品を再利用することが可能なので、リサイクル性が高く、環境にやさしいと言える。

(4)また、摩擦付与部であるゴムリング７９２が完全にシールされており、かつ感光体ドラム１１よりも外側に配置されているので、異物の混入がなく、ブレーキ性能の維持性が高い。
ここで、ブレーキ効果を付与する構造は、例えば特開平１０−２２２０４０号公報にも開示されている。この構造では、感光体ドラムの反駆動側軸受け機構部と反駆動側軸受け機構部に対向する感光体ドラムの端面との間に、ブレーキパッドと、ブレーキパッドを感光体ドラムの軸方向に押しつけるための押し圧ばねと、ブレーキパッドに摺擦するブレーキディスクと、を設けている。また、ブレーキパッド、押し圧ばね及びブレーキディスクを導電性材料で構成し、感光体ドラムとフレームグランドとの接地経路としている。しかしながら、感光体ドラムの端面にブレーキパッドを設ける構造では、感光体ドラムのすぐ近傍にブレーキパッドが位置しているため、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間にトナーやキャリアなどの異物が混入するおそれがあり、ブレーキ性能の維持性に不安が残る。本実施の形態では、ブレーキ装置７０は、支持プレート５２を挟んで感光体ドラム１１の反対側に設けられているので、ブレーキ装置７０への異物の混入を防止でき、長い間ブレーキ性能を維持することができる。

なお、フッ素ゴムを摩擦抵抗部材として使用することで十分な性能が得られることは実験により既に確認できている。
また、減速機構６３は、遊星ローラ減速機構ないしはトラクション減速機構が採用されているものの、遊星減速歯車機構の場合のバックラッシと同様に、ガタがある。このため、減速機構６３にもブレーキ効果が必要である。したがって、静電気力を用いたブラシ（ＥＳＢ）を用いる場合のブレーキ効果がほとんど生じない構造では、本実施の形態のブレーキ装置７０が必要になる。すなわち、本実施の形態は、減速機構６３として遊星ローラ減速機構を採用している場合に適用しているが、遊星歯車減速機構を採用している場合にも同様に適用することができる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。 感光体ドラム、回転駆動装置および制御部を示す概略構成図である。 回転駆動装置を構成する部品を説明するための構成図である。 回転駆動装置を構成する部品を説明するための構成図である。 回転駆動装置の一部を構成する入力カップリングの縦断面図である。 ブレーキ装置を示す概略構成図である。 ブレーキ装置の縦断面図である。 ブレーキ装置の分解斜視図である。 板バネの形状を説明する斜視図である。 ブレーキ部の分解斜視図である。

符号の説明

１０，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…画像形成ユニット、１１，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ…感光体ドラム、１１ｂ…感光体軸、４０…制御部、５２…支持プレート、６０，６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ…回転駆動装置、７０…ブレーキ装置、７１…筒状部材、７２…スペーサ、７３…ネジ座、７４…止め輪、７５…カラー、７６…板バネ、７７…固定部材、７８…ベアリング、７９…ブレーキ部

Claims (4)

1. 回転軸を有し、当該回転軸が駆動力を受けることにより回転する像担持体と、
   前記像担持体の前記回転軸を保持するためのフレーム部材と、
   前記像担持体の前記回転軸を覆うと共に当該回転軸に接続されて当該回転軸と共に回転する筒状部材と、
   前記フレーム部材を挟んで前記像担持体が位置する側とは反対の側に位置して当該フレーム部材に固定され、回転する前記筒状部材の外周面に接触して摩擦抵抗を与えて制動することで当該像担持体の回転ムラを抑制するブレーキ部材と、
   Ｃ形状の本体と当該本体から延在する取付け片とを備えてＥ形状に形成され、前記筒状部材の端面側に位置するリング状のカラーに当該本体が当接され、当該筒状部材により覆われている前記像担持体の前記回転軸と共に回転するように当該回転軸に当該取付け片が取り付けられ、当該取付け片が当該本体に対して当該回転軸の軸方向にたわむことで当該回転軸と当該筒状部材との間の当該軸方向における位置関係を可変にする板バネと、
   を含む画像形成装置。
2. 前記ブレーキ部材は、前記筒状部材に当接する摩擦抵抗部材としてフッ素ゴムを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ブレーキ部材の前記摩擦抵抗部材は、前記ブレーキ部材本体から取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記筒状部材および前記ブレーキ部材は、前記画像形成装置のフロント側に位置することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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