JP6060063B2

JP6060063B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6060063B2
Application number: JP2013226753A
Authority: JP
Inventors: 季明岡本
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: JP2015087587A

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。

画像形成装置には、感光ドラムと転写ローラー等のように、２つのローラーが互いに接触して回転するローラー対が設けられている。この種のローラー対は、図６に示すように、駆動側であるローラー１００のローラー本体１０１と、従動側であるローラー１１０のローラー本体１１１とが接触している。駆動側のローラー本体１０１の片側には駆動ギア１０２が設けられ、従動側のローラー本体１１１には軸部１１２が挿通され、その軸部１１２の片側に従動ギア１１５が設けられている。駆動ギア１０２および従動ギア１１５の回転によって、２つのローラー本体１０１，１１１が回転する。また、軸部１１２の両端部に設けられた軸受１１３にはバネ１１４の付勢力Ｆが作用しており、これによって従動側のローラー本体１１１が駆動側のローラー本体１０１に押し付けられる。

上述したような片側駆動のローラー対では、ギア１０２，１１５側で離れ易くなるため、一般に付勢力Ｆはギア１０２，１１５側が大きくなるように設定されている。ところが、ローラー本体１０１，１１１同士の摩擦力等の諸条件の変化によって、付勢力Ｆのバランスが容易に崩れてしまいローラー本体１０１，１１１の片側が離れるという問題がある。例えば、ローラー本体１０１，１１１間を通る用紙のサイズが小さい場合、ローラー本体１０１，１１１同士が直接接触する領域が増えるため、ローラー本体１０１，１１１同士の摩擦力が大きくなり、従動側のローラー１１０から受けるトルクが大きくなって駆動ギア１０２と従動ギア１１５とが離れ易くなる。逆に、ローラー本体１０１，１１１間を通る用紙のサイズが大きい場合、ローラー本体１０１，１１１同士が直接接触する領域が減るため、ローラー本体１０１，１１１同士の摩擦力が小さくなって付勢力Ｆの小さい側、即ちギア１０２，１１５とは反対側が離れ易くなる。

そこで、付勢力Ｆのバランスが崩れる状態を解消するため、例えば特許文献１では、両側駆動にする技術が提案されている。つまり、図７に示すように、駆動側のローラー本体１０１の両端に駆動ギア１０２が設けられ、従動側のローラー本体１１１に挿通された軸部１１２の両端に従動ギア１１５が設けられている。このように両側駆動にすることで、ローラー本体１１１の両側の付勢力Ｆを均等に設定することができ、付勢力Ｆのバランスを保つことができる。これによって、ローラー同士が離れてしまうのを回避するようにしている。

特開平１０−１９８１９７号公報

しかしながら、上述した特許文献１のローラー対では、各ローラーにおいて両側のギアの位相が異なると、ギアの噛み合いが不安定になり、歯飛びが発生したり、振動が大きくなってしまい、各ローラーの回転が不安定となる。そのため、各ローラーにおいて両側のギアの位相精度を高める必要があり、製造コストが嵩むという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、両側駆動するローラー対において、両側のギアの位相精度をそれほど高くすることなく、ギアの噛み合いを安定させることにある。

本発明に係る画像形成装置は、第１ローラー本体と、該第１ローラー本体の両端に設けられた駆動ギアとを有する第１ローラーと、上記第１ローラー本体と接する第２ローラー本体と、該第２ローラー本体の両端に設けられ、上記駆動ギアと噛み合う従動ギアとを有する第２ローラーとを備え、上記第１ローラー本体及び第２ローラー本体は円筒状であり、上記第１ローラー本体の両側の駆動ギアのうち少なくとも１つは、はすばギアであり、上記第１ローラー本体にその軸方向に移動可能に設けられ、上記少なくとも１つの駆動ギアは、キー部がキー溝にガイドされることにより上記第１ローラー本体に対して軸方向に移動可能に構成され、上記第１ローラー本体は、ギア装着部材を備え、上記ギア装着部材は、上記第１ローラー本体の軸方向の端部に当接するフランジ部と、該フランジ部の軸方向の外側面から外側に突出して上記はすばギアが軸方向に移動可能に装着される軸部と、該フランジ部における該軸部側とは反対側面から突出して上記第１ローラー本体の内周面に嵌合する嵌合部とを備え、上記はすばギアは、上記軸部における軸方向の中間部にて上記フランジ部に対して隙間を持って支持され、軸方向の両側にスライド可能に構成されている。

本発明によれば、両側の駆動ギア同士および従動ギア同士の位相精度をそれほど高めることなく、両側の駆動ギア同士および従動ギア同士の位相ずれをキャンセルすることが可能になる。よって、ギア同士の噛み合いを安定させることができ、安定したローラー駆動を達成することができる。

図１は、画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、画像形成部および定着部を示す概略構成図である。図３は、実施形態に係る感光ドラムおよび転写ローラーを示す概略構成図である。図４は、実施形態に係る感光ドラムおよび転写ローラーを示す概略構成図である。図５は、実施形態の変形例に係る感光ドラムおよび転写ローラーを示す概略構成図である。図６は、従来の感光ドラムおよび転写ローラーを示す概略構成図である。図７は、従来の感光ドラムおよび転写ローラーを示す概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

本実施形態の画像形成装置１は、例えばレーザプリンタや複合機であり、用紙を搬送しながら、端末等（図示省略）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ように構成されている。図１に示すように、画像形成装置１は、給紙部２と、画像形成部３と、定着部４と、排紙部５とを備えている。

給紙部２は、用紙を画像形成部３へ供給するカセット給紙部や手差しトレイである。画像形成部３は、給紙部２から供給された用紙に画像（トナー像）を転写するようになっている。定着部４は、画像形成部３で用紙に転写された画像（トナー像）をその用紙に定着させるように構成されている。排紙部５は、定着部４から画像形成された用紙が供給される排紙トレイ（図示省略）を有している。画像形成部３および定着部４の詳細な構成は後述する。

図２に示すように、画像形成部３は、像担持体としての感光ドラム１１と、該感光ドラム１１の周囲に順に配置された帯電ローラー１２、現像ローラー１３、転写ローラー１４、クリーニングローラー１５およびクリーニングブレード１６とを有する。

帯電ローラー１２は、感光ドラム１１の表面を一様に正極に帯電させる。画像形成部３は、帯電された感光ドラム１１の表面に露光して静電潜像を形成するための光走査装置（図示省略）を有する。現像ローラー１３は、感光ドラム１１の表面にトナーを供給し、感光ドラム１１に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。転写ローラー１４は、感光ドラム１１のトナー像を用紙Ｐに転写する。クリーニングローラー１５は用紙Ｐに転写後の感光ドラム１１の表面を研磨し、クリーニングブレード１６は感光ドラム１１の表面からトナー粒子等を掻き落とす。

感光ドラム１１と転写ローラー１４との間には、用紙搬送手段の一部であるレジストローラー対１７によって用紙Ｐが所定のタイミングで送り込まれる。転写ローラー１４によってトナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ガイド１９に沿って定着部４へ搬送される。なお、転写ローラー１４と定着部４との間には分離放電器１８が設けられており、用紙Ｐの裏面の帯電を中和する。定着部４は、定着ローラー２１およびプレスローラー２２を有し、両者の間で用紙Ｐを加熱してトナー像を用紙Ｐに定着させる。

感光ドラム１１と転写ローラー１４とは１つのローラー対を構成している。感光ドラム１１および転写ローラー１４は、それぞれ本発明に係る第１ローラー（駆動側）および第２ローラー（従動側）を構成する。

図３および図４に示すように、感光ドラム１１は、ドラム本体３１（第１ローラー本体）と、該ドラム本体３１の両端に設けられた第１駆動ギア３２および第２駆動ギア３７とを有する。ドラム本体３１は、円筒状に形成され、その表面に感光層が形成されている。第１駆動ギア３２は、ドラム本体３１の一端部に装着されている。ドラム本体３１の他端には、全体が略棒状に形成されたギア装着部材３３が取り付けられている。ギア装着部材３３は、フランジ部３４と、フランジ部３４から突出する軸部３５と、フランジ部３４の軸部３５とは反対側から突出する嵌合部３６とを一体に有する。ギア装着部材３３は、嵌合部３６がドラム本体３１の他端部に嵌合されて取り付けられる。

第２駆動ギア３７は、ギア装着部材３３の軸部３５に挿通（装着）されている。ギア装着部材３３の軸部３５には、キー溝３５ａ（本実施形態では、２箇所）が形成されている。第２駆動ギア３７の軸穴３７ａには、軸部３５のキー溝３５ａに対応するキー部３７ｂが形成されている。第２駆動ギア３７は、キー溝３５ａおよびキー部３７ｂによってギア装着部材３３と一体に回転する。第１駆動ギア３２および第２駆動ギア３７は、何れもはすばギアである。そして、第２駆動ギア３７は、ドラム本体３１の軸方向（図３，図４に示す矢印方向）に移動可能にギア装着部材３３に設けられている。つまり、第２駆動ギア３７はキー部３７ｂがキー溝３５ａにガイドされてスライド移動するようになっている。感光ドラム１１は、図示しないモータによって、ドラム本体３１と２つの駆動ギア３２，３７とが一体に回転駆動される。

転写ローラー１４は、ドラム本体３１と接するローラー本体４１（第２ローラー本体）と、該ローラー本体４１の両端部に設けられ、上記駆動ギア３２，３７と噛み合う従動ギア４５とを有する。ローラー本体４１は、同軸に軸部４２が一体に挿通されている。ローラー本体４１は例えば電子導電タイプの発砲スポンジローラーから成り、軸部４２は金属製である。従動ギア４５は軸部４２の両端部に嵌合されて軸部４２と一体に回転する。従動ギア４５が嵌合される軸部４２の嵌合部４２ａはＤカット形状となっており、従動ギア４５の軸穴４５ａは軸部４２の嵌合部４２ａに対応する形状になっている。

また軸部４２には、両端側に軸受４３が設けられている。各軸受４３には押圧バネ４４によって同等の付勢力Ｆが作用しており、これによってローラー本体４１がドラム本体３１に押し付けられる。転写ローラー１４では、駆動ギア３２，３７から従動ギア４５に回転力が伝達されることで、ローラー本体４１と２つの従動ギア４５とが一体に回転駆動される。

本実施形態の感光ドラム１１と転写ローラー１４のローラー対によれば、ドラム本体３１の両端部に駆動ギア３２，３７を設けているので、即ち両側駆動にしているので、転写ローラー１４に作用させる両側の付勢力Ｆを均等に設定することができる。そのため、転写ローラー１４が振動したり感光ドラム１１からの逃げるのを抑制することができる。その結果、トナー像の用紙Ｐへの転写状態を良好に保つことができる。

両側駆動にすると、両側の駆動ギア３２，３７等の位相が合わないことによって、歯飛びが発生したり振動が大きくなる虞がある。この点、本実施形態では、第２駆動ギア３７をはすばギアとし、更に第２駆動ギア３７をドラム本体３１の軸方向に移動可能に構成したので、駆動ギア３２，３７の位相ずれや従動ギア４５の位相ずれを吸収することが可能になる。つまり、例えば駆動ギア３２，３７の位相がずれた場合、第２駆動ギア３７が従動ギア４５と適切に噛み合おうとしてドラム本体３１の軸方向に移動する。これにより、位相ずれをキャンセルすることが可能である。よって、両側の駆動ギア３２，３７および従動ギア４５の位相精度をそれほど高めなくても、安定したローラー対の駆動を行うことができる。

また、感光ドラム１１は転写ローラー１４等と比べて大きいため、重量軽減の観点から、ドラム本体３１は中実構造ではなく本実施形態のように円筒状に形成するのが好ましい。ところで、円筒状のドラム本体３１では、ギア装着部材３３等をドラム本体３１に挿入して駆動ギア３２，３７を装着する必要があることから、両側の駆動ギア３２，３７の位相ずれが生じやすいが、この場合でも、上述したように位相ずれを吸収することができるので問題はない。

また本実施形態では、感光ドラム１１のドラム本体３１と転写ローラー１４のローラー本体４１とは異なる周速度（３％〜６％）になっている。これは、転写ローラー１４に搬送される用紙Ｐの搬送負荷に対してドラム本体３１下での用紙搬送速度を維持するためである。そして、感光ドラム１１と転写ローラー１４とを異なる周速度で回転させることから、本実施形態のように一方（感光ドラム１１）が駆動側となって他方（転写ローラー１４）が従動側となる駆動形態が好ましい。これは、感光ドラム１１と転写ローラー１４とを個別の駆動源によって回転させると、感光ドラム１１の周速度の変動が大きくなりやすいからである。

また、上記実施形態では両側の駆動ギア３２，３７のうち一方について移動可能としたが、本発明はこれに限らず、図５に示すように、両方の駆動ギア３７，３７についてドラム本体３１の軸方向に移動可能に構成するようにしてもよい。この構成によれば、各駆動ギア３７の移動量を小さく設定することができ、駆動ギア３７と従動ギア４５との噛み合わせを容易にすることが可能である。

また、上記実施形態では、感光ドラム１１と転写ローラー１４のローラー対について説明したが、本発明は、感光ドラム１１と帯電ローラー１２のローラー対、感光ドラム１１と現像ローラー１３のローラー対、感光ドラム１１とクリーニングローラー１５のローラー対等にも同様に適用することができる。上記実施形態のように、第１ローラーである感光ドラム１１の周囲に、帯電ローラー１２や現像ローラー１３等の第２ローラーが複数配置された構成では、感光ドラム１１の駆動ギア３７を移動可能にするだけで、複数の第２ローラーに対し位相ずれをキャンセルして安定したローラー駆動を行うことができる。

以上説明したように、本発明は、例えば複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置およびそれを備えた画像形成装置について有用である。

１画像形成装置
１１感光ドラム（第１ローラー）
１４転写ローラー（第２ローラー）
３１ドラム本体（第１ローラー本体）
３２第１駆動ギア
３３ギア装着部材
３５軸部
３７第２駆動ギア
４１ローラー本体（第２ローラー本体）
４５従動ギア

Claims

第１ローラー本体と、該第１ローラー本体の両端に設けられた駆動ギアとを有する第１ローラーと、上記第１ローラー本体と接する第２ローラー本体と、該第２ローラー本体の両端に設けられ、上記駆動ギアと噛み合う従動ギアとを有する第２ローラーとを備え、
上記第１ローラー本体及び第２ローラー本体は円筒状であり、
上記第１ローラー本体の両側の駆動ギアのうち少なくとも１つは、はすばギアであり、上記第１ローラー本体にその軸方向に移動可能に設けられ、
上記少なくとも１つの駆動ギアは、キー部がキー溝にガイドされることにより上記第１ローラー本体に対して軸方向に移動可能に構成され、
上記第１ローラー本体は、ギア装着部材を備え、
上記ギア装着部材は、上記第１ローラー本体の軸方向の端部に当接するフランジ部と、該フランジ部の軸方向の外側面から外側に突出して上記はすばギアが軸方向に移動可能に装着される軸部と、該フランジ部における該軸部側とは反対側面から突出して上記第１ローラー本体の内周面に嵌合する嵌合部とを備え、
上記はすばギアは、上記軸部における軸方向の中間部にて上記フランジ部に対して隙間を持って支持され、軸方向の両側にスライド可能に構成されている、画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
上記第１ローラー本体と第２ローラー本体とは、周速度が異なっている、画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
上記第２ローラーを複数備えている、画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
上記キー部及び上記キー溝からなるガイド部は２つ設けられ、
上記２つのガイド部は、上記第１ローラー本体の軸心方向から見て、該軸心を挟んで対向配置されている、画像形成装置。