JP5027897B2 - 感光体ドラム支持構造及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体ドラムのドラムフレームへの支持構造とこれを備える複写機やプリンタ等の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感光体ドラム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終了する。

ところで、感光体ドラムは、これに貫通するドラム軸によってドラムフレームに回転可能に支持されるが、その支持構造に関して例えば特許文献１には、感光体ドラムとドラム軸とを一体的に組み付けたままで、これらをドラムフレーム（感光体支持筐体）に容易に着脱することができる構成が提案されている。具体的には、ドラムフレームの側壁に感光体軸受部材が側方より嵌合する開口部をそれぞれ形成し、該開口部の一方にドラム軸が通過し得る開放部を設け、ドラム軸を開放部より装着し、感光体軸受部材を側方より前記開口部に嵌合することによってドラム軸をドラムフレームに支持させるものである。

特開平７−３２５５３０号公報

しかしながら、特許文献１において提案された感光体ドラム支持構造では、組立性は改善されるものの、構成が複雑化し、感光体軸受部材に高い精度が要求されるとともに、作業工数や部品点数が増加するためにコストアップを招くという問題がある。

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、感光体ドラムを確実に支持しつつ、構成が単純で作業工数と部品点数の削減及びコストダウンを図ることができる感光体ドラム支持構造及びこれを備えた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、軸方向両端にドラムフランジが組み付けられた感光体ドラムをこれに貫通するドラム軸によってドラムフレームに回転可能に支持する構造であって、
前記ドラム軸の軸方向一端に切欠きを形成し、前記ドラムフレームにドラム軸の前記切欠きに係合する係合部を形成し、前記感光体ドラムに挿通するドラム軸の軸方向一端をドラムフレームの開口部に通し、該ドラム軸の切欠きをドラムフレームの前記係合部に係合させてドラム軸を軸方向に位置決めする一方、
ドラムギヤをドラムフレームを挟んでドラム軸の軸方向他端に挿通し、該ドラムギヤを感光体ドラムの軸方向他端に組み付けられた前記ドラムフランジに嵌合し、ドラム軸に抜け止め部材を止着してドラムギヤをドラム軸に対して位置決めすることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ドラムフレームに、その開口部に連なる軸受部を形成し、該軸受部に前記係合部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記載の感光体ドラム支持構造を備えることを特徴とする。

本発明によれば、感光体ドラムに通されたドラム軸の軸方向一端をドラムフレームの開口部に通し、該ドラム軸の切欠きをドラムフレームの係合部に係合させてドラム軸の軸方向一端をドラムフレームに支持させて軸方向に位置決めした後、ドラムギヤをドラムフレームを挟んでドラム軸の軸方向他端に挿通し、該ドラムギヤのカップリングを感光体ドラムのドラムフランジに嵌合してドラムギヤを感光体ドラムに固定することによってドラム軸の軸方向他端がドラムギヤを介してドラムフレームに支持される。そして、最後にドラム軸に抜け止め部材を止着してドラムギヤをドラム軸に対して位置決め固定することによってドラム軸が軸方向に位置決めされ、該ドラム軸を介して感光体ドラムがドラムフレームに回転可能に支持される。

以上のように、感光体ドラムのドラムフレームへの支持には別部材である軸受部材が不要であって、Ｅリング等の小さい抜け止め部材のみを用いれば済むため、支持構造が単純化し、感光体ドラムを確実に支持しつつ、作業工数と部品点数の削減及びコストダウンを図ることができる。又、感光体ドラムはドラムフレームによって位置が決められるため、その位置精度が高められる。

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。 （ａ）は本発明に係る画像形成装置の感光体ドラムの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大詳細図である。 （ａ），（ｂ）はドラム軸端部の切欠きの別形態を示す部分正面図である。 （ａ）はドラムフレームの部分斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大詳細図である。 ドラムフランジとドラムギヤの斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は感光体ドラムの組立手順を示す部分斜視図である。 感光体ドラム一端の支持構造を示す部分正断面図である。 （ａ），（ｂ）は感光体ドラムの組立手順を示す部分斜視図である。 感光体ドラム他端の支持構造を示す部分正断面図である。

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。

［画像形成装置］
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体ドラム１６と、その周囲に配置された帯電ローラ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、感光体ドラム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、その表面が帯電ローラ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体ドラム１６上に照射されると、該感光体ドラム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、この感光体ドラム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、感光体ドラム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によって感光体ドラム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）に感光体ドラム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体ドラム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体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。

［感光体ドラム支持構造］
次に、前記感光体ドラム１６の支持構造を図２〜図９に基づいて説明する。

図２（ａ）は感光体ドラムの斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部拡大詳細図、図３（ａ），（ｂ）はドラム軸端部の切欠きの別形態を示す部分正面図、図４（ａ）はドラムフレームの部分斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ部拡大詳細図、図５はドラムフランジとドラムギヤの斜視図、図６（ａ）〜（ｃ）は感光体ドラムの組立手順を示す部分斜視図、図７は感光体ドラム一端の支持構造を示す部分正断面図、図８（ａ），（ｂ）は感光体ドラムの組立手順を示す部分斜視図、図９は感光体ドラム他端の支持構造を示す部分正断面図である。

図２（ａ）に示すように、感光体ドラム１６の軸方向両端にはドラムフランジ２７，２８が組み付けられており、一方のドラムフランジ２８にはギヤ２８Ａが一体に形成されている。そして、感光体ドラム１６の軸中心にはドラム軸２９が貫通しており、感光体ドラム１６はドラム軸２９を中心として回転する。ここで、ドラム軸２９の軸方向一端外周には、図２（ｂ）に詳細に示すように、Ｄカット状の平坦な切欠き２９ａが形成されている。尚、この切欠き２９ａは図３（ａ）に示すようにドラム軸２９の外周の相対向する２箇所に形成しても良く、図３（ｂ）に示すように同軸を成す小径部として構成しても良い。

而して、感光体ドラム１６は、その中心に貫通するドラム軸２９を介して図４に示すドラムフレーム３０に回転可能に支持されるが、ドラムフレーム３０の一端には矩形の開口部３０ａと、該開口部３０ａに連なる半円筒状の軸受部３０ｂが形成されており、軸受部の内周にはリブ状の係合部３０ｃが形成されている。

又、図５に示すように、感光体ドラム１６の軸方向端部に組み付けられた前記ドラムフランジ２８に一体に形成されたギヤ２８Ａの内周部には円孔状の嵌合孔２８ａが形成されており、ドラムフランジ２８の外側方に突出するドラム軸２９の端部外周には嵌合溝２９ｂが全周に亘って形成されている。

ところで、後述のようにドラムフランジ２８にはドラムフレーム３０を挟んでドラムギヤ３１が取り付けられるが、図５に示すように、ドラムギヤ３１の中心部には円筒状のボス３１ａとカップリング３１ｂが形成されている。そして、ドラムギヤ３１のボス３１ａにはドラム軸２９の端部が挿通し、カップリング３１ｂがドラムフランジ２８のギヤ２８Ａの内周部に形成された嵌合孔２８ａに嵌合することによってドラムギヤ３１がドラムフランジ２８に組み付けられる。

次に、感光体ドラム１６のドラムフレーム３０への組付要領を図６〜図９に基づいて以下に説明する。

感光体ドラム１６の組み付けに際しては、図６（ａ）に示すように感光体ドラム１６の軸中心部にドラム軸２９を通して両者を仮組みした状態で、ドラム軸２９の軸方向一端をドラムフレーム３０の開口部３０ａに内側（図６（ａ）の矢印方向）から通す。そして、該ドラム軸２９に形成された切欠き２９ａ（図２参照）をドラムフレーム３０に形成された係合部３０ｃに合わせ、ドラム軸２９を感光体ドラム１６と共に図６（ｂ）の矢印方向に押し込んで切欠き２９ａにドラムフレーム３０の係合部３０ｃを係合させるとともに、ドラム軸２９をドラムフレーム３０の軸受部３０ｂに嵌め込む。すると、ドラム軸２９がドラムフレーム３０の軸受部３０ｂによって支持される。

次に、図６（ｃ）に示すように、ドラム軸２９と感光体ドラム１６を図示矢印方向にスライドさせ、図７に示すように、ドラム軸２９の切欠き２９ａの端面をドラムフレーム３０の係合部３０ｃに当接させる。すると、ドラム軸２９のドラムフレーム３０に対する軸方向の位置決めがなされるとともに、ドラム軸２９の軸方向他端が図８（ａ）に示すようにドラムフレーム３０の他端の外側方へと突出する。

上述のようにドラム軸２９の軸方向他端が図８（ａ）に示すようにドラムフレーム３０の他端の外側方へと突出すると、ドラムギヤ３１をカップリング３１ｂを内側にしてドラム軸２９側へ押し込み、そのボス３１ａにドラム軸２９の端部を通し、ボス３１ａを図９に示すようにドラムフレーム３０の軸受３２に嵌め込むとともに、カップリング３１ｂをドラムフランジ２８のギヤ２８Ａの内周部に形成された嵌合孔２８ａに嵌め込む。すると、ドラムギヤ３１が間にドラムフレーム３０を挟んでドラムフランジ２８に取り付けられ、該ドラムギヤ３１は軸受３２を介してドラムフレーム３０に回転可能に支持される。このため、ドラム軸２９の軸方向他端は、ドラムギヤ３１と軸受３２を介してドラムフレーム３０に支持され、感光体ドラム１６とドラムギヤ３１は、ドラム軸２９を介してドラムフレーム３０によって回転可能に支持される。

そして、最後に図８（ｂ）に示すようにドラム軸２９のドラムギヤ３１から外側方に突出する端部に形成された嵌合溝２９ｂにＥリング等の抜け止め部材３３を止着すれば、感光体ドラム１６とドラム軸２９がドラムフレーム３０に対して軸方向に位置決めされると共に、ドラムギヤ３１のドラム軸２９からの抜け止めがなされる。

以上の要領によって感光体ドラム１６はドラムフレーム３０に回転可能に支持されるが、本実施の形態では、感光体ドラム１６のドラムフレーム３０への支持には別部材である軸受部材が不要であって、Ｅリング等の小さい抜け止め部材３３のみを用いれば済むため、支持構造が単純化し、感光体ドラム１６を確実に支持しつつ、作業工数と部品点数の削減及びコストダウンを図ることができる。又、感光体ドラム１６はドラムフレーム３０によって位置が決められるため、その位置精度が高められる。

尚、以上は本発明をレーザープリンタ及びこれら備えられた感光体トラムの支持構造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及びこれに備えられた感光体ドラムの支持構造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 感光体ドラム
１７ 帯電ローラ
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
２７，２８ ドラムフランジ
２８Ａ ドラムフランジのギヤ
２８ａ ドラムフランジの嵌合孔
２９ ドラム軸
２９ａ ドラム軸の切欠き
２９ｂ ドラム軸の嵌合溝
３０ ドラムフレーム
３０ａ ドラムフレームの開口部
３０ｂ ドラムフレームの軸受部
３０ｃ ドラムフレームの係合部
３１ ドラムギヤ
３１ａ ドラムギヤのボス
３１ｂ ドラムギヤのカップリング
３２ 軸受
３３ 抜け止め部材
Ｓ 搬送路

Claims (3)

1. 軸方向両端にドラムフランジが組み付けられた感光体ドラムをこれに貫通するドラム軸によってドラムフレームに回転可能に支持する構造であって、
   前記ドラム軸の軸方向一端に切欠きを形成し、前記ドラムフレームにドラム軸の前記切欠きに係合する係合部を形成し、前記感光体ドラムに挿通するドラム軸の軸方向一端をドラムフレームの開口部に通し、該ドラム軸の切欠きをドラムフレームの前記係合部に係合させてドラム軸を軸方向に位置決めする一方、
   ドラムギヤをドラムフレームを挟んでドラム軸の軸方向他端に挿通し、該ドラムギヤを感光体ドラムの軸方向他端に組み付けられた前記ドラムフランジに嵌合し、ドラム軸に抜け止め部材を止着してドラムギヤをドラム軸に対して位置決めすることを特徴とする感光体ドラム支持構造。
2. 前記ドラムフレームに、その開口部に連なる軸受部を形成し、該軸受部に前記係合部を形成したことを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム支持構造。
3. 請求項１又は２記載の感光体ドラム支持構造を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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