JP2012226166A - ローラの位置決め機構 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でローラの位置決めを行うことができるローラ位置決め機構を提供する。
【解決手段】第１ローラ１０と、第１ローラ１０の回転に追従して回転する第２ローラ２０と、第１ローラ１０を軸支する支持軸３０とを有し、第１ローラ１０は支持軸３０に軸通され、第１ローラ１０を軸線方向にスライドさせて支持軸３０から着脱可能とし、第１ローラ１０と支持軸３０には、支持軸３０に第１ローラ１０を装着した時に、第１ローラ１０の軸心の位置決めを行う位置決め機構４０が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ローラの位置決め機構に関する。

普通紙等の転写材にカラー画像を出力する場合、黄、シアン、マゼンダ、黒色のトナーを用いて行う。具体的な構成として、一般的には、４本の感光ドラムに各色それぞれのトナーで可視像を作り順に転写してカラー画像を得るものがある。この時、転写材には、各色の可視像が重ねられ補色が作られる。

転写材に高画質なカラー画像を得るためには、各色のトナーの精度のよい重なりが重要になる。その重なり精度は４０μ以下が要求される。そのために４色の感光ドラム周速が同じであることが要求される。

理由は、各感光ドラムに周速差があると、転写材に、各感光ドラムに形成された可視像を摺り合わせることが悪くなるからである。このため、感光ドラムを支持する構成として特許文献１のようなものが開示されている。

特許文献１は、感光体ドラム部Ａとハウジング部Ｂと感光体ドラムユニットＣと画像形成装置本体Ｄとからなる。感光ドラム部Ａは、両切りタイプの感光体ドラム１と、この感光体ドラム１を両端側から狭持する感光体支持部材２とから形成される。

ハウジング部Ｂは、感光体ドラム１をクリーニングするクリーニング装置９と、感光体ドラム１を除電する除電装置１０と、感光体ドラム１を帯電する帯電装置１１とを備え、感光体ドラム部Ａを両端から保持する前後フランジ３ａ、３ｂが設けられている。

画像形成装置本体Ｄは感光体Ａを回転駆動する駆動軸１５が配設され、感光体ドラム部Ａが支持された感光体ドラムユニットＣを収容する。

以上の構成により、画像形成装置本体Ｄから感光ドラム部Ａを装着する場合には、一旦、感光体ドラム支持部材２により感光体ドラム１を仮止めの状態で保持する。次いで、感光体ドラムユニットＣに設けられたすべり軸受７ａ、７ｂに駆動軸１５を挿入して、感光ドラム部Ａの装着が完了する。

特開平５−２８９５８８号公報

しかし、特許文献１に示されている構成は、複雑であるため、部品点数が多くなる。また部品点数が多くなることにより、製造原価が高くなる。

上記問題を解決するために、本発明は、請求項１の発明においては、第１ローラと、第１ローラの回転に追従して回転する第２ローラと、第１ローラを軸支する支持軸とを有し、第１ローラは支持軸に軸通され、第１ローラを軸線方向にスライドさせて支持軸から着脱可能とし、第１ローラと支持軸には、支持軸に第１ローラを装着した時に、第１ローラの軸心の位置決めを行う位置決め機構が設けられたことを特徴とする。

請求項２の発明は、位置決め機構は、支持軸に軸通される一方の第１ローラ側に設けられた取付部と、第１ローラを装着した時に該取付部を受ける支持軸に設けられた受部とからなることを特徴とする。また請求項３の発明は、第1ローラおよび第２ローラの両側には、各々第1ローラの回転を第２ローラに伝達する伝達手段が設けられていることを特徴とする。

さらに、請求項４の発明は、伝達手段を、第１ローラに設けられた第１ギアと、該第1ギアと噛み合う第２ローラに設けられた第２ギアとし、第1ギアおよび第２ギアには、支持軸方向に、ねじ山が形成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、第１ギアと第２ギアはハス歯歯車であることを特徴し、請求項６記載の発明は、第１ギアを、第１ローラの両側には設けられたフランジに配置したことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、支持軸に第１ローラを装着した時に、位置決め機構の第１ローラの軸心の位置決め作用と、第２ギアに第１ギアを噛み合わせた歯圧とにより第１ローラの軸心の位置を固定することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、支持軸を、第１ローラを回転させる駆動源に連結させ、取付部を、駆動源側に配置することを特徴とする。請求項９記載の発明は、位置決め機構を、取付部をフランジに設けられた凸部とし、さらに、受部を該凸部に嵌合する形状をなすことを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、第１ローラを、入力した画像データ等を光信号に変換し表面に静電潜像を形成する感光ドラムとし、第２ローラを、第１ローラに形成された静電潜像を現像する現像ローラとすることを特徴とする。

請求項１は、第１ローラと支持軸には、支持軸に第１ローラを装着した時に、第１ローラの軸心の位置決めを行う位置決め機構を設けることにより、簡単な構成で第１ローラの軸心の位置決めを行うことができる。

請求項２は、位置決め機構を、支持軸に軸通される一方の第１ローラ側に設けられた取付部と、第１ローラを装着した時に該取付部を受ける支持軸に設けられた受部とで構成することにより、この位置決め機構を具体化して、第１ローラの軸心の位置決めを行うことができる。

請求項３は、第1ローラおよび第２ローラの両側に、各々第1ローラの回転を第２ローラに伝達する伝達手段を設けることにより、第１ローラの回転を第２ローラに伝達することができる。

請求項４、５および６は、伝達手段を、第１ローラに設けられた第１ギアと、該第1ギアと噛み合う第２ローラに設けられた第２ギアとし、さらに、各ギアは各ローラの両端に設けられたフランジに設けられるとともに、第1ギアおよび第２ギアに、支持軸方向にねじ山が形成したハス歯歯車を形成することにより、伝達手段を具体化して、第１ローラの軸心の位置決めを行うことができる。

請求項７は、支持軸に第１ローラを装着した時に、位置決め機構の第１ローラの軸心の位置決め作用と、第２ギアに第１ギアを噛み合わせた歯圧との作用により、第１ローラの軸心の位置を固定することができる。

請求項８および９記載の発明は、支持軸を、第１ローラを回転させる駆動源に連結させ、取付部を、駆動源側に配置し、さらに、位置決め機構を、取付部をフランジに設けられた凸部と、受部を該凸部に嵌合する形状をなすことにより、この位置決め機構を具体化して、第１ローラの軸心の位置決めを行うことができる。

請求項１０記載の発明は、第１ローラを、入力した画像データ等を光信号に変換し表面に静電潜像を形成する感光ドラムとし、さらに、第２ローラを、第１ローラに形成された静電潜像を現像する現像ローラとすることにより、電子写真装置に転用することができる。

本発明のローラの位置決め機構を適用した装置の概略図。 図１の画像形成装置の概略図 図２の矢視Ａから見た図であり、感光ドラムを支持軸から着脱した状態を示す図。 図３の状態から感光ドラムを支持軸に装着した状態を示す図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に、本発明のローラの位置決め機構を適用した装置の概略図を示す。

この装置は、二つ以上の搬送手段１により略垂直方向に搬送経路を形成し、この搬送経路の間に、所定の間隔で二つ以上の画像形成装置（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ＢＫ）が配置されたものである。

この構成のもと、図示しない給紙手段から転写材を搬送経路に繰り出し、順次、転写材にトナー像を転写してカラー画像を形成し、次いで、これらの未定着のカラー画像を、所定位置に配置された定着手段３で一括定着するものである。

画像形成装置は、順に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢＫが配置された構成となり、各画像形成装置（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ＢＫ）には本発明のローラの位置決め機構が設けられている。図２に画像形成装置の概略図を示す。なお、他の色の画像形成装置も同じ構成をしている。画像形成装置は、画像形成部Ａと転写部Ｂとからなる。

なお、この実施の形態において、本発明は、ローラの位置決め機構は、図２に図示され画像形成装置について述べているが、これに限定されることはなく、軸線方向に着脱するローラの支持機構であればよく、例えば、ベルトを支持するローラなどにも適用してもよい。

次に各部について間単に説明する。画像形成部Ａは、像担持体Ａ１０と除電装置Ａ２０と帯電装置Ａ３０と露光装置Ａ４０と現像装置Ａ５０とクリーニング装置Ａ６０とからなる。これらおよび転写部Ｂは像担持体Ａ１０の周辺に適宜位置に配置されている。

像担持体Ａ１０は、本発明の第１ローラ１０であり、例えば、矢印で示す方向、すなわち反時計方向に回転し、アルミニウム等のドラム状基体表面に電子感光体Ａ１１を備えた構成よりなる感光ドラム１０である。感光体Ａ１１としては、ＯＰＣ（有機光導電体）感光体Ａ１１やアモルファスシリコン感光体等の周知のものを使用し得る。感光体Ａ１１の両側はフランジ１１により圧入されている。フランジ１１は、感光ドラム１０の軽量化を図るためにアルミニウムからなる。

感光ドラム１０は、支持軸３０に軸支され、後に述べる位置決め機構４０により、矢印方向（軸線方向）にスライドさせて支持軸３０に着脱する構成となっている。図２に示されているが、支持軸３０は、駆動源５０に連結されている。

除電装置Ａ２０は、像担持体Ａ１０の表面に残留する電荷を消去して像担持体Ａ１０の表面を中和するものであり、具体的にはイレーサランプである。帯電装置Ａ３０は、除電装置Ａ２０で中和された像担持体Ａ１０の表面を特性極性に一様に帯電するものであり、具体的にはコロナ帯電器である。

現像装置Ａ５０は、像担持体Ａ１０に形成された潜像にトナー像を現像するものであり、具体的には、トナーが充填されたトナーカートリッジＡ５１と、トナーカートリッジＡ５１から供給されたトナーが収容された現像容器Ａ５２と、現像ローラ２０と、現像ローラ２０に適当な圧力で接触して配置され、現像ローラ２０上に一定のトナー薄層を形成する層厚規制部Ａ５３と、現像ローラ２０と接触して設けられ現像容器Ａ５２内のトナーを現像ローラ２０に供給する供給ローラＡ５４と、供給ローラＡ５４の後方に配置された攪拌部材Ａ５５を備えたものである。

現像ローラ２０は、本発明の第2ローラ２０に相当するものであり、現像容器Ａ５２に軸支されている。現像ローラ２０と感光ドラム１０は後に述べる伝達手段６０が設けられ、感光ドラム１０の回転が現像ローラ２０に伝達されるように構成されている。

現像ローラ２０両側は、感光ドラム１０と同じようにフランジ２１で圧入されている。現像ローラ２０のフランジは、プラスチックモールドで形成されている。なお、以下から、第１ローラを感光ドラム１０、第２のローラを現像ローラ２０として説明する。

転写部Ｂは、像担持体Ａ１０に現像されたトナー像を用紙に転写するものであり、具体的は、トナー像を用紙に転写する転写装置Ｂ１０と、転写後の用紙を像担持体Ａ１０から分離する分離装置Ｂ２０とからなるものである。

クリーニング装置Ａ６０は転写後に、用紙に転写されずに像担持体Ａ１０に残ったトナーを回収するものである。また、図示されていないが定着装置は、用紙に転写したトナー像を固定するものであり、具体的には、定着ローラと加圧ローラとからなる。

次に、位置決め機構４０について説明する。図３、４に、ローラの位置決め機構の概略図を示す。位置決め機構４０は取付部４１と受部４２とからなる。

取付部４１は、支持軸３０に軸通される現像ローラ２０側に設けられている。具体的に、取付部４１はフランジ１１の中央を突出させた凸部である。さらに、受部４２は、プラスチックモールドからなり、取付部４１の凸部が嵌るように凹条に形成されている。

さらに、受部４２は、感光ドラム１０を装着したときに、取付部４１が確実に受部４２にはまり込む位置に配置され、ピン等により支持軸３０に固定されている。

伝達手段６０は、感光ドラム１０、現像ローラ２０の各々のフランジ（１１、２１）に設けられた第１ギア１２と第２ギア２２とからなる。第１ギア１２および第２ギア２２には、ハス歯歯車が形成され、支持軸３０方向にねじ山が設けられている。

以上の構成により、図３に示すように感光ドラム１０を支持軸３０から解除した状態から、第１ギア１２と第２ギア２２の歯の間を介して、矢印方向に感光ドラム１０をスライドさせる。このスライドは、取付部４１が受部４２に嵌るまで行われる

取付部４１が受部４２に嵌ると、図４に示すように、感光ドラム１０を支持軸３０に装着する。この時、取付部４１と受部４２との嵌合と、第２ギア２２に第１ギア１２を噛み合わせた歯圧とにより、感光ドラム１０が支持軸３０に固定されると共に感光ドラム１０の軸心の位置が固定される。

この結果、機械的に僅かに軸心のズレが生じたとしても、そのズレが、取付部４１と受部４２との間、および第１ギア１２、第２ギア２２の歯圧により吸収され、軸心ブレによる回転むらを生じることなく感光ドラム１０を回転させることができる。

特に、図１に示すような、黄、シアン、マゼンダ、黒の４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラー電子写真装置に適用した場合には、各色のトナー像の位置のズレがなくなる程度に抑制され、高画質な画像をえることができる。

１０ 第１ローラ（感光ドラム）
２０ 第２ローラ（現像ローラ）
３０ 支持軸
４０ 位置決め機構

Claims (10)

1. 第１ローラと、第１ローラの回転に追従して回転する第２ローラと、第１ローラを軸支する支持軸とを有し、
   前記第１ローラは前記支持軸に軸通され、前記第１ローラを軸線方向にスライドさせて前記支持軸から着脱可能とし、
   前記第１ローラと前記支持軸には、前記支持軸に前記第１ローラを装着した時に、前記第１ローラの軸心の位置決めを行う位置決め機構が設けられたことを特徴とローラの位置決め機構。
2. 前記位置決め機構は、前記支持軸に軸通される一方の前記第１ローラ側に設けられた取付部と、前記第１ローラを装着した時に該取付部を受ける前記支持軸に設けられた受部とからなることを特徴とする請求項１記載のローラ位置決め機構。
3. 前記第1ローラおよび前記第２ローラの両側には、各々前記第1ローラの回転を前記第2ローラに伝達する伝達手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載のローラの位置決め機構。
4. 前記伝達手段は、前記第１ローラに設けられた第１ギアと、該第1ギアと噛み合う前記第２ローラに設けられた第２ギアとからなり、
   前記第1ギアおよび前記第２ギアは、前記支持軸方向に、ねじ山が形成されていることを特徴とする請求項３記載のローラの位置決め機構。
5. 前記第１ギアと前記第２ギアはハス歯歯車であることを特徴とする請求項４記載のローラ位置決め機構。
6. 前記第１ギアは、前記第１ローラの両側には設けられたフランジに配置されていることを特徴とする請求項４または５記載のローラの位置決め機構。
7. 前記支持軸に前記第１ローラを装着した時に、前記位置決め機構の前記第１ローラの軸心の位置決め作用と、前記第２ギアに前記第１ギアを噛み合わせた歯圧とにより前記第１ローラの軸心の位置を固定することを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載のローラ位置決め機構。
8. 前記支持軸は、前記第１ローラを回転させる駆動源に連結され、
   前記取付部は、前記駆動源側に配置されていることを特徴とする請求項２記載のローラ位置決め機構。
9. 前記位置決め機構は、前記取付部を前記フランジに設けられた凸部とし、さらに、前記受部を該凸部に嵌合する形状をなすことを特徴とする請求項１または２記載のローラの位置決め機構。
10. 前記第１ローラは、入力した画像データ等を光信号に変換し表面に静電潜像を形成する感光ドラムであり、
    前記第２ローラは、前記第１ローラに形成された静電潜像を現像する現像ローラであることを特徴とする請求項１、３または４記載のローラ位置決め機構。
    

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