JP3303540B2 - 画像形成装置の感光体ドラム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やレー
ザビームプリンタ等のように、電子写真方式を用いてト
ナー画像を作成し、用紙にトナー画像を転写するための
画像形成装置に設ける感光体ドラムに関し、特に、駆動
軸を駆動する際に、感光体ドラムの表面に振れが生じる
ことを防止できるような支持手段を設けた画像形成装置
の感光体ドラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機やレーザビームプリンタ
等の画像形成装置においては、電子写真方式を用いてト
ナー画像を形成するために、感光体ドラムや感光体ベル
ト等の部材を画像担持体として設けている。前記画像担
持体のうち、感光体ドラムを用いる装置は、その構成が
比較的簡単であること等により、小型から大型の画像形
成装置にまで、非常に多く用いられている。また、前記
感光体ドラムを用いる画像形成装置においては、例え
ば、特開昭６２−１０３６６３号公報等に示されるよう
に、感光体ドラムの周囲に帯電手段や画像光の照射手
段、現像装置等を配置して、トナー画像を作成する手段
を構成している。そして、感光体ドラムに形成したトナ
ー画像を用紙に転写し、感光体ドラムの表面に残留する
トナー等を除去するためのクリーニング装置等を配置し
ている。

【０００３】前述したような感光体ドラムとしては、図
４に示されるように構成されているもので、ドラムユニ
ット１ａの感光体表面を構成するドラムパイプ２は、両
端部に配置するフランジ部材１０、１５を介して駆動軸
３により支持され、駆動軸３を図示を省略した駆動手段
を用いて定速で駆動するようにしている。前記フランジ
部材１０の周囲には、係止段部１１を配置して、ドラム
パイプ２の端部を係止段部に係合させる状態で支持させ
るとともに、前記ドラムパイプ２の他端部も、フランジ
部材１５の円周部に対して係止段部を介して支持させる
手段を構成している。前記図４に示される例では、ドラ
ムパイプを支持するフランジ部材１０、１５の軸支部１
２、１６には、駆動軸の表面に一致する状態で軸受面１
３を円筒状に構成しており、ドラムユニット１ａを画像
形成装置本体に組み合わせる際に、駆動軸３をフランジ
部材の軸受面に貫通させる状態で取り付けることができ
るようにされる。

【０００４】前記駆動軸３の回転をフランジ部材を介し
てドラムパイプ２に伝達するために、フランジ部材１０
の軸支部１２に対して内側に係合凹部７を設け、駆動軸
３から突出させて配置するピン部材６を前記係合凹部７
に係合させ、駆動力を伝達するための係合部５を設けて
いる。前述したように構成したドラムユニット１ａにお
いては、駆動軸３を画像形成装置のフレームに支持さ
せ、定速で駆動する駆動手段を用いて回転させ、画像情
報の書き込みと、トナー画像の作成を行うことができる
ようにされる。そして、前記ドラムユニット１ａに対し
ては、その回転速度を用紙の搬送速度にほぼ一致させる
状態で駆動し、トナー画像の形成の動作と、トナー画像
を用紙に転写する動作とを連続して行うようにされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図４に
示されるようなドラムユニットのフランジ部材が、ドラ
ムパイプ２に対して正確に位置決めして固定されない状
態が発生する場合がある。例えば、フランジ部材が傾い
た状態で支持される場合には、図５に示されるように、
フランジ部材の係止段部１１がドラムパイプ２の端部に
対して正確に係止されずに、傾いた状態で両部材の位置
決めが行われることがある。そして、前記フランジ部材
１０が傾いた状態で駆動軸３に対応する場合には、駆動
軸３に対して軸支部１２の貫通孔では、軸受面１３の一
方の端部と、他端部とがそれぞれ点で接触する状態で支
持作用が行われることになる。つまり、前記駆動軸に対
する軸受面としての貫通孔では、駆動軸を抜き差しする
ためには、孔の径を駆動軸の外径よりも若干大きく設定
する必要があるため、その孔の余裕部分が、逆にトナー
画像を形成する際の振れを発生させる原因ともなってい
る。

【０００６】したがって、前述したような不都合が生じ
ると、フランジ部材の軸支部１２の軸受面１３が、駆動
軸３に対して傾いた状態で位置決めされるために、駆動
軸３が回転するとドラムパイプ２の表面が振れを発生す
る。そして、ドラムパイプが傾いた状態で支持されて回
転すると、感光体ドラムの周囲に配置する他の部材との
間隔が常時変化することになり、ドラムパイプの表面に
形成されるトナー画像に歪みが生じる。また、前述した
ように、ドラムパイプの表面に振れが発生すると、ドラ
ムパイプの表面に形成されるトナー画像が、局部的に縮
小されたり、幅が増加したりすることがあり、コピーの
品質を良好な状態で維持することが困難になるという問
題が生じる。さらに、前述したような問題は、カラーコ
ピーを作成する時に、カラートナー画像を重ねて転写し
た際の色ズレとなって出現し、コピーの画質を大きく低
下させる原因となる。

【０００７】そこで、前述したような問題を解消するた
めに、例えば、特開昭６０−２５７４７６号公報等に示
されるように、ドラムパイプに振れが生じないようにす
る支持手段を用いることも考えられる。前記従来例に示
される装置では、ドラムパイプの両側端部の内周面に旋
盤等により研削加工を施した係止段部を形成し、駆動軸
に支持されるフランジ部材を、ドラムパイプの係止段部
に係合させることにより、ドラムパイプの回転に際して
振れが生じないようにしている。ところが、前述したよ
うな加工を施した場合でも、ドラムパイプの画像形成表
面に振れが生じることを防止することは困難である。さ
らに、ドラムパイプの両端部に特別の加工を施すこと
は、感光体ドラムの製造コストにも大きな影響が生じる
という問題がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来の感光体
ドラムの問題を解消するもので、フランジ部材とドラム
パイプの接続部に対して特別の加工を施すことなく、フ
ランジ部材の軸支部の軸受面に対して、駆動軸との間で
突出部を介して接触させる手段を設けることにより、フ
ランジ部材が傾いた状態でも、ドラムパイプの表面に振
れが生じることがないような感光体ドラムを提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面に感光層
を形成したドラムパイプを駆動軸に対してフランジ部材
を介して支持させ、前記駆動軸を駆動することにより、
ドラムパイプを所定の速度で駆動するとともに、電子写
真方式を用いてトナー画像を形成する感光体ドラムに関
する。本発明の請求項１の発明は、前記ドラムパイプの
両側端部に配置するフランジ部材の軸支部に駆動軸に対
応する貫通孔を設け、前記貫通孔の内面には、中央部に
向けてテーパ状に孔の中心部に傾斜させた軸受面を設
け、前記貫通孔のほぼ中央部に設けた突出部を介して、
駆動軸に係合させることを特徴とする。請求項２の発明
は、前記軸受面に設けた突出部による軸支部を、ドラム
パイプの両端部に配置するフランジ部材の軸支部にそれ
ぞれ配置し、駆動軸に対してドラムユニットを支持する
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】前述したように、感光層を表面に設けたドラム
パイプに対して、両側にフランジ部材を配置し、前記フ
ランジ部材の中心部に設ける軸支部に対して駆動軸を貫
通させる軸受面を配置する際に、駆動軸の表面に対して
軸受面の突出部を接触させる手段を構成する。そして、
駆動軸に対してフランジ部材の突出部が接触する位置
を、感光体ドラムの基準線に対応する位置で、非常に幅
の狭い部分に構成することにより、フランジ部材が駆動
軸に対して傾いた状態で配置されたとしても、フランジ
部材が駆動軸に支持される部分を限定することができ
る。したがって、ドラムパイプの端部が傾いた状態のフ
ランジ部材に支持されて回転したとしても、回転するド
ラムパイプの表面は振れが生じることがなくなり、トナ
ー画像に乱れが生じることを防止できる。また、本発明
の駆動軸に対して突出部を介して取り付けるフランジ部
材は、ドラムパイプの両端部に配置することができるの
で、感光体ドラムの回転を良好な状態で行わせることが
でき、特に、カラー電子写真複写機に適用した場合で
も、用紙に重ねて転写するカラートナー画像に、色ズレ
等が生じることを防止でき、良好な画質のコピーを作成
することができる。

【００１１】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の画像形
成装置の感光体ドラムを説明する。図１に示されるドラ
ムユニット１において、アルミ等の金属を絞り加工し
て、円筒状に構成したドラムパイプ２の表面には、従来
の感光体ドラムの場合と同様な感光層を構成している。
また、ドラムユニットを支持する駆動軸３は、図示を省
略した駆動装置により一定の速度で回転されるもので、
ドラムパイプ２を支持するフランジ部材２０と駆動軸３
の間には、前記図４に示された例と同様な構成の係合部
５を設けて、駆動軸の回転をドラムパイプに伝達する手
段を構成している。本発明のドラムユニット１において
は、前記ドラムパイプ２の両端部に配置するフランジ部
材２０、３０に対して、それぞれの円周面には係止段部
２１、３１を設けて、前記係止段部の外周の径をドラム
パイプの内周の径に一致させる状態に構成する。そし
て、前記係止段部に対してドラムパイプの端部を係止さ
せることにより、フランジ部材に対してドラムパイプを
嵌合させて保持し、両部材の間で遊びが生じないように
固定することができる。

【００１２】図２に示されるように、前記フランジ部材
２０は、従来の感光体ドラムに用いられるものと同様
に、アルミ等の金属により略円板状の部材として構成さ
れており、中央部に厚みの大きな軸支部２２を設け、そ
の厚さ方向に貫通する状態で軸受面２５を設けている。
また、前記フランジ部材２０の軸受面２５は、中央部が
小径に形成される貫通孔として構成されるもので、感光
体ドラムをフレームに支持する基準線Ｋに対応させる位
置で、貫通孔の内面に突出部２６を設けている。前記軸
受面２５を構成する貫通孔では、軸支部２２の両側から
突出部の位置に向けて孔の径を縮小する状態で、内側テ
ーパ面２７と外側テーパ面２８の２つのテーパ面を構成
しており、前記テーパ面の交差部を突出部２６として、
駆動軸３の表面に接するように設けている。

【００１３】本発明のフランジ部材の駆動軸に対する軸
受面として構成する貫通孔では、前記突出部２６の内径
が、駆動軸３の外径に一致する大きさに構成されるもの
で、前記貫通孔の両端部では駆動軸の外径よりも大径の
ものとして構成している。したがって、フランジ部材の
軸支部２２に対して駆動軸３を挿入し、ドラムユニット
１を駆動軸３により支持させる状態で、画像形成装置の
画像形成部に装着する際には、軸支部の貫通孔の大径の
部分から駆動軸を挿入するので、フランジ部材に対して
駆動軸を装着する動作を容易に行うことが可能である。
そして、前記駆動軸の外径とほぼ一致する状態の突出部
２６の部分を、駆動軸に対して位置決めして、感光体ド
ラムを駆動軸に支持させる手段を構成することが可能に
なる。

【００１４】前述したように構成した軸受面を有するフ
ランジ部材２０では、その外周部に設けた係止段部２１
に対してドラムパイプ２の端部を係止保持させる状態
で、駆動軸３に支持させるとともに、係合部５を介して
駆動軸の回転をドラムパイプに伝達する手段を構成す
る。また、ドラムパイプ２の他端部に配置するフランジ
部材３０では、係止段部３１に対してドラムパイプの他
端部を係合させ、駆動軸に対して軸支部の軸受面３２に
設けた突出部３３を位置決めした状態で固定保持させる
ことが可能になる。なお、本発明の感光体ドラムにおい
て、フロント側のフランジ部材２０に対して、軸支部２
２に突出部２６を設けた軸受面２５を配置することが、
必須の要件とされる。これに対して、ドラムパイプの他
端部を支持するフランジ部材の軸受面では、従来のフラ
ンジ部材と同様に、突出部を突出させて設けずに、直線
状の軸受面を構成することもでき、そのような軸支持手
段を構成することにより、駆動軸に対するドラムパイプ
の支持を行うことができる。

【００１５】前述したように、フランジ部材の軸支部に
対して、駆動軸の外径に対応する突出部を設ける場合に
は、例えば、図３に示されるように、ドラムパイプ２に
対してフランジ部材２０が傾いた状態で取り付けられた
としても、ドラムパイプ２の回転に際して、表面の画像
担持部に振れが生じることを防止できる。前記図３に示
されるように、駆動軸３に対してフランジ部材２０が傾
いた状態で支持されると、ドラムパイプ２の端部はフラ
ンジ部材２０の係止段部２１に対して、正確に嵌合され
ない状態が発生する。しかしながら、前記フランジ部材
２０の軸支部２２では、駆動軸に対応する貫通孔の軸受
面２５に対して配置する突出部２６が、駆動軸の外径に
対してガタが生じない状態で位置決めされる。つまり、
前記駆動軸３に対するフランジ部材２０の突出部は、駆
動軸の軸線に対して直角な円周面で、ほぼ直線状に係合
して嵌合する状態となるので、ドラムパイプの表面が傾
いたりすることがなくなる。

【００１６】したがって、駆動軸が回転した場合に、傾
いた状態のフランジ部材に支持されるドラムパイプ２の
表面は、駆動軸の軸線に対して傾いたりすることがな
く、ドラムパイプの表面と駆動軸の軸線との間隔が変化
することがない。そして、前記ドラムパイプの表面に形
成されるトナー画像は、例えば、レーザ光により走査し
た場合でも、画像の書き込み線の間隔が離接する状態と
はならず、一定の間隔で書き込みを行うことが可能にな
る。

【００１７】なお、前述したような本発明のドラムユニ
ットは、一般の電子写真複写機等のような画像形成装置
に用いることができるものであるが、多数の感光体ドラ
ムを並列させて配置し、各色のカラートナー画像を用紙
に重ねて転写するカラー電子写真複写機に対して適用す
ると、画像の色ズレが発生することを防止できる。ま
た、前記感光体ドラムのドラムパイプを支持するフラン
ジ部材は、駆動軸に対する軸受面に突出部を形成する
が、前記突出部の両側に形成するテーパ面は、任意の傾
斜角度に設定することが可能である。さらに、前記フラ
ンジ部材を構成する材料としても、アルミ等の金属を用
いることの他に、プラスチック材料を用いて構成するこ
ともでき、その軸支部に対してテーパ面と突出部を任意
に形成することもできる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の画像形成装置の感光体ドラム
は、前述したように構成するものであるから、感光層を
表面に設けたドラムパイプに対して、両側にフランジ部
材を配置し、前記フランジ部材の中心部に設ける軸支部
に対して駆動軸を貫通させる軸受面を配置する際に、駆
動軸の表面に対して軸受面の突出部を接触させる手段を
構成することができる。そして、駆動軸に対してフラン
ジ部材の突出部が接触する位置を、感光体ドラムの基準
線に対応する位置で、非常に幅の狭い部分で構成するこ
とにより、フランジ部材が駆動軸に対して傾いた状態で
配置されたとしても、フランジ部材が駆動軸に支持され
る部分を限定することができ、軸支部の構成を簡単なも
のとすることができる。したがって、ドラムパイプの端
部が傾いた状態のフランジ部材に支持されて回転したと
しても、回転するドラムパイプの表面は振れが生じるこ
とがなくなり、トナー画像に乱れが生じることを防止す
ることが可能である。また、本発明の駆動軸に対して突
出部を介して取り付けるフランジ部材は、ドラムパイプ
の両端部に配置することができるので、感光体ドラムの
回転を良好な状態で行わせることができ、特に、カラー
電子写真複写機に適用した場合でも、用紙に重ねて転写
するカラートナー画像に、色ズレ等が生じることを防止
でき、良好な画質のコピーを作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のドラムユニットの構成を示す説明図
である。

【図２】 ドラムパイプの端部を支持するフランジ部材
と駆動軸の関係を示す説明図である。

【図３】 フランジ部材が傾いた状態での支持状態の説
明図である。

【図４】 従来のドラムユニットの構成を示す説明図で
ある。

【図５】 図４の装置での不都合を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ドラムユニット、 ２ ドラムパイプ、 ３
駆動軸、５ 係合部、 １０・１５・２０・３０
フランジ部材、１１・２１・３１ 係止段部、 １
２・１６・２２ 軸支部、２５ 軸受面、 ２６
突出部、 ２７・２８ テーパ面。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に感光層を形成したドラムパイプを
   駆動軸に対してフランジ部材を介して支持させ、前記駆
   動軸を駆動することにより、ドラムパイプを所定の速度
   で駆動するとともに、電子写真方式を用いてトナー画像
   を形成する感光体ドラムにおいて、 前記ドラムパイプの両側端部に配置するフランジ部材の
   軸支部に駆動軸に対応する貫通孔を設け、 前記貫通孔の内面には、中央部に向けてテーパ状に孔の
   中心部に傾斜させた軸受面を設け、 前記貫通孔のほぼ中央部に設けた突出部を介して、駆動
   軸に係合させることを特徴とする画像形成装置の感光体
   ドラム。
2. 【請求項２】 前記軸受面に設けた突出部による軸支部
   を、ドラムパイプの両端部に配置するフランジ部材の軸
   支部にそれぞれ配置し、 駆動軸に対してドラムユニットを支持することを特徴と
   する請求項１に記載の画像形成装置の感光体ドラム。