JPH0426864A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の作像
プロセスを利用した複写機・プリンタ等の画像形成装置
に関する。

１背景技術１ 従来、ドラムユニットは、感光体ドラムと、感光体ドラ
ムの両端部に一体的に固定してなるフラン／とから構成
されている。また、その一方あるいは両方のフランツに
は一体的に備えられているトラムキアと呼ばれる歯車が
備えられている。該トラムキアはドラム駆動ギアと呼ば
れる歯車と噛みあい、モータ等の動力源からの動力が種
々の動力伝達手段を介して伝達されることによって感光
体ドラムを駆動している。

一方、作像プロセス手段機器としてのローラ体は、例え
ば下記のようなものが挙げられる。

■像担持体の移動速度と略同じ周速度をもって順方向に
回転駆動され、像担持体との間に導入された転写材を像
担持体面に押圧密着させて像担持体面側に形成担持され
ている可転写画像（トナー画像）を転写材面側に順次に
転写させる転写ローラ。

■転写後の像担持体面との間に摺擦を生じるように回転
駆動され、像担持体面の転写残りトナーやその他の付着
汚染物を除去して像担持体を繰り返して使用可能に清浄
面化するクリーニングローラ。

■像担持体の面移動速度と略同じ周速度をもって順方向
に回転駆動され、或は像担持体面との間に摺擦を生じる
ように回転駆動され、像担持体面を正又は負に一様帯電
処理、もしくは−様除電処理する接触帯電ローラ。

上記のようなローラ体の像担持体に対する圧接・回転駆
動機構としては、ローラ体を像担持体に接する方向に移
動可能に両端側の軸部を軸受保持させ、その両端側の軸
部に夫々ばねなどの加圧手段を作用させてローラ体を像
担持体面に対して所定の押圧力をもってローラ体長手各
部を押圧接触させている。また、ローラ体の軸に直接に
一体に駆動取りギアを取りつけて具備させ、感光体ドラ
ムの一方のトラムギアと噛合、あるいはドラムギアと噛
合している駆動ギア列の出力ギアと噛合し、所定の回転
数で駆動する機構が一般的である。

また、トラムギアの他の一方には前述したドラム駆動ギ
アが噛み合っているが、感光体ドラムがより円滑に回転
するようにこのドラム駆動ギアとトラムギアをはすは歯
車としているものが知られている。（特開昭６３−４２
５２号） 〔発明が解決しようとしている課題〕 前記例のような転写ローラ・クリーニングローラ・接触
帯電ローラ等のローラ体は像担持体面に対して所定の押
圧力をもってローラ体長手各部略均−に押圧接触させた
状態を常に安定に持続させる必要がある。

ローラ体の像担持体面に対する圧接力がローラ体長手の
左右両端間で不均一であると、ローラ体が転写ローうて
あれば転写むら、クリーニングローラてあればクリーニ
ングむら、接触帯電ローラであれば帯電（除電）むら、
を生じさせて出力画像品質を悪化させることになる。

前記従来のローラ体駆動機構のようにローラ体側に直接
に駆動取りギアを取りつけ、このギアを駆動源側の駆動
ギアに噛み合わせてローラ体に駆動を伝えるようにした
場合には、ローラ体の像担持体面に対する長手各部の均
一押圧接触性に悪影響がみられる。

即ち、ギアの噛み合いて駆動が伝えられるときは噛み合
っているギアに互いに離れ方向への力（ギア軸に垂直方
向に分力）が発生する（ギアの圧力角の方向の力による
）。このためローラ体側に直接に一体に駆動取りギアを
取付は具備させ、このギアを駆動ギアに噛み合わせてロ
ーラ体への駆動伝達を行なわせる構成の場合は、該両ギ
アが特別な位置にない限り、ローラ体に対してこれと一
体の駆動取りギアに駆動ギアとの噛み合いで生じるギア
軸に垂直方向への分力が直接に作用して、ローラ体の像
担持体への加圧に影響を与える方向（ローラ体の駆動取
りギア配設側の端部を加圧手段による押圧力に加えて更
に像担持体面に押圧させる方向、更には逆に加圧手段の
押圧力に抗して像担持体面からこじり離そうとする方向
）に力が犬なり小なり必ず働いてしまう。

ローラ体の像担持体への加圧に影響を与えない位置にギ
アを置こうとしても、多くの場合、使用するギア・回転
数の関係から、そのような位置にギアをおくことは困難
である。

そのため、ローラ体を像担持体に押しつける圧はローラ
体の左右両端間で不均一な状態となり易く（例えばギア
側が犬、逆側か小）、ローラ体の左右て加圧手段機構を
変える、或は左右側の加圧ばねを変えるなとてローラ体
の左右両端間での像担持体に対する圧接力のアンバラン
ス差を調整しようとしても、微妙な圧の差を調整するの
は実際上大変困難であった。

また、ローラ体は一般的にはゴムの様な弾性体と鉄、ア
ルミニウム等の芯金である貫通軸からなっており、感光
体ドラムへ押圧され微小に圧縮変形している。このため
、ローラ体に直接駆動ギアを取付け、このギアをドラム
ギアに噛み合わせてローラ体に駆動を伝えるようにした
場合、ローラ体の弾性率が低いと感光ドラムへ押圧され
た時の圧縮変形量が増加し、ローラ体の軸が感光体トラ
ムへ近づき、ドラムギアとローラ体の駆動ギアの軸間距
離が適正値より狂い、回転ムーラが生じてしまう。更に
ドラムギアとローラ体の駆動ギアが近づくとギアの歯先
と歯底が干渉し、回転ムラが著しくなり画像不良となっ
てしまうこともある。また、このようにドラムギアと駆
動ギアとの距離が適正でないとドラムギア、ローラ体の
駆動ギアの摩耗が激しく、遂には破損に至る場合もある
。

また、ローラ体の駆動ギアとドラムギアが平歯車の場合
、歯車の製造による誤差によって回転ムラが発生しやす
いのが、ローラ体は感光体ドラムへ押圧され回転駆動さ
れており、ローラ体と感光体ドラムの間には大きな摩擦
力が働くので、歯車で発生した回転ムラをローラ体から
感光体ドラムへ伝え易くなっている。特に比較的高速で
回転する場合はこの回転ムラが振動となり、画像上ピッ
チムラの発生となる。

５発明の目的〕 本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、その目
的は像担持体に対してローラ体をその長手方向に均一に
圧接させた画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、像担持体及びローラ体の回転ムラ
を低減し、良好な画像を形成する画像形成装置を提供す
ることである。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、像担持体
と像担持体に押圧し、回転するローラ体を作像プロセス
手段機器として含む画像形成装置において、像担持体に
設けられ、像担持体と共に回転する第１のはすげ歯車と
、第１のはすば歯車とかみ合い、像担持体とローラ体と
の間に駆動を伝達する第２のはすば歯車と、第２のはす
ば歯車とローラ体とを第２のはすば歯車に中心とローラ
体の軸の中心が互いに移動可能になるように連結する連
結手段と、を有することを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例について図面に基づＬｌて説明
する。

第４図は、本発明の画像形成装置としての一実施例を示
すレーザビームプリンタの断面図である。

感光体トラム３は、矢印入方向に回転移動し、感光体ト
ラム３と接触する帯電ローラ３３によって一様に帯電さ
れた後、不図示のコントローラから送られるヒデオ信号
がレーザ走査光学系ユニット４５に入力され、レーザ光
が反射ミラーを介して感光体トラム３の露光部へ照射さ
れることにより潜像が形成される。この潜像は、現像器
３４の、トナーの薄層を形成した現像スリーブによりト
ナー像とされる。

また、カセット３７に積載された転写材は不図示のＣＰ
Ｕからの信号により、給紙ローラ３８により給紙され、
レジストローラ３９により転写部への搬送のタイミング
を制御して感光体３上のトナー画像を転写ローラ６によ
り転写され、搬送ガイド４０を介して定着ローラ４１に
より定着され、搬送ガイド４２、排紙ローラ４３を介し
て排紙部４４に排紙される。一方転写後の感光体トラム
３は、感光体トラム３と接触するクリーニングローラを
有するクリーナ３６によって残留トナーが除去され、繰
り返し画像形成可能である。

ここで、感光体トラム３及び感光体ドラムに作用する作
像機器である常電ローラ３３、現像器３４、クリーナ３
６は、一体的にプロセスカートリッジＣを形成し、この
プロセスカートリッジＣは装置本体１００に対して第４
図の紙面に垂直な方向に着脱可能となっている。プロセ
スカートリランＣは、感光体トラム３と感光体トラム３
に作用する作像機器のうちの少なくとも１つを内包して
いれば良い。

第１図は、第４図の画像形成装置に適用可能な感光トラ
ム３と転写ローラ６との駆動機構を示すモデル図である
。

感光体トラム３の一端部にはフラツジと一体になったは
すは歯車１と、もう一方の端部にはフラツジと一体にな
った第１のはすげ歯車２とが固定されている。なお、上
記はすげ歯車のねじれ角の方向は互いに逆方向とする。

また、芯金４にはすは歯車を用いたドラム駆動ギア５が
固定されており、図示しないモータからの動力を伝達し
、感光体ドラム３を第１図の左側から見て時計方向に回
転させる（図中矢印方向）。このとき、感光体ドラム３
はトラム駆動ギア５により左方向にスラスト力Ｄ１を受
ける。

次に第１のはすば歯車２は感光体ドラム３が回転するこ
とで回転し、第２のはすば歯車７に動力を伝達し、オル
ダム継手８を介して、転写ローラ６を回転させる。この
時はすば歯車７ははすば歯車２により右方向にスラスト
力Ｔを受け、感光体トラム３はその反力として左方向に
力Ｄ２を受ける。つまり、感光体トラム３が受ける力は
力Ｄ１と力Ｄ２の合力Ｄ３てあり、これによって感光体
ドラム又は感光体ドラムを備えたプロセスカートリッジ
は図示しない、装置本体の基準面まで移動し、回転駆動
を受ける際に位置が変動することがなくなる。

ここて転写ローラ６は、例えばＣｒゴムのような弾性体
製の転写ローラ（普通、ゴム硬質２５度前後の柔らかい
ゴムローラ）であり、後述するように加圧手段でトラム
３に対して所定の押圧力で圧接され、且つ後述する駆動
機構でドラム３の回転に順の図示矢印り方向にトラム３
と等速に回転駆動される。そして回転トラム３と柔らか
い弾性ゴム製の回転転写ローラ６との圧接ニップ部であ
る転写部に不図示の給紙部から不図示の転写材がドラム
３の回転と同期とりされて給送され、その給送転写材が
転写ローラ６によってドラム３面に押圧密着されて転写
部を通過することにより、トラム３面の形成担持トナー
画像が転写材面側に順次に押圧転写（もしくは押圧力と
、転写ローラ６に印加した転写バイアスにより転写）さ
れていく。転写部を通過した転写材は既に述べたように
ドラム３面から分離されて像定着装置へ搬送されて転写
画像の定着処理を受ける。また転写材の分離されたドラ
ム３面は不図示のクリーニング装置で清浄面化されて繰
り返して作像に供される。

第２図に示す様に転写ローラ６は該ローラ軸９の左右両
端部を夫々軸受ＩＯ・１０によって回転自由に支持させ
てあり、軸受１０・１０は夫々不図示の、装置本体の側
板に設けたドラム３方向に向うカイト溝に嵌合していて
該カイト溝に沿ってトラム３方向にスライド移動自由で
ある。

１１・１１は上記左右の軸受ｌＯ・１０を常時押圧して
カイト溝に沿ってトラム３方向に押圧移動付勢する転写
ローラ加圧手段としてのばね部材である。この左右の加
圧手段により、転写ローラ６がドラム３面に対して所定
の押圧力をもって左右両端間均一（転写ローラ長手各部
均一）になるように押圧接触した状態に常に安定に維持
される。即ちトラム３と転写ローラ６との圧接ニップ部
である転写部長手各部での転写効率を一定にして転写む
らのない均一な画像を得るために必要な圧接ニップ部幅
を転写部長手に沿って同じ幅に確定することがてきる。

第３図は転写ローラ６の駆動手段としてのはすげ歯車と
駆動手段と転写ローラとの連結手段としてオルダム継手
部分の一部切欠き側面図である。

７は、転写ローラ軸９の一方側の部幅に対向させて、連
結手段としてのオルダム継手８を介して連結した転写ロ
ーラの駆動手段としてのはすげ歯車であり、このはすば
歯車７は不図示の、装置本体の側板に位置決めして固定
したノヤフト１２を中心に回転自由である。

オルダム継手８は、互いに軸線に直角の方向にスライド
自由にあり溝と突起とを係合させた第１部材８ａと第２
部材８ｂ、及び第２部材８ｂの第１部材８ａ側とは反対
側において第２部材８ｂとの間で上記の溝係合部のスラ
イド方向とは直角の方向にスライド自由にあり溝系合さ
せた第３部材８ｃの３部材からなる。第１部材８ａを前
記はすば歯車７のホス部に外嵌させて不図示のイモ不ン
てギア７に一体化し、第３部材８ｃを転写ローラ軸９の
軸端に外嵌させてイモ不ンて軸９に一体化して、ギア７
と軸９とを該オルダム継手８を介して連結しである。

従って、はすば歯車７の回転中心とローラ軸９の軸中心
とは互いに移動可能になるように連結されている。

ここで第１部材８ａの溝部と第２部材８ｂの突起部との
係合、第３部材８ｃの溝部と第２部材８ｂの突起部との
係合は、第５図に示すように突起部と溝部とがスライド
可能になっていることにより突起部よりも溝部の方が大
きくなっている。また、突起部と溝部との係合がはずれ
ないように突起部の先端部の幅〉突起部の底部の幅、溝
部の底部の幅〉溝部の開口入口部の幅という関係になっ
ている。従って、第１部材と第２部材、第２部材と第３
部材がそれぞれ互いに離れる方向の力が働けば、ギア７
の駆動が転写ローラ軸９へ確実に伝えられることになる
。即ち、上述したようにギア７にスラスト力Ｔが働くよ
うにすると駆動伝達はより確実となる。

而してドラムのはすば歯車２の回転力が、はすば歯車７
−オルダム継手８→転写ローラ軸９を介して転写ローラ
６へ伝達されて該転写ローラ６がドラム３の回転に順の
図示矢印り方向にドラム３と等速度に回転駆動される。

ドラムのはすば歯車２と転写ローラのはすば歯車７との
相互噛み合い回転過程で両ギア２・７には互いに離れ方
向への力、即ちギア軸に垂直方向の分力が生じるが、転
写ローラ６側のはすば歯車７に生じる該分力はギア７か
らの駆動を軸９の長手方向からみて軸９中心と重畳して
連結して伝えるオルダム継手８て吸収されて転写ローラ
軸９即ち、転写ローラ６には伝わらない。つまり転写ロ
ーラ６はギア２・７の回転過程で生じる上記の分力影響
は受けないで回転駆動される。

従って転写ローラ６のドラム３に対する圧接状態は転写
ローラ６の左右側の軸部に夫々作用させる加圧手段１１
・１１の加圧力だけて規定することができ、この左右の
加圧手段を同じものにして、転写ローラ６をドラム３面
に対して所定の押圧力をもって左右両端間均一に押圧接
触した状態に常に安定に維持することができる。即ちト
ラム３と転写ローラ６との圧接ニップ部である転写部長
手番部での転写効率を一定にして転写むらのない均一な
画像を得るために必要な圧接ニップ部幅を転写部長手に
沿って同じ幅に確定することができる。転写ローラ６の
左右両端間の圧の微調整も容易に行なうことができる。

左右の加圧手段１１・１１は同一のものを使用てきるの
てコストダウンを図ることができると共に、組立てのミ
ス防止にもなる。

左右の加圧手段１１　１１を同じものにし同じ条件で加
圧作用を行なわせることができるから、転写ローラ６を
回転駆動する際の負荷の変動、あるいは転写ローラ６の
中心のずれ等が生じても該転写ローラ６をトラム３に対
して左右両端間均一の圧接状態を安定に持続させること
ができる。

また、転写ローラの駆動ギアのはすば歯車７をオルダム
継手８を介して転写ローラ軸９に連結したので、たとえ
転写ローラ軸９とギア７の／ギフト１２の中心（軸線）
がずれたとしても、ドラムのはすば歯車２からの駆動は
角速度を全く変えずに軸９つまり転写ローラ６に伝達さ
れる。従って転写ローラ６をドラム３の回転と等速に常
に安定に回転駆動させて、転写部を通過する転写材とド
ラム３とのスリップによる画像ズレ発生を防止すること
ができる。

更に、ドラムのはすば歯車２と転写ローラ側のはすば歯
車７は、はすば歯車であるが由にまた、前述したように
互いの歯車の軸間距離が安定しているため、回転の伝達
が円滑に行なわれ転写ローラの回転の安定性が飛躍的に
増す。例えば、転写ローラ６の軸９をオルダム継手８を
介さず直接はすば歯車７と連結した場合、転写コーラ６
の軸９は転写ローラ６の弾性体の弾性率のばらつきや、
前述した様に歯車の噛み合い回転過程で生じる離れ方向
への力のために転写ローラ側のはすば歯車７とドラムの
はすば歯車２との軸間距離がずれてしまい安定した円滑
な回転の伝達ができなくなる。

また、仮に転写ローラ６側のキャ７と該ギア７と噛み合
うギア２とを平歯車にした場合、転写ローラ６の軸９と
ギア７との間にオルダム継手が配されていて、それぞれ
の歯車の軸間距離が一定に、保たれていても平歯車の持
つ製造誤差によって回転ムラが発生し、オルダム継手、
転写ローラ軸を伝わり、転写ローラが回転ムラを起こし
てしまう。

また仮にトラムのはすば歯車１，２のねじれ角の方向を
同じ方向にした場合、スラスト力り、は左方向、反力Ｄ
２は右方向となり、互いに打ち消し合う方向に力が作用
する。この場合、合力Ｄ３の大きさは小さくなり、感光
体ドラム３が正規の位置まで移動できない。また、何ら
かの要因でスラスト力Ｄ１、反力Ｄ２の大きさが大きく
変動した場合、その作用する方向は、変動する可能性も
あり、感光体ドラム３のスラスト方向の位置が変動して
しまうことがある。従って、ドラムの両端はすば歯車の
ねじれ角の方向は互いに逆とすることが好ましい。

本実施例ではローラ体として転写ローラが使われている
が、これは前に述べたようにクリーニングローラ、接解
帯電ローラ等てあっても良い。

また、ローラ体と駆動手段の連結手段としては、ディス
クばね式たわみ軸継手、ダイヤフラム式たわみ軸継手コ
イルはね式たわみ軸継手でも良い。

また、ドラム駆動ギア５が噛み合っている側のトラムギ
アであるはすば歯車１にローラ体の駆動ギア７を噛み合
わせる構造とすると、ドラムギアには一般的に現像スリ
ーブと一体に回転するスリーブギア等とも噛み合い、ド
ラムギアから動力を伝達し、現像スリーブを駆動してい
るため、トラムギアに合計３ケの歯車が噛み合うことに
なり、トラムギアが受ける負荷が大きくなり、疲労破壊
を起こしてしまう。特に近年画像形成装置も小型、軽量
の要求か強く、感光体ドラムも小径化されており、トラ
ムギアの歯面にかかる負荷が増えているため、１つのト
ラムギアから複数の装置の駆動力を伝えるのは困難であ
る。従って第１図に示すように、ドラムに駆動を伝達す
る側のはすば歯車１とドラムの駆動をローラ体に伝達す
るはすは歯車２とを設けることは好ましい。

［発明の効果］ 以上のように本発明に依れば、転写ローラ・クリーニン
グローラ・接触帯電ローラ等のように像担持体に押圧さ
れ且つ回転駆動されて作用する作像プロセス手段機器と
してのローラ体について、該ローラ体を像担持体面に対
して所定の押圧力をもってローラ体長手各部略均−に押
圧接触させた状態に容易に設定して、且つその状態を常
に安定に持続させることが可能で、転写むら・クリーニ
ングむら・接触帯電むら等による出力画像品位の低下を
防止できるものであり、所期の目的がよく達せられる。

また、像担持体及びローラ体の歯車の噛み合い誤差によ
る回転ムラを低減でき、像担持体とローラ体の軸間距離
の変動による回転ムラをなくせるため、ピッチムラを低
減できる。

また、特に像担持体のはすば歯車のねじれ角の方向を前
段側と後段側とて互いに逆方向とすることで、像担持体
に作用するスラスト力が同じ方向が同じになり、像担持
体を回転駆動時に基準の位置まて移動てき、高画質の画
像形成を行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の像担持体とローラ体との駆動関係の
実施例を示したモデル図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図、 第３図は、第１図の駆動手段と連結手段の部分の一部切
欠き側面図、 第４図は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す断面
図、 第５図は、オルダム軸継手の部分拡大図である。 １．２は像担持体のはすば歯車、 ３は感光体ｌ・ラム、 ６は転写ローラ、 ７は転写ローラの駆動手段としてのはすば歯車、８は連
結手段としてのオルダム継手。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、像担持体に押圧し、回転するローラ
   体を作像プロセス手段機器として含む画像形成装置にお
   いて、像担持体に設けられ、像担持体とともに回転する
   第１のはすば歯車と、第１のはすば歯車とかみ合い、像
   担持体とローラ体との間に駆動を伝達する第２のはすば
   歯車と、第２のはすば歯車とローラ体とを第２のはすば
   歯車の中心とローラ体の軸の中心とが互いに移動可能に
   なるように連結する連結手段と、を有することを特徴と
   する画像形成装置。
2. （２）上記連結手段は、ローラ体の軸の中心と第２のは
   すば歯車の中心がずれた場合も、第２のはすば歯車の駆
   動を角速度を実質的に変えずローラ体に伝達する継手で
   あることを特徴とする請求項（１）記載の画像形成装置
   。