JPH045667A - 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〕 この発明は、像担持体の回転をエンコーダで検出して動
作タイミングを形成するようにした画像形成装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、電子写真方式又は静電記録方式の画像形成装置
においては、通常、ドラム状の像担持体が使用されてい
る。そしてその像担持体上への静電潜像は、像担持体の
移動速度と書き込み手段が同期をとって形成されるよう
になっている。同期をとる方式としては、像担持体の回
転精度を上げ一定のタイミングで印字する場合と、像担
持体の回転をエンコーダで検知し、その出力信号に基づ
いて印字する方式がある。

本発明は、後者のエンコーダの検知信号に基づいて印字
する方式の画像形成装置に関するものであるが、かかる
方式の画像形成装置の従来の構成例を、第８図〜第１０
図を用いて説明する。第８図に示す構成例は、像担持体
とエンコーダを一体的に取り付けて構成されたものであ
り、像担持体１には、その端面にフランジ２が圧入又は
ビス止めされており、８亥フランジ２がベアリング４．
ハウジング２０を介して装置本体フレーム（側板）６に
位置決めして固定されている。またフランジ２には、図
示しない装置本体側の駆動系のギヤと噛み合うギヤＡ２
１が取り付けられている。像担持体１の回転速度（又は
回転変動）を検知するエンコーダ１９は、像担持体１の
フランジ２の端部に、像担持体１と同軸上に取り付けら
れ、ブラケット１８によりエンコーダ本体を装置本体フ
レーム６に固着して構成している。

第９図の構成例は、プロセスユニットを装置本体に着脱
できるように構成したもので、プロセスユニット５は転
写後の像担持体１上の残留トナーを除去するクリーニン
グ部、並びに像担持体１の電荷を除電する除電器等の複
数のプロセス要素で構成されている。像担持体１の端面
に圧入又はビス止めされたフランジ２は、ベアリング４
を介してプロセスユニット５に取り付けられている。ま
たフランジ２には、装置本体側の駆動系と噛み合うギヤ
Ａ２１、更に同軸上にエンコーダ１９が取り付けられ、
エンコーダ１９の本体はブラケット１８によりプロセス
ユニット５に取り付けられ、そしてプロセスユニット５
は装置本体フレーム６に着脱可能に取り付は構成されて
いる。

第１０図に示す構成例は、第９図に示した構成例と同様
に、プロセスユニット５を装置本体に着脱可能に取り付
けたもので、エンコーダ１９は装置本体側の駆動部であ
る軸２５に取り付けられるように構成されている。なお
第１０図において、２２は軸２５を支持する装置本体フ
レーム６に取り付けられたスリーブ、２３は装置本体フ
レーム６に固着されているギヤブラケット２６に固着し
た軸２５の軸受、２４はギヤＡ２１と係合する軸２５に
固着したギヤＢである。

（発明が解決しようとする課題〕 ところで、上記第８図に示した従来の構成例においては
、像担持体１とエンコーダ１９は一体的に取り付けられ
ているため、高い回転検知精度が得られる。しかしなが
らエンコーダ１９は装置本体フレーム６に取り付けられ
ているので、像担持体１の交換等の保全作業時に、装置
を分解する個所が多く、保全性の高い構成とはならず、
一般ユーザによる交換作業は不可能である。

また第９回に示した構成例においては、プロセスユニッ
ト５を装置本体に着脱できるように構成しているので、
消耗部品の交換となるプロセスユニット５の着脱交換作
業は、一般ユーザでも可能な作業であり、またエンコー
ダ１９の検知精度も第８図に示した従来例と同様に高い
検知精度を有する。しかし、この構成によると、定期的
に交換するプロセスユニット５の交換毎に高価なエンコ
ーダ１９も同時に交換することになり、プロセスユニッ
ト５のコストは高くなるという欠点を有する。

プロセスユニット５の交換時に、エンコーダ１９を付は
替えればコストは低減できるが、−ａユーザによる付は
替え交換は期待できず、サービスマンによる作業になり
、一般ユーザの保全性は確保されない。

更に第１Ｏ図に示す構成例においては、エンコーダ１９
は装置本体側の駆動系に取り付けているため、プロセス
ユニット５が交換されても、同時にエンコーダ１９を交
換する必要も、付は替えの作業も必要としない。しかし
ながらこの従来例の欠点として、エンコーダ１９が検知
しているのは像担持体１の回転ではなく、像担持体１の
近傍に配置した駆動系の回転であり、バックラッシ等の
影響を含んだ回転を検知している点があげられる。これ
により像担持体１と潜像の書き込み手段の同期が完全に
はとられないことになり、印字する画像の品質に悪影響
を与えるという問題点がある。

本発明は、従来の画像形成装置における上記問題点を解
消するためになされたもので、像担持体の回転を、ユー
ザによる保全性を損なうことなく、高い精度で検知する
ことができるようにした画像形成装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用］上記問題点を解
決するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体の
回転を検出し、その検出信号に基づいて動作タイミング
を形成する画像形成装置において、装置本体に着脱自在
に設けられ、回転軸を有する像担持体と、回転検知用の
エンコーダ軸を有するエンコーダと、該エンコーダ軸を
回転自在に支持し装置本体に遊動自在に設けられた支持
枠と、前記像担持体の回転軸に形成された接合部と、前
記エンコーダ軸の端部に形成され、前記回転軸の接合部
に接合することによってエンコーダ軸を回転軸と同軸に
位置決めする接合部とを有し、前記像担持体が装置本体
に装着されたときに前記回転軸の接合部と前記エンコー
ダ軸の接合部とが接合することによって回転軸に対して
エンコーダ軸が同軸に位置決めされるように構成するも
のである。

このように構成することにより、像担持体は装置本体に
着脱自在に設けられ、エンコーダは装置本体に遊動自在
に設けられた支持枠に支持されるので、エンコーダの付
は替え作業等を必要とせずに、像担持体の交換作業を容
易に行うことができる。また像担持体が装置本体に装着
されたとき、像担持体の回転軸の接合部とエンコーダの
エンコーダ軸の接合部とが同軸に位置決めされて接合す
るので、エンコーダにより像担持体の回転を高精度で検
出することが可能となる。

〔実施例〕

以下実施例について説明する。第１図は、本発明に係る
画像形成装置の第１実施例を示す概略断面図であり、第
８図〜第１０図に示した従来例と同−又は同等の部材に
は同一符号を付して示している。像担持体１にはフラン
ジ２が圧入又はビス止めなどの締結手段により取り付け
られている。このフランジ２には先端にテーバ部３ａを
有するドラム軸３が圧入されている。そしてこのフラン
ジ２及びドラム軸３を取り付けた像担持体１は、ドラム
軸３に固着されたベアリング４を介して、プロセスユニ
ット５に取り付けられている。プロセスユニット５はク
リーニング部材、除電部材等の複数のプロセス要素によ
り構成されている。

次に装置本体側の構成について説明する。エンコーダ支
持フレーム１２には、２段円筒状のハウジング１２ａが
形成されており、該円筒状ハウジング１２ａの奥部には
ベアリング１７が圧入されている。

そして該ベアリング１７は、先端嵌合部１５ａが前記ド
ラム軸３のテーバ部３ａと嵌合するテーバ形状をもつテ
ーパ軸１５を軸方向にスライド可能に支持しており、テ
ーパ軸１５の他端部１５ｂはエンコーダ支持フレーム１
２の前記円筒状ハウジング１２ａの開口部より突出する
ように配置されている。また上記テーパ軸１５は、ベア
リング１７の端面に当接したばね受けとなるナイロンシ
ー目６とテーパ軸１５の段部１５ｃとの間に配置された
ばね１４により、ドラム軸３の方向に付勢されるように
なっている。

前記テーパ軸１５の他端部１５ｂにはエンコーダ１９の
軸部１９ａが同軸上に取り付けられ、エンコーダ１９の
本体には、第２図に示すように、ブラケット１８が固着
されており、該ブラケン目８の折曲他端部には切欠凹部
１８ａが形成されており、該切欠凹部１８ａが前記エン
コーダ支持フレーム１２の円筒状ハウジング１２ａの外
側面に形成された突出スライド部１２ｂに嵌合し、これ
によりエンコーダ１９は、軸に対して回転方向の動きは
規制され、矢印で示した軸方向の動きに対してはフリー
となるようにブラケット１８によって支持されている。

すなわち、テーパ軸１５が軸方向にスライドするときに
は、エンコーダ１９も共にスライドするようになってい
る。

ベル目３が掛けられるプーリの中心部には、前記ドラム
軸３が貫通されるローラワンウェイクラッチ８が圧入さ
れている。またプーリ９にはボス部９ａが形成されてい
て、このボス部９ａにはベアリング１１が圧入されでい
る。そしてベアリング１１の外輪は前記エンコーダ支持
フレーム１２のハウジング１２ａの内側段部の周壁に、
ガタを持たせて取り付けられている。またプーリ９は、
エンコーダ支持フレーム１２のハウジング１２ａの開口
部に突出して配置されたスト・７パｌＯにより、ベアリ
ング１１を介してエンコーダ支持フレーム１２より外れ
ないように構成されている。

エンコーダ支持フレーム１２と装置本体フレーム６とは
、第３図八又は■）に示すように取り付けられている。

すなわちまず第３図式に示すように、装を本体フレーム
６に、エンコーダ支持フレーム１２に形成した穴部１２
ｃの径りより小さい径ｄをもつ段差面２７ａを有する軸
２７を固着し、該軸２７にエンコーダ支持フレーム１２
の穴部１２ｃを挿入し、押さえばね２８を介してカップ
ビス２９を前記軸２７に装着して、エンコーダ支持フレ
ーム１２を装置本体フレーム６に保持させている。また
は第３図（Ｂｌに示すように、装置本体フレーム６にね
し部を形成した座体３０を取り付け、該座体３０にエン
コーダ支持フレーム１２の穴部１２ｃを当接させ、押さ
えばね２８を介して穴部１２ｃの径りより小径ｄの段ビ
ス３１を前記座体３０に装着して、エンコーダ支持フレ
ーム１２を装置本体フレーム６に支持させるようにして
いる。なおエンコーダ支持フレーム１２には第４図に示
すように、穴部１２ｃは３ケ所設けられており、前述の
ように押さえばね２８を介してカップビス２９又は段ビ
ス３１により３ケ所で支持され、穴部１２ｃと軸２７又
は段ビス３１とのガタ分だけ、装置本体フレーム６に対
してフリーに支持されている。

次にこのように構成された画像形成装置におけるプロセ
スユニット５の装置本体への装着動作及び駆動動作につ
いて説明する。像担持体１を含むプロセスユニット５は
、図示しない装置本体側のガイド部材によりガイドされ
て装置本体に挿入される。この時、ドラム軸３は、プロ
セスユニット５の挿入に伴い、装置本体フレーム６に設
けられた穴６ａを通り、プーリ９内に設けられたローラ
ワンウェイクラッチ８を貫通し、テーパ軸１５をばね１
４の押圧力に抗してエンコーダ１９側に押圧する。

この時、プロセスユニット５のボス部５ａは装置本体フ
レーム６の位置決め穴部６ｂに挿入され、またドラム軸
３のテーバ部３ａとテーパ軸１５の先端嵌合部１５ａは
嵌合することになる。これによりプロセスユニット５は
、装置本体フレーム６に対して位置決め固定され、像担
持体１の装置本体に対する位置が決定される。

この際、像担持体１を駆動する装置本体側の駆動プーリ
９及びエンコーダ１９は、装置本体フレーム６に対しガ
タを持たせて取り付けられて若干移動可能に構成されて
いるので、像担持体ｌと同軸上にあるドラム軸３の挿入
に伴い、像担持体１と同軸に位置決めされることになる
。またドラム軸３とテーパ軸１５は、ばね１４により与
えられる押圧力により圧接し、エンコーダ１９を回すの
に充分な摩擦力が発生して、像担持体１の回転は確実に
エンコーダ１９に伝達されることになる。

次に装置本体の駆動動作が開始すると、ヘルド１３が駆
動されプーリ９が回転する。ローラワンウェイクラッチ
８はプーリ９が順方向に回転するとロックし、プーリ９
とドラム軸３を一体的に結合する。これによりプーリ９
はドラム軸３により位置決めされ、エンコーダ支持フレ
ーム１２から独立した状態になる。したがってプーリ９
の回転振動がエンコーダ支持フレーム１２を介してエン
コーダ１９に影響を与えないようになっている。仮にプ
ーリ９とドラム軸３の結合が一体的とは言い難く、若干
のずれを生したとしても、テーパ軸１５はドラム軸３に
より駆動されるので、第１０図に示した従来例のように
、駆動部の精度の影響を受けず、像担持体１の回転と同
期して、エンコーダ１９は回転することができる。

次にプロセスユニット５の装置本体への装着時における
第３図へ、■）に示した押さえばね２Ｂの機能について
説明する。ドラム軸３がローラワンウェイクラッチ８を
貫通しテーパ軸１５を押圧すると、ローラワンウェイフ
ランチ８とドラム軸３との間で発生する摩擦、及びテー
パ軸１５の退避によりテーパ軸１５とベアリング１７と
の間で発生する摩擦力により、エンコーダ支持フレーム
１２はエンコーダ１９側に押されることになる。この押
圧力にエンコーダ支持フレーム１２が耐えることにより
、ドラム軸３はローラワンウェイフランチ８を貫通しテ
ーパ軸１５を押して、ばね１４を撓ませることができる
。

このエンコーダ支持フレーム１２に対して上記押圧力に
耐える力を発生させているのが、押さえばね２８である
。

すなわち、第３図式に示す構成のものにおいては、押さ
えばね２８によりエンコーダ支持フレーム１２は軸２７
の段差面２７ａに押圧され、また第３図■）に示す構成
のものにおいては、押さえばね２８によりエンコーダ支
持フレーム１２は座体３０に押さえ付けられるようにな
っている。そしてこの段差面２７ａ又は座体３０とエン
コーダ支持フレーム１２の間に発生する摩擦力により、
エンコーダ支持フレーム１２におけるドラム軸３回りの
取り付はガタ分の動きが規制されることになる。

次にプロセスユニット５を装置本体より取り外す動作に
ついて説明する。ローラワンウェイクラッチ８はプーリ
９が静止状態においては、ドラム軸３をロックする力は
発生しない。したがって、プロセスユニット５を引き抜
き退避させることにより、ドラム軸３も退避する。ドラ
ム軸３を退避すると、テーパ軸１５はばね１４のばね力
によりドラム軸３と共に移動する。テーパ軸１５の先端
嵌合部１５ａがプーリ９に当接すると、プーリ９もばね
１４のばね力によりテーパ軸１５を介して押され、装置
本体フレーム６側に動かされるが、僅かの移動でプーリ
９の装置本体フレーム側の端面ば、装置本体フレーム６
に設けられたナイロンシート７に当接し、動きは規制さ
れる。プーリ９の動きが規制されることにより、テーパ
軸１５の動きも規制されることになる。プロセスユニッ
ト５が装置本体から取り外されると、像担持体駆動部及
びエンコーダ１９は、上記のような状態に保持される。

第５図八は、本発明の第２の実施例を示す概略断面図で
ある。前述の第１実施例と異なる構成を説明すると、像
担持体１を駆動する駆動部材が、第１図で示した第１実
施例では装置本体側に取り付けられていたのに対し、こ
の実施例では、像担持体１を駆動するギヤＡ３２がドラ
ム軸３上に取り付けられていて、プロセスユニット５側
に設けられている。この場合、装置本体側からの駆動力
の伝達は、第５図ＦＢ＋に示すように、揺動ブラケット
３５に支持された前記ギヤＡ３２と噛み合うギヤＢ３３
と、該ギヤＢ３３と噛み合うギヤＣ３４により行われる
。揺動ブラケント３５はギヤＣ３４の中心軸を支点とし
て回転自在に支持され、ばね３６によりギヤＢ３３がギ
ヤＡ３２に噛み合うように付勢されている。

このとき、揺動ブラケット３５の支点の位置は、噛み合
いによって生ずるモーメントが、ギヤＡ３２とギヤＢ３
３が押し合うように設定する必要がある。

なおギヤＡ３２とギヤＢ３３が食い込む方向の付勢力を
受けても、正しく軸間距離が保たれるように、第５図（
Ｃ）に示すように、ギヤＡ３２及びギヤＢ３３の近傍に
、それぞれリング３２ａ、３３ａを設けることが一般的
である。

本実施例において、装置本体の駆動部であるギヤを支持
した揺動ブラケット３５を揺動自在に支持するのは、像
担持体１と装置本体側の駆動部の寸法が、部品等の誤差
で一定しないためである。仮に像担持体１を、装置本体
側の駆動部と共通の位置決め部材により、両者の寸法精
度が保証されるならば、前記揺動させるように構成して
いたギヤＢ３３を装置本体フレーム６に固定してもよい
。

上記各実施例においては、ドラム軸３の先端にテーパ部
３ａを設け、テーパ軸１５の先端に前記テーパ部３ａを
嵌入するテーパ嵌合部１５ａを形成したものを示したが
、その配置関係を逆にして、第６図に示すように、ドラ
ム軸３の先端にテーパ嵌合部３ｂを形成し、これにテー
パ軸１５の先端テーパ部１５ｄを嵌入するように構成し
てもよい。

また像担持体ｌとエンコーダ１９の連結部分の構成は、
上記各実施例で示したテーパ部材を用いた構成に限らず
、例えば第７図に示すように、ドラム軸３の先端面に形
成した凹部３ｃに、テーパ軸１５の端面に形成した突出
部１５ｅを嵌入するような構成にしてもよく、同軸に位
置決めされ、エンコーダ１９を駆動するのに必要な摩擦
力が得られる構成であれば、どのような構成でも用いる
ことができる。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、像担持体の回転を高精度でエンコーダにより検知する
ことができ、しかもエンコーダの付は替え作業を必要と
ゼずに像担持体の交換作業を容易に行うことができる画
像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す概略断面図、第２
図は、エンコーダ支持フレームとエンコーダ部分の斜視
図、第３図へ、ω）は、その装置本体フレームとエンコ
ーダ支持フレームの取り付は部分を示す断面図、第４図
は、エンコーダ支持フレームの平面図、第５囚人は、本
発明の第２実施例を示す概略断面図、第５図（Ｂｌは、
その駆動部を示す平面図、第５図（Ｃ１は、駆動部のギ
ヤ部分を示す側面図、第６図及び第７図は、ドラム軸と
テーパ軸の保合部分の変形例を示す図、第８図〜第１０
図は、従来の画像形成装置の構成例を示す概略断面図で
ある。 図において、１は像担持体、２はフランジ、３はドラム
軸、５はプロセスユニット、６は装置本体フレーム、８
はローラワンウェイクラッチ、９はプーリ、１０はスト
ッパ、１１はヘアリング、１２はエンコーダ支持フレー
ム、１３はベルト、１４はばね、１５はテーパ軸、１７
はヘアリング、１８はブラケット、１９はエンコーダ、
２７は軸、２８は押さえばね、２９はカップビス、３０
は座体、３１は段ビス、３５は揺動ブラケットを示す。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社第２図 第４図 第３図 （Ａ） 第５図 （Ｂ） （Ｃ） ｂ 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像担持体の回転を検出し、その検出信号に基づいて
   動作タイミングを形成する画像形成装置において、装置
   本体に着脱自在に設けられ、回転軸を有する像担持体と
   、回転検知用のエンコーダ軸を有するエンコーダと、該
   エンコーダ軸を回転自在に支持し装置本体に遊動自在に
   設けられた支持枠と、前記像担持体の回転軸に形成され
   た接合部と、前記エンコーダ軸の端部に形成され、前記
   回転軸の接合部に接合することによってエンコーダ軸を
   回転軸と同軸に位置決めする接合部とを有し、前記像担
   持体が装置本体に装着されたときに前記回転軸の接合部
   と前記エンコーダ軸の接合部とが接合することによって
   回転軸に対してエンコーダ軸が同軸に位置決めされるよ
   うに構成したことを特徴とする画像形成装置。 ２、前記支持枠には前記エンコーダ軸をその接合部の方
   向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。 ３、前記像担持体の回転軸の接合部と前記エンコーダ軸
   の接合部とはその接合面がテーパ面で形成されているこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。 ４、前記支持枠には駆動部材が回転自在に遊嵌されてお
   り、該駆動部材は一方向クラッチを有し前記像担持体の
   回転軸を一方向クラッチに嵌合することによって駆動部
   材が位置決めされるように構成したことを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。