JPS6370261A - 像担持体ドラムの駆動装置 - 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、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画
像形成装置に用いられる像担持体ドラムの駆動装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成
装置は種々の構成のものが知られているが、第８図は、
その−構成例を示す斜視図で、第９図は、その像担持体
ドラムの駆動装置を示す概略斜視図である０図において
、１０１は回転ドラムで形成された像担持体ドラムで、
その表面には誘電体層又は電子写真感光体などの感光体
層が設けられている。像担持体ドラム１０１の上部には
、潜像形成装置である記録ヘッド１０２が設けられてい
る。記録ヘッド１０２は、像担持体ドラム１０１が誘電
体ドラムである場合には、そのＦＷ体層上に直接電荷像
を形成するイオンドツト投射マトリックスヘッド（例え
ば特表昭５７−５０１３４８号公報参照）又は多針電極
ヘッドであり、電子写真感光体ドラムの場合には、その
上に帯電器により均一帯電した後に光像を走査投影する
ことにより電荷像を形成する発光ダイオードアレイヘッ
ド、液晶マトリックスヘッド、レーザビーム走査ヘッド
。

陰極線管走査ヘッドあるいは通常の複写機の光学系であ
る原稿像走査光学系ヘッドなどである。

そして、前記像担持体ドラム１０１は、その支軸１０１
′　　が第９図に示すように画像形成装置の機枠１０３
に設けた図示しない軸受に回転自在に枢支され、その一
方の端部にはブー１月０４が取り付けられており、該プ
ーリ１０４は減速ギヤボックス１０５及びベルト又はチ
ェーン１０６を介してモータ１０７により駆動され、像
担持体ドラム１０１は矢印Ａ方向に回転駆動されるよう
になっている。なお第９図において、１０８はベルト又
はチェーン１０６の張力調節装置である。

また像担持体ドラム１０１の図面において右側にはトナ
ー粉体像現像器１１０、下側には転写と同時に定着を行
う転写・定着ローラ１１１、左側には像担持体ドラム１
０１の周面に接触するブレード１１２とこれの支持体か
らなるクリーナ１１３及び像担持体ドラム１０１上の残
存潜像を消去するための除電器１１４がそれぞれ配設さ
れている。

転写・定着ローラ１１１は金属材からなるローラに高弾
性のポリアセクール樹脂を表面に被覆して構成され、そ
の両端の支軸１１５はそれぞれ加圧アーム１１６のほぼ
中央部に軸支されている。加圧アーム１１６は、その基
端部に設けた支軸１１７が画像形成装置の機枠１０３に
設けられた軸受に回動自在に支持されるようになってい
て、他端には加圧スプリング１１８が取付けられている
。この加圧スプリング１１８の他端は機枠１０３に掛け
られていて、加圧アーム１１６の先端部を上方に付勢し
ている。

転写・定着ローラＩｌｌを支持する支軸１１５は加圧ア
ーム１１６の中間部に設けられているので、加圧ローラ
を形成する転写・定着ローラ１１１は像担持体ドラム１
０１に圧接され、その圧接力がほぼ均等に印加されるよ
うになっている。

転写用紙などの記録紙１１９は像担持体ドラム１０１と
転写・定着ローラ１１１間に差し込まれて挿入され、像
担持体ドラム１０１　と転写・定着ローラ１１１で挟持
されて搬送される。この際、転写・定着ローラ１１１の
圧接力により像担持体ドラム１０１上のトナー像が記録
紙１１９に転写・定着される。そしてこのトナー像の転
写・定着が行われたのち、記録紙１１９は排出される。

排出部には剥離爪１２０が設けられており、記録紙１２
０は像担持体ドラム１０１や転写・定着ローラ１１１に
巻き付くことなく排出されるようになっている。

この構成例では、像担持体ドラム１０１を形成するドラ
ム径がｌｏｏｍｌ、転写・定着ローラ１１１の径が６５
１（ポリアセタール被覆層が１０■■厚）で、転写・定
着ローラ１１１に加えられる圧力が総加重１０００ｋｇ
とし、像担持体ドラム１０１の周速を１５０　ｔｓｓ　
／　５ｅｔ（Ａ４版２８枚／分）にしたとき良好な記録
が得られるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このように構成されている画像形成装置にお
いては、像担持体ドラム１０１の回転をロークリエンコ
ーダで検出し、そのエンコーダからの信号を基準同期信
号として、記録へノド１０２による画像形成のタイミン
グを制御している。すなわち、像担持体ドラム１０１が
１ドツトライン移動する毎に基準同期信号を発生させ、
この同期信号・によりバッファメモリからの画像信号の
読み出しタイミングを制御し、順次のドツトラインが正
確な間隔で形成されるようにしている。

しかしながら、ベルト又はチェーン１０６とブー１月０
４とを介してモータ１０７により駆動される像担持体ド
ラム１０１の回転は必ずしも一定ではなく、変動するこ
とがある。すなわち先に述べたように像担持体ドラム１
０１に転写・定着ローラ１１１を、例えば約１トンとい
う大きな力で圧接させている場合において、記録紙１１
９がこれらの間に進入するとき及びこれらの間から排出
されるときに生ずる大きな負荷変動や外部からの衝撃に
よって、ベルトやチェーンの張力調節装置１０８が変位
して、像担持体ドラム１０１の回転速度が変動して回転
むらを発生し、像担持体ドラム１０１上への画像形成や
転写などにおいて像の歪みやずれなどを生しやすいとい
う問題点がある。

特に記録紙１１９の後端が像担持体ドラム１０１と転写
・定着ローラ１１１　との間から排出されるときには、
像担持体ドラム１０１は急激な負荷の減少のため空まわ
りするようになり、ロークリエンコーダから同期信号が
通常の場合よりも早いタイミングで発生されることにな
る。このように、あるドツトラインの形成中に早いタイ
ミングでドツトラインの記録開始信号が発生されると、
記録画像は著しく乱れたものとなり、この乱れはそれ以
後のドツトラインの形成にも影響を及ぼすことになる。

すなわちトントラインの走査には一定の時間を要するた
め、像担持体ドラム１０１の回転速度がある一定値以上
に速くなると、ドツトラインの走査中に次のドツトライ
ンの書き込み信号が発生することになり、正常な画像の
記録が不能になるものである。

このような画像の乱れはジョルト（ｊｏｌｔ）と呼ばれ
ており、このジョルトが発生する可能性は、ドツトライ
ンの間隔を狭くして、垂直方向の解像度を高くすればす
るほど大きくなるものである。

本発明は、従来の画像形成装置における上記問題点を解
決するためになされたもので、負荷変動や外部からの衝
撃による像担持体ドラムの回転むらの発生を極めて少な
くした像担持体ドラムの駆動装置を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記問題点を解決するため、本発明は、回転駆動源と、
該回転駆動源の駆動力を受けて回転する駆動軸と、該駆
動軸に固設されて回転する第１のウオームと、前記駆動
軸に回動可能に軸支された第２のウオームと、前記駆動
軸に一端を結合し他端を第２のウオームに結合すること
によって第２のウオームに前記駆動軸の回転方向に弾性
的な付勢力を与える弾性部材と、前記第１及び第２のウ
オームに噛合するウオームホイールと、該ウオームホイ
ールの回転軸に固設された像担持体ドラムとで像担持体
ドラムの駆動装置を構成する。

〔作　用〕

上記のように構成した像担持体ドラムの駆動装置におい
て、第２のウオームは、第１のウオームに対して軸方向
には移動しないが、駆動軸の回転方向には相対的に回転
可能であり、しかも弾性的に駆動軸の回転方向に付勢さ
れているから、第１及び第２のウオームに噛合されてい
るウオームホイールの歯面ば、第１及び第２ウオームに
よって常に挟持され又は押し広げられ、したがってウオ
ームホイールはバックラッシュのない、がたが発生しな
い状態で駆動される。したがってウオームホイールに固
設されている像担持体ドラムの回転に対する負荷が変動
したとしても、あるいは外部から衝撃を受けても、ウオ
ームホイールと各ウオームとの間にはバックラッシュが
殆どないため、駆動源からの回動力はウオームを通して
殆ど回転むらを生ずることなく像担持体ドラムに伝達さ
れるので、該ドラムは安定した回転を維持することがで
き、歪みやずれの殆どない画像が形成される。

〔実施例〕

以下実施例について説明する。第１図は本発明に係る像
担持体ドラムの駆動装置の一実施例を示す概略線図で、
第２図はその主要部の断面図で、第３図はその斜視図で
ある０図において、１は像担持体ドラム、２は咳像担持
体ドラム１の支軸１ａを回転可能に支持するフレーム、
３は像担持体ドラム１の支軸１ａの一端部に取り付けら
れたウオームホイールであり、４．５はモータ６に連結
された駆動軸７に配設された第１及び第２ウオームで、
前記ウオームホイール３と噛合するようになっている。

第１ウオーム４は、第２図に示すように、駆動軸７に嵌
合され止めねじ８により該駆動軸７に固定されている。

一方、第２ウオーム５は、その端面を第１ウオーム４の
一方の端面に接合し、軸受９を介して駆動軸７に回動可
能に嵌合軸支されている。そして中空軸１０ａを備えた
ばね支持部材１０を、該中空軸１０ａの一端面を前記軸
受９の内輪に当接させて駆動軸７に嵌合し、ねじ１１に
より該駆動軸７に固定しており、咳ばね支持部材１０の
周面に設けた細？Ｊｔｌｏｂに一端を嵌入保持したばね
１２の他端を、前記第２ウオーム５を駆動軸７の回転方
向に向けて弾性的に付勢するように、第２ウオーム５の
一端にねし止め固定している。

第１ウオーム４の他端面には、突出径小部４ａが形成さ
れていて、該径小部４ａには駆動軸７に嵌合固定した軸
受１３の内輪を当接させるようにしている、また第２ウ
オーム５を軸支している軸受９の内輪に当接している前
記ばね支持部材１０の中空軸１０ａの他端面に、内輪を
当接するようにして軸受１４を駆動軸７に嵌合固定して
いる。そして咳軸受１４の外輪はウオーム支持フレーム
１５ａにベアリング受け１６により固定保持されるよう
になっている。

一方、軸受１３はウオーム支持フレーム１５ｂとベアリ
ング受け１７で支持し、該ベアリング受け１７に形成さ
れている中央ねし穴に螺入した押圧ねじ１６の先端面で
前記軸受１３の外輪を押圧し、２つの軸受１３．１４を
支持フレーム１５ａ、１５ｂ間に、がたが生じないよう
に緊密に保持している。

このように構成した第１及び第２ウオーム４゜５に対し
て、ウオームホイール３の歯先３ａを噛合させる場合は
、まずばね保持部材１０の駆動軸７への固定をねじ１１
により緩めた状態にしておいて、第２ウオーム５を回転
して第２ウオーム５のねし山部と第１ウオーム４のねし
山部との間隔を調整して、その間にウオームホイール３
の歯部を嵌入し、次いでばね保持部材１０と共に第２ウ
オーム５を回転して、両ウオーム４，５のねし山間にウ
オームホイール３の歯面３ａを挾み込み、更にばね保持
部材１０を所定角度回転させて、ばね１２により第２ウ
オーム５に対して駆動軸７の回転方向の向きにばね付勢
力を与えて、第２ウオーム５のねし山をウオームホイー
ル３の歯面３ａに圧接させるようにして、すなわち適度
のばね圧を加える状態にして、ばね保持部材１０を駆動
軸７にねじ１１で締め付は固定する。なおウオーム４と
ウオーム５の接合面、各ウオーム４，５のねじ面及びウ
オームホイール３の歯面には予め潤滑剤を塗布しておく
。

このように構成した像担持体ドラムの駆動装置において
、駆動軸７をモータ６により回転駆動すると、第１ウオ
ーム４は該駆動軸７に固定されており、一方第２ウオー
ム５は駆動軸７に軸受９を介して回動可能に軸支されて
いて、しかも駆動軸７に固定したばね支持部材１０に一
端を保持したばね１２により、駆動軸７の回転方向の向
きに弾性的に付勢されているので、双方のウオーム４．
５に噛合しているウオームホイール３は、その歯面３ａ
が双方のウオーム４，５によって常に挟持されながら駆
動される。すなわち、バンクラッシュがなく、がたが生
じない状態で回転駆動される。

したがってウオームホイール３に連結されている像担持
体ドラム１と転写・定着ローラ間に記録紙が進入して、
負荷が急激に印加された場合でも、第３図の点線で示す
ように、従来の駆動装置の如くチェーンあるいはベルト
を用いたものや、バックラッシュのある駆動系を用いた
場合に生ずる像担持体ドラム１の回転速度の振動現象は
、同じく第３図の実線で示すように消失し、該ドラム１
は負荷状態の回転速度に比較的スムーズに移行して回転
駆動され、回転むらは極めて少なくなる。

そして記録紙が像担持体ドラム１より排出されて急激に
負荷が減少した場合においても、従来の駆動装置を用い
た場合の如く、像担持体ドラム１が空回りして回転速度
の振動現象が発生することはなくなり、第３図の実線で
示すようにスムーズに軽負荷状態の回転速度に移行する
。したがって像担持体ドラム１の空回りによるジョルト
の発生を阻止することができる。なお第３図において、
ａで示す部分は従来の駆動装置を用いた場合にジテルト
を発生させる、回転速度が急激に速くなった振動部分を
示している。

また、この実施例のように構成することにより、従来の
ベルト又はチェーンと減速ギヤボックスを用いた駆動系
では、減速比が１／２０程度しか得られないのに対し、
ウオームギヤでは１／１００程度の大きな減速比が容易
に得られるため、ウオームホイール３の径を像担持体ド
ラム１の外径と同しか、それ以下にしながら他の減速手
段や伝達手段を必要とせず、且つモータを横置きに配置
できるので、駆動装置全体をコンパクトに構成でき、省
スペース化を計ることができる。また駆動装置と像担持
体ドラムを一体的にユニット化し、画像形成装置からの
取り出しや再装着を容易に行うことができる。

上記実施例では、第２ウオーム５を弾性的に付勢するば
ねとして線状のテンシヨンばね１２を用いたものを示し
たが、付勢ばねとしては第５図に示すようなコイルばね
２１を用いることができるし、また第６図＾、■）に示
すように、仮ばね２２を用いることもできる。板ばね２
２を用いる場合は、ばね支持部材１１及び第２ウオーム
５に形成した各スリン）２３．２４に、板ばね２２の両
端を嵌め込み支持させるようにする。また各スリット２
３．２４には対向する側にそれぞれ切欠開口部２３ａ、
２４ａを設け、板ばね２２の有効長を大にするように構
成するのが好ましい。

また上記実施例では、２つのウオームを同一駆動軸上に
嵌合装着したものを示したが、２つのウオームは連動す
る別個の駆動軸に嵌合装着するように構成することもで
きる。第７図は、かかる実施例を示す概略断面図で、第
２図に示した実施例と同−又は同等な部材は同一符号を
付して示している。すなわち、第１つ戸−ム４は第１の
駆動軸７ａに嵌合して止めねじ８により固定し、第２ウ
オーム５は第２の駆動軸７ｂに軸受９を介して回動可能
に嵌合軸支し、ばね１２により駆動軸７ｂの回転方向に
弾性的に付勢できるように構成し、第１及び第２駆動軸
７ａ、７ｂはユニバーサルジヨイント２５ａ、２５ｂ等
により結合され、モータで連動して駆動されるようにな
っている。

そして、第１及び第２ウオーム４，５にウオームホイー
ル３の歯先を噛合させ、該歯先の歯面が２つのウオーム
４，５のねじ山により常に挟持されるように、前記ばね
１２により第２ウオーム５を第２駆動軸７ｂの回転方向
に弾性的に付勢する。

このように構成することにより、上記第１の実施例と同
様にウオームホイール３はバックラッシュがなく、がた
が生じない状態で回転駆動され、負荷変動等によっても
回転むらは殆ど生じない。

上記各実施例では、第１及び第２ウオーム４゜５でウオ
ームホイール３の歯面３ａを挟持し、第１ウオーム４は
バックラッシュ防止用として、第２ウオーム５は駆動用
として機能させるようにしたものを示したが、第１及び
第２ウオームのねし山をウオームホイールの歯面に、そ
れらを押し開くように圧接させても、バフクラッシュの
ない状態でウオームホイールを回転駆動させることがで
きる。この場合は、第１ウオーム４を駆動軸７　（７ａ
）に回動可能に軸支して、ばねで駆動軸７　（７ａ）の
回転方向の向きに弾性的に付勢し、一方、第２ウオーム
５は駆動軸？（７ｂ）に固定すればよく、第１ウオーム
４は駆動用として、第２ウオーム５はバックラッシュ防
止用として機能し、上記各実施例と同様にバックラッシ
ュはなくなり、負荷変動に基づく回転むらを殆どなくす
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
、２個のウオームの間を弾性部材によって該ウオームの
回転方向において弾性的なずれを生じさせて、該ウオー
ムに像担持体ドラムに連結されたウオームホイールの歯
先を噛合させているので、像担持体ドラムの負荷変動や
外部からの衝撃による回転むらが殆ど生ずることのない
回転駆動の伝達が行われ、歪みやずれの殆どない画像形
成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る像担持体ドラムの駆動装置の一
実施例を示す概略線図、第２図は、その要部を示す断面
図、第３図は、同じく要部の斜視図、第４図は、負荷変
動に伴う像担持体ドラムの回転速度の変動を示す図、第
５図は、第１図〜第３図に示した実施例の変形例を示す
要部斜視図、第６図（Ａｌ、（Ｂｌは、同じく他の変形
例の断面図及び平面図、第７図は、他の実施例を示す概
略断面図、第８図は、従来の画像形成装置の一構成例を
示す斜視図、第９図は、その像担持体ドラムの駆動装置
を示す概略線図である。 図において、１は像担持体ドラム、２はフレーム、３は
ウオームホイール、４は第１ウオーム、５は第２ウオー
ム、６はモータ、７は駆動軸、９は軸受、１０はばね支
持部材、１２はばね、１３．１４は軸受、１５ａ、１５
ｂは支持フレーム、１６．１７はベアリング受け、１８
は押しねじを示す。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社代理大弁理十
　　　冊　　　上　　　イＩＩ　　　　治−−第１図 第４図 像 第５図 ５ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動源と、該回転駆動源の駆動力を受けて回転する
   駆動軸と、該駆動軸に固設されて回転する第１のウォー
   ムと、前記駆動軸に回動可能に軸支された第２のウォー
   ムと、前記駆動軸に一端を結合し他端を第２のウォーム
   に結合することによって第２のウォームに前記駆動軸の
   回転方向に弾性的な付勢力を与える弾性部材と、前記第
   １及び第２のウォームに噛合するウォームホィールと、
   該ウォームホィールの回転軸に固設された像担持体ドラ
   ムとからなることを特徴とする像担持体ドラムの駆動装
   置。