JP2011064884A - 軸受装置、ドラムユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1内側板24および左内側板25を貫通するドラム支持孔32の内周面には、互いに異なる方向に延びる第1平面部(後側の縦直線部63)および第2平面部(下側の横直線部64)が形成されている。感光ドラム5のフランジ部材81には、右軸受部材90および左軸受部材91が外嵌される。右軸受部材90および左軸受部材91がドラム支持孔32に対して内嵌されることにより、ドラム支持孔32に対して感光ドラム5が回転可能に支持される。押圧部材96,108によって、左右のフランジ部材81が第1平面部と第2平面部との間に向けて押圧される。
【選択図】図13
Description
このタンデム型のカラープリンタとして、本体ケーシングに対して、4つの感光ドラムを一体的に着脱可能な構成としたものが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
しかし、この構成では、1対の側板間に熱膨張量の差が生じる場合があることを想定して、その熱膨張量差に起因する感光ドラムの位置ずれが生じるのを防止するために、フランジ部材を貫通孔に遊びを有する状態で挿通する必要がある。そのため、感光ドラムをフレームに対しての精度よく位置決めすることができない。
1.プリンタ
画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、タンデム型のカラープリンタである。プリンタ1の本体ケーシング2内には、ドラムユニット3が装着されている。このドラムユニット3は、本体ケーシング2の前面に設けられたカバー4を開けて、本体ケーシング2に対して着脱可能となっている。
ドラムユニット3には、4つの回転体の一例としての感光ドラム5が備えられている。4つの感光ドラム5は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色に対応して設けられ、前後方向に沿って、前側からブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの順に等間隔に並列に配置されている。
ドラムユニット3の上方には、各色に対応した4本のレーザビームを出射する露光器9が配置されている。
本体ケーシング2の底部には、用紙Pを収容する給紙カセット10が配置されている。給紙カセット10に収容されている用紙Pは、各種ローラにより、搬送ベルト11上に搬送される。搬送ベルト11は、4つの感光ドラム5に下方から対向して配置されている。感光ドラム5に対して搬送ベルト11の上側部分を挟んで対向する各位置には、転写ローラ12が配置されている。搬送ベルト11上に搬送された用紙Pは、搬送ベルト11の走行により、搬送ベルト11と各感光ドラム5との間を順次に通過する。そして、感光ドラム5の表面上のトナー像は、用紙Pと対向したときに、転写ローラ12に印加された転写バイアスによって、用紙Pに転写される。
2.ドラムユニット
図2に示すように、ドラムユニット3は、4つの感光ドラム5、4つの現像カートリッジ7、4つのドラムサブユニット20、フロントビーム21、リヤビーム22、フレームの一例としての右内側板24および左内側板25、ならびに1対の右外側板27および左外側板28が一体となって、本体ケーシング2(図1参照)内に対してスライド自在に着脱される。
(1)ドラムサブユニット
4つのドラムサブユニット20は、右内側板24および左内側板25間において、前後方向に間隔を空けて配置されている。各ドラムサブユニット20は、樹脂からなり、左右方向に細長く、前側下方に開放された略三角柱状に成形されている。各ドラムサブユニット20には、図1に示す帯電器6と、感光ドラム5の表面のクリーニングのためのクリーニング部材(図示せず)が保持されている。
(2)フロントビーム
フロントビーム21は、樹脂からなる。フロントビーム21は、1対の右内側板24および左内側板25の前端部間に架設されている。
フロントビーム21の前面における左右方向中央部には、手前側把持部30が一体的に形成されている。手前側把持部30は、平面視略コ字状をなし、その各遊端部がフロントビーム21に連結されている。
(3)リヤビーム
リヤビーム22は、樹脂からなる。リヤビーム22は、1対の右内側板24および左内側板25の後端部間に架設されている。
(4)内側板
右内側板24および左内側板25は、同一のプレス型を用いた金属板のプレス加工により作製され、同一の形状を有している。なお、以下では、左内側板25を取り上げて、その構成について説明する。
左内側板25の前端部は、前側上方に向けて延びている。この左内側板25の前端部には、支持軸29が挿通される支持軸挿通孔51が貫通形成されている。
(4−1)ドラム支持孔
図5に示すように、貫通穴の一例としてのドラム支持孔32の内面は、4つの直線部60と、4つの湾曲部61とを有している。
(4−2)係止溝
左内側板25の下端縁において、ドラム支持孔32の中心と上下方向に重なる位置には、その下端縁から上方へ略矩形状に窪む軸受係止溝70が形成されている。また、左内側板25の下端縁において、軸受係止溝70に対して前側および後側にそれぞれ間隔を空けた位置には、その下端縁から上方へ略矩形状に窪むクリップ係止溝71が形成されている。
(5)外側板
図2に示すように、1対の右外側板27および左外側板28は、たとえば、繊維強化樹脂からなる。右外側板27および左外側板28は、右内側板24および左内側板25と比較して、上下方向に幅広かつ前後方向にほぼ同じ長さを有する側面視略細長矩形板状に形成されている。右外側板27および左外側板28の前端部および後端部は、それぞれフロントビーム21およびリヤビーム22に対して左右方向において対向している。
(6)感光ドラム
感光ドラム5は、図6に示すように、円筒状のドラム本体80と、ドラム本体80の両端部にそれぞれ相対回転不能に嵌合される2つのフランジ部材81とを備えている。
フランジ部材81は、樹脂材料からなり、ドラム本体80の両端部に、その一部が挿入されている。左側のフランジ部材81の左側端面には、本体ケーシング2内に設けられた後述する駆動伝達部112(図2参照)が結合される結合溝(図示せず)が設けられている。これにより、図1に示すように、ドラムユニット3が本体ケーシング2内に装着された状態で、感光ドラム5に駆動伝達部112からの駆動力が伝達され、感光ドラム5を回転駆動させることができる。また、フランジ部材81は、右内側板24および左内側板25に形成されたドラム支持孔32の径よりも小さい外径を有している。
(7)軸受部材
(7−1)右軸受部材
右軸受部材90は、樹脂材料から形成され、図7,8に示すように、円筒状に形成された筒状部92と、筒状部92の空洞部分内に形成され、筒状部92と同心円筒状をなすシャフト保持部93と、筒状部92の外周面において、筒状部92の軸線方向途中部から外方へ広がる円環板状の鍔部の一例としての鍔部94とを一体的に備えている。
筒状部92には、その一方側端面から鍔部94に向けて切り欠かれた形状の1対のスリット95が、筒状部92の周方向に間隔を空けて設けられている。これにより、1対のスリット95に挟まれた部分は、押圧部材96をなしている。
また、筒状部92の押圧部材側と反対側の端面には、筒状部92の端部を封止する封止部98が筒状部92と一体的に形成されている。封止部98には、シャフト貫通孔99がその厚さ方向に貫通して形成されている。
右軸受部材90には、筒状部92(シャフト保持部93)の中心軸線に沿って、棒状のシャフト83が設けられている。シャフト83の一端部は、シャフト貫通孔99およびシャフト保持部93に挿通され、封止部98よりも押圧部材側と反対側に突出している。また、シャフト83の他端部は、その先端が先細り形状に形成されている。
延長部115は、鍔部94の外周縁から筒状部92の径方向外側に向けて開放される側面視コ字状に形成されている。
係止突起117は、支持部116の押圧部材側と反対側の面に設けられ、延長部115のコ字状部の内側を挿通するように押圧部材側と反対側に延びている。
係止突起117には、その先端から基端に向けて、筒状部92の中心軸線に向かうように傾斜する傾斜面118が形成されている。傾斜面118の基端部側の端縁と鍔部94の他方側面との間には、右内側板24の左右方向の厚さとほぼ同じ間隔が設けられている。
(7−2)左軸受部材
左軸受部材91は、樹脂材料から形成され、図9,10に示すように、円筒状に形成された筒状部105と、筒状部105の一方側の周端縁から外方に広がる円環板状の鍔部の一例としての鍔部106とを一体的に備えている。
筒状部105には、鍔部106が設けられた側とは反対側の端面から鍔部106に向けて切り欠かれた形状の1対のスリット107が、筒状部105の周方向に間隔を空けて設けられている。これにより、1対のスリット107に挟まれた部分は、押圧部材108をなしている。
鍔部106の外周縁には、2つの係止部110がシャフト83の軸線に対して互いに対向する位置に形成されている。係止部110は、延長部119および係止突起120を一体的に備えている。
係止突起120は、延長部119の先端部(筒状部105の径方向外側端部)から一方側(鍔部106に対して、筒状部105が設けられている側)に延びる板状に形成されている。
(8)ドラムユニットに対する感光ドラムの取り付け
ドラムユニット3に対する感光ドラム5の取り付けは、図3に示すように、4つのドラムサブユニット20、フロントビーム21、リヤビーム22および1対の内側板(右内側板24および左内側板25)が組み立てられた状態で行われる。
その後、フロントビーム21、4つのドラムサブユニット20およびリヤビーム22の右側に右内側板24が配置されるとともに、それらの左側に左内側板25が配置される。そして、図示しない複数のねじを介して、フロントビーム21、4つのドラムサブユニット20およびリヤビーム22に対し、各内側板23が組み付けられる。
まず、感光ドラム5の右側端部に右軸受部材90が装着される。具体的には、右側のフランジ部材81が筒状部92の内側に挿入される。このとき、筒状部92に形成された押圧部材96の突起部97がフランジ部材81の外周面に対して弾性的に接触する。これにより、フランジ部材81が全体的に押圧部材96から離間する方向に押圧される。また、フランジ部材81に右軸受部材90が外嵌された状態で、感光ドラム5の内側には、シャフト保持部93に保持されたシャフト83が挿入される。
右軸受部材90がドラム支持孔32に嵌合された状態で、押圧部材96が前側の縦直線部63と上側の横直線部64との間に配置されていることにより、フランジ部材81は、第1平面部をなす後側の縦直線部63と、第2平面部をなす下側の横直線部64との間に向けて押圧される。右軸受部材90の外周面が4つの直線部60に接して固定され、フランジ部材81が第1平面部および第2平面部の間に向けて押圧されることにより、フランジ部材81は、その外周面が右軸受部材90の筒状部92の内周面に接触した状態で、第1平面部および第2平面部の2面に対して位置決めされる。これにより、感光ドラム5の右端部の位置決めが達成される。
このとき、筒状部105に形成された押圧部材108の突起部109がフランジ部材81の外周面に対して弾性的に接触する。これにより、フランジ部材81が全体的に押圧部材108から離間する方向に押圧される。
左軸受部材91がドラム支持孔32に嵌合された状態で、押圧部材108が前側の縦直線部63と上側の横直線部64との間に配置されていることにより、フランジ部材81は、第1平面部をなす後側の縦直線部63と、第2平面部をなす下側の横直線部64との間に向けて押圧される。左軸受部材91の外周面が4つの直線部60に接して固定され、フランジ部材81が第1平面部および第2平面部の間に向けて押圧されることにより、フランジ部材81は、その外周面が左軸受部材91の筒状部105の内周面に接触した状態で、第1平面部および第2平面部の2面に対して位置決めされる。これにより、感光ドラム5の左端部の位置決めが達成される。
(9)ドラムユニットに対する現像カートリッジの装着
ドラムユニット3の組み立てが完了した後、ドラムユニット3には、各色に対応した現像カートリッジ7が装着される。具体的には、図2に示すように、各外側板26の内側面には、案内溝113が形成されている。案内溝113は、前後方向に沿って等間隔に4つ設けられ、外側板26の内側面において、その上端縁から感光ドラム5に向けて延びる1対の突条によりそれぞれ構成されている。この1対の突条の間に沿って、現像カートリッジ7が下方へと案内されることにより、現像カートリッジ7のドラムユニット3に対する装着が完了する。
3.感光ドラムの接地
感光ドラム5のドラム本体80(図6参照)内における右側端部には、図示しないアース部材が設けられている。アース部材は、ドラム本体80の内周面に接触し、その軸線と直交する平面に延びる円板状に形成されている。
4.本体ケーシング
(1)ドラムユニットの本体ケーシング内に対する着脱
図1を参照して、ドラムユニット3の本体ケーシング2内に対する装着の際には、まず、本体ケーシング2のフロントカバー3が開かれる。そして、ドラムユニット3が後方へ移動されることにより、ドラムユニット3が本体ケーシング2内へ案内される。そして、右内側板24および左内側板25の切欠部53(図4参照)が本体基準軸34に当接すると、それ以上のドラムユニット3の押し込みが規制される。これにより、ドラムユニット3の本体ケーシング2内に対する装着が完了する。
(2)感光ドラムに対する駆動力の入力
図2に示すように、本体ケーシング2内にドラムユニット3が装着された状態で、各感光ドラム5の左端部と左右方向に対向する位置には、感光ドラムに駆動力を伝達するためのギアの一例としての駆動伝達部112がそれぞれ配置されている。各駆動伝達部112は、ドラムユニット3が本体ケーシング2内に装着された後、右方へと進出し、各左側のフランジ部材81の左端面に設けられた結合溝(図示せず)に接続される。これにより、各感光ドラム5に対して駆動伝達部112から駆動力を伝達させることができ、各感光ドラム5を回転駆動させることができる。
5.作用効果
以上のように、右内側板24および左内側板25を貫通するドラム支持孔32の内周面には、互いに異なる方向に延びる第1平面部(後側の縦直線部63)および第2平面部(下側の横直線部64)が形成されている。感光ドラム5の軸線方向の両端部には、フランジ部材81が設けられる。フランジ部材81には、右軸受部材90および左軸受部材91が外嵌される。右軸受部材90および左軸受部材91は、ドラム支持孔32に内嵌される。そして、押圧部材96,108により、左右のフランジ部材81が第1平面部と第2平面部との間に向けて押圧される。これにより、右側のフランジ部材81が、右軸受部材90の内周面と接触した状態で、第1平面部および第2平面部の2面に対して位置決めされる。また、左側のフランジ部材81が、左軸受部材91の内周面と接触した状態で、第1平面部および第2平面部の2面に対して位置決めされる。すなわち、フランジ部材81は、上下方向および前後方向の2方向に対して位置決めされる。その結果、感光ドラム5を右内側板24および左内側板25に対して精度よく位置決めすることができる。
また、ドラムユニット3は、その周面が感光ドラム5に押圧される現像ローラ8を備えている。押圧部材96,108がフランジ部材81を押圧する方向Bは、現像ローラ8の周面が感光ドラム5を押圧する方向Aと同一方向である。これにより、フランジ部材81には、押圧部材96,108および現像ローラ8の両方から力が入力される。よって、フランジ部材81を右内側板24および左内側板25に対してより精度よく位置決めすることができる。
6.変形例
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
3 ドラムユニット
5 感光ドラム
8 現像ローラ
24 右内側板
25 左内側板
32 ドラム支持孔
63 縦直線部
64 横直線部
70 軸受係止溝
72 被係止部
81 フランジ部材
90 右軸受部材
91 左軸受部材
92 筒状部
94 鍔部
95 スリット
96 押圧部材
97 突起部
101 係止部
105 筒状部
106 鍔部
107 スリット
108 押圧部材
109 突起部
110 係止部
112 駆動伝達部
Claims (20)
- フレームに形成された貫通穴に回転体を保持させるための軸受装置であって、
前記貫通穴の内周面は、互いに異なる方向に延びる第1平面部および第2平面部を含み、
前記回転体の軸線方向の端部に設けられるフランジ部材と、
前記フランジ部材に対して外嵌され、前記貫通穴に対して内嵌される軸受部材と、
前記フランジ部材を前記第1平面部と前記第2平面部との間に向けて押圧する押圧部材とを備えている、軸受装置。 - 前記押圧部材は、前記軸受部材と一体的に形成されている、請求項1に記載の軸受装置。
- 前記軸受部材は、前記フレームから前記回転体側に突出する筒状部を備え、
前記筒状部には、周方向に間隔を空けて、その先端縁から前記フレームに向けて延びる1対のスリットが形成されており、
前記押圧部材は、前記筒状部における前記スリットに挟まれた部分であり、その先端部の内周面に突起部を備えている、請求項2に記載の軸受装置。 - 前記軸受部材は、
前記フレームに沿って設けられる環状の鍔部と、
前記鍔部と一体的に形成され、前記フレームの所定部に係止される係止部とを備えている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の軸受装置。 - 前記回転体の軸線方向の一端部には、前記回転体に駆動力を伝達するギアが設けられている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の軸受装置。
- 前記回転体は、感光ドラムである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の軸受装置。
- 感光ドラムと、
前記感光ドラムの軸線方向の端部に設けられるフランジ部材と、
互いに異なる方向に延びる第1平面部および第2平面部を内周面に有する貫通穴が形成されたフレームと、
前記フランジ部材に対して外嵌され、前記貫通穴に対して内嵌される軸受部材と、
前記フランジ部材を前記第1平面部と前記第2平面部との間に向けて押圧する押圧部材とを備えている、ドラムユニット。 - 前記押圧部材は、前記軸受部材と一体的に形成されている、請求項7に記載のドラムユニット。
- 前記軸受部材は、前記フレームから前記感光ドラム側に突出する筒状部を備え、
前記筒状部には、周方向に間隔を空けて、その先端縁から前記フレームに向けて延びる1対のスリットが形成されており、
前記押圧部材は、前記筒状部における前記スリットに挟まれた部分であり、その先端部の内周面に突起部を備えている、請求項8に記載のドラムユニット。 - 周面が前記感光ドラムに押圧される現像ローラを備え、
前記押圧部が前記フランジ部材を押圧する方向は、前記現像ローラの周面が前記感光ドラムを押圧する方向と同一方向である、請求項7〜9のいずれか一項に記載のドラムユニット。 - 前記軸受部材は、
前記フレームに沿って設けられる環状の鍔部と、
前記鍔部と一体的に形成され、前記フレームの所定部に係止される係止部とを備えている、請求項7〜10のいずれか一項に記載のドラムユニット。 - 前記感光ドラムの軸線方向の一端部には、前記感光ドラムに駆動力を伝達するギアが設けられている、請求項7〜11のいずれか一項に記載のドラムユニット。
- 前記感光ドラムは、複数備えられ、
前記貫通穴は、前記感光ドラムに対応して、前記感光ドラムの数と同数形成されている、請求項7〜12のいずれか一項に記載のドラムユニット。 - 感光ドラムと、
前記感光ドラムの軸線方向の端部に設けられるフランジ部材と、
互いに異なる方向に延びる第1平面部および第2平面部を内周面に有する貫通穴が形成されたフレームと、
前記フランジ部材に対して外嵌され、前記貫通穴に対して内嵌される軸受部材と、
前記フランジ部材を前記第1平面部と前記第2平面部との間に向けて押圧する押圧部材とを備えている、画像形成装置。 - 前記押圧部材は、前記軸受部材と一体的に形成されている、請求項14に記載の画像形成装置。
- 前記軸受部材は、前記フレームから前記感光ドラム側に突出する筒状部を備え、
前記筒状部には、周方向に間隔を空けて、その先端縁から前記フレームに向けて延びる1対のスリットが形成されており、
前記押圧部材は、前記筒状部における前記スリットに挟まれた部分であり、その先端部の内周面に突起部を備えている、請求項15に記載の画像形成装置。 - 周面が前記感光ドラムに押圧される現像ローラを備え、
前記押圧部が前記フランジ部材を押圧する方向は、前記現像ローラの周面が前記感光ドラムを押圧する方向と同一方向である、請求項14〜16のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記軸受部材は、
前記フレームに沿って設けられる環状の鍔部と、
前記鍔部と一体的に形成され、前記フレームの所定部に係止される係止部とを備えている、請求項14〜17のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記感光ドラムの軸線方向の一端部には、前記感光ドラムに駆動力を伝達するギアが設けられている、請求項14〜18のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記感光ドラムは、複数備えられ、
前記貫通穴は、前記感光ドラムに対応して、前記感光ドラムの数と同数形成されている、請求項14〜19のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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