JPH01211773A - 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、所定の画像形成プロセスを介して感光ドラム
の如き像担持体上に潜像を形成して、この潜像を現像剤
で現像装置にて可視画像化し、この可視画像化された像
担持体上の画像を転写材に転写して、定着するような複
写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に上記感光
ドラムの如き像担持体及び現像装置等を駆動する際に発
生する駆動異常時に、この異常を早期に検出可能にして
画像形成装置の破損、損傷を効果的に防止することがで
きると共にコンパクトな構成で駆動することができる好
適な駆動装置を備えた画像形成装置に関する。

支Ｘ二且遣 従来、所定の画像形成プロセスを介して感光ドラムの如
き像担持体上に潜像を形成して、この潜像を現像剤で現
像装置にて可視画像化し、この可視画像化された像担持
体上の画像を転写材に転写して、定着すると共に、像担
持体上の現像剤をクリーナにてクリーニングするような
プロセスを経て画像を形成する複写機、プリンタ等の画
像形成装置では、ベルト形状あるいはドラム形状に形成
された感光ドラムの如き像担持体を回転させて、上記し
たような画像形成に必要な潜像形成プロセス、可視画像
形成プロセス及び転写プロセス等の所定のプロセスを行
なっていた。

その際、感光ドラム（以下、ドラム形状のものについて
述べる）の如き像担持体を駆動する駆動装置としては、
感光ドラムに一体的に形成されたフランジ部にギアを設
け、このフランジ部のギアに外部から別のギアを係合さ
せて回転駆動し、感光トラムを駆動する方法を用いるも
の、あるいは感光ドラムの支軸と同軸上に設けた感光ド
ラム駆動板にピンを設け、これを回転駆動させることに
より、そのピンによって感光ドラムに一体的に形成され
たフランジ部を引掛けて駆動する方法を用いるものがあ
った。また、可視画像形成プロセスに用いられる現像器
の駆動は、上記した感光ドラムのフランジに設けたギア
により行うか、全く別の系統の現像器駆動装置を配設し
て行なうものであった。

これらの駆動装置の中には、感光ドラムや現像器、クリ
ーナなどの負荷トルクに対する異常に際し、画像形成装
置の破損を防止するため、駆動トルクの上限を定めるト
ルクリミッタを有するもの、あるいは上記したようなト
ルクリミッタを有する駆動装置が、廃トナー容器に用い
られて、廃トナー容器満タン時に廃トナー搬送部材の回
転駆動により生じる恐れのある廃トナー搬送部の破損を
防止していた。しかしながら、上記の従来例において、
感光ドラムのフランジに設けたギアを駆動させることに
よって、現像器と、廃トナー搬送部材を同時に駆動する
タイプの駆動装置では、負荷トルクの異常を検知するだ
めのトルクリミッタが感光ドラムの駆動系統の上流側に
ある場合には、トルクリミッタの容量を、感光ドラム下
流側の全ての負荷トルクよりも大きく設定しなければ負
荷トルクの異常を検知することができず、トルクリミッ
タの作動トルクに対する誤差が大きくなる。

すなわち、例えば、感光ドラムの作動トルクを４ｋｇ−
ｃｍ±０．５ｋｇ＊ｃｍ、クリーナの作動トルクを２ｋ
ｇ＠ｃｍ±０．２ｋｇ１１ｃｍ、現像器の作動トルクを
８ｋｇ中ｃｍ±１ｋｇ１１ｃｍとし、トルクリミッタ自
体の公差を±１０％とすると、トルクリミッタの作動ト
ルクの設定は、１４ｋｇＩＩｃｍ±１．７ｋｇ＊　ｃｍ
に対して、１７５ｋｇ１１ｃｍ±１．８ｋｇｃｍとなっ
てしまい、負荷トルクの異常時に、最大で（１７、５＋
１．８）−（１４−１，７）＝７ｋｇφｃｍのトルクが
発生しなければ検知できない場合がある。

トルクリミッタにおいて、このような大きなトルクで負
荷トルクの異常を検知するようにした場合、例えば廃ト
ナー搬送部材を有するクリーナ内部に異常があったよう
なときには、異常を検知した時点で、すでにかなりの破
損が起きている回部性が大きく、最悪の場合にはユニッ
トを交換しなければならないことも考えられる。そのよ
うな場合に備えて、もちろん十分な強度を持たせておく
ことは可能であるが、そのような方策は、装置本体のス
ペースの面、あるいは部品コストの面等で、好ましいも
のではない。

また、上記したようなりリーナ内部の異常の発生を防止
するために、廃トナー容器の廃トナー搬送部材に独立し
てトルクリミッタを持つようにされたものでは、トルク
リミッタの作動は確実であるが、ユーザーへの異常表示
としては、作動音のみとなるため、ユーザーが異常表示
の作動音に気付かずにコピーし続けた場合、廃トナー搬
送部材を有するクリーナ部からのトナーのボタ落ちによ
るトナーの装置内飛散等の問題を起こすものがあった。

さらに、現像器の駆動を別系統の駆動装置で行なうもの
に関しては、トルクリミッタを感光ドラムの駆動系統の
上流側に配置することによって、上述の様な欠点を生じ
ないが、別系統の駆動装置を配設し、駆動系統を分ける
という方策によって、部品点数の増加、装置本体のコン
パクト化が難しい等の不都合を生ずるものであった。

発　が解決しようと　る課 本発明の目的は、画像形成を行なうために、感光ドラム
の如き像担持体を、トルクリミッタを有する駆動手段に
より駆動する際、像担持体に対する小さな負荷トルクの
異常に対しても、高感度に該負荷トルクの異常を検知す
ることができるようにトルクリミッタの値を設定するこ
とができる駆動装置を備え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、画像形成を行なうために、感光ド
ラムの如き像担持体を駆動する際、現像装置及び廃トナ
ー搬送部材等の複数個の装置も一緒に駆動するときに、
トルクリミッタを有するコンパクトな構成の駆動手段に
より駆動することができ、かつ小さな負荷トルクの異常
に対しても確実に検出することができるようにトルクリ
ミッタの値を設定することができる駆動手段を備えた画
像形成装置を提供することである。

ｌ　　　　　るための手 上記諸口的は、本発明に係わる画像形成装置により達成
される。すなわち、要約すれば本発明は、回転駆動する
像担持体上に所定の画像形成プロセスを介して画像を形
成する画像形成装置において、該像担持体の回転駆動を
、該像担持体を支持する軸と同軸に設けられるトルクリ
ミッタを有した駆動手段を介して行なうようにし７たこ
とを特徴とする画像形成装置である。

ここで、本発明の好ましい実施態様では、前記駆動手段
には、前記所定の画像形成プロセスに用いられる現像装
置を直接的に駆動するために駆動源からの駆動力を直接
伝達する駆動手段が並設されている。

したがって、本発明においては、感光ドラムの如き像担
持体を、この像担持体を支持する支軸と同軸に設けられ
るトルクリミッタを有する駆動手段により直接駆動し、
さらに、この駆動手段に、現像装置を駆動するために駆
動源からの駆動力を直接伝達する駆動手段を並設するこ
とによって、トルクリミッタの作動を確実に行うと共に
感光ドラムに対して高感度なトルクリミッタの値の設定
が可能であり、かつコンパクトな構成で駆動を行なうこ
とが可能となる。また、トルクリミッタ作動時には、像
担持体としての感光ドラムの回転を停止させることによ
って、ユーザーに対して異常表示を確実に行うことが可
能となるものである。

実４１例 以下、本発明を、その実施例に基づいて添付図面を参照
しつつ説明する。

第１図を参照すると、本発明に係わる画像形成装置の一
実施例が概略的に示されている。

第１図に示される画像形成装置は、像担持体としての感
光ドラム１を備え、この感光ドラム１は、ドラム状（円
筒状）に形成されており、矢印方向に回転する。感光ド
ラム１の周囲には、その回転方向に沿って、感光ドラム
１の表面上を均一に帯電するための帯電装置２、感光ド
ラムｌ上に潜像を形成するべく例えばレーザ光学系を使
用して画像情報に応じて露光を行なう露光装置４、感光
ドラム１上に形成された潜像に現像剤としてのトナーを
付着して可視画像化する現像装置６、感光ドラム上の可
視画像を転写材Ｐに転写する転写帯電装置８、転写材Ｐ
上の転写画像を定着する定着装置１０、感光ドラム１上
の残留トナーを清掃するクリーニング装置１２等が配置
されており、このクリーニング装置１２には、清掃され
た残留トナーをクリーニング装置１２の側部へ搬送する
、例えばスクリュ一部材等からなる廃トナー搬送部材１
３が備えられている。

このような構成により画像を形成する画像形成プロセス
は、当業者には周知の技術であるのでこれ以上群しい説
明は省略する。

ここで、第１図に示されている感光ドラム１の周辺要部
を部分的に詳細に示している第２図を参照すると、感光
ドラム１には、フランジ１４が固定され、このフランジ
１４の外周部には、前述した廃トナー搬送部材１３に駆
動力を伝達するためのギア１４ａが形成されている。フ
ランジ１４は、その中心において、装置本体１５に回転
自在に配設された軸１６によって遊嵌状に軸支されてい
る。したがって、感光ドラムｌは軸１６を介して装置本
体１５に遊嵌状に軸支されていることになる。

さらに、軸１６の同軸上には、駆動手段としての略円筒
状のギア１７が固定されており、このギア１７内には、
図示のように、コイル状のバネ１８、リング状のリミッ
タ板１９、段部を有する略円筒状の駆動板２０が、所定
位置に配置されるように、それぞれ内蔵されて（第３図
参照）、全体としてトルクリミッタ１７Ａを構成してい
る。トルクリミッタ１７Ａの駆動板２０には、フランジ
１４側へ突出するようにピン２０ａが設けられており、
このピン２０ａは、フランジ１４のリブ１４ｂに係合す
るようにされている（第４図参照）。フランジ１４の外
周に形成されたギア１４ａには、アイドラギア２１が、
かみ合っており、このアイドラギア２１の噛合いギア部
２１ａには、廃トナー搬送部の廃トナー搬送部材１３を
駆動するための廃トナー搬送部材駆動ギア２３がかみ合
っている。

また、ギア１７の外周部に形成されたギア部１７ａには
、現像スリーブ２４に固定されたスリーブギア２５がか
み合っている。

ここで、上記したトルクリミッタ１７Ａの構成を、さら
に説明する。

第３図に示すように、駆動手段として略円筒状に形成さ
れたギア１７の内周には、溝１７ｂが所定位置に３ケ所
形成されており、この溝１７ｂは、リミッタ板１９の外
周の所定位置に設けられた爪１９ｂと係合するようにな
っており、このリミッタ板１９は、溝１７ｂと係合した
ままギア１７に内蔵された状態でギア１７の軸方向にス
ライド可能になっている。リミッタ板１９の外局側面の
所定位置には、さらに、台形状の凸部１９ａが３ケ所形
成されており、駆動板２０の外周側面の所定位置に形成
された台形状の凹部２０ｂに係合している。そして、駆
動板２０はギア１７の内径に嵌合するようにされている
。

かくして、駆動板２０、リミッタ板１９及びバネ１８が
、所定位置においてギヤ１７の内部にセットされている
状態で（第２図に示す）、ギア１７が回転駆動されると
、駆動板２０のピン２０ａにかかる負荷トルクに抗して
リミッタ板１９が回転しようとするが、この時の回転力
は、リミッタ板１９の凸部１９ａと駆動板２０の凹部２
０ｂの係合によって駆動板側へ伝えられるため、その台
形の斜面の方向にリミッタ板１９が逃げようとする力が
働く。この時、バネ１８とリミッタ板１９による摩擦力
およびリミッタ板１９における斜面の摩擦力の合力より
も、上記したリミッタ板１９の逃げようとする力が小さ
な間は、リミッタ板１９は台形の斜面の方向に逃げるこ
となく、駆動板２０に回転を伝える。しかし、駆動板２
０のピン２０ａにかかる負荷トルクが大きくなると、リ
ミッタ板１９の台形の斜面方向に逃げようとする力も大
きくなり、この逃げ力が、バネ１８とリミッタ板１９に
よる摩擦力およびリミッタ板１９における斜面の摩擦力
の合力よりも大きくなったときに、リミッタ板１９は台
形の斜面から逃げ、すなわち溝１７ｂに沿ってスライド
し、駆動板２０に回転を伝えなくなる。このときが、ト
ルクリミッタ１７Ａの作動時である。トルクリミッタ１
７Ａの作動時の値は、斜面の角度および摩擦係数、バネ
１８の力を好適に設定することにより、適切な値に設定
することができるのはいうまでもない。

このような構成において、軸１６が駆動源（図示せず）
により回転駆動されると、駆動手段としてのギア１７が
軸１６の回転と共に回転し、スリーブギア２５を介して
、現像スリーブ２４および現像器６内の攪拌機構６ａ（
第１図参照）を駆動する。

さらに、ギア１７の回転に伴い、第２図及び第３図に示
すように、バネ１８、リミッタ板１９、駆動板２０、ピ
ン２０ａの順に駆動力が伝わり、ピン２０ａが、第４図
に示すフランジ１４のリブ１４ｂを引掛けてフランジ１
４及び感光ドラム１を回転駆動する。また、フランジ１
４の外周部に形成されたギア１４ａには、アイドラギア
２１がかみ合っているので、アイドラギア２１及びその
噛合いギア部２１ａを介して、廃トナー搬送部材駆動ギ
ア２３及び廃トナー搬送部材１３を駆動することになる
。従って、この場合、ピン２０ａには、感光ドラム１、
廃トナー搬送部材１３による負荷トルクがかかっている
ことになる。

かくして、本発明による上記実施例では、上述したよう
な構成のトルクリミッタを有する駆動手段としてのギア
１７を介して、直接的に感光ドラム１および廃トナー搬
送部１３を駆動するようにしたので、通常の負荷の小さ
い駆動部の異常に対しても、従来に比して、感度の良い
、トルクリミッタの作動点を設定することが可能となる
。

また、上述したように、本実施例では、トルクリミッタ
１７Ａを有する駆動手段としてのギア１７の外周面に形
成されたギア部１７ａで現像装置６を駆動することが可
能であり、装置本体のスペースを最小限に抑えることが
できる。

ここで、実際の負荷トルクの例をあげると、本発明の上
記実施例を用いた場合には、感光ドラム１および廃トナ
ー搬送部１３の負荷トルクが４ｋｇ−ｃｍ：！：０．５
ｋｇ−ｃｍ、現像装置の負荷トルクが４ｋｇｅｃｍ±１
．５ｋｇ１１ｃｍであるとき、廃トナー容器満タンの際
に、５ｋｇΦＣｍ±０．５ｋｇＩＩｃｍのトルクリミッ
タで負荷トルクに対し検知可能であり、最大の誤差は、
５．５−３．５＝２ｋｇＩＩｃｍの差で検知可能となる
。これに対し、前述した従来例では、用いられるトルク
リミッタは、１１ｋｇ５ｃｍ±１．１ｋｇ１１ｃｍに設
定しなければならず、最大誤差は、１２゜１ｋｇ争ｃｍ
−６ｋｇ＊　ｃｍ＝６．１ｋｇ＠ｃｍとなり、約６ｋｇ
＊ｃｍの負荷トルクの増加がなければ検知できないこと
になる。

また、上記構成によって、感光ドラム１がトルクリミッ
タの作動と共に回転を停止するためトルクリミッタ作動
時には、断続的に白抜けした画像となり、ユーザーに対
して、確実に異常表示することが可能となる。

なお、本発明は、トルクリミッタを略円筒状のギア内部
に構成したものとして説明した上記実施例に限定される
ものではなく、その変形態様として、トルクリミッタを
感光ドラム１のフランジ１４内部に設けるようにしても
良い。

また、本発明においては、トルクリミッタの形式にはか
かわりなく、トルクリミッタの配設位置にのみ依存する
ものであることは明らかである。

さらに、感光ドラムの形状によって本発明の効果は失な
われるものではなく、ベルト状のものに対しても、十分
な効果が得られるものである。

１に亙」 以上説明してきたように本発明によれば、像担持体とし
ての感光ドラムの駆動を感光ドラムの支軸に同軸上に設
けたトルクリミッタを有する駆動手段としてのギアで行
い、さらに、そのギアに、現像装置を駆動するために駆
動源からの駆動力を直接伝達する駆動ギアも並設するこ
とによって、従来に比して感光ドラムに対する高感度な
トルクリミッタの値の設定が可能であり、その結果、感
光ドラムに対する負荷トルクの異常の発見が早く、かつ
ユーザーに対して、異常を確実に知らせることが可能で
あると共に、一つの駆動手段により感光ドラム及び現像
装置を駆動することができるので装置本体のスペースを
最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による画像形成装置の一実施例の概略
断面説明図である。 第２図は、第１図に示されている感光ドラム１の周辺要
部を詳細に示した部分図である。 第３図は、第２図に用いられている駆動手段としてのギ
アに内蔵、構成されているトルクリミッタの斜視図であ
る。 第４図は、第１図に用いられている感光ドラムのフラン
ジ部を示す斜視図である。 １：像担持体 ６：現像装置 １３：廃トナー搬送部材 １７：駆動手段 １７Ａ：　トルクリミッタ Ｐ：転写材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転駆動する像担持体上に所定の画像形成プロセス
   を介して画像を形成する画像形成装置において、該像担
   持体の回転駆動を、該像担持体を支持する軸と同軸に設
   けられるトルクリミッタを有した駆動手段を介して行な
   うようにしたことを特徴とする画像形成装置。 ２）前記駆動手段には、前記所定の画像形成プロセスに
   用いられる現像装置を直接的に駆動するために駆動源か
   らの駆動力を直接伝達する駆動手段が並設されている特
   許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。