JPH04107343A - 感光ドラム及びプロセスカートリッジ - 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、複写機、プリンター、レーザービームプリン
ター、ファクシミリ等の画像形成装置において、感光ド
ラム、現像スリーブ等の被駆動部材の開口部に嵌着され
る駆動伝達部材に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、複写機、プリンター等の画像形成装置においては
、様々な機械部品が用いられているが、その中でシリン
ダ状円筒部材の開口部に嵌着される駆動伝達部材が用い
られているものが多い。

例えば、第７図に示すレーザービームプリンタの画像形
成手段を構成するドラムギヤを参照して説明する。

感光ドラム５０は、アルミシリンダーの表面に感光層が
塗布されて構成されている。上記感光ドラム５０の開口
部Ａには、ドラムギヤ５１が嵌着されている。このドラ
ムギヤ５１は、枠体５２に支軸５３を中心に感光ドラム
５０と一体となって回動可能に支持されている。上記ド
ラムギヤ５１には、駆動源より駆動力を伝達するドラム
駆動ギヤ５４が噛合している。

上記ドラムギヤ５１は、感光ドラム５０の開口部への内
周面に嵌合して接着されており、ドラム駆動ギヤ５４か
らの駆動力を感光ドラム５０に伝達するものである。

従って、ドラムギヤ５１の材質としては、接着性が良く
、摺動性にも優れた材質が好ましく、従来は例えばフッ
素入りのポリカーボネイト等が用いられていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記構成においては、ドラムギヤ５１の
材質では、歯車の機械的強度、特に疲労強度が弱いとい
う課題があった。

そこで上記ドラムギヤ５１の材質を、ポリアセタルにす
れば、歯車の疲労強度は問題ないが、感光ドラム５０に
接着することが困難となり、感光ドラム５０との接合に
ビス止め等を要し、構造が複雑化するおそれがある。

また上記ドラムギヤ５１を感光ドラム５０の開口部Ａに
圧入すると、熱膨張率が感光ドラム５０のアルミとドラ
ムギヤ５１のポリアセクールとで大きく異なるため、低
温環境下でポリアセタールがアルミより縮んでしまいド
ラムフランジが外れてしまうおそれがあった。

また上記ドラムギヤ５１の材質をグラスファイバー入り
のポリカーボネイトにすれば、歯車の強度及び感光ドラ
ム５０との接着性については問題ないが、コスト高にな
るそれがあり、ドラム駆動ギヤ５４の歯面を磨耗させや
すい。

更にドラムギヤ５１を感光ドラム５０へ接着して信頼性
を得るために、接着時の温湿度の管理が必要であり、乾
燥或いは養生時間が必要となり、かつ接着面の汚れ、油
等の付着を防止する工夫を要し、装置が大型化するおそ
れがあった。また接着は、衝撃やヒートショックに対し
て弱く、物流、保管条件に制約されるおそれがあった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、連結部
と被駆動伝達部を異なる材質により一体成形した駆動伝
達部材を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記従来技術の課題を解決し、以下に述べる実施例に適
用される代表的な手段は、被駆動部材の開口部に圧入或
いは溶着する連結部と、駆動源より駆動力を伝達される
被駆動伝達部とを有し、前記連結部と被駆動伝達部は異
なる材質により一体成形されていることを特徴とする。

〈作用〉 上記手段によれば、被駆動部材の開口部に圧入或いは溶
着する連結部と、駆動源より駆動力を伝達される被駆動
伝達部とを異なる材質により一体成形することにより、
前記被駆動部材との結合強度を高めて、駆動伝達部材の
寿命を向上させることができる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明を適用した駆動伝達部材の
一実施例にフいて説明する。尚、本実施例では、画像形
成装置としてレーザービームプリンターを適用し、その
感光体を構成するドラムギヤついて説明する。

第１図は感光体の断面説明図、第２図は上記断面図のＮ
−Ｎ断面図、第３図は各材質の疲労強度を示すグラブ、
第４図は上記感光体を装備したレーザービームプリンタ
ーの概略構成を示す断面説明図である。

先ず第４図を参照してレーザービームプリンタの概略構
成について説明する。

■は記録情報に応じてレーザー光を照射及び走査するス
キャナユニットであり、２はプロセスカートリッジであ
り、像担持体である感光ドラム３コロナ放電器である一
次帯電器４．トナーを収納した現像器５．クリーナー６
等の記録手段を内蔵している。

また上記スキャナユニット１から発射されたし−グー光
は折り返しミラー７を介してプロセスカートリッジ２内
の感光ドラム３上に照射される。

上記感光ドラム３は、予め一次帯電器４により帯電され
ており、レーザー光を照射されることにより静電潜像が
形成され、次いで現像器５によりトナー像を形成して顕
画像化される。

一方、給紙カセット８から給送ローラー９により給送さ
れたシート材１０は、その給送ローラー９に対向して設
けられた分離パッド１１により一枚ずつ分離される。そ
して分離されたシート材１０は、上下に設けられたガイ
ド板１２ａ、１２ｂによりガイドされて、−時的に停止
しているレジストローラ対１３ａ、１３ｂ間に搬送され
て斜行を補正される。

次いで、前記シート材１０はレジストローラ対１３ａ。

１３ｂにより前記感光ドラム３上に形成されたトナー像
の先端と同期して転写部に間歇的に搬送される。

１４は前記感光ドラム３上に形成されたトナー像をシー
ト材１０に転写するための転写帯電器である。

この転写帯電器１４によりシート材１０の裏面側にトナ
ーの帯電極性と逆極性の帯電がなされ、トナー像は感光
ドラム３上からシート材１０上に順次転写されていく。

上記転写帯電器１４により画像を転写されたシート材１
０は、感光ドラム３より分離されて下流側に搬送される
。上記感光ドラム３上に残存するトナーはクリーナー６
により除去され、次の記録に備える。

また前記分離搬送されたシート材１０は、定着器１５に
おいて未定着転写画像が永久定着され、その後排出ロー
ラ一対１６ａ、１６ｂにより装置外の排出トレイ１７上
に排出されるものである。

次に第１図を参照して前記感光ドラム３に適用されるド
ラムギヤについて説明する。

先ず第１図において、上記感光ドラム３は像が形成され
る像担持体であって、アルミシリンダーの表面に感光層
が塗布されている。

上記感光ドラム３の開口部Ａには、駆動伝達部材である
ドラムギヤ１８が取り付けられている。このドラムギヤ
１８は、枠体１９に支持された支軸２０を中心に回転可
能に取り付けられている。

上記ドラムギヤＩ８は、感光ドラム３と嵌合する連結部
１８ａと、駆動源より駆動力を伝達される被駆動伝達部
である被駆動伝達ギヤ１８ｂとを有し、この被駆動伝達
ギヤ１８ｂには、ドラム駆動ギヤ２１が噛合している。

尚、２２は上記ドラム駆動ギヤ２１に駆動力を伝達する
中間ギヤである。

上記ドラムギヤ１８の連結部１８ａと被駆動伝達ギヤ部
１８ｂは一般に使用されているインサート成形により、
異なるの材質により一体成形されている。

即ち、連結部１８ａは感光ドラム３と同しアルミニウム
合金により形成され、被駆動伝達ギヤ１８ｂは歯車とし
て使用するのに適したポリアセクール或いはナイロン等
の強度を有する材質により形成されている。

上記ドラムギヤ１８は、連結部１８ａを感光ドラム３の
開口部Ａより嵌合させて内周面に圧入して取り付ける。

この時感光ドラム３は、ドラムギヤ１８の支持部材とし
て機能し、連結部１８ａと感光ドラム３とは同し材質で
構成されているので、熱膨張率の相違に影響されること
なく、高温下、低温下においても良好な結合力が得られ
る。

また第２図は、第１図における矢印Ｎ−Ｎ断面を示した
ものであり、ドラムギヤ１８の連結部１８ａと被駆動伝
達ギヤ１８ｂとの隣接部Ｂは、スプライン形状になって
おり、回転駆動力が十分に伝わるように構成されている
。また上記スプラインの歯は、アンダーカットされてお
り、低温下でドラムギヤ１８の被駆動伝達ギヤ１８ｂが
収縮して連結部１８ａとの間に空隙が生ずるのを防止し
いる。

第３図は駆動伝達部材の材質として適用し得る各種材料
の疲労強度をグラフに示したものである。

上記グラフ中横軸は繰り返し使用回数を示し、縦軸は許
容曲げ応力の大きさを示す。

上記グラフによれば、前記被駆動伝達ギヤ１８ｂは歯の
部分で多くの屈曲の応力を受けるので、ポリアセタール
等の疲労強度の強い材質を使うことが好ましい。

また、本実施例では、ドラムギヤ１８の連結部１８ａの
材質を、感光ドラム３と同程度の熱膨張率を有する材質
、例えば黄銅やリン青銅等により構成しても同様な効果
が得られる。

上記構成によれば、ドラムギヤ１８を構成する連結部１
８ａと被駆動伝達ギヤ１８ｂとで夫々最適な異なる材質
により一体成形することにより、ドラムギヤ１８の寿命
を向上させ、感光ドラム３との結合を温度依存性に関係
なく良好に維持することができる。

尚、本実施例は、画像形成装置としてレーザービームプ
リンターに適用した場合について説明したが、これに限
らず他の装置、例えば複写機、ファクシミリ等に適用す
ることも可能である。

〈他の実施例〉 次に上記駆動伝達部材の他の実施例について第５図及び
第６図を参照して説明する。

第５図において、本実施例は駆動伝達部材を被駆動部材
として現像剤を搬送する現像スリーブギヤに適用した場
合について説明する。

２３は現像スリーブであって、アルミシリンダー形状に
構成されている。上記現像スリーブ２３の開口部Ａ′に
は、現像スリーブギヤ２４が取り付けられており、内部
には支持部材２５に支持された回転軸２６ａを中心に回
転磁石２６が回転可能に取り付けられている。上記現像
スリーブギヤ２４は、現像スリーブ２３に圧入する連結
部２４ａ、及び被駆動伝達ギヤ２４ｂとを有する。

上記連結部２４ａはアルミニウム、被駆動伝達ギヤ２４
ｂはポリアセクールを用い、これらをインサート成形に
より一体化されている。

また上記被駆動伝達ギヤ２４ｂは感光ドラム３に取り付
けられた被駆動伝達ギヤ１８ｂと噛合しており、現像ス
リーブ２３を感光ドラム３と同期して回転駆動するよう
に構成されている。

次に第６図はドラムギヤ２７を感光ドラム３に対して超
音波溶着して連結する場合を示す。

上記ドラム゛ギヤ２７は、連結部である超音波溶着部２
７ａ及び被駆動伝達部である被駆動伝達ギヤ２７ｂを有
しており、上記超音波溶着部２７ａを感光ドラム３と同
しアルミニウム合金、被駆動伝達ギヤ２７ｂをポリアセ
タール等の材質が適用され、インサート成形により両者
は一体化されている。

上記ドラムギヤ２７は感光ドラム３の開口端部Ｃでドラ
ムギヤ２７と感光ドラム３との中心が一致するように治
工具で固定されて超音波容着される。

上記超音波容着の工程で、ドラムギヤ２７がラジアル方
向に振動するので、ボス部りは、感光ドラム３の内周面
との間に隙間が生ずるように径を小さくして形成されて
いる。

上記構成によれば、超音波容着では感光ドラム３の開口
端面Ｃにドラムギヤ２７を容着するため、そのドラムギ
ヤ２７のボス部りを短くすることができるので、低コス
ト化を図ることができる。

また、前記実施例と同様に被駆動伝達ギヤ２７ｂの強度
を維持しつつ、感光ドラム３との結合力を向上させてド
ラムギヤ２７の寿命を向上させることができる。

尚、上記駆動伝達部材は各実施例に示す部品に限定され
るものではなく、シリンダ形状を有する様々な部品に対
して適用することが可能であり、例えば印刷機器の輪転
ドラムや、搬送ローラー等に連結するギヤにも適用する
ことが可能である。

〈発明の効果〉 本発明は前述したように、駆動伝達部材を構成する連結
部と被駆動伝達部とを夫々最適な異なる材質により一体
成形することにより、前記被駆動部材との結合強度を高
めて、駆動伝達部材の寿命を向上させることができる。

また前記連結部は被駆動部材と同一或いは同程度の熱膨
張率を有する材質で構成することにより、温度依存性に
関係なく前記駆動伝達部材と被駆動部材とを連結するこ
とができ、信頬性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は感光体の断面説明図、第２図は上記断面図のＮ
−Ｎ断面図、第３図は各材質の疲労強度を示すグラブ、
第４図は上記感光体を装備したレーザービームプリンタ
ーの概略構成を示す断面説明図、第５図及び第６図は他
側の説明図、第７図は従来例の説明図である。 １はスキャナユニット、２はプロセスカートリッジ、３
は感光ドラム、４は一次帯電器、５は現検器、６はクリ
ーナー、７は折り返しミラー、８は給紙カセット、９は
給送ローラー、１０はシート材、１１は分離バンド、１
２ａ、Ｌ２ｂはガイド板、１３ａ　　１３ｂはレジスト
ローラ対、１４は転写帯電器、１５は定着器、１６ａ、
１６ｂは排出ローラ一対、１７は排出トレイ、１８．２
７はドラムギヤ、１８ａ、２４ａは連結部、１８ｂ、２
４ｂ、２７ｂは被駆動伝達ギヤ、１９は枠体、２０は支
軸、２１はドラム駆動ギヤ、２２は中間ギヤ、２３は現
像スリーブ、２４は現像スリーブギヤ、２５は支持部材
、２６は回転磁石、２６ａは回転軸、２７ａは超音波溶
着部である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被駆動部材の開口部に圧入或いは溶着する連結部
   と、 駆動源より駆動力を伝達される被駆動伝達部とを有し、 前記連結部と被駆動伝達部は異なる材質により一体成形
   されていることを特徴とする駆動伝達部材。
2. （２）前記連結部は被駆動部材と同一或いは同程度の熱
   膨張率を有する材質で構成されている請求項（１）記載
   の駆動伝達部材。
3. （３）前記被駆動伝達部は機械的強度の強い材質で構成
   されている請求項（１）記載の駆動伝達部材。
4. （４）前記連結部と被駆動伝達部との隣接部はスプライ
   ン形状に成形されている請求項（１）記載の駆動伝達部
   材。
5. （５）前記被駆動部材は、像担持体となる感光体である
   請求項（１）記載の駆動伝達部材。
6. （６）前記被駆動部材は、現像剤を搬送する現像スリー
   ブである請求項（１）記載の駆動伝達部材。
7. （７）前記駆動伝達部材は、ギヤである請求項（１）乃
   至（６）記載の駆動伝達部材。