JP5459242B2 - 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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Description
1.プリンタ
図1に示すように、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、軸受装置の一例としてのドラムユニット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。
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に示すスコロトロン型帯電器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15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。
(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。
(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。
(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および図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の一方側端面を封止する封止部98と、封止部98の中央部分に設けられ、筒状部92の内部空間内に、筒状部92と同心円筒状をなすように形成されるシャフト保持部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径方向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。
(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および図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径方向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。
(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。
(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13に示すように、アース部材82が設けられている。アース部材82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のカバー4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の位置決め部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)に結合される。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
(1)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のドラム本体80の軸線方向の両端部には、フランジ部材81が相対回転不能に設けられる。フランジ部材81には、右軸受部材90および左軸受部材91が相対回転可能に外嵌される。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。
(2)また、右軸受部材90は、右内側板24から感光ドラム5側に突出する筒状部92を備えている。筒状部92には、右内側板24側において周方向に延び、その周方向両端部から感光ドラム5側に向けて延びるように切り欠かれる切欠部95が形成されている。
(3)また、右軸受部材90は、右内側板24に沿って設けられる環状の鍔部94を備えている。これにより、右軸受部材90がドラム支持孔32に内嵌された状態で、鍔部94が右内側板24の内側面(左側面)に当接する。よって、右軸受部材90を左右方向に位置決めすることができる。また、鍔部94には、第1係止部101が一体的に形成されている。第1係止部101は、右内側板24の軸受係止溝70および被係止部72に係止される。これにより、右軸受部材90が左右方向に位置決めされた状態を保持することができる。
(4)また、各感光ドラム5の左側のフランジ部81の左端部と左右方向に対向する位置には、駆動伝達部112がそれぞれ配置されている。各左側のフランジ部材81の左端面には、駆動伝達部112と接続する結合溝(図示せず)が設けられている。そして、駆動伝達部112と結合溝(図示せず)とが結合することにより、駆動伝達部112を介して感光ドラム5に駆動力が伝達し、感光ドラム5を回転駆動させることができる。
(5)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.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
(1)左軸受部材
第1実施形態では、図9および図10に示すように、左軸受部材91が切欠部107に囲まれた部分からなる押圧部材108を備えている。
(2)ドラム支持孔
左軸受部材91を内嵌するドラム支持孔32は、図18に示すように、前側の縦直線部63の上側部分および前上側の湾曲部61が、ドラム支持孔32の内周面から外側に向けて切り欠かれている。これにより、ドラム支持孔32の前側上側には、ドラム支持孔32の内面から外側に向けて凸状に窪む押圧部材収容部130が形成されている。
(3)左内側板および感光ドラムに対する左軸受部材の装着
左内側板25および感光ドラム5の左端部(左側のフランジ部材81)に対して、左軸受部材91が装着される。具体的には、左内側板25のドラム支持孔32から左側のフランジ部材81が露出した状態で、左側のフランジ部材81の外周面とドラム支持孔32との間に、左軸受部材91の筒状部105が挿入される。
(4)作用効果
押圧部材125は、その屈曲部分の撓みによって弾性変形するため、上記した第1実施形態に係る押圧部材108よりも、強く左側のフランジ部材81を第1平面部(後側の縦直線部63)と第2平面部(下側の横直線部64)との間に向けて押圧することができる。そのため、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面に対して精度よく位置決めされる。よって、フランジ部材81は、上下方向および前後方向の2方向に対して精度よく位置決めされる。
7.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
(1)左軸受部材
第1実施形態では、図9および図10に示すように、左軸受部材91が切欠部107に囲まれた部分からなる押圧部材108を備えている。
(2)ドラム支持孔
左軸受部材91を内嵌するドラム支持孔32は、図23に示すように、前上側の湾曲部61が、ドラム支持孔32の内周面から外側に向けて、側面視略コ字状に膨出している。これにより、ドラム支持孔32の前側上側には、ドラム支持孔32の内面から外側に向けて凸状に窪むばね収容部140が形成されている。
(3)左内側板および感光ドラムに対する左軸受部材の装着
左内側板25および感光ドラム5の左端部(左側のフランジ部材81)に対して、左軸受部材91が装着される。具体的には、まず、ばね部材136にばねガイド141を挿入する。そして、1対の支持部137が、厚み方向にばね収容部140を挟みこみ、かつ、押圧部138がばねガイド141と対向するように、ばね部材136を押圧して押圧部材135を配置する。次いで、左内側板25のドラム支持孔32から左側のフランジ部材81が露出した状態で、左側のフランジ部材81の外周面とドラム支持孔32との間に、左軸受部材91の筒状部105が挿入される。
(4)作用効果
押圧部材135は、ばね部材136の付勢力により、左側のフランジ部材81を第1平面部(後側の縦直線部63)と第2平面部(下側の横直線部64)との間に向けて押圧する。そのため、ばね部材136のばね定数に基づいて、押圧する力を正確に調整することができる。
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 切欠部
96 押圧部材
97 突出部
101 第1係止部
105 筒状部
106 鍔部
107 切欠部
108 押圧部材
109 突出部
110 第2係止部
112 駆動伝達部
125 押圧部材
126 スリット
129 突出部
134 切欠部
135 押圧部材
136 ばね部材
139 内周面
Claims (23)
- 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、
前記軸受部材は、
円筒状に形成され、前記フランジ部材が挿入される筒状部と、
前記フレームの所定部に係止される係止部と、
前記押圧部材とを備え、
前記筒状部は、
外周面が前記第1平面部および前記第2平面部に接触するように、前記貫通穴に内嵌され、
前記押圧部材は、
前記貫通穴の内周面と対向する位置に設けられ、
前記筒状部に挿入される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ことにより、前記フランジ部材の外周面を前記筒状部の内周面に接触させることを特徴とする、軸受装置。 - 前記筒状部は、前記フレームから前記回転体側に突出し、
前記筒状部には、前記フレーム側において周方向に延び、その周方向両端部から前記回転体側に延びるように切り欠かれる切欠部が形成されており、
前記押圧部材は、前記切欠部に囲まれた部分であり、前記フレーム側端部において前記フランジ部材に向けて突出する突出部を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の軸受装置。 - 前記筒状部は、前記フレームから前記回転体側に突出し、
前記筒状部には、周方向に間隔を空けて、前記回転体側端部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第1部分と、前記第1部分の前記回転体側端部から前記第1部分と重なるように折り返され、弾性により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第2部分とを備えることを特徴とする、請求項1に記載の軸受装置。 - 前記軸受部材には、前記貫通穴の内周面と対向する対向部分の一部が切り欠かれる切欠部が形成されており、
前記押圧部材は、前記切欠部に配置され、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付勢する付勢部材を備えることを特徴とする、請求項1に記載の軸受装置。 - 前記軸受部材は、前記フレームに沿って設けられる環状の鍔部を備え、
前記係止部は、前記鍔部と一体的に形成されていることを特徴とする、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ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の軸受装置。
- 前記回転体は、感光ドラムであることを特徴とする、請求項1〜6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、
前記軸受部材は、
円筒状に形成され、前記フランジ部材が挿入される筒状部と、
前記フレームの所定部に係止される係止部と、
前記押圧部材とを備え、
前記筒状部は、
外周面が前記第1平面部および前記第2平面部に接触するように、前記貫通穴に内嵌され、
前記押圧部材は、
前記貫通穴の内周面と対向する位置に設けられ、
前記筒状部に挿入される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ことにより、前記フランジ部材の外周面を前記筒状部の内周面に接触させることを特徴とする、ドラムユニット。 - 前記筒状部は、前記フレームから前記回転体側に突出し、
前記筒状部には、前記フレーム側において周方向に延び、その周方向両端部から前記回転体側に延びるように切り欠かれる切欠部が形成されており、
前記押圧部材は、前記切欠部に囲まれた部分であり、前記フレーム側端部において前記フランジ部材に向けて突出する突出部を備えていることを特徴とする、請求項8に記載のドラムユニット。 - 前記筒状部は、前記フレームから前記回転体側に突出し、
前記筒状部には、周方向に間隔を空けて、前記感光ドラム側端部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第1部分と、前記第1部分の前記感光ドラム側端部から前記第1部分と重なるように折り返され、弾性により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第2部分とを備えることを特徴とする、請求項8に記載のドラムユニット。 - 前記軸受部材には、前記貫通穴の内周面と対向する対向部分の一部が切り欠かれる切欠部が形成されており、
前記押圧部材は、前記切欠部に配置され、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付勢する付勢部材を備えることを特徴とする、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、
前記押圧部材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ことを特徴とする、請求項8〜11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を備え、
前記係止部は、前記鍔部と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項8〜12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ことを特徴とする、請求項8〜13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ことを特徴とする、請求項8〜14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、
前記軸受部材は、
円筒状に形成され、前記フランジ部材が挿入される筒状部と、
前記フレームの所定部に係止される係止部と、
前記押圧部材とを備え、
前記筒状部は、
外周面が前記第1平面部および前記第2平面部に接触するように、前記貫通穴に内嵌され、
前記押圧部材は、
前記貫通穴の内周面と対向する位置に設けられ、
前記筒状部に挿入される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ことにより、前記フランジ部材の外周面を前記筒状部の内周面に接触させることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記筒状部は、前記フレームから前記感光ドラム側に突出し、
前記筒状部には、前記フレーム側において周方向に延び、その周方向両端部から前記回転体側に延びるように切り欠かれる切欠部が形成されており、
前記押圧部材は、前記切欠部に囲まれた部分であり、前記フレーム側端部において前記フランジ部材に向けて突出する突出部を備えていることを特徴とする、請求項16に記載の画像形成装置。 - 前記筒状部は、前記フレームから前記感光ドラム側に突出し、
前記筒状部には、周方向に間隔を空けて、前記感光ドラム側端部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第1部分と、前記第1部分の前記感光ドラム側端部から前記第1部分と重なるように折り返され、弾性により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第2部分とを備えることを特徴とする、請求項16に記載の画像形成装置。 - 前記軸受部材には、前記貫通穴の内周面と対向する対向部分の一部が切り欠かれる切欠部が形成されており、
前記押圧部材は、前記切欠部に配置され、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付勢する付勢部材を備えることを特徴とする、請求項16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、
前記押圧部材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ことを特徴とする、請求項16〜19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を備え、
前記係止部は、前記鍔部と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項16〜20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ことを特徴とする、請求項16〜21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ことを特徴とする、請求項16〜22のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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