CN104808458A - 图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像形成装置。本发明的图像形成装置包括旋转驱动机构。旋转力传递机构具备凸轮部件以及衬套。凸轮部件能够旋转地被支撑,并具有用于沿旋转轴的轴向推压联接部件的凸轮。衬套与凸轮部件嵌合。衬套具有供凸轮部件的凸轮衔接的衔接面。旋转力传递机构通过使凸轮部件旋转而于旋转轴的轴向沿衬套移动,从而使联接部件在向旋转部件传递驱动源的旋转力的出入位置和解除该传递的退避位置之间移动。在凸轮部件的与衬套嵌合的一側的端面形成有能嵌合衬套的突条。根据本发明,能够确实地执行驱动源的向旋转部件传递的旋转力传递动作以及传递解除动作。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有能够拆装的旋转部件的图像形成装置。
背景技术
已知图像形成装置中有这样一种构成,在装置主体上能够拆装地设置显影器以及硒鼓等,该显影器包括显影辊以及搅拌桨等的旋转部件,且在装置主体侧设置使这些旋转部件旋转的驱动源。这种构成需要有向安装在装置主体上的旋转部件的旋转轴传递驱动源的旋转力的机构。
作为向旋转部件的旋转轴传递驱动源的旋转力的机构,采用了齿轮驱动传递方式以及同轴驱动传递方式的两种方式,其中,在齿轮驱动传递方式中使设在旋转部件的旋转轴上的齿轮与设在驱动源的旋转轴的齿轮咬合,在同轴驱动传递方式中使用联接部件使旋转部件的旋转轴和驱动源的旋转轴同轴连结。近年来,由于能在旋转部件侧节省空间、抑制发热、在硒鼓上能使齿轮的相位在装置主体侧形成一致等因素,同轴驱动传递方式已成为主流。
但是同轴驱动传递方式中,在从与驱动源的旋转轴正交的方向拆装旋转部件的情况下,需要有解除驱动源的旋转轴与旋转部件的旋转轴的连结的构成,以使旋转部件的旋转轴和驱动源的旋转轴彼此不干涉。
作为这种构成的一例,提出了一种图像形成装置,该图像形成装置在驱动源的旋转轴上设置与旋转部件连结的联接部件,且该图像形成装置具有凸轮杆,该凸轮杆具有与该联接部件衔接的倾斜面。该图像形成装置构成为,通过使凸轮杆在与驱动源的旋转轴正交的方向上移动,以使联接部件沿着驱动源的旋转轴,向能够和旋转部件的旋转轴连结的位置以及从旋转部件的旋转轴分离的位置移动。
然而,上述已提出的图像形成装置中,在存在有多个旋转部件的情况下,需要在各旋转部件上设置凸轮杆,不仅机构复杂,而且还需要有供各凸轮杆移动的空间,因而不符节省空间的要求。
另外还知一种构成,在该构成中设置以驱动源的旋转轴为中心旋转的凸轮部件和供凸轮部件衔接的衔接部件,且通过凸轮部件使联接部件向旋转轴的轴向移动。在这种构成中,通过使凸轮部件一边与衔接部件衔接一边旋转,使联接部件沿着驱动源的旋转轴,向能和旋转部件的旋转轴连结的位置以及从旋转部件的旋转轴分离的位置移动。
然而,在使凸轮部件旋转的情况下,由于驱动源的旋转轴方向上的凸轮的高度以及凸轮部件的形状受到制约,因而存在有以下的情况:联接部件向驱动源的旋转轴方向移动的量不充分;不能确保驱动源的旋转轴方向上的凸轮部件和衔接部件的衔接量,以致凸轮部件与衔接部件不再衔接;旋转力的传递动作以及传递解除动作不安定。
发明内容
因此,考虑到上述情况,本发明的目的在于提供一种图像形成装置,能够确实地执行向旋转部件的驱动源的旋转力传递动作以及传递解除动作。
为了达成上述目的,本发明具备:旋转部件;驱动源;和旋转力传递机构。旋转部件能拆装地被支撑。驱动源产生使该旋转部件旋转的旋转力。旋转力传递机构向所述旋转部件传递由该驱动源产生的旋转力。
而且,所述旋转力传递机构具备:联接部件;施力部件;凸轮部件;和衬套。联接部件构成为通过与连结在所述驱动源的驱动部件一体地旋转,并沿该驱动部件的旋转轴的轴向移动,从而能与所述旋转部件连结。所述施力部件沿所述旋转轴的轴向对该联接部件施力。所述凸轮部件以所述旋转轴为中心能够旋转地被支撑。并且,该凸轮部件具有用于沿所述旋转轴的轴向推压所述联接部件的凸轮。所述衬套与该凸轮部件嵌合。该衬套具有供所述凸轮部件的凸轮衔接的衔接面。所述旋转力传递机构构成为通过使所述凸轮部件旋转而于所述旋转轴的轴向沿所述衬套移动,从而使所述联接部件在出入位置和退避位置之间沿所述旋转轴的方向移动。联接部件在出入位置上与所述旋转部件连结,进而向该旋转部件传递所述驱动源的旋转力。联接部件在退避位置上从所述旋转部件分离,进而解除向该旋转部件的所述驱动源的旋转力的传递。在所述凸轮部件的与所述衬套嵌合的一側的端面形成有能嵌合所述衬套的突条。
附图说明
图1是示意性地显示本发明的一实施方式的彩色打印机的整体构成的主视图;
图2是显示本发明的一实施方式的彩色打印机的驱动单元的旋转力传递状态的立体图;
图3是显示本发明的一实施方式的彩色打印机的驱动单元的旋转力传递解除状态的立体图;
图4是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示旋转力传递状态下的驱动单元的内部的主视图;
图5是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示旋转力传递解除状态下的驱动单元的内部的主视图;
图6是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示显影器的旋转力传递机构的构成的分解立体图;
图7是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示旋转力传递机构的旋转力传递状态的侧视图;
图8是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示旋转力传递机构的旋转力传递解除状态的侧视图;
图9是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示旋转力传递机构被安装在壳体上的状态的立体图;
图10是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示旋转力传递状态下的凸轮部件与衬套的立体图;和
图11是在本发明的一实施方式的彩色打印机中显示旋转力传递解除状态下的凸轮部件与衬套的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的一实施方式的图像形成装置进行说明。
首先,使用图1对彩色打印机1(图像形成装置)的整体构成进行说明。图1是示意性地显示彩色打印机的整体构成的主视图。以下的说明中,设图1中的图纸表面侧为彩色打印机的正面侧(前侧),左右方向是以从正面观察彩色打印机的方向为基准。
彩色打印机1具有箱型形状的打印机主体2,在打印机主体2的下部设置有收容纸张(记录介质)的供纸盒3,打印机主体2的上部设置有排纸盘4。
在打印机主体2内部的中央部分,在多个辊间架设有中间转印带6,中间转印带6的下方配置有由激光扫描单元(LSU)构成的曝光装置7。在中间转印带6的下侧,按照各碳粉的颜色(例如,品红、青色、黄色、黑色的4色)设置有4个图像形成部8。硒鼓9能旋转地设在各图像形成部8,在硒鼓9的周围依一次转印的处理顺序配置带电器10、显影器11、一次转印部12、清洁装置13和除电器14。显影器11上设置有旋转轴。该旋转轴经由齿轮等和显影辊以及搅拌桨等连接,当旋转轴旋转时,作为旋转部件的显影辊以及搅拌桨等沿规定的方向旋转。
如图1所示,硒鼓9的旋转轴以及显影器11的旋转轴分别配置为向打印机主体2的前后方向延伸。另外,显影器11以及硒鼓9构成为能从与各旋转轴正交的方向即打印机主体2的上侧对打印机主体2的各图像形成部8进行拆装。由于显影辊或者搅拌桨等的旋转部件是显影器11的组成零件,所以能够使显影辊或者搅拌桨等对图像形成部8进行拆装。
硒鼓9以及显影器11由驱动单元30驱动。驱动单元30与4个图像形成部8对应地配置。在显影器11的上方按照各碳粉的颜色左右方向排列地收容有与各图像形成部8对应的碳粉盒16。
在打印机主体2内部的右侧设置有从供纸盒3向排纸盘4沿纵向延长的纸张搬运路径17。在搬运路径17的上游端设置有供纸部18,在搬运路径17的中游部且中间转印带6的一端(图上右端)设置有二次转印部19,在搬运路径17的下游部设置有定印装置20,在搬运路径17的下游端设置有排纸口21。
其次,对具有这种构成的彩色打印机1的图像形成动作进行说明。若对彩色打印机1通入电源,则各种参数被初始化,由此执行定印装置20的温度设定等的初始设定。然后,当从连接在彩色打印机1的计算机等输入图像数据,且有印刷开始的指示时,依以下的方式执行图像形成动作。
首先,通过带电器10使硒鼓9的表面带电后,通过来自曝光装置7的激光(参照箭头P)在硒鼓9的表面形成静电潜像。其次,静电潜像通过从碳粉盒16供给的碳粉,且通过显影器11被显影成对应颜色的调色剂图像。该调色剂图像在一次转印部12中被一次转印在中间转印带6的表面。通过各图像形成部8依序重复以上的动作,在中间转印带6上形成全彩的调色剂图像。另外,残留在硒鼓9上的碳粉以及电荷,通过清洁装置13以及除电器14除去。
另一方面,通过供纸部18从供纸盒3取出的纸张,与上述图像形成动作保持同样的时间节拍被向二次转印部19搬运,在二次转印部19中将中间转印带6上的全彩的调色剂图像二次转印在纸张上。经二次转印了调色剂图像的纸张被向搬运路径17的下游侧搬运而进入定印装置20,在该定印装置20使调色剂图像定印于纸张上。然后,定印了调色剂图像的纸张从排纸口21向排纸盘4上排出。
接着,参照图2~图5,对驱动单元30进行说明。图2是显示驱动单元的旋转力传递状态的立体图,图3是显示驱动单元的旋转力传递解除状态的立体图,图4是显示旋转力传递状态的驱动单元的内部的主视图,图5是显示旋转力传递解除状态的驱动单元的内部的主视图。
如图2及图3所示,驱动单元30具有前后方向扁平且横向加长的长方体状壳体31。壳体31是由横向加长的大致长方形状的内板31a和外板31b所构成。在内板31a上且分别与各图像形成部8的显影器11的旋转轴以及硒鼓9的旋转轴对应的位置形成有圆形的开口32、33。形成在与硒鼓9对应的位置的开口33,形成为口径比形成在与显影器11对应的位置的开口32的口径大。另外,在内板31a另外设置有用来将电源线以及信号线连接于图像形成部8的开口或者连接器等。
如图4及图5所示,在壳体31的内部能够左右方向往返地支撑有沿左右方向延长的可动杆35。在可动杆35上且与各图像形成部8对应的位置上形成有齿条36。在壳体31内部的左端配置有与形成在可动杆35的最左端的齿条36咬合的小齿轮37和使小齿轮37旋转的操纵杆部件38。操纵杆部件38是纵向加长的板状部件,并且能够在上下方向往返地被支撑。在操纵杆部件38的右侧面形成有与小齿轮37咬合的齿条39。若使操纵杆部件38沿上下方向移动,则能够经由小齿轮37使可动杆35沿左右方向移动。另外,在壳体31的内部还配置有以与电动机等的驱动源(未图示)的旋转轴咬合的方式设置的齿轮组等。
在壳体31内部的与各图像形成部8对应的位置上能够旋转地支撑有与可动杆35的齿条36咬合的惰轮41。而且,在分别与各图像形成部8的显影器11的旋转轴以及硒鼓9的旋转轴对应的位置上,以从内板31a的各开口32、33露出的方式配置有旋转力传递机构50以及旋转力传递机构80,该旋转力传递机构50向显影器11的旋转轴传递由驱动源产生的旋转力,该旋转力传递机构80向硒鼓9的旋转轴传递由驱动源产生的旋转力(参照图2以及图3)。
接着参照图6~图9对向显影器11的旋转轴进行传递的旋转力传递机构50进行说明。图6是显示显影器的旋转力传递机构的构成的分解立体图。图7是显示旋转力传递状态的侧视图,图8是显示旋转力传递解除状态的侧视图,图9是显示旋转力传递机构被安装在壳体上的状态的立体图。
如图6所示,旋转力传递机构50具备:通过驱动源进行旋转的驱动齿轮(驱动部件)51;能够与设在显影器11的旋转轴的联接部连结的联接部件58;朝向显影器11的联接部对联接部件58施力的线圈弹簧(施力部件)64(图6中未图示);沿驱动源的旋转轴的轴向推压联接部件58的凸轮部件66;和供凸轮部件66抵接的衬套71。
驱动齿轮51具备:圆盘状的齿轮部52;和从齿轮部52的中心向前方突出的轴部53,且驱动齿轮51内部为中空。在齿轮部52的外周形成有齿轮52a。在轴部53的前端面形成有相对于轴部53的轴心在对角上朝放射方向突出的卡合部54。在轴部53的外周面形成有从各卡合部54沿轴部53的轴向延长的直线状的突部55。另外,在轴部53的前端面的中央形成有圆形的开口56。
联接部件58是外嵌于驱动齿轮51的轴部53的圆筒状的部件,该联接部件58具有前端封闭的圆筒部59、和从圆筒部59的后端面向外部方向突出的圆环状的凸缘部60。在圆筒部59的前端面且在对角上形成有向前方突出的卡合部61。正视时的卡合部61为大致梯形,且卡合部61形成为与设在显影器11的旋转轴上的联接部卡合。在圆筒部59的侧面且在对角上形成有前后方向延长的长方形状的长孔62。各长孔62供形成在驱动齿轮51的轴部53的卡合部54卡合。通过卡合部54与各长孔62卡合,联接部件58能够与驱动齿轮51一体旋转,并能够于各长孔62的方向即前后方向移动。
线圈弹簧64介设在驱动齿轮51的轴部53的前端面与联接部件58的圆筒部59的前端面之间。线圈弹簧64相对于驱动齿轮51向前方对联接部件58施力。
凸轮部件66是遊嵌在联接部件58的圆筒部59的圆筒状的部件,凸轮部件66以后端面抵接在联接部件58的凸缘部60的前面的方式形成。凸轮部件66的外径在前后方向上被形成2段,具有外径大的前部66a和外径小的后部66b。凸轮部件66的内径沿前后方向均匀地形成。在凸轮部件66的内周面的对角上形成有凸轮67。凸轮67形成为从内周面向内侧方向突出,且形成为从内周面的后端延长至靠近前端的位置后向后端被折返的大致コ字形。在凸轮67的前端面形成有锥面67a。
在凸轮部件66的前部66a的外周面的大致3分之2的部分形成有齿轮68。该齿轮68和惰轮41(参照图4、图5)咬合。而且,在前部66a的前端面且在对角上的2个部位形成有向前方突出的突条69。在凸轮部件66的圆周方向的与各凸轮67对应的位置上,正視时突条69以沿凸轮部件66的圆周的方式形成为圆弧形。
衬套71是嵌合于凸轮部件66的圆筒状的部件。在衬套71的后端面以从衬套71的后端向前方逐渐变深的方式形成有供凸轮部件66的各凸轮67的前端面的锥面67a抵接的倾斜面(衔接面)72。倾斜面72的倾斜角度与凸轮67的锥面67a的倾斜角度对应。在衬套71的外周面的靠近前端的位置且在对角上形成有定位在壳体31上的定位部73。定位部73具备:沿圆周方向呈大致半圆形地突出的平坦部73a;和形成在平坦部73a前面的圆周方向的中央附近的凸部73b。
具有上述构成的旋转力传递机构50,如图7及图8所示,在形成于壳体31的内板31a的开口32内被配置在内板31a与外板31b之间。
在壳体31的外板31b的内表面立設有轴承部45,驱动齿轮51的齿轮部52嵌合于该轴承部45。齿轮部52经由减速机以及齿轮组(未图示)与电动机等的驱动源的旋转轴咬合,当对驱动源进行驱动时,驱动齿轮51能绕轴承部45的周围旋转。齿轮部件51的轴部53经由线圈弹簧64与联接部件58嵌合。轴部53的卡合部54卡合在联接部件58的圆筒部59的各长孔62内。
衬套71嵌合于凸轮部件66,凸轮部件66的凸轮67的锥面67a衔接在衬套71的倾斜面72。衬套71在与凸轮部件66嵌合的状态下遊嵌于联接部件58的圆筒部59,如图9所示,衬套71定位在壳体31的内板31a的开口32。在壳体31的内板31a的开口32形成有供衬套71的各定位部73进行定位的突起部77。突起部77是由从开口32的内周面向内侧方向突出的一对突起78所构成,且被形成在开口32的对角上。若将衬套41从内板31a的内侧插入开口32,则衬套71的定位部73的平坦部73a卡止在突起部77的后侧的面,从而使凸部73b位于一对突起78之间。由此,衬套71被卡止在内板31a内,既不能向前方移动也不能旋转。在衬套71定位于内板31a的开口32内的状态下,衬套71之前端部从内板31a向前方突出。另外,凸轮部件66与惰轮41咬合。
联接部件58通过线圈弹簧64被施力,使卡合部61从内板31a的开口32向前方突出,且凸缘部60的前面抵接在凸轮部件66的后端面。
以下,参照图7及图8和图10及图11,对旋转力传递机构50的旋转力传递动作以及传递解除动作进行说明。图10是显示旋转力传递状态下的凸轮部件与衬套的立体图,图11是显示旋转力传递解除状态下的凸轮部件与衬套的立体图。图10以及图11中,下方向表示打印机主体的前侧,上方向表示后侧。另外,图10以及图11仅显示旋转力传递机构的驱动齿轮和衬套。
在图7所示的旋转力传递状态下,凸轮部件66的凸轮67的锥面67a抵接在衬套71的倾斜面72的靠近最深部分的位置(参照图10)。也就是说,凸轮部件66沿衬套71的外周面而位于最前方。并且,联接部件58通过线圈弹簧64被向前方施力直到凸缘部60的前面抵接在凸轮部件66的后端面,且出入至联接部件58的卡合部61能够卡合在设于显影器11的旋转轴的联接部11a的位置。若在显影器11的旋转轴的联接部11a和联接部件58卡合的状态下使驱动齿轮51旋转,则联接部件58与驱动齿轮51一体旋转,进而使与联接部件58卡合的显影器11的旋转轴旋转。也就是说,驱动源的旋转力被传递至显影器11的旋转轴,于是显影辊以及搅拌桨等进行旋转。
当解除旋转力传递时,向上拉壳体31的操纵杆38(参照图4以及图5),使可动杆35朝左方向移动,以使惰轮41旋转。如图11所示,若惰轮41旋转(参照图11的箭头A),与惰轮41咬合的凸轮部件66一边使内表面滑接在衬套71的外周面一边进行旋转(参照图11的箭头B),凸轮部件66的凸轮67的锥面67a向衬套71的倾斜面72的深度变浅的方向移动。也就是说,如图8以及图11所示,凸轮部件66向后方移动,联接部件58的凸缘部60在凸轮部件66的后端面被向后方推压。由此,联接部件58抵抗线圈弹簧64的施力,沿长孔62在轴向上进行后退(参照图11的箭头C、图8的箭头D)。如图8所示,联接部件58后退至直到凸缘部60抵接在驱动齿轮51的齿轮部52的前面。在该状态下,联接部件58的卡合部61被完全从显影器11的旋转轴的联接部11a分离,从而解除驱动源的旋转力传递。
这时,如图8以及图11所示,凸轮部件66的凸轮67的锥面67a向衬套71的倾斜面72的深度变浅的方向移动,凸轮部件66和衬套71在前后方向重叠的部分的高度(衔接量)变为最短。但是,由于在凸轮部件66形成有向前方突出的突条69,因而在该突条69的部分处,凸轮部件66与衬套71的前后方向的衔接量变长。
如上所述,根据本发明的一实施方式的彩色打印机1,当解除旋转力传递时,即使在凸轮部件66的凸轮67的锥面67a向衬套71的倾斜面72的变浅的方向(后方)移动时,仍能通过凸轮部件66的突条69使得在凸轮部件66与衬套71的前后方向上的衔接量的高度L1比未形成突条69的情况的衔接量L2长,从而能够确保充分的值。因此,能使凸轮部件66和衬套71安定地衔接,从而能确实地传递旋转力,并能解除传递。而且,还能在与现有技术没有变化的空间内增加联接部件58的移动量。
本实施方式中,在与形成在凸轮部件66的各凸轮67对应的位置上形成突条69,但也能够在凸轮部件66的前端面的全周形成突条69。
另外,突条69也能形成为在凸轮部件66向最前方移动时使突条69的前端从壳体31的内板31a向前方突出。通过像这样来形成突条69,能进一步增加凸轮部件66与衬套71的衔接量。只是,突条69从内板31a突出的高度设定在当对显影器11拆装时不会干涉显影器11的旋转轴的程度的高度。
在本发明中,能从和驱动源的旋转轴的方向正交的方向拆装显影器11。也就是说,不需要在将显影器11安装在打印机主体2后使显影器11沿旋转轴方向移动而与驱动源的旋转轴连结,所以,能在驱动源的旋转轴的方向即前后方向上实现打印机主体2的小型化。
再者,本实施方式的旋转力传递机构50还能适用于针对硒鼓9的旋转轴的旋转力传递机构80。
另外,本发明中,旋转部件还包括一碳粉匣,该碳粉匣是将硒鼓9与显影器11、带电器10、清洁装置11的至少一个一体地盒式化而成。
再者,本发明的实施方式中,对将本发明的构成应用于打印机1的情况进行了说明,但也能够在其他不同的实施方式中,将本发明的构成应用在复印机、传真机、复合机等的打印机1以外的图像形成装置。
上述本发明的实施方式的说明,由于是对涉及本发明的图像形成装置的较适实施方式进行了说明,因而有些情况下附加了在技术上优选的各种限制,但只要没有特别用来限制本发明的记载,本发明的技术范畴就不被局限在这些形态。也就是说,上述本发明的实施方式的构成要素能够适宜地与已有的构成要素等进行变换,并可进行包括与其他已有的构成要素组合的各种变化,上述本发明的实施方式的记载,不是用来限制专利申请范围记载的发明的内容。
Claims (4)
1.一种图像形成装置,该图像形成装置具备:能拆装地被支撑的旋转部件;产生使该旋转部件旋转的旋转力的驱动源;和向所述旋转部件传递由该驱动源产生的旋转力的旋转力传递机构,该图像形成装置的特征在于,
所述旋转力传递机构具备:
联接部件,通过与连结在所述驱动源的驱动部件一体地旋转,并沿该驱动部件的旋转轴的轴向移动,从而能与所述旋转部件连结;
施力部件,沿所述旋转轴的轴向对该联接部件施力;
凸轮部件,具有用于沿所述旋转轴的轴向推压所述联接部件的凸轮,并以所述旋转轴为中心能够旋转地被支撑;和
衬套,具有供该凸轮部件的所述凸轮衔接的衔接面,并嵌合于该凸轮部件,
所述旋转力传递机构构成为通过使所述凸轮部件旋转而于所述旋转轴的轴向沿所述衬套移动,从而使所述联接部件在出入位置和退避位置之间沿所述旋转轴的方向移动,其中,在该出入位置上与所述旋转部件连结,进而向该旋转部件传递所述驱动源的旋转力,在该退避位置上从所述旋转部件分离,进而解除向该旋转部件的所述驱动源的旋转力的传递,
在所述凸轮部件的与所述衬套嵌合的一側的端面形成有能嵌合所述衬套的突条。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,在所述凸轮部件上,所述突条形成为在所述凸轮部件的圆周方向上从包括形成有所述凸轮的位置的前端面突出。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置,其特征在于,在所述凸轮部件上,所述突条形成为从安装有所述旋转力传递机构的壳体向所述旋转部件的方向突出。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,所述旋转部件能够在与所述驱动源的旋转轴正交的方向上进行拆装。
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