JP2005173365A

JP2005173365A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2005173365A
Application number: JP2003415083A
Authority: JP
Inventors: Akinori Takayama; 明典高山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】駆動ユニットと本体との駆動伝達にカップリング形状を用いることにより、駆動ユニットと本体に取り付け時の作業効率の向上及びバンディングの要因となるギヤ歯面の傷やギヤ軸の位置ずれの防止を可能としたカラー画像形成装置を提供すること。
【解決手段】従来駆動ユニットから突き出し、本体が有するギヤと噛み合わせることにより駆動伝達を行っていた駆動ユニットが有するギヤを分割し、駆動ユニットと本体それぞれが有するようにする。そして、駆動伝達を行う駆動ユニットが有するギヤと、駆動伝達を受ける本体が有するギヤそれぞれにカップリング形状を設け、前記カップリング形状を係合することにより駆動ユニットから本体への駆動伝達が行われるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いるカラー画像形成装置に関するものである。

電子写真画像形成方式を用いた電子写真画像形成装置は、帯電手段によって一様に帯電させた電子写真感光体に画像情報に応じた選択的な露光を行って潜像を形成する。そして、その潜像を現像手段によってトナーを用いて現像してトナー像を形成する。その後、前記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段により記録媒体に転写して画像形成を行う。従来、前記電子写真画像形性装置は、組み立てやメンテナンスの簡易化を目的とし、一般的にそれぞれの機能を実現する各要素及びそれらを駆動する駆動源とギヤ列とを本体から一体的に着脱可能とするためユニット化した構成となっている。

前記ユニット化した構成の画像形成装置において、装置本体に対してユニットの交換や紙詰まりの処理の際に着脱或は駆動伝達の解除が必要とされるユニットへの駆動伝達には以前からカップリング形状が用いられている。

一方、駆動ユニットは通常着脱或は駆動伝達の解除が必要とされないため、駆動ユニットから本体への駆動伝達は駆動ユニットが有するギヤの一部を駆動ユニットより突き出し、本体が有するギヤと直接噛み合わせることにより行われている。

しかしながら、上記従来の構成では、駆動ユニットを本体に取り付ける際に、駆動ユニットより突き出たギヤを本体側板に設けられた穴に挿入し、本体が有するギヤと噛み合わせる必要があるため作業効率が悪く、又、駆動ユニットには高精度のギヤを用いているにも拘らず、上記作業工程において駆動ユニットから突き出たギヤを本体が有するギヤや側板に設けた穴の端部に当て、バンディングの要因となるギヤ歯面の傷を生じさせる恐れがあった。特に、駆動伝達にハス歯ギアを用いている場合、本体側板の駆動ユニット取り付け面に対して垂直に駆動ユニットが有するギヤを挿入する動作のみではギヤが噛合わず、駆動ユニットの取り付けがより困難なものとなっていた。

又、駆動ユニット側及び本体側のギヤ軸の軸間距離が本体への駆動ユニットの取り付け位置に依存しており、本体側板或は駆動ユニットの側板のみで駆動伝達を行うギヤと、駆動伝達を行うギヤに噛み合うギヤとの軸間距離係を保障することができないため、駆動ユニットの取り付け位置誤差がバンディングの悪化を招く要因となっていた。

本出願に係る発明の目的は、駆動ユニットと本体との駆動伝達にカップリング形状を用いることにより、駆動ユニットと本体に取り付け時の作業効率の向上及びバンディングの要因となるギヤ歯面の傷やギヤ軸の位置ずれの防止を可能としたカラー画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、従来駆動ユニットから突き出し、本体が有するギヤと噛み合わせることにより駆動伝達を行っていた駆動ユニットが有するギヤを分割し、駆動ユニットと本体それぞれが有するようにする。そして、駆動伝達を行う駆動ユニットが有するギヤと、駆動伝達を受ける本体が有するギヤそれぞれにカップリング形状を設け、前記カップリング形状を係合することにより駆動ユニットから本体への駆動伝達が行われるように構成する。

本発明によれば、駆動ユニットの取り付けは前記駆動ユニットが有するギヤと本体が有するギヤそれぞれに設けたカップリング形状の係合のみとなり、ギヤを直接噛み合わせる場合と比べて作業時間が短縮される。又、取り付ける際にギヤ同士、或はギヤと本体側板との衝突によりギヤ端部及び歯面に傷を生じさせる危険性がなくなる。更に、駆動伝達を行う駆動ユニット側及び本体側ギヤの回転軸を同一のものとし、且つ、前記回転軸を用いて本体と駆動ユニットとの位置決めを行う構成とすることにより、ギヤ回転軸と駆動ユニットが有するギヤ、及びギヤ回転軸位置決め穴と本体が有するギヤとの位置関係を略精度良く構成することが可能となるため、駆動ユニット側及び本体側のカップリングを有するギヤとそれに連結したギヤとの軸間距離は駆動ユニット内および本体内においてそれぞれ保証される。よって、駆動ユニットの取り付け位置の誤差により生じていた駆動ユニット側及び本体側ギヤ軸の位置ずれによるバンディングの悪化がなくなる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１〜図４は本発明の実施の形態１を示したものである。先ず、図１により本発明の実施の形態が具現化されるカラー画像形成装置の一実施例について説明する。

本実施の形態に係るのカラー画像形成装置は４色分のプロセスカートリッジ１０ｍ，１０ｃ，１０ｙ，１０ｋを対応する各現像形成ステーションに着脱可能であって、レーザー光を照射可能な光学ユニット２０、静電吸着搬送ベルトユニット３０、非転写材搬送ユニット４０、定着ユニット５０等を備えている。

各プロセスカートリッジ１０ｍ，１０ｃ，１０ｙ，１０ｋは同一構造とされ、それぞれ電子写真感光体である感光ドラム１２、帯電手段１３、現像装置１４及び図示しないクリーニング装置が一体的に構成されている。

静電吸着搬送ベルトユニット３０は、無端ベルト体である静電吸着搬送ベルト３１、静電吸着搬送ベルト３１を回転可能に支持する２つのローラー３２，３３、被転写材ｐは静電吸着搬送ベルト３１に静電吸着して搬送され、各感光ドラム１２に形成されたトナー像を静電吸着搬送ベルト３１上を搬送されている被転写材ｐに転写する図示しない一次転写ローラーを備えている。

被転写材搬送ユニット４０は、各給紙カセット４１から被転写材ｐを静電吸着搬送ベルト３１に搬送するピックアップローラー４２、給紙ローラー４３、レジストローラー４４等を備えている。

定着ユニット５０は、定着ローラー５１及び加圧ローラー５２を備え、被転写材ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。

上記構成において、先ず、１色目例えばマゼンタのプロセスカートリッジ１０ｍにおいて、感光体ドラム１２が帯電手段１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光２２によって潜像が形成され、この潜像が現像装置１４によって現像されてトナー像が形成される。

感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、静電吸着搬送ベルト３１上に静電吸着されて搬送される被転写材ｐに一次転写される。一次転写が終了した感光ドラム１２はクリーニング装置１５によってクリーニングされ、次の画像形成に供される。

同様の画像形成工程がｃ，ｙ，ｋ用の各プロセスカートリッジ１０ｃ，１０ｙ，１０ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順番に重ね転写される。

一方、被転写材ｐが給紙カセット４１又は給紙トレイ４２から非転写材搬送ユニット４０によって静電吸着搬送ベルト３１上に搬送され、１次転写ローラーの作用によって感光体ドラム１２上に形成されたトナー像が被転写材ｐに転写される。トナー像を転写された被転写材ｐは定着ユニット５０に搬送され、定着ローラー５１と加圧ローラー５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラー５４によって排紙される。

図２〜図５は本発明の構成を最も良く表す図であり、先ず、図２を参照しながら画像形成装置本体から着脱可能に配置された駆動ユニット１００の構成について説明する。

図２は画像形成装置本体と駆動ユニットを表す図である。

図２において、２００は画像形成装置本体を表していて、１００は画像形成装置本体２００に着脱可能に取り付けられるように構成された駆動ユニットを表している。

先ず、画像形成装置本体２００は、プロセスカートリッジ・光学箱・電装・給紙部や定着ユニット等を有しており、又、プロセスカートリッジを作動させるギヤ列を有し、このギヤ列のうち駆動ユニット１００に駆動連結する現像第５ギヤ２１０を有している。

一方、駆動ユニット１００は画像形成装置本体２００から着脱可能に構成されていて、後述する現像第４ギヤ１１３によって画像形成装置本体２００のプロセスカートリッジの駆動に駆動連結できるように構成されている。

又、駆動ユニット１００は画像形成装置本体２００に位置決め手段と固定手段をもって取り付けられる。

次に、図３を参照しながら駆動ユニット１００の構成について説明する。

先ず、先述したように駆動ユニット１００は画像形成装置本体２００から着脱可能に構成されている。

同図は、下側板１０１に駆動ユニット構成するギヤや軸等を配置した図であり、これらのギヤや軸を固定するための図示しない上側板を取り外した状態を示している。

又、駆動ユニット１００は後述する位置決め穴２０１及び２０２で本体に位置決めされるとともに、上側板と共にビス止めされるように構成されている。

駆動ユニット１００上には、図上１１１の現像第２ギヤの下面に配置され図示しないモーターとモーターギヤに連結された１１０の現像第１ギヤが配置され、現像第１ギヤ１１０は現像第２ギヤに噛み合っている。

更に、現像第２ギヤ１１１は、１１２の現像第３ギヤに、同じく現像第３ギヤ１１２は現像第４ギヤ１１３に噛み合って連結している。

又、駆動ユニット１００には、感光体ドラムを駆動するギヤ列と静電吸着可能な搬送ベルトを駆動するギヤ列が配置されている。

先ず、先の図示しないモーターに連結したギヤ列１２１等によってベルト駆動ギヤ１２０に駆動連結されている。一方、モーターに連結したギヤ列１３１等によってドラムギヤ１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙに駆動連結されている。

これらドラム駆動やベルト駆動への詳細な駆動列の説明は省略する。

次に、図４に基づいて駆動ユニット１００の現像駆動部と画像形成装置本体の現像駆動部への駆動連結の構成について説明する。

先ず、図３で説明したように、駆動ユニット１００上に構成された現像駆動への駆動列のうち、現像第４ギヤ１１３は画像形成装置本体の現像駆動列に連結するカップリング形状を有している。

図３において、現像第４ギヤ１１３はギヤ部１１３ａとカップリング部１１３ｂを有している。カップリング部１１３ｂは、噛み合わせ時に駆動を伝達する壁１１３ｃと回転時にそれぞれのカップリングがスムーズに噛み合うように構成されたカム面１１３ｄが構成されている。

２１０は現像第５ギヤを表しており、同様にギヤ部２１０ａとカップリング部２１０ｂを有している。カップリング部２１０ｂは、噛み合わせ時に駆動を伝達する壁２１０ｃと回転時にそれぞれのカップリングがスムーズに噛み合うように構成されたカム面２１０ｄが構成されている。

現像第４ギヤ１１３と現像第５ギヤ２１０は、先に説明したカップリングによって回転駆動が伝達されるように構成されている。

尚、現像第５ギヤ２１０は本体側に回転及び側板面内方向への移動可能に支持されたギヤであり、後述するギヤ回転軸１０２及び位置決め手段１０３によって駆動ユニット１００が本体に位置決め固定されることで、現像第４ギヤ１１３と現像第５ギヤ２１０のカップリング部が噛み合うように構成されている。

それぞれのカップリングが噛み合った状態を示す図が図４（ｂ）であり、カップリングのそれぞれの壁１１３ｃと２１０ｃが噛み合って回転駆動が連結される。

又、現像第５ギヤ２１０には、プロセスカートリッジの現像部を駆動させる図示しないギヤ列が連結している。

次に、図５に基づいて駆動ユニット１００上の現像第４ギヤ１１３と画像形成装置本体２００の現像第５ギヤ２１０の位置決めについて説明する。

本体側板の裏側には破線で示す現像駆動側板２２０が取り付けてあり、前記現像駆動側板２２０にはプロセスカートリッジの現像部を駆動するギヤ列が回転可能に固定されている。但し、前述したように現像第５ギヤは現像駆動側板２２０に固定されておらず、回転及び側板面内方向へ移動可能に支持されている。

駆動ユニット１００は、現像４ギヤ１１３を貫通するギヤ軸１０２と現像駆動側板２２０に設けた位置決め穴２０１との嵌合及び位置決め軸１０３と現像駆動側板２２０に設けた位置決め２０２との嵌合によって本体に位置決め固定される。現像第５ギヤと噛み合う現像第６ギヤ２１１は、位置決め穴２０１から略精度の良い状態に配置されているので、ギヤ軸１０２と位置決め穴２０１により位置決めされて駆動ユニット１００が本体２００に取り付けられると、現像第４ギヤ及び現像第５ギヤのカップリング部が図４で説明したように同軸上で噛み合って駆動連結され、且つ、現像第５ギヤと現像第６ギヤとが適切な軸間距離で噛み合うように構成されている。

以上説明したように、従来ギヤの端面にて連結していた駆動連結では、組み付けに所定以上の時間を要していたり、ハス歯ギヤの端面連結ではギヤの端面を痛める、或はギヤ軸間距離が駆動ユニット取り付け位置誤差に依存して変化する等によりバンディングが悪化していた。

しかし、本実施の形態においては、画像形成装置本体２００に構成されたギヤ列とこのギヤ列に連結駆動し着脱可能な駆動ユニット１００に構成されたギヤ列のうち、駆動ユニット１００のギヤと本体２００のギヤをカップリング構成によって連結することで組み立て性を向上させると共に、バンディングの少ないギヤ列を構成となっている。

本発明は、電子写真方式を用いる任意のカラー画像形成装置に対して適用可能である。

画像形成装置を説明する説明図である。画像形成装置を説明する斜視図である。駆動ユニットの構成を説明する側面図である。駆動ユニットと本体との駆動連結部の構成を説明する斜視図である。駆動ユニットと本体との駆動連結部の位置決めを説明する側面図である。

符号の説明

２０光学ユニット
３０静電吸着搬送ベルトユニット
４０非転写材搬送ユニット
５０定着ユニット
１００駆動ユニット
１１３現像第４ギヤ
２００画像形成装置本体
２１０現像第５ギヤ

Claims

複数の感光体とこれに相対する帯電手段及び現像手段とトナー等を有するプロセスカートリッジと、前記感光体に画像形成させる光学系を有する複数の光学ユニットとを保持する容器筐体で形成されていて、静電吸着可能なベルトに静電吸着された転写材上に順次画像を形成していくカラー画像形成装置において、
本体から着脱可能に構成された少なくとも１つの駆動源とギヤ列を有する駆動ユニットと、前記駆動ユニットからの駆動によって動作するプロセスカートリッジに連結するギヤ列を本体に有する構成であって、前記駆動ユニットから本体へ駆動を伝達する駆動伝達部のうち、駆動ユニットの一部と本体ギヤ列の一部が駆動伝達可能に係合するように構成されたことを特徴とするカラー画像形成装置。
前記駆動ユニットと本体との駆動伝達可能な係合部において、駆動伝達を行う駆動ユニットが有するギヤ及び駆動伝達を受ける本体側が有するギヤそれぞれにカップリング形状を設け、前記カップリング形状を係合することにより駆動ユニットから本体への駆動伝達がなされるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記駆動伝達を行う駆動ユニットが有するギヤ及び駆動伝達を受ける本体が有するギヤに設けられたカップリング形状は、駆動ユニット及び本体が有するそれぞれのギヤの回転軸と同軸上に円筒状の突起部を設け、前記円筒状の突起部が少なくとも１つの爪状の係止部を有する構造であり、駆動側及び被駆動側のそれぞれのギヤに設けた前記円筒状突起部をギヤ回転軸上で突き当てて駆動を行うと、前記爪状係止部が当接して回転を係止し、運動伝達がなされる構成となっていることを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
前記駆動伝達を行う駆動ユニットが有するギヤ及び駆動伝達を受ける本体が有するギヤに設けられたカップリング形状は、駆動源とプロセスカートリッジ内の現像装置とを連結するギヤ列に設けられた構成となっていることを特徴とする請求項３記載のカラー画像形成装置。
前記カップリング形状を有する本体側のギヤは本体フレームを構成する側板の内側に設けられ、側板の内側へ装着されるプロセスカートリッジへ駆動伝達し、側板の外側へ駆動ユニットが取り付けるられ、側板を跨いで内外でカップリングされる構成であることを特徴とする請求項４記載のカラー画像形成装置。
本体側板には前記カップリング形状を有する本体側ギヤの回転軸穴が設けられ、側板外側から見てギヤの裏面に設けられた第２の駆動側板に位置決め穴が設けられ、駆動ユニットに固定されており、駆動ユニット側のカップリング形状を有するギヤを貫通して突出した軸が駆動ユニット取り付けの際に本体側ギヤの穴を貫通し、本体側ギヤの裏側の位置決め穴に挿入されることにより駆動ユニット及び本体側ギヤが位置決めされる構成となっていることを特徴とする請求項５記載のカラー画像形成装置。
本体側に位置する駆動ユニット下側板には駆動ユニット側のカップリング形状を有するギヤの回転軸穴が設けられ、本体側から見てギヤの裏面に設けられた駆動ユニット上側板に位置決め穴が設けられ、本体に固定されており、本体側のギヤを貫通して突出した軸が駆動ユニット取り付けの際に駆動ユニット側ギヤの穴を貫通して上側板の位置決め穴に挿入されることにより駆動ユニット及び駆動ユニット側のギヤが位置決めされる構成となっていることを特徴とする請求項５記載のカラー画像形成装置。