JP2005242305A

JP2005242305A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005242305A
Application number: JP2004325866A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Kuroda; 好美黒田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2005-09-08
Also published as: US20050163531A1; CN1648778A; US7173409B2; US7319836B2; US20070098444A1; CN100535772C

Abstract

【課題】感光体ドラムを装置本体に装着した際に、歯当たりが生じたとしても、その後に、ギヤの噛み合い状態を正常化させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、装置本体と、この装置本体に装着される感光体ドラムとを備える。そして、装置本体は、駆動装置と、この駆動装置からの駆動力を伝達するための駆動ギヤと、この駆動ギヤを感光体ドラムの移動方向に沿って移動可能に支持しかつ前記駆動ギヤを感光体ドラムの装着方向とは反対方向に付勢する付勢部材とを備えている。また、感光体ドラムは駆動ギヤに噛み合わされる被駆動ギヤを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。特に、感光体ドラムを装置本体に装着した後で、装置本体側の駆動ギヤと感光体ドラムの被駆動ギヤとを噛み合わせることによって、駆動力を伝達可能にした画像形成装置に関する。

トナー画像を用紙に転写して画像を形成する画像形成装置において、装置本体に感光体ドラムを装着した際に、装置本体の駆動源から駆動力が伝えられる駆動ギヤに対して、感光体ドラムの被駆動ギヤを噛み合うようにした従来発明がある。このような従来発明の画像形成装置においては、感光体ドラムをユニットとし、この感光体ドラムユニットを装置本体に装着すると、あるいは、感光体ドラムを単体で装置本体に装着すると、装置本体の駆動源から感光体ドラムへの駆動伝達が行われるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平８−１１５００９号公報

ところが、感光体ドラムユニット、あるいは感光体ドラムを装置本体に装着しただけでは、駆動ギヤと被駆動ギヤとが良好な状態に噛み合わないことがある。つまり、装置本体の駆動ギヤの歯と、感光体ドラムの被駆動ギヤの歯とが当たりを生じて（歯当たりを生じて）、正常な噛み合い状態とならないという問題が発生する。

したがって、この発明の目的は、感光体ドラムを装置本体に装着した際に、歯当たりが生じたとしても、その後に、ギヤの噛み合い状態を容易に正常化させることができる画像形成装置を提供することを目的としている。

この発明は、装置本体と、この装置本体に装着される感光体ドラムとを備えた画像形成装置に関する。装置本体は、駆動装置と、この駆動装置からの駆動力を伝達するための駆動ギヤと、この駆動ギヤを感光体ドラムの移動方向に沿って移動可能に支持しかつ前記駆動ギヤを感光体ドラムの装着方向とは反対方向に付勢する付勢部材とを備えている。感光体ドラムは、前記駆動ギヤに噛み合わされる被駆動ギヤを含む。

さらにこの発明においては、前記感光体ドラムを前記装置本体に装着する際に、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとが歯当たりした場合に、更なる感光体ドラムの装置本体への装着動作によって、駆動ギヤが前記付勢手段の付勢力に抗して、押し込まれることが好ましい。

さらにこの発明においては、前記感光体ドラムが前記装置本体に装着された後に、前記駆動源を駆動して前記駆動ギヤをわずかに回転させることが好ましい。

さらにこの発明においては、前記駆動装置は前記装置本体のフレームに固定されたモータであって、このモータの出力軸に前記駆動ギヤが軸方向に摺動可能に取り付けられていることが好ましい。

さらにこの発明においては、前記出力軸にそのほぼ全長に延びるキーが固定され、このキーによって前記駆動ギヤが出力軸のいずれの位置にあっても出力軸とともに回転可能であることが好ましい。

さらにこの発明においては、前記付勢部材はコイルスプリングであって、このコイルスプリングが前記駆動ギヤと前記フレームとの間に、前記出力軸に巻装されていることが好ましい。

さらにこの発明においては、前記フレームに軸孔が形成され、前記感光体ドラムが装置本体に装着された状態において、感光体ドラムの軸が前記軸孔に挿通されることが好ましい。

この発明によれば、駆動ギヤを、付勢手段を介して軸方向に移動可能に設けているので、感光体ドラムの被駆動ギヤと駆動ギヤとが歯当たりを生じた場合でも、感光体ドラムを装着する動作に対しては障害とならない。そして、感光体ドラムを装着した時に、両ギヤが噛み合わない時に、駆動ギヤをわずかに回転させるだけで、歯当たり状態が解消されて両ギヤが正常に噛み合うので、感光体ドラムへの駆動を良好に伝達することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

本発明の実施の一形態の画像形成装置１について、以下に説明する。この画像形成装置１は、トナー画像を用紙に転写して定着する電子写真方式の画像形成装置であって、ファクシミリ装置、プリンタ装置、コピー装置あるいはこれらの複合機能を有する装置に適用が可能である。また、この画像形成装置１が、電子写真方式を用いて用紙に画像を記録する記録部１０を装置本体に有し、その装置本体２の上部に、画像読取装置３０と自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）４０とを配した装置であるとして、以下に説明する。しかしながら、以下の実施形態では、画像読取装置２０の構成等を発明の要旨としているものではないから、その説明は簡略化し、装置本体２に装着される感光体ドラム１１への駆動伝達機構を主として説明する。

図１に示す画像形成装置１において、その装置本体２の下部に設けた給紙部３に、１つ以上の給紙カセット４が装備されている。この給紙カセット４から給紙ローラ５により用紙が給紙され、給紙された用紙が用紙搬送路６に送り込まれ、そして記録部１０に向けて搬送される。なお、給紙部３には複数の給紙カセット４が装着可能であり、任意の給紙カセット４から、必要とするサイズの用紙が収容された給紙カセット４が選択され、その選択された給紙カセット４から用紙が給紙可能にされている。また、用紙搬送路６には、所定の間隔を空けて、複数の搬送ローラ装置７、７ａが配置されている。

用紙搬送路６において、給紙カセット４から給紙された用紙の先端が、記録部１０よりも上流側の搬送ローラ装置７に突き当てられ、この状態で、さらに上流側の搬送ローラ装置７ａにより追加の送り作用が付与されて、用紙にループが形成される。そして、用紙の先端部が搬送ローラ装置７のニップに入り込むことによって用紙の先端部が整合され、その状態で停止される。そして、感光体ドラム１１にトナー画像が形成されるタイミングに合うように、搬送ローラ装置７が駆動されて、感光体ドラム１１と転写ローラ１６とのニップ部に向けて用紙が搬送される。用紙が、感光体ドラム１１と転写ローラ１６の間にニップされた状態で、転写ローラ１６に転写電圧が印加されると、用紙にトナー画像が転写される。

記録部１０においては、一般的な電子写真方式を用いた装置と同様に、感光体ドラム１１が備えられる。その感光体ドラム１１の周囲には、その回転方向に沿って、帯電部材１４、書込部材１５、現像装置１２、転写ローラ１６およびクリーニング装置１８を配置している。現像装置１２は書込部材１４の下流側に設けられ、外部に露出した現像ローラ１３が感光体ドラム１１に接触している。そして、記録部１０においては、感光体ドラム１１の表面に帯電部材１４によって一様な帯電が行われ、書込部材１５により画像の光を照射することで、感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成され、その静電潜像に対して現像ローラ１３からトナーを供給して付着させることにより、可視像としてのトナー画像が形成される。

このトナー画像は、前述したように、用紙を感光体ドラム１１と転写ローラ１６との間でニップしながら搬送する際に、所定の値の電圧が印加された転写ローラ１６によって用紙に移転される。用紙が定着装置８を通る際に、用紙に担持されたトナー画像に熱と圧力が加えられて、トナー画像が用紙に定着される。そして、用紙は排出ローラ装置９により図示を省略する排出トレイに排出される。また、感光体ドラム１１に形成したトナー画像を用紙に転写した後で、転写されずに感光体ドラム１１に残留するトナーは、クリーニング装置１７を構成するブレード１８により掻き取られ、掻き取られたトナーは、図示を省略する廃トナーボックスに向けて搬送される。

前述したように構成された画像形成装置１が小型のプリンタ等である場合には、記録部１０に配置された感光体ドラム１１は数千枚程度の画像形成が可能なものとして構成されているために、画像形成枚数がそれ以上になると、感光体ドラム１１を交換する旨の指令が図示しない表示装置に表示される。この感光体ドラム１１は、それを単独で交換する場合と、周辺の部材を組み込んだ感光体ユニットとして交換する場合とが考えられるが、本発明においては、どちらの場合であっても良い。ところで、この実施形態の画像形成装置１においては、感光体ドラム１１を装置本体２に装着したときに、装置本体２の駆動機構の駆動ギヤ２４が、感光体ドラム１１に設けている被駆動ギヤとしてのドラムギヤ２５に噛み合うように構成されている。

図２に示されるように、装置本体２に駆動装置２１が設けられ、この駆動装置２１に設けた本体ギヤ２４に対して、装置本体２に装着される感光体ドラム１１のドラムギヤ２５が噛み合っている。詳述すると、図２に示す駆動装置２１は装置本体２のフレーム２０に固定され、減速機構を備えたモータによって構成されている。そして、このモータの出力軸２２の先端部が記録部２の内側に突出しており、この先端部に駆動ギヤ２４が取り付けられている。この駆動ギヤ２４は出力軸２２に沿って摺動可能で、駆動ギヤ２４とフレーム２０との間で出力軸２２に巻装された付勢部材としてのスプリング２３によって、軸の先方に向けて常に付勢されている。そして、出力軸２２にはその軸方向の全長に延びるキーが固定されているので、この駆動ギヤ２４が出力軸２２の軸方向のいずれの位置に位置していたとしても、出力軸２２により回転可能とされている。さらに、感光体ドラム１１においては、画像形成領域から外れた位置にドラムギヤ２５が固定されている。なお、図示する例では、感光体ドラム１１を装置本体２に装着した状態においては、感光体ドラム１１のドラム軸２６の先端がフレーム２０の軸孔に挿入されて、感光体ドラム１１が装置本体２に位置決めされる。

感光体ドラム１１の交換や再装着のために、感光体ドラム１１を装置本体２に装着する際に、単純に軸２６に沿って感光体ドラム１１を押し込むだけでは、場合によっては駆動ギヤ２４とドラムギヤ２５とが歯当たりして良好な噛み合い状態とならないことがある。つまり、図３に説明するように、ギヤの歯同士が歯当たり部Ｚで当接（衝突）すると言った不具合が生じやすい。そして、駆動ギヤ２４が出力軸２２に固定的に取り付けられていると、ドラムギヤ２５が無理に駆動ギヤ２４を押すことになる。この場合、感光体ドラム１１の装着を行う際に、感光体ドラム１１を押し込む動作と同時に、所定の角度回転させるような動作を付加しないと、感光体ドラム１１の装着を良好に行い得なくなるという問題が発生する。

前述したようなギヤの歯当たりの問題を解消するために、この実施例の画像形成装置１においては、図２に示したように、装置本体２側の駆動ギヤ２４を、出力軸２２の軸方向に対して移動可能とし、さらに駆動ギヤ２４を背後からスプリング２３により付勢している。したがって、感光体ドラム１１を記録部１０に装着する際に、図４に示すように、駆動ギヤ２４とドラムギヤ２５とが歯当たり部Ｚで衝突するが、スプリング２３の付勢力に抗して感光体ドラム１１をさらに押し込むと、図５に示すように、駆動ギヤ２４が押圧されながら図の実線位置まで後退する。そして、その歯当たりした状態のままで、感光体ドラム１１が所定の作用位置に保持される。この状態では、駆動ギヤ２４に対してドラムギヤ２５が正常に噛み合っていないので、感光体ドラム１１が正常に回転できない。

しかしながら、この実施例の画像形成装置１では、前記図５の実線で示す状態において駆動装置２１を駆動して、出力軸２２をわずかに回転させることにより、ギヤの歯同士で押し合いしている状態が解消される。つまり、出力軸２２がわずかに回転されて、駆動ギヤ２４とドラムギヤ２５とが噛み合う位置に位置すると、駆動ギヤ２４がスプリング２３の付勢力によってドラムギヤ２５側に移動する。そして、駆動ギヤ２４が、図５の実線位置から仮想線位置まで移動することで、駆動ギヤ２４とドラムギヤ２５とが完全に噛み合い、感光体ドラム１１を駆動装置２１により駆動することが可能な状態となる。

前記したように、感光体ドラム１１を記録部１０に装着した後で、駆動装置２１を短時間だけ駆動する処理を、画像形成装置１のイニシャライズのステップに持たせておくことが好ましい。このイニシャライズのステップとは、記録部１０に配置した各部材が正常に動作するか否かを確認するためのステップである。つまり、一般的な画像形成装置においては、感光体ドラム１１を交換した後や記録部１０の各部材を装着し直した後に、画像形成装置１の制御装置に設定している制御プログラムにしたがって、感光体ドラム１１を短時間だけ空回転させるとともに、各部材の動作が正常に行われていることを、イニシャライズの動作において検証することが行われている。そこで、前述したような動作を利用して、ギヤの歯の噛み合いを正常化させれば良い。したがって、感光体ドラム１１の装着作業が従来に比べて容易に行うことができる。

前述したように構成されている装置本体２の上部に配置される画像読取装置３０は、特に、本発明の要旨ではないが、以下に簡単に説明しておく。図１に示されているように、ＡＤＦ４０と協働して原稿画像の読み取りを行う走査装置３５が、上部フレーム３１の固定位置に設けられている。この走査装置３５は、図示されるように、複数のミラー３７、レンズ３８およびＣＣＤ３９を１つのユニットとして構成している。そして、この走査装置３５が、上部フレーム３１の端部付近のプラテン３２に対応した位置に固定して設けられている。そして、走査装置３５においては、プラテン３２に画像面を摺動させながら移動する原稿に対して、ランプ３６からの光を照射して、その反射光を複数のミラー３７により反射させ、その反射光をレンズ３８によりＣＣＤ３９に結像させて、原稿に対応した光情報がデジタル情報として得られる。

ＡＤＦ４０は、上下に所定の間隔を持って重ねるように配置した原稿トレイ４３と排出トレイ４４とを有しており、これらのトレイ４３，４４が上部フレーム３１の上に固定されている。ＡＤＦ４０は、これらの２つのトレイ４３，４４の間を接続する原稿搬送路４１を備えており、この原稿搬送路４１は、従来の自動原稿搬送装置と同様に、横向きの略Ｕ字状に構成されている。原稿搬送路４１の湾曲部の下部にプラテン３２を設けており、給紙装置４２により１枚ずつ取り出した原稿が、原稿搬送路４１内を一定の速度で搬送されている最中に、画像の読み取りが行われる。

なお、前述したような記録部１０を設けた装置本体２と、その上部に配置している画像読取装置３０とを組み合わせて、複写機とファクシミリ装置の機能を備えた複合機として構成することができる。また、装置本体２の上部に画像読取装置を設けずに、装置本体２のみをプリンタとして用いることも可能である。その他に、装置本体２の上部に配置している画像読取装置を、ＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）機能と、ＡＤＦ機能との双方に対応できる機構としてもよい。

本発明の一実施形態の画像形成装置を示す図である。感光体ドラムのドラムギヤと装置本体側の駆動ギヤとが正常に噛み合った状態を示す図である。感光体ドラムのドラムギヤと装置本体側の駆動ギヤとが、歯当たりした状態を示す斜視図である。図３の断面図である。感光体ドラムを装置本体に装着する途中の動作を示す図である。

符号の説明

１画像形成装置、
２装置本体、
１０記録部、
１１感光体ドラム、
２１駆動装置、
２２出力軸、
２３スプリング、
２４駆動ギヤ、
２５ドラムギヤ。

Claims

駆動装置と、この駆動装置からの駆動力を伝達するための駆動ギヤと、この駆動ギヤを感光体ドラムの移動方向に沿って移動可能に支持しかつ前記駆動ギヤを感光体ドラムの装着方向とは反対方向に付勢する付勢部材とを備えた装置本体と、
この装置本体に装着され、前記駆動ギヤに噛み合わされる被駆動ギヤを含む感光体ドラムと、を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記感光体ドラムを前記装置本体に装着する際に、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとが歯当たりした場合に、更なる感光体ドラムの装置本体への装着動作によって、駆動ギヤが前記付勢手段の付勢力に抗して押し込まれることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記感光体ドラムが前記装置本体に装着された後に、前記駆動源を駆動して前記駆動ギヤをわずかに回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記駆動装置は前記装置本体のフレームに固定されたモータであって、このモータの出力軸に前記駆動ギヤが軸方向に摺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記出力軸にそのほぼ全長に延びるキーが固定され、このキーによって前記駆動ギヤが出力軸のいずれの位置にあっても出力軸とともに回転可能であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記付勢部材はコイルスプリングであって、このコイルスプリングが前記駆動ギヤと前記フレームとの間に、前記出力軸に巻装されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記フレームに軸孔が形成され、前記感光体ドラムが装置本体に装着された状態において、感光体ドラムの軸が前記軸孔に挿通されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。