JP2006267308A

JP2006267308A - 画像形成装置における回転駆動の接続機構

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Publication number: JP2006267308A
Application number: JP2005082921A
Authority: JP
Inventors: Norio Hokari; 則雄保苅; Susumu Kobayashi; 進木林; Yasumasa Takanishi; 泰正高西; Noriaki Hanzawa; 徳明半澤; Satoshi Nishikawa; 聰西川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】回転体と駆動伝達系との係脱において双方に損傷を与えることがないと共に、回転体と駆動伝達系との係脱を低コストな機構で実現することができる画像形成装置における回転駆動の接続機構を提供する。
【解決手段】装置本体に設けられた駆動伝達系と、装置本体に着脱可能に取り付けられ、画像形成時には上記駆動伝達系から回転駆動を受け取って正回転する感光体ドラム１６と、これら駆動伝達系と感光体ドラム１６との間を係脱可能に接続するギア接続機構とを有する画像形成装置における回転駆動の接続構造であり、駆動伝達系又は感光体ドラム１６のギア部を駆動伝達系又は感光体ドラム１６の本体部から切り離してこの本体部から遊離した遊離ギア部材５４として形成すると共に、上記本体部とこの遊離ギア部材５４との間を上記感光体ドラム１６の正回転とは反対の逆回転方向に回転可能に接続してなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式などを適用したプリンタ、複写機、及びファクシミリ、或いはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置における回転駆動の接続機構に関する。

特開２００１−１００２７６号公報

従来、装置本体に設けられた駆動伝達系と、装置本体に着脱可能に取り付けられ、画像形成時には上記駆動伝達系から回転駆動を受け取って正回転する回転体と、これら駆動伝達系と回転体との間を係脱可能に接続する接続機構とを有する画像形成装置における回転駆動の接続機構が知られている。

上記のような接続機構は、画像形成装置の定期交換部品である保守部品を係脱する箇所に用いられている。このため、接続機構においては、係脱時に保守部品である回転体と駆動伝達系に損傷を与えない機構が採用されている。

このような接続機構としては、駆動部材に対して被駆動部材を回転駆動可能に連結する駆動連結装置において、前記駆動部材に軸方向に移動可能に設けられた連結部材と、前記駆動部材または前記連結部材の少なくともいずれか一方に設けられ、前記連結部材の軸方向移動量を規制する軸方向規制部材と、前記駆動部材または前記連結部材の少なくともいずれか一方に設けられ、前記連結部材の回転方向の移動を規制する回転方向規制部材と、前記連結部材を前記軸方向規制部材に当接するように付勢する付勢手段と、前記被駆動部材の前記駆動部材の方向への移動を規制する被駆動部材規制手段と、前記被駆動部材の軸芯を前記駆動部材の軸芯に一致させる位置決め手段と、前記駆動部材の回転動作により前記連結部材を前記軸方向規制部材に当接させ、かつ、前記被駆動部材を前記駆動部材または前記軸方向規制部材の少なくとも一方に当接させる押圧手段とを有することを特徴とする駆動連結装置が知られている（特許文献１参照）。これによれば、高精度な回転伝達性と良好な操作性が得られる。また、本発明にかかる画像形成装置によれば、回転むらがなく、色ずれのない画像を形成することができる。

しかしながら、上記従来技術の場合には、押圧手段は螺子結合を採用しているため駆動部材と被駆動部材を接続するためには何れか一方を固定して他方のみを回転しなければならなく、本例では、被駆動部材が駆動部材に対して所定位置に位置付けられたことをセンサで検出して駆動部材を駆動することで接続している。従って、接続機構の構成が複雑であってコストが嵩むという問題がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、回転体と駆動伝達系との係脱において双方に損傷を与えることがないと共に、回転体と駆動伝達系との係脱を低コストな機構で実現することができる画像形成装置における回転駆動の接続機構を提供することにある。

即ち、本発明は、装置本体に設けられた駆動伝達系と、装置本体に着脱可能に取り付けられ、画像形成時には上記駆動伝達系から回転駆動を受け取って正回転する回転体と、これら駆動伝達系と回転体との間を係脱可能に接続するギア接続機構とを有する画像形成装置における回転駆動の接続構造であり、駆動伝達系又は回転体のギア部を駆動伝達系又は回転体の本体部から切り離してこの本体部から遊離した遊離ギア部材として形成すると共に、上記本体部とこの遊離ギア部材との間を上記回転体の正回転とは反対の逆回転方向に回転可能に接続したことを特徴とする画像形成装置における回転駆動の接続機構である。

本発明において、回転駆動源又は回転体と遊離ギア部材との間が、回転体の逆回転方向に回転自由なワンウエイクラッチで接続することができる。

また、本発明において、回転体にはこの回転体に接触して回転負荷を与える負荷体が取り付けられており、上記負荷体には、駆動伝達系と回転体との間の離脱操作時には負荷体が回転体に接触し、また、駆動伝達系と回転体との間の係合操作時には負荷体が回転体から離れて回転負荷を軽減する回転負荷軽減機構が組み込むことができる。

また、本発明において、回転駆動源又は回転体の本体部と遊離ギア部材との間が、回転体の正回転方向に回転して螺合し、また、回転体の逆回転方向に回転して離脱する螺子結合で接続することができる。

また、本発明において、回転体を、感光ドラム、現像器、定着器、転写材搬送ベルトの駆動ロール、中間転写ベルトの駆動ロール、感光体ベルトの駆動ロール、及び転写定着ベルトの駆動ロール等とすることができる。

本発明によれば、回転体と駆動伝達系との係脱において双方に損傷を与えることがないと共に、回転体と駆動伝達系との係脱を低コストな機構で実現することができる画像形成装置における回転駆動の接続機構を提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図６は、本発明に係る画像形成装置おける回転駆動の接続機構における第１の実施形態を示す図である。

図１は、本実施形態の画像形成装置おける回転駆動の接続機構が適用される画像形成装置１０を示す概略図である。画像形成装置１０は、転写材にカラー画像を転写する画像形成部１２と画像形成部１２に転写材を搬送する転写材搬送部１４とから概略構成されている。

図２は、図１の画像形成部１２の拡大図である。画像形成部１２には、回転体である感光体ドラム１６が設けられている。感光体ドラム１６は、円筒状に形成され静電潜像がその表面に形成される。感光体ドラム１６は、前後方向の軸に対して時計回り方向に回転する。感光体ドラム１６の周辺には、感光体ドラム１６の表面を帯電させる帯電器１８が設けられている。また、感光体ドラム１６の周辺であって感光体ドラム１６の回転方向に向けて帯電器１８の下流には、帯電器１８で帯電された感光体ドラム１６の表面に静電潜像を形成する露光器２０が設けられている。また、感光体ドラム１６の周辺であって感光体ドラム１６の回転方向に向けて露光器２０の下流には、回転体である現像器２２が設けられている。現像器２２は、感光体ドラム１６表面に形成されている静電潜像をトナーで可視化するものである。

また、感光体ドラム１６の周辺であって感光体ドラム１６の回転方向に向けて現像器２２の下流には、転写器である中間転写体２４が設けられている。中間転写体２４は、現像器２２で感光体１６表面にトナーで可視化されたトナー像を転写材上に転写するものである。中間転写体２４には、感光体ドラム１６の表面に接触してトナーで可視化されたトナー像を重ねあわせる中間転写ベルト２６が設けられている。中間転写ベルト２６は、中間転写ロール２７で感光体ドラム１６表面に押圧されている。中間転写ベルト２６は、エンドレスベルトであって回転体である駆動ロール２８で駆動され従動ロール３０等でその軌道が形成されている。また、中間転写体２４には、中間転写ベルト２６のテンション変動を吸収するテンションロール３２が設けられている。また、中間転写体２４には、転写材上に感光体ドラム１６に接触してトナーで可視化されたトナー像を転写材に転写する転写ロール対３４が設けられている。また、転写ロール対３４と駆動ロール２８の間には、転写ロール対３４で中間転写ベルト２６上からトナーで可視化されたトナー像が転写材上に転写された後、中間転写ベルト２６に残存するトナーを取り除くためのクリーニング機構３６が配置されている。

また、感光体ドラム１６の周辺であって感光体ドラム１６の回転方向に向けて中間転写体２４の下流には、感光体ドラム１６の表面からトナーで可視化されたトナー像が中間転写ベルト２６上に転写された後、感光体ドラム１６の表面に残存するトナーを取り除くためのクリーニング機構３７が配置されている。尚、クリーニング機構３７には、感光体ドラム１６に接触しているクリーニングブレード３９が設けられている。

中間転写体２４の下方には、転写材をレジストするレジストロール対３８が設けられている。また、レジストロール対３８は、転写材が搬送される方向に向けて転写ロール対３４の上流に設けられている。中間転写体２４の転写材が搬送される方向に向けて下流には、中間転写体２４で可視化された未定着トナー像を転写材上に定着させる回転体である定着器４０が設けられている。また、中間転写体２４の転写ロール対３４と定着器４０との間には、転写材を搬送する転写材搬送器４２が設けられている。転写体搬送器４２は、転写材搬送ベルト４４とその軌道を形成している回転体である駆動ロール４６及び従動ロール４８とから構成されている。

尚、感光体ドラム１６は、感光体ベルトで駆動される場合には、一端が回転体である感光体１６に架けられ他端が回転体である駆動ロールに架けられる。また、定着器４０は、転写定着ベルトと駆動される場合には、一端が回転体である回転体である定着器４０に架けられ他端が回転体である駆動ロールに架けられる。

上記構成における画像形成装置１０では、最初に、感光体ドラム１６が帯電器１８で帯電され、次いで、静電潜像が露光器２０で書き込まれ、次いで、現像器２２で静電潜像がトナーで可視化され、次いで、可視化されたトナー像が中間転写体２４で転写材上に転写される。その後、感光体ドラム１６の表面に残存するトナーがクリーニング機構３７で取り除かれる。

図３は、感光体ドラム１６、ワンウエイクラッチ５２及び遊離ギア部材５４から構成されている感光ドラム組立体５０を示す図である。感光体ドラム１６における駆動伝達系と係合する側の一端部には、画像形成時に感光体ドラム１６が駆動伝達系によって駆動される回転方向（正回転）と逆回転方向に回転自由なワンウエイクラッチ５２が固着されている。感光体ドラム１６の一端部には、ワンウエイクラッチ５２の外径が圧入又は接着等できる径で凹段部５６が形成されている。ワンウエイクラッチ５２は円筒状に形成されていてその外径が感光体ドラム１６の凹段部５６に圧入又は接着等されて固着されている。ワンウエイクラッチ５２には、遊離ギア部材５４が固着されている。遊離ギア部材５４には、ワンウエイクラッチ５２の内径に圧入又は接着等される凸段部５８が形成されている。遊離ギア部材５４は、ワンウエイクラッチ５２の内径に凸段部５８が圧入又は接着等されて固着されている。以上における感光体ドラム１６、ワンウエイクラッチ５２及び遊離ギア部材５４の関係で、遊離ギア部材５４は、ワンウエイクラッチ５２を介して感光体ドラム１６に固着されている。尚、遊離ギア部材５４は、駆動伝達系との噛み合い歯数を増すことによって画像形成時の速度変動を減少させるために、はすば歯車を採用している。

図４は、感光ドラム組立体５０と駆動伝達系との動作関係を説明するための図である。感光ドラム組立体５０が画像形成装置１０内に挿入されて駆動伝達系と噛み合う場合には、遊離ギア部材５４は、ワンウエイクラッチ５２が自由に回転する方向に回転する。従って、感光ドラム組立体５０を画像形成装置１０内に挿入する際の駆動伝達系との摩擦を小さくすることができる。また、感光ドラム組立体５０が画像形成装置１０内に挿入されて駆動伝達系と噛み合った後には、感光ドラム組立体５０は、ワンウエイクラッチ５２が自由に回転する方向とは逆方向となる方向に駆動伝達系の駆動力によって回転される。

図５は、感光ドラム組立体５０、及びクリーニングブレード３９とクリーニングブレード３９を保持するクリーナブラケット６４とのクリーナ組立体６２から構成されている感光ドラム−クリーナ組立体６０を示す図である。感光体ドラム組立体５０とクリーナ組立体６２とは、感光体ドラム１６の表面にクリーニングブレード３９の先端部が当接するように配置されている。クリーニングブレード３９はクリーナブラケット６４に接着等で固着されている。クリーナブラケット６４は前後方向の軸Ａを中心に回転可能に設けられている。また、クリーナブラケット６４は、軸Ａを中心に時計回り方向に図示しないバネ等で付勢されている。また、クリーナブラケット６４には、感光ドラム−クリ-ナ組立体６０が駆動伝達系と係合する際に装置本体に設けられているカム部材６６と当接するカムフォロワー部６８が設けられている（回転負荷軽減機構）。

図６は、感光ドラム−クリーナ組立体６０が駆動伝達系と係合する際のクリーナ組立体６２の動作を説明するための図である。図は、クリーナ組立体６２のカムフォロワー部６８が駆動伝達系と係合する際の移動によって上下方向の位置が変化する状況を表わしている。感光ドラム−クリーナ組立体６０が駆動伝達系と係合する際の初期である（１）の状態では、カムフォロワー部６８は通常の状態に位置している。このときには、クリーナブレード３９は感光体ドラム１６の表面に接触している。感光ドラム−クリーナ組立体６０が駆動伝達系と係合する際の途中である（２）、（３）の状態では、カムフォロワー部６８はバネ等の付勢に抗して装置本体に設けられているカム部材６６に当接して上方に移動する。このときには、クリーナブレード３９は感光体ドラム１６の表面から離れる。従って、感光ドラム−クリーナ組立体６０が駆動伝達系と係合する際の途中である（２）、（３）の状態では、感光体ドラム１６にクリーニングブレード３９の負荷が作用していない状態となっている。この状態において、感光ドラム−クリーナ組立体６０は駆動伝達系と係合する。即ち、感光ドラム−クリーナ組立体６０は、感光体ドラム１６にクリーニングブレード３９の負荷が作用していない状態で駆動伝達系と係合することができる。感光ドラム−クリーナ組立体６０が駆動伝達系と係合している（４）の状態では、カムフォロワー部６８は通常の状態に位置に復帰する。このときには、クリーナブレード３９は感光体ドラム１６の表面に接触している。尚、感光ドラム−クリーナ組立体６０が駆動伝達系と離脱する際には、カムフォロワー部６８は通常の状態に位置していてクリーナブレード３９が感光体ドラム１６の表面に接触している状態を維持する。

以上、本第１の実施形態によれば、遊離ギア部材５４は、感光体ドラム１６にクリーニングブレード３９の負荷が作用していない状態でワンウエイクラッチ５２を介して駆動伝達系と係合することができるため、感光ドラム−クリーナ組立体６０と駆動伝達系との係脱において双方に損傷を与えることがないと共に、感光ドラム−クリーナ組立体６０と駆動伝達系との係脱を低コストな機構で実現することができる。

次に、本発明に係る画像形成装置における第２の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

図７は、感光体ドラム８２及び遊離ギア部材８４から構成されている感光ドラム組立体８０を示す図である。感光体ドラム８２における駆動伝達系と係合する側の一端部には円状の凹段部８６が形成され凹段部８６の円周上には雌螺子が刻設されている。遊離ギア部材８４における感光体ドラム８２側の一端部には、感光体ドラム８２に設けられている凹段部８６と螺合可能に、円状の凸段部８８が形成され凸段部８８の円周上には雄螺子が刻設されている。

上記の構成では、感光体ドラム８２と遊離ギア部材８４を仮結合した状態で駆動伝達系と遊離ギア部材８４が係合するようにする。従って、遊離ギア部材８４が回転自由な状態において駆動伝達系と係合することができる。この状態において、駆動伝達系を駆動して画像形成処理を開始する。感光体ドラム８２にはクリーナブレード３６の負荷が作用しているため、遊離ギア部材８４が駆動伝達系で駆動されると感光体ドラム８２と遊離ギア８４が螺合する。

以上、本第２の実施形態によれば、遊離ギア部材８４が回転自由な状態において駆動伝達系と係合することができるため、感光ドラム−クリーナ組立体と駆動伝達系との係脱において双方に損傷を与えることがないと共に、感光ドラム−クリーナ組立体と駆動伝達系との係脱を低コストな機構で実現することができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。

図１は、第１の実施形態の画像形成装置おける回転駆動の接続機構が適用される画像形成装置を示す概略図である。図２は、図１の画像形成部の拡大図である。図３は、感光体ドラム、ワンウエイクラッチ及び遊離ギア部材から構成されている感光ドラム組立体を示す図である。図４は、感光ドラム組立体と駆動伝達系との動作関係を説明するための図である。図５は、感光ドラム組立体、及びクリーニングブレードとクリーニングブレードを保持するクリーナブラケットとのクリーナ組立体６２から構成されている感光ドラム−クリーナ組立体を示す図である。図６は、感光ドラム−クリーナ組立体が駆動伝達系と係合する際のクリーナ組立体の動作を説明するための図である。図７は、感光体ドラム、及び遊離ギア部材から構成されている感光ドラム組立体を示す図である。

符号の説明

１０：画像形成装置、１２：画像形成部、１６，８４：感光体ドラム、２２：現像器、３９：クリーニングブレード、４０：定着器、５０、８０：感光体ドラム組立体、５２：ワンウエイクラッチ、５４，８４：遊離ギア部材、６０：感光ドラム−クリーナ組立体、６２：クリーナ組立体

Claims

装置本体に設けられた駆動伝達系と、装置本体に着脱可能に取り付けられ、画像形成時には上記駆動伝達系から回転駆動を受け取って正回転する回転体と、これら駆動伝達系と回転体との間を係脱可能に接続するギア接続機構とを有する画像形成装置における回転駆動の接続構造であり、
駆動伝達系又は回転体のギア部を駆動伝達系又は回転体の本体部から切り離してこの本体部から遊離した遊離ギア部材として形成すると共に、上記本体部とこの遊離ギア部材との間を上記回転体の正回転とは反対の逆回転方向に回転可能に接続したことを特徴とする画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転駆動源又は回転体と遊離ギア部材との間が、回転体の逆回転方向に回転自由なワンウエイクラッチで接続されている請求項１に記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体にはこの回転体に接触して回転負荷を与える負荷体が取り付けられており、上記負荷体には、駆動伝達系と回転体との間の離脱操作時には負荷体が回転体にせ接触し、また、駆動伝達系と回転体との間の係合操作時には負荷体が回転体から離れて回転負荷を軽減する回転負荷軽減機構が組み込まれている請求項１又は２に記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転駆動源又は回転体の本体部と遊離ギア部材との間が、回転体の正回転方向に回転して螺合し、また、回転体の逆回転方向に回転して離脱する螺子結合で接続されている請求項１に記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体が感光ドラムであるである請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体が現像器である請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体が定着器である請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体が転写材搬送ベルトの駆動ロールである請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体が中間転写ベルトの駆動ロールである請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体が感光体ベルトの駆動ロールである請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。
回転体が転写定着ベルトの駆動ロールである請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置における回転駆動の接続機構。