JP2007065687A - Image forming apparatus - Google Patents
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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。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus in which a driving force can be transmitted by engaging a driving gear on the apparatus main body side and a driven gear of the photosensitive drum after the photosensitive drum is mounted on the apparatus main body.
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)。
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。 However, there are cases where the drive gear and the driven gear do not mesh in a good state simply by mounting the photosensitive drum unit or the photosensitive drum to the apparatus main body. That is, there is a problem that the teeth of the driving gear of the apparatus main body and the teeth of the driven gear of the photosensitive drum are brought into contact with each other (i.e., are brought into contact with each other), and a normal meshing state is not achieved.
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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of easily normalizing the meshing state of gears even if tooth contact occurs when the photosensitive drum is mounted on the apparatus main body. The purpose is that.
この発明は、駆動装置、およびこの駆動装置からの駆動力を伝達するための駆動ギヤを含む装置本体と、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、前記感光体ドラムが前記装置本体に装着された後に、前記駆動装置を駆動して前記駆動ギヤをわずかに回転させることで、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとが噛み合うことを特徴とする。さらに、前記駆動ギヤは、前記感光体ドラムの移動方向に沿って移動可能であり、前記装置本体は、前記駆動ギヤを前記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を含むことを特徴とする。さらに、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、更なる前記感光体ドラムの前記装置本体への装着動作によって、前記駆動ギヤが前記付勢部材の付勢力に抗して押し込まれることを特徴とする。さらに、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。さらに、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前記出力軸のいずれの位置にあっても前記出力軸とともに回転可能であることを特徴とする。さらに、前記付勢部材は、コイルスプリングであって、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。さらに、前記フレームに軸孔が形成され、前記感光体ドラムが前記装置本体に装着された状態において、前記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。さらに、前記駆動ギヤをわずかに回転させることは、画像形成装置のイニシャライズのステップにおいて行なわれることを特徴とする。 The present invention relates to a photosensitive drum including a driving device, a device main body including a driving gear for transmitting a driving force from the driving device, and a driven gear which is mounted on the device main body and meshed with the driving gear. And after the photosensitive drum is mounted on the apparatus main body, the drive gear and the driven gear are engaged with each other by driving the drive device and slightly rotating the drive gear. Features. Further, the drive gear is movable along the moving direction of the photosensitive drum, and the apparatus main body includes a biasing member that biases the driving gear in a direction opposite to the mounting direction of the photosensitive drum. It is characterized by including. Further, when the driving gear and the driven gear are in contact with each other when the photosensitive drum is mounted on the apparatus main body, the driving is performed by further mounting the photosensitive drum on the apparatus main body. The gear is pushed against the urging force of the urging member. Further, the drive device is a motor fixed to the frame of the device body, and the drive gear is attached to an output shaft of the motor so as to be slidable in the axial direction. Furthermore, a key extending substantially over the entire length of the output shaft is fixed to the output shaft, and the drive gear can be rotated together with the output shaft at any position of the output shaft. Further, the biasing member is a coil spring and is wound around the output shaft between the drive gear and the frame. Further, a shaft hole is formed in the frame, and the shaft of the photosensitive drum is inserted into the shaft hole in a state where the photosensitive drum is mounted on the apparatus main body. Further, the slight rotation of the drive gear is performed in an initialization step of the image forming apparatus.
この発明によれば、感光体ドラムを装着した時に、感光体ドラムの被駆動ギヤと駆動ギヤと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。そして、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、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。 According to the present invention, when the photosensitive drum is mounted and the driven gear and the driving gear of the photosensitive drum do not mesh with each other, the tooth contact state is eliminated by merely rotating the driving gear slightly, and both gears are moved. Since the engagement is normal, the drive to the photosensitive drum can be transmitted satisfactorily. Since the drive gear is provided so as to be movable in the axial direction via the biasing means, even when the driven gear and the drive gear are in contact with each other, the operation for mounting the photosensitive drum is not performed. It does not become an obstacle.
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。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. The embodiments described below are preferable specific examples for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these forms.
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。
An image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described below. The image forming apparatus 1 is an electrophotographic image forming apparatus that transfers and fixes a toner image onto a sheet, and can be applied to a facsimile apparatus, a printer apparatus, a copying apparatus, or an apparatus having a composite function thereof. . The image forming apparatus 1 has a
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。
In the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, one or more
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。
In the
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。
The
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。
As described above, the toner image is transferred to the sheet by the
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。
When the image forming apparatus 1 configured as described above is a small printer or the like, the
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。
As shown in FIG. 2, a
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。
When the
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。
In order to eliminate the problem of gear tooth contact as described above, in the image forming apparatus 1 of this embodiment, the
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。
However, in the image forming apparatus 1 of this embodiment, the driving
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。
As described above, it is preferable that the initialization step of the image forming apparatus 1 has a process of driving the
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。
The
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。
The
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。
Note that the apparatus main body 2 provided with the
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
40 フレーム部材
50 板バネ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Apparatus
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2006
- 2006-11-10 JP JP2006304850A patent/JP2007065687A/en active Pending
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