JP2007133066A - 画像形成装置の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
駆動手段の静止負荷の大小にかかわらず、プロセスカートリッジあるいは感光体を着脱する際の操作力を軽減し、ユーザビリティを向上させた画像形成装置の駆動装置を提供する。
【解決手段】
駆動力伝達手段の一の減速ギアは、軸方向に移動可能な第一の歯車と、第一の歯車と同一軸上に設けられ、その第一の歯車に設けられた突起又は孔と噛み合う突起又は孔を有する第二の歯車とで形成され、その減速ギアの第一の歯車を第二の歯車と噛み合う噛み合い位置に規制する規制面と、第二の歯車との噛み合いが離れる解除位置まで第一の歯車を移動可能にした退避面の複数の面を備えた押え部材とを有し、その押え部材は画像形成装置の扉の開閉に連動し、扉が開状態時には前記規制面から前記退避面に切り替えられるように構成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置の感光体への回転駆動を伝達する駆動装置に関する。

一般に、複写機、ファクシミリ、プリンタ、あるいは印刷機などのような電子写真方式を採用した各種画像形成装置では、画像形成部の感光体（像担持体）上に形成されたトナー画像を、記録紙等のシート状記録媒体の片面に対して転写して定着する構成になされている。そのときのシート状記録媒体は、給紙装置に設けられた用紙トレイ上に積層状に蓄えられた状態から適宜のタイミングで用紙搬送路内に送り出されていき、その送り出されたシート状記録媒体に対して画像形成が行われた後に装置本体の排紙部に配置された排紙ローラの回転搬送作用によって排紙トレイ上に排出されていくようになっている。

これらの画像形成装置では、装置本体に投入した、感光体を内部に備えたプロセスカートリッジに装置本体からの駆動を伝えるために、装置本体とプロセスカートリッジとで例えば図2の様な駆動伝達箇所のカップリングを行っている。プロセスカートリッジ交換時やジャム処理時にプロセスカートリッジを装置本体から取り出す際は、このカップリングの解除する必要がある。カップリングの解除するためには駆動手段を画像形成動作中の回転方向とは逆の方向に回転させる必要がある。

カップリング部の具体的な構成とカップリング解除方法の一例を示す。図2のように感光ドラム1a側にはねじれた三角形状の凸部1bがある。本体側感光ドラム駆動ギア2にはそれと嵌合する形でねじれた三角形状の凹部2dが設けられている。これを噛合わせるためには感光ドラム側の凸部1bに本体側感光ドラム駆動ギアの凹部2dにねじ込む必要がある。これにより二つの噛み合い部は引き合う形となり、よりガタの少ない噛合わせを実現している。

このカップリングを解除する為には噛合わせる方向とは逆方向に回転させる必要がある。図8のように感光ドラム駆動ギア2と感光ドラム駆動ギアの支持体3との間に開閉ドアにリンクした回転カム8と固定カム7を設ける。そして開閉ドアを開けることにより、図9のように回転カム8がリンクにより回転し固定カム7の面を軸方向（Ｄ方向）に移動し感光ドラム駆動ギアを移動する。この時、感光ドラム駆動ギア2は噛合わせ部の構造上、移動をする際に逆回転（Ｃ方向）をしながらカップリング解除を行う。このように開閉ドアを開ける力で駆動手段を逆回転（Ｃ方向）して、カップリングの解除を行っている。

上述したカップリングの解除方法は、下記の特許文献に様々な方法が提案されている。
特開平１０−１４２９９６ 特開平８−２６８５９４

ところが、上記の方法でカップリングの解除するために駆動手段を逆回転させる際には駆動手段の静止負荷より大きい力を加えなければならず、また、逆回転を行わせるような力は直接加えていなく、噛み合わせ部の構造上によって間接的に逆回転を行わせているので、大きな負荷がかかってしまう。従って、操作力が重くなるため、使用者に不安を与えるなどユーザビリティの低下を招いてしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、駆動手段の静止負荷の大小にかかわらず、プロセスカートリッジあるいは感光体を着脱する際の操作力を軽減し、ユーザビリティを向上させた画像形成装置の駆動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、駆動力を複数のギアから成る駆動力伝達手段を介して感光体に与え、この感光体を回転して、装置内を給紙搬送される記録媒体に画像を形成させる画像形成装置の駆動装置において、前記駆動力伝達手段の一の減速ギアは、軸方向に移動可能な第一の歯車と、第一の歯車と同一軸上に設けられ、その第一の歯車に設けられた突起又は孔と噛み合う突起又は孔を有する第二の歯車とで形成され、その減速ギアの第一の歯車を第二の歯車と噛み合う噛み合い位置に規制する規制面と、第二の歯車との噛み合いが離れる解除位置まで第一の歯車を移動可能にした退避面の複数の面を備えた押え部材とを有し、その押え部材は画像形成装置の扉の開閉に連動し、扉が開状態時には前記規制面から前記退避面に切り替えられるように構成されている。

このような構成を有する画像形成装置の駆動装置を提供によれば、プロセスカートリッジあるいは感光体を着脱する際の操作力を軽減し、ユーザビリティを向上させた駆動装置を簡易な構成で行うことができる。

図１は本発明の実施の形態である画像形成装置の感光ドラム駆動ギア及びその周辺部の駆動力伝達手段である複数のギアを表した図である。

図１において、1aはプロセスカートリッジ枠体１に支持にされた感光体である感光ドラム 、1bは感光ドラム１aの端部に形成されたカップリング凸部、２は感光ドラム駆動ギア、２ａと２ｂは感光ドラム駆動ギア２の回転中心軸部、２ｃは感光ドラム駆動ギア２のギア部、２ｄは回転中心軸部２ａの端部に形成されたカップリング凹部であって、これらのギア部２ｃと軸部２ａ，２ｂは樹脂で一体成型され感光ドラム駆動動ギア２となっている。

このカップリング凸部１bとカップリング凹部２ｄの係合によって感光ドラム駆動ギア２と感光ドラム１aの中心を合わせなければならないため、正回転することによって自動調心されるように、図2のように正三角形をねじった形状にすることが一般的であり、そのねじり方向は、感光ドラム１aと感光ドラム駆動ギア２が近づくような力が作用する方向、つまり感光ドラム１aから遠ざかる方向に向かって感光ドラム１aの回転と反対方向である。

３は第一の感光ドラム駆動ギア支持体、３ａは第一の感光ドラム駆動ギア支持体３に設けられた軸受部であって軸部２ｂが回転自在に嵌合している。４は第二の感光ドラム駆動ギア支持体、４ａは第二の感光ドラム駆動ギア支持体４に設けられた軸受部であって軸部２ａが回転自在に嵌合している。

５は駆動源であるモータであって、第二の感光ドラム駆動ギア支持体4に固定されている。５ａはモータ５に設けられたピニオン、６は減速ギア（本発明にいう減速ギアの一例である）、６ａは減速ギア６の入力ギア、６ｂは減速ギア６の出力ギアであって、ピニオン５ａと減速入力ギア６ａが、減速出力ギア６ｂと感光ドラム駆動ギア2のギア部２ｃが噛み合った状態でそれぞれ回転可能に支持されており、モータ５が回転することによって、回転駆動を伝達する構成になっている。

減速ギア6は、図3のように減速入力ギア6aと減速出力ギア6ｂとの2部品で構成されており減速入力ギア6aと減速出力ギア6bの駆動の伝達にはそれぞれのギアに設けられた２ヶ所の突起6c,6dによって行われる。またこの減速ギア６は第一、第二の支持体３，４に支持された固定軸６eに回転自在に嵌合されている。

10は減速ギア押え部材（本発明にいう押え部材の一例である）で、図示されていないリンク機構によって支点10aを中心に回動可能に感光ドラム駆動ギア支持体3に嵌合している。減速ギア押え部材10は、リンク機構と連動して回動することで、減速出力ギア6ｂの軸方向への移動を抑え、減速入力ギア6aの突起6ｃと減速出力ギア6ｂの突起6ｄが噛み合い駆動伝達できる状態と、減速出力ギア6ｂを減速出力ギア6ｂと減速入力ギア6aの突起6ｃ、6ｄが噛み合わない解除位置まで軸方向に移動できる状態とに切り替えが出来るように減速出力ギア6ｂとの接触部は徐々に肉薄となるカム部が形成してある。なお、付勢ばね9は圧縮ばねであって一端が第二の感光ドラム駆動ギア支持体４、他端が感光ドラム駆動ギア２の側面に接して縮設されている。

図６は解除部材の動作を示す画像形成装置の感光ドラム駆動ギア及びその周辺部の図である。減速ギア押え部材10は図示されていないリンク機構によってプロセスカートリッジ位置決めレバーと連結しており、レバーを解除するときには図６(a)から図６(b)のように減速ギア押え部材10が回動し、減速出力ギア6ｂを押えていたカム面が減速出力ギア6ｂから離れ、減速出力ギア6ｂが減速入力ギア6aと噛み合わない位置まで軸方向に移動可能になる。その後プロセスカートリッジ1を図の方向に引き抜きカップリング凸部1ｂをカップリング凹部1aから引き抜こうとすると凸部、凹部はねじれているので相対回転しようとする。（図７の断面図参照）

しかし、カップリング凸部1ｂの感光ドラム1a側には静止負荷が加わっているのでカップリング凹部2dの感光ドラム駆動ギア2側が感光ドラム回転方向とは反対方向に回転しようとする。感光ドラム駆動ギア2が逆回転しようとすることで減速出力ギア6bも逆回転しようとし減速入力ギア6aを逆回転しようとするがピニオン部の静止負荷が大きいため、減速出力ギア6bは、減速入力ギア6aの２ヶ所の突起の斜面を軸方向へ移動し回転する。減速入力ギア6aとモータ5を逆回転しないで減速出力ギア6bと感光ドラム駆動ギア2が逆回転することによりカップリングの係合が解除されるので、モータ5の負荷の代わりに減速出力ギア6bが減速入力ギア6aの斜面を軸方向に移動する負荷なるので、負荷が軽減されプロセスカートリッジ1の取り出しがスムーズに行われる（図４参照）。

プロセスカートリッジ１を装着後、プロセスカートリッジ位置決めレバーを回転するとリンク機構により減速ギア押え部材10が回動し、カム面が感光ドラム駆動ギア支持体3と減速出力ギア6ｂの間に入り込み減速出力ギア6ｂを減速入力ギア6a方向へ押し出してモータ5に設けられたピニオン5aの回転駆動を感光ドラム駆動ギア２に伝達することができるようになり、付勢ばね9の作用によって感光ドラム駆動ギア２がプロセスカートリッジ１に近づく方向に付勢され感光ドラム１aの端部に形成された凸部１bと感光ドラム駆動ギア２の凹部２ｄが回転し互いに係合することが可能となっている。
又、本実施の形態の電子写真画像形成装置は印刷動作時において、図1のＡ方向からみて、時計回り方向に回転させるような紙送り方向になっている。

以上、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態は、マルチファンクションプリンタに対して本発明を適用したものであるが、シングルファンクションプリンタ等の他の画像形成装置に対しても本発明は同様に適用することができるものである。

以上述べた本発明にかかる画像形成装置の駆動装置は、プリンタなどの画像形成装置を始めとして、複写機等の多種多様な画像形成装置の駆動装置に対して広く適用することが可能である。

本発明の実施の形態における画像形成装置の駆動装置の構成概略図である。 従来のカップリング部における斜視図である。 本発明の実施の形態における減速ギアと減速ギア押え部材を分解した説明図である。 本発明の実施の形態における減速ギアの解除時の構成概略図である。 本発明の実施の形態における減速ギア及び関連ギアの構成概略図である。 本発明の実施の形態における減速ギアと減速ギア押え部材の斜視図である。 本発明の実施の形態における減速ギアの断面図である。 従来の画像形成装置の駆動装置の構成概略図である。 従来の画像形成装置の駆動装置の構成概略図である。

符号の説明

1 プロセスカートリッジ
1a 感光ドラム
1b カップリング凸部
2 感光ドラム駆動ギア
2a 感光ドラムギア軸部
2b 感光ドラムギア軸部
2c 感光ドラムギアギア部
2d カップリング凹部
3 第一の感光ドラム駆動ギア支持体
3a 軸受部
4 第二の感光ドラム駆動ギア支持体
4a 軸受部
5 モータ
6 減速ギア
6a 減速入力ギア
6b 減速出力ギア
6c 減速入力ギア突起
6d 減速出力ギア突起
6e 固定軸
7 固定カム
8 回転カム
9 付勢バネ
10 減速ギア押え部材

Claims (1)

1. 駆動力を複数のギアから成る駆動力伝達手段を介して感光体に与え、この感光体を回転して、装置内を給紙搬送される記録媒体に画像を形成させる画像形成装置の駆動装置において、
   前記駆動力伝達手段の一の減速ギアは、軸方向に移動可能な第一の歯車と、第一の歯車と同一軸上に設けられ、その第一の歯車に設けられた突起又は孔と噛み合う突起又は孔を有する第二の歯車とで形成され、
   その減速ギアの第一の歯車を第二の歯車と噛み合う噛み合い位置に規制する規制面と、第二の歯車との噛み合いが離れる解除位置まで第一の歯車を移動可能にした退避面の複数の面を備えた押え部材とを有し、
   その押え部材は画像形成装置の扉の開閉に連動し、扉が開状態時には前記規制面から前記退避面に切り替えられるように構成されていることを特徴とする画像形成装置の駆動装置。
   

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