JP2009040538A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給紙カセットを画像形成装置本体に装着すると、該給紙カセットの用紙積載板を揺動させる駆動ギヤが画像形成装置本体側の駆動ユニットの最終ギヤに噛合して用紙積載板への駆動伝達を可能とした画像形成装置に関するものである。 In the present invention, when the paper feed cassette is mounted on the image forming apparatus main body, the drive gear for swinging the paper stacking plate of the paper feed cassette meshes with the final gear of the drive unit on the image forming apparatus main body side to the paper stacking plate. The present invention relates to an image forming apparatus capable of transmitting the above-mentioned drive.
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、用紙を収容した給紙カセットが着脱可能に装着されるが、給紙カセットは、用紙を積載した揺動可能な用紙積載板を備えている。 An image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile that forms an image on paper by an electrophotographic method is detachably mounted with a paper cassette that contains paper. A movable paper loading plate is provided.
ところで、画像形成動作によって用紙積載板上の用紙が消費されるに従って用紙積載板がリフトアップされるが、このリフトアップは、給紙カセットに設けられた駆動ギヤが画像形成装置本体側の駆動ユニットからの駆動伝達を受けることによって用紙積載板を揺動させることによってなされる。 By the way, the sheet stacking plate is lifted up as the sheet on the sheet stacking plate is consumed by the image forming operation. This lift-up is caused by the drive gear provided in the sheet feeding cassette being driven by the drive unit on the image forming apparatus main body side. This is done by swinging the paper stacking plate by receiving the drive transmission from the.
即ち、給紙カセットを画像形成装置本体に装着すると、該給紙カセットの用紙積載板を揺動させる駆動ギヤが画像形成装置本体側の駆動ユニットの最終ギヤに噛合して用紙積載板への駆動伝達を可能とし、給紙カセットを画像形成装置本体から引き出すと、該給紙カセット側の駆動ギヤが画像形成装置本体側の最終ギヤから外れて用紙積載板への駆動伝達が遮断されるよう構成されている。
しかしながら、上記構成を採用する画像形成装置においては、給紙カセットを画像形成装置本体に装着する際に該給紙カセット側の駆動ギヤと画像形成装置本体側の最終ギヤの歯面同士が突き当たって両ギヤが確実に噛合しないことがあり、このような場合には給紙カセットを画像形成装置本体の正規の位置まで挿入することができなかったり、ギヤや他の部品を損傷させてしまう可能性があった。 However, in the image forming apparatus adopting the above configuration, when the paper feed cassette is mounted on the image forming apparatus main body, the tooth surfaces of the drive gear on the paper feed cassette side and the final gear on the image forming apparatus main body side abut against each other. The two gears may not engage with each other reliably. In such a case, the paper feed cassette may not be inserted to the proper position of the image forming apparatus main body, or the gears and other parts may be damaged. was there.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、給紙カセットを正規の位置に常に確実に挿入することができるとともに、ギヤや他の部品の損傷を防ぐことができる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is that the paper feed cassette can always be reliably inserted into a regular position, and damage to gears and other parts can be prevented. An object is to provide an image forming apparatus.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、画像形成装置本体に着脱可能であって、揺動可能な用紙積載板と該用紙積載板を揺動させる駆動ギヤを備えた給紙カセットの画像形成装置本体への着脱動作によって、該給紙カセットの前記駆動ギヤを画像形成装置本体側に設けられた駆動ユニットのギヤ列の最終ギヤに対して着脱して前記用紙積載板への駆動伝達を断接するようにした画像形成装置において、前記駆動ユニットのギヤ列にラチェット機構を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ラチェット機構は、前記給紙カセットを画像形成装置本体に装着するときのみ相対回転して前記駆動ギヤを前記駆動ユニットの最終ギヤに確実に噛合させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the ratchet mechanism rotates relatively only when the paper feed cassette is mounted on the image forming apparatus main body, and the drive gear becomes the final gear of the drive unit. It is characterized by positively engaging.
本発明によれば、駆動ユニットのギヤ列にラチェット機構を設けたため、給紙カセットを画像形成装置本体に挿入するときに該給紙カセット側の駆動ギヤと画像形成装置本体側の最終ギヤの歯面同士が突き当たった場合であっても、ラチェット機構が相対回転して駆動ギヤを駆動ユニットの最終ギヤに確実に噛合させるため、給紙カセットを正規の位置に常に確実に挿入することができるとともに、ギヤや他の部品の損傷を防ぐことができる。 According to the present invention, since the ratchet mechanism is provided in the gear train of the drive unit, when the paper feed cassette is inserted into the image forming apparatus main body, the teeth of the drive gear on the paper feed cassette side and the final gear on the image forming apparatus main body side. Even when the surfaces collide with each other, the ratchet mechanism rotates relative to each other so that the drive gear is securely meshed with the final gear of the drive unit, so that the paper feed cassette can always be securely inserted into the regular position. Can prevent damage to gears and other parts.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザビームプリンタの側断面図であり、図示のレーザビームプリンタ1は、箱状の装置本体1aを備えており、該装置本体1aの上面の中央部には傾斜した凹状の排紙トレイ32が設けられている。又、装置本体1aの前面(図1の右方が前方)上部には開閉可能な手差しトレイ8が設けられ、装置本体1aの下部には給紙カセット7が設けられており、この給紙カセット7は手前側に引き出すことができる。
FIG. 1 is a side sectional view of a laser beam printer as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The illustrated
而して、本実施の形態に係るレーザビームプリンタ1は、装置本体1a内に設けられた搬送路Lに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであって、前記搬送路Lは、装置本体1a内を前方から後方(図1の右方から左方)に略水平に延びる水平部L1と、該水平部L1の端部から略垂直に立ち上がる垂直部L2とで側面視略L字状に構成されている。
Thus, the
又、レーザビームプリンタ1は、装置本体1aの下部に設けられた給紙部2と、該給紙部2の上方の装置本体1a内の略中央部に設けられた画像形成部3と、該画像形成部3の後方に配された定着部4と、該定着部4の上方の装置本体1aの上面に設けられた凹状の排紙部5と、前記搬送路Lの水平部L1と前記給紙カセット7との間に設けられた再給紙搬送部6を備えている。
Further, the
上記給紙部2は、用紙を収納するとともに、その用紙を前記画像形成部3に向けて給送するものであって、前記給紙カセット7と前記手差しトレイ8を含んで構成されている。ここで、給紙カセット7は、上面が開放された矩形箱状を成すものであって、その内部に積層して収容された不図示の用紙を1枚ずつ送り出す機能を果たし、これが図示のように装置本体1a内に装着されている状態では搬送路Lの水平部L1の下方に位置している。
The
又、給紙カセット7には、内底面に対して接離するリフト板9と、該リフト板9の接離動作に連動して昇降する用紙積載板10と、前記リフト板9の前端(用紙の送出方向下流端)近傍に取り付けられて該リフト板9を図1の矢印方向に回動させるリフト駆動軸11と、前記用紙積載板10の後端(用紙の送出方向上流端)近傍を回動可能に軸支する軸12を備えている。
The
更に、給紙部2には、給紙カセット7内の用紙積載板10上に積層された用紙を1枚ずつ取り出すピックアップローラ13と、取り出された用紙を搬送路Lの水平部L1へと送り出すフィードローラ14とリタードローラ15、複数の給紙ローラ16,17,18、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部3へと供給するレジストローラ対19の他、手差しトレイ8に載置された用紙を取り出すピックアップローラ20が設けられている。
Further, the
前記画像形成部3は、給紙部2から供給された用紙に画像を形成するものであって、搬送路Lの水平部L1の前後方向略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム21、その周囲に配置された帯電器22、現像装置23、転写ローラ24及びクリーニング装置25、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット(LSU)26、トナーホッパー27等を備えている。
The
又、前記定着部4は、画像形成部3において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する加熱ローラ28と加圧ローラ29を備えている。
The fixing unit 4 is for fixing the toner image transferred onto the paper in the
更に、前記排紙部5は、定着部4においてトナー像が定着された用紙を装置本体1a外へと排出するためのものであって、搬送路Lの垂直部L2の途中に設けられた複数の搬送ローラ対30と垂直部L2の末端に設けられた排紙ローラ対31及び装置本体1a外へと排出される用紙を積載するための前記排紙トレイ32を備えている。
Further, the
又、前記再給紙搬送部6は、用紙の両面に画像を形成する場合に使用されるものであって、搬送路Lの水平部L1の下方に配された別の搬送路L’とその適所に設けられた複数の搬送ローラ対33を備えている。
The
次に、以上の構成を有するレーザビームプリンタ1の画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation of the
例えばパーソナルコンピュータ(パソコン)等の端末から当該レーザビームプリンタ1にプリント開始信号が送信されると、画像形成部3においては、感光ドラム21は不図示の駆動手段によって図1の矢印方向(時計方向)に回転駆動され、その表面が帯電器22によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザ光がレーザスキャナユニット26から出力されて感光ドラム21上に照射されると、該感光ドラム21上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム21上に形成された静電潜像は、現像装置23によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
For example, when a print start signal is transmitted to the
同時に給紙部2においては、例えば給紙カセット7内に収容された用紙は、ピックアップローラ13によって最上位のものから1枚ずつピックアップされ、フィードローラ14とリタードローラ15及び給紙ローラ16,17,18によって搬送路Lの水平部L1へと送り出され、レジストローラ対19によって一時待機状態とされた後、感光ドラム21上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部3へと供給される。尚、手差しトレイ8に積載された用紙に画像を形成する場合には、用紙は、ピックアップローラ20によって1枚ずつ取り出され、給紙ローラ16,18によって搬送路Lの水平部L1へと送り出される。
At the same time, in the
画像形成部3においては、感光ドラム21と転写ローラ24との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ24によって感光ドラム21に押し付けられながら搬送されることによって、その表面(転写面)に感光ドラム21上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着部4へと搬送され、この定着部4において加熱ローラ28と加圧ローラ29によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム21の表面に残留するトナー(転写残トナー)はクリーニング装置25によって除去される。
In the
而して、定着部4にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対30によって搬送路Lの垂直部L2を上方へと搬送され、排紙ローラ対31によって装置本体1aの上部に設けられた排紙トレイ32に排出されて積載される。
Thus, the sheet on which the toner image is fixed on the surface by the fixing unit 4 is conveyed upward through the vertical portion L2 of the conveying path L by the
以上が用紙の片面に画像を形成する場合の一連の動作であるが、用紙の両面に画像を形成する場合には、定着部4にて片面にトナー像が定着された用紙を搬送ローラ対30によって搬送路Lの垂直部L2へと送り込んだ後、搬送ローラ対30を逆転させることによって用紙をスイッチバックさせて別の搬送路L’へと送り込む。そして、搬送路L’に設けられた複数の搬送ローラ対33によって用紙を搬送路L’に沿って前方(図1の右方)へと搬送し、該用紙を給紙ローラ16,17,18によって搬送路Lの水平部L1に再び送り込めば、該用紙の表裏が逆転し、以後、前記と同様の動作によって感光ドラム21上のトナー像を用紙の表面(画像が形成されていない他方の面)に転写し、そのトナー像を定着部4において用紙に定着させれば、用紙の両面に画像が形成される。このようにして両面に画像が形成された用紙は、前記と同様に搬送ローラ対30によって搬送路Lの垂直部L2を上方へと搬送され、排紙ローラ対31によって排紙トレイ32に排出される。
The above is a series of operations when an image is formed on one side of a sheet. When an image is formed on both sides of a sheet, a sheet having a toner image fixed on one side by a fixing unit 4 is transported to a pair of
次に、本発明の要旨を図2〜図11に基づいて説明する。 Next, the gist of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は駆動ユニットのカバーを外した状態の斜視図、図3及び図4は図2のA−A線断面図、図5は同駆動ユニットのギヤ列の斜視図、図6は同駆動ユニットのラチェット機構の分解斜視図、図7は給紙カセット挿入時のギヤの噛み合いを示す用紙積載板と駆動ユニットの斜視図、図8は給紙カセット挿入時のギヤの噛み合いを示す駆動ユニットの斜視図、図9は給紙カセット挿入時の駆動ユニット側ギヤの回転を示す斜視図、図10は用紙積載板上昇時のギヤの噛み合いを示す用紙積載板と駆動ユニットの斜視図、図11は用紙積載板上昇時のギヤの噛み合いを示す駆動ユニットの斜視図である。 2 is a perspective view of the drive unit with the cover removed, FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views taken along line AA of FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view of a gear train of the drive unit, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the ratchet mechanism, FIG. 7 is a perspective view of the paper stacking plate and the drive unit showing the meshing of the gear when the paper feeding cassette is inserted, and FIG. 8 is a perspective view of the driving unit showing the meshing of the gear when the paper feeding cassette is inserted. 9 is a perspective view showing the rotation of the drive unit side gear when the paper cassette is inserted, FIG. 10 is a perspective view of the paper stacking plate and the drive unit showing the meshing of the gear when the paper stacking plate is raised, and FIG. It is a perspective view of a drive unit which shows meshing of a gear at the time of a loading board rise.
画像形成装置本体1aの前記給紙カセット7が挿入される部分の側部には図2に示す駆動ユニット34が設けられている。この給紙ユニット34は、前記用紙積載板10に駆動を伝達してこれを軸12を中心として上下に揺動させるユニットであって、これには駆動源であるモータ35と、該モータ35の回転を前記リフト駆動軸11(図1及び図7)に伝達するためのギヤ列Gが設けられている。
A
上記ギヤ列Gは、図5に示すように、前記モータ35から水平に延びる出力軸(モータ軸)35aに結着されたピニオンギヤG1と、該ピニオンギヤG1に順次噛合する4つの段ギヤG2,G3,G4,G5で構成されている。ここで、段ギヤG2の大径ギヤG21はピニオンバヤG1に噛合しており、段ギヤG2の小径ギヤG22は段ギヤG3の大径ギヤG31に噛合し、段ギヤG3の小径ギヤG32は段ギヤG4の大径ギヤG41に噛合している。又、段ギヤG4の小径ギヤG42は段ギヤG5の大径ギヤG51に噛合し、最終ギヤである段ギヤG5の小径ギヤG52は、図7及び図8に示すように、駆動ユニット34の内面(装着された給紙カセット7の側面に対向する面)に突設されたカバー36の切欠き部から一部が露出している。
As shown in FIG. 5, the gear train G includes a pinion gear G1 connected to an output shaft (motor shaft) 35a extending horizontally from the
ところで、図6に示すように、段ギヤG4の大径ギヤG41と小径ギヤG42とは分離可能であって、小径ギヤG42の軸37は大径ギヤG41の中心部に形成されたボス38の円孔38aに摺動可能に嵌合しており、両ギヤG41,G42は軸方向に相対移動可能である。そして、小径ギヤG42にはリング状のラチェット爪39aが形成され、大径ギヤG41の内部にもリング状のラチェット爪39bが形成されている。
Incidentally, as shown in FIG. 6, the large-diameter gear G41 and the small-diameter gear G42 of the step gear G4 are separable, and the
而して、図3に示すように、小径ギヤG41の軸37が大径ギヤG41のボス38に嵌合して両ギヤG41,G42が組み付けられると、大径ギヤG41がスプリング40によって小径ギヤG42側(図3の左方)に付勢されており、通常はラチェット爪39a,39b同士が互いに噛合している。ここで、ラチェット爪39a,39bとスプリング40はラチェット機構41を構成しており、従って、段ギヤG4にはラチェット機構41が組み込まれている。
Thus, as shown in FIG. 3, when the
他方、図7に示すように、給紙カセット7の前記リフト駆動軸11の端部にはセクタギヤG7が結着されており、このセクタギヤG7には駆動ギヤG6が噛合している。尚、駆動ギヤG6も給紙カセット7側に設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, a sector gear G7 is coupled to the end of the
以上において、給紙カセット7を画像形成装置本体1aに対して図7及び図8の矢印a方向に挿入すると、該給紙カセット7側の駆動ギヤG6が駆動ユニット34側の最終ギヤである段ギヤG5の小径ギヤG52に噛合し、モータ35の出力軸35aの回転はピニオンG1から段ギヤG2〜G5を経て減速されて給紙カセット7側の駆動ギヤG6及びセクタギヤG7へと伝達される。即ち、図9〜図11に示すように、駆動ユニット34側の最終ギヤである段ギヤG5の小径ギヤG52が矢印方向(時計方向)に回転すると、これに噛合する給紙カセット7側の駆動ギヤG6が矢印方向(反時計方向)に回転する。そして、駆動ギヤG6に噛合するセクタギヤG7とリフト駆動軸11が矢印方向(時計方向)に回転し、リフト駆動軸11によってリフト板9が該リフト駆動軸11を中心として同方向(時計方向)に回動するため、このリフト板9によって用紙積載板10が軸12(図1参照)を中心として上方へと揺動する。
In the above, when the
尚、駆動ユニット34側の最終ギヤである段ギヤG5の小径ギヤG52と給紙カセット7側の駆動ギヤG6との位置関係は、図11に示すように、小径ギヤG52から駆動ギヤG6に伝達される駆動力Fの水平分力F1
(=Fsinα:αは圧力角)の方向が給紙カセット7の挿入方向(矢印a方向)を向くように設定されており、このようにすることによって駆動中に給紙カセット7が引き出し方向に力を受けることがない。
The positional relationship between the small-diameter gear G52 of the step gear G5, which is the final gear on the
(= Fsin α: α is a pressure angle) is set so as to face the insertion direction (arrow a direction) of the
ところで、給紙カセット7を画像形成装置本体1aに挿入するときに該給紙カセット7側の駆動ギヤG6と駆動ユニット34側の最終ギヤである小径ギヤG52の歯面同士が突き当たった場合には、駆動ギヤG6が小径ギヤG52を図8の矢印方向(時計方向)に回転させようとし、その駆動力は段ギヤG5の大径ギヤG51を経て段ギヤGG4の小径ギヤG42に伝達され、該小径ギヤG42が図4の矢印方向の駆動力を受ける。
When the
ここで、ラチェット爪39a,39bは、小径ギヤG42が図4の矢印方向に回転する場合には駆動伝達がなされない形状を有しているため、小径ギヤG42が図4の矢印方向の駆動力を受けると、ラチェット機構41が動作して一方のラチェット爪39bがスプリング40の付勢力に抗して軸方向(図4の矢印方向)に移動して他方のラチェット爪39aから退避する。このため、段ギヤG4の小径ギヤG42の回転が許容され、最終ギヤである小径ギヤG52の回転も許容されるため、該小径ギヤG52と給紙カセット7側の駆動ギヤG6とが確実に噛合する。この結果、給紙カセット7が画像形成装置本体1aの正規の位置に常に確実に挿入されるとともに、互いに噛合する小径ギヤG52と駆動ギヤG6や他の部品の損傷が防がれる。
Here, since the
又、給紙カセット7を画像形成装置本体1aから引き出す場合には、一旦噛み合った小径ギヤG52と駆動ギヤG6が外れるだけであるため、ラチェット機構41は動作しない。即ち、ラチェット機構41は、給紙カセット7を画像形成装置本体1aに装着するときのみラチェット爪39a,39bが相対回転して駆動ギヤG6を駆動ユニット34の最終ギヤである小径ギヤG52に確実に噛合させるよう機能する。
Further, when the
尚、以上は本発明を特にレーザビームプリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置、それらの複合機等の他の任意の画像形成装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 Although the present invention has been described with respect to an embodiment in which the present invention is applied particularly to a laser beam printer, the present invention is not limited to a printer, but can be applied to any other image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof. Of course, the above can also be applied.
1 レーザビームプリンタ(画像形成装置)
1a 画像形成装置本体
2 給紙部
3 画像形成部
4 定着部
5 排紙部
6 再給紙搬送部
7 給紙カセット
8 手差しトレイ
9 リフト板
10 用紙積載板
11 リフト駆動軸
12 軸
13 ピックアップローラ
14 フィードローラ
15 リタードローラ
16〜18 給紙ローラ
19 レジストローラ対
20 ピックアップローラ
21 感光ドラム
22 帯電器
23 現像装置
24 転写ローラ
25 クリーニング装置
26 レーザスキャナユニット(LSU)
27 トナーホッパー
28 加熱ローラ
29 加圧ローラ
30 搬送ローラ対
31 排紙ローラ対
32 駆動排紙トレイ
33 搬送ローラ対
34 駆動ユニット
35 モータ
35a モータの出力軸(モータ軸)
36 駆動ユニットのカバー
37 ギヤの軸
38 ギヤのボス
39a,39b ラチェット爪
40 スプリング
41 ラチェット機構
G ギヤ列
G1 ピニオンギヤ
G2〜G5 段ギヤ
G6 駆動ギヤ
G7 セクタギヤ
L,L’ 搬送路
L1 搬送路の水平部
L2 搬送路の垂直部
1 Laser beam printer (image forming device)
DESCRIPTION OF
27
36
Claims (2)
前記駆動ユニットのギヤ列にラチェット機構を設けたことを特徴とする画像形成装置。 The paper feeding cassette can be attached to and detached from the image forming apparatus main body, and the paper feeding cassette having a swingable paper stacking plate and a driving gear for swinging the paper stacking plate is attached to and detached from the image forming apparatus main body. In the image forming apparatus in which the drive gear of the cassette is attached to and detached from the final gear of the gear train of the drive unit provided on the image forming apparatus main body side, and the drive transmission to the swing stacking plate is connected and disconnected.
An image forming apparatus comprising a ratchet mechanism in a gear train of the drive unit.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ratchet mechanism rotates relatively only when the sheet feeding cassette is mounted on the image forming apparatus main body, and reliably meshes the drive gear with the final gear of the drive unit. apparatus.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100727 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111102 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20120229 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |