JP2010026354A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサと制御基板とを接続する配線が短くて済む画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム(5)と、ドラムを駆動するモータ(32)を有するとともに、モータの回転速度を制御するためのセンサ(38,39)を有しており、その駆動によってトナー像をドラムに形成させるドラム駆動ユニット(26)と、ドラム駆動ユニットの外部に配置されており、センサにその駆動電力を供給する制御基板(50)と、駆動ユニットに搭載されており、センサからの配線(40,41)を中継し、モータからの配線とともに制御基板に接続する中継基板(46)とを具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、感光体ドラムの回転速度を調整する画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置では感光体ドラムを有しており、ドラムの表面には現像器からトナーが供給され、トナー像が現像される。そして、このトナー像は転写ベルトを介して用紙に間接転写、或いは、転写ベルト上に搬送された用紙に直接転写される。
ここで、このドラムはモータに駆動され、その回転速度をセンサで検出して制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−９１４００号公報

ところで、上述した従来技術において、センサと制御基板とは電気的に接続され、センサにはその駆動電力が供給されることになるが、この基板がセンサから離れた位置に配置されていた場合には、センサと基板とを接続する配線が長くなり、画像形成装置の生産性やコスト面で不利になるとの問題がある。この配線が周囲に引っ掛かり易くなるし、また、長い線材を要するからである。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、センサと制御基板とを接続する配線が短くて済む画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、感光体ドラムと、ドラムを駆動するモータを有するとともに、モータの回転速度を制御するためのセンサを有しており、その駆動によってトナー像をドラムに形成させるドラム駆動ユニットと、ドラム駆動ユニットの外部に配置されており、センサにその駆動電力を供給する制御基板と、駆動ユニットに搭載されており、センサからの配線を中継し、モータからの配線とともに制御基板に接続する中継基板とを具備する。

第１の発明によれば、センサと制御基板とが直接に配線を介して接続されず、センサからの配線は、駆動ユニットに搭載された中継基板に接続される。よって、従来に比してセンサと制御基板とを接続する配線が短くて済む。
さらに、この中継基板からの配線はモータからの配線と一体的に線処理されて制御基板に接続されるので、ドラム駆動ユニットの納まりが良く、しかも、組み立て易くなり、画像形成装置の生産性やコスト面で有利になる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、中継基板は、駆動ユニットの外形の範囲内に納まっていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、中継基板の外形寸法が駆動ユニットの外形よりも大きくされていないことから、中継基板の破損も回避可能になる。

第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、駆動ユニットは、センサから中継基板に至る配線を保持する保持部を有することを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、ドラム駆動ユニットには保持部が形成され、センサから中継基板への線材処理が施されているので、ドラム駆動ユニットの納まりがより一層良くなる。

第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、ドラム駆動ユニットは、ドラムの駆動軸を回転自在に支持するユニット筐体を有し、制御基板は、ユニット筐体に対して、その一部を覆うように、その外側から取り付けられていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、モータ及びセンサを有したドラム駆動ユニットが用いられているが、制御基板は、モータから離され、ユニット筐体の外側からその一部を覆って取り付けられているので、ドラム駆動ユニット自体の小型化に寄与するし、この駆動ユニットのレイアウトの自由度が高くなる。

本発明によれば、駆動ユニットに中継基板を設け、センサと制御基板とを接続する配線の短縮化を図る画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例に係るタンデム方式のカラープリンタの正面から見た断面図であり、同図の右方向や左方向が側面に対応している。
同図に示されるように、この装置本体２の下部には用紙のカセット３が配置されており、カセット３には画像形成前の用紙Ｐが積層状態で収容され、この用紙Ｐはピックアップローラ２１を介して１枚ずつ分離され、カセット３から同図の左方向に向けて送出される。

カセット３から送出された用紙Ｐは本体２の左側面に沿って上方に向けて搬送される。この本体２の内部には、用紙搬送方向でみて下流側にフィードローラ２２、レジストローラ２４、画像形成部４及び転写部７１が順番に配置されている。この画像形成部４の下方には露光ユニット２０が備えられており、このユニット２０からは画像形成部４の感光体ドラム５に向けてレーザ光が照射される。

また、用紙搬送方向でみて転写部７１の下流側には、定着部７２及び排出分岐部７４が順番に配置され、片面印刷の場合には、定着部７２から排出された用紙Ｐは排出分岐部７４を経て排紙トレイ７６に排出される。
一方、この排出分岐部７４とカセット３との間には両面印刷用ユニット７８が配置されており、このユニット７８では定着部７２から排出された用紙Ｐをレジストローラ２４に戻し、画像形成部４に向けて再び送出する。

ここで、本実施例の画像形成部４は、４つの画像形成ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄで構成されている。これら各ユニット４ａ〜４ｄは、プリンタ１の正面側から背面側に向けて順に配列され、異なる４色（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程を通じてイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を順次形成している。

具体的には、各ユニット４ａ〜４ｄには、各対応色の可視像（トナー画像）を担持するドラム５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが設けられている。各ドラム５ａ〜５ｄは、図１の裏側、つまり、このプリンタ１の内部を右側面から見た図２のドラム駆動ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂにそれぞれ連結されており、本体２に対して回転自在に設置され、図２の各駆動モータ３２によって図１の反時計回りに駆動する。

再び図１に戻り、各ドラム５ａ〜５ｄの周囲の適宜位置には、それぞれ対応する帯電器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、現像器７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、摺擦ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄや、中間転写ローラ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが設けられている。

この帯電器６ａ〜６ｄでは、カラー用のドラム５ａ〜５ｃ及びブラック用のドラム５ｄの表面を一様に帯電させる。また、現像器７ａ〜７ｄでは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーが図示しないトナーコンテナやホッパーを経由して供給され、このトナーを用いてドラム５ａ〜５ｄの表面に静電的に付着させる。

これにより、ドラム５ａ〜５ｄの表面には、露光ユニット２０による静電潜像に応じたトナー画像が現像される。そして、これらドラム５ａ〜５ｄ上に形成されたトナー画像は、本実施例では転写ベルト１０上に順次転写され、１ページ分のトナー画像として合成される。

詳しくは、上記ベルト１０は、誘電体樹脂製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、駆動ローラ１２と搬送ローラ１１との間に掛け回されている。そして、この駆動ローラ１２の近傍に配置された図示しない駆動モータによって同図の時計回りに走行する。

このベルト１０は、ドラム５ａ〜５ｄと中間転写ローラ９ａ〜９ｄとの間を走行しており、これにより、ドラム５ａ〜５ｄ上に形成されたトナー画像はベルト１０上に１次転写される。そして、摺擦ローラ８ａ〜８ｄは、ドラム５ａ〜５ｄ上に残留したトナーをそれぞれ除去する。
上述した転写部７１は駆動ローラ１２に隣接して設けられ、この転写部７１のローラとベルト１０との間を用紙Ｐが通過すると、ベルト１０上に転写されたトナー画像は用紙Ｐに２次転写され、この用紙Ｐは定着部７２に向けて搬送される。

ところで、上述したドラム駆動ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂは対応する各ドラム５ａ〜５ｄをそれぞれ別個に駆動する。
具体的には、図２に示される如く、これら各ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂはユニットハウジング８０に配設されており、このハウジング８０は連結部８２などを介して本体２にネジ固定されている。

また、ハウジング８０は図示しないギアケースを有し、このケース内にはギア列が配置されている。一方、このケースの近傍には、各駆動ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂからそれぞれ延びたドラム駆動軸４４がハウジング８０をそれぞれ貫通して設置されており（図４）、これら駆動軸４４は各ユニット筐体２７に回転自在に支持され、上述した各駆動モータ３２の回転に伴って駆動する。

さらに、各駆動軸４４の周囲には、対応する現像器７ａ〜７ｄの駆動軸や、対応する摺擦ローラ８ａ〜８ｄの駆動軸がハウジング８０に回転自在に支持されている。そして、カラー用の各駆動軸は上記ケース内のギア列に噛合しており、図示しないカラー用の専用モータの駆動力が伝達されて駆動する。一方、ブラック用の各駆動軸は図示しないブラック用の専用モータの駆動力で駆動する。

ところで、上述した各駆動モータ３２にはブラシレスモータが用いられている。詳しくは、図３に示されるように、各駆動ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂは、板状のユニット筐体２７をそれぞれ有し、その略中央部分にはブラシレスモータ３２が減速機とともにそれぞれ配置されている。
ここで、本実施例の各駆動ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂでは、各モータ３２の回転速度を測定可能に構成されている。

詳しくは、図３の各駆動ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂのうち１個のドラム駆動ユニットを例示して説明すると、図４〜図７に示されるように、当該駆動ユニット２６のユニット筐体２７は、ハウジング８０に向けて膨出した樹脂ケース２８を備えており、ドラム駆動軸４４がケース２８内から延びている。

また、このドラム駆動軸４４の周囲には、モータ３２の回転速度を制御するためのエンコーダ３６及びセンサ３８，３９が配置されている（図５）。
一方、ユニット筐体２７はケース２８の裏面側に板金蓋３０を備え、さらに、本実施例では、中継基板４６が板金蓋３０に搭載されており、モータ３２は中継基板４６を介して筐体２７に固定されている（図４）。

この中継基板４６は、板金蓋３０の外形から突出しない大きさで形成されており、その下端部分の適宜位置には配線用コネクタ４７が配置され、このコネクタ４７の両側には中継用コネクタ４８，４９がそれぞれ設けられている。
具体的には、中継用コネクタ４８は、センサ３８からの配線４０に接続されており（図４，６）、この配線４０は、カバー３４の内側から引き出され、樹脂ケース２８の側面にて上下方向に沿って形成された４個のガイド（保持部）２９を縫うように延び、中継基板４６の下側からコネクタ４８に接続する。

また、中継用コネクタ４９は、センサ３９からの配線４１に接続される（図５，７）、つまり、この配線４１もまた、カバー３４の内側から引き出され、樹脂ケース２８の側面に形成された１個のガイド２９及びサドル８３に係合して延び、中継基板４６の左側からコネクタ４９に接続している。
これに対し、ハウジング８０の適宜位置、例えば各モータ３２の上方には、センサ３８，３９に駆動電力（例えば５Ｖ）を供給する制御基板５０が配置されている。なお、本実施例の基板５０はモータの駆動制御機能も備え、エンコーダ３６からフィードバックされたパルス信号をカウントして各モータ３２の駆動を制御しており、これら各モータ３２とは別個独立して形成されている（図２）。

具体的には、この基板５０は、プリンタ１の背面に沿って延び、各駆動ユニット２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂに亘ってユニット筐体２７の一部を外側から覆うように設けられており、各モータ３２の近傍に設置される。
この基板５０には図示しない電源回路やＩＣチップが実装され、ドラム５ａ〜５ｄを駆動する各モータ３２やベルト１０を駆動する上述したモータの駆動制御が基板５０に集約されている。

そして、センサ３８，３９からの配線４０，４１を中継した中継基板４６は、モータ３２からの配線及びセンサ３８，３９からの配線４０，４１を１本の配線に集約し、配線用コネクタ４７を介して基板５０に接続する。
これにより、ＩＣチップとドラム５ａ〜５ｄの各モータ３２やベルト１０のモータとが電気的に接続され、ドラム５ａ〜５ｄやベルト１０の駆動制御が可能になる。

上述したプリンタ１では、カセット３から用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出され、この用紙Ｐはレジストローラ２４に到達する。このローラ２４は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部４で形成されるトナー画像とのタイミングを計りながら、用紙Ｐを転写部７１へと送出する。

また、図示しないコントローラからの画像データに基づき、プリンタ１では露光ユニット２０によるレーザ光の照射が制御される。これにより、画像形成部４において各ドラム５ａ〜５ｄ上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの潜像から各ドラム５ａ〜５ｄ上にトナー画像が形成され、転写ベルト１０に転写合成される。続いて、このベルト１０に転写合成されたトナー画像は転写部７１にて用紙Ｐに転写される。

その後、用紙Ｐは未定着トナー画像を担持した状態で定着部７２に向けて送られる。次いで、定着部７２から排出された用紙Ｐは排出分岐部７４を通ってトレイ７６に排出される。
この片面印刷に対し、両面印刷を行う場合には、定着部７２から排出された用紙Ｐは排出分岐部７４にてユニット７８側に引き戻され、この用紙Ｐはレジストローラ２４を経て、再び転写部７１に向けて送られる。そして、この場合には、用紙Ｐの未だ印刷がされていない方の面にトナー画像が転写される。

以上のように、本実施例によれば、センサ３８，３９と駆動ユニット２６の外部にある制御基板５０とが直接に配線を介して接続されず、センサ３８，３９からの配線は、駆動ユニット２６に搭載された中継基板４６に接続される。よって、センサと基板とを直接に接続した従来に比してセンサ３８，３９と基板５０とを接続する配線が短くて済む。

さらに、この中継基板４６からの配線はモータ３２からの配線と一体的に線処理されて基板５０に接続されるので、ドラム駆動ユニット２６の納まりが良く、しかも、組み立て易くなり、プリンタ１の生産性やコスト面で有利になる。
さらに、中継基板４６の外形寸法が駆動ユニット２６、詳しくは、ユニット筐体２７の外形よりも大きくされていないことから、中継基板４６が筐体２７から突出せず、中継基板４６の破損も回避可能になる。

さらにまた、ユニット筐体２７、詳しくは、樹脂ケース２８の側面にはガイド２９が形成され、センサ３８，３９から中継基板４６への線材処理が施されているので、ドラム駆動ユニット２６の納まりがより一層良くなる。
また、モータ３２及びセンサ３８，３９を有したドラム駆動ユニット２６が４個用いられているが、駆動制御の機能も兼ねた基板５０は、モータ３２に搭載されておらず、このモータ３２から離され、ユニット筐体２７の外側からその一部を覆って取り付けられているので、駆動ユニット２６自体の小型化に寄与するし、この駆動ユニット２６のレイアウトの自由度が高くなる。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、本発明の感光体ドラムは４個に限定されるものではなく、また、このドラムのトナー像は、ベルトを介して用紙に間接転写される他、ベルト上に搬送された用紙に直接転写されても良い。

さらに、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。

本実施例の画像形成装置の概略構成図である。 図１の装置内部を背面から見た斜視図である。 図２から駆動制御基板を取り外した状態の各ドラム駆動ユニットの斜視図である。 図３の１個のドラム駆動ユニットを示し、装置の左側面から見た斜視図である。 図４を装置の正面から見た斜視図である。 図４においてセンサからの配線も含めた斜視図である。 図６を装置の右側面から見た斜視図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
５ 感光体ドラム
２６ ドラム駆動ユニット
２７ ユニット筐体
２９ ガイド（保持部）
３２ モータ
３８，３９ センサ
４０，４１ 配線
４６ 中継基板
５０ 制御基板

Claims (4)

1. 感光体ドラムと、
   該ドラムを駆動するモータを有するとともに、該モータの回転速度を制御するためのセンサを有しており、その駆動によってトナー像を前記ドラムに形成させるドラム駆動ユニットと、
   該ドラム駆動ユニットの外部に配置されており、前記センサにその駆動電力を供給する制御基板と、
   前記駆動ユニットに搭載されており、前記センサからの配線を中継し、前記モータからの配線とともに前記制御基板に接続する中継基板と
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記中継基板は、前記駆動ユニットの外形の範囲内に納まっていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   前記駆動ユニットは、前記センサから前記中継基板に至る配線を保持する保持部を有することを特徴とする画像形成装置。
   
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記ドラム駆動ユニットは、前記ドラムの駆動軸を回転自在に支持するユニット筐体を有し、
   前記制御基板は、該ユニット筐体に対して、その一部を覆うように、その外側から取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
   

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