JP2010175984A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを攪拌または搬送する作動部を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including an operation unit that stirs or conveys toner.
従来から、プリンタ等の画像形成装置には、現像器内にトナー残量検出手段が設けられず、装置の動作中はトナーコンテナ(トナーカートリッジ)から現像器へ絶えずトナー補給が行われる画像形成装置がある。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a printer, no toner remaining amount detecting means is provided in the developing device, and toner is continuously supplied from the toner container (toner cartridge) to the developing device during operation of the device. There is.
このような画像形成装置において、例えば、トナーコンテナ内でトナーが固まるなどの異常が発生する場合がある。このような異常が原因で、トナーコンテナ内のトナーを攪拌または搬送する作動部にかかる負荷トルクが、異常に高くなる場合がある。 In such an image forming apparatus, for example, an abnormality such as toner solidifying in a toner container may occur. Due to such an abnormality, the load torque applied to the operating unit that stirs or conveys the toner in the toner container may become abnormally high.
このような異常が発生した場合、作動部の駆動源であるモータがロックすることで、モータの異常が検出される。または、モータと作動部とを繋ぐ駆動伝達部に過剰な負荷がかかり、駆動伝達部が破損して機械が停止する。従来は、モータのロックによる異常検出か、駆動伝達部の破損による機械の停止か、いずれかが発生することによってしか、トナーが固まるなどの異常を発見することができない。 When such an abnormality occurs, the motor that is the drive source of the operating unit is locked, and the abnormality of the motor is detected. Alternatively, an excessive load is applied to the drive transmission unit that connects the motor and the operation unit, the drive transmission unit is damaged, and the machine stops. Conventionally, an abnormality such as toner solidification can be found only by either detecting an abnormality due to a motor lock or stopping the machine due to damage to the drive transmission unit.
モータがロックして異常が検出される事態を回避するために、高トルクでも駆動可能な高品質のモータを採用する対策が考えられる。しかし、高い負荷トルクを、それを上回る大きい駆動トルクで駆動しようとすれば、駆動伝達部に過大な負荷がかかることが避けられない。その結果、駆動伝達部の破損を招く危険性が高まる。 In order to avoid a situation where the motor is locked and an abnormality is detected, a measure to adopt a high-quality motor that can be driven even at high torque can be considered. However, if an attempt is made to drive a high load torque with a large driving torque exceeding the high load torque, it is inevitable that an excessive load is applied to the drive transmission unit. As a result, the risk of causing damage to the drive transmission unit increases.
また、現像器内にトナー残量検出手段を設ける対策も考えられる。この場合は、トナー残量検出手段がトナー残量の減少を検出したとき、トナーコンテナから現像器へトナーを補給する。しかし、トナーコンテナに異常があり、作動部にかかる負荷トルクが異常に高くなった場合は、上記と同様の問題が発生する。 Further, a measure for providing a toner remaining amount detecting means in the developing device can be considered. In this case, when the toner remaining amount detecting means detects a decrease in the toner remaining amount, the toner is supplied from the toner container to the developing device. However, when the toner container is abnormal and the load torque applied to the operating portion becomes abnormally high, the same problem as described above occurs.
本発明は、トナーを攪拌または搬送する作動部にかかる負荷トルクが異常に高くなる場合に、駆動伝達部等の部品が破損する事態を未然に回避することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of avoiding a situation in which parts such as a drive transmission unit are damaged when a load torque applied to an operation unit that stirs or conveys toner is abnormally high. Objective.
本発明は、トナーが収容された収容部と、少なくとも一部が前記収容部内に配置され回転されることで前記トナーを攪拌及び/または搬送する作動部と、回転駆動力を出力するモータと、前記モータと前記作動部とを連結すると共に、前記モータから出力された回転力を前記作動部に伝達させる駆動伝達部と、前記駆動伝達部に配置され、前記作動部における回転を検出する回転検出部材と、前記駆動伝達部における前記回転駆動力の伝達方向において前記回転検出部材よりも上流側に配置され、負荷トルクがあらかじめ決められた値を上回る場合に前記モータ側から前記作動部側への駆動力の伝達を遮断する遮断部材と、を備える画像形成装置に関する。 The present invention includes a storage unit that stores toner, an operation unit that stirs and / or conveys the toner by being at least partially disposed and rotated in the storage unit, a motor that outputs a rotational driving force, The motor and the operation unit are connected to each other, and a drive transmission unit that transmits the rotational force output from the motor to the operation unit, and a rotation detection that is disposed in the drive transmission unit and detects rotation in the operation unit. A member and an upstream side of the rotation detection member in the transmission direction of the rotational driving force in the drive transmission unit, and when the load torque exceeds a predetermined value, the motor side to the operating unit side The present invention relates to an image forming apparatus including a blocking member that blocks transmission of driving force.
また、前記モータの動作中に前記回転検出部材が前記作動部における回転を検出しない場合、前記遮断部材が前記駆動力の伝達を遮断したことを検出する遮断検出部と、前記遮断検出部により前記遮断部材が前記駆動力の伝達を遮断したことを検出した場合、所定のメッセージを表示する表示部材と、をさらに備えることが好ましい。 In addition, when the rotation detection member does not detect rotation in the operating unit during the operation of the motor, the blocking detection unit detects that the blocking member has blocked transmission of the driving force, and the blocking detection unit It is preferable to further include a display member that displays a predetermined message when the blocking member detects that the transmission of the driving force is blocked.
また、前記駆動伝達部は、前記モータから前記作動部まで複数の歯車により駆動力を伝達する伝動歯車列で構成され、前記遮断部材は、前記伝動歯車列における所定の2枚の歯車間の伝動を遮断するトルクリミッタで構成されることが好ましい。 The drive transmission unit includes a transmission gear train that transmits a driving force by a plurality of gears from the motor to the operation unit, and the blocking member is a transmission between two predetermined gears in the transmission gear train. The torque limiter is preferably configured to block
また、前記回転検出部材は、パルス盤およびセンサで構成されることが好ましい。 The rotation detection member is preferably composed of a pulse board and a sensor.
本発明によれば、トナーを攪拌または搬送する作動部にかかる負荷トルクが異常に高くなる場合に、駆動伝達部等の部品が破損する事態を未然に回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid a situation in which components such as the drive transmission unit are damaged when the load torque applied to the operating unit that stirs or conveys the toner is abnormally high.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
図1により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ1における全体構造を説明する。図1は、プリンタ1の各構成要素の配置を説明するための図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
With reference to FIG. 1, the overall structure of a
図1に示すように、画像形成装置としてのプリンタ1は、装置本体Mと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部と、用紙Tを画像形成部に給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Tを排紙する給排紙部とを有する。
As shown in FIG. 1, a
図1に示すように、画像形成部は、像担持体(感光体)としての感光体ドラム2と、帯電部10と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット4と、現像器16と、トナーカートリッジ5と、トナー供給部6と、ドラムクリーニング部11と、除電器12と、転写ローラ8と、定着部9とを備える。
As shown in FIG. 1, the image forming unit includes a photosensitive drum 2 as an image carrier (photosensitive member), a
図1に示すように、給排紙部は、給紙カセット52と、手差し給紙部64と、用紙Tの搬送路Lと、レジストローラ対80と、排紙部50とを備える。
As shown in FIG. 1, the paper supply / discharge unit includes a
以下、画像形成部及び給排紙部の各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部について説明する。
画像形成部においては、感光体ドラム2の表面に対して、上流側から下流側に順に、帯電部10による帯電、レーザスキャナユニット4による露光、現像器16による現像、転写ローラ8による転写、除電器12による除電、ドラムクリーニング部11によるクリーニング、及び定着部9による定着が行われる。
Hereinafter, each configuration of the image forming unit and the paper supply / discharge unit will be described in detail.
First, the image forming unit will be described.
In the image forming unit, charging by the
感光体ドラム2は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム2は、搬送路Lにおける用紙Tの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム2の表面には、静電潜像が形成される。 The photosensitive drum 2 is made of a cylindrical member and functions as a photosensitive member or an image carrier. The photosensitive drum 2 is disposed so as to be rotatable in the direction of an arrow about an axis extending in a direction orthogonal to the conveyance direction of the paper T in the conveyance path L. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 2.
帯電部10は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。帯電部10は、感光体ドラム2の表面を一様に負(マイナス極性)又は正(プラス極性)に帯電させる。
The
レーザスキャナユニット4は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム2の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット4は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。 The laser scanner unit 4 functions as an exposure unit, and is disposed away from the surface of the photosensitive drum 2. The laser scanner unit 4 includes a laser light source (not shown), a polygon mirror, a polygon mirror driving motor, and the like.
レーザスキャナユニット4は、PC(パーソナルコンピュータ)等の外部機器から出力された画像情報に基づいて、感光体ドラム2の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット4により走査露光されることで、感光体ドラム2の表面に帯電した電荷が除去される。これにより、感光体ドラム2の表面に静電潜像が形成される。 The laser scanner unit 4 scans and exposes the surface of the photosensitive drum 2 based on image information output from an external device such as a PC (personal computer). By performing scanning exposure by the laser scanner unit 4, electric charges charged on the surface of the photosensitive drum 2 are removed. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 2.
現像器16は、感光体ドラム2に対応して設けられ、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。現像器16は、感光体ドラム2に形成された静電潜像に単色(通常はブラック)のトナーを付着させて、単色のトナー画像を現像する(感光体ドラムの表面にトナー画像を形成する)。現像器16は、感光体ドラム2の表面に対向配置可能な現像ローラ17、トナー攪拌用の攪拌ローラ18等を有して構成される。
The developing
トナーカートリッジ5は、現像器16に対応して設けられており、現像器16に対して供給されるトナーを収容する。
The
トナー供給部6は、トナーカートリッジ5及び現像器16に対応して設けられており、トナーカートリッジ5に収容されたトナーを現像器16に対して供給する。
The toner supply unit 6 is provided corresponding to the
転写ローラ8は、感光体ドラム2の表面に現像されたトナー画像を用紙Tに転写させる。転写ローラ8には、不図示の電圧印加手段により、感光体ドラム2に現像されたトナー画像を用紙Tに転写させるための転写バイアスが印加される。 The transfer roller 8 transfers the toner image developed on the surface of the photosensitive drum 2 to the paper T. A transfer bias for transferring the toner image developed on the photosensitive drum 2 to the paper T is applied to the transfer roller 8 by a voltage application unit (not shown).
転写ローラ8は、感光体ドラム2に対して接離される。具体的には、転写ローラ8は、感光体ドラム2に当接される当接位置と、感光体ドラム2から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、転写ローラ8は、感光体ドラム2に現像されたトナー画像を用紙Tに転写させる場合には当接位置に移動され、他の場合には離間位置に移動される。 The transfer roller 8 is brought into contact with and separated from the photosensitive drum 2. Specifically, the transfer roller 8 is configured to be movable between a contact position where the transfer roller 8 is in contact with the photosensitive drum 2 and a spaced position where the transfer roller 8 is separated from the photosensitive drum 2. Specifically, the transfer roller 8 is moved to the contact position when the toner image developed on the photosensitive drum 2 is transferred to the paper T, and is moved to the separation position in other cases.
感光体ドラム2と転写ローラ8との間で、搬送路Lを搬送される用紙Tが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Tは、感光体ドラム2の表面に押し当てられる。感光体ドラム2と転写ローラ8との間で、転写ニップNが形成される。転写ニップNにおいて、感光体ドラム2に現像されたトナー画像が用紙Tに転写される。 A sheet T conveyed on the conveyance path L is sandwiched between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8. The sandwiched paper T is pressed against the surface of the photosensitive drum 2. A transfer nip N is formed between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8. In the transfer nip N, the toner image developed on the photosensitive drum 2 is transferred onto the paper T.
除電器12は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。除電器12は、感光体ドラム2の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム2の表面を除電する(電荷を除去する)。
The
ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナーを所定の回収機構へ搬送させて、回収させる。
The
定着部9は、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して用紙Tに定着させる。定着部9は、ヒータにより加熱される加熱ローラ9aと、加熱ローラ9aに圧接される加圧ローラ9bと、を備える。加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとは、トナー画像が転写された用紙Tを挟持するようにして搬送する。加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとの間に挟持されるように用紙Tが搬送されることで、用紙Tに転写されたトナーは、溶融し、用紙Tに定着される。
The fixing
次に、給排紙部について説明する。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する1個の給紙カセット52が配置される。給紙カセット52は、装置本体Mから水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において左側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラ対63からなる重送防止機構を備える。
Next, the paper supply / discharge unit will be described.
As shown in FIG. 1, in the lower part of the apparatus main body M, a single
装置本体Mの左側面(図1において左側)には、手差し給紙部64が設けられる。手差し給紙部64は、給紙カセット52にセットされる用紙Tとは異なる大きさや種類の用紙Tを装置本体Mに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部64は、閉状態において装置本体Mの一部を構成する手差しトレイ65と、給紙コロ66とを備える。手差しトレイ65は、その下端が給紙コロ66の近傍に回動自在(開閉自在)に取り付けられる。開状態の手差しトレイ65には、用紙Tが載置される。手差し給紙部64は、開状態の手差しトレイ65に載置された用紙Tを手差し搬送路Laに給紙する。
A manual
装置本体Mにおける上方側には、排紙部50が設けられる。排紙部50は、用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。排紙部50の詳細については後述する。
A
用紙Tを搬送する搬送路Lは、カセット給紙部51から転写ローラ8までの第1搬送路L1と、転写ローラ8から定着部9までの第2搬送路L2と、定着部9から排紙部50までの第3搬送路L3と、手差し給紙部64から供給される用紙を第1搬送路L1に合流させる手差し搬送路Laと、第3搬送路L3を上流側から下流側へ搬送する用紙を表裏反転させて第1搬送路L1に戻す戻り搬送路Lbとを備える。
The conveyance path L for conveying the paper T is a first conveyance path L1 from the cassette
また、第1搬送路L1の途中には、第1合流部P1及び第2合流部P2が設けられている。第3搬送路L3の途中には、第1分岐部Q1が設けられている。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、戻り搬送路Lbが第3搬送路L3から分岐する分岐部である。
Moreover, the 1st junction part P1 and the 2nd junction part P2 are provided in the middle of the 1st conveyance path L1. A first branch portion Q1 is provided in the middle of the third transport path L3.
The first joining part P1 is a joining part where the manual feed path La joins the first transport path L1. The second junction P2 is a junction where the return conveyance path Lb merges with the first conveyance path L1.
The first branch portion Q1 is a branch portion where the return transport path Lb branches from the third transport path L3.
第1搬送路L1の途中(詳細には、第2合流部P2と転写ローラ8との間)には、用紙Tを検出するためのセンサと、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正やトナー画像とのタイミングを合わせるためのレジストローラ対80が配置される。センサは、用紙Tの搬送方向におけるレジストローラ対80の直前(上流側)に配置される。レジストローラ対80は、センサからの検出情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Tを搬送する。
In the middle of the first transport path L1 (specifically, between the second junction P2 and the transfer roller 8), a sensor for detecting the paper T, skew correction (slanting paper feeding) of the paper T, and toner A
戻し搬送路Lbは、用紙Tの両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面(非印刷面)を感光体ドラム2に対向させるために設けられる搬送路である。戻し搬送路Lbによれば、第1分岐部Q1から排紙部50側に搬送された用紙Tを表裏反転させて第1搬送路L1に戻して、転写ローラ8の上流側に配置されたレジストローラ対80の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Lbにより表裏反転された用紙Tには、感光体ドラム2により非印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
The return conveyance path Lb is a conveyance path that is provided so that the opposite surface (non-printing surface) to the surface that has already been printed faces the photosensitive drum 2 when performing duplex printing on the paper T. According to the return transport path Lb, the paper T transported from the first branching section Q1 to the
第3搬送路L3における端部には、排紙部50が形成される。排紙部50は、装置本体Mにおける上方側に配置される。排紙部50は、装置本体Mの右側面側(図1において右側、手差し給紙部64とは反対側)に向けて開口している。排紙部50は、搬送路L3を搬送される用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。
A
排紙部50における開口側には、排紙集積部M1が形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面(外面)に形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部M1の底面は、装置本体Mにおける上面の一部を構成する。排紙集積部M1には、所定のトナー画像が転写され排紙部50から排紙された用紙Tが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
On the opening side of the
A paper detection sensor is disposed at a predetermined position on each conveyance path.
次に、図1に加えて図2〜図4を参照して、トナーカートリッジ5においてトナーを攪拌する構造について説明する。
Next, a structure for stirring the toner in the
図1に示すように、現像器16内のトナーは、感光体ドラム2に形成された静電潜像をトナー現像することで減少する。そのため、現像器16内のトナー残量が常時必要量を下回らないように、現像器16にはトナーが補給(補充)される必要がある。現像器16には、トナー残量を検知することのできるトナー残量検知部材が備えられていない。そこで、本実施形態のプリンタ1では、プリンタ1の動作中は絶えずトナーカートリッジ5から現像器16に対してトナーが供給(補給)されるように構成される。
As shown in FIG. 1, the toner in the developing
図1、図3に示すように、トナーが収容された収容部としてのトナーカートリッジ5内には、作動部としての攪拌部材501が設けられる。攪拌部材501は、少なくとも一部がトナーカートリッジ5内に配置され、回転されることでトナーを攪拌する。攪拌部材501は、トナー供給部6の回転軸線と平行に延びる中心軸502を備える。また、攪拌部材501は、例えば、中心軸502の周囲に螺旋状に張り出した螺旋板503を備える。図3には、螺旋板503を断面にして示す。
As shown in FIGS. 1 and 3, a stirring
このような攪拌部材501は、中心軸502を中心に回転されることで、カートリッジ5に収容されたトナーを攪拌することができる。攪拌部材501を回転させるため、攪拌部材501は、中心軸502の端部が駆動伝達部510を介してモータ520と連結される。
攪拌部材501の中心軸502は、トナーカートリッジ5の壁部に回転可能に支持される。そして、トナーカートリッジ5から外方(図3では左方)へ突出した中心軸502の端部に、カップリング504が取り付けられる。
Such a stirring
The
モータ520の出力軸521と攪拌部材501の中心軸502とを連結する駆動伝達部510は、伝動歯車列で構成される。駆動伝達部としての伝動歯車列510において、歯車の枚数(個数)は任意に選択可能である。本実施形態では、例えば、第1歯車から第9歯車まで9枚の歯車が使用される。
The
第1歯車511は、モータ520の出力軸521に取り付けられる。そのため、モータ520の出力軸521が、第1歯車511の回転軸となる。この第1歯車511の外周には、第1歯車511の回転軸と平行な回転軸を有する第2歯車512の外周が噛み合う。第2歯車512の外周には、第2歯車512の回転軸と平行な回転軸を有する第3歯車513の外周が噛み合う。第3歯車513の外周に噛み合う第4歯車514と、つぎの第5歯車515とは、遮断部材としてのトルクリミッタ530に取り付けられる。
The
トルクリミッタ530は、駆動側531と負荷側(従動側)532とが同一軸線上に配置される。トルクリミッタ530は、駆動側531が駆動源(例えばモータ520)から駆動トルクを受けて回転する場合、負荷側532の回転トルクが設定値以下のときは、負荷側532を駆動側531と一体に回転させる。
これに対し、負荷のトルクが設定値を上回る場合、トルクリミッタ530は、駆動側531と負荷側532との伝動状態を解除する。これにより、トルクリミッタ530における駆動側531から負荷側532への駆動力の伝動は遮断される。そのため、負荷トルクが設定値を上回るときは、駆動側531が回転し続けても、負荷側532は回転しないで停止した状態となる。
In the
On the other hand, when the load torque exceeds the set value, the
このような構造のトルクリミッタ530の軸線を、第3歯車513の回転軸と平行に配置する。そして、このトルクリミッタ530の駆動側531に、第3歯車513の外周に噛み合う第4歯車514が取り付けられる。また、トルクリミッタ530の負荷側(従動側)532に、第5歯車515が取り付けられる。
The axis of the
第5歯車515の外周には、トルクリミッタ530の軸線と平行な回転軸を有する第6歯車516の外周が噛み合う。第6歯車516の外周には、第6歯車516の回転軸と平行な回転軸を有する第7歯車517の外周が噛み合う。この第7歯車517の回転軸517aにおける一端(図3では左端)には、回転検出部材540を構成するパルス盤541が取り付けられる。パルス盤541は第7歯車517と一体に回転する。ここで回転検出部材540は、攪拌部材501が回転しているとき、攪拌部材501に連動して回転するパルス盤541の回転を検出して所定の信号を出力するものである。回転検出部材540については、後述する。
The outer periphery of the
第7歯車517の回転軸517aにおける他端(図3では右端)には、第8歯車518が取り付けられる。そのため、第7歯車517の回転軸517aは、第8歯車518の回転軸としても共用される。第8歯車518の外周には、第8歯車518の回転軸517aと平行な回転軸を有する第9歯車519の外周が噛み合う。第9歯車519の回転軸における一端(図3では右端)には、カップリング505が第9歯車519と同心に取り付けられる。
An
このカップリング505は、コイルバネ506によって、第9歯車519から離れる方向に(図3では右方向に)付勢されている。そして、カップリング505は、攪拌部材501のカップリング504によって図3で左方向に向かう外力を受けると、コイルバネ506を圧縮しながら図3で左方向に押し込まれる。そのため、カップリング505には、攪拌部材501の中心軸502の端部に取り付けられたカップリング504が、着脱可能に係合される。
カップリング505とカップリング504との係合状態は、コイルバネ506の付勢力によって確実に保持される。そのため、第9歯車519が回転される場合、第9歯車519と一体に回転されるカップリング505の回転力は、カップリング505からカップリング504へ確実に伝達される。
The
The engagement state between the
このような伝動歯車列510において、モータ520のある側と、カップリング505のある側とは、反対側になっている。すなわち、図3において、モータ520は、第1歯車511からみて左側に配置される。一方、カップリング505は、第9歯車519からみて右側に配置される。
In such a
回転検出部材540は、円盤状のパルス盤541と、センサ(例えば光センサ)543とで構成される。パルス盤541は、第7歯車517の回転軸517aの一端(図3では左端)に、第7歯車517と同心に取り付けられる。パルス盤541の外周付近には、円周方向に沿って複数(例えば4個)の孔(パルス孔)542が円周方向に均等な間隔で配置される。具体的には、孔542の個数が4個の場合、円周方向に互いに90°の間隔で配置される。図2では、4個の孔542のうち2個のみ図示する。また、図3では、1個の孔542のみ図示する。
The
センサ543は、パルス盤541が回転した場合における孔542がつぎつぎに通過する位置に配置される。センサ543は、パルス盤541の回転に応じて、その位置を通過する孔542を検出する。孔542を検出することにより、センサ543は、パルス盤541の回転を検出する。パルス盤541の孔542の個数が例えば4個の場合、センサ543は、孔542を4回検出することで、パルス盤541が1回転したことを検出する。
The
パルス盤541が回転する場合、第8歯車518および第9歯車519を介して、さらにはカップリング505、504を介して、攪拌部材501も回転する。そのため、センサ543は、孔542を検出することにより、パルス盤541の回転を検出し、さらに攪拌部材501の回転も検出する。センサ543は、孔542の検出に応じて所定の信号を出力する。そのため、センサ543が所定の信号を出力するときは、パルス盤541(したがって攪拌部材501)が回転していることを表す。また、センサ543が所定の信号を出力しないときは、パルス盤541(したがって攪拌部材501)が回転していないことを表す。
When the
図4に示すように、センサ543は、制御部材(例えばCPU)550に接続される。制御部材550は、遮断検出部551およびメッセージ出力部552を備える。そして、センサ543から出力される所定の信号が、制御部材550の遮断検出部551に入力される。また、モータ520が、制御部材550に接続される。そして、モータ520が動作中であるときそれを表す電気信号が、制御部材550の遮断検出部551に入力される。
そのため、遮断検出部551は、モータ520から動作中であることを表す電気信号が入力されているのに、センサ543からの所定の信号が入力されない場合、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動を遮断したことを検出することができる。
As shown in FIG. 4, the
Therefore, when the electrical signal indicating that the shut-off
具体的には、モータ520から動作中であることを表す電気信号が入力されている状態で、それまで入力されていたセンサ543からの所定の信号が入力されなくなってから所定時間経過後に、遮断検出部551は、トルクリミッタ530による伝動の遮断(伝動状態の解除)を検出する。
また、モータ520を起動して、モータ520から動作中であることを表す電気信号が入力されてから所定時間経過しても、センサ543からの所定の信号が入力されないとき、遮断検出部551は、トルクリミッタ530による伝動の遮断(伝動状態の解除)を検出する。
Specifically, in a state where an electric signal indicating that the
In addition, when the predetermined signal from the
遮断検出部551による遮断の検出に応じて、メッセージ出力部552は所定のメッセージ情報を出力する。メッセージ出力部552から出力されたメッセージ情報は、プリンタ1に設けられた適宜の表示部材555に入力される。表示部材555は、入力されたメッセージ情報に基づいて、所定のメッセージを表示する。
In response to the detection of the interruption by the
粉体のトナーは、トナーカートリッジ5内に収容されて、外部から衝撃を受けない状態で長期間保存されると、あたかも固化したような状態になる。そのため、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動状態を遮断する原因としては、トナーカートリッジ5内で、トナーが固まっていることが考えられる。
このような場合に、作業者に知らせるエラーメッセージとしては、例えば、「トナーカートリッジを取り外して1回振ってください。」等が適当である。作業者がトナーカートリッジ5を振ることで、トナーカートリッジ5内で固まっているトナーを、トナー本来の粉体の状態に戻すことができる可能性があるからである。そして、それでも駄目な場合は、「サービスマンを呼んでください。」等のメッセージを表示することが適当である。
When the powder toner is stored in the
In such a case, for example, “Please remove the toner cartridge and shake it once” is an appropriate error message to notify the operator. This is because there is a possibility that the toner solidified in the
次に、上記のようなトナーの攪拌構造の作用について説明する。
まず、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動状態を維持しているときの作用について説明する。
Next, the operation of the toner stirring structure as described above will be described.
First, the operation when the
プリンタ1が動作を開始すると、トナー供給部6は、その後のプリンタ1の動作中は絶えず駆動される。これにより、トナー供給部6によって、トナーカートリッジ5から現像器16に対してトナーが供給(補給)される。このとき、攪拌部材501は、モータ520の駆動により駆動伝達部510を介して回転される。これにより、トナーカートリッジ5内に収容されたトナーは、攪拌部材501によって攪拌される。
When the
攪拌部材501がトナーを攪拌するのに要するトルクは、通常、トルクリミッタ530における負荷トルクの設定値以下である。そのため、トルクリミッタ530は、駆動側531と負荷側532との伝動状態を維持する。そのため、モータ520の駆動力は、第1歯車511から第9歯車519までの伝動歯車列510を順次介して攪拌部材501に伝達される。これにより、攪拌部材501は、モータ520の駆動力に追従して回転される。したがって、トナーカートリッジ5に収容されたトナーは、プリンタ1の動作中は絶えず、攪拌部材501によって攪拌される。
The torque required for the stirring
このとき、回転検出部材540のパルス盤541は、攪拌部材501に連動して一定の回転速度で回転される。そのため、センサ543は、パルス盤541の孔542を一定時間間隔で検出し続ける。これにより、センサ543は、パルス盤541の回転すなわち、攪拌部材501の回転を検出する。
センサ543は、制御部材550における遮断検出部551に所定の信号を所定間隔で出力する。これにより、遮断検出部551には、所定の信号が所定間隔で入力される。この場合において、遮断検出部551は、トルクリミッタ530の遮断を検出しない。その結果、表示部材555には、上記のようなエラーメッセージは表示されない。
At this time, the
The
次に、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動状態を解除するときの作用について説明する。
まず、プリンタ1の動作中に、それまでは、トルクリミッタ530における設定値以下であった負荷トルクが、何らかの原因でその設定値を上回った場合について説明する。
Next, an operation when the
First, a description will be given of a case in which the load torque that has been equal to or less than the set value in the
負荷トルクが設定値より大きくなった場合、トルクリミッタ530は、駆動側531と負荷側532との伝動状態を解除する。すると、モータ520の駆動力は、伝動歯車列510の第1歯車511から第4歯車514まで順次伝達されるが、第4歯車514から第5歯車515へは伝達されなくなる。一方、第5歯車515以降の歯車515〜519は、トナー側(トナーカートリッジ5側)から攪拌部材501に及ぼされる大きな負荷トルクを受けるため、直ちに回転が停止される。
When the load torque becomes larger than the set value, the
パルス盤541の回転が停止されることで、それまでパルス盤541の孔542を一定時間間隔で検出していたセンサ543から、制御部材550の遮断検出部551への出力が発生しなくなる。このとき、モータ520からは、動作中であることを表す電気信号が、制御部材550の遮断検出部551に入力されている。そのため、遮断検出部551は、モータ520からの入力があるのにセンサ543からの入力がないことを検出する。これにより、遮断検出部551は、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動状態を解除したことを検出する。
When the rotation of the
具体的には、モータ520からの入力がある状態で、センサ543の出力が入力されなくなってから所定時間経過後に、遮断検出部551は、トルクリミッタ530による伝動状態の解除を検出する。遮断検出部551によるこの遮断の検出に応じて、制御部材550のメッセージ出力部552は、所定のエラーメッセージを表示部材555に出力する。これにより、表示部材555に上記のようなエラーメッセージが表示される。
Specifically, in a state in which there is an input from the
すなわち、「トナーカートリッジを取り外して1回振ってください。」等のエラーメッセージが、表示部材555に表示される。作業者はこれを見て、トナーカートリッジ5を振ることができる。これにより、トナーカートリッジ5内で固まっているトナーが、トナー本来の粉体の状態に戻れば、プリンタ1の動作再開後に、エラーメッセージは表示されない。
一方、それでも駄目な場合は、プリンタ1の動作再開後に、「サービスマンを呼んでください。」等のメッセージが、表示部材555に表示される。
That is, an error message such as “Remove the toner cartridge and shake once” is displayed on the
On the other hand, if it still fails, a message such as “Please call a service person” is displayed on the
また、プリンタ1の動作開始時に、例えば、トナーカートリッジ5内でトナーが固まっていること等が原因で、モータ520の起動後、トルクリミッタ530における負荷トルクが設定値を上回る場合について説明する。
Also, a case will be described in which the load torque in the
まず、モータ520を起動すると、モータ520の駆動力が、伝動歯車列510の第1歯車511から第9歯車519を順次介して攪拌部材501に伝達される。これにより、攪拌部材501は、モータ520の駆動力に追従して回転されようとする。ところが、攪拌部材501にかかる負荷トルクが設定限度を超えているため、攪拌部材501が回転を始める前に、トルクリミッタ530における負荷トルクが設定値を上回ることになる。そのため、トルクリミッタ530が、駆動側531と負荷側532との伝動状態を解除する。これにより、攪拌部材501は、回転を始めないままモータ520からの回転駆動力が伝達されない状態となる。一方、モータ520は、実質的な負荷(攪拌部材501)を切り離した状態で、伝動歯車列510の第1歯車511から第4歯車514までを従動させる。
First, when the
この場合、モータ520からは、モータ520の起動と同時に、動作中であることを表す電気信号が、制御部材550の遮断検出部551に入力される。一方、センサ543からの信号は、いつまで経っても、制御部材550の遮断検出部551に入力されることはない。そのため、遮断検出部551は、モータ520からの電気信号の入力が開始してから、所定時間経過してもセンサ543からの入力がないことを検出する。これにより、遮断検出部551は、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動状態を解除したことを検出する。
In this case, an electric signal indicating that the
遮断検出部551によるこの伝動解除の検出に応じて、制御部材550のメッセージ出力部552は、所定のエラーメッセージ情報を表示部材555に出力する。これにより、表示部材555に、上記のようなエラーメッセージが表示される。
In response to the detection of the transmission release by the blocking
すなわち、「トナーカートリッジを取り外して1回振ってください。」等のエラーメッセージが、表示部材555に表示される。作業者はこれを見て、トナーカートリッジ5を振ることができる。これにより、トナーカートリッジ5内で固まっているトナーが、トナー本来の粉体の状態に戻れば、プリンタ1の動作再開後に、エラーメッセージは表示されない。
一方、それでも駄目な場合は、プリンタ1の動作再開後に、「サービスマンを呼んでください。」等のメッセージが、表示部材555に表示される。
That is, an error message such as “Remove the toner cartridge and shake once” is displayed on the
On the other hand, if it still fails, a message such as “Please call a service person” is displayed on the
本実施形態によれば、トナーカートリッジ5側(トナー側)から攪拌部材501にかかる負荷トルクが異常に高くなる場合に、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動状態を遮断する。これにより、伝動歯車列510の第1歯車511〜第9歯車519等の部品が破損する事態を未然に回避することができる。
According to the present embodiment, when the load torque applied from the
また、本実施形態によれば、トルクリミッタ530が駆動側531と負荷側532との伝動状態を解除した場合、遮断検出部551はトルクリミッタ530の遮断を検出する。これにより、トナーカートリッジ5側(トナー側)から攪拌部材501にかかる負荷トルクの異常を確実に検出することができる。
Further, according to the present embodiment, when the
また、本実施形態によれば、トナーカートリッジ5側(トナー側)から攪拌部材501にかかる負荷トルクの異常を検出した場合、表示部材555がエラーメッセージを表示する。これにより、作業者は、トナーカートリッジ5を振るなど適切な措置を講じることができる。
Further, according to the present embodiment, when an abnormality in load torque applied to the stirring
また、仮に、トルクリミッタ530が設けられていない場合は、センサ543がパルス盤541(攪拌部材501)の停止(非回転)を検出した場合、直ちにモータ520の動作を停止させなければならない。さもないと、伝動歯車列510が破損する危険があるからである。しかし、センサ543が検出(攪拌部材501が停止)するのと同時にモータ520の動作停止を指令したとしても、モータ520が実際に停止するまでにはタイムラグがある。そのため、このタイムラグの間に伝動歯車列510に過剰なトルクがかかって破損する危険がある。
Further, if the
これに対し、本実施形態によれば、トルクリミッタ530が設けられているため、センサ543が検出(攪拌部材501が停止)するのに先だって、まず、トルクリミッタ530が伝動状態を解除する。そのため、センサ543により攪拌部材501が停止されたことを検出後、直ちにモータ520の動作を停止させることは必要ない。任意のタイミングでモータ520を停止されればよい。
On the other hand, according to the present embodiment, since the
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。例えば、本実施形態において、画像形成装置としてモノクロプリンタ1について説明しているが、これに限定されず、カラープリンタ、コピー機、ファクシミリ及びこれらの複合機等であってもよい。
As mentioned above, although preferred embodiment was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to embodiment mentioned above. For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、作動部として、トナーカートリッジ5内のトナーを攪拌する攪拌部材501を例示して説明しているが、これに限定されず、例えば、現像器16の構造によっては、現像器16内のトナーの攪拌にも適用することができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、作動部として攪拌部材501を例示して説明しているが、これに限定されず、例えば、トナーカートリッジ5から現像器16に対してトナーを搬送する適宜の搬送部材にも適用することができる。
In this embodiment, the
また、現像器16内のトナー残量を検知するセンサを配置し、トナーを補給するときのみ撹拌部材501を回転させる構成でもよい。
Alternatively, a sensor for detecting the remaining amount of toner in the developing
また、パルス盤541を別途設けずに、第7歯車517の側面に反射板を取り付け、反射型のセンサを使用して第7歯車517の回転を検出するようにしてもよい。
Further, without providing the
また、本実施形態では、モータ520とカップリング505とを伝動歯車列510に対して互いに反対側に配置したが、これに限定されず、伝動歯車列510に対して同じ側にモータ520およびカップリング505を配置してもよい。
In this embodiment, the
1……プリンタ(画像形成装置)、5……トナーカートリッジ(収容部)、501……攪拌部材(作動部)、510……伝動歯車列(駆動伝達部)、520……モータ、530……トルクリミッタ(遮断部材)、540……回転検出部材、541……パルス盤、542……孔(パルス孔)、543……センサ(光センサ)、550……制御部材(CPU)、551……遮断検出部、555……表示部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
少なくとも一部が前記収容部内に配置され回転されることで前記トナーを攪拌及び/または搬送する作動部と、
回転駆動力を出力するモータと、
前記モータと前記作動部とを連結すると共に、前記モータから出力された回転力を前記作動部に伝達させる駆動伝達部と、
前記駆動伝達部に配置され、前記作動部における回転を検出する回転検出部材と、
前記駆動伝達部における前記回転駆動力の伝達方向において前記回転検出部材よりも上流側に配置され、負荷トルクがあらかじめ決められた値を上回る場合に前記モータ側から前記作動部側への駆動力の伝達を遮断する遮断部材と、
を備える画像形成装置。 A storage unit containing toner;
An operation unit that stirs and / or conveys the toner by being arranged and rotated in at least a part of the storage unit;
A motor that outputs rotational driving force;
A drive transmission unit for connecting the motor and the operation unit, and transmitting the rotational force output from the motor to the operation unit;
A rotation detecting member disposed in the drive transmission unit and detecting rotation in the operating unit;
In the transmission direction of the rotational driving force in the drive transmission unit, the driving force is arranged on the upstream side of the rotation detection member, and the driving force from the motor side to the operating unit side when the load torque exceeds a predetermined value. A blocking member for blocking transmission;
An image forming apparatus comprising:
前記遮断検出部により前記遮断部材が前記駆動力の伝達を遮断したことを検出した場合、所定のメッセージを表示する表示部材と、
をさらに備える請求項1に記載の画像形成装置。 A shut-off detection unit that detects that the shut-off member shuts off transmission of the driving force when the rotation detection member does not detect rotation in the operating unit during operation of the motor;
A display member that displays a predetermined message when the blocking detection unit detects that the blocking member has blocked transmission of the driving force; and
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
前記遮断部材は、前記伝動歯車列における所定の2枚の歯車間の伝動を遮断するトルクリミッタで構成される請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 The drive transmission unit is composed of a transmission gear train that transmits a driving force by a plurality of gears from the motor to the operating unit,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the blocking member includes a torque limiter that blocks transmission between two predetermined gears in the transmission gear train.
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