JP2010262231A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置におけるギヤ軸の支持構造に関する。 The present invention relates to a support structure for a gear shaft in an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置には、用紙に形成されたトナー像を熱定着するための定着装置が設けられる。定着装置は、用紙を搬送しながら用紙に熱を加えるため、加熱ローラや、加熱ローラとの間で用紙を挟持する加圧ローラが設けられ、これらに駆動力を与えるためのギヤ類も設けられる。 An electrophotographic image forming apparatus is provided with a fixing device for thermally fixing a toner image formed on a sheet. The fixing device is provided with a heating roller and a pressure roller for sandwiching the paper between the heating roller to apply heat to the paper while transporting the paper, and gears for providing driving force to these are also provided. .
定着装置が画像形成装置の装置本体に対し着脱可能な構成とされる場合、定着装置のギヤと噛み合って駆動力を伝達するためのギヤは、画像形成装置本体に支持される。例えば、特許文献1に開示されているように、駆動力を伝達する中間ギヤは、サイドパネルに対し片持ち支持される。この中間ギヤのギア軸は、レイアウトの都合上、同文献にも示すように比較的長くせざるを得ないことがある。このため、特許文献1の画像形成装置ではギヤ軸が過剰に撓まないように、その先端部が定着装置に当接して定着装置により位置が規制されている。 When the fixing device is configured to be detachable from the apparatus main body of the image forming apparatus, the gear for meshing with the gear of the fixing apparatus and transmitting the driving force is supported by the image forming apparatus main body. For example, as disclosed in Patent Document 1, the intermediate gear that transmits the driving force is cantilevered with respect to the side panel. The gear shaft of the intermediate gear may have to be relatively long for the sake of layout as shown in the document. For this reason, in the image forming apparatus of Patent Document 1, the tip of the gear shaft is in contact with the fixing device so that the position of the gear shaft is regulated by the fixing device so that the gear shaft does not bend excessively.
しかしながら、定着装置のギヤと中間ギヤとの噛み合いにより中間ギヤから定着装置のギヤに回転を伝達しようとすると、両ギヤが互いに離れようとする力が発生する。この力により、中間ギヤの支持軸は定着装置から離れる方向に撓ませられるので、特許文献1の構成ではこの撓みを防ぐことができず、ギヤ類の安定した回転伝達が確保しにくいという問題がある。 However, when rotation is transmitted from the intermediate gear to the gear of the fixing device due to the meshing between the gear of the fixing device and the intermediate gear, a force is generated to cause the two gears to separate from each other. Due to this force, the support shaft of the intermediate gear is bent in a direction away from the fixing device. Therefore, the configuration of Patent Document 1 cannot prevent this bending, and it is difficult to ensure stable rotation transmission of the gears. is there.
そこで、本発明は定着装置に駆動力を与えるギヤの安定した回転を実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a stable rotation of a gear that gives a driving force to a fixing device.
前記した目的を達成するため、本発明は、装置本体と、加熱ローラを有し前記装置本体の一側から着脱可能な定着装置と、前記定着装置に設けられ、前記加熱ローラに連結された加熱ローラギヤと、前記加熱ローラギヤに対し前記定着装置の装着方向奥側で歯合する伝達ギヤと、前記伝達ギヤに回転駆動力を与える駆動源と、前記伝達ギヤを前記装置本体のパネルに支持し、基端部が当該パネルに固定された軸支ピンと、前記装置本体に設けられ、前記軸支ピンの先端部に対し前記定着装置の装着方向奥側で当接するピン支持部とを備えたことを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides an apparatus main body, a fixing device having a heating roller and detachable from one side of the apparatus main body, and a heating unit provided in the fixing device and connected to the heating roller. A roller gear, a transmission gear meshing with the heating roller gear on the back side in the mounting direction of the fixing device, a drive source for applying a rotational driving force to the transmission gear, and supporting the transmission gear on the panel of the apparatus main body, A shaft support pin whose base end portion is fixed to the panel; and a pin support portion provided in the apparatus main body and abutting with a distal end portion of the shaft support pin on the back side in the mounting direction of the fixing device. Features.
このような構成によれば、定着装置の装着方向奥側で、加熱ローラギヤと歯合する伝達ギヤが駆動源により回転すると、伝達ギヤから加熱ローラギヤに回転が伝えられる。このとき、伝達ギヤと加熱ローラギヤには互いに離れるような力が加わるが、軸支ピンの先端部が撓もうとすると、定着装置の装着方向奥側においてピン支持部と当接するので、軸支ピンの撓みは、最小限に抑えられる。そのため、伝達ギヤと加熱ローラギヤとの間で安定した回転の伝達が可能となる。 According to such a configuration, when the transmission gear that meshes with the heating roller gear is rotated by the drive source on the back side in the mounting direction of the fixing device, the rotation is transmitted from the transmission gear to the heating roller gear. At this time, force is applied to the transmission gear and the heating roller gear so as to be separated from each other. However, if the tip of the shaft support pin is bent, it contacts the pin support portion on the back side in the mounting direction of the fixing device. Deflection of is minimized. Therefore, stable rotation can be transmitted between the transmission gear and the heating roller gear.
本発明の画像形成装置によれば、伝達ギヤの軸支ピンの撓みが抑制され、伝達ギヤと加熱ローラギヤとの間の回転伝達を安定させることができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the bending of the shaft support pin of the transmission gear is suppressed, and the rotation transmission between the transmission gear and the heating roller gear can be stabilized.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1において、紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, the direction will be described with reference to the user when using the color printer. That is, in FIG. 1, the right side toward the paper surface is “front side”, the left side toward the paper surface is “rear side”, the back side toward the paper surface is “right side”, and the front side toward the paper surface is “left side”. To do. In addition, the vertical direction toward the page is defined as the “vertical direction”.
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ1は、装置本体2内に、用紙Pを供給する給紙部20と、供給された用紙Pに画像を形成する画像形成部30と、画像が形成された用紙Pを排出する排紙部90とを備えている。
As shown in FIG. 1, a color printer 1 as an example of an image forming apparatus includes a
装置本体2の上部には、開口部2Aが形成されている。そして、この開口部2Aは、装置本体2に回動可能に支持されるアッパーカバー3によって開閉されるようになっている。アッパーカバー3の上面は、装置本体2から排出された用紙Pを蓄積する排紙トレイ4となっており、下面にはLEDユニット40を保持する複数のLED取付部材5が設けられている。
An opening 2 </ b> A is formed in the upper part of the apparatus
給紙部20は、装置本体2内の下部に設けられ、装置本体2に着脱自在に装着される給紙トレイ21と、給紙トレイ21から用紙Pを画像形成部30へ搬送する用紙供給機構22を備えている。給紙部20では、給紙トレイ21内の用紙Pが一枚ずつ分離されて上方へ送られ、搬送経路28を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部30に供給される。
The
画像形成部30は、4つのLEDユニット40と、4つのプロセスカートリッジ50と、転写ユニット70と、定着装置の一例としての定着ユニット80とから主に構成されている。
The
LEDユニット40は、LED取付部材5に対して揺動可能に連結されており、装置本体2に設けられる位置決め部材によって適宜位置決めされて支持されている。
The
プロセスカートリッジ50は、アッパーカバー3と給紙部20との間で前後方向に並んで配置され、静電潜像が形成される感光体ドラム53や、符号を省略して示す公知の帯電器、現像ローラ、トナー収容室などを備えて構成されている。感光体ドラム53は、用紙Pの搬送経路に沿って前後に4つ並んで設けられている。
The
転写ユニット70は、給紙部20と各プロセスカートリッジ50との間に設けられ、駆動ローラ71、従動ローラ72、搬送ベルト73および転写ローラ74を主に備えている。
The
駆動ローラ71および従動ローラ72は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状のベルトからなる搬送ベルト73が張設されている。搬送ベルト73は、その外側の面が各感光体ドラム53に接している。また、搬送ベルト73の内側には、各感光体ドラム53との間で搬送ベルト73を挟持する転写ローラ74が、各感光体ドラム53に対応して4つ配置されている。この転写ローラ74には、転写時に転写バイアスが掛けられる。
The
定着ユニット80は、各プロセスカートリッジ50および転写ユニット70の後側に配置され、加熱ローラ81と、加熱ローラ81と対向配置され加熱ローラ81を押圧する加圧ローラ82とを備えている。定着ユニット80は、装置本体2の後側面に設けられたリアカバー2Bを開けることで形成される開口2Cから着脱可能である。
The
このように構成される画像形成部30では、まず、各感光体ドラム53の表面が、帯電器により一様に帯電された後、各LEDユニット40で露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム53上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、静電潜像に現像ローラよりトナーが供給されることで、感光体ドラム53上にトナー像が担持される。
In the
次に、搬送ベルト73上に供給された用紙Pが各感光体ドラム53と搬送ベルト73の内側に配置される各転写ローラ74との間を通過することで、各感光体ドラム53上に形成されたトナー像が用紙P上に転写される。そして、用紙Pが加熱ローラ81と加圧ローラ82との間を通過することで、用紙P上に転写されたトナー像が熱定着される。
Next, the paper P supplied onto the
排紙部90は、定着ユニット80の上部において装置本体2に設けられた排紙装置91を備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Pは、排紙装置91によって搬送され、装置本体2の外部に排出されて排紙トレイ4に蓄積される。
The
図2および図3に示すように、定着ユニット80の加熱ローラ81には、加熱ローラ81と同軸で加熱ローラギヤ83が設けられている。加熱ローラギヤ83には、定着ユニット80の装着方向(後から前に向かう方向)奥側、つまり、前側に、伝達ギヤの一例としてのアイドルギヤ110が歯合している。アイドルギヤ110は、軸支ピン120により回転可能に軸支されている。アイドルギヤ110の前側にはアイドルギヤ110に回転駆動力を与える駆動源の一例としての駆動ギヤ130が歯合している。駆動ギヤ130は、直接または間接的にモータ140から駆動力が入力されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
軸支ピン120は、その基端部121が、装置本体2内に設けられた、パネルの一例であるサイドパネル2Dにカシメにより固定されている。アイドルギヤ110の歯幅は、加熱ローラギヤ83と駆動ギヤ130の2つと噛み合う関係から比較的広く、また、他のレイアウト上の制限があることから、軸支ピン120は、非常に長く形成されている。軸支ピン120を、アイドルギヤ110の両側を両持ち状態に支持するフレームで支持することも不可能ではないが、本実施形態では、これらのギヤ類の支持に必要なスペースを小さくしてカラープリンタ1の小型化を図るため、軸支ピン120は片持ち状態で一方のサイドパネル2Dに固定されている。
The
軸支ピン120は、撓み変形をできるだけ小さくし、また、アイドルギヤ110の組み付けと位置決めを可能にするため、基端側から順に徐々に細くなって、大径部122、中径部123および小径部124を有している。アイドルギヤ110は、このうちの中径部123に嵌合している。アイドルギヤ110のスラスト位置は、大径部122と中径部123の段差および図示しないストッパにより規制されている。
The
図2に示すように、排紙装置91は、下端において下方に突出して延びるピン支持部92が設けられている。ピン支持部92の後側の面は、軸支ピン120の小径部124に当接して軸支ピン120の撓み変形を規制する支持面93である。支持面93の下端はピン支持部92の下面94との間に面取り93Aが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように定着ユニット80のケーシングの左端には、前方に若干突出した支持リブ84が形成されている。支持リブ84は、軸支ピン120の小径部124に定着ユニット80の装着方向手前側から、つまり後方から当接して軸支ピン120の撓み変形を規制する機能を有する。支持リブ84は、側方から見ると、図4(b)に示すように前方に開放したV字形状をなしており、このV字形状は、小径部124の外径におよそ倣った円形底部84Aと、円形底部84Aに繋がり、前方にいくにつれ互いに離れる面である、上下のガイド部84Bとを有している。図5(b)に示すように、円形底部84Aの側面視における曲率半径R2は、厳密には小径部124の曲率半径R1よりも僅かに大きく設定されており、これにより、小径部124は、必ず円形底部84Aの底に当たるようになっている。
As shown in FIG. 3, a
以上のように構成された本実施形態のカラープリンタ1の作用効果について説明する。
アイドルギヤ110、定着ユニット80および排紙装置91を装置本体2に組み付ける場合、まず、図3に示すように、装置本体2のサイドパネル2Dに軸支ピン120をカシメて固定し、軸支ピン120にアイドルギヤ110を支持させる。そして、図4(a)に示すように、上方から排紙装置91を下ろして装置本体2に組み付ける。すなわち、軸支ピン120の長手方向に垂直な方向に沿ってピン支持部92が軸支ピン120に近づいていく。ピン支持部92の支持面93は、排紙装置91の組み付け後に軸支ピン120の小径部124の前端とちょうど同じ位置に位置するのが望ましいが、組み付け前の寸法では、各部の製造誤差により支持面93が小径部124の前端よりも後の位置に位置することもある。また、組み付け時に作業者の手のぶれにより、支持面93の位置は前後する。本実施形態のカラープリンタ1では、軸支ピン120の長手方向に垂直な方向に沿って排紙装置91のピン支持部92を軸支ピン120に近づけて排紙装置91を装置本体2に組み付けるため、小径部124の上半分、前半分の曲面がこの組み付け時のガイドとなって、支持面93が軸支ピン120の前端より多少後方にずれていても、小径部124の曲面に支持面93が当たることでピン支持部92が前方へ動かされ、支持面93と小径部124が当接した状態で組み付けることができる。また、支持面93の下端には面取り93Aが形成されているので、この面取り93Aも組み付け時のガイドとなって、製造誤差や組み付け操作のぶれによる支持面93の前後方向の位置ずれを吸収することができる。
The operational effects of the color printer 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
When assembling the
排紙装置91を組み付けた後は、装置本体2の後方側部から定着ユニット80を挿入し(図4(b)参照)、支持リブ84のV字形状部分を小径部124に合わせて定着ユニット80を装置本体2に組み付ける。
After the
カラープリンタ1で印刷動作を実行する場合、カラープリンタ1は、印刷のデータを受信すると、図1に示すように、用紙Pが給紙部20から画像形成部30に供給され、画像形成部30で、データに応じたトナー像が用紙Pの上に転写される。トナー像が転写された用紙Pは、定着ユニット80に入って、加熱ローラ81および加圧ローラ82に挟持されてトナー像が定着される。
When the color printer 1 performs a printing operation, when the color printer 1 receives printing data, the paper P is supplied from the
このとき、図2および図3に示すように、モータ140により回転駆動される駆動ギヤ130の回転がアイドルギヤ110に伝わり、アイドルギヤ110の回転が加熱ローラギヤ83に伝えられて加熱ローラ81に回転駆動力が与えられる。
At this time, as shown in FIGS. 2 and 3, the rotation of the
図5(a)に示すように、駆動ギヤ130とアイドルギヤ110の噛み合いにより、両者が互いに離されるような力F1が働き、この力F1は、軸支ピン120の後に配置された定着ユニット80の支持リブ84により受け止められ、軸支ピン120の後方への撓みが規制される。また、アイドルギヤ110と加熱ローラギヤ83の噛み合いにより、両者が互いに離されるような力F2が働き、この力F2は、軸支ピン120の前に配置されたピン支持部92の支持面93で受け止められ、軸支ピン120の前方への撓みが抑制される。
As shown in FIG. 5A, the engagement of the
以上のように、本実施形態のカラープリンタ1によれば、排紙装置91を組み付けるときに、軸支ピン120の長手方向に垂直な方向である上方から下方へ向けて組み付けるので、支持面93が小径部124の前端より後に位置していても、小径部124の上半分および前半分の曲面部がガイドとなって組み付けが容易である。
As described above, according to the color printer 1 of the present embodiment, when assembling the
そして、カラープリンタ1の作動時には、アイドルギヤ110が駆動ギヤ130から受ける軸支ピン120を撓ませようとする力F1は、定着ユニット80の支持リブ84により受け止められ、加熱ローラギヤ83とアイドルギヤ110の軸間距離Dが近くなりすぎることが防止される。また、アイドルギヤ110が加熱ローラギヤ83から受ける軸支ピン120を撓ませようとする力F2は、排紙装置91のピン支持部92により受け止められる。これにより、軸支ピン120は、前方にも撓み変形することが規制される。したがって、軸支ピン120の撓み変形は抑制され、アイドルギヤ110と加熱ローラギヤ83の間の回転伝達を安定させることができる。
During the operation of the color printer 1, the force F <b> 1 that causes the
また、支持リブ84の円形底部84Aは、ほぼ小径部124の曲面に倣った形状であるため、定着ユニット80の稼働により軸支ピン120が支持リブ84に繰り返し当たったとしても、この当接時の面圧は比較的低く抑えられ、支持リブ84の摩耗は最小限に抑えられる。
Further, since the
そして、図5(b)に示すように、支持リブ84の円形底部84Aの曲率半径R2は、小径部124の曲率半径R1より大きいことから、小径部124は円形底部84Aの底に必ず当たる。このため、加熱ローラギヤ83とアイドルギヤ110の軸間距離Dを正確に製造しやすくなる。
As shown in FIG. 5 (b), the radius of curvature R2 of the
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、以下に説明するように適宜変形して実施することができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented as described below.
例えば、実施形態において、加熱ローラギヤ83は加熱ローラ81の軸と直接連結されていたが、加熱ローラギヤ83は、加熱ローラ81と、一または複数のギアを介して連結されていてもよい。
For example, in the embodiment, the
前記実施形態においては、装置本体の後側から定着装置を着脱可能な形態についてのみ例示したが、装置本体の前側や上側から着脱可能な画像形成装置に本発明を適用することもできる。 In the above-described embodiment, only the configuration in which the fixing device can be attached / detached from the rear side of the apparatus main body is illustrated, but the present invention can also be applied to an image forming apparatus that can be attached / detached from the front side or the upper side of the apparatus main body.
また、前記実施形態においては、伝達ギヤの一例としてアイドルギヤ110を示し、駆動源の一例として駆動ギヤ130を示したが、伝達ギヤが駆動ギヤであり、駆動源がモータである形態も採用しうる。
In the embodiment, the
さらに、実施形態においては軸支ピン120の基端部をサイドパネル2Dにカシメにより固定する例を示したが、軸支ピン120の基端部はネジ止めなど他の手段によりパネルに固定されていてもよい。
Furthermore, in the embodiment, the example in which the base end portion of the
また、定着装置が軸支ピンと当接する部分は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。曲面とする場合でも、その曲率半径が軸支ピンの曲率半径より小さい面であってもよい。 Further, the portion where the fixing device abuts on the shaft support pin may be a flat surface or a curved surface. Even in the case of a curved surface, the curvature radius may be a surface smaller than the curvature radius of the pivot pin.
前記実施形態においては、画像形成装置としてカラープリンタのみを例示したが、モノクロプリンタにも同様に本発明を適用することができる。また、プリンタに限らず、コピー機、複合機など他の画像形成装置にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, only a color printer is exemplified as the image forming apparatus, but the present invention can be similarly applied to a monochrome printer. Further, the present invention can be applied not only to a printer but also to other image forming apparatuses such as a copying machine and a multifunction machine.
1 カラープリンタ
2 装置本体
2B リアカバー
2D サイドパネル
80 定着ユニット
81 加熱ローラ
83 加熱ローラギヤ
84 支持リブ
84A 円形底部
90 排紙部
91 排紙装置
92 ピン支持部
93 支持面
110 アイドルギヤ
120 軸支ピン
121 基端部
122 大径部
123 中径部
124 小径部
130 駆動ギヤ
140 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
加熱ローラを有し、前記装置本体の一側から着脱可能な定着装置と、
前記定着装置に設けられ、前記加熱ローラに連結された加熱ローラギヤと、
前記加熱ローラギヤに対し前記定着装置の装着方向奥側で歯合する伝達ギヤと、
前記伝達ギヤに回転駆動力を与える駆動源と、
前記伝達ギヤを前記装置本体のパネルに支持し、基端部が当該パネルに固定された軸支ピンと、
前記装置本体に設けられ、前記軸支ピンの先端部に対し前記定着装置の装着方向奥側で当接するピン支持部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 The device body;
A fixing device having a heating roller and detachable from one side of the device body;
A heating roller gear provided in the fixing device and connected to the heating roller;
A transmission gear meshing with the heating roller gear on the back side in the mounting direction of the fixing device;
A driving source for applying a rotational driving force to the transmission gear;
The transmission gear is supported on the panel of the apparatus main body, and the base pin is fixed to the panel.
An image forming apparatus, comprising: a pin support portion that is provided in the apparatus main body and abuts against a distal end portion of the pivot support pin on a rear side in a mounting direction of the fixing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11137704B2 (en) | 2019-12-27 | 2021-10-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device and image forming apparatus |
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2009
- 2009-05-11 JP JP2009114702A patent/JP2010262231A/en active Pending
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US11137704B2 (en) | 2019-12-27 | 2021-10-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device and image forming apparatus |
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