JP2011209511A - 駆動装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像形成装置に複数搭載されるコンテナの駆動装置において、各コンテ駆動ユニットと支持基板とを画像形成装置の機種が異なっていても共通して使用できるようにし、部品点数の削減及び管理作業の効率化を図ると共に、組立工程の共通化等により製造コストの低減を図ることを目的とする。
【解決手段】画像形成装置に複数搭載されると共にトナーを収容するコンテナを駆動するための駆動装置であって、各コンテナに対して設けられるコンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKと、前記コンテナの配列方向に延在すると共に各コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKを前記コンテナの配列方向に移動可能に前記各コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKと係合する係合基板103とを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、駆動装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
従来から、電子写真方式からなる複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像装置が設けられている(特許文献1参照)。この現像装置には、トナーが収容されたコンテナを駆動してコンテナからトナーを排出させる駆動装置が設けられている。(特許文献2参照)。
特開2007−183568号公報 特開平9−106160号公報
しかしながら、上記従来の画像形成装置の駆動装置は、複写機等の画像形成装置の機種毎に製造されて実装されているので、製造工場内で管理する部品点数が多くなるという欠点があった。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、画像形成装置の機種が異なっていても共通して使用できる駆動装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第1の発明は、画像形成装置に複数搭載されると共にトナーを収容するコンテナを駆動するための駆動装置であって、各コンテナに対して設けられるコンテナ駆動ユニットと、上記コンテナの配列方向に延在すると共にコンテ駆動ユニットを上記コンテナの配列方向に移動可能に係合する係合基板とを備えるという構成を採用する。
第2の発明は、上記第1の発明において、上記係合基板は、上記コンテナの識別を行うRFタグを備えるRFID基板であるという構成を採用する。
第3の発明は、上記第1または2の発明において、上記コンテナ駆動ユニットは、コンテナに伝達する動力を発生するモータと、他のコンテナ駆動ユニットと共通化されると共に上記コンテナと接続するためのカップリングと、接続されるコンテナに応じた減速比において上記カップリングに上記モータの動力を伝達する伝達ギア機構とを備えるという構成を採用する。
第4の発明は、トナーを収容すると共に現像装置にトナーを供給する複数のコンテナと、該コンテナを駆動する駆動装置とを備える画像形成装置であって、上記駆動装置として、上記第1〜3いずれかの発明に記載の駆動装置を備えるという構成を採用する。
本発明によれば、各コンテナに対してコンテナ駆動ユニットが設けられ、コンテナ駆動ユニットが、コンテナの配列方向に延在する係合基板に対してコンテナの配列方向に移動可能に係合されている。このため、画像形成装置の機種が変わってコンテナサイズが変わることによりコンテナの配置間隔が変更した場合であっても、コンテナ駆動ユニットを係合基板に対してスライドさせることによって容易に本発明の駆動装置を当該画像形成装置に搭載することができる。
本発明の一実施形態における駆動装置を適用した複写機の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態における駆動装置を含む斜視図である。 図2に示す駆動装置からコンテナを外した状態の正面図である。 本発明の一実施形態における駆動装置が備えるコンテナ駆動ユニットの斜視図であり、ブラック用トナーを収容するコンテナに用いられるコンテナ駆動ユニットを示す図である。 本発明の一実施形態における駆動装置が備えるコンテナ駆動ユニットの斜視図であり、カラー用トナーを収容するコンテナに用いられるコンテナ駆動ユニットを示す図である。 本発明の一実施形態における駆動装置が他の複写機に搭載された様子を示す斜視図である。 図6に示す駆動装置からコンテナを外した状態の正面図である。
以下、図面を参照して、本発明に係る駆動装置を適用した複写機の実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の駆動装置を適用した画像形成装置の一例として複写機を挙げて説明する。
図1は、電子写真方式からなるカラー複写機Pの斜視図であり、この複写機Pは、周知の複写機と同様に、原稿の画像を読み取る画像読取部1と、読み取った画像データに基づいて記録紙(記録媒体)に印刷を行う印刷部2とを備えている。
画像読取部1は、原稿の画像に光を照射し、その反射光を受光することによって原稿の画像を画像データとして読み取るものであり、原稿に光を照射する光源装置や原稿からの戻り光を受光して画像データに変換する受光センサ等を備えている。
印刷部2は、ベルトユニット6と、画像形成ユニット7と、給紙カセット8と、給紙トレイ9と、二次転写部10と、定着部11と、排紙トレイ12と、搬送路13とを備えている。
ベルトユニット6は、画像形成ユニット7において形成されるトナー画像が転写され、この転写されたトナー画像を搬送するものであり、画像形成ユニット7からトナー画像が転写される中間転写ベルト61と、中間転写ベルト61を架設すると共に無端回送させる駆動ローラ62と、従動ローラ63と及びテンションローラ64を備えている。
中間転写ベルト61は、駆動ローラ62、従動ローラ63及びテンションローラ64に張架される構成となっている。
駆動ローラ62は、モータ等の駆動源を有する駆動部に接続され、中間転写ベルト61に対しグリップ力を付与しつつ回走させるものである。
従動ローラ63は、駆動ローラ62の回転駆動に従動して回転駆動するものである。
テンションローラ64は、駆動ローラ62の回転駆動に従動して回転駆動する従動ローラの一種であり、バネ機構を有して中間転写ベルト61にテンションを与えるものである。
また、ベルトユニット6には、不図示のクリーニング部が併設されており、中間転写ベルト61に残留したトナー等を除去する構成となっている。
画像形成ユニット7は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の各色にそれぞれ対応して設けられており、各色のトナー画像を形成するものである。そして、これらの画像形成ユニット7は、中間転写ベルト61に沿って配列されている。
各画像形成ユニット7は、感光体71と、帯電器72と、レーザスキャニングユニット73と、現像装置74と、一次転写ローラ75と、クリーニング装置76及び不図示の除電装置等とを有する。
感光体71は、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー像が形成されるものである。帯電器72は、感光体71に対して対向配置され、感光体71の周面を帯電状態とするものである。レーザスキャニングユニット73は、印刷形式の画像データに基づいて射出されるレーザ光を帯電状態の感光体71の周面において走査するものである。
現像装置74は、感光体71の周面に対してトナーを供給することによって感光体71の周面上に静電潜像に基づくトナー像を現像するものである。この現像装置74は、本発明の特徴をなす駆動装置100Aによって駆動されるコンテナ101Y、コンテナ101M、コンテナ101C及びコンテナ101BKからトナーが供給されるように構成されている。この駆動装置100Aは、図1においてコンテナ101Y、コンテナ101M、コンテナ101C及びコンテナ101BKの裏側に配置されており、詳細については後に詳述する。
一次転写ローラ75は、中間転写ベルト61を挟んで感光体71と対向配置され、感光体71に現像されたトナー像を中間転写ベルト61に一次転写するものである。クリーニング装置76は、一次転写の後に感光体71上に残留したトナーを除去するものである。
給紙カセット8は、装置本体に対して引き出し自在であり、記録紙を収容するものである。給紙トレイ9は、装置本体に対して開閉自在であり、記録紙を収容するものである。
二次転写部10は、中間転写ベルト61上に形成された画像を記憶媒体に二次転写するものであって、中間転写ベルト61を駆動させる駆動ローラ62と、中間転写ベルト61を挟んで該駆動ローラ62と対向配置される二次転写ローラ10aとから構成されている。
定着部11は、記憶媒体上に二次転写されたトナー像を記録紙に定着させるものであり、加圧及び加熱することによりトナー像を記録紙に定着させる加熱ローラを備える。
搬送路13は、給紙カセット8から記憶紙を搬出するピックアップローラ13a、記憶媒体を搬送する給紙ローラ13b、排紙トレイ12に記憶媒体を排紙する排紙ローラ13c等を備える。
このような構成からなる複写機Pは、上述のように、画像読取部1において画像データが取得され、さらに印刷部2において当該画像データに基づいて記録紙に印刷が行なわれる。
以下、図2〜図5を用いて駆動装置100Aについて説明する。この駆動装置100Aは、複数のコンテナ101Y,101M,101C及び101BKを駆動するためのものであり、コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C及び102BKと、一個のRFID(Radio Frequency Identification)基板103(係合基板)とを備えている。
コンテナ101Yは、内部に所定のイエロー(Y)用のトナーを収納する筒状体から構成されていると共に、コンテナ駆動ユニット102Yによって内部に設けられたスパイラル手段が回転駆動されることによりイエロー用の現像装置74にトナーを供給できるように構成されている。
コンテナ101Mは、内部に所定のマゼンダ(M)用のトナーを収納する筒状体から構成されていると共に、コンテナ駆動ユニット102Mによって内部に設けられたスパイラル手段が回転駆動されることによりマゼンダ用の現像装置74にトナーを供給できるように構成されている。
コンテナ101Cは、内部に所定のシアン(C)用のトナーを収納する筒状体から構成されていると共に、コンテナ駆動ユニット102Cによって内部に設けられたスパイラル手段が回転駆動されることによりシアン用の現像装置74にトナーを供給できるように構成されている。
そして、コンテナ101BKは、内部に所定のブラック(BK)用のトナーを収納する筒状体から構成されていると共に、コンテナ駆動ユニット102BKによって内部に設けられたスパイラル手段が回転駆動されることによりブラック用の現像装置74にトナーを供給できるように構成されている。
なお、これらコンテナ101Y,101M,101C,101BKには、図示しないが、コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C及び102BKにそれぞれ設けられている後述するカップリングと接合されるカップリングがそれぞれ設けられていると共に、RFID基板103に設けられている後述する通信部と対向するRFIDタグがそれぞれ設けられている。
コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C及び102BKのうち、コンテナ駆動ユニット102Yはコンテナ101Yの駆動用であり、コンテナ駆動ユニット102Mはコンテナ101Mの駆動用であり、コンテナ駆動ユニット102Cはコンテナ101Cの駆動用であり、そして、コンテナ駆動ユニット102BKはコンテナ101BKの駆動用である。
図4は、コンテナ駆動ユニット102BKの斜視図である。このコンテナ駆動ユニット102BKは、筐体110、モータ111、カップリング112、位置決用ボス113及び伝送ギア機構114を含んで構成されている。
筐体110は、外形が略立方形を呈していて、その底面は複写機Pの図示しないフレームに着脱自在に固定できるように構成されている。そして、その前面側(図4においては紙面側)には、カップリング112及びコンテナ101BKの装着用突起110a,110bが所定の間隔を保って設けられている。
モータ111は、コンテナ101BKに伝達する動力を発生するものであり、その回転出力軸(図示せず)が筐体110内に位置するように筐体110に取り付けられている。そして、その回転出力軸には、筐体110内に設けられた複数の歯車を組み合わせて構成された減速機構をなす伝達ギア機構114に連結されている。したがって、筐体110は、伝達ギア機構のギアを収納したギアケースの役目を果たしている。
カップリング112は、他のコンテナ駆動ユニット102Y,102M,102Cと共通化されており、コンテナ101BKと接続されるものである。このカップリング112は、筐体110の外側に位置して取り付けられ、その取り付けの基部側は伝達ギア機構114の出力側に連結されている。このカップリング112の筐体110に対する設置位置は、筐体110が複写機Pのフレームに取り付けられた状態でコンテナ101BKが装着されたとき、そのコンテナ101BKに設けられているカップリングと連結できるように決められている。
位置決用ボス113は、筐体110のカップリング112の設けられている面側で、その筐体110に取り付けられるモータ111のケーシングを利用して設けられている。そして、その位置決用ボス113の突出量は、筐体110の面位置から少し突出するように決められている。
伝達ギア機構114は、接続されるコンテナ101BKに応じた減速比においてカップリング112にモータ111の動力を伝達するものである。なお、異なるコンテナに接続された場合も適切な減速比を実現するために、伝達ギア機構114は、減速比を変更可能に構成されていることが好ましい。
コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102Cは、同一構成であるので、ここでは、コンテナ駆動ユニット102Yを例にして説明する。
図5は、コンテナ駆動ユニット102Yの斜視図である。このコンテナ駆動ユニット102Yは、筐体120、モータ121、カップリング122、基板取付部123a,123b及び伝達ギア機構124を含んで構成されている。
筐体120は、外形が略立方形を呈していて、その底面は複写機Pの図示しないフレームに着脱自在に固定できるように構成されている。そして、その前面側(図5においては紙面側)には、カップリング122及びコンテナ101Yの装着用突起120a,120bが所定の間隔を保って設けられている。
モータ121は、コンテナ101Yに伝達する動力を発生するものであり、その回転出力軸(図示せず)が筐体120内に位置するように筐体120に取り付けられている。そして、その回転出力軸には、筐体120内に設けられた複数の歯車を組み合わせて構成された減速機構をなす伝達ギア機構124に連結されている。したがって、筐体120は、伝達ギア機構のギアを収納したギアケースの役目を果たしている。
カップリング122は、他のコンテナ駆動ユニット102M,102C,102BKと共通化されており、コンテナ101Yと接続されるものである。このようにカップリング122が他のコンテナ駆動ユニット102M,102Cと共通化されることにより、本コンテナ駆動ユニット102Yを他のコンテナ駆動ユニット102M,102Cとして用いることができる。
このカップリング122は、筐体120の外側に位置して取り付けられ、その取り付けの基部側は伝達ギア機構の出力側に連結されている。このカップリング122の筐体120に対する設置位置は、筐体120が複写機Pのフレームに取り付けられた状態でコンテナ101Yが装着されたとき、そのコンテナ101Yに設けられているカップリングと連結できるように決められている。
基板取付部123a,123bは、筐体120のカップリング122の設けられている面側で、その筐体120に取り付けられるモータ121の上端部側に設けられている。そして、この基板取付部123a,123bは、縦方向にRFID基板103の幅方向の距離と等しい距離を保って配置された一対の爪部材から構成されていて、基板取付部123a,123bのうちの少なくとも一方側(図示の例では、基板取付部123b)は、幅方向に対して撓めるように作られている。
伝達ギア機構124は、接続されるコンテナ101Yに応じた減速比においてカップリング122にモータ121の動力を伝達するものである。なお、異なるコンテナに接続された場合も適切な減速比を実現するために、伝達ギア機構124は、減速比を変更可能に構成されていることが好ましい。
そして、コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102Cは、この基板取付部123a,123bを介してRFID基板103に対して係合されている。
RFID基板103は、コンテナ101Y,101M,101C,101BKの配列方向に延在すると共にコンテナ駆動ユニット102Y,102M,102Cを上記配列方向にスライド可能にコンテナ駆動ユニット102Y,102M,102Cと係合している。
このRFID基板103は、短冊状の電気絶縁製の板材からなり、その幅は筐体120に設けられている基板取付部123a,123b間に略等しく決められていると共に、その厚さは基板取付部123a,123b内に挿入できるように決められている。また、このRFID基板103の長手方向の(図3の例では、右端側の上部)には、筐体110に設けられている位置決用ボス113に挿入される挿入孔103aが開けられている。
このRFID基板103の前面側は、互いに所定の間隔を保って通信部R(Y),R(M),R(C),R(BK)が設けられている。これら通信部R(Y),R(M),R(C),R(BK)のうち、通信部R(Y)は、コンテナ101Yに設けられているRFIDタグと電磁的(非接触的)に通信できるように構成され、通信部R(M)は、コンテナ101Mに設けられているRFIDタグと電磁的に通信できるように構成され、通信部R(C)は、コンテナ101Cに設けられているRFIDタグと電磁的に通信できるように構成され、そして、通信部R(BK)は、コンテナ101BKに設けられているRFIDタグと電磁的に通信できるように構成されている。
なお、これら通信部R(Y),R(M),R(C),R(BK)の設置間隔は、後述するような小型のコンテナ101Y(S),101M(S),101C(S),101BK(S)に設けられているRFIDタグとも通信できる範囲に決められている。そして、通信部R(Y),R(M),R(C),R(BK)を介して得られたコンテナ側からの情報は、複写機Pの図示しないCPUに入力されて所定のトナー管理ができるように構成されている。
上記構成からなる駆動装置100Aは、コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKが複写機Pの機種で用いられるコンテナ101Y,101M,101C,101BKの大きさに合わせて横方向(図3において左右方向)に互いに所定の間隔を保ってフレームに固定される。そして、RFID基板103が挿入孔103aを筐体110に設けられている位置決用ボス113に挿入されると共に、そのRFID基板103の長手方向の上下部分が各コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102Cの基板取付部123a,123b間にそれぞれ押入されて装着される。
図6及び図7は、駆動装置100Aがコンテナサイズの異なる他の複写機に搭載された様子を示している。この複写機に設置されるコンテナ101Y(S),101M(S),101C(S),101BK(S)は、図2に示すコンテナ101Y,101M,101C,101BKよりも外形が小さく形成され、その配置間隔が狭くなっている。
そして、駆動装置100Aは、図2及び図3に示す状態からコンテナ駆動ユニット102Y,102M,102CがRFID基板103に沿ってスライドされ、コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKの配列間隔が、コンテナ101Y(S),101M(S),101C(S),101BK(S)の配列間隔に応じて狭く設定されている。
このような本実施形態の駆動装置100Aによれば、各コンテナに対してコンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKが設けられ、コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKが、コンテナの配列方向に延在するRFID基板103に対してコンテナの配列方向に移動可能に係合されている。このため、複写機の機種が変わってコンテナサイズが変わることによりコンテナの配置間隔が変更した場合であっても、コンテナ駆動ユニット102Y,102M,102C,102BKを係合基板に対してスライドさせることによって容易に駆動装置100Aを当該複写機に搭載することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、コンテナ101Y,101M,101Cと同一形状のブラックトナー用のコンテナを用いる構成を採用することもできる。
また、上述の例では、画像形成装置を複写機としたが、プリンタ、ファクシミリ装置又はこれらの機能を備えた複合機とすることもできる。
P……複写機(画像形成装置)、7……画像形成ユニット、74……現像装置、100A……駆動装置、101Y,101M,101C,101BK、101Y(S),101M(S),101C(S),101BK(S)……コンテナ、102Y,102M,102C,102BK……コンテナ駆動ユニット、103……RFID基板(係合基板)、103a……挿入孔、R(Y),R(M),R(C),R(BK)……通信部、110……筐体、111……モータ、112……カップリング、113……位置決用ボス、114……伝達ギア機構、120……筐体、121……モータ、122……カップリング、123a,123b……基板取付部、124……伝達ギア機構

Claims (4)

  1. 画像形成装置に複数搭載されると共にトナーを収容するコンテナを駆動するための駆動装置であって、
    各コンテナに対して設けられるコンテナ駆動ユニットと、
    前記コンテナの配列方向に延在すると共にコンテナ駆動ユニットを前記コンテナの配列方向に移動可能に係合する係合基板と
    を備えることを特徴とする駆動装置。
  2. 前記係合基板は、前記コンテナの識別を行うRFタグを備えるRFID基板であることを特徴とする請求項1記載の駆動装置。
  3. 前記コンテナ駆動ユニットは、
    コンテナに伝達する動力を発生するモータと、
    他のコンテナ駆動ユニットと共通化されると共に前記コンテナと接続するためのカップリングと、
    接続されるコンテナに応じた減速比において前記カップリングに前記モータの動力を伝達する伝達ギア機構と
    を備えることを特徴とする請求項1または2記載の駆動装置。
  4. トナーを収容すると共に現像装置にトナーを供給する複数のコンテナと、該コンテナを駆動する駆動装置とを備える画像形成装置であって、
    前記駆動装置として、請求項1〜3いずれかに記載の駆動装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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