JP2011209567A - 回転センサの取付構造及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転センサを容易に取り付けることができるとともに、回転センサに高い検出精度を確保することができる回転センサの取付構造を提供すること。
【解決手段】ドラムシャフト（回転軸）２７に取り付けられた検出ホイール３４の外周部が挿入される挿入溝３１ａを備えるセンサ部３１Ａと該センサ部３１Ａを実装するセンサ基板３１Ｂを有する回転センサ３１の取付構造として、前記ドラムシャフト２７を回転可能に支持するモータ板金（板金部材）３３にスライド部材３５を前記検出ホイール３４の径方向に沿ってスライド可能に係合せしめ、該スライド部材３５を介して前記回転センサ３１を前記モータ板金３３に取り付ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転軸の回転角や回転速度を光学的に検出するための回転センサの取付構造とこれを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された像担持体が光走査装置によって露光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、静電潜像は現像装置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顕像化され、このトナー像は、転写装置によって用紙上に転写された後に定着装置によって加熱及び加圧されて用紙上に定着され、トナー像が定着された用紙が装置外へ排出されることによって一連の画像形成動作が完了する。

ところで、斯かる画像形成装置においては感光ドラム等の像担持体の回転速度は回転センサによって光学的に検出されるが、回転センサは、回転軸に取り付けられた検出ホイールの外周部が挿入される挿入溝を備えるセンサ部と、該センサ部を実装するセンサ基板を備えている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００３−０２３７５５号公報 特開２００４−２９５０２２号公報

従来、回転センサの取り付けにおいては、検出ホイールが取り付けられた回転軸をハウジングに回転可能に取付支持した後、回転センサをそのセンサ部の挿入溝に検出ホイールが挿入されるように位置決めしながらハウジングに固定する必要があった。即ち、回転センサをハウジングに先に固定した状態では、回転軸に取り付けられた検出ホイールが回転センサに干渉するため、回転軸をハウジングに組み付けた後でなければ回転センサにハウジングに取り付けることができず、回転センサの取り付けを容易に行うことができないという問題があった。

又、回転センサにおいては、周波数が約１５００Ｈｚ以下の振動等の外乱はノイズとなり、検出精度に悪影響を与えるが、従来の取付構造にあっては、回転センサが振動し易い樹脂ハウジングに取り付けられ、その樹脂ハウジングの固有振動数も８００Ｈｚ程度であるために高い検出精度を得ることが困難であるという問題もあった。

又、回転センサの取付部を樹脂ハウジングに一体に形成する場合、樹脂ハウジングの成形にはスライド型が必要であるために金型が複雑化し、金型費が高くなるという問題があった。

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、回転センサを容易に取り付けることができるとともに、回転センサに高い検出精度を確保することができる回転センサの取付構造及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、回転軸に取り付けられた検出ホイールの外周部が挿入される挿入溝を備えるセンサ部と該センサ部を実装するセンサ基板を有する回転センサの取付構造として、前記回転軸を回転可能に支持する板金部材にスライド部材を前記検出ホイールの径方向に沿ってスライド可能に係合せしめ、該スライド部材を介して前記回転センサを前記板金部材に取り付けることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記回転センサと前記スライド部材を一体化したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記板金部材に前記スライド部材を前記検出ホイールの径方向に沿ってスライド可能に係合せしめるとともに、該板金部材に前記スライド部材を所定位置に位置決めするための係合孔を形成したことを特徴とする。

請求項４記載の画像形成装置は、請求項１〜３の何れかに記載の回転センサの取付構造を備えることを特徴とする。

本記載の発明によれば、回転センサを剛性が高くて固有振動数も高い板金部材に取り付けたため、回転センサの検出が振動等の外乱による悪影響を受けることなく高精度になされる。

又、回転センサをスライド部材によって板金部材に先に取り付けておき、回転軸を板金部材に取り付ける際には、該回転軸に取り付けられた検出ホイールとの干渉を避ける位置まで回転センサをスライド部材と共にスライドさせておき、回転軸が板金部材に組み付けられた後に回転センサをそのセンサ部の挿入溝に検出ホイールが挿入される位置までスライド部材と共にスライドさせた後にスライド部材を板金部材に固定することによって、回転センサを容易に取り付けることができる。そして、従来のように回転センサの取付部を樹脂ハウジングに一体に形成する必要がないため、複雑な金型が不要となり、金型費が高騰する等の問題が発生することもない。

本発明に係る画像形成装置（レーザープリンタ）の側断面図である。 本発明に係る回転センサの取付構造を示す駆動ユニットの斜視図である。 回転センサの斜視図である。 モータ板金の背面図である。 スライド部材の斜視図である。

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。

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ープリンタの側断面図であり、図示のレーザープリンタ１においては、矩形ボックス状のプリンタ本体（筐体）２の上面の中央部に、傾斜した凹状の排紙トレイ３が設けられている。そして、プリンタ本体２の前面（図１の右側が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ４が設けられおり、この手差しトレイ４とその奥のプリンタ本体２内に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラ５は手差し給紙部６を構成している。

而して、レーザープリンタ１は、プリンタ本体２内に設けられた搬送路Ｓに沿って記録材である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Ｓは、側面視略Ｌ字状を成して前記排紙トレイ３へと延びている。

又、レーザープリンタ１は、プリンタ本体２の下部に設けられたカセット給紙部７と、該カセット給紙部７上方のプリンタ本体２内の略中央部に設けられた画像形成部８と、該画像形成部８の後方に配された定着装置９と、該定着装置９上方のプリンタ本体２の上面に設けられた凹状の排紙部１０を備えている。

上記カセット給紙部７は、上面が開放された矩形トレイ状の給紙カセット１１内に複数枚の用紙を積層収容するとともに、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｓへと送り出すフィードローラ１３とリタードローラ１４を備えており、搬送路Ｓには、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８へと供給するレジストローラ対１５が設けられている。

前記画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から１枚ずつ供給された用紙に画像データに応じた画像を形成するものであって、プリンタ本体２内の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１６と、その周囲に配置された帯電器１７、現像手段である現像装置１８、転写手段である転写ローラ１９及びクリーニング装置２０と、これらの上方に配置された光走査装置（ＬＳＵ）２１、補給用のトナーを収容したトナーホッパ２２等を備えている。

又、前記定着装置９は、画像形成部８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定着ローラ２３と加圧ローラ２４を備えている。尚、定着ローラ２３にはヒータ等の加熱手段が内蔵されており、加圧ローラ２４はバネ等の付勢手段によって定着ローラ２３に所定圧で加圧されており、両者間には定着ニップが形成されている。

更に、前記排紙部１０は、定着装置９においてトナー像が定着された用紙をプリンタ本体２外へと排出するためのものであって、搬送路Ｓの末端に設けられた上下一対の排紙ローラ対２５と、前記定着装置９から搬送路Ｓに沿って搬送される用紙を前記搬送ローラ対２５へと案内する縦リブ状の複数の搬送ガイドリブ２６及びプリンタ本体２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３を備えている。

次に、以上の構成を有するレーザープリンタ１の画像形成動作について説明する。

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ープリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部８においては、感光ドラム１６が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、その表面が帯電器１７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ー光が光走査装置２１から出力されて感光ドラム１６上に照射されると、該感光ドラム１６上には画像データに応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像装置１８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。

ところで、カセット給紙を行う場合、カセット給紙部７の給紙カセット１１内に収容された用紙は、ピックローラ１２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１３とリタードローラ１４によって１枚ずつ分離されてレジストローラ対１５へと搬送される。そして、レジストローラ対１５においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム１６上のトナー像と同期する所定のタイミングで画像形成部８へと供給される。

画像形成部８においては、感光ドラム１６と転写ローラ１９との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ１９によって感光ドラム１６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１６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、定着装置９へと搬送され、この定着装置９において定着ローラ２３と加圧ローラ２４の定着ニップに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１６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２０によって除去され、表面が清掃された感光ドラム１６は次の画像形成動作に備えられる。

而して、定着装置９にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送路Ｓを上方へと排紙部１０に向かって搬送され、搬送ガイドリブ２６に沿って排紙ローラ対２５へと導かれ、排紙ローラ対２５によって挟み込まれた状態でプリンタ本体２外へと送り出され、プリンタ本体２の上部に設けられた排紙トレイ３上に積載され、一連の画像形成動作が終了する。

尚、ユーザーが手差しで給紙する場合には、手差し給紙部６の手差しトレイ４上に積載された用紙が手差し用の給紙ローラ５によってレジストローラ対１５へと供給され、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙に画像が形成され、画像が形成された用紙はプリンタ本体２外の排紙トレイ３上に積載される。

ところで、前記感光ドラム１６の軸心には図２に示すドラムシャフト（回転軸）２７が挿通しており、ドラムシャフト２７は駆動ユニット３０によって回転駆動されるとともに、回転センサ３１によって回転角度及び回転速度が光学的に検出される。

ここで、回転センサ３１の構成とその取付構造を図２〜図５に基づいて説明する。尚、図２は本発明に係る回転センサの取付構造を示す駆動ユニットの斜視図、図３は回転センサの斜視図、図４はモータ板金の背面図、図５はスライド部材の斜視図である。

感光ドラム１６は、図２に示す駆動ユニット３０からドラムシャフト２７に回転力が伝達されることによって所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。ここで、ドラムシャフト２７は、駆動源であるモータ３２が取り付けられている板金部材であるモータ板金３３にその軸方向一端が回転可能に支持されており、そのモータ板金３３に近い側の軸方向一端には円板状の検出ホイール３４が結着されている。尚、図示しないが、検出ホイール３４の外周部には径方向に延びる複数のスリットが等角度ピッチで放射状に形成されている。又、図示しないが、駆動ユニット３０には、モータ３２の出力軸（モータ軸）３２ａの回転を減速しながらドラムシャフト２７に伝達する減速ギヤ列が組み込まれている。

而して、感光ドラム１６（ドラムシャフト２７）の回転角度と回転速度は回転センサ３１によって光学的に検出されるが、本実施の形態では、図２に示すように検出ホイール３４を挟んで相対向する２箇所に回転センサ３１がそれぞれ配置されている。ここで、各回転センサ３１は、図３に示すように、検出ホイール３４の外周部が挿入される挿入溝３１ａを備えるセンサ部３１Ａと、該センサ部３１Ａを実装するセンサ基板３１Ｂとで構成されている。尚、センサ部３１Ａには、挿入溝３１ａを挟んでこれの両側に不図示の発光部と受光部が設けられている。

ところで、各回転センサ３１は、図５に示す樹脂製のスライド部材３５を介してモータ板金３３に取り付けられている。ここで、図４に示すように、モータ板金３３の回転センサ３１が取り付けられる２箇所には十字状の係合孔３３ａが形成されている。

図５に示すように、各スライド部材３５には、モータ板金３３に形成された前記係合孔３３ａに挿入係合される係合突起３５ａが一体に突設されており、この係合突起３５ａの両側には上下２つずつのネジ孔３５ｂ，３５ｃが形成されている。

而して、各回転センサ３１には、これに挿通するネジ３６をスライド部材３５のネジ孔３５ｂにねじ込むことによってスライド部材３５が取り付けられる。そして、スライド部材３５が取り付けられた回転センサ３１は、スライド部材３５の係合突起３５ａをモータ板金３３の係合孔３３ａに合わせてモータ板金３３に通した後、該スライド部材３５を回転センサ３１と共に横方向にスライドさせれば、スライド部材３５の係合突起３５ａがモータ板金３３の係合孔３３ａに係合するため、該スライド部材３５と回転センサ３１がモータ板金３３にスライド可能に保持される。

上述のようにモータ板金３３に２つの回転センサ３１がスライド部材３５を介して横方向にスライド可能に支持されると、これらの回転センサ３１が検出ホイール３４と干渉しない位置まで退避させておき、検出ホイール３４が結着されたドラムシャフト２７の軸方向一端をモータ板金３３に差し込んでこれを回転可能に組み付ける。そして、その後、スライド部材３５と回転センサ３１をモータ板金３３の係合孔３３ａに沿って横方向にスライドさせ、各回転センサ３１のセンサ部３１Ａの挿入溝３１ａに検出ホイール３４が図２に示すように挿入される位置でスライド部材３５をモータ板金３３に固定すれば、各回転センサ３１がスライド部材３５を介してモータ板金３３の正規の検出位置に取り付けられる。

以上のように、本実施の形態では、各回転センサ３１を剛性が高くて固有振動数も高いモータ板金３３に取り付けるようにしたため、該回転センサ３１の検出が振動等の外乱による悪影響を受けることなく高精度になされる。

又、前述のように回転センサ３１をスライド部材３５によってモータ板金３３に先に取り付けておき、ドラムシヤフト２７をモータ板金３３に取り付ける際には、該ドラムシャフト２７に取り付けられた検出ホイール３４との干渉を避ける位置まで回転センサ３１をスライド部材３５と共にスライドさせておき、ドラムシャフト２７がモータ板金３３に組み付けられた後に回転センサ３１をそのセンサ部３１Ａの挿入溝３１ａに検出ホイール３４が挿入される位置までスライド部材３５と共にスライドさせた後にスライド部材３５をモータ板金３３に固定することができるため、各回転センサ３１を容易に取り付けることができる。そして、従来のように回転センサ３１の取付部を樹脂ハウジングに一体に形成する必要がないため、複雑な金型が不要となり、金型費が高騰する等の問題が発生することもない。
尚、以上は本発明をレーザープリンタとこれに備えられた回転センサの取付構造に対して適用した形態について説明したが、本発明は、その他のプリンタや複写機等を含む他の任意の画像形成装置とこれに備えられた回転センサの取付構造に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ レーザープリンタ（画像形成装置）
２ プリンタ本体
３ 排紙トレイ
４ 手差しトレイ
５ 給紙ローラ
６ 手差し給紙部
７ カセット給紙部
８ 画像形成部
９ 定着装置
１０ 排紙部
１１ 給紙カセット
１２ ピックローラ
１３ フィードローラ
１４ リタードローラ
１５ レジストローラ対
１６ 感光ドラム
１７ 帯電器
１８ 現像装置
１９ 転写ローラ
２０ クリーニング装置
２１ 光走査装置
２２ トナーホッパ
２３ 定着ローラ
２４ 加圧ローラ
２５ 排紙ローラ対
２６ 搬送ガイドリブ
２７ ドラムシャフト（回転軸）
３０ 駆動ユニット
３１ 回転センサ
３１Ａ 回転センサのセンサ部
３１Ｂ 回転センサのセンサ基板
３１ａ センサ部の挿入溝
３２ モータ
３２ａ モータの出力軸（モータ軸）
３３ モータ板金（板金部材）
３３ａ モータ板金の係合孔
３４ 検出ホイール
３５ スライド部材
３５ａ スライド部材の係合突起
３５ｂ スライド部材のネジ孔
３６ ネジ
Ｓ 搬送路

Claims (4)

1. 回転軸に取り付けられた検出ホイールの外周部が挿入される挿入溝を備えるセンサ部と該センサ部を実装するセンサ基板を有する回転センサの取付構造であって、
   前記回転軸を回転可能に支持する板金部材にスライド部材を前記検出ホイールの径方向に沿ってスライド可能に係合せしめ、該スライド部材を介して前記回転センサを前記板金部材に取り付けたことを特徴とする回転センサの取付構造。
2. 前記回転センサと前記スライド部材を一体化したことを特徴とする請求項１記載の回転センサの取付構造。
3. 前記板金部材に前記スライド部材を前記検出ホイールの径方向に沿ってスライド可能に係合せしめるとともに、該板金部材に前記スライド部材を所定位置に位置決めするための係合孔を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の回転センサの取付構造。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の回転センサの取付構造を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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