JP3883332B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、さらに詳しくは、装置において接離可能な配置構成とされている歯車同士の噛み合い機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などの画像形成装置においては、感光体およびこの感光体に対して転写工程に用いられる転写装置やこの転写装置と感光体とが対峙する転写位置に向け記録材を給送するために用いられる給送装置の構成として、回転可能なドラム状感光体やローラからなる転写ローラおよび給送ローラを用いる構成がある。この場合の給送ローラとしては、給紙カセットなどの記録材収容部から感光体に至る記録材の給送路における最も感光体ドラム側に位置して感光体ドラム上の画像位置に対する記録材上での画像転写位置とを整合させるレジストローラが該当している。
感光体およびこれと対峙する転写ローラは双方によって記録材を挟持搬送できる構成とされており、また、レジストローラも一対で設けられることにより記録材を挟持搬送する構成とされている。
【０００３】
ところで、画像形成装置においては、上記互いに対向した関係にある感光体ドラムと転写ローラおよびレジストローラ同士の一方を相手側に対して接離可能に設けて記録材の搬送路を開放および設定できるようにする場合がある。
このように、転写ローラを感光体ドラムから、またレジストローラの一方を他方からそれぞれ離間させることにより、例えば、記録材が搬送路中で詰まってしまった場合などに記録材の搬送路を開放してメンテナンス作業を行いやすくすることができる。
【０００４】
記録材の搬送路を開放できるように感光体ドラム、転写ローラおよびレジストローラが接離できる構成としては、例えば、転写ローラおよびレジストローラの一方を同じ支持体、例えば、画像形成装置の壁部の一部を用いた手差し給紙トレイが用いられ、この手差し給紙トレイを壁部に対して開閉することにより上記搬送路を開放させる場合がある。
【０００５】
一方、感光体ドラムに対して転写ローラ、また、レジストローラ同士は、互いに連動することで回転同期が採られるようになっており、このための構成として、歯車が用いられる。歯車は感光体ドラムおよび転写ローラの回転軸そしてレジストローラ同士の回転軸にそれぞれ設けられ、互いに接近した場合に噛み合うことで連動できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように接離関係にある歯車同士は、接近した際に常に噛み合いが正常に行われるとは限らないものであり、特に、歯先同士が対向した場合、換言すれば、歯車同士の円ピッチが一致していない場合には正常な噛み合いが得られず、連動関係が成立しない。
このため、感光体ドラムおよびレジストローラの一方を駆動した場合、転写ローラあるいはレジストローラの他方に位置する歯車に対して駆動側の歯車から噛み合いを離そうとする力が作用してしまい、いわゆる、空回りした状態となり、歯先の折損などが発生する虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の歯車噛み合い機構における問題に鑑み、接離関係にある歯車同士において離れた状態から接近した状態に変化した場合に歯車同士の噛み合いが確実に行われて歯先の折損などを起こすことなく互いの歯車同士間での連動関係を設定することができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、装置本体の搬送経路を開放および閉塞するように開閉可能に設けられているカバー部と、上記カバー部側に設けられている従動側歯車と、上記カバー部に対向する装置本体側に設けられ、上記カバー部の開閉に伴い上記従動側歯車と接離する駆動側歯車と、上記カバー部の閉じ態位を検知するカバー開閉検知手段と、を備え、上記カバー開閉検知手段により上記カバーを閉じたことの検知結果に基づき、上記駆動側歯車を所定時間回転させて停止する制御を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記駆動側歯車は、上記カバー部が閉じられた後の回転量として、歯が２〜３歯分移動する量に設定されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、上記駆動歯車を駆動する駆動源を有し、上記制御部は、上記駆動源を所定時間動作させることで上記駆動側歯車を所定時間回転させて停止する制御を行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、上記駆動側歯車を駆動する駆動源と、上記駆動源による駆動力を上記駆動側歯車へ伝達するまたは解除するクラッチとを有し、上記制御部は、上記駆動源が動作している状態で、上記クラッチの伝達または解除することで上記駆動側歯車を所定時間回転させて停止する制御を行うことを特徴としている。
【００１２】
【実施例】
以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。
図１は、本発明実施例によるフライホールを用いた画像形成装置の外観図を示ており、同図において画像形成装置１０は、筐体の外部に転写紙などの記録材を排出するのでなく、筐体内で排紙が可能な胴内排紙型の構造を備えており、筐体１０Ａの高さ方向の略中央位置には排紙トレイ１１が設けられ、その排紙トレイ１１を境にして上部に原稿読み取り部１２が、そして下部には後述する画像形成部１３が設けられている。
【００１３】
画像形成部１３の下方には転写紙などの記録材（便宜上、図２に示す符号Ｐを用いる）を収容するための給紙カセット１４がサイズ毎に設けられており、またこの給紙カセット１４を主要部とする給紙部には、筐体１０Ａの側壁の一部が開閉可能な給紙トレイ１５Ａを備えた手差し給紙部１５が備えられている。
手差し給紙トレイ１５Ａには、これが閉じられた状態を保持するために機構として、係止機構（図示されず）が設けられており、筐体１０Ａの壁部の一部を完全に閉じた状態を維持するために習性が付与されている。
【００１４】
図２は、上記手差し給紙部１５を含めた画像形成部１３の構成を説明するための模式図である。同図において、画像形成部１３には、ドラム状の潜像担持体である感光体ドラム１６が回転自在に設けられ、その周辺には、図示矢印方向に沿って画像形成プロセスを実行するための帯電装置１７、露光／書き込み装置（図示されず）、現像装置１８、転写装置１９およびクリーニング装置２０がそれぞれ配置されている。
帯電装置１７には、帯電用バイアス電源に接続されて感光体ドラム１６に接触しながら回転可能な帯電ローラが用いられ、また、露光／書き込み装置には、本実施例の場合、原稿読み取り部１２（図１参照）において読み取られた原稿画像に応じた画像情報あるいは図示しないパーソナルコンピュータなどからの出力信号により書き込み光を出射するレーザ光源を備えたレーザ書き込み装置が用いられている。
【００１５】
現像装置１８は、詳細を図示しないが、一成分系あるいは二成分系現像剤を構成するトナーを感光体ドラム１６上の静電潜像に供給する現像スリーブ（便宜上、図２では、この現像スリーブを符号１８で示す）を備えている。
転写装置１９は、軸受け（図示されず）によって回転自在に支持されている芯金（図示されず）とこれに一体的に設けられている導電性弾性体層（図示されず）とからなる転写ローラ１９Ａを主要部として備えており、感光体ドラム１６を連動回転可能な一方の回転体とした場合、転写ローラ１９Ａが他方の回転体に相当している。
【００１６】
本実施例の場合、転写ローラ１９Ａは、給紙トレイ１５Ａ側に設けられて感光体ドラム１６に対して接離できるようになっており、例えば、転写ローラ１９Ａの交換作業時あるいは紙詰まりなどが生じた場合のメンテナンス時に、給紙トレイ１５Ａが開放されると（図２中、二点鎖線で示す状態）、感光体ドラム１６から離されて記録材の搬送路を開放できるようになっている。
上述した軸受けは、スプリングによって押圧されており、この押圧作用による移動量が規定されることにより、転写ローラ１９Ａが感光体ドラム１６に対して記録材の挟持搬送が可能なニップ部を構成するようになっている。
【００１７】
本実施例では、上述した導電性弾性体層が、ゴム中にカーボンや金属酸化物を添加分散することで抵抗値を調整した導電性ゴムにより構成されており、図示しないバイアス手段を用いて一定の電流が流れるように定電流制御されて記録材に対して転写バイアスを印加できるようになっている。このようなバイアス制御によって製造時での抵抗値のばらつきあるいは環境変動による抵抗値のばらつきが発生した場合でも転写バイアスが一定化されるようになっている。
【００１８】
図２において、転写装置１９の近傍には、レジストローラ対２１が配置され、また、図１に示した排紙トレイ１１に向け記録材Ｐを搬送する搬送路中には、互いに当接して回転可能な加熱ローラ２２Ａおよび加圧ローラ２２Ｂを有した定着装置２２が配置されている。
上記レジストローラ対２１の一方のローラ（便宜上、符号２１Ａで示す）は、給紙トレイ１１側に支持されており、上記転写ローラ１９Ａと同様に給紙トレイ１が開放された際に対向当接する画像形成部１３側のローラから離れて記録材Ｐの搬送路を開放するようになっている。
【００１９】
感光体ドラム１６、転写ローラ１９Ａおよびレジストローラ２１に対する駆動部は、図３に示す構成とされている。
図３は、給紙トレイ１５Ａが開放された状態で上記各部材の配置関係を説明するための模式図であり、同図において、感光体ドラム１６の回転軸には転写駆動歯車１６Ａが、転写ローラ１９Ａの回転軸には転写従動歯車１９Ａ１が、レジストローラ２１の回転軸にはレジスト歯車２１Ｂが、また、レジストローラ２１Ａの回転軸にはレジスト従動歯車２１Ａ１がそれぞれ一体的に支持されている。
【００２０】
転写ローラ１９Ａおよびレジストローラ２１Ａは、上述したように、壁部の一部で構成されたカバー部をなす給紙トレイ１５Ａ側に配置されており、このような配置構成から、装置本体側に位置する転写駆動歯車１６Ａおよびレジスト歯車２１Ｂと転写従動歯車１９Ａ１およびレジスト従動歯車２１Ａ１とは互いに接離する関係となっている。本実施例では、装置本体側に位置する歯車が駆動側をなし、給紙トレイ１５Ａ側に位置する歯車が従動側に相当している。
【００２１】
転写駆動歯車１６Ａは、感光体ドラム１６を駆動するモータＭ（図４参照）によって感光体ドラム１６と連動して回転することができ、給紙トレイ１５Ａが閉じられてその給紙トレイ１５Ａが壁部の一部をなすように完全に閉じられているときに転写従動歯車１６Ａ１と噛み合うことで記録材Ｐの挟持搬送を行うことができる。また、転写駆動歯車１６Ａと同じく装置本体側に位置するレジスト歯車２１Ｂも給紙トレイ１５Ａが完全に閉じられて壁部の一部をなしているときにレジスト従動歯車２１Ａ１と噛み合うことで記録材Ｐの挟持搬送が行えるようになっている。
【００２２】
レジスト歯車２１Ｂは、感光体ドラム１６の駆動モータＭからの回転力伝達経路に配置されているクラッチＣＬ（図４参照）によって駆動モータからの動力の断接が行われるようになっている。
上記感光体ドラム用の駆動モータＭおよびクラッチＣＬは、図４に示す制御部３０によって駆動制御されるようになっている。
【００２３】
図４は、制御部３０の構成を説明するためのブロック図であり、同図において制御部３０は、マイクロコンピュータにより主要部が構成され、図示しないＩ／御インターフェースを介して入力側には給紙トレイ１５Ａの閉じ位置に設けられている開閉検知スイッチＳが接続され、出力側には駆動モータＭおよびクラッチＣＬが接続されている。
【００２４】
制御部３０では、図５に示すタイミングによって駆動モータＭおよびクラッチＣＬを駆動制御することにより給紙トレイ１５Ａが開放された状態から閉じられた際の歯車同士の噛み合い設定を行うようになっている。
すなわち、開閉検知スイッチＳによって給紙トレイ１５Ａが閉じられたことを検知すると、開閉検知スイッチＳからのオン信号に基づき、画像形成時に先立ち、予め駆動モータＭが所定時間、回転駆動される（図５中、符号Ｔ１で示す駆動時間）。この場合の所定時間は、転写駆動歯車１６Ａが２〜３歯分移動する回転量が得られる時間とされている。
【００２５】
駆動モータＭが所定時間回転されると、給紙トレイ１５Ａに付与されている習性である手差し給紙トレイの閉じ態位を保持する習性により転写従動歯車１９Ａ１は、転写駆動歯車１６Ａ側に向け移動する習性が発生している。このため、転写駆動歯車１６Ａの歯先と転写従動歯車１９Ａ１の歯先とが対向したままで給紙トレイ１５Ａが閉じられた場合には、給紙トレイ１５Ａが閉じられてから転写駆動歯車１６Ａが回転するとその歯先間とこれに対向する転写従動歯車１９Ａ１の歯先とが対向した場合、図３（Ｂ）に示すように、上記習性により転写従動歯車１９Ａ１が転写駆動歯車１６Ａに噛み合うことができる。
【００２６】
一方、レジスト歯車２１Ｂとレジスト従動歯車２１Ａ１との間でも同様な現象が発生し、お互いに噛み合うことができる。なお、図５では、駆動モータＭが予め回転する際にオンするタイミングが示されていないが、実際には、駆動モータＭの回転力がレジスト歯車２１Ｂに伝達されるようにクラッチＣＬの動作タイミングが設定されている。
【００２７】
本実施例は以上のような構成であるから、給紙トレイ１５Ａが開放された状態（図３（Ａ）に示す状態）から、筐体１Ａの壁部の一部となるように完全に閉じられると、開閉検知スイッチＳからの信号によって制御部３０から駆動モータＭに対して所定時間の回転指令が出力される。
【００２８】
給紙トレイ１５Ａは、自らの習性により転写従動歯車１９Ａ１およびレジスト従動歯車２１Ａ１を転写駆動歯車１６Ａおよびレジスト歯車２１Ｂに対して噛み合う方向への移動習性を付与しているので、接離関係にある一方および他方の歯車同士での歯先同士が対向しているような場合には、一方の歯車、つまり、転写駆動歯車１６Ａ、レジスト歯車２１Ｂが回転する過程で他方の歯車、つまり、転写従動歯車１９Ａ１，レジスト従動歯車２１Ａ１の歯先が一方の歯車の歯先間に位置することで上記習性を利用して、３（Ｂ）に示すように、互いに噛み合うことになる。
従って、給紙トレイ１５Ａを閉じることにより、自動的に歯車同士を噛み合わせることができ、この噛み合い状態をこれら歯車同士が噛み合った場合に位置する部材の位置検知などを要することなく噛み合い状態を確保することができ、簡単な構成により確実な噛み合いを保証することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１および２記載の発明によれば、接離関係にある歯車の一つをこれに噛み合う相手側の歯車が接近若しくは接近した際に２〜３歯分、予め回転させて停止することにより、仮に歯先同士が対向している場合であっても、停止の際の慣性力を利用することができることにより、相手側の歯車の歯が歯車の一つの歯元に対向した時点でその歯元に入り込み、噛み合うことができる。これにより、歯車同士の噛み合いを状態を確認しなくても適正な噛み合いを確保することが可能となり、歯先の破損などを未然に防止することができる。
【００３０】
請求項３および４記載の発明によれば、開閉可能なカバー部の閉じ態位が設定されたときにそのカバー部が壁部に向けて閉じられ、その閉じ態位を保持されることにより、予め駆動側歯車を２〜３歯分回転させると、カバー部の保持習性を利用して歯先同士が対向している場合においても一方の歯先が他方の歯元に対向するとその歯先が歯元に入り込むことができ、カバー部を閉じることに連動して簡単な構成により適正な歯車の噛み合いを確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明実施例による歯車噛み合い機構を用いた画像形成装置の外観図である。
【図２】 図１に示した画像形成装置における筐体に装備されている手差し給紙部を含めた画像形成部の構成を説明するための模式図である。
【図３】 本発明実施例による歯車噛み合い機構の構成を説明するための各歯車の配置図であり、（Ａ）は、接離関係にある各部材の離間状態を、（Ｂ）は接近状態をそれぞれ示している。
【図４】 図３に示した歯車噛み合い機構に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図５】 図４に示した制御部に設定されている駆動タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０ 画像形成装置
１３ 画像形成部
１５ 手差し給紙部
１５Ａ 給紙トレイ
１６ 感光体ドラム
１６Ａ 感光体ドラムと同軸上に位置して他方の歯車に相当する転写駆動歯車
１９ 転写装置
１９Ａ 転写ローラ
１９Ａ１ 転写ローラと同軸上に位置して一方の歯車に相当する転写従動歯車
２１，２１Ａ レジストローラ
２１Ｂ 他方の歯車の今一つに相当するレジスト歯車
２１Ａ１ 一方の歯車の今一つに相当するレジスト従動歯車
３０ 制御部
Ｍ 感光体ドラムの駆動モータ
ＣＬ 感光体ドラムとレジストローラとの回転伝達用クラッチ
Ｓ 開閉検知スイッチ

Claims (4)

1. 装置本体の搬送経路を開放および閉塞するように開閉可能に設けられているカバー部と、
   上記カバー部側に設けられている従動側歯車と、
   上記カバー部に対向する装置本体側に設けられ、上記カバー部の開閉に伴い上記従動側歯車と接離する駆動側歯車と、
   上記カバー部の閉じ態位を検知するカバー開閉検知手段と、
   を備え、
   上記カバー開閉検知手段により上記カバーを閉じたことの検知結果に基づき、上記駆動側歯車を所定時間回転させて停止する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 上記駆動側歯車は、上記カバー部が閉じられた後の回転量として、歯が２〜３歯分移動する量に設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 上記駆動歯車を駆動する駆動源を有し、
   上記制御部は、上記駆動源を所定時間動作させることで上記駆動側歯車を所定時間回転させて停止する制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 上記駆動側歯車を駆動する駆動源と、上記駆動源による駆動力を上記駆動側歯車へ伝達するまたは解除するクラッチとを有し、
   上記制御部は、上記駆動源が動作している状態で、上記クラッチの伝達または解除することで上記駆動側歯車を所定時間回転させて停止する制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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