JP4328471B2

JP4328471B2 - Electrophotographic image forming apparatus

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Publication number: JP4328471B2
Application number: JP2001082829A
Authority: JP
Inventors: 茂杉田; 昇幸村; 明日下田
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Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2009-09-09
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータの出力を継手またはギアを介して電子写真感光体を駆動する電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
また、前述プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体および電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
また、電子写真感光体を画像形成装置本体に据置いた電子写真画像形成装置が存在する。
【０００６】
従来、この種の装置においては、画像担持体である電子写真感光体の移動情報を検出することなく、モータ近傍に配置された移動情報発生手段の情報によってモータの制御を行うことにより、画像担持体の移動を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、モータから継手等を介して画像担持体内を駆動しているにもかかわらず、モータ近傍に配置された移動情報発生手段によりモータを制御しているため画像担持体の移動の精度が悪くなる場合があった。また、画像担持体の移動の精度が問題にならない場合でも、画像担持体内の移動情報を検出していないため、モータは正常に駆動されていれば画像担持体内が正常に駆動されていない場合でも異常検出ができなかった。
【０００８】
本出願に係る発明の第１の目的は電子写真感光体の移動精度の向上した電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【０００９】
本出願に係る発明の第２の目的は継手等の不具合によりモータは正常であるが電子写真感光体の移動に異常が発生していることを検出できる電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る発明は、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体を駆動するためのモータと、前記モータの駆動軸の一端側に設けられた軸継手又はギアを備え前記モータの回転力を前記電子写真感光体へ伝達する駆動伝達手段と、前記モータの駆動軸の他端側に設けられ前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、前記電子写真感光体の回転速度を検出する感光体回転速度検出手段と、記録媒体を搬送するための搬送手段と、表示手段と、前記モータ回転速度検出手段と前記感光体回転速度検出手段の出力に基づいて前記モータを制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記モータ回転速度検出手段で検出された回転速度と前記モータの駆動状態とを比較しこれが不一致である場合には前記モータの回転異常であると判断するとともに、前記感光体回転速度検出手段で検出された回転速度と前記モータ回転速度検出手段で検出された回転速度とを比較しこれらが不一致の場合には前記電子写真感光体の回転異常であると判断しこれを前記表示手段に表示することを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３４】
先ず、本発明が適用される画像形成装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
【００３５】
（全体構成）
図１０、図１１に、本発明にかかわる画像形成装置６、及び、プロセスカートリッジ７の概略を図示する。この画像形成装置６は、プロセスカートリッジ７を着脱自在に装着した、電子写真技術を利用したレーザープリンタである。
【００３６】
プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１４に装着されたとき、プロセスカートリッジ７の上側には露光装置（レーザースキャナユニット）２３が配置され、前記プロセスカートリッジ７の奥側（図１において右側）には画像形成対象となる記録媒体（シート材）Ｐを収容したシートトレイ２４が配置されている。更に、前記画像形成装置本体１４には、シート材Ｐの搬送方向に沿って、給紙ローラ１５、転写ガイド１６、転写用帯電ローラ７０、搬送ガイド１８、定着装置１９、排紙ローラ対２０、排紙トレイ２１等が配置されている。プロセスカートリッジ７は、電子写真感光体ドラム（以下、感光体ドラムという）３と、帯電装置３０と、現像装置４０と、クリーニング装置５０との４種のプロセス装置を一体的に収容している。
【００３７】
即ち、感光体ドラム３、クリーニング装置５０、帯電ローラ３１をクリーニング枠体２２ａで一体化したクリーニングユニットと、現像ローラ４１、現像スリーブ４２を支持しトナーＴを収納したトナー現像枠体２２ｄを結合してある。ここで、クリーニング枠体２２ａ、トナー現像枠体２２ｄはカートリッジ枠体を構成している。
【００３８】
プロセスカートリッジ７の装着は、開閉可能なカートリッジドア１４ａを開き、プロセスカートリッジ７に設けられて被ガイド部（不図示）を画像形成装置本体１４に設けられたガイド（不図示）に挿入することで行われ、プロセスカートリッジ７と画像形成装置本体１４はその一端側にて後述する駆動力伝達手段で連結される。ここで、プロセスカートリッジ７の他端側は前記ガイド部と前記被ガイド部とで位置決めされるが、プロセスカートリッジ７の一端側は後述する駆動力伝達手段の連結によって位置決めされる。
【００３９】
（画像形成プロセスの説明）
次に、画像形成の概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、感光体ドラム３は矢印Ｒ１方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。感光体ドラム３の外周面には、帯電装置３０の主要部をなす帯電ローラ３１が所定の電圧を印加された状態で接触しており、前記感光体ドラム３の外周面は所定の電位に一様均一に帯電される。
【００４０】
レーザースキャナユニットである露光装置２３からは、目的画像情報の時系列的電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌが出力され、プロセスカートリッジ７の上面の露光窓部２３ｂからプロセスカートリッジ７内部に入光して感光体ドラム３の外周面（感光層）を走査露光する。これにより、感光体ドラム３の外周面（感光層）には目的画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この静電潜像は現像装置４０から供給される現像剤（トナー）Ｔによってトナー像として現像される。
【００４１】
一方、レーザー光Ｌの出力するタイミングとあわせて給紙ローラ１５によってシート材Ｐがシートトレイ２４から給紙されて、転写ガイド１６を経由して、感光体ドラム３と、転写装置の主要部をなす転写ローラ７０との間の転写位置へタイミング供給される。この転写位置において、トナー像は感光体ドラム３から記録媒体であるシート材Ｐに順次転写されていく。
【００４２】
トナー像が転写されたシート材Ｐは、感光体ドラム３から分離されて搬送ガイド１８にそって定着装置１９に搬送され、定着ローラ１９ａと加圧ローラ１９ｂとのニップ部を通過するが、このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われて前記トナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは排紙ローラ対２０まで搬送され、排紙トレイ２１に排紙される。
【００４３】
一方、転写後の感光体ドラム３は、クリーニング装置５０により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、帯電から始まる作像に供される。
【００４４】
（感光体ドラムの説明）
感光体ドラム３は、図１２に示すようにアルミニウム等の非磁性導電材料で形成された円筒の外周面に感光層を形成したドラムシリンダ２００と、ドラムシリンダ２００の一端側に固定された第１フランジ２１０と、ドラムシリンダ２００の他端側に固定された第２フランジ２２０で形成される。
【００４５】
第１フランジ２１０は、駆動力受け部としての突起形状の凸部２１１と、被支持部となる回転摺動部２１２と、プロセスカートリッジ内部機構への駆動力伝達部としての第１ギア部２１３と、ドラムシリンダ２００に嵌合して固定される固定部である第１結合部２１４とを有し、第１結合部２１４にてドラムシリンダ２００に嵌合固定されている。第２フランジ２２０は、第２ギア部２２１と第２結合部２２２とを有し、第２結合部２２２にてドラムシリンダ２００に嵌合固定される。
【００４６】
尚、第１フランジ２１０の軸芯部には貫通する穴２１１ｂが設けてあって、この穴２１１ｂにアースピン２１５が圧入されている。第１フランジ２１０の内側端面にはアース板２１６が取り付けられており、ドラムシリンダ２００とアースピン２１５の凸部側端面２１５ａは電気的に導通が取られている。第２フランジ２２０はその中心穴２２０ａに嵌入する不図示のドラム軸で回転自在に支持されている。このドラム軸は図１１に示すクリーニング枠体２２ａに固定されている。第１、第２フランジ２１０，２２０のドラムシリンダ２００への固定はかしめ、接着又は圧入の何れかによっている。
【００４７】
（現像装置の説明）
図１１に示すように現像装置４０はトナーＴを内包し、該トナーＴを感光体ドラム３に供給する手段としての現像ローラ４１を有する。トナー現像枠体２２ｄに両端が回転自在に支持される現像ローラ４１はマグネットローラ４３を内包し、更に図１２に示すようにその一端側に現像ローラギア４４が取り付けられている。現像ローラギア４４は感光体ドラム３の第１ギア部２１３と噛合ってギア列を形成しており、現像ローラ４１は回転駆動される。
【００４８】
この際、トナーＴはマグネットローラ４３の磁力によって現像ローラ４１近傍へ引き寄せられ、現像ローラ４１の回転によって現像ブレード４２方向に搬送され、現像ブレード４２によって層厚規制されるとともに所定の電荷を付与されて感光体ドラム３方向に搬送される。
【００４９】
（転写装置の説明）
転写装置は、図１２に示すように心材６９の外周に導電性の被覆層が形成された転写ローラ７０と、転写ローラ７０の一方の端部に固定された転写ローラギア７１と、転写ローラ７０の両端に配置された転写軸受け７２と転写ばね７３とで構成される。ここで、転写ローラギア７１は感光体ドラム３の第２ギア２２１とギア列を形成しており、転写ローラ７０は感光体ドラム３方向に付勢された状態で回転駆動される。また、少なくとも一方の転写軸受け７２と転写ばね７３は給電経路を形成しており、画像形成に際して転写ローラ７０には所定の転写バイアスが供給される。転写軸受７２は感光体ドラム３と転写ローラ７０の中心を結ぶ方向の不図示のガイドに移動自在に設けてある。このガイドは装置本体１４に設けてある。
【００５０】
（駆動力伝達の説明）
次に、プロセスカートリッジ７の駆動力被伝達手段となる、第１フランジ２１０の凸部２１１と、画像形成装置６の駆動軸１００に設けられる凹部１０１について説明する。
【００５１】
第１フランジ２１０は図１２に示すようにドラムシリンダ２００に嵌入固定される第１結合部２１４と第１結合部２１４から拡径した第１ギア部２１３と、第１ギア部２１３と重なりを有する回転摺動部２１２と、回転摺動部２１２端面に設けられた凸部側端面２１１ａを有する軸方向の突起形状である凸部２１１と、が軸方向にこの順序で有し一体成形されている。
【００５２】
駆動力受け部である第１フランジ２１０の凸部２１１は、略正三角形の断面を有するねじれた角柱形状を有している。一方、画像形成装置本体１４には、前記凸部２１１に対応した位置に駆動軸１００が配置されている。駆動軸１００の先端部には、前記凸部２１１が挿入可能な、略正三角形の断面を有するねじれた角穴形状の凹部１０１が設けられている。
【００５３】
駆動軸１００は不図示の機構によってカートリッジドア１４ａに連結されており、カートリッジドア１４ａ開状態では画像形成装置本体１４内へ軸方向に引き込まれ、カートリッジドア１４ａ閉状態ではばねによって所定の圧力でプロセスカートリッジ７方向に軸方向へ付勢される構成となっている。このため、第１フランジ２１０の凸部２１１と駆動軸１００の凹部１０１は、カートリッジドア１４ａ閉鎖時、あるいは駆動開始直後にはまり合う。
【００５４】
プロセスカートリッジ７を画像形成装置６に挿入した状態においては、ドラムシリンダ２００の一端側にあたるプロセスカートリッジ７の駆動軸１００に対向する一端側は不図示の手段によって稼動位置に対して半径方向にガタをもって保持しているため、図１３（ａ）に示すように凸部２１１の軸芯Ｙと凹部１０１の軸芯Ｘは前記ガタ分ずれている。しかし、凸部２１１が凹部１０１に挿入された状態で駆動軸１００が回転駆動されると、凸部２１１の凸部稜線２１１ａは凹部１０１の凹部内面１０１ａと等しく当接しようとする。ここで、凹部１０１が設けられた駆動軸１００の軸芯は画像形成装置の枠体に対して不動となるように設けられているため、凸部軸芯Ｙが凹部軸芯Ｘに合致する（図１３（ｂ）参照）。更に、そのねじれ形状によって凹部１０１と凸部２１１には互いに引き寄せる方向に力が作用するため、感光体ドラム３は駆動軸１００側に引き寄せられ、プロセスカートリッジ７ごと位置決めがなされ、感光体ドラム３は回転駆動される。このとき、現像ローラ４１は第１ギア部２１３を経由、転写ローラギア７１は第２ギア部２２１を経由して駆動力が伝達されるため、現像ローラ４１も転写ローラ７０も感光体ドラム３によって回転駆動される。
【００５５】
尚、図１２に示すように駆動軸１００の中心部には、電気的に接地されたアース接点１０２が設けられている。アース接点１０２は不図示の付勢手段でプロセスカートリッジ７側に付勢されている。プロセスカートリッジ７が装着されると、アース接点１０２はアースピン２１５の凸部側端面２１５ａと接触し、ドラムシリンダ２００は電気的に接地される。
【００５６】
駆動軸１００は図１から図９に示すように、モータ１に連結されている。なお、凹部１０１、凸部２１１でもって係脱可能な継手２を構成している。図１から図６まではモータ１に継手２を介して感光体ドラム３が直結されている。図７から図９までは駆動系１０を介して駆動軸１００はモータ１に連結されている。
【００５７】
次に感光体ドラムの表面の移動の異常を検出する方法について説明する。ここで、移動の異常とは感光体ドラム表面の移動速度が制御装置がモータを駆動するための出力に対して所定の移動速度で移動しない。即ち、モータの所定回転数から得られるべき回転数で感光体ドラムが回転しないことをいう。その態様としては（１）感光体ドラムの回転速度が変動する。（２）制御回路１３がモータを制御する出力によりモータが回転すべき回転数から得られる速度よりも遅い回転数で感光体ドラムが回転する。（３）スタート時にモータに回転数よりも遅れて感光体ドラムが回転等がある。
【００５８】
（参考例１）
図１は本発明の参考例１であり、１は感光体ドラム３の駆動源であるモータである。２はモータ１の出力を感光体ドラム３に伝達する継手である。４はフォトインターラプタ５と対をなして感光体ドラム３の回転情報を検出するエンコーダ板である。５はエンコーダ板４と対をなして感光体ドラム３の回転速度を検出するフォトインターラプタである。１３は画像形成装置全体の動きを司る制御回路、６は画像形成装置全体を示す符号である。上記構成において、制御回路１３はエンコーダ板４とフォトインターラプタ５からの回転速度を用いてモータ１の回転数制御を行うと共にモータ１の駆動状態と上記回転速度を比較し不一致である場合は感光体ドラム３の回転異常が発生したと判断する。ここで、モータ１の駆動状態とは制御回路１３のモータ１への出力の状態を指す（以下、同じ）。
【００５９】
このモータ１から感光体ドラム３間での駆動伝達部に仮にガタがあったとしても感光体ドラム３の回転数（回転速度）を常にフィードバックして制御回路１３が感光体ドラム３の回転数を所定の回転とすべくモータ１への出力を変化させるため、感光体ドラム３の回転精度が保たれる。。ここで、エンコーダ板４とフォトインターラプタ５で検出した回転速度が制御回路１３に設定されている感光体ドラム３の回転速度との差が予め定められた制御回路１３に設定してある値を越えると制御回路１３は画像形成装置本体１４に備える不図示の表示手段に感光体ドラム３の回転速度異常を表示する。
【００６０】
また、モータ１が回転制御に速度情報を必要としない振動波モータ等の場合は、制御回路１３はモータ１を回転させると共に、エンコーダ板４とフォトインターラプタ５からの回転速度とモータ１の駆動状態を比較し不一致である場合は感光体ドラム３の回転異常が発生したと判断する。
【００６１】
（参考例２）
図２は本発明の参考例２であり、７は感光体ドラム３・エンコーダ板４・フォトインターラプタ５・継手２の片側を含んで画像形成装置本体１４に着脱自在なプロセスカートリッジまたは電子写真感光体である。
【００６２】
上記構成における動作は参考例１と同様である。
【００６３】
（参考例３）
図３は本発明の参考例３であり、１２は感光体ドラム３・エンコーダ板４・継手２の片側を含んで画像形成装置本体１４に着脱自在なプロセスカートリッジまたは電子写真感光体であり、フォトインターラプタ５は画像形成装置本体１４側に含まれている。
【００６４】
上記構成における動作は参考例１と同様である。
【００６５】
（実施の形態１）
図４は本発明の実施の形態１である。１は感光体ドラム３の駆動源であるモータである。２はモータ１の出力を感光体ドラム３に伝達する継手である。４はフォトインターラプタ５と対をなして感光体ドラム３の回転情報を検出するエンコーダ板である。５はエンコーダ板４と対をなして感光体ドラム３の回転速度を検出するフォトインターラプタである。８は継手２のモータ１側に配置されたフォトインターラプタ９と対をなしてモータ１側の回転速度を検出するエンコーダ板、９は継手２のモータ１側に配置されたエンコーダ板８と対をなしてモータ側の回転速度を検出するフォトインターラプタである。
【００６６】
上記構成において、制御回路１３はエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度とエンコーダ板４とフォトインターラプタ５からの回転速度の両方または片方を用いてモータ１の回転数制御を行うと共にエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度とモータ１の駆動状態を比較し不一致である場合はモータ１の回転異常が発生したと判断し、エンコーダ板４とフォトインターラプタ５からの回転速度とモータ１の駆動状態またはエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度を比較し不一致である場合は感光体ドラム３の回転異常が発生したと判断する。
【００６７】
また、モータ１が回転制御に速度情報を必要としない振動波モータ等の場合は、制御回路１３はモータ１を回転させると共に、エンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度とモータ１の駆動状態を比較し不一致である場合はモータ１の回転異常が発生したと判断する。さらに、制御回路１３はエンコーダ板４とフォトインターラプタ５からの回転速度とモータ１の駆動状態またはエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度を比較し不一致である場合は感光体ドラム３の回転異常が発生したと判断する。
【００６８】
モータ１のロータ軸にエンコーダ板８を設けた本例によれば、モータ１がフィードバック制御され、制御回路１３によってモータ１は高精度回転が保たれる。従って、感光体ドラム３がエンコーダ板４、フォトインターラプタ５と制御回路１３で閉ループの回転制御されるのでより高精度の回転速度制御できる。このとき、モータ１の目標回転速度は感光体ドラム３を所定の回転速度とするように速度制御するものである。
【００６９】
この実施の形態によれば、モータ１、感光体ドラム３を高精度に制御し、且つ感光体ドラム３、モータ１の回転速度異常を検出できる。
【００７０】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２であり、実施の形態１に対し、感光体ドラム３・エンコーダ板４・フォトインターラプタ５・該継手２の片側を含んだプロセスカートリッジまたは電子写真感光体７が画像形成装置本体１４に着脱自在となしている。
【００７１】
上記構成における動作は実施の形態１と同様である。
【００７２】
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３であり、実施の形態４に対し、感光体ドラム３・エンコーダ板４・継手２の片側を含んだプロセスカートリッジまたは電子写真感光体１２が画像形成装置本体１４に着脱自在であり、フォトインターラプタ５は画像形成装置６側に含まれている。
【００７３】
上記構成における動作は実施の形態１と同様である。
【００７４】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４であり、１０はモータの出力を分配可能とした例えば歯車列、ベルト装置等の駆動系、１１はモータ１により駆動される感光体ドラム３以外の負荷である。
【００７５】
上記構成において、駆動系１０を介してモータ１の出力が継手２以降に正常に伝達されている場合の動作は実施の形態１と同じである。
【００７６】
また、駆動系１０がモータ１と継手２の間で正常に駆動を伝達できていない場合は、制御回路１３はエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度を用いてモータ１の回転数制御を行うと共にエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度とモータ１の駆動状態を比較し不一致である場合はモータ１の回転異常が発生したと判断し、エンコーダ板４とフォトインターラプタ５からの回転速度とモータ１の駆動状態またはエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度を比較し不一致である場合は感光体ドラム３の回転異常が発生したと判断する。
【００７７】
さらに、駆動系１０がモータ１と継手２の間で正常に駆動を伝達できていない場合でかつモータ１が回転制御に移動情報を必要としない振動波モータ等の場合は、制御回路１３はモータ１を回転させると共に、エンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度とモータ１の駆動状態を比較し不一致である場合はモータ１の回転異常が発生したと判断し、エンコーダ板４とフォトインターラプタ５からの回転速度とモータ１の駆動状態またはエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からの回転速度を比較し不一致である場合は感光体ドラム３の回転異常が発生したと判断する。
【００７８】
（実施の形態５）
図８は本発明の実施の形態５であり、実施の形態７に対し、感光体ドラム３・エンコーダ板４・フォトインターラプタ５・継手２の片側を含んだプロセスカーロッジまたは電子写真感光体７が画像形成装置本体１４に着脱自在となしている。
【００７９】
上記構成における動作は実施の形態４と同様である。
【００８０】
（実施の形態６）
図９は本発明の実施の形態６であり、実施の形態７に対し、感光体ドラム３・エンコーダ板４・継手２の片側を含んだプロセスカートリッジまたは電子写真感光体１２が画像形成装置本体１４に着脱自在であり、フォトインターラプタ５は画像形成装置本体１４側に含まれている。
【００８１】
上記における動作は実施の形態４と同様である。
【００８２】
また、上記実施の形態において、移動速度検出手段としてエンコーダ板とフォトインターラプタの組合せを使用したが、この構成に限定されず移動速度を検出可能な方法であればどのような方法を用いてもよく、必要な移動速度検出が可能であれば配置場所も実施の形態に限定されない。
【００８３】
さらに、上記実施の形態においてはモータ出力を感光体ドラムに伝達するのは継手であったが、連続して駆動力を伝達する駆動伝達であればよい。例えば、継手の代わりにギアを用いてもよい。
【００８４】
上述、実施の形態はドラム状の感光体である感光体ドラムについて述べたが無端帯状の感光体ベルトに対しても適用される。この場合は、感光体ベルトを巻掛けたローラの回転速度を検出してもよく、感光体ベルト側端をリニアエンコーダとしてもよい。また、感光体ドラム３の駆動を軸継手２を介して行っているが、感光体ドラム３と同軸に固定したギアに画像形成装置本体１４の駆動伝達手段の出力部のギアと噛み合わせてもよい。
【００８５】
上述した本発明の実施の形態をまとめると共に説明を補足すれば次の通りである。
【００８８】
第１は、記録媒体であるシート材Ｐに画像を形成する電子写真画像形成装置６において、
モータ１と、
モータ１の回転を感光体ドラム３に伝達する軸継手２又はギアを有する駆動伝達手段である駆動軸１００と、
電子写真感光体である感光体ドラム３と、
感光体ドラム３に作用するプロセス手段と、
エンコーダ板４とフォトインターラプタ５からなる感光体ドラム３の表面の移動速度を検出するための移動速度発生手段を有する。また、モータ回転数検出手段はエンコーダ板８とフォトインターラプタ９を有し、フィードバック制御でモータ１の回転数を一定とするモータ１の回転数を検出し、検出した回転数を制御回路へ送るモータ回転数検出手段と、
モータ１を制御すると共に前記移動速度発生手段の発生する情報とモータの回転数検出手段の検出値を比較して感光体ドラム３表面の移動速度の異常を検出する制御回路１３と、
記録媒体であるシート材Ｐを搬送するための搬送手段と、
を有する電子写真画像形成装置である。
【００８９】
このような構成においては、モータ１は常にエンコーダ板８とフォトインターラプタ９からなるモータ回転数検出手段からの情報に応じて制御回路１３により一定速度で回転させられているため、エンコーダ板４とフォトインターラプタ５からなる移動速度発生手段による感光体ドラム３の回転速度がモータ回転数と一致しないときは感光体ドラム３の感光体表面移動の異常であることが分かる。そしてこの場合は、モータ１と感光体ドラム３間の駆動伝達部に異常があることが分かる。
【００９３】
第２は、プロセスカートリッジ１２を着脱可能で記録媒体であるシート材Ｐに画像を形成する電子写真画像形成装置６において、
ａ．モータ１と、
ｂ．モータ１の回転をプロセスカートリッジ１２に伝達する駆動伝達手段である駆動軸１００と、
ｃ．モータ１の回転速度を検出し、検出した回転速度を制御回路１３へ送るモータ回転速度検出手段であるエンコーダ板８及びフォトインターラプタ９と、
ｄ．画像形成装置本体１４とプロセスカートリッジ１２の間に設けられた感光体ドラム３表面の移動速度を検出するための移動速度発生手段の電子写真画像形成装置の本体側部材であるフォトインターラプタ５と、
ｅ．モータ１を制御すると共に前記移動速度発生手段の発生する情報とモータ回転速度検出手段の検出値とを比較して感光体ドラム３表面の移動速度の異常を検出する制御回路１３と、
ｆ．感光体ドラム３と、
感光体ドラム３に作用するプロセス手段と、
移動速度発生手段の本体側部材と組み合わせて感光体ドラム３の速度情報を発生するための移動速度発生手段のプロセスカートリッジ側部材であるエンコーダ板４と、
駆動伝達手段と係脱可能であって感光体ドラム３を駆動するための駆動力受け部材である第１フランジ２１０と、
を有するプロセスカートリッジ１２を取り外し可能に装着する装着手段と、
ｇ．記録媒体であるシート材Ｐを搬送するための搬送手段と
を有する電子写真画像形成装置である。
【００９４】
第３は第１から第２において、駆動伝達手段は動力分配機構である駆動系１０を有し、一つの分配された後の動力を伝える駆動伝達手段である駆動軸１００は軸継手２又はギア（不図示）を有する。
【００９５】
第４は第１から第３の何れか１つにおいて、モータ１が回転制御に速度情報の検出が不要である振動波モータ例えば超音波モータ等であり、該移動速度報発生手段からの情報により移動速度の異常を検出する制御部を有する。
【００９６】
第５は第１から第４の何れか１つにおいて、感光体はドラム状の感光体ドラム３であって、移動速度発生手段は感光体ドラム３の回転数を検出するエンコーダ板４及びフォトインターラプタ５である。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、電子写真感光体の移動を最終段階で検出することが可能となり、継手等の故障に起因する電子写真画像形成装置やプロセスカートリッジ等の誤動作等の不具合が検知可能となるとともに、プロセスカートリッジ等の最終段階の移動速度を用いて駆動源であるモータの制御も可能となり、その場合は移動精度の向上も可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例１の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図２】本発明の参考例２の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図３】本発明の参考例３の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図４】本発明の実施の形態１の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図５】本発明の実施の形態２の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図６】本発明の実施の形態３の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図７】本発明の実施の形態４の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図８】本発明の実施の形態５の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図９】本発明の実施の形態６の電子写真画像形成装置を示す摸式図である。
【図１０】本発明の適用される電子写真画像形成装置の実施の形態の縦断面図である。
【図１１】プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図１２】電子写真感光体ドラム回りを示す展開断面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は軸継手の軸直角断面図である。
【符号の説明】
Ｐ記録媒体（シート材）
Ｔトナー
Ｌレーザー光
Ｙ凸部軸芯
Ｘ凹部軸芯
１モータ
１ａカートリッジドア
２継手
３電子写真感光体ドラム（感光体ドラム）
４エンコーダ板
５フォトインターラプタ
６画像形成装置
７プロセスカートリッジ
８エンコーダ板
９フォトインターラプタ
１０駆動系
１１負荷
１２プロセスカートリッジ
１３制御回路
１４画像形成装置本体
１４ａカートリッジドア
１５給紙ローラ
１６転写ガイド
１８搬送ガイド
１９定着装置
１９ａ定着ローラ
１９ｂ加圧ローラ
２０排紙ローラ対
２１排紙トレイ
２２ａクリーニング枠体
２２ｄトナー現像枠体
２３露光装置（レーザースキャナユニット）
２３ｂ露光窓部
２４シートトレイ
２７プロセスカートリッジ
３０帯電装置
３１帯電ローラ
４０現像装置
４１現像ローラ
４２現像スリーブ
４３マグネットローラ
４４現像ローラギア
５０クリーニング装置
６９心材
７０転写ローラ
７１転写ローラギア
７２転写軸受け
７３転写ばね
１００駆動軸
１０１凹部
１０１ａ凹部内面
１０２アース接点
２００ドラムシリンダ
２１０第１フランジ
２１１凸部
２１１ａ凸部稜線
２１１ｂ穴
２１２回転摺動部
２１３第１ギア部
２１４第１結合部
２１５アースピン
２１５ａ凸部側端面
２１６アース板
２２０第２フランジ
２２０ａ中心穴
２２１第２ギア部
２２２第２結合部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus and a process cartridge for driving an electrophotographic photosensitive member via a joint or a gear with an output of a motor.
[0002]
Here, the electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming system. Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, a laser beam printer, an LED printer, etc.), a facsimile machine, a word processor, and the like.
[0003]
The process cartridge is a cartridge in which a charging unit, a developing unit or a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus. In addition, at least one of the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge so that it can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus. Further, it means that at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member are integrated into a cartridge so that it can be attached to and detached from the electrophotographic image forming apparatus main body.
[0004]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, the electrophotographic photosensitive member and the process means acting on the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and this cartridge is used as the main body of the electrophotographic image forming apparatus. A process cartridge system that is detachable is adopted. According to this process cartridge system, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. For this reason, this process cartridge system is widely used in electrophotographic image forming apparatuses.
[0005]
There is also an electrophotographic image forming apparatus in which the electrophotographic photosensitive member is installed on the main body of the image forming apparatus.
[0006]
Conventionally, in this type of apparatus, without detecting the movement information of the electrophotographic photosensitive member that is an image carrier, the motor is controlled by the information of the movement information generating means arranged in the vicinity of the motor, thereby the image carrier. I was moving my body.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, although the image carrier is driven from the motor through a joint or the like, the motor is controlled by the movement information generating means arranged in the vicinity of the motor. May have worsened. Even when the accuracy of movement of the image carrier does not matter, since movement information in the image carrier is not detected, even if the motor is driven normally, the image carrier is not driven normally. Anomaly could not be detected.
[0008]
A first object of the invention according to the present application is to provide an electrophotographic image forming apparatus and a process cartridge having improved movement accuracy of an electrophotographic photosensitive member.
[0009]
A second object of the invention according to the present application is to provide an electrophotographic image forming apparatus and a process cartridge capable of detecting that an abnormality has occurred in the movement of an electrophotographic photosensitive member although a motor is normal due to a failure of a joint or the like. That is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The invention of this application isAn electrophotographic image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
  An electrophotographic photosensitive member, process means acting on the electrophotographic photosensitive member, a motor for driving the electrophotographic photosensitive member, and a shaft coupling or gear provided on one end side of a driving shaft of the motor Drive transmission means for transmitting the rotational force of the motor to the electrophotographic photosensitive member; motor rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor provided at the other end of the drive shaft of the motor; and the electrophotographic photosensitive member. Based on the outputs of the photosensitive member rotational speed detecting means, the conveying means for conveying the recording medium, the display means, the motor rotational speed detecting means, and the photosensitive member rotational speed detecting means. A control circuit for controlling
  The control circuit compares the rotational speed detected by the motor rotational speed detecting means with the driving state of the motor, and determines that it is abnormal rotation of the motor if they do not match, and rotates the photosensitive member. The rotational speed detected by the speed detecting means is compared with the rotational speed detected by the motor rotational speed detecting means. If they do not match, it is determined that the electrophotographic photosensitive member is abnormal in rotation, and this is indicated in the display. Display on meansIt is characterized by this.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0034]
First, an image forming apparatus and a process cartridge to which the present invention is applied will be described.
[0035]
(overall structure)
10 and 11 schematically show the image forming apparatus 6 and the process cartridge 7 according to the present invention. The image forming apparatus 6 is a laser printer using an electrophotographic technique, in which a process cartridge 7 is detachably mounted.
[0036]
When the process cartridge 7 is mounted on the image forming apparatus main body 14, an exposure device (laser scanner unit) 23 is disposed on the upper side of the process cartridge 7, and an image is disposed on the inner side (right side in FIG. 1) of the process cartridge 7. A sheet tray 24 containing a recording medium (sheet material) P to be formed is arranged. Further, the image forming apparatus main body 14 includes a paper feed roller 15, a transfer guide 16, a transfer charging roller 70, a transport guide 18, a fixing device 19, a paper discharge roller pair 20, along the transport direction of the sheet material P. A paper discharge tray 21 and the like are disposed. The process cartridge 7 integrally accommodates four types of process devices including an electrophotographic photosensitive drum (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 3, a charging device 30, a developing device 40, and a cleaning device 50.
[0037]
That is, a cleaning unit in which the photosensitive drum 3, the cleaning device 50, and the charging roller 31 are integrated with a cleaning frame body 22 a and a toner development frame body 22 d that supports the developing roller 41 and the developing sleeve 42 and stores the toner T are combined. It is. Here, the cleaning frame 22a and the toner developing frame 22d constitute a cartridge frame.
[0038]
The process cartridge 7 is mounted by opening the openable / closable cartridge door 14 a and inserting a guided portion (not shown) provided in the process cartridge 7 into a guide (not shown) provided in the image forming apparatus main body 14. As a result, the process cartridge 7 and the image forming apparatus main body 14 are connected at one end thereof by a driving force transmitting means described later. Here, the other end side of the process cartridge 7 is positioned by the guide portion and the guided portion, while the one end side of the process cartridge 7 is positioned by connection of a driving force transmitting means described later.
[0039]
(Description of image forming process)
Next, an outline of image formation will be described. Based on the print start signal, the photosensitive drum 3 is rotated at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of the arrow R1. A charging roller 31 forming a main part of the charging device 30 is in contact with the outer peripheral surface of the photosensitive drum 3 in a state where a predetermined voltage is applied, and the outer peripheral surface of the photosensitive drum 3 is set at a predetermined potential. It is uniformly charged.
[0040]
From the exposure device 23 which is a laser scanner unit, laser light L modulated in accordance with the time-series electric digital pixel signal of the target image information is output, and the process cartridge 7 is supplied from the exposure window 23b on the upper surface of the process cartridge 7. The light enters the inside and scans and exposes the outer peripheral surface (photosensitive layer) of the photosensitive drum 3. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the outer peripheral surface (photosensitive layer) of the photosensitive drum 3. The electrostatic latent image is developed as a toner image by a developer (toner) T supplied from the developing device 40.
[0041]
On the other hand, the sheet material P is fed from the sheet tray 24 by the paper feed roller 15 in synchronism with the output timing of the laser beam L, and the photosensitive drum 3 and the main part of the transfer device are passed through the transfer guide 16. Timing is supplied to the transfer position between the transfer roller 70 and the transfer roller 70. At this transfer position, the toner image is sequentially transferred from the photosensitive drum 3 to the sheet material P as a recording medium.
[0042]
The sheet material P to which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 3 and conveyed to the fixing device 19 along the conveyance guide 18 and passes through the nip portion between the fixing roller 19a and the pressure roller 19b. The toner image is fixed on the sheet material P by pressure and heat fixing processing at the nip portion. The sheet material P that has undergone the toner image fixing process is conveyed to the discharge roller pair 20 and discharged to the discharge tray 21.
[0043]
On the other hand, after the transfer, the photosensitive drum 3 is subjected to image formation starting from charging again after the residual toner on the outer peripheral surface is removed by the cleaning device 50.
[0044]
(Description of photosensitive drum)
As shown in FIG. 12, the photosensitive drum 3 includes a drum cylinder 200 in which a photosensitive layer is formed on the outer peripheral surface of a cylinder made of a nonmagnetic conductive material such as aluminum, and a first fixed to one end of the drum cylinder 200. A flange 210 and a second flange 220 fixed to the other end of the drum cylinder 200 are formed.
[0045]
The first flange 210 includes a projecting convex portion 211 as a driving force receiving portion, a rotary sliding portion 212 as a supported portion, and a first gear portion 213 as a driving force transmission portion to the process cartridge internal mechanism. The first coupling portion 214 is a fixing portion that is fitted and fixed to the drum cylinder 200, and is fitted and fixed to the drum cylinder 200 by the first coupling portion 214. The second flange 220 has a second gear portion 221 and a second coupling portion 222, and is fitted and fixed to the drum cylinder 200 at the second coupling portion 222.
[0046]
In addition, a through hole 211b is provided in the shaft core portion of the first flange 210, and a ground pin 215 is press-fitted into the hole 211b. A ground plate 216 is attached to the inner end surface of the first flange 210, and the drum cylinder 200 and the convex portion side end surface 215 a of the ground pin 215 are electrically connected. The second flange 220 is rotatably supported by a drum shaft (not shown) fitted into the center hole 220a. This drum shaft is fixed to the cleaning frame 22a shown in FIG. The first and second flanges 210 and 220 are fixed to the drum cylinder 200 by caulking, adhesion, or press fitting.
[0047]
(Description of developing device)
As shown in FIG. 11, the developing device 40 includes a developing roller 41 that includes toner T and supplies the toner T to the photosensitive drum 3. The developing roller 41 whose both ends are rotatably supported by the toner developing frame 22d includes a magnet roller 43, and a developing roller gear 44 is attached to one end thereof as shown in FIG. The developing roller gear 44 meshes with the first gear portion 213 of the photosensitive drum 3 to form a gear train, and the developing roller 41 is driven to rotate.
[0048]
At this time, the toner T is attracted to the vicinity of the developing roller 41 by the magnetic force of the magnet roller 43, conveyed to the developing blade 42 by the rotation of the developing roller 41, the layer thickness is regulated by the developing blade 42, and a predetermined charge is applied. And conveyed in the direction of the photosensitive drum 3.
[0049]
(Description of transfer device)
As shown in FIG. 12, the transfer device includes a transfer roller 70 in which a conductive coating layer is formed on the outer periphery of the core material 69, a transfer roller gear 71 fixed to one end of the transfer roller 70, and a transfer roller 70. A transfer bearing 72 and a transfer spring 73 are arranged at both ends. Here, the transfer roller gear 71 forms a gear train with the second gear 221 of the photosensitive drum 3, and the transfer roller 70 is driven to rotate while being urged in the direction of the photosensitive drum 3. Further, at least one of the transfer bearing 72 and the transfer spring 73 form a power feeding path, and a predetermined transfer bias is supplied to the transfer roller 70 at the time of image formation. The transfer bearing 72 is movably provided on a guide (not shown) in the direction connecting the photosensitive drum 3 and the center of the transfer roller 70. This guide is provided in the apparatus main body 14.
[0050]
(Explanation of driving force transmission)
Next, the convex portion 211 of the first flange 210 and the concave portion 101 provided on the drive shaft 100 of the image forming apparatus 6, which serve as a driving force transmission unit of the process cartridge 7, will be described.
[0051]
As shown in FIG. 12, the first flange 210 has a first coupling portion 214 fitted and fixed to the drum cylinder 200, a first gear portion 213 having a diameter expanded from the first coupling portion 214, and an overlap with the first gear portion 213. A rotary sliding part 212 and a convex part 211 having a convex-part-side end surface 211a provided on the end face of the rotary sliding part 212 in the axial direction in this order are integrally formed. .
[0052]
The convex portion 211 of the first flange 210 that is the driving force receiving portion has a twisted prism shape having a substantially equilateral triangular cross section. On the other hand, in the image forming apparatus main body 14, the drive shaft 100 is disposed at a position corresponding to the convex portion 211. At the tip of the drive shaft 100, there is provided a twisted square hole-shaped concave portion 101 having a substantially equilateral triangular cross section into which the convex portion 211 can be inserted.
[0053]
The drive shaft 100 is connected to the cartridge door 14a by a mechanism (not shown). When the cartridge door 14a is open, the drive shaft 100 is pulled axially into the image forming apparatus main body 14, and when the cartridge door 14a is closed, a process is performed with a predetermined pressure by a spring. It is configured to be urged in the axial direction in the direction of the cartridge 7. For this reason, the convex portion 211 of the first flange 210 and the concave portion 101 of the drive shaft 100 fit together when the cartridge door 14a is closed or immediately after the start of driving.
[0054]
In a state where the process cartridge 7 is inserted into the image forming apparatus 6, one end side of the process cartridge 7 which is one end side of the drum cylinder 200 and opposed to the drive shaft 100 has a backlash in the radial direction with respect to the operating position by means not shown. Since this is held, the axis Y of the convex portion 211 and the axis X of the concave portion 101 are shifted by the amount of play as shown in FIG. However, when the drive shaft 100 is rotationally driven with the convex portion 211 inserted into the concave portion 101, the convex portion ridgeline 211 a of the convex portion 211 tends to come into contact with the concave portion inner surface 101 a of the concave portion 101. Here, since the axis of the drive shaft 100 provided with the recess 101 is provided so as not to move with respect to the frame of the image forming apparatus, the convex axis Y matches the concave axis X ( (Refer FIG.13 (b)). Further, since the force acts on the concave portion 101 and the convex portion 211 in the pulling direction due to the twisted shape, the photosensitive drum 3 is pulled toward the drive shaft 100, and the entire process cartridge 7 is positioned. Driven by rotation. At this time, since the driving force is transmitted to the developing roller 41 via the first gear portion 213 and the transfer roller gear 71 via the second gear portion 221, both the developing roller 41 and the transfer roller 70 are rotated by the photosensitive drum 3. Driven.
[0055]
As shown in FIG. 12, a ground contact 102 that is electrically grounded is provided at the center of the drive shaft 100. The ground contact 102 is biased toward the process cartridge 7 by a biasing means (not shown). When the process cartridge 7 is mounted, the ground contact 102 comes into contact with the convex-side end surface 215a of the ground pin 215, and the drum cylinder 200 is electrically grounded.
[0056]
The drive shaft 100 is connected to the motor 1 as shown in FIGS. In addition, the coupling 2 which can be engaged / disengaged is comprised by the recessed part 101 and the convex part 211. 1 to 6, the photosensitive drum 3 is directly connected to the motor 1 via the joint 2. 7 to 9, the drive shaft 100 is connected to the motor 1 through the drive system 10.
[0057]
Next, a method for detecting abnormal movement of the surface of the photosensitive drum will be described. Here, the movement abnormality means that the moving speed of the surface of the photosensitive drum does not move at a predetermined moving speed with respect to the output for driving the motor by the control device. That is, it means that the photosensitive drum does not rotate at the rotation speed that should be obtained from the predetermined rotation speed of the motor. The modes are as follows: (1) The rotational speed of the photosensitive drum varies. (2) The photosensitive drum rotates at a rotation speed slower than the speed obtained from the rotation speed at which the motor should rotate by the output of the control circuit 13 controlling the motor. (3) At the start, the photosensitive drum is rotated after the rotation speed of the motor.
[0058]
  (Reference Example 1)
  FIG. 1 illustrates the present invention.Reference example 11 is a motor which is a drive source of the photosensitive drum 3. A joint 2 transmits the output of the motor 1 to the photosensitive drum 3. Reference numeral 4 denotes an encoder plate which is paired with the photo interrupter 5 and detects rotation information of the photosensitive drum 3. Reference numeral 5 denotes a photo interrupter that detects the rotational speed of the photosensitive drum 3 in a pair with the encoder plate 4. Reference numeral 13 denotes a control circuit that controls the movement of the entire image forming apparatus, and reference numeral 6 denotes a code that indicates the entire image forming apparatus. In the configuration described above, the control circuit 13 controls the rotational speed of the motor 1 using the rotational speeds from the encoder plate 4 and the photo interrupter 5 and compares the driving state of the motor 1 with the rotational speed to determine that there is a discrepancy. It is determined that rotation abnormality of the body drum 3 has occurred. Here, the driving state of the motor 1 indicates the state of the output of the control circuit 13 to the motor 1 (the same applies hereinafter).
[0059]
Even if there is a backlash in the drive transmission portion between the motor 1 and the photosensitive drum 3, the rotational speed (rotational speed) of the photosensitive drum 3 is always fed back and the control circuit 13 determines the rotational speed of the photosensitive drum 3. Since the output to the motor 1 is changed to achieve a predetermined rotation, the rotational accuracy of the photosensitive drum 3 is maintained. . Here, a value that is set in the control circuit 13 in which a difference between the rotation speed detected by the encoder plate 4 and the photo interrupter 5 and the rotation speed of the photosensitive drum 3 set in the control circuit 13 is set in advance. If it exceeds, the control circuit 13 displays an abnormal rotation speed of the photosensitive drum 3 on a display means (not shown) provided in the image forming apparatus main body 14.
[0060]
When the motor 1 is a vibration wave motor or the like that does not require speed information for rotation control, the control circuit 13 rotates the motor 1 and drives the rotation of the encoder 1 and the rotation speed from the photo interrupter 5 and the motor 1. When the states are compared and they do not match, it is determined that rotation abnormality of the photosensitive drum 3 has occurred.
[0061]
  (Reference example 2)
  FIG. 2 illustrates the present invention.Reference example 27 is a process cartridge or an electrophotographic photosensitive member that includes one side of the photosensitive drum 3, the encoder plate 4, the photo interrupter 5, and the joint 2 and is detachable from the image forming apparatus main body 14.
[0062]
  The operation in the above configuration isReference example 1It is the same.
[0063]
  (Reference example 3)
  FIG. 3 illustrates the present invention.Reference example3 is a process cartridge or an electrophotographic photosensitive member that includes one side of the photosensitive drum 3, the encoder plate 4, and the joint 2, and is detachable from the image forming apparatus main body 14, and the photo interrupter 5 is an image forming apparatus main body. It is included on the 14th side.
[0064]
  The operation in the above configuration isReference exampleSame as 1.
[0065]
  (Embodiment 1)
  FIG. 4 illustrates the present invention.Embodiment 1It is.Reference numeral 1 denotes a motor which is a drive source of the photosensitive drum 3. A joint 2 transmits the output of the motor 1 to the photosensitive drum 3. Reference numeral 4 denotes an encoder plate which is paired with the photo interrupter 5 and detects rotation information of the photosensitive drum 3. Reference numeral 5 denotes a photo interrupter that detects the rotational speed of the photosensitive drum 3 in a pair with the encoder plate 4.Reference numeral 8 denotes an encoder plate that detects the rotational speed on the motor 1 side in a pair with the photo interrupter 9 disposed on the motor 1 side of the joint 2, and reference numeral 9 denotes a pair with the encoder plate 8 disposed on the motor 1 side of the joint 2. This is a photo interrupter that detects the rotation speed on the motor side.
[0066]
In the above configuration, the control circuit 13 controls the rotational speed of the motor 1 using both or one of the rotational speeds from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9 and the rotational speeds from the encoder plate 4 and the photo interrupter 5 and the encoder. If the rotational speed from the plate 8 and the photo interrupter 9 and the driving state of the motor 1 are not in agreement, it is determined that the rotational abnormality of the motor 1 has occurred, and the rotational speed from the encoder plate 4 and the photo interrupter 5 If the drive state of the motor 1 or the rotation speeds from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9 are not in agreement, it is determined that a rotation abnormality of the photosensitive drum 3 has occurred.
[0067]
When the motor 1 is a vibration wave motor or the like that does not require speed information for rotation control, the control circuit 13 rotates the motor 1 and drives the rotation of the motor 1 and the rotation speed from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9. When the states are compared and they do not match, it is determined that the rotation abnormality of the motor 1 has occurred. Further, the control circuit 13 compares the rotational speed from the encoder plate 4 and the photo interrupter 5 with the driving state of the motor 1 or the rotational speed from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9, and if they do not match, the control circuit 13 Judge that rotation abnormality has occurred.
[0068]
According to the present example in which the encoder plate 8 is provided on the rotor shaft of the motor 1, the motor 1 is feedback-controlled, and the motor 1 is kept in high-precision rotation by the control circuit 13. Accordingly, the rotation speed of the photosensitive drum 3 is controlled by the encoder plate 4, the photo interrupter 5, and the control circuit 13, so that the rotation speed can be controlled with higher accuracy. At this time, the target rotational speed of the motor 1 is controlled so that the photosensitive drum 3 has a predetermined rotational speed.
[0069]
According to this embodiment, it is possible to control the motor 1 and the photosensitive drum 3 with high accuracy, and to detect abnormal rotation speeds of the photosensitive drum 3 and the motor 1.
[0070]
  (Embodiment 2)
  FIG. 5 illustrates the present invention.Embodiment 2AndEmbodiment 1On the other hand, the process cartridge or the electrophotographic photosensitive member 7 including one side of the photosensitive drum 3, the encoder plate 4, the photo interrupter 5, and the joint 2 is detachably attached to the image forming apparatus main body 14.
[0071]
  The operation in the above configuration is the embodiment.1It is the same.
[0072]
  (Embodiment3)
  FIG. 6 shows an embodiment of the present invention.3In contrast to the fourth embodiment, the process cartridge or the electrophotographic photosensitive member 12 including one side of the photosensitive drum 3, the encoder plate 4, and the joint 2 is detachable from the image forming apparatus main body 14. Is included on the image forming apparatus 6 side.
[0073]
  The operation in the above configuration is the embodiment.1It is the same.
[0074]
  (Embodiment4)
  FIG. 7 shows an embodiment of the present invention.410 is a drive system such as a gear train and a belt device capable of distributing the output of the motor, and 11 is a load other than the photosensitive drum 3 driven by the motor 1.
[0075]
  In the above configuration, the operation in the case where the output of the motor 1 is normally transmitted to the joint 2 and later through the drive system 10 is described in the embodiment.1Is the same.
[0076]
Further, when the drive system 10 cannot normally transmit drive between the motor 1 and the joint 2, the control circuit 13 controls the rotation speed of the motor 1 using the rotation speed from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9. And the rotational speed from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9 and the driving state of the motor 1 are compared, and if they do not coincide with each other, it is determined that the rotation abnormality of the motor 1 has occurred, and the encoder plate 4 and the photo interrupter 5 The rotational speed of the photosensitive drum 3 is compared with the rotational speed of the motor 1 or the rotational speeds of the encoder plate 8 and the photo interrupter 9, and it is determined that a rotation abnormality of the photosensitive drum 3 has occurred.
[0077]
Further, when the drive system 10 cannot normally transmit drive between the motor 1 and the joint 2 and the motor 1 is a vibration wave motor or the like that does not require movement information for rotation control, the control circuit 13 is a motor. 1 and the rotational speed from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9 and the driving state of the motor 1 are compared, and if they do not coincide with each other, it is determined that a rotation abnormality of the motor 1 has occurred. The rotational speed from the raptor 5 and the driving state of the motor 1 or the rotational speeds from the encoder plate 8 and the photo interrupter 9 are compared, and if they do not match, it is determined that an abnormal rotation of the photosensitive drum 3 has occurred.
[0078]
  (Embodiment5)
  FIG. 8 shows an embodiment of the present invention.5In contrast to the seventh embodiment, the process car lodge or the electrophotographic photosensitive member 7 including one side of the photosensitive drum 3, the encoder plate 4, the photo interrupter 5, and the joint 2 is detachable from the image forming apparatus main body 14. There is no.
[0079]
  The operation in the above configuration is the embodiment.4It is the same.
[0080]
  (Embodiment6)
  FIG. 9 shows an embodiment of the present invention.6In contrast to the seventh embodiment, the process cartridge or the electrophotographic photosensitive member 12 including one side of the photosensitive drum 3, the encoder plate 4, and the joint 2 is detachable from the image forming apparatus main body 14, and the photo interrupter 5 Is included on the image forming apparatus main body 14 side.
[0081]
  The above operation is the embodiment.4It is the same.
[0082]
In the above embodiment, the combination of the encoder plate and the photo interrupter is used as the moving speed detecting means. However, the present invention is not limited to this configuration, and any method can be used as long as the moving speed can be detected. As long as the required moving speed can be detected, the arrangement location is not limited to the embodiment.
[0083]
Further, in the above embodiment, the joint transmits the motor output to the photosensitive drum, but it may be a drive transmission that continuously transmits the driving force. For example, a gear may be used instead of the joint.
[0084]
In the above-described embodiment, the photosensitive drum, which is a drum-shaped photosensitive member, has been described, but the present invention can also be applied to an endless belt-shaped photosensitive belt. In this case, the rotational speed of the roller around which the photosensitive belt is wound may be detected, and the photosensitive belt side end may be a linear encoder. Further, although the photosensitive drum 3 is driven through the shaft coupling 2, the photosensitive drum 3 may be meshed with the gear of the output portion of the drive transmission means of the image forming apparatus main body 14 in a gear fixed coaxially with the photosensitive drum 3. Good.
[0085]
The above-described embodiment of the present invention will be summarized and the description will be supplemented as follows.
[0088]
  The first isIn the electrophotographic image forming apparatus 6 that forms an image on the sheet material P that is a recording medium,
  Motor 1;
  A drive shaft 100 which is a drive transmission means having a shaft coupling 2 or a gear for transmitting the rotation of the motor 1 to the photosensitive drum 3;
  A photosensitive drum 3 which is an electrophotographic photosensitive member;
  Process means acting on the photosensitive drum 3;
  A moving speed generating means for detecting the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3 including the encoder plate 4 and the photo interrupter 5 is provided. Further, the motor rotation number detecting means has an encoder plate 8 and a photo interrupter 9, detects the rotation number of the motor 1 with a constant rotation number of the motor 1 by feedback control, and sends the detected rotation number to the control circuit. Motor rotation number detection means;
  A control circuit 13 for controlling the motor 1 and comparing the information generated by the moving speed generating means with the detection value of the motor rotation number detecting means to detect an abnormality in the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3;
  Conveying means for conveying the sheet material P as a recording medium;
An electrophotographic image forming apparatus having
[0089]
In such a configuration, the motor 1 is always rotated at a constant speed by the control circuit 13 in accordance with the information from the motor rotation number detecting means comprising the encoder plate 8 and the photo interrupter 9, so that the encoder plate 4 When the rotational speed of the photosensitive drum 3 by the moving speed generating means comprising the photo interrupter 5 does not coincide with the motor rotational speed, it is understood that the photosensitive member surface movement of the photosensitive drum 3 is abnormal. In this case, it can be seen that there is an abnormality in the drive transmission portion between the motor 1 and the photosensitive drum 3.
[0093]
  Second isIn the electrophotographic image forming apparatus 6 that forms an image on the sheet material P, which is a recording medium, to which the process cartridge 12 is detachable,
a. Motor 1;
b. A drive shaft 100 as drive transmission means for transmitting the rotation of the motor 1 to the process cartridge 12;
c. An encoder plate 8 and a photo interrupter 9 which are motor rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the motor 1 and sending the detected rotation speed to the control circuit 13;
d. A photo interrupter 5 which is a main body side member of the electrophotographic image forming apparatus as a moving speed generating means for detecting the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3 provided between the image forming apparatus main body 14 and the process cartridge 12;
e. A control circuit 13 for controlling the motor 1 and comparing the information generated by the moving speed generating means with the detection value of the motor rotational speed detecting means to detect an abnormality in the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3;
f. A photosensitive drum 3;
Process means acting on the photosensitive drum 3;
  An encoder plate 4 that is a process cartridge side member of the moving speed generating means for generating speed information of the photosensitive drum 3 in combination with the main body side member of the moving speed generating means;
  A first flange 210 that is a driving force receiving member that can be engaged with and disengaged from the drive transmission means and drives the photosensitive drum 3;
Mounting means for detachably mounting the process cartridge 12 having
g. Conveying means for conveying the sheet material P as a recording medium;
An electrophotographic image forming apparatus having
[0094]
  3rd is 1st to 2ndThe drive transmission means has a drive system 10 which is a power distribution mechanism, and the drive shaft 100 which is a drive transmission means which transmits power after one distribution has a shaft coupling 2 or a gear (not shown).
[0095]
  4th is 1st to 3rdIn any one of the above, the motor 1 is a vibration wave motor that does not require detection of speed information for rotation control, for example, an ultrasonic motor or the like, and control for detecting an abnormality in the moving speed based on information from the moving speed report generating means Part.
[0096]
  5th is 1st to 4thThe photosensitive member is a drum-shaped photosensitive drum 3, and the moving speed generating means is an encoder plate 4 and a photo interrupter 5 for detecting the number of rotations of the photosensitive drum 3.
[0102]
【The invention's effect】
As described above, the movement of the electrophotographic photosensitive member can be detected at the final stage, and malfunctions such as malfunction of the electrophotographic image forming apparatus and the process cartridge due to the failure of the joint can be detected. Further, it is possible to control the motor as a driving source using the moving speed at the final stage of the process cartridge or the like, and in that case, it is possible to improve the moving accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionReference example1 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus 1.
FIG. 2 of the present inventionReference exampleFIG. 2 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus 2.
FIG. 3 of the present inventionReference exampleFIG. 3 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus 3.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an electrophotographic image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an electrophotographic image forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an embodiment of an electrophotographic image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a process cartridge.
FIG. 12 is a developed cross-sectional view showing the periphery of the electrophotographic photosensitive drum.
FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views perpendicular to the axis of the shaft coupling.
[Explanation of symbols]
  P Recording medium (sheet material)
  T Toner
  L Laser light
  Y Convex axis
  X Recessed shaft core
  1 Motor
  1a Cartridge door
  2 Fitting
  3 Electrophotographic photosensitive drum (photosensitive drum)
  4 Encoder plate
  5 Photo interrupters
  6 Image forming device
  7 Process cartridge
  8 Encoder plate
  9 Photo interrupter
  10 Drive system
  11 Load
  12 Process cartridge
  13 Control circuit
  14 Image forming apparatus body
  14a Cartridge door
  15 Paper feed roller
  16 Transfer guide
  18 Transport guide
  19 Fixing device
  19a Fixing roller
  19b Pressure roller
  20 Paper discharge roller pair
  21 Output tray
  22a Cleaning frame
  22d Toner development frame
  23 Exposure equipment (laser scanner unit)
  23b Exposure window
  24 Sheet tray
  27 Process cartridge
  30 Charging device
  31 Charging roller
  40 Developer
  41 Developing roller
  42 Development sleeve
  43 Magnet Roller
  44 Developing roller gear
  50 Cleaning device
  69 Heartwood
  70 Transfer roller
  71 Transfer roller gear
  72 Transfer bearing
  73 Transfer spring
  100 Drive shaft
  101 recess
  101a Concave inner surface
  102 Ground contact
  200 drum cylinder
  210 1st flange
  211 Convex
  211a Convex ridge line
  211b hole
  212 Rotating sliding part
  213 1st gear part
  214 First coupling part
  215 Earthpin
  215a Convex side end face
  216 Earth plate
  220 2nd flange
  220a Center hole
  221 Second gear part
  222 Second coupling part

Claims

An electrophotographic image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
An electrophotographic photosensitive member, process means acting on the electrophotographic photosensitive member, a motor for driving the electrophotographic photosensitive member, and a shaft coupling or gear provided on one end side of a driving shaft of the motor Drive transmission means for transmitting the rotational force of the motor to the electrophotographic photosensitive member; motor rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor provided at the other end of the drive shaft of the motor; and the electrophotographic photosensitive member. Based on the outputs of the photosensitive member rotational speed detecting means, the conveying means for conveying the recording medium, the display means, the motor rotational speed detecting means, and the photosensitive member rotational speed detecting means. A control circuit for controlling
The control circuit compares the rotational speed detected by the motor rotational speed detecting means with the driving state of the motor, and determines that it is abnormal rotation of the motor if they do not match, and rotates the photosensitive member. The rotational speed detected by the speed detecting means is compared with the rotational speed detected by the motor rotational speed detecting means. If they do not match, it is determined that the electrophotographic photosensitive member is abnormal in rotation, and this is indicated in the display. An electrophotographic image forming apparatus characterized by displaying on a means .