JP2008083361A

JP2008083361A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2008083361A
Application number: JP2006262853A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Tanaka; 範明田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-04-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form an image of high quality by preventing deformation of a pinion gear as well as preventing image unevenness due to a fitting backlash between a motor shaft and the pinion. <P>SOLUTION: The gear made of a resin attached to a shaft of a motor is fitted to the shaft of the motor by a running fit and a viscous resistance material is provided between the shaft of the motor and the gear. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に装置内の画像形成部材を駆動する駆動手段に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly to a driving unit that drives an image forming member in the apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、像坦持体としての感光体を駆動するために小型モータが用いられている。小型モータには像坦持体を駆動させるためのピニオンギアが装着されている。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a small motor is used to drive a photoconductor as an image carrier. The small motor is equipped with a pinion gear for driving the image carrier.

従来、ピニオンギアは金属製のものが広く用いられていた。金属製のピニオンギアはかみ合う相手側の樹脂製ギアの磨耗量が大きいため、樹脂ギアの寿命を短くさせている。さらに、金属製のピニオンギアは、相手ギアとのかみ合い時に発生するかみ合い音が大きく、画像形成装置の静音化に悪影響を与えていた。 Conventionally, a metal pinion gear has been widely used. Since the metal pinion gear has a large amount of wear on the mating resin gear, the life of the resin gear is shortened. Further, the metal pinion gear has a large meshing sound generated when meshing with the other gear, which has an adverse effect on noise reduction of the image forming apparatus.

このような課題を解決するため、近年、樹脂製のピニオンギアの技術が提案されている（特許文献１、２参照）。
特開２０００−８１１１３号公報特開２００１−２０８１６７号公報 In order to solve such problems, in recent years, resin pinion gear technology has been proposed (see Patent Documents 1 and 2).
JP 2000-81113 A JP 2001-208167 A

しかしながら前記した先行技術は、モータ軸とピニオンギアを圧入させるため、少なからずピニオンギアが変形し、噛み合い精度に悪影響を及ぼすというピニオンギアの回転ムラによる画像品質の低下が発生する場合があった。 However, in the above-described prior art, since the motor shaft and the pinion gear are press-fitted, there is a case where the image quality is deteriorated due to uneven rotation of the pinion gear, which causes a considerable deformation of the pinion gear and adversely affects the meshing accuracy.

また、ピニオンギアをモータ軸に圧入する場合は、圧入工具が必要となり、逆にモータ軸からピニオンギアを取り外す場合も、モータにダメージを与えないようにするため、取り外し工具が必要になる。 Further, when the pinion gear is press-fitted into the motor shaft, a press-fitting tool is required. Conversely, when the pinion gear is removed from the motor shaft, a removal tool is required so as not to damage the motor.

更に、一度モータ軸から取り外したギアは、圧入時に内径が変形しているため再使用することができないという問題があった。 Furthermore, the gear once removed from the motor shaft has a problem that it cannot be reused because its inner diameter is deformed at the time of press-fitting.

上記課題を解決するため本発明は、画像を形成するための画像形成部材と、モータと、前記モータの軸に取り付けられた樹脂からなるギアと、を有し、前記ギアからの駆動力により前記画像形成部材を駆動する画像形成装置において、前記ギアは、前記モータの軸に対してすきまばめにより嵌合しており、前記モータの軸と前記ギアの間に粘性抵抗材が設けられていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention has an image forming member for forming an image, a motor, and a gear made of resin attached to a shaft of the motor, and the driving force from the gear causes the In the image forming apparatus that drives the image forming member, the gear is fitted to the motor shaft by a clearance fit, and a viscous resistance material is provided between the motor shaft and the gear. It is characterized by this.

本発明は、ギアの変形を防止しつつモータの軸とギアの嵌合ガタによる画像ムラを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent image unevenness due to looseness between the motor shaft and gear while preventing deformation of the gear.

以下、図面に基づき本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図３は本実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。本実施例では画像形成装置として、レーザビームプリンタを例にとって説明する。 FIG. 3 is a schematic sectional view showing the image forming apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, a laser beam printer will be described as an example of the image forming apparatus.

レーザビームプリンタ１は、記録材であるシートＰを積載する給送カセット２、シートＰを転写部へ搬送するシート搬送部、レーザスキャナーユニット１３、感光ドラム１１ａを含むプロセスカートリッジ１１、定着部、排紙部、着脱カバー３等を有する。 The laser beam printer 1 includes a feeding cassette 2 on which sheets P as recording materials are stacked, a sheet conveyance unit that conveys the sheet P to a transfer unit, a laser scanner unit 13, a process cartridge 11 including a photosensitive drum 11a, a fixing unit, a discharge unit, and a discharge unit. It has a paper section, a detachable cover 3 and the like.

シート搬送部は、シートＰを給送する給送ローラ４と、シートＰを１枚ずつ分離させる分離パッド５と、シートＰを装置本体内に搬送する中間搬送手段である中間搬送ローラ６、これに対向する中間搬送コロ６ａを有する。またシート搬送部は、搬送手段であるレジストレーションローラ７と、これに対向するコロ７ａを有する。更にシート搬送部は、シートＰのスキュー補正手段であるシャッタ８と、レジストレーションローラ７とコロ７ａとシャッタ８からなるレジストレーションユニットを保護するカバー９を有する。更にシート搬送部は、レジストレーションユニットから送られてきたシートＰの先端及び後端を検知する検知手段であるフォトインタラプタ２０と、センサレバー２１を有する。レジストレーションユニットから送られてきたシートＰは、転写前上ガイド１０と転写前下ガイド１９により転写部へ案内される。 The sheet conveying unit includes a feeding roller 4 that feeds the sheet P, a separation pad 5 that separates the sheets P one by one, an intermediate conveying roller 6 that is an intermediate conveying unit that conveys the sheet P into the apparatus main body, Has an intermediate conveying roller 6a facing the surface. Further, the sheet conveying unit includes a registration roller 7 as a conveying unit and a roller 7a facing the registration roller 7. Further, the sheet conveying unit includes a shutter 8 that is a skew correction unit for the sheet P, and a cover 9 that protects a registration unit including the registration roller 7, the roller 7 a, and the shutter 8. Further, the sheet conveying unit includes a photo interrupter 20 that is a detection unit that detects the leading edge and the trailing edge of the sheet P sent from the registration unit, and a sensor lever 21. The sheet P sent from the registration unit is guided to the transfer section by the pre-transfer upper guide 10 and the pre-transfer lower guide 19.

転写部は、シートＰに画像を転写する転写手段である転写ローラ１２を有する。
定着部は、定着ヒータを内蔵する定着ヒータユニット１４と、加圧ローラ１５とを有する。本実施例では定着ヒータユニットは、内部にヒータを備えた加熱ローラである。 The transfer unit includes a transfer roller 12 that is a transfer unit that transfers an image to the sheet P.
The fixing unit includes a fixing heater unit 14 including a fixing heater and a pressure roller 15. In this embodiment, the fixing heater unit is a heating roller provided with a heater inside.

排紙部は、定着後のシートＰを搬送する排出搬送ローラ１６及び排出搬送コロ１６ａと、シートＰを装置本体外に排出する排出ローラ１７及び排出コロ１７ａと、シート排出積載部１８を有する。
着脱カバー３は、プロセスカートリッジ１１の着脱及びジャム処理を行うためのものである。 The paper discharge unit includes a discharge conveyance roller 16 and a discharge conveyance roller 16a for conveying the fixed sheet P, a discharge roller 17 and a discharge roller 17a for discharging the sheet P to the outside of the apparatus main body, and a sheet discharge stacking unit 18.
The detachable cover 3 is for performing detachment and jamming of the process cartridge 11.

給送カセット２には複数枚のシートＰが積載されるようになっており、プリント命令を受けると、給送ローラ４と分離パッド５によって、給送カセット２内のシートＰを１枚ずつ分離給送する。給送されたシートＰは中間搬送ローラ６と中間搬送コロ６ａに送られる。更に中間搬送ローラ６で搬送されたシートＰはシート搬送路を通り、レジストレーションユニット内にあるシャッタ８のシート当接部８ａに突き当てられる。 A plurality of sheets P are stacked on the feeding cassette 2. When a print command is received, the sheets P in the feeding cassette 2 are separated one by one by the feeding roller 4 and the separation pad 5. To feed. The fed sheet P is sent to the intermediate conveyance roller 6 and the intermediate conveyance roller 6a. Further, the sheet P transported by the intermediate transport roller 6 passes through the sheet transport path and abuts against the sheet abutting portion 8a of the shutter 8 in the registration unit.

シートＰはシート当接部８ａに当接しながらシャッタ８を退避させる方向に回動させ、レジストレーションローラ７とコロ７ａのニップへ搬送されることによりスキュー補正を行う。 The sheet P rotates in the direction in which the shutter 8 is retracted while being in contact with the sheet contact portion 8a, and is conveyed to the nip between the registration roller 7 and the roller 7a to perform skew correction.

スキュー補正後のシートＰはセンサレバー２１に突き当てられる。シートＰはセンサレバー２１に当接しながらセンサレバー２１を退避させる方向に回動させる。 The sheet P after skew correction is abutted against the sensor lever 21. The sheet P is rotated in a direction in which the sensor lever 21 is retracted while contacting the sensor lever 21.

センサレバー２１を回動させたシートＰは、転写前上ガイド１０及び転写前下ガイド１９で形成されるシート搬送路を通り、転写ローラ１２とそれに対向する感光ドラム１１ａのニップに搬送される。 The sheet P rotated by the sensor lever 21 passes through a sheet transport path formed by the pre-transfer upper guide 10 and the pre-transfer lower guide 19 and is transported to the nip between the transfer roller 12 and the photosensitive drum 11a facing it.

プリント命令と共にレーザスキャナーユニット１３からレーザ光Ｌが帯電部材（帯電ローラ）により帯電された感光ドラム１１ａ上に照射され、感光ドラム１１ａ上に潜像が形成された後、現像手段（現像ローラ）によりトナー画像が形成される。感光ドラム１１ａ上に形成されたトナー画像は、感光ドラム１１ａと転写ローラ１２とのニップでシートＰに転写される。 A laser beam L is emitted from the laser scanner unit 13 together with the print command onto the photosensitive drum 11a charged by the charging member (charging roller) to form a latent image on the photosensitive drum 11a, and then developed by the developing means (developing roller). A toner image is formed. The toner image formed on the photosensitive drum 11 a is transferred to the sheet P at the nip between the photosensitive drum 11 a and the transfer roller 12.

次に、トナー画像が転写されたシートＰは、加熱ローラ１４と加圧ローラ１５とで構成される定着ユニットに送られ、加熱及び加圧される。これによってシートＰにトナー画像が定着される。トナー画像が定着されたシートＰは、排出搬送ローラ１６及び排出搬送コロ１６ａによって排出ガイドに沿って搬送され、排出ローラ１７及び排出コロ１７ａによってシート排出積載部１８に排出、積載される。 Next, the sheet P to which the toner image has been transferred is sent to a fixing unit composed of a heating roller 14 and a pressure roller 15, and is heated and pressed. As a result, the toner image is fixed on the sheet P. The sheet P on which the toner image is fixed is conveyed along the discharge guide by the discharge conveyance roller 16 and the discharge conveyance roller 16a, and is discharged and stacked on the sheet discharge stacking unit 18 by the discharge roller 17 and the discharge roller 17a.

次に図１、図２、図４を用いて本発明の駆動手段について説明する。 Next, the driving means of the present invention will be described with reference to FIGS.

図４は画像形成部材である感光ドラム１１ａを駆動する駆動手段を示す概略図である。Ｍは軸を備えたモータ（駆動源）、２２はモータＭの軸（モータ軸）に取り付けられたギア（ピニオンギア）である。また、２３は感光ドラム１１ａを駆動するためのドラム駆動ギア、２４はドラム駆動ギア２３の駆動力を感光ドラムに１１ａ伝達するためのドラムカップリングである。
ピニオンギア２２はポリアセタール等の樹脂から成る。 FIG. 4 is a schematic view showing a driving means for driving the photosensitive drum 11a which is an image forming member. M is a motor (drive source) having a shaft, and 22 is a gear (pinion gear) attached to the shaft of the motor M (motor shaft). Reference numeral 23 denotes a drum driving gear for driving the photosensitive drum 11a, and reference numeral 24 denotes a drum coupling for transmitting the driving force of the drum driving gear 23 to the photosensitive drum 11a.
The pinion gear 22 is made of a resin such as polyacetal.

モータＭの回転力はピニオンギア２２を介し、ドラム駆動ギア２２に伝達される。ドラム駆動ギア２２は、感光ドラム１１ａと固定されているドラムカップリング２４とカップリング手段で結合され回転力を伝えている。また、良好な画像を得るために、感光ドラム１１ａは滑らかに回転する必要があるため、ピニオンギア２２及びドラム駆動ギア２３にはハス歯ギアを用いている。 The rotational force of the motor M is transmitted to the drum drive gear 22 via the pinion gear 22. The drum driving gear 22 is coupled with a drum coupling 24 fixed to the photosensitive drum 11a by a coupling means and transmits a rotational force. In order to obtain a good image, the photosensitive drum 11 a needs to rotate smoothly, and therefore, a helical gear is used for the pinion gear 22 and the drum drive gear 23.

図１はモータＭとピニオンギア２２との取り付けを示す断面図であり、図２は取り付ける前の状態を示す断面図である。ピニオンギア２２はモータ軸Ｓに対してすきまばめにより嵌合している。つまりピニオンギア２２の穴２２ａの内径ｄよりモータ軸Ｓの外形Ｄの方が小さく、ピニオンギア２２の穴２２ａとモータ軸Ｓとの間にはすきまＣが存在する。 FIG. 1 is a sectional view showing attachment of the motor M and the pinion gear 22, and FIG. 2 is a sectional view showing a state before attachment. The pinion gear 22 is fitted to the motor shaft S by a clearance fit. That is, the outer diameter D of the motor shaft S is smaller than the inner diameter d of the hole 22a of the pinion gear 22, and a clearance C exists between the hole 22a of the pinion gear 22 and the motor shaft S.

モータ軸Ｓに対するピニオンギア２２の回転止めは平行ピンＨ、抜け止めはＥ形の止め輪Ｅにて行っている。ピニオンギア２２とモータ軸Ｓとのすきまには粘性抵抗材としてのグリスＧが充填されている。 The rotation of the pinion gear 22 with respect to the motor shaft S is stopped by a parallel pin H, and the stopper is removed by an E-shaped retaining ring E. A gap between the pinion gear 22 and the motor shaft S is filled with grease G as a viscous resistance material.

使用するグリスの混和稠度は２６５以上４３０以下が良い。これは混和稠度が２６５より小さいとグリスの流動性が低くなり、グリスがモータ軸とピニオンギアのすきまを十分に埋めることができないため、嵌合ガタが発生してしまう。また混和稠度が４３０より大きいとグリスの流動性が高くなり過ぎ、グリスがモータ軸とピニオンギアのすきまでクッションとならず、嵌合ガタを吸収しきれずに嵌合ガタが発生してしまうためである。尚、グリスの混和稠度は、より好ましくは３１０以上３４０以下が良い。また、モータ軸Ｓの外径とピニオンギア２２の内径のガタは、直径で０．００３〜０．０６０ｍｍ程度である。 The mixing consistency of the grease used is preferably 265 or more and 430 or less. If the blending consistency is less than 265, the fluidity of the grease becomes low, and the grease cannot sufficiently fill the gap between the motor shaft and the pinion gear, so that fitting play occurs. Also, if the blending consistency is greater than 430, the fluidity of the grease becomes too high, and the grease does not serve as a cushion until the clearance between the motor shaft and the pinion gear, and the fitting play is generated without being able to absorb the fitting play. is there. In addition, the mixing consistency of grease is more preferably 310 to 340. The backlash between the outer diameter of the motor shaft S and the inner diameter of the pinion gear 22 is about 0.003 to 0.060 mm in diameter.

図５はプリンタで出力したシートＰ上の画像ムラ周波数を示すグラフである。図５（ａ）は比較例で、ピニオンギアとモータ軸をすきまばめにして、グリスを充填していない場合の画像ムラ周波数を示している。図５（ｂ）は本実施例で、ピニオンギアとモータ軸をすきまばめにして、グリスを充填した場合の画像ムラ周波数を示している。ピニオンギアとモータ軸のすきまにグリスを充填することによりピニオンギアの回転周波数の１０５Ｈｚ付近の画像ムラが良化していることがわかる。 FIG. 5 is a graph showing the image unevenness frequency on the sheet P output by the printer. FIG. 5A is a comparative example, and shows the image unevenness frequency when the pinion gear and the motor shaft are loosely fitted and not filled with grease. FIG. 5B shows the image unevenness frequency in the case where the pinion gear and the motor shaft are loosely fitted and grease is filled. It can be seen that the image unevenness around 105 Hz of the rotational frequency of the pinion gear is improved by filling the gap between the pinion gear and the motor shaft with grease.

このように本実施例では、モータ軸とピニオンギアの嵌合をすきまばめにしているので、樹脂製のピニオンギアの変形を防止することができる。 As described above, in this embodiment, since the fit between the motor shaft and the pinion gear is a clearance fit, deformation of the resin-made pinion gear can be prevented.

また本実施例では、モータ軸とピニオンギアの穴の内面の嵌合部には粘性抵抗材であるグリスが設けられているので、モータ軸とピニオンギアの嵌合ガタを抑えることができ、ガタによる画像ムラを防止して高品質の画像を形成することができる。 Further, in this embodiment, since the grease which is a viscous resistance material is provided in the fitting portion between the inner surface of the hole of the motor shaft and the pinion gear, the fitting play between the motor shaft and the pinion gear can be suppressed. Therefore, high-quality images can be formed by preventing image unevenness.

また、モータ軸とピニオンギアをすきまばめにすることにより、組立性、及びモータ軸に対するピニオンギアの交換性を向上することができる。 Further, by making a clearance fit between the motor shaft and the pinion gear, it is possible to improve the assemblability and the exchangeability of the pinion gear with respect to the motor shaft.

更に、粘性抵抗材を防錆作用のあるものにすることにより、モータ軸の防錆処理を省くことが可能になり、モータ軸を比較的安価な材質で構成することが可能になる。 Further, by making the viscous resistance material rust preventive, it becomes possible to omit the rust prevention treatment of the motor shaft, and the motor shaft can be made of a relatively inexpensive material.

尚、一般的にグリスはせん断力がかかると、流動化現象が発生し粘性が不安定になるが、ピニオンギア２２とモータ軸Ｓは平行ピンＳで回転止めされているため、グリスにせん断力がかからず、グリスの流動化が発生しないため、安定した粘性抵抗を保つことができる。 In general, when a shearing force is applied to the grease, the fluidization phenomenon occurs and the viscosity becomes unstable. However, since the pinion gear 22 and the motor shaft S are stopped by the parallel pin S, the shearing force is applied to the grease. And no fluidization of the grease occurs, so that stable viscous resistance can be maintained.

また、グリスは温度特性が良く、温度変化による粘性抵抗の変化がほとんどないため本発明の粘性抵抗材として非常に適している。 In addition, since grease has good temperature characteristics and hardly changes in viscous resistance due to temperature change, it is very suitable as a viscous resistance material of the present invention.

本発明のギア列は図６のようにピニオンギア２２とドラム駆動ギア２３の間にアイドラギアを介している場合であっても同様の効果が得られる。 The gear train of the present invention can achieve the same effect even when an idler gear is interposed between the pinion gear 22 and the drum drive gear 23 as shown in FIG.

また、上記実施例では、画像形成部材は感光ドラムで説明したが、画像形成部材は駆動されるものであれば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加熱ローラ、加圧ローラ、シートを搬送するローラ等様々なものが適用可能である。 In the above-described embodiments, the image forming member is described as a photosensitive drum. However, as long as the image forming member is driven, a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a heating roller, a pressure roller, and a sheet are conveyed. Various things, such as a roller, are applicable.

本発明の実施例のモータ軸にピニオンギアを取り付けた状態を示す図。The figure which shows the state which attached the pinion gear to the motor shaft of the Example of this invention. モータとピニオンギアを示す図。The figure which shows a motor and a pinion gear. 本発明の実施例である画像形成装置を示す図。1 is a diagram illustrating an image forming apparatus that is an embodiment of the present invention. 感光ドラムの駆動系を示す図。The figure which shows the drive system of a photosensitive drum. シート上の画像ムラ周波数を示すグラフ。The graph which shows the image nonuniformity frequency on a sheet | seat. 感光ドラムのギア列を示す図。The figure which shows the gear train of a photosensitive drum.

符号の説明Explanation of symbols

１レーザビームプリンタ
１１ａ感光ドラム
２２ピニオンギア
２２ａピニオンギアの穴
２３ドラム駆動ギア
２４ドラムカップリング
Ｃすきま
ＥＥ形止め輪
Ｇグリス
Ｈ平行ピン
Ｍモータ
Ｐシート
Ｓモータ軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser beam printer 11a Photosensitive drum 22 Pinion gear 22a Hole of pinion gear 23 Drum drive gear 24 Drum coupling C Clearance E E type retaining ring G Grease H Parallel pin M Motor P Sheet S Motor shaft

Claims

画像を形成するための画像形成部材と、モータと、前記モータの軸に取り付けられた樹脂からなるギアと、を有し、前記ギアからの駆動力により前記画像形成部材を駆動する画像形成装置において、
前記ギアは、前記モータの軸に対してすきまばめにより嵌合しており、前記モータの軸と前記ギアの間に粘性抵抗材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having an image forming member for forming an image, a motor, and a gear made of resin attached to a shaft of the motor, and driving the image forming member by a driving force from the gear ,
The image forming apparatus, wherein the gear is fitted to the motor shaft by clearance fit, and a viscous resistance material is provided between the motor shaft and the gear.

前記粘性抵抗材はグリスであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the viscous resistance material is grease.

前記グリスの混和稠度が２６５以上４３０以下であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, wherein the grease has a blending consistency of 265 or more and 430 or less.

前記グリスの混和稠度が３１０以上３４０以下であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, wherein the grease has a blending consistency of 310 to 340.