JP2005043823A - 駆動伝達装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動ギヤからこの駆動ギヤとは別部材に配置された従動ギヤを噛合させ、駆動ギヤから従動ギヤに駆動力を伝達する装置において、高負荷時であってもギヤの磨耗を抑制し、駆動力を正確に伝達する。
【解決手段】 定着ローラ駆動ギヤ８３の回転軸であるピン８３Ａおよび定着ユニット１８に形成された係合部１８Ａを係合させることにより、サイドフレーム６６に配置された定着ローラ駆動ギヤ８３と、定着ユニット１８に配置された定着ローラ４１とが適切な位置関係で噛合するように構成する。従って、各ギヤに加わる振動や負荷等が定着ローラ駆動ギヤ８３および定着ローラ４１の位置関係に与える影響を受け難くすることができ、定着ローラ駆動ギヤ８３と定着ローラ４１との位置決めを確実に行うことができるので、各ギヤの磨耗を防止すると共に、定着ローラ駆動ギヤ８３から定着ローラ４１へ駆動力を確実に伝達することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ギヤ機構により駆動力を伝達する駆動伝達装置、および電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来より、記録媒体に形成した画像を定着させるための定着器が取り付けられ、本体部に対して開閉可能なカバー部を備えた電子写真方式の画像形成装置において、このカバー部を閉じた際に、本体部に配置された駆動ギヤと、定着器を駆動する従動ギヤとが噛合し、駆動ギヤから従動ギヤに駆動力を伝達可能に構成したものが知られている(例えば、特許文献１参照)。

上記画像形成装置では、カバー部を閉じる際に、カバー部および本体部に設けられた各固定部材を互いに係合させ、係止させることにより、従動ギヤおよび駆動ギヤが噛合する位置にて、カバー部および本体部の位置関係を固定するようにしていた。
特開平９−２８１７６４号公報

しかしながら、上記画像形成装置では、カバー部と本体部とを係止させるための各固定部材は、駆動ギヤおよび従動ギヤから離間した位置に配置されているため、駆動ギヤおよび従動ギヤの位置が適切な位置からずれてしまい、駆動力を伝達できなくなる虞があった。

また、駆動ギヤおよび従動ギヤに大きな荷重が加わると、駆動ギヤおよび従動ギヤの位置関係がずれ易くなり、駆動ギヤおよび従動ギヤの位置がわずかにでもずれると、ギヤの歯が磨耗し易くなってしまい、ギヤの寿命を縮めてしまうという問題点があった。

そして、この問題は、画像形成装置に限らず、駆動ギヤからこの駆動ギヤとは別部材に配置された従動ギヤに駆動力を伝達する駆動伝達装置であれば、起こり得る問題である。
そこで、このような問題点を鑑み、駆動ギヤからこの駆動ギヤとは別部材に配置された従動ギヤを噛合させ、駆動ギヤから従動ギヤに駆動力を伝達する装置において、高負荷時であってもギヤの磨耗を抑制し、駆動力を正確に伝達することを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された、請求項１に記載の発明は、第１部材に配置された駆動ギヤと、前記第１部材に対して分離可能に構成された第２部材に配置された従動ギヤと、を備え、前記第１部材および前記第２部材には、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとが噛合する位置にて、互いに係合可能な係合部がそれぞれ配置され、該各係合部を互いに係合させることにより、前記駆動ギヤから前記従動ギヤに駆動力を伝達するよう構成され、前記各係合部の何れかは、前記駆動ギヤまたは前記従動ギヤの回転中心軸上に配置されていることを特徴としている。

つまり、第１部材に配置された駆動ギヤと、第２部材に配置された従動ギヤとが噛合する位置にて位置決め固定する際に、駆動ギヤまたは従動ギヤの回転軸から離間した位置で固定しても、各ギヤに加わる振動や負荷等の影響を受け、適切な位置関係が維持できなくなる虞があるため、本発明では、駆動ギヤおよび従動ギヤが噛合する位置にて、第１部材および従動ギヤの回転中心軸上にそれぞれ配置された各係合部、または、第２部材および駆動ギヤの回転中心軸上にそれぞれ配置された各係合部、を互いに係合させるよう構成しているのである。

このようにすれば、駆動ギヤと従動ギヤとが噛合する位置での位置決め固定を確実に行うことができるので、各ギヤの磨耗を防止すると共に、駆動ギヤから従動ギヤへ駆動力を確実に伝達することができる。

ところで、駆動ギヤまたは従動ギヤは、回転軸の片側のみに設けられた軸受により回転可能に支持されていてもよいが、請求項２に記載のように、回転軸の両側に設けられた軸受にて、回転可能に支持されていることが好ましい。

このように、駆動ギヤまたは従動ギヤを軸受により両もち支持するように構成すれば、ギヤの剛性が向上するので、より確実に駆動ギヤおよび従動ギヤの位置関係を固定することができ、駆動力の伝達精度を更に向上させることができる。

また、請求項１または請求項２に記載の駆動伝達装置は、請求項３に記載のように、電子写真方式の画像形成装置において、トナー画像が形成された記録媒体を搬送しながら加熱または加圧することにより、記録媒体上の画像を定着させる定着器、を駆動するための装置であって、駆動ギヤは、画像形成装置の本体部に配置されると共に、定着器は、本体部に対して分離可能な定着ユニットに配置されており、従動ギヤは、定着ユニットに配置されているとよい。

つまり、請求項１または請求項２に記載の駆動伝達装置は、画像形成装置に限らず、回転駆動力を伝達する装置であれば適用することができるが、特に、電子写真方式の画像形成装置であっては、一般的に定着器の駆動負荷が大きく、駆動に精度を必要とするため、この定着器を回転駆動させるための駆動伝達装置に請求項１または請求項２に記載の駆動伝達装置を適用しているのである。

このようにすれば、駆動負荷が大きい定着器であっても安定した回転駆動ができ、延いては、画像形成装置が形成する画像の品質を向上させることができる。
更に、請求項３に記載の駆動伝達装置において、定着器は従動ギヤや従動ギヤにより駆動させる定着ユニット内の別のギヤを介して駆動されてもよいが、請求項４に記載のように、従動ギヤは、定着器に直接組み付けられており、定着器は駆動ギヤにより直接駆動されることが望ましい。

このようにすれば、従動ギヤや従動ギヤにより駆動される定着ユニット内の別のギヤを介して定着器を駆動する場合に比べ、ギヤの抵抗や遊びによる伝達精度の低下を防止することができる。

次に、請求項５に記載の発明は、第１部材に配置された出力ギヤと、前記第１部材に対して分離可能に構成された第２部材に配置された入力ギヤと、該入力ギヤに噛合し、該入力ギヤの回転方向に応じて変位可能な遊星ギヤと、を備え、前記入力ギヤが所定方向に回転する際にのみ、前記遊星ギヤと前記出力ギヤとが噛合し、前記入力ギヤから前記出力ギヤに駆動力を伝達するよう構成された駆動伝達装置において、前記遊星ギヤの回転中心軸上および前記第１部材には、前記遊星ギヤと前記出力ギヤとが噛合する際に互いに係合し、前記遊星ギヤの移動範囲を規定する係止部が、それぞれ配置されていることを特徴としている。

つまり、第１部材に配置された出力ギヤと、第１部材とは分離可能なユニットに配置された変位可能な遊星ギヤとが噛合する際の位置関係を、適切な距離に維持するために、遊星ギヤが出力ギヤと適切に噛合する位置にある際に、遊星ギヤの回転軸上および第１部材に配置された各係止部を互いに係合させ、遊星ギヤの移動範囲を規定するよう構成しているのである。

このようにすれば、遊星ギヤが出力ギヤと噛合する際に、遊星ギヤと出力ギヤとの距離が離れ過ぎたり接近し過ぎたりすることを防止することができるので、各ギヤの磨耗を防止すると共に、駆動力の伝達精度を向上させることができる。

また、請求項５に記載の駆動伝達装置において、遊星ギヤは、回転軸の片側のみに設けられた軸受により回転可能に支持されていてもよいが、請求項６に記載のように、遊星ギヤの回転軸の両側に設けられた軸受にて、回転可能かつ変位可能に支持されていることが望ましい。

このようにすれば、請求項２に記載の発明の効果と同様に、遊星ギヤの剛性が向上するので、より確実に遊星ギヤおよび出力ギヤの位置関係を維持することができ、駆動力の伝達精度を更に向上させることができる。

また、請求項５または請求項６に記載の駆動伝達装置は、請求項７に記載のように、電子写真方式の画像形成装置において、トナー画像が形成された記録媒体を搬送しながら加熱することにより、記録媒体上の画像を定着させる定着器、を駆動するための装置であって、出力ギヤは、本体部に配置されると共に、入力ギヤおよび遊星ギヤは、本体部に対して分離可能なギヤユニットに配置されており、出力ギヤは、定着器を回転駆動するために該定着器に形成されたギヤと直接噛合するよう構成されているとよい。

つまり、請求項５または請求項６に記載の駆動伝達装置は、請求項３の記載と同様に、画像形成装置に限らず、回転駆動力を伝達する装置であれば適用することができるが、請求項７に記載のように、特に、電子写真方式の画像形成装置であっては、一般的に定着器の駆動負荷が大きく、駆動に精度を必要とするため、出力ギヤと定着器に形成されたギヤとを直接噛合するよう構成しているのである。

このようにすれば、駆動負荷が大きい定着器であっても安定した回転駆動ができ、延いては、画像形成装置が形成する画像の品質を向上させることができる。
次に、請求項８に記載の発明は、感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像し、可視像を形成する現像手段と、前記感光体に対向して位置し、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体を搬送しながら、該記録媒体に転写された画像を加熱または加圧により定着させる定着手段と、を備える画像形成装置において、前記定着手段は、当該画像形成装置の本体部に対して分離可能に構成された定着ユニットに搭載されており、該定着ユニットを前記本体部に装着した際に、前記本体部側の駆動源となる第１ギヤから前記定着ユニット側の第２ギヤに、前記定着手段を回転駆動するための駆動力を伝達可能に構成され、前記第１ギヤから前記第２ギヤに駆動力を伝達するための駆動伝達装置として、請求項１〜請求項４の何れかに記載の駆動伝達装置を備えたことを特徴としている。

つまり、電子写真方式の画像形成装置では、一般的に定着器の駆動負荷が大きいため、定着器の駆動伝達装置に請求項１〜請求項４の何れかに記載の駆動伝達装置を採用し、この駆動伝達装置により定着器を駆動するように構成しているのである。

このようにすれば、画像形成装置に備えられた定着器は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の駆動伝達装置により精度よく駆動されるので、画像形成装置が形成する画像の品質を向上させることができる。

また、請求項８に記載の画像形成装置において、請求項９に記載のように、第１ギヤは、本体部に対して分離可能なギヤユニットに配置された第３ギヤにより、第３ギヤが所定方向に回転する際にのみ第１ギヤに噛合する遊星ギヤを介して、回転駆動される構成であって、第３ギヤから第１ギヤに駆動力を伝達するための駆動伝達装置として、請求項５〜請求項７の何れかに記載の駆動伝達装置を備えたことが好ましい。

このような構成であれば、例えば、記録媒体が画像形成装置内に詰まった場合等の問題が発生した場合に、遊星ギヤと第１ギヤとの噛合状態を解除することができるので、定着器等のローラを手動で回転させて、記録媒体を取り除くといった作業を行う際の負荷を小さくすることができる。

更に、請求項９に記載の画像形成装置において、請求項１０に記載のように、ギヤユニットには、モータを含む複数のギヤを収納しており、複数のギヤは、モータに駆動されることにより、露光手段が有する感光体、現像手段が有する曲面上にて静電潜像を現像するための現像ローラ、転写手段が有する記録媒体に画像を転写するための転写ローラ、および定着手段が有する定着器、を回転駆動させることが望ましい。

つまり、ギヤユニットに、モータと、感光体、現像ローラ、転写ローラ、および定着器を駆動するための複数のギヤを収納しておくことにより、１つのモータにより感光体、現像ローラ、転写ローラ、および定着器を駆動できるように構成しているのである。

このようにすれば、複数のモータを使用して感光体、現像ローラ、転写ローラ、および定着器を駆動するときのように、各モータの同期を取る必要がないので、モータの制御を容易にすることができる。

また、請求項１０に記載の画像形成装置において、請求項１１に記載のように、ギヤユニット内のギヤ、若しくはギヤユニット内のギヤと噛合するギヤは、画像形成装置の本体部内に形成された記録媒体の搬送路の片側に、近接して配置されることが好ましい。

このようにすれば、本体部側面の空間を有効に使用することができ、延いては、画像形成装置の小型化をすることができる。
更に、請求項１１に記載の画像形成装置において、請求項１２に記載のように、ギヤユニットに収納された複数のギヤのうち、少なくとも１つのギヤの回転軸上には、本体部に形成された挿通孔と係合可能な挿通部材が設けられていることが望ましい。

このようにすれば、挿通部材が設けられたギヤの位置決めをすると同時に、ギヤ収納部の位置決めをすることができる。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用されたレーザプリンタ１を示す斜視図である。
図１に示すように、レーザプリンタ１は、給紙トレイ６と、排紙トレイ４６と、通気孔６２Ａ、Ｂと、レーザプリンタ１の状態を表示する表示部６０と、レーザプリンタ１の動作設定等を行う操作部６１と、レーザプリンタ１のメインスイッチである電源スイッチ６３と、を備えている。

給紙トレイ６は、本体ケーシング２内の底部に着脱可能に装着されており、この中に用紙３（図２参照）を積層して収納するために用いられる。
また、排紙トレイ４６は、レーザプリンタ１により画像形成され、排出された用紙３を保持するために用いられる。

そして、通気孔６２Ａ、Ｂは、本体ケーシング２内の熱を放出し易くするためのものであり、多数の長孔により構成されている。
次に、本体ケーシング２の内部について説明する。図２は、レーザプリンタ１の要部側断面図である。

図２において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、用紙３（本発明でいう記録媒体）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

フィーダ部４は、前述した給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ１０および１１と、紙粉取りローラ１０および１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。

用紙押圧板７は、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ８および給紙パット９は、互いに対向状に配設され、給紙パット９の裏側に配設されるばね１３によって、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１０および１１によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、１対のローラから構成されており、用紙３を所定のレジスト後に、画像形成部５に送るようにしている。

なお、このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５とを備えており、マルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５は、互いに対向状に配設され、マルチパーパス側給紙パット２５の裏側に配設されるばね２５ａによって、マルチパーパス側給紙パット２５がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって押圧されている。マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパーパス側給紙パット２５とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。

画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスユニット１７、定着ユニット１８などを備えている。
スキャナユニット１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示省略）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、反射鏡２２、２３および２４などを備えており、レーザ発光部から発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２および２３、レンズ２１、反射鏡２４の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスユニット１７の感光体としての感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射させている。

プロセスユニット１７は、スキャナユニット１６の下方に配設され、図２に示すように、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２６内に、感光ドラム２７、現像カートリッジ２８、スコロトロン型帯電器２９、転写手段としての転写ローラ３０、クリーニングローラ５１を備えている。

現像カートリッジ２８は、ドラムカートリッジ２６に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ３１（本発明でいう現像手段）、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーボックス３４などを備えている。

トナーボックス３４内には、トナーが充填されている。そして、トナーボックス３４内のトナーは、トナーボックス３４の中心に設けられる回転軸３５に支持されるアジテータ３６の矢印方向（時計方向）への回転により、攪拌されて、トナーボックス３４の側部に開口されたトナー供給口３７から放出される。なお、トナーボックス３４の側壁には、トナーの残量検知用の窓３８が設けられており、回転軸３５に支持されたクリーナ３９によって清掃される。

トナー供給口３７の側方位置には、供給ローラ３３が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設されており、また、この供給ローラ３３に対向して、現像ローラ３１が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ３３と現像ローラ３１とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。

供給ローラ３３は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ３１は、金属製のローラ軸に、磁気特性を持たない導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ３１のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ３１には、現像バイアスが印加される。

また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規制ブレード３２が配設されている。この層厚規制ブレード３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおいて現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブレード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接されるように構成されている。

そして、トナー供給口３７から放出されるトナーは、供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３１との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。

感光ドラム２７は、現像ローラ３１の側方位置において、その現像ローラ３１と対向するような状態で矢印方向（時計方向）に回転可能に配設されている。この感光ドラム２７は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分が、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。なお、この感光ドラム２７は、図示しないメインモータからの動力によって回転駆動されるように構成されている。

スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム２７の上方に、感光ドラム２７に接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。

そして、感光ドラム２７の表面は、その感光ドラム２７の回転に伴なって、まず、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触する時に、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２７の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。

転写ローラ３０（本発明でいう転写手段）は、感光ドラム２７の下方において、この感光ドラム２７に対向するように配置され、ドラムカートリッジ２６に矢印方向（反時計方向）に回転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸に、イオン導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアス（転写順バイアス）が印加されるように構成されている。そのため、感光ドラム２７の表面上に担持された可視像は、用紙３が感光ドラム２７と転写ローラ３０との間を通る間に用紙３に転写される。

定着ユニット１８は、プロセスユニット１７の側方下流側に配設され、ギヤが形成された定着ローラ４１（本発明でいう定着器、定着手段、従動ギヤ、および第２ギヤ）、定着ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２、および、これら定着ローラ４１および押圧ローラ４２の下流側に設けられる１対の搬送ローラ４３を備えている。定着ローラ４１は、金属製で、加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスユニット１７において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が定着ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に加熱および加圧することにより定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送するようにしている。排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５に送られて、その排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。

また、このレーザプリンタ１には、用紙３の両面に画像を形成するために、反転搬送部４７が設けられている。この反転搬送部４７は、排紙ローラ４５と、反転搬送パス４８と、フラッパ４９と、複数の反転搬送ローラ５０とを備えている。

排紙ローラ４５は、１対のローラからなり、正回転および逆回転の切り換えができるように構成されている。この排紙ローラ４５は、上記したように、排紙トレイ４６上に用紙３を排紙する場合には、正方向に回転するが、用紙３を反転させる場合には、逆方向に回転する。

反転搬送パス４８は、排紙ローラ４５から画像形成部５の下方に配設される複数の反転搬送ローラ５０まで用紙３を搬送することができるように、上下方向に沿って設けられており、その上流側端部が、排紙ローラ４５の近くに配置されるとともに、その下流側端部が、反転搬送ローラ５０の近くに配置されている。

フラッパ４９は、排紙パス４４と反転搬送パス４８との分岐部分に臨むように、揺動可能に設けられており、図示しないソレノイドの励磁または非励磁により、排紙ローラ４５によって反転された用紙３の搬送方向を、排紙パス４４に向かう方向から、反転搬送パス４８に向かう方向に切り換えることができるように構成されている。

反転搬送ローラ５０は、給紙トレイ６の上方において、略水平方向に複数設けられており、最も上流側の反転搬送ローラ５０が、反転搬送パス４８の後端部の近くに配置されるとともに、最も下流側の反転搬送ローラ５０が、レジストローラ１２の下方に配置されるように設けられている。

そして、用紙３の両面に画像を形成する場合には、この反転搬送部４７が、次のように動作される。すなわち、一方の面に画像が形成された用紙３が搬送ローラ４３によって排紙パス４４から排紙ローラ４５に送られてくると、排紙ローラ４５は、用紙３を挟んだ状態で正回転して、この用紙３を一旦外側（排紙トレイ４６側）に向けて搬送し、用紙３の大部分が外側に送られ、用紙３の後端が排紙ローラ４５に挟まれた時に、正回転を停止する。次いで、排紙ローラ４５は、逆回転するとともに、フラッパ４９が、用紙３が反転搬送パス４８に搬送されるように、搬送方向を切り換えて、用紙３を前後逆向きの状態で反転搬送パス４８に搬送するようにする。なお、フラッパ４９は、用紙３の搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ４３から送られる用紙３を排紙ローラ４５に送る状態に切り換えられる。次いで、反転搬送パス４８に逆向きに搬送された用紙３は、反転搬送ローラ５０に搬送され、この反転搬送ローラ５０から、上方向に反転されて、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２に搬送された用紙３は、裏返しの状態で、再び、所定のレジスト後に、画像形成部５に向けて送られ、これによって、用紙３の両面に所定の画像が形成される。

次に、感光ドラム２７、現像ローラ３１、および定着ローラ４１を駆動するギヤを搭載したメインギヤユニット６７について図３〜図５を用いて説明する。図３は本体ケーシング２を取り外した際における電源スイッチ６３側の側面を示す斜視図、図４はメインギヤユニットを示す説明図、図５は反転搬送ローラ５０を駆動する反転搬送ギヤ８２の固定状態を示す説明図である。

先ず、本体ケーシング２を取り外した状態における電源スイッチ６３側の側面は、図３に示すように、サイドフレーム６６が露見しており、このサイドフレーム６６の裏側には、用紙３が搬送される搬送路、スキャナユニット１６、プロセスユニット１７、定着ユニット１８等が配置されている。

また、サイドフレーム６６には、後述するメインギヤユニット６７と、給紙ローラ８やレジストローラ１２等を駆動するためのギヤを収納する搬送ギヤユニット６８と、排気ファン（図示省略）により送出される本体ケーシング２内部の熱を通気孔６２Ａまで導くための放熱ダクト６９と、を備えている。

メインギヤユニット６７は、モータ７１および多数のギヤを備え、多くのギヤが見えない状態（つまり裏向き）で、サイドフレーム６６に固定されている。
このメインギヤユニット６７を取り外し、ギヤが見える状態（つまり表向き）にすると、図４に示す状態になる。

メインギヤユニット６７には、図４に示すように、モータ７１と、減速ギヤ７２と、感光ドラム駆動ギヤ７３（本発明でいう入力ギヤ、および第３ギヤ）と、中間ギヤ７４、７５と、現像ローラ駆動ギヤ７６と、記録媒体を搬送するための駆動力を伝達するための搬送系ギヤ７７〜８０と、遊星ギヤ７０と、可変ギヤ８１と、反転搬送ローラ５０を駆動するための反転搬送ギヤ８２とが搭載されており、メインギヤユニット６７に搭載された全てのギヤは、モータ７１により駆動される。

遊星ギヤ７０および可変ギヤ８１は、モータ７１の回転方向に応じて変位する構成となっており、モータ７１が順方向（図４に示す状態では時計回り）に回転する際には、実線にて示す位置に移動し、モータ７１が逆方向（図４に示す状態では反時計回り）に回転する際には、一点鎖線にて示す位置に移動する。

つまり、メインギヤユニット６７をサイドフレーム６６に固定した状態でモータ７１が順方向に回転すれば、遊星ギヤ７０は定着ローラ駆動ギヤ８３（本発明でいう駆動ギヤ、出力ギヤ、および第１ギヤ）と噛合すると共に、可変ギヤ８１は搬送ギヤユニット６８内に配置されたギヤと噛合する。また、モータ７１が逆方向に回転すれば、遊星ギヤ７０と定着ローラ駆動ギヤ８３との噛合状態、および可変ギヤ８１と搬送ギヤユニット６８内に配置されたギヤとの噛合状態が解除される。

ここで、遊星ギヤ７０は、遊星ギヤ７０の回転軸７０Ａ（本発明でいう係止部）が軸受７０Ｂ（図４の状態では軸受７０Ｂの右側）に押し付けられながら回転することにより変位するように構成されている。また、可変ギヤ８１は、駆動系ギヤ７９の回転軸７９Ａを回転中心として、実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置まで変位可能であって、駆動系ギヤ７９の回転運動に連動して支持部８１Ａが変位することに伴って、変位するように構成されている。

また、反転搬送ギヤ８２は、モータ７１により、減速ギヤ７２、搬送系ギヤ７７、７９、８０を介して駆動されるように構成されている。この反転搬送ギヤ８２は、図５（Ａ）に示すように、２段ギヤに回転軸８２Ａが挿通された構成であって、メインギヤユニット６７がサイドフレーム６６に装着される際には、図５（Ｂ）に示すように、反転搬送ギヤ８２の回転軸８２Ａがサイドフレーム６６に形成された挿通孔６６Ｃに挿通され、位置決め固定される。この際、反転搬送ギヤ８２は、図５（Ｂ）における一点鎖線にて示す位置にあって、反転搬送ローラ５０を駆動するための反転入力ギヤ８５と適切に噛合する。

次に、定着ユニット１８およびメインギヤユニット６７をレーザプリンタ１に装着し、遊星ギヤ７０から定着ローラ駆動ギヤ８３を介して定着ローラ４１に駆動力を伝達する機構について図６〜図８を用いて説明する。図６は、レーザプリンタ１の本体の内側からサイドフレーム６６側を見た場合（つまり、図３において、紙面奥側から手前側を見た場合）の定着ローラ駆動ギヤ８３付近の側面図、図７はその斜視図、図８は遊星ギヤ７０および定着ローラ駆動ギヤ８３の断面図である。

図６に示すように、サイドフレーム６６には、定着ユニット固定台８４が配置されており、定着ローラ４１が備えられた定着ユニット１８は、定着ユニット固定台８４に載置された状態で固定されることになる。この定着ユニット１８を定着ユニット固定台８４に載置する際には、定着ユニット１８を、図６における実線にて示す位置から、一点鎖線にて示す位置に移動させる。ここで、定着ローラ駆動ギヤ８３の回転軸であるピン８３Ａ（本発明でいう係合部）は、図７に示すように、定着ユニット固定台８４から紙面手前方向に突出しており、図６における一点鎖線にて示す位置に定着ユニット１８を移動させた際には、定着ユニット１８に形成された係合部１８Ａとピン８３Ａとが係合するよう構成されている。

尚、係合部１８Ａとピン８３Ａとが係合する際には、サイドフレーム６６に配置された定着ローラ駆動ギヤ８３と、定着ユニット１８に配置された定着ローラ４１とは、適切な位置にて噛合するようになっている。

また、図６に示すように、サイドフレーム６６において、定着ユニット固定台８４が配置された位置の斜め上方には、係止孔６６Ａ（本発明でいう係止部）が形成されており、遊星ギヤ７０の回転軸７０Ａは、この係止孔６６Ａおよび軸受７０Ｂにより規定される範囲内にて変位する。つまり、遊星ギヤ７０の回転軸７０Ａは、図７に示すように、係止孔６６Ａに係合可能な程度の長さを有しており、定着ローラ駆動ギヤ８３側に変位すると係止孔６６Ａに係合されるよう構成されているのである。

ここで、遊星ギヤ７０の回転軸７０Ａが係止孔６６Ａと係合する際に、遊星ギヤ７０と定着ローラ駆動ギヤ８３とは、適切に噛合する位置に保持されるよう設定されている。
また、遊星ギヤ７０は、図８（Ａ）に示すように、回転軸７０Ａの両側にある軸受７０Ｂにて変位可能に両端支持されている。

ところで、遊星ギヤ７０の変位可能な範囲は、回転軸７０Ａの軸受７０Ｂおよび係止孔６６Ａの大きさおよび位置により規定されるが、本実施形態の遊星ギヤ７０では、軸受７０Ｂにより規定される変位範囲内における最下端近傍の位置にて、係止孔６６Ａにより回転軸７０Ａが係止されるので、遊星ギヤ７０は、軸受７０Ｂにより規定される変位範囲内の最下端まで変位することはない。

また、定着ローラ駆動ギヤ８３は、図８（Ｂ）に示すように、サイドフレーム６６に配設されたギヤカバー６６Ｂと、定着ユニット固定台８４とにより、両端支持されている（ギヤカバー６６Ｂおよび定着ユニット固定台８４が、本発明でいう軸受として機能する）。

次に、上記に説明したメインギヤユニット６７に搭載されたギヤおよび定着ローラ駆動ギヤ８３が、感光ドラム２７、現像ローラ３１、および定着ローラ４１を駆動する機構について図９を用いて説明する。図９は、レーザプリンタ１に含まれる主要ギヤの位置関係を示す模式図である。

図９には、メインギヤユニット６７に備えられたギヤのうち、搬送系ギヤ７７〜８０、可変ギヤ８１、および反転搬送ギヤ８２を除くギヤを破線にて示し、サイドフレーム６６に配置された定着ローラ駆動ギヤ８３（図３参照）、感光ドラム２７、現像ローラ３１、および定着ローラ４１を実線にて示している。

尚、図９に示す各ギヤは、図３と同様に、電源スイッチ６３側の側面側から透視した状態を表示しているため、図４に示すメインギヤユニット６７のギヤ配置とは、左右対称になっている。

図９に示すように、モータ７１が順方向（図９に示す状態では反時計回り）に駆動すると、モータ７１の回転軸に配置されたピニオンギヤ７１Ａと噛合する減速ギヤ７２が駆動され、減速ギヤ７２の駆動に伴って、減速ギヤ７２と噛合する感光ドラム駆動ギヤ７３を駆動させる。

感光ドラム駆動ギヤ７３は、感光ドラム２７に形成されたギヤと噛合し、感光ドラム２７を駆動させる。また、感光ドラム駆動ギヤ７３は、中間ギヤ７４、７５を介して現像ローラ駆動ギヤ７６を駆動させる。

そして、現像ローラ駆動ギヤ７６は、現像ローラ３１に形成されたギヤと噛合し、現像ローラ３１を駆動させる。
また、感光ドラム駆動ギヤ７３は、遊星ギヤ７０と常時噛合しており、遊星ギヤ７０は、モータ７１が順方向に回転している際には、定着ローラ駆動ギヤ８３と噛合し、定着ローラ駆動ギヤ８３を駆動させる。

そして、定着ローラ駆動ギヤ８３は、定着ローラ４１に形成されたギヤと噛合し、定着ローラ４１を駆動させる。
以上のように詳述したレーザプリンタ１でおいては、定着ローラ駆動ギヤ８３の回転軸であるピン８３Ａおよび定着ユニット１８に形成された係合部１８Ａを係合させることにより、サイドフレーム６６に配置された定着ローラ駆動ギヤ８３と、定着ユニット１８に配置された定着ローラ４１とが適切な位置関係で噛合するようにしている。

従って、定着ローラ駆動ギヤ８３の回転軸から遠い位置に配置された係合部と定着ユニット１８に形成された係合部１８Ａとを係合させる場合と比較して、各ギヤに加わる振動や負荷等が定着ローラ駆動ギヤ８３および定着ローラ４１の位置関係に与える影響を受け難くすることができ、定着ローラ駆動ギヤ８３と定着ローラ４１との位置決めを確実に行うことができる。このため、各ギヤの磨耗を防止すると共に、定着ローラ駆動ギヤ８３から定着ローラ４１へ駆動力を確実に伝達することができる。

また、定着ローラ駆動ギヤ８３は、回転軸の両側に設けられた軸受にて、回転可能に支持されており、定着ローラ駆動ギヤ８３の剛性が向上するので、より確実に定着ローラ駆動ギヤ８３および定着ローラ４１の位置関係を固定することができ、駆動力の伝達精度を更に向上させることができる。

更に、遊星ギヤ７０についても同様に、遊星ギヤ７０の回転軸の両側に設けられた軸受７０Ｂにて、回転可能かつ変位可能に支持されており、遊星ギヤ７０の剛性が向上するので、より確実に遊星ギヤ７０および定着ローラ駆動ギヤ８３の位置関係を維持することができ、駆動力の伝達精度を更に向上させることができる。

加えて、駆動負荷が大きく駆動に精度を必要とする定着ローラ４１を回転駆動させるための機構に定着ローラ駆動ギヤ８３および定着ローラ４１を噛合させる機構を適用しているため、駆動負荷が大きい定着ローラ４１であっても安定した回転駆動ができ、延いては、レーザプリンタ１が形成する画像の品質を向上させることができる。

また、定着ローラ駆動ギヤ８３は定着ローラ４１を直接駆動するので、定着ユニット１８内の別のギヤを介して定着ローラ４１を駆動する場合に比べ、ギヤの抵抗や遊びによる伝達精度の低下を防止することができる。

更に、遊星ギヤ７０の回転軸７０Ａおよびサイドフレーム６６に形成された係止孔６６Ａは、前記遊星ギヤ７０と前記定着ローラ駆動ギヤ８３とが噛合する際に互いに係合するよう構成しているので、遊星ギヤ７０が定着ローラ駆動ギヤ８３と噛合する際に、遊星ギヤ７０と定着ローラ駆動ギヤ８３との距離が離れ過ぎたり接近し過ぎたりすることを防止することができ、各ギヤの磨耗を防止すると共に、駆動力の伝達精度を向上させることができる。

また、定着ローラ駆動ギヤ８３は、サイドフレーム６６に配置されると共に、感光ドラム駆動ギヤ７３および遊星ギヤ７０は、サイドフレーム６６に対して分離可能なメインギヤユニット６７に配置されており、定着ローラ駆動ギヤ８３は、定着ローラ４１に形成されたギヤと直接噛合するよう構成されているので、駆動負荷が大きい定着ローラ４１を遊星ギヤ７０を介して駆動させる場合であっても安定した回転駆動ができ、延いては、レーザプリンタ１が形成する画像の品質を向上させることができる。

更に、遊星ギヤ７０および可変ギヤ８１は、モータ７１が逆回転した際に、噛合状態が解除するように構成されているので、用紙３がレーザプリンタ１内に詰まった場合等の問題が発生した場合に、定着ローラを手動で回転させて、用紙３を取り除くといった作業を行う際の負荷を小さくすることができる。

また、メインギヤユニット６７には、モータ７１を含む複数のギヤを収納しており、複数のギヤは、モータ７１に駆動されることにより、感光ドラム２７、現像ローラ３１、転写ローラ３０、および定着ローラ４１、を回転駆動させるので、複数のモータを使用して感光ドラム２７、現像ローラ３１、転写ローラ３０、および定着ローラ４１を駆動するときのように、各モータの同期を取る必要がなく、モータ７１の制御を容易にすることができる。

更に、メインギヤユニット６７内のギヤ、若しくはメインギヤユニット６７内のギヤと噛合する定着ローラ駆動ギヤ８３は、レーザプリンタ１の本体部内に形成された用紙３の搬送路の片側にあるサイドフレーム６６に近接して配置されているので、サイドフレーム６６近傍の空間を有効に使用することができ、延いては、レーザプリンタ１の小型化をすることができる。

また、メインギヤユニット６７に収納された反転搬送ギヤ８２の回転軸８２Ａと、サイドフレーム６６に形成された挿通孔６６Ｃとは、係合可能に構成されているので、メインギヤユニット６７をサイドフレーム６６に装着する際に、反転搬送ギヤ８２の位置決めをすると共に、メインギヤユニット６７の位置決めをすることができる。

本実施形態のレーザプリンタ１において、定着ローラ駆動ギヤ８３および遊星ギヤ７０は、各回転軸８３Ａ、７０Ａの両側に設けられた軸受７０Ｂにより回転可能に支持するよう構成したが、特に、このようにする必要はなく、例えば、各回転軸８３Ａ、７０Ａの片側のみに設けられた軸受により回転可能に支持されていてもよい。

また、定着ローラ４１は、サイドフレーム６６に配置された定着ローラ駆動ギヤ８３により直接駆動されるように構成したが、特に、このように構成する必要はなく、定着ローラ駆動ギヤ８３により駆動される定着ユニット１８内の別のギヤを介して定着ローラ４１を駆動されるよう構成してもよい。

更に、本実施形態では、レーザプリンタ１を駆動する機構として、定着ローラ駆動ギヤ８３、定着ローラ４１、遊星ギヤ７０等の動作を説明したが、この機構は、レーザプリンタ１に限らず、その他の装置であっても回転駆動力を伝達する装置であれば適用することができる。

レーザプリンタを示す斜視図である。 レーザプリンタを示す要部側断面図である。 本体ケーシングを取り外した際における電源スイッチ側の側面を示す斜視図である。 メインギヤユニットを示す説明図である。 反転搬送ギヤの固定状態を示す説明図である。 定着ローラ駆動ギヤ付近を示す側面図である。 定着ローラ駆動ギヤ付近を示す斜視図である。 定着ローラ駆動ギヤおよび遊星ギヤを示す断面図である。 レーザプリンタに含まれる主要ギヤの位置関係を示す模式図である。

符号の説明

１…レーザプリンタ、２…本体ケーシング、３…用紙、４…フィーダ部、５…画像形成部、６…給紙トレイ、７…用紙押圧板、８…給紙ローラ、９…給紙パット、１０、１１…紙粉取りローラ、１２、１３…レジストローラ、１４…マルチパーパストレイ、１５…マルチパーパス側給紙ローラ、１６…スキャナユニット、１７…プロセスユニット、１８…定着ユニット、１８Ａ…係合部、１９…ポリゴンミラー、２０、２１…レンズ、２２、２４…反射鏡、２５…マルチパーパス側給紙パット、２６…ドラムカートリッジ、２７…感光ドラム、２８…現像カートリッジ、２９…スコロトロン型帯電器、３０…転写ローラ、３１…現像ローラ、３２…層厚規制ブレード、３３…供給ローラ、３４…トナーボックス、３５…回転軸、３６…アジテータ、３７…トナー供給口、３８…窓、３９…クリーナ、４０…押圧部、４１…定着ローラ、４２…押圧ローラ、４３…搬送ローラ、４４…排紙パス、４５…排紙ローラ、４６…排紙トレイ、４７…反転搬送部、４８…反転搬送パス、４９…フラッパ、５０…反転搬送ローラ、５１…クリーニングローラ、６０…表示部、６１…操作部、６２Ａ…通気孔、６３…電源スイッチ、６６…サイドフレーム、６６Ａ…係止孔、６６Ｂ…ギヤカバー、６６Ｃ…挿通孔、６７…メインギヤユニット、６８…搬送ギヤユニット、６９…放熱ダクト、７０…遊星ギヤ、７０Ａ…回転軸、７０Ｂ…軸受、７１…モータ、７１Ａ…ピニオンギヤ、７２…減速ギヤ、７３…感光ドラム駆動ギヤ、７４、７５…中間ギヤ、７６…現像ローラ駆動ギヤ、７７〜８０…駆動系ギヤ、７９Ａ…回転軸、８１…可変ギヤ、８１Ａ…支持部、８２…反転搬送ギヤ、８２Ａ…回転軸、８３…定着ローラ駆動ギヤ、８３Ａ…ピン、８４…定着ユニット固定台、８５…反転入力ギヤ。

Claims (12)

1. 第１部材に配置された駆動ギヤと、
   前記第１部材に対して分離可能に構成された第２部材に配置された従動ギヤと、
   を備え、
   前記第１部材および前記第２部材には、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとが噛合する位置にて、互いに係合可能な係合部がそれぞれ配置され、該各係合部を互いに係合させることにより、前記駆動ギヤから前記従動ギヤに駆動力を伝達するよう構成され、
   前記各係合部の何れかは、前記駆動ギヤまたは前記従動ギヤの回転中心軸上に配置されていること
   を特徴とする駆動伝達装置。
2. 前記駆動ギヤまたは前記従動ギヤは、回転軸の両側に設けられた軸受にて、回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 当該駆動伝達装置は、
   画像が形成された記録媒体を搬送しながら加熱または加圧することにより、該記録媒体上の画像を定着させる定着器、
   を駆動するための装置であって、
   前記駆動ギヤは、前記画像形成装置の本体部に配置されると共に、
   前記定着器は、前記本体部に対して分離可能な定着ユニットに配置されており、
   前記従動ギヤは、前記定着ユニットに配置されていること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動伝達装置。
4. 前記従動ギヤは、前記定着器に直接組み付けられていることを特徴とする請求項３に記載の駆動伝達装置。
5. 第１部材に配置された出力ギヤと、
   前記第１部材に対して分離可能に構成された第２部材に配置された入力ギヤと、該入力ギヤに噛合し、該入力ギヤの回転方向に応じて、回転中心軸の位置を変位可能な遊星ギヤと、
   を備え、前記入力ギヤが所定方向に回転する際にのみ、前記遊星ギヤと前記出力ギヤとが噛合し、前記入力ギヤから前記出力ギヤに駆動力を伝達するよう構成された駆動伝達装置において、
   前記遊星ギヤの回転中心軸上および前記第１部材には、前記遊星ギヤと前記出力ギヤとが噛合する際に互いに係合し、前記遊星ギヤの移動範囲を規定する係止部が、それぞれ配置されていること
   を特徴とする駆動伝達装置。
6. 前記遊星ギヤは、該遊星ギヤの回転軸の両側に設けられた軸受にて、回転可能かつ変位可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達装置。
7. 当該駆動伝達装置は、
   画像が形成された記録媒体を搬送しながら加熱または加圧することにより、該記録媒体上の画像を定着させる定着器、
   を駆動するための装置であって、
   前記出力ギヤは、前記画像形成装置の本体部に配置されると共に、
   前記入力ギヤおよび前記遊星ギヤは、前記本体部に対して分離可能なギヤユニットに配置されており、
   前記出力ギヤは、前記定着器を回転駆動するために該定着器に形成されたギヤと直接噛合すること
   を特徴とする請求項５または請求項６に記載の駆動伝達装置。
8. 感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像し、可視像を形成する現像手段と、
   前記感光体に対向して位置し、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記記録媒体を搬送しながら、該記録媒体に転写された画像を加熱または加圧により定着させる定着手段と、
   を備える画像形成装置において、
   前記定着手段は、
   当該画像形成装置の本体部に対して分離可能に構成された定着ユニットに搭載されており、
   該定着ユニットを前記本体部に装着した際に、前記本体部側の駆動源となる第１ギヤから前記定着ユニット側の第２ギヤに、前記定着手段を回転駆動するための駆動力を伝達可能に構成され、
   前記第１ギヤから前記第２ギヤに駆動力を伝達するための駆動伝達装置として、請求項１〜請求項４の何れかに記載の駆動伝達装置を備えたこと
   を特徴とする画像形成装置。
9. 前記第１ギヤは、前記本体部に対して分離可能なギヤユニットに配置された第３ギヤにより、該第３ギヤが所定方向に回転する際にのみ前記第１ギヤに噛合する遊星ギヤを介して、回転駆動される構成であって、
   該第３ギヤから前記第１ギヤに駆動力を伝達するための駆動伝達装置として、請求項５〜請求項７の何れかに記載の駆動伝達装置を備えたこと
   を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記ギヤユニットには、モータを含む複数のギヤを収納しており、
    該複数のギヤは、前記モータに駆動されることにより、前記露光手段が有する感光体、前記現像手段が有する曲面上にて静電潜像を現像するための現像ローラ、前記転写手段が有する記録媒体に画像を転写するための転写ローラ、および前記定着手段が有する定着器、を回転駆動させること
    を特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記ギヤユニット内のギヤ、若しくは該ギヤユニット内のギヤと噛合するギヤは、当該画像形成装置の本体部内に形成された記録媒体の搬送路の片側に、近接して配置されることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記ギヤユニットに収納された複数のギヤのうち、少なくとも１つのギヤの回転軸上には、前記本体部に形成された挿通孔と係合可能な挿通部材が設けられていること
    を特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
    
    

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