JP2007102120A - 駆動伝達ギヤ倒れ防止機構及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各ギヤ間に作用する力より各ギヤの一方が倒れてしまうことを防止できる駆動伝達ギヤ倒れ防止機構及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動側ギヤ５０が倒れ防止ローラ７０により支持されているため、駆動側ギヤ５０と負荷側ギヤ６０とが噛み合って駆動力が伝達される場合でも、駆動側ギヤ５０と負荷側ギヤ６０との間に作用する力により駆動側ギヤ５０が倒れることを防止できる。この結果、駆動側ギヤ５０と負荷側ギヤ６０とがうまく噛み合わず、負荷側ギヤ６０の送り精度が不安定になることを防止できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数のギヤを有し各ギヤ間に駆動力が伝達される駆動伝達ギヤに用いられる駆動伝達ギヤ倒れ防止機構及び画像形成装置に関する。

例えば、従来の画像形成装置の中には、画像形成装置本体から現像器や感光体ドラムなどが取り出せるものがある。この種の画像形成装置では、現像器や感光体ドラムなどを駆動する場合には、現像器側や感光体ドラム側などに設けられた負荷側ギヤに、画像形成装置本体側に設けられた駆動側ギヤを噛み合わせて駆動力を伝達している。
特開２００３−２９５５５２号公報

ところで、負荷側ギヤのトルクが駆動側ギヤのトルクよりも大きい場合には、駆動側ギヤから負荷側ギヤに駆動力を伝達すると、負荷側ギヤから駆動側ギヤに作用する力が大きくなるため、駆動側ギヤの軸が倒れてしまうことがある。このことは、特に、駆動側ギヤの軸の一方の端部が回転可能に支持されており他方の端部が自由端であるいわゆる片持ち軸の場合に顕著となる。駆動側ギヤの軸が倒れてしまうと、駆動側ギヤと負荷側ギヤとがうまく噛み合わず、ギヤの送り精度が不安定になるという問題が生じる。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、各ギヤ間に作用する力より各ギヤの一方が倒れてしまうことを防止できる駆動伝達ギヤ倒れ防止機構及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、回転可能に設けられた第１のギヤと、回転可能に設けられ、前記第１のギヤと噛み合い前記第１のギヤから駆動力が伝達される第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤの一方を支持し、前記第１のギヤと前記第２のギヤとの間に作用する力により前記第１のギヤ又は前記第２のギヤの一方が倒れることを防止する倒れ防止部材と、を含んで構成されたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１のギヤと第２のギヤの一方が倒れ防止部材により支持されているため、第１のギヤと第２のギヤとが噛み合って駆動力が伝達される場合でも、第１のギヤと第２のギヤとの間に作用する力により第１のギヤ又は第２のギヤの一方が倒れることを防止できる。この結果、第１のギヤと第２のギヤとがうまく噛み合わず、ギヤの送り精度が不安定になることを防止できる。特に、このことは、他の機構との関係や、重量、汎用性などの制限により第１のギヤ又は第２のギヤの強度を高めることができない場合において、非常に有効となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構において、前記倒れ防止部材は、前記第１のギヤ又は前記第２のギヤに接触する円周面を有し前記第１のギヤ又は前記第２のギヤの回転と共に回転する回転部材を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、倒れ防止部材はその円周面が第１のギヤ又は第２のギヤに接触し第１のギヤ又は第２のギヤの回転と共に回転する回転部材を備えたことにより、倒れ防止部材と第１のギヤ（又は第２のギヤ）との間に発生する摩擦力を低減することができる。これにより、倒れ防止部材との第１のギヤ（又は第２のギヤ）との間に生じる摩擦力により第１のギヤ（又は第２のギヤ）の円滑な回転に支障が生じることを防止でき、伝達される駆動力の大きさが低下することを防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構において、前記第１のギヤは、一方の端部が回転可能に支持され他方の端部が自由端である第１の軸部を有し、前記第２のギヤは、一方の端部が回転可能に支持され他方の端部が自由端である第２の軸部を有し、前記倒れ防止部材は、前記第１の軸部の自由端又はその近傍、あるいは前記第２の軸部の自由端又はその近傍に接触していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、倒れ防止部材が第１の軸部の自由端又はその近傍、あるいは第２の軸部の自由端又はその近傍に接触することにより、第１の軸部の一方の端部（又は第２の軸部の一方の端部）からの距離が長くなる部位を倒れ防止部材により支持することができる。これにより、倒れ防止部材から第１のギヤ又は第２のギヤに作用する支持力を大きくすることができ、第１のギヤ又は第２のギヤの倒れを効果的に防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構において、前記第１の軸部又は前記第２の軸部には、前記回転部材の前記円周面と面接する円柱状の接触部材が取り付けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、第１の軸部又は第２の軸部には回転部材の円周面と面接する円柱状の接触部材が取り付けられていることにより、第１のギヤ又は第２のギヤと倒れ防止部材との接触を円滑にすることができる。この結果、第１のギヤと倒れ防止部材との間に生じる摩擦力、あるいは第２のギヤと倒れ防止部材との間に生じる摩擦力を低減することができ、伝達される駆動力の大きさが低下することを防止できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構において、前記倒れ防止部材は、樹脂で構成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、倒れ防止部材が樹脂で構成されていることにより、第１のギヤ又は第２のギヤに対する摩擦力を大幅に低減することができる。また、倒れ防止部材の回転を円滑にすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構を備えた画像形成装置であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構が画像形成装置に用いられていることが好ましい。例えば、第１のギヤを画像形成装置本体側に設け、第２のギヤを画像形成装置本体から取り外し可能の現像器側や感光体ドラム側に設けた構成で、倒れ防止部材を画像形成装置本体側に設け第１のギヤを支持することにより、第２のギヤから作用する力により第１のギヤが倒れてしまうことを防止できる。

本発明によれば、各ギヤ間に作用する力より各ギヤの一方が倒れてしまうことを防止できる。

次に、本発明の一実施形態に係る駆動伝達ギヤ倒れ防止機構及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、駆動伝達ギヤ倒れ防止機構が画像形成装置に設けられている構成を例にとり説明するが、本発明は、この構成に限られるものではなく、相互に噛み合い駆動力を伝達する２つのギヤを備えた装置などに適用されるものである。以下、駆動伝達ギヤ倒れ防止機構を備えた画像形成装置について詳細に説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０は、内部に用紙に画像を形成するための画像形成部が設けられた画像形成装置本体１２を備えている。画像形成装置本体１２の下側には、給紙カセット１４が配置されている。この給紙カセット１４の内部には、フラッパ１６が設けられている。このフラッパ１６の上部には、所定のサイズの用紙が積層されている。また、給紙カセット１４の近傍には、給紙ローラ１８が配置されている。また、フラッパ１６は、積層された用紙の上面が給紙ローラ１８に接するようにバネ部材２０により上方に付勢されている。この状態で、給紙ローラ１８が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ搬送路２２に給紙されるようになる。

また、給紙ローラ１８の用紙搬送方向下流側には、レジストローラ対を構成する２つのローラ部材２４、２６が配置されている。また、レジストローラ対の用紙搬送方向下流側には、感光体ドラム２８と、感光体ドラム２８に所定のニップ圧で接触する転写ローラ３０と、が配置されている。また、感光体ドラム２８の周囲には、クリーニングローラ３２と、コロナ帯電器３４と、現像器３６と、が配置されている。また、現像器３６の近傍には、露光ヘッド３８が配置されている。

また、上記クリーニングローラ３２は、例えば導電性のスポンジ等により構成され、転写後の感光体ドラム２８の表面に付着したトナーや紙粉を除去する。また、コロナ帯電器３４は、コロトロンからの放電により感光体ドラム２８の表面を一様に帯電する。コロナ帯電器３４により一様に帯電された感光体ドラム２８に、露光ヘッド３８により画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器３６内のトナーを感光体ドラム２８に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。また、上述した転写ローラ３０は用紙を挟んで感光体ドラム２８と対向する位置に配置されており、転写ローラ３０に所定の電圧が印加されると感光体ドラム２８の表面に形成されたトナー像が転写ローラ３０により用紙に転写される。

ここで、図２に示すように、現像器３６や感光体ドラム２８は、画像形成装置本体１２から取り外し可能に設けられている。画像形成装置本体１２には駆動力を伝達するための駆動側ギヤ５０が設けられている。この駆動側ギヤ５０は、駆動モータ（図示省略）などにより回転駆動される駆動側軸部５２と、駆動側軸部５２に取り付けられた駆動側歯車部５４と、駆動側軸部５２の他方の端部側に取り付けられ円柱状に形成された駆動側円柱部５６と、で構成されている。この駆動側軸部５２の一方の端部は画像形成装置本体１２側に回転可能となるように支持されており、他方の端部は自由端となっている。また、駆動側歯車部５４は駆動側軸部５２の軸方向中間部又はその近傍に取り付けられている。また、駆動側円柱部５６は、駆動側歯車部５４よりも駆動側軸部５２の他方の端部側に取り付けられている。また、駆動側円柱部５６は、駆動側歯車部５４と同軸上に取り付けられており、平滑な円周面５６Ａを有している。なお、駆動側軸部５２と、駆動側歯車部５４と、駆動側円柱部５６は、それぞれ樹脂で構成されている。

また、図２に示すように、現像器３６には、駆動側ギヤ５０により回転駆動される負荷側ギヤ６０が設けられている。負荷側ギヤ６０は、負荷側軸部６２と、負荷側軸部６２に取り付けられ駆動側歯車部５４と噛み合い駆動力が伝達される負荷側歯車部６４と、で構成されている。この負荷側軸部６２の一方の端部は現像器３６側に回転可能となるように支持されており、他方の端部は自由端となっている。また、負荷側歯車部６４は負荷側軸部６２の軸方向中間部又はその近傍に取り付けられている。なお、負荷側軸部６２と負荷側歯車部６４は、それぞれ樹脂で構成されている。

また、感光体ドラム２８にも、現像器３６と同様に、負荷側ギヤ（図示省略）が取り付けられている。感光体ドラム２８に取り付けられた負荷側ギヤの構成も、現像器３６に取り付けられた負荷側ギヤ６０と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

また、画像形成装置本体１２には、倒れ防止ローラ７０が取り付けられている。この倒れ防止ローラ７０は、負荷側ギヤ６０から駆動側ギヤ５０に作用する力の作用方向に配置されている。倒れ防止ローラ７０は、一方の端部が画像形成装置本体１２側に回転可能に取り付けられたローラ軸部７２と、ローラ軸部７２の他方の端部に取り付けられた円柱状のローラ回転部７４と、で構成されている。このローラ回転部７４は平滑な円周面７４Ａを有している。ローラ回転部７４の円周面７４Ａが駆動側円柱部５６の円周面５６Ａと面接している。なお、ローラ軸部７２とローラ回転部７４は、それぞれ樹脂で構成されている。

このように、駆動側ギヤ５０は、負荷側ギヤ６０と倒れ防止ローラ７０とにより挟持された構成となっている。また、駆動側ギヤ５０が回転駆動することにより負荷側ギヤ６０も回転駆動して駆動側ギヤ５０から負荷側ギヤ６０に駆動力が伝達されるとともに、倒れ防止ローラ７０もローラ回転部７４が駆動側円柱部５６と面接しながら回転する。

また、感光体ドラム２８及び転写ローラ３０の用紙搬送方向下流側には、用紙に転写された画像を定着させる定着部が設けられている。この定着部は、定着ローラ４０と、定着用プレスローラ４２と、が配置されている。用紙に転写されたトナー像は、用紙が定着ローラ４０及び定着用プレスローラ４２により挟持されて加熱・プレスされることにより、定着される。

また、定着部の用紙搬送方向下流側には、排紙ローラ４４と、この排紙ローラ４４と対向するピンチローラ４６と、が配置されている。また、画像形成装置本体１２の上面には、排紙トレイ４８が形成されている。

次に、本実施形態に係る駆動伝達ギヤ倒れ防止機構及び画像形成装置の作用及び効果について説明する。

図２に示すように、駆動側ギヤ５０の駆動側軸部５２が駆動モータなどにより回転駆動されると、駆動側歯車部５４が駆動側軸部５２と共に回転する。駆動側歯車部５４が回転駆動すると、この駆動側歯車部５４と噛み合っている負荷側歯車部６４が回転し、駆動力が伝達される。

このとき、倒れ防止ローラ７０のローラ回転部７４の円柱面７４Ａが駆動側円柱部６５の円周面５６Ａと面接しながら回転するため、駆動側ギヤ５０が倒れ防止ローラ７０により支持された状態となっている。これにより、負荷側歯車部６４のトルクが大きく、負荷側歯車部６４から駆動側歯車部５４に所定の力が作用した場合でも、駆動側ギヤ５０が力の作用方向に向かって倒れてしまうことを防止できる。この結果、駆動側ギヤ５０と負荷側ギヤ６０とがうまく噛み合わず、負荷側ギヤ６０の送り精度が不安定になることを防止できる。特に、このことは、他の機構との関係や、重量、汎用性などの制限により駆動側ギヤ５０の強度を高めることができない場合において、非常に有効となる。

また、倒れ防止ローラ７０のローラ回転部７４の円周面７４Ａが駆動側ギヤ５０の駆動側円柱部５４の円周面５４Ａに接触し駆動側ギヤ５０の回転と共に回転することにより、倒れ防止ローラ７−０と駆動側ギヤ５０との間に発生する摩擦力を低減することができる。これにより、倒れ防止ローラ７０との駆動側ギヤ５０との間に生じる摩擦力により駆動側ギヤ５０の円滑な回転に支障が生じることを防止でき、伝達される駆動力の大きさが低下することを防止できる。

特に、倒れ防止ローラ７０のローラ回転部７４が駆動側ギヤ５０の駆動側軸部５２の自由端側に接触することにより、駆動側軸部５２の一方の端部からの距離が長くなる部位を倒れ防止ローラ７０により支持することができる。これにより、倒れ防止ローラ７０から駆動側ギヤ５０に作用する支持力を大きくすることができ、駆動側ギヤ５０の倒れを効果的に防止することができる。

また、駆動側軸部５２にはローラ回転部７４の外周面７４Ａと面接する駆動側円柱部５６が取り付けられていることにより、駆動側ギヤ５０と倒れ防止ローラ７０との接触を円滑にすることができる。この結果、駆動側ギヤ５０と倒れ防止ローラ７０との間に生じる摩擦力を低減することができ、伝達される駆動力の大きさが低下することを防止できる。

さらに、倒れ防止ローラ７０が樹脂で構成されていることにより、駆動側ギヤ５０に対する摩擦力を大幅に低減することができる。また、倒れ防止ローラ７０の回転を円滑にすることができる。

なお、上記実施形態では、駆動側ギヤ５０を負荷側ギヤ６０と倒れ防止ローラ７０との間に挟持するように構成したが、この構成に限られるものではなく、例えば、負荷側ギヤ６０に倒れ防止ローラ７０と面接する負荷側円柱部（図示省略）を設け、負荷側ギヤ６０を駆動側ギヤ５０と倒れ防止ローラ７０との間に挟持するように構成し、駆動側ギヤ５０から生じる力により負荷側ギヤ６０の倒れを防止するようにしてもよい。

また、本実施形態では、１本の倒れ防止ローラ７０を配置させた構成を示したが、この構成に限られるものではなく、例えば、複数本の倒れ防止ローラ７０を配置させた構成にしてもよい。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る駆動伝達ギヤ倒れ防止機構の正面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
５０ 駆動側ギヤ（第１のギヤ）
５２ 駆動側軸部（第１の軸）
５６ 駆動側円柱部（接触部材）
５６Ａ 円周面
６０ 負荷側ギヤ（第２のギヤ）
６２ 負荷側軸部（第２の軸）
７０ 倒れ防止ローラ（倒れ防止部材）
７４ ローラ回転部（回転部材）

Claims (6)

1. 回転可能に設けられた第１のギヤと、
   回転可能に設けられ、前記第１のギヤと噛み合い前記第１のギヤから駆動力が伝達される第２のギヤと、
   前記第１のギヤと前記第２のギヤの一方を支持し、前記第１のギヤと前記第２のギヤとの間に作用する力により前記第１のギヤ又は前記第２のギヤの一方が倒れることを防止する倒れ防止部材と、
   を含んで構成されたことを特徴とする駆動伝達ギヤ倒れ防止機構。
2. 前記倒れ防止部材は、前記第１のギヤ又は前記第２のギヤに接触する円周面を有し前記第１のギヤ又は前記第２のギヤの回転と共に回転する回転部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構。
3. 前記第１のギヤは、一方の端部が回転可能に支持され他方の端部が自由端である第１の軸部を有し、
   前記第２のギヤは、一方の端部が回転可能に支持され他方の端部が自由端である第２の軸部を有し、
   前記倒れ防止部材は、前記第１の軸部の自由端又はその近傍、あるいは前記第２の軸部の自由端又はその近傍に接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構。
4. 前記第１の軸部又は前記第２の軸部には、前記回転部材の前記円周面と面接する円柱状の接触部材が取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構。
5. 前記倒れ防止部材は、樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動伝達ギヤ倒れ防止機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

Images