JP2008046549A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加熱ローラに駆動力を伝達する歯車のメンテナンス性を向上させる。
【解決手段】 加熱ローラ歯車１１１に駆動力を伝達する第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５を、装着空間１０３側から着脱可能に本体フレーム１００に組み付ける。これにより、定着ユニット８０を本体フレーム１００から取り外せば、装着空間１０３が開放された状態となるので、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５を装着空間１０３側から容易に着脱することができる。したがって、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５のメンテナンス性を向上させることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関するもので、特に、電子写真方式の画像形成装置に適用して有効である。

画像形成装置内には、記録用紙等の記録シートの搬送と連動して回転する複数種類のローラ（回転部材）が配設されており、これらローラのうち、例えば記録シートに転写された現像剤像（現像剤像）を加熱する加熱ローラは、特許文献１に示されるように、複数個の歯車からなる歯車列を介して駆動力が伝達されている。
特開２００１−９２２９４号公報

ところで、レーザプリンタ等の画像形成装置では、通常、装置内空間のうち幅方向（記録シートの搬送方向と直交する水平方向）両端側に板状の本体フレームが設けられているとともに、これら本体フレーム間の空間（以下、この空間を装着空間という。）に定着ユニット部やプロセスカートリッジ等の画像形成手段が着脱可能に本体フレームに組み付けられている。

一方、歯車列は、本体フレームを挟んで装着空間と反対側、つまり本体フレームの外側に組み付けられ、本体フレームの外側は、歯車列を覆うようにカバープレートにて覆われている。

そして、カバープレートの外側は、画像形成装置の意匠外観面を構成する意匠カバー（筐体）にて覆われているとともに、カバープレートと本体フレームとの間には、画像形成装置を制御する制御基板や電源基板等の電気基板が配設されている。

このため、例えば加熱ローラを駆動する歯車が大きく摩耗した場合や損傷した場合において、その摩耗又は損傷した歯車を交換するには、歯車を交換する前に、意匠カバーを取り外してカバープレート及び電気基板を本体フレームから取り外す必要がある。

そして、歯車の交換が終了すると、上記の作業とは逆に、カバープレート及び電気基板を本体フレームに組み付けた後、本体フレームに意匠カバーを組み付ける必要がある。
このように、現状の画像形成装置では、摩耗又は損傷した歯車を交換するために非常に多くの工数を要するので、メンテナンス性が低いという問題を有している。

本発明は、上記点に鑑み、加熱ローラ等の回転部材に駆動力を伝達する歯車のメンテナンス性を向上させることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、本体フレーム（１００）側から駆動力を得て回転する回転部材（８１）を有し、少なくとも回転部材（８１）を含むユニット部（８０）が本体フレーム（１００）に着脱可能に組み付けられた記録シートに画像を形成する画像形成手段（１０）と、回転部材（８１）と一体的に回転するユニット側歯車（１１１）と、ユニット側歯車に本体フレーム（１００）側から駆動力を伝達する第１中間歯車（１１３）とを備え、第１中間歯車（１１３）は、装置内空間のうちユニット部（８０）が配置されている装着空間（１０３）側から着脱可能に本体フレーム（１００）に組み付けられていることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、ユニット部（８０）を本体フレーム（１００）から取り外せば、装着空間（１０３）が開放されるので、第１中間歯車（１１３）を装着空間（１０３）側から容易に着脱することができる。したがって、第１中間歯車（１１３）のメンテナンス性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、記録シートに現像剤像を転写することにより、記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、本体フレーム（１００）側から駆動力を得て回転しながら記録シートに転写された現像剤像を加熱する加熱ローラ（８１）を有し、本体フレーム（１００）に着脱可能に組み付けられたユニット部（８０）と、加熱ローラ（８１）と一体的に回転するユニット側歯車（１１１）と、ユニット側歯車に本体フレーム（１００）側から駆動力を伝達する第１中間歯車（１１３）とを備え、第１中間歯車（１１３）は、装置内空間のうちユニット部（８０）が配置されている装着空間（１０３）側から着脱可能に本体フレーム（１００）に組み付けられていることを特徴とする。

これにより、請求項２に記載の発明も請求項１に記載の発明と同様に、ユニット部（８０）を本体フレーム（１００）から取り外せば、装着空間（１０３）が開放されるので、第１中間歯車（１１３）を装着空間（１０３）側から容易に着脱することができる。したがって、第１中間歯車（１１３）のメンテナンス性を向上させることができる。

ところで、加熱ローラ（８１）は高温となるので、加熱ローラ（８１）と一体的に回転するユニット側歯車（１１１）は、通常、ガラス繊維にて強度及び硬度が強化された強化樹脂にて構成されている場合が多い。このため、ユニット側歯車（１１１）と噛み合う歯車が早期に摩耗又は損傷してしまうおそれが高い。

これに対しては、ユニット側歯車（１１１）と噛み合う歯車も、ユニット側歯車（１１１）と同様に強度及び硬度に優れた材料（例えば、金属）製とすれば、ユニット側歯車（１１１）と噛み合う歯車が早期に摩耗又は損傷してしまうことを防止できるものの、この手段では画像形成装置の製造原価上昇を招いてしまう。

これに対して、請求項２に記載の発明では、ユニット側歯車（１１１）と噛み合う歯車、つまり第１中間歯車（１１３）が早期に摩耗又は損傷してしまうこと防止することは難しいものの、第１中間歯車（１１３）を容易に修理・交換できるので、例えばユニット部（８０）の交換と併せて第１中間歯車（１１３）を交換する等すれば、第１中間歯車（１１３）を強度及び硬度に優れた材料製とすることなく、第１中間歯車（１１３）に不具合が発生することを未然に防止できる。

したがって、請求項２に記載の発明では、第１中間歯車（１１３）のメンテナンス性を向上させることで、画像形成装置の製造原価上昇を抑制しつつ、第１中間歯車（１１３）に不具合が発生することを未然に防止できる。

請求項３に記載の発明では、本体フレーム（１００）に設けられた駆動側歯車（１１７）から第１中間歯車（１１３）に駆動力を伝達する第２中間歯車（１１５）を備えており、第２中間歯車（１１５）は、駆動側歯車（１１７）と噛み合う歯車部（１１５Ａ）、及び第１中間歯車（１１３）の軸方向端部に設けられた凹凸部（１１３Ｂ）と係合する係合部（１１５Ｂ）を有して構成されていることを特徴とする。

ところで、歯車は、互いに噛み合う２つの歯車の歯面が互いに摺接するので、歯面の摩耗が発生し易く、歯面の摩耗を抑制するには、歯車の硬度を高く（堅く）する必要がある。しかし、歯面の硬度を高くするために歯車を金属や強化樹脂で形成すると、歯車（画像形成装置）の製造原価上昇を招いてしまう。

これに対して、請求項３に記載の発明では、第２中間歯車（１１５）は、第１中間歯車（１１３）に設けられた凹凸部（１１３Ｂ）と係合する係合部（１１５Ｂ）を介して第１中間歯車（１１３）に駆動力を伝達するので、第１中間歯車（１１３）に設けられた凹凸部（１１３Ｂ）は、係合部（１１５Ｂ）に対して殆ど摺動せず、第１中間歯車（１１３）に設けられた凹凸部（１１３Ｂ）と係合部（１１５Ｂ）との間では、摩耗が進行し難い。

したがって、第１中間歯車（１１３）の材質（硬度）は、第１中間歯車（１１３）と噛み合うユニット側歯車（１１１）の材質（硬度）に対応したものとする必要があるものの、第２中間歯車（１１５）及び駆動側歯車（１１７）を、第１中間歯車（１１３）及びユニット側歯車（１１１）の材質に比べて、製造原価の比較的安い硬度の低い材質にて形成しても、第２中間歯車（１１５）及び駆動側歯車（１１７）が早期に摩耗又は損傷してしまうことを抑制できる。

延いては、画像形成装置の製造原価上昇を招くことなく、ユニット側歯車（１１１）、第１中間歯車（１１３）、第２中間歯車（１１５）及び駆動側歯車（１１７）の材質を適正なものとすることができる。因みに、各歯車の硬度は、ユニット側歯車（１１１）＞第１中間歯車（１１３）＞第２中間歯車（１１５）≧駆動側歯車（１１７）となるように設定することが望ましい。

なお、請求項４に記載の発明は、本体フレーム（１００）側には、本体フレーム（１００）側から装着空間（１０３）側に延びる歯車軸（１１９）が設けられており、さらに、第１中間歯車（１１３）及び第２中間歯車（１１５）は、装着空間（１０３）側から歯車軸（１１９）に装着された状態で本体フレーム（１００）に着脱可能に組み付けられていることを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明では、第１中間歯車（１１３）には、歯車軸（１１９）と係合する係合手段（１１３Ｃ）が設けられていることを特徴としているので、各歯車が回転している最中に第１中間歯車（１１３）が歯車軸（１１９）から離脱してしまうことを未然に防止できる。

請求項６に記載の発明では、歯車軸（１１９）の本体フレーム（１００）側の直径寸法は、装着空間（１０３）側の直径寸法より大きく、さらに、第１中間歯車（１１３）に設けられた歯車軸（１１９）が挿入される挿入穴（１１３Ｄ）のうち、本体フレーム（１００）側の直径寸法は、装着空間（１０３）側の直径寸法より大きいことを特徴とする。

これにより、歯車軸（１１９）に対して第１中間歯車（１１３）は、一方向にのみ装着可能となるので、第１中間歯車（１１３）の組み付け時に、第１中間歯車（１１３）が歯車軸（１１９）に対して誤った向きに組み付けられてしまうといった誤組み付けの発生を未然に防止できる。

ところで、歯車軸（１１９）の一端側は、本体フレーム（１００）側に組み付けられ、かつ、ユニット部（８０）は本体フレーム（１００）に対して着脱可能に組み付けられているので、ユニット側歯車（１１１）に対する第１中間歯車（１１３）の位置、つまりユニット側歯車（１１１）と第１中間歯車（１１３）との間の距離（ピッチ寸法）が大きく変動するおそれがある。

そして、ユニット側歯車（１１１）と第１中間歯車（１１３）との間の距離が大きく変動すると、ユニット側歯車（１１１）と第１中間歯車（１１３）とが正常に噛み合うことができないので、第１中間歯車（１１３）からユニット側歯車（１１１）に確実に駆動力を伝達することができなくなる。

これに対して、請求項７に記載の発明では、ユニット部（８０）には、歯車軸（１１９）の装着空間（１０３）側を支持する支持部（８３）が設けられていることを特徴としているので、ユニット側歯車（１１１）と第１中間歯車（１１３）との間の距離の変動幅を小さくすることができ、第１中間歯車（１１３）からユニット側歯車（１１１）に確実に駆動力を伝達することができる。

なお、請求項８に記載の発明では、ユニット側歯車（１１１）及び第１中間歯車（１１３）は、樹脂製であり、さらに、第１中間歯車（１１３）の硬度は、ユニット側歯車（１１１）の硬度と同一又はそれより小さいことを特徴としている。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段に限定されるものではない。

本実施形態は本発明に係る画像形成装置をレーザプリンタに適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。
図１はレーザプリンタ１の主要部を示す側断面図であり、図２はレーザプリンタ１の本体フレーム１００を示す左側斜視図であり、図３は本体フレーム１００からカバープレートを取り外した状態を示す上面側斜視図であり、図４は本体フレーム１００に定着ユニット８０を装着した状態を示す斜視図であり、図５は本体フレームから定着ユニット８０を取り外した状態を示す斜視図である。

また、図６は加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車機構の装着状態を示す斜視図であり、図７は加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車機構を示す説明図であり、図８は加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車機構の分解斜視図であり、図９は第１、２中間歯車１１３、１１５及び歯車軸１１９を示す図であり、図１０は図９のＡ−Ａ断面図である。

１．レーザプリンタの外観構成
本実施形態に係るレーザプリンタ１は、図１において、紙面上側を重力方向上方側として設置され、通常、紙面右側を前側として使用される。

そして、筐体３はレーザプリンタ１の外観意匠面を構成する意匠カバーであり、この筐体３の上面側には、印刷を終えて筐体３から排出される用紙やＯＨＰシート等（以下、単に用紙という。）が載置される排紙トレイ５が設けられている。

なお、排紙トレイ５は、後方側に向かうほど、筐体３の上面から下がるように傾斜した傾斜面５Ａにて構成されており、この傾斜面５Ａの後端側には、印刷が終了した用紙が排出される排出部７が設けられている。

２．レーザプリンタの内部構成（図１参照）
画像形成部１０は用紙に画像を形成する画像形成手段を構成するものであり、フィーダ部２０は、画像形成部１０に用紙を供給する搬送手段の一部を構成するものであり、ベルトユニット３０は、画像形成部１０を構成する４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃに用紙を搬送する搬送手段である。

そして、画像形成部１０にて画像形成が終了した用紙は、排出シュート（図示せず。）にてその搬送方向が上方側に転向された後、排出部７から排紙トレイ５に排出される。
２．１．フィーダ部
フィーダ部２０は、筐体３の最下部に収納された給紙トレイ２１、給紙トレイ２１の前端部上方に設けられて給紙トレイ２１に載置された用紙を画像形成部１０に給紙（搬送）する給紙ローラ２２、及び給紙ローラ２２と対向する部位に配設されて用紙に所定の搬送抵抗を与えることにより用紙を１枚毎に分離する分離パッド２３等を有して構成されている。そして、給紙トレイ２１に載置されている用紙は、筐体３内の前方側にてＵターンするようにして、筐体３内の略中央部に配設された画像形成部１０に搬送される。

２．２．ベルトユニット
ベルトユニット３０は、画像形成部１０の作動と連動して回転する駆動ローラ３１、駆動ローラ３１と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ３２、駆動ローラ３１及び従動ローラ３２間に巻き付けられた搬送ベルト３３等から構成されている。なお、ベルトクリーナ３４は、搬送ベルト３３の表面に付着した現像剤（トナー）を消去（除去）するための現像剤除去手段である。

そして、搬送ベルト３３が用紙を載せた状態で回転することにより、給紙トレイ２１から搬送されてきた用紙は、４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃに順次搬送される。

２．３．画像形成部
画像形成部１０は、スキャナユニット６０、プロセスカートリッジ７０及び定着ユニット８０等を有して構成されている。

なお、本実施形態に係る画像形成部１０はカラー印刷が可能な、いわゆるダイレクトタンデム方式のものであり、本実施形態では、用紙の搬送方向上流側からブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの４色の現像剤（トナー）に対応した４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃが、用紙の搬送方向に沿って直列に並んで配設されている。

２．３．１．スキャナユニット
スキャナユニット６０は、筐体３内の上部に設けられて４つプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃそれぞれに設けられた感光ドラム７１の表面に静電潜像を形成するものであり、具体的には、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等から構成されている。

そして、画像データに基づいてレーザ光源から発光されるレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向走査されて、ｆθレンズを通過した後、反射鏡によって光路が折り返された後、反射鏡によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、感光ドラム７１の表面上に照射され、静電潜像が形成される。

２．３．２．プロセスカートリッジ
４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃは現像剤の色が異なるのみで、その他構造は同一であるので、以下、４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃを総称してプロセスカートリッジ７０と記すとともに、プロセスカートリッジ７０Ｃを例にその構造を説明する。

プロセスカートリッジ７０は、筐体３内のうちスキャナユニット６０の下方側において、後述する本体フレーム１００に着脱可能に組み付けられており、このプロセスカートリッジ７０は、感光ドラム７１、帯電器７２、及び現像カートリッジ７４等を収納するプロセスケーシング７５を有して構成されている。

なお、４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃは、プロセスケーシング７５を用紙の搬送方向（紙面左右方向）に移動させることにより、本体フレーム１００、つまりレーザプリンタ１に対して着脱することができる
そして、感光ドラム７１は、用紙に転写される画像を担持する画像担持手段をなすものであり、この感光ドラム７１は、最表層がポリカーボネート等からなる正帯電性の感光層により形成される円筒状のものである。

帯電器７２は感光ドラム７１の表面を帯電させる帯電手段をなすものであり、この帯電器７２は感光ドラム７１の後側斜め上方において、感光ドラム７１と接触しないように所定間隔を有して感光ドラム７１と対向配設されている。

なお、本実施形態に係る帯電器７２は、タングステン等からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を行うことにより感光ドラム７１の表面に略均一に正電荷を帯電させるスコロトロン型帯電器を採用している。

転写ローラ７３は、感光ドラム７１の表面に付着した現像剤を用紙の印刷面に転写させる転写手段をなすものである。具体的には、搬送ベルト３３を挟んで感光ドラム７１と対向して配設されて感光ドラム７１の回転と連動して回転し、用紙が感光ドラム７１近傍を通過する際に、感光ドラム７１に帯電した電荷と反対の電荷（本実施形態では、負電荷）を印刷面とは反対側から用紙に作用させるものである。

現像カートリッジ７４は、現像剤が収容された現像剤収容室７４Ａ、現像剤を感光ドラム７１に供給する現像剤供給ローラ７４Ｂ及び現像ローラ７４Ｃ等を有して構成されている。

そして、現像剤収容室７４Ａに収容されている現像剤は、現像剤供給ローラ７４Ｂの回転によって現像ローラ７４Ｃ側に供給され、さらに、現像ローラ７４Ｃ側に供給された現像剤は、現像ローラ７４Ｃの表面に担持されるとともに、層厚規制ブレード７４Ｄにより担持された現像剤の厚みが所定の厚みにて一定（均一）となるよう調整された後、スキャナユニット６０にて露光された感光ドラム７１の表面に供給される。

２．３．３．定着ユニット
定着ユニット８０は、用紙の搬送方向において感光ドラム７１より後流側に配設され、用紙に転写された現像剤を加熱溶融させて定着させるものであり、この定着ユニット８０は本体フレーム１００に着脱可能に組み付けられている。

具体的には、定着ユニット８０は、用紙の印刷面側に配設されて現像剤を加熱しながら用紙に搬送力を付与する加熱ローラ８１、及び用紙を挟んで加熱ローラ８１と反対側に配設されて用紙を加熱ローラ８１側に押圧する加圧ローラ８２等を有して構成されている。

そして、加熱ローラ８１は、後述する歯車機構を介して電動モータ（図示せず。）伝達される駆動力を得て回転し、一方、加圧ローラ８２は、加熱ローラ８１に接触する用紙を介して加熱ローラ８１から回転力を受けて従動回転する。

２．４．本体フレーム
本体フレーム１００は、図２に示すように、装置内空間のうち幅方向（用紙の搬送方向と直交する水平方向）両端側に配設された板状の第１本体フレーム１０１及び第２本体フレーム１０２等から構成されている。

そして、これら第１、２本体フレーム１０１、１０２間の空間（以下、この空間を装着空間１０３という。）に定着ユニット８０やプロセスカートリッジ７０等の画像形成部１０、及びベルトユニット３０が本体フレーム１００（第１、２本体フレーム１０１、１０２）に着脱可能に組み付けられている。

また、本実施形態に係る本体フレーム１００（第１、２本体フレーム１０１、１０２）は、ＰＣ、ＡＢＳ、ポリマーアロイ等の機械的強度の優れた樹脂製であり、この本体フレーム１００には、加熱ローラ８１等の回転部材に駆動力を供給する電動モータ（図示せず。）、及び電動モータで発生した駆動力を加熱ローラ８１等に伝達する複数枚の歯車（図示せず。）が組み付けられている。

そして、電動モータ及び複数枚の歯車（以下、これらの歯車を歯車列という。）は、本体フレーム１００を挟んで装着空間１０３と反対側、つまり本体フレーム１００の外側に組み付けられている。

また、本体フレーム１００の外側は、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）等の金属製のカバープレート１０４〜１０７にて覆われ、これらカバープレート１０４〜１０７の外側は、意匠外観面を構成する樹脂製の筐体３（意匠カバー）にて覆われている。

因みに、カバープレート１０４は歯車列等を覆うものであり、カバープレート１０５は感光ドラム７１や電動モータを制御するエンジン制御基板（図示せず。）を覆うものであり、カバープレート１０６はレーザプリンタ１全体を制御するメイン制御基板（図示せず。）を覆うものであり、カバープレート１０７は第１本体フレーム１０１の外側を覆うものである。

なお、第１、２本体フレーム１０１、１０２の上端側は、ＳＰＣＣ等の金属製の天板部１０８にて連結され、一方、第１、２本体フレーム１０１、１０２の下端側は、ＳＰＣＣ等の金属製の底フレーム１０９にて連結されているため、装着空間１０３は、前後方向に開口した略角柱状の空間となる。

２．５．歯車機構
歯車機構１１０は、図６及び図７等に示すように、本体フレーム１００に組み付けられた電動モータから加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車列であり、図６中、加熱ローラ歯車１１１は、加熱ローラ８１の回転軸（図示せず。）に一体化されて加熱ローラ８１と一体的に回転するユニット側歯車である。

第１中間歯車１１３は、加熱ローラ歯車１１１と噛み合うことにより、電動モータにて発生した駆動力を加熱ローラ歯車１１１に伝達する加熱ローラ駆動用歯車であり、第２中間歯車１１５は、駆動側歯車１１７から第１中間歯車１１３に駆動力を伝達するカップリング歯車である。

なお、駆動側歯車１１７は、本体フレーム１００に回転可能に組み付けられており、この駆動側歯車１１７は上記歯車列を介して電動モータから駆動力を得て回転する。
また、第１中間歯車１１３のうち、その軸方向一端側には、図８に示すように、加熱ローラ歯車１１１と噛み合う歯車部１１３Ａが設けられ、軸方向他端側には、第２中間歯車１１５の設けられた係合部１１５Ｂと係合する扇形状の凹凸部１１３Ｂが設けられている。

一方、第２中間歯車１１５には、駆動側歯車１１７と噛み合う歯車部１１５Ａ、及び第１中間歯車１１３の凹凸部１１３Ｂと係合する扇形状の凹凸形状からなる係合部１１５Ｂが設けられている。そして、第１中間歯車１１３と第２中間歯車１１５とは、図６に示すように、凹凸部１１３Ｂと係合部１１５Ｂとが噛み合うように係合して同軸状に配置された状態で一体的に回転する。

また、歯車軸１１９は、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５を回転可能に支持するものであり、この歯車軸１１９の根元側は、本体フレーム１００に固定された軸プレート１２１に固定され、先端側は、本体フレーム１００側から装着空間１０３側に延びて、定着ユニット８０に設けられた支持部８３に支持されている。

なお、軸プレート１２１はＳＰＣＣ等の金属製であり、この軸プレート１２１は、本体フレーム１００に設けられた位置決め部（図示せず。）により本体フレーム１００に位置決めされた状態でＰネジ等の締結手段により本体フレーム１００に固定されている。そして、歯車軸１１９は、歯車軸１１９の一部及び軸プレート１２１の一部うち少なくとも一方を塑性変形させることにより、軸プレート１２１にカシメ固定されている。

また、支持部８３は、その先端側にＵ字状の切り欠き部８３Ａが形成されており、歯車軸１１９の先端側（装着空間１０３側端部）は、切り欠き部８３Ａにて挟持された状態で支持されている。これにより、歯車軸１１９の基端側のみが支持される片持ちの構成であっても歯車部１１３Ａと加熱ローラ歯車１１１との軸間距離を一定に保つことができる。

そして、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５は、図７〜図９に示すように、装着空間１０３側、つまり歯車軸１１９の先端側から歯車軸１１９に挿入装着された状態で歯車軸１１９に着脱可能に組み付けられている。

すなわち、第１中間歯車１１３のうち歯車軸１１９の外周面と面する部位には、図１０に示すように、歯車軸１１９の外周面の全周に亘って形成された係合溝１１９Ａに係合する弾性変位可能な係合突起部１１３Ｃが設けられている。

そして、係止溝１１９Ａと係合突起部１１３Ｃとの係合により第１中間歯車１１３が歯車軸１１９から離脱してしまうことが防止される。一方、第２中間歯車１１５は、図６に示すように、軸プレート１２１と第１中間歯車１１３とにより挟まれた状態となって歯車軸１１９から離脱してしまうことが防止される。

したがって、係止溝１１９Ａと係合突起部１１３Ｃとの係合状態を解除して第１中間歯車１１３を歯車軸１１９の先端側に移動させるようにして取り外せば、第２中間歯車１１５も第１中間歯車１１３と同様に、歯車軸１１９から取り外すことができる。

逆に、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５を歯車軸１１９に装着（組み付ける）際には、装着空間１０３側（歯車軸１１９の先端側）から本体フレーム１００側（歯車軸１１９の根元側）に向けて第２中間歯車１１５を歯車軸１１９に装着して歯車部１１５Ａを駆動側歯車１１７に噛み合わせた後、同様に、装着空間１０３側から本体フレーム１００側に向けて第１中間歯車１１３を歯車軸１１９に装着して係合部１１５Ｂと凹凸部１１３Ｂとを係合させる。

なお、本実施形態では、係合部１１５Ｂと凹凸部１１３Ｂとが係合（噛み合った）状態では、係止溝１１９Ａの位置と係合突起部１１３Ｃの位置とが一致するように設定されているので、係合部１１５Ｂと凹凸部１１３Ｂとが係合すると、これと同時に、係止溝１１９Ａに係合突起部１１３Ｃが係合する。

また、本実施形態では、図１０に示すように、歯車軸１１９は、本体フレーム１００側（根元側）から装着空間１０３側（先端側）に向かうほど、直径寸法が小さくなるように形成されている。

具体的には、歯車軸１１９のうち第２中間歯車１１５が装着される部位の直径寸法ｄ１とし、歯車軸１１９のうち第１中間歯車１１３の凹凸部１１３Ｂに対応する部位の直径寸法をｄ２とし、歯車軸１１９のうち第１中間歯車１１３の歯車部１１３Ａに対応する部位の直径寸法をｄ３としたとき、歯車軸１１９は、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３となるような段付き形状となっている。

そして、第２中間歯車１１５に設けられた歯車軸１１９が挿入される挿入穴１１５Ｃ及び第１中間歯車１１３に設けられた歯車軸１１９が挿入される挿入穴１１３Ｄの直径寸法も、歯車軸１１９の段付き形状に対応するように、本体フレーム１００側（根元側）から装着空間１０３側（先端側）に向かうほど、直径寸法が小さくなるように形成されている。

具体的には、第２中間歯車１１５の挿入穴１１５Ｃの直径寸法をＤ１とし、第１中間歯車１１３の挿入穴１１３Ｄのうち第１中間歯車１１３の凹凸部１１３Ｂに対応する部位の直径寸法をＤ２とし、挿入穴１１３Ｄのうち第１中間歯車１１３の歯車部１１３Ａに対応する部位の直径寸法をＤ３としたとき、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３となっている。

３．本実施形態に係るレーザプリンタの特徴
本実施形態に係るレーザプリンタ１では、歯車軸１１９は軸プレート１２１介して本体フレーム１００に組み付けられているので、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５は、装着空間１０３側から着脱可能に本体フレーム１００に組み付けられた状態となる。

したがって、本実施形態に係るレーザプリンタ１では、定着ユニット８０を本体フレーム１００から取り外せば、図５に示すように、装着空間１０３が開放された状態となるので、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５を装着空間１０３側から容易に着脱することができる。したがって、第１中間歯車１１３及び第２中間歯車１１５のメンテナンス性を向上させることができる。

ところで、加熱ローラ８１は高温となるので、加熱ローラ８１と一体的に回転する加熱ローラ歯車１１１は、通常、ＰＰＳ（ＧＦ４０）等のガラス繊維にて強度及び硬度が強化された強化樹脂にて構成されている。このため、加熱ローラ歯車１１１と直接的に噛み合う第１中間歯車１１３の硬度が加熱ローラ歯車１１１より小さいと、第１中間歯車１１３（歯車部１１３Ａ）が早期に摩耗又は損傷してしまうおそれが高い。

これに対しては、第１中間歯車１１３を加熱ローラ歯車１１１と同様に強度及び硬度に優れた材料（例えば、金属）製とすれば、第１中間歯車１１３（歯車部１１３Ａ）が早期に摩耗又は損傷してしまうことを防止できるものの、この手段では第１中間歯車１１３の製造原価上昇を招いてしまう。

しかし、本実施形態では、第１中間歯車１１３をＰＡ又はＰＢＴ等の樹脂製としているので、第１中間歯車１１３が早期に摩耗又は損傷してしまうこと防止することは難しいものの、前述したように、第１中間歯車１１３を容易に修理・交換できるので、例えば定着ユニット８０の交換と併せて第１中間歯車１１３を交換する等すれば、第１中間歯車１１３をＰＡ製又はＰＢＴ製としたままであっても、第１中間歯車１１３に不具合が発生することを未然に防止できる。

したがって、本実施形態に係るレーザプリンタ１では、第１中間歯車１１３のメンテナンス性を向上させることで、レーザプリンタ１の製造原価上昇を抑制しつつ、第１中間歯車１１３に不具合が発生することを未然に防止できる。

ところで、歯車は、互いに噛み合う２つの歯車の歯面が互いに摺接するので、歯面の摩耗が発生し易く、歯面の摩耗を抑制するには、歯車の硬度を高く（堅く）する必要がある。しかし、歯面の硬度を高くするために歯車を金属や強化樹脂で形成すると、歯車（レーザプリンタ１）の製造原価上昇を招いてしまう。

これに対して、本実施形態に係るレーザプリンタ１では、第２中間歯車１１５は、第１中間歯車１１３に設けられた凹凸部１１３Ｂと係合する係合部１１５Ｂを介して第１中間歯車１１３に駆動力を伝達するので、第１中間歯車１１３に設けられた凹凸部１１３Ｂは、係合部１１５Ｂに対して殆ど摺動せず、第１中間歯車１１３に設けられた凹凸部１１３Ｂと係合部１１５Ｂとの間では、摩耗が進行し難い。

したがって、第１中間歯車１１３の材質（硬度）は、第１中間歯車１１３の交換時期（耐久時間）に対応したものとする必要があるものの、第２中間歯車１１５及び駆動側歯車１１７を、第１中間歯車１１３及び加熱ローラ歯車１１１の材質に比べて、製造原価の比較的安い硬度の低い樹脂材（本実施形態では、ＰＯＭ）にて形成しても、第２中間歯車１１５及び駆動側歯車１１７が早期に摩耗又は損傷してしまうことを抑制できる。

延いては、レーザプリンタ１の製造原価上昇を招くことなく、加熱ローラ歯車１１１、第１中間歯車１１３、第２中間歯車１１５及び駆動側歯車１１７の材質を適正なものとすることができる。

そして、各歯車の硬度は、加熱ローラ歯車１１１＞第１中間歯車１１３＞第２中間歯車１１５≧駆動側歯車１１７となるように設定することが望ましい。
また、第１中間歯車１１３には、歯車軸１１９と係合する係合突起部１１３Ｃが設けられているので、各歯車が回転している最中に第１中間歯車１１３が歯車軸１１９から離脱してしまうことを未然に防止できる。

また、歯車軸１１９は、その根元側の直径寸法が先端側の直径寸法より大きくなるように段付き状に形成され、第１中間歯車１１３の挿入穴１１３Ｄも歯車軸１１９に対応するように、凹凸部１１３Ｂ側の直径寸法が歯車部１１３Ａ側の直径寸法より大きくなっているので、歯車軸１１９に対して第１中間歯車１１３は、一方向にのみ装着可能となる。

したがって、第１中間歯車１１３の組み付け時に、第１中間歯車１１３が歯車軸１１９に対して誤った向きに組み付けられてしまうといった誤組み付けの発生を未然に防止できるので、第１中間歯車１１３のメンテナンス性を向上させることができる。

ところで、歯車軸１１９の根元側は本体フレーム１００側に組み付けられ、かつ、定着ユニット８０側は本体フレーム１００に対して着脱可能に組み付けられているので、定着ユニット８０の装着位置精度によって、加熱ローラ歯車１１１に対する第１中間歯車１１３の位置、つまり加熱ローラ歯車１１１と第１中間歯車１１３との間の距離（ピッチ寸法）が大きく変動するおそれがある。

そして、加熱ローラ歯車１１１と第１中間歯車１１３との間の距離が大きく変動すると、加熱ローラ歯車１１１と第１中間歯車１１３とが正常に噛み合うことができないので、第１中間歯車１１３から加熱ローラ歯車１１１に確実に駆動力を伝達することができなくなる。

これに対して、本実施形態では、定着ユニット８０に支持部８３が設けられているので、定着ユニット８０が本体フレーム１００に装着された状態では、歯車軸１１９は、その根元側が本体フレーム１００側に固定され、先端側が支持部８３により支持された両端支持構造となる。

したがって、定着ユニット８０が本体フレーム１００に装着された状態では、加熱ローラ歯車１１１と第１中間歯車１１３との間の距離の変動幅を小さくすることができるので、第１中間歯車１１３から加熱ローラ歯車１１１に確実に駆動力を伝達することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車機構に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のローラに駆動力を伝達する歯車機構にも適用することができる。

また、上述の実施形態では、カラータンデム方式のレーザプリンタに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロレーザプリンタやその他の画像形成装置にも適用することができる。

また、上述の実施形態では、第１中間歯車１１３は第２中間歯車１１５を介して駆動側歯車１１７から駆動力を得ていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２中間歯車１１５を廃止して、第１中間歯車１１３と駆動側歯車１１７とが直接的に噛み合うようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、係止溝１１９Ａと係合突起部１１３Ｃにより第１中間歯車１１３が歯車軸１１９から離脱することを防止したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば割りピンやキャップ等により第１中間歯車１１３が歯車軸１１９から離脱することを防止してもよい。

また、上述の実施形態では、根元側の直径寸法が先端側の直径寸法より大きくなるように、歯車軸１１９を段付き状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、根元側の直径寸法が先端側の直径寸法より大きくなるように直径寸法を連続的に変化させる、又は直径寸法を根元側から先端側にかけて一定寸法とする等してもよい。

また、上述の実施形態では、定着ユニット８０に支持部８３を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、支持部８３を廃止してもよい。
また、上述の実施形態では、歯車軸１１９は軸プレート１２１を介して本体フレーム１００に組み付けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本体フレーム１００に歯車軸１１９を直接固定してもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るレーザプリンタ１の主要部を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係るレーザプリンタ１の本体フレーム１００を示す左側斜視図である。 本発明の実施形態に係るレーザプリンタにおいて、本体フレーム１００からカバープレートを取り外した状態を示す上面側斜視図である。 本発明の実施形態に係る本体フレーム１００に定着ユニット８０を装着した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る本体フレームから定着ユニット８０を取り外した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車機構の装着状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車機構を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る加熱ローラ８１に駆動力を伝達する歯車機構の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る第１、２中間歯車１１３、１１５及び歯車軸１１９を示す図である。 図９のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１…レーザプリンタ、５…排紙トレイ、５Ａ…傾斜面、７…排出部、
１０…画像形成部、２０…フィーダ部、２１…給紙トレイ、２２…給紙ローラ、
３０…ベルトユニット、３１…駆動ローラ、３２…従動ローラ、３３…搬送ベルト、
３４…ベルトクリーナ、６０…スキャナユニット、７０…プロセスカートリッジ、
７１…感光ドラム、７２…帯電器、７３…転写ローラ、７４…現像カートリッジ、
７４Ａ…現像剤収容室、７４Ｂ…現像剤供給ローラ、７４Ｃ…現像ローラ、
７４Ｄ…層厚規制ブレード、７５…プロセスケーシング、８０…定着ユニット、
８１…加熱ローラ、８２…加圧ローラ、８３…支持部、８３Ａ…切り欠き部、
１００…本体フレーム、１０１…第１本体フレーム、１０２…第２本体フレーム、
１０３…装着空間、１０４〜１０７…カバープレート、１０８…天板部、
１０９…底フレーム、１１０…歯車機構、１１１…加熱ローラ歯車、
１１３…第１中間歯車、１１３Ａ…歯車部、１１３Ｂ…凹凸部、
１１３Ｃ…係合突起部、１１３Ｄ…挿入穴、１１５…第２中間歯車、
１１５Ａ…歯車部、１１５Ｂ…係合部、１１５Ｃ…挿入穴、１１７…駆動側歯車、
１１９…歯車軸、１１９Ａ…係合溝、１１９Ａ…係止溝、１２１…軸プレート。

Claims (8)

1. 本体フレーム側から駆動力を得て回転する回転部材を有し、少なくとも前記回転部材を含むユニット部が前記本体フレームに着脱可能に組み付けられた記録シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記回転部材と一体的に回転するユニット側歯車と、
   前記ユニット側歯車に前記本体フレーム側から駆動力を伝達する第１中間歯車とを備え、
   前記第１中間歯車は、装置内空間のうち前記ユニット部が配置されている装着空間側から着脱可能に前記本体フレームに組み付けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 記録シートに現像剤像を転写することにより、記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
   本体フレーム側から駆動力を得て回転しながら記録シートに転写された現像剤像を加熱する加熱ローラを有し、前記本体フレームに着脱可能に組み付けられたユニット部と、
   前記加熱ローラと一体的に回転するユニット側歯車と、
   前記ユニット側歯車に前記本体フレーム側から駆動力を伝達する第１中間歯車とを備え、
   前記第１中間歯車は、装置内空間のうち前記ユニット部が配置されている装着空間側から着脱可能に前記本体フレームに組み付けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記本体フレームに設けられた駆動側歯車から前記第１中間歯車に駆動力を伝達する第２中間歯車を備えており、
   前記第２中間歯車は、前記駆動側歯車と噛み合う歯車部、及び前記第１中間歯車の軸方向端部に設けられた凹凸部と係合する係合部を有して構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記本体フレーム側には、前記本体フレーム側から前記装着空間側に延びる歯車軸が設けられており、
   さらに、前記第１中間歯車及び前記第２中間歯車は、前記装着空間側から前記歯車軸に装着された状態で前記本体フレームに着脱可能に組み付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに画像形成装置。
5. 前記第１中間歯車には、前記歯車軸と係合する係合手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記歯車軸の前記本体フレーム側の直径寸法は、前記装着空間側の直径寸法より大きく、
   さらに、前記第１中間歯車に設けられた前記歯車軸が挿入される挿入穴のうち、前記本体フレーム側の直径寸法は、前記装着空間側の直径寸法より大きいことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記ユニット部には、前記歯車軸の前記装着空間側を支持する支持部が設けられていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 前記ユニット側歯車及び前記第１中間歯車は、樹脂製であり、
   さらに、前記第１中間歯車の硬度は、前記ユニット側歯車の硬度と同一又はそれより小さいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかつ１つに記載の画像形成装置。

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