JP2016218266A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体の奥行きを省スペース化しつつトナークラウドの噴出を抑制することができる駆動力伝達装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転駆動力を伝達する複数の歯車を内部に支持し回転駆動力が伝達される方向と交差する方向に伸びる平面部を有する枠体と、枠体の外部から吸入される空気を通過させて枠体の外部に排出する空気流路と、を含み、空気流路が、枠体の一面側に形成された複数の吸気口と枠体の他面側に形成されたひとつの排気口とを接続する連続した閉断面形状を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

像担持体と、前記像担持体を駆動するための駆動源と、駆動源の駆動力を像担持体へ伝達するための駆動伝達手段と、駆動伝達手段を支持する駆動伝達手段支持部材と、像担持体の長手方向の端部近傍で且つ像担持体と駆動伝達手段との間に配置されるフレームとを有する画像形成装置において、駆動伝達手段支持部材とフレームとを結合することによって箱形状を形成し、フレームに設けられた少なくとも一つ以上の第一開口部と、駆動伝達手段支持部材に設けられた第二開口部と、第二開口部に連結され像担持体の周囲にエアーを流すための吸引手段とを有する画像形成装置が知られている（特許文献１）。

モータによって駆動する回転体を少なくとも一つ以上を含み、回転体の軸の一端をモータを支持する支持部材で支持しかつ位置決めを行い、軸の他端を支持部材と対向する対向部材で位置決めせずに支持してユニット化し、ユニットを取り付ける際に、被取り付け体側によって軸の他端の位置決めを行う減速装置であり、対向部材の端部を支持部材に接触させて組み付け、支持部材と対向部材が、それぞれ組み付け状態で開口していて流路を構成する開口部を少なくとも一箇所以上有する減速装置も知られている（特許文献２）。

特開２００８−２６８５２９号公報 特開２００５−０９０５７４号公報

本発明は、装置本体の奥行きを省スペース化しつつトナークラウドの噴出を抑制することができる駆動力伝達装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の駆動力伝達装置は、
回転駆動力を伝達する複数の歯車を内部に支持し前記回転駆動力が伝達される方向と交差する方向に伸びる平面部を有する枠体と、
前記枠体の外部から吸入される空気を通過させて前記枠体の外部に排出する空気流路と、を含む、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の駆動力伝達装置において、
前記空気流路が、前記枠体の一面側に形成された複数の吸気口と前記枠体の他面側に形成されたひとつの排気口とを接続する連続した閉断面形状を有する、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の駆動力伝達装置において、
前記空気流路は、前記枠体の前記平面部から立設された壁部で区画された凹状部と前記凹状部の開口側から前記壁部に重なり合って接合された蓋体からなる閉構造である、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置において、
前記排気口は、前記複数の吸気口の少なくともひとつに近接した位置に形成されている、
ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置において、
前記歯車は、前記空気流路が形成された前記平面部の裏面側と、前記空気流路の前記蓋体の外面側に配置されて支持されている、
ことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置において、
前記枠体と前記空気流路は合成樹脂を用いて一体として形成されている、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項７に記載の画像形成装置は、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置と、
前記駆動力伝達装置の歯車を回転駆動する駆動モータと、
前記駆動力伝達装置の回転駆動力を受けて回転する回転体と、
前記駆動力伝達装置の排気口に接続されたフィルタ部材と、
前記フィルタ部材を介して前記駆動力伝達装置の空気流路を通過して前記排気口から排気される空気を装置本体の外部へ排気する排気ファンと、を含む、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、駆動力伝達装置に空気流路が形成されていない構成に比して、装置本体の奥行きを省スペース化しつつトナークラウドの噴出を抑制することができる。
請求項２及び３に記載の発明によれば、トナークラウドの噴出を抑制することができる。
請求項４に記載の発明によれば、トナークラウドが偏在する場合であっても偏在する領域に吸気口および排気口を配置することでトナークラウドの噴出を抑制することができる。
請求項５に記載の発明によれば、歯車への異物の付着を抑制することができる。
請求項６に記載の発明によれば、金属に比して、軽量化することができる。
請求項７に記載の発明によれば、低コストで装置本体の奥行きを省スペース化しつつトナークラウドの噴出を抑制することができる。

画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。 （ａ）は駆動力伝達装置１００の駆動力伝達側に視点をおいた斜視図、（ｂ）は空気流路側に視点をおいた斜視図である。 （ａ）は駆動力伝達装置１００の正面図、（ｂ）は背面図である。 （ａ）は駆動力伝達装置１００における空気流路１２０の流路経路を示す図、（ｂ）は駆動力伝達装置１００の空気流路１２０と歯車の配置を示す横断面図である。 駆動力伝達装置１００の空気流路１２０側における歯車の配置を示す背面図である。 （ａ）は駆動力伝達装置１００が取り付けられた装置本体の内面側に視点をおいた斜視図、（ｂ）は一部拡大図である。 （ａ）は駆動力伝達装置１００が取り付けられた装置本体の背面側の斜視図、（ｂ）は一部拡大図である。 装置本体における空気に流れを示す図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る駆動力伝達装置１００が用いられた画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

画像形成装置１は、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０、定着装置６０、を備えて構成されている。画像形成装置１の上面（Ｚ方向）には、画像が記録された用紙が排出・収容される排出トレイ１ａが形成されている。

制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１と、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、露光装置ＬＨの点灯を制御する露光制御部１３、電源装置１４等を有する。電源装置１４は、後述する帯電ローラ３２、現像ローラ４２、一次転写ローラ５２、二次転写ローラ５３等に高圧電圧を印加するとともに、露光装置ＬＨ、給紙装置２０、定着装置６０及び備えられた各センサ等に電力を供給する。

コントローラ部１２は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置ＬＨに出力する。本実施形態の露光装置ＬＨは、複数の発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が主走査方向に沿って線状に配列されたＬＥＤヘッドにより構成されている。

画像形成装置１の底部には、給紙装置２０が設けられている。給紙装置２０は、用紙積載板２１を備え、用紙積載板２１の上面には多数の記録媒体としての用紙Ｐが積載される。用紙積載板２１に積載され、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（−Ｘ方向）に引き出された後、レジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向に沿って、帯電ローラ３２、露光装置ＬＨ、現像装置４０、一次転写ローラ５２、クリーニングブレード３４が配置されている。帯電ローラ３２には、帯電ローラ３２の表面をクリーニングするクリーニングローラ３３が対向、接触して配置されている。

現像装置４０は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された現像剤保持体としての現像ローラ４２と、この現像ローラ４２の背面側斜め下方には現像剤を現像ローラ４２側へ撹拌搬送する一対の搬送オーガ４４Ａ、４４Ｂが配設されている。現像ローラ４２には、現像剤の層厚を規制する層厚規制部材４６が近接配置されている。
現像装置４０各々は、現像ハウジング４１に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電ローラ３２により帯電され、露光装置ＬＨから出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。

転写装置５０は、各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト５１、各感光体ユニット３０にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ５２を備えている。さらに、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ローラ５３、中間転写ベルト５１上に付着している残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ５４を備えて構成されている。

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４等から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ローラ５３が配置された領域（二次転写部ＴＲ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置２０から用紙Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。そして、二次転写ローラ５３には、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４等から所定の転写電圧が印加され、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３４により除去され、廃トナー回収容器（不図示）に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電ローラ３２により再帯電される。尚、クリーニングブレード３４で除去しきれず帯電ローラ３２に付着した残留物は、帯電ローラ３２に接触して回転するクリーニングローラ３３表面に捕捉され、蓄積される。

定着装置６０は加熱モジュール６１と加圧モジュール６２を有し、加熱モジュール６１と加圧モジュール６２の圧接領域によって定着ニップ部Ｎ（定着領域）が形成される。
転写装置５０においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを経由して定着装置６０に搬送される。定着装置６０に搬送された用紙Ｐは、一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
定着トナー像が形成された用紙Ｐは、排出ローラ対６９から画像形成装置１上面の排出トレイ１ａに排出される。

（２）駆動力伝達装置
図２（ａ）は駆動力伝達装置１００の駆動力伝達側に視点をおいた斜視図、（ｂ）は空気流路側に視点をおいた斜視図、図３（ａ）は駆動力伝達装置１００の正面図、（ｂ）は背面図、図４（ａ）は駆動力伝達装置１００における空気流路１２０の流路経路を示す図、（ｂ）は駆動力伝達装置１００の空気流路１２０と歯車Ｇの配置を示す横断面図、図５は駆動力伝達装置１００の空気流路１２０側における歯車Ｇの配置を示す背面図である。
以下、図面を参照しながら駆動力伝達装置１００の構成について説明する。

（２．１）駆動力伝達装置の全体構成
駆動力伝達装置１００は、枠体１１０と、駆動モータＭの回転駆動力を伝達する複数の歯車Ｇと、歯車Ｇの回転を回転体に伝達する駆動伝達部１３０と、空気流路１２０から構成されている。

図２（ａ）、図３（ａ）に示すように、駆動力伝達装置１００の駆動力伝達側には、複数の駆動伝達部１３０が枠体１１０から突出して支持されている。駆動伝達部１３０は、回転体の一例としての感光体ドラム３１を回転駆動するドラム駆動部１３１（図６に図示）、現像装置４０を回転駆動する現像駆動部１３２、転写装置５０の中間転写ベルト５１を回転駆動するベルト駆動部１３３からなり、駆動モータＭの回転駆動力を枠体１１０内に回転支持された複数の歯車Ｇを介してそれぞれの回転体に伝達する。

駆動力伝達装置１００の駆動力伝達側には、空気流路１２０の複数の吸気口１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄが枠体１１０に一体形成されている。吸気口１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄは、各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ））の感光体ユニット３０、現像装置４０ごとに複数設けられ、後述するひとつの排気口１２２に接続されている。

図２（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、駆動力伝達装置１００の駆動力伝達側の反対側には、空気流路１２０が形成されている。空気流路１２０の一端は、駆動力伝達側に開口した吸気口１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄに接続され、他端側はそれぞれの空気流路１２０が合流して一つの排気口１２２に接続されている。

（２．２）空気流路
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、枠体１１０は、回転駆動力が伝達される方向と交差する方向に伸びる平面部１１１を有し、枠体１１０には平面部１１１から連続した壁部１１２が一体として立設され凹状部１１３を形成されている。

図４（ｂ）に示すように、凹状部１１３は、壁部１１２によって区画され、開口部１１３ａに蓋体１１４が壁部１１２と重なり合って接合されて吸気口１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄと排気口１２２とを接続する連続した閉断面形状を有する空気流路１２０となる。

枠体１１０と、空気流路１２０の凹状部１１３を区画形成する壁部１１２は合成樹脂を用いて一体として形成されている。合成樹脂材料としては、強度の点から、例えばＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等にガラス繊維が充填された樹脂を用いることができる。蓋体１１４もＡＢＳやＰＰ（ポリプロピレン）等の合成樹脂を用いて形成されている。

図４（ａ）に示すように、排気口１２２は、１２１ｃ、１２１ｄに比して、吸気口１２１ａ、１２１ｂに近接して配置されている。
本実施形態においては、吸気口１２１ａ、１２１ｂは、それぞれ、トナークラウドが発生する虞が高い、イエロー（Ｙ）の感光体ユニット３０、現像装置４０、マゼンタ（Ｍ）の感光体ユニット３０、現像装置４０に対向している。特に、イエロートナーは他の色のトナーに比べ帯電性が劣り飛散しやすい。そのために、イエロー（Ｙ）側に吸気口排気口を配置することでより効率的にトナークラウドを回収することができる。

図４（ｂ）、図５に示すように、駆動モータＭの回転駆動力を駆動伝達部１３０に回転伝達する複数の歯車Ｇは、空気流路１２０が形成された平面部１１１の裏面側と、空気流路１２０の蓋体１１５の外面側に配置されて支持されている。

本実施形態においては、駆動モータＭの回転駆動力をドラム駆動部１３１に回転伝達する歯車Ｇ１は、空気流路１２０の蓋体１１４の外面側に配置されて支持されている。
また、駆動モータＭの回転駆動力を現像駆動部１３２に回転伝達する歯車Ｇ２（不図示）は空気流路１２０が形成された底面部１１１の裏面側に配置されて支持されている。

（３）駆動力伝達装置の装置本体への取り付け
図６（ａ）は駆動力伝達装置１００が取り付けられた装置本体の内面側に視点をおいた斜視図、（ｂ）は一部拡大図、図７（ａ）は駆動力伝達装置１００が取り付けられた装置本体の背面側の斜視図、（ｂ）は一部拡大図、図８は装置本体における空気に流れを示す図である。
以下、図面を参照しながら駆動力伝達装置１００の装置本体への取り付け及び空気の流れについて説明する。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動力伝達装置１００は駆動モータＭが装着されて、駆動伝達部１３０が装置本体の筐体Ｆから内面側に突出した状態で装置本体の筐体Ｆに固定され、空気流路１２０の吸気口１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄが装置本体の内面側に開口した状態となる。
駆動力伝達装置１００のそれぞれの駆動伝達部１３１、１３２、１３３には、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０が装置本体の前面側から装着され（図１参照）、駆動モータＭの回転駆動力が伝達される。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動モータＭが装着された駆動力伝達装置１００が取り付けられた装置本体の背面側には、駆動力伝達装置１００の排気口１２３に接続されたフィルタ部材１４０と、フィルタ部材１４０を介して駆動力伝達装置１００の空気流路１２０を通過して排気口１２２から排気される空気を機外へ排気する排気ファン１５０が設けられている。

フィルタ部材１４０は、排気口１２２から排気される空気を通過させて、空気に含まれるトナークラウド、異物等を捕集して、排気ファン１５０から機外へ排出される空気を浄化する。
本実施形態における排気ファン１５０は、遠心羽根車（不図示）を備えた遠心式送風機であり、フィルタ部材１４０を通過した空気を圧縮して吐出口１５１から機外へ排出する。

このように、構成された駆動力伝達装置１００を備えた画像形成装置１においては、図８に示すように、装置本体内の感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０の周辺を含む装置本体の内部の空気は吸気口１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄから吸気され、空気流路１２０を通過して排気口１２２からフィルタ部材１４０へと導かれる。
フィルタ部材１４０でトナークラウド、異物が捕集された空気は排気ファン１５０で圧縮されて機外へ排気される（図８中 矢印Ｒ参照）。

本実施形態に係る駆動力伝達装置１００は、歯車Ｇと、駆動伝達部１３０を支持する枠体１１０の平面部１１１に駆動力伝達側に開口した吸気口１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを排気口１２２に接続する空気流路１２０が形成されている。空気流路１２０の排気口１２２は、フィルタ部材１４０を介して、排気ファン１５０に接続されている。
そのために、装置本体の奥行きを省スペース化しつつトナークラウドの噴出を抑制することができる。また駆動力伝達装置１００内に空気流路１２０を形成することで駆動力伝達装置１００の冷却を効率的に行うことができる。

駆動モータＭの回転駆動力を駆動伝達部１３０に回転伝達する複数の歯車Ｇは、空気流路１２０が形成された平面部１１１の裏面側と、空気流路１２０の蓋体１１４の外面側に配置されて支持されている。
そのために、装置本体の内部から吸気されるトナークラウドや異物を含む空気は、歯車Ｇ１、Ｇ２から分離されて閉断面形状を有する空気流路１２０内を通過して、トナークラウドや異物の歯車Ｇ１、Ｇ２への付着が抑制されている。

１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
１００・・・駆動力伝達装置
１１０・・・枠体
１１１・・・平面部
１１２・・・壁部
１１３・・・凹状部
１１４・・・蓋体
１２０・・・空気流路
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ・・・吸気口
１２２・・・排気口
１３０・・・駆動伝達部
１４０・・・フィルタ部材
１５０・・・排気ファン

Claims (7)

1. 回転駆動力を伝達する複数の歯車を内部に支持し前記回転駆動力が伝達される方向と交差する方向に伸びる平面部を有する枠体と、
   前記枠体の外部から吸入される空気を通過させて前記枠体の外部に排出する空気流路と、を含む、
   ことを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 前記空気流路が、前記枠体の一面側に形成された複数の吸気口と前記枠体の他面側に形成されたひとつの排気口とを接続する連続した閉断面形状を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記空気流路は、前記枠体の前記平面部から立設された壁部で区画された凹状部と前記凹状部の開口側から前記壁部に重なり合って接合された蓋体からなる閉構造である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
4. 前記排気口は、前記複数の吸気口の少なくともひとつに近接した位置に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。
5. 前記歯車は、前記空気流路が形成された前記平面部の裏面側と、前記空気流路の前記蓋体の外面側に配置されて支持されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。
6. 前記枠体と前記空気流路は合成樹脂を用いて一体として形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。
7. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置と、
   前記駆動力伝達装置の歯車を回転駆動する駆動モータと、
   前記駆動力伝達装置の回転駆動力を受けて回転する回転体と、
   前記駆動力伝達装置の排気口に接続されたフィルタ部材と、
   前記フィルタ部材を介して前記駆動力伝達装置の空気流路を通過して前記排気口から排気される空気を装置本体の外部へ排気する排気ファンと、を含む、
   ことを特徴とする画像形成装置。

Images