JP2018019290A - 駆動装置及び駆動装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトにテンションを付与するために追加する部品の点数を削減可能な駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置３０は、駆動プーリー３１と、従動プーリー３２と、駆動プーリー３１と従動プーリー３２とに巻き掛けられて被駆動部品が取り付けられた無端ベルト３３と、駆動プーリー３１を回転駆動させるモーター３４と、駆動プーリー３１とモーター３４とが装着された被装着部材３５と、被装着部材３５を回転可能に支持する支持ピン３６と、駆動プーリー３１が従動プーリー３２から離れる側に被装着部材３５を支持ピン３６周りに付勢する弾性部材３７とを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、複写機等の画像形成装置には、原稿画像を光学的に読み取るための画像読取装置が備えられている。この画像読取装置は、例えば光源やミラー又はコンタクトイメージセンサー等を保持するキャリッジを備えている。このキャリッジは、箱状の筐体内に収容されていて駆動装置により副走査方向に駆動される。

例えば特許文献１に示す駆動装置は、駆動プーリーと、従動プーリーと、両プーリーに巻き回された無端状のベルトと、駆動プーリーを回転駆動するモーターとを備えている。上記キャリッジは無端状のベルトの一部に固定されている。そして、駆動モーターにより駆動プーリーを正回転及び逆回転させることによりベルトが回転してキャリッジが副走査方向（主走査方向に直交する方向）に往復駆動するようになっている。

この種の駆動装置では、無端ベルトが経年劣化によって伸長した場合に無端ベルトのテンションが低下しないように、テンション付与装置を備える場合がある。テンション付与装置は、例えば、従動プーリーを支持する支持アーム部と、支持アーム部を回動可能に支持する軸部と、支持アーム部を付勢する付勢部材とを有している。付勢部材は、従動プーリーが駆動プーリーから離間する側に付勢されるように、支持アーム部を上記軸部回りに付勢している。

特開２００７−２２８５２７号公報

ところで、従来の駆動装置では、無端ベルトにテンションを付与するために、従動プーリーを支持する支持アーム部と、支持アーム部を回動可能に支持する軸部と、支持アーム部を付勢する付勢部材との少なくとも３つの部品を使用している。従来の駆動装置では、周辺構造を含めると比較的多くの部品を使用しており、部品点数の削減が求められている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベルトにテンションを付与するために追加する部品の点数を削減可能な駆動装置を提供することにある。

本発明に係る駆動装置は、駆動プーリーと、従動プーリーと、駆動プーリーと従動プーリーとに巻き掛けられて被駆動部品が取り付けられた無端ベルトと、駆動プーリーを回転駆動させるモーターと、駆動プーリーとモーターとが装着された被装着部材とを有する。

そして、被装着部材を回転可能に支持する支持ピンと、駆動プーリーが従動プーリーから離れる側に被装着部材を支持ピン周りに付勢する弾性部材とを備えている。

本発明によれば、支持アーム部に対応する部品を別途に追加することなく、駆動プーリーとモーターとを装着するために必要な被装着部材を利用し、さらに被装着部材の取付用部品である支持ピンを利用しているため、ベルトにテンションを付与するために追加する部品の点数を削減することができる。

図１は、実施形態における駆動装置を備えた画像形成装置を示す斜視図である。 図２は、画像読取装置を示す斜視図である。 図３は、上面側部材を取り外した状態の画像読取装置を示す斜視図である。 図４は、駆動プーリー周辺の拡大斜視図である。 図５は、被装着部材において支持ピンが嵌め込まれている箇所の断面図である。 図６は、従来の画像読取装置のテンション付与装置の斜視図である。 図７は、変形例１に係る駆動装置における駆動プーリー周辺の拡大斜視図である。 図８は、変形例２に係る駆動装置における駆動プーリー周辺の拡大斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１を示している。画像形成装置１は、いわゆる胴内排紙型の複写機であって、画像形成装置本体１０と、画像形成装置本体１０の上側に配置された画像読取装置２０とを備えている。画像形成装置本体１０と画像読取装置２０との間には、排紙空間Ｓが設けられている。

−画像読取装置の構成−
画像読取装置２０は、原稿画像を読取ってその画像データを取得する。画像形成装置本体１０内には、画像読取装置２０が取得した画像データを用紙に印刷するための画像形成部（図示省略）が収容されている。画像形成部における画像形成方式は、例えば電子写真方式である。すなわち、画像形成部は、感光体ドラムの表面にてレーザー光を走査させることで上記画像データに対応する静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像して可視化し、可視化したトナー像を用紙に定着させることで用紙に画像データを印刷する。印刷後の用紙は、画像形成装置本体１０内の搬送路に沿って搬送されて排紙空間Ｓに排出される。尚、画像形成部における画像形成方式は、電子写真方式に限ったものではなく、例えばインクジェット方式であってもよい。

画像読取装置２０は、箱状の筐体（スキャナフレーム）２１と、原稿画像を光学的に読み取るためのキャリッジ２３と、キャリッジ２３を駆動する駆動装置３０とを備えている。図２及び図３に示すように、筐体２１は、開口部にコンタクトガラス２８が嵌め込まれた上面側部材２１ａと、駆動装置３０が取り付けられた底面側部材２１ｂとを上下から組み合わせることにより形成された薄い略直方体の箱体である。図２では、キャリッジ２３の記載を省略している。コンタクトガラス２８は、開閉可能な原稿カバー２２（図１にのみ示す）により覆われる。

筐体２１内には、キャリッジ２３及び駆動装置３０が収容されている。キャリッジ２３は、主走査方向に延びる読取装置であって、コンタクトイメージセンサー（ＣＩＳ：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）を保持している。キャリッジ２３は、駆動装置３０により副走査方向（主走査方向に直交する方向）に往復駆動される。コンタクトイメージセンサーは、主走査方向に延びる箱状のセンサー筐体を備えている。このセンサー筐体内には、ラインセンサーや光源等の光学系素子（いずれも図示せず）が収容されている。

キャリッジ２３の下面における主走査方向の中央部には、副走査方向に延びるシャフト（図示省略）が固定されている。このシャフトが底面側部材２１ｂに設けたレール部材のＶ字溝に係合してスライドすることにより、キャリッジ２３が副走査方向に移動可能になっている。

−駆動装置の構成−
図３に示すように、駆動装置３０は、駆動プーリー３１と、従動プーリー３２と、両プーリー３１，３２に巻き掛けられて副走査方向に延びるベルト（無端ベルト）３３と、駆動プーリー３１を回転駆動させるモーター３４（図５参照）と、駆動プーリー３１及びモーター３４が装着された金属製の被装着部材（板金部材）３５とを備えている。

駆動プーリー３１は、底面側部材２１ｂにおける副走査方向の一側端部に設けられている。駆動プーリー３１は、被装着部材３５に保持されている。一方、従動プーリー３２は、底面側部材２１ｂにおける副走査方向の他側端部に取り付けられている。従動プーリー３２は、駆動プーリー３１に対して副走査方向に離間した場所に位置している。従動プーリー３２は底面側部材２１ｂに保持されている。

ベルト３３は、無端状に形成されていて駆動プーリー３１と従動プーリー３２とに巻き掛けられている。ベルト３３における副走査方向に延びる２つの直線部の一方には、キャリッジ２３（被駆動部品）が固定されている。そして、駆動プーリー３１がモーター３４により正回転又は逆回転されることで、ベルト３３が正回転又は逆回転してキャリッジ２３が副走査方向に往復駆動される。

−テンション付与機構について−
図４は、駆動プーリー３１周辺の拡大斜視図である。図５は、被装着部材３５において支持ピン３６が嵌め込まれている箇所の断面図（副走査方向の一側から見た断面図）である。図４及び図５には、モーター３４等を破線で示している。

駆動装置３０は、さらに、被装着部材３５を回転可能に支持する支持ピン（ヘッダーピン）３６と、駆動プーリー３１が従動プーリー３２から離れる側に被装着部材３５を支持ピン３６周りに付勢する弾性部材３７とを備えている。支持ピン３６と弾性部材３７は、ベルト３３に対してテンションを付与するテンション付与機構として機能する。

被装着部材３５は、平板状の板状本体部５１と、板状本体部５１における副走査方向の他側の端から立ち上がる壁面部５２とを備えている。板状本体部５１は、表側に駆動プーリー３１を搭載し、裏側にモーター３４を搭載している。

板状本体部５１の表側では、板状本体部５１に回転自在に取り付けられた支持軸５３に対し、板状本体部５１側から順番に、大径歯車５６と駆動プーリー３１とが固定されている。支持軸５３には、駆動プーリー３１等が外れることを防ぐ抜止め部材５７が取り付けられている。大径歯車５６及び駆動プーリー３１は、板状本体部５１における副走査方向の一側に配置されている。一方、板状本体部５１の裏側には、モーター３４が固定されている。モーター３４は、駆動プーリー３１よりも副走査方向の他端側に配置されている。モーター３４の駆動軸は、板状本体部５１を貫通して、板状本体部５１の表側でピニオン５５が取り付けられている。ピニオン５５が大径歯車５６と噛み合うことで、モーター３４の回転力がピニオン５５及び大径歯車５６を介して駆動プーリー３１に伝達される。

板状本体部５１には、図４に示すように、支持ピン３６に取り付けるための切欠き穴６１が形成されている。板状本体部５１では、主走査方向の一側の辺から他側（内側）へ向かって切欠き穴６１が延びている。切欠き穴６１は、途中で膨らみ、内側が略円形に形成されている。この略円形の内側部分６１ａは、副走査方向で見た場合に、駆動プーリー３１と同様に、板状本体部５１における一側に配置されている。内側部分６１ａの縁部には、図５に示すように、内側部分６１ａの周方向に延びる防振ゴム６２が取り付けられている。

支持ピン３６は、頭部３６ａと、頭部３６ａから突出する胴部３６ｂと、胴部３６ｂから突出するネジ部３６ｃとを備えている。支持ピン３６は、ネジ部３６ｃが底面側部材２１ｂの上面から突出するボス部６３に固定されている。胴部３６ｂとネジ部３６ｃは、互いに同軸に設けられて軸部を構成する。胴部３６ｂは、ネジ部３６ｃよりも大径に形成され、外周面が滑らかな円柱面となっている。胴部３６ｂは、切欠き穴６１の内側部分６１ａに取り付けられた防振ゴム６２の内側に嵌め込まれている。胴部３６ｂの外面に対して防振ゴム６２の内面が摺接可能になっており、支持ピン３６に対して被装着部材３５が回転可能になっている。

弾性部材３７は、例えばコイルバネである。弾性部材３７は、略副走査方向に伸縮自在に設けられている。弾性部材３７の一端側は、壁面部５２における主走査方向の他側の取付穴に引っ掛けられている。弾性部材３７の他端側は、底面側部材２１ｂに固定されたアース用金具２９の取付穴に引っ掛けられている。弾性部材３７は、アース用金具２９を介して底面側部材２１ｂに取り付けられている。被装着部材３５は、支持ピン３６及び弾性部材３７により２箇所で、底面側部材２１ｂから浮いた状態に支持されている。

被装着部材３５は、図４に示すように、支持ピン３６が嵌め込まれた主走査方向の一側を支点に回転自在である。弾性部材３７は、自然長から伸びた状態で取り付けられている。弾性部材３７は、収縮しようとして、壁面部５２における主走査方向の他側（作用点）を外側方向（従動プーリー３２から離れる方向）に付勢する。弾性部材３７が付勢する方向を矢印Ｋで示す。被装着部材３５には、支持ピン３６を支点にして、図４において反時計回り（矢印Ｙの方向）に回転させる力が付与される。従って、被装着部材３５で主走査方向において支点と作用点との間に配置された駆動プーリー３１は、壁面部５２が付勢される矢印Ｋの方向（従動プーリー３２から離れる方向）に付勢される。そのため、ベルト３３が経年劣化によって伸長した場合でも、ベルト３３に一定のテンションを付与し続けることができ、ベルト３３が駆動プーリー３１又は従動プーリー３２に対してスリップしてキャリッジ２３の円滑な移動が妨げられることを防止することができる。

また、被装着部材３５は、防振ゴム６２及び弾性部材３７を介して底面側部材２１ｂに支持されている。被装着部材３５を支持する２箇所には、弾性変形可能な部材が用いられている。従って、モーター３４の振動が筐体２１へ伝達することが抑制され、振動に起因する騒音や画像不良を抑制することができる。

また、弾性部材３７は、導電性を有する部材である。被装着部材３５は、弾性部材３７を介して、画像形成装置本体１０において接地されたアース用金具２９に導通することで、接地されている。

また、本実施形態では、図４に示すように、モーター３４に電力を供給する電気コード３８が、モーター３４から支持ピン３６側へ延びている。このように配線することで、支持ピン３６を支点にして被装着部材３５が回転しても、電気コード３８における被装着部材３５の外縁の通過箇所と支持ピン３６との距離がほとんど変化しない。従って、被装着部材３５が回転しても、電気コード３８が伸びたり弛んだりしにくく、断線等の電気コード３８のトラブルが抑制される。

−実施形態の効果等−
本実施形態では、テンションを付与するためにベルト３３を外側に引っ張るプーリーを支持する部品として、駆動プーリー３１とモーター３４とを装着するために必要な被装着部材３５を利用している。ここで、従来は、図６に示すように、従動プーリー３２に対してテンション付与機構を設けていた。具体的に、ベルト３３にテンションを付与するために、従動プーリー３２を支持する支持アーム部７１と、支持アーム部７１を回動可能に支持する軸部７２と、支持アーム部７１を付勢する付勢部材７３との少なくとも３つの部品を追加していた。それに対し、本実施形態では、駆動プーリー３１に対してテンション付与機構を設けるようにして、支持アーム部７１に対応する部品を別途に追加することなく、駆動装置３０がもともと備えていた被装着部材３５を利用している。さらに、軸部７２の代わりに、被装着部材３５の取付用部品である支持ピン３６を利用している。従って、ベルト３３にテンションを付与するために追加する部品の点数を削減することができる。

また、従来は、底面側部材２１ｂへの被装着部材３５の取付けに複数のネジを用いていたが、本実施形態では１本の支持ピン３６を用いる。そのため、被装着部材３５の取付用部品の点数を削減することができ、さらにモーター３４の振動が筐体２１へ伝達することも抑制することができる。

また、本実施形態では、被装着部材３５が弾性部材３７を介して接地される。モーター３４からの漏電時の安全対応や、モーター３４で生じる電磁波の対策として、被装着部材３５の接地が、テンション付与機構を利用して実現されている。そのため、接地用の部品を別途に設ける必要がなく、部品点数をさらに削減することができる。

《変形例１》
図７は、変形例１に係る画像読取装置２０における駆動プーリー３１周辺の拡大斜視図である。変形例１は、弾性部材３７（例えば、コイルバネ）の壁面部５２とは反対側の取付先が、上述の実施形態とは異なり、画像形成装置本体１０のフレームの一部である取付部材６０である。

取付部材６０は、画像形成装置本体１０で接地されている金属製の部材である。図７に示すように、取付部材６０は、底面側部材２１ｂの貫通孔を貫通し、底面側部材２１ｂの上面から突出している。弾性部材３７の他端側は、取付部材６０の先端部の取付穴に引っ掛けられて取り付けられている。変形例１では、上述の実施形態と同様に、被装着部材３５が弾性部材３７を介して接地されている。

《変形例２》
図８は、変形例２に係る画像読取装置２０における駆動プーリー３１周辺の拡大斜視図である。変形例２は、アース用金具２９が、被装着部材３５に接触して被装着部材３５を下方に押し付ける板バネ部２９ａ（押付部材）を備えている。被装着部材３５は、弾性部材３７だけでなく板バネ部２９ａを介しても接地される。

変形例２では、被装着部材３５が、底面側部材２１ｂに固定されたアース用金具２９の板バネ部２９ａによって弾性的に押し付けられる。そのため、被装着部材３５は上述したように２箇所で底面側部材２１ｂから浮いた状態に支持されているが、被装着部材３５の位置を安定させることができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、駆動装置３０を画像読取装置２０に適用した例について説明したが、これに限ったものではなく、駆動装置３０を自動車用エンジンやパチンコの駆動系に適用するようにしてもよい。

上記実施形態では、弾性部材３７としてコイルバネを使用したが、コイルバネ以外の弾性部材（板バネ、渦巻きバネ等）を使用してもよい。

上記実施形態では、被装着部材３５に切欠き穴６１を形成してその切欠き穴６１に支持ピン３６を嵌め込んだが、切欠き穴６１の代わりに、円形の貫通穴を用いてもよい。

以上説明したように、本発明は、駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置について有用である。

２０ 画像読取装置
２３ キャリッジ（被駆動部品）
３０ 駆動装置
３１ 駆動プーリー
３２ 従動プーリー
３３ ベルト（無端ベルト）
３４ モーター
３５ 被装着部材
３６ 支持ピン
３７ 弾性部材

Claims (5)

1. 駆動プーリーと、従動プーリーと、前記駆動プーリーと前記従動プーリーとに巻き掛けられて被駆動部品が取り付けられた無端ベルトと、前記駆動プーリーを回転駆動させるモーターと、前記駆動プーリーと前記モーターとが装着された被装着部材とを有する駆動装置であって、
   前記被装着部材を回転可能に支持する支持ピンと、
   前記駆動プーリーが前記従動プーリーから離れる側に前記被装着部材を前記支持ピン周りに付勢する弾性部材とを備えている、駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記被装着部材は金属製であり、
   前記弾性部材は導電性を有し、
   前記被装着部材が前記弾性部材を介して接地される、駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の駆動装置において、
   前記被装着部材に接触して該被装着部材を下方へ押さえ付ける押付部材をさらに備え、
   前記被装着部材は金属製であり、
   前記押付部材は金属製で接地され、
   前記被装着部材が前記押付部材を介して接地される、駆動装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載の駆動装置において、
   前記モーターに電力を供給する電気コードは、前記モーター側から前記支持ピン側へ延びている、駆動装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載の駆動装置と、
   前記被駆動部品として、原稿画像を読み取る読取装置とを備えた画像形成装置。

Images