JP2022115188A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ローラーへの回転力を伝達及び遮断するギア列において、省スペース化や組立作業を容易にすることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、用紙を搬送する搬送ローラーへ駆動源から回転力を伝達するギア列を備える画像形成装置であって、前記ギア列は、前記回転力の伝達を許容する通常位置と前記回転力の伝達を遮断する処理位置との間を移動可能且つ軸方向に移動可能に支持され、前記通常位置から前記処理位置へ移動する際に前記軸方向の一方向に移動する力を発生するハスバギア４１ａを有する移動ギア３３と、前記移動ギア３３の前記軸方向の一方向への移動を緩衝する板バネ６１と、を含んでいる。【選択図】図３

Description

本発明は、用紙を搬送する搬送ローラーへモーターから回転力を伝達するギア列を備える画像形成装置に関する。

画像形成装置は、用紙を搬送する搬送ローラー対を備えている。搬送ローラー対は、駆動ローラーと、駆動ローラーに従動して回転する従動ローラーとを備える。駆動ローラーは、ギア列を介してモーターと接続しており、ギア列を介してモーターから回転力が伝達されることで回転する。

画像形成処理中に紙詰まりが発生すると、用紙が搬送ローラー対に挟まれたままとなる場合がある。これに対して、ギア列を構成する一つのギアが、駆動ローラーへの回転力の伝達を許容する通常位置と駆動ローラーへの回転力の伝達を遮断する処理位置との間を移動可能に設けられる場合がある。紙詰まりの処理時にギアを処理位置に移動させると、駆動ローラーはフリーに回転するので、挟まれた用紙を大きな抵抗なく搬送ローラー対から引き出すことができる。

例えば、特許文献１に記載の給紙装置は、駆動モーターと紙送りローラー（駆動ローラー）との間に、遊星ギア機構（ギア列）を備えている。遊星ギア機構は、太陽ギアと、太陽ギアを噛み合う遊星ギアと、遊星ギアと噛み合う第１段ギアとを有している。紙詰まりが発生すると、駆動モーター（モーター）を所定時間逆回転させて太陽ギアを逆方向に回転させ、遊星ギアと第１段ギアとの噛み合いを解除する。これにより、駆動モーターから紙送りローラーへの回転力の伝達を遮断している。

特開平７－１２５８７３号公報

上記特許文献１に記載されているようなギア列には、例えば、ハスバギアが含まれる場合がある。この場合、モーターを逆回転させると、ハスバギアには軸方向に沿った力が働く。すると、ハスバギアが脱落したり噛み合いが不十分となったりするので、圧縮コイルバネによってハスバギアの軸方向への移動が規制されるようになっている。しかしながら、このような圧縮コイルバネを使用する場合、圧縮コイルバネを配置するスペースや圧縮代を確保しつつ、圧縮コイルバネを安定に支持することが必要になり、設計上の制約が多くなったり組立作業が困難になったりするという問題がある。

本発明は上記事情を考慮して、搬送ローラーへの回転力を伝達及び遮断するギア列において、省スペース化や組立作業を容易にすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、用紙を搬送する搬送ローラーへ駆動源から回転力を伝達するギア列を備える画像形成装置であって、前記ギア列は、前記回転力の伝達を許容する通常位置と前記回転力の伝達を遮断する処理位置との間を移動可能且つ軸方向に移動可能に支持され、前記通常位置から前記処理位置へ移動する際に前記軸方向の一方向に移動する力を発生するハスバギアを有する移動ギアと、前記移動ギアの前記軸方向の一方向への移動を緩衝する板バネと、を含んでいることを特徴とする。

本発明の画像形成装置において、前記移動ギアの回転軸の両端部を回転可能且つ前記通常位置と前記処理位置との間で移動可能に支持する外プレート及び内プレートをさらに備え、前記板バネは、前記外プレートに固定される固定部と、前記固定部に対して鋭角となるように折り曲げられて、前記軸方向の他方向に向かって前記ハスバギアに接触する押圧部と、前記押圧部の先端から前記固定部の側に屈曲する先端部と、を有し、前記先端部と前記外プレートとの間に所定のクリアランスが設けられていることを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置において、前記移動ギアは、前記搬送ローラーと、前記回転力の伝達方向において前記搬送ローラーの上流側に配置された駆動ギアと、の間に配置されていることを特徴としてもよい。

本発明によれば、移動ギアの軸方向への移動を緩衝するために板バネを使用しているので、ギア列の組立作業を容易にできる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置（カバープレートを装着した状態）を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置（カバープレートを取り外した状態）を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、移動ギア及び板バネを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、通常位置に移動した移動ギアを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、処理位置に移動した移動ギアを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、板バネを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、通常位置に移動した移動ギアと板バネを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、処理位置に移動した移動ギアと板バネを示す側面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１及び図２を参照して、画像形成装置１について説明する。図１は、外カバーを外した画像形成装置１を示す側面図、図２は、外カバーとカバープレートとを外した画像形成装置１を示す側面図である。各図に示されるＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側を示す。

画像形成装置１は、略直方体状の内部空間を有する筐体３を備えている。筐体３の内部には、用紙を給紙する給紙部と、用紙にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を用紙に定着する定着部と、用紙を排出する排出部と、が設けられている（いずれも図示省略）。さらに、筐体３の内部には、給紙部から、画像形成部と定着部とを経て、排出部へ至る用紙の搬送経路（図示省略）が形成されている。搬送経路の所定の位置には、レジストローラー対や搬送ローラー対（いずれも図示省略）が備えられて、搬送経路に沿って給紙部から排紙部へ用紙を搬送する。また、筐体３の上面には、排出トレイ（図示省略）が形成されている。

給紙部は、給紙ローラーを備え、給紙ローラーが回転することで、給紙カセットや手差しトレイに載置された用紙を搬送経路へ送り出す。画像形成部は、露光装置、感光体ドラム、帯電器、現像装置、クリーニング装置、トナーコンテナ等を備え、給紙部から給紙された用紙に、電子写真方式でトナー像を形成する。定着部は、加熱ローラー及び加圧ローラーを備え、両ローラーが回転することで、用紙を搬送しつつトナー像を用紙に定着する。排紙部は、排紙ローラー対を備え、両ローラーが回転することで、トナー像が定着された用紙を排紙トレイに排出する。

前述の搬送ローラー対や給紙ローラー、加熱ローラー及び加圧ローラー、感光体ドラム等の複数の回転体は、図２に示される駆動機構１０によって駆動されて回転する。駆動機構１０は、正逆回転可能なブラシ付きＤＣモーター１１と、複数の回転体の回転軸に固定された駆動ギアからなるギア列１３と、によって構成されている。モーター１１の回転力が、ギア列１３を介して回転体のそれぞれに伝達されて、各回転体が所定の方向に所定の回転数で回転するようになっている。モーター１１は、本実施形態における駆動源の一例である。

図２に示されるように、モーター１１の出力軸１１ａの一端部（左端部）は、筐体３の側板３Ｌ（左側板）を貫通している。側板３Ｌから突き出した出力軸１１ａの端部には、出力ギア２１が固定されている。また、各回転体の回転軸の一端部（左端部）も、筐体３の側板３Ｌ（左側板）を貫通している。側板３Ｌから突き出した回転軸の端部には、それぞれ駆動ギアが固定されている。さらに、図１に示されるように、駆動ギアのほとんどはカバープレート５で覆われている。すなわち、駆動ギアのほとんどは、側板３Ｌとカバープレート５との間の空間に配置される。

次に、図２を参照して、モーター１１と一つの搬送ローラー対との間のギア列１３Ｘについて説明する。この搬送ローラー対は、画像形成部と定着装置との間の搬送経路に配置されて、搬送駆動ローラー１５と、搬送駆動ローラー１５に従動して回転する従動ローラー（図示省略）と、で構成されている。本実施形態では、搬送駆動ローラー１５が、搬送ローラーの一例である。前述のように、搬送駆動ローラー１５の回転軸の一端部（左端部）は、筐体３の側板３Ｌ（左側板）を貫通している。側板３Ｌから突き出した回転軸の一端部には、搬送駆動ギア２３が固定されている。このギア列１３Ｘ以外の駆動ギア等については説明を省略する。

ギア列１３Ｘは、出力ギア２１と、第１～第４駆動ギア２５、２７、２９、３１と、移動ギア３３と、搬送駆動ギア２３と、で構成される。出力ギア２１は、第１駆動ギア２５と噛み合っている。第１駆動ギア２５は、第２駆動ギア２７と噛み合っている。第２駆動ギア２７は、第３駆動ギア２９と噛み合っている。第３駆動ギア２９は、第４駆動ギア３１と噛み合っている。第４駆動ギア３１は、移動ギア３３を介して、搬送駆動ギア２３と噛み合っている。

移動ギア３３は、搬送駆動ギア２３と噛み合う通常位置と、搬送駆動ギア２３から離間する処理位置と、の間を移動可能に設けられている。移動ギア３３が通常位置に移動すると、移動ギア３３を介して第４駆動ギア３１から搬送駆動ギア２３へ回転力の伝達が許容され、移動ギア３３が処理位置に移動すると、第４駆動ギア３１から搬送駆動ギア２３への回転力の伝達が阻止される。

ところで、搬送経路に沿った用紙の搬送中に紙詰まりが生じると、搬送ローラー対の回転が停止されるので、用紙が搬送ローラー対に挟まれたままとなってしまうことがある。この場合、挟まれた用紙を引き抜こうとしても、搬送駆動ローラー１５は回転が停止しているので、搬送駆動ローラー１５と用紙のとの摩擦によって、用紙の引き抜きが困難となる。そこで、紙詰まりの処理時には、移動ギア３３を処理位置に移動させることで、モーター１１から搬送駆動ローラー１５への回転力の伝達を遮断して、搬送駆動ローラー１５を自由に回転可能とする。これにより、挟まった用紙を大きな抵抗なく引き抜くことができるようになる。

移動ギア３３について、図３と図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。図３は移動ギアと板バネとを示す斜視図、図４Ａ及び図４Ｂは移動前後の移動ギアを示す図である。図３は側板３Ｌが省略されている。

図３に示されるように、移動ギア３３は、ギア部４１と、回転軸４３と、を備えており、回転軸４３の両端部が、側板３Ｌ（図１、図２参照）とカバープレート５とに支持されている。移動ギア３３のギア部４１は、第４駆動ギア３１と噛み合う大径のハスバギア４１ａと、搬送駆動ギア２３と噛み合い可能な小径のプレーンギア４１ｂと、を有している。

側板３Ｌとカバープレート５とには、第４駆動ギア３１の軸心を中心とする円の周方向に沿った長孔５１（図３にはカバープレート５の長孔５１のみ図示、側板３Ｌの長孔は図示省略）が形成されている。移動ギア３３の回転軸４３の一端部は、側板３Ｌの長孔に挿入され、もう一方の端部はカバープレート５の長孔５１に挿入されている。このように、回転軸４３の両端部は、回転可能且つ第４駆動ギア３１の軸心を中心とする円の周方向に沿って移動可能に支持されている。本実施形態では、側板３Ｌが内プレートの一例であり、カバープレート５が外プレートの一例である。

図４Ａ及び図４Ｂを参照して、第４駆動ギア３１が時計回り方向に回転すると、移動ギア３３は反時計回り方向に回転しながら、長孔５１に沿って時計回り方向に移動する。移動ギア３３は、回転軸４３の端部が長孔５１の一端（後端）に係止されるまで移動する（図４Ａ参照）。この位置において、移動ギア３３のプレーンギア４１ｂ（図３参照）が搬送駆動ギア２３に噛み合う。つまり、移動ギア３３の回転軸４３の端部が長孔５１の一端（後端）に係止される位置が、通常位置である。

一方で、第４駆動ギア３１が反時計回り方向に回転すると、移動ギア３３は時計回り方向に回転しながら、長孔５１に沿って反時計回り方向に移動する。移動ギア３３は、回転軸４３の端部が長孔５１の他端（前端）に係止されるまで移動する（図４Ｂ参照）。この位置において、移動ギア３３のプレーンギア４１ｂが搬送駆動ギア２３から離間する。つまり、移動ギア３３の回転軸４３の端部が長孔５１の他端（前端）に係止される位置が、処理位置である。

また、図１及び図３に示されるように、カバープレート５の長孔５１の近傍には、カバープレート５の側縁を切り欠いて形成されたフック部５３と、矩形状の開口５５（図１参照）とが、近接して形成されている。カバープレート５の内面には、フック部５３と開口５５との間にボス５７（図３参照）が立設されている。

一般に、ハスバギアは、回転方向によっては回転軸の軸方向に移動する力（スラスト荷重）が作用する。本実施形態では、移動ギア３３が処理位置に移動する際に、ハスバギア４１ａに、側板３Ｌからカバープレート５の方向に軸方向に沿って移動する力が作用する。このような力が作用すると、回転軸４３の一方の端部が側板３Ｌの長孔から抜け出したり、ハスバギア３３と第３駆動ギア３１との噛み合いが不十分になったりする虞がある。そこで、ギア列１３Ｘは、移動ギア３３の軸方向への移動を緩衝する板バネ６１を備えている。

次に、図３に加えて、図５を参照して、板バネ６１について説明する。図５は板バネ６１を示す斜視図である。

図５に示されるように、板バネ６１は板金製で、カバープレート５（図３参照）に固定される固定部６３と、固定部６３に対して鋭角となるように折り曲げられた押圧部６５と、押圧部６５の先端から屈曲する先端部６７と、を有している。

固定部６３は、略矩形状のベース部６９と、ベース部６９の対向する側辺に設けられた一対のフック部７１と、を有している。ベース部６９の中央付近には円形の開口６９ａが形成されている。一対のフック部７１は、ベース部６９の側辺からベース部に対して同じ方向に略直角に屈曲し、さらに、互いに反対の方向に略直角に屈曲するように形成されている。押圧部６５は、長い板片状であり、ベース部６９の残りの側辺の一方の一部から、一対のフック部７１の屈曲方向とは反対の方向に略１８０度円弧状に折り曲げられ、ベース部６９よりも長く延びている。このように、押圧部６５は、固定部６３に対して鋭角になるように折り曲げられている。押圧部６５は、ベース部６９の側の部分が幅が広く、先端部６７の側の部分が幅が狭く形成されている。先端部６７は、押圧部６５の先端から略直角に固定部６３の方向に折り曲げられている。先端部６７の先端は、円弧状に形成されている。板バネ６１に圧縮力が加わっていない自由姿勢において、先端部６７の先端は、ベース部６９を含む面には達していない。

図３に示されるように、板バネ６１は、ベース部６９の開口６９ａにカバープレート５のボス５７をはめ込み、一対のフック部７１を、カバープレート５のフック部５３と開口５５（図１参照）とに係止させることで、カバープレート５に取り付けられる。押圧部６５は、カバープレート５から側板３Ｌへ向かう方向に向かって、ギア部４１のハスバギア４１ａに所定の圧力で接触している。先端部６７の先端とカバープレート５との間には、クリアランスＣが開いている。クリアランスＣは、先端部６７がカバープレート５に当接するまで、移動ギア３３が側板３Ｌからカバープレート５に向かう方向に移動した際に、回転軸４３の一端部が側板３Ｌの開口から抜け出さない距離以下に設定されている。クリアランスＣは、一例として０．４ｍｍである。

上記構成を有する画像形成装置１において、紙詰まり処理時のギア列１３Ｘについて、図２、図３と図４Ａ及び図４Ｂに加えて、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明する。図６Ａ及び図６Ｂは移動前後の移動ギア３３を示す図である。

まず、通常時のギア列１３Ｘについて説明する。通常時、モーター１１が一方向に回転して、モーター１１の出力軸１１ａに固定された出力ギア２１が図２の時計回り方向に回転する。すると、第１～第３駆動ギア２５、２７、２９を介して、第４駆動ギア３１が時計回り方向に回転する。第４駆動ギア３１の回転に伴い、移動ギア３３は反時計回り方向に回転しながら時計回り方向に移動する。移動ギア３３は通常位置まで移動し、そこで反時計回り方向に回転し続ける（図４Ａ及び図６Ａ参照）。このように移動ギア３３が通常位置に移動することで、モーター１１の回転力が搬送駆動ギア２３に伝達され、搬送駆動ローラー１５が回転して用紙を搬送する。

紙詰まりが発生すると、モーター１１が他方向に回転する。すると、第１～第３駆動ギア２５、２７、２９を介して、第４駆動ギア３１が反時計回り方向に回転する。第４駆動ギア３１の回転に伴い、移動ギア３３は時計回り方向に回転しながら反時計回り方向に移動する。移動ギア３３は処理位置まで移動し、そこで時計方向に回転し続ける（逆回転する、図４Ｂ及び図６Ｂ参照）。このように移動ギア３３が処理位置に移動することで、モーター１１の回転力の搬送駆動ギア２３への伝達が遮断される。

このように移動ギア３３が時計回り方向に回転すると、移動ギア３３には、側板３Ｌからカバープレート５へ向かう方向に軸方向に沿って移動する力が作用する。しかし、図３に示されるように、板バネ６１の押圧部６５が、カバープレート５から側板３Ｌへ向かう方向に沿ってギア部４１に接触しているので、移動ギア３３の軸方向への移動が緩衝される。移動ギア３３は、板バネ６１の先端部６７がカバープレート５に当接するまで移動可能である。移動ギア３３は、板バネ６１で押されながら通常位置から処理位置へ移動する。

その後、搬送ローラー対に挟まった用紙を引き抜く。搬送駆動ローラー１５はフリーの状態であるので、用紙を大きな抵抗なく搬送ローラー対から引く抜くことができる。

上記説明から明らかなように、本実施形態の画像形成装置１によれば、移動ギア３３の軸方向への移動を緩衝するために板バネ６１を使用しているので、狭いスペースに簡単に取り付けることができ、ギア列の組立作業を容易にできる。つまり、カバープレート５のボス５７に板バネ６１の開口６９ａを通し、開口５５とフック部５３に板バネ６１の一対のフック部７１を引っ掛けるだけでよい。また、板バネ６１の先端部６７によって、移動ギア３３とカバープレート５との間のスペースを適宜に確保できるので、板バネ６１等を組み付ける際の板バネ６１の変形を防止することができる。

さらに、板バネ６１の押圧部６５と移動ギア３３のギア部４１との接触面積が比較的広くなるので、移動ギア３３が移動する際も、押圧部６５を移動ギア３３に安定して接触させることができる。このため、板バネ６１によって移動ギア３３の移動を安定して緩衝できる。したがって、通常位置から処理位置へ移動する際に移動ギア３３が逆回転しても、移動ギア３３の回転軸４３が側板３Ｌから脱落したり、移動ギア３３のハスバギア４１ａと第４駆動ギア３１との噛み合いが不十分になったりすることを防止できる。

また、移動ギア３３は、搬送駆動ギア２３と第４駆動ギア３１との間に配置されている。すなわち、移動ギア３３は、搬送駆動ギア２３と、回転力の伝達方向における搬送駆動ギア２３の上流側に配置された第４駆動ギア３１との間に配置されている。このように移動ギア３３を配置することで、ギア列の部品点数を最小にできる。

本実施形態では、搬送ローラー対の搬送駆動ローラー１５を、搬送ローラーの一例として説明したが、搬送ローラーは、搬送駆動ローラー１５に限定されない。搬送ローラーは、回転することで用紙を搬送するローラー対のうちの、駆動されて回転する駆動ローラーであればよい。例えば、搬送ローラーとして、定着装置の加熱ローラーと加圧ローラーのうち、駆動されて回転する方のローラーや、レジストローラー対のうち、駆動されて回転する方のローラーを挙げることができる。

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

１ 画像形成装置
３Ｌ 側板（内プレート）
５ カバープレート（外プレート）
１３Ｘ ギア列
２１ モーター（駆動源）
２３ 搬送駆動ローラー（搬送ローラー）
３３ 移動ギア
４１ａ ハスバギア
６１ 板バネ
６３ 固定部
６５ 押圧部
６７ 先端部

Claims (3)

1. 用紙を搬送する搬送ローラーへ駆動源から回転力を伝達するギア列を備える画像形成装置であって、
   前記ギア列は、
   前記回転力の伝達を許容する通常位置と前記回転力の伝達を遮断する処理位置との間を移動可能且つ軸方向に移動可能に支持され、前記通常位置から前記処理位置へ移動する際に前記軸方向の一方向に移動する力を発生するハスバギアを有する移動ギアと、
   前記移動ギアの前記軸方向の一方向への移動を緩衝する板バネと、を含んでいることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記移動ギアの回転軸の両端部を回転可能且つ前記通常位置と前記処理位置との間で移動可能に支持する外プレート及び内プレートをさらに備え、
   前記板バネは、
   前記外プレートに固定される固定部と、
   前記固定部に対して鋭角となるように折り曲げられて、前記軸方向の他方向に向かって前記ハスバギアに接触する押圧部と、
   前記押圧部の先端から前記固定部の側に屈曲する先端部と、を有し、
   前記先端部と前記外プレートとの間に所定のクリアランスが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記移動ギアは、前記搬送ローラーと、前記回転力の伝達方向において前記搬送ローラーの上流側に配置された駆動ギアと、の間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
   

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