JP3180653B2 - 画像形成装置における駆動系ユニット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリ、或いはレーザプリンタ等の画像形成装置における
駆動系ユニット装置の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置の一例であ
るレーザプリンタは、画像形成のための用紙を給紙する
給紙ユニットと、感光体ドラムとこれに対するトナー供
給用の現像装置と転写ローラとを内蔵するプロセスユニ
ットと、感光体ドラムに静電潜像を形成するためのスキ
ャナユニットと、用紙に転写されたトナー像を加熱定着
する定着ユニットと、これらユニットにおける回転部品
を駆動する駆動モータ、及び伝動歯車、さらには制御機
器と電源部を備えている。これらのユニットは金属板製
または合成樹脂製のメインフレームに装着し、このメイ
ンフレームには前記各ユニットに対する動力伝達用のギ
ヤ列を装着し、メインフレーム、ギヤ列及び前記ユニッ
トの四周を囲むように形成された合成樹脂製のケースカ
バーを前記メインフレームにビス等にて固着することに
より、画像形成装置の本体ケースを構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記メ
インフレームが平板状である場合には、ギヤを回転自在
に軸支するためのギヤ軸がメインフレームに対して一端
支持梁状に突出させるべく、当該各ギヤ軸の取付け強度
を大きくするため、各ギヤ軸を、圧入、かしめ等により
突出させるように設け、この各ギヤ軸にギヤを装着する
必要があった。

【０００４】そのため、ギヤ軸の取付けやギヤ及び駆動
モータの装着のために、大きい形状のメインフレームを
取り扱う必要があるので、製造作業に手間取り、組立性
能が悪くなるという問題があった。また、メインフレー
ムが大型となるため、製造コストが増大するという問題
もあった。

【０００５】本発明は、これらの問題を解決すべくなさ
れたものであり、組立性が良好な駆動系ユニット装置を
提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載した発明の画像形成装置における駆
動系ユニット装置は、合成樹脂製のフレームに駆動系の
歯車列のためのギヤ軸を一体的に突設し、各ギヤ軸に歯
車を配置装着し、フレームの広幅面の一側に駆動モータ
を固定して駆動系ユニットを構成し、該駆動系ユニット
を、画像形成装置におけるメインフレームに着脱自在に
装着し、前記駆動系ユニットにおけるフレームを、前記
駆動モータからの動力伝達を受ける伝達上流側部位の基
板部の広幅面と伝達下流側部位の基板部の広幅面とに段
差を有するように形成し、伝達上流側部位の基板部から
突出するギヤ軸の自由端方向と伝達下流側部位の基板部
から突出するギヤ軸の自由端方向とが互いに逆向きにと
なるように形成し、前記各ギヤ軸の自由端を支持する支
持金属板を、前記各基板部の広幅面と対峙するようにフ
レームの周囲部位に装着したものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像形成装置における駆動系ユニット装置において、
前記各支持金属板の周囲を、前記各基板部の周囲側板部
に設けた係止爪にて係止させたものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の画像形成装置における駆動系ユニット
装置において、前記伝達上流側部位の基板部と対峙させ
た支持金属板には、駆動モータを固定したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明をレーザビーム式の
プリンタに具体化した実施形態を図面に基づいて説明す
る。図１は画像形成装置としてのレーザプリンタの主要
構成部品の斜視図、図２はレーザプリンタの概略側断面
図である。プリンタの本体ケース１は、図１に示すよう
に、上面からスキャナユニット２とプロセスユニット３
と、定着ユニット４と、給紙ユニット５とを装着する合
成樹脂製のメインフレーム１ａと、該メインフレーム１
ａの四周（前後及び左右両側）外面を覆う合成樹脂製の
メインカバー体１ｂとからなり、メインフレーム１ａと
メインカバー体１ｂとを、一体的に射出成形等により形
成したものである。そして、駆動モータとギヤ列を含む
駆動系ユニット６は、メインカバー体１ｂの図１の左側
内面とそれに近接するメインフレーム１ａの左側との間
の凹所３３内に本体ケース１の下方から挿入して装着固
定する。さらに、前記メインフレーム１ａ及びメインカ
バー体１ｂの上面を覆うための合成樹脂製のトップカバ
ー７には、前記メインフレーム１ａの右側に上向きに突
出する操作パネル部１ｃを貫通させる孔７ａと、前記給
紙ユニット５の基部を貫通させるための孔７ｂとを穿設
している。排紙トレイ８の基部は前記トップカバー７の
前端の左右両側に突設したブラケット９、９（図１で一
方のみ示す）に上下回動可能に装着されており、不使用
の場合には、排紙トレイ８をトップカバー７の上面側に
折り畳んで覆うことができる構成である。

【００１０】積層された状態で給紙ユニット５における
フィダー部ケース５ａ内にセットされた用紙Ｐの先端側
はフィダー部ケース５ａ内の付勢ばね１０ａ付き支持板
１０にて給紙ローラ１１に向かって押圧され、上記駆動
系ユニット６から動力伝達されて回転する給紙ローラ１
１と分離パッド１２とによって１枚ずつ分離される。分
離された用紙Ｐは、上下一対のレジストローラ１３，１
４にてプロセスユニット３に給送され、このプロセスユ
ニット３で表面にトナーにより画像を形成された用紙Ｐ
は、定着ユニット４の加熱ローラ１５と押圧ローラ１６
とにて画像を固定された後、排紙トレイ８に排出され
る。

【００１１】本体ケース１における上面開放箱体状のメ
インフレーム１ａの平面視ほぼ中央部に配置するプロセ
スユニット３の下方の部位には、スキャナユニット２の
上支持板２ａが、前記メインフレーム１ａの底板部の上
面側に一体的に形成したステー部にビス等にて固定され
るものであり、スキャナユニット２には、合成樹脂製の
上支持板２ａの下面側に、レーザ発光部、ポリゴンミラ
ー１８、レンズ１９、反射鏡２０等を配置し、前記上支
持板２ａに感光体ドラム１７の軸線に沿って延びるよう
に穿設された横長スキャナ孔を覆う硝子板２１を通過し
てプロセスユニット３における感光体ドラム１７の外周
面にレーザービームを照射して露光するように構成され
ている。

【００１２】図２に示すように、前記プロセスユニット
３は、前記感光体ドラム１７とその上面に当接した転写
ローラ２２、感光体ドラム１７の下方に配置したスコロ
トロン型等の帯電器２３、給紙方向において感光体ドラ
ム１７よりも上流側に配置した現像装置、さらにその上
流側に配置した現像剤（トナー）供給部すなわち着脱可
能なトナーカートリッジ２４、また感光体ドラム１７よ
りも下流側に配置したクリーニング装置２５等から成っ
ている。感光体ドラム１７の外周面は、帯電器２３にて
形成された帯電層に前記スキャナユニット２からレーザ
ービームを走査することによって静電潜像が形成され
る。前記トナーカートリッジ２４内の現像剤（トナー）
は、攪拌体２８にて攪拌されて放出されたのち、供給ロ
ーラ２６を介して現像ローラ２７の外周面に担持され、
ブレードによってトナー層の厚さが規制される。感光体
ドラム１７の静電潜像は、現像ローラ２７から現像剤が
付着することによって顕像化され、転写ローラ２２と感
光体ドラム１７の間を通る用紙Ｐに転写される。そし
て、感光体ドラム１７上に残ったトナーはクリーニング
装置２５で回収される。

【００１３】このプロセスユニット３は、合成樹脂製の
ケース２９に組み込むことにてカートリッジ化されてお
り、このカートリッジ化したプロセスユニット３は、前
記メインフレーム１ａに着脱可能に装着される。また、
合成樹脂製のトップカバー７の下面には下向きのリブ７
１を突設し、給紙ユニット５におけるレジストローラ対
１３，１４からプロセスユニット３における転写ローラ
２２への用紙Ｐの搬送路の上面に前記リブ７１を臨ませ
て用紙Ｐのシュートを形成するようにしている。従っ
て、紙ジャム発生時にはトップカバー７を外すだけで詰
まった用紙Ｐを簡単に取り除くことができる。

【００１４】図３は前記各ユニットに対する歯車列によ
る駆動機構を示し、この駆動機構の一部は後述するよう
に駆動系ユニット６として、プリンタの本体ケース１の
前方からみて左側にまとめて配置されている。即ち、駆
動系ユニット６に固定された正逆回転可能な駆動モータ
３２のピニオンギヤ３２ａの回転力は、２段ギヤ６０
（６０ａ，６０ｂ）と２段ギヤ６１（６１ａ，６１ｂ）
とを介してギヤ６２、２段ギヤ６３（６３ａ，６３ｂ）
に伝達され、次いで給紙ユニット５における給紙ローラ
１１を駆動するギヤ１１ａに伝達される。前記ギヤ６３
の回転力は伝動ギヤ８０を介して、レジストローラ１３
のギヤ１３ａに伝達される。

【００１５】また、２段ギヤ６０（６０ａ，６０ｂ）の
回転力は３段ギヤ６４（６４ａ，６４ｂ，６４ｃ）と、
２段ギヤ６５（６５ａ，６５ｂ）、２段ギヤ６６（６６
ａ，６６ｂ）、２段ギヤ６７（６７ａ，６７ｂ）を介し
て感光体ドラム１７のギヤ１７ｂに伝達される。さら
に、２段ギヤ６７（６７ａ，６７ｂ）の回転力は、ギヤ
６８及び２段ギヤ６９（６９ａ，６９ｂ）を介して定着
ユニット４における加熱１５のギヤ１５ａに伝達され
る。

【００１６】他方、２段ギヤ６５（６５ａ，６５ｂ）の
回転力は、ギヤ８１，８２，８３を介して攪拌体２８に
伝達する一方、ギヤ８１，８４，８５を介して供給ロー
ラ２６及び現像ローラ２７に伝達する。なお、駆動系ユ
ニット６の合成樹脂製のフレーム６００には、前記駆動
モータ３２及びピニオンギヤ３２ａ、２段ギヤ６０，６
１，６３，６５，６６，６７，６９及び３段ギヤ６４、
ギヤ６２，６８が組み込まれている。

【００１７】図２〜図７を参照しながら、さらに、前記
メインフレーム１ａとメインカバー体１ｂとの一体構成
について詳述する。図４は本体ケース１の概略平面図で
あり、平面視で本体ケース１の中央部に位置するほぼ矩
形状上面開放箱型状のメインフレーム１ａの四周の外側
に連設するようにメインカバー体１ｂが形成されてお
り、メインフレーム１ａにおける平面視右側部位１ａ−
１と左側部位１ａ−２とには、プロセスユニット３にお
ける感光体ドラム１７の左右両側軸部１７ａがそれぞれ
上方から嵌まり込む軸受溝３１，３１が形成されてい
る。また、右側部位１ａ−１の前半部分には操作パネル
部１ｃが形成され、左側部位１ａ−２には駆動系ユニッ
ト６が下方から嵌まり込んで装着される収納凹所３３が
形成され、その一部には、各ユニットへの伝達部である
２段ギヤ６３，６５，６７，６９を上方に臨ませる開放
孔部３４，３５，３６，３７を有する（図６及び図７参
照）。なお、前記収納凹所３３の下面側（内面側）には
駆動系ユニット６のフレーム６００を固定するためのス
テーが一体的に下向きに突出されている。

【００１８】そして、メインフレーム１ａにおける後部
位１ａ−３とメインカバー体１ｂの後面とで連設された
下面側は、前記駆動系ユニット６における駆動モータ３
２と電源部４０が収納される空間となる（図６参照）。
また、メインフレーム１ａにおける前部位１ａ−４とメ
インカバー体１ｂの前面とで連設された下面側には、冷
却用フアン４１を収納するための収納部４２と、用紙Ｐ
の通過方向と直交する方向に延びる通風ダクト４３とが
連通して形成される。この場合、通風ダクト４３の上面
板部４３ａを断面下向きの略Ｖ字状に形成し、この上面
板部４３ａがメインフレーム１ａの上面側に配置するプ
ロセスユニット３と定着ユニット４との間に位置して定
着ユニット４おける加熱ローラ１５からの輻射熱がプロ
セスユニット３側に伝達されないようになっている（図
２、図４、及び図６参照）。なお、図２及び図６に示す
ように、断面下向き略Ｖ字状の上面板部４３ａの下端間
を金属製の仕切り板４４にて連設し、これらの部材で囲
まれた部位が通風ダクト４３となり、冷却用フアン４１
からの冷却風が通過するように構成されている。

【００１９】また、メインフレーム１ａの底板部１ａ−
５にて、スキャナユニット２を支持する一方、底板部１
ａ−５の下面側の一部（左側部位１ａ−２寄り部位）
と、メインカバー体１ｂの前後側部位の下端に嵌合して
塞ぐ金属製の底板４５とより前記駆動モータ３２と電源
部４０が収納される空間に連通する通気路４６を構成
し、メインカバー体１ｂの前側及び後側には、それぞれ
空気導入口４７と排気口４８とが穿設されている。

【００２０】次に、図７〜図１２を参照しながら、駆動
系ユニット６の構成について詳述する。図７は、駆動系
ユニット６を収納部３３に嵌合した状態を示し、駆動系
ユニット６における合成樹脂製のフレーム６００は、図
９に示すように、駆動モータ３２が装着される側（動力
伝達上流側部位）の基板部６００ａの広幅面と伝達下流
側部位の基板部６００ｂの広幅面との間に段差部６００
ｃを備え、伝達上流側部位）の基板部６００ａでの複数
本のギヤ軸６０１，６０２，６０３（図９には、代表す
るギヤ軸６０１を示す）はその自由端側が駆動モータ３
２の取り付け方向に突出し、伝達下流側部位の基板部６
００ｂでの複数本のギヤ軸６０４，６０５，６０６，６
０７，６０８は、その各自由端が前記と逆方向（メイン
カバー体１ｂ方向）に突出するように一体成形されてい
る。

【００２１】また、基板部６００ａ及び６００ｂの周囲
には、それぞれ周囲側板部６００ｄを一体的に突設させ
て、フレーム６００は箱型状に形成されている。そし
て、各ギヤ軸に対応するギヤを嵌挿した後、各ギヤ軸６
０１〜６０８の自由端が嵌まる孔を有する支持金属板７
２，７３を、基板部６００ａ及び６００ｂの広幅面と対
峙させ、周囲側板部６００ｄに弾性的に突設した複数個
所の係止爪７４、７５等にて係止するのである（図９、
図１０及び図１２参照）。

【００２２】なお、ギヤ６２，６８は遊転歯車であり、
軸６２ａ（６８ａ）と一体的にギヤ６１ｂ，６７ａの外
周に沿って適宜距離だけ回動可能となるように、基板部
６００ａ，６００ｂには長溝部７６，７６を、支持金属
板７２，７３には長溝部７７，７７をそれぞれ備える。
また、伝達上流側部位に対する支持金属板７２には、駆
動モータ３２を固定する。

【００２３】この構成により、本体ケース１はメインフ
レーム１ａとメインカバー体１ｂとが一体化されたもの
であるから、従来のように、メインカバー体１ｂをメイ
ンフレーム１ａに装着する手間が不要であると共に、合
成樹脂製のフレーム６００に予め一体形成されたギヤ軸
６０１〜６０８に所定のギヤ列を構成する各ギヤ６０〜
６９を装着した後、支持金属板７２，７３にて各ギヤ軸
の自由端を支持させた駆動系ユニット６を、前記メイン
フレーム１ａに装着するのであるから、駆動系ユニット
６を予め組み立てることにより、画像形成装置の組立性
が向上し、またメインテナンスの際にも、駆動系ユニッ
ト６だけの着脱作業で済むから作業性が向上するという
効果を奏する。

【００２４】そして、基板部６００ａ，６００ｂから突
出するギヤ軸の自由端を支持金属板７２，７３にて支持
するから、ギヤ軸自体を合成樹脂製としても、ギヤ軸の
撓みを少なくでき、駆動系ユニット６の剛性を向上させ
ることができるのである。又、支持金属板７２，７３が
一側開放状の箱型のフレーム６００の蓋の兼用となり、
外からの塵等の侵入も防止することができる。

【００２５】さらに、支持金属板７２，７３をフレーム
６００の弾性的係止爪にて係止するから、ビス止めの作
業が不要となり、且つ各支持金属板７２，７３を単純な
板状にできるから、その製造コストも低減できる。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載
した発明の画像形成装置における駆動系ユニット装置
は、合成樹脂製のフレームに駆動系の歯車列のためのギ
ヤ軸を一体的に突設し、各ギヤ軸に歯車を配置装着し、
フレームの広幅面の一側に駆動モータを固定して駆動系
ユニットを構成し、該駆動系ユニットを、画像形成装置
におけるメインフレームに着脱自在に装着し、前記駆動
系ユニットにおけるフレームを、前記駆動モータからの
動力伝達を受ける伝達上流側部位の基板部の広幅面と伝
達下流側部位の基板部の広幅面とに段差を有するように
形成し、伝達上流側部位の基板部から突出するギヤ軸の
自由端方向と伝達下流側部位の基板部から突出するギヤ
軸の自由端方向とが互いに逆向きにとなるように形成
し、前記各ギヤ軸の自由端を支持する支持金属板を、前
記各基板部の広幅面と対峙するようにフレームの周囲部
位に装着したものである。

【００２７】従って、小型形状の駆動系ユニットを予め
組立た後、この駆動系ユニットをメインフレームに装着
するだけで良いから、画像形成装置の組立性、メインテ
ナンス性が大幅に向上するという効果を奏する。また、
前記駆動系ユニットにおける合成樹脂製のフレームを、
前記駆動モータからの動力伝達を受ける伝達上流側部位
の基板部の広幅面と伝達下流側部位の基板部の広幅面と
に段差を有するように形成するので、基板部を単純な板
状に形成するよりも、フレームの剛性が高くな り、且つ
伝達上流側部位の基板部から突出するギヤ軸の自由端方
向と伝達下流側部位の基板部から突出するギヤ軸の自由
端方向とが互いに逆向きにとなるように形成し、前記各
ギヤ軸の自由端を支持する支持金属板を、前記各基板部
の広幅面と対峙するようにフレームの周囲部位に装着し
たものであるから、支持金属板が伝達上流側部位と、伝
達下流側部位との２つに分離でき、駆動系ユニットの剛
性を高めることができるという効果を奏する。

【００２８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の画像形成装置における駆動系ユニット装置にお
いて、前記各支持金属板の周囲を、前記各基板部の周囲
側板部に設けた係止爪にて係止させたものであるから、
支持金属板の装着作業が至極簡単となり、支持金属板自
体の形状も単純化でき、製造コストも低減できるという
効果を奏する。

【００２９】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１または請求項２に記載の画像形成装置における駆動系
ユニット装置において、前記伝達上流側部位の基板部と
対峙させた支持金属板には、駆動モータを固定したもの
であるから、支持金属板の装着と駆動モータの装着とを
一挙にできて、組立性を向上できると共に、駆動モータ
から発生する熱を支持金属板に伝達して放熱板の役割も
果たすことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタの主要部品の斜視図である。

【図２】レーザプリンタの概略断面図である。

【図３】各ユニットへの動力伝達機構の図である。

【図４】本体ケースの平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ矢視側面図である。

【図６】図４のVI−VI線矢視断面図である。

【図７】図４のVII −VII 線矢視断面図である。

【図８】駆動系ユニットのギヤ列を示す図である。

【図９】図８のIX−IX線矢視によるフレームの断面図で
ある。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視拡大断面図である。

【図１１】駆動系ユニットの一部拡大側面図である。

【図１２】図１１のXII −XII 線矢視断面図である。

【符号の説明】

Ｐ 用紙 １ レーザプリンタの本体ケース １ａ メインフレーム １ｂ メインカバー体 ２ スキャナユニット ３ プロセスユニット ４ 定着ユニット ５ 給紙ユニット ６ 駆動系ユニット １１ 給紙ローラ １７ 感光体ドラム ３２ 駆動モータ ６０〜６９、８０〜８５ ギヤ ６００ フレーム ６００ａ，６００ｂ 基板部 ６００ｃ 段差部 ６００ｄ 周囲側板部 ６０１〜６０８ ギヤ軸 ７２，７３ 支持金属板 ７４，７５ 係止爪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−125059（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174546（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317953（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−281580（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−108545（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 F16H 57/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製のフレームに駆動系の歯車列
   のためのギヤ軸を一体的に突設し、各ギヤ軸に歯車を配
   置装着し、フレームの広幅面の一側に駆動モータを固定
   して駆動系ユニットを構成し、該駆動系ユニットを、画
   像形成装置におけるメインフレームに着脱自在に装着
   し、前記駆動系ユニットにおけるフレームを、前記駆動
   モータからの動力伝達を受ける伝達上流側部位の基板部
   の広幅面と伝達下流側部位の基板部の広幅面とに段差を
   有するように形成し、伝達上流側部位の基板部から突出
   するギヤ軸の自由端方向と伝達下流側部位の基板部から
   突出するギヤ軸の自由端方向とが互いに逆向きにとなる
   ように形成し、前記各ギヤ軸の自由端を支持する支持金
   属板を、前記各基板部の広幅面と対峙するようにフレー
   ムの周囲部位に装着したことを特徴とする画像形成装置
   における駆動系ユニット装置。
2. 【請求項２】 前記各支持金属板の周囲を、前記各基板
   部の周囲側板部に設けた係止爪にて係止させたことを特
   徴とする請求項１に記載の画像形成装置における駆動系
   ユニット装置。
3. 【請求項３】 前記伝達上流側部位の基板部と対峙させ
   た支持金属板には、駆動モータを固定したことを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の画像形成装置にお
   ける駆動系ユニット装置。