JP3750514B2

JP3750514B2 - 駆動伝達機構、及びそれを備えた画像形成装置

Info

Publication number: JP3750514B2
Application number: JP2000352435A
Authority: JP
Inventors: 秀明河合
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2020-11-20
Also published as: JP2002156004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動伝達機構において、動力を出力する駆動出力ギアの損傷を未然に防止し、寿命を延ばすための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、駆動ギアを被駆動部材と同心させて配置して軸方向に移動可能に支持し、押動部材を介して該駆動ギアの側面を押動させることで該駆動ギアと被駆動部材との係合又は係合解除を行わせる構成は公知となっている。
【０００３】
例えば、電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラムとこれに作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジにまとめ、このカートリッジを画像形成装置に着脱可能とするものがある。この構成はメンテナンス性に優れており、トナーが残り少なくなった場合や感光体ドラム部分が故障したような場合でも新しいカートリッジに交換することで再び正常に使えるようになるので、ユーザ自身によるメンテナンスを可能とし、修理サービス専門の担当者を呼んだりする必要がない点で有利である。
この構成の具体例として、装置本体側にプロセスカートリッジを駆動するための駆動出力ギアが支持される一方、プロセスカートリッジにおいては、該駆動出力ギアを向く側の側面に被駆動部材である駆動入力軸が突出される構成がある。この構成においては、両者の軸線は互いに一致させて配置され、該駆動出力ギアにカップリングが形成されて、軸方向にスライド自在とされて前記カップリングを介して前記駆動入力軸に対して係脱自在とされ、この部分において駆動部分の連結／連結解除が行われる。
【０００４】
この駆動出力ギアの軸方向のスライドは、押動カムが該駆動出力ギアの側面を押動することにより行われ、該押動カムには、例えば、画像形成装置のトップカバーの開閉状態が、適宜の連係機構を介して入力されるようになっている。
従って、メンテナンスのため画像形成装置のトップカバーを開いたときは、それに応じて押動カムが駆動出力ギアを押動してスライドさせて前記駆動入力軸に対する係合を解除させる一方、トップカバーを閉めたときは該押動が解除されて、駆動出力ギアは駆動入力軸に対し係合されることになる。
この構成によれば、メンテナンス時にはプロセスカートリッジに対する駆動部分の連結状態を解除して、該プロセスカートリッジを取り外せるようにする一方で、通常の使用時はセットしたプロセスカートリッジに対して前記駆動部分を連結して、感光体ドラムを駆動することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような構成では、駆動出力ギアの側面に押動部材が直接当接するため、駆動出力ギアの損耗が問題になる。
特に、押動部材が駆動出力ギアに接触し押動する箇所が、ギア側面周縁の歯の部分に近い場合は、接触押動を繰り返すことにより駆動出力ギアの歯が欠損したり、歯面にキズや窪みが生じたりして、駆動がスムーズに伝達されなくなり、回転ムラによる画像の歪み等が発生して記録画質の品質が低下するおそれがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、第１の駆動力を受け入れる被駆動部材と、第２の駆動力を受け入れる駆動入力ギアと、前記被駆動部材と同心して配置されて、軸方向に移動することで該被駆動部材に対し係脱自在に構成された駆動出力ギアと、前記駆動出力ギアを前記被駆動部材に対し係合する方向へ付勢する付勢バネと、遊星ギアを支持し、該遊星ギアが前記駆動入力ギアと噛合若しくは噛合解除する方向へ揺動するスイングアームと、前記スイングアームを前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとの噛合が解除される方向へ回動させた場合、カム作用によって前記駆動出力ギアを押動する方向へ回動し、該駆動出力ギアを前記付勢バネの付勢力に抗して軸方向に移動させて該駆動出力ギアと前記被駆動部材との係合を解除し、前記スイングアームを前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとの噛合が解除される方向へ回動させる力を解除した場合、前記付勢バネによる付勢で前記駆動出力ギアが前記被駆動部材と係合する際、カム作用によって前記駆動出力ギアへの押動が解除される方向に回動し、前記スイングアームを前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとが噛合する方向へ回動させる押動部材と、を備えた駆動伝達機構であって、前記駆動出力ギアの側面の前記押動部材が接触する部分に補強リブを設けたものである。請求項２においては、前記補強リブは円周方向に沿って形成されているものである。
【０００８】
請求項３においては、画像形成装置に設けられる駆動伝達機構であって、前記被駆動部材を備えたカートリッジは画像形成装置本体に着脱自在な構成で、前記駆動出力ギアは画像形成装置本体に設けられ、前記駆動出力ギアを軸方向に移動させることでカップリングを介して前記被駆動部材との係脱を行わせるようにしたものである。
請求項４においては、請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の駆動伝達機構を備えた画像形成装置としたものである。
請求項５においては、前記画像形成装置は、前記装置を覆う開閉自在なカバーと、該カバーに対しその一端を係脱自在に構成したレバーと、その一端が前記レバーの他端に枢結され、その中途部が前記画像形成装置本体側に枢支されたカムと、を備え、前記カバーが閉じられているときには前記スイングアームは前記付勢バネの作用により、前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとを噛合させる方向に回動していて、前記カバーの開放動作に伴い、前記レバーを介して前記カムの他端を前記スイングアーム側に回動させ、該カムの他端で該スイングアームを押動して、該スイングアームを前記付勢バネの作用に抗して回動させることで、前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとの噛合を解除し、前記カバーの閉止動作に伴い、前記レバーを介して前記カムの他端を反スイングアーム側に回動させ、該カムの他端による該スイングアームの押動が解除されて、前記付勢バネの作用により該スイングアームを回動させることで、前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとが噛合するように構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るコピー・ファクシミリ複合機の全体的な構成を示した斜視図である。
図２は紙詰まり除去のために読取部の手前を引き上げ回動させる様子を示した斜視図、図３はトップカバーを回動して開いた様子を示した斜視図、図４はカートリッジを取り外す様子を示した斜視図、図５は詰まった用紙を引き抜いて除去する様子を示した斜視図である。
【００１０】
〔全体構成〕
図１には本発明の一実施例に係るコピー・ファクシミリ複合機が示され、この複合機は、画像形成装置２の上方に読取部３を配置して構成されている。
【００１１】
読取部３は、読取載置台６内に設けられた読取装置を走査させて静止原稿等を読み取るフラットベッドタイプのスキャナとして用いられるとともに、該読取装置を位置固定させて、原稿押さえカバー７の一端に付設した自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）により原稿を給送しながら読み取りを行うシートフィードタイプのスキャナとして用いることもできるように構成されている。
【００１２】
画像形成装置２の下方には給紙装置１が配置され、該給紙装置１を構成する複数の給紙カセット１０・１０にはそれぞれサイズが異なる記録用紙が堆積貯溜されて、必要とされる用紙サイズに応じて該給紙カセットのうち一つから用紙を繰り出して画像形成装置２へ給紙できるように構成している。
【００１３】
画像形成装置２は通例の電子写真式複写機におけるそれと同様のものであり、前記給紙装置１から繰り出される用紙を搬送させる用紙搬送路が形成され、該用紙搬送路の中途に搬送ローラや感光体ドラム・転写器や定着器を配置させている。
感光体ドラムは帯電手段により一様に帯電され、その後前記読取部３により読み取られた画像情報（あるいは、相手側ファクシミリから受信した画像情報）に応じて選択的に露光が行われ、静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像手段によってトナー像が形成され、転写器にてトナー像が用紙に転写され記録される。
転写機を通過した用紙は定着器に送られ、該定着器によってトナーが熱溶着され、画像が固定されて、画像形成の過程が終了する。その後は用紙は画像形成装置２上面に送られ、排出トレイ５へ排出されて堆積される。
【００１４】
この画像形成装置２を構成する装置群のうち感光体ドラムとこれに作用するプロセス手段(即ち、帯電手段や露光手段、現像手段等)は、一体的にプロセスカートリッジ（以下「カートリッジ」）としてまとめられ、このカートリッジは画像形成装置から着脱可能に構成されて、メンテナンスの便宜を図っている。
例えば、図２から図５までに、前記画像形成装置２の用紙搬送路において紙詰まりが発生した際の用紙の除去手順が示され、これに即して説明すれば、前記読取載置台６には取っ手６ａが図２に示すように設けられており、これを引きながら該読取載置台６の手前側を持ち上げて上方回動させることで、画像形成装置２のトップカバー８が現われる。該トップカバー８は奥側にある支点を介して回動開閉可能に構成してあり、図３の如く該トップカバー８を開くことで画像形成装置２の内部にある前記カートリッジ９や定着器１１等が露出される。このカートリッジ９の上面に形成してある把持部９ａを掴んで図４の如く引き上げることによりカートリッジ９を取り外して用紙搬送路が露出された状態とすることができ、該用紙搬送路にある詰まっていた用紙を図５のように引き抜くことで紙詰まりの状態が解消される。
【００１５】
〔駆動ユニット〕
図５に示すように画像形成装置２の一側側部には駆動ユニット１２が支持され、該駆動ユニット１２による動力を前記カートリッジ９や定着器１１等に伝達して駆動するようにしている。以下、この駆動ユニット１２について説明する。
図６は駆動ユニットの全体側面図である。
【００１６】
駆動ユニット１２の全体構成が図６に示され、この駆動ユニット１２は板金で構成されるフレームとしての枠体１３を有し、該枠体１３の一側面には駆動源たるモータ１４が片持ち状に付設されるとともに、該枠体１３には該モータ１４の動力を伝達させるための多数の歯車列が支持されている。
枠体１３の上部には二つの駆動出力部、即ち定着器駆動出力部１５とカートリッジ駆動出力部１６が配置され、二つの出力部１５・１６には前記歯車列を介して前記モータ１４の駆動力が常時伝達されている。
【００１７】
〔定着器駆動出力部〕
前記定着器駆動出力部１５について説明する。図７は駆動ユニットのうち定着器駆動出力部の構成を示した平面断面図である。
【００１８】
この定着器駆動出力部１５の上には、定着器１１に対する駆動力を受け入れるための定着器駆動入力ギア１７が配設され、該定着器駆動入力ギア１７に対し駆動力を断接できるように定着器駆動出力部１５が構成される。
具体的には、前記枠体１３に支持され、前記モータ１４と歯車列を介して連動連結された太陽歯車１８と、該太陽歯車１８の軸心と同一の軸心を中心として上下揺動自在となるよう前記枠体１３に枢支させたスイングアーム（第二の枠体）１９と、該スイングアーム１９に支持され前記太陽歯車１８に対して常時噛合されている、駆動ギアたる遊星歯車２０とによりなる。
この構成により、スイングアーム１９が上方回動したときは遊星歯車２０が前記定着器駆動入力ギア１７に係合して動力を伝達し得る状態となる。スイングアーム１９が下方へ回動したときは該係合が解除され、動力伝達が絶たれる。
【００１９】
ここで、前記スイングアーム１９の上下揺動をスムーズに行わせる構成について説明する。
即ち、本実施例の駆動ユニット１２においては、枠体１３の間に太陽歯車軸２１を支架し、該太陽歯車軸２１上に太陽歯車１８を回転自在に配置している。
前記スイングアーム１９は板金を図７に示すように平面視「コ」字状に（枠体状に）折り曲げて両端が同じ側を向くように構成され、該両端はそれぞれ回動基部１９ａ・１９ａとされて前記太陽歯車軸２１が貫通するようにして、前述のとおりスイングアーム１９が該太陽歯車軸２１を中心に揺動自在となるよう支持している。該回動基部１９ａ・１９ａの外面はそれぞれ前記枠体１３の内面に近接されている。
スイングアーム１９の内側には前記太陽歯車軸２１と平行に前記遊星歯車軸２２が支架され、該遊星歯車軸２２上に前記遊星歯車２０が支持され回転自在とされている。スイングアーム１９揺動時においても両歯車軸２１・２２の軸間距離は一定であり、両歯車１８・２０の噛合状態が常時維持されるように構成してある。
【００２０】
以上のような構成において、前記スイングアーム１９の回動基部１９ａ・１９ａの外面上には複数の小さい突起２３・２３が形成され（図６・図７）、該突起２３の先端が前記枠体１３の内面に接触した状態で該スイングアーム１９が回動するようになっている。
すなわち、このような突起２３を形成しないとすると、枠体１３・スイングアーム１９ともに板金で形成されていることから、スイングアーム１９を回動させようとした場合に、板金同士が擦れ合って異音を発生させたり、引っ掛かったりしてスムーズに動作しない場合が発生する。
この点、本実施例では、該突起２３を介して枠体１３・スイングアーム１９を接触させているので、板金同士が面同士で擦れ合わないために異音の発生が抑制され、引っ掛かりが防止されて揺動動作の確実性に優れることになる。従って、板金のバリ取り等の二次加工を特に施す必要もなくなり、コストの削減に寄与することができる。
【００２１】
なお、突起２３はスイングアーム１９に設ける場合に限らず、枠体１３の内面側に突起を設けてその先端をスイングアーム１９の外面に接触させる構成でも、同等の効果を奏させることができる。すなわち、枠体１３とスイングアーム１９とが相対する面の部分において、枠体１３とスイングアーム１９のいずれかに突起を形成するようにすれば、前述した異音発生防止や動作の円滑を図ることができるのである。
各々の突起２３の形状についても限定するものではなく、枠体１３とスイングアーム１９とが相対する面において両者が接触する面積を小さくし得るものであれば構わない。従って、突状に形成されているもの（突状部）であれば十分である。ただし、スイングアーム１９揺動の際の異音発生をより効果的に抑止し、動作の引っ掛かりを確実に防止させる観点からみれば、本実施例のように各々の突起２３・２３を丸みを持った形状に小さく形成し、一点で両者１３・１９が擦れ合うようにするのが望ましい。
本実施例では図６に示すように、それぞれの前記回動基部１９ａ外面に形成される突起２３の数は三つとされ、前記太陽歯車軸２１を中心とする円周上に等間隔に形成されている。ただし、これについても限定するものではなく、例えば四つ以上突起を設ける構成としても差し支えない。
【００２２】
〔カートリッジ駆動出力部〕
カートリッジ駆動出力部１６について説明する。
図８は定着器駆動出力部を示した、図６におけるＡ−Ａ断面矢視図、図９は定着器駆動出力部において、駆動出力ギアとカートリッジの駆動入力軸との間に軸線のズレがある場合を示した断面図、図１０は図９の状態から駆動出力ギアの軸線が傾いてカートリッジの駆動入力軸に対し係合する様子を示した断面図である。
【００２３】
図６に示すように、前記定着器駆動出力部１５に隣り合う位置にて駆動出力ギア２４が前記枠体１３上部に支持され、該駆動出力ギア２４には前記歯車列を介して前記モータ１４からの動力が常時伝達されている。
該駆動出力ギア２４の取付け位置については、図６・図８に示すように、前記カートリッジ９に対する駆動力を受け入れる被駆動部材としての駆動入力軸２５と同心させて配置されている。該駆動入力軸２５は図８に示すように、カートリッジ９内に収容される感光体ドラム３９の回転軸心に配置され、一端をカートリッジ９の側面から突出させている。該駆動入力軸２５の突出部分の周囲には、環状ガイド４０がカートリッジ９の側面に付設されている。
前記駆動出力ギア２４はその両側面から支軸２４ｂ・２４ｃを突出させた軸一体型に形成されており、カートリッジ９から遠い側の支軸２４ｂは筒状の第一の軸受４１に、カートリッジ９に近い側の支軸２４ｃは第二の軸受４２に、それぞれ支持されている。該第二の軸受４２は、枠体１３のカートリッジ９側を向く外面に被装されるガイドカバー４３に形設されており、該ガイドカバー４３には前記環状ガイド４０を入り込ませる斜状のガイド溝４３ａが一体形成され（図６・図８）、このガイド溝４３ａの終端（下端）に前記第二の軸受４２が位置するようにしている。
この構成とすることにより、カートリッジ９の前記環状ガイド４０をガイド溝４３ａに差し込み、該ガイド溝４３ａに沿って滑らせるようにすることで、前記カートリッジ９を正確な位置までガイドさせながらセットすることができ、また簡単に取り外すことができるようになっている。
【００２４】
該駆動出力ギア２４の支軸２４ｃ端部には、カートリッジ９の前記駆動入力軸２５に対し係脱自在なカップリング部２４ａが形成されている。前記第一の軸受４１・第二の軸受４２は、双方ともスベリ軸受に構成され、前記駆動出力ギア２４の支軸２４ｂ・２４ｃの摺動回転のみならずスラスト方向のスライド移動を可能とし、このスラスト方向への移動により前記カートリッジ９の駆動入力軸２５と前記カップリング部２４ａとの係脱が行われるように構成している。
【００２５】
ここで、前記駆動出力ギア２４の支持構成について説明する。
即ち、駆動出力ギア２４は前述のとおり、前記カートリッジ９側の駆動入力軸２５と同一軸線上に配置されるのであるが、組付け誤差等により両部材２４・２５の軸線がズレて取り付けられる可能性があり、この場合、軸のズレた両部材２４・２５がそのまま係合されると前記カップリング部２４ａがこじられて損傷して回転を伝達できなくなったり、両部材２４・２５が無理に連結されることで前記駆動入力軸２５の端部に強いラジアル方向の力が作用してその回転軸線が傾いたりズレたりして、感光体ドラム３９の偏心回転の原因となり記録画像の品質が低下するおそれがあったのである。
この点、本実施例では、前記第二の軸受４２の軸孔を若干大きく構成して、支持される支軸２４ｃとの間に少量のクリアランスを確保し、その軸線の少量の傾きを許容しながら、二つの軸受４１・４２で駆動出力ギア２４を支持させているのである。言い換えれば、前記第二の軸受４２は支軸２４ｃを緩やかに支持するのみであって厳密な位置決めは行わせない代わりに、前記駆動出力ギア２４は、駆動入力軸２５に係合させるときに前記カップリング部２４ａと前記第一の軸受４１によってその位置決めを行うように構成しているのである。
【００２６】
これにより、例えば図９に示すように、駆動出力ギア２４が駆動入力軸２５に対し軸線が距離ｓだけズレて取り付けられている場合でも、係合時には該駆動出力ギア２４の軸心が第二の軸受４２の前記クリアランスｃにより許容される範囲内で図１０に示す如く傾いて、上記軸心のズレｓは吸収される。従って、駆動入力軸２５に無理に力を作用させることなく駆動出力ギア２４を連結させることができ、カップリング部２４ａの損傷や感光体ドラム３９の心ズレを防止できることとなる。
【００２７】
〔両出力部の連係構成〕
次に、定着器駆動出力部１５とカートリッジ駆動出力部１６の連係構成について説明する。
即ち、前記定着器駆動出力部１５の前記スイングアーム１９と、カートリッジ駆動出力部１６の駆動出力ギア２４とは、以下に説明するカム機構によって連係され、定着器駆動出力部１５が定着器駆動入力ギア１７に対する連結を解除しているときは、カートリッジ駆動出力部１６がカートリッジ９の駆動入力軸２５との連結を解除するように構成されているのである。
図１１は駆動出力ギアの側面を押して駆動出力ギアを軸方向へ移動させるカム機構の構成を示した断面図、図１２は同じく斜視図、図１３は図１２の状態からスイングアームが下方へ回動し、押動カムが駆動出力ギアの側面を押す様子を示した斜視図である。
【００２８】
このカム機構２７を説明する。
図６・図１１・図１２に示すように、前記スイングアーム１９の遊端側にはピン３７が突設され、該スイングアーム１９の遊端側に近接させて、押動部材としての板状の押動カム２６がその下端を枢支されて立設され、該押動カム２６の一側の側縁部が前記駆動出力ギア２４の一側側面に近接されている。図１１・図１２に示すように該回動カム２６には斜状の細長いカム溝２６ａが欠設され、前記ピン３７の先端は該カム溝２６ａ内に挿入されている。一方、前記駆動出力ギア２４の他側側面と枠体１３との間には付勢バネ３８が縮めた状態で介装され（図１１）、該付勢バネ３８は、駆動出力ギア２４を前記駆動入力軸２５に対し係合する方向へ、付勢力を常時加えている。
図１２に示すように、前記駆動出力ギア２４の押動カム２６に近い側の側面においては、補強リブ２４ｄが円周方向に沿って環状に形成されている。該補強リブ２４ｄの頭部は前記押動カム２６の側縁に対向させてある。
従って、図１２に示す状態から前記スイングアーム１９が下方へ回動した場合は、図１３に示すように前記ピン３７が前記カム溝２６ａ内を下方へ移動し、該カム溝２６ａのカム作用によって押動カム２６が倒れ、その側縁部が前記補強リブ２４ｄに接触して前記駆動出力ギア２４を押動する。該駆動出力ギア２４は前記付勢バネ３８の付勢力に抗して軸方向に移動し、前記駆動入力軸２５との連結状態が解除される。
以上のカム機構の構成により、定着器駆動入力ギア１７と前記遊星歯車２０との連結を解除すべくスイングアーム１９を下方回動させた場合は、それとともに駆動出力ギア２４と前記駆動入力軸２５との連結が解除されるのである。
【００２９】
なお、前記スイングアーム１９を下方へ回動する力が解除された場合は、付勢バネ３８は前記駆動出力ギア２４の側面を押してカップリング部２４ａを突出させて前記駆動入力軸２５と連結させる。その際、該駆動出力ギア２４は前記補強リブ２４ｄを介して前記押動カム２６を押動して起立させるので、前記カム溝２６ａのカム作用によってピン３７に対し上向きの力が加わって、スイングアーム１９は上方回動される。
即ち、前記付勢バネ３８は、スイングアーム１９の下方への回動を戻す戻しバネとしての役割をも果たすのである。従って、後述するカム機構２７においてカム３０がスイングアーム１９の押動面を下方へ押動していない場合には、スイングアーム１９は上方へ回動し、支持される遊星歯車２０は前記定着器駆動入力ギア１７と係合することとなる。
【００３０】
ここで前述のとおり、駆動出力ギア２４には補強リブ２４ｄが円周方向に沿って環状に形成されており、押動カム２６が倒れて駆動出力ギア２４を押動させるときには、押動カム２６は該補強リブ２４ｄに接触して押動するようにしている。
即ち、このような補強リブ２４ｄを仮に設けないで、押動カム２６が駆動出力ギア２４の側面に直接接触して押動するような構成では、押動させるときに該駆動出力ギア２４を傷つけて損傷させるおそれがあり、特に本実施例のように、押動カム２６が接触する箇所が駆動出力ギア２４の歯面に近い部分である場合は、該歯面に傷や窪みがついてしまい、他のギアとの良好な噛合いが得られなくなって駆動伝達が円滑に行われなくなるおそれが強い。
このような観点から、本実施例においては、駆動出力ギア２４の押動カム２６を接触させる部分に補強リブ２４ｄを設けることで、駆動出力ギア２４（特に、その歯面）に前述のような傷や窪みが付けられることを防止して、回転ムラによる画像の歪み等に起因する記録画質の品質の低下を防止している。
【００３１】
また、この補強リブ２４ｄは円周方向に沿って形成されているので、押動カム２６が倒れるときに駆動出力ギア２４がいかなる回転位相にあっても、必ず押動カム２６は前記補強リブ２４ｄに当接し、該補強リブ２４ｄを介して駆動出力ギア２４を押動することが確保される。従って、駆動出力ギア２４に傷や窪みが付くことが確実に防止されるのである。
補強リブ２４ｄの形状については、本実施例においては図１１に示すように断面台形状としているが、その構成に限らず、例えば円弧状等としても構わない。
【００３２】
〔トップカバーの開閉に応じて駆動伝達／伝達解除を行わせる構成〕
次に、前記トップカバー８と前記定着器駆動出力部１５のスイングアーム１９とを連結するカム機構２７を説明する。
即ち、該スイングアーム１９とトップカバー８とを以下に説明するカム機構２７を介して連係することにより、トップカバー８が閉められているときは前記スイングアーム１９を上方へ回動して、定着器駆動入力ギア１７に対する定着器駆動出力部１５の連結、及び、カートリッジ９の駆動入力軸２５に対するカートリッジ駆動出力部１６の連結を行わせて、定着器１１及びカートリッジ９の駆動を行わせるのである。
一方では、紙詰まり除去等、画像形成装置２内部のアクセスのためにトップカバー８を上方回動して開いた場合は、前記スイングアーム１９を下方へ回動して、定着器駆動入力ギア１７に対する定着器駆動出力部１５の連結を解除させて定着器１１のローラの回転をフリーとし、かつ、カートリッジ９の駆動入力軸２５に対するカートリッジ駆動出力部１６の連結を解除させて該カートリッジ９を取り外せるようにして、詰まった用紙の除去が容易に行えるようにしているのである。
図１４はトップカバーとスイングアームとを連係させるカム機構を示した側面図である。
【００３３】
図１４に示されるこのカム機構２７は、支点４４を介し回動開閉可能に設けられた前記トップカバー８と、前記駆動ユニット１２とに、その上下を挟まれた位置に配置される。該カム機構２７は、該トップカバー８に設けられた凸状体たるピン２８と、該ピン２８に係合し得るフック部２９ａを上端に有するレバー２９と、該レバー２９の下端に一端を枢結されるカム３０とによりなる。
前記ピン２８は図１４に示すように、トップカバー８の天井面（画像形成装置２内部を向く面）にブラケット８ａを一体形成して垂下し、該ブラケット８ａの下端に一体形成する形で設けられている。該ピン２８は、トップカバー８を閉めた状態では前記レバー２９のフック部２９ａの内部に位置し、トップカバー８の上方回動に伴ってフック部２９ａを介してレバー２９を上方に引き上げることができるように構成している。
レバー２９の上端は、その装置手前側を鉤状に構成して前記フック部２９ａとして、前記ピン２８を介してトップカバー８に対し係脱自在としてある。レバー２９の装置奥側においては上方に開口させる開口部２９ｅとしている。
【００３４】
レバー２９は上下方向に配置され、その長手方向中途部においては長孔２９ｂを欠設してあり、画像形成装置２本体に設けた支持ピン３３を該長孔に挿通することにより該レバー２９を支持している。該レバー２９はこの長孔２９ｂに案内されながら、上下方向の移動、及び一定範囲での傾動ができるようになっている。
なお、長孔２９ｂの下方側においては幅広の該遊び部分２９ｃを設けて、後述するようにレバー２９が上方へ移動したときには前記支持ピン３３が遊び部分２９ｃに入り込むことにより、該レバー２９がその下端部（カム３０との枢結部分）を略中心に回動できるようにしている。
【００３５】
レバー２９と画像形成装置２本体との間には二つの付勢バネ３１・３２が介装されて、第一の付勢バネ３１はレバー２９を装置手前側へ、第二の付勢バネ３２はレバー２９を略下方向へ、それぞれ張引する付勢力を与えている。
画像形成装置２本体にはストッパ３４が設けられ、前記第一の付勢バネ３１の付勢力を受ける該レバー２９が該ストッパ３４にその側縁を当接させることで、レバー２９が装置手前方向へこれ以上傾動することを規制している。
なお、レバー２９の前記ストッパ３４に当接させる側縁には凹部２９ｄが設けられ、該レバー２９が上方へ移動したときは該凹部２９ｄに前記ストッパ３４を入り込ませるようにしてレバー２９が傾動できるようになっている。
【００３６】
レバー２９上端の前記フック部２９ａには、該レバー２９の長手方向に対して傾斜した底部３５が設けられており、トップカバー８を閉めるときは前記ピン２８が該底部３５に当接して、滑りながらレバー２９を前記第一の付勢バネ３１の張引に抗する方向に押動できるように構成してある。
【００３７】
また、前記駆動ユニット１２のスイングアーム１９の直上方近傍においてカム３０がシーソーの如くその中途部を画像形成装置２本体に枢支されて、該カム３０の一端は前記レバー２９の下端に枢結されている。前記スイングアーム１９には平板状の押動面１９ｂが形成されており（図７）、図１２・図１３に示すように、該押動面１９ｂに前記カム３０の他端が接触し下方へ押動したり、該押動を解除したりできるように構成している。
【００３８】
以上のような構成において、実際にトップカバー８の開閉動作に応じてスイングアーム１９がどのように連動されるかを説明する。
図１５は図１４の状態からトップカバーが引き上げられて開かれ、ピンがレバーを介してカムを回動してスイングアームを下方へ押動する様子を示した側面図、図１６はレバーが傾動して凹部が位置決めピンに係合して、スイングアームが下方に押動された状態でロックされ、かつ、ピンがフック部から外れた様子を示した側面図である。
一方、図１７は開状態のトップカバーが引き下げられ、ピンがレバーのフック部底部に当接する様子を示した側面図、図１８はピンがレバーのフック部底部を押動し、レバーが傾動する様子を示した側面図、図１９はレバーの凹部と位置決めピンとの係合が解除され、レバーが引き下げられてスイングアームの下方押動が解除される様子を示した図である。
図２０はトップカバーの状態と駆動連結状態の関係を表で示した図である。
【００３９】
まず、トップカバー８を開く場合の動作について説明する。
図１４に示す状態はトップカバー８が閉められている状態であり、前記ピン２８は前記レバー２９のフック部２９ａ内にあり、レバー２９は第二の付勢バネ３２により下方に張引されて前記長孔２９ｂ及び支持ピン３３によって規定される下端位置にある。また、レバー２９は第一の付勢バネ３１により装置手前側へ張引され、その側縁部を前記ストッパ３４に当接させて静止されている。カム３０はレバー２９枢結側が下方に引き下げられているので、他側は引き上げられており、スイングアーム１９の前記押動面１９ｂとは接触されていない。前記付勢バネ３８（図１１）により前述のとおり上方付勢されるスイングアーム１９は、上方へ回動して、支持する遊星歯車２０を前記定着器駆動入力ギア１７に対して係合させ、前記モータ１４からの動力を定着器１１に伝達可能としている。また、前記スイングアーム１９に前記押動カム２６等を介して連動される駆動出力ギア２４は、カートリッジ９の駆動入力軸２５に係合される、図１２に示す状態となっている。
【００４０】
この状態からトップカバー８を図１４の鎖線に示す如く上方へ回動し引き上げていくと、ピン２８がレバー２９のフック部２９ａへ当接する。更にトップカバー８を上方へ引き上げると、図１５に示すように、ピン２８がレバー２９のフック部２９ａを引き上げ、レバー２９は長孔２９ｂ及び支持ピン３３に案内されながら上方へ移動する。該レバー２９の下端により一端を引き上げられる前記カム３０は、その他端を降下させて、スイングアーム１９の押動面１９ｂに接触して押動し、スイングアーム１９を下方へ回動させる。従って、スイングアーム１９に支持される遊星歯車２０は下方へ移動して、前記定着器駆動入力ギア１７に対する係合を解除され、また、該スイングアーム１９に押動カム２６等を介して連動される駆動出力ギア２４は、カートリッジ９の駆動入力軸２５に対する係合を解除させる、図１３の状態へ移行する。
【００４１】
そして、一定量だけレバー２９が引き上げられると、該レバー２９に形設された凹部２９ｄも上方に移動して前記ストッパ３４の高さまで至り、また、それと同時に、前記支持ピン３３が長孔２９ｂ下端の前記遊び部分２９ｃに入り込むので、レバー２９はその上部を装置手前側へ傾動させることができる状態になる。図１５には傾動を始める直前の状態が示され、この直後に、前記第一の付勢バネ３１の張引により、レバー２９はその下端部（カム３０との枢結部分）を略中心に装置手前側へ傾動し、ストッパ３４を凹部２９ｄに入り込ませた図１６に示す状態となるのである。
【００４２】
レバー２９の傾動が完了し、ストッパ３４と凹部２９ｄとが係合された図１６に示す状態は、レバー２９の上下移動ができないロックされた状態であり、従ってカム３０はスイングアーム１９を下方へ押動した状態に維持されることになる。
一方、レバー２９が傾動することで、該レバー２９上端のフック部２９ａはトップカバー８のピン２８に対する係合を解除し、該ピン２８には前記開口部２９ｅが位置することになる。従って、ピン２８をフック部２９ａ内部から脱出させることができるので、トップカバー８をその限度まで上方回動させることができる。この構成により、大きくトップカバー８を開くことができ、画像形成装置２内部に対するアクセスが容易となり、メンテナンス性が向上されている。
【００４３】
次に、トップカバー８を逆に閉める場合の動作について説明する。
図１７に示されるのはトップカバー８が開かれた状態であり、この状態からトップカバー８を引き下げ閉めていくと、ピン２８は前記レバー２９上端の開口部２９ｅからフック部２９ａの内部に入り、鎖線に示す如く斜状の前記底部３５に当接する。この底部３５は、トップカバー８の開閉動作に伴うピン２８の軌跡に対し傾斜させて設けてあるので、ピン２８はその下降に伴って底部３５に対し摺動しながら、図１８に示す如く該底部３５を装置奥側に向かって押動する。これによりレバー２９は前記第一の付勢バネ３１の張引に抗しながら、その下端を略中心に上部が装置奥側へ移動するように傾動する。
このレバー２９の傾動に伴って、側縁に形設した前記凹部２９ｄは前記ストッパ３４に対する係合を解除する。図１８には該係合の解除が完了する直前の状態が示され、この直後、前記第二の付勢バネ３２により下方へ張引されるレバー２９は、前記長孔２９ｂ及び支持ピン３３に案内されながら下方へ移動し、最終的には該支持ピン３３が長孔２９ｂ上端に当接した図１９の状態で静止する。
【００４４】
カム３０は下降するレバー２９によってその一端が引き下げられるので、他端は引き上げられ、スイングアーム１９の下方への押動を解除させる。従って、スイングアーム１９は前記戻しバネ３８の作用により上方へ引き上げられ、支持する遊星歯車２０は定着器駆動入力ギア１７に噛合され、また、スイングアーム１９に押動カム２６を介して連係される駆動出力ギア２４は、カートリッジ９の駆動入力軸２５に対して係合される。
【００４５】
以上にトップカバー８の開動作・閉動作それぞれに応じたカム機構２７の動作を説明したが、結局図２０の表に示すように、トップカバー８を開いた状態では定着器駆動入力ギア１７と遊星歯車２０との噛合を解除させて定着器１１を構成するローラの回転をフリーとして、メンテナンス時の詰まった紙の除去を容易とする一方、トップカバー８を閉じた状態では両者１７・２０の噛合を行わせて定着器１１を駆動させるようにしているのである。
また、トップカバー８を開いた状態ではカートリッジ９の駆動入力軸２５と駆動出力ギア２４との連結を解除させて、カートリッジ９を取外し可能としてメンテナンス性を向上させる一方、トップカバー８を閉じた状態では両者２５・２４を連結させてカートリッジ９内の感光体ドラム３９等を駆動させるようにしているのである。
【００４６】
また、上述するようにカム機構２７を構成することにより、トップカバー８のピン２８に対して力が作用するのは、トップカバー８の開動作にあっては図１４の鎖線に示す状態から図１５の状態までであり、閉動作にあっては図１７の鎖線に示す状態から図１８の状態に至るまでであり、それ以外ではピン２８に対して力が作用しないようになっている。
即ち、トップカバー８が開かれた状態及び閉じられた状態においてはピン２８に力は全く加わっておらず、力が加わるのは、トップカバー８の開閉動作の過程の一部においてのみである。従って、ピン２８について必要な強度は、従来に比べて弱いもので足りることになる。
本実施例では該ピン２８は、プラスチック製のトップカバー８に一体形成されたものとしており、特にその強度を向上させる補強構成をとらないものとして、これにより製造コストを低減させている。
【００４７】
〔駆動ユニットの画像形成装置への取付構成〕
最後に、前記駆動ユニット１２の、画像形成装置２に対する取付構成について説明する。
図２１は駆動ユニットの画像形成装置への組付方法を示した斜視図、図２２は駆動ユニットのモータが本体フレームの通孔に受けられている状態を示した斜視図である。
【００４８】
即ち、駆動ユニット１２は前述のとおり、（ブラケットとしての）前記枠体１３に前記モータ１４を取り付けた構成としており、モータ１４は一般に重量物であって、駆動ユニット１２全体の重量のうち大半を占めるのが通例である。
また、本実施例では駆動ユニット１２は図２１に示すように、重量物であるモータ１４を枠体１３に片持ち支持させつつ取り付けた構成としており、重心が偏っておりバランスが悪いために、直立させた状態とするのが容易でない。一方、駆動ユニット１２は直立させた状態で画像形成装置２側部の本体フレーム４５に取り付ける必要があり、このままでは画像形成装置２への組付け作業のときに困難を伴う。
【００４９】
このような事情から、本実施例では、板金で構成された画像形成装置２の本体フレーム４５にモータ１４装着のための方形の通孔４６を設けて、該通孔４６の周辺（具体的には、両側辺と底辺）には、モータ１４の側面又は底面に沿わせるための板状物のガイド４７・４７・・・を装置内方へ突出させて設けてある。
以上の構成で、駆動ユニット１２の画像形成装置２への組付けのときは、まず図２１のようにモータ１４を本体フレーム４５外側から通孔４６に挿通させて、図２２のようにモータ１４を底側の前記ガイド４７上に載置して、該モータ１４自体の重量を本体フレーム４５に受けさせるようにする。これにより、前記駆動ユニット１２を直立させた状態に容易に保持することができる。
本実施例では、この図２２の状態からモータ１４を前記ガイド４７に沿って滑らせるようにして駆動ユニット１２の枠体１３を該本体フレーム４５に対し取り付けるようにしており、図略のネジによって両者１３・４５を固定するようにしている。このような容易な組付け方法を採用できるので、組立工数は削減されることとなる。
【００５０】
なお、前記ガイド４７は、前記本体フレーム４５の通孔４６を打ち抜くときに該ガイド部分を残して打ち抜き、後に該ガイド部分を画像形成装置２内方へ向けて折り曲げて構成してある。これにより、装置外側に突出する部分を少なくして装置のコンパクト化に寄与するほか、ガイド４７が折り曲げられる方向と組付け時にモータ１４を挿通する方向が一致しているので、モータ１４をスムーズにガイド４７に沿って挿通することができる。
また、前記通孔４６は方形に構成してあり、前記ガイド４７は平板状に構成して、略直方体であるモータ１４のケーシングの形状に沿わせている。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００５２】
押動部材が補強リブに当接して駆動出力ギアを押動させるように構成しているから、該駆動出力ギアの損傷・損耗が防止される。特に駆動出力ギア側面の歯部近くを押動させるような場合でも、歯面にキズや窪みがついてしまうようなことが防止され、駆動出力ギアの長寿命化をもたらす。さらに、駆動出力ギアが感光体ドラムの駆動入力軸に係合するものでは、記録画質の品質低下を防止できる。
【００５３】
また、補強リブは円周方向に沿って形成されているので、駆動出力ギアがいかなる回転位相にあっても、押動部材が駆動出力ギアに当接する箇所には必ず補強リブが位置することとなる。従って、常に補強リブを介して駆動出力ギアを押動することが確保されるので、駆動出力ギアにキズや窪みが付くことがより確実に防止される。
さらに、押動部材と駆動出力ギアとの係合と、画像形成装置のトップカバーの開閉動作を連動させたので、スムーズにカートリッジの着脱ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るコピー・ファクシミリ複合機の全体的な構成を示した斜視図。
【図２】紙詰まり除去のために読取部の手前を引き上げ回動させる様子を示した斜視図。
【図３】トップカバーを回動して開いた様子を示した斜視図。
【図４】カートリッジを取り外す様子を示した斜視図。
【図５】詰まった用紙を引き抜いて除去する様子を示した斜視図。
【図６】駆動ユニットの全体側面図。
【図７】駆動ユニットのうち定着器駆動出力部の構成を示した平面断面図。
【図８】定着器駆動出力部を示した、図６におけるＡ−Ａ断面矢視図。
【図９】定着器駆動出力部において、駆動出力ギアとカートリッジの駆動入力軸との間に軸線のズレがある場合を示した断面図。
【図１０】図９の状態から駆動出力ギアの軸線が傾いてカートリッジの駆動入力軸に対し係合する様子を示した断面図。
【図１１】駆動出力ギアの側面を押して駆動出力ギアを軸方向へ移動させるカム機構の構成を示した断面図。
【図１２】同じく斜視図。
【図１３】図１２の状態からスイングアームが下方へ回動し、押動カムが駆動出力ギアの側面を押す様子を示した斜視図。
【図１４】トップカバーとスイングアームとを連係させるカム機構を示した側面図。
【図１５】図１４の状態からトップカバーが引き上げられて開かれ、ピンがレバーを介してカムを回動してスイングアームを下方へ押動する様子を示した側面図。
【図１６】レバーが傾動して凹部が位置決めピンに係合して、スイングアームが下方に押動された状態でロックされ、かつ、ピンがフック部から外れた様子を示した側面図。
【図１７】開状態のトップカバーが引き下げられ、ピンがレバーのフック部底部に当接する様子を示した側面図。
【図１８】ピンがレバーのフック部底部を押動し、レバーが傾動する様子を示した側面図。
【図１９】レバーの凹部と位置決めピンとの係合が解除され、レバーが引き下げられてスイングアームの下方押動が解除される様子を示した図。
【図２０】トップカバーの状態と駆動連結状態の関係を表で示した図。
【図２１】駆動ユニットの画像形成装置への組付方法を示した斜視図。
【図２２】駆動ユニットのモータが本体フレームの通孔に受けられている状態を示した斜視図。
【符号の説明】
２４駆動出力ギア
２４ｄ補強リブ
２５駆動入力軸（被駆動部材）
２６押動カム（押動部材）

Claims

第１の駆動力を受け入れる被駆動部材と、
第２の駆動力を受け入れる駆動入力ギアと、
前記被駆動部材と同心して配置されて、軸方向に移動することで該被駆動部材に対し係脱自在に構成された駆動出力ギアと、
前記駆動出力ギアを前記被駆動部材に対し係合する方向へ付勢する付勢バネと、
遊星ギアを支持し、該遊星ギアが前記駆動入力ギアと噛合若しくは噛合解除する方向へ揺動するスイングアームと、
前記スイングアームを前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとの噛合が解除される方向へ回動させた場合、カム作用によって前記駆動出力ギアを押動する方向へ回動し、該駆動出力ギアを前記付勢バネの付勢力に抗して軸方向に移動させて該駆動出力ギアと前記被駆動部材との係合を解除し、前記スイングアームを前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとの噛合が解除される方向へ回動させる力を解除した場合、前記付勢バネによる付勢で前記駆動出力ギアが前記被駆動部材と係合する際、カム作用によって前記駆動出力ギアへの押動が解除される方向に回動し、前記スイングアームを前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとが噛合する方向へ回動させる押動部材と、
を備えた駆動伝達機構であって、
前記駆動出力ギアの側面の前記押動部材が接触する部分に補強リブを設けたことを特徴とする、駆動伝達機構。
前記補強リブは円周方向に沿って形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達機構。
画像形成装置に設けられる駆動伝達機構であって、前記被駆動部材を備えたカートリッジは画像形成装置本体に着脱自在な構成で、前記駆動出力ギアは画像形成装置本体に設けられ、前記駆動出力ギアを軸方向に移動させることでカップリングを介して前記被駆動部材との係脱を行わせるようにしたことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の駆動伝達機構。
請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の駆動伝達機構を備えた画像形成装置。
前記画像形成装置は、
前記装置を覆う開閉自在なカバーと、
該カバーに対しその一端を係脱自在に構成したレバーと、
その一端が前記レバーの他端に枢結され、その中途部が前記画像形成装置本体側に枢支されたカムと、
を備え、
前記カバーが閉じられているときには前記スイングアームは前記付勢バネの作用により、前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとを噛合させる方向に回動していて、
前記カバーの開放動作に伴い、前記レバーを介して前記カムの他端を前記スイングアーム側に回動させ、該カムの他端で該スイングアームを押動して、該スイングアームを前記付勢バネの作用に抗して回動させることで、前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとの噛合を解除し、
前記カバーの閉止動作に伴い、前記レバーを介して前記カムの他端を反スイングアーム側に回動させ、該カムの他端による該スイングアームの押動が解除されて、前記付勢バネの作用により該スイングアームを回動させることで、前記遊星ギアと前記駆動入力ギアとが噛合するように構成したことを特徴とする、請求項４に記載の駆動伝達機構を備えた画像形成装置。