JP3896724B2

JP3896724B2 - 振子ギア機構

Info

Publication number: JP3896724B2
Application number: JP08667299A
Authority: JP
Inventors: 宏中野
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2019-03-29
Also published as: JP2000283248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振子ギアを含む振子ギア機構に関し、とくに組み付けを容易なものとすることができる振子ギア機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタでは用紙搬送機構に紙詰まりを起こした場合に紙を取り除くための、いわゆるジャム処理を行う必要がある。ジャム処理を可能とするための一方法として、用紙搬送機構のギア列中に振子ギアを設け、用紙搬送機構を駆動するモータを逆回転させることにより、振子ギアをギア列から切り離すようにするものが知られている。振子ギアをギア列から切り離すことにより、用紙搬送機構のローラの一部がフリーとなるため、詰まった用紙を引っ張り出すことが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
振子ギアは通常のギアと異なり、軸を移動可能に取り付ける必要があるため、用紙搬送機構を組み付ける際に、仮固定することができず、組み付け方法によっては用紙搬送機構の組み立てが困難となる場合がある。
【０００４】
本発明は、振子ギアの仮固定を可能とし、組み付けを容易なものとすることができる振子ギア機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、振子ギア（１０５）と、振子ギア（１０５）の軸（１０５ａ）を移動可能に支持する取付板（ＧＰ）と、振子ギア（１０５）に対して常に噛み合う第１のギア（１０３）と、振子ギア（１０５）に対して噛合可能とされた第２のギア（１０６）と、前記振子ギア（１０５）に摩擦力を与える摩擦部材（１３１）と、を備え、前記取付板には前記摩擦部材を取り付ける取付部（１３２，１３３，１３４）が設けられ、第１のギア（１０３）の回転方向に応じて、振子ギア（１０５）は第２のギア（１０６）と噛み合う噛み合い位置、および第２のギア（１０６）と噛み合わない切り離し位置の間で移動し、摩擦部材（１３１）は、振子ギア（１０５）が摩擦部材（１３１）に引っ掛かることにより、取付板（ＧＰ）に対して仮固定された振子ギア（１０５）の落下が防止されるような形状に形成されており、前記振子ギアを前記取付板の方向に押し込むような向きに接触することを特徴とする。
【０００６】
この発明では、摩擦部材（１３１）を利用して、仮固定された振子ギア（１０５）の落下を防止しているので、組み付け作業が容易になる。また、摩擦部材（１３１）が、振子ギア（１０５）を取付板（ＧＰ）の方向に押し込むような向きに接触するようにしているので、振子ギア（１０５）の落下を確実に防止できるとともに、振子ギア（１０５）に対して効率よく摩擦力を付与することができる。
【０００７】
【０００８】
請求項１に記載の振子ギア機構において、請求項２のように、取付部（１３２，１３３，１３４）は少なくともその一部（１３４）が振子ギア（１０５）の歯面よりも振子ギア（１０５）の軸（１０５ａ）側に位置するようにしてもよい。この場合には、取付部の一部を振子ギア（１０５）の歯面よりも内側に設けることにより、摩擦部材（１３１）の取付スペースを抑制することができる。
【０００９】
請求項１、又は２に記載の振子ギア機構において、請求項３のように、取付板（ＧＰ）に、摩擦部材（１３１）の取り付け向きを固定するように摩擦部材（１３１）に係合する係合部（１３２，１３３，１３４）を形成してもよい。この場合には、他の部品を用いることなく、効率的に摩擦部材（１３１）を固定することができる。
【００１０】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の振子ギア機構において、請求項４のように、摩擦部材（１３１）は屈曲された弾力性を有するワイヤで構成してもよい。この場合には、ワイヤの単価が低いため、コストダウンを図ることができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の振子ギア機構において、請求項５のように、第１のギア（１０３）、振子ギア（１２１）および第２のギア（１２２）はプリンタの用紙搬送機構に備えられるギア列を構成するようにしてもよい。
【００１５】
請求項５に記載の振子ギア機構において、請求項６のように、第１のギア（１０３）、振子ギア（１２１）および第２のギア（１２２）はプリンタの用紙搬送機構に含まれる定着機構のギア列を構成するようにしてもよい。
【００１６】
なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を用いて、本発明による振子ギア機構をレーザビームプリンタの用紙搬送機構に適用した実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態のギアが用いられるレーザビームプリンタの一例を示す断面図である。図１に示すように、レーザビームプリンタ１の下部には、積層された用紙を収納する給紙カセット１０が装着される。給紙カセット１０は着脱可能とされ、取手１３を介して矢印Ｐの方向に引き出すことによりこれを取り出すことができる。給紙カセット１０の用紙押圧板１２は押圧ばね（不図示）により上方向に付勢され、これにより、用紙押圧板１２の上に積層された最上層の用紙が、プリンタ１の本体に設けられ矢印で示す方向に回転する給紙ローラ１４に接触するように構成されており、分離パッド１５の作用により用紙が１枚だけ分離されて給送される。
【００１９】
給紙カセット１０の上方には、プロセスカートリッジ２０が配置される。プロセスカートリッジ２０も給紙カセット１０と同様、着脱可能とされ、トナー交換に際して矢印Ｑ方向に引き抜かれる。プロセスカートリッジ２０は、用紙に接触してトナーを転写する感光体ドラム２１、感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２２およびコロナ放電を発生させて感光体ドラム２１の表面を正電位に帯電させるスコロトロン型の帯電器２８を備える感光体カートリッジ２０Ａと、トナーが蓄積される現像剤室２４、感光体ドラム２１にトナーを供給する現像ローラ２５および現像ローラ２５にトナーを供給する供給ローラ２７を備える現像カートリッジ２０Ｂとからなる。現像剤室２４には、トナーを攪拌するためのアジテータ２４ａが設けられている。
【００２０】
感光体カートリッジ２０Ａと現像カートリッジ２０Ｂとは互いに分解可能とされているが、プロセスカートリッジ２０をプリンタ１の本体から取り外す際には両者は一体の状態で引き出される。プリンタ１の正面には、回動軸３３ａにその下端が回動可能に取り付けられたカバー３３が設けられており、カバー３３を図２において時計回りに回動させてプリンタ１の正面を開放することにより、プロセスカートリッジ２０を着脱することができる。
【００２１】
図１に示すように、プロセスカートリッジ２０と給紙カセット１０との間には一対のレジストローラ３１およびレジストローラ３２がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００２２】
プロセスカートリッジ２０の上方には、レーザビームを射出するレーザ発生器（不図示）、回転駆動されるポリゴンミラー（５面体ミラー）４１、レンズ４２、反射ミラー４３、反射ミラー４４、レンズ４５および反射ミラー４６を備えるレーザスキャナユニット４０が取り付けられている。図１に示すように、ポリゴンミラー４１によって振られたレーザビームＬは、レンズ４２、反射ミラー４３，４４、レンズ４５および反射ミラー４６を介して感光体ドラム２１に照射され、感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。
【００２３】
プロセスカートリッジ２０の左方には、用紙上にトナーを定着させるための定着ユニット５０が設けられている。定着ユニット５０は転写された用紙上のトナーを加熱溶融させるための加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１に対向して配置され、給送される用紙を加熱ローラ５１に向けて押圧する押圧ローラ５２と、一対の搬送ローラ５３，５４とを備える。
【００２４】
図１において搬送ローラ５３，５４の左方には、必要に応じて用紙の向きを反転させるためのシュータ６１が回動軸６２の周りに回動可能に取り付けられている。また、回動軸６２の右方には、シュータ６１に沿って搬送された用紙を支持するとともに、その用紙をプリンタ１の上面に形成された排紙トレイ７０に排出するための一対の排紙ローラ６４，６５が取り付けられている。
【００２５】
次に、用紙の給送動作について説明する。給紙ローラ１４を所定のタイミングで回転させると、給紙カセット１０から用紙が１枚ずつ排出される。この用紙はガイド３５の作用により反転されて、レジストローラ３１およびレジストローラ３２によりその先端の位置調整がなされた後、感光体ドラム２１および転写ローラ２２の間へ搬送される。
【００２６】
一方、帯電器２８によって帯電された感光体ドラム２１の表面には、レーザスキャナユニット４０から射出されたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上の静電潜像が現像ローラ２５に対向するとき、供給ローラ２７および現像ローラ２５を介して搬送されたトナーがこの静電潜像を顕在化させ、そのトナー像が感光体ドラム２１および転写ローラ２２の間を通る用紙に転写される。
【００２７】
トナー像が転写された用紙は、次に加熱ローラ５１および押圧ローラ５２の間を通過するが、このとき用紙上のトナー像に熱と圧力が加えられることにより、トナー像が用紙に定着される。
【００２８】
さらに用紙は搬送ローラ５３，５４の間を通って、シュータ６１に沿って搬送され、次いで排紙ローラ６３，６４の間から排紙トレイ７０に印刷面を下に向けて（フェイスダウンで）排出される。なお、シュータ６１をプリンタ１の背面側に跳ね上げた場合には、用紙は印刷面を上に向けて（フェイスアップで）プリンタ１の背面側に排出される。
【００２９】
図２はプリンタ１の給送機構を示す図である。図２および図３に示すように、ＤＣモータＭの出力軸にはモータギア１０１が取り付けられ、モータギア１０１はギア１０２の歯１０２ａと噛み合い、ギア１０２の歯１０２ｂは、ギア１０３の歯１０３ａと噛み合う。ギア１０３の歯１０３ｂは感光体ドラム２１の外周に形成されたギアの歯２１ａと噛み合う。これによって、モータＭを正転させモータギア１０１を図２において反時計回り方向に回転させることにより、感光体ドラム２１を図１および図２において時計回り方向に回転させることができる。
【００３０】
ギア１０３の歯１０３ａは、振子ギア１０５およびギア１０６を介してヒートローラ５１に取り付けられたギア５１ａに噛合されており、これによりモータＭの駆動力がヒートローラ５１に伝達される。また、不図示のギア列を介して、ギア１０６は排紙ローラ６５に噛み合っている。このため、モータＭを正転させモータギア１０１を反時計回り方向に回転させると、ヒートローラ５１および排紙ローラ６４が、それぞれ矢印で示す所定方向に回転する。
【００３１】
図３は振子ギア１０５の取り付け方法を示す図である。図３に示すように、振子ギア１０５はメインフレームＭＦとギアプレートＧＰの間に軸１０５ａを介して取り付けられる。ギアプレートＧＰにはギア１０３の周方向に延設されたガイド孔１０５Ａが形成され、メインフレームＭＦにも同様のガイド孔（不図示）が形成されている。また、振子ギア１０５はギア１０３の歯１０３ａと噛み合う歯１０５ｂと、ギア１０６の歯１０６ａと噛み合う歯１０５ｃとを備える。
【００３２】
図２および図３（ｂ）に示すように、振子ギア１０５にはギアプレートＧＰに取り付けられたフリクションワイヤー１３１が接触している。このフリクションワイヤー１３１は軸１０５ａを挟んでギア１０３に対向する位置において振子ギア１０５に接触し、振子ギア１０５の回転に対して摩擦力を作用させる。図４に示すように、フリクションワイヤー１３１はギアプレートＧＰに形成された取り付け部１３２、取り付け部１３３および孔１３４を利用して固定され、その先端部１３１ａがメインフレームＭＦ側から振子ギア１０５の外周端付近に接触している。なお、図３の矢印Ｒはフリクションワイヤー１３１が振子ギア１０５に対して与える作用力の方向を示している。
【００３３】
モータＭを正転させたとき、ギア１０３から受ける力とフリクションワイヤー１３１から受ける摩擦力とによって、振子ギア１０５の軸１０５ａはガイド孔１０５Ａに沿って時計回り方向に回動し、振子ギア１０５は図２の実線で示す位置にくる。このとき、振子ギア１０５の歯１０５ｃはギア１０６の歯１０６ａに噛み合い、ヒートローラ５１等は所定方向に回転する。一方、モータＭを逆転させたとき、ギア１０３から受ける力とフリクションワイヤー１３１から受ける摩擦力とによって、振子ギア１０５の軸１０５ａはガイド孔１０５Ａに沿って反時計回り方向に回動し、振子ギア１０５は図２の鎖線で示す位置に移動する。これにより振子ギア１０５の歯１０５ｃはギア１０６の歯１０６から離れて、ヒートローラ５１等が自由に回転できる状態となる。したがって、定着ユニット５０に詰まった用紙を取り除く処理（ジャム処理）が可能となる。
【００３４】
このように、フリクションワイヤー１３１はギアプレートＧＰから延びてメインフレームＭＦの側から振子ギア１０５を抑えこむようにして振子ギア１０５に接触する。このため、フリクションワイヤー１３１を利用して振子ギア１０５をメインフレーム側に仮固定することが可能となる。したがって、給送機構を組み立てる際に、振子ギア１０５が落下するおそれがなく、組み付け作業が容易となる。また、フリクションワイヤー１３１に用いるワイヤーは板ばねに比較して単価が安いため、装置のコストダウンを図ることができる。
【００３５】
また、フリクションワイヤー１３１はギアプレートＧＰに形成された取り付け部１３２、取り付け部１３３および孔１３４を利用して固定されているが、孔１３４を振子ギア１０５の軸１０５ａに接近する位置に形成しているので、フリクションワイヤー１３１を取り付けるためのスペースをコンパクトに纏めることができ、装置全体の小型化を図ることができる。
【００３６】
一方、図２に示すように、歯１０３ａに対して、ギア１０８，１０９を介して噛み合うギア１１０は、現像カートリッジ２０Ｂの駆動ギア（不図示）と結合される。この駆動ギアは、現像カートリッジ２０Ｂに設けられたギア列（不図示）を介して、軸２４ｃ、現像ローラ２５および供給ローラ２７にそれぞれ噛み合っている。このため、モータＭを正転させると、軸２４ｃ、現像ローラ２５および供給ローラ２７が、それぞれ矢印で示す所定方向に回転する。
【００３７】
さらにギア１０３の歯１０３ａには、給紙ローラ１４およびレジストローラ３２に向けてモータＭの駆動力を伝達する用紙搬送機構部１２０のギア列が噛み合っている。用紙搬送機構部１２０は、ギア１０３の歯１０３ａに噛み合う振子ギア１２１と、振子ギア１２１に噛み合い可能に設けられたギア１２２と、ギア１２２に噛み合う遊星クラッチ１２３と、遊星クラッチ１２３に噛み合う遊星クラッチ１２４とを備える。図２に示すように、遊星クラッチ１２３にはレジストローラ３２と同軸のギア３２ａが噛み合い、レジストローラ３２の回転／非回転はクラッチ１２３により制御される。また、給紙ローラ１４と同軸に設けられたギア（不図示）は遊星クラッチ１２４を介してギア１２２と噛み合っており、給紙ローラ１４の回転／非回転はクラッチ１２４により制御される。
【００３８】
図５は、振子ギア１２１の近辺を示す断面図である。図２および図５に示すように、振子ギア１２１はメインフレームＭＦとギアプレートＧＰの間に軸１２１ａを介して取り付けられる。ギアプレートＧＰにはギア１０３の周方向に延設されたガイド孔１２１Ａが形成され、メインフレームＭＦにも同様のガイド孔（不図示）が形成されている。また、振子ギア１２１はギア１０３の歯１０３ａと噛み合う歯１２１ｂと、ギア１２２と噛み合う歯１２１ｃとを備える。
【００３９】
図２および図５に示すように、振子ギア１２１にはギアプレートＧＰに取り付けられた板ばね１４１が接触している。この板ばね１４１は軸１２１ａを挟んでギア１０３に対向する位置において振子ギア１２１に接触し、振子ギア１２１の回転に対して摩擦力を作用させる。
【００４０】
モータＭを正転させたとき、ギア１０３から受ける力と板ばね１４１から受ける摩擦力とによって、振子ギア１２１の軸１２１ａはガイド孔１２１Ａに沿って反時計回り方向に回動し、振子ギア１２１は図２の実線で示す位置にくる。このとき、振子ギア１２１の歯１２１ｃはギア１２２に噛み合い、給紙ローラ１４あるいはレジストローラ３２に向けてモータＭの駆動力を伝達可能な状態となる。一方、モータＭを逆転させたとき、ギア１０３から受ける力と板ばね１４１から受ける摩擦力とによって、振子ギア１２１の軸１２１ａはガイド孔１２１Ａに沿って時計回り方向に回動し、振子ギア１２１は図２の鎖線で示す位置に移動する。これにより振子ギア１２１の歯１２１ｃはギア１２２から離れて、給紙ローラ１４およびレジストローラ３２が自由に回転できる状態となる。したがって、給紙ローラ１４やレジストローラ３２の周辺に詰まった用紙を取り除く処理（ジャム処理）が可能となる。
【００４１】
図５に示すように、振子ギア１２１の周囲には歯１２１ｂの歯面よりも外周に突出するつば１２１ｄが形成されている。このつば１２１ｄはギア１０３の外周端部に当接することにより、振子ギア１２１がメインフレームＭＦの側に脱落することが防止される。しかも、振子ギア１２１はギア１０１の周方向に移動するため、振子ギア１２１がガイド孔１２１Ａに沿って移動してもつば１２１ｄがギア１０３の外周端部から脱出することはない。したがって、つば１２１ｄとギア１０３との係合を利用して、振子ギア１２１をギアプレートＧＰの側に仮固定することが可能となる。したがって、給送機構を組み立てる際に、振子ギア１２１が落下するおそれがなく、組み付け作業が容易となる。
【００４２】
振子ギア１２１のように、つばを設けて仮固定時の落下を防止するような振子ギアを、プリンタの定着機構のギア列に用いてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、摩擦部材を利用して、仮固定された振子ギアの落下を防止しているので、組み付け作業が容易になる。また、振子ギアの落下を確実に防止できるとともに、振子ギアに対して効率よく摩擦力を付与することができる。
【００４４】
【００４５】
請求項１に記載の振子ギア機構において、請求項２のように構成した場合には、取付部の一部を振子ギアの歯面よりも内側に設けることにより、摩擦部材の取付スペースを抑制することができる。
【００４６】
請求項１、又は２に記載の振子ギア機構において、請求項３のように構成した場合には、他の部品を用いることなく、効率的に摩擦部材を固定することができる。
【００４７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の振子ギア機構において、請求項４のように構成した場合には、ワイヤの単価が低いため、コストダウンを図ることができる。
【００４８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の振子ギア機構が適用されるレーザプリンタの断面図。
【図２】レーザプリンタの用紙搬送機構を示す図。
【図３】振子ギアを示す図であり、(ａ)はガイド孔を示す図、（ｂ）は振子ギアの軸心を通る平面における断面図。
【図４】フリクションワイヤーの取り付け方法を示す斜視図。
【図５】振子ギアを含む定着機構のギア列を示す断面図。
【符号の説明】
１０３ギア（第１のギア）
１０５振子ギア
１０５ａ軸
１０６ギア(第２のギア)
１２１振子ギア
１２１ａ軸
１２１ｄつば
１２２ギア（第２のギア）
１４１板ばね（摩擦部材）
１３１フリクションワイヤー（摩擦部材）
１３２取り付け部（取付部）
１３３取り付け部（取付部）
１３４孔（取付部）
ＧＰギアプレート（取付板）

Claims

振子ギアと、
前記振子ギアの軸を移動可能に支持する取付板と、
前記振子ギアに対して常に噛み合う第１のギアと、
前記振子ギアに対して噛合可能とされた第２のギアと、
前記振子ギアに摩擦力を与える摩擦部材と、を備え、
前記取付板には前記摩擦部材を取り付ける取付部が設けられ、
前記第１のギアの回転方向に応じて、前記振子ギアは前記第２のギアと噛み合う噛み合い位置、および前記第２のギアと噛み合わない切り離し位置の間で移動し、
前記摩擦部材は、前記振子ギアが前記摩擦部材に引っ掛かることにより、前記取付板に対して仮固定された前記振子ギアの落下が防止されるような形状に形成されており、前記振子ギアを前記取付板の方向に押し込むような向きに接触することを特徴とする振子ギア機構。
前記取付部は少なくともその一部が前記振子ギアの歯面よりも前記振子ギアの軸側に位置することを特徴とする請求項１に記載の振子ギア機構。
前記取付板には、前記摩擦部材の取り付け向きを固定するように前記摩擦部材に係合する係合部が形成されていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の振子ギア機構。
前記摩擦部材は屈曲された弾力性を有するワイヤからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の振子ギア機構。
前記第１のギア、前記振子ギアおよび前記第２のギアはプリンタの用紙搬送機構に備えられるギア列を構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の振子ギア機構。
前記第１のギア、前記振子ギアおよび前記第２のギアは前記プリンタの用紙搬送機構に含まれる定着機構のギア列を構成することを特徴とする請求項５に記載の振子ギア機構。