JP5235498B2

JP5235498B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5235498B2
Application number: JP2008131672A
Authority: JP
Inventors: 尚吾宮川; 彰一善財
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-05-20
Also published as: JP2009282099A

Description

本発明は、駆動手段を備える装置本体から前記装置本体に着脱可能なユニットに駆動を伝達する画像形成装置に関するものである。

図６は従来の駆動伝達装置を示している。

従来、隣接するギアのスラストガタを規制する方法として、互いに噛み合うギア（１０、１１）の片方にフランジ１１ｂを設け、ギア１１を軸に対してＥリング１２で固定することで隣接するギア１０のスラストガタを規制する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平０９−１１２６６０

しかしながら、上記従来の駆動伝達装置では以下のような問題があった。

ユニットの取り付け時にユニットをななめに挿入したり、変形させながら挿入したりした場合、駆動ギア、被駆動ギアにはガタがあるため、称呼位置から外れたギア１０と称呼位置から外れたフランジ１１ｂとが接触し駆動が伝達されないといった問題がある（図７参照）。

そこで本発明の目的は、着脱可能なユニットに駆動を伝達する画像形成装置において、省スペースでもギア同士が確実に噛み合うことが出来るようにすることである。

上記目的を達成するため、本発明にあっては、駆動手段を備える装置本体のギアから前記装置本体に着脱可能なユニットのギアに駆動を伝達する画像形成装置であって、フレームと、前記装置本体に設けられ前記駆動手段によって回転する第一ギアと、前記第一ギアを前記フレームと挟むように配置され、前記第一ギアの回転軸と同軸上に設けられる突き当て部と、前記ユニットに設けられ前記第一ギアと噛み合って回転する第二ギアと、を有する画像形成装置において、前記第一ギアを付勢する付勢手段と、前記第二ギアと同軸上に設けられる被ガイド部と、前記ユニットを前記装置本体に着脱する際に前記被ガイド部をガイドするガイド手段と、を有し、前記第一ギアは、前記付勢手段によって前記フレームに突き当たるように付勢されることで前記回転軸方向における位置が規制されており、前記被ガイド部は、前記回転軸方向の位置が規制された前記第一ギアに前記第二ギアが接触するように前記ガイド手段によりガイドされ、前記第一ギアから前記第二ギアに駆動が伝達される際に前記突き当て部に接触することを特徴とする。

本発明によれば、ガイド手段により被ガイド部がガイドされつつギア同士が噛み合うため、被ガイド部と第一ギアとが接触することがなく、確実な駆動伝達が可能となる。また、被ガイド部が突き当て部に接触することで、第一ギアと第二ギアの軸間距離が保証され、駆動伝達むらを防ぐことができる。

また、本発明によれば、確実な駆動伝達を実現する機能とユニット装着時に容易に適切な位置にギアを導く機能を被ガイド部だけのスペースで持たせることができ、駆動伝達装置の省スペース化と操作性の向上を実現することができる。

以上のように構成することによって、確実な駆動伝達と駆動装置の省スペース化が可能となる。

また、ユニット装着時に容易に適切な位置にギアを導くことができるので、ユニット組み立て性、ユニット装着操作性を向上させることができる。

以下、本発明の最良な実施の形態について、図面を参照して説明する。

ただし、これら実施の形態について適用する構成部材の寸法、材質、形状、及びそれらの相対配置等は、特定的な記載が無い限りはこの発明の範囲をそれら記載事項のみに限定する趣旨のものではない。

以下に本発明に係る駆動伝達装置を画像形成装置に用いた実施の形態について図１から図５を参照して説明する。図１から図４は駆動伝達装置の説明図である。図５は画像形成装置の略断面図である。

まず画像形成装置について図５を用いて説明する。図５に示すように、画像形成装置２０は、ジャム処理またはユニット交換などでユーザーが着脱するユニットを備えている。装置本体に対して着脱可能なユニットとしては、記録媒体の積載ユニット２１、プロセスカートリッジ２２、中間転写ユニット（中間転写体）２３、定着器２４、トナー搬送ユニット２５などがある。

前記ユニットのいずれかは後述する駆動伝達装置を介して画像形成装置２０の駆動源によって駆動される。

次に駆動伝達装置について図１から図４を参照して説明する。

図１は駆動伝達装置を有する装置本体へユニット挿入時の様子を示した斜視図である。図２は駆動側と被駆動側の噛み合い直前の様子を示した断面図である。図３は駆動側と被駆動側の噛み合い時の様子を示した断面図である。図４は駆動側と被駆動側の噛み合い時の様子を示した側面図である。

本体１（不図示）は駆動手段である駆動モーター（不図示）から駆動を伝達し、ユニット側ギア噛み合い部において揺動ギア（第一ギア）４ａ、コロ（突き当て部）４ｂ、バネ（付勢手段）４ｃ、軸４ｄからなる揺動ギア一式４を有している。

図４に示すように、コロ４ｂの回転中心は揺動ギア４ａと同軸の軸４ｄであり、コロ４ｂは揺動ギア４ａの近傍（第一ギア近傍）に設けられている。揺動ギア一式４はフレーム３に対して回転中心４ｅを中心にして矢印Ｔ方向に揺動可能に保持され、上流側のギア７より駆動が伝達される。

ユニット２は本体１に対して位置決めされる。本実施形態ではユニット２への駆動伝達に回転むらや歯飛びなどを防ぐために、ギア同士の軸間距離が適切に調整される揺動機構を採用している。

ユニット２は被駆動ギア一式６を有し、被駆動ギア一式６は被駆動ギア（第二ギア）６ａとフランジ（被ガイド部）６ｂから構成される。

また、本体１はユニット２の装着時にフランジ６ｂをガイドするガイド（ガイド手段）５を有している。ガイド５はユニット２の挿入時にフランジ６ｂをコロ４ｂへガイドする機能を有している。ガイド５はフレーム３に直接または部材を介して支持された部材である。ガイド５は、揺動ギア４ａの駆動伝達部に対し回転軸方向にずれた位置に配置されている。

本体１へユニット２が装着されると、被駆動ギア一式６は矢印Ｓ方向に移動し、揺動ギア一式４は矢印Ｔ方向に揺動しつつ、揺動ギア４ａと被駆動ギア６ａとが噛み合い、コロ４ｂとフランジ６ｂの外周部とが接触することで、ギア同士の軸間距離を保障している。

軸間距離が離れてしまうとギア同士が噛み合わないことで歯飛びが発生しギアの破損の可能性がある。逆に軸間距離が近づいてしまうと、ギアの先端とギアの歯底が接触し、トルクアップによる駆動むらやモーター破損の可能性がある。

駆動小型化のためにギアのモジュールを小さくしても、駆動ギアと被駆動ギアの軸間を保障することで問題発生を防いでいる。

このように、フランジ６ｂはガイド５によって誘導されるための機能と、駆動伝達時にコロ４ｂに接触して揺動ギア４ａと被駆動ギア６ａの軸間を保障する機能を兼ねている。

ユニット２挿入時、揺動ギア４ａはバネ４ｃにより軸４ｄと平行に付勢され、揺動ギア４ａの端部がフレーム３と常に接しており、揺動ギア４ａが回転したときに摺動する。これにより、揺動機能を損なわずにフレーム３に対する揺動ギア４の回転軸方向の位置は常に一定になる。

ガイド５はフレーム３に対して位置決めされ、ガイド５は揺動ギア４ａの端部より軸方向にずれた位置に配置される。

この状態でユニット２を本体１に挿入すると、ガイド５によりフランジ６ｂが確実にコロ４ｂへとガイドされる。

これにより、ユニット２が傾いて挿入された場合などに、フランジ６ｂとコロ４ｂとが接することによるギア、コロへの傷や破損を防ぐことができる。その結果、破損による駆動伝達不良、ユニット寿命低減、駆動部からの異音発生などの問題を未然に防ぐことが可能となる。

また、ガイド５および揺動ギア４ａはフレーム３に対して位置が固定されるため、揺動ギア４ａの端部からガイド５の内面までの距離Ｚを決定する際には揺動ギア４ａの遊びを無視し、部品の公差のみを考慮すればよい。

すなわち、フレーム３からガイド５の内面までの距離Ｘとフレーム３からギア４ａの端部までの距離ＹはＸ≧Ｙである。

これにより距離Ｚを最小限に収めることが可能となり、駆動伝達装置の厚みを少なくすることが可能となる。

本実施形態では、ガイド５をフランジ６ｂに対して上に配置する例を示したが、フランジに対し下に配置してもよい。

この場合、ユニット２の挿入時にフランジ６ｂにてユニット２の荷重を支えることで、ユニット２の装着性を向上させることも可能である。

また、フランジ６ｂの上下両方に配置してもよく、この場合はユニット２の装着時のガイド性能を向上させることが可能である。

上述のように、本実施形態の駆動伝達装置では、確実な駆動伝達を実現する機能とユニット装着時に容易に適切な位置にギアを導く機能をフランジ６ｂだけのスペースで持たせることができ、駆動伝達装置の省スペース化と操作性の向上を実現することができる。

上述したように、図５に示す画像形成装置５０に対するユニット装着時にガイドされるフランジ６ｂの外周部をコロ４ｂに当接させることで揺動ギア４ａと被駆動ギア６ａとの軸間距離を保障している。

このような構成は、軸間距離を保障し、駆動伝達むらを防ぐ必要がある場合に有効であり、画像形成装置２０では駆動むらによる画像不良や駆動伝達部からの異音発生を防ぐために使用される場合が多い。

たとえば、カラー画像形成装置の中間転写体に上記構成を用いた場合においては、中間転写体の駆動むらによって、色ずれが発生してしまう。通常色ずれは１００〜２００μｍ程度で認識可能となるので、中間転写体の駆動速度の変化もこの量を超えないようにしなければならない。このように高い回転精度を求める場合には、ギアそのものの精度を良くすると同時に、ギア同士を適切に噛み合わせることが求められる。本実施形態の構成はカラー画像形成装置の中間転写体に用いた場合に高い効果を得ることができる。

また、特開２００５−２８３７３３等で知られている記録媒体に各色の画像を直接転写するカラー画像形成装置のような記録媒体を搬送する搬送ユニットに上記構成を用いた場合においても、中間転写体を用いたときと同様、記録媒体の搬送速度の変化を小さくし、色ずれに対し高い効果を得ることができる。中間転写体を用いた装置でも、搬送速度を一定にすることで、転写ムラや異音の発生を抑制する効果が得られる。

その他のユーザーが着脱可能なユニットの駆動伝達に本構成を利用することで、ユーザーによるユニット着脱時の駆動伝達不良を防ぎ、駆動むらによる画像不良や異音発生を防ぐことが可能となる。

また、前述した本構成と同様、ユーザーによるユニット装着時にユニットが傾いて挿入された場合などに、フランジ６ｂとコロ４ｂとが接することによるギア、コロへの傷や破損を防ぐことができる。

その結果、破損による駆動伝達不良、ユニット寿命低減、駆動部からの異音発生などの問題を未然に防ぐことが可能となる。

さらに、駆動装置の省スペース化によって、画像形成装置本体サイズの削減が可能となる。

なお、本実施形態では画像形成装置本体に着脱するユニットに関して説明したが、画像形成装置本体に接続する周辺機器に本発明を適用してもよい。たとえば画像形成装置に接続する大容量給紙装置とその給紙カセットの駆動伝達や、画像形成装置に接続する両面印刷ユニットと画像形成装置本体との駆動伝達に利用しても良い。

また、本実施形態では、回転中心が揺動可能に保持された揺動ギアとして、前記第一ギアであるギア４ａを例示したが、これに限定されるものではなく、第二ギアの回転中心が揺動可能に保持された構成であっても良い。

また、本実施形態では、図２や図４に示すように、ガイド手段としてガイド５を例示し、被ガイド手段としてフランジ形状（フランジ６ｂ）を例示したが、これに限定されるものではなく、同等の機能を有するものであれば他の形状であっても良い。

本発明の実施形態に係る駆動伝達装置を説明する図である。本発明の実施形態に係る駆動伝達装置の詳細図である。本発明の実施形態に係る駆動伝達装置の詳細図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の側面詳細図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の略断面図である。従来例を説明する図である。従来例を説明する図である。

符号の説明

１・・・・本体
２・・・・着脱可能ユニット
３・・・・フレーム
４・・・・揺動ギア一式
４ａ・・・揺動ギア
４ｂ・・・コロ
４ｃ・・・バネ
４ｄ・・・軸
４ｅ・・・回転中心
５・・・・ガイド部
６・・・・被駆動ギア一式
６ａ・・・被駆動ギア
６ｂ・・・フランジ
７・・・・ギア
１０・・・ギア
１１・・・ギア
１１ｂ・・フランジ
１２・・・Ｅリング
１３・・・コロ
２０・・・画像形成装置本体
２１・・・記録材積載カセット
２２・・・プロセスカートリッジ
２３・・・中間転写ユニット
２４・・・定着器
２５・・・トナー搬送ユニット
Ｓ・・・・挿入方向
Ｔ・・・・揺動方向
Ｘ・・・・距離
Ｙ・・・・距離
Ｚ・・・・距離

Claims

駆動手段を備える装置本体のギアから前記装置本体に着脱可能なユニットのギアに駆動を伝達する画像形成装置であって、
フレームと、前記装置本体に設けられ前記駆動手段によって回転する第一ギアと、前記第一ギアを前記フレームと挟むように配置され、前記第一ギアの回転軸と同軸上に設けられる突き当て部と、前記ユニットに設けられ前記第一ギアと噛み合って回転する第二ギアと、を有する画像形成装置において、
前記第一ギアを付勢する付勢手段と、前記第二ギアと同軸上に設けられる被ガイド部と、前記ユニットを前記装置本体に着脱する際に前記被ガイド部をガイドするガイド手段と、を有し、前記第一ギアは、前記付勢手段によって前記フレームに突き当たるように付勢されることで前記回転軸方向における位置が規制されており、前記被ガイド部は、前記回転軸方向の位置が規制された前記第一ギアに前記第二ギアが接触するように前記ガイド手段によりガイドされ、前記第一ギアから前記第二ギアに駆動が伝達される際に前記突き当て部に接触することを特徴とする画像形成装置。
前記第一ギアの回転軸方向において、前記フレームから前記ガイド手段の内面までの距離は、前記フレームから前記第一ギアの他端部までの距離以上の距離であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記突き当て部は、前記第一ギアの回転軸と同軸上で回転するコロであり、前記コロは前記第一ギアよりも径が小さいコロであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
前記被ガイド部はフランジであり、前記第二ギアは、前記第二ギアの回転軸上において前記フランジよりも内側に設けられており、前記フランジは前記第二ギアよりも径が大きいフランジであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記第一ギアは回転中心を中心にして揺動可能に保持された揺動ギアであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。