JP6631455B2 - 抜け止め部材およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動ユニットを構成するローラーやシャフト、及びそれらに外挿されるギアの抜けを防止するための抜け止め部材、および抜け止め部材を備えた複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来の複写機、プリンター等の画像形成装置では、被駆動部材としての感光体ドラム、現像ローラー等の回転体に回転駆動力を伝達させるために、駆動部の回転駆動力を伝達するためのギアやシャフトで構成される駆動伝達機構が用いられる。このような駆動伝達機構においては、ローラーやシャフト、及びそれらに外挿されるギアの抜けを防止するために、シャフトにＥリング等の止め輪を装着する方法が用いられていた。

ところで、画像形成装置においても小型化の要求が高まっており、駆動伝達機構の設計においてもスペースの制約は厳しくなっている。Ｅリング等の従来の抜け止め部材を用いる方法では、抜け止め部材をローラーやシャフトの径方向から装着する必要があり、径方向に装着のためのスペースが必要になるとともに着脱操作が煩雑であるという問題点があった。さらにローラーやシャフトの端部が露出しているため、軸受部に塗布されているグリースが端部から漏出するという問題点もあった。

一方、特許文献１には、樹脂製の板状部材に立設した固定軸にギアを装着するとともに、板状部材から突出する弾性変形可能な爪状突起を設けることにより、固定軸に装着した状態のギアの周縁部に爪状突起の爪部を係止させるギア抜け止め構造が開示されている。

特開２０００−３２１８３６号公報

特許文献１に記載の抜け止め構造は、軸方向のスペースは特に必要としないが、固定軸の周辺（径方向）に爪状突起を形成するためのスペースが必要になるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、回転軸に対する着脱操作が容易であり、省スペース化も実現可能な抜け止め部材及びそれを備えた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に本発明の第１の構成は、保持部材に支持されるシャフトの端部に装着され、保持部材からのシャフトの抜け、またはシャフトに外挿される回転体の抜けを防止する弾性変形可能な材料で一体形成された抜け止め部材である。抜け止め部材は、内周部および外周部と、連結部と、複数の係合爪と、スリットと、を有する。内周部および外周部は環状であり、外周部は内周部の径方向外側に配置される。連結部は、内周部と外周部とを径方向に連結する。係合爪は、内周部のシャフトとの対向面から突出し、シャフトの外周面に形成された係合溝に係合する。スリットは、内周部の中心を挟んで連結部と反対側に形成され、内周部を径方向に切断する。

本発明の第１の構成によれば、抜け止め部材をシャフトの軸方向から押しこむことでスリットが開いて内周部が弾性変形し、係合爪を係合溝に係合させてシャフトに装着することができる。また、抜け止め部材をシャフトの径方向に引っ張り、内周部を弾性変形させた状態で抜け止め部材をシャフトの軸方向に引っ張ることでシャフトから取り外すことができる。従って、抜け止め部材の着脱操作に径方向のスペースを必要としないため、組み立て性を損なうことなく省スペース化を図ることができる。

本発明の抜け止め部材４１を備えたカラープリンター１００の全体構成を示す概略断面図 図１のカラープリンター１００における用紙搬送路１４、反転搬送路２１周辺の断面図 二次転写ローラー９の一端側（図１の手前側）の拡大斜視図 二次転写ローラー９の一端に装着される本発明の第１実施形態に係る抜け止め部材４１を回転軸９ａとの対向面側から見た斜視図 第１実施形態の抜け止め部材４１を回転軸９ａとの対向面と反対側から見た斜視図 第１実施形態の抜け止め部材４１を径方向に切断した断面図 第１実施形態の抜け止め部材４１を二次転写ローラー９の回転軸９ａの一端に装着する様子を示す斜視図 第１実施形態の抜け止め部材４１が装着された回転軸９ａの一端を軸方向に沿って切断した部分断面図 図８における回転軸９ａの先端付近の拡大図 本発明の第２実施形態に係る抜け止め部材４１を回転軸９ａとの対向面と反対側から見た斜視図 第２実施形態の抜け止め部材４１が回転軸９ａに装着された状態を示す斜視図 本発明の抜け止め部材４１を、フレーム７０に固定された固定軸７１に装着されるアイドルギア７３の抜け止め機構として用いた例を示す図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の抜け止め部材４１を備えた画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

トナー像が転写される転写紙Ｐは、カラープリンター１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２およびレジストローラー対１３を介して転写紙Ｐが所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは用紙搬送路１４を通過して定着部１５へと搬送される。

定着部１５に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１５ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１７によって反転搬送路２１に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１８によって排出トレイ２０に排出される。

図２は、図１のカラープリンター１００における用紙搬送路１４、反転搬送路２１周辺の断面図である。側面カバー３３は、カラープリンター１００の側面１０２を構成し、カラープリンター１００本体の下方に設けられた支点３３ａに回動可能に支持されている。側面カバー３３の内側面は反転搬送路２１の一方の搬送面を構成しており、また、側面カバー３３の内側には搬送ユニット３５が配置されている。搬送ユニット３５は支軸３５ａを中心としてカラープリンター１００本体に回動可能に支持されており、反転搬送路２１と用紙搬送路１４の搬送面の一部を構成する。

反転搬送路２１は、側面カバー３３と搬送ユニット３５との間でカラープリンター１００の側面１０２に沿って上下方向に延び、略Ｃ字状に湾曲して用紙搬送路１４に合流する構造となっている。搬送ユニット３５の内側面には、用紙搬送方向の上流側（図２の下側）から順に、レジストローラー対１３を構成する片側のローラー１３ｂ、二次転写ローラー９が付設されている。二次転写ローラー９は中間転写ベルト８を挟んで駆動ローラー１１を押圧している。

カラープリンター１００に対し側面カバー３３のみを開方向に回動させることにより、反転搬送路２１が広範囲に露出する。側面カバー３３を搬送ユニット３５と共に開方向に回動させることにより、搬送ユニット３５がカラープリンター１００本体側から離間して用紙搬送路１４が広範囲に露出する。一方、側面カバー３３を搬送ユニット３５と共に閉方向に回動させることにより、搬送ユニット３５がカラープリンター１００本体側に当接して二次転写ローラー９が中間転写ベルト８を挟んで駆動ローラー１１に押圧される。

図３は、二次転写ローラー９の一端側（図１の手前側）の拡大斜視図である。二次転写ローラー９は、金属製の回転軸９ａの外周面にゴム製のローラー体９ｂが形成された構成であり、回転軸９ａの端部は搬送ユニット３５のハウジング３５ａに配置された軸受部材４０（図７参照）に挿入されている。軸受部材４０は、例えばボールやローラーが内蔵された転がり軸受（ベアリング）である。なお、ここでは図示しないが、回転軸９ａの他端側（図１の奥側）も軸受部材４０によって回転可能に支持されている。また、回転軸９ａの端面には抜け止め部材４１が装着されている。

図４及び図５は、それぞれ二次転写ローラー９の一端に装着される本発明の第１実施形態に係る抜け止め部材４１を回転軸９ａとの対向面側及びその反対側から見た斜視図であり、図６は、第１実施形態の抜け止め部材４１を径方向に切断した断面図（図４のＡＡ′矢視断面図）である。抜け止め部材４１は、ハウジング３５ａからの回転軸９ａの抜けを防止する部材であり、ＡＢＳ樹脂によって一体形成されている。なお、抜け止め部材４１の材質はＡＢＳ樹脂に限らず、他の合成樹脂や硬質ゴム等の弾性変形可能な材料を用いることもできる。

抜け止め部材４１は環状の内周部４３及び外周部４５と、内周部４３と外周部４５とを径方向に連結する連結部４７と、を有する。内周部４３には、回転軸９ａとの対向面に係合爪４３ａが形成されている。係合爪４３ａは内周部４３の周方向の３箇所に等間隔で形成されており、係合爪４３ａの先端は内周部４３の径方向内側に突出している。また、内周部４３の中心を挟んで連結部４７と反対側には内周部４３を径方向に切断するスリット４３ｂが形成されている。

外周部４５は、回転軸９ａが挿入される軸受部材４０の外径とほぼ同一の直径を有している。外周部４５には、外周縁に沿って回転軸９ａとの対向面から突出する環状のリブ４５ａが形成されている。連結部４７には、回転軸９ａとの対向面と反対側に扇形状の凹部４７ａが形成されている。

図７は、第１実施形態の抜け止め部材４１を二次転写ローラー９の回転軸９ａの一端に装着する様子を示す斜視図であり、図８は、第１実施形態の抜け止め部材４１が装着された回転軸９ａの一端を軸方向に沿って切断した部分断面図である。図７及び図８を参照して回転軸９ａに対する抜け止め部材４１の装着方法について説明する。先ず、二次転写ローラー９の回転軸９ａをハウジング３５ａに配置された軸受部材４０に挿入する。そして、回転軸９ａの先端面に対して抜け止め部材４１を軸方向から押し込んでいく。ここで、抜け止め部材４１の各係合爪４３ａの先端を通る円の直径は回転軸９ａの外径よりも小さいため、抜け止め部材４１を押し込む際に係合爪４３ａが回転軸９ａの先端の周縁部と接触する。

係合爪４３ａと回転軸９ａとの接触により、内周部４３を径方向内側から外側に押し広げる力が作用する。その結果、内周部４３が弾性変形してスリット４３ｂが開き、係合爪４３ａは径方向外側に退避しながら回転軸９ａの軸方向に押し込まれる。また、回転軸９ａの先端面の周縁部には面取り部５０が形成されているため、係合爪４３ａは面取り部５０の傾斜に沿って回転軸９ａの軸方向に押し込まれる。そして、抜け止め部材４１が所定量押し込まれ、係合爪４３ａが回転軸９ａの外周面に形成された係合溝５１に到達したとき、内周部４３が復元力によって径方向内側に収縮し、係合爪４３ａが係合溝５１に嵌り込むことで回転軸９ａへの抜け止め部材４１の装着が完了する。

図９は、図８における回転軸９ａの先端付近の拡大図である。図９に示すように、回転軸９ａの先端に装着された抜け止め部材４１は、外周部４５のリブ４５ａが軸受部材４０の外周縁に接触している。これにより、軸受部材４０の端面が抜け止め部材４１で被覆されるため、軸受部材４０と回転軸９ａとの間に塗布されたグリース（潤滑油）６０の外部への漏出を抑制することができる。

なお、抜け止め部材４１は内周部４３と外周部４５の間に円弧状の隙間を有しており、内周部４３にはスリット４３ｂが形成されている。そのため、軸受部材４０の端面を含む空間が抜け止め部材４１によって完全に密閉されるわけではない。しかし、グリース６０は比較的高粘度（ゲル状）であるため、本実施形態の抜け止め部材４１によってグリース６０の漏出を効果的に抑制することができる。

また、回転軸９ａから抜け止め部材４１を取り外す場合は、連結部４７に形成された凹部４７ａに指を掛けて径方向外向きに引っ張る。その結果、内周部４３が弾性変形してスリット４３ｂが開き、係合爪４３ａが径方向外側に退避するため、係合爪４３ａと係合溝５１との係合が浅くなる。この状態で抜け止め部材４１を軸方向に引き抜くことで、抜け止め部材４１を容易に取り外すことができる。

本実施形態の構成によれば、抜け止め部材４１を回転軸９ａの軸方向から押しこむことで回転軸９ａに容易に装着することができ、回転軸９ａの軸方向に引っ張ることで回転軸９ａから容易に取り外すことができる。従って、抜け止め部材４１の着脱操作に径方向のスペースを必要としないため、組み立て性を損なうことなく省スペース化を図ることができる。

また、抜け止め部材４１を回転軸９ａに装着した状態で、軸受部材４０の端面が抜け止め部材４１で被覆されるため、軸受部材４０からのグリース６０の漏出を抑制することができる。従って、二次転写ローラー９のように側面カバー３３を開放した状態でユーザーが触れることができる部材であっても、漏出したグリース６０によって手指を汚すおそれがなくなる。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る抜け止め部材４１を回転軸９ａとの対向面と反対側から見た斜視図であり、図１１は、第２実施形態の抜け止め部材４１が回転軸９ａに装着された状態を示す斜視図である。本実施形態の抜け止め部材４１は、内周部４３と外周部４５とを連結する連結部４７の周縁部から回転軸９ａとの対向面と反対側に突出する把持部４７ｂが形成されている。抜け止め部材４１の他の部分の構成は第１実施形態と同様である。

回転軸９ａに装着された本実施形態の抜け止め部材４１を取り外す場合は、把持部４７ｂを指で摘んで径方向外向き（図１１の矢印Ｂ方向）に引っ張る。その結果、内周部４３が弾性変形してスリット４３ｂが開き、係合爪４３ａが径方向外側に退避するため、係合爪４３ａと係合溝５１との係合が浅くなる。この状態で抜け止め部材４１を軸方向（図１１の矢印Ｃ方向）に引き抜くことで、抜け止め部材４１を容易に取り外すことができる。従って、抜け止め部材４１の取り外し作業性が向上する。

その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、抜け止め部材４１を二次転写ローラー９の回転軸９ａに装着した例について説明したが、本発明はこれに限らず、給紙ローラー１２やレジストローラー対１３等、他のローラーの回転軸の抜け止め部材としても使用することができる。

或いは、図１２に示すように、フレーム７０に固定された固定軸７１にアイドルギア７３を装着する場合に、固定軸７１に係合溝５１を形成して抜け止め部材４１を装着することでアイドルギア７３の抜け止め機構として用いることもできる。

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができる。本発明の利用により、搬送ユニットの開閉操作時に搬送ユニットに付設されたローラーと装置本体側の回転体との押圧力を簡単に解除可能な画像形成装置を提供する

８ 中間転写ベルト
９ 二次転写ローラー
９ａ 回転軸（シャフト）
３５ 搬送ユニット
３５ａ ハウジング
４０ 軸受部材（保持部材）
４１ 抜け止め部材
４３ 内周部
４３ａ 係合爪
４３ｂ スリット
４５ 外周部
４５ａ リブ
４７ 連結部
４７ａ 凹部
４７ｂ 把持部
５０ 面取り部
５１ 係合溝
７１ 固定軸（シャフト）
７３ アイドルギア（回転体）
１００ カラープリンター（画像形成装置）

Claims (6)

1. 保持部材に支持されるシャフトの端部に装着され、
   環状の内周部と、
   前記内周部の径方向外側に配置される環状の外周部と、
   前記内周部と前記外周部とを径方向に連結する連結部と、
   前記内周部の前記シャフトとの対向面から突出し、前記シャフトの外周面に形成された係合溝に係合する複数の係合爪と、
   前記内周部の中心を挟んで前記連結部と反対側に形成され、前記内周部を径方向に切断するスリットと、
   を有し、弾性変形可能な材料で一体形成された抜け止め部材であって、
   前記内周部を弾性変形させながら、前記係合爪が前記係合溝の位置に到達するまで前記シャフトの先端面に対して軸方向に押し込むことにより前記シャフトの端部に装着され、前記シャフトの端部への装着が完了した状態で前記内周部と前記外周部とが前記連結部で連結されている抜け止め部材。
2. 前記係合爪は、前記内周部の周方向に沿って等間隔で形成されることを特徴とする請求項１に記載の抜け止め部材。
3. 前記外周部の外周縁に沿って前記シャフトとの対向面から突出する環状のリブが形成されており、
   前記係合爪を前記係合溝に係合させた状態で前記リブが前記保持部材の端面に接触することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の抜け止め部材。
4. 前記連結部には、前記シャフトとの対向面と反対側に凹部が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の抜け止め部材。
5. 前記連結部には、前記シャフトとの対向面と反対側から突出する把持部が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の抜け止め部材。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の抜け止め部材を備えた画像形成装置。

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