JP2006078840A - ウォームギアユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギア面におけるグリスの偏在を抑制する工夫がなされたウォームギアユニット、および、このようなウォームギアユニットを具備する画像形成装置を提供する。
【解決手段】 所定方向へ回転する回転軸と、回転軸に固定され、回転軸の延在方向へ向かって螺旋状につながったギア溝を有するウォームと、ギア溝に噛合するギア歯を有するウォームホイールとを備え、ウォームは、回転軸が所定方向へ回転することでギア溝に沿って延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、ギア溝の延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰止める堰止部材を有するものである。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ウォーム、ウォームが固定されたウォーム軸、および、ウォームに噛合するウォームホイールを備えたウォームギアユニット、および、該ウォームギアユニットを具備する画像形成装置に関する。

従来より、一本のウォーム軸上にウォームを複数取り付け、これらウォームに、感光体ロールやレジストロールあるいは中間転写ベルトの駆動ロールなどの被回転駆動体の軸が連結されたウォームホイールを噛合させて駆動源のモータや軸本数の低減を狙ったウォームギアユニットが知られている。

図１は、ウォームギアユニットの概略構成図である。

図１（ａ）に示すウォームギアユニット１００は、ウォーム軸１０１と、ウォーム軸１０１に取り付けられた４つのウォーム１０３と、これら４つのウォーム１０３と噛合するウォームホイール１０２とで構成されている。４つのウォームホイール１０２は、軸（不図示）を介してＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色の感光体ロール上に形成された静電潜像を現像する現像ロールにそれぞれ連結されている。尚、ウォーム１０１は、いわゆるねじれ方向が右のものであり、ウォーム軸１０１が矢印Ａの向きに回転すると、ウォームホイール１０２は、矢印Ｂの向きに回転する。

図２は、図１に示すウォームギアユニットの一部分の拡大図である。

図２（ａ）には、ウォームホイール１０２の軸方向からウォーム１０３とウォームホイール１０２とを見た場合の拡大図が示されており、図２（ｂ）には、ウォーム１０３とウォームホイール１０２との噛合部分の外観斜視拡大図が示されている。

ところで、図１および図２に示すようなウォームギアユニットでは、これらウォームおよびウォームホイールのギア面にグリスが供給され、これにより、これらの間では円滑な噛合が実現されている。

ところが、このようなウォームギアユニットに供給されたグリスは、ウォーム１０３が回転することでウォーム１０３のギア溝を伝って、次第に図２（ａ）示すウォーム１０３の左端側や、また、ウォームホイール１０２が回転することでウォームホイール１０２のギア溝を伝って、次第に図２（ｂ）示すウォームホイール１０２の右端側に追いやられることとなり、グリスがギア面から流れ出てしまうという問題がある。

そこで、ギア面のギア歯の先端部分に、グリスを溜める溝を設ける提案がなされている（特許文献１参照）。
特開平８−２２６５２６号公報

ところが、特許文献１に記載されている提案では、加工に手間がかかるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、ギア面におけるグリスの確保が簡易に実現されたウォームギアユニット、および、このようなウォームギアユニットを具備する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の本発明のウォームギアユニットのうちの第１のウォームギアユニットは、
所定方向へ回転する回転軸と、
上記回転軸に固定され、この回転軸の延在方向へ向かって螺旋状につながったギア溝を有するウォームと、
上記ギア溝に噛合するギア歯を有するウォームホイールとを備え、
上記ウォームは、上記回転軸が所定方向へ回転することで上記ギア溝に沿って上記延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、上記ギア溝の上記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであることを特徴とする。

本発明の第１のウォームギアユニットは、回転軸が所定方向へ回転することでウォームのギア溝に沿って移動するグリスが向かう回転軸の延在方向一方側に、グリスを堰き止める堰き止め部材を有している。これにより、本発明の第１のウォームギアユニットでは、この堰き止め部材で移動してくるグリスを堰き止めることで、この堰き止め部材で堰き止められたグリスをウォームホイールに接触させている。したがって、本発明の第１のウォームギアユニットによれば、回転軸の延在方向一方側に追いやられたグリスはウォームホイールに確実に接触することによってウォームホイールに送られる。これにより、ギア面においてグリスを循環させることができる。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置のうちの第１の画像形成装置は、
回転機構を備え、この回転機構を作用させて、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体上に担持した現像剤で現像して現像像を形成しこの現像像を最終的に記録媒体に転写および定着することでこの記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、
上記回転機構が、
所定方向へ回転する回転軸と、上記回転軸に固定され、この回転軸の延在方向へ向かって螺旋状につながったギア溝を有するウォームと、上記ギア溝に噛合するギア歯を有するウォームホイールとを備え、上記ウォームが、上記回転軸が所定方向へ回転することで上記ギア溝に沿って上記延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、上記ギア溝の上記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであるウォームギアユニットを具備するものであることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明のウォームギアユニットのうちの第２のウォームギアユニットは、
螺旋状につながったギア歯を有するウォームと、
所定方向へ回転自在な回転軸と、
上記回転軸に固定されたものであって、上記ギア歯に噛合する、この回転軸の一端側からこの一端に対する他端側へ向かって延びたギア溝を有するウォームホイールとを備え、
上記ウォームホイールは、上記回転軸が所定方向へ回転することで上記ギア溝に沿って上記回転軸の延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、上記ギア溝の上記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであることを特徴とする。

本発明の第２のウォームギアユニットは、回転軸が所定方向へ回転することでウォームホイールのギア溝に沿って移動するグリスが向かう回転軸の延在方向一方側に、グリスを堰き止める堰き止め部材を有している。これにより、本発明の第２のウォームギアユニットでは、この堰き止め部材でグリスを堰き止めることで、この堰き止め部材にグリス溜まりを意図的に作りウォームに接触させている。したがって、本発明の第２のウォームギアユニットによれば、回転軸の延在方向一方側に追いやられたグリスをウォームに接触させることによって回転軸の延在方向一方側の反対側の他端に送ることができ、これにより、ギア面においてグリスを循環させることができる。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置のうちの第２の画像形成装置は、
回転機構を備え、この回転機構を作用させて像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体上に担持した現像剤で現像して現像像を形成しこの現像像を最終的に記録媒体に転写および定着することでこの記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、
上記回転機構が、
螺旋状につながったギア歯を有するウォームと、所定方向へ回転自在な回転軸と、上記回転軸に固定されたものであって、上記ギア歯に噛合する、この回転軸の一端側からこの一端に対する他端側へ向かって延びたギア溝を有するウォームホイールとを備え、上記ウォームホイールは、上記回転軸が所定方向へ回転することで上記ギア溝に沿って上記回転軸の延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、上記ギア溝の上記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであるウォームギアユニットを具備するものであることを特徴とする。

本発明のウォームギアユニットによれば、ギア面におけるグリスの偏在を抑制することができ、このようなウォームギアユニットを具備する画像形成装置によれば、画像品質の劣化を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図３は、本発明の第１のウォームギアユニットおよび本発明の第２のウォームギアユニットの共通の一実施形態を具備する、本発明の第１の画像形成装置および本発明の画像形成装置の共通の一実施形態の概略構成図である。

図３に示すように、本実施形態のプリンタ１には、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが備えられており、各画像形成部には、それぞれ、矢印Ａの向きに回転する感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、帯電器１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、露光器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、矢印Ｂの向きに回転する現像ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、および、一次転写ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが備えられている。このプリンタ１では、フルカラー印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロ、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。

また、このプリンタ１には、矢印Ｃの方向に循環する中間転写ベルト３０、中間転写ベルト３０が懸架されたテンションローラ３２、および二次転写ロール３１も備えられている。

このプリンタ１の基本的な画像形成動作について説明する。

このプリンタ１では、先ず、イエロの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、矢印Ａの向きに回転する感光体１１Ｙの表面に、帯電器１２Ｙにより所定の電荷が付与される。次に、露光器１３Ｙにより生成されたイエロ画像に相当する露光光が感光体１１Ｙの表面に照射され、静電潜像が形成される。その静電潜像は矢印Ｂの向きに回転する現像ロール１４Ｙによりイエロのトナーで現像されて感光体１１Ｙ上にイエロのトナー像が形成される。そのトナー像は一次転写ロール１５Ｙにより中間転写ベルト３０に転写される。

中間転写ベルト３０は、中間転写ベルト３０上に転写されたイエロのトナー像が次の色の画像形成部１０Ｍの一次転写ロール１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、次の色のマゼンタのトナー像が一次転写ロール１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍによるトナー像形成が行なわれる。こうして形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写ロール１５Ｍにおいて中間転写ベルト３０上のイエロのトナー像の上に重ねて転写される。

続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上記と同様のタイミングで行なわれ、一次転写ロール１５Ｃ、１５Ｋにおいて中間転写ベルト３０のイエロおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。

こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写ロール３１によって最終的に記録用紙２００に二次転写され、多色トナー像は用紙２００とともに矢印Ｄ方向に搬送され、不図示の定着器により定着されることにより用紙２００上にはカラー画像が形成される。

図４は、本発明の第１のウォームギアユニットおよび本発明の第２のウォームギアユニットの共通の一実施形態の概略構成図である。

図４に示すウォームギアユニット２は、ウォーム軸２１、ウォーム軸２１に取り付けられた４つのウォーム２３、および、これら４つのウォーム２３と噛合する４つのウォームホイール２２で構成されており、４つのウォームホイール２２は、ウォーム軸２１が矢印Ａの向きに回転することで矢印Ｂの向きに回転するものであり、図３に示す４つの現像ロール１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに不図示の軸を介してそれぞれ連結されている。

４つのウォーム２３には、グリスを堰き止めるウォーム堰止部材２３１が図４における左端側にそれぞれ備えられ、４つのウォームホイール２２にも、グリスを堰き止めるウォームホイール堰止部材２２１が図４における奥側に備えられている。

図５は、図４に示すウォームギアユニットの一部の拡大図である。

図５（ａ）および図５（ｂ）には、ウォーム２３とウォームホイール２２との噛合部分の、正面拡大図および外観斜視拡大図が示されている。

図５（ａ）には、ギア面に供給されたグリスが、ウォーム上の地点Ａを経てウォーム堰止部材２３１の根元部分である地点Ｂに溜まることで次第に地点Ｂにおけるグリスの嵩が増し、嵩が一定量以上になるとオーバー分のグリスがウォームホイール２２のギア面Ｃに移行する。ギア面Ｃに移行したグリスは、ウォームホイール２２の矢印Ｂの向きの回転によりウォーム上の地点Ｄに運ばれる。このようにして、このウォームギアユニット２では、ギア面に供給されたグリスのうち、ウォーム２３のギア溝を伝って地点Ｂ側に追いやられたグリスを意図的に循環させることができる。

図５（ｂ）には、ギア面に供給されたグリスが、ウォームホイール上の地点Ａを経てウォームホイール堰止部材２２１の根元部分である地点Ｂに溜まることで次第にグリスの嵩が増し、嵩が一定量以上になるとオーバー分のグリスがウォーム２３のギア面Ｃに移行する。このようにして、このウォームギアユニット２では、ギア面に供給されたグリスのうち、ウォームホイール２２のギア溝を伝って地点Ｂに追いやられたグリスを意図的に循環させることができる。したがって、このウォームギアユニット２を具備するプリンタ１では、ギア面におけるグリスの偏在を抑制することができることから画像品質の劣化を抑制することができる。

尚、以上に説明したウォームギアユニット２では、ウォーム２３およびウォームホイール２２それぞれに堰止部材を備えた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ウォーム２３とウォームホイール２２のうちのいずれか一方に備えるものであってもよい。

ウォームギアユニットの概略構成図である。 図１に示すウォームギアユニットの一部分の拡大図である。 本発明の第１のウォームギアユニットおよび本発明の第２のウォームギアユニットの共通の一実施形態を具備する、本発明の第１の画像形成装置および本発明の画像形成装置の共通の一実施形態の概略構成図である。 本発明の第１のウォームギアユニットおよび本発明の第２のウォームギアユニットの共通の一実施形態の概略構成図である。 図４に示すウォームギアユニットの一部の拡大図である。

符号の説明

１ プリンタ
２ ウォームギアユニット
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 帯電器
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 露光器
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ 現像ロール
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ 一次転写ロール
２１ ウォーム軸
２２ ウォームホイール
２２１ ウォームホイール堰止部材
２３ ウォーム
２３１ ウォーム堰止部材
３０ 中間転写ベルト
３１ 二次転写ロール
３２ テンションロール
２００ 記録用紙

Claims (4)

1. 所定方向へ回転する回転軸と、
   前記回転軸に固定され、該回転軸の延在方向へ向かって螺旋状につながったギア溝を有するウォームと、
   前記ギア溝に噛合するギア歯を有するウォームホイールとを備え、
   前記ウォームは、前記回転軸が所定方向へ回転することで前記ギア溝に沿って前記延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、前記ギア溝の前記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであることを特徴とするウォームギアユニット。
2. 回転機構を備え、該回転機構を作用させて、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体上に担持した現像剤で現像して現像像を形成し該現像像を最終的に記録媒体に転写および定着することで該記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、
   前記回転機構が、
   所定方向へ回転する回転軸と、前記回転軸に固定され、該回転軸の延在方向へ向かって螺旋状につながったギア溝を有するウォームと、前記ギア溝に噛合するギア歯を有するウォームホイールとを備え、前記ウォームが、前記回転軸が所定方向へ回転することで前記ギア溝に沿って前記延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、前記ギア溝の前記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであるウォームギアユニットを具備するものであることを特徴とする画像形成装置。
3. 螺旋状につながったギア歯を有するウォームと、
   所定方向へ回転自在な回転軸と、
   前記回転軸に固定されたものであって、前記ギア歯に噛合する、該回転軸の一端側から該一端に対する他端側へ向かって延びたギア溝を有するウォームホイールとを備え、
   前記ウォームホイールは、前記回転軸が所定方向へ回転することで前記ギア溝に沿って前記回転軸の延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、前記ギア溝の前記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであることを特徴とするウォームギアユニット。
4. 回転機構を備え、該回転機構を作用させて像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体上に担持した現像剤で現像して現像像を形成し該現像像を最終的に記録媒体に転写および定着することで該記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、
   前記回転機構が、
   螺旋状につながったギア歯を有するウォームと、所定方向へ回転自在な回転軸と、前記回転軸に固定されたものであって、前記ギア歯に噛合する、該回転軸の一端側から該一端に対する他端側へ向かって延びたギア溝を有するウォームホイールとを備え、前記ウォームホイールは、前記回転軸が所定方向へ回転することで前記ギア溝に沿って前記回転軸の延在方向一方側へ移動するグリスが供給されるものであって、前記ギア溝の前記延在方向一方側端部に、移動してきたグリスを堰き止める堰止部材を有するものであるウォームギアユニットを具備するものであることを特徴とする画像形成装置。

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