JP2016035502A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、駆動ギヤと被駆動ギヤとの位置精度を向上する。【解決手段】被駆動ギヤ１０８は、ローラ軸１０６が定着ユニット５０において支持される被支持部１０６ａよりもローラ軸１０６の自由端側に設けられる画像形成装置において、装置本体１は、定着ユニット５０が装置本体１に装着された状態においてローラ軸１０６の自由端側の端部を支持する支持位置と、定着ユニット５０が装置本体１から取り外される状態においてローラ軸１０６の自由端側の端部を支持しない非支持位置と、の間を移動可能な支持部材１０３を有することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置、又は、ＦＡＸ、スキャナ等の画像読み取り装置に搭載されている記録媒体給送装置においては、紙等の記録媒体を収容部から排出部まで給送するローラ等を駆動するための駆動部を備えている。記録媒体給送装置には、記録媒体を給送するための被駆動ローラがあり、ローラ軸の端部に装置本体から駆動伝達される被駆動ギヤが設けられている。また、画像形成装置には、記録媒体給送装置の他に、画像を形成する画像転写部、転写した画像を定着させる画像定着部、記録媒体を機外に排出する排出ローラ等を駆動するために端部に被駆動ギヤを設けた駆動軸が設けられている。これらの駆動軸や被駆動ローラは、被駆動ギヤを介してモータ等の駆動源から駆動を伝達され駆動する。

ところで、被駆動ローラなどは、繰り返し使用すると摩耗によって性能が低下してしまうため、交換可能な構成にする必要がある。このような交換パーツは取り外し、及び装着が容易にできるように構成される必要がある。交換が容易に可能な構成では、駆動源から駆動を伝達される被駆動ローラの端部に設けられた被駆動ギヤが片持ち支持される構成となっている。このため、負荷トルクによる軸のたわみの影響で駆動ギヤと被駆動ギヤの軸中心距離が離れてしまう場合がある。そのため、装置の耐久が進行すると歯飛びによる装置の停止や異音発生のリスクが高まる。

上記の課題に対して、例えば、装置本体側から着脱可能なユニット側へ駆動を伝達するため、ユニット側にねじれた多角柱の突起を有する軸を設け、装置本体側にねじれた多角柱と係合し駆動を伝達するカップリング軸を備える構成が知られている（特許文献１）。

特開平１０−１０４９０５号公報

しかしながら、特許文献１に開示される構成においては、カップリング部材を用いることによる装置の大型化を招いてしまう。また、両面印字が可能な画像形成装置の場合、記録媒体の搬送方向を反転させる反転ローラ等は正回転、逆回転する必要あるところ、特許文献１に開示される構成においては、一方向の回転にしか対応できず、両方向回転を必要とする駆動部には向かない。

上記課題に鑑みて、本発明は、装置を大型化することなく、駆動ギヤと被駆動ギヤとの位置精度を向上することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
駆動源と、前記駆動源からの駆動力により回転する駆動ギヤとを有する装置本体と、
ローラ軸と、前記ローラ軸と同軸上で回転可能に設けられ、前記駆動ギヤと噛み合い、前記駆動ギヤを介して前記駆動源からの駆動力が伝達されて前記ローラ軸と共に回転する被駆動ギヤとを有する被駆動ローラを備え、前記装置本体に着脱可能なユニットと、
を有し、
前記被駆動ギヤは、前記ローラ軸が前記ユニットにおいて支持される被支持部よりも前記ローラ軸の自由端側に設けられる画像形成装置において、
前記装置本体は、前記ユニットが前記装置本体に装着された状態において前記ローラ軸の前記自由端側の端部を支持する支持位置と、前記ユニットが前記装置本体から取り外される状態において前記端部を支持しない非支持位置と、の間を移動可能な支持部材を有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、
駆動源と、前記駆動源からの駆動力により回転する駆動ギヤとを有する装置本体と、
ローラ軸と、前記ローラ軸と同軸上で回転可能に設けられ、前記駆動ギヤと噛み合い、前記駆動ギヤを介して前記駆動源からの駆動力が伝達されて前記ローラ軸と共に回転する被駆動ギヤとを有する被駆動ローラを備え、前記装置本体に着脱可能なユニットと、
を有し、
前記被駆動ギヤは、前記ローラ軸が前記ユニットにおいて支持される被支持部よりも前記ローラ軸の自由端側に設けられる画像形成装置において、
前記ユニットは、前記ユニットが前記装置本体に装着された状態において前記装置本体を支持する支持位置と、前記ユニットが前記装置本体から取り外される状態において前記装置本体を支持しない非支持位置と、の間を移動可能な支持部材であって、前記支持位置と前記非支持位置のいずれの位置にある状態においても、前記自由端側の端部を支持する支持部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、装置を大型化することなく、駆動ギヤと被駆動ギヤとの位置精度を向上することができる。

本実施例に係る画像形成装置の外観斜視図 本実施例に係る画像形成装置の概略断面図 実施例１における支持部材の動作について説明する図 実施例１における支持部材の動作について説明する図 実施例１の変形例における支持部材の動作について説明する図 実施例２における支持部材の動作について説明する図 実施例２における支持部材の動作について説明する図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

［画像形成装置の全体構成］
まず、図１、図２を参照して、本実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置の外観斜視図である。図２は、本実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。本実施例に係る画像形成装置は、記録媒体１４に両面印字可能な画像形成装置である。

本実施例に係る画像形成装置は、図２に示すように、装置本体１と、装置本体１の内部の画像形成部２と、画像形成部２の下部に設けられ、紙等の記録媒体１４を収容する給紙
収容部３と、給紙装置４を備えている。画像形成部２には、レーザースキャナ５、感光ドラム６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、無端状ベルト７が設けられ、無端状ベルト７と対向位置で当接する転写部８、及び不図示のトナー容器、現像ローラが設けられている。また、装置本体１の内部には、記録媒体１４の搬送方向下流には現像剤像としてのトナー像を定着させる定着器９、排紙ローラ１０、および排紙積載部１１が設けられている。

給紙収容部３内の記録媒体１４は給紙装置４によって画像形成部２へと給紙される。そして、画像形成部２で形成されたトナー像が、転写部８にて記録媒体１４上へ転写される。さらに、記録媒体１４上に転写されたトナー像は、定着器９にて記録媒体１４上に定着される。トナー像が定着された記録媒体１４は、排紙ローラ１０によって排紙積載部１１へと排出される。

また、両面印字を行う場合においては、まず、センサによって記録媒体１４の後端部を検出する。そして、記録媒体１４の後端部が定着器９を抜けた後の所定のタイミングで、定着ユニット５０内の反転ローラ（搬送ローラ）１２のローラ軸の端部に設けられた被駆動ギヤ１０８（図３、図４参照）を介して反転ローラ１２が逆回転する。それにより、記録媒体１４の搬送方向を逆方向へと切り替える（第１搬送方向から第１搬送方向の逆方向の第２搬送方向に切り替える）。

搬送路Ｌには反転ローラ１２の逆回転と連動して可動する可動搬送ガイド１３が設けられており、逆方向へ搬送された記録媒体１４は両面搬送路Ｍへと搬送される。その後、記録媒体１４は転写部８へと送られ、記録媒体１４上にトナー像が転写される。記録媒体１４上に転写されたトナー像は、定着器９にて記録媒体１４上に定着され、その後、排紙ローラ１０によって排紙積載部１１へと排出される。

ここで、本実施例においては、定着器９、排紙ローラ１０、反転ローラ１２、および可動搬送ガイド１３は、装置本体１に対して着脱可能である定着ユニット（ユニット）５０内に構成されている。

（実施例１）
［装置本体と定着ユニットとの駆動連結構成］
図３、図４を参照して、実施例１における、装置本体１と定着ユニット５０との駆動連結構成について説明する。ここでは、定着ユニット５０が備える被駆動ローラとしての反転ローラ１２を例にとって説明する。図３、図４は、実施例１における支持部材の動作について説明する図である。図３（ａ）は、支持部材が非支持位置にある状態を示しており、図３（ｂ）は、支持部材が支持位置にある状態を示している。図４（ａ）は、図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図であり、図４（ｂ）は、図３（ｂ）のＹ−Ｙ断面図である。ここで、非支持位置とは、被駆動ギヤ１０８の係合穴２０１と支持部材１０３との係合が外れて、定着ユニット５０が装置本体１から取り外される状態における支持部材１０３の位置である。一方、支持位置とは、被駆動ギヤ１０８の係合穴２０１と支持部材１０３とが係合した位置であって、定着ユニット５０が装置本体１に装着された、定着ユニット５０の使用状態における支持部材１０３の位置ある。

図３に示すように、装置本体１の筐体部１０１には、不図示の駆動源からの駆動力により回転する駆動ギヤ１０２が設けられている。

図３に示すように、被駆動ローラとしての反転ローラ１２は、ローラ軸１０６と、ローラ軸１０６と同軸上で回転可能に設けられ、装置本体１側の駆動ギヤ１０２と噛み合う被駆動ギヤ１０８を有している。ローラ軸１０６は、定着ユニット５０が備える定着ユニット側板１０５によって、軸受け１０７を介して片持ち支持されている。そして、被駆動ギ
ヤ１０８は、ローラ軸１０６のうち軸受け１０７により支持される被支持部１０６ａよりもローラ軸１０６の自由端側の端部に設けられている。被駆動ギヤ１０８とローラ軸１０６とは、ピン等で回転止めされており、被駆動ギヤ１０８の回転に伴いローラ軸１０６も回転する。

図４に示すように、支持部材１０３は、装置本体１の筐体部１０１によって両端部を支持されている。そして、支持部材１０３は、図３、図４に示すように、支持部材１０３に設けられたボス部１０３ａが筐体部１０１に設けたガイド孔２０２でガイドされることにより、ローラ軸１０６の軸線方向のみに移動可能に支持されている。

装置本体１に設けられるレバー部材１０４は、図３（ａ）に示したＡ点を中心にして回転可能に設けられる。また、支持部材１０３に設けられたボス部１０３ａは、レバー部材１０４に設けられた長穴１０４ａで連結しており、レバー部材１０４を操作することで支持部材１０３を移動させることができる。レバー部材１０４の動きに伴い支持部材１０３は軸線方向と同方向に直動する。支持部材１０３は、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示す被駆動ギヤ１０８の回転中心上の係合穴２０１と係合してローラ軸１０６の端部を支持する支持位置と、図３（ａ）、図４（ａ）に示すローラ軸１０６の端部を支持しない非支持位置との間を移動可能である。なお、本実施例においては、支持部材１０３によるローラ軸１０６の端部の支持は、支持部材１０３がローラ軸１０６を直接支持する構成ではなく、被駆動ギヤ１０８を介して支持する構成である。

［定着ユニットの着脱方法］
図３に示す矢印Ｂが定着ユニット５０の着脱方向である。定着ユニット５０を装置本体１に取り付ける場合には、図３（ａ）に示すようにレバー部材１０４を矢印Ｃの方向に操作し、図３（ａ）の状態にして、支持部材１０３を定着ユニット５０の着脱軌跡上から退避させる。この時の支持部材１０３の位置が非支持位置である。

次に、図３（ｂ）に示すようにレバー部材１０４を矢印Ｄ方向に操作して支持部材１０３を移動させ、被駆動ギヤ１０８の係合穴２０１と係合させて、被駆動ギヤ１０８を介してローラ軸１０６の端部を支持する。その後、ロック部材１０９を定着ユニット５０に取り付ける。ロック部材１０９は、レバー部材１０４が回転しないようにストッパの役割を果たす。これにより、支持部材１０３が被駆動ギヤ１０８の係合穴２０１に対し確実に係合することを保証する。レバー部材１０４にはロック部材１０９が嵌る溝である位置規制部１０４ｂが設けられている。ロック部材１０９が位置規制部１０４ｂに嵌った状態で、レバー部材１０４の位置が規制される。

定着ユニット５０を装置本体１から取り外す場合には、まず、ロック部材１０９を外す。そして、レバー部材１０４を図３（ａ）に示す矢印Ｃ方向に回転操作して支持部材１０３と被駆動ギヤ１０８の係合穴２０１との係合を外し、定着ユニット５０の取り外し軌跡上（着脱軌跡上）から退避させる。さらに、装置本体１と定着ユニット５０を固定するビス等を外し、装置本体１から定着ユニット５０を取り外す。

以上説明したように、実施例１においては、着脱可能な定着ユニット５０に片持ち支持されるローラ軸１０６の端部を、定着ユニット５０を装置本体１に装着した状態で支持部材１０３により支持する。そのような構成により、装置の大型化を招くことなく、装置本体１の駆動ギヤ１０２と定着ユニット５０の被駆動ギヤ１０８との位置精度を向上することができ、歯飛びによる装置の停止や異音発生のリスクを抑制することができる。また、両面印字可能な画像形成装置において、記録媒体１４の搬送方向を反転する反転ローラであって正回転方向と逆回転方向に回転可能な反転ローラ１２を備える定着ユニット５０の着脱が容易な構成を実現できる。

［装置本体と定着ユニットとの駆動連結構成の変形例］
次に、図５を参照して、実施例１の変形例について説明する。図５は、実施例の変形例における支持部材の動作について説明する図である。図５（ａ）は、支持部材が非支持位置にある状態を示しており、図５（ｂ）は、支持部材が支持位置にある状態を示している。

図３、図４を参照して説明した実施例１においては、支持部材１０３は、支持位置において、被駆動ギヤ１０８の係合穴２０１と係合することで被駆動ギヤ１０８を介してローラ軸１０６の端部を支持する構成について説明した。一方、変形例においては、支持部材１０３が係合穴としての軸受け部１０３ｂを有し、支持位置において、ローラ軸１０６の端部が軸受け部１０３ｂに係合することでローラ軸１０６の端部を支持する構成について説明する。その他の構成については、図１〜図４を用いて説明した実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。

図５（ａ）は、軸受け部１０３ｂとローラ軸１０６の端部との係合が外れた状態を示している。図５（ｂ）は、軸受け部１０３ｂとローラ軸１０６の端部とが係合し、支持部材１０３がローラ軸１０６の端部を支持している状態を示している。支持部材１０３は、図５（ａ）に示す軸受け部１０３ｂとローラ軸１０６の端部との係合が外れた非支持位置と、図５（ｂ）に示す軸受け部１０３ｂがローラ軸１０６の端部と係合しローラ軸１０６の端部を支持する支持位置と、の間を移動可能である。

（実施例２）
次に、図６、図７を参照して、実施例２について説明する。図６は、実施例２における支持部材の動作について説明する図である。図６（ａ）は、支持部材が非支持位置にある状態を示しており、図６（ｂ）は、支持部材が支持位置にある状態を示している。図７（ａ）は、図６（ａ）のＷ−Ｗ断面図であり、図７（ｂ）は、図６（ｂ）のＺ−Ｚ断面図である。画像形成装置の全体構成に関しては、実施例１に記載の内容と同様であるため、同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。実施例１と異なる点は、支持部材１０３とレバー部材１０４を定着ユニット５０に設けている点であり、得られる効果は同じである。

［装置本体と定着ユニットとの駆動連結構成］
図６に示すように、定着ユニット５０内において、反転ローラ１２のローラ軸１０６の端部に被駆動ギヤ１０８が設けられている。そして、支持部材１０３の一端側が、被駆動ギヤ１０８の回転中心上の係合穴２０１に係合されている。一方、支持部材１０３の他端側は、支持部材１０３の軸線方向の移動により、装置本体１の筐体部１０１の係合孔２０３に係合して装置本体１を支持する支持位置と、係合孔２０３に係合せず装置本体１を支持しない非支持位置との間を移動可能となっている。支持部材１０３が、非支持位置にある状態において、ローラ軸１０６と被駆動ギヤ１０８と支持部材１０３とで構成される機構は全体として片持ち支持された状態となっている。支持部材１０３が、支持位置にある状態において、ローラ軸１０６と被駆動ギヤ１０８と支持部材１０３とで構成される機構は全体として両持ち支持された状態となっている。

図６、図７に示すように、反転ローラ１２のローラ軸１０６の端部には被駆動ギヤ１０８が設けられ、定着ユニット５０を装置本体１に装着した際には装置本体１の筐体部１０１に設けられた駆動ギヤ１０２から駆動力が伝達される構成となっている。駆動ギヤ１０２は装置本体１に設けられた装置本体１の筐体部１０１に支持されており、装置本体１の駆動源より駆動される。

支持部材１０３は、被駆動ギヤ１０８を支持しつつ、支持部材１０３に設けられたボス部１０３ａが定着ユニット側板１０５に設けられたガイド孔２０２でガイドされることにより、ローラ軸１０６の軸線方向にのみ移動可能に構成されている。レバー部材１０４は、図６（ａ）に示すＥ点を中心にして回転可能になっている。また、支持部材１０３に設けられたボス部１０３ａは、レバー部材１０４に設けられた長穴１０４ａで連結しており、レバー部材１０４を操作することで支持部材１０３を直動させることができる。

［定着ユニットの着脱方法］
図６に示す矢印Ｆは定着ユニット５０の着脱方向である。定着ユニット５０を装置本体１に取り付ける場合には、図６（ａ）に示すようにレバー部材１０４を矢印Ｇの方向に操作して図６（ａ）の状態にして、支持部材１０３を定着ユニット５０の取り付け軌跡上（着脱軌跡上）から退避させる。次に、図６（ｂ）に示すように、レバー部材１０４を矢印Ｈの方向に操作して支持部材１０３を移動させ、装置本体側板１０１の係合孔２０３と係合させて、ローラ軸１０６と被駆動ギヤ１０８と支持部材１０３とで構成される機構は全体として両持ち支持させる。

その後、ロック部材１０９を定着ユニット５０に取り付ける。ロック部材１０９は、レバー部材１０４が回転しないようにストッパの役割を果たす。これにより、支持部材１０３が装置本体１の筐体部１０１の係合孔２０３に対し確実に係合することを保証する。レバー部材１０４にはロック部材１０９が嵌る溝である位置規制部１０４ｂが設けられている。ロック部材１０９が位置規制部１０４ｂに嵌った状態で、レバー部材１０４の位置が規制される。定着ユニット５０を装置本体１から取り外す場合には、ロック部材１０９を外し、レバー部材１０４を図６（ａ）に示す矢印Ｇの方向に回転操作して支持部材１０３と係合孔２０３との係合を外し、定着ユニット５０の取り外し軌跡上から退避させる。そして、装置本体１と定着ユニット５０を固定するビス等を外し、装置本体１から定着ユニット５０を取り外す。

以上説明したように、実施例２においては、片持ち支持される、ローラ軸１０６と被駆動ギヤ１０８と支持部材１０３とで構成される機構のうち支持部材１０３の端部を、定着ユニット５０を装着した状態で装置本体１に支持する。そのような構成により、装置本体１の駆動ギヤ１０２と定着ユニット５０の被駆動ギヤ１０８との位置精度を向上することができ、歯飛びによる装置の停止や異音発生のリスクを抑制することができる。また、両面印字可能な画像形成装置において、記録媒体１４の搬送方向を反転する反転ローラ１２を備える定着ユニット５０の着脱が容易な構成を実現できる。

１…装置本体、５０…定着ユニット（ユニット）、１０２…駆動ギヤ、１０３…支持部材、１０６…ローラ軸、１０８…被駆動ギヤ

Claims (8)

1. 駆動源と、前記駆動源からの駆動力により回転する駆動ギヤとを有する装置本体と、
   ローラ軸と、前記ローラ軸と同軸上で回転可能に設けられ、前記駆動ギヤと噛み合い、前記駆動ギヤを介して前記駆動源からの駆動力が伝達されて前記ローラ軸と共に回転する被駆動ギヤとを有する被駆動ローラを備え、前記装置本体に着脱可能なユニットと、
   を有し、
   前記被駆動ギヤは、前記ローラ軸が前記ユニットにおいて支持される被支持部よりも前記ローラ軸の自由端側に設けられる画像形成装置において、
   前記装置本体は、前記ユニットが前記装置本体に装着された状態において前記ローラ軸の前記自由端側の端部を支持する支持位置と、前記ユニットが前記装置本体から取り外される状態において前記端部を支持しない非支持位置と、の間を移動可能な支持部材を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記被駆動ギヤは、回転中心上に係合穴を有し、
   前記支持部材は、前記支持位置において、前記係合穴と係合することで前記被駆動ギヤを介して前記端部を支持することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記支持部材は、係合穴を有し、前記支持位置において、前記端部が前記係合穴に係合することで前記端部を支持することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 駆動源と、前記駆動源からの駆動力により回転する駆動ギヤとを有する装置本体と、
   ローラ軸と、前記ローラ軸と同軸上で回転可能に設けられ、前記駆動ギヤと噛み合い、前記駆動ギヤを介して前記駆動源からの駆動力が伝達されて前記ローラ軸と共に回転する被駆動ギヤとを有する被駆動ローラを備え、前記装置本体に着脱可能なユニットと、
   を有し、
   前記被駆動ギヤは、前記ローラ軸が前記ユニットにおいて支持される被支持部よりも前記ローラ軸の自由端側に設けられる画像形成装置において、
   前記ユニットは、前記ユニットが前記装置本体に装着された状態において前記装置本体を支持する支持位置と、前記ユニットが前記装置本体から取り外される状態において前記装置本体を支持しない非支持位置と、の間を移動可能な支持部材であって、前記支持位置と前記非支持位置のいずれの位置にある状態においても、前記自由端側の端部を支持する支持部材を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記被駆動ギヤは、回転中心上に係合穴を有し、
   前記支持部材は、前記係合穴と係合することで前記被駆動ギヤを介して前記端部を支持することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記支持部材を前記支持位置と前記非支持位置との間で移動させるレバー部材を有し、
   前記支持部材は、前記レバー部材の動作に伴い、前記ローラ軸の軸線方向と同方向に直動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記支持部材が前記支持位置にある状態において、前記レバー部材の動作を規制するロック部材を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記被駆動ローラは、記録媒体を第１搬送方向に搬送する正回転方向、及び記録媒体を前記第１搬送方向と逆方向の第２搬送方向に搬送する逆回転方向に回転可能な搬送ローラであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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