JP3832815B2 - 駆動伝達装置、およびそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コピーやファクシミリやプリンタ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。および、例えばそのような画像形成装置において、駆動モータの駆動力を、像担持体、現像装置、トナー補給装置、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ、定着装置などに伝達する駆動伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の駆動伝達装置では、ギヤ列中にクラッチがある場合、例えば図７に示すように、クラッチ１の突部２と係合する金属製の回り止め部材３を別途取付ねじ４でフレーム５に取り付け、それで回転軸６上におけるクラッチ１の連れ回りを阻止していた。
【０００３】
ところが、このような従来の駆動伝達装置では、金属製のフレーム５と別個に金属製の回り止め部材３を設けるから、部品点数が増えてコストアップとなり、また重量が重くなる問題があった。
【０００４】
よって、従来の駆動伝達装置の中には、例えば図８に示すように、樹脂フレーム５に一体成形で筒部７を形成し、その筒部７に、外周の一部に切欠き７ａを設けるとともに、内面に、内向きに突出して係合部７ｂを軸方向に直線的に形成し、その筒部７内に、内面側から樹脂フレーム５を貫通して回転軸６を挿入するようにしたものもある。
【０００５】
回転軸６は、不図示のギヤ列を構成するクラッチギヤ８の中心孔に貫挿するとともに、クラッチ１の中心にも挿入し、筒部７内に挿入したクラッチギヤ８およびクラッチ１を支持する。そして、クラッチギヤ８は、切欠き７ａを通して、ギヤ列を構成する他のギヤと噛み合い、またクラッチ１は、その突部２の係止溝２ａ内に係合部７ｂを挿入することにより回り止めされる。
【０００６】
このクラッチ１は、それに通電することによりクラッチギヤ８の回転を回転軸６へと伝達する一方、それへの通電を停止することによりクラッチギヤ８から回転軸６への回転伝達を遮断する。
【０００７】
このように樹脂フレーム５に、クラッチ１と係合してその回転を阻止する係合部７ｂを一体成形で形成するから、例えば画像形成装置で用いる駆動伝達装置において、独立のクラッチ回り止め部材を設けることなくクラッチ１を回り止めして部品点数を少なくするとともに、係合部７ｂを一体に有するフレーム５を樹脂材料でつくって重量を軽くすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図８に示すような従来の駆動伝達装置では、樹脂フレーム５を硬い材料でつくる必要があることから、ガラス繊維入りのポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）などでつくっていた。そして、十分な強度を保持させるため、クラッチ１の回り止めを行う部分を円筒状として筒部７を形成していた。
【０００９】
しかし、このようにすると、以下のような問題があった。
▲１▼ 筒部７内にクラッチ１を収納できるようにクラッチギヤ８の外径をクラッチ１の外径より小さくしなければならない制約を受ける。
【００１０】
▲２▼ クラッチギヤ８に他のギヤを噛み合わすためには、筒部７に切欠き７ａを設けなければならず、形状が複雑となって型代が増し、コストアップとなる。
【００１１】
▲３▼ クラッチギヤ８が複数のギヤと噛み合うと、切欠き７ａを大きくしたりその数を増やしたりしなければならず、筒部７の強度が低下する。
【００１２】
▲４▼ クラッチギヤ８と噛み合うギヤがクラッチ１に当たらないようにしなければならず、クラッチギヤ８と噛み合うギヤのスラスト方向が規制される。
【００１３】
そこで、この発明の第１の目的は、クラッチを用いる駆動伝達装置において、これらの問題点を解消して、設計を容易とするとともに、安価にして十分な強度を確保し、回転軸に対してその回転軸上のクラッチが連れ回りすることを確実に防止することにある。
【００１４】
この発明の第２の目的は、同じくクラッチを用いる駆動伝達装置において、別途Ｅリングや止め輪などを設けることなく、クラッチが回転軸のスラスト方向に動くことを規制して、部品点数を少なくするとともに、重量を軽くすることにある。
【００１５】
この発明の第３の目的は、樹脂フレームに対するクラッチの着脱を容易とすることにある。
【００１６】
この発明の第４の目的は、同じくクラッチを用いる駆動伝達装置において、大型化することなくクラッチを回り止めすることにある。
【００１７】
この発明の第５の目的は、樹脂フレームの強度が大幅に低下することを防止することにある。
【００１８】
この発明の第６の目的は、上述した目的を達成した駆動伝達装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に係る発明は、上述した第１、第３および第４の目的を達成すべく、樹脂フレームを貫通する回転軸上にクラッチとその外径より大きな外径を有するクラッチギヤとを備える駆動伝達装置において、クラッチよりクラッチギヤを樹脂フレーム側に設ける一方、樹脂フレームに一体成形で立ち上げ片を形成し、その立ち上げ片に、前記クラッチと係合してその回転を阻止する係合部を設け、その係合部がクラッチと係合する係合位置をクラッチギヤの外径より内側に設けてなり、前記係合部が、前記立ち上げ片の弾性を利用して前記クラッチに係合可能またはその係合を解除可能にたわむ、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項２に係る発明は、上述した第１、第３および第４の目的とともに、第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の駆動伝達装置において、係合部が、クラッチと係合してそのスラスト方向の動きも規制してなる、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る発明は、上述した第１〜４のいずれかの目的とともに第５の目的を達成すべく、請求項１または２に記載の駆動伝達装置において、樹脂フレームに補強リブを形成してなる、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項４に係る発明は、上述した第６の目的を達成すべく、画像形成装置において、請求項１、２または３に記載の駆動伝達装置を備えてなる、ことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、レーザ複写機の内部概略構成を示す。
【００２６】
図中符号５０は、複写機装置本体である。装置本体５０上には、画像読取装置５１上のコンタクトガラス５２を被って自動原稿搬送装置５３を開閉自在に取り付ける。
【００２７】
そして、このレーザ複写機でコピーを取るときには、自動原稿搬送装置５３に原稿をセットして、または自動原稿搬送装置５３を開いてコンタクトガラス５２上に直接原稿をセットして、不図示の操作部に設けるスタートスイッチを押す。
【００２８】
すると、自動原稿搬送装置５３に原稿をセットしたときは、その自動原稿搬送装置５３でコンタクトガラス５２上に搬送した原稿の内容を、またはコンタクトガラス５２上に直接原稿をセットしたときは、そのコンタクトガラス５２上の原稿の内容を、画像読取装置５１で読み取る。
【００２９】
また、ドラム状の像担持体５５を時計まわりに回転し、その表面を帯電装置５６で一様に帯電する。次いで、画像読取装置５１での読取内容に応じて光書込み装置５７でレーザ光を照射して書込みを行い、像担持体５５表面に静電潜像を形成する。その後、現像装置５８でトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、像担持体５５上に画像を形成する。
【００３０】
他方、給紙ローラ６０を回転して給紙カセット６１からシートを繰り出し、搬送路６２を通して搬送ローラ６３で搬送し、先端をレジストローラ６４に押し当てる。または、給紙ローラ６５を回転して手差しトレイ６６上から手差しシートを送り込み、同じく搬送路６２を通して搬送して先端をレジストローラ６４に押し当てる。
【００３１】
そして、上述した像担持体５５上の画像にタイミングを合わせてレジストローラ６４を回転し、シートを像担持体５５の下に送り込んで転写搬送装置６７で像担持体５５上の画像をシートに転写する。画像転写後のシートは、転写搬送装置６７で搬送して定着装置６８に入れ、その定着装置６８で転写画像を定着して排出ローラ６９で複写機装置本体５０外に排出する。
【００３２】
シートの裏面にも画像を形成するときには、画像定着後のシートを両面記録装置７０に入れ、そこで反転して再度搬送路６２に入れ、別途形成した像担持体５５上の画像をシートの裏面にも転写してから転写画像を定着して後、両面記録済みのシートを排出ローラ６９で複写機装置本体５０外に排出する。
【００３３】
画像転写後の像担持体５５表面は、クリーニング装置７１で清掃して残留トナーを除去して後、不図示の除電装置で除電して帯電からはじまる再度の画像形成に備える。
【００３４】
ところで、図示レーザ複写機では、図２に示すように、複写機装置本体５０内の前後に、不図示のベースフレーム上に取り付け固定して一対の樹脂フレーム１０を対向して備える。そして、これらのフレーム１０間で、上述した像担持体５５、帯電装置５６、光書込み装置５７、現像装置５８、給紙ローラ６０・６５、搬送ローラ６３、レジストローラ６４、転写搬送装置６７、定着装置６８、排出ローラ６９、両面記録装置７０、そしてクリーニング装置７１などを支持する。
【００３５】
図３には、この発明に係る駆動伝達装置を取り付ける、一対の樹脂フレーム１０のうちの一方を示す。
【００３６】
樹脂フレーム１０は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）でつくり、外側には一体成形で適宜ギヤ軸１１を形成してなる。各ギヤ軸１１には、それぞれギヤ１２を回転自在に取り付ける。
【００３７】
また、樹脂フレーム１０には、それを貫通する回転軸２０を設ける。そして、上述のギヤ１２とその回転軸２０に取り付ける例えば後述のクラッチギヤ１２ａなどとともにギヤ列１３を構成する。このギヤ列１３は、図示省略するが、不図示の駆動モータの駆動力を、上述した像担持体５５、現像装置５８、現像装置５８にトナーを補給するトナー補給装置、給紙ローラ６０・６５、搬送ローラ６３、レジストローラ６４、定着装置６８などに伝達するものである。
【００３８】
図示例では、ギヤ列１３を保持する樹脂フレーム１０に、そのギヤ列１３を構成する複数のギヤ１２のギヤ軸１１を一体成形で形成するから、駆動伝達装置において、独立のギヤ軸を設けることなくギヤ１２を回転自在に支持して部品点数を少なくするとともに、ギヤ軸１１を一体に有するフレーム１０を樹脂材料でつくって重量を軽くすることができる。
【００３９】
また、図示例では、樹脂フレーム１０の周囲に一体成形で補強リブ１４を形成して全体を箱型につくるから、強度を高めて、樹脂材料を用いることによりフレームの強度が大幅に低下することを防止することができる。もちろん、補強リブ１４は、樹脂フレーム１０の周囲に限らず、樹脂フレーム１０の他の部位に適宜設けてもよい。
【００４０】
ところで、図３に示す例では、ギヤ列１３に、クラッチ１６を有する。クラッチ１６は、クラッチギヤ１２ａとともに、樹脂フレーム１０を貫通する回転軸２０上に回転自在に設ける。クラッチギヤ１２ａの外径ｄは、クラッチ１６の外径Ｄより大きくなっている。
【００４１】
ここで、クラッチ１６は、回転または回転停止の制御を必要とする、現像装置５８にトナーを補給するトナー補給ローラ、給紙ローラ６０・６５、搬送ローラ６３などの回転軸に設ける。
【００４２】
図４（Ａ）には、樹脂フレーム１０にそのクラッチ１６を取り付ける状態の他例を示す。（Ｂ）には、その樹脂フレーム１０の一部を示す。（Ｃ）には、樹脂フレーム１０に対してクラッチ１６を着脱する場合を示す。
【００４３】
この図４に示す例では、樹脂フレーム１０に、外側板面に対し直角に立ち上げて回転軸２０と平行となるように立ち上げ片２４を一体成形で形成し、その先端に突出する係合部２５を設けるとともに、その立ち上げ片２４に隣接して貫通孔２６をあける。そして、その貫通孔２６に内側から挿入した回転軸２０を、ギヤ列１３を構成するクラッチギヤ１２ａの中心孔に貫挿するとともに、クラッチ１６の中心にも挿入し、樹脂フレーム１０の外側でクラッチギヤ１２ａおよびクラッチ１６を支持する。
【００４４】
そして、立ち上げ片２４を長めにつくり、図４（Ｃ）に示すように自身の弾性を利用してたわませることにより、クラッチ１６の突部２１の係止溝２２内に係合部２５を係合してクラッチ１６を回り止めする。樹脂フレーム１０からクラッチ１６を取り外すときには、（Ａ）中鎖線で示すように立ち上げ片２４をたわませ、クラッチ１６の突部２１に対する立ち上げ片２４の係合部２５の係合を解除する。
【００４５】
図示例では、係合部２５を、自身の弾性を利用してクラッチ１６に係合したりその係合を解除したりするから、取付ねじを締結したりその締結を解除したりすることなく、取付ねじ等をなくして部品点数を削減するとともに、樹脂フレーム１０に対するクラッチ１６の着脱を容易とすることができる。
【００４６】
また、図示例では、係合部２５の高さｈを高くすることにより、係合部２５がクラッチ１６と係合する係合位置を、クラッチギヤ１２ａの外径より内側に設ける。これにより、大型化することなく、クラッチ１６の回り止めを行うことができる。
【００４７】
ところで、図４に示す例では、係合部２５でクラッチ１６の回り止めをするが、クラッチ１６が回転軸２０のスラスト方向に動くことを規制することができない。そこで、スラスト方向の動きまでも規制したい場合には、図５に示すように立ち上げ片２４の係合部２５を口形状とし、その係合部２５内にクラッチ１６の突部２１を挿入するようにする。
【００４８】
図５に示す例では、このように、樹脂フレーム１０に、クラッチ１６と係合してそのスラスト方向（図中矢印ａ方向）の動きを規制する係合部２５を一体成形で形成するから、その係合部２５でクラッチ１６の回転を阻止するとともに、スラスト方向の動きも規制することができ、別途Ｅリングや止め輪などを設けることなくスラスト方向ａの動きを規制して、部品点数を少なくするとともに、係合部２５を一体に有するフレーム１０を樹脂材料でつくって重量を軽くすることができる。
【００４９】
図６に示す例では、樹脂フレーム１０の外側にかご型の係合部２８を一体成形で形成し、対向する位置に貫通孔２９・３０をあけるとともに、外周に窓３１を設ける。そして、それらの貫通孔２９・３０を貫通する回転軸２０をクラッチギヤ１２ａに貫挿し、またクラッチ１６に挿入して、クラッチギヤ１２ａおよびクラッチ１６を係合部２８内に収納して支持する。このとき、クラッチ１６の突部２１を窓３１内に入れる。
【００５０】
このような構成とすることによっても、係合部２８の窓３１でクラッチ１６の回転を阻止するとともに、係合部２８を形成した樹脂フレーム１０でクラッチ１６のスラスト方向（図中矢印ａ方向）の動きも規制することができ、別途Ｅリングや止め輪などを設けることなくスラスト方向ａの動きを規制して部品点数を少なくするとともに、係合部２８を一体に有するフレーム１０を樹脂材料でつくって重量を軽くすることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、樹脂フレームに一体成形で立ち上げ片を形成し、その立ち上げ片に、クラッチと係合してその回転を阻止する係合部を設けるから、クラッチを用いる駆動伝達装置において、独立のクラッチ回り止め部材を設けることなく立ち上げ片でクラッチを回り止めし、部品点数を少なくするとともに、係合部を一体に有するフレームを樹脂材料でつくって重量を軽くすることができる。
【００５２】
また、クラッチを回り止めする立ち上げ片がクラッチギヤのまわりを被うものではないから、クラッチギヤの外径に制約を受けず、クラッチギヤをクラッチより大きくすることができ、かつ樹脂フレームの型形状が複雑とならず、樹脂フレームが十分な強度を確保することができるとともに、クラッチよりクラッチギヤの外径を大きくするから、クラッチギヤと噛み合うギヤのスラスト方向の規制をなくすことができる。
【００５３】
これにより、設計容易とするとともに、安価にして十分な強度を確保して、回転軸に対してその回転軸上のクラッチが連れ回りすることを確実に防止することができる。
【００５４】
請求項２に係る発明によれば、樹脂フレームに一体成形で立ち上げ片を形成し、その立ち上げ片に、クラッチと係合してそのスラスト方向の動きを規制する係合部を設けるから、クラッチを用いる駆動伝達装置において、別途Ｅリングや止め輪などを設けることなくクラッチが回転軸のスラスト方向に動くことを規制して、部品点数を少なくするとともに、係合部を一体に有するフレームを樹脂材料でつくって重量を軽くすることができる。
【００５５】
請求項１に係る発明によれば、係合部を、立ち上げ片の弾性を利用してクラッチに係合しまたはその係合を解除するから、上述した請求項１の発明の効果に加えて、取付ねじを締結したりその締結を解除したりすることなく、取付ねじ等をなくして部品点数を削減するとともに、フレームに対するクラッチの着脱を容易とすることができる。
【００５６】
また、請求項１に係る発明によれば、係合部がクラッチと係合する係合位置をクラッチギヤの外径より内側に設けるから、上述した請求項１の発明の効果に加えて、大型化することなくクラッチを回り止めすることができる。
【００５７】
請求項３に係る発明によれば、樹脂フレームに補強リブを形成するから、上述した請求項１または２のいずれかの発明の効果に加えて、強度を高めて、金属材料に代えて樹脂材料を用いることによりフレームの強度が大幅に低下することを防止することができる。
【００５８】
請求項４に係る発明によれば、画像形成装置において、請求項１、２または３に記載の駆動伝達装置を備えるから、上述した効果を有する駆動伝達装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ複写機の内部概略構成図である。
【図２】その複写機装置本体内に備える一対の樹脂フレームの斜視図である。
【図３】その一方の樹脂フレームに取り付ける、この発明に係る駆動伝達装置の分解斜視図である。
【図４】（Ａ）は、その樹脂フレームにクラッチを取り付ける状態を示す斜視図である。（Ｂ）は、その樹脂フレームの部分斜視図である。（Ｃ）は、樹脂フレームに対してクラッチを着脱する場合を説明する斜視図である。
【図５】樹脂フレームにクラッチを取り付ける状態の他例の斜視図である。
【図６】（Ａ）は、樹脂フレームにクラッチを取り付ける状態のさらに他例の斜視図である。（Ｂ）は、その樹脂フレームの縦断面図である。
【図７】クラッチを備える従来の駆動伝達装置の部分斜視図である。
【図８】クラッチを備える従来の他の駆動伝達装置の部分斜視図である。
【符号の説明】
１０ 樹脂フレーム
１２ ギヤ
１４ 補強リブ
１６ クラッチ
２０ 回転軸
２４ 立ち上げ片
２５ 係合部
Ｄ クラッチの外径
ｄ クラッチギヤの外径
ａ スラスト方向

Claims (4)

1. 樹脂フレームを貫通する回転軸上にクラッチとその外径より大きな外径を有するクラッチギヤとを備える駆動伝達装置において、
   前記クラッチより前記クラッチギヤを前記樹脂フレーム側に設ける一方、前記樹脂フレームに一体成形で立ち上げ片を形成し、その立ち上げ片に、前記クラッチと係合してその回転を阻止する係合部を設け、その係合部が前記クラッチと係合する係合位置を前記クラッチギヤの外径より内側に設けてなり、前記係合部が、前記立ち上げ片の弾性を利用して前記クラッチに係合可能またはその係合を解除可能にたわむことを特徴とする、駆動伝達装置。
2. 前記係合部が、前記クラッチと係合してそのスラスト方向の動きも規制してなる、請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 前記樹脂フレームに補強リブを形成してなる、請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
4. 請求項１、２または３に記載の駆動伝達装置を備えてなる、画像形成装置。

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