(57)【要約】【課題】ユニット装着時の抵抗を低減しつつ、駆動ギアと従動ギアとの駆動効率を高められる画像形成装置を提供する。【解決手段】本開示は、装置本体２と、装置本体２への装着位置と非装着位置との間で移動可能なユニット３とを備える画像形成装置１である。装置本体２は、駆動ギア２１と、切欠き状の第１ガイド２２とを有する。ユニット３は、ユニット３が装着位置にあるときに駆動ギア２１と噛み合う従動ギア３１と、従動ギア３１と一体的に回転する従動軸部３２と、長孔状の第２ガイド３３とを有する。第１ガイド２２は、従動軸部３２が駆動ギア２１の回動軸心からの距離が一定の円弧で構成された第１ガイドライン上を移動するように形成される。第２ガイド３３は、ユニット３が装着位置にあるときに第１ガイドラインと交差する交差位置において第１ガイドラインと直交する線を含む第２ガイドライン上を従動軸部３２が移動するように形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、前記装置本体への装着位置と非装着位置との間で移動可能なユニットとを備える画像形成装置であって、
前記装置本体は、
駆動ギアと、
切欠き状の第１ガイドと、
を有し、
前記ユニットは、
前記ユニットが前記装着位置にあるときに前記駆動ギアと噛み合う従動ギアと、
前記従動ギアと一体的に回転する従動軸部と、
長孔状の第２ガイドと、
を有し、
前記第１ガイドは、前記従動軸部が前記駆動ギアの回動軸心からの距離が一定の円弧で構成された第１ガイドライン上を移動するように形成され、
前記第２ガイドは、前記ユニットが前記装着位置にあるときに前記第１ガイドラインと交差する交差位置において前記第１ガイドラインと直交する線を含む第２ガイドライン上を前記従動軸部が移動するように形成された、画像形成装置。
【請求項２】
前記ユニットは、前記従動ギアと噛み合う第２従動ギアをさらに有し、
前記第２ガイドラインは、前記第２従動ギアの回動軸心からの距離が一定の円弧で構成される、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１ガイドラインを構成する円弧の半径は、前記第２ガイドラインを構成する円弧の半径よりも大きい、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記従動軸部は、前記第１ガイド及び前記第２ガイドに案内される部位の外周が円形状であると共に、前記ユニットが前記装着位置にあるときに前記第１ガイド及び前記第２ガイドに対しそれぞれ２点で接触する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、装置本体に対し装着位置と非装着位置との間で相対的に移動可能なユニットが設けられることがある。このユニットには、例えばユニットが有するローラ等を駆動するための従動ギアが設けられる。
【０００３】
ユニットに設けられた従動ギアは、ユニットを装置本体にスライド又は揺動によって装着した際に、装置本体に設けられた駆動ギアに噛み合う。これにより、従動ギアに駆動ギアから駆動力が伝達される。このとき、ユニットの装着位置のずれによって、従動ギアと駆動ギアとの軸間距離が変動し得る。
【０００４】
ギア同士の軸間距離が大きくなる、又は小さくなるとギア間の駆動効率が低下する。そこで、駆動ギアの回動軸心に対する同心円に沿って従動ギアの軸部を案内するガイドを装置本体に設けた構成が考案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２４３１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のガイドでは、ユニットを装置本体に装着させる際の従動ギアの移動軌跡がガイドの軌跡と一致しない場合、ユニットと装置本体との相対的な位置のずれを吸収するためユニットや装置本体などを弾性変形させる必要がある。そのため、弾性変形に伴うユニットの装着時の抵抗が大きくなる。
【０００７】
本開示の一局面は、ユニット装着時の抵抗を低減しつつ、駆動ギアと従動ギアとの駆動効率を高められる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様は、装置本体（２）と、装置本体（２）への装着位置と非装着位置との間で移動可能なユニット（３）とを備える画像形成装置（１）である。装置本体（２）は、駆動ギア（２１）と、切欠き状の第１ガイド（２２）と、を有する。
【０００９】
ユニット（３）は、ユニット（３）が装着位置にあるときに駆動ギア（２１）と噛み合う従動ギア（３１）と、従動ギア（３１）と一体的に回転する従動軸部（３２）と、長孔状の第２ガイド（３３）と、を有する。第１ガイド（２２）は、従動軸部（３２）が駆動ギア（２１）の回動軸心からの距離が一定の円弧で構成された第１ガイドライン（Ｌ１）上を移動するように形成される。
【００１０】
第２ガイド（３３）は、ユニット（３）が装着位置にあるときに第１ガイドライン（Ｌ１）と交差する交差位置において第１ガイドライン（Ｌ１）と直交する線を含む第２ガイドライン（Ｌ２）上を従動軸部（３２）が移動するように形成される。
【００１１】
このような構成によれば、ユニット（３）の装置本体（２）への装着軌跡が第１ガイド（２２）に沿っていない場合でも、従動軸部（３２）、つまり従動ギア（３１）が第２ガイド（３３）に沿って第１ガイド（２２）と直交する方向に変位する。そのため、従動軸部（３２）や装置本体（２）の一部における弾性変形量が抑制される。
【００１２】
また、第１ガイド（２２）によって、ユニット（３）が装置本体（２）へ装着された際の駆動ギア（２１）と従動ギア（３１）との軸間距離を一定に保つことができる。その結果、ユニット（３）の装置本体（２）への装着時の抵抗を低減しつつ、駆動ギア（２１）と従動ギア（３１）との駆動効率を高められる。
【００１３】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態における画像形成装置の模式図である。
【図２】図２Ａは、図１の画像形成装置においてユニットが非装着位置にある状態を示す模式図であり、図２Ｂは、図１の画像形成装置においてユニットが装着位置にある状態を示す模式図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、第２ガイドの形状を説明する模式図である。
【図４】図４Ａは、図２Ａとは異なる実施形態の画像形成装置においてユニットが非装着位置にある状態を示す模式図であり、図４Ｂは、図４Ａの画像形成装置においてユニットが装着位置にある状態を示す模式図である。
【図５】図５Ａは、図２Ａ及び図４Ａとは異なる実施形態の画像形成装置においてユニットが非装着位置にある状態を示す模式図であり、図５Ｂは、図５Ａの画像形成装置においてユニットが装着位置にある状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に説明する「本開示の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
【００１６】
本実施形態を説明する各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本開示は、各図に付された方向に限定されるものではない。
【００１７】
少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本開示の実施形態を図面と共に説明する。
【００１８】
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す画像形成装置１は、筐体１０と、給紙トレイ１１と、画像形成部１２と、各種ローラ（つまり、供給ローラ１３、分離ローラ１４、矯正ローラ１５、加熱ローラ１６、加圧ローラ１７等）と、排紙トレイ１８とを備える。
【００１９】
筐体１０は、図２Ａ，２Ｂに示すように、画像形成部１２等が収納された装置本体２と、装置本体２に対し相対移動可能なユニット３とを有する。
【００２０】
＜装置本体＞
装置本体２は、駆動ギア２１と、切欠き状の第１ガイド２２とを有する。駆動ギア２１は、装置本体２に配置された駆動源（図示省略）によって、回転駆動される。
【００２１】
第１ガイド２２は、装置本体２の一部を外側（つまりユニット３が装着される側）から内側に向かって切り欠いた溝である。第１ガイド２２には、後述する従動軸部３２が進入する。なお、第１ガイド２２は、ユニット３の装置本体２への装着時におけるユニット３の位置決め機能を有してもよい。
【００２２】
＜ユニット＞
ユニット３は、装置本体２への装着位置（図２Ｂ参照）と非装着位置（図２Ａ参照）との間で移動可能な部位である。
【００２３】
ユニット３は、例えば、画像形成装置１への給紙を行うためのペーパーカセット等を構成する。本実施形態のユニット３は、装置本体２に取り付けられており、装置本体２に設けられた揺動軸部２３を中心として装置本体２に対して揺動可能である。ユニット３は、従動ギア３１と、従動軸部３２と、第２ガイド３３とを有する。
【００２４】
（従動ギア）
従動ギア３１は、ユニット３が装着位置にあるときに駆動ギア２１と噛み合う位置に配置されている。従動ギア３１は、駆動ギア２１から伝達された駆動力によって、ユニット３に配置されたローラ等を回転させる。
【００２５】
（従動軸部）
従動軸部３２は、従動ギア３１と連結され、従動ギア３１と一体的に回転する。従動軸部３２は、従動ギア３１から従動ギア３１の軸方向外側に突出している。従動軸部３２の回動軸心は、従動ギア３１の回動軸心と一致している。
【００２６】
従動軸部３２は、ユニット３の移動に合わせて、第１ガイド２２及び第２ガイド３３の内部を移動する。本実施形態では、従動軸部３２の第１ガイド２２及び第２ガイド３３に案内される部位の外周は、円形状である。
【００２７】
（第２ガイド）
第２ガイド３３は、ユニット３に設けられた長孔である。第２ガイド３３には、従動軸部３２が挿通されている。
【００２８】
（第１ガイド及び第２ガイドの形状）
第１ガイド２２は、従動軸部３２の回動軸心（つまり従動ギア３１の回動軸心）が第１ガイドラインＬ１上を移動するように形成されている。第１ガイドラインＬ１は、駆動ギア２１の回動軸心Ｏ１からの距離が一定の円弧で構成されている。
【００２９】
具体的には、第１ガイド２２は、第１ガイドラインＬ１が幅方向中央に位置するように、第１ガイドラインＬ１に沿って湾曲するように形成されている。また、第１ガイド２２の幅は、従動軸部３２（具体的には、従動軸部３２のうち第１ガイド２２の内部を移動する部分）の直径と略等しい。
【００３０】
第１ガイド２２の底部（つまり、最奥部）は、図２Ｂに示すように、従動ギア３１が駆動ギア２１に噛み合う位置にあるときに従動軸部３２が当接しない位置に設けられている。つまり、第１ガイド２２の第１ガイドラインＬ１に沿った長さは、従動軸部３２の可動範囲よりも大きくされている。
【００３１】
第２ガイド３３は、従動軸部３２の回動軸心（つまり従動ギア３１の回動軸心）が第２ガイドラインＬ２上を移動するように形成されている。第２ガイドラインＬ２は、ユニット３が装着位置にあるときに第１ガイドラインＬ１と交差する交差位置（図２Ｂ参照）において第１ガイドラインＬ１と直交する直線である。
【００３２】
具体的には、第２ガイド３３は、第２ガイドラインＬ２が幅方向中央に位置するように、第２ガイドラインＬ２に沿って直線的に形成されている。また、第２ガイド３３の幅は、従動軸部３２（具体的には、従動軸部３２のうち第２ガイド３３の内部を移動する部分）の直径と略等しい。
【００３３】
第２ガイド３３において、従動軸部３２が第２ガイドラインＬ２に沿った方向の中心にある位置（以下、「中心位置」ともいう。）から、従動軸部３２が第２ガイド３３の長手方向端部に当接する位置までの隙間距離Ｇは、第１距離Ｄ１（図３Ａ参照）以上第２距離Ｄ２（図３Ｂ参照）以下とするとよい。
【００３４】
第１距離Ｄ１は、第２ガイド３３の中心位置にある従動軸部３２が第１ガイド２２の入口端部に当接した状態において、従動軸部３２のうち第１ガイド２２に入りきらない部分の幅（つまり、第１ガイド２２の端部を通る揺動線Ｐと第２ガイドラインＬ２との交点から従動軸部３２の外面までの距離）である。
【００３５】
第２距離Ｄ２は、第２ガイド３３内において揺動軸部２３から最も離間した位置にある従動軸部３２が第１ガイド２２の入口端部に当接した状態において、第１ガイド２２の端部を通る揺動線Ｐと第２ガイド３３の中心Ｓまでの距離である。
【００３６】
図２Ａに示す非装着位置から、ユニット３を揺動線Ｐに沿って装置本体２に向けて揺動させると、従動軸部３２は、第１ガイド２２に向かって移動する。従動軸部３２が第１ガイド２２の入口端部と干渉した場合は、第２ガイド３３によって従動軸部３２が案内される。つまり、従動軸部３２が第２ガイドラインＬ２に沿って移動する。
【００３７】
第１ガイド２２内に進入した従動軸部３２は、第１ガイドラインＬ１に沿って移動する。その結果、図２Ｂに示す装着位置にユニット３が移動した状態では、駆動ギア２１と従動ギア３１とが予め定められたピッチで噛み合う。
【００３８】
従動軸部３２は、ユニット３が装着位置にあるときに第１ガイド２２及び第２ガイド３３に対しそれぞれ２点で接触する。つまり、従動軸部３２は、クロスした第１ガイド２２及び第２ガイド３３に挟まれる形で、第１ガイドラインＬ１及び第２ガイドラインＬ２に沿った４方向の動きが規制される。
【００３９】
［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ユニット３の装置本体２への装着軌跡（つまり揺動線Ｐ）が第１ガイド２２に沿っていない場合でも、従動軸部３２、つまり従動ギア３１が第２ガイド３３に沿って第１ガイド２２と直交する方向に変位する。そのため、従動軸部３２や装置本体２の一部における弾性変形量が抑制される。
【００４０】
また、第１ガイド２２によって、ユニット３が装置本体２へ装着された際の駆動ギア２１と従動ギア３１との軸間距離を一定に保つことができる。その結果、ユニット３の装置本体２への装着時の抵抗を低減しつつ、駆動ギア２１と従動ギア３１との駆動効率を高められる。
【００４１】
（１ｂ）ユニット３が装着位置にあるときに従動軸部３２が第１ガイド２２及び第２ガイド３３に対しそれぞれ２点で接触することで、第２ガイド３３における中心位置に従動軸部３２が保持される。その結果、駆動ギア２１及び従動ギア３１の公差が吸収しやすくなる。
【００４２】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
第２実施形態の画像形成装置は、ユニットの構成を除いて、第１実施形態の画像形成装置１と同じである。そのため、第１実施形態と共通の構成については、説明を省略する。
【００４３】
＜ユニット＞
本実施形態の画像形成装置は、装置本体２への装着位置（図４Ｂ参照）と非装着位置（図４Ａ参照）との間で移動可能なユニット３Ａを備える。
【００４４】
ユニット３Ａは、従動ギア３１と、従動軸部３２と、第２ガイド３３Ａと、第２従動ギア３４とを有する。従動ギア３１及び従動軸部３２は、図２Ａのユニット３と同じものである。
【００４５】
（第２従動ギア）
第２従動ギア３４は、従動ギア３１と噛み合っている。第２従動ギア３４には、従動ギア３１を介して、装置本体２の駆動ギア２１から駆動力が伝達される。
【００４６】
（第２ガイド）
本実施形態の第２ガイド３３Ａは、第２従動ギア３４の回動軸心Ｏ２からの距離が一定の円弧で構成された第２ガイドラインＬ２上を、従動軸部３２が移動するように形成されている。
【００４７】
具体的には、第２ガイド３３Ａは、第２ガイドラインＬ２が幅方向中央に位置するように、第２ガイドラインＬ２に沿って湾曲するように形成されている。また、第２ガイド３３Ａの幅は、従動軸部３２（具体的には、従動軸部３２のうち第２ガイド３３Ａの内部を移動する部分）の直径と略等しい。
【００４８】
本実施形態では、第１ガイド２２の第１ガイドラインＬ１を構成する円弧の半径Ｒ１は、第２ガイド３３Ａの第２ガイドラインＬ２を構成する円弧の半径Ｒ２よりも大きくされている。
【００４９】
［２−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）第２ガイドラインＬ２が第２従動ギア３４の回動軸心Ｏ２からの距離が一定の円弧で構成されることで、従動ギア３１と第２従動ギア３４との軸間距離を一定に保つことができる。その結果、駆動ギア２１と従動ギア３１との駆動効率に加えて、従動ギア３１と第２従動ギア３４との駆動効率をも高められる。
【００５０】
（２ｂ）第１ガイドラインＬ１を構成する円弧の半径Ｒ１が第２ガイドラインＬ２を構成する円弧の半径Ｒ２よりも大きいことで、第１ガイドラインＬ１の湾曲が小さくなり、第１ガイドラインＬ１が直線に近づく。そのため、ユニット３Ａの装置本体２への装着時の抵抗を効率よく低減することができる。
【００５１】
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００５２】
（３ａ）上記実施形態の画像形成装置において、ユニットは、装置本体と分離された着脱式の部材であってもよい。また、ユニットは、必ずしも揺動する必要はなく、平行移動又は揺動と平行移動との組み合わせによって装置本体に装着されてもよい。
【００５３】
例えば、図５Ａに示すユニット３Ｂは、装置本体２への平行移動によって装置本体２に装着される。ユニット３Ｂが有する従動軸部３２は、平行移動しながら第１ガイド２２及び第２ガイド３３によって、図５Ｂに示される駆動ギア２１と従動ギア３１とが噛み合う位置に案内される。
【００５４】
（３ｂ）上記実施形態の画像形成装置において、ユニットが装着位置にあるときに第１ガイド及び第２ガイドによって従動軸部の位置決めがなされれば、必ずしも従動軸部は第１ガイド及び第２ガイドに対しそれぞれ２点で接触しなくてもよい。
【００５５】
（３ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００５６】
１…画像形成装置、２…装置本体、３，３Ａ，３Ｂ…ユニット、１０…筐体、
１１…給紙トレイ、１２…画像形成部、１３…供給ローラ、１４…分離ローラ、
１５…矯正ローラ、１６…加熱ローラ、１７…加圧ローラ、１８…排紙トレイ、
２１…駆動ギア、２２…第１ガイド、２３…揺動軸部、３１…従動ギア、
３２…従動軸部、３３，３３Ａ…第２ガイド、３４…第２従動ギア、
Ｌ１…第１ガイドライン、Ｌ２…第２ガイドライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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