(57)【要約】【課題】伝達ギヤの軸支ピンの撓みを抑制し、伝達ギヤと加熱ローラギヤとの間の回転伝達を安定させる。【解決手段】装置本体と、加熱ローラ８１を有し装置本体の一側から着脱可能な定着装置（定着ユニット８０）と、定着装置に設けられ、加熱ローラ８１に連結された加熱ローラギヤ８３と、加熱ローラギヤ８３に対し定着ユニットの装着方向奥側で歯合する伝達ギヤ（アイドルギヤ１１０）と、伝達ギヤに回転駆動力を与える駆動源（駆動ギヤ１３０）と、伝達ギヤを装置本体のパネルに支持し、基端部が当該パネルに固定された軸支ピン１２０と、装置本体に設けられ、軸支ピン１２０の先端部に対し定着装置の装着方向奥側で当接するピン支持部９２とを備えた構成とする。【選択図】図２
2010262231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
加熱ローラを有し、前記装置本体の一側から着脱可能な定着装置と、
前記定着装置に設けられ、前記加熱ローラに連結された加熱ローラギヤと、
前記加熱ローラギヤに対し前記定着装置の装着方向奥側で歯合する伝達ギヤと、
前記伝達ギヤに回転駆動力を与える駆動源と、
前記伝達ギヤを前記装置本体のパネルに支持し、基端部が当該パネルに固定された軸支ピンと、
前記装置本体に設けられ、前記軸支ピンの先端部に対し前記定着装置の装着方向奥側で当接するピン支持部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着装置は、前記軸支ピンの先端部に対し当該定着装置の装着方向手前側に位置して前記軸支ピンの撓みを規制するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着装置の前記軸支ピンを規制する部分は、前記軸支ピンの形状に倣った曲面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記曲面形状の曲率半径は、前記支持ピンの曲率半径より大きいことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ピン支持部は、前記軸支ピンの長手方向に垂直な方向に沿って前記装置本体に対し挿入されて組み付けられる部品に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項４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】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置におけるギヤ軸の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、用紙に形成されたトナー像を熱定着するための定着装置が設けられる。定着装置は、用紙を搬送しながら用紙に熱を加えるため、加熱ローラや、加熱ローラとの間で用紙を挟持する加圧ローラが設けられ、これらに駆動力を与えるためのギヤ類も設けられる。
【０００３】
定着装置が画像形成装置の装置本体に対し着脱可能な構成とされる場合、定着装置のギヤと噛み合って駆動力を伝達するためのギヤは、画像形成装置本体に支持される。例えば、特許文献１に開示されているように、駆動力を伝達する中間ギヤは、サイドパネルに対し片持ち支持される。この中間ギヤのギア軸は、レイアウトの都合上、同文献にも示すように比較的長くせざるを得ないことがある。このため、特許文献１の画像形成装置ではギヤ軸が過剰に撓まないように、その先端部が定着装置に当接して定着装置により位置が規制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０４６５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、定着装置のギヤと中間ギヤとの噛み合いにより中間ギヤから定着装置のギヤに回転を伝達しようとすると、両ギヤが互いに離れようとする力が発生する。この力により、中間ギヤの支持軸は定着装置から離れる方向に撓ませられるので、特許文献１の構成ではこの撓みを防ぐことができず、ギヤ類の安定した回転伝達が確保しにくいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は定着装置に駆動力を与えるギヤの安定した回転を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達成するため、本発明は、装置本体と、加熱ローラを有し前記装置本体の一側から着脱可能な定着装置と、前記定着装置に設けられ、前記加熱ローラに連結された加熱ローラギヤと、前記加熱ローラギヤに対し前記定着装置の装着方向奥側で歯合する伝達ギヤと、前記伝達ギヤに回転駆動力を与える駆動源と、前記伝達ギヤを前記装置本体のパネルに支持し、基端部が当該パネルに固定された軸支ピンと、前記装置本体に設けられ、前記軸支ピンの先端部に対し前記定着装置の装着方向奥側で当接するピン支持部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、定着装置の装着方向奥側で、加熱ローラギヤと歯合する伝達ギヤが駆動源により回転すると、伝達ギヤから加熱ローラギヤに回転が伝えられる。このとき、伝達ギヤと加熱ローラギヤには互いに離れるような力が加わるが、軸支ピンの先端部が撓もうとすると、定着装置の装着方向奥側においてピン支持部と当接するので、軸支ピンの撓みは、最小限に抑えられる。そのため、伝達ギヤと加熱ローラギヤとの間で安定した回転の伝達が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置によれば、伝達ギヤの軸支ピンの撓みが抑制され、伝達ギヤと加熱ローラギヤとの間の回転伝達を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の側断面図である。
【図２】図１における定着装置、排紙装置およびギヤ類の拡大図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】（ａ）は排紙装置の組み付けを説明する図であり、（ｂ）は定着装置の組み付けを説明する図である。
【図５】（ａ）はギヤ類の動作時の作用を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の軸支ピンの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１は、装置本体２内に、用紙Ｐを供給する給紙部２０と、供給された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０とを備えている。
【００１３】
装置本体２の上部には、開口部２Ａが形成されている。そして、この開口部２Ａは、装置本体２に回動可能に支持されるアッパーカバー３によって開閉されるようになっている。アッパーカバー３の上面は、装置本体２から排出された用紙Ｐを蓄積する排紙トレイ４となっており、下面にはＬＥＤユニット４０を保持する複数のＬＥＤ取付部材５が設けられている。
【００１４】
給紙部２０は、装置本体２内の下部に設けられ、装置本体２に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を備えている。給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｐが一枚ずつ分離されて上方へ送られ、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部３０に供給される。
【００１５】
画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着装置の一例としての定着ユニット８０とから主に構成されている。
【００１６】
ＬＥＤユニット４０は、ＬＥＤ取付部材５に対して揺動可能に連結されており、装置本体２に設けられる位置決め部材によって適宜位置決めされて支持されている。
【００１７】
プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー３と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、静電潜像が形成される感光体ドラム５３や、符号を省略して示す公知の帯電器、現像ローラ、トナー収容室などを備えて構成されている。感光体ドラム５３は、用紙Ｐの搬送経路に沿って前後に４つ並んで設けられている。
【００１８】
転写ユニット７０は、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４を主に備えている。
【００１９】
駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状のベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対応して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に転写バイアスが掛けられる。
【００２０】
定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の後側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。定着ユニット８０は、装置本体２の後側面に設けられたリアカバー２Ｂを開けることで形成される開口２Ｃから着脱可能である。
【００２１】
このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面が、帯電器により一様に帯電された後、各ＬＥＤユニット４０で露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、静電潜像に現像ローラよりトナーが供給されることで、感光体ドラム５３上にトナー像が担持される。
【００２２】
次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｐが各感光体ドラム５３と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。そして、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。
【００２３】
排紙部９０は、定着ユニット８０の上部において装置本体２に設けられた排紙装置９１を備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｐは、排紙装置９１によって搬送され、装置本体２の外部に排出されて排紙トレイ４に蓄積される。
【００２４】
図２および図３に示すように、定着ユニット８０の加熱ローラ８１には、加熱ローラ８１と同軸で加熱ローラギヤ８３が設けられている。加熱ローラギヤ８３には、定着ユニット８０の装着方向（後から前に向かう方向）奥側、つまり、前側に、伝達ギヤの一例としてのアイドルギヤ１１０が歯合している。アイドルギヤ１１０は、軸支ピン１２０により回転可能に軸支されている。アイドルギヤ１１０の前側にはアイドルギヤ１１０に回転駆動力を与える駆動源の一例としての駆動ギヤ１３０が歯合している。駆動ギヤ１３０は、直接または間接的にモータ１４０から駆動力が入力されている。
【００２５】
軸支ピン１２０は、その基端部１２１が、装置本体２内に設けられた、パネルの一例であるサイドパネル２Ｄにカシメにより固定されている。アイドルギヤ１１０の歯幅は、加熱ローラギヤ８３と駆動ギヤ１３０の２つと噛み合う関係から比較的広く、また、他のレイアウト上の制限があることから、軸支ピン１２０は、非常に長く形成されている。軸支ピン１２０を、アイドルギヤ１１０の両側を両持ち状態に支持するフレームで支持することも不可能ではないが、本実施形態では、これらのギヤ類の支持に必要なスペースを小さくしてカラープリンタ１の小型化を図るため、軸支ピン１２０は片持ち状態で一方のサイドパネル２Ｄに固定されている。
【００２６】
軸支ピン１２０は、撓み変形をできるだけ小さくし、また、アイドルギヤ１１０の組み付けと位置決めを可能にするため、基端側から順に徐々に細くなって、大径部１２２、中径部１２３および小径部１２４を有している。アイドルギヤ１１０は、このうちの中径部１２３に嵌合している。アイドルギヤ１１０のスラスト位置は、大径部１２２と中径部１２３の段差および図示しないストッパにより規制されている。
【００２７】
図２に示すように、排紙装置９１は、下端において下方に突出して延びるピン支持部９２が設けられている。ピン支持部９２の後側の面は、軸支ピン１２０の小径部１２４に当接して軸支ピン１２０の撓み変形を規制する支持面９３である。支持面９３の下端はピン支持部９２の下面９４との間に面取り９３Ａが形成されている。
【００２８】
図３に示すように定着ユニット８０のケーシングの左端には、前方に若干突出した支持リブ８４が形成されている。支持リブ８４は、軸支ピン１２０の小径部１２４に定着ユニット８０の装着方向手前側から、つまり後方から当接して軸支ピン１２０の撓み変形を規制する機能を有する。支持リブ８４は、側方から見ると、図４（ｂ）に示すように前方に開放したＶ字形状をなしており、このＶ字形状は、小径部１２４の外径におよそ倣った円形底部８４Ａと、円形底部８４Ａに繋がり、前方にいくにつれ互いに離れる面である、上下のガイド部８４Ｂとを有している。図５（ｂ）に示すように、円形底部８４Ａの側面視における曲率半径Ｒ２は、厳密には小径部１２４の曲率半径Ｒ１よりも僅かに大きく設定されており、これにより、小径部１２４は、必ず円形底部８４Ａの底に当たるようになっている。
【００２９】
以上のように構成された本実施形態のカラープリンタ１の作用効果について説明する。
アイドルギヤ１１０、定着ユニット８０および排紙装置９１を装置本体２に組み付ける場合、まず、図３に示すように、装置本体２のサイドパネル２Ｄに軸支ピン１２０をカシメて固定し、軸支ピン１２０にアイドルギヤ１１０を支持させる。そして、図４（ａ）に示すように、上方から排紙装置９１を下ろして装置本体２に組み付ける。すなわち、軸支ピン１２０の長手方向に垂直な方向に沿ってピン支持部９２が軸支ピン１２０に近づいていく。ピン支持部９２の支持面９３は、排紙装置９１の組み付け後に軸支ピン１２０の小径部１２４の前端とちょうど同じ位置に位置するのが望ましいが、組み付け前の寸法では、各部の製造誤差により支持面９３が小径部１２４の前端よりも後の位置に位置することもある。また、組み付け時に作業者の手のぶれにより、支持面９３の位置は前後する。本実施形態のカラープリンタ１では、軸支ピン１２０の長手方向に垂直な方向に沿って排紙装置９１のピン支持部９２を軸支ピン１２０に近づけて排紙装置９１を装置本体２に組み付けるため、小径部１２４の上半分、前半分の曲面がこの組み付け時のガイドとなって、支持面９３が軸支ピン１２０の前端より多少後方にずれていても、小径部１２４の曲面に支持面９３が当たることでピン支持部９２が前方へ動かされ、支持面９３と小径部１２４が当接した状態で組み付けることができる。また、支持面９３の下端には面取り９３Ａが形成されているので、この面取り９３Ａも組み付け時のガイドとなって、製造誤差や組み付け操作のぶれによる支持面９３の前後方向の位置ずれを吸収することができる。
【００３０】
排紙装置９１を組み付けた後は、装置本体２の後方側部から定着ユニット８０を挿入し（図４（ｂ）参照）、支持リブ８４のＶ字形状部分を小径部１２４に合わせて定着ユニット８０を装置本体２に組み付ける。
【００３１】
カラープリンタ１で印刷動作を実行する場合、カラープリンタ１は、印刷のデータを受信すると、図１に示すように、用紙Ｐが給紙部２０から画像形成部３０に供給され、画像形成部３０で、データに応じたトナー像が用紙Ｐの上に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着ユニット８０に入って、加熱ローラ８１および加圧ローラ８２に挟持されてトナー像が定着される。
【００３２】
このとき、図２および図３に示すように、モータ１４０により回転駆動される駆動ギヤ１３０の回転がアイドルギヤ１１０に伝わり、アイドルギヤ１１０の回転が加熱ローラギヤ８３に伝えられて加熱ローラ８１に回転駆動力が与えられる。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、駆動ギヤ１３０とアイドルギヤ１１０の噛み合いにより、両者が互いに離されるような力Ｆ１が働き、この力Ｆ１は、軸支ピン１２０の後に配置された定着ユニット８０の支持リブ８４により受け止められ、軸支ピン１２０の後方への撓みが規制される。また、アイドルギヤ１１０と加熱ローラギヤ８３の噛み合いにより、両者が互いに離されるような力Ｆ２が働き、この力Ｆ２は、軸支ピン１２０の前に配置されたピン支持部９２の支持面９３で受け止められ、軸支ピン１２０の前方への撓みが抑制される。
【００３４】
以上のように、本実施形態のカラープリンタ１によれば、排紙装置９１を組み付けるときに、軸支ピン１２０の長手方向に垂直な方向である上方から下方へ向けて組み付けるので、支持面９３が小径部１２４の前端より後に位置していても、小径部１２４の上半分および前半分の曲面部がガイドとなって組み付けが容易である。
【００３５】
そして、カラープリンタ１の作動時には、アイドルギヤ１１０が駆動ギヤ１３０から受ける軸支ピン１２０を撓ませようとする力Ｆ１は、定着ユニット８０の支持リブ８４により受け止められ、加熱ローラギヤ８３とアイドルギヤ１１０の軸間距離Ｄが近くなりすぎることが防止される。また、アイドルギヤ１１０が加熱ローラギヤ８３から受ける軸支ピン１２０を撓ませようとする力Ｆ２は、排紙装置９１のピン支持部９２により受け止められる。これにより、軸支ピン１２０は、前方にも撓み変形することが規制される。したがって、軸支ピン１２０の撓み変形は抑制され、アイドルギヤ１１０と加熱ローラギヤ８３の間の回転伝達を安定させることができる。
【００３６】
また、支持リブ８４の円形底部８４Ａは、ほぼ小径部１２４の曲面に倣った形状であるため、定着ユニット８０の稼働により軸支ピン１２０が支持リブ８４に繰り返し当たったとしても、この当接時の面圧は比較的低く抑えられ、支持リブ８４の摩耗は最小限に抑えられる。
【００３７】
そして、図５（ｂ）に示すように、支持リブ８４の円形底部８４Ａの曲率半径Ｒ２は、小径部１２４の曲率半径Ｒ１より大きいことから、小径部１２４は円形底部８４Ａの底に必ず当たる。このため、加熱ローラギヤ８３とアイドルギヤ１１０の軸間距離Ｄを正確に製造しやすくなる。
【００３８】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、以下に説明するように適宜変形して実施することができる。
【００３９】
例えば、実施形態において、加熱ローラギヤ８３は加熱ローラ８１の軸と直接連結されていたが、加熱ローラギヤ８３は、加熱ローラ８１と、一または複数のギアを介して連結されていてもよい。
【００４０】
前記実施形態においては、装置本体の後側から定着装置を着脱可能な形態についてのみ例示したが、装置本体の前側や上側から着脱可能な画像形成装置に本発明を適用することもできる。
【００４１】
また、前記実施形態においては、伝達ギヤの一例としてアイドルギヤ１１０を示し、駆動源の一例として駆動ギヤ１３０を示したが、伝達ギヤが駆動ギヤであり、駆動源がモータである形態も採用しうる。
【００４２】
さらに、実施形態においては軸支ピン１２０の基端部をサイドパネル２Ｄにカシメにより固定する例を示したが、軸支ピン１２０の基端部はネジ止めなど他の手段によりパネルに固定されていてもよい。
【００４３】
また、定着装置が軸支ピンと当接する部分は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。曲面とする場合でも、その曲率半径が軸支ピンの曲率半径より小さい面であってもよい。
【００４４】
前記実施形態においては、画像形成装置としてカラープリンタのみを例示したが、モノクロプリンタにも同様に本発明を適用することができる。また、プリンタに限らず、コピー機、複合機など他の画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１      カラープリンタ
２      装置本体
２Ｂ    リアカバー
２Ｄ    サイドパネル
８０    定着ユニット
８１    加熱ローラ
８３    加熱ローラギヤ
８４    支持リブ
８４Ａ  円形底部
９０    排紙部
９１    排紙装置
９２    ピン支持部
９３    支持面
１１０  アイドルギヤ
１２０  軸支ピン
１２１  基端部
１２２  大径部
１２３  中径部
１２４  小径部
１３０  駆動ギヤ
１４０  モータ
【図１】
2010262231.tif 000003
【図２】
2010262231.tif 000004
【図３】
2010262231.tif 000005
【図４】
2010262231.tif 000006
【図５】
2010262231.tif 000007