(57)【要約】【課題】簡単な構成で低コストに、回転摺動部の発熱を抑制することのできる駆動伝達機構を提供する。【解決手段】ギヤ２１は、軸受ボス部２１ｂとすべり軸受２４の二つの軸受部で軸２２に回転自在に支持される。ギヤ２１の大径部２１ｃと軸２２の間には非接触空間２３が形成されている。ギヤ２１の軸受ボス部２１ｂと大径部２１ｃをつなぐウェブ２１ｄ部には、通気穴２１ｅが設けられている。したがって、回転摺動部で発生する熱は、非接触空間２３から通気穴２１ｅを介して外部に放出される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動伝達部を備えた回転体と、該回転体を内側から回転自在に支持する内軸とを有する駆動伝達機構において、
前記回転体は前記内軸に対して軸方向に２個所の軸受部で摺動支持されるとともに、前記２個所の軸受部と軸受部の間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項２】
前記２個所の軸受部の１つがすべり軸受であることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達機構。
【請求項３】
駆動伝達部を備えた回転体と、該回転体を内側から回転自在に支持する内軸とを有する駆動伝達機構において、
前記内軸は小径軸部と大径軸部を有する二段軸として設けられ、
前記回転体は前記小径軸部に対応する小径軸受部と前記大径軸部に対応する大径軸受部とを有し、前記小径軸受部と前記大径軸受部との間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項４】
前記大径軸受部と前記大径部とが連続して同径に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の駆動伝達機構。
【請求項５】
前記回転体は、前記大径部と対向する前記内軸との間に形成された空間を回転体外部に連絡する通気穴を有することを特徴とする、請求項１又は３に記載の駆動伝達機構。
【請求項６】
前記通気穴が、前記大径部と前記軸受部とを繋ぐウェブ部に設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達機構。
【請求項７】
前記大径部に、前記空間内に突出する少なくとも１つのリブが設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達機構。
【請求項８】
前記内軸は軸内部が中空に設けられ、該軸内部の空間と前記内軸と前記回転体の大径部とで形成される空間部とを連絡する連絡孔が軸壁に設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
【請求項９】
前記軸内部の空間は、少なくとも一方側の軸端部が外部に開放されていることを特徴とする、請求項８に記載の駆動伝達機構。
【請求項１０】
前記回転体がギヤであることを特徴とする、請求項１又は３に記載の駆動伝達機構。
【請求項１１】
前記回転体がタイミングプーリであることを特徴とする、請求項１又は３に記載の駆動伝達機構。
【請求項１２】
前記回転体が複数の駆動伝達部を有し、該複数の駆動伝達部の少なくとも一つがギヤの歯部として設けられていることを特徴とする、請求項１又は３に記載の駆動伝達機構。
【請求項１３】
前記回転体が複数の駆動伝達部を有し、該複数の駆動伝達部の少なくとも一つがタイミングプーリのプーリとして設けられていることを特徴とする、請求項１，３，１２のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動伝達機構を備えることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動伝達機構または請求項１４に記載の駆動伝達装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤ等の回転体を有する駆動伝達機構に関し、特に、摺動部における発熱を抑制できる駆動伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特表２００３−５０３６５０号公報
【特許文献２】特開２００５−０９０５７４号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２８４１号公報
【特許文献４】特開２００５−２５８３１６号公報
【０００３】
ギヤ等の回転体を有する駆動伝達機構は周知であり、例えば上記各特許文献には、各種の駆動伝達機構が開示されている。
特許文献１の歯車駆動機構は、温度に関わらず一定の歯面バックラッシュが得られるようにしたものである。
【０００４】
特許文献２の駆動装置の冷却構造は、ローラとその軸受における回転摺動部の発熱を、ローラ軸端に装着したギヤに設けた羽根によって冷却するように構成したものである。
【０００５】
特許文献３には、感光体駆動ギヤを、ヒートパイプで形成したローラに取り付け、駆動系の摩擦熱を吸熱させることが記載されている。
特許文献４には、モータギヤを樹脂製の大径ギヤにバネで押し付け、温度変化による軸間距離の変動を吸収する構成を備えることが記載されている。
【０００６】
図２７及び図２８は、それぞれ従来の駆動伝達機構の例を示すもので、図２７は小径の１段ギヤ２０１を、図２８は２段ギヤ２１１を有するものである。これらの図に示す駆動伝達機構は、駆動伝達部品としてのギヤ２０１（２１１）を軸２０２（２１２）に回転可能に支持したもので、軸２０２（２１２）の先端には抜け止めキャップ２０５が装着されている。ギヤ２０１（２１１）はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部（この場合は歯）２０１ａ（２１１ａ−１，２１１ａ−２）と軸受ボス部２０１ｂ（２１１ｂ）からなる構成である。また、軸２０２（２１２）は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるＰＢＴやＡＢＳで成形されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図２７，２８に示したような駆動伝達機構において、高速かつ高負荷にて回転するギヤ等の回転体は、回転時に軸との間で摺動を伴うために、局部的に摺動熱により高温になる。局部的な摺動熱を防ぐために玉軸受をギヤ内部に挿入するという方法があるが、コストが掛かってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構成で低コストに、回転摺動部の発熱を抑制することのできる駆動伝達機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題は、本発明により、駆動伝達部を備えた回転体と、該回転体を内側から回転自在に支持する内軸とを有する駆動伝達機構において、前記回転体は前記内軸に対して軸方向に２個所の軸受部で摺動支持されるとともに、前記２個所の軸受部と軸受部の間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることにより解決される。
【００１０】
また、前記２個所の軸受部の１つがすべり軸受であると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、駆動伝達部を備えた回転体と、該回転体を内側から回転自在に支持する内軸とを有する駆動伝達機構において、前記内軸は小径軸部と大径軸部を有する二段軸として設けられ、前記回転体は前記小径軸部に対応する小径軸受部と前記大径軸部に対応する大径軸受部とを有し、前記小径軸受部と前記大径軸受部との間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることにより解決される。
【００１１】
また、前記大径軸受部と前記大径部とが連続して同径に設けられていると好ましい。
また、前記回転体は、前記大径部と対向する前記内軸との間に形成された空間を回転体外部に連絡する通気穴を有すると好ましい。
【００１２】
また、前記通気穴が、前記大径部と前記軸受部とを繋ぐウェブ部に設けられていると好ましい。
また、前記大径部に、前記空間内に突出する少なくとも１つのリブが設けられていると好ましい。
【００１３】
また、前記内軸は軸内部が中空に設けられ、該軸内部の空間と前記内軸と前記回転体の大径部とで形成される空間部とを連絡する連絡孔が軸壁に設けられていると好ましい。
【００１４】
また、前記軸内部の空間は、少なくとも一方側の軸端部が外部に開放されていると好ましい。
また、前記回転体がギヤであると好ましい。
【００１５】
また、前記回転体がタイミングプーリであると好ましい。
また、前記回転体が複数の駆動伝達部を有し、該複数の駆動伝達部の少なくとも一つがギヤの歯部として設けられていると好ましい。
【００１６】
また、前記回転体が複数の駆動伝達部を有し、該複数の駆動伝達部の少なくとも一つがタイミングプーリのプーリとして設けられていると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動伝達機構を備える駆動伝達装置により解決される。
【００１７】
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動伝達機構または請求項１４に記載の駆動伝達装置を備える画像形成装置により解決される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１又は請求項３の駆動伝達機構によれば、大径部を設けたことにより大径部と内軸との間に空間が形成されるので、軸と軸受部との摺動長さが短くなり、また、摺動部で発生した熱を前記空間に放出して回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
請求項２の構成により、２個所の軸受部の１つがすべり軸受であるので、玉軸受等を用いる場合に比べてコストの上昇を抑制することができる。
請求項４の構成により、大径軸受部と大径部とが連続して同径に設けられているので、回転体内部の構成を簡単にすることができる。
【００２０】
請求項５の構成により、回転体は、大径部と対向する内軸との間に形成された空間を回転体外部に連絡する通気穴を有するので、摺動部で発生した熱を回転体の内部にこもらせること無く、外部に排出することができる。
【００２１】
請求項６の構成により、通気穴が大径部と軸受部とを繋ぐウェブ部に設けられているので、軸受部での摺動熱を効果的に外部に排出することができる。
請求項７の構成により、大径部に、前記空間内に突出する少なくとも１つのリブが設けられているので、リブによって空間内をかき回し、効率良く熱気を外部に排出することができる。
【００２２】
請求項８の構成により、内軸は軸内部が中空に設けられ、該軸内部の空間と前記内軸と前記回転体の大径部とで形成される空間部とを連絡する連絡孔が軸壁に設けられているので、軸内部と上記空間部と回転体外部とがつながることにより、回転摺動部での温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００２３】
請求項９の構成により、軸内部の空間は少なくとも一方側の軸端部が外部に開放されているので、軸内部から上記空間部を通って回転体外部へ流れる気流を作り出すことが可能となり、より効率良く熱気を外部に排出することができる。また、外気を吸入することも可能となる。
【００２４】
請求項１０の構成により、回転摺動部での温度上昇を抑制したギヤを提供することができる。
請求項１１の構成により、回転摺動部での温度上昇を抑制したタイミングプーリを提供することができる。
【００２５】
請求項１２の構成により、駆動伝達率に優れた駆動伝達機構を簡単な構成で実現することができる。
請求項１３の構成により、駆動系のレイアウト構成の自由度が高い駆動伝達機構を実現することができる。
【００２６】
請求項１４の駆動伝達装置によれば、回転摺動部での温度上昇を抑制した駆動伝達機構を用いて駆動伝達装置
請求項１５の画像形成装置によれば、回転摺動部での温度上昇を抑制した駆動伝達機構を用いて画像形成装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係る駆動伝達機構の第１実施例を示すもので、図１は平断面図、図２は側断面図である。これらの図に示す駆動伝達機構１０は、駆動伝達部品としてのギヤ１と、ギヤ１を回転可能に支持する軸２、および軸２の先端に装着された抜け止めキャップ５から構成されている。ギヤ１はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である歯部１ａと軸受ボス部１ｂ及び大径部１ｃからなる構成である。また、軸２は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるＰＢＴやＡＢＳで成形されている。なお、軸２は、ギヤ１をギヤ１の内側から支持する内軸である。
【００２８】
図２から判るように、ギヤ１の軸受ボス部１ｂは軸２と摺動する回転摺動部であり、その軸受ボス部１ｂから連なるように大径部１ｃが設けられている。大径部１ｃの端部（軸受ボス部１ｂと反対側の端部）にはすべり軸受４が装着されている。回転体であるギヤ１は、軸受ボス部１ｂとすべり軸受４の、軸方向に２個所の軸受部で軸２に回転自在に支持されている。上記大径部１ｃは軸２との間に空間部（非接触空間）３を形成しており、回転摺動部で発生した熱は、非接触空間３内に放出され、回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。すべり軸受４は玉軸受等に比べて簡単な構成で安価であり、コストの上昇を抑制することができる。
【００２９】
図３及び図４は、本発明に係る駆動伝達機構の第２実施例を示すもので、図３は平断面図、図４は側断面図である。これらの図に示す駆動伝達機構２０は、駆動伝達部品としてのギヤ２１と、ギヤ２１を回転可能に支持する軸２２、および軸２２の先端に装着された抜け止めキャップ２５から構成されている。ギヤ２１はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である歯部２１ａと軸受ボス部２１ｂ及び大径部２１ｃからなる構成である。また、軸２２は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるＰＢＴやＡＢＳで成形されている。
【００３０】
図４から判るように、ギヤ２１の軸受ボス部２１ｂは軸２２と摺動する回転摺動部であり、その軸受ボス部２１ｂから連なるように大径部２１ｃが設けられている。大径部２１ｃの端部（軸受ボス部２１ｂと反対側の端部）にはすべり軸受２４が装着されている。回転体であるギヤ２１は、軸受ボス部２１ｂとすべり軸受２４の、軸方向に２個所の軸受部で軸２２に回転自在に支持されている。上記大径部２１ｃは軸２２との間に空間部（非接触空間）２３を形成している。さらに、本第２実施例では、軸受ボス部２１ｂと大径部２１ｃとをつなぐウェブ２１ｄ部に通気穴２１ｅが設けられている。したがって、軸受ボス部２１ｂが軸２２と摺動して発生する熱は、非接触空間２３から通気穴２１ｅを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、図３に示すように、本例では放射状に計６個の通気穴２１ｅを設けている。また、通気穴２１ｅは周方向に延設された形状となっている。
【００３１】
図５及び図６は、本発明に係る駆動伝達機構の第３実施例を示すもので、図５は平断面図、図６は側断面図である。これらの図に示す駆動伝達機構３０は、駆動伝達部品としての二段ギヤ３１と、ギヤ３１を回転可能に支持する軸３２、および軸３２の先端に装着された抜け止めキャップ３５から構成されている。ギヤ３１はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である二段の歯部３１ａ−１，３１ａ−２と軸受ボス部３１ｂ及び大径部３１ｃからなる構成である。また、軸３２は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるＰＢＴやＡＢＳで成形されている。
【００３２】
図６から判るように、ギヤ３１の軸受ボス部３１ｂは軸３２と摺動する回転摺動部であり、その軸受ボス部３１ｂから連なるように大径部３１ｃが設けられている。大径部３１ｃの端部（軸受ボス部３１ｂと反対側の端部）にはすべり軸受３４が装着されている。回転体であるギヤ３１は、軸受ボス部３１ｂとすべり軸受３４の、軸方向に２個所の軸受部で軸３２に回転自在に支持されている。上記大径部３１ｃは軸３２との間に空間部（非接触空間）３３を形成している。さらに、本第３実施例では、軸受ボス部３１ｂと大径部３１ｃとをつなぐウェブ３１ｄ部に通気穴３１ｅが設けられている。したがって、軸受ボス部３１ｂが軸３２と摺動して発生する熱は、非接触空間３３から通気穴３１ｅを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、図５に示すように、本例では放射状に計６個の通気穴３１ｅを設けている。また、通気穴３１ｅは半径方向に延設された形状となっている。図７に、２段ギヤ３１の外観斜視図を示す。
【００３３】
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり（図２３参照）、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間３３を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、回転摺動部で発生した熱を非接触空間３３から通気穴３１ｅを介して外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
【００３４】
図８及び図９は、本発明に係る駆動伝達機構の第４実施例を示すもので、図８は駆動伝達機構の平断面図、図９は駆動伝達部品としてのギヤ４１の外観斜視図である。これらの図に示す駆動伝達機構４０は、駆動伝達部品としてのギヤ４１と、ギヤ４１を回転可能に支持する軸４２、および軸４２の先端に装着された抜け止めキャップ４５から構成されている。
【００３５】
本第４実施例の駆動伝達機構４０は、駆動伝達部品であるギヤ４１に、大径部４１ｃの内面から非接触空間４３内に突出するリブ４１ｆを設けたこと以外は、図３，４の第２実施例の駆動伝達機構２０と同一であり、回転体であるギヤ４１は、軸受ボス部４１ｂとすべり軸受４４の、軸方向に２個所の軸受部で軸４２に回転自在に支持されている。上記軸受ボス部４１ｂと大径部４１ｃとをつなぐウェブ４１ｄ部には通気穴４１ｅが設けられている。したがって、軸受ボス部４１ｂが軸４２と摺動して発生する熱は、非接触空間４３から通気穴４１ｅを介して外部に放出される。また、ギヤ４１の回転に伴い、リブ４１ｆが非接触空間４３内を移動し、非接触空間４３内部の空気をかき回して通気穴４１ｅから効率良く熱気を外部に排出する。よって、さらに効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、本例では放射状に計６個の通気穴３１ｅ及びリブ４１ｆを設けている。また、通気穴３１ｅは周方向に延設された形状となっている。
【００３６】
リブ４１ｆは本例では６個を設けたが、少なくとも１個あれば、非接触空間４３内部の空気をかき回して外部へ放出することは可能である。また、リブ形状は図示した直方体に限らず、三角柱（断面が三角形）状にして排気効率を向上させるようにしても良い。
【００３７】
図１０は、本発明に係る駆動伝達機構の第５実施例を示す側断面図である。この図に示す駆動伝達機構５０は、駆動伝達部品としてのギヤ５１と、ギヤ５１を回転可能に支持する軸５２、および軸５２の先端に装着された抜け止めキャップ５５から構成されている。
【００３８】
本第５実施例の駆動伝達機構５０は、非接触空間５３と軸５２の内部空間５２ｂとを連絡する軸壁穴（連絡孔）５２ｃを、軸５２の軸壁部５２ａに設けたこと以外は、図３，４の第２実施例の駆動伝達機構２０と同一であり、回転体であるギヤ５１は、軸受ボス部５１ｂとすべり軸受５４の、軸方向に２個所の軸受部で軸５２に回転自在に支持されている。上記軸受ボス部５１ｂと大径部５１ｃとをつなぐウェブ部には通気穴５１ｅが設けられている。したがって、図中の左側に矢印Ａ−Ａ’で示すように、軸５２の内部空間５２ｂは軸壁穴５２ｃを介して軸外側の非接触空間５３とつながり、さらに、非接触空間５３とギヤ外部とが通気穴５１ｅを介してつながる。軸５２の内部空間５２ｂは軸方向端部が開口されており、軸５２の内部からギヤ５１外部へと矢印Ａ−Ａ’のように気流を作り、回転摺動部で発生した熱をさらに効率良く外部へ排出することができる。
【００３９】
図１１は、本発明に係る駆動伝達機構の第６実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構６０は、駆動伝達部品としてのギヤ６１と、ギヤ６１を回転可能に支持する軸６２、および軸６２の先端に装着された抜け止めキャップ６５から構成されている。ギヤ６１はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である歯部６１ａと軸受ボス部６１ｂ及び第２の軸受ボス部となる大径部６１ｃからなる構成である。また、軸６２は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるＰＢＴやＡＢＳで成形されている。軸６２は、ギヤ６１の軸受ボス部６１ｂに対応する小径軸部６２ａと、ギヤ６１の大径部６１ｃに対応する大径軸部６２ｂとを有する二段軸である。なお、ギヤ６１の大径部６１ｃと、軸６２の小径軸部６２ａとの間には非接触空間６３が形成されている。
【００４０】
本例の駆動伝達機構６０では、軸６２の小径軸部６２ａとギヤ６１の軸受ボス部６１ｂが第１の回転摺動部を形成し、軸６２の大径軸部６２ｂとギヤ６１の大径部６１ｃが第２の回転摺動部を形成している。したがって、回転体であるギヤ６１は、軸受ボス部６１ｂと大径部６１ｃ端部（軸受ボス部６１ｂと反対側の端部）の、軸方向に２個所の軸受部で軸６２に回転自在に支持されている。本例では回転摺動部を２つ有するため、前記各実施例のようにすべり軸受を設ける必要が無く、構成を簡略化することができる。２つの回転摺動部で発生した熱は非接触空間６３内に放出され、回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。
【００４１】
図１２は、上記第６実施例の駆動伝達機構６０の変形例である第７実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構６０Ｂは、ギヤ６１Ｂの軸受ボス部６１ｂと大径部６１ｃをつなぐウェブ６１ｄ部に通気穴６１ｅを設けたものである。通気穴６１ｅを設けたこと以外は第６実施例の駆動伝達機構６０と同一である。本第７実施例では、２個所の回転摺動部で発生した熱は非接触空間６３から通気穴６１ｅを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。図１３にギヤ６１Ｂの平面図を示す。本例では放射状に計６個の通気穴６１ｅを設けている。また、通気穴６１ｅは半径方向に延設された形状となっている。
【００４２】
図１４は、本発明に係る駆動伝達機構の第８実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構７０は、駆動伝達部品としての二段ギヤ７１と、ギヤ７１を回転可能に支持する軸７２、および軸７２の先端に装着された抜け止めキャップ７５から構成されている。ギヤ７１はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である二段の歯部７１ａ−１，７１ａ−２と軸受ボス部７１ｂ及び第２の軸受ボス部となる大径部７１ｃからなる構成である。また、軸７２は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるＰＢＴやＡＢＳで成形されている。軸７２は、ギヤ７１の軸受ボス部７１ｂに対応する小径軸部７２ａと、ギヤ７１の大径部７１ｃに対応する大径軸部７２ｂとを有する二段軸である。なお、ギヤ７１の大径部７１ｃと、軸７２の小径軸部７２ａとの間には非接触空間７３が形成されている。
【００４３】
本例の駆動伝達機構７０では、軸７２の小径軸部７２ａとギヤ７１の軸受ボス部７１ｂが第１の回転摺動部を形成し、軸７２の大径軸部７２ｂとギヤ７１の大径部７１ｃが第２の回転摺動部を形成している。したがって、回転体であるギヤ７１は、軸受ボス部７１ｂと大径部７１ｃ端部（軸受ボス部７１ｂと反対側の端部）の、軸方向に２個所の軸受部で軸７２に回転自在に支持されている。本例では回転摺動部を２つ有するため、前記非接触空間７３内にすべり軸受を配置する必要が無く、構成を簡略化することができる。２つの回転摺動部で発生した熱は非接触空間７３から通気穴７１ｅを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。
【００４４】
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり（図２３参照）、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間７３を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、回転摺動部で発生した熱を非接触空間７３から通気穴７１ｅを介して外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
【００４５】
図１５は、上記第８実施例の駆動伝達機構７０の変形例である第９実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構７０Ｂは、軸７２Ｂの構成が異なること以外は、第８実施例の駆動伝達機構７０と同一である。
【００４６】
本第９実施例の軸７２Ｂは、小径軸部７２ａと大径軸部７２ｂとの連絡部に通気穴（連絡孔）７２ｃが設けられている。したがって、軸７２の内部空間は通気穴７２ｃを介して軸外側の非接触空間７３とつながり、さらに、非接触空間７３とギヤ外部とが通気穴７１ｅを介してつながる。軸７２の内部空間は軸方向端部が開口されており、軸７２Ｂの内部からギヤ７１外部へと図示矢印のように気流を作り、回転摺動部で発生した熱をさらに効率良く外部へ排出することができる。
【００４７】
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり（図２３参照）、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間７３を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、回転摺動部で発生した熱を軸内部からギヤ外部へと流れる気流により外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
【００４８】
図１６及び図１７は、図１２に示す第７実施例の駆動伝達機構６０Ｂのさらに別の変形例である第１０実施例であり、二段軸を有する実施形態を示すもので、図１６は側断面図、図１７は分解斜視図である。これらの図に示す第１０実施例の駆動伝達機構６０Ｃは、軸６２Ｂの構成が異なること以外は、第７実施例の駆動伝達機構６０Ｂと同一である。
【００４９】
本第１０実施例の軸６２Ｂは、小径軸部６２ａと大径軸部６２ｂとの連絡部に通気穴（連絡孔）６２ｃが設けられている。したがって、軸６２の内部空間は通気穴６２ｃを介して軸外側の非接触空間６３とつながり、さらに、非接触空間６３とギヤ外部とが通気穴６１ｅを介してつながる。軸６２の内部空間は軸方向端部が開口されており、軸６２Ｂの内部からギヤ６１外部へと図の右側に矢印で示すように気流を作り、回転摺動部で発生した熱をさらに効率良く外部へ排出することができる。
【００５０】
図１８及び図１９は、図１５に示す第９実施例の駆動伝達機構７０Ｂのさらに別の変形例である第１１実施例であり、二段軸を有する実施形態を示すもので、図１８は側断面図、図１９は駆動伝達部品としての二段ギヤの外観斜視図である。これらの図に示す第１１実施例の駆動伝達機構８０は、駆動伝達部品としての二段ギヤ８１と、ギヤ８１を回転可能に支持する軸８２、および軸８２の先端に装着された抜け止めキャップ８５から構成されている。
【００５１】
本第１１実施例の駆動伝達機構４０は、駆動伝達部品である二段ギヤ８１に、大径部８１ｃの内面から非接触空間８３内に突出するリブ８１ｆを設けたこと以外は、図１５の第９実施例の駆動伝達機構７０Ｂと同一であり、二段ギヤ８１の軸受ボス部８１ｂと大径部８１ｃとをつなぐウェブ８１ｄ部に通気穴８１ｅが設けられている。また、軸８２は第９実施例の軸７２Ｂと同じであり、小径軸部８２ａと大径軸部８２ｂとの連絡部に通気穴８２ｃが設けられている。したがって、軸８２の内部空間は通気穴８２ｃを介して軸外側の非接触空間８３とつながり、さらに、非接触空間８３とギヤ外部とが通気穴８１ｅを介してつながる。軸７２の内部空間は軸方向端部が開口されている。また、ギヤ８１の回転に伴い、リブ８１ｆが非接触空間８３内を移動し、非接触空間８３内部の空気をかき回す。これにより、軸８２の内部からギヤ８１外部へと図１８に矢印で示すように気流を作り、回転摺動部で発生した熱を効率良く外部へ排出することができる。よって、さらに効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、本例では放射状に計６個の通気穴８１ｅ及びリブ８１ｆを設けている。また、通気穴８１ｅは周方向に延設された形状となっている。
【００５２】
リブ８１ｆは本例では６個を設けたが、少なくとも１個あれば、非接触空間８３内部の空気をかき回して外部へ放出することは可能である。また、リブ形状は図示した直方体に限らず、三角柱（断面が三角形）状にして排気効率を向上させるようにしても良い。
【００５３】
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり（図２３参照）、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間８３を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、非接触空間８３内部の空気をリブ８１ｆでかき回すので、回転摺動部で発生した熱を軸内部からギヤ外部へと流れる気流により外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
【００５４】
図２０は、本発明に係る駆動伝達機構を用いた駆動伝達装置の構成例を示す斜視図である。この図に示す駆動伝達装置は、複数の駆動伝達機構から構成されており、図では一段ギヤを有する４つの駆動伝達機構と、二段ギヤを有する３つの駆動伝達機構、およびタイミングベルトを図示している。なお、図では各駆動伝達機構を構成するギヤのみを示しており、ギヤを支持する軸等は図示を省略している。
【００５５】
図のギヤ１は、上記説明した第１実施例の駆動伝達機構１０のギヤ１として示したが、もちろん、上記各実施例のうち、一段ギヤを有する実施例の駆動伝達機構を適用可能である。また、図の二段ギヤ３１は、上記説明した第３実施例の駆動伝達機構３０のギヤ３１として示したが、もちろん、上記各実施例のうち、二段ギヤを有する実施例の駆動伝達機構を適用可能である。
【００５６】
そして、図のタイミングベルト９２が掛け渡される２つの二段ギヤ９１，９１は、二段ギヤの一方側（ここでは小径側）の駆動伝達部をタイミングプーリ９１ａとして設けたものである。このタイミングプーリを有する二段ギヤ９１としては、上記各実施例のうち、二段ギヤを有する実施例の駆動伝達機構を適用可能であり、例えば、図６の駆動伝達機構３０の二段ギヤ３１の小径側の歯部３１ａ−１をタイミングプーリとすれば良い。もちろん、他の実施例の二段ギヤを有する駆動伝達機構を適用してタイミングプーリを有するギヤとすることも可能である。
【００５７】
このような構成の駆動伝達装置は、例えば画像形成装置の給紙装置や定着装置あるいは現像装置などの各部へ駆動力を伝達する駆動伝達装置として採用可能である。
【００５８】
図２１は、本発明を適用した、モノクロレーザープリンタの駆動ユニットの一例を示す斜視図である。また、図２２は、その駆動ユニットを反対側（ハウジングの外側）から示す斜視図である。
これらの図に示す駆動ユニット２００は、駆動源であるモータ２０２、レジストローラ用の第１電磁クラッチ２０３、給紙コロ用の第２電磁クラッチ２０４、中継搬送コロ用の第３電磁クラッチ２０５、排紙コロ駆動用のタイミングベルト２０６、モータ出力ギヤ２１１、感光体駆動ギヤ２１２、定着ローラ駆動ギヤ２１３、第２給紙コロ駆動ギヤ２１４、手差し給紙駆動ギヤ２１５および符号を付していない複数のアイドラギヤ等により構成され、これらの各部材がユニット筐体としての駆動ハウジング２０１に支持されている。モータ出力ギヤ２１１はモータ２０２の出力軸に装着ないし出力軸と一体に成形されたものであり、それ以外の各ギヤは本例では樹脂製ギヤであり、それらが駆動ハウジング２０１に一体成形された軸に挿入されている。これらの各ギヤとして、上記説明した各実施例の駆動伝達機構を用いることができる。
【００５９】
図２３は、駆動ユニット２００が画像形成装置の本体フレーム３０１に装着された様子を示す斜視図である。また、図２４及び図２５は、駆動ユニット２００と画像形成装置の本体フレーム３０１とを分離して示す斜視図であり、それぞれ異なる方向から図示したものである。
【００６０】
図２４に示すように、画像形成装置の本体フレーム３０１には、駆動ユニット２００の各ギヤの軸先端を受ける複数の軸先端受部３０２が形成されており、各ギヤを駆動ハウジング２０１と画像形成装置の本体フレーム３０１とで挟持して支持する構成となっている。なお、上記各実施例の駆動伝達機構においては、軸先端に装着された抜け止めキャップ（５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５）を有する構成と説明したが、駆動ユニットを実機に搭載する場合には、ここで説明したように、本体フレーム等に設けた軸先端受部で抜け止めキャップの機能を果たすことができる（軸先端受部３０２が抜け止めキャップに相当する構成とすることができる）。
【００６１】
最後に、本発明に係る駆動伝達機構あるいは駆動伝達装置を備える画像形成装置の一例について図２６を参照して説明する。
図２６に示す画像形成装置１００はプリンタとして構成され、装置上面に排紙トレイ１１３を設けている。排紙トレイ１１３の下にレーザ書込みユニット１１０を配置し、その下方に感光体ドラム１０１を中心とする作像部を設けている。感光体ドラム１０１の周囲には、電子写真プロセスに必要な帯電装置１０２，現像装置１０３，転写装置１０４，クリーニング装置１０５，除電器（図示せず）等の各機器が配置されている。作像部の図において左方には定着装置１１２が配置され、感光体ドラム１０１と転写装置１０４が対向する転写部と定着装置１１２間は搬送ベルト１１１によって連絡されている。
【００６２】
レーザ書込みユニット１１０は、レーザ出力ユニット，結像レンズおよびミラー等で構成され、レーザ光源であるレーザダイオード及びモータによって高速で定速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）を有している。レーザ出力ユニットより照射されるレーザ光は、定速回転するポリゴンミラーで偏光され、結像レンズを通り、ミラーで折り返され、作像部の感光体１０１の面上に集光結像する。
【００６３】
画像形成装置の下部には２段の給紙カセット１１５，１１５が備えられ、各給紙カセットに対応する給紙手段１１６，１１６が設けられている。給紙カセット１１５から排紙トレイ１１３までの用紙搬送路中の各所には搬送ローラ１１７が適宜配置されている。各給紙カセット１１５から給紙手段１１６によって送出された用紙は、搬送ローラ１１７によって上方に搬送され、レジストローラ１１４へと送られる。
【００６４】
上記のように構成されたプリンタ１００におけるプリント動作について簡単に説明する。
パソコン等の外部機器より送られた画像データに基づいて書き込みユニット１１０のレーザ出力ユニットが駆動され、書き込みユニット１１０からのレーザー光が感光体ドラム１０１に照射され、感光体ドラム１０１の表面に静電潜像が形成される。その静電潜像に現像装置１０３よりトナーが付与されてトナー像として可視化される。
【００６５】
一方、給紙カセット１１５，１１５のいずれかより用紙が給紙され、レジストローラ１１４へ給送されてる。そして、感光体ドラム１０１上のトナー像とタイミングを合わせてレジストローラ１１４より用紙が転写部へ送出される。転写装置１０４により感光体ドラム１０１上のトナー像が用紙上に転写される。トナー像を担持した用紙は搬送ベルト１１１により定着装置１１２へ搬送され、加熱及び加圧によりトナー像が用紙に定着される。トナー像定着後の用紙は搬送ローラ１１７により搬送され、排紙ローラ１１８によって装置上面の排紙トレイ１１３へと排出される。
【００６６】
本例のプリンタ１００において、給紙手段としての給紙ローラ１１６、搬送ローラ１１７、排紙ローラ１１８などの給・排紙系を駆動する駆動装置には、図１〜１９で説明した各実施例の駆動伝達機構あるいは図２０のような構成の駆動伝達装置を用いることが可能である。また、感光体ドラム１０１や、帯電装置としての帯電ローラ１０２、現像装置１０３、転写装置としての転写ローラ１０４などの作像部の各機器を駆動する駆動装置には、図１〜１９で説明した各実施例の駆動伝達機構あるいは図２０のような構成の駆動伝達装置を用いることが可能である。そのほか、画像形成装置各部を駆動する駆動装置には、図１〜１９で説明した各実施例の駆動伝達機構あるいは図２０のような構成の駆動伝達装置を用いることが可能である。
【００６７】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、図１〜１９で説明した各実施例では回転体として平歯車を用いていたが、ハスバ歯車やウォームギヤなどの他の歯車を用いることも可能であるし、タイミングプーリやスプロケットとすることもできる。また、駆動伝達部の数も一段あるいは二段に限らず、三段以上の多段とすることもできる。また、その多段の駆動伝達部に歯車とプーリなどを組み合わせることも可能である。複数の駆動伝達機構を組み合わせて駆動伝達装置を構成する場合、図２０の駆動伝達装置のような各軸が平行なものに限らず、軸が交差するものや食い違い軸などとすることも可能である。
【００６８】
また、本発明に係る駆動伝達機構あるいは駆動伝達装置を画像形成装置に用いる場合、図２６で説明したような給・排紙系や作像部あるいは定着装置などに限らず、スキャナ部（原稿読取装置）その他の、任意の各部の駆動系に採用可能である。また、モノクロ機に限らず、フルカラー機や多色機であっても良いし、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】駆動伝達機構の第１実施例を示す平断面図である。
【図２】その駆動伝達機構の側断面図である。
【図３】駆動伝達機構の第２実施例を示す平断面図である。
【図４】その駆動伝達機構の側断面図である。
【図５】駆動伝達機構の第３実施例を示す平断面図である。
【図６】その駆動伝達機構の側断面図である。
【図７】その駆動伝達機構の２段ギヤの外観斜視図である。
【図８】駆動伝達機構の第４実施例を示す平断面図である。
【図９】駆動伝達部品としてのギヤの外観斜視図である。
【図１０】駆動伝達機構の第５実施例を示す側断面図である。
【図１１】駆動伝達機構の第６実施例を示す側断面図である。
【図１２】駆動伝達機構の第７実施例を示す側断面図である。
【図１３】駆動伝達部品としてのギヤの平面図である。
【図１４】駆動伝達機構の第８実施例を示す側断面図である。
【図１５】駆動伝達機構の第９実施例を示す側断面図である。
【図１６】駆動伝達機構の第１０実施例を示す側断面図である。
【図１７】その駆動伝達機構の分解斜視図である。
【図１８】駆動伝達機構の第１１実施例を示す側断面図である。
【図１９】駆動伝達部品としての二段ギヤの外観斜視図である。
【図２０】本発明に係る駆動伝達機構を用いた駆動伝達装置の構成例を示す斜視図である。
【図２１】本発明を適用した、モノクロレーザープリンタの駆動ユニットの一例を示す斜視図である。
【図２２】その駆動ユニットを反対側（ハウジングの外側）から示す斜視図である。
【図２３】その駆動ユニットが画像形成装置の本体フレームに装着された様子を示す斜視図である。
【図２４】駆動ユニットと画像形成装置の本体フレームとを分離して示す斜視図である。
【図２５】図２４とは異なる角度から示す斜視図である。
【図２６】本発明に係る駆動伝達機構を備える画像形成装置の一例であるプリンタの構成図である。
【図２７】従来の駆動伝達機構の一例を示す側断面図である。
【図２８】従来の駆動伝達機構の別例を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，２１，４１，５１，６１，６１Ｂ  ギヤ（回転体）
１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ        軸受ボス部（軸受部）
１ｃ，２１ｃ，３１ｃ，４１ｃ        大径部
２，２２，３２，４２，５２          軸（内軸）
３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，８３  空間部（非接触空間）
４，２４，３４，４４，５４，        すべり軸受（軸受部）
５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５    キャップ
１０，２０，３０，４０，５０                    駆動伝達機構
２１ｄ，３１ｄ，４１ｄ，６１ｄ，７１ｄ，８１ｄ  ウェブ
２１ｅ，３１ｅ，４１ｅ，５１ｅ，６１ｅ，７１ｅ，８１ｅ  通気穴
３１，７１，８１                二段ギヤ（回転体）
４１ｆ，８１ｆ                  リブ
５１ｂ，６１ｂ，７１ｂ，８１ｂ  軸受ボス部（軸受部）
５１ｃ，６１ｃ，７１ｃ，８１ｃ  大径部
５２ｂ          軸内部空間
５２ｃ          軸壁穴（連絡孔）
６０，６０Ｂ，６０Ｃ，７０，７０Ｂ，８０  駆動伝達機構
６２，６２Ｂ，７２，７２Ｂ，８２          二段軸（内軸）
６２ａ，７２ａ，８２ａ  小径軸部
６２ｂ，７２ｂ，８２ｂ  大径軸部
９１ａ                  タイミングプーリ
９２                    タイミングベルト
１００                  画像形成装置
２００                  駆動伝達ユニット
３０２                  軸先端受部
【図１】
2008075872.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2008075872.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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