(57)【要約】【課題】  駆動の効率的配置と、駆動伝達の確実性向上。【解決手段】  定着器と排紙ローラを同時に駆動する駆動ギアにラチェットを設ける。ラチェットは駆動伝達時に互いに引き合う斜面を設ける。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像を定着する定着手段と、画像が形成された記録材が積載される排紙部に記録材を排出する排紙ローラとを有する画像形成装の回転体に駆動を伝達する駆動手段置において、
定着手段内部で前記駆動手段によって駆動される加圧ローラと、その加圧ローラの端部に固定された加圧ローラギアと、
前記排紙ローラの端部に固定された排紙ローラギアと、
前記加圧ローラギアと噛合う第１ギア部と、前記排紙ローラギアと噛合う第２ギア部と、軸方向一端側に後述する駆動爪部と噛合う従動爪部を同軸上に１体的に構成した駆動ギアと、
ギア部と前記従動爪部と噛合う駆動爪部を同軸上に１体的に構成し、前記駆動ギアの回転軸に回転自在でかつ回転軸方向に移動可能に支持された入力ギアと、
前記入力ギアを前記駆動ギア側に付勢するコイルバネとを有し、
前記駆動爪部の先端は入力ギアの回転方向下流側に傾け、前記従動爪部の先端は駆動ギアの回転方向上流側に駆動爪部と等しい傾斜となるように傾けたことを特徴とする画像形成装置の駆動手段。
【請求項２】
画像形成装置の動作中で前記従動爪部と駆動爪部が連結された状態にあるとき、従動爪部と駆動爪部は前記入力ギアと前記駆動ギアに囲まれた内部にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の駆動手段。
【請求項３】
請求項１と２に記載の駆動ギアにおいて、前記駆動ギアには前記入力ギアが回転可能でかつスライド可能にされた軸部を有し、前記駆動ギアと入力ギアを同種材で構成したことを特徴とする画像形成装置の駆動手段。
【請求項４】
請求項１から３に記載の駆動ギアにおいて、前記第１ギア部と前記第２ギア部は同じ諸元のギアであることことを特徴とする画像形成装置の駆動手段。
【請求項５】
請求項１から３に記載の駆動ギアにおいて、前記第１ギア部と前記第２ギア部は異なる諸元である２段ギアであることことを特徴とする画像形成装置の駆動手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を形成する電子写真複写機、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や他の記録方式を採用する画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタの構成を図６及び図７に示す。
【０００３】
図６及び図７は従来のレーザービームプリンタの断面図であり、該レーザービームプリンタにおいては、給紙手段〜転写手段〜定着手段に至る記録材の搬送経路は図６に示すように略水平に設定されるか、或は図７に示すように斜めに設定されている。
【０００４】
即ち、図６に示すレーザービームプリンタにおいては、装置の右端側に給紙手段として記録紙を載置する給紙部と給紙ローラP、中央に転写手段としての転写ローラTr、左端側に定着手段としての定着器Fuが略水平に配置され、記録材搬送面の上方にプロセスカートリッジCRG等の画像形成手段やレーザースキャナSCN等の光源手段が配置され、記録材Ｐの給送と顕画像（トナー像）の記録材Ｐへの転写及び記録材Ｐ上の顕画像の加熱定着が順次行われる。
【０００５】
記録材が定着部分でジャムした場合、定着器のローラだけを他の駆動列から切り離した上で記録紙と連れ回りさせてジャムした記録材Pを取り出しやすくする駆動解除機構が設けられている。この駆動解除機構の1例として図８に示すラチェット機構による構成を説明する。これは、定着器のローラ軸に固定され軸方向端部に爪部ｒ１を有するラチェットRと、ラチェットRに対向する面にラチェットの爪部ｒ１と噛合う爪部ｒ２がありローラ軸に回転自在でかつ軸方向にスライドに支持された入力ギアGrと、入力ギアGrをラチェットR方向に付勢するコイルバネSp２で構成されている。ここでラチェットRと入力ギアGrの爪部ｒ１、ｒ２はローラ軸方向に平行でギア半径方向に伸びる伝達面ｒａと伝達面間をつなぐ斜面rｓを有する。斜面ｒｓは入力ギアにおいて回転方向（矢印B方向）上流を回転方向下流側より軸方向で低くしてある。
【０００６】
画像形成時にはモータからの駆動力は伝達ギアG3から入力ギアGrに伝わり、爪部の伝達面ｒａでラチェットRへ伝達され、定着器１１を駆動する。そしてジャム処理時に排出部から用紙を引き出すと、定着器のローラが回転しそれに伴いラチェットRが回転する。ラチェットRの回転は爪部の斜面rsによって入力ギアGrに伝わるため、図８（ｂ）に示すように入力ギヤGrは回転することなくコイルスプリングSp2を圧縮しながら軸方向外側（矢印D方向）へ移動する。これによりジャム処理時に入力ギアGrから上流側の駆動列が回転することが無いので、プロセスカートリッジCRGや給紙ローラSを回転させる負荷が加わらないため、ジャム処理性が良くなる。
【０００７】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平11-161082号公報
【特許文献２】特開2002-003048号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来例を更に発展させたものである。
【０００９】
プリンタの小型化を行うと発熱体である定着手段の熱で機内温度の上昇が激しくなる。このため小型プリンタにおいては排熱効率が高くなるように熱源である定着手段をプリンタの上部へ配置する構成を採用している製品もある。つまり図７に示すように装置の下側に給紙手段としての紙カセットCと給紙ローラP、中央に転写手段としての転写ローラTr、上側に定着手段としての定着器Fuを配置し、定着器Fuを覆う外装の上側や側面にルーバーを設けることで定着器Fuの発する熱を機外へ効率よく排出できるようにしてある。
【００１０】
排熱効果を高めようとした場合、定着器Fuはプリンタの奥側上方の角付近に置くのが理想的な配置となる。そして小型化のためには定着器Fuの下流で排出された記録紙を載置する排紙トレイも定着器Fuに近づけ、定着器下流で排紙トレイに記録材Pの後端を蹴り出す排紙ローラFdも定着器Fuに近接して配置する必要がある。このため駆動列の配置効率を高めなければならない。
【００１１】
また、入力ギヤGrを軸方向にスライド可能に配置するため入力ギアGrは回転軸に対してある程度の嵌合ガタが必要になる。定着器１１を駆動する際に噛合い力で入力ギアGrが傾くと図９に示すように１部の爪しか接触せず、接触できない爪は軸方向に隙間が開いた状態になる。爪部の接触部の摩擦力よりコイルバネSｐ2の付勢力が足りないと、入力ギアが回転し次の爪に噛合いが移行するとき、入力ギアは接触初期の長手位置のままとなってしまうため、入力ギアGrのスラスト方向位置は次第に駆動ギアから離れる方向にずれていく。そして入力ギアの長手位置が爪の高さを超えてしまうと、爪部の歯飛びが発生しラチェットRへ駆動を伝ることができなくなる。
【００１２】
このためコイルバネSｐ2の付勢力はラチェット爪部で発生する摩擦力に勝るように設定されているが、ジャム処理の際コイルバネSｐ2を押し下げる負荷が大きくなりユーザビリティ上好ましいものではなかった。
【００１３】
本発明は配置効率に優れ、駆動伝達不良の起きない駆動解除機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は少なくとも未定着画像を定着する定着手段と、画像が形成された記録材が積載される排紙部に記録材を排出する排紙ローラとを有する画像形成装の回転体に駆動を伝達する駆動手段置において、定着手段内部で前記駆動手段によって駆動される加圧ローラと、その加圧ローラの端部に固定された加圧ローラギアと、前記排紙ローラの端部に固定された排紙ローラギアと、前記加圧ローラギアと噛合う第１ギア部と前記排紙ローラギアと噛合う第２ギア部と有し、軸方向一端側に後述する駆動爪部と噛合う従動爪部を同軸上に一体的に構成した駆動ギアと、ギア部と前記従動爪部と噛合う駆動爪部を同軸上に一体的に構成し前記駆動ギアの回転軸に対して回転自在でかつ回転軸方向に移動可能に支持された入力ギアと、前記入力ギアを前記駆動ギア側に付勢するコイルバネとを有し、前記駆動爪部の先端を入力ギアの回転方向下流側に傾け、前記従動爪部の先端を駆動ギアの回転方向上流側に駆動爪部と等しい傾斜となるように傾けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記画像形成装置の動作中で前記従動爪部と駆動爪部が連結された状態にあるとき、従動爪部と駆動爪部は前記入力ギアと前記駆動ギアに囲まれた内部にあることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１と２に記載の駆動ギアにおいて、前記駆動ギアには前記入力ギアが回転可能でかつスライド可能にされた軸部を有し、前記駆動ギアと入力ギアを同種材で構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１と２に記載の駆動ギアにおいて、第１ギア部と第２ギア部は同じ諸元であるギアであることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１と２に記載の駆動ギアにおいて、第１ギア部と第２ギア部は異なる諸元である２段ギアであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、加圧ローラと排紙ローラを１つのギアで駆動するため定着器と排紙ローラをプリンタの奥側上方の隅付近に配置が可能であり、さらに駆動爪部と従動爪部の接触面を駆動伝達時に食い込む方向に傾けたため駆動伝達時に爪部の歯飛びが起きることはない。
【００２０】
又、請求項２に記載の発明によれば、駆動爪部と従動爪部は入力ギアと駆動ギアで囲まれた内部に設けたため長手方向における寸法増加が無く、連結部に異物が侵入することが無い。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、入力ギアが回転支持される回転軸を駆動ギアに軸を１体的に設け、駆動ギアと入力ギアを同種材で構成したため熱変形によるクリアランス変化がなくなり、入力ギアと伝達ギアのアライメントの変化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１の実施例）
図１は本発明に係る画像形成装置であるレーザービームプリンタの断面図であり、図示のレーザービームプリンタは感光体にレーザー光を走査して記録する電子写真方式を採用するものである。図１において、１は給紙部であり、該給紙部１内には複数枚の記録材Ｐが積載されている。この記録材Ｐは、給紙部１の左側（奥側）に配設された給紙ローラ２によって１枚ずつ分離されて給送され、搬送ローラ３ａ，３ｂによって転写部に搬送される。
【００２４】
又、レジストセンサー４は記録材Ｐの先端位置と露光光源であるレーザースキャナ５の発光タイミングを同期させて記録材Ｐ上の所定位置から画像の描き出しを行うものである。
【００２５】
更に、７はプロセスカートリッジであり、このプロセスカートリッジ７は像担持体である感光体８と現像担持体を含む現像器、帯電ローラ、クリーナ等のプロセス手段を一体化して構成され、プリンタに対して着脱自在にされている。又、９は感光体８上の顕画像を記録材Ｐ上に転写させる転写ローラ、定着器１１は記録材Ｐ上の顕画像を加熱定着する。そして、顕画像が定着された記録材Ｐは、排紙ローラ１２によって外装カバー１３と一体に形成された排紙トレイ１４上に排出される。
【００２６】
ところで、本実施系のプリンタは給紙ローラ２と転写ローラ９と定着器１１を、定着器１１を最上部としてほぼ垂直で一直線上に配置されている。定着器１１は記録材搬送経路の最上部に配置されているため、定着器１１から発生する熱は外装カバー１３内に形成された不図示のルーバー部から装置外部に排出される。熱源から発せられる熱は上に向かうので、定着器１１よりも下方或は横に配置されているプロセスカートリッジ７やレーザースキャナ５には、定着器１１から発生する熱の影響を受けにくく、良好な画像を得ることが可能となる。
【００２７】
転写ローラ９を抜けた後の記録紙Pの搬送方向に対して、定着器１１のニップをヒータユニット１１ｂ側（画像印字面側）に傾けてヒータユニット側が加圧ローラ１１ａに対して下になるように配置してある。これにより定着器１１を通過後の記録紙Pは印字面側に曲げられ、その後の排紙ローラ１２のニップ方向に近い角度で定着器１１を排出させることができる。このため定着器１１から排紙ローラ１２にいたる経路で記録紙を曲げる量が少なくて済み、この間の搬送路を短くすることが可能となり、定着器１１を出た後１つの排出ローラ１２のみで排紙トレイ１４上に記録紙を排出することができる。また、搬送路を短くすることで同じプリント速度でも給紙から排紙までに要する時間を短くすることができる。さらに定着器１１の直後から搬送経路を曲げて構成できるので、定着〜排紙ローラ間の高さを低く抑えプリンタを小型化することができる。
【００２８】
ここで、定着器１１と排紙ローラ１２を近接して配置した本実施例では、図２に示すように加圧ローラ１１aと同軸上で端部に固定した加圧ローラギア１１a1と噛合う大ギア３１ｂと、排紙ローラ１２の同軸上で加圧ローラギア１１ａ１と同じ側の端部に配置した排紙ローラギア１２aと噛合う小ギア３１ｃを持つ２段ギアである駆動ギア３１を回転軸３５に回転自在に支持し、その駆動ギア３１の端面に従動爪３１aを設けてある。そして従動爪３１aと噛合う駆動爪３２aを有する入力ギア３２を、駆動ギヤ３１の回転軸３５と同軸上で駆動ギア３１の外側に、回転軸自在でかつスライド可能に配置し、入力ギア３２を駆動ギア側に付勢するコイルバネ３３を入力ギア３２とギアカバー３０の間に配置した。
【００２９】
加圧ローラギア１１a１と排紙ローラギア１２aを１つの駆動ギア３１で駆動するため、部品点数を削減できるので、低コスト化と駆動列の効率的配置ができる。
【００３０】
ここで入力ギアの駆動爪３２aの伝達面３２ａ１は図３（ａ）に示すように突部先端が回転方向下流側（矢印B方向）に傾いており、この駆動爪３２ａの伝達面３２ａ１と当接する従動爪３１ａの被伝達面３１ａ１も伝達面３２ａ１と等しい傾きを有する。入力ギア３２からの駆動力は伝達面３２ａ１と被伝達面３１ａ１当接によって伝えられ、伝達面の傾斜により互いに食い込む方向に力が作用するので、入力ギア３２は駆動ギア３１と引き合い駆動伝達中に爪部の結合が外れることがなく確実な駆動伝達を行うことができる。駆動爪３２ａと従動爪３１ａの連結によって伝達された駆動力は大ギア３１ｂ小ギア３１cによって加圧ローラ１１ａと排紙ローラへ伝えられる。
【００３１】
次に、ジャム処理時に排紙部から記録材Pを引き出す場合であるが、記録材Pと加圧ローラ１１の間の摩擦により加圧ローラ１１ａが回転し、駆動ギア３１の従動爪３１ａの解除斜面３１ａ２が駆動爪３２ａの解除斜面３２ａ２を押す。ここで伝達面３１ａ１の傾斜θ１は解除斜面３１ａ２の傾斜θ２より小さいため，伝達面の離間が解除面の離間より早く済み、入力ギア３２は軸方向にスライドし伝達ギア３４に回転を伝えることがない（図３（ｂ）参照）。
【００３２】
また本実施例では駆動ギア３１の従動爪３１ａは、大ギア３１ｂの長手範囲内にあり、半径方向で大ギア３１ｂの内側に設けてある。画像形成動作中、駆動爪３２ａと従動爪３１ａは駆動ギアと入力ギアで囲われており、図３（ａ）に示すように外部に露出していない。このため駆動ギア３１は回転軸方向の全長を伸ばさずに済み、駆動手段の長手寸法増加を抑えることが可能になると伴に、駆動中に駆動爪と従動爪の間に異物が入り込んで駆動力の伝達不良が起きることがない。
【００３３】
（第２の実施例）
前述の実施例では回転軸３５に駆動ギア３１と入力ギアを支持する構成を説明した。しかし定着付近は高温になるため他の部分より温度変化が大きい。このためギアを樹脂で成型し、回転軸３５金属で構成すると、熱収縮によって冷間時にギア側が縮んだ場合でも回転軸３５とギアの嵌合部に隙間ができる設定としなければならない。このため、通常使用状態では回転軸３５とギアのクリアランスは大きくなってしまう。また、入力ギア３１は回転軸３５に回転自在でかつスライド可能に支持されるため駆動ギア３１より大きめのクリアランスを必要とする。そのため入力ギアの駆動時の傾きは大きくなり、伝達ギア３４との軸の平行性にズレを生じ、歯車の噛合いが悪化するので振動や騒音の原因となってしまう。
【００３４】
本実施例では図４に示すように駆動ギア３６に軸部３６ｄを形成し、駆動ギアと同じ材質からなる入力ギア３２をこの軸部３６ｄに回転自在でかつスライド可能に支持した。これにより入力ギア３２と軸部３６ｄの間で熱収縮によるクリアランスを設定する必要が無くなり、上記問題を解決できる。また回転軸３５を削減できるため、コスト的にも効果がある。
【００３５】
（第３の実施例）
これまでの実施例では駆動ギア３１は、加圧ローラ１１ａ１と噛合う第１ギア部３１ｂと排紙ローラギア１２ａと噛合う第２ギア部３１ｃを持つ２段ギアとしてきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示すように駆動ギア３７を第１ギア部と第２ギア部が同じギア３７ｂとしても問題ない。駆動ギア３７を単ギア３７ｂで構成できれば、駆動ギアの製造が簡単になり、型製作コストをおさえることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の断面図。
【図２】本発明の第１実施例に係る画像形成装置の要部の斜視図。
【図３】本発明の第１実施例に係る画像形成装置の要部の断面図。
【図４】本発明の第２実施例に係る画像形成装置の要部の斜視図。
【図５】本発明の第３実施例に係る画像形成装置の要部の斜視図。
【図６】従来の画像形成装置の断面図。
【図７】従来の画像形成装置の断面図。
【図８】従来の画像形成装置の要部の断面図。
【図９】従来の画像形成装置の要部の断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１  給紙部（紙カセット）
２  給紙ローラ
３ａ，３ｂ  搬送ローラ
５  レーザースキャナ（光学手段）
７  プロセスカートリッジ
８  感光体
９  転写ローラ
１１  定着器（定着手段）
１１ａ  加圧ローラ
１１ａ１  加圧ローラギア
１２  排出ローラ
１２ａ  排紙ローラギア
１３  外装
１４  排紙トレイ
３０  駆動カバー
３１  駆動ギア
３１ａ  従動爪
３１ｂ  大ギア
３１ｃ  小ギア
３２  入力ギア
３２ａ  駆動爪
３３  コイルバネ
３４  伝達ギア
３５  回転軸
３６  駆動ギア
３６ｄ  軸部
３７  駆動ギア
【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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【図６】
2008292749.tif 000008
【図７】
2008292749.tif 000009
【図８】
2008292749.tif 000010
【図９】
2008292749.tif 000011