(57)【要約】【課題】比較的高い精度及び回転安定性を有する歯車を提供する。【解決手段】シャフトに取り付けられる歯車であって、歯が形成された外周面を含む第１リムと、前記シャフトに取り付けられる取付部と、前記第１リムと前記取付部との間に配設される第１環状リブと、前記第１リムと前記第１環状リブとの間で放射状に配設され、前記第１リムと前記第１環状リブとを接続する複数のリブを含む第１リブ要素と、前記取付部と前記第１環状リブとの間で放射状に配設され、前記取付部と前記第１環状リブとを接続する複数のリブを含む第２リブ要素と、を備え、前記第１リブ要素は、前記第２リブ要素よりも多くのリブを含むことを特徴とする歯車。【選択図】図１
2012102815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに取り付けられる歯車であって、
歯が形成された外周面を含む第１リムと、
前記シャフトに取り付けられる取付部と、
前記第１リムと前記取付部との間に配設される第１環状リブと、
前記第１リムと前記第１環状リブとの間で放射状に配設され、前記第１リムと前記第１環状リブとを接続する複数のリブを含む第１リブ要素と、
前記取付部と前記第１環状リブとの間で放射状に配設され、前記取付部と前記第１環状リブとを接続する複数のリブを含む第２リブ要素と、を備え、
前記第１リブ要素は、前記第２リブ要素よりも多くのリブを含むことを特徴とする歯車。
【請求項２】
前記第１リム、前記取付部、前記第１環状リブ、前記第１リブ要素及び前記第２リブ要素は、樹脂から成型され、
前記第１リブ要素の前記リブは、前記第２リブ要素の前記リブよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の歯車。
【請求項３】
前記第１リブ要素の前記リブは、前記第１リムの厚さの６０％以下の厚さであることを特徴とする請求項２に記載の歯車。
【請求項４】
前記取付部は、前記シャフトと接続される接続筒と、前記接続筒と前記第１環状リブとの間に配設された第２環状リブと、前記第１環状リブと前記接続筒との間で放射状に配設され、前記第１環状リブと前記接続筒とを接続する複数のリブを含む第３リブ要素と、を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の歯車。
【請求項５】
前記第１リムと同軸の第２リムを更に備え、
前記第２環状リブから一体的に前記シャフトに沿って延出するように成型された前記第２リムは、歯が形成された外周面を含むことを特徴とする請求項４に記載の歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い回転安定性を有する歯車に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの機械装置は、駆動力を伝達するために歯車を用いて、例えば、回転速度やトルクを調整する。歯車の寸法精度は、機械装置の性能に影響する。低い精度の歯車は、例えば、歯車の寿命の短縮や機械装置の動作時の異音を引き起こす。
【０００３】
特許文献１の歯車は、歯が形成されたリムと、シャフトに接続される接続筒と、リムと接続筒との間に配設された環状リブと、リムと環状リブとを接続する複数のリブと、を備える。放射状に配設された複数のリブそれぞれは、比較的薄く形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３０６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の歯車は、薄肉のリブを用いて、成型時における収縮変形に起因する寸法誤差の低減を図っている。しかしながら、遠心位置のリブが薄肉化されるので、特許文献１の歯車は、回転時の安定性に劣る。例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やこれらの機能を有する複合機といった画像形成装置の感光体ドラムの駆動に上述の歯車が用いられると、画像の形成不良が引き起こされる。
【０００６】
本発明は、比較的高い精度及び回転安定性を有する歯車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】
【０００７】
本発明の一局面に係るシャフトに取り付けられる歯車は、歯が形成された外周面を含む第１リムと、前記シャフトに取り付けられる取付部と、前記第１リムと前記取付部との間に配設される第１環状リブと、前記第１リムと前記第１環状リブとの間で放射状に配設され、前記第１リムと前記第１環状リブとを接続する複数のリブを含む第１リブ要素と、前記取付部と前記第１環状リブとの間で放射状に配設され、前記取付部と前記第１環状リブとを接続する複数のリブを含む第２リブ要素と、を備え、前記第１リブ要素は、前記第２リブ要素よりも多くのリブを含むことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
上記構成によれば、第１リムの外周面には、歯が形成される。第１リムとシャフトに取り付けられる取付部との間には、第１環状リブが配設される。第１リムと第１環状リブとの間で放射状に配設された複数のリブを含む第１リブ要素は、第１リムと第１環状リブとを接続する。第２リブ要素は、取付部と第１環状リブとを接続する複数のリブを含む。第１リブ要素は、第２リブ要素よりも多くのリブを含むので、歯車の遠心位置における歯車の重量は大きくなり、比較的高い回転安定性が達成される。
【０００９】
上記構成において、前記第１リム、前記取付部、前記第１環状リブ、前記第１リブ要素及び前記第２リブ要素は、樹脂から成型され、前記第１リブ要素の前記リブは、前記第２リブ要素の前記リブよりも薄いことが好ましい（請求項２）。
【００１０】
上記構成によれば、第１リム、取付部、第１環状リブ、第１リブ要素及び第２リブ要素は、樹脂から成型される。第１リブ要素のリブは、第２リブ要素のリブよりも薄く成型されるので、第１リブ要素のリブの成型時の収縮が第１リムの外周面に形成された歯の寸法精度に与える影響は比較的小さくなる。したがって、歯車の高い寸法精度が達成される。
【００１１】
上記構成において、前記第１リブ要素の前記リブは、前記第１リムの厚さの６０％以下の厚さであることが好ましい（請求項３）。
【００１２】
上記構成によれば、第１リブ要素のリブは、第１リムの厚さの６０％以下の厚さであるので、第１リブ要素のリブの成型時の収縮が第１リムの外周面に形成された歯の寸法精度に与える影響は比較的小さくなる。したがって、歯車の高い寸法精度が達成される。
【００１３】
上記構成において、前記取付部は、前記シャフトと接続される接続筒と、前記接続筒と前記第１環状リブとの間に配設された第２環状リブと、前記第１環状リブと前記接続筒との間で放射状に配設され、前記第１環状リブと前記接続筒とを接続する複数のリブを含む第３リブ要素と、を含むことが好ましい（請求項４）。
【００１４】
上記構成によれば、取付部の接続筒は、シャフトに接続される。取付部の第２環状リブは、接続筒と第１環状リブとの間に配設される。取付部の第３リブ要素は、第１環状リブと前記接続筒との間で放射状に配設された複数のリブを含む。第３リブ要素の複数のリブは、第１環状リブと接続筒とを接続する。接続筒と第１環状リブとに第３リブ要素によって接続された第２環状リブが設けられるので、比較的高い歯車の機械的強度が達成される。
【００１５】
上記構成において、前記第１リムと同軸の第２リムを更に備え、前記第２環状リブから一体的に前記シャフトに沿って延出するように成型された前記第２リムは、歯が形成された外周面を含むことが好ましい（請求項５）。
【００１６】
上記構成によれば、第１リムと同軸の第２リムは、第２環状リブから一体的にシャフトに沿って延出するように成型されるので、歯車の成型時における良好な樹脂の流動が達成される。したがって、歯車の内部応力の局所的な変動が低減され、比較的高い歯車の機械的強度が達成される。第２リムの外周面には歯が形成されるので、比較的高い機械的強度及び回転安定性を備える２段歯車が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
上述の如く、本発明に従う歯車は、比較的高い精度及び回転安定性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係る歯車の概略的な斜視図である。
【図２】図１に示される歯車の概略的な断面図である。
【図３】図１に示される歯車が組み込まれた画像形成装置の概略構成図である。
【図４】図３に示される画像形成装置の様々な要素を支持するためのフレームの概略的な斜視図である。
【図５】図３に示される画像形成装置の様々な要素を駆動するための駆動機構が取り付けられたフレームの概略的な斜視図である。
【図６】図１に示される歯車が組み込まれた駆動機構の概略的な斜視図である。
【図７】図６に示される駆動機構の第２外殻体の概略的な斜視図である。
【図８】図６に示される第２外殻体の内部構造を概略的に示す斜視図である。
【図９】図６に示される駆動機構の内部構造を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照しつつ、画像形成装置の様々な実施形態が説明される。以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、歯車や、歯車が組み込まれた装置の原理を何ら限定するものではない。
【００２０】
（歯車）
図１は、一実施形態にしたがう歯車の概略的な斜視図である。図１を用いて、歯車が説明される。
【００２１】
歯車１５０は、略円形の第１歯車部１６０と、第１歯車部１６０よりも小径の第２歯車部１７０と、を備える。第１歯車部１６０及び第２歯車部１７０は、樹脂を用いて、一体的に成型される。
【００２２】
第１歯車部１６０は、略環状の第１リム１８０を含む。第１リム１８０は、歯（図示せず）が形成された外周面１８１と、外周面１８１と反対側の内周面１８２と、を含む。外周面１８１に形成された歯は、他の歯車要素と噛み合い、駆動源からの駆動力を伝達する。
【００２３】
第１歯車部１６０は、シャフトに取り付けられる取付部１９０と、取付部１９０と第１リム１８０との間に配設された第１環状リブ２５０と、を更に備える。取付部１９０は、シャフトに接続される略円筒状の接続筒１９１と、第１環状リブ２５０と接続筒１９１との間に配設された第２環状リブ１９２と、を備える。
【００２４】
第１歯車部１６０は、第１環状リブ２５０と第１リム１８０とを接続する第１リブ要素２６０を更に備える。第１リブ要素２６０は、接続筒１９１を中心として放射状に配設された複数のリブ２６１を含む。リブ２６１は、第１環状リブ２５０と第１リム１８０とを接続する。本実施形態において、リブ２６１は、略３０°ピッチで配設される。代替的に、リブは３０°未満のピッチ或いは３０°を超えるピッチで第１環状リブと第１リムとの間に配設されてもよい。
【００２５】
第１歯車部１６０は、取付部１９０と第１環状リブ２５０とを接続する第２リブ要素２７０を更に備える。第２リブ要素２７０は、接続筒１９１を中心として放射状に配設された複数のリブ２７１を含む。リブ２７１は、第１環状リブ２５０と取付部１９０とを接続する。本実施形態において、リブ２７１は、略６０°ピッチで配設される。代替的に、リブの配設ピッチが第１リブ要素の配設ピッチより大きい限り、リブは、６０°未満のピッチ或いは６０°を超えるピッチで第１環状リブと取付部との間に配設されてもよい。
【００２６】
本実施形態において、第１リブ要素２６０のリブ２６１及び第２リブ要素２７０のリブ２７１は、それぞれ、略一定のピッチで配設される。代替的に、第１リブ要素のリブ及び／又は第２リブ要素のリブの配設ピッチは、変動してもよい。好ましくは、歯車の全体形状に応じて、歯車の回転安定性が向上するように、第１リブ要素のリブ及び／又は第２リブ要素のリブの配置が調整される。
【００２７】
図１において、隣接する一対のリブ２７１によって規定される第１弧長区間が示されている。第１弧長区間に規定される第１環状リブ２５０の外周面２５１から２本のリブ２６１が第１リム１８０の内周面１８２に向けて突出する。第１環状リブ２５０に対するリブ２７１の接続位置は、第１環状リブ２５０に対するリブ２６１の接続位置に対して、略１５°の中心角だけずらされている。したがって、第１環状リブ２５０が局所的に肉厚になることが避けられる。この結果、第１環状リブ２５０の局所的な肉厚に起因する第１リム１８０の外周面１８１に形成された歯の寸法精度の劣化が抑制される。
【００２８】
上述の如く、第１リブ要素２６０のリブ２６１の配設ピッチは、第２リブ要素２７０の配設ピッチより小さい。したがって、第１リブ要素２６０のリブ２６１は、第２リブ要素２７０よりも多くなる。この結果、歯車１５０の遠心位置における重量が増し、歯車１５０の回転安定性が向上する。
【００２９】
第１リブ要素２６０のリブ２６１は、第２リブ要素２７０のリブ２７１よりも薄く形成される。本実施形態において、第１リブ要素２６０のリブ２６１は、第１リム１８０の厚さの６０％以下の厚さに設定される。この結果、第１リブ要素２６０の成型時におけるリブ２６１の収縮に起因する第１リム１８０の変形が好適に抑制される。リブ２６１が薄く形成されても、リブ２６１の数が増やされているので、歯車１５０の回転安定性は保たれる。
【００３０】
取付部１９０は、第２環状リブ１９２と接続筒１９１とを接続する第３リブ要素１９３を更に備える。第３リブ要素１９３は、接続筒１９１を中心として放射状に配設された複数のリブ１９４を含む。リブ１９４は、接続筒１９１と第２環状リブ１９２とを接続する。本実施形態において、リブ１９４は、略６０°ピッチで配設される。代替的に、６０°未満のピッチ或いは６０°を超えるピッチで第２環状リブと接続筒との間に配設されてもよい。
【００３１】
図１において、隣接する一対のリブ２６１によって規定される第２弧長区間及び第３弧長区間が示されている。第３弧長区間は、第２弧長区間に隣接する。第２弧長区間には、１つのリブ２７１が存在する一方で、第３弧長区間には、リブ２７１は存在しない。第３弧長区間には、１つのリブ１９４が存在する一方で、第２弧長区間には、リブ１９４は存在しない。第２環状リブ１９２に対するリブ２７１の接続位置は、第２環状リブ１９２に対するリブ１９４の接続位置に対して、略３０°の中心角だけずらされている。したがって、第２環状リブ１９２が局所的に肉厚になることが避けられる。この結果、第２環状リブ１９２の局所的な肉厚に起因する第１リム１８０の外周面１８１に形成された歯の寸法精度の悪化が抑制される。また、隣接するリブ２６１によって規定される弧長区間（第２弧長区間，第３弧長区間）に、第２リブ要素２７０のリブ２７１及び第３リブ要素１９３のリブ１９４のうち一方が配設されるので、歯車１５０の機械的な強度が平滑化される。
【００３２】
図２は、図１に示される歯車１５０の概略的な断面図である。図１及び図２を用いて、歯車１５０が更に説明される。
【００３３】
上述の如く、歯車１５０は、第２歯車部１７０を備える。第２歯車部１７０は、第１歯車部１６０の第１リム１８０と同軸に形成された第２リム２８０を備える。第２リム２８０は、接続筒１９１に挿通されるシャフトの延出方向に沿って、第２環状リブ１９２から一体的に延出する。この結果、歯車１５０の成型時において、第２リム２８０と第２環状リブ１９２との間の円滑な樹脂の流動が達成される。
【００３４】
第２リム２８０は、他の歯車と噛み合うための歯が形成された外周面２８１を含む。本実施形態において、歯車１５０は２段歯車として用いられる。
【００３５】
本実施形態において、歯車１５０は、第１歯車部１６０の第１リム１８０内に形成された２つの環状リブ（第１環状リブ２５０及び第２環状リブ１９２）を備える。代替的に、歯車は、２を超える数の環状リブを備えてもよい。環状リブの増加は、歯車の機械的強度を増大させる。
【００３６】
本実施形態において、第２歯車部１７０の第２リム２８０は、第２環状リブ１９２から延出する。代替的に、第２歯車部の第２リムは、第１環状リブから延出してもよい。このとき、歯車は、第２環状リブから延出する第３リムを備える第３歯車を含むことができる。第１歯車部の第１リム内の環状リブの数及び環状リブから延出するリムの数が増加されることにより、多段の歯車が成型される。
【００３７】
本実施形態において、第２環状リブ１９２の直径は、第２歯車部１７０の第２リム２８０の直径に合わせて設定されてもよい。第１環状リブ２５０の直径は、第１リム１８０と第２環状リブ１９２との間に第１環状リブ２５０が配設されるように適切に定められる。
【００３８】
第３リブ要素１９３のリブ１９４及び接続筒１９１は、第２リム２８０内に延出する。リブ１９４は、第２リム２８０と接続筒１９１とを接続する。かくして、第２リム２８０は、第３リブ要素１９３のリブ１９４によって適切に補強される。
【００３９】
（歯車の画像形成装置への適用）
図３は、図１及び図２に関連して説明された歯車１５０が組み込まれた画像形成装置を概略的に示す。尚、歯車１５０は、他の機械設備を駆動するために用いられてもよい。本実施形態において、複写機が画像形成装置として例示される。代替的に、画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備える複合機やシートに画像を形成可能な他の装置であってもよい。以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、ＯＨＰシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパや画像形成処理を受ける他のシート材料を意味する。以下の説明で用いられる「上流」、「下流」及びこれらに類する用語は、シートの搬送方向における「上流」、「下流」及びこれらに類する概念を意味する。
【００４０】
複写機１００は、トナー画像を形成するのに必要とされる機器を収容する主筐体１１０と、主筐体１１０の上面に配設される原稿供給装置１２０とを備える。主筐体１１０は、下部筐体１１１と、下部筐体１１１の上方に配設される上部筐体１１２と、下部筐体１１１と上部筐体１１２との間に配設される連結筐体１１３とを含む。下部筐体１１１、上部筐体１１２及び連結筐体１１３に取り囲まれた空間Ｒには、印刷処理がなされたシートＳが排出される。
【００４１】
上部筐体１１２は、主に、トナー画像の基となる原稿を読み取るための機器を収容する。下部筐体１１１は、シートＳにトナー画像を形成するための機器を収容する。連結筐体１１３は、トナー画像が形成されたシートＳを排出するための機器を収容する。複写機１００は、主筐体１１０の外面に取り付けられた操作パネル（図示せず）を更に備える。使用者は、操作パネルを操作し、複写機１００に所望の指示を与えることができる。
【００４２】
原稿供給装置１２０は、上下に回動するように主筐体１１０に取り付けられる。使用者は、原稿供給装置１２０に所望の原稿を設置する。使用者は、その後、操作パネルを操作し、原稿供給装置１２０を動作させ、原稿供給装置１２０の下面と主筐体１１０の上面との間に原稿を送り込むことができる。代替的に、使用者は、原稿供給装置１２０を上方に回動させ、主筐体１１０の上面に原稿を載置し、その後、原稿供給装置１２０を下方に回動させることで、原稿を主筐体１１０の上面と原稿供給装置１２０の下面との間に配設することができる。
【００４３】
複写機１００は、原稿供給装置１２０の下面との間に配設された原稿を走査して読み取る走査機構１１４を更に備える。走査機構１１４は、上部筐体１１２内に配設される。走査機構１１４は、原稿に付された像を走査して光学的に読み取る。その後、走査機構１１４は、読み取った像をデジタル信号として出力する。
【００４４】
複写機１００は、走査機構１１４から出力されたデジタル信号に基づくトナー画像が形成されるシートＳを収容するカセット２１０を更に備える。下部筐体１１１内に配設されたカセット２１０は、リフト板２１１と、リフト板２１１の下流端（図３中、右端）をカセット２１０内で上下に回動させるための昇降機構２１２とを含む。使用者は、シートＳの束をリフト板２１１上に載置する。昇降機構２１２がリフト板２１１の下流端を押し上げる結果、カセット２１０からシートＳが搬送される。
【００４５】
複写機１００は、下部筐体１１１の左側板に回動可能に取り付けられた手差トレイ２２０を更に備える。使用者は、下部筐体１１１の左側板から突出するように回動された手差トレイ２２０にシートＳを載置してもよい。手差トレイ２２０上のシートＳは、下部筐体１１１内に引き込まれる。複写機１００は、下部筐体１１１内に引き込まれたシートＳにトナー画像の形成処理を行う。
【００４６】
カセット２１０及び手差トレイ２２０は、シートＳの供給源として用いられる。使用者は、操作パネルの操作を通じて、所望の大きさのシートＳを収容するカセット２１０或いは手差トレイ２２０を選択することができる。選択されたシート供給源（カセット２１０，手差トレイ２２０）に配設されたシートＳは、下部筐体１１１内で搬送され、画像形成処理を受ける。
【００４７】
複写機１００は、リフト板２１１の上方に配設されたピックアップローラ３１１を更に備える。昇降機構２１２がリフト板２１１の下流端を上昇させると、リフト板２１１上のシートＳはピックアップローラ３１１に接触する。ピックアップローラ３１１は、シートＳをカセット外へ送り出すように回転する。
【００４８】
複写機１００は、ピックアップローラ３１１の下流に配設された給紙ローラ３１２と、給紙ローラ３１２に近接した捌きローラ３１３と、を更に備える。給紙ローラ３１２は、捌きローラ３１３の上側に配設される。ピックアップローラ３１１によってカセット２１０から送り出されたシートＳは、給紙ローラ３１２と捌きローラ３１３との間に送り込まれる。給紙ローラ３１２は、シートＳを更に下流に送り出すように回転し、捌きローラ３１３は逆に、シートＳをカセット２１０へ戻すように回転する。この結果、ピックアップローラ３１１が複数枚重なったシートＳをカセット２１０から送り出したとき、給紙ローラ３１２と接触するシートＳ（最も上側に存するシートＳ）のみが下流に送られ、他のシートＳはカセット２１０に戻される。かくして、シートＳは１枚ずつ下流へ送り込まれることとなる。
【００４９】
複写機１００は、手差トレイ２２０の基端部付近に配設された給紙ローラ３１６と、給紙ローラ３１６に圧接された捌きローラ３１７と、を更に備える。手差トレイ２２０上に載置されたシートＳは、給紙ローラ３１６によって下部筐体１１１内に引き込まれる。給紙ローラ３１６によって下部筐体１１１内に引き込まれたシートＳは、給紙ローラ３１６と捌きローラ３１７との間を通過する。給紙ローラ３１６が複数枚のシートＳを下部筐体１１１内に引き込もうとするとき、捌きローラ３１３は逆に、シートＳを手差トレイ２２０へ戻すように回転する。この結果、給紙ローラ３１６と接触したシートＳ（最も上側に存するシートＳ）のみが下部筐体１１１内に引き込まれる。かくして、手差トレイ２２０からシートＳが１枚ずつ下部筐体１１１内に送り込まれる。
【００５０】
複写機１００は、トナーを用いて、シートＳに画像を形成する画像形成部４００と、画像形成部４００にシートＳを送るためのレジストローラ対３１８と、を更に備える。カセット２１０又は手差トレイ２２０から送り出されたシートＳは、レジストローラ対３１８へ向かう。レジストローラ対３１８の下流に形成された画像形成部４００は、走査機構１１４から出力されたデジタル信号に基づいてトナー画像を形成し、その後、シートＳにトナー画像を転写する。レジストローラ対３１８は、画像形成部４００の画像形成工程にタイミングを合わせて、シートＳを画像形成部４００へ送り込む。かくして、シートＳの所定位置にトナー画像が形成される。
【００５１】
本実施形態において、ピックアップローラ３１１、給紙ローラ３１２，３１６、捌きローラ３１３、３１７、レジストローラ対３１８は、シートＳを画像形成部４００へ供給する供給部として用いられる。
【００５２】
画像形成部４００は、略円筒形状の感光体ドラム４１０を備える。感光体ドラム４１０は、下部筐体１１１内で回転可能に支持される。感光体ドラム４１０の周面に静電潜像が形成された後、静電潜像に合致するトナー画像が形成される。その後、感光体ドラム４１０はトナー画像を担持しつつ回転し、レジストローラ対３１８によって画像形成部４００に送り込まれたシートＳにトナー画像を転写する。
【００５３】
画像形成部４００は、帯電器４１１と露光装置４１２とを更に備える。帯電器４１１は、感光体ドラム４１０の周面を一様に帯電させる。露光装置４１２は、走査機構１１４から出力されたデジタル信号に基づいて、レーザ光を感光体ドラム４１０の周面に照射する。レーザ光が照射された部分の電荷が消失することによって、原稿に表された像に合致する静電潜像が感光体ドラム４１０の周面に形成される。
【００５４】
画像形成部４００は、トナーを収容するトナーコンテナ４１３と、トナーコンテナ４１３から供給されたトナーを感光体ドラム４１０に供給する現像装置４１４とを更に備える。現像装置４１４は、静電潜像を担持しつつ回転する感光体ドラム４１０にトナーを供給する。現像装置４１４から感光体ドラム４１０へ供給されたトナーは、感光体ドラム４１０の周面に静電的に付着する。この結果、感光体ドラム４１０の周面にトナー画像が形成される。
【００５５】
画像形成部４００は、感光体ドラム４１０に圧接された転写ローラ４１５を更に備える。レジストローラ対３１８は、感光体ドラム４１０と転写ローラ４１５との間にシートＳを送り込む。転写ローラ４１５は、感光体ドラム４１０が担持するトナーとは逆のバイアスをシートＳに与える。この結果、感光体ドラム４１０上のトナーは電気的にシートＳの表面に引き剥がされ、トナー画像がシートＳに転写される。その後、感光体ドラム４１０及び転写ローラ４１５は、下流へシートＳを送り出す。
【００５６】
画像形成部４００は、クリーニング装置４１６と除電器４１７とを更に備える。クリーニング装置４１６は、シートＳへのトナー画像の転写後の感光体ドラム４１０の周面に残存するトナーを除去する。その後、除電器４１７は、清浄化された感光体ドラム４１０の周面を除電する。感光体ドラム４１０は、更にその後、帯電器４１１によって再度一様に帯電され、新たな画像形成処理を受ける。
【００５７】
複写機１００は、画像形成部４００で形成されたトナー画像をシートＳに定着させる定着装置５００を更に備える。画像形成部４００の下流に配設された定着装置５００は、ヒータ５１１を内蔵する加熱ローラ５１０と、加熱ローラ５１０に圧接される加圧ローラ５２０とを含む。感光体ドラム４１０及び転写ローラ４１５は、加熱ローラ５１０と加圧ローラ５２０との間にシートＳを送り込む。
【００５８】
加熱ローラ５１０からの熱エネルギによって、シートＳ上のトナーが溶融される。加熱ローラ５１０と加圧ローラ５２０との間で生ずる圧力によって、トナー画像はシートＳに定着される。加熱ローラ５１０及び加圧ローラ５２０は、その後、シートＳを下流へ送り出す。
【００５９】
複写機１００は、定着装置５００の下流に形成された排出部６００を更に備える。排出部６００は、排出ローラ対６１０を含む。使用者が、操作パネルを通じて、片面印刷の指示を複写機１００に与えると、排出ローラ対６１０は、定着装置５００から送られたシートＳを空間Ｒに排出する。使用者が、操作パネルを通じて、両面印刷の指示を複写機１００に与えると、排出ローラ対６１０は、シートＳを空間Ｒへ排出する方向と、シートＳを、再度、連結筐体１１３内へ引き戻す方向との間で回転方向を切り換えるスイッチバック動作を行う。
【００６０】
複写機１００は、カセット２１０及び／又は手差トレイ２２０からのシートＳをレジストローラ対３１８へ案内する供給搬送路３２０と、主筐体１１０の右側板に沿って形成された戻し搬送路３１９と、を更に備える。主筐体１１０に形成された戻し搬送路３１９は、画像形成部４００がシートＳに画像を形成した後、シートＳをレジストローラ対３１８に向けて、再度、案内する。戻し搬送路３１９の下端（下流端）は、供給搬送路３２０に接続される。使用者からの両面印刷の指示を受け、スイッチバック動作により連結筐体１１３内に引き戻されたシートＳは、戻し搬送路３１９を通じて、レジストローラ対３１８の上流へ送られる。その後、シートＳは、画像形成部４００及び定着装置５００を通過する。この結果、シートＳの両面にトナー画像が形成されることとなる。両面印刷処理がなされたシートＳは、排出ローラ対６１０によって、空間Ｒに排出される。
【００６１】
図４は、図３に示される複写機１００の要素を支持するフレームの概略的な斜視図である。図３及び図４を用いて、フレームが説明される。
【００６２】
主筐体１１０は、導電性のフレーム７１０を含む。フレーム７１０は、例えば、金属板から形成される。フレーム７１０は、主筐体１１０の内部壁を形成する。フレーム７１０には、感光体ドラム４１０、定着装置５００、給紙ローラ３１２、レジストローラ対３１８や搬送ローラ対３２１といった様々な要素が取り付けられる。フレーム７１０は、略矩形状の主板７１１と、主板７１１の周縁から直角に折れ曲がって突出する側板７１２とを含む。主板７１１は、感光体ドラム４１０、定着装置５００、給紙ローラ３１２、レジストローラ対３１８や搬送ローラ対３２１といった様々な要素が取り付けられる第１面７１３と、第１面７１３とは反対側の第２面７１４と、を含む。側板７１２によって取り囲まれた第２面７１４には、後述される駆動機構が取り付けられる。
【００６３】
主板７１１には、第１面７１３に取り付けられる様々な要素とこれらを駆動する駆動機構とを接続するための多数の貫通穴が形成される。貫通穴は、例えば、手差トレイ２２０から下部筐体１１１内へシートＳを給紙するための給紙ローラ３１６を駆動するための歯車を第１面７１３側に露出させるための貫通穴７１６と、カセット２１０からのシートＳを給紙するための給紙ローラ３１２が接続される回転シャフトを第１面７１３側に露出させるための貫通穴７１７と、画像形成部４００の上流に配設されるレジストローラ対３１８を駆動するために用いられる歯車を第１面７１３側に露出させるための貫通穴７１８と、現像装置４１４を駆動するために用いられる歯車を第１面７１３側に露出させるための貫通穴７１９と、感光体ドラム４１０と駆動機構とを接続させるための貫通穴７１５と、戻し搬送路３１９中のシートＳを搬送する搬送ローラ対３２１を駆動するために用いられる歯車を第１面７１３に露出させるための貫通穴７２０と、定着装置５００の加熱ローラ５１０を駆動する歯車を第１面７１３に露出させるための貫通穴７２１と、を含む。
【００６４】
図５は、図１及び図２に関連して説明された歯車が組み込まれた駆動機構が取り付けられたフレーム７１０の概略的な斜視図である。図１乃至図５を用いて、フレーム７１０が更に説明される。
【００６５】
駆動機構８００は、手差トレイ２２０から下部筐体１１１内へシートＳを給紙するための給紙ローラ３１６を駆動する歯車８３１を備える。歯車８３１は、貫通穴７１６を介して、第１面７１３側に突出し、給紙ローラ３１６に設けられた歯車（図示せず）と噛み合う。
【００６６】
駆動機構８００は、レジストローラ対３１８を駆動するために用いられる歯車８３３を更に備える。歯車８３３は、貫通穴７１８を介して、第１面７１３側に突出し、レジストローラ対３１８に設けられた歯車（図示せず）と噛み合う。
【００６７】
駆動機構８００は、カセット２１０からのシートＳを給紙するための給紙ローラ３１２が取り付けられる回転シャフト８３２を更に備える。回転シャフトは、貫通穴７１７を介して、第１面７１３側に突出する。
【００６８】
駆動機構８００は、現像装置４１４を駆動するために用いられる歯車８３４を更に備える。歯車８３４は、貫通穴７１９を介して、第１面７１３側に突出し、現像装置４１４に設けられた歯車（図示せず）と噛み合う。本実施形態において、図１及び図２に関連して説明された歯車１５０は、歯車８３４として用いられる。
【００６９】
駆動機構８００は、戻し搬送路３１９中のシートＳを搬送する搬送ローラ対３２１を駆動するための歯車８３５を更に備える。歯車８３５は、貫通穴７２０を介して、第１面７１３側に突出する。図３に示される如く、複写機１００は、戻し搬送路３１９に沿って配設された複数の搬送ローラ対３２１を備える。歯車８３５は、最も下方（最も下流）の搬送ローラ対３２１に設けられた歯車（図示せず）と噛み合う。他の搬送ローラ対３２１は、最も下方の搬送ローラ対３２１と、駆動ベルトを用いて接続される。
【００７０】
駆動機構８００は、感光体ドラム４１０をフレーム７１０に対して位置決めするための位置決め筒８２３を備える。位置決め筒８２３は、貫通穴７１５を介して、第１面７１３側に突出する。感光体ドラム４１０の回転シャフト（図示せず）は、位置決め筒８２３内に挿入され、駆動機構８００から駆動力を伝達される。
【００７１】
駆動機構８００は、定着装置５００の加熱ローラ５１０を駆動する歯車８３６を更に備える。定着装置５００に接続される歯車８３６は、貫通穴７２１を介して、第１面７１３側に突出する。歯車８３６は、定着装置５００の加熱ローラ５１０に設けられた歯車（図示せず）と噛み合う。
【００７２】
（駆動機構）
図６は、主板７１１側から見た駆動機構８００の斜視図である。図６を用いて、駆動機構８００が説明される。
【００７３】
駆動機構８００は、上述の歯車８３１，８３３，８３４，８３５，８３６、回転シャフト８３２及び位置決め筒８２３に加えて、歯車８３１，８３３，８３４，８３５，８３６及び回転シャフト８３２へ伝達される駆動力を作り出す駆動源として用いられるモータ（後述される）と、モータからの駆動力を歯車８３１，８３３，８３４，８３５，８３６及び回転シャフト８３２へ伝達する伝達部（後述される）と、伝達部を収容する筐体８２０と、を備える。筐体８２０は、第１外殻体８２１と、第２外殻体８２２とを含む。第１外殻体８２１は、フレーム７１０の主板７１１と第２外殻体８２２との間に配設される。
【００７４】
図７は、第２外殻体８２２の概略的な斜視図である。図６及び図７を用いて、駆動機構８００が更に説明される。
【００７５】
第２外殻体８２２は、第１外殻体８２１と重なり合う本体部８４２を含む。本体部８４２は、第１外殻体８２１と重なり合い、第１収容部８４３を形成する。第１収容部８４３は、伝達部が収容される第１収容空間を形成する。歯車８３１，８３３，８３４，８３５，８３６及び回転シャフト８３２は、第１収容空間に部分的に収容される。
【００７６】
第２外殻体８２２は、本体部８４２から外方に突出する第２収容部８４４を更に含む。第２収容部８４４は、歯車８３３、８３５及び回転シャフト８３２への駆動力の伝達を制御する電磁クラッチが収容される第２収容空間を形成する。
【００７７】
第２収容部８４４は、本体部８４２から外方に突出する周壁８４５を含む。周壁８４５は、第２収容空間内の電磁クラッチを取り囲む。本実施形態において、周壁８４５は、略Ｌ字状の第２収容空間を規定する。第２収容空間内には、３つの電磁クラッチが配設される。
【００７８】
第２収容部８４４は、第２収容空間内の電磁クラッチを支持するための支持壁８４６を含む。支持壁８４６は、Ｌ字状の第２収容空間を規定する周壁８４５の先端縁と接続され、第２収容空間を閉塞する。図６には、第２収容空間内の電磁クラッチを支持壁８４６に固定するための固定具８４７が示されている。
【００７９】
周壁８４５は、第２収容空間内の電磁クラッチの上方に配設された上部壁８４８と、第２収容空間内の電磁クラッチの下方に配設された下部壁８４９と、を含む。上部壁８４８には、複数の開口部８４１が形成される。開口部８４１は、本体部８４２から支持壁８４６に向けて延びる。第２収容空間内の電磁クラッチから発生した熱は、開口部８４１を通じて、筐体８２０の外へ適切に配設される。
【００８０】
駆動機構８００は、上述のモータ８１０に加えて、モータ８１０を支持するための支持板８６０を備える。モータ８１０は、支持板８６０を介して、本体部８４２の外面に取り付けられる。モータ８１０のシャフトは、第１外殻体８２１及び第２外殻体８２２が形成する第１収容空間内に挿通され、伝達部へ駆動力を伝達する。
【００８１】
図８は、第２外殻体８２２の内部構造を示す斜視図である。図９は、第２外殻体８２２の内面側に構築された伝達部の斜視図である。図１乃至図３並びに図６乃至図９を用いて、第２外殻体８２２及び伝達部が説明される。
【００８２】
駆動機構８００は、上述の如く、電磁クラッチを備える。電磁クラッチは、レジストローラ対３１８への駆動力の伝達を制御する第１電磁クラッチと、給紙ローラ３１２を回転させる回転シャフト８３２への駆動力の伝達を制御する第２電磁クラッチと、戻し搬送路３１９に沿って配設された搬送ローラ対３２１への駆動力の伝達を制御する第３電磁クラッチと、を含む。
【００８３】
上述の如く、第２外殻体８２２の第２収容部８４４は、電磁クラッチを収容するための第２収容空間８８１を形成する。第２収容空間８８１は、第１電磁クラッチが収容される第１空間８２６と、第２電磁クラッチが収容される第２空間８２５と、第３電磁クラッチが収容される第３空間８８２と、を含む。
【００８４】
第１電磁クラッチは、歯車８３８に接続される。第１クラッチが、歯車８３８を、レジストローラ対３１８を駆動するための歯車８３３に向けて変位させると、歯車８３３は回転する。この結果、レジストローラ対３１８が回転する。
【００８５】
第２電磁クラッチは、歯車８３７に接続される。第２電磁クラッチのオン／オフに応じて、歯車８３７及び歯車８３７に接続された回転シャフト８３２が回転する。
【００８６】
第３電磁クラッチは、歯車８８３に接続される。第３電磁クラッチは、歯車８８３を、歯車８８３と同軸に配設された歯車８８４に向けて変位させる。この結果、戻し搬送路３１９中のシートＳを搬送するための搬送ローラ対３２１を駆動するための歯車８３５と噛み合う歯車８８４が回転する。かくして、歯車８３５が回転し、搬送ローラ対３２１へ駆動力が伝達される。
【００８７】
第２外殻体８２２は、歯車８３１を支持するシャフト８２４、歯車８３４を支持するシャフト８２７、歯車８３５を支持するシャフト８２８及び歯車８３６を支持するシャフト８２９を更に含む。第２外殻体８２２は、これらシャフトや空間の他、これら歯車へ駆動力を伝達するための多数の歯車を支持又は収容するための空間を含む。伝達部８３０は、第２外殻体８２２に取り付けられた複数の歯車から構成される。伝達部８３０は、第２外殻体８２２に取り付けられる複数の歯車の中で最も大きい直径の主歯車８５０を含む。また、第２外殻体は、主歯車８５０を収容するための空間を形成する隔壁８５９を含む。主歯車８５０は、感光体ドラム４１０の回転に用いられる。
【００８８】
上述の如く、図１及び図２に関連して説明された歯車１５０は、歯車８３４として用いられる。シャフト８２７は、接続筒１９１に挿通され、歯車８３４を回転可能に支持する。
【００８９】
伝達部８３０は、モータ８１０のシャフトに同軸に接続された駆動歯車８１２を含む。第１収容空間内の様々な歯車は、駆動歯車８１２からの駆動力を受けて、それぞれ回転する。
【００９０】
歯車８３４（図１及び図２に関連して説明された歯車１５０）の第１歯車部１６０は、駆動歯車８１２に噛み合う。また、第２歯車部１７０は、筐体８２０外に部分的に露出し（図６参照）は、現像装置４１４と噛み合う。
【００９１】
伝達部８３０は、歯車８３４に加えて、歯車８３４の第１歯車部１６０と噛み合う歯車８６２と、歯車８６２と噛み合う歯車８６３と、歯車８６３と噛み合う歯車８６４と、歯車８６４と噛み合う歯車８６５と、歯車８６５と同軸の歯車８６６と、を備える。第１歯車部１６０は、駆動歯車８１２からの駆動力を歯車８６２へ伝達する。その後、駆動歯車８１２の回転は、歯車８６２から、歯車８６３、歯車８６４、歯車８６５、歯車８６６へと、順次、伝達される。歯車８６６は、定着装置５００を駆動するための歯車８３６に噛み合う。駆動歯車８１２からの駆動力は、第１歯車部１６０を介して、定着装置５００へ伝達される。
【００９２】
上述の如く、歯車８３４は、２つの機械設備（現像装置４１４及び定着装置５００）への駆動力の伝達に用いられる。したがって、歯車８３４には、比較的高い機械的強度、寸法精度及び回転安定性が要求される。歯車８３４には、図１及び図２に関連して説明された歯車１５０の原理が適用されるので、現像装置４１４及び定着装置５００の適切な駆動を達成することができる。
【００９３】
上述の実施形態において、図１及び図２に関連して説明された歯車１５０の原理は、駆動装置８００の歯車８３４に適用されている。代替的に、駆動装置８００の他の歯車に本実施形態に従う原理が適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、駆動源からの駆動力を用いて、所定の処理を行う処理装置に好適に適用される。
【符号の説明】
【００９５】
１５０・・・・・・・・歯車
１８０・・・・・・・・第１リム
１８１・・・・・・・・外周面
１９０・・・・・・・・取付部
１９１・・・・・・・・接続筒
１９２・・・・・・・・第２環状リブ
１９３・・・・・・・・第３リブ要素
１９４・・・・・・・・リブ
２５０・・・・・・・・第１環状リブ
２６０・・・・・・・・第１リブ要素
２６１・・・・・・・・リブ
２７０・・・・・・・・第２リブ要素
２７１・・・・・・・・リブ
２８０・・・・・・・・第２リム
２８１・・・・・・・・外周面
８２７・・・・・・・・シャフト
【図１】
2012102815.tif 000003
【図２】
2012102815.tif 000004
【図３】
2012102815.tif 000005
【図４】
2012102815.tif 000006
【図５】
2012102815.tif 000007
【図６】
2012102815.tif 000008
【図７】
2012102815.tif 000009
【図８】
2012102815.tif 000010
【図９】
2012102815.tif 000011