(57)【要約】【課題】被駆動側の回転がロックした場合であっても、ギヤ等の駆動系部品を過負荷から保護してその損傷を防ぐことができる駆動装置を提供すること。【解決手段】駆動装置は、駆動モーター２２の回転を、互いに噛合する少なくとも一対のはすばギヤ２５，３０と断接可能なカップリング３１を介して被動軸３２に伝達する。固定軸２９は、はすばギヤ３０を回転可能に、且つ、軸方向に摺動可能に支持する。付勢手段３３が、一方のはすばギヤ３０をカップリング３１が連結される方向に付勢する。被動軸３２の回転がロックしたときに、はすばギヤ２５，３０の噛合部に発生するスラスト力により、カップリング３１の連結が解除される。【選択図】図５
2016006545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モーターの回転を、互いに噛合する少なくとも一対のはすばギヤと断接可能なカップリングを介して被動軸に伝達する駆動装置において、
前記一対のはすばギヤの一方を回転可能に、且つ、軸方向に摺動可能に支持する固定軸と、
前記はすばギヤを前記カップリングが連結される方向に付勢する付勢手段と、を備え、
前記駆動モーターが回転しているときに、前記一対のはすばギヤの噛合部に、前記カップリングの連結を解除する方向のスラスト力が発生し、
前記付勢手段の付勢力は、前記被動軸が回転しているときの前記スラスト力よりも大きく、
前記被動軸の回転がロックしたときに、前記付勢手段の付勢力よりも大きな前記スラスト力が発生し、前記一対のはすばギヤの一方が前記付勢手段の付勢力に抗して前記固定軸に対して摺動することにより、前記カップリングの連結が解除される、駆動装置。
【請求項２】
画像形成部において形成されたトナー像を給紙部から供給される用紙上に転写し、トナー像が転写された用紙を定着装置によって定着した後に排紙部へと排出するプロセスを経て用紙に画像を形成する画像形成装置において、
回転駆動系に請求項１記載の駆動装置を設けた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、駆動モーターの回転を互いに噛合する少なくとも一対のはすばギヤと断接可能なカップリングを介して被動軸に伝達する駆動装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された潜像が現像装置においてトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像が用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、該定着装置の加熱ローラーと加圧ローラーの間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されることによってトナー像の定着を受け、トナー像の定着を受けた用紙は装置外の排紙部へと排出されて一連の画像形成動作が完了する。
【０００３】
斯かる画像形成装置において、例えば感光ドラムを回転駆動する駆動装置は、駆動モーターの回転を減速ギヤ列及びカップリングを介して感光ドラムへと伝達している。この場合、一般的には駆動モーターと被動軸との連結／連結解除はカップリングによって行われているが、特許文献１には、固定軸上にギヤを回転可能且つ軸方向に摺動可能に支持するとともに、ギヤを圧縮スプリングによって従動軸との連結方向に付勢し、必要に応じてギヤをスライドレバーによって固定軸の軸方向に沿ってスライドさせて該ギヤと被動軸との連結を解除する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−０１７０４０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、特許文献１において提案された機構を含む従来の駆動装置においては、被駆動側の回転がロックしたような場合には、ギヤ等の駆動系部品に過負荷が発生して該駆動系部品が破損するという問題が発生する。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、被駆動側の回転がロックした場合であっても、ギヤ等の駆動系部品を過負荷から保護してその損傷を防ぐことができる駆動装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る駆動装置は、駆動モーターの回転を、互いに噛合する少なくとも一対のはすばギヤと断接可能なカップリングを介して被動軸に伝達する装置である。前記駆動装置は、前記一対のはすばギヤの一方を回転可能に、且つ、軸方向に摺動可能に支持する。前記付勢手段は、前記はすばギヤを前記カップリングが連結される方向に付勢する。そして、前記駆動モーターが回転しているときに、前記一対のはすばギヤの噛合部に、前記カップリングの連結を解除する方向のスラスト力が発生する。前記付勢手段の付勢力は、前記被動軸が回転しているときの前記スラスト力よりも大きい。前記被動軸の回転がロックしたときに、前記付勢手段の付勢力よりも大きな前記スラスト力が発生し、前記一対のはすばギヤの一方が前記付勢手段の付勢力に抗して前記固定軸に対して摺動することにより、前記カップリングの連結が解除される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一対のはすばギヤの回転によって両者の噛み合い部には軸方向（カップリングの連結を解除する方向）のスラスト力が発生する。これにより、被動軸が正常に回転しているときには、一対のはすばギヤの噛み合いによって発生するスラスト力は付勢手段の付勢力よりも小さいためにカップリングが連結状態を維持する。その結果、駆動モーターの回転はカップリングを介して被動軸に伝達される。そして、被動軸の回転がロックしたような場合には、一対のはすばギヤの噛み合い部には付勢手段の付勢力よりも大きなスラスト力が発生する。このスラスト力によって一方のはすばギヤが付勢手段の付勢力に抗して固定軸上を摺動する。そのため、カップリングの連結が解除され、駆動モーターの回転は被動軸に伝達されない。その結果、はすばギヤ等の駆動系部品が過負荷から保護されてその損傷が防がれる。
【０００９】
又、被動軸の回転がロックして一方のはすばギヤが回転しながら軸方向にスライドすると、該はすばギヤのボス部に形成された雄ネジ部が固定側の円筒部材の内周に形成された雌ネジ部に螺合して当該はすばギヤの軸方向位置が固定され、カップリングの非連結状態が保持される。そして、駆動モーターを逆転させてはすばギヤも逆転させれば、該はずばギヤのボス部に形成された雄ネジ部の円筒部材の雌ネジ部との螺合が外れ、はすばギヤは付勢手段の付勢力によって固定軸上を摺動してカップリングが再び連結されるため、駆動モーターによる被駆動軸の回転が再開される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る駆動装置の通常作動時の状態を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る駆動装置の通常作動時の状態を示す平断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る駆動装置のギヤユニットの斜視図である。
【図５】図５は、実施形態に係る駆動装置のロック時の状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態に係る駆動装置のロック時の状態を示す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
［画像形成装置］
図１に示される画像形成装置１は、モノクロの複写機であって、その装置本体１Ａの上部に画像読取装置２を備える。画像読取装置２の下方には排紙トレイ３が設けられている。そして、装置本体１Ａの内部には画像形成部４が配置されており、その下方には給紙部５が配置されている。
【００１２】
前記画像読取装置２は、主走査方向（図１の左右方向）に配置された２本の導光体６と、各導光体６の主走査方向外端面の入射面に対向する位置にそれぞれ配置された光源であるＬＥＤ７を備える。前記画像読取装置２において、両ＬＥＤ７からの光を各導光体６の入射面からそれぞれ入射させて主走査方向に導くサイドライト方式が採用されている。尚、この画像読取装置２においては、導光体６とＬＥＤ７は、副走査方向（図１の紙面垂直方向）に往復動可能に支持されている。又、図示しないが、画像読取装置２には、原稿で反射した反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光像を電気信号に変換して読み取るＣＣＤ等の光電変換素子が設けられている。
【００１３】
前記画像形成部４は、電子写真方式によって画像を形成する。前記画像形成部４は、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム８と、その周囲に配された帯電器９、レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）１０、現像装置１１、転写ローラー１２及びクリーニング装置１３を備える。
【００１４】
又、前記給紙部５は、着脱可能な給紙カセット１４と、その近傍に配されたピックローラー１５及び給紙ローラー１６とを備えている。ここで、給紙カセット１４内には複数枚の用紙Ｓが積層収容されている。その給紙カセット１４内の用紙Ｓは、ピックローラー１５によって上位のものから順次１枚ずつ取り出され、さらに給紙ローラー１６によって用紙搬送路Ｐへと送り出される。
【００１５】
前記用紙搬送路Ｐは、給紙部５から上方に向かって前記排紙トレイ３へと延びている。この用紙搬送路Ｐには、下方からレジストローラー１７、前記転写ローラー１２、定着装置１８、搬送ローラー１９、排紙ローラー２０が順次配置されている。
【００１６】
次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００１７】
画像形成動作が開始されると、画像形成部４において、感光ドラム８が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。さらに、前記感光ドラム８の表面が帯電器９によって所定の電位に一様に帯電される。そして、画像読取装置２においては、原稿蛾像が後述のように読み取られ、該画像読取装置２から送信される電気信号に基づくレーザービームがレーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）１０から出力されて感光ドラム８の表面が露光走査されると、該感光ドラム８上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム８上に形成された静電潜像は、現像装置１１によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００１８】
又、給紙部５の給紙カセット１４内に収容された用紙Ｓは、ピックローラー１５によって最上位のものからピックアップされ、給紙ローラー１６によって用紙搬送路Ｐへと送り出される。そして、このように用紙搬送路Ｐへと送り出された用紙Ｓは、用紙搬送路Ｐに沿ってレジストローラー１７へと搬送される。さらに、用紙Ｓは、該レジストローラー１７において一時待機状態とされた後、感光ドラム８上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部４へと供給される。
【００１９】
画像形成部４においては、用紙Ｓは、感光ドラム８と転写ローラー１２との間の転写ニップへと供給される。さらに、用紙Ｓは、転写ローラー１２によって感光ドラム８に押し付けられながら搬送される。これにより、用紙Ｓの表面に感光ドラム８上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１８へと搬送される。用紙Ｓは、この定着装置１８の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧され、トナー像の定着を受ける。尚、用紙Ｓへのトナー像の転写後に、感光ドラム８の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１３によって除去される。表面が清掃された感光ドラム８は次の画像形成動作に備えられる。
【００２０】
而して、定着装置１８にて表面にトナー像が定着された用紙Ｓは、搬送ローラー１９によって用紙搬送路Ｐの沿って排紙ローラー２０へと搬送される。さらに、用紙Ｓは、前記排紙ローラー２０によって排紙トレイ３へと排出される。これによって一連の画像形成動作が終了する。
［駆動装置］
次に、本発明に係る駆動装置の詳細を図２〜図６に基づいて以下に説明する。
【００２１】
図２は本発明に係る駆動装置の通常作動時の状態を示す斜視図、図３は同平断面図、図４は本発明に係る駆動装置のギヤユニットの斜視図、図５は同駆動装置のロック時の状態を示す斜視図、図６は同平断面図である。
【００２２】
図２に示すように、板金製のフレーム２１には、駆動源である駆動モーター２２が取り付けられている。この駆動モーター２２のフレーム２１を貫通する不図示の出力軸の端部には小径のピニオンギヤ２３が結着されている。そして、フレーム２１のピニオンギヤ２３の横には、固定軸２４が、ピニオンギヤ２３に対して平行に固設されている。この固定軸２４には、ピニオンギヤ２３に噛合するはすばギヤ２５が回転可能に支持されている。
【００２３】
又、フレーム２１には、図４に示すようなギヤユニットＵが着脱可能に組み込まれている。このギヤユニットＵのベース部材２６には、円筒部材２７と長円筒状の位置決めボス２８とが、横方向に適当な間隔で一体に形成されている。そして、ベース部材２６には、前記円筒部材２７を同心的に貫通する固定軸２９が固設されている。この固定軸２９の先端部には、はすばギヤ３０が回転可能に、且つ、軸方向に摺動可能に支持されている。尚、円筒部材２７の開口部近傍の内周には雌ネジ部２７ａが形成されている。
【００２４】
前記はすばギヤ３０は、図１に示すように前記はすばギヤ２５に噛合している。円筒状のボス部３０ｂが、このはすばギヤ３０の中心部を一体に貫通している。前記ボス部３０ｂの一端（前端）には、後述のように感光ドラム８とはすばギヤ３０とを連結／連結解除（断接）するためのカップリング３１の一方の係合片３１ａが形成されている。又、はすばギヤ３０のボス部３０Ａの他端部（後端部）の外周には、雄ネジ部３０ａが形成されている。この雄ネジ部３０ａは、後述のように円筒部材２７に形成された前記雌ネジ部２７ａに選択的に螺合する。
【００２５】
ところで、感光ドラム８の回転軸（被動軸）３２とはすばギヤ３０とは、前記カップリング３１によって連結／連結解除（断接）可能である。このカップリング３１は、係合片３１ｂと前記係合片３１ａとを係合させて構成されている。前記係合片３１ｂは、感光ドラム８の回転軸３２に結着されている。前記係合片３１ａは、はすばギヤ３０のボス部３０ｂに形成されている。
【００２６】
ここで、はすばギヤ３０は、固定軸２９に摺動可能に支持されている。このはすばギヤ３０は、スプリング３３によって前方（図３の右方であって、カップリング３１が連結される方向）に付勢されている。前記スプリング３３は、前記はすばギヤ３０と円筒部材２７との間に縮装された付勢手段である。
【００２７】
而して、以上のように構成されたギヤユニットＵは、フレーム２１に組み込まれる。そのフレーム２１に対するギヤユニットＵの位置決めは、フレーム２１に突設された位置決めピン３４が図５に示すように位置決めボス２８に挿入係合されることによってなされる。
【００２８】
次に、以上のように構成された駆動装置の作用について説明する。
【００２９】
感光ドラム８の回転にロックが発生していない通常状態において、駆動モーター２２が起動されると、該駆動モーター２２の回転はピニオンギヤ２３と一対のはすばギヤ２５，３０及び連結状態にあるカップリング３１を経て感光ドラム８の回転軸３２に伝達される。これにより、前記感光ドラム８が所定の速度で回転駆動される。このとき、一対のはすばギヤ２５，３０の噛み合い部には、図３の矢印方向（カップリング３１の連結を解除する方向）のスラスト力が発生する。また、はすばギヤ３０を逆方向に付勢するスプリング３３の付勢力の方が、通常時のスラスト力よりも大きく設定されている。従って、はすばギヤ３０は、固定軸２９上で軸方向に摺動することなく初期位置で回転する。このため、はすばギヤ３０のボス部３０ｂに形成されたカップリング３１の一方の係合片３１ａにおける他方の係合片３１ｂへの係合が維持される。これにより、カップリング３１は連結状態を保つ。従って、この状態では、前述のように駆動モーター２２の回転が、ピニオンギヤ２３と一対のはすばギヤ２５，３０及びカップリング３１を経て、感光ドラム８の回転軸３２に伝達される。これにより、前記感光ドラム８が所定の速度で正常に回転駆動される。
【００３０】
他方、何らかの原因で感光ドラム８の回転がロックした場合には、一対のはすばギヤ２５，３０には大きな負荷が発生する。この大きな負荷によって、はすばギヤ２５，３０の噛み合い部には、図５及び図６の矢印方向（カップリング３１の連結を解除する方向）の大きなスラスト力が発生する。このスラスト力は、スプリング３３の付勢力よりも大きい。そのため、はすばギヤ３０は、スプリング３３の付勢力に抗して固定軸２９上をスラスト力の方向に摺動する。さらに、前記はすばギヤ３０のボス部３０ｂに形成されたカップリング３１の一方の係合片３１ａが、他方の係合片３１ｂから離脱する。これにより、係合片３１ａおよび係合片３１ｂの係合が外れ、カップリング３１の連結が解除される。この場合、駆動モーター２２の回転は感光ドラム８に伝達されず、はすばギヤ２５，３０等の駆動系部品が過負荷から保護されてその損傷が防がれる。このため、図１に示す画像形成装置１において、感光ドラム８の回転がロックしたような場合であっても、はすばギヤ２５，３０等の回転駆動系部品の損傷が防がる。その結果、部品の交換等のメンテナンスが不要となる。
【００３１】
上述のように、はすばギヤ３０が回転しながら固定軸２９上を摺動すると、該はすばギヤ３０のボス部３０ｂに形成された雄ネジ部３０ａが、図６に示すように固定側の円筒部材２７の内周に形成された雌ネジ部２７ａに螺合する。これにより、当該はすばギヤの軸方向位置が固定され、カップリング３１の非連結状態が維持されるとともに、駆動モーター２２の回転が停止される。その後、駆動モーター２２を逆転させ、はすばギヤ３０も逆転させれば、該はすばギヤ３０のボス部３０ｂに形成された雄ネジ部３０ａの円筒部材２７の雌ネジ部２７ａとの螺合が外れる。さらに、はすばギヤ３０は、スプリング３３の付勢力によって固定軸２９上を摺動し、カップリング３１が、図２及び図３に示すように再び連結される。そのため、駆動モーター２２による感光ドラム８の回転が再開され、画像形成動作が可能となる。
【００３２】
尚、以上は本発明をモノクロ複写機及びこれに設けられた感光ドラムを回転駆動するための駆動装置に対して適用した形態について説明した。しかしながら、本発明は、画像形成装置以外の回転駆動部品を駆動するための駆動装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１              画像形成装置
１Ａ            画像形成装置本体
２              画像読取装置
３              排紙トレイ
４              画像形成部
５              給紙部
６              導光体
７              ＬＥＤ
８              感光ドラム
９              帯電器
１０            レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）
１１            現像装置
１２            転写ローラー
１３            クリーニング装置
１４            給紙カセット
１５            ピックローラー
１６            給紙ローラー
１７            レジストローラー
１８            定着装置
１９            搬送ローラー
２０            排紙ローラー
２１            フレーム
２２            駆動モーター
２３            ピニオンギヤ
２４            固定軸
２５            はすばギヤ
２６            ベース部材
２７            円筒部材
２７ａ          円筒部材の雌ネジ部
２８            位置決めボス
２９            固定軸
３０            はすはギヤ
３０ａ          はすばギヤの雄ネジ部
３０ｂ          はすばギヤのボス部
３１            カップリング
３１ａ，３１ｂ  カップリングの係合片
３２            感光ドラムの回転軸
３３            スプリング（付勢手段）
３４            位置決めピン
Ｐ              用紙搬送路
Ｓ              用紙
Ｕ              ギヤユニット
【図１】
2016006545.tif 000003
【図２】
2016006545.tif 000004
【図３】
2016006545.tif 000005
【図４】
2016006545.tif 000006
【図５】
2016006545.tif 000007
【図６】
2016006545.tif 000008