(57)【要約】【課題】軸と軸受装置との摩擦熱を効果的に放熱し、軸の回転、摺動をスムーズに保つことが可能な軸受装置、及びこれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】本体フレーム１に形成された軸受取付孔１ａに嵌合する軸受部５０と、本体フレーム１に取り付けられる取付部５１と、を備え、軸４ａを支持する軸受装置５において、軸受部５０には、軸４ａを支持する軸受孔５ｂと、軸受孔５ｂの外周に設けられ、軸４ａの径方向に突出した少なくとも３本の外周リブ５ａと、が設けられ、外周リブ５ａの先端が、軸受取付孔１ａの内周に接触している。【選択図】図１
2009270594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受取付部材に形成された軸受取付孔に嵌合する軸受部と、
前記軸受取付部材に取り付けられる取付部と、
を備え、
軸を支持する軸受装置において、
前記軸受部には、
軸を支持する軸受孔と、
前記軸受孔の外周に設けられ、前記軸の径方向に突出した少なくとも３本の外周リブと、
が設けられ、
前記外周リブの先端が、
前記軸受取付孔の内周に接触していることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
軸受取付部材に形成された軸受取付孔に嵌合する軸受部と、
軸受取付部材に取り付けられる取付部と、
を備え、
軸を支持する軸受装置において、
前記軸受部には、
軸を支持する軸受内筒部と、
前記軸受内筒部の外周に設けられた軸受外筒部と、
前記軸受内筒部と前記軸受外筒部とを接続する少なくとも３本のリブと、
前記軸受外筒部の外周に設けられ、前記軸の径方向に突出した少なくとも３本の外周リブと、
が設けられ、
前記外周リブの先端が、
前記軸受取付孔の内周に接触しており、
前記リブと前記外周リブは、互いの位相が異なるようにして設けられていることを特徴とする軸受装置。
【請求項３】
前記外周リブは、
前記軸の径方向に弾性を有する形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項４】
装置本体は、
合成樹脂によって一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の軸受装置と、
シート材に画像を形成する画像形成手段と、を備え、
前記画像形成手段に駆動力を伝える駆動ギアの軸に前記軸受装置が取り付けられてい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、装置本体を駆動するギア部材の回転軸、及び摺動軸を支持する軸受装置、及びそれを備える複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、支持部材に取付孔を形成し、当該取付孔に嵌め込むことで締め付け保持される軸受装置（特許文献１）、また、これを備える画像形成装置が知られている。
【０００３】
図８に従来例に係る軸受装置の概略構成を示す。従来例に係る軸受装置１００は、支持部材１１０に形成された取付孔にはめ込まれて締め付け保持される外筒部１００ａと、軸受孔を有する内筒部１００ｂとを備え、外筒部１００ａと内筒部１００ｂがリブ部１００ｃで連結される構成を有する。
【０００４】
このように内筒部１００ｂと外筒部１００ａをリブ部１００ｃで接続することで、内筒部１００ｂと外筒部１００ａとの間に空隙１２０が形成され、軸受孔と軸間で生じた摩擦熱を空隙１２０から外部へ放熱することができる。
【特許文献１】特開平８−２８４９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例に係る軸受装置、及びそれを備える画像形成装置では以下に示す課題を生じる。
【０００６】
近年、画像形成装置には高画質、かつ高速化が求められており、この目的を達成するために、回転ムラを生じさせることなく、ギアを高速でかつ安定させて回転させ続ける構成が求められている。
【０００７】
すなわち、ギアを高速で回転させると、軸受孔と軸間で生じる摩擦熱が増加するので、この摩擦熱を効率よく放熱し、熱膨張による軸受装置の形状変化をいかに抑えるかという点が課題のひとつとして挙げられている。
【０００８】
しかしながら、上記従来例に係る軸受装置は、軸受孔と軸間で生じた摩擦熱が内筒部と外筒部の間の空隙から放熱可能であるものの、軸が高速回転する場合は摩擦熱が増加し、空隙から摩擦熱を放熱しきれない。
【０００９】
その結果、摩擦熱がリブ部から外筒部へ伝わり、外筒部と支持部材との間で温度、膨張差を生じることで、内筒部の形状が変化し、軸の回転ムラを生じる虞がある。また、トルクの増加、部品寿命にも影響を与える虞がある。
【００１０】
また、軸と軸受装置との間で線膨張係数が異なる場合、高精度に軸と軸受装置の成形を行ったとしても、ギアが回転するにつれ、摩擦熱により軸受孔の径よりも軸径の方が大きくなる可能性がある。その結果、軸の動きが悪化し、軸の回転ムラを生じる虞がある。
【００１１】
また、軸と軸受装置との間で生じる摩擦熱により、軸受装置と軸が溶融し、軸が軸受装置に固着してしまう虞がある。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、軸と軸受装置との摩擦熱を効果的に放熱し、軸の回転、摺動をスムーズに保つことが可能な軸受装置、及びこれを備える画像形成装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
軸受取付部材に形成された軸受取付孔に嵌合する軸受部と、
前記軸受取付部材に取り付けられる取付部と、
を備え、
軸を支持する軸受装置において、
前記軸受部には、
軸を支持する軸受孔と、
前記軸受孔の外周に設けられ、前記軸の径方向に突出した少なくとも３本の外周リブと、
が設けられ、
前記外周リブの先端が、
前記軸受取付孔の内周に接触していることを特徴とする。
【００１４】
また、
軸受取付部材に形成された軸受取付孔に嵌合する軸受部と、
軸受取付部材に取り付けられる取付部と、
を備え、
軸を支持する軸受装置において、
前記軸受部には、
軸を支持する軸受内筒部と、
前記軸受内筒部の外周に設けられた軸受外筒部と、
前記軸受内筒部と前記軸受外筒部とを接続する少なくとも３本のリブと、
前記軸受外筒部の外周に設けられ、前記軸の径方向に突出した少なくとも３本の外周リブと、
が設けられ、
前記外周リブの先端が、
前記軸受取付孔の内周に接触しており、
前記リブと前記外周リブは、互いの位相が異なるようにして設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、軸と軸受装置との摩擦熱を効果的に放熱し、軸の回転、または摺動をスムーズに保ち、かつ寿命を長くすることが可能な軸受装置、及びこれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る軸受装置、及びこれを備える画像形成装置について説明する。
【００１８】
図１は本実施の形態に係る軸受装置５の概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る軸受装置５は、軸を支持する軸受部５０と、軸受部５０が形成された取付部５１とを備える。軸受部５０には、本体ギアの軸を支持する軸受孔５ｂが形成されており、軸受孔５ｂの外周には軸の径方向に突出した６本の外周リブ５ａが形成されている。また、外周リブ５ａの先端を結んで形成される仮想円と軸受孔５ｂは、同心的に形成されている。
【００１９】
また、軸受装置５の取付部５１には、軸受装置５を本体フレーム（軸受取付部材）１に取り付けるための保持部５ｃと、本体フレームに形成された孔部に嵌合し、軸受装置５が軸と共に回転することを防ぐためのボス５ｅとが形成されている。なお、かかる構成の軸受装置５は、合成樹脂によって一体成形されている。これにより、部品点数を増やすことなく、軸受装置５を製造することができる。
【００２０】
図２に、本実施の形態に係る軸受装置５を画像形成装置の本体フレーム１に取り付けた場合の正面図を示す。図２に示すように、本体フレーム１には、保持部５ｃとボス５ｅが嵌合する孔部が形成されている。これにより、軸受装置５を本体フレーム１に対して確実に装着することができる。
【００２１】
また、本体フレーム１には軸受取付孔１ａが形成されており、軸受装置５の外周リブ５ａの先端が軸受取付孔１ａの内周に接触するようにして、軸受装置５の軸受部５０が軸受取付孔１ａに嵌合している。
【００２２】
これにより、軸受装置５と軸受取付孔１ａの間には、外周リブ５ａで仕切られた間隙７が複数形成される。また、軸受取付孔１ａと軸受孔５ｂは同心的になるように、外周リブ５ａによって位置決めされている。
【００２３】
図３、図４に、軸受装置５を画像形成装置に装着した際の概略構成図を示す。図３は、軸受装置５をレーザビームプリンタの駆動伝達部に装着した際の概略構成を示すものであり、図４は、軸受装置５、及び画像形成装置の分解図を示すものである。
【００２４】
画像形成装置には、駆動源としての駆動モータ３から駆動力が伝達される本体ギア４が設けられており、本体ギア４には、本体フレーム１側の軸４ａ、板金側板２側の軸４ｂ、が形成されている。板金側板２側の軸４ｂは、板金側板２に形成された孔部に係合している。板金側板２とは、本体フレーム１にビス等で位置決め固定されるものである。
【００２５】
本体ギア４の軸４ａには軸受装置６が設けられており、本実施の形態に係る軸受装置５は、本体ギア４の軸４ｂに設けられている。しかしながら、軸受装置６を、本実施の形態に係る軸受装置５と同一の構成としてもよい。
【００２６】
以上の構成によれば、本体ギア４の軸４ａと軸受装置５との間で生じる摩擦熱は、外周リブ５ａと、本体フレーム１に形成された軸受取付孔１ａとの間の間隙７から効果的に放熱することができる。
【００２７】
これにより、軸受装置５の温度上昇を低減させることができ、温度上昇に伴う形状変化を抑制することが可能になる。その結果、本体ギア４に回転ムラ等が生じることなく、スムーズな回転を保つことができ、高画質、高速化を達成可能な画像形成装置を提供することができる。また、摩擦熱により本体ギア４と軸受装置５が溶融して固着することを防止することができる。
【００２８】
さらに、本体フレーム１に形成された軸受取付孔１ａとの間の温度差、及び膨張差によ
って軸受装置５が締め付けられ、軸受装置５の形状変化を抑えることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では外周リブ５ａを６本設ける構成としたが、外周リブ５ａの本数はこれに限られるものではなく、少なくとも３本以上であればよい。外周リブ５ａが３本以上であれば、本体フレーム１の軸受取付孔１ａに対して軸受装置５の軸受孔５ｂを位置決めすることができる。
【００３０】
すなわち本実施の形態に係る軸受装置５は、外周リブ５ａの先端が本体フレーム１の軸受取付孔１ａに接触する構成であるので、本体フレーム１側へ摩擦熱が伝わりにくく、軸受装置５の形状変化等を抑えることが可能になる。
【００３１】
また、軸受装置５を備える画像形成装置も、本体ギア４が高速回転する場合であっても、形状変化を招くことなく摩擦熱を効果的に放熱することができるので、高画質化、高速化を達成することができる。
【００３２】
また、本実施の形態に係る軸受装置５を、シート材に画像を形成する画像形成手段（感光体ドラム）を駆動する駆動ギア列に用いることで、各々のギアをスムーズに回転させることができ、回転ムラによる画像不良を低減させることができる。また、この軸受装置５を画像形成装置の摺動部に用いることで、トルクの増加を抑えた画像形成装置を提供することができる。
【００３３】
以上より、本実施の形態では、軸と軸受装置との摩擦熱を効果的に放熱し、軸の回転、摺動をスムーズに保つことが可能な軸受装置、及びこれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
図５を参照して本発明の第２の実施の形態に係る軸受装置５、及びそれを備える画像形成装置について説明する。図５は、本実施の形態に係る軸受装置５を本体フレーム１に取り付けた場合の正面図である。
【００３５】
図５に示すように、本実施の形態に係る軸受装置５は、外周リブ５ａの形状が第１の実施の形態と異なる。その他の構成に関しては、上記第１の実施の形態と同一であるのでその説明は省略し、ここでは外周リブ５ａの構成についてのみ説明を行う。
【００３６】
本実施の形態では、軸受孔５ｂの外周に６本の外周リブ５ａが形成されており、外周リブ５ａの先端を結んで形成される仮想円と軸受孔５ｂは、同心的に形成される。さらに外周リブ５ａは、軸の径方向に弾性を有する形状を有している。
【００３７】
この構成によると、本体ギア４の軸が振動する場合でも、軸受装置５を当該軸に追従させることができるので、本体ギア４の回転（または摺動）をスムーズに保つことができる。さらに熱膨張による軸受装置５の変形を、外周リブ５ａの弾性変形で吸収することができる。
【００３８】
また、上記第１の実施の形態と同様に、外周リブ５ａと軸受取付孔１ａの間には間隙７が形成されているので、軸と軸受装置５との間で生じた摩擦熱を効果的に放熱することができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係る軸受装置５を、シート材に画像を形成する画像形成手段（感光体ドラム等）を駆動する駆動ギア列に用いることで、各々のギアをスムーズに回転させることができ、回転ムラによる画像不良を低減させることができる。また、この軸受装置
５を画像形成装置の摺動部に用いることで、トルクの増加を抑えた画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
すなわち本実施の形態によれば、外周リブ５ａが径方向に弾性を有するので、軸受装置５と本体フレーム１との線膨張係数の差が大きい場合でも、熱膨張による軸受装置５の形状変化を外周リブ５ａの弾性変形によって吸収することができる。
【００４１】
その結果、軸と軸受装置との摩擦熱を効果的に放熱し、軸の回転、摺動をスムーズに保つことが可能な軸受装置、及びこれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
【００４２】
［第３の実施の形態］
図６、図７を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る軸受装置５、及びそれを備える画像形成装置について説明する。図６は、本実施の形態に係る軸受装置５を本体フレーム１に取り付けた場合の正面図である。図７は、本実施の形態に係る軸受装置５を側面から見た場合の概略構成図である。
【００４３】
本実施の形態に係る軸受装置５には、本体ギア４の軸を支持する軸受内筒部５ｇと、その外周側に形成される軸受外筒部５ｆが形成されており、軸受内筒部５ｇと軸受外筒部５ｆとをリブ５ｈで接続し、軸受外筒部５ｆの外周に外周リブ５ａを設けた。さらに、リブ５ｈと外周リブ５ａの位相を、互いに異なるようにした。なお、その他の構成は上記第１の実施の形態と同一であるので、その説明は省略する。
【００４４】
この構成によれば、軸受内筒部５ｇと軸受外筒部５ｆとの間に間隙８が形成され、さらに本体フレーム１と軸受外筒部５ｆとの間に間隙７が形成される。よって、軸と軸受内筒部５ｇとの間で生じた摩擦熱を、間隙８、間隙７で放熱することができ、より効果的に摩擦熱を放熱することが可能になる。
【００４５】
また、リブ５ｈと外周リブ５ａの位相を互いに異なるようにすることで、熱膨張に伴う軸受装置５に生じる応力を分散させることができる。よって、熱膨張による軸受装置５の形状変化を抑えることが可能になる。
【００４６】
なお、間隙８は摩擦熱を放熱する形状であればよいので、穴形状としてもよい。また、リブ５ｈ、外周リブ５ａの本数は、図６に示す本数に限られない。また、本実施の形態における外周リブ５ａを、上記第２の実施の形態のように弾性を有する形状としてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態に係る軸受装置５を、シート材に画像を形成する画像形成手段（感光体ドラム等）を駆動する駆動ギア列に用いることで、各々のギアをスムーズに回転させることができ、回転ムラによる画像不良を低減させることができる。また、この軸受装置５を画像形成装置の摺動部に用いることで、トルクの増加を抑えた画像形成装置を提供することができる。
【００４８】
以上より、本実施の形態では、軸と軸受装置との摩擦熱を効果的に放熱し、軸の回転、摺動をスムーズに保つことが可能な軸受装置、及びこれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１の実施の形態に係る軸受装置の概略構成図
【図２】第１の実施の形態に係る軸受装置を本体フレームに取り付けた場合の正面図
【図３】第１の実施の形態に係る軸受装置を画像形成装置に取り付けた場合の概略構成図
【図４】第１の実施の形態に係る軸受装置及び画像形成装置の分解図
【図５】第２の実施の形態に係る軸受装置を本体フレームに取り付けた場合の正面図
【図６】第３の実施の形態に係る軸受装置を本体フレームに取り付けた場合の正面図
【図７】第３の実施の形態に係る軸受装置を本体フレームに取り付けた場合の概略構成図
【図８】従来例に係る軸受装置の概略構成図
【符号の説明】
【００５０】
１  本体フレーム
１ａ軸受取付孔
４  本体ギア
５  軸受装置
５ａ外周リブ
５ｂ軸受孔
５ｃ保持部
５ｅボス
５ｇ軸受内筒部
５ｆ軸受外筒部
５ｈリブ
７  間隙
８  間隙
【図１】
2009270594.tif 000003
【図２】
2009270594.tif 000004
【図３】
2009270594.tif 000005
【図４】
2009270594.tif 000006
【図５】
2009270594.tif 000007
【図６】
2009270594.tif 000008
【図７】
2009270594.tif 000009
【図８】
2009270594.tif 000010