(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転可能な駆動モータと、該駆動モータから被駆動部に動力伝達する歯車列と、これらを装着するための２つのフレーム枠を有するフレームとからなり、一方のフレーム枠には前記駆動モータと駆動側歯車列とを配置し、他方のフレーム枠には、従動側歯車列を配置し、前記駆動側歯車列内には、前記従動側歯車列の一部と噛み合い、あるいはその噛み合いを解除することにより、前記従動側歯車列に動力を継断するための遊星歯車を設け、少なくとも駆動側歯車列の一部と従動側歯車列の一部とが回転半径内で重なるように、２つのフレーム枠を相対向させて連結したことを特徴とする駆動ユニット装置。
【請求項２】
前記駆動側歯車列を一方のフレーム枠に片持ち梁的に支持させた支軸に設け、前記従動側歯車列を他方のフレーム枠に片持ち梁的に支持させた支軸に設けたことを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット装置。
【請求項３】
前記両フレーム枠には、それぞれ相手フレーム枠との間隔を保持するための間隔保持片を一体的に屈曲形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動ユニット装置。
【請求項４】
前記被駆動部は、原稿を搬送する搬送ローラであって、
前記従動側歯車列には、前記搬送ローラに動力を伝達する歯車を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ装置や複写機等における駆動ユニット装置の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ファクシミリ装置や複写機等の画像形成装置には、原稿読取部と、画像データを用紙に記録するための記録部と、記録部に用紙を供給する給紙部とが備えられているのが通常である。
【０００３】
そして、最近では装置の組立作業を容易にするため、特開平７−２９１４７６号公報や、特開平９−２１６７４７号公報に開示されているように、読取るべき原稿を原稿読取部に搬送するためや、記録部に用紙を供給し、記録部を通過させるために、駆動モータと駆動モータからの動力伝達用の歯車列とを予め一枚のフレームに組み込んで駆動ユニット装置を構成し、該駆動ユニットを合成樹脂製のケースに収納することが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、歯車列を一枚のフレーム上に組み込むには、駆動側から従動側までの各歯車を平面的にほぼ１列状に配置しなければならないため、フレームが長くなり、駆動ユニットが嵩張って大型化し、機器全体を小型化することができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、コンパクトな駆動ユニット装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１に記載した発明の駆動ユニット装置は、正逆回転可能な駆動モータと、該駆動モータから被駆動部に動力伝達する歯車列と、これらを装着するための２つのフレーム枠を有するフレームとからなり、一方のフレーム枠には前記駆動モータと駆動側歯車列とを配置し、他方のフレーム枠には、従動側歯車列を配置し、前記駆動側歯車列内には、前記従動側歯車列の一部と噛み合い、あるいはその噛み合いを解除することにより、前記従動側歯車列に動力を継断するための遊星歯車を設け、少なくとも駆動側歯車列の一部と従動側歯車列の一部とが回転半径内で重なるように、２つのフレーム枠を相対向させて連結したものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明の駆動ユニット装置は、請求項１に記載の駆動ユニット装置において、前記駆動側歯車列を一方のフレーム枠に片持ち梁的に支持させた支軸に設け、前記従動側歯車列を他方のフレーム枠に片持ち梁的に支持させた支軸に設けたものである。
【０００８】
そして、請求項３に記載の発明の駆動ユニット装置は、請求項１または請求項２に記載の駆動ユニット装置において、前記両フレーム枠には、それぞれ相手フレーム枠との間隔を保持するための間隔保持片を一体的に屈曲形成したものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動ユニットにおいて、前記被駆動部は、原稿を搬送する搬送ローラであって、前記従動側歯車列には、前記搬送ローラに動力を伝達する歯車を設けたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用する画像形成装置の一例としてのファクシミリ装置の主要構成部品の斜視図、図４は原稿読取ユニットの構成部品の斜視図、図７は駆動ユニット装置の分解斜視図である。
【００１１】
ファクシミリ装置１の本体ケースは、図１に示すように、スキャナユニット２、プロセスユニット３及び定着ユニット４からなる記録ユニットと、画像を形成するための用紙Ｐを供給するための給紙部としての給紙ユニット５とを上側から装着する合成樹脂製のメイン下ケース１ａと、該メイン下ケース１ａの上側を覆い、前方を大きく上下回動できるように、メイン下ケース１ａの側部後部位に枢着された合成樹脂製の上ケース１ｂとからなり、該上ケース１ｂの上面には、原稿読取ユニット６及び原稿送り台７を載置でき、原稿読取ユニット６の上側を、操作パネル８にて着脱自在に覆うように構成されている。
【００１２】
そして、プロセスユニット３、定着ユニット４及び、給紙ユニット５に動力伝達するための駆動モータとギヤ列とを含む駆動系ユニット９は、メイン下ケース１ａの左側の収納凹所（図示せず）内に装着固定される。
【００１３】
そして、メイン下ケース１ａの後面部の一側（実施例では右寄り部位）に穿設された窓孔１ｃを図示しない側面視逆Ｌ字状のサブカバーにて着脱自在に開口できるように構成されている。
【００１４】
さらに、前記メイン下ケース１ａの下面を覆う金属板製の底カバー１０の上側には、制御基板１１、低圧電源基板１２、高圧電源基板１３、電話回線を介して他の電話装置やファクシミリ装置との間で会話やファクシミリデータの送受信を可能にするためのＮＣＵ（ネットワークコントロールユニット）基板１４が配置されている。
【００１５】
そして、他の電話装置との会話を行うための送受話器（ハンドセット）２０は、メイン下ケース１ａの左側面から外向きに突設した受け台２０ａ上に載置されている。
【００１６】
次に、記録部における各ユニット等の構成について説明する。給紙ユニット５のフィダー部ケース５ａ内に積層された状態でセットされた用紙Ｐの先端側は、フィダー部ケース５ａ内の付勢ばね１５ａ付き支持板１５にて給紙ローラ１６に向かって押圧され、上記駆動系ユニット９から動力伝達されて回転する給紙ローラ１６と分離パッド１７とによって１枚ずつ分離される。分離された用紙Ｐは、上下一対のレジストローラ１８にてプロセスユニット３の上部側に給送され、このプロセスユニット３で表面にトナーにより画像を形成された用紙Ｐは、定着ユニット４の加熱ローラ２１と押圧ローラ２２とにて画像を固定された後、排紙口１ｄから外に排出され、図示しない排紙トレイの上に排出される。
【００１７】
上面開放箱体状のメイン下ケース１ａの平面視ほぼ中央部に配置するプロセスユニット３の下方の部位には、スキャナユニット２が前記メイン下ケース１ａの底板部の上面側に一体的に形成したステー部にビス等にて固定される。露光ユニットとしてのスキャナユニット２には、図２に示すように、合成樹脂製の上支持板２ａの下面側に、レーザ発光部、ポリゴンミラー２３、レンズ２４、反射鏡２５等を配置し、前記上支持板２ａに感光体ドラム２６の軸線に沿って延びるように穿設された横長スキャナ孔を覆う硝子板を通過してプロセスユニット３における感光体ドラム２６の外周面にレーザービームを照射して露光するように構成されている。
【００１８】
前記プロセスユニット３は、前記感光体ドラム２６とその上面に当接して回転する転写ローラ２７、感光体ドラム２６の下方に配置したスコロトロン型等の帯電器２８、給紙方向において感光体ドラム２６よりも上流側に配置した現像ローラ２９及び供給ローラ３０を有する現像装置、さらにその上流側に配置した現像剤（トナー）供給部すなわち着脱可能なトナーカートリッジ３１、また感光体ドラム２６よりも下流側に配置したクリーニング装置３２等から成っている。感光体ドラム２６の外周面は、帯電器２８にて形成された帯電層に前記スキャナユニット２からレーザービームを走査することによって静電潜像が形成される。前記トナーカートリッジ３１内の現像剤（トナー）は、攪拌体（図示せず）にて攪拌されて放出されたのち、供給ローラ３０を介して現像ローラ２９の外周面に担持され、ブレードによってトナー層厚さが規制される。感光体ドラム２６の静電潜像は、現像ローラ２９から現像剤が付着することによって顕像化され、転写ローラ２７と感光体ドラム２６の間を通る用紙Ｐに転写される。そして、感光体ドラム２６上に残った現像剤はクリーニング装置３２で回収される。
【００１９】
このプロセスユニット３は、合成樹脂製のケースに組み込むことにてカートリッジ化されており、このカートリッジ化したプロセスユニット３は、前記メイン下ケース１ａに着脱可能に装着される。
【００２０】
前記上ケース１ｂ上に配置される原稿読取ユニット６は、図２、図４〜図９に示すように、合成樹脂製のユニットケース３３内に配置される横長の密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）３４と、原稿送り台７の近傍に配置される原稿分離送りローラ３５及び分離パッド３６と、前記密着型イメージセンサ３４の搬送上流側に配置される搬送駆動ローラ３７及び押圧ローラ３８と、搬送下流側に配置される搬送駆動ローラ３９及び押圧ローラ４０と、被駆動部としての前記各ローラ３５，３７，３９を駆動するための駆動モータ４１と歯車列４２とがフレーム内に収納された駆動ユニット装置４３とが備えられ、前記原稿分離送りローラ３５及び分離パッド３６を介して１枚ずつ送られる原稿（図示せず）は下面が白色の下向き凸状に配置された押圧板４４とＣＩＳ３４の上面との間を通過するとき、原稿の画像が読み取られるように構成されている。
【００２１】
次に、図７〜図１１を参照しながら、駆動ユニット装置４３の構成をさらに詳細に説明する。駆動モータ４１はステッピングモータ等の正逆回転可能なモータであり、該駆動モータ４１と、前記歯車列４２のうちの駆動側歯車列４２ａとを駆動ユニット装置４３を構成するためのフレームのうちの第１フレーム枠４５に装着され、駆動モータ４１はその一方のフランジ部４１ａの箇所を前記第１フレーム枠４５の外面に１本のビス４７にて締着固定し、他方のフランジ部４１ｂは第１フレーム枠４５の外面側に切り起こした係止片４５ａに挟み付けられて固定されている。そして、歯車列の４２うちの従動側歯車列４２ｂは第２フレーム枠４６の内面側に装着されている。
【００２２】
駆動側歯車列４２ａは、駆動モータ４１の出力軸４１ｃに固定されたピニオンギヤ４８と、これに噛み合う大径歯車４９と、該大径歯車４９と一体的に回動するように形成された小径太陽歯車５０と、この小径太陽歯車５０に遊転しながら噛み合う遊星歯車５１とからなり、第１フレーム枠４５に片持ち梁的に固定された支軸５２に、大径駆動歯車４９と小径太陽歯車５０と、遊星アーム５３とが回転自在に軸支され、その遊星アーム５３の先端に遊星歯車５１が回転自在に装着されている（図７参照）。
【００２３】
従動側歯車列４２ｂは、駆動モータ４１が正回転（図１０の反時計方向回転）して遊星アーム５３が所定方向（図１０の時計方向）に回動したとき、前記遊星歯車５１が噛み合う第１大径歯車５４と、これと一体的に回転するように一体的に形成された小径歯車５５と、該小径歯車５５に噛み合う第２大径歯車５６とから構成され、第２フレーム枠４６に片持ち梁的に固定された支軸５７に第１大径歯車５４と小径歯車５５とが回転自在に軸支され、同じく第２フレーム枠４６に片持ち梁的に固定された支軸５８に第２大径歯車５６が回転自在に軸支されている。
【００２４】
そして、後述するように第１フレーム枠４５と第２フレーム枠４６とを、駆動側歯車列４２ａと従動側歯車列４２ｂとが相対向させて連結させたとき、図８、図１０に示すように、第２大径歯車５６の支軸５８が大径駆動歯車４９等の回転半径内に位置するように側面視で歯車の回転軌跡が重なり合う配置とする。
【００２５】
図７及び図８に示すように、第１フレーム枠４５の一端をほぼ９０度に屈曲させて形成した第１間隔保持片４５ｂの先端に突設した位置決め用の舌片５９を第２フレーム枠４６に穿設された位置決め孔６０に嵌め入れる。第２フレーム枠４６の他端側にてほぼ９０度に屈曲させて形成した第２間隔保持片４６ａ及び第３間隔保持片４６ｂの屈曲先端部には、各々ねじ孔６１ａ，６１ｂが形成され、また、一方の第２間隔保持片４６ａの屈曲先端部には、第１フレーム枠４５に穿設された位置決め孔６３に嵌まる位置決め用の突起６２を設け、前記３つの間隔保持片４５ｂ、４６ａ、４６ｂにて第１フレーム枠４５と第２フレーム枠４６とが互いに平行度を保持して２本のネジ６４と、後述する座体６７の１つに対する固定のための１本のネジ６６（図７、図１１参照）とにより強固に連結することができるのである。
【００２６】
次に、上述のように組立てられた駆動ユニット装置４３をユニットケース３３の一側に形成された収納部６５に能率良く組み込む作業について説明する。図１１に示すように、駆動ユニット装置４３における第２フレーム枠４６側を、収納部６５における側板６５ａに２本のねじ６６にて固定するに際して、前記側板６５ａには、前記各ネジ６６に対応する雌ねじ部６７ａが形成された２箇所の座体６７が一体的に突設されている（図１１及び図１２（ｂ）参照）。また、第２フレーム枠４６に形成された位置決め孔６８ａ，６８ｂに対応する位置決めボス体６９ａ，６９ｂが側板６５ａに一体的に突設されている。さらに、前記側板６５ａには、前記両座体６７，６７の間に位置して各座体６７の高さよりも若干高くなるようした規制突起体７０，７０が一体的に突設されている。
【００２７】
この構成によれば、図１３（ａ）に示すごとく、前記２本のネジ６６にて第２フレーム枠４６の大きく離れた２箇所を座体６７、６７の上面に固定すると、その間に位置する規制突起体７０，７０が座体６７より高いので、図１３（ｂ）に示すように、第２フレーム枠４６の中途部の側縁近傍が規制突起体７０，７０により下から押圧され、第２フレーム枠４６の広幅面の中途部が若干下向き凸状に湾曲するように弾性変形するから、僅か２本のネジ６６止めでも、それより多い数のネジによる締結固定と同様に第２フレーム枠４６を位置決め拘束し、強固に固定できる効果を有するのである。なお、この変形例として、第２フレーム枠４６の広幅面の中途部が若干上向き凸状に湾曲するように、座体６７，６７と規制突起体７０とを配置位置設定しても良い。
【００２８】
さらに、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、第２フレーム枠４６の適宜箇所の側縁から弾性を有する舌片７１を外向きに突設し、該舌片７１の先端部をユニットケース３３の適宜側板の切欠き部、孔等のの係合部７２の縁に押し込むように構成する。この場合、係合部７２の高さ（好ましくは座体６７の高さ）が第２フレーム枠４６の広幅面中途部の下面を上向きに押圧する制突起体７０の高より若干低くなるように設定する。この構成によれば、第２フレーム枠４６を座体６７にネジ６６にて締着したとき、該座体６７と舌片７１との間の制突起体７０が第２フレーム枠４６の広幅面中途部の下面を上向きに押圧し、且つ舌片７１の箇所で下向きに押圧するので（図１４（ｂ）参照）、当該第２フレーム枠４６を動かないように規制でき、僅か２本のネジで強固に固定できるという効果を奏する。
【００２９】
なお、上述の駆動ユニット４３における第２大径歯車５６に対して、図４、図５、図１０に示すように、搬送駆動ローラ３７の軸７３に固定した伝動歯車７４及び搬送駆動ローラ３９の軸７５に固定した伝動歯車７６を各々噛み合わせて同方向に回転駆動するように構成する一方、前記原稿分離送りローラ３５の伝達軸７７の一端に取付けられた伝動歯車７８は前記伝動歯車７４に噛み合っている。
【００３０】
次に、前記駆動ユニット４３の作動について説明する。図示しない電源スイッチの操作により電源投入し、他のファクシミリ装置に原稿データを送るとき、図１０において、正回転する駆動モータ４１のピニオンギヤ４８は反時計回りに回転し、これに噛み合う大径歯車４９と太陽歯車５０とは共に時計方向に回転する。太陽歯車５０に噛み合う遊星歯車５１は自転しながら遊星アーム５３と共に時計方向に回動（公転）し、遊星歯車５１が従動側歯車列４２ｂにおける第１大径歯車５４の歯面に突き当たって噛み合い動力伝達するので、小径歯車５５を介して第２大径歯車５６を反時計方向に回転させる。この第２大径歯車５６に噛み合う伝動歯車７４，７６及び伝動歯車７４を介して駆動される伝動歯車７８により、原稿分離送りローラ３５を反時計方向に回転させ、原稿搬送のための上流側搬送駆動ローラ３７及び搬送下流側搬送駆動ローラ３９を時計方向に回転させて、読取るべき原稿を１枚ずつＣＩＳ３４の読取り部箇所を通過させるのである。
【００３１】
この原稿読取り動作中に万一紙詰まり（紙ジャム）が発生したときには、原稿読取り中断ための所定のスイッチを押下する。これにより、駆動モータ４１は所定の短時間（所定量）だけ逆回転する。そうすると、ピニオンギヤ４８は時計方向に回転し、大径歯車４９と共に太陽歯車５０は反時計方向に回転するので、当該太陽歯車５０に噛み合っている遊星歯車５１は自転しながら遊星アーム５３と共に、図１０において左方向に回動（公転）して第１大径歯車５５との噛み合いが解除されることになる。この状態では、駆動モータ４１の拘束を受けず、従動側歯車列４２ｂはすべて自由回転可能となるから、搬送駆動ローラ３７，３９等の原稿搬送経路中に位置する原稿を手で搬送上流側もしくは下流側に引き抜くことが軽い力で実行できるのである。
【００３２】
本発明の駆動ユニット装置は、上述したファクシミリ装置ばかりでなく、複写処理機能、図示しないパーソナルコンピュータ等の外部装置からのデータ伝送に基づき、その伝送されたデータを用紙Ｐに印字するプリンタ処理機能、前記原稿読取ユニット６を使って読み取った画像データを前記外部装置へ送信するというスキャナ処理機能をも備えた装置に対しても適用できる他、プリンタ、複写機等の各種モータを使った電気機器についても適用できることは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載した発明によれば、正逆回転可能な駆動モータと、該駆動モータから被駆動部に動力伝達する歯車列と、これらを装着するための２つのフレーム枠を有するフレームとからなり、一方のフレーム枠には前記駆動モータと駆動側歯車列とを配置し、他方のフレーム枠には、従動側歯車列を配置し、前記駆動側歯車列内には、前記従動側歯車列の一部と噛み合い、あるいはその噛み合いを解除することにより、前記従動側歯車列に動力を継断するための遊星歯車を設け、少なくとも駆動側歯車列の一部と従動側歯車列の一部とが回転半径内で重なるように、２つのフレーム枠を相対向させて連結したものであるから、従来のように一枚のフレームにほぼ一列状に歯車列を配置する場合に比べてフレーム全体の長さを短くして駆動ユニット装置をコンパクトに構成することができる。また、駆動側歯車列側から従動側歯車列への動力伝達を遊星歯車を介して実行するので、前記２枚のフレーム枠を合わせて連結する場合に、その連結位置合わせ精度を精密にしなくても、遊星歯車の公転の軌跡内で簡単に且つ正確に動力伝達でき、駆動ユニットの組立て作業も容易になるという効果を奏するのである。
【００３４】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記駆動側歯車列を一方のフレーム枠に片持ち梁的に支持させた支軸に設け、前記従動側歯車列を他方のフレーム枠に片持ち梁的に支持させた支軸に設けることにより、駆動側歯車列と従動側歯車列とを相対面させるように２つのフレーム枠を連結したとき互いの支軸が邪魔になることがなく、コンパクトに且つ簡単に連結できるという効果を奏するのである。
【００３５】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、各フレーム枠に一体的に屈曲形成させた間隔保持片を介してそれぞれ相手フレーム枠に連結するから、前記両歯車列間の間隔も正確に保持しながら駆動ユニットを簡単に組み立てることができるという効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ファクシミリ装置の主要部品の斜視図である。
【図２】  ファクシミリ装置の概略側断面図である。
【図３】  ファクシミリ装置の一部切欠き平面図である。
【図４】  原稿読取ユニットの構成部品を示す斜視図である。
【図５】  原稿読取ユニットの平面図である。
【図６】  原稿読取ユニットの下面図である。
【図７】  駆動ユニットの分解斜視図である。
【図８】  駆動ユニットの平面図である。
【図９】  駆動ユニットの側面図である。
【図１０】  原稿読取ユニットの動力伝達歯車系を示す図である。
【図１１】  駆動ユニットの組み込み状態を示す下面図である。
【図１２】  （ａ）は第２フレーム枠の平面図、（ｂ）は図１１のXIIb−XIIb線矢視図である。
【図１３】  （ａ）は第２フレーム枠の固定状態を示す模式的平面図、（ｂ）はXIIIb −XIIIb 線矢視拡大断面図である。
【図１４】  第２フレーム枠の固定方法の他の実施形態を示し、（ａ）は模式的平面図、（ｂ）はXIVb−XIVb線矢視拡大断面図である。
【符号の説明】
４１        駆動モータ
４２ａ      駆動側歯車列
４２ｂ      従動側歯車列
４３        駆動ユニット
４５        第１フレーム枠
４５ｂ      第１間隔保持片
４６ａ      第２間隔保持片
４６ｂ      第３間隔保持片
５０        小径太陽歯車
５１        遊星歯車
５４        第１大径歯車
５９        舌片
６０，６３        位置決め孔
６２        突起
６４        ネジ
【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】
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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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