JP2009186551A - ギア機構及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異音を低減すると共に歯飛びを防止する。
【解決手段】外周に小径ギア６３及び大径ギア６４がれぞれ形成された小径部１１１及び大径部１１２が合成樹脂材料にて一体成形されて、小径部が大径部の側面から円筒状に突出した態様で中空に形成されたギア部材６５と、小径部に内装されてその撓みを規制する規制部１２１を備えた規制部材１１３とを有し、規制部の外周面がギア部材の小径部の内周面より小径に形成され、規制部の外周面と小径部の内周面との間に、異音の低減に要する小径部の撓みを許容しつつ、歯飛びを生じさせない範囲に小径部の撓みを制限可能な寸法の間隙が設けられたものとする。
【選択図】図７

Description

本発明は、合成樹脂製のギア部材を有するギア機構及びこれを用いた画像形成装置に関し、特に小径ギアと大径ギアとが合成樹脂材料にて一体的に形成されたギア部材を有するギア機構及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスなどにより記録紙に画像を形成する画像形成装置（プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、及び複合機など）では、記録紙を搬送するローラに駆動源としてのモータの回転力を減速して伝達するなどの用途で、種々の構成のギア機構が設けられている。

このよう画像形成装置に設けられるギア機構においては、騒音の低減、潤滑剤の省略、及び低コスト化などの利点から、合成樹脂製のギアが広く採用されており、小径ギアと大径ギアとを合成樹脂材料にて一体的に形成したものが知られている（特許文献１・２）。また、ギアの噛合音を低減するためにエラストマ材料を採用したギアに関する技術も知られている（特許文献３）。
特開平６−１１０１６号公報 特開平１０−２４６３１３号公報 特開平９−２１０１４５号公報

しかるに、合成樹脂製のギアは、騒音の低減に有効であるが、モータの出力軸のギアに直接噛み合う構成の場合、相手ギアが金属製となることに加えて、高速回転となることから、回転開始時に大きな負荷がギアに作用するため、騒音が大きくなる。

特に合成樹脂製のギアでは、剛性を高めるために、歯が列設された外周部と中心の軸受け部とを径方向のリブで相互に連結する構成が一般的であるが、リブの配設部分の外周面側に発生するひけの影響で、リブのピッチに対応して周期的に変化する異音が発生する。このような周期的な異音は、成形精度を高めることで解決することができるものの、製造コストが嵩む難点があり、また単にリブをなくしただけでは、異音を十分に低減することができない。

そこで、リブをなくすと共に、柔軟性を付与するエラストマ材を含むポリマーアロイ材料でギアを形成することが考えられ、これにより異音を効果的に低減することができる。ところが、このような構成とすると、歯が列設された外周部が撓み易くなり、紙詰まりなどで大きな負荷が作用すると、歯飛びが発生する。この歯飛びは、歯を損傷して動力伝達が不能となる事態を招くことから、避けなければならない。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、異音を低減すると共に歯飛びを防止することができるように構成されたギア機構及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

本発明のギア機構及びこれを用いた画像形成装置は、外周に小径ギア及び大径ギアがれぞれ形成された小径部及び大径部が合成樹脂材料にて一体成形されて、前記小径部が前記大径部の側面から円筒状に突出した態様で中空に形成されたギア部材と、前記小径部に内装されてその撓みを規制する規制部を備えた規制部材とを有し、前記規制部の外周面が前記ギア部材の小径部の内周面より小径に形成され、前記規制部の外周面と前記小径部の内周面との間に、異音の低減に要する前記小径部の撓みを許容しつつ、歯飛びを生じさせない範囲に前記小径部の撓みを制限可能な寸法の間隙が設けられた構成とする。

本発明によれば、小径部が合成樹脂材料にて中空に形成されて撓み易くなるため、適切な噛み合い状態に保持されることから、異音を効果的に低減することができる。また、規制部材により小径部の過大な変形が制限されることから、十分な噛み合い量を確保することができるため、歯飛びを防止することができる。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、外周に小径ギア及び大径ギアがれぞれ形成された小径部及び大径部が合成樹脂材料にて一体成形されて、前記小径部が前記大径部の側面から円筒状に突出した態様で中空に形成されたギア部材と、前記小径部に内装されてその撓みを規制する規制部を備えた規制部材とを有し、前記規制部の外周面が前記ギア部材の小径部の内周面より小径に形成され、前記規制部の外周面と前記小径部の内周面との間に、異音の低減に要する前記小径部の撓みを許容しつつ、歯飛びを生じさせない範囲に前記小径部の撓みを制限可能な寸法の間隙が設けられた構成とする。

これによると、小径部が合成樹脂材料にて中空に形成されて撓み易くなるため、適切な噛み合い状態に保持されることから、異音を効果的に低減することができる。また、規制部材により小径部の過大な変形が制限されることから、十分な噛み合い量を確保することができるため、歯飛びを防止することができる。

この場合、ギア部材は、強度や耐摩耗性などの機械的特性に優れた合成樹脂材と、柔軟性を付与するエラストマ材とを混合したポリマーアロイ、例えばＰＯＭ／エラストマ、すなわちＰＯＭ（ポリアセタール）にポリウレタンなどのエラストマ材を混合したものが好適である。これによると、機械的特性と柔軟性を両立させることができる。

前記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記第１の発明において、前記ギア部材の小径ギアは、駆動源であるモータの金属材料からなる出力軸に形成されたギヤに噛み合う構成とする。

これによると、小径ギア部に噛み合う相手ギアが剛性の高い金属材料からなる場合には、異音が顕著になるが、小径部が合成樹脂材料にて中空に形成されて撓み易くなるため、異音を効果的に低減することができる。また、小径ギア部に噛み合うギアが剛性の高い金属材料からなる場合には、小径ギア部の変形量が大きくなることから、歯飛びが生じ易くなり、特に省スペース化を図るために金属製の出力軸にギアを直接形成した場合、ギアのモジュールが小さくなることから、歯飛びが生じ易くなるが、カラー部材により小径ギア部の過大な変形が制限されるため、歯飛びを確実に防止することができる。

前記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記第２の発明において、前記ギア部材の大径ギアは、従動側への動力伝達を断続する電磁クラッチの端部に設けられたギアに噛み合い、前記ギア部材の小径部は、前記電磁クラッチの本体側に配置されると共に、その小径部を挟んで前記大径部と相反する側に配置された前記モータから突出した前記出力軸のギアと前記小径ギアとの間に所要の噛み合い長が確保されるように軸方向に長く形成された構成とする。

これによると、小径部が軸方向に長く形成された場合には、中空に形成された小径部が撓み易くなり、小径部の変形量が大きくなることから、歯飛びが生じ易くなるが、カラー部材により小径部の過大な変形が制限されるため、歯飛びを確実に防止することができる。

前記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記第１乃至第３の発明において、前記ギア部材は、前記大径部の側面から前記小径部側に突出して、その中心孔内に回転中心軸が挿通される軸受け用のボス部を備え、前記規制部材は、前記ギア部材の軸受け用のボス部が嵌挿される中心孔を備え、その中心孔の内周面が前記軸受け用のボス部の外周面より大径に形成された構成とする。

これによると、規制部材の規制部の外周面がギア部材の小径部の内周面より小径に形成されたことと相俟って、規制部の外周面と小径部の内周面との間に所要の寸法の間隙が確保されるため、小径部の撓みを許容しつつ、小径部の過大な変形を制限することができる。またギア部材と規制部材との相対回転が許容されるため、ギア部材のボス部の外周面と規制部材の中心孔の内周面とが擦れ合うことによる摩擦音を低減することができる。

前記課題を解決するためになされた第５の発明は、前記第１乃至第４の発明において、前記ギア部材は、前記大径部の側面から前記小径部側に突出して、その中心孔内に回転中心軸が挿通される軸受け用のボス部を備え、この軸受け用のボス部が、前記小径部の端部開口から外側に抜け出す位置まで延出された態様で設けられ、前記規制部材は、径方向外向きに突出して前記小径部の端面に当接するフランジ部と、前記軸受け用のボス部の先端と略同一となる位置まで軸方向に突出する位置決め用のボス部とを備えた構成とする。

これによると、位置決め用のボス部の先端が、ギア部材の軸受け用のボス部と共に、その軸方向位置を規定する部材に当接して、規制部材の一端側の軸方向位置が規定され、またフランジ部が小径部の端面に当接することで、規制部材の他端側の軸方向位置が規定され、これにより規制部材の軸方向の位置決めがなされ、小径部の撓みを確実に規制することができる。

前記課題を解決するためになされた第６の発明は、前記第５の発明において、前記規制部材は、前記位置決め用のボス部と相反する側に、前記ギア部材に対する逆向きの取付状態で、前記ギア部材の軸受け用のボス部の先端より先の位置まで軸方向に突出する逆付け防止用のボス部を備えた構成とする。

これによると、規制部材をギア部材に逆向きに取り付けた場合に、逆付け防止用のボス部がギア部材のボス部より突出することから、所定の取付スペースに収まらなくなって組立が困難になるため、作業者が誤りを簡単に認識することができ、誤組立を防止することができる。

前記課題を解決するためになされた第７の発明は、前記第１乃至第６の発明において、前記規制部材の規制部が、前記ギア部材の小径ギアに噛み合う相手ギアとの接触部位に対応する軸方向位置に配置された構成とする。

これによると、小径部における相手ギアとの接触部位での過大な変形を精度良く制限することができるため、歯飛びを確実に防止することができる。

この場合、相手ギアをその中心線が小径ギアの中心線に対して傾斜して配置して、相手ギアの先端部が小径部に高い圧力で接触するように設けた場合には、相手ギアの先端部に対応する軸方向位置に規制部を配置すれば良い。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、帯電、露光、現像、転写及び定着の各プロセスを経て用紙に画像を形成する画像形成部１を備え、この画像形成部１には、給紙カセット４ａ〜４ｄに収容された用紙Ｓが用紙搬送部２を介して逐次送り込まれ、画像形成部１にて所要の画像が形成された用紙Ｓが排紙部５に排出される。

画像形成部１は、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の各色ごとのトナー像を形成する複数のプロセスユニット１１〜１４と、この各プロセスユニット１１〜１４内の各感光体ドラム１１ａ〜１４aの作像面に対して露光用の光束を走査するレーザ・スキャニング・ユニット（以下ＬＳＵという）１６と、各プロセスユニット１１〜１４内の各感光体ドラム１１ａ〜１４ａ上に作像された各色ごとのトナー像が順次転写されて合成される中間転写ベルト１７とを有し、各色ごとの感光体ドラム１１ａ〜１４ａが中間転写ベルト１７に沿って並んで配置されたタンデム型の構造となっている。

各プロセスユニット１１〜１４内では、各帯電器１１ｂ〜１４ｂにより均一に帯電させた各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの作像面に対してＬＳＵ１６から露光用の光束が走査されることで静電潜像が形成され、この各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの静電潜像が、各現像器１１ｃ〜１４ｃから供給される各色のトナーで現像されて各色ごとの単色トナー像が各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの作像面に形成される。

中間転写ベルト１７は、駆動ローラ２１、従動ローラ２２に巻き掛けられて支持され、この中間転写ベルト１７の内側には、中間転写ベルト１７を加圧して各感光体ドラム１１ａ〜１４ａ上のトナー像を中間転写ベルト１７に転写する各色ごとの１次転写ローラ２４〜２７が設けられている。また中間転写ベルト１７の端部側方には、中間転写ベルト１７上のトナー像を用紙Ｓに転写する２次転写ローラ２８が配設されている。

この２次転写ローラ２８によりトナー像が転写された用紙Ｓは、定着器１９に搬送されて熱及び圧力によりトナー像を用紙Ｓに定着させる処理が行われる。

用紙搬送部２では、第１〜第４の給紙カセット４ａ〜４ｄ内の用紙がそれぞれ、第１〜第４のピックアップローラ３１ａ〜３１ｄにより取り出され、さらに第１〜第４の給紙ローラ３２ａ〜３２ｄにより送り出された後、第１〜第４の中間ローラ３６ａ〜３６ｄを経てレジストローラ３８に導かれ、このレジストローラ３８により中間転写ベルト１７上の画像と同期を取って画像形成部１の２次転写ローラ２８に送り込まれる。

第１・第２の給紙カセット４ａ・４ｂは、本体７に設けられ、第３・第４の給紙カセット４ｃ・４ｄは、オプション給紙スタンド（増設ユニット）８に設けられている。また本体７に設けられた、レジストローラ３８、第１・第２の中間ローラ３６ａ・３６ｂは、本体７に設けられた駆動機構により駆動され、オプション給紙スタンドに設けられた、第３・第４の中間ローラ３６ｃ・３６ｄは、オプション給紙スタンドに設けられた駆動機構により駆動される。

オプション給紙スタンド８側の駆動機構は、以下に示すように、第１の速度による標準搬送とこれより高速な第２の速度による高速搬送とに切換可能となっている。なお、本体７側の駆動機構も、オプション給紙スタンド８側の駆動機構と連動して標準搬送と高速搬送とに切換可能となっている。

図２は、図１に示したオプション給紙スタンド８側の駆動機構を示す斜視図である。図３・図４は、図２に示した駆動機構の動作状況を説明する模式的な斜視図である。

オプション給紙スタンド８に設けられた駆動機構は、モータ４１と、第３・第４の中間ローラ３６ｃ・３６ｄに対するモータ４１からの動力の伝達を断続する第１の中間ローラクラッチ４２と、この第１の中間ローラクラッチ４２と中間ローラ３６ｃ・３６ｄとの間に設けられた一方向クラッチ４３と、この一方向クラッチ４３の駆動側のシャフト５６から中間ローラ３６ｃ・３６ｄへの動力の伝達を断続する第２の中間ローラクラッチ４４と、一方向クラッチ４３の従動側のロータ５９から中間ローラ３６ｃ・３６ｄに動力を減速して伝達する減速機構（変速機構）４５とを有している。

第１・第２の中間ローラクラッチ４２・４４は、電磁クラッチであり、励磁コイルへの電圧の印加によりシャフト５５・５６とロータ５７・５８とを相対回転不能とすることでシャフト５５・５６とロータ５７・５８との間の動力伝達が可能になる構成のものであり、図示しない制御コントローラからのオンオフの指示に応じて動力伝達を断続する動作を行う。一方向クラッチ４３は、ロック方向にシャフト５６が回転する場合に動力をロータ５９に伝達する構成のものである。

第１の中間ローラクラッチ４２には、モータ４１からの動力が第１の伝動機構４７を介して伝達され、この第１の伝動機構４７は、モータ４１の出力軸６１に設けられたギア６２に歯合する小径ギア６３及びこの小径ギア６３に同軸的に設けられた大径ギア６４を備えたギア部材６５を有しており、このギア部材６５の大径ギア６４が第１の中間ローラクラッチ４２のロータ５７に形成されたギアに歯合している。

一方向クラッチ４３及び第２の中間ローラクラッチ４４には、第１の中間ローラクラッチ４２からの動力が第２の伝動機構４８を介して伝達され、この第２の伝動機構４８は、一対のプーリ７１・７２と、この一対のプーリ７１・７２に巻き掛けられたベルト７３とを有しており、一方のプーリ７１は、第１の中間ローラクラッチ４２の中心部を貫通するシャフト５５に連結され、他方のプーリ７２は、一方向クラッチ４３及び第２の中間ローラクラッチ４４の中心部を貫通するシャフト５６に連結されている。

連動機構４６は、一対のプーリ７５・７６と、この一対のプーリ７５・７６に巻き掛けられたベルト７７とを有しており、プーリ７５・７６はそれぞれ、第３・第４の中間ローラ３６ｃ・３６ｄの回転軸５１・５２に同軸的に連結されたギア８１・８２と歯合するギア８３・８４が一端に連結されたシャフト５３・５４に連結されている。

減速機構４５は、一方向クラッチ４３のロータ５９に同軸的に連結された小径なギア６７と、このギア６７に歯合する大径のギア６８とを有しており、このギア６８は、第４の中間ローラ３６ｄに回転を伝達するシャフト５４に連結されている。さらにこのシャフト５４には、第２の中間ローラクラッチ４４のロータ５８に形成されたギアに歯合するギア６９が同軸的に連結されている。

この第２の駆動機構では、図３に示すように、第１の中間ローラクラッチ４２をオン、第２の中間ローラクラッチ４４をオフとした場合、モータ４１の回転力が伝動機構４７・４８を介してシャフト５６に伝達され、このときシャフト５６の回転力が一方向クラッチ４３にロック方向に作用してロータ５９に伝達され、さらに減速機構４５を構成するギア６７・６５を介して減速された回転力がシャフト５４に伝達され、第３・第４の中間ローラ３６ｃ・３６ｄが第１の速度で回転する。

このとき、シャフト５４の回転力がギア６９を介して第２の中間ローラクラッチ４４のロータ５８に入力されるが、この第２の中間ローラクラッチ４４がオフとなっているため、第２の中間ローラクラッチ４４のロータ５８はシャフト５６に対して空転状態となる。

また、図４に示すように、第１・第２の中間ローラクラッチ４２・４４を共にオンとした場合、モータ４１の回転力が伝動機構４７・４８を介してシャフト５６に伝達され、さらに第２の中間ローラクラッチ４４のロータ５８からギア６９を介してシャフト５４に伝達され、第３・第４の中間ローラ３６ｃ・３６ｄが第２の速度で回転する。

このとき、シャフト５４の回転力がギア６８及びギア６７を介して一方向クラッチ４３のロータ５９に入力されるが、ロータ５９の回転がシャフト５６より高速であり、シャフト５６に対してロータ５９がフリー方向に相対回転するため、一方向クラッチ４３は空転状態となる。

図５は、図２に示した第１の伝動機構４７を示す側面図である。図６は、図５に示した第１の伝動機構４７を分解して示す斜視図である。図７は、図５に示したギア部材及び規制部材を軸線に沿った平面で切断して示す断面図である。図８は、図７に示したギア部材及び規制部材を軸線に直交する平面で切断して示す要部断面図である。図９は、図７に示したギア部材及び規制部材の正規の取付状態及び誤った取付状態を示す断面図である。

中間ローラクラッチ４２は、図５・図６に示すように、中心を貫通するシャフト（動力伝達軸）５５の両端が軸受け１０１・１０２を介してフレーム（支持部材）１０３とブラケット（支持部材）１０４とに支持されており、ブラケット１０４はフレーム１０３に対してねじ１０５により固定される。シャフト５５は、フレーム１０３に開設された孔を通って反対側に抜け出し、その先端部にはプーリ７１が取り付けられる。

ギア部材６５は、小径ギア６３が形成された小径部１１１と、大径ギア６４が形成された大径部１１２とが合成樹脂材料にて一体成形されたものであり、フレーム１０３に固定されたシャフト（回転中心軸）１０７に回転自在に支持されている。シャフト１０７の先端はブラケット１０４により支持されている。このギア部材６５の小径部１１１には、小径部１１１の撓みを規制する規制部材１１３が内装されている。

ギア部材６５は、強度や耐摩耗性などの機械的特性に優れた合成樹脂材と、柔軟性を付与するエラストマ材とを混合したポリマーアロイ、例えばＰＯＭ／エラストマ、すなわちＰＯＭ（ポリアセタール）にポリウレタンなどのエラストマ材を混合したものが好適である。これによると、機械的特性と柔軟性を両立させることができる。

モータ４１は、フレーム１０３を挟んでギア部材６５及び中間ローラクラッチ４２と相反する側に配置され、フレーム１０３に対してねじ１０９により固定される。モータ４１の出力軸６１は、フレーム１０３に開設された孔を通ってギア部材６５側に突出し、この出力軸６１に設けられたギア６２がギア部材６５の小径ギア６３に歯合している。出力軸６１のギア６２は、金属製の出力軸６１に直接、歯切り加工により創成されている。この出力軸６１のギア６２及びギア部材６５の小径ギア６３は、はすば歯車となっている。

ギア部材６５の大径ギア６４は、中間ローラクラッチ４２の端部に設けられたロータ５７のギアに噛み合い、小径ギア６３が形成された小径部１１１は、中間ローラクラッチ４２の本体１１４側に配置され、この本体１１４に対応して軸方向に長く形成されており、これにより、小径部１１１を挟んで大径部１１２と相反する側に配置されたモータ４１から突出した出力軸６１のギア６２と小径ギア６３との間に所要の噛み合い長が確保されるようになっている。

ギア部材６５の小径部１１１は、図７に示すように、大径部１１２の側面から円筒状に突出した態様で中空に形成されている。ギア部材６５の中心部には、大径部１１２の側面から小径部１１１側に突出した軸受け用のボス部１１７と、大径部１１２の側面から小径部１１１と相反する側に突出したボス部１１８とが設けられており、このボス部１１７・１１８と大径部１１２とを貫通するように、シャフト１０７が遊挿される中心孔１１６が形成されている。特にここでは、小径部１１１とその中心のボス部１１７とを径方向に連結するリブは設けられていない。

規制部材１１３は、ギア部材６５の小径部１１１の撓みを規制する規制部１２１を有し、この規制部１２１は、円環状部分１２１ａと、この円環状部分１２１ａの外周部から軸方向に延びた円筒状部分１２１ｂとによりＬ字形状の断面をなしている。規制部材１１３の中心部には、ギア部材６５の小径部１１１側のボス部１１７が遊嵌される中心孔１２２が形成されており、規制部材１１３がボス部１１７に相対回転可能に支持される。

また規制部材１１３には、規制部１２１の側面から軸方向に突出した位置決め用のボス部１２３と、規制部１２１の側面からボス部１２３と相反する側に軸方向に突出した逆付け防止用のボス部１２４とが設けられており、このボス部１２３・１２４と規制部１２１とを貫通するように中心孔１２２が設けられ、ギア部材６５のボス部１１７に外装された際の規制部１２１の倒れがボス部１２３・１２４により規制される。規制部１２１の外周部には、径方向外向きに突出してギア部材６５の小径部１１１の端面に当接するフランジ部１２５が設けられている。

規制部材１１３の規制部１２１の円形断面をなす外周面は、図８に示すように、ギア部材６５の小径部１１１の円形断面をなす内周面より僅かに小径に形成されており、また規制部材１１３の中心孔１２２の円形断面をなす内周面は、ギア部材６５の軸受け用のボス部１１７の円形断面をなす外周面より僅かに大径に形成されており、これにより、規制部１２１の外周面と小径部１１１の内周面との間に所要の寸法の間隙が形成される。

この間隙の幅ｄは、異音の低減に要する小径部１１１の撓みを許容し、且つ歯飛びを生じさせない範囲に小径部１１１の撓みを制限可能な寸法に設定されており、小径部１１１が適宜に撓むことで、モータ４１の出力軸６１のギア６２と小径ギア６３とが適切な噛み合い状態に保持されて、異音を効果的に低減することができ、同時に規制部１２１により小径部１１１の過大な変形が制限されることから、十分な噛み合い量を確保することができるため、歯飛びを防止することができる。

ギア部材６５の小径部１１１側のボス部１１７は、図９に示すように、小径部１１１の端部開口から外側に抜け出す位置まで延出されており、ボス部１１７の先端がフレーム１０３に当接して、ギア部材６５の一端側の軸方向位置が規定される。また小径部１１１と相反する側のボス部１１８は、ブラケット１０４に当接して、ギア部材６５の他端側の軸方向位置が規定され、これによりギア部材６５が軸方向に大きく変位することが阻止され、モータ４１の出力軸６１のギアと小径ギア６３との間、及び大径ギア６４と中間ローラクラッチ４２のロータ５７のギアとの間での安定した動力伝達を確保することができる。

規制部材１１３では、図９（Ａ）に示すように、正規の取付状態において、位置決め用のボス部１２３がギア部材６５のボス部１１７の先端と略同一となる位置まで軸方向に突出しており、位置決め用のボス部１２３の先端がフレーム１０３に当接して、規制部材１１３の一端側の軸方向位置が規定される。またフランジ部１２５が小径部１１１の端面に当接するため、規制部材１１３の他端側の軸方向位置が規定され、これにより規制部材１１３が軸方向に大きく変位することが阻止され、小径部１１１の撓みを確実に規制することができる。

一方、図９（Ｂ）に示すように、規制部材１１３が逆向きに取り付けられた状態では、小径部１１１の端面にフランジ部１２５が当接して、規制部材１１３の他端側の軸方向位置が規定されるが、逆付け防止用のボス部１２４がギア部材６５のボス部１１７の先端より先の位置まで軸方向に突出するため、ギア部材６５及び規制部材１１３の組み付け状態での全体の軸方向寸法が正規の取付状態での寸法より大きくなり、フレーム１０３とブラケット１０４との間の取付スペースに収まらなくなるため、組立が困難になり、作業者が誤りを簡単に認識することができる。

図１０は、図５に示した規制部材の別の例を示す断面図である。この規制部材１３１では、ギア部材６５の小径部１１１の撓みを規制する規制部１３２が、小径部１１１の小径ギア６３に噛み合うモータ４１の出力軸６１のギア６２との接触部位に対応する軸方向位置に配置されている。この規制部１３２は、ギア部材６５のボス部１１７が遊挿される中心孔１３３を備えた筒状部１３４から径方向外向きにフランジ状に突出した状態で形成されている。

またフレーム１０３に当接して規制部材１３１の一端側の軸方向位置を規定する位置決め用のボス部１３５が、軸方向に突出した状態で形成されており、さらに小径部１１１の端面に当接して規制部材１１３の他端側の軸方向位置を規定するフランジ部１３６が、筒状部１３４から径方向外向きに突出した状態で形成されている。

この構成では、出力軸６１を、その中心線がギア部材６５の中心線に対して傾斜するように配置して、出力軸６１のギア６２の先端部が最も高い圧力で小径部１１１に接触するようにした場合に、出力軸６１のギア６２の先端部に対応する軸方向位置に規制部１３２が配置されるため、前記図７の例のように、ギア部材６５の小径部１１１の端部に規制部１２１が配置された構成と比較して、出力軸６１のギア６２の押圧力により発生する小径部１１１の過大な変形を精度良く制限して、歯飛びを確実に防止することができる。

本発明にかかるギア機構及びこれを用いた画像形成装置は、異音を低減すると共に歯飛びを防止することができる効果を有し、小径ギアと大径ギアとが合成樹脂材料にて一体的に形成されたギア部材を有するギア機構及びこれを用いた画像形成装置などとして有用である。

本発明が適用される画像形成装置を示す概略構成図 図１に示したオプション給紙スタンド側の駆動機構を示す斜視図 図２に示した駆動機構の動作状況を説明する模式的な斜視図 図２に示した駆動機構の動作状況を説明する模式的な斜視図 図２に示した第１の伝動機構を示す側面図 図５に示した第１の伝動機構を分解して示す斜視図 図５に示したギア部材及び規制部材を軸線に沿った平面で切断して示す断面図 図７に示したギア部材及び規制部材を軸線に直交する平面で切断して示す要部断面図 図７に示したギア部材及び規制部材の正規の取付状態及び誤った取付状態を示す断面図 図５に示した規制部材の別の例を示す断面図

符号の説明

８ オプション給紙スタンド
３６ａ〜３６ｄ 中間ローラ
４１ モータ
４２ 第１の中間ローラクラッチ
４３ 一方向クラッチ
４４ 第２の中間ローラクラッチ
４７ 第１の伝動機構
５５ シャフト
５７ ロータ
６１ 出力軸
６２ ギア
６３ 小径ギア
６４ 大径ギア
６５ ギア部材
１０１・１０２ 軸受け
１０３ フレーム（支持部材）
１０４ ブラケット（支持部材）
１０７ シャフト（回転中心軸）
１１１ 小径部
１１２ 大径部
１１３ 規制部材
１１４ 本体
１１６ 中心孔
１１７ 軸受け用のボス部
１２１ 規制部
１２２ 中心孔
１２３ 位置決め用のボス部
１２４ 逆付け防止用のボス部
１２５ フランジ部
１３１ 規制部材
１３２ 規制部
１３３ 中心孔
１３５ 位置決め用のボス部
１３６ フランジ部

Claims (8)

1. 外周に小径ギア及び大径ギアがれぞれ形成された小径部及び大径部が合成樹脂材料にて一体成形されて、前記小径部が前記大径部の側面から円筒状に突出した態様で中空に形成されたギア部材と、
   前記小径部に内装されてその撓みを規制する規制部を備えた規制部材とを有し、
   前記規制部の外周面が前記ギア部材の小径部の内周面より小径に形成され、前記規制部の外周面と前記小径部の内周面との間に、異音の低減に要する前記小径部の撓みを許容しつつ、歯飛びを生じさせない範囲に前記小径部の撓みを制限可能な寸法の間隙が設けられたことを特徴とするギア機構。
2. 前記ギア部材の小径ギアは、駆動源であるモータの金属材料からなる出力軸に形成されたギヤに噛み合うことを特徴とする請求項１に記載のギア機構。
3. 前記ギア部材の大径ギアは、従動側への動力伝達を断続する電磁クラッチの端部に設けられたギアに噛み合い、
   前記ギア部材の小径部は、前記電磁クラッチの本体側に配置されると共に、その小径部を挟んで前記大径部と相反する側に配置された前記モータから突出した前記出力軸のギアと前記小径ギアとの間に所要の噛み合い長が確保されるように軸方向に長く形成されたことを特徴とする請求項２に記載のギア機構。
4. 前記ギア部材は、前記大径部の側面から前記小径部側に突出して、その中心孔内に回転中心軸が挿通される軸受け用のボス部を備え、
   前記規制部材は、前記ギア部材の軸受け用のボス部が嵌挿される中心孔を備え、その中心孔の内周面が前記軸受け用のボス部の外周面より大径に形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のギア機構。
5. 前記ギア部材は、前記大径部の側面から前記小径部側に突出して、その中心孔内に回転中心軸が挿通される軸受け用のボス部を備え、この軸受け用のボス部が、前記小径部の端部開口から外側に抜け出す位置まで延出された態様で設けられ、
   前記規制部材は、径方向外向きに突出して前記小径部の端面に当接するフランジ部と、前記軸受け用のボス部の先端と略同一となる位置まで軸方向に突出する位置決め用のボス部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のギア機構。
6. 前記規制部材は、前記位置決め用のボス部と相反する側に、前記ギア部材に対する逆向きの取付状態で、前記ギア部材の軸受け用のボス部の先端より先の位置まで軸方向に突出する逆付け防止用のボス部を備えたことを特徴とする請求項５に記載のギア機構。
7. 前記規制部材の規制部が、前記ギア部材の小径ギアに噛み合う相手ギアとの接触部位に対応する軸方向位置に配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のギア機構。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のギア機構を有する画像形成装置。

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