JP2006200618A - 歯車、歯車ユニット、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動源を備えていなくても、気流を発生させることができ、且つ、強度を維持することができる。歯車本体の大きさによらずに所望の気流を発生させさせることができる。
【解決手段】 歯車７６は、同軸で回転する歯車本体８０及び羽根車８２を有し、羽根車８２の回転方向側面には複数の羽根８４が設けられている。歯車本体８０は、例えば平歯又はハス歯が周囲に設けられ、駆動力を伝達することができるようにされている。また、歯車本体８０と羽根車８２とは、互いに内径部分が連結部８６によって連結されており、この連結部８６を軸として一体に回転する。なお、歯車本体８０と羽根車８２とは、例えば溶融樹脂により一体に成型されてもよい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、歯車、歯車ユニット、定着装置及び画像形成装置に関するものである。

機器を構成する部品を冷却するために、羽根車と、この羽根車を駆動するモータとを有する冷却装置が広く用いられている。この種の冷却装置は、機器が小型化されて、モータを収容できるスペースがなくなると、配置できないという問題があった。そこで、歯車のリムの内周面に、軸方向に空気流を生じさせる羽根を複数形成することにより、機器を構成する部品を冷却することが知られている（特許文献１参照）。

特開２００１−３３６６１２号公報

しかしながら、上記従来例においては、リムの内側に穴が開き、十分な強度を得られないという問題があった。また、羽根がリムの内側に形成されるので、風量を増加させるためには、歯車を大きくしなければならないという問題があった。また、このように歯車を大きくすると、歯数やモジュールの変更となり減速比が変更されてしまう為、既存の装置に簡単に組み込むことが困難であるいう問題もあった。

そこで、本発明の第１の目的は、駆動源を備えていなくても、気流を発生させることができ、且つ、強度を維持することができる歯車を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、駆動源を備えていなくても、歯車本体の大きさによらずに所望の気流を発生させさせることができる歯車を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、歯車本体と、１つ以上の羽根を具備し、前記歯車本体と同軸で回転する羽根車とを有し、前記歯車本体と前記羽根車とは連結されている歯車にある。したがって、駆動源を備えていなくても、歯車本体に伝達される駆動力で回転することができるので、気流を発生させることができ、且つ、歯車本体に強度が下がる加工がされないので、歯車本体の強度を維持することができる。また、羽根車に具備される羽根の大きさは、歯車本体の大きさに依存しないので、歯車本体の大きさによらずに所望の気流を発生させることができる。

好適には、前記歯車本体及び前記羽根車は、互いに内径部分が連結されている。また、好適には、前記歯車本体及び前記羽根車は、一体に成型されてなる。したがって、組立て性を向上させることができる。

また、本発明の第２の特徴とするところは、複数の歯車を有する歯車ユニットにおいて、前記歯車の少なくともいずれかは、歯車本体と、１つ以上の羽根を具備し、前記歯車本体と同軸で回転する羽根車とを有し、前記歯車本体と前記羽根車とは連結されている歯車ユニットにある。好適には、前記歯車本体及び前記羽根車を有する前記歯車の少なくともいずれかは、他の前記歯車よりも発熱体に近い位置に配設される。即ち、歯車ユニットの全てに羽根が設けられていなくても、歯車ユニットの周囲に気流を発生させることができ、発熱体近傍の部品を効率的に冷却することができる。

また、本発明の第３の特徴とするところは、用紙に現像剤を定着させる定着装置であって、歯車本体と、１つ以上の羽根を具備し、前記歯車本体と同軸で回転する羽根車とを有し、前記歯車本体と前記羽根車とが連結されている歯車を有する定着装置にある。

また、本発明の第４の特徴とするところは、上記の定着装置を有する画像形成装置にある。

本発明によれば、駆動源を備えていなくても、気流を発生させることができ、且つ、強度を維持することができる。また、本発明によれば、駆動源を備えていなくても、歯車本体の大きさによらずに所望の気流を発生させさせることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に後述する排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８，１８が配置されている。さらに、画像形成装置本体１２の下方には、オプションとして複数の給紙ユニットが配置できるようにしてある。

それぞれの給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、用紙が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２４が配置され、このピックアップロール２４の後方にリタードロール２６及びフィードロール２８が配置されている。

主搬送路３２は、フィードロール２８から排出口３４までの用紙通路であり、この主搬送路３２は、画像形成装置本体１２の裏側（図１の左側面）近傍にあって、最下端の給紙ユニット１８から後述する定着装置３６まで略鉛直に形成されている部分を有する。この主搬送路３２の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、さらに転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストロール３９が配置されている。さらに、主搬送路３２の排出口３４の近傍には排出ロール４０が配置されている。

したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からピックアップロール２４により送り出された用紙は、リタードロール２６及びフィードロール２８の協働により捌かれて最上部の用紙のみ主搬送路３２に導かれ、レジストロール３９により一時停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６に搬送される。定着装置３６は、内部にヒータなどが設けられた加熱ロール３７と、この加熱ロール３７に対して圧接されて、加熱ロール３７と共にニップ部を形成する加圧ロール３８とを有し、搬送された用紙に転写された現像剤像に熱と圧力とを加えて、用紙に現像剤像を定着させる。現像剤像を定着された用紙は、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。

ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、主搬送路３２の排出ロール４０の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置４６が設けられていると共に、分けられた部分からレジストロール３９まで戻る反転路４８が形成されている。この反転路４８には搬送ロール５０ａ〜５０ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置４６が反転路４８を開く側に切り換えられ、排出ロール４０に用紙の後端手前がかかる時点で排出ロール４０が反転し、用紙が反転路４８に導かれ、レジストロール３９、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出されるものである。

排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部５２を有する。この傾斜部５２は、排出口部分が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部５２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１で２点鎖線で示すように、傾斜部５２を上方に回転して開いたときには、開放部５４が形成され、この開放部５４を介して後述するプロセスカートリッジ６４が脱着できるようにしてある。

像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体４４と、この像担持体４４を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５６と、帯電装置５６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像担持体４４の潜像を現像剤により可視化する現像機６０と、この現像機６０による現像剤像を用紙に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置６２と、転写装置４２により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる定着装置３６とから構成されている。光書込み装置５８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した給紙ユニット１８と平行で画像形成装置本体１２の正面近傍に配置され、現像機６０内を横切って像担持体４４を露光する。この像担持体４４の露光位置が潜像書込み位置Ｐとなる。
尚、この実施形態においては、光書込み装置５８として走査型のレーザ露光装置を用いたが、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。

プロセスカートリッジ６４は、像担持体４４、帯電装置５６、現像機６０及びクリーニング装置６２を一体化したものである。このプロセスカートリッジ６４は、排出部１６の傾斜部５２に直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部５２を開いたときに形成される開放部５４を介して着脱される。

次に、定着装置３６に伝達される駆動力と、定着装置３６に対する冷却について説明する。
図２において、定着装置３６に対して駆動力を伝達する歯車ユニット７０及びその周辺が示されいる。加熱ロール３７は、一端に歯車６６が設けられており、モータ６８の駆動力が歯車ユニット７０を介して伝達されるようになっている。歯車ユニット７０は、例えば歯車７２，７４，７６を有し、モータ６８の一端に固定された歯車７８の駆動力を歯車７２，７４，７６の順に伝達し、歯車７６が歯車６６に駆動力を伝達することにより、加熱ロール３７を回転させる。加圧ロール３８は、上述したように加熱ロール３７に対して圧接されており、加熱ロール３７の回転に従動するようにされている。

図３において、歯車７６が示されている。歯車７６は、同軸で回転する歯車本体８０及び羽根車８２を有し、羽根車８２の回転方向側面には複数の羽根８４が設けられている。歯車本体８０は、例えば平歯又はハス歯が周囲に設けられ、駆動力を伝達することができるようにされている。また、歯車本体８０と羽根車８２とは、互いに内径部分が連結部８６によって連結されており、この連結部８６を軸として一体に回転する。なお、歯車本体８０と羽根車８２とは、例えば溶融樹脂により一体に成型されてもよい。

このように、歯車７６は、歯車本体８０及び羽根車８２が一体に回転するので、駆動源を個別に備えていなくても、モータ６８の回転を伝達して加熱ロール３７及び加圧ロール３８を回転させる場合に、気流を発生させることができる。また、歯車本体８０に強度を低下させるような加工がされていないので、歯車本体８０の強度及び精度を維持することができる。歯車本体８０のリム内側に補強を目的とするリブなどが設けられてもよい。さらに、羽根車８２は、大きさが歯車本体８０の大きさに制限されることなく設けられる。

次に上記実施形態の作用について説明する。
画像形成信号が送られると、像担持体４４が帯電装置５６により一様に帯電され、この帯電された像担持体４４には、画像信号に基づいて静電潜像が形成される。光書込み装置５８により形成された像担持体４４の静電潜像は現像機６０の現像剤により可視化される。

一方、サイズ信号等により給紙ユニット１８のいずれか一つが選択され、給紙カセット２２の一つに収納された用紙は、ピックアップロール２４により送り出され、リタードロール２６及びフィードロール２８により捌かれて主搬送路３２に導かれ、レジストロール３９により一時停止され、タイミングをとって転写装置４２と像担持体４４との間に導かれる。用紙が転写装置４２と像担持体４４との間に導かれると、像担持体４４上の現像剤が転写装置４２により用紙に転写される。

現像剤を転写された用紙は、定着装置３６に導かれ、加熱ロール３７及び加圧ロール３８による熱圧力によって現像剤を定着される。ここで、モータ６８の駆動力を歯車ユニット７０が加熱ロール３７に伝達する場合に、羽根車８２に設けられた羽根８４が回転して気流を発生させ、発熱体である加熱ロール３７の周囲の温度を低下させる。
現像剤が定着した用紙は、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻され、再びレジストロール３９、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出される。

次に、歯車７６の変形例について説明する。
図４において、歯車７６の変形例が示されている。歯車７６の変形例は、同軸で回転する歯車本体８０及び羽根車８２を有し、羽根車８２の軸方向端面にには複数の羽根８４が設けられている。このように、ユーザは、歯車７６の羽根８４の大きさ及び位置などを任意に設定することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。 定着装置に対して駆動力を伝達する歯車ユニット及びその周辺を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る歯車を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る歯車の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
３６ 定着装置
３７ 加熱ロール
３８ 加圧ロール
６６，７２，７４，７６，７８ 歯車
６８ モータ
７０ 歯車ユニット
８０ 歯車本体
８２ 羽根車
８４ 羽根
８６ 連結部

Claims (7)

1. 歯車本体と、１つ以上の羽根を具備し、前記歯車本体と同軸で回転する羽根車とを有し、前記歯車本体と前記羽根車とは連結されていることを特徴とする歯車。
2. 前記歯車本体及び前記羽根車は、互いに内径部分が連結されていることを特徴とする請求項１記載の歯車。
3. 前記歯車本体及び前記羽根車は、一体に成型されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の歯車。
4. 複数の歯車を有する歯車ユニットにおいて、前記歯車の少なくともいずれかは、歯車本体と、１つ以上の羽根を具備し、前記歯車本体と同軸で回転する羽根車とを有し、前記歯車本体と前記羽根車とは連結されていることを特徴とする歯車ユニット。
5. 前記歯車本体及び前記羽根車を有する前記歯車の少なくともいずれかは、他の前記歯車よりも発熱体に近い位置に配設されることを特徴とする請求項４記載の歯車ユニット。
6. 用紙に現像剤を定着させる定着装置であって、歯車本体と、１つ以上の羽根を具備し、前記歯車本体と同軸で回転する羽根車とを有し、前記歯車本体と前記羽根車とが連結されている歯車を有することを特徴とする定着装置。
7. 請求項６記載の定着装置を有する画像形成装置。

Images