回転体支持構造、及び画像形成装置
【課題】ワッシャーを配置することなく、回転体の磨耗を防止し、長時間、回転体を回転させることができる回転体支持構造、及びこの支持構造を備えた画像形成装置に関する。
【解決手段】感光体フレーム４６の座面１０４には、第一環状溝１０６Ａ、及び第二環状溝１０６Ｂを備えるグリス溜部１０６が設けられ、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄには、円形凹部１１８が設けられている。これにより、第２の減速ハスバ歯車９４が回転すると、第２の減速ハスバ歯車９４の円筒部９４Ｃ、及び突当面９４Ｄとグリス１０８が擦れる摩擦部１１０でグリス１０８は、蒸発する。しかし、第二環状溝１０６に充填され、開放部１１２を構成するグリス１０８が、供給部１０６Ｃを通して第一環状溝１０６Ａへ供給される。これにより、摩擦部１１０で蒸発したグリス１０８が補給される。
【解決手段】感光体フレーム４６の座面１０４には、第一環状溝１０６Ａ、及び第二環状溝１０６Ｂを備えるグリス溜部１０６が設けられ、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄには、円形凹部１１８が設けられている。これにより、第２の減速ハスバ歯車９４が回転すると、第２の減速ハスバ歯車９４の円筒部９４Ｃ、及び突当面９４Ｄとグリス１０８が擦れる摩擦部１１０でグリス１０８は、蒸発する。しかし、第二環状溝１０６に充填され、開放部１１２を構成するグリス１０８が、供給部１０６Ｃを通して第一環状溝１０６Ａへ供給される。これにより、摩擦部１１０で蒸発したグリス１０８が補給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体支持構造、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転する歯車とこの歯車を支持するハウジングとの間に、ステンレス製のワッシャーを配置する技術が開示されている。
【０００３】
回転する歯車の端面とハウジングが擦れる部位に、ステンレスワッシャーを配置することで、回転時の擦れによる歯車の磨耗を防止し、歯車（回転体）を長時間、回転させることができるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−３８１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、磨耗を減少させて、長時間にわたって円滑に回転体を回転させることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る回転体支持構造は、回転可能に軸支された回転体と、前記回転体の軸方向端部と当接して当該回転体を支持する支持部材と、前記支持部材の前記端部と当接する位置に設けられ、潤滑剤が充填されて前記端部と擦れる摩擦部と、該摩擦部と接続されて前記端部と当接する位置外で潤滑剤を保持する保持部と、が形成された潤滑剤溜部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る回転体支持構造は、請求項１に記載において、前記保持部は、外部空間と連通することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る回転体支持構造は、請求項１又は２に記載において、前記端部は、前記潤滑剤溜部を拡散する拡散手段が設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る回転体支持構造は、請求項３に記載において、前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部に対向する凹部であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る回転体支持構造は、請求項３又は４に記載された回転体支持構造において、前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部を経由して外部空間と連通することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る回転体支持構造は、請求項４又は５に記載された回転体支持構造において、前記凹部には、前記潤滑剤溜部と対向しない部分があることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る回転体支持構造は、請求項１から６の何れか１項に記載された回転体支持構造において、前記潤滑剤溜部は前記摩擦部を構成する第一環状溝と、前記第一環状溝の外側に設けられ、前記保持部を構成する第二環状溝と、前記端部と当接する部分より凹んで前記第二環状溝と前記第一環状溝とを接続する接続部と、を備え、前記第一及び第二環状溝は、前記回転体の同心円であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項８に係る画像形成装置は、請求項１から７の何れか１項に記載の回転体支持構造を有し、前記回転体支持構造は、駆動力を伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の構成によれば、回転体の回転によって消費された潤滑剤が保持部から供給され、本構成を有していない場合と比して、潤滑効果が得られ、回転体及び支持部材の磨耗が減少し、長時間にわたって円滑に回転体を回転させることができる。
【００１４】
本発明の請求項２の構成によれば、潤滑剤の充填を外部空間から行なうことができ、組立性や作業性が向上するとともに、潤滑剤の消費量に応じて容易に補充することができる。
【００１５】
本発明の請求項３の構成によれば、潤滑剤を拡散させることで、均一に潤滑剤を供給できる。また、保持部から摩擦部への潤滑剤の供給が促進される。
【００１６】
本発明の請求項４の構成によれば、凹部が潤滑剤を捕捉して拡散することで、潤滑効果を得ることができる。
【００１７】
本発明の請求項５の構成によれば、拡散手段への潤滑剤の充填を外部空間から行なうことができ、組立性や作業性が向上するとともに、潤滑剤の消費量に応じて容易に補充することができる。
【００１８】
本発明の請求項６の構成によれば、対向する部分の凹部の潤滑剤が回転体の回転によって引っ張られて、対向する部分の凹部へ潤滑剤を供給する。
【００１９】
本発明の請求項７の構成によれば、摩擦部は回転体の回転位置によらず均等に接触し、保持部から均等に潤滑剤が接続部を介して供給される。
【００２０】
本発明の請求項８の構成によれば、請求項１から７の何れか１項に記載の回転体支持構造によって伝達された回転力により回転体を回転させるので、本構成を有していない画像形成装置と比して、磨耗が減少し、長時間にわたって円滑に回転体を回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る実施形態の一例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
本実施形態では、回転体支持構造の一例として、画像形成装置に採用された例を図１から図１０に従って説明する。
【００２３】
＜全体構成＞
先ず、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する。
【００２４】
図１０に示されるように、画像形成装置１０は、筐体１２を有し、筐体１２の下部には、シート材供給装置１４が配置されている。また、筐体１２の上部には画像が形成されたシート材を排出する排出部１６が形成されている。
【００２５】
さらに、シート材供給装置１４には、着脱自在な給紙カセット１８が備えられ、この給紙カセット１８には、シート材Ｐが積層収容されている。また、給紙カセット１８には、ボトムプレート２０が設けられ、給紙カセット１８をシート材供給装置１４に装着することによって、ボトムプレート２０は昇降手段（図示省略）によって上方へ移動し、最上位に積層されたシート材Ｐをピックアップロール２２へ押圧する。さらに、給紙カセット１８を筐体１２から引き出すとボトムプレート２０は、昇降手段によって、下方へ移動し、シート材Ｐを給紙カセット１８に補充する構成となっている。
【００２６】
ピックアップロール２２の隣には、ピックアップロール２２によって送り出されたシート材Ｐを一枚ずつ搬送する給紙ロール２４と分離ロール２６が設けられている。
【００２７】
また、給紙ロール２４のシート材搬送経路給下流には、シート材Ｐを一時停止させ、所定のタイミングで後述する感光体ユニット３０と転写ユニット３２との間を通すレジストロール２８が設けられている。
【００２８】
さらに、レジストロール２８と排出部１６の間には、感光体ユニット３０、転写ユニット３２、定着装置３６等が設けられ、また、他筐体１２内にはそれらを駆動制御するための電源ユニット４１、及び制御ユニット４４が配置されている。この感光体ユニット３０には、感光体フレーム４６が設けられ、感光体フレーム４６には、４つの感光体ドラム４０が回転自在に支持されている。
【００２９】
また、感光体ドラム４０にレーザ光で潜像を書き込む露光装置６２は、感光体ユニット３０の背面側であって、各感光体ドラム４０に対応した位置に配置され、後述する帯電装置４８によって帯電された感光体ドラム４０に対してレーザを照射して潜像を形成するようになっている。
【００３０】
さらに、各感光体ドラム４０の周囲には、感光体ドラム４０をー様に帯電する帯電ロールを備えた帯電装置４８と、露光装置６２によって各感光体ドラム４０に書き込まれた潜像を現像剤（トナー）でトナー画像へ現像する現像ユニット５０と、転写後の感光体ドラム４０を除電する除電装置５２と、転写がなされた後に感光体ドラム４０に残留する現像剤（トナー）を除去する現像剤除去手段としてのクリーニング装置５４が設けられている。
【００３１】
なお、感光体ユニット３０は、４つの感光体ドラム４０、帯電装置４８、現像ユニット５０、除電装置５２、及びクリーニング装置５４を感光体フレーム４６に保持させて一体化したものであり、筐体１２に対して着脱自在になっている。
【００３２】
また、感光体ドラム４０に回転力を伝達する回転体の一例である歯車の回転支持構造については詳細を後述する。
【００３３】
一方、４つの現像ユニット５０に対応した４つのトナーボックス５６は、感光体ユニット３０の裏面側方に接続されている。このトナーボックス５６は、マゼンダ、イエロー、シアン、及びブラック用であり、トナー供給部５８とトナー回収部６０とが一体になって構成されている。さらに、トナー供給部５８は、現像ユニット５０に接続されており、各色のトナーを現像ユニット５０に供給するようになっている。また、トナー回収部６０は、クリーニング装置５４に接続されて各色のトナーを回収する構成となっている。
【００３４】
また、転写ユニット３２は、感光体ユニット３０の表側であって、感光体ユニット３０に対向して配置されている。この転写ユニット３２には、上下方向に設けられた２つの支持ロール６４と、この２つの支持ロール６４に巻き掛けられた搬送ベルト６６と、搬送ベルト６６を挟んで各感光体ドラム４０に対向する位置に設けられた転写ロール６８が設けられている。これにより、シート材Ｐが感光体ドラム４０と転写ロール６８によって挟持搬送されることで、感光体ドラム４０上に形成されたトナー画像がシート材Ｐに転写されるようになっている。
【００３５】
さらに、感光体ユニット３０の下流には、シート材Ｐに転写されたトナー画像をシート材Ｐに定着する定着装置３６と、トナー画像が定着したシート材Ｐを排出部１６へ排出する排出ロール３８が設けられている。
【００３６】
＜画像形成装置の作用＞
次に、画像形成装置１０の作用について説明する。
【００３７】
まず、帯電装置４８は、感光体ドラム４０の表面を予定の帯電部電位でマイナス帯電する。さらに、帯電された感光体ドラム４０上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光装置６２が感光体ドラム４０の表面を露光して静電潜像を形成する。
【００３８】
すなわち、制御ユニット４４から供給される画像データに基づき、半導体レーザ（図示省略）をオン・オフして変調することによって画像に対応した潜像が各感光体ドラム４０上に形成される。
【００３９】
さらに、回転する感光体ドラム４０上の静電潜像が現像ユニット５０を通過すると、電気力によって現像ユニット５０に収納された現像剤Ｇのトナーが静電潜像へ付着し、静電潜像はトナー画像として可視化される。
【００４０】
そこで、給紙カセット１８に載せられたシート材Ｐがピックアップロール２２によって送り出され、さらに、回転駆動する給紙ロール２４と分離ロール２６によって、一枚ずつ搬送される。シート材Ｐは、レジストロール２８により一時停止され、所定のタイミングで、感光体ユニット３０と転写ユニット３２との間に送りだされる。そして、シート材Ｐは、搬送ベルト６６によって保持されて各感光体ドラム４０の転写部３４へ搬送され、転写部３４を通過する際に、感光体ドラム４０上のトナー画像がシート材Ｐに順次転写され、シート材Ｐには、カラー画像が形成される。
【００４１】
シート材Ｐへ転写されたトナー画像は定着装置３６で定着され、シート材Ｐは、排出ロール３８によって排出部１６へ排出される。
【００４２】
＜回転体支持構造＞
次に、感光体ドラム４０に回転力を伝達する回転体の一例である歯車の回転体支持構造について説明する。
【００４３】
図４に示されるように、感光体ドラム４０が支持される感光体フレーム４６は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂にガラス繊維等のフィラーを充填して、モールド成形によって形成されている。
【００４４】
図８に示されるように、この感光体フレーム４６に取り付けられるハウジング７０は、板金から形成され、このハウジング７０には、金属製のスタッド７２ 〜８２ が、かしめ等によって固定されている。
【００４５】
さらに、ハウジング７０ には、後述する駆動モータ８８の駆動軸を挿通させるための円形状の開口部８４が設けられている。
【００４６】
また、図６に示されるように、端部から第２番目に配置されるスタッド７４には、駆動モータ８８の駆動歯車９０と噛み合う第１の減速ハスバ歯車９２が回転自在に支持されている。この第１の減速ハスバ歯車９２は、直径の大きなハスバ歯車９２Ａ と直径の小さなハスバ歯車９２Ｂ を備えて構成されている。
【００４７】
さらに、端部に配置されたスタッド７２には、第１の減速ハスバ歯車９２の直径の小さなハスバ歯車９２Ｂと噛み合うハスバ歯車９４Ａを備える第２の減速ハスバ歯車９４が回転自在に支持されている。この第２の減速ハスバ歯車９４は、直径の大きなハスバ歯車９４Ａと直径の小さなハスバ歯車９４Ｂを備えて構成されている。
【００４８】
なお、第１の減速ハスバ歯車９２、及び第２の減速ハスバ歯車９４は、例えばポリアセタール等の高摺動性樹脂によってモールド成形によって形成されている。
【００４９】
また、図７に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の直径の小さなハスバ歯車９４Ｂは、感光体ドラム４０の端部に設けられた従動ハスバ歯車９８と噛み合わされており、感光体ドラム４０を回転駆動するように構成されている。
【００５０】
一方、図２に示されるように、ハウジング７０に設けられたスタッド７２の先端は、感光体フレーム４６に設けられた挿通孔１０２に嵌め込まれるようになっている。
【００５１】
また、第２の減速ハスバ歯車９４（回転体）には、スタッド７２（軸）が貫通する円筒部９４Ｃが設けられ、円筒部９４Ｃの端部には、感光体フレーム４６（支持部材）に突き当てられる突当面９４Ｄ（端部）が設けられている。
【００５２】
図３に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄ（図２参照）が突き当てられる感光体フレーム４６の座面１０４（支持部材）には、潤滑剤としてのグリス１０８（図２参照）が充填される凹状のグリス溜部１０６（潤滑剤保持部）が設けられている。なお、グリス１０８が飛び散らないように、本実施例では、基油粘土４０℃で１０５０ｃｓ（センチポアズ）の粘度のグリス１０８を一例として用いる。
【００５３】
図１に示されるように、グリス溜部１０６は、挿通孔１０２を囲むように設けられた第一環状溝１０６Ａと、この第一環状溝１０６Ａを囲むように設けられた第二環状溝１０６Ｂと、突当面９４Ｄより凹んで第二環状溝１０６Ｂと第一環状溝１０６Ａとを接続する接続部１０６Ｃと、を備えており、第一環状溝１０６Ａ、第二環状溝１０６Ｂ、接続部１０６Ｃは、第２の減速ハスバ歯車９４の回転中心と同じ回転中心を共有している。
【００５４】
また、本実施例では、第一環状溝１０６Ａは第２の減速ハスバ歯車９４の回転軸方向端部と当接する位置に設けられ、グリス１０８が充填されて摩擦部１１０を構成し、第二環状溝１０６Ｂは第一環状溝１０６Ａと接続部１０６Ｃを介して接続され、第２の減速ハスバ歯車９４の回転軸方向端部と当接しない位置でグリス１０８を保持し保持部１０８を構成している。
【００５５】
さらに、保持部１０８は、外部空間と連通する開放部１１２を有し、開放部１１２は空気と接する。この開放部１１２からグリス１０８の消費量に応じて適宜充填を行なう。
【００５６】
さらに、突当面９４Ｄが接触する座面１０４の座部１０４Ａは、座面１０４の一般面より凹んでおり、円筒部９４Ｃの先端部は、グリス溜部１０６に入り込むようになっている。
【００５７】
一方、図５に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄには、グリス１０８を拡散させる拡散手段の一例として凹状の円形凹部１１８が設けられている。
【００５８】
詳細には、図１に示されるように、円形凹部１１８の一部は、グリス溜部１０６と対向し、円形凹部１１８の他部は、座面１０４の座部１０４Ａと対向するように、円形凹部１１８の位置は決められている。さらに、円形凹部１１８は、第一環状溝１０６Ａ、接続部１０６Ｃ、第二環状溝１０６Ｂ、開放部１１２を順次介して外部空間と連通する。
【００５９】
次に、第２の減速ハスバ歯車９４が感光体フレーム４６の座面１０４に支持される回転支持構造の作用について説明する。
【００６０】
図７、図９に示されるように、駆動モータ８８を回転駆動することによって、駆動モータ８８の回転駆動力が、第１の減速ハスバ歯車９２及び第２の減速ハスバ歯車９４を介して、感光体ドラム４０に伝達される。これにより、第１の減速ハスバ歯車９２、及び第２の減速ハスバ歯車９４には、回転に伴ってスラスト方向Ｆの力が作用し、第２の減速ハスバ歯車９４には、感光体フレーム４６に向かってスラスト力Ｆが作用する。そして、この第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄが感光体フレーム４６と擦れることになる。
【００６１】
しかし、本実施例では、図３に示されるように、感光体フレーム４６の座面１０４には、第一環状溝１０６Ａ、及び第二環状溝１０６Ｂを備えるグリス溜部１０６が設けられ、図５に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄには、円形凹部１１８が設けられている。
【００６２】
これにより、第２の減速ハスバ歯車９４が回転すると、第２の減速ハスバ歯車９４の円筒部９４Ｃ、及び突当面９４Ｄとグリス１０８が擦れる摩擦部１１０でグリス１０８は、消費（蒸発、劣化）される。しかし、第二環状溝１０６に充填され、開放部１１２を構成するグリス１０８が、接続部１０６Ｃを通して第一環状溝１０６Ａへ供給される。これにより、摩擦部１１０で消費されたグリス１０８が補給される。
【００６３】
また、突当面９４Ｄに設けられた円形凹部１１８には、グリス溜部１０６に充填されたグリス１０８を捕捉し、第２の減速ハスバ歯車９４が回転することで、円形凹部１１８に充填されたグリス１０８は、座部１０４Ａへ拡散される。また、回転によって保持部１０８から摩擦部１１０への潤滑剤の供給が促進される。
【００６４】
ここで、前述したように、円形凹部１１８の一部は、グリス溜部１０６と対向し、円形凹部１１８の他部は、座面１０４の座部１０４Ａと対向するようになっている。このため、グリス溜部１０６と対向する部位から円形凹部１１８へ充填されたグリス１０８は、直接、感光体フレーム４６の座部１０４Ａへ拡散される。
【００６５】
また、座部１０４Ａにおいて、回転する円形凹部１１８と対向しない部位には、回転とともに毛細管現象により、グリス１０８が拡散される。つまり、対向する部分の円形凹部１１８のグリス１０８が回転体の回転によって引っ張られて、対向する部分（座部１０４Ａ）へグリス１０８が拡散される。
【００６６】
また、本実施形態に係る画像形成装置の組立においては、感光体フレーム４６の座面１０４に第２の減速ハスバ歯車９４やスタッド７２等を組みたてたうえで、最後に開放部１１２からグリス１０８を充填することもできる。
【００６７】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、回転体の一例として、歯車を用いて説明したが、プーリーやスプロケット等の他の回転体であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、回転体が駆動を伝達する部材の一例として、感光体ドラムを用いて説明したが、転写ロール、現像ロール、搬送ロール、及び定着ロール等の他の回転部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、グリス溜部、及び円形凹部等を示した拡大断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、感光体フレームの座面、及び第２の減速ハスバ歯車等を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転体支持構造における感光体フレームの座面を示した拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、感光体フレーム、感光体フレームの座面、及び感光体ドラム等を示した斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、第２の減速ハスバ歯車の突当面を示した拡大斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、各減速ハスバ歯車、及び駆動モータ等を示した斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、各減速ハスバ歯車、及び駆動モータ等を示した正面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る回転体支持構造に用いられる各減速ハスバ歯車が取り付けられるハウジングを示した斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、感光体フレーム、駆動モータ、及び感光体ドラム等を示した斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る回転体支持構造が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 画像形成装置
４０ 感光体ドラム
４６ 感光体フレーム（支持部材）
７２ スタッド（軸部材）
９４ 第２の減速ハスバ歯車（回転体）
９４Ｄ 突当面
１０６ グリス溜部
１０６Ａ 第一環状溝
１０６Ｂ 第二環状溝
１０６Ｃ 接続部
１１０ 摩擦部
１１２ 開放部
１１８ 円形凹部（拡散手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体支持構造、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転する歯車とこの歯車を支持するハウジングとの間に、ステンレス製のワッシャーを配置する技術が開示されている。
【０００３】
回転する歯車の端面とハウジングが擦れる部位に、ステンレスワッシャーを配置することで、回転時の擦れによる歯車の磨耗を防止し、歯車（回転体）を長時間、回転させることができるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−３８１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、磨耗を減少させて、長時間にわたって円滑に回転体を回転させることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る回転体支持構造は、回転可能に軸支された回転体と、前記回転体の軸方向端部と当接して当該回転体を支持する支持部材と、前記支持部材の前記端部と当接する位置に設けられ、潤滑剤が充填されて前記端部と擦れる摩擦部と、該摩擦部と接続されて前記端部と当接する位置外で潤滑剤を保持する保持部と、が形成された潤滑剤溜部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る回転体支持構造は、請求項１に記載において、前記保持部は、外部空間と連通することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る回転体支持構造は、請求項１又は２に記載において、前記端部は、前記潤滑剤溜部を拡散する拡散手段が設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る回転体支持構造は、請求項３に記載において、前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部に対向する凹部であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る回転体支持構造は、請求項３又は４に記載された回転体支持構造において、前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部を経由して外部空間と連通することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る回転体支持構造は、請求項４又は５に記載された回転体支持構造において、前記凹部には、前記潤滑剤溜部と対向しない部分があることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る回転体支持構造は、請求項１から６の何れか１項に記載された回転体支持構造において、前記潤滑剤溜部は前記摩擦部を構成する第一環状溝と、前記第一環状溝の外側に設けられ、前記保持部を構成する第二環状溝と、前記端部と当接する部分より凹んで前記第二環状溝と前記第一環状溝とを接続する接続部と、を備え、前記第一及び第二環状溝は、前記回転体の同心円であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項８に係る画像形成装置は、請求項１から７の何れか１項に記載の回転体支持構造を有し、前記回転体支持構造は、駆動力を伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の構成によれば、回転体の回転によって消費された潤滑剤が保持部から供給され、本構成を有していない場合と比して、潤滑効果が得られ、回転体及び支持部材の磨耗が減少し、長時間にわたって円滑に回転体を回転させることができる。
【００１４】
本発明の請求項２の構成によれば、潤滑剤の充填を外部空間から行なうことができ、組立性や作業性が向上するとともに、潤滑剤の消費量に応じて容易に補充することができる。
【００１５】
本発明の請求項３の構成によれば、潤滑剤を拡散させることで、均一に潤滑剤を供給できる。また、保持部から摩擦部への潤滑剤の供給が促進される。
【００１６】
本発明の請求項４の構成によれば、凹部が潤滑剤を捕捉して拡散することで、潤滑効果を得ることができる。
【００１７】
本発明の請求項５の構成によれば、拡散手段への潤滑剤の充填を外部空間から行なうことができ、組立性や作業性が向上するとともに、潤滑剤の消費量に応じて容易に補充することができる。
【００１８】
本発明の請求項６の構成によれば、対向する部分の凹部の潤滑剤が回転体の回転によって引っ張られて、対向する部分の凹部へ潤滑剤を供給する。
【００１９】
本発明の請求項７の構成によれば、摩擦部は回転体の回転位置によらず均等に接触し、保持部から均等に潤滑剤が接続部を介して供給される。
【００２０】
本発明の請求項８の構成によれば、請求項１から７の何れか１項に記載の回転体支持構造によって伝達された回転力により回転体を回転させるので、本構成を有していない画像形成装置と比して、磨耗が減少し、長時間にわたって円滑に回転体を回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る実施形態の一例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
本実施形態では、回転体支持構造の一例として、画像形成装置に採用された例を図１から図１０に従って説明する。
【００２３】
＜全体構成＞
先ず、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する。
【００２４】
図１０に示されるように、画像形成装置１０は、筐体１２を有し、筐体１２の下部には、シート材供給装置１４が配置されている。また、筐体１２の上部には画像が形成されたシート材を排出する排出部１６が形成されている。
【００２５】
さらに、シート材供給装置１４には、着脱自在な給紙カセット１８が備えられ、この給紙カセット１８には、シート材Ｐが積層収容されている。また、給紙カセット１８には、ボトムプレート２０が設けられ、給紙カセット１８をシート材供給装置１４に装着することによって、ボトムプレート２０は昇降手段（図示省略）によって上方へ移動し、最上位に積層されたシート材Ｐをピックアップロール２２へ押圧する。さらに、給紙カセット１８を筐体１２から引き出すとボトムプレート２０は、昇降手段によって、下方へ移動し、シート材Ｐを給紙カセット１８に補充する構成となっている。
【００２６】
ピックアップロール２２の隣には、ピックアップロール２２によって送り出されたシート材Ｐを一枚ずつ搬送する給紙ロール２４と分離ロール２６が設けられている。
【００２７】
また、給紙ロール２４のシート材搬送経路給下流には、シート材Ｐを一時停止させ、所定のタイミングで後述する感光体ユニット３０と転写ユニット３２との間を通すレジストロール２８が設けられている。
【００２８】
さらに、レジストロール２８と排出部１６の間には、感光体ユニット３０、転写ユニット３２、定着装置３６等が設けられ、また、他筐体１２内にはそれらを駆動制御するための電源ユニット４１、及び制御ユニット４４が配置されている。この感光体ユニット３０には、感光体フレーム４６が設けられ、感光体フレーム４６には、４つの感光体ドラム４０が回転自在に支持されている。
【００２９】
また、感光体ドラム４０にレーザ光で潜像を書き込む露光装置６２は、感光体ユニット３０の背面側であって、各感光体ドラム４０に対応した位置に配置され、後述する帯電装置４８によって帯電された感光体ドラム４０に対してレーザを照射して潜像を形成するようになっている。
【００３０】
さらに、各感光体ドラム４０の周囲には、感光体ドラム４０をー様に帯電する帯電ロールを備えた帯電装置４８と、露光装置６２によって各感光体ドラム４０に書き込まれた潜像を現像剤（トナー）でトナー画像へ現像する現像ユニット５０と、転写後の感光体ドラム４０を除電する除電装置５２と、転写がなされた後に感光体ドラム４０に残留する現像剤（トナー）を除去する現像剤除去手段としてのクリーニング装置５４が設けられている。
【００３１】
なお、感光体ユニット３０は、４つの感光体ドラム４０、帯電装置４８、現像ユニット５０、除電装置５２、及びクリーニング装置５４を感光体フレーム４６に保持させて一体化したものであり、筐体１２に対して着脱自在になっている。
【００３２】
また、感光体ドラム４０に回転力を伝達する回転体の一例である歯車の回転支持構造については詳細を後述する。
【００３３】
一方、４つの現像ユニット５０に対応した４つのトナーボックス５６は、感光体ユニット３０の裏面側方に接続されている。このトナーボックス５６は、マゼンダ、イエロー、シアン、及びブラック用であり、トナー供給部５８とトナー回収部６０とが一体になって構成されている。さらに、トナー供給部５８は、現像ユニット５０に接続されており、各色のトナーを現像ユニット５０に供給するようになっている。また、トナー回収部６０は、クリーニング装置５４に接続されて各色のトナーを回収する構成となっている。
【００３４】
また、転写ユニット３２は、感光体ユニット３０の表側であって、感光体ユニット３０に対向して配置されている。この転写ユニット３２には、上下方向に設けられた２つの支持ロール６４と、この２つの支持ロール６４に巻き掛けられた搬送ベルト６６と、搬送ベルト６６を挟んで各感光体ドラム４０に対向する位置に設けられた転写ロール６８が設けられている。これにより、シート材Ｐが感光体ドラム４０と転写ロール６８によって挟持搬送されることで、感光体ドラム４０上に形成されたトナー画像がシート材Ｐに転写されるようになっている。
【００３５】
さらに、感光体ユニット３０の下流には、シート材Ｐに転写されたトナー画像をシート材Ｐに定着する定着装置３６と、トナー画像が定着したシート材Ｐを排出部１６へ排出する排出ロール３８が設けられている。
【００３６】
＜画像形成装置の作用＞
次に、画像形成装置１０の作用について説明する。
【００３７】
まず、帯電装置４８は、感光体ドラム４０の表面を予定の帯電部電位でマイナス帯電する。さらに、帯電された感光体ドラム４０上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光装置６２が感光体ドラム４０の表面を露光して静電潜像を形成する。
【００３８】
すなわち、制御ユニット４４から供給される画像データに基づき、半導体レーザ（図示省略）をオン・オフして変調することによって画像に対応した潜像が各感光体ドラム４０上に形成される。
【００３９】
さらに、回転する感光体ドラム４０上の静電潜像が現像ユニット５０を通過すると、電気力によって現像ユニット５０に収納された現像剤Ｇのトナーが静電潜像へ付着し、静電潜像はトナー画像として可視化される。
【００４０】
そこで、給紙カセット１８に載せられたシート材Ｐがピックアップロール２２によって送り出され、さらに、回転駆動する給紙ロール２４と分離ロール２６によって、一枚ずつ搬送される。シート材Ｐは、レジストロール２８により一時停止され、所定のタイミングで、感光体ユニット３０と転写ユニット３２との間に送りだされる。そして、シート材Ｐは、搬送ベルト６６によって保持されて各感光体ドラム４０の転写部３４へ搬送され、転写部３４を通過する際に、感光体ドラム４０上のトナー画像がシート材Ｐに順次転写され、シート材Ｐには、カラー画像が形成される。
【００４１】
シート材Ｐへ転写されたトナー画像は定着装置３６で定着され、シート材Ｐは、排出ロール３８によって排出部１６へ排出される。
【００４２】
＜回転体支持構造＞
次に、感光体ドラム４０に回転力を伝達する回転体の一例である歯車の回転体支持構造について説明する。
【００４３】
図４に示されるように、感光体ドラム４０が支持される感光体フレーム４６は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂にガラス繊維等のフィラーを充填して、モールド成形によって形成されている。
【００４４】
図８に示されるように、この感光体フレーム４６に取り付けられるハウジング７０は、板金から形成され、このハウジング７０には、金属製のスタッド７２ 〜８２ が、かしめ等によって固定されている。
【００４５】
さらに、ハウジング７０ には、後述する駆動モータ８８の駆動軸を挿通させるための円形状の開口部８４が設けられている。
【００４６】
また、図６に示されるように、端部から第２番目に配置されるスタッド７４には、駆動モータ８８の駆動歯車９０と噛み合う第１の減速ハスバ歯車９２が回転自在に支持されている。この第１の減速ハスバ歯車９２は、直径の大きなハスバ歯車９２Ａ と直径の小さなハスバ歯車９２Ｂ を備えて構成されている。
【００４７】
さらに、端部に配置されたスタッド７２には、第１の減速ハスバ歯車９２の直径の小さなハスバ歯車９２Ｂと噛み合うハスバ歯車９４Ａを備える第２の減速ハスバ歯車９４が回転自在に支持されている。この第２の減速ハスバ歯車９４は、直径の大きなハスバ歯車９４Ａと直径の小さなハスバ歯車９４Ｂを備えて構成されている。
【００４８】
なお、第１の減速ハスバ歯車９２、及び第２の減速ハスバ歯車９４は、例えばポリアセタール等の高摺動性樹脂によってモールド成形によって形成されている。
【００４９】
また、図７に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の直径の小さなハスバ歯車９４Ｂは、感光体ドラム４０の端部に設けられた従動ハスバ歯車９８と噛み合わされており、感光体ドラム４０を回転駆動するように構成されている。
【００５０】
一方、図２に示されるように、ハウジング７０に設けられたスタッド７２の先端は、感光体フレーム４６に設けられた挿通孔１０２に嵌め込まれるようになっている。
【００５１】
また、第２の減速ハスバ歯車９４（回転体）には、スタッド７２（軸）が貫通する円筒部９４Ｃが設けられ、円筒部９４Ｃの端部には、感光体フレーム４６（支持部材）に突き当てられる突当面９４Ｄ（端部）が設けられている。
【００５２】
図３に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄ（図２参照）が突き当てられる感光体フレーム４６の座面１０４（支持部材）には、潤滑剤としてのグリス１０８（図２参照）が充填される凹状のグリス溜部１０６（潤滑剤保持部）が設けられている。なお、グリス１０８が飛び散らないように、本実施例では、基油粘土４０℃で１０５０ｃｓ（センチポアズ）の粘度のグリス１０８を一例として用いる。
【００５３】
図１に示されるように、グリス溜部１０６は、挿通孔１０２を囲むように設けられた第一環状溝１０６Ａと、この第一環状溝１０６Ａを囲むように設けられた第二環状溝１０６Ｂと、突当面９４Ｄより凹んで第二環状溝１０６Ｂと第一環状溝１０６Ａとを接続する接続部１０６Ｃと、を備えており、第一環状溝１０６Ａ、第二環状溝１０６Ｂ、接続部１０６Ｃは、第２の減速ハスバ歯車９４の回転中心と同じ回転中心を共有している。
【００５４】
また、本実施例では、第一環状溝１０６Ａは第２の減速ハスバ歯車９４の回転軸方向端部と当接する位置に設けられ、グリス１０８が充填されて摩擦部１１０を構成し、第二環状溝１０６Ｂは第一環状溝１０６Ａと接続部１０６Ｃを介して接続され、第２の減速ハスバ歯車９４の回転軸方向端部と当接しない位置でグリス１０８を保持し保持部１０８を構成している。
【００５５】
さらに、保持部１０８は、外部空間と連通する開放部１１２を有し、開放部１１２は空気と接する。この開放部１１２からグリス１０８の消費量に応じて適宜充填を行なう。
【００５６】
さらに、突当面９４Ｄが接触する座面１０４の座部１０４Ａは、座面１０４の一般面より凹んでおり、円筒部９４Ｃの先端部は、グリス溜部１０６に入り込むようになっている。
【００５７】
一方、図５に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄには、グリス１０８を拡散させる拡散手段の一例として凹状の円形凹部１１８が設けられている。
【００５８】
詳細には、図１に示されるように、円形凹部１１８の一部は、グリス溜部１０６と対向し、円形凹部１１８の他部は、座面１０４の座部１０４Ａと対向するように、円形凹部１１８の位置は決められている。さらに、円形凹部１１８は、第一環状溝１０６Ａ、接続部１０６Ｃ、第二環状溝１０６Ｂ、開放部１１２を順次介して外部空間と連通する。
【００５９】
次に、第２の減速ハスバ歯車９４が感光体フレーム４６の座面１０４に支持される回転支持構造の作用について説明する。
【００６０】
図７、図９に示されるように、駆動モータ８８を回転駆動することによって、駆動モータ８８の回転駆動力が、第１の減速ハスバ歯車９２及び第２の減速ハスバ歯車９４を介して、感光体ドラム４０に伝達される。これにより、第１の減速ハスバ歯車９２、及び第２の減速ハスバ歯車９４には、回転に伴ってスラスト方向Ｆの力が作用し、第２の減速ハスバ歯車９４には、感光体フレーム４６に向かってスラスト力Ｆが作用する。そして、この第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄが感光体フレーム４６と擦れることになる。
【００６１】
しかし、本実施例では、図３に示されるように、感光体フレーム４６の座面１０４には、第一環状溝１０６Ａ、及び第二環状溝１０６Ｂを備えるグリス溜部１０６が設けられ、図５に示されるように、第２の減速ハスバ歯車９４の突当面９４Ｄには、円形凹部１１８が設けられている。
【００６２】
これにより、第２の減速ハスバ歯車９４が回転すると、第２の減速ハスバ歯車９４の円筒部９４Ｃ、及び突当面９４Ｄとグリス１０８が擦れる摩擦部１１０でグリス１０８は、消費（蒸発、劣化）される。しかし、第二環状溝１０６に充填され、開放部１１２を構成するグリス１０８が、接続部１０６Ｃを通して第一環状溝１０６Ａへ供給される。これにより、摩擦部１１０で消費されたグリス１０８が補給される。
【００６３】
また、突当面９４Ｄに設けられた円形凹部１１８には、グリス溜部１０６に充填されたグリス１０８を捕捉し、第２の減速ハスバ歯車９４が回転することで、円形凹部１１８に充填されたグリス１０８は、座部１０４Ａへ拡散される。また、回転によって保持部１０８から摩擦部１１０への潤滑剤の供給が促進される。
【００６４】
ここで、前述したように、円形凹部１１８の一部は、グリス溜部１０６と対向し、円形凹部１１８の他部は、座面１０４の座部１０４Ａと対向するようになっている。このため、グリス溜部１０６と対向する部位から円形凹部１１８へ充填されたグリス１０８は、直接、感光体フレーム４６の座部１０４Ａへ拡散される。
【００６５】
また、座部１０４Ａにおいて、回転する円形凹部１１８と対向しない部位には、回転とともに毛細管現象により、グリス１０８が拡散される。つまり、対向する部分の円形凹部１１８のグリス１０８が回転体の回転によって引っ張られて、対向する部分（座部１０４Ａ）へグリス１０８が拡散される。
【００６６】
また、本実施形態に係る画像形成装置の組立においては、感光体フレーム４６の座面１０４に第２の減速ハスバ歯車９４やスタッド７２等を組みたてたうえで、最後に開放部１１２からグリス１０８を充填することもできる。
【００６７】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、回転体の一例として、歯車を用いて説明したが、プーリーやスプロケット等の他の回転体であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、回転体が駆動を伝達する部材の一例として、感光体ドラムを用いて説明したが、転写ロール、現像ロール、搬送ロール、及び定着ロール等の他の回転部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、グリス溜部、及び円形凹部等を示した拡大断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、感光体フレームの座面、及び第２の減速ハスバ歯車等を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転体支持構造における感光体フレームの座面を示した拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、感光体フレーム、感光体フレームの座面、及び感光体ドラム等を示した斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、第２の減速ハスバ歯車の突当面を示した拡大斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、各減速ハスバ歯車、及び駆動モータ等を示した斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、各減速ハスバ歯車、及び駆動モータ等を示した正面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る回転体支持構造に用いられる各減速ハスバ歯車が取り付けられるハウジングを示した斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る回転体支持構造を表し、感光体フレーム、駆動モータ、及び感光体ドラム等を示した斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る回転体支持構造が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 画像形成装置
４０ 感光体ドラム
４６ 感光体フレーム（支持部材）
７２ スタッド（軸部材）
９４ 第２の減速ハスバ歯車（回転体）
９４Ｄ 突当面
１０６ グリス溜部
１０６Ａ 第一環状溝
１０６Ｂ 第二環状溝
１０６Ｃ 接続部
１１０ 摩擦部
１１２ 開放部
１１８ 円形凹部（拡散手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に軸支された回転体と、
前記回転体の軸方向端部と当接して当該回転体を支持する支持部材と、
前記支持部材の前記端部と当接する位置に設けられ、潤滑剤が充填されて前記端部と擦れる摩擦部と、該摩擦部と接続されて前記端部と当接する位置外で潤滑剤を保持する保持部と、が形成された潤滑剤溜部と、
を備えることを特徴とする回転体支持構造。
【請求項２】
前記保持部は、外部空間と連通することを特徴とする請求項１に記載の回転体支持構造。
【請求項３】
前記端部は、前記潤滑剤溜部を拡散する拡散手段が設けられることを特徴とする回転体請求項１又は２に記載の回転体支持構造。
【請求項４】
前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部に対向する凹部であることを特徴とする請求項３に記載の回転体支持構造。
【請求項５】
前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部を経由して外部空間と連通することを特徴とする請求項３又は４に記載の回転体支持構造。
【請求項６】
前記凹部には、前記潤滑剤溜部と対向しない部分があることを特徴とする請求項４又は５に記載の回転体支持構造。
【請求項７】
前記潤滑剤溜部は前記摩擦部を構成する第一環状溝と、
前記第一環状溝の外側に設けられ、前記保持部を構成する第二環状溝と、
前記端部と当接する部分より凹んで前記第二環状溝と前記第一環状溝とを接続する接続部と、を備え、
前記第一及び第二環状溝は、前記回転体の同心円であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の回転体支持構造。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の回転体支持構造を有し、
前記回転体支持構造は、駆動力を伝達することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転可能に軸支された回転体と、
前記回転体の軸方向端部と当接して当該回転体を支持する支持部材と、
前記支持部材の前記端部と当接する位置に設けられ、潤滑剤が充填されて前記端部と擦れる摩擦部と、該摩擦部と接続されて前記端部と当接する位置外で潤滑剤を保持する保持部と、が形成された潤滑剤溜部と、
を備えることを特徴とする回転体支持構造。
【請求項２】
前記保持部は、外部空間と連通することを特徴とする請求項１に記載の回転体支持構造。
【請求項３】
前記端部は、前記潤滑剤溜部を拡散する拡散手段が設けられることを特徴とする回転体請求項１又は２に記載の回転体支持構造。
【請求項４】
前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部に対向する凹部であることを特徴とする請求項３に記載の回転体支持構造。
【請求項５】
前記拡散手段は、前記潤滑剤溜部を経由して外部空間と連通することを特徴とする請求項３又は４に記載の回転体支持構造。
【請求項６】
前記凹部には、前記潤滑剤溜部と対向しない部分があることを特徴とする請求項４又は５に記載の回転体支持構造。
【請求項７】
前記潤滑剤溜部は前記摩擦部を構成する第一環状溝と、
前記第一環状溝の外側に設けられ、前記保持部を構成する第二環状溝と、
前記端部と当接する部分より凹んで前記第二環状溝と前記第一環状溝とを接続する接続部と、を備え、
前記第一及び第二環状溝は、前記回転体の同心円であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の回転体支持構造。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の回転体支持構造を有し、
前記回転体支持構造は、駆動力を伝達することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−８５３６１（Ｐ２００９−８５３６１Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５７１６６（Ｐ２００７−２５７１６６）
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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