画像形成装置のドライブユニット

【課題】射出成形時の溶融樹脂の流動性を高めてショート等の成形不良の発生を防いで樹脂ボックスの薄肉化と軽量化及びコストダウンを図ることができる画像形成装置のドライブユニットを提供すること。
【解決手段】画像形成装置本体に着脱可能に取り付けられ、用紙を搬送する複数のローラに回転動力を伝達するギヤ列を樹脂ボックス５に回転可能に支持して構成される画像形成装置のドライブユニットにおいて、前記樹脂ボックス５の中央部に、射出成形時に複数のゲート６，７を結んで形成される湯道によって該樹脂ボックス５の平均厚さよりも厚い肉厚部５ｂを長手方向に沿って突設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を搬送する複数のローラに回転動力を伝達するギヤ列を樹脂ボックスに回転可能に支持して構成される画像形成装置のドライブユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、用紙等の記録材は複数の搬送ローラによって本体内の搬送経路に沿って搬送され、その過程で画像が形成されるが、複数の搬送ローラは、駆動源である電動モータからギヤ列を経て伝達される回転動力によって回転駆動される。
【０００３】
ところで、駆動源である電動モータ、該電動モータの回転動力を搬送ローラに伝達するギヤ列、該ギヤ列による動力伝達を断接する電磁クラッチ等をまとめて樹脂ボックスに収容してドライブユニットとしてユニット化し、このドライブユニットを本体の側部に着脱可能に取り付ける構成を採用した画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３３７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ドライブユニットの外郭を構成する樹脂ボックスは、ＡＢＳ樹脂やＰＯＭ（ポリアセタール）等の熱可塑性樹脂を加熱筒内で溶融させ、溶融した樹脂を所定の圧力で金型内に射出する射出成形によって製造される。
【０００５】
而して、ドライブユニットの樹脂ボックスは、軽量化やコストダウン等を目的として薄肉に成形される。この樹脂ボックスの射出成形においては、溶融した樹脂が複数のゲートから金型内のキャビティに圧入されるが、樹脂ボックスの全ての部分の肉厚を一定にして薄くすると、溶融した樹脂が金型内の細い湯道を流れるため、その流動性が悪くなってショート等の成形不良が発生し易いという問題がある。
【０００６】
従って、本発明の第１の目的とする処は、射出成形時の溶融樹脂の流動性を高めてショート等の成形不良の発生を防いで樹脂ボックスの薄肉化と軽量化及びコストダウンを図ることができる画像形成装置のドライブユニットを提供することにある。
【０００７】
又、ドライブユニットにおいては、樹脂ボックス内に密閉空間が形成され、この密閉空間内に発熱部品である電動モータやギヤ、電磁クラッチ等が収容されるため、これらの発熱部品が発生する熱によって樹脂ボックス内の密閉空間の温度が上昇し、各部品の動作を害したり、耐久性を低下させる原因となるという問題があった。
【０００８】
従って、本発明の第２の目的とする処は、樹脂ボックス内の密閉空間の温度上昇を抑えて各種部品の動作不良や耐久性の低下等を防ぐことができる画像形成装置のドライブユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像形成装置本体に着脱可能に取り付けられ、用紙を搬送する複数のローラに回転動力を伝達するギヤ列を樹脂ボックスに回転可能に支持して構成される画像形成装置のドライブユニットにおいて、前記樹脂ボックスの中央部に、射出成形時に複数のゲートを結んで形成される湯道によって該樹脂ボックスの平均厚さよりも厚い肉厚部を長手方向に沿って突設したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記樹脂ボックスに配置されたファン付きモータのファンの回転によって樹脂ボックス内に冷却風を取り込み、樹脂ボックス内を流れて各部の冷却に供された冷却風を樹脂ボックスの外部に排出するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、ギヤを回転可能に支持する回転軸の自由端をユニット固定部品に形成された軸受で受けるとともに、該軸受を前記ユニット固定部品の内面側に形成された風路に連通させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ギヤを回転可能に支持する回転軸の端部を前記軸受を貫通して前記ユニット固定部品の風路内に突出させたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記回転軸を熱伝導率の高い材料で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、樹脂ボックスの中央部に、射出成形時に複数のゲートを結んで形成される湯道によって該樹脂ボックスの平均厚さよりも厚い肉厚部を長手方向に沿って突設したしたため、樹脂ボックスの射出成形時に溶融樹脂が幅の広い湯道を抵抗なく流れ、底から周に均一に分散する。このため、射出成形時の溶融樹脂の流動性が高められてショート等の成形不良の発生が防がれ、樹脂ボックスの薄肉化と軽量化及びコストダウンが図られる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、樹脂ボックスに配置されたファン付きモータのファンの回転によって樹脂ボックス内に冷却風を取り込み、樹脂ボックス内を流れて各部の冷却に供された冷却風を樹脂ボックスの外部に排出するようにしたため、樹脂ボックス内に収容された部品の温度上昇が抑えられ、その作動不良や耐久性の低下が防がれる。樹脂ボックスに配置されたファン付きモータのファンで冷風を送り込むことは最善であるが、樹脂ボックス近傍にファン単体を設けて樹脂ボックスに冷風を送り込んでも良い。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、ギヤを回転可能に支持する回転軸の自由端をユニット固定部品に形成された軸受で受けるとともに、該軸受を前記ユニット固定部品の内面側に形成された風路に連通させ、請求項４記載の発明によれば、回転軸の端部の軸受を貫通して風路内に突出させたため、該回転軸の端部が風路を流れる冷却風によって冷却され、ギヤから回転軸へと伝導する熱が冷却風によって奪われる。このため、ギヤの温度上昇が抑えられ、その作動不良や耐久性の低下が防がれる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、回転軸を熱伝導率の高い材料で構成したため、ギヤから回転軸へと伝導する熱量が多くなってギヤの冷却効率が高められ、該ギヤの温度上昇が更に効果的に抑えられ、その作動安定性と耐久性が一層高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係るドライブユニットと画像形成装置本体の斜視図、図２はドライブユニットの分解斜視図、図３は本体側ユニットの斜視図、図４は反本体側ユニットを内面側から見た正面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】
本実施の形態に係るドライブユニット１は、図１に示すように、画像形成装置の本体フレーム１００に対して着脱可能に組み付けられており、このドライブユニット１によって画像形成装置本体内に配された不図示のピックアップローラ、フィードローラ、リタードローラ、搬送ローラ、レジストローラ対、搬送ローラ対、排紙ローラ対等の各種ローラが回転駆動される。
【００２１】
而して、ドライブユニット１は、図２に示すように、本体側ユニット１Ａと反本体側ユニット１Ｂに２分割されており、図３に示すように、本体側ユニット１Ａの本体フレーム１００に対向する面（図３の手前側の面）には複数のギヤＧが回転可能に支持され、これらは各種ローラに動力を伝達するギヤ列を構成している。尚、図示しないが、同様に反本体側ユニット１Ｂの本体側ユニット１Ａに対向する面にも複数のギヤが回転可能に支持され、これらは各種ローラに動力を伝達するギヤ列を構成している。
【００２２】
そして、図２に示すように、反本体側ユニット１Ｂには左右一対の有低筒状の位置決めボス２（図２には一方のみ図示）が本体側ユニット１Ａに向かって突設されており、本体側ユニット１Ａには、反本体側ユニット１Ｂに突設された前記位置決めボス２が嵌合するための左右一対の位置決め孔３が形成されている。
【００２３】
而して、反本体側ユニット１Ｂに突設された位置決めボス２を本体側ユニット１Ａに形成された位置決め孔３に嵌合させ、両ユニット１Ａ，１Ｂを位置決めして接合することによって図１に示すドライブユニット１が組み立てられ、このドライブユニット１は前述のように画像形成装置の本体フレーム１００に対して着脱可能に組み付けられる。
【００２４】
ところで、ドライブユニット１の本体側ユニット１Ａと反本体側ユニット１Ｂは、樹脂ボックス４，５をそれぞれ備えており、これらの樹脂ボックス４，５は、ＡＢＳ樹脂やＰＯＭ（ポリアセタール）等の熱可塑性樹脂による射出成形によって製造される。この射出成形においては、熱可塑性樹脂を加熱筒内で溶融させ、溶融した樹脂を複数のゲートから金型内のキャビティに所定の圧力で射出することが行われる。
【００２５】
ここで、反本体側ユニット１Ｂの樹脂ボックス５の構成を図４及び図５に基づいて説明する。
【００２６】
反本体側ユニット１Ｂの樹脂ボックス５の周縁には縦リブ５ａが突設されており、その上下には円孔状のゲート６，７がそれぞれ形成されている。又、樹脂ボックス５の内面の中央部には、射出成形時に前記ゲート６，７を結んで形成される不図示の湯道によって該樹脂ボックス５の平均厚さよりも厚い肉厚部５ｂ（図４に黒塗りした部分）が長手方向に沿って突設されている（図５参照）。ここで、２つのゲート６，７は、樹脂ボックス５の左右の端縁から略等距離の位置に形成されており、これらのゲート６，７を結ぶ肉厚部５ｂも樹脂ボックス５の左右の端縁から略等距離の位置に突設されている。
【００２７】
而して、本実施の形態では、樹脂ボックス５の内面の中央部に、射出成形時に複数のゲート６，７を結んで形成される湯道によって該樹脂ボックス５の平均厚さよりも厚い肉厚部５ｂを長手方向に沿って突設したしたため、樹脂ボックス５の射出成形時に溶融樹脂が幅の広い湯道を抵抗なく流れ、底から周に均一に分散する。このため、射出成形時の溶融樹脂の流動性が高められてショート等の成形不良の発生が防がれ、樹脂ボックス５の薄肉化と軽量化及びコストダウンが図られる。尚、以上は反本体側ユニット１Ｂの樹脂ボックス５についてのみ説明したが、本体側ユニット１Ａの樹脂ボックス４も同様に構成されているため、これについての図示及び説明は省略する。
【００２８】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図６〜図９に基づいて説明する。
【００２９】
図６は本発明の実施の形態２に係るドライブユニットの本体側ユニットの内面側斜視図、図７は同本体側ユニットを外面側から見た部分斜視図、図８は反本体側ユニットの外面側斜視図、図９は外装カバーの斜視図である。
【００３０】
図６に示すように、本体側ユニット１Ａには３つの電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３が配され、内面には複数のギヤＧや電磁クラッチＣが配され、図７に示すように、本体側ユニット１Ａの外面にも複数のギヤＧと電磁クラッチＣが配されている。尚、電動モータＭ２，Ｍ３はファン付きモータであって、これに設けられた不図示のファンはドライブユニット１内の密閉空間内で回転する。
【００３１】
又、図８に示すように、反本体側ユニット１Ｂの中間部と下部には、外部からドライブユニット１内に冷却風を取り入れるためのルーバー８，９が形成されており、上部にはドライブユニット１内の冷却風を外部に排出するためのルーバー１０が形成されている。更に、図９に示すように、ドライブユニット１を覆う外装カバー１０１には冷却風取り入れ用及び冷却風排出用の多数の円孔状の通気孔１０１ａが形成されている。
【００３２】
而して、ドライブユニット１において、ファン付きモータである前記電動モータＭ２，Ｍ３が駆動されると、これらに設けられたファンが回転し、これらのファンの回転によって冷却風が外装カバー１０１の通気孔１０１ａを通過して反本体側ユニット１Ｂに形成されたルーバー８，９からドライブユニット１内に導入される。そして、ドライブユニット１内に導入された冷却風は、ドライブユニット１内を図６に矢印にて示すように下方から上方に向かって流れ、その過程で電動モータＭ１〜Ｍ３、ギヤＧ、電磁クラッチＣ等の各種部品を冷却した後、ドライブユニットの上部に開口するルーバー１０から外部に排出される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、ドライブユニット１に配置されたファン付きモータである電動モータＭ２，Ｍ３のファンの回転によってドライブユニット１内に冷却風を取り込み、ドライブユニット１内を流れて各種部品の冷却に供された冷却風をドライブユニット１の外部に排出するようにしたため、ドライブユニット１内に収容された各種部品の温度上昇が抑えられ、その作動不良や耐久性の低下が防がれる。
【００３４】
又、本実施の形態では、図７に示すように、電磁クラッチＣの冷却効果を高めるために、電磁クラッチＣの周辺のリブ１１をカットしてその高さを低く抑えることによって、冷却風が電磁クラッチＣに直接当たるようにしている。
【００３５】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図１０〜図１８に基づいて説明する。
【００３６】
図１０は本発明の実施の形態３に係るドライブユニットの外面側斜視図、図１１は同ドライブユニットの内面側斜視図、図１２はユニット固定部品の外面側斜視図、図１３は同ユニット固定部品の内面側斜視図、図１４は同ユニット固定部品を本体フレームに取り付けた状態を示す斜視図、図１５はドライブユニットをユニット固定部品を介して本体フレームに取り付けた状態を示す斜視図、図１６は図１５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【００３７】
図１０に示すように、ドライブユニット１の外面には駆動源である電動モータＭが取り付けられており、図１１に示すように、ドライブユニット１の内面には、複数のギヤＧが回転軸１２によって回転可能に支持されて配置されている。
【００３８】
上記ドライブユニット１は、図１４に示すように本体フレーム１００に取り付けられる樹脂製のユニット固定部品２０を介して図１５に示すように本体フレーム１００に取り付けられるが、ユニット固定部品２０には、図１２に示すように、ドライブユニット１のギヤＧを支持する前記回転軸１２の自由端を支持するための円筒ボス状の軸受２１が形成されている。又、図１３に示すように、ユニット固定部品２０の内面側には幅方向に長い風路２２が形成されており、この風路２２には前記軸受２１が連通している。
【００３９】
而して、上記ユニット固定部品２０は、図１４に示すように、風路２２側を内側（本体フレーム１００側）にして本体フレーム１００に取り付けられ、このユニット固定部品２０にドライブユニット１が図１５に示すように取り付けられる。このようにドライブユニット１がユニット固定部品２０に取り付けられると、図１６に示すように、ドライブユニット１のギヤＧを支持する回転軸１２の自由端はユニット固定部品２０に形成された軸受２１に挿通支持されるが、該回転軸１２の端部は図示のようにユニット固定部品２０に形成された風路２２内に突出されている。尚、本実施の形態では、回転軸１２は金属等の伝導率の高い材料で構成されている。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、ドライブユニット１に設けられたギヤＧを支持する回転軸１２の自由端をユニット固定部品２０に形成された軸受２１で受けるとともに、該軸受２１をユニット固定部品２０の内面側に形成された風路２２に連通させ、回転軸１２の端部を軸受２１を貫通して風路２２内に突出させたため、該回転軸１２の端部が風路２２を流れる冷却風によって冷却され、ギヤＧから回転軸１２へと伝導する熱が冷却風によって奪われる。このため、ギヤＧの温度上昇が抑えられ、その作動不良や耐久性の低下が防がれる。特に、本実施の形態では、回転軸１２を金属等の熱伝導率の高い材料で構成したため、ギヤＧから回転軸１２へと伝導する熱量が多くなってギヤＧの冷却効率が高められ、該ギヤＧの温度上昇が更に効果的に抑えられ、その作動安定性と耐久性が一層高められるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るドライブユニットと画像形成装置本体の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るドライブユニットの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るドライブユニット本体側ユニットの斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るドライブユニットの反本体側ユニットを内面側から見た正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るドライブユニットの本体側ユニットの内面側斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るドライブユニットの本体側ユニットを外面側から見た部分斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るドライブユニットの反本体側ユニットの外面側斜視図である。
【図９】外装カバーの斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係るドライブユニットの外面側斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るドライブユニットの内面側斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るドライブユニットを固定するためのユニット固定部品の外面側斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係るドライブユニットを固定するためのユニット固定部品の内面側斜視図である。
【図１４】ユニット固定部品を本体フレームに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るドライブユニットをユニット固定部品を介して本体フレームに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ドライブユニット
１Ａ本体側ユニット
１Ｂ反本体側ユニット
２位置決めボス
３位置決め孔
４，５樹脂ボックス
５ａ樹脂ボックスの縦リブ
５ｂ樹脂ボックスの厚肉部
６，７ゲート
８〜１０ルーバー
１１リブ
１２回転軸
２０ユニット固定部品
２１軸受
２２風路
１００本体フレーム
１０１外装カバー
１０１ａ外装カバーの通気孔
Ｃ電磁クラッチ
Ｇギヤ
Ｍ，Ｍ１〜Ｍ３電動モータ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能に取り付けられ、用紙を搬送する複数のローラに回転動力を伝達するギヤ列を樹脂ボックスに回転可能に支持して構成される画像形成装置のドライブユニットにおいて、
前記樹脂ボックスの中央部に、射出成形時に複数のゲートを結んで形成される湯道によって該樹脂ボックスの平均厚さよりも厚い肉厚部を長手方向に沿って突設したことを特徴とする画像形成装置のドライブユニット。
【請求項２】
前記樹脂ボックスに配置されたファン付きモータのファンの回転によって樹脂ボックス内に冷却風を取り込み、樹脂ボックス内を流れて各部の冷却に供された冷却風を樹脂ボックスの外部に排出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置のドライブユニット。
【請求項３】
ギヤを回転可能に支持する回転軸の自由端をユニット固定部品に形成された軸受で受けるとともに、該軸受を前記ユニット固定部品の内面側に形成された風路に連通させたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置のドライブユニット。
【請求項４】
前記ギヤを回転可能に支持する回転軸の端部を前記軸受を貫通して前記ユニット固定部品の風路内に突出させたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置のドライブユニット。
【請求項５】
前記回転軸を熱伝導率の高い材料で構成したことを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置のドライブユニット。

【図１】