駆動機構及び駆動機構を用いた画像形成装置
【課題】処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力を抑制することができる駆動機構及び駆動機構が組み込まれた画像形成装置を提供する。
【解決手段】ギアを有する処理装置を駆動する駆動機構であって、駆動源と、駆動源からの駆動力を所定の処理を行う処理装置に伝達する第１ギアと、第１ギアに近接する第１位置と第１ギアから離間する第２位置との間で移動可能な第２ギアと、第１位置に存する第２ギアと第１ギアとを連結させ、第２ギアから駆動源の駆動力を伝達させるとともに、第２ギアを第２位置に移動させ、第１ギアとの連結を解除させるラチェット機構を備え、処理装置のギアが第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、第１ギアに噛み合わせられた噛み合わせ時において、ラチェット機構は、第２ギアを第２位置へ移動させることを特徴とする駆動機構。
【解決手段】ギアを有する処理装置を駆動する駆動機構であって、駆動源と、駆動源からの駆動力を所定の処理を行う処理装置に伝達する第１ギアと、第１ギアに近接する第１位置と第１ギアから離間する第２位置との間で移動可能な第２ギアと、第１位置に存する第２ギアと第１ギアとを連結させ、第２ギアから駆動源の駆動力を伝達させるとともに、第２ギアを第２位置に移動させ、第１ギアとの連結を解除させるラチェット機構を備え、処理装置のギアが第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、第１ギアに噛み合わせられた噛み合わせ時において、ラチェット機構は、第２ギアを第２位置へ移動させることを特徴とする駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動機構及び駆動機構を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の処理を行う処理装置を筐体外から筐体内に収容し、筐体内の駆動機構に処理装置を接続するように設計された機械設備は広く用いられている。例えば、このような機械設備として、コピー機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの機能を備える複合機といった画像形成装置を挙げることができる。
【０００３】
特許文献１は、筐体内外へ着脱自在に取り付けられる現像装置を備える画像形成装置を開示する。特許文献１の画像形成装置の現像装置は、現像装置が備える現像ローラといった回転体の回転中心軸に対して平行な方向に着脱される。使用者は、現像装置を着脱することにより、例えば、画像形成装置の筐体内で詰まったシートを除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２４０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置の設計上の理由から、現像装置の着脱方向は、現像装置が備える現像ローラといった回転体の回転中心軸に対して、例えば、直交する方向に定められることがある。このような設計の下で用いられる現像装置並びに現像装置を駆動する駆動機構には、以下のような課題が生ずる。
【０００６】
画像形成工程の間、現像装置は一方向に回転する。したがって、現像装置に対して、画像形成工程時の回転方向とは逆の方向の回転を与えることは望ましくない。しかしながら、上述の設計では、現像装置を駆動する駆動装置のギアと現像装置とのギアが噛み合わせられたときに発生する力が、現像装置を逆回転させるように作用することがある。
【０００７】
現像装置は、感光体ドラムといった像担持体にトナーを供給する処理を行う。したがって、現像装置は、感光体ドラムに近接した位置で位置決めされることが望ましい。しかしながら、上述の設計の下では、現像装置を駆動する駆動装置のギアと現像装置とのギアが噛み合わせられたときに発生する力が、感光体ドラムへ向けて移動する現像装置に対する抗力として働き、現像装置が所定の位置決め位置に到達することを阻害することがある。
【０００８】
上述の課題は、画像形成処理を行う画像形成装置に限らず、着脱自在な処理装置を内蔵する任意の装置にも共通するものである。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力を抑制することができる駆動機構及び駆動機構が組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一局面に係る駆動機構は、ギアを有する処理装置を駆動する駆動機構であって、駆動源と、該駆動源からの駆動力を所定の処理を行う処理装置に伝達する第１ギアと、該第１ギアに近接する第１位置と前記第１ギアから離間する第２位置との間で移動可能な第２ギアと、前記第１位置に存する前記第２ギアと前記第１ギアとを連結させ、前記第２ギアから前記駆動源の前記駆動力を伝達させるとともに、前記第２ギアを前記第２位置に移動させ、前記第１ギアとの連結を解除させるラチェット機構を備え、前記処理装置の前記ギアが前記第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、前記第１ギアに噛み合わせられた噛み合わせ時において、前記ラチェット機構は、前記第２ギアを前記第２位置へ移動させることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
上記構成によれば、駆動源からの駆動力は、第１ギアと噛み合うギアを有する処理装置に伝達される。処理装置は、所定の処理を行う。ラチェット機構は、第１位置に存する第２ギアと第１ギアとを連結させ、第２ギアから駆動源の駆動力を第１ギアへ伝達させる。この結果、駆動源からの駆動力は、第１ギアに近接した第１位置に存する第２ギアから第１ギアへ伝達される。処理装置のギアは、第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、第１ギアに噛み合わせられる。このとき、ラチェット機構は、第２ギアを第２位置へ移動させ、第１ギアと第２ギアとの間の連結を解除させる。この結果、第１ギアは、第２ギアからの抗力をほとんど受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【００１２】
上記構成において、前記ラチェット機構は、前記第１ギアから前記第２ギアに向けて突出する第１ラチェット歯と、前記第２ギアから前記第１ギアに向けて突出するとともに前記第１ラチェット歯と相補的な第２ラチェット歯と、前記回転中心軸に沿って延びるとともに前記第１ギア及び前記第２ギアを回転可能に支持するシャフトと、前記第２ギアを前記第１位置に向けて付勢する付勢部材と、を含み、前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第２ラチェット歯は前記第１ラチェット歯と噛み合い、前記駆動源からの前記駆動力を、前記第１ラチェット歯を介して、前記第１ギアに伝達し、前記噛み合わせ時において、前記第１ラチェット歯は前記第２ラチェット歯を介して、前記第２位置に向かう力を前記第２ギアに伝達することが好ましい（請求項２）。
【００１３】
上記構成によれば、付勢部材は、第２ギアを第１位置に向けて付勢するので、第２ラチェット歯は第１ラチェット歯に安定的に噛み合うこととなる。この間、第２ラチェット歯は、第１ラチェット歯を介して、駆動源からの駆動力を第１ギアに伝達するので、第１ギアと噛み合うギアを含む処理装置は好適に駆動されることとなる。第１ギアと処理装置のギアとの間の噛み合わせ時において、第１ラチェット歯は、第２ラチェット歯を介して、第２位置に向かう力を第２ギアに伝達する。したがって、第２ギアは、第２位置へ移動する。この結果、第１ギアは、第２ギアからの抗力を受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【００１４】
上記構成において、前記第１ラチェット歯は、前記シャフトの延出方向に沿う方向に延びる第１伝達縁と、該第１伝達縁に対して傾斜した第１案内縁と、を含み、前記第２ラチェット歯は、前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第１伝達縁に対向する第２伝達縁と、前記第１案内縁に対向する第２案内縁と、を含み、前記噛み合わせ時において、前記第１案内縁は前記第２案内縁を通じて、前記第２ギアに対して前記第２位置へ向かう力を伝達し、前記駆動源が前記像担持体を駆動する間、前記第２伝達縁は前記第１伝達縁を通じて前記第１ギアに駆動力を伝達することが好ましい（請求項３）。
【００１５】
上記構成によれば、第２ギアが第１位置に存する間、第１ラチェット歯の第１伝達縁及び第２ラチェット歯の第２伝達縁が対向するので、駆動源からの駆動力は好適に第１ギアを通じて、処理装置へ伝達される。また、第１ギアと処理装置のギアとの噛み合い時において、第１案内縁は第２案内縁を通じて、第２ギアに対して前記第２位置へ向かう力を伝達する。したがって、第２ギアは、第２位置へ移動する。この結果、第１ギアは、第２ギアからの抗力を受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【００１６】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上述の駆動機構と、該駆動装置によって駆動されるとともにシートに形成されるトナー画像を担持する像担持体と、を含み、前記処理装置は、前記像担持体にトナーを供給する現像装置であることを特徴とする（請求項４）。
【００１７】
上記構成によれば、駆動装置は、像担持体と現像装置を駆動する。現像装置のギアと駆動装置の第１ギアとの間の噛み合わせ時において、第１ギアは、第２ギアからの抗力を受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【発明の効果】
【００１８】
上述の如く、本発明は、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力を抑制することができる駆動機構及び駆動機構が組み込まれた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示される現像装置の拡大斜視図である。
【図３】図２に示される現像装置が除去された下部筐体を示す図である。
【図４】図２に示される現像装置の外観斜視図である。
【図５】図２に示される現像装置の取り付けに用いられるフレームの斜視図である。
【図６】図５に示されるフレームに取り付けられる駆動機構の斜視図である。
【図７】図５に示されるフレームに取り付けられる駆動機構の斜視図である。
【図８】図６及び図７に示される駆動機構が取り付けられたフレームの斜視図である。
【図９】図６及び図７に示される駆動機構の第２外殻体の斜視図である。
【図１０】図９に示される第２外殻体に構築された伝達部の斜視図である。
【図１１】図６及び図７に示される駆動機構のモータを取り付けるための支持板の斜視図である。
【図１２】図６及び図７に示される駆動機構のモータを取り付けるための支持板の斜視図である。
【図１３】現像装置と駆動機構との間の接続を示す斜視図である。
【図１４】現像装置と駆動機構との間の接続を示す斜視図である。
【図１５】現像装置と駆動機構との間の接続を示す斜視図である。
【図１６】駆動機構のラチェット機構の動作を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。また、以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、ＯＨＰシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパや画像形成処理を受ける他のシート材料を意味する。以下の説明で用いられる「上流」、「下流」及びこれらに類する用語は、シートの搬送方向における「上流」、「下流」及びこれらに類する概念を意味する。「シートの幅方向」との用語は、シートの搬送方向に直交する方向を意味する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す。尚、図１の画像形成装置は、複写機であるが、他の実施形態において、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備える複合機やシートに画像を形成可能な他の装置であってもよい。また、以下の説明において、画像形成装置の筐体に着脱自在な現像装置が処理装置として説明されるが、他の実施形態において、所定の処理を行う任意の装置が処理装置として用いられてもよい。
【００２２】
画像形成装置１００は、トナー画像を形成するのに必要とされる機器を収容する主筐体１１０と、主筐体１１０の上面に配設される原稿送り装置１２０とを含む。主筐体１１０は、下部筐体１１１と、下部筐体１１１の上方に配設される上部筐体１１２と、下部筐体１１１と上部筐体１１２との間に配設される連結筐体１１３とを含む。下部筐体１１１、上部筐体１１２及び連結筐体１１３に取り囲まれてなる空間Ｒには、印刷処理がなされたシートＳが排出される。
【００２３】
上部筐体１１２は、主に、トナー画像の基となる原稿を読み取るための機器を収容する。下部筐体１１１は、トナー画像を形成するための機器を収容する。連結筐体１１３は、トナー画像が形成されたシートＳを排出するための機器を収容する。主筐体１１０の外面には、画像形成装置１００を操作するための操作パネル（図示せず）が配設される。使用者は、操作パネルを通じて、画像形成装置１００に所望の指示を与える。
【００２４】
原稿送り装置１２０は、上下に回動するように主筐体１１０に取り付けられる。使用者は、原稿送り装置１２０に所望の原稿を設置する。その後、操作パネルを操作し、原稿送り装置１２０を動作させ、原稿送り装置１２０の下面と主筐体１１０の上面との間に送り込むことができる。代替的に、使用者は、原稿送り装置１２０を上方に回動させ、主筐体１１０の上面に原稿を載置し、その後、原稿送り装置１２０を下方に回動させることで、原稿を主筐体１１０の上面と原稿送り装置１２０の下面との間に配設することができる。
【００２５】
上部筐体１１２内には、主筐体１１０の上面と原稿送り装置１２０の下面との間に配設された原稿を走査して読み取る走査機構１１３が構築される。走査機構１１３は、光学的に原稿に付された像を走査して読み取る。その後、走査機構１１３は、読み取った像をデジタル信号として出力する。
【００２６】
下部筐体１１１内には、走査機構１１３から出力されたデジタル信号に基づくトナー画像が形成されるシートＳを収容するカセット２１０が配設される。カセット２１０は、リフト板２１１と、リフト板２１１の下流端（図１中、右端）をカセット２１０内で上下に回動させるための昇降機構２１２とを含む。使用者は、複数のシートが積層されてなるシートＳの束をリフト板２１１上に載置する。リフト板２１１の下流端が昇降機構２１２によって押し上げられることにより、カセット２１０からシートが搬送されることとなる。
【００２７】
下部筐体１１１の左側板には、手差しトレイ２２０が回動可能に取り付けられる。使用者は、下部筐体１１１の左側板から突出するように回動された手差しトレイ２２０にシートＳを載置してもよい。手差しトレイ２２０上のシートは、下部筐体１１１内に引き込まれ、その後、トナー画像の形成処理がなされることとなる。
【００２８】
カセット２１０及び手差しトレイ２２０は、シートＳの供給源として用いられる。使用者は、操作パネルの操作を通じて、所望の大きさのシートＳを収容するカセット２１０或いは手差しトレイ２２０を選択することができる。選択されたシート供給源２１０，２２０に配設されたシートＳは、下部筐体１１１内で搬送され、画像形成処理を受けることとなる。
【００２９】
リフト板２１１の上方には、ピックアップローラ３１１が配設される。昇降機構２１２がリフト板２１１の下流端を上昇させると、リフト板２１１上のシートＳはピックアップローラ３１１に接触する。ピックアップローラ３１１は、シートＳをカセット外へ送り出すように回転する。
【００３０】
ピックアップローラ３１１の下流には、給紙ローラ３１２及び給紙ローラ３１２に近接して配設される捌きローラ３１３が配設される。給紙ローラ３１２は捌きローラ３１３の上側に配設される。ピックアップローラ３１１によってカセット２１０から送り出されたシートＳは、給紙ローラ３１２と捌きローラ３１３との間に送り込まれる。給紙ローラ３１２は、シートＳを更に下流に送り出すように回転し、捌きローラ３１３は逆に、シートＳをカセット２１０へ戻すように回転する。この結果、ピックアップローラ３１１が複数枚重なったシートＳをカセット２１０から送り出したとき、給紙ローラ３１２と接触するシートＳ（最も上側に存するシート）のみが下流に送られ、他のシートＳはカセット２１０に戻されることとなる。かくして、シートＳは１枚ずつ下流へ送り込まれることとなる。
【００３１】
手差しトレイ２２０の基端部付近に、給紙ローラ３１６及び給紙ローラ３１６に圧接される捌きローラ３１７が配設される。手差しトレイ２２０上に載置されたシートＳは、給紙ローラ３１６によって下部筐体１１１内に引き込まれる。給紙ローラ３１６によって下部筐体１１１内に引き込まれるシートＳは、給紙ローラ３１６と捌きローラ３１７との間を通過する。給紙ローラ３１６が複数枚のシートを下部筐体１１１内に引き込もうとするとき、捌きローラ３１３は逆に、シートＳを手差しトレイ２２０へ戻すように回転する。この結果、給紙ローラ３１６と接触するシートＳ（最も上側に存するシート）のみが下部筐体１１１内に引き込まれることとなる。かくして、手差しトレイ２２０からシートＳが１枚ずつ下部筐体１１１内に送り込まれることとなる。
【００３２】
上述の如く、カセット２１０又は手差しトレイ２２０から送り出されたシートＳは、レジストローラ対３１８へ向かう。レジストローラ対３１８の下流には、画像形成部４００が構築される。画像形成部４００は、走査機構１１３から出力されたデジタル信号に基づいてトナー画像を形成し、シートＳにトナー画像を転写する。レジストローラ対３１８は、画像形成部４００の画像形成工程にタイミングを合わせて、シートＳを画像形成部４００へ送り込む。かくして、シートＳの所定位置にトナー画像が形成されることとなる。
【００３３】
本実施形態において、ピックアップローラ３１１、給紙ローラ３１２，３１６、捌きローラ３１３、３１７、レジストローラ対３１８は、シートＳを画像形成部４００へ供給する供給部として用いられる。
【００３４】
画像形成部４００は、円筒形状の感光体ドラム４１０を含む。感光体ドラム４１０は、シートＳに形成されるトナー画像を担持する像担持体として用いられる。感光体ドラム４１０は、後述される如く、回転シャフトを含み、下部筐体１１１内で回転可能に支持される。感光体ドラム４１０の周面に静電潜像が形成された後、静電潜像に合致するトナー画像が形成される。その後、感光体ドラム４１０はトナー画像を担持しつつ回転し、レジストローラ対３１８によって画像形成部４００に送り込まれたシートＳにトナー画像を転写する。
【００３５】
画像形成部４００は、帯電器４１１と露光装置４１２とを含む。帯電器４１１は、感光体ドラム４１０の周面を一様に帯電させる。露光装置４１２は、走査機構１１３から出力されたデジタル信号に基づいて、レーザ光を感光体ドラム４１０の周面に照射する。レーザ光が照射された部分の電荷が消失することによって、原稿に表された像に合致する静電潜像が感光体ドラム４１０の周面に形成される。
【００３６】
画像形成部４００は、トナーを収容するトナーコンテナ４１３と、トナーコンテナ４１３から供給されたトナーを感光体ドラム４１０に供給する現像装置４１４とを含む。感光体ドラム４１０は、静電潜像を担持しつつ回転し、現像装置４１４からトナーを供給される。現像装置４１４から感光体ドラム４１０へ供給されたトナーは、感光体ドラム４１０の周面に静電的に付着する。この結果、感光体ドラム４１０の周面にトナー画像が形成されることとなる。
【００３７】
画像形成部４００は、感光体ドラム４１０に圧接される転写ローラ４１５を含む。レジストローラ対３１８は、感光体ドラム４１０と転写ローラ４１５との間にシートＳを送り込む。転写ローラ４１５は、感光体ドラム４１０が担持するトナーとは逆のバイアスをシートＳに与える。この結果、感光体ドラム４１０上のトナーは電気的にシートＳの表面に引き剥がされることとなり、トナー画像がシートＳに転写される。その後、感光体ドラム４１０及び転写ローラ４１５は、下流へシートＳを送り出す。
【００３８】
画像形成部４００はクリーニング装置４１６を含む。クリーニング装置４１６は、シートＳへのトナー画像の転写後の感光体ドラム４１０の周面に残存するトナーを除去する。その後、清浄化された感光体ドラム４１０の周面は、除電器４１７によって除電処理がなされる。その後、感光体ドラム４１０は、帯電器４１１によって再度一様に帯電され、新たな画像形成処理を受けることとなる。
【００３９】
画像形成部４００の下流には、画像形成部４００で形成されたトナー画像をシートＳに定着させる定着部５００が配設される。定着部５００は、ヒータ５１１を内蔵する加熱ローラ５１０と、加熱ローラ５１０に圧接される加圧ローラ５２０とを含む。感光体ドラム４１０及び転写ローラ４１５は、加熱ローラ５１０と加圧ローラ５２０との間にシートＳを送り込む。
【００４０】
加熱ローラ５１０からの熱エネルギによって、シートＳ上のトナーが溶融され、加熱ローラ５１０と加圧ローラ５２０との間で生ずる圧力によって、トナー画像がシートＳに定着されることとなる。加熱ローラ５１０及び加圧ローラ５２０は、その後、シートＳを下流へ送り出す。
【００４１】
定着部５００の下流には、排出部６００が形成される。排出部６００は、排出ローラ対６１０を含む。使用者が操作パネルを通じて、片面印刷の指示を画像形成装置１００に与えると、排出ローラ対６１０は、定着部５００から送られたシートＳを空間Ｒに排出する。使用者が操作パネルを通じて、両面印刷の指示を画像形成装置１００に与えると、排出ローラ対６１０は、シートＳを空間Ｒへ排出する方向と、シートＳを、再度、連結筐体１１３内へ引き戻す方向との間で回転方向を切り換えるスイッチバック動作を行う。
【００４２】
主筐体１１０の左側板に沿って、戻し搬送路３１９が形成される。戻し搬送路３１９の下端（下流端）は、カセット２１０及び／又は手差しトレイ２２０からのシートＳをレジストローラ対３１８へ案内する供給搬送路３２０に接続される。使用者からの両面印刷の指示を受け、スイッチバック動作により連結筐体１１３内に引き戻されたシートＳは、戻し搬送路３１９を通じて、レジストローラ対３１８の上流へ送られる。その後、シートＳは、画像形成部４００及び定着部５００を通過する。この結果、シートＳの両面にトナー画像が形成されることとなる。両面印刷処理がなされたシートは、排出ローラ対６１０によって、空間Ｒに排出される。
【００４３】
図２は、主筐体１１０に組み付けられた現像装置４１４の拡大斜視図である。図２と併せて、図１を参照しつつ、主筐体１１０に対する現像装置４１４の組み付けが説明される。
【００４４】
図２に示される現像装置４１４は、図２に概略的に示された感光体ドラム４１０に近接した位置で、位置決めされている。図２に示される位置において、現像装置４１４は感光体ドラム４１０に適切にトナーを供給することができる。
【００４５】
下部筐体１１１は、現像装置４１４を支持するための支持床壁１４１を含む。また、下部筐体１１１は、現像装置４１４の正面で上下方向に延びる正面壁１４２を含む。正面壁１４２は、支持床壁１４１に接続され、支持床壁１４１を支持する。正面壁１４１には、略Ｊ字形状の開口部１４３が形成される。開口部１４３の上端部分を介して、感光体ドラム４１０が概略的に示されている。感光体ドラム４１０の左下に配設された現像装置４１４の左方に向けて、開口部１４３は延びる。図１に示されるように、現像装置４１４の左方にトナーコンテナ４１３が配設される。
【００４６】
トナーコンテナ４１３が除去されると、現像装置４１４は、左右に移動可能となる。この現像装置４１４の移動方向は、シートＳの幅方向に延びる感光体ドラム４１０の回転中心軸Ｃの延接方向に直交する方向である。以下の説明において、感光体ドラム４１０に近接して、位置決めされる位置に向かう現像装置４１４の移動方向は、第１方向と便宜的に称される。また、第１方向と反対方向（即ち、感光体ドラム４１０から離間する現像装置４１４の移動方向）は、第２方向と便宜的に称される。
【００４７】
図３は、現像装置４１４が除去された下部筐体１１１を示す。図３と併せて、図２を参照しつつ、現像装置４１４の移動が説明される。
【００４８】
支持床壁１４１上には、スライド台１４４が配設される。図２に示される現像装置４１４は、スライド台１４４上に取り付けられる。スライド台１４４は、レバーユニット１４５を操作することにより、第１方向及び第２方向に移動可能である。レバーユニット１４５によって第１方向に移動された現像装置４１４及びスライド台１４４は、支持床壁１４１上に押圧バネ１４５によって、第１方向に向けて押圧され、感光体ドラム４１０に近接した位置で位置決めされる。感光体ドラム４１０に近接して位置決めされた現像装置４１４は、正面壁１４２と反対側に配設された駆動機構８００（後述される）と接続される。
【００４９】
図４は、現像装置４１４の斜視図である。図４と併せて、図１及び図２を参照しつつ、現像装置４１４が更に説明される。
【００５０】
図１に示される如く、現像装置４１４は、筐体１４６と、感光体ドラム４１０へ筐体１４６内のトナーを供給する現像ローラ１４７と、トナーコンテナ４１３から筐体１４６内へ送られたトナーを攪拌する一対の攪拌ローラ１４８とを含む。筐体１４６は、現像ローラ１４７及び攪拌ローラ１４８を回転可能に支持する。
【００５１】
図４に示される如く、筐体１４６の外部には、ギア１４９が取り付けられる。ギア１４９は、筐体１４６から外方に突出する円筒形状のボス１５０に挿通されたボルト等の固定具１５１を介して、筐体１４６に取り付けられる。ギア１４９が回転すると、筐体１４６の現像ローラ１４７及び攪拌ローラ１４８が連動して回転する。
【００５２】
図５は、現像装置４１４と駆動機構８００との間の接続に用いられるフレームの斜視図である。図５と併せて、図３及び図４を参照しつつ、フレーム７１０が説明される。
【００５３】
フレーム７１０は、図３に示される駆動機構８００に隣接して配設される。フレーム７１０は、現像装置４１４と駆動機構８００との間に配置される。フレーム７１０は、略矩形状の主板７１１と、主板７１１の周縁から現像装置４１４が取り付けられる側と反対方向に突出する側板７１２とを含む。以下の説明において、現像装置４１４に対向する主板７１１の面（即ち、現像装置４１４が取り付けられる面）は、便宜的に、第１面７１３と称される。また、第１面７１３と反対側の面は、便宜的に、第２面７１４と称される。
【００５４】
フレーム７１０の主板７１１には、水平方向に延びる長穴７５０が形成される。長穴７５０には、図４に関連して説明された現像装置４１４のボス１５０が挿通される。長穴７５０の右上には、感光体ドラム４１０の回転シャフトが挿通される貫通穴７１５が形成される。長穴７５０の端部のうち、貫通穴７１５に近接する端部７５１に現像装置４１４のボス１５０が到達したとき、第１方向へ向かう現像装置４１４の移動が停止されることとなる。かくして、図３に関連して説明された押圧バネ１４５による押圧と、長穴７５０とボス１５０との間の係合とにより、現像装置４１４の位置決めがなされる。主板７１１には、長穴７５０及び貫通穴７１５の他、多数の開口部が設けられているが、これら開口部は、画像形成装置１００の下部筐体１１１内に配設される様々な装置（例えば、図１に関連して説明された各種装置）の取付或いは駆動に用いられる。
【００５５】
図６は、主板７１１側から見た駆動機構８００の外観斜視図である。図７は、図６と反対側から見た駆動機構８００の外観斜視図である。図６及び図７と併せて、図１及び図５を参照しつつ、駆動機構８００が説明される。
【００５６】
駆動機構８００は、感光体ドラム４１０及び現像装置４１４への駆動力を発生させる駆動源として用いられるモータ８１０と、モータ８１０から感光体ドラム４１０及び現像装置４１４へ駆動力を伝達する伝達部（後述される）と、伝達部を収容する筐体８２０とを備える。筐体８２０は、第１外殻体８２１と、第２外殻体８２２とを含む。第１外殻体８２１は、フレーム７１０の主板７１１と第２外殻体８２２との間に配設される。第１外殻体８２１及び第２外殻体８２２は、互いに重なり合って、伝達部を収容するための内部空間を形成する。モータ８１０は、第２外殻体８２２の外面に取り付けられる。モータ８１０のシャフトは、第１外殻体８２１及び第２外殻体８２２が形成する内部空間内に挿通され、伝達部へ駆動力を伝達する。
【００５７】
図８は、駆動機構８００が取り付けられたフレーム７１０の斜視図である。図８と併せて、図１、図４乃至図６を参照しつつ、フレーム７１０への駆動機構８００の取付が説明される。
【００５８】
第１外殻体８２１の外面から複数のギアやシャフトが露出する。複数のギアやシャフトのうち最下位置のギア８３１は、手差しトレイ２２０から下部筐体１１１内へシートＳを給紙するための給紙ローラ３１６を駆動するために用いられる。ギア８３１の斜め上方の回転シャフト８３２には、カセット２１０からのシートＳを給紙するための給紙ローラ３１２が接続される。回転シャフト８３２の上方に配設されるギア８３３は、画像形成部４００の上流に配設されるレジストローラ３１８を駆動するために用いられる。ギア８３３の左斜め上方に位置する第１ギア８３４は、図４に関連して説明された現像装置４１４のギア１４９と噛み合い、現像装置４１４を駆動するために用いられる。第１ギア８３４の右方に配設されるギア８３５は、戻し搬送路３１９の下流側に配設される搬送ローラ対３２１を駆動するために用いられる。第１外殻体８２１は、第１ギア８３４及びギア８３５の上方に位置する略円筒状の位置決め筒８２３を含む。位置決め筒８２３に感光体ドラム４１０の回転シャフトが挿入される。位置決め筒８２３の上方に位置するギア８３６は、加熱ローラ５１０を駆動するために用いられる。
【００５９】
図５に示される如く、主板７１１には、上述の長穴７５０及び貫通穴７１５に加えて、ギア８３１を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７１６、シャフト８３２を第１面７１３側に露出させるための貫通穴７１７、ギア８３３を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７１８、第１ギア８３４を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７１９、ギア８３５を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７２０及びギア８３６を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７２１が形成される。第１外殻体８２１の外面から突出するように形成された位置決め筒８２３は、貫通穴７１５を通じて、主板７１１を貫通し、第１面７１３側に突出する。
【００６０】
図９は、第２外殻体８２２の内部構造を示す斜視図である。図１０は、第２外殻体８２２の内面側に構築された伝達部の斜視図である。図９及び図１０と併せて、図６を参照しつつ、第２外殻体８２２及び伝達部が説明される。
【００６１】
第２外殻体８２２は、ギア８３１を支持するシャフト８２４、シャフト８３２を回転させるためのギア８３７を収容するための空間８２５、ギア８３３へ駆動力を伝達するためのギア８３８を収容する空間８２６、第１ギア８３４を支持するシャフト８２７、ギア８３５を支持するシャフト８２８、ギア８３６を支持するシャフト８２９を含む。第２外殻体８２２は、これらシャフトや空間の他、これらギアへ駆動力を伝達するための多数のギアを支持又は収容するための空間を含む。伝達部８３０は、第２外殻体８２２に取り付けられた複数のギアから構成される。伝達部８３０は、第２外殻体８２２に取り付けられる複数のギアの中で最も大きい直径の大径ギア８５０を含む。また、第２外殻体は、大径ギア８５０を収容するための空間を形成する隔壁８５１を含む。
【００６２】
図１１及び図１２は、第２外殻体８２２の外面へのモータ８１０の接続に用いられる支持板の斜視図である。図１１は、モータ８１０が接続される外面側から見た支持板の斜視図である。図１２は、第２外殻体８２２に対向する面側から見た支持板の斜視図である。図１１及び図１２と併せて、図７、図９及び図１０を参照しつつ、支持板が説明される。
【００６３】
モータ８１０は、支持板８６０を介して、第２外殻体８２２の外面に取り付けられる。支持板８６０は、例えば、金属製の板材からなり、モータ８１０を支持するとともに第２外殻体８２２の剛性を向上させる。モータ８１０のシャフト８１１は、支持板８６０を貫通する。モータ８１０のシャフト８１１の先端には、駆動ギア８１２が取り付けられる。モータ８１０のシャフト８１１は更に、第２外殻体８２２を貫通し、伝達部８３０に接続される。駆動ギア８１２は、大径ギア８５０及び大径ギア８５０以外の他のギアへ駆動力を伝達するためのギア８９９と噛み合う。第１ギア８３４へ駆動力を伝達するための第２ギア８３９は、ギア８９９と噛み合い、第１ギア８３４へ駆動力を伝達する。かくして、伝達部８３０へモータ８１０の駆動力が伝達される。
【００６４】
支持板８６０には略円筒状の支持筒８６１が、かしめて取り付けられる。支持筒８６１は、第２外殻体８２２を貫通し、大径ギア８５０を回転可能に支持する。感光体ドラム４１０の回転シャフトは、位置決め筒８２３を通じて、筐体８２０内に挿入される。回転シャフト４２０の先端部は、筐体８２０内で突出する支持筒８６１内に挿入され、支持筒８６１によって回転可能に支持される。感光体ドラム４１０の回転シャフトは、カップリングといった適切な手段を用いて、大径ギア８５０に接続され、大径ギア８５０とともに回転する。
【００６５】
図１０に示される第２ギア８３９は、シャフト８２７に沿って移動可能である。第１ギア８３４に近接する第２ギア８３９の位置は、便宜的に、第１位置と称される。また、第１ギア８３４から離間する第２ギア８３９の位置は、便宜的に、第２位置と称される。
【００６６】
図１３乃至図１５は、現像装置４１４のギア１４９と噛み合う第１ギア８３４及び第１ギア８３４へモータ８１０からの駆動力を伝達する第２ギア８３９をそれぞれ異なる角度から描いた斜視図である。尚、図１３乃至図１５には、現像装置４１４のギア１４９と第１ギア８３４との噛み合いを明瞭に示すため、図５に関連して説明されたフレーム７１０及び図６に関連して説明された第１外殻体８２１は示されていない。図１３乃至図１５と併せて、図１、図４及び図１０を参照しつつ、第１ギア８３４及び第２ギア８３９が説明される。
【００６７】
第２ギア８３９から第１ギア８３４へのモータ８１０の駆動力の伝達は、ラチェット機構９００を用いてなされる。ラチェット機構９００は、第１位置に存する第２ギア８３９と第１ギア８３４とを連結させ、モータ８１０からの駆動力を伝達する一方で、第２ギア８３９を第２位置へ移動させ、第１ギア８３４と第２ギア８３９との間の連結を解除する役割を担う。ラチェット機構９００は、第１ギア８３４から第２ギア８３９に向けて突出する環状の第１ラチェット環９１０と、第２ギア８３９から第１ギア８３４に向けて突出する環状の第２ラチェット環９２０と、第１ギア８３４及び第２ギア８３９を回転可能に支持するシャフト８２７と、シャフト８２７を取り巻くとともに第２ギア８３９と第２外殻体８２２との間に配設されるコイルバネ９３０とを含む。第１ギア８３４は、シャフト８２７の軸方向に移動しないようにシャフト８２７の先端に取り付けられるが、第２ギア８３９は、シャフト８２７に案内されて、第１位置と第２位置との間で、シャフト８２７の軸方向に移動可能である。コイルバネ９３０は、第２位置へ向かおうとする第２ギア８３９を第１位置へ押し戻すように付勢する付勢部材としての役割を担う。第１ラチェット環９１０の先端縁及び第２ラチェット環９２０の先端縁は互いに相補的な鋸刃形状をなす。第２ギア８３９が第１ギア８３４に近接する第１位置にあるとき、第１ラチェット環９１０の先端縁及び第２ラチェット環９２０は互いに噛み合う。モータ８１０が伝達部８３０へ駆動力を伝達し、図１に示される如く、感光体ドラム４１０を回転させると、第１ラチェット環９１０と第２ラチェット環９２０は互いに噛み合い、図１３乃至図１５において矢印で示される方向に第１ギア８３４は回転する。
【００６８】
図１６は、図２乃至図５に関連して説明された現像装置４１４を第１方向に移動に伴うラチェット機構９００の動作を示す模式図である。図１６（ａ）は、第１ギア８３４と噛み合う前の現像装置４１４のギア１４９を概略的に示す。図１６（ｂ）は、第１ギア８３４と噛み合った後の現像装置４１４のギア１４９を概略的に示す。図１６（ｃ）は、図１６（ａ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ラチェット環９１０及び第２ラチェット環９２０の位置関係を概略的に示す。図１６（ｄ）は、図１６（ｂ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ラチェット環９１０及び第２ラチェット環９２０の位置関係を概略的に示す展開図である。図１６（ｅ）は、図１６（ａ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ギア８３４と第２ギア８３９との間の位置関係を概略的に示す展開図である。図１６（ｆ）は、図１６（ａ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ギア８３４と第２ギア８３９との間の位置関係を概略的に示す。図１６と併せて、図２、図４、図１０及び図１３を参照しつつ、現像装置４１４を第１方向に移動に伴うラチェット機構９００の動作が説明される。
【００６９】
第１ラチェット環９１０は、複数の略三角板状の第１ラチェット歯９１１を円環状に整列してなる。第２ラチェット環９２０は、第１ラチェット環９１０と同様に、複数の略三角板状の第２ラチェット歯９２１を円環状に整列してなる。第１ラチェット歯９１１は、第１位置と第２位置との間での第２ギア８３９の移動方向（即ち、シャフト８２７の延出方向）に沿って延びる第１伝達縁９１２と、第１伝達縁９１２に対して傾斜した第１案内縁９１３とを含む。同様に、第２ラチェット歯９２１は、第１位置と第２位置との間での第２ギア８３９の移動方向（即ち、シャフト８２７の延出方向）に沿って延びる第２伝達縁９２２と、第２伝達縁９２２に対して傾斜した第２案内縁９２３とを含む。
【００７０】
現像装置４１４のギア１４９が第１ギア８３４と噛み合う前において、コイルバネ９３０に付勢された第２ギア８３９は、第１ギア８３４に近接する第１位置に配設される。このとき、第１ラチェット環９１０（第１ラチェット歯９１１）と第２ラチェット環（第２ラチェット歯９２１）は互いに噛み合う。第１ラチェット環９１０と第２ラチェット環９２０が互いに噛み合っている間、第１伝達縁９１２は第２伝達縁９２２に対向する。また、第１案内縁９１３は第２案内縁９２３に対向する。
【００７１】
現像装置４１４を感光体ドラム４１０に近接した位置で位置決めするため、現像装置４１４が第１方向（即ち、第１ギア８３４の回転中心軸に沿うシャフト８２７の延接方向に対して交差（本実施形態においては、直交する）する方向）へ移動されると、現像装置４１４のギア１４９は、第１ギア８３４に噛み合うこととなる。現像装置４１４のギア１４９の歯と、第１ギア８３４の歯との間の衝突により、図１６（ｂ）の矢印で示される方向（時計回り）に、第１ギア８３４は回転する。
【００７２】
図１０に示される如く、駆動機構８００の伝達部８３０は多数のギアを含むので、現像装置４１４のギア１４９の歯と、第１ギア８３４の歯との間の衝突では、第２ギア８３９はほとんど回転しない。図１６（ａ）の矢印の方向に第１ギア８３４が回転すると、第１ラチェット環９１０は、第１ラチェット歯９１１の第１案内縁９１３が、第２ラチェット歯９２１の第２案内縁９２３に圧接される方向に移動する。この結果、第１案内縁９１３は、現像装置４１４のギア１４９の歯と第１ギア８３４の歯との間の衝突力を、第２案内縁９２３を通じて、第１ギア８３４から離間する第２位置へ向かう力として伝達する。かくして、第１ラチェット環９１０が、第１案内縁９１３を第２案内縁９２３上で摺動させつつ移動している間、第２ギア８３９は第２位置に向けて移動する。かくして、第１方向に移動する現像装置４１４のギア１４９と第１ギア８３４との間の噛み合う噛み合い時において、第１ギア８３４は、現像装置４１４のギア１４９に不必要な抗力を与えることなく回転動作をする。この結果、第１ギア８３４が回転することにより、現像装置４１４のギア１４９と第１ギア８３４との噛み合いの際に生ずる力により現像装置４１４の第１方向への移動が妨げられず、適切に現像装置４１４を位置決めすることが可能となる。
【００７３】
感光体ドラム４１０とともに現像装置４１４を駆動するとき、コイルバネ９３０に付勢され、第１位置に配設された第２ギア８３９の第２ラチェット環９２０は第１ラチェット環９１０と噛み合う。感光体ドラム４１０とともに現像装置４１４を駆動するとき、コイルバネ９３０により第１位置に保持された第２ギア８３９から突出する第２ラチェット環９２０の第２伝達縁９２２は、第１伝達縁９１２に圧接される。第２伝達縁９２２は、モータ８１０からの駆動力を、第１伝達縁９１２を介して、第１ギア８３４へ伝達する。結果として、第１ギア８３４と噛み合う現像装置４１４のギア１４９は、モータ８１０からの駆動力を受けて好適に回転動作することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、筐体に対して着脱自在であるとともに筐体内の駆動機構に接続される任意の処理装置を備える装置に好適に適用される。
【符号の説明】
【００７５】
１００・・・画像形成装置
１４９・・・ギア
４１０・・・感光体ドラム（像担持体）
４１４・・・現像装置
８００・・・駆動機構
８１０・・・モータ（駆動源）
８２７・・・シャフト
８３４・・・第１ギア
８３９・・・第２ギア
９００・・・ラチェット機構
９１１・・・第１ラチェット歯
９１２・・・第１伝達縁
９１３・・・第１案内縁
９２１・・・第２ラチェット歯
９２２・・・第２伝達縁
９２３・・・第２案内縁
９３０・・・コイルバネ（付勢部材）
Ｓ・・・・・シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動機構及び駆動機構を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の処理を行う処理装置を筐体外から筐体内に収容し、筐体内の駆動機構に処理装置を接続するように設計された機械設備は広く用いられている。例えば、このような機械設備として、コピー機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの機能を備える複合機といった画像形成装置を挙げることができる。
【０００３】
特許文献１は、筐体内外へ着脱自在に取り付けられる現像装置を備える画像形成装置を開示する。特許文献１の画像形成装置の現像装置は、現像装置が備える現像ローラといった回転体の回転中心軸に対して平行な方向に着脱される。使用者は、現像装置を着脱することにより、例えば、画像形成装置の筐体内で詰まったシートを除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２４０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置の設計上の理由から、現像装置の着脱方向は、現像装置が備える現像ローラといった回転体の回転中心軸に対して、例えば、直交する方向に定められることがある。このような設計の下で用いられる現像装置並びに現像装置を駆動する駆動機構には、以下のような課題が生ずる。
【０００６】
画像形成工程の間、現像装置は一方向に回転する。したがって、現像装置に対して、画像形成工程時の回転方向とは逆の方向の回転を与えることは望ましくない。しかしながら、上述の設計では、現像装置を駆動する駆動装置のギアと現像装置とのギアが噛み合わせられたときに発生する力が、現像装置を逆回転させるように作用することがある。
【０００７】
現像装置は、感光体ドラムといった像担持体にトナーを供給する処理を行う。したがって、現像装置は、感光体ドラムに近接した位置で位置決めされることが望ましい。しかしながら、上述の設計の下では、現像装置を駆動する駆動装置のギアと現像装置とのギアが噛み合わせられたときに発生する力が、感光体ドラムへ向けて移動する現像装置に対する抗力として働き、現像装置が所定の位置決め位置に到達することを阻害することがある。
【０００８】
上述の課題は、画像形成処理を行う画像形成装置に限らず、着脱自在な処理装置を内蔵する任意の装置にも共通するものである。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力を抑制することができる駆動機構及び駆動機構が組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一局面に係る駆動機構は、ギアを有する処理装置を駆動する駆動機構であって、駆動源と、該駆動源からの駆動力を所定の処理を行う処理装置に伝達する第１ギアと、該第１ギアに近接する第１位置と前記第１ギアから離間する第２位置との間で移動可能な第２ギアと、前記第１位置に存する前記第２ギアと前記第１ギアとを連結させ、前記第２ギアから前記駆動源の前記駆動力を伝達させるとともに、前記第２ギアを前記第２位置に移動させ、前記第１ギアとの連結を解除させるラチェット機構を備え、前記処理装置の前記ギアが前記第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、前記第１ギアに噛み合わせられた噛み合わせ時において、前記ラチェット機構は、前記第２ギアを前記第２位置へ移動させることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
上記構成によれば、駆動源からの駆動力は、第１ギアと噛み合うギアを有する処理装置に伝達される。処理装置は、所定の処理を行う。ラチェット機構は、第１位置に存する第２ギアと第１ギアとを連結させ、第２ギアから駆動源の駆動力を第１ギアへ伝達させる。この結果、駆動源からの駆動力は、第１ギアに近接した第１位置に存する第２ギアから第１ギアへ伝達される。処理装置のギアは、第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、第１ギアに噛み合わせられる。このとき、ラチェット機構は、第２ギアを第２位置へ移動させ、第１ギアと第２ギアとの間の連結を解除させる。この結果、第１ギアは、第２ギアからの抗力をほとんど受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【００１２】
上記構成において、前記ラチェット機構は、前記第１ギアから前記第２ギアに向けて突出する第１ラチェット歯と、前記第２ギアから前記第１ギアに向けて突出するとともに前記第１ラチェット歯と相補的な第２ラチェット歯と、前記回転中心軸に沿って延びるとともに前記第１ギア及び前記第２ギアを回転可能に支持するシャフトと、前記第２ギアを前記第１位置に向けて付勢する付勢部材と、を含み、前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第２ラチェット歯は前記第１ラチェット歯と噛み合い、前記駆動源からの前記駆動力を、前記第１ラチェット歯を介して、前記第１ギアに伝達し、前記噛み合わせ時において、前記第１ラチェット歯は前記第２ラチェット歯を介して、前記第２位置に向かう力を前記第２ギアに伝達することが好ましい（請求項２）。
【００１３】
上記構成によれば、付勢部材は、第２ギアを第１位置に向けて付勢するので、第２ラチェット歯は第１ラチェット歯に安定的に噛み合うこととなる。この間、第２ラチェット歯は、第１ラチェット歯を介して、駆動源からの駆動力を第１ギアに伝達するので、第１ギアと噛み合うギアを含む処理装置は好適に駆動されることとなる。第１ギアと処理装置のギアとの間の噛み合わせ時において、第１ラチェット歯は、第２ラチェット歯を介して、第２位置に向かう力を第２ギアに伝達する。したがって、第２ギアは、第２位置へ移動する。この結果、第１ギアは、第２ギアからの抗力を受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【００１４】
上記構成において、前記第１ラチェット歯は、前記シャフトの延出方向に沿う方向に延びる第１伝達縁と、該第１伝達縁に対して傾斜した第１案内縁と、を含み、前記第２ラチェット歯は、前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第１伝達縁に対向する第２伝達縁と、前記第１案内縁に対向する第２案内縁と、を含み、前記噛み合わせ時において、前記第１案内縁は前記第２案内縁を通じて、前記第２ギアに対して前記第２位置へ向かう力を伝達し、前記駆動源が前記像担持体を駆動する間、前記第２伝達縁は前記第１伝達縁を通じて前記第１ギアに駆動力を伝達することが好ましい（請求項３）。
【００１５】
上記構成によれば、第２ギアが第１位置に存する間、第１ラチェット歯の第１伝達縁及び第２ラチェット歯の第２伝達縁が対向するので、駆動源からの駆動力は好適に第１ギアを通じて、処理装置へ伝達される。また、第１ギアと処理装置のギアとの噛み合い時において、第１案内縁は第２案内縁を通じて、第２ギアに対して前記第２位置へ向かう力を伝達する。したがって、第２ギアは、第２位置へ移動する。この結果、第１ギアは、第２ギアからの抗力を受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【００１６】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上述の駆動機構と、該駆動装置によって駆動されるとともにシートに形成されるトナー画像を担持する像担持体と、を含み、前記処理装置は、前記像担持体にトナーを供給する現像装置であることを特徴とする（請求項４）。
【００１７】
上記構成によれば、駆動装置は、像担持体と現像装置を駆動する。現像装置のギアと駆動装置の第１ギアとの間の噛み合わせ時において、第１ギアは、第２ギアからの抗力を受けないため、処理装置のギアと第１ギアとの噛み合わせ時において生じた力に従って、回転中心軸周りに回転することとなる。かくして、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力が抑制されることとなる。
【発明の効果】
【００１８】
上述の如く、本発明は、処理装置と駆動機構とを連結する際に、処理装置に加わる不必要な力を抑制することができる駆動機構及び駆動機構が組み込まれた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示される現像装置の拡大斜視図である。
【図３】図２に示される現像装置が除去された下部筐体を示す図である。
【図４】図２に示される現像装置の外観斜視図である。
【図５】図２に示される現像装置の取り付けに用いられるフレームの斜視図である。
【図６】図５に示されるフレームに取り付けられる駆動機構の斜視図である。
【図７】図５に示されるフレームに取り付けられる駆動機構の斜視図である。
【図８】図６及び図７に示される駆動機構が取り付けられたフレームの斜視図である。
【図９】図６及び図７に示される駆動機構の第２外殻体の斜視図である。
【図１０】図９に示される第２外殻体に構築された伝達部の斜視図である。
【図１１】図６及び図７に示される駆動機構のモータを取り付けるための支持板の斜視図である。
【図１２】図６及び図７に示される駆動機構のモータを取り付けるための支持板の斜視図である。
【図１３】現像装置と駆動機構との間の接続を示す斜視図である。
【図１４】現像装置と駆動機構との間の接続を示す斜視図である。
【図１５】現像装置と駆動機構との間の接続を示す斜視図である。
【図１６】駆動機構のラチェット機構の動作を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。また、以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、ＯＨＰシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパや画像形成処理を受ける他のシート材料を意味する。以下の説明で用いられる「上流」、「下流」及びこれらに類する用語は、シートの搬送方向における「上流」、「下流」及びこれらに類する概念を意味する。「シートの幅方向」との用語は、シートの搬送方向に直交する方向を意味する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す。尚、図１の画像形成装置は、複写機であるが、他の実施形態において、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備える複合機やシートに画像を形成可能な他の装置であってもよい。また、以下の説明において、画像形成装置の筐体に着脱自在な現像装置が処理装置として説明されるが、他の実施形態において、所定の処理を行う任意の装置が処理装置として用いられてもよい。
【００２２】
画像形成装置１００は、トナー画像を形成するのに必要とされる機器を収容する主筐体１１０と、主筐体１１０の上面に配設される原稿送り装置１２０とを含む。主筐体１１０は、下部筐体１１１と、下部筐体１１１の上方に配設される上部筐体１１２と、下部筐体１１１と上部筐体１１２との間に配設される連結筐体１１３とを含む。下部筐体１１１、上部筐体１１２及び連結筐体１１３に取り囲まれてなる空間Ｒには、印刷処理がなされたシートＳが排出される。
【００２３】
上部筐体１１２は、主に、トナー画像の基となる原稿を読み取るための機器を収容する。下部筐体１１１は、トナー画像を形成するための機器を収容する。連結筐体１１３は、トナー画像が形成されたシートＳを排出するための機器を収容する。主筐体１１０の外面には、画像形成装置１００を操作するための操作パネル（図示せず）が配設される。使用者は、操作パネルを通じて、画像形成装置１００に所望の指示を与える。
【００２４】
原稿送り装置１２０は、上下に回動するように主筐体１１０に取り付けられる。使用者は、原稿送り装置１２０に所望の原稿を設置する。その後、操作パネルを操作し、原稿送り装置１２０を動作させ、原稿送り装置１２０の下面と主筐体１１０の上面との間に送り込むことができる。代替的に、使用者は、原稿送り装置１２０を上方に回動させ、主筐体１１０の上面に原稿を載置し、その後、原稿送り装置１２０を下方に回動させることで、原稿を主筐体１１０の上面と原稿送り装置１２０の下面との間に配設することができる。
【００２５】
上部筐体１１２内には、主筐体１１０の上面と原稿送り装置１２０の下面との間に配設された原稿を走査して読み取る走査機構１１３が構築される。走査機構１１３は、光学的に原稿に付された像を走査して読み取る。その後、走査機構１１３は、読み取った像をデジタル信号として出力する。
【００２６】
下部筐体１１１内には、走査機構１１３から出力されたデジタル信号に基づくトナー画像が形成されるシートＳを収容するカセット２１０が配設される。カセット２１０は、リフト板２１１と、リフト板２１１の下流端（図１中、右端）をカセット２１０内で上下に回動させるための昇降機構２１２とを含む。使用者は、複数のシートが積層されてなるシートＳの束をリフト板２１１上に載置する。リフト板２１１の下流端が昇降機構２１２によって押し上げられることにより、カセット２１０からシートが搬送されることとなる。
【００２７】
下部筐体１１１の左側板には、手差しトレイ２２０が回動可能に取り付けられる。使用者は、下部筐体１１１の左側板から突出するように回動された手差しトレイ２２０にシートＳを載置してもよい。手差しトレイ２２０上のシートは、下部筐体１１１内に引き込まれ、その後、トナー画像の形成処理がなされることとなる。
【００２８】
カセット２１０及び手差しトレイ２２０は、シートＳの供給源として用いられる。使用者は、操作パネルの操作を通じて、所望の大きさのシートＳを収容するカセット２１０或いは手差しトレイ２２０を選択することができる。選択されたシート供給源２１０，２２０に配設されたシートＳは、下部筐体１１１内で搬送され、画像形成処理を受けることとなる。
【００２９】
リフト板２１１の上方には、ピックアップローラ３１１が配設される。昇降機構２１２がリフト板２１１の下流端を上昇させると、リフト板２１１上のシートＳはピックアップローラ３１１に接触する。ピックアップローラ３１１は、シートＳをカセット外へ送り出すように回転する。
【００３０】
ピックアップローラ３１１の下流には、給紙ローラ３１２及び給紙ローラ３１２に近接して配設される捌きローラ３１３が配設される。給紙ローラ３１２は捌きローラ３１３の上側に配設される。ピックアップローラ３１１によってカセット２１０から送り出されたシートＳは、給紙ローラ３１２と捌きローラ３１３との間に送り込まれる。給紙ローラ３１２は、シートＳを更に下流に送り出すように回転し、捌きローラ３１３は逆に、シートＳをカセット２１０へ戻すように回転する。この結果、ピックアップローラ３１１が複数枚重なったシートＳをカセット２１０から送り出したとき、給紙ローラ３１２と接触するシートＳ（最も上側に存するシート）のみが下流に送られ、他のシートＳはカセット２１０に戻されることとなる。かくして、シートＳは１枚ずつ下流へ送り込まれることとなる。
【００３１】
手差しトレイ２２０の基端部付近に、給紙ローラ３１６及び給紙ローラ３１６に圧接される捌きローラ３１７が配設される。手差しトレイ２２０上に載置されたシートＳは、給紙ローラ３１６によって下部筐体１１１内に引き込まれる。給紙ローラ３１６によって下部筐体１１１内に引き込まれるシートＳは、給紙ローラ３１６と捌きローラ３１７との間を通過する。給紙ローラ３１６が複数枚のシートを下部筐体１１１内に引き込もうとするとき、捌きローラ３１３は逆に、シートＳを手差しトレイ２２０へ戻すように回転する。この結果、給紙ローラ３１６と接触するシートＳ（最も上側に存するシート）のみが下部筐体１１１内に引き込まれることとなる。かくして、手差しトレイ２２０からシートＳが１枚ずつ下部筐体１１１内に送り込まれることとなる。
【００３２】
上述の如く、カセット２１０又は手差しトレイ２２０から送り出されたシートＳは、レジストローラ対３１８へ向かう。レジストローラ対３１８の下流には、画像形成部４００が構築される。画像形成部４００は、走査機構１１３から出力されたデジタル信号に基づいてトナー画像を形成し、シートＳにトナー画像を転写する。レジストローラ対３１８は、画像形成部４００の画像形成工程にタイミングを合わせて、シートＳを画像形成部４００へ送り込む。かくして、シートＳの所定位置にトナー画像が形成されることとなる。
【００３３】
本実施形態において、ピックアップローラ３１１、給紙ローラ３１２，３１６、捌きローラ３１３、３１７、レジストローラ対３１８は、シートＳを画像形成部４００へ供給する供給部として用いられる。
【００３４】
画像形成部４００は、円筒形状の感光体ドラム４１０を含む。感光体ドラム４１０は、シートＳに形成されるトナー画像を担持する像担持体として用いられる。感光体ドラム４１０は、後述される如く、回転シャフトを含み、下部筐体１１１内で回転可能に支持される。感光体ドラム４１０の周面に静電潜像が形成された後、静電潜像に合致するトナー画像が形成される。その後、感光体ドラム４１０はトナー画像を担持しつつ回転し、レジストローラ対３１８によって画像形成部４００に送り込まれたシートＳにトナー画像を転写する。
【００３５】
画像形成部４００は、帯電器４１１と露光装置４１２とを含む。帯電器４１１は、感光体ドラム４１０の周面を一様に帯電させる。露光装置４１２は、走査機構１１３から出力されたデジタル信号に基づいて、レーザ光を感光体ドラム４１０の周面に照射する。レーザ光が照射された部分の電荷が消失することによって、原稿に表された像に合致する静電潜像が感光体ドラム４１０の周面に形成される。
【００３６】
画像形成部４００は、トナーを収容するトナーコンテナ４１３と、トナーコンテナ４１３から供給されたトナーを感光体ドラム４１０に供給する現像装置４１４とを含む。感光体ドラム４１０は、静電潜像を担持しつつ回転し、現像装置４１４からトナーを供給される。現像装置４１４から感光体ドラム４１０へ供給されたトナーは、感光体ドラム４１０の周面に静電的に付着する。この結果、感光体ドラム４１０の周面にトナー画像が形成されることとなる。
【００３７】
画像形成部４００は、感光体ドラム４１０に圧接される転写ローラ４１５を含む。レジストローラ対３１８は、感光体ドラム４１０と転写ローラ４１５との間にシートＳを送り込む。転写ローラ４１５は、感光体ドラム４１０が担持するトナーとは逆のバイアスをシートＳに与える。この結果、感光体ドラム４１０上のトナーは電気的にシートＳの表面に引き剥がされることとなり、トナー画像がシートＳに転写される。その後、感光体ドラム４１０及び転写ローラ４１５は、下流へシートＳを送り出す。
【００３８】
画像形成部４００はクリーニング装置４１６を含む。クリーニング装置４１６は、シートＳへのトナー画像の転写後の感光体ドラム４１０の周面に残存するトナーを除去する。その後、清浄化された感光体ドラム４１０の周面は、除電器４１７によって除電処理がなされる。その後、感光体ドラム４１０は、帯電器４１１によって再度一様に帯電され、新たな画像形成処理を受けることとなる。
【００３９】
画像形成部４００の下流には、画像形成部４００で形成されたトナー画像をシートＳに定着させる定着部５００が配設される。定着部５００は、ヒータ５１１を内蔵する加熱ローラ５１０と、加熱ローラ５１０に圧接される加圧ローラ５２０とを含む。感光体ドラム４１０及び転写ローラ４１５は、加熱ローラ５１０と加圧ローラ５２０との間にシートＳを送り込む。
【００４０】
加熱ローラ５１０からの熱エネルギによって、シートＳ上のトナーが溶融され、加熱ローラ５１０と加圧ローラ５２０との間で生ずる圧力によって、トナー画像がシートＳに定着されることとなる。加熱ローラ５１０及び加圧ローラ５２０は、その後、シートＳを下流へ送り出す。
【００４１】
定着部５００の下流には、排出部６００が形成される。排出部６００は、排出ローラ対６１０を含む。使用者が操作パネルを通じて、片面印刷の指示を画像形成装置１００に与えると、排出ローラ対６１０は、定着部５００から送られたシートＳを空間Ｒに排出する。使用者が操作パネルを通じて、両面印刷の指示を画像形成装置１００に与えると、排出ローラ対６１０は、シートＳを空間Ｒへ排出する方向と、シートＳを、再度、連結筐体１１３内へ引き戻す方向との間で回転方向を切り換えるスイッチバック動作を行う。
【００４２】
主筐体１１０の左側板に沿って、戻し搬送路３１９が形成される。戻し搬送路３１９の下端（下流端）は、カセット２１０及び／又は手差しトレイ２２０からのシートＳをレジストローラ対３１８へ案内する供給搬送路３２０に接続される。使用者からの両面印刷の指示を受け、スイッチバック動作により連結筐体１１３内に引き戻されたシートＳは、戻し搬送路３１９を通じて、レジストローラ対３１８の上流へ送られる。その後、シートＳは、画像形成部４００及び定着部５００を通過する。この結果、シートＳの両面にトナー画像が形成されることとなる。両面印刷処理がなされたシートは、排出ローラ対６１０によって、空間Ｒに排出される。
【００４３】
図２は、主筐体１１０に組み付けられた現像装置４１４の拡大斜視図である。図２と併せて、図１を参照しつつ、主筐体１１０に対する現像装置４１４の組み付けが説明される。
【００４４】
図２に示される現像装置４１４は、図２に概略的に示された感光体ドラム４１０に近接した位置で、位置決めされている。図２に示される位置において、現像装置４１４は感光体ドラム４１０に適切にトナーを供給することができる。
【００４５】
下部筐体１１１は、現像装置４１４を支持するための支持床壁１４１を含む。また、下部筐体１１１は、現像装置４１４の正面で上下方向に延びる正面壁１４２を含む。正面壁１４２は、支持床壁１４１に接続され、支持床壁１４１を支持する。正面壁１４１には、略Ｊ字形状の開口部１４３が形成される。開口部１４３の上端部分を介して、感光体ドラム４１０が概略的に示されている。感光体ドラム４１０の左下に配設された現像装置４１４の左方に向けて、開口部１４３は延びる。図１に示されるように、現像装置４１４の左方にトナーコンテナ４１３が配設される。
【００４６】
トナーコンテナ４１３が除去されると、現像装置４１４は、左右に移動可能となる。この現像装置４１４の移動方向は、シートＳの幅方向に延びる感光体ドラム４１０の回転中心軸Ｃの延接方向に直交する方向である。以下の説明において、感光体ドラム４１０に近接して、位置決めされる位置に向かう現像装置４１４の移動方向は、第１方向と便宜的に称される。また、第１方向と反対方向（即ち、感光体ドラム４１０から離間する現像装置４１４の移動方向）は、第２方向と便宜的に称される。
【００４７】
図３は、現像装置４１４が除去された下部筐体１１１を示す。図３と併せて、図２を参照しつつ、現像装置４１４の移動が説明される。
【００４８】
支持床壁１４１上には、スライド台１４４が配設される。図２に示される現像装置４１４は、スライド台１４４上に取り付けられる。スライド台１４４は、レバーユニット１４５を操作することにより、第１方向及び第２方向に移動可能である。レバーユニット１４５によって第１方向に移動された現像装置４１４及びスライド台１４４は、支持床壁１４１上に押圧バネ１４５によって、第１方向に向けて押圧され、感光体ドラム４１０に近接した位置で位置決めされる。感光体ドラム４１０に近接して位置決めされた現像装置４１４は、正面壁１４２と反対側に配設された駆動機構８００（後述される）と接続される。
【００４９】
図４は、現像装置４１４の斜視図である。図４と併せて、図１及び図２を参照しつつ、現像装置４１４が更に説明される。
【００５０】
図１に示される如く、現像装置４１４は、筐体１４６と、感光体ドラム４１０へ筐体１４６内のトナーを供給する現像ローラ１４７と、トナーコンテナ４１３から筐体１４６内へ送られたトナーを攪拌する一対の攪拌ローラ１４８とを含む。筐体１４６は、現像ローラ１４７及び攪拌ローラ１４８を回転可能に支持する。
【００５１】
図４に示される如く、筐体１４６の外部には、ギア１４９が取り付けられる。ギア１４９は、筐体１４６から外方に突出する円筒形状のボス１５０に挿通されたボルト等の固定具１５１を介して、筐体１４６に取り付けられる。ギア１４９が回転すると、筐体１４６の現像ローラ１４７及び攪拌ローラ１４８が連動して回転する。
【００５２】
図５は、現像装置４１４と駆動機構８００との間の接続に用いられるフレームの斜視図である。図５と併せて、図３及び図４を参照しつつ、フレーム７１０が説明される。
【００５３】
フレーム７１０は、図３に示される駆動機構８００に隣接して配設される。フレーム７１０は、現像装置４１４と駆動機構８００との間に配置される。フレーム７１０は、略矩形状の主板７１１と、主板７１１の周縁から現像装置４１４が取り付けられる側と反対方向に突出する側板７１２とを含む。以下の説明において、現像装置４１４に対向する主板７１１の面（即ち、現像装置４１４が取り付けられる面）は、便宜的に、第１面７１３と称される。また、第１面７１３と反対側の面は、便宜的に、第２面７１４と称される。
【００５４】
フレーム７１０の主板７１１には、水平方向に延びる長穴７５０が形成される。長穴７５０には、図４に関連して説明された現像装置４１４のボス１５０が挿通される。長穴７５０の右上には、感光体ドラム４１０の回転シャフトが挿通される貫通穴７１５が形成される。長穴７５０の端部のうち、貫通穴７１５に近接する端部７５１に現像装置４１４のボス１５０が到達したとき、第１方向へ向かう現像装置４１４の移動が停止されることとなる。かくして、図３に関連して説明された押圧バネ１４５による押圧と、長穴７５０とボス１５０との間の係合とにより、現像装置４１４の位置決めがなされる。主板７１１には、長穴７５０及び貫通穴７１５の他、多数の開口部が設けられているが、これら開口部は、画像形成装置１００の下部筐体１１１内に配設される様々な装置（例えば、図１に関連して説明された各種装置）の取付或いは駆動に用いられる。
【００５５】
図６は、主板７１１側から見た駆動機構８００の外観斜視図である。図７は、図６と反対側から見た駆動機構８００の外観斜視図である。図６及び図７と併せて、図１及び図５を参照しつつ、駆動機構８００が説明される。
【００５６】
駆動機構８００は、感光体ドラム４１０及び現像装置４１４への駆動力を発生させる駆動源として用いられるモータ８１０と、モータ８１０から感光体ドラム４１０及び現像装置４１４へ駆動力を伝達する伝達部（後述される）と、伝達部を収容する筐体８２０とを備える。筐体８２０は、第１外殻体８２１と、第２外殻体８２２とを含む。第１外殻体８２１は、フレーム７１０の主板７１１と第２外殻体８２２との間に配設される。第１外殻体８２１及び第２外殻体８２２は、互いに重なり合って、伝達部を収容するための内部空間を形成する。モータ８１０は、第２外殻体８２２の外面に取り付けられる。モータ８１０のシャフトは、第１外殻体８２１及び第２外殻体８２２が形成する内部空間内に挿通され、伝達部へ駆動力を伝達する。
【００５７】
図８は、駆動機構８００が取り付けられたフレーム７１０の斜視図である。図８と併せて、図１、図４乃至図６を参照しつつ、フレーム７１０への駆動機構８００の取付が説明される。
【００５８】
第１外殻体８２１の外面から複数のギアやシャフトが露出する。複数のギアやシャフトのうち最下位置のギア８３１は、手差しトレイ２２０から下部筐体１１１内へシートＳを給紙するための給紙ローラ３１６を駆動するために用いられる。ギア８３１の斜め上方の回転シャフト８３２には、カセット２１０からのシートＳを給紙するための給紙ローラ３１２が接続される。回転シャフト８３２の上方に配設されるギア８３３は、画像形成部４００の上流に配設されるレジストローラ３１８を駆動するために用いられる。ギア８３３の左斜め上方に位置する第１ギア８３４は、図４に関連して説明された現像装置４１４のギア１４９と噛み合い、現像装置４１４を駆動するために用いられる。第１ギア８３４の右方に配設されるギア８３５は、戻し搬送路３１９の下流側に配設される搬送ローラ対３２１を駆動するために用いられる。第１外殻体８２１は、第１ギア８３４及びギア８３５の上方に位置する略円筒状の位置決め筒８２３を含む。位置決め筒８２３に感光体ドラム４１０の回転シャフトが挿入される。位置決め筒８２３の上方に位置するギア８３６は、加熱ローラ５１０を駆動するために用いられる。
【００５９】
図５に示される如く、主板７１１には、上述の長穴７５０及び貫通穴７１５に加えて、ギア８３１を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７１６、シャフト８３２を第１面７１３側に露出させるための貫通穴７１７、ギア８３３を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７１８、第１ギア８３４を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７１９、ギア８３５を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７２０及びギア８３６を第１面７１３側に突出させるための貫通穴７２１が形成される。第１外殻体８２１の外面から突出するように形成された位置決め筒８２３は、貫通穴７１５を通じて、主板７１１を貫通し、第１面７１３側に突出する。
【００６０】
図９は、第２外殻体８２２の内部構造を示す斜視図である。図１０は、第２外殻体８２２の内面側に構築された伝達部の斜視図である。図９及び図１０と併せて、図６を参照しつつ、第２外殻体８２２及び伝達部が説明される。
【００６１】
第２外殻体８２２は、ギア８３１を支持するシャフト８２４、シャフト８３２を回転させるためのギア８３７を収容するための空間８２５、ギア８３３へ駆動力を伝達するためのギア８３８を収容する空間８２６、第１ギア８３４を支持するシャフト８２７、ギア８３５を支持するシャフト８２８、ギア８３６を支持するシャフト８２９を含む。第２外殻体８２２は、これらシャフトや空間の他、これらギアへ駆動力を伝達するための多数のギアを支持又は収容するための空間を含む。伝達部８３０は、第２外殻体８２２に取り付けられた複数のギアから構成される。伝達部８３０は、第２外殻体８２２に取り付けられる複数のギアの中で最も大きい直径の大径ギア８５０を含む。また、第２外殻体は、大径ギア８５０を収容するための空間を形成する隔壁８５１を含む。
【００６２】
図１１及び図１２は、第２外殻体８２２の外面へのモータ８１０の接続に用いられる支持板の斜視図である。図１１は、モータ８１０が接続される外面側から見た支持板の斜視図である。図１２は、第２外殻体８２２に対向する面側から見た支持板の斜視図である。図１１及び図１２と併せて、図７、図９及び図１０を参照しつつ、支持板が説明される。
【００６３】
モータ８１０は、支持板８６０を介して、第２外殻体８２２の外面に取り付けられる。支持板８６０は、例えば、金属製の板材からなり、モータ８１０を支持するとともに第２外殻体８２２の剛性を向上させる。モータ８１０のシャフト８１１は、支持板８６０を貫通する。モータ８１０のシャフト８１１の先端には、駆動ギア８１２が取り付けられる。モータ８１０のシャフト８１１は更に、第２外殻体８２２を貫通し、伝達部８３０に接続される。駆動ギア８１２は、大径ギア８５０及び大径ギア８５０以外の他のギアへ駆動力を伝達するためのギア８９９と噛み合う。第１ギア８３４へ駆動力を伝達するための第２ギア８３９は、ギア８９９と噛み合い、第１ギア８３４へ駆動力を伝達する。かくして、伝達部８３０へモータ８１０の駆動力が伝達される。
【００６４】
支持板８６０には略円筒状の支持筒８６１が、かしめて取り付けられる。支持筒８６１は、第２外殻体８２２を貫通し、大径ギア８５０を回転可能に支持する。感光体ドラム４１０の回転シャフトは、位置決め筒８２３を通じて、筐体８２０内に挿入される。回転シャフト４２０の先端部は、筐体８２０内で突出する支持筒８６１内に挿入され、支持筒８６１によって回転可能に支持される。感光体ドラム４１０の回転シャフトは、カップリングといった適切な手段を用いて、大径ギア８５０に接続され、大径ギア８５０とともに回転する。
【００６５】
図１０に示される第２ギア８３９は、シャフト８２７に沿って移動可能である。第１ギア８３４に近接する第２ギア８３９の位置は、便宜的に、第１位置と称される。また、第１ギア８３４から離間する第２ギア８３９の位置は、便宜的に、第２位置と称される。
【００６６】
図１３乃至図１５は、現像装置４１４のギア１４９と噛み合う第１ギア８３４及び第１ギア８３４へモータ８１０からの駆動力を伝達する第２ギア８３９をそれぞれ異なる角度から描いた斜視図である。尚、図１３乃至図１５には、現像装置４１４のギア１４９と第１ギア８３４との噛み合いを明瞭に示すため、図５に関連して説明されたフレーム７１０及び図６に関連して説明された第１外殻体８２１は示されていない。図１３乃至図１５と併せて、図１、図４及び図１０を参照しつつ、第１ギア８３４及び第２ギア８３９が説明される。
【００６７】
第２ギア８３９から第１ギア８３４へのモータ８１０の駆動力の伝達は、ラチェット機構９００を用いてなされる。ラチェット機構９００は、第１位置に存する第２ギア８３９と第１ギア８３４とを連結させ、モータ８１０からの駆動力を伝達する一方で、第２ギア８３９を第２位置へ移動させ、第１ギア８３４と第２ギア８３９との間の連結を解除する役割を担う。ラチェット機構９００は、第１ギア８３４から第２ギア８３９に向けて突出する環状の第１ラチェット環９１０と、第２ギア８３９から第１ギア８３４に向けて突出する環状の第２ラチェット環９２０と、第１ギア８３４及び第２ギア８３９を回転可能に支持するシャフト８２７と、シャフト８２７を取り巻くとともに第２ギア８３９と第２外殻体８２２との間に配設されるコイルバネ９３０とを含む。第１ギア８３４は、シャフト８２７の軸方向に移動しないようにシャフト８２７の先端に取り付けられるが、第２ギア８３９は、シャフト８２７に案内されて、第１位置と第２位置との間で、シャフト８２７の軸方向に移動可能である。コイルバネ９３０は、第２位置へ向かおうとする第２ギア８３９を第１位置へ押し戻すように付勢する付勢部材としての役割を担う。第１ラチェット環９１０の先端縁及び第２ラチェット環９２０の先端縁は互いに相補的な鋸刃形状をなす。第２ギア８３９が第１ギア８３４に近接する第１位置にあるとき、第１ラチェット環９１０の先端縁及び第２ラチェット環９２０は互いに噛み合う。モータ８１０が伝達部８３０へ駆動力を伝達し、図１に示される如く、感光体ドラム４１０を回転させると、第１ラチェット環９１０と第２ラチェット環９２０は互いに噛み合い、図１３乃至図１５において矢印で示される方向に第１ギア８３４は回転する。
【００６８】
図１６は、図２乃至図５に関連して説明された現像装置４１４を第１方向に移動に伴うラチェット機構９００の動作を示す模式図である。図１６（ａ）は、第１ギア８３４と噛み合う前の現像装置４１４のギア１４９を概略的に示す。図１６（ｂ）は、第１ギア８３４と噛み合った後の現像装置４１４のギア１４９を概略的に示す。図１６（ｃ）は、図１６（ａ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ラチェット環９１０及び第２ラチェット環９２０の位置関係を概略的に示す。図１６（ｄ）は、図１６（ｂ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ラチェット環９１０及び第２ラチェット環９２０の位置関係を概略的に示す展開図である。図１６（ｅ）は、図１６（ａ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ギア８３４と第２ギア８３９との間の位置関係を概略的に示す展開図である。図１６（ｆ）は、図１６（ａ）に示される位置に現像装置４１４のギア１４９が存するときの第１ギア８３４と第２ギア８３９との間の位置関係を概略的に示す。図１６と併せて、図２、図４、図１０及び図１３を参照しつつ、現像装置４１４を第１方向に移動に伴うラチェット機構９００の動作が説明される。
【００６９】
第１ラチェット環９１０は、複数の略三角板状の第１ラチェット歯９１１を円環状に整列してなる。第２ラチェット環９２０は、第１ラチェット環９１０と同様に、複数の略三角板状の第２ラチェット歯９２１を円環状に整列してなる。第１ラチェット歯９１１は、第１位置と第２位置との間での第２ギア８３９の移動方向（即ち、シャフト８２７の延出方向）に沿って延びる第１伝達縁９１２と、第１伝達縁９１２に対して傾斜した第１案内縁９１３とを含む。同様に、第２ラチェット歯９２１は、第１位置と第２位置との間での第２ギア８３９の移動方向（即ち、シャフト８２７の延出方向）に沿って延びる第２伝達縁９２２と、第２伝達縁９２２に対して傾斜した第２案内縁９２３とを含む。
【００７０】
現像装置４１４のギア１４９が第１ギア８３４と噛み合う前において、コイルバネ９３０に付勢された第２ギア８３９は、第１ギア８３４に近接する第１位置に配設される。このとき、第１ラチェット環９１０（第１ラチェット歯９１１）と第２ラチェット環（第２ラチェット歯９２１）は互いに噛み合う。第１ラチェット環９１０と第２ラチェット環９２０が互いに噛み合っている間、第１伝達縁９１２は第２伝達縁９２２に対向する。また、第１案内縁９１３は第２案内縁９２３に対向する。
【００７１】
現像装置４１４を感光体ドラム４１０に近接した位置で位置決めするため、現像装置４１４が第１方向（即ち、第１ギア８３４の回転中心軸に沿うシャフト８２７の延接方向に対して交差（本実施形態においては、直交する）する方向）へ移動されると、現像装置４１４のギア１４９は、第１ギア８３４に噛み合うこととなる。現像装置４１４のギア１４９の歯と、第１ギア８３４の歯との間の衝突により、図１６（ｂ）の矢印で示される方向（時計回り）に、第１ギア８３４は回転する。
【００７２】
図１０に示される如く、駆動機構８００の伝達部８３０は多数のギアを含むので、現像装置４１４のギア１４９の歯と、第１ギア８３４の歯との間の衝突では、第２ギア８３９はほとんど回転しない。図１６（ａ）の矢印の方向に第１ギア８３４が回転すると、第１ラチェット環９１０は、第１ラチェット歯９１１の第１案内縁９１３が、第２ラチェット歯９２１の第２案内縁９２３に圧接される方向に移動する。この結果、第１案内縁９１３は、現像装置４１４のギア１４９の歯と第１ギア８３４の歯との間の衝突力を、第２案内縁９２３を通じて、第１ギア８３４から離間する第２位置へ向かう力として伝達する。かくして、第１ラチェット環９１０が、第１案内縁９１３を第２案内縁９２３上で摺動させつつ移動している間、第２ギア８３９は第２位置に向けて移動する。かくして、第１方向に移動する現像装置４１４のギア１４９と第１ギア８３４との間の噛み合う噛み合い時において、第１ギア８３４は、現像装置４１４のギア１４９に不必要な抗力を与えることなく回転動作をする。この結果、第１ギア８３４が回転することにより、現像装置４１４のギア１４９と第１ギア８３４との噛み合いの際に生ずる力により現像装置４１４の第１方向への移動が妨げられず、適切に現像装置４１４を位置決めすることが可能となる。
【００７３】
感光体ドラム４１０とともに現像装置４１４を駆動するとき、コイルバネ９３０に付勢され、第１位置に配設された第２ギア８３９の第２ラチェット環９２０は第１ラチェット環９１０と噛み合う。感光体ドラム４１０とともに現像装置４１４を駆動するとき、コイルバネ９３０により第１位置に保持された第２ギア８３９から突出する第２ラチェット環９２０の第２伝達縁９２２は、第１伝達縁９１２に圧接される。第２伝達縁９２２は、モータ８１０からの駆動力を、第１伝達縁９１２を介して、第１ギア８３４へ伝達する。結果として、第１ギア８３４と噛み合う現像装置４１４のギア１４９は、モータ８１０からの駆動力を受けて好適に回転動作することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、筐体に対して着脱自在であるとともに筐体内の駆動機構に接続される任意の処理装置を備える装置に好適に適用される。
【符号の説明】
【００７５】
１００・・・画像形成装置
１４９・・・ギア
４１０・・・感光体ドラム（像担持体）
４１４・・・現像装置
８００・・・駆動機構
８１０・・・モータ（駆動源）
８２７・・・シャフト
８３４・・・第１ギア
８３９・・・第２ギア
９００・・・ラチェット機構
９１１・・・第１ラチェット歯
９１２・・・第１伝達縁
９１３・・・第１案内縁
９２１・・・第２ラチェット歯
９２２・・・第２伝達縁
９２３・・・第２案内縁
９３０・・・コイルバネ（付勢部材）
Ｓ・・・・・シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアを有する処理装置を駆動する駆動機構であって、
駆動源と、
該駆動源からの駆動力を所定の処理を行う処理装置に伝達する第１ギアと、
該第１ギアに近接する第１位置と前記第１ギアから離間する第２位置との間で移動可能な第２ギアと、
前記第１位置に存する前記第２ギアと前記第１ギアとを連結させ、前記第２ギアから前記駆動源の前記駆動力を伝達させるとともに、前記第２ギアを前記第２位置に移動させ、前記第１ギアとの連結を解除させるラチェット機構を備え、
前記処理装置の前記ギアが前記第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、前記第１ギアに噛み合わせられた噛み合わせ時において、前記ラチェット機構は、前記第２ギアを前記第２位置へ移動させることを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
前記ラチェット機構は、前記第１ギアから前記第２ギアに向けて突出する第１ラチェット歯と、
前記第２ギアから前記第１ギアに向けて突出するとともに前記第１ラチェット歯と相補的な第２ラチェット歯と、
前記回転中心軸に沿って延びるとともに前記第１ギア及び前記第２ギアを回転可能に支持するシャフトと、
前記第２ギアを前記第１位置に向けて付勢する付勢部材と、を含み、
前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第２ラチェット歯は前記第１ラチェット歯と噛み合い、前記駆動源からの前記駆動力を、前記第１ラチェット歯を介して、前記第１ギアに伝達し、
前記噛み合わせ時において、前記第１ラチェット歯は前記第２ラチェット歯を介して、前記第２位置に向かう力を前記第２ギアに伝達することを特徴とする請求項１記載の駆動機構。
【請求項３】
前記第１ラチェット歯は、前記シャフトの延出方向に沿う方向に延びる第１伝達縁と、該第１伝達縁に対して傾斜した第１案内縁と、を含み、
前記第２ラチェット歯は、前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第１伝達縁に対向する第２伝達縁と、前記第１案内縁に対向する第２案内縁と、を含み、
前記噛み合わせ時において、前記第１案内縁は前記第２案内縁を通じて、前記第２ギアに対して前記第２位置へ向かう力を伝達し、
前記駆動源が前記像担持体を駆動する間、前記第２伝達縁は前記第１伝達縁を通じて前記第１ギアに駆動力を伝達することを特徴とする請求項２記載の駆動機構。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか１項に記載の駆動機構と、
該駆動装置によって駆動されるとともにシートに形成されるトナー画像を担持する像担持体と、を含み、
前記処理装置は、前記像担持体にトナーを供給する現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ギアを有する処理装置を駆動する駆動機構であって、
駆動源と、
該駆動源からの駆動力を所定の処理を行う処理装置に伝達する第１ギアと、
該第１ギアに近接する第１位置と前記第１ギアから離間する第２位置との間で移動可能な第２ギアと、
前記第１位置に存する前記第２ギアと前記第１ギアとを連結させ、前記第２ギアから前記駆動源の前記駆動力を伝達させるとともに、前記第２ギアを前記第２位置に移動させ、前記第１ギアとの連結を解除させるラチェット機構を備え、
前記処理装置の前記ギアが前記第１ギアの回転中心軸に交差する方向から近接されて、前記第１ギアに噛み合わせられた噛み合わせ時において、前記ラチェット機構は、前記第２ギアを前記第２位置へ移動させることを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
前記ラチェット機構は、前記第１ギアから前記第２ギアに向けて突出する第１ラチェット歯と、
前記第２ギアから前記第１ギアに向けて突出するとともに前記第１ラチェット歯と相補的な第２ラチェット歯と、
前記回転中心軸に沿って延びるとともに前記第１ギア及び前記第２ギアを回転可能に支持するシャフトと、
前記第２ギアを前記第１位置に向けて付勢する付勢部材と、を含み、
前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第２ラチェット歯は前記第１ラチェット歯と噛み合い、前記駆動源からの前記駆動力を、前記第１ラチェット歯を介して、前記第１ギアに伝達し、
前記噛み合わせ時において、前記第１ラチェット歯は前記第２ラチェット歯を介して、前記第２位置に向かう力を前記第２ギアに伝達することを特徴とする請求項１記載の駆動機構。
【請求項３】
前記第１ラチェット歯は、前記シャフトの延出方向に沿う方向に延びる第１伝達縁と、該第１伝達縁に対して傾斜した第１案内縁と、を含み、
前記第２ラチェット歯は、前記第２ギアが前記第１位置に存する間、前記第１伝達縁に対向する第２伝達縁と、前記第１案内縁に対向する第２案内縁と、を含み、
前記噛み合わせ時において、前記第１案内縁は前記第２案内縁を通じて、前記第２ギアに対して前記第２位置へ向かう力を伝達し、
前記駆動源が前記像担持体を駆動する間、前記第２伝達縁は前記第１伝達縁を通じて前記第１ギアに駆動力を伝達することを特徴とする請求項２記載の駆動機構。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか１項に記載の駆動機構と、
該駆動装置によって駆動されるとともにシートに形成されるトナー画像を担持する像担持体と、を含み、
前記処理装置は、前記像担持体にトナーを供給する現像装置であ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１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１７４５８５（Ｐ２０１１−１７４５８５Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０５８０（Ｐ２０１０−４０５８０）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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