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技術 駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置

出願人 京セラドキュメントソリューションズ株式会社
発明者 橋本康隆山口晃宏
出願日 2015年6月29日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2015-130122
公開日 2017年1月19日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-015129
状態 特許登録済
技術分野 電子写真一般。全体構成、要素 油圧・電磁・流体クラッチ・流体継手
主要キーワード 中空板材 カバー外側 コ字状溝 マグネット板 ローター間 クラッチ部材間 マグネット部材 円弧板状
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

回転駆動力を発生する駆動源Mに連結された金属製の第一クラッチ部材64と、被駆動部材61に連結された金属製の第二クラッチ部材65と、磁力を発生する励磁コイル68、励磁コイル68により発生する磁力を利用して、第一クラッチ部材64と第二クラッチ部材65とが当接する動力伝達状態と該当接が遮断された動力遮断状態とを選択的に切り替え切替え手段100とを有する電磁クラッチ62を備えた駆動装置において、第一クラッチ部材64と第二クラッチ部材65との摩擦に起因して発生する金属製の削れカスを効率良く回収する。

解決手段

電磁クラッチ62の下側には、第一クラッチ部材64及び第二クラッチ部材65間の摩擦により生じる金属製の削れカスを受け止める受け部材70が設けられている。

概要

背景

従来より、駆動源被駆動体との間に電磁クラッチを設けて、この電磁クラッチにより動力伝達状態動力遮断状態とを切替え可能に構成された駆動装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。

上記電磁クラッチは、被駆動体に連結された金属製のローターと、駆動源であるモーターギア等を介して連結された金属製のアーマチュアと、磁力を発生する励磁コイルとを備えている。この電磁クラッチにおいて、励磁コイルが通電されると、この通電により発生した磁力によりアーマチュアがローター側に移動してローターに圧接され、これにより、モーターからの回転駆動力が、アーマチュア及びローターを介して被駆動体に伝達される。一方、励磁コイルが非通電にされると、付勢バネによりアーマチュアがローターから離間されて、モーターから被駆動部材への動力伝達遮断される。

概要

回転駆動力を発生する駆動源Mに連結された金属製の第一クラッチ部材64と、被駆動部材61に連結された金属製の第二クラッチ部材65と、磁力を発生する励磁コイル68、励磁コイル68により発生する磁力を利用して、第一クラッチ部材64と第二クラッチ部材65とが当接する動力伝達状態と該当接が遮断された動力遮断状態とを選択的に切り替える切替え手段100とを有する電磁クラッチ62を備えた駆動装置において、第一クラッチ部材64と第二クラッチ部材65との摩擦に起因して発生する金属製の削れカスを効率良く回収する。電磁クラッチ62の下側には、第一クラッチ部材64及び第二クラッチ部材65間の摩擦により生じる金属製の削れカスを受け止める受け部材70が設けられている。

目的

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電磁クラッチの第一クラッチ部材と第二クラッチ部材との摩擦に起因して発生する金属製の削れカスを効率良く回収可能な駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

回転駆動力を発生する駆動源と、該駆動源と被駆動部材との間に設けられる電磁クラッチとを備え、該電磁クラッチは、上記駆動源に連結された金属製の第一クラッチ部材と、上記被駆動部材に連結された金属製の第二クラッチ部材と、磁力を発生する励磁コイルと、該励磁コイルにより発生する磁力を利用して、上記第一クラッチ部材と上記第二クラッチ部材とが当接する動力伝達状態と該当接が遮断された動力遮断状態とを選択的に切り替え切替え手段とを有する駆動装置であって、上記電磁クラッチの下側には、上記第一クラッチ部材及び上記第二クラッチ部材間摩擦により生じる金属製の削れカスを受け止める受け部材が設けられている、駆動装置。

請求項2

請求項1に記載の駆動装置において、上記受け部材における上記電磁クラッチ側の面には、上側に開放して上記削れカスを回収する回収凹部が形成されている、駆動装置。

請求項3

請求項1又は2に記載の駆動装置において、上記金属製の削れカスは、磁性体であり、上記受け部材の内部には、上記削れカスに対して磁気吸引力を作用させるマグネット部材が設けられている、駆動装置。

請求項4

請求項3に記載の駆動装置において、上記マグネット部材は上記受け部材に対して着脱可能である、駆動装置。

請求項5

請求項1乃至4のいずれか一項に記載の駆動装置において、上記受け部材における上記電磁クラッチ側の面には、ブラシ状をなす多数の繊維毛起立して設けられている、駆動装置。

請求項6

請求項5に記載の駆動装置において、上記多数の繊維毛が植毛された被植毛部材を備え、上記被植毛部材は上記受け部材に対して着脱可能である、駆動装置。

請求項7

請求項1乃至6のいずれか一項に記載の駆動装置を備えた画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置に関する。

背景技術

0002

従来より、駆動源被駆動体との間に電磁クラッチを設けて、この電磁クラッチにより動力伝達状態動力遮断状態とを切替え可能に構成された駆動装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。

0003

上記電磁クラッチは、被駆動体に連結された金属製のローターと、駆動源であるモーターギア等を介して連結された金属製のアーマチュアと、磁力を発生する励磁コイルとを備えている。この電磁クラッチにおいて、励磁コイルが通電されると、この通電により発生した磁力によりアーマチュアがローター側に移動してローターに圧接され、これにより、モーターからの回転駆動力が、アーマチュア及びローターを介して被駆動体に伝達される。一方、励磁コイルが非通電にされると、付勢バネによりアーマチュアがローターから離間されて、モーターから被駆動部材への動力伝達遮断される。

先行技術

0004

特開2007−162748号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上記特許文献1に示す駆動装置では、アーマチュア(第一クラッチ部材)及びローター(第二クラッチ部材)間の摩擦により金属製の削れカス(例えば鉄粉等)が発生する。アーマチュア及びローター間の摩擦としては、アーマチュアがローターに圧接される際の衝撃摩擦、アーマチュアがローターに固着した状態からを離間する際の固着摩擦、及びアーマチュアとローターとが圧接状態周方向に滑ることで生じる滑り摩擦等が挙げられる。そうして発生する金属製の削れカスは、駆動装置が搭載される装置(例えば画像形成装置)内に飛散して機器故障を招いたり装置外に排出されて環境汚染を招いたりするという問題がある。

0006

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電磁クラッチの第一クラッチ部材と第二クラッチ部材との摩擦に起因して発生する金属製の削れカスを効率良く回収可能な駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明の一局面に係る駆動装置は、回転駆動力を発生する駆動源と、該駆動源と被駆動部材との間に設けられる電磁クラッチとを備えている。該電磁クラッチは、上記駆動源に連結された金属製の第一クラッチ部材と、上記被駆動部材に連結された金属製の第二クラッチ部材と、磁力を発生する励磁コイルと、該励磁コイルにより発生する磁力を利用して、上記第一クラッチ部材と上記第二クラッチ部材とが当接する動力伝達状態と該当接が遮断された動力遮断状態とを選択的に切り替える切替え手段とを有する。

0008

そして、上記電磁クラッチの下側には、上記第一クラッチ部材及び上記第二クラッチ部材間の摩擦により生じる金属製の削れカスを受け止める受け部材が設けられている。

0009

本発明の他の局面に係る画像形成装置は上記駆動装置を備えている。

発明の効果

0010

本発明によれば、電磁クラッチの第一クラッチ部材と第二クラッチ部材との摩擦に起因して発生する金属製の削れカスを効率良く回収することができる。延いては、該削れカスが飛散することで生じる機器の故障及び環境汚染を回避することが可能となる。

図面の簡単な説明

0011

図1は、実施形態における駆動装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。
図2は、画像形成装置の筐体側壁面に取り付けられた駆動装置をその回転軸に沿ってカットしたカット断面図である。
図3は、駆動装置を示す斜視図である。
図4は、受け部材を示す斜視図である。
図5は、受け部材を下方から見た斜視図である。
図6は、変形例を示す図4相当図である。

実施例

0012

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

0013

《実施形態》
図1は、本実施形態における駆動装置を備えた画像形成装置1を示している。画像形成装置1は、本実施形態ではモノクロレーザープリンターからなる。

0014

この画像形成装置1は、給紙部10、作像部20、定着部30、排紙部40、及び筐体50を有している。給紙部10から排紙部40に至る用紙搬送経路Tには、用紙Pを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対11〜13が配置されている。

0015

上記給紙部10は、筐体50内の下部に配置されている。給紙部10は、シート状の用紙Pが収容される給紙カセット10aと、該給紙カセット10a内の用紙Pを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー10bとを有している。給紙カセット10aよりカセット外に送り出された用紙Pは、搬送ローラー対11を介して作像部20に供給される。

0016

作像部20は、感光体ドラム21、帯電器23、露光装置25、現像装置27、転写器29、及びトナーコンテナ(図示省略)を有している。作像部20では、帯電器23によって感光体ドラム21の周面を帯電させた後、露光装置25によって感光体ドラム21の表面に原稿画像データ(例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ)に基づくレーザー光照射することで静電潜像を形成する。感光体ドラム21の表面に形成(担持)された静電潜像は、現像装置27によりトナー像として現像される。現像装置27によって現像されたトナー像は、転写器29によって、給紙部10から供給される用紙Pに対して転写される。該転写後の用紙Pは、転写器29の転写ローラー29aと感光体ドラム21とによって定着部30に搬送される。

0017

定着部30は、加熱ローラー31と、該加熱ローラー31に対して所定の圧接荷重で圧接される加圧ローラー32とを有している。加熱ローラー31の内側には加熱手段であるハロゲンランプ(図示省略)が配置されている。このハロゲンランプから発せられた熱により加熱ローラー31の周面が加熱される。

0018

定着部30は、上記作像部20より搬送される用紙Pを加熱ローラー31及び加圧ローラー32間で加圧及び加熱することにより、当該用紙Pにトナー像を定着させる。そして、定着部30にてトナー像が定着された用紙Pは、上記両ローラー31,32により下流側へと送り出される。この送り出された用紙Pは、用紙搬送経路Tに沿って設けられた複数の搬送ローラー対12,13によって、筐体50の上面に形成された排紙部40に排出される。

0019

図2は、各搬送ローラー対11〜13を駆動する駆動装置60のカット断面図であり、図3は、駆動装置60を示す斜視図である。この駆動装置60は、シャフト(被駆動部材)61と電磁クラッチ62とを有している。

0020

シャフト61は、その軸方向の一端部を構成する円柱部61aと、円柱部61aの軸方向の他側端に接続された断面D字状のDカット部61bとを有している。シャフト61の円柱部61aはカバー部材51を貫通している。カバー部材51は、有底カップ状をなしていて、電磁クラッチ62を覆うように筐体50の側壁面に固定されている。カバー部材51の底壁部には軸受孔51aが形成されており、シャフト61の円柱部61aはこの軸受孔51aに不図示の軸受を介して支持されている。円柱部61aのうち軸受孔51aからカバー外側に突出する部分には、搬送ローラー対11〜13の駆動ローラー11a〜13aが回転一体に固定されている。

0021

上記電磁クラッチ62は、駆動源であるモーターMの回転駆動力がシャフト61に伝達される動力伝達状態と該伝達が遮断された遮断状態とを切替える。具体的には、電磁クラッチ62は、シャフト61に外嵌された筒状部材63と、筒状部材63の外周面に軸方向及び回転方向摺動可能に外嵌された第一クラッチ部材64と、筒状部材63の外周面に外嵌されて固定された第二クラッチ部材65と、第二クラッチ部材65に内蔵された電磁コイル部66とを備えている。

0022

上記筒状部材63は、例えばSECC等の金属材料により構成されている。筒状部材63の外周面は円筒面状に形成されている。筒状部材63の内周面は、軸方向から見て断面D字状に形成されていて、シャフト61のDカット部61bの外周面に外嵌されている。これにより、シャフト61と筒状部材63とが一体で回転可能になっている。

0023

第一クラッチ部材64は、筒状部材63の外周面を囲むように形成された環状のクラッチ本体部64aとクラッチ本体部64aの軸方向の一側端部に接続された円筒状の外殻カバー部64cとを有している。

0024

クラッチ本体部64aは、例えばSECC等の金属材料により構成されており、クラッチ本体部64aの外周面には全周に亘ってギア部が形成されている。ギア部は、歯筋がクラッチ本体部64aの軸方向に対して傾斜するはすばギアからなる。ギア部は、モーターMに連結された不図示の減速ギアGに噛合している。クラッチ本体部64aの軸方向の一側の端面は、第二クラッチ部材65に当接して回転駆動力を伝達する摩擦面64bとされている。

0025

外殻カバー部64cは、例えば樹脂材料により構成されている。外殻カバー部64cは、クラッチ本体部64の外周面から径方向外側に僅かに突出する鍔部から軸方向の一側に突出して第二クラッチ部材65の外周面を囲むように形成されている。外殻カバー部64cの内周面と第二クラッチ部材65の外周面との間には、軸方向の一側に開放する円環状の隙間が形成されている。

0026

上記第二クラッチ部材65は、例えばSECC等の金属材料により構成されている。第二クラッチ部材65は、筒状部材63を囲む環状に形成されていて、第一クラッチ部材64よりも軸方向の一側に配置されている。第二クラッチ部材65における軸方向の他側の端面(第一クラッチ部材64側の面)は、第一クラッチ部材64の摩擦面64bに当接することで回転駆動力を伝達する摩擦面65aとされている。

0027

上記電磁コイル部66は、ボビン67とボビン67に巻き回されるコイル68とを有している。コイル68は、コントローラー100により通電状態非通電状態とを切り替え可能に構成されている。コイル68が非通電状態にあるときには、第一クラッチ部材64の摩擦面64bと第二クラッチ部材65の摩擦面65aとは離間している。したがって、モーターMが回転しても第一クラッチ部材64が筒状部材63に対して空回りするだけで、第二クラッチ部材65及びシャフト61は回転しない。

0028

一方、コイル68がコントローラー100により通電されると、磁気吸引力により第一クラッチ部材64が軸方向の一側に移動して第二クラッチ部材65に圧接される。この結果、モーターMの回転駆動力が、第一クラッチ部材64、第二クラッチ部材65、及び筒状部材63をこの順に経由してシャフト61に伝達される。その後、コントローラー100によりコイル68への通電が遮断されると、第一クラッチ部材64は、第二クラッチ部材65から軸方向の他側に離間して元の位置に戻る。この第一クラッチ部材64の離間移動は、第一クラッチ部材64のギア部に作用する軸方向の復元力を利用して行われる。この復元力は、ギア部がはすばギアで構成されているために発生する力である。尚、第一クラッチ部材64を第二クラッチ部材65から離間移動させるために、例えば皿ばね等の付勢部材を使用してもよい。

0029

以上のように構成された駆動装置60では、第一クラッチ部材64及び第二クラッチ部材65間の摩擦により金属製の削れカス(本実施形態では鉄粉(磁性体の一例))が発生する。第一クラッチ部材64及び第二クラッチ部材65の摩擦としては、第一クラッチ部材64が第二クラッチ部材65に圧接される際の衝撃摩擦、第一クラッチ部材64が第二クラッチ部材に固着した状態からを離間する際の固着摩擦、及び第一クラッチ部材64と第二クラッチ部材65とが圧接状態で周方向に滑ることで生じる滑り摩擦等が挙げられる。そうして発生する金属製の削れカスは、画像形成装置1内に飛散して機器の故障を招いたり画像形成装置1外に排出されて環境汚染を招いたりするという問題がある。

0030

そこで、本実施形態では、電磁クラッチ62の下側に受け部材70を配置し、この受け部材70により上記削れカスを受け止めるようにした。

0031

上記受け部材70は、電磁クラッチ62の軸方向から見てその外周面に沿って延びる円弧状の中空板材からなる。本実施形態では、受け部材70は、第一クラッチ部材64の外殻カバー部64cの軸方向一側端の直下に配置されている。受け部材70は、カバー部材51の下端部に軸方向にスライド可能に保持されている。カバー部材51の下端部には、カバー部材51を軸方向に引き出し可能に保持する開口部50bが形成されている。

0032

図3及び図4に示すように、受け部材70の電磁クラッチ62と対向する面(上面)には、上側に開放して電磁クラッチ62から落下する削れカスを回収する回収凹部70aが形成されている。回収凹部70aは、一対の側壁部70dと一つの側壁部70eとに囲まれている。一対の側壁部70dは、受け部材70の上面におけるクラッチ周方向に延びる一対の辺部にそれぞれ形成されている。上記側壁部70eは、該一対の側壁部70dのクラッチ周方向の一側端部同士を連結している。そうして回収凹部70aは、クラッチ周方向の他側に開放している。一対の側壁部70dの内側面(互いの対向面であって回収凹部70a側の面)には、内側に開放するコ字状溝70fが形成されている。このコ字状溝70fは、一対の側壁部70dのクラッチ周方向の全体に亘って形成されている。

0033

回収凹部70aの底面には、可撓性のシート材71が敷設されている。シート材71は、回収凹部70aの底面に沿って円弧面状湾曲して配置されている。シート材71におけるクラッチ周方向に延びる2つの辺部(軸方向において対向する2つの辺部)は、上記一対のコ字状溝70fに対して周方向にスライド可能に係合している。

0034

シート材71の上面には、ブラシ状をなす多数の繊維毛72が起立して設けられている。繊維毛72は例えばスチール材で構成されることが好ましい。これにより、繊維毛72を後述のマグネット板73により磁化させて上記削れカスの回収効率を高めることができる。

0035

上記受け部材70の内部には、電磁クラッチ62から落下する削れカスに磁気吸引力を作用させるためのマグネット板73が設けられている。マグネット板73、軸方向から見て周方向に延びる円弧板状をなしている。マグネット板73は、受け部材70内のマグネット収容空間70bに収容されている。マグネット収容空間70bは、受け部材70の形状に対応する円弧状の空間であり、軸方向の一側に開放している。この開放部を通じて、マグネット板73をマグネット収容空間70bに着脱可能になっている。受け部材70におけるマグネット収容空間70bの下側の壁部には、軸方向の一側に開放する略矩形状の切欠部70cが形成されている。この切欠部70cは、作業者の指(例えば親指)が入る程度の大きさを有している。マグネット板73の着脱時には、この切欠部70cを通じてマグネット板73の下面に指を押し当ててマグネット板73を軸方向にスライドさせればよい。

0036

以上説明したように上記実施形態では、電磁クラッチ62の下側には、第一クラッチ部材64及び第二クラッチ部材65間の摩擦により生じる金属製の削れカスを受け止める受け部材70が設けられている。したがって、受け部材70を設けない場合に比べて、削れカスを一か所に集約して回収することができる。よって、削れカスの飛散を抑制し、延いては、飛散した削れカスによる機器の故障及び環境汚染を回避することができる。

0037

しかも、受け部材70の上面には、上側に開放する回収凹部70aが形成されている。
これによれば、回収凹部70aの側壁部70d及び側壁部70eによって削れカスを囲い込むことで、削れカスの飛散をより一層確実に防止することができる。

0038

さらに、上記実施形態では、受け部材70の内部にマグネット板73が設けられている。したがって、磁性体である削れカス(鉄粉)に対してマグネット板73の磁気吸引力を作用させて削れカスを回収凹部70a内に確実に回収することができる。

0039

また、受け部材70のマグネット収容空間70bは軸方向の一側に開放しており、ユーザーは、マグネット板73を軸方向の一側にスライドさせることで受け部材70から容易に取り外すことができる。マグネット板73を取り外すと、回収凹部70a内に磁気吸引力が作用しなくなるので、回収凹部70a内の削れカスを容易に除去することができる。具体的には、作業者が受け部材70をカバー部材51から取り外して回収凹部70aの底面を下側に向けるだけで、削れカスを所定の場所に捨てることができる。

0040

さらに上記実施形態では、回収凹部70aの底面には、ブラシ状をなす多数の繊維毛72が植毛されたシート材71が敷設されている。

0041

これによれば、回収凹部70a内に回収された削れカスが多数の繊維毛72の間に挟まって飛散し難くなる。したがって、上記削れカスの飛散をより一層確実に回避することができる。

0042

しかも、上記実施形態では、回収凹部70aがクラッチ周方向の他側に開放しているので、シート材71をクラッチ周方向の他側にスライドさせるだけで受け部材70から容易に取り外すことができる。したがって、ブラシ状の繊維毛72の間に削れカスが過剰に溜まることでシート材71が再生不能になったとしても、受け部材70を破棄することなくシート材71だけを交換すればよいので定期的な交換部品に要する費用を低く抑えることができる。

0043

また、上記実施形態では、受け部材70はカバー部材51に対して着脱可能になっている。したがって、受け部材70がカバー部材51に固定されている場合に比べて、受け部材70に回収された削れカスの処理作業を容易に行うことができる。

0044

《変形例》
図6は上記実施形態の変形例を示している。この変形例では、マグネット収容空間70bの構成が上記実施形態とは異なっている。

0045

すなわち、本変形例では、マグネット収容空間70bは、軸方向の一側のみでなくクラッチ周方向の他側にも開放している。したがって、マグネット板73を受け部材70におけるクラッチ周方向の他側からも着脱することできる。よって、マグネット板73の着脱作業をより一層容易化することができる。

0046

《他の実施形態》
上記実施形態では、受け部材70は円弧板状に形成されている、これに限ったものではなく、平板状であってもよい。

0047

上記実施形態では、画像形成装置1がプリンターである例について説明したが、これに限ったものではなく、画像形成装置1は例えば複写機複合機MFP)、又はファクシミリ等であってもよい。

0048

以上説明したように、本発明は、駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置について有用である。

0049

Mモーター(駆動源)
1画像形成装置
60駆動装置
61シャフト(被駆動部材)
62電磁クラッチ
64 第一クラッチ部材
65 第二クラッチ部材
68励磁コイル
70受け部材
70a回収凹部
70bマグネット収容空間
71シート材(被植毛部材
72繊維毛
73マグネット板(マグネット部材
100コントローラー(切替え手段)

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