JP2004108412A

JP2004108412A - 伝動装置及び該伝動装置を有する画像形成装置並びに伝動装置の製造方法

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Publication number: JP2004108412A
Application number: JP2002268922A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Ebara; 荏原　康久
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: US7162185B2; JP4285630B2; US20040126137A1

Abstract

【課題】回転軸と、その回転軸に対して同心状に固定されたギアと、回転軸に固定され、ギアの端面に圧接して、回転軸の軸線に対するギアの直角度を規制する規制部材とを有し、回転駆動されるギアの回転を回転軸に伝え、該回転軸に固定された感光体ドラムを回転駆動する伝動装置において、回転軸の軸線に対する規制部材の直角度を高めて、その軸線に対するギアの直角度を高めることによって、感光体ドラム上に形成されるトナー像の画質を向上させる。
【解決手段】回転軸２０に嵌合したギア３２の一方の端面４３が圧接する規制部材３３を回転軸２０に対して、圧入によって固定する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸に嵌合して固定された伝動部材を有する伝動装置と、その伝動装置を有する画像形成装置と、伝動装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記形式の伝動装置は多くの技術分野において用いられており、例えば画像形成装置においては、伝動部材を回転駆動して、その回転を回転軸を介して感光体ドラムに伝達する伝動装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。伝動部材は、例えばギア又はプーリなどによって構成される。
【０００３】
ところで、この種の伝動装置においては、伝動部材が回転軸に対して傾いた状態で固定されていると、伝動装置により伝達された回転に速度むらが発生する。例えば、上述の例のように、回転軸に感光体ドラムを固定すると共に、ギアより成る伝動部材を回転軸に対して固定し、該ギアを回転駆動してその回転を感光体ドラムに伝えるように構成した場合、ギアが、回転軸の軸線に対して傾いた状態で固定されていると、ギアの角速度が一定となるように、該ギアを回転駆動しても、そのギアの外周の歯部における線速が一定とならず、当該ギアに速度むらが発生する。かかる速度むらは回転軸を介して感光体ドラムに伝えられ、該感光体ドラム表面に形成されたトナー像に濃度むらが発生する。また、複数の感光体ドラム上のトナー像を記録材に重ねて転写するカラー画像形成装置の場合には、感光体ドラムの速度むらによって、記録材上に転写されたカラー画像に色ずれが発生し、その画質が劣化する。
【０００４】
そこで、従来より、回転軸に規制部材を固定し、その規制部材の規制面に伝動部材の一方の端面を圧接させることにより、回転軸の軸線に対する伝動部材の直角度を高めるようにしている。規制部材の規制面が回転軸の軸線に対して高い精度で直角となるように規制部材を製作し、その規制部材を回転軸に嵌合して固定し、その規制面に伝動部材の端面を圧接させ、回転軸に対する伝動部材の直角度を高めるようにしているのである。
【０００５】
従来は、この規制部材をねじによって回転軸に固定し、回転軸に対する規制部材の組付け精度を高めるようにしていた。ところが、規制部材を回転軸に固定すべく、ねじを締め付けると、その締付け力によって規制部材に大きな応力が発生し、これによって規制部材がわずかに変形し、回転軸の軸線に対する規制面の直角度が低下するおそれがある。このように規制面の直角度が低下すれば、これに圧接する伝動部材の直角度も低下する。規制部材の製作精度を高めても、これを回転軸に固定するとき、回転軸の軸線に対する規制面の精度が低下してしまうのである。かかる伝動装置を画像形成装置に採用した場合、前述のようにトナー像に濃度むらや色ずれが発生するおそれを免れない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２３９５９６号公報（第７−８頁、図６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであり、その第１の目的は、上述の従来の欠点を阻止し、ないしは効果的に抑制することのできる伝動装置を提供することにあり、その第２の目的は、かかる伝動装置を有する画像形成装置を提供することにあり、さらにその第３の目的は、かかる伝動装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記第１の目的を達成するため、回転軸と、該回転軸に嵌合し、かつ該回転軸に対して固定された伝動部材と、前記回転軸に固定され、かつ前記伝動部材の一方の端面に圧接して、該端面が前記回転軸の軸線に対して直角となるように、前記回転軸に対する伝動部材の角度を規制する規制部材とを有する伝動装置において、前記規制部材が前記回転軸に圧入によって固定されていることを特徴とする伝動装置を提案する（請求項１）。
【０００９】
その際、前記回転軸にねじ込まれたねじを有し、該ねじの頭部又は当該ねじのワッシャが前記伝動部材の他方の端面を加圧することにより、伝動部材の一方の端面と規制部材とを圧接させると有利である（請求項２）。
【００１０】
また、上記請求項１又は２に記載の伝動装置において、前記伝動部材の一方の端面に対向する規制部材の面のうちの一部だけを伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とし、該規制部材の面の他の部分を伝動部材に接触しない非接触面とすると有利である（請求項３）。
【００１１】
さらに、上記請求項３に記載の伝動装置において、前記規制面が前記非接触面よりも規制部材の半径方向外側に位置していると有利である（請求項４）。
【００１２】
また、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の伝動装置において、前記規制部材の周方向における少なくとも３個所を、他の周方向部分よりも規制部材の半径方向外方に突出した突出部とし、前記伝動部材の一方の端面に対向した突出部の面を、当該伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とすると有利である（請求項５）。
【００１３】
さらに、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の伝動装置において、前記伝動部材と前記規制部材が相対的に回転することを禁止する相対回転禁止手段を具備していると有利である（請求項６）。
【００１４】
また、上記請求項６に記載の伝動装置において、前記相対回転禁止手段は、前記伝動部材を貫通し、かつ前記規制部材に螺着された段ねじより成ると有利である（請求項７）。
【００１５】
さらに、上記請求項７に記載の伝動装置において、前記段ねじは、伝動部材の他方の端面の側から伝動部材に挿入され、該段ねじのねじ部を規制部材に締め付けたとき、該段ねじの頭部が、直接又はワッシャを介して伝動部材の他方の端面を加圧しないように構成されていると有利である（請求項８）。
【００１６】
また、上記請求項６乃至８のいずれかに記載の伝動装置において、前記相対回転禁止手段は、前記伝動部材の一方の端面に突設され、かつ前記規制部材に係合する係合突起より成ると有利である（請求項９）。
【００１７】
さらに、上記請求項９に記載の伝動装置において、前記規制部材の周方向における少なくとも３個所を、他の周方向部分よりも規制部材の半径方向外方に突出した突出部とし、前記伝動部材の一方の端面に対向した突出部の面を、当該伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とすると共に、伝動部材の周方向に配列された複数の係合突起を有し、各係合突起が前記各突出部の間に位置して該突出部にそれぞれ係合するように構成されていると有利である（請求項１０）。
【００１８】
また、上記請求項６乃至１０のいずれかに記載の伝動装置において、前記相対回転禁止手段は、前記規制部材に突設され、かつ前記伝動部材に形成された係合穴に嵌合した突部より成ると有利である（請求項１１）。
【００１９】
さらに、上記請求項１乃至１１のいずれかに記載の伝動装置において、前記伝動部材が嵌合した回転軸の外周面部分のうち、該回転軸の軸線方向における一部だけが伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合していると有利である（請求項１２）。
【００２０】
また、上記請求項１２に記載の伝動装置において、前記回転軸の外周面部分のうち、前記規制部材に近い側の部分だけが伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合していると有利である（請求項１３）。
【００２１】
さらに、上記請求項１３に記載の伝動装置において、前記伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合している回転軸の外周面部分の軸線方向長さが５ｍｍ以下であると有利である（請求項１４）。
【００２２】
また、上記請求項１乃至１４のいずれかに記載の伝動装置において、前記規制部材を仕上げ加工することにより、伝動部材の一方の端面に圧接する規制部材の規制面を形成し、かつ該規制部材をステンレス鋼により構成すると有利である（請求項１５）。
【００２３】
さらに、上記請求項１乃至１５のいずれかに記載の伝動装置において、前記回転軸に、当該回転軸と一体に回転する回転体が固定され、前記伝動部材の回転を該回転体に伝達するように構成されていると有利である（請求項１６）。
【００２４】
また、上記請求項１６に記載の伝動装置において、前記回転体が、感光体ドラム、転写ローラ、現像ローラ、定着ローラ、記録材搬送ローラ、像担持ベルトを支持する支持ローラ、又は記録材を担持して搬送する記録材搬送ベルトを支持する支持ローラのいずれかであると有利である（請求項１７）。
【００２５】
さらに、本発明は、前記第２の目的を達成するため、請求項１乃至１７のいずれかに記載の伝動装置を具備して成る画像形成装置を提案する（請求項１８）。
【００２６】
また、本発明は、前記第３の目的を達成するため、回転軸と、該回転軸に嵌合し、かつ該回転軸に対して固定された伝動部材と、前記回転軸に固定され、かつ前記伝動部材の一方の端面に圧接して、該端面が前記回転軸の軸線に対して直角となるように、前記回転軸に対する伝動部材の角度を規制する規制部材とを有する伝動装置の製造方法において、規制部材を回転軸に固定した後であって、伝動部材を回転軸に取り付ける前に、規制部材を仕上げ加工して、その仕上げ加工面を、伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とすることを特徴とする伝動装置の製造方法を提案する（請求項１９）。
【００２７】
その際、規制部材を回転軸に固定した後であって、伝動部材を回転軸に取り付ける前に、回転軸の外周面の一部を仕上げ加工して、その加工面を、伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合する面とすると有利である（請求項２０）。
【００２８】
また、上記請求項１９又は２０に記載の伝動装置の製造方法において、前記規制部材を、圧入によって前記回転軸に固定すると有利である（請求項２１）。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００３０】
図１は後述する伝動装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、プリンタとして構成され、その画像形成装置本体１内に配置された４つの感光体ドラム３を有し、その各感光体ドラム上にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。これらの感光体ドラムを識別する必要のあるときは、これらを第１、第２、第３及び第４の感光体ドラムと称し、これらに符号３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫを付して示すことにする。第１乃至第４の感光体ドラム３Ｙ乃至３ＢＫに対向して記録材搬送ベルト４が配置され、この記録材搬送ベルト４は、複数の支持ローラに巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動される。
【００３１】
第１乃至第４の各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に全て同一であるため、第１の感光体ドラム３Ｙにトナー像を形成する構成だけを説明する。この感光体ドラム３Ｙは図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ７によって第１の感光体ドラム表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット８から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。これによって第１の感光体ドラム３Ｙ上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。ここに示した現像装置９は、回転駆動される現像ローラ３１を有し、その現像ローラ３１に担持された現像剤によって静電潜像が可視像化される。
【００３２】
一方、画像形成装置本体１の下部に配置された給紙部５から、例えば転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録材Ｐが矢印Ｂで示す方向に給送され、その記録材Ｐが、第１の感光体ドラム３Ｙと記録材搬送ベルト４の間に送り込まれ、その記録材搬送ベルト４に担持されて搬送される。記録材搬送ベルト４を挟んで、第１の感光体ドラム３Ｙにほぼ対向する位置には転写ローラ１０が配置され、その転写ローラ１０の作用によって第１の感光体ドラム３Ｙ上のイエロートナー像が記録材Ｐ上に転写される。記録材Ｐに転写されず、第１の感光体ドラム３Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１１によって除去される。
【００３３】
全く同様にして、第２乃至第４の感光体ドラム３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録材Ｐ上に順次重ねて転写される。このようにして４色の未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置２に送り込まれ、該定着装置２の一対の定着ローラ２Ａ，２Ｂの間を通過する。このときそのトナー像が熱と圧力の作用によって記録材Ｐ上に定着され、該定着装置２を通過した記録材は、矢印Ｃ方向で示すように排紙部６上に排出される。
【００３４】
図２は、感光体ドラム３の支持構造と、この感光体ドラム３に回転を伝える伝動装置１２の断面図である。先ず、感光体ドラム３の支持構造から明らかにする。
【００３５】
図２における符号Ｆは、画像形成装置本体１の手前側、Ｒはその奥側を示しており、画像形成装置本体の本体フレーム１３は、該本体の手前側に位置する前側板１４と、奥側に位置する奥側板１５と、これらの側板１４，１５を固定連結するステー１６と、図示していないねじによって奥側板１５に固定された本体ブラケット１７を有している。感光体ドラム３には前フランジ１８と奥フランジ１９が圧入され、これらが一体化され、これらによってドラムユニット５０が構成されている。前フランジ１８と奥フランジ１９は、回転軸２０に後述する如く着脱可能に固定され、該回転軸２０とドラムユニット５０が一体となって回転するように構成されている。
【００３６】
前側板１４には、複数のねじ２１によって位置決め部材２２が着脱可能に固定され、この位置決め部材２２に、軸受２３を介して前フランジ１８が回転自在に支持されている。また前フランジ１８に回転軸２０の手前側端部が着脱可能に嵌合している。前フランジ１８と回転軸２０の手前側部分は、前側板１４に形成された孔２４を貫通している。
【００３７】
回転軸２０の奥側の部分は、奥側板１５と本体ブラケット１７を貫通して延び、円筒状のホルダ２５に保持された一対の転がり軸受２６，２７に回転自在に支持されている。ホルダ２５はねじ２８によって奥側板１５に着脱可能に固定されている。また、各転がり軸受２６，２７の外輪が奥側板１５と本体ブラケット１７に形成された孔２９，３０にそれぞれがたつくことなく嵌合し、これによって両転がり軸受２６，２７とホルダ２５とが本体フレーム１３に対して位置決めされている。このようにして回転軸２０が本体フレーム１３に対して正しく位置決めされて回転自在に支持され、感光体ドラム３が前フランジ１８と奥フランジ１９を介して回転軸２０に同心状に配置される。
【００３８】
次に伝動装置１２の構成を説明する。
【００３９】
図２に示した伝動装置１２は、上述の回転軸２０と、この回転軸２０に嵌合し、かつ該回転軸２０に対して、後述する如く固定された伝動部材の一例であるギア３２と、後に詳しく説明する規制部材３３と、奥フランジ１９を回転軸２０に対して着脱可能に連結する連結手段３４とを有している。ギア３２は、回転軸２０の奥側端部に配置され、該回転軸２０と同心状に配置されている。
【００４０】
本体ブラケット１７には駆動モータ３５が支持され、その出力軸に固定された出力ギア３６が上述のギア３２に噛み合っている。駆動モータ３５の回転は出力ギア３６とギア３２を介して回転軸２０に伝えられ、その回転軸２０の回転が連結手段３４を介して奥フランジ１９に伝達され、これによってドラムユニット５０が図１における時計方向に回転駆動される。
【００４１】
ギア３２の代わりにプーリより成る伝動部材を回転軸２０に対して同心状に固定し、このプーリをベルトを介して回転駆動し、これによって回転軸２０及び感光体ドラム３を駆動するように構成することもできる。
【００４２】
図３はドラムユニット５０の奥フランジ１９を回転軸２０から離脱させた様子を示している。図３に示すように、連結手段３４は、回転軸２０に対しその軸線Ｘ方向に移動可能に嵌合した爪部材３７と、奥フランジ１９に形成され、環状に配列された複数の係合溝３８と、爪部材３７を係合溝３８に向けて付勢する圧縮ばね３９とを有している。回転軸２０にはピン４０が固着され、そのピン４０に、爪部材３７に形成された長孔４１が回転軸２０の軸線Ｘ方向に相対摺動可能に嵌合している。図３に示した状態では、爪部材３７が圧縮ばね３９により加圧され、ピン４０が長孔３７の一方の端部に圧接して爪部材３７が図３に示した位置に保持されている。爪部材３７の長孔４１に、回転軸２０に固定されたピン４０が嵌合することにより、爪部材３７が回転軸２０に対して回転することが禁止される。
【００４３】
ドラムユニット５０を図３に矢印Ｄで示すように移動させて奥フランジ１９と前フランジ１８（図２）に対して回転軸２０を挿入し、ドラムユニット５０を図２に示すように本体フレーム１３に対して組み付けると、爪部材３７が圧縮ばね３９によって奥フランジ１９に対して加圧され、爪部材３７の周方向に形成された複数の爪４２が奥フランジ１９の係合溝３８に係合する。これにより、爪部材３７を介して、ドラムユニット５０と回転軸２０が連結され、両者の相対回転が禁止される。
【００４４】
上述のようにドラムユニット５０を回転軸２０に対して着脱することができ、従って、図２に示した位置決め部材２２を前側板１４から外すことにより、ドラムユニット５０を本体フレーム１３から手前側に抜き出すことができる。逆の操作によってドラムユニット５０を本体フレーム１３に組み付け、該ユニット５０を回転軸２０に対して固定することができる。
【００４５】
ここで、ドラムユニット５０を本体フレーム１３に組み付けた状態で、ギア３２が駆動モータ３５により回転駆動され、その回転が回転軸２０と奥フランジ１９を介して感光体ドラム３に伝えられ、該感光体ドラム３が回転駆動されるのであるが、その際、ギア３２が回転軸２０の軸線Ｘに対して成す角度αが９０°から大きく逸れていると、ギア３２の角速度が一定であっても、ギア３２の外周の歯部における線速が一定とならず、ギア３２に大きな速度むらが発生し、これによって感光体ドラム３の外周面に速度むらが発生する。かかる速度むらが激しくなれば、記録材に転写されたトナー像に濃度むらや色ずれが発生し、その画質が劣化する。
【００４６】
そこで、本例の伝動装置１２には、前述のように規制部材３３が設けられている。この規制部材３３は、図４にも示すように、回転軸２０に固定され、しかも伝動部材の一例であるギア３２の軸線方向における一方の端面４３に圧接して、その端面４３が回転軸２０の軸線Ｘに対して直角となるように、回転軸２０に対するギア３２の角度を規制する用をなす。ギア３２の一方の端面４３に圧接する規制部材３３の規制面４４が、回転軸２０の軸線Ｘに対して高い精度で直角となるように規制部材３３を製作し、その規制面４４にギア３２の一方の端面４３を圧接させて軸線Ｘに対するギア３２の直角度を高めているのである。規制部材３３は剛性と硬度の大なる材料、好ましくは金属の焼結材によって構成されている。
【００４７】
ここで、先にも説明したように、従来は規制部材を回転軸に対してねじによって固定していたが、このねじを締め付けることにより規制部材に歪が発生し、これによって回転軸の軸線に対する規制部材の規制面の直角度が低下するおそれがあった。
【００４８】
そこで、本例の伝動装置１２においては、規制部材３３が回転軸２０に圧入によって固定されている。すなわち、図４及び図５に示すように、規制部材３３の中心孔４５の内径をｄ１、この中心孔４５に嵌合した回転軸２０の部分の外径をｄ２としたとき、内径ｄ１と外径ｄ２を等しく設定するか、又は外径ｄ２の方を内径ｄ１よりもわずかに大きく設定し、規制部材３３の中心孔４５と回転軸２０とを加圧しながら強制的に嵌め込んで両者を結合して一体化するのである。回転軸２０の軸線Ｘ方向における規制部材３３の固定位置は、両者の嵌合時に使用する冶具によって定められる。
【００４９】
上述のように規制部材３３が回転軸２０に圧入によって固定されているので、規制部材３３をねじで固定する必要はない。このため、ねじの締め付けによって、軸線Ｘに対する規制面４４の直角度が低下する不具合を阻止でき、結局、軸線Ｘに対するギア３２の直角度の精度を高め、記録材上のトナー像に濃淡や色ずれが発生することを阻止できる。
【００５０】
規制部材３３によって、軸線Ｘに対するギア３２の直角度を高めるには、上述のように、ギア３３の一方の端面４３を規制部材３３の規制面４４に圧接させる必要がある。従来は、この目的で、回転軸２０よりも半径方向外側のギア部分と規制部材３３とをねじによって固定し、これによってギア３２の一方の端面４３と規制部材３３の規制面４４とを圧接させていた。ところが、この構成によると、上記ねじを締め付けることによって、ギア３２がわずかに変形し、これによってギア３２が軸線Ｘに対して傾き、当該軸線Ｘに対するギア３２の直角度が低下するおそれがある。特に、ギアを樹脂によって構成すると、ねじの締め付けによってギア３２が局部的に変形し、その直角度が低下しやすい。
【００５１】
そこで、本例の伝動装置１２においては、図４に示すように、回転軸２０の奥側の端面の中心部にめねじが形成され、ここにねじ４７がねじ込まれ、そのねじ４７のワッシャ４８が、規制部材３３が位置する側と反対側のギア３２の端面、すなわち他方の端面４９に圧接している。ギア３２は、その中心孔５１が、回転軸２０にその軸線Ｘ方向に移動可能に嵌合し、かかる回転軸２０に嵌合したギア３２の中心孔５１の近傍の他方の端面部分にワッシャ４８が圧接しているのである。その際、回転軸２０の奥側の端面５２が、ギア３２の軸線方向における他方の端面４９よりもわずかに規制部材３３の側に位置するように、規制部材３３の固定位置が設定されている。このため、ねじ４７を締め付けることにより、ワッシャ４８がギア３２の他方の端面４９を強く加圧し、該端面４９に圧接する。これにより、回転軸２０に移動可能に嵌合したギア３２は規制部材３３に対して強く押圧され、その一方の端面４３が規制部材３３の規制面４４に強く圧接し、ギア３２が規制部材３３に対して固定され、当該ギア３２が回転軸２０に対して固定される。ワッシャ４８を省き、ねじ４７の頭部５３が直にギア３２の他方の端面４９を加圧するように構成してもよい。
【００５２】
上述のように、回転軸２０にねじ込まれたねじ４７の頭部５３又は該ねじ４７のワッシャ４８が伝動部材の一例であるギア３２の他方の端面４９を加圧することにより、その伝動部材の一方の端面４３と規制部材３３とを圧接させるのである。これによって、軸線Ｘに対するギア３２の直角度が高められると共に、ギア３２と規制部材３３が、その両者の圧接によって一体化されるので、ギア３２の回転を規制部材３３に伝え、その規制部材３３の回転を回転軸２０に伝え、該回転軸２０を確実に回転させることができる。しかも、ねじ４７は回転軸２０の中心部にねじ込まれるので、そのねじ４７を強く締め付け、当該ねじ４７によってギア３２の他方の端面４９を加圧したとき、その端面４９が多少変形しても、中心孔５１の近傍の端面４９の部分が、その全周に亘って均等に変形するので、ギア３２が樹脂製であっても、当該ギア３２が軸線Ｘに対して全く又はほとんど傾くことはなく、軸線Ｘに対するギア３２の直角度を高く保つことができる。
【００５３】
ところで、ギア３２の一方の端面４３に圧接する規制部材３３の規制面４４は、ギア３２の直角度を決める基準面となるので、その規制面４４の平滑度を高める必要がある。そこで、規制部材３３を加工して製作した後、その規制面４４となる面部分を仕上げ加工して、その規制面の平滑度を高めるようにしている。その際、ギア３２の一方の端面に対向する規制部材３３の面の全体を仕上げ加工し、その全体を規制面としてもよいが、このようにすると規制部材３３のコストが上昇する。
【００５４】
そこで、伝動部材、この例ではギア３２の一方の端面４３に対向する規制部材３３の面のうちの一部だけを伝動部材の一方の端面４３に圧接する規制面４４とし、該規制部材３３の面の他の部分を伝動部材に接触しない非接触面とすることが好ましい。具体的には、図４及び図５に示すように、ギア３２の一方の端面４３に対向する規制部材３３の面のうち、その中心孔４５の近傍の部分５４を、これよりも半径方向外側の部分５５よりも窪ませ、その外側の部分５５だけを仕上げ加工し、ここを規制面４４とする。中心側の部分５４を窪ませて、ここがギア３２の端面４３に接触しない非接触面とするのである。このようにすれば、ギア３２の端面４３に対向する規制部材３３の全面を仕上げ加工する場合に比べ、仕上げ加工する面積が小さくなるので、規制部材３３の製作コストを引き下げることができる。
【００５５】
その際、図４及び図５に示した例のように、規制部材３３の規制面４４を、上記非接触面５４よりも規制部材３３の半径方向外側に配置すると、軸線Ｘに対するギア３２の直角度をより一層高めることができる。規制面４４にも多少、微小な凹凸があり、しかも極くわずかではあるが、軸線Ｘに対する規制面４４の角度が直角から逸れることのあることは避けられない。その際、規制面がその半径方向中心側に位置し、該規制面がギア３２の中心側の端面部分に圧接したとすると、当該規制面の上述したわずかな狂いが、ギア３２の半径方向外側において拡大して現われ、軸線Ｘに対する該ギア３２の直角度が低下する。これに対し、規制面４４が規制部材３３の半径方向中心に対して離れた個所に位置し、この規制面４４にギア３２の半径方向外側の端面部分が圧接するのであれば、その規制面４４に多少の狂いがあっても、軸線Ｘに対するギア３２の直角度が大きく低下することはない。
【００５６】
上述したところから判るように、規制部材３３を半径方向に大きく形成し、その半径方向の外側部分に形成した規制面をギア３２の一方の端面４３に圧接させれば、軸線Ｘに対するギア３２の直角度を高めることができる。ところが、このように規制部材３３を大きく形成すると、そのコストが上昇する。しかも図示した画像形成装置においては、その組み立て時に、図２に示すように、規制部材３３が固定された回転軸２０を、ホルダ２５に保持した転がり軸受２６，２７によって支持した状態で、そのホルダ２５を奥側板１５に固定し、次いで本体ブラケット１７の孔３０を転がり軸受２７の外輪に嵌合して該本体ブラケット１７を奥側板１５に固定し、しかる後ギア３２を回転軸２０に取り付けるように構成されているので、規制部材３３がその半径方向に大きなサイズを有していると、本体ブラケット１７を取り付けるとき、該ブラケット１７の孔３０が規制部材３３を通過できず、該ブラケット１７を組み付けることができなくなる。
【００５７】
そこで、本例の伝動装置１２においては、図５に示すように、規制部材３３の外周部の３箇所に、その半径方向外方に突出した突出部５６が形成され、その突出部５６がギア３２の一方の端面４３に圧接した規制面として構成されている。３以上の突出部５６を設けることもできる。このように、規制部材３３の周方向における少なくとも３個所を、該規制部材３３の他の周方向部分よりも規制部材３３の半径方向外方に突出した突出部５６とし、伝動部材の一例であるギア３２の一方の端面４３に対向した突出部５６の面を、当該伝動部材の一方の端面４３に圧接する規制面とするのである。
【００５８】
上述のように構成すれば、規制部材３３が複数の突出部５６によってギア３２を受け止めるので、ギア３２を安定して固定することができる。突出部５６を３つ設けると、ギア３２の安定性を特に高めることができる。しかも、突出部５６は規制部材３３の半径方向外側部分に位置しているので、前述した理由によって、軸線Ｘに対するギア３２の直角度を高めることができる。さらに、規制部材３３は、その全周に亘って半径が大きくなっているのではなく、突出部５６の部分だけが大きくなっているので、規制部材３３が大型化することを阻止でき、そのコストの上昇を抑えることができる。しかも本体ブラケット１７の孔３０の形状を、例えば図５に一点鎖線で示すように、規制部材３３の突出部５６を逃げた形態にすることにより、本体ブラケット１７の取り付け時に、孔３０が支障なく規制部材３３を通過でき、該孔３０を転がり軸受２７の外輪に嵌合させることができる。
【００５９】
ところで、本例の伝動装置１２においては、前述のようにねじ４７を回転軸２０に締め付けることにより、ギア３２の一方の端面４３を規制部材３３に圧接させることができるので、この構成だけでも、ギア３２と規制部材３３を互いに固定でき、ギア３２の回転を規制部材３３に伝え、かつその規制部材３３の回転を回転軸２０に伝えることができる。ところが、ねじ４７が経時的に多少緩んでしまうと、ギア３２の端面４３と規制部材３３の規制面４４との圧接力が低下し、両者間にわずかな滑りが発生するおそれがある。このようになると、ギア３２の回転を回転軸２０に正しく伝達できなくなる。
【００６０】
そこで、伝動部材と前記規制部材が相対的に回転することを禁止する相対回転禁止手段を設けることが好ましい。例えば、図４に示すように、伝動部材の一例であるギア３２に形成された貫通孔５８を貫通し、かつ規制部材３３に螺着された段ねじ５７によって、上記相対回転禁止手段を構成することができる。かかる段ねじ５７により、ギア３２と規制部材３３の相対回転を禁止すれば、ねじ４７が多少、緩んだとしても、ギア３２の回転を確実に規制部材３３に伝えることができる。
【００６１】
その際、段ねじ５７は、図４に矢印Ｑで示すように伝動部材の一例であるギア３２の他方の端面４９の側から、そのギア３２の貫通孔５８に挿入され、該段ねじ４７のねじ部が規制部材３３に締め付けられることにより、段ねじ５７が規制部材３３に固定されるが、該段ねじ５７がギア３２に螺着されることはなく、しかも該段ねじ５７の頭部５９ないしはそのワッシャ６０と、ギア３２の他方の端面４９との間に隙間Ｓができるようになっている。段ねじ５７のねじ部を規制部材３３に締め付けたとき、該段ねじ５７の頭部５８が、直接又はワッシャ６０を介して伝動部材の他方の端面４９を加圧しないように構成されているのである。かかる構成によれば、段ねじ５７を締め付けたとき、その締め付けによってギア３２が変形することはない。このため、軸線Ｘに対するギア３２の直角度を高めることができる。
【００６２】
また、図６及び図７に示すように、ギア３２の一方の端面４３に複数の係合突起６１を突設し、これらの係合突起６１を規制部材３３に係合させてギア３２の回転を規制部材３３に伝達するように構成することもできる。図６及び図７に示した係合突起６１は、ギア３２の中心のまわりに環状に延びるリブ状に形成され、かかる係合突起６１が複数、図の例では３つ設けられ、その各係合突起６１が規制部材３３に設けられた前述の突出部５６にそれぞれ係合している。
【００６３】
上述した係合突起６１より成る相対回転禁止手段によっても、ギア３２の回転を規制部材３３に確実に伝えることができる。しかも、ギア３２を回転軸２０に組み付けたとき、そのギア３２に形成された各係合突起６１を規制部材３３の各突出部５６に係合させることによって、ギア３２を規制部材３３に対して位置決めすることもできる。
【００６４】
上述のように、相対回転禁止手段が、伝動部材の一例であるギア３２の一方の端面４３に突設され、かつ規制部材３３に係合する係合突起６１を具備するように構成し、その係合突起６１を複数設け、その複数の係合突起６１を伝動部材の周方向に配列して設け、各係合突起６１が規制部材３３に形成された各突出部５６の間に位置して該突出部５６にそれぞれ係合するように構成するのである。
【００６５】
さらに、図８に示すように、規制部材３３にその軸線方向に突出する突部６２を設け、この突部６２をギア３２に形成した係合孔６３に嵌合し、ギア３２の回転を規制部材３３に伝えるように構成することもできる。相対回転禁止手段が、規制部材３３に突設され、かつ伝動部材に形成された係合穴６３に嵌合した突部６２を具備するように構成するのである。
【００６６】
以上、段ねじ５７と、係合突起６１と、突部６２をそれぞれ有する相対回転禁止手段を説明したが、これらのうちの少なくとも１つを採用することにより、ねじ４７が緩んだときも、ギア３２の回転を回転軸２０に確実に伝達することができる。
【００６７】
ところで、ギア３２は、該ギア３２に形成された中心孔５１を回転軸２０に嵌合することにより、回転軸２０に取り付けられ、ねじ４７によってギア３２が規制部材３３に対して固定されるのであるが、軸線Ｘに対するギア３２の直角度をさらに高めるには、ギア３２の中心孔５１が嵌合した回転軸部分の周面の軸線Ｘ方向全長を、中心孔５１にがたつくことなく嵌合し、ギア３２と回転軸２０との同心性が高められるように構成することが好ましい。ところが、このように構成すると、ギア３２を回転軸２０に嵌合するとき、両者間にがたがなく、或いはほとんど、がたがないため、その嵌合作業がやり難くなり、その作業性が低下する。
【００６８】
そこで、本例の伝動装置１２においては、図４及び図９に示すように、ギア３２の中心孔５１が嵌合した回転軸２０の外周面のうち、その回転軸２０の軸線Ｘ方向における一部６４だけが、ギア３２の中心孔内周面に接触して、がたつかず、或いはほとんどがたつくことなく、嵌合し、他の回転軸部分６５は、上記一部６４の回転軸部分の径よりも小径に形成され、この回転軸部分６５がギア３２の中心孔内周面に接触しないように構成されている。このように構成すれば、回転軸２０の一部６４のみを中心孔５１に相対的に押し込むだけで、ギア３２を回転軸２０に取り付けることができるので、その作業性が高められる。しかも、回転軸２０の一部６４は、中心孔５１に、がたつくことなく、或いはほとんどがたつかずに嵌合しているので、ギア３２と回転軸２０との同心性が害されることはなく、回転軸２０に対してギア３２ががたつくことを最小限に留めることができる。
【００６９】
その際、ギア３２の中心孔５１が嵌合した回転軸２０の外周面部分のうち、規制部材３３に近い側の部分６４だけが、ギア３２の中心孔内周面に接触して、がたつかず、或いはほとんどがたつくことなく嵌合し、他の回転軸部分６５の径を上記部分の径よりも小さくして、該他の回転軸部分６５が中心孔内周面に接触しないように構成すると、ギア３２を回転軸２０に嵌合するとき、その嵌合し始めは、小径な回転軸部分６５がギア３２の中心孔５１に挿入されるので、ギア３２をスムーズに回転軸２０に嵌め込むことができ、楽にその嵌合作業を行うことができる。実験によると、ギア３２の中心孔内周面に接触して嵌合する回転軸２０の外周面部分６４の軸線方向長さが５ｍｍ以下であると、ギア３２を特に容易に回転軸２０に嵌合できることが判明している。
【００７０】
ところで、規制部材３３の製造時に、その表面を防錆処理することにより、規制部材３３の発錆を長期に亘って防止することができる。ところが、前述のように規制部材３３を切削や研磨などによって仕上げ加工することにより、ギア３２の一方の端面４３に圧接する規制部材３３の規制面４４を形成すると、この仕上げ加工によって防錆処理部が除去されてしまうので、これを放置したとすると、ここに錆が発生するおそれがある。そこで、規制部材３３を錆の発生しない材料、例えばステンレス鋼やアルミニウムなどによって構成することが好ましい。特にステンレス鋼はその強度と剛性に優れているので、規制部材３３の材料として好適である。
【００７１】
また、規制面４４を形成すべく、規制部材３３を仕上げ加工してから、その規制部材３３を回転軸２０に圧入して固定することもできるが、このようにすると、規制部材３３の中心孔４５の加工精度を高めたとしても、そのわずかな狂いなどによって、回転軸２０に固定された規制部材３３における規制面４４の軸線Ｘに対する直角度が低下するおそれがある。そこで、伝動装置１２の製造時に、規制部材３３を回転軸２０に固定した後であって、ギア３２より成る伝動部材を回転軸２０に取り付ける前に、規制部材３３を仕上げ加工して、その仕上げ加工面を、ギア３２の一方の端面４３に圧接する規制面４４とすることが好ましい。このように伝動装置１２を製造すると、規制部材３３を従来と同じくねじによって回転軸２０に固定した場合にも、規制部材３３を回転軸２０に固定した後に規制面を仕上げ加工して形成するので、回転軸２０の軸線Ｘに対する規制面４４の直角度を高めることができる。但し、この場合も、規制部材３３を圧入によって回転軸２０に固定することが好ましい。
【００７２】
またギア３２の中心孔５１が、がたつくことなく嵌合する回転軸２０の部分６４も、仕上げ加工すれば、その表面精度を高め、軸線Ｘに対するギア３２の直角度を高めることができるが、この場合も、規制部材３３を回転軸２０に固定した後であって、ギア３２を回転軸２０に取り付ける前に、回転軸２０の外周面の一部を仕上げ加工して、その加工面を、ギア３２の中心孔内周面にがたつかず、或いはほとんどがたつくことなく接触して嵌合する周面６４とすることが好ましい。規制部材３３を回転軸２０に固定する前に回転軸２０を仕上げ加工すると、規制部材３３を回転軸２０に嵌合するとき、仕上げ加工された回転軸部分が規制部材３３によって傷付けられ、その面精度が低下するおそれがあるが、上述のように、規制部材３３を回転軸２０に固定した後、回転軸２０を仕上げ加工すれば、このような不具合の発生を阻止できる。
【００７３】
また規制部材３３を回転軸２０に固定した後、その規制部材３３と回転軸２０を同時に仕上げ加工すると、両仕上げ加工面の精度をより一層高めることがきる。
【００７４】
上述した各仕上げ加工は、例えば、規制部材３３を回転軸２０に固定した後、その回転軸２０を冶具により固定し、その回転軸２０の軸線Ｘに対して直角となるように、規制部材３３を仕上げ加工して、規制面４４を形成し、また同様にして回転軸を仕上げ加工することができる。
【００７５】
以上説明した伝動装置１２においては、回転軸２０に対し、その回転軸２０と一体に回転する感光体ドラム３より成る回転体を固定し、ギア３２より成る伝動部材の回転をその回転体に伝達するように構成されているが、感光体ドラム３のほかに、図１に示した転写ローラ１０、現像ローラ３１、定着ローラ２Ａ，２Ｂ、記録材を担持して搬送する記録材搬送ベルト４を支持する支持ローラ、記録材を搬送する記録材搬送ローラのほか、図１には示していない感光体ベルトや、感光体からトナー像を転写される中間転写ベルトなどの像担持ベルトを支持する支持ローラなどの回転体を回転軸２０に固定し、これらの回転体を駆動するように構成することもできる。また図示した例では、ギア３２の回転を回転軸２０に伝達するように構成したが、上述した各構成は、回転軸側からギアなどの伝動部材に回転を伝える伝動装置にも適用することができる。
【００７６】
本発明は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、印刷機、又はこれらの複合機より成る画像形成装置や、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用でき、さらにその他の機械、装置における伝動装置にも広く適用できるものである。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成によって回転軸の軸線に対する伝動部材の直角度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】感光体ドラムの支持構造とその感光体ドラムに回転を伝達する伝動装置の断面図である。
【図３】回転軸からドラムユニットを離脱した状態を示す断面図である。
【図４】回転軸に対して固定された規制部材と、ギアの拡大断面図である。
【図５】規制部材を図４の右方から見た正面図である。
【図６】規制部材とギアを図４の左方より見た図である。
【図７】ギア単体の断面図である。
【図８】相対回転禁止手段の他の例を示す断面図である。
【図９】回転軸からギアを外した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
２Ａ　定着ローラ
２Ｂ　定着ローラ
３　感光体ドラム
３Ｙ　感光体ドラム
３Ｍ　感光体ドラム
３Ｃ　感光体ドラム
３ＢＫ　感光体ドラム
４　記録材搬送ベルト
１０　転写ローラ
２０　回転軸
３１　現像ローラ
３３　規制部材
４３　一方の端面
４４　規制面
４５　中心孔
４７　ねじ
４８　ワッシャ
４９　他方の端面
５１　中心孔
５３　頭部
５４　非接触面
５６　突出部
５７　段ねじ
５９　頭部
６０　ワッシャ
６１　係合突起
６２　突部
６３　係合孔
６４　一部、部分、面
Ｐ　記録材
Ｘ　軸線

Claims

回転軸と、該回転軸に嵌合し、かつ該回転軸に対して固定された伝動部材と、前記回転軸に固定され、かつ前記伝動部材の一方の端面に圧接して、該端面が前記回転軸の軸線に対して直角となるように、前記回転軸に対する伝動部材の角度を規制する規制部材とを有する伝動装置において、
前記規制部材が前記回転軸に圧入によって固定されていることを特徴とする伝動装置。
前記回転軸にねじ込まれたねじを有し、該ねじの頭部又は当該ねじのワッシャが前記伝動部材の他方の端面を加圧することにより、伝動部材の一方の端面と規制部材とを圧接させた請求項１に記載の伝動装置。
前記伝動部材の一方の端面に対向する規制部材の面のうちの一部だけを伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とし、該規制部材の面の他の部分を伝動部材に接触しない非接触面とした請求項１又は２に記載の伝動装置。
前記規制面が前記非接触面よりも規制部材の半径方向外側に位置している請求項３に記載の伝動装置。
前記規制部材の周方向における少なくとも３個所を、他の周方向部分よりも規制部材の半径方向外方に突出した突出部とし、前記伝動部材の一方の端面に対向した突出部の面を、当該伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とした請求項１乃至４のいずれかに記載の伝動装置。
前記伝動部材と前記規制部材が相対的に回転することを禁止する相対回転禁止手段を具備する請求項１乃至５のいずれかに記載の伝動装置。
前記相対回転禁止手段は、前記伝動部材を貫通し、かつ前記規制部材に螺着された段ねじより成る請求項６に記載の伝動装置。
前記段ねじは、伝動部材の他方の端面の側から伝動部材に挿入され、該段ねじのねじ部を規制部材に締め付けたとき、該段ねじの頭部が、直接又はワッシャを介して伝動部材の他方の端面を加圧しないように構成されている請求項７に記載の伝動装置。
前記相対回転禁止手段は、前記伝動部材の一方の端面に突設され、かつ前記規制部材に係合する係合突起より成る請求項６乃至８のいずれかに記載の伝動装置。
前記規制部材の周方向における少なくとも３個所を、他の周方向部分よりも規制部材の半径方向外方に突出した突出部とし、前記伝動部材の一方の端面に対向した突出部の面を、当該伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とすると共に、伝動部材の周方向に配列された複数の係合突起を有し、各係合突起が前記各突出部の間に位置して該突出部にそれぞれ係合する請求項９に記載の伝動装置。
前記相対回転禁止手段は、前記規制部材に突設され、かつ前記伝動部材に形成された係合穴に嵌合した突部より成る請求項６乃至１０のいずれかに記載の伝動装置。
前記伝動部材が嵌合した回転軸の外周面部分のうち、該回転軸の軸線方向における一部だけが伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合している請求項１乃至１１のいずれかに記載の伝動装置。
前記回転軸の外周面部分のうち、前記規制部材に近い側の部分だけが伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合している請求項１２に記載の伝動装置。
前記伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合している回転軸の外周面部分の軸線方向長さが５ｍｍ以下である請求項１３に記載の伝動装置。
前記規制部材を仕上げ加工することにより、伝動部材の一方の端面に圧接する規制部材の規制面を形成し、かつ該規制部材をステンレス鋼により構成した請求項１乃至１４のいずれかに記載の伝動装置。
前記回転軸に、当該回転軸と一体に回転する回転体が固定され、前記伝動部材の回転を該回転体に伝達するように構成されている請求項１乃至１５のいずれかに記載の伝動装置。
前記回転体が、感光体ドラム、転写ローラ、現像ローラ、定着ローラ、記録材搬送ローラ、像担持ベルトを支持する支持ローラ、又は記録材を担持して搬送する記録材搬送ベルトを支持する支持ローラのいずれかである請求項１６に記載の伝動装置。
請求項１乃至１７のいずれかに記載の伝動装置を具備して成る画像形成装置。
回転軸と、該回転軸に嵌合し、かつ該回転軸に対して固定された伝動部材と、前記回転軸に固定され、かつ前記伝動部材の一方の端面に圧接して、該端面が前記回転軸の軸線に対して直角となるように、前記回転軸に対する伝動部材の角度を規制する規制部材とを有する伝動装置の製造方法において、
規制部材を回転軸に固定した後であって、伝動部材を回転軸に取り付ける前に、規制部材を仕上げ加工して、その仕上げ加工面を、伝動部材の一方の端面に圧接する規制面とすることを特徴とする伝動装置の製造方法。
規制部材を回転軸に固定した後であって、伝動部材を回転軸に取り付ける前に、回転軸の外周面の一部を仕上げ加工して、その加工面を、伝動部材の中心孔内周面に接触して嵌合する面とする請求項１９に記載の伝動装置の製造方法。
前記規制部材を、圧入によって前記回転軸に固定する請求項１９又は２０に記載の伝動装置の製造方法。