JP2008298804A - 駆動伝達機構、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被駆動部又は像保持体の位置決めを良好に行うことにより、被駆動部又は像保持体への駆動伝達を良好に行うことができる駆動伝達機構、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、第２カップリング部材９０と、第２カップリング部材に連結される第１カップリング部材７２とを有し、第２カップリング部材９０は、外周面に歯列１０６が形成された斜歯傘歯車からなるカップリング凸部８８と、先端に形成された球面を有する係合凸部９６とを有し、第１カップリング部材７２は、内周面に歯列１０６と噛み合う歯列１１０が形成されたカップリング凹部７４と、カップリング凸部８８の球面に形成された円錐面を有する係合凹部７５とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動伝達機構、及び画像形成装置に関する。

装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備え、前記プロセスカートリッジに設けられた回転体を装置本体の駆動源で回転駆動する画像形成装置であって、前記装置本体に設けられ、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されたときに前記回転体を軸支するとともに前記駆動源の駆動力が伝達される軸支手段と、前記軸支手段の一方端に設けられ、回転中心軸に対して傾斜した外周歯が形成されたカップリング凸部と、前記回転体の一方端に設けられ、回転中心軸に対して傾斜するとともに嵌合時に前記外周歯と噛み合う内周歯が形成されて前記カップリング凸部と同軸上で嵌合するカップリング凹部とを有し、前記外周歯と前記内周歯とは、前記カップリング凸部による駆動力が前記カップリング凹部に伝達された際に両者が相互に引き寄せられる方向に傾斜している画像形成装置が知られている（特許文献１）。

特開２００６−８４６２２号公報

本発明の目的は、被駆動部又は像保持体の位置決めを良好に行うことにより、被駆動部又は像保持体への駆動伝達を良好に行うことができる駆動伝達機構、及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の第１の特徴とするところは、駆動部と、この駆動部に連結される被駆動部とを有し、前記駆動部及び前記被駆動部のいずれか一方は、外周面に歯列が形成された斜歯傘歯車からなるカップリング凸部と、先端に生成された球面を有する係合凸部とを有し、前記駆動部及び前記被駆動部のいずれか他方は、内周面に前記斜歯傘歯車の歯列と噛み合う歯列が形成されたカップリング凹部と、前記係合凸部の球面が当接するように形成された円錐面を有する係合凹部とを有する駆動伝達機構にある。

好適には、前記駆動部の前記被駆動部に対向する面と、前記被駆動部の前記駆動部に対向する面との間に隙間が形成される。

また、好適には、前記隙間に設けられ、前記カップリング凸部の前記カップリング凹部側への移動量を規制する規制部材をさらに有する。

また、本発明の第２の特徴とするところは、外周面に歯列が形成された斜歯傘歯車からなるカップリング凸部と、先端に生成された球面を有する係合凸部とを有する駆動部と、この駆動部に連結され、内周面に前記斜歯傘歯車の歯列と噛み合う歯列が形成されたカップリング凹部と、前記係合凸部の球面が当接するように形成された円錐面を有する係合凹部と有し、像を保持する像保持体とを有する画像形成装置

本発明によれば、被駆動部又は像保持体の位置決めを良好に行うことにより、被駆動部又は像保持体への駆動伝達を良好に行うことができる駆動伝達機構、及び画像形成装置を提供することができる。

次に本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。
図１には本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に、画像形成部１３と、画像形成部１３へ、普通紙、ＯＨＰシート等のシートを供給する供給装置１４が配置されている。また、画像形成装置本体１２の上部には、シートが排出される排出部１６が形成されている。

供給装置１４は、シートを収納する収納容器１８を有し、収納容器１８に多数のシートが積層されるように収納される。収納容器１８の一端上部には、シートを供給する供給ロールとして用いられるフィードロール２０が配置されているとともに、フィードロール２０に対向して、リタードロール２１が設けられている。フィードロール２０により、収納容器１８の最上位にあるシートがピックアップされ、このシートがフィードロール２０とリタードロール２１とにより捌かれて搬送される。

収納容器１８から供給されたシートは、搬送ローラとして用いられるレジストローラ２５によって、所定のタイミングで画像形成部１３へ供給され、画像形成部１３で画像形成がなされた後、排紙ロール３２により排出部１６へ排出される。レジストローラ２５は、レジストロール２２及びレジストロール２４を有し、レジストロール２２及びレジストロール２４は接触部Ｐで互いに接触していて、接触部Ｐでシート先端部を停止させた後、所定のタイミングで回転を開始する。

画像形成部１３は、感光体ユニット２６、光書き込み装置５６、転写ユニット２８、及び定着装置３０を有する。感光体ユニット２６は画像形成装置本体１２内に着脱可能に装着され、感光体ユニット本体３８を有する。感光体ユニット本体３８には、例えば４つのサブユニット５０、５０、５０、５０が、例えば感光体ユニット２６に対して着脱することができるように設けられている。

サブユニット５０は、それぞれが被駆動部として用いられ、像担持体として用いられる感光体４０を有し、感光体４０の周囲には、感光体４０を一様に帯電する帯電ロールを備え、帯電手段として用いられる帯電装置４２と、感光体４０に書き込まれた潜像を現像剤（トナー）で現像し、現像手段として用いられる現像装置４４と、現像剤像の転写がなされた後の感光体４０に光を照射して、感光体４０を除電する除電手段として用いられる除電装置４６と、転写がなされた後の感光体４０に残留する現像剤を除去し、現像剤除去手段として用いられるクリーニング装置４８とが、それぞれ設けられている。

４つのサブユニット５０は、重力方向下方であるシート搬送方向上流から、イエロートナー像形成用、マゼンダトナー像形成用、シアントナー像形成用、黒トナー像形成用であって、感光体４０の表面に、イエロートナー像、マゼンダトナー像、シアントナー像、黒トナー像をそれぞれ形成する。

光書き込み装置５６は、それぞれが例えばレーザ露光装置からなり、感光体ユニット２６の背面側にあって、感光体４０に対応した位置に配置され、一様に帯電された感光体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。

転写ユニット２８は、感光体ユニット２６の前側にあって感光体ユニット２６に対向して縦方向に配置されている。転写ユニット２８は、例えば、上下方向に並べられた２つの支持ロール５８、５８を有し、２つの支持ロール５８、５８にシートを搬送するために用いられる搬送ベルト６０が掛けられている。また、感光体４０に搬送ベルト６０を挟んで対向するように転写ロール６２が設けられている。

定着装置３０は、例えば一対のロールを有し、一対のロール間を通過するシートに形成された現像剤像（トナー像）を、熱と圧力とによってシートに定着する。

以上のように構成された画像形成装置１０では、感光体４０が、帯電装置４２により一様に帯電され、光書き込み装置５６により潜像が形成され、現像装置４４によって潜像が現像されて、現像剤像が形成される。感光体４０の表面に形成された現像剤像は、下方から順番に転写ユニット２８の転写ロール６２によって、シートに転写され、定着装置３０によりシートに定着される。画像形成部１３へのシートの供給は、レジストロール２２とレジストロール２４との接触部Ｐでシート先端部を停止させた後に、画像形成部１３による画像形成のタイミングと合致するように、レジストロール２２及びレジストロール２４の回転を開始させることによりなされる。

図２には、感光体４０が支持される構成が、前側（図１における左側）から模式的に示されている。図２においては、感光体ユニット本体３８（図１参照）、サブユニット５０（図１参照）の筺体の図示は省略されている。感光体４０は、例えば円筒形状の感光体本体７０と、感光体本体７０の一端部側である例えば右端部側に取り付けられ、カップリング凹部として用いられる第１カップリング部材７２とを有している。

第１カップリング部材７２には、感光体４０の長手方向において、外側の内径が大きく内側に向けて内径が小さくなるすり鉢形状の内周面を有するカップリング凹部７４が形成されている。カップリング凹部７４の底面７１は、感光体４０の長手方向と略垂直な平面からなり、底面７１には、円錐面（テーパー面）が形成された係合凹部７５が形成されている。係合凹部７５には、後述する係合凸部９６が突き当てられるように係合する。

第１カップリング部材７２には、駆動部として用いられる第２カップリング部材９０が連結されている。第２カップリング部材９０は、カップリング凸部８８と、カップリング凸部８８の右側に設けられ軸部９４と、中心に設けられ、カップリング凸部８８から、さらに感光体本体７０側に突出するように設けられた係合凸部９６とを有する。

カップリング凸部８８は、スパイラルベベルギアとも称される斜歯傘歯車からなり、カップリング凸部８８の外周面には、感光体本体７０側が円錐状に細くなるようにテーパー面９８が形成されていている。軸部９４は、カップリング凸部８８よりも小径であって、画像形成装置本体１２の一部をなす右側板１２ａに回転することができるように支持されている。軸部９４には、例えばモータ等からなる駆動源１００が連結されていて、駆動源１００からの駆動伝達を受けて、軸部９４、カップリング凸部８８、及び係合凸部９６が回転する。

感光体本体７０の、他端部側である例えば左端側には、軸７６が取り付けられている。軸７６は、感光体本体７０側に位置する大径部７８と、大径部７８から感光体本体７０と逆側に突出するように設けられ、大径部７８よりも小径の小径部８０とからなり、大径部７８と小径部８０との間の位置には、感光体４０の長手方向と略鉛直に段差面８２が形成されている。

軸７６は、画像形成装置本体１２の一部をなし、規制部材として用いられる左側板１２ｂに回転することができるように支持されている。具体的には、左側板１２ｂに、貫通孔８４が形成されていて、貫通孔８４に小径部８０が挿入されている。軸７６が左側板１２ｂに支持された状態においては、段差面８２が左側板１２ｂの内側の面に接触するため、感光体４０に、感光体４０を左側に移動させる向きの力が加えられても、感光体４０の左側への移動が規制される。すなわち、感光体４０は、左端側が左端側への移動を規制するように支持されている。

図３には、第２カップリング部材９０が示されている。第２カップリング部材９０のカップリング凸部８８は、先述のように、斜歯傘歯車からなり、テーパー面９８が形成された部分には、４個の歯１０４からなる歯列１０６が、回転軸１０８に対して斜めに捻った方向に形成されている。この実施形態では、歯１０４の数は４個であるが、歯１０４の数は３個以上であれば良く、例えば６個の歯１０４から歯列１０６を形成しても良い。係合凸部９６は、端部９６ａが略円球面となっている。第２カップリング部材９０は図示しない付勢手段により、第１カップリング部材７２側に押圧されている。

図４には、第１カップリング部材７２が示されている。第１カップリング部材７２は、先述のように、カップリング凹部７４が形成され、カップリング凹部７４の底面７１には、係合凹部７５が形成されている。カップリング凹部７４の内周面には、歯１０４と同数である４個の歯１１２からなる歯列１１０が、回転軸１１４に対して斜めに捻った方向に形成されている。

図５には、第１カップリング部材７２と第２カップリング部材９０とが連結された状態が拡大して示されている。この状態においては、第１カップリング部材７２に形成された歯列１１０を構成する歯１１２と、第２カップリング部材９０に形成された歯列１０６を構成する歯１０４とが、互いに噛み合っている。また、係合凸部９６の略円球面の外周形状を有する端部９６ａが、係合凹部７５の円周面（テーパー面）からなる内周面に接触している。

また、第２カップリング部材９０の第１カップリング部材７２に対向する対向面１２０と、第１カップリング部材７２の第２カップリング部材９０に対向する面である底面７１との間には隙間１２２が形成され、隙間１２２には、規制部材として用いられるカラー１２４が設けられている。カラー１２４は、例えば略円板形状であって、係合凸部９６の外径と同じ内径を有する貫通孔１３８が形成されていて、貫通孔１３８に係合凸部９６が挿入されるようにして組み付けられている。尚、先述の図２においては、カラー１２４の図示を省略している。

以上のように構成され、支持される感光体４０を、例えば交換する等の理由で画像形成装置本体１２から取り出す場合、第１カップリング部材７２と第２カップリング部材９０との連結を解除して、第２カップリング部材９０と駆動源１００とを画像形成装置本体１２内に残した状態で、感光体本体７０、第１カップリング部材７２、及び軸７６を画像形成装置本体１２内から取り出す。また、感光体４０を画像形成装置本体１２内に装着する際には、第２カップリング部材９０と第１カップリング部材７２との連結がなされる。

画像形成装置１０による画像形成を行う過程で、感光体４０を回転させる場合は、例えばＣＰＵ等からなる図示を省略する制御部が駆動源１００に駆動を開始させる。駆動源１００が駆動を開始すると、その駆動が第２カップリング部材９０に伝達され、第２カップリング部材９０から感光体４０の第１カップリング部材７２へ伝達され、感光体４０及び第２カップリング部材９０が一体として回転する。

第２カップリング部材９０が第１カップリング部材７２に駆動伝達をする際に、第２カップリング部材９０は、回転に伴い、第１カップリング部材７２を有する感光体４０を、軸７６が設けられた方向へと押圧する。すなわち、第２カップリング部材９０が斜歯傘歯車からなり、第２カップリング部材９０に形成された歯列１０６の歯１０４が斜歯であるため、スラスト荷重(軸方向の荷重)が発生し、このスラスト荷重によって、感光体４０が、軸７６が設けられた方向（左側）へと押圧される。感光体４０がスラスト荷重によって左側に押圧されると、軸７６の段差面８２が左側板１２ｂに押し付けられるようにして、感光体４０へ左側への移動が規制されるとともに、左側板１２ｂに押し付けられることで、感光体４０のスラスト方向における位置決めがなされる。

第２カップリング部材９０は、第１カップリング部材７２を左側に押圧するものの、第１カップリング部材７２を有する感光体４０の左側への移動は制限されている。また第２カップリング部材９０は、左側に押圧されている。このため、第２カップリング部材９０が第１カップリング部材７２食い込み、第２カップリング部材９０と第１カップリング部材７２とが固着する「かじり」と称される現象が生じる虞があるものの、カラー１２４によって、第２カップリング部材９０の第１カップリング部材７２側への移動が規制されるため、固着は発生しにくい。

感光体４０を画像形成装置本体１２内に装着する場合には、第１カップリング部材７２を有する感光体４０の回転軸１１４と、第２カップリング部材９０の回転軸１０８とが一致することが、感光体４０が回転の速度ムラなく回転するために望ましい。その一方で、図５に１０８ａ、１０８ｂで示すように、回転軸１１４に対して回転軸１０８が角度を持った状態となってしまうことがある。この場合であっても、略球面の外周形状を有する係合凸部９６が、円錐面が形成された係合凹部７５に突き当てられ、押圧されることによって、感光体４０の回転中心の位置出しを行う。このため、感光体４０の中心がずれることを原因とする感光体４０の速度ムラが生じにくい。

以上述べたように、本発明は、例えば感光体等の被駆動部に駆動を伝達する駆動伝達機構、及び例えば感光体等の像保持体に駆動伝達がなされる画像形成に提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の実施形態に用いられる感光体が支持される構成を、前側から模式的に示す一部断面図である。 本発明の実施形態に用いられるカップリング凸部を示し、図３（ａ）は左側面図であり、図３（ｂ）は、正面図である。 本発明の実施形態に用いられるカップリング凹部を示し、図４（ａ）は右側面図であり、図４（ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態に用いられるカップリング凹部とカップリング凸部とが連結された状態を拡大して示す一部断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１２ｂ 左側板
４０ 感光体
７０ 感光体本体
７１ 底面
７２ 第１カップリング部材
７４ カップリング凹部
７５ 係合凹部
８８ カップリング凸部
９０ 第２カップリング部材
９６ 係合凸部
１００ 駆動源
１０６ 歯列
１１０ 歯列
１２０ 対向面
１２２ 隙間
１２４ カラー

Claims (4)

1. 駆動部と、この駆動部に連結される被駆動部とを有し、
   前記駆動部及び前記被駆動部のいずれか一方は、外周面に歯列が形成された斜歯傘歯車からなるカップリング凸部と、先端に生成された球面を有する係合凸部とを有し、
   前記駆動部及び前記被駆動部のいずれか他方は、内周面に前記斜歯傘歯車の歯列と噛み合う歯列が形成されたカップリング凹部と、前記係合凸部の球面が当接するように形成された円錐面を有する係合凹部とを有する駆動伝達機構。
2. 前記駆動部の前記被駆動部に対向する面と、前記被駆動部の前記駆動部に対向する面との間に隙間が形成された請求項１記載の駆動伝達機構。
3. 前記隙間に設けられ、前記カップリング凸部の前記カップリング凹部側への移動量を規制する規制部材をさらに有する請求項２記載の駆動伝達機構。
4. 外周面に歯列が形成された斜歯傘歯車からなるカップリング凸部と、先端に生成された球面を有する係合凸部とを有する駆動部と、
   この駆動部に連結され、内周面に前記斜歯傘歯車の歯列と噛み合う歯列が形成されたカップリング凹部と、前記係合凸部の球面が当接するように形成された円錐面を有する係合凹部と有し、像を保持する像保持体と、
   を有する画像形成装置。

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