JP2010224328A - Torque excess detection mechanism - Google Patents

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Takamichi Matsuo
隆道 松尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque excess detection mechanism for highly accurately detecting torque excess of load torque of a rotated side. <P>SOLUTION: The torque excess detection mechanism includes: a rotated member 12 engaged with a rotary member 11 by having a prescribed amount of a gap in a rotation direction and to which the rotation is transmitted by the rotary member 11; a biasing means 13 engaged with each of the rotary member 11 and the rotated member 12 and for biasing the rotary member 11 and the rotated member 12 to the rotation direction; and a detecting means 9 for detecting change of the gap of the rotation direction of the rotary member 11 and the rotated member 12. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転部材及び被回転部材を有するトルク超過検知機構に関するものである。   The present invention relates to a torque excess detection mechanism having a rotating member and a rotated member.

一般に、機械装置には様々な回転部材が備えられており、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成に必要なプロセスユニット等に回転部材が用いられる。   In general, a mechanical device is provided with various rotating members. For example, in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, the rotating member is used for a process unit required for image formation.

画像形成装置では、感光体ドラムに形成されたトナー画像を転写材に転写した後、次回の画像形成の障害とならないように、次回の画像形成プロセスが開始される前に、クリーニング装置を用いて感光体ドラム上に残留しているトナーを除去する。除去されたトナーは、廃トナー搬送スクリューによって廃トナー回収容器へと搬送し、廃トナーを容器に蓄積する。   In the image forming apparatus, after the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to the transfer material, a cleaning device is used before the next image forming process is started so that the next image forming process is not hindered. The toner remaining on the photosensitive drum is removed. The removed toner is conveyed to a waste toner collecting container by a waste toner conveying screw, and the waste toner is accumulated in the container.

従来、廃トナー搬送スクリューとこれを回転駆動させる駆動モータとの間に、モータから受けるトルクの検知手段を設けている。耐久枚数の増加によって廃トナー回収容器が充満し、廃トナー搬送スクリューの回転トルクが所定値以上(過負荷)になった場合、トルクリミッタによって廃トナー搬送スクリューの駆動を解除し、駆動モータの破損や廃トナーが溢れることを防止している。   Conventionally, a means for detecting torque received from a motor is provided between a waste toner conveying screw and a drive motor that rotationally drives the screw. If the waste toner collection container fills up due to the increase in the number of durable sheets and the rotation torque of the waste toner transport screw exceeds the specified value (overload), the drive of the waste toner transport screw is released by the torque limiter and the drive motor is damaged. And waste toner is prevented from overflowing.

図10に示すように、トルクリミッタ64はカップリング65とカップリングギア66を有し、カップリング65は廃トナー搬送スクリュー40と回転方向に固定され、スラスト方向に所定の距離だけ移動可能になっている。   As shown in FIG. 10, the torque limiter 64 has a coupling 65 and a coupling gear 66, and the coupling 65 is fixed to the waste toner conveying screw 40 in the rotational direction and can be moved by a predetermined distance in the thrust direction. ing.

カップリング65はバネ68により所定の付勢力で矢印A方向に付勢し、カップリングギア66と噛み合い、カップリングギア66の駆動力が伝達される。廃トナー搬送スクリュー40に所定値以上の負荷トルクが作用した場合、カップリング65はバネ68の付勢力に打ち勝って矢印A方向とは反対方向に移動し、カップリングギア66はスリップして空回りする。この結果、カップリング62とカップリングギア64の嵌合が外れて駆動モータからの駆動力が廃トナー搬送スクリュー40に伝達されない。   The coupling 65 is urged in the direction of arrow A with a predetermined urging force by a spring 68, meshes with the coupling gear 66, and the driving force of the coupling gear 66 is transmitted. When a load torque of a predetermined value or more is applied to the waste toner conveying screw 40, the coupling 65 overcomes the urging force of the spring 68 and moves in the direction opposite to the arrow A direction, and the coupling gear 66 slips and idles. . As a result, the coupling 62 and the coupling gear 64 are disengaged and the driving force from the driving motor is not transmitted to the waste toner conveying screw 40.

これにより、廃トナー搬送スクリュー40に所定値以上の負荷が作用したままの状態で駆動モータからの駆動力が廃トナー搬送スクリュー40に伝達されることはない。これによって、駆動モータに過剰な負荷が加わって駆動装置が破損することや廃トナー容器から廃トナーが溢れることを防止する。   As a result, the driving force from the drive motor is not transmitted to the waste toner conveying screw 40 while a load of a predetermined value or more is applied to the waste toner conveying screw 40. This prevents an excessive load from being applied to the drive motor and the drive device from being damaged or waste toner overflowing from the waste toner container.

特開2000−162945号公報JP 2000-162945 A

しかしながら、従来例では、カップリング65がカップリングギア66と噛み合い、バネ68の付勢力に打ち勝って移動し、被回転側の過負荷が検知される構成になっている。このため、過負荷の検知がカップリング65の噛み合い部の形状や摩擦等の影響を受け、精度よく行えないという事情がある。   However, in the conventional example, the coupling 65 meshes with the coupling gear 66 and moves by overcoming the urging force of the spring 68, so that an overload on the rotated side is detected. For this reason, there is a situation in which overload detection cannot be accurately performed due to the influence of the shape and friction of the meshing portion of the coupling 65.

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、被回転側の負荷トルクのトルク超過を精度よく検出可能なトルク超過検知機構を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a torque excess detection mechanism capable of accurately detecting the torque excess of the load torque on the rotated side.

前記目的を達成するため、本発明の代表的な構成は、回転部材と、前記回転部材と回転方向に所定量の隙間を有して係合し、前記回転部材によって回転が伝達される被回転部材と、前記回転部材と前記被回転部材のそれぞれに係合され、前記回転部材と前記被回転部材を回転方向に付勢する付勢手段と、前記回転部材と前記被回転部材との回転方向の隙間の変化を検知する検知手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a representative configuration of the present invention includes a rotating member that is engaged with the rotating member with a predetermined amount of clearance in the rotating direction, and the rotation is transmitted by the rotating member. A member, a biasing means that is engaged with each of the rotating member and the rotated member, and biases the rotating member and the rotated member in a rotating direction; and a rotation direction of the rotating member and the rotated member And detecting means for detecting a change in the gap.

本発明によれば、駆動トルクの超過検知が簡易的で安価に精度よく行なうことができる。   According to the present invention, excess detection of driving torque can be performed easily, inexpensively and accurately.

本発明の実施形態1に係る画像形成装置の全体構成を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1に示す画像形成装置の廃トナー搬送部の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a waste toner conveyance unit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図2に示すトルク超過検知機構の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the torque excess detection mechanism shown in FIG. 2. 図3のトルク超過検知機構の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the torque excess detection mechanism of FIG. (a)は、図3のトルク超過検知機構において負荷トルクが所定値以下の場合の斜視図であり、(b)は、負荷トルクが所定値以上のときの斜視図である。(a) is a perspective view when the load torque is less than or equal to a predetermined value in the torque excess detection mechanism of FIG. 3, and (b) is a perspective view when the load torque is greater than or equal to a predetermined value. (a)は、図3のトルク超過検知機構の駆動コマとセンサフラグの負荷トルクが所定値以下の場合の説明図であり、(b)は、負荷トルクが所定値以上のときの説明図である。3A is an explanatory diagram when the load torque of the drive piece and sensor flag of the torque excess detection mechanism of FIG. 3 is a predetermined value or less, and FIG. 3B is an explanatory diagram when the load torque is a predetermined value or more. is there. (a)は、図3のトルク超過検知機構の被駆動コマとセンサフラグの負荷トルクが所定値以下の場合の説明図であり、(b)は、負荷トルクが所定値以上のときの説明図である。(a) is explanatory drawing in case the load torque of the driven piece and sensor flag of a torque excess detection mechanism of FIG. 3 is below a predetermined value, (b) is explanatory drawing when load torque is above a predetermined value. It is. (a)、(b)は、本発明の実施形態2に係るトルク超過検知機構の斜視図である。(a), (b) is a perspective view of the torque excess detection mechanism based on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係るトルク超過検知機構の斜視図である。It is a perspective view of the torque excess detection mechanism which concerns on Embodiment 3 of this invention. 従来のトルク超過検知機構の断面図である。It is sectional drawing of the conventional torque excess detection mechanism.

[実施形態1]   [Embodiment 1]

以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、中間転写ベルトを用いた4ドラムフルカラー画像形成装置の全体構成を示す縦断面図である。また、図2に廃トナー搬送部の断面図を示す。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a four-drum full-color image forming apparatus using an intermediate transfer belt. FIG. 2 is a cross-sectional view of the waste toner transport unit.

図1において、1は4ドラムフルカラー画像形成装置、2は4ドラムフルカラー画像形成装置の装置本体、PY、PM、PC、PBk(以下、Pという)は装置本体2に着脱自在に設けられたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のプロセスカートリッジ、31は中間転写体である中間転写ベルト30を有する中間転写ベルトユニット、25は定着器である。   In FIG. 1, 1 is a four-drum full-color image forming apparatus, 2 is a main body of the four-drum full-color image forming apparatus, and PY, PM, PC, and PBk (hereinafter referred to as P) are detachably provided in the apparatus main body 2. , Magenta, cyan, and black process cartridges, 31 is an intermediate transfer belt unit having an intermediate transfer belt 30 as an intermediate transfer member, and 25 is a fixing device.

各プロセスカートリッジPは、それぞれ像担持体である感光体ドラム26Y、26M、26C、26Bk(以下、26という)と、感光体ドラム26の外周表面上に配置され、それぞれ感光体ドラム表面を一様に帯電する一次帯電器50とを有している。   Each process cartridge P is disposed on the outer peripheral surface of the photosensitive drums 26Y, 26M, 26C, and 26Bk (hereinafter referred to as 26), which are image carriers, and the surface of the photosensitive drums is uniform. And a primary charger 50 that is electrically charged.

また、各プロセスカートリッジPは、レーザ露光器28Y、28M、28C、28Bkによる露光によって形成された感光体ドラム表面上の各色の静電潜像を、対応する色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて現像する現像器51を備え、中間転写ベルト30に沿って並列配置されている。   In addition, each process cartridge P converts each color electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum formed by exposure by the laser exposure devices 28Y, 28M, 28C, and 28Bk to the corresponding colors of yellow, magenta, cyan, and black. A developing device 51 for developing using toner is provided, and arranged in parallel along the intermediate transfer belt 30.

前記現像器51内の現像ローラ54は、現像器51ごと感光体ドラム26から離間し、回転を停止させることで、現像剤の劣化を防止できるように構成されている。さらに、感光体ドラム26と共に中間転写ベルト30を挟持する位置には、感光体ドラム26と共に一次転写部を形成する一次転写ローラ52が対向設置されている。   The developing roller 54 in the developing unit 51 is configured to be separated from the photosensitive drum 26 together with the developing unit 51 and to stop the rotation, thereby preventing the developer from deteriorating. Further, a primary transfer roller 52 that forms a primary transfer portion together with the photosensitive drum 26 is disposed opposite to the position where the intermediate transfer belt 30 is sandwiched with the photosensitive drum 26.

中間転写ベルトユニット31は、中間転写ベルト30と、中間転写ベルト30を張架する駆動ローラ100、テンションローラ105、二次転写対向ローラ108の3本のローラを備え、不図示のベルト駆動モータにより駆動ローラ100を回転駆動させることで中間転写ベルト30を回転搬送している。   The intermediate transfer belt unit 31 includes an intermediate transfer belt 30 and three rollers, a driving roller 100 that stretches the intermediate transfer belt 30, a tension roller 105, and a secondary transfer counter roller 108, and a belt driving motor (not shown). The intermediate transfer belt 30 is rotated and conveyed by driving the driving roller 100 to rotate.

ベルト駆動モータは、画像形成制御部からの指示により、中間転写ベルト30を所定の速度で回転駆動する。また、全ての感光体ドラム26は画像形成制御部からの指示により不図示のドラム駆動モータにより所定速度で回転駆動される。   The belt drive motor rotationally drives the intermediate transfer belt 30 at a predetermined speed according to an instruction from the image formation control unit. All the photosensitive drums 26 are rotated at a predetermined speed by a drum drive motor (not shown) according to an instruction from the image formation control unit.

テンションローラ105は、中間転写ベルト30の長さに応じて水平方向に移動可能に構成されている。さらに、テンションローラ105の近傍には、中間転写ベルト30上のトナーパッチを検出するためのレジ検知センサ90、91がローラ長手方向両端に2個設置されている。   The tension roller 105 is configured to be movable in the horizontal direction according to the length of the intermediate transfer belt 30. Further, in the vicinity of the tension roller 105, two registration detection sensors 90 and 91 for detecting a toner patch on the intermediate transfer belt 30 are provided at both ends in the roller longitudinal direction.

また、27は二次転写対向ローラ108の中間転写ベルト30を挟んだ位置に配置された二次転写ローラであり、33は二次転写ローラ27を保持している転写搬送ユニットである。また、3は二次転写ローラ27と、中間転写ベルト30を挟んだ二次転写対向ローラ108との当接部により構成される二次転写部へ転写材を給送する給送部である。   Reference numeral 27 denotes a secondary transfer roller disposed at a position sandwiching the intermediate transfer belt 30 of the secondary transfer counter roller 108, and 33 denotes a transfer conveyance unit that holds the secondary transfer roller 27. Reference numeral 3 denotes a feeding unit that feeds a transfer material to a secondary transfer unit that includes a contact portion between the secondary transfer roller 27 and the secondary transfer counter roller 108 with the intermediate transfer belt 30 interposed therebetween.

給送部3は複数枚の転写材を収納したカセット20、給送ローラ21、重送防止のリタードローラ対22、搬送ローラ対23a、23b、レジストローラ対24等を備えている。また、定着器25の下流側搬送路には、排出ローラ対61、62、63が設けられている。   The feeding unit 3 includes a cassette 20 storing a plurality of transfer materials, a feeding roller 21, a pair of retard rollers 22 for preventing double feeding, a pair of conveying rollers 23a and 23b, a pair of registration rollers 24, and the like. A discharge roller pair 61, 62, 63 is provided on the downstream conveyance path of the fixing device 25.

次に、4ドラムフルカラー画像形成装置1の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、カセット20内の転写材は、給送ローラ21により給送された後、リタードローラ対22により一枚ずつに分離され、搬送ローラ対23a、23b等を経てレジストローラ対24に搬送される。   Next, an image forming operation of the 4-drum full-color image forming apparatus 1 will be described. When the image forming operation is started, the transfer material in the cassette 20 is fed by the feed roller 21 and then separated one by one by the retard roller pair 22 and then passed through the transport roller pair 23a, 23b and the like. It is conveyed to the roller pair 24.

このとき、レジストローラ対24は、回転を停止しており、レジストローラ対24のニップに転写材が突き当てられることにより、転写材の斜行が矯正される。一方、この転写材の搬送動作に並行して、例えばイエローのプロセスカートリッジPYにおいては、感光体ドラム26Yの表面が一次帯電器50によって一様にマイナス帯電され、次にレーザ露光器28Yにより画像露光が行われることにより、感光体ドラム26Yの表面には画像信号のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。   At this time, the registration roller pair 24 has stopped rotating, and the transfer material is abutted against the nip of the registration roller pair 24, whereby the skew of the transfer material is corrected. On the other hand, in parallel with the transfer material transport operation, for example, in the yellow process cartridge PY, the surface of the photosensitive drum 26Y is uniformly negatively charged by the primary charger 50, and then image exposure is performed by the laser exposure device 28Y. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the yellow image component of the image signal is formed on the surface of the photosensitive drum 26Y.

その後、現像器51内の現像ローラ54が回転駆動されながら、感光体ドラム26Yに当接し、静電潜像が、現像器51によりマイナス帯電したイエロートナーを用いて現像され、イエロートナー画像として可視化される。   Thereafter, while the developing roller 54 in the developing device 51 is driven to rotate, the developing roller 54 comes into contact with the photosensitive drum 26Y, and the electrostatic latent image is developed with the negatively charged yellow toner by the developing device 51 to be visualized as a yellow toner image. Is done.

こうして得られたイエロートナー画像は、一次転写バイアスが供給された一次転写ローラ52により、中間転写ベルト30上に一次転写される。なお、トナー画像が転写された後、感光体ドラム26Yは、表面に付着している転写残りトナーがクリーナ53によって除去される。   The yellow toner image obtained in this way is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 30 by the primary transfer roller 52 supplied with the primary transfer bias. Note that after the toner image is transferred, the transfer residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum 26Y is removed by the cleaner 53.

このような一連のトナー画像形成動作を、他のプロセスカートリッジPM、PC、PBkにおいても所定のタイミングをもって順次行い、各感光体ドラム26上に形成された各色トナー画像をそれぞれの一次転写部で中間転写ベルト30上に順次重ねて一次転写する。なお、現像ローラ54は、現像動作を終えると、下流側のプロセスカートリッジが一次転写中であっても、現像剤の劣化を防止するために順次感光体ドラム26から離間し回転を停止する。   Such a series of toner image forming operations are sequentially performed at a predetermined timing in the other process cartridges PM, PC, and PBk, and the respective color toner images formed on the respective photosensitive drums 26 are respectively intermediated at the respective primary transfer portions. Primary transfer is performed by sequentially superposing on the transfer belt 30. When the developing operation is finished, the developing roller 54 is sequentially separated from the photosensitive drum 26 and stopped rotating in order to prevent the developer from being deteriorated even if the downstream process cartridge is in the primary transfer.

次に、中間転写ベルト30上に重畳して転写された4色のトナー画像は、中間転写ベルト30の回転に伴い、二次転写部に移動される。さらに、レジストローラ対24で斜行を矯正された転写材は、中間転写ベルト30上の画像とタイミングをとって二次転写部に送り出される。   Next, the four-color toner images transferred superimposed on the intermediate transfer belt 30 are moved to the secondary transfer portion as the intermediate transfer belt 30 rotates. Further, the transfer material whose skew has been corrected by the registration roller pair 24 is sent to the secondary transfer portion in time with the image on the intermediate transfer belt 30.

その後、転写材を挟んで中間転写ベルト30に当接した二次転写ローラ27により、中間転写ベルト30上の4色のトナー画像が転写材上へ二次転写される。そして、トナー画像が転写された転写材は、定着器25に搬送されて、加熱及び加圧されることによりトナー画像が定着された後、排出ローラ対61、62、63により装置本体2上面に排出及び積載される。   Thereafter, the four-color toner images on the intermediate transfer belt 30 are secondarily transferred onto the transfer material by the secondary transfer roller 27 in contact with the intermediate transfer belt 30 with the transfer material interposed therebetween. The transfer material on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 25, where the toner image is fixed by being heated and pressed, and then is placed on the upper surface of the apparatus main body 2 by the discharge roller pair 61, 62, 63. Discharged and loaded.

二次転写を終了した中間転写ベルト30は、駆動ローラ100近傍に設置された不図示のベルトクリーナによって表面に残留した転写残りトナーが除去される。除去されたトナーは廃トナーとして、図2に示す廃トナー搬送スクリュー40によって不図示の廃トナー回収容器に送られ蓄積される。   The intermediate transfer belt 30 that has finished the secondary transfer has the transfer residual toner remaining on the surface removed by a belt cleaner (not shown) installed in the vicinity of the drive roller 100. The removed toner is sent as a waste toner to a waste toner collecting container (not shown) by a waste toner conveying screw 40 shown in FIG.

耐久枚数が増加し、廃トナーが充満してくると、廃トナー搬送スクリュー40に作用する負荷トルクが大きくなる。この負荷トルクが過大になると、後述する駆動モータの破損や廃トナーが溢れるおそれがあるため、負荷トルクを検知するトルク超過検知機構200が駆動ギア10と廃トナー搬送スクリュー40に係合されている。   When the number of durable sheets increases and the waste toner is filled, the load torque acting on the waste toner conveying screw 40 increases. If this load torque becomes excessive, the drive motor, which will be described later, may be damaged or the waste toner may overflow, so the torque excess detection mechanism 200 that detects the load torque is engaged with the drive gear 10 and the waste toner conveying screw 40. .

図3、図4に示すトルク超過検知機構200において、廃トナー搬送スクリュー40を回転させる駆動ギア10には、回転部材である駆動コマ11が連結され、被回転部材である被駆動コマ12は廃トナー搬送スクリュー40に連結されている。そして、被駆動コマ12は回転のガタ(所定量の隙間)を有して駆動コマ11に係合され、駆動コマ11によって回転が伝達されるようになっている。また、トーションバネ13のバネ端部13a、バネ端部13bはそれぞれ駆動コマの溝15と被駆動コマの溝16に係合し、駆動コマ11と被駆動コマ12の間に位置する(図5参照)。   In the torque excess detection mechanism 200 shown in FIGS. 3 and 4, the driving gear 10 that rotates the waste toner conveying screw 40 is connected to a driving piece 11 that is a rotating member, and the driven piece 12 that is a rotated member is discarded. The toner conveying screw 40 is connected. The driven piece 12 is engaged with the driving piece 11 with a rotation play (a predetermined amount of gap), and the rotation is transmitted by the driving piece 11. Further, the spring end portion 13a and the spring end portion 13b of the torsion spring 13 engage with the groove 15 of the driving piece and the groove 16 of the driven piece, respectively, and are positioned between the driving piece 11 and the driven piece 12 (FIG. 5). reference).

トーションバネ13は駆動コマ11と被駆動コマ12を所定のバネ力で回転方向に付勢し、負荷トルクがない状態では、駆動コマ11の面17、18と被駆動コマ12の面42、43が接触している(図6、7参照)。トーションバネ13のバネ圧は廃トナー回収容器が充満したときの廃トナー搬送スクリュー40の負荷トルクと同等にし、トルク超過検知機構100の定格トルクを廃トナー回収容器が充満時の搬送トルクに設定する。   The torsion spring 13 urges the driving piece 11 and the driven piece 12 in the rotational direction with a predetermined spring force, and when there is no load torque, the surfaces 17 and 18 of the driving piece 11 and the surfaces 42 and 43 of the driven piece 12 Are in contact (see FIGS. 6 and 7). The spring pressure of the torsion spring 13 is set equal to the load torque of the waste toner conveyance screw 40 when the waste toner collection container is full, and the rated torque of the torque excess detection mechanism 100 is set to the conveyance torque when the waste toner collection container is full. .

14はセンサフラグであり、このセンサフラグ14は、その係合部において駆動コマ11のボス19と被駆動コマ12のボス44に可動自在に係合され、駆動コマ11と被駆動コマ12の相対位置によって突出及び退避する。9は回転検知センサである断面コ字形のフォトセンサである。センサフラグ14は突出時にフォトセンサ9内に進入し、フォトセンサ9内の検知光軸を遮光するようになっている。   Reference numeral 14 denotes a sensor flag. The sensor flag 14 is movably engaged with the boss 19 of the driving piece 11 and the boss 44 of the driven piece 12 at the engaging portion thereof, and the relative relationship between the driving piece 11 and the driven piece 12 is Projects and retracts depending on the position. 9 is a photosensor having a U-shaped cross section, which is a rotation detection sensor. The sensor flag 14 enters the photosensor 9 when protruding, and blocks the detection optical axis in the photosensor 9.

従って、かかるトルク超過検知機構200では、駆動ギア10に駆動力が入力され、負荷トルクが定格トルク以下のとき、被駆動コマ12はトーションバネ13のバネ圧によって駆動コマ11に引き寄せられる。   Therefore, in the torque excess detection mechanism 200, when the driving force is input to the driving gear 10 and the load torque is less than the rated torque, the driven piece 12 is attracted to the driving piece 11 by the spring pressure of the torsion spring 13.

そして、駆動コマ11の面17と被駆動コマ12の面42が接触した状態で駆動コマ11と被駆動コマ12が回転する。このとき、駆動コマ11と被駆動コマ12のそれぞれに係合されているセンサフラグ14は突出せず(退避位置)に回転する(図5(a)、図6(a)、図7(a)参照)。   Then, the driving piece 11 and the driven piece 12 rotate while the surface 17 of the driving piece 11 and the surface 42 of the driven piece 12 are in contact with each other. At this time, the sensor flag 14 engaged with each of the driving piece 11 and the driven piece 12 does not protrude and rotates to the retracted position (FIGS. 5A, 6A, and 7A). )reference).

負荷トルクが定格トルク以上のとき、駆動コマ11と被駆動コマ12のガタがなくなり、駆動コマ11の面18と被駆動コマ12の面43が接触し、被駆動コマ12は駆動コマ11につられて回転する。このとき、駆動コマ11と被駆動コマ12の相対位置が変化し、センサフラグ14が突出する(図5(b)、図6(b)、図7(b)参照)。   When the load torque is equal to or greater than the rated torque, there is no play between the driving piece 11 and the driven piece 12, the surface 18 of the driving piece 11 and the surface 43 of the driven piece 12 are in contact, and the driven piece 12 is held by the driving piece 11. Rotate. At this time, the relative position of the driving top 11 and the driven top 12 changes, and the sensor flag 14 protrudes (see FIGS. 5B, 6B, and 7B).

センサフラグ14が突出した状態(突出位置)で回転すると、フォトセンサ9の光軸をセンサフラグ14が駆動コマ11と被駆動コマ12の回転周期で遮り、これを検出することによって廃トナー回収容器が充満したことが検知される。   When the sensor flag 14 rotates in a protruding state (protruding position), the sensor flag 14 blocks the optical axis of the photosensor 9 with the rotation period of the driving top 11 and the driven top 12, and a waste toner collecting container is detected by detecting this. Is detected to be full.

このように、本実施形態では、駆動コマ11と回転方向に所定量の隙間を有して係合している被駆動コマ12がトーションバネ13によって係合の隙間が回転方向に対して拡大する方向に付勢されている。   As described above, in this embodiment, the driven piece 12 that is engaged with the driving piece 11 with a predetermined amount of gap in the rotational direction is expanded in the rotational direction by the torsion spring 13. Is biased in the direction.

被駆動コマ12に作用する負荷トルクが所定値以上のとき、駆動コマ11と被駆動コマ12の係合の隙間が変化し、センサフラグ14が突出し、これをフォトセンサ9が検知する。   When the load torque acting on the driven piece 12 is equal to or greater than a predetermined value, the engagement gap between the driving piece 11 and the driven piece 12 changes, the sensor flag 14 protrudes, and the photo sensor 9 detects this.

これにより、被回転側の負荷トルクが所定値を超えているか否かが安価で簡便かつ高精度に検出可能なトルク超過検知機構が得られる。   As a result, it is possible to obtain an excess torque detection mechanism that can detect whether or not the load torque on the rotated side exceeds a predetermined value at low cost, simply and with high accuracy.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said embodiment description, In the range which does not deviate from the mind of the invention described in the claim of this invention, Various changes can be made.

[実施形態2]
たとえば、図8に第2実施形態に係るトルク超過検知機構の斜視図を示す。ここで、図8において、第1実施形態と同様の構成のものは同一符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
For example, FIG. 8 shows a perspective view of a torque excess detection mechanism according to the second embodiment. Here, in FIG. 8, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

駆動ギア10はフォトセンサフラグ45を有し、センサフラグ14がスラスト方向に突出及び退避できる貫通穴46が形成されている。また、被駆動コマ12の外周面にはボス47が形成されている。センサフラグ14は被駆動コマ12のボス47及び駆動ギア10の貫通穴46に係合され、駆動コマ11と被駆動コマ12の相対位置によって駆動ギア10のスラスト方向に突出及び退避するようになっている。   The drive gear 10 has a photo sensor flag 45, and a through hole 46 is formed through which the sensor flag 14 can protrude and retract in the thrust direction. A boss 47 is formed on the outer peripheral surface of the driven piece 12. The sensor flag 14 is engaged with the boss 47 of the driven piece 12 and the through hole 46 of the driving gear 10, and protrudes and retracts in the thrust direction of the driving gear 10 depending on the relative position of the driving piece 11 and the driven piece 12. ing.

センサフラグ14は、駆動ギア10に負荷トルクがかかっていないときには、駆動ギア10の貫通穴46から突出した状態にある。この場合、駆動ギア10、駆動コマ11、被駆動コマ12、トーションバネ13の関係は第1実施形態と同様であり、センサフラグ14が突出した状態で回転した際に、フォトセンサフラグ45の光軸が遮断されるようになっている。   The sensor flag 14 protrudes from the through hole 46 of the drive gear 10 when no load torque is applied to the drive gear 10. In this case, the relationship between the drive gear 10, the drive piece 11, the driven piece 12, and the torsion spring 13 is the same as in the first embodiment, and when the sensor flag 14 rotates in a protruding state, the light of the photo sensor flag 45 The shaft is cut off.

駆動ギア10に駆動力が入力され、負荷トルクが定格トルク以下のとき、被駆動コマ12はトーションバネ13のバネ圧によって駆動コマ12に引き寄せられ、センサフラグ14は突出したままの状態で回転する(図8(a)参照)。   When driving force is input to the driving gear 10 and the load torque is less than the rated torque, the driven piece 12 is attracted to the driving piece 12 by the spring pressure of the torsion spring 13, and the sensor flag 14 rotates while protruding. (See FIG. 8 (a)).

廃トナーが廃トナー回収容器に充満し、負荷トルクが定格トルク以上のとき、被駆動コマ12は駆動コマ11につられて回転する。このとき、駆動コマ11と被駆動コマ12の相対位置が変化し、センサフラグ14はスラスト方向に退避する(図8(b)参照)。これにより、フォトセンサフラグ45で得られる信号が変化し、廃トナー回収容器の充満が検知される。   When the waste toner is filled in the waste toner collecting container and the load torque is equal to or higher than the rated torque, the driven top 12 is rotated by the driving top 11. At this time, the relative position of the driving top 11 and the driven top 12 changes, and the sensor flag 14 is retracted in the thrust direction (see FIG. 8B). As a result, the signal obtained by the photosensor flag 45 changes, and the fullness of the waste toner collection container is detected.

[実施形態3]   [Embodiment 3]

図9に第3実施形態に係るトルク超過検知機構の斜視図を示す。なお、図9において、第1及び第2実施形態と同様の構成のものは同一符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 9 is a perspective view of the torque excess detection mechanism according to the third embodiment. In FIG. 9, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図9に示すトルク超過検知機構は、被駆動コマ70と回転のガタを有して係合する被駆動コマ73が設けられ、センサフラグ72、75を有する。被駆動コマ70と被駆動コマ73の間にはバネ圧が異なる不図示の2つのトーションバネが介装されている。   The torque excess detection mechanism shown in FIG. 9 is provided with a driven piece 73 that engages with a driven piece 70 with a rotational backlash, and has sensor flags 72 and 75. Two torsion springs (not shown) having different spring pressures are interposed between the driven piece 70 and the driven piece 73.

駆動ギア10には貫通穴46、48が形成され、センサフラグ72、75は被駆動コマ70、73の外周に形成されたボス71、74と駆動ギア10の貫通穴46、48に係合され、被駆動コマ70と被駆動コマ73の相対位置によって駆動ギア10のスラスト方向に突出及び退避される。   The drive gear 10 has through holes 46 and 48, and the sensor flags 72 and 75 are engaged with the bosses 71 and 74 formed on the outer periphery of the driven pieces 70 and 73 and the through holes 46 and 48 of the drive gear 10. The driven gear 70 and the driven piece 73 are projected and retracted in the thrust direction of the driving gear 10 depending on the relative positions of the driven piece 70 and the driven piece 73.

一方のトーションバネのバネ圧は廃トナー回収容器が充満したときにセンサフラグ72が退避するバネ圧とし、他方のトーションバネのバネ圧を廃トナー回収容器が充満する前にセンサフラグ75が退避するバネ圧とする。   The spring pressure of one torsion spring is the spring pressure that the sensor flag 72 retracts when the waste toner collection container is full, and the sensor flag 75 is retracted before the waste toner collection container is filled with the spring pressure of the other torsion spring. Use spring pressure.

駆動ギア10に作用するトルクがトーションバネのバネ圧よって設定した定格トルク以下のとき、センサフラグ72、75は突出したままの状態で回転する。このとき、廃トナー回収容器は充満していない。   When the torque acting on the drive gear 10 is equal to or less than the rated torque set by the spring pressure of the torsion spring, the sensor flags 72 and 75 rotate in a state of protruding. At this time, the waste toner collecting container is not full.

負荷トルクが他方のトーションバネのバネ圧で設定した定格トルク以上、一方のトーションバネのバネ圧よって設定した定格トルク以下のとき、センサフラグ75は退避、センサフラグ72は突出した状態で回転する。この状態を検知することで、廃トナー回収容器が充満に近づいていることを知らせることができる。廃トナー回収容器の充満が近づいていることが分かることで、充満する前にあらかじめ交換部品を準備することが可能となる。   When the load torque is not less than the rated torque set by the spring pressure of the other torsion spring and not more than the rated torque set by the spring pressure of the one torsion spring, the sensor flag 75 rotates and the sensor flag 72 rotates. By detecting this state, it can be notified that the waste toner collecting container is approaching full. By recognizing that the waste toner collection container is almost full, it is possible to prepare replacement parts in advance before the waste toner collection container is full.

負荷トルクが一方のトーションバネのバネ圧で設定した定格トルク以上のとき、センサフラグ72、75はともに退避した状態で回転し、廃トナー回収容器の充満が検知される。   When the load torque is equal to or greater than the rated torque set by the spring pressure of one of the torsion springs, both the sensor flags 72 and 75 rotate in the retracted state, and the fullness of the waste toner collection container is detected.

このように、本実施形態では、複数のセンサフラグの状態を検知することで、多段階のトルクを検知することが可能であり、並列に用いることで複数の被駆動要素をもつ場合にもトルク超過検知が可能となる。   As described above, in this embodiment, it is possible to detect multi-stage torque by detecting the states of a plurality of sensor flags, and even in the case of having a plurality of driven elements by using them in parallel, Excess detection is possible.

1‥‥4ドラムフルカラー画像形成装置
9‥‥フォトセンサ
10‥‥駆動ギア
11‥‥駆動コマ
12‥‥被駆動コマ
13‥‥トーションバネ
14‥‥センサフラグ
200‥‥トルク超過検知機構
1 ... 4 drum full color image forming device 9 ... Photo sensor
10 Drive gear
11 …… Drive top
12 …… Driven top
13 Torsion spring
14 Sensor flag
200 ... Torque excess detection mechanism

Claims (6)

回転部材と、前記回転部材と回転方向に所定量の隙間を有して係合し、前記回転部材によって回転が伝達される被回転部材と、前記回転部材と前記被回転部材のそれぞれに係合され、前記回転部材と前記被回転部材を回転方向に付勢する付勢手段と、前記回転部材と前記被回転部材との回転方向の隙間の変化を検知する検知手段とを有することを特徴とするトルク超過検知機構。 A rotating member is engaged with the rotating member with a predetermined amount of clearance in the rotating direction, and the rotating member to which rotation is transmitted by the rotating member is engaged with each of the rotating member and the rotated member. And an urging means for urging the rotating member and the rotated member in the rotating direction, and a detecting means for detecting a change in a gap in the rotating direction between the rotating member and the rotated member. Torque excess detection mechanism. 前記付勢手段は、前記回転部材と前記被回転部材の係合の隙間が回転方向に対して拡大する方向に前記回転部材と前記被回転部材とを付勢することを特徴とする請求項1に記載のトルク超過検知機構。 2. The biasing means biases the rotating member and the rotated member in a direction in which a gap of engagement between the rotating member and the rotated member expands with respect to a rotating direction. Torque excess detection mechanism described in 1. 前記検知手段は、前記回転部材と前記被回転部材との回転方向の隙間の変化に応じて突出位置と退避位置との間で可動自在に保持されるセンサフラグと、前記センサフラグが突出位置にある場合に、前記センサフラグによって遮光される位置に設けられた回転検知センサとを有することを特徴とする請求項1に記載のトルク超過検知機構。 The detecting means includes a sensor flag that is movably held between a protruding position and a retracted position in accordance with a change in a rotation direction gap between the rotating member and the rotated member, and the sensor flag is at the protruding position. The over-torque detection mechanism according to claim 1, further comprising: a rotation detection sensor provided at a position shielded from light by the sensor flag. 前記センサフラグは、前記回転部材と前記被回転部材のそれぞれに対して係合する係合部を有することを特徴とする請求項3に記載のトルク超過検知機構。 The torque excess detection mechanism according to claim 3, wherein the sensor flag includes an engaging portion that engages with each of the rotating member and the rotated member. 前記回転検知センサは、その検知光軸が前記回転部材及び前記被回転部材の回転周期で遮光されることを特徴とする請求項3に記載のトルク超過検知機構。 The torque excess detection mechanism according to claim 3, wherein the rotation detection sensor is shielded at a rotation cycle of the rotation member and the rotated member. 複数の前記回転部材及び複数の前記検知手段を用いることで、多段階でのトルク超過検知や複数の前記被回転部材のトルク超過検知を可能にすることを特徴とする請求項1に記載のトルク超過検知機構。 2. The torque according to claim 1, wherein torque excess detection in multiple stages and torque excess detection of the plurality of rotated members are enabled by using the plurality of rotating members and the plurality of detecting means. Excess detection mechanism.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018123951A (en) * 2017-02-03 2018-08-09 株式会社リコー Movement device and image formation device
CN109731804A (en) * 2018-12-29 2019-05-10 上海工程技术大学 A kind of torque and size detecting device of automobile-used torsional spring
CN113281971A (en) * 2020-02-20 2021-08-20 上福全球科技股份有限公司 Waste carbon powder detecting device

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