JP2013003379A - Drive transmission device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ等の駆動源からの駆動力を伝達する駆動伝達装置、及び、これを備える複写機、ファクシミリ、プリンタ或いはこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a drive transmission device that transmits a driving force from a drive source such as a motor, and an image forming apparatus such as a copier, a facsimile machine, a printer, or a multi-function machine including the drive transmission device.
駆動伝達装置のギア列においてハス歯ギア用いる場合、ハス歯ギアは駆動負荷によりスラスト力を受けて変形しやすい。このような変形によりハス歯ギアが傾くと、他のギアと適切な噛み合いを確保しにくく、ハス歯ギアと他のギアとの噛み合い部で振動が発生する虞がある。その結果、ギアの噛み合い部での振動による歯ごとのピッチムラが、ギア列に伝達されてしまう。特に画像形成装置の感光ドラムを駆動するギア列におけるピッチムラは、感光ドラムに回転ムラの要因となり、さらなる高画質化を妨げる虞があった。 When the helical gear is used in the gear train of the drive transmission device, the helical gear is easily deformed by receiving a thrust force from the driving load. When the helical gear is tilted by such deformation, it is difficult to ensure proper meshing with other gears, and vibration may occur at the meshing portion between the helical gears and the other gears. As a result, pitch unevenness for each tooth due to vibration at the gear meshing portion is transmitted to the gear train. In particular, pitch irregularities in the gear train that drives the photosensitive drum of the image forming apparatus may cause rotational irregularities in the photosensitive drum, which may hinder further image quality improvement.
そこで、感光ドラムを駆動するギアとその上流のギアの噛み合い部分が変形しても、適切な噛み合いを確保できるように、感光ドラムを駆動するハス歯ギアの軸に対して上流のギアの軸を傾ける構成が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, even if the meshing portion of the gear driving the photosensitive drum and the upstream gear is deformed, the shaft of the upstream gear is set with respect to the helical gear shaft driving the photosensitive drum so that proper meshing can be ensured. The structure which inclines is proposed (refer patent document 1).
図6はこのような従来の駆動伝達装置を示す断面図であり、(a)は全体の概略図、(b)は図6(a)のUの部分の拡大図である。ハス歯ギアであるギア600へギア606、ギア601を介してモータ607からの駆動力を伝達する構成となっており、ギア600と正常な噛み合いを確保できるよう、ギア601の軸(固定軸)602を傾けている。このため、ギア601とギア600との噛み合い部分K1では正しく噛み合うようになる。
6A and 6B are cross-sectional views showing such a conventional drive transmission device, where FIG. 6A is a schematic view of the whole, and FIG. 6B is an enlarged view of a portion U in FIG. The driving force from the
しかしながら、ギア606との噛み合い部分K2とは適切な噛み合いが確保されにくく、噛み合い部分K2で振動が発生しやすくなる。
However, it is difficult to ensure proper meshing with the meshing portion K2 with the
ここで、傾けた軸602の一端を装置側板608にかしめ等により固定する場合、軸602の傾きを決める為、軸602のかしめられていない方の端部を他方の側板605に嵌合させる。図6(b)に示すように、軸602は側板605の開口部に対して斜めに嵌合することになり、軸602と開口部との接触面積が小さくなってしまうので、傾いた軸602と開口部との接触箇所P1、P2の接触圧が高くなる。このため、噛み合い部分K2で発生した振動や駆動源607自体の振動が軸602を通して他方の側板605に伝達されやすい状態となる。そして側板605に振動が伝達されると側板605が支持する画像形成手段等へその振動が伝達するので、画像不良等の要因となる虞がある。
Here, when one end of the
上記課題に鑑みて、本発明は、ギアを回転可能に支持する固定軸が他のギアの回転軸に対して傾いて設けられた駆動伝達装置において、固定軸と固定軸に嵌合する枠体との間での振動の伝達を抑制した駆動伝達装置及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a frame that fits between a fixed shaft and a fixed shaft in a drive transmission device in which a fixed shaft that rotatably supports a gear is inclined with respect to the rotation shaft of another gear. It is an object of the present invention to provide a drive transmission device that suppresses transmission of vibration between the image forming apparatus and an image forming apparatus including the drive transmission device.
本発明は、駆動源からの駆動により回転する第1ギアと、前記第1ギアと噛み合い回転する第2ギアと、前記第1ギアを回転可能に支持する固定軸と、前記固定軸が固定された第1枠体と、前記第1ギアを挟んで前記第1枠体に対向して配置された第2枠体と、を有し、前記固定軸が前記第2ギアの回転軸に対して傾いて設けられた駆動伝達装置において、前記固定軸は振動抑制部材を介して前記第2枠体に嵌合していることを特徴とする。 According to the present invention, a first gear that rotates by driving from a drive source, a second gear that meshes and rotates with the first gear, a fixed shaft that rotatably supports the first gear, and the fixed shaft are fixed. A first frame body, and a second frame body disposed opposite to the first frame body with the first gear interposed therebetween, wherein the fixed shaft is relative to the rotation shaft of the second gear. In the drive transmission device provided to be inclined, the fixed shaft is fitted into the second frame body via a vibration suppressing member.
本発明によれば、ギアを回転可能に支持する固定軸が他のギアの回転軸に対して傾いて設けられた駆動伝達装置において、固定軸と固定軸に嵌合する枠体との間での振動の伝達を抑制することができる。 According to the present invention, in the drive transmission device in which the fixed shaft that rotatably supports the gear is inclined with respect to the rotation shaft of the other gear, between the fixed shaft and the frame that fits the fixed shaft. The transmission of vibration can be suppressed.
<第1実施形態>
本実施形態の駆動伝達装置は画像形成装置に搭載されるものであり、まず本発明の駆動伝達装置を備える画像形成装置の全体構成について説明する。
<First Embodiment>
The drive transmission device of this embodiment is mounted on an image forming apparatus. First, the overall configuration of the image forming apparatus including the drive transmission device of the present invention will be described.
(画像形成装置)
図3は画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置300は電子写真方式の画像形成装置であり、ドラム形状の感光体である感光ドラム110を有する。この感光ドラム110は不図示の帯電手段によって帯電された後、不図示のレーザダイオード、ポリゴンミラー、レンズ、反射ミラーを備えるレーザスキャナ301により画像情報に応じたレーザ光を照射され、露光される。これにより感光ドラム110に画像情報に応じた静電潜像が形成される。この潜像は、感光ドラム110を支持するプロセスカートリッジ302の内部に設けられた現像手段によって現像され、トナー像を感光ドラム110上が形成される。
(Image forming device)
FIG. 3 is a schematic sectional view of the image forming apparatus. The
一方、後にトナー像が転写される用紙(記録材)Sは、画像形成装置300の下方に配置された給送カセット303から用紙給送装置305によって給送され、搬送ローラ対306により装置本体内を搬送される。次いで、用紙Sは感光ドラム110上に形成されたトナー像とタイミングを合わせて感光ドラム110と転写手段としての転写ローラ304によって形成される転写ニップ部に搬送される。転写ニップ部では転写ローラ304に印加された電圧により、感光ドラム110上のトナー像が用紙S上に転写される。
On the other hand, a sheet (recording material) S onto which a toner image is transferred later is fed by a
この後、トナー像の転写を受けた用紙Sは定着手段310に送られ、転写されたトナー像を紙面に定着させるための定着処理が行われる。定着手段310は、駆動ローラ311およびヒータを内蔵した定着ローラ312を備え、通過する用紙Sに熱および圧力を印加してトナー像を用紙S上に定着させる。定着処理後の用紙Sは内排出ローラ対313及び外排出ローラ314により機外の排出トレイ315上に排出される。
Thereafter, the sheet S to which the toner image has been transferred is sent to the
なお、両面プリントモード(用紙Sの表裏両面にも画像形成するモード)の場合には、内排出ローラ対313又はスイッチバックローラ対316により両面搬送パス317を介して中間トレイ318上に一時的に積載収納される。そして、用紙Sは中間トレイ318から再給送装置319により再び転写ニップへ搬送され、以後、上記と同様のプロセスを経て機外の排出トレイ315に排出される。
In the double-sided printing mode (the mode in which images are formed on both the front and back sides of the paper S), the inner
また、転写ニップを通過した後に感光ドラム110上にあるトナーは不図示の清掃手段によって清掃される。
The toner on the
以上のような感光ドラム110、帯電手段、レーザスキャナ301、現像手段、転写ローラ304、定着手段310を画像形成手段とする。
The
(駆動伝達装置)
次に、駆動伝達装置について説明する。図1(a)は駆動伝達装置の断面図である。図1(b)は図1(a)の噛み合い部K1付近の拡大図である。本実施形態の駆動伝達装置は、画像形成装置300(図3)に着脱可能に装着されたプロセスカートリッジ302(図3)へ駆動力を伝達する駆動伝達ユニットとして画像形成装置に搭載されている。
(Drive transmission device)
Next, the drive transmission device will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view of the drive transmission device. FIG. 1B is an enlarged view of the vicinity of the meshing portion K1 in FIG. The drive transmission device of the present embodiment is mounted on the image forming apparatus as a drive transmission unit that transmits a driving force to the process cartridge 302 (FIG. 3) detachably mounted on the image forming apparatus 300 (FIG. 3).
プロセスカートリッジ302(不図示)に取り付けられた感光ドラム110の長手方向端部には、感光ドラム110に固定されたドラムフランジ111に軸継手としての凸部111aが設けられている。画像形成装置本体側には、プロセスカートリッジ302が本体に装着されたときに、感光ドラム110の回転軸と同軸の軸継手としての凹部100aが設けられている。この凹部100aは、第1のギアである大ギア100と同軸で回転し、駆動源としてのモータ107の駆動力を感光ドラム110へ伝える大ギア100の側面から突出して設けられている。これら凸部111aと、凹部100aは、互いに結合(係合)することにより装置本体側から感光ドラム110へ駆動力を伝達するカップリング手段である。
At a longitudinal end of the
大ギア(第2ギア)100、小ギア(第1ギア)101、小ギア106から構成されるギア列により、モータ107から駆動伝達方向下流の大ギア100へ駆動力が伝達される。小ギア101、小ギア106、モータ107は、駆動ユニットの側板(フレーム)としての第1枠体103にそれぞれ支持されている。大ギア100は、画像形成装置本体の筐体(フレーム)としての第2枠体105に回転可能に支持されている。第1枠体及び第2枠体は板状の金属部材(板金)であり、互いに向かい合って配置され、第1枠体103及び第2枠体105の間に大ギア100、小ギア101、小ギア106が配置されている。即ち、第2枠体105は、大ギア100、小ギア101、小ギア106を挟んで第1枠体103に対向して配置されている。
A driving force is transmitted from the
この大ギア100はハス歯ギアであり、駆動伝達方向上流側でハス歯の小ギア101と噛み合っている。大ギア100のハス歯は、小ギア101から駆動力が伝達されたときに、凹部100aを凸部110aに向かう方向へ移動させる推力を発生させるようなねじれ方向と傾斜角の歯となっている。これにより、画像形成時にモータ107が駆動されると、推力によって凹部100aが凸部110aに向かう方向へ移動して係合する。小ギア101は、軸方向一端が第1枠体に固定された固定軸102に回転可能に支持されている。固定軸102は、位置精度や駆動伝達機構の組立性の観点から、第1枠体103にかしめにより固定されている。固定軸102のもう軸方向他端には、樹脂(合成樹脂)で形成された振動抑制部材104が嵌合され、振動抑制部材104はその外周面が第2枠体105の嵌合穴105aに嵌合している。つまり、固定軸102の軸方向他端は振動抑制部材104を介して第2枠体105に支持されている。
The
大ギア100には、駆動負荷によりスラスト方向(回転軸方向)の力であるスラスト力Fがかかる。そして、このスラスト力Fにより、小ギア101との噛み合い部分付近でスラスト方向に変形δが生じる。このように変形が生じたハス歯ギア同士では適切な噛み合いが確保されず、歯ごとの振動が生じやすくなる。そこで、小ギア101を回転可能に支持する固定軸102を、大ギア100の回転軸に対し、推力方向に向かって大ギア100の軸側に傾けている。即ち、大ギア100が変形したとしても大ギア100と小ギア101とが正しく噛み合うよう、大ギア100の回転軸Xに対して小ギア101を角度θ傾けている。
A thrust force F, which is a force in the thrust direction (rotational axis direction), is applied to the
このように固定軸102を角度θ傾けるために、第2枠体105の嵌合穴105aの中心を、固定軸102の固定部102aの中心に対してαだけずらした位置に形成している。つまり、固定部102aと嵌合穴105aとの位置関係によって固定軸102の傾きを決めている。
In order to incline the fixed
ここで、固定軸102が第1枠体103にかしめられて固定されているので、モータ107からの振動が第1枠体103から固定軸102へ伝達され易くなる。また、固定軸102は第2枠体105にも固定されているので、固定軸102から第2枠体105へ振動が伝達される。図2はこのような振動の伝達経路を模式的に表したものである。振動の伝達経路は主に以下のように分類できる。1つ目は、固定軸102を傾けたことにより小ギア101と小ギア106の噛み合い部K2で生じる歯ごとの振動が、ギア列を通して第2枠体105へ伝達される経路V1。2つ目は、小ギア101と小ギア106の噛み合い部K2で生じる歯ごとの振動が、固定軸102から第2枠体105へ伝達される経路V2。3つ目は、モータ107の振動が第1枠体103から固定軸102から第2枠体105へ伝達される経路V3である。
Here, since the fixed
ところで、第2枠体105は感光ドラム110やその他の画像形成手段等を直接又は間接的に支持している為、第2枠体105が振動するとその振動が画像形成手段等に伝達されることで、画像形成される画像が乱れてしまい、画像不良が発生する虞がある。
By the way, since the
そこで、小ギア101と小ギア106の噛み合い部K2で生じる歯ごとの振動が発生しないように、噛み合い部K2で適正に噛み合うように、傾けた小ギア101よりも駆動伝達方向上流側の全てのギアの回転軸をそれぞれ適切な方向に傾けることが考えられる。
Therefore, in order not to generate vibration for each tooth generated at the meshing portion K2 of the
しかし、一端のみが第1枠体103に固定されている回転軸を傾けようとすると、強度等の関係からギアを傾けた状態で保持することが難しい。また、回転軸を他端側を第2枠体105に嵌合する構成だと、複数の回転軸各々を傾ける角度が異なる(回転軸の位相が異なる)ので、複数の回転軸と第2枠体105の回転軸嵌合部と夫々嵌合させる際の組立性が悪化する。
However, if an attempt is made to incline the rotating shaft that is fixed to the
また、回転軸の取り付け座面自体を夫々の回転軸の傾斜に合わせて斜めに形成することも考えられるが、加工が煩雑になる。 In addition, it is conceivable that the mounting seat surface itself of the rotating shaft is formed obliquely in accordance with the inclination of each rotating shaft, but the processing becomes complicated.
このような理由から、傾けた小ギア101よりも駆動伝達方向上流側の全てのギアの回転軸をそれぞれ適切な方向に傾けて噛み合い部K2で適正に噛み合うようにして振動が画像形成手段等に伝達されること抑制するのは困難である。 そこで、本実施形態では、これらの振動伝達経路のうちの固定軸102に伝達される振動を低減するために、固定軸102の先端の第2枠体105との嵌合を合成樹脂の振動抑制部材104を介して行っている。つまり、固定軸102とは異なる材質の振動抑制部材104を、固定軸102と第2枠体105の嵌合穴105aとの間に嵌合させることで、固定軸102から第2枠体105へ直接振動が伝達されることを抑制している。
For this reason, vibrations are applied to the image forming means and the like by tilting the rotation shafts of all gears upstream of the tilted
なお、本実施形態では固定軸102を駆動ユニット側の第1枠体103にかしめている。しかし、画像形成装置300本体側の第2枠体105にかしめて固定し、振動抑制部材104を介して固定軸102と第1枠体103の嵌合穴とを固定してもよい。また、固定軸102はかしめによって固定しているが、軸をビス等で固定してもよい。
In the present embodiment, the fixed
また、組み立ては、大ギア100を支持する第2枠体105(画像形成装置本体側)と小ギア101、106、モータ107を支持する第2枠体(駆動ユニット側)とを合体することにより行われる。その際、振動抑制部材104は、予め固定軸102に嵌合してから第2枠体105と嵌合しても良いし、振動抑制部材104が予め嵌合された第2枠体105に固定軸を嵌合してもよい。また、振動抑制部材104に合成樹脂を使用しているが、素材はこれに限られず、固定軸102とは材料が異なり、軸を傾けた状態で軸位置が保持でき、弾性的に変形する材料であればよい。
Also, the assembly is performed by combining the second frame 105 (image forming apparatus main body side) that supports the
なお、本実施例では駆動伝達装置を駆動ユニットとして画像形成装置に搭載したものについて説明したが、他の装置に駆動ユニットとして搭載されるものであってもよい。 In this embodiment, the drive transmission device is mounted on the image forming apparatus as a drive unit. However, the drive transmission device may be mounted on another device as a drive unit.
以上説明したように、ギアを回転可能に支持する軸が第1枠体及び第2枠体に嵌合することで、軸が他のギアの回転軸に対して傾いた状態である駆動伝達装置において、振動抑制部材を介して軸を第2枠体に嵌合することで、軸と第2枠体との間での振動の伝達を抑制することができる。 As described above, the shaft that rotatably supports the gear is fitted to the first frame and the second frame, so that the shaft is inclined with respect to the rotation shaft of the other gear. In this case, the transmission of vibration between the shaft and the second frame body can be suppressed by fitting the shaft to the second frame body via the vibration suppressing member.
<第2実施形態>
次に第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図4(a)は駆動伝達装置の断面図であり、図4(b)は図4(a)の一部をC方向から見た図である。 4A is a cross-sectional view of the drive transmission device, and FIG. 4B is a view of a part of FIG. 4A viewed from the C direction.
本実施形態では、小ギア101を支持する固定軸402の一方の端部が、第2の枠体である駆動ユニットの側板103にかしめにより固定されている。小ギアを支持する固定軸402のもう一方の端部には、振動抑制部材404が嵌合され、第2枠体105に設けられた支持部105aに振動抑制部材の外周面が嵌合する。
In the present embodiment, one end of the fixed
駆動ユニットの側板103にかしめられた固定軸402の固定部402aの中心と、筐体105に設けられた支持部105aの穴中心の位置は、同じ位置にある。そして、固定軸402の軸中心と振動抑制部材404の軸中心がβだけずれた位置に形成されている。このように、小ギアの固定軸402と振動抑制部材404の位相をずらすことで、小ギアの固定軸402を大ギア100の軸に対し推力方向に向かって大ギア100の軸側に傾けている。これによって、小ギアは図4(a)に示すθの角度だけ傾き、大ギア100に変形が生じたとしても、ギアの噛み合いを正常に保つことができる。また、振動抑制部材404を固定軸402と筐体の支持部105aの間に嵌合させることで、小ギアの軸102を通して画像形成部へ伝達される振動を低減している。
本実施例においては、振動抑制部材404の外形の中心と軸取り付け穴の中心が異なるため、小ギアの固定軸402と振動抑制部材404には位相のズレが生じる。このため、小ギアの固定軸402と振動抑制部材404の位相を合わせるために、小ギアの軸の先端402bをD形状にして位相合わせをしている。本実施例においては、図4(b)に示すように、固定軸402の先端形状をD形状にしているが、これに限ったものではなく、固定軸402と振動抑制部材404の位相が決まる形状であればよい。
The center of the fixed portion 402a of the fixed
In this embodiment, since the center of the outer shape of the
次に本実施形態の別の形態を示す。図5(a)は駆動伝達装置の断面図であり、図5(b)は図5(a)の一部をD方向から見た図である。軸502の振動抑制部材504と嵌合する部分の位置を軸中心に対してγだけずらす構成にすることで、軸502と振動抑制部材504の位相合わせをすることなく組み付ける構成としてもよい。また、小ギア101の軸を傾ける構成として、第1実施形態のように、第1枠体103にかしめられた固定軸102と、第2枠体105の嵌合部との位置関係を、固定軸102の軸中心に対して、第2枠体の嵌合穴の中心がαだけずれた位置に形成する構成と、本実施形態の小ギア101の固定軸と振動抑制部材の軸中心をβ或いはγずらす構成を組み合わせてもよい。
Next, another embodiment of the present embodiment will be shown. FIG. 5A is a cross-sectional view of the drive transmission device, and FIG. 5B is a view of a part of FIG. 5A viewed from the D direction. A configuration in which the position of the portion of the
以上説明したように、本実施形態では第1実施形態同様にギアを回転可能に支持する軸が第1枠体及び第2枠体に嵌合することで、軸が他のギアの回転軸に対して傾いた状態である駆動伝達装置において、振動抑制部材を介して軸を第2枠体に嵌合することで、軸と第2枠体との間での振動の伝達を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, as in the first embodiment, the shaft that rotatably supports the gear is fitted to the first frame body and the second frame body, so that the shaft becomes the rotation shaft of the other gear. In the drive transmission device that is inclined with respect to the shaft, the transmission of vibration between the shaft and the second frame body can be suppressed by fitting the shaft to the second frame body via the vibration suppressing member. it can.
100 大ギア
101 小ギア
102 固定軸
103 駆動ユニットの側板(第2枠体)
104、404、504 振動抑制部材
105 画像形成装置本体の筐体(第1枠体)
107 モータ
110 感光ドラム
300 画像形成装置
K1、K2 噛み合い部分
α、β、γ ずらし量
θ 傾き量
δ 変形量
100
104, 404, 504
107
Claims (6)
前記第1ギアと噛み合い回転する第2ギアと、
前記第1ギアを回転可能に支持する固定軸と、
前記第1ギアの固定軸が固定された第1枠体と、
前記ギアを挟んで前記第1枠体に対向して配置された第2枠体と、
を有し、前記固定軸が前記第2ギアの回転軸に対して傾いて設けられた駆動伝達装置において、
前記固定軸は振動抑制部材を介して前記第2枠体に嵌合していることを特徴とする駆動伝達装置。 A first gear that is rotated by driving from a driving source;
A second gear rotating in mesh with the first gear;
A fixed shaft that rotatably supports the first gear;
A first frame to which a fixed shaft of the first gear is fixed;
A second frame disposed opposite to the first frame with the gear interposed therebetween;
In the drive transmission device provided with the fixed shaft inclined with respect to the rotation shaft of the second gear,
The drive transmission device, wherein the fixed shaft is fitted to the second frame body via a vibration suppressing member.
前記駆動伝達装置によって回転させられる感光体と、
を有し、前記感光体上に形成されたトナー像を記録材に転写することで画像を形成する画像形成装置。 The drive transmission device according to any one of claims 1 to 5,
A photoconductor rotated by the drive transmission device;
And an image forming apparatus that forms an image by transferring a toner image formed on the photoreceptor to a recording material.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140902 |