JP2013178358A - Drive transmission device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、軸部にウォームギア等のギアが圧入された駆動伝達装置と、それを備えた画像形成装置と、に関するものである。 The present invention relates to a drive transmission device in which a gear such as a worm gear is press-fitted in a shaft portion, and an image forming apparatus including the drive transmission device.
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置において、トナー容器に収容されたトナーを、トナー容器から離れた位置に配設された現像装置に向けて、搬送して補給するトナー補給装置(トナー搬送装置)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, the toner contained in a toner container is transported toward a developing device disposed at a position away from the toner container. A toner replenishing device (toner conveying device) for replenishing the toner is known (for example, see Patent Document 1).
そして、このようなトナー補給装置には、トナー容器を駆動するための駆動伝達装置(駆動機構)が設置されている。
詳しくは、駆動伝達装置には、駆動モータのモータ軸にウォームギアが圧入されていて、このウォームギアに噛合するホイールギアからギア列に駆動が伝達されて、トナー補給装置に設置された各回転部材が回転駆動される。
Such a toner replenishing device is provided with a drive transmission device (drive mechanism) for driving the toner container.
Specifically, the drive transmission device has a worm gear press-fitted into the motor shaft of the drive motor, the drive is transmitted from the wheel gear meshing with the worm gear to the gear train, and each rotating member installed in the toner replenishing device includes Driven by rotation.
従来の駆動伝達装置は、予期せぬ大きな負荷がかかった場合などに、その歯面の形状によりウォームギアが軸方向に大きな力を受けて、ウォームギアが軸方向に位置ずれしてしまったり、さらに位置ずれが進行してウォームギアがモータ軸から脱落してしまったりする可能性があった。そして、このような問題が生じてしまうと、ウォームギアを介しての駆動伝達が、充分にされなくなったり、まったくされなくなったりしてしまうことになる。 In conventional drive transmission devices, when an unexpectedly large load is applied, the worm gear receives a large axial force due to the shape of its tooth surface, causing the worm gear to shift in the axial direction, There was a possibility that the worm gear would fall off the motor shaft due to the progress of the deviation. If such a problem occurs, drive transmission via the worm gear is not sufficiently performed or not performed at all.
このような問題を解決するために、ウォームギアが位置ずれする側にストッパ部材を設置する方策が考えられる。しかし、その場合にも、ウォームギアが軸方向に位置ずれしてストッパ部材に当接した状態になると、ウォームギアとストッパ部材との摺動抵抗によってウォームギアを介しての駆動伝達が充分にされなくなってしまうことになる。 In order to solve such a problem, it is conceivable to install a stopper member on the side where the worm gear is displaced. However, even in this case, when the worm gear is displaced in the axial direction and comes into contact with the stopper member, the drive transmission via the worm gear is not sufficiently performed due to the sliding resistance between the worm gear and the stopper member. It will be.
このような問題は、駆動モータのモータ軸にウォームギアが圧入された駆動伝達装置に限定されることなく、噛合する相手方の噛合ギアから軸方向の力を受けるギア(例えば、ハス歯ギア、ホイールギア、等である。)が軸部に圧入されたものであれば、共通するものである。
また、このような問題は、画像形成装置のトナー補給装置に設置された駆動伝達装置に限定されるものではなく、すべての駆動伝達装置に共通するものである。
Such a problem is not limited to a drive transmission device in which a worm gear is press-fitted into a motor shaft of a drive motor, but a gear (for example, a helical gear, a wheel gear) that receives an axial force from a meshing gear of a mating counterpart. , Etc.) is common if it is press-fitted into the shaft.
Such a problem is not limited to the drive transmission device installed in the toner replenishing device of the image forming apparatus, but is common to all drive transmission devices.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、軸部に圧入されたギアに軸方向の大きな力が作用した場合であっても、ギアを介しての駆動伝達が充分にされなくなってしまう不具合が生じにくい、駆動伝達装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when a large axial force is applied to the gear press-fitted into the shaft portion, the drive transmission through the gear is sufficient. It is an object of the present invention to provide a drive transmission device and an image forming apparatus that are unlikely to cause a problem of being lost.
この発明の請求項1記載の発明にかかる駆動伝達装置は、軸部に圧入されるとともに、駆動時に噛合する相手方の噛合ギアから軸方向の力を受けるように形成されたギアと、前記ギアにおいて前記軸方向の力が作用する方向の端面に対して、隙間をあけて対向する対向面を具備した対向部材と、を備え、前記対向部材の前記対向面は、前記ギアの前記端面に対して所定角度傾斜するように形成されたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive transmission device comprising: a gear that is press-fitted into a shaft portion and that is configured to receive axial force from a mating gear that meshes during driving; A counter member having a counter surface facing the end surface in the direction in which the axial force acts with a gap, and the counter surface of the counter member is against the end surface of the gear. It is formed so as to be inclined at a predetermined angle.
本発明は、軸部に圧入されたギアに軸方向の大きな力が作用した場合であっても、ギアの端面に対して隙間をあけて対向する対向面が所定角度傾斜するように形成されているため、ギアを介しての駆動伝達が充分にされなくなってしまう不具合が生じにくい、駆動伝達装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 The present invention is such that even when a large axial force is applied to the gear press-fitted into the shaft portion, the facing surface facing the end surface of the gear with a gap is inclined by a predetermined angle. Therefore, it is possible to provide a drive transmission device and an image forming apparatus that are unlikely to cause a problem that the drive transmission through the gear is not sufficiently performed.
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図1及び図2にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるトナー容器収容部31(ボトル収容部)には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナー容器32Y、32M、32C、32K(トナーボトル)が着脱可能に設置されている。
トナー容器収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a printer as an image forming apparatus, and FIG. 2 is an enlarged view showing an image forming unit thereof.
As shown in FIG. 1, the toner container storage unit 31 (bottle storage unit) above the image forming apparatus
An
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム21の周囲に配設された帯電部4Y、現像部5Y、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
Referring to FIG. 2, an
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
The other three
図2を参照して、感光体ドラム1Yは、不図示のモータによって図2中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
Referring to FIG. 2,
Thereafter, the surface of the
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surface of the
Thereafter, the surface of the
その後、感光体1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surface of the
Finally, the surface of the
Thus, a series of image forming processes performed on the
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
The image forming process described above is performed in the other
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the
ここで、中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K 、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14、中間転写クリーニング部10等で構成される。中間転写ベルト8は、3つのローラ12〜14によって張架・支持されるとともに、1つのローラ12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Here, the
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K との間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
The four primary
The
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、被転写材Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
Thereafter, the
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
Thus, a series of transfer processes performed on the
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された被転写材Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の被転写材Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
Here, the transfer material P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from a
Specifically, a plurality of transfer materials P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対28(タイミングローラ対)に搬送された被転写材Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、被転写材Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材P上に、所望のカラー画像が転写される。
The transfer material P transported to the registration roller pair 28 (timing roller pair) temporarily stops at the position of the roller nip of the registration roller pair 28 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 28 is rotationally driven in synchronization with the color image on the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材P上に定着される。
その後、被転写材Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the transfer material P on which the color image has been transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Thereafter, the transfer material P is discharged out of the apparatus through the rollers of the
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
次に、図2にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Yと、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Yと、現像剤収容部53Y、54Y内に配設された2つの搬送スクリュ55Yと、現像剤収容部54Yに開口を介して連通する補給部58Yと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yと、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部53Y、54Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
Next, the configuration and operation of the developing device in the image forming unit will be described in more detail with reference to FIG.
The developing
このように構成された現像装置5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
The developing
The sleeve of the developing
ここで、現像装置5Y内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、トナー補給装置40Yのトナー搬送パイプ43Yや補給部58Yを介して現像剤収容部54Y内に補給される。なお、トナー容器32Yの構成・動作については、後で詳しく説明する。
Here, the developer in the developing
その後、現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、2つの現像剤収容部53Y、54Yを循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
Thereafter, the toner replenished in the
現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
The developer carried on the developing
次に、図3〜図5にて、現像装置にトナー(粉体)を供給するトナー容器(粉体容器)について説明する。
先に図1で説明したように、トナー容器収容部31には、4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが、着脱可能に設置されている。トナー容器32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ、寿命に達したとき(収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。)に新品のものに交換される。そして、トナー容器32Y、32M、32C、32K内に収容された各色のトナーは、それぞれ、後述するトナー補給装置によって、各作像部6Y、6M、6C、6Kの現像装置に適宜補給される。
Next, a toner container (powder container) for supplying toner (powder) to the developing device will be described with reference to FIGS.
As described above with reference to FIG. 1, the
まず、図3及び図4にて、トナー容器の構成について説明する。
図3は、トナー容器32Yを示す斜視図である。図4は、トナー容器32Yの頭部側を示す断面図である。
なお、他の3つのトナー容器32M、32C、32Kも、収容されたトナーの色が異なる以外は、イエロートナーを収容したトナー容器32Yとほぼ同様の構成となっている。以下、他の3つのトナー容器32M、32C、32Kの説明を適宜に省略して、イエロートナーを収容したトナー容器32Yのみの説明をおこなうことにする。
First, the configuration of the toner container will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a perspective view showing the
The other three
図3に示すように、トナー容器32Yは、主として、容器本体33Y(容器本体)と、その頭部に設けられたキャップ34Y(ボトルキャップ)と、で構成される。
容器本体33Yの頭部には、容器本体33Yと一体的に回転するボトル・ギア37Yと、開口部Cとが設けられている(図4を参照できる。)。ボトル・ギア37Yは、装置本体100の駆動ギア68Y(図5を参照できる。)と噛合して容器本体33Yを図3の回転軸Aを中心に矢印方向に回転駆動するためのものである。また、開口部Cは、容器本体33Y内に収容されたトナーをキャップ34Y内の空洞(スペース)に向けて排出するためのものである。
As shown in FIG. 3, the
A
容器本体33Yには、外周面から内周面にかけて、螺旋状の突起33aが設けられている。この螺旋状の突起33aは、容器本体33Yを回転駆動して開口部Cからトナーを排出するためのものである。
なお、このように構成された容器本体33Yは、ボトル・ギア37Yとともにブロー成形にて製造することができる。
The
The
図3を参照して、キャップ34Yの周面には、キャップ34Yを回転操作するための把手35Yと、トナー容器32Y内のトナーを外部に排出するためのトナー排出口D(図4を参照できる。)と、トナー排出口Dを開閉するシャッタ36Yと、が設けられている。
シャッタ36Yは、キャップ34Yのガイド部34bに係合するとともに、キャップ34Yの周面上をガイド部34bに沿って移動してトナー排出口Dの開閉ができるように構成されている。シャッタ36Yの一端にはスプリング44が設置されていて、このプリング44の付勢力によってシャッタ36Yはトナー排出口Dを閉鎖する。
キャップ34Yと容器本体33Yとは、周方向に相対的に回転できるように組み付けられる。これにより、ボトルセット時におけるキャップ34Yの回転操作と、トナー補給時における容器本体33Yの回転駆動と、が可能になる。
なお、容器本体33Yの開口部Cの外周部(キャップ34Yに対向する部分である。)には、キャップ34Yと容器本体33Yとの間からトナーが漏出する不具合を防止するために、発泡ポリウレタン等からなるシール材が貼着されている。
Referring to FIG. 3, on the peripheral surface of the
The
The
In order to prevent toner from leaking from between the
なお、画像形成装置本体1のトナー容器収容部31に対してトナー容器32Yは、以下のように着脱される。
トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31に装着する場合は、まず、図1に示すスタック部30を上方に開放してトナー容器収容部31を露出させる。そして、トナー容器32Yをトナー容器収容部31上に載置する。なお、トナー容器収容部31には、その頭部側に、各色ごとにトナー補給装置(図5を参照できる。)が設置されている。
その後、トナー容器収容部31上に載置した状態で、トナー容器32Yの把手35Yが把持されて、キャップ34Yが回転操作される。これにより、最終的に、トナー容器収容部31におけるトナー容器32Yの位置が定まることになる。このとき、キャップ34Yのシャッタ36Yがトナー排出口Dを開放する方向に相対的に移動して、トナー容器32Yのトナー排出口Dと、トナー補給装置40Yのトナー受け部(不図示であって、トナー搬送パイプ43Yに連通している。)と、が連通することになる。これにより、トナー容器収容部31に設置されたトナー容器32Y内のトナーを、トナー補給装置40Yによって、現像装置5Yに導くことが可能になる。
The
When the
Thereafter, the
次に、図5にて、トナー補給装置40Yについて説明する。
図5は、トナー容器収容部31に載置されたトナー容器32Yがトナー補給装置40Yに連結された状態を示す図である。
トナー補給装置40Yは、中間転写ユニット15の側方(装置本体100の奥側である。)に固設されている。トナー容器32Yのトナー排出口側と、現像装置5Yの補給部58Yも中間転写ユニット15の側方に配設されている。
なお、各色にそれぞれ対応した4つのトナー補給装置は、搬送されるトナー色が異なる以外はほぼ同一構造なので、以下、イエロートナーを搬送するトナー補給装置40Yについてのみ説明する。
Next, the
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the
The
Since the four toner replenishing devices corresponding to the respective colors have substantially the same structure except that the toner colors to be conveyed are different, only the
図5に示すように、トナー補給装置40Yには、トナー容器32Yの容器本体33Yやトナー搬送パイプ43Yのトナー搬送部材47Y(トナー搬送コイル)に駆動力を伝達する駆動伝達装置60Y(駆動機構)が設置されている。
駆動伝達装置60Yには、駆動モータ61Yが設置されている。そして、駆動モータ61Yによる駆動力が、駆動ギア68Yを介して、トナー容器32Yのボトル・ギア37Yに伝達されて、トナー容器32Yの容器本体33Yが回転することになる。また、駆動モータ61Yによる駆動力が、中継ギアを介して、トナー搬送パイプ43Yのトナー搬送部材47Y(トナー搬送パイプ43Yに内設された変形可能なコイル状部材である。)に伝達されて、トナー搬送部材47Yが回転することになる。
As shown in FIG. 5, the
A
ここで、容器本体33Yの回転によるトナー排出は、現像装置5Y内のトナー消費に応じておこなわれる。すなわち、図2に示す現像装置5Yの濃度検知センサ56Yが現像剤収容部54Yにおけるトナー濃度の不足を検知すると、制御部からの信号により駆動モータ61Yが稼動する。
また、先に説明したようにトナー容器32Yの容器本体33Yにおける内周面には、螺旋状の突起33aが形成されている。これにより、容器本体33Yの回転にともない、容器本体33Yの底部側から頭部のキャップ34Y側に、トナーが搬送される。そして、容器本体33Yの開口部Cから排出されたトナーは、キャップ34Y内の空洞を経由して,トナー排出口Dから容器外に排出される。
その後、トナー容器32Yから排出されたトナーは、トナー補給装置40Yのトナー受け部(不図示である。)に落下する。トナー受け部は、トナー搬送パイプ43Yに連通している。そして、駆動モータ61Yを稼動させることにより、容器本体33Yが回転すると同時に、トナー搬送パイプ43Y内のトナー搬送部材47Yが回転する。こうして、トナー受け部に落下したトナーは、トナー搬送パイプ43Y内を搬送されて、現像装置5Yの補給部58Yに補給される。
Here, the toner is discharged by the rotation of the
Further, as described above, the
Thereafter, the toner discharged from the
以下、図6〜図8等を用いて、本実施の形態において特徴的な、駆動伝達装置60Y(駆動機構)について説明する。
図6〜図8を参照して、駆動伝達装置60Yには、駆動モータ61Y、ギアとしてのウォームギア64Y、噛合ギアとしてのホイールギア65Y(図7、図8等において、その設置範囲のみを図示している。)、保持部材としてのホルダ62Y、駆動ギア68Y、中継ギア66Y、67Y、等が設置されている。
なお、本実施の形態において、駆動伝達装置60Yは、1つのユニットとして、トナー補給装置40Yに対してネジの締結・解除によって着脱可能に構成されている。
Hereinafter, the
6 to 8, the
In the present embodiment, the
駆動モータ61Yは、例えば、DCモータであって、その軸部としてのモータ軸61Yaにウォームギア64Yが圧入されている。また、駆動モータ61Yは、保持部材としてのホルダ62Y(板金部材)に、ネジ70による締結により固定・保持されている。
ウォームギア64Yは、ホイールギア65Y(ホルダ62Yに軸受を介して支持されたシャフト69Yに設置されている。)に噛合している。さらに、シャフト69Yの両端部には、それぞれ、駆動ギア68Yと中継ギア66Yとが設置されている。
このような構成により、駆動モータ61Yが駆動されると、ウォームギア64Yからホイールギア65Yに駆動力(駆動方向が90度変換されたものである。)が伝達され、駆動ギア68Yや中継ギア66Yがシャフト69Yとともに回転することになる。
The
The
With such a configuration, when the driving
ここで、ウォームギア64Yは、駆動時に、噛合する相手方のホイールギア65Y(噛合ギア)から軸方向の力を受けるように形成されたギアである。具体的に、本実施の形態において、ウォームギア64Yは、その歯面の形状によって、ホイールギア65Yから白矢印方向に作用する力(反力)を受けることになる。そのため、駆動伝達装置60Yに予期せぬ大きな負荷がかかった場合などに、ウォームギア64Yが軸方向に大きな力を受けて、ウォームギアが白矢印方向に位置ずれしてしまったり、さらに位置ずれが進行してウォームギア64Yがモータ軸61Yaから脱落してしまったりする可能性がある。
Here, the
これに対して、本実施の形態では、図8に示すように、ウォームギア64Yの端面(軸方向の力が作用する方向の端面であって、図8の下側の端面である。)に対して、隙間をあけて対向する対向面を具備した対向部材62Ya(対向部)を設けている。詳しくは、この対向部材62Ya(対向部)は、駆動モータ61Yを保持するホルダ62Y(保持部材)に一体的に形成されたものである。すなわち、ホルダ62Yの一部に曲げ加工を施して、ウォームギア64Yの端面に対向するように、対向部材62Ya(対向部)を形成している。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, with respect to the end face of the
このように、対向部材62Yaを形成することで、ウォームギア64Yが白矢印方向に位置ずれしても、その端面が対向部材62Ya(対向面)に当接することになるため、その位置ずれ量が規制されることになる。したがって、ウォームギア64Yが白矢印方向に位置ずれしても、その量は僅かであるため、ウォームギア64Yとホイールギア65Yとの噛み合いがある程度確保されることになり、ウォームギア64Yからホイールギア65Yへの駆動伝達が完全に遮断される不具合を防止することができる。
By forming the opposing member 62Ya in this way, even if the
ここで、本実施の形態では、対向部材62Yaの対向面が、ウォームギア64Yの端面に対して所定角度傾斜するように形成されている。具体的に、本実施の形態では、図8に示すように、対向部材62Ya(対向面)の傾斜角度θが、3度以上になるように設定されている。
すなわち、本実施の形態では、図9に示すようにホルダ620Yの対向部620Ya(対向面)がウォームギア64Yの端面に対して略平行になるように形成しておらず、ホルダ62Yの対向部62Ya(対向面)がウォームギア64Yの端面に対して所定角度θだけ傾斜するように形成している。
Here, in the present embodiment, the opposing surface of the opposing member 62Ya is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the end surface of the
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the facing portion 620Ya (facing surface) of the
このように構成することで、ウォームギア64Yが白矢印方向に位置ずれして、その端面が対向部材62Ya(対向面)に当接しても、面接触にはならずに、その当接面積が軽減されることになる。これにより、ウォームギア64Yが対向部材62Yaに当接した状態でも、それによる摺動抵抗がそれほど大きくならないため、駆動モータ61Yによって回転駆動されるウォームギア64Yの回転損失が少なく、ウォームギア64Yからホイールギア65Yへの駆動伝達がある程度維持されることになる。
これに対して、図9に示す駆動伝達装置は、ウォームギア64Yが白矢印方向に位置ずれして、その端面が対向部材620Ya(対向面)に当接すると、面接触になって、それによる摺動抵抗が大きくなってしまう。そのため、駆動モータ61Yによって回転駆動されるウォームギア64Yの回転損失が大きくなって、ウォームギア64Yからホイールギア65Yへの駆動伝達を維持しにくくなってしまう。
特に、トナー容器32Yにおいてキャップ34Yと容器本体33Yとの間に設置したシール材が経時劣化したり、トナー容器32Y内のトナーやトナー搬送パイプ43Y内のトナーが固着(ブロッキング)してしまったときなどに、駆動時における容器本体33Yやトナー搬送部材47Yの負荷が大きくなってしまうため、本発明が有用になる。
With this configuration, even when the
On the other hand, in the drive transmission device shown in FIG. 9, when the
In particular, when the sealing material installed between the
図10は、駆動停止時におけるウォームギア64Yと対向部材62Ya(対向面)との隙間量(横軸)と、駆動時に駆動伝達装置60Yによって回転駆動されるトナー搬送部材47Yの回転数(縦軸)と、の関係を示すグラフであって、上述した本発明の効果を確認するために本願発明者がおこなった実験の結果を示すものである。
図10において、グラフS0は図9に示す駆動伝達装置(ウォームギア64Yの対向面と対向部材620Yaの対向面が平行のものである。)を用いてトナー搬送部材47Yを回転駆動した結果を示し、グラフS1は本実施の形態における駆動伝達装置60Y(ウォームギア64Yの対向面と対向部材62Yaの対向面の傾斜角度θが3度のものである。)を用いてトナー搬送部材47Yを回転駆動した結果を示す。なお、図10に示す実験結果において、ウォームギア64Yの隙間が0.1mm程度あるときからトナー搬送部材47Yの回転数低下がみられるのは、モータ軸61Yaの軸方向のガタが0.1mm程度あって、隙間が0.1mm以下になるとウォームギア64Yが対向部材62Ya、620Yaに接触した状態になるためである。
図10の実験結果からも、本実施の形態における駆動伝達装置60Yを用いた場合には、ウォームギア64Yが対向部材62Yaに接触したときの摺動抵抗を減ずることができて、トナー搬送部材47Yの回転数低下を確実に軽減できることがわかる。なお、ウォームギア64Yの隙間量がマイナス方向に大きくなるほどトナー搬送部材47Yの回転数が低下するのは、ウォームギア64Yとホイールギア65Yとの噛み合いが低くなって駆動伝達効率が低下するためである。
なお、対向部材42Yaの傾斜角度θをあまり小さい設定してしまうと、ウォームギア64Yの倒れ方向(軸方向に対して倒れる方向である。)のガタによって、上述した効果が発揮されなくなる可能性があるため、傾斜角度θを3度以上に設定することが好ましい。
FIG. 10 shows the gap amount (horizontal axis) between the
In FIG. 10, a graph S0 shows the result of rotationally driving the
Also from the experimental results of FIG. 10, when the
If the inclination angle θ of the opposing member 42Ya is set too small, the above-described effect may not be exhibited due to the backlash in the direction in which the
ここで、本実施の形態において、上述した効果を確実に達成するために、対向部材62Yaを高剛性材料で形成して、その対向面を低摩擦材料で形成することが好ましい。
具体的に、本実施の形態では、ホルダ62Y(対向部材62Ya)として、板厚が1.2mmのSECC(亜鉛メッキ鋼板)を用いている。また、対向部材62Yaの対向面(ウォームギア64Yが接触する部分である。)に、フッ素樹脂等の低摩擦材料をコーティングすることもできる。
このような構成により、ウォームギア64Yが対向部材62Yaに接触しても、対向部材62Yaに変形が生じにくくなるとともに、ウォームギア64Yと対向部材62Yaとの摺動抵抗を減ずることができる。
Here, in the present embodiment, in order to reliably achieve the above-described effect, it is preferable to form the facing member 62Ya with a high-rigidity material and form the facing surface with a low-friction material.
Specifically, in the present embodiment, SECC (galvanized steel plate) having a plate thickness of 1.2 mm is used as the
With such a configuration, even if the
また、図8を参照して、本実施の形態において、対向部材62Yaの対向面は、ウォームギア64Yの端面に対する最近接部の軸方向の距離Zが1mm以下になるように形成されている。
これにより、ウォームギア64Yが白矢印方向に移動して対向部材62Yaに接触した状態になっても、ウォームギア64Yとホイールギア65Yとの噛み合いが大きく低下するのを防止することができるため、駆動伝達効率の低下を軽減することができる。
Referring to FIG. 8, in the present embodiment, the opposing surface of opposing member 62Ya is formed such that the axial distance Z of the closest portion to the end surface of
As a result, even if the
なお、本実施の形態では、図8に示すように、ホルダ62Yにおいて対向部材62Yaの先端部が根元部(曲げ元)よりもウォームギア64Yに近くなるように、対向部材62Yaを傾斜させた。
これに対して、図11に示すように、ホルダ62Yにおいて対向部材62Yaの根元部(曲げ元)が先端部よりもウォームギア64Yに近くなるように、対向部材62Yaを傾斜させることもできる。このような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。ただし、本実施の形態のものは、図11のものに比べて、ウォームギア64Yがモータ軸61Yaから脱落した場合に、そのウォームギア64Yを保持しやすい形状になっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the opposing member 62Ya is inclined so that the tip of the opposing member 62Ya in the
On the other hand, as shown in FIG. 11, in the
また、本実施の形態では、図8に示すように、ウォームギア64Yが駆動モータ61Yから離れる方向(白矢印方向)に力を受けるように形成されていて、その方向に対向部材62Yaを設けた。
これに対して、図示は省略するが、ウォームギア64Yが駆動モータ61Yに近づく方向(白矢印方向の逆方向である。)に力を受けるように形成されている場合(例えば、ウォームギアのネジリ方向が逆に形成されている場合等である。)には、その方向(例えば、駆動モータ61Yとウォームギア64Yとの間である。)に対向部材を設けることができる。そして、このような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
On the other hand, although not shown, when the
以上説明したように、本実施の形態では、モータ軸61Ya(軸部)に圧入されたウォームギア64Y(ギア)に軸方向の大きな力が作用した場合であっても、ウォームギア64Yの端面に対して隙間をあけて対向する対向面(対向部材62Ya)が所定角度θだけ傾斜するように形成されているため、ウォームギア64Yを介しての駆動伝達が充分にされなくなってしまう不具合が生じにくくなる。
As described above, in the present embodiment, even when a large axial force is applied to the
なお、本実施の形態では、トナー容器32Y、32M、32C、32K内にトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を現像装置5に適宜に供給する画像形成装置に対してはトナー容器32Y、32M、32C、32K内に2成分現像剤を収容することもできる。
In the present embodiment, only the toner is accommodated in the
また、本実施の形態では、駆動モータ61Yのモータ軸61Yaにウォームギア64Yが圧入された駆動伝達装置60Yに対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、噛合する相手方の噛合ギアから軸方向の力を受けるギア(例えば、ハス歯ギア、ホイールギア、等である。)が軸部に圧入されたものであれば、それらのすべてに対して本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、画像形成装置100のトナー補給装置40Yに設置された駆動伝達装置60Yに対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、それ以外のすべての駆動伝達装置に対して本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the
In the present embodiment, the present invention is applied to the
Even in these cases, the same effects as those of the present embodiment can be obtained.
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. . In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
32Y、32M、32C、32K トナー容器(トナーボトル)、
40Y トナー補給装置、
60Y 駆動伝達装置(駆動機構)、
61Y 駆動モータ、
61Ya モータ軸(軸部)、
62Y ホルダ(保持部材)、
62Ya 対向部材(対向部)、
64Y ウォームギア(ギア)、
65Y ホイールギア(噛合ギア)、
100 画像形成装置本体(装置本体)。
32Y, 32M, 32C, 32K toner containers (toner bottles),
40Y toner supply device,
60Y drive transmission device (drive mechanism),
61Y drive motor,
61 Ya motor shaft (shaft),
62Y holder (holding member),
62 Ya counter member (opposite part),
64Y worm gear (gear),
65Y wheel gear (meshing gear),
100 Image forming apparatus main body (apparatus main body).
Claims (6)
前記ギアにおいて前記軸方向の力が作用する方向の端面に対して、隙間をあけて対向する対向面を具備した対向部材と、
を備え、
前記対向部材の前記対向面は、前記ギアの前記端面に対して所定角度傾斜するように形成されたことを特徴とする駆動伝達装置。 A gear that is press-fitted into the shaft and that is configured to receive axial force from the mating gear of the other side that is meshed during driving;
An opposing member having an opposing surface that is opposed to the end face in the direction in which the axial force acts on the gear with a gap;
With
The drive transmission device according to claim 1, wherein the facing surface of the facing member is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the end surface of the gear.
前記対向面は、低摩擦材料で形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の駆動伝達装置。 The opposing member is formed of a highly rigid material,
The drive transmission device according to claim 1, wherein the facing surface is made of a low friction material.
前記対向部材は、前記駆動モータを保持する保持部材に一体的に形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の駆動伝達装置。 The gear is a worm gear press-fitted into the motor shaft of the drive motor,
The drive transmission device according to claim 1, wherein the facing member is formed integrally with a holding member that holds the drive motor.
前記駆動伝達装置は、前記トナー補給装置に設置されたことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 A toner replenishing device that drives the toner container to replenish the toner contained in the toner container to the developing device;
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the drive transmission device is installed in the toner supply device.
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