JP2013545134A

JP2013545134A - 動力伝達機構及びこれを搭載したプロセッシングボックス

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Publication number: JP2013545134A
Application number: JP2013535255A
Authority: JP
Inventors: 彭慶菲; 梁軍
Original assignee: 珠海賽納打印科技股分有限公司
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-12-19
Also published as: EP2634636A4; BR112013009100A2; RU2013113999A; US8737882B2; EP2634636A1; US20130216265A1; WO2012055312A1

Abstract

【課題】摩耗が発生しずらく、故障しづらい動力伝達機構を提供する。
【解決手段】本発明の動力伝達機構は、感光ドラム駆動装置を有し、感光ドラム駆動装置は、イメージング装置駆動装置とかみ合ってイメージング装置駆動装置から動力を受ける。イメージング装置駆動装置は、三角形凹み部と三角形凹み部に設けられた３つの頂角の内側にある動力伝送部から構成される。感光ドラム駆動装置は、ドラム軸の端面から軸方向に伸びて前記凹み部と協働する非変形型突起を有し、突起部は変位制限機構と応力機構を有し、このうち応力機構は、前記非変形型突起にある凸歯に傾斜して設けられており、凸歯にはさらに動力伝達部とかみ合って動力を伝動するかみ合い面が設けられている。変位制限機構と前記応力機構は別々の場所にあるため、変位制限機構は、応力機構と凹み部とのかみ合いの過程での圧力の過度の上昇によるかみ合う時に回転軸の重なり合いに支障がない。
【選択図】図9

Description

本発明は、レーザープリンター、コピー機等のイメージング装置に用いられる動力伝達機構及びこれを搭載したプロセッシングボックスに関わる。

従来のイメージング装置にモーター、イメージング装置駆動装置及びプロセッシングボックスが設けられており、このうちプロセッシングボックスは、イメージング装置の中に取り外し可能な状態で装着され、プロセッシングボックスの上に感光ドラムが設けられている。イメージング装置が作動する過程で、モーターは動力を供給し、動力は、イメージング装置駆動装置を通じてプロセッシングボックスに伝達され、プロセッシングボックスにある感光ドラムを回転させている。

図1、2に示すように、感光ドラム7の片端に動力伝達機構が固定されており、当該動力伝達機構はドラム軸17を有し、当該ドラム軸17に変形型突起17aが設けられており、突起17aは末端部17a1を含む。ドラム軸17の回転軸は感光ドラム7の回転軸と重なり合う。イメージング装置駆動装置18は変形型凹み部18aを有し、凹み部18aに底面18a2が設けられている。

イメージング装置が作動する過程で、イメージング装置駆動装置18はモーターからの動力を受けて回転し、ドラム軸17はイメージング装置駆動装置18とかみ合い、回転動力はイメージング装置駆動装置18を通じてドラム軸17に伝達され、最終的に感光ドラム7を回転させている。ドラム軸17がイメージング装置駆動装置18とかみ合うと、ドラム軸17にある変形型突起17aがイメージング装置駆動装置18にある変形型凹み部18aの中に挿入され、末端面17a1は底面18a2と向かい合い、イメージング装置駆動装置18にある回転動力は変形型突起17aと凹み部18aとのかみ合いを通じてドラム軸17に伝達される。

図3、4は、変形型突起17aと変形型凹み部18aが回転していない時と回転している時の断面図である。図に示すように、変形型突起17aと変形型凹み部18aの断面はいずれも三角形（正三角形等）で、しかも三角形突起17aの寸法は三角形凹み部18aの寸法よりも小さい。図3に示すように、突起17aが凹み部18aの中に插入され、凹み部18aと一緒に回転しない時は、感光ドラム上のドラム軸回転軸X1はイメージング装置駆動装置の回転軸X2と重なり合わない。図4に示すように、突起17aが凹み部18aとかみ合い、かつ凹み部18aとともに回転すると、三角形突起17aの三つの頂角17a2は凹み部18a上の三角形の３つのエッジとかみ合って凹み部18aからの動力を突起17aに伝達する。この時、感光ドラムにあるドラム軸回転軸X1はイメージング装置駆動装置の回転軸X2と重なり合い、変形型突起17aと変形型凹み部18aによる安定した伝動を確保する。
図において、R0は突起17aの3つの頂角17a2の内接円直径であり、R1は三角形凹み部18aの内接円直径で、R2は凹み部18aの3つの頂角の内接円直径である。突起17aとイメージング装置駆動装置18aとの動力伝達を実現するには、R0、R1、R2は以下の条件を満たさなければならない。R1<R0<R2。

図5は、従来技術的手段を用いた別の実施例である。当該実施例では、変形型突起17aと変形型凹み部18aはいずれも四辺形（如正四辺形）で、四辺形突起17aは四辺形凹み部18aとかみ合い、動力を伝達する。

従来技術的手段では、イメージング装置駆動装置はさらに図6に示す方式を用いることもできる。図6に示すように、イメージング装置駆動装置28の片端には変形型凹み部28aが、凹み部28aの上には底面28a1と支持突起28a2が設けられている。このうち支持突起28a2は変形三角形凹み部28aの中心部（支持柱突起28a2の回転軸はイメージング装置駆動装置の回転軸X2と重なり合う）に位置し、その高さは凹み部28aの深さとほぼ同じである。なお、前記支持柱は錐状のものでも構わない。

前記動力伝達機構を搭載した感光ドラムは、従来のイメージング装置に用いられているプロセッシングボックスに幅広く使用されている。前記プロセッシングボックスは少なくとも以下のものを含む。静電潜像の生成に用いる前記動力伝達機構を搭載した感光ドラム、前記静電潜像の生成に必要な現像液と前記現像液を感光ドラムに送るための現像ローラ。前記プロセッシングボックスをイメージング装置に装着した後、前記イメージング装置駆動装置でイメージング装置上のモーターからの回転動力を受けて前記感光ドラムと現像ローラを回転させる。

従来技術的手段として使われているこのような動力伝達構造には以下のような欠陥がある。

1. 変形型突起が変形型凹み部とかみ合わせるには、突起と凹み部上の変形面に高い精度の変形角度が求められる。突起上の変形面と凹み部上の変形面が加工精度不足により変形角度が一致しないと、突起上の変形面と凹み部上の変形面に点と面接触が生じ、このうち変形面は突起と凹み部とのかみ合う過程で歪みが生じ、感光ドラム上のドラム軸回転軸X1がイメージング装置駆動装置の回転軸X2と重なり合わなくなりなくなり、動力伝達の安定性が低下する恐れがある。このような問題を防ぐために、突起と凹み部の変形面の加工精度を大幅に高める必要があり、生産コストが増加するほかし、製造が難しい等の問題を伴う。

2. 突起と凹み部の多辺形形状の加工が難しく、そのため高い突起と凹み部の加工精度が求められる。例えば等辺三角形の場合、三角形中心位置の精度を確保するには等辺三角形の突起と凹み部の精度を上げる必要があり、さもなければ、突起と凹み部がかみ合う時に感光ドラム上のドラム軸回転軸X1がイメージング装置駆動装置の回転軸X2と重なり合わなくなり、伝動の安定性を低下させる原因となる。また、突起と凹み部がかみ合う過程で、突起上の三角形の頂角は動力を伝達する必要があるため、応力により歪みが生じやすく、長期間使用すると磨損又は破損しやすくなる。これに対して三角形の3つの頂角は、作動する時に応力回転と支持位置決めの2つの役割を果たしているため、磨損又は破損した三角形は凹み部とのかみ合う過程で、回転軸X1とX2が重なり合わない現象が生じる恐れがあり、伝動の安定性を低下させる原因となる。伝動の精度と安定性を確保するために、より高い三角形突起の材料硬度と耐磨性が必要となる。また、突起の3つの頂角と接触する三角形凹み部のエッジ部分も作動中に破損又は磨損しやすいため、同様により高い三角形凹み部の硬度と耐磨性が求められる。

本発明は、従来の動力伝達機構が、応力機構と凹み部がかみ合う時に圧力の過度の上昇により磨損が生じ、これにより突起と凹み部とのかみ合いへの支障が起きやすいという技術的課題を解決できる動力伝達機構を提供する。

上記目的を実現する本発明において採用した技術方案は次の通り。

感光ドラム駆動装置を含む動力伝達機構、前記感光ドラム駆動装置はイメージング装置駆動装置と協働して駆動力を伝達する。

前記イメージング装置駆動装置は以下のものから構成される。三角形横断面を持つ三角形凹み部と三角形凹み部に設けられた３つの頂角の内側にある動力伝送部。前記感光ドラム駆動装置は、ドラム軸の端面から軸方向に伸びるイメージング装置駆動装置の凹み部と協働する非扭曲形突起を有し、前記突起部は変位制限機構と応力機構を有し、前記応力機構は、前記非変形型突起にある凸歯に傾斜状に設けられ、前記凸歯にさらに動力伝達部とかみ合い、動力を伝動するかみ合い面が設けられている

前記変位制限機構と前記応力機構は、別々に設けられている。

前記変位制限機構は、前記突起にある前記凹み部エッジとかみ合う支持円盤である。

前記凸歯が２つあって、前記凹み部の3つの頂角の動力伝達部内にある2つの動力伝達部とそれぞれ整合する。

前記凸歯と感光ドラム駆動装置の回転軸線との間の夾角は3〜40°である。

前記倾斜の凸歯と感光ドラム駆動装置の回転軸線との間の夾角は25〜30°である。

前記突起の上に支持円盤が設けられており、前記凸歯の前記非変形型突起の支持円盤から放射状方向に沿って伸びる長さは2〜5mmである。

前記凸歯の前記非変形型突起の支持円盤から放射状方向に沿って伸びる長さは2.3〜3.3mmである。

前記2つの凸歯の間の最低夾角は120°で、前記夾角の加工精度の上限公差は2〜10°である。

前記夾角の加工精度の上限公差は2〜4°である。

前記凸歯はさらに前記支持円盤と接続する2つの平行面を有し、前記かみ合い面は前記2つの平行面と夾角を呈する。

前記かみ合い面の斜辺と感光ドラム軸線との間の夾角は5〜50°である。

前記かみ合い面の斜边と感光ドラム軸線との間の夾角は10〜40°である。

前記かみ合い面は2つの直辺を有し、前記直辺と前記感光ドラム駆動装置の中心部と前記凸歯の頂角との間に引いた線との間の夾角は0〜90°である

前記感光ドラム駆動装置の中心部と前記凸歯の頂角との間に引いた線との間の夾角は25〜45°である。

前記かみ合い面の面積は5〜20mm²である。

前記かみ合い面の面積は7〜16mm²である。

前記変位制限機構は、突起上のドラム轴の中軸線に設けられた支持孔と凹み部内の中轴线に設けられた前記変位制限孔と整合する支持突起を含む。

前記突起に支持円盤と2つの突柱が設けられており、前記突柱は前記突起の両側に対称に分布し、このうち第1突起柱は前記動力伝達部とかみ合う凸歯で、第2突起柱は前記凹み部の内壁と接触し、前記応力機構は第1突起柱で、前記変位制限機構は支持円盤と第2突起柱を含む。

前記動力伝達機構を有し、前記動力伝達機構は感光ドラムの端部に設けられた感光ドラムを含めたプロセッシングボックス。

上記技術的手段を採用した場合、変位制限機構と前記応力機構は別々の場所にあるため、変位制限機構は、応力機構と凹み部とのかみ合いの過程での圧力の過度の上昇によるかみ合う時に回転軸の重なり合いに支障をきたす心配がないため、従来の動力伝達機構が、応力機構と凹み部がかみ合う時に圧力の過度の上昇により磨損が生じ、ひいてはかみ合い突起と凹み部かみ合いへの支障が起きやすいという技術的課題を解決した。また、凸歯は2つあって、しかも3つの頂角の動力伝達部にある2つの動力伝達部と整合するため、各位置決め点におけるイメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置の作用力を減らし、ひいてはイメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置の磨損を低減し、イメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置の回転軸が磨損により重なり合わず位置決めに支障をきたしやすい技術的課題を解決した。

上記技術的手段はさらに以下のような優位性を有する。
1. 同じような構造を持つ突起は、形状の異なるさまざまな凹み部とかみ合って動力を伝達することができる。
2. 上記形状にすることで、突起を加工しやすくなり、加工精度が多少低くでも対応できる。
3. 突起上の支持点と応力点が別々になっているため、突起上の支持点が突起上の応力点が凹み部とのかみ合う過程で圧力の過度の上昇によりかみ合う時に回転軸X1、X2の重なり合いを妨げることがない。
4. 突起と凹み部を錐状にすることで、凹み部への突起の挿入がより簡単になる。
5. 上記突起上の凸歯を支持円盤の上に傾斜状に設けることで、動力の伝達過程で感光ドラム駆動装置がイメージング装置駆動装置から脱落してイメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置との間での安定した動力の伝達に支障をきたすことを防ぐことができる。
6. 突起に設けられた複数の傾斜凸歯により、突起と凹み部との間にある応力点を減らすことができる。
7. 上記凸歯の上にかみ合い面を設け、突起と凹み部の応力面積を増やすことで、突起と凹み部の磨損を減らし、感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置との間でのより安定した動力の伝達を実現することができる。

従来技術による感光ドラム駆動装置を搭載した感光ドラムの立体図である。従来技術による感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置の立体図である。従来技術による変形型突起と変形型凹み部が回転していない時の断面図である。従来技術による変形型突起と変形型凹み部が回転している時の断面図である。従来技術による別のタイプの四辺形の突起と凹み部を示す説明図である。従来技術による凹み部の中心部に位置決め柱が設けられた状態を示す説明図である。イメージング装置駆動装置の立体図である。イメージング装置駆動装置の俯瞰図である。実施例１の感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置がかみ合う前の状態を示す説明図である。実施例１の非変形型突起と変形型凹み部がかみ合う時の断面図である。実施例２の突起と凹み部がかみ合う時の断面図である。 a、b実施例３の凹み部がそれぞれ四辺形、五辺形である場合の非変形型突起と変形型凹み部がかみ合う時の断面図である。実施例４の支持柱付き非変形型突起が変形型凹み部とかみ合う時の断面図である。実施例５と実施例６の突起がそれぞれ四辺形、五辺形である場合の突起と凹み部がかみ合う時の断面図である。実施例７の位置決め柱付き凹み部と感光ドラム駆動装置がかみ合う前の状態を示す説明図である。実施例７の位置決め位孔付き感光ドラムの立体図である。それぞれ実施例７の位置決め孔付きの３種類の異なる形状を持つ突起が位置決め柱付き凹み部とかみ合う時の断面図である。実施例８の感光ドラム駆動装置の立体図である。実施例８の感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置を装着した状態の応力分析に関する説明図である。実施例９の感光ドラム駆動装置の立体図である。実施例９の感光ドラム駆動装置の正面図である。実施例９の感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置を装着した状態の俯瞰図である。実施例９の感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置を装着した状態を示す説明図である。実施例９のイメージング装置駆動装置が感光ドラム駆動装置とかみ合う後の断面応力分析に関する説明図である。実施例１０の感光ドラム駆動装置の立体図である。実施例１１の感光ドラム駆動装置の立体図である。本発明のかみ合い面付きの非変形型突起の部分拡大図である。図26が「B」方向に沿った時の正面図である。本発明のかみ合い面付き非変形型突起の俯瞰図である。

実施例1：
感光ドラム駆動装置を含む動力伝達機構。このうち感光ドラム駆動装置はイメージング装置駆動装置とかみ合い、イメージング装置駆動装置から動力を受ける。イメージング装置駆動装置に凹み部が設けられており、感光ドラム駆動装置は、感光ドラムの軸端面から軸方向に伸びる突起を含む。突起と凹み部は、相互接触する変位制限機構で変位を制限し、応力機構を介して動力を伝達する。

図7と図8は、それぞれイメージング装置駆動装置の立体図と俯瞰図である。図に示すように、イメージング装置駆動装置18は以下のものを含む。三角形横断面を持つ変形凹み部18a、三角形の3つの頂角にある動力伝達部18b。このうち動力伝達部18bは、三角形頂角内のイメージング装置駆動装置の回転方向の下游の内斜面に位置する。

図9は、感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置がかみ合う前の状態を示す説明図である。図に示すように。感光ドラム駆動装置は以下のものを含む。感光ドラム７の端部に設けられたドラムフランジ26、ドラムフランジ26の端部から軸方向に伸び、プロセッシングボックスが作動する過程で回転して感光ドラム７を支えるドラム軸27と非変形型突起27a、このうち非変形型突起27a上に支持円盤27a2と凸歯27a1が設けられており、本実施例では、支持円盤27a2と凸歯27a1はそれぞれ前記動力伝達機構の変位制限機構と応力機構として機能する。非変形型突起27aは、変形型凹み部18aとかみ合うことができ、突起27a上の凸歯27a1と支持円盤27a2が凹み部18aの中に挿入される、突起27aと凹み部18aがかみ合い、凹み部18a上の回転駆動力を受ける。これにより、イメージング装置上のモーターが回転すると、モーターは動力をイメージング装置駆動装置18に伝達し、感光ドラム駆動装置は非変形型突起27aと変形型凹み部18aとのかみ合いを利用して動力を感光ドラム駆動装置に伝達し、最終的に感光ドラム7を回転させる。変形型凹み部18aの断面形状は三角形（等辺三角形を例に）となっている。

図10aは、非変形型突起27aが変形型凹み部18aとかみ合う時の断面図である。図に示すように、非変形型突起27aが変形型凹み部18aとかみ合うと、突起27aと凹み部18aのセンター位置決めの精確性を確保するために、非変形型突起27a上の支持円盤27a2が凹み部18aの３本のエッジと正接する。この時、非変形型突起27aの回転軸X1は変形型凹み部18aの回転軸X2と重なり合って非変形型突起27aと変形型凹み部18aとの安定したかみ合いを確保している。

非変形型突起27a上の凸歯27a1は、非変形型突起27aが変形型凹み部18aとかみ合う過程で、動力伝達部18bとかみ合って回転動力を受け、突起27aを凹み部18aと一緒に回転させる。

凸歯27a1が動力伝達部18bとかみ合う過程で、凸歯27a1は凹み部18aの圧力により歪みが生じやすい。回転動力を伝達するための凸歯27a1と突起27aの精確な位置決めを確保するための支持円盤27a2を別々に設けることで、非変形型突起27aが回転する過程において凸歯27a1の支持円盤27a2への影響を防ぎ、より精度の高い突起27aの位置決めを図り、最終的に非変形型突起27aと変形型凹み部18aとのかみ合う過程における不安定性を回避する。

突起27aをより簡単に凹み部18aに挿入できるよう、突起27a上の凸歯27a1と支持円盤27a2は錐状であっても構わない。図10bに示すように、突起頂面27a3（図では点線で表示）はドラム軸27上の感光ドラムの中心部から最も離れた平面（突起27aが凹み部18aに挿入される、頂面27a3が真っ先に凹み部18aの中に入る）で、突起かみ合い面27a4（図では実線で表示）は突起27a上の凹み部18aの3つのエッジと正接する所の断面である。図に示すように、頂面27a3の寸法はかみ合い面27a4の同じ部分の寸法より小さく、このため非変形型突起27aが変形型凹み部18aとかみ合うと、頂面27a3を簡単に凹み部18aに挿入できる。突起27aは錐状であるため、頂面27a3が凹み部18aに挿入されると、突起27aの他の断面も、かみ合い面27a4が凹み部18aと正接するまで凹み部18aの中に入り込み、この非変形型突起27aの回転軸X1が変形型凹み部18aの回転軸X2と重なり合う。

図10bに示すように、凹み部18aは変形形状であるため、凹み部頂面18a1（図では実線で表示）は凹み部底面18a2（図では点線で表示）と重なり合わない。非変形型突起27aを変形型凹み部18aの奥深くまで挿入できるよう、突起27a上の凸歯27a1の幅を一定の範囲内に抑える必要がある。非変形型突起27aを変形型凹み部18aの奥深くまで挿入できるよう、凸歯27a1の幅は凹み部頂面18a1と凹み部底面18a2が重なり合う部分の幅より小さい又は等しいものでなければならない。これにより凸歯27a1は簡単に凹み部18aに挿入できるようになり、凹み部18aとのかみ合い面積の最大化を実現することができる。凸歯27a1の幅は凹み部頂面18a1の幅より小さいため、凸歯27a1は簡単に凹み部頂面18a1とかみ合うことができ、凸歯27a1も簡単に凹み部18aに挿入することができる。

本実施例では、前記支持円盤は円形構造を採用し、一般技術者なら誰でもわかるように、円形構造の円盤のほうが加工しやすく、しかも高精度の製造を実現できる。旋盤等の加工機械で円形の円盤を作り終わった後、円形の円盤上でフライス盤等のツールで鍵溝を作り、所定の寸法を満たす普通の平鍵又は半円形鍵等を前記の鍵溝に装入すれば、本実施例の突起の製造が完了する。

実施例2：
図11に示すように、凸歯27a1’と凹み部18aの接触面積を増やし、一部圧力の過度上昇による凸歯27a1の歪みを防ぐために、凸歯27a1’の凹み部18aのエッジと接触する部分は斜面で、しかも斜面の傾斜度は凹み部のエッジの傾斜度とほぼ同じとする。

実施例3：
図12aに示すように、凹み部18a’は正四辺形で、支持円盤27a2は、凹み部18a’の４つのエッジとかみ合って突起27aと凹み部18a’のセンターとの重なり合いを確保している。凸歯27a1は、凹み部18a’の中で凹み部の1つのエッジとかみ合い、凹み部18a’から動力を伝達する。

図12bに示すように、凹み部18a’’は正五辺形で、支持円盤27a2は凹み部18a’’の５つのエッジとかみ合い、凸歯27a1は凹み部18a’’の中で凹み部の1つのエッジとかみ合い、凹み部18a’’から動力を伝達する。

ここからもわかるように、同一構造を持つ突起はさまざまな形状の凹み部に用いることができる。

実施例4：
図13a、13bに示すように、非変形型突起37a（図では実線で表示）は実施例1の突起27a（図では点線で表示）に比べ、形状が多少変わっている。

図13aは、非変形型突起37aが変形型凹み部18aとかみ合った時の断面図である。非変形型突起37aは、2つの突起柱と支持円盤37a2を有し、このうち第1突起柱は凸歯37a1で、第2突起柱は支持柱37a3である。本実施例では、支持円盤37a2と支持柱37a3は、前記動力伝達機構の変位制限機構として、非変形型突起37aが変形型凹み部18aとかみ合うと、支持円盤37a2が変形型凹み部18aの２つのエッジと啮合し、変形型凹み部18aの別の１つのエッジも支持柱37a3とかみ合う。支持円盤37a2と支持柱37a3が変形型凹み部18aのエッジとかみ合うことで、非変形型突起27aの回転軸X1が変形型凹み部18aの回転軸X2と重なり合うことを確保し、非変形型突起37aと変形型凹み部18aとの間の安定した伝動を実現する。

凸歯37a1は凹み部18aの任意の動力伝達部18bとかみ合い、凹み部18aの回転動力を突起37aに伝達し、突起37aを凹み部27aとともに回転させる。

支持円盤37a2は円形で、その円心はX3で、支持柱37a3と凸歯37a1は中心点X3と対称に設けられ、かつ支持柱37a3の最高点から支持円盤37a2までの距離は凸歯37a1の最高点から支持円盤37a2までの距離と同じ（即ち同一高度）で、支持柱37a3の幅は凸歯37a1の幅と同じである。

実施例１と似たようなやり方であれば、突起37aが作動の過程においてより確実に凹み部18aに挿入できるよう、突起37aを錐状にすることもできる。

図13bに示すように、変形型凹み部18aは凹み部頂面18a1と凹み部底面18a2を有し、非変形型突起37aを凹み部18aの底面18a2まで挿しこんで凹み部ときちんとかみ合うよう、突起37a上の凸歯37a1、支持円盤37a2、支持柱37a3の幅は、凹み部頂面18a1と凹み部底面18a2の重なり合う部分の幅より小さい又は同じになるよう調整しなければならない。

実施例１に比べ、支持柱37a3と凹み部18aのエッジとの接触面積が大きく、これにより突起37aがぴったりと凹み部18aとかみ合い、より安定した伝動を実現することができる。

突起の製造手順として、まず円形の支持円盤37a2を旋盤等のツールで作り出し、円盤上で対称に２つ鍵溝を開けて、平鍵をそれぞれの鍵溝に装着して支持柱と凸歯を作り上げる。この方法により、突起をより簡単に製造できるようになり、基準を満たす精度を確保することができる。

実施例１と同じその他の構造の特徴又は技術的効果（例えば突起を錐状にする、突起は形状の異なるさまざまな凹み部とかみ合うことができる等）については、ここでの説明は省略する。

実施例5：
図14aは、本発明に係る実施例５を示す説明図である。本実施例では、非変形型突起は四辺形形状を呈し、図14aに示すように、非変形型突起47aは四辺形で、本実施例の正四辺形を例に、正四辺形突起47aに４つの頂点があり、このうち２つの頂点は変形型凹み部18aの２つのエッジとかみ合う。この２つの頂点は支持頂点47a2とする。別の１つの頂点47a1は凹み部18aの別の１つのエッジとかみ合う。この頂点47a1は応力頂点とする。２つの支持頂点47a2と応力頂点47a1はそれぞれ変形型凹み部18aの回転軸X2の両側に設けられている。

本技術分野の一般技術者には次のことを理解されたい。正四辺形突起47aにある４つの頂点のいずれか１つを応力頂点47a1として、別の任意の２つの当該頂点と相对する頂点を支持頂点47a2として用いることができる。

実施例6：
図14bは、本発明の６つ目の実施例を示す説明図である。本実施例では、非変形型突起は五辺形形状を採用し、図14bに示すように、非変形型突起57aは五辺形で、本実施例の正五辺形を例に、正五辺形突起57a上に凹み部18aの２つのエッジとかみ合う２つの支持頂点57a2があり、これが突起57aに対して支持、位置決めの役割を果たしている。別の１つの受力頂点57a1は、凹み部18aの別の１本のエッジとかみ合い、凹み部18aからの動力を受けて、そして突起57aに伝達する。

本技術分野の一般技術者には次のことを理解されたい。五辺形にある任意の２つ頂点を支持頂点57a2として、別の１つの頂点を受力頂点57a1として用いることができる。

実施例7：
図15、16に示すように、イメージング装置駆動装置28の上に変形型凹み部28aが設けられており、変形型凹み部28aの中心部に支持突起28a2が設けられている。なお、支持突起28a2は錐状のものでも構わない。

感光ドラム7の片端に感光ドラム駆動装置が設けられており、当該感光ドラム駆動装置はドラム軸27を有し、ドラム軸27の上に非変形型突起27bが設けられている。非変形型突起27bは凸歯27b1、円盤27b2と支持孔27b3を有し、支持孔27b3の中心は感光ドラム回転軸X1と重なり合う。

本実施例では、支持突起28a2と支持孔27b3は、前記動力伝達機構の変位制限機構として機能する。

図17aは、非変形型突起27bが変形型凹み部28aとかみ合う時の断面図である。当非変形型突起27bが変形型凹み部28aとかみ合うと、支持孔27b3が支持突起28a2とかみ合い、突起27bの支撑と定位となり、突起27bが凹み部28aとかみ合う過程で、非変形型突起27bの回転軸X1と変形型凹み部28aの回転軸X2が重なり合い、非変形型突起27bと変形型凹み部28aとの安定したかみ合い確保する。図17aに示すように、非変形型突起27bが変形型凹み部28aとかみ合う時は、円盤27b2は凹み部28aのエッジとかみ合わない。

凸歯27b1は、凹み部のエッジとかみ合う過程で、凹み部28aから回転動力を受けて突起27bを回転させる。

支持円27b3を容易に支持突起28a2に挿入できるよう、支持円27b3を，支持突起28a2とほぼ同じテーパー持つ錐状にしても構わない。

図17b、17cは、本実施例の方案２、方案３を示す説明図である。本実施例の上記の方案と違って、突起の形状に多少の变化がある。

図17bに示すように、突起37bの上に凸歯37b1が支持円37b3に対して設けた対称柱37b4が設けられており、支持孔37b3は凹み部28a上の支持突起28a2とかみ合い、突起37bに対して支持と位置決めの役割を果たしている。

図17cに示すように、突起47bは正四辺形、正四辺形突起47bの１つ頂点は受力頂点47b1とし、突起の上にさらに支持孔47b3が設けられており、支持孔47b3は凹み部上の支持突起28a2とかみ合い、突起47bに対して支持と位置決めの役割を果たしている。もちろん突起を五辺形等の他の形状に変えても構わない。

実施例8
本実施例のイメージング装置駆動装置は実施例１のイメージング装置駆動装置と同じものであるため、ここでの説明は省略する。

図18は、実施例８の感光ドラム駆動装置の立体図である。図に示すように、感光ドラム駆動装置は次のものを含む。感光ドラム1の端部に設けられた感光ドラム1と接続した、受けた駆動力を感光ドラム1に伝達するためのドラムフランジ2。ドラムフランジ2の端部から軸方向に伸びるドラム軸3、ドラム軸3は、プロセッシングボックスの動作過程において回転して感光ドラム1を支持することができる。ドラム軸3の端面から軸方向に伸び、イメージング装置駆動装置18から駆動力を受ける非変形型突起4、非変形型突起4の上に支持円盤4bが設けられており、非変形型突起4の支持円盤4bに非変形型突起4に沿って放射状に伸びる第1凸歯5aが設けられている。このうち第1凸歯5aは、非変形型突起4の支持円盤4bの上に傾斜状に設けられている。

本実施例では、第1凸歯5aと支持円盤4bはそれぞれ前記動力伝達機構の応力機構と変位制限機構として機能する。

駆動力の伝達過程において、感光ドラム駆動装置の非変形型突起4にある第1凸歯5aは任意の動力伝達部18bとかみ合って動力を伝達し、感光ドラム駆動装置の非変形型突起の支持円盤4bはイメージング装置駆動装置の凹み部の３つのエッジと３つの接点P1、P2、P3の所でかみ合い、駆動力の伝達過程において感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置18との間の重なり合いとセンター合わせを実現する。

図19は、感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置を組み立てた時の応力分析に関する説明図である。「A」はイメージング装置駆動装置の回転方向で、イメージング装置駆動装置から第１凸歯5aにかかる力はF11とする。F11は、法線力F12と半径方向力F14に分けられる。 F15はイメージング装置駆動装置が接点P1の所で発生する力で、F13はイメージング装置駆動装置が接点P2の所で発生する力である。P3の所は力を受けない。以上を踏まえて、以下の応力分析式が得られる。
イメージング装置駆動装置又は感光ドラム駆動装置は、P1の所で大きさＦ１５を受け、
P2の所で大きさ2·F14の力を受ける。

感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置がかみ合って伝達する過程で、磨損が生じるため、本実施例では、感光ドラム駆動装置を動力伝達部の凸歯と位置決めの役割を果たす非変形型突起の支持円盤を別々の所に設けることで、力伝達機能と位置決め機能は磨損の影響を受けずに済む。

実施例9
図20と図21は、本実施例の感光ドラム駆動装置の立体図と正面図で、図22は、本実施例の感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置の装着状態を示す俯瞰図である。本実施例で使用されるイメージング装置駆動装置は、実施例１記載のイメージング装置駆動装置と同じものであるため、ここでの説明は省略する。図に示すように、感光ドラム駆動装置は次のものを含む。感光ドラム1の端部に固定されるドラムフランジ2、ドラムフランジ2の端部から軸方向に伸び、プロセッシングボックスが作動する時に回転して感光ドラム1を支持するドラム軸3、ドラム軸3の端面から軸方向に伸びてイメージング装置駆動装置18からの駆動力を受ける円柱型非変形型突起4、非変形型突起4の支持円盤4b上には非変形型突起4に沿って径向に伸びてイメージング装置駆動装置にある任意の２つの動力伝達部と協働するペアの凸歯4aが設けられている。凸歯4aは、非変形型突起4の支持円盤4bに傾斜状に設けられている。本実施例では、凸歯4aと支持円盤はそれぞれ前記動力伝達機構の応力機構と変位制限機構として機能する。2つの凸歯4aの間の最小夹角αの標準角度は120°、角度の上限公差は通常は2°未満とする。本方案の凸歯4aについては、θ程の加工精度誤差が許される、θの範囲は2°〜10°で、2〜4°が望ましい。θが角度誤差の場合、２つの凸歯4aの間の最小夹角αをα+θに変更し、この時２つの凸歯4aは同時に凹み部18aの動力伝達部18bとかみ合うことはない。回転方向の最上游にある凸歯はまずイメージング装置駆動装置の動力伝達部とかみ合い、緩衝の役割を果たす。凸歯4aの回転方向に沿った下游にθ角くらいの加工誤差がある場合、θにより凸歯に漸進的変化するかみ合い面が形成され、凸歯4aが凹み部の動力伝達部18bとかみ合う過程で凸歯4aを緩衝する役割を果たし、イメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置との間の損傷を減らすことができる。２つの凸歯4aの間にある非変形型突起円柱面は、イメージング装置駆動装置のエッジと接触することで感光ドラム駆動装置の位置決めを実現できる。凸歯4aと非変形型突起円柱面の接続部にさらに応力の集中を和らげる角丸が設けられているほか、上記の感光ドラム駆動装置内のドラムフランジ3、ドラム軸3、円柱型非変形型突起4、凸歯4aは、同種類の素材で一体型に作ったり、緩衝構造を加えたりできます。ドラムフランジ2上にさらに駆動力をその他の部品（現像部品等）に伝達するためのドラムギア2aを設置しても構わない。

図23は、感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置を組み立てた状態を示す説明図で、図24は、イメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置がかみ合った後の断面応力分析に関する説明図である。図に示すように、感光ドラム駆動装置は、イメージング装置駆動装置の凹み部のエッジと３つの接点P4、P5、P6の所でかみ合う。「A」はイメージング装置駆動装置の回転方向で、イメージング装置駆動装置は、感光ドラム駆動装置に対し同じくらい大きさの力F24とF56を送り、感光ドラム駆動装置にかかるトルクが実施例８のトルクの２倍の状態になると、F24とF56は、実施例８のF11と同じ力となる。F24は、法線力F2と半径方向力F4に分けられ、 F56は法線力F5と半径方向力F6に分けられる。F2とF5は実施例８のF12と同じ強さ、F4とF6は、実施例８のF14と同じ強さである。仮にF1はイメージング装置駆動装置が接点P5の所で発生した力、F3はイメージング装置駆動装置が接点P6の所で発生した力とした場合、P4は力を受けないとして、以下の応力分析式が得られる。：
F1=2•F4とF3=0が得られ、即ちイメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置はP5の所で大きさ2•F4の力を受け、P6の所で力を受けないことを意味する。実施例８に比べ、本実施例の応力点が少なく、接点P5とP6の所におけるイメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置の磨損が低減し、感光ドラム駆動装置の位置決め安定性が向上し、より安定した駆動力の伝達を実現できる。

実施例10
本技術分野の一般技術者には次のことを理解されたい。２つの凸歯のうち、１つを斜歯に、もう１つを直歯にすることで、同じ効果が得られる。図25は、本実施例の感光ドラム駆動装置の立体図である。図に示すように、斜歯4aは、非変形型突起の支持円盤4b上に傾斜状に、直歯4cは、支持円盤4b上に垂直に設けられている。

実施例11
イメージング装置の回転速度が遅い時は、イメージング装置駆動装置のトルクが小さく、このとき感光ドラム駆動装置の２つの凸歯をすべて直歯にすることができる。図26は、本実施例の感光ドラム駆動装置の立体図である。4dは感光ドラム駆動装置の凸歯で、感光ドラム駆動装置の加工精度がいっそう低下した。

本発明では、実施例８から実施例１１までの前記凸歯について、実施例９を例に、図21と図22に示すように、凸歯4aと感光ドラム駆動装置の回転軸線との間の夾角βを3〜40°に設定し、可能であれば25-30°が望ましく、これにより感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置がスムーズにかみ合うと同時に、動力の伝達過程で感光ドラム駆動装置がイメージング装置駆動装置の中から脱落することを防ぎ、イメージング装置駆動装置と感光ドラム駆動装置との間の安定した動力の伝達を確保できる。凸歯4aは支持円盤4bから放射方向に沿った長さはL1で、このL1の範囲は通常なら2〜5mm、可能であれば2.3〜3.3mmが望ましく、これにより感光ドラム駆動装置に動力を伝達する十分なトルクがあることを確保する。

本発明では、上記の実施例における前記凸歯は、実施例９を例に、図21、図22、図27に示すように、凸歯4a上にかみ合い面4a1があり、当該かみ合い面4a1の面積は5〜20mm²の間で、可能であれば7〜16mm²が望ましい。力を伝達する時、かみ合い面4a1はイメージング装置駆動装置の動力伝達部内壁とかみ合って動力を伝達し、凸歯4aにかみ合い面4a1をつけることで、前記感光ドラム駆動装置とイメージング装置駆動装置との間の磨損を減らすことができる。前記凸歯はさらに次のものを含む。頂角4a2、前記凸歯支持円盤と接続する２つの平行する平面4a2と4a3。平面4a2、4a3と感光ドラム軸線との間の夾角はβである。前記かみ合い面はさらに次のものを含む：直辺s1、s2と斜辺s3。前記直辺s1と直辺s2は平行しており、斜辺s3と感光ドラム軸線との間の夾角は5〜50°の間で、可能であれば10〜40°が望ましい。直辺s1と与感光ドラム駆動装置の中心部から凸歯の頂角4a2まで引いた線との間の夾角γは0〜90°の間で、可能であれば25〜45°が望ましい。図27〜29に示すように、図27に示す「B」方向は、凸歯の放射伸び方向と平行している。

本技術分野の一般技術者には次のことを理解されたい。凸歯を対称に３つ設置することもできる。３つの凸歯を傾斜状の凸歯に、又は垂直の凸歯、或いはこのうち１つを傾斜状の凸歯に、別の２つを垂直の凸歯に、もしくは１つを垂直に、別の２つを傾斜状に設置しても、同じ効果が得られる。前記傾斜状の凸歯とは、非変形型突起の支持円盤上に傾斜状に設けられた凸歯をいい、前記垂直状の凸歯とは、非変形型突起の支持円盤上に垂直に設けられた凸歯をいう。

本技術分野の一般技術者には次のことを理解されたい。前記非変形型突起の支持円盤は、前記非変形型突起円柱面と同一部品である。

感光ドラム及び上記の任意の実施例記載の動力伝達機構を含む一種のプロセッシングボックス。前記動力伝達機構は感光ドラムの端部に設けられている。

Claims

感光ドラム駆動装置を含む動力伝達機構において、
前記感光ドラム駆動装置は、イメージング装置駆動装置（１８）と協働して駆動力を伝達し、
前記イメージング装置駆動装置（１８）は、三角形横断面を持つ凹み部（１８ａ）と、前記凹み部（１８ａ）に設けられた３つの頂角の内側にある動力伝送部（１８ｂ）とを有し、
前記感光ドラム駆動装置は、ドラム軸（2７）の端面から軸方向に伸び、前記凹み部（１８ａ）と協働する非変形型の突起（27a）を有し、
前記突起部（２７ａ）は、変位制限機構と応力機構とを有し、
前記応力機構は、前記突起（27a）に形成された凸歯（27a1）に傾斜して設けられ、動力を伝動するかみ合い面（図１１）が設けられている
ことを特徴とする動力伝達機構。
前記変位制限機構と前記応力機構は、別々に設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の動力伝達機構。
前記変位制限機構は、前記突起にある前記凹み部（１８ａ）のエッジとかみ合う支持円盤（27a2）である
ことを特徴とする請求項1又は2記載の動力伝達機構。
前記凸歯は、２つの凸歯（37a1,37a2）を有し、前記凹み部（１８ａ）の3つの頂角の動力伝達部内にある2つの動力伝達部とそれぞれ整合する
ことを特徴とする請求項1記載の動力伝達機構。
前記凸歯と感光ドラム駆動装置の回転軸線との間の夾角は、3〜40°である
ことを特徴とする請求項1又は4記載の動力伝達機構。
前記倾斜の凸歯と感光ドラム駆動装置の回転軸線との間の夾角は、25〜30°である
ことを特徴とする請求項5記載の動力伝達機構。
前記突起の上に支持円盤が設けられており、前記凸歯の前記非変形型突起の支持円盤から放射状方向に沿って伸びる長さは、2〜5mmである
ことを特徴とする請求項1又は4記載の動力伝達機構。
前記凸歯の前記非変形型突起の支持円盤から放射状方向に沿って伸びる長さは、2.3〜3.3mmである
ことを特徴とする請求項7記載の動力伝達機構。
前記2つの凸歯の間の最低夾角は、120°であり、
前記夾角の加工精度の上限公差は、2〜10°である
ことを特徴とする請求項4記載の動力伝達機構。
前記夾角の加工精度の上限公差は、2〜4°である
ことを特徴とする請求項9記載の動力伝達機構。
前記凸歯は、さらに前記支持円盤と接続する2つの平行面を有し、
前記かみ合い面は、前記2つの平行面と夾角を呈する
ことを特徴とする請求項1又は4記載の動力伝達機構。
前記かみ合い面の斜辺と感光ドラム軸線との間の夾角は、5-50°である
ことを特徴とする請求項1又は4記載の動力伝達機構。
前記かみ合い面の斜边と感光ドラム軸線との間の夾角は、10〜40°である
ことを特徴とする請求項12記載の動力伝達機構。
前記かみ合い面は2つの直辺を有し、
前記直辺と前記感光ドラム駆動装置の中心部と前記凸歯の頂角との間に引いた線との間の夾角は、0〜90°である
ことを特徴とする請求項1又は4記載の動力伝達機構。
前記感光ドラム駆動装置の中心部と前記凸歯の頂角との間に引いた線との間の夾角は、25〜45°である
ことを特徴とする請求項14記載の動力伝達機構。
前記かみ合い面の面積は、5〜20mm²である
ことを特徴とする請求項1又は4記載の動力伝達機構。
前記かみ合い面の面積は、7〜16mm²である
ことを特徴とする請求項16記載の動力伝達機構。
前記変位制限機構は、突起上のドラム轴の中軸線に設けられた支持孔と凹み部内の中轴线に設けられた前記変位制限孔と整合する支持突起を含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の動力伝達機構。
前記突起に支持円盤と第１と第２の突起柱が設けられており、
前記突起柱は、前記突起の両側に対称に分布し、
前記第1突起柱は、前記動力伝達部とかみ合う凸歯で、
前記第2突起柱は、前記凹み部の内壁と接触し、
前記応力機構は、前記第1突起柱であり、
前記変位制限機構は、支持円盤と第2突起柱を含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の動力伝達機構。
さらに請求項1から19までの任意の前記動力伝達機構を有し、前記動力伝達機構は感光ドラムの端部に設けられていることを特徴とする感光ドラムを含めたプロセッシングボックス。