JP2016003730A - Drive transmission mechanism, image forming device, and rotator inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動伝達機構、画像形成装置および回転体検査装置に関するものである。 The present invention relates to a drive transmission mechanism, an image forming apparatus, and a rotating body inspection apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は、感光体や現像ローラなどの回転体を備えており、回転体を回転駆動させて画像を形成する。このような回転体の多くは、交換可能なようにユニット化されて画像形成装置本体から着脱自在に構成されている。回転体を備えたユニットを装置本体に装着する際、ユニットに設けられた回転体に駆動力を伝達するためのユニット側歯車と、装置本体側歯車とを噛み合わせる必要がある。 An electrophotographic image forming apparatus includes a rotating body such as a photoconductor and a developing roller, and rotates the rotating body to form an image. Many of such rotators are configured so as to be replaceable and detachable from the main body of the image forming apparatus. When a unit including a rotating body is attached to the apparatus main body, it is necessary to mesh the unit side gear for transmitting a driving force to the rotating body provided in the unit and the apparatus main body side gear.
特許文献１には、図１７に示すような駆動伝達機構が記載されている。
図１７示すように、装置本体に対して着脱可能なユニット２２０には、第１回転体２１４と、第１回転体２１４に圧接する第２回転体２１５と有している。
駆動伝達機構２００のカップリング２４０および本体側駆動伝達部材としての従動ギヤ２０４が、装置本体に配置されている。また、ユニット側駆動伝達部材として第１アイドラギヤ２１１、第２アイドラギヤ２１２およびユニット駆動ギヤ２１３がユニットに配置されている。第１アイドラギヤ２１１は、従動ギヤ２０４に噛み合っており、第２アイドラギヤ２１２は、第１アイドラギヤ２１１と同軸上に設けられ、ユニット駆動ギヤ２１３と噛み合っている。ユニット駆動ギヤ２１３は、第１回転体２１４に固定されている。
As shown in FIG. 17, the
A
カップリング２４０は、駆動モータ２０１のモータ軸２０１ａに固定される第１部材たる駆動側ハブ２０２と、従動ギヤ２０４が固定されている従動軸２０５に固定される第２部材たる従動側ハブ２０３とを有している。駆動側ハブ２０２には、駆動伝達部としての爪２０２ａが、回転方向に１８０°の間隔を開けて設けられている。従動側ハブ２０３は、環状空間を有しており、この環状空間に従動軸２０５の法線方向に延びるリブ２０３ａが回転方向に１８０°の間隔を開けて設けられている。
The
従動側ハブ２０３を駆動側ハブ２０２に組み付けると、駆動側ハブ２０２の爪２０２ａが、従動側ハブ２０３の環状空間に入り込み、回転方向でリブ２０３ａと対向する。
When the driven-
装置本体に対して着脱可能なユニット２２０を装置本体に装着すると、ユニット側歯車として第１アイドラギヤ２１１と本体側歯車としての従動ギヤ２０４とが噛み合う。これにより、駆動モータ２０１の駆動力を第１回転体２１４へ伝達可能となる。
When the
駆動モータ２０１が回転駆動すると、図１８に示すように、駆動側ハブ２０２に設けられた爪２０２ａが従動側ハブ２０３のリブ２０３ａに当接し、爪２０２ａからリブ２０３ａに駆動モータ２０１の駆動力が伝達され、従動側ハブ２０３が回動する。そして、従動側ハブ２０３から従動ギヤ２０４、第１アイドラギヤ２１１、第２アイドラギヤ２１２およびユニット駆動ギヤ２１３を介して、第１回転体２１４に駆動力が伝達され、第１回転体２１４が回転駆動する。
When the
駆動モータ２０１の駆動を停止したら、駆動モータ２０１を所定量逆回転させ、図１９に示すように、駆動側ハブ２０２の爪２０２ａを、従動側ハブ２０３のリブ２０３ａから離間させる。これにより、従動ギヤ２０４は、駆動モータ２０１の抵抗を受けずに、図中時計回りおよび図中反時計回りに所定角度回動することができる。よって、ユニット２２０を装置本体から取り出した後、再び装置本体に装着するときに従動ギヤ２０４の歯に、第１アイドラギヤ２１１の歯が当たると、従動ギヤ２０４が回動して、従動ギヤ２０４と第１アイドラギヤ２１１とを噛み合わせることができる。
When the drive of the
しかしながら、特許文献１に記載の駆動伝達機構２００においては、ユニット２２０が装置本体から取り外されているときは、従動側ハブ２０３は、回転方向にフリーな状態である。そのため、装置本体が振動するなどにして、カップリング２４０に回転方向に外力が加わると、従動側ハブ２０３が回転し、被駆動伝達部たるリブ２０３ａが駆動伝達部たる爪２０２ａに突き当たるおそれがある。
However, in the
ユニットの装着を行うときに、このようにリブ２０３ａが爪２０２ａに付き当たっていると、次の不具合が生じる。すなわち、リブ２０３ａが爪２０２ａに付き当たっていると、図中時計回りおよび図中反時計回りのいずれか一方の従動ギヤの回動が、駆動モータ２０１の抵抗によりできなくない。従って、ユニット側歯車である第１アイドラギヤ２１１の歯と、駆動側歯車である従動ギヤ２０４の歯との当たり方によっては、従動ギヤ２０４が回動せず、第１アイドラギヤ２１１と従動ギヤ２０４とを噛み合わせることができないという不具合である。
When mounting the unit, if the
また、現像ローラなどの回転体の回転状態を検査する回転体検査装置においても、ユニットを回転体検査装置にセットする際に、ユニットの歯車と、装置本体側の歯車とを噛み合わせる。このとき、上記と同様な課題が生じる。 Also, in a rotating body inspection apparatus that inspects the rotating state of a rotating body such as a developing roller, when the unit is set in the rotating body inspection apparatus, the gears of the unit and the gears on the apparatus main body side are meshed. At this time, the same problem as described above occurs.
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ユニット側歯車と駆動側歯車と確実に噛み合わせることができる駆動伝達機構、画像形成装置および回転体検査装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a drive transmission mechanism, an image forming apparatus, and a rotating body inspection apparatus that can reliably mesh the unit side gear and the drive side gear. is there.
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、装置本体またはこれに対して着脱可能なユニットに設けられ、駆動源の駆動力をユニットに設けられた回転体に伝達する駆動伝達機構であって、前記駆動源の駆動力で回転駆動される第１部材と、該第１部材に対して回転方向に所定のガタを有し、前記駆動源の駆動力を前記回転体へ伝達するとき、前記第１部材の駆動伝達部と回転方向で当接し前記第１部材から前記駆動源の駆動力が伝達される被駆動伝達部を有する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方に回転方向への負荷が加わっていないとき、前記第１部材の駆動伝達部と前記第２部材の被駆動伝達部とが離間した状態が維持されるよう前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方に力を付与する離間状態維持手段とを備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明によれば、ユニット側歯車と駆動側歯車と確実に噛み合わせることができる。 According to the present invention, the unit side gear and the drive side gear can be reliably engaged with each other.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用可能な駆動装置１００の概略構成図である。
図１に示すように、駆動装置１００は、駆動モータ１０１と、カップリング１１０と、駆動側歯車１０３と、回転体側歯車１０４とを有している。
カップリング１１０は、駆動モータ１０１のモータ軸１０１ａに固定された第１部材たる駆動側ハブ１１１と、従動軸１０２の一端に固定された第２部材たる従動側ハブ１１２とを有している。上記駆動側歯車１０３は、従動軸１０２の他端に固定されている。回転体側歯車１０４は、回転体１０５の回転軸１０５ａの一端に固定されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
As shown in FIG. 1, the
The
駆動装置１００の駆動モータ１０１、カップリング１１０および駆動側歯車１０３は、この駆動装置１００が搭載される装置本体に配置される。一方、回転体側歯車１０４は、回転体１０５を有し、装置本体に対して着脱可能に設けられたユニットに配置される。このユニットを装置本体に装着していくと、回転体側歯車１０４が図中Ｗ方向へと移動して、駆動側歯車１０３と回転体側歯車１０４とが噛み合い、駆動モータ１０１の駆動力が回転体１０５へ伝達可能となる。
The
図２は、カップリング１１０の概略構成図である。図２（ａ）は、カップリング１１０の平面図であり、図２（ｂ）は、カップリングの斜視図である。図２（ｃ）は、カップリング１１０の側面図であり、図２（ｄ）は、図２（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
駆動側ハブ１１１は、円柱形状であり、その回転中心に貫通孔１１１ｂ（図２（ｄ）参照）が形成されている。モータ軸１０１ａをこの貫通孔１１１ｂに圧入するなどして、駆動側ハブ１１１がモータ軸１０１ａに固定される。
また、駆動側ハブ１１１の従動側ハブ側には、回転方向に１８０°の間隔を開けて２箇所、駆動伝達部たる凹部１１１ａが形成されている。また、駆動側ハブ１１１には、ピン１１３が嵌合する嵌合孔１１１ｃが設けられている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
The drive-
In addition, on the driven-side hub side of the driving-
従動側ハブ１１２は、円柱形状であり、その回転中心に貫通孔１１２ｂを有している。従動軸１０２を貫通孔１１２ｂに圧入するなどして従動側ハブ１１２が従動軸１０２ａに固定される。
また、従動側ハブ１１２の駆動側ハブ側には、回転方向に１８０°の間隔を開けて２箇所、被駆動伝達部たる爪部１１２ａが形成されている。爪部１１２ａの回転方向に略直交する面（図中上面と下面）にはそれぞれバネ受け凹部１１２ｄが形成されており、そのバネ受け凹部１１２ｄの底部には、ピン１１３が貫通するピン貫通孔１１２ｃが形成されている。各バネ受け凹部１１２ｄの底面には、コイルバネ１１４の一端が当接しており、コイルバネ１１４の他端は、駆動側ハブの凹部１１１ａの回転方向に略直交する面に当接している。
The driven
Further, on the drive side hub side of the driven
ピン貫通孔１１２ｃの直径は、ピン１１３の直径よりも大きくなっており、ピン貫通孔１１２ｃが、ピン１１３に引っ掛かることなく、爪部１１２ａが駆動側ハブ１１１の凹部１１１ａを移動できるようにしている。
The diameter of the pin through
また、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、爪部１１２ａの幅Ｄ１は、駆動側ハブの凹部の幅Ｄ２よりも狭くなっている。また、Ｄ２−Ｄ１は、駆動側歯車１０３の１ピッチ以上となっている。
Further, as shown in FIGS. 2B and 2C, the width D1 of the
ピン１１３は、従動側ハブの爪部１１２ａのピン貫通孔を１１２ｃとコイルバネ１１４内とを通って、駆動側ハブ１１１の凹部１１１ａを貫通するように、駆動側ハブ１１１の嵌合孔１１１ｃに嵌合している。これにより、従動側ハブ１１２は、駆動側ハブ１１１に対して回転方向にガタを有して、駆動側ハブ１１１に固定される。
The
爪部１１２ａを挟んで配置される一対のコイルバネ１１４のバネ定数は同じであり、カップリング１１０に回転方向の力が加わっていないときは、爪部１１２ａは、凹部１１１ａの回転方向の中央の位置に位置している。これにより、従動側ハブ１１２は、駆動側ハブ１１１に対していずれの回転方向（正転方向、逆転方向）に駆動側歯車１０３の１／２ピッチ以上のガタを有する。
The spring constants of the pair of
図３は、駆動モータ１０１の駆動力を、回転体１０５に伝達するときのカップリング１１０の様子について説明する図である。図３（ａ）は、カップリング１１０の平面図であり、図３（ｂ）は、カップリングの斜視図である。図３（ｃ）は、カップリング１１０の側面図であり、図３（ｄ）は、図３（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of the
駆動モータ１０１が回転駆動すると、モータ軸１０１ａに固定された駆動側ハブ１１１が図中Ｆ１方向（正転方向）に回動する。すると、駆動側ハブ１１１の凹部１１１ａの回転方向略直交する面のうち、回転方向上流側の面が、爪部１１２ａに当接し、この回転方向上流側の面が爪部１１２ａを押して、従動側ハブ１１２が図中Ｆ１方向に回転駆動する。そして、先の図１に示す駆動側歯車１０３、回転体側歯車１０４を介して回転体１０５に駆動力が伝達され、回転体１０５が回転駆動する。
When the
また、図３（ｄ）に示すように、駆動モータ１０１の駆動伝達時は、爪部１１２ａを挟んで配置された一対のコイルバネ１１４のうち、回転方向上流側のコイルバネが圧縮され、回転方向下流側のコイルバネが伸張する。従って、駆動側ハブ１１１には、回転方向とは逆方向の付勢力が働いており、従動側ハブ１１２には、回転方向に付勢力が働いている。しかし、上記付勢力よりも駆動モータ１０１の駆動力の方が大きいため、凹部１１１ａと爪部１１２ａとが離間することなく、駆動力が伝達される。
Further, as shown in FIG. 3D, during the drive transmission of the
また、駆動モータ１０１が停止しても、カップリング１１０は、図３の状態を維持し続ける。これは、上述したように、カップリング１１０が図３に示す状態のとき、図３のＦ１方向とは逆方向に回転させるコイルバネ１１４の付勢力が駆動側ハブ１１１に加わる。しかし、駆動モータ１０１の抵抗力（以下、モータトルクという）の方が、上記付勢力よりも大きい。従って、駆動側ハブ１１１は、コイルバネ１１４の付勢力により回動することはない。
一方、従動側ハブ１１２には、図３のＦ１方向に回転させるコイルバネ１１４の付勢力が加わる。しかし、回転体１０５を備えたユニットに回転体１０５に当接する部材があるなどして回転体１０５を回転させる際の抵抗力（以下、ユニットトルクという）がある。従って、駆動モータ１０１が停止しているとき、従動側ハブ１１２は、コイルバネ１１４の付勢力で回転しない。すなわち、このときは、駆動側ハブ１１１にはモータトルクの負荷が、従動側ハブ１１２には、ユニットトルクの負荷がそれぞれ掛かっている。
Further, even if the
On the other hand, the urging force of the
回転体１０５を有するユニットが、装置本体から取り外され、駆動側歯車１０３と回転体側歯車１０４との噛み合いが解除されると、従動側ハブ１１２にユニットトルクの負荷が加わらなくなる。その結果、従動側ハブ１１２が、コイルバネ１１４の付勢力で回動し、爪部１１２ａが、図２示すように、凹部１１１ａの回転方向中央へ移動し、被駆動伝達部である爪部１１２ａが駆動伝達部である凹部１１１ａから離間する。
When the unit having the
ユニットが取り外されているときに、装置が振動するなどして、従動側ハブ１１２に回転方向の力が加わり従動側ハブ１１２がコイルバネ１１４の付勢力に抗して回動する場合がある。しかし、従動側ハブ１１２に加わる力が解除され、従動側ハブ１１２が無負荷状態になると、コイルバネ１１４の付勢力により、従動側ハブ１１２が回動する。そして、爪部１１２ａが、図２示すように、凹部１１１ａの回転方向中央の位置へ復帰し、爪部１１２ａが凹部１１１ａから離間する状態が維持される。
このように、本実施形態においては、付勢手段たるコイルバネ１１４により従動側ハブ１１２が無負荷のときは、常に爪部１１２ａが凹部１１１ａの回転方向中央に位置し、爪部１１２ａが凹部１１１ａから離間する状態が維持される。すなわち、本実施形態においては、付勢手段たるコイルバネ１１４が、離間状態維持手段として機能する。
When the unit is removed, the device may vibrate or the like, and a force in the rotational direction is applied to the driven
Thus, in this embodiment, when the driven
図４は、回転体側歯車１０４を、駆動側歯車１０３に噛み合わせる様子について説明する図である。
図４（ａ）に示すように、回転体側歯車１０４を、駆動側歯車１０３に噛み合わせるために、回転体側歯車１０４を図中矢印ｒ方向へ移動させていくと、回転体側歯車１０４の歯先が、駆動側歯車１０３の歯面にあたる。
カップリング１１０が無い場合は、回転体側歯車１０４にはユニットトルクが加わっており、駆動側歯車１０３にはモータトルクが加わっているため、回転体側歯車１０４、駆動側歯車１０３いずれも容易に回転しない。従って、回転体側歯車１０４と駆動側歯車１０３とを噛み合わせることができない。また、強引に回転体側歯車１０４を図中矢印ｒ方向へ移動させると、回転体側歯車１０４や駆動側歯車１０３の歯に強い力が加わり、歯が割れたり欠けたりしてしまうおそれがある。特に、回転体側歯車１０４や駆動側歯車１０３を樹脂材で形成した場合は、歯の割れや欠けが生じやすい。
FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the rotating
As shown in FIG. 4A, when the rotating
When there is no
一方、本実施形態においては、装置本体側にカップリング１１０を有しており、駆動側歯車１０３は、ユニットトルクに対して、非常に小さいコイルバネ１１４の付勢力のみ加わっている。従って、図４（ａ）の状態から、さらに図中矢印ｒ方向に回転体側歯車を挿入していくと、回転体側歯車１０４の歯面で駆動側歯車１０３が押されて、駆動側歯車１０３が図中ｓ方向へ回動する。これにより、回転体側歯車１０４の歯先が駆動側歯車１０３の歯面に当たっても、図４（ｂ）に示すように、回転体側歯車１０４を駆動側歯車１０３に噛み合わせることができる。また、駆動側歯車１０３が容易に回動するため、回転体側歯車１０４や駆動側歯車１０３に割れや欠けが生じることがない。
On the other hand, in the present embodiment, the
また、先の図２に示すように、従動側ハブ１１２の爪部１１２ａは、駆動側ハブ１１１の凹部１１１ａに対して、両回転方向に所定のガタを有している。従って、回転体側歯車１０４の歯先が、図４（ａ）とは逆の駆動側歯車の歯面に（図中左側の面）当たった場合は、図中矢印ｔ方向に駆動側歯車１０３が回動し、回転体側歯車１０４を駆動側歯車１０３に噛み合わせることができる。
In addition, as shown in FIG. 2, the
また、回転体側歯車１０４の歯先が、駆動側歯車１０３の歯面に当たったとき、駆動側歯車１０３が最大１／２ピッチ回動すれば、回転体側歯車１０４と、駆動側歯車１０３とが噛み合う。本実施形態は、従動側ハブ１１２の爪部１１２ａの駆動側ハブ１１１の凹部１１１ａに対するガタは、駆動側歯車１０３の１／２ピッチ以上である。よって、回転体側歯車１０４と、駆動側歯車１０３とを確実に噛み合わせることができる。
Further, when the tooth of the rotating
１／２ピッチ回動させるための回転角度θは、以下の式で求めることができる。
θ＝（３６０／歯数）／２
例えば、駆動側歯車１０３の歯数が、１８枚の場合、１／２ピッチ回動させるための回転角度θ（３６０／１８）／２＝１０°となる。従って、この場合、従動側ハブ１１２が、片側で１０°回動できるようにカップリング１１０を構成する必要がある。
The rotation angle θ for rotating the ½ pitch can be obtained by the following equation.
θ = (360 / number of teeth) / 2
For example, when the number of teeth of the drive-
歯数が増えば増えるほど、回転体側歯車１０４の歯先が、駆動側歯車１０３の歯面に当たったときに回転体側歯車１０４と駆動側歯車１０３とを噛み合わせるために必要な駆動側歯車１０３の回動角度が小さくて済む。そして、歯数が９０歯程度になると、上記のようなカップリング１１０を設けずとも、回転体側歯車１０４と駆動側歯車１０３とを噛み合わせることができる。従って、上記カップリング１１０は、駆動側歯車１０３の歯数が９０歯未満の駆動伝達機構に用いるのが好ましい。駆動側歯車１０３の歯数が９０歯未満の駆動伝達機構に用いる場合、カップリング１１０としては、片側で（（３６０／９０）／２）＝２°以上、従動側ハブ１１２が駆動側ハブ１１１に対して回動できるだけのガタを回転方向に設ける必要がある。すなわち、従動側ハブ１１２が駆動側ハブ１１１に対して４°以上回動できるだけのガタを回転方向に設けるのである。これにより、正転方向、逆転方向いずれにも２°以上、駆動側歯車を回動させることができる。
As the number of teeth increases, the drive-
特開平７−１４０８４２号公報には、回転体（感光体ドラム）と駆動歯車とかなる駆動系の回転方向の剛性を低下させ、駆動系の固有振動数を低下させる目的で、回転体に設けられたフライホイールのピンと、駆動歯車のピンとの間にコイルバネを張架させた駆動伝達機構が記載されている。駆動歯車が、回転駆動すると、コイルバネが伸び、コイルバネの付勢力が回転体の回転抵抗力よりも大きくなると、回転体が、コイルバネの付勢力で回動を始める。かかる構成でも、駆動歯車には、回転体のトルク（ユニットトルク）が加わらない。しかし、この特開平７−１４０８４２号公報では、フライホイールが設けられた回転体を回転駆動させるとき、伸びきらないようなバネ定数の高いコイルバネを用いる必要がある。そのため、駆動歯車を回すに大きな力が必要となる。従って、駆動歯車に歯車を噛み合わせるときに、駆動歯車の歯に上記歯車の歯が当たっても、駆動歯車が回転せず、駆動歯車の歯と歯車とを噛み合わせることができない。また、バネ定数の高いコイルバネの付勢力に抗して駆動歯車を回転させようとすると、駆動歯車の歯や歯車の歯に割れや欠けが生じてしまう。このように、特開平７−１４０８４２号公報は、駆動系の固有振動数を低下させる目的であり、一方、本実施形態は、駆動側歯車１０３と回転体側歯車１０４とを確実に噛み合せることが目的であるため、構造が全く異なる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-140842 is provided on a rotating body for the purpose of reducing the rigidity in the rotational direction of a driving system including a rotating body (photosensitive drum) and a driving gear and reducing the natural frequency of the driving system. A drive transmission mechanism is described in which a coil spring is stretched between a flywheel pin and a drive gear pin. When the drive gear is driven to rotate, the coil spring extends, and when the biasing force of the coil spring becomes greater than the rotational resistance force of the rotating body, the rotating body starts rotating with the biasing force of the coil spring. Even in such a configuration, torque of the rotating body (unit torque) is not applied to the drive gear. However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-140842, it is necessary to use a coil spring having a high spring constant so as not to extend when the rotating body provided with the flywheel is rotationally driven. Therefore, a large force is required to turn the drive gear. Therefore, when the gear is engaged with the drive gear, even if the teeth of the gear hit the teeth of the drive gear, the drive gear does not rotate and the teeth of the drive gear cannot be engaged with the gear. Further, if the drive gear is rotated against the urging force of the coil spring having a high spring constant, the teeth of the drive gear and the gear teeth are cracked or chipped. As described above, Japanese Patent Laid-Open No. 7-140842 is intended to reduce the natural frequency of the drive system. On the other hand, in the present embodiment, the
上記では本体側歯車として駆動側歯車およびユニット側歯車としての回転体側歯車を外歯車とした実施例を説明したが、図５に示すように、駆動側歯車を内歯車１２１とし、回転体側歯車をスプライン軸１２２としてもよい。この場合、スプライン軸１２２を軸方向（図中矢印ｖ方向）に移動させ、スプライン軸１２２を、内歯車１２１内に挿入することにより、スプライン軸１２２が内歯車１２１と噛み合う。
In the above description, the drive side gear as the main body side gear and the rotary body side gear as the unit side gear are external gears. However, as shown in FIG. 5, the drive side gear is the
図６は、駆動側歯車を内歯車１２１とし、回転体側歯車をスプライン軸１２２とした駆動伝達装置において、スプライン軸１２２と内歯車１２１とを噛み合わせる様子を説明する図である。
この駆動装置においては、ユニットを装着本体に装着するとき、軸方向（図中矢印Ｘ方向）へ移動させて、スプライン軸１２２を内歯車１２１内に挿入する。先の図５に示すスプライン軸１２２のスプライン先端は、先細りとなっており、スプライン軸１２２を内歯車１２１内に挿入するとき、スプラインの先細部が、内歯車１２１の歯面に当たる。このとき、カップリング１１０が無い場合は、内歯車１２１はモータトルクにより回動できず、スプライン軸１２２は、ユニットトルクにより回動できないため、スプライン軸１２２を内歯車１２１内に挿入できない。また、無理やりスプライン軸１２２を内歯車１２１内に挿入させようとすると、スプラインや内歯が破損するおそれがある。
FIG. 6 is a diagram for explaining a state in which the
In this drive device, when the unit is mounted on the mounting body, the
一方、図６に示すように、カップリング１１０を設けているので、スプラインの先細部が、内歯車１２１の歯面に当たった状態から、さらにユニットを軸方向へ移動させると、スプラインの先細部が内歯車１２１の歯面を回転方向に押す。すると、内歯車１２１、従動軸１０２および従動側ハブ１１２が、図６（ｂ）に示すように、矢印ｙ方向に回動したり、図６（ｃ）に示すように、矢印Ｚ方向に回動したりする。これにより、スプライン軸１２２が、内歯車１２１内に挿入され、スプライン軸１２２と内歯車１２１とが噛み合う。
On the other hand, as shown in FIG. 6, since the
このように、内歯車１２１とスプライン軸１２２とを噛み合せる駆動装置においても、カップリング１１０を設けることで、スプラインの先細部が、内歯車１２１の歯面に当たっても、スプライン軸１２２を内歯車１２１内に挿入でき、スプライン軸１２２と内歯車１２１とを噛み合わせることができる。また、スプライン軸１２２を無理やり内歯車１２１内に挿入させることなく、スプライン軸１２２と、内歯車１２１とを噛み合わせることができ、スプラインや内歯が破損するのを防止できる。
As described above, even in the driving device that meshes the
また、図７に示すように、駆動側歯車１０３および回転体側歯車１０４を外歯とし、回転体側歯車１０４を軸方向（図中矢印ｕ方向）に移動させて、駆動側歯車１０３と回転体側歯車１０４とを噛み合わせる構成でもよい。この場合も、回転体側歯車１０４を軸方向に移動させて、駆動側歯車１０３に噛み合わせるときに、回転体側歯車１０４の歯の軸方向端部が、駆動側歯車１０３の歯面に当たる場合がある。このとき、上述したカップリング１１０を有することで、駆動側歯車１０３が容易に回転し、駆動側歯車１０３と回転体側歯車１０４とを噛み合わせることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
また、駆動側歯車１０３と、回転体側歯車１０４とを噛み合わせるときに、図８（ａ）や図８（ｂ）に示すように、回転体側歯車１０４の歯先と、駆動側歯車の歯先とが当接する場合がある。この状態から回転体側歯車１０４をさらに駆動側歯車側に押し込んでも、駆動側歯車１０３を回動させる方向に力が生じない。そのため、駆動側歯車１０３が回動せず、回転体側歯車１０４と駆動側歯車１０３とを噛み合わせることができない。この場合は、従動側ハブ１１２を手動で回動することにより、駆動側歯車１０３が回動し、歯先同士の当たりが解除され、回転体側歯車１０４と駆動側歯車１０３とを噛み合わせることができる。しかし、装置によっては、カップリング１１０が手の届き難い箇所に配置されており、手動で従動側ハブ１１２を回動させることができない場合がある。
Further, when the
そのため、回転体側歯車１０４の歯先が、駆動側歯車１０３に接触するときに、駆動側歯車１０３を回転方向に振動させ、振動している駆動側歯車１０３に対して、回転体側歯車１０４を噛み合わせるようにしてもよい。
Therefore, when the tooth tip of the rotating
図９に示すように、駆動側歯車１０３と、回転体側歯車１０４とが噛み合う箇所の近傍に、光学センサ１４０を設け、光学センサ１４０が、回転体側歯車１０４を検知することで、回転体側歯車１０４が、駆動側歯車１０３に接近してきたことを検知する。
As shown in FIG. 9, an
光学センサ１４０が、回転体側歯車１０４の接近を検知したら、駆動側歯車１０３を振動させるために駆動モータ１０１を間欠駆動させる。このとき、カップリング１１０の凹部１１１ａと爪部１１２ａとが当接しないよう駆動モータ１０１の回転量は、凹部１１１ａと爪部１１２ａとの間の隙間以下にする。これは、カップリング１１０の凹部１１１ａと爪部１１２ａとが当接すると、従動側ハブ１１２に駆動モータ１０１のトルクが加わる。このときに、回転体側歯車１０４の歯先が、駆動側歯車１０３の歯に当たると、回転体側歯車１０４に駆動モータ１０１のトルクが加わり、回転体側歯車１０４の歯先に欠けなどが生じるおそれがあるからである。
When the
駆動モータ１０１を正転駆動すると、駆動側ハブ１１１が正回転し、駆動側ハブ回転方向下流側のコイルバネ１１４が圧縮される。次に、凹部１１１ａと爪部１１２ａとが当接する前に、駆動モータ１０１を停止する。すると、従動側ハブ１１２が、コイルバネ１１４の付勢力により、先の駆動モータ１０１の回転方向とは逆方（逆転方向）へと回動する。これと同時に駆動モータ１０１を逆回転させ、凹部１１１ａと爪部１１２ａとが当接する前に、駆動モータ１０１の駆動を停止する。すると、今度は、従動側ハブ１１２が、コイルバネ１１４の付勢力により正転する。このような動作を繰り返し行うことで、従動側ハブ１１２が、コイルバネ１１４の付勢力で振動する。従動側ハブ１１２が振動することにより、従動側ハブ１１２と一体で回転する駆動側歯車１０３が振動する。
When the
図１０は、駆動側歯車１０３の振動の一例である。この一例は、駆動モータ１０１を正転→逆転駆動を一回行った例である。図１０に示すように、駆動モータ１０１を駆動させて、駆動側歯車１０３を振動させた後は、その振動が徐々に減衰していく。
図１１に示すように、回転体側歯車１０４の歯先と、駆動側歯車１０３の歯先とが、当たった状態から、少なくともθｇ駆動側歯車１０３が回動すれば、歯先同士の接触は解除される。従って、図１０の場合は、駆動側歯車１０３の振動が開始してから、Ｔ１秒までの間に、回転体側歯車１０４の歯と駆動側歯車１０３の歯とを接触させる必要がある。従って、駆動モータ１０１を駆動させるタイミングは、光学センサ１４０が回転体側歯車１０４の接近を検知してから、回転体側歯車１０４の歯が、駆動側歯車１０３の歯に接触するまでにかかる時間に基づき、設定する。
FIG. 10 is an example of the vibration of the
As shown in FIG. 11, the contact between the tooth tips is released if at least the
このように、駆動側歯車１０３を振動させることにより、回転体側歯車１０４の歯先と、駆動側歯車１０３の歯先とが接触しても、駆動側歯車１０３がθｇ回動して、回転体側歯車１０４の歯先と、駆動側歯車１０３の歯先との接触が解除される。これにより、回転体側歯車１０４と駆動側歯車１０３とを噛み合わせることができる。
回転体側歯車１０４の歯先と、駆動側歯車１０３の歯面とが接触すると、駆動側歯車１０３が、回転体側歯車１０４の歯先を押すことになる。しかし、この回転体側歯車１０４の歯先を押す力は、カップリング１１０の凹部１１１ａと爪部１１２ａとの間に設けられたコイルバネ１１４の付勢力であり、その力は小さく、回転体側歯車１０４の歯先が欠けるなどの不具合が生じることはない。
Thus, even if the tooth tip of the rotating
When the tooth tip of the rotating
また、コイルバネ１１４の付勢力は、ユニットトルクに対して十分に小さいので、回転体側歯車１０４の歯先と、駆動側歯車１０３の歯面とが接触すると、回転体側歯車１０４によって、駆動側歯車１０３の振動が停止する。
Further, since the urging force of the
図１２は、カップリング１１０ａの変形例を示す図であり、図１２（ａ）は、変形例のカップリング１１０ａの側面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図に示すように、この変形例のカップリング１１０ａは、爪部１１２ａと凹部１１１ａとの間に設けられる一対の付勢手段を、コイルバネ１１４に変えて、板バネ１１５にしたものである。また、この変形例は、駆動側ハブ１１１に爪部１１１ａ’を設け、従動側ハブ１１２に凹部１１２ａ’を設けたものである。板バネ１１５には、不図示のピン貫通孔が設けられており、ピン１１３は、板バネ１１５のピン貫通孔と、爪部１１１ａ’のピン貫通孔とを通って、凹部１１２ａ’を貫通し、従動側ハブ１１２に固定される。
FIG. 12 is a view showing a modification of the
As shown in the figure, the
この変形例では、駆動モータ１０１の駆動伝達時、駆動側ハブの爪部１１１ａ’が、板バネ１１５を圧縮して、従動側ハブ１１２の凹部１１２ａ’の回転方向と略直交する面に板バネ１１５を介して突き当たり駆動力を伝達する。一方、従動側ハブ１１２に負荷が無くなると、板バネ１１５の付勢力により従動側ハブ１１２が回動して、従動側ハブ１１２の凹部１１２ａ’の回転方向と略直交する面が爪部１１１ａ’に対して、１／２ピッチ以上離間する。これにより、駆動側歯車と回転体側歯車とをかみ合わせるときに、回転体側歯車１０４の歯先が駆動側歯車１０３の歯面に突き当たると、駆動側歯車１０３が回動し、駆動側歯車と回転体側歯車とをかみ合わせることができる。
In this modified example, when the
また、上述では、装置本体側にカップリング１１０を設けているが、カップリングをユニット側に設けてもよい。この場合は、駆動側ハブ１１１にユニットトルクが加わらなくなり、駆動側歯車１０３と回転体側歯車１０４とを噛み合わせるときに、回転体側歯車１０４が回動して、駆動側歯車１０３と回転体側歯車１０４とを噛み合わせることができる。
In the above description, the
次に、上述した駆動伝達機構を適用可能な電子写真方式の画像形成装置の一例について説明する。
図１３は、上述した駆動伝達機構を適用した画像形成装置の一例の概略構成図である。
同図において、このプリンタ１は、黒、シアン、マゼンタ、イエロー（以下、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと記す）のトナー像を作像するための４つの作像ユニット７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
Next, an example of an electrophotographic image forming apparatus to which the above-described drive transmission mechanism can be applied will be described.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus to which the drive transmission mechanism described above is applied.
In the figure, the
Ｋトナー像を作像するための作像ユニット７Ｋを例に挙げて説明する。作像ユニット７Ｋは、図１に示されるように、像担持体たるドラム状の感光体６Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、潜像形成手段としての書込ヘッド７０Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。作像ユニット７Ｋは、プリンタ本体に着脱可能なプロセスカートリッジであり、作像ユニット７Ｋに設けられた消耗部品を一度に交換できるようになっている。
An
なお、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置４Ｋ及び現像装置５Ｋに関しては、これら全てをプロセスカートリッジに一体で支持しなくても良い。すなわち、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置４Ｋ及び現像装置５Ｋより選ばれる少なくとも一つの装置が、感光体６とともにプロセスカートリッジとして一体に支持された構成も採用することができる。
Note that the drum cleaning device 3K, the charging device 4K, and the developing
帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転せしめられる感光体６Ｋに接触しながら図中反時計回り方向に回転する帯電ローラ４ａＫと、帯電ローラ４ａＫに付着したトナーを回収する回収ローラ４ｂＫとを具備している。そして、帯電ローラ４ａＫと感光体６Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体６Ｋの表面を一様に帯電せしめる。 The charging device 4K collects the charging roller 4aK rotating in the counterclockwise direction in the drawing while contacting the photosensitive member 6K rotated in the clockwise direction in the drawing by driving means (not shown) and the toner attached to the charging roller 4aK. And a collection roller 4bK. Then, by generating a discharge between the charging roller 4aK and the photosensitive member 6K, the surface of the photosensitive member 6K is uniformly charged.
書込ヘッド７０Ｋは、感光体６Ｋの軸方向に配列されたＬＥＤや有機ＥＬ素子などの複数の発光素子を有している。書込ヘッド７０Ｋは、画像情報に基づいて所定の位置の発光素子を発光させ感光体６Ｋに照射することで感光体６Ｋを露光し、感光体６Ｋ上にＫ用の静電潜像を形成する。
The writing
現像装置５Ｋには、相手部材としての感光体６Ｋに当接しながら回転する当接部材としての現像ローラ５ａＫなどが配設されている。現像ローラ５ａＫの表面に担持されたトナーを、現像ローラ５ａＫと感光体６Ｋとの当接部である現像領域で、感光体表面のＫ用の静電潜像に付着させる。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト８上に感光体６ＫからＫトナー像が中間転写される。
The developing
ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体表面に付着している転写残トナーを除去する。 The drum cleaning device 3K removes transfer residual toner adhering to the surface of the photoreceptor after the intermediate transfer process.
上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによるクリーニング後の感光体６Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体６Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。 The static eliminator neutralizes residual charges on the photoreceptor 6K after being cleaned by the drum cleaning device 3K. By this charge removal, the surface of the photoreceptor 6K is initialized and prepared for the next image formation.
なお、これまでＫ用の作像ユニット７Ｋについて説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｙ用の作像ユニット７Ｃ，７Ｍ，７Ｙにおいても、同様のプロセスにより、感光体６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ上にＣ，Ｍ，Ｙトナー像が形成される。
The
作像ユニット７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙの下方には、無端状の中間転写ベルト８を張架しながら図中反時計回り方向に回転させる転写手段たる転写ユニット１５が配設されている。転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他に、駆動ローラ１７、従動ローラ１８、４つの一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙ、二次転写ローラ１４、ベルトクリーニング装置２２、クリーニングバックアップローラ２３などを備えている。
Below the
中間転写ベルト８は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、従動ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２３及び４つの一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙによって回転可能に張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に回転させる。
The intermediate transfer belt 8 is rotatably stretched by a driving roller 17, a driven
４つの一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト８のおもて面と、感光体６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙとが当接するＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用の一次転写ニップが形成されている。
The four
一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加される。これにより、感光体６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙの静電潜像と、一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙとの間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
A primary transfer bias is applied to the
Ｙ用の作像ユニット７Ｙの感光体６Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体６Ｙの回転に伴って上述のＹ用の一次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体６Ｙ上から中間転写ベルト８上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＣ，Ｍ，Ｙ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ上のＣ，Ｍ，Ｙトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト８上には４色トナー像が形成される。 When the Y toner formed on the surface of the photoconductor 6Y of the Y image forming unit 7Y enters the above-described primary transfer nip for Y as the photoconductor 6Y rotates, the photoconductor is exposed to light by the action of the transfer electric field and nip pressure. Primary transfer is performed from above the body 6Y onto the intermediate transfer belt 8. The intermediate transfer belt 8 on which the Y toner image has been primarily transferred in this way passes through the primary transfer nip for C, M, and Y along with the endless movement thereof, and thus is on the photoreceptors 6C, 6M, and 6Y. The C, M, and Y toner images are primarily transferred onto the Y toner image by sequentially overlapping them. A four-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 8 by this primary transfer of superposition.
転写ユニット１５の二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト８のループ外側に配設されて、ループ内側の駆動ローラ１７との間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト８のおもて面と、二次転写ローラ１４とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１４には、図示しない転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。この印加により、二次転写ローラ１４と、アース接続されている駆動ローラ１７との間には、二次転写電界が形成される。 The secondary transfer roller 14 of the transfer unit 15 is disposed outside the loop of the intermediate transfer belt 8 and sandwiches the intermediate transfer belt 8 with the driving roller 17 inside the loop. By this sandwiching, a secondary transfer nip is formed in which the front surface of the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 14 come into contact with each other. A secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 14 by a transfer bias power source (not shown). By this application, a secondary transfer electric field is formed between the secondary transfer roller 14 and the drive roller 17 connected to the ground.
転写ユニット１５の下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０が、プリンタ１の筐体に対して着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
Below the transfer unit 15, a
給紙路３１の末端付近には、不図示のレジストローラ対が配設されている。このレジストローラ対は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト８上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。
A pair of registration rollers (not shown) is disposed near the end of the paper feed path 31. The registration roller pair stops the rotation of both rollers as soon as the recording paper P delivered from the
二次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト８上の４色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ１４や中間転写ベルト８から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を通って、後述する定着ユニット３４に送り込まれる。
The four-color toner image on the intermediate transfer belt 8 brought into intimate contact with the recording paper P at the secondary transfer nip is batch-transferred onto the recording paper P under the influence of the secondary transfer electric field and nip pressure, and the recording paper Combined with the white color of P, a full color toner image is obtained. The recording paper P having a full-color toner image formed on the surface in this way is separated from the secondary transfer roller 14 and the intermediate transfer belt 8 by curvature when passing through the secondary transfer nip. Then, it passes through a
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト８のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２２によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト８のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２３は、ベルトクリーニング装置２２によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
Untransferred toner that has not been transferred to the recording paper P adheres to the intermediate transfer belt 8 after passing through the secondary transfer nip. This is cleaned from the belt surface by a
定着ユニット３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着ユニット３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
The fixing
定着ユニット３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙ローラ対３６のローラ間に挟み込まれる。排紙ローラ対３６に挟み込まれた記録紙Ｐは機外へと排出され、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。
After the recording paper P discharged from the fixing
以上の構成の画像形成装置において、本実施形態の駆動装置１００は、例えば、作像ユニット７の感光体６や現像装置の現像ローラ５ａなどの駆動装置に好適に用いることができる。また、定着ユニット３４の駆動装置にも好適に用いることができる。
In the image forming apparatus having the above configuration, the driving
回転体たる感光体６には、ドラムクリーニング装置３のクリーニングブレードなどが当接しており、感光体６を回転させるための抵抗が大きい。また、現像装置内には、現像ローラ５ａの他に、攪拌スクリュウなどの回転部材が多数あり、これらに駆動を伝達するため回転抵抗が大きい。そのため、感光体６や現像装置５を回転駆動させる駆動装置に本実施形態の駆動装置を用いることにより作像ユニット７を画像形成装置本体に装着する際に、ユニット側歯車と、本体側歯車とを良好に噛み合わせることができる。
A cleaning blade or the like of the
また、定着ユニット３４の定着ローラ３４ａには、加圧ローラ３４ｂが所定の圧力で当接しているため、回転抵抗が大きい。そのため、定着ローラ３４ａの駆動装置に本実施形態の駆動装置を用いることにより定着ユニット３４を画像形成装置本体に装着する際に、ユニット側歯車と、本体側歯車とを良好に噛み合わせることができる。
Further, since the
なお、上記に限らず、転写ユニット１５の中間転写ベルト８の駆動装置や、２次転写ローラ１４の駆動装置、記録紙Ｐを搬送する搬送ローラへの駆動装置に、本実施形態の駆動装置１００を用いてもよい。
The
また、本実施形態の駆動装置１００は、回転体の検査装置にも用いることができる。
図１４は、回転体の検査装置として、現像装置５の回転トルクを検査するトルク検査装置１５０に、本実施形態の駆動装置を用いた実施例を示す概略斜視図である。
図１４に示すように、トルク検査装置１５０は、駆動モータとカップリング１１０との間に、トルク変換機１５３が設けられている。トルク変換機１５３の一方の軸と駆動モータ１０１のモータ軸とが軸継手１５４により連結されている。また、トルク変換機１５３の他方の軸にカップリング１１０の駆動側ハブ１１１が取り付けられている。また、駆動側歯車として、従動軸の軸端部には、先の図５に示した内歯車１２１が取り付けられている。従動軸の従動側ハブ１１２と内歯車１２１との間が、軸支持部材１５５に不図示の軸受を介して支持されている。
The
FIG. 14 is a schematic perspective view showing an example in which the driving device of the present embodiment is used as a
As shown in FIG. 14, the
検査対象である現像装置５は、トルク検査装置１５０のベース台１５１に設けられた一対の台座１５２に軸方向スライド可能に設置される。現像ローラ５ａの回転軸の軸端部には、先の図５に示したスプライン軸１２２が形成されている。
The developing device 5 to be inspected is installed on a pair of
また、図示してないが、トルク検査装置１５０には、現像装置５の駆動装置への接近を検知する接近センサや、スプライン軸１２２が内歯車１２１に噛み合って、現像装置５がトルク検知装置２００にセットされたことを検知するセット検知センサを有している。
Although not shown, the
従動軸は、不図示の軸受を介して軸支持部材１５５に支持されている。そのため、軸受と従動軸１０２との摩擦力が、カップリング１１０のコイルバネ１１４の付勢力よりも大きいと、コイルバネ１１４の付勢力により内歯車１２１が回転方向に振動しない。また、現像装置５が取り外されているときにトルク検査装置１５０に外力が加わり、従動側ハブ１１２が回動した後、コイルバネ１１４の付勢力で元の位置に復帰しない。その結果、爪部１１２ａが凹部１１１ａの回転方向に略直交する面に突き当たったままの状態となるおそれもある。従って、軸受の摩擦力よりもコイルバネ１１４の付勢力が大きくなるように、軸受およびコイルバネ１１４を選定する必要がある。
The driven shaft is supported by the
図１５は、トルク検査装置１５０の制御フロー図である。
現像装置５のトルクを測定するときは、ユーザーは、現像装置５をトルク検査装置１５０の一対の台座１５２に設置した後、現像装置５を駆動装置１００に向けて軸方向へスライド移動させる。すると、不図示の接近センサが現像装置５を検知し、ユニット検知信号を不図示の制御部へ入力する（Ｓ１）。このトルク検査装置１５０は、駆動モータ１０１としてステッピングモータを用いており、制御部は、ユニット検知信号を受信したら、駆動モータ１０１へ揺動ステップ信号を出力する（Ｓ２）。駆動モータ１０１は、上記揺動ステップ信号により、上述したように、正転→逆転を繰り返す間欠駆動を行い、従動側ハブ１１２とともに内歯車１２１をコイルバネ１１４の付勢力で回転方向に振動させる。これにより、先の図９〜図１１を用いて説明したように、スプライン軸１２２を内歯車１２１に噛み合わせることができる。
FIG. 15 is a control flow diagram of the
When measuring the torque of the developing device 5, the user installs the developing device 5 on the pair of
スプライン軸１２２が内歯車１２１に噛み合って、現像装置５がトルク検査装置１５０にセットされると、不図示のセット検知センサが現像装置５のセットを検知し、不図示の制御部には、不図示のセット検知センサからセット検知信号が入力される（Ｓ３）。制御部にセット検知信号が入力されたら、制御部は、駆動モータ１０１への揺動ステップ信号の出力を停止する（Ｓ４）。
When the
ユーザーが不図示の操作パネルを操作して、スタートボタンを押すと、制御部にスタート信号が入力される（Ｓ５）。制御部にスタート信号が入力されたら、制御部は、駆動モータ１０１を回転駆動させ（Ｓ６）、トルク変換機１５３で現像装置５のトルクを計測する（Ｓ７）。トルク計測が終了したら、制御部は、駆動モータ１０１の駆動を停止して（Ｓ８）検査判定を行う。そしてその判定結果を、不図示のモニタなどに出力する（Ｓ９）。 When the user operates an operation panel (not shown) and presses the start button, a start signal is input to the control unit (S5). When the start signal is input to the control unit, the control unit rotates the drive motor 101 (S6), and measures the torque of the developing device 5 by the torque converter 153 (S7). When the torque measurement is completed, the control unit stops driving the drive motor 101 (S8) and performs inspection determination. The determination result is output to a monitor (not shown) or the like (S9).
図１６は、定着ユニット３４のトルクを検査するトルク検査装置１５０Ａである。
定着ユニット３４のトルクを検査するトルク検知装置においては、駆動側歯車１０３が、外歯である以外は、先の図１５に示した現像装置５のトルクを検査するトルク検査装置１５０と同じである。
FIG. 16 shows a
The torque detection device for inspecting the torque of the fixing
定着ローラ３４ａの回転軸の軸端部に固定される回転体側歯車１０４も外歯となっており、トルク検査装置１５０Ａに定着ユニット３４をセットするときは、ベース台１５１の設置面に対して直交する方向に定着ユニット３４を移動させて、セットする。
The rotating
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
装置本体またはこれに対して着脱可能なユニットに設けられ、駆動モータ１００などの駆動源の駆動力をユニットに設けられた回転体１０５に伝達するカップリング１１０などの駆動伝達機構であって、駆動源の駆動力で回転駆動される駆動側ハブ１１１などの第１部材と、第１部材に対して回転方向に所定のガタを有し、駆動源の駆動力を回転体１０５へ伝達するとき、第１部材の凹部１１１ａなどの駆動伝達部と回転方向で当接し第１部材から駆動源の駆動力が伝達される爪部１１２ａなどの被駆動伝達部を有する従動側ハブ１１２などの第２部材と、第１部材および第２部材の少なくとも一方に回転方向への負荷が加わっていないとき、第１部材の駆動伝達部と第２部材の被駆動伝達部とが離間した状態が維持されるよう第１部材および第２部材の少なくとも一方に力を付与する離間状態維持手段とを備えた。
（態様１）によれば、駆動側ハブ１１１などの第１部材および従動側ハブ１１２などの第２部材の少なくとも一方に回転方向への負荷が加わっていないとき、離間状態維持手段により、第１部材の凹部１１１ａなどの駆動伝達部と第２部材の爪部１１２ａなどの被駆動伝達部とが離間した状態が維持されている。よって、ユニット側歯車を、本体側歯車に噛み合せるときに、ユニット側歯車の歯が本体側歯車の歯に当たると、ユニット側歯車または本体側歯車が確実に回動し、ユニット側歯車と本体側歯車とを確実に噛み合せることができる。
また、ユニットが装置本体から取り外された状態で、第１部材または第２部材に回転方向の外力が加わり、第１部材に対して第２部材が相対的に回動し、第１部材の駆動伝達部と第２部材の被駆動伝達部とが当接した状態で、外力が解除されると、離間状態維持手段の第１部材の駆動伝達部と第２部材の被駆動伝達部とを離間状態に維持する力により、これらが離間する状態に復帰する。これにより、ユニット側歯車と駆動側歯車とを噛み合せるとき、本体側歯車またはユニット側歯車が正回転方向、逆回転方向いずれにも回動可能な状態にすることができる。
What has been described above is an example, and the present invention has a specific effect for each of the following aspects.
(Aspect 1)
A drive transmission mechanism such as a
According to (Aspect 1), when a load in the rotational direction is not applied to at least one of the first member such as the driving-
Further, with the unit removed from the apparatus main body, an external force in the rotational direction is applied to the first member or the second member, and the second member rotates relative to the first member to drive the first member. When the external force is released in a state where the transmission unit and the driven transmission unit of the second member are in contact with each other, the drive transmission unit of the first member and the driven transmission unit of the second member of the separated state maintaining unit are separated from each other. The force to maintain the state returns to the state in which they are separated. As a result, when the unit side gear and the drive side gear are engaged with each other, the main body side gear or the unit side gear can be rotated in either the forward rotation direction or the reverse rotation direction.
（態様２）
（態様１）であって、装置本体の駆動伝達機構からユニットの駆動伝達機構への駆動伝達が歯車の歯の噛み合いで行われるものであり、離間状態維持手段は、駆動側ハブ１１１などの第１部材および従動側ハブ１１２などの第２部材の少なくとも一方に回転方向への負荷が加わっていないとき、第１部材と第２部材の間の正回転方向および逆回転方向にガタが、第１部材および第２部材が設けられた側の歯車（本実施形態では駆動側歯車１０３）の１／２ピッチ以上となるようにした。
これによれば、実施形態で説明したように、回転体側歯車１０４などのユニット側歯車の歯と、駆動側歯車１０３などの本体側歯車の歯とが当たったとき、ユニット側歯車と本体側歯車とが噛み合うまでカップリング１１０が配置されている側の歯車（本実施形態では、本体側歯車）を回転させることができる。これにより、確実に、ユニット側歯車と本体側歯車とを噛み合わせることができる。
(Aspect 2)
(Aspect 1), in which drive transmission from the drive transmission mechanism of the apparatus main body to the drive transmission mechanism of the unit is performed by meshing of the teeth of the gears. When a load in the rotational direction is not applied to at least one of the first member and the second member such as the driven
According to this, as explained in the embodiment, when the teeth of the unit side gear such as the rotating
（態様３）
（態様２）であって、駆動側ハブ１１１などの第１部材に対する従動側ハブ１１２などの第２部材の回転方向のガタが、４°以上である。
これによれば、実施形態で説明したように、回転体側歯車１０４などのユニット側歯車の歯と、駆動側歯車１０３などの本体側歯車の歯とが当たったとき、いずれか一方の歯車が回動しないと噛み合せが困難な、歯数が９０歯未満の歯車において、良好に回転体側歯車１０４と駆動側歯車１０３とを噛み合せることができる。
(Aspect 3)
In (Aspect 2), the backlash in the rotation direction of the second member such as the driven-
According to this, as described in the embodiment, when the teeth of the unit side gear such as the rotating
（態様４）
（態様１）乃至（態様３）いずれかであって、前記離間状態維持手段は、凹部１１１ａなどの駆動伝達部および爪部１１２ａなどの被駆動伝達部とを回転方向に付勢する付勢手段を有する。
これによれば、実施形態で説明したように、付勢手段の付勢力により、駆動側ハブ１１１および従動側ハブ１１２の少なくとも一方に回転方向への負荷が加わっていないとき、駆動側ハブ１１１の駆動伝達部と従動側ハブ１１２の被駆動伝達部とが常に離間した状態を維持することができる。
(Aspect 4)
(Aspect 1) to (Aspect 3), wherein the separated state maintaining means biases the drive transmission portion such as the
According to this, as described in the embodiment, when a load in the rotational direction is not applied to at least one of the driving
（態様５）
（態様４）であって、付勢手段が、コイルバネ１１４である。
これによれば、実施形態で説明したように、コイルバネ１１４の付勢力で、凹部１１１ａなどの駆動伝達部および爪部１１２ａなどの被駆動伝達部とを回転方向に付勢することができる。
(Aspect 5)
(Aspect 4) The biasing means is a
According to this, as described in the embodiment, the driving force transmitting portion such as the
（態様６）
（態様４）であって、前記付勢手段が、板バネ１１５である。
これによれば、実施形態で説明したように、板バネ１１５の付勢力で、凹部１１１ａなどの駆動伝達部および爪部１１２ａなどの被駆動伝達部とを回転方向に付勢することができる。
(Aspect 6)
(Aspect 4) The urging means is a
According to this, as described in the embodiment, it is possible to urge the drive transmission unit such as the
（態様７）
（態様４）乃至（態様７）であって、ユニットを装置本体に装着するとき、駆動側ハブ１１１などの第１部材および従動側ハブ１１２などの第２部材のいずれか一方を、前記付勢手段により回転方向に振動させる。
これによれば、実施形態で説明したように、先の図８に示したように、ユニット側歯車の歯先と駆動側歯車１０３の歯先とが当接し、ユニット側歯車と本体側歯車とを噛み合せることができない事態が生じることが無くなり、より確実にユニット側歯車と本体側歯車とを噛み合せることができる。
(Aspect 7)
(Aspect 4) to (Aspect 7), and when the unit is mounted on the apparatus main body, either one of the first member such as the drive-
According to this, as described in the embodiment, as shown in FIG. 8, the tooth tip of the unit side gear and the tooth tip of the
（態様８）
回転体と、該回転体に駆動源からの駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えた画像形成装置であって、上記駆動伝達手段として、（態様１）乃至（態様７）いずれかに記載の駆動伝達機構を用いた。
これによれば、実施形態で説明したように、回転体を有するユニットを装置本体に装着する際に、ユニット側歯車と本体側歯車とを良好に噛み合せることができ、回転体を有するユニットが装置本体にスムーズに装着することができる。また、回転体を有するユニットを装置本体に装着する際に、ユニット側歯車の歯や本体側歯車の歯が破損するのを抑制することができる。
(Aspect 8)
An image forming apparatus including a rotator and a drive transmission unit that transmits a driving force from a drive source to the rotator, wherein the drive transmission unit is any one of (Aspect 1) to (Aspect 7). The drive transmission mechanism was used.
According to this, as described in the embodiment, when the unit having the rotating body is mounted on the apparatus main body, the unit side gear and the main body side gear can be meshed well, and the unit having the rotating body is It can be smoothly attached to the main body. Further, it is possible to prevent the teeth of the unit side gear and the teeth of the main body side gear from being damaged when the unit having the rotating body is mounted on the apparatus main body.
（態様９）
セットされた回転体に駆動源からの駆動力を伝達する駆動伝達手段を備え、セットされた回転体を回転駆動させて、前記回転体の回転状態を検査する回転体検査装置であって、上記駆動伝達手段として、（態様１）乃至（態様７）の駆動伝達機構を用いた。
これによれば、実施形態で説明したように、回転体を有するユニットをスムーズに回転体検査装置にセットすることができる。また、回転体を有するユニットを回転体検査装置にセットするときに、ユニット側歯車の歯や本体側歯車の歯が破損するのを抑制することができる。
(Aspect 9)
A rotating body inspection apparatus that includes drive transmission means for transmitting a driving force from a driving source to a set rotating body, and that rotates the set rotating body to inspect the rotation state of the rotating body, As the drive transmission means, the drive transmission mechanism of (Aspect 1) to (Aspect 7) was used.
According to this, as described in the embodiment, a unit having a rotating body can be smoothly set in the rotating body inspection apparatus. Moreover, when setting the unit which has a rotary body to a rotary body test | inspection apparatus, it can suppress that the tooth | gear of a unit side gear and the tooth | gear of a main body side gear are damaged.
５ａ：現像ローラ
５：現像装置
６：感光体
７：作像ユニット
３４：定着ユニット
３４ａ：定着ローラ
１００：駆動伝達機構
１０１：駆動モータ
１０１ａ：モータ軸
１０２：従動軸
１０３：駆動側歯車
１０４：回転体側歯車
１０５：回転体
１０５ａ：回転軸
１１０,１１０ａ：カップリング
１１１：駆動側ハブ
１１１ａ：凹部
１１２：従動側ハブ
１１２ａ：爪部
１１２ｄ：バネ受け凹部
１１３：ピン
１１４：コイルバネ
１１５：板バネ
１２１：内歯車
１２２：スプライン軸
１４０：光学センサ
１５０：トルク検査装置
5a: developing roller 5: developing device 6: photoconductor 7: image forming unit 34: fixing
Claims (9)
前記駆動源の駆動力で回転駆動される第１部材と、
該第１部材に対して回転方向に所定のガタを有し、前記駆動源の駆動力を前記回転体へ伝達するとき、前記第１部材の駆動伝達部と回転方向で当接し前記第１部材から前記駆動源の駆動力が伝達される被駆動伝達部を有する第２部材と、
前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方に回転方向への負荷が加わっていないとき、前記第１部材の駆動伝達部と前記第２部材の被駆動伝達部とが離間した状態が維持されるよう前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方に力を付与する離間状態維持手段とを備えたことを特徴とする駆動伝達機構。 A drive transmission mechanism that is provided in the apparatus main body or a unit that can be attached to and detached from the apparatus main body, and that transmits a driving force of a driving source to a rotating body provided in the unit,
A first member that is rotationally driven by the driving force of the driving source;
The first member has a predetermined play in the rotation direction with respect to the first member, and contacts the drive transmission portion of the first member in the rotation direction when transmitting the driving force of the drive source to the rotating body. A second member having a driven transmission portion to which a driving force of the driving source is transmitted from,
When a load in the rotational direction is not applied to at least one of the first member and the second member, the drive transmission portion of the first member and the driven transmission portion of the second member are maintained apart from each other. And a separated state maintaining means for applying a force to at least one of the first member and the second member.
前記装置本体の駆動伝達機構から前記ユニットの駆動伝達機構への駆動伝達が歯車の歯の噛み合いで行われるものであり、
前記離間状態維持手段は、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方に回転方向への負荷が加わっていないとき、前記第１部材と前記第２部材の間の正回転方向および逆回転方向にガタが、前記第１部材および前記第２部材が設けられた側の前記歯車の１／２ピッチ以上となるようにしたことを特徴とする駆動伝達機構。 The drive transmission mechanism according to claim 1,
Drive transmission from the drive transmission mechanism of the apparatus main body to the drive transmission mechanism of the unit is performed by meshing gear teeth,
The separated state maintaining unit is configured to rotate in a forward rotation direction and a reverse rotation direction between the first member and the second member when a load in the rotation direction is not applied to at least one of the first member and the second member. The drive transmission mechanism is characterized in that the backlash is equal to or greater than ½ pitch of the gear on the side where the first member and the second member are provided.
前記第１部材に対する前記第２部材の回転方向のガタが、４°以上であることを特徴とする駆動伝達機構。 The drive transmission mechanism according to claim 2,
The drive transmission mechanism, wherein a backlash in a rotation direction of the second member with respect to the first member is 4 ° or more.
前記離間状態維持手段は、前記第１部材と前記第２部材とを回転方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする駆動伝達機構。 The drive transmission mechanism according to any one of claims 1 to 3,
The drive state transmission mechanism according to claim 1, wherein the separation state maintaining unit includes a biasing unit that biases the first member and the second member in a rotation direction.
前記付勢手段が、コイルバネであることを特徴とする駆動伝達機構。 The drive transmission mechanism according to claim 4,
The drive transmission mechanism, wherein the biasing means is a coil spring.
前記付勢手段が、板バネであることを特徴とする駆動伝達機構。 The drive transmission mechanism according to claim 4,
The drive transmission mechanism, wherein the urging means is a leaf spring.
前記ユニットを前記装置本体に装着するとき、前記第１部材および前記第２部材のいずれか一方を、前記付勢手段により回転方向に振動させることを特徴とする駆動伝達機構。 The drive transmission mechanism according to any one of claims 4 to 6,
A drive transmission mechanism characterized in that, when the unit is mounted on the apparatus main body, any one of the first member and the second member is vibrated in the rotation direction by the biasing means.
上記駆動伝達手段として、請求項１乃至７いずれかに記載の駆動伝達機構を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: a rotator; and a drive transmission unit that transmits a driving force from a drive source to the rotator.
An image forming apparatus using the drive transmission mechanism according to claim 1 as the drive transmission means.
上記駆動伝達手段として、請求項１乃至７いずれかに記載の駆動伝達機構を用いたことを特徴とする回転体検査装置。 A rotating body inspection device that includes drive transmission means for transmitting a driving force from a driving source to a set rotating body, and that rotates the set rotating body to inspect the rotation state of the rotating body,
A rotating body inspection apparatus using the drive transmission mechanism according to claim 1 as the drive transmission means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014125419A JP2016003730A (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Drive transmission mechanism, image forming device, and rotator inspection device |
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Cited By (1)
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- 2014-06-18 JP JP2014125419A patent/JP2016003730A/en active Pending
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