JP2016017992A - Rotating body driving device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
発明は、駆動源からの駆動力を伝達して回転体を駆動する回転体駆動装置、及び、これを備えた、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a rotating body driving device that transmits a driving force from a driving source to drive a rotating body, and an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine that includes the rotating body driving device.
従来、伝動軸と伝動軸との間を連結固定した際に生じる軸間の偏角を吸収するため、様々な軸継手が用いられており、例えば、特許文献1では、次のようなたわみ軸継手が提案されている。
このたわみ軸継手は、伝動軸が連結される円筒状のハブ本体と、2枚のほぼ180度の円弧状の板ばねとを有するハブをそれぞれの伝動軸について備えている。
ハブ本体は、ハブ本体の軸方向の一端部が伝動軸と連結され、他方の一端部に2枚の円弧状の板ばねを備えている。詳しくは、ハブ本体の円筒形状の両端面と周面のうちの周面において、2枚の円弧状の板ばねの小径の端面がハブ本体の円周と対向し、ハブ本体の周面に対して径方向に間隙をおくように、2枚の円弧状の板ばねが設けられている。また、ハブ本体は、2枚の円弧状の板ばね各々の小径の端面における周方向の一端部側と結合している。
Conventionally, various shaft couplings have been used to absorb the deflection angle between the shafts when the transmission shaft and the transmission shaft are connected and fixed. For example, in
The flexible shaft coupling includes a hub having a cylindrical hub body to which the transmission shaft is coupled and two approximately 180-degree arc-shaped leaf springs for each transmission shaft.
The hub body has one end in the axial direction of the hub body connected to the transmission shaft, and two arc springs at the other end. Specifically, the small-diameter end faces of the two arc-shaped leaf springs face the circumference of the hub body on the cylindrical end faces and the circumferential surface of the hub body, and are Two arc-shaped leaf springs are provided so as to leave a gap in the radial direction. The hub body is coupled to one end side in the circumferential direction on the small-diameter end face of each of the two arc-shaped leaf springs.
たわみ軸継手が有する2つのハブは、各々同様の構成を持ち、ハブが備えるハブ本体の円筒形状の両端面のうち、軸方向において板ばねを有する端部側の端面同士が、互いに軸方向に間隙をおいて向かい合うように相対して設けられている。
1つのハブに備えられた2枚の板ばねは、ハブ本体に結合していないほうの周方向の端部と、他方のハブに備えられた2枚の板ばねの、ハブ本体に結合していない方の周方向の端部とを結合し、たわみ軸継手全体が一体に形成されている。
The two hubs of the flexible shaft joint have the same configuration, and of the cylindrical end faces of the hub body provided in the hub, the end faces on the end side having the leaf springs in the axial direction are mutually axial. It is provided so as to face each other with a gap.
The two leaf springs provided in one hub are connected to the hub body of the circumferential end not connected to the hub body and the two leaf springs provided in the other hub. The other end portion in the circumferential direction is joined, and the entire flexible shaft coupling is integrally formed.
このように構成されたたわみ軸継手では、トルク伝達部で互い違いに組み合わされた第1板ばね、及び、第2板ばねが、軸方向のたわみと僅かなねじれ変形を伴った弾性変形により、前記偏角を調整することができるとされていている。
また、特許文献2では、前記偏角と、前記偏角による振動を抑制するために、螺旋状の金属性弾性部材の内部にゴム又は樹脂を発泡充填した回転軸継手が提案されている。金属性弾性部材の表面に未硬化のゴム若しくは樹脂を浸漬、塗布、又は噴霧する等して振動減衰層を形成した回転軸継手も提案されている。これらによれば、金属性弾性部材の弾性によって前記偏角を吸収し、振動減衰層によって回転軸継手に生じる振動を吸収することができるとされている。
In the flexible shaft joint configured as described above, the first leaf spring and the second leaf spring which are alternately combined in the torque transmitting portion are deformed by the elastic deformation accompanied by the axial deflection and slight torsional deformation. It is said that the declination can be adjusted.
Patent Document 2 proposes a rotary shaft coupling in which rubber or resin is foam-filled inside a helical metallic elastic member in order to suppress the deflection angle and vibration due to the deflection angle. There has also been proposed a rotary shaft coupling in which a vibration damping layer is formed by immersing, coating, or spraying uncured rubber or resin on the surface of a metallic elastic member. According to these, the declination is absorbed by the elasticity of the metallic elastic member, and the vibration generated in the rotary shaft joint can be absorbed by the vibration damping layer.
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、この回転体を回転駆動させて画像を形成する。この種の画像形成装置として、回転体を駆動させるための駆動源を画像形成装置の内部に固定し、この駆動源の駆動軸と回転体の回転軸とを連結固定することで、回転体を回転駆動させる回転体駆動装置を備えた画像形成装置が知られている。
この回転体の回転軸と駆動源の駆動軸とが固定される際、回転体の回転軸と駆動源の駆動軸との軸線が偏角した状態で固定されると、回転体及び駆動源の駆動軸の回転速度変動や振動が生じ、露光・転写などの印刷工程に影響して印刷品質に悪影響を及ぼす可能性がある。
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. As this type of image forming apparatus, a driving source for driving the rotating body is fixed inside the image forming apparatus, and a driving shaft of the driving source and a rotating shaft of the rotating body are connected and fixed, whereby the rotating body is fixed. 2. Description of the Related Art An image forming apparatus including a rotating body driving device that rotates is known.
When the rotating shaft of the rotating body and the drive shaft of the driving source are fixed, if the axis of the rotating shaft of the rotating body and the driving shaft of the driving source is fixed in a declined state, the rotating body and the driving source Variations in the rotational speed and vibration of the drive shaft may occur, affecting the printing process such as exposure and transfer, and may adversely affect print quality.
しかしながら、この偏角を吸収するために、特許文献1のたわみ軸継手を用いると、たわみ軸継手の構成が複雑であり、製造費がコストアップするという問題が生じる。また、この偏角を吸収するために、特許文献2の回転軸継手を用いると、回転軸継手を構成する部品が複数必要であったり、浸漬や塗布などの製造工程が必要となったりする。また、ゴム又は樹脂を充填する容器製作の困難さも予想され、これらに伴う部品費や製造費がコストアップするという問題が生じる。
However, when the flexible shaft coupling of
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、回転体の回転軸と駆動源の駆動軸との偏角による、回転体及び駆動源の回転速度変動や振動の発生を、安価かつ簡易な構造で抑制することができる回転体駆動装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to reduce the rotational speed fluctuation and vibration of the rotating body and the driving source due to the deviation angle between the rotating shaft of the rotating body and the driving shaft of the driving source. An object of the present invention is to provide a rotating body drive device that can be suppressed with an inexpensive and simple structure.
前記目的を達成するために、本発明は、回転体と、駆動源から駆動力を受けて回転駆動する駆動軸とを備え、前記回転体の回転軸と前記駆動軸とが連結固定されることで、前記回転体を回転駆動させる回転体駆動装置において、
前記駆動源は、弾性体である支持部材を介して画像形成装置本体に固定され、前記支持部材は、前記回転軸と前記駆動軸とを支持する前記画像形成装置本体の支持箇所、前記回転軸、及び、前記駆動軸の剛性と比してねじり剛性が低くなる複数のねじれ部を有し、前記支持部材が前記回転軸に対して捩れ方向に変形可能であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a rotating body and a driving shaft that rotates by receiving a driving force from a driving source, and the rotating shaft of the rotating body and the driving shaft are coupled and fixed. In the rotating body drive device for rotating the rotating body,
The drive source is fixed to the image forming apparatus main body via a support member that is an elastic body, and the support member supports the rotating shaft and the drive shaft. And a plurality of torsion portions having a torsional rigidity lower than that of the drive shaft, and the support member is deformable in a twisting direction with respect to the rotation shaft.
本発明によれば、回転体の回転軸と駆動源の駆動軸との偏角による、回転体及び駆動源の回転速度変動や振動の発生を、安価かつ簡易な構造で抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the rotational speed fluctuation | variation and vibration of a rotary body and a drive source by the deflection | deviation angle of the rotary shaft of a rotary body and the drive shaft of a drive source can be suppressed with an inexpensive and simple structure.
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について、図面を用いて説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの全体概要について説明する。同プリンタにおいて、本発明の構成要素として特筆されていないもの(構成部材)については、従来から公知のものを用いることができる。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置であるプリンタ100を示す概略構成図である。
図1において、プリンタ100は、転写ベルト21を用いた中間転写方式で転写材(例えば記録紙)に画像を形成するものである。プリンタ100は、転写手段20を備えている。この転写手段20は、ベルトループ内側に配設された複数のローラによって無端状の転写ベルト21を張架している。転写ベルト21は、図示せぬ駆動機構によって回転する転写ベルト駆動ローラー22により、図中時計回り方向に無端移動する。転写ベルト21の上方には、転写ベルト21の表面移動方向に沿って、イエロー,マゼンタ,シアン,ブラックのトナー像を作像するための4つのプロセスカートリッジ10Y,10M,10C,10Kが配設されている。以下、色分け符号であるY,M,Cについては、適宜省略する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a printer which is an electrophotographic image forming apparatus will be described with reference to the drawings.
First, an overall outline of the printer according to the present embodiment will be described. In the printer, those not conventionally mentioned as constituent elements of the present invention (constituent members) can be conventionally known ones.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a
In FIG. 1, a
各プロセスカートリッジ10には、それぞれ感光体1が設けられている。それぞれの感光体1は、図示せぬ駆動機構により図中反時計回り方向に回転駆動される。それぞれの感光体1の周囲には、いずれも図示しない、公知の帯電手段、現像手段、クリーニング装置がそれぞれ設けられている。また、4つのプロセスカートリッジ10の上方には図示しない光書込ユニットが設けられている。
Each process cartridge 10 is provided with a
感光体1は図中反時計回り方向に回転しながら、その表面が帯電手段によって一様帯電させられ、一様帯電した感光体1の表面に、不図示の光書込ユニットよってレーザー光が照射されることにより静電潜像を担持する。この静電潜像は、現像手段によって現像されてトナー像になる。
Y,M,C,K用の感光体の転写ベルト21を挟んで対向した位置には、一次転写ローラー23が配置され、一次転写ニップを形成している。Y,M,C,K用の感光体上でそれぞれ現像されたY,M,C,Kトナー像は、この一次転写ニップにて転写ベルト21の表面に重ね合わせて1次転写される。
While the
A
一次転写ニップから転写ベルト21の搬送方向下流側では、転写ベルト21を挟んで対向ローラー24と対向する位置に二次転写ローラー31が当接して2次転写ニップを形成している。この2次転写ニップに送り込まれる転写材2に対し、転写ベルト21上のトナー画像が一括して2次転写される。
転写材2は、二次転写ローラ31によって図中右側から左側に向けて搬送された後、定着手段32によって表面にトナー画像が定着せしめられる。定着手段32は、加熱ローラー33と加圧ローラー34とのニップで、加熱ローラーを加熱しながら転写材に押し当てて、トナー画像を転写材表面に定着させるものである。
On the downstream side of the transfer direction of the transfer belt 21 from the primary transfer nip, the
After the transfer material 2 is conveyed from the right side to the left side in the drawing by the
感光体1や転写ベルト駆動ローラー22などを回転させる不図示の回転体駆動装置としては、駆動源となる駆動モータの駆動軸の軸線と、被駆動部品である回転体の回転軸の軸線とが同軸線上となるように連結接続して回転体を駆動する方式を採用している。この方法は、歯車やベルト等を用いて減速する機構を設けた場合に生じる、減速機構における振動(例えば、歯車同士の歯のかみ合い時における振動など)により、被駆動部品である回転体に振動が伝播することで画像形成に悪影響を及ぼすことを防止するための方策となっている。
As a rotating body driving device (not shown) that rotates the
次に、従来の回転体駆動装置50の構成について、図を用いて説明する。
図2は、従来の回転体駆動装置50を示す模式図である。
回転体としての感光体1は、画像形成装置100の略図化して示す装置本体部材101に設けられた軸受101aを介し、回転軸1aが回転可能に保持されている。感光体1の回転軸1aの端部は、継手60の端部60aに固定されている。継手60のもう一方の端部60bは、駆動源である駆動モータ51の駆動軸51aを固定している。
駆動モータ51は、略図化して示す装置本体部材102の取付け面102aに、駆動モータ固定ネジ52によって固定されている。図2に示す回転体駆動装置50においては、取付け面102aの角度精度が確保されているため、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの軸線が同軸線上となるように設けられている。
Next, the configuration of the conventional rotating
FIG. 2 is a schematic diagram showing a conventional rotating
The
The
図3は、従来の回転体駆動装置50の装置本体部材102の取付け面102aの角度精度が確保されていない場合を示す模式図である。なお、図3では、装置本体部材102の取付け面102aの傾斜を強調して表している。また、図3に示すY−Z座標は、感光体1の回転軸1aの軸線をZ軸、感光体1の回転軸1aの軸線に対する鉛直方向をY軸で示したものである。
図3に示す回転体駆動装置50は、装置本体部材102の取付け面102aの角度精度と後述する継手61とを除き、図2に示す回転体駆動装置50と同様の構成であるため、構成の説明を省略する。
なお、図2、及び、図3に示す従来の回転体駆動装置においては、回転体として感光体を用いた例を挙げたが、駆動源の駆動軸に回転軸が連結固定されて回転駆動する回転体であれば、これに限らない。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a case where the angle accuracy of the mounting
The rotating
In the conventional rotating body driving device shown in FIGS. 2 and 3, an example in which a photosensitive member is used as the rotating body has been described. However, the rotating shaft is connected and fixed to the driving shaft of the driving source to be driven to rotate. The rotating body is not limited to this.
図3に示すように、画像形成装置の装置本体部材102の取付け面102aの角度精度が確保されていない場合、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの軸線が同軸線とならず、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの軸線が角度を持った(偏角した)状態で固定される。
このように、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの軸線が偏角した状態で固定されると、回転駆動時や駆動待機時に、図中矢印A、及び矢印Bに示すような回転体の回転軸と駆動源の駆動軸に対して各軸端から各々の中心に向かって曲げる向きの負荷が生じる。この負荷によって、回転体及び駆動源の駆動軸の回転速度変動や振動が生じ、露光・転写などの印刷工程に影響して印刷品質に悪影響を及ぼす可能性がある。
As shown in FIG. 3, when the angle accuracy of the mounting
As described above, when the axis of rotation of the rotating shaft 1a of the
駆動モータ51を装置本体に固定するための取付け面102aは、図2に示す回転体駆動装置50のように、感光体1の回転軸1aの軸線方向に対して駆動モータ51の駆動軸51aが同軸線上となるように角度精度を確保したものが理想である。しかし、図3に示すように、この角度精度が保たれていないと、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの軸線が同軸線とならず、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの偏角が生じる。
The mounting
なお、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの偏角が生じる原因としては、取付け面102aの角度精度が確保されていない場合に限らない。例えば、一般的に感光体1から駆動モータ51までの構成は複数の部品の組み合わせで構成されており、この複数の部品の精度や組み立て精度によって、感光体1の回転軸1aと駆動モータ51の駆動軸51aとの軸線が同軸線上になるように固定することが困難となる。また、取付け面102aを有する装置本体部材102自体の精度によっても、感光体1の回転軸1aの軸線に対し、駆動モータ51の駆動軸51aの軸線が同軸線上になるように固定することが困難となる。
The cause of the deviation between the rotation shaft 1a of the
図3に示す従来の回転体駆動装置50は、前記偏角による感光体1の回転軸1aや、駆動モータ51の駆動軸51aに生じる矢印A方向、及び、矢印B方向の負荷の発生を低減させるために、弾性の特性を持つ継手61を用いている。
The conventional rotating
次に、本発明に係る回転体駆動装置を、回転体である感光体を回転駆動する回転体駆動装置に適用した一例について、図を用いて説明する。
図4は、本実施形態における感光体駆動装置の構成を示す模式図である。なお、図4では、装置本体部材102の取付け面102aの傾斜を強調して表している。
Next, an example in which the rotating body driving device according to the present invention is applied to a rotating body driving device that rotationally drives a photoconductor as a rotating body will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the photosensitive member driving device in the present embodiment. In FIG. 4, the inclination of the mounting
回転体駆動装置50は、主に、回転体である感光体1、駆動源である駆動モータ51、駆動モータ51を固定する支持部材70とで構成されている。
駆動モータ51は、モータ固定ネジ52によって支持部材70に固定され、この支持部材70が装置本体部材102の取付け面102aに固定されることで、間接的にプリンタ本体に固定されている。なお、本実施形態では、駆動モータ51の支持部材70への固定箇所を4箇所としているが、使用するモータの仕様により、固定箇所の数はこの限りではない。
支持部材70は、単一の板形状で形成されており、支持部材70は支持部材固定ネジ53によって装置本体部材102の取付け面102aに2箇所で固定されている。また、支持部材70は、弾性の性質を持つSUS系や銅系の金属素材で形成されている。この金属素材としては、縦弾性係数が、一般的な「りん青銅(98E3[N/mm2])から「ばね鋼(206E3[N/mm2]」のものが望ましい。支持部材70の形状については、後ほど詳述する。
The rotating
The
The
次に、本実施形態に係る支持部材70について、図を用いて詳述する。
図5は、同回転体駆動装置50が有する支持部材70を、図4に示す矢印Cの方向から見た模式図である。
支持部材70は、第1固定部74と、第2固定部76と、中継部75と、ねじれ部である第1ねじれ部、及び第2ねじれ部とで構成されている。
第1固定部74は、駆動モータ51を支持部材70に固定する設置部位であり、駆動モータ51の駆動軸51aを通すための駆動軸用穴51bと、この駆動軸用穴51bの周囲に設けられたモータ固定ネジ用ネジ穴52aを4箇所有している。
Next, the
FIG. 5 is a schematic view of the
The
The
中継部75は、中継部75の内周面に設けられた二つのスリット73a、73bによって第1固定部74の外周に対して間隙をおいて設けられている。また、この二つのスリット73a、74bによって第1ねじれ部である一対の括れ部71a、71bが形成され、この一対の括れ部71a、71bによって中継部75の内周面と第1固定部74とが結合している。また、中継部75は、中継部78の外周面に設けられた第2ねじれ部である一対のブリッジ部72a、72bによって後述する第2固定部76と結合している。
第2固定部76は、支持部材70をプリンタ100へ固定するための固定部位であり、中継部75の外周に対して外周に対して間隙をおいた位置を取る2箇所の固定部76a、76bで構成されている。この二箇所の固定部76a、76bのそれぞれにには、支持部材70を装置本体部材102へ固定するための支持部材固定ネジ用ネジ穴53aを有している。
The
The second fixing portion 76 is a fixing portion for fixing the
なお、本実施形態では、モータ固定52用のねじ穴52aを4箇所図示しているが、使用するモータの仕様によりこの限りではない。また、図5では、支持部材70を装置本体部材102へ固定するための固定ねじ53用ネジ穴53aを2箇所図示しているが、装置本体部材102の取付け面102aの形状等の条件によってはこの限りではない。
また、本実施形態では、第2固定部76は、固定部76a、76bの二箇所で構成したが、これに限らない。例えば、第2固定部76を中継部75の外周に対して間隙をおいて取り囲むように設けても良い。
また、本実施形態では、支持部材70のねじれ部を、括れ部71a、71bとブリッジ部72a、72bのような括れ形状としたが、本発明の支持部材におけるねじれ部はこれに限らず、ねじれ部のねじり剛性が、装置本体部材101、装置本体部材102、感光体1の回転軸1a、及び、駆動軸51aの剛性と比して低くなるような形状であれば良い。例えば、固定部76aを長方形状に形成し、該長方形の短辺が中継部75に直接結合する形状でも良い。
In the present embodiment, four
Moreover, in this embodiment, although the 2nd fixing | fixed part 76 was comprised in two places of the fixing |
In the present embodiment, the twisted portion of the
次に、感光体1の回転軸1aの軸線と駆動モータ51の駆動軸51aの軸線とが同軸線上とならなかった場合(偏角が生じた場合)の支持部材70の動作について説明する。
図5に示すX−Y座標は、感光体1の回転軸1aの軸線に対する水平方向をX軸、鉛直方向をY軸で示したものである。
図3の矢印A及び矢印Bに示す向きに負荷が生じるような偏角が生じた場合、図5に示すX−Y座標軸におけるX軸回りの負荷が駆動軸51aを介して支持部材70に生じ、支持部材70において最もX軸回りのねじり剛性が低いブリッジ部72a、72bにX軸回りの変形が生じる。このブリッジ部72a、72bのX軸回りの変形により、ブリッジ部72a、72bと結合された第1固定部74が感光体1の回転軸1aに対して揺動し、感光体1の回転軸1aに対する駆動モータ51の駆動軸51aの傾きを調整することで前記偏角を吸収することができる。
Next, the operation of the
The XY coordinates shown in FIG. 5 indicate the horizontal direction with respect to the axis of the rotating shaft 1a of the
When a declination that causes a load in the directions indicated by arrows A and B in FIG. 3 occurs, a load around the X axis in the XY coordinate axes shown in FIG. 5 is generated in the
また、図5に示すX−Y座標軸におけるY軸回りの負荷が生じる偏角の場合、Y軸回りの負荷が駆動軸51aを介して支持部材70に生じ、支持部材70において最もY軸回りのねじり剛性が低い括れ部71a、72bにY軸回りの変形が生じる。この括れ部71a、72bのY軸回りの変形により、括れ部71a、72bと結合された中継部75と、ブリッジ部72a、72bを介して中継部75に結合された第1固定部74とが、感光体1の回転軸1aに対してY軸周りに揺動する。該揺動により、感光体1の回転軸1aに対する駆動モータ51の駆動軸51aの傾きを調整し、前記偏角を吸収することができる。
Further, in the case of the declination in which a load around the Y axis in the XY coordinate axes shown in FIG. 5 is generated, a load around the Y axis is generated in the
また、図5に示すX−Y座標軸におけるX軸、Y軸のいずれでもない方向に負荷が生じる偏角の場合、括れ部71a、71bとブリッジ部72a、72bとの各々が変形することで、感光体1の回転軸1aに対して第1固定部74が揺動し、感光体1の回転軸1aに対する駆動モータ51の駆動軸51aの傾きを調整し、前記偏角を吸収することができる。
Further, in the case of a declination in which a load is generated in a direction other than the X-axis or the Y-axis in the XY coordinate axis shown in FIG. 5, each of the constricted
ここで感光体1の回転軸1aの軸方向をZ軸(図示しない)とすると、駆動モータ51が駆動する際に生じるZ軸回りの負荷が、駆動軸51aを介して支持部材70に生じる。このとき、支持部材70の括れ部71a、71bとブリッジ部72a、72bとには、ねじれによる荷重ではなく、圧縮荷重および引っ張り荷重が加わる。
発明者らによる先鋭研究の結果、回転体駆動装置にゴム系素材等で形成した継手を用いることで前記偏角を吸収した場合、次の不具合が生じることが分かった。すなわち、ゴム系素材等で形成した継手に対して前記圧縮荷重および引っ張り荷重のような回転体の回転軸回りの負荷が加わると、継手の弾性が駆動源の駆動軸の回転方向にも働いてしまう。このため、駆動源の回転制御が困難となり、回転体の回転精度が確保できなくなることが分かった。
Here, if the axial direction of the rotating shaft 1a of the
As a result of the inventors' sharp research, it has been found that the following problems arise when the declination is absorbed by using a joint formed of a rubber-based material or the like for the rotating body driving device. In other words, when a load around the rotating shaft of the rotating body such as the compression load and tensile load is applied to a joint formed of a rubber material or the like, the elasticity of the joint also works in the rotational direction of the drive shaft of the drive source. End up. For this reason, it became difficult to control the rotation of the drive source, and the rotation accuracy of the rotating body could not be ensured.
一方、本実施形態における回転体駆動装置50に用いる支持部材70は、前記偏角を吸収するために用いる部材が単一の板形状であるため、駆動軸51aの回転方向に対して剛性が高く、前記圧縮荷重及び引っ張り荷重による回転制御の負荷を抑制することができる。
On the other hand, the
本発明の回転体駆動装置50は、図4に示すように、駆動モータ51が支持部材70を介して装置本体部材102の取付け面102aに固定されている。支持部材70は、弾性の特性を持つ材質で形成されており、この弾性の性質によって、上述したように感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの偏角を吸収している。したがって、回転体である感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの軸線が同軸線上となるように固定され、感光体1の回転軸1aや駆動モータ51の駆動軸51aを曲げようとする負荷の発生を低減することができる。
As shown in FIG. 4, in the rotating
また、図4の回転体駆動装置50では、図3に示す従来の回転体駆動装置と同様に装置本体部材102の取付け面102aの角度精度が確保されていない。しかし、図3の回転体駆動装置と異なり、駆動モータ51が支持部材70を介して装置本体部材102の取付け面102aに固定されることで、前記偏角の向きに併せて駆動モータ51を揺動することができる。したがって、図4に示す本実施形態の回転体駆動装置50では、前記偏角の向きがどの方向であった場合においても、回転体である感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの軸線が同軸線上となるように固定することができる。
また、本実施形態の回転体駆動装置50では、前記偏角を支持部材70で吸収することにより、図3に示す従来の回転体駆動装置50のような弾性体の継手61を用いることなく、前記偏角を吸収することができる。したがって、継手を単なる筒形状で簡便な形態とすることができ、コストを低減できる。
Further, in the rotating
Further, in the rotating
また、支持部材70を形成する材質として、上述の金属素材を用いることで、ゴム系の素材と比して、駆動軸51aの回転方向に対しての圧縮荷重および引っ張り荷重に対する剛性が高くすることができる。これにより、駆動軸51aの回転方向振動を抑制しながら回転駆動が可能となり、駆動モータ51の駆動時に高精度速度制御が必要な場合にも対応できる。
Further, by using the above-mentioned metal material as the material for forming the
また、本実施形態では、ねじれ部を駆動モータ51の駆動軸51aに対し対称となる位置を取る2箇所と、この2箇所に対して直交方向に対象となる2箇所との合計4箇所に設けた。これにより、あらゆる方向の偏角を吸収することができる。
また、このような構成とすることで、回転体の回転軸と駆動源の駆動軸との偏角が生じた場合に、支持部材のねじり部のみが変形し、第1固定部74と共に駆動モータ51が揺動して、前記偏角を吸収することができる。
In the present embodiment, the twisted portions are provided at a total of four locations including two locations that are symmetrical with respect to the
In addition, with such a configuration, when an angle between the rotation shaft of the rotating body and the drive shaft of the drive source occurs, only the torsion portion of the support member is deformed, and the drive motor together with the first fixing
また、本実施形態では、支持部材70にねじれ部を4箇所設けたが、これに限らず、一対のねじれ部を設ければ、一方向の前記偏角を吸収することができる。例えば、支持部材70を、駆動モータ51等の前記駆動源が固定される第1固定部と、第1固定部の外周に対して間隙をおいた位置を取り、画像形成装置本体に固定される第2固定部とで構成する。この第1固定部の外周面と第2固定部の内周面とを駆動源の駆動軸に対し対称となる位置を取る一対のねじれ部で結合することで、第2固定部が駆動源と一体となって揺動し、任意の一方向における感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの偏角を吸収することができる。
Moreover, in this embodiment, although the four twist parts were provided in the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
感光体1等の回転体と、駆動モータ51等の駆動源から駆動力を受けて回転駆動する駆動軸51a等の駆動軸とを備え、感光体1の回転軸1a等の前記回転体の回転軸と前記駆動軸とが連結固定されることで、前記回転体を回転駆動させる回転体駆動装置50等の回転体駆動装置において、
前記駆動源は、弾性体である支持部材70等の支持部材を介して画像形成装置本体に固定され、前記支持部材は、全体が一体に形成され、前記回転軸と前記駆動軸とを支持する装置本体部材101、102等の前記画像形成装置本体の支持箇所、前記回転軸、及び、前記駆動軸の剛性と比してねじり剛性が低くなる括れ部71a、71b、ブリッジ部72a、72b等のねじれ部を有し、前記支持部材が捩れ方向に変形可能であることを特徴とする回転体駆動装置。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A rotating body such as the
The drive source is fixed to the image forming apparatus main body via a support member such as a
本態様においては、上記実施形態について説明したように、支持部材70の弾性の性質によって、感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの偏角を吸収することができる。これにより、感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの軸線が同軸線上となるように駆動モータ51を固定することができ、感光体1の回転軸1aや駆動モータ51の駆動軸51aを曲げようとする負荷の発生を低減することができる。
また、支持部材70で前記偏角を吸収するため、弾性体の継手61を用いることなく、前記偏角を吸収することができる。したがって、継手を単なる筒形状で簡便な形態とすることがき、コストを低減できる。
したがって、感光体1等の回転体の回転軸と駆動モータ51等の駆動源の駆動軸との偏角による、感光体1等の回転体、及び、駆動モータ等の駆動源の回転速度変動や振動の発生を、安価かつ簡易な構造で抑制することができる。
In this aspect, as described in the above embodiment, the declination between the rotation shaft 1a of the
Further, since the deflection angle is absorbed by the
Therefore, the rotational speed fluctuations of the rotating body such as the
(態様B)
態様Aにおいて、前記ねじれ部は複数のねじれ部で構成され、支持部材70等の前記支持部材は、駆動モータ51等の前記駆動源が固定される第1固定部74等の第1固定部と、前記第1固定部の外周に対して間隙をおいた位置を取り、前記画像形成装置本体に固定される第2固定部とを有し、前記第1固定部と前記第2固定部とは、一対のねじれ部で結合されることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、支持部材70の弾性の性質によって、任意の一方向における、感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの偏角を吸収することができる。これにより、任意の一方向における、感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの軸線が同軸線上となるように駆動モータ51を固定することができ、感光体1の回転軸1aや駆動モータ51の駆動軸51aを曲げようとする負荷の発生を低減することができる。したがって、任意の一方向における、感光体1等の回転体の回転軸と駆動モータ51等の駆動源の駆動軸との偏角による、感光体1等の回転体、及び、駆動モータ等の駆動源の回転速度変動や振動の発生を、安価かつ簡易な構造で抑制することができる。
(Aspect B)
In Aspect A, the twisted portion is composed of a plurality of twisted portions, and the support member such as the
According to this, as described in the above embodiment, the declination between the rotating shaft 1a of the
(態様C)
態様Aにおいて、前記ねじれ部は複数のねじれ部で構成され、支持部材70等の前記支持部材は、単一の板形状であり、前記駆動源が固定される第1固定部74等の第1固定部と、前記第1固定部の外周を間隙をおいて取り囲む中継部75等の中継部と、前記中継部の外周に対して間隙をおいた位置を取り、前記画像形成装置本体に固定される第2固定部76等の第2固定部とを有し、前記第1固定部と前記中継部とは、括れ部71a、71b等の一対の第1ねじれ部で結合され、前記第2固定部と前記中継部とは、ブリッジ部72a、72b等の一対の第2ねじれ部で結合され、前記第1ねじれ部、及び、第2ねじれ部が、前記複数のねじれ部である。
(Aspect C)
In Aspect A, the twisted portion is composed of a plurality of twisted portions, the support member such as the
本態様においては、上記実施形態について説明したように、支持部材70の弾性の性質によって、感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの偏角を吸収することができる。
詳しくは、感光体1の回転軸1aの軸線に対する水平方向をX軸、鉛直方向をY軸とした場合に、感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの偏角によりX軸回りの負荷が生じると、この負荷が駆動軸51aを介して支持部材70に伝わり、支持部材70において最もX軸回りのねじり剛性が低いブリッジ部72a、72bにX軸回りの変形が生じる。このブリッジ部72a、72bのX軸回りの変形により、ブリッジ部72a、72bと結合された第1固定部74が感光体1の回転軸1aに対して揺動し、感光体1の回転軸1aに対する駆動モータ51の駆動軸51aの傾きを調整することで前記偏角を吸収することができる。
In this aspect, as described in the above embodiment, the declination between the rotation shaft 1a of the
Specifically, when the horizontal direction with respect to the axis of the rotating shaft 1a of the
また、当該偏角によりY軸回りの負荷が生じると、この負荷が駆動軸51aを介して支持部材70に伝わり、支持部材70において最もY軸回りのねじり剛性が低い括れ部71a、72bにY軸回りの変形が生じる。この括れ部71a、72bのY軸回りの変形により、括れ部71a、72bと結合された中継部75と、中継部75とブリッジ部72a、72bを介して結合された第1固定部74が、感光体1の回転軸1aに対してY軸周りに揺動する。この揺動により、感光体1の回転軸1aに対する駆動モータ51の駆動軸51aの傾きを調整し、前記偏角を吸収することができる。
また、当該偏角によりX軸、Y軸のいずれでもない方向に負荷が生じると、括れ部71a、71bとブリッジ部72a、72bとの各々がねじれ変形することで、感光体1の回転軸1aに対して第1固定部74が揺動し、感光体1の回転軸1aに対する駆動モータ51の駆動軸51aの傾きを調整し、前記偏角を吸収することができる。
Further, when a load around the Y axis is generated due to the deflection angle, this load is transmitted to the
Further, when a load is generated in a direction that is neither the X axis nor the Y axis due to the declination, each of the constricted
さらに、感光体1の回転軸1aの軸方向をZ軸とすると、駆動モータ51が駆動する際に生じるZ軸回りの負荷が、駆動軸51aを介して支持部材70に生じる。このとき、支持部材70の括れ部71a、71bとブリッジ部72a、72bとには、ねじれによる荷重ではなく、圧縮荷重および引っ張り荷重が加わる。本発明における支持部材70は、前記偏角を吸収するために用いる部材が単一の板形状であるため、駆動軸51aの回転方向に対して剛性が高く、前記圧縮荷重及び引っ張り荷重による回転制御の負荷を抑制することができる。
Furthermore, assuming that the axial direction of the rotating shaft 1a of the
これにより、上記実施形態で説明したように、あらゆる方向の偏角に対応することができ、感光体1の回転軸1aと駆動モータの駆動軸51aとの軸線が同軸線上となるように駆動モータ51を固定することができる。よって、感光体1の回転軸1aや駆動モータ51の駆動軸51aを曲げようとする負荷の発生を低減することができる。
また、前記偏角を吸収するために用いる支持部材70が単一の板形状であるため、駆動軸51aの回転方向に対して剛性が高く、前記圧縮荷重及び引っ張り荷重による回転制御の負荷を抑制することができる。
したがって、感光体1等の回転体の回転軸と駆動モータ51等の駆動源の駆動軸との偏角による、感光体1等の回転体、及び、駆動モータ等の駆動源の回転速度変動や振動の発生を、安価かつ簡易な構造で抑制することができる。
Thus, as described in the above embodiment, the drive motor can cope with the deflection angles in all directions, and the axis of the rotation shaft 1a of the
In addition, since the
Therefore, the rotational speed fluctuations of the rotating body such as the
(態様D)
態様B又はCにおいて、支持部材70等の前記支持部材は、感光体1の回転軸1a等の前記回転体の回転軸の軸線と駆動軸51a等の前記駆動軸とでなす角度の頂点の向きにより、前記一対のねじれ部、前記第1ねじれ部、又は、前記第2複ねじれ部がそれぞれ捩れ変形することで、前記駆動源を揺動させる。
これにより、回転体の回転軸と回転体駆動装置の駆動軸とで形成されるあらゆる方向の偏角を吸収することができる。
(Aspect D)
In the aspect B or C, the support member such as the
Thereby, the deflection angles in all directions formed by the rotating shaft of the rotating body and the driving shaft of the rotating body driving device can be absorbed.
(態様E)
感光体1等の回転体と、駆動モータ51等の駆動源から駆動力を受けて回転駆動する駆動軸51a等の駆動軸とを備え、感光体1の回転軸1a等の前記回転体の回転軸と前記駆動軸とが連結固定されることで、前記回転体を回転駆動させる回転体駆動装置50等の回転体駆動装置を有するプリンタ100等の画像形成装置において、前記回転体駆動装置として態様A乃至Dのいずれかの一の態様を用いた。
これにより、画像形成装置において、回転体の回転軸と回転体駆動装置の駆動軸との偏角による、回転体及び回転体駆動装置の回転速度変動や振動の発生を、安価かつ簡易な構造で抑制することができる。
(Aspect E)
A rotating body such as the
As a result, in the image forming apparatus, fluctuations in rotational speed and vibrations of the rotating body and the rotating body drive device due to the declination between the rotating shaft of the rotating body and the drive shaft of the rotating body drive device can be generated with an inexpensive and simple structure. Can be suppressed.
(態様F)
態様Eにおいて、前記回転体が感光体である。
(Aspect F)
In aspect E, the rotating body is a photoconductor.
(態様G)
態様Eにおいて、前記回転体が二次転写体である。
(Aspect G)
In aspect E, the rotating body is a secondary transfer body.
1 感光体
1a 感光体の回転軸
2 転写材
10 プロセスカートリッジ
20 一次転写手段
21 転写ベルト
22 転写ベルト駆動ローラー
23 一次転写ローラー
24 対向ローラー
31 二次転写ローラー
32 定着手段
50 回転体駆動装置
51 駆動モータ
51a 駆動軸
51b 駆動軸用穴
52 モータ固定ネジ
52a モータ固定ネジ用ネジ穴
53 支持部材固定ネジ
53a 支持部材固定ネジ用ネジ穴
60a 端部
60b 端部
60 継手
61 継手
70 支持部材
71 括れ部
72 ブリッジ部
73 スリット
74 第1固定部
75 中継部
76 第2固定部
100 プリンタ
101 装置本体部材
101a 軸受
102 装置本体部材
102a 取付け面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記駆動源は、弾性体である支持部材を介して画像形成装置本体に固定され、前記支持部材は、前記回転軸と前記駆動軸とを支持する前記画像形成装置本体の支持箇所、前記回転軸、及び、前記駆動軸の剛性と比してねじり剛性が低くなるねじれ部を有し、前記支持部材が捩れ方向に変形可能であることを特徴とする回転体駆動装置。 A rotating body drive that includes a rotating body and a driving shaft that rotates by receiving a driving force from a drive source, and the rotating shaft of the rotating body and the driving shaft are coupled and fixed to each other to rotate the rotating body. In the device
The drive source is fixed to the image forming apparatus main body via a support member that is an elastic body, and the support member supports the rotating shaft and the drive shaft. And a rotating body drive device having a torsional portion having a torsional rigidity lower than that of the drive shaft, and wherein the support member is deformable in a torsional direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014138590A JP2016017992A (en) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | Rotating body driving device and image forming apparatus |
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2014
- 2014-07-04 JP JP2014138590A patent/JP2016017992A/en active Pending
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CN107728449B (en) * | 2016-08-10 | 2020-10-30 | 京瓷办公信息系统株式会社 | Fixing device and image forming apparatus including the same |
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