JP2017003635A - Drive device and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a drive device and an image forming apparatus.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、画像形成動作のために多くの駆動装置が備えられており、感光体ユニットや現像ユニットの動作などに用いられている。 In an image forming apparatus in a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine thereof, many driving devices are provided for an image forming operation, and are used for operations of a photosensitive unit and a developing unit.
特許文献1には、第1板状フレームと、この第1板状フレームに対向する第2板状フレームとを備え、第1板状フレームと第2板状フレームとで内歯歯車を回転自在に支持する支軸を保持した駆動装置が記載されている。この駆動装置では、第1板状フレームの第2板状フレームと対向する面とは反対側の面に、駆動モータが取り付けられている。駆動モータのモータ軸は、第1板状フレームを貫通しており、モータ軸の先端部に形成されたモータギヤが内歯歯車と噛み合っている。 Patent Document 1 includes a first plate-like frame and a second plate-like frame facing the first plate-like frame, and the internal gear can freely rotate between the first plate-like frame and the second plate-like frame. A driving device holding a supporting shaft is described. In this drive device, a drive motor is attached to a surface of the first plate frame opposite to the surface facing the second plate frame. The motor shaft of the drive motor passes through the first plate frame, and the motor gear formed at the tip of the motor shaft meshes with the internal gear.
一般に、組み合わせて1つの作像部を構成する感光体ユニットと現像ユニットそれぞれには、感光体用モータと現像用モータとの別々のモータから各々の駆動伝達列を介して駆動が伝達される。感光体用モータから感光体ユニットに駆動を伝達するための感光体用駆動伝達列を構成する感光体駆動ギヤは、感光体用モータのモータ軸の先端部に形成された感光体用モータギヤとの噛み合いの影響を少なくできるように大径化するのが望ましい。そのため、感光体用駆動伝達列と、現像用モータから現像ユニットに駆動を伝達するための現像用駆動伝達列とを、軸方向と直交する方向の同一平面上に配置すると、前記軸方向と直交する方向で駆動装置の大型化を招いてしまう。これに対して、各駆動モータと各被駆動伝達部材(感光体ユニットや現像ユニット)との間で、現像用駆動伝達列が感光体用駆動伝達列よりも軸方向被駆動伝達部材側に位置するように、感光体用駆動伝達列と現像用駆動伝達列とを軸方向でずらして配置する。このことで、前記軸方向と直交する方向で駆動装置が大型化するのを抑制することが可能となる。また、現像用モータのモータ軸の先端部に形成された現像用モータギヤと噛み合う、現像用駆動伝達列を構成する現像駆動ギヤを内歯歯車とすることで、現像用モータギヤと現像駆動ギヤとの噛み合い音が低減し静音化を図ることができる。 In general, driving is transmitted to each of the photosensitive unit and the developing unit, which are combined to form one image forming unit, from respective motors of the photosensitive motor and the developing motor via respective drive transmission trains. The photosensitive member drive gear that constitutes the photosensitive member drive transmission train for transmitting the drive from the photosensitive member motor to the photosensitive member unit is connected to the photosensitive member motor gear formed at the tip of the motor shaft of the photosensitive member motor. It is desirable to increase the diameter so that the influence of meshing can be reduced. Therefore, if the photosensitive member drive transmission train and the development drive transmission train for transmitting the drive from the development motor to the development unit are arranged on the same plane perpendicular to the axial direction, they are orthogonal to the axial direction. This leads to an increase in the size of the drive device. On the other hand, between each drive motor and each driven transmission member (photosensitive unit or developing unit), the developing drive transmission line is positioned closer to the axial driven transmission member side than the photosensitive drive transmission line. As described above, the photosensitive member drive transmission train and the development drive transmission train are arranged so as to be shifted in the axial direction. As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the drive device in a direction orthogonal to the axial direction. Further, the development drive gear constituting the development drive transmission train that meshes with the development motor gear formed at the tip of the motor shaft of the development motor is an internal gear, so that the development motor gear and the development drive gear The meshing noise is reduced and the noise can be reduced.
一方、前述したような構成の駆動装置において、さらなる静音化のために、駆動用モータギヤの歯数を増加させて現像用モータの回転数を下げる手段が考えられる。しかしながら、現像用モータギヤの歯数を増加させるために現像用モータギヤの歯先円直径を大きくするのに伴って、現像用モータギヤが先端部に形成されたモータ軸の直径が大きくなると、感光体駆動ギヤと前記モータ軸とが干渉するおそれがある。このような感光体駆動ギヤと前記モータ軸との干渉が生じないように、少なくとも前記モータ軸の直径が大きくなった分だけ、感光体駆動ギヤと前記モータ軸とを軸方向と直交する方向で離して配置することが考えられる。しかしながら、この場合、駆動装置が大型化してしまうといった問題が生じる。 On the other hand, in the drive device having the above-described configuration, a means for increasing the number of teeth of the drive motor gear and reducing the rotation speed of the developing motor can be considered for further noise reduction. However, as the diameter of the tip of the developing motor gear is increased to increase the number of teeth of the developing motor gear, if the diameter of the motor shaft formed at the tip of the developing motor gear increases, the photosensitive member drive There is a possibility that the gear and the motor shaft interfere with each other. In order to prevent such interference between the photosensitive member driving gear and the motor shaft, the photosensitive member driving gear and the motor shaft are arranged in a direction orthogonal to the axial direction by at least the diameter of the motor shaft. It is conceivable to place them apart. However, in this case, there arises a problem that the drive device becomes large.
上記課題を解決するために、本発明は、第一駆動モータと、前記第一駆動モータの出力軸先端部に形成された第一モータギヤと噛み合う第一駆動伝達ギヤを有し、第一被駆動伝達部材に前記第一駆動モータから駆動を伝達する第一駆動伝達列と、第二駆動モータと、前記第二駆動モータの出力軸先端部に形成された第二モータギヤと噛み合う第二駆動伝達ギヤを有し、第二被駆動伝達部材に前記第二駆動モータから駆動を伝達する第二駆動伝達列とを備え、各駆動モータと各被駆動伝達部材との間で、前記第二駆動伝達列が前記第一駆動伝達列よりも軸方向被駆動伝達部材側に位置するように配置された駆動装置において、前記第二駆動モータの出力軸の軸方向で前記第一駆動伝達列が位置する範囲における直径が、前記第二モータギヤの歯先円直径よりも小さいことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a first drive motor and a first drive transmission gear that meshes with a first motor gear formed at an output shaft tip of the first drive motor. A first drive transmission train for transmitting drive from the first drive motor to the transmission member; a second drive motor; and a second drive transmission gear that meshes with a second motor gear formed at an output shaft tip of the second drive motor. A second drive transmission train for transmitting drive from the second drive motor to the second driven transmission member, and the second drive transmission train between each drive motor and each driven transmission member. Is a range in which the first drive transmission train is located in the axial direction of the output shaft of the second drive motor in the drive device arranged so as to be positioned closer to the driven transmission member in the axial direction than the first drive transmission train The diameter of the second motor gear Characterized in that less than diameter.
以上、本発明によれば、静音化を図りつつ、装置の大型化を抑制することができるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress the increase in size of the apparatus while reducing the noise.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ100」という。)の一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタ100の基本的な構成について説明する。図2は、本実施形態に係るプリンタ100の概略構成図である。プリンタ100は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー(以下、K、C、M、Yと記す)のトナー像を形成するための四つのプロセスユニット26K,26C,26M,26Y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。
An embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as “
図3は、四つのプロセスユニット26K,26C,26M,26Yのうちの一つの拡大説明図である。四つのプロセスユニット26K,26C,26M,26Yは使用するトナーの色が異なる点以外は同様であるため、図3では使用するトナーの色を示す添え字(K,C,M,Y)は省略している。図3に示すように、プロセスユニット26は、潜像担持体としてのドラム状の感光体24、感光体クリーニング装置83、除電装置及び帯電装置25を保持する感光体ユニット10と、現像ユニット23とを備えている。画像形成ユニットとしてのプロセスユニット26は、プリンタ100本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of one of the four
帯電装置25は、駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される感光体24の表面を一様帯電する。一様帯電された感光体24の表面は、光書込ユニット27が照射するレーザー光Lによって露光走査されて各色用の静電潜像を担持する。この静電潜像は、トナーを用いる現像ユニット23によってトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト22上に一次転写される。
The
感光体クリーニング装置83は、一次転写工程を経た後の感光体24の表面に付着している転写残トナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体24の残留電荷を除電する。この除電により、感光体24の表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
The
現像ユニット23は、現像剤としてのトナーを収容する縦長のホッパ部86と、現像部87とを有している。現像剤収容部としてのホッパ部86内には、駆動手段によって回転駆動されるアジテータ88、これの鉛直方向下方で駆動手段によって回転駆動される現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ80などが配設されている。ホッパ部86内のトナーは、アジテータ88の回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ80に向けて移動する。トナー供給ローラ80は、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部86内下側に溜まったトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
The developing
現像ユニット23の現像部87内には、感光体24やトナー供給ローラ80に当接しながら回転する現像ローラ81や、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード82などが配設されている。ホッパ部86内のトナー供給ローラ80に付着したトナーは、現像ローラ81とトナー供給ローラ80との当接部で現像ローラ81の表面に供給される。供給されたトナーは、現像ローラ81の回転に伴って現像ローラ81と薄層化ブレード82との当接位置を通過する際に、現像ローラ81表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のトナーは、現像ローラ81と感光体24との当接部である現像領域において、感光体24表面上の静電潜像に付着する。この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。
In the developing unit 87 of the developing
このようなトナー像の形成が、各プロセスユニット26K,26C,26M,26Yで行われ、各色のトナー像が各プロセスユニット26K,26C,26M,26Yのそれぞれの感光体24上に形成される。
Such toner images are formed in the
図2に示すように、四つのプロセスユニット26K,26C,26M,26Yの鉛直方向上方には、光書込ユニット27が配設されている。潜像書込装置としての光書込ユニット27は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Lにより、四つのプロセスユニット26K,26C,26M,26Yにおけるそれぞれの感光体24を光走査する。この光走査により、感光体24上に各色用の静電潜像が形成される。かかる構成においては、光書込ユニット27と、四つのプロセスユニット26K,26C,26M,26Yとにより、四つの感光体24のそれぞれ互いに異なる色の可視像としてのK,C,M,Yトナー像を作像する作像手段として機能している。
As shown in FIG. 2, an
光書込ユニット27は、ポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーによって光源から発したレーザー光Lを主走査方向に偏光しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体24に照射するものである。光書込ユニット27としては、LEDアレイの複数のLEDから発したLED光によって光書込を行うものを採用してもよい。
The
四つのプロセスユニット26K,26C,26M,26Yの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト22を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させるベルト装置としての転写ユニット75が配設されている。転写ユニット75は、中間転写ベルト22の他に、駆動ローラ76、テンションローラ20、四つの一次転写ローラ74K,74C,74M,74Y、二次転写ローラ21、ベルトクリーニング装置71、クリーニングバックアップローラ72などを備えている。
Below the four
ベルト部材であり、転写ベルトである中間転写ベルト22は、そのループ内側に配設された駆動ローラ76、テンションローラ20、クリーニングバックアップローラ72及び四つの一次転写ローラ74K,74C,74M,74Yによって張架されている。そして、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76の回転力により、同方向に無端移動される。
The
四つの一次転写ローラ74K,74C,74M,74Yは、このように無端移動される中間転写ベルト22を感光体24K,24C,24M,24Y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22のおもて面と、感光体24K,24C,24M,24Yとが当接するK,C,M,Y用の四箇所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74K,74C,74M,74Yには、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ている。これにより、感光体24K,24C,24M,24Yの静電潜像と、一次転写ローラ74K,74C,74M,74Yとの間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ74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
プロセスユニット26Yの感光体24Y表面に形成されたY色トナー像は、感光体24Y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。Y用の一次転写ニップでは、転写電界やニップ圧の作用により、Y色トナー像は、感光体24Y上から中間転写ベルト22上に一次転写される。このようにしてY色トナー像が一次転写された中間転写ベルト22は、その無端移動に伴ってM,C,K用の一次転写ニップを通過する際に、感光体24M,24C,24K上のM,C,K色トナー像が、Y色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22上には四色トナー像が形成される。
The Y color toner image formed on the surface of the
転写ユニット75の二次転写ローラ21は、中間転写ベルト22のループ外側に配設されて、ループ内側のテンションローラ20との間に中間転写ベルト22を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト22のおもて面と、二次転写ローラ21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21には、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21と、アース接続されているテンションローラ20との間には、二次転写電界が形成される。
The secondary transfer roller 21 of the
転写ユニット75の鉛直方向下方には、記録紙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41がプリンタ100の筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット41は、紙束の一番上の記録紙に給紙ローラ42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、その記録紙を給紙路に向けて送り出す。
Below the
給紙路の末端付近には、二つのレジストローラから構成されるレジストローラ対43が配設されている。このレジストローラ対43は、給紙カセット41から送り出された記録部材としての記録紙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、挟み込んだ記録紙を上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト22上の四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、記録紙を二次転写ニップに向けて送り出す。
Near the end of the paper feed path, a registration roller pair 43 composed of two registration rollers is disposed. The registration roller pair 43 stops the rotation of both rollers as soon as a recording sheet serving as a recording member fed from the
二次転写ニップで記録紙に密着された中間転写ベルト22上の四色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙上に一括二次転写され、記録紙の白色と相まって、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は、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ21や中間転写ベルト22から曲率分離する。そして、転写後搬送路を経由して、定着手段としての定着装置40に送り込まれる。
The four-color toner image on the
定着装置40には、ハロゲンランプ等の発熱源45aを内包する定着ローラ45と、定着ローラ45に所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ47とが設けられており、定着ローラ45と加圧ローラ47とによって定着ニップを形成している。定着装置40内に送り込まれた記録紙は、その未定着トナー像担持面を定着ローラ45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れて、フルカラー画像が定着される。
The fixing device 40 is provided with a fixing
片面プリントモードが設定されている場合には、定着装置40内から排出された記録紙は、そのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー56の上面で構成するスタック部にスタックされる。 When the single-sided print mode is set, the recording paper discharged from the fixing device 40 is discharged to the outside as it is. Then, it is stacked on a stack portion constituted by the upper surface of the upper cover 56 of the housing.
なお、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト22には、記録紙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22のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置71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22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72は、ベルトクリーニング装置71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。
Note that the untransferred toner that has not been transferred to the recording paper adheres to the
図4は、本実施形態に係るカラー現像駆動装置150の上面図である。カラー用感光体モータ51はモータギヤ51aから感光体駆動ギヤ列50に駆動を伝達することで、感光体24C,24M,24Yを駆動している。また、カラー用現像モータ160は、モータシャフト160aの先端部に外歯歯車であるモータギヤ163(図6参照)が形成されている。そして、このモータギヤ163と、現像内歯外歯一体ギヤ155の内歯部155a(図1参照)とを噛み合わせて駆動入力を行う。これにより、現像内歯外歯一体ギヤ155を含む複数の駆動伝達部材で構成される現像駆動ギヤ列15を介して、現像ローラ81C,81M,81Yが駆動される。カラー用感光体モータ51のモータギヤ51aは、感光体ギヤ53Cと感光体ギヤ53Mとに噛み合っており、感光体ギヤ53Cの感光体駆動軸53aCと、感光体ギヤ53Mの感光体駆動軸53aMとを介して、感光体24Cと感光体24Mとに駆動伝達している。また、感光体ギヤ53Mからアイドラギヤ52iを介して感光体ギヤ53Yに駆動力を伝達し、感光体ギヤ53Yの感光体駆動軸53aを介して感光体24Yに駆動を伝達している。また、図1に示すように、感光体ギヤ53C,53M,53Yは、感光体24C,24M,24Yよりも大径の外歯歯車である大径ギヤとなっており、ギヤ精度による画像への影響を低減している。
FIG. 4 is a top view of the color
カラー現像駆動装置150は、カラー用現像モータ160及びこのカラー用現像モータ160の駆動力を伝達するためのギヤなどの駆動伝達部材を保持する板金からなるブラケット162を備えている。カラー用現像モータ160は、モータシャフト160aが貫通するようにブラケット162の現像ローラと対向する対向面とは反対側の面に取り付けられている。ブラケット162の現像ローラと対向する対向面には、現像内歯外歯一体ギヤ155、アイドラギヤプーリ151、Y,M,C色の駆動出力ギヤ152Y,152M,152Cが保持されている。
The color
各色の駆動出力ギヤ152Y,152M,152Cは、同一形状であり、従動ギヤ部152aと、プーリ部152bと、駆動側カップリング部152cとを有している。アイドラギヤプーリ151は、アイドラギヤ部151aとプーリ部151bとを有している。現像内歯外歯一体ギヤ155、アイドラギヤプーリ151、各色の駆動出力ギヤ152Y,152M,152Cは、ブラケット162に固定された駆動ピンに回転自在に支持されている。このように、各色の駆動出力ギヤ152Y,152M,152Cを同一形状とすることで、部品の共通化を図れ、部品管理コストなどを削減することができる。なお、駆動出力ギヤ152Cと駆動出力ギヤ152Yとは、プーリ部152b、駆動側カップリング部152cのみ備える構成でもよい。
The drive output gears 152Y, 152M, and 152C for each color have the same shape, and include a driven gear portion 152a, a pulley portion 152b, and a drive side coupling portion 152c. The
アイドラギヤプーリ151のプーリ部151bと、駆動出力ギヤ152Yのプーリ部152bYとに第一タイミングベルト153が掛け回されている。また、M色の駆動出力ギヤ152Mのプーリ部152bMと、C色の駆動出力ギヤ152Cのプーリ部152bCとに第二タイミングベルト154が掛け回されている。第一タイミングベルト153及び第二タイミングベルト154としては、Vベルトなどを用いることができる。
The
現像内歯外歯一体ギヤ155は、内歯部155aと外歯部155bと有し、内歯部155aは、カラー用現像モータ160のモータシャフト160aに形成されたモータギヤ163に噛み合っている。現像内歯外歯一体ギヤ155の外歯部155bには、アイドラギヤプーリ151のアイドラギヤ部151aと、M色の駆動出力ギヤ152Mの従動ギヤ部152aとが噛み合っている。
The development internal tooth external gear integrated
現像ローラ81Yには、現像内歯外歯一体ギヤ155、アイドラギヤプーリ151、第一タイミングベルト153、駆動出力ギヤ152Yを介して、カラー用現像モータ160の駆動力が伝達され、現像ローラ81Yが回転駆動する。現像ローラ81Mには、現像内歯外歯一体ギヤ155、駆動出力ギヤ152Mを介して、カラー用現像モータ160の駆動力が伝達され、現像ローラ81Mが回転駆動する。現像ローラ81Cには、現像内歯外歯一体ギヤ155、駆動出力ギヤ152M、第二タイミングベルト154、駆動出力ギヤ152Cを介して、カラー用現像モータ160の駆動力が伝達され、現像ローラ81Cが回転駆動する。
The driving force of the
また、カラー用現像モータ160のモータギヤ163と噛み合う歯車を、現像内歯外歯一体ギヤ155の内歯部155aとすることにより、モータギヤ163との噛み合い率を高めることができ、回転ムラや騒音、振動の発生を抑制することができる。
Further, by making the gear meshing with the
図6は、カラー用現像モータ160の斜視図である。モータシャフト160aは、モータギヤ163の歯先円直径よりも小さい直径となっている。本実施形態においては、モータギヤ163の歯先円直径を8[mm]とし、モータシャフト160aの直径を6[mm]としている。モータギヤ163の先端には、C面163aが形成されており、カラー用現像モータ160が装着しやすいようになっている。なお、モータシャフト160aとモータギヤ163とを、例えば、直径8[mm]のシャフト部材に対して、モータギヤ163の部分には外歯を切り、モータシャフト160aの部分が直径6[mm]となるように削り加工を施して一体で形成するのが望ましい。これにより、モータシャフト160aとモータギヤ163それぞれの軸心がずれるのを抑制し、偏心の積み上げ公差を低減させて、偏心による回転ムラを低減させることができる。
FIG. 6 is a perspective view of the
モータギヤ51aは、感光体ギヤ53Cと感光体ギヤ53Mに噛み合っており、感光体ギヤ53Mはアイドラギヤ52iを介すことで感光体ギヤ53Yに駆動力を伝達している。カラー用現像モータ160は、感光体ギヤ53Mと感光体ギヤ53Yとの間に位置し、アイドラギヤ52iと反対の位置に配置している。
The
ここで、一般に、感光体ユニットと現像ユニットとには、それぞれ別のモータから駆動を伝達しているが、感光体ユニットと現像ユニットとは、組み合わせて1つのプロセスカートリッジとしているため、駆動を伝達する位置が近い。そのため、駆動装置も小型化する必要があり、カラーの画像形成装置であれば、シアン、マゼンダ、イエローの3色を駆動しなければならないため、より小型の駆動装置が求められる。また、感光体ユニットと現像ユニットはトルクや回転数が高いため、印刷時の騒音の寄与率が高い。以上より、低騒音かつ小型化の駆動装置が求められている。 Here, in general, driving is transmitted from a separate motor to each of the photosensitive unit and the developing unit. However, since the photosensitive unit and the developing unit are combined into one process cartridge, the driving is transmitted. The position to do is close. For this reason, it is necessary to reduce the size of the driving device, and in the case of a color image forming apparatus, since three colors of cyan, magenta, and yellow must be driven, a smaller driving device is required. Further, since the photoconductor unit and the developing unit have high torque and rotational speed, the contribution ratio of noise during printing is high. In view of the above, there is a demand for a low noise and downsized driving device.
感光体を駆動するための感光体ギヤは、ギヤ噛み合いの影響を少なくできるように大径化するのが一般的であるため、感光体ギヤと同じ平面状(軸方向に対して垂直な面)に現像駆動ギヤ列を配置すると大型化してしまう。この回避策として、軸方向に現像ギヤ列をシフトしている。シフトすることで、現像モータと初段ギヤの位置が離れるため、内歯歯車によって静音化を図っている。しかし、現像ユニットは感光体ユニットよりも回転数が速いため騒音の寄与率はまだなお高い。さらなる静音化のためにはモータの回転数を下げることが考えられるが、モータの回転数を下げるためにはモータギヤの歯数を増加する必要がある。歯数増加(ギヤ径UP)すると感光体ギヤと干渉しない位置に配置しなければならないため駆動装置が大型化してしまう。また、別の問題として、現像モータを取り付ける際に、感光体ギヤを傷つけてしまうというおそれもある。 Since the photosensitive member gear for driving the photosensitive member is generally enlarged in diameter so as to reduce the influence of gear meshing, the same planar shape (surface perpendicular to the axial direction) as the photosensitive member gear. If the development drive gear train is disposed on the front panel, the size of the development drive gear train increases. As a workaround, the developing gear train is shifted in the axial direction. By shifting, the positions of the developing motor and the first stage gear are separated, so that the internal gear is used to reduce the noise. However, since the developing unit has a higher rotational speed than the photosensitive unit, the contribution ratio of noise is still high. In order to further reduce the noise, it is conceivable to reduce the rotational speed of the motor, but in order to reduce the rotational speed of the motor, it is necessary to increase the number of teeth of the motor gear. When the number of teeth increases (gear diameter UP), the drive device becomes large because it must be disposed at a position where it does not interfere with the photoreceptor gear. Another problem is that the photoconductor gear may be damaged when the developing motor is attached.
図5は、図4に示すカラー現像駆動装置150のA−A断面図である。図7は、カラー現像駆動装置150の斜視図である。図1は、図7に示すカラー現像駆動装置150のB−B断面図である。カラー用現像モータ160のモータシャフト160aの先端には、現像内歯外歯一体ギヤ155の内歯部155aと噛み合う外歯歯車であるモータギヤ163が形成されている。モータシャフト160aは、モータギヤ163の歯先円直径よりも直径が小さくなっており、感光体ギヤ53Mと感光体ギヤ53Yとに干渉しない程度に離して配置されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of the color
このように、本実施形態のカラー現像駆動装置150においては、カラー用現像モータ160のモータシャフト160aにおける、現像内歯外歯一体ギヤ155の内歯部155aと噛み合う範囲のみにモータギヤ163を形成する。そして、感光体ギヤ53の歯幅方向の範囲(軸方向で感光体駆動ギヤ列50の範囲)では、モータシャフト160aの直径をモータギヤ163の歯先円直径よりも小さくしている。このことで、カラー用現像モータ160のモータギヤ163を大径化してもカラー現像駆動装置150が大型化することなく、低騒音かつ小型の駆動装置を構成することができる。
As described above, in the color
また、本実施形態のカラー現像駆動装置150において、モータギヤ163、内歯部155a、外歯部155b及び出力ギヤ118をはす歯としてもよい。はす歯とすることにより、噛み合い率を高めることができ、噛み合い振動や騒音をより一層抑制することができる。また、このとき内歯部155aのはす歯の捩れ方向を、回転駆動時に生じるスラスト力の向きが、モータ側となるようにするのが好ましい。具体的には、現像ローラ側からモータ軸を軸方向から見て、モータ軸の回転方向が反時計回りのときは、はす歯を右捩れとし、モータ軸の回転方向が時計回りのときは、はす歯を左捩れとするのである。すなわち、はす歯の現像ローラ側が、モータ側よりも回転方向下流側に位置するようにはす歯を捩るのである。これにより、回転駆動時にモータギヤ163に、現像ローラ側に向うスラスト力が働き、カラー用現像モータ160を、ブラケット162に押し付けることができる。これにより、カラー用現像モータ160の姿勢を維持することができ、噛み合い振動などの発生を良好に抑制することができる。
Further, in the color
また、外歯部155bのはす歯を、内歯部155aのスラスト力とは反対方向、すなわち、現像ローラ側にスラスト力が働くような捩れとするのが望ましい。具体的には、外歯部155bのはす歯を、モータギヤ163と同じ捩れ方向とし、内歯部155aのはす歯のねじれ方向とは逆方向にする。これにより、内歯部155aのスラスト力を、外歯部155bのスラスト力で打ち消すことができ、現像内歯外歯一体ギヤ155が駆動モータ側に移動して、ブラケット162に当接しながら回転駆動するのを防止することができる。これにより、現像内歯外歯一体ギヤ155を良好に回転駆動することで、回転ムラなどが生じることなく、現像ローラ81を回転駆動させることができる。
Further, it is desirable that the helical teeth of the
現像内歯外歯一体ギヤ155の内歯部155aの同心円状には、駆動力を伝達する外歯部155bが形成されており、現像ユニット23C,23M,23Yそれぞれの現像ローラ81C,81M,81Yに駆動力を伝達する。
An
また、現像内歯外歯一体ギヤ155は、内周に内歯が形成された筒状部の内歯部155aの外周に外歯部155bが形成されていることで、内歯歯車と外歯歯車とを軸方向に並べて配置した場合に比べて軸方向に短くすることができ、装置の小型化が図れる。
Further, the developing internal tooth external gear integrated
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
カラー用感光体モータ51などの第一駆動モータと、前記第一駆動モータの出力軸先端部に形成されたモータギヤ51aなどの第一モータギヤと噛み合う感光体ギヤ53などの第一駆動伝達ギヤを有し、感光体24などの第一被駆動伝達部材に前記第一駆動モータから駆動を伝達する感光体駆動ギヤ列50などの第一駆動伝達列と、カラー用現像モータ160などの第二駆動モータと、前記第二駆動モータの出力軸先端部に形成されたモータギヤ163などの第二モータギヤと噛み合う現像内歯外歯一体ギヤ155などの第二駆動伝達ギヤを有し、現像ローラ81などの第二被駆動伝達部材に前記第二駆動モータから駆動を伝達する現像駆動ギヤ列15などの第二駆動伝達列とを備え、各駆動モータと各被駆動伝達部材との間で、前記第二駆動伝達列が前記第一駆動伝達列よりも軸方向被駆動伝達部材側に位置するように配置されたカラー現像駆動装置150などの駆動装置において、前記第二駆動モータの出力軸の軸方向で前記第一駆動伝達列が位置する範囲における直径が、前記第二モータギヤの歯先円直径よりも小さい。
(態様A)においては、第二駆動モータの出力軸の軸方向で第一駆動伝達列が位置する範囲における直径を、少なくとも軸方向で第二駆動伝達列が位置する範囲における第二駆動モータギヤの歯先円直径よりも小さくする。これにより、第二モータギヤの歯数を増加させるために第二モータギヤを大径化しても、第二駆動モータの出力軸の直径が、軸方向全域にわたって第二モータギヤの歯先円直径と同じ場合より、第二駆動モータの出力軸と第一駆動伝達列とを近づけて配置できる。よって、静音化を図りつつ、駆動装置が大型化してしまうのを抑制することができる。
(態様B)
(態様A)において、前記第二駆動モータの出力軸と前記第二モータギヤとを一体で形成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、第二駆動モータの出力軸と第二モータギヤとの軸心がずれるのを抑制し、偏心による回転ムラを低減させることができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、前記第一駆動伝達列を構成する駆動伝達部材の装置高さ方向の範囲内に、前記第二駆動モータの出力軸を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、装置の高さを抑えられるため、その分、装置の小型化を図ることができる。
(態様D)
(態様A)、(態様B)または(態様C)において、前記第一駆動伝達列を構成する前記第一駆動伝達ギヤを含む駆動伝達部材の一つが、前記第一被駆動伝達部材の直径よりも大きい直径を有する大径ギヤである。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギヤの噛み合いの影響を少なくできる。
(態様E)
(態様D)において、前記第一駆動伝達列には、前記大径ギヤが軸方向と直交する方向に複数配置されており、隣り合う大径ギヤの間に、前記第二駆動モータの出力軸を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記第一駆動伝達列を構成する駆動伝達部材の大径化により生じたデッドスペースを活用して、装置の小型化を図ることができる。
(態様F)
(態様E)において、前記第一駆動伝達列には、前記隣り合う大径ギヤの駆動力を連結するアイドラギヤ52iなどの連結ギヤが配置されており、装置高さ方向で前記連結ギヤとは反対側の位置に前記第二駆動モータの出力軸を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、装置の小型化を図ることができる。
(態様G)
(態様A)乃至(態様F)において、前記第二駆動伝達ギヤが内歯歯車で構成される。これによれば、上記実施形態について説明したように、第二モータギヤと第二駆動伝達ギヤとの噛み合い音が低減し静音化を図ることができる。
(態様H)
(態様G)において、前記第二モータギヤの先端にC面を形成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、第二駆動モータを装着しやすくすることができる。
(態様I)
(態様G)または(態様H)において、前記内歯歯車の内歯を、軸方向で第二駆動モータ側とは反対側が第二駆動モータ側よりも、前記第二モータギヤの回転方向下流側に位置するように捩れたはす歯とした。これによれば、上記実施形態について説明したように、
前記内歯のスラスト力が前記第二駆動モータ側に働き、第二駆動モータを保持する保持部材側に第二駆動モータが寄るため、前記保持部材に対して変動が抑えられ、低騒音となる。
(態様J)
(態様G)、(態様H)または(態様I)において、前記第二駆動伝達ギヤは、内周面に内歯が形成された筒状部を有し、該筒状部の外周面に外歯を形成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、内歯歯車と外歯歯車とを軸方向に並べて配置した場合に比べて、軸方向に短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
(態様K)
(態様A)乃至(態様F)において、前記第二駆動伝達ギヤは、同軸上に設けられた2つの歯車が、同一の部材から一体的に形成されたものであり、前記同一の部材から一体的に形成された2つの歯車を、ねじれ方向が互いに異なるはす歯歯車とした。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記同一の部材から一体的に形成された一方のはす歯歯車のスラスト力を、他方にはす歯歯車のスラスト力で打ち消すことで、低騒音・高精度に駆動することができる。
(態様L)
(態様A)乃至(態様K)において、前記第一被駆動伝達部材が感光体24などの感光体である。これによれば、上記実施形態について説明したように、騒音を抑えて感光体を駆動することができる。
(態様M)
(態様A)乃至(態様L)において、前記第二被駆動伝達部材が現像ユニット23などの現像装置である。これによれば、上記実施形態について説明したように、騒音を抑えて現像装置を駆動させることができる。
(態様N)
プリンタ100などの画像形成装置において、画像を形成するプロセスユニット26などの画像形成手段と、(態様A)乃至(態様M)のいずれか一記載のカラー現像駆動装置150などの駆動装置を備えた。これによれば、上記実施形態について説明したように、低騒音かつ小型化を図ることができる。
What was demonstrated above is an example, and there exists an effect peculiar for every following aspect.
(Aspect A)
There is a first drive motor such as a
In (Aspect A), the diameter in the range where the first drive transmission train is located in the axial direction of the output shaft of the second drive motor is at least the diameter of the second drive motor gear in the range where the second drive transmission train is located in the axial direction. It is smaller than the diameter of the tip circle. As a result, even if the diameter of the second motor gear is increased in order to increase the number of teeth of the second motor gear, the diameter of the output shaft of the second drive motor is the same as the tip circle diameter of the second motor gear over the entire axial direction. Thus, the output shaft of the second drive motor and the first drive transmission train can be arranged close to each other. Therefore, it can suppress that a drive device enlarges, aiming at noise reduction.
(Aspect B)
In (Aspect A), the output shaft of the second drive motor and the second motor gear are integrally formed. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to suppress the deviation of the axis between the output shaft of the second drive motor and the second motor gear, and to reduce the rotation unevenness due to the eccentricity.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the output shaft of the second drive motor is disposed within a range in the apparatus height direction of the drive transmission member constituting the first drive transmission train. According to this, since the height of the apparatus can be suppressed as described in the above embodiment, the apparatus can be downsized accordingly.
(Aspect D)
In (Aspect A), (Aspect B), or (Aspect C), one of the drive transmission members including the first drive transmission gear constituting the first drive transmission train has a diameter greater than that of the first driven transmission member. Is a large-diameter gear having a large diameter. According to this, as described in the above embodiment, the influence of gear meshing can be reduced.
(Aspect E)
(Aspect D) In the first drive transmission train, a plurality of the large-diameter gears are arranged in a direction orthogonal to the axial direction, and an output shaft of the second drive motor is disposed between adjacent large-diameter gears. Arranged. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to reduce the size of the apparatus by utilizing the dead space generated by increasing the diameter of the drive transmission member constituting the first drive transmission train.
(Aspect F)
(Embodiment E) In the first drive transmission train, a connection gear such as an idler gear 52i that connects the driving force of the adjacent large-diameter gear is disposed, and is opposite to the connection gear in the apparatus height direction. The output shaft of the second drive motor was disposed at the side position. According to this, as described in the above embodiment, the apparatus can be downsized.
(Aspect G)
In (Aspect A) to (Aspect F), the second drive transmission gear is constituted by an internal gear. According to this, as described in the above embodiment, the meshing sound between the second motor gear and the second drive transmission gear is reduced, and the noise can be reduced.
(Aspect H)
In (Aspect G), a C surface was formed at the tip of the second motor gear. According to this, as described in the above embodiment, the second drive motor can be easily attached.
(Aspect I)
In (Aspect G) or (Aspect H), the internal teeth of the internal gear are arranged on the opposite side to the second drive motor side in the axial direction on the downstream side in the rotational direction of the second motor gear. The helical teeth were twisted to be positioned. According to this, as described in the above embodiment,
Since the thrust force of the internal teeth acts on the second drive motor side and the second drive motor approaches the holding member side that holds the second drive motor, fluctuations are suppressed with respect to the holding member, resulting in low noise. .
(Aspect J)
In (Aspect G), (Aspect H), or (Aspect I), the second drive transmission gear has a cylindrical portion having inner teeth formed on an inner peripheral surface, and the outer peripheral surface of the cylindrical portion is externally provided. Teeth were formed. According to this, as described in the above embodiment, compared with the case where the internal gear and the external gear are arranged side by side in the axial direction, it can be shortened in the axial direction, and the device can be downsized. Can do.
(Aspect K)
In (Aspect A) to (Aspect F), the second drive transmission gear is formed by integrally forming two gears provided on the same axis from the same member. The two gears thus formed were helical gears with different twist directions. According to this, as described in the above embodiment, by canceling the thrust force of one helical gear integrally formed from the same member with the thrust force of the helical gear on the other side, It can be driven with low noise and high accuracy.
(Aspect L)
In (Aspect A) to (Aspect K), the first driven transmission member is a photosensitive member such as the
(Aspect M)
In (Aspect A) to (Aspect L), the second driven transmission member is a developing device such as the developing
(Aspect N)
The image forming apparatus such as the
10 感光体ユニット
15 現像駆動ギヤ列
20 テンションローラ
21 二次転写ローラ
22 中間転写ベルト
23 現像ユニット
24 感光体
25 帯電装置
26 プロセスユニット
27 光書込ユニット
40 定着装置
41 給紙カセット
42 給紙ローラ
43 レジストローラ対
45 定着ローラ
45a 発熱源
47 加圧ローラ
50 感光体駆動ギヤ列
51 カラー用感光体モータ
51a モータギヤ
52i アイドラギヤ
53 感光体ギヤ
53a 感光体駆動軸
56 上カバー
71 ベルトクリーニング装置
72 クリーニングバックアップローラ
74 一次転写ローラ
75 転写ユニット
76 駆動ローラ
80 トナー供給ローラ
81 現像ローラ
82 薄層化ブレード
83 感光体クリーニング装置
86 ホッパ部
87 現像部
88 アジテータ
100 プリンタ
118 出力ギヤ
150 カラー現像駆動装置
151 アイドラギヤプーリ
151a アイドラギヤ部
151b プーリ部
152a 従動ギヤ部
152b プーリ部
152c 駆動側カップリング部
152 駆動出力ギヤ
153 第一タイミングベルト
154 第二タイミングベルト
155 現像内歯外歯一体ギヤ
155a 内歯部
155b 外歯部
160 カラー用現像モータ
160a モータシャフト
162 ブラケット
163 モータギヤ
163a C面
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記第一駆動モータの出力軸先端部に形成された第一モータギヤと噛み合う第一駆動伝達ギヤを有し、第一被駆動伝達部材に前記第一駆動モータから駆動を伝達する第一駆動伝達列と、
第二駆動モータと、
前記第二駆動モータの出力軸先端部に形成された第二モータギヤと噛み合う第二駆動伝達ギヤを有し、第二被駆動伝達部材に前記第二駆動モータから駆動を伝達する第二駆動伝達列とを備え、
各駆動モータと各被駆動伝達部材との間で、前記第二駆動伝達列が前記第一駆動伝達列よりも軸方向被駆動伝達部材側に位置するように配置された駆動装置において、
前記第二駆動モータの出力軸の軸方向で前記第一駆動伝達列が位置する範囲における直径が、前記第二モータギヤの歯先円直径よりも小さいことを特徴とする駆動装置。 A first drive motor;
A first drive transmission train that has a first drive transmission gear that meshes with a first motor gear formed at an output shaft tip of the first drive motor, and that transmits drive from the first drive motor to a first driven transmission member When,
A second drive motor;
A second drive transmission train that has a second drive transmission gear that meshes with a second motor gear formed at an output shaft tip of the second drive motor, and that transmits drive from the second drive motor to a second driven transmission member And
In the drive device arranged between each drive motor and each driven transmission member so that the second drive transmission train is positioned closer to the axial driven transmission member than the first drive transmission train,
The drive device according to claim 1, wherein a diameter of the second drive gear in a range in which the first drive transmission train is located in an axial direction of the output shaft of the second drive motor is smaller than a diameter of a tip of the second motor gear.
前記第二駆動モータの出力軸と前記第二モータギヤとを一体で形成したことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 1,
The drive device characterized in that the output shaft of the second drive motor and the second motor gear are integrally formed.
前記第一駆動伝達列を構成する駆動伝達部材の装置高さ方向の範囲内に、前記第二駆動モータの出力軸を配置したことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 1 or 2,
The drive device characterized in that the output shaft of the second drive motor is disposed within a range in the device height direction of the drive transmission member constituting the first drive transmission train.
前記第一駆動伝達列を構成する前記第一駆動伝達ギヤを含む駆動伝達部材の一つが、前記第一被駆動伝達部材の直径よりも大きい直径を有する大径ギヤであることを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 1, 2, or 3,
One of the drive transmission members including the first drive transmission gear constituting the first drive transmission train is a large-diameter gear having a diameter larger than the diameter of the first driven transmission member. apparatus.
前記第一駆動伝達列には、前記大径ギヤが軸方向と直交する方向に複数配置されており、隣り合う大径ギヤの間に、前記第二駆動モータの出力軸を配置したことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 4, wherein
In the first drive transmission train, a plurality of large diameter gears are arranged in a direction orthogonal to the axial direction, and an output shaft of the second drive motor is arranged between adjacent large diameter gears. A drive device.
前記第一駆動伝達列には、前記隣り合う大径ギヤの駆動力を連結する連結ギヤが配置されており、
装置高さ方向で前記連結ギヤとは反対側の位置に前記第二駆動モータの出力軸を配置したことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 5, wherein
In the first drive transmission train, a connecting gear for connecting the driving force of the adjacent large-diameter gear is disposed,
2. A drive apparatus comprising: an output shaft of the second drive motor disposed at a position opposite to the connection gear in the apparatus height direction.
前記第二駆動伝達ギヤが内歯歯車で構成されることを特徴とする駆動装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 6,
The drive device characterized in that the second drive transmission gear is constituted by an internal gear.
前記第二モータギヤの先端にC面を形成したことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 7, wherein
A driving device characterized in that a C surface is formed at a tip of the second motor gear.
前記内歯歯車の内歯を、軸方向で第二駆動モータ側とは反対側が第二駆動モータ側よりも、前記第二モータギヤの回転方向下流側に位置するように捩れたはす歯としたことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 7 or 8,
The internal teeth of the internal gear are helical teeth twisted so that the side opposite to the second drive motor side in the axial direction is located downstream of the second drive motor side in the rotational direction of the second motor gear. A drive device characterized by that.
前記第二駆動伝達ギヤは、内周面に内歯が形成された筒状部を有し、該筒状部の外周面に外歯を形成したことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to any one of claims 7, 8 or 9,
The second drive transmission gear includes a cylindrical portion having inner teeth formed on an inner peripheral surface, and external teeth are formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion.
前記第二駆動伝達ギヤは、同軸上に設けられた2つの歯車が、同一の部材から一体的に形成されたものであり、
前記同一の部材から一体的に形成された2つの歯車を、ねじれ方向が互いに異なるはす歯歯車としたことを特徴とする駆動装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 6,
In the second drive transmission gear, two gears provided on the same axis are integrally formed from the same member,
2. A driving apparatus according to claim 1, wherein the two gears integrally formed from the same member are helical gears having different twist directions.
前記第一被駆動伝達部材が感光体であることを特徴とする駆動装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 11,
The drive device according to claim 1, wherein the first driven transmission member is a photoconductor.
前記第二被駆動伝達部材が現像装置であることを特徴とする駆動装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 12,
The driving device characterized in that the second driven transmission member is a developing device.
請求項1乃至13のいずれか一記載の駆動装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming means for forming an image;
An image forming apparatus comprising: the driving device according to claim 1.
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