JP2018194174A - Drive transmission device and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動伝達装置および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a drive transmission 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手段が備えられており、感光体や転写ベル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 units are provided for an image forming operation, and are used for operations of a photoconductor and a transfer belt.
特許文献1には、駆動モータのモータギヤに噛み合う歯車を内歯車にした駆動装置が記載されている。特許文献1によれば、駆動モータのモータギヤに噛み合う歯車を内歯車とすることにより、噛合い率を上げることができ、振動を抑えることができると共に、騒音を内歯歯車によって遮断することができると記載されている。
本発明の目的は、回転体と支持軸との異音の発生を抑制でき、かつ、回転体や支持軸の摩耗を抑制することができる駆動伝達装置および画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a drive transmission device and an image forming apparatus that can suppress the generation of abnormal noise between a rotating body and a support shaft, and can suppress wear of the rotating body and a support shaft.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、動伝達部を備えた回転体と、前記回転体を支持する支持軸とを有する駆動伝達装置において、前記支持軸は、その軸方向の両端部付近に支持軸側摺動部を有しており、前記回転体は、前記支持軸を挿入する支持軸挿入孔を有するとともに、前記支持軸挿入孔の前記支持軸側摺動部に対向する位置に回転体側摺動部を有しており、前記支持軸挿入孔の直径は、前記回転体側摺動部近傍から前記支持挿入孔の軸方向の中央付近に向かって徐々に増加していることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a drive transmission device having a rotating body having a motion transmitting portion and a support shaft that supports the rotating body, wherein the support shaft is in the axial direction. Support shaft side sliding portions are provided near both ends, and the rotating body has a support shaft insertion hole for inserting the support shaft, and faces the support shaft side sliding portion of the support shaft insertion hole. And the diameter of the support shaft insertion hole gradually increases from the vicinity of the rotation body side sliding portion toward the center in the axial direction of the support insertion hole. It is characterized by this.
本発明によれば、回転体と支持軸との異音の発生を抑制でき、かつ、内歯車や支持軸の摩耗を抑制することができる。 According to this invention, generation | occurrence | production of the noise of a rotary body and a support shaft can be suppressed, and abrasion of an internal gear and a support shaft can be suppressed.
図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。
画像形成装置たる複写機の装置本体100の上部には、画像読取装置200が取り付けられている。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
An
装置本体100の内部には、プロセスカートリッジ1が設けられている。
図2(a)は、プロセスカートリッジの斜視図であり、図2(b)は、プロセスカートリッジの断面図である。
図2(b)に示すように、プロセスカートリッジ1は、潜像担持体たる感光体10と、感光体10の周囲に配置され、感光体10に作用するプロセス手段としての帯電装置11、現像装置12およびクリーニング装置14などを備えている。プロセスカートリッジ1は、装置本体100に着脱可能に装着されている。感光体10、帯電装置11、現像装置12及びクリーニング装置14がプロセスカートリッジ1としてユニット化されることにより、交換やメンテナンスの作業が容易になる。また、各部材間の位置精度を高精度の維持することができ、形成される画像品質の向上を図ることができる。
A
FIG. 2A is a perspective view of the process cartridge, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the process cartridge.
As shown in FIG. 2B, the
帯電手段たる帯電装置11は、帯電バイアスを印加され、感光体10表面に電荷を与えて感光体10を一様帯電する帯電ローラ11aと、帯電ローラ11aの表面に付着したトナーなどの付着物を除去する除去ローラ11bとを備えている。
The charging device 11 serving as a charging unit applies a charging bias to apply a charge to the surface of the
現像手段たる現像装置12は、現像剤搬送手段としての第1搬送スクリュウ12bが配設された第1剤収容室V1を有している。また、現像剤搬送手段としての第2搬送スクリュウ12c、現像剤担持体としての現像ローラ12a、現像剤規制部材としてのドクターブレード12dなどが配設された第2剤収容室V2も有している。
The developing
これら2つの剤収容室V1,V2内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとからなる二成分現像剤である現像剤が内包されている。第1搬送スクリュウ12bは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第1剤収容室V1内の現像剤を図中の手前側へ搬送する。そして、第1搬送スクリュウ12bにより第1剤収容室V1の図中手前側端部まで搬送された現像剤は、第2剤収容室V2に進入する。 In these two agent storage chambers V1 and V2, a developer which is a two-component developer including a magnetic carrier and a negatively chargeable toner is included. The first transport screw 12b is rotationally driven by a driving unit (not shown) to transport the developer in the first agent storage chamber V1 to the front side in the drawing. Then, the developer transported to the front side end portion of the first agent storage chamber V1 in the drawing by the first transport screw 12b enters the second agent storage chamber V2.
第2剤収容室V2内の第2搬送スクリュウ12cは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、現像剤を図中の奥側へ搬送する。このようにして現像剤を搬送する第2搬送スクリュウ12cの上方には、現像ローラ12aが第2搬送スクリュウ12cと平行な姿勢で配設されている。この現像ローラ12aは、回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ内に固定配置されたマグネットローラを内包した構成となっている。
The
第2搬送スクリュウ12cによって搬送される現像剤の一部は、現像ローラ12a内の不図示のマグネットローラの発する磁力によって現像ローラ12aの表面に汲み上げられる。そして、現像ローラ12aの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード12dによってその層厚が規制された後、感光体10と対向する現像領域まで搬送され、感光体10上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体10上にトナー像が形成される。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像ローラ12aの表面移動に伴って第2搬送スクリュウ12c上に戻される。そして、第2搬送スクリュウ12cにより第2剤収容室V2の端部まで搬送された現像剤は、第1剤収容室V1内に戻る。このようにして、現像剤は現像装置内を循環搬送される。
Part of the developer conveyed by the second conveying
また、現像装置12は、第1剤収容室V1の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを有している。トナー濃度センサは、現像剤の透磁率から現像剤のトナー濃度を測定するもので、トナー濃度が低くなると磁性体のキャリアが密集してくるので透磁率は高くなる。このトナー濃度センサ124によって測定された値が、狙いの値(閾値)を超える場合は図1に示すトナーボトル20からトナー補給され、トナー濃度を一定濃度に制御する。狙いの値は、感光体10に形成されたトナーパターンのトナー付着量を不図示の光学センサで検知し、その検知結果に基づいて決められる。
Further, the developing
このような動作によって、感光体上の基準パターン濃度を一定に保つように制御しているが、トナーボトル20のトナーがなくなった場合は、濃度低下を抑制できなくなる。このような状況においては、所定期間、トナーボトル20からトナーを補給する動作をしたにも係わらず、光学センサによるトナーパターンの検知結果が改善されない。従って、トナーボトル20からトナーを補給する動作をしたにも係わらず、光学センサによるトナーパターンの検知結果が改善されなかった場合は、トナーがなくなった(トナーエンド)と、不図示の手段で判断(あるいは推定判断)する。
By such an operation, control is performed so that the reference pattern density on the photosensitive member is kept constant. However, when the toner in the
また、トナーエンドと判断した後、トナーボトル20を交換し、交換したトナーボトル20内のトナーを現像装置12へ供給するトナーエンドのリカバリのときは、以下のような動作を行う。すなわち、補給されたトナーと現像剤を良好に混合させるために、現像ローラ12aや各搬送スクリュウ12b,12cを回転させる。また、このとき、現像ローラ12a上の現像剤に不均一な摺動が生じるのを防ぐために、感光体10も回転させるよう、駆動を付与する。
In addition, after the toner end is determined, the
クリーニング手段たるクリーニング装置14は、感光体10表面に当接して感光体10に付着している転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード14aを備えている。また、回収部Wに収容され、クリーニングブレード14aにより回収された回収トナーを搬送するトナー回収コイル14bを備えている。トナー回収コイル14bにより搬送された回収トナーは、不図示のトナー搬送装置により、現像装置12または廃トナーボトル41へ搬送される。
The cleaning device 14 serving as a cleaning unit includes a
図1に示す転写手段たる転写装置17は、転写ローラ16を備えており、転写ローラ16は、感光体10の周面に押圧されて当接されている。また、転写装置17の上方には、定着手段たる熱定着装置24が設けられている。熱定着装置24は、加熱ローラ25と加圧ローラ26を有する。また、装置本体100には、潜像形成手段たるレーザ書込装置21が備えられている。レーザ書込装置21には、レーザ光源、走査用の回転多面鏡、ポリゴンモータ、fθレンズなどを備えている。また、装置本体は、転写紙、OHPフィルムなどのシートSを収納するシートカセット22が多段に備えられている。
A
以上のような構成の装置を用いてコピーするとき、ユーザーが不図示のスタートスイッチを押す。すると、まず、画像読取装置200にセットされた原稿内容を読み取る。また、このとき同時に、不図示の感光体駆動モータで感光体10を回転し、帯電ローラ11aを用いた帯電装置11で感光体10の表面を一様に帯電する。次いで画像読取装置200によって読み取った原稿内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書込装置21を用いて書き込み工程を実行する。そして、感光体10の表面に静電潜像を形成した後、現像装置12を用いてトナーを付着させて静電潜像を可視像化(現像)する。
When copying using the apparatus configured as described above, the user presses a start switch (not shown). Then, first, the contents of the original set on the
また、スタートスイッチをユーザーが押すと同時に、多段のシートカセット22から選択されたシートSを呼出ローラ27により送り出す。次いで、供給ローラ28と分離ローラ29で1枚ずつ分離して供給路R1に送る。供給路R1に送られたシートSは、シート搬送ローラ30で搬送されて、レジストローラ23に突き当てて止められる。そして、感光体10の可視像化したトナー画像と回転タイミングを合わせて、転写ローラ16が感光体10と当接して形成された転写ニップへと送り込まれる。
At the same time as the user presses the start switch, the selected sheet S is sent out by the calling
転写ニップへと送り込まれたシートSは、転写装置17により感光体10上のトナー画像を転写される。画像転写後の感光体10上の残留トナーはクリーニング装置14で除去・清掃され、残留トナーを除去された感光体10上の残留電位は、不図示の除電装置で除去される。そして、帯電装置11から始まる次の画像形成に備える。
The toner image on the
一方、画像転写された後のシートSは、熱定着装置24に導かれ、加熱ローラ25と加圧ローラ26の間に通されて、これらローラに搬送されながら、熱と圧力を加えられてトナー画像を定着される。画像定着されたシートSは、その後、排紙ローラ31により排紙スタック部32上に排出されてスタックされる。
On the other hand, the sheet S after the image has been transferred is guided to the
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
図3は、感光体10、現像ローラなどを駆動する駆動装置50の斜視図であり、図4は、駆動装置50の内部を示す斜視図であり、図5は、駆動装置50の概略断面図である。
駆動装置50は、感光体モータ51や、現像モータ52およびこれらモータ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保持部60を備えている。
保持部60は、樹脂ハウジング61と、第一部材たる金属製のブラケット62と、第二部材たる金属製の制振板63とを備えている。
Next, features of the present embodiment will be described.
3 is a perspective view of the driving
The driving
The holding
図4、図5に示すように、樹脂ハウジング61内には、感光体ギヤ53、現像内歯車55、現像従動ギヤ56および現像アイドラギヤ57を収納している。また、廃トナーボトル内に落下してきた廃トナーを、廃トナーボトル41の奥側へ搬送するための不図示の廃トナー搬送スクリュウに駆動伝達するための部材も収納している。具体的には、搬送用駆動ギヤ71、搬送用駆動プーリ72、搬送用タイミングベルト73、搬送用従動プーリ74、搬送用アイドラギヤ75を収納している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
感光体ギヤ53は、保持部60に回転自在に支持された金属製の感光体駆動軸53aに固定されており、感光体モータ51のモータギヤ51aに噛み合っている。感光体駆動軸53aの一端は、ブラケット62および制振板63を貫通して、ブラケット62に回転自在の支持されており、他端には、感光体駆動側カップリング54が取り付けられており、樹脂ハウジング61に回転自在に支持されている。感光体駆動側カップリング54には、感光体10の回転軸の端部に固定された不図示の感光体従動側カップリングが連結されている。
The
現像内歯車55は、樹脂ハウジング61に固定された金属製の現像駆動ピン55aに回転自在に支持され、現像モータ52のモータギヤ52aに噛み合っている。現像内歯車55と現像内歯車55と同軸上に配置された現像従動ギヤ56とは樹脂の一体成型品であり、現像従動ギヤ56には、現像アイドラギヤ57が噛み合っている。現像駆動ピン55aの先端は、ブラケット62に嵌合し、先端がブラケット62に位置決めされている。
The development
現像アイドラギヤ57の軸中心には、現像駆動側カップリング58が設けられており、現像駆動側カップリング58は、樹脂ハウジング61を貫通し、かつ、回転自在に樹脂ハウジング61に支持されている。現像駆動側カップリング58には、現像ローラ12aの回転軸の端部に固定された不図示の現像従動側カップリングが連結されている。現像アイドラギヤ57と現像駆動側カップリング58は、樹脂の一体成型品である。
A developing
また、感光体モータ51のモータギヤ51aには、搬送用駆動ギヤ71も噛み合っている。樹脂の一体成型により搬送用駆動ギヤ71と一体成形される搬送用駆動プーリ72と、樹脂の一体成型により搬送用アイドラギヤ75と一体成形される搬送用従動プーリ74とに駆動ベルトたる搬送用タイミングベルト73が張架されている。また、搬送用タイミングベルト73に替えて、搬送用Vベルトとし、各プーリとの摩擦力により駆動力を伝達してもよい。
Further, a
搬送用駆動ギヤ71と搬送用駆動プーリ72とを有する樹脂の一体成型品は、一端が樹脂ハウジング61に固定された金属製の搬送駆動ピン72aに回転自在に支持されている。搬送駆動ピン72aの先端は、ブラケット62に嵌合し、先端がブラケット62に位置決めされている。また、搬送用アイドラギヤ75と搬送用従動プーリ74とを有する樹脂の一体成型品は、樹脂ハウジング61に固定された金属製の搬送従動ピン74aに回転自在に支持されている。搬送従動ピン74aの先端は、ブラケット62に嵌合し、先端がブラケット62に位置決めされている。
An integrally molded resin product having the
搬送用アイドラギヤ75の一部は、図4に示すように、樹脂ハウジング61の側面開口部61aから露出している。この側面開口部61aから、図5に示すように、廃トナー搬送スクリュウのスクリュウ軸77aの一端に固定されたスクリュウ駆動ギヤ76が搬送用アイドラギヤ75に噛み合っている。
A part of the
図3に示すように、ブラケット62には、アースに接続されたアース板65の一端がネジ83によりネジ止めされている。また、ブラケット62から貫通した感光体駆動軸53aの一端には、アース電極板64の一端が固定されており、アース電極板64の他端は、ネジ82によりブラケット62にネジ止めされている。これにより、感光体10は、感光体駆動軸53a、アース電極板64、ブラケット62、アース板65を介して接地される。
As shown in FIG. 3, one end of a
図6は、駆動装置50のモータ側の正面図である。
図6に示すように、制振板63とブラケット62とは、お互い重ね合わされており、制振板63の縁5箇所が、ネジ81a〜81eによってブラケット62を介して樹脂ハウジング61に固定されている。これにより、ブラケット62と制振板63とが、制振板63の縁5箇所81a〜81eで、部分的に結合された状態となる。また、感光体モータ51と現像モータ52とは、制振板63を挟んで、ブラケット62にネジ止めされている。
FIG. 6 is a front view of the driving
As shown in FIG. 6, the damping
駆動装置50の保持部60は、感光体ギヤ53や現像内歯車55などの複数の駆動伝達部材、感光体モータ51および現像モータ52などの振動部材を多数保持している。これら振動部材の振動によって、騒音が発生するおそれがある。感光体モータ51および現像モータ52の振動は、これらに接触する制振板63に伝播し、制振板63が感光体モータ51および現像モータ52の振動により振動する。一方、感光体ギヤ53や現像内歯車55などの複数の駆動伝達部材で発生した振動は、ブラケット62に当接する感光体駆動軸53a、現像駆動ピン55a、搬送駆動ピン72aおよび搬送従動ピン74aなどを介してブラケット62に伝播する。これにより、ブラケット62が振動する。
The holding
ブラケット62と制振板63とは、重ね合わせられ、先の図6に示すように、制振板63の縁5箇所81a〜81eで、部分的に結合されている。そのため、制振板63とブラケット62とは一体となって振動せず、それぞれ個別に振動する。具体的には、制振板63は、感光体モータ51および現像モータ52の振動で振動し、ブラケット62は、樹脂ハウジング61に収納されているギヤなどの各種駆動伝達部材の振動により振動するのである。そして、制振板63とブラケット62の振動が制振板63とブラケット62との部分的結合箇所(制振板63の縁5箇所81a〜81e)で、互いの振動が干渉する。このとき、上記結合箇所で制振板63の振動とブラケット62の振動とが互いに打ち消し合う位相差が生じるよう、制振板63やブラケット62の剛性や、結合箇所などを調整することで、制振板63とブラケット62との振動が低減される。
The
図7は、感光体ギヤ53と感光体駆動軸53aとを取り外した状態を示す斜視図である。
図7に示すように、樹脂ハウジング61には、樹脂ハウジング61を補強する補強部材たる補強板90がネジ止めされている。
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the
As shown in FIG. 7, a reinforcing
図8は、補強板90の概略構成図である。
図8に示すように、補強板90には、現像アイドラギヤ57と現像駆動側カップリング58とを有する樹脂成型品を回転自在に支持する現像支持軸91が固定されている。また、補強板90には、3箇所、ネジが貫通するネジ貫通孔90a,90b,90cが設けられている。また、長穴形状の従基準穴92aと、丸穴形状の主基準穴92bとが設けられている。図7に示すように、従基準穴92aと、主基準穴92bとが、それぞれ樹脂ハウジング61に設けられた位置決め突起611に嵌ることで、補強板90が、樹脂ハウジング61に位置決めされる。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the reinforcing
As shown in FIG. 8, a
図8(b)に示すように、現像支持軸91は、補強板90の樹脂ハウジングの固定箇所を結んで形成された多角形(本実施形態では三角形)の重心に設けている。
この位置に設けることで、現像支持軸91加わる力を、3つの固定箇所に均等に分散することができ、補強板90に捩れなどが生じるのを抑制することができる。
As shown in FIG. 8B, the developing
By providing at this position, the force applied to the developing
図9は、図7に示す状態から、さらに補強板90、および、現像アイドラギヤ57と現像駆動側カップリング58とを備える樹脂成型品を樹脂ハウジング61から取り外した状態を示す斜視図である。
図9に示すように、樹脂ハウジング61は、感光体駆動側カップリング54が収納される第1収納凹部61b、現像アイドラギヤ57が収納される第2収納凹部61c、現像従動ギヤ56が収納される第3収納凹部61dを有している。これら収納凹部は繋がっており、樹脂ハウジング61の略中央部が図中上下方向にかけて大きく凹んでいる。この大きく凹んだ部分は、剛性が弱くなり図中左右方向からの圧縮力により樹脂ハウジング61が変形しやすい。このため、先の図7に示すように、上記3つの収納凹部61dが連なった大きな凹部間を架け渡すような形で補強板90を樹脂ハウジング61に固定して補強する。これにより、図中左右方向からの圧縮力に対して、補強板90が突っ張り、樹脂ハウジング61の変形を抑制できる。これにより、樹脂ハウジングを振動し難くすることができ、駆動装置50の振動を抑制することができる。
FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the reinforcing
As shown in FIG. 9, the
本実施形態においては、現像モータ52のモータギヤ52aに噛み合う歯車を、現像内歯車55としている。内歯車とすることにより、モータギヤ52a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。
In the present embodiment, the gear that meshes with the
本実施形態の駆動装置では、各ギヤを、摺動特性に優れたPOM(ポリアセタール)などの潤滑性の高い樹脂で形成しているが、現像内歯車55を潤滑性の高い樹脂で形成すると、十分な強度が得られない。これは、内歯車は、円筒の内周面に歯を形成するものであり、円柱の外周面に歯を形成する外歯車に比べて構造上剛性が低い。また、内歯車は、その内部に外歯車が挿入されるため、内部にリブなどを設けて補強することができない。そのため、どうしても剛性が低くなってしまい、十分な強度が得られない。
In the driving device of the present embodiment, each gear is formed of a resin having high lubricity such as POM (polyacetal) having excellent sliding characteristics. However, when the developing
このため、本実施形態では、剛性の高い樹脂で現像内歯車55と現像従動ギヤ56とを備える樹脂成型品を形成している。しかし、樹脂の剛性と潤滑(摺動)性とは、トレイドオフの関係であり、剛性の高い樹脂で、現像内歯車55と現像従動ギヤ56とを備える樹脂成型品を形成すると、現像駆動ピン55aとの摺動性が低下する。その結果、駆動伝達時に現像内歯車55と現像従動ギヤ56とを備える樹脂成型品と現像駆動ピン55aとの間で異音が発生するおそれがある。また、上記樹脂成型品の現像駆動ピン55aが早期に摩耗してしまうという不具合が生じるおそれがある。
For this reason, in this embodiment, a resin molded product including the development
このため、本実施形態では、現像駆動ピン55aにグリスを保持するグリス保持部を設け、このグリス保持部に保持されたグリスを、現像内歯車55と現像従動ギヤ56とを備える樹脂成型品の現像駆動ピン55aとの摺動箇所に供給するようにした。以下、図面を用いて具体的に説明する。
For this reason, in the present embodiment, a grease holding portion that holds grease is provided on the
図10は、現像内歯車55と現像従動ギヤ56とを備える樹脂成型品550の現像駆動ピン55aとの摺動箇所Sについて説明する説明図である。
図10に示すように、樹脂成型品550の現像駆動ピン55aとの摺動箇所Sは、樹脂成型品550の現像駆動ピン55aが挿入されるピン挿入穴550aの端部付近となる。これは、ピン挿入穴550aの端部側付近は、金型構造で精度よい成型が可能であるが、ピン挿入穴550aの中央部は、金型構造上どうしてもヒケが生じしまい、ピン挿入穴550aの中央部が、規定の内径よりも大きくなってしまうからである。その結果、精度よく成型されるピン挿入穴550aの端部付近のみ、現像駆動ピン55aと接触し摺動するのである。
FIG. 10 is an explanatory view for explaining the sliding portion S with the
As shown in FIG. 10, the sliding portion S of the resin molded
図11は、グリス保持部を有する現像駆動ピン55aの斜視図であり、図12は、駆動装置50の現像駆動ピン55a周辺の要部拡大断面図である。
図11に示すように、現像駆動ピン55aには、ピン挿入穴550aとの摺動箇所S1に軸方向で隣接する環状のグリス保持部たるグリス保持溝155aが形成されている。また、現像駆動ピン55aには、樹脂ハウジング61に嵌合される嵌合部155bと、この嵌合部155bを樹脂ハウジング61に嵌合させた際、樹脂ハウジング61の面に突き当たる鍔部155cを有している。
FIG. 11 is a perspective view of the
As shown in FIG. 11, the
図13は、摺動箇所Sへのグリス供給について説明する図である。
図13に示すように、ピン挿入穴550aは、成型時のヒケにより、中央に行く従って、径が広がっている。このため、現像駆動ピン55aとピン挿入穴550aとの隙間は、摺動箇所Sに向かうに連れて狭くなる。そのため、グリス保持溝155aに保持されたグリスは、毛細管現象により、より隙間の狭い摺動箇所Sへ流れ、摺動箇所Sにグリスが供給されるのである。このようにして、グリス保持溝155aのグリスが摺動箇所Sに供給されることにより、摺動箇所Sが潤滑され、摺動箇所における現像駆動ピン55aと樹脂成型品550との摩擦が低減される。これにより、駆動伝達時に、上記摺動箇所Sで異音が発生したり、ピン挿入穴550aの摺動箇所の摩耗を抑制することできる。
FIG. 13 is a diagram for explaining grease supply to the sliding portion S. FIG.
As shown in FIG. 13, the diameter of the
また、ピン挿入穴550aの縁にもグリスを塗布してもよい。先の図12に示すように、ピン挿入穴550aの現像ローラ側の縁は、現像駆動ピン55aの鍔部155cと当接しており、駆動伝達時にこの鍔部155cと摺動する。また、樹脂成型品550が、現像モータ側へ移動する場合がある。図12に示すように、現像内歯車55に対して、ピン挿入穴550aの方が現像モータ側に突出している。このため、樹脂成型品550が、現像モータ側へ移動すると、ピン挿入穴550aの現像モータ側端部が、ブラケット62に当接し、駆動伝達時にブラケット62と摺動する。このため、ピン挿入穴550aの縁にグリスを塗ることにより、鍔部155cやブラケット62との摺動性をよくすることができる。
Further, grease may be applied to the edge of the
図14は、現像駆動ピンの第1変形例を示す図であり、図15は、この第1変形例の現像駆動ピン55a−1を用いた駆動装置50の要部拡大断面図である。
図14に示すように、この第1変形例の現像駆動ピン55a−1は、ピン挿入穴550aとの摺動箇所S1以外を凹ませて、ピン挿入穴550aとの摺動箇所S1以外のピン挿入穴550aの内周面と対向する箇所を、グリス保持部155a−1としたものである。
FIG. 14 is a diagram showing a first modification of the development drive pin, and FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the
As shown in FIG. 14, the
かかる構成とすることで、グリス保持部155a−1を摺動箇所Sに隣接する環状の溝形状にした場合に比べて、多くのグリスを保持することができ、経時に亘り摺動箇所Sにグリスを供給することができる。これにより、経時に亘り摺動箇所Sをグリスにより潤滑することができ、経時に亘たり、異音の発生や、ピン挿入穴550aの摺動箇所の摩耗を抑制することできる。
By adopting such a configuration, it is possible to hold more grease than when the
図16は、第2変形例の現像駆動ピン55a−2を示す斜視図である。
この第2変形例の現像駆動ピン55a−2は、グリス保持部155a−2を、軸方向に切り欠いた溝形状としたものである。
この第2変形例においては、現像駆動ピンが樹脂で成型される場合に、金型構成上、最も容易にグリス保持部を形成することができ好ましい。
FIG. 16 is a perspective view showing the
The
In the second modification, when the development driving pin is molded from resin, it is preferable that the grease holding portion can be formed most easily in terms of the mold configuration.
図17は、第2変形例の現像駆動ピン55a−2におけるグリス保持部155a−2の位置について、説明する図である。
図17に示すように、この第2変形例においては、グリス保持部155a−2を、現像モータのモータギヤ52aと現像内歯車55とが噛み合う側に配置するのが好ましい。具体的に説明すると、グリス保持部155a−2を、現像駆動ピン55a−2の軸中心O1と、噛み合い箇所Kとを結ぶ線分上に配置するのが好ましい。
現像モータのモータギヤ52aの歯が、現像内歯車55の歯に力を伝える方向である圧力角θは20°程度である。その結果、図17に示すように、モータギヤ52aの歯が、現像内歯車55の歯に伝える力の法線方向成分fは、現像内歯車55の歯が、モータギヤ52aの歯から離れる方向となる。その結果、現像内歯車55は、図中矢印f方向に押されることなり、現像駆動ピン55a−2とピン挿入穴550aとの摺動箇所Sのうち、モータギヤ52aと現像内歯車55とが噛み合う側と反対側の領域Mの当接圧が高くなる。このとき、グリス保持部155a−2が、モータギヤ52aと現像内歯車55とが噛み合う側と反対側の領域Mにある場合、グリス保持部155a−2の円周方向端部によりピン挿入穴550aの内周面が削られてしまうおそれがある。
FIG. 17 is a diagram illustrating the position of the
As shown in FIG. 17, in this second modification, it is preferable that the
The pressure angle θ, which is the direction in which the teeth of the
一方、図17に示すように、グリス保持部155a−2が、現像モータのモータギヤ52aと現像内歯車55とが噛み合う側に設けることで、ピン挿入穴550aの内周面が、グリス保持部155a−2の円周方向端部に強く当たるのを防止することができる。これにより、ピン挿入穴550aの内周面がグリス保持部155a−2の円周方向端部により削られるのを抑制することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 17, the
また、上述では現像駆動ピン55aにグリス保持部を設けたが、ピン挿入穴550aの内周面にグリス保持部を設けてもよい。
In the above description, the grease holding portion is provided on the
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)
現像内歯車55などの内歯車を介して現像モータ52などの駆動源の駆動力を現像ローラ12aなどの回転体に伝達する駆動伝達装置において、内歯車は、樹脂製であり、現像駆動ピン55aなどの支持軸に直接、回転自在に支持されており、支持軸の内歯車との対向部および/または内歯車の支持軸との対向部にグリスを保持するグリス保持部を設けた。
本出願人は、内歯車を樹脂で形成し、フレームに支持軸を回転不能に固定し、内歯車を軸受を介さずに直接支持軸に回転自在に支持した駆動伝達装置を開発中である。内歯車を樹脂とすることで、金属歯車に比べて、軽量化、低騒音化および低摩擦化することができる。
また、円筒の内周面に歯が形成される内歯車は、円柱の外周面に歯が形成される外歯車に比べて剛性が落ちる。このため、開発中の駆動伝達装置では、外歯車よりも高剛性の樹脂で内歯車を形成した。
しかし、剛性と潤滑性とは、トレイドオフの関係にあり、高剛性の樹脂で内歯車を形成すると、支持軸と内歯車との摩擦力が増加し、摺動性が低下してしまう。その結果、内歯車が支持軸と摺動する際に異音が発生したり、内歯車や支持軸が摩耗するなどの課題があった。
このため、内歯車を軸受を介して支持軸に回動自在に支持することが考えられる。しかし、この場合は、軸受が必要となり、内歯車を直接、支持軸に回動自在に支持する場合に比べて、部品点数が増加し、装置のコストアップに繋がるという不具合が新たに発生する。
また、支持軸に内歯車を回転不能に固定し、駆動装置のフレームに軸受を介さずに支持軸を回転自在に支持することも考えられる。駆動装置のフレームは、駆動モータや駆動伝達部品など多くの部材を支持するため、例えば、ガラス繊維などを含有して、内歯車よりもさらに剛性を高める必要がある。このように、フレームは、内歯車よりも剛性が高いため、内歯車よりも潤滑性が悪く、フレームと支持軸との摺動性は、剛性を高めた内歯車と支持軸との摺動性に比べて悪い。そのため、支持軸に内歯車を回転不能に固定し、駆動装置のフレームに軸受を介さずに支持軸を回転自在に支持する構成は採用できない。また、駆動装置のフレームに軸受を介して支持軸を回転自在に支持する場合は、軸受が必要となり、装置のコストアップに繋がるという不具合が発生する。
(態様1)によれば、内歯車を樹脂製とすることにより、金属製にした場合に比べて駆動伝達装置の軽量化、低騒音化、低摩耗化を図ることができる。また、支持軸に軸受を介さずに内歯車を回転自在に支持することにより、部品点数の削減を図ることができ、装置のコストアップを抑えることができる。また、内歯車を支持軸に回転自在に支持することにより、内歯車が回転不能に固定された支持軸を、直接装置のフレームに固定する場合に比べて、内歯車を良好に回転できる。
さらに、支持軸の内歯車との対向部および/または内歯車の支持軸との対向部にグリスを保持するグリス保持部を設けることにより、グリス保持部に保持されたグリスが、内歯車と支持軸との摺動部に供給され、内歯車と支持軸との摩擦力を低減することができる。これにより、内歯車が支持軸と摺動する際の異音の発生を抑制することができる。また、内歯車や支持軸の摩耗を抑制することができる。
What has been described above is an example, and the present invention has a specific effect for each of the following aspects.
(Aspect 1)
In the drive transmission device that transmits the driving force of the driving source such as the developing
The present applicant is developing a drive transmission device in which the internal gear is formed of resin, the support shaft is fixed to the frame in a non-rotatable manner, and the internal gear is rotatably supported directly on the support shaft without a bearing. By using the internal gear as a resin, it is possible to reduce the weight, the noise, and the friction compared to the metal gear.
Moreover, the internal gear in which teeth are formed on the inner peripheral surface of the cylinder is less rigid than the external gear in which teeth are formed on the outer peripheral surface of the column. For this reason, in the drive transmission device under development, the internal gear is formed of a resin having higher rigidity than the external gear.
However, the rigidity and the lubricity are in a trade-off relationship, and when the internal gear is formed of a highly rigid resin, the frictional force between the support shaft and the internal gear increases and the slidability decreases. As a result, there are problems such as abnormal noise generated when the internal gear slides on the support shaft, and wear of the internal gear and the support shaft.
For this reason, it can be considered that the internal gear is rotatably supported on the support shaft via the bearing. However, in this case, a bearing is required, and the number of parts increases and a new problem of increasing the cost of the apparatus occurs as compared with the case where the internal gear is directly supported on the support shaft in a freely rotatable manner.
It is also conceivable to fix the internal gear to the support shaft in a non-rotatable manner and to support the support shaft rotatably on the frame of the drive device without using a bearing. Since the frame of the drive device supports many members such as a drive motor and a drive transmission component, for example, it contains a glass fiber or the like, and it is necessary to increase the rigidity further than the internal gear. As described above, the frame has higher rigidity than the internal gear, so the lubricity is worse than that of the internal gear, and the slidability between the frame and the support shaft is that between the internal gear and the support shaft with increased rigidity. It is worse than For this reason, it is not possible to employ a configuration in which the internal gear is fixed to the support shaft so as not to rotate, and the support shaft is supported rotatably on the frame of the drive device without a bearing. Further, when the support shaft is rotatably supported on the frame of the drive device via a bearing, a bearing is required, which causes a problem that the cost of the device is increased.
According to (Aspect 1), when the internal gear is made of resin, it is possible to reduce the weight, noise, and wear of the drive transmission device as compared with the case where it is made of metal. In addition, by supporting the internal gear rotatably on the support shaft without using a bearing, the number of parts can be reduced, and the cost of the apparatus can be suppressed. Further, by rotatably supporting the internal gear on the support shaft, the internal gear can be rotated more favorably than when the support shaft on which the internal gear is fixed so as not to rotate is directly fixed to the frame of the apparatus.
Furthermore, by providing a grease holding portion that holds grease at a portion facing the internal gear of the support shaft and / or a portion facing the support shaft of the internal gear, the grease held by the grease holding portion is supported by the internal gear. The frictional force between the internal gear and the support shaft can be reduced by being supplied to the sliding portion with the shaft. Thereby, generation | occurrence | production of the noise when an internal gear slides with a support shaft can be suppressed. Moreover, wear of the internal gear and the support shaft can be suppressed.
(態様2)
(態様1)において、グリス保持部を複数設けた。
これによれば、複数のグリス保持部から、現像内歯車55などの内歯車と現像駆動ピン55aなどの支持軸との摺動箇所Sへグリスを供給することができる。
(Aspect 2)
In (Aspect 1), a plurality of grease holding portions were provided.
According to this, the grease can be supplied from the plurality of grease holding portions to the sliding portion S between the internal gear such as the development
(態様3)
(態様1)または(態様2)において、グリス保持部を、現像駆動ピン55aなどの支持軸と現像内歯車55などの内歯車との摺動部に隣接させた。
これによれば、実施形態で説明したように、グリス保持部に保持されたグリスを良好に摺動部に供給することができる。
(Aspect 3)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), the grease holding portion is adjacent to the sliding portion between the support shaft such as the
According to this, as explained in the embodiment, the grease held in the grease holding portion can be satisfactorily supplied to the sliding portion.
(態様4)
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、グリス保持部は、円周方向に沿って切り欠いた溝である。
これによれば、円周方向に切り欠いた溝にグリスを保持することができる。
(Aspect 4)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 3), the grease holding portion is a groove cut out along the circumferential direction.
According to this, the grease can be held in the groove cut out in the circumferential direction.
(態様5)
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、グリス保持部は、軸方向に沿って切り欠いた溝である。
これによれば、軸方向に沿って切り欠いた溝にグリスを保持することができる。また、支持軸が樹脂の場合、簡単な金型構造で、グリス保持部を形成することができる。
(Aspect 5)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 3), the grease holding portion is a groove cut out along the axial direction.
According to this, grease can be hold | maintained at the groove | channel notched along the axial direction. When the support shaft is resin, the grease holding portion can be formed with a simple mold structure.
(態様6)
(態様5)において、軸方向から見たとき、現像内歯車55などの内歯車と内歯車に噛み合うモータギヤ52aなどの外歯車との噛み合い箇所側に、グリス保持部を設けた。
これによれば、図17を用いて説明したように、軸方向に沿って切り欠いた溝の円周方向端部で現像内歯車55の支持軸との対向部が削られてしまうのを抑制することができる。
(Aspect 6)
In (Aspect 5), when viewed from the axial direction, the grease holding portion is provided on the side where the internal gear such as the developing
According to this, as described with reference to FIG. 17, it is possible to prevent the portion facing the support shaft of the developing
(態様7)
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、現像内歯車55などの内歯車および、内歯車から現像ローラ12aなどの回転体へ駆動伝達するための一つまたは複数の駆動伝達部材(本実施形態では、現像従動ギヤ56、現像アイドラギヤ57など)を収納する樹脂ハウジング61などのハウジングを備え、ハウジングの一つまたは複数の駆動伝達部材を収納する収納部は、凹形状であって、凹形状の収納部を跨ぐようにしてハウジングに固定され、ハウジングを補強する補強板90など補強部材を設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、樹脂ハウジング61などのハウジングの剛性を高めることができ、ハウジングの変形を抑制することができる。
(Aspect 7)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 6), one or a plurality of drive transmission members (this embodiment) for transmitting the drive from the internal gear such as the developing
According to this, as described in the embodiment, the rigidity of the housing such as the
(態様8)
(態様7)において、補強板90などの補強部材には、現像アイドラギヤ57などの駆動伝達部材を回転自在に支持する現像支持軸91などの駆動伝達部材支持軸を備え、樹脂ハウジング61などのハウジングへの固定箇所を3箇所以上有しており、駆動伝達部材支持軸を、固定箇所を結んだ多角形の重心位置に設けた。
これによれば、図8(b)を用いて説明したように、現像支持軸91などの駆動伝達部材支持軸に加わる力を、複数の固定箇所に均等に分散することができ、補強板90などの補強部材に捩れなどが生じるのを抑制することができる。
(Aspect 8)
In (Aspect 7), the reinforcing member such as the reinforcing
According to this, as described with reference to FIG. 8B, the force applied to the drive transmission member support shaft such as the
(態様9)
画像形成装置は、(態様1)乃至(態様8)いずれかの駆動伝達装置を備えている。
これによれば、装置の軽量化、低騒音化を図ることができ、装置のコストアップを抑えた画像形成装置を提供することができる。
(Aspect 9)
The image forming apparatus includes the drive transmission device according to any one of (Aspect 1) to (Aspect 8).
According to this, it is possible to provide an image forming apparatus in which the apparatus can be reduced in weight and noise, and the cost of the apparatus can be suppressed.
10:感光体
12a:現像ローラ
41:廃トナーボトル
50:駆動装置
51:感光体モータ
51a:モータギヤ
52:現像モータ
52a:モータギヤ
53:感光体ギヤ
53a:感光体駆動軸
54:感光体駆動側カップリング
55:現像内歯車
55a,55a−1,55a−2:現像駆動ピン
56:現像従動ギヤ
57:現像アイドラギヤ
58:現像駆動側カップリング
60:保持部
61:樹脂ハウジング
61b:第1収納凹部
61c:第2収納凹部
61d:第3収納凹部
62:ブラケット
71:搬送用駆動ギヤ
72:搬送用駆動プーリ
72a:搬送駆動ピン
73:搬送用タイミングベルト
74:搬送用従動プーリ
74a:搬送従動ピン
75:搬送用アイドラギヤ
76:スクリュウ駆動ギヤ
77a:スクリュウ軸
90:補強板
90a,90b,90c:ネジ貫通孔
91:現像支持軸
92a:従基準穴
92b:主基準穴
155a,155a−1,155a−2:グリス保持部(グリス保持溝)
550:樹脂成型品
550a:ピン挿入穴
S:摺動箇所
S1:現像駆動ピンの挿入穴との摺動箇所
10:
550: Resin molded
Claims (8)
前記支持軸は、その軸方向の両端部付近に支持軸側摺動部を有しており、
前記回転体は、前記支持軸を挿入する支持軸挿入孔を有するとともに、前記支持軸挿入孔の前記支持軸側摺動部に対向する位置に回転体側摺動部を有しており、
前記支持軸挿入孔の直径は、前記回転体側摺動部近傍から前記支持挿入孔の軸方向の中央付近に向かって徐々に増加していることを特徴とする駆動伝達装置。 In a drive transmission device having a rotator provided with a drive transmission unit, and a support shaft that supports the rotator,
The support shaft has a support shaft side sliding portion in the vicinity of both end portions in the axial direction,
The rotating body has a support shaft insertion hole into which the support shaft is inserted, and has a rotating body side sliding portion at a position facing the support shaft side sliding portion of the support shaft insertion hole,
The drive transmission device according to claim 1, wherein the diameter of the support shaft insertion hole gradually increases from the vicinity of the rotating body side sliding portion toward the vicinity of the center in the axial direction of the support insertion hole.
前記回転体は、前記支持軸を挿入する支持軸挿入孔を有し、前記支持軸挿入孔を構成する内周円筒部と、前記駆動伝達部を構成する外周円筒部とを備えるとともに、
前記回転体の半径方向において前記外周円筒部と前記内周円筒部を連結する連結部を備えており、
前記支持軸挿入孔の直径は、前記支持軸挿入孔の軸方向端部近傍から前記連結部と前記内周円筒部との合流箇所に向かって徐々に増加していることを特徴とする駆動伝達装置。 In a drive transmission device having a rotator provided with a drive transmission unit, and a support shaft that supports the rotator,
The rotating body has a support shaft insertion hole for inserting the support shaft, and includes an inner peripheral cylindrical portion that constitutes the support shaft insertion hole, and an outer peripheral cylindrical portion that constitutes the drive transmission portion,
A connecting portion for connecting the outer peripheral cylindrical portion and the inner peripheral cylindrical portion in the radial direction of the rotating body;
The diameter of the support shaft insertion hole gradually increases from the vicinity of the axial end portion of the support shaft insertion hole toward the junction of the connecting portion and the inner peripheral cylindrical portion. apparatus.
前記連結部は、前記内周円筒部及び前記外周円筒部と一体的に成型されていることを特徴とする駆動伝達装置。 The drive transmission device according to claim 2, wherein
The drive transmission device, wherein the connecting portion is formed integrally with the inner peripheral cylindrical portion and the outer peripheral cylindrical portion.
前記連結部は、前記内周円筒部の軸方向長さの中央付近において前記内周円筒部に結合されていることを特徴とする駆動伝達装置。 The drive transmission device according to claim 2 or 3,
The drive transmission device according to claim 1, wherein the connecting portion is coupled to the inner peripheral cylindrical portion in the vicinity of the center of the axial length of the inner peripheral cylindrical portion.
前記支持軸は、前記支持軸挿入孔の端部に当接する環状突起を備えていることを特徴とする駆動伝達装置。 The drive transmission device according to any one of claims 1 to 4,
The drive transmission device according to claim 1, wherein the support shaft includes an annular protrusion that abuts against an end portion of the support shaft insertion hole.
前記回転体は、二段ギヤであり、一方のギヤの直径は、他方のギヤの直径よりも小さいことを特徴とする駆動伝達装置。 The drive transmission device according to any one of claims 1 to 5,
The rotating body is a two-stage gear, and the diameter of one gear is smaller than the diameter of the other gear.
前記回転体の前記他方のギヤは、外歯を備えていることを特徴とする駆動伝達装置。 The drive transmission device according to claim 6, wherein
The other transmission gear of the rotating body includes an external tooth.
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