JP2019053275A - 駆動伝達部材、駆動伝達装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本実施例に係る駆動伝達装置を備えた画像形成装置について説明する。ここでは、画像形成装置として、ユニットとしてのプロセスカートリッジが着脱可能なプリンタを例示して説明する。
図1は、画像形成装置(プリンタ100)の斜視図である。図1(a)はプロセスカートリッジ7のアクセスドア101が閉塞状態の図であり、図1(b)はアクセスドア101が開放状態の図である。アクセスドア101が開かれた時、プロセスカートリッジ7は装置正面方向に引き出すことが可能となる。図2は、画像形成装置(プリンタ100)の概略断面図である。ここで、画像形成装置の前側を装置正面、装置前側とは反対側の画像形成装置の後側を装置背面とする。また、画像形成装置の上側を装置上方、装置上側とは反対側の画像形成装置の下側を装置下方とする。装置前後方向に直交する方向を装置上下方向とし、装置前後方向および装置上下方向と直交する方向を装置左右方向とする。なお、装置左右方向は、後述する4つのプロセスカートリッジの並び方向であり、中間転写ベルトの回転移動方向でもある。
次に、制御部200について説明する。図4は、画像形成装置の制御部200の構成を示すブロック図である。
図5(a)は現像当接離間機構を含む駆動部500の全体の斜視図である。図5(b)は現像当接離間機構の駆動部のフォトインタラプタ49周辺の部分的な斜視図である。感光ドラム1に対する現像ローラ24の位置(当接位置、離間位置)を切り替えるための駆動源である当接離間モータ90はステッピングモータを使用している。当接離間モータ90は、ギア91,92を介して駆動切り替えシャフト95と接続されている。駆動切り替えシャフト95には各色のカムギア94(94a〜94d)を駆動するためのウォームギア93(93a〜93d)が設けられている。当接離間モータ90の回転により駆動切り替えシャフト95を回転させることで、カムギア94を回転させ4つのカム80(80a〜80d)の回転位相を変化させる。カム80は、不図示のリンク機構を介して、移動部材31(図2参照)を装置左右方向に移動させる。これにより、現像ユニット4及び現像ローラ24の位置を規制可能で、現像ユニット4のリブ4eを押圧することで、感光ドラム1と現像ローラ24の当接と離間を切り替える。
引き続き、図5(a)、図5(b)及び図6を用いて、駆動部500の内、プロセスカートリッジ7を駆動する駆動伝達装置の構成について説明する。
図7及び図8を用いて、感光ドラム駆動列のギアの位相決めについて説明する。図7(a)はピニオンギア507a〜アイドラギア505についてのギア回転速度の概念図である。図7(b)はドラム駆動ギア501のギア回転速度の概念図である。
図9及び図10を用いて、本実施例のドラム駆動ギア501について説明する。図9(a)及び図9(b)はドラム駆動ギア501の斜視図である。図9(c)はギア部501gを除去した、軸部501jのみの斜視図である。
上述したように、ギア部501gはPOM樹脂でできているため、(i)射出成型時に溶融した樹脂から常温に低下する時及び、(ii)結晶性樹脂であるPOM樹脂の結晶化が進む過程で、後収縮する特徴を持つ。また特に、ギア部501gを構成するPOM樹脂の線膨張率が10[×10−5/℃]程度、フランジ部501hを構成するPPS樹脂の5[×10−5/℃]程度である。上記(i)の時と、(iii)常温から低温環境に遷移した時には、線膨張率の差に起因してフランジ部501hをギア部501gが軸心側に締め付けるように収縮する。
次に実施例2について説明する。なお、画像形成装置の全体構成及び現像当接離間機構は、実施例1と同様であるので、同様の符号を付して説明は省略する。実施例1はプロセスカートリッジ7に対して、1つのモータで4つの感光ドラムを駆動する構成であった。これに対して本実施例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の感光ドラム1a〜1cを1つのモータ507で駆動し、ブラック(K)の感光ドラム1dを別のモータ508で駆動する。そして、ドラム駆動ギアの位相を検知する位相検知手段としてのフォトインタラプタ54及びフォトインタラプタ55を用いて、ドラム駆動ギア501a〜501dの位相合わせを行うものである。
図11〜図13を用いて、本実施例のプロセスカートリッジ7を駆動する構成について説明する。
図14〜図18を用いて、本実施例のドラム駆動ギア501の構成について説明する。
図19を用いて、図12で示したカラー部材513について説明する。図19(a)はドラム駆動ギア501のカップリング側の斜視図、図19(b)及び図19(c)はドラム駆動ギア501の軸部501jにおける軸端部(軸支部)にカラー部材515が取り付けられた斜視図である。カラー部材515については、円周方向の複数箇所(ここでは2箇所)に軸方向の長さが異なるリブ(突出部)515a,515bが形成されている。ここでは、一方のリブ515aの方は、他方のリブ515bに比べて軸方向の長さが長く形成されている。また、前記カラー部材515が取り付けられる軸部501jには、円周方向に前記各リブ515a,515bに対応する位置に、前記リブ515a,515bのそれぞれの軸方向の長さに応じた取り付け部510q1,510q2が設けられている。ここでは、各取り付け部510q1,510q2は、軸方向に放射状に形成された多数の放射状リブ510qによって形成されている。これにより、ギア部501gと軸部510jが回転方向に一義に成形されていることに加えて、カラー部材515も回転方向に一義に取り付けられるようになっている。
前述した実施例では、プロセスカートリッジ側の被駆動カップリングの先端部を凸形状とし、装置本体側のドラム駆動ギアの駆動カップリングの先端部を前記凸形状と係合する凹形状としたが、これに限定されるものではない。駆動カップリングと被駆動カップリングの形状を入れ替え、凹凸形状を逆の構成にしてもよい。すなわち装置本体側のドラム駆動ギアの駆動カップリングの先端部を凸形状とし、プロセスカートリッジ側の被駆動カップリングの先端部を前記凸形状と係合する凹形状としても良い。
7,7a,7b,7c,7d …プロセスカートリッジ
54,55 …フォトインタラプタ
500 …駆動部
501,501a,501b,501c,501d …ドラム駆動ギア
501e …カップリング部
501f …穴
501g …ギア部
501h …フランジ部
501j …軸部
501k …軸端部
501m …回転止め
501n …ボス部
501p …フラグ部
501r …軸支部の最小半径部
507p1,508p2 …スリット部
507,508 …モータ
507a,508a …ピニオンギア
510q …放射状リブ
510q1,510q2 …取り付け部
513 …カラー部材
513a,513b,515a …リブ
515d …軸受
530 …駆動フレーム
Claims (21)
- 樹脂で成形されたギア歯を有するギア部と、樹脂で成形されたフランジ部と、を有する駆動伝達部材であって、
前記フランジ部は、前記ギア歯からの駆動力を被駆動伝達部材に伝達する軸部と、前記軸部の外形よりも大きい外周に前記フランジ部に対して前記ギア部の回転を止めるための回転止め部と、を一体成形された形で備え、
前記ギア部は、前記回転止め部を覆い、かつ前記軸部の軸線方向に見た場合に前記軸部と重ならない形状であることを特徴とする駆動伝達部材。 - 前記ギア部を構成する樹脂の線膨張係数は、前記フランジ部を構成する樹脂の線膨張係数より大きいことを特徴とする請求項1に記載の駆動伝達部材。
- 前記ギア部を構成する樹脂の線膨張係数は、7.0×10−5(/℃)以上であることを特徴とする請求項2に記載の駆動伝達部材。
- 前記ギア部を構成する樹脂の曲げ強度は、前記フランジ部を構成する樹脂の曲げ強度より小さいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の駆動伝達部材。
- 前記ギア部を構成する樹脂の曲げ強度は、100MPa以下であることを特徴とする請求項4に記載の駆動伝達部材。
- 前記ギア部を構成する樹脂は、POMであり、
前記フランジ部を構成する樹脂は、PPSであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の駆動伝達部材。 - 軸線方向に見た場合に、ギア部の外周で形成される円の第1半径は、ギア部の内周で形成される円の第2半径より1.3倍から1.5倍の範囲の長さになることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の駆動伝達部材。
- 軸線方向に見た場合に、ギア部の外周で形成される円の第1半径からギア部の内周で形成される円の第2半径を引いた長さは、前記回転止め部の凸部の先端が回転した際の回転軌跡が形成する円の第3半径から前記回転止め部の凹部の底辺が回転した際の回転軌跡が形成する円の第4半径を引いた長さより長いことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の駆動伝達部材。
- 前記軸部は、被駆動伝達部材と係合する凹部を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の駆動伝達部材。
- 前記フランジ部は、前記駆動伝達部材の回転方向の位相を検出するための凹部を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の駆動伝達部材。
- 請求項10項に記載の駆動伝達部材と、
光を発光する発光部と、
前記光を受光する受光部と、を備え、
前記発光部から発光された光が前記凹部を通過して前記受光部で受光されることにより、前記駆動伝達部材の位相を決めることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の駆動伝達部材と、
前記駆動伝達部材の軸部を支持する軸受部材と、を有し、
前記駆動伝達部材は、前記軸部とともに回動するカラー部材を介して前記軸受部材に支持されていることを特徴とする駆動伝達装置。 - 前記カラー部材は、円周方向の複数箇所に軸方向の長さが異なる突出部を有し、
前記カラー部材を取り付ける軸部は、前記突出部に対応する位置に、前記突出部のそれぞれの軸方向の長さに応じた放射状リブを有することを特徴とする請求項12に記載の駆動伝達装置。 - 前記軸部は、像担持体に係合して前記ギア歯からの駆動力を前記像担持体に伝達することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の駆動伝達装置。
- 前記軸部は、前記像担持体と係合するカップリングを備えていることを特徴とする請求項14に記載の駆動伝達装置。
- 前記カップリングは、前記像担持体と係合する先端部に凹形状を有することを特徴とする請求項15に記載の駆動伝達装置。
- 前記カップリングは、前記像担持体と係合する先端部に凸形状を有することを特徴とする請求項15に記載の駆動伝達装置。
- 画像形成装置本体に対して着脱自在なユニットに係合して前記ユニットに対して駆動力を伝達する駆動伝達装置を有し、シートに画像を形成する画像形成装置において、
前記駆動伝達装置として、請求項11乃至17のいずれか一項に記載の駆動伝達装置を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記ユニットは、像担持体とこれに作用するプロセス手段とを有するプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 樹脂で成形されたギア歯を有するギア部と、樹脂で成形されたフランジ部と、を有する駆動伝達部材であって、
前記フランジ部は、伝達された駆動力を前記ギア部に伝達する軸部と、前記軸部の外形よりも大きい外周に前記フランジ部に対して前記ギア部の回転を止めるための回転止め部と、を一体成形された形で備え、
前記ギア部は、前記回転止め部を覆い、かつ前記軸部の軸線方向に見た場合に前記軸部と重ならない形状であることを特徴とする駆動伝達部材。 - 請求項1乃至10、20のいずれか一項に記載の駆動伝達部材を備え、
前記被駆動伝達部材は、静電潜像にトナーを付着させトナー像が現像される感光ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
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