JP2019117407A - 駆動伝達装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
各プロセスカートリッジ40には、潜像担持体としてのドラム状の感光体41が設けられている。各感光体41は、それぞれ、図中反時計回り方向に回転可能に設けられており、その周囲には、公知の帯電装置42、現像装置43、感光体クリーニング装置44、潤滑剤塗布装置45が設けられている。
スクリュウカップリング66の周囲には、現像カップリング65や現像装置43にトナーボトル内のトナーを補給するためのトナー補給経路が設けられている。また、現像装置43に隣接するプロセスカートリッジの感光体クリーニング装置の廃トナー搬送路や排出スクリュ44bに駆動力を伝達する駆動伝達装置なども配置されている。その結果、スクリュウカップリング66の周囲に十分なスペースがなく、スクリュウカップリング66としては、外径が小さいカップリングを用いるのが好ましい。
従来のスクリュウカップリング660は、第一回転軸たるスクリュウ駆動軸63に取り付けらた第一連結部材たる第一カップリング161と、第二回転軸たるスクリュウ軸431bに取り付けられた第二連結部材たる第二カップリング162とを有している。第一カップリング161は、スクリュウ駆動軸63が挿入される筒状の軸挿入部161aと、円盤状の土台部161bと、土台部161bから軸方向に真直ぐ延びる円柱状の4本の駆動爪部161cとを有している。4本の駆動爪部161cは、土台部161bに回転方向に等間隔で配置されている。
図5は、スクリュウカップリングの外径や駆動爪部161cの本数と駆動爪部161cの外径の関係について説明する図である。
図5(a)に示すように、スクリュウカップリングの外径がφ20mm程度であれば、4本の駆動爪部161cの外径をφ5mm程度にすることができる。これよりも大きいと、軸心ずれを十分に許容できなくなる。すなわち、軸心ずれを十分許容できるようにするには、爪部挿入穴162cと駆動爪部161cとの間に所定の隙間が必要となる。しかし、駆動爪部161cの外径をφ5mmよりも大きくすると、スクリュウカップリングの外径がφ20mm程度のとき、軸心ずれを十分に許容可能な爪部挿入穴162cをカップ部162bに設けるのが困難となるからである。
また、スクリュウカップリングの外径がφ10mm程度では、図5(b)に示すように、駆動爪部161cの外径φ3mm程度確保することができる。
すなわち、図4に示す従来のスクリュウカップリング660は、第一カップリング161を、軸方向に所定範囲移動可能にスクリュウ駆動軸63に取り付けている。また、第一カップリング161とバネ受け63aとの間にコイルスプリング63cを配置し、コイルスプリング63cで第一カップリング161を第二カップリング162側に付勢している。また、軸挿入部161aの内径D2は、スクリュウ駆動軸63の外径D3よりも大きくして第一カップリング161を首振り可能に構成している。
本実施形態の第一カップリング161は、外径φ10mmであり、土台部161bに外径φ3mmの円柱状の5本の駆動爪部161cが回転方向に等間隔で設けられている。また、本実施形態の第一カップリング161は、各駆動爪部161cを補強する補強リブ161eが設けられている。補強リブ161eは、各駆動爪部161cから第一カップリング161の回転中心に向かってのび、第一カップリング161の回転中心部で連結されている。
駆動爪部161cは、駆動伝達時に第二カップリング162の爪部挿入穴162cの内周面に当接して駆動伝達を行うため、駆動爪部161cは回転方向にトルクを受ける。このとき、駆動爪部161cと補強リブ161eとの連結部161e’に応力が集中し、連結部161e’が破損しやすい。本実施形態においては、連結部161e’をR形状にして連結部161e’の強度を高めることで、連結部161e’が破損するのを抑制することができる。
また、第一カップリング161の軸挿入部161aの受けピン64dと対向する箇所は、軸方向に大きく切り欠いた受けピン逃げ部161fが形成されている。
本実施形態の第二カップリング162も、外径φ10mmであり、図8に示すように、第二カップリング162のカップ部162bの中心部には、連結時に第一カップリング161の補強リブ161eが入り込むリブ挿入穴162dが設けられている。このリブ挿入穴162dの周囲に等間隔で5箇所、爪部挿入穴162cが設けられており、各爪部挿入穴162cは、リブ挿入穴162dに連結されている。
先の図5を用いて説明したように、スクリュウカップリングの外径がφ20mm程度のとき、4本の駆動爪部161cの外径はφ5mm程度である。この場合、図10(a)に示すように、軸心ずれを許容できる爪部挿入穴162cの内径は、φ7mm程度となる。このときは、爪部挿入穴同士の間隔を十分広く取れ、第二カップリング162の強度を維持することができる。また、スクリュウカップリングの外径がφ10mm程度のとき、先に説明したように駆動爪部161cの外径φ3mm程度となり、この場合は、図10(b)に示すように、軸心ずれを許容できる爪部挿入穴162cの内径は、φ4mm程度となる。この場合も、爪部挿入穴同士の間隔を広く取れ、第二カップリング162の強度を維持することができる。
図11(a)に示すように、スクリュウ軸431bの中心O1に対して、スクリュウ駆動軸63の中心O2が図中上側へずれていた場合、軸心ずれ方向に対して図中左側90度のところでは、図11(b)に示すように、駆動爪部161cの先端が爪部挿入穴162cの内周面に当接する。一方、軸心ずれ方向に対して図中右側90度のところでは、図11(c)に示すように、駆動爪部161cの根元側が爪部挿入穴162cの内周面に当接する。なお、軸心ずれ方向に位置するときは、爪部挿入穴162cの内周面が円弧状の凹面であるため、駆動爪部161cの先端側と根元側の2箇所が爪部挿入穴162cの内周面に当接する。
図21は、駆動爪部161cに突起部161δを設けた例を示す図である。
図21に示すように、駆動爪部161cの先端に突起部161δを設けている。この図21に示す構成は、駆動爪部161cの回転方向下流側の先端部以外を切り欠くような形状として、駆動爪部161cの先端に突起部161δを形成した。これは、第一カップリングの小径化の結果、駆動爪部161cの外径を大きくとれないためである。
先の図3に示したプロセスカートリッジ40を軸方向に移動させてプロセスカートリッジ40を装置本体内に挿入していくと、図16(a)に示すように、スクリュウ軸431bに取り付けられた第二カップリング162が、図中矢印Y方向へ移動し、第一カップリング161に近づいていく。
また、軸心ずれにより第一カップリング161が傾いて第二カップリング162に接続されても、第一カップリング161の傾きを阻止するようなコイルスプリング63cの付勢力が生じない。よって、コイルスプリング63cの付勢力でスクリュウ軸431bやスクリュウ駆動軸63が撓んで、軸反力が生じるのを抑制することができる。
また、軸心ずれにより第一カップリング161が傾いて第二カップリング162に接続されても、第一カップリング161の傾きを阻止するようなコイルスプリング63cの付勢力が生じない。よって、コイルスプリングの付勢力でスクリュウ軸やスクリュウ駆動軸が撓んで、軸反力が生じるのを抑制することができる。
図25(a)は、中間部材64eをピン63bに突き当てるように構成した第一カップリング161の周辺を示す概略構成図である。また、図25(b)は、図25(a)に示す構成において、第一カップリング161を取り外した状態を示す図である。また、図25(c)は、図25(b)の真上から見た図である。
(態様1)
スクリュウ駆動軸63などの第一回転軸の軸端部に取り付けられ、軸方向に延びる複数の駆動爪部161cなどの延出部が回転方向に間隔をあけて形成された第一カップリング161などの第一連結部材と、スクリュウ軸431bなどの第二回転軸の軸端部に取り付けられ、駆動伝達時に前記第一連結部材の各延出部が当接する複数の被当接部(本実施形態では、爪部挿入穴162cの内周面)を有する第二連結部材とを備え、前記第一回転軸と前記第二回転軸との間の駆動伝達を行うスクリュウカップリング66などの駆動伝達装置において、各延出部に、該延出部を補強する補強リブ161eを設けた。
(態様1)によれば、補強リブにより延出部を補強したので、カップリングの外径寸法を短くして、延出部の外径が小さくなっても、延出部の強度を維持することができる。これにより、カップリングの外径寸法を短くして、延出部の外径を小さくしても、駆動伝達時に延出部が折れ曲がったり、破損したりするのを抑制することができる。よって、狭いスペースに駆動伝達装置を配置でき、かつ、延出部の強度を十分に確保することができる。
(態様1)において、駆動爪部161cなどの各延出部の補強リブ161eを連結させた。
これによれば、実施形態で説明したように、補強リブ161eを介して各駆動爪部161c同士が連結され、各駆動爪部161cをさらに補強することができる。
(態様1)または(態様2)において、前記補強リブ161eは、駆動爪部161cなどの各延出部から回転中心に向かって延びて、前記回転中心で連結する。
これによれば、正回転駆動時、逆回転駆動時において、補強リブ161eが被当接部(本実施形態では、爪部挿入穴162cの内周面)に接触することなく、補強リブ161eを連結することができる。
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、前記補強リブ161eが前記被当接部(本実施形態では、爪部挿入穴162cの内周面)に接触しないよう補強リブ161eを駆動爪部などの延出部に接続させた。
これにより、駆動爪部161cなどの各延出部を確実に被当接部(本実施形態では、爪部挿入穴162cの内周面)に当接させることができる。
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、前記補強リブ161eの駆動爪部161cなどの延出部との接続箇所をR形状とした。
これによれば、実施形態で説明したように、応力が集中する補強リブ161eと駆動爪部161cなどの延出部との接続箇所の強度を上げることができ、接続箇所が破損するのを抑制することができる。
(態様5)によれば、前記R形状の延出部側の端部(図7に示すR1)が、各延出部の中心を結んだ駆動連結円E(図7参照)よりも回転中心側に位置する。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動伝達時に補強リブ161eが被当接部(本実施形態では爪部挿入穴162cの内周面)に当接するのを防止することができ、駆動爪部161cなどの延出部を確実に被当接部に当接させることができる。
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、少なくとも第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリングなどの第二連結部材のいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、少なくとも駆動爪部161cなどの延出部の駆動伝達時に被当接部(本実施形態では、爪部挿入穴162cの内周面)に当接する面および前記被当接部を円弧形状とした。
これによれば、実施形態で説明したように、スクリュウ駆動軸63などの第一回転軸と、スクリュウ軸431bなど第二回転軸との間に軸心ずれがある場合、第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリングなどの第二連結部材のいずれか一方が軸方向に対して傾いて連結される。このとき、駆動爪部161cなどの延出部は、爪部挿入穴162cの内周面などの被当接部を摺動する。このとき、延出部の駆動伝達時に被当接部に当接する面を円弧形状とすることにより、スムーズに被当接部を摺動させることができる。
また、被当接部を円弧形状とすることで、実施形態で説明したように、延出部が被当接部と摺動すると、延出部の被当接部との接触箇所を変化させることができ、延出部の一点が磨耗するのを防止することができる。これにより、経時に亘り爪部の円弧形状を維持することができ、経時にわたり延出部をスムーズに被当接部に対して摺動させることができる。
(態様1)乃至(態様7)において、駆動爪部161cなどの延出部を、3つ以上備える。
これによれば、実施形態で説明したように、2つの場合に比べて、駆動爪部161cなどの延出部とにかかる駆動トルクを低減することができ、延出部が破損したり変形したりするのを抑制することができる。また、延出部と爪部挿入穴162cの内周面などの被当接部との当接圧を低減することができ、延出部と被当接部との間の摩擦力を低減することができる。これにより、軸心ずれがあったとき、延出部をスムーズに被当接部に対して摺動させることができる。
(態様1)乃至(態様8)いずれかにおいて、第二カップリング162などの第二連結部材は、各駆動爪部161cなどの延出部が挿入される複数の爪部挿入穴162cなどの延出部挿入穴と、前記補強リブ161eが挿入されるリブ挿入穴162dとを有し、各延出部の補強リブは、各延出部から回転中心に向かって延び、回転中心で連結しており、前記補強リブの回転中心部分を、複数の延出部よりも前記第二連結部材側へ突出させた。
これによれば、実施形態で説明したように、第二カップリング162などの第二連結部材に、第一カップリング161などの第一連結部材を接続するとき、まず、補強リブ161eの回転中心部が、第二連結部材のリブ挿入穴162dに挿入される。これにより、補強リブ161eの回転中心部で第二カップリング162を大まかに位置決めした状態で、駆動爪部161cなどの延出部を爪部挿入穴162cなどの爪挿入穴162cに挿入することができる。その結果、延出部の爪挿入穴への挿入性を向上させることができる。
(態様9)において、第一カップリング161などの第一連結部材は、軸方向に対して所定角度傾き可能にスクリュウ駆動軸63などの第一回転軸に取り付けられており、前記第一連結部材が、自重で軸方向に対して傾いた状態のときでも、前記補強リブ161eの回転中心部分の先端が、複数の駆動爪部161cなどの延出部の先端よりも第二カップリング162の第二連結部材側に位置する。
これによれば、実施形態で説明したように、第一カップリング161などの第一連結部材が自重で傾いているときも、補強リブ161eの回転中心部を、最初にリブ挿入穴162dに挿入することができ、(態様8)に記載の効果を得ることができる。
(態様1)乃至(態様10)いずれかにおいて、第二カップリングなどの第二連結部材が、樹脂部材であり、第一カップリング161などの第一連結部材が、金属部材もしくは前記第二連結部材より曲げ弾性率が高い樹脂である。
これによれば、実施形態で説明したように、第一カップリング161などの第一連結部材の強度を高めることができ、駆動爪部161cなどの延出部が破損したり変形したりするのを抑制することができる。また、第二カップリング162など第二連結部材を安価に製造することができる。
(態様1)乃至(態様11)いずれかにおいて、少なくとも第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリング162などの第二連結部材のいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、第二連結部材は、各駆動爪部161cなどの延出部が挿入される複数の爪部挿入穴162cなどの延出部挿入穴を有し、爪挿入穴の入り口側に、延出部が当接する突出部162eなどの突起部を設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、第一カップリング161など第一連結部が第二カップリング162など第二連結部材に対して傾いて接続されたとしても、駆動爪部161cなどの延出部の第二連結部材との当接箇所を、延出部挿入穴の入り口側にできる。これにより、回転方向どの位置でも延出部挿入穴の入り口側で駆動伝達が行われ、回転方向以外に供給スクリュウ43bなどの被駆動対象に力を与えてしまうのを抑制できる。
(態様1)乃至(態様11)いずれかにおいて、第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリング162などの第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、駆動爪部161cなどの各延出部の先端に、回転方向に突出して前記第二連結部材の爪部挿入穴162cの内周面などの被当接部と当接する突起部161δを設けた。
これによれば、図21〜図24を用いて説明したように、第一カップリング161など第一連結部材が第二カップリング162など第二連結部材に対して傾いて接続されたとしても、駆動爪部161cなどの延出部の先端に形成した突起部161δを爪部挿入穴162cの内周面などの被当接部に当接させることができる。これにより、回転方向どの位置でも延出部の先端でで駆動伝達が行われ、回転方向以外に供給スクリュウ43bなどの被駆動対象に力を与えてしまうのを抑制できる。
また、各連結部材を樹脂の射出成型で成型する場合は、第二カップリングなどの第二連結部材の爪部挿入穴162cなどの延出部挿入穴の入り口側に突起を設ける場合に比べて、突起の高さを高くすることができる。これにより、確実に突起部161δを、爪部挿入穴162cの内周面などの被当接部に当接させることができる。
(態様1)乃至(態様13)いずれかにおいて、前記補強リブ161eは、駆動爪部161cなどの各延出部から回転中心に向かって延び、前記回転中心で連結しており、第一カップリング161などの第一連結部材を軸方向から見たとき、前記延出部の中心と前記回転中心とを結んだ線分を基準にして、前記補強リブの駆動伝達時の回転方向上流側の厚みを、下流側の厚みよりも厚くした。
これによれば、図20を用いて説明したように、補強リブ161eの駆動伝達時の回転方向下流側の厚みを薄くしたので、駆動爪部161cなどの延出部の回転方向下流側端部より回転方向上流側に補強リブ161eを、位置させることができ、延出部を確実に爪部挿入穴の内周面などの被当接部に当接させることができる。また、補強リブ161eの回転方向上流側の厚みを下流側の厚みよりも厚くすることで、下流側の厚みと同じにした場合に比べて、補強リブの強度を高めることができ、延出部を良好に補強することができる。
(態様1)乃至(態様14)いずれかにおいて、第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリングなどの第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、第二連結部材は、各駆動爪部161cなどの延出部が挿入される複数の爪部挿入穴162cなどの延出部挿入穴を有し、各延出部挿入穴の回転方向長さを、法線方向長さよりも短くした。
これによれば、実施形態で説明したように、延出部挿入穴を丸穴とし、回転方向長さを法線方向長さと同じにした場合に比べて、延出部挿入穴同士の間隔を広げることができ、第二カップリング162など第二連結部材の強度を高めることができる。また、法線方向に長くすることで、第一カップリングの第二カップリングに対する傾き量を多く確保することができ、軸心ずれの許容量を増やすことができる。
(態様1)乃至(態様15)いずれかにおいて、第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリングなどの第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、第二連結部材は、回転中心に前記補強リブ161eが挿入されるリブ挿入穴162dと、リブ挿入穴162dに繋がり各駆動爪部161cなどの延出部が挿入される複数の爪部挿入穴162cなどの延出部挿入穴とを有し、前記第一連結部材と前記第二連結部材とを連結させたときに、軸方向に対して傾斜可能な連結部材が取りうる最大傾斜角度をθ、前記延出部の軸方向長さをX、各延出部の中心を結んだ駆動連結円の直径をD1、前記リブ挿入穴の内径をD4としたとき、(D1−D4)/2>XSINθを満たす。
これによれば、実施形態で説明したように、第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリング162などの第二連結部材が最大傾斜角度で傾いたときでも、駆動伝達時に、駆動爪部161cなどの延出部の先端が爪部挿入穴162cなどのリブ挿入穴に位置することが無くなる。これにより、軸心ずれがあったときでも、延出部を確実に延出部挿入穴内でスムーズに移動させることができ、振動が発生するのを抑制することができる。
(態様1)乃至(態様16)いずれかにおいて、第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリング162などの第二連結部材のいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能、かつ、軸方向に所定範囲移動可能に回転軸に取り付けられる移動連結部材(本実施形態では、第一カップリング161)であり、移動連結部材が、他方の連結部材側から離間する方向に移動してきたとき、移動連結部材を他方の連結部材側へ付勢するコイルスプリング63cなどの付勢手段と、前記移動連結部材が、他方の連結部材との間で駆動伝達を行うときに位置する駆動伝達位置にあるとき、前記付勢手段の付勢力を受けて、前記移動連結部材に前記付勢手段の付勢力が及ばないようにする受けピン64dなどの受け部材とを備えた。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動爪部161cなどの延出部と爪部挿入穴162cなどの延出部挿入穴との位相が合っておらず、延出部が延出部挿入穴にうまく入り込まなかったときは、移動連結部材が軸方向に移動して逃げる。これにより、カップリングの破損を抑制することができる。
また、軸心ずれにより第一カップリング161などの移動連結部材が軸方向に対して傾いて第二カップリング162などの他方の連結部材に接続されても、傾きを阻止するようなコイルスプリング63cなど付勢手段の付勢力が移動連結部材に生じない。よって、付勢手段の付勢力でスクリュウ軸431bなどの第二回転軸やスクリュウ駆動軸63などの第一回転軸が撓んで、軸反力が生じるのを抑制することができる。
(態様17)において、受けピン64dなどの受け部材は、第一カップリング161などの移動連結部材が駆動伝達位置に位置するとき、移動連結部材とコイルスプリング63cなどの付勢手段との間に位置するように回転軸に取り付けられるスプリングピンまたは平行ピンである。
これによれば、実施形態で説明したように、受けピン64dなどの受け部材をスプリングピンにすることにより、受け部材を平行ピンにした場合に比べて、コストダウンを図ることができる。一方、受け部材を平行ピンとすることで、スプリングピンとした場合に比べて、位置精度を高めることができ、第一カップリング161などの移動連結部材と受け部材とのクリアランスを規定のクリアランスにでき、移動連結部材を規定角度傾けることができる。
(態様17)または(態様18)において、第一カップリング161などの移動連結部材には、移動連結部材が第二カップリング162などの他方の連結部材側とは反対側へ移動する際、受けピン64dなどの受け部材に当たらないようにするための受けピン逃げ部161fなどの逃げ部が設けられている。
これによれば、実施形態で説明したように、第一カップリング161などの移動連結部材と受けピン64dなどの受け部材とのクリアランス以上、移動連結部材を軸方向に移動させることができる。これにより、駆動爪部161cが爪挿入穴にうまく入り込まなかったとき、各連結部材に軸方向に力が加わらない位置まで移動連結部材を軸方向に移動させることができ、カップリングの破損を抑制することができる。
(態様17)乃至(態様19)いずれかにおいて、第一カップリング161などの移動連結部材は、内径が取り付けられる回転軸の外径よりも大きく、前記回転軸の端部が挿入される軸挿入部161aなどの取り付け穴部を有し、受けピン64dなどの受け部材とコイルスプリング63cなどの付勢手段との間に配置され、軸方向移動可能な中間部材64eを有する。
これによれば、実施形態で説明したように、コイルスプリング63cなどの付勢手段が、軸挿入部161aなどの取り付け穴部とスクリュウ駆動軸63などの回転軸との間に入り込むのを抑制することができる。また、移動連結部材が他方の連結部材から離間する方向に移動してきて、中間部材に当接すると、中間部材は、移動連結部材とともに他方の連結部材から離間する方向に移動する。これにより、駆動爪部161cが爪挿入穴にうまく入り込まなかったとき、各連結部材に軸方向に力が加わらない位置まで移動連結部材を逃がすことができ、カップリングの破損を抑制することができる。
(態様1)乃至(態様16)いずれかにおいて、第一カップリング161などの第一連結部材および第二カップリング162などの第二連結部材のいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能、かつ、軸方向に所定範囲移動可能に回転軸に取り付けられる移動連結部材(本実施形態では、第一カップリング161)であり、移動連結部材は、内径が取り付けられるスクリュウ駆動軸63などの回転軸の外径よりも大きく、回転軸の端部が挿入される軸挿入部161aなどの取り付け穴部を有し、前記移動連結部材が、他方の連結部材側とは反対側へ移動してきたとき、前記移動連結部材を他方の連結部材側へ付勢するコイルスプリング63cなどの付勢手段と、前記移動連結部材と前記付勢手段との間に配置され、軸方向移動可能な中間部材64eとを備えた。
これによれば、図18を用いて説明したように、コイルスプリング63cなどの付勢手段が、軸挿入部161aなどの取り付け穴部とスクリュウ駆動軸63などの回転軸との間に入り込むのを抑制することができる。また、移動連結部材が他方の連結部材から離間する方向に移動してきて、中間部材に当接すると、中間部材は、移動連結部材とともに他方の連結部材から離間する方向に移動する。これにより、駆動爪部161cが爪挿入穴にうまく入り込まなかったとき、各連結部材に軸方向に力が加わらない位置まで移動連結部材を軸方向に移動するができ、カップリングの破損を抑制することができる。
(態様21)において、前記回転軸の外から突出し、前記第一カップリング161などの移動連結部材に挿入されて、前記回転軸と前記移動連結部材との間で駆動伝達を行うピン63bなどの駆動伝達部材を備え、前記中間部材64eは、軸方向に突出して前記駆動伝達部材に突き当たって、前記移動連結部材に中間部材を介してコイルスプリング63cなどの付勢手段の付勢力が及ばないようにする突き当て部64δを有する。
これによれば、図25を用いて説明したように、軸心ずれにより第一カップリング161などの移動連結部材が軸方向に対して傾いて第二カップリング162などの他方の連結部材に接続されても、傾きを阻止するようなコイルスプリング63cなど付勢手段の付勢力が移動連結部材に生じない。よって、付勢手段の付勢力でスクリュウ軸431bなどの第二回転軸やスクリュウ駆動軸63などの第一回転軸が撓んで、軸反力が生じるのを抑制することができる。
また、受けピン64dなどの受け部材を設ける構成に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。さらに、受けピンなどの受け部材を回転軸に取り付ける工程が不要となり、組み立て工数を削減することができ、製造のコストダウンを図ることができる。
(態様20)乃至(態様22)いずれかにおいて、前記中間部材64eと第一カップリング161などの移動連結部材が取り付けられたスクリュウ駆動軸63などの回転軸と隙間が、移動連結部材の軸挿入部161aなどの取り付け穴部と前記回転軸との隙間よりも小さい。
これによれば、前記中間部材64eと移動連結部材が取り付けられたスクリュウ駆動軸63などの回転軸との隙間が、軸挿入部161aなどの取り付け穴部と前記回転軸との隙間以上の場合に比べて、コイルスプリング63cなどの付勢手段が、軸挿入部161aなどの取り付け穴部とスクリュウ駆動軸63などの回転軸との間に入り込むのを抑制することができる。
(態様20)乃至(態様23)いずれかにおいて、前記中間部材64eが樹脂であり、第一カップリング161などの移動連結部材が金属である。
これによれば、実施形態で説明したように、第一カップリング161などの移動連結部材の強度を高めることができ、移動連結部材と中間部材とが当接したときに貴族音などの異音が発生するのを抑制することができる。
画像形成装置において、(態様1)乃至(態様24)いずれかに記載の駆動伝達装置を備える。
これによれば、カップリングの配置スペースを狭くすることが可能となり、装置の小型化を図ることができる。
43:現像装置
43b:供給スクリュウ
50:駆動伝達装置
60:現像モータ
63:スクリュウ駆動軸
63c:コイルスプリング
63b:ピン
64d:受けピン
64e:中間部材
64δ:突き当て部
66:スクリュウカップリング
161:第一カップリング
161a:軸挿入部
161b:土台部
161c:駆動爪部
161d:ピン嵌合穴
161e:補強リブ
161e’:連結部
161f:受けピン逃げ部
161g:リブ中心部
161δ:突起部
162:第二カップリング
162a:軸嵌合部
162b:カップ部
162c:爪部挿入穴
162d:リブ挿入穴
162e:突出部
162f:爪部案内面
162g:リブ案内面
431b:スクリュウ軸
D1:駆動連結円Eの直径
D2:軸挿入部の内径
D3:スクリュウ駆動軸の外径
D4:リブ挿入穴の内径
E:駆動連結円
O1:第一カップリングの回転中心
O3:駆動爪部の中心
(態様1)
スクリュウ駆動軸63などの第一回転軸の軸端部に取り付けられ、軸方向に延びる複数の駆動爪部161cなどの延出部が回転方向に間隔をあけて形成された第一カップリング161などの第一連結部材と、スクリュウ軸431bなどの第二回転軸の軸端部に取り付けられ、駆動伝達時に前記第一連結部材の各延出部が当接する複数の被当接部(本実施形態では、爪部挿入穴162cの内周面)を有する第二連結部材とを備え、前記第一回転軸と前記第二回転軸との間の駆動伝達を行うスクリュウカップリング66などの駆動伝達装置において、各延出部に、該延出部を補強する補強リブ161eを設けた。
近年、画像形成装置の小型化などの影響により、カップリングの周囲に十分なスペースを確保することが困難となってきている。このため、カップリングの外径寸法を短くして、狭いスペースでも、カップリングを配置できるようにした。
しかしながら、カップリングの外径寸法を短くすると、出力側係合部材の軸方向に延びる複数の延出部たる出力側係合突起が細くなり、出力側係合突起の強度が不足して、駆動伝達時に出力側係合突起が折れ曲がったり、破損したりするという課題が発生した。
態様1は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、狭いスペースに配置することができ、かつ、延出部の強度を十分に確保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。
(態様1)によれば、補強リブにより延出部を補強したので、カップリングの外径寸法を短くして、延出部の外径が小さくなっても、延出部の強度を維持することができる。これにより、カップリングの外径寸法を短くして、延出部の外径を小さくしても、駆動伝達時に延出部が折れ曲がったり、破損したりするのを抑制することができる。よって、狭いスペースに駆動伝達装置を配置でき、かつ、延出部の強度を十分に確保することができる。
Claims (25)
- 第一回転軸の軸端部に取り付けられ、軸方向に延びる複数の延出部が回転方向に間隔をあけて形成された第一連結部材と、
第二回転軸の軸端部に取り付けられ、駆動伝達時に前記第一連結部材の各延出部が当接する複数の被当接部を有する第二連結部材とを備え、
前記第一回転軸と前記第二回転軸との間の駆動伝達を行う駆動伝達装置において、
各延出部にそれぞれ、該延出部を補強する補強リブを設けたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1に記載の駆動伝達装置において、
各延出部の補強リブを連結させたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項2に記載の駆動伝達装置において、
前記補強リブは、各延出部から回転中心に向かって延び、前記回転中心で連結することを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1または2に記載の駆動伝達装置において、
前記補強リブが前記被当接部に接触しないよう補強リブを前記延出部に接続させたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記補強リブの延出部との接続箇所をR形状としたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項5に記載の駆動伝達装置において、
前記R形状の延出部側の端部が、各延出部の中心を結んだ駆動連結円よりも回転中心側に位置することを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至6いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材および前記第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、
少なくとも前記延出部の駆動伝達時に被当接部に当接する面および前記被当接部を円弧形状としたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至7いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記延出部を、3つ以上備えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至8いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第二連結部材は、各延出部が挿入される複数の延出部挿入穴と、前記補強リブが挿入されるリブ挿入穴とを有し、
前記補強リブは、各延出部から回転中心に向かって延び、回転中心で連結しており、
前記補強リブの回転中心部分を、複数の延出部よりも前記第二連結部材側へ突出させたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項9に記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材は、軸方向に対して所定角度傾き可能に前記第一回転軸に取り付けられており、
前記第一連結部材が、自重で軸方向に対して傾いた状態のときでも、前記補強リブの回転中心部分の先端が、複数の延出部の先端よりも前記第二連結部材側に位置することを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至10いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第二連結部材が、樹脂部材であり、前記第一連結部材が、金属部材もしくは前記第二連結部材より曲げ弾性率が高い樹脂であることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至11いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材および前記第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、
前記第二連結部材は、各延出部が挿入される複数の延出部挿入穴を有し、
前記延出部挿入穴の入り口側に、前記延出部が当接する突起部を設けたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至11いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材および前記第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、
各延出部の先端に、回転方向に突出して前記第二連結部材の被当接部と当接する突起部を設けたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至13いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記補強リブは、各延出部から回転中心に向かって延び、前記回転中心で連結しており、
前記第一連結部材を軸方向から見たとき、前記延出部の中心と前記回転中心とを結んだ線分を基準にして、前記補強リブの駆動伝達時の回転方向上流側の厚みを、下流側の厚みよりも厚くしたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至14いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材および前記第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、
前記第二連結部材は、各延出部が挿入される複数の延出部挿入穴を有し、
各延出部挿入穴の回転方向長さを、法線方向長さよりも短くしたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至15いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材および前記第二連結部材の少なくともいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能であり、
前記補強リブは、各延出部から回転中心に向かって延び、回転中心で連結しており、
前記第二連結部材は、回転中心に前記補強リブが挿入されるリブ挿入穴と、該リブ挿入穴に繋がり各延出部が挿入される複数の延出部挿入穴とを有し、
前記第一連結部材と前記第二連結部材とを連結させたときに、軸方向に対して傾斜可能な連結部材が取りうる最大傾斜角度をθ、
前記延出部の軸方向長さをX、
各延出部の中心を結んだ駆動連結円の直径をD1、
前記リブ挿入穴の内径をD4としたとき、
(D1−D4)/2>XSINθを満たすことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至16いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材および前記第二連結部材のいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能、かつ、軸方向に所定範囲移動可能に回転軸に取り付けられる移動連結部材であり、
前記移動連結部材は、前記移動連結部材が、他方の連結部材から離間する方向に移動してきたとき、前記移動連結部材を他方の連結部材側へ付勢する付勢手段と、前記移動連結部材が、他方の連結部材との間で駆動伝達を行うときに位置する駆動伝達位置にあるとき、前記付勢手段の付勢力を受けて、前記移動連結部材に前記付勢手段の付勢力が及ばないようにする受け部材とを備えたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項17に記載の駆動伝達装置において、
前記受け部材は、前記移動連結部材が駆動伝達位置に位置するとき、前記移動連結部材と付勢手段との間に位置するように回転軸に取り付けられスプリングピンまたは平行ピンであることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項17または18に記載の駆動伝達装置において、
前記移動連結部材には、前記移動連結部材が他方の連結部材側とは反対側へ移動する際、前記受け部材に当たらないようにするための逃げ部が設けられていることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項17乃至19いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記移動連結部材は、内径が取り付けられる回転軸の外径よりも大きく、回転軸の端部が挿入される取り付け穴部を有し、
前記受け部材と前記付勢手段との間に配置され、軸方向移動可能な中間部材を有することを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至16いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記第一連結部材および前記第二連結部材のいずれか一方は、軸方向に対して所定角度傾き可能、かつ、軸方向に所定範囲移動可能に回転軸に取り付けられる移動連結部材であり、
前記移動連結部材は、内径が取り付けられる回転軸の外径よりも大きく、回転軸の端部が挿入される取り付け穴部を有し、
前記移動連結部材が、他方の連結部材側とは反対側へ移動してきたとき、前記移動連結部材を他方の連結部材側へ付勢する付勢手段と、
前記移動連結部材と前記付勢手段との間に配置され、軸方向移動可能な中間部材とを備えたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項21に記載の駆動伝達装置において、
前記回転軸の外から突出し、前記移動連結部材に挿入されて、前記回転軸と前記移動連結部材との間で駆動伝達を行う駆動伝達部材を備え、
前記中間部材は、軸方向に突出して前記駆動伝達部材に突き当たって、前記移動連結部材に中間部材を介して前記付勢手段の付勢力が及ばないようにする突き当て部を有することを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項20乃至22いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記中間部材と前記移動連結部材が取り付けられた回転軸と隙間が、前記移動連結部材の取り付け穴部と前記回転軸との隙間よりも小さいことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項20乃至23いずれかに記載の駆動伝達装置において、
前記中間部材が樹脂であり、前記移動連結部材が金属であることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1乃至24いずれかに記載の駆動伝達装置を備えた画像形成装置。
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