JP2024001502A - 駆動伝達装置、ユニット、駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

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涼裕 川崎
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Abstract

【課題】装置のコストアップを抑制し、かつ、軸反力を良好に抑制できる駆動伝達装置、ユニット、駆動装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】第二連結部材たる第二カップリングに接続される第一連結部材たる第一カップリング161は、第一回転軸たるスクリュー駆動軸が挿入される軸挿入部161aと、回転方向に間隔をあけて設けられ、軸方向に直交する面部たる土台部161dから軸方向に延びる複数の駆動爪部161cたる延出部とを有している。軸挿入部161aには、スクリュー駆動軸の軸端部たる一端部に挿入されたピンたる第二平行ピンに対係合する係合孔たるピン係合孔161fを有している。このピン係合孔161fの軸方向長さが、第二平行ピンの外径の2倍以下となっている。そして、土台部161dの断面形状が、軸中心に向かうに連れて、第二回転軸側に位置するようなテーパ形状となっている。【選択図】図11

Description

本発明は、駆動伝達装置、ユニット、駆動装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、次のような第一連結部材と、第二連結部材とを備え、第一回転軸と第二回転軸との間の駆動伝達を行う駆動伝達装置が知られている。第一連結部材は、第一回転軸が挿入される軸挿入部と、回転方向に間隔をあけて設けられ軸方向に直交する面部から軸方向に延びる複数の延出部とを有ししている。そして、第一連結部材は、第一回転軸の軸端部に軸方向と直交する方向にピンを貫通させて軸挿入部の係合孔にピンを係合させることで、軸方向に対して所定角度傾き可能に第一回転軸の軸端部に取り付けられている。第二連結部材は、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している。
特許文献1には、上記駆動伝達装置として、第一連結部材としての第一カップリングの係合孔の軸方向長さが、ピンとしての平行ピンの外径の2倍を超える長孔形状とし、第一カップリングが軸方向にスライド可能に第一回転軸たるスクリュー駆動軸に取り付けられているものが記載されている。また、スクリュー駆動軸のバネ受けと第一連結部材との間にスプリングを配置し、このスプリングの付勢力により第一カップリングを第二連結部材たる第二カップリングに接続可能な位置に戻すようにしている。
しかしながら、部品点数の増加による装置のコストアップにつながるおそれがある。
上述した課題を解決するために、本発明は、第一回転軸が挿入される軸挿入部と、回転方向に間隔をあけて設けられ、軸方向に直交する面部から軸方向に延びる複数の延出部とを有し、前記第一回転軸の軸端部と、前記軸挿入部に設けられた係合孔とに対し、ピンを軸方向と直交する方向に挿入することで、軸方向に対して所定角度傾き可能に前記第一回転軸の軸端部に取り付けられる第一連結部材と、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、前記係合孔の軸方向長さが、前記ピンの外径の2倍以下であり、前記面部の軸方向に平行な断面形状が、軸中心に向かうに連れて、前記第二回転軸側に位置するようなテーパ形状となっていることを特徴とするものである。
本発明によれば、装置のコストアップを抑制し、かつ、軸反力を良好に抑制できる。
実施形態に係る複写機の概略構成図。 作像ユニットの概略構成図。 ベルトクリーニングユニットの概略構成図。 駆動装置及びその近傍の概略構成図。 スクリュー駆動伝達部の概略斜視図 スクリュー駆動伝達部の装置本体側の構成を示す概略構成図。 スクリュー駆動伝達部の装置本体側の構成の分解斜視図。 第一カップリングの側面図。 第一カップリングの正面図。 第一カップリングと、スクリュー駆動軸の一端部との寸法関係について説明する断面図。 第一カップリングの断面斜視図。 第二カップリングの斜視図。 第二カップリングの正面図。 第二カップリングの断面図。 スクリュー駆動軸とスクリュー軸との間に軸心ずれがあったときの第一カップリングと第二カップリングとの接続の様子を示す図。 従来の第一カップリングを示す断面図。 第一カップリングを所定角度傾けて第二カップリングに接続したときの従来の第一カップリングと本実施形態の第一カップリングとの様子を示す図。 ベルトクリーニングユニットの駆動伝達部を示す斜視図。 カバー側駆動伝達部を示す斜視図。 カバー側駆動伝達部の分解斜視図。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体1が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機(以下、単に「複写機」という)の一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部100、これを載せる給紙装置200、プリンタ部100の上に固定されたスキャナ300などを備えている。また、このスキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置400なども備えている。
プリンタ部100は、特殊色(S),イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒(K)の各色の画像を作像するための5つの作像ユニット18S,18Y,18M,18C,18Kを具備する画像形成ユニット20を備えている。各符号の数字の後に付されたS,Y,M,C,Kという添字は、特殊色,イエロー,シアン,マゼンタ,黒用の部材であることを示している(以下同様)。作像ユニット18S,18Y,18M,18C,18Kの他には、光書込ユニット21、中間転写ユニット17、二次転写装置22、レジストローラ対49、ベルト定着方式の定着装置25などが配設されている。
光書込ユニット21は、光源、ポリゴンミラー、f-θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて感光体1S,1Y,1M,1C,1Kの表面にレーザー光を照射する。
図2は、5つの作像ユニット18S,18Y,18M,18C,18Kのうちの1つを示す概略構成図である。
作像ユニット18には、潜像担持体としてのドラム状の感光体1が設けられている。各感光体1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。
本実施形態では、作像ユニット18をプロセスカートリッジとして、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。
帯電装置42は、感光体1に当接するように配置された帯電ローラ42aと、この帯電ローラ42aに当接して回転する帯電ローラクリーナ42bとから主として構成されている。帯電ローラ42aは、帯電バイアスを印加され、感光体1表面に電荷を与えて感光体1を一様帯電する。帯電ローラクリーナ42bは、帯電ローラ42aの表面に付着したトナーなどの付着物を除去する。
現像装置43は、図中矢印I方向に表面移動しながら感光体1の表面の潜像にトナーを供給して潜像を現像する現像剤担持体としての現像ローラ43aを有している。また、現像ローラ43aに現像剤を供給しながら図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュー43bを有している。供給スクリュー43bは、回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送するものである。
現像ローラ43aと供給スクリュー43bとの対向部よりも現像ローラ表面移動方向下流側には、現像ローラ43a上の現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ43cが設けられている。また、現像ローラ43aと感光体1との対向領域である現像領域よりも現像ローラ表面移動方向下流側には、現像領域を通過した現像済みの現像剤を回収する回収スクリュー43dが設けられている。この回収スクリュー43dは、現像ローラ43aから回収した回収現像剤を供給スクリュー43bと同方向に搬送するものである。供給スクリュー43bを収容する供給搬送路43eは、現像ローラ43aの側方に配設されている。また、回収スクリュー43dを収容する現像剤回収搬送路としての回収搬送路43fは現像ローラ43aの下方に並設されている。
現像装置43は、供給搬送路43eの下方で現像剤を回収搬送路43fと平行な方向に撹拌搬送する攪拌搬送路43gを有している。攪拌搬送路43gは、現像剤を攪拌しながら供給スクリュー43bとは逆方向である図中奥方向に向けて搬送する攪拌スクリュー43hを有している。
供給搬送路43eと攪拌搬送路43gとは第一仕切り壁によって仕切られている。第一仕切り壁の供給搬送路43eと攪拌搬送路43gとを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路43eと攪拌搬送路43gとが連通している。なお、供給搬送路43eと回収搬送路43fとも第一仕切り壁によって仕切られているが、第一仕切り壁の供給搬送路43eと回収搬送路43fとを仕切る箇所には開口部が設けられていない。また、攪拌搬送路43gと回収搬送路43fとの2つの搬送路は第二仕切り壁によって仕切られている。第二仕切り壁は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路43gと回収搬送路43fとが連通している。
現像ローラ43a上の現像剤は、現像ドクタ43cによって薄層化された後、感光体1との現像ローラ43aとの対向領域である現像領域に搬送されて現像に寄与する。現像後の現像剤は回収搬送路43fに回収された後、図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送され、第二仕切り壁に設けられた開口部を通って攪拌搬送路43gに進入する。なお、攪拌搬送路43gにおける現像剤搬送方向上流側端部の第二仕切り壁の開口部の付近で攪拌搬送路43gの上側に設けられた現像剤補給口から攪拌搬送路43g内にトナーが補給される。
攪拌搬送路43gから現像剤の供給を受けた供給搬送路43eでは、現像ローラ43aに現像剤を供給しながら、供給スクリュー43bで供給搬送路43eの現像剤搬送方向最下流側近傍に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ43aに供給され現像に用いられず供給搬送路43eの現像剤搬送方向最下流近傍まで搬送された余剰現像剤は、第一仕切りの余剰開口部を通じて攪拌搬送路43gに供給される。
現像ローラ43aから回収搬送路43fに送られ、回収スクリュー43dによって回収搬送路43fの現像剤搬送方向最下流近傍まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁の回収開口部を通じて攪拌搬送路43gに供給される。そして、攪拌搬送路43gは、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌しながら、攪拌スクリュー43hで攪拌搬送路43gの現像剤搬送方向最下流側近傍であり、且つ供給搬送路43eの現像剤搬送方向最上流側近傍の位置まで搬送する。かかる位置まで搬送された現像剤は、第一仕切り壁の供給開口部を通じて供給搬送路43eに進入する。
攪拌搬送路43gでは、攪拌スクリュー43hによって、回収現像剤、余剰現像剤及び現像剤補給口から必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路43f及び供給搬送路43eの現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、現像剤搬送方向最下流側近傍で連通している供給搬送路43eの現像剤搬送方向最上流側近傍に攪拌された現像剤を移送する。
攪拌搬送路43gの現像剤搬送方向最下流側近傍の供給開口部の真下付近には、トナー濃度センサーが設けられている。トナー濃度センサーからの出力に応じて、トナー補給制御装置が駆動されて、攪拌搬送路43g内にトナーが補給される。
感光体クリーニング装置44は、感光体1の回転軸方向に長尺な弾性部材であるクリーニングブレード44aと、排出スクリュ44bとから主に構成されている。クリーニングブレード44aにおけるその長尺方向に延びる一辺(当接辺)をエッジ部として感光体1の表面に押しつけて、感光体1表面上の転写残トナー等の不要な付着物を引き離し除去する。除去されたトナーは、排出スクリュ44bによって感光体クリーニング装置44の外に排出される。
潤滑剤塗布装置45は、塗布ブラシとして潤滑剤塗布ブラシと、固形潤滑剤45bと、均しブレード45cとから主に構成されている。固形潤滑剤45bは、ブラケット45dに保持され、加圧手段により潤滑剤塗布ブラシ側に加圧されている。潤滑剤塗布ブラシは、感光体1の回転方向に対して連れまわり方向に回転し、固形潤滑剤45bを削りとって感光体1上に潤滑剤を塗布する。均しブレード45cにおけるその長尺方向に延びる一辺(当接辺)をエッジ部として感光体1の表面に押しつけて、感光体1表面上の潤滑剤を均す。
次に、中間転写ユニットについて説明する。
図1において、中間転写ユニット17は、中間転写ベルト110やベルトクリーニングユニット90などを有している。また、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ19S,19Y,19M,19C,19Kなども有している。
無端状の中間転写ベルト110は、そのループ内側に配設された駆動ローラ15等の複数の張架ローラによってテンション張架されている。そして、ベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。
4つの一次転写バイアスローラ19S,19Y,19M,19C,19Kは、中間転写ベルト110の内周面側に接触するように配設され、電源から出力される一次転写バイアスが印加される。また、中間転写ベルト110をその内周面側から感光体1S,1Y,1M,1C,1Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体1と一次転写バイアスローラ19との間に一次転写電界が形成される。
S用の感光体1S上に形成されたSトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト110上に一次転写される。このSトナー像の上には、Y,M,C,K用の感光体1Y,1M,1C,1K上に形成されたYトナー像,Mトナー像,Cトナー像,Kトナー像が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110上には多色トナー像が形成される。
中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された多色トナー像は、後述の二次転写ニップで記録シートたる記録シートに二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト110の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニングユニット90によってクリーニングされる。
次に、二次転写装置22について説明する。
中間転写ユニット17の図中下方に配設された二次転写装置22は、二次転写ローラ23を中間転写ベルト110における二次転写バックアップローラ16に対する掛け回し箇所に当接させて二次転写ニップを形成している。二次転写バックアップローラ16には、トナーと同極性の二次転写バイアスが印加されているのに対し、二次転写ローラ23は接地されている。これにより、二次転写ニップには中間転写ベルト110上の多色トナー像をベルト側から二次転写ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。レジストローラ対49によって中間転写ベルト110上の多色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた記録シートには、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた多色トナー像が二次転写せしめられる。
複写機本体の下部に設けられた給紙装置200には、内部に複数の記録シートをシート束の状態で複数枚重ねて収容する給紙カセット204やペーパーバンク203が設けられている。給紙カセット204やペーパーバンク203は、紙束の一番上の記録シートに給紙ローラ202を押し当てている。そして、給紙ローラ202を回転させることにより、一番上の記録シートを給紙路206に向けて送り出す。
給紙カセット204やペーパーバンク203から送り出された記録シートを受け入れる給紙路206は、複数の搬送ローラ対207と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対49とを有している。そして、記録シートをレジストローラ対49に向けて搬送する。レジストローラ対49に向けて搬送された記録シートは、レジストローラ対49のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット17において、中間転写ベルト110上に形成された多色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対49は、ローラ間に挟み込んだ記録シートを二次転写ニップにて多色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト110上の多色トナー像が記録シートに密着する。そして、記録シート上に二次転写されて、白色の記録シート上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録シートは、二次転写ローラ23の回転駆動に伴って二次転写ニップを出た後、搬送ベルトを具備するシート搬送ユニットを経由して定着装置25に送られる。
定着装置25は、定着ベルト26を2本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ27とを備えている。これら定着ベルト26と加圧ローラ27とは互いに当接して定着ニップを形成しており、シート搬送ユニットから受け取った記録シートを定着ニップに挟み込む。ベルトユニットにおいける2本のローラのうち、加圧ローラ27から押圧される方のローラは、内部に熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト26を加圧する。加圧された定着ベルト26は、定着ニップに挟み込まれた記録シートを加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が記録シートに定着せしめられる。
定着装置25内で定着処理が施された記録シートは、複写機筐体の図中左側板に突設せしめられたスタック部上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために二次転写ニップに戻されるかする。
原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置400の原稿台30上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス32上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置400が開かれ、スキャナ300のコンタクトガラス32が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置400によって片綴じ原稿が押さえられる。
このようにして原稿がセットされた後、コピースタートスイッチが押下されると、スキャナ300による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置400にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置400がシート原稿をコンタクトガラス32まで自動搬送する。原稿読取動作では、まず、第一走行体33と第二走行体34とがともに走行を開始し、第一走行体33に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第二走行体34内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ35を通過した後、読取センサ36に入射される。読取センサ36は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
このような原稿読取動作と並行して、各作像ユニット(18S,18Y,18M,18C,18K)内の各機器や、中間転写ユニット17、二次転写装置22、定着装置25がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ36によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット21が駆動制御されて、感光体1S,1Y,1M,1C,1K上にS,Y,M,C,Kトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写されて多色トナー像となる。
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置200内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ202の1つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク203や給紙カセット204から記録シートが送り出される。送り出された記録シートは、分離ローラ205で1枚ずつ分離されて反転給紙路に進入した後、搬送ローラ対によって二次転写ニップに向けて搬送される。
実施形態に係る複写機は、2色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト110をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体(1S,1Y,1M,1C,1K)を接触させる。これに対し、Kトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、中間転写ベルト110を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をS,Y,M,C用の感光体1S,1Y,1M,1Cから離間させる。そして、5つの感光体1S,1Y,1M,1C,1Kのうち、K用の感光体1Kだけを図中反時計回りに回転させて、Kトナー像だけを作像する。この際、S,Y,M,Cについては、感光体1だけでなく、現像装置43も駆動を停止させて、感光体1や現像剤の不要な消耗を防止する。
複写機の筐体内には、複写機内の下記機器の制御を司るCPU等から構成される制御部が配設されている。また、筐体の上面には、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される操作表示部500が配設されている。操作者は、この操作表示部500に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、記録シートの片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードや、両面に画像を形成する両面プリントモードなどを指定することができる。
図3は、ベルトクリーニングユニット90の概略構成図である。
このベルトクリーニングユニット90は、第一クリーニング部90aと、第二クリーニング部90bとを有している。第一クリーニング部90aは、中間転写ベルト110上のトナーのうち正規帯電極性である負極性トナーをクリーニングする。第二クリーニング部90bは、中間転写ベルト110上のトナーのうち正規帯電極性と逆極性である正極性トナーをクリーニングする。また、ベルトクリーニングユニット90は、ベルトクリーニング装置に入力されるトナーを大まかに除去するプレクリーニング部90cを有している。プレクリーニング部90cでは、正規帯電極性である負極性のトナーを除去する。
各クリーニング部90a,90b,90cは、クリーニングブラシローラ92a,92b,92c、クリーニングブラシローラに付着したトナーを回収する回収ローラ93a,93b,93cを備えている。また、各クリーニング部90a,90b,90cは、回収ローラ表面からトナーを掻き取るトナー掻き取りブレード94a,94b,94cを備えている。
また、各クリーニング部90a,90b90cは、除去したトナーを、装置ケーシングの一端部に向けて搬送してケーシング外に排出する排出スクリュー95a,95b,95cが設けられている。各排出スクリュー95a,95b,95cによってクリーニング装置から排出されたトナーは、廃トナータンクへ搬送される。
負極性トナーを除去するプレクリーニング部90cおよび第一クリーニング部90aのクリーニングブラシローラ92a、92cには、正極性のクリーニングバイアスが印加されている。これにより、中間転写ベルト110上の負極性のトナーをクリーニングブラシローラに静電的に捕捉する。一方、正極性トナーをクリーニングする第二クリーニング部90bのクリーニングブラシローラ92bには、負極性のクリーニングバイアスが印加されている。これにより、中間転写ベルト110上の正極性のトナーをクリーニングブラシローラに静電的に捕捉する。
各回収ローラ93a,93b,93cには、対応するクリーニングブラシローラに印加されたクリーニングバイアスと同極性で、クリーニングバイアスよりも値の大きい回収バイアスが印加される。これにより、クリーニングブラシローラのトナーが静電的に回収ローラへ移動し回収される。
各クリーニングブラシローラ92a,92b,92cは、中間転写ベルト110との当接位置において、中間転写ベルト110の移動方向とは逆方向(カウンター方向)に移動するように回転駆動している。各回収ローラ93a,93b,93cは、クリーニングブラシローラとの当接位置において、クリーニングブラシローラの移動方向とは逆方向(カウンター方向)に移動するように回転駆動されている。
図4は、現像装置43の現像ローラ43aなどを駆動する駆動装置50及びその近傍の概略構成図である。
画像形成装置本体には、感光体1や現像装置43を駆動する駆動装置50が設けられている。現像装置43の駆動源である現像モータ60と、感光体1の駆動源であり、減速機71と一体構成された感光体モータ70とが、本体側板80に支持手段で支持された駆動側板81に固定されている。感光体モータ70と一体構成された減速機71の出力軸71aと感光体軸1aとが感光体カップリング72で連結されている。感光体モータ70の駆動力が、減速機71、感光体カップリング72などを介して感光体1に伝達され、感光体1が回転駆動する。
現像モータ60の出力軸60aに歯切りされたモータギヤに、現像駆動軸61に固定された現像駆動ギヤ62と、スクリューアイドラギヤ64aが噛み合っている。現像駆動軸61は、現像カップリング65により現像ローラ43aの現像ローラ軸431aが連結されている。また、スクリューアイドラギヤ64aには、スクリュー駆動軸63に設けられたスクリュー駆動ギヤ64bが噛み合っている。スクリュー駆動軸63には、スクリューカップリング66により供給スクリュー43bのスクリュー軸431bが連結されている。供給スクリュー43bのスクリュー軸431bには供給ギヤ67が設けられており、この供給ギヤ67には、回収スクリュー43dのスクリュー軸に設けられたギヤ69と、攪拌スクリュー43hのスクリュー軸に設けられたギヤ68とが噛み合っている。
現像モータ60の駆動力が、現像駆動ギヤ62、現像カップリング65などを介して現像ローラ43aに伝達され、現像ローラ43aが回転駆動する。また、現像モータ60の駆動力が、スクリュー駆動ギヤ64b、スクリューカップリング66などを介して、各スクリュー43b,43d,43hに伝達され、各スクリュー43b,43d,43hが回転駆動する。
図5は、駆動装置50の現像モータ60の駆動力を各スクリュー43b,43d,43hに伝達するスクリュー駆動伝達部の概略斜視図である。
スクリューカップリング66は、第一連結部材たる第一カップリング161と、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、第一回転軸たるスクリュー駆動軸63の一端に取り付けられており、第二カップリング162は、第二回転軸たるスクリュー軸431bの一端に取り付けられている。
第二カップリング162は、スクリュー軸431bの一端が挿入される筒状の軸取り付け部162aと、第一カップリング161の駆動爪部161c(図8参照)が挿入される爪部挿入部162bとを有している。軸取り付け部162aは、円弧部と平面部とを有する所謂Dカット形状であり、ネジ163によりスクリュー軸431bの一端に第二カップリング162が取り付けられている。
図6は、スクリュー駆動伝達部の装置本体側の構成を示す概略構成図であり、図7は、その分解斜視図である。
第一軸受82、第二軸受83、スクリュー駆動ギヤ64bおよび第一カップリング161がスクリュー駆動軸63に挿入される。第一軸受82は、本体側板80に嵌め込まれ、第二軸受83は駆動側板81に嵌め込まれている。これにより、スクリュー駆動軸63が、第一軸受82および第二軸受83を介して本体側板80と駆動側板81とに回転自在に支持される。
スクリュー駆動軸63には、2箇所、平行ピン63a,63bが貫通する貫通孔64e1、64e2が設けられている。2つの貫通孔64e1,64e2のうち、ひとつは、他の箇所より小径の一端部63cに設けられている。この小径の一端部63cは、第一カップリング161の軸挿入部161aに挿入される。軸挿入部161aには、ピン係合孔161fが設けられており、第二平行ピン63bが、ピン係合孔161fを介して貫通孔64e1を貫通することで、第一カップリング161がスクリュー駆動軸63の一端部63cに保持される。なお、本実施形態では、貫通孔64e1、64e2に平行ピンを貫通させているが、スプリングピンを貫通孔64e1、64e2に貫通させてもよい。また、回転駆動してもピンがスクリュー駆動軸63から外れないのであれば、2つのピンを2方向から貫通孔64e1に挿入し、貫通孔64e1に挿入した2つのピンにより第一カップリング161をスクリュー駆動軸63の一端部63cに保持するようにしてもよい。
第一平行ピン63aは、スクリュー駆動軸63の大径部に設けられた貫通孔64e2を貫通し、駆動ギヤ64bに係合する。駆動ギヤ64bに伝達された現像モータ60の駆動力は、第一平行ピン63aを介してスクリュー駆動軸63に伝達され、スクリュー駆動軸63が駆動ギヤ64bとともに回転駆動する。また、スクリュー駆動軸63に伝達された現像モータ60の駆動力が第二平行ピン63bを介して第一カップリング161に伝達され、第一カップリング161がスクリュー駆動軸63とともに回転駆動する。
図8は、第一カップリング161の側面図であり、図9は、第一カップリング161の正面図である。
図8、図9に示すように、第一カップリング161は、第二カップリング162へ現像モータ60の駆動力を伝達するための延出部としての駆動爪部161cが、回転方向に90°の間隔を開けて4つ設けられている。
各駆動爪部161cは、面部としての土台部161dから軸方向に真っ直ぐに延び出しており、土台部161dの軸中心部から軸方向に真っ直ぐに延び出した円柱状の補強リブ161bに連結されている。各駆動爪部161cの駆動伝達時の回転方向の下流側の側面には、頂部が球面状の凸形状部たる凸部161eが設けられている。
各駆動爪部161cを補強リブ161bで補強することで、駆動伝達時に駆動爪部161cが変形するのを抑制することができる。さらに、補強リブ161bにより各駆動爪部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。
図8に示すように、軸挿入部161aに設けられたピン係合孔161fの回転方向の長さは、第二平行ピン63bの直径D2に対して僅かに長くなっており、軸方向長さd2は、第二平行ピン63bの直径D2よりも長くなっている。このように、ピン係合孔161fの軸方向長さd2が第二平行ピン63bの直径D2よりも長いことで、第二平行ピン63bが、ピン係合孔161fに対して軸方向に所定範囲で相対的に移動可能となっている。
ピン係合孔161fの軸方向長さd2は、第二平行ピン63bの直径D2の2倍以下が好ましい。ピン係合孔161fの軸方向長さd2が、第二平行ピン63bの直径D2の2倍を超えると、第一カップリング161の軸方向のガタが大きくなりすぎる。その結果、第一カップリング161が軸方向で第二カップリング162から最も離れた位置に位置したとき、第一カップリング161と第二カップリング162とを接続できないおそれがある。これを防止するために、特許文献1に記載のように第一カップリング161をスプリングにより第二カップリング側へ付勢する構成とすることも考えられる。しかしながら、かかる構成とすることで、本体側板80と第一カップリング161との間にスプリングを配置するスペースを確保する必要がある。その結果、作像ユニット18と本体側板80との軸方向距離が広がり、装置が大型化してしまうおそれがある。また、部品点数増加による装置のコストアップにつながるおそれもある。
また、駆動爪部161cおよび爪部挿入部162bの軸方向長さを長くすることで、第一カップリング161の軸方向のガタが大きくても第一カップリング161と第二カップリング162とを接続できる。しかしながら、かかる構成とすることで、第一カップリングおよび第二カップリングが軸方向に大型化しまい、装置が軸方向に大型化してしまう。
本実施形態では、ピン係合孔161fの軸方向長さd2を、第二平行ピン63bの直径D2の2倍以下として第一カップリング161の軸方向のガタを抑えている。よって、駆動爪部161cおよび爪部挿入部162bの軸方向の長さを抑え、かつ、スプリングで第一カップリング161を第二カップリング側へ付勢しなくても、第一カップリング161と第二カップリング162との接続を行うことができる。これにより、作像ユニット18と本体側板80との軸方向距離を短くでき、装置を軸方向に小型化できる。また、部品点数を削減でき、装置のコストアップを抑制できる。
また、ピン係合孔161fの4隅のRは、第二平行ピン63bの半径よりも小さくなっている。ピン係合孔161fの4隅のRが、第二平行ピン63bの半径よりも大きい場合は、第二平行ピン63bがピン係合孔161fの軸方向一端に当接する前にピン係合孔161fの4隅のR部分に当接する。その結果、第一カップリングの傾斜可能な傾斜角度が小さくなってしまい、軸心ずれを十分に許容できず、軸反力を十分に低減できないおそれがある。
また、駆動時は、第二平行ピン63bが、ピン係合孔161fに対して軸方向に相対的に往復移動するが、ピン係合孔161fの軸方向端部付近では、第二平行ピン63bの隅のR部分で回転方向から挟まれる形となる。その結果、第二平行ピン63bの移動抵抗が増加し、第一カップリング161が軸心ずれに応じた傾斜角度を維持できない。これにより、駆動爪部161cの片当たりが発生し、一部の駆動爪部161cに力が集中するおそれがある。
一方、本実施形態のように、ピン係合孔161fの4隅のRを、第二平行ピン63bの半径よりも小さくすることで、ピン係合孔161fの4隅のR部分に第二平行ピン63bが当接することがない。これにより、第一カップリングの傾斜可能な傾斜角度が小さくなるのを防止できる。また、駆動時に軸心ずれに応じた傾斜角度を維持することができ、一部の駆動爪部に力が集中するのを防止することができる。
図10は、第一カップリング161と、スクリュー駆動軸63の一端部63cとの寸法関係について説明する断面図である。
図10に示すように、第一カップリング161の軸挿入部161aに挿入されるスクリュー駆動軸63の一端部63cの外径D1は、軸挿入部161aの内径d1よりも短い。また、一端部63cの端部と、軸挿入部161aの底面161a1との間にも隙間Sが形成されている。そして、上述したように、ピン係合孔161fの軸方向長さd2は、第二平行ピン63bの直径D2よりも長くなっている。これにより、第一カップリング161が、軸方向に対して所定角度傾き可能になる。
図11は、第一カップリング161の断面斜視図である。
図11に示すように、土台部161dの断面形状は、軸中心に向かうにつれて、スクリュー軸431b側に位置するような、軸方向と直交する方向に対して角度θ傾斜したテーパ形状となっている。また、軸挿入部161aの底面161a1は、すり鉢状となっており、軸中心側が凹んだ形状となっている。
図12は、第二カップリング162の斜視図であり、図13は、第二カップリング162の正面図である。
第二カップリング162は、スクリュー軸431bの一端が挿入される筒状の軸取り付け部162aと、第一カップリング161の駆動爪部161cが挿入される爪部挿入部162bとを有している。
軸取り付け部162aは、上述したように外周面が円弧面と平面とからなる所謂Dカット形状となっており、軸取り付け部162aの平面部分にネジ163が貫通するネジ貫通孔162cが設けられている。
爪部挿入部162bは、筒状形状であり、爪部挿入部162bの内径は、第一カップリング161の外径よりも大きくなっている。また、爪部挿入部162bの開口縁162eが、軸中心に向かうに連れて、第一カップリング161から離間するようなテーパ形状となっている。第一カップリング161を第二カップリング162に接続する際に、駆動爪部161cの先端が爪部挿入部162bの開口縁162eにぶつかったときは、このテーパ形状の開口縁162eが駆動爪部161cを爪部挿入部162b内に案内する。これにより、駆動爪部161cを、スムーズに爪部挿入部162bに挿入できる。
また、爪部挿入部162b内には、内周面から突出するように設けられた駆動受け部162dが、回転方向に90°の間隔を開けて4つ設けられている。各駆動受け部162dの開口側端部は、開口縁162eよりも内部側(スクリュー軸側)に位置している。駆動受け部162dの駆動爪部161cの凸部161eが当接して駆動力を受ける面(駆動時の回転方向下流側の側面)は、回転方向に垂直な平面となっている。
駆動受け部162dの開口側端部には、テーパ部162fが形成されている。テーパ部162fは、法線方向および回転方向に傾斜している。回転方向の傾斜は、回転方向の中央よりも駆動時の回転方向下流側の位置を基点にしてそれぞれ、爪部挿入部162bの内部側へ傾斜している。また、法線方向傾斜は、軸中心に向かうに連れて、爪部挿入部162bの内部側に位置するような傾斜となっている。
作像ユニット18を本体側板80に向けて軸方向に移動させることで、駆動爪部161cが爪部挿入部162bに挿入され、第一カップリング161と第二カップリング162との連結が行わる。このとき、駆動爪部161cの回転方向の位置によっては、駆動爪部161cの先端が駆動受け部162dのテーパ部162fに突き当たることがある。駆動爪部161cがテーパ部162fに当接した状態で作像ユニット18を軸方向へ移動させることで、駆動爪部161cによりテーパ部162fが押し込まれる。テーパ部162fは、回転方向に傾斜しているので、駆動爪部161cとの当接箇所で回転方向の力が生じ、第二カップリング162が回転しながら、駆動爪部161cを爪部挿入部162bの駆動受け部162dの間に案内する。これにより、駆動爪部161cの回転方向の位置によらず、駆動爪部161cを、爪部挿入部162bの駆動受け部162dの間に挿入することができ、第一カップリング161と第二カップリング162との接続を容易に行うことができる。
また、テーパ部162fが法線方向にも傾斜していることで、後述するように、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に接続されるときに、第一カップリング161の土台部161dがテーパ部162fにぶつかるのを抑制できる。
図14は、第二カップリング162の断面図である。
複数の駆動受け部162dうちひとつは、他の駆動受け部162dよりも爪部挿入部162bの開口側に突出している。そのため、駆動爪部161cを爪部挿入部162bに挿入する際に駆動爪部161cの回転方向の位相がずれているとき、最も開口側に突出している駆動受け部162dのテーパ部162fに、複数の駆動爪部161cの一つが当接する。これにより、駆動爪部161cがテーパ部162fを押し込む力が、全ての駆動爪部161cがテーパ部162fに当接する場合に比べて、強くすることができる。これにより、駆動爪部161cとの当接箇所における回転方向に働く力を強くでき、第二カップリング162を容易に回転させることができる。これにより、スムーズに駆動爪部161cを、爪部挿入部162bの駆動受け部162dの間に案内できる。
図15は、スクリュー駆動軸63とスクリュー軸431bとの間に軸心ずれがあったときの第一カップリング161と第二カップリング162との接続の様子を示す図である。
本実施形態では、上述したように第一カップリング161は、スクリュー駆動軸63に対して傾き可能にスクリュー駆動軸63に保持されている。そのため、スクリュー駆動軸63とスクリュー軸431bとの間に軸心ずれがある場合は、第一カップリング161が、軸心ずれ量δに応じた傾斜角度で第二カップリング162に接続される。これにより、スクリュー駆動軸63とスクリュー軸431bとの間の軸心ずれを許容できる。よって、スクリューカップリング66の箇所で、スクリュー駆動軸63やスクリュー軸431bを撓ませるような力が生じるのを抑制でき、スクリュー駆動軸63やスクリュー軸431bの軸反力を低減できる。
また、駆動爪部161cに凸部161eを設けることで、特許文献1と同様な効果を得ることができる。すなわち、第一カップリング161が傾いて第二カップリング162に接続されたとき、軸心ずれ方向に対して、駆動時の回転方向に+90°の位置と-90°の位置における駆動受け部162dとの当接位置の軸方向のズレを低減できる。これにより、カップリングの箇所で、軸心ずれ方向に力が発生するのを抑制でき、スクリュー駆動軸63やスクリュー軸431bの軸心ずれ方向の軸反力を低減できる。
第一カップリング161が傾いて第二カップリング162に接続されたとき、駆動時に凸部161eの駆動受け部162dとの当接箇所が軸方向に変化しながら、所定範囲で駆動受け部162dをスライド移動する。本実施形態では、駆動受け部162dに当接する凸部161eの頂部を球面状としている。これにより、駆動時に凸部161eが、駆動受け部162dとの当接箇所をスムーズに変化させながらスムーズに駆動受け部をスライド移動させることができる。これにより、良好に軸心ずれを吸収することができ、回転速度変動や軸反力を良好に低減することができる。
図16は、従来の第一カップリングを示す断面図である。
図16に示すように、従来の第一カップリングは、土台部161dが軸方向に対して垂直な面となっていた。また、軸挿入部161aの底面161a1も、軸方向に対して垂直な面となっていた。
これに対し、本実施形態では、図11に示したように、土台部161dを、軸中心に向かうにつれてスクリュー軸431b側に位置するような傾斜面としている。また、軸挿入部161aの底面161a1を、すり鉢状とし軸中心側が凹んだ形状にしている。
図17は、第一カップリング161を所定角度傾けて第二カップリング162に接続したときの従来の第一カップリングと本実施形態の第一カップリングとの様子を示す図である。
図17の破線で示す従来の第一カップリングでは土台部161dが駆動受け部162dのテーパ部162fに突き当たる。また、従来の第一カップリングは、スクリュー駆動軸63の先端が、軸挿入部161aの底面161a1に突き当たる。
このように、従来の第一カップリングでは、軸心ずれに応じた傾斜角度で第一カップリングを第二カップリングに接続できず、軸心ずれを許容することができない。なお、接続時の第一カップリングと第二カップリングの軸方向距離を離すことで、土台部161dがテーパ部162fに突き当たる第一カップリングの傾斜角度を大きくでき、許容可能な軸心ずれ量を多くできるが、装置が軸方向に大型化してしまう。
また、軸挿入部161aを長くし、スクリュー駆動軸63の先端と、軸挿入部161aの底面161a1との距離を離すことで、スクリュー駆動軸63の先端が底面161a1に突き当たる第一カップリングの傾斜角度を大きくできる。しかし、この場合も装置が軸方向に大型化してしまう。
これに対し、実線で示す本実施形態の第一カップリング161においては、土台部161dとテーパ部162fとの間に隙間がある。軸挿入部161aの底面161a1とスクリュー駆動軸63の先端との間に隙間がある。
このように、本実施形態では、土台部161dとテーパ部162fおよび軸挿入部161aの底面161a1とスクリュー駆動軸63の先端との間に隙間があり、さらに第一カップリングを傾けて第二カップリングに接続できる。これにより、図16に示す従来の第一カップリングに比べて、装置の軸方向の大型化を抑制して、許容可能な軸心ずれ量を多くできる。
また、駆動受け部162dの開口側端部のテーパ部162fが、法線方向において、軸中心に向かうに連れて、爪部挿入部162bの内部側に位置するような傾斜を有している。これにより、テーパ部162fが、法線方向に傾斜していない場合に比べて、土台部161dがテーパ部162fに当たり難くなる。これにより、さらに、第一カップリングの傾斜角度が大きな状態で、第二カップリングに接続することができ、許容可能な軸心ずれ量をさらに多くすることができる。
上述ではスクリューカップリング66に本発明を適用した例について説明したが、図4に示す現像カップリング65および感光体カップリング72に本発明を適用してもよい。現像カップリング65に本発明を適用することで、現像カップリングの箇所での軸心ずれによる周期的な現像ローラ軸を撓ませる力の発生を抑制でき、現像ローラ軸の軸反力が低減される。これにより、現像ローラの振動が抑制され、現像ローラと感光体との間の現像ギャップ変動が抑えられ、バンディングなどの異常画像の発生を抑制できる。また、感光体カップリング72に本発明を適用することで、現像ギャップ変動が抑えられる。さらに、クリーニングブレードの当接圧の変動が抑えられ、感光体の負荷変動を低減でき、回転ムラを抑制することができる。
また、図3に示すベルトクリーニングユニット90の駆動伝達部が備えるカップリングを上述したスクリューカップリング66と同様な構成としてもよい。
図18は、ベルトクリーニングユニット90の駆動伝達部190のユニット側駆動伝達部190aを示す斜視図であり、図19は、駆動伝達部190のカバー側駆動伝達部190bを示す斜視図であり、図20は、カバー側駆動伝達部190bの分解斜視図である。
図18に示すように、ユニット側板192には、第一駆動列191a、第二駆動列191bおよび第三駆動列191cを有する回転側駆動伝達部たるユニット側駆動伝達部190aが配置されている。第一駆動列191aは、第一クリーニング部90aのクリーニングブラシローラ92a、回収ローラ93aおよび排出スクリュー95a(図3参照)に駆動力を伝達する。第二駆動列191bは、第二クリーニング部90bのクリーニングブラシローラ92b、回収ローラ93bおよび排出スクリュー95b(図3参照)に駆動力を伝達する。第三駆動列191cは、プレクリーニング部90cのクリーニングブラシローラ92c、回収ローラ93cおよび排出スクリュー95c(図3参照)に駆動力を伝達する。
各駆動列には、それぞれ上述した第二カップリング162が設けられている。カバー部材193は、ユニット側板192に配置されたユニット側駆動伝達部190aを覆うように、ユニット側板192にネジ止めされる。
図19、図20に示すように、カバー側駆動伝達部190bは、カバー部材193に保持されている。カバー側駆動伝達部190bは、カバー側駆動列196を有しており、カバー側駆動列196は、カバー部材193に取り付けられる取り付け板195と、2つの面板194a,194bとの間に配置されている。取り付け板195には、カバー側駆動列169を構成するギヤやプーリを支持する支持軸が設けられている。2つの面板194a,194bは、取り付け板195にネジ止めされる。
カバー側駆動列196には、3つの第一カップリングを有しており、先端に第一カップリングが取り付けられた3つの回転軸は、面板と、取り付け板195とに軸受を介して回転自在に支持されている。
3つのクリーニング部90a,90b,90cのうちのひとつのクリーニング部のクリーニングブラシローラ、回収ローラおよび排出スクリューのいずれかの回転体(例えば、クリーニングブラシローラ)にモータの駆動力が伝達される。そして、そのクリーニング部に対応する駆動列により、そのクリーニング部の残りの回転体(例えば、回収ローラおよび排出スクリュー)に駆動力が伝達される。また、この駆動列の第二カップリング162から、この第二カップリングに接続されたカバー側駆動列196の第一カップリングに駆動力が伝達される。次に、カバー側駆動列196により、残りの第一カップリングに駆動力が伝達され、これら第一カップリングに接続された残りの第二カップリングに駆動力が伝達される。そして、各駆動列により、残りのクリーニング部のクリーニングブラシローラ、回収ローラおよび排出スクリューに駆動力が伝達される。
このように、ユニット側駆動伝達部190aの各駆動列191a,191b,191cとカバー側駆動伝達部190bとの接続に本実施形態のカップリングを用いることで、以下の利点を得ることができる。すなわち、第一カップリングを保持する回転軸と、第二カップリングを保持する回転軸との軸心ずれを良好に許容することができ、カップリングの箇所で法線方向に周期的な力が生じるのを抑制することができる。これにより、駆動時のカバー部材の振動を抑制することができ、このカバー部材に隣接する別ユニットに接触するのを抑制することができ、カバー部材と別ユニットとの隙間を狭くすることが可能となる。これにより、装置の小型化を図ることができる。
また、ベルトクリーニングユニットの振動を抑制でき、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの当接圧の変動を抑制することができる。これにより、中間転写ベルトの負荷変動を抑制でき、中間転写ベルトの速度ムラを抑制することができる。
なお、本実施形態のカップリングは、電子写真方式の画像形成装置に限らず、例えば、液体を吐出する装置、産業用ロボット等、軸反力を低減することで、何らかのメリットが得られる装置の軸同士の連結に用いることができる。
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1)
スクリュー駆動軸63などの第一回転軸が挿入される軸挿入部161aと、回転方向に間隔をあけて設けられ、軸方向に直交する土台部161dなどの面部から軸方向に延びる複数の駆動爪部161cなどの延出部とを有し、第一回転軸の一端部63cなどの軸端部と、軸挿入部に設けられたピン係合孔161fなどの係合孔とに対し、ピンなどの第二平行ピン63bを軸方向と直交する方向に挿入することで、軸方向に対して所定角度傾き可能に第一回転軸の軸端部に取り付けられる第一カップリング161などの第一連結部材と、スクリュー軸431bなどの第二回転軸の軸端部に取り付けられ、駆動伝達時に第一連結部材の各延出部が当接する複数の駆動受け部162dなどの被当接部を有する第二カップリング162などの第二連結部材とを備え、第一回転軸と第二回転軸との間の駆動伝達を行うスクリューカップリング66などの駆動伝達装置において、係合孔の軸方向長さが、ピンの外径の2倍以下であり、面部の軸方向に平行な断面形状が、軸中心に向かうに連れて、前記第二回転軸側に位置するようなテーパ形状となっている。
特許文献1では、延出部および被当接部の軸方向長さを抑えた構成で、第一連結部材が第二回転軸から離れる側へ移動したときでも、第一連結部材と第二連結部材とが接続可能となるように、スプリングで第一連結部材を第二回転軸側へ付勢している。しかしながら、特許文献1では、スプリングが必要となり、部品点数の増加によるコストアップにつながるおそれがある。
これに対し、態様1では、ピン係合孔161fなどの係合孔の軸方向長さをピンの外径の2倍以下として、係合孔の軸方向長さをピンの外径の2倍を超えるものに比べて、第一連結部材の軸方向の移動量を少なくしている。これにより、係合孔の軸方向長さがピンの外径の2倍を超えるものに比べて、第一連結部材および第二連結部材の軸方向長さを抑え、かつ、スプリングを不要にして、第一連結部材と第二連結部材との接続が可能となる。よって、係合孔の軸方向長さがピンの外径の2倍を超えるものに比べて、装置の軸方向の大型化を抑制し、かつ、部品点数の増加によるコストアップを抑制することができる。
また、態様1は、係合孔の軸方向長さをピンの外径の2倍以下としたことによる以下の課題を解決するために、面部の軸方向に平行な断面形状を、軸中心に向かうに連れて第二回転軸側に位置するようなテーパ形状としている。
係合孔の軸方向長さをピンの外径の2倍以下としたことによる課題は、次のようにして生じる。すなわち、第一連結部材が傾いて第二連結部材に接続される際に、第二連結部材が第一連結部材の土台部161dなどの面部に突き当たる場合がある。係合孔の軸方向長さが、第二平行ピン63bなどのピンの外径の2倍以下とし、第一連結部材がほとんど軸方向にスライドしない構成においては、第二連結部材が第一連結部材の面部に突き当たると、第一回転軸と第二回転軸との間の軸心ずれに対応する傾斜角度で第一連結部材を第二連結部材に連結することができず、第一回転軸や第二回転軸の軸反力を十分に抑制できないという課題が発生するのである。
面部の軸方向に平行な断面形状を、軸中心に向かうに連れて第二回転軸側に位置するようなテーパ形状とすることで、面部の法線方向端部と第二連結部材との軸方向の隙間を、面部が軸方向に垂直な平面の場合に比べて大きくできる。よって、第一連結部材が傾いて第二連結部材に接続される際に、第二連結部材が第一連結部材の面部に突き当たるのを、面部が軸方向に垂直な平面の場合に比べて抑制できる。その結果、第一回転軸と第二回転軸との間の軸心ずれに対応する傾斜角度で第一連結部材を第二連結部材に連結することができ、第一回転軸や第二回転軸の軸反力を十分に抑制できないという課題を解決できる。
(態様2)
態様1において、駆動爪部161cなどの各延出部は、回転方向に突出し、駆動受け部162dなどの被当接部に当接する凸部161eなどの凸形状部を有する。
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傾いて第二カップリング162などの第二連結部材に接続されたとき、軸心ずれ方向に対して、駆動時の回転方向に+90°の位置と-90°の位置における凸部161eなどの凸形状部と駆動受け部162dなどの被当接部との当接位置の軸方向のズレを低減できる。これにより、第一連結部材と第二連結部材との接続箇所で、軸心ずれ方向に力が発生するのを抑制でき、軸心ずれ方向の軸反力を低減できる。
(態様3)
態様2において、凸部161eなどの凸形状部の頂部が、球面である。
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が傾いて第二カップリング162などの第二連結部材に接続されたとき、凸部などの凸形状部が、駆動受け部162dなどの被当接部の表面をスムーズに軸方向に移動することができる。これにより、良好に軸心ずれを吸収することができ、回転速度変動や軸反力を良好に低減することができる。
(態様4)
態様1乃至3いずれかにおいて、軸挿入部161aの底面161a1が、すり鉢状の凹面である。
これによれば、実施形態で説明したように、底面161a1が、軸方向に耐して垂直な平面の場合に比べて、第一回転軸の先端が底面161a1に突き当たる第一連結部材の傾斜角度を大きくでき、許容可能な軸心ずれ量を多くできる。
(態様5)
態様1乃至4いずれかにおいて、駆動受け部162dなどの被当接部のテーパ部162fなどの土台部161dなどの面部に対向する端面の軸方向に平行な断面形状が、軸中心に向かうに連れて第二回転軸側に位置するようなテーパ形状となっている。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動受け部162dなどの被当接部の土台部161dなどの面部に対向するテーパ部162fなどの端面が、軸方向に対して垂直な平面の場合に比べて、面部が端面に当接するときの第一カップリング161などの第一連結部材の傾斜角度を大きくすることができる。これにより、許容可能な軸心ずれ量を多くできる。
(態様6)
態様1乃至5いずれかにおいて、土台部161dなどの面部の軸中心から軸方向に延びる補強リブ161bなどのリブを有し、駆動爪部161cなどの複数の延出部は、リブの外周面から放射状に延び出すようにリブに連結されている。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動爪部161cなどの複数の延出部が補強リブ161bなどのリブ161bにより補強され、駆動伝達時に延出部が変形するのを抑制することができる。さらに、リブにより延出部同士が連結され、延出部をさらに補強することができる。
(態様7)
ベルトクリーニングユニット90などのユニットは、回転体と、回転体へ駆動力を伝達するユニット側駆動伝達部190aなどの回転側駆動伝達部と、回転側駆動部を覆うカバー部材193と、カバー部材に設けられたカバー側駆動伝達部190bなどのカバー側駆動伝達部とを備え、カバー側駆動伝達部と、回転側駆動伝達部との間で駆動力を伝達する駆動伝達部として、態様1乃至6いずれかの駆動伝達装置を用いた。
これによれば、図18~図20を用いて説明したように、カバー部材193の振動を抑制することができ、カバー部材に隣接した設けられた別ユニットにカバー部材が接触するのを抑制することができる。これにより、カバー部材193と別ユニットとの隙間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。
(態様8)
現像モータ60などの駆動源と、駆動源の駆動力をスクリュー駆動軸63などの駆動回転軸に伝達する駆動列と、駆動回転軸から、現像装置43などのユニットの回転体の軸に駆動力を伝達する駆動伝達部とを備える駆動装置において、駆動伝達部として態様1乃至6いずれかの駆動伝達装置を用いた。
これによれば、軸反力による回転体の周期的な変動を抑制することができ、かつ、軸方向において、省スペースで回転体の軸と駆動回転軸との連結を行うことができる。
(態様9)
態様7のユニットおよび態様8の駆動装置の少なくとも一方を備える。
これによれば、異常画像を抑制し、かつ、装置の小型化を図ることができる。
1 :感光体
1a :感光体軸
18 :作像ユニット
43 :現像装置
43a :現像ローラ
43b :供給スクリュー
43d :回収スクリュー
43h :攪拌スクリュー
50 :駆動装置
60 :現像モータ
60a :出力軸
61 :現像駆動軸
62 :現像駆動ギヤ
63 :スクリュー駆動軸
63a :第一平行ピン
63b :第二平行ピン
63c :スクリュー駆動軸の一端部
64a :スクリューアイドラギヤ
64b :スクリュー駆動ギヤ
64e1 :貫通孔
64e2 :貫通孔
65 :現像カップリング
66 :スクリューカップリング
70 :感光体モータ
71 :減速機
71a :出力軸
72 :感光体カップリング
80 :本体側板
81 :駆動側板
82 :第一軸受
83 :第二軸受
90 :ベルトクリーニングユニット
90a :第一クリーニング部
90b :第二クリーニング部
90c :プレクリーニング部
100 :プリンタ部
110 :中間転写ベルト
161 :第一カップリング
161a :軸挿入部
161a1 :軸挿入部の底面
161b :補強リブ
161c :駆動爪部
161d :土台部
161e :凸部
161f :ピン係合孔
162 :第二カップリング
162a :軸取り付け部
162b :爪部挿入部
162c :ネジ貫通孔
162d :駆動受け部
162e :開口縁
162f :テーパ部
163 :ネジ
190 :駆動伝達部
190a :ユニット側駆動伝達部
190b :カバー側駆動伝達部
191a :第一駆動列
191b :第二駆動列
191c :第三駆動列
192 :ユニット側板
193 :カバー部材
194a :面板
194b :面板
195 :取り付け板
196 :カバー側駆動列
431a :現像ローラ軸
431b :スクリュー軸
D1 :スクリュー駆動軸の一端部の外径
D2 :第二平行ピンの直径
S :スクリュー駆動軸の一端と軸挿入部の底面との隙間
d1 :軸挿入部の内径
d2 :ピン係合孔の軸方向長さ
δ :軸心ずれ量
θ :土台部の傾斜角度
特開2016-048364号公報

Claims (9)

  1. 第一回転軸が挿入される軸挿入部と、回転方向に間隔をあけて設けられ、軸方向に直交する面部から軸方向に延びる複数の延出部とを有し、
    前記第一回転軸の軸端部と、前記軸挿入部に設けられた係合孔とに対し、ピンを軸方向と直交する方向に挿入することで、軸方向に対して所定角度傾き可能に前記第一回転軸の軸端部に取り付けられる第一連結部材と、
    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、
    前記係合孔の軸方向長さが、前記ピンの外径の2倍以下であり、
    前記面部の軸方向に平行な断面形状が、軸中心に向かうに連れて、前記第二回転軸側に位置するようなテーパ形状となっていることを特徴とする駆動伝達装置。
  2. 請求項1に記載の駆動伝達装置において、
    各延出部は、回転方向に突出し、前記被当接部に当接する凸形状部を有することを特徴とする駆動伝達装置。
  3. 請求項2に記載の駆動伝達装置において、
    前記凸形状部の頂部が、球面であることを特徴とする駆動伝達装置。
  4. 請求項1に記載の駆動伝達装置において、
    前記軸挿入部の底面が、すり鉢状の凹面であることを特徴とする駆動伝達装置。
  5. 請求項1に記載の駆動伝達装置において、
    前記被当接部の前記面部に対向する端面の軸方向に平行な断面形状が、軸中心に向かうに連れて前記第二回転軸側に位置するようなテーパ形状となっていることを特徴とする駆動伝達装置。
  6. 請求項1に記載の駆動伝達装置において、
    前記面部の軸中心から軸方向に延びるリブを有し、
    複数の延出部は、前記リブの外周面から放射状に延び出すように前記リブに連結されていることを特徴とする駆動伝達装置。
  7. 回転体と、
    前記回転体へ駆動力を伝達する回転側駆動伝達部と、
    前記回転側駆動伝達部を覆うカバー部材と、
    前記カバー部材に設けられたカバー側駆動伝達部とを備え、
    前記カバー側駆動伝達部の軸と、前記回転側駆動伝達部の軸との間で駆動力を伝達する駆動伝達部として、請求項1に記載の駆動伝達装置を用いたことを特徴とするユニット。
  8. 駆動源と、
    前記駆動源の駆動力を駆動回転軸に伝達する駆動列と、
    前記駆動回転軸から、ユニットの回転体の軸に前記駆動力を伝達する駆動伝達部とを備える駆動装置において、
    前記駆動伝達部として請求項1に記載の駆動伝達装置を用いたことを特徴とする駆動装置。
  9. 請求項7に記載のユニットおよび請求項8に記載の駆動装置の少なくとも一方を備えることを特徴とする画像形成装置。
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