JP2024083715A - Driving device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】回転体の負荷トルクが小さい場合でも、回転体の回転変動を抑えること。
【解決手段】駆動モータと、駆動モータの駆動力を伝達するためのギアと、ギアを回転可能に支持するギア軸29と、ギア軸29の軸方向における一方の端部を支持する後側板と、ギア軸29の軸方向において一方の端部とは反対側の他方の端部を支持する駆動フレーム37と、を備え、駆動フレーム37は、駆動力に対する反力が働く方向(矢印24c)に他方の端部を付勢する板バネ37aと、板バネ37aにより他方の端部が付勢されることで他方の端部の側面29aが当接する突き当て面44aと、を有する。
【選択図】図8
The present invention aims to suppress the rotational fluctuation of a rotating body even when the load torque of the rotating body is small.
[Solution] The device comprises a drive motor, a gear for transmitting the driving force of the drive motor, a gear shaft 29 for rotatably supporting the gear, a rear side plate supporting one end of the gear shaft 29 in the axial direction, and a drive frame 37 supporting the other end of the gear shaft 29 opposite the one end in the axial direction, and the drive frame 37 has a leaf spring 37a that urges the other end in a direction in which a reaction force against the driving force acts (arrow 24c), and an abutment surface 44a against which the side surface 29a of the other end abuts as the other end is urged by the leaf spring 37a.
[Selected figure] Figure 8
Description
本発明は、駆動装置及び画像形成装置に関し、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等に用いられる像担持体等の回転体にギアを介して駆動力を伝達する回転体駆動装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a drive device and an image forming apparatus, and more particularly to a rotating body drive device that transmits driving force via gears to a rotating body such as an image carrier used in, for example, a printer, a copier, or a facsimile machine, and an image forming apparatus using the same.
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置は、露光手段による露光により静電潜像を生成可能な感光層を有し、現像手段による現像により形成されたトナー像を担持する感光ドラムを有している。感光ドラムは、駆動手段から駆動力が伝達されて回転し、静電潜像に現像器によってトナーが付着された後、そのトナーが転写器により記録媒体上に転写される。しかし、転写器により記録媒体上に転写されずに感光ドラム上に残留するトナー(以下、残留トナーという。)も少なからず存在するため、この残留トナーを感光ドラム上から除去する除去手段も備えている。 Image forming devices such as printers, copiers, and facsimile machines have a photosensitive layer capable of generating an electrostatic latent image through exposure by an exposure means, and a photosensitive drum that carries a toner image formed through development by a development means. The photosensitive drum rotates when a driving force is transmitted from a drive means, and after toner is attached to the electrostatic latent image by a developer, the toner is transferred onto a recording medium by a transfer device. However, since there is a fair amount of toner that is not transferred to the recording medium by the transfer device and remains on the photosensitive drum (hereinafter referred to as residual toner), a removal means is also provided to remove this residual toner from the photosensitive drum.
除去手段としては、大きく分けて2つの手段が存在する。1つ目の手段は、クリーニングブレードを有し、回転する感光ドラムに対してカウンター方向からクリーニングブレードを強く当接させてトナーを感光ドラムから除去するものである。2つ目の手段は、一般的にクリーナーレス方式と呼ばれるものである。クリーナーレス方式では、感光ドラムの外周面に対向するように配置された導電性ブラシ等のメモリ除去部材により残留トナーを掻き乱して一様に分散させ、その後、現像器による感光ドラムへのトナー付着動作とともに、静電吸引力により現像器で回収する。ここで、感光ドラムを回転させるときの負荷トルクに着目すると、2つの除去手段には次の違いがある。まず、クリーニングブレードを有する手段の場合は、ブレードとの当接部での摩擦力が大きいために負荷トルクが大きい。一方、クリーナーレス手段の場合は、摩擦力がほとんど働かないために負荷トルクが小さい。クリーナーレス方式には、残留トナーを再利用でき、残留トナーを回収して貯めておくスペースを必要とせず、また、駆動トルクも小さいといった小資源化、小型化及び省エネルギーというメリットがある。 There are two main types of removal means. The first type has a cleaning blade, which is brought into strong contact with the rotating photosensitive drum from the counter direction to remove the toner from the photosensitive drum. The second type is generally called a cleanerless type. In the cleanerless type, the residual toner is stirred up and uniformly dispersed by a memory removal member such as a conductive brush arranged to face the outer circumferential surface of the photosensitive drum, and then the toner is collected by the developing unit by electrostatic attraction while the developing unit adheres the toner to the photosensitive drum. Here, there are the following differences between the two removal means in terms of the load torque when rotating the photosensitive drum. First, in the case of a means having a cleaning blade, the load torque is large because the frictional force at the contact point with the blade is large. On the other hand, in the case of a cleanerless means, the load torque is small because almost no frictional force is applied. The cleanerless type has the advantages of being able to reuse the residual toner, not requiring space to collect and store the residual toner, and requiring a small driving torque, which reduces resources, makes the device compact, and saves energy.
ここで、突発的な負荷変動が起こると感光ドラムの回転が瞬間的に不安定になり、画像上の一部に縞模様が現れる「ブレ」といった課題が発生することがある。この課題は、一般的に負荷トルクが小さい領域で顕著である。すなわち、クリーナーレス方式は、クリーニングブレードを有する手段と比較して、小資源化、小型化及び省エネルギーというメリットがあるものの、負荷変動により回転が不安定になりやすく縞模様が現れるブレ等の画像不良が発生しやすいという課題がある。この課題の一つの要因として、ギアの支持軸の先端(以下、ギア軸先端、支持軸先端ともいう。)のガタによる支持軸の移動がある。ギア軸先端のガタつきを抑制する手段としては、マイラーシートなどを支持軸の先端と駆動フレームとの勘合部に挿入させたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Here, if a sudden load fluctuation occurs, the rotation of the photosensitive drum becomes unstable momentarily, and problems such as "blurring" that causes stripes to appear on parts of the image can occur. This problem is generally more pronounced in areas where the load torque is small. That is, compared to means having a cleaning blade, the cleanerless method has the advantage of using less resources, being more compact, and saving energy, but it has the problem that the rotation is more likely to become unstable due to load fluctuations, and image defects such as blurring that causes stripes to appear can easily occur. One cause of this problem is the movement of the support shaft due to play at the tip of the gear support shaft (hereinafter also referred to as the gear shaft tip or support shaft tip). One method for suppressing the play at the gear shaft tip is to insert a mylar sheet or the like into the fitting portion between the tip of the support shaft and the drive frame (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述したマイラーシートなどを支持軸先端と駆動フレームとの勘合部に挿入させた構成では、次のような課題がある。すなわち、剛体同士の間に挿入してガタを無くすために、挿入部材は樹脂といったある程度、弾性のあるものでなければならず、負荷変動が起こったときの軸の移動を無くすことができない。しかし、僅かな軸の移動でも感光ドラムの回転は変化してしまう。 However, the above-mentioned configuration in which a Mylar sheet or similar is inserted into the fitting between the tip of the support shaft and the drive frame has the following problem. In other words, in order to eliminate backlash by inserting it between rigid bodies, the insert member must be made of a material with a certain degree of elasticity, such as resin, and it is not possible to eliminate shaft movement when load fluctuations occur. However, even a slight movement of the shaft can change the rotation of the photosensitive drum.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、回転体の負荷トルクが小さい場合でも、回転体の回転変動を抑えることを目的とする。 The present invention was made under these circumstances, and aims to suppress the rotational fluctuation of a rotating body even when the load torque of the rotating body is small.
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 To solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1)駆動源と、前記駆動源の駆動力を伝達するためのギアと、前記ギアを回転可能に支持するギア軸と、前記ギア軸の軸方向における一方の端部を支持する第1フレームと、前記ギア軸の前記軸方向において前記一方の端部とは反対側の他方の端部を支持する第2フレームと、を備え、前記第2フレームは、前記駆動力に対する反力が働く方向に前記他方の端部を付勢する付勢部と、前記付勢部により前記他方の端部が付勢されることで前記他方の端部の側面が当接する当接部と、を有することを特徴とする駆動装置。 (1) A drive device comprising: a drive source; a gear for transmitting the drive force of the drive source; a gear shaft for rotatably supporting the gear; a first frame for supporting one end of the gear shaft in the axial direction; and a second frame for supporting the other end of the gear shaft opposite the one end in the axial direction, the second frame having a biasing portion for biasing the other end in a direction in which a reaction force against the drive force acts, and an abutment portion against which a side surface of the other end abuts as the other end is biased by the biasing portion.
(2)静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、記録材に前記トナー像を転写する転写手段と、前記転写手段による転写の後に前記像担持体上に残ったトナーを除去する除去手段と、前記像担持体を駆動する前記(1)に記載の駆動装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 (2) An image forming apparatus comprising an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing means for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image, a transfer means for transferring the toner image to a recording material, a removing means for removing the toner remaining on the image carrier after transfer by the transfer means, and the drive device described in (1) for driving the image carrier.
本発明によれば、回転体の負荷トルクが小さい場合でも、回転体の回転変動を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the rotational fluctuation of the rotating body even when the load torque of the rotating body is small.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings.
<画像形成装置>
実施例1の画像形成装置について、図1を用いて詳細に説明する。図1は、実施例1の画像形成装置1を正面から見た概略構成図である。図1において、像担持体である感光ドラム2は、黒色の現像剤(トナー)を備えたプロセスカートリッジ3に回転自在にその両端を支持されて設けられている。また、感光ドラム2は、図2に示す駆動モータ20、ピニオンギア22、伝達ギア23、24、25及びドラムギア26により背面側の端部から駆動が伝達され、図1の矢印で示す反時計回り方向に回転駆動される。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus of the first embodiment will be described in detail with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic diagram of the
表面に有機光導電体層を塗布された感光ドラム2は、帯電ローラ4に帯電電圧を印加することにより、その表面が一様に帯電させられる。露光手段であるレーザースキャナユニット5から発せられたレーザー光6により選択的に感光ドラム2に露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段である現像ローラ7によりトナーを付着させられ、トナー像として現像される。
The surface of the
給紙カセット8には記録材である記録紙Pが積載されており、記録紙Pは図1には不図示の駆動源である駆動モータ及び駆動伝達手段である伝達機構により所定のタイミングで駆動される給送ローラ9により給送される。これとともに、記録紙Pは、分離パッド10の摩擦力により捌かれて、1枚の記録紙Pのみが給送される。その後、記録紙Pはレジストレーションローラ対(以下、レジストローラ対という。)11を通って感光ドラム2と転写手段である転写ローラ12とが当接する転写位置に搬送される。転写位置では、所定の電圧を印加された転写ローラ12により、感光ドラム2上(像担持体上)のトナー像が記録紙Pに転写される。
The recording paper P, which is a recording material, is loaded in the
未定着のトナー像を転写された記録紙Pは定着ローラ対13に搬送され、トナー像が熱と圧力により記録紙P上に溶融固着されることにより画像が得られる。定着ローラ対13により搬送された記録紙Pは、排出ローラ対14を通過して排出トレイ15上に排出、積載される。
The recording paper P with the unfixed toner image transferred is transported to the
実施例1の画像形成装置1は、クリーナーレス方式と呼ばれる除去手段であるブラシ19を備えている。ブラシ19は、感光ドラム2の外周面に対向するように配置された導電性のメモリ除去部材である。ブラシ19は、転写後の感光ドラム2上に残ったトナー(以下、残留トナーという。)を掻き乱して一様に分散させる。その後、現像ローラ7との当接部において、現像ローラ7による感光ドラム2へのトナーの付着動作とともに静電吸引力により現像ローラ7で残留トナーを回収する。
The
画像形成装置1は、制御手段である制御部200を備えている。制御部200は、CPU200a、ROM200b、RAM200c、タイマ200dを有している。制御部200は、ROM200bに予め記憶された各種プログラムに従い、RAM200cを一時的な作業領域として使用しながら、上述した画像形成装置1の各種制御を行う。制御部200は、上述した各種制御を行う際に、タイマ200dを参照しながら各種のタイミングを制御している。なお、後述する本発明を適用可能な画像形成装置は、図1に示す画像形成装置1の構成に限定されない。
The
<駆動装置>
図2は、感光ドラム2を回転駆動させる駆動装置100を説明するためのもので、図1における画像形成装置1の上面から見た図であり、正面及び背面の矢印も図示する。画像形成装置1は、後側板27、前側板45を有している。後側板27及び前側板45は金属で形成されている。
<Drive unit>
2 is a top view of the
駆動源である駆動モータ20は画像形成装置1本体(以下、単に本体ともいう。)の後側板27にビス(不図示)により締結されており、制御部200によって制御される。駆動モータ20の出力となるモータ軸21にはピニオンギア22が圧入固定されている。後側板27には、ギア軸28、29、30が、カシメ手段により取り付けられており(カシメ締結)、ギア軸28、29、30には、駆動モータ20の駆動力を伝達するための伝達ギア23、24、25がそれぞれ回転可能に保持されている。ここで、伝達ギア24に着目したとき、駆動モータ20に近い伝達ギア23を入力側のギア又は上流側のギアともいい、駆動モータ20から遠い伝達ギア25を出力側のギア又は下流側のギアともいう。他のギアに着目したときも同様である。
The
なお、ギア軸28、29、30のそれぞれの両端のうち、後側板27にカシメ締結されている側を根元(一方の端部)ともいい、他方を先端(他方の端部)ともいう。なお、実施例1では、ギア軸28、29、30の根元は後側板27に加締め締結により固定されている構成としているが、これに限定されない。例えば、ギア軸28、29、30が後側板27と一体に形成されていてもよい。後側板27は、ギア軸28、29、30の軸方向における一方の端部を支持する第1フレームとして機能する。
The ends of the
感光ドラム2は中空構造であり、その両端には樹脂でできたフランジ31、32が圧入固定されている。ドラム軸33は感光ドラム2の内部を貫通しており、フランジ31、32に固定保持されている。すなわち、ドラム軸33と感光ドラム2とは一体となって回転可能である。
The
プロセスカートリッジ容器34は、前側板45及び後側板27に設けられた穴に入り込んで位置決めされ、押圧手段(不図示)により保持されている。ドラム軸33はプロセスカートリッジ容器34に回転可能に保持されており、ドラム軸33の背面側の先端部にはドラムギア26が平行ピン(不図示)により取り付けられている。よって、ドラムギア26が回転すると、ドラム軸33を介して感光ドラム2が回転する。
The
駆動フレーム37は、伝達ギア23、24、25、ドラムギア26を支持するとともに、駆動装置100を本体に取り付けるためのものである。駆動フレーム37は、ギア軸28、29、30の軸方向において一方の端部とは反対側の他方の端部を支持する第2フレームとして機能する。駆動フレーム37は、後側板27に設置する面を有する接地部37b、37cを有している。駆動フレーム37は金属で形成される。なお、後側板27の材質は金属に限定されない。例えば、後側板27は樹脂により形成されてもよい。このため、金属の後側板27と金属の駆動フレーム37との組み合わせ、樹脂の後側板27と金属の駆動フレーム37との組み合わせ等、状況に応じて組み合わせればよい。
The
<駆動装置の取り付け状態>
図3は、図2で示した駆動装置100の駆動フレーム37への取り付け状態を説明するためのもので、図1における画像形成装置1の背面側(図2における矢印R方向)から見た図である。後側板27には位置決めボス27a、27bが設けられている。駆動フレーム37は一枚の板金を折り曲げて作成されたものであり、図2に示すように後側板27に接地する接地面を有する接地部37b、37cを有している。接地部37bには位置決め穴35aが設けられ、接地部37cには回転止め穴35bが設けられている。位置決め穴35aは、位置決めボス27aと勘合して平面方向に拘束されている。位置決めボス27bは回転止め穴35bと上下方向のみ勘合して上下方向のみ拘束されている。このように、駆動フレーム37は後側板27に対して位置決めされた状態で、ビス46、47、48、49により後側板27に締結されている。また、駆動フレーム37には軸を支持するための穴である挿通穴40、41、42が設けられており、ギア軸28、29、30の先端、言い換えれば固定されていない方の側の端部がそれぞれ挿通されている。
<Drive unit installation status>
FIG. 3 is a view from the rear side (arrow R direction in FIG. 2) of the
<駆動反力とギア軸の変位>
図4は、図3と同様に図1における画像形成装置1の背面側(図2における矢印R方向)から見たものであり、ピニオンギア22からドラムギア26までの駆動伝達を示す図である。画像形成装置1の制御部200から駆動モータ20に駆動信号が送られると、ピニオンギア22は矢印A方向に駆動される。すると、このピニオンギア22と噛み合う伝達ギア23は矢印B方向に回転が伝達(以下、回転伝達という。)される。そして、順次噛み合う伝達ギア24、25及びドラムギア26は、それぞれ矢印C、D及びE方向に回転伝達される。
<Driving reaction force and gear shaft displacement>
Fig. 4 is a view from the rear side (the direction of arrow R in Fig. 2) of the
ここで、駆動モータ20の駆動力が伝達されるときの駆動力に対する反力(以下、駆動反力ともいう。)の方向を説明する。なお、2つのギアが噛み合う位置を噛み合い部という。また、噛み合い部において受ける力について、接線方向における回転方向と同じ向きの力を駆動伝達力とし、接線方向における回転方向と逆向きの力を駆動伝達による反力とする。また、駆動伝達力と駆動伝達による反力との合力を駆動反力という。
Here, we will explain the direction of the reaction force (hereinafter also referred to as the drive reaction force) against the drive force when the drive force of the
伝達ギア23は、ピニオンギア22との噛み合い部において、駆動伝達力を矢印23a方向に受ける。また、伝達ギア24との噛み合い部においても駆動伝達による反力を矢印23b方向に受ける。したがって、伝達ギア23は、これらの力を足し合わせた合力として駆動反力を矢印23c方向に受けることになる。同様に、伝達ギア24は、伝達ギア23との噛み合い部において駆動伝達力を矢印24a方向に受け、伝達ギア25との噛み合い部において反力を矢印24b方向に受ける。したがって、伝達ギア24は、これらの力を足し合わせた合力として駆動反力を矢印24c方向に受けることになる。また、同様に、伝達ギア25は、伝達ギア24との噛み合い部において駆動伝達力を矢印25a方向に受け、ドラムギア26との噛み合い部において反力を矢印25b方向に受ける。したがって、伝達ギア25は、これらの力を足し合わせた合力として駆動反力を矢印25c方向に受けることになる。
The
ここで、伝達ギア24を支持するギア軸29に着目する。図5と図6は、後述する実施例1の付勢部が無かった場合に、言い換えれば、従来の構成の場合に、ギア軸29の姿勢がどうなるかを説明するためのものである。ここで、図5は、特に負荷トルクが小さいとき、例えば感光ドラム2の負荷トルクが0.5kgf・cmのときのギア軸29の姿勢と先端の勘合状態を示すものである。また、図6は、図5の状態よりも少し負荷トルクが増えたとき、例えば感光ドラム2の負荷トルクが1.0kgf・cmのときのギア軸29の姿勢と先端の勘合状態を示すものである。それぞれの図において、(a)はギア軸29の先端側からギア軸29と駆動フレーム37に設けられた挿通穴41を見た図であり、(b)は(a)において矢印F方向から見た断面図である。
Here, attention is focused on the
ギア軸29の根元側は後側板27にカシメ締結されており、先端側は挿通穴41から突出している。ギア軸29と挿通穴41とは勘合になっているが、部品の寸法公差があるために、ある程度のガタが存在する。図5(b)ではギア軸29は矢印24c方向に小さな駆動反力を受けている。ここで、ギア軸29及び後側板27はある程度の剛性があるために、小さな駆動反力では変形量は非常に小さく、ギア軸29が挿通穴41に突き当たっていない状態になっている。
The base side of the
次に、図6(b)に示すように駆動反力(矢印24c)が少し大きくなると後側板27のギア軸29の根元付近が変形するとともにギア軸29が倒れ、突き当て面41aにおいて挿通穴41に突き当たった状態になる。なお、突き当たった状態には、ギア軸29(より詳細にはギア軸29の側面29a)と付き当て面41aとが点接触、線接触、面接触する場合を含む。以上で述べたように、特に負荷トルクが小さい領域(例えば負荷トルクが0.5~1.0kgf・cm)(低負荷領域)において負荷変動があると、ギア軸29の姿勢が変化し、ギア軸29に変位が発生する。
Next, as shown in FIG. 6(b), when the driving reaction force (
<ギア軸の変位と感光ドラムの回転速度の変化>
図7は、図4における伝達ギア24の歯が入力側の伝達ギア23及び出力側の伝達ギア25の歯とそれぞれ噛み合って駆動伝達される様子を模式的に示したものである。ここで、図7(a)は、図5の負荷トルク状態のときに相当し、感光ドラム2の負荷トルクが例えば0.5kgf・cmと一定の状態で回転駆動している場合である。このとき、噛み合い部72において、互いの歯が当接することで伝達ギア23の回転が確実に伝達ギア24に伝達される。また、噛み合い部73において、互いの歯が当接することで伝達ギア24の回転が確実に伝達ギア25に伝達され、伝達ギア24の回転が確実に伝達ギア25に伝達される。よって、この駆動列において、回転速度が安定した状態で駆動伝達される。
<Changes in gear shaft displacement and photosensitive drum rotation speed>
7 is a schematic diagram showing a state in which the teeth of the
図7(b)は、図7(a)の状態から、図6の負荷トルク状態、例えば感光ドラム2の負荷トルクが1.0kgf・cmに変化した瞬間の様子を示すものである。このとき、各ギアが受ける駆動反力を表す矢印23c、24c、25cが大きくなり、図6で説明したように各ギア軸28、29、30に変位が発生する。これに伴い、各伝達ギア23、24、25もそれぞれ矢印23c、24c、25c方向に変位することになる。これは、負荷トルクが変化した瞬間においては、噛み合い部72と噛み合い部73では互いの歯が離れようとする動きになることを意味する。この動きにより、伝達ギア23から伝達ギア24への回転伝達に遅れが生じ、また伝達ギア24から伝達ギア25への回転伝達にも遅れが生じる。このように、負荷トルクが変化したときに各ギア軸28、29、30に変位が発生すると、その瞬間においては回転伝達に変化が生じ回転速度も変化する。
Figure 7(b) shows the moment when the load torque state of Figure 6, for example the load torque of the
以上述べたように、付勢部が無い場合では、負荷トルクの変動によってギア軸の姿勢が変わってしまい、よってギアも変位してしまい、回転速度の伝達誤差が発生してしまう。 As mentioned above, without the biasing section, fluctuations in the load torque would cause the gear shaft to change position, which would then displace the gear, resulting in a transmission error in the rotational speed.
<実施例1の付勢部>
図8は、実施例1の特徴である付勢部である板バネ37aを有する場合のギア軸29の先端の支持方法を示す。図8(a)はギア軸29の先端側からギア軸29と駆動フレーム37に設けられた挿通穴44を見た図であり、(b)は(a)において矢印F方向から見た断面図である。なお、ギア軸28とギア軸30については同様の支持方法のため説明を省略する。
<Using portion of
8 shows a method of supporting the tip of the
実施例1では、第2フレームである駆動フレーム37は、駆動力に対する反力が働く方向にギア軸29(28、30)の他方の端部を付勢する板バネ37aを有している。また、駆動フレーム37は、板バネ37aによりギア軸29(28、30)の他方の端部が付勢されることでギア軸29(28、30)の他方の端部の側面29a(28a、30a)が当接する当接部である突き当て面44aを有している。
In the first embodiment, the
駆動フレーム37には、ギア軸29(28、30)の他方の端部が挿通する穴である挿通穴44が開いており、ギア軸29の先端が挿通されている。また、駆動フレーム37には一体的に板バネ37aが形成されている。より詳細には、板バネ37aは、駆動フレーム37に一体的に形成された板バネであり、板バネ37aは挿通穴44を形成する駆動フレーム37の一部から挿通穴44の内側に向かって突出している。また、挿通穴44を形成する駆動フレーム37には突き当て面44aがあり、駆動反力が働く方向である矢印24cの方向に対して対向する面となっている。より詳細には、突き当て面44aは、板バネ37aが突出する方向の挿通穴44を形成する駆動フレーム37の一部に設けられている。板バネ37aは、その先端がギア軸29と当接することによりギア軸29を駆動反力が働く方向(矢印24c)に付勢し、ギア軸29は突き当て面44aに負荷トルクの有無に関わらず常時突き当たっている。
The
上述したように、実施例1では、ギア軸の先端を駆動反力が働く方向に板バネで付勢し、駆動フレームに形成された所定の突き当て面にギア軸の先端が常時突き当たった状態にすることができる。したがって、負荷トルクの変動が起こってもギア軸の姿勢が常に変わらず、よってギアの変位も抑えることができ、回転速度の伝達を良好に保つ駆動装置を得ることができる。この駆動装置を用いることにより、負荷トルク変動が起こったときに現れるブレ等の画像不良を抑制した画像形成装置を得ることができる。 As described above, in the first embodiment, the tip of the gear shaft is biased by a leaf spring in the direction in which the driving reaction force acts, so that the tip of the gear shaft is always in contact with a predetermined abutment surface formed on the drive frame. Therefore, even if the load torque fluctuates, the attitude of the gear shaft does not change, and thus the gear displacement can be suppressed, resulting in a drive device that maintains good transmission of rotational speed. By using this drive device, it is possible to obtain an image forming device that suppresses image defects such as blurring that appear when the load torque fluctuates.
以上、実施例1によれば、回転体の負荷トルクが小さい場合でも、回転体の回転変動を抑えることができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to suppress the rotational fluctuation of the rotating body even when the load torque of the rotating body is small.
実施例2の画像形成装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、画像形成装置1の概略構成は上述した実施例1と同様であるため説明を省略する。また、実施例1と同一部材に関しては同じ符号を付し、その説明を省略する。実施例2でも、後側板27が第1フレームとして機能し、駆動フレーム37が第2フレームとして機能する。実施例2では、後側板27及び駆動フレーム37は、金属で形成されても樹脂で形成されてもよい。
The image forming apparatus of the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The general configuration of the
<実施例2の付勢部>
図9は実施例2の付勢部を示すものであり、図9(a)は図3と同じ方向(背面側)から見た要部を示す概略図、図9(b)は(a)の矢印G方向(すなわち底面側)から見た断面図である。駆動フレーム37は、ギア軸28、29、30の他方の端部が挿通する穴である挿通穴40、41、42を有している。
<Using portion of
9A is a schematic diagram showing the main part as viewed from the same direction (rear side) as in FIG. 3, and FIG. 9B is a cross-sectional view as viewed from the direction of arrow G in FIG. 9A (i.e., the bottom side). The
実施例2の付勢部である線バネ50は、力がかかっていない自然な状態では破線で示す形状をしている。これをギア軸28、29、30の先端に図9(a)のように引っ掛けて、その両端の曲げ部50a、50bをバネ通し穴37d、37eに通して駆動フレーム37の裏側に潜らせることで抜け止めとしている。すなわち、線バネ50は、当接部である突き当て面40a、41a、42aとは反対側のギア軸28、29、30の他方の端部の側面28a、29a、30aに引っ掛けられた線バネである。
The
ここで、制御部200から駆動モータ20に駆動信号が送られ、ピニオンギア22、伝達ギア23、24、25及びドラムギア26が回転駆動されると、ギア軸28、29、30にはそれぞれ駆動反力が矢印23c、24c、25c方向にかかる。また、ギア軸28、29、30は、線バネ50により駆動反力の矢印23c、24c、25cと同じ方向に常に付勢されており、挿通穴40、41、42の一部に負荷トルクの有無に関わらず常時突き当たっている。
When a drive signal is sent from the
実施例2では、伝達ギア23は、第1ギア軸であるギア軸28に支持された第1ギアとして機能する。伝達ギア24、第2ギア軸であるギア軸29に支持された第2ギアとして機能する。伝達ギア25は、第3ギア軸であるギア軸30に支持された第3ギアとして機能する。このとき、駆動フレーム37は、ギア軸28が当接する第1当接部である突き当て面40a、ギア軸29が当接する第2当接部である突き当て面41a、ギア軸30が当接する第3当接部である突き当て面42aを含む。線バネ50は、突き当て面40aとは反対側のギア軸28の先端の側面28aに引っ掛けられ、突き当て面41aとは反対側のギア軸29の先端の側面29aに引っ掛けられ、突き当て面42aとは反対側のギア軸30の先端の側面30aに引っ掛けられる。
In the second embodiment, the
以上述べたように、ギア軸の先端を駆動反力が働く方向に線バネで付勢することで、実施例2においても実施例1と同様に駆動フレームに形成された穴の所定部位にギア軸の先端が常時突き当たった状態にすることができる。したがって、負荷トルクの変動が起こってもギア軸の姿勢が常に変わらず、よってギアの変位も抑えることができ、回転伝達を良好に保つ駆動装置を得ることができる。この駆動装置を用いることにより、負荷トルク変動が起こったときに現れるブレ等の画像不良を抑制した画像形成装置を得ることができる。なお、一部のギア軸に線バネを用い、他のギア軸に実施例1の板バネを用いる等してもよい。 As described above, by biasing the tip of the gear shaft with a wire spring in the direction in which the driving reaction force acts, in the second embodiment as well, the tip of the gear shaft can be kept in constant contact with a predetermined portion of the hole formed in the drive frame, as in the first embodiment. Therefore, even if the load torque fluctuates, the gear shaft's posture does not change, and thus gear displacement can be suppressed, resulting in a drive device that maintains good rotation transmission. By using this drive device, an image forming device can be obtained that suppresses image defects such as blurring that occur when the load torque fluctuates. Note that it is also possible to use wire springs for some gear shafts and leaf springs as in the first embodiment for other gear shafts.
以上、実施例2によれば、回転体の負荷トルクが小さい場合でも、回転体の回転変動を抑えることができる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to suppress the rotational fluctuation of the rotating body even when the load torque of the rotating body is small.
実施例3の画像形成装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、画像形成装置1の概略構成は上述した実施例1と同様であるため説明を省略する。また、実施例1と同一部材に関しては同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、実施例3では、駆動フレーム61は第1フレームとして機能し、後側板62は第2フレームとして機能する。実施例3では、第2フレームである後側板62は、樹脂により形成されている。また、実施例3では、伝達ギアを支持するギア軸をギア軸60として説明するが、実施例1の伝達ギア23、24、25及びギア軸28、29、30のように複数の伝達ギア及びギア軸に適用してもよい。
The image forming apparatus of the third embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The schematic configuration of the
<実施例3の付勢部>
図10は、実施例1の図8と同様に、実施例3の特徴である付勢部を有する後側板62によるギア軸60の先端の支持方法を示す。駆動フレーム61にギア軸60の一端がカシメ手段により取り付けられている。実施例3の第2フレームである後側板62の材質はモールドであり、ギア軸60の他方の端部である先端が嵌合するリブである円形リブ62aが一体的に形成されている。
<Using portion of
8 of the first embodiment, Fig. 10 shows a method of supporting the tip of the
円形リブ62aには、その内側に突出部62bが2つ形成されている。ギア軸60の先端は、付勢部である突出部62bの先端を若干押しつぶした状態で円形リブ62aの内側に入り込んでいる。突出部62bは、ギア軸60を駆動反力が働く矢印24cの方向に付勢することになり、ギア軸60の先端は突出部62bとは対向する側の部分62cに負荷トルクの有無に関わらず常時突き当たっている。このように、突出部62bは、円形リブ62aの内側に向かって突出し、円形リブ62aに一体的に形成された突起である。突出部62bは、ギア軸60の先端と当接したときに潰れることにより、ギア軸60の先端を部分62cに付勢している。
Two
なお、図10では、2つの突出部62bとしたがこれに限定されない。突出部62bがギア軸60を駆動反力が働く方向である矢印24cの方向に付勢し、ギア軸60の先端が部分62cに突き当たるのであれば、突出部62bは1つでも、3つ以上でもよい。
Note that, although two
以上述べたように、ギア軸の先端を駆動反力が働く方向に付勢することで、実施例3においても実施例1と同様に後側板に形成された円形リブの所定部位にギア軸の先端が常時突き当たった状態にすることができる。したがって、負荷トルクの変動が起こってもギア軸の姿勢が常に変わらず、よってギアの変位も抑えることができ、回転伝達を良好に保つ駆動装置を得ることができる。この駆動装置を用いることにより、負荷トルク変動が起こったときに現れるブレ等の画像不良を抑制した画像形成装置を得ることができる。なお、駆動フレームを樹脂で形成してもよい場合には、ギア軸の根元を後側板にカシメ締結し、駆動フレームに円形リブ62a及び突出部62bを設けて、ギア軸の先端を支持してもよい。
As described above, by biasing the tip of the gear shaft in the direction in which the driving reaction force acts, in the third embodiment, as in the first embodiment, the tip of the gear shaft can be kept in constant contact with a predetermined portion of the circular rib formed on the rear plate. Therefore, even if the load torque fluctuates, the gear shaft does not change its position, and the gear displacement can be suppressed, resulting in a drive device that maintains good rotation transmission. By using this drive device, an image forming device can be obtained that suppresses image defects such as blurring that occur when the load torque fluctuates. In addition, if the drive frame can be made of resin, the base of the gear shaft can be crimped to the rear plate, and the drive frame can be provided with a
以上、実施例3によれば、回転体の負荷トルクが小さい場合でも、回転体の回転変動を抑えることができる。 As described above, according to the third embodiment, it is possible to suppress the rotational fluctuation of the rotating body even when the load torque of the rotating body is small.
実施例4の画像形成装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、画像形成装置1の概略構成は上述した実施例1と同様であるため説明を省略する。また、実施例1と同一部材に関しては同じ符号を付し、その説明を省略する。
The image forming apparatus of the fourth embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The general configuration of the
<駆動反力とギア軸の変位>
図11(a)は、図4と同様に画像形成装置1の背面側から見たものであり、ピニオンギア22からドラムギア26までの駆動伝達を示すとともに、伝達ギア25から給送ローラ9を回転駆動させる給紙駆動列が分岐している様子を示す図である。給紙伝達ギア70は給紙駆動列の先頭のギアであり、その下流のギアは図示を省略する。
<Driving reaction force and gear shaft displacement>
11A is a view seen from the rear side of the
伝達ギア25は、実施例1で説明したように、伝達ギア24及びドラムギア26との噛み合い部においてそれぞれ矢印25a及び矢印25b方向に力を受け、これらの力を足し合わせた合力として駆動反力を矢印25c方向に受ける。また、伝達ギア25は、給紙伝達ギア70を矢印H方向に回転駆動させる際に、給紙伝達ギア70との噛み合い部において反力を矢印25d方向に受ける。このとき、伝達ギア25は3つの反力の矢印25a、25b、25dの合力として駆動反力を矢印25e方向に受ける。すなわち、伝達ギア25では、駆動反力の向きが変化する。
As described in the first embodiment, the
ここで、給紙駆動列には給送ローラ9が記録紙Pを送り出すときにのみ負荷がかかるので、そのときにのみ伝達ギア25は反力(矢印25d)を受けることになる。したがって、伝達ギア25が受ける駆動反力の方向は給送ローラ9が回転するときに矢印25cから矢印25eへと変動し、給送ローラ9が回転停止するときに矢印25eから矢印25cへと変動する。
Here, the feed drive train is only loaded when the
<実施例4の付勢部>
図11(b)は、実施例4の付勢部を有する駆動フレーム37によるギア軸30の先端の支持方法を示す。駆動フレーム37には挿通穴80が開いており、ギア軸30の先端が挿通されている。また、駆動フレーム37には一体的に付勢部である板バネ37fが形成されている。また、挿通穴80には2つの突き当て面80a及び突き当て面80bがある。突き当て面80aと突き当て面80bはV字を形成するように設けられている。
<Using portion of
11(b) shows a method of supporting the tip of the
ここで、ギア軸30の中心Oから突き当て面80aへ下ろした垂線を仮想線L1とし、ギア軸30の中心Oから突き当て面80bへ下ろした垂線を仮想線L2とする。そうすると、駆動反力が働く方向(矢印25c及び矢印25e)は、仮想線L1と仮想線L2とで挟まれる範囲に入っている。板バネ37fは、その先端がギア軸30と当接することによりギア軸30を付勢し、ギア軸30は突き当て面80a及び突き当て面80bに負荷トルクの有無に関わらず常時突き当たっている。
Here, the perpendicular line drawn from the center O of the
実施例4では、伝達機構が分岐している。ここで、駆動モータ20の駆動力が、ピニオンギア22、伝達ギア23、伝達ギア24、伝達ギア25、ドラムギア26と伝達される経路を第1伝達経路とする。ピニオンギア22、伝達ギア23、伝達ギア24、伝達ギア25、ドラムギア26は、第1ギア群として機能する。駆動モータ20の駆動力が、ピニオンギア22、伝達ギア23、伝達ギア24、伝達ギア25、給紙伝達ギア70と伝達される経路を第2伝達経路とする。第2伝達経路は一部が第1伝達経路と重複している。ピニオンギア22、伝達ギア23、伝達ギア24、伝達ギア25、給紙伝達ギア70は、第2ギア群として機能する。伝達ギア25は、第1伝達経路と第2伝達経路が分岐する部分に位置するギアである。伝達ギア25のギア軸30の側面30aが当接する当接部80cは、V字を形成する第1面である突き当て面80aと第2面である突き当て面80bとを有している。
In the fourth embodiment, the transmission mechanism is branched. Here, the path through which the driving force of the
ここで、ギア軸30がV字の当接部80cに当接した状態でギア軸30の回転軸方向からみたとき、ギア軸30の中心Oから突き当て面80aに下した第1垂線が仮想線L1である。また、ギア軸30の中心Oから突き当て面80bに下した第2垂線が仮想線L1である。このとき、V字の当接部80cは、駆動力の反力の向きが仮想線L1と仮想線L2との間になるように形成されている。
When viewed from the direction of the rotation axis of the
以上述べたように、駆動反力の方向が変動する場合でも、ギア軸の先端を2つの突き当て面に板バネで付勢し、この2つの突き当て面にギア軸の先端が常時突き当たった状態にすることができる。したがって、駆動反力の方向が変動してもギア軸の姿勢が常に変わらず、よってギアの変位も抑えることができ、回転伝達を良好に保つ駆動装置を得ることができる。この駆動装置を用いることにより、負荷トルク変動が起こったときに現れるブレ等の画像不良を抑制した画像形成装置を得ることができる。なお、駆動反力の向きが変動する場合には、駆動フレームがV字の当接部を有していればよく、付勢部は板バネ37fに限定されず、実施例2のような線バネとしてもよいし、実施例3のような円形リブ及び突出部としてもよい。
As described above, even if the direction of the driving reaction force fluctuates, the tip of the gear shaft can be biased against the two abutment surfaces by the leaf spring, so that the tip of the gear shaft can be constantly in abutment against these two abutment surfaces. Therefore, even if the direction of the driving reaction force fluctuates, the attitude of the gear shaft does not change at all, and thus the gear displacement can be suppressed, and a driving device that maintains good rotation transmission can be obtained. By using this driving device, an image forming device can be obtained that suppresses image defects such as blurring that appear when load torque fluctuation occurs. Note that, when the direction of the driving reaction force fluctuates, it is sufficient that the driving frame has a V-shaped abutment portion, and the biasing portion is not limited to the
以上、実施例4によれば、回転体の負荷トルクが小さい場合でも、回転体の回転変動を抑えることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to suppress the rotational fluctuation of the rotating body even when the load torque of the rotating body is small.
20 駆動モータ
23、24、25 伝達ギア
27 後側板
28、29、30 ギア軸
37 駆動フレーム
37a 板バネ
44a 突き当て面
20
Claims (12)
前記駆動源の駆動力を伝達するためのギアと、
前記ギアを回転可能に支持するギア軸と、
前記ギア軸の軸方向における一方の端部を支持する第1フレームと、
前記ギア軸の前記軸方向において前記一方の端部とは反対側の他方の端部を支持する第2フレームと、
を備え、
前記第2フレームは、前記駆動力に対する反力が働く方向に前記他方の端部を付勢する付勢部と、前記付勢部により前記他方の端部が付勢されることで前記他方の端部の側面が当接する当接部と、を有することを特徴とする駆動装置。 A driving source;
A gear for transmitting a driving force of the driving source;
a gear shaft that rotatably supports the gear;
a first frame supporting one end of the gear shaft in an axial direction;
a second frame supporting the other end of the gear shaft opposite to the one end in the axial direction;
Equipped with
a drive device characterized in that the second frame has a biasing portion that biases the other end in a direction in which a reaction force against the driving force acts, and an abutment portion with which a side surface of the other end abuts when the other end is biased by the biasing portion.
前記付勢部は、前記第2フレームに一体的に形成された板バネであり、
前記板バネは、前記穴を形成する前記第2フレームの一部から前記穴の内側に向かって突出し、
前記当接部は、前記板バネが突出する方向の前記穴を形成する前記第2フレームの一部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 the second frame has a hole through which the other end is inserted,
the biasing portion is a leaf spring integrally formed with the second frame,
the leaf spring protrudes from a portion of the second frame that defines the hole toward an inside of the hole,
2. The drive device according to claim 1, wherein the contact portion is provided on a part of the second frame that defines the hole in the direction in which the leaf spring protrudes.
前記当接部は、前記第1ギア軸が当接する第1当接部、前記第2ギア軸が当接する第2当接部、前記第3ギア軸が当接する第3当接部を含み、
前記線バネは、前記第1当接部とは反対側の前記第1ギア軸の他方の端部の側面に引っ掛けられ、前記第2当接部とは反対側の前記第2ギア軸の他方の端部の側面に引っ掛けられ、前記第3当接部とは反対側の前記第3ギア軸の他方の端部の側面に引っ掛けられることを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 the gears include a first gear supported on a first gear shaft, a second gear supported on a second gear shaft, and a third gear supported on a third gear shaft;
The abutment portion includes a first abutment portion against which the first gear shaft abuts, a second abutment portion against which the second gear shaft abuts, and a third abutment portion against which the third gear shaft abuts,
5. The drive device according to claim 4, wherein the wire spring is hooked onto a side surface of the other end of the first gear shaft opposite the first contact portion, hooked onto a side surface of the other end of the second gear shaft opposite the second contact portion, and hooked onto a side surface of the other end of the third gear shaft opposite the third contact portion.
前記付勢部は、前記リブの内側に向かって突出し、前記リブに一体的に形成された突起であり、
前記突起は、前記ギア軸の前記他方の端部と当接したときに潰れることにより、前記ギア軸の前記他方の端部を前記当接部に付勢することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 the second frame has a rib into which the other end is fitted,
the biasing portion is a protrusion that protrudes toward the inside of the rib and is integrally formed with the rib,
2. The drive device according to claim 1, wherein the protrusion is crushed when it comes into contact with the other end of the gear shaft, thereby urging the other end of the gear shaft against the contact portion.
前記第1伝達経路と前記第2伝達経路が分岐する部分に位置するギアのギア軸の側面が当接する当接部は、V字を形成する第1面と第2面とを有し、
前記ギア軸が前記V字の前記当接部に当接した状態で前記ギア軸の回転軸方向からみたときに、前記ギア軸の中心から前記第1面に下した垂線を第1垂線とし、前記ギア軸の中心から前記第2面に下した垂線を第2垂線としたとき、
前記V字の前記当接部は、前記回転軸方向からみたときに、前記反力の向きが前記第1垂線と前記第2垂線との間になるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 the gears include a first gear group that transmits the driving force through a first transmission path, and a second gear group that transmits the driving force through a second transmission path that partially overlaps with the first transmission path,
a contact portion with which a side surface of a gear shaft of a gear located at a portion where the first transmission path and the second transmission path branch off contacts has a first surface and a second surface that form a V shape,
When the gear shaft is in contact with the abutment portion of the V-shape and viewed from the rotation axis direction of the gear shaft, a perpendicular line extending from the center of the gear shaft to the first surface is defined as a first perpendicular line, and a perpendicular line extending from the center of the gear shaft to the second surface is defined as a second perpendicular line,
The drive device according to claim 1, characterized in that the V-shaped abutment portion is formed so that the direction of the reaction force is between the first perpendicular line and the second perpendicular line when viewed from the rotation axis direction.
前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
記録材に前記トナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段による転写の後に前記像担持体上に残ったトナーを除去する除去手段と、
前記像担持体を駆動する請求項1から請求項10のうちのいずれか1項に記載の駆動装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 an image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
a developing means for developing the electrostatic latent image with a toner to form a toner image;
a transfer means for transferring the toner image onto a recording material;
a removing unit for removing toner remaining on the image carrier after the transfer by the transfer unit;
A driving device according to any one of claims 1 to 10, which drives the image carrier;
An image forming apparatus comprising:
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