JP4999052B2

JP4999052B2 - 伝動装置及びその伝動装置を有する画像形成装置

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Publication number: JP4999052B2
Application number: JP2006196956A
Authority: JP
Inventors: 哲治西川; 一喜鈴木; 真木倉; 雅裕石田; 康広前畠; 貴之新原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP2008026472A

Description

本発明は、支持体に対して回転可能に支持された出力軸と、該出力軸に対して回転可能に組み付けられた入力ギアと、該入力ギアに対して回転可能であり、かつ前記出力軸に対しても回転可能に組み付けられた支持部材と、該支持部材に一体に付設された回り止め部と、電磁石とを有する電磁クラッチを具備すると共に、前記支持体に固定されていて、前記回り止め部に係合して、前記支持部材が回転することを阻止する位置決め部材を具備し、前記電磁クラッチの電磁石に電流を供給して該電磁石を付勢することにより、前記出力軸と入力ギアを一体的に連結して、該入力ギアの回転を出力軸に伝達し、前記電磁石への電流の供給を停止して該電磁石を除勢することにより、前記出力軸と入力ギアの連結を解除して、該入力ギアの回転を出力軸に伝達することを禁止する伝動装置と、その伝動装置を有する画像形成装置に関するものである。

上記形式の伝動装置と、その伝動装置を備えた画像形成装置は従来より公知である（特許文献１参照）。この形式の伝動装置によれば、電磁クラッチの電磁石に対する電流の供給をオン、オフすることによって、入力ギアの回転を出力軸に選択的に伝達することができる。しかも、支持体に固定された位置決め部材が、電磁クラッチの支持部材に係合して、その支持部材が回転してしまうことを阻止できる。ところが、互いに係合した回り止め部と位置決め部材との間に隙間があるため、従来の伝動装置においては、電磁石への電流の供給開始時に、支持部材が回り止め部と共に、上記隙間の分だけ回転し、回り止め部が位置決め部材に衝突して衝撃音が発生するおそれがあった。

特開２００１−１７３６４２号公報

本発明の目的は、従来の伝動装置において発生していた衝撃音の発生を抑え、ないしは阻止して、低騒音化を達成した伝動装置と、その伝動装置を有する画像形成装置を提供することにある。

また、本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の伝動装置において、前記回り止め部と位置決め部材のいずれか一方が係合凹部を有し、その他方が、前記係合凹部に嵌合する係合凸部を有し、該係合凸部にはスリットが形成され、該スリットによって分離した係合凸部の各部分を互いに接近する向きに弾性変形させた状態で、該係合凸部を前記係合凹部に嵌合させ、該係合凸部の前記各部分を係合凹部を区画する各面に圧接させたことを特徴とする伝動装置を提案する（請求項１）。

また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の伝動装置を具備する画像形成装置を提案する（請求項２）。

本発明によれば、回り止め部と位置決め部材との衝突による衝撃音の発生をなくし、ないしは効果的に低減することができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１は伝動装置を有する画像形成装置の一例を示す概略断面図である。ここに示した画像形成装置は、画像形成装置本体１内に配置されたドラム状の感光体より成る第１乃至第４の像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫと中間転写ベルト３を有し、この中間転写ベルト３は支持ローラ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに巻き掛けられて、矢印Ａ方向に回転駆動される。第１乃至第４の各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫは、中間転写ベルト３に当接しながら図１における時計方向に回転駆動され、このとき第１の像担持体２Ｙは帯電ローラ７によって所定の極性に帯電される。次いでその帯電面に光学ユニット８から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。また中間転写ベルト３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に一次転写ローラ１２が配置され、この転写ローラ１２に転写電圧が印加されることによって、像担持体２Ｙ上のトナー像が矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１３によって除去される。

全く同様にして、第２乃至第４の像担持体２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト３上に重ねトナー像が形成される。

一方、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１４と、給紙ローラ１５を有する給紙装置１６が配置され、給紙ローラ１５の回転によって最上位の記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体は、中継ローラ対５によって搬送される。次いで、その記録媒体の先端が、停止しているレジストローラ対１７に突き当たって、当該記録媒体にたるみができたところで、中継ローラ対５が回転を停止し、記録媒体が止められる。引き続き中継ローラ対５とレジストローラ対１７が回転を開始し、これによって記録媒体は、所定のタイミングで中間転写ベルト３と、これに対置された二次転写ローラ１８との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１８に所定の転写電圧が印加されることによって、中間転写ベルト３上の重ねトナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。

重ねトナー像を二次転写された記録媒体は、さらに上方に搬送され、定着装置１９の定着ローラ２０と加圧ローラ２１との間を通り、記録媒体上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１９を通過した記録媒体は画像形成装置本体１の上部の排紙部２２に排出される。また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーはクリーニング装置２４によって除去される。

中継ローラ対５は、中継駆動ローラ２５と中継従動ローラ２６とから成り、駆動ローラ２５が図示していない駆動モータによって矢印方向に回転駆動され、これに伴って従動ローラ２６が矢印方向に回転して、記録媒体を前述のように搬送する。

同様に、レジストローラ対１７も、レジスト駆動ローラ２７とレジスト従動ローラ２８とから成り、そのレジスト駆動ローラ２７が後述するように駆動モータによって矢印Ｃ方向に回転駆動され、これに伴って従動ローラ２８が矢印Ｄ方向に回転し、これらのローラ２７，２８に挟持された記録媒体が前述の如く搬送される。

図２は、上述のレジスト駆動ローラ２７に図示していない駆動モータの回転を伝達する伝動装置２９を示す平面図であり、図３はこの伝動装置２９の斜視図である。また、図４は図３の矢印IV方向に見た部分図である。図２における符号３０は、画像形成装置本体１の奥側の後側板を示し、レジスト駆動ローラ２７に一体に固定されて、該ローラ２７を支持する軸３１は、軸受５５を介してこの後側板３０に回転可能に支持され、該軸３１の手前側の端部は、画像形成装置本体１の手前側の前側板（図示せず）に回転可能に支持されている。図３及び図４においては、図２に示した後側板３０の図示は省略されている（図６、図８、図９、図１１及び図１２においても同じ）。

図２及び図３に示した伝動装置２９は、電磁クラッチ３２と、図２には示していない位置決め部材３３を有している。電磁クラッチ３２は、入力ギア３４と出力軸を有しており、図示した電磁クラッチ３２においては、この出力軸として上述のレジスト駆動ローラ２７を支持する軸３１が用いられている。よって、以降、この軸３１を出力軸と称することにする。かかる出力軸３１は、上述のように、画像形成装置本体１の前側板と後側板３０より成る支持体に回転可能に支持されている。

入力ギア３４は、図示していない電磁石を介して出力軸３１に回転可能に支持され、当該出力軸３１と入力ギア３４は同心状に位置している。入力ギア３４には、図示していない駆動モータにより回転駆動される同じく図示していない駆動ギアが噛み合っており、その駆動ギアの回転によって、入力ギア３４が回転駆動される。また電磁クラッチ３２は支持部材３５を有しており、この支持部材３５は、図示していない軸受を介して出力軸３１に回転可能に支持されていると共に、入力ギア３４に対しても回転可能に組み付けられている。支持部材３５には、前述の電磁石に電流を供給するためのハーネス（図示せず）などが支持されている。また、支持部材３５には、その支持部材３５が回転することを阻止するための回り止め部３６が一体に接続されている。

前述の電磁石と、入力ギア３４と、支持部材３５は、一体的なクラッチユニット３８として構成され、このクラッチユニット３８は出力軸３１に着脱可能に嵌合しており、出力軸３１に係止された留めリング３７（図２）によってクラッチユニット３８が出力軸３１から抜け出ることが阻止されている。止めリング３７を出力軸３１から外して、クラッチユニット３８を矢印Ｅで示した軸線方向に引けば、そのクラッチユニット３８を出力軸３１から抜き出すことができる。

一方、図３に示した位置決め部材３３は、これに突設された爪３９，４０が後側板３０に形成された孔（図示せず）に嵌合していると共に、図示していないねじによって後側板３０に固着されている。図３及び図４に示すように、回り止め部３６は係合凹部４１を有し、位置決め部材３３は係合凸部４２を有していて、この係合凸部４２が係合凹部４１に係合することによって、支持部材３５が出力軸３１の中心軸線のまわりに回転することが阻止され、その支持部材３５が位置決めされる。

上述のように、本例の伝動装置２９は、画像形成装置本体１の前側板と後側板３０より成る支持体に対して回転可能に支持された出力軸３１と、その出力軸３１に対して回転可能に組み付けられた入力ギア３４と、該入力ギア３４に対して回転可能であり、かつ出力軸３１に対しても回転可能に組み付けられた支持部材３５と、その支持部材３５に一体に付設された回り止め部３６と、電磁石とを有する電磁クラッチを具備すると共に、上記支持体に固定されていて、回り止め部３６に係合して、支持部材３５が回転することを阻止する位置決め部材を具備している。

前述の駆動モータが作動を開始すると、その回転が駆動ギアを介して入力ギア３４に伝えられ、その入力ギア３４が、出力軸３１の中心軸線のまわりに矢印Ｃ方向に回転する。このとき、電磁クラッチ３２の電磁石に電流を供給すると、その電磁石が付勢され、このとき生じる磁力の作用で、出力軸３１と入力ギア３４が一体的に連結される。このため入力ギア３４の回転が出力軸３１に伝達される。一方、電磁石への電流の供給を停止して該電磁石を除勢することにより、出力軸３１と入力ギア３４の連結が解除される。これにより、入力ギア３４の回転が出力軸３１に伝達されることが禁止される。このようにして、図１に示したレジスト駆動ローラ２７とレジスト従動ローラ２８を矢印Ｃ，Ｄ方向に回転し、又はこれらのローラ２７，２８の回転を停止させることができ、前述のように所定のタイミングで記録媒体を中間転写ベルト３と二次転写ローラ１８との間に送り込むことができる。

以上が、後述する各伝動装置の共通する構成である。

ここで、図２乃至図４に示した伝動装置２９においては、前述の係合凸部４２にリング状の弾性部材４３が嵌合しているが、この弾性部材４３の具体的構成を説明する前に、当該弾性部材４３の設けられていない伝動装置の不具合を、図面に即してより具体的に明らかにする。

図１２に示した伝動装置２９は、上述の弾性部材が設けられていない点を除き、図２及び図３に示した伝動装置と変りはない。従って、図１２に示した伝動装置においても位置決め部材３３に設けられた係合凸部４２が、回り止め部３６に形成された係合凹部４１に嵌合している。その際、この嵌合を容易に行えるように、係合凸部４２と係合凹部４１の間に隙間Ｇが存在する。ここで、前述のように入力ギア３４が矢印Ｃで示した方向に回転している状態で、電磁クラッチ３２の電磁石への電流の供給が開始されると、入力ギア３４が出力軸３１に連結され、出力軸３１も回転を開始する。このとき、支持部材３５は軸受を介して出力軸３１に回転可能に支持されているので、出力軸３１が回転を開始したとき、支持部材３５にも軸受を介してわずかな力が伝えられ、これによって支持部材３５も、隙間Ｇの分、矢印Ｃ方向に回転して、係合凹部４１と係合凸部４２が、図１２に示すように衝突する。これによって衝撃音が発生するのである。

これに対し、図２乃至図４に示した伝動装置２９においては、特に図４に明示するように、係合凸部４２にリング状の弾性部材４３が嵌合しており、この弾性部材４３は好ましくはゴム又は軟質な樹脂により構成されている。図５の（ａ）及び（ｂ）は、弾性部材４３の装着された係合凸部４２が係合凹部４１に嵌合する前の様子を示す図である。この図から明らかなように、係合凸部４２の幅Ｗ１は、係合凹部４１の幅Ｗ２よりも狭いが、係合凸部４２に装着された弾性部材４３の幅Ｗ３は、係合凹部４１の幅Ｗ２よりも大きくなっている。このため、図４に示したように、弾性部材４３の装着された係合凸部４２を係合凹部４１に嵌合すると、弾性部材４３は、係合凹部４１と係合凸部４２との間で圧縮変形する。係合凸部４２と係合凹部４１との間に弾性部材４３を圧入して、係合凸部４２と係合凹部４１との間に空隙が形成されないようにするのである。これにより、回り止め部３６が位置決め部材３３に衝突して衝撃音が発生することを阻止することができる。

弾性部材４３を装着した係合凸部４２と係合凹部４１とを嵌合するとき、弾性部材４３は弾性変形するので、その嵌合を支障なく行うことができる。

図３及び図４に示した伝動装置２９においては、リング状に形成された弾性部材４３を係合凸部４２に嵌合して、その弾性部材４３を係合凸部４２と係合凹部４１との間に圧入したが、係合凸部４２を溶融したゴム材料にディピングして、該係合凸部４２に弾性材料を固着し、或いは図６に示すように、例えばゴム又は軟質樹脂などから成るブロック状の弾性部材４３Ａを係合凸部４２又は係合凹部４１に接着して、係合凸部４２と係合凹部４１との間に弾性部材４３Ａを圧入することもできる。

上述した例では、回り止め部３６に係合凹部４１を形成し、位置決め部材３３に係合凸部４２を形成して、これらを互いに嵌合したが、回り止め部３６の方に係合凸部を形成し、位置決め部材３３に係合凹部を形成して、これらを嵌合することもできる。要は、回り止め部３６と位置決め部材３３のいずれか一方が係合凹部を有し、その他方が、該係合凹部に嵌合する係合凸部を有し、該係合凸部と係合凹部との間に弾性部材４３，４３Ａが圧入されていればよい。

ところで、図３及び図４に示した位置決め部材３３に形成された前述の係合凸部４２は、図７にも示すように、電磁クラッチ３２の出力軸３１のほぼ軸線方向に延びている。かかる係合凸部４２が弾性部材４３と共に係合凹部４１に嵌合するのである。また、図４及び図７に示すように、位置決め部材３３は、上記係合凸部４２に一体に接続されていて、出力軸３１の軸線方向に対してほぼ直交する方向に延びている直交部４４を有しており、前述のリング状の弾性部材４３は、係合凸部４２と直交部４４とに亘って嵌合している。図７に示したように、リング状の弾性部材４３を位置決め部材３３に嵌合するとき、先ずその弾性部材４３を矢印Ｈで示すように係合凸部４２に嵌合し、引き続きその弾性部材４３を矢印Ｉで示すように直交部４４にまで引張って、その直交部４４に嵌合するのである。

リング状の弾性部材４３を係合凸部４２に嵌合するだけであっても、衝撃音の発生を防ぐことはできるが、このようにすると、前述の如く、図２に示した留めリング３７を出力軸３１から外し、クラッチユニット３８を図２及び図３に矢印Ｅで示した方向に引いて、そのユニット３８を出力軸３１から外すとき、回り止め部３６から弾性部材４３に作用する摩擦力によって、その弾性部材４３が係合凸部４２から抜け出てしまうおそれがある。

これに対し、図３及び図４に示した伝動装置２９においては、弾性部材４３が係合凸部４２だけでなく、その係合凸部４２に対して直交する方向に延びる直交部４４にも嵌合しているので、クラッチユニット３８を矢印Ｅ方向に引いたとき、弾性部材４３が係合凸部４２から抜け出ることを阻止することができる。

上述した構成は、回り止め部３６に係合凸部と直交部を設け、位置決め部材３３に係合凹部を設けた場合にも適用できる。要は、回り止め部３６と位置決め部材３３のいずれか一方が係合凹部４１を有し、その他方が、出力軸３１のほぼ軸線方向に延びていて、上記係合凹部４１に嵌合する係合凸部４２と、該係合凸部４２に一体に接続されていて、出力軸３１の軸線方向に対してほぼ直交する方向に延びている直交部４４とを有し、係合凸部４２と直交部４４とに亘ってリング状の弾性部材４３が嵌合しているのである。

図８に示す伝動装置２９においては、この図には示していない画像形成装置本体の後側板に突設されている一対のガイド４５に沿って摺動可能な加圧部材４６が設けられ、この加圧部材４６と、後側板に突設されたばね受け４７との間に圧縮ばね４８が圧装され、この圧縮ばね４８によって、加圧部材４６が加圧され、これによって加圧部材４６が回り止め部３６を位置決め部材３３の係合凸部４２に圧接させている。これにより、回り止め部３６が係合凸部４２に衝突して衝撃音が発生することを阻止できる。

図９に示した伝動装置２９においては、位置決め部材３３の係合凸部４２にスリット４９が形成されている。図１０はかかる係合凸部４２を回り止め部３６の係合凹部４１に嵌合させる前の様子を示しているが、この状態でスリット４９によって分離された係合凸部４２の各部分４２Ａ，４２Bを、手操作によって、矢印Ｊで示すように、両部分４２Ａ，４２Ｂが接近する向きに弾性変形させて、その係合凸部４２を係合凹部４１に嵌合させる。その嵌合後、係合凸部４２から手を離せば、その各部分４２Ａ，４２Ｂが、係合凹部４１を区画する各面４１Ａ，４１Ｂに圧接する。これにより、回り止め部３６が係合凸部４２に衝突して衝撃音が発生する不具合を阻止できる。

上述した構成も、回り止め部３６に係合凸部を形成し、位置決め部材３３に係合凹部を形成してこれらを係合させた場合にも適用できる。要は、回り止め部３６と位置決め部材３３のいずれか一方が係合凹部４１を有し、その他方が、係合凹部４１に嵌合する係合凸部４２を有し、該係合凸部４２にはスリット４９が形成され、該スリット４９によって分離した係合凸部４２の各部分４２Ａ，４２Ｂを互いに接近する向きに弾性変形させた状態で、該係合凸部４２を係合凹部４１に嵌合させ、該係合凸部４２の前記各部分４２Ａ，４２Ｂを係合凹部４１を区画する各面４１Ａ，４１Ｂに圧接させるのである。

スリット４９が形成される部材が樹脂により構成されていると、その部材を容易に弾性変形させることができ有利である。

図１１に示す伝動装置２９においては、位置決め部材３３が、その本体５０と、該本体５０に固定された板ばね５１とを有し、その板ばね５１が弾性変形した状態で回り止め部３６の係合凹部４１に嵌合している。これにより、板ばね５１は、その弾性によって、係合凹部４１を区画する各面４１Ａ，４１Ｂに圧接する。かかる構成によっても、回り止め部３６が位置決め部材３３に衝突して衝撃音が発生する不具合を阻止することができる。

位置決め部材３３に板ばね５１を設け、その板ばね５１を回り止め部３６に形成された係合凹部４１に嵌合する代わりに、位置決め部材３３に係合凹部を形成し、その係合凹部に回り止め部３６に設けた板ばねを嵌合させてもよい。要は、回り止め部３６と位置決め部材３３のいずれか一方が係合凹部４１を有し、その他方が、係合凹部４１に嵌合する板ばね５１を有し、該板ばね５１は、当該板ばね５１の弾性によって、係合凹部４１を区画する各面４１Ａ，４１Ｂに圧接しているのである。

以上、駆動モータの回転をレジスト駆動ローラ２７に伝達する伝動装置２９に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、他の要素に回転を伝達する伝動装置にも広く適用できるものである。例えば、図１に示した中継ローラ対５の中継駆動ローラ２５に、駆動モータの回転を伝える伝動装置にも、本発明を有利に適用することができる。

画像形成装置の概略断面図である。レジスト駆動ローラと、その駆動ローラに回転を伝える伝動装置の平面図である。図２に示した伝動装置の斜視図である。図３に示した伝動装置を矢印IV方向に見た部分拡大図である。リング状の弾性部材が装着された係合凸部を係合凹部に嵌合させる前の状態を説明する図である。他の形態の弾性部材を有する伝動装置を示す図である。係合凸部と直交部に弾性部材を嵌合する前の様子を示す斜視図である。加圧部材を有する伝動装置を示す図である。スリットの形成された係合凸部を有する伝動装置を示す図である。スリットの形成された係合凸部と、係合凹部を示す斜視図である。板ばねを有する伝動装置を示す図である。弾性部材の設けられていない伝動装置の不具合を説明する図である。

符号の説明

２９伝動装置
３１出力軸
３２電磁クラッチ
３３位置決め部材
３４入力ギア
３５支持部材
３６回り止め部
４１係合凹部
４１Ａ，４１Ｂ面
４２係合凸部
４２Ａ，４２Ｂ部分
４９スリット

Claims

支持体に対して回転可能に支持された出力軸と、該出力軸に対して回転可能に組み付けられた入力ギアと、該入力ギアに対して回転可能であり、かつ前記出力軸に対しても回転可能に組み付けられた支持部材と、該支持部材に一体に付設された回り止め部と、電磁石とを有する電磁クラッチを具備すると共に、前記支持体に固定されていて、前記回り止め部に係合して、前記支持部材が回転することを阻止する位置決め部材を具備し、前記電磁クラッチの電磁石に電流を供給して該電磁石を付勢することにより、前記出力軸と入力ギアを一体的に連結して、該入力ギアの回転を出力軸に伝達し、前記電磁石への電流の供給を停止して該電磁石を除勢することにより、前記出力軸と入力ギアの連結を解除して、該入力ギアの回転を出力軸に伝達することを禁止する伝動装置において、前記回り止め部と位置決め部材のいずれか一方が係合凹部を有し、その他方が、前記係合凹部に嵌合する係合凸部を有し、該係合凸部にはスリットが形成され、該スリットによって分離した係合凸部の各部分を互いに接近する向きに弾性変形させた状態で、該係合凸部を前記係合凹部に嵌合させ、該係合凸部の前記各部分を係合凹部を区画する各面に圧接させたことを特徴とする伝動装置。
請求項１に記載の伝動装置を具備する画像形成装置。