JP5609060B2 - Power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、例えばプロセスカートリッジなどカートリッジに駆動力を伝達する動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device that transmits a driving force to a cartridge such as a process cartridge.
従来、プロセスカートリッジに駆動力を伝達するには、回転ムラを抑えるためにカップリング方式のドッキングギヤから構成される動力伝達装置が採用されている。 Conventionally, in order to transmit a driving force to a process cartridge, a power transmission device composed of a coupling type docking gear has been employed to suppress rotation unevenness.
例えば、図11に示すように、プロセスカートリッジ80は、画像形成装置本体側に配設された駆動源に連結するドッキングギヤ83を有する動力伝達装置86を備えている。ドッキングギヤ83は先端に駆動源と係合する係合部85を有し、外周には従動ギヤ81と噛合する駆動ギヤ82を有し、カバー83aが外挿された支点軸84の回りに回転可能に支持されている。従動ギヤ81の軸はプロセスカートリッジ80内の例えば現像ローラに連結されている。
For example, as shown in FIG. 11, the
支点軸84の一端はケーシング87の支持部88に嵌合し支持され、他端はネジ83bが取り付けられている。ドッキングギヤ83の内周面には環状突出部89が設けられ、該環状突出部89はネジ83bに当接することでドッキングギヤ83を支点軸84に軸方向に抜け止めしている。
One end of the
しかし、前記動力伝達装置86では、ドッキングギヤ83がケーシング87に一端(片持ち)支持された支点軸84に嵌合支持されているだけなので、ドッキングギヤ83の外周に配設した駆動ギヤ82が従動ギヤ81と噛合し外力を受けると、支点軸84とドッキングギヤ83が撓むという問題があった。また、支持軸84の支持強度を上げるためには支持部88の寸法を大きくする必要があった。
However, in the
他方で特許文献1には、フライホイールおよび、このフライホイールを駆動するベルトを支持するために軸を3点で支持し、かつ軸受に、軸方向の移動を規制する規制部と軸受の位置を調整するバネ手段を設けることで、軸受に不要なストレスが発生するのを防止することができる動力伝達装置が記載されている。
On the other hand, in
しかし、特許文献1に記載の動力伝達装置では、軸受の構造が複雑になり製造コストが増大するという問題があった。
However, the power transmission device described in
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、外力を受けた際の強度を高めると共に小型化することができ、かつ、製造コストを低減することができる動力伝達装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a power transmission device that can increase the strength when subjected to an external force and can be reduced in size and can reduce the manufacturing cost. Is an issue.
前記課題を解決するため本発明に係る動力伝達装置は、本体に着脱可能なカートリッジに設けられ、前記本体から前記カートリッジ内の被駆動部に駆動力を伝達する動力伝達装置であって、一方の端部が前記カートリッジのケーシングに片持ち支持される支点軸と、該支点軸に外挿され嵌合し前記支点軸の回りに回転可能に設けられ、前記本体の駆動部と係合する係合部と、前記ケーシング内の被駆動部に連結された従動ギヤと係合する駆動ギヤとを有するドッキングギヤとを備えた動力伝達装置において、
前記ドッキングギヤが前記支点軸の固定端側の第1嵌合部と自由端側の第2嵌合部の2点で嵌合し、
前記ドッキングギヤが前記係合部の近傍に設けた第3嵌合部で前記ケーシングに回転可能に支持され、
前記支点軸の自由端側に位置する第2嵌合部が、前記ドッキングギヤの第3嵌合部の近傍に位置し、前記第3嵌合部が、前記第2嵌合部よりも前記支点軸の固定端側に位置するものである。
In order to solve the above problems, a power transmission device according to the present invention is provided in a cartridge that is detachable from a main body, and transmits a driving force from the main body to a driven portion in the cartridge, A fulcrum shaft whose end is cantilevered by the casing of the cartridge, and an engagement that is fitted around the fulcrum shaft so as to be rotatable about the fulcrum shaft and engages with the drive unit of the main body And a docking gear having a driving gear engaged with a driven gear coupled to a driven part in the casing,
The docking gear is fitted at two points, a first fitting part on the fixed end side of the fulcrum shaft and a second fitting part on the free end side,
The docking gear is rotatably supported by the casing at a third fitting portion provided in the vicinity of the engaging portion,
The second fitting portion located on the free end side of the fulcrum shaft is located in the vicinity of the third fitting portion of the docking gear, and the third fitting portion is located at the fulcrum than the second fitting portion. It is located on the fixed end side of the shaft .
上記構成により、ドッキングギヤが受ける外力は第1嵌合部および第2嵌合部から支点軸に伝達し、この支点軸はケーシングにより両持ち支持されている。従って、支点軸を片持ち支持する場合と比べて、ドッキングギヤが外力を受けた際の強度を高めることができると共に、支点軸の支持部を小型化することができる。更に、第2嵌合部を第3嵌合部の近傍に配設し簡単な構成で強度を高めることができるので、動力伝達装置の製造コストを低減することができる。 With the above configuration, the external force received by the docking gear is transmitted from the first fitting portion and the second fitting portion to the fulcrum shaft, and the fulcrum shaft is supported at both ends by the casing. Therefore, compared with the case where the fulcrum shaft is cantilevered, the strength when the docking gear receives an external force can be increased, and the support portion of the fulcrum shaft can be downsized. Furthermore, since the second fitting portion can be disposed in the vicinity of the third fitting portion and the strength can be increased with a simple configuration, the manufacturing cost of the power transmission device can be reduced.
前記第3嵌合部は、前記ドッキングギヤの外周から半径方向外方に向かって突出する複数の円形凸部からなることが好ましい。 It is preferable that the third fitting portion includes a plurality of circular convex portions projecting radially outward from the outer periphery of the docking gear.
本発明に係る動力伝達装置によれば、ドッキングギヤが受ける外力は第1嵌合部および第2嵌合部から支点軸に伝達し、この支点軸はケーシングにより両持ち支持されている。従って、支点軸を片持ち支持する場合と比べて、ドッキングギヤが外力を受けた際の強度を高めることができると共に、支点軸の支持部を小型化することができる。更に、第2嵌合部を第3嵌合部の近傍に配設し簡単な構成で強度を高めることができるので、動力伝達装置の製造コストを低減することができる。 According to the power transmission device of the present invention, the external force received by the docking gear is transmitted from the first fitting portion and the second fitting portion to the fulcrum shaft, and the fulcrum shaft is supported at both ends by the casing. Therefore, compared with the case where the fulcrum shaft is cantilevered, the strength when the docking gear receives an external force can be increased, and the support portion of the fulcrum shaft can be downsized. Furthermore, since the second fitting portion can be disposed in the vicinity of the third fitting portion and the strength can be increased with a simple configuration, the manufacturing cost of the power transmission device can be reduced.
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に、タンデム式のカラーレーザプリンタである画像形成装置11を示す。この画像形成装置11は本体11aと、プロセスカートリッジ12と、転写ユニット13と、露光ユニット14と、給紙ユニット15と、クリーニングユニット16とを備える。
FIG. 1 shows an
プロセスカートリッジ12は、転写ユニット13の中間転写ベルト18に沿って4カ所に配置され、それぞれクリーニングユニット16側からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の画像形成を行うことにより、中間転写ベルト18の表面にカラー画像を形成する。
The
転写ユニット13は一対の支持ローラ27、28に中間転写ベルト18を架け渡し、動力伝達装置(図示せず)により支持ローラ27を駆動させ、中間転写ベルト18を矢印A方向に駆動する。また、転写ユニット13は、イエローの感光体ドラム20で代表的に示すように、感光体ドラム20と対向して1次転写部を構成する1次転写ローラ31と、支持ローラ27と対向して2次転写部を構成する2次転写ローラ33とを有する。
The
露光ユニット14は、感光体ドラム20に対してレーザ光を照射し、図示しないパソコンから送付される画像データに対応する静電潜像を形成する。
The
給紙ユニット15は、給紙カセット35および手差し給紙カセット36に収容した記録媒体Sを順次、搬送ローラ37を介して2次転写部へと搬送する。2次転写部に搬送された記録媒体Sには中間転写ベルト18上に形成されたトナー像が転写され、定着ユニット38で転写されたトナー像が定着された後、排出トレイ39へと搬出される。
The
クリーニングユニット16は中間転写ベルト18に接離可能で、接近することにより中間転写ベルト18に残留するトナーを回収してクリーニングする。
The
図2に、本発明に係るプロセスカートリッジ12の詳細を示す。
各プロセスカートリッジ12は、イエローのプロセスカートリッジ12で代表的に示すように、感光体ドラム20の周囲に帯電装置21と現像装置22と清掃装置23とを備えている。感光体ドラム20はドラム側ケーシング24内に回転可能に配設されている。
FIG. 2 shows details of the
Each
帯電装置21は、感光体ドラム20表面に所定の電荷を与える。この表面電位は、露光ユニット14によって露光されることにより静電潜像となる。
The
現像装置22は現像側ケーシング25内に、トナーを収容するトナー収容部41と、感光体ドラム20にトナーを供給する現像ローラ42と、この現像ローラ42にトナーを供給する供給ローラ43とを備えている。現像装置22は、感光体ドラム20にトナーを供給して静電潜像を現像する。現像装置22の上方には、現像装置22にトナーを補給するトナーカートリッジ26が着脱可能に設置されている。
The developing
清掃装置23は、感光体ドラム20上の残留トナーを掻き取るクリーニングブレード23aと、回収したトナーを搬送する搬送ローラ23bとから構成されており、感光体ドラム20への転写後、この表面に残留するトナーを回収して清掃する。
The
図3に、プロセスカートリッジ12の一部である感光体ドラム20および清掃装置23を示す。なお、説明の便宜上、図中矢印B方向を本体11aへの装着側、その反対方向を本体11aからの引出側という。プロセスカートリッジ12は、矢印方向に本体11aに装着され、逆方向に引き出される。
FIG. 3 shows the
プロセスカートリッジ12には本体11aへの装着側端部に、感光体ドラム20を軸受けすると共にプロセスカートリッジ12を本体11aに位置決めするケーシングであるカバー45が取り付けられている。カバー45は図4に示すように、後述する動力伝達装置51のドッキングギヤ52と嵌合することで、動力伝達装置51を回転可能に支持する貫通穴46を有する支持部47が一体に形成されている。
A
図5に示すように、プロセスカートリッジ12の前記カバー45近傍に動力伝達装置51が配設されている。この動力伝達装置51は、感光体ドラム20に並設された支点軸53と、支点軸53に外装され嵌合しカップリング方式で駆動を伝達するドッキングギヤ52とを備えている。
As shown in FIG. 5, a
支点軸53は金属製であり、図6に示すように固定端部54がドラム側ケーシング24の支持部24aに嵌合し支持され、感光体ドラム20の軸と平行な方向に延び先端は自由端部55となっている。支点軸53は、固定端部54の近傍に第1嵌合部63が形成され、自由端部55の近傍に第1嵌合部63より小径の第2嵌合部64が形成されている。
The
ドッキングギヤ52は樹脂からなり、前記支点軸53に外挿する第1円筒部58と、該第1円筒部58の装着側端部に設けられた第1円筒部58より大径の第2円筒部59と、この第2円筒部59の装着側端部に円周方向に設けられた例えば3つの歯から構成される係合部59aと、第1円筒部58の装着側端部の内周面から中心に向かって突出する環状突出部60とからなる。
The
第1円筒部58の引出側端部の外周には、プロセスカートリッジ内の従動ギヤ71に噛合する駆動ギヤ61が形成されている。従動ギヤ71の軸は、例えばプロセスカートリッジ内の被駆動部である現像ローラ42および/または供給ローラ43に連結されている。
A
第2円筒部59の外周面には支持部47の貫通穴46に嵌合する第3嵌合部65が形成され、ドッキングギヤ52が回転可能に支持されている。第2円筒部59の係合部59aは本体11aに設けられた駆動源に連結される。
A third
また、ドッキングギヤ52は、支点軸53の第1嵌合部63と第1円筒部58の引出側端部とが嵌合し、支点軸53の第2嵌合部64とドッキングギヤ52の環状突出部60とが嵌合して2点支持され、支点軸53の周りを回転する。
In addition, the
以下、動力伝達装置51の動作について説明する。
プロセスカートリッジ12が本体11aに装着されると、ドッキングギヤ52の係合部59が本体11aの駆動源に連結する。本体側の駆動源からの駆動力によりドッキングギヤ52は回転し、前記駆動力がドッキングギヤ52の駆動ギヤ61から従動ギヤ71を介して現像ローラ42および/または供給ローラ43に伝達される。
Hereinafter, the operation of the
When the
駆動力が駆動ギヤ61を介して従動ギヤ71に伝達される際、図7に示すように、駆動ギヤ61が図中矢印方向に回転すると、X軸方向には接線力Ft、Y軸方向には半径方向力Fr、Z軸方向には軸方向力Fxが作用する。これらの力が駆動ギヤ61に作用することにより、ドッキングギヤ52には図8に示す外力Fxが働く。
When the driving force is transmitted to the driven
しかし、ドッキングギヤ52は支点軸53の第1嵌合部63と第2嵌合部64によって2点で嵌合支持されている。外力Fxは、第1嵌合部63から固定端部54を通ってケーシング24に伝わる一方、第1嵌合部63から第2嵌合部64、環状突出部60、第3嵌合部65を通って支持部47に伝わる。従って、支点軸53がドッキングギヤ52から受ける力Faは、ケーシング24から受ける反力Fb、およびドッキングギヤ52から受ける反力Fcと釣り合うので支点軸53は両持ち支持状態となる。これにより、支点軸53とドッキングギヤ52との間の支持強度を高め一体化し、従来のように倒れるのを防止することができる。
However, the
仮に、図8(b)に示すように、支点軸53が短く、ドッキングギヤ52の一方の端部が支持部24aに支持された支点軸53と嵌合し、他方の端部が支持部47により支持されるとする。この場合、駆動ギヤ61が従動ギヤ71と噛合することにより発生する外力Fxがドッキングギヤ52に働くと、ドッキングギヤ52と支点軸53とは1点で嵌合しているだけなので、図8(c)に示すようにドッキングギヤ52と支点軸53とが倒れることがある。
As shown in FIG. 8B, the
本実施形態では、支点軸53は前述のように両持ち支持されている。従って、支点軸53を1点で支持する場合と比べて支持強度を高め、支持部24aを大型化しなくてもドッキングギヤ52が外力を受けた際の強度を高めることができる。更に、既存の部品を使用し簡単な構成で強度を高めることができるので、動力伝達装置51の製造コストを低減することができる。
In this embodiment, the
また、支点軸53の第2嵌合部64が、ドッキングギヤ83の第3嵌合部65の近傍に位置しているので、ドッキングギヤ52が外力を受けた際の強度をより高めることができる。
Further, since the second
本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
前記実施形態では、ドッキングギヤ52を支持する第3嵌合部65が、支点軸53の第2嵌合部64よりも自由端側に位置しているが、第2嵌合部64と軸方向に同じ位置とする構成も採用し得る。これにより、ドッキングギヤ52が外力を受けた際の強度をより高めることができる。あるいは、第3嵌合部65は、第2嵌合部64よりも固定端側に位置する構成でもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
In the above-described embodiment, the third
また、支点軸53の引出側端部54を回転可能に支持する支持部47に関しては、前記実施形態ではドラム側ケーシング24に設けた。しかし、支持強度を確保できる限りこれに限定されず、例えば図9に示すように現像側ケーシング25に設けた支持部25aを採用してもよい。
In addition, the
ドッキングギヤ52の支持部47との第3嵌合部65に関しては、図10に示すように円筒部58の外周に半径方向外側に向かって突出するように、部分的に円形凸部66を形成する態様も採用しても同様の効果を得ることができる。この円形凸部66は、環状突出部60よりも支点軸54の固定端側に設けて、カバー47ではなくてプロセスカートリッジ12のケーシングに設けた嵌合部12aと嵌合することが好ましい。
Regarding the third
11a 本体
12 プロセスカートリッジ
20 感光体ドラム
22 現像装置
42 現像ローラ(被駆動部)
43 供給ローラ(被駆動部)
45 カバー(ケーシング)
47 支持部
51 動力伝達装置
52 ドッキングギヤ
53 支点軸
61 駆動ギヤ
63 第1嵌合部
64 第2嵌合部
65 第3嵌合部
43 Supply roller (driven part)
45 Cover (casing)
47
Claims (2)
前記ドッキングギヤが前記支点軸の固定端側の第1嵌合部と自由端側の第2嵌合部の2点で嵌合し、
前記ドッキングギヤが前記係合部の近傍に設けた第3嵌合部で前記ケーシングに回転可能に支持され、
前記支点軸の自由端側に位置する第2嵌合部が、前記ドッキングギヤの第3嵌合部の近傍に位置し、前記第3嵌合部が、前記第2嵌合部よりも前記支点軸の固定端側に位置することを特徴とする動力伝達装置。 A power transmission device that is provided in a cartridge that is detachable from a main body, and that transmits a driving force from the main body to a driven portion in the cartridge, wherein one end is cantilevered by a casing of the cartridge An engagement portion that is extrapolated and fitted to the fulcrum shaft, is rotatably provided about the fulcrum shaft, and is engaged with the drive portion of the main body, and is connected to the driven portion in the casing In a power transmission device comprising a docking gear having a drive gear engaged with a gear,
The docking gear is fitted at two points, a first fitting part on the fixed end side of the fulcrum shaft and a second fitting part on the free end side,
The docking gear is rotatably supported by the casing at a third fitting portion provided in the vicinity of the engaging portion,
The second fitting portion located on the free end side of the fulcrum shaft is located in the vicinity of the third fitting portion of the docking gear, and the third fitting portion is located at the fulcrum than the second fitting portion. A power transmission device located on a fixed end side of a shaft .
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