JP6555570B2 - 駆動装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態に係るプリンタ100の基本的な構成について説明する。
図1は、プリンタ100を示す概略構成図であるプリンタ100は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー(以下、K、C、M、Yと記す)のトナー像を形成するための四つのプロセスユニット26(K,C,M,Y)を備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のK,C,M,Yトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
図2に示すように、プロセスユニット26は、潜像担持体としてのドラム状の感光体24、感光体クリーニング装置83、除電装置及び帯電装置25を保持する感光体ユニット10と、現像ユニット23とを備えている。画像形成ユニットとしてのプロセスユニット26は、プリンタ100本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
図3は、現像ローラ81を駆動する駆動装置110の概略断面図である。
図3に示すように、駆動装置110は、駆動モータ111と、減速部材116とを備えている。減速部材116は、内歯部116aと外歯部116bとを有しており、内歯部116aの内歯に駆動モータ111のモータ軸111gの外周に形成されたモータギヤ111aが噛み合っている。また、外歯部116bの外歯には、現像ローラ81の軸に継ぎ手を介して接続される現像用駆動軸81aに取り付けられた現像ギヤ118が噛み合っている。
本実施形態では、駆動モータ111として、アウターロータ型のDCブラシレスモーターが用いられている。駆動モータ111は、コネクタ111dなどを有する制御基板111cと、4角にネジ挿入穴111fを有する取り付け面板111eとを備えている。また、制御基板111cを貫通するように設けられたモータ軸111g上には、円筒形状のモータ位置決め部111bが設けられている。
図6に示すように、駆動モータ111のモータ軸111gの根元側のモータギヤ111aに第1感光体ギヤ121aと、第2感光体ギヤ121bとが噛み合っている。また、モータ軸111gの先端側のモータギヤ111aに減速部材126の内歯126aが噛み合っている。また、図6に示す減速部材126は、内周に内歯が形成された筒状部の外周に外歯126bが形成されており、この外歯126bの現像ギヤが噛み合っている。このように、内周に内歯が形成された筒状部の外周に外歯126bを形成することで、先の図3に示す減速部材116に比べて、減速部材を軸方向に短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
図7に示すように各感光体ギヤ121a,121bは、減速部材126と軸方向で一部が重なるように配置されている。このように、モータ保持面板114と、第1面板112との間の隙間に感光体ギヤ121a,121bを配置することで、スペースを有効活用することができ、装置の小型化を図ることができる。また、感光体ギヤ121a,121bとモータギヤとの噛み合いで発生する騒音を、第1面板112とモータ保持面板114とで遮蔽でき、装置の静音化を図ることができる。
この図8には、第1面板112とモータ保持面板114との間の隙間に感光体に駆動伝達するためのギヤ列が配置されている。この図8では、第1面板112とモータ保持面板114との間の隙間には、感光体アイドラギヤ122と、感光体ギヤ121とが配置されている。感光体アイドラギヤ122は、第1面板112とモータ保持面板114とに支持されたアイドラ支持軸123に回転自在に支持されており、モータ軸111gの根元側のモータギヤと噛み合っている。感光体ギヤ121は、感光体アイドラギヤ122と噛み合っており、上述と同様、感光体24に継ぎ手を介して連結される感光体用駆動軸24aと一体的に回転するように感光体用駆動軸24aに取り付けられている。感光体用駆動軸24aは、第1面板112に軸受124を介して回転自在に支持されている。
(態様1)
駆動モータ111と、駆動モータ111のモータギヤ111aと噛み合う減速部材116などの内歯歯車と、内歯歯車を支持する支持軸117と、支持軸117を保持する第1面板112などの保持部材とを備えた駆動装置110において、駆動モータ111を、保持部材とは別の部材(本実施形態では、モータ保持面板114)に位置決めした。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動モータ111を、内歯歯車の支持軸を保持する第1面板112などの保持部材とは、別の部材(本実施形態では、モータ保持面板114)に位置決めしたので、モータ軸111gと同軸上に設けられた駆動モータ111の位置決め部111bが嵌るモータ被位置決め部を保持部材に設ける必要がない。その結果、保持部材にモータ被位置決め部を設けた構成に比べて、支持軸を、モータ軸に近接配置することが可能となる。これにより、保持部材にモータ被位置決め部を設けた構成に比べて、内歯歯車を小径化することが可能となり、装置の低騒音化を図ることができる。
(態様1)において、駆動モータ111のモータ軸111gが、第1面板112などの保持部材を貫通している。
これによれば、実施形態で説明したように、減速部材116などの内歯歯車の内歯とモータギヤ111aとの噛み合い騒音を、第1面板112などの保持部材により遮蔽することができる。これにより、内歯歯車の内歯とモータギヤ111aとの噛み合い騒音が、外部に漏れるのを抑制することができる。
(態様1)または(態様2)において、モータ保持面板114などの駆動モータ111が位置決めされる部材と、第1面板112などの保持部材は、同一部材によって位置決めされる。
これによれば、実施形態で説明したように、第1面板112などの保持部材と、モータ保持面板114などの駆動モータ111が位置決めされる部材とをそれぞれ別の部材に位置決めする場合に比べて、部品公差の積み上げによる精度低下を抑制することができる。これにより、モータギヤと内歯とを精度よく噛み合わせることができ、噛み合い振動などの発生を抑制することができる。
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、駆動モータ111は、モータ軸111gと同軸上に、モータ軸111gの直径よりも大径の位置め部111bを有し、モータ軸111gと支持軸117との軸間距離Sが、位置決め部111bの半径Dと支持軸117の半径dとを加算した値よりも大きい。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動モータ111を、保持部材とは別の部材(本実施形態では、モータ保持面板114)に位置決めすることで、軸方向から見たとき、支持軸117の少なくとも一部が、位置決め部111bと重なるように支持軸117を配置でき、内歯歯車を十分に小径化することができる。
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、減速部材116などの内歯歯車に補強突起116cを設けた。
これによれば、実施形態に説明したように、減速部材116などの内歯歯車の強度を高めることができ、モータギヤ111aから駆動力を伝達される際に、減速部材116が変形するのを抑制することができる。これにより、歯の異常摩耗や噛み合い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5)いずれかにおいて、減速部材116などの内歯歯車の内歯をはす歯形状とした。
これによれば、実施形態で説明したように、モータギヤ111aとの噛み合い率を高めることができ、振動や騒音を抑制することができる。
(態様6)において、はす歯は、駆動モータ側と反対側が、モータ側よりもモータギヤの回転方向下流側に位置するように捩れている。
これによれば、実施形態で説明したように、モータギヤに、、駆動モータ側と反対側に向うスラスト力が発生し、駆動モータ111をモータ保持面板114などの駆動モータを位置決めする部材に押し付けることができる。これにより、駆動モータ111の姿勢を維持することができ、噛み合い振動などの発生を良好に抑制することができる。
(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、減速部材などの内歯歯車は、内周面に内歯が形成された筒状部を有し、筒状部の外周面に外歯などの駆動伝達部を形成した。
これによれば、図6を用いて説明したように、内歯部と外歯部とを軸方向に並べて配置した場合に比べて、減速部材を軸方向に短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
(態様1)乃至(態様8)いずれかにおいて、減速部材などの内歯歯車は、はす歯形状の内歯と、はす歯形状の外歯とを備え、前記外歯のはす歯の捩れ方向を、前記モータギヤ111aのはす歯の捩れ方向と同じにした。
これによれば、実施形態で説明したように、外歯のスラスト力の方向を、内歯のスラスト力の方向と逆方向にでき、内歯のスラスト力を、外歯のスラスト力で打ち消すことができる。これにより、減速部材116などの内歯歯車が駆動モータ側に移動して、第1面板112などの保持部材に当接しながら回転駆動するのを防止することができる。これにより、内歯歯車を良好に回転駆動することで、回転ムラなどが生じることなく、現像ローラなどの被駆動伝達部材を回転駆動させることができる。
(態様1)乃至(態様9)いずれかにおいて、モータ保持面板114などの駆動モータ111が位置決めされる部材は、所定の隙間を有して第1面板112などの保持部材に対向配置されており、駆動モータ111が位置決めされる部材と保持部材との隙間に感光体ギヤ121などの駆動伝達部材を配置した。
これによれば、図6、図7を用いて説明したように、感光体ギヤ121などの駆動伝達部材とモータギヤ111aとの噛み合いで発生する騒音を、第1面板112などの保持部材とモータ保持面板114などの駆動モータ111が位置決めされる部材とで遮蔽でき、装置の静音化を図ることができる。
(態様10)において、モータ保持面板114などの駆動モータ111が位置決めされる部材と第1面板112などの保持部材との隙間に配置された感光体ギヤ121などの駆動伝達部材は、駆動モータ111のモータギヤ111aと噛み合う。
これによれば、ひとつの駆動モータで、2系統の駆動伝達経路を形成することができる。
(態様11)において、減速部材などの内歯歯車とモータギヤ111aとの間の減速比が、モータ保持面板114などの駆動モータが位置決めされる部材と第1面板112などの保持部材との隙間に配置された感光体ギヤ121などの駆動伝達部材と、モータギヤ111aとの間の減速比よりも小さい。
これによれば、図6、図7を用いて説明したように、減速比の大きい駆動伝達に内歯歯車を用いる場合に比べて、静音化を図ることができる。
(態様11)または(態様12)において、モータ保持面板114などの駆動モータが位置決めされる部材と第1面板112などの保持部材との隙間に配置された感光体ギヤなどの駆動伝達部材を介して駆動力が伝達される被駆動伝達部材が、感光体24である。
これによれば、騒音を抑制して感光体24を駆動することができる。
(態様1)乃至(態様13)いずれかにおいて、減速部材などの内歯歯車を介して駆動力が伝達される被駆動伝達部材が、現像ローラ81である。
これによれば、騒音を抑制して現像ローラ81を駆動することができる。
(態様1)乃至(態様14)いずれかにおいて、駆動モータのモータ軸111gの先端部を、先端に向うに連れて直径が減少するようなテーパ形状とした。
これによれば、図6を用いて説明したように、駆動モータ111を組み付ける際に、駆動モータ111が多少、ラジアル方向にずれていても、モータ軸111g先端のテーパ形状により案内されて、モータ軸の外周に形成されたモータギヤ111aと内歯歯車の内歯とを噛み合わせることができる。これにより、駆動モータ111の組み付けを容易に行うことができる。
(態様1)乃至(態様15)いずれかにおいて、駆動モータ111が、アウターロータ型のブラシレスモータである。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動モータ111が安定して回転し、現像ローラ81などの被駆動伝達部材を良好に等速で回転させることができる。
画像形成装置において、(態様1)乃至(態様16)いずれかの駆動装置を備える。
これによれば、振動や噛み合い騒音が抑制され、装置の静音化を図ることができる。
21:二次転写ローラ
22:中間転写ベルト
23:現像ユニット
24:感光体
24a:感光体用駆動軸
81:現像ローラ
81a:現像用駆動軸
110:駆動装置
111:駆動モータ
111a:モータギヤ
111b:
111g:モータ軸
112:第1面板
112a:貫通穴
113:第2面板
114:モータ保持面板
114a:位置決め穴部
115:位置決めピン
116 減速部材
116a:内歯部
116b:外歯部
116c:補強突起
116e:連結部
117:支持軸
118:現像ギヤ
121,121a,121b:感光体ギヤ
122:感光体アイドラギヤ
123:アイドラ支持軸
126:減速部材
126a:内歯
126b:外歯
A:先端
D:位置決め部の半径
d:支持軸の半径
S:軸間距離
Claims (14)
- 駆動モータと、
前記駆動モータのモータギヤと噛み合う内歯歯車と、
前記内歯歯車を支持する支持軸とを備えた駆動装置において、
前記支持軸は、第一部材と、所定の隙間を有して前記第一部材に対向配置された第二部材とに保持され、
前記駆動モータは、前記第一部材の前記第二部材との対向側と反対側で、所定の隙間を有して前記第一部材に対向配置された第三部材に位置決めされており、
前記第三部材と前記第一部材との間には、前記モータギヤと噛み合い、感光体に駆動力を伝達する駆動伝達部材が設けられ、
前記内歯歯車は、前記第一部材と前記第二部材との間に設けられていることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置において、
前記モータギヤは、前記第一部材を貫通し、前記内歯歯車の内歯と直接噛み合うことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1または2に記載の駆動装置において、
前記第三部材と、前記第一部材は、前記第二部材によって位置決めされることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至3いずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動モータは、モータ軸と同軸上に、モータ軸の直径よりも大径の位置決め部を有し、
前記モータ軸と前記支持軸との軸間距離が、前記位置決め部の半径と前記支持軸の半径とを加算した値よりも小さいことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の駆動装置において、
前記内歯歯車に補強突起を設けたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至5いずれかに記載の駆動装置において、
前記内歯歯車の内歯をはす歯形状としたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項6に記載の駆動装置において、
前記はす歯は、前記駆動モータ側と反対側が、モータ側よりも前記モータギヤの回転方向下流側に位置するように捩れていることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至7いずれかに記載の駆動装置において、
前記内歯歯車は、内周面に内歯が形成された筒状部を有し、該筒状部の外周面に駆動伝達部を形成したことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至8いずれかに記載の駆動装置において、
前記内歯歯車は、はす歯形状の内歯と、はす歯形状の外歯とを備え、
前記外歯のはす歯の捩れ方向を、前記モータギヤのはす歯の捩れ方向と同じにしたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至9いずれかに記載の駆動装置において、
前記内歯歯車と前記モータギヤとの間の減速比が、前記駆動伝達部材と、前記モータギヤとの間の減速比よりも小さいことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至10いずれかに記載の駆動装置において、
前記内歯歯車を介して駆動力が伝達される被駆動伝達部材が、現像ローラであることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至11いずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動モータのモータ軸の先端部を、先端に向うに連れて直径が減少するようなテーパ形状としたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至12いずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動モータが、アウターロータ型のブラシレスモータであることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至13いずれかに記載の駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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