JP6635351B2 - 駆動伝達装置、駆動装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
駆動側ジョイントが従動側ジョイントに駆動力を伝達する際には、駆動側ジョイントに設けられた軸方向に突出する駆動爪部が、従動側ジョイントの軸方向に突出する従動爪部に当接して従動側ジョイントへ駆動力の伝達が行われる。
特許文献1に記載の駆動側ジョイントは、上記した形状の駆動爪部が、回転方向に180°の間隔開けて2つ設けられている。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略図である。図1に示す画像形成装置1は、プロセスカートリッジとしても用いることが可能な画像形成部としての画像形成ユニット10を並列し、転写体としての中間転写体である中間転写ベルト11に一旦画像を重ね合わせて、それを記録紙Pに一括転写する方式である。
画像形成モードに応じて接離機構を制御し、その画像形成モードに用いる画像形成ユニット10の感光体20と中間転写ベルト11とは当接させ、その画像形成モードに用いない画像形成ユニット10の感光体20と中間転写ベルト11とは離間させる。
フルカラー画像形成モードでは、図示しない接離機構により、有色一次転写ローラ62Y,62C,62M,62Kを感光体20Y,20C,20M,20K側に近接させて、中間転写ベルト11と感光体20Y,20C,20M,20Kとを当接させる。
図2は、特色感光体20Sと、接離機構100と示す斜視図である。
図2に示すように、特色一次転写ローラ62Sを接離させる接離機構100は、中間転写装置60の前側板299と図中鎖線で示す後側板298とにそれぞれ設けられている。接離機構100は、特色一次転写ローラ62Sとともに、特色一次転写ローラ62Sに対して中間転写ベルト表面移動方向上流側に配置された従動ローラ18(図1参照)を、接離させる。接離機構100は、接離駆動装置200により駆動され、特色一次転写ローラ62Sと従動ローラ18とを接離させる。
接離機構100は、特色一次転写ローラ62Sを回転自在に支持する揺動部材である転写ローラ支持ブラケット131、従動ローラ18を回転自在に支持する揺動部材である従動ローラ支持ブラケット181を有している。従動ローラ支持ブラケット181は、転写ローラ支持ブラケット131よりも後側板298側に配置されている。
転写ローラ支持ブラケット131および従動ローラ支持ブラケット181は、後側板298に設けられた揺動軸19に揺動可能に支持されている。
従動ローラ支持ブラケット181の図中右側端部には、第2引張スプリング178の一端が引っ掛けられる第1フック部181aが設けられている。第2引張スプリング178の他端は、後側板298に設けられた第2バネ引っ掛け部298bに引っ掛けられている。また、従動ローラ支持ブラケット181の図中左側端部には、第3引張スプリング179の一端が引っ掛けられる第2フック部181bが設けられている。第3引張スプリング179の他端は、後側板298に設けられた第3バネ引っ掛け部298cに引っ掛けられている。これにより、従動ローラ支持ブラケット181は、図中右側を第2引張スプリング178により図中上方へ引っ張られ、図中左側を第3引張スプリング179により下方へ引っ張られる。その結果、従動ローラ支持ブラケット181には、第2、第3引張スプリングにより、揺動軸19を支点にして図中反時計回りに回動する方向に付勢される。先の図3に示すように、後側板298には、内部側に折り曲げられた従動ローラ位置決め用曲げ部194が設けられており、第2、第3引張スプリングにより付勢された従動ローラ支持ブラケット181は、この従動ローラ位置決め用曲げ部194に突き当たっている。これにより、従動ローラ18が、所定の当接位置に位置し、中間転写ベルト11に所定の当接圧で当接する。
また、図3、図6に示すように、スライド板192の後側板298と対向する面の反対側の面には、転写ローラ支持ブラケット131の開口部131b内に位置するように、転写ローラ接離ピン192bがカシメ固定されている。
図8に示すように、前側板299に設けた接離機構100は、上述した後側板298に設けた接離機構と同じ構成である。すなわち、特色一次転写ローラ62Sを回転自在に支持する転写ローラ支持ブラケット131と、従動ローラ18を回転自在に支持する従動ローラ支持ブラケット181とが前側板299の揺動軸に揺動自在に支持されている。また、後側板に設けた接離機構と同様に、スライド軸保持部材117にスライド軸193がスライド可能に支持されており、その一端にカム当接部材116が設けられている。また、スライド軸193にスライド板192が固定されており、このスライド板192には、図示されていないが後側板に設けた接離機構と同じ位置に従動ローラ接離ピンと、転写ローラ接離ピンとがスライド板192にカシメ固定されている。
図9は、従動ローラ18および特色一次転写ローラ62Sが当接位置にあるときの特色感光体20S周辺を示す概略構成図であり、図10は、従動ローラ18および特色一次転写ローラ62Sが離間位置にあるときの特色感光体20S周辺を示す概略構成図である。
図15は、接離駆動装置200の斜視図であり、図16は、接離駆動装置200の側面図である。図17は、接離駆動装置200の平面図である。また、図18は、接離駆動装置200の駆動側ユニット201の正面図であり、図19は、駆動側ユニット201のギヤ列を示す斜視図である。
接離駆動装置200は、接離モータ101などを備えた駆動側ユニット201と、駆動対象回転体たるカム部材191と従動軸138などを備えた従動側ユニット202とを有している。
図20は、駆動側カップリング118周辺の斜視図である。
図20に示すように、駆動軸148の先端部分は、回転方向において180°の間隔を開けて2箇所直線状に削れた平面部を有する略楕円形状(小判形状)をしており、この略楕円形状の部分に駆動側カップリング118がはめ込まれている。また、駆動側カップリング118が駆動軸148から抜け出さないように、駆動軸148の駆動側カップリング118を貫通した部分にEリング148aが取り付けられている。
図21、図22に示すように、従動軸138の先端も、駆動軸148と同様に、回転方向において180°の間隔を開けて2箇所直線状に削れた平面部を有する略楕円形形状(小判形状)をしている。この略楕円形状の部分138aに従動側カップリング108がはめ込まれている。また、従動側カップリング108が従動軸138から抜け出さないように、従動軸138の従動側カップリング108を貫通した部分にEリング138bが取り付けられている。
図23に示すように、駆動側カップリング118は、回転中心に取り付け穴118bを有する略リング状の駆動基部118aを有している。取り付け穴118bは、平面状の内周面と円弧状の内周面とから構成され、平面状の内周面同士が対向し、円弧状の内周面が対向した、断面略楕円形状(小判形状)をしている。この駆動基部118aの接離モータ側と反対側の面には、駆動爪部118cが回転方向に180°の間隔を開けて2箇所設けられている。駆動爪部118cは、図23(b)に示すように、図中上下の基準線に対して回転方向に1mmずれた箇所に、回転方向に直交する駆動伝達面1181aが形成されている。また、駆動爪部118cは、駆動伝達面1181aから図中左右の基準線に対して1mm手前の位置まで回転方向に延びている。また、駆動爪部118cの回転軸方向に対して直交する先端面1181bは、駆動基部118aからの高さが、駆動伝達面1181aから回転方向に離れるに従って徐々に低くなるような傾斜面となっている。具体的には、図23(d)に示すように、駆動爪部の駆動伝達面1181a側端部の駆動基部118aからの高さは5.9mmであり、駆動伝達面1181a側と反対側の端部の駆動基部118aからの高さは5.1mmとなっている。すなわち、駆動爪部の先端面1181bは、駆動基部の駆動爪部形成面に対して角度θ1傾斜した傾斜面となっている。
図24に示すように、従動側カップリング108は、回転中心に取り付け穴108bを有する略リング状の従動基部108aを有している。取り付け穴108bは、平面状の内周面と円弧状の内周面とから構成され、平面状の内周面同士が対向し、円弧状の内周面が対向した、断面略楕円形状(小判形状)をしている。この従動基部108aの後側板298側と反対側の面には、従動爪部108cが回転方向に180°の間隔を開けて2箇所設けられている。従動爪部108cは、図24(b)に示すように、回転方向に直交する被駆動伝達面1081aから回転方向に90°の位置まで延びている。また、従動爪部108cの回転軸方向に対して直交する先端面1081bは、従動基部108aからの高さが、被駆動伝達面1081aから回転方向に離れるに従って徐々に低くなるような傾斜面となっている。具体的には、図24(d)に示すように、従動爪部の被駆動伝達面1081a側端部の従動基部108aからの高さは5.9mmであり、被駆動伝達面1081a側と反対側の端部の従動基部108aからの高さは4.5mmとなっている。すなわち、従動爪部の先端面1081bは、従動基部の従動爪部形成面に対して角度θ2傾斜した傾斜面となっている。また、従動爪部の先端面1081bの傾斜角度θ2は、駆動爪部118cの先端面1181bの傾斜角度θ1よりも大きくなっている(θ1<θ2)。
駆動側カップリング118の駆動爪部118cに対して従動側カップリング108の従動爪部108cの位相が90°ずれた状態で、駆動側カップリング118と従動側カップリング108とが連結されると、図25に示すように、駆動伝達面1181aと被駆動伝達面1081aとの間に隙間Dが形成される。この隙間Dは、1mmである。また、このとき、図26に示すように、駆動爪部の駆動伝達面1181aと反対側端部と従動爪部の被駆動伝達面1081aと反対側端部との間にも1mmの隙間Dが生じる。このように、駆動爪部118cと従動爪部108cとの間に1mmの隙間が生じることで、駆動軸148と従動軸138の間で1mmの軸芯ずれをカップリング120は、許容することができる。
図27に示すように、従来の駆動側カップリング121の駆動爪部121cの形成範囲は、γであり、駆動爪部形成範囲が90°よりもはるかに狭い範囲であり、駆動爪部非形成範囲ηが90°よりも十分に広い範囲であった。また、駆動爪部121cの先端面1121bが、駆動基部121aの駆動爪部形成面と平行な平行面と、駆動爪部形成面に対して傾斜した傾斜面となっていた。
(態様1)
接離モータ101などの駆動源の駆動力が伝達される駆動軸148たる駆動出力軸の軸端部に取り付けられ、軸方向に突出する駆動爪部118cを有する駆動側カップリング118などの駆動側連結部材と、駆動側連結部材と軸方向から対向するように、従動軸138の端部に取り付けられ、軸方向に突出する従動爪部108cを有する従動側カップリング108などの従動側連結部材とを備えたカップリング120などの駆動伝達装置において、上記駆動爪部118cおよび上記従動爪部108cの少なくとも一方は、回転方向一端側から他端側に向けて徐々に軸方向高さが低くなるような形状をしており、上記駆動爪部118cと上記従動爪部108cとが軸方向から当接したとき、線接触または点接触となるように、上記駆動爪部118cおよび/または上記従動爪部108cを形成したこと。
(態様1)によれば、従動爪部108cが軸方向から駆動爪部118cにぶつかったとき、駆動爪部118cと従動爪部108cとの接触が、線接触または点接触となる。これにより、駆動爪部118cと従動爪部108cとの摩擦力を面接触の場合に比べて低減することができる。よって、駆動爪部118cと従動爪部108cとがぶつかったとき、カム部材191などの駆動対象回転体を軸方向に強く押し込まずとも、従動カップリング108などの従動側連結部材が、駆動側カップリング118などの駆動側連結部材に対して相対的に回転し、駆動爪部118cと従動爪部108cとを互い違いに位置させることができる。これにより、駆動爪部118cの対向部と従動爪部108cの対向部とが面接触する場合に比べて、容易に駆動対象回転体を装着することができる。
(態様1)において、駆動爪部118cおよび従動爪部108cは、回転方向一端側から他端側に向けて徐々に軸方向高さが低くなるような形状をしており、駆動爪部118cの先端面1181bなどの従動側連結部材と対向する対向面の軸方向に垂直な仮想垂面に対する傾斜角度と、従動爪部108cの先端面1081cなどの上記駆動連結部材と対向する対向面の軸方向に垂直な仮想垂面に対する傾斜角度とを互いに異ならせた。
これによれば、実施形態で説明したように、従動爪部108cが軸方向から駆動爪部118cにぶつかったとき、駆動爪部118cと従動爪部108cとの接触が、線接触となる。これにより、駆動爪部と従動爪部との摩擦力を低減でき、従動爪部が駆動爪部にぶつかった状態から力をこめずとも中間転写装置60を装置本体に装着できる。
また、(態様1)または(態様2)において、駆動伝達時に駆動爪部118cの従動爪部108cに当接して従動爪部108cに駆動を伝達する駆動伝達面1181aなどの駆動伝達部、および、駆動伝達時に従動爪部108cの駆動伝達部が当接する被駆動伝達面1081aなどの被駆動伝達部が、回転方向に対して直交する面である。
これによれば、駆動爪部と従動爪部とを面接触させて、駆動伝達を行うことができ、良好な駆動伝達を行うことができる。
接離モータ101などの駆動源と、駆動源の駆動力をカム部材191などの駆動対象回転体に伝達する駆動伝達手段とを備えた駆動装置において、駆動伝達手段として(態様1)乃至(態様3)いずれかに記載のカップリング120などの駆動伝達装置を用いた。
かかる構成を備えることで、駆動側連結部材と従動側連結部材とを容易に連結させることができる。
(態様4)において、接離モータ101などの駆動源として、ステッピングモータを用い、駆動対象回転体が、第4引張スプリング176などの付勢手段による付勢力により当接するカム当接部材116などの部材を直線的に往復移動させるカムであって、駆動爪部118cと従動爪部108cとのガタを2mm以下とした。
これによれば、実施形態で説明したように、第4引張スプリング176などの付勢力によりカム部材などのカムが回転しても、接離モータ101などの駆動源が脱調するのを防止することができる。
画像形成装置は、(態様4)または(態様5)の駆動装置を備える。
これにより、駆動側連結部材と従動側連結部材とを容易に連結させることができる。
(態様6)において、感光体20Sと、感光体20Sの画像を中間転写ベルト11などの転写体に転写する一次転写ローラ62Sなどの転写部材と、転写部材を保持し、揺動軸19などの支持軸に揺動自在に支持され揺動することにより転写部材が接離する転写ローラ支持ブラケット131などの揺動部材、接離駆動装置200などの駆動装置により回転駆動されるカム部材191などのカム、および第4引張スプリング176などの付勢手段の付勢力により一端がカムに当接し、カムの回転により往復移動することで、揺動部材を揺動させるスライド機構(本実施形態では、カム当接部材116、スライド軸193、スライド板192などの構成)を有する接離機構100とを備える。
これによれば、一次転写ローラ62Sなどの転写部材を感光体20Sに対して接離させることができる。
(態様7)において、感光体を備え、互いに異なる色の画像を形成する複数の画像形成ユニット10Y,10C,10M,10Kなどの画像形成部を備えたカラー画像形成手段と、感光体を備え、白色または透明色の特色画像を形成する特色画像形成ユニット10Sなどの特色画像形成部とを備え、接離機構100は、特色画像形成部の感光体の特色画像を中間転写ベルト11などの転写体に転写する特色一次転写ローラ62Sなどの特色転写部材を接離させる。
かかる構成によれば、特色一次転写ローラ62Sなどの特色転写部材を感光体62Sから接離させることができる。
(態様8)において、特色画像を形成する特色画像形成モードと、その他の画像形成モードとを有し、特色画像形成モードのとき、特色一次転写ローラ62Sなどの特色転写部材を特色画像形成ユニット10Sなどの特色画像形成部の感光体20Sに当接させ、その他の画像形成モードのとき特色転写部材を特色画像形成部の感光体から離間するように接離機構100を制御する制御手段を備えた。
これによれば、その他の画像形成モードのとき、特色画像形成部の感光体20Sに転写体の画像が逆転写されるなどの不具合が発生するのを抑制することができる。
10S:特色画像形成ユニット
11:中間転写ベルト
18:従動ローラ
19:揺動軸
20S:特色感光体
60:中間転写装置
108:従動側カップリング
108c:従動爪部
116:カム当接部材
118:駆動側カップリング
118c:駆動爪部
119:カム部材
120:カップリング
131:転写ローラ支持ブラケット
138:従動軸
148:駆動軸
181:従動ローラ支持ブラケット
191:カム部材
192:スライド板
193:スライド軸
200:接離駆動装置
1081b:先端面
1081a:被駆動伝達面
1181b:先端面
1181a:駆動伝達面
Claims (9)
- 駆動源の駆動力が伝達される駆動出力軸の軸端部に取り付けられ、軸方向に突出する駆動爪部を有する駆動側連結部材と、
前記駆動側連結部材と軸方向から対向するように、従動軸の端部に取り付けられ、軸方向に突出する従動爪部を有する従動側連結部材とを備えた駆動伝達装置において、
前記駆動爪部および前記従動爪部は、回転方向一端側から他端側に向けて徐々に軸方向高さが低くなるような形状をしており、
前記駆動爪部と前記従動爪部とが軸方向から当接したとき、線接触または点接触となるように、前記駆動爪部および前記従動爪部を形成するとともに、
前記駆動側連結部材は、前記駆動源に駆動的に連結されており、
前記従動側連結部材は、該従動側連結部材を前記駆動側連結部材に連結する際、前記駆動側連結部材側に付勢された状態で前記従動軸方向に移動可能であり、かつ前記従動軸を中心に回転するように構成し、
駆動伝達時に前記駆動爪部の前記従動爪部に当接して該従動爪部に駆動を伝達する駆動伝達部、および、駆動伝達時に前記従動爪部の該駆動伝達部が当接する被駆動伝達部が、回転方向に対して直交する面であることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1に記載の駆動伝達装置において、
前記駆動源は、ステッピングモータであることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1または2に記載の駆動伝達装置において、
前記駆動爪部の前記従動側連結部材と対向する対向面の軸方向に垂直な仮想垂面に対する傾斜角度と、前記従動爪部の前記駆動側連結部材と対向する対向面の軸方向に垂直な仮想垂面に対する傾斜角度とを互いに異ならせたことを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項3に記載の駆動伝達装置において、
前記駆動爪部の前記傾斜角度は、前記従動爪部の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする駆動伝達装置。 - 駆動源と、
該駆動源の駆動力を駆動対象回転体に伝達する駆動伝達手段とを備えた駆動装置において、
前記駆動伝達手段として請求項1乃至4いずれか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。 - 請求項5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。
- 請求項6に記載の画像形成装置において、
感光体と、
該感光体の画像を転写体に転写する転写部材と、
前記転写部材を保持し、支持軸に揺動自在に支持され揺動することにより前記転写部材が接離する揺動部材、前記駆動装置により回転駆動されるカム、および付勢手段の付勢力により一端が前記カムに当接し、カムの回転により往復移動することで、前記揺動部材を揺動させるスライド機構を有する接離機構とを備えた画像形成装置。 - 請求項7に記載の画像形成装置において、
前記感光体を備え、互いに異なる色の画像を形成する複数の画像形成部を備えてカラー画像形成手段と、
前記感光体を備え、白色または透明色の特色画像を形成する特色画像形成部とを備え、
前記接離機構は、前記特色画像形成部の感光体の特色画像を前記転写体に転写する特色転写部材を接離させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8に記載の画像形成装置において、
前記特色画像を形成する特色画像形成モードと、その他の画像形成モードとを有し、特色画像形成モードのとき、前記特色転写部材を前記特色画像形成部の感光体に当接させ、その他の画像形成モードのとき前記特色転写部材を前記特色画像形成部の感光体から離間するように前記接離機構を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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