JP2006171200A - Photoreceptor drum mechanism, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

Photoreceptor drum mechanism, process cartridge and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2006171200A
JP2006171200A JP2004361450A JP2004361450A JP2006171200A JP 2006171200 A JP2006171200 A JP 2006171200A JP 2004361450 A JP2004361450 A JP 2004361450A JP 2004361450 A JP2004361450 A JP 2004361450A JP 2006171200 A JP2006171200 A JP 2006171200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photosensitive drum
drum
gear
driving mechanism
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004361450A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Numata
哲哉 沼田
Sukeomi Matsuzaki
祐臣 松崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2004361450A priority Critical patent/JP2006171200A/en
Publication of JP2006171200A publication Critical patent/JP2006171200A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2881—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output

Landscapes

  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a photoreceptor drum mechanism, a process cartridge including the same and an entire image forming apparatus by reducing space occupied by the photoreceptor drum driving mechanism in the radial direction of a photoreceptor drum. <P>SOLUTION: The photoreceptor drum driving mechanism has a first internal gear provided at one end of an electrophotographic photoreceptor drum, a crank shaft, a drum bearing equipped with a second internal gear, and a stepped gear for transmission equipped with a first external gear meshed with the first internal gear and a second external gear meshed with the second internal gear. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真感光体ドラムに駆動力を入力する感光体ドラム駆動機構、およびこれを備えたプロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a photosensitive drum driving mechanism that inputs a driving force to an electrophotographic photosensitive drum, a process cartridge including the photosensitive drum driving mechanism, and an electrophotographic image forming apparatus.

電子写真画像形成方式を用いた電子写真画像形成装置は、帯電手段によって一様に帯電させた電子写真感光体に画像情報に応じた選択的な露光を行って潜像を形成する。そして、その潜像を現像手段によってトナーを用いて現像してトナー画像を形成する。その後、前記電子写真感光体に形成したトナー画像を転写手段によってシートに転写して画像形成を行う。   An electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic image forming system forms a latent image by performing selective exposure according to image information on an electrophotographic photosensitive member uniformly charged by a charging unit. The latent image is developed with toner by a developing unit to form a toner image. Thereafter, the toner image formed on the electrophotographic photosensitive member is transferred onto a sheet by a transfer unit to form an image.

ここで従来電子写真感光体には、感光体ドラムや、感光体ベルトが用いられる場合が多い。これらを回転駆動させる機構には、回転精度向上、小型化、静音化、感光体の着脱を可能とするなど様々な課題があり、種々の構成が考えられてきた。特許文献１（特開平８−２７０６４２）には、感光体ドラムを回転駆動するための構成が提案されている。特許文献１の構成について、図１１を用いて説明する。感光体ドラム100の一端にはカップリング凸軸101を設けている。装置本体側には、カップリング凸軸101と係合するカップリング凹軸102を備えた大歯車103を設けている。大歯車103は感光体ドラム100と同軸であり、モータ104からの駆動をモータギア105を介して伝達される。この構成により、モータ104からの駆動を減速しつつ感光体ドラム100を回転駆動している。 Here, as the conventional electrophotographic photosensitive member, a photosensitive drum or a photosensitive belt is often used. There are various problems in the mechanism for rotationally driving them, such as improvement in rotational accuracy, miniaturization, noise reduction, and attachment / detachment of the photoreceptor, and various configurations have been considered. Japanese Patent Laid-Open No. 8-270642 proposes a configuration for rotationally driving a photosensitive drum. The configuration of Patent Document 1 will be described with reference to FIG. A coupling convex shaft 101 is provided at one end of the photosensitive drum 100. A large gear 103 having a coupling concave shaft 102 that engages with the coupling convex shaft 101 is provided on the apparatus main body side. The large gear 103 is coaxial with the photosensitive drum 100, and the drive from the motor 104 is transmitted via the motor gear 105. With this configuration, the photosensitive drum 100 is rotationally driven while the drive from the motor 104 is decelerated.

特開平８−２７０６４２（第４頁および図７）JP-A-8-270642 (page 4 and FIG. 7)

しかし図１１に示した従来の感光体ドラム駆動機構では、感光体ドラム100の減速比を大きくしようとすると、大歯車103の直径が大きくなる。大歯車103を駆動するモータ104のモータギア105は大歯車103の外周の外側に配置されるため、感光体ドラム100とその駆動機構が感光体ドラム100の半径方向に大きくなり、ひいては装置全体の大型化を招いてしまう。   However, in the conventional photosensitive drum driving mechanism shown in FIG. 11, when the reduction ratio of the photosensitive drum 100 is increased, the diameter of the large gear 103 is increased. Since the motor gear 105 of the motor 104 that drives the large gear 103 is disposed outside the outer periphery of the large gear 103, the photosensitive drum 100 and its driving mechanism become larger in the radial direction of the photosensitive drum 100, and as a result, the large size of the entire apparatus. Invitation

そこで本発明は、感光体ドラム駆動機構が感光体ドラムの半径方向に占めるスペースを縮小して、感光体ドラム駆動機構およびこれ含むプロセスカートリッジおよび画像形成装置全体の小型化を図ることを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce the space occupied by the photosensitive drum driving mechanism in the radial direction of the photosensitive drum, and to reduce the size of the photosensitive drum driving mechanism, the process cartridge including the photosensitive drum driving mechanism, and the entire image forming apparatus. .

上記目的を達成するために、本発明に係る感光体ドラム駆動機構の代表的な構成は、電子写真感光体ドラムに駆動力を入力する感光体ドラム駆動機構において、前記電子写真感光体ドラムの一端に設けられ、第一の内歯ギアと、該電子写真感光体ドラムの回転軸線と同軸線のドラムフランジ軸を備えたドラムフランジと、画像形成装置本体から駆動力を受ける入力受け部と、前記回転軸線と同軸線の第一の軸部と、前記回転軸線とずれた軸線を有する第二の軸部と、前記ドラムフランジ軸と回転可能に嵌合する係合部と、を備えたクランク軸と、前記第一の軸部を回転可能に支持する第一の軸受部と、前記第一の軸受部と同軸線の第二の内歯ギアと、を備えたドラム軸受と、前記第二の軸部に回転可能に嵌合する第二の軸受部と、前記第一の内歯ギアと噛合する第一の外歯ギアと、前記第二の内歯ギアと噛合する第二の外歯ギアと、を備えた伝達用段ギアとを有し、前記クランク軸の入力受け部が駆動力を受けることにより前記第二の軸部が偏心回転し、前記伝達用段ギアが公転しながら自転し、前記電子写真感光体ドラムに駆動力を伝達することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of a photosensitive drum driving mechanism according to the present invention is a photosensitive drum driving mechanism for inputting a driving force to an electrophotographic photosensitive drum, and one end of the electrophotographic photosensitive drum. A first internal gear, a drum flange having a drum flange shaft coaxial with the rotation axis of the electrophotographic photosensitive drum, an input receiving portion for receiving a driving force from the image forming apparatus main body, A crankshaft comprising: a first shaft portion that is coaxial with the rotation axis; a second shaft portion having an axis that is offset from the rotation axis; and an engagement portion that is rotatably fitted to the drum flange shaft. A drum bearing comprising: a first bearing portion rotatably supporting the first shaft portion; a second internal gear coaxial with the first bearing portion; and the second bearing A second bearing portion rotatably fitted to the shaft portion, and the first An input receiving portion of the crankshaft, comprising: a transmission step gear including a first external gear that meshes with the tooth gear and a second external gear that meshes with the second internal gear. Receiving the driving force causes the second shaft portion to rotate eccentrically, the transmission step gear rotates while revolving, and transmits the driving force to the electrophotographic photosensitive drum.

本発明によれば、感光体ドラムの半径方向において、感光体ドラム駆動機構を小型化することができ、ひいてはプロセスカートリッジおよび画像形成装置全体の小型化を図ることができる。また、歯車の1歯成分が高周波成分になることにより画像上ピッチが細かくなり、画質を向上することが可能となる。   According to the present invention, the photosensitive drum driving mechanism can be reduced in size in the radial direction of the photosensitive drum, and as a result, the process cartridge and the entire image forming apparatus can be reduced in size. Further, since one tooth component of the gear becomes a high frequency component, the pitch on the image becomes finer, and the image quality can be improved.

（全体構成の説明）
本発明に係る感光体ドラム駆動機構、およびこれを備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置本体の実施例について説明する。図１は本実施例に係るプロセスカートリッジの主断面図、図２は画像形成装置本体の主断面図、図３は装置本体と感光体ドラム駆動機構との連結を説明する図である。 (Description of overall configuration)
Embodiments of a photosensitive drum driving mechanism according to the present invention, a process cartridge including the photosensitive drum driving mechanism, and an image forming apparatus main body will be described. FIG. 1 is a main cross-sectional view of a process cartridge according to this embodiment, FIG. 2 is a main cross-sectional view of an image forming apparatus main body, and FIG. 3 is a view for explaining the connection between the apparatus main body and a photosensitive drum driving mechanism.

図１に示すプロセスカートリッジＢは、電子写真感光体ドラムと、電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段を備えたものである。ここで、プロセス手段としては、例えば感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段、電子写真感光体ドラムにトナー画像を形成する現像手段、電子写真感光体ドラム表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段がある。   A process cartridge B shown in FIG. 1 is provided with an electrophotographic photosensitive drum and process means acting on the electrophotographic photosensitive drum. Here, the process means includes, for example, a charging means for charging the surface of the photosensitive drum, a developing means for forming a toner image on the electrophotographic photosensitive drum, and a cleaning for removing the toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive drum. There is a means.

図１に示すように、プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体である感光層を有する感光体ドラム５の周囲に、帯電手段である帯電ローラ６、現像手段の例としての現像ローラ４、感光体ドラム５から除去した残留トナーを蓄積するためのクリーニング容器19を備えている。プロセスカートリッジＢは、図２に示す画像形成装置Ａに対して着脱可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, a process cartridge B includes a charging roller 6 as a charging unit, a developing roller 4 as an example of a developing unit, a photosensitive member around a photosensitive drum 5 having a photosensitive layer as an electrophotographic photosensitive member. A cleaning container 19 for accumulating residual toner removed from the drum 5 is provided. The process cartridge B is configured to be detachable from the image forming apparatus A shown in FIG.

図２に示す画像形成装置Ａにおいて、感光体ドラム５は帯電ローラ６によって一様に帯電された後に、光学系10から画像情報に基づいたレーザー光像を露光開口部12（図１参照）を介して照射、露光されることにより、潜像が形成される。そして現像ローラ４に現像バイアスを印加することによって潜像を現像し、トナー画像を形成する。一方、感光体ドラム５上の潜像と同期して、装置下部に装着されたカセット１から搬送ローラ３によってシート２を搬送する。感光体ドラム５のトナー画像は、転写手段としての転写ローラ７に電圧印加することによってシート２に転写する。トナー画像を転写されたシートは定着手段８へと搬送される。そして、シートは、熱および圧力を印加されることにより画像を定着され、排出ローラ９によって装置上部の排出部11に排出される。   In the image forming apparatus A shown in FIG. 2, the photosensitive drum 5 is uniformly charged by the charging roller 6, and then the laser beam image based on the image information is sent from the optical system 10 to the exposure opening 12 (see FIG. 1). A latent image is formed by irradiating and exposing through the film. The latent image is developed by applying a developing bias to the developing roller 4 to form a toner image. On the other hand, in synchronization with the latent image on the photosensitive drum 5, the sheet 2 is conveyed by the conveyance roller 3 from the cassette 1 mounted at the lower part of the apparatus. The toner image on the photosensitive drum 5 is transferred to the sheet 2 by applying a voltage to a transfer roller 7 as transfer means. The sheet on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 8. Then, the image is fixed on the sheet by applying heat and pressure, and the sheet is discharged by the discharge roller 9 to the discharge unit 11 at the upper part of the apparatus.

図３に示すように、感光体ドラム５の一端には後に詳述するカップリング凸軸17ｃが設けられている。一方、画像形成装置本体側には大歯車14が設けられており、不図示のモータによって駆動を伝達される。大歯車14は感光体ドラム５と同軸線であって、その軸心にカップリング凸軸17ｃと係合するカップリング凹軸14ａを備えている。従って、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着した際には、カップリング凸軸17ｃとカップリング凹軸14ａとを係合させて大歯車14を駆動することにより、凸部の位置決め点が凹部に当接して駆動力が伝達される。カップリング凸軸17ｃはねじれた三角柱形状をしており、カップリング凹軸14ａに挿入しやすく、かつ位置決め容易に構成されている。   As shown in FIG. 3, a coupling convex shaft 17c, which will be described in detail later, is provided at one end of the photosensitive drum 5. On the other hand, a large gear 14 is provided on the image forming apparatus main body side, and the drive is transmitted by a motor (not shown). The large gear 14 is coaxial with the photosensitive drum 5, and has a coupling concave shaft 14a that engages with the coupling convex shaft 17c at its axis. Therefore, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, the convex gear positioning point is set to the concave portion by driving the large gear 14 by engaging the coupling convex shaft 17c and the coupling concave shaft 14a. A driving force is transmitted in contact with. The coupling convex shaft 17c has a twisted triangular prism shape, and is easily inserted into the coupling concave shaft 14a and is easily positioned.

（駆動機構の説明）
図４は感光体ドラム駆動機構の分解斜視図、図５は感光体ドラム駆動機構の要部断面図、図６は感光体ドラム駆動機構がクリーナー容器に装着されている状態を示す図、図７はドラムフランジ軸が別部材となった場合の感光体ドラム駆動機構の要部断面図である。 (Description of drive mechanism)
4 is an exploded perspective view of the photosensitive drum driving mechanism, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the photosensitive drum driving mechanism, and FIG. 6 is a diagram showing a state where the photosensitive drum driving mechanism is mounted on the cleaner container. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of the photosensitive drum driving mechanism when the drum flange shaft is a separate member.

まず、それぞれの構成部材について説明する。感光体ドラム５の一端に設けられたドラムフランジ15は、感光体ドラム５と同軸のドラムフランジ軸15ａと、内歯ギア15ｂ（第一の内歯ギア）を備えている。   First, each component will be described. The drum flange 15 provided at one end of the photosensitive drum 5 includes a drum flange shaft 15a coaxial with the photosensitive drum 5, and an internal gear 15b (first internal gear).

クランク軸17は、入力受け部の例としてのカップリング凸軸17ｃと、伝達用段ギア16を回転自在に支持する偏心軸部17ａ（第二の軸部）、感光体ドラム５の回転軸線Ｌ１と同軸線であってドラム軸受18の軸受部18ｂに回転自在に支持される軸部17ｂ（第二の軸部）、ドラムフランジ軸15ａと回転可能に嵌合する係合部17ｄを備えている。偏心軸部17ａは軸部17ｂに対し、中心軸がずれて偏心している。ここで、係合部17ｄは貫通穴となっている。また、カップリング凸軸17ｃはドラム軸受18を貫通して外部に露出し、カップリング凹軸14ａと嵌合することが可能となっている。   The crankshaft 17 includes a coupling convex shaft 17c as an example of an input receiving portion, an eccentric shaft portion 17a (second shaft portion) that rotatably supports the transmission step gear 16, and a rotation axis L1 of the photosensitive drum 5. And a shaft portion 17b (second shaft portion) that is rotatably supported by the bearing portion 18b of the drum bearing 18, and an engagement portion 17d that is rotatably fitted to the drum flange shaft 15a. . The eccentric shaft portion 17a is eccentric with respect to the shaft portion 17b with the central axis shifted. Here, the engaging portion 17d is a through hole. Further, the coupling convex shaft 17c penetrates the drum bearing 18 and is exposed to the outside, and can be fitted to the coupling concave shaft 14a.

ドラム軸受18は、軸部17ｂを回転自在に支持する軸受部18ｂ（第一の軸受部）と、感光体ドラム５の回転軸線Ｌ１と同軸線であって外歯ギア16ｂと噛合する内歯ギア18ａ（第二の内歯ギア）を備えている。   The drum bearing 18 includes a bearing portion 18b (first bearing portion) that rotatably supports the shaft portion 17b, and an internal gear that is coaxial with the rotation axis L1 of the photosensitive drum 5 and meshes with the external gear 16b. 18a (second internal gear) is provided.

伝達用段ギア16は、歯数の異なる外歯ギア16ａ、16ｂを備えた段ギアである。外歯ギア16ａ（第一の外歯ギア）はドラムフランジ15の内歯ギア15ｂと噛合し、外歯ギア16ｂ（第二の外歯ギア）はドラム軸受18の内歯ギア18ａ（図５参照）と噛合する。伝達用段ギア16の中心にはクランク軸17の偏心軸部17ａと回転可能に嵌合する軸受部16ｃ（第二の軸受部）を備え、クランク軸17が回転することによって伝達用段ギア16は感光体ドラム５の回転軸線Ｌ１と異なる中心軸線で回転する。また、ドラムフランジ15には外歯ギア15ｃ（第三の外歯ギア）が設けられており、ドラムフランジ15の回転が現像ローラ４および転写ローラ７に伝達される。   The transmission stage gear 16 is a stage gear provided with external gears 16a and 16b having different numbers of teeth. The external gear 16a (first external gear) meshes with the internal gear 15b of the drum flange 15, and the external gear 16b (second external gear) is the internal gear 18a of the drum bearing 18 (see FIG. 5). ). At the center of the transmission stage gear 16, there is provided a bearing part 16c (second bearing part) that is rotatably fitted to the eccentric shaft part 17a of the crankshaft 17, and the transmission stage gear 16 is rotated by the crankshaft 17 rotating. Rotates around a central axis different from the rotational axis L1 of the photosensitive drum 5. The drum flange 15 is provided with an external gear 15 c (third external gear), and the rotation of the drum flange 15 is transmitted to the developing roller 4 and the transfer roller 7.

図６に示すように、これらの駆動機構は組み合わされた上で、クリーニング容器19に取り付けられている。   As shown in FIG. 6, these drive mechanisms are combined and attached to the cleaning container 19.

ここで、図５においてドラムフランジ軸15ａはドラムフランジ15と一体に形成されているが、図７に示すように、ドラムフランジ樹脂部15ｅと、別部品の金属軸15ｄにて構成することでもよい。ドラムフランジ軸は高速回転し、強度が必要になるため、金属軸15ｄとすることにより耐久性を向上させることができる。金属軸15ｄはドラムフランジ樹脂部15ｅに圧入および接着等により強固に固定されている。   In FIG. 5, the drum flange shaft 15a is formed integrally with the drum flange 15. However, as shown in FIG. 7, the drum flange shaft 15a may be composed of a drum flange resin portion 15e and a metal shaft 15d as a separate part. . Since the drum flange shaft rotates at a high speed and requires strength, the durability can be improved by using the metal shaft 15d. The metal shaft 15d is firmly fixed to the drum flange resin portion 15e by press-fitting or bonding.

また、図５および図７に示すように、ドラムフランジ軸15ａおよび金属軸15ｄはクランク軸17の係合部17ｄ内において、ドラム軸受18の軸受部18ｂまで到達している。この構成によりドラムフランジ15はクランク軸17を介してドラム軸受18に支持され、ドラムフランジ15に固定された感光体ドラム５の回転の安定性を向上させることができる。   5 and 7, the drum flange shaft 15a and the metal shaft 15d reach the bearing portion 18b of the drum bearing 18 in the engaging portion 17d of the crankshaft 17. With this configuration, the drum flange 15 is supported by the drum bearing 18 via the crankshaft 17, and the rotation stability of the photosensitive drum 5 fixed to the drum flange 15 can be improved.

次に駆動伝達方法について説明する。図８は伝達用段ギアがクランク軸と嵌合する様子を説明する図、図９は伝達用段ギアがドラム軸受の内歯ギアと噛合した状態を説明する図、図１０は伝達用段ギアがドラムフランジの内歯ギアと噛合した状態を説明する図である。   Next, a drive transmission method will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating how the transmission step gear is engaged with the crankshaft, FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the transmission step gear is engaged with the internal gear of the drum bearing, and FIG. 10 is a transmission step gear. It is a figure explaining the state which meshed | engaged with the internal gear of the drum flange.

図３に示したように、画像形成装置本体Ａに設けられたカップリング凹軸14ａと、プロセスカートリッジＢに設けられたクランク軸17のカップリング凸軸17ｃが係合することで、画像形成装置本体Ａの駆動力がクランク軸17に伝達される。ここで、図４に示したように、クランク軸17のカップリング凸軸17ｃ、および軸部17ｂは、感光体ドラム５回転軸線Ｌ１と同軸線で回転する。しかし、偏心軸部17ａは軸部17ｂに対して軸線がずれていることから、駆動力が伝わってクランク軸17が回転すると、偏心軸部17ａは軸部17ｂに対して偏心して回転する。   As shown in FIG. 3, the coupling concave shaft 14a provided in the image forming apparatus main body A and the coupling convex shaft 17c of the crankshaft 17 provided in the process cartridge B are engaged, whereby the image forming apparatus. The driving force of the main body A is transmitted to the crankshaft 17. Here, as shown in FIG. 4, the coupling convex shaft 17c and the shaft portion 17b of the crankshaft 17 rotate on the same axis as the photosensitive drum 5 rotation axis L1. However, since the axis of the eccentric shaft portion 17a is deviated from the shaft portion 17b, when the driving force is transmitted and the crankshaft 17 rotates, the eccentric shaft portion 17a rotates eccentrically with respect to the shaft portion 17b.

図８に示されるように、偏心軸部17ａは伝達用段ギア16の軸受部16ｃと回転可能に嵌合する。すなわち伝達用段ギア16は、図５、図７に示すように全体的に感光体ドラム５の回転線Ｌ１とずれた位置で偏心して回転する。そして図９に示すように、伝達用段ギア16が偏心した位置において、その外歯ギア16ｂは、ドラム軸受18の内歯ギア18ａと噛合する。従って、駆動力が伝わると伝達用段ギア16は感光体ドラム５の回転線Ｌ１の周りを公転するが、内歯ギア18ａと外歯ギア16ｂの歯数差分だけ公転方向と逆方向に自転する。   As shown in FIG. 8, the eccentric shaft portion 17a is rotatably fitted to the bearing portion 16c of the transmission stage gear 16. That is, the transmission stage gear 16 rotates eccentrically at a position shifted from the rotational line L1 of the photosensitive drum 5 as a whole as shown in FIGS. As shown in FIG. 9, the external gear 16 b meshes with the internal gear 18 a of the drum bearing 18 at a position where the transmission step gear 16 is eccentric. Accordingly, when the driving force is transmitted, the transmission stage gear 16 revolves around the rotation line L1 of the photosensitive drum 5, but rotates in the direction opposite to the revolution direction by the difference in the number of teeth between the internal gear 18a and the external gear 16b. .

本実施例では内歯ギア18ａの歯数を48とし、外歯ギア16ｂの歯数を36とした。感光体ドラム方向から見て駆動力の回転が右回りであるとき、クランク軸17は右回りに回転し、それに伴って伝達用段ギア16は感光体ドラム５の回転線Ｌ１の周りを右回りに公転する（36歯分）。このとき同時に伝達用段ギア16は左回りに自転する(48歯分）。したがってクランク軸17への駆動力の１回転に対して、伝達用段ギア16は逆方向に４８／３６回転する。   In this embodiment, the number of teeth of the internal gear 18a is 48, and the number of teeth of the external gear 16b is 36. When the driving force rotates clockwise as viewed from the direction of the photosensitive drum, the crankshaft 17 rotates clockwise, and the transmission step gear 16 rotates clockwise around the rotation line L1 of the photosensitive drum 5 accordingly. Revolves around (36 teeth). At the same time, the transmission stage gear 16 rotates counterclockwise (for 48 teeth). Therefore, the transmission stage gear 16 rotates 48/36 in the opposite direction for one rotation of the driving force applied to the crankshaft 17.

さらに図１０に示すように、伝達用段ギア16は、偏心した状態において、外歯ギア16ａがドラムフランジ15に設けられた内歯ギア15ｂと噛合し、伝達用段ギア16の自転をドラムフランジ15に伝達する。ドラムフランジ15は感光体ドラム５に固定されており、ドラムフランジ15の回転が感光体ドラム５にそのまま伝達される。従ってドラムフランジ15は、駆動力が伝わると、伝達用段ギア16の公転による回転分から、伝達用段ギア16の自転による回転分を差し引いた分だけ回転する。   Further, as shown in FIG. 10, in the transmission step gear 16, in the eccentric state, the external gear 16a meshes with the internal gear 15b provided on the drum flange 15, and the rotation of the transmission step gear 16 is rotated by the drum flange. Communicate to 15. The drum flange 15 is fixed to the photosensitive drum 5, and the rotation of the drum flange 15 is transmitted to the photosensitive drum 5 as it is. Therefore, when the driving force is transmitted, the drum flange 15 rotates by the amount obtained by subtracting the rotation amount due to the rotation of the transmission step gear 16 from the rotation amount due to the revolution of the transmission step gear 16.

本実施例では、外歯ギア16ａの歯数を28、内歯ギア15ｂの歯数を40とした。クランク軸17が一回転したとき伝達用段ギア16の公転によりドラムフランジ15は右回りに一回転する（40歯分）。このとき同時に、伝達用段ギア16は左回りに４８／３６回転する（２８×４８／３６歯分）。従ってクランク軸17とドラムフランジ15との回転比は（４０−２８×４８／３６）／４０＝１／１５となり、感光体ドラム５は駆動力の回転に対して１５分の１に減速されて回転する。   In this embodiment, the number of teeth of the external gear 16a is 28, and the number of teeth of the internal gear 15b is 40. When the crankshaft 17 rotates once, the drum flange 15 rotates clockwise (for 40 teeth) by the revolution of the transmission stage gear 16. At the same time, the transmission stage gear 16 rotates counterclockwise 48/36 (28 × 48/36 teeth). Accordingly, the rotation ratio between the crankshaft 17 and the drum flange 15 is (40−28 × 48/36) / 40 = 1/15, and the photosensitive drum 5 is decelerated to 1/15 of the rotation of the driving force. Rotate.

上記説明した如く、内歯ギア18ａと外歯ギア16ｂ、外歯ギア16ａと内歯ギア15ｂは、それぞれがいわゆる遊星歯車を構成している。このように２つの遊星歯車を組み合わせ、かつ遊星ギアたる伝達用段ギア16を２種類の歯数を有する段ギアとしたことにより、極めて大きな減速比を得ながらも、感光体ドラム駆動機構およびプロセスカートリッジを、感光体ドラムの半径方向に機構の寸法を縮小することができる。   As described above, the internal gear 18a and the external gear 16b, and the external gear 16a and the internal gear 15b constitute so-called planetary gears. By combining the two planetary gears and using the transmission step gear 16 as the planetary gear as a step gear having two types of teeth, the photosensitive drum drive mechanism and process can be obtained while obtaining an extremely large reduction ratio. The mechanism of the cartridge can be reduced in the radial direction of the photosensitive drum.

また、例えば前述した構造において、内歯ギア18ａの歯数を40、外歯ギア16ｂの歯数を28、外歯ギア16ａの歯数を36、内歯ギア15ｂの歯数を48とすると、感光体ドラム５は左回りに１４分の１に減速されて回転する。このように、内歯ギア18ａ、外歯ギア16ａ、16ｂ、内歯ギア15ｂの歯数のとり方によって、感光体ドラム５の回転方向および減速比を自在に設定することができる。   For example, in the structure described above, if the number of teeth of the internal gear 18a is 40, the number of teeth of the external gear 16b is 28, the number of teeth of the external gear 16a is 36, and the number of teeth of the internal gear 15b is 48, The photosensitive drum 5 rotates at a speed reduced by a factor of 14 counterclockwise. As described above, the rotation direction and the reduction ratio of the photosensitive drum 5 can be freely set according to the number of teeth of the internal gear 18a, the external gears 16a and 16b, and the internal gear 15b.

また、このように大きな減速比を得られることから、大きなトルクも得ることができ、モータからの駆動に対し、大歯車14の歯数（径）を小さくすることができる。従って画像形成装置全体をも、感光体ドラムの半径方向に寸法を縮小することができる。さらに、モータの回転数を増やすことができるため、大歯車14の回転ムラを解消することができ、感光体ドラム５の回転速度の安定性を高めることができる。また、ドラムフランジ15に設けられた外歯ギア15ｃにより、減速された駆動力の回転が現像ローラ４および転写ローラ７に伝達されることから、これらの回転速度の安定性も高めることができる。従って、画像品質を向上させることが可能である。また大歯車103とモータギア105の噛合による1歯成分の画像上ピッチは0.49mmであるが、本発明では1歯成分が高周波になるため画像上ピッチが0.13mmと細かくなり、画質が向上する。   In addition, since a large reduction ratio can be obtained in this way, a large torque can be obtained, and the number of teeth (diameter) of the large gear 14 can be reduced with respect to driving from the motor. Therefore, the size of the entire image forming apparatus can be reduced in the radial direction of the photosensitive drum. Furthermore, since the number of rotations of the motor can be increased, uneven rotation of the large gear 14 can be eliminated, and stability of the rotation speed of the photosensitive drum 5 can be improved. Further, since the rotation of the reduced driving force is transmitted to the developing roller 4 and the transfer roller 7 by the external gear 15c provided on the drum flange 15, the stability of these rotational speeds can be enhanced. Therefore, the image quality can be improved. Further, the pitch on the image of one tooth component due to the meshing of the large gear 103 and the motor gear 105 is 0.49 mm. However, in the present invention, since the one tooth component has a high frequency, the pitch on the image is as fine as 0.13 mm, and the image quality is improved.

なお、上記実施例においてプロセスカートリッジＢは単色画像を形成するためのものであったが、本発明はこれに限定するものではなく、画像形成装置Ａに複数のプロセスカートリッジを設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像あるいはフルカラー等）を形成する画像形成装置にも好適に適用することができる。   In the above-described embodiment, the process cartridge B is for forming a single color image. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of process cartridges are provided in the image forming apparatus A, and a plurality of color images are provided. The present invention can also be suitably applied to an image forming apparatus that forms (for example, a two-color image, a three-color image, or a full color).

本発明は、電子写真感光体ドラムに駆動力を入力する感光体ドラム駆動機構、およびこれを備えたプロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置に利用することができる。   The present invention can be used in a photosensitive drum driving mechanism that inputs a driving force to an electrophotographic photosensitive drum, a process cartridge including the photosensitive drum driving mechanism, and an electrophotographic image forming apparatus.

プロセスカートリッジの主断面図である。It is a main sectional view of a process cartridge. 画像形成装置本体の主断面図である。1 is a main cross-sectional view of an image forming apparatus main body. 装置本体と感光体ドラム駆動機構との連結を説明する図である。It is a figure explaining the connection of an apparatus main body and a photosensitive drum drive mechanism. 感光体ドラム駆動機構の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of a photosensitive drum driving mechanism. FIG. 感光体ドラム駆動機構の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of a photoconductor drum drive mechanism. 感光体ドラム駆動機構がクリーナー容器に装着されている状態を示す図である。It is a figure which shows the state with which the photoconductor drum drive mechanism is mounted | worn with the cleaner container. ドラムフランジ軸が別部材となった場合の感光体ドラム駆動機構の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of a photoconductor drum drive mechanism when a drum flange axis | shaft becomes another member. 伝達用段ギアがクランク軸と嵌合する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that a transmission stage gear fits with a crankshaft. 伝達用段ギアがドラム軸受の内歯ギアと噛合した状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which the transmission step gear meshed with the internal gear of the drum bearing. 伝達用段ギアがドラムフランジの内歯ギアと噛合した状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which the transmission step gear meshed with the internal gear of the drum flange. 従来の感光体ドラム駆動機構を説明する図である。It is a figure explaining the conventional photosensitive drum drive mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ …画像形成装置
Ｂ …プロセスカートリッジ
１ …給送カセット
２ …シート
３ …搬送ローラ
４ …現像ローラ
５ …感光体ドラム
６ …帯電ローラ
７ …転写ローラ
８ …定着手段
９ …排出ローラ
10 …光学系
11 …排出部
12 …露光開口部
14 …大歯車
14ａ …カップリング凹軸
15 …ドラムフランジ
15ａ …ドラムフランジ軸
15ｂ …内歯ギア
15ｃ …外歯ギア
15ｄ …金属軸
15ｅ …ドラムフランジ樹脂部
16 …伝達用段ギア
16ａ、16ｂ …外歯ギア
16ｃ …軸受部
17 …クランク軸
17ａ …偏心軸部
17ｂ …軸部
17ｃ …カップリング凸軸
17ｄ …係合部
18 …ドラム軸受
18ａ …内歯ギア
18ｂ …軸受部
19 …クリーニング容器
100 …感光体ドラム
101 …カップリング凸軸
102 …カップリング凹軸
103 …大歯車
104 …モータ
105 …モータギア A: Image forming apparatus B ... Process cartridge 1 ... Feed cassette 2 ... Sheet 3 ... Conveying roller 4 ... Developing roller 5 ... Photoconductor drum 6 ... Charging roller 7 ... Transfer roller 8 ... Fixing means 9 ... Discharging roller
10 ... Optical system
11… discharge section
12… exposure aperture
14 ... Large gear
14a ... Coupling concave shaft
15 Drum flange
15a Drum flange shaft
15b ... Internal gear
15c ... external gear
15d Metal shaft
15e ... Drum flange resin part
16… Transmission stage gear
16a, 16b ... external gear
16c ... Bearing part
17… Crankshaft
17a ... Eccentric shaft
17b ... Shaft
17c ... Coupling convex shaft
17d ... engaging part
18… Drum bearing
18a ... Internal gear
18b ... Bearing part
19… Cleaning container
100… Photoconductor drum
101… Coupling convex shaft
102 ... Coupling concave shaft
103… Large gear
104… Motor
105… motor gear

Claims (7)

電子写真感光体ドラムに駆動力を入力する感光体ドラム駆動機構において、
前記電子写真感光体ドラムの一端に設けられ、第一の内歯ギアと、該電子写真感光体ドラムの回転軸線と同軸線のドラムフランジ軸を備えたドラムフランジと、
画像形成装置本体から駆動力を受ける入力受け部と、前記回転軸線と同軸線の第一の軸部と、前記回転軸線とずれた軸線を有する第二の軸部と、前記ドラムフランジ軸と回転可能に嵌合する係合部と、を備えたクランク軸と、
前記第一の軸部を回転可能に支持する第一の軸受部と、前記第一の軸受部と同軸線の第二の内歯ギアと、を備えたドラム軸受と、
前記第二の軸部に回転可能に嵌合する第二の軸受部と、前記第一の内歯ギアと噛合する第一の外歯ギアと、前記第二の内歯ギアと噛合する第二の外歯ギアと、を備えた伝達用段ギアとを有し、
前記クランク軸の入力受け部が駆動力を受けることにより前記第二の軸部が偏心回転し、前記伝達用段ギアが公転しながら自転し、前記電子写真感光体ドラムに駆動力を伝達することを特徴とする感光体ドラム駆動機構。 In the photosensitive drum driving mechanism that inputs driving force to the electrophotographic photosensitive drum,
A drum flange provided at one end of the electrophotographic photosensitive drum, having a first internal gear, and a drum flange shaft coaxial with the rotation axis of the electrophotographic photosensitive drum;
An input receiving portion that receives a driving force from the image forming apparatus main body, a first shaft portion that is coaxial with the rotation axis, a second shaft portion that has an axis that deviates from the rotation axis, and rotation with the drum flange shaft A crankshaft provided with an engaging portion capable of fitting,
A drum bearing comprising: a first bearing portion rotatably supporting the first shaft portion; and a second internal gear coaxial with the first bearing portion;
A second bearing portion rotatably fitted to the second shaft portion, a first external gear meshing with the first internal gear, and a second meshing with the second internal gear. An external gear, and a transmission stage gear provided with
When the input receiving portion of the crankshaft receives a driving force, the second shaft portion rotates eccentrically, and the transmission step gear rotates while revolving to transmit the driving force to the electrophotographic photosensitive drum. A photosensitive drum driving mechanism. 前記ドラムフランジ軸は前記ドラムフランジと別部材であって、
前記ドラムフランジは樹脂で形成し、前記ドラムフランジ軸は金属で形成したことを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム駆動機構。 The drum flange shaft is a separate member from the drum flange,
2. The photosensitive drum driving mechanism according to claim 1, wherein the drum flange is made of resin and the drum flange shaft is made of metal. 前記ドラムフランジは、前記第一の内歯ギアの外側に、さらに現像ローラまたは転写ローラのいずれかまたは両方に駆動力を伝達する第三の外歯ギアを備えたことを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム駆動機構。 2. The drum flange further includes a third external gear that transmits a driving force to either or both of the developing roller and the transfer roller outside the first internal gear. The photosensitive drum driving mechanism according to claim. 前記ドラムフランジ軸は、前記クランク軸の係合部内において、前記ドラム軸受の第一の軸受部まで到達していることを特徴とする請求項１記載の感光体ドラム駆動機構。 2. The photosensitive drum driving mechanism according to claim 1, wherein the drum flange shaft reaches the first bearing portion of the drum bearing in the engaging portion of the crankshaft. 少なくとも電子写真感光体ドラムと、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の感光体ドラム駆動機構とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 At least an electrophotographic drum,
5. A process cartridge comprising the photosensitive drum driving mechanism according to claim 1. 少なくとも電子写真感光体ドラムと、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の感光体ドラム駆動機構と、
前記電子写真感光体ドラム上の潜像を現像する現像手段と、
現像された画像をシートに転写する転写手段と、
シート搬送手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 At least an electrophotographic drum,
A photosensitive drum driving mechanism according to any one of claims 1 to 4,
Developing means for developing a latent image on the electrophotographic photosensitive drum;
Transfer means for transferring the developed image to a sheet;
An image forming apparatus comprising: a sheet conveying unit. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも電子写真感光体ドラムと、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の感光体ドラム駆動機構と、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、
前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
A mounting means for detachably mounting a process cartridge having at least an electrophotographic photosensitive drum and the photosensitive drum driving mechanism according to any one of claims 1 to 4;
Conveying means for conveying the recording medium;
An image forming apparatus comprising:
JP2004361450A 2004-12-14 2004-12-14 Photoreceptor drum mechanism, process cartridge and image forming apparatus Pending JP2006171200A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004361450A JP2006171200A (en) 2004-12-14 2004-12-14 Photoreceptor drum mechanism, process cartridge and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004361450A JP2006171200A (en) 2004-12-14 2004-12-14 Photoreceptor drum mechanism, process cartridge and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006171200A true JP2006171200A (en) 2006-06-29

Family

ID=36672058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004361450A Pending JP2006171200A (en) 2004-12-14 2004-12-14 Photoreceptor drum mechanism, process cartridge and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006171200A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103399479A (en) * 2013-08-26 2013-11-20 珠海天威飞马打印耗材有限公司 Processing box
CN103807360A (en) * 2012-11-02 2014-05-21 株式会社理光 Gear Transmission Device And Image Forming Apparatus Including The Same
CN104614959A (en) * 2015-02-15 2015-05-13 珠海天威飞马打印耗材有限公司 Rotary force transfer assembly, photosensitive drum and treatment box
JP2017223818A (en) * 2016-06-15 2017-12-21 株式会社リコー Drive transmission device for detachable unit, detachable unit, and image forming apparatus
JP2020070823A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Speed reducer, developing device, and image forming device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103807360A (en) * 2012-11-02 2014-05-21 株式会社理光 Gear Transmission Device And Image Forming Apparatus Including The Same
US9310747B2 (en) 2012-11-02 2016-04-12 Ricoh Company, Ltd. Gear transmission device and image forming apparatus including the same
US9501025B2 (en) 2012-11-02 2016-11-22 Ricoh Company, Ltd. Gear transmission device and image forming apparatus including the same
CN103399479A (en) * 2013-08-26 2013-11-20 珠海天威飞马打印耗材有限公司 Processing box
CN104614959A (en) * 2015-02-15 2015-05-13 珠海天威飞马打印耗材有限公司 Rotary force transfer assembly, photosensitive drum and treatment box
JP2017223818A (en) * 2016-06-15 2017-12-21 株式会社リコー Drive transmission device for detachable unit, detachable unit, and image forming apparatus
JP2020070823A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Speed reducer, developing device, and image forming device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3657530B2 (en) Image forming apparatus
US8585537B2 (en) Driving device and image forming apparatus
JPH11338213A (en) Driving member, process cartridge and electrophotographic printing device
JP4267052B2 (en) Color electrophotographic image forming apparatus
JPH10171331A (en) Process cartridge and electrophotographic image forming device
JPH11327245A (en) Driving member, process cartridge and electrophotographic printing device
US8903278B2 (en) Drive unit, and image forming apparatus and process cartridge incorporating same
JP2006171200A (en) Photoreceptor drum mechanism, process cartridge and image forming apparatus
JP4440372B2 (en) Process cartridge
JP2006301346A (en) Drive device for rotator and image forming apparatus with same
JP2002340005A (en) Drive force transmitting device, imaging device, and developing device
JP2006084622A (en) Image forming apparatus
JP4823757B2 (en) Device having a drive unit and a driven unit
JP3632492B2 (en) Gear for image forming device
JP2010210785A (en) Rotor driving device and image forming apparatus
JP2007025731A (en) Driving apparatus for image carrier and image forming apparatus with same
JP2007322790A (en) Process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP2006078605A (en) Process cartridge, and image forming apparatus equipped with the same
JPH07160174A (en) Process cartridge and image forming device
JP3972436B2 (en) Driving device and image forming apparatus
JP2005140898A (en) Development apparatus, process cartridge, and method for assembling development apparatus
JPH11184201A (en) Rotating developing device driving means for color image forming device
JPH0869239A (en) Image carrier, process cartridge and image forming device
JPH10186777A (en) Color image forming device
JP2013003379A (en) Drive transmission device and image forming apparatus