JP2007139084A - Coupling device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1カップリングと、第1カップリングの軸線方向に着脱自在に連結される第2カップリングとを有するカップリング装置と、このカップリング装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a coupling device having a first coupling and a second coupling that is detachably connected in the axial direction of the first coupling, and an image forming apparatus including the coupling device. .
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ等から成る画像形成装置、その他の各種機械、装置にカップリング装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。図25は、従来のカップリング装置の一例を示す平面図である。図25に示すカップリング装置500Aは、駆動側カップリング502Aと従動側カップリング501Aを備えている。駆動側カップリング502Aは、駆動側基部503Aの先端面に配列されて、その駆動側基部503Aに一体に形成された複数の駆動爪504A(図には1つの駆動爪のみを示す)を有している。また、従動側カップリング502Aも、従動側基部506Aの先端面に配置されて、その従動側基部506Aに一体に形成された複数の従動爪507Aを有している。図25に示すように、駆動側カップリング502Aと従動側カップリング501Aが互いに連結された状態のとき、各駆動爪504Aと各従動爪507Aが互い違いに位置して、駆動爪504Aと従動爪507Aとが互いに噛み合っている。駆動側カップリング502Aは、駆動軸508Aに連結され、図示しない駆動源により駆動軸508Aが回転駆動されることにより、駆動側カップリング502Aが回転する。これにより、駆動爪504Aと従動爪507Aとが互いに圧接して、駆動側カップリング502Aの回転が従動側カップリング501Aに伝達され、従動側カップリング501Aに固定された従動軸509Aが回転し、被駆動ユニット510Aの図示していない回転要素が回転駆動される。
Conventionally, a coupling device is used in an image forming apparatus including a copying machine, a printer, a facsimile, and the like, and other various machines and devices (for example, see Patent Document 1). FIG. 25 is a plan view showing an example of a conventional coupling device. A
従動側カップリング501Aは駆動側カップリング502Aに対して駆動側カップリング502Aの軸線Z1方向に着脱自在に連結されており、従動側カップリング501Aを、被駆動ユニット510Aと共に、矢印A方向に移動させることにより、従動側カップリング501Aを駆動側カップリング502Aから離脱させることができる。従動側カップリング501Aを被駆動ユニット510Aと共に、矢印B方向に押し込むことにより、従動側カップリング501Aと駆動側カップリング502Aとを連結することができる。
The driven
駆動側カップリング502Aは、駆動軸508Aに対して、その軸線方向に所定のストロークだけ移動可能に取り付けられ、しかも駆動軸508Aに固定されたばね受け511Aと駆動側カップリング502Aとの間に圧縮スプリング512Aが配置されている。
The
従動側カップリング501Aを矢印B方向に押し込んだとき、従動爪507Aの頂面513Aと駆動爪504Aの頂面514Aとが突き当たってしまった場合には、駆動側カップリング502Aが、従動側カップリング501Aに押圧される。すると、駆動軸508Aに対して駆動側カップリング502Aが矢印B方向に移動し、圧縮スプリング512Aが圧縮変形する。この状態で駆動側カップリング502Aが回転すると、駆動爪504Aが従動爪507Aに対して回転し、圧縮スプリング512Aの加圧作用により、駆動側カップリング502Aが矢印A方向に移動する。その結果、各駆動爪504Aが各従動爪507Aの間に入り込み、各駆動爪504Aと各従動爪507Aが、カップリング装置500Aの周方向に交互に位置する。このようにして、各駆動爪504Aと各従動爪507Aとが噛み合い、駆動側カップリング502Aの回転を従動側カップリング501Aに伝えることができる。
When the driven
上述のように、従動側カップリング501Aと駆動側カップリング502Aとが連結するときに、従動爪507Aの頂面513Aと駆動爪504Aの頂面514Aとが突き当たっても、駆動側カップリング502Aの回転によって従動爪507Aと駆動爪504Aとを噛み合わせることができる。
As described above, when the driven
しかしながら、上記カップリング装置500Aにおいては、従動爪507Aの頂面513Aと駆動爪504Aの頂面514Aとが突き当たっても従動爪507Aと駆動爪504Aとが噛み合わせられるようにするためには、圧縮スプリング512Aが必要となる。このため、カップリング装置500Aの部品点数が増大してしまうという問題があった。また、圧縮スプリング512Aを配置するための大きなスペースが必要となり、スプリング512Aを含めたカップリング装置500Aの全体が大型化してしまうという問題があった。
However, in the
本出願人は、特許文献2において、上記問題を解決したカップリング装置を提案している。図26は、特許文献2に記載されたカップリング装置500Bである。図27は、特許文献2に記載されたカップリング装置500Bの斜視図である。図26に示すように、特許文献2に記載されたカップリング装置500Bは、第2カップリングたる駆動側カップリング502Bと第1カップリングたる従動側カップリング505Bとからなっている。駆動側カップリング502Bは、駆動軸508Bに固定された円柱状の駆動側基部503Bと、この駆動側カップリングの外周面に配置された複数の駆動爪504Bとを有している。従動側カップリング505Bは、従動軸509Bに固定された円筒状の従動側基部506Bと、この従動側基部506Bの内周面に配置された複数の従動爪507Bとを有している。図27に示すように、各駆動爪504Bの先端部には傾斜面536Bが形成されており、各駆動爪504Bの先端538Bが駆動側基部504Bから法線上に延びる線状となっている。また、各従動爪507Bの先端部は、各駆動爪504Bが対向した状態で同じ方向に傾斜する傾斜面536Bが形成されており、各従動爪507Bの先端535Bが従動側基部506Bから軸心に延びる線状となっている。
従動側カップリング505Bを駆動側カップリング502Bに連結するときに、従動爪507Bと駆動爪504Bとが接触する場合は、従動爪507Bの傾斜面535Bが駆動爪504Bの傾斜面536Bと当接する。従動爪507Bの傾斜面535Bと駆動爪504Bの傾斜面536Bとが当接すると、従動側カップリング505Bを軸方向に押し込む力が回転方向と軸方向とに分散される。これにより、従動爪507Bの傾斜面535Bと駆動爪504Bの傾斜面536Bとが当接した状態で、従動側カップリング505Bを軸方向に押し込んでいくと、従動爪507Bの傾斜した傾斜面535Bと駆動爪504Bの傾斜した傾斜面536Bとが互いに摺擦しながら、従動側カップリング505Bと駆動側側カップリング502Bの少なくとも一方が回転する。その結果、各従動爪507Bが各駆動爪504Bの間に入り込み、駆動爪504Bと従動爪507Bとが互いに噛み合う。
In the
When the driven
特許文献2に記載のカップリング装置500Bにおいては、圧縮スプリング512Aなどを設けなくても、従動側カップリング505Bを駆動側カップリング502Bに連結するときに従動爪507Bと駆動爪504Bとが接触しても従動爪507Bと駆動爪504Bとを互いに噛み合わせることができる。その結果、部品点数が増大やカップリング装置の大型化を抑制することができる。
In the
図28は、上記特許文献2のカップリング装置500Bの従動側カップリング505Bを備えた被駆動ユニット510Bを装置の奥側板516Bに取り付ける様子を示す図である。図28に示すように、奥側板516Bに被駆動ユニット510Bの軸511Bを挿入する孔517Bを設けている。被駆動ユニット510Bを装置本体に装着する際、被駆動ユニットを軸方向に移動して、軸511Bをこの孔517Bに挿入して、被駆動ユニット510Bを位置決めしてから、従動側カップリング505Bと駆動側カップリング502Bとを連結させている。被駆動ユニット510Bを位置決めしてから、従動側カップリング505Bと駆動側カップリング502Bとを連結させる場合は、連結時に駆動側カップリング502Bの軸心と駆動側カップリング505Bの軸心とがずれてしまうことがある。これは、被駆動ユニット510Bを予め位置決めするため、部品精度や孔517Bなどの寸法公差の積み上げや、ユニットの剛性によるたわみなどによって軸心ずれが生じてしまうのである。
FIG. 28 is a diagram showing a state where the driven
図29は、図26に示すE方向から従動側カップリング505Bを見た図であり、図中2点削線の仮想線は、駆動側カップリング502Bを示している。図29に示すように、駆動側カップリング502Bと従動側カップリング507Bとの軸心が同一の場合は、駆動爪504Bの線状の先端538Bと従動爪507Bの線状の先端540Bとは、平行となっている。図29に示すように、駆動爪504Bの線状の先端538Bと従動爪507Bの線状の先端540Bとが平行となっている場合は、駆動爪504Bの線状の先端538Bが従動爪507Bの線状の先端540Bに突き当たることなく良好に従動側カップリング505Bを駆動側カップリング502Bに連結することができる。しかし、図30に示すように、駆動側カップリング502Bと従動側カップリング505Bとの軸心がずれている場合は、図中Xの部分に示すように、駆動爪504Bの線状の先端538Bと従動爪507Bの線状の先端540Bとが交差してしまう。これは、駆動爪の先端と従動爪の先端の両方が線状のため、軸心がずれてしまうと駆動爪504Bの先端538B(線)と従動爪507Bの先端540B(線)との角度が異なってしまい、駆動爪504Bの先端538Bと従動爪507Bの先端540Bとが交差してしまうのである。このように、駆動側カップリング502Bと従動側カップリング505Bとの軸心がずれた状態で、従動側カップリング504Bを駆動側カップリング502Bに連結を行うと、従動爪507Bの線状の先端540Bが駆動爪504Bの線状の先端538Bに突き当たって、従動側カップリング505Bを駆動側カップリング側へ移動させることができなくなってしまう。その結果、従動側カップリング505Bと駆動側カップリング502Bとを連結させることができないという問題があった。また、爪同士が突き当たった状態で強引に従動側カップリング505Bと駆動側カップリング502Bとを連結させようとすると、爪の先端や、被駆動ユニット510Bなどが変形したり破損したりしてしまう問題があった。
FIG. 29 is a view of the driven
本出願人は、上記問題を解決するため、特願2005−200143号において、次のようなカップリング装置を提案した。すなわち、従動側カップリングの従動爪と駆動側カップリングの駆動爪の少なくとも一方の先端部分を半球状や円錐状としたカップリング装置である。これにより、従動側カップリングの従動爪と駆動側カップリングの駆動爪の少なくとも一方の先端が点となり、駆動側カップリングと従動側カップリングとを連結させる際、駆動側カップリングと従動側カップリングとの軸心がずれても、駆動爪の先端と従動爪の先端とが交差することがない。その結果、駆動側カップリングと従動側カップリングとを連結させる際、駆動爪の先端が従動爪の先端に突き当たって、駆動側カップリングと従動側カップリングとが連結できなくなるのを抑制することができる。 In order to solve the above problem, the present applicant has proposed the following coupling device in Japanese Patent Application No. 2005-200143. That is, the coupling device has a hemispherical or conical tip at least one of the driven claw of the driven side coupling and the driving claw of the driving side coupling. As a result, at least one tip of the driven claw of the driven side coupling and the driving claw of the driving side coupling becomes a point, and when connecting the driving side coupling and the driven side coupling, the driving side coupling and the driven side cup Even if the axial center of the ring is displaced, the tip of the driving claw and the tip of the driven claw do not intersect. As a result, when connecting the driving side coupling and the driven side coupling, it is possible to prevent the driving side coupling and the driven side coupling from becoming unable to be connected due to the tip of the driving claw hitting the tip of the driven claw. Can do.
しかしながら、特願2005−200143号において提案したカップリング装置では、駆動側カップリングの軸心と従側カップリングの軸心とがずれた状態でも、駆動側カップリングと従動側カップリングとが連結されてしまう。駆動側カップリングの軸心と従動側カップリングの軸心とがずれた状態で駆動側カップリングと従動側カップリングとが連結されてしまうと、被駆動ユニットへ駆動を伝達する際、軸心ズレによる1回転毎の回転ムラが生じてしまう。被駆動ユニットが感光体の場合、このような回転ムラが生じると、回転ムラにより被駆動ユニットが振動して異音が発生したり、被駆動ユニットが感光体の場合、バンディングなどの異常画像を引き起こしたりする問題があった。 However, in the coupling device proposed in Japanese Patent Application No. 2005-200143, the driving side coupling and the driven side coupling are connected even when the axis of the driving side coupling and the axis of the driven side coupling are displaced. Will be. If the drive-side coupling and the driven-side coupling are connected with the drive-side coupling and the driven-side coupling being misaligned, the shaft is used to transmit the drive to the driven unit. Rotation unevenness occurs every rotation due to deviation. When the driven unit is a photoconductor, if such rotation unevenness occurs, the driven unit vibrates due to the rotation unevenness and abnormal noise is generated, or when the driven unit is a photoconductor, abnormal images such as banding are displayed. There was a problem that caused it.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、軸心がずれても、第2カップリングと第1カップリングとを連結させることができるとともに、第1カップリングと第2カップリングとの連結時に第1カップリングの軸心と第2カップリングの軸心とを合わせることができるカップリング装置および画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to connect the second coupling and the first coupling even when the axial center is shifted, and to connect the first coupling. A coupling device and an image forming apparatus capable of aligning the axis of the first coupling and the axis of the second coupling at the time of connection between the first coupling and the second coupling.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、第1回転軸の軸端部に取り付けられる筒状の第1基部と該第1基部の内周面に配置された複数の第1爪とを有する第1カップリングと、第2回転軸の軸端部に取り付けられる円柱状の第2基部と該第2基部の外周面に配置された複数の第2爪とを有する第2カップリングとを備え、該第2カップリングは、該第1カップリングに対し、該第2カップリングの軸線方向に脱着自在に連結され、該第1カップリングと該第2カップリングとの連結時、各第1爪と各第2爪とが互い違いに位置して該第1爪と該第2爪とが互いに噛合うように該第1基部内に該第2基部が挿入されるカップリング装置において、該第1爪と該第2爪の少なくとも一方の先端を点とし、該第1カップリングと該第2カップリングとの連結時、該第1カップリングの軸心と該第カップリングの軸心とが合うように該第1カップリングと該第2カップリングとが嵌合するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のカップリング装置において、上記第1カップリングと上記第2カップリングとの連結の際、該第1カップリングが該第2カップリングに対して、軸心が合う方向に相対的に移動可能にしたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2のカップリング装置において、上記第1基部の内周面と上記各第2爪の外周面とが嵌合することで、上記第1カップリングと上記第2カップリングとが嵌合することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3のカップリング装置において、上記第1基部の内周面を、第1回転軸側に向かうに従って内径が減少するテーパ状としたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4のカップリング装置において、上記各第2爪の外周面を、第2回転軸側に向かうに従って外径が増大するテーパ状としたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1または2のカップリング装置において、上記第2基部の外周面と上記各第1爪の内周面とが嵌合することで、上記第1カップリングと上記第2カップリングとが嵌合することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6のカップリング装置において、上記第2基部の外周面を、第2回転軸側に向かうに従って外径が増大するテーパ状としたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6または7のカップリング装置において、上記各第1爪の内周面を、第1回転軸側に向かうに従って内径が減少するテーパ状としたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかのカップリング装置を備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a cylindrical first base portion attached to an end portion of a first rotating shaft, and a plurality of first claws disposed on an inner peripheral surface of the first base portion. A second coupling having a columnar second base attached to the shaft end of the second rotating shaft and a plurality of second claws disposed on the outer peripheral surface of the second base. The second coupling is detachably connected to the first coupling in the axial direction of the second coupling, and when the first coupling and the second coupling are connected, In the coupling device in which the second base is inserted into the first base so that the first claws and the second claws are alternately positioned and the first claws and the second claws mesh with each other. , The tip of at least one of the first claw and the second claw as a point, the first coupling and the second coupling The first coupling and the second coupling are configured to be fitted so that the axial center of the first coupling and the axial center of the first coupling are aligned when connected to the ring. To do.
The invention of
According to a third aspect of the present invention, there is provided the coupling device according to the first or second aspect, wherein the inner peripheral surface of the first base and the outer peripheral surface of each of the second claws are fitted to each other. And the second coupling are fitted.
According to a fourth aspect of the present invention, in the coupling device of the third aspect, the inner peripheral surface of the first base portion is tapered so that the inner diameter decreases toward the first rotating shaft side. It is.
The invention of
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the coupling device according to the first or second aspect, wherein the outer peripheral surface of the second base and the inner peripheral surface of the first claws are fitted to each other, whereby the first coupling is performed. And the second coupling are fitted.
The invention of
The invention according to
The invention of claim 9 is characterized in that the coupling device according to any one of
請求項1乃至9の発明によれば、第1爪と第2爪の少なくとも一方の先端を点とすることで、第2カップリングと第1カップリングとを連結させる際、第1カップリングと第2カップリングとの軸心がずれても、両方の爪の先端が線状のカップリング装置と異なり第1爪の先端と第2爪の先端とが交差することがない。その結果、第2カップリングと第1カップリングとを連結させる際、第2爪の先端が第1爪の先端に突き当たって、第2カップリングと第1カップリングとが連結できなくなるのを抑制することができる。
また、筒状の第1基部内で第1爪と第2爪とが互いに噛合うよう第1基部内に円柱状の第2基部が挿入されて、第1カップリングと第2カップリングとが連結したとき、第1カップリングと第2カップリングとの軸心が合うように、第1カップリングと第2カップリングとが嵌合するので、以下のような効果を得ることができる。すなわち、軸心ズレによる1回転毎の回転ムラを抑制することができ、回転ムラによって生じる被駆動ユニットの振動による異音などを抑制することができる。
According to invention of
In addition, a cylindrical second base is inserted into the first base so that the first claw and the second claw mesh with each other in the cylindrical first base, and the first coupling and the second coupling are Since the first coupling and the second coupling are fitted so that the axial centers of the first coupling and the second coupling are aligned when connected, the following effects can be obtained. That is, it is possible to suppress rotation unevenness for each rotation due to axial misalignment, and to suppress abnormal noise caused by vibration of the driven unit caused by rotation unevenness.
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のタンデム方式のカラーレーザプリンタ(以下、単にプリンタという)に適用した一の実施形態について説明する。
[全体構成] 図1は、本第1実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。各符号の数字の後に付されたY,M,C,Kは、言うまでもなく、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している(以下同様)。プロセスユニット1Y、1M、1C、1Kの他には、光書込ユニット10、転写ユニット11、レジストローラ対19、3つの給紙カセット20、定着ユニット21などが配設されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic tandem color laser printer (hereinafter simply referred to as a printer) as an image forming apparatus will be described.
[Overall Configuration] FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to the first embodiment. This laser printer includes four sets of process units 1Y, M, C, and K for forming images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Needless to say, Y, M, C, and K appended to the numerals of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black (the same applies hereinafter). In addition to the
[光書込ユニット] 上記光書込ユニット10は、4つの光書込器を備えている。それぞれの光書込器は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
[Optical Writing Unit] The
[プロセスユニット] 図2は、上記プロセスユニット1Y,M,C,Kのうち、イエロー用のプロセスユニット1Yの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット1M,C,Kについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図2において、プロセスユニット1Yは、ドラム状の感光体2Y、帯電器30Y、現像装置40Y、ドラムクリーニング装置48Yなどを有している。
[Process Unit] FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of the process unit 1Y for yellow among the
上記帯電器30Yは、交流電圧が印加される帯電ローラを感光体2Yに摺擦させることで、ドラム表面を一様帯電せしめる。帯電処理が施された感光体2Yの表面には、上記光書込ユニット10によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置40Yによって現像されてYトナー像となる。
The
上記現像装置40Yは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ローラ42Yを有している。また、第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Y、現像ドクタ45Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)46Yなども有している。
The developing device 40Y has a developing
上記ケーシング内には、磁性キャリアと、マイナス帯電性のYトナーとを含む二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は上記第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ローラ42Yの表面に担持される。そして、上記現像ドクタ45Yによってその層厚が規制されてから感光体2Yに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体2Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体2Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費した二成分現像剤は、現像ローラ42Yの回転に伴ってケーシング内に戻される。
A two-component developer containing a magnetic carrier and negatively chargeable Y toner is accommodated in the casing. The two-component developer is frictionally charged while being agitated and conveyed by the first conveying screw 43Y and the second conveying
上記第1搬送スクリュウ43Yと、上記第2搬送スクリュウ44Yとの間には仕切壁47Yが設けられている。この仕切壁47Yにより、現像ローラ42Yや第1搬送スクリュウ43Y等を収容する第1供給部と、第2搬送スクリュウ44Yを収容する第2供給部とがケーシング内で分かれている。第1搬送スクリュウ43Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部内の二成分現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ローラ42Yに供給する。第1搬送スクリュウ43Yによって上記第1供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられた図示しない開口部を通って上記第2供給部内に進入する。第2供給部内において、第2搬送スクリュウ44Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部から送られてくる二成分現像剤を第1搬送スクリュウ43Yとは逆方向に搬送する。第2搬送スクリュウ44Yによって第2供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられたもう一方の開口部(図示せず)を通って第1供給部内に戻る。
A
透磁率センサからなるTセンサ46Yは、上記第2供給部の中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Tセンサ66YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、RAMを備えており、この中にTセンサ46Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納している。また、他の現像装置に搭載された図示しないTセンサからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータも格納している。Y用Vtrefは、図示しないYトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Tセンサ46Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないYトナー搬送装置を駆動制御して第2供給部49Y内にYトナーを補給させる。この補給により、現像装置40Y内の二成分現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。 The T sensor 46Y including a magnetic permeability sensor is provided on the bottom wall near the center of the second supply unit, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the two-component developer passing therethrough. Since the magnetic permeability of the two-component developer has a certain degree of correlation with the toner density, the T sensor 66Y outputs a voltage having a value corresponding to the Y toner density. This output voltage value is sent to a control unit (not shown). This control unit includes a RAM, in which Y Vtref, which is a target value of the output voltage from the T sensor 46Y, is stored. In addition, data of M Vtref, C Vtref, and K Vtref, which are target values of output voltage from a T sensor (not shown) mounted in another developing device, is also stored. The Y Vtref is used for driving control of a Y toner conveying device (not shown). Specifically, the control unit drives and controls a Y toner conveying device (not shown) so that the value of the output voltage from the T sensor 46Y approaches the V Vref for Y to replenish Y toner in the second supply unit 49Y. Let By this replenishment, the Y toner concentration of the two-component developer in the developing device 40Y is maintained within a predetermined range. Similar toner replenishment control is performed for the developing devices of other process units.
Y用の感光体2Y上に形成されたYトナー像は、後述の紙搬送ベルトに搬送される転写紙上に転写される。転写後の感光体2Yの表面は、ドラムクリーニング装置48Yによって転写残トナーがクリーニングされた後、不図示の除電器によって除電される。そして、帯電器30Yによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。他のプロセスユニットについても同様である。各プロセスユニット1Y、M、C、Kは、図3に示すように、プリンタ本体に対して着脱可能になっており、寿命到達時に交換される。
The Y toner image formed on the Y photoconductor 2Y is transferred onto a transfer sheet that is transported to a paper transport belt described later. The surface of the photoreceptor 2Y after the transfer is neutralized by a static eliminator (not shown) after the transfer residual toner is cleaned by the drum cleaning device 48Y. Then, it is uniformly charged by the
[転写ユニット] 先に示した図1において、上記転写ユニット11は、紙搬送ベルト12、駆動ローラ13、張架ローラ14、4つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kなどを有している。紙搬送ベルト12は、駆動ローラ13、張架ローラ14,15にテンション張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ13によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。4つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kは、それぞれ図示しない電源から転写バイアスが印加される。そして、紙搬送ベルト12をその裏面から感光体2Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ転写ニップを形成する。各転写ニップには、上記転写バイアスの影響により、感光体と転写バイアスローラとの間に転写電界が形成される。Y用の感光体2Y上に形成された上述のYトナー像は、この転写電界やニップ圧の影響により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上に転写される。このYトナー像の上には、感光体2M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて転写される。かかる重ね合わせの転写により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上には、紙の白色と相まったフルカラートナー像が形成される。
[Transfer Unit] In FIG. 1 described above, the transfer unit 11 includes a
[給紙カセット] 上記転写ユニット11の下方には、複数枚の転写紙Pを重ねて収容する3つの給紙カセット20が多段に配設されており、それぞれのカセットは一番上の転写紙Pに給紙ローラを押し当てている。給紙ローラが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Pが紙搬送路に給紙される。
[Paper Feed Cassettes] Below the transfer unit 11, three
[レジストローラ対] 上記給紙カセット20から紙搬送路に給紙された転写紙Pは、レジストローラ対19のローラ間に挟まれる。レジストローラ対19は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを各転写ニップにてトナー像を重ね合わせ得るタイミングで送り出す。これにより、各転写ニップで転写紙Pにトナー像が重ね合わせ転写される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、定着ユニット21に送られる。
[Registration Roller Pair] The transfer paper P fed from the
[定着ユニット] 上記定着ユニット21は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する加熱ローラ21aと、これに圧接せしめられる加圧ローラ21bとによって定着ニップを形成している。そして、この定着ニップに転写紙Pを挟み込みながら、その表面にフルカラー画像を定着せしめる。定着ユニット21を通過した転写紙Pは、図示しない排紙ローラ対を経て機外へと排出される。
[Fixing Unit] The fixing
また、本実施形態においては、図4に示すように、定着ユニット21と転写ユニット11とが装置本体内の引き出し機構により、装置本体内から引き出し可能になっている。装置本体内から引き出されて、定着ユニット21または転写ユニット11は、装置本体から着脱される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the fixing
次に、本レーザプリンタの特徴的な構成について説明する。
図5は、被駆動ユニットたる定着ユニット21の駆動連結部を示す断面図である。図5に示す定着ユニット21は、ケース22と、そのケース22の内部に配置された定着ローラ21aと、図示していない加圧ローラ21bとを有し、加圧ローラ21bは定着ローラ21aに圧接して定着ローラ21aに連動して回転駆動される。定着ローラ21の軸23には、ローラギヤ24が固定されており、ローラギヤ24には、ケース22の側面に回転可能に支持された従動軸26に固定されたカップリングギヤ25が噛合っている。この従動軸26の先端には、カップリング装置50の第2カップリングたる従動側カップリング51が同心状に固定されている。また、定着ローラ21の軸23の一端は、プリンタ本体の前側板27に着脱自在に取り付けられた面板28に回転自在に支持されており、他端は、奥側板29の孔29aに回転自在に支持されている。
Next, a characteristic configuration of the laser printer will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a drive connecting portion of the fixing
駆動ユニットたる駆動装置60は、画像形成装置本体の奥側板29に固定されており、支持板61と、駆動源たる駆動モータ62と、伝達機構部63と、駆動軸64とを有している。駆動モータ62は、支持板61に固定されている。伝達機構部63は、伝動ギヤ63aと、駆動プーリ63cと、従動プーリ63dと、タイミングベルト63eとを備えている。伝動ギヤ63aは、支持板61と奥側板29に回転自在に支持された回転軸63bに固定されており、駆動モータ62から延びる出力ギヤ62aと噛合っている。また、この回転軸63bには、駆動プーリ63cが固定されており、タイミングベルト63eは、駆動プーリ63cと従動プーリ63dとに張架されている。従動プーリ63dは、支持板61と奥側板29とに回転自在に支持された駆動軸64に固定されている。駆動モータ62の回転は、出力ギア62a、伝動ギア63a、回転軸63b、駆動側プーリ63c、タイミングベルト63e及び従動側プーリ63dを介して駆動軸64に伝えられる。
また、駆動軸64の定着ローラ側端部には、第1カップリングたる駆動側カップリング52が同心状に固定されている。
The
A driving
図5に示すように、定着ユニット21がプリンタ本体に装着された状態のとき、駆動側カップリング52が従動側カップリング51に挿入されており、駆動側カップリング52と従動側カップリング51とが回転方向に係合している。これにより、駆動軸64の回転がカップリング装置50を介して従動軸26に伝えられ、定着ローラ21aが回転駆動する。その回転が、図示しない伝動装置を介して、加圧ローラ21bに伝えられ、加圧ローラ21bが回転する。
As shown in FIG. 5, when the fixing
定着ユニット21の従動軸26の先端に設けられた従動側カップリング51と、装置本体に設けられた駆動装置60の駆動軸64の定着ローラ側端部に設けられた駆動側カップリング52とは、図6に示すように定着ユニット21が、装置本体に引き入れられるときに連結される。
The driven
次に、実施例1のカップリング装置50について説明する。図7は、従動側カップリング51を駆動側カップリング52から分離したときの実施例1カップリング装置50を示す平面図である。
駆動側カップリング52は、円柱状に形成された第2基部たる駆動側基部52aと、その駆動側基部52aの外周面52fに配列され、駆動側基部52aに一体に形成された複数の第2爪たる駆動爪52bを有している。駆動爪52bは、図8に示すように、3本設けられており、駆動側基部52aの全周を3等分した各位置にそれぞれ配置されている。駆動爪52bの先端部分を半球状とし、駆動爪の先端52cを点としている。また、駆動側カップリング52の複数の駆動爪52bのうちの1つの駆動爪52bの先端52cが、他の駆動爪52bの先端52cよりも、駆動側基部52aの先端52dに近い位置に配置されている。
Next, the coupling apparatus 50 of Example 1 is demonstrated. FIG. 7 is a plan view showing the first embodiment coupling device 50 when the driven
The
従動側カップリング51は、一方が開放された筒状に形成された第1基部たる従動側基部51aと、その従動側基部51aの内周面51fに配列された複数の第1爪たる従動爪51bとを有し、その従動爪51bは従動側基部51aに一体に形成されている。図9に示すように、従動爪51bは、3本設けられており、従動側基部51aの全周を3等分した各位置にそれぞれ配置されている。従動爪51bの先端部には、傾斜面51cが形成されている。複数の従動爪51bの先端51dは、軸心に延びる線状となっている。また、複数の従動爪51bの先端51dは、全て、従動側カップリング51の軸線方向における同じ位置を占め、図示した例では全ての先端51dの位置が、従動側基部51aの先端部51eの位置に一致している。
The driven
また、従動側カップリング51の従動側基部51aの内周面51fの内径φD1と、駆動側カップリング52の駆動爪52bの外周面52gの最外径φE1とは、従動側カップリング51と駆動側カップリングとが嵌合する寸法および公差に設定されている。
Further, the inner diameter φD1 of the inner
図5に示すように、従動側カップリング51と駆動側カップリング52とが連結したとき、円柱状の駆動側基部52aの一方が開放した筒状の従動側基部51aの内側に入り込んで、駆動爪52bと従動爪51bとが互いに噛み合う。また、このとき、従動側カップリング51と駆動側カップリング52とが嵌合し、駆動カップリングと従動カップリングとの軸心が合うようになっている。
As shown in FIG. 5, when the driven
次に、従動カップリングリング51と駆動側カップリング52との連結について説明する。従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結すべく、定着装置21を装置奥側にスライドさせて、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に対して図7に示した矢印B方向に移動させる。このとき、従動爪51bの傾斜面51cが駆動爪52bの先端52cに接触する場合は、先ず、駆動側基部52aの先端52d側に他の駆動爪よりも突出した駆動爪52bの先端52cと、いずれか1つの従動爪51bの傾斜面51cだけが接触する。このように、最初に1つの駆動爪52bの先端52cと1つの従動爪51bの傾斜面51cだけが接触するので、従動側カップリング51を駆動軸側へ押し込む力が、この突出した駆動爪52bの先端52cに集中する。これにより、少ない押し込み力で、駆動側カップリング52と従動側カップリング51との少なくとも一方が回転し、駆動爪52bの先端52cが従動爪51bの傾斜面51cを相対的に移動しながら、従動爪51bの間へ案内される。仮に、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結する際、複数の駆動爪52bの先端52cと複数の従動爪51bの傾斜面51cとが同時に当接したとすると、押し込む力が複数の駆動爪52bに分散される。このため、強く従動カップリング51を押し込まないと、駆動側カップリングと従動側カップリングの少なくとも一方が回転せず、駆動爪52bの先端52cが従動爪51bの傾斜面51cを相対的に移動することができない。その結果、従動側カップリングリング51と駆動側カップリング52との連結が困難となる。本実施形態のカップリング装置においては、連結する際、ひとつの駆動爪52bと一つの従動爪とが当接するので、連結する際、複数の駆動爪52bと複数の従動爪51bとが同時に当接するカップリング装置に比べて、容易に従動側カップリングリング51と駆動側カップリング52との連結が行える。
Next, the connection between the driven
また、駆動爪52bの先端部を半球状として先端52cを点としているので、駆動爪52bの先端52cが従動爪51bの傾斜面51cと点接触する。その結果、従動爪51bの傾斜面51cとの摩擦が低減され、より少ない押し込み力で従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結させることができる。
Further, since the tip of the driving
また、駆動側カップリング52と従動側カップリング51とを連結する際に駆動爪52bの先端52cと従動爪51bの傾斜面51cとが当接した場合は、駆動側カップリング51と従動側カップリング52のどちらか一方が回転する。駆動側カップリング52が回転する場合は、タイミングベルト63e、各ギヤ62a、63aなどの慣性力によって回転負荷が生じる。このため、駆動側カップリング52を回転させるためには、従動側カップリング51を強く押し込む必要が生じる。また、連結の際、従動側カップリング51が回転する場合においても、定着ローラ21a等の慣性力によって回転負荷が生じる。よって、従動側カップリング51が回転する場合においても、連結の際、従動側カップリング51を装置奥側へ強く押し込まないと従動側カップリング51が回転しない。
Further, when the driving
このため、図5に示すように、駆動軸64と従動プーリ63dとの間に電磁クラッチ65を設ける。駆動モータ62の駆動力を定着ローラ21aに伝達させるときは、電磁クラッチ65をONにして、駆動軸64と従動プーリ63dとを連結させる。一方、従動側カップリング51と駆動側カップリング52とを連結させるときは、電磁クラッチ65をOFFにして、駆動軸64が従動プーリ63dに対して自由に回転できるようにしておく。これにより、従動側カップリング51と駆動側カップリング52とを連結させる際に、駆動側カップリング52にかかる回転負荷が駆動軸64の慣性力のみとなり、上記に比べて回転負荷を低減させることができる。その結果、連結の際に従動側カップリング51を装置奥側へ強く押し込まなくても、駆動側カップリング52が回転して、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結させることができる。
For this reason, as shown in FIG. 5, the
また、電磁クラッチ65に変わりに、駆動軸64と従動プーリ63dとの間にワンウェイクラッチを設けても、同様に駆動側カップリング52の回転負荷を低減することができる。この場合、駆動側カップリング52と従動側カップリング51とが連結する際の駆動軸64の回転方向と、駆動モータの駆動力を定着ローラ21aに伝達する際の駆動軸64の回転方向とを異ならせておく。具体的には、従動爪51bの傾斜面51cの傾斜方向によって、連結する際の駆動側カップリング52の回転方向と、駆動力を伝達する際の回転方向とを異ならせる。そして、連結の際に駆動軸64が回転する方向においては、駆動軸64が従動プーリ63dに対して自由に回転できるようにし、駆動の際に駆動軸64が回転する方向においては、従動プーリ63dと駆動軸64とが一体となって回転するよう、ワンウェイクラッチを設定する。これにより、従動側カップリング51と駆動側カップリング52とを連結させる際は、駆動側カップリング52の回転負荷が低減され、従動側カップリング51を装置奥側へ強く押し込まなくても、駆動側カップリング52が回転して、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結させることができる。
Further, if a one-way clutch is provided between the
また、連結時に従動側カップリング51の軸心と駆動側カップリング52の軸心とがずれてしまうことがある。本実施形態においては、従動側基部51aの内周面51fと駆動側カップリング52の駆動爪52bの外周面52gとが嵌合するような寸法関係となっているため、この軸心がずれた状態で従動側カップリング51と駆動側カップリング52とを連結させると、駆動爪52bが従動側基部51aの先端部51eに当接する場合がある。しかしながら、本実施形態においては、駆動爪52bの先端部分が半球状である。また、このカップリングの連結によって、装置本体と定定着ユニットとの位置決めがなされるため、カップリング連結時には定着ユニットは位置決めされておらず、従動側カップリングは、駆動側カップリングの軸心が合う方向に相対的に移動可能となっている。よって、駆動爪52bが従動側基部51aの先端部51eに当接した状態で、さらに従動側カップリングを駆動側カップリング側へ押し込むと、従動側基部51aの先端部51eが駆動爪52bの先端の球面部分に案内されて駆動カップリングの軸心と従動カップリングの軸心とが合うように従動カップリングが相対的に移動する。その結果、駆動側基部52aが従動側基部51a内に挿入され、従動側基部51aの内周面51fと駆動側カップリング52の駆動爪52bの外周面52gとが嵌合する。これにより、定着ユニット22の装置本体に対する位置決めが行われる。
Further, the shaft center of the driven
このように、連結時に従動側基部51aの内周面51fと駆動側カップリング52の駆動爪52bの外周面52gとが軸心が合うように嵌合することで、駆動側カップリング52と従動側カップリング51との軸心が合った状態で嵌合する。これにより、連結後に駆動カップリングの軸心と従動側カップリングの軸心とがずれることがない。よって、駆動カップリングの軸心と従動側カップリングの軸心とがずれた状態で定着ローラ21に回転駆動力が伝達されることがなくなり、定着ローラ21の1回転毎の回転ムラが発生するのを抑制することができる。
また、連結時に駆動側カップリングと従動側カップリングとが嵌合するので、連結後は定着ユニットが、装置本体に対して軸線方向にしか移動しなくなる。よって、駆動側カップリングと従動側カップリングとが連結することで、定着ユニットを装置本体に対して位置決めすることができる。その結果、定着ユニットに装置本体と位置決めを行うための位置決めピンなどを設ける必要がなくなり、定着ユニットの部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
In this way, the inner
Further, since the driving side coupling and the driven side coupling are fitted together at the time of connection, the fixing unit can only move in the axial direction with respect to the apparatus main body after the connection. Therefore, the fixing unit can be positioned with respect to the apparatus main body by connecting the driving side coupling and the driven side coupling. As a result, there is no need to provide a positioning pin for positioning with the apparatus main body in the fixing unit, the number of parts of the fixing unit can be reduced, and the cost can be reduced.
また、従動側基部51aの先端部51eを駆動軸64側から従動軸23側へ外側から内側に傾斜する傾斜面としても良い。先端部51eを傾斜面とすることで、この傾斜面も連結動作により駆動側カップリングと従動側カップリングとの軸心を合わせるためのガイドにすることができる。その結果、従動側基部51aの先端部51eが傾斜面ではないものに比べて、従動側カップリングを駆動側カップリング側へ強く押し込まなくても軸心が合う方向に、従動側カップリングを移動させることができる。その結果、駆動側カップリング52と従動側カップリング51との連結を容易に行うことができる。
The
また、本実施形態においては、駆動爪52bの先端部分を半球状として、その先端52cが点なっている。このため、駆動側カップリング52と従動側カップリング51との間に軸心ズレある状態で連結されようとしても、駆動爪52bの先端52cが従動爪51bの傾斜面51cに案内されて、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結させることができる。これは、以下の理由による。すなわち、駆動爪52bの先端部分を半球状としているため、駆動爪52bの先端52cが点となるので、駆動爪52bの点状の先端52cと従動爪51bの線状の先端51dとが交差することがない。その結果、軸心がずれて連結しようとしても従動側カップリング51を駆動側へ押し込めなくなることがなく、確実に従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結させることができるのである。
In the present embodiment, the tip of the driving
図10は、実施例1のカップリング装置の第1変形例を示す図である。図10に示すように、駆動爪52bの先端部分を円錐としても良いし、図示してないが、駆動爪52bの先端部分を三角錐や四角錐としても良い。このように、駆動爪52bの先端部分を円錐などの錐形状にすることで、駆動爪52b先端52cを点にすることができる。よって、軸心がズレた状態で連結しようとしても、従動爪51bの先端51dと駆動爪52bの先端52cとが交差することがないので、良好に従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結させることができる。また、駆動側カップリング52と従動側カップリング51とを連結させる際に駆動爪52bが従動側基部51aの先端部51eに突き当たっても、駆動爪52bの先端部分の円錐を形成する面によって軸心が合うように従動側カップリングが案内される。
FIG. 10 is a diagram illustrating a first modification of the coupling device according to the first embodiment. As shown in FIG. 10, the tip of the driving
図11は、実施例1のカップリング装置の第2変形例を示す図である。図11に示すように、駆動爪52bに傾斜した傾斜面52cを設け、従動爪51bの先端部分を半球状としてもよい。また、図12に示す実施例1のカップリング装置の第3変形例に示すように、円錐としたりして、従動爪51bの先端51cを点としてもよい。この場合、図13に示すように、駆動爪52bの傾斜面52cを円周方向に傾斜させるとともに、駆動軸64側から従動軸23側へ外側から内側にも傾斜する形状とする。駆動側カップリング52の駆動爪52bの先端52dは、駆動側基部の先端の位置に一致させる。この図11に示したカップリング装置においては、軸心がずれて連結される際、従動側基部51aの先端部51eに傾斜面52cが突き当たる。すると、傾斜面52cの駆動軸64側から従動軸23側に向かう傾斜によって、連結時の図中B方向の相対的な移動により、従動側基部51aの先端51eが内側から外側へ傾斜面52cに案内されながら相対的に移動する。これにより、駆動側カップリングの軸心と従動側カップリングとの軸心が合った状態で駆動側カップリングと従動側カップリングとが嵌合する。また、従動爪51bの先端51cが点であるので、連結の際、駆動側カップリング52と従動側カップリング51との軸心がズレていても、従動爪51bの先端51cが駆動爪52の先端52dと交差することがない。
FIG. 11 is a diagram illustrating a second modification of the coupling device according to the first embodiment. As shown in FIG. 11, the driving
図14は、実施例1のカップリング装置の第4変形例を示す図である。この第4変形例においては、図に示すように、駆動爪52bの先端部と従動爪51bの先端部の両方を円錐として、駆動爪52bの先端52cと従動爪51bの先端51cの両方を点としている。このように、駆動爪52bと従動爪51bの両方の先端を点としているので、連結の際軸心がずれていても、駆動爪52bの先端51cと従動爪51bの先端52cとが交差することがない。
FIG. 14 is a diagram illustrating a fourth modification of the coupling device according to the first embodiment. In the fourth modification, as shown in the figure, both the tip of the driving
次に、実施例2のカップリング装置150について、図15乃至図20を用いて説明する。実施例2のカップリング装置は、駆動側カップリング152の駆動側基部152aの外周面52fの外径φE2と、従動側カップリング151の従動爪151bの内周面151gの内径φD2とを、従動側カップリング151と駆動側カップリング152とが嵌合する寸法および公差に設定するようにしたものである。
Next, a
図15乃至17は、実施例2のカップリング装置150を示す図である。図に示すように、駆動爪152bの先端部分を半球状とし、従動爪151bに傾斜面151cを形成ている。従動爪151bの傾斜面151cは、円周方向および駆動軸164側から従動軸123側へ外側から内側に傾斜している。軸心がずれて駆動側カップリング152と従動側カップリング151とが連結される際、駆動側基部152aが傾斜面151cに突き当たる。この駆動基部152aが傾斜面151cと突き当たった状態で連結を行うと、駆動側基部152aが傾斜面151cの外側から内側への傾斜によって案内されて、駆動側基部152aが従動側基部に挿入される。その結果、駆動側基部151aの外周面151fが従動爪152bの内周面152fと嵌合して、駆動側カップリング152と従動側カップリング151とが嵌合する。また、この実施例2カップリング装置150においても、駆動爪152bの先端部分を半球状としているので、先端が点となるので、連結の際に軸心がずれていても駆動爪52bの先端51cと従動爪51bの先端52cとが交差することがない。
15 to 17 are diagrams illustrating a
この実施例2のカップリング装置150においても、図18に示す、第1変形例のように、駆動爪152bの先端部分を円錐状としても良い。また、図19に示す第2変形例のように、駆動爪の傾斜面を設け、従動爪の先端部分を半球状にしたり、図20に示す第3変形例のように円錐状にしたりしても良い。もちろん、従動爪の先端部分および駆動爪の先端部分の両方を円錐状としたり半球状としたりしてもよい。
Also in the
次に、実施例3のカップリング装置250について図21乃至図24に基づき説明する。図21は、実施例3のカップリング装置250を示す図である。図に示すように実施例3のカップリング装置250は、従動側基部251aの内周面251fを駆動軸側から従動軸側に向かって内径が小さくなるテーパ状としている。このとき、従動側基部251aの先端部251eの径φD1´は、駆動爪252bの外周面252gの外径φE1よりも大きくし、内周面251fの駆動軸側の径を駆動爪252bの外周面252gと嵌合する寸法φD1に設定する。連結時に軸心がずれているときは、このテーパ状の内周面251fで駆動爪252bの外周面252gを駆動側カップリングの軸心と従動側カップリングの軸心とが合うように従動側基部内に案内する。そして、従動側カップリング251が駆動側カップリング252と連結する位置まで相対的に移動すると、駆動爪252bの外周面252gと従動側基部251aの内周面251fとが嵌合する。かかる構成にすることで、テーパ状の内周面251fが、従動側カップリングを軸心が合う方向に除々に案内する。これに対し、実施例1や2のカップリング装置では、駆動爪または従動爪の先端部分で案内するため、実施例3のカップリング装置に比べて、従動側カップリングを軸心が合う方向に案内するための軸方向長さが短い。よって、実施例1、2のカップリング装置では、連結する際に従動側カップリングが軸心が合う方向に急激に移動せしめられる。このため、駆動爪または従動爪の先端部分が、従動側カップリングを軸心が合う方向に案内している間の挿入抵抗が大きい。よって、駆動爪または従動爪の先端部分が、従動側カップリングを軸心が合う方向に案内している間、従動側カップリングを強く押し込む必要がある。しかし、実施例3のカップリング装置は、除々に従動側カップリングを軸心が合う方向に案内するため、実施例1や2のように従動側カップリングを軸心が合う方向に案内している間の挿入抵抗を小さくすることができる。よって、従動側カップリング51と駆動側カップリング52とをスムーズに連結させることができる。また、このテーパ状の内周面の所定の位置で駆動爪252bの外周面252gと従動側基部の内周面とが嵌合し、嵌合するとこれ以上軸方向に移動せしめられない。よって、従動側カップリングと駆動側カップリングとが嵌合することで、ユニットの軸方向の位置決めもすることができる。
Next, a
図22は、実施例3のカップリング装置250の第1変形例である。図に示すように、この第1変形例は、駆動側基部252aの外周面252fを駆動軸側に向かうに連れてその外径が増大するテーパ状としたものである。この第1変形例においては、駆動側基部252aの駆動軸側の外径φE2が、従動爪251bの内径φD2と嵌合する寸法および公差に設定されており、連結時には、従動爪251bが駆動側基部252aのテーパ状の外周面252fに案内されて、従動側カップリングを軸心が合う方向に相対的に移動せしめる。そして、駆動側カップリング252が、図中点線に示す位置まで挿入されると、従動爪251bの内周面252gと駆動側基部252aの外周面252fとが嵌合し、駆動側カップリング252と従動側側カップリング251とが連結する。
FIG. 22 is a first modification of the
図23は、実施例3のカップリング装置250の第2変形例を示す図である。図示すように、第2変形例は、従動爪251bの内周面251gに従動軸23に向かうに連れて内径が減少するテーパ状とし、駆動側基部252aの外周面252fに駆動軸64に向かうに連れて外径が増大するようなとテーパ状としたものである。この場合は、駆動側カップリング252と従動側カップリング251とを連結する際は、駆動側基部252aの外周面251fが従動爪251bのテーパ状の内周面251gに案内されながら、駆動側基部252aが従動基部内に挿入される。そして、図中点線で示すように、駆動側カップリング252が従動側カップリング251と連結する位置まで相対的に移動すると、従動爪251bのテーパ状の内周面251gと駆動側基部252aの外周面252fとが軸心があった状態で嵌合する。これにより、軸心があった状態で駆動側カップリング252と従動側カップリング251とが嵌合する。
FIG. 23 is a diagram illustrating a second modification of the
図24は、実施例3のカップリング装置250の第3変形例を示す図である。図に示すようにこの変形例は、駆動爪252bの外周面252gを駆動軸64に向かうに連れて外径が増大するテーパ状とし、従動側基部251aの内周面251fを従動軸23に向かうに連れて内径が減少するようなテーパ状としたものである。この場合は、駆動爪252bのテーパ状の外周面252gが従動側基部251aの内周面251fに案内されながら、駆動側基部252aが従動側基部251a内に挿入される。そして、図中点線で示す位置まで駆動側カップリングが相対的に移動すると、駆動爪252bのテーパ状の外周面252gが、従動側基部251aの内周面251fと嵌合する。
FIG. 24 is a diagram illustrating a third modification of the
また、本実施形態においては、従動軸側カップリングを円筒状の基部の内周に従動爪を備えた構成とし、駆動側カップリングを円柱状の基部の外周に駆動爪を備えた構成について説明したが、これに限られない。すなわち、従動軸側カップリングを円柱状の基部の外周に従動爪を備えた構成にし、駆動側カップリングを円筒状の基部の内周に駆動爪を備えた構成にしても良い。また、上記従動爪および駆動爪は、基部と一体に構成しても良いし、別体としても良い。 In the present embodiment, the driven shaft side coupling is configured to have a driven claw on the inner periphery of the cylindrical base, and the driving side coupling is configured to have a driving claw on the outer periphery of the columnar base. However, it is not limited to this. That is, the driven shaft side coupling may be configured to have a driven claw on the outer periphery of the columnar base, and the drive side coupling may be configured to have a driving claw on the inner periphery of the cylindrical base. In addition, the driven claw and the driving claw may be configured integrally with the base or may be separate.
本実施形態においては、定着ユニット21と駆動装置60との連結に本発明のカップリング装置を用いているが、これに限られない。例えば、現像ローラを備えた現像ユニットと、この現像ローラを回転させるための駆動装置との連結に、本発明のカップリングを用いることもできる。また、感光体とこの感光体を駆動させる駆動装置との連結等にも本発明のカップリング装置を用いることができる。また、先の図3に示したプロセスユニット1Y、M、C、Kと、プロセスユニット内の感光体や現像ユニット等を駆動させる装置本体内の駆動装置との連結にも本発明を適用することができる。さらに、画像形成装置のみならず、その他の各種機械、装置にも本発明のカップリング装置を用いることができる。
In the present embodiment, the coupling device of the present invention is used to connect the fixing
(1)
以上、本実施形態のカップリング装置によれば、第2カップリングたる駆動側カップリングと第1カップリングたる従動カップリングとを連結させる際、第2爪たる駆動爪の先端が第1爪たる従動爪の先端に突き当たって、駆動側カップリングと従動側カップリングとが連結できなくなるのを抑制することができる。また、また、従動側カップリングと駆動側カップリングとの連結時、従動側カップリングと駆動側カップリングとが嵌合するので、駆動側カップリングと従動側カップリングとの連結時に第1回転軸たる従動軸の軸心と第2回転軸たる駆動軸の軸心とを合わせることができる。よって、軸心ズレによる1回転毎の回転ムラを抑制することができ、回転ムラによって生じる被駆動ユニットの振動による異音などを抑制することができる。
(2)
また、本実施形態のカップリング装置によれば、上記駆動側カップリングと上記従動側カップリングとの連結際、従動側カップリングが駆動側カップリングに対して、軸心が合う方向に相対的に移動可能にしている。具体的には、駆動側カップリングと従動側カップリングとの連結時には、従動カップリングが取り付けられた定着ユニットを駆動側カップリングが取り付けられた装置本体に対して位置決めされてない状態にしておく。これにより、駆動側カップリングと従動側カップリングとの連結際、従動側カップリングが駆動側カップリングに対して、軸心が合う方向に相対的に移動可能にできる。このようにすることで、駆動側カップリングと従動側カップリングとを連結する際に、軸心がずれていても、従動側カップリングを駆動側カップリングに対して、軸心が合う方向に相対的に移動させて、軸心があった状態で駆動側カップリングと従動側カップリングとを連結することができる。
(3)
また、実施例1のカップリング装置によれば、第1基部たる従動側基部51aの内周面51fと駆動爪52bの外周面52gとを嵌合させることで、駆動側カップリング52と従動側カップリングとを嵌合させることができる。
(4)
また、実施例3のカップリング装置によれば、従動側基部252aの内周面252fを、従動転軸側に向かうに従って内径が減少するテーパ状としている。駆動軸と従動軸との軸心がずれた状態で駆動側基部が従動側基部に挿入されると、駆動爪の外周面が従動側基部のテーパ状の内周面に当接する。駆動爪の外周面が従動側基部のテーパ状の内周面に当接した状態から駆動側基部を従動側基部の奥にさらに挿入すると、駆動爪の外周面が従動側基部のテーパ状の内周面によって、軸心が合う方向に除々に案内される。そして、連結位置まで駆動側基部が移動すると、駆動側カップリングの軸心と従動側カップリングの軸心とが合った状態で駆動爪の外周面と従動側基部の内周面とが嵌合し、従動側カップリングと駆動側カップリングとが嵌合する。かかる構成においては、連結の際にテーパ状の内周面で徐々に軸心を合わせるので、連結の際の抵抗を少なくすることができ、スムーズに従動側カップリングと駆動側カップリングとを連結させることができる。
(5)
また、上記駆動爪の外周面を、駆動転軸側に向かうに従って外径が増大するテーパ状としても良い。このような構成にしても、駆動側カップリングと従動側カップリングとの連結の際の抵抗を少なくすることができる。
(6)
また、実施例2のカップリング装置のように、駆動側基部の外周面と従動爪の内周面とを嵌合させるようにしても、駆動側カップリングと従動側カップリングを嵌合させることができる。
(7)
また、駆動側基部の外周面を駆動軸側に向かうに従って外径が増大するテーパ状としても良い。この場合は、駆動側基部のテーパ状外周面に沿って従動爪が移動することで、駆動側カップリングが除々に軸心が合う方向に移動する。かかる構成においても、連結の際の抵抗を少なくすることができ、スムーズに従動側カップリングと駆動側カップリングとを連結させることができる。
(8)
また、上記従動爪の内周面を、従動転軸側に向かうに従って内径が減少するテーパ状としても良い。このような構成にしても、駆動側カップリングと従動側カップリングとの連結の際の抵抗を少なくすることができる。
(9)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記(1)〜(8)の特徴を有するカップリング装置を備えることで、回転体の回転ムラを抑制することができ、バンディングなどの異常画像を抑制することができる。
(1)
As described above, according to the coupling device of the present embodiment, when the driving side coupling as the second coupling and the driven coupling as the first coupling are connected, the tip of the driving claw as the second claw is the first claw. It can be prevented that the driving side coupling and the driven side coupling cannot be connected by hitting the tip of the driven claw. In addition, when the driven side coupling and the driving side coupling are coupled, the driven side coupling and the driving side coupling are fitted, so that the first rotation is performed when the driving side coupling and the driven side coupling are coupled. The axis of the driven shaft as the shaft and the axis of the drive shaft as the second rotation shaft can be aligned. Therefore, it is possible to suppress the rotation unevenness for each rotation due to the axial misalignment, and it is possible to suppress abnormal noise caused by the vibration of the driven unit caused by the rotation unevenness.
(2)
Further, according to the coupling device of the present embodiment, when the driving side coupling and the driven side coupling are connected, the driven side coupling is relatively relative to the driving side coupling in a direction in which the axis is aligned. It is possible to move to. Specifically, when the driving side coupling and the driven side coupling are connected, the fixing unit to which the driven coupling is attached is not positioned with respect to the apparatus main body to which the driving side coupling is attached. . As a result, when the drive side coupling and the driven side coupling are connected, the driven side coupling can be moved relative to the drive side coupling in a direction in which the axis is aligned. In this way, when the drive side coupling and the driven side coupling are connected, even if the axis is misaligned, the driven side coupling is aligned with the drive side coupling in the direction in which the axis is aligned. The drive side coupling and the driven side coupling can be coupled with each other being moved relative to each other with the shaft center.
(3)
Further, according to the coupling device of the first embodiment, the driving
(4)
Further, according to the coupling device of the third embodiment, the inner
(5)
Further, the outer peripheral surface of the drive claw may be tapered so that the outer diameter increases toward the drive rotation axis. Even with such a configuration, it is possible to reduce the resistance when the driving side coupling and the driven side coupling are connected.
(6)
In addition, even if the outer peripheral surface of the driving side base and the inner peripheral surface of the driven claw are fitted as in the coupling device of the second embodiment, the driving side coupling and the driven side coupling are fitted. Can do.
(7)
Further, the outer peripheral surface of the drive side base may be tapered so that the outer diameter increases toward the drive shaft side. In this case, the driven claw is moved along the tapered outer peripheral surface of the drive side base, so that the drive side coupling is gradually moved in a direction in which the axes are aligned. Even in such a configuration, the resistance at the time of connection can be reduced, and the driven side coupling and the drive side coupling can be smoothly connected.
(8)
Further, the inner peripheral surface of the driven claw may have a tapered shape in which the inner diameter decreases toward the driven rotation shaft side. Even with such a configuration, it is possible to reduce the resistance when the driving side coupling and the driven side coupling are connected.
(9)
In addition, according to the image forming apparatus of the present embodiment, by providing the coupling device having the features (1) to (8), it is possible to suppress the rotation unevenness of the rotating body, and abnormal images such as banding. Can be suppressed.
1Y,M,C,K プロセスユニット
2 感光体
11 転写ユニット
21 定着ユニット
22 ケース
23 定着ローラ軸
26 従動軸
40 現像装置
50、150、250 カップリング装置
51、151、251 従動側カップリング
52、152、252 駆動側カップリング
60 駆動装置
62 駆動モータ
64 駆動軸
65 電磁クラッチ
1Y, M, C,
Claims (9)
該第1爪と該第2爪の少なくとも一方の先端を点とし、該第1カップリングと該第2カップリングとの連結時、該第1カップリングの軸心と該第カップリングの軸心とが合うように該第1カップリングと該第2カップリングとが嵌合するよう構成したことを特徴とするカップリング装置。 A first coupling having a cylindrical first base portion attached to the shaft end portion of the first rotation shaft and a plurality of first claws disposed on the inner peripheral surface of the first base portion, and an axis of the second rotation shaft A second coupling having a columnar second base attached to the end and a plurality of second claws disposed on the outer peripheral surface of the second base, the second coupling comprising the first cup Removably connected to the ring in the axial direction of the second coupling, and when the first coupling and the second coupling are connected, the first claws and the second claws are alternately positioned. A coupling device in which the second base is inserted into the first base so that the first pawl and the second pawl mesh with each other;
At least one tip of the first claw and the second claw as a point, and when the first coupling and the second coupling are connected, the axis of the first coupling and the axis of the second coupling A coupling device characterized in that the first coupling and the second coupling are fitted to each other.
上記第1カップリングと上記第2カップリングとの連結の際、該第1カップリングが該第2カップリングに対して、軸心が合う方向に相対的に移動可能にしたことを特徴とするカップリング装置。 The coupling device of claim 1.
When the first coupling and the second coupling are connected, the first coupling is relatively movable with respect to the second coupling in a direction in which an axis is aligned. Coupling device.
上記第1基部の内周面と上記各第2爪の外周面とが嵌合することで、上記第1カップリングと上記第2カップリングとが嵌合することを特徴とするカップリング装置。 The coupling device according to claim 1 or 2,
The coupling device, wherein the first coupling and the second coupling are fitted by fitting the inner circumferential surface of the first base and the outer circumferential surface of each second claw.
上記第1基部の内周面を、第1回転軸側に向かうに従って内径が減少するテーパ状としたことを特徴とするカップリング装置。 The coupling device according to claim 3.
A coupling device characterized in that the inner peripheral surface of the first base portion has a tapered shape with an inner diameter decreasing toward the first rotating shaft side.
上記各第2爪の外周面を、第2回転軸側に向かうに従って外径が増大するテーパ状としたことを特徴とするカップリング装置。 The coupling device according to claim 3 or 4,
A coupling device characterized in that the outer peripheral surface of each of the second claws has a tapered shape whose outer diameter increases toward the second rotating shaft.
上記第2基部の外周面と上記各第1爪の内周面とが嵌合することで、上記第1カップリングと上記第2カップリングとが嵌合することを特徴とするカップリング装置。 The coupling device according to claim 1 or 2,
The coupling device, wherein the first coupling and the second coupling are fitted by fitting the outer peripheral surface of the second base and the inner peripheral surface of each first claw.
上記第2基部の外周面を、第2回転軸側に向かうに従って外径が増大するテーパ状としたことを特徴とするカップリング装置。 The coupling device of claim 6,
A coupling device, characterized in that the outer peripheral surface of the second base portion has a tapered shape with an outer diameter increasing toward the second rotating shaft.
上記各第1爪の内周面を、第1回転軸側に向かうに従って内径が減少するテーパ状としたことを特徴とするカップリング装置。 The coupling device according to claim 6 or 7,
A coupling device characterized in that the inner peripheral surface of each of the first claws has a tapered shape in which the inner diameter decreases toward the first rotating shaft.
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