JP4526341B2 - Rotation torque transmission mechanism and gear transmission mechanism assembly method - Google Patents

Rotation torque transmission mechanism and gear transmission mechanism assembly method Download PDF

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Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、ドラム状、ベルト状に関わらず画像形成装置の像坦持体の高精度回転駆動力伝達手段(とくに歯車を用いた減速機構)の1回転周期の偏心を低減する高精度歯車伝達機構における回転トルク伝達方式及び歯車伝達機構の組み立て方法に関するものである。   The present invention is an image forming apparatus using an electrophotographic system, which is one of high-precision rotational driving force transmission means (especially a reduction mechanism using gears) of an image carrier of an image forming apparatus regardless of a drum shape or a belt shape. The present invention relates to a rotational torque transmission method and a gear transmission mechanism assembly method in a high-precision gear transmission mechanism that reduces eccentricity of a rotation cycle.

カラープリンタ等のカラー画像形成装置においては、1又は複数の感光体ドラム上に形成された異なる色のカラートナー像を一旦中間転写体上に重ね転写してから、この重ねトナー像を転写紙上に一括転写することにより、画像形成を行っている。
従来、感光体ドラム周長と中間転写体周長比が1:nで表せない構成において、感光体ドラムの回転ムラに起因する色ずれを良化させるために、感光体ドラム軸上に同一成型品のギヤを複数枚設け、回転方向に360°/(ギヤ枚数)ずつ位相をずらして取り付けることが知られている(例えば特許文献1ないし4参照)。
特許文献1には、感光体上に複数回に分けて形成された複数のトナー像を、中間転写体上に順次一次転写した後、記録媒体上に二次転写して出力画像を得るように構成された画像形成装置において、前記感光体に回転手段を与える駆動源から、前記感光体に至る駆動系列のなかで、最下流の駆動伝達手段を同一軸上に複数個設ける構成が開示されている。
特許文献2には、回転体を組み立てるとき、短時間で偏心や傾きを低減して高精度に組み立てることができるとともにメンテナンス性を向上させるために、感光体ドラムの回転軸の先端部の一定の範囲に反応硬化性の未硬化樹脂で中間層を形成する技術が開示されている。
また、特許文献2の発明では、中間層の部分に歯車の取り付け穴を嵌合させ、回転軸を一定速度で回転しながら調整手段により回転軸に対する歯車の偏心や傾きが少なくなるように、歯車の取り付け位置を調整する。歯車の取り付け位置を調整した後、中間層硬化手段から中間層に硬化エネルギを与えて中間層を硬化する。
特開2003−307973公報 特開2004−60838公報 特開平10−309801号公報 特開平11−263005号公報
In a color image forming apparatus such as a color printer, color toner images of different colors formed on one or a plurality of photosensitive drums are once transferred onto an intermediate transfer member, and then this superimposed toner image is transferred onto a transfer sheet. Image formation is performed by batch transfer.
Conventionally, in a configuration in which the ratio between the circumference of the photosensitive drum and the circumference of the intermediate transfer member cannot be expressed by 1: n, the same molding is performed on the photosensitive drum shaft in order to improve the color misregistration caused by uneven rotation of the photosensitive drum. It is known that a plurality of product gears are provided and attached with a phase shift of 360 ° / (number of gears) in the rotation direction (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
In Patent Document 1, a plurality of toner images formed in a plurality of times on a photoconductor are sequentially primary-transferred onto an intermediate transfer body and then secondary-transferred onto a recording medium to obtain an output image. In a configured image forming apparatus, a configuration is disclosed in which a plurality of most downstream drive transmission means are provided on the same axis in a drive system from a drive source for supplying a rotation means to the photoconductor to the photoconductor. Yes.
In Patent Document 2, when a rotating body is assembled, in order to reduce eccentricity and inclination in a short time and to assemble with high accuracy, and to improve maintainability, a fixed end of the rotating shaft of the photosensitive drum is fixed. A technique for forming an intermediate layer with a reaction curable uncured resin is disclosed.
Further, in the invention of Patent Document 2, a gear mounting hole is fitted into the intermediate layer portion, and the gear is adjusted so that eccentricity and inclination of the gear with respect to the rotating shaft are reduced by the adjusting means while rotating the rotating shaft at a constant speed. Adjust the mounting position. After adjusting the attachment position of the gear, the intermediate layer is cured by applying curing energy to the intermediate layer from the intermediate layer curing means.
JP 2003-307993 A JP 2004-60838 A JP-A-10-309801 JP-A-11-263005

しかしながら、前述のとおり、従来技術には、それぞれ次のような問題が含まれている。すなわち、特許文献1において、『ドラムギヤ53は、通常ポリアセタール等のプラスティック材料を用いて射出成型により製造する。よって同一の型を用いて射出成型により成型したものであればその偏心量は一定である。』とある。
しかし、そのためには、少なくとも歯車を2枚以上要し、さらには複数の歯車が同一金型より成型された歯車でなければならないという面では、一般的に複数個取りの成型金型により1ショットで複数の歯車が成型できる金型の場合にはそれらを単一の金型より成型したものに揃えなければならないため、部品管理の煩雑性や、部品の融通性が失われるため管理コストが掛かるという第1の問題がある。
また、必ずしも複数個の歯車の歯のピッチが完全に等角度では無いので、互いにモータギヤに対して干渉するため、歯車の噛み合い負荷トルクが変動し、正確なトルク伝達が成り立つとは限らないという第2の問題がある。
さらには、歯車を複数に分割し取り付けの角度位相をずらしたとしても、分割した角度位相間では偏心量が少なくなるが潜在的には完全に取り除けるわけではなく、さらには歯車枚数を多く重ねなければならない。
図示の4枚構成を例にしても偏心量は1/4に減少する程度であり、その偏心量を取り除くためには膨大な(理屈上では無限)歯車を重ねる必要があり現実的な構成ではなく、潜在的には偏心成分が残るという第3の問題がある。
However, as described above, the conventional techniques include the following problems. That is, in Patent Document 1, “The drum gear 53 is usually manufactured by injection molding using a plastic material such as polyacetal. Therefore, if the same mold is used for injection molding, the amount of eccentricity is constant. "a.
However, in order to do so, at least two gears are required, and moreover, a plurality of gears must be formed from the same mold. In the case of a mold that can mold multiple gears, it is necessary to align them with those molded from a single mold, so the complexity of parts management and the flexibility of parts are lost, which increases management costs. There is a first problem.
In addition, since the pitches of the teeth of the plurality of gears are not completely equiangular, they interfere with each other with the motor gear, so that the meshing load torque of the gears fluctuates and accurate torque transmission does not always hold. There are two problems.
Furthermore, even if the gears are divided into a plurality of parts and the angular phase of the mounting is shifted, the amount of eccentricity between the divided angular phases is reduced, but it cannot be completely removed, and more gears must be added. I must.
Even in the case of the four-sheet configuration shown in the figure, the amount of eccentricity is reduced to ¼, and in order to remove the amount of eccentricity, it is necessary to pile up a large number of gears (in theory, infinite). There is a third problem that an eccentric component remains.

特許文献2では、上述したように、回転部品と回転軸を連結する回転体の組み立て方法であって、回転軸の回転部品を取り付ける外周面に、反応硬化性の樹脂により未硬化樹脂の中間層を形成し、中間層に回転部品の取り付け穴を嵌合させ、回転軸に対する回転部品の偏心や傾きが少なくなるように回転部品の取り付け位置を調整してから中間層を硬化している。
この場合に、未硬化樹脂の中間層を形成させると偏肉によって収縮する方向性が生じ、結果的には偏心が残ってしまうという第4の問題がある。
また、回転部品の取り付け位置を調整するとき、回転軸を一定速度で回転しながら回転軸に対する回転部品の偏心や傾きが少なくなるように調整する回転体の組立方法に関しては、回転中に回転体(歯車)の芯出しを行うことが目的であるとするならば、回転により生じる副次的な振動成分、または、把持部材の動的な振動や傾き成分が動的に影響することにより、芯出し精度を阻害する可能性があるという第5の問題がある。
特許文献2には、更に、中間層を形成する反応硬化性の樹脂は紫外線硬化樹脂であり、これに関連して段落番号0001に『・・・中間層23を硬化するときに、光照射後にも硬化が進行するから、光照射に対する開口面積が小さい場合にも、紫外線を短時間照射することにより中間層23を完全に硬化することができる。・・・』と記述されている。
しかしながら、紫外線を照射して硬化させるためには、紫外線硬化方法の接着剤を紫外線ランプで照射させる必要があるが、硬化進行度合いの分布が生じると、硬化層内の内部残留応力が生じ、経時的硬化収縮が進行したり、温度サイクルが加わるときに撓みが生じたり、最悪の場合には界面剥離を生じる第6の問題がある。
さらに、特許文献3のインクジェットヘッドの取付け構造及び取付け方法には、従来の充填接着法(接着剤の塗布量体積が大きく硬化収縮により折角高精度に位置決めされた2つのワーク間の位置関係がずれてしてしまう不具合に対し、ヘッド保持部材を用いることにより高精度な位置関係を保つことができることが記載されている。
In Patent Document 2, as described above, a method of assembling a rotating body that connects a rotating component and a rotating shaft, and an intermediate layer of an uncured resin is formed on the outer peripheral surface to which the rotating component of the rotating shaft is attached by a reactive curable resin. The intermediate layer is cured after the mounting holes of the rotating parts are fitted into the intermediate layer and the mounting position of the rotating parts is adjusted so that the eccentricity and inclination of the rotating parts with respect to the rotating shaft are reduced.
In this case, when an uncured resin intermediate layer is formed, there is a fourth problem that the direction of contraction occurs due to uneven thickness, and as a result, eccentricity remains.
In addition, when adjusting the mounting position of a rotating part, the rotating body assembly method for adjusting the rotating part so that eccentricity and inclination of the rotating part with respect to the rotating shaft are reduced while rotating the rotating shaft at a constant speed. If the purpose is to center the (gear), the secondary vibration component generated by the rotation or the dynamic vibration or tilt component of the gripping member is dynamically affected, thereby There is a fifth problem that there is a possibility of hindering the extraction accuracy.
Further, in Patent Document 2, the reaction curable resin for forming the intermediate layer is an ultraviolet curable resin. In this connection, in paragraph No. 0001, “... when the intermediate layer 23 is cured, after light irradiation. Since the curing proceeds, the intermediate layer 23 can be completely cured by irradiating with ultraviolet rays for a short time even when the opening area for light irradiation is small. ... "is described.
However, in order to cure by irradiating with ultraviolet rays, it is necessary to irradiate the adhesive of the ultraviolet curing method with an ultraviolet lamp. However, when a distribution of the degree of progress of the curing occurs, internal residual stress in the cured layer occurs, There is a sixth problem in which static curing shrinkage progresses, bending occurs when a temperature cycle is applied, and interface peeling occurs in the worst case.
Furthermore, the mounting structure and mounting method of the inkjet head disclosed in Patent Document 3 includes a conventional filling and bonding method (the positional relationship between two workpieces positioned with high accuracy by bending and shrinkage due to a large volume of adhesive applied) It is described that a highly accurate positional relationship can be maintained by using a head holding member.

特許文献4のインクジェット記録装置及びキャリッジユニットの製造方法には、特許文献3と同様に、『中間接合部材』にて2つのワークを接合するが、そのさいの接着剤層の厚みを規制するリブ構造を設けることにより、接着剤の性能に適した塗布膜厚管理が可能となる記述がなされている。
図10は従来の回転トルク伝達方式の一例を示す概略図である。図11は図10の要部のみを示す概略正面図である。図10及び図11において、フレーム1上には軸受2を介して感光体ドラム4のドラム軸3が貫通している。
このドラム軸3は、さらに、ドラムギヤ8を貫通して固定され、ドラム軸3の先端は軸受7を介してブラケット6に取り付けられる。フレーム1とブラケット6はスタッド5によって間隔が一定に保たれ、ドラムギヤ8の歯先円にモータピニオン11が嵌合し、このモータピニオン11はブラケット6にネジ9で取り付けられたモータ10によって駆動される。
本発明の目的は、上述した実情を考慮して、歯車のピッチ円及び歯先円、或いは歯底円と回転軸中心との偏心量を極力低減し、歯車1回転周期の変動の少ない歯車伝達機構による回転トルク伝達機構を製作するための部品構成を有する回転トルク伝達方式及び歯車伝達機構の組み立て方法を提供することにある。
In the ink jet recording apparatus and the carriage unit manufacturing method of Patent Document 4, as in Patent Document 3, two workpieces are joined by an “intermediate joining member”, and a rib for regulating the thickness of the adhesive layer at that time is used. There is a description that it is possible to control the coating thickness suitable for the performance of the adhesive by providing the structure.
FIG. 10 is a schematic view showing an example of a conventional rotational torque transmission method. FIG. 11 is a schematic front view showing only the main part of FIG. 10 and 11, the drum shaft 3 of the photosensitive drum 4 passes through the frame 1 via the bearing 2.
The drum shaft 3 is further fixed by penetrating the drum gear 8, and the tip of the drum shaft 3 is attached to the bracket 6 via a bearing 7. The distance between the frame 1 and the bracket 6 is kept constant by the stud 5, and a motor pinion 11 is fitted to the tip circle of the drum gear 8, and the motor pinion 11 is driven by a motor 10 attached to the bracket 6 with a screw 9. The
The object of the present invention is to reduce the amount of eccentricity between the gear pitch circle and the tip circle, or the root circle and the center of the rotation shaft as much as possible in consideration of the above-mentioned situation, and the gear transmission with less fluctuation of one gear rotation cycle. An object of the present invention is to provide a rotational torque transmission system having a component configuration for manufacturing a rotational torque transmission mechanism by a mechanism and a method for assembling a gear transmission mechanism.

上記の課題を解決するために、請求項1の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む軸方向の範囲にスリーブを配設し、前記歯車が、前記スリーブと互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で、前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記スリーブとが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに直角で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角である回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項2の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、該歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む範囲に、前記歯車の径方向に突出して前記歯車の軸穴に勘合するフランジ部を有するスリーブを配設し、前記歯車が、前記フランジ部と互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記フランジ部とが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに同一平面で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角である回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項3の発明は、前記構造体を、少なくとも2個以上備えている請求項1又は2に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項4の発明は、前記構造体の前記歯車に接する面及び前記スリーブに接する面の少なくとも一方は、前記歯車又は前記スリーブに対して接着剤によって接着されている請求項1乃至3の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項5の発明は、前記構造体の材質が、波長が400〜800nmで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質である請求項4に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項6の発明は、前記歯車と、前記スリーブの材質が、波長が400〜800nmで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質である請求項4に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項7の発明は、前記構造体の前記歯車との接触面に、前記回転軸の法線方向には移動の自由度があって、回転方向には突き当たりの接触をする互いに凹凸の干渉部を設けた請求項1乃至6の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項4乃至7の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構における歯車と、回転軸とを位置合わせして組み立てる歯車伝達機構の組み立て方法において、基準中心としての前記軸穴の中心から少なくとも3方向に等間隔で配置した規制部材に接触させることにより前記歯車を位置決めするステップと、前記基準中心に対して同軸上に配置されるように予め位置決め手段により位置決めされる前記回転軸及び前記スリーブとを相対的に固定状態するステップと、前記スリーブ及び前記歯車に接触するように配置した構造体を、前記スリーブ及び前記歯車の少なくとも一方を接着剤により接着するステップと、を備えた歯車伝達機構の組み立て方法を特徴とする。
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention, an image gear provided on the rotating shaft of the rotating body that rotates carrying the gear transmission from the drive source to the drive system of the transmission mechanism for driving the gear In the rotational torque transmission mechanism for transmitting rotational torque by a mechanism, a sleeve is disposed in an axial range including the mounting position of the gear on the outer peripheral portion of the rotating shaft, so that the gear does not interfere with contact with the sleeve. The gear and the sleeve are connected to each other via a structure that can be brought into surface contact with the gear and the sleeve, with a gap provided between the gear and the sleeve. The structure has a structure in which a surface in contact with the gear and a surface in contact with the sleeve are perpendicular to each other, and the rotation shaft and a surface in contact with the gear of the structure are perpendicular to each other. Wherein the rotational torque transmitting mechanism.
According to a second aspect of the present invention , a gear is provided on a rotating shaft of a rotating body that carries an image and rotates, and a rotational torque is transmitted to a transmission mechanism of a driving system that drives the gear by a gear transmission mechanism from a driving source. In the rotational torque transmission mechanism, a sleeve having a flange portion that protrudes in the radial direction of the gear and engages with a shaft hole of the gear is disposed in a range including the mounting position of the gear on the outer peripheral portion of the rotating shaft, and the gear Is assembled to the rotating shaft in a state where a gap for preventing contact with the flange portion is provided between the gear and the sleeve, and the gear and the flange portion are attached to the gear and the sleeve. The structure is connected via a surface-contactable structure, and the structure has a surface in contact with the gear and a surface in contact with the sleeve that are coplanar with each other, the rotation shaft, and the front A surface in contact with the gear of the structure and wherein the torque transmitting mechanism at right angles to each other.
The invention according to claim 3 is characterized in that the rotational torque transmission mechanism according to claim 1 or 2 comprises at least two or more of the structures.
According to a fourth aspect of the present invention, at least one of a surface contacting the gear and a surface contacting the sleeve of the structure is bonded to the gear or the sleeve with an adhesive. The rotational torque transmission mechanism according to any one of the items is characterized.
Further, in the invention of claim 5, the material of the structure is a material that transmits a short wavelength of 400 to 800 nm and shorter than visible light, and the adhesive is a material that undergoes a crosslinking reaction by light. 4 is a rotational torque transmission mechanism.
In the invention of claim 6, the material of the gear and the sleeve is a material that transmits a short wavelength of 400 to 800 nm and shorter than visible light, and the adhesive is a material that undergoes a crosslinking reaction by light. A rotational torque transmission mechanism according to claim 4 is characterized.
In the invention according to claim 7, the contact surface of the structure with the gear has a degree of freedom of movement in the normal direction of the rotating shaft, and has unevenness in contact with each other in the rotating direction. The rotational torque transmission mechanism according to any one of claims 1 to 6, wherein an interference portion is provided.
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of assembling the gear transmission mechanism in which the gear and the rotary shaft in the rotational torque transmission mechanism according to any one of the fourth to seventh aspects are aligned and assembled , Positioning the gear by bringing it into contact with a regulating member arranged at equal intervals in at least three directions from the center of the shaft hole, and positioning by a positioning means in advance so as to be arranged coaxially with respect to the reference center A step of relatively fixing the rotating shaft and the sleeve to be fixed, and a step of bonding at least one of the sleeve and the gear with an adhesive to the structure arranged to contact the sleeve and the gear. And a method for assembling the gear transmission mechanism.

本発明によれば、偏心成分を低減した歯車を組み立て形成することにより、1回転中の偏心が少なく、とくにカラーの画像形成装置の感光体や、転写ベルト、ドラムなどに用いることにより色間のずれ量が低減できて良好な画像を形成することができるようになる。   According to the present invention, a gear having a reduced eccentricity component is assembled and formed to reduce eccentricity during one rotation. In particular, it is used between a color image forming apparatus, a photoconductor, a transfer belt, a drum, and the like. The amount of deviation can be reduced and a good image can be formed.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明による回転トルク伝達方式の第1の実施の形態を示す概略断面図である。本発明による回転トルク伝達方式の全体の構成は従来例を示す図10及び図11を参考にすると共に、同一部分には同一符号を付して説明する。
この回転トルク伝達方式は、図1には図示してない静電潜像、及びトナー画像を担持して回転する回転体(感光体ドラム)の回転軸3(ドラム軸)に歯車8(ドラムギヤ)を設けている。
この歯車8(ドラムギヤ)を駆動する駆動系の伝達機構(例えば、図10の従来例のモータピニオン11)に同じく図10の駆動源10(モータ)からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する。
歯車8(ドラムギヤ)の一部ないしは全部の構造、即ち、歯車8(ドラムギヤ)、歯車8を回転させる回転軸3(ドラム軸)、或いは回転軸3の外周に配置されたスリーブ17(図2参照)とが独立した構造体であり、これらの構造体はそれらを互いに接続する第3の構造体13を介して接続されている。第3の構造体13は、ドラムギヤ8の上面12と接する基底部13aと、基底部13aの中心部から軸方向へ突出した突出部13bとを備えている。
図1において、ドラムギヤ8の上面の接着面12には接着剤14が塗布され、第3構造体13は基底部13aの底面と、突出部13bの貫通孔内周を、夫々接着剤14によりドラムギヤ8とドラム軸3に接着される。
図1の構成ではドラム軸3の周りとドラムギヤ8の内径との間には空隙部15がある。また、第3の構造体13は基底部13aの底部と突出部13bの内周面を、接着剤14によりドラムギヤ8及びドラム軸3と接着されるが、接着ではなく同一部分を溶着することも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of a rotational torque transmission system according to the present invention. The entire configuration of the rotational torque transmission system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In this rotational torque transmission system, a gear 8 (drum gear) is connected to a rotating shaft 3 (drum shaft) of a rotating body (photosensitive drum) that carries an electrostatic latent image and a toner image not shown in FIG. Is provided.
Rotational torque is transmitted to the transmission mechanism of the drive system (for example, the motor pinion 11 of the conventional example of FIG. 10) by the gear transmission mechanism from the drive source 10 (motor) of FIG. 10 to the gear 8 (drum gear).
Part or all of the structure of the gear 8 (drum gear), that is, the gear 8 (drum gear), the rotating shaft 3 (drum shaft) for rotating the gear 8, or the sleeve 17 arranged on the outer periphery of the rotating shaft 3 (see FIG. 2) ) Are independent structures, and these structures are connected via a third structure 13 that connects them to each other. The third structure 13 includes a base portion 13a that is in contact with the upper surface 12 of the drum gear 8, and a protruding portion 13b that protrudes in the axial direction from the center portion of the base portion 13a.
In FIG. 1, an adhesive 14 is applied to the adhesive surface 12 on the upper surface of the drum gear 8, and the third structure 13 is formed on the bottom surface of the base portion 13 a and the inner periphery of the through hole of the protruding portion 13 b with the adhesive 14. 8 and the drum shaft 3.
In the configuration of FIG. 1, there is a gap 15 between the drum shaft 3 and the inner diameter of the drum gear 8. Further, the third structure 13 is bonded to the drum gear 8 and the drum shaft 3 by the adhesive 14 on the bottom of the base portion 13a and the inner peripheral surface of the protruding portion 13b. Is possible.

図2は本発明による回転トルク伝達方式の第2の実施の形態を示す概略断面図である。図2において、第3の構造体13の突出部13b内周が図1の例では直接ドラム軸3の外周に接した状態であるのに対して、図2では、ドラム軸3の突出部13b内周は、ピン16によりドラム軸3に固定されたスリーブ17の外周嵌合しており、スリーブ17はその外周面で第3の構造体13と接している。なお、ピン16は、ドラム軸3の貫通穴3aとスリーブ17に設けた穴を貫通することにより、スリーブ17をドラム軸3に固定する。従って、スリーブ17は、ピン16によって固定される下部から、第3の構造体13の突出部13bの内周と接着される上部までの長さを有している。
なお図示ではドラムギヤ8及びスリーブ17のいずれも接着剤14で接続されているが、上述したように接着剤に限定されず、溶着による接続であっても構わない。
図1、図2の空隙部15は、ドラム軸3、及びスリーブ17が直接ドラムギヤ8に触れないために設けており、この部位によって独立した構造体を示すものである。このような構造により、歯車の偏心をドラム軸3に影響を与えることなく偏心を取り除く補正が可能となる。
歯車(ドラムギヤ)8の上面12に接する第3の構造体13の下面(基底部13a下面)と、回転軸(ドラム軸)3、或いは回転軸3に対応したスリーブ17とに接する内側面(突出部13bの内周面)とが互いに直角で、かつ回転軸3と歯車8に接する面とは直角の形状である。
第3の構造体13が歯車8と回転軸3等に夫々接する面が互いに直角である(直交する)理由は、ドラム軸3に対してドラムギヤ8が相対的に移動しようとしても常に第3の構造体13の2つの面が何れかの相手方部材3、8、17に接触することが可能であるため、接着面の信頼性を確保する上で重要であるということである。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the rotational torque transmission system according to the present invention. In FIG. 2, the inner periphery of the protrusion 13 b of the third structure 13 is in direct contact with the outer periphery of the drum shaft 3 in the example of FIG. 1, whereas in FIG. 2, the protrusion 13 b of the drum shaft 3. The inner periphery is fitted to the outer periphery of a sleeve 17 fixed to the drum shaft 3 by a pin 16, and the sleeve 17 is in contact with the third structure 13 on the outer peripheral surface thereof. The pin 16 passes through the through hole 3 a of the drum shaft 3 and the hole provided in the sleeve 17, thereby fixing the sleeve 17 to the drum shaft 3. Therefore, the sleeve 17 has a length from a lower portion fixed by the pin 16 to an upper portion bonded to the inner periphery of the protruding portion 13 b of the third structure 13.
In the drawing, both the drum gear 8 and the sleeve 17 are connected by the adhesive 14, but as described above, the connection is not limited to the adhesive and may be a connection by welding.
1 and 2 is provided so that the drum shaft 3 and the sleeve 17 do not directly touch the drum gear 8, and this portion indicates an independent structure. With such a structure, it is possible to correct the eccentricity of the gear without removing the eccentricity of the gear shaft 3.
An inner surface (protrusion) in contact with the lower surface (bottom surface of the base portion 13a) of the third structure 13 in contact with the upper surface 12 of the gear (drum gear) 8 and the rotation shaft (drum shaft) 3 or the sleeve 17 corresponding to the rotation shaft 3. The inner peripheral surface of the portion 13b is at right angles to each other, and the surface in contact with the rotary shaft 3 and the gear 8 is at right angles.
The reason why the surfaces of the third structure 13 that contact the gear 8 and the rotary shaft 3 are perpendicular to each other (orthogonal) is that the drum gear 8 always moves relative to the drum shaft 3 even if the drum gear 8 is relatively moved. This means that the two surfaces of the structure 13 can be in contact with any of the counterpart members 3, 8, and 17, which is important in securing the reliability of the bonding surface.

図3は本発明による回転トルク伝達方式の第3の実施の形態を示す概略断面図である。平板状の第3の構造体19の歯車8の上面12に接する面(下面)と、回転軸3の外周に固定したスリーブ17のフランジ部17aの上面とに接する面(下面)が互いに同一平面であり、かつ回転軸3とドラムギヤ8に接する面とは直交する形状である。第3の構造体19の下面と、ドラムギヤ8の上面12、フランジ部17の上面との間は、接着剤14により接着される。
フランジ付スリーブ17のフランジ部17aとドラムギヤ8の接着面12とは同一平面であり、なおかつドラムギヤ8の内周とフランジ部17aの外周面との間には空隙部15があるために、上述した独立した構造体を保ちつつ平板第3の構造体19のような平面で接着が可能となる。
図4は第3の構造体及びスリーブの第1の変形例を示す概略斜視図である。図4において、歯車(ドラムギヤ)8と、この歯車8を回転させる回転軸(ドラム軸)3とは互いに接触干渉しない形状である。
第3の構造体20は、ドラムギヤ8の上面12に面接触する基底部20aと、基底部20aの内側部から軸方向へ突出した突出部20bとを備え、突出部20bの内面は、接触する相手部材としての円筒状の対象物(回転軸3、或いは円柱スリーブ21)の外周面に密着するように円弧状(曲面状)に構成されている。
即ち、第3の構造体20の突出部20bは、歯車(ドラムギヤ)8と、回転軸(ドラム軸)3の外周面、或いは回転軸3の外周に固定された円柱スリーブ21の外周面とに対して夫々面接触できる構造である。この面接触箇所には接着剤14が塗布されている。図4には、感光体ドラム4、空隙部15、接着面12が示されている。
このように面接触することにより、接合面性が広く確保できるため接着強度を確保しやすく、かつ非接触部位(界面の浮き上がり)が無く接続できるため、接着剤14の層厚さが均一に薄肉化でき、このような接着は、温度変化や、経時変化による接着剤14の体積変化の影響を受け難いため、安定した接着強度を得るためには重要な要素である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the rotational torque transmission system according to the present invention. The surface (lower surface) in contact with the upper surface 12 of the gear 8 of the flat plate-like third structure 19 and the surface (lower surface) in contact with the upper surface of the flange portion 17a of the sleeve 17 fixed to the outer periphery of the rotating shaft 3 are coplanar with each other. In addition, the rotary shaft 3 and the surface in contact with the drum gear 8 are orthogonal to each other. The lower surface of the third structure 19 is bonded to the upper surface 12 of the drum gear 8 and the upper surface of the flange portion 17 by an adhesive 14.
The flange portion 17a of the flanged sleeve 17 and the bonding surface 12 of the drum gear 8 are flush with each other, and there is a gap portion 15 between the inner periphery of the drum gear 8 and the outer periphery surface of the flange portion 17a. Adhesion is possible in a plane like the flat plate third structure 19 while maintaining an independent structure.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a first modification of the third structure and the sleeve. In FIG. 4, a gear (drum gear) 8 and a rotating shaft (drum shaft) 3 for rotating the gear 8 have shapes that do not contact each other.
The third structure 20 includes a base portion 20a that is in surface contact with the upper surface 12 of the drum gear 8 and a protrusion portion 20b that protrudes in the axial direction from the inner side of the base portion 20a, and the inner surface of the protrusion portion 20b contacts. It is comprised by circular arc shape (curved surface shape) so that it may closely_contact | adhere to the outer peripheral surface of the cylindrical target object (the rotating shaft 3 or the cylindrical sleeve 21) as a counterpart member.
That is, the protrusion 20 b of the third structure 20 is formed on the gear (drum gear) 8 and the outer peripheral surface of the rotating shaft (drum shaft) 3 or the outer peripheral surface of the cylindrical sleeve 21 fixed to the outer periphery of the rotating shaft 3. It is a structure that can make surface contact with each other. An adhesive 14 is applied to the surface contact portion. FIG. 4 shows the photosensitive drum 4, the gap 15, and the bonding surface 12.
By making contact with the surface in this way, it is possible to secure a wide bonding surface property, so that it is easy to ensure adhesive strength, and connection can be made without any non-contact portion (floating of the interface), so the layer thickness of the adhesive 14 is uniformly thin. Such an adhesion is an important factor for obtaining a stable adhesive strength because it is not easily affected by a change in temperature or a change in volume of the adhesive 14 due to a change with time.

図5は第3の構造体及びスリーブの第2の変形例を示す概略斜視図である。図6は図5の第2の変形例を示す左側面図である。図5及び図6において、歯車(ドラムギヤ)8と、この歯車8を回転させる回転軸(ドラム軸)3とは互いに接触干渉しない形状である。
第3の構造体22は、ドラムギヤ8の上面12に面接触する基底部22aと、基底部22aの内側部から軸方向へ突出した突出部22bとを備え、突出部22bの内面は、接触する相手部材としての平面状の対象物(矩形スリーブ23)の外周面に密着するように平面状に構成されている。
矩形スリーブ23は、回転軸3の外周面に密着する中心孔と、4つの側面を有している。
平面式の第3の構造体22は、歯車8の上面12、或いは回転軸3に固定した矩形スリーブ23の平坦な側面とに面接触できる構造である。この面接触部には接着剤14が塗布されている。図5には、感光体ドラム4、空隙部15、接着面12が示されている。
このように面接触することにより、接合面性を広く確保できるため接着強度を確保しやすく、かつ非接触部位(界面の浮き上がり)が無く接続できるため、接着剤14の層厚さが均一に薄肉化でき、このような接着は、温度変化や、経時変化による接着剤14の体積変化の影響を受け難いため、安定した接着強度得るためには重要な要素である。
図4ないし図6において、第3の構造体20及び22は、少なくとも2個以上に分割されている。2個以上に分割された曲面式第3の構造体20や、平面式第3の構造体22、或いは図3で示した平板第3の構造体19であっても2個以上の複数に分割された第3の構造体の構成であれば、それ自体の部品の嵌め合い精度を要求されずともドラムギヤ8とドラム軸3、或いは円柱状スリーブ21や、矩形スリーブ23などと隙間を作ることなく密着して接合することが可能となる。
図1から図9までの全ての実施形態において第3の構造体13、19、20、22が接着剤により接合されていると捕らえて考えることができる。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a second modification of the third structure and the sleeve. FIG. 6 is a left side view showing a second modification of FIG. 5 and 6, the gear (drum gear) 8 and the rotating shaft (drum shaft) 3 that rotates the gear 8 have shapes that do not contact each other.
The third structure 22 includes a base portion 22a that is in surface contact with the upper surface 12 of the drum gear 8 and a protrusion portion 22b that protrudes in the axial direction from the inner side of the base portion 22a, and the inner surface of the protrusion portion 22b is in contact. It is comprised planarly so that it may closely_contact | adhere to the outer peripheral surface of the planar target object (rectangular sleeve 23) as a counterpart member.
The rectangular sleeve 23 has a central hole that is in close contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft 3 and four side surfaces.
The planar third structure 22 has a structure capable of surface contact with the upper surface 12 of the gear 8 or the flat side surface of the rectangular sleeve 23 fixed to the rotating shaft 3. An adhesive 14 is applied to the surface contact portion. FIG. 5 shows the photosensitive drum 4, the gap 15, and the bonding surface 12.
By making surface contact in this way, it is easy to ensure adhesive strength because it is possible to ensure a wide bonding surface property, and it is possible to connect without any non-contact portion (floating of the interface), so the layer thickness of the adhesive 14 is uniformly thin. Such an adhesion is an important factor for obtaining a stable adhesive strength because it is not easily affected by a change in temperature or a change in volume of the adhesive 14 due to a change with time.
4 to 6, the third structures 20 and 22 are divided into at least two or more. Even the curved third structure 20 divided into two or more, the planar third structure 22, or the flat plate third structure 19 shown in FIG. 3 is divided into two or more. With the configuration of the third structure, the gap between the drum gear 8 and the drum shaft 3, or the cylindrical sleeve 21, the rectangular sleeve 23, etc. is not required even if the fitting accuracy of its own parts is not required. It becomes possible to bond closely.
In all the embodiments from FIG. 1 to FIG. 9, it can be considered that the third structures 13, 19, 20, and 22 are bonded by an adhesive.

ところで、接着の方式には、細かくは、有機系の熱効硬化性接着剤(ユリア系、フェノール系、エポキシ系)などや、熱可塑性接着剤(酢酸ビニル系、ポリオエチレン系)などがあり、エラストマ系接着剤では(クロロプレーンゴム系、二トリルゴム系、シリコーン系)などがある。
また、無機系ではセメント類、ケイ酸ソーダ類、セラミックス系などもあげられるが、とくにギヤの使用環境に応じた温湿度、ガス雰囲気や、負荷トルク、衝撃、振動、時間、外乱電磁波(電磁波、光)や、ドラムギヤ8と、スリーブ17の材質、ドラム軸3の材質等を考慮した上で接着剤や、接着方式を選択する必要があるため、それらの接着剤と接着方式については限定しない。また、接着に類似した接合方式として溶着(溶接)であっても構わない。
By the way, the adhesion method is finely divided into organic heat curable adhesives (urea, phenolic, epoxy) and thermoplastic adhesives (vinyl acetate, polyethylene). Among the elastomer-based adhesives, there are (chloroplane rubber type, nitrile rubber type, silicone type) and the like.
In addition, examples of inorganic materials include cements, sodium silicates, and ceramics. Temperature, humidity, gas atmosphere, load torque, impact, vibration, time, disturbance electromagnetic waves (electromagnetic waves, Light), the material of the drum gear 8 and the sleeve 17, the material of the drum shaft 3, and the like, and it is necessary to select an adhesive and an adhesive method. Therefore, the adhesive and the adhesive method are not limited. Further, welding (welding) may be used as a joining method similar to adhesion.

図7は平面式第3の構造体の突起部及びドラムギヤの凹溝部を示す概略図である。ドラム軸3の外周に嵌合固定される矩形スリーブ23の周囲には平面式第3の構造体22が90度間隔で位置している。第3の構造体22は、基底部22aと、突出部22bとからなり、各基底部22aの底面にはピン状の突起部24が突設されている。一方、突起部24と対面するドラムギヤ8の上面には、ドラムギヤの中心部から径方向へ放射状に延びる凹溝部25が90度間隔で形成されている。各突起部24は、各凹溝部25内に嵌合しており、凹溝部25に沿って第3の構造体22は内外径方向へ進退可能に構成されている。なお、この例では、ドラム軸3を中心として90度間隔で合計4個の第3の構造体22を配置したが、120度間隔で3個の第3の構造体22を配置してもよい。
第3の構造体22の材質は可視光線(波長:400〜800nm)以下の短波長を透過する材質であって、接着剤は光により架橋反応する材質である。主に接着方式をUV(紫外線)または、EB(電子線)により架橋反応を起こすポリマによる接着方式に限定するものである。
とくに可視光線(波長:400から800nm)を透過し、さらに紫外線波長帯域である(波長:400から200nm)すべての帯域か、或いはその帯域内の一部帯域で透過できる材質、ガラス、或いは樹脂の代表例としてJSR株式会社(商品名;ARTON)などを挙げることができる。
このような紫外線帯域を透過できる材料で構成した第3の構造体であれば、後述する工法により予め位置決めされた状態から接合する場合には硬化中、硬化後の接合状態を観察しやすく、生産性が向上する効果がある。
また、接着時間の管理を照射する光のエネルギで強弱加減ができ、なおかつ光の配光分布を工夫することにより、接着界面の硬化歪をうまく緩和することができるなど接着の自由度が確保できる。
FIG. 7 is a schematic view showing the protrusion of the planar third structure and the groove of the drum gear. Around the rectangular sleeve 23 fitted and fixed to the outer periphery of the drum shaft 3, planar third structures 22 are positioned at intervals of 90 degrees. The third structure 22 includes a base portion 22a and a protruding portion 22b. A pin-like protrusion 24 is provided on the bottom surface of each base portion 22a. On the other hand, on the upper surface of the drum gear 8 facing the protrusion 24, concave groove portions 25 extending radially from the center of the drum gear in the radial direction are formed at intervals of 90 degrees. Each projecting portion 24 is fitted in each recessed groove portion 25, and the third structure 22 is configured to be able to advance and retract in the inner and outer diameter directions along the recessed groove portion 25. In this example, a total of four third structures 22 are arranged at intervals of 90 degrees around the drum shaft 3, but three third structures 22 may be arranged at intervals of 120 degrees. .
The material of the third structure 22 is a material that transmits a short wavelength of visible light (wavelength: 400 to 800 nm) or less, and the adhesive is a material that undergoes a crosslinking reaction by light. Mainly, the bonding method is limited to a bonding method using a polymer that causes a crosslinking reaction by UV (ultraviolet light) or EB (electron beam).
In particular, it is made of a material, glass, or resin that transmits visible light (wavelength: 400 to 800 nm) and can be transmitted in the entire ultraviolet band (wavelength: 400 to 200 nm) or in a part of the band. A typical example is JSR Corporation (trade name: ARTON).
If it is the third structure made of a material that can transmit such an ultraviolet band, when joining from a pre-positioned state by a method described later, it is easy to observe the joined state after curing during production. The effect is improved.
In addition, the degree of freedom of adhesion can be ensured, for example, by controlling the adhesion time, which can be adjusted with the energy of the irradiated light, and by devising the light distribution, the curing strain at the adhesion interface can be alleviated well. .

図8に符号26で示すライトガイドを用いて、各第3の構造体22の透光性部分に光を照射させて接着剤を硬化させる。
逆にこのような方式でない、例えば熱硬化型の接着剤では温度分布を細かに設定することが不可能であり、界面で硬化収縮が生じると界面に残留応力が生じて剥離する可能性もあり、また可視光線で透過しないとその接着状態を観察することもできないため、工程内や市場でのトラブルに対応できないことになる。
図1から図9までの各実施形態全において、ドラムギヤ8とスリーブ17、21、23が可視光線(波長:400から800nm)を透過し、さらに紫外線波長帯域である(波長:400から200nm)すべての帯域か、或いはその帯域内の一部帯域で透過できる材質であれば、前記と同様に主に接着方式をUV(紫外線)または、EB(電子線)により架橋反応を起こすポリマによる接着方式で接着ができ、同様の効果が得られる。
なお、接着剤に関する記述を付け加えると、これまでは硬化(架橋)前の粘度について言及していないが、工程上では粘度が低い方が、第3の構造体の接着面と、相手部材との間に毛管力またはファンデルワース力(分子間力)が作用し、均一な膜厚になろうとして自発的に被接合ワーク同士が吸着(密着)し合う力が作用し、接着層の膜厚が薄くなり、このことが硬化収縮による位置関係のずれ低減させる働きとして作用する(実験検証済み)。
その意味では、硬化(架橋)前の接着剤の粘度は、50000mPa・S以下(好ましくは25000mPa・S以下)である。特許文献2の請求項1では、『前記中間層を形成する樹脂の粘度は1000〜10000Pa・S=(0.001〜0.01mPa・S)である請求項1ないし5のいずれかに記載の回転体組立方法』と記載されている。
しかし、これほど高流動性でなくとも良好な接着が期待できる流動性のものが良好であるが、硬化後の接強度、硬化収縮率、界面隔離性、耐ヒートサイクル性、温度依存性、経時変化、硬化紫外線波長感度等を考慮した上で接着剤の吟味が必要である。
また、接着剤の硬化方法としては、紫外線硬化型などの光に反応して硬化(架橋)するもの以外に、嫌気性の接着剤を用いても構わない。
紫外線硬化型及び嫌気性接着剤の代表例は、ケミッテック株式会社(http://www.chemitech.co.jp/)の製品である。
紫外線透過率の良好な樹脂材料の代表例は、JSR株式会社(http://www.jsr.co.jp/pd/hide_02.html)の商品名ARTONである。
The light guide indicated by reference numeral 26 in FIG. 8 is used to irradiate light to the translucent portion of each third structure 22 to cure the adhesive.
On the other hand, it is not possible to set the temperature distribution finely with, for example, a thermosetting adhesive that is not such a method, and if curing shrinkage occurs at the interface, there is a possibility that residual stress will be generated at the interface and peeling will occur. Moreover, since it is impossible to observe the state of adhesion unless it is transmitted with visible light, troubles in the process or in the market cannot be dealt with.
In all the embodiments from FIG. 1 to FIG. 9, the drum gear 8 and the sleeves 17, 21, and 23 transmit visible light (wavelength: 400 to 800 nm) and are in the ultraviolet wavelength band (wavelength: 400 to 200 nm). If it is a material that can be transmitted through a part of the band or a part of the band, the adhesion method is mainly the same as the above, with the polymer that causes a crosslinking reaction by UV (ultraviolet light) or EB (electron beam). Adhesion can be achieved and the same effect can be obtained.
In addition, when a description about the adhesive is added, the viscosity before curing (crosslinking) has not been mentioned so far, but the lower the viscosity in the process, the bonding surface of the third structure and the counterpart member Capillary force or van der Waals force (intermolecular force) acts between them, and a force that spontaneously adsorbs (adheres) the work pieces to be joined acts to achieve a uniform film thickness. Becomes thinner, and this acts as a function to reduce positional deviation due to curing shrinkage (experimental verification).
In that sense, the viscosity of the adhesive before curing (crosslinking) is 50000 mPa · S or less (preferably 25000 mPa · S or less). In claim 1 of Patent Document 2, “the viscosity of the resin forming the intermediate layer is 1000 to 10000 Pa · S = (0.001 to 0.01 mPa · S)”. "Rotating body assembling method".
However, fluidity that can be expected to have good adhesion is good even though it is not so fluid, but contact strength after curing, cure shrinkage, interface separability, heat cycle resistance, temperature dependence, aging It is necessary to examine the adhesive in consideration of changes, sensitivity to cured ultraviolet wavelength, and the like.
As an adhesive curing method, an anaerobic adhesive may be used in addition to an ultraviolet curable type that cures (crosslinks) in response to light.
Typical examples of UV curable and anaerobic adhesives are products of Chemitech Co., Ltd. (http://www.chemitech.co.jp/).
A representative example of a resin material having a good ultraviolet transmittance is the trade name ARTON of JSR Corporation (http://www.jsr.co.jp/pd/hide_02.html).

次に、図8はライトガイド及び基準突き当て部材を説明する概略斜視図である。図9は平面式第3の構造体の突起部、ドラムギヤの凹溝部及び基準突き当て部材を示す概略図である。
図8及び図9において、平面式第3の構造体22の、歯車(ドラムギヤ)8との接触面に回転軸(ドラム軸)3の法線方向には移動の自由度があって、回転方向には突き当たりの接触をする互いに凹凸の干渉部を設けるようにしている。
即ち、ドラムギヤ8の接着面12に施された凹溝部25が中心から法線方向に形成され、平面式第3の構造体22のギヤ接触面にはそれに対応した位置にピン状の突起部24が形成され、各突起部24は各凹溝部25内に移動自在に嵌合している。
突起部24と凹溝部25とが互いに嵌合し合い、とくにドラムギヤ8のトルクが掛かる回転方向に突起部24と凹溝部25の内壁との接点を向けるように配置すると、平面式第3の構造体22のギヤ接触面での弾性応力はこの接点により低減されるため界面を剥離する心配が低減される効果が得られる。
図示では回転中心を±Yと±Xの座標で示しており、この各方向に矩形スリーブ23と、ドラムギヤ8の凹溝部25を配置すれば、双方の位置合わせが完了した後でも平面式第3の構造体22の位置を±Yと±Xに移動させることにより、上述の接点を設ける配置に設定することができる。
歯車(ドラムギヤ)8と回転軸(ドラム軸)3との位置あわせ方法は、基準中心から少なくとも3方向(この例では4方向)に等間隔の規制部材(基準突き当て部材)27を配置し、それらに接して位置決めされる歯車8と、上記基準中心に同軸上に配置されるように予め位置決め手段(軸基準押さえ)28により位置決めされる回転軸3、或いは回転軸に対応したスリーブ17とを相対的に固定状態にする。
歯車伝達機構の組み立て方法では、その後双方に接触させるように配置した第3の構造体22により接続して組み立てる。基準中心から少なくとも120度に3分割された3方向に等間隔の規制部材(基準突き当て部材)27を配置し、ドラムギヤ8の歯先円に接触するように配置する。
Next, FIG. 8 is a schematic perspective view illustrating the light guide and the reference abutting member. FIG. 9 is a schematic view showing the protrusion of the third planar structure, the concave groove of the drum gear, and the reference abutting member.
8 and 9, the contact surface of the planar third structure 22 with the gear (drum gear) 8 has a degree of freedom of movement in the normal direction of the rotary shaft (drum shaft) 3, and the rotational direction. Are provided with an uneven interference portion which makes contact at the end.
That is, the concave groove portion 25 formed on the bonding surface 12 of the drum gear 8 is formed in the normal direction from the center, and the pin-like protrusion portion 24 is provided at a position corresponding to the gear contact surface of the planar third structure 22. Each projection 24 is movably fitted in each groove 25.
If the protrusion 24 and the groove 25 are fitted to each other, and the contact between the protrusion 24 and the inner wall of the groove 25 is directed in the rotational direction in which the torque of the drum gear 8 is applied, the planar third structure Since the elastic stress at the gear contact surface of the body 22 is reduced by this contact, an effect of reducing the fear of peeling off the interface can be obtained.
In the drawing, the center of rotation is indicated by the coordinates of ± Y and ± X. If the rectangular sleeve 23 and the concave groove 25 of the drum gear 8 are arranged in each direction, the third planar type can be obtained even after the alignment of both is completed. By moving the position of the structure 22 to ± Y and ± X, it is possible to set the arrangement in which the above-described contacts are provided.
The method for aligning the gear (drum gear) 8 and the rotating shaft (drum shaft) 3 is to arrange the regulating members (reference abutting members) 27 at equal intervals in at least three directions (four directions in this example) from the reference center, The gear 8 that is positioned in contact therewith, and the rotary shaft 3 that is previously positioned by the positioning means (shaft reference press) 28 so as to be coaxially disposed on the reference center, or the sleeve 17 that corresponds to the rotary shaft. Make it relatively fixed.
In the method of assembling the gear transmission mechanism, the third structure 22 arranged so as to be in contact with both is connected and assembled. A regulating member (reference abutting member) 27 that is equally spaced in three directions divided into three at least 120 degrees from the reference center is arranged so as to be in contact with the tooth tip circle of the drum gear 8.

さらに、図8では、回転軸3、或いは回転軸3に対応したスリーブ23を相対的に固定状態にする手段として、基準軸押さえ28の嵌め合いによりドラム軸3を位置決めさせる。このように互いの位置関係を理想的に保持させた上で接合させることによりドラム軸3を基準にドラムギヤ8は偏心を抑えた状態で組み立てることができる。
このように偏心成分を低減した歯車を組み立て形成することにより、1回転中の偏心が少なく、とくにカラーの画像形成装置の感光体や、転写ベルト、ドラムなどに用いることにより色間のずれ量が低減できて良好な画像を形成することができるようになる。
また、歯車部品材料として、自己潤滑性の良い樹脂成型材料と、回転トルクに対して変形を受けにくくするために剛性の高い、例えば、金属製のスリーブなどそれぞれに要求される特性を吟味した材料同士を複合的に接合し、なおかつ偏心量を低減した高精度な歯車機構を製作することができる効果が得られる。
また、この発明では歯車伝達機構に限定したが、例えばタイミングベルトの歯付きプーリや、スチールベルトなどの平板状の平ベルト駆動用の平ベルトプーリ等の偏心成分を取り除いた高精度プーリの工法としても有効である。
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置、画像読み取り装置などの高精度回転駆動動力伝達手段に関し、また歯車伝達方式に関わらず、歯付きタイミングベルト用プーリ、平ベルトプーリなど偏心を取り除くことにより高精度な回転動力伝達が可能となる伝達手段に関する。
Further, in FIG. 8, the drum shaft 3 is positioned by fitting the reference shaft presser 28 as means for relatively fixing the rotating shaft 3 or the sleeve 23 corresponding to the rotating shaft 3. In this way, the drum gear 8 can be assembled with the eccentricity suppressed with the drum shaft 3 as a reference by joining them while ideally maintaining the mutual positional relationship.
By assembling and forming gears with reduced eccentric components in this way, there is less eccentricity during one rotation, and in particular, the amount of misregistration between colors can be reduced by using it for photoconductors, transfer belts, drums, etc. of color image forming apparatuses. It can be reduced and a good image can be formed.
In addition, as a gear part material, a resin molding material with good self-lubricating properties and a material that examines the characteristics required for each, such as a metal sleeve, which has high rigidity to make it less susceptible to deformation due to rotational torque. An effect is obtained in which a highly accurate gear mechanism in which the members are joined together and the amount of eccentricity is reduced can be manufactured.
In addition, the invention is limited to the gear transmission mechanism, but as a high-precision pulley construction method that removes eccentric components such as a toothed pulley of a timing belt and a flat belt pulley for driving a flat plate belt such as a steel belt. Is also effective.
The present invention relates to high-accuracy rotational drive power transmission means such as an image forming apparatus and an image reading apparatus using an electrophotographic system, and removes eccentricity such as a toothed timing belt pulley and a flat belt pulley regardless of a gear transmission system. It is related with the transmission means which enables highly accurate rotational power transmission.

本発明による回転トルク伝達方式の第1の実施の形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows 1st Embodiment of the rotational torque transmission system by this invention. 本発明による回転トルク伝達方式の第2の実施の形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the rotational torque transmission system by this invention. 本発明による回転トルク伝達方式の第3の実施の形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the rotational torque transmission system by this invention. 第3の構造体及びスリーブの第1の変形例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the 1st modification of a 3rd structure and a sleeve. 第3の構造体及びスリーブの第2の変形例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the 2nd modification of a 3rd structure and a sleeve. 図5の変形例を示す左側面図である。It is a left view which shows the modification of FIG. 平面式第3の構造体の突起部及びドラムギヤの凹溝部を示す概略図である。It is the schematic which shows the projection part of a planar 3rd structure, and the ditch | groove part of a drum gear. ライトガイド及び基準突き当て部材を説明する概略斜視図である。It is a schematic perspective view explaining a light guide and a reference | standard abutting member. 平面式第3構造体の突起部、ドラムギヤの凹溝部及び基準突き当て部材を示す概略図である。It is the schematic which shows the protrusion part of a planar 3rd structure, the ditch | groove part of a drum gear, and a reference | standard abutting member. 従来の回転トルク伝達方式の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the conventional rotational torque transmission system. 図10の要部のみを示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows only the principal part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

3 回転軸(ドラム軸)
4 回転体(感光体ドラム)
8 歯車(ドラムギヤ)
10 駆動源(モータ)
11 歯車伝達機構(モータピニオン)
13 第3の構造体
14 接着剤
17 スリーブ
19 平板第3の構造体
20 曲面式第3の構造体
21 円柱スリーブ
22 平面式第3の構造体
23 矩形スリーブ
24 突起部
25 凹溝部
27 規制部材(突き当て部材)
28 位置決め手段(軸基準押さえ)
3 Rotating shaft (drum shaft)
4 Rotating body (photosensitive drum)
8 Gear (drum gear)
10 Drive source (motor)
11 Gear transmission mechanism (motor pinion)
13 Third structure 14 Adhesive 17 Sleeve 19 Flat plate third structure 20 Curved third structure 21 Cylindrical sleeve 22 Planar third structure 23 Rectangular sleeve 24 Protrusion 25 Concave groove 27 Restriction member ( Abutting member)
28 Positioning means (axis reference presser)

Claims (8)

画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、
前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む軸方向の範囲にスリーブを配設し、
前記歯車が、前記スリーブと互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で、前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記スリーブとが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、
前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに直角で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角であることを特徴とする回転トルク伝達機構。
Image gear provided on the rotating shaft of the rotating body that rotates carrying, in the rotational torque transmitting mechanism for transmitting the rotation torque by a gear transmission mechanism from the driving source to the drive system of the transmission mechanism for driving the gears,
A sleeve is disposed in an axial range including the mounting position of the gear on the outer peripheral portion of the rotating shaft,
The gear is assembled to the rotating shaft in a state where a gap is provided between the gear and the sleeve so that the gear does not interfere with the sleeve, and the gear and the sleeve are connected to the gear and the sleeve. Having a structure connected via a surface-contactable structure,
The structure is characterized in that the surface in contact with the gear and the surface in contact with the sleeve are perpendicular to each other, and the rotation shaft and the surface of the structure in contact with the gear are perpendicular to each other. Transmission mechanism.
画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、該歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、  In a rotational torque transmission mechanism in which a gear is provided on a rotation shaft of a rotating body that carries an image and rotates, and a rotational torque is transmitted to the transmission mechanism of a drive system that drives the gear by a gear transmission mechanism from a drive source.
前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む範囲に、前記歯車の径方向に突出して前記歯車の軸穴に勘合するフランジ部を有するスリーブを配設し、A sleeve having a flange portion that projects in the radial direction of the gear and fits into the shaft hole of the gear is disposed in a range including the mounting position of the gear on the outer peripheral portion of the rotating shaft,
前記歯車が、前記フランジ部と互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記フランジ部とが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、The gear is assembled to the rotating shaft in a state where a gap for preventing contact interference with the flange portion is provided between the gear and the sleeve, and the gear and the flange portion include the gear and the gear. The structure is connected to the sleeve via a surface-contactable structure,
前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに同一平面で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角であることを特徴とする回転トルク伝達機構。  The structure is characterized in that the surface in contact with the gear and the surface in contact with the sleeve are flush with each other, and the rotation shaft and the surface of the structure in contact with the gear are perpendicular to each other. Torque transmission mechanism.
前記構造体を、少なくとも2個以上備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の回転トルク伝達機構。  The rotational torque transmission mechanism according to claim 1, wherein at least two of the structures are provided. 前記構造体の前記歯車に接する面及び前記スリーブに接する面の少なくとも一方は、前記歯車又は前記スリーブに対して接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構。  4. The structure according to claim 1, wherein at least one of a surface in contact with the gear and a surface in contact with the sleeve of the structure is bonded to the gear or the sleeve with an adhesive. The rotational torque transmission mechanism described in 1. 前記構造体の材質が、波長が400〜800nmで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質であることを特徴とする請求項4に記載の回転トルク伝達機構。  5. The structure according to claim 4, wherein the material of the structure is a material that transmits a short wavelength having a wavelength of 400 to 800 nm and shorter than visible light, and the adhesive is a material that undergoes a crosslinking reaction by light. Rotational torque transmission mechanism. 前記歯車と、前記スリーブの材質が、波長が400〜800nmで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質であることを特徴とする請求項4に記載の回転トルク伝達機構。  5. The material of the gear and the sleeve is a material that transmits a short wavelength of 400 to 800 nm and shorter than visible light, and the adhesive is a material that undergoes a crosslinking reaction with light. The rotational torque transmission mechanism described in 1. 前記構造体の前記歯車との接触面に、前記回転軸の法線方向には移動の自由度があって、回転方向には突き当たりの接触をする互いに凹凸の干渉部を設けたことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構。  The contact surface with the gear of the structure has a degree of freedom of movement in the normal direction of the rotating shaft, and provided with interference portions of irregularities that make contact with each other in the rotating direction. The rotational torque transmission mechanism according to any one of claims 1 to 6. 請求項4乃至7の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構における歯車と、回転軸とを位置合わせして組み立てる歯車伝達機構の組み立て方法において、
基準中心としての前記軸穴の中心から少なくとも3方向に等間隔で配置した規制部材に接触させることにより前記歯車を位置決めするステップと、
前記基準中心に対して同軸上に配置されるように予め位置決め手段により位置決めされる前記回転軸及び前記スリーブを相対的に固定状態にするステップと、
前記スリーブ及び前記歯車に接触するように配置した構造体を、前記スリーブ及び前記歯車の少なくとも一方を接着剤により接着するステップと、
を備えたことを特徴とする歯車伝達機構の組み立て方法。
In the assembly method of the gear transmission mechanism for aligning and assembling the gear and the rotation shaft in the rotational torque transmission mechanism according to any one of claims 4 to 7 ,
Positioning the gear by bringing it into contact with a regulating member arranged at equal intervals in at least three directions from the center of the shaft hole as a reference center;
A step of relatively fixing the rotating shaft and the sleeve, which are previously positioned by positioning means so as to be arranged coaxially with respect to the reference center ;
Bonding the structure arranged to contact the sleeve and the gear with at least one of the sleeve and the gear with an adhesive;
A method of assembling a gear transmission mechanism comprising:
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