JP6881941B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって駆動する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の端部における略環状の端面において軸線方向に凹む切り欠き部と、を有し、前記切り欠き部において周方向の力を受ける筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記切り欠き部において前記周方向の力を受ける力受け部であって前記力を受ける方向とは反対方向に前記合わせ目から最も近い第1力受け部と、を前記合わせ目から前記第1力受け部へ前記反対方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする第1仮想円弧の第1中心角が、前記合わせ目と、前記力受け部であって前記力を受ける方向に前記合わせ目から最も近い第2力受け部と、を前記合わせ目から前記第2力受け部へ前記力を受ける方向に結び、前記回転中心を中心とする第2仮想円弧の第2中心角よりも小さいことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって駆動する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の一端における略環状の端面において軸線方向に凹む切り欠き部と、を有し、前記切り欠き部において前記第1部材と係合して前記第1部材の駆動力を周方向に受ける筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記切り欠き部において前記駆動力を周方向に受ける力受け部であって前記筒状軸の回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第1力受け部と、を前記合わせ目から前記第1力受け部へ前記反対方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力受け部であって前記回転方向において前記合わせ目から最も近い第2力受け部と、を前記合わせ目から前記第2力受け部へ前記回転方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さいことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって駆動する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の一端における略環状の端面において軸線方向に凹む切り欠き部と、を有し、前記切り欠き部において前記第2部材と係合して前記駆動力を前記第2部材へ周方向に作
用させる筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記切り欠き部において前記駆動力を前記第2部材に作用させる力作用部であって前記筒状軸の回転方向において前記合わせ目から最も近い第1力作用部と、を前記合わせ目から前記第1力作用部へ前記回転方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力作用部であって前記回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第2力作用部と、を前記合わせ目から前記第2力作用部へ前記反対方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さいことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって回転する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の一端における略環状の端面において軸線方向に凹む力受け切り欠き部と、軸線方向の他端における略環状の端面において軸線方向に凹む力作用切り欠き部と、を有し、前記力受け切り欠き部において前記第1部材と係合して前記第1部材の駆動力を周方向に受け、前記力作用切り欠き部において前記第2部材と係合して前記駆動力を前記第2部材へ周方向に作用させる筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記力受け切り欠き部及び前記力作用切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記力受け切り欠き部において前記駆動力を周方向に受ける力受け部であって前記筒状軸の回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第1力受け部と、を前記合わせ目から前記第1力受け部へ前記反対方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力受け部であって前記回転方向において前記合わせ目から最も近い第2力受け部と、を前記合わせ目から前記第2力受け部へ前記回転方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さく、
前記合わせ目と、前記力作用切り欠き部において前記駆動力を前記第2部材に作用させる力作用部であって前記筒状軸の回転方向において前記合わせ目から最も近い第1力作用部と、を前記合わせ目から前記第1力作用部へ前記回転方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力作用部であって前記回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第2力作用部と、を前記合わせ目から前記第2力作用部へ前記反対方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さいことを特徴とする。
本発明の実施例1に係る画像形成装置として、ここでは、4個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー電子写真画像形成装置を例示する。しかしながら、電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置と称す)に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定されるものである。例えば、モノクロの画像を形成する画像形成装置の場合には、画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの個数は1個である。また、以下説明する実施例では、画像形成装置の一態様としてプリンタを例示するが、これに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも本発明は適用することができる。
第1のカートリッジPYは、イエロー(Y)のトナーを収容しており、感光体ドラム3
0の表面にイエロー色のトナー像を形成する。
第2のカートリッジPMは、マゼンタ(M)のトナーを収容してあり、感光体ドラム30の表面にマゼンタ色のトナー像を形成する。
第3のカートリッジPCは、シアン(C)のトナーを収容してあり、感光体ドラム30の表面にシアン色のトナー像を形成する。
第4のカートリッジPKは、ブラック(K)のトナーを収容しており、感光体ドラム30の表面にブラック色のトナー像を形成する。
シートSは前記定着ユニット21に設けられた定着手段によりトナー像が定着され、前記排出トレイ23へ排出される。
れている。
ここで、図5〜図8を参照して、金属板円筒軸83の製造方法について詳細に説明する。金属板円筒軸83は、金属板に曲げ加工を施して円筒形状に成形することにより製作されるプレス加工成形体である。
図7(a)は、抜き加工された金属板40の平板部42の一つをY方向から見た断面図である。この平板部42に対して、曲げ加工ステージ110〜130によって3回の曲げ加工が段階的に行われる。
図7(b)は、1番目の曲げ加工を示す模式図である。1番目の曲げ加工は、曲げ加工ステージ110で行われる。曲げ加工ステージ110は、雌型111と雄型112を備えている。平板部42は、雌型111と雄型112によって挟まれることにより、エッジ部43、44の端面が下を向くように両側部分が中央部分に対して曲げられる。
図7(d)は、3番目の曲げ加工を示す模式図である。3番目の曲げ加工は、曲げ加工ステージ130で行われる。曲げ加工ステージ130は、雌型131と雄型132を備えている。2番目の工程で曲げ加工された平板部42は、雌型131と雄型132によって、全体が略円筒形状となるように曲げられるとともに、エッジ部43とエッジ部44とがつなぎ合わせられるように加工される。エッジ部43、44が互いに近接して形成されるつなぎ目部46により、曲げ加工された平板部42は略円筒状につながった形状となる。
図10〜図13を参照して、駆動入力側カップリング80の構成について説明する。図10は、ベルト駆動伝達部50の構成を本体正面から見た図である。図11は、図10と同方向から見た、金属板円筒軸83の中心を通る駆動側カップリング80の断面図である。図12は、図10のD−D線における断面である。図13は、図10のB−B線における断面である。
行われる。このとき、駆動伝達面811aと被駆動伝達面821aの接触面は駆動伝達ギア81中心から一定の距離をとって設けられることから、軸上でのトルクに対して、ギア中心からの距離に応じて接触面にかかる力を低下させることができる。さらに、駆動伝達面811aおよび被駆動伝達面821aを複数設けることによって、設けた個数に応じて、ギア上の駆動伝達面811a一箇所当たりにかかる負荷を分散させることができる。
仮想円弧の第2中心角よりも小さくなるように、各凹溝832と合わせ目830とを、金属板円筒軸83を軸線方向に見たときに周方向において異なる位置に設けている。つまり、図14において、∠A2OP<∠B2OPとなるように、各駆動受け部(力受け部)、つまりは駆動伝達板金82との接触部となる凹溝832が配置されている。以下、上記のように金属板円筒軸83の合わせ目830と駆動受け部点832A、832Bの位置関係を設定する理由を説明する。
図16を参照して、ローラ側カップリング60について説明を行う。図16は、ローラ側カップリング60について説明するための模式的斜視図である。本実施例におけるローラ側カップリング60は、シャフト131に形成された貫通孔131bに挿入されるピン61、シャフト131に取り付けられる樹脂製のカバー部材62を備える。また、本図では不図示であるが軸受け70を備える(図4参照)。カバー部材62は、略二重円環状に形成されており、外環部621(第2環状部)と、内環部622(第1環状部)、外環部と内環部を接続するベース部623(連結部)とを備えている。内環部622には、内環の中心に対して対向する位置の2か所にピン61と回転方向に係合可能な係合部として凹溝622aが形成されている。
がシャフト131の外周面から突出した状態で配置される。突出したピン61の両端部は、樹脂カバー部材62によって規制され、樹脂カバー部材62は、ピン61の貫通孔内のスラスト方向への移動も規制している。
周面はシャフト131に摺動可能に接触しており、外環部621には、金属板円筒軸830と勘合接触するように複数のリブ624aが設けられている。これによりシャフト131の中心軸と金属板円筒軸の中心軸を一致させている。なお、内環部622の外周面は金属板円筒軸の外周面の直径よりも、小さく構成されている。また、前述のとおり、金属板円筒軸83は、凹溝831、832の端面や合わせ目830における金属板の両端部等が、金属板円筒軸83の軸に垂直な平面において、金属板円筒軸83の内周から外周に向かって、開くように傾く傾向にある。そのため、金属板円筒軸83とピン61との接触点は金属板円筒軸83の内周面の円周上となっている。
ように構成することで、金属板円筒軸83の捩れ強度の低下を防ぐことができる。よって、金属板を円筒状に成形した中空構造の円筒軸であっても、加工上特別な配慮が必要な形状を設けたり、合わせ目830に溶接や接着を施す必要が無く、安価で、加工性の良い、駆動伝達精度が高い駆動伝達機構を提供できる。
図20〜図26を用いて本発明の実施例2について説明する。なお、実施例2は、金属製駆動伝達部材である金属板円筒軸の形状及び、駆動伝達側カップリング、及びローラ側カップリングの一部の形状が異なるのみで、その他の部分は実施例1と同様であり、説明を省力する。
で、Pから点Aまでの角度を∠AcwOPとすると、∠AccwOPが∠AcwOPよりも小さくなるように凹溝2832が配置されている。
接触点2831Bへ回転方向C(力を受ける方向とは反対方向)に結ぶ仮想円弧が、本発明における第1仮想円弧に対応する。すなわち、合わせ目2830から接触点2831Bへ回転方向Cに結んだときの接触点2831Bにおける金属板円筒軸283の部位が、回転方向Cに合わせ目2830に最も近い駆動伝達部(第1力受け部かつ第1力作用部)に対応する。
Claims (15)
- 駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって駆動する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の端部における略環状の端面において軸線方向に凹む切り欠き部と、を有し、前記切り欠き部において周方向の力を受ける筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記切り欠き部において前記周方向の力を受ける力受け部であって前記力を受ける方向とは反対方向に前記合わせ目から最も近い第1力受け部と、を前記合わせ目から前記第1力受け部へ前記反対方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする第1仮想円弧の第1中心角が、前記合わせ目と、前記力受け部であって前記力を受ける方向に前記合わせ目から最も近い第2力受け部と、を前記合わせ目から前記第2力受け部へ前記力を受ける方向に結び、前記回転中心を中心とする第2仮想円弧の第2中心角よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 前記筒状軸は、軸線方向の少なくとも一方の端部において複数の前記切り欠き部を有しており、
複数の前記切り欠き部には、少なくとも、前記合わせ目から前記反対方向において近い位置に設けられる第1切り欠き部と、前記合わせ目から前記力を受ける方向において近い位置に設けられる第2切り欠き部と、が含まれ、
前記第1力受け部は、前記第1切り欠き部における前記力受け部であり、
前記第2力受け部は、前記第2切り欠き部における前記力受け部であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第2切り欠き部は、前記合わせ目に対して前記第1切り欠き部よりも周方向に遠い位置にあることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記筒状軸は、軸線方向の少なくとも一方の端部において単一の前記切り欠き部を有しており、
前記第1力受け部と前記第2力受け部は、前記単一の前記切り欠き部における同一の前記力受け部であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1中心角は、鋭角であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2中心角は、略直角または鈍角であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記筒状軸は、前記切り欠き部において前記第1部材と係合し、前記切り欠き部において前記第1部材の駆動力を周方向に受けることで回転し、
前記切り欠き部が周方向に受ける力は、前記第1部材から受ける力であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記筒状軸は、前記切り欠き部において前記第2部材と係合し、前記第1部材の駆動力により回転することで、前記切り欠き部において前記駆動力を前記第2部材に周方向に作用させて前記第2部材を駆動させ、
前記切り欠き部が周方向に受ける力は、前記第2部材を駆動させる際に前記第2部材から受ける反力であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって駆動する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の一端における略環状の端面において軸線方向に凹む切り欠き部と、を有し、前記切り欠き部において前記第1部材と係合して前記第1部材の駆動力を周方向に受ける筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記切り欠き部において前記駆動力を周方向に受ける力受け部であって前記筒状軸の回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第1力受け部と、を前記合わせ目から前記第1力受け部へ前記反対方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力受け部であって前記回転方向において前記合わせ目から最も近い第2力受け部と、を前記合わせ目から前記第2力受け部へ前記回転方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって駆動する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の一端における略環状の端面において軸線方向に凹む切り欠き部と、を有し、前記切り欠き部において前記第2部材と係合して前記駆動力を前記第2部材へ周方向に作用させる筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記切り欠き部において前記駆動力を前記第2部材に作用させる力作用部であって前記筒状軸の回転方向において前記合わせ目から最も近い第1力作用部と、を前記合わせ目から前記第1力作用部へ前記回転方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力作用部であって前記回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第2力作用部と、を前記合わせ目から前記第2力作用部へ前記反対方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 駆動する第1部材と、
前記第1部材の駆動力によって回転する第2部材と、
前記第1部材の駆動力を前記第2部材へ伝達すべく回転する筒状軸であって、合わせ目として軸線方向の一端から他端にかけて周方向に対向または当接する一対の周方向端部と、軸線方向の一端における略環状の端面において軸線方向に凹む力受け切り欠き部と、軸線方向の他端における略環状の端面において軸線方向に凹む力作用切り欠き部と、を有し、前記力受け切り欠き部において前記第1部材と係合して前記第1部材の駆動力を周方向に受け、前記力作用切り欠き部において前記第2部材と係合して前記駆動力を前記第2部材へ周方向に作用させる筒状軸と、
を備える画像形成装置において、
軸線方向に見たときに、
前記合わせ目と前記力受け切り欠き部及び前記力作用切り欠き部は、周方向において異なる位置にあり、
前記合わせ目と、前記力受け切り欠き部において前記駆動力を周方向に受ける力受け部であって前記筒状軸の回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第1力受け部と、を前記合わせ目から前記第1力受け部へ前記反対方向に結び、前記筒状軸の回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力受け部であって前記回転方向において前記合わせ目から最も近い第2力受け部と、を前記合わせ目から前記第2力受け部へ前記回転方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さく、
前記合わせ目と、前記力作用切り欠き部において前記駆動力を前記第2部材に作用させる力作用部であって前記筒状軸の回転方向において前記合わせ目から最も近い第1力作用部と、を前記合わせ目から前記第1力作用部へ前記回転方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角が、前記合わせ目と、前記力作用部であって前記回転方向とは反対方向において前記合わせ目から最も近い第2力作用部と、を前記合わせ目から前記第2力作用部へ前記反対方向に結び、前記回転中心を中心とする仮想円弧の中心角よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 前記合わせ目は、前記一対の周方向端部の一方に設けられた周方向に突出する少なくとも1つの凸部と、他方に設けられた周方向に凹む少なくとも1つの凹部と、が嵌合することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記凸部は、先端に向かうほど軸線方向の幅が狭くなる先細形状であり、
前記凹部は、開口側に向かうほど軸線方向の幅が広くなる口広形状であることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 - 前記筒状軸は、金属であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記筒状軸は、プレス加工成形体であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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