JP4565485B2 - Photosensitive member rotation transmission mechanism and rotation transmission mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機,プリンタ,ファクシミリ等に使用される感光体と駆動源との間に介装されて、駆動源の動力を感光体に伝達する感光体の回転伝達機構、及び被回転体と駆動源との間に介装されて、駆動源の動力を被回転体に伝達する回転伝達機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置(例えば、複写機,プリンタ,ファクシミリ)には、画質の良否を大きく左右する部材の1つとして感光体が配設されており、その回転駆動は、ギヤ(感光体駆動ギヤ)を含む回転伝達機構によって行われる。
【0003】
このような回転伝達機構の一例を挙げると、感光体駆動ギヤは、感光体と一体の感光体駆動軸に固定されている。そして、感光体駆動ギヤには、駆動源としての感光体駆動用モータの出力軸に設けられた出力ギヤが噛合されている。したがって、感光体駆動用モータからの動力は、出力ギヤ,感光体駆動ギヤ,感光体駆動軸を介して感光体に伝達されることになる。このように、感光体駆動用モータと感光体との間のギヤの段数を1段として、感光体の回転ムラを極力排除するようにしている。
【0004】
ところが、上述のように、感光体駆動ギヤと感光体駆動軸と感光体とは一体に構成されているので、感光体駆動ギヤに回転ムラが発生した場合には、その回転ムラは感光体にも直接、伝達されてしまう。そして、感光体に回転ムラが発生すると、最終的には、シート材(例えば、紙,透明フィルム)上に形成されるトナー像に位置ずれとなって現れる。特に、画像形成装置が4色フルカラーの場合には、シート材上で、例えば、マゼンタ,シアン,イエロー,ブラックの各色のトナー像が重ね合わされるため、トナー像の位置ずれは、色ずれとなって顕著な画質の低下として現れる。
【0005】
上述のトナー像の位置ずれや色ずれの原因となる感光体の回転ムラを防止するための技術として、従来から知られているものを2つ例示する。
【0006】
まず、1つ目の従来例(以下「第1の従来例」という。)は、感光体の回転をセンサによって検知し、その検知結果を制御装置にフィードバックし、この制御装置により、感光体の回転が円滑なものとなるように回転制御するものである。
【0007】
2つ目の従来例(以下「第2の従来例」という。)は、特開平11−95612号公報に開示されているものである。このものを図11,図12に示す。感光体駆動ギヤ1と、フライホイール2とを相互に対面するように配設する。さらに、感光体駆動ギヤ1は、感光体駆動軸(図示せず)に対して回転可能に配設し、フライホイール2は、感光体駆動軸と一体に構成する。そして、感光体駆動ギヤ1とフライホイール2との間に弾性部材3を介装し、これを介して両者間に動力の伝達を行うようにしたものである。弾性部材3は、感光体駆動ギヤ1の一方の端面1aに突出するように固定された枠状部材4と、フライホイール2の一方の端面2aに突設された突起5とを備えている。図12に示すように、枠状部材4の内側は、梁部4aによって空間Aと空間Bとに2分割されている。このうち一方の空間Aには粘弾性体6が圧縮された状態で嵌め込まれており、他方の空間Bには、フライホイール2の突起5が挿入されるようになっている。
【0008】
したがって、感光体駆動ギヤ1に対して矢印K方向に回転力が作用すると、その回転力は、図12に示すように、枠状部材4を介してフライホイール2に伝達される。すなわち、感光体駆動ギヤ1側の梁部4a及び粘弾性体6が、フライホイール2側の突起5を回転方向に押すことで、フライホイール2が同方向に回転する。このため、感光体駆動ギヤ1に回転ムラがあった場合でも、梁部4aの弾性変形により感光体駆動ギヤ1からフライホイール2に伝達される回転ムラが低減され、感光体駆動軸のねじり振動が粘弾性体6によって減衰され、フライホイール2が円滑に回転されることになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述の第1,第2の従来例によると、いずれも、感光体の回転ムラを低減させることができる。
【0010】
しかしながら、第1の従来例によると、センサや制御装置を配設することが必要となり、回転伝達機構の構成が複雑で且つ高価であり、また感光体の回転制御も複雑になるという問題がある。
【0011】
一方、第2の従来例によると、枠状部材4が感光体駆動ギヤ1の端面1aから突出するようになっているので、感光体駆動ギヤ1とフライホイール2との間にスペースを設ける必要があり、その分、大型化するという問題がある。また、感光体駆動ギヤ1が樹脂製ギヤである場合は、その端面に枠状部材4を取り付けるのが困難であるという問題がある。すなわち樹脂製ギヤは、部品コストの低廉化,部品重量の軽量化,動作音の静粛化などを目的として、近時、感光体駆動ギヤとして広く用いられており、そのフライホイール2に対向する側面が図11に示すような平面状ではなく、多数のリブが設けられている場合が多い。このような場合、樹脂製ギヤのフライホイール2に対向する側面に、枠状部材4を取り付けるのは難しい。
【0012】
なお、上述のような問題は、感光体がドラム状の感光体ドラムである場合のほか、ベルト状の感光体ベルトである場合にも同様に発生する問題であり、さらには画像形成装置に使用される回転伝達機構に限らず、一般的な装置における回転伝達機構の場合にも略同様に発生する問題である。
【0013】
そこで、本発明は、感光体駆動ギヤとして樹脂製ギヤを使用した場合において、高価なセンサや構造の複雑化及び大型化を伴うことなく、感光体の回転ムラを効果的に防止することができるようにした感光体の回転伝達機構を提供することを目的とする。また、本発明は、感光体に限られず、精密機械や自動車部品等の被回転体の回転ムラを簡単な構造で且つ効果的に防止することができるようにした回転伝達機構を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、感光体を回転駆動する感光体駆動軸に駆動源からの動力を伝達する感光体の回転伝達機構に関するものである。そして、この感光体の回転伝達機構は、前記感光体駆動軸によって回転自在に支持された樹脂製の感光体駆動ギヤと、この感光体駆動ギヤと隣り合って前記感光体駆動軸と一体に回動するフランジ部材と、前記感光体駆動ギヤと前記フランジ部材との間に介装された弾性体とを備えている。また、前記感光体駆動ギヤは、半径方向外方に形成された略円筒状の歯部と、この歯部の回転中心を中心とするように半径方向内方に形成された軸支持部と、この軸支持部と前記歯部とを接続する薄板状のウェブと、このウェブの側面に沿って径方向に延びる複数の径方向リブとを有している。また、前記フランジ部材は、前記感光体駆動ギヤの径方向リブ間の空間に挿入される突出部を有している。また、前記弾性体は、前記感光体駆動ギヤの径方向リブと前記フランジ部材の突出部との間に挟持されている。そして、前記駆動源から前記感光体駆動ギヤに伝達された回転力が、前記径方向リブ、前記弾性体、及び前記突出部を介して前記感光体駆動軸に伝達されるようになっている。また、前記ウェブの側面のうちの前記フランジ部材に対向する側の側面には、前記軸支持部と同心の複数の第1の周方向リブが形成されている。また、前記フランジ部材の側面のうちの前記感光体駆動ギヤに対向する側の側面には、隣接する前記第1の周方向リブ間に遊嵌される複数の第2の周方向リブが形成されている。そして、前記第1の周方向リブと前記第2の周方向リブとの間隙に粘性流体を充填してダンパ機構を構成している。
【0016】
請求項2の発明は、被回転体を回転駆動する駆動軸に駆動源からの動力を伝達する回転伝達機構に関するものである。そして、この回転伝達機構は、前記駆動軸によって回転自在に支持された樹脂製の駆動ギヤと、この駆動ギヤに隣り合って前記駆動軸と一体に回動するフランジ部材と、前記駆動ギヤと前記フランジ部材との間に介装された弾性体とを備えている。また、前記駆動ギヤは、半径方向外方に形成された略円筒状の歯部と、この歯部の回転中心を中心とするように半径方向内方に形成された軸支持部と、この軸支持部と前記歯部とを接続する薄板状のウェブと、このウェブの側面に沿って径方向に延びる複数の径方向リブとを有している。また、前記フランジ部材は、前記駆動ギヤの径方向リブ間の空間に挿入される突出部を有している。また、前記弾性体は、前記駆動ギヤの径方向リブと前記フランジ部材の突出部との間に挟持されている。そして、前記駆動源から前記駆動ギヤに伝達された回転力が、前記径方向リブ、前記弾性体、及び前記突出部を介して前記駆動軸に伝達されるようになっている。また、前記ウェブの側面のうちの前記フランジ部材に対向する側の側面には、前記軸支持部と同心の複数の第1の周方向リブが形成されている。また、前記フランジ部材の側面のうちの前記駆動ギヤに対向する側の側面には、隣接する前記第1の周方向リブ間に遊嵌される複数の第2の周方向リブが形成されている。そして、前記第1の周方向リブと前記第2の周方向リブとの間隙に粘性流体を充填してダンパ機構を構成している。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【0019】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る感光体の回転伝達機構の縦断面図を示すものである。
【0020】
同図に示すように、感光体の回転伝達機構(以下単に「回転伝達機構」という。)10は、感光体駆動ギヤ11と、フランジ部材12と、弾性体13とを備えており、さらに感光体駆動ギヤ11とフランジ部材12との間にダンパ機構14が構成されている。すなわち、感光体駆動ギヤ11とフランジ部材12とは、弾性体13とダンパ機構14とを介して接続されていて、感光体駆動ギヤ11の回転力は、弾性体13及びダンパ機構14を経由して、フランジ部材12に伝達されるようになっている。以下、感光体駆動ギヤ11からダンパ機構14の順に詳述する。
【0021】
感光体駆動ギヤ11は、例えばポリアセタールやフッ素添加ポリカーボネート等の樹脂材料を使用して射出成形された樹脂製のはすば歯車であり、感光体駆動軸15によって回転自在に支持されている。この感光体駆動ギヤ11は、図1、及び図1のX−X線矢視図である図2に示すように、歯部16と、軸支持部17と、ウェブ18と、複数の径方向リブ20とを有している。ただし、図2においては、フランジ部材12側の部分は斜線を施してある。
【0022】
このうち、歯部16は、半径方向外方に形成された略円筒状の部分であり、軸支持部17と同心に形成された略円環状のリム21とこのリム21の外周側に形成された歯22とによって構成されている。この歯22には、駆動源としての感光体駆動用モータ(図示せず)の出力軸に形成された入力ピニオン19が噛合されている。
【0023】
軸支持部17は、上述の歯部16の回転中心を中心とするように半径方向内方に形成されており、内側には感光体駆動軸15に遊嵌される軸穴23が設けられている。
【0024】
ウェブ18は、上述の軸支持部17の軸方向略中央部と、前述の歯部16の軸方向略中央部とを接続する薄板状の部分である。
【0025】
さらに、ウェブ18の両側面には、上述の軸支持部17と同心で、径方向の寸法が異なる4個の周方向リブ24,25,26,27がこの順に内側から順に形成されている。
【0026】
なお、これら4個の周方向リブ24,25,26,27のうちの内側の3個の周方向リブ24,25,26は、図1中のウェブ18の右側に位置する部分が後述するダンパ機構14の一部としての第1の周方向リブ24,25,26を構成している。
【0027】
径方向リブ20は、上述の周方向リブ26と周方向リブ27の間のウェブ18の側面に沿って径方向に複数延設されており、その内方端が周方向リブ26の外周面に接続され、その外方端が周方向リブ27の内周面に接続されており、周方向に沿って略等間隔で形成されている。
【0028】
このように構成された感光体駆動ギヤ11は、図1に示すように、次に説明するフランジ部材12と感光体駆動軸15に嵌合された抜け止め28とによって、感光体駆動軸15に対する軸方向の移動が禁止され、かつ周方向の回転が許容されるようになっている。なお、感光体駆動軸15の外周面と、感光体駆動ギヤ11の軸穴23との間には、感光体駆動ギヤ11の円滑な回転を許容する程度のわずかな間隙が設けてある。
【0029】
次に、フランジ部材12について、図1,図3,図4を参照して説明する。なお、図3,図4は、それぞれフランジ部材12単体を図1中の右方,左方から見た図である。フランジ部材12は、上述の感光体駆動軸15に対して一体回動できるように取り付けられる部材であり、上述の感光体駆動ギヤ11に対向するフランジ部31と、図1中におけるフランジ部31の右側に形成されたピン係合部32と、補強部33とが形成されている。また、図1中のフランジ部31の左側(感光体駆動ギヤ11に対向する側面)には、3個の第2の周方向リブ34,35,36と、突出部37とが感光体駆動ギヤ11に入り込むように突設されている。
【0030】
このうち第2の周方向リブ34,35,36は、感光体駆動軸15と同心に形成されるとともに、この順に、感光体駆動ギヤ11の軸支持部17と第1の周方向リブ24との間、第1の周方向リブ24,25の間、第1の周方向リブ25,26の間に適宜な隙間を介して挿入されている。
【0031】
突出部37は、径方向に沿って延設された板状の部分であって、感光体駆動ギヤ11の周方向リブ26,27の間で、かつ隣接する2個の径方向リブ20の間に形成されている空間Sに挿入するように配置されている。そして、この突出部37は、感光体駆動ギヤ11の径方向リブ20との間に、次に説明する弾性体13を挟持するようになっている。なお、突出部37は、フランジ部31を周方向に等分する少なくとも2箇所以上に形成して、2箇所以上で弾性体13を挟持するとよい。この突出部37及び弾性体13の数は、原理的には多いほど感光体を円滑に回転させることができるが、その分構成が複雑となるので、実験などによって適宜な個数を求めるとよい。
【0032】
このように構成されたフランジ部材12は、図1に示すように、感光体駆動軸15を径方向に貫通するピン38に対してピン係合部32を係合することにより、感光体駆動軸15に対する相対回転が禁止されるとともに、ピン38及び感光体駆動ギヤ11によって感光体駆動軸15に対する軸方向の移動が禁止されるようになっている。
【0033】
次に、弾性体13は、例えば、衝撃吸収性能に優れた熱可塑性エラストマーや合成ゴム等を略扇形のブロック状に形成した部材であって、上述のフランジ部材12の突出部37が挿入される空間Sに配設されている。このとき隣接する2個の径方向リブ20のうちの、感光体駆動ギヤ11の回転方向(矢印R方向)の上流側に位置する径方向リブ20に接着されている。さらに、弾性体13が接着された状態において、この弾性体13と下流側の径方向リブ20との間には、突出部37を挿入することができる空間が確保されるようになっている。このような弾性体13は、感光体駆動ギヤ11の矢印R方向の回転により、径方向リブ20と突出部37との間に挟持されるようになっている。なお、弾性体13は、突出部37に接着してもよく、また、接着することなく、上述の空間Sに、フリーな状態で配設するようにしてもよい。
【0034】
次に、ダンパ機構14は、感光体駆動ギヤ11側の軸支持部17及び第1の周方向リブ24,25,26と、これらの間に挿入されるフランジ部材12側の第2の周方向リブ34,35,36と、これらの間隙に充填されるオイルやグリース等の粘性流体とによって構成されている。なお、ダンパ機構14における上述の間隙の寸法や粘性流体の種類・粘度については、ダンパ機構14に要求される性能、回転伝達機構10が使用される環境(例えば、温度,湿度)に応じて適宜に設定するものとする。
【0035】
上述のように回転伝達機構10は、感光体駆動軸15に対して、感光体駆動ギヤ11が回転自在、フランジ部材12が回転不能に取り付けられ、これら感光体駆動ギヤ11とフランジ部材12との間には、弾性体13及びダンパ機構14が介装されている。
【0036】
このように構成された回転伝達機構10は、感光体駆動用モータが回転するとその回転は入力ピニオン19から歯部16を介して感光体駆動ギヤ11に伝達される。この感光体駆動ギヤ11の回転は、感光体駆動軸15に直接伝達されることなく、弾性体13及びダンパ機構14を介してフランジ部材12と一体の感光体駆動軸15に伝達される。すなわち、感光体駆動ギヤ11の矢印R方向の回転に伴い、径方向リブ20によって弾性体13が同方向に押される。さらに、この弾性体13によってフランジ部材12の突出部37が同方向に押される。これにより、フランジ部材12が矢印R方向に回転され、このフランジ部材12と一体の感光体駆動軸15及び感光体(図示せず)が同方向に回転することになる。
【0037】
一方、ダンパ機構14においては、充填された粘性流体が感光体駆動ギヤ11とフランジ部材12との間の抵抗として作用する。
【0038】
すなわち、弾性体13は、変形させられることにより、感光体駆動ギヤ11とフランジ部材12との間に生じる回転方向の相対変位を吸収すると共に、感光体駆動ギヤ11とフランジ部材12の回転方向の振動を減衰する。また、ダンパ機構14は、粘性流体の粘性抵抗により、感光体駆動ギヤ11とフランジ部材12の回転方向の振動を減衰する。
【0039】
このように、感光体駆動ギヤ11の回転が感光体駆動軸15に直接的に伝達されるのではなく、弾性体13及びダンパ機構14を介してフランジ部材12と一体の感光体駆動軸15に伝達されるので、感光体駆動ギヤ11に回転ムラが発生した場合でも、感光体駆動軸15及びこの感光体駆動軸15と一体回動する感光体に回転ムラが伝達されるのを防止することができる。
【0040】
したがって感光体の回転ムラに起因する前述のトナー像の位置ずれや色ずれを有効に防止することができる。特に、感光体駆動ギヤ11が樹脂製の場合、その成形上の問題から1回転につき1回、また径方向リブの数がn本の場合には1回転につきn回といった低周波の回転ムラが発生しやすく、このような回転ムラは従来、除去が難しいとされていたが、本実施の形態のように、弾性体13及びダンパ機構14を設けることで、低減させることが可能となった。
【0041】
また、前述のように、感光体駆動軸15に対して感光体駆動ギヤ11の回転を可能とするために、感光体駆動軸15の外周面と、感光体駆動ギヤ11の軸穴23とに間には適宜な間隙が設けてあり、このため感光体駆動軸15に対して感光体駆動ギヤ11が倒れがちになるが、上述のダンパ機構14に粘性流体が充填されているため、上述の倒れを防止することができる。
【0042】
また、上述のように、弾性体13の形状を図2に示すように、径方向リブ20及び突出部37の形状に倣って略扇形に形成し、しかも径方向リブ20及び突出部37の略全長にわたって設けることにより、感光体駆動ギヤ11の回転力をフランジ部材12に円滑に伝達させることができる。
【0043】
また、図1におけるフランジ部材12、弾性体13、ダンパ機構14と略同様のものを、同図中の感光体駆動ギヤ11の左側に追加するようにしてもよい。この場合には、弾性体13、ダンパ機構14のうちのいずれか一方のみを追加するようにしてもよい。
【0044】
また、図1における感光体駆動軸15を図示しない軸受で支持するフレーム100に、上述のフランジ部材12の周方向リブ34,35,36と同様のものを形成し、感光体駆動ギヤ11との間にダンパ機構14を形成するようにしてもよい。
【0045】
また、上述では、弾性体13を挟持する径方向リブ20を感光体駆動ギヤ11側に、また突出部37をフランジ部材12側に設けるようにしたが、この逆に、径方向リブをフランジ部材12側に、また突出部を感光体駆動ギヤ11側に設けるようにしてもよい。上述の本実施の形態では、径方向リブ20を有する感光体駆動ギヤ11を特に加工することなく従来のままで使用できることを考慮して、前述のような構成を採用したものである。
【0046】
また、上述の実施の形態では、弾性体13とダンパ機構14とを設けるようにしたが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよく、この場合にも相応の効果をあげることができる。ただし、双方を設けた場合には、それぞれの機能分離を行うことができるので、弾性体13の形状や材質の選択の幅や、ダンパ機構14の構成や粘性流体の選択の幅を広げることができ、相乗効果を期待することができる。
【0047】
また、上述の実施の形態では、弾性体13の形状を、図2中において扇形としたが、この形状については任意の形状とすることができる。例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、多角形等を採用することができる。
【0048】
また、上述の実施の形態においては、感光体駆動軸15の外周面に、直接、感光体駆動ギヤ11の軸穴23を遊嵌するようにしたが、これに代えて、両者の間にベアリングを介装するようにしてもよい。この場合には、外周面と軸穴23との間に間隙を設ける必要がないので、感光体駆動軸15に対する感光体駆動ギヤ11の倒れをなくすことができ、また感光体駆動ギヤ11の回転を一層滑らかなものとすることができる。
【0049】
図5に、第1の実施の形態に係る回転伝達機構10が適用された画像形成装置70を示す。
【0050】
この図に示す画像形成装置70は、給紙部71の給紙ローラ71aから送り出されたシート材72をシート搬送部73の搬送ローラ73aによって感光体74と転写ローラ75との間に送り込み、そのシート材72を定着部76の定着ローラ77a,加圧ローラ77b間に送り込み、シート材72表面に形成された4色のトナー像を定着させてカラー画像を形成し、この定着作業後のシート材72を排紙ローラ対78で排紙トレイ80上に排出するようになっている。
【0051】
感光体74は、図5の右回り方向(矢印方向)に回動されるようになっており、周囲にクリーニングユニット81、除電ランプ82、帯電器83、露光ユニット84、及びカラー現像ユニット85(85a,85b,85c,85d)が配設されている。この感光体74は、例えば図6に示すように、感光体ドラム86の回転中心部に固定された感光体駆動軸15が前述の回転伝達機構10によって駆動源としての感光体駆動用モータ87に連繋され、その表面上にカラー現像ユニット85のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の4色のカラー像が重ねて形成されるようになっている。
【0052】
このような構成の画像形成装置70は、感光体駆動用モータ87の回転が回転伝達機構10を介して円滑にかつ高精度に感光体74に伝達されるため、感光体74の回転角速度の変動が抑えられ、感光体74上に形成される各色のトナー像のずれが抑えられ、鮮明なカラー画像の形成が可能となる。
【0053】
なお、上述の実施の形態においては、感光体74として感光体ドラム86を例示したが、これに限らず、感光体74として感光体ベルトを使用するようにしてもよい。すなわち、図7に示すように、感光体ベルト88の駆動用ローラ90の駆動軸に上述の回転伝達機構10を配置し、この回転伝達機構10の感光体駆動ギヤ11に感光体駆動用モータ87の入力ピニオン19を噛み合わせ、感光体駆動用モータ87の回転を感光体駆動ギヤ11、回転伝達機構10を介して駆動用ローラ90に伝達し、感光体ベルト88を円滑かつ高精度に回動させるようにしてもよい。このような構成によっても上述と同等の効果をあげることができる。
【0054】
[第2の実施の形態]
図8に、本発明の第2の実施の形態を示す。本実施の形態においては、上述の感光体駆動ギヤ11における空間Sに対応する部分のウェブ18を除去して、突出部40の軸方向長さを延長したものである。これに合わせて、弾性体41の同方向の長さも延長する。
【0055】
本実施の形態によると、ウェブ18の一部を除去したことにより、感光体駆動ギヤ11の強度は多少低下するものの、径方向リブ20及び突出部40と、弾性体41との接触面積を増加させることができるので、感光体駆動ギヤ11の回転力を、弾性体41を介してより円滑に、フランジ部材12に伝達させることができる。
【0056】
[第3の実施の形態]
図9に、本発明の第3の実施の形態を示す。本実施の形態においては、上述の第2の実施の形態においてウェブ18を除去した部分の略全体に、円筒状の弾性体42を詰め込み、この弾性体42の中心に棒状の突出部43を貫通させたものである。
【0057】
本実施の形態によると、上述の第2の実施の形態と同様、ウェブ18の一部を除去したことにより、感光体駆動ギヤ11の強度は多少低下するものの、径方向リブ(図示せず)と、弾性体42との接触面積を増加させることができるので、感光体駆動ギヤ11の回転力を、弾性体42を介してより円滑に、フランジ部材12に伝達させることができる。
【0058】
[第4の実施の形態]
図10に、本発明の第4の実施の形態を示す。本実施の形態は、図1に示すフランジ部材12の突出部37の径方向内方端と外方端のそれぞれに、弾性体13を保持するための爪101が形成されている。このようにすれば、弾性体13の径方向位置を位置決めでき、より安定した弾性力を作用させることが期待できる。
【0059】
上述の実施の形態においては、本発明に係る回転伝達機構10を、感光体駆動用モータと感光体駆動軸15との間に設けて感光体の回転ムラをなくすようにした。このような回転ムラの問題は、被回転体が感光体の場合に限定されず、一般的な被回転体の場合にも発生する。そして、上述した本発明に係る回転伝達機構10は、基本的な構成は略そのままで、一般的な回転伝達機構に適用することができる。すなわち図1における感光体駆動ギヤ11、感光体駆動軸15をそれぞれ一般的な駆動ギヤ、駆動軸に置き換えることにより、回転伝達機構を構成することができる。そして、この回転伝達機構にあっても、回転伝達機構10と同様の効果を奏することができる。つまり、被回転体の回転ムラをなくすことができるという効果がある。
【0060】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る感光体の回転伝達機構は、感光体駆動ギヤとして樹脂製ギヤを使用した場合であっても、感光体駆動ギヤの回転を、感光体駆動ギヤの径方向リブとフランジ部材の突出部との間に挟持した弾性体を介してフランジ部材と一体に回動する感光体に伝達することができるので、複雑な構成や高価なセンサ等を使用する必要がなく、また、大型化を伴うことなく感光体の回転ムラを有効に防止することができる。また、本発明に係る感光体の回転伝達機構は、感光体駆動ギヤとフランジ部材の回転方向の振動をダンパ機構によって減衰することができる。
【0061】
また、本発明に係る回転伝達機構は、駆動ギヤとして樹脂製ギヤを使用した場合であっても、駆動ギヤの回転を、駆動ギヤの径方向リブとフランジ部材の突出部との間に挟持した弾性体を介してフランジ部材と一体の被回転体に伝達することができるので、複雑な構成や高価なセンサ等を使用する必要がなく、また、大型化を伴うことなく被回転体の回転ムラを有効に防止することができる。また、本発明に係る回転伝達機構は、駆動ギヤとフランジ部材の回転方向の振動をダンパ機構によって減衰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る感光体の回転伝達機構の縦断面図である。
【図2】図1のX−X線に沿って断面して示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるフランジ部材単体を、図1中の右方から見た図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるフランジ部材単体を、図1中の左方から見た図である。
【図5】本発明に係る感光体の回転伝達機構が適用された画像形成装置の概略構成図である。
【図6】感光体ドラムの駆動機構を示す図である。
【図7】感光体ベルトの駆動機構を示す図である。
【図8】第2の実施の形態に係る回転伝達機構の一部(弾性体、突出部)縦断面である。
【図9】第3の実施の形態に係る回転伝達機構の一部(弾性体、突出部)縦断面である。
【図10】第4の実施の形態に係る回転伝達機構を示す図であり、図2に対応する図である。
【図11】従来の回転伝達機構の分解斜視図を示すものである。
【図12】従来の回転伝達機構の一部(弾性部材)の拡大図である。
【符号の説明】
10……感光体の回転伝達機構、11……感光体駆動ギヤ、12……フランジ部材、13,41,42……弾性体、14……ダンパ機構、15……感光体駆動軸、16……歯部、17……軸支持部、18……ウェブ、20……径方向リブ、24,25,26……第1の周方向リブ、34,35,36……第2の周方向リブ、37,40,43……突出部、74……感光体、86……感光体ドラム、87……感光体駆動用モータ(駆動源)、88……感光体ベルト、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation transmission mechanism for a photosensitive member, which is interposed between a photosensitive member used in a copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like and a driving source, and transmits the power of the driving source to the photosensitive member. The present invention relates to a rotation transmission mechanism that is interposed between the drive source and the drive source and transmits the power of the drive source to the rotated body.
[0002]
[Prior art]
An electrophotographic image forming apparatus (for example, a copying machine, a printer, or a facsimile machine) is provided with a photoconductor as one of the members that greatly determines the quality of image quality. The rotation transmission mechanism including the drive gear).
[0003]
As an example of such a rotation transmission mechanism, the photosensitive member driving gear is fixed to a photosensitive member driving shaft integrated with the photosensitive member. The photoconductor drive gear meshes with an output gear provided on the output shaft of a photoconductor drive motor as a drive source. Therefore, the power from the photoconductor driving motor is transmitted to the photoconductor via the output gear, the photoconductor drive gear, and the photoconductor drive shaft. As described above, the number of gears between the photosensitive member driving motor and the photosensitive member is set to one to eliminate the rotational unevenness of the photosensitive member as much as possible.
[0004]
However, as described above, since the photosensitive member driving gear, the photosensitive member driving shaft, and the photosensitive member are integrally formed, if the rotational unevenness occurs in the photosensitive member driving gear, the rotational unevenness is generated in the photosensitive member. Is also transmitted directly. When rotation unevenness occurs in the photoconductor, the toner image finally formed on the sheet material (for example, paper or transparent film) appears as a positional deviation. In particular, when the image forming apparatus is full-color four colors, for example, toner images of each color of magenta, cyan, yellow, and black are superimposed on the sheet material, so that the positional deviation of the toner image is a color deviation. Appears as a noticeable degradation in image quality.
[0005]
Two techniques conventionally known as techniques for preventing the rotation irregularity of the photoreceptor that cause the positional deviation and color deviation of the toner image are exemplified.
[0006]
First, in the first conventional example (hereinafter referred to as “first conventional example”), the rotation of the photoconductor is detected by a sensor, and the detection result is fed back to the control device. The rotation is controlled so that the rotation is smooth.
[0007]
The second conventional example (hereinafter referred to as “second conventional example”) is disclosed in JP-A-11-95612. This is shown in FIGS. The photoconductor driving gear 1 and the
[0008]
Therefore, when a rotational force acts on the photosensitive member driving gear 1 in the direction of arrow K, the rotational force is transmitted to the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
According to the first and second conventional examples described above, it is possible to reduce rotation unevenness of the photoreceptor.
[0010]
However, according to the first conventional example, it is necessary to dispose a sensor and a control device, the rotation transmission mechanism is complicated and expensive, and the rotation control of the photosensitive member is complicated. .
[0011]
On the other hand, according to the second conventional example, since the frame-like member 4 protrudes from the
[0012]
Note that the above-described problems occur in the same manner when the photosensitive member is a drum-shaped photosensitive drum as well as a belt-shaped photosensitive belt, and is also used in an image forming apparatus. This problem occurs not only in the rotation transmission mechanism that is used, but also in the case of a rotation transmission mechanism in a general apparatus.
[0013]
Therefore, when a resin gear is used as the photosensitive member driving gear, the present invention can effectively prevent uneven rotation of the photosensitive member without complicated and large-sized expensive sensors and structures. An object of the present invention is to provide a rotation transmission mechanism for a photosensitive member. In addition, the present invention is not limited to a photoconductor, and provides a rotation transmission mechanism capable of effectively preventing rotation unevenness of a rotating body such as a precision machine or an automobile part with a simple structure. Objective.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 relates to a rotation transmission mechanism of a photosensitive member for transmitting power from a driving source to a photosensitive member driving shaft for rotationally driving the photosensitive member. The rotation transmission mechanism of the photosensitive member rotates integrally with the photosensitive member driving shaft adjacent to the photosensitive member driving gear and a resin photosensitive member driving gear rotatably supported by the photosensitive member driving shaft. A moving flange member; and an elastic body interposed between the photosensitive member driving gear and the flange member. The photoreceptor driving gear includes a substantially cylindrical tooth portion formed radially outward, and a shaft support portion formed radially inward so as to be centered on the rotation center of the tooth portion. It has a thin plate-like web connecting the shaft support portion and the tooth portion, and a plurality of radial ribs extending in the radial direction along the side surface of the web. Further, the flange member has a protruding portion inserted into a space between radial ribs of the photosensitive member driving gear. The elastic body is sandwiched between the radial rib of the photosensitive member driving gear and the protruding portion of the flange member. The rotational force transmitted from the drive source to the photoconductor drive gear is transmitted to the photoconductor drive shaft through the radial rib, the elastic body, and the protrusion.A plurality of first circumferential ribs concentric with the shaft support portion are formed on a side surface of the web facing the flange member. In addition, a plurality of second circumferential ribs that are loosely fitted between the adjacent first circumferential ribs are formed on the side surface of the flange member that faces the photoreceptor driving gear. ing. A damper mechanism is configured by filling the gap between the first circumferential rib and the second circumferential rib with a viscous fluid.
[0016]
A second aspect of the present invention relates to a rotation transmission mechanism that transmits power from a drive source to a drive shaft that rotationally drives a rotated body. The rotation transmission mechanism includes a resin drive gear rotatably supported by the drive shaft, a flange member that rotates adjacent to the drive gear and rotates integrally with the drive shaft, the drive gear, And an elastic body interposed between the flange member and the flange member. The drive gear includes a substantially cylindrical tooth portion formed radially outward, a shaft support portion formed radially inward so as to be centered on the rotation center of the tooth portion, and the shaft. It has a thin plate-like web connecting the support portion and the tooth portion, and a plurality of radial ribs extending in the radial direction along the side surface of the web. Further, the flange member has a protruding portion inserted into a space between radial ribs of the drive gear. The elastic body is sandwiched between the radial rib of the drive gear and the protruding portion of the flange member. The rotational force transmitted from the drive source to the drive gear is transmitted to the drive shaft via the radial rib, the elastic body, and the protrusion.A plurality of first circumferential ribs concentric with the shaft support portion are formed on a side surface of the web facing the flange member. In addition, a plurality of second circumferential ribs that are loosely fitted between the adjacent first circumferential ribs are formed on a side surface of the flange member that faces the drive gear. . A damper mechanism is configured by filling the gap between the first circumferential rib and the second circumferential rib with a viscous fluid.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotation transmission mechanism for a photoconductor according to a first embodiment of the present invention.
[0020]
As shown in FIG. 1, a rotation transmission mechanism (hereinafter simply referred to as “rotation transmission mechanism”) 10 of a photosensitive member includes a photosensitive
[0021]
The
[0022]
Of these, the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
Furthermore, four
[0026]
Of the four
[0027]
A plurality of
[0028]
As shown in FIG. 1, the photosensitive
[0029]
Next, the
[0030]
Among these, the second
[0031]
The
[0032]
As shown in FIG. 1, the
[0033]
Next, the
[0034]
Next, the
[0035]
As described above, in the
[0036]
The
[0037]
On the other hand, in the
[0038]
In other words, the
[0039]
In this way, the rotation of the
[0040]
Therefore, it is possible to effectively prevent the above-described positional deviation and color deviation of the toner image due to the uneven rotation of the photosensitive member. In particular, when the photosensitive
[0041]
Further, as described above, in order to enable rotation of the photosensitive
[0042]
Further, as described above, the shape of the
[0043]
1 may be added to the left side of the photosensitive
[0044]
Further, the
[0045]
In the above description, the
[0046]
In the above-described embodiment, the
[0047]
Further, in the above-described embodiment, the shape of the
[0048]
In the above-described embodiment, the
[0049]
FIG. 5 shows an
[0050]
In the
[0051]
The
[0052]
In the
[0053]
In the above-described embodiment, the
[0054]
[Second Embodiment]
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the portion of the
[0055]
According to the present embodiment, removal of a part of the
[0056]
[Third Embodiment]
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, a cylindrical
[0057]
According to the present embodiment, as in the second embodiment described above, the removal of a portion of the
[0058]
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a
[0059]
In the above-described embodiment, the
[0060]
【The invention's effect】
As described above, the rotation transmission mechanism of the photosensitive member according to the present invention can rotate the rotation of the photosensitive member driving gear with the radial rib of the photosensitive member driving gear even when a resin gear is used as the photosensitive member driving gear. Since it can be transmitted to the photosensitive member that rotates integrally with the flange member via an elastic body sandwiched between the protrusions of the flange member, it is not necessary to use a complicated configuration or an expensive sensor. Therefore, it is possible to effectively prevent the rotation unevenness of the photoreceptor without increasing the size.Further, the rotation transmission mechanism of the photosensitive member according to the present invention can attenuate the vibration in the rotation direction of the photosensitive member driving gear and the flange member by the damper mechanism.
[0061]
Further, the rotation transmission mechanism according to the present invention sandwiches the rotation of the drive gear between the radial rib of the drive gear and the protruding portion of the flange member even when a resin gear is used as the drive gear. Since it can be transmitted to the rotated body integrated with the flange member via the elastic body, there is no need to use a complicated configuration or an expensive sensor, and the rotational unevenness of the rotated body is not increased. Can be effectively prevented.Further, the rotation transmission mechanism according to the present invention can attenuate the vibration in the rotational direction of the drive gear and the flange member by the damper mechanism.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotation transmission mechanism of a photoconductor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 3 is a diagram of the flange member alone according to the first embodiment of the present invention as viewed from the right side in FIG. 1;
FIG. 4 is a view of a single flange member according to the first embodiment of the present invention as viewed from the left in FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus to which a photosensitive member rotation transmission mechanism according to the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram illustrating a driving mechanism of a photosensitive drum.
FIG. 7 is a diagram illustrating a driving mechanism of a photosensitive belt.
FIG. 8 is a longitudinal section of a part (an elastic body, a protruding portion) of a rotation transmission mechanism according to a second embodiment.
FIG. 9 is a longitudinal section of a part (elastic body, protrusion) of a rotation transmission mechanism according to a third embodiment.
FIG. 10 is a view showing a rotation transmission mechanism according to a fourth embodiment, corresponding to FIG.
FIG. 11 is an exploded perspective view of a conventional rotation transmission mechanism.
FIG. 12 is an enlarged view of a part (elastic member) of a conventional rotation transmission mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記感光体駆動軸によって回転自在に支持された樹脂製の感光体駆動ギヤと、
この感光体駆動ギヤと隣り合って前記感光体駆動軸と一体に回動するフランジ部材と、
前記感光体駆動ギヤと前記フランジ部材との間に介装された弾性体と、を備え、
前記感光体駆動ギヤは、半径方向外方に形成された略円筒状の歯部と、この歯部の回転中心を中心とするように半径方向内方に形成された軸支持部と、この軸支持部と前記歯部とを接続する薄板状のウェブと、このウェブの側面に沿って径方向に延びる複数の径方向リブと、を有し、
前記フランジ部材は、前記感光体駆動ギヤの径方向リブ間の空間に挿入される突出部を有し、
前記弾性体は、前記感光体駆動ギヤの径方向リブと前記フランジ部材の突出部との間に挟持され、
前記駆動源から前記感光体駆動ギヤに伝達された回転力が、前記径方向リブ、前記弾性体、及び前記突出部を介して前記感光体駆動軸に伝達されるようになっており、
前記ウェブの側面のうちの前記フランジ部材に対向する側の側面には、前記軸支持部と同心の複数の第1の周方向リブが形成され、
前記フランジ部材の側面のうちの前記感光体駆動ギヤに対向する側の側面には、前記感光体駆動ギヤの第1の周方向リブ間に遊嵌される複数の第2の周方向リブが形成され、
前記第1の周方向リブと前記第2の周方向リブとの間隙に粘性流体を充填してダンパ機構を構成する、
ことを特徴とする感光体の回転伝達機構。A rotation transmission mechanism of a photoconductor for transmitting power from a drive source to a photoconductor drive shaft for rotationally driving the photoconductor;
A resin-made photosensitive member driving gear rotatably supported by the photosensitive member driving shaft;
A flange member that is adjacent to the photosensitive member driving gear and rotates integrally with the photosensitive member driving shaft;
An elastic body interposed between the photosensitive member driving gear and the flange member,
The photosensitive member driving gear includes a substantially cylindrical tooth portion formed radially outward, a shaft support portion formed radially inward so as to be centered on the rotation center of the tooth portion, and the shaft. A thin plate-like web connecting the support portion and the tooth portion, and a plurality of radial ribs extending in the radial direction along the side surface of the web,
The flange member has a protrusion that is inserted into a space between radial ribs of the photosensitive member driving gear,
The elastic body is sandwiched between a radial rib of the photosensitive member driving gear and a protruding portion of the flange member,
The rotational force transmitted from the drive source to the photoconductor drive gear is transmitted to the photoconductor drive shaft through the radial rib, the elastic body, and the protrusion .
A plurality of first circumferential ribs concentric with the shaft support portion are formed on a side surface of the web that faces the flange member,
A plurality of second circumferential ribs that are loosely fitted between the first circumferential ribs of the photosensitive member driving gear are formed on a side surface of the flange member that faces the photosensitive member driving gear. And
A damper mechanism is configured by filling a viscous fluid in a gap between the first circumferential rib and the second circumferential rib;
And a rotation transmission mechanism of the photosensitive member.
前記駆動軸によって回転自在に支持された樹脂製の駆動ギヤと、
この駆動ギヤと隣り合って前記駆動軸と一体に回動するフランジ部材と、
前記駆動ギヤと前記フランジ部材との間に介装された弾性体と、を備え、
前記駆動ギヤは、半径方向外方に形成された略円筒状の歯部と、この歯部の回転中心を中心とするように半径方向内方に形成された軸支持部と、この軸支持部と前記歯部とを接続する薄板状のウェブと、このウェブの側面に沿って径方向に延びる複数の径方向リブと、を有し、
前記フランジ部材は、前記駆動ギヤの径方向リブ間の空間に挿入される突出部を有し、
前記弾性体は、前記感光体駆動ギヤの径方向リブと前記フランジ部材の突出部との間に挟持され、
前記駆動源から前記駆動ギヤに伝達された回転力が、前記径方向リブ、前記弾性体、及び前記突出部を介して前記駆動軸に伝達されるようになっており、
前記ウェブの側面のうちの前記フランジ部材に対向する側の側面には、前記軸支持部と同心の複数の第1の周方向リブが形成され、
前記フランジ部材の側面のうちの前記駆動ギヤに対向する側の側面には、前記駆動ギヤの第1の周方向リブ間に遊嵌される複数の第2の周方向リブが形成され、
前記第1の周方向リブと前記第2の周方向リブとの間隙に粘性流体を充填してダンパ機構を構成する、
ことを特徴とする回転伝達機構。 A rotation transmission mechanism that transmits power from a drive source to a drive shaft that rotationally drives a rotated body,
A resin drive gear rotatably supported by the drive shaft;
A flange member that is adjacent to the drive gear and rotates integrally with the drive shaft;
An elastic body interposed between the drive gear and the flange member,
The drive gear includes a substantially cylindrical tooth portion formed radially outward, a shaft support portion formed radially inward so as to be centered on the rotation center of the tooth portion, and the shaft support portion. And a thin plate-like web connecting the teeth, and a plurality of radial ribs extending in the radial direction along the side surface of the web,
The flange member has a protrusion that is inserted into a space between radial ribs of the drive gear,
The elastic body is sandwiched between a radial rib of the photosensitive member driving gear and a protruding portion of the flange member,
The rotational force transmitted from the drive source to the drive gear is transmitted to the drive shaft via the radial rib, the elastic body, and the protrusion.
A plurality of first circumferential ribs concentric with the shaft support portion are formed on a side surface of the web that faces the flange member,
A plurality of second circumferential ribs that are loosely fitted between the first circumferential ribs of the drive gear are formed on the side surface of the flange member that faces the drive gear,
A damper mechanism is configured by filling a viscous fluid in a gap between the first circumferential rib and the second circumferential rib;
A rotation transmission mechanism characterized by that.
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