JP3639019B2

JP3639019B2 - Image carrier driving apparatus and image forming apparatus including the driving apparatus

Info

Publication number: JP3639019B2
Application number: JP29291295A
Authority: JP
Inventors: 和彦菊地
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Tec Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Tec Corp
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2015-11-10
Also published as: JPH09134094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、感光体ドラムを回転駆動させる像担持体の駆動装置およびこの駆動装置を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置の感光体ドラムは駆動装置によって回転駆動される。
駆動装置は駆動モータを備え、この駆動モータはプーリ、タイミングベルト、プーリを介して駆動軸の一端部に接続されている。駆動軸はフレームに回転自在に支持され、その他端部にカップリングを介して感光体ドラム（像担持体）のフランジが接続されるようになっている。
【０００３】
駆動モータが駆動されると、プーリ、タイミングベルト、およびプーリを介して駆動軸が回転され、感光体ドラムが回転駆動されるようになっている。
感光体ドラムのフランジには、傘状の内歯が形成され、カップリングにはフランジの内歯に噛み合う傘状の外歯が形成されている。カップリングは圧縮バネによってフランジ方向に加圧され、これにより、かさ状の内歯と外歯が隙間なく噛み合い、ドラムジッタの少ない良好な駆動を得ることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カップリングの外歯とフランジの内歯との噛み合いが傘状をなすため、感光体ドラムの回転トルクが増大したときには、スラスト方向に荷重が作用し、圧縮バネの付勢力以上のスラスト荷重が作用したときは、カップリングが逃げてドラムフランジ部との間で歯飛びが生じ、著しい不良画像が出力されてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、従来においては、圧縮バネの荷重を大きくすることにより、カップリングとドラムフランジとの間での歯飛びを防止するようにしていた。
しかし、この場合には、感光体ドラムを装着する際の負荷が増大し、また、感光体ドラムにスラスト荷重が増大するため、駆動部と異なる側のフランジ部とユニットとの摩擦による磨耗が発生し、さらには、感光体ドラムのスラスト方向に振動等が発生するといった懸念があった。
【０００６】
そこで、本発明は付勢部材の付勢力を大きくすることなく、カップリングとフランジとの間での歯飛びを防止できるようにした像担持体の駆動装置およびこの駆動装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載のものは、回転可能で円筒状の像担持体の一端部側のフランジ部に設けられた傘状の内歯に対し、係脱自在に噛み合わされる傘状の外歯を形成したカップリングと、このカップリングを介して前記像担持体のフランジ部を接続させる駆動軸と、前記カップリングを前記フランジ部側に向かって付勢する付勢部材と、
この付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部に離間対向し、前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制するストッパとを具備する。
【０００８】
請求項２記載のものは、回転可能で円筒状の像担持体の一端部側のフランジ部に設けられた傘状の内歯に対し、係脱自在に噛み合わされる傘状の外歯を形成したカップリングと、このカップリングを介して前記像担持体のフランジ部を接続させる駆動軸と、前記カップリングを前記フランジ部側に向かって付勢する付勢部材と、この付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部に離間対向し、前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制するストッパとを具備し、前記像担持体を前記駆動軸に接続させる際には、前記ストッパがカップリングの端部に対向しない位置にあることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載のものは、回転可能で円筒状の像担持体の一端部側のフランジ部に設けられた傘状の内歯に対し、係脱自在に噛み合わされる傘状の外歯を形成したカップリングと、このカップリングを介して前記像担持体のフランジ部を接続させる駆動軸と、前記カップリングを前記フランジ部側に向かって付勢する付勢部材と、この付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部に離間対向し、前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制するストッパと、前記像担持体を前記駆動軸に接続させる際には、前記ストッパをカップリングの端部に対向しない位置に移動させる移動手段とを具備する。
【００１０】
請求項４記載のものは、回転可能で円筒状の開閉自在な上部および下部の筐体からなる装置本体と、前記上部筐体に設けられた回転可能で円筒状の像担持体と、この像担持体の一端部側のフランジ部に設けられた傘状の内歯に対し、係脱自在に噛み合わされる傘状の外歯を形成したカップリングと、このカップリングを介して前記像担持体のフランジ部を接続させる駆動軸と、前記カップリングを前記フランジ部側に向かって付勢する付勢部材と、前記下部筐体に設けられ、前記上部筐体の閉塞時には、前記付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部に離間対向し、前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制し、前記上部筐体の開放時には、前記カップリングの反付勢方向側の端部に対向しないストッパとを具備する。
【００１１】
請求項５記載のものは、開閉カバーを開閉される装置本体と、この装置本体内に設けられた回転可能で円筒状の像担持体と、この像担持体の一端部側のフランジ部に設けられた傘状の内歯に対し、係脱自在に噛み合わされる傘状の外歯を形成したカップリングと、このカップリングを介して前記像担持体のフランジ部を接続させる駆動軸と、前記カップリングを前記フランジ部側に向かって付勢する付勢部材と、前記開閉カバーに設けられ、前記開閉カバーの閉塞時には、前記付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部に離間対向し、前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制し、前記開閉カバーの開放時には、前記カップリングの端部と前記ストッパとは対向しない位置に退避するストッパとを具備する。
【００１２】
請求項６記載のものは、回転可能で円筒状の像担持体の一端部側のフランジ部に設けられた傘状の内歯に対し、係脱自在に噛み合わされる傘状の外歯を形成したカップリングと、このカップリングを介して前記像担持体のフランジ部を接続させる駆動軸と、前記カップリングを前記フランジ部側に向かって付勢する付勢部材と、この付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部に距離ｘを存して離間対向し、前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制するストッパとを具備し、前記カップリングの外歯の円すい角を２α、外歯のたけをｈとしたとき、前記カップリングとストッパとの間の距離ｘを０＜ｘ＜２ｈ／３ｓｉｎαの範囲に設定した。
【００１３】
請求項７記載のものは、回転可能で円筒状の像担持体の一端部側のフランジ部に設けられた傘状の内歯に対し、係脱自在に噛み合わされる傘状の外歯を形成したカップリングと、このカップリングを介して前記像担持体のフランジ部を接続させる駆動軸と、前記カップリングを前記フランジ部側に向かって付勢する付勢部材と、この付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部に距離ｘを存して離間対向し、前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制するストッパとを具備し、前記カップリングの外歯の円すい角を２α、外歯のたけをｈとしたとき、前記カップリングとストッパとの間の距離ｘを０＜ｘ＜ｈ／２ｓｉｎαの範囲に設定した。
【００１４】
請求項１〜７記載のものは、付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部にストッパを離間対抗させ、このストッパにより前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制することにより、像担持体のトルク増大によるカップリングとフランジとの間の歯飛びを防止できるようにする。
【００１５】
請求項２〜５記載のものは、像担持体を駆動軸に接続させる際には、ストッパがカップリングの端部に対向しない部位に位置することにより、カップリングを自由に移動させてカップリングとフランジとを確実に接続できるようにする。
【００１６】
請求項６記載のものは、カップリングとストッパとの間の距離ｘを０＜ｘ＜２ｈ／３ｓｉｎαの範囲に設定するもとにより、カップリングとフランジの噛み合いを十分に維持し、ガタによる画像のジッタを防止する。
【００１７】
請求項７記載のものは、前記カップリングとストッパとの間の距離ｘを０＜ｘ＜ｈ／２ｓｉｎαの範囲に設定することにより、カップリングとフランジの噛み合いを十分に維持し、ガタによる画像のジッタをより一層確実に防止する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１〜図３に示す一実施の形態を参照して説明する。
図３はデジタルＰＰＣの感光ドラム駆動部の概略を示すものである。
図中１はメインモータで、このメインモータ１はフレーム１１に取り付けられている。メインモータ１にはプーリ２、タイミングベルト３、プーリ４を介して駆動軸５の一端部に接続されている。駆動軸５はフレーム１１に支持ブラケット１０を介して回転自在に支持され、駆動軸５の他端部にはカップリング６を介して像担持体としての感光体ドラム７の一端側のフランジ８に接続されている。
【００１９】
感光体ドラム７の他端側のフランジ１６は支軸１７により、回転自在に支持されている。
図１は感光体ドラム７と駆動軸５との接続部を拡大して示すものである。
【００２０】
フランジ８の中央部には凹部９が形成され、凹部９の内周面部には、傘状の内歯９ａが形成されている。カップリング６は駆動軸５にその軸方向に沿ってスライド自在に取り付けられている。カップリング６の一端部側の外周面部には、フランジ８の内歯９ａに噛み合う傘状の外歯６ａが形成され、他端部にはフランジ６ｂが一体に形成されている。カップリング６は付勢部材としての圧縮バネ１２によってフランジ８方向に付勢され、これにより、傘状の内歯ａ９と外歯６ａとが隙間なく噛み合い、ドラムジッタの少ない良好な駆動が得られるようになっている。
【００２１】
カップリング６のスラスト方向にはカップリング６の歯飛びを防止するためのストッパ１５が設けられ、このストッパ１５はカップリング６のフランジ部６ｂに対し距離ｘだけ離れて対向されている。
【００２２】
しかして、メインモータ１が駆動されると、プーリ２、タイミングベルト３、プーリ４を介して駆動軸５が回転され、これにより、カップリング６を介して感光体ドラム７が回転駆動される。このとき、感光体ドラム７の回転トルクが増大し、スラスト方向に加重が掛り、圧縮バネ１２の押圧力以上の以上のスラスト加重がかかると、カップリング６が逃げようとする。しかし、カップリング６が距離ｘ移動すると、そのフランジ部６ｂがストッパ１５に当接し、それ以上の移動が規制されてカップリング６とフランジ８との間の歯飛びは防止される。
【００２３】
図４は本発明の第２の実施の形態を示すものである。
この実施の形態では、感光体ドラム７と現像装置２０とは独立して着脱自在に設けられている。現像装置２０はレバー２５の操作により、感光体ドラム７に対して接離する方向に移動するようになっている。現像装置２０はレバー２５が実線の位置にあるとき、感光体ドラム７に接触して使用可能な位置にあり、レバー２５が破線の位置にあるとき、感光体ドラム７から離間するようになっている。
【００２４】
図５，図６はレバー２５によって操作されるストッパ２１の操作機構を示すものである。
図５はストッパ２１が感光体ドラム７のフランジ８に対向する定位置から対向しない退避位置へ回動された状態を示す。
【００２５】
レバー２５にはリンク２２を介してストッパ２１が接続され、ストッパ２１はその下部側が支軸２１ａにより、回動自在に支持されている。
レバー２５が矢印方向に回動されると、ストッパ２１はリンク２２を介して矢印方向に回動されて定位置からカップリング６のフランジ６ｂに対向しない退避位置へに逃がされるようになっている。
【００２６】
図６はストッパ２１が感光体ドラム７のフランジ８に対向する定位置に回動された状態を示す。
レバー２５が下方に回動されると、ストッパ２１はリンク２２を介して矢印方向に回動されてカップリング６のフランジ６ｂに対向する定位置に移動するようになっている。
【００２７】
しかして、感光体ドラム７を装着する際には、レバー２５が図５に示す位置にあり、ストッパ２１は定位置から退避位置に移動された状態にある。この状態から感光体ドラム７を駆動軸５に向かって移動させてそのフランジ８の凹部９内に駆動軸５を挿入させ、カップリング６と外歯６ａとフランジ８の内歯９ａとを噛合せる。
【００２８】
このとき、カップリング６の外歯６ａとフランジ８の内歯９ａとが当接してカップリング６が押圧バネ１２の付勢力に抗して移動しても、ストッパ２１が退避されているため、ストッパ２１に当接することがなく、カップリング６の外歯６ａとフランジ８の内歯９ａとが噛合うまで、十分移動させることができ、確実に装着できる。
【００２９】
このようにして、感光体ドラム７を装着したのちは、図６に示すように、レバー２５を下方に回動して現像装置２０を感光体ドラム７に近接する使用可能位置に移動させるるとともに、ストッパ２５を定位置に回動させてカップリング６に対向させる。
【００３０】
なお、もし、ストッパ部２１が、常時、カップリング６に対向する位置に固定的にあると、少なくとも感光体ドラム７を駆動軸５に装着する際に、感光体ドラム７のフランジ８の内歯９とカップリング６の外歯１０とが当接してカップリング６が圧縮バネ１２の付勢力に抗して移動したとき、ストッパ部２１に当接して完全に逃げることができず、装着できなくなる可能性がある。
【００３１】
図７、図８は本発明の第３の実施の形態を示すものである。
図７は上下部の筐体３１，３３からなる装置本体３０の上部筐体３３が開放された状態を示す。
【００３２】
上部筐体３３は支軸３２を介して下部筐体３３に開閉自在に設けられている。上部筐体３３には感光体ドラム７が回転自在に取り付けられ、下部筐体３１にはストッパ３４が設けられている。
【００３３】
感光体ドラム７は上部筐体３３が開放された状態で、着脱されるようになっており、感光体ドラム７が装着されたときは、その端部はストッパ３４に対向しないようになっている。
【００３４】
したがって、駆動軸５に対する感光体ドラム７の接続時に、そのフランジ８の内歯９ａとカップリング６の外歯６ａとが当接してカップリング６が移動しても、ストッパ３４に当接することがなく、感光体ドラム７を確実に装着できる。
【００３５】
図８は上部筐体３３が閉じられた状態を示す。
上部筐体３３が閉じられると、駆動軸５のカップリング６のフランジ６ａがストッパ１５に離間対向し、回転駆動時におけるカップリング６の逃げを規制する。
【００３６】
図９、図１０は第４の実施の形態を示すものである。
図９は装置本体４１の上面部を開閉する開閉カバー４３が開放された状態を示す。
【００３７】
装置本体４１には支軸４２を介して開閉カバー４３が開閉自在に設けられている。装置本体４１内には感光体ドラム７が設けられ、開閉カバー４３にはストッパ４４が設けられている。
【００３８】
感光体ドラム７は開閉カバー４３が開放された状態で、着脱されるようになっており、このとき、感光体ドラム７のフランジ８側がストッパ４４に対向しないようになっている。
【００３９】
したがって、駆動軸５に対する感光体ドラム７の接続時に、そのフランジ８の内歯９ａとカップリング６の外歯６ａとが当接してカップリング６が移動しても、ストッパ４４に当接することがなく、感光体ドラム７を確実に装着できる。
【００４０】
図１０は開閉カバー４３が閉じられた状態を示す。
開閉カバー４３が閉じられると、駆動軸５のカップリング６のフランジ６ａがストッパ４４に離間対向し、回転駆動時におけるカップリング６の逃げを防止する。
【００４１】
次に、ストッパ部１５，２１，３４、４４の位置についての詳細を説明する。前述のごとく、ストッパ部１５，２１，３４、４４はカップリング６が歯飛びを起こさない位置（フランジ部８と距離ｘだけ離れた位置）に配置される。
【００４２】
図１１、図１２はカップリング６を示すものである。
カップリング６の傘状の歯部６ａの円すい角を２α、歯部６ａのたけをｈとすると、上記距離ｘは以下の範囲をとらなければならない。
【００４３】
０＜ｘ＜ｈ／ｓｉｎα （１）
しかしながら、距離ｘがｈ／ｓｉｎαに近づくにつれ、感光体ドラム７のフランジ８とカップリング６の歯９ａ，６ａの噛み合いが少なくなるため、ガタによる画像（ジッタ）への影響がある。
【００４４】
図１３は感光体ドラム７のフランジ部８の歯９ａと、カップリング部６の歯６ａの噛み合い状態を示すものである。
図１４はひと歯当たりの噛み合い長さδｈと、画像への影響を示したグラフである。
【００４５】
画像レベルは５段階表示で示しており、３以上を合格としている。
グラフより、ひと歯当たりの噛み合い長さδｈが１／３ｈ以上あれば画像に問題なく、さらに好ましくはδｈが１／２ｈ以上であれば、非常に良好な画像が得られる。
【００４６】
従って、前記ストッパの設定距離ｘは（１）式よりδｈを考慮すると、
０＜ｘ＜（ｈ−δｈ）／ｓｉｎα （２）
となる。
【００４７】
したがって、ストッパの設定距離ｘの範囲は
０＜ｘ＜２ｈ／３ｓｉｎα
であればよく、好ましくは
０＜ｘ＜ｈ／２ｓｉｎα
の範囲であれば良好な画像が得られる。
本実施の形態では、カップリング６の円錐角２α−２０°、歯のたけｈ＝１．０ｍｍ、ストッパの位置ｘ＝２ｍｍとすることにより良好な画像が得られた。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、請求項１〜７記載のものは、付勢部材によって付勢されるカップリングの反付勢方向側の端部にストッパを離間対抗させ、このストッパにより前記カップリングの反付勢方向への移動量を所定範囲に規制するから、像担持体のトルク増大によるカップリングとフランジとの間の歯飛びを防止できる。
【００４９】
請求項２〜５記載のものは、像担持体を駆動軸に接続させる際には、ストッパがカップリングの端部に対向しない部位に位置させるから、カップリングを自由に移動させてカップリングとフランジとを確実に接続できる。
【００５０】
請求項６記載のものは、カップリングとストッパとの間の距離ｘを０＜ｘ＜２ｈ／３ｓｉｎαの範囲に設定するから、カップリングとフランジの噛み合いを十分に維持し、ガタによる画像のジッタを防止できる。
【００５１】
請求項７記載のものは、カップリングとストッパとの間の距離ｘを０＜ｘ＜ｈ／２ｓｉｎαの範囲に設定するから、カップリングとフランジの噛み合いを十分に維持し、ガタによる画像のジッタをより一層確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である感光ドラムの駆動部を示す断面図。
【図２】駆動軸およびカップリングを示す正面図。
【図３】感光体ドラムおよび駆動部を示す構成図。
【図４】本発明の第２の実施の形態である感光体ドラムおよび現像装置を示す図。
【図５】ストッパが定位置から退避された状態を示す図。
【図６】ストッパが定位置に復帰した状態を示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態である複写装置の上部筐体が開放された状態を示す図。
【図８】複写装置の上部筐体が閉塞された状態を示す図。
【図９】本発明の第４の実施の形態である複写装置の開閉カバーが開放された状態を示す図。
【図１０】複写装置の開閉カバーが閉塞された状態を示す図。
【図１１】カップリングを示す平面図。
【図１２】カップリングの外歯を示す図。
【図１３】カップリングの外歯とフランジの内歯との噛み合いを示す図。
【図１４】一歯当たりの噛み合い長さδｈと画像への影響を示すグラフ。
【符号の説明】
７…感光体ドラム（像担持体）
８…フランジ
９ａ…内歯
６ａ…外歯
６…カップリング
５…駆動軸
１２…押圧バネ（付勢部材）
１５，２１，３４，４４…ストッパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, an image carrier driving apparatus that rotationally drives a photosensitive drum, and an image forming apparatus including the driving apparatus.
[0002]
[Prior art]
The photosensitive drum of the electrophotographic apparatus is rotationally driven by a driving device.
The drive device includes a drive motor, and this drive motor is connected to one end of the drive shaft via a pulley, a timing belt, and a pulley. The drive shaft is rotatably supported by the frame, and a flange of a photosensitive drum (image carrier) is connected to the other end via a coupling.
[0003]
When the drive motor is driven, the drive shaft is rotated via the pulley, the timing belt, and the pulley, so that the photosensitive drum is rotationally driven.
Umbrella-shaped inner teeth are formed on the flange of the photosensitive drum, and umbrella-shaped outer teeth that mesh with the inner teeth of the flange are formed on the coupling. The coupling is pressurized in the flange direction by a compression spring, whereby the beveled inner teeth and outer teeth mesh with each other without a gap, and a good drive with little drum jitter can be obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the meshing between the outer teeth of the coupling and the inner teeth of the flange forms an umbrella shape, when the rotational torque of the photosensitive drum increases, a load acts in the thrust direction, and the thrust load exceeds the biasing force of the compression spring. When this occurs, there is a problem that the coupling escapes and tooth skip occurs between the drum flange portion and a remarkable defective image is output.
[0005]
Therefore, conventionally, a tooth jump between the coupling and the drum flange has been prevented by increasing the load of the compression spring.
However, in this case, the load when the photosensitive drum is mounted increases, and the thrust load increases on the photosensitive drum, so that wear due to friction between the flange portion on the side different from the drive portion and the unit occurs. In addition, there is a concern that vibration or the like is generated in the thrust direction of the photosensitive drum.
[0006]
Accordingly, the present invention provides an image carrier driving apparatus capable of preventing tooth skipping between the coupling and the flange without increasing the urging force of the urging member, and an image forming apparatus including the driving apparatus. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems, those of claim 1, wherein, as against the umbrella-like internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, disengageably meshed is A coupling formed with umbrella-shaped outer teeth, a drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling, and a biasing member for biasing the coupling toward the flange portion side; ,
There is provided a stopper which is opposed to the end portion on the counter -biasing direction side of the coupling biased by the biasing member and restricts the amount of movement of the coupling in the counter-biasing direction within a predetermined range.
[0008]
Those of claim 2, against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, forming an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed A coupling shaft, a drive shaft that connects the flange portion of the image carrier via the coupling, a biasing member that biases the coupling toward the flange portion, and a biasing member that biases the coupling member. A stopper that is spaced apart and opposed to an end portion on the counter -biasing direction side of the coupling to be energized and restricts the amount of movement of the coupling in the counter-biasing direction within a predetermined range, and drives the image carrier When connecting to the shaft, the stopper is in a position not facing the end of the coupling.
[0009]
Those of claim 3, against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, forming an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed A coupling shaft, a drive shaft that connects the flange portion of the image carrier via the coupling, a biasing member that biases the coupling toward the flange portion, and a biasing member that biases the coupling member. A stopper that opposes the end of the coupling to be counter-biased in a separated direction and restricts the amount of movement of the coupling in the counter-bias direction to a predetermined range, and the image carrier is connected to the drive shaft And moving means for moving the stopper to a position not facing the end of the coupling.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus main body comprising a rotatable and cylindrical upper and lower casings that can rotate, a rotatable cylindrical image carrier provided on the upper casing, and the image against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end side of the bearing member, a coupling forming a umbrella-like external teeth to be disengageably meshed, the image bearing member via the coupling A drive shaft for connecting the flange portion, a biasing member for biasing the coupling toward the flange portion, and a lower housing. When the upper housing is closed, the biasing member The coupling is opposed to the end portion on the counter -biasing direction side of the coupling to be biased, the amount of movement of the coupling in the counter-biasing direction is restricted to a predetermined range, and when the upper casing is opened, the coupling is stopper not facing the end of the anti-urging direction side of the Comprising the door.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an apparatus main body capable of opening and closing the open / close cover, a rotatable cylindrical image carrier provided in the apparatus main body, and a flange portion on one end side of the image carrier. against the umbrella-shaped internal teeth that is, engagement coupling forming an umbrella-like external teeth to be detachably engaged, a drive shaft connecting the flange portion of said image bearing member through the coupling, the An urging member for urging the coupling toward the flange portion, and an opening / closing cover provided on the opening / closing cover, wherein the coupling is urged by the urging member when the opening / closing cover is closed. spaced opposite the end, the amount of movement of the counter-biasing direction of said coupling and restricted to a predetermined range, wherein the time of the opening of the cover, is retracted to a position not opposed end portions and the stopper of the coupling With stopper That.
[0012]
Those according to claim 6, against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, forming an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed A coupling shaft, a drive shaft that connects the flange portion of the image carrier via the coupling, a biasing member that biases the coupling toward the flange portion, and a biasing member that biases the coupling member. by presence of the distance x to the end of the anti-biasing direction side of the coupling to be energized spaced opposed, the movement amount of the counter-biasing direction of said coupling comprises a stopper for restricting a predetermined range, wherein The distance x between the coupling and the stopper was set in the range of 0 <x <2h / 3sin α where the cone angle of the external teeth of the coupling was 2α and the depth of the external teeth was h .
[0013]
Those of claim 7, against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, forming an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed A coupling shaft, a drive shaft that connects the flange portion of the image carrier via the coupling, a biasing member that biases the coupling toward the flange portion, and a biasing member that biases the coupling member. by presence of the distance x to the end of the anti-biasing direction side of the coupling to be energized spaced opposed, the movement amount of the counter-biasing direction of said coupling comprises a stopper for restricting a predetermined range, wherein The distance x between the coupling and the stopper was set in the range of 0 <x <h / 2sin α where the cone angle of the external teeth of the coupling was 2α and the depth of the external teeth was h .
[0014]
According to the first to seventh aspects of the present invention, a stopper is separated from and opposed to the end portion on the counter-biasing direction side of the coupling biased by the biasing member, and the coupling moves in the counter-biasing direction. By restricting the amount to a predetermined range, tooth skipping between the coupling and the flange due to an increase in torque of the image carrier can be prevented.
[0015]
When the image bearing member is connected to the drive shaft, the stopper is positioned at a portion not facing the end of the coupling, so that the coupling can be moved freely. And ensure that the flange can be connected.
[0016]
According to the sixth aspect of the present invention, the engagement between the coupling and the flange is sufficiently maintained by setting the distance x between the coupling and the stopper in the range of 0 <x <2h / 3sinα, and the image by backlash. Prevent jitter.
[0017]
According to the seventh aspect of the present invention, the engagement between the coupling and the flange is sufficiently maintained by setting the distance x between the coupling and the stopper in a range of 0 <x <h / 2sin α, and the image by backlash. Jitter is further reliably prevented.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in FIGS.
FIG. 3 shows an outline of the photosensitive drum driving unit of the digital PPC.
In the figure, reference numeral 1 denotes a main motor. The main motor 1 is attached to a frame 11. The main motor 1 is connected to one end of a drive shaft 5 via a pulley 2, a timing belt 3, and a pulley 4. The drive shaft 5 is rotatably supported by a frame 11 via a support bracket 10, and the other end of the drive shaft 5 is connected to a flange 8 on one end side of a photosensitive drum 7 as an image carrier via a coupling 6. It is connected.
[0019]
A flange 16 on the other end side of the photosensitive drum 7 is rotatably supported by a support shaft 17.
FIG. 1 is an enlarged view of a connecting portion between the photosensitive drum 7 and the drive shaft 5.
[0020]
A concave portion 9 is formed at the center of the flange 8, and an umbrella-shaped inner tooth 9 a is formed on the inner peripheral surface portion of the concave portion 9. The coupling 6 is slidably attached to the drive shaft 5 along its axial direction. Umbrella-shaped external teeth 6a meshing with the internal teeth 9a of the flange 8 are formed on the outer peripheral surface portion on the one end portion side of the coupling 6, and a flange 6b is integrally formed on the other end portion. The coupling 6 is urged in the direction of the flange 8 by a compression spring 12 as an urging member, whereby the umbrella-like inner teeth a9 and the outer teeth 6a mesh with each other without any gap, and good driving with less drum jitter is obtained. It is like that.
[0021]
A stopper 15 for preventing tooth skipping of the coupling 6 is provided in the thrust direction of the coupling 6, and this stopper 15 is opposed to the flange portion 6 b of the coupling 6 by a distance x.
[0022]
Thus, when the main motor 1 is driven, the drive shaft 5 is rotated via the pulley 2, the timing belt 3, and the pulley 4, whereby the photosensitive drum 7 is rotationally driven via the coupling 6. At this time, the rotational torque of the photosensitive drum 7 is increased, a load is applied in the thrust direction, and when a thrust load greater than the pressing force of the compression spring 12 is applied, the coupling 6 tends to escape. However, when the coupling 6 moves by the distance x, the flange portion 6b abuts against the stopper 15, and further movement is restricted, and tooth skipping between the coupling 6 and the flange 8 is prevented.
[0023]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the photosensitive drum 7 and the developing device 20 are provided detachably independently. The developing device 20 is moved in a direction in which the developing device 20 is in contact with or separated from the photosensitive drum 7 by operation of the lever 25. The developing device 20 is in a position where it can be used by contacting the photosensitive drum 7 when the lever 25 is in the solid line position, and is separated from the photosensitive drum 7 when the lever 25 is in the broken line position. Yes.
[0024]
5 and 6 show the operation mechanism of the stopper 21 operated by the lever 25. FIG.
FIG. 5 shows a state in which the stopper 21 has been rotated from a fixed position facing the flange 8 of the photosensitive drum 7 to a retracted position not facing the stopper 21.
[0025]
A stopper 21 is connected to the lever 25 via a link 22, and the stopper 21 is rotatably supported at its lower side by a support shaft 21a.
When the lever 25 is rotated in the direction of the arrow, the stopper 21 is rotated in the direction of the arrow via the link 22 so as to escape from a fixed position to a retracted position that does not face the flange 6 b of the coupling 6. .
[0026]
FIG. 6 shows a state where the stopper 21 has been rotated to a fixed position facing the flange 8 of the photosensitive drum 7.
When the lever 25 is rotated downward, the stopper 21 is rotated in the direction of the arrow through the link 22 and moved to a fixed position facing the flange 6b of the coupling 6.
[0027]
Therefore, when the photosensitive drum 7 is mounted, the lever 25 is in the position shown in FIG. 5, and the stopper 21 is moved from the fixed position to the retracted position. From this state, the photosensitive drum 7 is moved toward the drive shaft 5 to insert the drive shaft 5 into the recess 9 of the flange 8, and the coupling 6, the external teeth 6 a, and the internal teeth 9 a of the flange 8 are engaged with each other. .
[0028]
At this time, even if the outer teeth 6a of the coupling 6 and the inner teeth 9a of the flange 8 come into contact with each other and the coupling 6 moves against the urging force of the pressing spring 12, the stopper 21 is retracted. It can be moved sufficiently until the outer teeth 6a of the coupling 6 and the inner teeth 9a of the flange 8 are brought into contact with each other without coming into contact with the stopper 21 and can be securely mounted.
[0029]
After mounting the photosensitive drum 7 in this way, as shown in FIG. 6, the lever 25 is rotated downward to move the developing device 20 to a usable position close to the photosensitive drum 7. The stopper 25 is rotated to a fixed position so as to face the coupling 6.
[0030]
If the stopper portion 21 is always fixed at a position facing the coupling 6, at least when the photosensitive drum 7 is mounted on the drive shaft 5, the internal teeth of the flange 8 of the photosensitive drum 7. 9 and the external teeth 10 of the coupling 6 come into contact with each other and the coupling 6 moves against the urging force of the compression spring 12, it comes into contact with the stopper portion 21 so that it cannot escape completely and cannot be mounted. there is a possibility.
[0031]
7 and 8 show a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a state in which the upper casing 33 of the apparatus main body 30 including the upper and lower casings 31 and 33 is opened.
[0032]
The upper housing 33 is provided on the lower housing 33 via the support shaft 32 so as to be freely opened and closed. The photosensitive drum 7 is rotatably attached to the upper casing 33, and a stopper 34 is provided on the lower casing 31.
[0033]
The photosensitive drum 7 is attached and detached with the upper housing 33 opened. When the photosensitive drum 7 is attached, the end of the photosensitive drum 7 does not face the stopper 34. .
[0034]
Therefore, when the photosensitive drum 7 is connected to the drive shaft 5, even if the inner teeth 9 a of the flange 8 and the outer teeth 6 a of the coupling 6 come into contact with each other and the coupling 6 moves, it can come into contact with the stopper 34. The photosensitive drum 7 can be securely mounted.
[0035]
FIG. 8 shows a state in which the upper housing 33 is closed.
When the upper casing 33 is closed, the flange 6a of the coupling 6 of the drive shaft 5 faces the stopper 15 so as to restrict the escape of the coupling 6 during rotational driving.
[0036]
9 and 10 show a fourth embodiment.
FIG. 9 shows a state in which the opening / closing cover 43 that opens and closes the upper surface of the apparatus main body 41 is opened.
[0037]
An opening / closing cover 43 is provided on the apparatus main body 41 through a support shaft 42 so as to be freely opened and closed. A photosensitive drum 7 is provided in the apparatus main body 41, and a stopper 44 is provided in the opening / closing cover 43.
[0038]
The photosensitive drum 7 is attached and detached with the opening / closing cover 43 opened. At this time, the flange 8 side of the photosensitive drum 7 does not face the stopper 44.
[0039]
Therefore, when the photosensitive drum 7 is connected to the drive shaft 5, even if the inner teeth 9 a of the flange 8 and the outer teeth 6 a of the coupling 6 come into contact with each other and the coupling 6 moves, it can come into contact with the stopper 44. The photosensitive drum 7 can be securely mounted.
[0040]
FIG. 10 shows a state in which the opening / closing cover 43 is closed.
When the opening / closing cover 43 is closed, the flange 6a of the coupling 6 of the drive shaft 5 faces the stopper 44 so as to prevent the coupling 6 from escaping during rotational driving.
[0041]
Next, details of the positions of the stopper portions 15, 21, 34, and 44 will be described. As described above, the stopper portions 15, 21, 34, and 44 are disposed at positions where the coupling 6 does not cause tooth skipping (positions separated from the flange portion 8 by the distance x).
[0042]
11 and 12 show the coupling 6.
If the cone angle of the umbrella-like tooth portion 6a of the coupling 6 is 2α and the depth of the tooth portion 6a is h, the distance x must take the following range.
[0043]
0 <x <h / sin α (1)
However, as the distance x approaches h / sin α, the engagement between the flange 8 of the photosensitive drum 7 and the teeth 9a and 6a of the coupling 6 is reduced, and this causes an influence on the image (jitter) due to play.
[0044]
FIG. 13 shows a state where the teeth 9a of the flange portion 8 of the photosensitive drum 7 and the teeth 6a of the coupling portion 6 are engaged.
FIG. 14 is a graph showing the meshing length δh per tooth and the influence on the image.
[0045]
The image level is indicated by a five-level display, and 3 or more are accepted.
From the graph, if the meshing length δh per tooth is 1 / 3h or more, there is no problem with the image, and more preferably, if δh is 1 / 2h or more, a very good image can be obtained.
[0046]
Therefore, the set distance x of the stopper is δh from the equation (1).
0 <x <(h−δh) / sin α (2)
It becomes.
[0047]
Accordingly, the range of the set distance x of the stopper is 0 <x <2h / 3sin α
And preferably 0 <x <h / 2sinα
If it is in the range, a good image can be obtained.
In the present embodiment, a good image was obtained by setting the conical angle 2α-20 ° of the coupling 6, the tooth depth h = 1.0 mm, and the stopper position x = 2 mm.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the first to seventh aspects, a stopper is separated from and opposed to the end portion on the side opposite to the urging direction of the coupling urged by the urging member, and the cup is made to be separated by this stopper. Since the amount of movement of the ring in the counter-biasing direction is restricted to a predetermined range, tooth skipping between the coupling and the flange due to an increase in the torque of the image carrier can be prevented.
[0049]
When the image carrier is connected to the drive shaft, the stopper is positioned at a portion that does not oppose the end of the coupling. The flange can be securely connected.
[0050]
Since the distance x between the coupling and the stopper is set in the range of 0 <x <2h / 3sin α, the coupling between the coupling and the flange is sufficiently maintained, and the jitter of the image due to backlash. Can be prevented.
[0051]
Since the distance x between the coupling and the stopper is set in a range of 0 <x <h / 2sin α, the engagement between the coupling and the flange is sufficiently maintained, and the jitter of the image due to backlash. Can be prevented more reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a photosensitive drum drive unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a drive shaft and a coupling.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a photosensitive drum and a driving unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a photosensitive drum and a developing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the stopper is retracted from a fixed position.
FIG. 6 is a view showing a state where the stopper is returned to a fixed position.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state where an upper housing of a copying apparatus according to a third embodiment of the present invention is opened.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the upper housing of the copying apparatus is closed.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which an opening / closing cover of a copying apparatus according to a fourth embodiment of the present invention is opened.
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which an opening / closing cover of the copying apparatus is closed.
FIG. 11 is a plan view showing a coupling.
FIG. 12 is a view showing external teeth of a coupling.
FIG. 13 is a view showing meshing between the external teeth of the coupling and the internal teeth of the flange.
FIG. 14 is a graph showing the meshing length δh per tooth and the influence on the image.
[Explanation of symbols]
7: Photosensitive drum (image carrier)
8 ... Flange 9a ... Internal tooth 6a ... External tooth 6 ... Coupling 5 ... Drive shaft 12 ... Pressing spring (biasing member)
15, 21, 34, 44 ... stopper

Claims

Against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, and coupling to form an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed,
A drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling;
A biasing member that biases the coupling toward the flange portion;
A stopper that separates and opposes the end portion on the counter -biasing direction side of the coupling biased by the biasing member, and restricts the amount of movement of the coupling in the counter-biasing direction to a predetermined range;
An image carrier driving apparatus comprising:

Against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, and coupling to form an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed,
A drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling;
A biasing member that biases the coupling toward the flange portion;
A stopper that separates and opposes the end portion on the counter -biasing direction side of the coupling biased by the biasing member, and restricts the amount of movement of the coupling in the counter-biasing direction to a predetermined range;
Comprising
An apparatus for driving an image carrier, wherein when the image carrier is connected to the drive shaft, the stopper is in a position not facing the end of the coupling.

Against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, and coupling to form an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed,
A drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling;
A biasing member that biases the coupling toward the flange portion;
A stopper that separates and opposes the end portion on the counter -biasing direction side of the coupling biased by the biasing member, and restricts the amount of movement of the coupling in the counter-biasing direction to a predetermined range;
When connecting the image carrier to the drive shaft, a moving means for moving the stopper to a position not facing the end of the coupling;
An image carrier driving apparatus comprising:

A device body consisting of upper and lower casings that are rotatable and openable and cylindrical, and
A rotatable and cylindrical image carrier provided in the upper housing;
Against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end side of the image bearing member, a coupling forming a umbrella-like external teeth which are engaged in disengageably,
A drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling;
A biasing member that biases the coupling toward the flange portion;
Provided in the lower casing, and when the upper casing is closed, is opposed to the end portion on the counter -biasing direction side of the coupling biased by the biasing member and moves in the counter -biasing direction of the coupling. A stopper that does not oppose the end of the coupling on the counter-biasing direction side when the upper housing is opened,
An image forming apparatus comprising:

A device body that can be opened and closed;
A rotatable and cylindrical image carrier provided in the apparatus body;
Against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end side of the image bearing member, a coupling forming a umbrella-like external teeth which are engaged in disengageably,
A drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling;
A biasing member that biases the coupling toward the flange portion;
When the opening / closing cover is closed, when the opening / closing cover is closed, the coupling member urged by the urging member is opposed to the end portion on the counter -biasing direction side, and the coupling moves in the counter-biasing direction. to regulate the amount within a predetermined range, wherein the time of the opening of the cover, the stopper retracted to a position not opposed end portions and the stopper of the coupling,
An image forming apparatus comprising:

Against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, and coupling to form an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed,
A drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling;
A biasing member that biases the coupling toward the flange portion;
A stopper that faces the end of the coupling urged by the urging member on the side opposite to the urging direction with a distance x and restricts the amount of movement of the coupling in the urging direction within a predetermined range. When,
Comprising
When the conical angle of the external teeth of the coupling is 2α and the depth of the external teeth is h,
An image carrier driving apparatus, wherein a distance x between the coupling and the stopper is set in a range of 0 <x <2h / 3sin α.

Against the umbrella-shaped internal teeth provided on the flange portion of one end of the rotatable cylindrical image carrier, and coupling to form an umbrella-like external teeth to be disengageably meshed,
A drive shaft for connecting the flange portion of the image carrier through the coupling;
A biasing member that biases the coupling toward the flange portion;
A stopper that faces the end of the coupling urged by the urging member on the side opposite to the urging direction with a distance x and restricts the amount of movement of the coupling in the urging direction within a predetermined range. When,
Comprising
When the conical angle of the external teeth of the coupling is 2α and the depth of the external teeth is h,
An image carrier driving apparatus, wherein a distance x between the coupling and the stopper is set in a range of 0 <x <h / 2sinα.