驱动传递机构、图像形成装置和驱动传递机构的组装方法与流程

1.本发明涉及一种能传递旋转驱动力的驱动传递机构及具有该驱动传递机构的图像形成装置。
2.现有技术中，在复印机、打印机、传真机等图像形成装置中，各种旋转部件被用于感光鼓单元、显影单元、定影单元、输送单元等各单元。为了将旋转驱动力传递到这些旋转部件，已知一种由驱动传递齿轮和联轴器(轴接头)构成的驱动传递机构，其中，所述驱动传递齿轮用于传递驱动部的旋转驱动力；所述联轴器用于将旋转体(被驱动部件)侧的旋转轴和驱动部侧的旋转轴连结。
3.在现有技术的驱动传递机构中，通常构成为在驱动传递齿轮和联轴器之间配置有弹簧，通过弹簧的恢复力将联轴器向轴向施力。例如，存在一种具有联轴器转子和旋转型止挡件(stopper)的驱动力传递机构，其中，所述联轴器转子与旋转驱动轴的一端连结且由弹簧向轴向施力；所述旋转型止挡件在联轴器转子远离联轴器从动件的位置被卡止于联轴器转子的凸缘部。
4.图10是现有技术的驱动传递单元101的外观立体图。图11是沿着旋转轴对现有技术的驱动传递单元101进行剖切的剖视立体图。如图10和图11所示，驱动传递单元101具有：驱动输入齿轮部102；输出侧联轴器103，其与输入侧联轴器(未图示)嵌合；和螺旋弹簧105，其被配置在驱动输入齿轮部102和输出侧联轴器103之间。螺旋弹簧105对输出侧联轴器103向从驱动输入齿轮部102突出的方向(图11的左方)施力。
5.在输出侧联轴器103的外周面形成有狭缝(slit)103a。通过被设置于驱动输入齿轮部102的卡止爪102a与狭缝103a卡合，而成为输出侧联轴器103不会由于螺旋弹簧105的施加力而从驱动输入齿轮部102脱离的结构。
6.图12是表示将现有技术的驱动传递单元101组装在框架110上的状态的侧视剖视图。如图12所示，在驱动传递单元101和框架110之间配置有联轴器退避机构107。通过使联轴器退避机构107旋转，输出侧联轴器103克服螺旋弹簧105的施加力而退避到驱动输入齿轮部102侧，由此能解除输入侧联轴器和输出侧联轴器103的卡合状态。
7.在图10图12所示的现有技术的驱动传递单元101中，在输出侧联轴器103上形成有供卡止爪102a卡合的狭缝103a。狭缝103a需要形成与输出侧联轴器103的行程(移动范围)对应的程度。另外，在驱动输入齿轮部102上形成有切孔102b，该切孔102b作为用于形成卡止爪102a的模具的冲切孔。因此，存在驱动输入齿轮部102和输出侧联轴器103的零部件强度降低的问题点。
8.另外，在将驱动传递单元101组装于装置主体110时，如图12所示，根据联轴器退避机构107的相位，有时驱动输入齿轮部102通过螺旋弹簧105的施加力被向推力(thrust)方向推回。其结果，还存在驱动传递单元101与齿轮109a、109b的啮合脱离，从而组装性降低的问题点，其中，齿轮109a、109b与驱动传递单元101相邻。


技术实现要素：

9.本发明是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于，提供一种确保驱动输入齿轮部和输出侧联轴器的强度，并且组装作业性还优异的驱动传递机构、具有该驱动传递机构的图像形成装置和驱动传递机构的组装方法。
10.本发明的驱动传递机构具有驱动输入齿轮部、输出侧联轴器和螺旋弹簧。驱动输入齿轮部具有圆筒状的凸起、齿圈和连结板，且与驱动输入侧齿轮连结，其中，所述凸起形成于驱动输入齿轮部的旋转中心；所述齿圈与凸起呈同心圆状地形成于凸起的径向外侧，且在外周面形成有齿轮齿；所述连结板用于连结凸起和齿圈。输出侧联轴器通过以与驱动输入齿轮部相同的旋转轴为中心来与驱动输入齿轮部一起旋转，从而将驱动输入齿轮部的驱动力输出到被驱动部件。螺旋弹簧沿着旋转轴对输出侧联轴器向远离驱动输入齿轮部的方向施力。驱动输入齿轮部和输出侧联轴器能以滑动销为旋转轴来进行旋转，其中，所述滑动销被插入到形成于凸起的滑动孔。螺旋弹簧被夹持在输出侧联轴器和滑动销之间。
11.本发明的图像形成装置具有上述驱动传递机构。
12.本发明的驱动传递机构的组装方法是具有驱动输入齿轮部、输出侧联轴器、螺旋弹簧、滑动销和联轴器退避机构的驱动传递机构的组装方法，其中，所述驱动输入齿轮部具有圆筒状的凸起、齿圈和连结板，且与驱动输入侧齿轮连结，其中，所述凸起形成于所述驱动输入齿轮部的旋转中心；所述齿圈与所述凸起呈同心圆状地形成于所述凸起的径向外侧，且在外周面形成有齿轮齿；所述连结板用于连结所述凸起和所述齿圈；所述输出侧联轴器通过与所述驱动输入齿轮部相同的旋转轴而与所述驱动输入齿轮部一起旋转，由此将所述驱动输入齿轮部的驱动力输出到被驱动部件；所述螺旋弹簧沿着所述旋转轴对所述输出侧联轴器向远离所述驱动输入齿轮部的方向施力；所述滑动销被插入到形成于所述凸起的滑动孔；所述联轴器退避机构使所述输出侧联轴器克服所述螺旋弹簧的施加力而向接近所述驱动输入齿轮部的方向退避。所述组装方法包括第一工序、第二工序、第三工序和第四工序，其中，在所述第一工序中，将所述联轴器退避机构嵌入到水平放置的框架的引导孔；在所述第二工序中，将所述驱动输入齿轮部和所述输出侧联轴器从所述联轴器退避机构的上方对准所述旋转中心来进行配置；在所述第三工序中，将所述螺旋弹簧插入到所述驱动输入齿轮部的所述滑动孔；在所述第四工序中，将被固定于驱动钣金的所述滑动销插入到所述滑动孔，来将所述驱动钣金固定于所述框架。
附图说明
13.图1是表示具有本发明的一实施方式所涉及的驱动传递单元40的图像形成装置100的结构的剖视图。
14.图2是从驱动钣金31的外侧观察包括本实施方式的驱动传递单元40的显影单元16和感光鼓单元25的驱动部30周边的立体图。
15.图3是从图2的状态拆下驱动钣金31后的驱动部30周边的立体图。
16.图4是从框架100a的内侧观察包括本实施方式的驱动传递单元40的驱动部30周边的立体分解图。
17.图5是本实施方式的驱动传递单元40的外观立体图。
18.图6是表示联轴器退避机构47被安装于图5的驱动传递单元40的状态的立体图。
19.图7是表示使联轴器退避机构47从图6的状态旋转而使输出侧联轴器43退避的状态的立体图。
20.图8是沿着旋转轴对本实施方式的驱动传递单元40进行剖切的侧视剖视图。
21.图9是本实施方式的驱动传递单元40的侧视剖视图，且是表示安装有驱动钣金31的状态的图。
22.图10是现有技术的驱动传递单元101的外观立体图。
23.图11是沿着旋转轴对图10的驱动传递单元101进行剖切的剖视立体图。
24.图12是表示将现有技术的驱动传递单元101组装于框架110的状态的侧视剖视图。
具体实施方式
25.下面，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。图1是表示具有本发明的一实施方式所涉及的驱动传递单元40的图像形成装置100的内部结构的概略剖视图。此外，在图1中，将左侧作为图像形成装置100的前方侧进行图示。如图1所示，图像形成装置100(此处为单色打印机)设置有供纸盒2，该供纸盒2用于收容堆叠于装置主体1的下部的纸张(记录介质)。在供纸盒2的上方形成有纸张输送路径4，该纸张输送路径4从装置主体1的前方向后方大致水平地延伸，并进一步向上方延伸而到达形成于装置主体1的上表面的出纸部3。沿着纸张输送路径4从上游侧依次配置有搓纸辊(pick up roller)5、送纸辊(feed roller)6、中间输送辊7、对位辊对8、图像形成部9、定影单元10和排出辊对11。并且，在图像形成装置100内配置有控制部26，该控制部26用于控制上述各辊、图像形成部9、定影单元10等的动作。
26.供纸盒2具有纸张堆叠板12，该纸张堆叠板12通过被设置在纸张输送方向的上游侧端部的转动支点12a，以能相对于供纸盒2转动的方式被支承于供纸盒2。通过纸张堆叠板12向上方转动，堆叠于纸张堆叠板12的纸张被搓纸辊5推压。在供纸盒2的前方侧配设有与送纸辊6压接的减速辊(retard roller)13。在通过搓纸辊5同时供给多张纸张的情况下，通过送纸辊6和减速辊13将纸张分开，而仅输送最上面的一张。
27.由送纸辊6和减速辊13分开的纸张通过中间输送辊7将输送方向变为朝向装置后方而被向对位辊对8输送，并通过对位辊对8调整时机而被供给到图像形成部9。
28.图像形成部9通过电子照相方式在纸张上形成规定的调色剂图像。图像形成部9由以下部件构成：感光鼓14、充电装置15、显影单元16、清洁装置17、转印辊(转印部件)18、曝光单元(lsu)19和除电装置(未图示)，其中，所述感光鼓14为在图1中以能向逆时针方向旋转的方式被轴支承的图像载体；所述充电装置15被配置在感光鼓14的周围；所述转印辊18以隔着纸张输送路径4而与感光鼓14相向的方式来配置；所述曝光单元19被配置在感光鼓14的上方。在显影单元16的上方配置有用于向显影单元16补给调色剂的调色剂盒20。此外，感光鼓14、充电装置15和清洁装置17被组装成单元以构成感光鼓单元25。
29.在充电装置15上配置有与感光鼓14接触的充电辊。当感光鼓14旋转时，充电辊与感光鼓14的表面接触而从动旋转。此时，通过对充电辊施加规定的电压，而使感光鼓14的表面均匀地带电。
30.接着，根据所输入的图像数据，通过从曝光单元(lsu)19射出的激光束(laser beam)而在感光鼓14的表面上形成有静电潜像。在所形成的静电潜像上附着被显影单元16
的显影辊16a承载着的调色剂，从而在感光鼓14的表面上形成调色剂图像。形成于感光鼓14的表面的调色剂图像被转印到从对位辊对8被供给到感光鼓14与转印辊18的夹持部的纸张上。
31.转印有调色剂图像的纸张从感光鼓14分离而被向定影单元10输送。定影单元10相对于纸张输送方向被配置在图像形成部9的下游侧，在图像形成部9中转印有调色剂图像的纸张被定影单元10所具有的加热辊22和与加热辊22压接的加压辊23加热加压，从而被转印在纸张上的调色剂图像被定影。在图像形成部9和定影单元10中进行了图像形成处理和定影处理的纸张通过排出辊对11被排出到出纸部3。
32.另一方面，转印后残留在感光鼓14的表面的调色剂被清洁装置17的清洁刮板和清洁辊(均未图示)除去。感光鼓14的表面的残留电荷通过除电装置被除去。然后，感光鼓14再次通过充电装置15带电，来同样地执行下述的图像形成。
33.图2是从驱动钣金31的外侧观察显影单元16和感光鼓单元25的驱动部30周边的立体图。图3是从图2的状态拆下驱动钣金31后的驱动部30周边的立体图。图4是从框架100a的内侧观察包括驱动传递单元40的驱动部30周边的立体分解图。如图2图4所示，在装置主体1内的一方侧(图1的纸面的里侧)配置有框架100a，该框架100a上以可旋转的方式安装有多个齿轮。
34.在框架100a上设置有驱动电机32、驱动传递齿轮系39、驱动传递单元40和齿轮60，其中，所述驱动传递齿轮系39和驱动传递单元40由将驱动电机32的旋转驱动力传递到显影单元16(参照图1)的齿轮33、35、37构成；所述齿轮60经由驱动传递单元40将驱动电机32的旋转驱动力传递到感光鼓单元25(参照图1)。
35.在框架100a的内侧形成有导轨50，该导轨50用于将显影单元16和感光鼓单元25引导至安装位置。在导轨50的下端部形成有用于使驱动传递单元40的输出侧联轴器43贯穿的引导孔51。当显影单元16沿着导轨50被插入到安装位置时，通过显影单元16的输入侧联轴器(未图示)与输出侧联轴器43啮合而能向显影单元16传递驱动力。
36.在驱动钣金31的后表面侧形成有圆形的凹部31a。凹部31a与驱动传递单元40的驱动输入齿轮部41(参照图5)相向。在凹部31a的中心固定有滑动销53。滑动销53与驱动输入齿轮部41的滑动孔41e(参照图8)嵌合。
37.图5是本实施方式的驱动传递单元40的外观立体图。图6和图7是表示联轴器退避机构47被安装于图5的驱动传递单元40的状态的立体图。图8是沿着旋转轴对本实施方式的驱动传递单元40进行剖切的侧视剖视图。驱动传递单元40具有驱动输入齿轮部41、输出侧联轴器43和螺旋弹簧45。驱动输入齿轮部41和输出侧联轴器43例如通过对pom(聚甲醛)等树脂进行注塑成型而形成。
38.驱动输入齿轮部41由圆筒状的凸起41a、齿圈(r im)41b和连结板(web)41c构成，其中，所述凸起41a形成于驱动输入齿轮部41的中心部；所述齿圈41b与凸起41a呈同心圆状地形成于凸起41a的径向外侧；所述连结板41c将凸起41a与齿圈41b连结。在齿圈41b的外周面形成有与齿轮37及齿轮60卡合的齿轮齿41d。
39.在凸起41a的内部形成有滑动孔41e，该滑动孔41e供被铆接固定于驱动钣金31的滑动销53(参照图9)插入。在凸起41a的外周面的相向的两个部位形成有凸部41f。
40.输出侧联轴器43为顶端部闭合的圆筒形状，在输出侧联轴器43的顶端部的外表面
形成有卡合爪43a，该卡合爪43a与感光鼓单元25的输入侧联轴器卡合。在输出侧联轴器43的顶端部的内表面形成有用于螺旋弹簧45的定位(中心对准)的定位凸起43b。
41.在输出侧联轴器43的内周面的相向的两个部位形成有沿轴向延伸的卡合槽43c。当输出侧联轴器43被插入到驱动输入齿轮部41的凸起41a时，凸部41f与卡合槽43c卡合。据此，在向驱动输入齿轮部41输入旋转驱动力时，输出侧联轴器43通过与驱动输入齿轮部41相同的旋转轴而与驱动输入齿轮部41一起旋转。
42.在输出侧联轴器43的内部配置有螺旋弹簧45。图8是螺旋弹簧45没有被施加负载的状态(自然长度)。在该状态下，螺旋弹簧45从输出侧联轴器43的顶端部的内表面穿过驱动输入齿轮部41的滑动孔41e内而延伸到滑动孔41e的开口缘(与连结板41c大致共面的位置)。
43.联轴器退避机构47具有环状部47a、推压部47b和操作柄47c，其中，所述环状部47a以可旋转的方式与框架100a的引导孔51(参照图4)嵌合；所述推压部47b沿着旋转轴方向从环状部47a向驱动输入齿轮部41侧突出；所述操作柄47c从环状部47a向径向外侧突出。在推压部47b上形成有轴向的突出量逐渐变化的倾斜面47d。
44.图6表示输出侧联轴器43从驱动输入齿轮部41突出的状态。当把持操作柄47c使联轴器退避机构47从图6的状态沿顺时针方向旋转时，如图7所示，推压部47b沿着倾斜面47d越到输出侧联轴器43的凸缘部43d。据此，输出侧联轴器43被推压部47b推压，从而克服螺旋弹簧45的施加力向接近驱动输入齿轮部41的方向退避。其结果，输出侧联轴器43与显影单元16的输入侧联轴器的卡合被解除，因此能沿导轨50拆下显影单元16。
45.对包括本实施方式的驱动传递单元40的驱动部30的组装顺序进行说明。首先，使框架100a的外侧(图3的纸面近前侧)朝上进行水平放置，将齿轮33、35、37和60安装在规定位置。接着，将联轴器退避机构47嵌入框架100a的引导孔51中(第一工序)。并且，使驱动输入齿轮部41和输出侧联轴器43从联轴器退避机构47的上方对准旋转中心来进行配置。(第二工序)。
46.接着，将螺旋弹簧45插入到驱动输入齿轮部41的滑动孔41e中(第三工序)。最后，将被固定于驱动钣金31的滑动销53与滑动孔41e位置对准并进行插入(第四工序)，如图2所示，通过螺钉将驱动钣金31固定到框架100a上，从而完成驱动部30的组装。
47.图9是表示将驱动钣金31安装于驱动传递单元40的驱动输入齿轮部41侧的状态的图。如图9所示，滑动销53被铆接固定于驱动钣金31的凹部31a的中心。通过滑动销53被插入到凸起41a的滑动孔41e，驱动输入齿轮部41以可旋转的方式被支承于滑动销53。
48.通过滑动销53被插入于滑动孔41e，输出侧联轴器43和凸起41a内的螺旋弹簧45被压缩，螺旋弹簧45被夹持在输出侧联轴器43的顶端部的内表面与滑动销53的顶端之间。其结果，输出侧联轴器43被向远离驱动输入齿轮部41的方向(图9中的左方)施力。
49.当驱动电机32开始旋转驱动时，旋转驱动力经由齿轮33、35、37被传递到驱动输入齿轮部41的齿圈41b。然后，旋转驱动力从驱动输入齿轮部41被传递到输出侧联轴器43，并经由与输出侧联轴器43嵌合的输入侧联轴器，旋转驱动力被传递到显影单元16内的显影辊16a和搅拌输送螺杆(未图示)。
50.根据本实施方式的结构，螺旋弹簧45被固定于驱动钣金31的滑动销53推压，从而对输出侧联轴器43向啮合方向施力。因此，在安装驱动钣金31之前，螺旋弹簧45的施加力不
作用于输出侧联轴器43。
51.据此，由于不需要输出侧联轴器43的防脱机构，因此不需要像图1012所示的在驱动输入齿轮部102和输出侧联轴器103之间配置有螺旋弹簧105的现有技术的驱动传递单元101那样，来形成驱动输入齿轮部102的卡止爪102a或切孔102b、输出侧联轴器103的狭缝103a。因此，能抑制构成驱动传递单元40的零部件的强度降低。
52.另外，在组装驱动部30时，驱动输入齿轮部41在推力方向上的位置不取决于联轴器退避机构47的相位而位于与相邻的齿轮37、60啮合的适当位置。因此，也能维持驱动钣金31的安装性。
53.另外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中，示出了将本发明应用于向显影单元16内的显影辊16a和搅拌输送螺杆(未图示)传递旋转驱动力的驱动传递单元40的例子，但本发明不限于此，也可以将本发明应用于向感光鼓单元25等其他单元传递旋转驱动力的驱动传递机构。
54.另外，本发明不限于图1所示的单色打印机，也可以应用于单色复印机和彩色复印机、数字多功能一体机、彩色打印机、传真机等各种图像形成装置。
55.本发明可应用于使用驱动输入齿轮部和输出侧联轴器将驱动力传递到被旋转部件的驱动传递机构。通过应用本发明，能提供一种确保驱动输入齿轮部和输出侧联轴器的强度，并且组装作业性还优异的驱动传递机构和具有该驱动传递机构的图像形成装置。