JP5894518B2 - Shaft insertion member, coupling structure of shaft and shaft insertion member, developing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ギヤとシャフトの係合を行う軸挿入部材に関するものである。 The present invention relates to a shaft insertion member that engages a gear and a shaft.
従来、Dカットを備えたシャフトとギヤの係合について、シャフトの平面部とギヤの平面部を密着させることで、ギヤからの回転駆動をシャフトに伝達するものがあった。 Conventionally, with respect to the engagement between a shaft having a D-cut and a gear, there has been one in which a rotational drive from the gear is transmitted to the shaft by bringing the flat portion of the shaft into close contact with the flat portion of the gear.
特開2011−59352号公報(特許文献1)には、回転することにより現像剤を搬送する複数の現像剤搬送部に関する技術が記載されている。特許文献1の段落0061によると、図7において、現像剤搬送部256、266は、シャフトのフランジが設けられていた位置にそれぞれDカット257、267が形成されている。また、カラー258、268の中心には、現像剤搬送部256、266のシャフトに設けられたDカット257、267を挿入することができる孔が設けられていることが記載されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2011-59352 (Patent Document 1) describes a technique related to a plurality of developer transport units that transport developer by rotating. According to paragraph 0061 of Patent Document 1, in FIG. 7, developer transport units 256 and 266 are respectively formed with D-cuts 257 and 267 at the positions where the shaft flanges were provided. In addition, it is described that a hole into which the D cuts 257 and 267 provided on the shafts of the developer conveying units 256 and 266 can be inserted is provided at the centers of the collars 258 and 268.
しかしながら、従来の技術によれば、シャフトとギヤの係合を確実にするために、圧入による係合としている。圧入による係合は、ギヤ内の穴の径がシャフトの径より小であるため、DカットやHカットのように平面部が形成される形態の場合、正確に平面部を合わせて両者を圧入することが困難である。平面部に合わせようとすると、圧入前の位置合わせが困難となる。また、圧入後に平面部を合わせようとすると、圧入してあるためにギヤ内での軸の回動が困難であるという欠点があった。 However, according to the conventional technique, in order to ensure the engagement between the shaft and the gear, the engagement is performed by press-fitting. Since the diameter of the hole in the gear is smaller than the diameter of the shaft in the engagement by press-fitting, in the case where the flat part is formed like D-cut or H-cut, the flat part is precisely aligned and both are press-fitted Difficult to do. If it tries to match with a plane part, alignment before press-fit becomes difficult. Further, when trying to match the flat portions after press-fitting, there is a drawback that it is difficult to rotate the shaft in the gear because of the press-fitting.
本発明が解決しようとする課題は、平面部が形成されたシャフトとギヤの係合において、両者の圧入を確実にするとともに位置合わせを確実にすることを可能とすることにある。更に、組立の容易な軸挿入部材を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to make it possible to ensure the press-fitting and alignment of the shaft and the gear on which the flat portion is formed. Furthermore, it is providing the shaft insertion member easy to assemble.
上記課題を解決するために本発明に関する軸挿入部材は、軸が挿入される軸挿入部材であって、前記軸に平行な平行平面部が設けられかつ前記軸を圧入して受入れる圧入軸穴と、前記軸が挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなるように傾斜する傾斜平面部を設けた導入穴を有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a shaft insertion member according to the present invention is a shaft insertion member into which a shaft is inserted, and a press-fit shaft hole provided with a parallel plane portion parallel to the shaft and press-fitting the shaft. In the insertion direction in which the shaft is inserted, an introduction hole provided with an inclined flat portion that is inclined so that a hole diameter becomes smaller toward the press-fit shaft hole is provided on the upstream side of the press-fit shaft hole. Is.
上記構成を有する本発明によれば、平面部が形成されたシャフトとギヤの係合において、両者の圧入を確実にするとともに位置合わせを確実にすることを可能とすることができる。更に、組立の容易な軸挿入部材を提供することができる。 According to the present invention having the above-described configuration, in the engagement between the shaft formed with the flat surface portion and the gear, it is possible to ensure the press-fitting of both and to ensure the alignment. Furthermore, a shaft insertion member that can be easily assembled can be provided.
(第1の実施の形態)
本発明に関する第1の実施の形態について説明する。図2は第1の実施の形態に関する画像形成装置10の概要を示す説明図である。画像形成装置10は、カラー印字可能なものにおいて、Y(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)、K(ブラック)の4色におけるそれぞれの画像形成ユニット11a、11b、11c、11dを有している。そして、所定の間隙を置いて、それぞれに露光ヘッド14a、14b、14c、14dが設けられている。媒体トレイ15は、媒体16を貯蔵し、媒体16を1枚ずつ分離させる分離ローラ17を有する。媒体16の媒体走路には搬送ローラ18、媒体16にトナーを転写させる転写ベルト19、媒体16上に転写されたトナーを定着させる定着ユニット20、排出ローラ21、22が設けられる。そして、画像形成装置10の上部に設けられたスタッカーカバー23上に印字後の媒体16が保持される。
(First embodiment)
A first embodiment relating to the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an overview of the
また、画像形成ユニット11a、11b、11c、11dの上部には、内部に各々異なる色のトナー(イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック)を貯蔵した容器30a、30b、30c、30dが設けられる。画像形成ユニット11a、11b、11c、11dは、感光ドラム13a、13b、13c、13dを転写ベルト19に当接するように配される。また、画像形成ユニット11a、11b、11c、11dは、現像ローラ31a、31b、31c、31d及び帯電ローラ32a、32b、32c、32dを感光ドラム13a、13b、13c、13dに当接して有している。そして画像形成ユニット11a、11b、11c、11dは、現像ローラ31a、31b、31c、31dに当接するように、トナーを供給するための供給ローラ33a、33b、33c、33dが配置され、そしてトナーを薄膜化するための現像ブレード34a、34b、34c、34dが配置される。
In addition,
図3は第1の実施の形態に関する画像形成ユニット11を示す断面図である。同図において画像形成ユニット11はトナー貯蔵容器30が搭載されている。画像形成ユニット11は、トナー貯蔵容器30にトナー35を貯蔵しており、画像形成ユニット11の上部に設けられる。そして、画像形成ユニット11は、トナー貯蔵容器30の下部にトナーホッパ37が配置され、供給口41から供給されるトナー35を一時貯蔵する。そして、画像形成ユニット11は、トナー供給ローラ33、現像ローラ31及び端部が現像ローラ31に接触している現像ブレード34を有する。更に、画像形成ユニット11は、感光ドラム13、露光ヘッド14、帯電ローラ32及び感光ドラム13の表面に端部が一定圧力で接触するクリーニングブレード39を有する。そして、画像形成ユニット11は、クリーニングブレード39で掻き取られた廃トナーを画像形成ユニット11の外部へ搬送する廃トナー搬送部材40を有する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the
図4は、第1の実施の形態に関する画像形成ユニット11内における現像ローラ31の端部周辺の斜視図である。感光ドラム13の端部にはドラム用ギヤ50が連結され、現像ローラ31の端部には本実施の形態に関するギヤ51が連結されている。更に、ドラム用ギヤ50とギヤ51は噛合い、そして、ギヤ51は他の駆動側ギヤ52と噛合い、ドラム用ギヤ50、ギヤ51及び駆動側ギヤ52間で駆動が伝達される関係にある。
FIG. 4 is a perspective view around the end of the developing
図1は、第1の実施の形態に関する現像ローラ31とギヤ51の連結構造を示す一部切断分解斜視図である。現像ローラ31は先端部、即ち現像ローラ31の挿入方向Xにおける最下流側に円筒形の回転支持軸311が設けられる。そして、現像ローラ31は、回転支持軸311を挿入する挿入方向Xにおける回転支持軸311の上流側に隣接して圧入軸部314が設けられる。更に現像ローラ31は、挿入方向Xにおける圧入軸部314の上流側に隣接して円筒形軸部315が設けられる。これらの直径は、図示のように回転支持軸311、圧入軸部314及び円筒形軸部315の順に大きくなるように構成されている。
FIG. 1 is a partially cut and exploded perspective view showing a connection structure between the developing
圧入軸部314は、軸に平行な平行平面部312及び313を有する。平行平面部312及び313は、互いに平行でもある。現像ローラ31は、回転支持軸311、圧入軸部314及び円筒形軸部315を含めた軸131aと、軸131aの外周に設けられる弾性層131bから形成される。軸131aは、図11において後述するように、ギヤ51に挿入する部分及びギヤ51を貫通する部分を含めた嵌合部分131cが形成される。
The press-
一方、ギヤ51は、軸131aが挿入される軸挿入部材である。軸挿入部材としてのギヤ51は、ギヤ部510の端部に、回転支持軸311を圧入して受入れる円筒形の軸穴511が設けられる。そしてギヤ51は、回転支持軸311が挿入される挿入方向Xにおける軸穴511の上流側に隣接して圧入軸穴514が設けられる。更にギヤ51は、挿入方向Xにおける圧入軸穴514の上流側に隣接して導入穴としてのテーパー穴部515が設けられる。これらの内径は図示のように軸穴511、圧入軸穴514及びテーパー穴部515の順に大きくなるように構成されている。
On the other hand, the
圧入軸穴514は、軸の圧入軸部314を圧入して受入れる。圧入軸穴514は、穴の内部に軸に平行な平行平面部512及び513を有する。平行平面部512及び513は、互いに平行でもある。導入穴としてのテーパー穴部515は、後述するように現像ローラ31方向に概略広がるようにテーパー角度θaをなして傾斜する傾斜平面部515a及び515bを有し、端面には現像ローラ31の嵌合部分131cを受け入れる開口516を有する。逆に表現すると、テーパー穴部515は、圧入軸穴514に向けて穴径が小さくなるように傾斜する傾斜平面部515a及び515bを有する。なお、説明の都合上、図ではギヤ部510は円筒形に図示してある。
The press-
図5は第1の実施の形態に関するギヤ51の矢印G方向から見た左側面図である。ギヤ部510は、前述の通り回転支持軸311を圧入して受入れる円筒形の軸穴511が設けられる。
FIG. 5 is a left side view of the
図6は第1の実施の形態に関するギヤ51のF1断面を示す縦断面図である。図7は図6に示すギヤ51の横断面図である。図8は第1の実施の形態に関するギヤ51のF2断面を示す縦断面図である。即ち、図8の断面は図6の断面と90度異なる断面である。一方、図9は第1の実施の形態に関する現像ローラ31の端部の詳細を示す正面図である。図10は図9に示す現像ローラ31の横断面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the F1 cross section of the
図6及び図9において、ギヤ51の軸穴511は、現像ローラ31の回転支持軸311を圧入して受け入れる。更にギヤ51の圧入軸穴514は現像ローラ31の圧入軸部314を圧入して受け入れる。導入穴としてのテーパー穴部515は、現像ローラ31の圧入軸部314をガイドするが圧入はしない。
6 and 9, the
なお、図6に示すように、挿入方向Xにおける軸穴511の長さは圧入軸穴514の長さより大である。これは図示のように軸穴511の直径D51が圧入軸穴514の直径H51より小であるので、全体の強度を図るためである。同時に、後述するように、圧入連結の順番をずらすことにより、組立の容易性を図ったものである。同様の理由で、図9に示すように、回転支持軸311の軸方向の長さは圧入軸部314の長さより大となっている。
As shown in FIG. 6, the length of the
図7(a)はギヤ51のギヤ部510の軸穴511における軸方向に垂直な面J1−J1を断面とする横断面図である。図10(a)は現像ローラ31の回転支持軸311における軸方向に垂直な面K1−K1を断面とする横断面図である。現像ローラ31の回転支持軸311における直径D31及びギヤ51の軸穴511における直径D51は、
D31>D51
の関係にあり、回転支持軸311と軸穴511は圧入連結される関係となっている。
FIG. 7A is a cross-sectional view in which a plane J1-J1 perpendicular to the axial direction of the
D31> D51
Therefore, the
次に、図7(b)はギヤ51の圧入軸穴514における軸方向に垂直な面J2−J2を断面とする横断面図である。図10(b)は現像ローラ31の圧入軸部314における軸方向に垂直な面K2−K2を断面とする横断面図である。圧入軸部314の平行な平行平面部312及び313の平面間は距離H31である。そして圧入軸穴514の平行な平行平面部512及び513の平面間は距離H51である。距離H31及び距離H51は、
H31>H51
の関係にあり、圧入軸部314と圧入軸穴514は圧入連結される関係となっている。
Next, FIG. 7B is a transverse cross-sectional view in which a plane J2-J2 perpendicular to the axial direction of the press-
H31> H51
In other words, the press-
即ち、圧入軸部314の外周は図10(b)に示すように、平行平面部312と平行平面部313及び曲面部314cと曲面部314dから構成される。曲面部314c及び曲面部314dの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸部314の大きさは、軸方向において一定である。
That is, as shown in FIG. 10B, the outer periphery of the press-
一方、圧入軸穴514の内周は図7(b)に示すように、平行平面部512と平行平面部513及び曲面部514cと曲面部514dから構成される。曲面部514c及び曲面部514dの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸穴514の内部の大きさは、平行平面部512及び平行平面部513との距離は前記の通りH51であり、曲面部514c及び曲面部514dとの距離はH517である。これらは、圧入軸穴514の軸方向において一定である。こうして、圧入軸部314と圧入軸穴514における平行平面部312と平行平面部512及び平行平面部313と平行平面部513が圧着可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, the inner periphery of the press-
ここで、導入穴としてのテーパー穴部515の開口516は、次に説明するように円形となっている。開口516の直径を開口寸法W516とする。開口寸法W516及び圧入軸部314の平面間の距離H31は、
W516>H31
の関係にあり、テーパー穴部515と圧入軸部314は圧入にならない関係である。
Here, the
W516> H31
Therefore, the tapered
更に、図7(c)はギヤ51のテーパー穴部515の中間付近における軸方向に垂直な面J3−J3を断面とする横断面図である。図7(d)はギヤ51のテーパー穴部515の開口516付近における軸方向に垂直な面J4−J4を断面とする横断面図である。両図において、テーパー穴部515の内周は、傾斜平面部515aと傾斜平面部515b及び曲面部515cと曲面部515dから構成される。テーパー穴部515内部において、傾斜平面部515a及び傾斜平面部515bは、開口516から圧入軸穴514に向けて穴径が小さくなるように傾斜して設けられている。
Further, FIG. 7C is a cross-sectional view with a cross section taken along a plane J3-J3 perpendicular to the axial direction in the vicinity of the middle of the tapered
テーパー穴部515の傾斜平面部515a及び515bは2面である。傾斜平面部515aの挿入方向Xにおける下流端は、圧入軸穴514の平行平面部512と稜線518aを介してつながっている。そして、傾斜平面部515bの挿入方向Xにおける下流端は、圧入軸穴514の平行平面部513と稜線518bを介してつながっている。曲面部515c及び曲面部515dは傾斜していないで軸方向において一定に設けられる。そして、曲面部515c及び曲面部515dは、挿入方向Xにおける下流端が圧入軸穴514の曲面部514c及び514dとつながっており、径が等しい。これにより、現像ローラ31とギヤ51は滑ることなく容易に連結されることになる。
The inclined
図7(c)に示すように曲面部515c及び曲面部515dとの距離はH517である。これは前記図7(b)に示した曲面部514c及び曲面部514dとの距離H517と同じである。図7(d)に示すように開口516付近の断面図では、開口516の断面は直径が開口寸法W516でありほぼ円形である。
従って、 W516=H517 である。
なお、図7(d)において、傾斜平面部515a及び傾斜平面部515bは僅かだけ確認することができる。
As shown in FIG. 7C, the distance between the
Therefore, W516 = H517.
In FIG. 7D, only a slight amount of the
また、図10(b)に示すように圧入軸部314の曲面部314c及び曲面部314dとの距離をH32とすると、
H517>H32
の関係である。これは圧入軸部314と圧入軸穴514において、平行平面部間は圧入に関与するが、曲面部間は圧入に関与しない関係であることを意味する。
Further, as shown in FIG. 10B, when the distance between the
H517> H32
It is a relationship. This means that in the press-
テーパー穴部515のテーパー角度θaは、30°以下が望ましく、本実施の形態では5°程度である。更に本実施の形態では、D31=4mm、D51=3.94mm、H31=4.2mm、W516=4.55mm、回転支持軸311の長さ=16mm、圧入軸部314の長さ=7.9mmを具体的な一例とする。
The taper angle θa of the tapered
図11は現像ローラ31とギヤ51における連結時の動作を示す説明図である。まず、図11(a)に示す組立前の状態から、図11(b)に示す回転支持軸311の圧入状態において、操作者が現像ローラ31を挿入方向X方向に移動させることにより、回転支持軸311を軸挿入部材としてのギヤ51の軸穴511に圧入し始める。その後、操作者は、現像ローラ31を軸を中心として矢印E方向に回転させながら移動させると、圧入軸部314がテーパー穴部515に沿って、圧入軸穴514へ誘導される。
FIG. 11 is an explanatory view showing the operation when the developing
テーパー穴部515の内周は、二つの傾斜平面部515a及び515bと、その間に形成された二つの円周状の曲面部515cと515dからなる。即ち、傾斜平面部515aと515bは、テーパー穴部515の全周に設けられてはいない。曲面部515cと515dの部分はテーパー形状になっていない。曲面部515cと515dの部分は径が同じであるため、Hカット圧入部分の入口付近において、圧入軸部314に対しテーパー穴部515内部に少し余裕がある。そのため、現像ローラ31を円周方向の矢印E方向に少しだけ回転させることができるので、平行平面部312と平行平面部512及び平行平面部313と平行平面部513の円周方向Eの位置合わせができる。
The inner periphery of the tapered
更に図11(c)に示すように、操作者が現像ローラ31を挿入方向X方向に移動させると、圧入軸部314がテーパー穴部515を過ぎて、圧入軸穴514へ圧入し始める。ここまでくると、平行平面部312と平行平面部512及び平行平面部313と平行平面部513の円周方向Eの位置合わせができているので、現像ローラ31を矢印E方向に回転させることができない。そして、図11(d)に示すように、円筒形軸部315がテーパー穴部515の端面に接触するまで圧入が進み、現像ローラ31とギヤ51は連結される。よって、平行平面部312と平行平面部512及び平行平面部313と平行平面部513が圧着し、現像ローラ31とギヤ51は滑ることなく容易に連結されることになる。
Further, as shown in FIG. 11C, when the operator moves the developing
なお、ギヤ51は、挿入方向Xにおける上流側に圧入軸穴514を配置し、下流側に軸穴511を配置する。現像ローラ31は、挿入方向Xにおける上流側に圧入軸部314を配置し、下流側に回転支持軸311を配置する。圧入連結は、軸穴511と回転支持軸311及び圧入軸穴514と圧入軸部314の2箇所で行われる。現像ローラ31を挿入方向Xに移動するとき、圧入連結の順番は、両者が同時に起こるのではなく、両者の順番をずらしている。即ち、最初に円筒形の回転支持軸311で、次に平行平面部312、313を有する圧入軸部314となる。
The
こうすることは、組立の容易性の効果を生む。即ち、圧入部分の組立は、軸方向の移動だけでなく、円周方向Eに回転させつつ挿入方向Xにも移動させる必要がある。そのため、仮にHカットの圧入部分を先に挿入する構造であると、Hカットの圧入部分の挿入の後は、円周方向Eの回転が困難になり、組立が極めて困難になる。一方、図11に示したように、先に円筒状圧入部分を圧入すると、Hカット圧入部分である圧入軸穴514の入口付近において、圧入軸部314に対しテーパー穴部515内部に少し余裕があるので、軸を円周方向Eに回転させることができる。そのため、前述のように、挿入方向Xにおける軸穴511の長さは圧入軸穴514の長さより大であり、回転支持軸311の軸方向の長さは圧入軸部314の長さより大となっている。
This produces the effect of ease of assembly. That is, the assembly of the press-fit portion needs to be moved not only in the axial direction but also in the insertion direction X while being rotated in the circumferential direction E. Therefore, if the structure is such that the H-cut press-fitted part is inserted first, rotation of the circumferential direction E becomes difficult after the H-cut press-fitted part is inserted, making assembly extremely difficult. On the other hand, as shown in FIG. 11, when the cylindrical press-fitting part is first press-fitted, there is a little room inside the tapered
逆の配置として、ギヤ51は挿入方向Xにおける下流側に圧入軸穴514を配置し、上流側に軸穴511を配置することも考えられるが、前述のように、Hカットの圧入部分を先に圧入することは単純に平面部を合わせることが困難となるので、組立の容易性につながらない。
As an opposite arrangement, the
また、作用としては、テーパー穴部515内部の曲面部515c及び曲面部515dは挿入方向Xの奥に行くに従って少なくなっていき、円周方向Eの回転可能量が少なくなる。やがて、軸部314の先端の平行平面部312と313は、テーパー穴部515の傾斜平面部515aと515bと圧着し、続いて圧入軸穴514の平行平面部512と513へと圧着することになる。
Further, as an operation, the
次に、現像ローラ31とギヤ51が組み込まれた画像形成ユニット11を有する画像形成装置10の動作を説明する。図示しない外部装置から印字の指令が出されると、図示しない駆動源により、図2及び図3において、媒体16を分離ローラ17によって分離させ、搬送ローラ18によって転写ベルト19に搬送する。このとき、画像形成ユニット11a、11b、11c、11dは図示しない制御部から制御信号が送られ、供給ローラ33a、33b、33c、33dが図示しない駆動源によって矢印A方向に回転し、現像ローラ31a、31b、31c、31d上にトナーを供給する。
Next, the operation of the
現像ローラ31a、31b、31c、31dは、図示しない駆動源よって駆動されたギヤ51により伝達され矢印B方向に回転し、トナーが供給される。一方、現像ローラ31a、31b、31c、31d上のトナーは、現像ブレード34a、34b、34c、34dによって薄層に形成され、帯電される。その後、帯電ローラ32a、32b、32c、32dによって表面を帯電された感光ドラム13a、13b、13c、13dは、図示しない駆動源によって駆動されたドラム用ギヤ50により伝達され矢印C方向に回転する。
The developing
感光ドラム13a、13b、13c、13dは、露光ヘッド14a、14b、14c、14dによって露光され、画像形成ユニット11a、11b、11c、11dの内部のトナーが露光部に移動することにより、露光部が現像される。更に転写ベルト19によって媒体16に転写され、その後定着ユニット20によって媒体16に定着される。そして、媒体16は排出ローラ21、22によって画像形成装置10の上部のスタッカーカバー23上に排出される。
The
以上、第1の実施の形態によれば、回転支持軸311と軸穴511はそれぞれ円形のはめあいにより、軸芯を高精度に一致させることが可能となる。更に、互いに平行な平行平面部312、313が形成された圧入軸部314及び互いに平行な平行平面部512、513が形成された圧入軸穴514の係合において、平行平面部312と平行平面部512及び平行平面部313と平行平面部513の円周方向Eの位置合わせが確実にできて、これらが圧着することができる。そのため、現像ローラ31とギヤ51は滑ることなく連結できる。そして、ギヤ51にかかる軸力は平面で受けることとなるため、現像ローラ31とギヤ51の連結部の応力を下げることができるので、現像ローラ31の耐軸トルクが向上する。
As described above, according to the first embodiment, the
よって、軸芯を高精度に一致させ、高軸力でも連結部が破断することが無いため、回転周期の濃度ムラやギヤピッチの濃度ムラを抑えた良質な印字を行うことが可能となる。また、連結部がギヤ51の内部にあり、セレーションに比べても形状が単純なため、現像ローラ31やギヤ51の小径化も可能となる。
Accordingly, since the shaft cores are made to coincide with each other with high accuracy and the connecting portion does not break even with a high axial force, it is possible to perform high-quality printing while suppressing uneven density in the rotation cycle and uneven density in the gear pitch. Further, since the connecting portion is inside the
ここで、本実施の形態では圧入連結の順番については、最初は円筒形の回転支持軸311であり、平行平面部312、313を有する圧入軸部314は後となることを説明したが、この関係が逆となっても構わない。しかしながら、圧入軸部314の長さを回転支持軸311の長さよりも本実施の形態の具体例よりもかなり大きくしなければならず、比較的大型にならざるをえない。よって、小型化を考えた場合、あまり現実的ではない。
Here, in the present embodiment, the order of the press-fit connection is described as follows: first, the cylindrical
また、本実施の形態ではギヤ51にテーパー穴部515を設けているが、圧入軸部314側にテーパーを設けた場合、回転支持軸311の外径D31を比較的小さくしなければならない。これは、現像ローラ31の耐軸トルクは減少してしまうので得策ではない。
In the present embodiment, the
(第1の実施の形態の変形例)
図12は第1の実施の形態の変形例を示す説明図である。同図に示すように、回転支持軸311の挿入方向Xにおけるテーパー穴部515の上流側に、例えば凹形状の印520を、平行平面部512又は513と平行な関係で設ける。このようにすることで、目視により印520と圧入軸部314の平行平面部312、313との円周方向Eの位置合わせをすることができるので、矢印E方向の回転量を微少にすることができる。従って、現像ローラ31とギヤ51の圧入における抵抗力を軽減することも可能となる。
(Modification of the first embodiment)
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a modification of the first embodiment. As shown in the drawing, for example, a
(第2の実施の形態)
次に第2の実施の形態について説明する。図13は第2の実施の形態に関する現像ローラ61とギヤ71の連結状態を示す一部切断分解斜視図である。また、図14は第2の実施の形態における現像ローラ61とギヤ71の構成を示す説明図である。第2の実施の形態は、軸と軸挿入部材の関係が以下に説明するように、第1の実施の形態と逆転している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 13 is a partially cut exploded perspective view showing a connected state of the developing
現像ローラ61は、軸が挿入される軸挿入部材である。軸挿入部材としての現像ローラ61は、挿入方向Yの下流側の内部に回転支持軸711を圧入して受入れる円筒形の軸穴611が設けられる。そして、現像ローラ61は、回転支持軸711を挿入する挿入方向Yにおける軸穴611の上流側に隣接して圧入軸穴614が設けられる。更に、現像ローラ61は、挿入方向Yにおける圧入軸穴614の上流に隣接して導入穴としてのテーパー穴部615が設けられる。これらの内径は、図示のように軸穴611、圧入軸穴614及びテーパー穴部615の順に大きくなるように構成される。
The developing
そして、圧入軸穴614は、軸の圧入軸部714を圧入して受入れる。圧入軸穴614は、穴の内部に軸に平行な平行平面部612及び613を有する。平行平面部612及び613は互いに平行でもある。導入穴としてのテーパー穴部615は、後述するように挿入方向Yの上流側に概略広がるようにテーパー角度θaをなして傾斜する傾斜平面部615a及び615bを有し、端面にはギヤ71の回転支持軸711を受け入れる開口616を有する。逆に表現すると、テーパー穴部615は、圧入軸穴614に向けて穴径が小さくなるように傾斜する傾斜平面部615a及び615bを有する。なお、弾性層161bが現像ローラ61の外周に設けられる。
The press-
一方、軸としてのギヤ71はギヤ部717が設けられている。更にギヤ71は、挿入方向Yの下流側に円筒形の回転支持軸711が設けられる。そして、ギヤ71は、挿入方向Yにおける回転支持軸711の上流側に隣接して圧入軸部714が設けられる。更にギヤ71は、挿入方向Yにおける圧入軸部714の上流側に隣接して円筒形軸部715が設けられる。これらの直径は、図示のように回転支持軸711、圧入軸部714及び円筒形軸部715の順に大きくなるように構成されている。
On the other hand, the
また、ギヤ部717の反対端部側に、反対側回転支持軸716を有している。そして、圧入軸部714は、軸に平行な平行平面部712及び713を有する。平行平面部712及び713は互いに平行でもある。
Further, an opposite side
図15は第2の実施の形態に関する現像ローラ61の縦断面図である。図16は図15に示す現像ローラ61の横断面図である。一方、図17は第2の実施の形態に関するギヤ71の端部の詳細を示す正面図である。図18は図17に示すギヤ71の横断面図である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the developing
図15において、現像ローラ61の軸穴611は、ギヤ71の回転支持軸711を圧入して受け入れる。更に現像ローラ61の圧入軸穴614はギヤ71の圧入軸部714を圧入して受け入れる。導入穴としてのテーパー穴部615は、ギヤ71の圧入軸部714をガイドするが圧入した受入れはしない。なお、図15に示すように、挿入方向Yにおける軸穴611の長さは圧入軸穴614の長さより大である。これは第1の実施の形態における軸穴511の長さが圧入軸穴514の長さより大であるのと同じ理由である。
In FIG. 15, the
ギヤ71の回転支持軸711における直径D71及び現像ローラ61の軸穴611における直径D71は、
D71>D61
の関係である。よって、回転支持軸711と軸穴611は圧入連結される関係となっている。
The diameter D71 of the
D71> D61
It is a relationship. Therefore, the
次に、図16(a)は現像ローラ61の圧入軸穴614における軸方向に垂直な面L2−L2を断面とする横断面図である。図18(a)はギヤ71の圧入軸部714における軸方向に垂直な面M2−M2を断面とする横断面図である。
Next, FIG. 16A is a cross-sectional view in which a plane L2-L2 perpendicular to the axial direction in the press-
圧入軸部714の平行な平行平面部712及び713の平面間は距離H71である。そして圧入軸穴614の平行な平行平面部612及び613の平面間は距離H61である。距離H71及び距離H61は、
H71>H61
の関係にあり、よって、圧入軸部714と圧入軸穴614は圧入連結される関係となっている。
The distance between the planes of the parallel
H71> H61
Therefore, the press-
即ち、圧入軸部714の外周は図18(a)に示すように、平行平面部712と平行平面部713及び曲面部714cと曲面部714dから構成される。曲面部714c及び曲面部714dの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸部714の大きさは、軸方向において一定である。
That is, as shown in FIG. 18A, the outer periphery of the press-
一方、圧入軸穴614の内周は図16(a)に示すように、平行平面部612と平行平面部613及び曲面部614cと曲面部614dから構成される。曲面部614c及び曲面部614dの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸穴614の内部の大きさは、平行平面部612及び平行平面部613との距離は前記の通りH61であり、曲面部614c及び曲面部614dとの距離はH617である。これは、圧入軸穴614の軸方向において一定である。こうして、圧入軸部714と圧入軸穴614における平行平面部712と平行平面部612及び平行平面部713と平行平面部613が圧着可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 16A, the inner periphery of the press-
ここで、導入穴としてのテーパー穴部615の開口616は、次に説明するように円形となっている。開口616の直径を開口寸法W616とする。開口寸法W616及び圧入軸部714の平面間の距離H71は、
W616>H71
の関係にあり、テーパー穴部615と圧入軸部714は圧入にならない関係である。
Here, the
W616> H71
In other words, the
更に、図16(b)は現像ローラ61のテーパー穴部615の中間付近における軸方向に垂直な面L3−L3を断面とする横断面図である。図16(c)は現像ローラ61のテーパー穴部615の開口616付近における軸方向に垂直な面L4−L4を断面とする横断面図である。両図において、テーパー穴部615の内周は、傾斜平面部615aと傾斜平面部615b及び曲面部615cと曲面部615dから構成される。テーパー穴部615内部において、傾斜平面部615a及び傾斜平面部615bは、開口616から圧入軸穴614に向けて穴径が小さくなるように傾斜して設けられている。
Further, FIG. 16B is a cross-sectional view in which a plane L3-L3 perpendicular to the axial direction in the vicinity of the middle of the tapered
テーパー穴部615の傾斜平面部615a及び615bは2面である。かつ傾斜平面部615aの挿入方向Yにおける下流端は、圧入軸穴614の平行平面部612と稜線618aを介してつながっている。そして、傾斜平面部615bの挿入方向Yにおける下流端は、圧入軸穴614の平行平面部613と稜線618bを介してつながっている。曲面部615c及び曲面部615dは傾斜していないで軸方向において一定に設けられる。そして、曲面部615c及び曲面部615dは、挿入方向Yにおける下流端が圧入軸穴614の曲面部614c及び614dとつながっており、径が等しい。これにより、現像ローラ61とギヤ71は滑ることなく容易に連結されることになる。
The inclined
図16(b)に示すように曲面部615c及び曲面部615dとの距離はH617である。これは前記図16(a)に示した曲面部614c及び曲面部614dとの距離H617と同じである。図16(c)に示すように開口616付近の断面図では、開口616の断面は直径が開口寸法W616でありほぼ円形である。
従って、 W616=H617 である。
As shown in FIG. 16B, the distance between the
Therefore, W616 = H617.
また、図18に示すように圧入軸部714の曲面部714c及び曲面部714dとの距離をH72とすると、
H617>H72
の関係である。これは圧入軸部714と圧入軸穴614において、平行平面部間は圧入に関与するが、曲面部間は圧入に関与しない関係であることを意味する。
As shown in FIG. 18, when the distance between the
H617> H72
It is a relationship. This means that in the press-
図19は、第2の実施の形態に関する現像ローラ61とギヤ71が連結された状態を示す斜視図である。現像ローラ61のローラ端部の内部に設けられた軸孔611、圧入軸穴614及びテーパー穴部615に対し、ギヤ71の回転支持軸711及び圧入軸部714が嵌合することになる。その他の連結の構造は、第1の実施の形態と同様なため説明を省略する。動作についても、第1の実施の形態と同様なため説明を省略する。
FIG. 19 is a perspective view showing a state in which the developing
第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様、回転支持軸711と軸穴611はそれぞれ円形のはめあいにより、軸芯を高精度に一致させることが可能となる。更に、平行な平行平面部612、613が形成された圧入軸穴614と、平行な平行平面部712、713が形成された圧入軸部714の係合においては、平行平面部612と平行平面部712及び平行平面部613と平行平面部713の円周方向Eの位置合わせが確実にできて、これらが圧着することができる。そのため、現像ローラ61とギヤ71は滑ることなく連結できる。そして、ギヤ71にかかる軸力は平面で受けることとなるため、現像ローラ61とギヤ71の連結部の応力を下げることができるので、現像ローラ61の耐軸トルクが向上する。
According to the second embodiment, as in the first embodiment, the
また、回転軸はギヤ71側に設けられているため、ギヤ部71のみの小径化も可能となる。よって、軸芯を高精度に一致させ、高軸力でも連結部が破断することが無いため、回転周期の濃度ムラやギヤピッチの濃度ムラを抑えた良質な印字を行うことが可能となる。
Further, since the rotating shaft is provided on the
本発明は、実施の形態においては画像形成装置における画像形成ユニットであるが、複写機、LEDプリンタ、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、MFP等に用いられる画像形成装置に適用可能であるのはもちろんのこと、回転可能な軸部材を有するあらゆる産業装置などにも適用可能である。 The present invention is an image forming unit in an image forming apparatus in the embodiment, but can be applied to an image forming apparatus used for a copying machine, an LED printer, a laser beam printer, a facsimile, an MFP, and the like. The present invention is applicable to any industrial device having a rotatable shaft member.
10 画像形成装置
11 画像形成ユニット
31 現像ローラ
51 ギヤ(軸挿入部材)
131c 嵌合部分
311 回転支持軸
312 平行平面部
313 平行平面部
314 圧入軸部
314c 曲面部
314d 曲面部
315 円筒形軸部
510 ギヤ部
511 軸穴
514 圧入軸穴
512 平行平面部
513 平行平面部
515 テーパー穴部(導入穴)
515a 傾斜平面部
515b 傾斜平面部
516 開口
X 挿入方向
DESCRIPTION OF
131c
515a Inclined
Claims (13)
前記軸に平行な平行平面部が設けられかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、
前記軸が挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなるように傾斜する傾斜平面部を設けた導入穴を有することを特徴とする軸挿入部材。 A shaft insertion member into which the shaft is inserted,
A press-fit shaft hole provided with a parallel plane portion parallel to the shaft and press-fitting the shaft;
A shaft having an introduction hole provided with an inclined flat portion inclined so that a hole diameter becomes smaller toward the press-fit shaft hole on the upstream side of the press-fit shaft hole in the insertion direction in which the shaft is inserted. Insert member.
前記圧入軸穴の前記平行平面部は、前記軸に設けられた互いに平行な二つの平行平面部に圧接し、
前記圧入軸穴の前記平行平面部間の距離は、前記軸に設けられた二つの前記平行平面部間の距離より小であることを特徴とする請求項1記載の軸挿入部材。 The parallel plane part of the press-fit shaft hole is two parallel plane parts parallel to each other,
The parallel plane portion of the press-fit shaft hole is in pressure contact with two parallel plane portions provided on the shaft and parallel to each other,
The shaft insertion member according to claim 1, wherein a distance between the parallel plane portions of the press-fitted shaft hole is smaller than a distance between two parallel plane portions provided on the shaft.
前記圧入軸穴の前記二つの曲面部間の内径は、前記軸に設けられた前記二つの平行平面部間に形成された二つの円周状の曲面部間の内径より大であることを特徴とする請求項4記載の軸挿入部材。 The inner periphery of the press-fitted shaft hole is composed of the two parallel plane portions and two circumferential curved portions formed between the two parallel plane portions,
An inner diameter between the two curved surface portions of the press-fit shaft hole is larger than an inner diameter between two circumferential curved surface portions formed between the two parallel flat portions provided on the shaft. The shaft insertion member according to claim 4.
前記導入穴の前記二つの曲面部間の内径は、前記圧入軸穴の二つの円周状の曲面部間の内径と同じであることを特徴とする請求項5記載の軸挿入部材。 The inner circumference of the introduction hole is composed of two inclined plane portions and two circumferential curved portions formed between the two inclined plane portions,
The shaft insertion member according to claim 5, wherein an inner diameter between the two curved surface portions of the introduction hole is the same as an inner diameter between two circumferential curved surface portions of the press-fit shaft hole.
前記軸挿入部材は、
前記軸に平行な平行平面部を有しかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、
前記軸が挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなるように傾斜する傾斜平面部を設けた導入穴を有し、
前記軸は、
前記圧入軸穴の前記平行平面部に圧着する平行平面部を有する圧入軸部を有することを特徴とする軸と軸挿入部材の結合構造。 A shaft and a shaft insertion member into which the shaft is inserted;
The shaft insertion member is
A press-fit shaft hole having a parallel plane portion parallel to the shaft and press-fitting the shaft;
On the upstream side of the press-fit shaft hole in the insertion direction in which the shaft is inserted, has an introduction hole provided with an inclined flat portion that is inclined so that the hole diameter decreases toward the press-fit shaft hole,
The axis is
A coupling structure of a shaft and a shaft insertion member, comprising a press-fit shaft portion having a parallel plane portion that is crimped to the parallel plane portion of the press-fit shaft hole.
前記現像剤担持体には、軸が形成されるとともに該軸が挿入される軸挿入部材が設けられ、
前記軸挿入部材は、内部に前記軸に平行な平面部が設けられかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、前記軸の挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなる傾斜平面部を有する導入穴が設けられることを特徴とする現像装置。 A developing device having a developer carrier for holding a developer on the surface,
The developer carrying member is provided with a shaft insertion member on which a shaft is formed and into which the shaft is inserted,
The shaft insertion member is provided with a flat portion parallel to the shaft therein, and has a hole diameter on the upstream side of the press-fit shaft hole in the insertion direction in which the shaft is inserted and a press-fit shaft hole into which the shaft is press-fitted. A developing device comprising an introduction hole having an inclined flat portion that decreases toward the press-fit shaft hole.
前記軸挿入部材は、前記挿入方向における最下流側に設けられ前記回転支持軸を圧入する円筒形軸穴が設けられ、
更に、前記圧入軸穴は、前記挿入方向における前記円筒形軸穴の上流側に設けられ、
前記圧入軸部は、前記挿入方向における前記回転支持軸の上流側に設けられたことを特徴とする請求項8記載の現像装置。 The shaft is provided with a rotation support shaft on the most downstream side in the insertion direction,
The shaft insertion member is provided with a cylindrical shaft hole that is provided on the most downstream side in the insertion direction and press-fits the rotation support shaft,
Furthermore, the press-fit shaft hole is provided on the upstream side of the cylindrical shaft hole in the insertion direction,
The developing device according to claim 8, wherein the press-fit shaft portion is provided on an upstream side of the rotation support shaft in the insertion direction.
前記圧入軸部の前記平行平面部は、互いに平行な二つの平行平面部であり、
前記圧入軸穴の前記平行平面部間の距離は、前記圧入軸部の前記平行平面部間の距離より小であることを特徴とする請求項9記載の現像装置。 The parallel plane part of the press-fit shaft hole is two parallel plane parts parallel to each other,
The parallel plane part of the press-fit shaft part is two parallel plane parts parallel to each other,
The developing device according to claim 9, wherein a distance between the parallel plane portions of the press-fit shaft hole is smaller than a distance between the parallel plane portions of the press-fit shaft portion.
前記導入穴の前記傾斜平面部は2面でありかつ前記傾斜平面部の前記挿入方向における下流端は前記圧入軸穴の前記平行平面部とつながり、
前記導入穴の内周は前記二つの傾斜平面部と、前記二つの傾斜平面部の間に形成された二つの円周状の曲面部からなり、前記導入穴の前記円周状の曲面部は前記圧入軸穴の前記円周状の曲面部と径が等しいことを特徴とする請求項10記載の現像装置。 The inner periphery of the press-fitted shaft hole is composed of the two parallel plane portions and two circumferential curved portions formed between the two parallel plane portions,
The inclined plane portion of the introduction hole has two surfaces, and the downstream end of the inclined plane portion in the insertion direction is connected to the parallel plane portion of the press-fit shaft hole,
The inner periphery of the introduction hole is composed of the two inclined plane portions and two circumferential curved portions formed between the two inclined plane portions, and the circumferential curved portion of the introduction hole is The developing device according to claim 10, wherein the diameter of the press-fitted shaft hole is equal to that of the circumferential curved surface portion.
前記ローラ部材には、該軸が形成されるとともに前記軸が挿入される軸挿入部材が設けられ、
前記軸挿入部材は、内部に前記軸に平行な平面部が設けられかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、前記軸の挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなる傾斜平面部を有する導入穴が設けられることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus having a roller member having a shaft,
The roller member is provided with a shaft insertion member in which the shaft is formed and the shaft is inserted,
The shaft insertion member is provided with a flat portion parallel to the shaft therein, and has a hole diameter on the upstream side of the press-fit shaft hole in the insertion direction in which the shaft is inserted and a press-fit shaft hole into which the shaft is press-fitted. An image forming apparatus comprising an introduction hole having an inclined flat portion that decreases toward the press-fit shaft hole.
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