CN101373003B - 恒速万向节及成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种恒速万向节，其包括包含开放式端部的环形空间的外环；多个外部槽，其在环形空间的外壁的轴向延伸，并且彼此在圆周方向上等间隔；以及多个内部槽，其在环形空间的内壁的轴向延伸，并且分别与外部槽相对；并且球笼被构造成支承沿着内壁和外壁滑动的球。外环和/或球笼由合成树脂制成。当球笼的一部分插入到环形空间并且通过球笼支承的球接合在内部槽和外部槽时，球笼和外环之一的驱动力被传送给了球笼和外环中的另一个。

Description

恒速万向节及成像装置

技术领域

本发明涉及一种恒速万向节及成像装置。

背景技术

众所周知，恒速万向节是将汽车驱动轴的旋转扭矩传送给车轴的驱动力传送装置中的一种。恒速万向节可以以恒定的旋转速度将驱动力在驱动侧的驱动轴和从动侧的轴向对准的从动轴之间传送，同时允许驱动轴之间存在角度偏移。恒速万向节不仅用于汽车，也用于其他装置。例如，日本专利公开2006-106681号公报(专利文献1)公开了一种成像装置，其使用了恒速万向节连接驱动电机的输出轴和感光器的旋转轴。

三球式万向节，例如公开在日本已审查专利公报52-34699号(专利文献2)中的三球式万向节被称为恒速万向节。这种三球式万向节包括一个外环和一个球笼，它们在轴向对准。外环包括具有开口端的环形空间。轴向延伸的外部槽形成在环形空间的外壁中，在圆周方向上有120度的角度间隔。此外，轴向延伸的内部槽形成在环形空间的内壁以与外部槽相对。在球笼中，球支撑孔形成于圆周方向上120度角度的间隔，在外围壁上形成的空心滚筒被插入到外环的环形空间中。球被支承在每个球支承孔中。球笼被插入到外环的环形空间中以使得这些球接合外部和内部的槽。然后，如果外环和球笼之一作为驱动侧旋转，那么驱动侧的旋转力通过被若干球接合的内部和外部的槽传送给从动侧。

日本专利公开文献NO.2006-118703(专利文献3)公开了一种如下描述的恒速万向节。外环的环形空间的内壁包括从内部槽的开放侧的端点延伸的延伸部分。在这个延伸部分中，形成有从相应的内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部延伸的内壁锥形部分，从而环形空间的内径和内壁锥形部分的槽的宽度从内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部增大。环形空间的外壁包括另一个延伸部分，其从外部槽的开放侧端点开始延伸。在这个延伸部分中，形成有从外部槽相应的开放侧端点朝向外壁的开放式端部延伸的外壁锥形部分，从而环形空间的外径和外壁锥形部分的槽的宽度从外部槽的开放侧端点朝向外壁的开放式端部增大。

根据专利文献3所述的恒速万向节，当球笼被轴向移动到部分插入外环的环形空间以便通过球笼支承的球接合外环的外部和内部槽时，如果球和内部及外部槽之间存在相位差，球就会和外壁锥形部分和内壁锥形部分相接触。当为了能够部分插入外环中而将球笼与球一起轴向地移动与外壁锥形部分和内壁锥形部分相接触时，轴向移动球笼的部分轴向力被通过外壁锥形部分和内壁锥形部分转化为旋转力。因此，外环相对于球笼旋转，从而球的相位与槽(内部槽和外部槽)匹配。这样，外环通过球笼的轴向运动相对于球笼旋转，从而球的相位与槽(内部槽和外部槽)匹配。因此，通过球笼支承的球能够很容易地接合外环的外部槽和内部槽。

但是，专利文献3的恒速万向节存在的问题是，在某些情况下，有时很难轴向移动球笼以将由该球笼支承的球顺利地插入到外环的外部槽和内部槽之间的环形空间中。

本发明的发明人研究了这个问题并且找到如下方法。

图19是示出了专利文献2中通过球笼250支承的球252如何接合外环240的环形空间244。注意到图19是一个侧面截面图，是在垂直于轴向的方向上，从球笼250的侧面看的恒速万向节的图。

参照图19，当球252通过外壁锥形部分245a以及相应的内壁锥形部分246a引导以接合外部槽245时，球252就被卡在外壁锥形部分245a的轴向边缘245b和外部槽245的边缘的接合部。这增大了插入的阻力，从而球252不能顺利地插入到外环240的外部槽245和相应的内部槽246之间的环形空间244中。

更进一步地，仍旧参照图20，当球252和槽(内部槽246和外部槽245)之间存在60度的相位差时，球252就与相邻内壁锥形部分246a之间的直的部分J接触。因此，施加在环形空间244的内壁上的轴向力不能转化成旋转力。施加在外壁锥形部分245a上的轴向力的一部分能够转化成旋转力。因此，旋转外环240或者球笼250的力减小，从而外环240不能顺利地相对于球笼250旋转。因此，通过球笼250支承的球252不能顺利地插入外环240的外部槽245和内部槽246之间的环形空间244中。

发明内容

根据上述描述，本发明提供了一种恒速万向节以及成像装置，它们允许被球笼支撑的球顺利地插入到外环的外部槽和内部槽之间的环形空间。

根据本发明的一个实施例，提供了一种恒速万向节，其包括：包含开放端部的外环；多个外部槽，其在环形空间的外壁轴向延伸，并且彼此在圆周方向上间隔相等；以及多个内部槽，其在环形空间的内壁轴向延伸，并且与各个外部槽相对；以及球笼，其构造成支承沿着内壁和外壁滑动的球。外环和/或球笼是由合成树脂制成。当球笼的一部分插入到环形空间并且通过球笼支承的球被接合在外部槽和内部槽中时，球笼和外环之一的驱动力被传送给球笼和外环中另一个。内壁包括延伸部分，其从内部槽的开放侧端点朝向球笼延伸。从相应的内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部延伸的内壁锥形部分形成在延伸部分中，从而环形空间的直径和内壁锥形部分的宽度从内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部增大。内部槽的开放侧端点比外部槽的开放侧端点更接近环形空间的开放式端部。

根据上述描述的实施例，由于内部槽的开放侧端点比外部槽的开放侧端点更接近环形空间的开放式端部，球首先和内部槽接合，然后再与外部槽接合。因此，当球接合外部槽时，球的相位已经与外部槽的相位相匹配，并且球不会卡在外壁锥形部分的轴向边缘和外部槽的边缘的接合部。因此，就可能减小通过球笼支承的球插入到外环的外部槽和内部槽之间的环形空间中的阻力，因而球可以顺利地插入到外环的外部槽和内部槽之间的环形空间中。

在本发明的一个实施例中，提供了一种恒速万向节，其包括外环，包括带有开放式端部的环形空间；在环形空间的外壁圆周方向120度间隔的轴向延伸的三个外部槽；以及在环形空间的内壁轴向延伸并且与各个外部槽相对的三个内部槽；以及球笼，其包括球支承部分，被构造成支承球，从而球沿着在圆周方向以120度隔开的内壁和外壁滑动。外环和/或球笼由合成树脂制成。当球支承部分插入到环形空间、并且通过球支承部分支承的球接合到内部槽和外部槽中时，球笼和外环之一的驱动力被传送给球笼和外环中的另一个。内壁包括延伸部分，其从内部槽的开放侧端点延伸到球笼。具有锥形形状并且从相应的内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部延伸的内壁锥形部分形成在延伸部分中，从而环形空间的直径和内壁锥形部分的槽宽度从内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部增大。相邻内壁锥形部分的边缘相交于内壁的开放式端部。

根据上述实施例，由于相邻内壁锥形部分的边缘相交于内壁的开放式端部，当通过球笼支承的球插入到内部槽和外部槽之间的环形部分时，即使球和内部槽以及外部槽之间存在60度的相位差，也可以使得球与内壁锥形部分的开放式端部接触。因此，即使球和内部槽以及外部槽之间存在60度的相位差，作用到环形空间内壁的部分轴向力还是可以被转化成内壁锥形部分的旋转力，因而球笼可以相对外环顺利地旋转。因此，就可减小通过球笼支承的球插入到外环的外部槽和内部槽之间的环形空间的阻力，因而球可以顺利地插入到外部槽和内部槽之间的环形空间中。

在本发明的实施例中，提供了一种成像装置，其包括：包含可旋转的主体并且可拆卸地连接到成像装置主体的单元；以及连接单元，其被够成连接设置在所述单元中的从动轴和设置在装置主体中的驱动轴。驱动轴被构造成将将驱动力传送给旋转主体，并且驱动轴被构造成通过驱动源的驱动力旋转。连接单元是上述恒速万向节之一。

根据本发明的一个方面，可以减小通过球笼支承的球插入到外环的外部槽和内部槽之间的环形空间的阻力，因而可以很容易地接合球笼和外环。

附图说明

图1是示出根据一个实施例的印刷机的简要结构示意图；

图2是示出处理卡盒的放大示图；

图3A是示出连接到印刷机及其附近的处理卡盒的侧面剖视图；

图3B是示出将处理卡盒从印刷机及其附近移除的侧面剖视图；

图4是示出驱动装置的简要结构示图；

图5是示出恒速万向节的侧面剖视图；

图6是示出外环的杯形部分的侧面剖视图；

图7是示出外环的杯形部分的侧面剖视图；

图8是示出球笼的球支承部分的侧面剖视图；

图9是沿着图5中的线II-II的横截面图；

图10是示出杯形部分如何通过插入部分被接合并且固定到支架上的侧面剖视图；

图11是示出当球和轨道槽存在60度相位差时外环如何接合球笼的视图；

图12示出内部槽和内壁锥形面之间的接合部的侧面剖视图；

图13是示出根据另一个实施例的恒速万向节的示意图；

图14是示出恒速万向节被用于连接驱动装置和处理卡盒的实施例的示意图；

图15A是示出恒速万向节的周边的简要结构示图，其中处理卡盒还没有装到印刷机上；

图15B是示出了恒速万向节的周边的简要结构示图，其中处理卡盒已经装到印刷机上；

图16是示出串联式直接转印彩色成像装置的示意图；

图17是示出使用中间转印辊的串联式中间转印彩色成像装置的示意图；

图18是示出单色成像装置的示意图；

图19是示出根据现有技术的恒速万向节，通过球笼支承的球如何接合到外环的环形空间的示图；以及

图20是示出了根据现有技术的恒速万向节，当球和轨道槽存在大约60度的相位差时，通过球笼支承的球如何接合到外环的外形空间的。

具体实施方式

下面将阐述作为本发明实施例的成像装置的电子照相印刷机(下文中将简称为印刷机)。

首先，下面描述了这种印刷机的基本结构。图1是示出了该印刷机的结构的简图。参照图1，印刷机包括四个处理卡盒1Y、1C、1M及1K，用于分别产生黄、青、品红以及黑色调色剂图像(此后分别称作Y、C、M及K)。即使处理卡盒1Y、1C、1M及1K使用不同颜色的调色剂(toner)，即Y、C、M及K，但是处理卡盒1Y、1C、1M及1K具有相同的结构。当它们的使用寿命结束时，处理卡盒1Y、1C、1M、及1K就要被更换。值得注意的是，由于处理卡盒1Y、1C、1M及1K具有相同的结构，下面的描述中省略了表示相应的调色剂颜色的参考字母Y、C、M及K。

参照图2，处理卡盒1包括，内部一个框(未示出)，辊式感光器2、辊清洁单元3、充电单元4、显影单元5，以及润滑剂施加单元6。处理卡盒1可以从印刷机的主体移除，从而可以一次替换所有的消耗部件。

充电单元4均匀地为感光器2的表面充电，该感光器可以通过驱动单元(未示出)顺时针旋转(如图2所示)。图2的充电单元4是非接触式充电辊，并且其被构造为使逆时针旋转(如图2所示)的充电辊4a(旋转体)在不接触感光器2的情况下均匀地为感光器2充电，同时从电源(未示出)接受充电偏压。注意到，其他类型的充电单元，如被动电晕管式(scorotron type)、电晕管式，以及接触辊式都可以用作充电单元4。

充电偏压可以通过在直流电上叠加交流电，或者只施加直流电而被施加到接触式或非接触式充电辊4a。在接触式充电辊4a中在直流电上叠加交流电的充电偏压的好处在于，即使充电辊4a的电阻响应于由于交流电的持续电流控制导致的环境变化而波动，充电辊4a的表面电压不会受电阻波动的影响。然而，这将增加电源供应单元的成本，并且由于高频交流电而有噪音问题。另一方面，在非接触式充电辊4a的情况下，由于感光器2和充电辊4a之间空隙波动的影响，使用在直流电上叠加交流电的充电偏压不能使得感光器表面均匀充电，这将导致图像的密度不均匀。因此，需要一个根据空隙波动来校正充电偏压的单元。

充电辊4a可以通过感光器2的旋转而旋转，或者是通过驱动力驱动，该驱动力通过齿轮或者类似物从驱动感光器2的驱动源接收。在低速机器的情况下，通常是通过感光器2的旋转来旋转充电辊4a。在需要提供高速度以及高质量图像的情况下，通常是用从驱动感光器2的驱动源接收的驱动力来驱动充电辊4a。

在图2中，提供了清洁充电辊4a的表面的充电辊清洁器4b以防止由于污染物粘附到充电辊4a上导致感光器2不能被充电到目标电压值。这防止由于充电不足导致的图像缺陷。充电辊清洁器4b一般由是黑色素形成，并且其被构造成与充电辊4a一同旋转。

显影单元5包括第一显影剂容器5e，其中设置有第一传送螺钉(screw)5a。显影单元5还包括第二显影剂容器5f，其设置有调色剂浓度传感器5c，该调色剂浓度传感器5c包括磁导率传感器、第二转印螺钉5b、显影辊5g，以及刮刀5d。这两个显影剂容器5e和5f装有显影剂(未示出)，该显影剂包含磁载体和充有负电荷的调色剂。第一传送螺钉5a通过驱动单元(未示出)而旋转以将第一显影剂容器5e中的显影剂从近侧传送到远侧(如图2所示)。然后显影剂穿过第一显影剂容器5e和第二显影剂容器5f之间的分隔墙中的开口，并进入第二显影剂容器5f。第二显影剂容器5f中的第二转印螺钉5b通过驱动单元(未示出)而旋转，用于将显影剂从远侧传送到近侧(如图2所示)。固定在第二显影剂容器5f底部的调色剂浓度传感器5c检测所传送的显影剂的调色剂浓度。在用于传送显影剂的第二转印螺钉5b的上部，显影套筒5h内部设置有显影辊5g，所述显影套筒逆时针旋转(如图2所示)。磁性辊5i设置在显影辊5g内。由于磁性辊5i的磁力作用，通过第二转印螺钉5b传送的显影剂移动到显影套筒5h的表面。在通过以预定距离与显影套筒5h隔开的刮刀5d调整显影剂的量之后，显影剂被传送到与感光器2相对的显影区域，因此调色剂粘附到感光器2上的静电潜像上。因此，感光器2上形成了调色剂图像。在调色剂被用于显影图像之后，通过显影辊5g的显影套筒5h的旋转，显影剂回到第二转印螺钉5b。当显影剂被传送到近侧时(如图2所示)，显影剂通过开口(未示出)回到第一显影剂容器5e中。

调色剂浓度传感器5c的磁导率探测结果作为电压信号传送到控制单元(未示出)。由于显影剂的磁导率与显影剂的调色剂浓度有关，因此调色剂浓度传感器5c输出对应于调色剂的调色剂浓度的电压值。控制单元包括RAM，其存储调色剂浓度传感器5c的目标输出电压Vtref数据。显影单元5比较调色剂浓度传感器5c的输出电压值和目标电压值Vtref，并且根据比较结果在一时间段内驱动调色剂供应设备(未示出)。因此，在第一显影剂容器5e内，适宜量的调色剂被供应给显影剂，由于使用调色剂显影图像，显影剂的调色剂浓度降低。通过这种方式，第二显影剂容器5f的显影剂调色剂浓度被保持在预定范围内。

清洁单元3的配置为去除没有转移到感光器2上并且残留在该感光器2表面的残留的调色剂。清洁单元3包括清洁刀11a，其在相反方向邻接感光器2的表面。清洁单元3还包括收集单元11b，其收集由清洁刀11a从感光器2的表面上去除的残留调色剂。在收集单元11b中设置有用于将收集在收集单元11b中的调色剂传送到废调色剂瓶(未示出)的传送螺丝钻14。

感光器2表面的残留调色剂通过清洁刀11a去除。在清洁刀11a边缘上累积的残留的调色剂掉进收集单元11b中。然后，残留调色剂被作为废调色剂通过传送螺丝钻14传送到废调色剂瓶(未示出)中，并储存在其中。废调色剂瓶中储存的废调色剂是通过维护人员等收集的。在一个可选的实施例中，收集在收集单元11b中的残留调色剂可以作为可循环的调色剂而传送到显影单元5中以便被再次用于显影。

润滑剂施加单元6施加固体润滑剂6a，该固体润滑剂通过将模铸润滑剂施加到感光器2的表面形成，用于减少感光器2表面的摩擦系数。固体润滑剂6a被按压弹簧6b按压到可旋转的毛刷6c上，因此润滑剂可以通过毛刷6c施加到感光器2上。硬脂酸锌是最常用的润滑剂。绝缘PET、导电PET、丙烯酸纤维或者类似物均可以用于作毛刷6c的刷子。施加到感光器2表面的润滑剂被制成具有均匀的厚度，并且通过润滑剂施加刮刀6d固定到感光器2的表面。在感光器2表面施加润滑剂可以防止感光器2生膜。

再次参照图1，光学记录单元20设置在处理卡盒1Y、1C、1M及1K之下。光学记录单元20是潜像形成单元，并且配置成根据图像信息将激光束L发射到处理卡盒1Y、1C、1M及1K的每个感光器上。因此，Y、C、M及K静电潜像分别形成在感光器2Y、2C、2M及2K上。光学记录单元20利用多边形镜21反射由光源射出的激光束L，并且通过多个光学透镜和镜子直接将激光束L射到相应的感光器2Y、2C、2M及2K上。多边形镜21可通过马达旋转。

在光学记录单元20之下，第一给纸盒31以及第二给纸盒32垂直排列。作为转印介质的若干转印纸P被堆卡在每个给纸盒31以及32内。第一给纸辊31a和第二给纸辊32a分别与第一给纸盒31和第二给纸盒32顶部的纸张P接触。当第一给纸辊31a通过驱动单元(未示出)逆时针旋转时，第一给纸盒31中的顶部纸张P被向给纸通道33排出，该给纸通道在给纸盒31以及32的右侧垂直延伸(如图1所示)。当第二给纸辊32a通过驱动单元(未示出)逆时针旋转时，第二给纸盒32中的顶部纸张P被朝向给纸通道33排出。多个转印辊对34设置在给纸通道33中。供给到给纸通道33的转印张P通过每个转印辊对34之间的咬合以在给纸通道33中从下侧传送到上侧(如图1所示)。

阻挡辊对35设置在给纸通道33的端部。当通过转印辊对34供给的转印纸P被夹在阻挡辊对35的辊之间时，阻挡辊对35停止旋转。然后，在合适的时间，阻挡辊对35重新旋转以将转印纸张P传送到第二转印咬合辊夹(如下所述)。

转印单元40设置在处理卡盒1Y、1C、1M及1K的上侧。转印单元40包括中间转印带41，它环状逆时针移动。转印单元40除了包括中间转印带41以外还包括，清洁带单元42、第一支架43，以及第二支架44。转印单元40还包括四个主转印辊45Y、45C、45M及45K、第二备用转印辊46、驱动辊47、辅助辊48，以及张紧辊49。中间转印带41围绕这八个辊延伸，并且通过驱动辊47的旋转而环状逆时针移动。中间转印带41被夹在四个主转印辊45Y、45C、45M及45K和各个感光器2Y、2C、2M及2K之间，形成主转印咬合转印咬合。与调色剂的极性相反的转印偏压电极(如正的)被施加到中间转印带41的背面(内表面)。当环状移动时中间转印带41穿过Y、C、M及K主转印咬合转印咬合，从而感光器2Y、2C、2M及2K上的Y、C、M及K调色剂图像被转印到中间转印带41的外表面上并且彼此叠置(主转印)。因此，四色叠加的调色剂图像(在此处称作四色调色剂图像)形成在中间转印带41上。

设置在中间转印带41的回路外的第二备用转印辊46和第二转印辊50形成第二转印咬合转印咬合，中间转印带41移动通过该咬合。在四色调图像在中间转印带41上形成的同时，上述阻挡辊对35将转印纸张P朝向第二转印咬合转印咬合供给。通过第二转印偏压的施加而在第二备用转印辊46和第二转印辊50之间形成电场，而咬合压力和第二转印电场将导致中间转印带41上的四色调图像被转印到第二转印咬合中的转印纸张P(第二转印)上。由于传送的转印纸张P是白色的，四色调图像形成全色调图像。

第二转印咬合中没有转印到转印纸张P上的调色剂残留在中间转印带41上。残留的调色剂被带清洁单元42去除。

包括压力辊61和固定带单元62的定影单元60设置在第二转印咬合的上侧。定影单元60的固定带单元62使得固定带64围绕加热辊63、张紧辊65以及驱动辊66在逆时针方向环状移动。加热辊63包括热源，例如卤素灯，其从内侧加热固定带64。顺时针旋转的压力辊61在与加热辊63相对的位置与固定带64的外表面邻接。因此，压力辊61与固定带64形成定影咬合。

已经通过第二转印咬合的转印纸张P与中间转印带41分开，并且被供给到定影单元60。当从下侧至上侧通过定影咬合时，转印纸张P被固定带64加热并被按压在其上，因此全色调图像就被定影到转印纸张P上。

在这个定影过程之后，转印纸张P穿过纸张输出辊对67的辊之间，并被送出印刷机。印刷机主体的外壳的上表面上设置有堆叠部件68。通过纸张输出辊对67从印刷机中输出的转印纸张P在堆叠部件68中互相叠置。

装有Y、C、M及K调色剂的四色调色剂盒120Y、120C、120M及120K被设置在转印单元40的上侧。四色调色剂盒120Y、120C、120M及120K中的Y、C、M及K调色剂被适当地供应到处理卡盒1Y、1C、1M及1K的显影单元。调色剂盒120Y、120C、120M及120K可以从独立于处理卡盒1Y、1C、1M及1K的印刷机主体上拆除。

在具有上述结构的印刷机中，四色处理卡盒1Y、1C、1M及1K、光学记录单元20、转印单元40等构成了调色剂成像单元，该调色剂成像单元在转印纸张P(记录介质)上形成调色剂图像。

图3A是示出连接到印刷机上的处理卡盒1的侧面剖视图。图3B是示出从印刷机及其附近移除处理卡盒1的侧面剖视图。这些图的左侧表示印刷机的前部而右侧表示印刷机的后部。参照图3A，处理卡盒1是可以从装置主体移除的单元，并且包括旋转主体。处理卡盒1设置在印刷机主体的前部附近的前板71和印刷机主体的后板70之间。参照图3B，中心孔从圆筒形感光器2的轴向端贯穿延伸至另一轴向端而形成。后板70在轴承(未示出)处可旋转地支承感光器的轴172(旋转体轴)。如图3A所示，当处理卡盒1被安装到印刷机内时，通过后板70支承的感光器轴172插入到感光器2(旋转主体)的中心孔中。中心孔的截面形状不是环形的，而可以是，例如D字形或椭圆形。感光器轴172具有与中心孔相同的截面形状。这种结构防止中心孔中的感光器轴172空转，因而可以将感光器轴172的驱动力传送到感光器2。

感光器轴172延伸通过印刷机主体的后板70，从而感光器轴172的后端设置在后板70的后侧。驱动装置80包括支架82、驱动马达81(驱动源)，以及恒速万向节130(驱动力传送单元)，并且其固定到后板70的表面，该表面与面对前板71的表面相对。驱动马达81和感光器轴172是线性排列的，从而驱动马达81的驱动力通过恒速万向节130传送给感光器轴172。

驱动马达81是所谓的直接驱动马达，其无需使用齿轮就可将驱动力传送给感光器2。不使用齿轮将驱动力从输出轴81a传送给感光器轴172可以防止由于齿轮偏心或齿轮齿距变化而导致的感光器2速度波动。

当将处理卡盒1从印刷机上移除时，可移动的前板71从前板71面对后板70的位置移动。然后处理卡盒1就从印刷机的后部到前部被拉出。值得注意的是，感光器2是通过处理卡盒1的框90支撑的。

图4是示出驱动装置80的结构示意图。在图4中，后板70的左侧是设置处理卡盒1(未示出)的单元侧，而后板70的右侧是设置驱动装置80的驱动力传送侧。驱动装置80包括固定到后板70的驱动力传送侧的表面的支架82、被固定到支架82后侧的驱动马达81，以及设置在支架82内的恒速万向节130(驱动力传送单元)。

支架82通过弯曲(例如挤压)金属片形成。支架82包括两个定位销82a和82b，用于插入后板70中的各个定位孔74和75中，以将支架82定位于后板70上。支架82还包括固定部分82c，用于将支架82通过螺钉固定到后板70上。在固定部分82c中设置螺钉孔(未示出)，其用于通过螺钉将支架82固定到后板70上。

安装在支架82的后表面的驱动马达81的输出轴81a延伸通过支架82的后表面中的环形孔，从而输出轴81a的前端位于支架82内，而马达主体位于支架82外。

感光器轴172(旋转主体轴)被按压安装到固定于后板70的轴承73中，并且延伸通过后板70。直径大于感光器轴172的直径的固定环173被安装在其预定的轴向位置上，围绕感光器轴172。该固定环173碰撞轴承73的单元侧表面，从而感光器轴172定位在相对装置主体的轴向方向。

支架82内的恒速万向节130连接轴向排列的输出轴81a和感光器轴172。如上所述，支架82是通过弯曲金属片形成的。因此，通过弯曲形成的弯曲角易于变化，从而很难将驱动马达81相对于后板70准确定位。因此，驱动马达81的输出轴81a倾向于相对于感光器轴172倾斜。根据此印刷机，即使输出轴81a是歪斜的，但由于输出轴81a和感光器轴172是和恒速万向节130相连的，因此就可以以恒定的速度将驱动力从输出轴81a传送给感光器轴172。

恒速万向节130在下面将参照图4-10更详细地描述。

恒速万向节130包括外环140和球笼150。感光器轴172连接到球笼150左边的轴向端部(如图4所示)。驱动马达81的输出轴81a连接到外环140的右轴向端部(如图4所示)。

外环140包括杯形部分141，其具有用以插入球笼150的开放式轴向端部。轴连接部分147具有圆筒形状，其从杯形部分141的另一个轴向端部沿着杯形部分141的中心轴延伸而设置。沿着杯形部分141中心轴延伸的内部凸起部分143设置在杯形部分141内部。环形空间144形成于杯形部分141和内部凸起部分143之间。杯形部分141、轴连接部分147，以及外环140的内部凸起部分143是由相同的树脂材料制成并且整体成型。

外环140包括三个在杯形部分141内圆周上的外部槽(轨道槽)145以及三个在内部突起部分143外圆周上的内部槽146(轨道槽)。参照图5，环形空间144具有用于插入球笼150的开放式轴向端部，并且具有一个与开放式端部相对的封闭式端部。输出轴81a被安装并固定到具有圆筒形状的轴连接部分147。

外壁的锥形部分145a设置为从每个外部槽145的开放侧端点e延伸。外壁锥形部分145a从外环140的中心轴的偏离以及外壁锥形部分145a的槽的宽度朝向开放式端部增大。内壁锥形部分146a设置为从每个内部槽146的开放侧端点f延伸。外环140从中心轴的偏离度朝向开放式端部减小，而内壁锥形部分146a的槽宽度朝向开放式端部增大。

如图5所示，内部槽146的开放侧端点f比外部槽145的开放侧端点e离开放式端部要近距离L。

参照图6，形成在杯形部分141的内圆周中的三个外部槽145在杯形部分141的轴向方向延伸，并且在圆周方向上彼此以120度的相位差(环向差)排列。类似地，形成在内部凸起部分143的外圆周中的三个内部槽146在内部凸起部分143的轴向方向延伸，并且在圆周方向彼此以120度相位差排列。外部槽145面对内部槽146越过环形空间144。

如图7所示，相邻的外壁锥形部分145a的圆周边缘145b在杯形部分141的开放式端部相交(形成接合部H)。相邻的内壁锥形部分146a的圆周边缘146a在杯形部分141的开放式端部相交(形成接合部G)。

球笼150包括处于前端的圆筒状插入部分151。参照图8中所示的侧面剖视图，插入部分151包括三个通孔151a(球支撑部分)以及在通孔151a中的可旋转支撑球152(球形体)。通孔151a形成在圆筒周向壁中，并且在圆周方向上以120度的相位差彼此排列。

通孔151a的直径A大于球152的直径B。内圆周保持突起151c(参见图8)，每个都从相应通孔151a的内圆周端部的内表面处突起，彼此以180度的相位差设置。外圆周保持突起151b，每个都从通孔151a的外圆周端部的内表面突起，彼此以180度的相位差设置。外圆周保持突起151b相对内圆周保持突起151c以90度的相位差而设置。每个外圆周保持突起151b防止通孔151a中的球152从插入部分151的外圆周出来。每个内圆周保持突起151c防止通孔151a中的球152从插入部分151的内圆周出来。

对置的保持突起151b和151c的内切圆直径优选为在球152直径的80-99％范围内。如果内切圆的直径小于80％，保持突起151b和151c就会过多地延伸至通孔151a内，以妨碍球152插入到通孔151a中。当保持突起151b和151c形成时，它们就被强制地从模具中移除。如果保持突起151b和151c过多地延伸到通孔151a中，突起151b和151c就可能会在从模具中取出时被损坏。由于这些原因，对置的保持突起151b和151c的内切圆直径优选为大于球152直径的80％。

因为通孔151a的直径A大于球152的直径B，球152可以在通孔151a内径向移动。因此，在球笼150的插入部分151插入外环140的环形空间144的过程中，当球152撞击外环140的杯形部分141时，球152向着球笼150的中心轴线移动。这将使得球笼150的插入部分151能够顺利插入到外环140的环形空间144中。

如图5所示，当球笼150的圆筒形插入部分151插入到外环140的杯形部分141的环形空间144时，通孔151a中的三个球152就被设置在分别形成于外环140的杯形部分141的内圆周中的外部槽145和形成于内部凸起部分143的外圆周中的内部槽146之间，并且因此不能在法线方向移动。然而，因为外部槽145和内部槽146在轴向延伸，所以球152可以在轴向方向移动。

如图9所示，当球笼150的圆筒形插入部分151插入外环140的杯形部分141的环形空间144时，通过球笼150的插入部分151支承的三个球152就通过相应外部槽145和内部槽146接合到环形空间144中。然后，当外环140随着驱动马达81(图4)的输出轴81a旋转时，驱动力就通过三个球152以恒定的速度传送到球笼150。因此，感光器轴172和感光器(未示出)以恒定速度旋转。

图5中的整体成型的杯形部分141、轴连接部分147，以及内部凸起部分143的树脂材料是注射成型合成树脂。注射成型的合成树脂可以是热塑性树脂或者是热固性树脂。注射成型的合成树脂包括结晶树脂和非结晶树脂。即使结晶树脂和非结晶树脂都可以被使用，但由于非结晶树脂具有较低的刚性并且其相应施加到扭矩大于可接受的扭矩水平时突然断裂，所以更优选结晶树脂。此处使用的注射成型的合成树脂最好具有高润滑性。这样的合成树脂的实例可以包括聚缩醛(POM)、尼龙、可注射成型的氟树脂(例如，PFA、FEP以及ETFE)、可注射成型的聚酰亚胺、聚亚苯硫化物(PPS)、所有芳香聚酯、聚苯醚酮(PEEK)，以及聚酰亚胺。这些合成树脂可以单独使用或者两种或更多混合作为混合树脂使用。具有相对较低润滑性的合成树脂也可以作为树脂混合物使用，其包括一种或多种上述合成树脂。

杯形部分141等的最佳合成树脂包括POM、尼龙、PPS，以及PEEK。尼龙的实例可以包括尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12、尼龙46，以及分子链中具有芳香环的半芳香尼龙。在这些中，POM、尼龙，以及PPS均提供较好的耐热性及润滑性，并且相对便宜，因此使用它们可以降低恒速万向节130的成本。PEEK具有较好的机械强度及润滑性，未添加加强剂和润滑剂，并且因此使用PEEK可以提高恒速万向节130的性能。

根据上述恒速万向节130，由于杯形部分141是由树脂材料组成，外环140比现有技术中使用金属材料的杯形部分141更轻。另外，由于杯形部分141的内圆周由树脂材料制成，因此，与现有技术中金属材料制成的杯形部分相比，可以在不对环形空间144施加润滑油的情况下使得外环140和球笼150互相顺利相对旋转并且减少了噪音。因此，可以减少印刷机的恒速万向节130的重量，减小了扭矩传送过程中的运行噪音，并且不需要施加润滑油。因此，恒速万向节130没有噪音以及润滑油的污染的限制，并且可以用于机器中，例如办公设备、音频设备、医疗设备、消费类电子产品，以及食品生产机器等，而现有技术中的恒速万向节是不能用的。

滑动性可以通过添加固态润滑剂或者润滑油到杯形部分141等的树脂材料中来提高。固体润滑剂的实例包括PTFE、石墨，以及二硫化钼。玻璃纤维、碳纤维、各种类型的矿物纤维(须状物)可以与树脂材料混合以增加强度。固体润滑剂或者类似物可以一起使用。

球152可以包括轴承钢、不锈钢球、瓷球，以及合成树脂球。其中，优选不锈钢球，因为不锈钢球不生锈并且便宜。

根据这个实施例的印刷机，外环140和球笼150均由树脂材料制成。球笼150优选的树脂材料和外环140优选的树脂材料是相同的。由树脂材料制成的球笼150实现了重量的进一步减轻。

根据这种印刷机，如图3B，与感光器轴172(旋转主体轴)一起旋转的感光器2被用作潜像载体。感光器轴172连接到恒速万向节130上。因此，如上所述，即使由于支架82弯曲的准确度的变化，驱动马达81的输出轴81a相对感光器轴172歪斜，但驱动力仍然能够以恒定速度传送给感光器2。更进一步，如图3A和3B所示，感光器轴172延伸通过并接合感光器2的中心孔，该中心孔轴向延伸通过感光器2。这种结构使得感光器2和处理卡盒1可以从装置主体移除，同时感光器轴172固定在装置主体上。

再次参照图4，外环140包括轴连接部分147，其具有圆筒形状且从杯形部分141的一个轴向端部轴向突出。驱动马达81的输出轴81a安装在轴部分153的空心部分。因此，外环140轴向连接到输出轴81a。

感光器轴172在端部具有空心结构，球笼150的轴部分153插入到空心结构中，从而感光器轴172连接到球笼150上。推力支承部件174安装在感光器轴172的端部周围。这样，推力支承部件174、感光器轴172，以及轴部分153在感光器轴172的端部彼此叠置。每个感光器轴172和轴部分153具有通孔(未示出)，其在垂直于轴向的方向延伸。更进一步地，空心推力支承部件174具有通孔(未示出)，其在外圆周表面的局部在垂直于轴向的方向上延伸。空心推力支承部件174还具有螺钉孔，其与越过空心部分的通孔相对。这些通孔与螺钉孔沿直线排列，从而螺钉175插入推力支承部件174、感光器轴172以及轴部分153等的通孔中。因此螺钉175旋入推力支承部件174的螺钉孔中。使用这种方式，球笼150就固定到感光器轴172。

如图4所示，具有圆筒形状的推力支承部件174紧紧地安装在插入部分151和轴承73之间。这防止感光器轴172从轴承73中滑出。这样，根据这种印刷机，感光器轴172就插入到直径大于感光器轴172的推力支承部件174中，并且推力支承部件174设置在球笼150和轴承73之间。因此，就能防止感光器轴172从轴承73中出来。

下面描述感光器轴172如何连接到输出轴81a。

参照图4，感光器轴172是从处理卡盒1(未示出)的侧边安装到固定在印刷机主体的后板70的轴承73上。促使固定环173撞击轴承73的处理卡盒侧的表面，从而感光器轴172相对于印刷机主体在轴向定位。

然后推力支承部件174围绕感光器轴172的端部部分安装，通过后板70朝驱动装置80延伸。球笼150的轴部分153插入空心部分。然后球笼150和推力支承部件174通过螺钉175固定到感光器轴172上。

如上所述将感光器轴172连接到装置主体上以后，驱动马达81的输出轴81a和连接到输出轴81a的外环140被插入到形成于支架82的后表面内的环形孔中，如图10所示。然后，连接到感光器轴172的球笼150的插入部分151就被插入到外环140的杯形部分141以使得外环140可以接合球笼150。在这一步中，如果球152和轨道槽(内部槽146和外部槽145)之间存在相位差，那么球152通过内壁锥形部分146a和外壁锥形部分145a引导，并且球笼150或者外环140通过驱动马达81的插入部分旋转。因此，球152的相位与轨道槽(内部槽146和外部槽145)的相位相匹配。当球152的相位与轨道槽(内部槽146和外部槽145)的相位相匹配时，球笼150的插入部分151插入到外环140的环形空间144，从而通过球笼150的插入部分151支承的三个球152通过相应的外部槽145和内部槽146接合环形空间144。在球笼150用这种方式接合外环140之后，驱动马达81通过螺钉固定到支架。

根据如图5所示的恒速万向节130，内部槽146的开放侧端点f比外部槽145的开放侧端点e离开放式端部近距离L。因此，球152首先接合内部槽146，然后再接合外部槽145。因此，当球152与外部槽145接合时，球152的相位已经与外部槽145的相位相匹配，并且球152不再卡在外壁锥形部分145a的轴向边缘145b和外部槽145的边缘145c的接合部I(如图7)。这减小了被球笼150支承的球152插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144的阻力，从而使得球笼150和外环140的接合变得容易。

根据图7所示的恒速万向节130，外壁锥形部分145a形成为使得相邻的外壁锥形部分145a的圆周边缘145b彼此相交。内壁锥形部分146a形成为使得相邻的内部锥形部分146a的圆周边缘146b彼此相交于杯形部分141的开放式端部。如图11所示，如果球笼150接合外环140导致球152与轨道槽(外部槽145和内部槽146)之间存在60度的相位差，那么球152就在内壁锥形部分146a的开放式端部接触到相邻的内壁锥形部分146a的圆周边缘146b的接合部G。当球笼150从图11的位置移动到球152内部槽146及外部槽145接合时，轴向力作用到接合部G和H上。作用到接合部G和H上的部分轴向力被转化成旋转力，因此外环140如图11所示顺时针旋转或者逆时针旋转。这样，根据该实施例的恒速万向节130，内壁锥形部分146a形成为使得相邻的内壁锥形部分146a的圆周边缘146b在开放式端部相交，并且因此，作用到内部凸起部分143上的部分轴向力可以被转化成旋转力。因此，可以使得外环140相对于球笼150顺利地旋转，相比于专利文献2中的恒速万向节，其相邻的内壁锥形部分的圆周边缘不相交于开放式端部。因此，可以减小通过球笼150支承的球152插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144的阻力，因此也就使得球笼150和外环140的接合变得容易。

相邻的内壁锥形部分146之间的侧面149(如图7)可以是锥形的，从而环形空间144的直径朝向开放式端部增大。这一结构使得内部凸起部分143的开放式端部的点G周围的区域的厚度增大。因此，就可能防止当球152撞击内部凸起部分143的点G周围的区域时内部凸起部分143的开放式端部被破坏。

如图5所示，外壁锥形部分145a相对于环形空间144的开放表面的倾斜角θ1可以做成大于内壁锥形部分146a相对环形空间144的开放表面的倾斜角θ2。用这一结构，当球笼150接合到与该球笼150同轴排列的外环140中时，球152将仅通过内壁锥形部分146a引导。外壁锥形部分145a的槽宽度朝向开放端部增大的幅度大于内壁锥形部分146a。因此，外壁锥形部分145a的曲线小于内壁锥形部分146a的曲线。因此，在外壁锥形部分145a中，在球笼150移动进入外环140期间，将外环140相对于球笼150旋转的力比内壁锥形部分146a中的小。

将外环140相对于球笼150旋转的力在当球152仅仅与内壁锥形部分146a接触以将用于将球笼150移动到内壁锥形部分146a上的力集中的情况下，要大于球152既与外壁锥形部分145a也与内壁锥形部分146a接触以将用于将球笼150移入外环140中的力分散到外壁锥形部分145a和内壁锥形部分146a中的情况。因此，外环140可以顺利的相对于球笼150旋转。因此，就有可能减小被球笼150支承的球152插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144的阻力，因此，球笼150与外环140的接合变得容易。

内部凸起部分143的开放式端部可以向球笼150延伸多于杯形部分141的开放式端部。用这一结构，球152当插入外环140的环形空间144时可以仅仅由内壁锥形部分146a引导。

如图12所示，内部槽146和内壁锥形部分146a的接合部在恒速万向节130的轴向截面具有弓形形状。根据这一结构，当球152接合内部槽146时，球152卡在内部槽146和内壁锥形部分146a接合部的风险要低于如图12中虚线所示的内部槽146和内部锥形部分146a的接合部具有矩形形状的情况。因此，球152就可能顺利地接合在内部槽146中。更进一步，如图12所示，外部槽145和外壁锥形空间145a的接合部可以具有弓形形状，使得球152能够顺利地接合外部槽145。

如图13所示，外壁锥形部分145a可以形成为使得其直径的中心在处于接合位置的球152与槽接合的位置的中点并从外部槽145的开放侧端点e向开放式端部增大。这种情况下，如果球152和槽之间存在60度的相位差，那么球152就不接触到外壁锥形部分145a。因此，就不可能将施加到杯形部分141的开放式端部的部分轴向力转化为旋转力，从而插入的阻力变大。为了避免这种问题，在图13的结构的情况下，内部凸起部分143的开放式端部可以设置为比杯形部分141的开放式端部更接近球笼侧面。然后在球152插入到外环140的环形空间144时就可能使球152首先接触内壁锥形部分146a。因此，使球笼150轴向移动的力仅仅作用到内壁锥形部分146a，从而由内壁锥形部分146a转化来的旋转力就会大于球152与杯形部分141的开放式端部的非锥形部分和相邻的内壁锥形部分146a的圆周边缘b的接合部G都接触的情况下的力。因此，相比于球152与杯形部分141的开放式端部的非锥形部分和相邻内壁锥形部分146a的圆周边缘b的接合部G都接触情况，外环140可以更加顺利地旋转，因而减小插入的阻力。

即使外环140或者球笼150中的任何一个都可以连接到输出轴81a，然而外环140优选地连接到输出轴81a，如图4所示。球152在外环140上比在球笼150上滑动的更多，并且因此外环140比球笼150更快磨损并且更快达到使用寿命的终点。在外环140连接到感光器轴172的情况下，当换掉外环140时，支架82也从后板70上移除，并且外环140被从通过后板70支承并且设置在装置主体内的感光器轴172上拆除。使用这种方式，如果外环140连接到感光器轴172上，外环140被从装置主体上移除，这导致更换工作非常困难。另一方面，在外环140连接到输出轴81a的情况下，当换掉外环140时，驱动马达81也从支架82上拆除，并且随后外环140被从装置主体上拆除以便更换。这样，如果外环140连接到输出轴81a，外环140可以在装置主体外部更换，使更换工作变得容易。也就是说，外环140连接到输出轴81a的情况下比外环140连接到感光器轴172的情况下更便于更换工作。因此，寿命比球笼150要短的外环140连接到输出轴81a的情况下比将球笼150连接到输出轴81a的情况下更便于维护机器。

在一个可选的实施例中，如图14所示，外环140连接到感光器轴172上，该感光器轴172可以随处理卡盒1一起从装置主体上拆除，其构成了可从装置主体上拆除的单元。球笼150连接到驱动马达81的输出轴81a上。因此，外环140通过将处理卡盒1连接到装置主体上与球笼150相接合。

图15A是示出恒速万向节130附近部分的结构示意图，其中处理卡盒1没有连接到印刷机主体上。图15B是示出恒速万向节130附近部分的结构示意图，其中处理卡盒1被连接到印刷机主体上。

前板71(未示出)是打开的，并且处理卡盒1被插入到印刷机主体内。因此，如图15A所示，从后板70延伸的引导销76被插入到处理卡盒1的引导孔90a中。随着引导销76插入到引导孔90a中，处理卡盒1进一步插入到装置主体中，从而处理卡盒1通过引导销76引导到外环140可以接合球笼150的位置处。

因此球笼150的插入部分151被插进外环140的环形空间144中。在这一步中，如果球152与轨道槽(内部槽146和外部槽145)之间存在相位差，球152就会被内壁锥形部分146a引导，并且球笼150或者外环140会通过处理卡盒1在插入方向的移动而旋转。因此球152的相位就和轨道槽(内部槽146和外部槽145)的相位相匹配。

当球152的相位和轨道槽(内部槽146和外部槽145)的相位相匹配时，球笼150的插入部分151就被插入到外环140的环形空间144中，从而通过球笼150的插入部分151支承的三个球152就通过相应的外部槽145和内部槽146与环形空间144接合。因此处理卡盒1被定位在相对于装置主体的径向上，并且连接在装置主体内部。

由于感光器2的感光器轴172用作处理卡盒1相对于装置主体定位的主基准，这就可能防止感光器轴172和输出轴81a不对准。但是，当由于安装误差或者制造误差导致后板70以一角度连接到装置主体时，输出轴81a是倾斜的，那么在输出轴81a和感光器轴172之间就形成了偏移角。

在这个实施例中，恒速万向节130被用于连接输出轴81a和感光器轴172。因此，即使输出轴81a和感光器轴172之间形成偏移角，然而球152在外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144中的轴向方向的滑动消除了速度的波动因素，因此使得感光器轴172的旋转速度恒定。因此这使得感光器2的旋转速度恒定并且防止诸如密度不均匀等图像缺陷，而无需为了防止形成偏移角θ提高连接精确度和零件精确度。相应地，也可以减少生产成本和零件成本同时防止诸如密度不均匀等图像缺陷。

恒速万向节130包括三个组件，即，外环140、球笼150，以及球152。也就是说，使用很少的组件就能实现感光器轴172恒定的旋转速度以及感光器轴172和输出轴81a之间的连接，因此实现了该装置成本的降低。

在恒速万向节130用于连接可移动单元和驱动装置的情况下，优选将外环140连接到可移动单元的旋转主体的轴上。用这一结构，寿命比球笼150要短的外环140可以很容易地与处理卡盒1一起从装置主体上移除。也就是，外环140可以很容易地被更换掉，从而装置的维护很便利。

本发明的上述实施例的恒速万向节130可以用作用于连接可从装置主体上移除的显影单元的显影辊的轴和驱动轴的连接单元，用于连接可从装置主体上移除的定影单元的定影辊的轴和驱动轴的连接单元，用于连接可从装置主体上移除的第二转印单元的第二转印辊的轴和驱动轴的连接单元，用于连接可从装置主体上移除的中间转印单元的驱动辊的轴和驱动轴的连接单元等等。本发明的实施例的恒速万向节130还可以用作用于连接显影单元的显影辊的轴和装置主体中的驱动轴的连接单元。

如图17所示，本发明可以应用于彩色成像装置，其使用圆筒形的中间转印体141来替代串联式中间转印电子照相彩色成像装置中的中间转印带41。如图16所示，本发明还可以应用于串联式直接转印彩色成像装置。如图19所示，本发明还可以应用于直接转印的单色成像装置，其包括一个如上所述的单色处理卡盒1，且被构造成在作为图像载体的感光器2上形成图像，使用转印辊50转印图像，以及在记录介质上记录图像。

根据该实施例的恒速万向节，由于内部槽146的开放侧端点f比外部槽145的开放侧端点e更接近于开放式端部，球152首先接合内部槽146再接合外部槽145。因此，当求152接合外部槽145时，球152的相位已经和外部槽145的相位相匹配，并且球152不会卡在外壁锥形部分145a的轴向边缘与外部槽145的边缘的接合部I(如图7)上。这就减小了通过球笼150支承的球152插入外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144的阻力，因此，允许球152顺利地插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144中。

外壁锥形部分145a形成于作为环形空间144的外壁的杯形部分141的内圆周开放式端部，因此由环形空间144的内壁和相对的外壁之间的距离限定的该环形空间144的直径，从外部槽145的开放侧端点e到内圆周的开放式端部逐渐增大。利用这一结构，即使当球152插入到外环140的环形空间144时，球152接触到杯形部分141的开放式端部，球152也可以通过外壁锥形部分145a被引导，从而球152的相位与槽的相位相匹配。

如图5所示，外壁锥形部分145a相对于环形空间144开放表面的倾斜角θ1做成大于内壁锥形部分146a相对于环形空间144的开放表面的倾斜角θ2。利用这一结构，就可以当将球152插入到环形空间144时并且外环140的中心轴线和球笼150的中心轴线对准时，仅仅通过内壁锥形部分146a将球152引向外部槽145和内部槽146。因此，相比球152通过与内壁锥形部分146a和外壁锥形部分145a都接触而引导的情况下，外环140能更顺利地旋转。这就减小了由球笼150支承的球152插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144的阻力，因此允许球152顺利地插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144。

球笼150包括通孔151a(球的支撑孔)，其直径大于球152的直径；以及保持突起151b，其从通孔151a的内表面凸出以防止球152从通孔151a中出来。这一结构允许球152相对于通孔151a顺利旋转，并且防止球152从球笼150的插入部分151的周边出来。

相邻的内壁锥形部分146a的边缘相交于内部凸起部分143的开放式端部。利用这一特性，当连接球笼150和外环140时，即使球152和轨道槽(外部槽145和内部槽146)之间存在60度相位差，球152仍然可以接触到内壁锥形部分146a的开放式端部。因此，即使球152和轨道槽(外部槽145和内部槽146)之间存在60度相位差，施加到内部凸起部分143的部分轴向力仍然能够由内壁锥形部分146a转化为旋转力，因此，外环140可以相对球笼150顺利地旋转。这就减小了由球笼150支承的球152插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144的阻力，因此，允许球152顺利地插入到外环140的外部槽145和内部槽146之间的环形空间144。

相邻的内壁锥形部分146a之间的侧面149可以是锥形的，从而环形空间144的直径朝着开放式端部增大。这一结构增加了内部凸起部分143的开放式端部点G周围区域的厚度。因此，就可能防止内部凸起部分143的端部在球152撞击内部凸起部分143的点G周围的区域时被破坏。

如图12所示，内部槽146和内壁锥形部分146a的接合部可以形成为在外环140的截面呈弓形。在这种情况下，球152卡在内部槽146和内壁锥形部分146a的接合部上的风险要低于内部槽146和内壁锥形部分146a的接合部具有由图12中的虚线所指示的矩形形状的情况。因此，可以顺利的将球152接合到内部槽146中。更进一步，如图12所示，外部槽145和外壁锥形部分145a的接合部可以具有弓形形状以允许球152和外部槽145顺利接合。

当球152插入与球笼150同轴对准的外环140的环形空间144时，该球152首先接触内壁锥形部分146a。利用这一结构，即使外壁锥形部分145a具有如图13所示的形状，或者即使球152和槽之间存在大约60度的相位差，也可以顺利地旋转外环140，因此减小了插入的阻力。

上述恒速万向节130可以用作连接单元以连接作为可拆卸单元的处理卡盒1的从动轴和驱动轴，该驱动轴从设置在装置主体的驱动源施加的驱动力下旋转。利用这一结构，即使从动轴和驱动轴之间形成偏移角，仍然可以使得从动轴恒速旋转，因此就生产没有诸如密度不均匀等缺陷的高质量的图像。

本发明基于申请号为2007-215281，申请日为2007年8月21的日本专利申请的优先申请，其整个内容通过引用并入。

Claims (11)

1.一种恒速万向节，包括，

外环，其包括具有开放式端部的环形空间；多个外部槽，其在环形空间的外壁轴向延伸，并且彼此在圆周方向上等间隔；以及多个内部槽，其在环形空间的内壁轴向延伸，并且与各个外部槽相对；以及

球笼，其被构造成支承沿着内壁和外壁滑动的球；

其中外环和/或球笼由合成树脂制成；

其中当球笼的一部分插入到环形空间中并且通过球笼支承的球接合在内部槽和外部槽中时，球笼和外环之一的驱动力被传送到球笼和外环中的另一个；

其中内壁包括延伸部分，其从内部槽的开放侧端点朝内壁的开放式端部延伸；

其中所述延伸部分包括内壁锥形部分，该内壁锥形部分从相应内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部延伸；

其中在所述延伸部分中，内部槽和相对的外部槽之间的距离从内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部增大；

其中内壁锥形部分的槽宽度从内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部增大；并且

其中内部槽的开放侧端点比外部槽的开放侧端点更接近环形空间的开放式端部。

2.如权利要求1所述的恒速万向节，其中外壁包括另一延伸部分，其从外部槽的开放侧端点朝向外壁的开放式端部延伸；

其中所述另一延伸部分包括外壁锥形部分，该外壁锥形部分从相应的外部槽的开放侧端点朝向外壁的开放式端部延伸；并且

其中在所述另一延伸部分中，内部槽和相对的外部槽之间的距离从外部槽的开放侧端点朝外壁开放式端部增大。

3.如权利要求2所述的恒速万向节，其中外壁锥形部分相对于环形空间的开口表面的倾斜角度大于内壁锥形部分相对于环形空间开口表面的倾斜角度。

4.如权利要求2所述的恒速万向节，其中相邻内壁锥形部分的边缘相交于内壁开放式端部处。

5.如权利要求4所述的恒速万向节，其中相邻内壁锥形部分的侧面是锥形的，从而内壁和相对的外壁之间的距离朝向内壁开放式端部增大。

6.如权利要求1所述的恒速万向节，其中球笼包括球支承孔，其直径大于球的直径；还包括从球支撑孔内表面突出的保持突起，以防球从球支承孔中出来。

7.如权利要求1所述的恒速万向节，其中内部槽和内壁锥形部分的接合部形成为在外环的轴向截面为弓形。

8.一种恒速万向节，其包括：

外环，包括具有开放式端部的环形空间；三个在环形空间的外壁轴向延伸，并且在圆周方向上有120度间隔的外部槽；以及三个在环形空间的内壁轴向延伸，并且与各个外部槽相对的内部槽；以及

球笼，其包括被构造成支承球的球支承部分，从而球在圆周方向上以120度角度间隔沿着内壁和外壁滑动；

其中外环和/或球笼由合成树脂制成；

其中当球支承部分插入到环形空间，并且通过球笼支承的球接合在内部槽和外部槽中时，球笼和外环之一的驱动力被传送到球笼和外环中的另一个；

其中内壁包括延伸部分，其从内部槽的开放侧端点朝向内壁的开放式端部延伸；

其中所述延伸部分包括内壁锥形部分，该内壁锥形部分具有锥形形状，并且从相应内部槽的开放式侧端点朝向内壁的开放式端部延伸；

其中在所述延伸部分中，内部槽和相对的外部槽之间的距离从内部槽的开放侧端点朝内壁的开放式端部增大；

其中内壁锥形部分的槽宽度从内部槽的开放侧端点朝内壁的开放式端部增大；并且

其中相邻内壁锥形部分的边缘相交于内壁开放式端部。

9.如权利要求8所述的恒速万向节，其中当将球支承部分插入到与球笼同轴对准的外环的环形空间时，球首先接触内壁锥形部分然后接触环形空间的外壁。

10.如权利要求8所述的恒速万向节，其中相邻内壁锥形部分之间的侧面是锥形的，从而内壁和相对的外壁之间的距离朝向内壁的开放式端部增大。

11.一种成像装置，包括：

单元，其包括旋转主体并且可拆卸地连接到装置主体；以及

连接单元，其被构造成将设置在所述单元中的从动轴连接到设置在所述装置主体中的驱动轴，从动轴被构造成将驱动力传送给可旋转主体，驱动轴被构造成通过驱动源的驱动力旋转；

其中连接单元是根据权利要求1至10中的任一项所述的恒速万向节。

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