CN101387840A

CN101387840A - 驱动传递装置,使用其的图像形成装置及处理卡盒

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Publication number: CN101387840A
Application number: CNA2008102135898A
Authority: CN
Inventors: 杉山惠介; 荏原康久; 内田俊之; 船本宪昭
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2028-09-16
Also published as: US8064801B2; JP2009069556A; CN101387840B; US20090074506A1; JP5152481B2

Abstract

本发明提供同时满足复数回转体的回转精度以及回转体之间的位置精度的回转驱动传递装置。由驱动电机(301)，使得电机减速的齿轮(302)，渐开线花键联轴器(304)，以及固定在装置主体的轴支部件(303)构成第一回转体驱动系统。第二回转体驱动系统由减速系列(305，306，307，308)以及渐开线花键联轴器(309)构成。渐开线花键联轴器(309)和渐开线花键联轴器(304)由同一轴支部件(303)轴支。在第一回转体驱动系统中，由驱动电机(301)驱动回转输入，传递到减速齿轮(302)，驱动与齿轮(302)同轴构成的渐开线花键联轴器(304)。驱动装置侧的渐开线花键联轴器(304)通过与从动侧的渐开线花键联轴器啮合嵌合，传递回转驱动。

Description

驱动传递装置，使用其的图像形成装置及处理卡盒

技术领域

本发明涉及需要高精度的回转驱动传递的回转体的驱动传递装置，使用该驱动传递装置的图像形成装置及处理卡盒。

背景技术

近年，在复印机，打印机，传真机等图像形成装置中，伴随高画质化、高速化，包含在感光体，显影装置，转印装置中的回转体若发生回转变化，存在产生图像浓度不匀的倾向。因此，对上述回转体的回转精度提出更严格的要求。

尤其在显影装置中，回转负载大，通过使得回转变化对图像质量影响最大的感光体与驱动传递系统分开的结构很有效，另一方面，精度良好地构成感光体和显影装置内的显影辊的间隙(显影间隙)对高画质化也非常重量。

又，从寿命及更换容易性角度考虑，成像装置需要构成为可相对装置主体装卸。

作为这种能同时满足复数回转体的回转精度以及回转体之间位置精度要求的回转驱动方法，提出了从图像形成装置主体的驱动系统向成像装置内回转体的回转传递中使用联轴器的方法。

作为用于得到高精度回转的回转驱动传递手段，使用渐开线花键联轴器的手段为人们所公知。图1是表示使用渐开线花键联轴器的回转驱动传递装置结构的概略构成的立体图。作为像载置体的感光体101由感光体轴102支承，感光体轴102一端成为传递回转的感光体侧联轴器103。在采用这种构成的回转驱动传递装置中，由例如DC伺服电机或步进电机构成感光体驱动电机106，从该感光体驱动电机106的输入通过感光体驱动轴105传递到驱动侧联轴器104，通过驱动侧联轴器104和感光体侧联轴器103嵌合，感光体101回转。

在感光体和显影装置等各自独立构成用于传递驱动的联轴器结构记载在例如专利文献1或专利文献2中。在专利文献1中，用扭接的三角杆形状联轴器构成感光体的驱动传递，用双爪联轴器构成向其他成像装置的驱动传递。在专利文献2中，用渐开线花键联轴器构成感光体的驱动传递，用欧氏联轴器构成向其他成像装置的驱动传递。

专利文献1：日本特开2000—276030号公报

专利文献2：日本特开2000—75765号公报

在图1装置中，通过在驱动感光体101或其他成像装置回转时使用渐开线花键联轴器，实现高精度回转，但没有考虑确保回转体之间的位置精度。又，在专利文献1及专利文献2记载的发明中，独立构成向感光体及其他成像装置的驱动传递系统，向感光体的驱动传递系统中，使用渐开线花键联轴器或三角杆形状联轴器，实现高精度回转，但在向其他成像装置的驱动传递系统中，使用双爪联轴器或欧氏联轴器，会产生回转变化。

发明内容

本发明就是鉴于上述现有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于：同时确保从图像形成装置主体向感光体及显影装置等其他成像装置的回转体的回转精度，以及回转体之间的位置精度。由此，抑制发生浓度不匀，实现高质量图像。

为了实现上述目的，本发明提出以下技术方案：

(1)一种驱动传递装置，通过复数个系统实现驱动传递，所述驱动传递装置包括：

第一渐开线花键联轴器，实行对主回转体驱动传递；

第二渐开线花键联轴器，实行对其他回转体驱动传递。

(2)在上述(1)所述的驱动传递装置中，其特征在于：

所述对主回转体实行驱动传递的第一渐开线花键联轴器比对其他回转体实行驱动传递的第二渐开线花键联轴器先进行嵌合。

(3)在上述(1)或(2)所述的驱动传递装置中，其特征在于：

使得对其他回转体实行驱动传递的第二渐开线花键联轴器转位。

(4)在上述(1)-(3)任一个所述的驱动传递装置中，其特征在于：

使得各渐开线花键联轴器与减速机构构成为一体。

(5)在上述(1)-(4)任一个所述的驱动传递装置中，其特征在于：

上述各渐开线花键联轴器的联轴器侧轴承的尺寸公差设定为吸收轴心偏移；

另一侧轴承的尺寸公差设定为用于决定各渐开线花键联轴器的轴心位置的尺寸公差。

(6)在上述(1)-(5)任一个所述的驱动传递装置中，其特征在于：

所述主回转体是感光体，所述其他回转体是显影辊。

(7)一种图像形成装置，包括：

主回转体；

其他回转体；

上述(1)-(6)任一个所述的驱动传递装置。

(8)一种处理卡盒，包括：

主回转体，由上述(1)-(6)任一个所述的驱动传递装置驱动；以及

其他回转体，由上述(1)-(6)任一个所述的驱动传递装置驱动；

其中，该处理卡盒可相对图像形成装置主体装卸。

按照本发明，提供同时满足复数回转体的回转精度以及回转体之间的位置精度的回转驱动传递装置。适用图像形成装置及其成像要素场合，能抑制发生浓度不匀，防止图像质量低下。

附图说明

图1表示使用渐开线花键联轴器的回转驱动传递装置概略构成立体图。

图2表示本发明实施形态涉及的图像形成装置成像部的主要构成。

图3表示本实施形态涉及的驱动传递装置一例的立体图。

图4表示将被驱动侧的回转体设为感光体及显影辊时一例。

图5表示仅取出联轴器部，说明连接方法。

图6表示使得渐开线花键联轴器和同轴构成的减速装置一体化零件化的例子。

图7是典型的感光体系统的驱动传递装置的截面图。

图8表示联轴器侧的轴承的轴心产生偏移的例子。

图9表示在图像形成装置中在感光体驱动中使用本驱动传递方法一例。

图10表示在图像形成装置中在显影驱动中使用本驱动传递方法一例。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

实施例1

图2表示本发明实施形态涉及的图像形成装置成像部的主要构成。该图像形成装置为电子照相方式的串列型彩色图像形成装置。在该图像形成装置中，关于黄色(Y)，青色(C)，品红色(M)，黑色(Bk)四色，分别设有感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk，沿上述各感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk外周，分别配置充电单元，显影辊211Y，211C，211M，211Bk，一次转印辊231Y，231C，231M，231Bk，清洁单元，消电单元等的成像要素。在充电单元的沿感光体鼓回转方向下游侧设有光写入部，从激光曝光单元220通过光写入用的激光进行光写入。激光曝光单元220例如对从设在各色的激光二极管(LD)射出的激光波形进行整形，通过多面镜沿各感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk的轴向(主扫描方向)照射根据图像信息调制的激光LBY，LBC，LBM，LBBk。在图2例中，按各色可装卸地设有处理卡盒260Y，260C，260M，260Bk。各色处理卡盒260Y，260C，260M，260Bk分别设有感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk，以及沿该感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk外周配置的没有图示的充电单元，显影辊211Y，211C，211M，211Bk，清洁单元，消电单元中至少一个，将上述各部件与其驱动机构一起作为一个单元构成。

中间转印带230架设在驱动辊230a及从动辊230b之间，该中间转印带230分别与感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk相接。通过一次转印辊231Y，231C，231M，231Bk将各感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk上的色调剂图像转印在中间转印带230上。二次转印辊240设置在中间转印带230的与从动辊230b对向的位置，运送转印纸通过中间转印带230和二次转印辊240之间的夹持部。通过二次转印辊240将中间转印带230上的色调剂图像转印到转印纸上。沿着转印纸运送方向，在上述中间转印带230和二次转印辊240之间的夹持部的下游侧，设有使得转印纸上的色调剂图像定影在转印纸上的定影辊250。

在设有上述那样的成像部的图像形成装置中，先从激光曝光单元220向各感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk照射激光，在各感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk表层形成静电潜像。接着，通过与感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk接近的显影辊211Y，211C，211M，211Bk，将色调剂分别运送到感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk上，形成色调剂显像。中间转印带230与各感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk接触，上述分别形成在感光体鼓210Y，210C，210M，210Bk上的各色显像按Y，C，M，Bk顺序转印在上述中间转印带230上。运送转印纸，使其与上述成像时间一致，通过二次转印辊240将上述中间转印带230的色调剂像转印到上述转印纸上，在定影装置250，通过熔融压接，将图像定影在转印纸上。通过四色成像能得到彩色图像，但也可以仅仅单色或双色形成图像。下面，概括说明各色感光体鼓场合，省略表示色的Y，C，M，Bk。

图3表示本实施形态涉及的驱动传递装置一例的立体图。由例如DC伺服电机或步进电机构成的驱动电机301，使得电机减速的齿轮302，渐开线花键联轴器304，以及固定在装置主体的轴支部件303构成第一回转体驱动系统。渐开线花键联轴器304通过没有图示的联轴器侧轴承部件以及成对轴承两端支承。又，第二回转体驱动系统由305，306，307，308减速系列以及渐开线花键联轴器309构成，渐开线花键联轴器309和渐开线花键联轴器304由同一轴支部件303轴支。渐开线花键联轴器309同样由没有图示的联轴器侧轴承部件以及成对轴承支承两端。在该图中，在第一回转体驱动系统中，由驱动电机301驱动回转输入，传递到用于获得所希望减速比的齿轮302，驱动与齿轮302同轴构成的渐开线花键联轴器304。驱动装置侧的渐开线花键联轴器304通过与没有图示的从动侧的渐开线花键联轴器啮合嵌合，传递回转驱动。从驱动电机301仅仅通过直径大的一次齿轮传动，驱动渐开线花键联轴器304，零件构成简单，且能将传递损失保持在最小限度。另一方面，从用于图像形成装置的电机规格以及零件配置自由度角度考虑，如图3的第二回转体驱动系统那样，使用电机，以及带齿皮带轮的减速传递系列也很有用。

图4表示将被驱动侧的回转体设为感光体401及显影辊405时一例。感光体401相对图像形成装置主体由轴承402及403轴支，由从动侧渐开线花键联轴器404传递驱动。与感光体401相关的显影辊405相对感光体401由轴承406及407轴支，由从动侧渐开线花键联轴器408传递驱动。显影辊405的轴承406及407用于确保与感光体401的位置精度，因此，能精度良好地构成感光体401和显影辊405表面之间的间隙，实现高画质化。不仅显影辊，配置在感光体401周围的回转体，例如充电辊901及润滑材料涂布刷902等，通过使用渐开线花键联轴器903，904，也能期待同样效果(参照图4(b))。

图5表示仅取出联轴器部，说明连接方法。关于作为第一回转体驱动系统的感光体系，与感光体连接的从动侧渐开线花键联轴器404如图所示沿轴向相对装置主体内的驱动侧渐开线花键联轴器304被导向，通过内齿的渐开线花键联轴器和外齿的渐开线花键联轴器啮合，平滑地传递回转驱动。同样，关于作为第二回转体驱动系统的显影辊系，与显影辊连接的从动侧渐开线花键联轴器408如图所示沿轴向相对装置主体内的驱动侧渐开线花键联轴器309被导向，通过内齿的渐开线花键联轴器和外齿的渐开线花键联轴器啮合，平滑地传递回转驱动。在图5中，驱动侧渐开线花键联轴器304及309设为内齿，从动侧渐开线花键联轴器404及408设为外齿，但是，并不局限于此。关于渐开线花键联轴器，为了使其沿轴向装卸性良好，如图6所示，使得渐开线花键端面为锐角，或将一个齿沿轴向延长，形成互相易导向的形状，很有效。

在图5所示联轴器没有嵌合状态下，将作为第一回转体驱动系统的感光体系的渐开线花键联轴器304和404的距离构成为比作为第二回转体驱动系统的显影辊系的渐开线花键联轴器309和408的距离小，使得感光体系的渐开线花键联轴器先嵌合，使得显影系按感光体系导向，则成像装置能容易地相对装置主体安装。例如，较好的是，关于感光体系的渐开线花键联轴器304和404啮合时，关于显影辊系的渐开线花键联轴器309和408达到啮合的距离设定为2-5mm左右。

如图3所示，轴支部件303固定在图像形成装置主体上，感光体系的驱动侧渐开线花键联轴器304和显影辊系的驱动侧渐开线花键联轴器309都由设在上述轴支部件303上的轴承支承，因此，易确保位置精度。但是，从动侧渐开线花键联轴器404和408的位置关系因尺寸公差及几何公差积累，确保精度很困难。于是，如上所述，首先第一使得感光体系相对装置主体定位，确保感光体系的渐开线花键联轴器304和404的位置精度。关于显影辊系的渐开线花键联轴器309和408，使得内齿渐开线花键正转位，外齿渐开线花键负转位，将齿顶和齿根的间隙设为比标准大，允许因尺寸公差及几何公差积累而引起的轴心偏移。在此，关于转位系数，设为允许尺寸公差及几何公差积累的最大值，且能得到充分啮合的范围值。即，通过用渐开线花键构成二系统的驱动传递联轴器，一边使其平滑回转，一边能允许轴心偏移。

如图6所示，在驱动传递装置中，使得渐开线花键联轴器304，309和同轴构成的减速装置302，501设为一体化部件(502，503)，这对高画质化很有效。在此，减速装置302，501是齿轮及带齿皮带轮。通过将其一体化能减少零件数，抑制成本，抑制复数零件引起尺寸公差积累，能排除组装误差，因此，能抑制非驱动回转体的回转变化，实现高画质化。

图7是典型的感光体系统的驱动传递装置的截面图。其由驱动电机301，对电机进行减速的齿轮302，渐开线花键联轴器304，固定在装置主体上的轴支部件303构成。渐开线花键联轴器通过联轴器侧轴承701及另一端轴承702支承在驱动传递装置上。作为轴承，可以使用球轴承，或使用滑动轴承，提高驱动传递装置的尺寸精度及同轴度，确保减速装置一体化渐开线花键联轴器502的同轴度，因此，也能严格要求轴承701及702的尺寸公差。但是，严格要求驱动传递装置的尺寸精度及同轴度会引起成本上升，因此，为了既维持充分功能，又能放松精度要求，先以后端的轴承702为主，对减速装置一体化渐开线花键联轴器502的位置进行定位。例如，将尺寸公差设定为：相对轴承内径φ8mm[+0.03/0]，联轴器外径φ8mm[—0.005/—0.025]。

关于联轴器侧的轴承701，为了吸收驱动传递装置的尺寸误差，设定使其具有松动(间隙)的公差。例如，相对联轴器外径φ20mm[0/—0.05]，设定轴承内径φ20.2mm[+0.05/0]。同样，如图6(b)所示，关于显影系，以后端的轴承501a为主，对减速装置一体化渐开线花键联轴器503的位置进行定位。例如，将尺寸公差设定为：相对轴承内径φ8mm[+0.03/0]，联轴器外径φ8mm[—0.005/—0.025]。关于联轴器侧的轴承905，为了吸收驱动传递装置的尺寸误差，设定使其具有松动(间隙)的公差。例如，相对联轴器外径φ15mm[0/—0.05]，设定轴承内径φ15.2mm[+0.05/0]。

在此，如图8所示，关于联轴器侧的轴承，若轴心偏移大，则联轴器齿轮回转一周的回转变化的振幅恶化，但通过试验得知，如图8的虚线所示，即使存在200μm左右轴心偏移，回转变化也不会恶化。

图9表示在图像形成装置中在感光体驱动中使用本驱动传递方法一例，感光体单元可相对装置主体沿轴向装卸，在该感光体单元上，设有从动侧外齿轮(渐开线花键联轴器)404。由于感光体直接载置图像，回转变化影响易体现在图像上，按照图9所示结构，能抑制感光体的回转变化。

图10表示在图像形成装置中在显影驱动中使用本驱动传递方法一例，显影单元可相对装置主体沿轴向装卸，在该显影单元上，设有从动侧外齿轮(渐开线花键联轴器)408。显影辊驱动力矩较大，回转变化易发生，按照图10所示结构，能抑制显影辊的回转变化。

将上述包含感光体的装置和显影装置一体化作为处理卡盒，在图1所示那样的串列型彩色复印机或彩色打印机那样，设有复数图像形成手段的形成彩色图像的图像形成装置中，若构成成像要素作为上述那样的可装卸的单元，能根据可装卸的成像单元的各部分的随着长时间运行的劣化或显影剂消耗等，按各色进行替换，因此，能以低成本维持。

如上所述，按照本实施形态，具有下述效果。

(1)在需要复数的回转驱动传递的装置中，在向主要的被驱动回转体的驱动传递中，设有渐开线花键联轴器，向其他被驱动回转体的驱动传递中，也设有渐开线花键联轴器，通过渐开线花键啮合传递回转，装卸自如，各自实现平滑地回转变化少的回转，且双方的位置精度也能高精度地实现。

(2)感光体的回转变化对图像质量易影响，显影辊负载变化大，易发生回转变化大，在本发明中，在感光体驱动中，设有渐开线花键联轴器，在显影驱动中，也设有渐开线花键联轴器，通过渐开线花键啮合传递回转，各自实现平滑地回转变化少的回转，且能高精度地实现感光体和显影辊之间的间隙即显影间隙。

(3)使得感光体系的渐开线花键联轴器比显影辊系的渐开线花键联轴器先嵌合，对显影辊系按感光体系进行导向，使得成像装置能容易地相对装置主体安装。

(4)关于仿照感光体系的渐开线花键联轴器嵌合的显影辊系的渐开线花键联轴器，使得其内齿渐开线花键正转位，外齿渐开线花键负转位，齿顶与齿根的间隙设定为比标准大，能允许因尺寸误差积累引起的轴心偏移。

(5)在驱动传递装置中，使得渐开线花键联轴器和同轴构成的减速装置设为一体化，能减少零件数，抑制成本，抑制复数零件引起尺寸公差积累，能排除组装误差，因此，能抑制非驱动回转体的回转变化，实现高画质化。

(6)在驱动传递装置中，使得渐开线花键联轴器的联轴器侧轴承的嵌合公差大，另一方的轴承的嵌合公差小，不会发生因严格设定驱动传递装置的尺寸精度及同轴度而引起成本上升，既维持充分功能，又能放松精度要求。

(7)通过在图像形成装置的感光体系和显影辊系的驱动装置中，使用本发明的驱动传递方法，能提供输出高质量图像的图像形成装置。

(8)通过用渐开线花键联轴器传递驱动的处理卡盒，如串列型彩色复印机或彩色打印机那样，在设有复数图像形成手段的形成彩色图像的图像形成装置中，构成成像要素作为可装卸的单元，能根据可装卸的成像装置的各部分的随着长时间运行的劣化或显影剂消耗等，按各色进行替换，因此，能以低成本维持。

Claims

1.一种驱动传递装置，通过复数个系统实现驱动传递，所述驱动传递装置包括:

第一渐开线花键联轴器，实行对主回转体驱动传递；

第二渐开线花键联轴器，实行对其他回转体驱动传递。

2.如权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于:

3.如权利要求1或2所述的驱动传递装置，其特征在于:

4.如权利要求1-3任一个所述的驱动传递装置，其特征在于:

使得各渐开线花键联轴器与减速机构构成为一体。

5.如权利要求1-4任一个所述的驱动传递装置，其特征在于:

6.如权利要求1-5任一个所述的驱动传递装置，其特征在于:

所述主回转体是感光体，所述其他回转体是显影辊。

7.一种图像形成装置，包括:

主回转体；

其他回转体；

权利要求1-6中任一个所述的驱动传递装置。

8.一种处理卡盒，包括:

主回转体，由权利要求1-6中任一个所述的驱动传递装置驱动；以及

其他回转体，由权利要求1-6中任一个所述的驱动传递装置驱动；

其中，该处理卡盒可相对图像形成装置主体装卸。