CN102678773A - 驱动力传输机构和成像设备 - Google Patents

Abstract

一种驱动力传输机构，其包括一体地旋转驱动源侧上的驱动轴和旋转元件的从动轴的连接件。所述连接件包括管状凸起部分和配合到管状凸起部分中的配合轴部分。内轴部分被设置成从所述管状凸起部分的底部中心向所述管状凸起部分内部伸出的方式。其中配合有内轴部分的内凹陷部分被设置在前边缘平面的中心，以用于装配所述配合轴部分。微间隙被提供在所述管状凸起部分的内表面和配合轴部分的外表面之间，且被提供在所述内凹陷部分的内表面和内轴部分的外表面之间。

Description

驱动力传输机构和成像设备

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年3月10日在日本提交的日本专利申请No.2011-053034的优先权且其全文包括在此以供参考。

技术领域

本发明涉及驱动力传输机构和成像设备。

背景技术

近来，随着成像设备中图像质量和速度的改进，如果被包括在光敏元件、显影单元、转印单元(transfer unit)等中的任何旋转零件具有旋转波动，则会发生图像密度不均匀。因此，严格要求这类旋转零件，特别是对图像质量影响最大的显影辊轴的旋转精度。

作为传统技术，已经提出了在驱动源侧的输出轴(驱动轴)利用三球型恒速接头被联接到在显影单元侧的输入轴(从动轴，其是旋转驱动力接收部件)(例如，日本专利申请公开号No.2009-24829，日本专利申请公开号No.2009-30646，日本专利申请公开号No.2009-30645，日本专利申请公开号No.2009-41640，以及日本专利申请公开号No.2010-121740)。利用三球型恒速接头，显影单元侧的从动轴(旋转驱动力接收部件)能够与驱动源侧的驱动轴以相同速度旋转，即使其间产生偏转角也如是，因而形成高质量图像，而不会有诸如不均匀密度的缺陷。

不过，当如上述使用三球型恒速接头时，会发生下面的问题，如图11A和图11B所示。在使用恒速接头100的成像设备中，提供管形部分101a以便从接头外环101的底壁10b伸出，同时从动轴102的轴端部分102a适配到管形部分101a中，如图11A所示。

为了整体式旋转恒速接头100的外环101和从动轴102，平坦表面103被提供在管形部分101a的内径表面上，而对应平坦表面103的平坦表面104被提供在轴端部分102a的外径表面上。

而且，为了将轴端部分102a装配到管形部分101a中，需要在管形部分101a的内径表面和轴端部分102a的外径表面之间提供微间隙A。然而，这样的微间隙A产生所谓的配合反冲，其引起从动轴102和恒速接头100的外环101之间的倾斜(即，轴失配)B，如图11B所示。这种轴失配进而由于节距变化而在图像上产生条带(banding)。

因此，需要不引起轴失配的驱动力传输机构，因而使得来自驱动源的旋转驱动力稳定传输到从动轴，且需要能够用驱动力传输机构形成高质量图像的成像设备。

发明内容

根据实施例，提供了驱动力传输机构，其将来自驱动源的旋转驱动力传输到旋转零件。驱动力传输机构包括整体式旋转驱动源侧的驱动轴/主动轴和旋转零件的从动轴的连接。该连接包括管状凸起部分；和装配到管状凸起部分内的配合轴部分。内轴部分被设置成从管状凸起部分的底部中心向管状凸起部分内部凸出的方式。内轴部分装配到其中的内凹陷部分被提供在用于装配配合轴部分的前边缘平面的中心。微间隙被提供在管状凸起部分的内表面和配合轴部分的外表面之间并在内凹陷部分的内表面和内轴部分的外表面之间。

本发明上述和其他目的、特征、优点和技术和工业重要性可通过结合附图，阅读下面的本发明当前优选实施例详细说明而更好地理解。

附图说明

图1A和图1B是本发明驱动力传输机构相关部分的横截面图；

图2是驱动力传输机构的相关部分的半剖横截面透视图；

图3是处于联接状态的驱动力传输机构的相关部分的横截面示图；

图4是本发明的成像设备的总体示意图；

图5是本发明处理盒的透视图；

图6是本发明的处理盒的显影单元的透视图；

图7是显影单元的相关部分的放大透视图；

图8是三球型恒速接头的前视图，其中球和内轴部分的三个侧面被设置成沿周向方向/圆周方向就位；

图9是三球型恒速接头的前视图，其中球和内轴部分的三个侧面沿周向方向偏移60°；

图10是带有花键座(spline fitting)结构的驱动力传输单元的透视图；

图11A是现有技术中在倾斜发生之前的状态中的驱动力传输机构的相关部分的横截面图；以及

图11B是现有技术中在倾斜发生的状态中的驱动力传输机构的相关部分的横截面图。

具体实施方式

下面参考附图说明本发明实施例的成像设备。

第一实施例

图4是图示说明根据实施例的成像设备的相关部分的结构的示意横截面图。图5是用于图4所示的成像设备的处理盒的透视图。成像设备是所谓的“级联”型成像设备，其中每个都是鼓状图像载体的光敏元件1Y、1C、1M和1B被对齐设置在环形中间转印带3的运动方向(以箭头X示出)上，其中在光敏元件1Y、1C、1M和1B上形成的黄色(Y)、青色(C)、洋红(M)和黑色(B)的墨粉图像被转印并叠加在该转印带3上以形成彩色图像。

成像设备包括：光敏元件1Y、1C、1M和1B，及在其周围给光敏元件1Y、1C、1M和1B的每个表面均匀地充电的辊充电器件4；显影单元2Y、2C、2M和2B，其提供墨粉给在光敏元件1Y、1C、1M和1B上形成的静电潜像从而形成墨粉图像；以及清洁器件9，其在初级转印辊6Y、6C、6M和6B在光敏元件1Y、1C、1M和1B上叠加墨粉图像从而将墨粉图像转印到中间转印带3之后从光敏元件1Y、1C、1M和1B去除剩余墨粉。每个辊充电器件4、每个显影单元2Y、2C、2M和2B以及每个清洁器件9都被设置成围绕且整体式联接到相应光敏元件1Y、1C、1M和1B，从而分别构成用于形成黄色(Y)、青色(C)、洋红(M)和黑色(B)墨粉图像的处理盒30Y、30C、30M和30B。

处理盒30Y、30C、30M和30B可从成像设备中预定位置移去以及被安装到成像设备中的预定位置处。因此，每个处理盒30Y、30C、30M和30B均能够容易地且无疑地被新处理盒更换，且同时准确地保持相对于各光敏元件1Y、1C、1M和1B、各辊充电器件4、各显影单元2Y、2C、2M和2B以及各清洁器件9的位置关系。更具体地，每个处理盒30Y、30C、30M和30B均能够是单元主体，其包括具有辊充电器件4的充电单元40、具有显影单元2Y、2C、2M和2B中的对应一个的显影单元41以及具有清洁器件9的清洁单元42，如图5所示。

每个处理盒30Y、30C、30M和30B均不限于其中每个辊充电器件4、每个显影单元2Y、2C、2M和2B以及每个清洁器件9都一体地联接到对应的一个光敏元件1Y、1C、1M和1B的处理盒。而是如下处理盒就足以了，其中至少光敏元件1Y、1C、1M和1B以及相应显影单元2Y、2C、2M、2B分别被一体联接。

下面说明用具有上述结构的成像设备来形成图像的方法。光敏元件1Y、1C、1M和1B沿箭头所示方向旋转。旋转的光敏元件1Y、1C、1M和1B的外圆周表面1a被辊充电器件4均匀充电。这样充电的光敏元件1Y、1C、1M和1B的外圆周表面1a被来自写入单元(未示出)的相应颜色LY、LC、LM和LB的曝光光束辐照从而形成对应于相应颜色的静电潜像。来自显影单元2Y、2C、2M和2B的相应颜色墨粉被供应给在光敏元件1Y、1C、1M和1B上这样形成的静电潜像从而在光敏元件1Y、1C、1M和1B上形成相应颜色墨粉图像。

通过依次施加转印偏压到初级转印辊6Y、6C、6M和6B，从而在光敏元件1Y、1C、1M和1B上形成的相应颜色墨粉图像被转印并叠加在中间转印带3上从而形成彩色墨粉图像。在中间转印带3上这样形成的彩色墨粉图像通过次级转印辊10被转印到转印材料P，如来自一对定位辊7以适当操作时序被传送的转印纸张。然后被转印到转印材料P上的彩色墨粉图像被包括加热辊8a和挤压辊8b的定影单元8加热并挤压，因而被定影到转印材料P上并从设备弹出。

其上的相应墨粉图像被转印到中间转印带3上的光敏元件1Y、1C、1M和1B的外圆周表面上的剩余墨粉被清洁器件9去除。每个外圆周表面1a再次被辊充电器件4均匀充电，从而为随后成像过程做准备。

在下面的实施例中描述级联型彩色成像设备。然而，本发明也可应用于单色成像设备，该单色成像设备包括具有仅用于黑色图像的黑色墨粉的处理盒30B。在上面所述的实施例中，中间转印带3用作被转印材料，相应颜色的墨粉图像从光敏元件1Y、1C、1M和1B被转印到其上。可替换地，转印材料P可用于被转印材料，其中通过利用环形传送带传送转印材料P，从而相应颜色的墨粉图像从光敏元件1Y、1C、1M和1B被直接转印并叠加在该被转印材料上。

根据实施例(参考图1A到图3)，用于被包括在显影单元2中的显影辊(旋转零件)的输入轴(从动轴)70经驱动力传输机构M联接到驱动源侧(未示出)上的输出轴(驱动轴)。驱动力传输机构M包括用于一体地旋转驱动源侧上的输出轴和显影辊的输入轴70的连接件50以及驱动力传输单元51，如图3所示。

作为驱动力传输单元51，使用三球型恒速接头52。三球型恒速接头52包括具有环形空间S且其一端敞开的外环53、被设置在外环53内的球54和保持球54的笼55，如图3所示。

外环53包括圆柱形杯体部分56以及从杯体部分56的底部部分56a向杯体部分56内部伸出的内凸起部分57。其内适配有球54的三个轨槽58被形成于杯体部分56的内周边中、沿周向方向间隔120°。其内适配有球54的三个轨槽59被形成于内凸起部分57的外周边中、沿周向方向间隔120°。球54被设置在径向上彼此面对的轨槽58和59之间。

笼55是包括管状基座部分55b和管状前边缘部分55a的管状体，驱动力侧上的输出轴60的输出端配合且固定到该基座部分55b中，该管状前边缘部分55a配合到外环53的环形空间S中，如图3所示。管状前边缘部分55a在周围具有下列间隙：其外周边和外环53的杯体部分56的内周边之间的间隙、其内周边和内凸起部分57的外周边之间的间隙。管状前边缘部分55a具有沿周向方向以120°角度间隔的空穴(pocket)(未示出)，每个空穴都保持球54。

这意味着恒速接头构成滑动型恒速通用接头，其中角度位置和轴方向在两个轴之间改变。利用该接头，即使在驱动源侧上的输出轴和显影单元上的输入轴70之间产生偏转角度，显影单元侧上的输入轴70仍能够与驱动源侧上的输出轴60以相同的速度旋转且同时保持偏转角度。

连接件50包括以从恒速接头中外环53的底部部分56a向输入轴70侧伸出的管状凸起部分61以及配合到管状凸起部分61中的配合轴部分62。配合轴部分62由输入轴70的轴端部分构成。

内轴部分63以伸出方式被设置在外环53的底部部分56a的外表面中心。其中适配有内轴部分63的内凹陷部分64被设置在前边缘平面62a的中心以用于装配配合轴部分62。

如图1A、图1B和图2所示，在管状凸起部分61的内表面上，平坦表面部分65a被设置在相对彼此对置180°的位置处，而在配合轴部分62的外表面上设置有对应于平坦表面部分65a的平坦表面部分66a。在内凹陷部分64的内表面上，平坦表面部分67a被设置在相对彼此对置180°的位置处，而在内轴部分63的外表面上设置有对应于平坦表面部分67a的平坦表面部分68a。被定义为内轴部分63的长度(沿轴方向)的H2短于被定义为管状基部61的长度(沿轴方向)的H1，其中H2近似等于H1/2。

在管状凸起部分61的内表面和配合轴部分62的外表面之间提供微间隙S1，同时在内凹陷部分64的内表面和内轴部分63的外表面之间提供微间隙S2。当管状凸起部分61的内表面和配合轴部分62的外表面之间的间隙S1的尺寸被定义为C，而内凹陷部分64的内表面和内轴部分63的外表面之间的间隙S2的尺寸被定义为D时，C近似等于D。向内径侧伸出的凸出部分69被设置在管状凸起部分61的开口处的内周边上。

如上所述，在管状凸起部分61的内表面和配合轴部分62的外表面之间提供微间隙S1，同时在内凹陷部分64的内表面和内轴部分63的外表面之间提供微间隙62。这里，例如管状凸起部分61和配合轴部分62沿垂直于轴方向的方向在管状凸起部分61的内表面和配合轴部分62的外表面之间运动，以便使得在与管状凸起部分61的内表面更靠近配合轴部分62的外表面时与减小的间隙对置180°的侧上的间隙增加。然而，因为内轴部分63配合到内凹陷部分64内，因此间隙不能增加。相比之下，在无内凹陷部分64或内轴部分63的传统成像设备中，一侧上这种间隙会显著增加。结果，在无内凹陷部分64或内轴部分63的传统成像设备中发生轴失配，但这几乎不会发生在本实施例的成像设备中。以这样的方式，本实施例的成像设备几乎不产生轴失配从而稳定地以高精度实现旋转驱动力传输功能，这允许显影单元以适当方式形成图像。这能够防止如图像上条带变化的缺陷从而产生高质量图像。

在包括三球型恒速接头的驱动力传输单元M的情况下，当驱动源侧上的输出轴60和显影单元侧上的输入轴70之间产生偏转角时，显影单元侧上的输入轴70能够以与驱动源侧上的输出轴60相同的速度旋转，且同时保持偏转角度，因而形成没有诸如不均匀密度的缺陷的高质量图像。

实施例中内轴部分63的长度相对短。如果内轴部分63的长度增加，则可以有效减小反冲，这是因为反冲时产生的角度会变小。

在实施例中的连接件50中，在内凹陷部分64的内表面上提供平坦表面部分67a，而在内轴部分63的外表面上提供平坦表面部分68a。可替换地，内轴部分63可以是三角形棱柱，如图9所示，其中内凹陷部分64是三角形孔洞。此外，在内轴部分63的外表面上的三个侧面63b、63b和63b以及内凹陷部分64的内平坦表面之间提供微间隙S2。

当内轴部分63是以此方式的三角形棱柱时，内轴部分63的三个侧面63a中的每个都沿周向方向位置对齐于沿周向方向间隔120°角度的三个球54，如图8所示。特别地，内轴部分63的球54和侧面63a绕接头轴中心O沿周向方向以120°角度间隔且在径向线L1、L2和L3上设置就位，如图8所示。

在图9中所示的例子中，内轴部分63的三个侧面63a相对于沿周向方向以120°角度间隔设置的三个球54的周向方向中的位置沿周向方向偏移60°。因此当球54被设置在径向线L1、L2和L3上时，内轴部分63的三个侧面63a被设置在相对于径向线L1、L2和L3沿周向方向上偏移60°的径向线L1a、L2a和L3a上。

当如上所述内轴部分63是三角形棱柱，而内凹陷部分64是三角形孔洞时，可获得与图1A和图1B中所示的驱动传输机构的结构相同的有利效果。而且，驱动力传输机构的这两种结构都可以平衡方式稳定地传输旋转力，其中一种结构中内轴部分63的三个侧面63a对齐于三个球54的周向方向中的位置，另一种结构中内轴部分63的三个侧面63a沿周向方向偏移60°。

虽然上述实施例中，使用三球型恒速接头52驱动力传输单元M，不过还可以替代地使用花键座。特别地，公花键(渐开线花键)被形成在驱动源侧上的输出轴60的轴端部分的外周边上，而母花键(渐开线花键)81被形成在圆柱体80的内周边上。圆柱体80用来经由如图3所示的连接件50将输出轴60联接到输入轴70。在圆柱体80的底壁处提供管状凸起部分61和内轴部分63。渐开线花键81可以具有渐开线花键齿牙82，所述齿牙可以具有尖锐的端部82a或其中一个渐开线花键齿牙82沿推进方向延伸从而形成促进公渐开线花键和母渐开线花键彼此导引的形状，如图10所示，因而改善推进方向上的可附接性/可分离性。

当驱动力传输单元M借助于花键座被构造时，驱动力传输单元M能够被简化从而实现尺寸减小和成本减少。

在每个处理盒30Y、30C、30M和30B的实施例以及每个成像设备的实施例中，能够使用实现上述优点的驱动力传输机构而无需改变，因而形成高质量图像。

应该理解，本发明不限于上述实施例。不同修改和变化能够被加入所述成像设备中，而不偏离本发明的精神和范畴。根据本发明的成像设备的例子包括电照相术复印机、激光束打印机和传真机。微间隙S1和S2能够改变，只要“反冲”被设定成使得配合轴部分62能够配合到管状凸起部分61中，内轴部分63能够配合到内凹陷部分64中，且在这些配合状态中在图像上不产生例如条带变化的缺陷。微间隙S1和S2可以彼此相同或不同。内轴部分63可以是包括四个或更多个拐角的棱柱。当内轴部分63是包括四个或更多个拐角的棱柱时，因而内凹陷部分64是包括四个或更多个拐角的孔洞部分。此外，配合轴部分62和管状凸起部分61可以被构造成使得配合轴部分62是包括三个或更多个拐角的棱柱，而管状凸起部分61因此是包括三个或更多个拐角的孔洞部分。而且，配合轴部分62和内轴部分63可以被构造成使得其横截面示图是卵形或椭圆形，而管状凸起部分61和内凹陷部分64是卵形或椭圆形孔洞部分。

在上述实施例中，虽然描述了显影辊用作旋转零件的例子，且其中旋转驱动力从驱动源被传输到该旋转零件，不过还能够使用在成像设备中使用的任何旋转零件，如光敏鼓、转印辊等。

根据本实施例的驱动力传输机构，能够稳定地高精度地实现旋转驱动力传输功能，这允许显影单元以适当方式形成图像。这能够防止缺陷，如由于节距变化而导致的图像条带，从而得到高质量图像。

当驱动力传输单元是利用花键座构成时，驱动力传输单元能够被简化从而实现尺寸减小和成本减少。当驱动力传输单元是利用三球型恒速接头构成时，如果在驱动源侧上的输出轴和显影单元侧上的输入轴之间产生偏转角，则显影单元侧上的输入轴能够以与驱动源侧上的输出轴系统相同的速度旋转，且同时保持偏转角，因而形成高质量图像，而不会出现诸如不均匀密度的缺陷。

内轴部分被形成为三角棱柱形，且内凹陷部分被形成为三角孔洞部，因而以稳定状态一体地旋转驱动源侧上的输出轴和显影单元侧上的输入轴。

根据处理盒实施例和成像设备实施例，可使用实现与上述实施例相同优点的驱动力传输机构，而无需任何变化，因而形成高质量图像。

虽然为了完整和清楚地公开，已经参考具体实施例描述了本发明，但权利要求不受其限制，而是应解读为权利要求涵盖接受这里给出的基本教导的本领域技术人员能想到的所有修改和变化的构造。

Claims (8)

1.一种驱动力传输机构，其将旋转驱动力从驱动源传输到旋转零件，所述驱动力传输机构包括：

连接件，其用于一体地旋转所述驱动源侧上的驱动轴和所述旋转零件的从动轴；

所述连接件包括：

管状凸起部分；以及

配合到所述管状凸起部分中的配合轴部分，其中

内轴部分被设置成从所述管状凸起部分的底部中心朝向所述管状凸起部分内部伸出的方式，

其中适配有所述内轴部分的内凹陷部分被设置在前边缘平面的中心以用于装配所述配合轴部分，以及

微间隙被设置在所述管状凸起部分的内表面和所述配合轴部分的外表面之间以及在所述内凹陷部分的内表面和所述内轴部分的外表面之间。

2.根据权利要求1所述的驱动力传输机构，进一步包括被设置在所述驱动源侧上的所述驱动轴和所述旋转零件的所述从动轴之间的驱动力传输单元，其中

所述驱动力传输单元借助于花键座构成。

3.根据权利要求1所述的驱动力传输机构，进一步包括被设置在所述驱动源侧上的所述驱动轴和所述旋转零件的所述从动轴之间的驱动力传输单元，其中

所述驱动力传输单元借助于三球型恒速接头构成。

4.根据权利要求3所述的驱动力传输机构，其中

所述内轴部分是三角形轴部分，

所述内凹陷部分是三角形孔洞，以及

所述内轴部分的三个侧面与三个球的周向方向中的位置对齐，作为所述三球型恒速接头的扭矩传输材料。

5.根据权利要求3所述的驱动力传输机构，其中

所述内轴部分是三角形轴部分，

所述内凹陷部分是三角形孔洞，以及

所述内轴部分的三个侧面沿周向方向相对于三个球的周向方向中的位置偏移60°，作为所述三球型恒速接头的扭矩传输材料。

6.一种处理盒，其包括：

显影单元，其包括作为旋转零件的显影辊；以及

根据权利要求1到5中任一项所述的驱动力传输机构。

7.一种包括根据权利要求6所述的处理盒的成像设备。

8.一种成像设备，其包括：

包括作为旋转零件的显影辊的显影单元；以及

根据权利要求1到5中任一项所述的驱动力传输机构。

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