JP2002258675A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
Landscapes
- Gears, Cams (AREA)
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
に、回転軸と回転軸の周方向と半径方向のがたを解消す
る。 【解決手段】 駆動モータで発生した駆動力が伝達され
る回転軸18と、感光体の回転軸上に取り付けられ、回
転軸18と歯面どうしが両側で接触するとともに歯先お
よび歯元には回転軸18との間に隙間を形成して位置決
めされて回転軸18と連結され、回転軸18から伝達さ
れた駆動モータの駆動力を感光体に伝達して感光体を回
転させる回転軸19とを有する構成とする。
Description
を利用して画像情報を転写材上に転写して画像を形成す
る画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の駆動連結
に関するものである。
形成装置においては、像担持体としての電子写真感光体
を帯電器により帯電し、この感光体に画像情報に応じた
光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によっ
て現像して顕像化したトナー像をシート材等に転写して
画像を形成することが行われている。
のジッター、濃度むら、転写位置ずれを如何に小さく抑
えるかが技術的な問題となっている。これらの特性を決
める要因として感光体などの速度変動があり、速度変動
の小さい駆動ユニットの開発が非常に重要になってい
る。
て図16および図17を用いて説明を行う。図16は従
来の画像形成装置の駆動ユニットと感光体ドラムとを示
す斜視図、図17は図16の駆動スプラインと従動スプ
ラインとの噛み合い状態を示す説明図である。
担持体としての感光体ドラム(感光体)1a〜1dに回
転力を伝達するための回転軸(駆動スプライン)18を
有する。回転軸18は減速機構(図示せず)を経て駆動
モータ(図示せず)により回転させられ、その回転力は
感光体ドラム1a〜1dの回転軸上に取り付けられた回
転軸(従動スプライン)19に伝達され、感光体ドラム
1a〜1dを回転させる。
スプラインの噛み合いにはがたがある。そして、特に周
方向のがたは、負荷が変動した際に感光体ドラム1a〜
1dが、このがたの分だけ動かされ、画像のジッター、
濃度むら、転写位置ずれが発生する。
画像を形成するためにさまざまな機構を必要とする。例
えば、感光体ドラム1a〜1d上に形成された静電潜像
を顕像化する現像手段(図示せず)、感光体ドラム1a
〜1d上に現像されたトナー像を転写材に転写する転写
手段(図示せず)などであり、感光体ドラム1a〜1d
の回転はこれらの回転変動や負荷変動の影響を受け、簡
単に動かされる。
ム1a〜1dに負荷手段としてトルクリミッタ21a,
21b,21c,21dを取り付け、回転軸18と回転
軸19のスプラインの噛み合いの周方向のがたを、図1
7に示すように常に一方向、すなわち回転方向Aに寄せ
て、感光体ドラム1a〜1dが安定して回転するように
していた。
ような従来の感光体ドラムの駆動技術では、スプライン
の周方向の噛み合いがたを常に一方向に寄せるためのト
ルクリミッタなどの負荷手段を必要とするため、駆動力
が増大して、駆動ユニットの大型化、コストアップにつ
ながるという問題を有している。
ム方式の多重画像形成装置などの場合、感光体ドラムの
数だけ負荷手段が必要となるので、駆動力の増大が大き
く、この問題は非常に大きなものとなる。
り周方向の噛み合いがたの影響は低減あるいは解消され
るが、半径方向のがたが残る。このがたにより、従動ス
プラインと駆動スプラインの回転中心がずれて、駆動ス
プラインの回転が従動スプラインに正確に伝達されず、
感光体ドラムの回転変動が生じ、画像のジッター、濃度
むら、転写位置ずれが発生するという問題を有してい
る。
ム方式の多重画像形成装置などの場合、転写位置ずれが
色ずれとなるので、この問題は非常に大きなものとな
る。
なく、駆動スプラインと従動スプラインの周方向のがた
を解消することのできる画像形成装置を提供することを
目的とする。
く、駆動スプラインと従動スプラインの半径方向のがた
を解消することのできる画像形成装置を提供することを
目的とする。
に、本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体の表面
を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された感光体上に
画像データに対応した露光光線を照射して静電潜像を形
成する露光手段と、感光体上に形成された静電潜像を顕
像化する現像手段と、感光体上に現像されたトナー像を
転写材に転写する転写手段と、駆動モータで発生した駆
動力が伝達される駆動スプラインと、感光体の回転軸上
に取り付けられ、駆動スプラインと歯面どうしが両側で
接触するとともに歯先および歯元には駆動スプラインと
の間に隙間を形成して位置決めされて駆動スプラインと
連結され、駆動スプラインから伝達された駆動モータの
駆動力を感光体に伝達して感光体を回転させる従動スプ
ラインとを有する構成としたものである。
の画像形成装置は、感光体と、感光体の表面を一様に帯
電させる帯電手段と、帯電された感光体上に画像データ
に対応した露光光線を照射して静電潜像を形成する露光
手段と、感光体上に形成された静電潜像を顕像化する現
像手段と、感光体上に現像されたトナー像を転写材に転
写する転写手段と、駆動モータで発生した駆動力が伝達
される駆動スプラインと、感光体の回転軸上に取り付け
られ、駆動スプラインと歯面どうしが両側で接触すると
ともに歯先と駆動スプラインの歯元とが接触し、さらに
歯元には駆動スプラインとの間に隙間を形成して位置決
めされて駆動スプラインと連結され、駆動スプラインか
ら伝達された駆動モータの駆動力を感光体に伝達して感
光体を回転させる従動スプラインとを有する構成とした
ものである。
インの周方向のがたを解消できるので、トルクリミッタ
などの負荷手段を廃止して駆動負荷を低減でき、感光体
駆動系の小型化、低コスト化が可能になる。
プラインの回転中心と従動スプラインの回転中心とが精
度よく一致されるので、角速度変動が低減あるいは解消
され、低コストで簡略な構造のもとでジッター、濃度む
ら、およびAC成分の転写位置ずれを低減あるいは解消
することが可能になる。
は、感光体と、感光体の表面を一様に帯電させる帯電手
段と、帯電された感光体上に画像データに対応した露光
光線を照射して静電潜像を形成する露光手段と、感光体
上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段と、感光
体上に現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段
と、駆動モータで発生した駆動力が伝達される駆動スプ
ラインと、感光体の回転軸上に取り付けられ、駆動スプ
ラインと歯面どうしが両側で接触するとともに歯先およ
び歯元には駆動スプラインとの間に隙間を形成して位置
決めされて駆動スプラインと連結され、駆動スプライン
から伝達された駆動モータの駆動力を感光体に伝達して
感光体を回転させる従動スプラインとを有する画像形成
装置であり、駆動スプラインと従動スプラインの周方向
のがたを解消できるので、トルクリミッタなどの負荷手
段を廃止して駆動負荷を低減でき、感光体駆動系の小型
化、低コスト化が可能になるという作用を有する。ま
た、半径方向のがたも解消でき、駆動スプラインの回転
中心と従動スプラインの回転中心とが精度よく一致され
るので、角速度変動が低減あるいは解消され、低コスト
で簡略な構造のもとでジッター、濃度むら、およびAC
成分の転写位置ずれを低減あるいは解消することが可能
になるという作用を有する。
と、感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電
された感光体上に画像データに対応した露光光線を照射
して静電潜像を形成する露光手段と、感光体上に形成さ
れた静電潜像を顕像化する現像手段と、感光体上に現像
されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、駆動モ
ータで発生した駆動力が伝達される駆動スプラインと、
感光体の回転軸上に取り付けられ、駆動スプラインと歯
面どうしが両側で接触するとともに歯先と駆動スプライ
ンの歯元とが接触し、さらに歯元には駆動スプラインと
の間に隙間を形成して位置決めされて駆動スプラインと
連結され、駆動スプラインから伝達された駆動モータの
駆動力を感光体に伝達して感光体を回転させる従動スプ
ラインとを有する画像形成装置であり、駆動スプライン
と従動スプラインの周方向のがたを解消できるので、ト
ルクリミッタなどの負荷手段を廃止して駆動負荷を低減
でき、感光体駆動系の小型化、低コスト化が可能になる
という作用を有する。また、半径方向のがたも解消で
き、駆動スプラインの回転中心と従動スプラインの回転
中心とが精度よく一致されるので、角速度変動が低減あ
るいは解消され、低コストで簡略な構造のもとでジッタ
ー、濃度むら、およびAC成分の転写位置ずれを低減あ
るいは解消することが可能になるという作用を有する。
1または2記載の発明において、駆動スプラインの回転
軸方向先端部の歯先の径が回転軸方向根元部の歯先の径
よりも小さくされて段差が設けられた画像形成装置であ
り、駆動スプラインと従動スプラインとの挿入を無理な
くスムーズに行うことができ、組立作業、部品交換作業
を簡単にすることが可能になるという作用を有する。
1または2記載の発明において、駆動スプラインの回転
軸方向根元、あるいは根元と先端の途中から先端に向か
って歯先の径が次第に小さくされてテーパが設けられた
画像形成装置であり、駆動スプラインと従動スプライン
との挿入を無理なくスムーズに行うことができ、組立作
業、部品交換作業を簡単にすることが可能になるという
作用を有する。
1または2記載の発明において、駆動スプラインの回転
軸方向先端部の歯幅が回転軸方向根元部の歯幅よりも小
さくされて段差が設けられた画像形成装置であり、駆動
スプラインと従動スプラインとの挿入を無理なくスムー
ズに行うことができ、組立作業、部品交換作業を簡単に
することが可能になるという作用を有する。
1または2記載の発明において、駆動スプラインの回転
軸方向根元、あるいは根元と先端の途中から先端に向か
って歯幅が次第に縮小されてテーパが設けられた画像形
成装置であり、駆動スプラインと従動スプラインとの挿
入を無理なくスムーズに行うことができ、組立作業、部
品交換作業を簡単にすることが可能になるという作用を
有する。
から図15を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて同一の部材には同一の符号を付しており、また、重
複した説明は省略されている。
態1による画像形成装置の構成を示す説明図、図2は図
1の駆動ユニットと感光体ドラムとを示す斜視図、図3
は図2の要部を示す斜視図、図4は図3の駆動スプライ
ンと従動スプラインとの噛み合い状態を示す断面図、図
5は駆動スプラインと従動スプラインとが連結した状態
における両者間のがたを示す断面図、図6は駆動スプラ
インと従動スプラインとの回転中心のずれによる角速度
変動を示す説明図、図7は本発明の実施の形態1の駆動
スプラインと従動スプラインとによる角速度の伝達を示
す説明図、図8は駆動スプラインと従動スプラインの連
結状態を示す断面図、図9はラダーパターンのピッチが
感光体ドラムの1回転周期で伸縮する状態を示す説明図
である。
形成装置は、4つの画像形成ステーションPa,Pb,
Pc,P dが配置された多重画像形成装置であり、各
画像形成ステーションPa,Pb,Pc,Pdは像担持
体としての感光体ドラム(感光体)1a,1b,1c,
1dを有している。
囲には、各感光体ドラム1a,1b,1c,1dの表面
を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段3a,3b,
3c,3d、帯電された感光体ドラム1a,1b,1
c,1d上に特定色の画像データに対応した露光光線4
K,4C,4M,4Yを照射して静電潜像を形成する露
光手段4、感光体ドラム1a,1b,1c,1d上に形
成された静電潜像を顕像化する現像手段5a,5b,5
c,5d、感光体ドラム1a,1b,1c,1d上に顕
像化されたトナー像を無端状の中間転写ベルト(中間転
写体)8に転写する転写手段6a,6b,6c,6d、
感光体ドラム1a,1b,1c,1dから中間転写ベル
ト8にトナー像を転写した後に感光体ドラム1a,1
b,1c,1dに残っている残留トナーを除去するクリ
ーニング手段7a,7b,7c,7dがそれぞれ配置さ
れている。
9により図示する場合においては、矢印A方向へ回動す
る。なお、画像形成ステーションPa,Pb,Pc,P
dでは、それぞれブラック画像、シアン画像、マゼンタ
画像、イエロー画像が形成される。そして、感光体ドラ
ム1a,1b,1c,1dに形成された各色の単色画像
が中間転写ベルト8上に順次重ね転写されてフルカラー
画像が形成される。
ム1a,1b,1c,1dおよび駆動ローラ9を介して
中間転写ベルト8を駆動するための駆動ユニット2が設
けられている。
11が収納された給紙カセット12が設けられている。
そして、シート材11は、給紙ローラ10により給紙カ
セット12から1枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト8
上に形成されたカラー画像をシート材11に転写するシ
ート材転写ローラ13、シート材11上に転写されたカ
ラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによって
シート材11に定着する定着器14が配置されている。
て、先ず画像形成ステーションPaの帯電手段3aおよ
び露光手段4により感光体ドラム1a上に画像情報のブ
ラック成分色の潜像が形成される。この潜像は現像手段
5aでブラックトナーを有する現像手段5aによりブラ
ックトナー像として可視像化され、転写手段6aにより
中間転写ベルト8上にブラックトナー像として転写され
る。
8に転写されている間に、画像形成ステーションPbで
はシアン成分色の潜像が形成され、続いて現像手段5b
でシアントナーによるシアントナー像が顕像化される。
そして、先の画像ステーションPaでブラックトナー像
の転写が終了した中間転写ベルト8にシアントナー像が
画像ステーションPbの転写手段6bにて転写され、ブ
ラックトナー像と重ね合わされる。
像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写
ベルト8に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、
給紙ローラ10により給紙カセット12から給紙された
シート材11上にシート材転写ローラ13によって4色
のトナー像が一括転写される。そして、転写されたトナ
ー像は定着器14でシート材11に加熱定着され、この
シート材11上にフルカラー画像が形成される。
ラム1a,1b,1c,1dはクリーニング手段7a,
7b,7c,7dで残留トナーが除去され、引き続き行
われる次の像形成に備えられる。
感光体ドラム1a,1b,1c,1dとの駆動連結につ
いて説明する。
ト2には、駆動ユニット2が発生する駆動力を外部に伝
達するための駆動軸20が各感光体ドラムに対応して設
けられ、回転軸18は駆動ユニット2が発生する駆動力
によって駆動軸20の周りを回動するように各色の駆動
軸20毎に設けられている。回転軸18の外周面にはオ
ス形の凸部18aが複数設けられており、凸部18aの
一例としては、インボリュートスプライン形状の歯とす
ることが考えられる。
8の周面に設けられている凸部18a(歯)が、円のま
わりに糸を巻付け、その端を持って引っ張りながら糸を
巻きほどいていくときに、糸の端が描く軌跡(インボリ
ュート曲線)を用いて決定された歯面を有する歯で構成
されたものをいう。凸部の歯先面には、図3に示すよう
に段差を設けることも可能である。
が空洞の筒形に形成されており、その内周面に複数のメ
ス形の凹部19aを形成している。
動ユニット2の駆動軸20に取り付ける場合、駆動ユニ
ット2の回転軸18に設けられた凸部18aに感光体ド
ラム1の回転軸18の凹部19aが噛み合うことによっ
て、感光体ドラム1が駆動ユニット2の駆動軸20に回
動自在に連結固定される。
まで伝達された駆動力は回転軸19を介して感光体ドラ
ム1a,1b,1c,1dへと伝えられ、これによって
感光体ドラム1a,1b,1c,1dが回転駆動され
る。
感光体ドラム側の回転軸19との噛み合い状態を詳細に
説明する。図4に詳しく示すように、回転軸18と回転
軸19はそれぞれに設けられた凹凸部の歯面が例えば、
インボリュートスプライン形状となっている。凸部18
aの歯厚(円周方向の歯径、歯幅)は凹部19aの歯間
隔(互いに隣接する歯と歯の間隙の径)とほぼ同一に形
成することにより、回転軸19が回転軸18に対して軸
方向に挿入されると回転軸18の凸部18aと回転軸1
9の凹部19aとが歯面(A部、B部)で相互に接触し
連結される。また、凸部18aの歯厚を凹部19aの歯
間隔よりわずかに厚く形成することにより、回転軸19
が回転軸18に対して軸方向に挿入されると回転軸18
の凸部18aの歯面が回転軸19の凹部19aの歯面
(A部、B部)を圧迫し、強固に連結される。
および歯底面Dはそれぞれ、回転軸19の凹部19aの
歯底面及び歯先面との間に隙間を形成する。
の周方向のがたが解消されるので、従来のトルクリミッ
タなどの負荷手段が不要になって駆動負荷を低減でき、
駆動ユニット2の小型化、低コスト化が可能になる。さ
らに、このような回転軸18,回転軸19を用いること
により、駆動ユニット2の駆動軸20と感光体ドラム1
の両者が無理なくスムーズに連結される。
の歯面と回転軸19に形成された凹部19aの歯面とが
A部、B部で相互に接触することで連結されていると説
明しているが、部品の加工・成形精度上、すべての歯を
接触させることは事実上は相当困難であり、実際には接
触しない部分や食い込んだ状態も生じ得るが、スプライ
ンの歯は多数、少なくとも10歯以上はあるので、平均
的に接触あるいは食い込んだ状態にあれば、周方向のが
た防止は問題なく機能する。また、少なくとも1歯が上
記のような構成であれば、本発明の効果を奏することは
可能である。
上、回転軸18の回転中心と回転軸19の回転中心とが
精度よく一致されるので、角速度変動が低減あるいは解
消され、低コストで簡略な構造のもとでジッター、濃度
むら、およびAC成分の転写位置ずれを低減あるいは解
消することが可能になる。
転軸19とにがたEがあり、このため、図6に示すよう
に、駆動ユニット2の回転軸18の回転中心に対して感
光体ドラム1a〜1dの回転軸19の回転中心がeだけ
上にずれて固定されている場合について考える。
18のすなわちピッチ円であり、Bは感光体ドラム1a
〜1dの回転軸19のピッチ円である。
の回転軸19のピッチ円はその回転中心に対してeだけ
偏心している。実際には加工精度の問題から感光体ドラ
ム1a〜1dの回転軸19のピッチ円のピッチ円も偏心
しているが、ここでは、説明の便宣上、感光体ドラム1
a〜1dの回転軸19のピッチ円のみに偏心があるもの
とする。
〜1dの回転軸19のピッチ円Bが下側に偏心している
状態を示している。このとき、回転軸18と回転軸19
のかみ合い位置は上側になる。そして、回転軸18がそ
の回転中心に等角速度ω0で回転しているとすると、回
転軸19はω1で回転する。ここで、回転軸19の回転
中心からかみ合い位置までの距離が近づくためω1>ω
0となり、回転軸19、すなわち感光体ドラム1a〜1
dは回転軸18よりも速い角速度で回転することにな
る。
が180°回転し、回転軸19のピッチ円Bが上側に偏
心している状態を示している。このとき、回転軸18と
回転軸19のかみ合い位置は下側になる。回転軸18は
同じく等角速度ω0で回転しているが、回転軸19はω
2で回転する。ここで、回転軸19の回転中心からかみ
合い位置までの距離が離れるためω2<ω0となり、回
転軸19、すなわち感光体ドラム1a〜1dは回転軸1
8よりも遅い角速度で回転することになる。
の回転軸19の回転中心からかみ合い位置までの距離が
その1回転周期で変動し、これに伴って図6(c)のよ
うに感光体ドラム1a〜1dの1回転周期で角速度が変
動していることが分かる。
の書き出し位置とトナー像の転写ベルトへの転写位置と
が離れているので、例えばラダーパターンを形成した場
合で考えると、そのピッチが感光体ドラム1a〜1dの
1回転周期で変動することになる。具体的に潜像書き出
し位置と中間転写ベルト8への転写位置が180°離れ
ており、感光体ドラム1a〜1dが速い角速度で回転し
てしているときに潜像書き出しが行われたとすると、転
写位置では感光体ドラム1a〜1dの角速度が遅くなる
ため、転写される時間が長くなって、ラダーパターンの
ピッチは伸びる。逆に、感光体ドラム1a〜1dの角速
度が遅い状態にあるときに潜像の書き出しが行われた場
合、ピッチは縮む。すなわち、図9に示すように、ラダ
ーパターンのピッチが中間転写ベルト移動方向Aの方向
に、感光体ドラム1a〜1dの1回転周期で伸縮するよ
うなAC成分の位置ずれが生じる。これはまた、感光体
ドラム1a〜1dの1回転周期のジッターや濃度むらが
発生することを意味する。
8の回転中心に対して感光体ドラム1a〜1dの回転軸
19の回転中心が上にずれて固定されている場合につい
て考えたが、どの方向にずれていても同様な現象が起き
る。
に、回転軸18と回転軸19の凹凸部は歯面がインボリ
ュートスプライン形状となっており、回転軸19が回転
軸18に対して軸方向に挿入されて回転軸18の外周面
に設けられた凸部18aの歯面と回転軸19の内周面に
設けられた凹部19aの歯面とがそれぞれ(A部、B
部)で相互に接触することで連結され、また、回転軸1
8の凸部18aの歯先面Cおよび歯底面Dと回転軸19
側に設けられた凹部19aの歯底面及び歯先面との間に
は隙間が形成されているので、回転軸19が駆動ユニッ
トの回転軸18により位置決めされている場合には、回
転軸18,回転軸19は構造的に一体化され、周方向、
半径方向ともがたがなくなる。
転軸19のピッチ円が偏心していても、図7(a)およ
び(b)に示すように、回転軸18の回転中心と感光体
ドラム1a〜1dに取り付けられた回転軸19の回転中
心が一致する。したがって、回転軸18の回転角と回転
軸19の回転角は常に一致し、図7(c)のように連結
部において角速度変動は発生せず、図5および図6の場
合のような感光体ドラム1a〜1dの1回転周期のAC
成分の位置ずれは生じない。
転周期のジッターや濃度むらが発生しない。また、複数
の感光体ドラム1a〜1d上の画像は中間転写ベルト8
上の同じ位置に転写されるため、色ずれが発生しない。
部18aの歯先面には、図8に示すように段差Aが設け
られており、凸部18aの軸方向先端部の歯丈が同じく
軸方向根元部の歯丈より低くなっている。
れた凸部18の軸方向先端部と回転軸19の内周面に設
けられた凹部19との間に半径方向(高さ方向)の隙間B
ができるため、挿入時に回転軸18と回転軸19とがか
じり合うことがなく、回転軸19を無理なくスムーズに
回転軸18に挿入することができ、組立作業、部品交換
作業を簡単にすることが可能になる。
の外周面に凸部18aを設け、感光体ドラム1の回転軸
19の内周面に凹部19aを設けたが、逆に、感光体ド
ラム1の回転軸19の内周面に凸部を設け、回転軸18
の外周面に凹部を設けるよう構成してもよい。この場
合、感光体ドラム1の回転軸19の内周面に設けた凸部
の歯先面に、図8に示すような段差を設けることも可能
である。
同様である。
ット2側に駆動ユニット2が発生する駆動力を外部に伝
達するための駆動軸20を設け、その周囲に回動自在に
設けた回転軸18の外周面に凸部18aを設け、感光体
ドラム1側の被駆動軸に中空の回転軸19を設け、その
内周面に凹部19aを設ける構成としたが、逆に、駆動
ユニット2側に設けた駆動軸20を中空にして回転軸と
し、その内周面に凹部19aを設け、感光体ドラム1側
の被駆動軸を回転軸とし、その外周面に凸部を設ける構
成としてもよい。この場合、感光体ドラム1の回転軸の
外周面に設けた凸部の歯先面に、図8に示すような段差
を設けることも可能である。
同様である。
形態2による画像形成装置の駆動ユニットと感光体ドラ
ムとの要部を示す斜視図、図11は図10の駆動スプラ
インと従動スプラインとの噛み合い状態を示す断面図、
図12は本発明の実施の形態2の駆動スプラインと従動
スプラインとによる角速度の伝達を示す説明図、図13
は駆動スプラインの歯形を示す斜視図である。
実施の形態1と異なるのは、回転軸18の形状と、回転
軸18と回転軸19の連結の状態のみであり、これらの
部分についてのみ、図を用いて説明する。
20の周りを回動し、感光体ドラム1a,1b,1c,
1dの回転軸上に取り付けられた回転軸19と連結され
ており、回転軸18まで伝達された駆動力は回転軸19
を介して感光体ドラム1a,1b,1c,1dへと伝え
られ、これによって感光体ドラム1a,1b,1c,1
dが回転駆動される。
周りを回動する回転軸18の外周面には複数のオス形の
凸部18aを有し、感光体ドラム1の被駆動軸に設けら
れた回転軸19には複数のメス形の凹部19aを有し、
それぞれの歯面は、例えば、インボリュートスプライン
を形成している。
9の凹部19aの歯間隔とほぼ同一に形成されている。
回転軸18の凸部18aの両側の歯面は回転軸19の凹
部19aの両側の歯面とほぼ一致する形状(インボリュ
ート形状)を有し、凸部18aの歯先面は凹部19aの
歯底面とほぼ一致する形状を有し、凸部18aの歯底面
は凹部19aの歯先面とほぼ一致する形状を有してい
る。しかし、凸部18aの歯丈は凹部19aの歯丈より
若干小さく設計されている。
転軸19が回転軸18に対して軸方向に挿入されて回転
軸18の凸部18aと回転軸19の凹部19aとが歯面
(A部、B部)で相互に接触し、さらに回転軸18の凸
部の歯先面Cも、回転軸19の凹部19aの歯底面と接
触することで連結されている。また、回転軸18の底面
部Dは回転軸19の凹部の頂面部との間に隙間を形成す
る。
の歯間隔よりわずかに厚く形成することにより、回転軸
19が回転軸18に対して軸方向に挿入されると、回転
軸18の凸部18aの歯面が回転軸19の凹部19aの
歯面(A部、B部)を圧迫し、強固に連結される。
周方向、半径方向とも、がたが解消されるので、従来の
トルクリミッタなどの負荷手段を廃止して駆動負荷を低
減でき、駆動ユニット2の小型化、低コスト化が可能に
なる。さらに、このような回転軸18,回転軸19を用
いることにより、両者が無理なくスムーズに連結され
る。
9の凹部19aとがA部、B部で相互に接触し、且つ回
転軸18の凸部18aの歯先面Cも、回転軸19の凹部
19aの歯底面と接触することで連結されていると説明
しているが、部品の加工・成形精度上、すべての歯を接
触させることは事実上は相当困難であり、実際には接触
しない部分や食い込んだ状態も生じるが、スプラインの
歯は多数、少なくとも10歯以上はあるので、平均的に
接触あるいは食い込んだ状態にあれば、問題なく機能す
る。
トスプラインの特性上、回転軸18の回転中心と回転軸
19の回転中心とが精度よく一致されるので、角速度変
動が低減あるいは解消され、低コストで簡略な構造のも
とでジッター、濃度むら、およびAC成分の転写位置ず
れを低減あるいは解消することが可能になる。また、複
数の感光体ドラム1a〜1d上の画像は中間転写ベルト
8上の同じ位置に転写されるため、色ずれが発生しな
い。なお、理由は実施の形態1で既に説明した通りであ
る。
の形状について説明する。図13は、駆動スプラインの
歯形を示す斜視図である。
けられた駆動軸20の周りを回動する回転軸18の凸部
18aの歯面は、一例としてインボリュートスプライン
形状を有しているが、歯面の概ね中段位置には段差Bが
設けられており、これにより軸方向先端部が軸方向根元
部に対して歯幅方向(周方向)に小さくなっている(W
2<W1)。このとき、歯元部から段差Bまでの部分の
歯厚は常にW1であってもよいし、歯元部から段差Bに
向かってある規則をもって歯厚を変化させるように構成
してもよい。例えば、歯元部から段差Bに向かって徐々
に歯圧を減少させる構成等が考えられる。また、段差B
から軸方向歯先部に向かう部分の歯厚は常にW2であっ
てもよいし、段差Bから軸方向歯先部に向かってある規
則をもって歯厚を変化させるように構成してもよい。例
えば、段差Bから軸方向歯先部に向かって徐々に歯圧を
減少させる構成等が考えられる。また、本例では歯丈を
一定にしているが、歯元部から軸方向歯先部に向かって
ある規則をもって歯丈を変化させるように構成してもよ
い。例えば、歯元部から軸方向歯先部に向かって徐々に
歯丈を減少させる構成等が考えられる。更に、図13に
示すように、軸方向歯先部は先端を尖鋭に形成すること
も可能であるし、先端を曲面形に形成することも可能で
ある。
の凸部18aの軸方向先端部の幅径W2が小さいため、
回転軸19の内周面に設けた凹部19aの軸方向先端部
との間に歯厚方向(周方向)の隙間ができ、挿入時に回
転軸18と回転軸19とがかじり合うことがなく、回転
軸19を無理なくスムーズに回転軸18に挿入すること
ができ、組立作業、部品交換作業を簡単にすることが可
能になる。挿入完了段階では回転軸18の凸部18aの
歯元部の幅径W1が大きいため、回転軸19の内周面に
設けた凹部19aの軸方向歯元部と密接強固に噛み合
い、転写位置ずれを低減あるいは解消することが可能に
なる。
に限られるものではなく、適宜、上述の効果が最も期待
できると判断される位置に設けられるべきである。
形態3の駆動スプラインの歯形を示す斜視図である。
実施の形態1あるいは実施の形態2と異なるのは、回転
軸18に設けられた凸部18aの形状と、回転軸18と
回転軸19の連結の状態のみであり、これらの部分につ
いてのみ、図を用いて説明する。
けられた駆動軸20の周りを回動する回転軸18の凸部
18aの歯面は、一例としてインボリュートスプライン
形状を有しているが、歯面若しくは歯先面はテーパが形
成されており、軸方向先端部の歯丈が軸方向根元部の歯
丈に対して小さくなっている(H2<H1)。図14に
示す構成では、凸部18aの中段付近の歯面と歯先面に
第一の屈曲部があり、歯元部から途中の第一の屈曲部ま
では歯丈H1で歯厚も一定である。第一の屈曲部から軸
方向先端部へはテーパ部を形成して徐々に歯丈が減少
し、次に歯面のみに屈曲部を有する第2の屈曲部があ
り、歯丈がH2となっている。第一の屈曲部から軸方向
先端部へ向かう歯先面は連続的な平面若しくは曲面を形
成している。また、第2の屈曲部から先端部へは歯丈と
歯厚がともに減少し、先端は尖鋭に形成している。
部分の歯丈は常にH1であってもよいし、歯元部から第
一の屈曲部に向かってある規則をもって歯丈を変化させ
るように構成してもよい。例えば、歯元部から第一の屈
曲部に向かって徐々に歯丈を減少させる構成等が考えら
れる。また、屈曲部から軸方向歯先部に向かう部分の歯
丈は常にW2であってもよいし、屈曲部から軸方向歯先
部に向かってある規則をもって歯丈を変化させるように
構成してもよい。例えば、屈曲部から軸方向歯先部に向
かって徐々に歯丈を減少させる構成等が考えられる。ま
た、本例では歯厚を一定にしているが、歯元部から軸方
向歯先部に向かってある規則をもって歯厚を変化させる
ように構成してもよい。例えば、歯元部から軸方向歯先
部に向かって徐々に歯厚を減少させる構成等が考えられ
る。更に、図14に示すように、軸方向歯先部は先端を
尖鋭に形成することも可能であるし、先端を曲面形に形
成することも可能である。
の凸部18aの軸方向先端部の歯丈H2が小さいため、
回転軸19の内周面に設けた凹部19aの軸方向先端部
との間に歯丈方向(半径方向)の隙間ができ、挿入時に
回転軸18と回転軸19とがかじり合うことがなく、回
転軸19を無理なくスムーズに回転軸18に挿入するこ
とができ、組立作業、部品交換作業を簡単にすることが
可能になる。挿入完了段階では回転軸18の凸部18a
の歯元部の歯丈H1が大きいため、回転軸19の内周面
に設けた凹部19aの軸方向歯元部と密接強固に噛み合
い、転写位置ずれを低減あるいは解消することが可能に
なる。
軸方向根元部でもよく、この場合、凸部18aの歯形全
体に歯丈テーパがつくことになるが、同等の効果が得ら
れる。
形態4の駆動スプラインの歯形を示す斜視図である。
実施の形態1、実施の形態2あるいは実施の形態3と異
なるのは、凸部18aの形状と、回転軸18と回転軸1
9の連結の状態のみであり、これらの部分についての
み、図を用いて説明する。
けられた駆動軸20の周りを回動する回転軸18の凸部
18aの歯面は、一例としてインボリュートスプライン
形状を有しているが、歯面若しくは歯先面はテーパが形
成されており、軸方向先端部の歯厚が軸方向根元部の歯
丈に対して小さくなっている(W2<W1)。図15に
示す構成では、凸部18aの中段付近に第一の屈曲部が
あり、歯元部から途中の第一の屈曲部までは歯厚W1で
歯丈も一定である。屈曲部から軸方向先端部に向かって
はテーパ部を形成して徐々に歯厚が減少し、次の第2の
屈曲部で歯厚がW2となっている。また、第2の屈曲部
から先端部へは歯丈と歯厚がともに減少し、先端は尖鋭
に形成している。
部分の歯厚は常にW1であってもよいし、歯元部から第
一の屈曲部に向かってある規則をもって歯厚を変化させ
るように構成してもよい。例えば、歯元部から第一の屈
曲部に向かって徐々に歯厚を減少させる構成等が考えら
れる。また、第一の屈曲部から軸方向歯先部に向かう部
分の歯厚は常にW2であってもよいし、第一の屈曲部か
ら軸方向歯先部に向かってある規則をもって歯厚を変化
させるように構成してもよい。例えば、屈曲部から軸方
向歯先部に向かって徐々に歯厚を減少させる構成等が考
えられる。また、本例では歯丈を一定にしているが、歯
元部から軸方向歯先部に向かってある規則をもって歯丈
を変化させるように構成してもよい。例えば、歯元部か
ら軸方向歯先部に向かって徐々に歯丈を減少させる構成
等が考えられる。更に、図15に示すように、軸方向歯
先部は先端を尖鋭に形成することも可能であるし、先端
を曲面形に形成することも可能である。
凹部19aとの間に半径方向の隙間ができるため、挿入
時に回転軸18と回転軸19とがかじり合うことがな
く、回転軸19を無理なくスムーズに回転軸18に挿入
することができ、組立作業、部品交換作業を簡単にする
ことが可能になる。
の凸部18aの軸方向先端部の歯厚W2が小さいため、
回転軸19の内周面に設けた凹部19aの軸方向先端部
との間に歯厚方向(周方向)の隙間ができ、挿入時に回
転軸18と回転軸19とがかじり合うことがなく、回転
軸19を無理なくスムーズに回転軸18に挿入すること
ができ、組立作業、部品交換作業を簡単にすることが可
能になる。挿入完了段階では回転軸18の凸部18aの
歯元部の歯厚W1が大きいため、回転軸19の内周面に
設けた凹部19aの軸方向歯元部と密接強固に噛み合
い、転写位置ずれを低減あるいは解消することが可能に
なる。
でもよく、この場合、回転軸18の歯形全体に歯幅方向
のテーパがつくことになるが、同等の効果が得られる。
使用したタンデム方式の多重画像形成装置を取り上げて
説明したが、本発明は、感光体ドラムから用紙に直接転
写するタンデム方式の多重画像形成装置や、感光体ドラ
ムではなく感光体ベルトを使用したタンデム方式の多重
画像形成装置、転写体を複数回回転して画像の重ね合わ
せを行う多重画像形成装置、単色の画像形成装置にも適
用することができる。
て、駆動負荷を低減でき、駆動系の小型化、低コスト化
が図れる。
ターンなどを形成した際のピッチずれのような転写位置
ずれが低減あるいは解消された高品位の画像を形成する
ことができる。
プラインと従動スプラインの周方向、半径方向のがたが
解消されるので、トルクリミッタなどの負荷手段を廃止
して駆動負荷を低減でき、感光体および転写材の駆動系
の小型化、低コスト化が可能になるという有効な効果が
得られる。
回転中心と従動スプラインの回転中心とが精度よく一致
されるので、角速度変動が低減あるいは解消され、低コ
ストで簡略な構造のもとでジッター、濃度むら、および
AC成分の転写位置ずれ、さらには多重画像形成装置に
おいては色ずれを低減あるいは解消することが可能にな
るという有効な効果が得られる。
の径あるいは歯幅を回転軸方向根元部よりも小さくすれ
ば、駆動スプラインと従動スプラインとの挿入を無理な
くスムーズに行うことができ、組立作業、部品交換作業
を簡単にすることが可能になるという有効な効果が得ら
れる。
成を示す説明図
視図
み合い状態を示す断面図
状態における両者間のがたを示す断面図
のずれによる角速度変動を示す説明図
スプラインとによる角速度の伝達を示す説明図
示す断面図
転周期で伸縮する状態を示す説明図
駆動ユニットと感光体ドラムとの要部を示す斜視図
の噛み合い状態を示す断面図
動スプラインとによる角速度の伝達を示す説明図
形を示す斜視図
形を示す斜視図
ドラムとを示す斜視図
の噛み合い状態を示す説明図
Claims (6)
- 【請求項1】感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電
させる帯電手段と、 帯電された前記感光体上に画像データに対応した露光光
線を照射して静電潜像を形成する露光手段と、 前記感光体上に形成された前記静電潜像を顕像化する現
像手段と、 前記感光体上に現像されたトナー像を転写材に転写する
転写手段と、 駆動モータで発生した駆動力が伝達される駆動スプライ
ンと、 前記感光体の回転軸上に取り付けられ、前記駆動スプラ
インと歯面どうしが両側で接触するとともに歯先および
歯元には前記駆動スプラインとの間に隙間を形成して位
置決めされて前記駆動スプラインと連結され、前記駆動
スプラインから伝達された前記駆動モータの駆動力を前
記感光体に伝達して前記感光体を回転させる従動スプラ
インとを有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】感光体と、 前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、 帯電された前記感光体上に画像データに対応した露光光
線を照射して静電潜像を形成する露光手段と、 前記感光体上に形成された前記静電潜像を顕像化する現
像手段と、 前記感光体上に現像されたトナー像を転写材に転写する
転写手段と、 駆動モータで発生した駆動力が伝達される駆動スプライ
ンと、 前記感光体の回転軸上に取り付けられ、前記駆動スプラ
インと歯面どうしが両側で接触するとともに歯先と前記
駆動スプラインの歯元とが接触し、さらに歯元には前記
駆動スプラインとの間に隙間を形成して位置決めされて
前記駆動スプラインと連結され、前記駆動スプラインか
ら伝達された前記駆動モータの駆動力を前記感光体に伝
達して前記感光体を回転させる従動スプラインとを有す
ることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】前記駆動スプラインの回転軸方向先端部の
歯先の径が回転軸方向根元部の歯先の径よりも小さくさ
れて段差が設けられたことを特徴とする請求項1または
2記載の画像形成装置。 - 【請求項4】前記駆動スプラインの回転軸方向根元、あ
るいは根元と先端の途中から先端に向かって歯先の径が
次第に小さくされてテーパが設けられたことを特徴とす
る請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項5】前記駆動スプラインの回転軸方向先端部の
歯幅が回転軸方向根元部の歯幅よりも小さくされて段差
が設けられたことを特徴とする請求項1または2記載の
画像形成装置。 - 【請求項6】前記駆動スプラインの回転軸方向根元、あ
るいは根元と先端の途中から先端に向かって歯幅が次第
に小されてテーパが設けられたことを特徴とする請求項
1から2の何れか一項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001396427A JP2002258675A (ja) | 2000-12-27 | 2001-12-27 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000397680 | 2000-12-27 | ||
JP2000-397680 | 2000-12-27 | ||
JP2001396427A JP2002258675A (ja) | 2000-12-27 | 2001-12-27 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002258675A true JP2002258675A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=26606841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001396427A Pending JP2002258675A (ja) | 2000-12-27 | 2001-12-27 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002258675A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6725004B2 (en) * | 2001-11-27 | 2004-04-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Coupling apparatus used with a printer or photocopier |
JP2007127140A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Aisin Aw Co Ltd | 二重軸のスプライン係合構造、及びそれを備えたディファレンシャル装置 |
US7424247B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-09-09 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus having a separable coupling set |
JP2016120855A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社ファルテック | 車両用グリルシャッタ、車両用フラップ部材及びアクチュエータ |
WO2019115581A1 (de) * | 2017-12-13 | 2019-06-20 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Gebaute nockenwelle, sowie verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001396427A patent/JP2002258675A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6725004B2 (en) * | 2001-11-27 | 2004-04-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Coupling apparatus used with a printer or photocopier |
US7424247B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-09-09 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus having a separable coupling set |
JP2007127140A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Aisin Aw Co Ltd | 二重軸のスプライン係合構造、及びそれを備えたディファレンシャル装置 |
JP2016120855A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社ファルテック | 車両用グリルシャッタ、車両用フラップ部材及びアクチュエータ |
WO2019115581A1 (de) * | 2017-12-13 | 2019-06-20 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Gebaute nockenwelle, sowie verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle |
US11098616B2 (en) | 2017-12-13 | 2021-08-24 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Assembled camshaft and method for producing an assembled camshaft |
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