JP2006308918A - Image forming apparatus - Google Patents

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Satoru Fukuzawa
覚 福澤
Masaaki Ohashi
正明 大橋
Masayuki Yamazaki
雅之 山▲崎▼
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of forming a high quality image. <P>SOLUTION: The drum shaft 1a of a photoreceptor drum 1 and the rotation shaft 2a of a drive motor 2 are connected by a tripod type constant-speed joint J. Thus, even when axial displacement of the drum shaft 1a and rotation axis 2a and inclination occur, the photoreceptor drum 1 is rotated at the constant speed and thereby shrink or elongation of an electrostatic latent image or image transferred to a transfer material are prevented. The tripod type constant-speed joint J has sets of three track grooves 14 formed along the internal periphery of the outer wheel 11. A tripod member 21 fitted in the outer wheel 11 has three projecting parts 23 for torque transmission. Spherical faces 24a are formed on both sides of each three projecting parts 23. Also, flat face 24b are formed at the front and back of each three projecting parts 23 in the direction of the outer wheel shaft. The length between the flat faces 24b is made shorter than the diameter of each spherical face 24a. Thus, the tripod constant-speed joint is made compact axially lengthwise. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、複写機やレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）の如き画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer (LBP).

一方向に回転される感光ドラムの外周囲に帯電器、露光手段、現像器および転写帯電器を設け、上記帯電器によって感光ドラムの外周全体を一様に帯電したのち、露光手段により画像情報に基づく画像光を露光して静電潜像を形成し、現像器からその静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、そのトナー像を転写帯電器によって感光ドラムの周速と同速度で搬送される転写材上に転写するようにした画像形成装置は従来から知られている。   A charger, an exposure unit, a developing unit, and a transfer charger are provided around the outer periphery of the photosensitive drum that is rotated in one direction. After the entire outer periphery of the photosensitive drum is uniformly charged by the charger, image information is obtained by the exposure unit. Image light is exposed to form an electrostatic latent image, and toner is supplied from the developing unit to the electrostatic latent image to form a toner image. The toner image is transferred to the photosensitive drum at the same peripheral speed as the transfer charger. 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that transfer onto a transfer material conveyed at a speed are conventionally known.

単色の画像形成装置においては、感光ドラム、帯電器、露光手段、現像器および転写帯電器から成る１組の画像形成ユニットによって画像を形成し、一方、フルカラーの画像形成装置においては、４組の画像形成ユニットを転写材の搬送方向にタンデムに配置し、それぞれの画像形成ユニットによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成し、これらのトナー像を転写材上に転写してカラー画像を形成するようにしている。   In a monochromatic image forming apparatus, an image is formed by a set of image forming units including a photosensitive drum, a charger, an exposure unit, a developing unit, and a transfer charger. On the other hand, in a full-color image forming apparatus, four sets of images are formed. The image forming units are arranged in tandem in the transfer material conveyance direction, and each image forming unit forms a toner image of each color of yellow, magenta, cyan, and black, and these toner images are transferred onto the transfer material to form a color. An image is formed.

単色およびフルカラーの画像形成装置においては、感光ドラムの回転によって画像を形成するため、感光ドラムの１回転中における回転速度にムラがあると、露光手段による露光時に感光ドラム上の静電潜像に伸縮が生じると共に、転写材に対するトナー像の転写時に画像に伸縮が生じ、これ等が一体となって画像ムラを生じさせ、高品質の画像を形成することができない。したがって、感光ドラムは常に等速度で回転させる必要がある。   In single-color and full-color image forming apparatuses, an image is formed by the rotation of the photosensitive drum. Therefore, if there is uneven rotation speed during one rotation of the photosensitive drum, the electrostatic latent image on the photosensitive drum is exposed during exposure by the exposure unit. In addition to the expansion and contraction, the image expands and contracts when the toner image is transferred to the transfer material, and these cause an image unevenness and cannot form a high quality image. Therefore, it is necessary to always rotate the photosensitive drum at a constant speed.

感光ドラムの駆動に際し、その感光ドラムのドラム軸にモータの回転軸を直結し、上記モータの駆動によって感光ドラムを回転させるようにしたものが知られているが、感光ドラムの支持およびモータの取付けに際して誤差が生じるため、感光ドラムのドラム軸とモータの回転軸とを同一軸上に配置することはきわめて困難であり、上記ドラム軸と回転軸の相互間に芯ずれや傾きが生じた場合に感光ドラムを一定の速度で回転させることができず、品質の高い画像を形成することができない。   It is known that when a photosensitive drum is driven, a rotating shaft of a motor is directly connected to the drum shaft of the photosensitive drum, and the photosensitive drum is rotated by driving the motor. In this case, it is extremely difficult to arrange the drum shaft of the photosensitive drum and the rotation shaft of the motor on the same axis, and when the misalignment or inclination occurs between the drum shaft and the rotation shaft. The photosensitive drum cannot be rotated at a constant speed, and a high-quality image cannot be formed.

そのような問題点を解決するため、特許文献１に記載された画像形成装置においては、感光ドラムのドラム軸とモータの回転軸とを自在継手で連結し、かつ、感光ドラムの露光位置と転写位置を１８０°の位置に配置して、感光ドラムの回転速度ムラによる画像の伸縮を感光ドラム上の露光位置と転写位置における画像の伸縮により相殺し、転写材上での画像の伸縮を防止するようにしている。
特開平５−３４１５８９号公報 In order to solve such problems, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, the drum shaft of the photosensitive drum and the rotating shaft of the motor are connected by a universal joint, and the exposure position of the photosensitive drum and the transfer are transferred. The position is set at a position of 180 °, and the expansion and contraction of the image due to uneven rotation speed of the photosensitive drum is offset by the expansion and contraction of the image at the exposure position on the photosensitive drum and the transfer position, thereby preventing the expansion and contraction of the image on the transfer material. I am doing so.
JP-A-5-341589

ところで、上記特許文献１に記載された画像形成装置においては、自在継手が不等速形の自在継手であるため、感光ドラムを等速度で回転させることができず、感光ドラムの露光位置と転写位置を１８０°の位置としたとしても、組立て誤差や感光ドラムの傾き、撓み等で１８０°の位置にずれが生じて画像の伸縮を完全に相殺することができず、品質の高い画像を形成することができない。   By the way, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, since the universal joint is an inconstant speed universal joint, the photosensitive drum cannot be rotated at a constant speed, and the exposure position of the photosensitive drum and the transfer position can be transferred. Even if the position is set to 180 °, the position of 180 ° is displaced due to assembly errors, the photosensitive drum tilt, or bending, and the image expansion and contraction cannot be completely canceled, and a high quality image is formed. Can not do it.

この発明の課題は、感光ドラムを常に等速度で回転させるようにして高品質の画像を形成することができるようにしたメンテナンスの容易な画像形成装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that is easy to maintain so that a high-quality image can be formed by always rotating a photosensitive drum at a constant speed.

上記の課題を解決するために、この発明においては、感光ドラムと、その感光ドラムを回転駆動する駆動手段と、前記感光ドラム上に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光ドラム上の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光ドラムの周速と同速度で搬送される転写材上に前記トナー像を転写する転写手段とから成り、前記感光ドラムのドラム軸と駆動手段の駆動軸とを軸継手で連結した画像形成装置において、前記軸継手が、外輪の内周に軸方向に延びる３本のトラック溝を周方向に１２０°の間隔をおいて形成し、外輪の内側に組込まれたトリポード部材には前記各トラック溝内でスライド自在とされ、外輪とトリポード部材の相互間でトルク伝達を行なう３本の突出部を設け、その突出部の前記トラック溝の側面と対向する両側に少なくとも周方向にわん曲する曲面を設け、かつ突出部の外輪軸方向の前後に互に平行する平坦面を形成して、その平坦面間の長さを前記曲面間の長さより短かくした構成のトリポード型等速ジョイントから成る構成を採用したのである。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, a photosensitive drum, a driving unit that rotationally drives the photosensitive drum, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum, and a photosensitive drum The photosensitive drum comprises: developing means for supplying toner to the electrostatic latent image to form a toner image; and transfer means for transferring the toner image onto a transfer material conveyed at the same speed as the peripheral speed of the photosensitive drum. In the image forming apparatus in which the drum shaft and the drive shaft of the drive means are connected by a shaft joint, the shaft joint has three track grooves extending in the axial direction on the inner periphery of the outer ring with a spacing of 120 ° in the circumferential direction. The tripod member formed on the inner side of the outer ring is slidable in each track groove, and is provided with three protrusions that transmit torque between the outer ring and the tripod member. Track groove Provide curved surfaces that bend at least in the circumferential direction on both sides that face the side surface, and form flat surfaces that are parallel to each other in the front and rear directions of the outer ring axis of the protrusion, and the length between the flat surfaces is set between the curved surfaces. A configuration composed of tripod type constant velocity joints shorter than the length was adopted.

ここで、前記突出部の両側に形成された曲面は、突出部の軸心上に中心を有する球面であってもよく、あるいは、上記突出部の軸心に中心が一致する円筒面であってもよい。   Here, the curved surface formed on both sides of the protruding portion may be a spherical surface having a center on the axis of the protruding portion, or a cylindrical surface whose center coincides with the axis of the protruding portion. Also good.

また、この発明では、上記画像形成装置のトリポード型等速ジョイントを形成するトリポード部材の全体のうち少なくとも突出部と外輪の少なくとも一方を合成樹脂の成形品としている。   According to the present invention, at least one of the projecting portion and the outer ring of the entire tripod member forming the tripod type constant velocity joint of the image forming apparatus is a synthetic resin molded product.

ここで、合成樹脂として射出成形可能な合成樹脂とすることにより、突出部、外輪を容易に成形することができる。また、潤滑性樹脂を採用することによって、摺動部の潤滑性をより高めることができるため、動作音のより小さいトリポード型等速ジョイントを得ることができる。   Here, by using a synthetic resin that can be injection-molded as the synthetic resin, the protruding portion and the outer ring can be easily molded. In addition, since the lubricity of the sliding portion can be further increased by employing the lubricating resin, a tripod constant velocity joint with a smaller operating sound can be obtained.

また、トラック溝と突出部の接触部間に予圧を付与することによって、周方向にガタのない等速性に優れたトリポード型等速ジョイントを得ることができ、駆動手段の作動によって、感光ドラムをより効果的に等速回転させることができる。   In addition, by applying a preload between the contact portion between the track groove and the projecting portion, a tripod type constant velocity joint having no constant play in the circumferential direction can be obtained. Can be rotated more efficiently at a constant speed.

上記のように、感光ドラムのドラム軸と駆動手段の駆動軸とをトリポード型等速ジョイントで連結したことにより、上記駆動手段の駆動軸と感光ドラムのドラム軸の相互間に芯ずれや傾きがあっても感光ドラムを速度ムラを発生させずに等速回転させることができる。   As described above, since the drum shaft of the photosensitive drum and the drive shaft of the driving means are connected by the tripod type constant velocity joint, there is a misalignment or inclination between the driving shaft of the driving means and the drum shaft of the photosensitive drum. Even in such a case, it is possible to rotate the photosensitive drum at a constant speed without causing uneven speed.

このため、露光手段によって形成される静電潜像に伸縮が生じたり、感光ドラム上のトナー像が転写材に転写される際に画像に伸縮が生じるの防止することができ、きわめて高品質の画像を形成することができる。   For this reason, it is possible to prevent the electrostatic latent image formed by the exposure means from expanding and contracting, and the image from expanding and contracting when the toner image on the photosensitive drum is transferred to the transfer material. An image can be formed.

また、トリポード型等速ジョイントの、突出部の外輪軸方向の前後に設けた平坦面間の長さを、両側の曲面間の長さより短かくしたことによって軸方向長さ（全長）の短かい小型軽量のトリポード型等速ジョイントとすることができ、その結果、画像形成装置の全長を短かくすることができる。   In addition, the length of the tripod type constant velocity joint between the flat surfaces provided in the front and rear of the projecting portion in the outer ring axial direction is shorter than the length between the curved surfaces on both sides, thereby reducing the axial length (full length). A small and light tripod constant velocity joint can be obtained, and as a result, the overall length of the image forming apparatus can be shortened.

ここで、トリポード型等速ジョイントの摺動部が金属から成る場合はグリース潤滑を必要とし、画像形成装置のメンテナンスが困難であって、グリースの漏洩により転写材が汚される懸念があるが、突出部と外輪の少なくとも一方を合成樹脂の成形品とすることにより、グリース潤滑を不要とすることができる。その結果、画像形成装置のメンテナンスの容易化を図ることができると共に、転写材が汚されるという不都合の発生を皆無とすることができる。また、トルク伝達時の動作音の小さな画像形成装置を得ることができる。   Here, when the sliding part of the tripod type constant velocity joint is made of metal, grease lubrication is required, and it is difficult to maintain the image forming apparatus, and there is a concern that the transfer material may be soiled due to leakage of grease. By using at least one of the part and the outer ring as a synthetic resin molded product, grease lubrication can be eliminated. As a result, the maintenance of the image forming apparatus can be facilitated, and the inconvenience that the transfer material is soiled can be eliminated. Further, it is possible to obtain an image forming apparatus with a small operating sound during torque transmission.

さらに、トリポード部材の全体および外輪の双方を合成樹脂の成形品とすれば、より軽量なトリポード型等速ジョイントを得ることができ、画像形成装置のより軽量化を図ることができる。   Furthermore, if both the entire tripod member and the outer ring are formed of synthetic resin, a lighter tripod type constant velocity joint can be obtained, and the image forming apparatus can be further reduced in weight.

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は単色の画像形成装置を示す。この画像形成装置は、感光ドラム１を有している。感光ドラム１は、図２に示す駆動手段としての駆動モータ２によって図１の矢印で示す方向に回転され、その感光ドラム１の周囲に、帯電器３、露光手段４、現像手段としての現像器５、転写手段としての転写帯電器６およびクリーニング器７が感光ドラム１の回転方向に順に設けられている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a monochromatic image forming apparatus. This image forming apparatus has a photosensitive drum 1. The photosensitive drum 1 is rotated in a direction indicated by an arrow in FIG. 1 by a driving motor 2 as a driving unit shown in FIG. 2, and around the photosensitive drum 1, a charger 3, an exposure unit 4, and a developing unit as a developing unit. 5. A transfer charger 6 and a cleaning device 7 as transfer means are provided in order in the rotation direction of the photosensitive drum 1.

上記の構成から成る画像形成装置は、感光ドラム１の回転時に帯電器３によって感光ドラム１の外周全体を一様に帯電したのち、露光手段４により画像情報に基づく画像光を露光して静電潜像を形成し、現像器５からその静電潜像上にトナーを供給してトナー像を形成し、そのトナー像を転写帯電器６により感光ドラム１の周速と同速度で搬送される転写材Ａ上に転写して、転写材Ａに画像を形成するようにしている。また、転写後、感光ドラム１の周面に残る残留トナーをクリーニング器７によって取り除くようにしている。   In the image forming apparatus having the above-described configuration, the entire outer periphery of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charger 3 when the photosensitive drum 1 rotates, and then the exposure unit 4 exposes the image light based on the image information to electrostatically. A latent image is formed, toner is supplied onto the electrostatic latent image from the developing device 5 to form a toner image, and the toner image is conveyed by the transfer charger 6 at the same speed as the peripheral speed of the photosensitive drum 1. The image is transferred onto the transfer material A and an image is formed on the transfer material A. Further, after the transfer, the residual toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning device 7.

図２に示すように、感光ドラム１は、両端にドラム軸１ａを有し、そのドラム軸１ａが一対のサイドフレーム８に軸受９を介して回転自在に支持され、一方、感光ドラム１を回転駆動する駆動モータ２はケーシング１０に取付けられて感光ドラム１と軸方向で対向する配置とされている。   As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 1 has drum shafts 1 a at both ends, and the drum shaft 1 a is rotatably supported by a pair of side frames 8 via bearings 9, while rotating the photosensitive drum 1. The driving motor 2 to be driven is attached to the casing 10 and arranged to face the photosensitive drum 1 in the axial direction.

駆動モータ２の駆動軸としての回転軸２ａと感光ドラム１のドラム軸１ａとはトリポード型等速ジョイントＪを介して連結されている。   A rotary shaft 2a as a drive shaft of the drive motor 2 and the drum shaft 1a of the photosensitive drum 1 are connected via a tripod type constant velocity joint J.

図３乃至図５に示すように、トリポード型等速ジョイントＪは、外輪１１と、その内側に組込まれたトリポード部材２１とから成る。   As shown in FIGS. 3 to 5, the tripod constant velocity joint J includes an outer ring 11 and a tripod member 21 incorporated inside the outer ring 11.

外輪１１は、一端が開口するカップ部１２の閉塞端に感光ドラム１のドラム軸１ａと連結される第１軸１３を設けた構成とされ、上記カップ部１２の内周には、その開口端から軸方向に延びる３本のトラック溝１４が周方向に１２０°の間隔をおいて形成されている。各トラック溝１４の周方向で対向する一対の側面１５は互に平行する平坦面とされている。   The outer ring 11 has a configuration in which a first shaft 13 connected to the drum shaft 1a of the photosensitive drum 1 is provided at the closed end of the cup portion 12 whose one end is open. Three track grooves 14 extending in the axial direction are formed at intervals of 120 ° in the circumferential direction. A pair of side surfaces 15 facing each other in the circumferential direction of each track groove 14 are flat surfaces parallel to each other.

トリポード部材２１は駆動モータ２の回転軸２ａと連結される第２軸２２を有している。このトリポード部材２１には外輪１１の各トラック溝１４内に挿入される３本の突出部２３が一体に設けられている。   The tripod member 21 has a second shaft 22 connected to the rotation shaft 2 a of the drive motor 2. The tripod member 21 is integrally provided with three protrusions 23 inserted into the track grooves 14 of the outer ring 11.

各突出部２３はトラック溝１４内においてスライド自在とされ、上記トラック溝１４の側面１５と対向する両側は球面２４ａとされて周方向および軸方向の２方向にわん曲している。また、突出部２３の外輪軸方向の前後には互に平行する平坦面２４ｂが形成されている。この平坦面２４ｂ間の長さａは両側の球面２４ａ間の長さｂ（球面２４ａの球径）より短かくなっている。   Each protrusion 23 is slidable in the track groove 14, and both sides of the track groove 14 facing the side surface 15 are spherical surfaces 24 a and are bent in two directions, ie, a circumferential direction and an axial direction. In addition, flat surfaces 24b that are parallel to each other are formed on the front and rear of the protrusion 23 in the outer ring axial direction. The length a between the flat surfaces 24b is shorter than the length b between the spherical surfaces 24a on both sides (the spherical diameter of the spherical surface 24a).

上記突出部２３は、第１軸１３と第２軸２２の一方に対する回転トルクの入力時、両側の一方の球面２４ａがトラック溝１４の一側面１５と係合し、その係合部において外輪１１とトリポード部材２１の相互間で回転トルクの伝達を行なうようになっている。   When the rotational torque is input to one of the first shaft 13 and the second shaft 22, the protruding portion 23 is engaged with one side surface 15 of the track groove 14 on one side of the spherical surface 24 a, and the outer ring 11 is engaged with the engaging portion. Rotational torque is transmitted between the tripod member 21 and the tripod member 21.

また、第１軸１３と第２軸２２が相対的に角度をとってトルク伝達するとき、突出部２３はトラック溝１４に沿って外輪１１の軸方向にスライドする。このとき、突出部２３とトラック溝１４の側面１５との接触が点接触であるため、スライド抵抗は小さく、上記突出部２３はトラック溝１４に沿って円滑にスライドする。   When the first shaft 13 and the second shaft 22 transmit torque at an angle, the projecting portion 23 slides along the track groove 14 in the axial direction of the outer ring 11. At this time, since the contact between the protrusion 23 and the side surface 15 of the track groove 14 is a point contact, the slide resistance is small, and the protrusion 23 slides smoothly along the track groove 14.

なお、実施の形態では、突出部２３の両側を球面２４ａとしたが、突出部２３の外周全体もしくは両側部を円筒面として周方向にのみわん曲する曲面としてもよい。   In the embodiment, both sides of the projecting portion 23 are the spherical surfaces 24a. However, the entire outer periphery or both sides of the projecting portion 23 may be a curved surface curved only in the circumferential direction.

図３および図４に示すように、外輪１１のカップ部１２における開口端部の内周には係合溝１６が形成され、その係合溝１６に一部が切り離された止め輪１７が取付けられている。止め輪１７はカップ部１２の開口端からトリポード部材２１が抜け出るのを防止している。   As shown in FIGS. 3 and 4, an engagement groove 16 is formed on the inner periphery of the opening end portion of the cup portion 12 of the outer ring 11, and a retaining ring 17 that is partially cut off is attached to the engagement groove 16. It has been. The retaining ring 17 prevents the tripod member 21 from coming out of the opening end of the cup portion 12.

ここで、カートリッジ式の感光ドラム１を採用する場合は、前記抜け止め防止のための止め輪１７を設ける必要はない。   Here, when the cartridge type photosensitive drum 1 is employed, it is not necessary to provide the retaining ring 17 for preventing the removal.

外輪１１および突出部２３を含むトリポード部材２１の全体は合成樹脂の成形品とされている。合成樹脂はトリポード型等速ジョイントＪの使用条件によって適切なものを選択し、射出成形可能な合成樹脂が望ましい。射出成形可能な樹脂であれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。   The entire tripod member 21 including the outer ring 11 and the protruding portion 23 is a synthetic resin molded product. An appropriate synthetic resin is selected according to the use conditions of the tripod type constant velocity joint J, and a synthetic resin that can be injection-molded is desirable. Any resin that can be injection-molded may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin.

射出成形可能な樹脂には結晶性樹脂、非結晶性樹脂があり、いずれの樹脂を使用してもよいが、非結晶性樹脂は靱性が低く、許容量以上のトルクがかかった場合、急激な破壊が生じるため、結晶性樹脂を用いるのが好ましい。   Resin that can be injection-molded includes crystalline resin and non-crystalline resin, and either resin can be used. However, non-crystalline resin has low toughness and abrupt Since breakage occurs, it is preferable to use a crystalline resin.

好ましい合成樹脂として、潤滑特性の高い合成樹脂、例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ナイロン樹脂、ＰＦＡやＦＥＰ、ＥＴＦＥ等の射出成形可能なフッ素樹脂、射出成形可能なポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド樹脂等を挙げることができる。   Preferred synthetic resins include synthetic resins with high lubricating properties, such as polyacetal resins (POM), nylon resins, fluoroplastics such as PFA, FEP, and ETFE, injection moldable polyimide resins, and polyphenylene sulfide resins (PPS). , Wholly aromatic polyester resins, polyether ether ketone resins (PEEK), polyamideimide resins, and the like.

これらの各樹脂は単独で使用してもよく、２種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。あるいは、上記以外の潤滑特性の低い合成樹脂に上記の合成樹脂を配合したポリマーアロイであってもよい。   Each of these resins may be used alone or a polymer alloy in which two or more kinds are mixed. Or the polymer alloy which mix | blended said synthetic resin with the synthetic resin with low lubrication characteristics other than the above may be sufficient.

また、潤滑特性の低い合成樹脂であっても、固体潤滑剤や潤滑油を添加することで潤滑特性を高めることにより使用可能である。固体潤滑剤として、ポリテトラフルオロエチレン、黒鉛、二硫化モリブデン等を挙げることができる。   Moreover, even a synthetic resin having low lubricating properties can be used by enhancing the lubricating properties by adding a solid lubricant or lubricating oil. Examples of the solid lubricant include polytetrafluoroethylene, graphite, and molybdenum disulfide.

また、合成樹脂にガラス繊維、炭素繊維、各種鉱物性繊維（ウィスカー）を配合して強度を高めてもよく、固体潤滑剤等と併用してもよい。   Further, glass fiber, carbon fiber, various mineral fibers (whiskers) may be added to the synthetic resin to increase the strength, or may be used in combination with a solid lubricant or the like.

この発明で最も使用に適した材料は、ＰＯＭ、ナイロン樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫである。ナイロン樹脂はナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、分子鎖中に芳香族環を有する半芳香族ナイロン等のいずれでもよい。ＰＯＭ、ナイロン樹脂、ＰＰＳは、耐熱性、潤滑性に優れ、比較的安価であるため、コストパフォーマンスの優れた等速ジョイントを得ることができる。   The most suitable materials for use in the present invention are POM, nylon resin, PPS, and PEEK. The nylon resin may be nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, nylon 46, semi-aromatic nylon having an aromatic ring in the molecular chain, or the like. Since POM, nylon resin, and PPS are excellent in heat resistance and lubricity and relatively inexpensive, a constant velocity joint with excellent cost performance can be obtained.

上記のように、外輪１１およびトリポード部材２１を合成樹脂の成形品とすることによって、軽量であって、トルク伝達時の動作音の小さなトリポード型等速ジョイントＪを得ることができると共に、グリース潤滑を不要とすることができる。また、グリース潤滑する必要がないため、ブーツの取付けを不要とすることができ、部品点数の少ない簡単な構成の小型のトリポード型等速ジョイントＪを得ることができる。また、ＰＥＥＫは補強材や潤滑剤を配合しなくても機械的強度や潤滑性に優れるため、高機能なトリポード型等速ジョイントＪを得ることができる。   As described above, by using the outer ring 11 and the tripod member 21 as a synthetic resin molded product, it is possible to obtain a tripod type constant velocity joint J that is light in weight and has a low operating noise during torque transmission, and is lubricated with grease. Can be made unnecessary. Further, since it is not necessary to lubricate the grease, it is not necessary to attach the boot, and a small tripod type constant velocity joint J having a simple configuration with a small number of parts can be obtained. Moreover, PEEK is excellent in mechanical strength and lubricity even if it does not contain a reinforcing material or a lubricant, so that a highly functional tripod type constant velocity joint J can be obtained.

実施形態では、突出部２３、トリポード部材２１、第２軸２２を合成樹脂で一体に成形したが、突出部２３だけを合成樹脂で成形し、トリポード部材２１、第２軸２２をセラミックスや鉄鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金等の金属で形成してもよい。あるいは、突出部２３とトリポード部材２１を合成樹脂で一体に成形し、セラミックスや鉄鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金等の金属からなる第２軸２２とボルト等の結合手段で結合しても良い。   In the embodiment, the protruding portion 23, the tripod member 21, and the second shaft 22 are integrally formed of synthetic resin, but only the protruding portion 23 is formed of synthetic resin, and the tripod member 21 and the second shaft 22 are formed of ceramics, steel, You may form with metals, such as stainless steel and an aluminum alloy. Alternatively, the projecting portion 23 and the tripod member 21 may be integrally formed with a synthetic resin, and the second shaft 22 made of a metal such as ceramics, steel, stainless steel, or aluminum alloy may be coupled with a coupling means such as a bolt.

また、外輪１１においては、カップ部１２と第１軸１３を合成樹脂で一体に成形したが、第１軸１３をセラミックスや鉄鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金等で形成して、合成樹脂で成形したカップ部１２に結合するようにしてもよい。   In the outer ring 11, the cup portion 12 and the first shaft 13 are integrally formed of synthetic resin. However, the first shaft 13 is formed of ceramics, steel, stainless steel, aluminum alloy or the like, and is formed of synthetic resin. You may make it couple | bond with the cup part 12. FIG.

実施の形態で示すように、感光ドラム１のドラム軸１ａと駆動モータ２の回転軸２ａとをトリポード型等速ジョイントＪで連結することにより、感光ドラム１のドラム軸１ａと駆動モータ２の回転軸２ａの相互に芯ずれや傾きがあっても感光ドラム１を速度ムラを発生させることなく等速回転させることができる。このため、露光手段４によって感光ドラム１上に形成される静電潜像に伸縮が生じたり、感光ドラム１上のトナー像が転写帯電器６により転写材Ａに転写される際に画像に伸縮が生じるのを防止することができる。   As shown in the embodiment, the drum shaft 1a of the photosensitive drum 1 and the rotation shaft 2a of the drive motor 2 are connected by a tripod type constant velocity joint J, so that the drum shaft 1a of the photosensitive drum 1 and the drive motor 2 rotate. Even if the shafts 2a are misaligned or inclined with respect to each other, the photosensitive drum 1 can be rotated at a constant speed without causing uneven speed. For this reason, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is expanded or contracted by the exposure unit 4, or the image is expanded or contracted when the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the transfer material A by the transfer charger 6. Can be prevented from occurring.

したがって、高品質の画像を形成することができると共に、露光手段４と転写帯電器６を１８０°の位置に設ける必要がないため、設計の自由度を高めることができる。   Therefore, it is possible to form a high-quality image, and it is not necessary to provide the exposure means 4 and the transfer charger 6 at a position of 180 °, so that the degree of freedom in design can be increased.

また、トリポード型等速ジョイントＪの突出部２３および外輪１１を合成樹脂の成形品としたことにより、グリース潤滑を不要とすることができる。   Further, since the protruding portion 23 and the outer ring 11 of the tripod type constant velocity joint J are made of synthetic resin, grease lubrication can be eliminated.

このため、画像形成装置のメンテナンスの容易化を図ることができると共に、グリースの飛散もないため、転写材Ａが汚されるという不都合の発生を皆無とすることができる。また、突出部２３および外輪１１を合成樹脂の成形品とすることでトルク伝達時の動作音の小さなトリポード型等速ジョイントＪを得ることができる。   For this reason, the maintenance of the image forming apparatus can be facilitated and there is no scattering of grease, so that there is no inconvenience that the transfer material A is soiled. Moreover, the tripod type | mold constant velocity joint J with a small operation sound at the time of torque transmission can be obtained by making the protrusion part 23 and the outer ring | wheel 11 into the synthetic resin molded product.

実施の形態で示すように、トリポード型等速ジョイントＪにおける突出部２３の前記トラック溝１４の側面１５と対向する両側に球面２４ａを設け、かつ突出部２３の外輪軸方向の前後に互に平行する平坦面２４ｂを形成し、この平坦面２４ｂ間の長さａを突出部２３両側の球面２４ａ間の長さｂより短くすることにより、トリポード型等速ジョイントＪを軸方向に短くすることができ、その結果、画像形成装置の全長を短くすることができる。   As shown in the embodiment, spherical surfaces 24a are provided on both sides of the projecting portion 23 of the tripod type constant velocity joint J facing the side surface 15 of the track groove 14, and the projecting portion 23 is parallel to the front and rear in the outer ring axial direction. The tripod type constant velocity joint J can be shortened in the axial direction by forming a flat surface 24b to be formed and making the length a between the flat surfaces 24b shorter than the length b between the spherical surfaces 24a on both sides of the protrusion 23. As a result, the overall length of the image forming apparatus can be shortened.

また、実施の形態で示すように、外輪１１を合成樹脂の成形品とすることにより、その外輪１１の弾性を利用して突出部２３とトラック溝１４の側面１５の接触部に予圧を付与することができる。具体的には、トラック溝１４の両側面１５間の寸法を突出部２３の両側の球面２４ａ間の寸法より小さくすることで突出部２３とトラック溝１４の両側面１５の接触部に予圧を付与することができる。   In addition, as shown in the embodiment, by using the outer ring 11 as a synthetic resin molded product, preload is applied to the contact portion between the protruding portion 23 and the side surface 15 of the track groove 14 by utilizing the elasticity of the outer ring 11. be able to. Specifically, preload is applied to the contact portion between the projecting portion 23 and both side surfaces 15 of the track groove 14 by making the size between the side surfaces 15 of the track groove 14 smaller than the size between the spherical surfaces 24a on both sides of the projecting portion 23. can do.

また、外輪１１が合成樹脂ではなくセラミックス、鉄鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金等であっても突出部２３を合成樹脂の成形品とすることにより、その突出部２３の弾性を利用して突出部２３とトラック溝１４の側面１５の接触部に予圧を付与することができる。具体的には、突出部２３の両側の球面２４ａ間の寸法をトラック溝１４の両側面１５間の寸法より大きくすることで突出部２３とトラック溝１４の両側面１５の接触部に予圧を付与することができる。   Further, even if the outer ring 11 is not a synthetic resin but ceramics, steel, stainless steel, aluminum alloy or the like, the protrusion 23 is made of a synthetic resin, so that the protrusion 23 is utilized by utilizing the elasticity of the protrusion 23. A preload can be applied to the contact portion of the side surface 15 of the track groove 14. Specifically, preload is applied to the contact portion between the projecting portion 23 and both side surfaces 15 of the track groove 14 by making the size between the spherical surfaces 24 a on both sides of the projecting portion 23 larger than the size between the both side surfaces 15 of the track groove 14. can do.

上記のように、突出部２３に予圧を付与することによって、周方向にガタのない等速性に優れたトリポード型等速ジョイントＪを得ることができ、駆動モータ２の駆動によって、感光ドラム１をより効果的に等速回転させることができる。   As described above, by applying a preload to the protruding portion 23, a tripod type constant velocity joint J having no constant play in the circumferential direction can be obtained, and the photosensitive drum 1 is driven by the drive motor 2. Can be rotated more efficiently at a constant speed.

図６に示すように、カップ部１２に形成されたトラック溝１４の外周壁部にカップ部１２の開口端から軸方向に延びる切り離し部１８を形成すると、カップ部１２を径方向に弾性変形可能とすることができるため、突出部２３に対する予圧の付与が容易であり、トラック溝１４の幅寸法を厳しく管理する必要がないため、外輪１１の製作の容易化を図ることができる。   As shown in FIG. 6, when the separation portion 18 extending in the axial direction from the opening end of the cup portion 12 is formed on the outer peripheral wall portion of the track groove 14 formed in the cup portion 12, the cup portion 12 can be elastically deformed in the radial direction. Therefore, it is easy to apply a preload to the projecting portion 23, and it is not necessary to strictly manage the width dimension of the track groove 14, so that the outer ring 11 can be easily manufactured.

実施の形態では、外輪１１およびトリポード部材２１の全体を合成樹脂の成形品としたが、トリポード部材２１の突出部２３のみ、あるいは外輪１１のみを合成樹脂の成形品としてもよい。   In the embodiment, the outer ring 11 and the tripod member 21 as a whole are molded products of synthetic resin, but only the protrusion 23 of the tripod member 21 or only the outer ring 11 may be molded products of synthetic resin.

図１では、単色の画像形成装置を例にとって説明したが、フルカラーの画像形成装置を形成する場合は、図１に示す画像形成装置を４組用意し、その４組の画像形成装置を転写材Ａの搬送方向にタンデムに配置し、これらの画像形成装置によりイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーによってトナー像を形成し、これらのトナー像を転写材Ａ上に重ね合わせてカラー画像を形成する。   In FIG. 1, a single color image forming apparatus has been described as an example. However, when forming a full color image forming apparatus, four sets of the image forming apparatuses shown in FIG. A toner image is formed with toners of four colors of yellow, magenta, cyan, and black by these image forming apparatuses, arranged in tandem in the conveying direction of A, and these toner images are superimposed on the transfer material A to form a color image. Form.

この発明に係る画像形成装置の実施形態を示す概略図Schematic showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention 図１に示す感光ドラムの駆動部を示す一部切欠正面図FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a driving portion of the photosensitive drum shown in FIG. 図２に示す等速ジョイントの一部切欠正面図Partial cutaway front view of constant velocity joint shown in FIG. 図３のIV−IV線に沿った断面図Sectional view along line IV-IV in FIG. 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図Sectional view along line VV in FIG. トリポード型等速ジョイントのさらに他の例を示す断面図Sectional view showing still another example of tripod type constant velocity joint

符号の説明Explanation of symbols

１ 感光ドラム
１ａ ドラム軸
２ 駆動モータ（駆動手段）
２ａ 回転軸（駆動軸）
３ 帯電器
４ 露光手段
５ 現像器（現像手段）
６ 転写帯電器（転写手段）
Ｊ 等速ジョイント
１１ 外輪
１４ トラック溝
２１ トリポード部材
２３ 突出部
２４ａ 球面
２４ｂ 平坦面 1 Photosensitive drum 1a Drum shaft 2 Drive motor (drive means)
2a Rotating shaft (drive shaft)
3 Charger 4 Exposure means 5 Developer (development means)
6 Transfer charger (transfer means)
J Constant velocity joint 11 Outer ring 14 Track groove 21 Tripod member 23 Projection 24a Spherical surface 24b Flat surface

Claims (8)

感光ドラムと、その感光ドラムを回転駆動する駆動手段と、前記感光ドラム上に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光ドラム上の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光ドラムの周速と同速度で搬送される転写材上に前記トナー像を転写する転写手段とから成り、前記感光ドラムのドラム軸と駆動手段の駆動軸とを軸継手で連結した画像形成装置において、前記軸継手が、外輪の内周に軸方向に延びる３本のトラック溝を周方向に１２０°の間隔をおいて形成し、外輪の内側に組込まれたトリポード部材には前記各トラック溝内でスライド自在とされ、外輪とトリポード部材の相互間でトルク伝達を行なう３本の突出部を設け、その突出部の前記トラック溝の側面と対向する両側に少なくとも周方向にわん曲する曲面を設け、かつ突出部の外輪軸方向の前後に互に平行する平坦面を形成して、その平坦面間の長さを前記曲面間の長さより短かくした構成のトリポード型等速ジョイントから成ることを特徴とする画像形成装置。   A photosensitive drum; drive means for rotating the photosensitive drum; exposure means for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum; and supplying toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum to form a toner image. Developing means, and transfer means for transferring the toner image onto a transfer material conveyed at the same speed as the peripheral speed of the photosensitive drum. The shaft shaft of the photosensitive drum and the drive shaft of the drive means are connected by a shaft coupling. In the connected image forming apparatus, the shaft joint forms three track grooves extending in the axial direction on the inner circumference of the outer ring at intervals of 120 ° in the circumferential direction, and is attached to a tripod member incorporated inside the outer ring. Is slidable in each track groove, and is provided with three protrusions that transmit torque between the outer ring and the tripod member, and at least circumferentially on both sides of the protrusions facing the side surfaces of the track grooves. Bend From a tripod type constant velocity joint having a curved surface and a flat surface parallel to each other in the front and rear direction of the outer ring axial direction of the protruding portion, the length between the flat surfaces is shorter than the length between the curved surfaces An image forming apparatus. 前記突出部の両側の曲面が突出部の軸心上に中心を有する球面から成る請求項１に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the curved surfaces on both sides of the projecting portion are spherical surfaces having centers on the axial centers of the projecting portions. 前記突出部の両側の曲面が突出部の軸心に中心を有する円筒面から成る請求項１に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the curved surfaces on both sides of the protruding portion are formed of a cylindrical surface having a center at an axial center of the protruding portion. 前記突出部と外輪の少なくとも一方を合成樹脂の成形品とした請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein at least one of the protruding portion and the outer ring is a synthetic resin molded product. 前記突出部をトリポード部材と一体に成形した請求項４に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the protrusion is formed integrally with a tripod member. 前記合成樹脂が、射出成形可能な合成樹脂から成る請求項４又は５に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the synthetic resin is made of a synthetic resin that can be injection-molded. 前記合成樹脂が、潤滑性樹脂である請求項４乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the synthetic resin is a lubricating resin. 前記トラック溝と突出部の接触部間に予圧を付与した請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a preload is applied between contact portions of the track groove and the protruding portion.
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