JP2007323055A - Constant-velocity joint and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus, having easy maintenance capable of forming an image of high quality by always having a photoreceptor drum made to rotate at constant velocity. <P>SOLUTION: The image forming apparatus forms an image, by having an electrostatic latent image formed on the photoreceptor drum 1 by an exposure means 4, having a toner image provided, by having toner supplied to the electrostatic latent image from a developing machine 5, and then having the toner image transferred to transfer material A by a transfer charge machine. The image forming apparatus prevents shrinking in the electrostatic image or the image to be transferred to the transfer material A, by having the photoreceptor drum 1 rotated at a constant velocity, even when the relative misalignment or inclination exist in a drum shaft 1a of the photoreceptor drum 1 and a driving shaft 2a of a driving motor 2, by having the drum shaft 1a and the driving shaft 2a connected by a constant-velocity joint J. Lubrication using grease is dispensed with, by forming at least the outer circumference of a ball 31 for torque transmission in the constant-velocity joint J formed with synthetic resin or a lubricating film. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、等速ジョイントおよびその等速ジョイントを用いた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 a constant velocity joint and an image forming apparatus such as a copying machine and a laser beam printer (LBP) using the constant velocity joint.

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駆動軸を直結し、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駆動軸とを同一軸上に配置するのは極めて困難であり、上記ドラム軸と駆動軸の相互間に芯ずれや傾きが生じて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 motor drive shaft is directly connected to the drum shaft of the photosensitive drum, and the photosensitive drum is rotated by driving the motor. It is extremely difficult to dispose the drum shaft of the photosensitive drum and the drive shaft of the motor on the same axis because of an error at the time, and a misalignment or inclination occurs between the drum shaft and the drive shaft. 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駆動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。   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 drive 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 and the transfer position on the photosensitive drum, thereby preventing the expansion and contraction of the image on the transfer material. I am doing so.

特開平５−３４１５８９号公報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 180 ° position may be displaced due to assembly errors, photosensitive drum tilt, or bend, etc., and the expansion and contraction of the image cannot be completely cancelled, and a high quality image is formed. Can not do it.

また、画像形成装置においては、現像部に現像ローラやトナー供給ローラを設け、その現像ローラやトナー供給ローラから感光ドラムの外周にトナーを供給するようにしたものもある。そのような画像形成装置において、現像ローラやトナー供給ローラの回転が不等速回転すると、感光ドラムの静電潜像にトナーを定量供給することができず、転写材上に形成される画像に濃淡が生じ、品質の高い画像を形成することができない。   In some image forming apparatuses, a developing roller and a toner supply roller are provided in the developing unit, and toner is supplied from the developing roller and the toner supply roller to the outer periphery of the photosensitive drum. In such an image forming apparatus, when the developing roller and the toner supply roller rotate at a non-uniform speed, the toner cannot be quantitatively supplied to the electrostatic latent image on the photosensitive drum, and the image formed on the transfer material Light and shade occurs, and a high-quality image cannot be formed.

この発明の課題は、感光ドラムや、その感光ドラムにトナーを供給する現像ローラ、トナー供給ローラ等のトナー像の形成に関与する回転体を常に等速度で回転させることができるようにした等速ジョイントおよびその等速ジョイントを用い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 make a rotating body involved in the formation of a toner image such as a photosensitive drum, a developing roller for supplying toner to the photosensitive drum, a toner supplying roller, etc. always rotate at a constant speed. An object of the present invention is to provide an easy-maintenance image forming apparatus capable of forming a high-quality image using a joint and its constant velocity joint.

上記の課題を解決するために、この発明に係る等速ジョイントにおいては、一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる３本のトラック溝が周方向に１２０°の間隔をおいて形成された金属製またはセラミックス製の外輪と、その外輪の環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第２軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪のトラック溝に沿って転動可能なボールとを有し、前記ボールの表面に潤滑皮膜を形成した構成を採用したのである。   In order to solve the above-described problem, in the constant velocity joint according to the present invention, three tracks having an annular space having one end opened and extending in the axial direction on at least one of an outer wall surface and an inner wall surface of the annular space. A metal or ceramic outer ring having grooves formed at intervals of 120 ° in the circumferential direction, and a second shaft is provided at the end of the outer ring located on the open end side of the outer ring. And a ball that is held by the cage and can roll along the track groove of the outer ring, and a lubricating film is formed on the surface of the ball.

また、この発明に係る画像形成装置においては、転写材に転写されるトナー像の形成に関与する回転体と、その回転体の回転駆動装置の駆動軸とを軸継手で接続した画像形成装置において、前記軸継手が、一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる３本のトラック溝が周方向に１２０°の間隔をおいて形成された外輪と、その外輪の環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第２軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪のトラック溝に沿って転動可能なボールとを有する等速ジョイントからなり、その等速ジョイントのボールの少なくとも外周が合成樹脂または潤滑皮膜からなる構成を採用したのである。   In the image forming apparatus according to the present invention, the rotating body involved in the formation of the toner image transferred to the transfer material and the drive shaft of the rotation driving device of the rotating body are connected by a shaft coupling. The shaft coupling has an annular space with one end opened, and three track grooves extending in the axial direction are formed at intervals of 120 ° in the circumferential direction on at least one of the outer wall surface and the inner wall surface of the annular space. The outer ring, a cage incorporated in the annular space of the outer ring and provided with a second shaft at the end located on the opening end side of the outer ring, and a cage held by the cage and rolled along the track groove of the outer ring. It is composed of a constant velocity joint having a movable ball and at least the outer periphery of the ball of the constant velocity joint is made of a synthetic resin or a lubricating film.

ここで、トナー像の形成に関与する回転体とは、感光ドラムや、帯電ローラまたは現像ローラまたは感光ドラムの外周にトナーを供給するトナー供給ローラ等をいう。   Here, the rotating body involved in the formation of the toner image means a photosensitive drum, a charging roller, a developing roller, a toner supply roller that supplies toner to the outer periphery of the photosensitive drum, or the like.

この発明に係る等速ジョイントおよびその等速ジョイントを用いた画像形成装置において、上記等速ジョイントの外輪は金属からなるものであってもよい。また、ボールは、その全体を合成樹脂の成形品としたものであってもよく、あるいは、金属からなる芯部の外周に樹脂皮膜、ダイヤモンドライクカーボン皮膜、複合メッキのうちの一種の皮膜を設けた構成からなるものであってもよい。上記樹脂皮膜としてフッ素樹脂が含有されたものを用いると、ボールのトラック溝との潤滑性を高めることができ、トルク伝達時の動作音の極めて小さな静粛な画像形成装置を得ることができる。   In the constant velocity joint and the image forming apparatus using the constant velocity joint according to the present invention, the outer ring of the constant velocity joint may be made of metal. The ball may be a synthetic resin molded product as a whole, or a resin film, diamond-like carbon film, or composite plating film is provided on the outer periphery of a metal core. It may consist of different configurations. When a resin film containing a fluororesin is used as the resin film, it is possible to improve the lubricity with the track groove of the ball and to obtain a quiet image forming apparatus with extremely low operating noise during torque transmission.

この発明に係る等速ジョイントにおいては、ボールの外周面に潤滑皮膜を形成したことにより、無潤滑化とトルク伝達時の動作音の低減化を図ることができる。   In the constant velocity joint according to the present invention, the lubrication film is formed on the outer peripheral surface of the ball, so that no lubrication and operation noise during torque transmission can be reduced.

また、この発明に係る画像形成装置においては、トナー像の形成に関与する感光ドラム等の回転体と回転駆動装置の駆動軸とを等速ジョイントで連結したことにより、上記回転駆動装置の駆動軸と回転体の相互に芯ずれや傾きがあっても感光ドラム等の回転体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。   In the image forming apparatus according to the present invention, a rotating body such as a photosensitive drum involved in toner image formation and a driving shaft of the rotation driving device are connected by a constant velocity joint, whereby the driving shaft of the rotation driving device is provided. Even if there is a misalignment or inclination between the rotating body and the rotating body, the rotating body such as the photosensitive drum can be rotated at a constant speed without causing uneven speed.

このため、回転体としての感光ドラム上に形成されるトナー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画像に伸縮が生じるのを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。   Therefore, the toner image formed on the photosensitive drum as the rotating body can be prevented from expanding and contracting, and the image transferred from the toner image on the photosensitive drum to the transfer material can be prevented from expanding and contracting. A quality image can be formed.

また、等速ジョイントにおけるボールの少なくとも外周を合成樹脂または潤滑皮膜としたことにより、グリース潤滑を不要とすることができる。その結果、ブーツの取付けによるグリースの漏洩防止対策を必要とせず、外輪の環状空間内に対するケージの抜き差しによって等速ジョイントの組立ておよび分解を行なうことができるので、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、グリースの漏洩によって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。   Further, since at least the outer periphery of the ball in the constant velocity joint is made of synthetic resin or a lubricating film, grease lubrication can be dispensed with. As a result, it is possible to assemble and disassemble the constant velocity joint by inserting / removing the cage with respect to the annular space of the outer ring without requiring measures for preventing grease leakage by attaching the boot, thereby facilitating maintenance of the image forming apparatus. In addition, it is possible to eliminate the disadvantage that the transfer material is soiled due to leakage of grease. Further, it is possible to obtain an image forming apparatus with a small operating sound during torque transmission.

また、等速ジョイントにおける外輪を金属製としたことにより、回転伝達性が安定した画像形成装置を得ることができると共に、等速ジョイントを安価で製造できるため、画像形成装置の低価格化に対応できる。   In addition, since the outer ring of the constant velocity joint is made of metal, an image forming apparatus with stable rotation transmission can be obtained, and the constant velocity joint can be manufactured at a low cost, thus reducing the cost of the image forming apparatus. it can.

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、回転体としての感光ドラム１を有している。感光ドラム１は、図２に示す回転駆動装置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 as a rotating body. The photosensitive drum 1 is rotated in a direction indicated by an arrow in FIG. 1 by a drive motor 2 as a rotation driving device shown in FIG. 2, and around the photosensitive drum 1, a charger 3, an exposure unit 4, and development as a developing unit. A charger 5, a transfer charger 6 as a transfer means, and a cleaning device 7 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滞電したのち、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 configuration, the charger 3 uniformly stagnates the entire outer periphery of the photosensitive drum 1 when the photosensitive drum 1 rotates, and then the exposure unit 4 exposes image light based on the image information to static electricity. An electrostatic latent image is formed, toner is supplied onto the electrostatic latent image from the developing unit 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. 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２ａと感光ドラム１のドラム軸１ａとは等速ジョイントＪを介して連結されている。   The drive shaft 2a of the drive motor 2 and the drum shaft 1a of the photosensitive drum 1 are connected via a constant velocity joint J.

図３および図４に示すように、等速ジョイントＪは、外輪１１、ケージ２１およびボール３１から成る。   As shown in FIGS. 3 and 4, the constant velocity joint J includes an outer ring 11, a cage 21 and a ball 31.

外輪１１は、一端が開口するカップ部１２を有し、そのカップ部１２の閉塞端に第１軸１３が設けられている。また、カップ部１２内には中心軸上にガイド軸１４が設けられ、そのガイド軸１４とカップ部１２間に環状空間１５が形成され、上記環状空間１５の外壁面を形成するカップ部１２の内周面と環状空間１５の内壁面を形成するガイド軸１４の外周面に軸方向に延びる３本のトラック溝１６、１７が周方向に１２０°の間隔をおいて設けられている。   The outer ring 11 has a cup portion 12 that is open at one end, and a first shaft 13 is provided at the closed end of the cup portion 12. Further, a guide shaft 14 is provided on the central axis in the cup portion 12, an annular space 15 is formed between the guide shaft 14 and the cup portion 12, and the cup portion 12 that forms the outer wall surface of the annular space 15 is formed. Three track grooves 16 and 17 extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface of the guide shaft 14 forming the inner peripheral surface and the inner wall surface of the annular space 15 with a 120 ° interval in the circumferential direction.

なお、図３および図４では、環状空間１５の外壁面と内壁面のそれぞれにトラック溝１６、１７を形成したが、上記外壁面と内壁面の一方にトラック溝を設けるようにしてもよい。   3 and 4, the track grooves 16 and 17 are formed on the outer wall surface and the inner wall surface of the annular space 15, respectively, but the track groove may be provided on one of the outer wall surface and the inner wall surface.

ケージ２１は外輪１１の環状空間１５内に組込まれ、上記環状空間１５の開口端側に位置する端部には第２軸２２が一体に設けられている。   The cage 21 is incorporated in the annular space 15 of the outer ring 11, and a second shaft 22 is integrally provided at an end portion of the annular space 15 located on the opening end side.

また、ケージ２１には、外輪１１の３本のトラック溝１６、１７のそれぞれに対向してポケット２３が形成され、各ポケット２３内に前記ボール３１が組込まれている。   Further, a pocket 23 is formed in the cage 21 so as to face each of the three track grooves 16 and 17 of the outer ring 11, and the ball 31 is incorporated in each pocket 23.

上記ケージ２１はカップ部１２の開口端部の内周に取付けた止め輪１８によって抜け止めされている。   The cage 21 is retained by a retaining ring 18 attached to the inner periphery of the open end of the cup portion 12.

外輪１１は、製造上および耐久性の点から金属あるいはセラミックスで形成するのが好ましい。また、外輪１１を焼結金属で形成してもよい。その場合、含油焼結金属とすることによってボール３１との潤滑性を高めることができる。その結果、ブーツの取付けによるグリースの漏洩防止対策を必要とせず、外輪１１の環状空間１５内に対するケージ２１の抜き差しによって等速ジョイントＪの組立ておよび分解を行なうことができるので、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。   The outer ring 11 is preferably formed of metal or ceramics from the viewpoint of manufacturing and durability. Moreover, you may form the outer ring | wheel 11 with a sintered metal. In that case, lubricity with the ball 31 can be enhanced by using an oil-impregnated sintered metal. As a result, it is possible to assemble and disassemble the constant velocity joint J by inserting / removing the cage 21 with respect to the annular space 15 of the outer ring 11 without requiring measures for preventing grease leakage by attaching the boot. Can be facilitated.

ケージ２１は回転伝達性の維持のため金属で形成することが好ましいが、形状が複雑なために合成樹脂で形成してもよい。ケージ２１に保持されたボール３１はトラック溝１６、１７に沿って転動自在とされている。このボール３１は合成樹脂の成形品とされて、全体が合成樹脂からなっているが、金属から成る芯部の外周に樹脂皮膜、ダイヤモンドライクカーボン皮膜、複合メッキ等の潤滑皮膜を設けたものであってもよい。   The cage 21 is preferably made of metal in order to maintain rotation transmission, but may be made of synthetic resin because of its complicated shape. The balls 31 held in the cage 21 can roll along the track grooves 16 and 17. This ball 31 is a molded product of synthetic resin, and is entirely made of synthetic resin, but is provided with a lubricating film such as a resin film, a diamond-like carbon film, and a composite plating on the outer periphery of the core made of metal. There may be.

ここで、ボール３１を形成する合成樹脂として、ポリアセタール、ナイロン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリアミドイミド等の潤滑性を有する合成樹脂を採用することができる。これらの樹脂に強化材や固体潤滑剤を配合してもよい。   Here, as the synthetic resin forming the ball 31, a synthetic resin having lubricity such as polyacetal, nylon, polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyimide, polyetheretherketone, polysulfone, and polyamideimide can be employed. . You may mix | blend a reinforcing material and a solid lubricant with these resin.

上記合成樹脂のうち、特に好ましいのは、ポリアセタール、ナイロン、ポリフェニレンスルフィドである。これらの合成樹脂は、潤滑特性が優れ、安価であるのでコストパフォーマンスに優れる。   Of the above synthetic resins, polyacetal, nylon, and polyphenylene sulfide are particularly preferable. Since these synthetic resins have excellent lubrication characteristics and are inexpensive, they have excellent cost performance.

また、ボール３１の外周に形成する潤滑皮膜として、例えば、フッ素樹脂等の樹脂皮膜、二硫化モリブデン皮膜、黒鉛皮膜、ダイヤモンドライクカーボン皮膜、ニッケルリンメッキ、フッ素樹脂含有ニッケルメッキ等の複合メッキ等が採用できる。   Further, as a lubricating film formed on the outer periphery of the ball 31, for example, a resin film such as a fluororesin, a molybdenum disulfide film, a graphite film, a diamond-like carbon film, a nickel phosphorous plating, a composite plating such as a nickel plating containing a fluorine resin, or the like. Can be adopted.

上記のように、ボール３１の外周面に潤滑皮膜を形成することによって、無潤滑化とトルク伝達時の動作音の低減化を図ることができる。その潤滑皮膜の中でもフッ素樹脂皮膜、ダイヤモンドライクカーボン皮膜、複合メッキは潤滑特性に優れるため、等速ジョイントＪのボール転動面の潤滑性をより高めることができるので、低トルク化になり、省電力化に貢献できる。   As described above, by forming a lubricating film on the outer peripheral surface of the ball 31, it is possible to achieve non-lubrication and reduce operating noise during torque transmission. Among the lubricating coatings, fluororesin coatings, diamond-like carbon coatings, and composite plating have excellent lubrication characteristics, so that the lubricity of the ball rolling surface of the constant velocity joint J can be further improved, resulting in lower torque and saving. It can contribute to electric power.

樹脂皮膜として、バインダ樹脂にフッ素樹脂等の固体潤滑剤を配合した樹脂皮膜を採用することができる。具体的には、バインダ樹脂にポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を用い、固体潤滑剤に黒鉛、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を用いたものがある。好ましくは、ポリイミド樹脂またはＰＡＩにＰＴＦＥを配合したフッ素樹脂皮膜である。上記フッ素樹脂皮膜は潤滑性が高く、耐摩耗性を有するもので無潤滑下でも長期に渡って使用することができる。また、膜厚を１０μｍ〜１００μｍの膜厚にすることが可能であるため、トルク伝達時の動作音の低減化により効果を挙げることができる。   As the resin film, a resin film in which a solid lubricant such as a fluororesin is blended into a binder resin can be employed. Specifically, polyimide resin, polyamideimide resin (PAI), epoxy resin, phenol resin, or the like is used as the binder resin, and graphite, molybdenum disulfide, or polytetrafluoroethylene resin (PTFE) is used as the solid lubricant. is there. Preferably, it is a fluororesin film in which PTFE is blended with polyimide resin or PAI. The fluororesin film has high lubricity and wear resistance, and can be used for a long time even without lubrication. In addition, since the film thickness can be 10 μm to 100 μm, an effect can be obtained by reducing the operating sound during torque transmission.

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の駆動軸２ａとを等速ジョイント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の駆動軸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 1 a of the photosensitive drum 1 and the drive shaft 2 a of the drive motor 2 are connected by a constant velocity joint J to connect the drum shaft 1 a of the photosensitive drum 1 and the drive shaft 2 a of the drive motor 2. The photosensitive drum 1 can be rotated at a constant speed without causing uneven speed even if there is a misalignment or inclination. For this reason, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 by the exposure unit 4 is expanded or contracted, and the image is expanded or contracted when the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred by the transfer charger 6. Can be prevented.

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.

実施の形態で示すように、等速ジョイントＪのボール３１の少なくとも外周が合成樹脂または潤滑皮膜とすることにより、トルク伝達時の動作音の小さな等速ジョイント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。   As shown in the embodiment, when at least the outer periphery of the ball 31 of the constant velocity joint J is made of a synthetic resin or a lubricating film, the constant velocity joint J with a small operating noise during torque transmission can be obtained and grease lubrication can be performed. Can be made unnecessary.

また、グリース潤滑を不要とすることができるため、ブーツの取付けによるグリースの漏洩防止対策が不要である。このため、外輪１１の環状空間１５内に対するケージ２１の抜き差しによって等速ジョイントＪの組立ておよび分解を行なうことができるので、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。また、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。   In addition, since grease lubrication can be dispensed with, it is not necessary to take measures to prevent grease leakage by attaching a boot. For this reason, the constant velocity joint J can be assembled and disassembled by inserting / removing the cage 21 into / from the annular space 15 of the outer ring 11, so that maintenance of the image forming apparatus can be facilitated. Further, since there is no scattering of grease, it is possible to eliminate the inconvenience that the transfer material A is soiled.

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 is described as an example. However, when forming a full color image forming apparatus, four sets of the image forming apparatuses shown in FIG. 1 are prepared, and the four sets of image forming apparatuses are used as transfer materials. 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.

また、実施の形態では、感光ドラム１のドラム軸１ａと駆動モータ２の駆動軸２ａを等速ジョイントＪで接続して、感光ドラム１を等速回転させるようにしたが、これに限らず、駆動軸からの動力を得て回転する他の回転体であって、メンテナンス等の必要性から本体に対して着脱が行われるものについても上記例に準じて構成することができる。   Further, in the embodiment, the drum shaft 1a of the photosensitive drum 1 and the drive shaft 2a of the drive motor 2 are connected by the constant velocity joint J to rotate the photosensitive drum 1 at a constant speed. Another rotating body that rotates by obtaining power from the drive shaft and that is attached to and detached from the main body from the necessity for maintenance or the like can also be configured according to the above example.

例えば、画像形成装置には、現像部に帯電ローラや現像ローラおよびトナー供給ローラ等を設け、その現像ローラやトナー供給ローラから感光ドラムの外周にトナーを供給するようにしたものがあり、そのような画像形成装置においては、各ローラと、そのローラを駆動する回転駆動装置の駆動軸とを図３および図４に示す等速ジョイントＪで着脱自在に連結して、各ローラを等速回転させるようにしてもよい。あるいは、画像形成装置が感光ドラム１と帯電ローラや現像ローラやトナー供給ローラ等が一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジであってもよい。   For example, in some image forming apparatuses, a charging roller, a developing roller, a toner supply roller, and the like are provided in the developing unit, and toner is supplied from the developing roller and the toner supply roller to the outer periphery of the photosensitive drum. In such an image forming apparatus, each roller and a drive shaft of a rotation driving device that drives the roller are detachably connected by a constant velocity joint J shown in FIGS. 3 and 4 to rotate each roller at a constant speed. You may do it. Alternatively, the image forming apparatus may be a process cartridge in which the photosensitive drum 1, the charging roller, the developing roller, the toner supply roller, and the like are integrally formed into a cartridge.

この発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す概略図1 is a schematic diagram 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の縦断側面図Vertical side view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 感光ドラム（回転体）
２ 駆動モータ（回転駆動装置）
２ａ 駆動軸
Ｊ 等速ジョイント
１１ 外輪
１５ 環状空間
１６ トラック溝
１７ トラック溝
２１ ケージ
２２ 第２軸
３１ ボール 1 Photosensitive drum (rotating body)
2 Drive motor (rotary drive device)
2a Drive shaft J Constant velocity joint 11 Outer ring 15 Annular space 16 Track groove 17 Track groove 21 Cage 22 Second shaft 31 Ball

Claims (9)

一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる３本のトラック溝が周方向に１２０°の間隔をおいて形成された金属製またはセラミックス製の外輪と、その外輪の環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第２軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪のトラック溝に沿って転動可能なボールとを有し、前記ボールの表面に潤滑皮膜を形成した等速ジョイント。   Metal or ceramics having an annular space with one end opened, and three track grooves extending in the axial direction on at least one of an outer wall surface and an inner wall surface of the annular space with a 120 ° interval in the circumferential direction An outer ring made of steel, a cage incorporated in the annular space of the outer ring and provided with a second shaft at the end located on the open end side of the outer ring, and a cage held by the cage and rolled along the track groove of the outer ring. A constant velocity joint having a movable ball and having a lubricating film formed on the surface of the ball. 前記潤滑皮膜が、樹脂皮膜、ダイヤモンドライクカーボン皮膜、複合メッキのうちの一種からなる請求項１に記載の等速ジョイント。   The constant velocity joint according to claim 1, wherein the lubricating film is made of one of a resin film, a diamond-like carbon film, and a composite plating. 前記樹脂皮膜が、フッ素樹脂を含有する請求項２に記載の等速ジョイント。   The constant velocity joint according to claim 2, wherein the resin film contains a fluororesin. 転写材に転写されるトナー像の形成に関与する回転体と、その回転体の回転駆動装置の駆動軸とを軸継手で接続した画像形成装置において、
前記軸継手が、一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる３本のトラック溝が周方向に１２０°の間隔をおいて形成された外輪と、その外輪の環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第２軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪のトラック溝に沿って転動可能なボールとを有する等速ジョイントからなり、その等速ジョイントのボールの少なくとも外周が合成樹脂または潤滑皮膜からなることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus in which a rotating body involved in the formation of a toner image transferred to a transfer material and a drive shaft of a rotation driving device of the rotating body are connected by a shaft coupling,
The shaft coupling has an annular space with one end open, and three track grooves extending in the axial direction are formed at an interval of 120 ° in the circumferential direction on at least one of an outer wall surface and an inner wall surface of the annular space. The outer ring, a cage incorporated in the annular space of the outer ring and provided with the second shaft at the end located on the opening end side of the outer ring, and the cage that is held by the cage and rolls along the track groove of the outer ring. An image forming apparatus comprising: a constant velocity joint having a possible ball, wherein at least an outer periphery of the ball of the constant velocity joint is made of a synthetic resin or a lubricating film. 前記回転体が、感光ドラムである請求項４に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the rotating body is a photosensitive drum. 前記回転体が、現像部に組込まれた帯電ローラまたは現像ローラまたはトナー供給ローラである請求項４に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the rotating body is a charging roller, a developing roller, or a toner supply roller incorporated in a developing unit. 前記外輪が金属製である請求項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 outer ring is made of metal. 前記ボールが、その全体を合成樹脂の成形品とされた請求項４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 4, wherein the ball is entirely formed of a synthetic resin molded product. 前記ボールが、金属からなる芯部の外周に樹脂皮膜、ダイヤモンドライクカーボン皮膜、複合メッキのうちの一種の皮膜を設けた構成からなる請求項４乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to any one of claims 4 to 7, wherein the ball has a configuration in which a resin film, a diamond-like carbon film, or a composite film is provided on an outer periphery of a metal core.
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