JP4234403B2 - Shaft end structure, shaft coupling, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2つの回転軸を連結して両者間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造、並びにこれを有する軸継手及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、ドラム状の感光体、現像ローラ、無端ベルトを駆動するベルト駆動ローラなどといった回転体を多く用いるのが一般的である。これらの回転体に回転駆動力を伝達させるために、回転体の回転軸と、原動側の回転軸とを軸線方向に一直線状に並べ、両回転軸を軸継手で連結して、後者の回転軸から前者の回転軸へと回転駆動力を伝達するものが知られている。かかる構成の画像形成装置において、2つの回転軸を連結する軸継手として、オルダム継手を用いたものが知られている(例えば特許文献1等)。このオルダム継手は、2つの回転軸のそれぞれ端部に設けられる2つのカップリングと、両カップリング間に介在せしめられるスライダ部材とを有している。スライダ部材は、それぞれのカップリングに対してスライド移動可能に係合している。かかるオルダム継手では、両回転軸の回転中心が微妙にずれていても、そのズレをスライダ部材のスライドによって吸収することで、両回転軸をそれぞれ等速で回転させることができる。
【0003】
また、軸継手として、図1(a)及び(b)に示すように、一方の回転軸の端面から突出する複数の爪を、もう一方の回転軸の端面から突出する複数の爪にそれぞれ引っ掛けて、回転駆動力を伝達するものを用いた画像形成装置も知られている。なお、図1(a)及び(b)は、それぞれ側面図であるが、便宜上、ハッチングを付して爪を示してある。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−332285号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に記載の画像形成装置のようにオルダム継手を用いたものでは、両回転軸間にスライダ部材を介在させる分、省スペース化を妨げてしまう。また、軸継手を設けることの最大の目的は、必要に応じて2つの回転軸を切り離すことにあるが、両回転軸にスライダ部材を介在させているため、切り離し操作を複雑にしてしまう。また、回転に伴って両カップリングとスライダ部材とを摺擦させるので、スムーズな回転駆動力の伝達には不向きである。
【0006】
一方、図1に示した軸継手によれば、オルダム継手で生ずる省スペース化の妨げや、切り離し操作の複雑化といった不具合を引き起こすことがなく、且つ両回転軸間で回転駆動力をスムーズに繋ぐことができる。しかしながら、両回転軸の回転中心が微妙にずれていると、両回転軸を同一の回転中心で回転させることができなくなる。そして、回転中心のずれに起因して従動側の回転軸に速度変動が生じて、画像に悪影響を及ぼしてしまう。例えば、静電潜像が光書込される感光体の表面速度変動は、光走査の乱れ、感光体上に形成された静電潜像の現像時間(現像位置通過時間)の変動、現像された可視像の転写位置通過時間の変動などを引き起こし、画像を乱してしまう。また例えば、現像装置の現像ローラの表面速度変動は、現像濃度ムラを引き起こす。
【0007】
なお、これまで、画像形成装置内における回転体の表面速度変動によって生ずる不具合について説明したが、画像形成装置以外の機器であっても、回転体の表面速度変動は何らかの不具合を引き起こす可能性がある。
【0008】
本発明者は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような軸端構造、軸継手及び画像形成装置を提供することである。即ち、オルダム継手にて生ずるような上述の不具合を引き起こすことなく、しかも、回転中心のずれによる従動側の回転軸(以下、従動軸ともいう)の速度変動を抑えることができる軸端構造等である。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記目的を達成するために、請求項1の発明は、2つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する2つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部である原動側突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部である従動側突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられ、該従動側突起部における該原動側突起部との接触面が、回転軸線方向に沿って延びる平面である従動側の回転軸の軸端構造において、従動側の回転軸の軸線方向と直交する方向に延在する端面上で、上記接触面の回転外縁側の端と、従動側の回転軸の回転中心とを結ぶ仮想線よりも、該接触面の回転中心側の端を回転方向下流側に位置させて、該従動側突起部の該接触面の回転外縁側の端を該原動側突起部に接触させるように、該接触面の延在方向を規定したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、2つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する2つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部である原動側突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部である従動側突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられ、該原動側突起部における該従動側突起部との接触面が、回転軸線方向に沿って延びる平面である原動側の回転軸の軸端構造において、原動側の回転軸の軸線方向と直交する方向に延在する端面上で、上記接触面の回転外縁側の端と、原動側の回転軸の回転中心とを結ぶ仮想線よりも、該接触面の回転中心側の端を回転方向上流側に位置させて、該原動側突起部の該接触面の回転外縁側の端を該従動側突起部に接触させるように、該接触面の延在方向を規定したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、軸線方向を揃えるように一直線状に並べた2つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する2つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手において、2つの上記軸端構造のうち、何れか一方として請求項1、又は2のものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面移動に利用する回転駆動力を外部から受け入れるための従動側の回転軸とを有する現像装置と、この回転軸に回転駆動力を送る原動側の回転軸と、潜像を担持する潜像担持体とを備え、両回転軸の軸端構造によって軸継手を構成し、且つ、該潜像担持体上の潜像を該現像装置によって現像して画像を形成する画像形成装置において、上記軸継手として、請求項3のものを用いたことを特徴とするものである。
【0010】
これらの発明においては、請求項1又は2の軸端構造の突起部と、軸継手で対をなすもう一方の軸端構造の突起部との接触位置を軸外周側に寄せることができる。そして、このように接触位置を軸外周側に寄せることで、従動軸の速度変動を小さくすることができる。
このことについて詳述してみる。図2(a)〜(i)は、原動軸を22.5[°]ずつ回転させていった場合の両回転軸の状態を示す模式図である。これら図では、原動側の回転軸(以下、原動軸ともいう)として、従動軸よりも大きい径のものを用い、従動軸の回転中心が原動軸の回転中心よりも図中上側にずれている例を示している。両方の軸径を異ならせて示したのはそれぞれの軸の区別を容易にするためであり、実際には、互いに軸端の径の同じ回転軸を用いることが殆どである。各図において、両回転軸の左下に付された角度表記は、原動軸の初期状態からの回転角度を示している。両回転軸の端部には、それぞれ爪が2つずつ設けられている。図2(a)示した回転前の状態では、両回転軸がそれぞれ2つの爪を相手側の爪にピッタリと接触させている。ところが、原動軸が回転を開始すると、図2(b)〜(i)に示したように、殆どの回転角度で互いに一方の爪しか接触させなくなる。具体的には、それぞれ2つの爪のうち、従動軸のずれ方向側にある方しか接触させなくなる。原動軸が初期状態から180[°]回転すると、両回転軸でそれぞれ2つの爪の位置がちょうど逆転する。そして、今度は逆転によって上側にきた爪同士を接触させながら、両回転軸が図2(b)〜(i)に示したパターンと同様の回転姿勢で回転する。両回転軸の回転中心がずれていることにより、原動軸が22.5[°]ずつ回転しているにもかかわらず、従動軸の回転角度に変動をきたしていることがわかる。原動軸が1周する間における従動軸の回転角度の標準偏差は、4.14であった。
図3(a)〜(i)は、従動軸として、図2に示したものよりも軸法線方向の爪のサイズを小さくしたものを用いた場合における両回転軸の回転状態を示す模式図である。図2に示したものと同様に、従動軸の回転角度に変動をきたしている。但し、その標準偏差は3.36であり、図2に示したものよりも変動が抑えられた。
図4(a)は、先に示した図2(c)の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図である。また、図4(b)は、先に示した図3(c)の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図である。それぞれの図において、径の小さい方の回転軸が従動軸であり、その回転角度が原動軸の回転角度に近づくほど、その回転速度変動が抑えられる。軸法線方向の爪サイズのより小さい図4(b)の従動軸は、図4(b)の従動軸に比べて爪の接触位置が軸外周に寄っており、回転角度が原動軸に近くなっている。このように回転角度が原動軸に近くなることで、従動軸の回転速度変動が抑えられたのである。
図3や図4(b)を用いて、従動軸の爪サイズを小さくした例について説明したが、原動軸の爪サイズを小さくしても、同様に互いの爪の接触位置を軸外周側に寄せて従動軸の回転速度変動を抑えることができる。但し、何れの爪サイズを小さくするにしても、爪サイズの縮小化は爪強度の低下をきたすことになる。そこで、図5に示すように、爪サイズを法線方向に小さくした分、回転方向に大きくして強度を補うとよい。そうすれば、爪強度を低下させることなく、従動軸の回転速度変動を抑えることができる。
また、爪サイズを法線方向に小さくするのではなく、原動軸、従動軸の何れか一方について、その爪の相手側爪との接触面を軸端面方向に曲がる曲面形状にしてもよい。このようにしても、図6(a)と図6(b)との比較からわかるように、2つの回転軸の爪の接触位置を軸外周側に寄せて従動軸の回転速度変動を抑えることができる。なお、図6(b)では、従動軸の爪における相手側爪との接触面を曲面形状にした例について示したが、原動軸の爪を曲面形状にしても、同様に、互いの爪の接触位置を軸外周側に寄せることができる。
また、原動軸、従動軸の何れか一方について、図7に示すように、その爪の相手側爪との接触面Sを軸回転軌道の法線方向から傾斜させてもよい。このようにすると、2つの回転軸の爪の接触位置を、従動軸の外周近傍まで寄せることができる。そして、図8(a)と図8(b)との比較からわかるように、従動軸の回転速度変動を効果的に抑えることができる。なお、図8(b)では、従動軸の爪における相手側との接触面Sを傾斜させた例について示したが、原動軸について接触面Sを傾斜させてもよい。但し、従動軸の爪の場合には図8(b)に示したように軸中心側の先端を回転側に向けて傾ける必要があるのに対し、原動軸の爪の場合には軸中心側の先端を回転側とは反対側に向けて傾ける必要がある。
よって、図7に示したような従動側の軸端構造、あるいは、前述のように軸中心側の先端を回転側とは反対側に向けて傾けた原動側の軸端構造を具備する本発明では、請求項1又は2の軸端構造の突起部と、軸継手で対をなすもう一方の軸端構造の突起部との接触位置を軸外周側に寄せて、従動側の回転軸の回転速度変動を抑えることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した画像形成装置の実施形態を説明する前に、タンデム方式のカラーレーザプリンタ(以下「レーザプリンタ」という)の第1参考形態について説明する。
まず、第1参考形態に係るレーザプリンタの基本的な構成について説明する。
[全体構成]
図9は、本第1参考形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。各符号の数字の後に付されたY,M,C,Kは、言うまでもなく、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している(以下同様)。プロセスユニット1Y、1M、1C、1Kの他には、光書込ユニット10、転写ユニット11、レジストローラ対19、3つの給紙カセット20、定着ユニット21などが配設されている。
【0012】
[光書込ユニット]
上記光書込ユニット10は、4つの光書込器を備えている。それぞれの光書込器は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
【0013】
[プロセスユニット]
図10は、上記プロセスユニット1Y,M,C,Kのうち、イエロー用のプロセスユニット1Yの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット1M,C,Kについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図10において、プロセスユニット1Yは、ドラム状の感光体2Y、帯電器30Y、除電器31Y、現像器40Y、ドラムクリーニング装置48Yなどを有している。
【0014】
上記帯電器30Yは、交流電圧が印加される帯電ローラを感光体2Yに摺擦させることで、ドラム表面を一様帯電せしめる。帯電処理が施された感光体2Yの表面には、上記光書込ユニット(10)によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器40Yによって現像されてYトナー像となる。
【0015】
上記現像器40Yは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール42Yを有している。また、第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Y、現像ドクタ45Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)46Yなども有している。
【0016】
上記ケーシング内には、磁性キャリアと、マイナス帯電性のYトナーとを含む二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は上記第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ロール42Yの表面に担持される。そして、上記現像ドクタ45Yによってその層厚が規制されてから感光体2Yに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体2Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体2Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費した二成分現像剤は、現像ロール42Yの回転に伴ってケーシング内に戻される。
【0017】
上記第1搬送スクリュウ43Yと、上記第2搬送スクリュウ44Yとの間には仕切壁47Yが設けられている。この仕切壁47Yにより、現像ロール42Yや第1搬送スクリュウ43Y等を収容する第1供給部と、第2搬送スクリュウ44Yを収容する第2供給部とがケーシング内で分かれている。第1搬送スクリュウ43Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部内の二成分現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール42Yに供給する。第1搬送スクリュウ43Yによって上記第1供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられた図示しない開口部を通って上記第2供給部内に進入する。第2供給部内において、第2搬送スクリュウ44Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部から送られてくる二成分現像剤を第1搬送スクリュウ43Yとは逆方向に搬送する。第2搬送スクリュウ44Yによって第2供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられたもう一方の開口部(図示せず)を通って第1供給部内に戻る。
【0018】
透磁率センサからなるTセンサ46Yは、上記第2供給部の中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Tセンサ66YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、RAMを備えており、この中にTセンサ46Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納している。また、他の現像器に搭載された図示しないTセンサからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータも格納している。Y用Vtrefは、図示しないYトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Tセンサ46Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないYトナー搬送装置を駆動制御して第2供給部49Y内にYトナーを補給させる。この補給により、現像器40Y内の二成分現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、同様のトナー補給制御が実施される。
【0019】
Y用の感光体2Y上に形成されたYトナー像は、後述の紙搬送ベルトに搬送される転写紙上に転写される。転写後の感光体2Yの表面は、ドラムクリーニング装置48Yによって転写残トナーがクリーニングされた後、除電器31Yによって除電される。そして、帯電器30Yによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。他のプロセスユニットについても同様である。各プロセスユニットは、プリンタ本体に対して着脱可能になっており、寿命到達時に交換される。
【0020】
[転写ユニット]
先に示した図9において、上記転写ユニット11は、紙搬送ベルト12、駆動ローラ13、張架ローラ14、4つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kなどを有している。紙搬送ベルト12は、駆動ローラ13、張架ローラ14,15にテンション張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ13によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。4つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kは、それぞれ図示しない電源から転写バイアスが印加される。そして、紙搬送ベルト12をその裏面から感光体2Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ転写ニップを形成する。各転写ニップには、上記転写バイアスの影響により、感光体と転写バイアスローラとの間に転写電界が形成される。Y用の感光体2Y上に形成された上述のYトナー像は、この転写電界やニップ圧の影響により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上に転写される。このYトナー像の上には、感光体2M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて転写される。かかる重ね合わせの転写により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上には、紙の白色と相まったフルカラートナー像が形成される。
【0021】
[給紙カセット]
上記転写ユニット11の下方には、複数枚の転写紙Pを重ねて収容する3つの給紙カセット20が多段に配設されており、それぞれのカセットは一番上の転写紙Pに給紙ローラを押し当てている。給紙ローラが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Pが紙搬送路に給紙される。
【0022】
[レジストローラ対]
上記給紙カセット20から紙搬送路に給紙された転写紙Pは、レジストローラ対19のローラ間に挟まれる。レジストローラ対19は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを各転写ニップにてトナー像を重ね合わせ得るタイミングで送り出す。これにより、各転写ニップで転写紙Pにトナー像が重ね合わせ転写される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、定着ユニット21に送られる。
【0023】
[定着ユニット]
上記定着ユニット21は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する加熱ローラ21aと、これに圧接せしめられる加圧ローラ21bとによって定着ニップを形成している。そして、この定着ニップに転写紙Pを挟み込みながら、その表面にフルカラー画像を定着せしめる。定着ユニット21を通過した転写紙Pは、図示しない排紙ローラ対を経て機外へと排出される。
【0024】
以上の基本的な構成を備える本レーザプリンタにおいて、写真など面積率の比較的大きい画像をプリントアウトすると、テキスト文章などの面積率の比較的小さい画像に比べ、ムラが目立つことがある。面積率の高い大きな単色画像では、通紙方向に一定の濃度ムラが縞状に発生して美観が損なわれる。また、面積率の大きなフルカラー画像では、各色の濃度ムラが色相のズレとなって現れる。一般市場においては、例えばデザイン系の職業において、このような大きな画像を取り扱うことがあり、縞状の濃度ムラによって商品価値を著しく低減してしまう。
【0025】
上述の濃度ムラは、現像器内の現像ロールの回転速度変動によって発生する。具体的には、現像工程では、現像ロール上の二成分現像剤中のトナーが、磁性キャリアから離脱して感光体の静電潜像上に転移する。この際、現像ロールが感光体と一定のギャップを保ちながら、等速回転することが望ましい。しかし、現像ロールに回転駆動力を伝えるギヤの噛み合い振動や、各種機器の振動などといった様々なノイズが現像ロールに伝わるため、現像ロールの回転速度が微妙に変動してしまう。そして、この変動が、感光体と現像ロールとの対向位置である現像位置に搬送される単位時間あたりのトナー量を変化させて、濃度ムラを出現させてしまう。二成分現像方式においては、現像ロールと感光体との間にギャップを形成することが一般的であるが、近年の高画質化に伴ってこのギャップは狭小化される傾向にある。そして、ギャップの狭小化が進むにつれて、現像ロールの回転速度変動による現像ムラが顕著に現れるようになってきているため、その回転速度変動は無視できないものとなっている。現像ロールの回転速度を変動させる要因としては、ギヤの偏心が挙げられる。ギヤは、その製造精度の限界によってどうしても若干の偏心を生ずるからである。
【0026】
次に、本レーザプリンタの特徴的な構成について説明する。
図11は、Y用の現像器40Yの端部を示す斜視図である。現像器40Yのケーシング側面からは、現像ロール軸芯50Yがケーシング内部から延びている。ケーシングの外部では、図示のように現像ロール軸芯50Yにロールギヤ51Yが固定されている。このロールギヤ51Yは、ケーシング側面に回転可能に支持されるカップリングギヤ52Yが噛み合っている。従動軸たるカップリングギヤ52Yの端面には、突起部たる2つの爪53Yが突設せしめられている。一方、プリンタ本体側には、図示しない駆動モータから駆動を受ける駆動出力軸60Yが設けられている。原動軸たる駆動出力軸60Yは、軸芯61Yと、これの端部に固定されたカップリング62Yとを有している。カップリング62Yは、その端面に、カップリングギヤ52Yの2つの爪53Yに個々に対向する2つの爪63Yを有している。
【0027】
Y用のプロセスユニットがプリンタ本体に装着されると、現像器40Yのカップリングギヤ52Yと、プリンタ本体側の駆動出力軸60Yとが突き合わされる。そして、駆動出力軸60Yとカップリングギヤ52Yとが連結する。カップリングギヤ52Yの軸端構造と、駆動出力軸60Yの軸端構造たるカップリング62Yとにより、軸継手が構成されているのである。この軸継手によって両軸(52Y,60Y)が連結されることで、駆動出力軸60Yの回転駆動力がカップリングギヤ52Yに繋がれる。そして、カップリングギヤ52Yに噛み合っているロールギヤ51Yに回転駆動力が伝達されて、現像ロール(図10の42Y)が回転する。
【0028】
図12は、カップリングギヤ52Yを示す側面図である。カップリングギヤ52Yの2つの爪53Yは、ギヤ本体の外周に沿った端面箇所に突設せしめられており、回転中心Oを基点として互いに180[°]点対称の位置関係にある。各爪53Yの形状や寸法は同じであり、爪53Yは、その回転軌道の法線方向の長さL1が、回転方向の長さL2よりも小さくなっている。回転方向の長さがより大きくなっていることで、爪53Yが所定の強度を発揮しつつ、回転方向の長さをより小さくした同じ強度の爪(以下、縦長爪という)に比べて、法線方向の長さが小さくなっている。かかる構成のカップリングギヤ52Yでは、先に、図4(a)と図5とを用いて説明したように、爪53Yの代わりにこれと同じ強度の縦長爪を設けたものよりも、その爪と駆動出力軸の爪との接触位置が軸外周側に寄る。このことにより、従動軸たるカップリングギヤ52Yの回転速度変動、ひいては、現像ロールの回転速度変動が抑えられる。なお、カップリングギヤ52Yと、上記カップリング(62Y)とは、互いに径が同じになっている。また、他色(M,C,K)の現像器も同様の軸継手構成になっていることは言うまでもない。
【0029】
図13(a)〜(i)、図14(a)〜(i)は、それぞれ、カップリングギヤ52Yの爪53Yを4つ、8つに増やした場合の両軸(52Y,62Y)の回転状態を示す模式図である。また、図15は、カップリングギヤ52Yの回転速度変動と回転角度との関係を、爪53Yの個数別に示したグラフである。これらの図からわかるように、爪53Yの個数を増やすほど、カップリングギヤ52Yの回転速度変動を抑えることができる。
【0030】
図16は、カップリングギヤ52Yの回転速度変動と回転角度との関係を、各軸(52Y、62Y)の径別に示したグラフである。このグラフからわかるように、各軸の径を大きくするほど、カップリングギヤ52Yの回転速度変動を抑えることができる。この結果から、各軸については、できるだけ径の大きいものを用いることが望ましい。しかしながら、レイアウト上の制約から、径の拡大には限界がある。そこで、各軸について、プリンタ本体や各色のプロセスユニットを大型化しない程度に径の拡大化を留め、この径で出来るだけできるだけ多くの爪を設けるとよい。
【0031】
図17に示すように、爪数を多くすると、プロセスカートリッジをプリンタ本体に装着する際に、カップリングギヤ52Yの爪53Yの先端と、カップリング62Yの爪63Yの先端とを突き合わせ易くなる。そして、このことにより、爪と、爪間との噛み合わせができずに、プロセスカートリッジを装着し難くなる。そこで、少なくともカップリングギヤ52Yの爪53Yについては、図18に示すように、カップリング62Yの爪63Yとの接触面Sとは反対側の面に、爪先端側から爪根元側に向かって広がるテーパーを設けることが望ましい。そうすると、カップリングギヤ52Yの爪53Yの先端を細くして、相手側の爪63Yの先端との突き合わせをさせ難くするとともに、相手側の爪63Yをテーパーに沿って爪間まで案内することができる。そして、このことにより、爪数を多くすることによる両軸(52Y、60Y)の連結性の低下を抑えて、プロセスカートリッジを容易に装着することができる。
【0032】
各プロセスユニットにおいて、感光体と現像ロールとのギャップについては、0.4[mm]以下にすることが望ましい。そうすると、これよりもギャップを広くする場合に比べ、現像トナー像の粒状度を大きく改善して、高画質な画像を得ることができる。このようにギャップを狭小化せしめると、現像ロールの回転速度変動による濃度ムラを発生させ易いが、本レーザプリンタではその回転速度変動を抑えているので、濃度ムラの発生による画質劣化を有効に抑えている。
【0033】
また、現像ロールの表面については、V溝等の溝を彫ったり、サンドブラストによって粗面化せしめたりして、ロールによる二成分現像剤の汲み上げ量を安定化させることが望ましい。そうすれば、ロールの回転速度変動による現像濃度ムラだけでなく、汲み上げ量の変動による現像濃度ムラをも抑えることができる。
【0034】
また、二成分現像剤の磁性キャリアとしては、結着樹脂からなる粒子を分散せしめたコート膜で表面を被覆したものを用いることが望ましい。かかるコート膜で被覆していないものを用いるよりも、表面の凹凸を顕著にして、トナーと磁性キャリアとの摺擦を低減することができるからである。これにより、摺擦に伴うトナーの劣化による画質低下を抑えることができる。更には、キャリア粒径を小さくして、よりドット再現性に優れた画像を形成することもできる。
【0035】
また、トナーについては、オイル成分を内包するオイル含有トナーを用いることが望ましい。これは次の理由による。即ち、オイルレス重合トナーを用いた定着方式では、光沢のある画像が得られないため、光沢性を出すためには定着ローラにオイルを塗布する必要がある。そうすると、定着ローラへのオイル塗布ムラによって画像に光沢ムラを発生させ易くなる。一方、オイル含有トナーを用いれば、定着時のトナー粒子からのオイル滲み出しによって自然に光沢を出すことができるため、オイル塗布ムラによる光沢ムラを回避することができる。かかるオイル含有トナーとしては、次のようなものが挙げられる。即ち、まず、有機溶媒中に樹脂から成るプレポリマー、このプレポリマーと伸長または架橋する化合物と、トナー組成分を溶解又は分散せしめる。そして、その媒体中で架橋反応や伸長反応を誘起させ、その分散液から溶媒を除去することによって得られたトナーである。
【0036】
次に、第2参考形態に係るレーザプリンタについて説明する。なお、このレーザプリンタの基本的な構成については、第1参考形態のものと同様であるので説明を省略する。
図19は、第2参考形態に係るレーザプリンタのカップリングギヤ52Yを示す正面図である。このカップリングギヤ52Yの爪53Yは、図示のように、相手側の爪(カップリングの爪)との接触面Sが軸端面方向に曲がる曲面形状になっている。かかる構成では、先に図6(a)と図6(b)との比較を例にして説明したように、上記接触面Sを平面形状にしたものに比べ、爪の接触位置を軸外周側に寄せて回転速度変動を抑えることができる。
【0037】
次に、本発明を適用したレーザプリンタの実施形態について説明する。なお、本レーザプリンタの基本的な構成については、第1参考形態のものと同様であるので説明を省略する。
図20は、本レーザプリンタのカップリングギヤ52Yを示す正面図である。このカップリングギヤ52Yの爪53Yは、図示のように、相手側の爪との接触面Sがギヤ回転軌道の法線方向からθ[°]の角度で傾斜している。かかる構成では、先に図8(a)と図8(b)との比較を例にして説明したように、爪の接触位置をギヤ外周近傍まで寄せて、ギヤの回転速度変動を有効に抑えることができる。
【0038】
なお、これまで、本発明に係る軸端構造をカップリングギヤ52Yに採用した例について説明したが、カップリング62Yに採用してもよい。また、本発明に係る軸端構造によって現像ロールの回転速度変動を抑えるようにした例について説明したが、感光体など、他の回転体の回転速度変動を抑えるようにしてもよい。
【0039】
以上、実施形態のレーザプリンタにおいては、カップリングギヤ52Yの軸端構造を工夫して、カップリングギヤ52Yと駆動出力軸60Yとについて互いの爪の接触位置を軸外周側に寄せている。そして、このことにより、カップリングギヤ52Yの回転速度変動を抑えることで、現像ロール42Yの表面速度変動を抑えて、その変動による現像濃度ムラを抑えることができる。
また、カップリングギヤ52Yについて、カップリング62Yの爪63Yとの接触面Sとは反対側の面に、爪先端側から爪根元側に向かって広がるテーパーを設けた場合には、次のことが可能になる。即ち、カップリングギヤ52Yの爪53Yの先端と、カップリング62の爪63Yの先端との突き合わせをさせ難くするとともに、後者の爪63Yをテーパーに沿って爪間まで案内することができる。そして、このことにより、爪数を多くすることによる両軸(52Y、60Y)の連結性の低下を抑えることができる。
【0040】
【発明の効果】
請求項1、2、3又は4の発明によれば、請求項1又は2の軸端構造の突起部と、軸継手で対をなすもう一方の軸端構造の突起部との接触位置を軸外周側に寄せて、従動側の回転軸の回転速度変動を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)及び(b)は、それぞれ従来の軸継手を示す側面図。
【図2】 (a)〜(i)は、それぞれ原動軸を22.5[°]ずつ回転させていった場合の原動軸と従動軸との状態を示す模式図。
【図3】 (a)〜(i)は、それぞれ従動軸として、図2に示したものよりも軸法線方向の爪のサイズを小さくしたものを用いた場合における両回転軸の回転状態を示す模式図。
【図4】 (a)は、図2(c)の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
(b)は、図3(c)の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
【図5】 法線方向にサイズを小さくした分、回転方向にサイズを大きくして強度を補った従動軸を示す側面図。
【図6】 (a)は、図2(c)の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
(b)は、同従動軸と、これに対応する原動軸との爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
【図7】 自らの爪における相手側爪との接触面Sを軸回転軌道の法線方向から傾斜させた従動軸を示す拡大側面図。
【図8】 (a)は、図2(c)の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
(b)は、同従動軸と、これに対応する原動軸との爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
【図9】 第1参考形態に係るレーザプリンタの概略構成図。
【図10】 同レーザプリンタのY用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図11】 同プロセスユニット内におけるY用の現像器の端部を示す斜視図。
【図12】 同現像器のカップリングギヤを示す側面図。
【図13】 (a)〜(i)は、それぞれ同カップリングギヤの爪を4つに増やした場合の両軸における回転状態を示す模式図。
【図14】 (a)〜(i)は、それぞれ同カップリングギヤの爪を8つに増やした場合の両軸における回転状態を示す模式図。
【図15】 カップリングギヤの回転速度変動と回転角度との関係を、爪数別に示したグラフ。
【図16】 カップリングギヤの回転速度変動と回転角度との関係を、両軸の径別に示したグラフ。
【図17】 爪数の多いカップリングギヤの爪先端と、カップリングの爪先端との突き合わせを説明する側面図。
【図18】 変形例のカップリングギヤと、これに対応するカップリングとを示す側面図。
【図19】 第2参考形態に係るレーザプリンタのカップリングギヤを示す正面図。
【図20】 実施形態に係るレーザプリンタのカップリングギヤを示す正面図。
【符号の説明】
1Y,M,C,K:プロセスユニット
2Y,M,C,K:感光体(潜像担持体)
40Y:現像器(現像装置)
42Y:現像ロール(現像剤担持体)
52Y:カップリングギヤ(従動側の回転軸)
53Y:爪(突起部)
60Y:駆動出力軸(原動側の回転軸)
62Y:カップリング(軸端構造)
63Y:爪(突起部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shaft end structure used in a shaft coupling that connects two rotating shafts and transmits a rotational driving force therebetween, and a shaft coupling having the shaft end structure and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer, a rotating body such as a drum-shaped photosensitive member, a developing roller, and a belt driving roller that drives an endless belt is generally used. In order to transmit the rotational driving force to these rotating bodies, the rotating shaft of the rotating body and the rotating shaft on the driving side are aligned in a straight line in the axial direction, and both rotating shafts are connected by a shaft joint, and the latter rotation One that transmits a rotational driving force from a shaft to the former rotating shaft is known. In the image forming apparatus having such a configuration, one using an Oldham joint is known as a shaft joint for connecting two rotating shafts (for example, Patent Document 1). This Oldham coupling has two couplings provided at the ends of the two rotating shafts, and a slider member interposed between the couplings. The slider member is slidably engaged with each coupling. In such an Oldham coupling, even if the rotation centers of both rotating shafts are slightly deviated, both the rotating shafts can be rotated at a constant speed by absorbing the deviation by the slide of the slider member.
[0003]
As a shaft coupling, as shown in FIGS. 1A and 1B, a plurality of claws protruding from the end surface of one rotating shaft are hooked on a plurality of claws protruding from the end surface of the other rotating shaft, respectively. An image forming apparatus using a device that transmits a rotational driving force is also known. In addition, although Fig.1 (a) and (b) are side views, respectively, the claw is shown with hatching for convenience.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-332285
[Problems to be solved by the invention]
In the case where an Oldham coupling is used as in the image forming apparatus described in
[0006]
On the other hand, according to the shaft coupling shown in FIG. 1, it does not cause troubles such as space saving caused by the Oldham coupling and complicated separation operation, and smoothly connects the rotational driving force between the two rotating shafts. be able to. However, if the rotation centers of the two rotation shafts are slightly deviated, both rotation shafts cannot be rotated at the same rotation center. Then, due to the shift of the rotation center, the speed fluctuation occurs on the driven side rotation shaft, which adversely affects the image. For example, the surface speed fluctuation of the photoconductor on which the electrostatic latent image is optically written is disturbed by the optical scanning, the development time (development position passing time) of the electrostatic latent image formed on the photoconductor is developed and developed. In other words, the visible image transfer position transit time fluctuates and the image is disturbed. Further, for example, fluctuations in the surface speed of the developing roller of the developing device cause uneven development density.
[0007]
In the above, the problem caused by the surface speed fluctuation of the rotating body in the image forming apparatus has been described. However, even in a device other than the image forming apparatus, the surface speed fluctuation of the rotating body may cause some trouble. .
[0008]
The present inventor has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide the following shaft end structure, shaft coupling, and image forming apparatus. That is, the shaft end structure or the like that can suppress the speed fluctuation of the driven side rotation shaft (hereinafter also referred to as the driven shaft) due to the deviation of the rotation center without causing the above-mentioned problems that occur in Oldham couplings. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to achieve the above object, the invention of
Further, the invention of
Further, the invention of
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a developer carrying member carrying a developer on the surface, and a driven rotation shaft for receiving a rotational driving force used for moving the surface of the developer carrying member from the outside. A developing device, a driving-side rotation shaft that sends a rotational driving force to the rotation shaft, and a latent image carrier that carries a latent image, a shaft end structure of both rotation shafts constitutes a shaft coupling, and In an image forming apparatus that forms an image by developing a latent image on a latent image carrier with the developing device, the shaft coupling according to
[0010]
In these inventions, the contact position of the projection of the shaft end structure according to
Let us elaborate on this. FIGS. 2A to 2I are schematic views showing the states of both rotating shafts when the driving shaft is rotated by 22.5 [°]. In these drawings, a rotation shaft on the driving side (hereinafter also referred to as a driving shaft) having a diameter larger than that of the driven shaft is used, and the rotation center of the driven shaft is shifted to the upper side in the drawing from the rotation center of the driving shaft. An example is shown. Both shaft diameters are different from each other in order to facilitate the distinction between the respective shafts. In practice, rotating shafts having the same shaft end diameter are used in most cases. In each figure, the angle notation attached to the lower left of both rotating shafts indicates the rotating angle from the initial state of the driving shaft. Two claws are provided at the ends of the two rotating shafts. In the state before the rotation shown in FIG. 2 (a), the two rotating shafts respectively bring the two claws into perfect contact with the mating claws. However, when the driving shaft starts to rotate, as shown in FIGS. 2B to 2I, only one of the claws can be brought into contact with each other at most rotation angles. Specifically, only the one of the two claws on the side of the driven shaft shift direction can be brought into contact. When the driving shaft rotates 180 [°] from the initial state, the positions of the two claws are just reversed on both rotating shafts. Then, the rotating shafts rotate in the same rotational posture as the patterns shown in FIGS. 2B to 2I while contacting the claws coming upward by reversal. It can be seen that the rotational centers of the two rotating shafts are deviated, so that the rotational angle of the driven shaft varies even though the driving shaft rotates by 22.5 [°]. The standard deviation of the rotation angle of the driven shaft during one revolution of the driving shaft was 4.14.
FIGS. 3A to 3I are schematic views showing the rotational states of both rotary shafts when a driven shaft having a smaller nail size in the axial normal direction than that shown in FIG. 2 is used. It is. Similar to that shown in FIG. 2, the rotational angle of the driven shaft varies. However, the standard deviation was 3.36, and the fluctuation was suppressed more than that shown in FIG.
FIG. 4A is an enlarged schematic diagram in which the contact portion between the claws shown in FIG. Moreover, FIG.4 (b) is the expansion schematic diagram which expanded the contact part of the nail | claw of FIG.3 (c) shown previously. In each figure, the rotating shaft with the smaller diameter is the driven shaft, and the rotation speed fluctuation is suppressed as the rotating angle approaches the rotating angle of the driving shaft. The driven shaft of FIG. 4 (b), which has a smaller claw size in the axial normal direction, has a claw contact position closer to the outer periphery of the shaft than the driven shaft of FIG. 4 (b), and the rotation angle is close to the driving shaft. It has become. As the rotation angle becomes close to the driving shaft in this way, fluctuations in the rotational speed of the driven shaft are suppressed.
Although the example in which the claw size of the driven shaft is reduced has been described with reference to FIGS. 3 and 4B, even if the claw size of the drive shaft is reduced, the contact positions of the claw are similarly moved to the outer peripheral side of the shaft. At the same time, fluctuations in the rotational speed of the driven shaft can be suppressed. However, even if any nail size is reduced, the reduction of the nail size causes a decrease in nail strength. Therefore, as shown in FIG. 5, it is preferable to compensate for the strength by increasing the nail size in the normal direction and increasing it in the rotation direction. If it does so, the rotational speed fluctuation | variation of a driven shaft can be suppressed, without reducing nail | claw strength.
In addition, instead of reducing the size of the claw in the normal direction, the contact surface of the claw with the counterpart claw of either the driving shaft or the driven shaft may be curved to bend in the axial end surface direction. Even in this case, as can be seen from the comparison between FIG. 6A and FIG. 6B, the contact position of the claws of the two rotating shafts is moved closer to the outer peripheral side of the shaft to suppress the rotational speed fluctuation of the driven shaft. Can do. FIG. 6B shows an example in which the contact surface of the driven shaft claw with the mating claw is curved, but even if the claw of the driving shaft is curved, The contact position can be brought closer to the outer periphery of the shaft.
Further, as shown in FIG. 7, for either one of the driving shaft and the driven shaft, the contact surface S of the claw with the counterpart claw may be inclined from the normal direction of the shaft rotation path. If it does in this way, the contact position of the nail | claw of two rotating shafts can be brought close to the outer periphery vicinity of a driven shaft. As can be seen from a comparison between FIG. 8A and FIG. 8B, fluctuations in the rotational speed of the driven shaft can be effectively suppressed. Although FIG. 8B shows an example in which the contact surface S of the driven shaft claw with the counterpart is inclined, the contact surface S may be inclined with respect to the driving shaft. However, in the case of a driven shaft claw, it is necessary to incline the tip of the shaft center toward the rotation side as shown in FIG. It is necessary to incline the tip of the head toward the side opposite to the rotating side.
Therefore, the present invention includes the driven-side shaft end structure as shown in FIG. 7 or the driving-side shaft end structure in which the tip end on the shaft center side is inclined toward the opposite side to the rotating side as described above. in the projection of the shaft end structure of
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Before describing an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied, a first reference embodiment of a tandem color laser printer (hereinafter referred to as “laser printer”) will be described.
First, the basic configuration of the laser printer according to the first reference embodiment will be described.
[overall structure]
Figure 9 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to the first reference embodiment. This laser printer includes four sets of process units 1Y, M, C, and K for forming images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Needless to say, Y, M, C, and K appended to the numerals of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black (the same applies hereinafter). In addition to the process units 1Y, 1M, 1C, and 1K, an
[0012]
[Optical writing unit]
The
[0013]
[Process unit]
FIG. 10 is an enlarged view showing a schematic configuration of the process unit 1Y for yellow among the process units 1Y, 1M, 1C, and 1K. Since the other process units 1M, 1C, and 1K have the same configuration, their descriptions are omitted. In FIG. 10, the process unit 1Y includes a drum-shaped photoreceptor 2Y, a
[0014]
The
[0015]
The developing
[0016]
A two-component developer containing a magnetic carrier and negatively chargeable Y toner is accommodated in the casing. The two-component developer is frictionally charged while being agitated and conveyed by the first conveying screw 43Y and the second conveying screw 44Y, and then carried on the surface of the developing roll 42Y. Then, after the layer thickness is regulated by the developing
[0017]
A partition wall 47Y is provided between the first transport screw 43Y and the second transport screw 44Y. The partition wall 47Y separates the first supply unit that accommodates the developing roll 42Y, the first conveyance screw 43Y, and the like and the second supply unit that accommodates the second conveyance screw 44Y in the casing. The first transport screw 43Y is rotationally driven by a driving unit (not shown), and supplies the two-component developer in the first supply unit to the developing roll 42Y while transporting from the front side to the back side in the drawing. The two-component developer conveyed to the vicinity of the end of the first supply unit by the first conveyance screw 43Y enters the second supply unit through an opening (not shown) provided in the partition wall 47Y. In the second supply section, the second transport screw 44Y is driven to rotate by a driving means (not shown), and transports the two-component developer sent from the first supply section in the direction opposite to that of the first transport screw 43Y. . The two-component developer transported to the vicinity of the end of the second supply unit by the second transport screw 44Y returns to the first supply unit through the other opening (not shown) provided in the partition wall 47Y. .
[0018]
The T sensor 46Y including a magnetic permeability sensor is provided on the bottom wall near the center of the second supply unit, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the two-component developer passing therethrough. Since the magnetic permeability of the two-component developer has a certain degree of correlation with the toner density, the T sensor 66Y outputs a voltage having a value corresponding to the Y toner density. This output voltage value is sent to a control unit (not shown). This control unit includes a RAM, in which Y Vtref, which is a target value of the output voltage from the T sensor 46Y, is stored. In addition, data of M Vtref, C Vtref, and K Vtref, which are target values of output voltage from a T sensor (not shown) mounted in another developing device, is also stored. The Y Vtref is used for driving control of a Y toner conveying device (not shown). Specifically, the control unit drives and controls a Y toner conveying device (not shown) so that the value of the output voltage from the T sensor 46Y approaches the V Vref for Y to replenish Y toner in the second supply unit 49Y. Let By this replenishment, the Y toner concentration of the two-component developer in the developing
[0019]
The Y toner image formed on the Y photoconductor 2Y is transferred onto a transfer sheet that is transported to a paper transport belt described later. The surface of the photoreceptor 2Y after the transfer is discharged by the charge eliminator 31Y after the transfer residual toner is cleaned by the drum cleaning device 48Y. Then, it is uniformly charged by the
[0020]
[Transfer unit]
In FIG. 9 described above, the transfer unit 11 includes a paper transport belt 12, a
[0021]
[Paper cassette]
Below the transfer unit 11, three paper feed cassettes 20 for accommodating a plurality of transfer papers P in a stacked manner are arranged in multiple stages, and each cassette is provided with a paper feed roller on the top transfer paper P. Is pressed. When the paper feed roller is driven to rotate at a predetermined timing, the uppermost transfer paper P is fed to the paper transport path.
[0022]
[Registration roller pair]
The transfer paper P fed from the paper feed cassette 20 to the paper transport path is sandwiched between the rollers of the
[0023]
[Fixing unit]
The fixing
[0024]
In the laser printer having the above basic configuration, when an image having a relatively large area ratio such as a photograph is printed out, unevenness may be conspicuous as compared with an image having a relatively small area ratio such as a text sentence. In a large monochromatic image with a high area ratio, a certain density unevenness occurs in a stripe shape in the sheet passing direction, and the aesthetic appearance is impaired. In a full color image with a large area ratio, density unevenness of each color appears as a hue shift. In the general market, such a large image may be handled in, for example, a design profession, and the product value is significantly reduced due to striped density unevenness.
[0025]
The above-described density unevenness occurs due to a fluctuation in the rotation speed of the developing roll in the developing device. Specifically, in the developing step, the toner in the two-component developer on the developing roll is detached from the magnetic carrier and transferred onto the electrostatic latent image on the photoreceptor. At this time, it is desirable that the developing roll rotates at a constant speed while maintaining a certain gap with the photoreceptor. However, since various noises such as meshing vibrations of gears that transmit the rotational driving force to the developing roll and vibrations of various devices are transmitted to the developing roll, the rotational speed of the developing roll slightly fluctuates. This variation changes the amount of toner per unit time conveyed to the developing position, which is the position where the photosensitive member and the developing roll are opposed to each other, thereby causing density unevenness. In the two-component development method, it is common to form a gap between the developing roll and the photoreceptor, but this gap tends to be narrowed with the recent improvement in image quality. As the gap narrows, development unevenness due to fluctuations in the rotation speed of the developing roll has become more prominent. Therefore, fluctuations in the rotation speed cannot be ignored. An example of a factor that fluctuates the rotational speed of the developing roll is gear eccentricity. This is because the gear is inevitably slightly eccentric due to the limit of its manufacturing accuracy.
[0026]
Next, a characteristic configuration of the laser printer will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing an end of the developing
[0027]
When the Y process unit is mounted on the printer main body, the
[0028]
FIG. 12 is a side view showing the
[0029]
13 (a) to (i) and FIGS. 14 (a) to (i) respectively show the rotation states of both shafts (52Y, 62Y) when the number of
[0030]
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the rotational speed fluctuation and the rotational angle of the
[0031]
As shown in FIG. 17, when the number of claws is increased, the tip of the
[0032]
In each process unit, it is desirable that the gap between the photosensitive member and the developing roll be 0.4 [mm] or less. Then, compared with the case where the gap is made wider than this, the granularity of the developed toner image can be greatly improved, and a high-quality image can be obtained. By narrowing the gap in this way, it is easy to generate density unevenness due to fluctuations in the rotation speed of the developing roll. However, since this laser printer suppresses fluctuations in the rotation speed, image quality deterioration due to density unevenness is effectively suppressed. ing.
[0033]
Further, it is desirable to stabilize the pumping amount of the two-component developer by the roll by carving grooves such as V-grooves or roughening the surface of the developing roll by sandblasting. By doing so, not only development density unevenness due to fluctuations in the rotation speed of the roll but also development density unevenness due to fluctuations in the pumping amount can be suppressed.
[0034]
As the magnetic carrier of the two-component developer, it is desirable to use a magnetic carrier whose surface is coated with a coating film in which particles made of a binder resin are dispersed. This is because the surface unevenness can be made remarkable and the friction between the toner and the magnetic carrier can be reduced as compared with the case where the coating film is not coated. As a result, it is possible to suppress a decrease in image quality due to toner deterioration caused by rubbing. Furthermore, the carrier particle size can be reduced to form an image with more excellent dot reproducibility.
[0035]
As for the toner, it is desirable to use an oil-containing toner containing an oil component. This is due to the following reason. That is, in the fixing method using the oilless polymerized toner, a glossy image cannot be obtained. Therefore, it is necessary to apply oil to the fixing roller in order to achieve glossiness. If it does so, it will become easy to generate | occur | produce uneven glossiness in an image by the oil application unevenness to a fixing roller. On the other hand, if an oil-containing toner is used, gloss can be naturally produced by oil oozing from the toner particles during fixing, so that uneven gloss due to uneven oil application can be avoided. Examples of the oil-containing toner include the following. That is, first, a prepolymer made of a resin, a compound that extends or crosslinks with the prepolymer, and a toner composition are dissolved or dispersed in an organic solvent. The toner is obtained by inducing a crosslinking reaction or an elongation reaction in the medium and removing the solvent from the dispersion.
[0036]
Next, a description will be given of the laser printer according to a second referential embodiment. Note that the basic configuration of the laser printer will be omitted because it is similar to that of the first reference embodiment.
FIG. 19 is a front view showing the
[0037]
It will now be described implementation form of a laser printer according to the present invention. Since the basic configuration of the laser printer is the same as that of the first reference embodiment, the description thereof is omitted.
FIG. 20 is a front view showing the
[0038]
Heretofore, the example in which the shaft end structure according to the present invention is employed in the
[0039]
Above, in the laser printer implementation form, by devising the shaft end structures of the
Further, when the
[0040]
【The invention's effect】
By the invention of
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are side views showing a conventional shaft coupling, respectively.
FIGS. 2A to 2I are schematic diagrams illustrating states of a driving shaft and a driven shaft when the driving shaft is rotated by 22.5 [°], respectively.
3 (a) to 3 (i) show the rotation states of both rotary shafts when the driven shafts having a smaller nail size in the axial normal direction than that shown in FIG. 2 are used. FIG.
4A is an enlarged schematic view in which a contact portion between claws in FIG. 2C is enlarged. FIG.
(B) is the enlarged schematic diagram which expanded the contact part of the nail | claw of FIG.3 (c).
FIG. 5 is a side view showing a driven shaft in which the size is increased in the rotational direction and the strength is compensated for by reducing the size in the normal direction.
6A is an enlarged schematic view in which a contact portion between claws in FIG. 2C is enlarged. FIG.
(B) is the enlarged schematic diagram which expanded the contact part of the nail | claw of the driven shaft and the corresponding drive shaft.
FIG. 7 is an enlarged side view showing a driven shaft in which a contact surface S of its own claw with a counterpart claw is inclined from a normal direction of an axis rotation track.
FIG. 8A is an enlarged schematic view in which a contact portion between claws in FIG. 2C is enlarged.
(B) is the enlarged schematic diagram which expanded the contact part of the nail | claw of the driven shaft and the corresponding drive shaft.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to a first reference embodiment.
FIG. 10 is an enlarged configuration diagram showing a process unit for Y of the laser printer.
FIG. 11 is a perspective view showing an end portion of a developing device for Y in the process unit.
FIG. 12 is a side view showing a coupling gear of the developing device.
FIGS. 13A to 13I are schematic views showing the rotation states of both shafts when the number of claws of the coupling gear is increased to four, respectively.
FIGS. 14A to 14I are schematic views showing the rotation states of both shafts when the number of claws of the coupling gear is increased to eight, respectively.
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the rotational speed fluctuation of the coupling gear and the rotational angle for each number of claws.
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the rotational speed fluctuation of the coupling gear and the rotational angle according to the diameters of both shafts.
FIG. 17 is a side view for explaining the abutment between a claw tip of a coupling gear having a large number of claws and a claw tip of the coupling.
FIG. 18 is a side view showing a coupling gear according to a modification and a coupling corresponding thereto.
FIG. 19 is a front view showing a coupling gear of a laser printer according to a second reference embodiment.
Figure 20 is a front view showing a coupling gear of the laser printer according to the implementation embodiments.
[Explanation of symbols]
1Y, M, C, K : Process unit 2Y, M, C, K : Photoconductor (latent image carrier)
40Y : Developing device (developing device)
42Y : Development roll (developer carrier)
52Y : Coupling gear (driven shaft)
53Y : Nail (protrusion)
60Y : Drive output shaft (rotating shaft on the driving side)
62Y : Coupling (shaft end structure)
63Y : Nail (protrusion)
Claims (4)
従動側の回転軸の軸線方向と直交する方向に延在する端面上で、上記接触面の回転外縁側の端と、従動側の回転軸の回転中心とを結ぶ仮想線よりも、該接触面の回転中心側の端を回転方向下流側に位置させて、該従動側突起部の該接触面の回転外縁側の端を該原動側突起部に接触させるように、該接触面の延在方向を規定したことを特徴とする軸端構造。A driving-side protrusion that is provided at each end of the two rotating shafts and has two shaft-end structures each having a protruding portion protruding from the shaft end surface, and is a protruding portion of the shaft-end structure on the driving-side rotating shaft Shaft coupling that transmits rotational driving force between both rotating shafts by rotating the rotating shaft on the driving side while being hooked on the driven side protruding portion that is a protruding portion of the shaft end structure on the driven rotating shaft In the shaft end structure of the driven-side rotating shaft, the contact surface of the driven-side protruding portion with the driving-side protruding portion is a plane extending along the rotation axis direction.
On the end surface extending in the direction orthogonal to the axial direction of the driven-side rotating shaft, the contact surface is more imaginary than the imaginary line connecting the end on the rotating outer edge side of the contact surface and the rotation center of the driven-side rotating shaft. the end of the rotation center side is positioned downstream in the rotational direction of the so that contacting the edge of the rotating outside edge of the contact surface of the driven-side projections on the raw moving side protrusion, extending in the contact surface A shaft end structure characterized by defining a direction.
原動側の回転軸の軸線方向と直交する方向に延在する端面上で、上記接触面の回転外縁側の端と、原動側の回転軸の回転中心とを結ぶ仮想線よりも、該接触面の回転中心側の端を回転方向上流側に位置させて、該原動側突起部の該接触面の回転外縁側の端を該従動側突起部に接触させるように、該接触面の延在方向を規定したことを特徴とする軸端構造。A driving-side protrusion that is provided at each end of the two rotating shafts and has two shaft-end structures each having a protruding portion protruding from the shaft end surface, and is a protruding portion of the shaft-end structure on the driving-side rotating shaft Shaft coupling that transmits rotational driving force between both rotating shafts by rotating the rotating shaft on the driving side while being hooked on the driven side protruding portion that is a protruding portion of the shaft end structure on the driven rotating shaft In the shaft end structure of the driving-side rotating shaft, the contact surface of the driving-side protruding portion with the driven-side protruding portion is a plane extending along the rotation axis direction.
On the end surface extending in the direction orthogonal to the axial direction of the rotation axis on the driving side, the contact surface is more than the imaginary line connecting the end on the rotation outer edge side of the contact surface and the rotation center of the rotation shaft on the driving side. the end of the rotation center side is positioned upstream in the rotational direction of the end of the rotating outside edge of the contact surface of the raw moving-side protruding portion so that is brought into contact with the driven-side protrusion, extending in the contact surface A shaft end structure characterized by defining a direction.
2つの上記軸端構造のうち、何れか一方として請求項1又は2のものを用いたことを特徴とする軸継手。Two shaft end structures are provided at the ends of the two rotating shafts arranged in a straight line so as to align the axial direction, and each has a protruding portion protruding from the shaft end surface. In the shaft coupling that transmits the rotational driving force between the two rotating shafts by rotating the rotating shaft on the driving side while hooking the protruding portion of the end structure on the protruding portion of the shaft end structure on the driven rotating shaft. ,
3. A shaft coupling using the shaft end structure according to claim 1 or 2 as one of the two shaft end structures.
この回転軸に回転駆動力を送る原動側の回転軸と、
潜像を担持する潜像担持体とを備え、
両回転軸の軸端構造によって軸継手を構成し、
且つ、該潜像担持体上の潜像を該現像装置によって現像して画像を形成する画像形成装置において、
上記軸継手として、請求項3のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。A developing device having a developer carrying member carrying a developer on the surface, and a driven rotation shaft for receiving a rotational driving force used for moving the surface of the developer carrying member from the outside;
A driving-side rotating shaft that sends a rotational driving force to the rotating shaft;
A latent image carrier for carrying a latent image,
A shaft joint is constituted by the shaft end structure of both rotating shafts,
In the image forming apparatus for forming an image by developing the latent image on the latent image carrier with the developing device,
An image forming apparatus according to claim 3, wherein the shaft coupling is the one according to claim 3.
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