感光部件驅動機構的製作方法

2023-10-27 15:43:07 2

專利名稱：感光部件驅動機構的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及一種用於成像設備的感光部件驅動機構。
背景技術：
在傳統的成像設備中，作為防止感光鼓的旋轉變動(周向速度變動) 的對策，已知存在兩種類型的系統，第一類型的系統對用於彩色成像的 多個感光部件的旋轉變動的相位進行匹配以減少色移(例如參見日本未
審查的專利公報No.Hei7 (1995) -261499)，而第二類型的系統通過控 制用於驅動感光部件的馬達的速度來減少感光部件的速度變動(例如參 見日本未審查的專利公報No. HeilO (1998 ) -78734 )。
採用上述第一類型的系統，不可能消除圖像自身的失真，並且即使 在單色圖像的情況下，形成在感光部件上的圖像也朝第二掃描方向畸 變，這限制了圖4象質量的改善。
此外，在彩色成像設備中，在成像設備包括多個直徑不同的感光部 件的情況下，根本無法執行對色移的調整。因此，為了延長用於黑色圖 像的感光部件的壽命並且為了提高印刷速度，如果僅僅增大此感光部件 的直徑，則不可能消除色移。
採用上述第二類型的系統，需要提供用於控制各感光鼓速度的驅動 馬達，並且還需要高精度地控制其速度，這將導致設備組件數量的增加 以及必然的控制複雜化的問題。

發明內容
依據本發明，提供一種感光部件驅動機構，該驅動機構包括驅動 齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向速度旋轉； 從動齒輪，其同軸地固定到柱形感光部件的旋轉軸上；相位控制齒輪， 其具有與從動齒輪相同的直徑並具與該從動齒輪相同的轉速變動特性； 以及傳動齒輪，其中驅動齒輪通過相位控制齒輪和傳動齒輪將驅動力傳 遞到從動齒輪。由於相位控制齒輪具有與從動齒輪相同的直徑，並且還具有與從動 齒輪相同的轉速變動特性，因此由於從動齒輪的轉速變動特性導致的感 光部件的周向速度變動可由相位控制齒輪抵消，這使得感光部件以恆定 的周向速度旋轉，從而形成無變形的正確圖像。因此，即使在採用多個 感光部件形成彩色圖像時，也可以形成沒有色移的圖像。


圖1是成像設備結構的說明性視圖，其採用了依據本發明的感光部
件驅動機構；
圖2是側視圖，示出依據本發明的感光部件驅動機構的第一實施例；
圖3是前視圖，示出依據本發明的感光部件驅動機構的第一實施例；
圖4是前視圖，示出依據本發明的感光部件驅動機構的第一實施例 的示例性布置；
圖5是前視圖，示出依據本發明的感光部件驅動機構的第二實施例 的示例性布置；
圖6是前視圖，示出依據本發明的感光部件驅動機構的第二實施例 的示例性布置；
圖7是前視圖，示出依據本發明的感光部件驅動機構的第二實施例 的示例性布置；
圖8是前視圖，示出依據本發明的感光部件驅動機構的第二實施例 的示例性布置；
圖9是說明性視圖，示出依據本發明的成像設備的笫三實施例的結 構和操作；
圖IO是說明性視圖，示出依據本發明的成像設備的第三實施例的 結構和操作；
圖11是說明性視圖，示出依據本發明的成像設備的第三實施例的結
構和操作；圖12是說明性視圖，示出依據本發明的成像設備的第三實施例的
結構和操作；以及
圖13是說明性視圖，示出依據本發明的成像設備的第三實施例的 結構和操作。
具體實施例方式
依據本發明的第一感光部件驅動機構包括驅動齒輪、從動齒輪、相 位控制齒輪、以及傳動齒輪，驅動齒輪固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸 上並以恆定的周向速度旋轉，從動齒輪同軸地固定到柱形感光部件的旋 轉軸上，相位控制齒輪具有與從動齒輪相同的直徑並具有與從動齒輪相 同的轉速變動特性，其中驅動齒輪通過相位控制齒輪和傳動齒輪將驅動 力傳遞到從動齒輪。
傳動齒輪可適於將相位控制齒輪的周向速度傳遞到從動齒輪，使得 從動齒輪以恆定的角速度旋轉。
傳動齒輪可由旋轉軸以可拆卸的方式支撐。
在依據本發明的第一感光部件驅動機構中，從動齒輪和相位控制齒 輪是偏心齒輪，並且從動齒輪和相位控制齒輪均在其圓周邊緣附近設置 有指示兩齒輪旋轉相位相同的標誌。假如連接驅動齒輪的中心和相位控 制齒輪的中心的第 一直線與連接相位控制齒輪的中心和相位控制齒輪
上的標誌的第二直線之間形成角度6A,連接相位控制齒輪的中心和傳 動齒輪的中心的第三直線與第一直線之間形成6x角，而連接傳動齒輪 的中心和從動齒輪的中心的第四直線與連接從動齒輪的中心和從動齒 輪上的標誌的第五直線之間形成0B角，那麼優選地，存在這樣的關係 6 x=60度並且6『(6 a國6 x) =-60度，或者6 x=-60度並且6 B- ( 6 A-6 x) =60度(符號±分別表示從動齒輪的旋轉方向和與從動齒輪的旋轉 方向相反的方向)。
所述標誌可與從動齒輪和相位控制齒輪一體地模製。
依據本發明的第二感光部件驅動機構包括驅動齒輪、從動齒輪、單 個相位控制齒輪以及多個傳動齒輪，驅動齒輪被固定到旋轉驅動動力源 的旋轉軸並以恆定的周向速度旋轉，從動齒輪被同軸地固定到多個柱形感光部件的各個旋轉軸上並具有相同的直徑和相同的旋轉變動特性，相 位控制齒輪具有與從動齒輪相同的直徑並具有與從動齒輪相同的轉速 變動特性，其中來自於驅動齒輪的驅動力通過相位控制齒輪和傳動齒輪 傳遞到各個從動齒輪。依據本發明的第三感光部件驅動機構包括有第一機構，該第一機構包括第一驅動齒輪，其被固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定 的周向速度旋轉；第一從動齒輪，其被同軸地固定到柱形感光部件的旋 轉軸上；第一相位控制齒輪，其具有與第一從動齒輪相同的直徑並具有 與第一從動齒輪相同的轉速變動特性；以及第一傳動齒輪，所述第一機 構適於通過第一相位控制齒輪和第一傳動齒輪將驅動力從第一驅動齒 輪傳遞到第一從動齒輪。進一步地，第三感光部件驅動機構還包括第 二驅動齒輪，其被固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向速 度旋轉；第二從動齒輪，其被同軸地固定到多個柱形感光部件的各個旋轉軸上並具有相同的直徑和相同的旋轉變動特性；單個第二相位控制齒 輪，其具有與第二從動齒輪相同的直徑並具有與第二從動齒輪相同的轉 速變動特性；以及多個第二傳動齒輪，第二機構適於通過第二相位控制 齒輪和第二傳動齒輪將驅動力從第二驅動齒輪傳遞到各個第二從動齒 輪。依據本發明的第四感光部件驅動機構包括驅動齒輪、從動齒輪和相 位控制齒輪，驅動齒輪被固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的 周向速度旋轉，從動齒輪被同軸地固定到柱形感光部件的旋轉軸上，相 位控制齒輪具有與從動齒輪相同的直徑並具有與從動齒輪相同的轉速 變動特性，其中來自於驅動齒輪的驅動力通過相位控制齒輪傳遞到從動 齒輪。依據本發明的第五感光部件驅動機構包括驅動齒輪、多個從動齒輪 和單個相位控制齒輪，驅動齒輪被固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並 以恆定的周向速度旋轉，多個從動齒輪被同軸地固定到柱形感光部件的 各個旋轉軸上並具有相同的直徑和相同的旋轉變動特性，單個相位控制性，其中來自於驅動齒輪的驅動力通過相位控制齒輪傳遞到相應的多個 從動齒輪。在依據本發明的第四和第五感光部件驅動機構中，從動齒輪和相位控制齒輪是偏心齒輪，並且從動齒輪和相位控制齒輪設置有指示兩齒輪 旋轉相位相同的標誌。假如連接驅動齒輪的中心和相位控制齒輪的中心 的第 一直線與連接相位控制齒輪的中心和相位控制齒輪上的標誌的第
二直線之間形成角度e a，連接相位控制齒輪的中心和傳動齒輪的中心
的第三直線與第一直線之間形成6x角，連接從動齒輪的中心和從動齒
輪上的標誌的第四直線與第三直線之間形成6B角，那麼優選地，存在
這樣的關係6乂=60度並且6礦(6A-ex) =-60度，或者6 x=-60度並 且6b" ( 6A-6X) =60度(符號±分別表示從動齒輪的旋轉方向和與從 動齒輪的旋轉方向相反的方向)。
在依據本發明的第四和第五感光部件驅動機構中，從動齒輪可以包 括第一和第二從動齒輪，並且設置有用於將驅動力從第一從動齒輪傳遞 到第二從動齒輪的傳動齒輪。
優選地，傳動齒輪是這樣的齒輪其偏心率特性與從動齒輪相同。
傳動齒輪的旋轉相位可設置為使得第一從動齒輪和傳動齒輪上的 標誌可與第 一從動齒輪和傳動齒輪之間的接觸點重合，而第二從動齒輪 和傳動齒輪上的標誌可與第二從動齒輪和傳動齒輪之間的接觸點重合。
在下文中，將基於附圖示出的實施方案描述本發明。
圖l是闡明成像設備結構的結構示意圖，該成像設備使用依據本發 明的感光部件驅動機構。成像設備100響應於從外部接收到的圖像數據 在例如紙張的記錄介質上形成多色圖像和單色圖像。因此，成像設備100 包括瀑光單元E、具有相同直徑的感光鼓101a到101d(柱形感光部件)、 顯影單元102a到102d、充電輥103a到103d、清潔單元104a到104d、 中間轉印帶ll、中間轉印輥13a到13d、第二轉印輥14、定影裝置15、 紙張傳送路徑P1、 P2和P3，供紙盒16、手動供紙託盤17和紙張排出 託盤18等。
成像設備100使用與各色相對應的圖像數據形成圖像，其中色相對 應於依據減色法混色通過分色形成的由黑色(K)和三基色組成的四種 顏色，三基色由青色(C)、品紅(M)和黃色(Y)組成。感光鼓101a 到101d、顯影單元102a到102d、充電輥103a到103d、轉印輥13a到 13d和清潔單元104a到104d的數量是四個，與各色相相關聯，從而形成四個成像部分Pa到Pd。成像部分Pa到Pd沿中間轉印帶11的運動 方向(第二掃描方向)順序排列。充電輥103是接觸型充電裝置，其在預定電勢下於感光鼓IOI的表 面上均勻充電。曝光單元E包括未示出的半導體雷射器、多角鏡4和反 射鏡8等，並將各個雷射束導向各個感光鼓101a到101d以^更在感光鼓 101a到101d的表面上形成與圖像數據相對應的潛像，各雷射束通過與 黑色、青色、品紅和黃色的各色相對應的圖像數據進行調製。在感光鼓 101a到101d上，通過與黑色、青色、品紅和黃色的各色相對應的圖像 數據形成潛像。因此，感光鼓101a是在單色圖像的成像過程中其上形成有黑色著 色劑圖像的圖像承栽部件，而感光鼓101b到101d是在全彩色圖像成像 過程中依據減色法混色在其上形成有三基色著色劑圖像的圖像承載部件。顯影單元102a到102d向其上已經形成有潛像的感光鼓101a到101d 的表面供應顯影劑，以便將潛像轉變成著色劑圖像。各個顯影單元102a 到102d容納有與黑色、青色、品紅和黃色的各色相對應的顯影劑，並 將與形成在感光鼓101a到101d上的各色相對應的潛像轉變成與黑色、 青色、品紅和黃色的各色相對應的著色劑圖像。在顯影並轉印了圖像之 後，清潔單元104a到104d去除並收集殘留在感光鼓101a到101d的表 面上的著色劑。位於感光鼓101a到101d上方的中間轉印帶11在驅動輥lla與從動 輥lib之間延伸以形成環形運動路徑。中間轉印帶11的外周面依次地 朝向感光鼓101d、感光鼓101c、感光鼓101b和感光鼓lOla。轉印輥13a到13d位於隔著中間轉印帶11與各感光鼓101a到101d 相面對的位置。極性與著色劑所帶極性相反的轉印偏壓被施加於轉印輥 13a到13d，以便將承載於感光鼓101a到101d的表面上的著色劑圖像 轉印到中間轉印帶ll上。因此，與形成在感光鼓101a到lOld上的各 色相對應的著色劑圖像被依次地轉印到中間轉印帶11的外周面上，使 得著色劑圖像迭疊到中間轉印帶11上，從而使得全彩色著色劑圖像形 成在中間轉印帶11的外周面上。然而，在僅輸入與青色、品紅、黃色和黑色的色相中的某些相位相
關的圖像數據的情況下，僅在四個感光鼓101a到101d中的與輸入的圖 像數據的色相對應的感光鼓上形成潛像和著色劑圖像。例如，在形成單 色圖像期間，僅在與黑色色相對應的感光鼓101a上形成潛像和著色劑 圖像，並且僅僅是黑色著色劑圖像被轉印到中間轉印帶11的外周面上。
每個轉印輥13a到13d均由金屬(例如不鏽鋼)製造的軸和覆蓋軸 表面的導電彈性部件(例如EPDM、發泡聚氨脂)形成，所述軸具有8 到10mm的直徑，並通過導電彈性部件將高壓均勻地施加到中間轉印帶 11。也可以使用刷式中間轉印部件來代替上述轉印輥。
通過中間轉印帶11的旋轉，如上所述地形成在中間轉印帶11外周 面上的著色劑圖像移動到面向第二轉印輥14的位置。在成像期間，第 二轉印輥14以預定的夾緊壓力與中間轉印帶11的外周面保持接觸。當 從紙盒16或手動供紙託盤17供給的紙張經過第二傳送帶14和中間轉 印帶11之間時，具有與著色劑電荷極性相反的極性的高壓被施加到第 二轉印輥14。從而，著色劑圖像從中間轉印帶11的外周面轉印到紙張 表面。
此外，為了將第二轉印輥14和中間轉印帶ll之間的夾緊壓力保持 在預定值，第二轉印輥14和驅動輥lla中的任意一個由硬質材料(例 如金屬)製成，而它們中的另一個由例如彈性輥的軟質材料(比如彈性 橡膠輥或泡沫樹脂輥)製成。
此外，在從感光鼓101a到101d粘附到中間轉印帶11上的著色劑 中，沒有轉印到紙張上的殘留在中間轉印帶11上的著色劑由清潔單元 12收集，以防止在後續步驟中發生顏色混合。
已經轉印有著色劑圖像的紙張被導到定影裝置15，並從加熱輥15a 和加壓輥15b之間通過，從而被加熱和加壓。因此，著色劑圖像被牢牢 地定影到紙張表面上。其上已經定影有著色劑圖像的紙張通過紙張排出 輥18a排出到紙張排出託盤18 。
成像設備100設置有紙張傳送路徑Pl，紙張傳送路徑Pl大致沿豎 直方向、用於將容納在紙盒16中的紙張穿過第二轉印輥14和中間轉印 帶11之間並穿過定影裝置15供給到紙張排出託盤18。沿著紙張傳送路徑Pl，布置有用於將紙盒16內的紙張逐張地拾取到紙張傳送路徑PI 中的拾取輥16a、用於向上地傳遞已被拾取的紙張的傳遞輥r、用於將 傳遞到該處的紙張在預定的時刻導到第二轉印輥14和中間轉印帶11之 間的阻擋輥19、以及用於將紙張排出到紙張排出託盤18的紙張排出輥 18a。此外，在成像設備100的內部，形成有位於手動供紙託盤17和阻 擋輥19之間的紙張傳送路徑P2，沿紙張傳送路徑P2布置有拾取輥17a 和傳遞輥r。此外，在紙張排出輥18a和位於阻擋輥19上遊側的紙張傳 送路徑Pl之間形成有紙張傳送路徑P3。紙張排出輥18a製成為可沿正常方向和反方向旋轉，並且在用於在 紙張的一個表面上形成圖像的單面成像過程中和在用於在紙張的兩個 表面上形成圖像的雙面成像的第二面成像過程中沿正常旋轉方向驅動 以便將紙張排出到紙張排出託盤18上。另一方面，在雙面成像中的第 一面成像過程中，排出輥18a沿正常旋轉方向驅動，直到紙張的後端經 過定影裝置15，此後，排出輥18a沿相反旋轉方向驅動以便將紙張導到 紙張傳送路徑P3、同時保持住紙張的後端部。從而，在雙面成像期間， 已經在其一面上形成有圖像的紙張以其正反面和前後端相反的狀態導 到紙張傳送路徑Pl。阻擋輥19將從紙盒16或手動供紙託盤17供給的紙張、或經由紙 張傳送路徑P3傳遞的紙張在與中間轉印帶11的旋轉同步的時刻導到第 二傳遞輥14和中間轉印帶ll之間。因此，在感光鼓101和中間轉印帶 ll開始操作時，阻擋輥19停止旋轉，並且在中間轉印帶ll旋轉之前供 給或傳遞的紙張以其前端保持與阻擋輥19相接觸的狀態停止沿紙張傳 遞路徑P1的移動。此後，阻擋輥19在如下時刻開始旋轉，使得紙張的 前端部和形成在中間轉印帶11上的著色劑圖像的前端部在第二傳遞輥 14與中間轉印帶11以彼此擠壓的方式相互接觸的位置處彼此面對。[第一實施例圖2是側視圖，示出了應用於圖1的成像設備的感光部件驅動機構 的第一實施例，而圖3是第一實施例的前視圖。在這些附圖中，驅動齒 輪22a由作為旋轉驅動源的馬達21a驅動並以恆定的周向速度VI沿箭 頭A方向旋轉。從動齒輪25a是耦聯到感光鼓101a端部的齒輪並以感光部件角速 度(OB沿箭頭D的方向旋轉鼓101a。雖然下文僅描述感光鼓101a的驅 動機構，但是圖1中示出的感光鼓101b到101d也具有相同的驅動機構。
相位控制齒輪23a是具有與從動齒輪25a相同的速度變動特性的齒 輪，並與從動齒輪25a採用相同的模具製成。速度變動特性主要是由齒 輪的偏心率引起的，而採用相同模具形成的齒輪將具有相同的偏心率特 性。
驅動齒輪22a與相位控制齒輪23a相接觸並向相位控制齒輪23a傳 遞驅動力。來自於相位控制齒輪23a的驅動力通過傳動齒輪24a傳遞到 從動齒輪25a。相位控制齒輪23a以角速度(OA沿箭頭B方向旋轉，而 傳動齒輪24a以周向速度V2沿箭頭C方向旋轉。
在圖3中，相位控制齒輪23a和從動齒輪25a設置有三角形的標記 M1和M2，其由在各齒輪一體成型時形成的突出部(見圖2)形成並用 作指示兩齒輪旋轉相位相同的標誌(在下文中，所述三角形標記被稱為 標誌)。
因此，標誌Ml和M2使得能夠從視覺上識別相位控制齒輪23a和 從動齒輪25a的旋轉相位。在本發明中，通過在驅動機構組裝期間憑藉 視覺識別標誌Ml和M2的位置來進行調整。傳動齒輪24a由旋轉軸20 以可拆卸的方式支撐，因此，在傳動齒輪24a與相位控制齒輪23a和從 動齒輪25a脫離的狀態下，手動旋轉相位控制齒輪23a和從動齒輪25a， 以便確定它們各自的旋轉相位，之後，再將傳動齒輪24a安裝到旋轉軸 20上。
依據本發明的感光部件驅動機構包括驅動齒輪22a，其以恆定的 周向速度旋轉；從動齒輪25a，其被固定到感光鼓101a的端部；相位控 制齒輪23a，其具有與從動齒輪25a相同的速度變動特性；以及傳動齒 輪24a，其將相位控制齒輪23a的旋轉傳遞到從動齒輪25a使得從動齒 輪25a以恆定的角速度旋轉。採用這種結構，可最終將感光鼓101a的 周向速度保持在恆定的速度，以便減少雷射寫入位置相對於該感光鼓 101a的偏差以及著色劑圖〗象從感光鼓101a轉印到中間轉印帶ll(圖1) 的轉印位置的偏差，從而最終減少成像位置的偏差。
15下面將進一步描述依據本發明的感光部件驅動機構的結構和功能。
如圖3所示，假定驅動齒輪22a的周向速度是VI，從相位控制齒輪 23a與驅動齒輪22a之間的接觸點Nl到旋轉中心的半徑是r"從相 位控制齒輪23a與傳動齒輪24a之間的接觸點N2到旋轉中心的半徑 是r2，並且從從動齒輪25a與傳動齒輪24a之間的接觸點N3到旋轉中 心02的半徑是r3。
此外，假定相位控制齒輪23a和從動齒輪25a的角速度分別是(Oa 和cob，連接中心Oi與點Nl的直線和連接中心Oi與標誌Ml的直線之 間形成角6 a，連接中心C^與點Nl的直線和連接中心Oi與點N2的直 線之間形成角6 x，且連接中心02與點N3的直線和連接中心02與標誌 M2的直線之間形成角度6 b。
vl是驅動馬達的周向速度，其為恆定的。此外，假定r是相位控制 齒輪23a和從動齒輪25a的設計半徑，在下文中，將描述^、 1 2和r3 由於相位控制齒輪23a和從動齒輪25a的偏心率而周期性變動的值。
r產r+rasin 6 a ， r2=r+ rasin ( 6 a- 6 x )， r3= r+rasin 6 B
在這種情況下，a是由於其周期性變動而導致的n和r3相對於 r的變動部分的比率。
因此，相位控制齒輪23a的角速度(oa可如此地表達。 (O A=vl/ r產vl/(r十rasin 6 a) = ( vl/r) /(1+ asin 6 a)
=(vl/r) . (l畫asin 6 A ) /(l-a2sin 6 A)
由於不等式3 1成立，所以等式&2=0成立。
因此，以下等式成立。 (0 A= (vl/r) (1-asin 6 A) (1)
接下來，傳動齒輪24a的周向速度v2表達如下。
v2= r2 co A=vl{1-asine 6 A+asin( 6 a- 6 x)} (2)
接下來，從動齒輪25a的角速度COB表達如下。co B=v2/ r3=( vl/r){l-asin 6 A+asin( 6 A- 6 x)-asin 6 B} (3)通過上文的描述，角速度(OA與COB的變動部分A (Oa與A (OB可表達如下。△ (0 A=-asin 6 A△ co B=-asin 6 A+asin( 6 A- 6 x)-asin 6 B在下文中，將確定滿足關係A(Of0的條件.該條件是可使從動齒 輪25a的角速度(OB變動為零、從而使得感光鼓101a的周向速度的變動 為零的條件。為了滿足關係厶(08=0，確定滿足6x、 6a和6b以使得等式(3) 滿足下列等式(4 )的"X"的條件，並確定出滿足關係X4的條件。(0B=(vl/r){l-Xsin6B} (4)首先，已經證明，在下列等式(5)成立的情況下，可滿足等式(4)。 6 x=2 6 a國2 6 b-180 (5)因此，等式(5)代入等式(3)中以提供下列等式。 co B=(vl/r).l-asin 6 A + asin( 6 A-(2 6 A-2 8 B-180)}-asin 6 B
=(vl/r) .[l-{a+2acos( 6 A- 6 B)}sin 6 B=(vl/r). [l-{a + 2acos( 6 x-( 6 B-( 6 A- 6 x)))}sin 6 B
(6)在等式(6)中，當6^6x時，6B- ( 6A-6X)意味著6b的位， 即相位控制齒輪23與從動齒輪25之間的位置關係。因此，可以滿足等式X-0的條件如下。X=a+2acos( 6 x-( 6 B-( 6 A- 6 x)))=0即，當等式(^(6^(6纊(6^6^))=-0.5成立時，等式X《成立。6x、 6A和0B滿足上述等式的條件可表達如下。6 x-( 6 b-( 6 A- 6 x))=±120o (7)並且6 x=2 6 A-2 6 B-180o (5) 滿足等式(7)和上述等式(5)的具體數值如下。 6X=60。，並且6 b-( 6 a畫6 x)=-60。 或者6x=-60。，並且6 B-( 6 a-6 x)=60。圖4示出了在6 x=60。並且6 B-( 6 a- 6 x)=-60。以及6 x= 6 A的情況下 感光部件驅動機構的一個具體實施例，其是滿足等式A coB=0的條件之如圖4所示，通過設定標誌M1和M2在各個齒輪上的位置，可以 使得從動齒輪25a的角速度的變動部分A (ob為零，從而以恆定的角速 度(以恆定的周向速度)旋轉感光鼓101a。[第二實施例在本實施例中，將描述整體應用於在圖1所示成像設備100中以形 成全彩色圖像的感光鼓101b到101d的感光部件驅動機構。此外，依據第一實施例的感光部件驅動機構應用於感光鼓101a以 形成黑色圖像。在這種情況下，感光鼓101a可具有比其它感光鼓101b 到101d大的直徑。圖5到8示出了依據本發明實施例的感光部件驅動機構的各個組件 間的位置關係和角度關係。如圖5所示，來自於驅動齒輪22b的旋轉力傳遞到相位控制齒輪 23b,然後該旋轉力通過傳動齒輪24b從相位控制齒輪23b傳遞到從動 齒輪25b，還通過傳動齒輪24c傳遞到從動齒輪25c，之後通過傳動齒 輪24d從從動齒輪25c傳遞到從動齒輪25d，所述驅動齒輪22b由未示 出的馬達沿箭頭A方向勻速驅動。從動齒輪25b到25d分別耦聯到感 光鼓101b到101d的端部。此外，從動齒輪25b到25d以及相位控制齒 輪23b均採用同一模具形成並具有相同的速度變動特性。此外，相位控制齒輪23b具有旋轉中心03並與驅動齒輪22b、傳動 齒輪24b和24c分別在點N4、 N5和N6處相接觸，同時從動齒輪25b 具有旋轉中心04並在點N7處與傳動齒輪24b相接觸。從動齒輪25c 具有旋轉中心05並在點N8和N9處與傳動齒輪24c和24d相接觸。從 動齒輪25d具有旋轉中心06並在點N10處與傳動齒輪24d相接觸。此外，如圖5所示，與圖4所示實施例相類似，連接相位控制齒輪 23b的旋轉中心03與點N4的直線與連接其旋轉中心03與點N5的直線 之間形成60。的角。此外，連接旋轉中心03與點N4的直線與連接旋轉 中心03與點N6的直線之間形成60°的角。接下來，如圖6所示，關於從動齒輪25b，當相位控制齒輪23b上 的標誌M4與點N7重合時，連接從動齒輪25b旋轉中心04與點N6的 直線與連接旋轉中心04與標誌M3的直線之間形成-60°的角。接下來，如圖7所示，關於從動齒輪25c，當相位控制齒輪23b上 的標誌M4與點N6重合時，連接從動齒輪25c旋轉中心05與點N8的 直線與連接旋轉中心05與標誌M5的直線之間形成-60°的角。接下來，如圖8所示，關於從動齒輪25d，當從動齒輪25c上的標 志M5與點N9重合時，從動齒輪25d上的標誌M6設定為與點N10重 合。通過如上設定，可實現6礦(6,6》=0。的條件。在這種情況下，可 滿足以下條件。由於從動齒輪25c的角速度變動是0，因此也可使從動 齒輪25d的角速度變動為零。eB-(eA-ex)=o， weB=6A-ex 因此，以下等式成立。co B=(vl/r) .{1-asin 6 A+asin ( 6 A- 6 x) -asin 6 B} =(vl/r) .(l國asin6 A)=(0a即，由於o)b等於coa，所以如果角速度變動A (oa為0，那麼AO)b 也為0。如上所述，類似地，可以在第二實施例中以不變的恆定角速度旋轉
感光鼓101a、 101b、 101c和101d。 [第三實施例
在本實施例中，將描述整體應用於在圖l所示成像設備100中以形 成全彩色圖像的感光鼓101b到101d的感光部件驅動機構。
此外，依據第一實施例的感光部件驅動機構被應用於感光鼓101a 以形成黑色圖像。在這種情況下，感光鼓101a可具有比其它感光鼓101b 到101d大的直徑。
圖9到13示出了本實施例3的感光部件驅動機構的各個組件間的 位置關係和角度關係。
如圖9所示，來自於驅動齒輪22b的驅動力被傳遞到相位控制齒輪 23c，並且該驅動力從相位控制齒輪23c傳遞到從動齒輪25e、且還從相 位控制齒輪23c傳遞到從動齒輪25f，之後通過傳動齒輪24e從從動齒 輪25f傳遞到從動齒輪25g，所述驅動齒輪22b由未示出的馬達沿箭頭 A的方向勻速驅動。從動齒輪25e到25g分別耦聯到感光鼓101b到101d (圖1)的端部。此外，從動齒輪25e到25g、相位控制齒輪23c和傳 動齒輪24e均採用相同的模具形成並具有相同的速度變動特性。
將參考圖9就相位控制齒輪23c與從動齒輪25e之間的關係來描述 感光部件驅動機構的操作，該關係是代表性的。
設定以下角度
位於連接驅動齒輪中心07與相位控制齒輪中心08的第一直線和連 接相位控制齒輪23c的中心08與相位控制齒輪23c上的標誌M7的第
二直線之間的角度0A,
位於連接相位控制齒輪23c的中心08與從動齒輪25e的中心09的 第三直線和連接從動齒輪25e的中心09與從動齒輪25e上標誌M8的
第四直線之間的角度6B,以及
位於第一直線與第三直線之間的角度6x。
此外，在存在6 x=60。並且6 b-( 6 a- 6 x)=-60。、或者6 x=-60。並且6 B-( 6 a-6 x)=60° (符號"+"和"-"分別表示從動齒輪25e的旋轉方向 和與從動齒輪25e的旋轉方向相反的方向)的關係的情況下，從動齒輪 25e的角速度變動可以為零。圖10具體地示出了從動齒輪25e與相位控制齒輪23c的相位狀態。相位控制齒輪23c上的標誌M7從相位控制齒輪23c與從動齒輪 22b之間的接觸點沿著相位控制齒輪23c旋轉的方向旋轉60度，以使相 位控制齒輪23c上的標誌M7與相位控制齒輪23c和從動齒輪25e之間 的接觸點重合(6X=60°),並且同時，從動齒輪25e上的標誌M8沿與 從動齒輪25e的旋轉方向相反的方向旋轉60° ( -60° )。圖11具體地示出了從動齒輪25f與相位控制齒輪23c的相位狀態。相位控制齒輪23c上的標誌M7從相位控制齒輪23c與從動齒輪 22b之間的接觸點沿著與相位控制齒輪23c的旋轉方向相反的方向旋轉 60度(6x=-60。)，以使標誌M7與相位控制齒輪23c和從動齒輪25f 之間的接觸點重合，並且同時，從動齒輪25f上的標誌M9沿從動齒輪 25f的旋轉方向旋轉60° (+60°)。圖12和圖13示出了傳動齒輪24e由從動齒輪25f的驅動以及從 動齒輪25g的驅動。圖12示出了傳動齒輪24e由從動齒輪25f驅動的狀況。首先，設定從動齒輪25f和傳動齒輪24e，使得當從動齒輪25f上 的標誌M9與從動齒輪25f和傳動齒輪24e之間的接觸點重合時，傳動 齒輪24e上的標誌M10與傳動齒輪24e和從動齒輪25f之間的接觸點重 合。通過如上設置，在從動齒輪25f與傳動齒輪24e之間實現6 B-( 6 a-6x"0。的狀態。在這種情況下，由於從動齒輪25f與傳動齒輪24e具 有相同的偏心率特性，因此下列等式(8)的條件被滿足。由於從動齒 輪25f的角速度變動(A(oa)為零，因此傳動齒輪24e的角速度變動(△ (0b)可為零。eB-(6A-6x)=0，即6b-6a畫6x因此，以下等式成立。
(0 B=(vl/r) .{1-asin 6 A+asin ( 6 a國6 x) -asin 6 B}
=(vl/r).(l-asin6A)
=wA (8)
即，COb等於COa，因此如果角速度變動A (oa為零，那麼ACOB為零。
接下來，圖13示出了傳動齒輪24e由從動齒輪25f驅動的條件。
首先，設定從動齒輪25g和傳動齒輪24e，使得當從動齒輪25g 上的標誌Mil與從動齒輪25g和傳動齒輪24e之間的接觸點重合時， 傳動齒輪24e上的標誌M10與傳動齒輪24e和從動齒輪25g之間的接 觸點重合。
通過如上設置，在從動齒輪25g與傳動齒輪24e之間實現6 B-( 6 a-6x"0。的狀態。在這種情況下，上述等式(8)成立。由於傳動齒輪 的角速度變動(△ coA)為零，因此從動齒輪25g的角速度變動(△ coB) 可以為零。
採用上述方式，4吏得以不變的恆定轉速旋轉感光鼓101b到101d成 為可能。
權利要求
1.一種感光部件驅動機構，包括驅動齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向速度旋轉；從動齒輪，其同軸地固定到柱形感光部件的旋轉軸上；相位控制齒輪，其具有與所述從動齒輪相同的直徑並具有與所述從動齒輪相同的轉速變動特性；以及傳動齒輪，其中所述驅動齒輪通過所述相位控制齒輪和所述傳動齒輪將驅動力傳遞到所述從動齒輪。
2.根據權利要求1的感光部件驅動機構，其中所述傳動齒輪適於將 所勤目位控制齒輪的周向ilJL傳遞到所ii^動齒輪，使得所g動齒輪以 恆定的角速度旋轉。
3.根據權利要求1的感光部件驅動機構，其中所述傳動齒輪由旋轉 軸以可拆卸的方式支撐。
4. 根據權利要求l的感光部件驅動機構，其中當所a動齒輪與所 述相位控制齒輪是偏心齒輪、並且所i^動齒輪和所述相位控制齒輪沒置 有指示兩齒輪的旋轉相位相同的標誌時，6 x=60。並且6 b-( 6 a- 6 x)=-60。 或者6 x=-60°並且6 b-( 6 a- 6 x)=60° (符號，屮，和"-"分別表示從動齒輪的 旋轉方向和與從動齒輪的旋轉方向相反的方向)，連接所述驅動齒輪的中心和所述相位控制齒輪的中心的第一直線與 連接所述相位控制齒輪的中心和所述相位控制齒輪上的所述標誌的第二直線之間形成角eA，連接所述相位控制齒輪的中心和所述傳動齒輪的中心的第三直線與所述第一直線之間形成角6X，連接所述傳動齒輪的中心和所述從動齒輪的中心的第四直線與連接 所a動齒輪的中心和所i^動齒輪上的標誌的第五直線之間形成角6 b。
5.根據權利要求4的感光部件驅動機構，其中所述標誌與所g動 齒輪和相位控制齒輪M模製形成。
6. —種感光部件驅動機構，包括驅動齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向速度 旋轉；從動齒輪，其同軸地固定到多個柱形感光部件的各個旋轉軸上並具有 相同的直徑和相同的旋轉變動特性；單個相位控制齒輪，其具有與所^動齒輪相同的直徑並具有與所述 從動齒輪相同的轉速變動特性；以及多個傳動齒輪，傳遞到各個所i^動齒輪。
7. —種感光部件驅動機構，包括第一機構，包括第一驅動齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上 並以恆定的周向速度旋轉；第一從動齒輪，其同軸地固定到柱形感光部件 的旋轉軸上；第一相位控制齒輪，其具有與所述第一從動齒4^相同的直徑 並具有與所述第一從動齒輪相同的轉速變動特性；以及第一傳動齒輪，所 述第 一機構適於通過所述第 一相位控制齒輪和所述第 一傳動齒輪將驅動 力從所述第一驅動齒輪傳遞到第一從動齒輪；以及第二機構，包括第二驅動齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向M旋轉；第二從動齒輪，其同軸地固定到多個柱形感光 部件的各個旋轉軸上；單個第二相位控制齒輪，其具有與所述第二從動齒輪相同的直徑並具有與所述第二從動齒輪相同的轉速變動特性；以及多個 第二傳動齒輪，所述第二機構適於通過所述第二相位控制齒輪和所述第二傳動齒輪將驅動力從所述第二驅動齒輪傳遞到各個所述第二從動齒輪。
8. —種感光部件驅動機構，包括驅動齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向速度 旋轉；從動齒輪，其同軸地固定到柱形感光部件的旋轉軸上；以及相位控制齒輪，其具有與所i^動齒輪相同的直徑並具有與所a動 齒2l^相同的轉速變動特性，齒輪。
9. 一種感光部件驅動^，包括驅動齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向速度 旋轉5多個從動齒輪，其同軸地固定到柱形感光部件的各個旋轉軸上並具有 相同直徑和相同的旋轉變動特性；以及單個相位控制齒輪，其具有與所ii^動齒輪相同的直徑並具有與所述 從動齒輪相同的轉速變動特性，多個從動齒輪。
10.根據權利要求8的感光部件驅動機構，其中當所it^動齒輪與所 述相位控制齒輪是偏心齒輪、並且所ii^動齒輪和所述相位控制齒輪設置 有指示兩齒輪的旋轉相位相同的標誌時，6X=60。並且6 b-( 6 A-6 x)=-60° 或者6 x=-60。並且6 B-( 6 a- 6 x)=60。(符號，屮'和"-"分別表示從動齒輪的 旋轉方向和與從動齒輪的旋轉方向相反的方向)，連接所述驅動齒輪的中心和所述相位控制齒輪的中心的第一直線與 連接所述相位控制齒輪的中心和所述相位控制齒輪上的所述標誌的第二 直線之間形成角6A，連接所述相位控制齒輪的中心和所述從動齒輪的中心的第三直線與 所述第一直線之間形成角6X，連接所述從動齒輪的中心和所述從動齒輪上的所述標誌的第四直線 與所述第三直線之間形成角6B。
11.根據權利要求8的感光部件驅動機構，其中從動齒輪包括第一和 第二從動齒輪，並且設置有用於將驅動力從所述第一從動齒輪傳遞到所述 第二從動齒輪的傳動齒輪。
12.根據權利要求11的感光部件驅動機構，其中所述傳動齒輪是具 有與每個所i4^動齒4^相同的偏心率特性的齒輪。
13.根據權利要求12的感光部件驅動機構，其中設定所述傳動齒輪 的旋轉相位，使得所述第一從動齒輪和所述傳動齒輪上的標誌與所述第一 從動齒輪和所述傳動齒輪之間的接觸點重合，且所述第二從動齒輪和所述 傳動齒輪上的標誌與所述第二從動齒輪和所述傳動齒輪之間的接觸點重 合。
14.根據權利要求9的感光部件驅動機構，其中當所a動齒輪與所 述相位控制齒輪是偏心齒輪、並且所g動齒輪和所述相位控制齒輪i殳置有指示兩齒輪的旋轉相位相同的標誌時，ex=6o°並且eb-(e a-ex)=-6o°或者6 x=-60。並且6 B-( 6 a- 6 x)=60。(符號，屮'和"-"分別表示從動齒輪的 旋轉方向和與從動齒輪的旋轉方向相反的方向)，連接所述驅動齒輪的中心和所述相位控制齒輪的中心的第 一直線與 連接所述相位控制齒輪的中心和所述相位控制齒輪上的所述標誌的第二 直線之間形成角6A，連接所述相位控制齒輪的中心和所述從動齒輪的中心的第三直線與所述第一直線之間形成角ex，連接所述從動齒輪的中心和所述從動齒輪上的所述標誌的第四直線與所述第三直線之間形成角6B
15.根據權利要求9的感光部件驅動;M勾，其中所述從動齒輪包括第 一和第二從動齒輪，並且設置有用於將驅動力從所述第一從動齒輪傳遞到 所述第二從動齒輪的傳動齒輪。
16.根據權利要求15的感光部件驅動機構，其中所述傳動齒輪是具 有與每個所M動齒輪相同的偏心率特性的齒輪。
17.根據權利要求16的感光部件驅動機構，其中設定所述傳動齒輪的 旋轉相位，使得所述第一從動齒輪和所述傳動齒輪上的標誌與所述第一從 動齒輪和所述傳動齒輪之間的接觸點重合，且所述第二從動齒輪和所述傳 動齒輪上的標誌與所述第二從動齒輪和所述傳動齒輪之間的接觸點重合。
全文摘要
本發明提供了一種感光部件驅動機構，目的是防止由安裝到感光鼓旋轉軸上的從動齒輪的偏心率引起的圖像變形和偏移。所述驅動機構包括驅動齒輪，其固定到旋轉驅動動力源的旋轉軸上並以恆定的周向速度旋轉；從動齒輪，其同軸地固定到柱形感光部件的旋轉軸上；相位控制齒輪，其具有與所述從動齒輪相同的直徑並具有與所述從動齒輪相同的轉速變動特性；以及傳動齒輪，且來自於所述驅動齒輪的驅動力通過所述相位控制齒輪和所述傳動齒輪傳遞到所述從動齒輪。
文檔編號G03G15/00GK101315532SQ20081009775
公開日2008年12月3日 申請日期2008年5月27日 優先權日2007年6月1日
發明者伊藤哲嗣, 岡本昌太郎, 原田吉和, 富田教夫, 山口哲也, 磯見謙一, 菊池吉晃 申請人:夏普株式會社