画像形成装置
【課題】 駆動軸と被駆動軸との間に軸線ずれが存在しても、被駆動側のユニットの振動を防ぐことができる駆動伝達装置を提供すること。
【解決手段】 駆動軸81とスリーブ軸(被駆動軸)31を同軸上に接離可能に配置し、カップリング(駆動伝達手段)61を介して駆動軸81からスリーブ軸31に駆動を伝達する駆動伝達装置において、前記カップリング61を前記スリーブ軸31に装着し、駆動軸81とスリーブ軸31の接離に伴いカッフプリング61を駆動軸(被装着側の軸)81に対して挿脱/係合自在とするとともに、該カップリング61をスリーブ軸(装着側の軸)31に対して少なくとも半径方向及び軸方向に自由度をもって装着し、駆動軸(被装着側の軸)81に対しては少なくとも半径方向及び軸方向に自由度をもって係合せしめる。
【解決手段】 駆動軸81とスリーブ軸(被駆動軸)31を同軸上に接離可能に配置し、カップリング(駆動伝達手段)61を介して駆動軸81からスリーブ軸31に駆動を伝達する駆動伝達装置において、前記カップリング61を前記スリーブ軸31に装着し、駆動軸81とスリーブ軸31の接離に伴いカッフプリング61を駆動軸(被装着側の軸)81に対して挿脱/係合自在とするとともに、該カップリング61をスリーブ軸(装着側の軸)31に対して少なくとも半径方向及び軸方向に自由度をもって装着し、駆動軸(被装着側の軸)81に対しては少なくとも半径方向及び軸方向に自由度をもって係合せしめる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動軸と被駆動軸を同軸上に接離可能に配置し、駆動伝達手段を介して駆動軸から被駆動軸に駆動を伝達する駆動伝達装置とこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機等の画像形成装置において、現像器やクリーナ或は注入帯電器等は現像剤やクリーニングブレード或は注入剤等の消耗部材を有するため、これらはプロセスカートリッジとして一体的に装置本体から着脱可能な構成を採るのが一般的である。そして、これらの現像器やクリーナ、注入帯電器等のユニットには、現像スリーブ、現像剤搬送スクリューや廃トナー搬送スクリュー、注入スリーブ等の回転体(被駆動体)が備えられている。
【0003】
上記ユニット内の回転体を駆動する方法としては、装置本体に駆動源を配して歯車やカップリング(駆動継手)等で本体側からユニット側に駆動力を伝達する方法が一般的である。
【0004】
ところで、装置本体の前面からプロセスカートリッジを着脱する方式を採用する画像形成装置では、プロセスカートリッジの着脱方向は回転体の軸線に平行な方向となる。この場合、駆動部の連結手段には設計が簡便で設置スペースが小さなカップリング(駆動継手)を採用することが一般的である。ここで、カップリング(駆動継手)としては、同軸上に配された駆動軸と被駆動軸の相対向する端部に複数の爪部又は凹凸部を有する継手部材を設けるものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のカップリング(駆動継手)には以下のような問題があった。
【0006】
即ち、駆動軸と被駆動軸とは同軸上に配設されるが、これらの軸同士を位置決め部材とする構成を採用することができない場合、これらの軸の軸線には部品公差のために僅かなずれが生じる。この軸線のずれがあると、被駆動側のユニットであるプロセスカートリッジに振動が加わることとなる。
【0007】
つまり、軸線にずれが存在すると、複数の駆動伝達部位としての爪部の接触が均一でなくなるため、個々の爪部の駆動伝達力にアンバランスが生じる。駆動伝達力にアンバランスが生じると、被駆動軸に対してトルクを伝達する以外に、軸線と直交する平面内の或る方向に余った力が作用してしまう。そして、その余分な力の方向は一定ではなく回転しながら変化してしまうため、回転周期でプロセスカートリッジに対して振動が作用することになる。プロセスカートリッジに振動が加わると、例えば現像SDギャップに変動が生じ、画像濃度ムラを引き起こす等の不具合が発生する。
【0008】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、駆動軸と被駆動軸との間に軸線ずれが存在しても、被駆動側のユニットの振動を防ぐことができる駆動伝達装置とこれを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明は、回転可能な像担持体と像担持体上に画像を形成するために回転軸を有する回転部材とが一体となっており、画像形成装置に着脱可能である画像形成部と、画像形成装置に設けられ、像担持体と嵌合する像担持体軸と、回転部材に駆動力を与えるための画像形成装置に設けられた駆動軸と、前記駆動軸から前記回転部材軸に駆動力を伝達する駆動連結部材と、を有する画像形成装置において、像担持体軸を像担持体に嵌合させることにより画像形成部の画像形成装置に対する位置が決められ、前記駆動連結部材は前記駆動軸又は前記回転部材軸の一方の軸に軸方向と軸の周方向と軸の半径方向とに自由度をもって取り付けられ、他方の軸は軸の半径方向及び軸方向に自由度をもって前記駆動連結部材に係合することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、駆動軸と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段同士を挿脱/係合自在としたため、駆動軸と被駆動軸との間に軸線ずれが存在しても、被駆動側のユニットの振動を防ぐことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0012】
<実施の形態1>
図13に本発明に係る画像形成装置としてフルカラー複写機の断面を示すが、このフルカラー複写機は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成する装置である。
【0013】
図13において、10Y,10M,10C,10Kはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部であり、図14に画像形成部の1ステーション分の拡大図を示す。
【0014】
而して、カセット1に収納された記録紙は、給紙部2により給紙された後にレジストローラ3に到達し、レジストローラ3によって斜行等が補正されて適当なタイミングで転写ベルト4に向かって送り出される。この間に、不図示の原稿読取装置或はコンピュータの出力装置(不図示)から送られた画像情報信号によって感光ドラム11Y,11M,11C,11K上にはそれぞれ各色に対応した潜像が形成される。
【0015】
一方、レジストローラ3から送り出された記録紙は、転写ベルト4上に静電吸着され、転写ベルト4によって各色画像形成部10Y,10M,10C,10Kの下を通過しながら搬送されていく。
【0016】
各画像形成部10Y,10M,10C,10Kにおいては、像担持体である感光ドラム11Y,11M,11C,11Kの周りに露光LEDヘッド12Y,12M,12C,12K、現像器13Y,13M,13C,13K及び注入帯電器14Y,14M,14C,14Kが配置され、電子写真プロセスによって各感光ドラム11Y,11M,11C,11Kの表面に各色のトナー像が形成される。そして、各色のトナー像は、転写ベルト4と各感光ドラム11Y,11M,11C,11Kが近接する転写部で転写手段5Y,5M,5C,5Kの作用によって記録紙上に順次転写される。
【0017】
4色のトナー像が転写された記録紙は、曲率分離によって転写ベルト4から剥されて定着部6に搬送され、定着部6において加熱及び加圧されてトナー像の定着を受けた後、排紙トレイ7上に排出されて複写動作が終了する。
【0018】
次に、プロセスカートリッジ21を図14及び図15に基づいて説明する。尚、図15はプロセスカートリッジとその駆動系の構成を示す平断面図である。
【0019】
プロセスカートリッジ21は感光ドラム11と現像器13及び注入帯電器14で構成され、これは図15に示すようにキット側板22,23を介して一体的に支持されている。そして、このプロセスカートリッジ21は装置本体に対して前後方向に着脱可能に構成され、一体での交換若しくは部分的な交換・保守が可能である。
【0020】
感光ドラム11はキット側板22,23には位置決めされておらず、これを装置本体に装着するときにドラム軸51に嵌合することによって位置決めされる。これに対して、現像器13と注入帯電器14はキット側板22,23に固定されている。キット側板22,23の軸受部24,25がドラム軸51に対して嵌合し、更に、キット側板23から突出したピン23aが本体側板52の長孔部52aの短径部に嵌合することによってキット側板22,23と現像器13及び注入帯電器14の位置決めがなされる。
【0021】
又、現像器13の現像スリーブ13aと注入帯電器14の注入スリーブ14aは、それぞれ軸受部24,25との距離が予め高精度に調整されてキット側板22,23に対して組み付けられている。そして、これによってこれらの現像スリーブ13aと注入スリーブ14aは、プロセスカートリッジ21の装置本体への装着時にドラム軸51に対して半径方向に高精度に位置決めされる。そして、感光ドラム11もドラム軸51に対して位置決めされるため、現像スリーブ13aと注入スリーブ14aの感光ドラム11表面とのクリアランス(SDギャップ)は高精度に設定される。
【0022】
ところで、図15に示す駆動軸81,91は現像スリーブ13aと注入スリーブ14aをそれぞれ駆動する軸であって、これらは現像スリーブ13aと注入スリーブ14aに対してそれぞれ同軸的に配設されている。そして、これらの駆動軸81,91には電磁クラッチ83,93がそれぞれ備えられており、これらは所定のタイミングで回転可能である。尚、各現像スリーブ13aと注入スリーブ14aの各先端にはカップリング61,71がそれぞれ装着されており、各カップリング61,71によって駆動軸81,91から現像スリーブ13aと注入スリーブ14aにそれぞれ駆動力が伝達される。このように、現像スリーブ13aと注入スリーブ14aは、回転する回転部材である。
【0023】
次に、駆動伝達部の構成について詳細に説明する。
【0024】
尚、図1は現像スリーブ及びその駆動軸の横断面図(図14のD−D断面図)、図2は図1のA−A線断面図(図14のE−E線断面図)である。本実施例では、現像器13と注入帯電器14の駆動入力部の構成は同一であるため、以下、現像器13における駆動伝達部についてのみ説明する。
【0025】
駆動軸81と現像スリーブ13aのスリーブ軸31にはそれぞれ外周部から突出するピン82,32が突設されており、カップリング61(駆動連結部材)の前記ピン82,32に対応する箇所には溝部61aと孔部61bがそれぞれ形成されている。そして、これらのピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bがそれぞれ係合することによって駆動力が伝達される。尚、カップリング61のスリーブ軸31側を孔部61bとし、駆動軸81側を軸方向に開放された溝部61aとしたのは、カップリング61をスリーブ軸31に対しては装着とし、駆動軸81に対しては挿脱自在とするためである。
【0026】
カップリング61は円筒部61c,61dを有しており、その内側には駆動軸81とスリーブ軸31の各先端部が挿入されている。ここで、駆動軸81の外径d1はφ6mmであるのに対してカップリング61の円筒部61cの内径D1はφ7mmに設定されている。また、スリーブ軸31の外径d2がφ8mmであるのに対してカップリング61の円筒部61dの内径D2はφ8.5mmに設定されている。そのため、これらの駆動軸81及びスリーブ軸31とカップリング61との間には大きな半径方向の遊び(ガタ)が形成されている。尚、駆動軸81とスリーブ軸31にそれぞれ挿通する前記ピン82,32としては共に直径φ2mmのものが使用されている。
【0027】
又、ピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bとの間には軸方向に遊び(ガタ)が形成されている。駆動軸81のピン82と溝部61aとの軸方向の遊び(ガタ)δz1は2mmである。これに対して、スリーブ軸31のピン32のスラスト幅z2が2mmであるのに対して孔部61bのスラスト幅Z2は3mmであるため、ピン32と孔部61bとの間の遊び(ガタ)は片側で0.5mmとなる。
【0028】
以上のように、駆動軸81及びスリーブ軸31とカップリング61との間に半径方向の遊び(ガタ)を設けられている。また、駆動軸81のピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bとの間に軸方向の遊び(ガタ)を設けられている。この構成によってカップリング61は駆動軸81とスリーブ軸31に対して首振り自在となる。
【0029】
図3及び図4(図3のB−B線断面図)はカップリング61の首振り自在な様子を模式的に示したものである。図3において、紙面に垂直にx軸、上下方向にy軸、左右方向にz軸をとると、スリーブ軸31はカップリング61に対してx軸回りに揺動自在であることが分かる。又、図4においては、スリーブ軸31はy軸回りに揺動自在であることが分かる。x軸とy軸とは直交しているため、スリーブ軸31はピン32とスリーブ軸31の各軸心の交点O2を支点として首振り自在であることが分かる。駆動軸81は同様に駆動軸81とピン82の各軸心の交点O1を支点として首振り自在であることが分かる。
【0030】
図5は駆動軸81とスリーブ軸31とが軸線ずれを起こしている状態を示す図である。前述のように、スリーブ軸31は駆動軸81に対して直接に位置決めするものではないため、介在する部品公差を積み上げた量だけ軸線ずれ(芯ずれ)が生じる。図5に示す軸線ずれeは0.5mmである。
【0031】
而して、本実施の形態では、首振り自在なカップリング61によって駆動軸81とスリーブ軸31が連結されているため、駆動軸81とスリーブ軸31との間に軸線ずれ(芯ずれ)があっても、駆動軸81からスリーブ軸31への駆動力の伝達がカップリング61によって円滑になされるため、被駆動ユニットであるプロセスカートリッジ21に振動が発生することはない。この理由を以下に説明する。
【0032】
駆動軸81とスリーブ軸31との間に軸線ずれ(芯ずれ)があると、カップリング61は図5に示すように傾いた状態となる。ここで、カップリング61の軸線Lは、ピン82と駆動軸81の各軸線の交点O1とピン32とスリーブ軸31の各軸線の交点O2の双方に交わっている。
【0033】
而して、駆動軸81が回転すると、カップリング61は傾いた姿勢を維持して回転することができる。それは、図3及び図4にて説明したように、カップリング61と駆動軸81とは2軸方向に揺動自在であることによる。スリーブ軸31との関係も同様である。
【0034】
本構成では、駆動伝達がなされる部位(ピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bが係合するスラスト位置)において、駆動軸81及びスリーブ軸31の軸線とカップリング61の軸線Lとが交わる。このため、同一周面上に設けられている複数の駆動伝達部であるピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bは均一に接触し、ピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bでの各駆動伝達力は等しい大きさになる。このように駆動伝達力のバランスが保たれるためにトルクを伝達する以外の余分な力の発生せず、従って、従来のように余分な力の作用による被駆動ユニットの振動の発生が未然に防がれる。
【0035】
ところで、本実施の形態では、カップリング61の溝部61aと孔部61bの位相を90度に設定しているが、以下、その理由について説明する。
【0036】
図3及び図4において例えばスリーブ軸31とカップリング61の相対運動に着目する。図示のように、スリーブ軸31はカップリング61に対してx軸回りに揺動自在であるとともに、y軸回りにも揺動自在であるが、この2つの揺動動作には力学的な違いがある。つまり、図3に示すスリーブ軸31の揺動動作がピン32と孔部61bとの相対移動を伴うのに対し、図4に示す揺動動作はこれらの相対移動を伴わない。前者の摺動動作が軸方向のスライド動作であるのに対し、後者の摺動動作は回転動作である。このため、摺動抵抗(摩擦抵抗)は後者よりも前者が大きなものとなる。
【0037】
軸ずれがある状態でカップリング61とスリーブ軸31が回転すると、図3及び図4に示す状態が交互に出現するため、摺動抵抗(摩擦抵抗)の時間変動が発生することになる。
【0038】
図6及び図7(図6のC−C線断面図)に示す構成は、図3及び図4に示す構成との比較のために溝部61aと孔部61bの位相を揃えたものである。図6に示す状態ではスリーブ軸31と駆動軸81の摺動抵抗(摩擦抵抗)は共に小さく、図7に示す状態では摺動抵抗(摩擦抵抗)が共に大きい。図6及び図7に示す構成では、回転による摺動抵抗(摩擦抵抗)の時間変動はスリーブ軸31側と駆動軸81側とで同位相となるため、両者を足したものの変動幅は片方の変動幅の約2倍と大きなものとなる。このように、摺動抵抗(摩擦抵抗)の変動幅が大きいと回転負荷の変動を引き起こす場合があり、負荷変動があると被駆動軸の回転ムラや駆動軸よりも上流の駆動部において振動を発生させる原因となるために好ましくない(画像形成装置では、回転ムラによる濃度ムラの発生が懸念される)。
【0039】
これに対して、図3及び図4に示す本実施の形態に係る構成では、溝部61aと孔部61bの位相を直交させているため、回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)の時間変動はスリーブ軸31側と駆動軸81側とで位相が90度ずれたものとなる。このため、片方の摺動抵抗が大きいときは他方の摺動抵抗は小さいという状態が交互に繰り返されるため、両者を足したものの変動は小さなものとなり、回転負荷変動の発生が抑制される。
【0040】
以上説明したように、カップリング61の溝部61aと孔部61bの位相を90度に設定することによって回転負荷変動の発生が抑制され、回転ムラ等の不具合を未然に防ぐことができるという効果が得られる。
【0041】
次に、プロセスカートリッジ21を装置本体に挿入する際のカップリング61と駆動軸81との係合動作について説明する。
【0042】
プロセスカートリッジ21を装着する前のカップリング61の状態は図9に示すように重力によって先端部が下方に垂れている。又、駆動軸81のピン82とカップリング61の溝部61aとの位相は任意の状態にある。
【0043】
図8はピン82と溝部61aとの位相が90度の状態を示している。図8に示すように駆動軸81のピン82とカップリング61の溝部61aの位相が合っていない状態から位相を合わせて両者を係合させるためにカップリング61にテーパー面61e,61f,61g,61hを設けている。これらのテーパー面61e,61f,61g,61hと駆動軸81のピン82とが当接した状態でプロセスカートリッジ21を押し込むことによって駆動軸81又はスリーブ軸31の一方が回転し、最終的にピン82と溝部61aの位相があった状態となって両者の係合が完了する。
【0044】
尚、本構成ではギヤ入力の電磁クラッチ83(図15参照)を用いているため、駆動軸81の空転負荷は50〜100gf−cm程度である。これに対して、現像スリーブ13aと注入スリーブ14aの負荷は700〜2000gf−cm程度であるため、負荷の軽い駆動軸81側が回転する。テーパー面61e,61f,61g,61hは溝部61aに対して90度の位置を頂点としているため、この回転動作の回転量は最大で90度となる。
【0045】
図8に示すように、カップリング61の先端部は下方に垂れているため、仮にテーパー部の頂点61i,61jの高さを2箇所とも同じに設定した場合、ピン82は上側のテーパー面61e,61gに当接することになり、回転軸81の回転動作が不能となる。この係合動作不良を回避するため、図8に示すようにテーパー部の頂点61i,61jの高さをずらしている。これによってカップリング61の挿入に伴い、先ず、ピン82の一方端とテーパー面61eとが当接し、回転動作が或る程度進んだ状態でピン82の他方端がテーパー面61hにオーバーラップすることになり、前記係合動作不良は回避される。
【0046】
次に、カップリング61の先端部と駆動軸81の手前側端面との衝突回避について説明する。
【0047】
図9に示すように、本実施の形態では、カップリング61の円筒部61cの内部に段差を設けている。仮に段差を設けない場合の形状を2点鎖線で示す。円筒部61cの内径D1とテーパー頂点61iとの交点61k’は、駆動軸81の手前側端面81aの最上部位置81kよりも低い位置にある。そのため、プロセスカートリッジ21の装着動作に伴ってカップリング61の先端部61iは駆動軸81の手前側端面81aと衝突してしまう。これを回避するため、カップリング61の円筒61cの内部に段差を設け、円筒部61c内部の先端61kの位置を高くする。具体的には、段差を1mmとすることによって駆動軸81の先端部81kとの高さ関係は逆転し、前記係合動作不良は回避される。
【0048】
本発明はピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bとの間に軸方向の遊びを設けるものであるが、周方向の遊びについては設けても設けなくても同様の効果が得られる。
【0049】
以上説明したように、周方向に遊びが無い構成においては、軸とカップリングの両者は相対的な首振り運動が可能であり、これによって円滑な回転駆動が具現化されて振動の発生が防がれる。周方向に遊びが有る構成においても、当然のことながら、軸とカップリングの相対的な首振り運動が可能であるため、同様の作用効果が得られる。
【0050】
周方向に遊びが有る構成について、具体的な形状・寸法を図10に基づいて説明する。
【0051】
図10に示すように、駆動軸81のピン82に係合する溝部61aはU字溝形状を有している。その幅B1は相手側のピン82の幅b1が2mmであるのに対して例えば3〜3.5mmに設定され、ピン82と溝部61aとの間に周方向の十分な遊びが設けられている。
【0052】
図11(a),(b)はスリーブ軸31のピン32と係合する孔部61bの形状例を示し、孔部61bは円形又は角形状に成形されている。孔部61bの幅B2は相手側のピン32の幅b1が2mmであるのに対して例えば3mmに設定されてピン32と孔部61bとの間に周方向の十分な遊びが設けられている。
【0053】
周方向に遊びを設けることによって駆動軸81側の溝部61aにおいてはユニット挿脱時のスライド動作がより円滑になる。又、スリーブ軸31側の孔部61bにおいては孔径が大きくなるため、ピン32の組立性が良くなる等の効果がある。
【0054】
次に、軸に対するピンの装着方法について説明する。
【0055】
ピンの装着方法には「圧入」と「差し込み」がある。「圧入」は平行ピン若しくはスプリングピンを軸に設けた孔に圧入するもので、本実施の形態の構成では駆動軸81側に好適である。スリーブ軸31側はカップリング61の取り外し及び組立性を考慮すると圧入は好ましくない。
【0056】
「差し込み」方式について図12(a),(b)を用いて説明する。尚、図12(b)は同図(a)の平面図である。
【0057】
ピン32の径がφ2mmであるのに対し、スリーブ軸31の孔31pの径を例えばφ2.1mmと若干大きく設定する。そして、スリーブ軸31にカップリング61を嵌め込んだ後にピン32をスリーブ軸31の孔31pに差し込む。次に、ピンストッパー66はカップリング61に取り付け、該ピンストッパー66でカップリング61の孔61bを塞ぐことによってピン32の脱落が防がれる。尚、ピンストッパー66の係止はパッチン爪66aによって行われ、パッチン爪66aの解除によってピンストッパー66、ピン32、カップリング61を順に取り外すことができる。
【0058】
以上説明した構成はカップリング61をスリーブ軸31側に装着するものであるが、駆動軸81側にカップリング61を装着しても同様の作用と効果が得られる。
【0059】
又、以上の説明において、プロセスカートリッジ21は現像器13と注入帯電器14及び感光ドラム11より構成されるものであるが、本発明が適用可能なプロセスカートリッジの構成はこれに限定されるものではない。被駆動軸を有するプロセスカートリッジに対して本発明は好適に適用可能である。
【0060】
次に、感光ドラム11(11C、11M、11Y、11K)のドラムシリンダ131とドラム軸51の固定構造を図16〜図21に基づいて説明する。
【0061】
図16はドラムシリンダとドラム軸の固定構造を示す分解斜視図である。図17はドラムシリンダとドラム軸が固定されている状態を示す断面図である。図18はドラムシリンダとこれと同位相にあるドラム軸が分離した状態を示す断面図である。図19は図18のH−H線断面図、図20はドラムシリンダ及びドラム軸側面図、図21はドラムシリンダ及びドラム軸の平面図である。
【0062】
図16において、131はドラムシリンダであり、これの端部にはドラムフランジ132が圧入されている。又、51はドラム軸であり、このドラム軸51にはピン134が圧入されており、ピン134の両端はドラム軸51の外周面から所定量だけ突出している。
【0063】
ドラムフランジ132には、前記ピン134が遊合する溝部135が2箇所に形成され、この溝部135の終端部は図18及び図19に示すようにV字状のテーパ部136を構成している。そして、後述する付勢手段によってテーパ部136がドラム軸51のピン134に圧接されることによってドラムフランジ132はドラム軸51に対して回転方向にガタ無く拘束される。
【0064】
ここで、ドラムシリンダ131の付勢手段について説明する。
【0065】
前記ドラムフランジ132の手前側内周面の相対向する部位には2つの突起137が突設されており、ドラム軸51には前記突起137が遊合するスリワリ138が2箇所に形成されている。
【0066】
又、図16において、139はノブであり、その先端にはネジ部139aが形成されており、このネジ部139aはドラム軸51の内部に加工された雌ネジ133aに螺着される。140はノブ139上に回転自在に支持されたガイド部材であり、このガイド部材140の外径はドラム軸51の内径よりやや小さく設定されている。そして、ガイド部材140には2箇所に突起140aが突設されており、この突起140aはドラム軸51に形成された前記スリワリ138に係合する。尚、ガイド部材140の突起140aの外径は、この突起140aがドラム軸51の外周面から突出しない値に設定されている。
【0067】
ドラムフランジ132の突起137とドラム軸51のスリワリ138の方向が一致している場合、ドラムフランジ132はドラム軸51に挿入され、V溝状の前記テーパ部136がドラム軸51に圧入されたピン134に突き当たるまで挿入される。
【0068】
次に、ノブ139にガイド部材140を貫通し、ノブ139のネジ部139aをドラム軸51の雌ネジ133aに締結していく。尚、このとき、ガイド部材140の突起140aとドラム軸51のスリワリ138の方向は予め一致させておく。
【0069】
而して、ガイド部材140の回転方向はドラム軸51のスリワリ138によって規制されるが、ガイド部材140とノブ139は回転自在であるため、ノブ139をドラム軸51に締結する操作に支障は生じない。そして、ノブ139をドラム軸51に締結していくと、ガイド部材140は順次ドラム軸51の奥側へ移動し、最終的にはガイド部材140の突起140aとドラムフランジ132の突起137が当接する。そして、ドラムフランジ132はドラム軸51に対して軸方向奥側へ圧接される。
【0070】
次に、ドラムフランジ132とドラム軸51の回転方向の位相を合わせる機構について説明する。
【0071】
図18及び図19に示すように、ドラムフランジ132の先端部はリードカム状のテーパ部141を構成している。ドラムフランジ132がドラム軸51に挿入されると、ドラム軸51から突出したピン134がドラムフランジ132のカム状テーパ部141に当接するため、ドラムフランジ132が回転する。ドラム軸51のピン134とドラムフランジ132の溝部135の回転方向の位相が一致し、ピン134が溝部135にガイドされ始めた時点では、ドラムフランジ132の突起137とドラム軸51のスリワリ138は未だ係合していない。既にドラムフランジ132とドラム軸51の位相は一致しているため、この状態でドラムフランジ132を更に押し込んでいくとドラムフランジ132のテーパ部136とドラム軸51のピン134が当接する。
【0072】
そして、その後は、前述のようにガイド部材140を貫通したノブ139をドラム軸51の雌ネジ133aに締結していくことによってドラムフランジ132とドラム軸51の固定が完了する。
【0073】
而して、本実施の形態では、ドラムフランジ132をドラム軸51に圧接する力の伝達をガイド部材140によってドラム軸51の断面内で行っているため、ドラムフランジ132の外側でドラム軸51の位置決めを行う芯決め板114の軸受114aとしてドラム軸51の外径に等しい通常の軸受を用いることができるとともに、ドラムシリンダ131とドラム軸51の着脱を芯決め板114の外側から行うことができる。
【0074】
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図22〜図25に基づいて説明する。尚、図22は本実施の形態に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の構成を示す横断面図であり、本図においては図1に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0075】
本実施の形態に係る構成においては、駆動軸81とスリーブ軸31にはそれぞれカップリング62,63が装着される。
【0076】
上記カップリング62には、駆動の受け渡しをする部位として溝部62aと爪部62bが設けられており、溝部62aは駆動軸81のピン82と係合し、爪部62bはスリーブ側31のカップリング63の爪部63bと係合して駆動の受け渡しを行う。
【0077】
カップリング62は円筒部62cを備え、駆動軸81の外径d1に対して半径方向に遊び(ガタ)をもって支持されている。その寸法は、駆動軸81の外径d1がφ8mmであるのに対し、カップリング62の内径D1はφ8.5mmである。
【0078】
カップリング62はピン82とE形止め輪84によって駆動軸81に対して遊びをもって止められており、ピン82と溝部62aの軸方向の遊びδz1は0.5mmに設定されている。
【0079】
実施の形態1と同様に、半径方向と軸方向に遊びを設けることによって紙面に垂直なx軸と上下方向のy軸の2つの軸回りにカップリング62と駆動軸81とは相対的に揺動自在となる。つまり、カップリング62と駆動軸81とはピン82の軸線と駆動軸81の軸線の交点O1を支点とした首振り運動が可能である。
【0080】
尚、本実施の形態では、ピン82の幅b1と溝部62aの幅B1をそれぞれ2mm、3mmとし、両者の間に周方向の遊びを設けて実施の形態1にて説明したのと同様に組立性を高めている。
【0081】
一方、スリーブ軸31側のカップリング63も、駆動軸81側のカップリング62と同様に、ピン32と溝部63aとの間に半径方向及び軸方向に遊びをもってスリーブ軸31に装着されている。スリーブ軸31の外径d2がφ8mmであるのに対し、カップリング63の円筒部63cの内径D2をφ8.5mmとしている。又、ピン32と溝部63aの軸方向の遊びδz2は0.5mmに設定されている。これにより、同様にカップリング63とスリーブ軸31とはピン32の軸線とスリーブ軸31の軸線との交点O2を支点とした首振り運動が可能である。
【0082】
而して、2つのカップリング62,63間の運動には、カップリング62,63の係合方法によって2つのカップリング62,63が拘束されて一体となる場合と、拘束されないで2つのカップリング62,63の軸線が自由度をもって運動する場合がある。前者の場合は実施の形態1(カップリング61が1つ)と同じ運動構成であり、後者の場合はこれよりも自由度が1つ増えた構成となる。
【0083】
何れの場合においても、実施の形態1と同様に、駆動軸81とスリーブ軸31とに軸線ずれがある条件にて、駆動軸81とスリーブ軸31の軸線とカップリング62,63の軸線とは駆動伝達がなされる部位(ピン32と溝部63aが係合するスラスト位置)において交わる。このため、同一周面上に設けられている複数の駆動伝達部の駆動伝達力は等しい大きさになる。従って、駆動伝達力のバランスが保たれ、トルクを伝達する以外の余分な力の発生がなく、振動の発生は未然に防がれる。
【0084】
次に、プロセスカートリッジ21の装着に伴うカップリング62,63の係合動作について説明する。
【0085】
カップリング63はスリーブ軸31に対して軸方向にスライド可能に構成されている。バネ33は圧縮バネであって、カップリング63が図22の左側に移動した際に該カップリング63を右方向に付勢するものである。図22に示す通常の位置ではバネ33は自由長の状態であり、バネ33はカップリング63を付勢することはない。従って、遊びδz2は無くなることはなく、この遊びδz2は確保される。
【0086】
図23は図22の矢視F−F線方向の図であり、カップリング63の端面には2つの爪部63bが形成されている(図22はカップリング63を断面で示しているため、一方の爪部63bのみが図示されている)。爪部63bの先端面63dは軸線に直交する平坦面を成しており、駆動伝達面63eは軸線を通る平面内に存在する面である。
【0087】
爪部63bの先端面63dを平坦面として尖った形状にしないのは、カップリング62,63の係合不良(爪部62b,63bの配列不良)を避けるためである。つまり、相対するカップリング62,63の爪部62b,63bの配列は周方向に交互に組み合わせるのが正しい状態であるが、爪部62b,63bの先端が尖っていると係合の際に交互とならないことがある。これはカップリング62,63の軸線ずれや先端部の垂れ下がりによってカップリング62,63同士の中心が一致していないときに生じるものである。
【0088】
爪部62b,63bを平坦面とすることによってカップリング62,63の係合不良は回避されるが、爪先端部63dと爪先端部62dの正面衝突が起き得る可能性がある。このため、一方のカップリング63を軸方向に退避可能な構成としている。爪部62b,63b同士の噛み合わせは、駆動軸81が回転して両者が噛み合う位相になったとき、退避していたカップリング63がバネ33の作用で通常の位置に復帰することによってなされる。
【0089】
本発明はこのように2つの軸の相対的な回転動作が認められない駆動系においても適用可能である。
【0090】
尚、実施の形態1では回転動作が認められる駆動系について説明したが、回転動作が認められない駆動系でカップリングが1つの構成であっても、前述のように部材をスライド可能に構成することによって実施可能である。
【0091】
ところで、本実施の形態は、部品内の形状(位相)を特定することによって以下に説明する作用効果が得られる。
【0092】
カップリング63の駆動伝達面63eと溝部63aとの位相関係は、図23に示すように45度に設定する。更に、カップリング62,63には同一の部品を使用して共通化を図る。
【0093】
図24は図22の矢視F−F線方向の図であり、カップリング63とスリーブ軸31を示している。図24に示すように、スリーブ軸31のピン32はカップリング63の駆動伝達面63eに対して反時計回りに45度の角度に位置する。
【0094】
図25は図22の矢視G−G線方向の図であり、2つのカップリング62,63と2つのピン32,82をまとめて表している。矢印Qは回転方向を示している。2つのカップリング62,63の駆動伝達面63e,62eに対して駆動軸81のピン82は時計回りに45度の角度に位置する。従って、駆動軸81のピン82とスリーブ軸31のピン32との位相は(45度+45度)=90度(直交)となる。
【0095】
ピン32とピン82の位相が90度(直交)になることによって実施の形態1にて説明したメカニズムによって回転負荷変動の発生が抑制され、回転ムラ等の不具合の発生を未然に防ぐことができるという効果が得られる。又、本実施の形態では、部品の共通化と上述した機能上の効果を同時に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0096】
【図1】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の構成を示す横断面図(図14のD−D線断面図)である。
【図2】図1のA−A線断面図(図14のE−E線断面図)である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の動作を示す横断面図である。
【図4】図3のB−B線断面図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動軸とスリーブ軸とが軸心ずれを生じている状態を示す断面図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の動作を比較するための横断面図である。
【図7】図6のC−C線断面図である。
【図8】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングと駆動軸との係合動作の説明図である。
【図9】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングと駆動軸との係合動作の説明図である。
【図10】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングの別形態を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングの別形態を示す図である。
【図12】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の軸に対するピンの装着方法を示す図である。
【図13】本発明に係る画像形成装置(フルカラー複写機)の断面図である。
【図14】本発明に係る画像形成装置の画像形成部の断面図である。
【図15】本発明に係る画像形成装置の画像形成部と駆動系の平断面図である。
【図16】ドラムシリンダとドラム軸の固定構造を示す分解斜視図である。
【図17】ドラムシリンダとドラム軸が固定されている状態を示す断面図である。
【図18】ドラムシリンダとこれと同位相にあるドラム軸が分離した状態を示す断面図である。
【図19】図18のH−H線断面図である。
【図20】ドラムシリンダ及びドラム軸の側面図である。
【図21】ドラムシリンダ及びドラム軸の平面図である。
【図22】本発明の実施の形態2に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の構成を示す横断面図である。
【図23】図22の矢視F−F線方向の図である。
【図24】図22の矢視F−F線方向の図である。
【図25】図22の矢視G−G線方向の図である。
【符号の説明】
【0097】
21 プロセスカートリッジ
31 スリーブ軸(被駆動軸)
32 ピン(突起)
61 カップリング(駆動伝達手段)
61a 溝部
61b 孔部
62 カップリング(駆動伝達手段)
62a 溝部
62b 爪部
63 カップリング(駆動伝達手段)
63a 溝部
63b 爪部
81 駆動軸
82 ピン(突起)
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動軸と被駆動軸を同軸上に接離可能に配置し、駆動伝達手段を介して駆動軸から被駆動軸に駆動を伝達する駆動伝達装置とこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機等の画像形成装置において、現像器やクリーナ或は注入帯電器等は現像剤やクリーニングブレード或は注入剤等の消耗部材を有するため、これらはプロセスカートリッジとして一体的に装置本体から着脱可能な構成を採るのが一般的である。そして、これらの現像器やクリーナ、注入帯電器等のユニットには、現像スリーブ、現像剤搬送スクリューや廃トナー搬送スクリュー、注入スリーブ等の回転体(被駆動体)が備えられている。
【0003】
上記ユニット内の回転体を駆動する方法としては、装置本体に駆動源を配して歯車やカップリング(駆動継手)等で本体側からユニット側に駆動力を伝達する方法が一般的である。
【0004】
ところで、装置本体の前面からプロセスカートリッジを着脱する方式を採用する画像形成装置では、プロセスカートリッジの着脱方向は回転体の軸線に平行な方向となる。この場合、駆動部の連結手段には設計が簡便で設置スペースが小さなカップリング(駆動継手)を採用することが一般的である。ここで、カップリング(駆動継手)としては、同軸上に配された駆動軸と被駆動軸の相対向する端部に複数の爪部又は凹凸部を有する継手部材を設けるものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のカップリング(駆動継手)には以下のような問題があった。
【0006】
即ち、駆動軸と被駆動軸とは同軸上に配設されるが、これらの軸同士を位置決め部材とする構成を採用することができない場合、これらの軸の軸線には部品公差のために僅かなずれが生じる。この軸線のずれがあると、被駆動側のユニットであるプロセスカートリッジに振動が加わることとなる。
【0007】
つまり、軸線にずれが存在すると、複数の駆動伝達部位としての爪部の接触が均一でなくなるため、個々の爪部の駆動伝達力にアンバランスが生じる。駆動伝達力にアンバランスが生じると、被駆動軸に対してトルクを伝達する以外に、軸線と直交する平面内の或る方向に余った力が作用してしまう。そして、その余分な力の方向は一定ではなく回転しながら変化してしまうため、回転周期でプロセスカートリッジに対して振動が作用することになる。プロセスカートリッジに振動が加わると、例えば現像SDギャップに変動が生じ、画像濃度ムラを引き起こす等の不具合が発生する。
【0008】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、駆動軸と被駆動軸との間に軸線ずれが存在しても、被駆動側のユニットの振動を防ぐことができる駆動伝達装置とこれを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明は、回転可能な像担持体と像担持体上に画像を形成するために回転軸を有する回転部材とが一体となっており、画像形成装置に着脱可能である画像形成部と、画像形成装置に設けられ、像担持体と嵌合する像担持体軸と、回転部材に駆動力を与えるための画像形成装置に設けられた駆動軸と、前記駆動軸から前記回転部材軸に駆動力を伝達する駆動連結部材と、を有する画像形成装置において、像担持体軸を像担持体に嵌合させることにより画像形成部の画像形成装置に対する位置が決められ、前記駆動連結部材は前記駆動軸又は前記回転部材軸の一方の軸に軸方向と軸の周方向と軸の半径方向とに自由度をもって取り付けられ、他方の軸は軸の半径方向及び軸方向に自由度をもって前記駆動連結部材に係合することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、駆動軸と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段同士を挿脱/係合自在としたため、駆動軸と被駆動軸との間に軸線ずれが存在しても、被駆動側のユニットの振動を防ぐことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0012】
<実施の形態1>
図13に本発明に係る画像形成装置としてフルカラー複写機の断面を示すが、このフルカラー複写機は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成する装置である。
【0013】
図13において、10Y,10M,10C,10Kはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部であり、図14に画像形成部の1ステーション分の拡大図を示す。
【0014】
而して、カセット1に収納された記録紙は、給紙部2により給紙された後にレジストローラ3に到達し、レジストローラ3によって斜行等が補正されて適当なタイミングで転写ベルト4に向かって送り出される。この間に、不図示の原稿読取装置或はコンピュータの出力装置(不図示)から送られた画像情報信号によって感光ドラム11Y,11M,11C,11K上にはそれぞれ各色に対応した潜像が形成される。
【0015】
一方、レジストローラ3から送り出された記録紙は、転写ベルト4上に静電吸着され、転写ベルト4によって各色画像形成部10Y,10M,10C,10Kの下を通過しながら搬送されていく。
【0016】
各画像形成部10Y,10M,10C,10Kにおいては、像担持体である感光ドラム11Y,11M,11C,11Kの周りに露光LEDヘッド12Y,12M,12C,12K、現像器13Y,13M,13C,13K及び注入帯電器14Y,14M,14C,14Kが配置され、電子写真プロセスによって各感光ドラム11Y,11M,11C,11Kの表面に各色のトナー像が形成される。そして、各色のトナー像は、転写ベルト4と各感光ドラム11Y,11M,11C,11Kが近接する転写部で転写手段5Y,5M,5C,5Kの作用によって記録紙上に順次転写される。
【0017】
4色のトナー像が転写された記録紙は、曲率分離によって転写ベルト4から剥されて定着部6に搬送され、定着部6において加熱及び加圧されてトナー像の定着を受けた後、排紙トレイ7上に排出されて複写動作が終了する。
【0018】
次に、プロセスカートリッジ21を図14及び図15に基づいて説明する。尚、図15はプロセスカートリッジとその駆動系の構成を示す平断面図である。
【0019】
プロセスカートリッジ21は感光ドラム11と現像器13及び注入帯電器14で構成され、これは図15に示すようにキット側板22,23を介して一体的に支持されている。そして、このプロセスカートリッジ21は装置本体に対して前後方向に着脱可能に構成され、一体での交換若しくは部分的な交換・保守が可能である。
【0020】
感光ドラム11はキット側板22,23には位置決めされておらず、これを装置本体に装着するときにドラム軸51に嵌合することによって位置決めされる。これに対して、現像器13と注入帯電器14はキット側板22,23に固定されている。キット側板22,23の軸受部24,25がドラム軸51に対して嵌合し、更に、キット側板23から突出したピン23aが本体側板52の長孔部52aの短径部に嵌合することによってキット側板22,23と現像器13及び注入帯電器14の位置決めがなされる。
【0021】
又、現像器13の現像スリーブ13aと注入帯電器14の注入スリーブ14aは、それぞれ軸受部24,25との距離が予め高精度に調整されてキット側板22,23に対して組み付けられている。そして、これによってこれらの現像スリーブ13aと注入スリーブ14aは、プロセスカートリッジ21の装置本体への装着時にドラム軸51に対して半径方向に高精度に位置決めされる。そして、感光ドラム11もドラム軸51に対して位置決めされるため、現像スリーブ13aと注入スリーブ14aの感光ドラム11表面とのクリアランス(SDギャップ)は高精度に設定される。
【0022】
ところで、図15に示す駆動軸81,91は現像スリーブ13aと注入スリーブ14aをそれぞれ駆動する軸であって、これらは現像スリーブ13aと注入スリーブ14aに対してそれぞれ同軸的に配設されている。そして、これらの駆動軸81,91には電磁クラッチ83,93がそれぞれ備えられており、これらは所定のタイミングで回転可能である。尚、各現像スリーブ13aと注入スリーブ14aの各先端にはカップリング61,71がそれぞれ装着されており、各カップリング61,71によって駆動軸81,91から現像スリーブ13aと注入スリーブ14aにそれぞれ駆動力が伝達される。このように、現像スリーブ13aと注入スリーブ14aは、回転する回転部材である。
【0023】
次に、駆動伝達部の構成について詳細に説明する。
【0024】
尚、図1は現像スリーブ及びその駆動軸の横断面図(図14のD−D断面図)、図2は図1のA−A線断面図(図14のE−E線断面図)である。本実施例では、現像器13と注入帯電器14の駆動入力部の構成は同一であるため、以下、現像器13における駆動伝達部についてのみ説明する。
【0025】
駆動軸81と現像スリーブ13aのスリーブ軸31にはそれぞれ外周部から突出するピン82,32が突設されており、カップリング61(駆動連結部材)の前記ピン82,32に対応する箇所には溝部61aと孔部61bがそれぞれ形成されている。そして、これらのピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bがそれぞれ係合することによって駆動力が伝達される。尚、カップリング61のスリーブ軸31側を孔部61bとし、駆動軸81側を軸方向に開放された溝部61aとしたのは、カップリング61をスリーブ軸31に対しては装着とし、駆動軸81に対しては挿脱自在とするためである。
【0026】
カップリング61は円筒部61c,61dを有しており、その内側には駆動軸81とスリーブ軸31の各先端部が挿入されている。ここで、駆動軸81の外径d1はφ6mmであるのに対してカップリング61の円筒部61cの内径D1はφ7mmに設定されている。また、スリーブ軸31の外径d2がφ8mmであるのに対してカップリング61の円筒部61dの内径D2はφ8.5mmに設定されている。そのため、これらの駆動軸81及びスリーブ軸31とカップリング61との間には大きな半径方向の遊び(ガタ)が形成されている。尚、駆動軸81とスリーブ軸31にそれぞれ挿通する前記ピン82,32としては共に直径φ2mmのものが使用されている。
【0027】
又、ピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bとの間には軸方向に遊び(ガタ)が形成されている。駆動軸81のピン82と溝部61aとの軸方向の遊び(ガタ)δz1は2mmである。これに対して、スリーブ軸31のピン32のスラスト幅z2が2mmであるのに対して孔部61bのスラスト幅Z2は3mmであるため、ピン32と孔部61bとの間の遊び(ガタ)は片側で0.5mmとなる。
【0028】
以上のように、駆動軸81及びスリーブ軸31とカップリング61との間に半径方向の遊び(ガタ)を設けられている。また、駆動軸81のピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bとの間に軸方向の遊び(ガタ)を設けられている。この構成によってカップリング61は駆動軸81とスリーブ軸31に対して首振り自在となる。
【0029】
図3及び図4(図3のB−B線断面図)はカップリング61の首振り自在な様子を模式的に示したものである。図3において、紙面に垂直にx軸、上下方向にy軸、左右方向にz軸をとると、スリーブ軸31はカップリング61に対してx軸回りに揺動自在であることが分かる。又、図4においては、スリーブ軸31はy軸回りに揺動自在であることが分かる。x軸とy軸とは直交しているため、スリーブ軸31はピン32とスリーブ軸31の各軸心の交点O2を支点として首振り自在であることが分かる。駆動軸81は同様に駆動軸81とピン82の各軸心の交点O1を支点として首振り自在であることが分かる。
【0030】
図5は駆動軸81とスリーブ軸31とが軸線ずれを起こしている状態を示す図である。前述のように、スリーブ軸31は駆動軸81に対して直接に位置決めするものではないため、介在する部品公差を積み上げた量だけ軸線ずれ(芯ずれ)が生じる。図5に示す軸線ずれeは0.5mmである。
【0031】
而して、本実施の形態では、首振り自在なカップリング61によって駆動軸81とスリーブ軸31が連結されているため、駆動軸81とスリーブ軸31との間に軸線ずれ(芯ずれ)があっても、駆動軸81からスリーブ軸31への駆動力の伝達がカップリング61によって円滑になされるため、被駆動ユニットであるプロセスカートリッジ21に振動が発生することはない。この理由を以下に説明する。
【0032】
駆動軸81とスリーブ軸31との間に軸線ずれ(芯ずれ)があると、カップリング61は図5に示すように傾いた状態となる。ここで、カップリング61の軸線Lは、ピン82と駆動軸81の各軸線の交点O1とピン32とスリーブ軸31の各軸線の交点O2の双方に交わっている。
【0033】
而して、駆動軸81が回転すると、カップリング61は傾いた姿勢を維持して回転することができる。それは、図3及び図4にて説明したように、カップリング61と駆動軸81とは2軸方向に揺動自在であることによる。スリーブ軸31との関係も同様である。
【0034】
本構成では、駆動伝達がなされる部位(ピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bが係合するスラスト位置)において、駆動軸81及びスリーブ軸31の軸線とカップリング61の軸線Lとが交わる。このため、同一周面上に設けられている複数の駆動伝達部であるピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bは均一に接触し、ピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bでの各駆動伝達力は等しい大きさになる。このように駆動伝達力のバランスが保たれるためにトルクを伝達する以外の余分な力の発生せず、従って、従来のように余分な力の作用による被駆動ユニットの振動の発生が未然に防がれる。
【0035】
ところで、本実施の形態では、カップリング61の溝部61aと孔部61bの位相を90度に設定しているが、以下、その理由について説明する。
【0036】
図3及び図4において例えばスリーブ軸31とカップリング61の相対運動に着目する。図示のように、スリーブ軸31はカップリング61に対してx軸回りに揺動自在であるとともに、y軸回りにも揺動自在であるが、この2つの揺動動作には力学的な違いがある。つまり、図3に示すスリーブ軸31の揺動動作がピン32と孔部61bとの相対移動を伴うのに対し、図4に示す揺動動作はこれらの相対移動を伴わない。前者の摺動動作が軸方向のスライド動作であるのに対し、後者の摺動動作は回転動作である。このため、摺動抵抗(摩擦抵抗)は後者よりも前者が大きなものとなる。
【0037】
軸ずれがある状態でカップリング61とスリーブ軸31が回転すると、図3及び図4に示す状態が交互に出現するため、摺動抵抗(摩擦抵抗)の時間変動が発生することになる。
【0038】
図6及び図7(図6のC−C線断面図)に示す構成は、図3及び図4に示す構成との比較のために溝部61aと孔部61bの位相を揃えたものである。図6に示す状態ではスリーブ軸31と駆動軸81の摺動抵抗(摩擦抵抗)は共に小さく、図7に示す状態では摺動抵抗(摩擦抵抗)が共に大きい。図6及び図7に示す構成では、回転による摺動抵抗(摩擦抵抗)の時間変動はスリーブ軸31側と駆動軸81側とで同位相となるため、両者を足したものの変動幅は片方の変動幅の約2倍と大きなものとなる。このように、摺動抵抗(摩擦抵抗)の変動幅が大きいと回転負荷の変動を引き起こす場合があり、負荷変動があると被駆動軸の回転ムラや駆動軸よりも上流の駆動部において振動を発生させる原因となるために好ましくない(画像形成装置では、回転ムラによる濃度ムラの発生が懸念される)。
【0039】
これに対して、図3及び図4に示す本実施の形態に係る構成では、溝部61aと孔部61bの位相を直交させているため、回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)の時間変動はスリーブ軸31側と駆動軸81側とで位相が90度ずれたものとなる。このため、片方の摺動抵抗が大きいときは他方の摺動抵抗は小さいという状態が交互に繰り返されるため、両者を足したものの変動は小さなものとなり、回転負荷変動の発生が抑制される。
【0040】
以上説明したように、カップリング61の溝部61aと孔部61bの位相を90度に設定することによって回転負荷変動の発生が抑制され、回転ムラ等の不具合を未然に防ぐことができるという効果が得られる。
【0041】
次に、プロセスカートリッジ21を装置本体に挿入する際のカップリング61と駆動軸81との係合動作について説明する。
【0042】
プロセスカートリッジ21を装着する前のカップリング61の状態は図9に示すように重力によって先端部が下方に垂れている。又、駆動軸81のピン82とカップリング61の溝部61aとの位相は任意の状態にある。
【0043】
図8はピン82と溝部61aとの位相が90度の状態を示している。図8に示すように駆動軸81のピン82とカップリング61の溝部61aの位相が合っていない状態から位相を合わせて両者を係合させるためにカップリング61にテーパー面61e,61f,61g,61hを設けている。これらのテーパー面61e,61f,61g,61hと駆動軸81のピン82とが当接した状態でプロセスカートリッジ21を押し込むことによって駆動軸81又はスリーブ軸31の一方が回転し、最終的にピン82と溝部61aの位相があった状態となって両者の係合が完了する。
【0044】
尚、本構成ではギヤ入力の電磁クラッチ83(図15参照)を用いているため、駆動軸81の空転負荷は50〜100gf−cm程度である。これに対して、現像スリーブ13aと注入スリーブ14aの負荷は700〜2000gf−cm程度であるため、負荷の軽い駆動軸81側が回転する。テーパー面61e,61f,61g,61hは溝部61aに対して90度の位置を頂点としているため、この回転動作の回転量は最大で90度となる。
【0045】
図8に示すように、カップリング61の先端部は下方に垂れているため、仮にテーパー部の頂点61i,61jの高さを2箇所とも同じに設定した場合、ピン82は上側のテーパー面61e,61gに当接することになり、回転軸81の回転動作が不能となる。この係合動作不良を回避するため、図8に示すようにテーパー部の頂点61i,61jの高さをずらしている。これによってカップリング61の挿入に伴い、先ず、ピン82の一方端とテーパー面61eとが当接し、回転動作が或る程度進んだ状態でピン82の他方端がテーパー面61hにオーバーラップすることになり、前記係合動作不良は回避される。
【0046】
次に、カップリング61の先端部と駆動軸81の手前側端面との衝突回避について説明する。
【0047】
図9に示すように、本実施の形態では、カップリング61の円筒部61cの内部に段差を設けている。仮に段差を設けない場合の形状を2点鎖線で示す。円筒部61cの内径D1とテーパー頂点61iとの交点61k’は、駆動軸81の手前側端面81aの最上部位置81kよりも低い位置にある。そのため、プロセスカートリッジ21の装着動作に伴ってカップリング61の先端部61iは駆動軸81の手前側端面81aと衝突してしまう。これを回避するため、カップリング61の円筒61cの内部に段差を設け、円筒部61c内部の先端61kの位置を高くする。具体的には、段差を1mmとすることによって駆動軸81の先端部81kとの高さ関係は逆転し、前記係合動作不良は回避される。
【0048】
本発明はピン82と溝部61a及びピン32と孔部61bとの間に軸方向の遊びを設けるものであるが、周方向の遊びについては設けても設けなくても同様の効果が得られる。
【0049】
以上説明したように、周方向に遊びが無い構成においては、軸とカップリングの両者は相対的な首振り運動が可能であり、これによって円滑な回転駆動が具現化されて振動の発生が防がれる。周方向に遊びが有る構成においても、当然のことながら、軸とカップリングの相対的な首振り運動が可能であるため、同様の作用効果が得られる。
【0050】
周方向に遊びが有る構成について、具体的な形状・寸法を図10に基づいて説明する。
【0051】
図10に示すように、駆動軸81のピン82に係合する溝部61aはU字溝形状を有している。その幅B1は相手側のピン82の幅b1が2mmであるのに対して例えば3〜3.5mmに設定され、ピン82と溝部61aとの間に周方向の十分な遊びが設けられている。
【0052】
図11(a),(b)はスリーブ軸31のピン32と係合する孔部61bの形状例を示し、孔部61bは円形又は角形状に成形されている。孔部61bの幅B2は相手側のピン32の幅b1が2mmであるのに対して例えば3mmに設定されてピン32と孔部61bとの間に周方向の十分な遊びが設けられている。
【0053】
周方向に遊びを設けることによって駆動軸81側の溝部61aにおいてはユニット挿脱時のスライド動作がより円滑になる。又、スリーブ軸31側の孔部61bにおいては孔径が大きくなるため、ピン32の組立性が良くなる等の効果がある。
【0054】
次に、軸に対するピンの装着方法について説明する。
【0055】
ピンの装着方法には「圧入」と「差し込み」がある。「圧入」は平行ピン若しくはスプリングピンを軸に設けた孔に圧入するもので、本実施の形態の構成では駆動軸81側に好適である。スリーブ軸31側はカップリング61の取り外し及び組立性を考慮すると圧入は好ましくない。
【0056】
「差し込み」方式について図12(a),(b)を用いて説明する。尚、図12(b)は同図(a)の平面図である。
【0057】
ピン32の径がφ2mmであるのに対し、スリーブ軸31の孔31pの径を例えばφ2.1mmと若干大きく設定する。そして、スリーブ軸31にカップリング61を嵌め込んだ後にピン32をスリーブ軸31の孔31pに差し込む。次に、ピンストッパー66はカップリング61に取り付け、該ピンストッパー66でカップリング61の孔61bを塞ぐことによってピン32の脱落が防がれる。尚、ピンストッパー66の係止はパッチン爪66aによって行われ、パッチン爪66aの解除によってピンストッパー66、ピン32、カップリング61を順に取り外すことができる。
【0058】
以上説明した構成はカップリング61をスリーブ軸31側に装着するものであるが、駆動軸81側にカップリング61を装着しても同様の作用と効果が得られる。
【0059】
又、以上の説明において、プロセスカートリッジ21は現像器13と注入帯電器14及び感光ドラム11より構成されるものであるが、本発明が適用可能なプロセスカートリッジの構成はこれに限定されるものではない。被駆動軸を有するプロセスカートリッジに対して本発明は好適に適用可能である。
【0060】
次に、感光ドラム11(11C、11M、11Y、11K)のドラムシリンダ131とドラム軸51の固定構造を図16〜図21に基づいて説明する。
【0061】
図16はドラムシリンダとドラム軸の固定構造を示す分解斜視図である。図17はドラムシリンダとドラム軸が固定されている状態を示す断面図である。図18はドラムシリンダとこれと同位相にあるドラム軸が分離した状態を示す断面図である。図19は図18のH−H線断面図、図20はドラムシリンダ及びドラム軸側面図、図21はドラムシリンダ及びドラム軸の平面図である。
【0062】
図16において、131はドラムシリンダであり、これの端部にはドラムフランジ132が圧入されている。又、51はドラム軸であり、このドラム軸51にはピン134が圧入されており、ピン134の両端はドラム軸51の外周面から所定量だけ突出している。
【0063】
ドラムフランジ132には、前記ピン134が遊合する溝部135が2箇所に形成され、この溝部135の終端部は図18及び図19に示すようにV字状のテーパ部136を構成している。そして、後述する付勢手段によってテーパ部136がドラム軸51のピン134に圧接されることによってドラムフランジ132はドラム軸51に対して回転方向にガタ無く拘束される。
【0064】
ここで、ドラムシリンダ131の付勢手段について説明する。
【0065】
前記ドラムフランジ132の手前側内周面の相対向する部位には2つの突起137が突設されており、ドラム軸51には前記突起137が遊合するスリワリ138が2箇所に形成されている。
【0066】
又、図16において、139はノブであり、その先端にはネジ部139aが形成されており、このネジ部139aはドラム軸51の内部に加工された雌ネジ133aに螺着される。140はノブ139上に回転自在に支持されたガイド部材であり、このガイド部材140の外径はドラム軸51の内径よりやや小さく設定されている。そして、ガイド部材140には2箇所に突起140aが突設されており、この突起140aはドラム軸51に形成された前記スリワリ138に係合する。尚、ガイド部材140の突起140aの外径は、この突起140aがドラム軸51の外周面から突出しない値に設定されている。
【0067】
ドラムフランジ132の突起137とドラム軸51のスリワリ138の方向が一致している場合、ドラムフランジ132はドラム軸51に挿入され、V溝状の前記テーパ部136がドラム軸51に圧入されたピン134に突き当たるまで挿入される。
【0068】
次に、ノブ139にガイド部材140を貫通し、ノブ139のネジ部139aをドラム軸51の雌ネジ133aに締結していく。尚、このとき、ガイド部材140の突起140aとドラム軸51のスリワリ138の方向は予め一致させておく。
【0069】
而して、ガイド部材140の回転方向はドラム軸51のスリワリ138によって規制されるが、ガイド部材140とノブ139は回転自在であるため、ノブ139をドラム軸51に締結する操作に支障は生じない。そして、ノブ139をドラム軸51に締結していくと、ガイド部材140は順次ドラム軸51の奥側へ移動し、最終的にはガイド部材140の突起140aとドラムフランジ132の突起137が当接する。そして、ドラムフランジ132はドラム軸51に対して軸方向奥側へ圧接される。
【0070】
次に、ドラムフランジ132とドラム軸51の回転方向の位相を合わせる機構について説明する。
【0071】
図18及び図19に示すように、ドラムフランジ132の先端部はリードカム状のテーパ部141を構成している。ドラムフランジ132がドラム軸51に挿入されると、ドラム軸51から突出したピン134がドラムフランジ132のカム状テーパ部141に当接するため、ドラムフランジ132が回転する。ドラム軸51のピン134とドラムフランジ132の溝部135の回転方向の位相が一致し、ピン134が溝部135にガイドされ始めた時点では、ドラムフランジ132の突起137とドラム軸51のスリワリ138は未だ係合していない。既にドラムフランジ132とドラム軸51の位相は一致しているため、この状態でドラムフランジ132を更に押し込んでいくとドラムフランジ132のテーパ部136とドラム軸51のピン134が当接する。
【0072】
そして、その後は、前述のようにガイド部材140を貫通したノブ139をドラム軸51の雌ネジ133aに締結していくことによってドラムフランジ132とドラム軸51の固定が完了する。
【0073】
而して、本実施の形態では、ドラムフランジ132をドラム軸51に圧接する力の伝達をガイド部材140によってドラム軸51の断面内で行っているため、ドラムフランジ132の外側でドラム軸51の位置決めを行う芯決め板114の軸受114aとしてドラム軸51の外径に等しい通常の軸受を用いることができるとともに、ドラムシリンダ131とドラム軸51の着脱を芯決め板114の外側から行うことができる。
【0074】
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図22〜図25に基づいて説明する。尚、図22は本実施の形態に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の構成を示す横断面図であり、本図においては図1に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0075】
本実施の形態に係る構成においては、駆動軸81とスリーブ軸31にはそれぞれカップリング62,63が装着される。
【0076】
上記カップリング62には、駆動の受け渡しをする部位として溝部62aと爪部62bが設けられており、溝部62aは駆動軸81のピン82と係合し、爪部62bはスリーブ側31のカップリング63の爪部63bと係合して駆動の受け渡しを行う。
【0077】
カップリング62は円筒部62cを備え、駆動軸81の外径d1に対して半径方向に遊び(ガタ)をもって支持されている。その寸法は、駆動軸81の外径d1がφ8mmであるのに対し、カップリング62の内径D1はφ8.5mmである。
【0078】
カップリング62はピン82とE形止め輪84によって駆動軸81に対して遊びをもって止められており、ピン82と溝部62aの軸方向の遊びδz1は0.5mmに設定されている。
【0079】
実施の形態1と同様に、半径方向と軸方向に遊びを設けることによって紙面に垂直なx軸と上下方向のy軸の2つの軸回りにカップリング62と駆動軸81とは相対的に揺動自在となる。つまり、カップリング62と駆動軸81とはピン82の軸線と駆動軸81の軸線の交点O1を支点とした首振り運動が可能である。
【0080】
尚、本実施の形態では、ピン82の幅b1と溝部62aの幅B1をそれぞれ2mm、3mmとし、両者の間に周方向の遊びを設けて実施の形態1にて説明したのと同様に組立性を高めている。
【0081】
一方、スリーブ軸31側のカップリング63も、駆動軸81側のカップリング62と同様に、ピン32と溝部63aとの間に半径方向及び軸方向に遊びをもってスリーブ軸31に装着されている。スリーブ軸31の外径d2がφ8mmであるのに対し、カップリング63の円筒部63cの内径D2をφ8.5mmとしている。又、ピン32と溝部63aの軸方向の遊びδz2は0.5mmに設定されている。これにより、同様にカップリング63とスリーブ軸31とはピン32の軸線とスリーブ軸31の軸線との交点O2を支点とした首振り運動が可能である。
【0082】
而して、2つのカップリング62,63間の運動には、カップリング62,63の係合方法によって2つのカップリング62,63が拘束されて一体となる場合と、拘束されないで2つのカップリング62,63の軸線が自由度をもって運動する場合がある。前者の場合は実施の形態1(カップリング61が1つ)と同じ運動構成であり、後者の場合はこれよりも自由度が1つ増えた構成となる。
【0083】
何れの場合においても、実施の形態1と同様に、駆動軸81とスリーブ軸31とに軸線ずれがある条件にて、駆動軸81とスリーブ軸31の軸線とカップリング62,63の軸線とは駆動伝達がなされる部位(ピン32と溝部63aが係合するスラスト位置)において交わる。このため、同一周面上に設けられている複数の駆動伝達部の駆動伝達力は等しい大きさになる。従って、駆動伝達力のバランスが保たれ、トルクを伝達する以外の余分な力の発生がなく、振動の発生は未然に防がれる。
【0084】
次に、プロセスカートリッジ21の装着に伴うカップリング62,63の係合動作について説明する。
【0085】
カップリング63はスリーブ軸31に対して軸方向にスライド可能に構成されている。バネ33は圧縮バネであって、カップリング63が図22の左側に移動した際に該カップリング63を右方向に付勢するものである。図22に示す通常の位置ではバネ33は自由長の状態であり、バネ33はカップリング63を付勢することはない。従って、遊びδz2は無くなることはなく、この遊びδz2は確保される。
【0086】
図23は図22の矢視F−F線方向の図であり、カップリング63の端面には2つの爪部63bが形成されている(図22はカップリング63を断面で示しているため、一方の爪部63bのみが図示されている)。爪部63bの先端面63dは軸線に直交する平坦面を成しており、駆動伝達面63eは軸線を通る平面内に存在する面である。
【0087】
爪部63bの先端面63dを平坦面として尖った形状にしないのは、カップリング62,63の係合不良(爪部62b,63bの配列不良)を避けるためである。つまり、相対するカップリング62,63の爪部62b,63bの配列は周方向に交互に組み合わせるのが正しい状態であるが、爪部62b,63bの先端が尖っていると係合の際に交互とならないことがある。これはカップリング62,63の軸線ずれや先端部の垂れ下がりによってカップリング62,63同士の中心が一致していないときに生じるものである。
【0088】
爪部62b,63bを平坦面とすることによってカップリング62,63の係合不良は回避されるが、爪先端部63dと爪先端部62dの正面衝突が起き得る可能性がある。このため、一方のカップリング63を軸方向に退避可能な構成としている。爪部62b,63b同士の噛み合わせは、駆動軸81が回転して両者が噛み合う位相になったとき、退避していたカップリング63がバネ33の作用で通常の位置に復帰することによってなされる。
【0089】
本発明はこのように2つの軸の相対的な回転動作が認められない駆動系においても適用可能である。
【0090】
尚、実施の形態1では回転動作が認められる駆動系について説明したが、回転動作が認められない駆動系でカップリングが1つの構成であっても、前述のように部材をスライド可能に構成することによって実施可能である。
【0091】
ところで、本実施の形態は、部品内の形状(位相)を特定することによって以下に説明する作用効果が得られる。
【0092】
カップリング63の駆動伝達面63eと溝部63aとの位相関係は、図23に示すように45度に設定する。更に、カップリング62,63には同一の部品を使用して共通化を図る。
【0093】
図24は図22の矢視F−F線方向の図であり、カップリング63とスリーブ軸31を示している。図24に示すように、スリーブ軸31のピン32はカップリング63の駆動伝達面63eに対して反時計回りに45度の角度に位置する。
【0094】
図25は図22の矢視G−G線方向の図であり、2つのカップリング62,63と2つのピン32,82をまとめて表している。矢印Qは回転方向を示している。2つのカップリング62,63の駆動伝達面63e,62eに対して駆動軸81のピン82は時計回りに45度の角度に位置する。従って、駆動軸81のピン82とスリーブ軸31のピン32との位相は(45度+45度)=90度(直交)となる。
【0095】
ピン32とピン82の位相が90度(直交)になることによって実施の形態1にて説明したメカニズムによって回転負荷変動の発生が抑制され、回転ムラ等の不具合の発生を未然に防ぐことができるという効果が得られる。又、本実施の形態では、部品の共通化と上述した機能上の効果を同時に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0096】
【図1】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の構成を示す横断面図(図14のD−D線断面図)である。
【図2】図1のA−A線断面図(図14のE−E線断面図)である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の動作を示す横断面図である。
【図4】図3のB−B線断面図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動軸とスリーブ軸とが軸心ずれを生じている状態を示す断面図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の動作を比較するための横断面図である。
【図7】図6のC−C線断面図である。
【図8】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングと駆動軸との係合動作の説明図である。
【図9】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングと駆動軸との係合動作の説明図である。
【図10】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングの別形態を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置のカップリングの別形態を示す図である。
【図12】本発明の実施の形態1に係る駆動伝達装置の軸に対するピンの装着方法を示す図である。
【図13】本発明に係る画像形成装置(フルカラー複写機)の断面図である。
【図14】本発明に係る画像形成装置の画像形成部の断面図である。
【図15】本発明に係る画像形成装置の画像形成部と駆動系の平断面図である。
【図16】ドラムシリンダとドラム軸の固定構造を示す分解斜視図である。
【図17】ドラムシリンダとドラム軸が固定されている状態を示す断面図である。
【図18】ドラムシリンダとこれと同位相にあるドラム軸が分離した状態を示す断面図である。
【図19】図18のH−H線断面図である。
【図20】ドラムシリンダ及びドラム軸の側面図である。
【図21】ドラムシリンダ及びドラム軸の平面図である。
【図22】本発明の実施の形態2に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の構成を示す横断面図である。
【図23】図22の矢視F−F線方向の図である。
【図24】図22の矢視F−F線方向の図である。
【図25】図22の矢視G−G線方向の図である。
【符号の説明】
【0097】
21 プロセスカートリッジ
31 スリーブ軸(被駆動軸)
32 ピン(突起)
61 カップリング(駆動伝達手段)
61a 溝部
61b 孔部
62 カップリング(駆動伝達手段)
62a 溝部
62b 爪部
63 カップリング(駆動伝達手段)
63a 溝部
63b 爪部
81 駆動軸
82 ピン(突起)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転可能な像担持体と像担持体に画像を形成するために回転軸を有する回転部材とが一体となっており、画像形成装置に着脱可能である画像形成部と、画像形成装置に設けられ、像担持体と嵌合する像担持体軸と、回転部材に駆動力を与えるための画像形成装置に設けられた駆動軸と、前記駆動軸から前記回転部材軸に駆動力を伝達する駆動連結部材と、を有する画像形成装置において、
像担持体軸を像担持体に嵌合させることにより画像形成部の画像形成装置に対する位置が決められ、前記駆動連結部材は前記駆動軸又は前記回転部材軸の一方の軸に軸方向と軸の周方向と軸の半径方向とに自由度をもって取り付けられ、他方の軸は軸の半径方向及び軸方向に自由度をもって前記駆動連結部材に係合することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記駆動連結部材に設けられる第一の円筒部に対して前記一方の軸はピンでそれぞれの自由度をもって取り付けられることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記他方の軸は前記駆動連結部材に設けられる第二の円筒部に取り付けられ、第一の円筒部の内径と前記一方の軸の外径との差は、第二の円筒部の内径と前記他方の軸の外径との差よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記第二の円筒部には、前記駆動軸と前記回転部材軸が係合する際に前記溝に前記突起が係合するように山が1つのテーパ又は高さが異なる2つの山のテーパが設けられていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記駆動連結部材の駆動軸の側と回転部材軸の側の2つの溝部と孔部の位相関係が直交の関係であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記回転部材はトナー像を形成するための現像スリーブであること特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記回転部材は像担持体を帯電器のスリーブであること特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項8】
回転可能な像担持体と、像担持体に画像を形成するために回転軸を有する回転部材と、前記回転軸に取り付けられており、画像形成装置の駆動軸から前記回転軸に駆動力を伝達する駆動連結部材と、を有し、画像形成装置に設けられている像担持体軸を前記像担持体に嵌合させて、前記駆動軸と前記駆動連結部材とを係合させて画像形成装置に装着が可能であるプロセスカートリッジにおいて、
像担持体軸を像担持体に嵌合させることにより画像形成部の画像形成装置に対する位置が決められ、駆動軸は軸の半径方向及び軸方向に自由度をもって前記駆動連結部材に係合し、前記駆動連結部材は前記回転部材軸の軸方向と軸の周方向と軸の半径方向とに自由度をもって取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項9】
前記駆動連結部材に設けられる第一の円筒部に対して前記回転部材軸はピンでそれぞれの自由度をもって取り付けられることを特徴とする請求項8記載のプロセスカートリッジ。
【請求項10】
前記駆動軸は前記駆動連結部材に設けられる第二の円筒部に取り付けられ、第一の円筒部の内径と前記一方の軸の外径との差は、第二の円筒部の内径と前記他方の軸の外径との差よりも小さいことを特徴とする請求項9に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項11】
前記第二の円筒部には、前記駆動軸と前記回転部材軸が係合する際に前記溝に前記突起が係合するように山が1つのテーパ又は高さが異なる2つの山のテーパが設けられていることを特徴とする請求項10に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項12】
前記駆動連結部材の駆動軸の側と回転部材軸の側の2つの溝部と孔部の位相関係が直交の関係であることを特徴とする請求項8から請求項11のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項13】
前記回転部材は像担持体にトナー像を形成するための現像スリーブであること特徴とする請求項8から請求項12のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項14】
前記回転部材は像担持体を帯電器のスリーブであること特徴とする請求項8から請求項13のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項1】
回転可能な像担持体と像担持体に画像を形成するために回転軸を有する回転部材とが一体となっており、画像形成装置に着脱可能である画像形成部と、画像形成装置に設けられ、像担持体と嵌合する像担持体軸と、回転部材に駆動力を与えるための画像形成装置に設けられた駆動軸と、前記駆動軸から前記回転部材軸に駆動力を伝達する駆動連結部材と、を有する画像形成装置において、
像担持体軸を像担持体に嵌合させることにより画像形成部の画像形成装置に対する位置が決められ、前記駆動連結部材は前記駆動軸又は前記回転部材軸の一方の軸に軸方向と軸の周方向と軸の半径方向とに自由度をもって取り付けられ、他方の軸は軸の半径方向及び軸方向に自由度をもって前記駆動連結部材に係合することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記駆動連結部材に設けられる第一の円筒部に対して前記一方の軸はピンでそれぞれの自由度をもって取り付けられることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記他方の軸は前記駆動連結部材に設けられる第二の円筒部に取り付けられ、第一の円筒部の内径と前記一方の軸の外径との差は、第二の円筒部の内径と前記他方の軸の外径との差よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記第二の円筒部には、前記駆動軸と前記回転部材軸が係合する際に前記溝に前記突起が係合するように山が1つのテーパ又は高さが異なる2つの山のテーパが設けられていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記駆動連結部材の駆動軸の側と回転部材軸の側の2つの溝部と孔部の位相関係が直交の関係であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記回転部材はトナー像を形成するための現像スリーブであること特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記回転部材は像担持体を帯電器のスリーブであること特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項8】
回転可能な像担持体と、像担持体に画像を形成するために回転軸を有する回転部材と、前記回転軸に取り付けられており、画像形成装置の駆動軸から前記回転軸に駆動力を伝達する駆動連結部材と、を有し、画像形成装置に設けられている像担持体軸を前記像担持体に嵌合させて、前記駆動軸と前記駆動連結部材とを係合させて画像形成装置に装着が可能であるプロセスカートリッジにおいて、
像担持体軸を像担持体に嵌合させることにより画像形成部の画像形成装置に対する位置が決められ、駆動軸は軸の半径方向及び軸方向に自由度をもって前記駆動連結部材に係合し、前記駆動連結部材は前記回転部材軸の軸方向と軸の周方向と軸の半径方向とに自由度をもって取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項9】
前記駆動連結部材に設けられる第一の円筒部に対して前記回転部材軸はピンでそれぞれの自由度をもって取り付けられることを特徴とする請求項8記載のプロセスカートリッジ。
【請求項10】
前記駆動軸は前記駆動連結部材に設けられる第二の円筒部に取り付けられ、第一の円筒部の内径と前記一方の軸の外径との差は、第二の円筒部の内径と前記他方の軸の外径との差よりも小さいことを特徴とする請求項9に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項11】
前記第二の円筒部には、前記駆動軸と前記回転部材軸が係合する際に前記溝に前記突起が係合するように山が1つのテーパ又は高さが異なる2つの山のテーパが設けられていることを特徴とする請求項10に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項12】
前記駆動連結部材の駆動軸の側と回転部材軸の側の2つの溝部と孔部の位相関係が直交の関係であることを特徴とする請求項8から請求項11のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項13】
前記回転部材は像担持体にトナー像を形成するための現像スリーブであること特徴とする請求項8から請求項12のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項14】
前記回転部材は像担持体を帯電器のスリーブであること特徴とする請求項8から請求項13のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公開番号】特開2007−240007(P2007−240007A)
【公開日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−153804(P2007−153804)
【出願日】平成19年6月11日(2007.6.11)
【分割の表示】特願2000−233915(P2000−233915)の分割
【原出願日】平成12年8月2日(2000.8.2)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年6月11日(2007.6.11)
【分割の表示】特願2000−233915(P2000−233915)の分割
【原出願日】平成12年8月2日(2000.8.2)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
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