駆動伝達構造及びそれを用いた画像形成装置
【課題】 駆動源に連結された駆動側回転軸と、回転駆動力を伝達される被駆動側部材との連結に対して、連結点でのブレ、振動や騒音を低減し、長寿命化をはかる駆動伝達構造及びそれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 駆動源と連結された駆動側回転軸２５と、駆動側回転軸２５に連結される嵌合部２４を有する感光体２０と、を備え、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形が内接する正三角形を形成することを特徴とする。
【解決手段】 駆動源と連結された駆動側回転軸２５と、駆動側回転軸２５に連結される嵌合部２４を有する感光体２０と、を備え、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形が内接する正三角形を形成することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの回転駆動力を駆動側回転軸から着脱可能な被駆動側部材に伝達する駆動伝達構造及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源からの回転駆動力を駆動側回転軸から着脱可能な被駆動側部材に伝達する構造として、複数の角部を有する非円形のねじれた穴と、断面が複数の角部を有する非円形のねじれた突起を有し、その穴と突起が嵌合する構造が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８７５２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、嵌合部の作用点は、点接触であるので、衝撃が多くなり振動や騒音の原因となっていた。また、ねじれた穴と突起の嵌合では、任意の断面では、すべての角で接触していても連続断面を取ると線接触にならない不安定な構造となる可能性が高い。
【０００４】
本発明は上記課題を解決し、駆動源に連結された駆動側回転軸と、回転駆動力を伝達される被駆動側部材との連結に対して、連結点でのブレ、振動や騒音を低減し、長寿命化をはかる駆動伝達構造及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決する駆動伝達構造であって、駆動源と連結された駆動側回転軸と、前記駆動側回転軸に連結される嵌合部を有する被駆動側部材と、を備え、前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成することを特徴とするので、駆動側回転軸と被駆動側部材との嵌合が容易になると共に、駆動側回転軸と被駆動側部材が当接する際の衝撃が軽減され、振動や騒音を低減することができる。また、面接触となるため頂点への応力集中が低減され、寿命を延ばすことができる。
【０００６】
また、前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面で常に前記ルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部を有し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記先端部の形成する前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐形状の先端嵌合部を有することを特徴とするので、回転方向と軸方向の両方に一定の安定した力を発生し、回転時における軸方向ブレを低減することができる。
【０００７】
また、前記嵌合部は樹脂からなり、前記駆動側回転軸は、前記嵌合部より高硬度の部材からなることを特徴とするので、駆動側回転軸が嵌合部をなめらかな曲面で押すような状態となり、駆動側回転軸と被駆動側部材が当接する際の衝撃がさらに軽減され、振動や騒音を低減することができる。
【０００８】
さらに、本発明は上記課題を解決する駆動伝達構造を用いた画像形成装置であって、本体と、本体に対して着脱可能な画像を担持する像担持体と、を備え、前記像担持体は、前記被駆動側部材からなることを特徴とするので、回転時の振動が低減され、駆動伝達構造の振動による画像の乱れを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像形成装置に適用した駆動伝達装置について説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図、図２は画像形成装置の制御ユニットの構成を示したブロック図、図３は画像形成装置のイエローの像形成部を示す断面図、図４は画像形成装置のタンデム構造の像形成ユニット部分である。図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色に対し、同じ構成要素については、各色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋをそれぞれに付して同一番号を用いている。そのうち、イエロー（Ｙ）の構成を示したのが図３である。
【００１１】
まず、画像形成装置について図１乃至図４を参照して説明する。
【００１２】
本実施形態は画像形成装置としてプリンタ１０を例としている。プリンタ１０は、像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、中間転写体の一例としての中間転写ベルト７０、一次転写ユニット６０、バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋ、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、ユーザーへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御し、プリンタとしての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００１３】
像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、像担持体の一例としての感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に潜像やトナー像を形成し、画像を担持する機能を有している。これら４つの像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、所定の方向に列状に配置されている。ここで、像形成部１５Ｙの潜像担持体の一例としての感光体２０Ｙが、４つの感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのうちの中間転写ベルト７０の回転方向上流側において、二次転写部Ｃ１から最も離れており、像形成部１５Ｋの感光体２０Ｋが、４つの感光体のうちの中間転写ベルト７０の回転方向上流側において、二次転写部Ｃ１に最も近い。
【００１４】
そして、像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋの構成は同様であるので、以下においては、４つの像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋのうちの像形成部１５Ｙを例に挙げて説明する。像形成部１５Ｙは、図３に示すように、感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、感光体クリーニングユニット７５Ｙ等を有している。
【００１５】
感光体２０Ｙは、円筒状の基材（具体的には、アルミ材）とその外周面に形成された感光層を有し、該感光層の表面に潜像を担持する。この感光体２０Ｙは、その軸方向の両端部がプリンタ本体１１に回転可能に支持されており、本実施の形態においては、図１中の矢印で示すように時計回りに回転する。
【００１６】
帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。帯電ユニット３０Ｙは、図３に示すように、感光体２０Ｙに対向し該感光体２０Ｙを帯電するための帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３１Ｙに当接して該帯電ローラ３１Ｙの表面をクリーニングするためのクリーニングローラ３５Ｙと、を有している。そして、帯電バイアス供給部１２１（図２）から直流電圧と交流電圧が重畳された帯電バイアスが帯電ローラ３１Ｙに供給されると、該帯電ローラ３１Ｙと感光体２０Ｙとの間で放電が生じ、その結果、感光体２０Ｙが帯電する。
【００１７】
帯電ローラ３１Ｙは、金属の軸の表面に導電性の塗料が塗布された構成となっている。また、帯電ローラ３１Ｙは、その軸方向の両端部に感光体２０Ｙに当接するテープ（不図示）が取り付けられている。このテープの外径は、帯電ローラ３１Ｙの中央部の外径よりも大きいので、該中央部と感光体２０Ｙとの間に間隙が形成されている。このため、帯電ローラ３１Ｙは、いわゆる非接触帯電方式にて感光体２０Ｙを帯電する。
【００１８】
露光ユニット４０Ｙは、レーザーを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット４０Ｙは、例えば、半導体レーザー、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザーを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。
【００１９】
イエロー現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、現像部Ａ１にて現像剤の一例であるイエロー（Ｙ）トナーを用いてイエロートナー像として可視化するための装置である。このイエロー現像ユニット５０Ｙは、図３に示すように、イエロートナーを収容するためのトナー収容部５１Ｙと、該イエロートナーを担持して感光体２０Ｙ上の潜像を現像するための現像剤担持体の一例としての現像ローラ５２Ｙと、トナー収容部５１Ｙのトナーを現像ローラ５２Ｙに供給するための供給ローラ５３Ｙと、現像ローラ５２Ｙに担持されたイエロートナーを帯電させる（本実施形態においては、トナーを負帯電させる）ための規制ブレード（不図示）と、を有している。
【００２０】
そして、現像ローラ５２Ｙは感光体２０Ｙと空隙を介して対向しており、現像バイアス供給部１２２（図２）より直流電圧と交流電圧が重畳された現像バイアスが現像ローラ５２Ｙに供給されると、現像ローラ５２Ｙと感光体２０Ｙとの間に電界が形成され、感光体２０Ｙ上の潜像が現像される。
【００２１】
中間転写ベルト７０は、４つの感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに担持された互いに色が異なるトナー像（トナー）を媒体（紙、フィルム、布等）に転写して該媒体に画像を形成する際の中間媒体であり、トナー像を担持した状態で図１の矢印の示す方向に回転して該トナー像を移動させる。また、中間転写ベルト７０は、該中間転写ベルト７０の回転方向に沿って設けられた感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに当接しており、中間転写ベルト７０と該感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋとの当接部には、該感光体上のトナー像が中間転写ベルト７０に転写される一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が形成されている。
【００２２】
一次転写ユニット６０は、バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋと協働して、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト７０に転写（以下、一次転写ともいう）するための装置である。この一次転写ユニット６０は中間転写ベルト７０に当接しており、電圧供給部１２３の一次転写ユニット６０を介して転写電圧である一次転写バイアスを中間転写ベルト７０に供給する。
【００２３】
ここで、一次転写バイアスは、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上のトナーを一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４にて中間転写ベルト７０へ向かわせるための電圧である。また、この一次転写バイアスは、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上のトナーの帯電極性（マイナスの極性）とは逆極性の電圧である。そして、中間転写ベルト７０に一次転写バイアスが供給されると、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４において、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと中間転写ベルト７０との間に電界が形成される。
【００２４】
バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋは、４つの像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋの各々の感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに中間転写ベルト７０を介して当接する。そして、バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋが中間転写ベルト７０を介して感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに当接し、かつ、上述したように、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４において、該感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと中間転写ベルト７０との間に電界が形成されると、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４において、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上にトナー像が順次中間転写ベルト７０に一次転写される。これにより、中間転写ベルト７０にフルカラートナー像が形成される。
【００２５】
感光体クリーニングユニット７５Ｙは、一次転写ユニット６０によって中間転写ベルト７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残されたトナーを除去して回収するための装置である。この感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体クリーニングブレード７６Ｙを有している。この感光体クリーニングブレード７６Ｙは、その先端が感光体２０Ｙの表面に当接して、中間転写ベルト７０に転写されずに感光体２０Ｙ上に残されたトナー像（トナー）を除去する。
【００２６】
二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を媒体に転写（以下、二次転写ともいう）するための装置である。二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０に離当接可能な二次転写部材の一例としての二次転写ローラ８２は、中間転写ベルト７０の回転に伴い、二次転写部Ｃ１に移動したトナー像（トナー）を媒体に転写するためのものである。具体的には、二次転写ローラ８２に二次転写バイアス供給部１２４（図２）から二次転写バイアスが供給されると、二次転写部Ｃ１において、中間転写ベルト７０と二次転写ローラ８２との間に電界が形成され、中間転写ベルト７０上のトナー像が媒体に二次転写される。
【００２７】
定着ユニット９０は、媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を、加熱加圧して媒体に融着させて永久像とするための装置である。定着ユニット９０は、定着ローラ９０ａと、加圧ローラ９０ｂを有している。定着ローラ９０ａは、媒体上のトナー像を加熱して、該トナー像を媒体に融着させるためのものである。加圧ローラ９０ｂは、定着ローラ９０ａと協働して、媒体上のトナー像を加圧するためのものである。
【００２８】
また、プリンタ１０の下部から上部にわたって、給紙トレイ９２の媒体を排紙トレイ９８まで搬送するための媒体搬送経路１３が形成されている。この媒体搬送経路１３は、多数のガイド部材によって構成されている。また、媒体搬送経路１３上には、それぞれ媒体を搬送する機能を有する。給紙ローラ９４ａ、レジローラ９４ｂ及び排紙ローラ９４ｃ等の複数のローラが配置されている。
【００２９】
制御ユニット１００は、図２に示すようにメインコントローラ１０１と、ユニットコントローラ１０２とで構成され、メインコントローラ１０１には画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ１０２が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
【００３０】
次に、このように構成されたプリンタ１０のカラー画像形成動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。
【００３１】
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づくユニットコントローラ１０２の制御により感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋに備えられた現像ローラ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ及び中間転写ベルト７０等が回転する。
【００３２】
感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ（詳しくは、帯電バイアスが供給された帯電ローラ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ）により順次帯電される。感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの帯電された領域は、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋによって、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。
【００３３】
感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転に伴って現像部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に至り、現像ユニット５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ（詳しくは、現像ローラ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ）によってトナー像として現像される。これにより、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に単色トナー像が形成される。なお、現像の際、現像ローラ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋには、現像バイアスが供給される。
【００３４】
感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に形成された単色トナー像は、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転に伴って、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に至り、一次転写ユニット６０とバックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋとによって、中間転写ベルト７０に一次転写される。この際、中間転写ベルト７０には、一次転写バイアスが供給される。この結果、各々の感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に形成された４色のトナー像は、中間転写ベルト７０に順次重なり合うように一次転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。
【００３５】
中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト７０の回転に伴って、二次転写部Ｃ１に至り、二次転写ユニット８０の二次転写ローラ８２によって媒体に二次転写される。なお、媒体は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４ａ、レジストローラ９４ｂを介して二次転写部Ｃ１へ搬送された媒体を挟持するとともに、該二次転写ローラ８２に二次転写バイアスが供給される。
【００３６】
フルカラートナー像が二次転写された媒体は、定着ユニット９０内へ搬送されると、定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂの間を、該定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂに挟持された状態で通過する。この際、定着ローラ９０ａ及び加圧ローラ９０ｂが媒体上のフルカラートナー像を加熱加圧することにより、該フルカラートナー像は、媒体に融着される。そして、フルカラートナー像が融着された媒体は、排紙ローラ９４ｃを介して、排紙トレイ９８へ搬送される。
【００３７】
一方、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４にて中間転写ベルト７０に一次転写されずに感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に残留するトナーは、感光体クリーニングブレード７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｋによって除去される。
【００３８】
次に、制御ユニット１００の構成について、図２を参照に説明する。制御ユニット１００のメインコントローラ１０１は、インターフェイス１１２を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１１３を備えている。
【００３９】
ユニットコントローラ１０２は、装置本体１１の各ユニット（感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、帯電ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、露光ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ、一次転写ユニット６０、中間転写ベルト７０、感光体クリーニングユニット７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、表示ユニット９５）と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、メインコントローラ１０１から入力される信号に基づいて、各ユニットを制御する。
【００４０】
図５は本発明の実施形態に係る駆動伝達構造の連結前の状態を示す正面図である。図中、２０は被駆動側部材の一例としての感光体、２１は感光体ドラム、２２は被駆動側回転軸の一例としての感光体回転軸、２３はケース、２４は嵌合部、２５は駆動側回転軸である。
【００４１】
感光体２０は、感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１と一体に回転する被駆動側部材回転軸の一例としての感光体回転軸２２と、軸受け等を介して感光体ドラム２１を支持するケース２３と、感光体ドラム２１に設けられ、樹脂等からなり、駆動側回転軸２５を嵌合する嵌合部２４と、を有する。
【００４２】
図６は駆動側回転軸を示す斜視図、図７は軸部を示す断面図、図８は先端部を示す斜視図である。駆動側回転軸２５は、図示しない駆動源に連結され、金属又は感光体２０の嵌合部２４より高硬度の樹脂等からなり、軸部２５ａ、先端部２５ｂを有する。
【００４３】
軸部２５ａは、辺Ａ，Ｂ，Ｃからなり、軸方向に垂直な断面で、頂点Ａ，Ｂ，Ｃ及び円弧ＡＢ，ＢＣ，ＣＡを有し、図７に示すように、ルーローの三角形を形成する。ルーローの三角形は、正三角形の頂点Ａ，Ｂ，Ｃを中心に、半径がその正三角形の１辺の長さｒとなる円弧ＡＢ，ＢＣ，ＣＡで結んでできる形である。
【００４４】
先端部２５ｂは、図８に示すように、頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、辺ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ及び円弧ＡＢ，ＢＣ，ＣＡを有し、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成する。
【００４５】
図９は感光体２０の嵌合部２４を示す図である。嵌合部２４は、駆動側回転軸２５の軸部２５ａと嵌合する軸嵌合部２４ａと、駆動側回転軸２５の先端部２５ｂと嵌合する先端嵌合部２４ｂとを有する。軸嵌合部２４ａは、辺Ａ'，Ｂ'，Ｃ'からなり、軸方向に垂直な断面で、頂点Ａ'，Ｂ'，Ｃ'及びこれら頂点を結んだ辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'からなる断面正三角形状の穴で形成される。また、先端嵌合部２４ｂは、頂点Ａ'，Ｂ'，Ｃ'，Ｄ'及びこれら頂点を結んだ辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'，Ｄ' Ａ'，Ｄ'Ｂ'，Ｄ'Ｃ'からなる三角錐又は正三角錐の穴で形成される。
【００４６】
このような構成の駆動伝達構造における駆動側回転軸２５と嵌合部２４との嵌合状態について説明する。図１０は嵌合状態の駆動伝達構造における駆動側回転軸と嵌合部を示す斜視図、図１１は嵌合状態の駆動伝達構造における軸部と軸嵌合部を示す断面図、図１２は嵌合状態の駆動伝達構造における先端部と先端嵌合部を示す断面図である。
【００４７】
図１０に示すように、駆動側回転軸２５は、嵌合部２４に挿入され、嵌合される。嵌合部２４の軸嵌合部２４ａは、軸方向に垂直な断面で軸部２５ａを形成するルーローの三角形が内接する正三角形を形成する。
【００４８】
この状態では、軸部２５ａの辺Ａ，Ｂ，Ｃが軸嵌合部２４ａの辺Ａ'とＢ'の間の面，辺Ｂ'とＣ'の間の面，辺Ｃ'とＡ' の間の面に当接線ｓ，ｔ，ｕで当接する。すなわち、図１１に示すように、軸方向に垂直な断面で表すと、軸部２５ａの頂点Ａ，Ｂ，Ｃが、それぞれ軸嵌合部２４ａの辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'に当接点ｓ，ｔ，ｕで当接する。
【００４９】
また、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面で常にルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部２５ｂを有し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面で先端部２５ｂの形成するルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐又は正三角錐形状の先端嵌合部２４ｂを有する。
【００５０】
したがって、先端部２５ｂの辺ＤＡ，ＤＢ，ＤＣが、それぞれ先端嵌合部２４ｂの面Ａ'Ｂ'Ｄ'、面Ｂ'Ｃ'Ｄ'、面Ｃ'Ａ'Ｄ'に当接線Ｓ，Ｔ，Ｕで当接する。すなわち、図１２に示すように、軸方向に垂直な断面で表すと、先端部２５ｂの頂点ＤＡ，ＤＢ，ＤＣが、それぞれ軸嵌合部２４ａの辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'に当接点Ｓ，Ｔ，Ｕで当接する。
【００５１】
ここで、駆動側回転軸２５は、金属又は感光体２０の嵌合部２４より高硬度の樹脂等からなるので、当接線ｓ，ｔ，ｕ及びＳ，Ｔ，Ｕでは、駆動側回転軸２５が感光体２０の嵌合部２４をなめらかな曲面で押すような状態となる。
【００５２】
このように、駆動源と連結された駆動側回転軸２５と、駆動側回転軸２５に連結される嵌合部２４を有する感光体２０と、を備え、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形が内接する正三角形を形成するので、駆動側回転軸２５と感光体２０との嵌合が容易になると共に、駆動側回転軸２５と感光体２０が当接する際の衝撃が軽減され、振動や騒音を低減することができる。また、頂点への応力集中が低減され、寿命を延ばすことができる。
【００５３】
また、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面で常にルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部２５ｂを有し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面で先端部２５ｂの形成するルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐形状の先端嵌合部２４ｂを有することを特徴とするので、回転方向と軸方向の両方に一定の安定した力を発生し、回転時における軸方向ブレを低減することができる。
【００５４】
また、嵌合部２４は樹脂からなり、駆動側回転軸２５は、嵌合部２４より高硬度の部材からなることを特徴とするので、駆動側回転軸２５が嵌合部２４をなめらかな曲面で押すような状態となり、駆動側回転軸２５と感光体２０が当接する際の衝撃がさらに軽減され、振動や騒音を低減することができる。
【００５５】
さらに、本発明は上記課題を解決する駆動伝達構造を用いた画像形成装置であって、本体１１と、本体１１に対して着脱可能な画像を担持する像担持体２０と、を備え、像担持体２０は、感光体２０からなることを特徴とするので、回転時の振動が低減され、駆動伝達構造の振動による画像の乱れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態の駆動伝達装置を備えた画像形成装置を示す図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置の制御ユニットの構成を示した図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置の像形成部を示す図である。
【図４】本実施形態の画像形成装置のタンデム構造の像形成ユニット部分を示す図である。
【図５】駆動伝達構造の連結前の状態を示す正面図である。
【図６】駆動側回転軸を示す斜視図である。
【図７】軸部を示す断面図である。
【図８】先端部を示す斜視図である。
【図９】感光体の嵌合部を示す図である。
【図１０】嵌合状態の駆動伝達構造における駆動側回転軸と嵌合部を示す斜視図である。
【図１１】嵌合状態の駆動伝達構造における軸部と軸嵌合部を示す断面図である。
【図１２】嵌合状態の駆動伝達構造における先端部と先端嵌合部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…プリンタ、１１…プリンタ本体、２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ…感光体，像担持体（被駆動側部材）、２１…感光体ドラム、２２…感光体回転軸（被駆動側回転軸）、２３…ケース、２４…嵌合部、２４ａ…軸嵌合部、２４ｂ…先端嵌合部、２５…駆動側回転軸、２５ａ…軸部、２５ｂ…先端部、３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ…帯電ユニット、４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ…露光ユニット、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ…現像ユニット、５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ…現像ローラ（現像剤担持体）、６０…一次転写ユニット、７０…中間転写ベルト（中間転写体）、８０…二次転写ユニット、９０…定着ユニット、１００…制御ユニット、１３０…センサユニット（検知手段）、１３４…位置決め部材（位置決め手段）、１３５…バネ（付勢手段）、１４０…センサユニット支持部材（支持手段）、１７０…ベルトユニット（中間転写ユニット）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの回転駆動力を駆動側回転軸から着脱可能な被駆動側部材に伝達する駆動伝達構造及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源からの回転駆動力を駆動側回転軸から着脱可能な被駆動側部材に伝達する構造として、複数の角部を有する非円形のねじれた穴と、断面が複数の角部を有する非円形のねじれた突起を有し、その穴と突起が嵌合する構造が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８７５２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、嵌合部の作用点は、点接触であるので、衝撃が多くなり振動や騒音の原因となっていた。また、ねじれた穴と突起の嵌合では、任意の断面では、すべての角で接触していても連続断面を取ると線接触にならない不安定な構造となる可能性が高い。
【０００４】
本発明は上記課題を解決し、駆動源に連結された駆動側回転軸と、回転駆動力を伝達される被駆動側部材との連結に対して、連結点でのブレ、振動や騒音を低減し、長寿命化をはかる駆動伝達構造及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決する駆動伝達構造であって、駆動源と連結された駆動側回転軸と、前記駆動側回転軸に連結される嵌合部を有する被駆動側部材と、を備え、前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成することを特徴とするので、駆動側回転軸と被駆動側部材との嵌合が容易になると共に、駆動側回転軸と被駆動側部材が当接する際の衝撃が軽減され、振動や騒音を低減することができる。また、面接触となるため頂点への応力集中が低減され、寿命を延ばすことができる。
【０００６】
また、前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面で常に前記ルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部を有し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記先端部の形成する前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐形状の先端嵌合部を有することを特徴とするので、回転方向と軸方向の両方に一定の安定した力を発生し、回転時における軸方向ブレを低減することができる。
【０００７】
また、前記嵌合部は樹脂からなり、前記駆動側回転軸は、前記嵌合部より高硬度の部材からなることを特徴とするので、駆動側回転軸が嵌合部をなめらかな曲面で押すような状態となり、駆動側回転軸と被駆動側部材が当接する際の衝撃がさらに軽減され、振動や騒音を低減することができる。
【０００８】
さらに、本発明は上記課題を解決する駆動伝達構造を用いた画像形成装置であって、本体と、本体に対して着脱可能な画像を担持する像担持体と、を備え、前記像担持体は、前記被駆動側部材からなることを特徴とするので、回転時の振動が低減され、駆動伝達構造の振動による画像の乱れを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像形成装置に適用した駆動伝達装置について説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図、図２は画像形成装置の制御ユニットの構成を示したブロック図、図３は画像形成装置のイエローの像形成部を示す断面図、図４は画像形成装置のタンデム構造の像形成ユニット部分である。図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色に対し、同じ構成要素については、各色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋをそれぞれに付して同一番号を用いている。そのうち、イエロー（Ｙ）の構成を示したのが図３である。
【００１１】
まず、画像形成装置について図１乃至図４を参照して説明する。
【００１２】
本実施形態は画像形成装置としてプリンタ１０を例としている。プリンタ１０は、像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、中間転写体の一例としての中間転写ベルト７０、一次転写ユニット６０、バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋ、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、ユーザーへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御し、プリンタとしての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００１３】
像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、像担持体の一例としての感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に潜像やトナー像を形成し、画像を担持する機能を有している。これら４つの像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、所定の方向に列状に配置されている。ここで、像形成部１５Ｙの潜像担持体の一例としての感光体２０Ｙが、４つの感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのうちの中間転写ベルト７０の回転方向上流側において、二次転写部Ｃ１から最も離れており、像形成部１５Ｋの感光体２０Ｋが、４つの感光体のうちの中間転写ベルト７０の回転方向上流側において、二次転写部Ｃ１に最も近い。
【００１４】
そして、像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋの構成は同様であるので、以下においては、４つの像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋのうちの像形成部１５Ｙを例に挙げて説明する。像形成部１５Ｙは、図３に示すように、感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、感光体クリーニングユニット７５Ｙ等を有している。
【００１５】
感光体２０Ｙは、円筒状の基材（具体的には、アルミ材）とその外周面に形成された感光層を有し、該感光層の表面に潜像を担持する。この感光体２０Ｙは、その軸方向の両端部がプリンタ本体１１に回転可能に支持されており、本実施の形態においては、図１中の矢印で示すように時計回りに回転する。
【００１６】
帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。帯電ユニット３０Ｙは、図３に示すように、感光体２０Ｙに対向し該感光体２０Ｙを帯電するための帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３１Ｙに当接して該帯電ローラ３１Ｙの表面をクリーニングするためのクリーニングローラ３５Ｙと、を有している。そして、帯電バイアス供給部１２１（図２）から直流電圧と交流電圧が重畳された帯電バイアスが帯電ローラ３１Ｙに供給されると、該帯電ローラ３１Ｙと感光体２０Ｙとの間で放電が生じ、その結果、感光体２０Ｙが帯電する。
【００１７】
帯電ローラ３１Ｙは、金属の軸の表面に導電性の塗料が塗布された構成となっている。また、帯電ローラ３１Ｙは、その軸方向の両端部に感光体２０Ｙに当接するテープ（不図示）が取り付けられている。このテープの外径は、帯電ローラ３１Ｙの中央部の外径よりも大きいので、該中央部と感光体２０Ｙとの間に間隙が形成されている。このため、帯電ローラ３１Ｙは、いわゆる非接触帯電方式にて感光体２０Ｙを帯電する。
【００１８】
露光ユニット４０Ｙは、レーザーを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット４０Ｙは、例えば、半導体レーザー、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザーを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。
【００１９】
イエロー現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、現像部Ａ１にて現像剤の一例であるイエロー（Ｙ）トナーを用いてイエロートナー像として可視化するための装置である。このイエロー現像ユニット５０Ｙは、図３に示すように、イエロートナーを収容するためのトナー収容部５１Ｙと、該イエロートナーを担持して感光体２０Ｙ上の潜像を現像するための現像剤担持体の一例としての現像ローラ５２Ｙと、トナー収容部５１Ｙのトナーを現像ローラ５２Ｙに供給するための供給ローラ５３Ｙと、現像ローラ５２Ｙに担持されたイエロートナーを帯電させる（本実施形態においては、トナーを負帯電させる）ための規制ブレード（不図示）と、を有している。
【００２０】
そして、現像ローラ５２Ｙは感光体２０Ｙと空隙を介して対向しており、現像バイアス供給部１２２（図２）より直流電圧と交流電圧が重畳された現像バイアスが現像ローラ５２Ｙに供給されると、現像ローラ５２Ｙと感光体２０Ｙとの間に電界が形成され、感光体２０Ｙ上の潜像が現像される。
【００２１】
中間転写ベルト７０は、４つの感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに担持された互いに色が異なるトナー像（トナー）を媒体（紙、フィルム、布等）に転写して該媒体に画像を形成する際の中間媒体であり、トナー像を担持した状態で図１の矢印の示す方向に回転して該トナー像を移動させる。また、中間転写ベルト７０は、該中間転写ベルト７０の回転方向に沿って設けられた感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに当接しており、中間転写ベルト７０と該感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋとの当接部には、該感光体上のトナー像が中間転写ベルト７０に転写される一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が形成されている。
【００２２】
一次転写ユニット６０は、バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋと協働して、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト７０に転写（以下、一次転写ともいう）するための装置である。この一次転写ユニット６０は中間転写ベルト７０に当接しており、電圧供給部１２３の一次転写ユニット６０を介して転写電圧である一次転写バイアスを中間転写ベルト７０に供給する。
【００２３】
ここで、一次転写バイアスは、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上のトナーを一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４にて中間転写ベルト７０へ向かわせるための電圧である。また、この一次転写バイアスは、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上のトナーの帯電極性（マイナスの極性）とは逆極性の電圧である。そして、中間転写ベルト７０に一次転写バイアスが供給されると、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４において、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと中間転写ベルト７０との間に電界が形成される。
【００２４】
バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋは、４つの像形成部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋの各々の感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに中間転写ベルト７０を介して当接する。そして、バックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋが中間転写ベルト７０を介して感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに当接し、かつ、上述したように、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４において、該感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと中間転写ベルト７０との間に電界が形成されると、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４において、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上にトナー像が順次中間転写ベルト７０に一次転写される。これにより、中間転写ベルト７０にフルカラートナー像が形成される。
【００２５】
感光体クリーニングユニット７５Ｙは、一次転写ユニット６０によって中間転写ベルト７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残されたトナーを除去して回収するための装置である。この感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体クリーニングブレード７６Ｙを有している。この感光体クリーニングブレード７６Ｙは、その先端が感光体２０Ｙの表面に当接して、中間転写ベルト７０に転写されずに感光体２０Ｙ上に残されたトナー像（トナー）を除去する。
【００２６】
二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を媒体に転写（以下、二次転写ともいう）するための装置である。二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０に離当接可能な二次転写部材の一例としての二次転写ローラ８２は、中間転写ベルト７０の回転に伴い、二次転写部Ｃ１に移動したトナー像（トナー）を媒体に転写するためのものである。具体的には、二次転写ローラ８２に二次転写バイアス供給部１２４（図２）から二次転写バイアスが供給されると、二次転写部Ｃ１において、中間転写ベルト７０と二次転写ローラ８２との間に電界が形成され、中間転写ベルト７０上のトナー像が媒体に二次転写される。
【００２７】
定着ユニット９０は、媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を、加熱加圧して媒体に融着させて永久像とするための装置である。定着ユニット９０は、定着ローラ９０ａと、加圧ローラ９０ｂを有している。定着ローラ９０ａは、媒体上のトナー像を加熱して、該トナー像を媒体に融着させるためのものである。加圧ローラ９０ｂは、定着ローラ９０ａと協働して、媒体上のトナー像を加圧するためのものである。
【００２８】
また、プリンタ１０の下部から上部にわたって、給紙トレイ９２の媒体を排紙トレイ９８まで搬送するための媒体搬送経路１３が形成されている。この媒体搬送経路１３は、多数のガイド部材によって構成されている。また、媒体搬送経路１３上には、それぞれ媒体を搬送する機能を有する。給紙ローラ９４ａ、レジローラ９４ｂ及び排紙ローラ９４ｃ等の複数のローラが配置されている。
【００２９】
制御ユニット１００は、図２に示すようにメインコントローラ１０１と、ユニットコントローラ１０２とで構成され、メインコントローラ１０１には画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ１０２が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
【００３０】
次に、このように構成されたプリンタ１０のカラー画像形成動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。
【００３１】
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づくユニットコントローラ１０２の制御により感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋに備えられた現像ローラ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ及び中間転写ベルト７０等が回転する。
【００３２】
感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ（詳しくは、帯電バイアスが供給された帯電ローラ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ）により順次帯電される。感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの帯電された領域は、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋによって、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。
【００３３】
感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転に伴って現像部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に至り、現像ユニット５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ（詳しくは、現像ローラ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ）によってトナー像として現像される。これにより、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に単色トナー像が形成される。なお、現像の際、現像ローラ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋには、現像バイアスが供給される。
【００３４】
感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に形成された単色トナー像は、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転に伴って、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に至り、一次転写ユニット６０とバックアップローラ６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋとによって、中間転写ベルト７０に一次転写される。この際、中間転写ベルト７０には、一次転写バイアスが供給される。この結果、各々の感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に形成された４色のトナー像は、中間転写ベルト７０に順次重なり合うように一次転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。
【００３５】
中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト７０の回転に伴って、二次転写部Ｃ１に至り、二次転写ユニット８０の二次転写ローラ８２によって媒体に二次転写される。なお、媒体は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４ａ、レジストローラ９４ｂを介して二次転写部Ｃ１へ搬送された媒体を挟持するとともに、該二次転写ローラ８２に二次転写バイアスが供給される。
【００３６】
フルカラートナー像が二次転写された媒体は、定着ユニット９０内へ搬送されると、定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂの間を、該定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂに挟持された状態で通過する。この際、定着ローラ９０ａ及び加圧ローラ９０ｂが媒体上のフルカラートナー像を加熱加圧することにより、該フルカラートナー像は、媒体に融着される。そして、フルカラートナー像が融着された媒体は、排紙ローラ９４ｃを介して、排紙トレイ９８へ搬送される。
【００３７】
一方、一次転写部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４にて中間転写ベルト７０に一次転写されずに感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ上に残留するトナーは、感光体クリーニングブレード７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｋによって除去される。
【００３８】
次に、制御ユニット１００の構成について、図２を参照に説明する。制御ユニット１００のメインコントローラ１０１は、インターフェイス１１２を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１１３を備えている。
【００３９】
ユニットコントローラ１０２は、装置本体１１の各ユニット（感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、帯電ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、露光ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ、一次転写ユニット６０、中間転写ベルト７０、感光体クリーニングユニット７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｋ、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、表示ユニット９５）と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、メインコントローラ１０１から入力される信号に基づいて、各ユニットを制御する。
【００４０】
図５は本発明の実施形態に係る駆動伝達構造の連結前の状態を示す正面図である。図中、２０は被駆動側部材の一例としての感光体、２１は感光体ドラム、２２は被駆動側回転軸の一例としての感光体回転軸、２３はケース、２４は嵌合部、２５は駆動側回転軸である。
【００４１】
感光体２０は、感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１と一体に回転する被駆動側部材回転軸の一例としての感光体回転軸２２と、軸受け等を介して感光体ドラム２１を支持するケース２３と、感光体ドラム２１に設けられ、樹脂等からなり、駆動側回転軸２５を嵌合する嵌合部２４と、を有する。
【００４２】
図６は駆動側回転軸を示す斜視図、図７は軸部を示す断面図、図８は先端部を示す斜視図である。駆動側回転軸２５は、図示しない駆動源に連結され、金属又は感光体２０の嵌合部２４より高硬度の樹脂等からなり、軸部２５ａ、先端部２５ｂを有する。
【００４３】
軸部２５ａは、辺Ａ，Ｂ，Ｃからなり、軸方向に垂直な断面で、頂点Ａ，Ｂ，Ｃ及び円弧ＡＢ，ＢＣ，ＣＡを有し、図７に示すように、ルーローの三角形を形成する。ルーローの三角形は、正三角形の頂点Ａ，Ｂ，Ｃを中心に、半径がその正三角形の１辺の長さｒとなる円弧ＡＢ，ＢＣ，ＣＡで結んでできる形である。
【００４４】
先端部２５ｂは、図８に示すように、頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、辺ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ及び円弧ＡＢ，ＢＣ，ＣＡを有し、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成する。
【００４５】
図９は感光体２０の嵌合部２４を示す図である。嵌合部２４は、駆動側回転軸２５の軸部２５ａと嵌合する軸嵌合部２４ａと、駆動側回転軸２５の先端部２５ｂと嵌合する先端嵌合部２４ｂとを有する。軸嵌合部２４ａは、辺Ａ'，Ｂ'，Ｃ'からなり、軸方向に垂直な断面で、頂点Ａ'，Ｂ'，Ｃ'及びこれら頂点を結んだ辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'からなる断面正三角形状の穴で形成される。また、先端嵌合部２４ｂは、頂点Ａ'，Ｂ'，Ｃ'，Ｄ'及びこれら頂点を結んだ辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'，Ｄ' Ａ'，Ｄ'Ｂ'，Ｄ'Ｃ'からなる三角錐又は正三角錐の穴で形成される。
【００４６】
このような構成の駆動伝達構造における駆動側回転軸２５と嵌合部２４との嵌合状態について説明する。図１０は嵌合状態の駆動伝達構造における駆動側回転軸と嵌合部を示す斜視図、図１１は嵌合状態の駆動伝達構造における軸部と軸嵌合部を示す断面図、図１２は嵌合状態の駆動伝達構造における先端部と先端嵌合部を示す断面図である。
【００４７】
図１０に示すように、駆動側回転軸２５は、嵌合部２４に挿入され、嵌合される。嵌合部２４の軸嵌合部２４ａは、軸方向に垂直な断面で軸部２５ａを形成するルーローの三角形が内接する正三角形を形成する。
【００４８】
この状態では、軸部２５ａの辺Ａ，Ｂ，Ｃが軸嵌合部２４ａの辺Ａ'とＢ'の間の面，辺Ｂ'とＣ'の間の面，辺Ｃ'とＡ' の間の面に当接線ｓ，ｔ，ｕで当接する。すなわち、図１１に示すように、軸方向に垂直な断面で表すと、軸部２５ａの頂点Ａ，Ｂ，Ｃが、それぞれ軸嵌合部２４ａの辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'に当接点ｓ，ｔ，ｕで当接する。
【００４９】
また、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面で常にルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部２５ｂを有し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面で先端部２５ｂの形成するルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐又は正三角錐形状の先端嵌合部２４ｂを有する。
【００５０】
したがって、先端部２５ｂの辺ＤＡ，ＤＢ，ＤＣが、それぞれ先端嵌合部２４ｂの面Ａ'Ｂ'Ｄ'、面Ｂ'Ｃ'Ｄ'、面Ｃ'Ａ'Ｄ'に当接線Ｓ，Ｔ，Ｕで当接する。すなわち、図１２に示すように、軸方向に垂直な断面で表すと、先端部２５ｂの頂点ＤＡ，ＤＢ，ＤＣが、それぞれ軸嵌合部２４ａの辺Ａ'Ｂ'，Ｂ'Ｃ'，Ｃ'Ａ'に当接点Ｓ，Ｔ，Ｕで当接する。
【００５１】
ここで、駆動側回転軸２５は、金属又は感光体２０の嵌合部２４より高硬度の樹脂等からなるので、当接線ｓ，ｔ，ｕ及びＳ，Ｔ，Ｕでは、駆動側回転軸２５が感光体２０の嵌合部２４をなめらかな曲面で押すような状態となる。
【００５２】
このように、駆動源と連結された駆動側回転軸２５と、駆動側回転軸２５に連結される嵌合部２４を有する感光体２０と、を備え、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形が内接する正三角形を形成するので、駆動側回転軸２５と感光体２０との嵌合が容易になると共に、駆動側回転軸２５と感光体２０が当接する際の衝撃が軽減され、振動や騒音を低減することができる。また、頂点への応力集中が低減され、寿命を延ばすことができる。
【００５３】
また、駆動側回転軸２５は、軸方向に垂直な断面で常にルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部２５ｂを有し、嵌合部２４は、軸方向に垂直な断面で先端部２５ｂの形成するルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐形状の先端嵌合部２４ｂを有することを特徴とするので、回転方向と軸方向の両方に一定の安定した力を発生し、回転時における軸方向ブレを低減することができる。
【００５４】
また、嵌合部２４は樹脂からなり、駆動側回転軸２５は、嵌合部２４より高硬度の部材からなることを特徴とするので、駆動側回転軸２５が嵌合部２４をなめらかな曲面で押すような状態となり、駆動側回転軸２５と感光体２０が当接する際の衝撃がさらに軽減され、振動や騒音を低減することができる。
【００５５】
さらに、本発明は上記課題を解決する駆動伝達構造を用いた画像形成装置であって、本体１１と、本体１１に対して着脱可能な画像を担持する像担持体２０と、を備え、像担持体２０は、感光体２０からなることを特徴とするので、回転時の振動が低減され、駆動伝達構造の振動による画像の乱れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態の駆動伝達装置を備えた画像形成装置を示す図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置の制御ユニットの構成を示した図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置の像形成部を示す図である。
【図４】本実施形態の画像形成装置のタンデム構造の像形成ユニット部分を示す図である。
【図５】駆動伝達構造の連結前の状態を示す正面図である。
【図６】駆動側回転軸を示す斜視図である。
【図７】軸部を示す断面図である。
【図８】先端部を示す斜視図である。
【図９】感光体の嵌合部を示す図である。
【図１０】嵌合状態の駆動伝達構造における駆動側回転軸と嵌合部を示す斜視図である。
【図１１】嵌合状態の駆動伝達構造における軸部と軸嵌合部を示す断面図である。
【図１２】嵌合状態の駆動伝達構造における先端部と先端嵌合部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…プリンタ、１１…プリンタ本体、２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ…感光体，像担持体（被駆動側部材）、２１…感光体ドラム、２２…感光体回転軸（被駆動側回転軸）、２３…ケース、２４…嵌合部、２４ａ…軸嵌合部、２４ｂ…先端嵌合部、２５…駆動側回転軸、２５ａ…軸部、２５ｂ…先端部、３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ…帯電ユニット、４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ…露光ユニット、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ…現像ユニット、５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ…現像ローラ（現像剤担持体）、６０…一次転写ユニット、７０…中間転写ベルト（中間転写体）、８０…二次転写ユニット、９０…定着ユニット、１００…制御ユニット、１３０…センサユニット（検知手段）、１３４…位置決め部材（位置決め手段）、１３５…バネ（付勢手段）、１４０…センサユニット支持部材（支持手段）、１７０…ベルトユニット（中間転写ユニット）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と連結された駆動側回転軸と、前記駆動側回転軸に連結される嵌合部を有する被駆動側部材と、を備え、前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成することを特徴とする駆動伝達構造。
【請求項２】
前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面で常に前記ルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部を有し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記先端部の形成する前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐形状の先端嵌合部を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達構造。
【請求項３】
前記嵌合部は樹脂からなり、前記駆動側回転軸は、前記嵌合部より高硬度の部材からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動伝達構造。
【請求項４】
本体と、本体に対して着脱可能な画像を担持する像担持体と、を備え、前記像担持体は、前記被駆動側部材からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の駆動伝達構造を用いた画像形成装置。
【請求項１】
駆動源と連結された駆動側回転軸と、前記駆動側回転軸に連結される嵌合部を有する被駆動側部材と、を備え、前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面でルーローの三角形を形成し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成することを特徴とする駆動伝達構造。
【請求項２】
前記駆動側回転軸は、軸方向に垂直な断面で常に前記ルーローの三角形を形成し、先端に向かって小さくなる先端部を有し、前記嵌合部は、軸方向に垂直な断面で前記先端部の形成する前記ルーローの三角形が内接する正三角形を形成する三角錐形状の先端嵌合部を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達構造。
【請求項３】
前記嵌合部は樹脂からなり、前記駆動側回転軸は、前記嵌合部より高硬度の部材からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動伝達構造。
【請求項４】
本体と、本体に対して着脱可能な画像を担持する像担持体と、を備え、前記像担持体は、前記被駆動側部材からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の駆動伝達構造を用いた画像形成装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−３０９８６７（Ｐ２００８−３０９８６７Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５５２４３（Ｐ２００７−１５５２４３）
【出願日】平成１９年６月１２日（２００７．６．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１２日（２００７．６．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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