JP2009134284A - 駆動伝達装置、及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ユニットの抜き差しする時の操作性向上
【解決手段】 装置本体に着脱可能なユニットに、装置本体から回転駆動を受けるカップリングがある。装置本体にもユニットのカップリングと噛み合うカップリングがある。これらのカップリングの少なくとも一方は回転軸に平行な方向に押し込むことができ、カップリングの一方には傾斜面がつけてある。ユニットの着脱時、一方のカップリングが傾斜面で押されて押し込まれることによってカップリング間の噛み合いが解除される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、装置本体に対して着脱可能なユニットに駆動力を伝達するための駆動伝達装置、及び駆動伝達装置を備えた画像形成装置に関する。
近年、電子写真方式のプリンタや複写機などの画像形成装置においては、小型化や操作性の向上が望まれている。
画像形成装置の操作性向上と言う観点から、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを一体にまとめてカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このカートリッジ方式により操作性が一層向上し、現像などの上記プロセス手段のメンテナンスをユーザ自身が容易に行なうことが可能となった。
これと同様に、画像形成装置本体の中間転写体などもユニット構成となり、画像形成装置本体に対して着脱可能とし、操作性、及びメンテナンス性の向上を図っている。
また、画像形成装置本体に対して着脱可能なこれらのユニットへ、駆動を安定して確実に伝達する駆動伝達装置として、図２６に示すような凸部と、それに対応する凹部との組み合わせで行なうカップリングが用いられている。
特許文献１には、カップリング対が開閉するカバーなどに連動し、カバーを開ける操作により、装置本体側のカップリングがユニット側のカップリングから退避することから、カップリング対の連結が外れ、ユニットの着脱を可能とする構成が開示されている。
特開２００５−１５７１１２号公報
しかしながら、カバーの開閉操作と連動し、カップリングを解除、連結するためには、カバーの開閉機構部に加えて、カップリングを解除、連結させるための機構を設ける必要がある。この機構によってカバーの開閉操作性の悪化や、構成が複雑になることによるコストアップを招いていた。
例えば、カップリングを連結、解除するために、リンク機構が開閉カバーに設けてある場合には、カバーを開閉するたびにカップリングの解除、連結が行なわれ、本来必要でないカップリングの解除、連結の負荷をカバーが担うこととなる。ともすると、カップリングを解除、連結するために要する抵抗などの負荷が、カバーを開閉するための操作力に加わってしまう。特に、プロセスカートリッジが４つ並んでいるカラー画像形成装置においては、カップリングを解除、連結するための負荷も大きなものとなり、そのため、カバーを開閉する操作性が悪くなっていた。
また、リンク機構は剛性の高いものが要求される。さらに、リンク機構そのものが大きなものになることやカバーの剛性アップが必要となることから、装置の大型化やコストアップに繋がっていた。
上記課題を解決するための本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に着脱可能なユニットと、前記装置本体に設けられており、駆動源による動力で回転する第１のカップリングと、前記ユニットに設けられており、前記第１のカップリングと噛み合って回転する第２のカップリングと、を有し、
前記第１のカップリングと前記第２のカップリングのうちどちらか一方のカップリングは、凹形状であり、他方のカップリングは前記一方のカップリングに入る凸形状であり、前記凸形状のカップリングの外周部と、前記凹形状のカップリングの内周部、のうち少なくとも一方は傾斜面を有し、前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方は回転軸と平行な方向へ退避可能であり、前記装置本体から前記ユニットを前記第１のカップリングの回転軸に対して垂直な方向へ引抜く際に前記ユニットの離脱方向に働く力によって、前記第２のカップリングの回転軸が、前記第１のカップリングの回転軸よりも前記ユニット離脱方向に移動可能な構造になっており、前記回転軸の移動によって前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方が前記傾斜面に沿って前記回転軸と平行な方向に退避することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の駆動伝達装置は、駆動源による動力で回転する第１のカップリングと、前記第1のカップリングに対して着脱可能であり、前記第１のカップリングと噛み合って回転する第２のカップリングと、を有し、
前記第１のカップリングと前記第２のカップリングのうちどちらか一方のカップリングは、凹形状であり、他方のカップリングは前記一方のカップリングに入る凸形状であり、前記凸形状のカップリングの外周部と、前記凹形状のカップリングの内周部、のうち少なくとも一方は傾斜面を有し、前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方は回転軸と平行な方向へ退避可能であり、前記第１のカップリングと前記第２のカップリングが噛み合った状態から前記第２のカップリングを前記第１のカップリングの回転軸に対して垂直な方向へ引抜く際に前記第２のカップリングの離脱方向に働く力によって、前記第２のカップリングの回転軸が、前記第１のカップリングの回転軸よりも前記ユニット離脱方向に移動可能な構造になっており、前記回転軸の移動によって前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方が前記傾斜面に沿って前記回転軸と平行な方向に退避することを特徴とする。
本発明によれば、装置本体から着脱可能なユニットへの駆動伝達装置であるカップリングの連結・解除が、ユニットの装着・離脱行為に伴って自動的に行われる。
（実施の形態１）
本実施の形態は、装置本体に電子写真方式で４連ドラム方式のカラー画像形成装置を用い、着脱可能なユニットとして中間転写ユニットを用いて説明する。また、本実施の形態では、中間転写ユニット内の一次転写ローラを、対応する感光ドラムから離間させる駆動力を装置本体から伝達するため、駆動伝達装置を用いている。本実施の形態の駆動伝達装置は、第１のカップリングと、第１のカップリングと噛み合って回転する第２のカップリングを有する。
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図１２に従って、画像形成装置、中間転写ユニット、駆動伝達装置の順に説明する。
［画像形成装置］
まず、装置本体１００の構成について説明する。
図１は、本発明に従う画像形成装置の一例を示す断面図である。
（１）トナー像の形成プロセス
トナー像の形成は、感光体である感光ドラム１、帯電ユニットである帯電ローラ２、露光ユニット３、現像ユニット４などにより行なわれる。装置本体１００は４個の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えている。それぞれの感光ドラム１の周囲には、その回転方向に従って、順に、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基いてレーザを照射し感光ドラム１上に静電潜像を形成する露光ユニット３がある。また、感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として顕像化する現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト１２ｅに転写する転写手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがある。更に、転写後の感光ドラム１表面に残った転写後トナーを除去するクリーニング手段８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）などが配設してある。
感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ユニット４、及びクリーニング手段８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）は、各々一体的にカートリッジ化して、プロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）としている。プロセスカートリッジは、各々装置本体１００に着脱可能に構成されている。これら４個のプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは同一構造であるが、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーを用いて異なる色の画像を形成する点で相違している。
プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとクリーニングユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって構成されている。このうち前者の現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、現像ローラ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、現像剤塗布ローラ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、及びトナー容器を有している。後者のクリーニングユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、クリーニング手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、及び転写残トナー容器を有している。
感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、アルミニウム製シリンダの外周面に、有機光導伝体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものであり、その両端部をフランジによって回転自在に支持されている。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの一方の端部に駆動モータ（不図示）から駆動力を伝達することにより、図１の矢印に示す方向時計回り方向に回転駆動する。
帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、ローラ状に形成された導電性ローラである。このローラを感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に当接させると共に、電源回路（不図示）によって帯電電圧を印加して感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面を一様に帯電させる。露光ユニット３は、プロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）の鉛直下方に配置してあり、画像信号に基く露光を感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対して行なう。
トナー容器には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナーが収納してある。
現像ローラ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に隣接して配置してあり、駆動部（不図示）により回転駆動されると共に、電圧を印加することにより、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に現像する。
以上の構成により、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に形成されたトナー像は、順次、中間転写ベルト１２ｅ表面へ一次転写される。その後、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に残ったトナーは、クリーニング手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって除去され、クリーニングユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ内の転写材トナー容器に回収される。
（２）転写材への転写及び、定着プロセス
転写材Ｓへのトナー像の転写は、給紙装置１３によって転写材が二次転写部１５に搬送されて二次転写部１５で行われる。中間転写ユニット１２は、一次転写プロセスにより形成されたトナー像を担持し、トナー像を二次転写部１５まで搬送する。定着装置１４は、二次転写部１５の下流側に位置し、転写材に転写されたトナー像を転写材Ｓ上に定着する。
給紙装置１３は、主に転写材Ｓを収納する給紙カセット１１、給紙ローラ９、分離手段２３、転写材Ｓを挟持搬送するレジストローラ対１０から構成されている。定着装置１４は、定着フィルム１４ａ、加圧ローラ１４ｂ、加熱体１４ｃ、排紙ローラ対２０から構成されている。
給紙カセット１１は装置本体手前方向（図１中では、装置本体の左側）に引き抜くことができる。ユーザは、給紙カセット１１を引き抜き、装置本体１００から引き出した後、給紙カセット１１に転写材Ｓをセットし、装置本体１００へ挿入することで、転写材Ｓの補給を行なうことができる。給紙ローラ９は、給紙カセット１１に収納された転写材Ｓと圧接しており、所定の制御タイミングで回転することから転写材Ｓを送り出し、転写材Ｓが分離手段２３により一枚ずつに分離され給紙される。その後、転写材Ｓは、レジストローラ対１０によって二次転写部１５へと搬送される。
二次転写部１５では、二次転写手段１６にバイアスが印加され、中間転写ベルト１２ｅ上のトナー像が二次転写部１５に搬送されてきた転写材Ｓ上に転写される。
定着フィルム１４ａは、無端円筒状のベルトであり、定着フィルム１４ａの外周面が、転写材Ｓ上のトナー画像面側に配してある。加熱体１４ｃは、定着フィルム１４ａの内側に配置されており、加圧ローラ１４ｂが、定着フィルム１４ａを介して圧接している。加圧ローラ１４ｂが、駆動手段（不図示）により回転駆動し、それに伴なって定着フィルム１４ａが回転し、加熱体１４ｃにより、定着フィルム１４ａは加熱される。二次転写部１５から搬送された転写材Ｓが、定着フィルム１４ａと加圧ローラ１４ｂに挟持搬送され、トナー画像は、転写材Ｓ上に加熱定着する。トナー画像が定着した転写材Ｓは、その後、排紙ローラ対２０により挟持搬送され、排紙トレイ上に排出される。
［中間転写ユニット］
本実施の形態では、中間転写ユニット１２が、装置本体に対して着脱可能なユニットである。図２に示すように、中間転写ユニット１２は、装置本体１００に対して矢印に示すＡ方向へ着脱可能に構成されている。
中間転写ユニット１２は、主に、中間転写ベルト（中間転写材）１２ｅ、駆動ローラ１２ｆ、従動ローラ１２ｇ、一次転写手段である一次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、クリーニング手段２２、一次転写離間手段３０から構成されている。中間転写ベルト１２ｅは、駆動ローラ１２ｆ、従動ローラ１２ｇに張架されている。従動ローラ１２ｇは、図１の矢印に示すＥ方向に付勢手段により付勢されており、中間転写ベルト１２ｅに所定の張力を付与している。
駆動ローラ１２ｆが、モータ（不図示）などにより回転駆動することから、中間転写ベルト１２ｅは、図１の矢印に示すＦ方向に所定の速度で回転する。
各一次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して、中間転写ベルト１２ｅの内側に配設されており、付勢部材３１によって感光ドラム１側へ付勢されている。一次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに電圧を印加することによって、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１２ｅ上に一次転写される。中間転写ベルト上には、４色のトナー像が重ねて転写され、中間転写ベルト１２上のトナー像は二次転写部１５まで搬送される。
二次転写後に、中間転写ベルト１２ｅ上に残ったトナーは、クリーニング手段２２によって除去され、転写残トナー搬送路（不図示）を経由し、装置本体１００内に配設されたトナー回収容器（不図示）に回収される。
中間転写ユニット１２には、カラー画像形成時に中間転写ベルト１２ｅを介して感光ドラム１に当接しているＹ、Ｍ、Ｃに対応する一次転写ローラの離間構成がある。モノ画像形成時に使用しない感光ドラム１との摺擦を抑止し、感光ドラム１の延命を図るためである。
図９、図１０は、本実施の形態における一次転写離間手段３０の一例を示すものである。
一次転写離間手段３０は、主にカム軸３２、スライド部材３３ａ、３３ｂ、カム部材３４ａ、３４ｂから構成されている。カム軸３２の両端には対象形状であるカム部材３４ａ、３４ｂが配設してあり、スライド部材３３ａ、３３ｂは一次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの両端に配設してある。スライド部材が左右に移動することで、一次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃに対する位置を変更することが可能である。
カラー画像形成時は、カム部材３４ａ、３４ｂが図９に示すように位相Ｇの状態となり、スライド部材３３ａ、３３ｂは位置Ｊの状態に保持される。このことにより、各一次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは中間転写ベルト１２ｅを介して各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに当接する。
図１０に示すように、カム軸３２が、駆動伝達装置（後述）により動力を受け、カム部材３４ａ、３４ｂが図示Ｃ方向に回転することから、スライド部材３３ａ、３３ｂは図示Ｄ方向へ移動する。モノ画像形成時は、カム部材３４ａ、３４ｂが図５に示すように位相Ｈの状態となり、スライド部材３３ａ、３３ｂは位置Ｋの状態で保持される。そして、Ｙ、Ｍ、Ｃに対応する一次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、スライド部材３３ａ、３３ｂにより付勢方向に反して感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから退避した位置へ移動、保持され、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間する。さらにカム部材３４ａ、３４ｂが図示Ｃ方向に回転すると、位相Ｇの状態へと戻り、スライド部材３３ａ、３３ｂも位置Ｊの状態となる。
［駆動伝達装置］
本実施の形態における駆動伝達装置４０は、以下に説明する第１のカップリングである駆動カップリング４１と、第２のカップリングである被駆動カップリングを有する。第１のカップリングは、装置本体に設けられており、駆動源による動力で回転するカップリングである。第２のカップリングは、ユニットに設けられており、第１のカップリングと噛み合って回転するカップリングである。
図３〜８は、本実施の形態における駆動伝達装置４０の一例を示すものである。以下、駆動伝達装置４０の構成について説明する。
装置本体１００には、第１のカップリングである駆動カップリング４１、駆動モータ４３、伝達ギア４４ａ、ガイド部材４６が設けてある。第１のカップリングである駆動カップリング４１は、駆動モータ４３による動力で回転する。中間転写ユニット１２には、第２のカップリングである被駆動カップリング４２、付勢部材４５、伝達ギア列４４ｂが設けてある。図４に示すように、付勢部材４５はバネであり、Ｂ方向、即ち装置本体側に向って付勢するものである。被駆動カップリング４２は、中間転写ユニット１２が装置本体１００に装着された状態で、駆動カップリング４１と対向する位置に配してある。第２のカップリングである被駆動カップリング４２は、第１のカップリングである駆動カップリング４１と噛み合うことで、回転可能である。
ガイド部材４６は、中間転写ユニット１２を着脱する際に、被駆動カップリング４２が接するように装置本体に配置してある。さらに、中間転写ユニット１２を装置本体１００に装着する際の入口側には、被駆動カップリング４２を図示Ｍ方向へ退避させる斜面４６ａが設けてある。
図４に示すように、伝達ギア４４ａは、駆動モータ４３と駆動カップリング４１とを連結するよう配設してあり、伝達ギア列４４ｂは、被駆動カップリング４２とカム軸３２とを連結するように配設してある。
図５に示すように、装置本体に設けられている駆動カップリング４１は、凹形状である。さらに、被駆動カップリング４２は、凹形状のカップリングに入る凸形状である。ただし、本実施の形態の駆動伝達装置は、上記構成に限定されるものでなく、駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２のうちどちらか一方のカップリングが凹形状、他方のカップリングが凸形状であればよい。
駆動カップリングは、Ｔ字型の第１の係合部４１ｂを有する。更に、凹形状である駆動カップリング４１は、内周部に傾斜面４１ｅを有する。凸形状である被駆動カップリング４２は、凸部として第２の係合部４２ａを有する。駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２が噛み合っている状態では、被駆動カップリングの第２の係合部４２ａが駆動カップリングの内面４１ａと対向する。同様に、駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２が噛み合っている状態では、駆動カップリングの第１の係合部４１ｂが被駆動カップリングの内面４２ｂと対向する。
また、駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２とは単一の位相で噛み合い、駆動を伝達することが可能である。
駆動カップリングの傾斜面４１ｅは、駆動カップリング４１の内周部に設けられており、中間転写ユニット１２が本体に装着された状態では、被駆動カップリング４２の第２係合部４２ａと当接する。被駆動カップリング４２は、付勢部材４５により、図３に示すように、ユニットの着脱方向であるＡ方向とは略垂直方向であるＢ方向で、駆動カップリング４１側に付勢されている。Ｂ方向は両方のカップリングの回転軸と平行である。
駆動モータ４３が、制御信号に基き回転駆動し、駆動カップリング４１が図示Ｌ方向に回転する。図５（ｄ）に示すように駆動カップリング４１の回転に伴ない、第１の係合部４１ｂの接触面４１ｃが、第２の係合部の接触面４２ｃと噛み合う。すなわち、駆動モータにより駆動力が伝達される駆動カップリング４１の第１の係合部の接触面４１ｃが、被駆動カップリング４２の第２の係合部の接触面４２ｃ部を押圧する。このことにより、駆動カップリング４１から被駆動カップリング４２へ回転力が伝達され、被駆動カップリング４２は、図示Ｌ方向に回転する。この時、回転駆動を伝達し合う４１ｃ、４２ｃ部は、回転方向の力を伝達する形状になっている。接触面４１ｃ及び４２ｃは回転方向Ｌに対して略垂直な軸線で係合しているので、回転中に被駆動カップリング４２を付勢方向であるＢ方向に反して回転軸方向へ押す力は発生しない。
次に、中間転写ユニット１２を装置本体１００から抜出す（離脱する）場合を説明する。駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２が噛み合っている時は、被駆動カップリングの第２の係合部４２ａが駆動カップリングの傾斜面４１ｅと接触している。そのため、中間転写ユニット１２を装置本体１００から引抜く場合は、中間転写ユニット１２の離脱方向に働く力（引抜く力）が働くと、傾斜面４１ｅによって被駆動カップリング４２に付勢方向Ｂとは逆行する図示Ｍ方向に移動する力が働く。そして被駆動カップリング４２が、駆動カップリング４１から図示Ｍ方向に一時的に退避することとなる。このことによって、第１の係合部４１ｂと第２の係合部４２ａの係合は解除される。さらに、被駆動カップリング４２はガイド部材４６と接触し、付勢方向Ｂとは逆行する図示Ｍ方向に退避し続けるため、中間転写ユニット１２を装置本体１００から抜き出すことができる。
図６、図７を用いて更に詳しく説明する。図６は、中間転写ユニットが離脱開始する前の駆動カップリングと被駆動カップリングの状態、図７は、第１の係合部４１ｂと第２の係合部４２ａの係合が解除された状態をそれぞれ示している。
図６、図７、の（ａ）は、駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２の状態を回転軸と垂直な方向から見た模式図である。図６、７（ｃ）は駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２の状態を回転軸と平行な方向から見た模式図である。
中間転写ユニットが離脱する前は、図６（ｂ）のように、第２の係合部４２ａの中で中間転写ユニット離脱方向最上流側に位置している被駆動カップリングの第２の係合部（図６で、４２ｆで示す。以下、第２の係合部４２ｆ）と駆動カップリングの第１の係合部４１ｂの接触面４１ｃには、回転方向で充分すき間があるように構成してある。
装置本体からユニットを駆動カップリング４１の回転軸に対して垂直な方向へ引抜くと、中間転写ユニットの離脱方向に働く力によって、第２の係合部４２ｆが接触面４１ｃに近づくように、被駆動カップリング４２は回動する。この時被駆動カップリング４２は、駆動カップリング４１の回転軸と異なる位置であって駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２が接触している位置を回動の中心にしている。図６（ｃ）、図７（ｃ）で示すように、第２の係合部４２ｆと第１の係合部４１ｂの間に位置する第２の係合部を、第２の係合部４２ｈとする。第２の係合部４２ｈと接触面４１ｃが接触する位置ｋを、本実施の形態では回動の中心ｋとする。
被駆動カップリング４２が位置ｋを中心に回動開始すると、第２の係合部４２ｆは第１の係合部の接触面４１ｃに向かって近づくため、第２の係合部４２ｆと接触面４１ｃの間のすき間は減少する。被駆動カップリング４２が回動すると、第２の係合部４２ａの中で中間転写ユニット離脱方向最下流側に位置している被駆動カップリングの第２の係合部（図７で、４２ｇで示す。以下、第２の係合部４２ｇ）が、駆動カップリングの傾斜面４１ｅに沿って中間転写ユニットの離脱方向に移動する。第２の係合部４２ｇが傾斜面４１ｅに沿って移動すると、被駆動カップリング４２は図のＭ方向に退避する。その結果、図７に示すように、第１の係合部と第２の係合部の噛み合いは解除される。即ち、第１の係合部の接触面４１ｃから、第２の係合部の接触面４２ｃが離間する。図７で示すように、第２の係合部４２ａと第１の係合部４１ｂの係合が解除されるまで、被駆動カップリング４２の回転軸が、駆動カップリング４１の回転軸に対してユニット離脱方向に移動する距離はβである。
次に、装置本体からユニットを駆動カップリング４１の回転軸に対して垂直な方向へ引抜く際にユニットの離脱方向に働く力によって、被駆動カップリング４２の回転軸が、駆動カップリング４１の回転軸よりもユニット離脱方向に移動可能な構造について説明する。図５から解るように、被駆動カップリング４２には、駆動カップリング４１がはまる十分な広さのある領域がある。つまり、駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２とが噛み合い、回転する場合、すき間ができることになる。
図８で示すように、被駆動カップリング４２の回転軸が、駆動カップリング４１の回転軸に対してユニット離脱方向に移動可能な最大距離はαでる。
本実施の形態の駆動伝達装置では、αはβよりも大きくなるように構成されている。αがβ以上であることによって、被駆動カップリング４２が位置ｋを中心に回動する際に、第２の係合部４２ｆが第１の係合部４１ｂに接触する前に被駆動カップリング４２のＭ方向への退避が完了する。
すなわち、本実施の形態におけるカップリング構成では、中間転写ユニット１２を装置本体１００から引き出すだけで、被駆動カップリング４２と駆動カップリング４１の噛み合いが解除され、第１の係合部４１ｂと第２の係合部４２ａの係合は解除される。
上記とは逆に、中間転写ユニット１２を画像形成装置１００本体へ装着する場合は、被駆動カップリング４２が装置本体１００のガイド部材４６と接触することから、図示Ｍ方向に退避する。このことにより、被駆動カップリング４２は、駆動カップリング４１との噛み合い位置まで円滑に移動することができる。そして、被駆動カップリング４２の回転軸と駆動カップリング４１の回転軸が略一致した状態では、上述したように、カップリングの回転位相が合ったときに、カップリングが噛み合い、中間転写ユニット１２の装置本体１００への装着が完了する。
本実施の形態の駆動伝達装置では、単一の位相で噛み合うことで駆動カップリング４１から被駆動カップリング４２へ駆動を伝達することが可能である。このことから、駆動モータ４３の回転量に基いて被駆動カップリング４２の位相、即ち、本実施の形態ではカム軸３２の位相を制御することができる。
また、本実施の形態の駆動伝達装置は凸形状のカップリングの外周部と、凹形状のカップリングの内周部、のうち一方が傾斜面４１ｅを有する構成であればよい。さらに、図１１に示すように、被駆動カップリング４２の第２の係合部４２ａも傾斜面を有する構成、即ち、凸形状のカップリングの外周部と、凹形状のカップリングの内周部、双方に傾斜面を有する構成でもよい。駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２の双方に傾斜面を設けると、より円滑に被駆動カップリング４２が付勢方向Ｂとは逆行する図示Ｍ方向に退避することが可能である。なお、図１２（ａ）で示す位相の場合は、図１２（ａ）で示す位置ｋを中心に、被駆動カップリング４２は回動し、被駆動カップリング４２は傾斜面に沿ってＭ方向に退避可能である。また図１２（ｂ）で示す位相の場合は、被駆動カップリング４２は、第２の係合部４２ａと第１の係合部４１ｂとの接触位置を回動中心にして回動することなく、ユニットの離脱方向に働く力によって傾斜面に沿ってＭ方向に退避可能である。
（実施の形態２）
本実施の形態では、駆動カップリング５１と被駆動カップリング５２が複数の位相で噛み合う駆動伝達装置について説明する。駆動伝達装置以外の構成は、全て実施の形態１と同様である。
本体側に設けてある駆動モータで、対象となるユニット側の位相を制御する必要がない場合、図１３に示すカップリングの構成でも、同様の効果を得ることができる。例えば、ユニット側のローラ類を所定の方向、速度で回転させるための駆動伝達装置等がこれにあたる。
図１３中の５１は実施の形態１における４１に相当する駆動カップリングであり、５２は、実施の形態１における４２に相当する被駆動カップリングである。本実施の形態のカップリングは、被駆動カップリング５２と駆動カップリング５１のそれぞれの係合部の形状が実施の形態１のカップリグと異なっている以外は、実施の形態１と同様である。
図１４〜図１５に示すように、実施の形態１と同様に、第２の係合部５２ａと第１の係合部５１ｂの係合が解除されるまでに、被駆動カップリング５２の回転軸が、駆動カップリング５１の回転軸に対してユニット離脱方向に移動する距離はβである。
さらに、図１６に示すように、実施の形態１と同様に、被駆動カップリング５２の回転軸の駆動カップリング５１の回転軸に対するユニット離脱方向に移動可能な最大距離はαである。αがβ以上であることによって、被駆動カップリング５２が位置ｋを中心に回動する際に、第２の係合部５２ｆが第１の係合部５１ｂに接触する前に被駆動カップリング５２のＭ方向への退避が完了する。
さらに、図１７に示すように、被駆動カップリング５２の第２の係合部５２ａも傾斜面５１ｅを有してもよい。駆動カップリング５１と被駆動カップリング５２の双方に傾斜面を設けると、より円滑に被駆動カップリング５２が付勢方向Ｂとは逆行する図示Ｍ方向に退避することが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、駆動カップリング６１と被駆動カップリング６２が複数の位相で噛み合う駆動伝達装置について説明する。駆動伝達装置以外の構成は、全て実施の形態１と同様である。実施の形態２と同様に、本体側に設けてある駆動モータで、対象となるユニット側の位相を制御する必要がない場合に用いることが可能である。
図１８中の６１は実施の形態１における４１に相当する駆動カップリングであり、６２は、実施の形態１における４２に相当する被駆動カップリングである。本実施の形態のカップリングは、被駆動カップリング６２と駆動カップリング６２のそれぞれの係合部の形状が実施の形態１のカップリグと異なっている以外は、実施の形態１と同様である。
図１９〜図２０に示すように、実施の形態１と同様に、第２の係合部６２ａと第１の係合部６１ｂの係合が解除されるまでに、被駆動カップリング６２の回転軸が、駆動カップリング６１の回転軸に対してユニット離脱方向に移動する距離はβである。
さらに、図２１に示すように、実施の形態１と同様に、被駆動カップリング６２の回転軸の駆動カップリング６１の回転軸に対するユニット離脱方向に移動可能な最大距離はαである。αがβ以上であることによって、被駆動カップリグ６２は、駆動カップリング６１から円滑に退避することが可能である。
さらに、図２２に示すように、被駆動カップリング６２の第２の係合部６２ａも傾斜面６１ｅを有してもよい。駆動カップリング６１と被駆動カップリング６２の双方に傾斜面を設けると、より円滑に被駆動カップリング６２が付勢方向Ｂとは逆行する図示Ｍ方向に退避することが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した駆動伝達装置で、被駆動カップリング４２が円弧面４２ｉを有し、円弧面４２ｉが駆動カップリング４１に突き当り、接触する場合の機能を、図２３を用いて説明する。図２３に示す符号は、実施の形態１に使用した符号と同じである。
被駆動カップリング４２は、付勢部材４５により、駆動カップリング４１側へ付勢されており、円弧面４２ｉが、駆動カップリング４１の傾斜面４１ｅと接触し、被駆動カップリング４２の軸方向位置が決まる構成となっている。
ここで、装置本体１００に対して、装着した中間転写ユニット１２の位置がばらつきの範囲内でズレた場合においても、本構成とすることにより、位置ズレによる偏芯が多少あったとしても、回転力を伝達することができる。
（その他の実施の形態）
上記の実施の形態では、ユニットとして、中間転写ユニット１２と装置本体の間の駆動伝達装置としてカップリングを用いた例をしめしたが、他のユニットやカップリングにも応用可能である。例えば、現像ユニット（カートリッジ）と装置本体の間のカップリングや、実施の形態１のプロセスカートリッジ７と装置本体のカップリングの間である。図２４や、図２５に示すように、プロセスカートリッジ７が被駆動カップリング４２を有する構成でもよい。また、駆動カップリングとして４１の形状を示し、被駆動カップリングとして４２の形状を示したが、これらの関係は逆であっても実施が可能である。更に、ユニットを装置本体に取り付ける時等に、どちらのカップリングが引っ込む構成であっても、駆動カップリング４１と被駆動カップリング４２が噛み合に関する機能は、同様に発揮される。
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の主要部を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るユニットの着脱方向を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るユニットの着脱方向を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の主要部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るカップリングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る中間転写ユニットが離脱開始する前の駆動カップリングと被駆動カップリングの状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る第１の係合部と第２の係合部の接触が解除された状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る駆動カップリングの回転軸と被駆動カップリングの回転軸の距離を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る転写離間手段を示す概略斜視図である（位相Ｇ）。 本発明の実施の形態１に係る転写離間手段を示す概略斜視図である（位相Ｈ）。 本発明の実施の形態１に係る他のカップリングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るカップリングの他の位相を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係るカップリングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る中間転写ユニットが離脱開始する前の駆動カップリングと被駆動カップリングの状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態２に係る第１の係合部と第２の係合部の接触が解除された状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態２に係る駆動カップリングの回転軸と被駆動カップリングの回転軸の距離を示す概略図である。 本発明の実施の形態２に係る他のカップリングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係るカップリングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る中間転写ユニットが離脱開始する前の駆動カップリングと被駆動カップリングの状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態３に係る第１の係合部と第２の係合部の接触が解除された状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態３に係る駆動カップリングの回転軸と被駆動カップリングの回転軸の距離を示す概略図である。 本発明の実施の形態３に係る他のカップリングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係るカップリングを示す斜視図である。 プロセスカートリッジの着脱方向を示す斜視図である。 プロセスカートリッジの着脱方向を示す平面図である。 背景技術における駆動伝達装置の主要部を示す斜視図である。
符号の説明
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 露光手段
４ 現像ユニット
４ａ〜４ｄ 現像ユニット
５ａ〜５ｄ クリーニングユニット
７ プロセスカートリッジ
８ クリーニング手段
９ 給紙ローラ
１０ レジストローラ対
１１ 給紙カセット
１２ 中間転写ユニット
１２ａ〜１２ｄ （一次）転写手段
１２ｅ 中間転写ベルト（中間転写材）
１２ｆ 駆動ローラ
１２ｇ 従動ローラ
１３ 給紙装置
１４ 定着装置
１５ 二次転写部
１６ 二次転写手段
２０ 排紙ローラ対
２２ クリーニング手段
２３ 分離手段
２４ａ〜２４ｄ 現像ローラ
２５ａ〜２５ｄ 現像剤塗布ローラ
３０ 一次転写離間手段
３１ 付勢部材
３２ カム軸
３３ スライド部材
３４ カム部材
４０ 駆動伝達装置
４１、５１、６１ 駆動カップリング
４２、５２、６２ 被駆動カップリング
４３ 駆動モータ
４４ 伝達ギア
４５ 付勢部材
１００ 画像形成装置
Ｓ 転写材
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｌ、Ｍ 方向
Ｇ、Ｈ 位相
Ｊ、Ｋ 位置

Claims (4)

  1. 装置本体と、
    前記装置本体に着脱可能なユニットと、
    前記装置本体に設けられており、駆動源による動力で回転する第１のカップリングと、
    前記ユニットに設けられており、前記第１のカップリングと噛み合って回転する第２のカップリングと、を有し、
    前記第１のカップリングと前記第２のカップリングのうちどちらか一方のカップリングは、凹形状であり、他方のカップリングは前記一方のカップリングに入る凸形状であり、前記凸形状のカップリングの外周部と、前記凹形状のカップリングの内周部、のうち少なくとも一方は傾斜面を有し、
    前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方は回転軸と平行な方向へ退避可能であり、
    前記装置本体から前記ユニットを前記第１のカップリングの回転軸に対して垂直な方向へ引抜く際に前記ユニットの離脱方向に働く力によって、前記第２のカップリングの回転軸が、前記第１のカップリングの回転軸よりも前記ユニット離脱方向に移動可能な構造になっており、前記回転軸の移動によって前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方が前記傾斜面に沿って前記回転軸と平行な方向に退避することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記装置本体から前記ユニットを前記第１のカップリングの回転軸に対して垂直な方向へ引抜く際に前記ユニットの離脱方向に働く力によって、前記第２のカップリングが、前記第１のカップリングに対して、前記第１のカップリングの回転軸と異なる位置であって前記第１のカップリングと前記第２のカップリングが接触している位置を回動の中心に回動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記第１のカップリングの回転軸と異なる位置であって前記第１のカップリングと前記第２のカップリングが接触している位置を回動の中心に回動する前記第２のカップリングの回転軸が、前記第１のカップリングの回転軸に対して前記離脱方向に移動可能な距離のうち最大距離をαとし、前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方が前記傾斜面に沿って前記回転軸と平行な方向に退避することで前記凸形状のカップリングが前記凹形状のカップリングから離間することが可能になるまでに、前記第２のカップリングの回転軸が、前記第１のカップリングの回転軸に対して前記離脱方向に移動する距離をβとし、αはβよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 駆動源による動力で回転する第１のカップリングと、
    前記第1のカップリングに対して着脱可能であり、前記第１のカップリングと噛み合って回転する第２のカップリングと、を有し、
    前記第１のカップリングと前記第２のカップリングのうちどちらか一方のカップリングは、凹形状であり、他方のカップリングは前記一方のカップリングに入る凸形状であり、前記凸形状のカップリングの外周部と、前記凹形状のカップリングの内周部、のうち少なくとも一方は傾斜面を有し、
    前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方は回転軸と平行な方向へ退避可能であり、
    前記第１のカップリングと前記第２のカップリングが噛み合った状態から前記第２のカップリングを前記第１のカップリングの回転軸に対して垂直な方向へ引抜く際に前記第２のカップリングの離脱方向に働く力によって、前記第２のカップリングの回転軸が、前記第１のカップリングの回転軸よりも前記ユニット離脱方向に移動可能な構造になっており、前記回転軸の移動によって前記第１のカップリングと前記第２のカップリングの少なくとも一方が前記傾斜面に沿って前記回転軸と平行な方向に退避することを特徴とする駆動伝達装置。
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