JP2014152860A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円錐クラッチの歯どうしが充分に噛み合う確率を高めることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】、駆動モータから駆動伝達部材を介して像担持体を駆動させる画像形成装置において、駆動伝達部材のモータ軸８１ａと像担持体のドラム軸２ａとは歯付きの円錐クラッチ７を介して駆動力が伝達される。
そして、円錐クラッチ７の第１カップリング７１の歯７１１，７１１，７１１の数が、第２カップリング７２の歯７２１，・・・の数よりも少なく、かつ奇数となっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、駆動モータによって駆動される像担持体を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ又はそれらの複合機等の画像形成装置に関する。

画像形成装置では、像担持体上に形成された画像を転写して用紙などの記録媒体に記録を行う。そして、カラープリンタなどのように複数の像担持体を備えている画像形成装置では、２番目以降の像担持体による合成転写画像が色ずれを生じないように、中間転写ベルトなどに画像を転写させていかなければならない。

一方、駆動モータと像担持体との間に介在されるギヤやプーリやタイミングベルトなどの駆動伝達部材には、バックラッシがあるために、がたつきなどが起きて色ずれが発生する原因とされてきた。

そこで、特許文献１の画像形成装置では、円錐クラッチを介在させることでがたつきの発生を抑え、色ずれが生じないようにしている。

しかしながら、円錐クッラッチを噛み合わせる際に、双方のカップリングにそれぞれ設けられた歯どうしが衝突するなどして、充分に歯どうしが噛み合わなかったりすると、駆動力の伝達が充分に行われなくなるおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、円錐クラッチの歯どうしが充分に噛み合う確率を高めることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、駆動モータから駆動伝達部材を介して像担持体を駆動させる画像形成装置において、前記駆動伝達部材の第１駆動軸と前記像担持体とは歯付きの円錐クラッチを介して駆動力が伝達されるものであって、前記円錐クラッチの前記第１駆動軸側又は前記像担持体側の歯数が、もう一方の歯数よりも少なく、かつ奇数であることを特徴とする。

このように構成された本発明の画像形成装置は、円錐クラッチの第１駆動軸側又は像担持体側の歯数が、もう一方の歯数よりも少なく、かつ奇数に形成されているため、円錐クラッチの歯どうしが充分に噛み合う確率を高めることができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態に係るカラープリンタを示す全体構成図である。 プロセスカートリッジの構成を説明するための説明図である。 カラープリンタにプロセスカートリッジを装着する前の状態を示した概略構成図である。 カラープリンタにプロセスカートリッジを装着した状態を示した概略構成図である。 円錐クラッチの構成を説明する部分拡大斜視図である。 円錐クラッチの歯どうしが衝突している状態を本体側から見た正面図である。 円錐クラッチの歯が噛み合った状態を本体側から見た正面図である。 実施例の円錐クラッチの構成を説明する部分拡大斜視図である。 従来の円錐クラッチの構成を説明する部分拡大斜視図である。 従来の円錐クラッチの歯が噛み合った状態を本体側から見た正面図である。 従来の円錐クラッチの歯どうしが衝突している状態を本体側から見た正面図である。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置としてのカラープリンタ８０の概略構成を示した説明図である。

まず、カラープリンタ８０の基本的な構成について説明する。このカラープリンタ８０は、図１に示すように、電子写真方式のカラープリンタであり、箱状の筐体に収容されて構成されている。このカラープリンタ８０には、画像情報に基づいて帯電工程後の感光体ドラム２（像担持体，図２参照）に静電潜像を書き込む潜像形成手段としての光書込みユニット８ａが設けられている。

この光書込みユニット８ａは、ポリゴンミラーや光学素子等を有し、それらを用いる光走査装置として構成されている。なお、光書込みユニット８ａとして、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いてもよい。図１に示すように、光書込みユニット８ａによって静電潜像が書き込まれる感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにそれぞれ組み込まれている。このイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す。）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、カラープリンタ８０の本体８に着脱可能に形成されている。

これらのプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。以下の説明では、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの構成はすべて同じであるため、色分け用の符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについては省略する。

プロセスカートリッジ１は、図２に示すように、像担持体たるドラム状の感光体ドラム２、クリーニングユニット３、帯電ユニット４、現像ユニット５、潤滑剤塗布ユニット６などを図示しない枠体に収めている。

像担持体としての感光体ドラム２は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって図中反時計方向（時計回りとは反対側）に回転駆動される。帯電ユニット４は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転して感光体ドラム２の表面を一様に帯電させる。

図２では、図示しない電源によって帯電バイアスが印加されながら回転駆動される回転体たる帯電ローラ４ａを、感光体ドラム２と非接触にして一様に帯電させる非接触帯電ローラ方式の帯電ユニット４を示している。帯電ユニット４としては、上記以外に、スコロトロン方式、コロトロン方式、接触ローラ方式等を用いることができる。

なお、図２には図示していないが、帯電ローラ４ａの表面をクリーニングする帯電ローラクリーナが設けられる。これにより、帯電ローラ４ａに付着した汚れによって感光体ドラム２が狙いの電位に帯電されなくなるのを抑制することができる。その結果、帯電不良による異常画像を抑制することができる。帯電ローラクリーナは、一般的にメラニンで構成されており、帯電ローラ４ａと連れ回りする構成としている。

現像手段としての現像ユニット５は、第１剤収容部５ｅに収容される第１搬送スクリュ５ａ、第２剤収容部５ｆに収容される第２搬送スクリュ５ｂ、現像ローラ５ｃなどを備えている。これら２つの剤収容部内（５ｅ，５ｆ）には、磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとからなる図示しない現像剤が内包されている。

第１搬送スクリュ５ａは、図示しない駆動手段によって回転駆動が与えられることで、第１剤収容部５ｅ内の現像剤を図中手前側から奥側へと搬送する。そして、第１剤収容部５ｅと第２剤収容部５ｆとの間の仕切壁に設けられた図示しない連通口を経て、現像剤は第２剤収容部５ｆ内に進入する。

第２剤収容部５ｆ内の第２搬送スクリュ５ｂは、図示しない駆動手段によって回転駆動が与えられることで、現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。搬送途中の現像剤は、第２剤収容部５ｆの底部に固定されたトナー濃度センサ（図示省略）によってそのトナー濃度が検知される。

このようにして現像剤を搬送する第２搬送スクリュ５ｂの図中上方には、図中時計回りの回転駆動が与えられる現像ローラ５ｃが配置されている。第２搬送スクリュ５ｂによって搬送される現像剤は、マグネットローラ（図示省略）の発する磁力によって現像ローラ５ｃの表面に汲み上げられる。そして、感光体ドラム２と対向する現像領域まで搬送された現像剤によって、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーが付着される。この付着により、感光体ドラム２上にトナー像（例えばＹトナー像）が形成される。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像ローラ５ｃの回転に伴って第２搬送スクリュ５ｂ上に戻される。そして、図中手前端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第１剤収容部５ｅ内に戻る。

トナー濃度センサによる現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサはトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、この中にトナー濃度センサからの出力電圧の目標値となるデータ（Ｖｔｒｅｆ）が格納されている。現像ユニット５については、トナー濃度センサからの出力電圧の値とＶｔｒｅｆとを比較し、図示しないトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動によって現像に伴ってトナーを消費してトナー濃度を低下させた現像剤には、第１剤収容部５ｅ内で適量のトナーが供給される。この結果、第２剤収容部５ｆ内の現像剤のトナー濃度は、所定の範囲内に維持される。

クリーニングユニット３は、転写されずに感光体ドラム２の表面に残留した転写残トナーを感光体ドラム２の表面から除去するものである。このクリーニングユニット３には、カウンター方向に感光体ドラム２の表面に接触するブレード部材としてのクリーニングブレード３ａが設けられている。また、クリーニングユニット３は、クリーニングブレード３ａによって除去された感光体ドラム２の表面上の転写残トナーを回収する回収部３ｃを備えている。回収部３ｃは、回収されたトナーを図示しない廃トナーボトルへ搬送する搬送オーガ３ｂを備えている。

要するに、感光体ドラム２の表面上の転写残トナーは、クリーニングブレード３ａに除去される。また、クリーニングブレード３ａの先端に溜まった転写残トナーは、回収部３ｃに落下する。そして、搬送オーガ３ｂにより廃トナーとして図示しない廃トナーボトルへ搬送され、ここに蓄えられる。このようにして廃トナーボトルに蓄えられた廃トナーは、サービスマンなどにより回収される。なお、回収部３ｃに回収された転写残トナーを、リサイクルトナーとして現像ユニット５などに搬送し、再度現像に使用するようにしてもよい。

潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布ユニット６は、感光体ドラム２の表面に潤滑剤を塗布して感光体ドラム２表面の摩擦係数を低くするものである。感光体ドラム２の表面への潤滑剤の塗布は、回転するファーブラシなどの塗布部材６ｃによって行う。塗布部材６ｃには、潤滑剤を固形状に成型した固形潤滑剤６ａが加圧バネ６ｂによって押圧された状態で接触している。

潤滑剤としては、ＺｎＳｔ（ステアリン酸亜鉛）が最も一般的に用いられる。また、塗布部材６ｃとなるファーブラシには、絶縁ＰＥＴ、導電ＰＥＴ、アクリル繊維などが用いられる。感光体ドラム２の表面に塗布された潤滑剤は、塗布ブレード６ｄによって均一な厚さになって感光体ドラム２の表面に定着する。このように感光体ドラム２の表面に潤滑剤を塗布することで、感光体ドラム２のトナーフィルミングを防止することができる。

図１に示すように、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図中下方には、中間転写体たる中間転写ベルト８４１を図中時計回りに無端移動させる転写ユニット８４が配置されている。転写手段たる転写ユニット８４は、中間転写ベルト８４１の他に、ベルトクリーニングユニット８４２などを備えている。また、４つの一次転写ローラ８４３Ｙ，８４３Ｍ，８４３Ｃ，８４３Ｋ、二次転写バックアップローラ８５２、図示しないテンションローラなども備えている。

４つの一次転写ローラ８４３Ｙ，８４３Ｍ，８４３Ｃ，８４３Ｋは、無端移動される中間転写ベルト８４１を各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８４１の裏面（ループ内周面）には、トナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト８４１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わされて一次転写される。これにより、中間転写ベルト８４１上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

二次転写バックアップローラ８５２は、中間転写ベルト８４１のループ外側に配置された二次転写ローラ８５１との間に中間転写ベルト８４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。

図１に示すように用紙搬送経路８ｂ（太線）の始端には、レジストローラ対８７が配置されている。レジストローラ対８７は、給紙カセットなどから送られてくる転写紙をローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、転写紙を適切なタイミングで二次転写ニップに向けて送り出す。

さらに説明すると、レジストローラ対８７は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を、中間転写ベルト８４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト８４１上の４色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ８５１と二次転写バックアップローラ８５２との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で転写紙に一括で二次転写される。そして、転写紙の白色と相まって、フルカラートナー像となる。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８４１には、転写紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット８４２によってクリーニングされる。

用紙搬送経路８ｂの二次転写ニップの下流側には、加圧ローラ８６１や定着ベルト８６２などを備える定着ユニット８６が配置されている。この定着ユニット８６の定着ベルト８６２は、ハロゲンランプ等の発熱源が内包された加熱ローラ８６３に無端移動されるように掛け渡される。そして、定着ベルト８６２は、加熱ローラ８６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト８６２の加熱ローラ８６３への掛け渡し箇所には、回転駆動される加圧ローラ８６１が図中下側から接触している。これにより、加圧ローラ８６１と定着ベルト８６２とが対峙する定着ニップが形成される。

二次転写ニップを通過した転写紙は、中間転写ベルト８４１から分離した後、定着ユニット８６内に送られる。そして、定着ニップに挟まれながら図中左側に向けて搬送される過程で、定着ベルト８６２によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が転写紙に定着される。このようにして定着処理が施された転写紙は、図示しない排紙ローラ対のローラ間を経た後、機外へと排出される。

なお、カラープリンタ８０の内部には、図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを収容する４つのトナーカートリッジが装着されている。トナーカートリッジ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの現像ユニット５に適宜供給される。これらトナーカートリッジは、プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとは独立してカラープリンタ８０の本体８に着脱可能となっている。

一方、プロセスカートリッジ１も、上述したようにカラープリンタ８０の本体８に着脱可能に構成されている。図３は、本体８にプロセスカートリッジ１を装着する前の概略構成図である。また、図４は、本体８にプロセスカートリッジ１を装着したときの概略構成図である。

図３に示すように、プロセスカートリッジ１の長手方向の各端部の外縁には、手前側面板１２、奥側面板１１がそれぞれ設けられている。これらの面板（１１，１２）は、感光体ドラム２の支持軸であるドラム軸２ａを軸受１３，１４によって回転自在に支持している。また、ドラム軸２ａの軸受１３から突出した先端には、後述する円錐クラッチ７の第１カップリング７１が取り付けられる。

一方、現像ユニット５は、面板（１１，１２）によって位置決めされた現像ローラ５ｃを有している。また、現像ユニット５は、現像ローラギヤ５ｄ、奥側面板１１に設けられたアイドラ軸１５ａ、このアイドラ軸１５ａに回転自在に設けられた被駆動ギヤ１５等を有している。

カラープリンタ８０の本体８の後側板８３２には、保持板８３１が固定されており、保持板８３１には駆動モータ８１が取り付けられている。この保持板８３１と後側板８３２との間の空間に、本体８側の駆動伝達部材８２が設けられる。まず、第１駆動軸となる駆動モータ８１のモータ軸８１ａは、軸受８３１ａを介して回転自在に保持板８３１に支持されるとともに、後側板８３２にも軸受８３２ａを介して回転自在に支持されている。また、モータ軸８１ａの途中には、第１プーリ８２１が固定されている。

さらに、モータ軸８１ａの後側板８３２から外側に突出する先端部分は、軸方向に所定の範囲で伸縮又は移動可能な構成となっている。そして、そのモータ軸８１ａの先端に、コイルスプリング７３と円錐クラッチ７の第２カップリング７２とが取り付けられる。このため、第２カップリング７２が後側板８３２方向に移動する（例えばモータ軸８１ａの先端が縮む）と、コイルスプリング７３が縮んで第２カップリング７２に弾性力が付与されることになる。

また、保持板８３１、後側板８３２には、第２駆動軸としての駆動軸８２４が軸受８３１ｂ、８３２ｂを介して回転自在に支持されている。駆動軸８２４には、第２プーリ８２２が固定されており、第２プーリ８２２及び第１プーリ８２１にタイミングベルト８２３が掛け渡される。駆動軸８２４の前側端部には、駆動ギヤ８２５が固定されている。

カラープリンタ８０の本体８の前側を開放した状態で、図３に示すようにプロセスカートリッジ１を本体８内部に向けて挿し込み、図４に示すように装着する。この装着に際しては、感光体ドラム２のドラム軸２ａの先端の第１カップリング７１が、モータ軸８１ａの先端の第２カップリング７２と噛み合って、感光体ドラム２の位置決めがされる。続いて、現像ユニット５側では、被駆動ギヤ１５と駆動ギヤ８２５とが噛み合う。そして、プロセスカートリッジ１の本体８への装着が完了する。

なお、本実施形態においては、ひとつの駆動源（駆動モータ８１）で現像ローラ５ｃと感光体ドラム２とを駆動させる構成について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラム２を駆動する駆動源と、現像ローラ５ｃを駆動する駆動源とを別々に備える構成にすることもできる。すなわち、感光体ドラム２を駆動する駆動源たる感光体駆動モータの駆動力が、感光体ドラム２の駆動のみに用いられるようにすることができる。このように構成することで、感光体駆動モータが、他の駆動要素から負荷変動を受けることがなくなり、感光体ドラム２を高精度に回転駆動させることができるようになる。

次に、本実施の形態のカラープリンタ８０における特徴的な構成について説明する。

上述したように、中間転写ベルト８４１上には、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが順次転写されていく。このとき、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト８４１上で同じ位置に重ねて転写されるように、回転方向上流側から下流側にかけてタイミングがずらされて行われる。そして、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋからの各色トナーの転写が、色ずれを起こすことなく行われるようにする。このためには、感光体ドラム２のドラム軸２ａと第１駆動軸としてのモータ軸８１ａとを、円錐クラッチ７の歯どうしを充分に噛み合せて接続させる必要がある。

図５は、本実施の形態の歯付きの円錐クラッチ７の構成を説明するための斜視図である。この図５は、円錐クラッチ７を構成する第１カップリング７１と、もう一方の第２カップリング７２とが噛み合う前の状態を示している。この第１カップリング７１は、ドラム軸２ａの先端に固定されている。第１カップリング７１は、円筒状の筒部７１２の内周面が截頭円錐状のピッチ面に形成されている。この截頭円錐状のピッチ面には、周方向に等間隔に奇数本の歯７１１，・・・が設けられる。この図５では、120°間隔で3本の歯７１１，７１１，７１１を設けた場合を図示している。

一方、第２カップリング７２は、モータ軸８１ａの先端に固定されている。第２カップリング７２は、截頭円錐状の円錐部７２２の外周面がピッチ面に形成されている。この截頭円錐状のピッチ面には、周方向に等間隔に第１カップリング７１よりも多い数の複数の歯７２１，・・・が連続して設けられる。この図５では、15°間隔で24本の歯７２１，・・・を設けた場合を図示している。

要するに、本実施の形態では、円錐クラッチ７の第１カップリング７１（像担持体側）の歯数が、第２カップリング７２（第１駆動軸側）の歯数よりも少なく、かつ奇数となっている。これに対して従来の円錐クラッチａ７は、図９に示すように、第１カップリングａ７１と第２カップリングａ７２の歯数が、同数かつ偶数となっている。詳細には、図９に示した円錐クラッチａ７は、第１カップリングａ７１の内周面の截頭円錐状のピッチ面に、15°間隔で24本の歯ａ７１１，・・・が設けられている。また、第２カップリングａ７２の外周面の截頭円錐状のピッチ面には、15°間隔で24本の歯ａ７２１，・・・が設けられている。

このように各カップリング（ａ７１，ａ７２）に連続して多くの歯が設けられていても、プロセスカートリッジを装着する際に、図１０に示すように雄側の山と雌側の谷とが合った状態に瞬時になれば、円錐クラッチａ７の歯を充分に噛み合わせることができる。これに対して、図１１に示すように雌雄の歯の山部どうしが衝突した場合は、第１カップリングａ７１に第２カップリングａ７２を嵌めることができなくなる。

ところで、プロセスカートリッジは完全に円錐クラッチａ７が嵌め合わされるまでは、あるがたつきを持って挿入されていくので、歯ａ７１１，ａ７２１どうしが最初に衝突しても、プロセスカートリッジはこのがたつく分だけ移動できる。しかしながら、円錐クラッチａ７の歯数が偶数であった場合、180°対向する位置の歯ａ７１１，ａ７２１どうしもほぼ同時に衝突することになる。このため、嵌り合う方向（例えば回転方向）への移動が起きにくく、円錐クラッチａ７を迅速に嵌め合わせることができない。

そして、プロセスカートリッジのこのような挿入不具合は、利用者が黙視できない画像形成装置の内部で発生するため、プロセスカートリッジが装着しにくい原因を利用者が推定することは困難である。また、歯ａ７１１，ａ７２１どうしが衝突しているままで無理に第１カップリングａ７１に第２カップリングａ７２を挿入しても、歯どうしを充分に噛み合わせることができず、画像不良などの不具合を発生させる原因になる。また、力任せに押し込めば、適切ではない状態になって、円錐クラッチａ７が傷つく可能性もある。

これに対して本実施の形態の円錐クラッチ７は、プロセスカートリッジ１側の第１カップリング７１の歯数が3本しかないため、挿入時に衝突する歯７１１，７２１の数を減らすことができる。また、図６に示すように、第１カップリング７１の歯７１１Ａ，７１１Ｂ，７１１Ｃは互いに180°対向する位置にはないので、第２カップリング７２の歯７２１，７２１，７２１と衝突しても、矢印Ｖ１，Ｖ２で示したいずれかの方向又は回転方向に、感光体ドラム２又はそのドラム軸２ａが移動することができる。例えばドラム軸２ａは、感光体ドラム２又はプロセスカートリッジ１に僅かにがたつく状態で取り付けられているので、その分だけ移動することができる。

そして、この矢印方向Ｖ１，Ｖ２又は回転方向のドラム軸２ａなどの僅かな移動又は回転によって、歯どうしの衝突が迅速に解消され、図７に示すような歯どうしが充分に噛み合った状態になる。このようにして円錐クラッチ７の歯どうしを充分に噛み合わせることで、感光体ドラム２と本体８側のモータ軸８１ａとの駆動伝達部にがたつきが発生しないようにすることができる。

さらに、図４に示すように第２カップリング７２は、縮んだコイルスプリング７３の弾性力によって第１カップリング７１に押し付けられている。要するに円錐クラッチ７は、弾性的に嵌め合わされる。このように第１カップリング７１の歯７１１に第２カップリング７２の歯７２１が弾性的に押し当てられた状態であれば、バックラッシがなくなり、駆動伝達部のがたつきによる色ずれなどの発生を防ぐことができる。

また、第２カップリング７２の歯７２１，・・・のように２４本が連続して形成されていれば、第１カップリング７１の歯７１１，７１１，７１１が断続的に隙間を開けた状態で形成されていても、第１カップリング７１と第２カップリング７２の中心を一致させることができる。

このように構成された本実施の形態のカラープリンタ８０は、円錐クラッチ７の第１カップリング７１の歯数が、第２カップリング７２の歯数よりも少なく、かつ奇数に形成されている。このため、円錐クラッチ７の歯７１１，７２１どうしが充分に噛み合う確率を高めることができる。すなわち、第１カップリング７１の歯数が少なくなっていれば、挿入時に衝突する歯の数を減らすことができる。この第１カップリング７１の歯数は、駆動力伝達時などに必要な強度が確保できるのであれば、少ない方がよい。

そして、第１カップリング７１の歯数が奇数となっていれば、周方向に等間隔に歯７１１，７１１，７１１を設けた場合に、互いに180°対向する位置に歯が存在しない形態となる。このため、プロセスカートリッジ１が有するがたつきによる僅かな移動又は回転によって、歯どうしの衝突を迅速に解消して歯どうしが充分に噛み合った状態にすることができる。換言すれば、歯どうしが充分に噛み合わないままに円錐クラッチ７が嵌め合わされる確率を減らすことができる。

さらに、円錐クラッチ７が弾性力を受けた状態で噛み合わされるようにすることで、歯７１１，７２１の間のバックラッシがなくなり、駆動伝達部のがたつきによる色ずれなどの発生を防ぐことができる。

また、感光体ドラム２が、駆動モータ８１が設けられた本体８側に対して着脱自在のプロセスカートリッジ１に組み込まれている場合は、プロセスカートリッジ１は元来がたつきを持っているため、装着後は可能な限り駆動伝達部のがたつきを抑えることが望ましい。そこで、円錐クラッチ７の歯どうしを充分に噛み合わせたり、弾性的に嵌め合わせたりすることで、駆動伝達部のがたつきを抑えられれば、色ずれなどの発生を防ぐことができる。

さらに、本体８側にプロセスカートリッジ１側と接続される駆動軸８２４が設けられている場合に、円錐クラッチ７を噛み合わせた後に、駆動軸８２４の噛み合わせが行われる接続順序に構成しておく。このような接続順序にすることで、円錐クラッチ７の歯どうしの衝突をより迅速に解消することができるようになる。

また、本実施の形態の第２カップリング７２の歯７２１，・・・は、２４本が連続して形成されている。このため、円錐クラッチ７を噛み合わせると、第１カップリング７１と第２カップリング７２の中心が一致して、駆動中心のずれが起きなくなる。このように感光体ドラム２とモータ軸８１ａの駆動中心が一致していれば、回転ムラを最小限に抑えることができる。

以下、前記実施の形態で説明したカラープリンタ８０とは別の形態の画像形成装置に組み込まれる円錐クラッチ７Ａについて、図８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号や同一用語を使って説明する。

前記実施の形態で説明した円錐クラッチ７は、プロセスカートリッジ１側の凹状の第１カップリング７１の歯数が、本体８側の凸状の第２カップリング７２の歯数よりも少なく、かつ奇数となっていた。これに対してこの実施例で説明する円錐クラッチ７Ａは、本体８側の凸状の第２カップリング７２Ａの歯数が、プロセスカートリッジ１側の凹状の第１カップリング７１Ａの歯数よりも少なく、かつ奇数となっている。

円錐クラッチ７Ａの第１カップリング７１Ａは、ドラム軸２ａの先端に固定されている。そして、第１カップリング７１Ａは、円筒状の筒部７１２の内周面が截頭円錐状のピッチ面に形成されている。この截頭円錐状のピッチ面には、周方向に等間隔に連続して複数の歯７１１，・・・が設けられる。図８では、15°間隔で24本の歯７１１，・・・を設けた場合を図示している。

一方、円錐クラッチ７Ａの第２カップリング７２Ａは、モータ軸８１ａの先端に固定されている。そして、第２カップリング７２Ａは、截頭円錐状の円錐部７２２の外周面がピッチ面に形成されている。この截頭円錐状のピッチ面には、周方向に等間隔に奇数本の歯７２１，・・・が設けられる。この図８では、120°間隔で3本の歯７２１，７２１，７２１を設けた場合を図示している。

要するに、実施例では、円錐クラッチ７Ａの第２カップリング７２Ａ（第１駆動軸側）の歯数が、第１カップリング７１Ａ（像担持体側）の歯数よりも少なく、かつ奇数となっている。この第２カップリング７２Ａは、本体８側のモータ軸８１ａに取り付けられている。また、第１カップリング７１Ａは、プロセスカートリッジ１側のドラム軸２ａに取り付けられている。

歯数が偶数で連続している形状は、図９に示したように従来の円錐クラッチａ７に使用されている一般的な形状である。本実施例では、本体８側の第２カップリング７２Ａの歯数を少数かつ奇数という特殊形状にしている。そして、プロセスカートリッジ１側の第１カップリング７１Ａの形状は従来と同じ形状にしている。プロセスカートリッジ１や感光体ドラム２は、他の機種との共通部品となる場合が多いので、本体８側の第２カップリング７２Ａの形状を変更する方が部品の共通化によるメリットを受けることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、画像形成装置としてカラープリンタ８０について説明したが、これに限定されるものではなく、プリンタ、プロッタ、複写機若しくはファクシミリ等の機能を備えた画像形成装置、又はそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置であってもよい。

また、前記実施の形態では、中間転写タンデム方式のカラープリンタ８０について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、直接転写タンデム方式のカラー画像形成装置にも適用できる。また、中間転写ベルト８４１に代えてドラム状の中間転写体を用いたカラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。さらに、プロセスカートリッジを１つ備え、そのプロセスカートリッジの感光体ドラムに画像を形成してその画像を転写ローラで転写して記録材に画像を記録する直接転写タイプのモノクロ画像形成装置にも、本発明を適用することができる。

また、前記実施の形態及び実施例では、プロセスカートリッジ１側に凹状の第１カップリング７１，７１Ａを設け、本体８側に凸状の第２カップリング７２，７２Ａを設けた円錐クラッチ７，７Ａについて説明したが、これに限定されるものではない。これらとは逆に、プロセスカートリッジ１側が凸状となり、本体８側が凹状となる円錐クラッチであってもよい。

さらに、前記実施の形態及び実施例では、円錐クラッチ７，７Ａの歯数を少ない方を3本、多い方を24本にして説明したが、これに限定されるものではなく、円錐クラッチの歯数及び組み合わせは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に設定することができる。

１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ プロセスカートリッジ
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ （像担持体の一例としての）感光体ドラム
７，７Ａ 円錐クラッチ
７１，７１Ａ 第１カップリング
７１１ 歯
７２，７２Ａ 第２カップリング
７２１ 歯
７３ コイルスプリング
８０ （画像形成装置の一例としての）カラープリンタ
８ 本体
８１ 駆動モータ
８１ａ （第１駆動軸の一例としての）モータ軸
８２ 駆動伝達部材
８２４ （第２駆動軸の一例としての）駆動軸

特開平１１−６５１９９号公報

Claims (6)

1. 駆動モータから駆動伝達部材を介して像担持体を駆動させる画像形成装置において、
   前記駆動伝達部材の第１駆動軸と前記像担持体とは歯付きの円錐クラッチを介して駆動力が伝達されるものであって、
   前記円錐クラッチの前記第１駆動軸側又は前記像担持体側の歯数が、もう一方の歯数よりも少なく、かつ奇数であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記円錐クラッチは、弾性力を受けた状態で噛み合わされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体は、前記駆動モータが設けられた本体側に対して着脱自在のプロセスカートリッジに組み込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記本体側には前記プロセスカートリッジ側と接続される第２駆動軸が設けられるとともに、前記第１駆動軸の前記円錐クラッチが噛み合わされた後に、前記第２駆動軸の前記プロセスカートリッジ側との接続が行われることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記円錐クラッチの歯数が多い側は、連続して歯が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記円錐クラッチの前記第１駆動軸側の歯数が、前記像担持体側の歯数よりも少なく、かつ奇数であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。