JP2015148259A - 歯車形継手、駆動伝達機構、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内周面に内歯４０ｅが形成されたフランジ部４０ｂを具備する感光体４０におけるフランジ部４０ｂや、フランジ部４０ｂの中空に挿入されて自らの外歯を噛み合わせる図示しない挿入部材の形状誤差に起因する感光体４０の回転半径方向における振れを抑える。
【解決手段】フランジ部４０ｂの周方向における基準位置を示す目印４０ｆをフランジ部４０ｂに付した。また、挿入部材の周方向における基準位置を示す目印を挿入部材に付した。これにより、噛み合わせ角度を０°にする態様で挿入部材をフランジ部４０ｂの中空に挿入することを可能にしたことで、フランジ部４０ｂや挿入部材の形状誤差に起因する感光体４０の回転半径方向における振れを最も効果的に抑えることができるようになった。
【選択図】図４

Description

本発明は、中空部材の内周面に設けられた内歯と、中空部材の中空に挿入される挿入部材の外周面に設けられた外歯とを噛み合わせながら、中空部材と挿入部材との間で回転駆動力を伝達する歯車形軸継手に関するものである。また、かかる歯車形軸継手を用いる駆動伝達機構や画像形成装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置として、特許文献１に記載のプリンタが知られている。このプリンタは、周知の電子写真プロセスにより、回転するドラム状の感光体の表面にトナー像を形成する。そして、そのトナー像を中間転写ベルトに転写した後、記録紙上に転写する。ドラム状の感光体は、現像装置などとともにプリンタ本体に対して一体的に着脱されるプロセスユニットとして構成されている。感光体の回転軸部材の端部には、外周面に外歯が形成された挿入部材としての凸カップリングが設けられている。また、プリンタ本体には、駆動モータのギヤに噛み合いながら回転する感光体ギヤが配設されており、この感光体ギヤの回転中心の位置には、前述の凸カップリングを回転軸線方向に受け入れる中空を具備する凹カップリングが設けられている。そして、中空部材としての凹カップリングの内周面には、凸カップリングの外歯に噛み合う内歯が形成されている。プロセスユニットをプリンタ本体に対して感光体回転軸線方向に押し入れて装着する際に、感光体の回転軸部材の端部に設けられた挿入部材としての凸カップリングを、プリンタ本体内に配設された感光体ギヤの凹カップリングに挿入する。このような構成により、プロセスユニットの着脱操作の際に、感光体に対して感光体ギヤを自動で連結させたり、切り離したりすることができる。

しかしながら、本発明者らは、前述した凸カップリングと凹カップリングとの組み合わせのような歯車形継手によって感光体と原動側の回転部材とを連結させる構成では、次のような画像濃度ムラを引き起こし易くなることを実験によって見出した。即ち、歯車形継手の挿入部材（例えば前述した凸カップリング）や中空部材（例えば前述した凹カップリング）の形状誤差に起因して感光体が回転半径方向に微妙に振れることに起因する周期的な画像濃度ムラである。具体的には、歯車形継手における挿入部材の外周や中空部材の内周は、それぞれ真円状の形状であることが望ましいが、形状誤差によってどうしてもごく僅かに歪むことから、回転方向において外周半径や内周半径の微妙な誤差をもった形状になっている。それらの誤差により、中空部材と挿入部材との係合部においては、中空部材及び挿入部材のうち、画像形成装置本体に固定されない従動側の方が回転半径方向に僅かに振れて、感光体を回転半径方向に微妙に振らしてしまう。そして、この感光体の微妙な振れにより、感光体表面と、現像装置の現像ローラ表面との間の微小間隙である現像ギャップの大きさが感光体１回転周期内で変動し、この変動によって周期的な画像濃度ムラが発生してしまうのである。

歯車形継手によって感光体と原動側の回転部材とを連結させた構成において発生する周期的な画像濃度ムラについて説明したが、次のような構成でも同様の画像濃度ムラが発生する。即ち、歯車形継手によって現像ローラ等の現像部材と原動側の回転部材とを連結させた構成である。この構成では、歯車形継手の内筒や外筒の形状誤差に起因する回転半径方向の振れが現像部材に生じて、現像ギャップの大きさが現像部材１回転周期で変動することにより、周期的な画像濃度ムラが発生する。

また、画像形成装置において発生する周期的な画像濃度ムラに限らず、様々な機器において、歯車形継手の中空部材や挿入部材の形状誤差に起因して従動側の回転部材に回転半径方向の振れが生ずると、種々の不具合を引き起こすおそれがある。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような歯車形継手、並びに、これを用いる駆動伝達機構及び画像形成装置を提供することである。即ち、中空部材や挿入部材の形状誤差に起因する従動側の回転部材の回転半径方向における振れを抑えることができる歯車形継手等である。

上記目的を達成するために、本発明は、内周面に内歯が形成された中空部材と、外周面に外歯が形成され且つ前記中空部材の中空に挿入される挿入部材とを具備し、前記中空部材の前記内歯と、前記中空に挿入された前記挿入部材の前記外歯とを噛み合わせながら、前記中空部材と前記挿入部材との間で回転駆動力を伝達する歯車形軸継手において、前記中空部材の周方向における基準位置を示す目印を前記中空部材に付し、且つ、前記挿入部材の周方向における基準位置を示す目印を前記挿入部材に付したことを特徴とするものである。

本発明によれば、歯車形継手の中空部材や挿入部材の形状誤差に起因する従動側の回転部材の回転半径方向における振れを抑えることができるという優れた効果がある。

実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。 同画像形成装置を部分的に示す部分斜視図。 同画像形成装置における各色の感光体のうち、何れか１つを前方から示す斜視図。 同各色の感光体のうち、何れか１つの後端部を後方から示す斜視図 同画像形成装置の本体から引き出した状態のＭ用の作像ユニットＭと、本体とをそれぞれ部分的に前方から示す部分斜視図。 同本体の中に配設されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のドラム軸のうち、何れか１つの後端部を拡大して示す拡大斜視図。 同画像形成装置におけるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の挿入部材のうち、何れか１つを正面から模式的に示す模式図。 同画像形成装置における４つのフランジ部のうち、何れか１つを正面から模式的に示す模式図。 同フランジ部と、これの中空内に挿入された挿入部材との噛み合わせの一例を模式的に示す模式図。 本発明者らに使用された実験装置を説明するための説明図。 噛み合わせ角度と色ムラ値とギャップ変動量との関係を示すグラフ。 振れ量［ｍｍ］と噛み合わせ角度との関係を示すグラフ。 振れ量のばらつき［ｍｍ］と噛み合い角度との関係を示すグラフ。 寄与度と噛み合わせ角度［°］と色ムラ値との関係を示すグラフ。 本発明者らが行った実験によって得られた各色の色ムラ合計値の測定結果を示すグラフ。 噛み合わせ角度を０°に設定した場合における感光体の鉛直方向の振れを説明するための説明図。 噛み合わせ角度を０°にして感光体を回転駆動した場合における感光体の鉛直方向上端点の鉛直方向における位置の経時変化を示すグラフ。 噛み合わせ角度を１８０°に設定した場合における感光体の鉛直方向の振れを説明するための説明図。 噛み合わせ角度を１８０°にして感光体を回転駆動した場合における感光体の鉛直方向上端点の鉛直方向における位置の経時変化を示すグラフ。 挿入部材の半径最大点Ｐ_ｍａｘを特定するための装置を示す斜視図。 図２０における装置の挿入部材の周囲を拡大して示す斜視図。 オシロスコープの画面表示の一例を示す模式図。 ドラム軸の先端部を示す平面図。 第１変形例に係る画像形成装置の歯車形継手を示す構成図。 変形例に係る画像形成装置の歯車形継手において、フランジ部の回転中心と、挿入部材の回転中心とがずれている状態を示す説明図。 第２変形例に係る画像形成装置の感光体の前端部を示す斜視図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置の一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同図において、タンデム型中間転写式の画像形成装置の本体１００は、記録材である記録シートを収容して供給する記録材供給手段としての給紙部（給紙テーブル）２００上に載せられている。図中の符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）用の部材であることを示す。

画像形成装置の本体１００の中央付近には、複数の支持ローラ１４，１５，１５’，１６，６３に掛け回されて図中時計回りに無端移動せしめられる無端状の中間転写ベルト１０が設けられている。図示の例では、支持ローラの１つである二次転写対向ローラ１６の左側方に中間転写ベルト用のクリーニング装置１７が設けられている。クリーニング装置１７は、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するものである。

中間転写ベルト１０は、支持ローラ１４と支持ローラ１５と間に張り渡されている。この中間転写ベルト１０の上には、その搬送方向に沿って、４つの作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが横方向に並べて配置されてタンデム画像形成部２０を構成している。

タンデム画像形成部２０の上には、光書込手段としての光書込装置（露光装置）２１が設けられている。タンデム画像形成部２０における４つの作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、互いに異なる色のトナーを使用する点の他がほぼ同様の構成になっている。Ｙトナーを用いるＹ用の作像ユニット１８Ｙを例にすると、これは、潜像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ、帯電装置３７Ｙ、現像装置３５Ｙ、ドラムクリーニング装置３６Ｙ、除電ランプなどを有している。回転駆動する感光体４０Ｙの表面は、帯電装置３７Ｙによって一様に帯電された後、画像データに基づいて光書込装置（露光装置）２１で露光され、これにより、感光体４０Ｙの表面に静電潜像が形成される。

感光体４０Ｙの表面の静電潜像は、現像装置３５Ｙによって現像され、これにより、感光体４０Ｙの表面に可視像であるＹトナー像が形成される。このＹトナー像は、感光体４０Ｙと中間転写ベルト１０とが当接するＹ用の一次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０の表面に一次転写される。

回転駆動に伴ってＹ用の一次転写ニップを通過した感光体４０Ｙ表面は、ドラムクリーニング装置３６Ｙによって転写残トナーが除去された後、除電ランプによって残留電荷が除去される。そして、帯電装置３７Ｙによって再び一様に帯電されて次の画像形成に備える。

Ｙ用の作像ユニット４０Ｙについて説明したが、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の作像ユニット４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋも同様の構成になっており、それぞれの表面にＭトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像が形成される。

感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋと、中間転写ベルト１０とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍には、一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋが設けられている。これら一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、自らと感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋとの間に中間転写ベルト１０を挟み込むように、中間転写ベルト１０のループ内に配設されている。なお、支持ローラ１４は中間転写ベルト１０を回転駆動する駆動ローラとして機能している。ブラック単色画像を中間転写ベルト１０上に形成する場合には、駆動ローラ１４以外の支持ローラ１５，１５’を移動させて、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写ベルト１０から離間させることも可能である。

Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の作像ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、本体１００内でそれぞれ感光体回転軸線方向にスライド移動して本体１００に対して着脱されるように構成されている。

中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、二次転写装置２２が配設されている。二次転写装置２２は、図示の例では、二次転写対向ローラ１６に二次転写ローラ１６’を押し当て転写電界を印加することにより、中間転写ベルト１０上の画像を記録シートに転写する。

二次転写装置２２の横には、支持ローラ２３に掛け回された状態で無端移動する記録材搬送部材としての搬送ベルト２４が配設されている。二次転写装置２２で画像が転写された記録シートは、この搬送ベルト２４によって定着装置２５に搬送される。

記録シート上の転写画像を定着する定着手段としての定着装置２５は、無端状の定着部材としての定着ベルト２６に対して加圧部材としての加圧ローラ２７を押し当てて定着ニップを形成している。搬送ベルト２４によって定着装置２５に搬送された記録シートは、その定着ニップを通過する際に加熱及び加圧されるのに伴って、表面に画像が定着せしめられる。

なお、実施形態に係る画像形成装置は、二次転写装置２２および定着装置２５の下に、記録シート反転装置２８を備えている。この記録シート反転装置２８は、両面プリントモードにおいて、片面だけに画像の定着処理が施された記録シートを、上下反転させながら二次転写装置２２に再送するためのものである。この再送によってもう一方の面にも画像が転写された記録シートは、再び定着装置２５に送られた後、機外に排出される。

実施形態に係る画像形成装置は、画像データを受信すると、不図示の駆動モータで支持ローラ１４を回転駆動して他の複数の支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。同時に、個々の作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋで各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ上にそれぞれ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、それらのトナー像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて一次転写する。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１０のおもて面には合成カラー画像が形成される。

また、画像形成装置は、給紙部の給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転させ、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから記録シートを繰り出す。そして、分離ローラ４５で１枚ずつ記録シートを分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の記録シートを繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２の二次転写ローラ１６’との間に記録シートを送り込む。その後、二次転写装置２２で転写して記録シート上にカラー画像を記録する。画像転写後の記録シートは、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込まれ、熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、不図示の切換爪で切り換えて記録シート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び二次転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。

一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルト用のクリーニング装置１７により、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。

図２は、画像形成装置を部分的に示す部分斜視図である。本体１００の前扉１００ａを開くと、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの前面や、中間転写ベルト等を具備する転写ユニット６５の前面が、本体１００の前方に向けて露出する。この状態で、例えばＭ用の作像ユニット１８Ｍを手前側に引くと、図示のように、作像ユニット１８Ｍが本体１００内で本体１００の後側から前側に向けてスライド移動して、本体１００の前方に引き出される。そして、本体１００内から取り出した作像ユニット１８Ｍをメンテナンスしたり、新品の作像ユニット１８Ｍを本体１００に押し入れて作像ユニット１８Ｍの交換をしたりすることが可能になる。

図３は、各色の感光体（４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ）のうちの何れか１つを前方から示す斜視図である。なお、同図においては、便宜上、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添え字を符号に付すことを省略している。感光体４０は、ドラム本体４０ａと、これの後端に固定された円盤状のフランジ部４０ｂとを具備している。ドラム本体４０ａには、その回転中心の位置に中空４０ｃが設けられている。また、フランジ部４０ｂの周面には、回転軸線方向に延びる複数の溝が周方向に所定ピッチで並ぶように形成されている。

図４は、各色の感光体（４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ）のうちの何れか１つの後端部を後方から示す斜視図である。なお、同図においても、便宜上、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添え字を符号に付すことを省略している。フランジ部４０ｂは、回転中心の位置に中空４０ｄを具備しており、その内周面には複数の内歯４０ｅが形成されている。このような構造により、フランジ部４０ｂは、後述するドラム軸に連結する、歯車形連結継手の中空部材として機能している。

図５は、本体１００から引き出した状態のＭ用の作像ユニット１８Ｍと、本体１００とをそれぞれ部分的に前方から示す部分斜視図である。本体１００内には、Ｍ用のドラム軸８０Ｍが回転可能に設けられている。このドラム軸８０Ｍは、図示しない後端部が図示しない軸受けによって回転自在に支持されているが、Ｍ用の作像ユニット１８が本体１００から引き出された状態では、ドラム軸８０Ｍの前端部は図示のように支持されないフリーの状態になっている。

Ｍ用の作像ユニット１８Ｍが本体１００内にセットされている状態では、Ｍ用の感光体４０Ｍにおけるドラム本体の中空内に、Ｍ用のドラム軸８０Ｍが隙間無く嵌り込んだ状態になっている。そして、Ｍ用の作像ユニット１８Ｍを本体１００内から引き出すと、それに伴ってＭ用の感光体４０Ｍがそれまで自らの中空内に嵌め込んでいたＭ用のドラム軸８０Ｍから離脱する。

本体１００内から取り出した状態のＭ用の作像ユニット１８Ｍでは、Ｍ用の感光体４０Ｍがユニット内で回転半径方向に所定のがたつきをもって所定の位置範囲内に拘束されるように、ユニットケーシングに保持される。

Ｍ用の作像ユニット１８Ｍを本体１００内に押し入れる際には、その押し入れに伴って、作像ユニット１０Ｍに保持されるＭ用の感光体４０Ｍが本体１００内のＭ用のドラム軸８０Ｍを自らの中空内に嵌め込みながら、本体１００の前側から後側に向けて移動する。このとき、Ｍ用の感光体４０Ｍが自らの中空内にＭ用のドラム軸８０Ｍを嵌め込むのに伴って、回転半径方向に移動して自らの回転中心をＭ用のドラム軸８０Ｍの回転中心に合わせる。Ｍ用の作像ユニット１８Ｍが本体１００内に完全に押し込まれると、Ｍ用の感光体４０Ｍは、ユニットケーシングから離間して、Ｍ用のドラム軸８０Ｍだけに支持されるようになる。また、Ｍ用のドラム軸８０Ｍにおける先細の先端部が、Ｍ用の作像ユニット１８Ｍの前面板に回転自在に支持されるようになる。

Ｍ用の作像ユニット１８Ｍの本体１００に対する着脱の様子について説明したが、Ｙ，Ｃ，Ｋ用の作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｋも同様にして本体１００に着脱される。

図６は、本体１００内に配設されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のドラム軸のうち、何れか１つの後端部を拡大して示す拡大斜視図である。なお、同図では、便宜上、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添え字を符号に付すことを省略している。ドラム軸８０の後端部には、歯車形継手の一部を構成する挿入部材８５が、ドラム軸８０とほぼ同軸上で回転するように固定されている。ドラム軸８０はステンレス等の金属で構成されているのに対し、挿入部材８５は樹脂で構成されている。挿入部材８５の外周面には複数の外歯８５ａが形成されている。

作像ユニット（１８）が本体１００内に完全に押し込まれると、その作像ユニットの感光体（４０）のフランジ部が、ちょうどドラム軸８０の挿入部材８５の位置にきて、自らの中空内に挿入部材８５を挿入する。そして、フランジ部の内周面に設けられた内歯と、挿入部材８５の外周面に設けられた外歯８５ａとが噛み合う。これにより、原動側の回転部材であるドラム軸８０の回転駆動力を、従動側の回転部材である感光体に伝えることができるようになる。

次に、本発明者らが行った実験について説明する。
図７は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の挿入部材のうち、何れか１つを正面から模式的に示す模式図である。なお、同図では、便宜上、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添え字を符号に付すことを省略している。また、理解を容易にするために、挿入部材８５の形状の歪みを強調して示している。同図において、Ｐ_１は、挿入部材８５の回転中心点を示している。また、Ｐ_ｍａｘは、挿入部材８５の全周で回転半径が最大になる半径最大点を示している。また、Ｐ_ｍｉｎは、挿入部材８５の全周で回転半径が最小になる半径最小点を示している。また、Ｐ_２は、挿入部材８５の最大半径Ｒ_ｍａｘと、半径最大点Ｐ_ｍａｘの回転中心点Ｐ_１を基準にして点対称の位置にある点の回転半径とを加算した半径最大点での直径線分の中心点としての半径最大領域直径中心点を示している。同図に示される挿入部材８５では、回転中心点Ｐ_１を基準にして半径最大点Ｐ_ｍａｘと点対称となる点が半径最小点Ｐ_ｍｉｎになっている。このように、半径最大点Ｐ_ｍａｘと半径最小点Ｐ_ｍｉｎとが互いに点対称の位置になることが多い。なお、△Ｒは、回転中心点Ｐ_１と、半径最大領域直径中心点Ｐ_２との差分である。図示の例では、最小半径Ｒ_ｍｉｎ：最大半径Ｒ_ｍａｘ：差分△Ｒが、１：１．４：０．２になっている。実際の挿入部材８５では、これほどの比率の差は生じないが、同図では、歪みを強調しているために、実際よりも大きな比率の差が生じている。

図８は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用として４つ設けられる感光体のフランジ部４０ｂのうち、何れか１つを正面から模式的に示す模式図である。なお、同図では、便宜上、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添え字を符号に付すことを省略している。また、理解を容易にするために、フランジ部４０ｂの中空形状の歪みを強調して示している。同図において、Ｐ_１は、フランジ部４０ｂの回転中心点を示している。また、Ｐ_ｍａｘは、フランジ部４０ｂの全周で回転半径が最大になる半径最大点を示している。また、Ｐ_ｍｉｎは、フランジ部４０ｂの全周で回転半径が最小になる半径最小点を示している。また、Ｐ_２は、フランジ部４０ｂの最大半径Ｒ_ｍａｘと、半径最大点Ｐ_ｍａｘの回転中心点Ｐ_１を基準にして点対称の位置にある点の回転半径とを加算した半径最大点での直径線分の中心点としての半径最大領域直径中心点を示している。同図に示されるフランジ部４０ｂでは、回転中心点Ｐ_１を基準にして半径最大点Ｐ_ｍａｘと点対称となる点が半径最小点Ｐ_ｍｉｎになっている。このように、半径最大点Ｐ_ｍａｘと半径最小点Ｐ_ｍｉｎとが互いに点対称の位置になることが多い。△Ｒは、回転中心点Ｐ_１と、半径最大領域直径中心点Ｐ_２との差分である。図示の例では、最小半径Ｒ_ｍｉｎ：最大半径Ｒ_ｍａｘ：差分△Ｒが、１．１：２．３：０．６になっている。実際のフランジ部４０ｂでは、これほどの比率の差は生じないが、同図では、歪みを強調しているために、実際よりも大きな比率の差が生じている。なお、前述の１．１：２．３：０．６という比率は、挿入部材８５の最小半径Ｒ_ｍｉｎを１とした場合の値である。よって、挿入部材８５の最小半径Ｒ_ｍｉｎと、フランジ部４０ｂの中空の最小半径Ｒ_ｍｉｎとの比率は、１：１．１である。また、挿入部材８５の最大半径Ｒ_ｍａｘと、フランジ部４０ｂの中空の最大半径Ｒ_ｍａｘとの比率は、１．４：２．３である。

以下、回転中心軸を水平方向に延在させ且つ半径最大点Ｐ_ｍａｘを鉛直方向下方に向けた姿勢にしたフランジ部４０ｂの中空内周面において、半径最大点Ｐ_ｍａｘ（０°点）から時計回り方向に４５°ずれた点を４０°点という。また、半径最大点Ｐ_ｍａｘ（０°点）から時計回り方向に１３５°ずれた点を１３５°点という。また、半径最大点Ｐ_ｍａｘ（０°点）から時計回り方向に２２５°ずれた点を２２５°点という。また、半径最大点Ｐ_ｍａｘ（０°点）から時計回り方向に３１５°ずれた点を３１５°点という。

図９は、フランジ部４０ｂと、これの中空内に挿入された挿入部材８５との噛み合わせの一例を模式的に示す模式図である。なお、同図においては、便宜上、フランジ部４０ｂの内歯や、挿入部材８５の外歯の図示を省略している。図示の例では、挿入部材８５の最大半径点Ｐ_ｍａｘと、フランジ部４０ｂの内周面における最大半径点Ｐ_ｍａｘとを法線方向で重ねる噛み合わせになっている。フランジ部４０ｂと挿入部材８５とがどのような噛み合わせになるのかについては、作像ユニット（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）が本体１００に押し込まれて、フランジ部４０ｂの中空にドラム軸８０が差し込まれたときに決定される。ドラム軸８０が回転しても挿入部材８５の外歯がフランジ部４０ｂの内歯を乗り越えることはないので、その噛み合わせは作像ユニットが本体１００から引き出されるまで同じものになる。

図９において、挿入部材８５がフランジ部４０ｂの中空内でがたつくことはなく、挿入部材８５及びフランジ部４０ｂの回転角度にかかわらず、中空に対する挿入部材８５の相対位置は一定である。これは、感光体４０がドラム軸８０に完全に差し込まれた状態では、ドラム軸８０が感光体４０の中空に隙間無く嵌り込んで、感光体４０が半径方向に移動しなくなるからである。

図１０は、実験装置を説明するための説明図である。本発明者らは、実施形態に係る画像形成装置と同様の構成のプリンタ試験機を準備した。このプリンタ試験機から転写ユニット（６５）を取り外した。そして、４つの作像ユニット（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）のうち、何れか１つの直下にレーザー変位センサー５００を位置させるように、レーザー変位センサー５００を本体フレーム１００ｃに固定した。なお、同図において、Ｇは、現像装置３５の現像スリーブ表面と、感光体４０表面との間に形成される微小ギャップとしての現像ギャップを示している。

感光体４０を回転駆動しながら、レーザー変位センサー５００からの出力をオシロスコープ５０１によってモニタリングして、レーザー変位センサー５００と感光体４０表面との距離の経時変化、つまり感光体４０の回転半径方向の振れを測定した。この振れは、感光体４０の直下における感光体４０の回転半径方向の振れであるが、現像ギャップＧにおいても、同様の振れが発生することになる。

フランジ部４０ｂと挿入部材８５との噛み合わせ角度を４５°にするように、作像ユニット１８を本体１００内に押し入れた。４５°の噛み合わせは、挿入部材８５の半径最大点Ｐ_ｍａｘと、フランジ部４０ｂの４５°点とを法線方向に重ねる噛み合わせである。この状態で感光体４０を回転駆動させて感光体４０の振れを測定し、振れ幅を現像ギャップＧの変動量としてのギャップ変動量［ｍｍ］として求めた。同様にして、噛み合わせ角度を１３５°、２２５°、３１５°に設定した場合における感光体４０の振れを測定して、それぞれにおけるギャップ変動量を求めた。なお、レーザー変位センサー５００については、本体１００の前後方向における後端側の位置に配設している。

次に、レーザー変位センサー５００をプリンタ試験機から取り外して、プリンタ試験機に転写ユニット（６５）をセットした。そして、フランジ部４０ｂと挿入部材８５とを４５°の噛み合わせにするように、作像ユニット１８を本体１００内に押し込んだ。この状態で中間調テスト画像をプリントアウトして、その中間調テスト画像における周期的な色ムラの度合いを比較評価して、その結果を色ムラ値に変換した。同様にして１３５°、２２５°、３１５°の噛み合わせ角度における色ムラ値を測定した。

図１１は、この実験によって得られた、噛み合わせ角度と色ムラ値とギャップ変動量との関係を示すグラフである。色ムラ値は、数値が大きくなるほど、色ムラの度合いが悪くなっていることを示すものである。図示のように、噛み合わせ角度に応じてギャップ変動量が異なることがわかる。そして、ギャップ変動量が大きくなるほど、色ムラ値が大きくなっている。色ムラは、現像ギャップの変動によって現像性能に差が生じて各色の画像濃度が周期的に変動することによって生じ、ギャップ変動量が大きくなるほどその度合いが大きくなるからである。従って、感光体の振れ量をできるだけ小さくする噛み合わせ角度になるように作像ユニット１８を本体１００にセットすることで、感光体の振れによる色ムラや画像濃度ムラを抑えることができることになる。

本発明者らは、２つの感光体４０と、２本のドラム軸８０とを用意した。これらの組み合わせは２×２＝４通りである。これらの４通りについてそれぞれ、感光体４０を回転駆動した際の回転半径方向の振れを５通りの噛み合わせ角度で測定した。具体的には、感光体４０をドラム軸８０に差し込んだ状態で、感光体４０を１周させる間に、４５°刻みでてこ式ダイヤルゲージを感光体４０表面に接触させて表面位置を測定し、表面位置の最大差分を振れ量として求めた。この振れ量の測定を何周にも渡って繰り返し行った。そして、ドラム軸８０からの感光体４０の抜き差しを行った後、同様の測定を再び行った（図示の２ｎｄ）。

図１２は、この実験における振れ量［ｍｍ］と噛み合わせ角度との関係を示すグラフである。同図において、１ｎｄは、任意の噛み合い角度における１回目の振れ量測定結果の上限値、下限値、及び平均値（■のプロット点）を示している。また、１ｎｄは、任意の噛み合い角度における２回目の振れ量測定結果の上限値、下限値、及び平均値（黒■のプロット点）を示している。図示のように、フランジ部４０ｂと挿入部材８５とを０°の噛み合い角度で噛み合わせた場合に、振れ量の上限値、下限値、平均値を何れも他の噛み合い角度に比べて小さくし得ることがわかる。

図１３は、前記実験における振れ量のばらつき［ｍｍ］と噛み合い角度との関係を示すグラフである。振れ量のばらつきが最も小さくなる噛み合い角度も０°であることがわかる。よって、噛み合い角度を０°にするように、即ち、挿入部材８５の半径最大点Ｐｍａｘと、フランジ部４０ｂの半径最大点Ｐｍａｘとを法線方向に重ねるように、フランジ部４０ｂと挿入部材８５とを噛み合わせることで、色ムラを最も抑え得ることが解った。

本発明者らは、次に、プリンタ試験機を用いて、４通りの噛み合わせ角度でそれぞれ中間調テスト画像を１０枚ずつ出力して、色ムラ値の平均値と寄与度の平均値とを求める実験を行った。図１４は、この実験における寄与度と噛み合わせ角度［°］と色ムラ値との関係を示すグラフである。このグラフから、噛み合わせ角度を０°にした場合に色むら値を最も小さくし、且つ寄与度も最も小さくし得ることが解る。なお、寄与度は、色ムラ値（無次元値）を寄与分析した結果の値（色むら値寄与度(無次元値)）である。記録シート１枚内における副走査方向の色ムラは、「周期性の色ムラ」と「非周期性（ランダム）の色ムラ」とに大別され、それぞれで寄与性が異なる。また、「周期性の色ムラ」は、現像ローラ１回転周期」「感光体１回転周期」「帯電ローラ１回転周期」など、互いに異なる周期で発生する複数のものが存在する。副走査方向（感光体回転方向、記録シート搬送方向）の全体の色ムラを感光体回転周期で分割したものが色ムラ感光体寄与度である。

本発明者らは次に、Ｋ用の作像ユニット１８Ｋを９台用意した。そして、それぞれの作像ユニット１８Ｋについて、噛み合わせ角度を０°に設定しないでテスト画像を２枚出力した場合におけるそれぞれの色ムラ値の合計を色ムラ合計値の「Ｂｅｆｏｒｅ」として求めた。また、噛み合わせ角度を０°に設定してテスト画像を２枚出力した場合におけるそれぞれの色ムラ値の合計を色ムラ合計値の「Ａｆｔｅｒ」として求めた。そして、９台の「Ｂｅｆｏｒ」の平均を最終的な色ムラ合計値の「Ｂｅｆｏｒe」とした。また、９台の「Ａｆｔｅｒ」の平均を最終的な色ムラ合計値の「Ａｆｔｅｒ」とした。同様にして、２１台のＣ用の作像ユニット１８Ｃにおける色ムラ合計値の「Ｂｅｆｏｒｅ」及び「Ａｆｔｅｒ」を求めた。また、２３台のＭ用の作像ユニット１８Ｍにおける色ムラ合計値の「Ｂｅｆｏｒｅ」及び「Ａｆｔｅｒ」を求めた。

図１５は、この実験によって得られた各色の色ムラ合計値の測定結果を示すグラフである。噛み合わせ角度を０°に設定することで、０°に設定しない場合に比べて、Ｋでは色ムラ合計値を０．５だけ低下させて目標以下にすることができている。また、ＣやＭではそれぞれ色ムラ合計値を０．３だけ低下させて目標以下にすることができている。

噛み合わせ角度を０°に設定することで、感光体４０の回転半径方向の振れを最も低減できる理由は、以下に説明する通りである。
図１６は、噛み合わせ角度を０°に設定した場合における感光体４０の鉛直方向の振れを説明するための説明図である。以下、フランジ部４０ｂの半径最大点Ｐ_ｍａｘを鉛直方向下方に向けるフランジ部４０ｂの回転角度を０°という。また、フランジ部４０ｂの半径最大点Ｐ_ｍａｘを鉛直方向上方に向けるフランジ部４０ｂの回転角度を１８０°という。同図においては、フランジ部４０ｂとこれの中空内に挿入された挿入部材８５との組み合わせによる歯車形継手が２つ示されている。何れの歯車形継手においても、噛み合わせ角度を０°にする状態で挿入部材８５がフランジ部４０ｂの中空内に挿入されている。但し、図中左側の歯車形継手は、回転角度が０°になっているのに対し、図中右側の歯車形継手は、回転角度が１８０°になっている。これは、図中左側の歯車形継手が図中反時計回り方向に回転を開始した後、所定時間経過後に、図中右側の歯車形継手と同じ回転角度になったことを示している。

なお、同図においては、便宜上、挿入部材８５の外歯やフランジ部４０ｂの内歯の図示を省略している。また、同図に示される挿入部材８５の最小半径Ｒ_ｍｉｎ：最大半径Ｒ_ｍａｘ：差分△Ｒは、図７に示される挿入部材８５と同様に、１：１．４：０．２になっている。また、図１６に示されるフランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎ：最大半径Ｒ_ｍａｘ：差分△Ｒは、図８に示されるフランジ部４０ｂと同様に、１．１：２．３：０．６になっている。また、挿入部材８５の最小半径_Ｒｍｉｎと、フランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎとの比率は、１：１．１である。

噛み合わせ角度を０°にすると、フランジ部４０ｂがその回転中心を挿入部材８５の回転中心よりも、フランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎと挿入部材８５の最小半径Ｒ_ｍｉｎとの差分に相当する量だけ法線方向の外側に位置する。その量は、挿入部材８５の最小半径Ｒ_ｍｉｎを「１」とした場合に「０．１」である。フランジ部４０ｂの回転中心は、このように「０．１」だけ挿入部材８５の回転中心よりも外側にずれた状態で、挿入部材の回転中心を中心にして公転することになる。すると、図中左側の歯車形継手では、図示しない感光体の周面の鉛直方向上端点が設計よりも「０．１」だけ鉛直方向の下方に位置した状態になる。また、図中右側の歯車形継手では、図示しない感光体の周面の鉛直方向上端点が設計よりも「０．１」だけ鉛直方向の上方に位置した状態になる。よって、回転に伴う感光体表面の鉛直方向の振れ量は「０．１＋０．１＝０．２」になる。

図１７は、噛み合わせ角度を０°にして感光体を回転駆動した場合における感光体の鉛直方向上端点の鉛直方向における位置の経時変化を示すグラフである。図示のように、感光体の鉛直方向上端点の鉛直方向における位置は、正弦波状の経時変動をきたす。噛み合わせ角度を０°にした状態では、振幅がフランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎと挿入部材の最小半径Ｒ_ｍｉｎとの差分である「０．１」になり、正弦波のピークツウピークである「０．２」が振れ量となる。

図１８は、噛み合わせ角度を１８０°に設定した場合における感光体４０の鉛直方向の振れを説明するための説明図である。同図においても、フランジ部４０ｂとこれの中空内に挿入された挿入部材８５との組み合わせによる歯車形継手が２つ示されている。何れの歯車形継手においても、噛み合わせ角度を１８０°にする状態で挿入部材８５がフランジ部４０ｂの中空内に挿入されている。但し、図中左側の歯車形継手は、回転角度が０°になっているのに対し、図中右側の歯車形継手は、回転角度が１８０°になっている。

なお、同図においても、便宜上、挿入部材８５の外歯やフランジ部４０ｂの内歯の図示を省略している。また、同図に示される挿入部材８５の最小半径Ｒ_ｍｉｎ：最大半径Ｒ_ｍａｘ：差分△Ｒは、図７に示される挿入部材８５と同様に、１：１．４：０．２になっている。また、図１８に示されるフランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎ：最大半径Ｒ_ｍａｘ：差分△Ｒは、図８に示されるフランジ部４０ｂと同様に、１．１：２．３：０．６になっている。また、挿入部材８５の最小半径_Ｒｍｉｎと、フランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎとの比率は、１：１．１である。

噛み合わせ角度を１８０°にすると、フランジ部４０ｂがその回転中心を挿入部材８５の回転中心よりも、フランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎと挿入部材８５の最大半径Ｒ_ｍａｘとの差分に相当する量だけ法線方向の外側に位置する。その量は、挿入部材８５の最小半径Ｒ_ｍｉｎを「１」とした場合に「０．３」である。フランジ部４０ｂの回転中心は、このように「０．３」だけ挿入部材８５の回転中心よりも外側にずれた状態で、挿入部材の回転中心を中心にして公転することになる。すると、図中左側の歯車形継手では、図示しない感光体の周面の鉛直方向上端点が設計よりも「０．３」だけ鉛直方向の下方に位置した状態になる。また、図中右側の歯車形継手では、図示しない感光体の周面の鉛直方向上端点が設計よりも「０．３」だけ鉛直方向の上方に位置した状態になる。よって、回転に伴う感光体表面の鉛直方向の振れ量は「０．３＋０．３＝０．６」になり、噛み合わせ角度を０°にした場合の３倍の大きさになってしまう。このように、噛み合わせ角度を１８０°にした場合に、振れ量を最も大きくしてしまうと考えられる。

図１９は、噛み合わせ角度を１８０°にして感光体を回転駆動した場合における感光体の鉛直方向上端点の鉛直方向における位置の経時変化を示すグラフである。噛み合わせ角度を１８０°にした状態では、振幅がフランジ部４０ｂの最小半径Ｒ_ｍｉｎと挿入部材の最大半径Ｒ_ｍａｘとの差分である「０．３」になり、正弦波のピークツウピークである「０．６」が振れ量となる。

そこで、実施形態に係る画像形成装置では、図６に示されるように、挿入部材８５の外周面における基準位置としての半径最大点Ｐ_ｍａｘに、目印８５ｂを付している。また、図４に示されるように、フランジ部４０ｂの外周面において、フランジ部４０ｂの内周面における半径最大点Ｐ_ｍａｘと法線方向で重なる位置に対して、目印４０ｆを示している。挿入部材８５の目印８５ｂや、フランジ部４０ｂの目印４０ｆとしては、それぞれ塗料によるものを例示することができる。フランジ部４０ｂの目印４０ｆを内周面ではなく外周面に付したのは、外周面の方が内周面に比べて視認性が良いからである。

挿入部材８５の目印８５ｂと、フランジ部４０ｂの目印４０ｆとを法線方向で重ねるように挿入部材８５をフランジ部４０ｂの中空内に挿入することで、噛み合わせ角度を０°にすることが可能である。そして、このような挿入は、次のような作業を行うことで実現することが可能である。即ち、作像ユニット１８を本体１００に押し入れる前に、本体１００内の挿入部材８５の目印８５ｂについて、どのような回転角度に位置しているかを目視で確認する。そして、作像ユニット１８のフランジ部４０ｂの目印４０ｆを、確認済みの回転角度と同じ回転角度に位置させるように、感光体４０を手動で回転させる。そして、このように互いの回転角度を合わせた状態で作像ユニット１８を本体１００に押し入れればよい。このようにすることで、フランジ部４０ｂや挿入部材８５の形状誤差に起因する感光体４０の回転半径方向における振れを最も効果的に抑えることができる。

図２０は、挿入部材８５の半径最大点Ｐ_ｍａｘを特定するための装置を示す斜視図である。図２１は、図２０における装置の挿入部材８５の周囲を拡大して示す斜視図である。これらの図において、ドラム軸８０は、定盤上に固定された２個のＶブロック５０４の上で保持されている。このように保持されたドラム軸８０に固定された挿入部材８５における鉛直方向上端面には、電圧デジタル出力式のてこ式ダイヤルゲージ５０２が押し当てられている。そして、てこ式ダイヤルゲージ５０２からの出力電圧値がオシロスコープ５０３によってモニタリングされている。ドラム軸８０を少しずつ回転させていく過程におけるオシロスコープの画面表示に基づいて、半径最大点Ｐ_ｍａｘを特定することが可能である。半径最大点Ｐ_ｍａｘを特定したら、そこに塗料による目印を付せばよい。

図２２は、オシロスコープ５０３の画面表示の一例を示す模式図である。図示のように、オシロスコープ５０３の画面にはドラム軸８０を略一定回転速度で回転させた場合における、てこ式ダイヤルゲージ５０２からの出力電圧値の経時変化を示す波形が表示される。波形の谷間は、てこ式ダイヤルゲージ５０２が挿入部材８５の歯間に相当する箇所に接触していることを示している。波形における複数のピーク点はそれぞれ、てこ式ダイヤルゲージ５０２が挿入部材８５の外歯８５ａに接触していることを示している。複数のピーク点にそれぞれ対応する複数の外歯８５ａのうち、ピーク点最大値を出力させた外歯８５ａの外周面が、挿入部材８５の外周面の半径最大点Ｐ_ｍａｘである。

図２３は、ドラム軸８０の先端部を示す平面図である。ドラム軸８０の先端部には、ドラム軸８０に固定される図示しない挿入部材の半径最大点Ｐ_ｍａｘを示すための目印８０ａが付されている。この目印８０ａの回転軸線方向の延長線と、挿入部材８５の半径最大点Ｐ_ｍａｘを通る回転軸線方向の線分とが、法線方向に重なることになる。よって、フランジ部４０ｂに付された目印４０ｆを、ドラム軸８０の先端部に付された目印８０ａと同じ回転角度にするように感光体４０を手動で回転させた後、作像ユニット１８を本体１００に押し込めば、噛み合わせ角度を０°にすることができる。この場合、本体１００内の後端側に存在する挿入部材８５をライトで照らしながら本体１００の前方から覗き込むという手間のかかる作業を行わなくても、次のことを行うことができる。即ち、本体１００の外に存在するフランジ部４０ｂの半径最大点Ｐ_ｍａｘを、本体１００の中に存在する挿入部材８５の半径最大点Ｐ_ｍａｘと同じ回転角度に合わせることができる。

図２４は、第１変形例に係る画像形成装置の歯車形継手を示す構成図である。実施形態の歯車形継手では、フランジ部４０ｂの内歯や、挿入部材８５の外歯が、多角形状のセレーションになっていた。これに対し、変形例の歯車形継手では、フランジ部４０ｂの内歯や、挿入部材８５の外歯が、角のないインボリュートセレーションになっている。何れにおいても、歯車形継手がどのような回転角度になっても、挿入部材８５の外歯をフランジ部４０ｂの内歯に接触させることはない。これは、既に説明したように、感光体４０の中空にドラム軸８０が隙間無く嵌り込んでいるからである。同図においては、挿入部材８５の回転中心点と、フランジ部４０ｂの回転中心点とがピタリと重なっている状態を示している。この場合、図示のように、挿入部材８５が回転すると、挿入部材８５の全ての外歯の側面がそれぞれ、フランジ部４０ｂの内歯の側面に突き当たる。

図２５は、変形例に係る画像形成装置の歯車形継手において、フランジ部４０ｂの回転中心と、挿入部材８５の回転中心とがずれている状態を示す説明図である。このずれは、フランジ部４０ｂや挿入部材８５の形状誤差によって起こるものである。互いの回転中心がずれている場合には、図示のように、挿入部材８５が回転すると、挿入部材８５における全ての外歯のうち、一部の外歯だけが、その側面をフランジ部４０ｂの内歯の側面に突き当てるようになる。このような場合であっても、歯車形継手がどのような回転角度になったとしても、挿入部材８５の外歯をフランジ部４０ｂの内歯に接触させることはない。実施形態の歯車形継手も同様である。

実施形態に係る画像形成装置では、図６に示されるように、挿入部材８５として、外歯８５ａの刃先に回転軸線方向から傾けた傾斜を設けたものを用いている。この傾斜は、作像ユニットの着脱操作を行う作業者が立つ本体１００の前方側から後方側に向けて刃先の回転半径を大きくするような傾斜である。そして、挿入部材８５ａの目印８５ｂを外歯８５ａの刃先に付している。かかる構成では、傾斜している刃先の先端面が本体１００の前方に向く。よって、作業者が本体１００の前方から本体１００内の挿入部材８５を覗き込んだときに、目印８５ｂを容易に視認することができる。外歯８５ａの刃先に目印８５ｂを付しても、刃先をフランジ部４０ｂの内周面に接触させることはないので、接触による目印８５ｂの消失を回避することができる。

図２６は、第２変形例に係る画像形成装置の感光体４０の前端部を示す斜視図である。この感光体４０では、フランジ部４０ｂの外周上に形成された複数の溝のうち、１つの溝だけがエポキシ樹脂などの充填材によって埋められており、その充填材が目印４０ｆとして機能している。フランジ部４０ｂの内周面における半径最大点Ｐ_ｍａｘの法線方向の延長線上に溝が位置した場合には、溝の底を塗料で塗ることに代えて、図示のように充填材を溝に充填することで目印４０ｆとしてもよい。かかる構成では、目印のために塗布した塗料が剥がれて飛散して画像形成装置内を汚染して異常画像の発生要因になるといった事態を回避することができる。

これまで、歯車形継手によって感光体を駆動系に対して連結したり切り離したりする構成について説明したが、歯車形継手によって現像スリーブを駆動系に対して連結したり切り離したりする構成にも、本発明の適用が可能である。

なお、特許文献１には、感光体ギヤの偏心に起因する色ずれの発生を抑える目的で、感光体ギヤの半径最大点に目印を付した構成が記載されている。しかしながら、これは、感光体ギヤの偏心に起因して、感光体の回転方向の速度変動が変化することによる色ずれを低減するための目印である。感光体ギヤが偏心していると、それの外歯に噛み合っている外歯式のモータギヤから感光体ギヤに伝わる回転速度が感光体ギヤの回転角度に応じて変化することで、感光体の回転方向の速度が感光体１周期で正弦波状に変動してしまうのである。かかる構成においては、感光体ギヤの外歯の刃先と、モータギヤの内周面とが感光体ギヤの回転角度に応じて接離する。このため、感光体ギヤの外歯の刃先に目印を付すと、その目印をモータギヤの内周面に激しく接離させてすぐに摩耗させてしまう。

一方、本発明に係る歯車形継手の中空部材（例えばフランジ部４０ｂ）や挿入部材の形状誤差による不具合は、感光体の回転方向の速度変動ではなく、感光体の回転半径方向の振れとして現れる。

また、特許文献１に記載の画像形成装置では、モータギヤの外歯の歯数と、感光体ギヤの外歯の歯数とを、整数倍比率にする必要がある。これに対し、本発明では、中空部材の内歯の歯数と、挿入部材の外歯の歯数とについては、任意の比率で設定することが可能である。互いに係合した中空部材と挿入部材とは一体となって回転することから、回転角度に応じて噛み合い位置を変化させることがないからである。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、内周面に内歯が形成された中空部材（例えばフランジ部４０ｂ）と、外周面に外歯が形成され且つ前記中空部材の中空に挿入される挿入部材（例えば挿入部材８５）とを具備し、前記中空部材の前記内歯（例えば内歯４０ｅ）と、前記中空に挿入された前記挿入部材の前記外歯（例えば外歯８５ａ）とを噛み合わせながら、前記中空部材と前記挿入部材との間で回転駆動力を伝達する歯車形軸継手（例えば感光体４０と挿入部材８５との組み合わせ）において、前記中空部材の周方向における基準位置を示す目印（例えば目印４０ｆ）を前記中空部材に付し、且つ、前記挿入部材の周方向における基準位置を示す目印（例えば８５ｂ）を前記挿入部材に付したことを特徴とするものである。

かかる構成では、次に説明する理由により、中空部材や挿入部材の形状誤差に起因する従動側の回転部材の回転半径方向における振れを抑えることができる。即ち、発明の実施の形態で説明したように、本発明者らは実験により、中空部材と挿入部材との噛み合わせ角度に応じて、中空部材や挿入部材の形状誤差に起因する従動側の回転部材の回転半径方向における振れ量が変化することを見出した。噛み合わせ角度は、発明の実施の形態で説明したように、挿入部材の外周面における半径最大点と、中空部材の内周面における半径最大点との回転方向のずれ角度である。そして、本発明者らは実験により、噛み合わせ角度を０°にする態様で挿入部材を中空部材の中空に挿入した場合に、中空部材や挿入部材の形状誤差に起因する従動側の回転部材の回転半径方向における振れ量を最も小さくできることも見出した。噛み合わせ角度を０°にするように挿入部材を中空部材の中空に挿入するためには、中空部材の内周面における半径最大点や、挿入部材の外周面における半径最大点をそれぞれ把握する必要がある。そして、中空部材の内周面における半径最大点については、中空部材の基準位置に付した目印に基づいて把握することが可能である。例えば、基準位置を半径最大点とした場合には、目印の位置を半径最大点として把握することが可能である。半径最大点に限らず、半径最大点から所定の回転角度だけ位相ずれした位置を基準位置としても、その基準位置に付された目印に基づいて、中空部材の半径最大点を把握することが可能である。また、挿入部材の外周面における半径最大点についても、挿入部材の基準位置に付した目印に基づいて把握することが可能である。よって、中空部材に付された目印と、挿入部材に付された目印とに基づいて、噛み合わせ角度を０°にするように挿入部材を中空部材の中空に挿入することで、中空部材や挿入部材の形状誤差に起因する従動側の回転部材の回転半径方向における振れを最も効果的に抑えることができる。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａであって、前記中空部材の前記基準位置が、前記中空部材の周方向における全域のうち、最大半径となる位置（例えば半径最大点Ｐ_ｍａｘ）であり、且つ、前記挿入部材の前記基準位置が、前記挿入部材の周方向における全域のうち、最大半径となる位置（例えば半径最大点Ｐ_ｍａｘ）であることを特徴とするものである。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂであって、前記内歯の数と、前記外歯の数とが互いに同じであることを特徴とするものである。かかる構成においては、内歯と外歯が互いに同数であることで、外歯（軸側）の振れ最大位置の回転方向分割精度が細かくなる。このため、回転方向において振れ最大位置を検出する分解能が向上し、異数である場合に比べて高精度に基準位置を特定することができる。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、歯車形軸継手によって原動側の回転部材（例えばドラム軸８０）と従動側の回転部材（例えば感光体４０）とを連結した駆動伝達機構において、前記歯車形軸継手として、請求項Ａ〜Ｃの何れかを用いたことを特徴とするものである。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、前記挿入部材が原動側の回転部材に固定又は一体形成されたものであることを特徴とするものである。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅの駆動伝達機構において、前記挿入部材として、前記外歯の刃先に回転軸線方向から傾けた傾斜を設けたものを用い、且つ、前記挿入部材の前記目印を前記刃先に付したことを特徴とするものである。

［態様Ｇ］
態様Ｇは、自らの無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体（例えば感光体４０）と、現像剤担持体（例えば現像スリーブ３５ａ）の無端移動する表面に担持した現像剤によって前記潜像担持体の表面上の潜像を現像する現像手段（例えば現像装置３５）と、前記潜像担持体又は前記現像剤担持体の表面を無端移動させるための回転駆動力を原動側から前記潜像担持体又は前記現像剤担持体の側に伝達する駆動伝達機構とを備える画像形成装置において、前記駆動伝達機構として、態様Ｄ〜Ｆの何れかを用いたことを特徴とするものである。

［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｇにおいて、前記駆動伝達機構として、態様Ｆの駆動伝達機構を用い、且つ、前記潜像担持体及び前記現像手段のうち、少なくとも何れか一方と、前記中空部材とを画像形成装置本体内で前記挿入部材や前記中空部材の回転軸線方向に移動させて前記画像形成装置本体（例えば本体１００）に着脱するようにしたことを特徴とするものである。

［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｈにおいて、前記潜像担持体として、円筒状に形成され且つ自らの回転に伴って自らの表面を無端移動させるものを用い、前記潜像担持体の回転中心の位置に中空を設けるとともに、前記中空の内周面に前記内歯を設けて、前記潜像担持体を前記中空部材として機能させたことを特徴とするものである。

［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ｇ〜Ｉの何れかにおいて、前記潜像担持体と、前記現像手段と、前記駆動伝達機構との組み合わせを複数設け、それぞれの組み合わせで互いに異なる色の画像を形成するようにしたことを特徴とするものである。

３５：現像装置（現像手段）
３５ａ：現像スリーブ（現像剤担持体）
４０：感光体（潜像担持体）
４０ａ：ドラム本体（従動側の回転部材）
４０ｂ：フランジ部（中空部材、歯車形継手の一部）
４０ｅ：内歯
４０ｆ：目印
８０：ドラム軸（原動側の回転部材）
８５：挿入部材（歯車形継手の一部）
８５ａ：外歯
８５ｂ：目印
１００：本体（画像形成装置本体）
Ｐ_ｍａｘ：半径最大点
Ｐ_ｍｉｎ：半径最小点

特許第５２２９６０４号

Claims (10)

1. 内周面に内歯が形成された中空部材と、外周面に外歯が形成され且つ前記中空部材の中空に挿入される挿入部材とを具備し、前記中空部材の前記内歯と、前記中空に挿入された前記挿入部材の前記外歯とを噛み合わせながら、前記中空部材と前記挿入部材との間で回転駆動力を伝達する歯車形軸継手において、
   前記中空部材の周方向における基準位置を示す目印を前記中空部材に付し、且つ、前記挿入部材の周方向における基準位置を示す目印を前記挿入部材に付したことを特徴とする歯車形軸継手。
2. 請求項１の歯車形軸継手であって、
   前記中空部材の前記基準位置が、前記中空部材の周方向における全域のうち、最大半径となる位置であり、
   且つ、前記挿入部材の前記基準位置が、前記挿入部材の周方向における全域のうち、最大半径となる位置であることを特徴とする歯車形軸継手。
3. 請求項２の歯車形軸継手であって、
   前記内歯の数と、前記外歯の数とが互いに同じであることを特徴とする歯車形軸継手。
4. 歯車形軸継手によって原動側の回転部材と従動側の回転部材とを連結した駆動伝達機構において、
   前記歯車形軸継手として、請求項１乃至３の何れかの歯車形軸継手を用いたことを特徴とする駆動伝達機構。
5. 請求項４の駆動伝達機構において、
   前記挿入部材が原動側の回転部材に固定又は一体形成されたものであることを特徴とする駆動伝達機構。
6. 請求項５の駆動伝達機構において、
   前記挿入部材として、前記外歯の刃先に回転軸線方向から傾けた傾斜を設けたものを用い、
   且つ、前記挿入部材の前記目印を前記刃先に付したことを特徴とする駆動伝達機構。
7. 自らの無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、現像剤担持体の無端移動する表面に担持した現像剤によって前記潜像担持体の表面上の潜像を現像する現像手段と、前記潜像担持体又は前記現像剤担持体の表面を無端移動させるための回転駆動力を原動側から前記潜像担持体又は前記現像剤担持体の側に伝達する駆動伝達機構とを備える画像形成装置において、
   前記駆動伝達機構として、請求項４乃至６の何れかの駆動伝達機構を用いたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７の画像形成装置において、
   前記駆動伝達機構として、請求項６の駆動伝達機構を用い、
   且つ、前記潜像担持体及び前記現像手段のうち、少なくとも何れか一方と、前記中空部材とを画像形成装置本体内で前記挿入部材や前記中空部材の回転軸線方向に移動させて前記画像形成装置本体に着脱するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８の画像形成装置において、
   前記潜像担持体として、円筒状に形成され且つ自らの回転に伴って自らの表面を無端移動させるものを用い、
   前記潜像担持体の回転中心の位置に中空を設けるとともに、前記中空の内周面に前記内歯を設けて、前記潜像担持体を前記中空部材として機能させたことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項７乃至９の何れかの画像形成装置において、
    前記潜像担持体と、前記現像手段と、前記駆動伝達機構との組み合わせを複数設け、それぞれの組み合わせで互いに異なる色の画像を形成するようにしたことを特徴とする画像形成装置。