JPH1039715A - 電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ギアの精度向上に頼らず、ギアのピッチムラ
の画質への影響を軽減する事により、画質を向上す
る。。 【解決手段】 装置本体の感光体ドラム７を駆動する歯
車列２０，３４の円周ピッチを感光体ドラム７上で０．
８ｍｍ以下にするため、最終段ギア３４径を感光体ドラ
ム７の２倍以上にし、モジュールは０．５と実用限界の
小モジュールとする。回転むらが小さくなり、且つ最終
段ギアの歯車回転精度の影響が半分以下に減少され画質
向上に寄与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロセスカートリッ
ジ、電子写真画像形成装置、駆動力伝達部品、および電
子写真感光体ドラムに関するものである。ここで、電子
写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて
記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写
真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、
電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、Ｌ
ＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロ
セッサ等が含まれる。

【０００２】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画
像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。お
よび帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくと
も１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し
て画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更
に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的に
カートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをい
う。ここで前記プロセスカートリッジは、使用者自身に
よって装置本体に対する着脱を行うことができるから、
装置本体のメンテナンスを容易に行うことができるもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は後述の従来の
技術を更に発展させたものである。

【０００４】本発明は電子写真感光体と同軸で電子写真
感光体を駆動するギアの歯数で電子写真感光体の周長を
除した値（画像上のギア一歯のピッチであり、画像上の
ピッチと称す）を小さくすることにより、濃度むらの発
生し難い電子写真画像形成装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】本発明におい
ては従来のようにギアの精度のみを追求するアプローチ
ではなく、歯車列で発生する誤差が画像に現われにく
い、現われても目立ちにくい条件を設定することで、画
質向上を果たすものである。

【０００６】画像上でギア一歯ピッチは以下の式で現わ
される ｒ：電子写真感光体の半径 Ｒ：電子写真感光体と同軸
で電子写真感光体を駆動するギア半径 Ｚ：電子写真感
光体と同軸で電子写真感光体を駆動するギアの歯数
Ｐ：画像上の一歯ピッチ ｍ：ギアのモジュール Ｐ＝ｍπｒ／Ｒ＝２πｒ／Ｚ ｍの実用限界の値が０．５以上であることを考慮しＰ＜
０．８ｍｍを満たすｒ／Ｒは約０．５でありＲ＝２ｒが
条件となることがわかる 上記条件を満たすことによって、画像上のギア一歯ピッ
チが０．８ｍｍ以下になり同じ誤差を持ったギアを使用
した場合むらが目立ちにくくなり画像品質が高まる。

【０００７】さらに、ギアの径を大きくすることによっ
て、ギアの誤差による回転速度変化の電子写真感光体の
回転速度誤差に対する影響が、電子写真感光体とギアの
径の比分小さくなる。

【０００８】また、ギア径が小さい場合強度上の問題か
らモジュールを１程度にしなくてならなかったが、径を
大きくすることにより、歯荷重が軽減され、実用限界に
近い小モジュールのギアを使うことができるようにな
る。ギアはモジュールが小さい方が容易に高い精度を実
現することができる。

【０００９】また、一般的に高速で回転するモータの方
が速度変動が小さく、電子写真感光体を回転させるとき
には通常数段の減速ギアを用いて減速するが、最終段の
ギアが大径であり且つモジュールが小で歯数が多いた
め、モータと直結する同軸のギアを小さくでき、高速で
回転するモータから減速する際に間に介在するギアを本
例のように無くしたり減らすことができ誤差が集積する
ことを防ぐことができる。

【００１０】これらの相乗効果で径を大きくしモジュー
ルを小さくすることによって画像上のピッチむらは同じ
精度の小直径大モジュールギアを使った場合よりも飛躍
的に向上する。

【００１１】ここで言う実用限界とは線膨張係数、嵌め
合い誤差、部品公差を考慮し、噛み合いが適正に保たれ
うる範囲をさす。

【００１２】また、画像形成装置本体に、プロセスカー
トリッジを容易に着脱可能にすることが一般的に行われ
ている。この場合、電子写真感光体に同軸のギアを固定
し、このギアを画像形成装置本体側の駆動ギアと噛み合
わせている。この場合電子写真感光体の２倍以上の径の
ギアを電子写真感光体に直に設けると、プロセスカート
リッジが大きくなり着脱しにくくなる。そこで、本発明
においては電子写真感光体に直接ギアを設けずに軸継手
を設け、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に設
けた最終段の大ギアとこの軸継手を切り離して着脱でき
るようにしたのである。かかる本出願に係る第１の発明
は、電子写真感光体をモータから歯車列を介して駆動
し、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に
おいて、円筒形状の電子写真感光体と、前記電子写真感
光体と同軸に設けられた前記歯車列の最終段ギアと、前
記電子写真感光体と前記最終段ギアを結合させる軸継手
と、を有し、最終段ギアの直径が電子写真感光体の直径
の２倍以上であり且つ、前記歯車列を構成する全てのギ
アの円周ピッチが、画像上で０．８ｍｍ以下になるよう
に設定されていることを特徴とする電子写真画像形成装
置である。

【００１３】本発明の第２の発明は最終段ギアをモータ
ー軸に取付けたピニオンにて直接駆動することを特徴と
する第１の発明に記載の電子写真画像形成装置である。

【００１４】本発明の第３の発明は、プロセスカートリ
ッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する電子写真
画像形成装置において、 ａ、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用する
プロセス手段と、を有するプロセスカートリッジを取り
外し可能に装着するための装着手段と、 ｂ、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有す
ることを特徴とする第１又は第２の発明に記載の電子写
真画像形成装置である。

【００１５】本発明の第４の発明は電子写真画像形成装
置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写
真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手
段と、電子写真感光体の直径の２倍以上の電子写真感光
体と同軸の最終段ギアを有し、且つ全てのギアの円周ピ
ッチが画像上で０．８ｍｍ以下に設定されている画像形
成装置本体側の歯車列の最終段ギアと同軸の画像形成装
置本体側の軸継手と係脱されるカートリッジ側軸継手
と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジで
ある。

【００１６】本発明の第５の発明は前記プロセスカート
リッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手
段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、こ
のカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能と
する第４の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【００１７】本発明の第６の発明は前記プロセスカート
リッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の
少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリ
ッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能とする第
４の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【００１８】本発明の第７の発明は前記プロセスカート
リッジとは少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一
体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能
とする第４の発明に記載のプロセスカートリッジであ
る。

【００１９】

【従来の技術】電子写真画像形成方式を用いた電子写真
画像形成装置は、帯電手段によって一様に帯電させた電
子写真感光体に画像情報に応じた選択的な露光を行って
潜像を形成する。そして、この潜像を現像手段によって
トナーを用いて現像してトナー像を形成する。その後、
前記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段によ
って記録媒体に転写して画像形成を行う。

【００２０】ここで、電子写真感光体ドラムを回転駆動
させるために、種々の方法が考えられてきた。

【００２１】従来は画像形成装置本体側の最終段ギア
が、電子写真感光体の端部に取付けられた電子写真感光
体とほぼ同径のフランジギアと噛み合い、電子写真感光
体を駆動していた。

【００２２】従来電子写真感光体にカップリングを介し
て駆動を伝えていた場合、最終段ギアは電子写真感光体
とほぼ同径であり、モジュールも大きく（１程度）画像
上の一歯ピッチは３ｍｍ程度と大きかった。いずれにし
ても画像上のギア一歯ピッチは大きいままで、画質向上
のためには主にギア精度の向上という方式がとられてい
た。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２４】なお、実施の形態の説明において用いられ
る長手方向とはプロセスカートリッジの装置本体への装
着方向に交叉し、記録媒体の表面に平行な方向をいう。

【００２５】〔実施の形態１〕まず実施の形態１に係る
プロセスカートリッジおよびこれを取り外し可能に装着
可能な電子写真画像形成装置について、図１乃至図１１
を参照して具体的に説明する。ここでは説明の順序とし
て、まず図１乃至図６を参照してプロセスカートリッジ
およびこれを装着して用いる電子写真画像形成装置の全
体構成を説明し、次に図３、図６から図１１を参照して
プロセスカートリッジと画像形成装置本体との駆動力伝
達機構である軸継手の構成について説明する。

【００２６】｛全体構成｝図１はプロセスカートリッジ
を取り外し可能に装着した電子写真画像形成装置Ａの模
式図であり、図２はプロセスカートリッジＢの側断面
図、図３および図４はプロセスカートリッジＢの外観斜
視図、図５および図６はプロセスカートリッジＢを装置
本体に装着するための装着構成の説明図である。

【００２７】この電子写真画像形成装置（実施の形態で
はレーザービームプリンタ）Ａは、図１に示すように、
光学系１から画像情報に基づいたレーザー光をドラム形
状の電子写真感光体（以下感光体ドラムという）７に照
射して前記感光体ドラム７に潜像を形成し、この潜像を
トナーを用いて現像してトナー像を形成する。そして前
記トナー像の形成と同期して、記録媒体２（記録用紙
等）を給送カセット３ａからピックアップローラ３ｂお
よび給送ローラ対３ｃ、搬送ローラ対３ｄ、レジストロ
ーラ対３ｅ等からなる搬送手段３で搬送する。そして、
前記感光体ドラム７に形成したトナー像を転写手段とし
ての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体
２に転写する。そして、その記録媒体２をガイド板３ｆ
でガイドして定着手段５へと搬送する。この定着手段５
は駆動ローラ５ａおよびヒーター５ｂを内蔵する定着ロ
ーラ５ｃからなり、通過する記録媒体２に熱および圧力
を印加して転写トナー像を記録媒体２に定着する。そし
てこの記録媒体２を排出ローラ対３ｇ，３ｈで搬送し、
反転搬送経路を通して排出部６へと排出する。尚、この
画像形成装置Ａは、手差しトレイ３ｉおよびローラ３ｊ
によって手差し給送も可能となっている。

【００２８】一方、前記プロセスカートリッジＢは、電
子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備え
たものである。ここでプロセス手段としては、例えば電
子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に
形成された潜像を現像する現像手段、電子写真感光体表
面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニ
ング手段等である。

【００２９】本実施の形態のプロセスカートリッジＢは
図１および図２に示すように、感光体ドラム７、帯電ロ
ーラ８、露光開口９、現像手段１０、クリーニング手段
１１を有するものである。そして、このプロセスカート
リッジＢは装置本体１３から後述する軸継手を介して感
光体ドラム７を回転する。そして、その表面を帯電手段
である帯電ローラ８への電圧印加によって一様帯電し、
前記光学系１からの情報光を露光開口９を介して感光体
ドラム７に露光して潜像を形成し、この潜像を現像手段
１０によって現像する。

【００３０】前記現像手段１０は、トナー収納部１０ａ
内のトナーをトナー送り部材１０ｂの回転によって送り
出し、固定磁石１０ｃを内蔵した現像ローラ１０ｄを回
転させると共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電
電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０ｄの表面に形
成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ
転移させることによってトナー像を形成して可視像化す
るものである。そして、装置本体１３に設けられた転写
ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナ
ー像を記録媒体２に転写する。転写後の感光体ドラム７
は、クリーニング手段１１によって残留トナーを除去さ
れる。即ち、クリーニングブレード１１ａによって残留
したトナーを掻き落とされる。尚、掻き落とされたトナ
ーは、スクイシート１１ｂによって廃トナー溜１１ｃへ
集められる。

【００３１】尚、前記帯電ローラ８は感光体ドラム７に
当接しており、感光体ドラム７に従動回転する。またク
リーニングブレード１１ａは感光体ドラム７に当接して
いる。

【００３２】また、前記プロセスカートリッジＢは、ト
ナーを収納するトナー収納部１０ａを有するトナーフレ
ーム１２ａと、現像ローラ１０ｄ等の現像部材を支持す
る現像フレーム１２ｂとを溶着（本実施の形態では超音
波溶着）して現像ユニットを構成する。そして、この現
像ユニットを感光体ドラム７、帯電ローラ８、およびク
リーニング手段１１等を支持するクリーニングフレーム
１２ｃと互いに揺動可能に結合している。そして、この
プロセスカートリッジＢは使用者によって装置本体１３
に設けたカートリッジ装着手段に対して感光体ドラム７
の長手方向に交叉する方向から取り外し可能に装着され
る（図５、図６参照）。尚、クリーニングフレーム１２
ｃには図９に示す軸受１２ｃ２の近傍に図４に示すよう
に装着ガイド１２ｃ４が設けられている。さらに、クリ
ーニングフレーム１２ｃに取り付けられた軸受２４（図
９参照）には図３に示すようにガイド部２４ｃが設けら
れている。なおこの軸受２４、凸部２４ａ、および、ガ
イド部２４ｃは一体成形されている。そしてこの装着ガ
イド１２ｃ４，２４ｃはプロセスカートリッジＢを装着
する際に図５、図６に示すガイド１５ａ，１５ｃにガイ
ドされる。

【００３３】前記カートリッジ装着手段として、図５に
示すように、装置本体１３内に設けられたカートリッジ
装着スペースの左右両側面にカートリッジ装着ガイド部
材１５が対向して取り付けてあり（図５は一方側面、図
６は他方側面を図示）、この左右ガイド部材１５にはプ
ロセスカートリッジＢを挿入するときのガイドとなる溝
状のガイド部１５ａ，１５ｃが対向して設けてある。こ
のガイド部１５ａ，１５ｃにカートリッジ枠体の長手方
向両側に突出形成した前述の軸受１２ｃ２と装着ガイド
１２ｃ４、凸部２４ａとガイド部２４ｃ等を夫々ガイド
させて挿入する。尚、前記装置本体１３にプロセスカー
トリッジＢを装着するには、図１に示す支点１４ａを中
心にして装置本体１３に対して開閉可能なカバー１４を
開いて行う。そして、開閉カバー１４を閉じることによ
ってプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着す
る。尚、プロセスカートリッジＢを装置本体１３から取
り出す際にも、前記開閉カバー１４を開く。

【００３４】前記プロセスカートリッジＢを画像形成装
置Ａに装着すると、後述するように、前記開閉カバー１
４の閉じ動作に連動してカートリッジ側軸継手部材と本
体側軸継手部材とが結合し、感光体ドラム７等は装置本
体から駆動を受けて回転可能となる。

【００３５】｛軸継手および駆動構成｝次に画像形成装
置本体１３からプロセスカートリッジＢへ駆動力を伝達
する駆動力伝達機構である軸地継手の構成について説明
する。

【００３６】図７は凸軸１７が一体的に形成された駆動
力伝達部品としてのドラムフランジ１６の斜視図、図８
は前記ドラムフランジ１６を取り付けた感光体ドラム７
の一部切断斜視図、図９は図８に示した感光体ドラム７
をプロセスカートリッジＢに取り付けた状態を示す断面
図、図１０は図９に示したプロセスカートリッジＢの凸
軸１７の付近の拡大斜視図、図１１はカップリングとし
ての、凸軸１７（プロセスカートリッジＢに設けられて
いる）と、凹軸１８（装置本体１３に設けられている）
との関係説明図である。

【００３７】さて、図８乃至図１１に示すように、プロ
セスカートリッジＢに取り付けられた感光体ドラム７の
長手方向一方端部にはカートリッジ側軸継手部材が設け
てある。この軸継手部材は、感光体ドラム７の一方端部
に固着したドラムフランジ１６にカップリング凸軸１７
（円柱形状）を設けたものであり、前記凸軸１７の先端
面に凸部１７ａが形成してある。尚、凸部１７ａの端面
１７ａ１は凸軸１７の端面と平行である。また、この凸
軸１７は軸受２４に嵌合して、ドラム回転軸として機能
する。そして、本実施の形態ではドラムフランジ１６に
はカップリング凸軸１７および凸部１７ａを一体に設け
てある。そして、ドラムフランジ１６にはプロセスカー
トリッジ内部の現像ローラ１０ｄに駆動力を伝達するた
め、はす歯ギア１６ａ及びドラムシリンダ７ａへの嵌合
部１６ｂが一体に設けてある。従って、図７に示す通
り、前記ドラムフランジ１６は、嵌合部１６ｂ、はす歯
ギア１６ａ、凸軸１７および凸部１７ａを有する一体成
型品であって、駆動力を伝達する機能を有する駆動力伝
達部品である。

【００３８】そして、前記凸部１７ａの形状は、ねじれ
多角柱であって、詳しくは略正三角柱で軸方向に次第に
回転方向にねじれた形状である。また、前記凸部１７ａ
と嵌合する凹部１８ａは、断面が多角形の軸の回転方向
にねじれた穴である。尚、前記凹部１８ａは、断面が略
正三角形である。そして、この凹部１８ａは、図１２に
示す装置本体１３に設けられたギア３４と一体的に回転
する。そこで、本実施の形態の構成においては、プロセ
スカートリッジＢが装置本体１３に装着されて、凸部１
７ａと装置本体１３に設けられた凹部１８ａとが嵌合し
て、凹部１８ａの回転力が凸部１７ａに伝達される際
に、略正三角柱の凸部１７ａの各稜線１７ａ２と凹部１
８ａの内面１８ａ２とが等しく当接するため互いに軸芯
が合致する（図１８（ａ），（ｂ）参照）。更に、その
ねじれ形状によって凹部１８ａが凸部１７ａを引き寄せ
る方向に力が作用して、凸部端面１７ａ１が凹部の底１
８ａ１と当接する。そこで、前記凸部１７ａと一体の感
光体ドラム７は、画像形成装置本体１３内で軸方向の位
置およびラジアル方向の位置が安定して決まる。

【００３９】尚、本実施の形態において、感光体ドラム
７の側からみて、感光体ドラム７の回転方向に対して、
前記凸部１７ａのねじれ方向は凸部１７ａの根元から先
端に向かって反対方向、また、凹部１８ａのねじれ方向
は凹部１８ａの入口から内部へ向かって反対方向、ま
た、ドラムフランジ１６のはす歯ギア１６ａのねじれ方
向は前記凸部１７ａのねじれ方向と反対方向である。

【００４０】そして、前記凸部１７ａと凹部１８ａは、
図１８に示すように、前記凸部１７ａとしての三角柱の
外接円Ｒ０の直径＝ｄ０、凹部１８ａとしての断面が三
角形の空間の内接円Ｒ１の直径＝ｄ１、その外接円Ｒ２
の直径＝ｄ２としたとき、ｄ１＜ｄ０＜ｄ２の関係を有
する。

【００４１】具体的に数値範囲の好適な一例を挙げる
と、ｄ０＝約３ｍｍ〜７０ｍｍ、ｄ１＝約３ｍｍ〜７０
ｍｍ、またｄ２＝約３ｍｍ〜７０ｍｍ程度が好ましく、
この数値範囲の内から前述した関係を満たすサイズを適
宜選択すればよい。そして、本実施の形態では特に、ｄ
０＝約１６ｍｍ、ｄ１＝約９．５ｍｍ、また、ｄ２＝約
１７．５ｍｍとした。また、凸部１７ａのねじれ角は、
展開した状態で軸線に対しての角度が１°〜１５°の割
合でねじれている。具体的には、本実施の形態では、軸
線に対して約７．５°ねじれている。

【００４２】但し、本発明は前記数値および数値範囲に
限定されるものではなく、適宜選択すればよい。

【００４３】ここで、理論上の立体の断面位置が決まる
ための当接点は３点であり、本実施の形態のような凸部
１７ａと凹部１８ａの形状が略正三角柱の場合には、凸
部１７ａの略正三角柱の稜線１７ａ２は凹部１８ａの断
面が略正三角形の柱状空間の内面１８ａ２部に等しい条
件で当接する。このことから、プロセスカートリッジＢ
の回転時の負荷変動により、当接点のガタつきやカップ
リング駆動の回転むらを最小限に抑えることが可能とな
り、感光体ドラム７の回転精度を向上させることができ
た（図１８参照）。ここで、前記凸軸１７および凸部１
７ａは、前記ドラムフランジ１６が感光体ドラム７の一
端部に取り付けられた際に、感光体ドラム７の軸心と同
軸上に位置するようにドラムフランジ１６に設けられて
いる。尚、１６ｂは嵌合部であって、ドラムフランジ１
６を感光体ドラム７に取り付ける際に、ドラムシリンダ
７ａの内面に嵌合する部分である。このドラムフランジ
１６は感光体ドラム７に”かしめ”或いは”接着”等に
よって取り付けられる。また、ドラムシリンダ７ａの周
囲には、感光層７ｂが被覆されている（図８および図９
参照）。

【００４４】また、この感光体ドラム７の他端側には、
ドラムフランジ２５が固定されている。そして、このド
ラムフランジ２５には、ドラム軸２５ａと、平歯ギア２
５ｂと、ドラムシリンダ７ａへの嵌合部２５ｃとが一体
的に成型されている（図９参照）。

【００４５】尚、プロセスカートリッジＢを装置本体１
３に装着すると、前記ドラム軸２５ａの嵌合する軸受１
２ｃ２が装置本体１３のＵ溝１５ｂ（図５参照）に嵌合
して位置決めされ、且つ、フランジ２５と一体的に成型
した平歯ギア２５ｂが転写ローラ４に駆動力を伝達する
ギア（図示せず）と噛合する。

【００４６】また、前記ドラムフランジ１６，２５の材
質としては、ポリアセタール（ｐｏｌｙａｃｅｔａ
ｌ）、ポリカーボネイト（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔ
ｅ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、および、ポ
リブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ
ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等の樹脂材料を用いてい
る。但し、他の材質を適宜選択して用いても構わない。

【００４７】また、プロセスカートリッジＢのカップリ
ング凸軸１７の凸部１７ａの回りには、凸軸１７と同芯
円の円筒形の凸部２４ａがクリーニングフレーム１２ｃ
に設けられている（図３、図９参照）。この凸部２４ａ
によって、プロセスカートリッジＢを着脱する際等にカ
ップリング凸部１７ａは保護され、外力による傷や変形
等から守られる。そこで、凸部１７ａが損傷することに
よるカップリング駆動時のガタつきや振動を防止するこ
とができる。

【００４８】更に、この凸部２４ａはプロセスカートリ
ッジＢを画像形成装置本体１３に着脱する際のガイド部
材を兼ねている。即ち、プロセスカートリッジＢを装置
本体１３に装着する際には、凸部２４ａと装置本体側ガ
イド部１５ｃとが当接して、前記凸部２４ａはプロセス
カートリッジＢを装着位置に装着する際のガイド部材の
役目をなし、プロセスカートリッジＢの装置本体１３へ
の着脱を容易にする。また、プロセスカートリッジＢが
装着位置に装着された際には、前記凸部２４ａはガイド
部１５ｃの終端に設けられた凹部１５ｄに支持される。
そして、画像形成時に駆動を受けてカップリング凸軸１
７と凹軸１８とが調芯されたときには、凸部２４ａは凹
部１５ｄから僅かに浮き上がり（約０．３ｍｍ〜１．０
ｍｍ程度）、この凸部２４ａと本体ガイド部１５ｃ（凹
部１５ｄ）との隙間は、カップリング凸部１７ａと凹部
１８ａとのラジアル方向の隙間よりも小さい。このこと
から、プロセスカートリッジＢが装置本体１３に装着さ
れた状態で、カップリング凸部１７ａと凹部１８ａとの
係合が可能となる。尚、前記凹部１５ｄと対向して凹部
１８ａが設けられている。また、前記凸部２４ａの形状
は、本実施の形態に示す円形に限定されることはなく、
前記ガイド部１５ｃにガイドされること、また、前記凹
部１５ｄに支持されることができればよく、例えば円弧
形状であっても構わない。また、本実施の形態では、凸
軸１７を回転可能に支持するための軸受２４と円形凸部
２４ａとを一体成型してクリーニングフレーム１２ｃに
ねじ止め（図示せず）した例を示したが（図９）、軸受
２４と凸部２４ａは別体であっても構わない。

【００４９】また、本実施の形態では、クリーニングフ
レーム１２ｃに設けられた軸受１２ｃ２に前記ドラム軸
２５ａが回転自在に嵌合し（図４、図９参照）、また、
前記クリーニングフレーム１２ｃに取り付けられた軸受
２４の内面に前記凸軸１７が回転自在に嵌合した状態
で、感光体ドラム７はプロセスカートリッジＢのクリー
ニングフレーム１２ｃに取り付けられている。そこで、
感光体ドラム７は軸１７，２５ａを中心として回転す
る。尚、本実施の形態では、感光体ドラム７はクリーニ
ングフレーム１２ｃにスラスト方向に移動可能に取り付
けられている。これは、取り付け公差を考慮したためで
ある。しかしながら、これに限定されるものでなく、感
光体ドラム７は軸方向に移動できなくても構わない。

【００５０】また、更に感光体ドラム７およびドラムフ
ランジ１６、カップリング凸軸１７との間には図９に示
すような関係がある。即ち、感光体ドラム７の外径（ド
ラムシリンダー７ａの外径）＝Ｄ１、はす歯ギア１６ａ
の歯元円径＝Ｇ、感光体ドラム軸受け径（軸部１７の外
径、軸受２４の内径）＝Ｆ、カップリング凸部１７ａの
外接円径＝ｄ０、感光体ドラム７のドラムフランジ１６
との嵌合部径（ドラム内径）＝Ｄ２としたとき、Ｄ１＞
Ｆ≧ｄ０およびＧ＞Ｄ２の関係がある。

【００５１】前記Ｄ１＞Ｆによって軸受け部での摺動負
荷トルクを低減でき、Ｆ≧ｄ０の関係によりフランジ部
を成形する際には通常図中矢印Ｈ方向に成形型の型割を
行うが、アンダーカット部がなくなるため型構成を簡略
化できる。

【００５２】さらには、Ｇ＞Ｄ２の関係により、ギア部
の型形状が図９の左側の型上に設けられるため、カップ
リング形状を持ち、型構成が複雑になった右側の型を簡
素化し、型の耐久性を向上させるなどの効果がある。

【００５３】尚、前記寸法関係は、凸軸１７と凹軸１８
の関係を逆にした場合、即ち感光体ドラム側に凹部１８
ａを設け、装置本体側に凸部１７ａを設け、凸部１７ａ
の多角形の外接円径をｄ０とした場合も同様の関係に設
定することにより、同様の効果を得ることができる。

【００５４】具体的に数値範囲の好適な一例を挙げる
と、Ｄ１＝約１０ｍｍ〜６０ｍｍ、Ｇ＝約１０ｍｍ〜７
０ｍｍ、Ｆ＝約５ｍｍ〜７０ｍｍ、Ｃ＝約３ｍｍ〜７０
ｍｍ、Ｄ２＝約９ｍｍ〜５９ｍｍ程度が好ましい。そし
て、この数値範囲の内から前述関係を満たすサイズを適
宜選択すればよい。そして、本実施の形態では特に、Ｄ
１＝約３０ｍｍ、Ｇ＝約３１ｍｍ、Ｆ＝約１６ｍｍ、Ｃ
＝約１４ｍｍ、Ｄ２＝約２８ｍｍとした。但し、本発明
は前述数値および数値範囲に限定されるものではなく、
適宜選択すればよい。

【００５５】一方、画像形成装置本体１３には、装置本
体側軸継手部材が設けてある。この軸継手部材は、プロ
セスカートリッジＢを挿入したときの感光体ドラム回転
軸線と一致する位置にカップリング凹軸１８（円柱形
状）が配設してある（図６、図１３参照）。このカップ
リング凹軸１８は図１２に示すように、モータ３０の駆
動力を感光体ドラム７へと伝える大ギア３４と一体にな
った駆動軸である。（そして、この凹軸１８は、大ギア
３４の回転中心であって、大ギア３４の側端から突出し
て設けられている（図１３、図１４参照）。本実施の形
態では、前記大ギア３４とカップリング凹軸１８は、一
体成型で形成してある。

【００５６】前記装置本体１３側の大ギア３４は、はす
歯ギアであり、このはす歯ギアはモータ３０の軸３０ａ
に固定、または一体成形されたはす歯の小ギア２０から
駆動力が伝達されたときに、凹軸１８を凸軸１７方向へ
移動させる推力を発生させるようなねじれ方向と傾斜角
の歯を有している。これにより、画像形成に際してモー
タ３０を駆動すると、前記推力によって凹軸１８が凸軸
１７方向へ移動して凹部１８ａと凸部１７ａとが係合す
る。前記凹部１８ａは、前記凹軸１８の先端であって、
前記凹軸１８の回転中心に設けられている。

【００５７】尚、この実施の形態ではモータ軸３０ａに
設けた小ギア２０から大ギア３４へ直接駆動力を伝達し
ているが、歯車列を用いて減速および駆動伝達を行う、
或いはモータと小ギア間にベルト装置、摩擦車装置、タ
イミングベルトとプーリなどを用いてもよい。

【００５８】次に、開閉カバー１４の閉鎖動作に連動し
て凹部１８ａと凸部１７ａを嵌合させる構成について図
１５乃至図１７を参照して説明する。

【００５９】図１７に示すように装置本体１３に設けら
れた側板３９と大ギア３４を間にして側板４０が固設さ
れており、これらの側板３９，４０に大ギア３４の中心
に一体に設けた軸支部３４ａ、カップリング凹軸１８が
夫々回転自在に支持されている。大ギア３４と側板４０
間には、外カム３５と内カム３６が密に間挿されてい
る。内カム３６は側板４０に固定されていて、外カム３
５はカップリング凹軸１８に回転自在に嵌合している。
外カム３５と内カム３６の軸方向の対向面はカム面であ
り、このカム面はカップリング凹軸１８を中心とする互
いに接するねじ面となっている。外カム３５に内カム３
６が軸方向に進入する凹部を設け、この凹部の底に該ね
じ面が形成されている。従って、図１６では内カム３６
は外カム３５内に収容された状態となっている。大ギア
３４と側板３９との間に圧縮コイルばね３８が圧縮して
軸支部３４ａに挿入されている。

【００６０】図１５に示すように外カム３５の外周から
半径方向にアーム３５ａが設けられ、このアーム３５ａ
の先端と、開閉カバー１４の支点１４ａから開閉カバー
１４を閉めた状態で図１５において左斜め下方へ向って
半径方向の開閉カバー１４の開放側の端とは反対側の端
の位置をピン３７ａで、一つのリンク３７の一端に結合
してある。リンク３７の他端はピン３７ｂでアーム３５
ａの先端と結合している。

【００６１】図１６は図１５を右方向からみた図であ
り、内カム３６は外カム３５に入っている。そして開閉
カバー１４が閉じているときはリンク３７、外カム３５
等は図示の位置にあり、カップリング凸部１７ａおよび
凹部１８ａが噛み合って大ギア３４の駆動力が感光体ド
ラム７へ駆動伝達可能の状態にある。そして、開閉カバ
ー１４を開くとピン３７ａは支点１４ａを中心に回動し
て上昇し、リンク３７を介してアーム３５ａが引き上げ
られ外カム３５が回転し、外カム３５と内カム３６との
対向カム面が摺動して大ギア３４が感光体ドラム７より
離れる方向へ移動する。その際、大ギア３４が外カム３
５に押されて、側板３９と大ギア３４との間に取り付け
られた圧縮コイルばね３８を押しつつ移動し、図１７に
示すようにカップリング凹部１８ａがカップリング凸部
１７ａから離れて、結合が解除されプロセスカートリッ
ジＢが着脱可能な状態になる。

【００６２】逆に開閉カバー１４が閉じると、開閉カバ
ー１４とリンク３７を結合しているピン３７ａは支点１
４ａを中心に回転して下り、リンク３７は下方へ移動し
てアーム３５ａを押し下げ、外カム３５が逆に回転し、
圧縮コイルばね３８に押されることにより、図１７から
大ギア３４が左行して図１６の位置に到達し大ギア３４
が再び図１６の位置にセットされカップリング凹部１８
ａがカップリング凸部１７ａに嵌合し、駆動伝達可能な
状態に戻る。このような構成をとることにより、プロセ
スカートリッジＢを開閉カバー１４の開閉に応じて着脱
および駆動可能な状態にすることが可能になる。尚、開
閉カバー１４を閉じることによって外カム３５が逆に回
転し大ギア３４が図１７から左行して、カップリング凹
軸１８とカップリング凸軸１７の端面が当たってカップ
リング凸部１７ａとカップリング凹部１８ａが噛合わな
くても後述のように画像形成装置Ａの始動後すぐ噛合
う。

【００６３】このように、本実施の形態ではプロセスカ
ートリッジＢを装置本体１３に着脱する際には、開閉カ
バー１４を開放する。そして、この開閉カバー１４の開
閉に連動して、カップリング凹部１８ａが水平方向（矢
印ｊ方向）に移動する。そこで、プロセスカートリッジ
を装置本体１３に着脱する際には、プロセスカートリッ
ジＢと装置本体１３の軸継手（１７ａ，１８ａ）は連結
することはない。また、連結してはいない。従って装置
本体１３に対するプロセスカートリッジＢの着脱を円滑
に行うことができる。また、本実施の形態ではカップリ
ング凹部１８ａが圧縮コイルばね３８によって大ギア３
４が押されることにより、プロセスカートリッジＢの方
向へ押圧されている。そこでカップリング凸部１７ａと
凹部１８ａとが噛み合う際に、カップリング凸部１７ａ
と凹部１８ａがぶつかってうまく噛み合わなかったとし
ても、プロセスカートリッジＢを装置本体１３へ装着後
初めてモータ３０が回転した際、カップリング凹部１８
ａが回転することによって両者は瞬時に噛み合う。

【００６４】次に前記カップリング手段の係合部である
凸部１７ａと凹部１８ａの形状について説明する。尚、
装置本体１３に設けたカップリング凹軸１８は、前述し
たように回転軸方向には移動可能であるが、回転半径方
向（ラジアル方向）には移動しないように位置決めされ
ている。一方、プロセスカートリッジＢは感光体ドラム
７の長手方向およびその回転半径方向（ラジアル方向）
に移動可能に装置本体１３に装着されている。

【００６５】即ち、プロセスカートリッジＢを装置本体
１３に装着すると感光体ドラム７の長手方向他端側に取
り付けたドラムフランジ２５に形成したドラム軸２５ａ
（図４、図９参照）の嵌合する軸受１２ｃ２が装置本体
１３の受け部分（Ｕ溝）１５ｂ（図５参照）に入り込ん
で隙間なく嵌合して位置決めされ、且つドラムフランジ
２５と一体的に成型した平歯ギア２５ｂが転写ローラ４
に駆動力を伝達するギア（図示せず）と噛合する。一
方、感光体ドラム７の長手方向一端側（駆動側）は、ク
リーニングフレーム１２ｃに設けた凸部２４ａが装置本
体１３に設けた凹部１５ｄに支持される。そして、カバ
ー１４が閉じられることによって、カップリング凹部１
８ａが水平に移動してカップリング凸部１７ａに入り込
む（図１８（ａ）参照）。

【００６６】次いで、駆動側（軸継手部材）は次のよう
に位置決めおよび駆動伝達がなされる。

【００６７】先ず、本体駆動モータ３０が回転すると、
カップリング凹軸１８がカップリング凸軸１７方向（図
１３の矢印ｄ方向）に移動し、凸部１７ａと凹部１８ａ
の位相があった時点（本実施の形態では凸部１７ａと凹
部１８ａが略正三角形であるために、１２０°毎に両者
の位相が合う）で両者が係合し、装置本体１３からプロ
セスカートリッジＢに回転力が伝達される（図１７に示
す状態から図１６に示す状態となる）。

【００６８】このカップリング係合に際し、凸部１７ａ
が凹部１８ａに入り込むときは、図１８（ａ）に示すよ
うに、両者の略正三角形のサイズに差があり、即ち凹部
１８ａの断面が略正三角形の穴が凸部１７ａの略正三角
形よりも大きいから、隙間を有した状態でスムーズに入
り込む。このように、カップリング凸軸１７とカップリ
ング凹軸１８の位置決め精度はラフな状態でよい。

【００６９】尚、本実施の形態では、前述円形凸部２４
ａの突出量を前記凸部１７ａの突出量よりも大きくして
ある（図９参照）。そこで、前記凸部１７ａと凹部１８
ａとが係合する際に、前記円形凸部２４ａの内面が前記
カップリング凹軸１８の外周面と嵌合して、前記両者が
係合する際のガイドの機能を果たす。

【００７０】そして、画像形成時に凸部１７ａが凹部１
８ａに入り込んだ状態でカップリング凹軸１８が回転す
ると、図１８（ｂ）に示すように、凹部１８ａの内面１
８ａ２と凸部１７ａの略正三角柱の３つの稜線１７ａ２
とが当接して駆動力が伝達される。そしてこの時、凹部
１８ａの内面１８ａ２と凸部１７ａの稜線１７ａ２とが
等しく当接するように、カップリング凸軸１７が瞬時に
軸直角方向に移動する（図１８（ａ）に示す状態から図
１８（ｂ）に示す状態となる）。そして、凸部１７ａと
凹部１８ａとは軸直角断面が略正三角形であるから、当
接力が均一となった状態で、凸軸１７と凹軸１８との軸
芯は合致するのである。即ち、凸部１７ａが凹部１８ａ
に入り込んだ状態では、凸部１７ａの回転中心Ｘ１と凹
部１８ａの回転中心Ｘ２は位置がずれている（図１８
（ａ））。そして、凹部１８ａが回転を始めて凸部１７
ａの３つの稜線１７ａ２と凹部１８ａの内面１８ａ２と
当接すると前記回転中心Ｘ１，Ｘ２は合致する。

【００７１】以上のような構成により、モータ３０の駆
動時にはカップリング凸軸１７および凹軸１８が自動的
に調芯が行われる。さらに、感光体ドラム７に駆動力が
伝わることによりプロセスカートリッジＢに回転力が加
えられ、この回転力によりプロセスカートリッジＢのク
リーニングフレーム１２ｃの上面に設けられたつき当て
部１２ｃ１（図３、図４参照）が画像形成装置本体に固
設されたつき当て部１３ａ（図１、図５、図６参照）に
突き当たり、画像形成装置本体１３に対するプロセスカ
ートリッジＢの位置がきまる。

【００７２】また、非駆動時（非画像形成時）には凸部
１７ａと凹部１８ａとの半径方向（ラジアル方向）には
隙間を設けられるので、軸継手部材同士の係脱や画像形
成装置本体１３に対するプロセスカートリッジＢの着脱
が容易になる。また、駆動時には前述の軸継手係合部分
での当接力が安定するので、この部分でのガタつきや振
動を押さえることができる。

【００７３】尚、本実施の形態ではカップリング凸部お
よび凹部の形状を略正三角形としたが、略正多角形形状
であれば同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、略正多角形形状であれば位置決めをより一層正確
に行うことができるが、これに限定されずに引き寄せて
噛み合うことのできる形状であれば、例えば多角形形状
等であってもよい。

【００７４】さらに、カップリング凸部と凹部を比較す
ると、形状的に凸部は傷つきやすく、強度的にも凹部に
劣る。このため、本実施の形態においては、交換可能な
プロセスカートリッジＢにカップリング凸部を設け、よ
り高耐久性が要求される画像形成装置本体１３にカップ
リング凹部を設けてある。

【００７５】上述において感光体ドラム７の直径は３０
ｍｍ、大ギア３４のピッチ円径は６０ｍｍ、モジュール
ｍ＝０．５であり画像上のギア一歯ピッチＰは０．７８
ｍｍとなっている。一般に本発明では感光体ドラム７の
直径Ｄ１に対して、大ギア３４のピッチ円径Ｄ３の比Ｄ
３／Ｄ１≧２であり、且つｍ≧０．５であり、画像上の
ギア一歯ピッチＰ≦０．８ｍｍ以下にしてある。

【００７６】円周ピッチが画像上で０．８以下とは、例
えば感光体ドラム７の直径が３０ｍｍであると周長は３
０πｍｍとなる。その時大ギア３４の歯数が１００であ
れば画像上のピッチは ３０π／１００ｍｍ になる。

【００７７】要は感光体ドラム７を駆動する歯車列のう
ちの該当するギアが一歯分回ったとき、感光体ドラム７
が周長換算で長さいくら動いたかということである。

【００７８】仮にモーター３０と感光体ドラム７と同軸
に連結される大ギア３４の間に減速ギアとして小ギア２
０が入っているときは、その小ギア２０の歯数が８でこ
の小ギア２０が１０回回るとすると、小ギア２０の一回
転に対し感光体ドラム７の周面の移動量は ３×３０π／１０ｍｍ であり、画像上で一歯ピッチは ３×３０π／１０／８ｍｍ となる。この数値が０．８ｍｍ以下というのが本発明で
ある。

【００７９】画像上のギア一歯ピッチＰ≦０．８ｍｍ以
下とする理由を述べると以下のとおりである。

【００８０】本発明においては感光体ドラム７の回転速
度変化をなくするために従来のようにギアの精度のみを
追求するアプローチではなく、発生する誤差が画像に現
われにくい、現われても目立ちにくい条件を設定するこ
とで、画質向上を果たすものである。

【００８１】画像上でギア一歯ピッチ（円周ピッチ）ｚ
ｗは以下の式で現わされる。

【００８２】ｒ：感光体ドラム７の半径 Ｒ：感光体ド
ラム７と同軸で感光体ドラム７を駆動する大ギア３４の
半径 Ｚ：感光体ドラム７と同軸で感光体ドラム７を駆動する
大ギア３４の歯数 Ｐ：感光体ドラム７の周面における画像上の一歯ピッチ
ｍ：大ギア３４のモジュール Ｐ＝ｍπｒ／Ｒ＝２πｒ／Ｚ モジュールｍの実用限界の値が０．５以上であることを
考慮し、画像上の一歯ピッチｐ＜０．８ｍｍを満たすｒ
／Ｒは約０．５であり、Ｒ≧２ｒが条件となることがわ
かる。

【００８３】上記条件を満たすことによって、画像上の
ギア一歯ピッチｐが０．８ｍｍ以下になり同じ誤差を持
ったギアを使用した場合むらが目立ちにくくなり画像品
質が高まる。

【００８４】さらに、大ギア３４の径を大きくすること
によって、歯車誤差による回転速度変化の感光体ドラム
７の回転速度誤差に対する影響が、感光体ドラム７と大
ギア３４の径の比分小さくなる。

【００８５】また、感光体ドラム７と同軸のギアの直径
が小さい場合強度上の問題からモジュールを１程度にし
なくてはならなかったが、径を大きくすることにより、
歯荷重が軽減され、実用限界に近い小モジュールのギア
を使うことができるようになる。ギアはモジュールが小
さいほうが容易に高い精度を実現することができる。

【００８６】また、一般的に高速で回転するモータの方
が回転の精度が良く、感光体ドラム７を回転させるとき
には通常数段の減速ギアを用いて減速するが、最終段の
大ギア３４が大径であり且つモジュールｍが小であるこ
とから歯数が多いため、モータと直結する同軸のギアを
小さくでき、高速で回転するモータから減速する際に間
に介在するギアを本例のように無くしたり減らすことが
でき誤差が集積することを防ぐことができる。

【００８７】これらの相乗効果で大ギア３４の径を大き
くしモジュールを小さくすることによって画像上のピッ
チむらは同じ精度のギアを使った場合飛躍的に向上す
る。

【００８８】ここで言う実用限界とは線膨張係数、嵌め
合い誤差、部品公差を考慮し、噛み合いが適正に保たれ
うる範囲をさす。

【００８９】また、既に述べたように保守を使用者によ
って容易に行うことができるように、画像形成装置本体
１３に容易に着脱可能なプロセスカートリッジＢにする
ことが一般的に行われているが、この場合感光体ドラム
７の２倍以上の径のギアを感光体ドラム７に直に設ける
と、プロセスカートリッジＢが大きくなり着脱しにくく
なる。そこで、本発明においては感光体ドラム７に直接
ギアを設けず係脱可能な軸継手で感光体ドラム７と装置
本体１３側の大ギア３４を連結し、プロセスカートリッ
ジＢを大ギア３４と切り離して着脱できるようにしたの
である。

【００９０】上述の説明ではモータ３０から小ギア２
０、大ギア３４及び軸継手（１７ａ，１８ａ）を介して
感光体ドラム７を駆動しているが、モータ３０と小ギア
２０間に減速歯車列を介して駆動してもよい。減速歯車
列を介した場合、この減速比の逆数だけ小ギア２０、大
ギア３４の円周ピッチよりも大きな円周ピッチのギアを
減速歯車列に採用することができる。詳しくはこの減速
歯車列を構成するギアの周速と大ギア３４の周速比の逆
比分だけ、減速歯車を構成するギアの円周ピッチを大き
くしてもよい。従って、減速段（歯車対の数）が増える
程モータ３０に近い側のギア程円周ピッチを大きくでき
る。ただし、大ギア３４と同じ円周ピッチで上記減速歯
車列のギアを製作することは、減速歯車列のギアの誤差
が画像に及ぼす影響がより小さいのでより好ましい。

【００９１】〔実施の形態２〕次に感光体ドラム７と大
ギア３４間の軸継手の形状および軸継手の係脱装置につ
いて他の実施の形態を図１９を参照して説明する。尚、
プロセスカートリッジおよび画像形成装置の基本的な構
成は、前述した実施の形態１と同様であるために重複す
る説明は省略し、実施の形態１と同一機能を有する部材
は同一符号を付す。

【００９２】模試的に示す図１９において、現像ローラ
１０ｄに固定した現像ローラギア１０ｆははす歯ギア１
６ａと噛み合っている。はす歯ギア１６ａを備えたドラ
ムフランジ１６の中心には軸方向に凹形の一枚刃クラッ
チ１１７ａが設けられ、この一枚刃クラッチ１１７ａの
奥側同軸上には、凸形の一枚刃クラッチ１１８ａの先端
に設けた求心ピン部１１８ｂが嵌入する求心穴１１７ｂ
が設けられている。求心ピン部１１８ｂの先端は截円錐
形である。

【００９３】実施の形態１におけるカップリング凸軸１
７、凹軸１８は本例では夫々円筒形のカップリング凹軸
１１７、凸軸１１８となっている。

【００９４】次に開閉カバー１４の開閉と連動して一枚
刃クラッチ１１７ａ，１１８ａの係脱を行う装置につい
て述べる。この装置としては前実施の形態１で採用した
リンク装置により外カム３５を回動する方法も採用でき
る。ここでは他の実施の形態を述べる。

【００９５】図２０から図２４において前実施の形態１
と同機能部分は同一の符号を付し説明を省略する。

【００９６】開閉カバー１４には図２３に示すように、
支点１４ａを中心にした円弧状の解除部材１４０が取り
付けてあり、この解除部材１１０の円弧状部分内側の縁
部分には内歯のセグメントギア１４０ａが設けられてい
る。このセグメントギア１４０ａは外カム１３５の外周
のギア１３５ａに噛合っている。

【００９７】図２０に分解図を示すように内カム３６と
外カム１３５の対向面には互いに係合するカム面３５
ｃ，３６ａが設けられている。このカム面３５ｃ，３６
ａは前実施の形態と同じくねじ面てあり、一重ねじまた
は多重ねじ面でもよい。外カム１３５のカム面３５ｃは
外カム１３５の端面に円筒形の凹部３５ｂを設けてこの
凹部３５ｂの底に形成されていることにより、外カム１
３５、内カム３６の軸方向組立長さを小さくしてある。

【００９８】開閉カバー１４が閉められている状態で
は、図２１に示すように、外カム１３５は左行してお
り、凸形の一枚刃クラッチ１１８ａは凹形の一枚刃クラ
ッチ１１７ａと噛合っている（不図示）。

【００９９】図２３において開閉カバー１４を開くと、
解除部材１４０は支点１４ａを中心に反時計回りに回動
し、外カム１３５を回転し、外カム１３５と内カム３６
のカム面３５ｃ，３６ａが摺動して外カム１３５は図２
１において圧縮コイルばね３８に抗して右行し、凸形の
一枚刃クラッチ１１８ａは凹形の一枚歯クラッチ１１７
ａから離れ、図２２のように求心ピン部１１８ｂが側板
４０よりわずかに突出する。求心ピン部１１８ｂが図２
２の位置にあると、求心ピン部１１８ｂはプロセスカー
トリッジＢの装置本体１３への装脱を妨げることがな
い。開閉カバー１４が全開すると図２４の状態となる。

【０１００】図２２、図２４の状態から、開閉カバー１
４を閉じると支点１４ａを中心に解除部材１４０は時計
回りに回動し、外カム１３５を回転する。これによって
外カム１３５のカム面３５ｃは圧縮コイルばね３８に押
されて内カム３６のカム面３６ａを摺動し乍ら、外カム
１３５は図２２から図２１へカップリング凸軸１１８上
を左行し、凸形の一枚刃クラッチ１１８ａは凹形の一枚
刃クラッチ１１７ａに噛合い、求心ピン部１１８ｂは求
心穴１１７ｂに噛合する。

【０１０１】尚、一枚刃クラッチ１１７ａ，１１８ａが
噛合わず、夫々の山の部分で突き当った場合は、画像形
成時の最初の前回転で瞬時に噛合う。

【０１０２】このような実施の形態２においても、感光
体ドラム７を駆動する大ギア３４の直径を感光体ドラム
７の直径の２倍以上とすると共に、大ギア３４につなが
る歯車列の各歯車の円周ピッチを、画像上で０．８ｍｍ
以下になるように設定することにより、前実施の形態１
と同効果を奏する。

【０１０３】〔実施の形態３〕上述の実施の形態は夫々
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジＢ
を画像形成部とした例であるが、画像形成部を構成する
部材が装置本体側に組み込まれている場合においても本
発明は適用される。この場合、感光体ドラム７ユニット
は軸方向に装置本体１３に着脱することにより、感光体
ドラム７ユニットと同軸の軸継手の一方を装置本体１３
側の軸継手と係脱するものであり、装置本体１３側軸継
手と同軸の大ギアは軸方向に不動である（発明者殿、ご
検討願います。このような場合には感光体ドラムの直径
よりも大きい直径の大ギアが感光体ドラムと同軸に配さ
れた従来例があることが考えられます。代理人メモ）。

【０１０４】

【発明の効果】本出願に係る第１の発明によれば、電子
写真感光体をモータから歯車列を介して駆動し、記録媒
体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、円
筒形状の電子写真感光体と、前記電子写真感光体と同軸
に設けられた前記歯車列の最終段ギアと、前記電子写真
感光体と前記最終段ギアを結合させるカップリングとを
有し、最終段ギアの直径が電子写真感光体の直径の２倍
以上であり、且つ、前記歯車列を構成する全てのギアの
円周ピッチが、画像上で０．８ｍｍ以下になるように設
定されていることにより、電子写真感光体での歯車列の
歯車誤差、歯車の取付誤差により、電子写真感光体上に
歯車の円周ピッチマークに対応すピッチが発生しても、
電子写真感光体上では目立ちにくい小さなピッチマーク
にすることで特に高精度なギアを用いなくても高い品質
の画像を形成することができるようになる。また、ギア
径が大きく歯面にかかる力が小さくなることからモジュ
ールを小さくすることができ容易に精度の高いギアを得
ることができ、さらに電子写真感光体と同軸で結合する
ギアの径と電子写真感光体の径の比の分、誤差が軽減す
るのでコストをかけずにますます高い品質の画像を得る
ことができるものである。

【０１０５】さらに、ギアが大きいため減速比を大きく
とれるため、回転の安定する高速回転モータを電子写真
感光体の駆動源に使った場合でも、減速段数を最小化で
き、ギアの誤差の重畳を最小限にすることができ、その
結果安定して高品質な画像を得ることができる。

【０１０６】本出願に係る第２の発明によれば、第１の
発明において、最終段ギアをモータ軸に取付けたピニオ
ンにて直接駆動することにより、歯車列の誤差を極減す
ることができる。

【０１０７】本出願に係る第３の発明によれば、第１ま
たは第２の発明において、プロセスカートリッジを着脱
可能で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置におい
て、 ａ．電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用する
プロセス手段と、を有するプロセスカートリッジを取り
外し可能に装着するための装着手段と、 ｂ．前記記録媒体を搬送すための搬送手段と、を有する
ことを特徴とする電子写真画像形成装置としたことによ
り、プロセスカートリッジを小さくできることにより、
画像形成装置が小さくなる。

【０１０８】本出願に係る第４の発明は電子写真画像形
成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電
子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセ
ス手段と、電子写真感光体の直径の２倍以上の電子写真
感光体と同軸の最終段ギアを有し、且つ全てのギアの円
周ピッチが画像上で０．８ｍｍ以下に設定されている画
像形成装置本体側の歯車列の最終段ギアと同軸の画像形
成装置本体側の軸継手と係脱されるカートリッジ側軸継
手と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ
としたことにより、プロセスカートリッジが小さくな
る。

【０１０９】本出願に係る第５から第７の発明の何れか
１つの発明を第４の発明に採用して好適な結果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る電子写真画像形成
装置の側断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリ
ッジの側断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリ
ッジの斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリ
ッジの斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る電子写真画像形成
装置本体のプロセスカートリッジ装着部の斜視図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態１に係る電子写真画像形成
装置本体のプロセスカートリッジ装着部の斜視図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態１に係るドラムフランジ
（駆動伝達部品）の斜視図である。

【図８】本発明の実施の形態１に係る感光体ドラムの斜
視図である。

【図９】本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリ
ッジ側軸継手部の縦断面図である。

【図１０】本発明の実施の形態１に係るプロセスカート
リッジの軸継手部の斜視図である。

【図１１】本発明の実施の形態１に係る電子写真画像形
成装置本体及びプロセスカートリッジの軸継手を示す斜
視図である。

【図１２】本発明の実施の形態１に係る電子写真画像形
成装置本体の駆動系を示す縦断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態１に係る装置本体に設け
られた軸継手部材とプロセスカートリッジに設けられた
軸継手部材の斜視図である。

【図１４】本発明の実施の形態１に係る装置本体に設け
られた軸継手部材とプロセスカトリッジに設けられた軸
継手部材の斜視図である。

【図１５】本発明の実施の形態１に係る装置本体のカバ
ーと軸継手部の関係の構成を表す縦断面図である。

【図１６】本発明の実施の形態１に係る装置本体のプロ
セスカートリッジ駆動時のカップリング凹軸周りの構成
を表す側面図である。

【図１７】本発明の実施の形態１に係る装置本体のプロ
セスカートリッジ着脱時のカップング凹軸周りの構成を
表す側面図である。

【図１８】本発明の実施の形態１を示すカップリング凸
部と凹部の縦断面図である。

【図１９】本発明の実施の形態２を、模式的に示す軸継
手の縦断面図である。

【図２０】プロセスカートリッジと画像形成装置本体間
の軸継手の係脱装置の分解側面図である。

【図２１】プロセスカートリッジと画像形成装置間の軸
継手の係脱装置の側面図である。

【図２２】プロセスカートリッジと画像形成装置間の軸
継手の係脱装置の側面図である。

【図２３】プロセスカートリッジと画像形成装置間の軸
継手の係脱装置の正面図である。

【図２４】プロセスカートリッジと画像形成装置間の軸
継手の係脱装置の正面図である。

【符号の説明】

１…光学系 ２…記録媒体 ３…搬送手段 ３ａ…給送カセット ３ｂ…ピックアッ
プローラ ３ｃ…給送ローラ対 ３ｄ…搬送ローラ対
３ｅ…レジストローラ対 ３ｆ…ガイド板 ３ｇ，３ｈ
…排出ローラ対 ３ｉ…手差しトレイ ３ｊ…ローラ ４…転写ローラ ５…定着手段 ５ａ…駆動ローラ ５ｂ…ヒータ ５ｃ
…定着ローラ ６…排出部 ７…感光体ドラム ７ａ…ドラムシリンダ ７ｂ…感光
層 ８…帯電ローラ ９…露光開口 １０…現像手段 １０ａ…トナー収納部 １０ｂ…トナ
ー送り部材 １０ｃ…固定磁石 １０ｄ…現像ローラ
１０ｅ…現像ブレード １１…クリーニング手段 １１ａ…クリーニングブレー
ド １１ｂ…スクイシート １１ｃ…廃トナー溜 １２ａ…トナーフレーム １２ｂ…現像フレーム １２
ｃ…クリーニングフレーム １２ｃ１…つき当て部 １
２ｃ２…軸受 １２ｃ４…装着ガイド １３…装置本体 １３ａ…つき当て部 １４…開閉カバー １４ａ…支点 １５…ガイド部材 １５ａ…ガイド部 １５ｂ…Ｕ溝
１５ｃ…ガイド部 １５ｄ…凹部 １６…ドラムフランジ １６ａ…はす歯ギア １６ｂ…
嵌合部 １７…凸軸 １７ａ…凸部 １７ａ１…凸部端面 １７
ａ２…稜線 １８…凹軸 １８ａ…凹部 １８ａ１…凹部底 １８ａ
２…内面 ２０…小ギア ２４…軸受 ２４ａ…凸部 ２４ｃ…ガイド部 ２５…ドラムフランジ ２５ａ…ドラム軸 ２５ｂ…平
歯ギア ２５ｃ…嵌合部 ３０…モータ ３０ａ…軸 ３４…大ギア ３４ａ…軸支部 ３５…外カム ３５ａ…アーム ３５ｂ…凹部 ３５ｃ
…カム面 ３６…内カム ３６ａ…カム面 ３７…リンク ３７ａ，３７ｂ…ピン ３８…圧縮コイルばね ３９…側板 ４０…側板 １１７ａ…凹形の一枚刃クラッチ １１７ｂ…求心穴 １１８…カップリング凸軸 １１８ａ…凸形の一枚刃ク
ラッチ １１８ｂ…求心ピン部 １３５…外カム １３５ａ…ギア １４０…解除部材 １４０ａ…セグメントギア Ａ…画像形成装置 Ｂ…プロセスカートリッジ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体をモータから歯車列を介
   して駆動し、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形
   成装置において、 円筒形状の電子写真感光体と、 前記電子写真感光体と同軸に設けられた前記歯車列の最
   終段ギアと、 前記電子写真感光体と前記最終段ギアを結合させる軸継
   手と、 を有し、 最終段ギアの直径が電子写真感光体の直径の２倍以上で
   あり、且つ、前記歯車列を構成する全てのギアの円周ピ
   ッチが、画像上で０．８ｍｍ以下になるように設定され
   ていることを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 【請求項２】 最終段ギアをモーター軸に取付けたピニ
   オンにて直接駆動することを特徴とする請求項１に記載
   の電子写真画像形成装置。
3. 【請求項３】 プロセスカートリッジを着脱可能で、記
   録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置におい
   て、 ａ、電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、 を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着す
   るための装着手段と、ｂ、前記記録媒体を搬送するため
   の搬送手段と、 を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子
   写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 電子写真画像形成装置に着脱可能なプロ
   セスカートリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、 電子写真感光体の直径の２倍以上の電子写真感光体と同
   軸の最終段ギアを有し、且つ全てのギアの円周ピッチが
   画像上で０．８ｍｍ以下に設定されている画像形成装置
   本体側の歯車列の最終段ギアと同軸の画像形成装置本体
   側の軸継手と係脱されるカートリッジ側軸継手と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記プロセスカートリッジとは、帯電手
   段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
   とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画
   像形成装置本体に対して着脱可能とする請求項４に記載
   のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 前記プロセスカートリッジとは、帯電手
   段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電
   子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成
   装置本体に対して着脱可能とする請求項４に記載のプロ
   セスカートリッジ。
7. 【請求項７】 前記プロセスカートリッジとは、少なく
   とも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッ
   ジ化して画像形成装置本体に着脱可能とする請求項４に
   記載のプロセスカートリッジ。