(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に設けられている動力源と、
前記画像形成装置本体に設けられ、かつ、前記動力源からの動力により回転させられる円盤状の第１の回転体と、
前記画像形成装置本体に設けられ、かつ、前記第１の回転体を回転可能に支持する軸受と、
第２の回転体を含み、かつ、前記画像形成装置本体に着脱可能に取り付けられている画像形成ユニットと、
前記第１の回転体と前記第２の回転体とに接続されることにより、該第１の回転体の回転を該第２の回転体に伝達するための伝達部材であって、多角形状の断面形状を有する棒状の伝達部材と、
を備えており、
前記第１の回転体の主面には、挿入される前記伝達部材の多角形状の各面に接触する複数の接触部が内周面に設けられた嵌合穴、及び、該嵌合穴から離れた位置において該嵌合穴を囲んでいる円環状の第１の突起が設けられており、
前記軸受は、前記第１の突起の外周面に接触していること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接触部は前記嵌合穴の内周面から該嵌合穴の中心に向かって突出する突出部であること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の回転体の主面には、前記嵌合穴の外縁において円環状の第２の突起が設けられており、
前記第１の突起と前記第２の突起との間には、隙間が設けられていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接触部は前記第２の突起の円環状の内周面において該嵌合穴の中心に向かって突出していること、
を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の回転体の主面には、前記第１の突起と前記第２の突起とを接続するリブが設けられていること、
を特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記接触部は前記嵌合穴の内周面から該嵌合穴の中心に向かって突出する複数の突出部であり、
前記リブは、前記第１の突起と前記第２の突起の周方向に等間隔で配置されると共に、前記複数の突出部の間に複数配置されていること、
を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記伝達部材は、三角形状の断面形状を有していること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、画像形成装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットを備えている画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。図８は、特許文献１に記載の画像形成装置の駆動ユニットの構成図である。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置の駆動ユニットは、図８に示すように、感光体ドラム５０４、駆動モータ５３０、駆動ギア５３６、圧縮ばね５４２、ジョイント５４４及びカップリング５４６を備えている。駆動モータ５３０は、シャフトの先端にピニオンギアを有している。駆動ギア５３６は、ピニオンギアと噛み合っており、駆動モータ５３０によって回転させられる。駆動ギア５３６の中心には、図８に示すように、嵌合穴Ｈが設けられている。嵌合穴Ｈ内には、圧縮ばね５４２が設けられている。また、感光体ドラム５０４の一端には、凹部が設けられているカップリング５４６が設けられている。
【０００４】
ジョイント５４４は、三角形状の断面形状を有する棒状部材である。ジョイント５４４の一端は、嵌合穴Ｈに挿入され、ジョイント５４４の他端は、カップリング５４６に挿入されている。これにより、ジョイント５４４は、駆動ギア５３６の回転を感光体ドラム５０４に伝達する。
【０００５】
ここで、駆動ギア５３６とジョイント５４４との接続について図面を参照しながらより詳細に説明する。図９は、駆動ユニットの駆動ギア５３６及びジョイント５４４の斜視図である。
【０００６】
図９に示すように、駆動ギア５３６の中心に嵌合穴Ｈが設けられている。また、嵌合穴Ｈには、３つの突起状の接触部５５６ａ〜５５６ｃが設けられている。ジョイント５４４が嵌合穴Ｈに挿入されると、ジョイント５４４の３つの面のそれぞれは、接触部５５６ａ〜５５６ｃに対して接触する。これにより、駆動ギア５３６の回転がジョイント５４４に伝達される。
【０００７】
また、駆動ギア５３６には、嵌合穴Ｈを囲む円環状の突起５５４が設けられている。突起５５４の外周面には、図示しない軸受が接触している。これにより、駆動ギア５３６は、回転可能に支持されている。
【０００８】
ところで、特許文献１に記載の画像形成装置は、感光体ドラム５０４の回転に回転むらが発生するという問題を有する。より詳細には、ジョイント５４４は、駆動ギア５３６に対して接触部５５６ａ〜５５６ｃの三か所において接触している。そのため、駆動ギア５３６が駆動モータ５３０により回転させられると、接触部５５６ａ〜５５６ｃの三か所に応力が集中する。これにより、突起５５４に歪みが発生し、突起５５４の外周面が円形からずれてしまう。その結果、突起５５４に偏芯が発生し、感光体ドラム５０４に回転むらが発生してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１３９４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、画像形成ユニット内の回転体に回転むらが発生することを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一形態に係る画像形成装置は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に設けられている動力源と、前記画像形成装置本体に設けられ、かつ、前記動力源からの動力により回転させられる円盤状の第１の回転体と、前記画像形成装置本体に設けられ、かつ、前記第１の回転体を回転可能に支持する軸受と、第２の回転体を含み、かつ、前記画像形成装置本体に着脱可能に取り付けられている画像形成ユニットと、前記第１の回転体と前記第２の回転体とに接続されることにより、該第１の回転体の回転を該第２の回転体に伝達するための伝達部材であって、多角形状の断面形状を有する棒状の伝達部材と、を備えており、前記第１の回転体の主面には、挿入される前記伝達部材の多角形状の各面に接触する複数の接触部が内周面に設けられた嵌合穴、及び、該嵌合穴から離れた位置において該嵌合穴を囲んでいる円環状の第１の突起が設けられており、前記軸受は、前記第１の突起の外周面に接触していること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像形成ユニット内の回転体に回転むらが発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】伝達機構の構成図である。
【図３】伝達機構の駆動ギア及びジョイントの斜視図である。
【図４】伝達機構の駆動ギア及びジョイントを平面視した図である。
【図５】ジョイントの外観斜視図である。
【図６】第１の変形例に係る駆動ギア及びジョイントを平面視した図である。
【図７】第２の変形例に係る駆動ギア及びジョイントを平面視した図である。
【図８】特許文献１に記載の画像形成装置の駆動ユニットの構成図である。
【図９】駆動ユニットの駆動ギア及びジョイントの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。以下では、図１の左右方向を単に左右方向と呼び、図１の上下方向を単に上下方向と呼び、図１の鉛直方向を前後方向と呼ぶ。
【００１５】
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、トナー画像を用紙（印刷媒体）Ｐに形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、画像形成装置本体５、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１及び排紙トレイ２３を備えている。
【００１６】
画像形成装置本体５は、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０及び排紙ローラ対２１を内蔵している。
【００１７】
給紙部１５は、用紙Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含んでいる。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙Ｐに２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙Ｐを搬送する。
【００１８】
印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成し、光走査装置６、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４、クリーニング装置１８及び画像形成ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）を含んでいる。
【００１９】
画像形成ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム（第２の回転体）４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）を含んでおり、後述するように、画像形成装置本体５に着脱可能に取り付けられている。
【００２０】
感光体ドラム４は、円筒状をなしており、時計回りに回転させられる。感光体ドラム４の周面は、図示しない帯電器により負に帯電させられる。光走査装置６は、感光体ドラム４の周面に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを走査する。ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位は、０Ｖに近づく。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。
【００２１】
更に、感光体ドラム４の周面には、トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を用いて静電潜像に従ったトナー画像が図示しない現像装置により形成される。
【００２２】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、１次転写電圧を印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００２３】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に接触し、ドラム形状をなしている。２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。
【００２４】
クリーニング装置１８は、中間転写ベルト１１に接触しているブレードを有しており、用紙Ｐへのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。
【００２５】
トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙ローラ対２１は、印刷済みの用紙Ｐを排紙トレイ２３に出力する。
【００２６】
以上のように構成された画像形成装置１では、画像形成装置本体５の前側の面に扉（図示せず）が設けられている。画像形成装置１のユーザは、扉を開放して、画像形成ユニット２２を前側に引き出すことにより、画像形成ユニット２２を画像形成装置本体５から取り外すことができる。また、ユーザは、画像形成ユニット２２を画像形成装置本体５に挿入して画像形成装置本体５に装着することができる。
【００２７】
ここで、画像形成ユニット２２は、感光体ドラム４を含んでいる。感光体ドラム４は、画像形成ユニット２２外のモータ（図示せず）からの動力によって回転させられる。したがって、画像形成装置１には、モータの動力を感光体ドラム４に伝達するための伝達機構が設けられている。そして、伝達機構は、画像形成ユニット２２が画像形成装置本体５から取り外される際に、モータと感光体ドラム４との間の接続を切り離すことができる構成を有している。以下に、伝達機構について図面を参照しながら説明する。図２は、伝達機構の構成図である。図３は、伝達機構の駆動ギア３６及びジョイント４４の斜視図である。図４は、伝達機構の駆動ギア３６及びジョイント４４を平面視した図である。図５は、ジョイント４４の外観斜視図である。
【００２８】
画像形成装置１は、図２に示すように、モータ（動力源）３０、ピニオンギア３２、駆動ギア（第１の回転体）３６、軸受３８，４０、圧縮ばね４２、ジョイント（伝達部材）４４及びカップリング４６を更に備えている。モータ３０は、画像形成装置本体５に設けられている。ピニオンギア３２は、モータ３０のシャフトの先端に設けられている。
【００２９】
駆動ギア３６は、画像形成装置本体５に設けられ、かつ、モータ３０からの動力により回転させられる円盤状の部材である。以下では、駆動ギア３６の前側の主面を主面Ｓ１と呼び、駆動ギア３６の後ろ側の主面を主面Ｓ２と呼ぶ。
【００３０】
駆動ギア３６には、図２に示すように、主面Ｓ２の中心から後ろ側に突出する支軸５５が設けられている。また、駆動ギア３６には、図３に示すように、主面Ｓ１の中心を囲み、かつ、主面Ｓ１から前側に突出している円環状の突起５２が設けられている。
【００３１】
軸受３８，４０は、画像形成装置本体５に設けられ、駆動ギア３６を回転可能に支持している。具体的には、軸受３８は、図２に示すように、駆動ギア３６よりも前側に設けられており、突起５２の外周面に接触している。軸受４０は、図２に示すように、駆動ギア３６よりも後ろ側に設けられており、支軸５５の外周面に接触している。これにより、駆動ギア３６は、前後方向に延在する中心軸を中心として回転可能に軸受３８，４０により支持されている。そして、駆動ギア３６は、ピニオンギア３２と噛み合っている。よって、モータ３０が駆動すると、ピニオンギア３２を介して駆動ギア３６が回転させられる。
【００３２】
また、駆動ギア３６の主面Ｓ１には、図２及び図３に示すように、嵌合穴Ｈが設けられている。嵌合穴Ｈは、主面Ｓ１の中心に設けられている有底の円形状の穴である。嵌合穴Ｈの直径は、突起５２の直径よりも小さい。そのため、突起５２は、図３に示すように、嵌合穴Ｈから離れた位置において嵌合穴Ｈを囲んでいる。
【００３３】
更に、駆動ギア３６には、図３に示すように、嵌合穴Ｈを囲み、かつ、主面Ｓ１から前側に突出している円環状の突起５４が設けられている。突起５４の内周面の直径は、嵌合穴Ｈの直径と一致している。すなわち、突起５４の内周面は、嵌合穴Ｈの内周面の一部を構成している。また、突起５４と突起５２との間には隙間が設けられている。
【００３４】
また、嵌合穴Ｈの内周面には、図３及び図４に示すように、嵌合穴Ｈの中心に向かって突出する突起５５ａ〜５５ｃが設けられている。突起５５ａ〜５５ｃは、図４に示すように、嵌合穴Ｈの内周面の周方向に等間隔に配置されている。また、突起５５ａ〜５５ｃはそれぞれ、接触面５６ａ〜５６ｃを有している。接触面５６ａ〜５６ｃは、駆動ギア３６の中心軸と平行な面である。そして、接触面５６ａと接触面５６ｂとのなす角度、接触面５６ｂと接触面５６ｃとのなす角度、接触面５６ｃと接触面５６ａとのなす角度はそれぞれ６０度である。よって、接触面５６ａ〜５６ｃにより構成される平面は、前側から平面視したときに、正三角形をなしている。ただし、接触面５６ａ〜５６ｃ同士は交差していない。
【００３５】
圧縮ばね４２は、嵌合穴Ｈ内に設けられているコイルばねであり、前後方向に伸縮可能である。圧縮ばね４２の後ろ側の端部は、嵌合穴Ｈの底部に接触している。
【００３６】
カップリング４６は、感光体ドラム４の後ろ側の端部に設けられている。カップリング４６には、前方向に向かって窪んだ有底の穴が設けられている。凹部は、後ろ側から平面視したときに正三角形状をなしている。
【００３７】
ジョイント４４は、駆動ギア３６と感光体ドラム４とに接続されることにより、駆動ギア３６の回転を感光体ドラム４に伝達するための伝達部材であって、正三角形状の断面形状を有している。より詳細には、ジョイント４４は、図５に示すように、本体５０、先端部６２及び末端部６４により構成されている。本体５０は、前後方向の中央がわずかにくびれた形状をなしており、正三角形状の断面形状を有する棒状部材である。本体５０の側面を側面Ｓ３〜Ｓ５と称す。先端部６２は、本体５０の前側の端部に設けられており、尖った形状をなしている。末端部６４は、本体５０の後ろ側の端部に設けられており、円柱形状をなしている。
【００３８】
ジョイント４４の後ろ側の端部は、嵌合穴Ｈに挿入される。この際、末端部は、圧縮ばね４２内に挿入される。また、側面Ｓ３〜Ｓ５はそれぞれ、接触面５６ａ〜５６ｃに接触する。これにより、ジョイント４４は、駆動ギア３６に接続される。
【００３９】
ジョイント４４の前側の端部は、カップリング４６の凹部に挿入される。カップリング４６の凹部は、正三角形状をなしているので、ジョイント４４の先端部６２と嵌合する。先端部６２は、末端部６４が圧縮ばね４２により前側に付勢されているので、カップリング４６の凹部の底部に押しつけられている。これにより、ジョイント４４は、カップリング４６に接続される。
【００４０】
（効果）
以上のように構成された画像形成装置１では、感光体ドラム４に回転むらが発生することを抑制できる。より詳細には、ジョイント４４は、駆動ギア３６に対して接触面５６ａ〜５６ｃの三か所において接触している。そのため、駆動ギア３６が駆動モータ３０により回転させられると、接触面５６ａ〜５６ｃの三か所に応力が集中する。これにより、突起５４に歪みが発生する。
【００４１】
これに対して、画像形成装置１では、軸受３８は、突起５４の外周面ではなく、突起５２の外周面に接触している。そして、突起５２は、ジョイント４４が挿入される嵌合穴Ｈから離れた位置において該嵌合穴Ｈを囲んでいる。すなわち、突起５２は、嵌合穴Ｈから離れた位置に設けられている。これにより、突起５４に発生した歪みは、突起５２と突起５４との間の駆動ギア３６により吸収される。その結果、突起５４に発生する歪みは、突起５２に発生する歪みよりも小さい。よって、突起５２に偏芯が発生することが抑制され、感光体ドラム４に回転むらが発生することが抑制される。
【００４２】
（変形例）
以下に、第１の変形例に係る駆動ギア及び第２の変形例に係る駆動ギアについて図面を参照しながら説明する。図６は、第１の変形例に係る駆動ギア３６ａ及びジョイント４４を平面視した図である。図７は、第２の変形例に係る駆動ギア３６ｂ及びジョイント４４を平面視した図である。
【００４３】
図６及び図７に示すように、駆動ギア３６ａ，３６ｂの主面Ｓ１には、突起５２と突起５４とを接続するリブＬ１〜Ｌ３が設けられていてもよい。リブＬ１〜Ｌ３は、突起５２，５４の周方向に等間隔に設けられている。これにより、駆動ギア３６ａ，３６ｂの変形が抑制される。
【００４４】
ただし、リブＬ１〜Ｌ３の位置は、図６に示すように、側面Ｓ３〜Ｓ５のそれぞれから接触面５６ａ〜５６ｃに加わる力の方向と接触面５６ａ〜５６ｃに囲まれた領域Ａ１〜Ａ３（図６の斜線部）には設けられていないことが好ましい。また、リブＬ１〜Ｌ３の位置は、図７に示すように、接触面５６ａ〜５６ｃを含む平面と突起５２に囲まれた領域Ｂ１〜Ｂ３（図７の斜線部）には設けられていないことが好ましい。これらの領域には応力が集中するので、突起５４に歪みが生じやすい。そのため、これらの領域内にリブＬ１〜Ｌ３が設けられていると、突起５４の歪みが突起５２に伝わってしまう。そこで、リブＬ１〜Ｌ３は、これらの領域外に設けられている。
【００４５】
（その他の実施形態）
本発明に係る画像形成装置は、前記実施形態に係る画像形成装置１に限らず、その要旨の範囲内において、変更可能である。
【００４６】
例えば、ジョイント４４は、正三角形状の断面形状を有する棒状部材であるとしたが、四角形状の断面形状や五角形状の断面形状であってもよい。すなわち、ジョイント４４の断面形状は多角形状であればよい。
【００４７】
また、突起５４は設けられていなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、画像形成ユニット内の回転体に回転むらが発生することを抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【００４９】
Ｈ    嵌合穴
Ｌ１〜Ｌ３  リブ
１     画像形成装置
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  感光体ドラム
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ  画像形成ユニット
３０  モータ
３２  ピニオンギア
３６，３６ａ，３６ｂ  駆動ギア
３８，４０  軸受
４２  圧縮ばね
４４  ジョイント
４６  カップリング
５０  本体
５２，５４  突起
５５  支軸
５５ａ〜５５ｃ  突起
５６ａ〜５６ｃ  接触面
【図１】
0005845622.tif 000002
【図２】
0005845622.tif 000003
【図３】
0005845622.tif 000004
【図４】
0005845622.tif 000005
【図５】
0005845622.tif 000006
【図６】
0005845622.tif 000007
【図７】
0005845622.tif 000008
【図８】
0005845622.tif 000009
【図９】
0005845622.tif 000010