(57)【要約】【課題】  カートリッジを装置側の駆動軸で支持し、その軸上にカップリングを設ける構成において、感光体と被転写体の速度差を小さくすると、カップリングが瞬間的に離間して、感光体に駆動力が伝達できない状態が生じる。カップリングが瞬間的に離間すると、感光体に駆動力が伝達できない状態が生じ、良好な転写性を得ることができなくなる。【解決手段】  装置本体側に設けられたカートリッジを支持する軸を屈曲させ、軸の撓みによりカップリング部の結合力を高める。【選択図】  図８
2011237590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動力を装置本体から受ける受け部と、を有するカートリッジを装置本体に着脱可能な画像形成装置であって、
モータと、
前記受け部と係合して前記モータからの駆動力を伝達する伝達部材と、
前記像担持体と接触し、前記像担持体に担持された画像をシートに転写する転写手段と、
前記伝達部材と前記受け部を貫通して前記像担持体を支持する軸と、
少なくとも画像形成中に前記軸を屈曲させる屈曲手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記屈曲手段は前記軸の端部と接触する開閉可能な扉を備え、
カートリッジは前記扉が開いている状態において、着脱可能であって、
前記軸は前記扉が閉められることによって生じる力によって屈曲す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】
前記受け部と前記伝達部はカートリッジが装着された際に、前記カートリッジを挟んで前記扉の反対側で係合することを特長とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記伝達部材は少なくとも３つの凸部を有し、前記受け部と係合して駆動力をカートリッジに伝達することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記軸の剛性は前記伝達部材の剛性よりも高いことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項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、カートリッジを内蔵する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は回転可能な像担持体としての感光体を備え、感光体上に形成されたトナー像をシートに転写して画像を出力する。このような、画像形成装置において、耐久使用に伴い、感光体や感光体上にトナー像を形成するための各画像形成部が耐久劣化、磨耗する。そのため、これらの部品を定期的に交換（メンテナンス）する必要がある。
【０００３】
そのため、感光体を含む消耗品を一体に（以下、カートリッジ）してメンテナンスを容易した製品が市場で発売されている。このような画像形成装置本体に交換可能に装着されるカートリッジの多くは、装置本体から駆動力を受けて感光体を回転させて画像形成を行っている。
【０００４】
このような交換可能なカートリッジは装置本体から駆動力を受け、感光体は回転する。ここで、装置本体から駆動力を受ける受け部であるカップリングはカートリッジを本体から着脱させるためにクリアランス（ガタ）が必要である。前述の構成において、カートリッジ側の継ぎ手の回転軸と装置本体側の継ぎ手の中心軸との軸中心の位置精度が良くないと、感光体の速度変動を引き起こす一因となる。感光体の回転速度が変動すると、転写不良や画像の歪み等の画像不良が発生してしまう。
【０００５】
そのため、特許文献１にはカートリッジ側の継ぎ手の回転軸と装置側の継ぎ手の回転軸との軸中心の位置を精度良く合わせ込み、感光体の速度変動を抑制する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４５７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、像担持体としての感光体と被転写体（シート、中間転写体等）との速度差を小さくすることによって、転写性が向上できることがわかった。具体的には、感光体と被転写体の速度差を小さくすると、感光体上に担持されたトナー像の一部が被転写体に転写されない画像不良（以下、白抜け）の発生を抑制することができる。
【０００８】
そこで、特許文献１に記載されたカートリッジを装置側の駆動軸で支持し、その軸上にカップリングを設ける構成において、感光体と被転写体の速度差を小さくすると以下のような問題が生じた。
【０００９】
図１０を用いて説明する。図１０は感光体の回転速度と中間転写体の速度を示した図である。感光体および中間転写体はそれぞれ固有の部品公差を持ち、それにより周期的に速度が変動する。図１０の（ａ）に示すように、感光体と被転写体としての中間転写体の速度差が大きい場合には、周期的な速度変動があっても、感光体は中間転写体の速度よりも常に速い。しかしながら、図１０の（ｂ）に示すように、感光体と中間転写体の速度差が小さい場合には、瞬間的に中間転写体が感光体よりも速くなる期間（図中の逆）が発生する。このような速度の逆転状態において、感光体は中間転写体からカップリングが離間する方向に力を受けてしまう。装置側の駆動軸にカートリッジを支持し、その軸上にカップリングを設ける構成では、カップリング部が離間する方向の力が生じると、追従性良く離間してしまう。そのため、感光体と被転写体の速度変動によって感光体に生じる力によって、カップリングが瞬間的に離間して、感光体に駆動力が伝達できない状態が生じる。そのため、良好な転写性を得ることができなくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は「像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動力を装置本体から受ける受け部と、を有するカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、モータと、カートリッジの受け部と係合して前記モータからの駆動力を伝達する伝達部材と、カートリッジの像担持体と接触し、前記像担持体上に担持された画像をシートに転写する転写手段と、前記伝達部材と前記受け部を貫通して像担持体を支持する軸と、少なくとも画像形成中に前記軸を屈曲させる屈曲手段と、」を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
画像形成中に像担持体を回転駆動している最中に、駆動力を装置本体から受ける受け部（カップリング）が離間してしまうことを抑制する。これにより、回転体は装置本体から安定的に駆動力を受ける、良好な転写性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の断面図である。
【図２】画像形成装置の外観図である。
【図３】駆動ユニットと装置本体の後側板および前扉の概略図である。
【図４】駆動ユニットとカートリッジ装着状態を説明するための図である。
【図５】カップリング部に生じる力を説明するための図である。
【図６】駆動軸を屈曲させるための機構を説明するための図である。
【図７】駆動軸を屈曲させることによって生じる力を説明するための図である。
【図８】カートリッジと駆動ユニットのカップリング部とカップリング部材の拡大図である。
【図９】駆動軸を曲げるための軸ずらし量と色ずれの関係を説明するためのグラフである。
【図１０】感光体の表面速度と中間転写ベルトの表面速度の時間変動に関するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
まず、画像形成装置の全体構成を説明した後、プロセスカートリッジと装置本体の係合部について詳細に説明する。その後、プロセスカートリッジと装置本体のカップリング部（係合部）に力が加わるように、プロセスカートリッジを支持する装置側の軸を屈曲させる構成について説明する。最後に、軸の屈曲量と駆動伝達の安定性について評価を行った。なお、以下に記載する構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは発明の適応範囲を限定する記載がない限り、適応の範囲を下記の構成を限定するものではない。
【００１４】
§１．｛画像形成装置について｝
以下に画像形成装置の構成要素について簡単に説明する。
【００１５】
■（画像形成装置の概略構成について）
図１は画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置は回転可能な像担持体としての感光体ドラム１１ａ〜１１ｄを備える。感光体ドラムの周りには、各々一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、レーザー露光光学系１３ａ〜１３ｄ、現像器１４ａ〜１４ｄ、感光体クリーナ１５ａ〜１５ｄ、中間転写ユニット３０が配置されている。この現像器１４には樹脂の基体に顔料を含有させたトナーと磁性粒子（キャリア）からなる現像剤が入っている。と中間転写ユニット３０は像担持体としての中間転写ベルト３１を備え、中間転写ベルト３１は感光体ドラム上に形成されたトナー像を２次転写部Ｔｅへ担持搬送する。また、画像形成装置は感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに一次転写する一次転写ブレード３５ａ〜３５ｄと、中間転写ベルト上のトナー像を転写紙に二次転写する二次転写ローラ３４、３６を備える。本実施例において、感光体ドラムの直径は３０ｍｍ、長手方向の長さは４００ｍｍのものを用い、中間転写ベルトは長手方向に３６０ｍｍのものを用いた。
【００１６】
次に、レーザー露光光学系１３ａ〜１３ｄについて説明する。リーダ部からの画像信号は、一旦画像メモリ上に保管される。その後、レーザー出力部にて光信号に変換される。そして、光信号に変換されたレーザー光がポリゴンミラーで反射され、レンズ及び各反射ミラーを経て感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの面に投影される。
【００１７】
■（画像形成動作について）
続いて、画像形成装置本体１００の画像形成時の動作について説明する。まず、画像形成装置本体１００の制御部（ＣＰＵ）は感光体ドラム１１回転させながら一次帯電器１２で帯電させる。続いて、帯電された感光体にレーザー光を露光して、静電像を形成する。形成された静電像は現像器１４によってトナー像に現像される。感光体上に形成された各色のトナー像をシート状の中間転写ベルト上で、色ずれなく重ね合わせる。そして、中間転写ベルト上に重ねられた４色のトナー像は二次転写部でシート状の転写紙Ｐに転写される。
【００１８】
転写紙は転写紙収納部２１から給紙手段によって１枚ずつ搬送され、レジストローラ２５にて斜行を補正し、所望のタイミングにて二次転写ローラ３４、３６に搬送される。その後、二次転写部においてトナー像が転写された転写紙は、熱ローラ定着器４０でトナー像を定着されて、排紙トレイ４８に排紙される。
【００１９】
§２．｛装置外観及びカートリッジの着脱について｝
次に、図２を用いて、カートリッジと本体の関係について説明する。本実施例のカートリッジは回転体としての感光体と、それに隣接配置された帯電装置、現像装置、クリーニングブレードを含むプロセスカートリッジである。なお、少なくともカップリング部から駆動を受けて回転する回転体としての感光体を備える交換可能なユニットであれば本件構成を適用することができる。
【００２０】
■（カートリッジについて）
本実施例において、感光体、現像器、帯電器、清掃装置（画像形成部１０）は一体に交換可能なプロセスカートリッジとなっている。プロセスカートリッジは装置本体から着脱自在（着脱可能）であり、装置本体から駆動力を受ける結合部としての継ぎ手（カップリング）を備える。カートリッジは回転体としての感光体を備え、装置本体から駆動力を受ける構成である。なお、カートリッジは装置本体から駆動力を受けて回転する。そのため、装置本体のモータ（駆動源）から駆動力を受けるための継ぎ手を備える。カートリッジの詳しい構成は後述する。
【００２１】
■（装置外観とカートリッジ着脱について）
図２は、画像形成装置本体１００の外観図である。図２の（ａ）は、開閉可能な扉６０が閉まった状態の図である。また、図２の（ｂ）はレバー６８を操作し、扉６０が開いた状態の図である。これらを用いて、プロセスカートリッジ１０を本体１００から着脱する動作について説明する。
【００２２】
プロセスカートリッジ１０を本体１００から抜き出すには、まず、レバー６８を倒し、中間転写ベルト（ＩＴＢ）ユニット３０を鉛直下方へと移動させる。レバー６８は、開放されないと前扉６０が前側に引き出せない位置に配置する。前扉６０はドラム軸５５が差し込まれていることから、一度本体１００前側に引き出し、その後鉛直下方に９０度回転させながら下ろす。前扉６０を下ろしたら、プロセスカートリッジ１０を本体１００からの挿抜時のカートリッジの姿勢を規制するためのガイド部材９０，９１が現れる。プロセスカートリッジはガイド部材９０，９１に沿って引き出すことができる。
【００２３】
また、プロセスカートリッジ１０を本体１００に挿入する際には、感光体ドラム１１の回転中心をドラム軸５５で貫通させながら、ガイド部材９０，９１に沿わせて挿入する。挿入及び引き出し時には、ドラム軸５５はプロセスカートリッジ１０をガイドする機能も存在する為、ドラム軸５５が湾曲していたり、偏心したりしていると、ガイド機能が損なわれることになる。なお、挿入方向に沿って奥側において、装置本体のドラム軸５５（駆動軸）に設けられた継ぎ手とカートリッジ側に設けられた継ぎ手が勘合してカップリング部を形成する。カップリング部については後に詳述する。
【００２４】
また、カートリッジを支持するドラム軸５５はカートリッジ挿入方向に沿って奥側の後側板と本体前側の扉６０で軸両端を支持される。具体的には、扉６０が閉じられたときに、ドラム軸５５をカートリッジ挿入方向に沿って手前側にドラム軸５５の装置手前側端部を軸支するための軸支持部としての勘合孔６７が設けられている。無論、勘合孔６７は軸を支えるための凹部であれば良い。
【００２５】
§３．｛本体駆動軸とカップリングについての｝
以下に、図を用いて駆動ユニット、カートリッジ、カップリング部の詳細な説明をする。続いて、図を用いて軸を屈曲させたときに生じる作用について説明する。
【００２６】
■（カップリング部と駆動伝達について）
以下に、ドラム駆動ユニット１１０とプロセスカートリッ１０ジについて説明する。
【００２７】
図３は画像形成装置の後側板１１１と前扉６０の間にカートリッジ１０に駆動力を伝達する駆動軸としてのドラム軸５５が支持されている状態を示す図である。図からも解るように、ドラム駆動ユニットは装置本体側に設けられ、後側板の近傍にカートリッジに駆動力を伝達するカップリングを成す伝達部材としての継ぎ手（以下カップリングと呼ぶ）１０１を備える。
【００２８】
図４の（ａ）は、ドラム駆動ユニット１１０の概観図である。モータ１２０で発生させた駆動をギア１２１で受け、ギア１２１とドラム軸５５の間で周り止めがあり（不図示）、ギア１２１からドラム軸５５へと駆動伝達されるという構成となっている。ドラム軸５５には、カップリング１０１が取り付けられている。カップリング１０１はドラム軸５５と一体となって回転するように、ドラム軸５５周り止め部材がある。
【００２９】
続いて、プロセスカートリッジ１０に関して説明する。図４の（ｂ）はドラム軸５５にカートリッジ１０が取り付けられたときの状態を示す図である。ユーザは前扉６０を開き、ガイド９０、９１によってガイドされた感光体１１の回転中心をドラム軸で貫き押し入れる。ドラム状の感光体１１の端部にあるドラムフランジ１６には、カップリング１０１と接しあうドラムフランジの突起状の継ぎ手１７が存在する。カートリッジ１０が装置本体に押し入れられると継ぎ手同士（凸形状の１７と凹形状の１１０）は連結してカップリング（対）を成す（図５参照）。これにより、ドラム軸５５が回転すると、この突起形状の継ぎ手１７と凹形状の継ぎ手１０１が接し、ドラム軸５５から感光体ドラム１１へ駆動力が伝達される。
【００３０】
また、図５からも明らかなように、カップリング形状は装置本体の駆動力を受けて回転する際にカップリング同士が歯合する面が駆動軸と略並行となっていることを特長とする。これにより、カップリング同士が良好に接触して、駆動力を良好に伝達することができる。なお、この歯合面は駆動力を受けることによって面に生じるスラスト力によりカートリッジを後側板側に引き込むように微妙に傾斜することが好ましい。反対に、駆動力を受けて回転する際にカップリング同士が歯合しない面はカートリッジを容易に装着できるような形状としている。なお、カップリング部はドラム軸のカートリッジを挟んで前扉６０の反対側に設けられている。
【００３１】
■（感光体と中間転写体の速度差について）
続いて、感光体の回転速度と中間転写体の移動速度を近づけた場合に生じる問題について説明する。
【００３２】
図１０は、カートリッジ側のドラム形状の回転体としての感光体の回転速度と感光体と接触して感光体上に担持されたトナー像を転写される中間転写体の速度の関係を示したグラフである。本実施例において、感光体表面の移動速度は中間転写体（ＩＴＢ３１）の移動速度よりも速い。これは、ＩＴＢ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｂｅｌｔ）３１を弛ませずに移動させるためである。
【００３３】
図１０の（ａ）に示すように、感光体と中間転写体の速度差が十分であれば、カップリングが離間するような力が働きにくい。しかしながら、速度差を小さく（限りなく０に近く）することによって１次転写部（Ｔａ〜Ｔｄ）における中抜けを防止したい。そのため、速度差を小さくすると図１０の（ｂ）のような状況が発生する。図１０の（ｂ）からの解るように、感光体およびＩＴＢの部品公差等によって生じる周期的な速度変動による感光体に駆動不良が発生している（期間：逆）。これは、中間転写体が感光体よりも速いと、感光体に向けて力が働きカップリングを瞬間的に離間させ、駆動軸からの駆動力が良好に伝達できないためである。なお、中間転写体は２次転写部を通り抜けるシートと接触している。そのため、部品公差による速度変動以外にシートが２次転写部に突入することによっても微小な速度変動が生じることがある。
【００３４】
図５はカップリング部を詳細に説明するための拡大図である。図１０の（ａ）に示すような速度関係の場合、カップリングは常に噛み合い、駆動が良好に伝達される。しかしながら、図１０の（ｂ）のＩＴＢが感光体よりも速くなる期間（逆）においては、感光体ドラム１１を逆回転させる方向への力Ｆ５を受ける（図５の（ａ）参照）。力Ｆ５を受けることにより、本体側の駆動を伝達する伝達部材としての継ぎ手（カップリング）１０１とカートリッジ側の駆動を受ける受け部としての継ぎ手（突起部分）１７が離間する（図５の（ｂ）参照）。これにより、駆動ユニットからの回転駆動力がカートリッジ側に良好に伝達されない。つまり、感光体の回転速度が不安定になり、感光体上に担持された画像が歪んで転写されしまう。なお、カップリングの凹凸は装置側の伝達部材としての継ぎ手が凸形状で、カートリッジ側の継ぎ手が凹形状であっても同様な問題が生じる。上記問題を解決する構成について次項で詳しく説明する。
【００３５】
§４．｛駆動軸を屈曲させる機構について｝
以下に、離間力に対抗する力をカップリング部に付与する構成について説明する。上述のように、回転体としての感光体と感光体と接触して画像を転写される被転写体としての中間転写体の速度差が小さくなると良好に駆動を伝達できない。そのため、本実施例においては、駆動軸としてのドラム軸５５を屈曲させることによって、速度変動によって生じる力Ｆ５よりも大きい力をカップリング部に与える。以下に、駆動軸屈曲機構について説明した後に、駆動軸が屈曲することによって生じる力について説明する。
【００３６】
■（駆動軸屈曲機構について）
以下に本実施例の駆動軸を屈曲させる機構について説明する。本実施例では、ドラム軸５５を軸支する後側板側の軸支点と、前扉側の軸支点をずらす。以下にドラム軸５５の芯ずれについて説明する。
【００３７】
図２に示すように、画像形成装置の扉６０が開いた状態では、駆動軸は方持ち梁のようになっている。この扉には軸を支持するための孔が設けられている。また、カートリッジを支持する駆動軸としてのドラム軸上にカップリング部がある。
【００３８】
図６の（ｂ）に示す状態（扉が閉まっている状態）おいて、ドラム軸５５はベアリング１２２と勘合する。反対に、図６の（ａ）に示す状態（前が開いている状態扉）において、ドラム軸先端部１２３が本来あるべき位置には存在しないように、ドラム駆動ユニット１１０は本体に取り付けられていることを示している。
【００３９】
プロセスカートリッジ１０が本体内に挿入され、前扉６０が閉まっている状態では、ドラム軸先端部１２３は、ベアリング１２２の位置で保持される。これにより、ドラム軸５５は微小に湾曲されて保持される。この湾曲による変形により、樹脂のような剛性の比較的低い材質でできている、感光体ドラムのフランジ１６をも変形させる力が発生する。この変形力はドラムフランジの突起部分１７をカップリングの爪１０５に突き当てる力と同じ方向となっている。よって、ドラムフランジの突起部分１７とカップリングの爪１０５が離間せず、常に接しあう状態を保てることで、所望の駆動伝達が達成できる。また、感光体ドラム１１とドラム軸５５が勘合している箇所（前側５７と後側５８）は、ドラム軸５５が後側板１１１、及び前扉６０と勘合している場所に近くなっている。ドラム軸５５の位置は、この後側板１１１と前扉６０に勘合することにより位置が決められている。つまり、ドラム軸５５が位置決めされている場所の近傍に、感光体とドラム軸との勘合部（カップリング部）があるため、ドラム軸５５が湾曲していたとしても、ドラム１１の母線に影響を与えにくい。
【００４０】
なお本実施例の画像形成装置では、前扉に設けられた孔は装置本体の後ろ側板で駆動軸を支持する支持部を含む水平面よりも重力方向下方にずれている。駆動軸の屈曲方向（芯ずらし方向）はどの方向であってもカップリングの離間を抑制することができる。駆動軸を転写ローラに向けて（重力方向下向き）に曲げる構成を採用してい理由は、軸を左右方向に屈曲させると、感光体上に静電像を形成するための像露光が困難になるためである。
【００４１】
また、ユーザによって扉が閉められると、軸と接触していた孔に設けられたベアリングが軸を引き込み、軸を屈曲させる。なお、本実施例において、後ろ側板の支持部を水平に支えた軸と扉の孔が水平に支えた軸の間の距離（以下、芯ずれ量：Ｌ）は３〜５ｍｍ程度とした。
【００４２】
なお、本実施例においては、軸支持穴の位置をずらすことによって、カップリング同士が係合するような力を生じさせている。そのため前扉を閉じると同時に駆動軸は屈曲されるが、前扉を閉じたあとに屈曲させる機構であってもよい。また、軸を屈曲させるために芯をずらす以外に、軸を圧縮することによって湾曲させてもよい。言い換えると、少なくとも画像形成中に、軸を屈曲保持してカップリングが離間することを抑制する力を与えることができるのであればその構成は問わない。
【００４３】
■（駆動軸が屈曲することによって生じる力について）
続いて、図７を用いて駆動軸を屈曲させたときにドラムフランジに生じる力について説明する。
【００４４】
図７の（ａ）は前扉が閉まっている状態における、ドラム軸、ドラム、ドラム軸と勘合しドラム軸の母線を位置決めするベアリング、の断面図である。前扉が閉まっている時は、ドラム軸５５は、わずかに撓んでいる。ドラム軸の撓み量は、ドラム軸（駆動軸）先端の称呼寸法からのずれ量Ｌに比例する。ここで、呼称寸法のずれ量とは前扉の孔（ベアリング）によって力を受けていないときの軸先端の位置とベアリングから力を受けたときの軸先端の位置との差を指す。なお、呼称寸法とは図面等で指示された寸法であり、その装置が要求する精度にあわせて一定の寸法誤差を許容している。従来、感光体ドラムを支持する軸は振れ公差を少なくすること感光体の速度変動を抑制しようとしていた。そのため、駆動軸両端を支持したときの両端の実寸法が公差は０．０±１ｍｍ程度の範囲内になるように設計されていた。技術思想では軸を湾曲させないように、所定の呼称寸法を要求している。そのため、実寸法で３ｍｍ以上芯がずれることは意図的に呼称寸法を指定しない限りない。ドラム軸と勘合するドラムフランジ１６，１６ｂは、ドラム軸によって、単純支持（軸支）されている構成となっている（図７の（ｂ）参照）。このドラム軸（駆動軸）とドラムフランジの勘合部ではドラム軸５５の湾曲による曲率が発生している。そのため図７の（ａ）に示すように、ドラムフランジ１６，１６ｂの近傍で、駆動軸の撓み量に比例した力Ｆ１，Ｆ２、及び曲げモーメントＭ１，Ｍ２が発生する。
【００４５】
力Ｆ１，Ｆ２は、ドラムフランジ１６，１６ｂからドラム軸５５へと作用する力で、これは駆動の改善に寄与しない。曲げモーメントＭ１によって、まずドラムフランジ１６が変形する。この変形により、カップリングの爪１０５に向かう力Ｆ３が発生する（図７の（ｃ）参照）。この力Ｆ３が、前記カップリング部が離間する力Ｆ５に打ち勝つ量であれば、カップリング部は離間しない。そして、軸のずれ量Ｌが、部品公差や組立調整誤差により発生する量である場合、力Ｆ３は微小で、Ｆ５より大きくすることができなかった。
【００４６】
続いて、図８を用いてカップリング部（本体側継ぎ手とカートリッジ側継ぎ手の結合部）１０１について説明する。
【００４７】
図８の（ａ）は本体側の継ぎ手（カップリング１０１）とカートリッジ側の継ぎ手が結合した部位を拡大した図である。駆動軸が速度Ｖで回転するときにも、駆動軸の湾曲によってカップリングを結合させる力Ｆ３が働いているのが解る。また、図８の（ｂ）はカップリング部を形成する本体側の継ぎ手（フランジ）１０１の詳細図である。カップリング１０１は本体カップリングの凹部と係合する凸部として４つ爪１０５を有する。前扉６０が閉められることによってドラム軸５５が湾曲し、４つ爪は爪を３つ以上備えている為、発生する変形力を受けることができる。
【００４８】
また、曲げモーメントＭ１により発生する変形は、カップリング１０１の剛性が低い方が大きくなる。この変形が大きくなれば、力Ｆ３も大きくなり、カップリング部がより、離間しなくなる。よって、カップリング１０１の剛性が低い、ドラム軸よりも低いことが望まれる。また、感光体ドラムの材質は、ドラムフランジの材質よりも弾性係数が高いものを用いている。そのため、軸を屈曲させる力を受けて、フランジ部働く変形力が加わったとしても、感光体ドラムはその剛性によって形状を保つことができる。なお、カップリング部を離間する方向に働く力が働くのは、感光体と中間転写体の部品公差による周期的な速度変動だけにではない。例を挙げると、二次転写部に画像が定着されるシートが突入した際に生じる中間転写体の速度変動によってもカップリング部が離間する方向に力が働く場合がある。そのため、感光体と中間転写体の速度を近くする場合に限ることなく同様に、駆動力の伝達を良好にすることができる。
【００４９】
§５．｛軸屈曲による駆動伝達改善の評価｝
上述のように軸を屈曲させると、カップリング部に離間を抑制する方向に力が生じるため、駆動伝達が良好になる。以下に、本実施例の画像形成装置において、シート上に形成される画像の色ずれ量で駆動伝達の安定性を評価した。なお、軸を屈曲させることによってカップリングが離間しないような力の大きさは速度変動によって生じる離間させる方向にはたらく力に応じて適宜調整すればよい。
【００５０】
■（芯ずれ量の必要量について）
図１０はドラム軸先端の称呼寸法からのずれ量Ｌを変化させたときの、ブラックを基準とした場合の、イエローの色ずれ量をグラフにしたものである。図１０の縦軸は色ずれ量（単位はｍｍ）、横軸は画像における、副走査方向の距離（単位はｍｍ）である。色ずれ量はグラフ縦軸の０ｍｍに近いほど色ずれ量は少なく、安定して駆動を伝達できていると評価する。
【００５１】
図１０の（ａ）は、芯ずれ量Ｌが称呼０ｍｍ（実寸法で本体前側からみて右下に、軸が水平であるときに接触すべき中心位置から０．５ｍｍずれた時状態）の時のグラフである。また、図１０の（ｂ）は、芯ずれ量Ｌが称呼３ｍｍ（実寸法で３．０ｍｍずれ）、図１０の（ｃ）は、芯ずれ量Ｌが称呼５ｍｍ（実寸法で４．８ｍｍずれ）の時のグラフである。図１０の（ａ）および図１０の（ｂ）では、感光体ドラム１０の周長である、１００ｍｍおきに色ずれ量が変化している。この変動が色ずれとして画像に現れるため問題である。これに対し、図１０の（ｃ）では、１００ｍｍおきの色ずれ量が発生していないため、画像不良として人の目に認識される可能性が極めて低い。
【００５２】
なお、本実施例のドラム軸５５の長さは５１０ｍｍ、材質はヤング率が２００Ｇｐａのステンレス（ＳＵＳ）を用いた。また、ドラム軸の直径は１０ｍｍである。また、ドラムフランジ１６の材質は、ヤング率が２Ｇｐａのポリアセタールを用い、内径は１０ｍｍ、外径が１５ｍｍの形状のものを用いた。また、ドラム軸とドラムの勘合部５８からドラム軸５５と後側板１１１までの距離は４０ｍｍであった。
【００５３】
図１０の本実施例における速度変動を抑制するための構成であり、必要な芯ずれ量Ｌはその装置で生じる速度変動を抑えるためにカップリング部に加えたい力に応じて設定すればよい。本実施例において必要な芯ずれ量Ｌは５ｍｍ以上であれば十分である。言い換えると、この芯ずらし量に関しては、想定する装置にあわせてシミュレーションや実機検討で設定すればよい。なお、現状の製造技術では各部品の寸法公差や製造工程上の公差は、部品寸法では３００μｍ程度、嵌めあいガタは１０〜３０μｍ程度である。そのため、芯ずれ量Ｌに影響を与える部品点数が５程度の構成においては発生する最大の公差は２ｍｍ程度であり、３ｍｍを上回る可能性は極めて低い。また、製品組み立て容易性の向上や製品精度のばらつきを抑えるために、部品点数を抑制することは一般的である。そのため、部品点数が１０以上になることは考えにくい。つまり、製造工程上の公差の積み上げで発生するＬは、最大でも２ｍｍから３ｍｍ程度となる。よって、芯ずれ量Ｌが５ｍｍとなることは、意図して設計されなければ、実現されることのない長さである。
【００５４】
§６．（その他の実施例について）
本実施例において、本体の前扉に設けた孔で軸を屈曲させた。しかしながら、駆動軸を屈曲させることができれば他の機構を用いてもよい。具体的には、具体的には、装置の前扉６０と後側板との間の距離よりも駆動軸としてのドラム軸の長さを長くして、ドラム軸を屈曲させてもよい。本実施例では、前扉を閉じることによって軸を屈曲させる構成を例に説明したが、前扉の開閉に連動して軸を屈曲させる構成に限定されるものではない。つまり、駆動軸を屈曲させるためのレバー等を用いて軸を屈曲させてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０  プロセスカートリッジ
１１  感光体ドラム
３１  中間転写ベルト
５５  ドラム軸
５６  ドラム軸の勘合孔との勘合部
６７  勘合孔
１０１  カップリング
１１０  ドラム駆動ユニット
１１１  後側板
１２０  モータ
Ｌ  ドラム軸先端の称呼からのズレ量
Ｆ１、Ｆ２  ドラムフランジにかかる負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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