(57)【要約】【課題】オルダム継手にて生ずるような上述の不具合を引き起こすことなく、しかも、回転中心のずれによる従動軸の速度変動を抑えることができる軸端構造を提供する。【解決手段】従動軸たるカップリングギヤ５２Ｙを次のように構成した。即ち、その端面から突出する突起部たる２つの爪５３Ｙについて、爪回転軌道の法線方向における長さＬ１よりも、回転方向における長さＬ２を大きくした。このようにすることで、カップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｔにおける図示しない原動軸の爪との接触位置を、より軸外周側に寄せることが可能になる。そして、両爪の接触位置がより軸外周側に寄ることにより、カップリングギヤ５２Ｙの回転角度を原動軸に近づけてその回転速度変動を抑えることができる。【選択図】  図１２
2004169884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造において、
上記突起部について、その回転軌道における法線方向の長さを回転方向の長さよりも小さくしたことを特徴とする軸端構造。
【請求項２】
２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造において、
上記突起部について、上記軸継手で対となるもう１つの軸端構造における突起部との接触面を、上記軸端面の面方向に曲がる曲面形状にしたことを特徴とする軸端構造。
【請求項３】
２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造において、
上記突起部について、上記軸継手で対となるもう１つの軸端構造における突起部との接触面を、突起部回転軌道の法線方向から傾斜させたことを特徴とする軸端構造。
【請求項４】
請求項１、２又は３の軸端構造において、
上記突起部について、上記接触面とは反対側の面に、突起部先端側から突起部根元側に向かって広がるテーパーを設けたことを特徴とする軸端構造。
【請求項５】
軸線方向を揃えるように一直線状に並べた２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手において、
２つの上記軸端構造のうち、何れか一方として請求項１、２、３又は４のものを用いたことを特徴とする軸継手。
【請求項６】
表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面移動に利用する回転駆動力を外部から受け入れるための従動側の回転軸とを有する現像装置と、
この回転軸に回転駆動力を送る原動側の回転軸と、
潜像を担持する潜像担持体とを備え、
両回転軸の軸端構造によって軸継手を構成し、
且つ、該潜像担持体上の潜像を該現像装置によって現像して画像を形成する画像形成装置において、
上記軸継手として、請求項５のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの回転軸を連結して両者間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造、並びにこれを有する軸継手及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、ドラム状の感光体、現像ローラ、無端ベルトを駆動するベルト駆動ローラなどといった回転体を多く用いるのが一般的である。これらの回転体に回転駆動力を伝達させるために、回転体の回転軸と、原動側の回転軸とを軸線方向に一直線状に並べ、両回転軸を軸継手で連結して、後者の回転軸から前者の回転軸へと回転駆動力を伝達するものが知られている。かかる構成の画像形成装置において、２つの回転軸を連結する軸継手として、オルダム継手を用いたものが知られている（例えば特許文献１等）。このオルダム継手は、２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられる２つのカップリングと、両カップリング間に介在せしめられるスライダ部材とを有している。スライダ部材は、それぞれのカップリングに対してスライド移動可能に係合している。かかるオルダム継手では、両回転軸の回転中心が微妙にずれていても、そのズレをスライダ部材のスライドによって吸収することで、両回転軸をそれぞれ等速で回転させることができる。
【０００３】
また、軸継手として、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、一方の回転軸の端面から突出する複数の爪を、もう一方の回転軸の端面から突出する複数の爪にそれぞれ引っ掛けて、回転駆動力を伝達するものを用いた画像形成装置も知られている。なお、図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ側面図であるが、便宜上、ハッチングを付して爪を示してある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３３２２８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載の画像形成装置のようにオルダム継手を用いたものでは、両回転軸間にスライダ部材を介在させる分、省スペース化を妨げてしまう。また、軸継手を設けることの最大の目的は、必要に応じて２つの回転軸を切り離すことにあるが、両回転軸にスライダ部材を介在させているため、切り離し操作を複雑にしてしまう。また、回転に伴って両カップリングとスライダ部材とを摺擦させるので、スムーズな回転駆動力の伝達には不向きである。
【０００６】
一方、図１に示した軸継手によれば、オルダム継手で生ずる省スペース化の妨げや、切り離し操作の複雑化といった不具合を引き起こすことがなく、且つ両回転軸間で回転駆動力をスムーズに繋ぐことができる。しかしながら、両回転軸の回転中心が微妙にずれていると、両回転軸を同一の回転中心で回転させることができなくなる。そして、回転中心のずれに起因して従動側の回転軸に速度変動が生じて、画像に悪影響を及ぼしてしまう。例えば、静電潜像が光書込される感光体の表面速度変動は、光走査の乱れ、感光体上に形成された静電潜像の現像時間（現像位置通過時間）の変動、現像された可視像の転写位置通過時間の変動などを引き起こし、画像を乱してしまう。また例えば、現像装置の現像ローラの表面速度変動は、現像濃度ムラを引き起こす。
【０００７】
なお、これまで、画像形成装置内における回転体の表面速度変動によって生ずる不具合について説明したが、画像形成装置以外の機器であっても、回転体の表面速度変動は何らかの不具合を引き起こす可能性がある。
【０００８】
本発明者は、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、次のような軸端構造、軸継手及び画像形成装置を提供することである。即ち、オルダム継手にて生ずるような上述の不具合を引き起こすことなく、しかも、回転中心のずれによる従動側の回転軸（以下、従動軸ともいう）の速度変動を抑えることができる軸端構造等である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記目的を達成するために、請求項１の発明は、２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造において、上記突起部について、その回転軌道における法線方向の長さを回転方向の長さよりも小さくしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造において、上記突起部について、上記軸継手で対となるもう１つの軸端構造における突起部との接触面を、上記軸端面の面方向に曲がる曲面形状にしたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手に用いられる軸端構造において、上記突起部について、上記軸継手で対となるもう１つの軸端構造における突起部との接触面を、突起部回転軌道の法線方向から傾斜させたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の軸端構造において、上記突起部について、上記接触面とは反対側の面に、突起部先端側から突起部根元側に向かって広がるテーパーを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、軸線方向を揃えるように一直線状に並べた２つの回転軸のそれぞれ端部に設けられ、それぞれが軸端面から突出する突起部を有する２つの軸端構造を具備し、原動側の回転軸における軸端構造の突起部を、従動側の回転軸における軸端構造の突起部に引っ掛かけながら、原動側の回転軸を回転させることで、両回転軸間で回転駆動力を伝達する軸継手において、２つの上記軸端構造のうち、何れか一方として請求項１、２、３又は４のものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面移動に利用する回転駆動力を外部から受け入れるための従動側の回転軸とを有する現像装置と、この回転軸に回転駆動力を送る原動側の回転軸と、潜像を担持する潜像担持体とを備え、両回転軸の軸端構造によって軸継手を構成し、且つ、該潜像担持体上の潜像を該現像装置によって現像して画像を形成する画像形成装置において、上記軸継手として、請求項５のものを用いたことを特徴とするものである。
【００１０】
これらの発明においては、請求項１、２又は３の何れかの軸端構造の突起部と、軸継手で対をなすもう一方の軸端構造の突起部との接触位置を軸外周側に寄せることができる。そして、このように接触位置を軸外周側に寄せることで、従動軸の速度変動を小さくすることができる。
このことについて詳述してみる。図２（ａ）〜（ｉ）は、原動軸を２２．５［°］ずつ回転させていった場合の両回転軸の状態を示す模式図である。これら図では、原動側の回転軸（以下、原動軸ともいう）として、従動軸よりも大きい径のものを用い、従動軸の回転中心が原動軸の回転中心よりも図中上側にずれている例を示している。両方の軸径を異ならせて示したのはそれぞれの軸の区別を容易にするためであり、実際には、互いに軸端の径の同じ回転軸を用いることが殆どである。各図において、両回転軸の左下に付された角度表記は、原動軸の初期状態からの回転角度を示している。両回転軸の端部には、それぞれ爪が２つずつ設けられている。図２（ａ）示した回転前の状態では、両回転軸がそれぞれ２つの爪を相手側の爪にピッタリと接触させている。ところが、原動軸が回転を開始すると、図２（ｂ）〜（ｉ）に示したように、殆どの回転角度で互いに一方の爪しか接触させなくなる。具体的には、それぞれ２つの爪のうち、従動軸のずれ方向側にある方しか接触させなくなる。原動軸が初期状態から１８０［°］回転すると、両回転軸でそれぞれ２つの爪の位置がちょうど逆転する。そして、今度は逆転によって上側にきた爪同士を接触させながら、両回転軸が図２（ｂ）〜（ｉ）に示したパターンと同様の回転姿勢で回転する。両回転軸の回転中心がずれていることにより、原動軸が２２．５［°］ずつ回転しているにもかかわらず、従動軸の回転角度に変動をきたしていることがわかる。原動軸が１周する間における従動軸の回転角度の標準偏差は、４．１４であった。
図３（ａ）〜（ｉ）は、従動軸として、図２に示したものよりも軸法線方向の爪のサイズを小さくしたものを用いた場合における両回転軸の回転状態を示す模式図である。図２に示したものと同様に、従動軸の回転角度に変動をきたしている。但し、その標準偏差は３．３６であり、図２に示したものよりも変動が抑えられた。
図４（ａ）は、先に示した図２（ｃ）の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図である。また、図４（ｂ）は、先に示した図３（ｃ）の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図である。それぞれの図において、径の小さい方の回転軸が従動軸であり、その回転角度が原動軸の回転角度に近づくほど、その回転速度変動が抑えられる。軸法線方向の爪サイズのより小さい図４（ｂ）の従動軸は、図４（ｂ）の従動軸に比べて爪の接触位置が軸外周に寄っており、回転角度が原動軸に近くなっている。このように回転角度が原動軸に近くなることで、従動軸の回転速度変動が抑えられたのである。
図３や図４（ｂ）を用いて、従動軸の爪サイズを小さくした例について説明したが、原動軸の爪サイズを小さくしても、同様に互いの爪の接触位置を軸外周側に寄せて従動軸の回転速度変動を抑えることができる。但し、何れの爪サイズを小さくするにしても、爪サイズの縮小化は爪強度の低下をきたすことになる。そこで、図５に示すように、爪サイズを法線方向に小さくした分、回転方向に大きくして強度を補うとよい。そうすれば、爪強度を低下させることなく、従動軸の回転速度変動を抑えることができる。
また、爪サイズを法線方向に小さくするのではなく、原動軸、従動軸の何れか一方について、その爪の相手側爪との接触面を軸端面方向に曲がる曲面形状にしてもよい。このようにしても、図６（ａ）と図６（ｂ）との比較からわかるように、２つの回転軸の爪の接触位置を軸外周側に寄せて従動軸の回転速度変動を抑えることができる。なお、図６（ｂ）では、従動軸の爪における相手側爪との接触面を曲面形状にした例について示したが、原動軸の爪を曲面形状にしても、同様に、互いの爪の接触位置を軸外周側に寄せることができる。
また、原動軸、従動軸の何れか一方について、図７に示すように、その爪の相手側爪との接触面Ｓを軸回転軌道の法線方向から傾斜させてもよい。このようにすると、２つの回転軸の爪の接触位置を、従動軸の外周近傍まで寄せることができる。そして、図８（ａ）と図８（ｂ）との比較からわかるように、従動軸の回転速度変動を効果的に抑えることができる。なお、図８（ｂ）では、従動軸の爪における相手側との接触面Ｓを傾斜させた例について示したが、原動軸について接触面Ｓを傾斜させてもよい。但し、従動軸の爪の場合には図８（ｂ）に示したように軸中心側の先端を回転側に向けて傾ける必要があるのに対し、原動軸の爪の場合には軸中心側の先端を回転側とは反対側に向けて傾ける必要がある。
以上のように、本発明では、請求項１、２又は３の何れかの軸端構造の突起部と、軸継手で対をなすもう一方の軸端構造の突起部との接触位置を軸外周側に寄せて、従動側の回転軸の回転速度変動を抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、タンデム方式のカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）の第１実施形態について説明する。
まず、本レーザプリンタの基本的な構成について説明する。
［全体構成］
図９は、本第１実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、言うまでもなく、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの他には、光書込ユニット１０、転写ユニット１１、レジストローラ対１９、３つの給紙カセット２０、定着ユニット２１などが配設されている。
【００１２】
［光書込ユニット］
上記光書込ユニット１０は、４つの光書込器を備えている。それぞれの光書込器は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
【００１３】
［プロセスユニット］
図１０は、上記プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、イエロー用のプロセスユニット１Ｙの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット１Ｍ，Ｃ，Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図１０において、プロセスユニット１Ｙは、ドラム状の感光体２Ｙ、帯電器３０Ｙ、除電器３１Ｙ、現像器４０Ｙ、ドラムクリーニング装置４８Ｙなどを有している。
【００１４】
上記帯電器３０Ｙは、交流電圧が印加される帯電ローラを感光体２Ｙに摺擦させることで、ドラム表面を一様帯電せしめる。帯電処理が施された感光体２Ｙの表面には、上記光書込ユニット（１０）によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器４０Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
【００１５】
上記現像器４０Ｙは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール４２Ｙを有している。また、第１搬送スクリュウ４３Ｙ、第２搬送スクリュウ４４Ｙ、現像ドクタ４５Ｙ、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）４６Ｙなども有している。
【００１６】
上記ケーシング内には、磁性キャリアと、マイナス帯電性のＹトナーとを含む二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は上記第１搬送スクリュウ４３Ｙ、第２搬送スクリュウ４４Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ロール４２Ｙの表面に担持される。そして、上記現像ドクタ４５Ｙによってその層厚が規制されてから感光体２Ｙに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体２Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体２Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費した二成分現像剤は、現像ロール４２Ｙの回転に伴ってケーシング内に戻される。
【００１７】
上記第１搬送スクリュウ４３Ｙと、上記第２搬送スクリュウ４４Ｙとの間には仕切壁４７Ｙが設けられている。この仕切壁４７Ｙにより、現像ロール４２Ｙや第１搬送スクリュウ４３Ｙ等を収容する第１供給部と、第２搬送スクリュウ４４Ｙを収容する第２供給部とがケーシング内で分かれている。第１搬送スクリュウ４３Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第１供給部内の二成分現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール４２Ｙに供給する。第１搬送スクリュウ４３Ｙによって上記第１供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁４７Ｙに設けられた図示しない開口部を通って上記第２供給部内に進入する。第２供給部内において、第２搬送スクリュウ４４Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第１供給部から送られてくる二成分現像剤を第１搬送スクリュウ４３Ｙとは逆方向に搬送する。第２搬送スクリュウ４４Ｙによって第２供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁４７Ｙに設けられたもう一方の開口部（図示せず）を通って第１供給部内に戻る。
【００１８】
透磁率センサからなるＴセンサ４６Ｙは、上記第２供給部の中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ６６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、ＲＡＭを備えており、この中にＴセンサ４６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納している。また、他の現像器に搭載された図示しないＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納している。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、図示しないＹトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Ｔセンサ４６Ｙからの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹトナー搬送装置を駆動制御して第２供給部４９Ｙ内にＹトナーを補給させる。この補給により、現像器４０Ｙ内の二成分現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、同様のトナー補給制御が実施される。
【００１９】
Ｙ用の感光体２Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の紙搬送ベルトに搬送される転写紙上に転写される。転写後の感光体２Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置４８Ｙによって転写残トナーがクリーニングされた後、除電器３１Ｙによって除電される。そして、帯電器３０Ｙによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。他のプロセスユニットについても同様である。各プロセスユニットは、プリンタ本体に対して着脱可能になっており、寿命到達時に交換される。
【００２０】
［転写ユニット］
先に示した図９において、上記転写ユニット１１は、紙搬送ベルト１２、駆動ローラ１３、張架ローラ１４、４つの転写バイアスローラ１７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。紙搬送ベルト１２は、駆動ローラ１３、張架ローラ１４，１５にテンション張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ１３によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。４つの転写バイアスローラ１７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ図示しない電源から転写バイアスが印加される。そして、紙搬送ベルト１２をその裏面から感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ転写ニップを形成する。各転写ニップには、上記転写バイアスの影響により、感光体と転写バイアスローラとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この転写電界やニップ圧の影響により、紙搬送ベルト１２上に搬送される転写紙Ｐ上に転写される。このＹトナー像の上には、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて転写される。かかる重ね合わせの転写により、紙搬送ベルト１２上に搬送される転写紙Ｐ上には、紙の白色と相まったフルカラートナー像が形成される。
【００２１】
［給紙カセット］
上記転写ユニット１１の下方には、複数枚の転写紙Ｐを重ねて収容する３つの給紙カセット２０が多段に配設されており、それぞれのカセットは一番上の転写紙Ｐに給紙ローラを押し当てている。給紙ローラが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Ｐが紙搬送路に給紙される。
【００２２】
［レジストローラ対］
上記給紙カセット２０から紙搬送路に給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ対１９のローラ間に挟まれる。レジストローラ対１９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを各転写ニップにてトナー像を重ね合わせ得るタイミングで送り出す。これにより、各転写ニップで転写紙Ｐにトナー像が重ね合わせ転写される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、定着ユニット２１に送られる。
【００２３】
［定着ユニット］
上記定着ユニット２１は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する加熱ローラ２１ａと、これに圧接せしめられる加圧ローラ２１ｂとによって定着ニップを形成している。そして、この定着ニップに転写紙Ｐを挟み込みながら、その表面にフルカラー画像を定着せしめる。定着ユニット２１を通過した転写紙Ｐは、図示しない排紙ローラ対を経て機外へと排出される。
【００２４】
以上の基本的な構成を備える本レーザプリンタにおいて、写真など面積率の比較的大きい画像をプリントアウトすると、テキスト文章などの面積率の比較的小さい画像に比べ、ムラが目立つことがある。面積率の高い大きな単色画像では、通紙方向に一定の濃度ムラが縞状に発生して美観が損なわれる。また、面積率の大きなフルカラー画像では、各色の濃度ムラが色相のズレとなって現れる。一般市場においては、例えばデザイン系の職業において、このような大きな画像を取り扱うことがあり、縞状の濃度ムラによって商品価値を著しく低減してしまう。
【００２５】
上述の濃度ムラは、現像器内の現像ロールの回転速度変動によって発生する。具体的には、現像工程では、現像ロール上の二成分現像剤中のトナーが、磁性キャリアから離脱して感光体の静電潜像上に転移する。この際、現像ロールが感光体と一定のギャップを保ちながら、等速回転することが望ましい。しかし、現像ロールに回転駆動力を伝えるギヤの噛み合い振動や、各種機器の振動などといった様々なノイズが現像ロールに伝わるため、現像ロールの回転速度が微妙に変動してしまう。そして、この変動が、感光体と現像ロールとの対向位置である現像位置に搬送される単位時間あたりのトナー量を変化させて、濃度ムラを出現させてしまう。二成分現像方式においては、現像ロールと感光体との間にギャップを形成することが一般的であるが、近年の高画質化に伴ってこのギャップは狭小化される傾向にある。そして、ギャップの狭小化が進むにつれて、現像ロールの回転速度変動による現像ムラが顕著に現れるようになってきているため、その回転速度変動は無視できないものとなっている。現像ロールの回転速度を変動させる要因としては、ギヤの偏心が挙げられる。ギヤは、その製造精度の限界によってどうしても若干の偏心を生ずるからである。
【００２６】
次に、本レーザプリンタの特徴的な構成について説明する。
図１１は、Ｙ用の現像器４０Ｙの端部を示す斜視図である。現像器４０Ｙのケーシング側面からは、現像ロール軸芯５０Ｙがケーシング内部から延びている。ケーシングの外部では、図示のように現像ロール軸芯５０Ｙにロールギヤ５１Ｙが固定されている。このロールギヤ５１Ｙは、ケーシング側面に回転可能に支持されるカップリングギヤ５２Ｙが噛み合っている。従動軸たるカップリングギヤ５２Ｙの端面には、突起部たる２つの爪５３Ｙが突設せしめられている。一方、プリンタ本体側には、図示しない駆動モータから駆動を受ける駆動出力軸６０Ｙが設けられている。原動軸たる駆動出力軸６０Ｙは、軸芯６１Ｙと、これの端部に固定されたカップリング６２Ｙとを有している。カップリング６２Ｙは、その端面に、カップリングギヤ５２Ｙの２つの爪５３Ｙに個々に対向する２つの爪６３Ｙを有している。
【００２７】
Ｙ用のプロセスユニットがプリンタ本体に装着されると、現像器４０Ｙのカップリングギヤ５２Ｙと、プリンタ本体側の駆動出力軸６０Ｙとが突き合わされる。そして、駆動出力軸６０Ｙとカップリングギヤ５２Ｙとが連結する。カップリングギヤ５２Ｙの軸端構造と、駆動出力軸６０Ｙの軸端構造たるカップリング６２Ｙとにより、軸継手が構成されているのである。この軸継手によって両軸（５２Ｙ，６０Ｙ）が連結されることで、駆動出力軸６０Ｙの回転駆動力がカップリングギヤ５２Ｙに繋がれる。そして、カップリングギヤ５２Ｙに噛み合っているロールギヤ５１Ｙに回転駆動力が伝達されて、現像ロール（図１０の４２Ｙ）が回転する。
【００２８】
図１２は、カップリングギヤ５２Ｙを示す側面図である。カップリングギヤ５２Ｙの２つの爪５３Ｙは、ギヤ本体の外周に沿った端面箇所に突設せしめられており、回転中心Ｏを基点として互いに１８０［°］点対称の位置関係にある。各爪５３Ｙの形状や寸法は同じであり、爪５３Ｙは、その回転軌道の法線方向の長さＬ１が、回転方向の長さＬ２よりも小さくなっている。回転方向の長さがより大きくなっていることで、爪５３Ｙが所定の強度を発揮しつつ、回転方向の長さをより小さくした同じ強度の爪（以下、縦長爪という）に比べて、法線方向の長さが小さくなっている。かかる構成のカップリングギヤ５２Ｙでは、先に、図４（ａ）と図５とを用いて説明したように、爪５３Ｙの代わりにこれと同じ強度の縦長爪を設けたものよりも、その爪と駆動出力軸の爪との接触位置が軸外周側に寄る。このことにより、従動軸たるカップリングギヤ５２Ｙの回転速度変動、ひいては、現像ロールの回転速度変動が抑えられる。なお、カップリングギヤ５２Ｙと、上記カップリング（６２Ｙ）とは、互いに径が同じになっている。また、他色（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像器も同様の軸継手構成になっていることは言うまでもない。
【００２９】
図１３（ａ）〜（ｉ）、図１４（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ、カップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｙを４つ、８つに増やした場合の両軸（５２Ｙ，６２Ｙ）の回転状態を示す模式図である。また、図１５は、カップリングギヤ５２Ｙの回転速度変動と回転角度との関係を、爪５３Ｙの個数別に示したグラフである。これらの図からわかるように、爪５３Ｙの個数を増やすほど、カップリングギヤ５２Ｙの回転速度変動を抑えることができる。
【００３０】
図１６は、カップリングギヤ５２Ｙの回転速度変動と回転角度との関係を、各軸（５２Ｙ、６２Ｙ）の径別に示したグラフである。このグラフからわかるように、各軸の径を大きくするほど、カップリングギヤ５２Ｙの回転速度変動を抑えることができる。この結果から、各軸については、できるだけ径の大きいものを用いることが望ましい。しかしながら、レイアウト上の制約から、径の拡大には限界がある。そこで、各軸について、プリンタ本体や各色のプロセスユニットを大型化しない程度に径の拡大化を留め、この径で出来るだけできるだけ多くの爪を設けるとよい。
【００３１】
図１７に示すように、爪数を多くすると、プロセスカートリッジをプリンタ本体に装着する際に、カップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｙの先端と、カップリング６２Ｙの爪６３Ｙの先端とを突き合わせ易くなる。そして、このことにより、爪と、爪間との噛み合わせができずに、プロセスカートリッジを装着し難くなる。そこで、少なくともカップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｙについては、図１８に示すように、カップリング６２Ｙの爪６３Ｙとの接触面Ｓとは反対側の面に、爪先端側から爪根元側に向かって広がるテーパーを設けることが望ましい。そうすると、カップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｙの先端を細くして、相手側の爪６３Ｙの先端との突き合わせをさせ難くするとともに、相手側の爪６３Ｙをテーパーに沿って爪間まで案内することができる。そして、このことにより、爪数を多くすることによる両軸（５２Ｙ、６０Ｙ）の連結性の低下を抑えて、プロセスカートリッジを容易に装着することができる。
【００３２】
各プロセスユニットにおいて、感光体と現像ロールとのギャップについては、０．４［ｍｍ］以下にすることが望ましい。そうすると、これよりもギャップを広くする場合に比べ、現像トナー像の粒状度を大きく改善して、高画質な画像を得ることができる。このようにギャップを狭小化せしめると、現像ロールの回転速度変動による濃度ムラを発生させ易いが、本レーザプリンタではその回転速度変動を抑えているので、濃度ムラの発生による画質劣化を有効に抑えている。
【００３３】
また、現像ロールの表面については、Ｖ溝等の溝を彫ったり、サンドブラストによって粗面化せしめたりして、ロールによる二成分現像剤の汲み上げ量を安定化させることが望ましい。そうすれば、ロールの回転速度変動による現像濃度ムラだけでなく、汲み上げ量の変動による現像濃度ムラをも抑えることができる。
【００３４】
また、二成分現像剤の磁性キャリアとしては、結着樹脂からなる粒子を分散せしめたコート膜で表面を被覆したものを用いることが望ましい。かかるコート膜で被覆していないものを用いるよりも、表面の凹凸を顕著にして、トナーと磁性キャリアとの摺擦を低減することができるからである。これにより、摺擦に伴うトナーの劣化による画質低下を抑えることができる。更には、キャリア粒径を小さくして、よりドット再現性に優れた画像を形成することもできる。
【００３５】
また、トナーについては、オイル成分を内包するオイル含有トナーを用いることが望ましい。これは次の理由による。即ち、オイルレス重合トナーを用いた定着方式では、光沢のある画像が得られないため、光沢性を出すためには定着ローラにオイルを塗布する必要がある。そうすると、定着ローラへのオイル塗布ムラによって画像に光沢ムラを発生させ易くなる。一方、オイル含有トナーを用いれば、定着時のトナー粒子からのオイル滲み出しによって自然に光沢を出すことができるため、オイル塗布ムラによる光沢ムラを回避することができる。かかるオイル含有トナーとしては、次のようなものが挙げられる。即ち、まず、有機溶媒中に樹脂から成るプレポリマー、このプレポリマーと伸長または架橋する化合物と、トナー組成分を溶解又は分散せしめる。そして、その媒体中で架橋反応や伸長反応を誘起させ、その分散液から溶媒を除去することによって得られたトナーである。
【００３６】
次に、本発明を適用したレーザプリンタの第２実施形態について説明する。なお、本レーザプリンタの基本的な構成については、第１実施形態のものと同様であるので説明を省略する。
図１９は、本レーザプリンタのカップリングギヤ５２Ｙを示す正面図である。このカップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｙは、図示のように、相手側の爪（カップリングの爪）との接触面Ｓが軸端面方向に曲がる曲面形状になっている。かかる構成では、先に図６（ａ）と図６（ｂ）との比較を例にして説明したように、上記接触面Ｓを平面形状にしたものに比べ、爪の接触位置を軸外周側に寄せて回転速度変動を抑えることができる。
【００３７】
次に、本発明を適用したレーザプリンタの第２実施形態について説明する。なお、本レーザプリンタの基本的な構成については、第１実施形態のものと同様であるので説明を省略する。
図２０は、本レーザプリンタのカップリングギヤ５２Ｙを示す正面図である。このカップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｙは、図示のように、相手側の爪との接触面Ｓがギヤ回転軌道の法線方向からθ［°］の角度で傾斜している。かかる構成では、先に図８（ａ）と図８（ｂ）との比較を例にして説明したように、爪の接触位置をギヤ外周近傍まで寄せて、ギヤの回転速度変動を有効に抑えることができる。
【００３８】
なお、これまで、本発明に係る軸端構造をカップリングギヤ５２Ｙに採用した例について説明したが、カップリング６２Ｙに採用してもよい。また、本発明に係る軸端構造によって現像ロールの回転速度変動を抑えるようにした例について説明したが、感光体など、他の回転体の回転速度変動を抑えるようにしてもよい。
【００３９】
以上、各実施形態のレーザプリンタにおいては、カップリングギヤ５２Ｙの軸端構造を工夫して、カップリングギヤ５２Ｙと駆動出力軸６０Ｙとについて互いの爪の接触位置を軸外周側に寄せている。そして、このことにより、カップリングギヤ５２Ｙの回転速度変動を抑えることで、現像ロール４２Ｙの表面速度変動を抑えて、その変動による現像濃度ムラを抑えることができる。
また、カップリングギヤ５２Ｙについて、カップリング６２Ｙの爪６３Ｙとの接触面Ｓとは反対側の面に、爪先端側から爪根元側に向かって広がるテーパーを設けた場合には、次のことが可能になる。即ち、カップリングギヤ５２Ｙの爪５３Ｙの先端と、カップリング６２の爪６３Ｙの先端との突き合わせをさせ難くするとともに、後者の爪６３Ｙをテーパーに沿って爪間まで案内することができる。そして、このことにより、爪数を多くすることによる両軸（５２Ｙ、６０Ｙ）の連結性の低下を抑えることができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１、２、３、４、５又は６の発明に寄れば、請求項１、２又は３の何れかの軸端構造の突起部と、軸継手で対をなすもう一方の軸端構造の突起部との接触位置を軸外周側に寄せて、従動側の回転軸の回転速度変動を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ従来の軸継手を示す側面図。
【図２】（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ原動軸を２２．５［°］ずつ回転させていった場合の原動軸と従動軸との状態を示す模式図。
【図３】（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ従動軸として、図２に示したものよりも軸法線方向の爪のサイズを小さくしたものを用いた場合における両回転軸の回転状態を示す模式図。
【図４】（ａ）は、図２（ｃ）の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
（ｂ）は、図３（ｃ）の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
【図５】法線方向にサイズを小さくした分、回転方向にサイズを大きくして強度を補った従動軸を示す側面図。
【図６】（ａ）は、図２（ｃ）の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
（ｂ）は、同従動軸と、これに対応する原動軸との爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
【図７】自らの爪における相手側爪との接触面Ｓを軸回転軌道の法線方向から傾斜させた従動軸を示す拡大側面図。
【図８】（ａ）は、図２（ｃ）の爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
（ｂ）は、同従動軸と、これに対応する原動軸との爪同士の接触部を拡大した拡大模式図。
【図９】第１実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図。
【図１０】同レーザプリンタのＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図１１】同プロセスユニット内におけるＹ用の現像器の端部を示す斜視図。
【図１２】同現像器のカップリングギヤを示す側面図。
【図１３】（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ同カップリングギヤの爪を４つに増やした場合の両軸における回転状態を示す模式図。
【図１４】（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ同カップリングギヤの爪を８つに増やした場合の両軸における回転状態を示す模式図。
【図１５】カップリングギヤの回転速度変動と回転角度との関係を、爪数別に示したグラフ。
【図１６】カップリングギヤの回転速度変動と回転角度との関係を、両軸の径別に示したグラフ。
【図１７】爪数の多いカップリングギヤの爪先端と、カップリングの爪先端との突き合わせを説明する側面図。
【図１８】変形例のカップリングギヤと、これに対応するカップリングとを示す側面図。
【図１９】第２実施形態に係るレーザプリンタのカップリングギヤを示す正面図。
【図２０】第３実施形態に係るレーザプリンタのカップリングギヤを示す正面図。
【符号の説明】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ      プロセスユニット
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ      感光体（潜像担持体）
４０Ｙ                現像器（現像装置）
４２Ｙ                現像ロール（現像剤担持体）
５２Ｙ                カップリングギヤ（従動側の回転軸）
５３Ｙ                爪（突起部）
６０Ｙ                駆動出力軸（原動側の回転軸）
６２Ｙ                カップリング（軸端構造）
６３Ｙ                爪（突起部）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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