(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成装置本体から感光体および現像装置等の他の作像装置の回転体の回転精度と、回転体同士の位置精度を同時に確保することにある。それによって濃度むらの発生を抑え、高品質な画像を実現することが可能な駆動伝達装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】駆動伝達装置は、被駆動回転体への駆動伝達にインボリュートスプラインジョイントを用いる回転伝達系を複数個備える。インボリュートスプラインジョイントと減速装置１１とを一体化したジョイント駆動伝達部材１００を有する。少なくとも１つのジョイント駆動伝達部材は、減速装置とインボリュートスプラインジョイントとが径方向に対応するように重ね合わせ状に形成されている。【選択図】図５
2012053150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動回転体への駆動伝達にインボリュートスプラインジョイントを用いる回転伝達系を複数個備え、減速装置とインボリュートスプラインジョイントの雌ジョイント又は雄ジョイントとを一体化したジョイント駆動伝達部材を有する駆動伝達装置であって、
少なくとも１つのジョイント駆動伝達部材は、減速装置とインボリュートスプラインジョイントとが径方向に対応するように重ね合わせ状に形成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
前記減速装置は、ギヤ、歯付プーリ、あるいは摩擦駆動手段の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】
一のジョイント駆動伝達部材は、他のジョイント駆動伝達部材の減速装置と重なり合う部位に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動伝達装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載の画像形成装置に使用されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の画像形成装置の駆動伝達装置、この駆動伝達装置を備えた画像形成装置、及びこの画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置において、高画質化、高速化に伴い、感光体や現像装置や転写装置に含まれる回転体に回転変動が生じると画像の濃度むらが生じる傾向がある。そのため、それら回転体の回転精度が一層厳しく要求されるようになっている。特に現像装置では回転負荷が大きく、最も回転変動が画像品質に影響する感光体と駆動伝達系を切り離す構成にすることが有効である。他方で感光体と現像装置内の現像ローラの隙間（現像ギャップ）を精度良く構成することも高画質化には重要である。また、作像装置は寿命や交換容易性の観点から、装置本体と着脱可能な構成をとる必要がある。
【０００３】
このような複数の回転体の回転精度と、回転体同士の位置精度の要求に同時に応え得る回転駆動方法として、画像形成装置本体の駆動系から作像装置内回転体への回転伝達に継手を用いる方法が従来では提案されている。
【０００４】
高精度な回転を得るための回転駆動伝達手段として、インボリュートスプラインジョイントを使用する手段が公知である。図８はインボリュートスプラインジョイントを使用した回転駆動伝達装置の構成を示す概略構成を示す斜視図である。像担持体である感光体１０１が感光体軸１０２によって軸支され、感光体１０１の一端は回転伝達される感光体側継手１０３となっている。このような構成を回転駆動伝達装置では、例えばＤＣサーボモータやステッピングモータからなる感光体駆動モータ１０６からの入力が、感光体駆動軸１０５を介して駆動側継手１０４に伝達され、駆動側継手１０４と感光体側継手１０３が係合することによって感光体１０１が回転する。
【０００５】
また、感光体と現像装置などに各々独立して駆動を伝達するための継手構成が特許文献１あるいは特許文献２に記載されている。特許文献１では、感光体の駆動伝達をねじれた三角柱形状の継手で構成し、他の作像装置への駆動伝達を２爪の継手で構成している。また特許文献２では、感光体の駆動伝達をインボリュートスプラインジョイントで構成し、他の作像装置への駆動伝達をオルダムカップリングで構成している。
【０００６】
ところで、感光体あるいは他の作像装置への回転駆動にインボリュートスプラインジョイントを用いることで高精度な回転を実現するが、回転体同士の位置精度を確保することは考慮されていない。また、特許文献１および特許文献２に記載の発明では、感光体と他の作像装置への駆動伝達系を独立に構成し、感光体にはインボリュートスプラインジョイントや三角柱のジョイントを用いることで高精度な回転を実現するが、他の作像装置には２爪継手やオルダムジョイントを用いており回転変動が生じ得る。
【０００７】
このため、濃度むらの発生を抑制し、画像の高品質化の目的で、インボリュートスプラインジョイントと減速装置とを一体化したものが提案された（特許文献３）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３に記載のものでは、感光体および現像装置等の他の現像装置の回転体の回転精度と、回転体同士の位置精度を同時に確保することができる。
【０００９】
しかし、減速装置であるプーリやギヤ部と感光体、現像装置に駆動力を与えるジョイント部の二段構成となっており、駆動伝達装置のスペースが大きくなる。また、感光体と現像ローラは構成上近傍にあり、両方のジョイント駆動伝達部材は重なり合う構成となるため、更に駆動伝達装置のスペースが大きくなる。そのため、画像形成装置を小型化できないという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決すべき課題は、画像形成装置本体から感光体および現像装置等の他の作像装置の回転体の回転精度と、回転体同士の位置精度を同時に確保することにある。それによって濃度むらの発生を抑え、高品質な画像を実現することが可能な駆動伝達装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の駆動伝達装置は、被駆動回転体への駆動伝達にインボリュートスプラインジョイントを用いる回転伝達系を複数個備え、減速装置とインボリュートスプラインジョイントの雌ジョイント又は雄ジョイントとを一体化したジョイント駆動伝達部材を有する駆動伝達装置であって、少なくとも１つのジョイント駆動伝達部材は、減速装置とインボリュートスプラインジョイントとが径方向に対応するように重ね合わせ状に形成されているものである。
【００１２】
本発明の駆動伝達装置によれば、インボリュートスプラインジョイントを用いるため、高精度な回転駆動力を得ることができる。しかも、少なくとも１つのジョイント駆動伝達部材は、減速装置とインボリュートスプラインジョイントとが径方向に対応するように重ね合わせ状に形成されるものであるので、このインボリュートスプラインジョイントと減速装置とがいわゆる単一段となる。
【００１３】
前記減速装置は、ギヤ、歯付プーリ、あるいは摩擦駆動手段の中から選択される。一のジョイント駆動伝達部材は、他のジョイント駆動伝達部材の減速装置と重なり合う部位に配置されているのが好ましい。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、前記駆動伝達装置を備えるものである。また、本発明のプロセスカートリッジは、前記画像形成装置に使用されるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の駆動伝達装置によれば、高精度な回転駆動力を得ることができる。しかも、インボリュートスプラインジョイントと減速装置とがいわゆる単一段となっているので、省スペース化及び小型化を達成できる。
【００１６】
減速装置としては、ギヤや歯付プーリ等の種々の公知公用の機構を用いることができ、構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００１７】
ジョイント駆動伝達部材は、他のジョイント駆動伝達部材の減速装置と重なり合う部位に配置されたものでは、省スペース化及び小型化をより一層図ることができる。
【００１８】
本発明の画像形成装置では、高画質化、省スペース化及び小型化を実現できる。また、本発明のプロセスカートリッジでは、高画質化、省スペース化及び小型化を実現できる画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の駆動伝達装置を用いた画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の駆動伝達装置の斜視図である。
【図３】前記図２に示す駆動伝達装置の要部斜視図である。
【図４】前記図２に示す駆動伝達装置の一のジョイント駆動伝達部材を示す斜視図である。
【図５】図５に示すジョイント駆動伝達部材の断面図である。
【図６】駆動伝達装置の他のジョイント駆動伝達部材を示す斜視図である。
【図７】図７に示すジョイント駆動伝達部材の断面図である。
【図８】従来の駆動伝達装置の簡略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明に係わるタンデム型カラー画像形成装置の作像部主要構成図である。この画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｂｋ）の４色に関して、各々感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋが設けられている。これらの各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋの外周に沿ってそれぞれ帯電ユニット、現像ローラ１１１Ｙ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｂｋ、１次転写ローラ１３１Ｙ、１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｂｋ、クリーニングユニット、除電ユニットなどの作像要素が配置されている。また、帯電ユニットの感光体ドラム回転方向下流側には光書込部が設定され、レーザ露光ユニット１２０から光書き込み用のレーザ光により光書き込みが行われる。
【００２２】
レーザ露光ユニット１２０は、例えば各色に設けられたレーザダイオード（ＬＤ）から出射されたレーザ光を波形整形し、ポリゴンミラーによって各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋの軸方向（主走査方向）に画像情報に応じて変調されたレーザ光ＬＢＹ、ＬＢＣ、ＬＢＭ、ＬＢＢｋを照射する。なお、同図の例では、各色毎にプロセスカートリッジ１６０Ｙ、１６０Ｃ、１６０Ｍ、１６０Ｂｋが着脱可能に設けられている。各色のプロセスカートリッジ１６０Ｙ、１６０Ｃ、１６０Ｍ、１６０Ｂｋはそれぞれ感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋと、この感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋの外周に沿って配置された図示しない帯電ユニット、現像ローラ１１１Ｙ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｂｋ、クリーニングユニット、除電ユニットの少なくとも１つとを、これらの駆動機構とともに含んで１つのユニットとして構成されている。
【００２３】
各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋには駆動ローラ１３０ａと従動ローラ１３０ｂ間に張設された中間転写ベルト１３０がそれぞれ接している。中間転写ベルト１３０には、１次転写ローラ１３１Ｙ、１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｂｋによって各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋ上のトナー画像が転写される。中間転写ベルト１３０の従動ローラ１３０ｂに対向する位置には２次転写ローラ１４０が設けられ、中間転写ベルト１３０と２次転写ローラ１４０間のニップを通って転写紙が搬送される。中間転写ベルト１３０上のトナー画像は２次転写ローラ１４０によって転写紙に転写される。また、前記中間転写ベルト１３０と２次転写ローラ１４０間のニップよりも転写紙搬送方向下流側には、転写紙上のトナー画像を転写紙に定着する定着装置１５０が設けられている。
【００２４】
作像部を備えた画像形成装置では、まず、レーザ露光ユニット１２０から各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋにレーザが照射され、各感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋの表層に静電潜像が形成される。続いて、感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋに近接する現像ローラ１１１Ｙ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｂｋによりトナーが感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋへとそれぞれ搬送され、トナー顕像が形成される。感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋ上にそれぞれ形成された各色の顕像は、感光体ドラム１１０Ｙ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｂｋに接触する中間転写ベルト１３０にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの順で順次転写される。さらに、２次転写ローラ１４０によってタイミングを合わせて搬送されてきた転写紙に転写され、定着装置１５０にて溶融圧着され画像が転写紙上に形成される。なお、４色作像することでフルカラー画像が得られるが、単色のみあるいは２色による画像を形成することも可能である。（以下、各色の感光体ドラムを総括して説明する場合は、色を示すＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの添え字は省略する。）
【００２５】
図２は本実施形態に係る駆動伝達装置の一例を示す斜視図である。例えばＤＣサーボモータやステッピングモータからなる駆動モータ１、モータの駆動力を減速するギヤ２、雌ジョイント４、装置本体に固定される軸支部材３により第１の回転体駆動系が構成される。雌ジョイント４は、その内径面にインボリュートスプライン形状の雌ジョイント部４ａが形成された筒状体４５からなる。
【００２６】
また、第２の回転体駆動系は５、６、７、８の減速列および雌ジョイント９により構成される。雌ジョイント９は雌ジョイント４と同様、その内径面にインボリュートスプライン形状の雌ジョイント部９ａ（図３参照）が形成された筒状体５０からなる。また、ジョイント４，９は同一軸支部材３により軸支されている。
【００２７】
ところで、図４と図５に示すように、雌ジョイント９を構成する筒状体５０の外径面には、ギヤや歯付プーリ等からなる減速装置１１が形成されている。この筒状体５０は、周壁５１と、この周壁５１の一方の開口部を塞ぐ底壁５２とを備えたものであり、この周壁５１の中心部に、筒状の中心軸５３が配設されている。この中心軸５３が底壁５２に連設されている。
【００２８】
このように、雌ジョイント９と減速装置１１とを有するジョント駆動力伝達部材１００は、雌ジョイント９と同軸に構成される減速装置１１を単一段に構成することになる。これによって、省スペース化を実現し、駆動伝達装置の小型化、ひいてはこの駆動伝達装置を用いた画像形成装置の小型化が可能となる。また、減速装置１１はギヤや歯付きプーリである。それらを一体化することは部品点数を削減し、コストを抑制することに加えて、複数部品による寸法公差の積み上がりを抑制し組み付け誤差も排除することが可能であるので、非駆動回転体の回転変動を抑え、高画質化を実現する。
【００２９】
また、雌ジョイント４に、感光体１１０に連結された従動側の雄ジョイント３１が嵌合する。すなわち、雄ジョイント３１は、その外径面にインボリュートスプライン形状の雄ジョイント部３１aが形成された筒状体乃至中実体からなる。このように、駆動側の雌ジョイント４と従動側の雄ジョイント３１が嵌合することによって、回転駆動が滑らかに伝達されるインボリュートスプラインジョイントが構成される。
【００３０】
また、雌ジョイント９に、感光体１１０に連結された従動側の雄ジョイント３２が嵌合する。すなわち、雄ジョイント３２は、その外径面にインボリュートスプライン形状の雄ジョイント部３２ａが形成された筒状体乃至中実体からなる。このように、駆動側の雌ジョイント４と従動側の雄ジョイント３１が嵌合することによって、回転駆動が滑らかに伝達されるインボリュートスプラインジョイントが構成される。
【００３１】
ところで、雌ジョイント９と減速装置１１を一体化する場合、図６と図７に示すように構成してもよい。この場合、雌ジョイント９と減速装置１１とは軸方向に沿っていわゆる２段に配設される。
【００３２】
それらを一体化することは部品点数を削減し、コストを抑制することに加えて、複数部品による寸法公差の積み上がりを抑制し組み付け誤差も排除することが可能であるので、非駆動回転体の回転変動を抑え、高画質化を実現することができる。しかしながら、図６と図７に示すものでは、雌ジョイント９と減速装置１１とは軸方向に沿って２段に配設されるので、駆動伝達装置のスペースが大きくなる。また、感光体と現像ローラは構成上近傍にあり、両方のジョイント駆動伝達部材は重なり合う構成となるため、更に駆動伝達装置のスペースが大きくなる。そのため、画像形成装置を小型化できないという問題があった。
【００３３】
前記実施例では、駆動側を雌ジョイント４、９とし、従動側を雄ジョイント３１、３２としたが、駆動側を雄ジョイントとするとともに、従動側を雌ジョイントとしてもよい。
【００３４】
さらにインボリュートスプラインに関して、スラスト方向の着脱性をよくするために図６に示すようにインボリュートスプラインの歯１５の端部１５ａを鋭角にしたり、１歯をスラスト方向に延長したりして互いに案内し易い形状にしてもよい。
【００３５】
また、ジョイントが嵌合していない状態で、第１の回転伝達系としての感光体系に関する雌ジョイント４と雄ジョイント３１の距離を、第２の回転伝達系としての現像ローラ系に関する雌ジョイント９と雄ジョイント３２の距離よりも小さく構成することで、感光体系のインボリュートジョイントを先に嵌合させ、現像系を感光体系に倣わせて案内すると、装置本体に対して作像装置をさらに容易に装着することが可能となる。例えば感光体系に関する雌ジョイント４と雄ジョイント３１が噛み合ったとき、現像ローラ系に関する雌ジョイント９と雄ジョイント３２が噛み合うまでの距離を２ｍｍ〜５ｍｍ程度に設定するのが望ましい。
【００３６】
モータ１から口径の大きなギヤを1段介すのみの構成でインボリュートスプラインジョイント３を駆動することで部品構成を単純にし、かつ伝達損失を最小限に留めることができる。他方で、画像形成装置に使用するモータ仕様の実情や、部品レイアウトの自由度の観点からは第２の回転体駆動系のようにモータと歯付ベルトプーリを用いた減速列を構成することも有用である。
【００３７】
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。
【符号の説明】
【００３８】
２０  インボリュートスプラインジョイント
１００      ジョイント駆動伝達部材
１１  減速装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２０００−２７６０３０号公報
【特許文献２】特開２０００−７５７６５号公報
【特許文献３】特開２００９−６９５５６号公報
【図１】
2012053150.tif 000003
【図２】
2012053150.tif 000004
【図３】
2012053150.tif 000005
【図４】
2012053150.tif 000006
【図５】
2012053150.tif 000007
【図６】
2012053150.tif 000008
【図７】
2012053150.tif 000009
【図８】
2012053150.tif 000010