JP4876875B2 - 画像形成装置及びカップリング構造 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置およびそれに用いられるカップリング構造に関する。詳細には、本発明は、感光体を含む画像形成ユニットが着脱可能な画像形成装置、およびその本体と画像形成ユニットとの間での回転駆動力を伝達するカップリング構造に関する。

従来より、感光体等の消耗部分をユニット化して着脱可能な構成とすることにより、ユーザによって交換できるようにした画像形成装置がある。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックという４色の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置では、各色に対応した画像形成ユニットを合計４つ備えている。このような画像形成ユニットが画像形成装置本体に装着されたとき、画像形成装置本体に設けられた駆動源によって感光体ドラムが回転駆動される。駆動源に対して感光体ドラムが駆動伝達軸継手を介して連結されることによって、当該駆動源の駆動力が感光体ドラムに伝達され、感光体ドラムが回転するように構成されている。

従来から、当該駆動伝達軸継手の構成として種々のものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照のこと。）。

特許文献１に記載された画像形成装置では、駆動伝達軸継手としてのカップリング凸軸又はカップリング凹軸のうちいずれか一方が、所定の温度以上になると記憶形状に回復する形状記憶材料から構成されている。カップリング凹軸とカップリング凸軸とが、係合溝の内周面と係合突部の外周面との面接触によって連結嵌合されている。形状記憶材料という特殊な材料を用いることによって上記嵌合構造が実現されているが、面接触による嵌合構造においては、カップリング凸軸とカップリング凹軸との間での高い芯出し精度が要求されるという問題がある。

また、特許文献２に記載された電子写真画像形成装置では、カップリング凸軸の凸部とカップリング凹軸の凹部とが係合する駆動伝達機構において、三角柱の形状をした凸部及び／又は凹部が回転方向にねじれた形状をしている。すなわち、例えば、図１及び２に示すように、駆動伝達軸継手１４０は、大略三角柱状の本体部１４２と先端部１４４と末端部１４８とを有し、本体部１４２の三つの稜線１４６が回転方向にねじられた形状をしている。駆動伝達軸継手１４０を受け入れるカップリング１３６は、大略三角柱状の凹部１３７を有している。カップリング１３６の凹部１３７に挿入された駆動伝達軸継手１４０が回転すると、ねじられた三つの稜線１４６がカップリング１３６の内壁面に点状に当接していわゆる点当たりで駆動伝達軸継手１４０の回転駆動力がカップリング１３６に伝達されるというものである。このようなねじり三角柱形状の駆動伝達軸継手では、駆動側と被駆動側との間で偏角や偏芯が生じて三角柱の稜線方向にジョイントが倒れた場合に、小さな偏角量や偏芯量でも稜線当たりが生じてしまうという問題がある。また、ねじり三角柱形状の駆動伝達軸継手では、ねじられた方向と同じ一方向の回転でしか点当たりを達成できないので、設計の自由度が低いという問題がある。また、ねじり三角柱形状の駆動伝達軸継手を加工又は成形によって作製することは非常に困難であるので、ねじり三角柱形状の駆動伝達軸継手は非常にコストの高いものになっているという問題がある。

特開２０００−９８８０８号公報 特開平８−２７０６４２号公報

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、高い芯出し精度を必要としない点当たりによる回転駆動力伝達構造を簡単な構成で実現することのできる画像形成装置及びカップリング構造を提供することである。

課題を解決するための手段および作用・効果

上記技術的課題を解決するために、
回転駆動源からの回転駆動力を受ける回転駆動部材と、
感光体ドラムを含み、着脱可能に構成された画像形成ユニットと、
前記回転駆動部材と画像形成ユニットとの間に介在して、回転駆動部材からの回転駆動力を前記感光体ドラムに伝達する駆動伝達軸継手と、を有する画像形成装置であって、
前記回転駆動部材と前記駆動伝達軸継手との間の第一カップリング構造及び／又は画像形成ユニットと前記駆動伝達軸継手との間の第二カップリング構造が、それぞれ、大略三角柱状の凸部と大略三角柱状の凹部との組合せから構成されていて、
前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの一方が、他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていて、前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの他方が、軸芯に対して平行な三つの稜線を備えていることを特徴とする画像形成装置が提供される。

上記構成によれば、大略三角柱状の凸部と凹部との間でのカップリング構造において、一方が他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備え、他方が軸芯に対して平行な三つの稜線を備えるので、凸部を凹部に挿入したときに、凸部又は凹部の一方の三つの稜線が他方の内壁面に点状に当接するといういわゆる点当たりで凸部又は凹部の一方の回転駆動力を凸部又は凹部の他方に伝達することができる。したがって、大略三角柱状の凸部と凹部のうちの一方の三つの稜線を他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜させるとともに、他方の三つの稜線を軸芯に対して平行にするという非常に簡単な構成で、高い芯出し精度を必要としない点当たりによる回転駆動力伝達構造を実現することができる。

そして、回転駆動源からの回転駆動力を受ける回転駆動部材と、
感光体ドラムを含み、着脱可能に構成された画像形成ユニットと、
前記回転駆動部材と画像形成ユニットとの間に介在して、回転駆動部材からの回転駆動力を前記感光体ドラムに伝達する駆動伝達軸継手と、を有する画像形成装置であって、
前記回転駆動部材と前記駆動伝達軸継手との間の第一カップリング構造及び／又は画像形成ユニットと前記駆動伝達軸継手との間の第二カップリング構造が、それぞれ、大略三角柱状の凸部と大略三角柱状の凹部との組合せから構成されていて、
前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの一方が、他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていて、前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの他方が、前記一方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていることを特徴とする画像形成装置が提供される。

上記構成によれば、大略三角柱状の凸部と凹部との間でのカップリング構造において、一方が他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備え、他方が一方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えるので、凸部を凹部に挿入したときに、凸部又は凹部の一方の三つの稜線が他方の内壁面に点状に当接するといういわゆる点当たりで凸部又は凹部の一方の回転駆動力を凸部又は凹部の他方に伝達することができる。したがって、大略三角柱状の凸部と凹部のうちの一方の三つの稜線を他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜させるとともに、他方の三つの稜線を一方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜させるという非常に簡単な構成で、高い芯出し精度を必要としない点当たりによる回転駆動力伝達構造を実現することができる。

駆動伝達軸継手において、振動伝播を低減させるための防振材料と、駆動伝達軸継手を構造的に支えるための高剛性材料と、を含むことが好適であるので、具体的には、駆動伝達軸継手が、高剛性材料である金属材料又はセラミック材料を含むとともに防振材料である樹脂材料を含んでなる。

駆動伝達軸継手において、高剛性材料及び防振材料が熱熔着やインサート成形等によって連結された構成とすることもできるが、様々な設計変更に迅速に対応すべく駆動伝達軸継手が高い自由度を備えるように、高剛性材料と防振材料とが螺合することによって連結されていることが好ましい。

高剛性材料及び防振材料が軸方向に沿って交互に配置されているという直列的な構成とすることができる。

あるいは、高剛性材料がいわゆる芯材として軸方向に延在し、該高剛性材料が防振材料で覆われているという並列的な構成とすることができる。

以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について、図３乃至１１及び表１を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、画像形成装置として、タンデム型のカラープリンタ１に適用したものである。

図３は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ１の概略構成を示す断面図である。図４は、図３のカラープリンタ１における駆動ユニット３を示す説明図である。図５は、本発明の一実施形態に係るジョイント４０の形状を示す斜視図である。図６は、図５に示したジョイント４０の嵌合状態を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図であり、（Ｄ）はジョイント４０の傾斜した稜線４６を説明する図である。図７は、図５に示したジョイント４０の形状を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。図８は、図５に示したジョイント４０の高剛性材料５８の形状を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。図９は、図５に示したジョイント４０の樹脂材料５６の形状を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。図１０は、感光体ドラム２０の回転周期と位置ズレ量との関係を説明する図である。図１１は、感光体ドラム２０の表面振動と周波数との関係を説明する図である。

本発明のカラープリンタ１は、図３に示すように、各色の画像形成ユニット３０が、中間転写ベルト１１に沿って並置されている。カラープリンタ１の下部には用紙カセット１２が装着され、その中の用紙が給紙ローラ１３によって給紙搬送部１４に搬送される。各色の画像形成ユニット３０によって中間転写ベルト１１上に重ねられて形成された画像は、二次転写部１５で用紙に転写され、定着部１６で定着される。こうして画像が形成された用紙は、排紙ローラ１７によって排紙される。これらの構成はすべて筐体１０内に収められている。

各色の画像形成ユニット３０は、いずれも同様の構成であり、それぞれ、感光体ドラム２０、現像部２２、露光部、帯電部、クリーナ部、転写部を有している。この画像形成ユニット３０の各部の構成および動作は一般的なものであるので、ここでは説明を省略する。各画像形成ユニット３０は、少なくとも感光体ドラム２０を含んだ所定部分がユニット化されている。画像形成ユニット３０は、カラープリンタ１の筐体１０に対して着脱可能にされている。以下、カラープリンタ１のうち、画像形成ユニット３０を除く部分を本体と呼ぶことにする。

図３のカラープリンタ１の手前側には、開閉可能なドアが設けられている。このドアを開放することにより、各画像形成ユニット３０の手前側端部が露出する。ユーザはこの露出された画像形成ユニット３０の前端部を把持して図３の手前側に引き出すことにより、画像形成ユニット３０を本体から取り外すことができる。また、本体の画像形成ユニット３０が取り外された空間に画像形成ユニット３０を挿入し、図３の奥方向へ押し込めば再び装着することができる。取付後、ドアを閉止すると、画像形成ユニット３０の手前側端部がドアの内面によって保持されて固定される。

次に、図４を参照しながら、本体と画像形成ユニット３０とをつなぐ駆動ユニット３を説明する。この駆動ユニット３は、図３のカラープリンタ１の奥側に配置されている。図４は、駆動ユニット３の断面を模式的に示している。

図４の左側に示すように、本体に対して着脱可能である画像形成ユニット３０は、図４の右方向に延在する円筒状の感光体ドラム２０を含んでいる。感光体ドラム２０の左端には、その右端が開口した略円筒形状のカップリング３６が、感光体ドラム２０の回転軸上に取り付けられている。カップリング３６は、その右端が開口して、その内部に三角柱形状の当接穴３７が形成されている。

また、本体側は、図４の右側に示すように、駆動ギア６２が軸受けを介して筐体１０に固定されている。駆動ギア６２の回転軸上には、図４の左方向に延在するジョイント受け部６６が形成されている。略円筒形状をしたジョイント受け部６６は、その左端が開口して、その内部に三角柱形状の当接穴６７が形成されている。当接穴６７の右端部には圧縮バネ６４が装着されている。圧縮バネ６４は、当接穴６７の中に挿入されたジョイント４０の末端部４８に係着されて、ジョイント４０を図４の左方向に付勢する。

駆動ギア６２は、本体の内部に設けられた駆動モータ６０による回転駆動力をジョイント４０に伝達する。詳しくは後述するが、ジョイント受け部６６の当接穴６７とジョイント４０とは、部分的に当接して回転駆動力が伝達される。軸受けは、筐体１０に固定され、駆動ギア６２を回転可能に支持している。

ジョイント４０は、図５に示すように、大略正三角柱形状をした本体部４２と、大略三角錐形状をした先端部４４と、大略円柱形状をした末端部４８と、を備えている。本体部４２の大略正三角柱を形成する三つの稜線４６は、中央部から端部に向かって末広がりに傾斜している。ここで、４６Ａは、感光体ドラム２０側の稜線を、４６Ｂは駆動ギア６２側の稜線をそれぞれ示している。

稜線４６Ａ、４６Ｂの軸芯４１に対する傾斜角度は、１乃至３度の角度であることが好適である。図６の（Ｄ）に示すように、稜線４６の傾斜角度は、軸芯４１に対して例えば１．７５度であるのがより好適である。したがって、ジョイント４０の端部は、わずかではあるが鋭角を成している。図５等に示したジョイント４０では、傾斜した稜線４６Ａ、４６Ｂがそれぞれ中央部から端部まで延在しているが、少なくとも、嵌合相手であるカップリング３６やジョイント受け部６６と実質的に嵌合する端部部分の稜線４６が、中央部から端部に向かって末広がりに傾斜していれば十分である。また、感光体ドラム２０側の稜線４６Ａ及び駆動ギア６２側の稜線４６Ｂの傾斜角度は、同じ角度であってもよいし、異なった角度であってもよい。

ジョイント４０との間で第二のカップリング構造を成すカップリング３６は、大略正三角柱形状をした凹部の当接穴３７を備えている。当接穴３７の大略正三角柱を形成する三つの稜線は、通常、当接穴３７の軸芯３１に対して平行である。あるいは、当接穴３７の大略正三角柱を形成する三つの稜線が、中央部から開口端部に向かって末広がりに傾斜している構成であってもよい。

同様に、ジョイント４０との間で第一のカップリング構造を成すジョイント受け部６６は、大略正三角柱形状をした凹部の当接穴６７を備えている。当接穴６７の大略正三角柱を形成する三つの稜線は、通常、当接穴６７の軸芯に対して平行である。あるいは、当接穴６７の大略正三角柱を形成する三つの稜線が、中央部から開口端部に向かって末広がりに傾斜している構成であってもよい。

図６の（Ａ）に示すように、画像形成ユニット３０が本体に取り付けられた状態のジョイント４０において、ジョイント４０がカップリング３６に対して感光体ドラム２０の回転方向と同じ方向に回転されると、三つの傾斜した稜線４６Ａが画像形成ユニット３０のカップリング３６の当接穴３７の内壁面に対して三点で当接（いわゆる三点当たり）する。したがって、ジョイント４０の軸芯４１とカップリング３６の軸芯３１との間で、ある程度の大きさの偏角又は偏芯が存在していても、ジョイント４０の回転駆動力をカップリング３６に確実に伝達することができる。

同様に、三つの傾斜した稜線４６Ｂが、駆動ギア６２のジョイント受け部６６の当接穴６７の内壁面に対して三点で当接（いわゆる三点当たり）するので、ジョイント４０の軸芯４１とジョイント受け部６６の軸芯との間で、ある程度の大きさの偏角又は偏芯が存在していても、駆動ギア６２の回転駆動力をジョイント４０に確実に伝達することができる。

ジョイント４０は、図７に示すように、高剛性材料５８と防振材料５６とから構成されたハイブリッド構成をしている。高剛性材料５８は、アルミニウムやアルミ合金や銅合金やステンレス鋼等の金属材料や、アルミナやジルコニア等のセラミック材料等から構成されている。加工容易性やコスト等の面から、高剛性材料５８としては金属材料が典型的に用いられる。また、防振材料５６は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂材料から構成されている。

すなわち、図７乃至９に示すように、ジョイント４０は、例えば、樹脂材料５６からなる先端部４４と、金属材料５８からなる本体部４２及び末端部４８から構成されている。つまり、金属材料５８がジョイント４０の主たる構成要素となっている。先端部４４の末端側には、内ネジの形成された受入凹部５２が設けられているとともに、本体部４２の先端側には、外ネジの形成された突出部５０が設けられている。本体部４２が先端部４４に対して感光体ドラム２０の回転方向と同じ方向に回転・挿入されると、突出部５０が受入凹部５２に螺合して、先端部４４が本体部４２に対して連結固定される。寸法や材質や比率を変えた先端部４４及び本体部４２を適宜組み合わせることによって、所望のジョイント特性を得ることができる。

ジョイント４０が、感光体ドラム２０のカップリング３６の当接穴３７と、駆動ギア６２のジョイント受け部６６の当接穴６７と、に対してそれぞれ挿入されているとき、ジョイント４０の稜線４６が、カップリング３６の三角柱形状の当接穴３７の三つの内壁面と、駆動ギア６２の三角柱形状の当接穴６７の三つの内壁面とに対してそれぞれ一点のみで当接している。したがって、ジョイント４０は、当接穴３７と当接穴６７とに対して、回転方向の駆動に関してそれぞれ三点で嵌合されるので、駆動モータ６０による回転駆動力を感光体ドラム２０に伝達することができる。

次に、このようなジョイント４０をカラープリンタ１に組み込んだときのジョイント性能を、「感光体表面上の最大位置ズレ量」と「感光体表面上への振動伝播強度」とによって評価した。なお、評価に供したジョイント４０は、ポリカーボネート（ＰＣ）からなる先端部４４と、アルミ合金からなる本体部４２及び末端部４８とから構成されている。

「感光体表面上の最大位置ズレ量」は、感光体ドラム２０を一定速度で回転したと仮定したときの理想的な位置に対して、現実にどれだけの量のズレが発生しているかを実測したものである。具体的には、感光体ドラム２０の回転位置を読み取るエンコーダを感光体ドラム２０の回転中芯と同軸に取付けて、感光体ドラム２０を回転駆動させたときの回転周期毎の感光体ドラム２０の表面上の位置データを測定する。この測定結果と、感光体ドラム２０が一定速度で回転すると仮定したときの理想的な位置との差を計算することによって、図１０に示したような、感光体ドラム２０の回転周期毎の位置ズレ量が算出される。そして、感光体ドラム２０の回転周期と位置ズレとの関係を示した図１０のグラフから、一回転周期での位置ズレ量の最大振幅を求めることによって、「感光体表面上の最大位置ズレ量」が算出される。したがって、「感光体表面上の最大位置ズレ量」の値は、感光体ドラム２０の回転速度の変動に関係している。

ここで、「感光体表面上の最大位置ズレ量」が小さいほど、印字が理想的な位置で作像及び転写されていることを示している。また、「感光体表面上の最大位置ズレ量」が大きいほど、駆動ギア６２と感光体ドラム２０との間での回転駆動力の伝達に遅延（位相のズレ）が周期的に発生するために、各色を転写したときの色重ねズレが大きくなる原因となり、色重ねズレがある閾値を超えると、人間の視覚上で色重ねズレを感知して画像品質問題となる。

また、「感光体表面上への振動伝播強度」は、感光体ドラム２０を回転駆動する駆動源としての駆動モータ６０や駆動ギア６２の駆動源から発生する振動が、感光体ドラム２０の表面上でどれだけ伝播しているかを実測したものである。具体的には、感光体ドラム２０の表面での速度変動をレーザードップラー計等を用いて測定し、その得られた測定結果を周波数解析を行い、図１１に示したような、駆動源に起因した周波数の強度がどれくらいであるかを求めることによって、「感光体表面上への振動伝播強度」が算出される。したがって、「感光体表面上への振動伝播強度」の値は、駆動源からの振動伝播に関係している。

ここで、駆動ギア６２から感光体ドラム２０までの感光体駆動伝達系での共振周波数と、駆動モータ６０のギアと駆動ギア６２との間の噛み合い周波数とが、一致するか又は整数倍となる場合に、駆動ギア６２の振動が感光体駆動伝達系で増幅されるために、「感光体表面上への振動伝播強度」が大きいと、画像に周波数ノイズが入り、ある閾値を超えると、人間の視覚上で汚いものと感知して、画像品質問題となる。

その形状を同じにして構成材料だけを変えた三種類のジョイント４０、すなわち、比較例としての樹脂材料５６のみからなるジョイント４０と、比較例としての金属材料５８のみからなるジョイント４０と、本発明のハイブリッドタイプのジョイント４０と、を準備して、それらについて上記測定をそれぞれ行い、測定結果を表１にまとめた。このとき、本発明のハイブリッドタイプのジョイント４０は、例えば、樹脂材料の体積：金属材料の体積＝１：４であるように構成されている。表１において、「感光体表面上の最大位置ズレ量」及び「感光体表面上への振動伝播強度」の各測定値のうち、それぞれの最小のものを１としたときに、他のものが相対的にどれくらい悪くなっているかを倍率で示している。

表１から、金属材料５８のみからなるジョイント４０及び樹脂材料５６のみからジョイント４０は、いずれか一方の特性だけが優れているものの、他の特性は大幅に劣っている。したがって、金属材料５８及び樹脂材料５６を含む本発明のハイブリッドタイプのジョイント４０が総合的に優れていることが分かる。

なお、上記の２部品（２つの異種材料）が軸方向に沿って直列に配置されたハイブリッドタイプのジョイント４０は、高剛性材料である金属材料５８及び防振材料である樹脂材料５６が軸方向に沿って交互に複数個配置された構成することができる。すなわち、ハイブリッドタイプのジョイント４０は、金属材料５８、樹脂材料５６、金属材料５８あるいは樹脂材料５６、金属材料５８、樹脂材料５６の順番で軸方向に沿って直列に配置された３部品構成や、樹脂材料５６、金属材料５８、樹脂材料５６、金属材料５８の順番で軸方向に沿って直列に配置された４部品構成にすることができる。このとき、ジョイント４０の部品構成は、ジョイント４０の両端に対向するカップリング３６及びジョイント受け部６６の材質と実質的に同じ材質であるように選択される。そして、構造上の支持機能を担っている金属材料５８の体積比率あるいは軸方向長さは、通常、樹脂材料５６のそれよりも大きく構成されている。つまり、金属材料５８がジョイント４０の主たる構成要素となっている。したがって、本発明のジョイント４０においては、防振機能を担っている樹脂材料５６によって、構造上の支持機能を担っている金属材料５８がジョイント４０の軸方向に分断されている。

図５に示したジョイント４０の他の実施形態について、図１２を参照しながら説明する。

図１２に示したジョイント４０は、構造上の支持機能を担っている芯材としての金属材料５８をジョイント４０の大略軸方向に沿って配置し、防振機能を担っている樹脂材料５６が当該金属材料５８を覆うように構成されている。したがって、図１２のジョイント４０は、金属材料５８と樹脂材料５６とがジョイント４０の軸方向に対して並列に配置された構成となっている。そして、ジョイント４０の少なくとも一つの端部、すなわちカップリング３６側の端部及び／又はジョイント受け部６６側の端部が、樹脂材料５６で構成されている。図１２に示したジョイント４０は、一つの端部が樹脂材料５６で構成された例であって、先端部４４が樹脂材料５６で構成され、本体部４２が金属材料５８と樹脂材料５６とからなる複合体で構成され、末端部４８が金属材料５８で構成されている。このようなジョイント４０は、金属材料５８を成形金型内に装填した後、成形金型内に溶融した樹脂材料５６を注入して金属材料５８を溶融した樹脂材料５６で包んだ状態で固化させるといういわゆるインサート成形によって作製することができる。

上記の２部品（２つの異種材料）が軸直交方向すなわち半径方向に沿って配置されたハイブリッドタイプのジョイント４０においても、構造上の支持機能を担っている金属材料５８の体積比率あるいは軸方向長さは、通常、樹脂材料５６のそれよりも大きく構成されている。つまり、金属材料５８がジョイント４０の主たる構成要素となっている。そして、図１３のジョイント４０においても、防振機能を担っている樹脂材料５６からなる先端部４４によって、構造上の支持機能を担っている金属材料５８が軸方向に分断されている。

また、高剛性材料として用いた金属材料５８の代わりに、セラミック材料を用いたセラミック材料と樹脂材料５６とからなるハイブリッドタイプのジョイント４０においても、上記と同様の作用・効果を得ることができる。

上記実施形態では、ジョイント４０を感光体ドラムの駆動部に適用した場合について説明したが、回転速度変動と振動伝播との両方を抑制することが求められる箇所、例えば、現像部２２の駆動部にも適用することができる。

また、先端部４４の受入凹部５２と本体部４２の突出部５０とを熱熔着することによって、先端部４４と本体部４２とを一体に連結することができる。あるいは、先端部４４の受入凹部５２を正六角形等の正多角凹形にするとともに、本体部４２の突出部５０を正六角形等の正多角凸形にすることで、雌雄の嵌合によって先端部４４と本体部４２とを一体に連結することができる。

また、上記カップリング構造では、ジョイント４０のカップリング３６側及びジョイント受け部６６側の両方の端部が末広がりの傾斜稜線を持った大略三角柱状の凸部であり、カップリング３６の当接穴３６及びジョイント受け部６６の当接穴６７が軸芯に平行な稜線を持った大略三角柱状の凹部であるが、様々な変形した実施形態をとることができる。すなわち、ジョイント４０のカップリング３６側及びジョイント受け部６６側の両方の端部に大略三角柱状の凹部の当接穴を設けて、カップリング３６及びジョイント受け部６６にそれぞれ大略三角柱状の凸部を設けた構成とすることができる。あるいは、ジョイント４０のカップリング３６側の端部を大略三角柱状の凸部にするとともにジョイント４０のジョイント受け部６６側の端部を大略三角柱状の凹部の当接穴を設けて、カップリング３６の当接穴３が大略三角柱状の凹部であるとともにジョイント受け部６６に大略三角柱状の凸部を設けた構成とすることができる。さらにまた、ジョイント４０のカップリング３６側の端部を大略三角柱状の凹部の当接穴を設けるとともにジョイント４０のジョイント受け部６６側の端部を大略三角柱状の凸部にして、カップリング３６に大略三角柱状の凸部を設けるとともにジョイント受け部６６の当接穴６７が大略三角柱状の凹部である構成とすることができる。あるいは、ジョイント４０のカップリング３６側及びジョイント受け部６６側のいずれか一方の端部に上記カップリング構造を設けて、ジョイント４０の他方の端部が軸芯に平行な稜線を持った大略三角柱状の凸部又は凹部とすることもできる。これらのいずれのカップリング構造においても、大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうち少なくとも一方が、中央部から端部に向かって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていて、大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうち残りの他方が、軸芯に対して平行な三つの稜線を備えた形態としたり、又は中央部から端部に向かって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えた形態とすることができる。

従来技術に係る駆動伝達軸継手を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。 図１に示した従来技術に係る駆動伝達軸継手の嵌合状態を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図３の画像形成装置における駆動ユニットを示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る駆動伝達軸継手の形状を示す斜視図である。 図５に示した駆動伝達軸継手の嵌合状態を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図であり、（Ｄ）は駆動伝達軸継手の傾斜した稜線を説明する図である。 図５に示した駆動伝達軸継手の形状を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。 図５に示した駆動伝達軸継手の高剛性材料の形状を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。 図５に示した駆動伝達軸継手の防振材料の形状を説明する図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。 感光体ドラムの回転周期と位置ズレ量との関係を説明する図である。 感光体ドラムの表面振動と周波数との関係を説明する図である。 図５に示した駆動伝達軸継手の他の実施形態を説明する図である。

１：カラープリンタ（画像形成装置）
３：駆動ユニット
１０：筐体
１１：中間転写ベルト
１２：用紙カセット
１３：給紙ローラ
１４：給紙搬送部
１５：二次転写部
１６：定着部
２０：感光体ドラム
２８：トナーカートリッジ
３０：画像形成ユニット
３１：軸芯
３６：カップリング
３７：当接穴
４０：ジョイント（駆動伝達軸継手）
４１：軸芯
４２：本体部
４４：先端部
４６：稜線
４６Ａ：感光体ドラム側稜線
４６Ｂ：駆動ギア側稜線
４８：末端部
５０：突出部
５２：受入凹部
５６：樹脂材料（防振材料）
５８：金属材料（高剛性材料）
６０：駆動モータ（回転駆動源）
６２：駆動ギア（回転駆動部材）
６４：圧縮バネ
６６：ジョイント受け部
６７：当接穴

Claims (12)

1. 回転駆動源からの回転駆動力を受ける回転駆動部材と、
   感光体ドラムを含み、着脱可能に構成された画像形成ユニットと、
   前記回転駆動部材と画像形成ユニットとの間に介在して、回転駆動部材からの回転駆動力を前記感光体ドラムに伝達する駆動伝達軸継手と、を有する画像形成装置であって、
   前記回転駆動部材と前記駆動伝達軸継手との間の第一カップリング構造及び／又は画像形成ユニットと前記駆動伝達軸継手との間の第二カップリング構造が、それぞれ、大略三角柱状の凸部と大略三角柱状の凹部との組合せから構成されていて、
   前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの一方が、他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていて、前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの他方が、軸芯に対して平行な三つの稜線を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 回転駆動源からの回転駆動力を受ける回転駆動部材と、
   感光体ドラムを含み、着脱可能に構成された画像形成ユニットと、
   前記回転駆動部材と画像形成ユニットとの間に介在して、回転駆動部材からの回転駆動力を前記感光体ドラムに伝達する駆動伝達軸継手と、を有する画像形成装置であって、
   前記回転駆動部材と前記駆動伝達軸継手との間の第一カップリング構造及び／又は画像形成ユニットと前記駆動伝達軸継手との間の第二カップリング構造が、それぞれ、大略三角柱状の凸部と大略三角柱状の凹部との組合せから構成されていて、
   前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの一方が、他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていて、前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの他方が、前記一方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記駆動伝達軸継手が、高剛性材料である金属材料又はセラミック材料を含むとともに防振材料である樹脂材料を含んでなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記高剛性材料と防振材料とが螺合することによって連結され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。
5. 前記高剛性材料及び防振材料が軸方向に沿って交互に配置され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。
6. 前記高剛性材料が芯材として軸方向に延在し、該高剛性材料が防振材料で覆われ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。
7. 回転駆動源からの回転駆動力を受ける回転駆動部材と、
   感光体ドラムを含み、着脱可能に構成された画像形成ユニットと、
   前記回転駆動部材と画像形成ユニットとの間に介在して、回転駆動部材からの回転駆動力を前記感光体ドラムに伝達する駆動伝達軸継手と、を有する画像形成装置において用いられるカップリング構造であって、
   回転駆動部材と前記駆動伝達軸継手との間の第一カップリング構造及び／又は画像形成ユニットと前記駆動伝達軸継手との間の第二カップリング構造が、それぞれ、大略三角柱状の凸部と大略三角柱状の凹部との組合せから構成されていて、
   前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの一方が、他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていて、前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの他方が、軸芯に対して平行な三つの稜線を備えていることを特徴とするカップリング構造。
8. 回転駆動源からの回転駆動力を受ける回転駆動部材と、
   感光体ドラムを含み、着脱可能に構成された画像形成ユニットと、
   前記回転駆動部材と画像形成ユニットとの間に介在して、回転駆動部材からの回転駆動力を前記感光体ドラムに伝達する駆動伝達軸継手と、を有する画像形成装置において用いられるカップリング構造であって、
   回転駆動部材と前記駆動伝達軸継手との間の第一カップリング構造及び／又は画像形成ユニットと前記駆動伝達軸継手との間の第二カップリング構造が、それぞれ、大略三角柱状の凸部と大略三角柱状の凹部との組合せから構成されていて、
   前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの一方が、他方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていて、前記大略三角柱状の凸部及び大略三角柱状の凹部のうちの他方が、前記一方と係合する側の端部になるにしたがって末広がりに傾斜した三つの稜線を備えていることを特徴とするカップリング構造。
9. 前記駆動伝達軸継手が、高剛性材料である金属材料又はセラミック材料を含むとともに防振材料である樹脂材料を含んでなることを特徴とする、請求項７又は８に記載のカップリング構造。
10. 前記高剛性材料と防振材料とが螺合することによって連結されていることを特徴とする、請求項９に記載のカップリング構造。
11. 高剛性材料及び防振材料が軸方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする、請求項９に記載のカップリング構造。
12. 高剛性材料が芯材として軸方向に延在し、該高剛性材料が防振材料で覆われていることを特徴とする、請求項９に記載のカップリング構造。

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