JP4400693B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置における像担持体の回転ムラを防止する技術や、カラー画像形成装置において、複数の像担持体に形成された各色のトナー画像を、中間転写体などの被転写媒体へ転写する際の色ズレを防止する技術に関する。

カラー画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各原色ごとの像担持体を有し、各像担持体で各色のトナー画像を形成し、これを中間転写体に重ね、４色の重なったトナー画像を転写紙に転写してカラー画像を形成している。

各像担持体は、それぞれが、帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等を備えた画像形成部を構成しており、各色の画像形成部と、中間転写体とが一体になってプロセスカートリッジを構成している。このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体から引き出し可能であり、各像担持体ユニットや現像装置などはプロセスカートリッジを引き出した状態でプロセスカートリッジに対して着脱できる構成となっている。

各色の画像形成部で形成された各色のトナー画像は、回動する中間転写体上に転写装置により順次転写され、合成されたカラー画像が形成される。色ズレのないカラー画像を作るには、前のトナー画像に一致させて次のトナー画像を重ねる必要がある。

このような目的からトナー画像を転写しているときの像担持体と中間転写体等の被転写媒体の線速度は、高精度に一致している必要がある。両者の線速度に差ができると、色ズレや画像ズレの原因となるからである。

各像担持体の駆動は、像担持体ごとに設けられた駆動装置による。駆動装置は、メインモータから複数の歯車を介して減速された回転を回転軸に伝達する。回転軸は円筒形の像担持体を挿抜自在に貫通して、反対側の軸受で支持され、像担持体を回転する。

像担持体は、前述したようにメインモータからの回転を複数の歯車からなる歯車列を介して受けることから、各歯車の全ての精度が要求され、各歯車の累積された公差の影響から、わずかではあるが、回転ムラを起こしている。一方、中間転写体も、同様の駆動手段から駆動されるので、回転ムラがある。そのため、像担持体と中間転写体の線速を一致させても、回転ムラが起こると、そのときの画像にブレが生じる。

これに対し、特許文献１（特開２０００−１１２１９４号）では、回転軸から像担持体への回転の伝達を、嵌合部材を介して連設された１個の大歯車を直接連結させるとともに、大歯車の軸受を嵌合部材の嵌合部がはまりこむカップリング形状としている。このような構成によって、メインモータから像担持体までは１個の大歯車で減速するようになり、歯車の数を減らして累積公差の影響を減少させ、回転ムラを改善できるとしている。

しかしながら、回転ムラは改善できるが、０になる訳ではない。また、カラー画像形成装置では、中間転写体も回転ムラがあるので、前記の構成では、中間転写体に転写中に生じる回転ムラを防止することはできない。

特開２０００−１１２１９４号 特許請求の範囲、段落０００３、段落００１０、図１

本発明は、前記の事実から考えられたもので、像担持体を有する画像形成装置において、像担持体の回転ムラを減少したり、中間転写体等の被転写媒体とほぼ同一の線速を保持できる画像形成装置を提供することを目的としている。

前記の目的を達成するために本願の画像形成装置は、像担持体と、駆動手段と、前記駆動手段により回転される回転軸と、前記回転軸の回転を前記像担持体に伝えるカップリングと、を有する画像形成装置であって、前記カップリングは、像担持体側カップリングと駆動手段側カップリングとから構成され、前記像担持体側カップリングと前記駆動手段側カップリングのうち少なくとも一方のカップリングが中空円筒部を有し、該中空円筒部に前記回転軸が遊嵌し、前記少なくとも一方のカップリングと前記回転軸とを接続するピンの外径と、前記ピンが挿入される長孔の短幅との間には差があり、前記中空円筒部の内径と前記回転軸の外径との差は、前記ピンの外径と前記長孔の短幅との差より大きく、前記回転軸が遊嵌するカップリングに回転軸の軸方向に延びる複数の凸部が形成され、他方のカップリングに複数の凹部が形成され、前記凸部が前記凹部に遊嵌することを特徴としている。

前記中空円筒部を有するカップリングが、前記駆動手段側カップリングである構成としたり、前記像担持体側カップリングと前記駆動手段側カップリングの双方が中空円筒部を有し、該両方の中空円筒部に前記回転軸が貫通する構成としたり、前記像担持体側カップリングと前記駆動手段側カップリングとが遊嵌している構成としたり、一方のカップリングから他方のカップリングへ回転を伝達するとき、前記複数の凸部と凹部とが前記回転軸の回転方向の２個所以上で当接する構成としたり、前記複数の凸部と凹部とが当接した個所の当接面の延長面内にカップリングの中心軸が含まれる構成としたり、前記像担持体が複数あり、それぞれの像担持体上に形成される画像を被転写媒体へ転写して、当該画像を重ね合わせる構成としたり、前記被転写媒体が中間転写体である構成としたり、前記カップリングが、前記複数の像担持体ごとに設けられている構成としたりすることができる。

〔作用〕
モータなどの回転を歯車列などを介して像担持体に伝達するとき、モータ等の駆動手段と像担持体とをカップリングで接続する。本発明によれば、このカップリングに遊びがあるので、駆動軸と被駆動部材との間に偏心などの誤差が生じていても回転ムラを悪化させずにすむ。

カラー画像形成装置の場合、複数の像担持体を有し、各像担持体のトナー像を中間転写体等の被転写媒体に転写する。転写する際には、両者は密着して回転しているが、像担持体の駆動手段に回転ムラが発生したり、中間転写体側に回転ムラが発生することがある。このような場合でも、本発明では、カップリングの遊びによって像担持体の回転ムラを小さく抑えられるので、像担持体は被転写媒体に追従することができ、像担持体と被転写媒体とはズレることなく同一の線速で回転し、画像のズレが生じない。

係止部と被係止部とが遊嵌していると、一方のカップリングから他方のカップリングへ回転を伝達するとき、前記複数の係止部と被係止部は、少なくとも１個所では接触できるが、２個所で接触するのは部品の製造精度や位置精度等から困難である。一方、像担持体はクリーニングブレードや自重などによって、回転中心は回転軸やカップリングの中心とは異なっている。そのため、１個所でしか接触しないと、回転の中心位置が変化して回転ムラを大きくしてしまう。これに対し本発明では、係止部と被係止部との遊嵌に加えて回転軸とカップリングとが遊嵌しているので、係止部と被係止部とは２個所以上で同時に当接することができ、回転の中心位置が変化せず、回転ムラを吸収することができる。

特に、複数の係止部と被係止部の部品公差を積み上げた量よりも中空円筒部内径φＤと回転軸外径φｄの差（φＤ−φｄ）を大きくすることによって、係止部と被係止部とは２個所以上で同時に当接することができ、回転の中心位置が変化せず、回転ムラを吸収することができる。

回転軸にピンをその両端が突出するように貫通して取り付け、ピンの両端をカップリングの長孔に挿通している。ピンの径は長孔の幅より小さくて、ピンと長孔との間には隙間ができるようになっている。カップリングと回転軸との間に相対的な回転を加えたとき、ピンの両端は長孔内をそれぞれ反対方向に移動する。このとき、ピンと長孔との間の隙間に加えて回転軸と中空円筒部との隙間があるので、ピンの両端部は同時に長孔の側面に当接することができ、回転中心が移動しない。したがって、回転ムラを減少させることができる。

また、前記一方のカップリングの中空円筒部の内径をＤ、前記回転軸の外径をｄとしたときに、２カ所の前記ピンと前記回転軸の接触部の部品公差を積み上げた量よりも（Ｄ−ｄ）が大きくなるように設定したことによって、ピンと回転軸の接触部とは２個所以上で同時に当接することができ、回転の中心位置が変化せず、回転ムラを吸収することができる。

また、回転軸と回転軸が遊嵌しているカップリングとは回転方向には遊びが無い状態にし、一方のカップリングに形成された複数の凸部を、他方のカップリングに形成された複数の凹部に遊嵌させカップリングを結合させると、凸部と凹部との隙間と、中空円筒部と回転軸との間の隙間とによって、凸部と凹部とは２個所以上で同時に接触でき、回転中心を移動させることがなくなる。したがって、回転ムラを減少させることができる。

凸部が凹部に遊嵌し、一方のカップリングから他方のカップリングへ回転を伝達するとき、前記複数の凸部と凹部とが２個所以上で同時に当接し、当接した個所の当接面の延長面内にカップリングの中心軸が含まれるようにすると、カップリング間で回転方向の力を安定して効率よく伝達することができ、さらに回転ムラを減少させることができる。

前記一方のカップリングの中空円筒部の内径をＤ、前記回転軸の外径をｄとしたときに、複数の前記凸部と前記凹部の接触部の部品公差の積み上げた量よりも（Ｄ−ｄ）が大きくなるように設定することによって、凸部と凹部とは２個所以上で同時に当接することができ、回転の中心位置が変化せず、回転ムラを吸収することができる。

両方のカップリングに同じ形状の爪を形成することで、凸部と凹部を形成できるので、構成が簡単になる。

像担持体側カップリングと駆動手段側カップリングとが一本の回転軸で連結することで、カップリングの連結が安定する。

本発明は、像担持体に駆動手段の回転を伝達する画像形成装置において、像担持体の回転ムラが減少するので、カラー画像形成装置では、色ズレのない画像を得ることができる。また、モノクロの画像形成装置の場合、像担持体の回転ムラが減少するので、歪みの少ない画像を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。 像担持体の駆動手段から、駆動手段側カップリングまでを示す斜視図である。 図２の駆動手段側カップリング周辺部をやや角度を変えて見た分解斜視図である。 駆動手段側カップリングと像担持体側カップリングとからなるカップリングの嵌合前の状態を示す斜視図である。 カップリングが嵌合した状態の図で、（ａ）は両カップリングの爪の位置での断面図、（ｂ）はピンの位置での断面図である。 （ａ）はピンの位置での断面図で隙間γ≒０の場合、（ｂ）は隙間γを有する場合である。 （ａ）は、別の実施例でカップリングが嵌合した状態の爪の位置における断面図、（ｂ）は回転軸が反時計方向に若干回転した状態の断面図である。 Ｙ，Ｍ，Ｃの３色の像担持体に本発明のカップリングを使用し、Ｋのみに従来のガタの無いカップリングを使用したときの位置ズレを示す線図である。 ４色全てに本発明のカップリングを使用したときの位置ズレを示す線図である。 （ａ）は、δ＝５０μｍとした場合、２γの値の変化と最大色ズレ量との関係を示す線図で、（ｂ）はδ３＝５０μｍとした場合の線図である。

以下に本発明の実施例を図面によって説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。図１に示すカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、原稿自動搬送手段３０、画像読取装置６０、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、定着装置２４、ベルト状の中間転写体６、給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ、搬送系２２等を有する。

原稿自動搬送手段３０は両面又は片面の原稿ｄを自動搬送する手段である。画像読取装置６０は、移動式光学系により画像情報が読み取られる装置で、原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を、３枚の可動ミラー６０Ｃで反射し、集光レンズ６０Ｂにより、ＣＣＤからなる撮像素子６０Ａに結像して読み取る。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像形成体としての像担持体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、画像書込装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング装置８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像形成体としての像担持体１Ｍ、帯電装置２Ｍ、画像書込装置３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング装置８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像形成体としての像担持体１Ｃ、帯電装置２Ｃ、画像書込装置３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング装置８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像形成体としての像担持体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、画像書込装置３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング装置８Ｋを有する。帯電装置２Ｙと画像書込装置３Ｙ、帯電装置２Ｍと画像書込装置３Ｍ、帯電装置２Ｃと画像書込装置３Ｃ及び帯電装置２Ｋと画像書込装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。

中間転写体６は、無端状のベルトであり、複数のローラにより張架され、回動可能に支持されている。

撮像素子６０Ａ上に結像した画像情報の信号は、図示しない画像処理部に送られる。画像処理部は、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに各色ごとの信号を送る。

画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋでは、レーザ光源としての半導体レーザを用い、半導体レーザが出射した光ビームはポリゴンミラーなどの光学要素により走査光ビームに形成されて被走査体としての像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに入射し、各色の静電潜像を形成する。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に１次転写装置としての転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより給紙され、搬送系２２を経て、レジストローラ２３でタイミングを合わせて２次転写装置としての転写装置７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。

一方、転写装置７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを分離した中間転写体６は、クリーニング装置８Ａによりクリーニングされる。

５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ新規トナーを補給するトナー補給手段である。

図２は、像担持体１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの任意の１つを示すものとする）の駆動手段から、駆動手段側カップリングまでを示す斜視図である。図３は、図２の駆動手段側カップリング周辺部をやや角度を変えて見た分解斜視図である。駆動手段１００は、内部に歯車列等が収容され、図示しないメインモータにより回転軸１１０に減速された回転を伝達する。

回転軸１１０には駆動手段側カップリング１２０が取り付けられている。駆動手段側カップリング１２０は、中空円筒部１２１の一端側に、凸部として２つの爪１２２，１２２が向き合うように形成され、これらの爪１２２と爪１２２との間に２つの凹部１２３，１２３が形成されている。また、本体部１２１には、軸方向に延びる長孔１２４が貫通形成されている。回転軸１１０には、長孔１２４と重なり合うように貫通孔１１１が穿設されている。回転軸１１０の先端から駆動手段側カップリング１２０を挿入し、長孔１２４と貫通孔１１１とを重ねる。次に貫通孔１１１にピン１２５を挿通するとピン１２５の両端は駆動手段側カップリング１２０の両側に突出する。ピン１２５の両端の溝１２５ａ，１２５ａが本体部１２１の外周面とほぼ同じ高さになるようにして、溝１２５ａ，１２５ａにＥリング１２６，１２６を嵌めると、駆動手段側カップリング１２０が図２に示すように回転軸１１０に係止されることになる。

回転軸１１０には、駆動手段側カップリング１２０を挿入する前に、コイルスプリング１１２を入れておき、駆動手段側カップリング１２０が像担持体側カップリング１３０と嵌合したとき、両カップリングの結合を保持するように付勢させる。

図４は、駆動手段側カップリング１２０と像担持体側カップリング１３０とからなるカップリング１５０の嵌合前の状態を示す斜視図である。像担持体側カップリング１３０の構成が分かり易くなるように、回転軸１１０は仮想線で表している。

像担持体側カップリング１３０は、金属製で、円筒形状をした像担持体１の両端に嵌め込まれて一体になっており、駆動手段側カップリング１２０と相補する形状となっている。すなわち、像担持体側カップリング１３０には、凸部としての２つの爪１３２，１３２と、これらの間にできる２つの凹部１３３，１３３とがある。爪１３２，１３２は、駆動手段側カップリング１２０の凹部１２３，１２３に嵌合し、凹部１３３，１３３には、駆動手段側カップリング１２０の爪１２２，１２２が嵌合する。

図５は、カップリング１５０が嵌合した状態の図で、（ａ）は両カップリングの爪１２２，１３２の位置での断面図、（ｂ）はピン１２５の位置での断面図である。カップリング１５０を嵌合させるには、回転軸１１０を像担持体側カップリング１３０の中央の孔に挿通する。回転軸１１０は円筒形の像担持体１を貫通させる。次に、回転軸１１０又は像担持体１のいずれかを回転して駆動手段側カップリング１２０の爪１２２と像担持体側カップリング１３０の爪１３２とを位置合わせして押し込む。カップリング１５０が嵌合したら、像担持体１の反対側から突出した回転軸１１０の先端を、フレームに設けられた軸受（図示せず）に嵌合して軸支させる。コイルスプリング１１２の付勢力により駆動手段側カップリング１２０は長孔１２４に沿って軸方向に進退し、カップリング１５０は嵌合状態を保持することができる。

従来のカップリングでは、双方のカップリングが嵌合した場合、爪１２２，１３２と凹部１２３，１３３の嵌合部、長孔１２４とピン１２５の嵌合部、回転軸１１０と両カップリング１２０，１３０の嵌合部の全てにおいて、隙間なく嵌合している。

これに対し、本発明では、カップリング１５０の嵌合に遊びがあることに特徴がある。すなわち、長孔１２４とピン１２５との嵌合と、駆動手段側カップリング１２０と回転軸１１０との嵌合とが遊嵌となっている。この遊嵌について、以下に詳細に説明する。

図５（ａ）に示すように、駆動手段側カップリング１２０の爪１２２と像担持体側カップリング１３０の爪１３２とは隙間の無い状態で嵌合している。これは、通常のカップリングの嵌合状態と同じである。

これに対し、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、駆動手段側カップリング１２０の孔径Ｄと回転軸の径ｄとの間には、Ｄ＝ｄ＋２γの関係があり、半径（片側）γの隙間が設けられている。また、図５（ｂ）に示すようにピン１２５と長孔１２４との間には、片側δの隙間が設けられている。本発明は、このようにカップリング１５０に隙間γとδを持たせ、遊嵌した状態にしたことに特徴がある。

これらの隙間γ、δがあることで、駆動手段１００から回転軸１１０に伝達される回転に歯車のピッチ誤差等種々の原因よって回転ムラが生じた場合でも、回転ムラを吸収することができる。以下にさらに詳細に説明する。

図６（ａ）は、γ≒０の場合である。回転軸１１０と駆動手段側カップリング１２０との間の隙間はほぼ０ではあるが、相互に回転はできるものとする。図６（ａ）において、回転軸１１０が駆動手段側カップリング１２０に対して反時計方向に若干の角度回転したとき、ピン１２５と長孔１２４の位置や加工精度にばらつきがあって、一方の係止部であるピン１２５の上端は図の左側Ａでは被係止部としての長孔１２４の側面と当接するが、他方の係止部であるピン１２５の下端は、左右両側が長孔１２４の両方の側面から離れた状態となっている。ここで位置や加工精度のばらつきなどの部品公差の積み上げで生じてしまった係止部の誤差をδ１とする。このように係止部と被係止部とが１個所しか当接しないと、回転中心がずれて回転ムラが大きくなる。カップリングのガタが小さいと、このような１点当たりが起き易くなる。

像担持体１はクリーニングブレードや自重などによって、回転中心は回転軸１１０やカップリング１５０とは異なっている。ガタが小さいと、２個所ある伝達点のうち、片方しか使われないため、像担持体１の回転中心から回転中心が移動することが起こり、回転ムラが悪化する。

これに対し、図６（ｂ）では回転軸１１０と駆動手段側カップリング１２０との間に２δ＜２γの条件を満たす径の差２γがあるので、回転軸１１０が駆動手段側カップリング１２０内で移動し、係止部としてのピン１２５の上端は被係止部としての長孔１２４の左側面Ｂに当接し、もう１つの係止部であるピン１２５の下端は長孔１２４の右側面Ｂ’に当接することができる。このように２つの係止部は同時に被係止部に当接することで、回転中心の移動を防止して回転ムラを小さく抑えることができる。ここに示すδは、図６（ａ）のδ１に対応して設定されるもので、δ１≦δとなっている。

図７は、別の実施例で、カップリングが嵌合した状態の爪の位置における断面図である。駆動手段側カップリング１２０の爪１２２と、像担持体側カップリング１３０の爪１３２とが、隙間２γを保って遊嵌している。図示は省略するが、ここでは、図５（ｂ）に示すピン１２５と長孔１２４との隙間は０となっている。したがって、回転軸１１０の回転は全て駆動手段側カップリング１２０に伝達される。

図７（ａ）はγ＝０の場合である。図７（ａ）において、駆動手段側カップリング１２０が像担持体側カップリング１３０に対して反時計方向に若干の角度回転したとき、爪１２２と爪１３２の位置や加工精度にばらつきがあって、一方の係止部である爪１２２の上側は図のＢでは被係止部としての爪１３２と当接するが、他方の係止部である爪１２２の下側は爪１３２からは離れた状態になっている。ここで、位置や加工精度のばらつきで生じてしまった係止部の誤差をδ２とする。

このように係止部と被係止部とが１カ所しか当接しないと、回転中心がずれて回転ムラが大きくなる。

図７（ｂ）は、回転軸１１０が駆動手段側カップリング１２０に対して反時計方向に若干回転した状態である。ピン１２５と長孔１２４との隙間は０なので、回転軸１１０の回転は駆動手段側カップリング１２０に直接伝達される。そして、爪１２２，１２２が爪１３２，１３２に当接する。この実施例では、回転軸１１０と駆動手段側カップリング１２０の中空円筒部１２１との間にδ２＜２γの条件を満たす隙間２γがあるので、係止部としての爪１２２と被係止部としての爪１３２とは、ＣとＣ’の２個所で圧接することができる。また、爪１２２と爪１３２との間にはδ３の隙間を設けているが、このδ３は、図７（ａ）のδ２に対応して設定されるもので、δ２≦δ３となっている。

本実施の形態では、爪１２２から爪１３２へ回転を伝達する時、図７（ｂ）に示すように、爪１２２と爪１３２とが当接してできる当接面Ｃ及びＣ’の延長した面内に回転軸１１０のカップリング１５０の中心軸Ｏが含まれるように設計することが望ましい。図７（ｂ）のように爪が１８０゜の間隔で２つで、当接面Ｃ及びＣ’が２個所であれば、当接面Ｃ及びＣ’とカップリングの中心軸Ｏとは同一平面ｍ内に含まれることになる。爪が３個以上になった場合には、少なくともそのうちの２個所で当接し、各当接面の延長面内にカップリングの中心軸Ｏが含まれるように設計することになる。一般に、２個所の当接面が１平面内に含まれない場合には、各当接面の延長面内にカップリングの中心軸Ｏが含まれるように設計すればよい。このようにすることで、回転軸１１０の回転方向の力が、爪１２２から爪１３２へ安定した状態で効率よく伝達することができ、さらに回転ムラを減少させることができる。

像担持体１が中間転写体６等の被転写媒体と密着してトナー画像の転写を行っている際に、従来のカップリングでは遊びがないので、像担持体に回転ムラが発生し易くなり、転写中の像担持体１と中間転写体６との間にズレが生じ、画像不良の原因となっていた。

モノクロの画像形成装置の場合は、カップリングに遊びがない場合、像担持体１に回転ムラを生じ、画像不良の原因となっていた。

これに対し、本発明では、前記隙間γの作用で像担持体１の回転ムラを抑えることができるので、像担持体１は中間転写体６と密着した状態を保持して同一の線速で回転することができるようになった。モノクロの場合には、像担持体１は一定の線速を保って回転することができるようになった。したがって、モノクロにおける画像不良や、カラー画像における色ズレを減少させることができた。

また、前記のような遊びのある接続にすると、カップリング１５０の組立がやり易くなる。また、前記の実施例に示す駆動手段側カップリング１２０や像担持体側カップリング１３０の構成も簡単であり、製造コストも安価で、組み付けも容易である。

前記の構成において、被転写媒体として中間転写体６を例示したが、転写紙でもよい。また、ピン１２５を回転軸１１０の貫通孔１１１に挿通し、ピン１２５と長孔１２４に嵌合させている構成と、爪１２２と爪１３２の噛み合わせを例示したが、これらの形態に限定されない。

たとえば、前記貫通孔１１１とピン１２５に代わる係止部を回転軸１１０に設け、長孔１２４に代わる被係止部を駆動手段側カップリング１２０に設けて両者を遊嵌させる構成とすればよい。

係止部と被係止部とを、回転軸１１０と駆動手段側カップリング１２０の一方に形成した突起と、他方に形成した凹部とすることもできる。また、回転軸１１０は駆動手段側カップリング１２０と像担持体側カップリング１３０のいずれか一方にあればよく、双方を貫通する必要はない。

本発明においては、カップリング１５０の接続部に遊びができ、２個所で接触できることが重要である。そのために前記実施例では、長孔１２４とピン１２５との嵌合と、駆動手段側カップリング１２０と回転軸１１０との嵌合の双方を遊嵌する構成としている。しかし、両方のうち、いずれか一方でもよい。また、図６（ｂ）に示すピン１２５と長孔１２４との遊嵌構造と、図７に示す爪１２２と爪１３２の遊嵌構造とを合わせて用いてもよい。

また、２γの値であるが、０．０３〜０．５ｍｍの範囲内が望ましく、さらに好ましくは、０．０５〜０．４ｍｍの範囲である。０．０３ｍｍ未満であると、回転ムラの吸収が不足することがあり、０．５ｍｍを越えると回転軸１１０の駆動に追従できなくなるからである。

図８は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のうち、Ｙ，Ｍ，Ｃの３色の像担持体に図５（ａ）と図７に示す２種類のカップリングを使用し、Ｋのみに従来のガタの無いカップリングを使用したときの位置ズレを示す線図である。隙間δ及びδ３は、共に５０μｍとした。ガタのあるカップリングを使用したＹ，Ｍ，Ｃの３色は、ほぼ一致して変化しており、各色間のズレは殆ど無い。すなわち、各像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃは中間転写体６の回転に僅かな誤差内で追従できた。これに対し、１Ｋは中間転写体６の回転に追従できず、大きくズレた。

図９は、Ｋの像担持体１Ｋのカップリングにも他の色と同じくガタの大きいカップリングを取り付けた場合である。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色が一致して中間転写体６の回転に追従できたことが分かる。

図１０（ａ）は、δ＝５０μｍとした場合、２γの値の変化と最大色ズレ量との関係を示す線図で、（ｂ）はδ３＝５０μｍとした場合の線図である。いずれの場合も、２γが５０μｍ未満では急激に色ズレが増加したが、５０μｍ以上であれば３２０μｍまで色ズレはほぼ０で一定であった。

なお、前記実施例では、カップリング１５０の遊び機能を、駆動手段側カップリング１２０に持たせたが、像担持体側カップリング１３０に長孔１２４に対応する凹部を形成してもよい。しかし、加工が難しくなるので、実施例のように駆動手段側カップリングに１２０に形成する方が望ましいと言える。

１ 像担持体
６ 中間転写体（被転写媒体）
１００ 駆動手段
１１０ 回転軸
１１１ 貫通孔
１２０ 駆動手段側カップリング
１２１ 中空円筒部
１２２ 爪（凸部）
１２３ 凹部
１２４ 長孔（被係止部）
１２５ ピン（係止部）
１３０ 像担持体側カップリング
１３２ 爪（凸部）
１３３ 凹部
１５０ カップリング

Claims (9)

1. 像担持体と、
   駆動手段と、
   前記駆動手段により回転される回転軸と、
   前記回転軸の回転を前記像担持体に伝えるカップリングと、
   を有する画像形成装置であって、
   前記カップリングは、像担持体側カップリングと駆動手段側カップリングとから構成され、
   前記像担持体側カップリングと前記駆動手段側カップリングのうち少なくとも一方のカップリングが中空円筒部を有し、該中空円筒部に前記回転軸が遊嵌し、
   前記少なくとも一方のカップリングと前記回転軸とを接続するピンの外径と、前記ピンが挿入される長孔の短幅との間には差があり、
   前記中空円筒部の内径と前記回転軸の外径との差は、前記ピンの外径と前記長孔の短幅との差より大きく、
   前記回転軸が遊嵌するカップリングに回転軸の軸方向に延びる複数の凸部が形成され、
   他方のカップリングに複数の凹部が形成され、
   前記凸部が前記凹部に遊嵌することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中空円筒部を有するカップリングが、前記駆動手段側カップリングであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体側カップリングと前記駆動手段側カップリングの双方が中空円筒部を有し、該両方の中空円筒部に前記回転軸が貫通することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体側カップリングと前記駆動手段側カップリングとが遊嵌していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 一方のカップリングから他方のカップリングへ回転を伝達するとき、前記複数の凸部と凹部とが前記回転軸の回転方向の２個所以上で当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記複数の凸部と凹部とが当接した個所の当接面の延長面内にカップリングの中心軸が含まれることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体が複数あり、それぞれの像担持体上に形成される画像を被転写媒体へ転写して、当該画像を重ね合わせることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記被転写媒体が中間転写体であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記カップリングが、前記複数の像担持体ごとに設けられていることを特徴とする請求項７または８記載の画像形成装置。

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