JP2003287050A - 駆動力伝達機構及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、凹型部材及び凸型部材の着脱時に
存在する各部材間の嵌合ガタを駆動力伝達に伴い無くす
ことで着脱性に優れ、且つ駆動力伝達時に被駆動側が駆
動側以外から他の力を受けても凹型部材及び凸型部材間
では正常な当接状態を維持することが可能な駆動力伝達
機構を提供すると共に、本発明に係る駆動力伝達機構を
備えたことにより像担持体である感光体ドラムのカート
リッジ化に伴って要求される着脱性に優れ、且つ色ズレ
等の画像上の問題を低コストで改善が可能な画像形成装
置を提供することを可能にすることを目的としている。 【解決手段】 出力軸であるギヤ軸14の回転駆動により
凹型部材15を構成する駆動力伝達部材16とガタ取り部材
18とが凸型部材となる突起５を挟み込む。駆動力伝達部
材16はギヤ軸14と一体的に回転し、ガタ取り部材18は相
対的に逆回転するように構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等からの回
転駆動力を凹凸部材の係合及び当接を利用して伝達する
駆動力伝達機構及びこれを備えた画像形成装置に関し、
特に複写機やプリンタ等に装備される像担持体となる感
光体ドラムの駆動系に好適な駆動力伝達機構に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機やプリンタ
等の画像形成装置における感光体ドラムの駆動系は、装
置本体に設けられたモータ、該モータの駆動力を受けて
伝達する駆動ギヤ及び該駆動ギヤと同軸で一体的に回転
するギヤ軸等から構成される。

【０００３】このような駆動系により感光体ドラムを駆
動する場合、通し軸による駆動方法とカップリングによ
る駆動方法が挙げられる。通し軸による駆動方法の概略
を図６に示す。図６に示すように、ギヤ軸51を感光体ド
ラム１に貫通させてドラム軸として利用する。このとき
感光体ドラム１はギヤ軸51と一体的に回転可能に支持さ
れる。これにより、モータ２の駆動力を伝達する駆動ギ
ヤ３の回転を感光体ドラム１の回転としてダイレクトに
伝達することが出来るという利点がある。

【０００４】一方、図７にカップリングによる駆動方法
の概略を示す。図７に示すように、ギヤ軸51と感光体ド
ラム１をカップリング61により連結し、駆動力を伝達す
る。両者を比較した場合、カップリング61による駆動方
法はコスト面で優れている。

【０００５】更にメンテナンス性の観点から感光体ドラ
ム１を中心とする作像系は現像装置等と共にプロセスカ
ートリッジという形態で一体化され、装置本体に対する
着脱性も重要視される。

【０００６】これ等の理由により、異なる２つの軸を連
結し、駆動力を伝達することが可能なカップリング接続
の優位性が注目されている。特に、種々あるカップリン
グ形態の中でも図８に示すような凹凸型カップリング71
の係合及び当接による駆動力の伝達方法が多用される。

【０００７】しかし、図７に示すカップリング61及び図
８に示す凹凸型カップリング71による駆動方法は、図６
に示す通し軸による駆動方法に比べて伝達精度の点で劣
り、連結部分における２つの軸の偏角、偏心及びガタ等
の問題が懸念される。

【０００８】これ等の問題を解決するカップリング接続
として、図９に示すように、凹凸型を夫々ねじれた多角
形の形状としたねじれ凹凸型カップリング81が提案され
ている。図９において、装置本体の駆動系を構成するギ
ヤ軸51の先端に断面正三角形のねじれた穴82ａを有する
凹型部材82が設けられている。

【０００９】一方、被駆動側である感光体ドラム１の一
端に設けられたドラムフランジ１ａには前記凹型部材82
の穴82ａと嵌合し得る凸型部材となるねじれ角が等しい
断面正三角形のねじれた突起５が設けられている。

【００１０】これ等の凹型部材82の穴82ａと凸型部材と
なる突起５とが互いに係合した状態で図９の矢印ａ方向
に回転駆動がかかると、該穴82ａと突起５の当接面はね
じれた稜線５ｂとなるため感光体ドラム１は装置本体側
に引き込まれると共に位置決めされる。また、この引き
込み効果により異なる２軸が結合される。以上により感
光体ドラム１のスラスト方向及び周方向のガタが無くな
る。

【００１１】凹型部材82及び凸型部材となる突起５が係
合した状態での係合部における任意の断面を図10に示
す。ギヤ軸51が回転駆動する前は、図10（ａ）の破線で
示す駆動側となるギヤ軸51の端部に設けられた凹型部材
82の断面正三角形のねじれた穴82ａに対して実線で示す
被駆動側となる感光体ドラム１の端部に設けられた凸型
部材となる断面正三角形のねじれた突起５が係合した状
態である。

【００１２】ここで、両者には嵌合ガタが存在するため
夫々の軸中心82ｃ，５ｃは一致しない。しかし、ギヤ軸
51が図９の矢印ａ方向に回転駆動した後は図10（ｂ）に
示すように互いに相似な正三角形が３点で等しく当接す
るため自動的に凹型部材82及び凸型部材となる突起５の
軸中心82ｃ，５ｃが一致する。そして、図10（ｂ）の状
態で凹型部材82の穴82ａの壁面と凸型部材となる突起５
の壁面との間に生じる当接力Ｆにより駆動力の伝達が行
なわれる。

【００１３】以上のように、凹型部材82及び凸型部材と
なる突起５の断面正三角形のねじれた穴82ａ及び突起５
を係合及び当接させるカップリングは回転駆動による感
光体ドラム１の引き込み、位置決め、ガタ取り及び２軸
の自動調芯を低コストで可能とするためカートリッジ形
態の感光体ドラム１の駆動に有効であると考えられてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では以下のような問題があった。即ち、上記従来
の駆動力伝達機構により感光体ドラム１が回転駆動され
る画像形成装置において、例えば、図１に示すように、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の感光体
ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋの駆動が前記断面正三角
形のねじれた穴82ａ及び突起５を有する凹型部材82及び
凸型部材の係合及び当接により行われるものとする。

【００１５】このとき、図12（ａ）に示すような当接状
態により駆動力の伝達は行なわれるが、図11のハッチン
グ部分で示した間隙領域84が各感光体ドラム１ｙ，１
ｍ，１ｃ，１ｋを装備したプロセスカートリッジの着脱
性を考慮した間隙部として存在し、駆動力の伝達中、常
に図12（ａ）に示す当接状態が維持されれば間隙領域84
の存在は特に問題ではない。

【００１６】しかしながら、図１において、感光体ドラ
ム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋに形成されたトナー画像が中
間転写ベルト４に１次転写される際に該中間転写ベルト
４の周速度Ｖ_Bが感光体ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ
の周速度Ｖ_Dよりも相対的に大きくなった場合、感光体
ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋは中間転写ベルト４との
摩擦力Ｆ′により従動する。

【００１７】このとき、被駆動体である感光体ドラム１
ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋは中間転写ベルト４から駆動力を
与えられることになり、図11に示す間隙領域84が嵌合ガ
タとして問題となる。図12（ａ），（ｂ）は凹型部材82
及び凸型部材の断面正三角形のねじれた穴82ａと突起５
における当接面の変化の過程を示す。

【００１８】図12（ａ），（ｂ）において、実線は被駆
動側である感光体ドラム１及び該感光体ドラム１のドラ
ムフランジ１ａに設けられて該感光体ドラム１と一体的
に回転可能な凸型部材となる断面正三角形のねじれた突
起５を示し、破線は駆動側のギヤ軸51の端部に設けられ
た凹型部材82の断面正三角形のねじれた穴82ａを示す。

【００１９】ここで、図12（ａ），（ｂ）に示すよう
に、当接における強度的な問題から断面正三角形の突起
５の各頂点は適度なアール面を有する。図12（ａ）は中
間転写ベルト４の周速度Ｖ_Bが感光体ドラム１の周速度
Ｖ_Dよりも小さい場合を示す。

【００２０】このとき、断面正三角形のねじれた突起５
は前記断面正三角形のねじれた穴82ａから駆動力を与え
られるため、該突起５と穴82ａの壁面間での当接は感光
体ドラム１が装置本体側に引き込まれる面５ｄで行なわ
れることになる。

【００２１】これにより、感光体ドラム１の位置決めが
行なわれると同時に自動調芯され、凹型部材82の穴82ａ
と凸型部材となる突起５の壁面間に作用する当接力Ｆに
よって駆動される。この状態が上記駆動力伝達機構にお
ける正常動作である。

【００２２】次に図12（ｂ）は図12（ａ）の状態から中
間転写ベルト４の周速度Ｖ_Bが感光体ドラム１の周速度
Ｖ_Dよりも大きくなった場合について示す。このとき感
光体ドラム１は中間転写ベルト４との摩擦力Ｆ′により
従動し、該感光体ドラム１の端部に設けられて該感光体
ドラム１と一体的に回転する突起５は穴82ａに対して相
対的に回転が速くなってしまう。

【００２３】これに伴い、凹型部材82の穴82ａと凸型部
材となる突起５との間の嵌合ガタの範囲内で当接面は図
12（ａ）に示す面５ｄから図12（ｂ）に示す面５ｅへと
変化する。面５ｅでの当接状態では感光体ドラム１は正
規の駆動系であるギヤ軸51から駆動力を受けず、中間転
写ベルト４との摩擦力Ｆ′によって駆動されることにな
り、非常に不安定な駆動力伝達となる。

【００２４】また、図５に示すように面５ｅはねじれた
稜線５ｂに関して面５ｄとは反対側の面に相当し、面５
ｅにおける当接は正規の当接面である面５ｄの場合とは
逆に感光体ドラム１が装置本体から押し出される方向に
力が生じる。これによって、感光体ドラム１の長手方向
の位置変動が生じ、駆動力の伝達精度が劣化する。以上
の現象は、特に図１に示したような複数の画像形成部を
有する画像形成装置Ａの場合においては、各色の色ズレ
という形で画質上の重大な問題となる。

【００２５】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、凹型部材及び凸型部材の着脱
時に存在する各部材間の嵌合ガタを駆動力伝達に伴い無
くすことで着脱性に優れ、且つ駆動力伝達時に被駆動側
が駆動側以外から他の力を受けても凹型部材及び凸型部
材間では正常な当接状態を維持することが可能な駆動力
伝達機構を提供すると共に、本発明に係る駆動力伝達機
構を備えたことにより像担持体である感光体ドラムのカ
ートリッジ化に伴って要求される着脱性に優れ、且つ色
ズレ等の画像上の問題を低コストで改善が可能な画像形
成装置を提供せんとするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る駆動力伝達機構は、出力軸の回転駆動力
を被駆動体に伝達する駆動力伝達機構において、前記出
力軸及び前記被駆動体は互いの軸方向端部に設けられた
凹型部材または凸型部材の相互の係合により着脱可能に
連結され、互いに係合した前記凹型部材及び前記凸型部
材の複数の点及び／または面における当接力により前記
出力軸の回転駆動力を前記被駆動体に伝達し、前記凹型
部材は前記出力軸の回転駆動により該出力軸と一体的に
回転可能な第１の構成部分と、前記出力軸に対して相対
的に逆回転が可能な第２の構成部分とを有して構成さ
れ、前記出力軸の回転駆動により前記第１の構成部分
と、前記第２の構成部分とが前記凸型部材を挟み込むよ
うに構成したことを特徴とする。

【００２７】本発明は、上述の如く構成したので、駆動
系及び被駆動系は互いに容易に着脱可能な構成をとるこ
とが出来、且つ駆動伝達中に被駆動系に駆動系以外から
の外力が作用しても駆動力の伝達部分である凹型部材及
び凸型部材間の係合部では正常な当接状態を維持出来、
伝達精度の劣化を防ぐことが可能となる。

【００２８】また、前記出力軸は一部にオス型の螺旋溝
を有し、前記第２の構成部分は該オス型の螺旋溝と係合
するメス型の螺旋溝を有し、該オス型の螺旋溝とメス型
の螺旋溝との係合により前記第２の構成部分は前記出力
軸に支持され、前記第２の構成部分と前記出力軸との連
れ回りを防止する連れ回り防止手段を有し、前記オス型
の螺旋溝及び前記メス型の螺旋溝の螺旋方向は前記出力
軸の回転駆動により前記第２の構成部分が前記出力軸の
先端方向へ送られる方向に設定され、前記第１の構成部
分は前記出力軸と一体的に回転可能に支持される場合に
は、凹型部材と係合した凸型部材は出力軸の回転駆動に
伴い、該凹型部材を構成する第１の構成部分からの当接
力により駆動力が伝達されると共に第２の構成部分によ
り凹型部材及び凸型部材間のガタを詰めることが出来
る。

【００２９】また、前記第２の構成部分の一部にテーパ
面が形成され、前記出力軸のオス型の螺旋溝と前記第２
の構成部分のメス型の螺旋溝とが係合した状態にあると
き、前記第２の構成部分は前記テーパ面に対して付勢力
を有する付勢手段により軸方向に付勢される場合には、
オス型の螺旋溝及びメス型の螺旋溝は常に当接した状態
での係合を維持出来、出力軸と第２の構成部分の連れ回
りを防止する効果を得ると共に、出力軸の回転駆動に伴
う第２の構成部分の軸方向への移動を確実なものとする
ことが出来る。

【００３０】また、前記第２の構成部分の前記出力軸に
垂直な面を、前記第１の構成部分の前記出力軸に垂直な
面に対して突き当てることにより該第２の構成部分の軸
方向に対する移動範囲を規制する場合には、第２の構成
部分の軸方向の位置決めが行われ、駆動力伝達中におけ
る凹型部材及び凸型部材間のガタを確実に詰めることが
出来る。

【００３１】また、前記出力軸に設けられたオス型の螺
旋溝はトルクリミッタを介して該出力軸に対して固定／
回転可能に設けられる場合には、該トルクリミッタによ
り凸型部材を締め付ける力の上限を設定することが出
来、出力軸の回転による駆動力伝達部分での破損等を防
止し、適度な締め付け力によるガタ詰めが可能となる。

【００３２】また、前記第２の構成部分に設けられたメ
ス型の螺旋溝はトルクリミッタを介して該第２の構成部
分に対して固定／回転可能に設けられる場合には、該ト
ルクリミッタにより凸型部材を締め付ける力の上限を設
定することが出来、出力軸の回転による駆動力伝達部分
での破損等を防止し、適度な締め付け力によるガタ詰め
が可能となる。

【００３３】また、前記凹型部材は断面が多角形のねじ
れた穴を有し、前記凸型部材は前記断面が多角形のねじ
れた穴と同じ割合で断面が多角形のねじれた突起を有
し、前記断面が多角形のねじれた穴の形状は前記凹型部
材を構成する第１、第２の構成部分により形成され、前
記第１の構成部分は前記出力軸と一体的に回転すること
によって当接相手である前記凸型部材を前記凹型部材側
に引き込む力を発生させるねじれた面を有する場合に
は、駆動系に対してラフに位置決めされた被駆動系を駆
動力の伝達位置まで確実に引き込むことが出来、異なる
２軸の自動調芯が可能となる。また、駆動力伝達中は第
１、第２の構成部分によりガタ詰めがおこなわれる。

【００３４】また、本発明に係る画像形成装置は、前述
の駆動力伝達機構を備え、前記被駆動体は像担持体であ
ることを特徴とする。

【００３５】上記構成により、被駆動体として像担持体
である感光体ドラムの駆動に適用することにより、プロ
セスカートリッジ等の形態での装置本体からの容易な着
脱性を確保しつつ、伝達精度の劣化を招く駆動力伝達部
分のガタを駆動力伝達時には詰めることが出来る。これ
によって、ユーザビリティ（使い勝手）の向上と色ズレ
等の防止を低コストで実現出来る。

【００３６】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る駆動力伝達
機構及びこれを備えた画像形成装置の一例として中間転
写ベルトを有する画像形成装置に適用した場合の一実施
形態を具体的に説明する。

【００３７】図１は本発明に係る駆動力伝達機構を備え
た画像形成装置の構成を示す断面説明図、図２は本発明
に係る駆動力伝達機構の構成を示す分解斜視説明図、図
３は本発明に係る駆動力伝達機構の構成を示す断面説明
図である。

【００３８】また、図４は出力軸に設けられたオス型の
螺旋溝のトルクリミッタの構成を示す断面説明図、図５
は断面が多角形のねじれた突起の詳細を説明する斜視説
明図である。

【００３９】先ず、図１を用いて本発明に係る駆動力伝
達機構を備えた画像形成装置の構成を簡単に説明する。
図１において、画像形成装置Ａには、イエロー、マゼン
タ、シアン及びブラックの各色のトナー画像を担持する
被駆動体であって像担持体となる感光体ドラム１ｙ，１
ｍ，１ｃ，１ｋが配置され、図示しない１次帯電手段に
より一様に帯電された感光体ドラム１ｙ〜１ｋの表面に
図示しない光学手段から各色の原稿画像に応じたレーザ
光が照射されて静電潜像が形成される。

【００４０】各感光体ドラム１ｙ〜１ｋの表面上に形成
された静電潜像は、各色の現像ユニット７ｙ，７ｍ，７
ｃ，７ｋにより各色のトナーが供給されて顕像化され、
駆動ローラ８ａ、テンションローラ８ｂ及び２次転写対
向ローラ８ｃにより張架されて感光体ドラム１ｙ〜１ｋ
に対向して配置され、図１の矢印ｂ方向に回転する中間
転写ベルト４上に１次転写手段９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｋ
の作用により順次重ねて１次転写される。

【００４１】そして、２次転写対向ローラ８ｃに中間転
写ベルト４を挟んで対向する２次転写手段10と中間転写
ベルト４との間の２次転写部11において２次転写手段10
の作用により転写材給送手段により図１の矢線ｃ方向に
搬送される転写材上に一括転写される。そして、各色の
トナー画像が一括転写された転写材は定着装置12へ搬送
され、該定着装置12により加熱、加圧処理を行なって転
写材上に各色のトナー画像が永久定着された後、機外に
排出されてフルカラーの定着画像を得る。

【００４２】尚、図１では各色の感光体ドラム１ｙ〜１
ｋ等の配置を左からイエロー、マゼンタ、シアン及びブ
ラックの順に配置した一例について説明したが、各色が
これとは異なる配置順でも良い。

【００４３】図２及び図３は画像形成装置Ａにおける感
光体ドラム１ｙ〜１ｋの駆動力伝達機構の部品構成を説
明する分解斜視説明図及び断面説明図である。図２及び
図３において、モータ２からの回転駆動力を受けて駆動
ギヤ13が図２及び図３の矢印ａ方向に回転し、駆動ギヤ
13と同軸である出力軸となるギヤ軸14は該駆動ギヤ13と
一体的に回転する。ただし、駆動ギヤ13は構成上必須で
はなく、回転方向が矢印ａ方向であればモータ２とギヤ
軸14とを直結した構成でも構わない。

【００４４】出力軸となるギヤ軸14の軸方向端部には断
面正三角形のねじれた穴15ａを有する凹型部材15を備え
ている。

【００４５】図２及び図３に示すように、ギヤ軸14の端
部に設けられる凹型部材15は第１の構成部分となる駆動
力伝達部材16，17及び第２の構成部分となるガタ取り部
材18等を有して構成される。駆動力伝達部材17は筒状本
体と、その一端部にフランジ部17ａを有して構成されて
おり、該フランジ部17ａ中心にはギヤ軸14の一部が断面
Ｄ型形状に形成された嵌合部14ａが嵌入される断面Ｄ型
形状の貫通穴17ｂが形成されている。

【００４６】ギヤ軸14と駆動力伝達部材17との嵌合部
は、共に円周の一部をカットした断面Ｄ型形状で構成さ
れ、互いに一体的に回転可能に支持されている。また、
ギヤ軸14の外周面に形成された溝にはＥ型止め輪19ａ，
19ｂが嵌められ、これ等２つのＥ型止め輪19ａ，19ｂの
間には駆動力伝達部材17のフランジ部17ａ及び付勢手段
となるばね性部材20が挟まれて配置されている。

【００４７】従って、一方のＥ型止め輪19ｂにより駆動
力伝達部材17の軸方向の位置決めを行ない、他方のＥ型
止め輪19ａによりばね性部材20を係止して支持する。こ
れによって、駆動力伝達部材17はギヤ軸14の軸方向に沿
って移動可能となり、被駆動体となる感光体ドラム１の
軸方向端部に設けられた凸型部材となる断面正三角形の
ねじれた突起５が凹型部材15を構成する第１の構成部分
である駆動力伝達部材16の穴15ａにラフに挿入されても
該凹型部材15が軸方向に一旦退避することが出来る。

【００４８】その後、凹型部材15（穴15ａ）と凸型部材
（突起５）とが回転等により互いに係合した時点で、ば
ね性部材20により前記凹型部材15は元の付勢位置（Ｅ型
止め輪19ｂへの突き当て位置）まで戻される。その結
果、凹型部材15（穴15ａ）と凸型部材（突起５）は適正
な駆動伝達が可能な係合状態となる。

【００４９】尚、本実施形態では穴15ａ及び突起５の断
面を多角形の一例として正三角形としたが、その他の多
角形でも適用可能である。また、本実施形態では凹型部
材15をギヤ軸14側に取り付け、凸型部材となる突起５を
感光体ドラム１側に設けた場合の一例について説明する
が、凹型部材15を感光体ドラム１側に取り付け、凸型部
材となる突起５をギヤ軸14側に取り付けて構成しても良
い。

【００５０】第１の構成部分となる駆動力伝達部材16は
断面正三角形のねじれた穴15ａを有し、該穴15ａの３つ
の内面は夫々一部がねじれた面15a1を有する。駆動力伝
達部材16は図示しない固定手段により駆動力伝達部材17
と一体的に回転可能に固定され、出力軸となるギヤ軸14
の回転駆動により該駆動ギヤ13と一体的に図２及び図３
の矢印ａ方向に回転する。

【００５１】駆動力伝達部材16，17が一体的に固定され
たとき、その内部に封入される形でガタ取り部材18が存
在する。第２の構成部分となるガタ取り部材18はその軸
中心にメス型の螺旋溝18ａが形成された穴が設けられ、
駆動力伝達部材17から突出したギヤ軸14の一部に設けら
れたオス型の螺旋溝14ｂと係合する。

【００５２】ガタ取り部材18の一端部には、ねじれた面
18b1を有する３つの爪部分18ｂを有する。この３つの爪
部分18ｂは駆動力伝達部材16に設けられた断面正三角形
のねじれた穴15ａと係合し、両者の係合によって、穴15
ａのねじれた面15a1及び爪部分18ｂのねじれた面18b1に
より断面正三角形のねじれた穴が形成される。即ち、凹
型部材15を構成する第１の構成部分となる駆動力伝達部
材16と、第２の構成部分となるガタ取り部材18により断
面正三角形のねじれた穴の形状が形成される。

【００５３】ここで、オス型の螺旋溝14ｂとメス型の螺
旋溝18ａとの係合により第２の構成部分となるガタ取り
部材18は出力軸となるギヤ軸14に支持され、該オス型の
螺旋溝14ｂ及びメス型の螺旋溝18ａの螺旋方向は、ギヤ
軸14が図２及び図３の矢印ａ方向に回転したときガタ取
り部材18をギヤ軸14の先端方向である図２及び図３の矢
印ｄ方向に移動させる推力が生じる方向に設定されてい
る。

【００５４】駆動力伝達部材17のフランジ部17ａと第２
の構成部分となるガタ取り部材18との間には付勢手段と
なるばね性部材22が設けられており、該ばね性部材22に
対向するガタ取り部材18の一端部は錐型形状からなるテ
ーパ面18ｃが形成されている。そして、図３に示すよう
に、駆動力伝達部材16，17が固定された状態で、ばね性
部材22の内径部分に錐型形状からなるテーパ面18ｃが入
り込む状態となる。

【００５５】従って、ばね性部材22は第２の構成部分と
なるガタ取り部材18を軸方向に付勢すると共に該ガタ取
り部材18の錐型形状のテーパ面18ｃに対して径方向の収
縮力が作用する。

【００５６】連れ回り防止手段を兼ねるばね性部材22に
よって、ギヤ軸14に設けられたオス型の螺旋溝14ｂ及び
ガタ取り部材18に設けられたメス型の螺旋溝18ａが常に
当接した状態で係合するため第２の構成部分となるガタ
取り部材18と出力軸となるギヤ軸14との連れ回りを防止
出来ると共に、該ギヤ軸14の回転に伴い確実にガタ取り
部材18を軸方向に移動させることが出来る。このとき、
第２の構成部分となるガタ取り部材18は出力軸となるギ
ヤ軸14に対して相対的に逆回転する。

【００５７】一方、被駆動系は主に凸型部材となる断面
正三角形のねじれた突起５を一端に備えた像担持体であ
る感光体ドラム１から成る。図５に示すように、被駆動
体となる感光体ドラム１は、その軸方向端部に断面正三
角形のねじれた突起５を有する。

【００５８】断面正三角形のねじれた突起５は断面正三
角形のねじれた穴15ａと同じ割合のねじれを有する。断
面正三角形のねじれた突起５は３つのねじれた稜線５ｂ
を有し、該稜線５ｂの両面は２つの面５ｄ及び面５ｅを
有する。

【００５９】尚、これ等の２つの面５ｄ及び面５ｅは駆
動力伝達の際、駆動力伝達部材16に設けられた面15a1及
びガタ取り部材18に設けられた面18b1に夫々対応する。
断面正三角形のねじれた突起５は、感光体ドラム１のド
ラムフランジ１ａと一体で構成され、該感光体ドラム１
と一体的に回転可能である。

【００６０】また、断面正三角形のねじれた突起５は軸
中心に穴５ａを有し、該穴５ａは凹型部材15から突出し
たギヤ軸14の先端14ｃと嵌合する。尚、感光体ドラム１
はプロセスカートリッジ等の形態で画像形成装置Ａ本体
に対してセットされ、保守、交換等の目的で着脱可能に
支持される。

【００６１】以上の構成を有する駆動力伝達機構におい
て、凸型部材となる断面正三角形のねじれた突起５と凹
型部材15の断面正三角形のねじれた穴15ａとが相互の係
合により着脱可能に連結され、互いに係合した凹型部材
15の穴15ａ及び凸型部材となる突起５の複数の点及び面
における当接力により出力軸となるギヤ軸14の回転駆動
力が被駆動体となる感光体ドラム１に伝達される。

【００６２】図３は図２で示した構成部品を組み立てた
状態の駆動系の軸方向断面図であり、モータ２からの回
転駆動力を駆動ギヤ13によりギヤ軸14に伝達して該ギヤ
軸14が図３の矢印ａ方向に回転することによって駆動力
伝達部材16，17が一体化された凹型部材15も同様に図３
の矢印ａ方向に回転するため駆動力の伝達は凹型部材15
のねじれた面15a1と突起５の面５ｄとの当接により行な
われる。

【００６３】一方、ガタ取り部材18はオス型の螺旋溝14
ｂ及びメス型の螺旋溝18ａの係合によりギヤ軸14が図３
の矢印ａ方向に回転することによって図３の矢印ｄ方向
へ送られる。従って、凹型部材15のねじれた面15a1及び
突起５の面５ｄは相対的に逆方向に回転する関係にな
る。

【００６４】従って、図５に示すように断面正三角形の
ねじれた突起５は図５の矢印ｅ方向に駆動力伝達部材16
に設けられたねじれた面15a1から駆動力を受け、図５の
矢印ｆ方向にガタ取り部材18に設けられたねじれた面18
b1によって挟まれることになる。

【００６５】即ち、出力軸となるギヤ軸14の回転駆動に
より第１の構成部分となる駆動力伝達部材16と、第２の
構成部分となるガタ取り部材18とが凸型部材となる突起
５を挟み込むように構成されている。

【００６６】第１の構成部分となる駆動力伝達部材16に
設けられた断面正三角形のねじれた穴15ａのねじれた面
15a1は、出力軸となるギヤ軸14と一体的に回転すること
によって当接相手である凸型部材となる突起５を凹型部
材15側に引き込む力を発生させる。

【００６７】これによって、プロセスカートリッジの挿
入時等、断面正三角形のねじれた突起５と断面正三角形
のねじれた穴15ａとが互いに係合する際にはガタが存在
するが、駆動力伝達時にはガタが詰められる。

【００６８】従って、断面正三角形のねじれた突起５と
断面正三角形のねじれた穴15ａとのガタはプロセスカー
トリッジ等の着脱時には着脱性を向上させる目的で利用
し、駆動力伝達時には伝達精度の劣化を招く要因として
排除することが駆動系の回転を利用して自動的に可能と
なる。

【００６９】ここで、第２の構成部分となるガタ取り部
材18は、出力軸となるギヤ軸14に垂直な面18ｄを、第１
の構成部分となる駆動力伝達部材16の出力軸となるギヤ
軸14に垂直な面に突き当てることにより該ガタ取り部材
18の軸方向に対する移動範囲を規制して位置決めされ、
断面正三角形のねじれた突起５を駆動力伝達部材16のね
じれた面15a1及びガタ取り部材18のねじれた面18b1の両
面から締め付ける効果がある。

【００７０】これによって、感光体ドラム１に対して例
えば中間転写ベルト４からの摩擦力Ｆ′のような外力が
作用してもガタ取り部材18のねじれた面18b1の突起５に
対する当接を維持し、ガタ詰め効果を維持出来る。

【００７１】尚、駆動力伝達部材16の垂直面と、ガタ取
り部材18の垂直面18ｄとの突き当てにより該ガタ取り部
材18が位置決めされたとき、該ガタ取り部材18に設けら
れたメス型の螺旋溝18ａの少なくとも一部がギヤ軸14に
設けられたオス型の螺旋溝14ｂと係合した状態となるよ
うにオス型の螺旋溝14ｂの範囲を設定する。

【００７２】図４に示すように、出力軸となるギヤ軸14
に設けられたオス型の螺旋溝14ｂは該ギヤ軸14との間に
トルクリミッタ23を介してギヤ軸14に対して固定／回転
可能に設けられる。トルクリミッタ23は、例えば摩擦
力、磁力、パウダーブレーキ等を利用することが出来
る。

【００７３】これによって、駆動力伝達部材16のねじれ
た面15a1及びガタ取り部材18のねじれた面18b1により断
面正三角形のねじれた突起５を締め付ける力の上限が決
められ、各部材の破損等を防止出来る。

【００７４】従って、ガタ取り部材18の垂直面18ｄと駆
動力伝達部材16の垂直面との突き当て後にギヤ軸14が回
転し続けても、所定の回転トルクの上限を超えるとギヤ
軸14とオス型の螺旋溝14ｂはトルクリミッタ23の作用に
より互いに滑って回転するため適度な締め付け力による
ガタ取り効果が維持され、過剰な締め付け力はカットさ
れる。

【００７５】ただし、トルクリミッタ23の伝達トルクの
上限値は感光体ドラム１が受ける外力（例えば、中間転
写ベルト４から摩擦力Ｆ′により受ける速回しトルク）
よりも大きい値とする。

【００７６】尚、本実施形態ではオス型の螺旋溝14ｂと
ギヤ軸14との間にトルクリミッタ23を介して構成した
が、第２の構成部分となるガタ取り部材18に設けられる
メス型の螺旋溝18ａと該ガタ取り部材18との間にトルク
リミッタを設けて、メス型の螺旋溝18ａがトルクリミッ
タを介してガタ取り部材18に対して固定／回転可能に構
成した場合でも同様の効果が得られる。

【００７７】本実施形態では画像形成装置Ａにおける感
光体ドラム１の回転駆動のための駆動力伝達機構に適用
した場合の一例について説明したが、その他の被駆動体
の駆動力伝達機構としても広く適用可能である。

【００７８】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、凹型部材及び凸型部材の着脱時に存在する各
部材間の嵌合ガタを駆動力伝達に伴い無くすことで着脱
性に優れ、且つ駆動力伝達時に被駆動側が駆動側以外か
ら他の力を受けても凹型部材及び凸型部材間では正常な
当接状態を維持することが可能な駆動力伝達機構を提供
すると共に、本発明に係る駆動力伝達機構を備えたこと
により像担持体である感光体ドラムのカートリッジ化に
伴って要求される着脱性に優れ、且つ色ズレ等の画像上
の問題を低コストで改善が可能な画像形成装置を提供す
ることが出来る。

【００７９】即ち、駆動系及び被駆動系は互いに容易に
着脱可能な構成をとることが出来、且つ駆動伝達中に前
記被駆動系に駆動系以外からの外力が作用しても駆動力
の伝達部分である凹型部材及び凸型部材間の係合部では
正常な当接状態を維持出来、伝達精度の劣化を防ぐこと
が可能となる。

【００８０】また、出力軸は一部にオス型の螺旋溝を有
し、第２の構成部分は該オス型の螺旋溝と係合するメス
型の螺旋溝を有し、該オス型の螺旋溝とメス型の螺旋溝
との係合により第２の構成部分は出力軸に支持され、第
２の構成部分と出力軸との連れ回りを防止する連れ回り
防止手段を有し、オス型の螺旋溝及びメス型の螺旋溝の
螺旋方向は出力軸の回転駆動により第２の構成部分が出
力軸の先端方向へ送られる方向に設定され、第１の構成
部分は出力軸と一体的に回転可能に支持される場合に
は、凹型部材と係合した凸型部材は出力軸の回転駆動に
伴い、該凹型部材を構成する第１の構成部分からの当接
力により駆動力が伝達されると共に第２の構成部分によ
り凹型部材及び凸型部材間のガタを詰めることが出来
る。

【００８１】また、第２の構成部分の一部にテーパ面が
形成され、出力軸のオス型の螺旋溝と第２の構成部分の
メス型の螺旋溝とが係合した状態にあるとき、第２の構
成部分はテーパ面に対して付勢力を有する付勢手段によ
り軸方向に付勢される場合には、オス型の螺旋溝及びメ
ス型の螺旋溝は常に当接した状態での係合を維持出来、
出力軸と第２の構成部分の連れ回りを防止する効果を得
ると共に、出力軸の回転駆動に伴う第２の構成部分の軸
方向への移動を確実なものとすることが出来る。

【００８２】また、第２の構成部分の出力軸に垂直な面
を、第１の構成部分の出力軸に垂直な面に対して突き当
てることにより該第２の構成部分の軸方向に対する移動
範囲を規制する場合には、第２の構成部分の軸方向の位
置決めが行われ、駆動力伝達中における凹型部材及び凸
型部材間のガタを確実に詰めることが出来る。

【００８３】また、出力軸に設けられたオス型の螺旋溝
はトルクリミッタを介して該出力軸に対して固定／回転
可能に設けられる場合には、該トルクリミッタにより凸
型部材を締め付ける力の上限を設定することが出来、出
力軸の回転による駆動力伝達部分での破損等を防止し、
適度な締め付け力によるガタ詰めが可能となる。

【００８４】また、第２の構成部分に設けられたメス型
の螺旋溝はトルクリミッタを介して該第２の構成部分に
対して固定／回転可能に設けられる場合には、該トルク
リミッタにより凸型部材を締め付ける力の上限を設定す
ることが出来、出力軸の回転による駆動力伝達部分での
破損等を防止し、適度な締め付け力によるガタ詰めが可
能となる。

【００８５】また、凹型部材は断面が多角形のねじれた
穴を有し、凸型部材は断面が多角形のねじれた穴と同じ
割合で断面が多角形のねじれた突起を有し、断面が多角
形のねじれた穴の形状は凹型部材を構成する第１、第２
の構成部分により形成され、第１の構成部分は出力軸と
一体的に回転することによって当接相手である凸型部材
を凹型部材側に引き込む力を発生させるねじれた面を有
する場合には、駆動系に対してラフに位置決めされた被
駆動系を駆動力の伝達位置まで確実に引き込むことが出
来、異なる２軸の自動調芯が可能となる。また、駆動力
伝達中は第１、第２の構成部分によりガタ詰めがおこな
われる。

【００８６】また、本発明に係る画像形成装置は、被駆
動体として像担持体である感光体ドラムの駆動に適用す
ることにより、プロセスカートリッジ等の形態での装置
本体からの容易な着脱性を確保しつつ、伝達精度の劣化
を招く駆動力伝達部分のガタを駆動力伝達時には詰める
ことが出来る。これによって、ユーザビリティ（使い勝
手）の向上と色ズレ等の防止を低コストで実現出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動力伝達機構を備えた画像形成
装置の構成を示す断面説明図である。

【図２】本発明に係る駆動力伝達機構の構成を示す分解
斜視説明図である。

【図３】本発明に係る駆動力伝達機構の構成を示す断面
説明図である。

【図４】出力軸に設けられたオス型の螺旋溝のトルクリ
ミッタの構成を示す断面説明図である。

【図５】断面が多角形のねじれた突起の詳細を説明する
斜視説明図である。

【図６】従来例を説明する図である。

【図７】従来例を説明する図である。

【図８】従来例を説明する図である。

【図９】従来例を説明する図である。

【図10】従来例を説明する図である。

【図11】従来例を説明する図である。

【図12】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置、１，１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ…感光
体ドラム、１ａ…ドラムフランジ、２…モータ、３…駆
動ギヤ、４…中間転写ベルト、５…突起、５ａ…穴、５
ｂ…稜線、５ｃ…軸中心、５ｄ，５ｅ…面、７ｙ，７
ｍ，７ｃ，７ｋ…現像ユニット、８ａ…駆動ローラ、８
ｂ…テンションローラ、８ｃ…２次転写対向ローラ、９
ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｋ…１次転写手段、10…２次転写手
段、11…２次転写部、12…定着装置、13…駆動ギヤ、14
…ギヤ軸、14ａ…嵌合部、14ｂ…オス型の螺旋溝、14ｃ
…先端、15…凹型部材、15ａ…穴、15a1…面、16，17…
駆動力伝達部材、17ａ…フランジ部、17ｂ…貫通穴、18
…ガタ取り部材、18ａ…メス型の螺旋溝、18ｂ…爪部
分、18b1…面、18ｃ…テーパ面、18ｄ…垂直面、19ａ，
19ｂ…Ｅ型止め輪、20…ばね性部材、21…突起、22…ば
ね性部材、23…トルクリミッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CD01 CD07 CD14 CG03 2H171 FA04 FA09 GA01 GA04 GA08 GA12 JA02 JA23 KA16 KA26 LA02 LA04 LA13 LA17 QA03 QA04 QA08 QA13 QA24 QB15 QB32 QC03 WA02 WA12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸の回転駆動力を被駆動体に伝達す
   る駆動力伝達機構において、 前記出力軸及び前記被駆動体は互いの軸方向端部に設け
   られた凹型部材または凸型部材の相互の係合により着脱
   可能に連結され、互いに係合した前記凹型部材及び前記
   凸型部材の複数の点及び／または面における当接力によ
   り前記出力軸の回転駆動力を前記被駆動体に伝達し、 前記凹型部材は前記出力軸の回転駆動により該出力軸と
   一体的に回転可能な第１の構成部分と、前記出力軸に対
   して相対的に逆回転が可能な第２の構成部分とを有して
   構成され、前記出力軸の回転駆動により前記第１の構成
   部分と、前記第２の構成部分とが前記凸型部材を挟み込
   むように構成したことを特徴とする駆動力伝達機構。
2. 【請求項２】 前記出力軸は一部にオス型の螺旋溝を有
   し、前記第２の構成部分は該オス型の螺旋溝と係合する
   メス型の螺旋溝を有し、該オス型の螺旋溝とメス型の螺
   旋溝との係合により前記第２の構成部分は前記出力軸に
   支持され、前記第２の構成部分と前記出力軸との連れ回
   りを防止する連れ回り防止手段を有し、前記オス型の螺
   旋溝及び前記メス型の螺旋溝の螺旋方向は前記出力軸の
   回転駆動により前記第２の構成部分が前記出力軸の先端
   方向へ送られる方向に設定され、前記第１の構成部分は
   前記出力軸と一体的に回転可能に支持されることを特徴
   とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
3. 【請求項３】 前記第２の構成部分の一部にテーパ面が
   形成され、前記出力軸のオス型の螺旋溝と前記第２の構
   成部分のメス型の螺旋溝とが係合した状態にあるとき、
   前記第２の構成部分は前記テーパ面に対して付勢力を有
   する付勢手段により軸方向に付勢されることを特徴とす
   る請求項２に記載の駆動力伝達機構。
4. 【請求項４】 前記第２の構成部分の前記出力軸に垂直
   な面を、前記第１の構成部分の前記出力軸に垂直な面に
   対して突き当てることにより該第２の構成部分の軸方向
   に対する移動範囲を規制することを特徴とする請求項２
   または請求項３に記載の駆動力伝達機構。
5. 【請求項５】 前記出力軸に設けられたオス型の螺旋溝
   はトルクリミッタを介して該出力軸に対して固定／回転
   可能に設けられることを特徴とする請求項２〜４のいず
   れか１項に記載の駆動力伝達機構。
6. 【請求項６】 前記第２の構成部分に設けられたメス型
   の螺旋溝はトルクリミッタを介して該第２の構成部分に
   対して固定／回転可能に設けられることを特徴とする請
   求項２〜４のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
7. 【請求項７】 前記凹型部材は断面が多角形のねじれた
   穴を有し、前記凸型部材は前記断面が多角形のねじれた
   穴と同じ割合で断面が多角形のねじれた突起を有し、前
   記断面が多角形のねじれた穴の形状は前記凹型部材を構
   成する第１、第２の構成部分により形成され、前記第１
   の構成部分は前記出力軸と一体的に回転することによっ
   て当接相手である前記凸型部材を前記凹型部材側に引き
   込む力を発生させるねじれた面を有することを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動力伝達機
   構。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆
   動力伝達機構を備え、前記被駆動体は像担持体であるこ
   とを特徴とする画像形成装置。