JP2016075732A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体を安定した角速度で駆動することと、ギアの軸間距離を保証することとの両立が実現可能な駆動伝達機構を備えた画像形成装置の提供。
【解決手段】駆動ギア部材１１０は、ギア側カップリング部材１１１とギア部１１３とが一体形成され、これらは一体的に回転する。駆動ギア部材１１０は、感光ドラムに対し傾斜可能であり、また支持部材１２０に回転及び揺動自在に支持される。そして、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して揺動する際の揺動中心（交点Ｏ）がギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅内に位置するように、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とは構成される。揺動中心がギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅内にあれば、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯との軸間距離は、駆動ギア部材１１０が傾く前後で大きく変化しない。これにより、感光ドラムを安定した角速度で駆動でき且つギアの軸間距離を保証できる。
【選択図】図７

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの、電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。より詳しくは、回転駆動力を伝達可能な駆動伝達機構を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置として、従来から、感光ドラム、帯電器、現像器、クリーニング部等を一体構造にまとめてカートリッジ化したり、感光ドラム、現像器等をユニット化したりして装置本体に着脱可能とする構成が知られている。カートリッジやユニットを装置本体に対して着脱可能とした場合、モータ等の駆動源からの回転駆動力を駆動ギアを介して感光ドラムに伝達する駆動伝達機構が装置本体に設けられている。

駆動伝達機構は、カートリッジやユニットと装置本体との部品公差などに起因して感光ドラムと駆動ギアとの間に相対的な位置ずれ（より詳しくは軸ずれ）が生じた場合であっても、感光ドラムを安定した角速度で駆動できるようになっている。例えば、感光ドラムと駆動ギアとの軸ずれを吸収するために、感光ドラムに係合するカップリング部と駆動ギアとの間にこれらを調芯可能に支持する連結部が、カップリング部と駆動ギアとは独立に設けられた構成が提案されている（特許文献１）。

特開２０１０−１９１０２７号公報

ところで、従来、像担持体としての感光ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、さらに中間転写ベルトに一次転写したトナー像を記録材へと二次転写する、中間転写方式の画像形成装置が知られている。こうした画像形成装置においては、感光ドラムと中間転写ベルトとの間で発生し得る作像中の瞬間的な負荷変動が感光ドラムの微小な角速度変動を引き起こし、バンディング画像などと呼ばれる周期的な帯状の濃淡ムラを生じさせることがある。こうした瞬間的な負荷変動が発生する原因の１つとして、駆動ギアと連結部との間に生ずるガタの影響がある。

そこで、駆動ギアと連結部との間のガタをなくすため、カップリング部と駆動ギアとを一体化して連結部をなくした駆動ギア部材を、感光ドラムに対して傾斜可能に連結する構成が考えられる。この構成によれば、駆動ギア部材はカップリング部と駆動ギアとの間に連結部を有しないが故に、感光ドラムと中間転写ベルトの間で負荷変動が発生しても、感光ドラムの角速度に影響を与えにくくなる。

しかしながら、例えカップリング部と駆動ギアとが一体化された駆動ギア部材を用いたとしても、バンディング画像は生じ得る。そのため、バンディング画像を見え難くする方法として、駆動ギア及び該駆動ギアに噛合する外部ギアの直径を変えることなくこれらのモジュールを小さくすることで、噛み合い周波数を大きくする方法がある。これによれば、例えバンディング画像が生じていたとしても、その画像ピッチは非常に細かくなるので、バンディング画像は見え難くなる。

上述のように、バンディング画像を見え難くする観点からは、駆動ギアと外部ギアの各ギアの直径を変えずにこれらギアのモジュールをより小さくするとよい。ただし、ギアのモジュールを小さくすると歯飛びや歯底当たりが生じやすくなるので、より高い精度で駆動ギアと外部ギアとの軸間距離を決める必要がある。しかし、カップリング部と駆動ギアとを一体形成した駆動ギア部材を用いた場合では、軸ずれを吸収する際にカップリング部及び駆動ギアが一体的に傾いてギアの軸間距離が大きく変わるため、歯飛びや歯底当たりなどが生じやすい。このように、従来では、感光ドラムのような回転体を安定した角速度で駆動させることと、ギアの軸間距離を保証することとを両立させることが難しかった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、回転体を安定した角速度で駆動することと、ギアの軸間距離を保証することとの両立が実現可能な駆動伝達機構を備えた画像形成装置の提供を目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、装置本体に着脱可能に設けられる回転体と一体的に回転する第一カップリング部材と、装置本体に設けられ、前記回転体に回転駆動力を伝達可能に前記第一カップリング部材と接続自在な第二カップリング部と、前記第二カップリング部と一体形成されて前記第二カップリング部へ回転駆動力を入力する、外周面にギア歯が形成されたギア部と、前記第二カップリング部と一体形成される第一周面部と、を有する駆動ギア部材と、装置本体に設けられ、前記第一周面部と摺動可能に嵌合する第二周面部を有し、前記駆動ギア部材を回転及び揺動自在に支持する支持部材と、を備え、前記第一周面部と前記第二周面部は、前記駆動ギア部材が前記支持部材に対し最大傾斜角に揺動した場合に、前記第一周面部と前記第二周面部とが互いに接触する二点の摺動部を結ぶ線と、前記支持部材の前記第二周面部の中心軸との交点が、前記駆動ギア部材の回転軸方向に関して前記ギア歯の歯幅内に位置するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の場合、駆動ギア部材は、第二カップリング部材、ギア部、第一周面部が一体形成され、また支持部材に回転及び揺動自在に支持されているので、回転体との間に生じた軸ずれを吸収して、回転体を安定した角速度で駆動することができる。また、駆動ギア部材が支持部材に対して揺動する際の揺動中心は、回転体に回転駆動力を伝達する第二カップリング部に一体形成されたギア部のギア歯の歯幅内に位置する。そのため、ギア部のギア歯と該ギア歯に噛合する外部ギアのギア歯との軸間距離が大きく変化しない。このように、本発明によれば、回転体を安定した角速度で駆動することと、ギアの軸間距離を保証することとの両立が実現可能な駆動伝達機構を備えた画像形成装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図。 ドラム駆動ユニットの構成を示す断面図。 駆動ギア部材を示す斜視図。 支持部材を示す斜視図。 ドラム側カップリング部材を示す斜視図。 本実施形態の駆動ギア部材と支持部材の構成を説明する図。 本実施形態の駆動ギア部材のギア歯の歯面位置の変化を説明する図。 比較例の駆動ギア部材のギア歯の歯面位置の変化を説明する図。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１乃至図８を用いて説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成について図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１は、ドラムカートリッジＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫとしてカートリッジ化された画像形成部を中間転写ベルト１４に沿って配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

［画像形成装置］
ドラムカートリッジＵＹでは、感光ドラム１０Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１４に転写される。ドラムカートリッジＵＭでは、感光ドラム１０Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１４に転写される。ドラムカートリッジＵＣ、ＵＫでは、それぞれ感光ドラム１０Ｃ、１０Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト１４に転写される。中間転写ベルト１４に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。

ドラムカートリッジＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫは、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、ドラムカートリッジＵＹについて説明し、他のドラムカートリッジＵＭ、ＵＣ、ＵＫについては、説明中の符号末尾のＹを、Ｍ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。

ドラムカートリッジＵＹは、回転体としての感光ドラム１０Ｙ（像担持体）を囲んで、一次帯電器１１Ｙ、現像装置１３Ｙ、ドラムクリーニング装置１５Ｙを配置している。また、図１に示すように、ドラムカートリッジＵＹの上方には露光装置１２Ｙが配置され、感光ドラム１０Ｙと中間転写ベルト１４を挟んで対向する位置には転写帯電器１６Ｙが配置されている。感光ドラム１０Ｙはアルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたドラム状の電子写真感光体であり、駆動源としての駆動モータ（不図示）によって後述のドラム駆動ギアユニットを介して所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転される。

一次帯電器１１Ｙは、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１０Ｙを一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置１２Ｙは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１０Ｙの表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１３Ｙは、トナーを感光ドラム１０Ｙに供給して、静電像をトナー像に現像する。現像装置１３Ｙは図示を省略したが、現像容器内をトナーやキャリアを含む二成分現像剤を撹拌しながら循環搬送する搬送スクリューなどを有する。

転写帯電器１６Ｙは、中間転写ベルト１４を挟んで感光ドラム１０Ｙに対向配置され、感光ドラム１０Ｙと中間転写ベルト１４との間にトナー像の一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写部Ｔ１では、転写帯電器１６Ｙに一次転写バイアスが印加されることで、トナー像が感光ドラム１０Ｙから中間転写ベルト１４へ一次転写される。ドラムクリーニング装置１５Ｙは、感光ドラム１０Ｙにクリーニングブレードを摺擦して、一次転写後に感光ドラム１０Ｙ上に僅かに残る転写残トナーを回収する。

中間転写ベルト１４は、駆動ローラ１７、テンションローラ１８及び二次転写内ローラ１９等に掛け渡して支持され、駆動ローラ１７に駆動されて図中矢印Ｒ２方向に回転する。中間転写ベルト１４、駆動ローラ１７、テンションローラ１８及び二次転写内ローラ１９は一体構造にまとめてユニット化され、中間転写ユニットとして装置本体に着脱自在となっている。

二次転写部Ｔ２は、二次転写内ローラ１９に張架された中間転写ベルト１４に二次転写外ローラ２０を当接して形成される記録材Ｐへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、二次転写外ローラ２０に二次転写バイアスが印加されることで、トナー像が中間転写ベルト１４から二次転写部Ｔ２に搬送される記録材Ｐへ二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト１４に付着したままの転写残トナーは、不図示のベルトクリーニング装置が中間転写ベルト１４を摺擦することにより回収される。

二次転写部Ｔ２によって四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２１へ搬送される。定着装置２１は、記録材Ｐを搬送しつつ加熱、加圧して当該記録材Ｐにトナー像を定着させる。定着装置２１によりトナー像の定着された記録材Ｐは、機体外へ排出される。

なお、感光ドラム１０Ｙ、一次帯電器１１Ｙ、現像装置１３Ｙ、ドラムクリーニング装置１５Ｙ等の各部材は、一体に結合してカートリッジ化されてドラムカートリッジＵＹを構成する。このように構成されるドラムカートリッジＵＹは、画像形成装置１に設けたカートリッジ装着部（不図示）に対して着脱可能に装着される。他の色のドラムカートリッジＵＭ、ＵＣ、ＵＫについても同様に、各色毎に用意されたカートリッジ装着部（不図示）に対して着脱可能に装着される。

［ドラム駆動ギアユニット］
各カートリッジ装着部（不図示）には、装置本体内に配置された駆動モータ（不図示）からの回転駆動力を各感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに伝達する、駆動伝達機構としてのドラム駆動ギアユニット１００がそれぞれ設けられる。このドラム駆動ギアユニット１００について、図２乃至図８を用いて説明する。なお、各感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋそれぞれを駆動し得るドラム駆動ギアユニット１００の構成は同じであるため、以下では、符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して説明する。

図２は、ドラム駆動ギアユニット１００の構成を示す断面図である。図２（ａ）は、感光ドラム１０と駆動ギア部材１１０との間に軸ずれが生じておらず、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾いていない場合を示す。図２（ｂ）は、感光ドラム１０と駆動ギア部材１１０との間に軸ずれが生じており、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して最大傾斜角まで傾いた場合を示す。

ドラムカートリッジＵ（図１参照）は、円筒状の感光ドラム１０及びこの感光ドラム１０の端部に嵌合固定され、感光ドラム１０と共に回転するドラム側カップリング部材３０を含み、ドラム駆動ギアユニット１００に対して着脱可能となっている。ドラム駆動ギアユニット１００は、画像形成装置１の図１奥側に配置されている。これに対し、感光ドラム１０が画像形成装置１の図１手前側に形成された本体側板１３０に設けられた穴部によって位置決めされ図１奥側に案内される。こうして、感光ドラム１０とドラム駆動ギアユニット１００とが係合する。なお、第一カップリング部材としてのドラム側カップリング部材３０は、感光ドラム１０と一体に形成されていてもよい。

ドラム駆動ギアユニット１００は、不図示の駆動モータからドラム側カップリング部材３０及び感光ドラム１０に回転駆動力を伝達するための駆動ギア部材１１０を有する。駆動ギア部材１１０は、本体側板１３０に固定される駆動フレーム１４０内に配置されている。駆動ギア部材１１０は、駆動フレーム１４０内に設けられたギア脱落防止用部材１６０の孔に隙間を空けて通されて、本体側板１３０とギア脱落防止用部材１６０との間で感光ドラム１０と係合できるようになっている。その一方で、駆動ギア部材１１０は、感光ドラム１０と反対側で駆動フレーム１４０内に固定された支持部材１２０によって回転及び揺動可能に支持されている。なお、ギア脱落防止用部材１６０は、駆動ギア部材１１０が感光ドラム１０に支持されていない場合に支持部材１２０から脱落することのないように、駆動ギア部材１１０を保持するために設けられている。

駆動ギア部材１１０について説明する。図３は、駆動ギア部材１１０を示す斜視図である。図３（ａ）は感光ドラム１０側から見た駆動ギア部材１１０を示し、図３（ｂ）は支持部材１２０側から見た駆動ギア部材１１０を示す。

駆動ギア部材１１０は、図３（ａ）に示すように、第二カップリング部としてのギア側カップリング部材１１１を有する。ギア側カップリング部材１１１は、感光ドラム１０に回転駆動力を伝達可能にドラム側カップリング部材３０（図２（ａ）参照）と接続自在に形成される。具体的には、ドラム側カップリング部材３０とギア側カップリング部材１１１との接続部は、次のように構成されている。

ドラム側カップリング部材３０とギア側カップリング部材１１１との接続部について、図３（ａ）及び図５を用いて説明する。ドラム側カップリング部材３０の装置本体側の端面には、図５に示すような突起部１５１が形成されている。一方、ギア側カップリング部材１１１のドラムカートリッジＵ側の端面には、図３（ａ）に示すように、突起部１５１が進入可能な凹部１１１ｂが形成されている。そして、突起部１５１が凹部１１１ｂに進入することで、ドラム側カップリング部材３０とギア側カップリング部材１１１との間で回転駆動力を伝達可能としている。

このために、突起部１５１は、略正三角形状に形成されており、各側面１５１ａを感光ドラム１０及びドラム側カップリング部材３０の回転軸と平行な軸方向に突出する雄側当接面としている。突起部１５１は、略正三角形状に形成されているため、各側面１５１ａが回転方向に等間隔に配置される。一方、凹部１１１ｂは、進入した突起部１５１が若干の相対回転可能となるように、略正三角形状の頂点部分が円弧状となるように形成されている。このような凹部１１１ｂは、進入した突起部１５１の各側面１５１ａと対向する各側面１１１ｃを、雄側当接面としての側面１５１ａと回転伝達可能に当接する雌側当接面としている。そして、側面１５１ａと側面１１１ｃとで当接部を構成している。このため、ドラム側カップリング部材３０とギア側カップリング部材１１１とは、３個所の当接部により回転伝達を行う。これら３個所の当接部は、回転方向に等間隔に配置される。なお、当接部は、３個所以上であればよい。また、突起部１５１の外側面と凹部１１１ｂの内側面との間に若干の隙間を設けることで、ドラム側カップリング部材３０とギア側カップリング部材１１１とが傾斜可能となっている。つまり、駆動ギア部材１１０は感光ドラム１０に対し傾斜可能になっている。

駆動ギア部材１１０と支持部材１２０との接続部について、図３（ｂ）及び図４を用いて説明する。駆動ギア部材１１０には、図３（ｂ）に示すように、ギア側カップリング部材１１１の内周面に、第一周面部１１２が形成されている。これに対し、支持部材１２０には、図４に示すように、駆動ギア部材１１０側に突出した円筒状の突部１２１ａの外周面に第二周面部１２１が形成されている。そして、ギア側カップリング部材１１１は、支持部材１２０の突部１２１ａの外径より若干大きい内径の円筒状に形成されている。そのため、支持部材１２０の突部１２１ａがギア側カップリング部材１１１内に進入するようにして、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とを嵌合させることができる。このようにして、第一周面部１１２と第二周面部１２１とが摺動可能に、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とは嵌合する。

上述のようにして、支持部材１２０は駆動ギア部材１１０を回転自在に支持するが、第一周面部１１２と第二周面部１２１との間には隙間が生ずるので、駆動ギア部材１１０は支持部材１２０に対しても傾斜可能になっている。言い換えれば、支持部材１２０は、駆動ギア部材１１０を駆動ギア部材１１０の回転軸方向に揺動自在に支持している。

また、駆動ギア部材１１０には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、概略円板状に形成されたギア部１１３がギア側カップリング部材１１１に一体形成されている。ギア部１１３の外周面にはギア歯１１３ａが形成され、ギア歯１１３ａは駆動モータ（不図示）によって駆動される外部ギア（不図示）のギア歯に噛合されている。すなわち、ギア部１１３は、外部ギアに噛合したギア歯１１３ａを介して入力される駆動モータからの回転駆動力をギア側カップリング部材１１１に入力する。これにより、ギア部１１３及びギア側カップリング部材１１１は一体的に回転する、つまり駆動ギア部材１１０が回転する。

本実施形態では、支持部材１２０に対して駆動ギア部材１１０を傾斜可能つまりは揺動可能とするため、第一周面部１１２と第二周面部１２１との間に隙間を生じさせて、支持部材１２０に駆動ギア部材１１０を支持させている。これは、部品公差による感光ドラム１０と駆動ギア部材１１０との軸ずれ量を吸収させるためである。すなわち、ドラムカートリッジＵ（図１参照）をドラム駆動ギアユニット１００に取り付ける場合に、これらの部品公差などに起因して感光ドラム１０と駆動ギア部材１１０との間に軸ずれが生じることがある。その場合、図２（ｂ）に示すように、部品公差などにより発生する軸ずれ量Ｗに応じた傾斜角に、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対し傾いて、ドラム側カップリング部材３０とギア側カップリング部材１１１とを係合させる。こうした駆動ギア部材１１０による調芯により、軸ずれによる感光ドラム１０への回転駆動力の伝達誤差を小さくすることができる。

なお、部品公差による感光ドラム１０と駆動ギア部材１１０との軸ずれ量は、一般的に０．０５〜０．３ｍｍ程度である。そのため、第一周面部１１２と第二周面部１２１との間に設ける隙間は、この０．０５〜０．３ｍｍの軸ずれ量を吸収できる程度に形成されればよい。つまり、感光ドラム１０と駆動ギア部材１１０との間に発生し得る軸ずれ量によって、ギア側カップリング部材１１１の内径と支持部材１２０の突部１２１ａの外径は決まる。

ところで、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾くと、ギア部１１３のギア歯１１３ａの歯面位置が不図示の外部ギアのギア歯との軸間方向に変動し得る。つまり、ギア部１１３のギア歯１１３ａの歯面位置が変動すると、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離が変わる。そして、これらの軸間距離が変わると、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯との噛合が外れて歯飛びが生じたり、あるいはギア部１１３のギア歯１１３ａが外部ギアのギア歯に押し付けられて歯底当たりが生じたりする恐れがある。このような歯飛びや歯底当たりが生ずると、駆動モータ（不図示）からドラム駆動ギアユニット１００を介して感光ドラム１０へと回転駆動力が適切に伝達され難くなる。

そこで、本実施形態では、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾いても、ギア部１１３のギア歯１１３ａの歯面位置が変動し難い構成としている。以下、図６乃至図８を用いて説明する。図６は、本実施形態の駆動ギア部材１１０と支持部材１２０の構成を説明する図である。ただし、説明を理解しやすくするために、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して最大傾斜角まで傾いた場合を示している。

図６に示すように、本実施形態の駆動ギア部材１１０と支持部材１２０は、図中に示す交点Ｓが駆動ギア部材１１０の回転軸方向に関してギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅Ａ内に位置するように構成される。交点Ｓは、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して最大傾斜角に傾いた場合に第一周面部１１２と第二周面部１２１とが接触する二点（Ｎ、Ｍ）の摺動部を結ぶ線Ｃと、支持部材１２０の第二周面部１２１の中心軸Ｙとが交わる点である。こうするためには、第一周面部１１２と第二周面部１２１とが接触し得る最大幅Ｔのときの摺動部の中心位置が、ギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅Ａ内に位置するように、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とを構成すればよい。これにより、駆動ギア部材１１０は交点Ｓを揺動中心として揺動する、つまり支持部材１２０に対して傾く。

第一周面部１１２と第二周面部１２１とが接触する摺動部は、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０との傾斜角によってその範囲が変わる。具体的には、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾いていない場合に駆動ギア部材１１０の回転軸方向に関しその幅が最大となり（図２（ａ）参照）、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して最大傾斜角に傾いた場合にその幅が最小となる。つまり、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０とは、傾きが生じていない場合には最大幅Ｔの摺動部で摺動するが、傾きが大きくなるにつれて摺動部の幅を徐々に狭めて摺動する。そして、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して最大傾斜角に傾くと、駆動ギア部材１１０は支持部材１２０と面でなく点で接して摺動する。最大傾斜角に傾いた場合、駆動ギア部材１１０は支持部材１２０に対して、図６に示した二点（Ｎ、Ｍ）の摺動部に接して摺動する。なお、摺動部の最大幅Ｔは一般的に１〜３ｍｍ程度である。

図７は、本実施形態の駆動ギア部材１１０のギア歯１１３ａの歯面位置を説明する図である。図７（ａ）は駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾いていない場合を示し、図７（ｂ）は駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾いている場合を示す。図７（ａ）に示すように、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾いていない場合の、ギア部１１３のギア歯１１３ａの歯面位置を便宜的に直線Ｌで示す。また、ギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅の中心を通る直線Ｑと、支持部材１２０の第二周面部１２１の中心軸Ｙとが交わる点を交点Ｏで示す。図７に示す実施形態では、図６に示した交点Ｓを交点Ｏと一致させるように、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とを構成した。この場合、駆動ギア部材１１０の揺動中心は交点Ｏとなる。

既に述べた通り、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して傾いていない場合、図７（ａ）に示すように、第一周面部１１２と第二周面部１２１とが最大幅Ｔの摺動部で接して、駆動ギア部材１１０は支持部材１２０に対し摺動する。この場合、ギア部１１３のギア歯１１３ａの歯面位置は直線Ｌの位置にある。他方、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して最大傾斜角Ｚまで傾いた場合、図７（ｂ）に示すように、第一周面部１１２と第二周面部１２１とが図６に示した二点（Ｎ、Ｍ）の摺動部で接して、駆動ギア部材１１０は支持部材１２０に対し摺動する。本実施形態では、この場合のギア部１１３のギア歯１１３ａの歯面位置が、図７（ｂ）に示す直線Ｌ’の位置となる。そして、直線Ｌと直線Ｌ’の変位量をΔＬと記すと、この変位量ΔＬが小さいほど、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離の変化が小さいことを表す。発明者らが実験により確かめたところによると、駆動ギア部材１１０の揺動中心を交点Ｏとした場合に、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離の変化が一番小さかった。つまり、図６に示した交点Ｓを交点Ｏに近付ければ近付けるほど、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離の変化を小さくできる。

図８に比較例を示す。図８は、比較例の駆動ギア部材１１０のギア歯１１３ａの歯面位置を説明する図である。図８に示す比較例は、図６に示した交点Ｓが駆動ギア部材１１０の回転軸方向に関してギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅Ａ内に位置しないように、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とが構成された場合である。この場合、揺動中心となる交点Ｓが交点Ｏから離れた位置にあるので、交点Ｓから交点Ｏまでの長さに応じた分だけギア部１１３の振れが大きくなる。そのため、本実施形態に比べると変位量ΔＬが大きくなることから、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離の変化が大きくなる。軸間距離の変化が大きくなると、歯飛びや歯底当たりが生じやすく、その結果、駆動モータ（不図示）からドラム駆動ギアユニット１００を介して感光ドラム１０へと回転駆動力が適切に伝達され難くなる。

これに対し、本実施形態では、上述のようにギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離の変化を小さくできる、言い換えればこれらギアの軸間距離を高精度に保証することができる。したがって、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して最大傾斜角Ｚまで傾いても歯飛びや歯底当たりが生じ難くなるので、駆動モータ（不図示）からドラム駆動ギアユニット１００を介して感光ドラム１０へと回転駆動力を適切に伝達可能になる。

以上のように、駆動ギア部材１１０は、ギア側カップリング部材１１１とギア部１１３とが一体形成され、これらはギア部１１３への外部ギア（不図示）からの回転駆動力の入力に応じて一体的に回転する。そして、駆動ギア部材１１０はギア側カップリング部材１１１を介して、感光ドラム１０に対し傾斜可能になっている。また、駆動ギア部材１１０は、支持部材１２０に回転及び揺動自在に支持されている。これにより、駆動ギア部材１１０は、感光ドラム１０との間に軸ずれが生じたとしても、その軸ずれを吸収して感光ドラム１０を安定した角速度で駆動することができる。さらには、駆動ギア部材１１０が支持部材１２０に対して揺動する際の揺動中心がギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅内に位置するように、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とは構成されている。揺動中心がギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅内にあれば、駆動ギア部材１１０はギア歯１１３ａが円弧を描くように揺動する。そのため、ギア部１１３のギア歯１１３ａと該ギア歯１１３ａに噛合する外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離は、駆動ギア部材１１０が傾く前後で大きく変化しない。このように、本実施形態によれば、感光ドラム１０と駆動ギア部材１１０との間に軸ずれが生じた場合でも、感光ドラム１０を安定した角速度で駆動でき、かつ、ギアの軸間距離を保証することができる。

なお、支持部材１２０の第二周面部１２１の先端が、駆動ギア部材１１０の回転軸方向に関して歯幅Ａの中心を通る直線Ｑ（図７（ａ）参照）よりも感光ドラム１０側に侵入するように、駆動ギア部材１１０と支持部材１２０とを構成するとよい。こうすると、二点（Ｎ、Ｍ）の摺動部は、駆動ギア部材１１０の回転軸方向に関してギア部１１３のギア歯１１３ａの歯幅の中心を通る直線Ｑをまたぐように位置する。こうした場合には、図６に示した交点Ｓを図７（ａ）に示した交点Ｏにより近づけることができる。すなわち、ギア部１１３のギア歯１１３ａと外部ギアのギア歯（不図示）との軸間距離の変化が一番小さい交点Ｏに近いところを揺動中心にできることから、軸間距離が大きく変化するのを抑止できる。

なお、上述した実施形態では、第一周面部１１２の内周面と第二周面部１２１の外周面とを接触させるようにしてこれらが嵌合するものを示したがこれに限らない。例えば、第一周面部１１２を第二周面部１２１の内径より若干小さい外径となるように形成して、第一周面部１１２が第二周面部１２１内に進入して第二周面部１２１と嵌合するようにしてもよい。

なお、上述した実施形態では、感光ドラム１０を駆動ギアユニット１００を介して駆動するものを説明したがこれに限らない。軸ずれを吸収しながら駆動ギア部材１１０を介して回転を伝達して回転させる回転体であれば、回転体は例えば中間転写ベルト１４の駆動ローラ１７であってもよい。

なお、上述した実施形態では、各色の感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから中間転写ベルト１４に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材Ｐに各色の複合トナー像を一括して二次転写する構成の画像形成装置１を説明したが、これに限らない。例えば、転写材搬送ベルトに担持され搬送される記録材Ｐに感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから直接転写する直接転写方式の画像形成装置であってもよい。また、感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋはドラム状の感光体に限らず、ベルト状の感光体であってもよい。さらには、帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記した方式に限られるものでない。

１…画像形成装置、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ…回転体（感光ドラム、像担持体）、１４…中間転写ベルト、１７…回転体（駆動ローラ）、３０…第一カップリング部材（ドラム側カップリング部材）、１１０…駆動ギア部材、１１１…第二カップリング部（ギア側カップリング部材）、１１２…第一周面部、１１３…ギア部、１１３ａ…ギア歯、１２０…支持部材、１２１…第二周面部、Ａ…歯幅、Ｍ、Ｎ…摺動部

Claims (8)

1. 装置本体に着脱可能に設けられる回転体と一体的に回転する第一カップリング部材と、
   装置本体に設けられ、前記回転体に回転駆動力を伝達可能に前記第一カップリング部材と接続自在な第二カップリング部と、前記第二カップリング部と一体形成されて前記第二カップリング部へ回転駆動力を入力する、外周面にギア歯が形成されたギア部と、前記第二カップリング部と一体形成される第一周面部と、を有する駆動ギア部材と、
   装置本体に設けられ、前記第一周面部と摺動可能に嵌合する第二周面部を有し、前記駆動ギア部材を回転及び揺動自在に支持する支持部材と、を備え、
   前記第一周面部と前記第二周面部は、前記駆動ギア部材が前記支持部材に対し最大傾斜角に揺動した場合に、前記第一周面部と前記第二周面部とが互いに接触する二点の摺動部を結ぶ線と、前記支持部材の前記第二周面部の中心軸との交点が、前記駆動ギア部材の回転軸方向に関して前記ギア歯の歯幅内に位置するように構成されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記二点の摺動部は、前記駆動ギア部材の回転軸方向に関して前記ギア部のギア歯の歯幅の中心を通る直線をまたぐように位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記二点の摺動部を結ぶ線と前記第二周面部の中心軸との交点は、前記ギア部のギア歯の歯幅の中心を通る直線と前記第一周面部の中心軸とが交わる点と一致する、
   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. 前記二点の摺動部は、前記駆動ギア部材の回転軸方向に関して前記ギア歯の歯幅内に位置する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第一周面部は、前記第二カップリング部の内周面に形成され、
   前記第二周面部は、前記支持部材の外周面に形成される、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第一カップリング部材と前記第二カップリング部とは、回転方向に配置された３個所以上の当接部により回転駆動力の伝達を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 装置本体と、
   前記装置本体に着脱されて表面に画像形成される感光ドラムと、を備え、
   前記回転体は、前記感光ドラムである、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 装置本体と、
   画像が形成される像担持体と、
   前記装置本体に着脱自在な中間転写ユニットと、を備え、
   前記中間転写ユニットは、前記像担持体から画像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを駆動する駆動ローラと、を有し、
   前記回転体は、前記駆動ローラである、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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