JP2024104973A - 駆動伝達装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの剛性を確保しつつ、組み付け性を向上させる。【解決手段】ハウジング４３は、ベルト部材の駆動回転体に巻き掛けられる部分が収容されるベルト収容部４３０からベルト部材を外側へ露出させる開口部４３ａを有し、駆動回転体の回転軸とは直交する面上においてベルト収容部４３０の内面４３ｅに接触する内接円Ｃの周長は、ベルト部材の周長よりも短く、駆動回転体の回転軸とは直交する面上における開口部４３ａの幅Ｗは、内接円Ｃの直径Ｄ以下であり、開口部４３ａは、その縁全周に渡ってハウジング４３により閉じられている。【選択図】図８

Description

本発明は、駆動伝達装置及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタなどの画像形成装置に搭載される駆動伝達装置として、無端状のベルト部材を備えるものが知られている。

例えば、特許文献１（特許第６３８７９４３号公報）においては、ベルト部材が巻き掛けられる駆動回転体（プーリ）をハウジング（カバー部）内に収容した駆動伝達装置の構成が記載されている。このようなハウジングを備える駆動伝達装置においては、ベルト部材をハウジングの外側（駆動対象部材側）へ露出させるための開口部が設けられている。

ここで、ベルト部材をハウジング内に押し込んで組み付けるにあたって、組み付け作業を行いやすくするには、ハウジングの開口部を大きく形成したり、開口する方向を多くしたりすることが好ましい。開口部を大きくしたり、開口する方向を多くしたりすると、開口部を通してベルト部材をハウジング内に押し込む作業が行いやすくなる。

しかしながら一方で、開口部を大きくしたり、開口する方向を多くしたりすると、ハウジングの剛性が低下するといった課題がある。

そこで、本発明においては、ハウジングの剛性を確保しつつ、組み付け性を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、駆動源の駆動力を駆動対象部材へ伝達する駆動伝達装置であって、前記駆動源により駆動される駆動回転体と、前記駆動回転体と従動回転体とに掛け渡されて前記駆動回転体から前記駆動対象部材へ駆動力を伝達するベルト部材と、前記駆動回転体を収容するハウジングを備え、前記ハウジングは、前記ベルト部材の前記駆動回転体に巻き掛けられる部分が収容されるベルト収容部から前記ベルト部材を外側へ露出させる開口部を有し、前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上において前記ベルト収容部の内面に接触する内接円の周長は、前記ベルト部材の周長よりも短く、前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上における前記開口部の幅は、前記内接円の直径以下であり、前記開口部は、その縁全周に渡って前記ハウジングにより閉じられていることを特徴とする。

本発明によれば、ハウジングの剛性を確保しつつ、組み付け性を向上させることができる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本実施形態に係るベルトクリーニング装置の概略構成図である。 本実施形態に係る駆動装置の平面図である。 本実施形態に係る駆動装置の斜視図である。 本実施形態に係る駆動装置の分解斜視図である。 ハウジングがブラケットに対して組み付けられた状態を、ハウジング側から見た図である。 ハウジング内にベルト部材の一部が押し込まれた状態を示す断面図である。 ハウジングのベルト収容部の断面図である。 開口部の幅の下限値を示す図である。 本発明の他の実施形態の構成を示すベルト収容部の断面図である。 本発明の別の実施形態の構成を示すベルト収容部の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の構成を示すベルト収容部の断面図である。 ハウジング内にベルト部材が押し込まれた状態を横方向から見た断面図である。 ハウジングと駆動プーリとの間の隙間を示す断面図である。 ハウジングと駆動プーリとの間の他の隙間を示す断面図である。 本発明とは異なるベルト収容部の断面図である。 本発明とは異なる他のベルト収容部の断面図である。 比較例の構成を示すハウジングの斜視図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。ここで、本明細書中における「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機、又は、これらのうちの二つ以上を組み合わせた複合機などが含まれる。また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字及び図形などの意味を持つ画像を形成するだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を形成することも意味する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。

図１に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙などのシート状の記録媒体に画像を形成する画像形成部２００と、記録媒体に画像を定着させる定着部３００と、記録媒体を画像形成部２００へ供給する記録媒体供給部４００と、記録媒体を装置外へ排出する記録媒体排出部５００を備えている。

画像形成部２００には、作像ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが備える感光体２に静電潜像を形成する露光装置６と、記録媒体に画像を転写する転写装置８が設けられている。

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナー（現像剤）を収容している以外、基本的に同じ構成である。具体的に、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電装置３と、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面を清掃する感光体クリーニング装置５を備えている。

転写装置８は、中間転写ベルト１１と、一次転写ローラ１２と、二次転写ローラ１３を備えている。中間転写ベルト１１は、無端状のベルト部材であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１の内側に４つ設けられている。各一次転写ローラ１２が中間転写ベルト１１を介して各感光体２に接触することにより、中間転写ベルト１１と各感光体２との間に一次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１の外周面に接触し、二次転写ニップを形成している。また、転写装置８は、中間転写ベルト１１の表面を清掃するベルトクリーニング装置１０を備えている。

定着部３００においては、定着装置２０が設けられている。定着装置２０は、ヒータなどの加熱源により加熱される定着回転体２１と、定着回転体２１に対して加圧されて定着ニップを形成する加圧回転体２２を備えている。

記録媒体供給部４００には、記録媒体としての用紙Ｐを収容するシート収容部としての給紙カセット１４と、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１５が設けられている。以下、「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は、紙（用紙）だけでなくＯＨＰシート又は布帛、金属シート、プラスチックフィルム、あるいは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。また、「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙及びアート紙など）、トレーシングペーパなども含まれる。

記録媒体排出部５００には、用紙Ｐを画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙Ｐを載置する排紙トレイ１８が設けられている。

次に、図１を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置１００の印刷動作について説明する。

画像形成装置１００において印刷動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２及び転写装置８の中間転写ベルト１１が回転を開始する。また、給紙ローラ１５が、回転を開始し、給紙カセット１４から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、一対のタイミングローラ１６に接触することにより静止し、用紙Ｐに転写される画像が形成されるまで用紙Ｐの搬送が一旦停止される。

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、まず、帯電装置３によって、感光体２の表面を均一な高電位に帯電させる。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置６が、各感光体２の表面（帯電面）に露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体２の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４がトナーを供給し、各感光体２上にトナー画像が形成される。

各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、回転する中間転写ベルト１１上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト１１上にフルカラーのトナー画像が形成される。なお、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、いずれか２つ又は３つのプロセスユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。また、トナー画像が中間転写ベルト１１へ転写された後、各感光体２上に残留するトナーは、各感光体クリーニング装置５によって除去される。

中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、タイミングローラ１６によって搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。また、用紙Ｐへ転写しきれなかった中間転写ベルト１１上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置１０によって除去される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送される。定着装置２０においては、用紙Ｐが定着回転体２１と加圧回転体２２との間の定着ニップへ進入することにより、用紙Ｐ上のトナー画像が加熱及び加圧され、トナー画像が用紙Ｐに定着される。

その後、用紙Ｐは、記録媒体排出部５００へ搬送され、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へ排出される。これにより、一連の印刷動作が終了する。

続いて、図２に基づき、本実施形態に係るベルトクリーニング装置の概略構成及び基本動作について説明する。

図２に示されるように、本実施形態に係るベルトクリーニング装置１０は、クリーニングブラシローラ３１と、回収ローラ３２と、掻き取りブレード３３と、搬送スクリュー３４を備えている。

クリーニングブラシローラ３１は、中間転写ベルト１１の表面に付着する残留トナー及びその他の異物などの付着物を中間転写ベルト１１から除去するクリーニング部材である。クリーニングブラシローラ３１は、中間転写ベルト１１のトナー画像担持面である外周面に接触するように配置されている。また、クリーニングブラシローラ３１が接触する箇所の中間転写ベルト１１の内周面には、クリーニング対向ローラ１９が接触するように配置されている。クリーニングブラシローラ３１は、回転可能に支持される金属製の回転軸３１ａと、その回転軸３１ａの外周面に設けられる複数の起毛から成るブラシ部３１ｂを有している。起毛は、例えば、内部が導電性カーボンなどの導電性材料から成り、表面部がポリエステルなどの絶縁性材料から成る二層構造の芯鞘構造となっている。クリーニングブラシローラ３１の回転軸３１ａには、所定の電圧が印加される。これにより、クリーニングブラシローラ３１が中間転写ベルト１１上の残留トナーとは逆極性に帯電するため、残留トナーがクリーニングブラシローラ３１へ静電的に吸着される。

回収ローラ３２は、クリーニングブラシローラ３１に接触しながら回転し、クリーニングブラシローラ３１から残留トナーを回収する回収部材である。本実施形態においては、回収ローラ３２に対して所定の電圧が印加されることにより、クリーニングブラシローラ３１上の残留トナーが回収ローラ３２へ静電的に転移される。回収ローラ３２としては、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）製のローラなどが用いられる。

掻き取りブレード３３は、回収ローラ３２に接触して、回収ローラ３２の表面から残留トナーを掻き取る掻き取り部材である。掻き取りブレード３３は、例えば、厚さ０．１［ｍｍ］程度のＳＵＳ（ステンレス鋼）製の弾性体、あるいは厚さ１．５［ｍｍ］～３［ｍｍ］程度のウレタンゴム製の弾性体などにより構成される。

搬送スクリュー３４は、掻き取りブレード３３によって掻き取られた残留トナーを廃トナー貯留部などへ搬送する搬送部材である。搬送スクリュー３４は、回転することによって軸方向（図２における紙面直交方向）へ残留トナーを搬送する。

図３は、上記ベルトクリーニング装置１０を駆動させる駆動装置の平面図である。

図３に示されるように、駆動装置９は、駆動源であるモータ７と、モータ７の駆動力をベルトクリーニング装置１０の駆動対象部材へ伝達する駆動伝達装置４０と、転写装置のフレームあるいは画像形成装置本体などの本体部品に取り付けられる取付部材としてのブラケット５０を備えている。

図４は、本実施形態に係る駆動装置９の斜視図、図５は、その駆動装置９の分解斜視図である。

図４及び図５に示されるように、駆動装置９が備えるモータ７及び駆動伝達装置４０は、ブラケット５０を介して組み付けられる。ブラケット５０には上記本体部品に固定される複数の突片部５０ａが設けられており、これら突片部５０ａがねじなどによって本体部品に固定されることにより、駆動装置９が転写装置又は画像形成装置本体に取り付けられる。また、ブラケット５０を本体部品から取り外すことにより、駆動対象部材を本体部品に残したまま駆動装置９を取り外すことができる。

駆動伝達装置４０は、無端状のベルト部材４１と、ベルト部材４１が巻き掛けられる駆動プーリ４２と、ベルト部材４１の一部及び駆動プーリ４２を収容するハウジング４３を備えている。

駆動プーリ４２は、モータ７により回転駆動される駆動回転体である。駆動プーリ４２には、モータ７の回転軸７ａと噛み合う第一ギア部４２ａと、ベルト部材４１と噛み合う第二ギア部４２ｂを有している。駆動プーリ４２が第一ギア部４２ａを介してモータ７の回転軸７ａと噛み合い、さらに、駆動プーリ４２が第二ギア部４２ｂを介してベルト部材４１と噛み合うことにより、モータ７の駆動力が駆動プーリ４２を介してベルト部材４１へ伝達可能となる。すなわち、モータ７の回転軸７ａが回転すると、駆動プーリ４２が回転し、駆動プーリ４２の回転によってベルト部材４１が回転する。

ベルト部材４１は、可撓性を有する無端状の部材である。ベルト部材４１の内周面には、多数の凹凸が形成されており、この凹凸が駆動プーリ４２（第二ギア部４２ｂ）と噛み合う。また、ベルト部材４１は、駆動プーリ４２のほか、駆動対象部材に駆動力を伝達する従動プーリ２５（図３参照）にも掛け渡される。

従動プーリ２５は、駆動対象部材である上記ベルトクリーニング装置１０の搬送スクリュー３４（図２参照）に対して間接的又は直接的に連動連結されている。このため、モータ７が駆動すると、駆動プーリ４２が回転することにより、ベルト部材４１が回転すると共に従動プーリ２５が従動回転し、駆動力が搬送スクリュー３４に伝達される。

また、図４及び図５に示されるように、本実施形態に係る駆動伝達装置４０は、上記搬送スクリュー３４とは別の駆動対象部材である上記クリーニングブラシローラ３１（図２参照）に対して駆動伝達する駆動軸４４を備えている。駆動軸４４は、駆動伝達装置４０がブラケット５０を介してモータ７と組み付けられた状態において、モータ７の回転軸７ａと噛み合うように配置される。このため、モータ７が駆動すると、その駆動が駆動軸４４を介してクリーニングブラシローラ３１へ伝達される。

続いて、本実施形態に係る駆動装置９の組み付け方法（組み付け手順）について説明する。

図５に示されるように、組み付け前の状態において、まず、モータ７の回転軸７ａをブラケット５０の孔部５０ｃに挿通し、モータ７をブラケット５０に対して組み付けて固定する。ブラケット５０に対するモータ７の固定は、ねじなどの固定部材を用いて行う。

次に、ブラケット５０に対して駆動プーリ４２を組み付ける。具体的には、ブラケット５０に設けられる支軸５０ｂに対して駆動プーリ４２を嵌め込む。これにより、駆動プーリ４２がブラケット５０に対して回転可能に支持される。また、駆動プーリ４２がモータ７の回転軸７ａと噛み合った状態となる。

続いて、ベルト部材４１の一部を、ハウジング４３に設けられる開口部４３ａを通してハウジング４３内に押し込む。そして、ベルト部材４１の一部がハウジング４３内に押し込まれた状態を保持したまま、ハウジング４３をブラケット５０に組み付けて固定する。具体的には、図５に示されるように、ハウジング４３を、ブラケット５０のモータ７が組み付けている面とは反対側の面（図の上側の面）から組み付ける。これにより、ブラケット５０に組み付けられている駆動プーリ４２は、ハウジング４３内に収容される。なお、ハウジング４３の図の下側（ブラケット５０側）は、少なくとも駆動プーリ４２がハウジング４３内に収容される程度に開口している。

また、ハウジング４３が組み付けられる際、駆動プーリ４２がベルト部材４１の内側に挿入されることにより、ベルト部材４１が駆動プーリ４２の外周面（第二ギア部４２ｂ）に対して巻き掛け可能な状態となる。また、このような状態となることにより、ベルト部材４１は開口部４３ａから外側へ脱落しないように駆動プーリ４２によって保持される。

駆動軸４４は、ハウジング４３の嵌合孔４３ｂに対してあらかじめ挿入されて組み付けられている。このため、ハウジング４３がブラケット５０に組み付けられると、駆動軸４４がブラケット５０の嵌合孔５０ｄに嵌合し、駆動軸４４がハウジング４３の嵌合孔４３ｂとブラケット５０の嵌合孔５０ｄとの二箇所の軸支持部によって回転可能に支持される。なお、駆動軸４４とハウジング４３の嵌合孔４３ｂとの間、及び、駆動軸４４とブラケット５０の嵌合孔５０ｄとの間には、軸受が配置されている。

図６は、ハウジング４３がブラケット５０に対して組み付けられた状態を、ハウジング４３側から見た図である。

図６に示されるように、ハウジング４３がブラケット５０に対して組み付けられた状態においては、ハウジング４３がブラケット５０に対して支軸５０ｂと位置決め突起５０ｅとの二箇所において位置決めされる。詳しくは、ハウジング４３の軸挿入孔４３ｃに対してブラケット５０の支軸５０ｂが挿入されて嵌合されると共に、ハウジング４３の位置決め孔４３ｄに対してブラケット５０の位置決め突起５０ｅが挿入されて嵌合されることにより、ハウジング４３がブラケット５０に対して位置決めされる。また、ブラケット５０に対するハウジング４３の固定は、モータ７と同じように、ねじなどの固定部材を用いて行われる。

以上のようにして、本実施形態に係る駆動装置９の組み付けが完了する。また、組み付けられた駆動装置９を本体部品に固定することにより、ベルト部材４１を上記従動プーリ２５（図３参照）に対して掛け渡すことができるようになる。すなわち、この状態において、ハウジング４３の開口部４３ａは従動プーリ２５側を向くように配置されるため、ベルト部材４１をハウジング４３の開口部４３ａから従動プーリ２５側へ引っ張って伸ばすことにより、従動プーリ２５に対してベルト部材４１を掛け渡すことができる。

ところで、上記のように、ハウジング４３内に押し込まれるベルト部材４１に対して、ブラケット５０上の駆動プーリ４２を組み付ける際、ベルト部材４１がハウジング４３内において位置ずれしたり捩れたりすると、駆動プーリ４２をベルト部材４１の内側へうまく挿入できない場合がある。

このような課題に対し、例えば、図１８に示されるように、開口部４３ａを大きくし、開口部４３ａを図の下方にも開口するように形成すると、組み付け時に開口部４３ａを通してベルト部材４１の位置調整を行いやすくなるため、ベルト部材４１と駆動プーリ４２との組み付け性が向上する。しかしながら一方で、開口部４３ａを大きくしたり、開口方向を多くしたりすると、ハウジング４３の剛性が低下する問題が生じる。

特に、上記のような駆動軸４４がハウジング４３によって支持される構成においては、ハウジング４３の剛性が低下すると、ハウジング４３が変形しやすくなるため、駆動軸４４の位置精度及び回転精度が低下する虞がある。また、駆動軸４４に大きな荷重が作用した場合に、ハウジング４３が破損する虞もある。

そこで、本実施形態に係る駆動伝達装置４０においては、ハウジング４３の剛性を確保しつつ、ベルト部材４１と駆動プーリ４２との組み付け性を向上させるため、次のような構成を採用している。以下、本発明の実施形態に係る構成について詳しく説明する。

図７は、本実施形態において、ハウジング４３内にベルト部材４１の一部が押し込まれた状態を示す断面図である。

図７に示されるように、本実施形態に係るハウジング４３は、ベルト部材４１が押し込まれる円筒状のベルト収容部４３０を有する。このベルト収容部４３０は、ベルト部材４１のほか、駆動プーリ４２の第二ギア部４２ｂが収容される部分である。すなわち、駆動プーリ４２が組み付けられた状態において、駆動プーリ４２（第二ギア部４２ｂ）に巻き掛けられるベルト部材４１の部分は、ベルト収容４３０内に収容される。

図７に示されるように、ベルト部材４１の一部がベルト収容部４３０内に押し込まれた状態においては、ベルト部材４１がその弾性復元力によりベルト収容部４３０の内面４３ｅに対して接触又は接近するように広がる。また、ベルト部材４１が広がることによって、ベルト部材４１がハウジング４３の開口部４３ａの縁４３ｆに対して押し当てられる。これにより、ベルト部材４１がハウジング４３の開口部４３ａから外側へ脱落しないようにハウジング４３内において安定して保持される。

上記のように、本実施形態においては、ベルト部材４１がハウジング４３内から脱落せずハウジング４３内において安定して保持される。このようにするため、本実施形態においては、ハウジング４３を次のように構成している。

まず、本実施形態に係るハウジング４３おいては、ベルト部材４１がベルト収容部４３０内において安定して保持されるようにするため、図８に示される内接円Ｃの周長（円周）を、ベルト部材４１の周長よりも短く設定している。この内接円Ｃは、駆動プーリ４２の回転軸とは直交する面上（図８における紙面方向と平行な面上）において、ベルト収容部４３０の内面４３ｅに対して接触する内接円である。

上記内接円Ｃの周長を、ベルト部材４１の周長よりも短く設定することにより、ベルト部材４１の一部がベルト収容部４３０内に押し込まれた際に、ベルト部材４１がその弾性復元力によってベルト収容部４３０の内面４３ｅに対して押し当てられるようになる。一方、内接円Ｃの周長が、ベルト部材４１の周長よりも長い場合は、ベルト部材４１がベルト収容部４３０内に収容されても、ベルト部材４１がベルト収容部４３０の内面４３ｅに対して押し当てられない。従って、本実施形態のように、内接円Ｃの周長をベルト部材４１の周長よりも短くすることにより、ベルト部材４１がベルト収容部４３０の内面４３ｅに対して押し当てられ、ベルト部材４１が開口部４３ａから脱落しにくくなる。

次に、本実施形態においては、ベルト部材４１の脱落を生じにくくするため、図８に示される開口部４３ａの幅Ｗを、内接円Ｃの直径Ｄよりも小さく設定している。この開口部４３ａの幅Ｗは、駆動プーリ４２の回転軸とは直交する面上（図８における紙面方向と平行な面上）における開口部４３ａの幅を意味する。なお、図８に示されるように、開口部４３ａの幅Ｗがハウジング４３の内側から外側へ向かって変化する場合は、最も小さい幅を上記開口部４３ａの幅Ｗとする。

このように、開口部４３ａの幅Ｗを、内接円Ｃの直径Ｄよりも小さくすることにより、図７に示されるように、ベルト部材４１はその弾性復元力によって開口部４３ａの位置よりもベルト収容部４３０内へ向かって広がるように配置される。このため、ベルト部材４１が開口部４３ａから脱落しにくくなる。

開口部４３ａの幅Ｗは小さくなるほど、ベルト部材４１が脱落しにくくなるが、開口部４３ａの幅Ｗが小さくなり過ぎると、ベルト部材４１が開口部４３ａの縁４３ｆと干渉し、その干渉によりベルト部材４１が摩耗したり傷ついたりする虞がある。そのため、開口部４３ａの幅Ｗの下限値は、図９に基づく下記式（１）により決定される。

図９に示されるように、ベルト部材４１は、駆動プーリ４２と従動プーリ２５に掛け渡された状態において、駆動プーリ４２の直径をｄ１、従動プーリ２５の直径をｄ２、これらプーリ４２，２５の中心間の距離をＬ、駆動プーリ４２の中心から開口部４３ａまでの距離をＸとすると、開口部４３ａの幅Ｗの下限値は下記式（１）により表される。

開口部４３ａの幅Ｗが上記式（１）を満たすように設定されることにより、開口部４３の縁４３ｆとベルト部材４１との干渉（接触）を抑制でき、ベルト部材４１の摩耗及び損傷を回避できる。

上記のように、本実施形態においては、ベルト収容部４３０の内接円Ｃの周長を、ベルト部材４１の周長よりも短く設定し、さらに、開口部４３ａの幅Ｗを、内接円Ｃの直径Ｄよりも小さく設定することにより、ベルト部材４１が、ハウジング４３内において安定して保持されると共に、開口部４３ａから脱落しにくくなる。これにより、ベルト部材４１と駆動プーリ４２との組み付け性が向上する。すなわち、ベルト部材４１がベルト収容部４３０内において位置ずれしたり捩れたりするのを抑制できるため、駆動プーリ４２をベルト部材４１の内側へ挿入して組み付けやすくなる。

このように、本実施形態の構成によれば、ベルト部材４１と駆動プーリ４２との組み付け性が向上するため、図１８に示される例のように、開口部４３ａを図の下方へ広げて開口面積を大きく確保したり、開口方向を増やしたりしなくてもよくなる。従って、本実施形態によれば、図４に示されるように、開口部４３ａを、その縁全周に渡ってハウジング４３によって閉じられた形状に形成することができ、ハウジング４３の剛性を向上させることができる。

以上のように、本実施形態においては、ハウジング４３の剛性を確保しつつ、ベルト部材４１と駆動プーリ４２との組み付け性を向上させることができるため、上記のようなハウジング４３が駆動軸４４を支持する構成においても、駆動軸４４の位置精度及び回転精度を向上させ、組み付け不良の発生も抑制できるようになる。また、ハウジング４３の破損も抑制できるようになるため、信頼性の高い駆動伝達装置を提供できるようになる。

上記のように、ベルト部材４１の脱落を生じにくくするには、開口部４３ａの幅Ｗを内接円Ｃの直径Ｄよりも小さくすることが好ましいが、図１０に示される例のように、開口部４３ａの幅Ｗは内接円Ｃの直径Ｄと同じであってもよい。

これに対して、図１６に示される例のように、開口部４３ａの幅Ｗが内接円Ｃの直径Ｄよりも大きい場合は、開口部４３ａの幅Ｗが大きい分、ベルト部材４１が開口部４３ａの縁４３ｆに対して押し当てられにくくなるため、ベルト部材４１が押し当てられることによる保持力が得られにくくなる。また、図１６中の破線にて示されるように、ベルト部材４１が開口部４３ａの縁４３ｆに押し当てられたとしても、その押し当て力とは反対方向の生じる反力Ｒが図の斜め下方へ作用するため、この反力Ｒによってベルト部材４１が開口部４３ａから下方（外側）へ押し出されやすくなる。従って、図１６に示される例の場合は、ベルト部材４１の脱落が生じやすくなる。

一方、図１０に示される例においては、開口部４３ａの幅Ｗが内接円Ｃの直径Ｄと同じであるため、図１６に示される例に比べて、ベルト部材４１が開口部４３ａの縁４３ｆに対して押し当てられやすくなる。また、ベルト部材４１が押し当てられた際に、ベルト部材４１が開口部４３ａの縁４３ｆから受ける反力Ｒが、図の横方向（水平方向）に作用するため、ベルト部材４１が開口部４３ａから外側へ押し出されにくくなる。従って、開口部４３ａの幅Ｗを内接円Ｃの直径Ｄ以下とすることにより、ベルト部材４１の脱落を生じにくくすることができる。

また、開口部４３ａからのベルト部材４１の脱落をより生じにくくするには、図８に示されるように、駆動プーリ４２の回転軸とは直交する面上において、内接円Ｃの中心と開口部４３ａの両端（縁４３ｆ）とを通る二直線間の開口部４３ａ側の角度θが、１８０°未満であることが好ましい。

このように、上記角度θが１８０°未満に設定されることにより、ベルト部材４１が開口部４３ａの縁４３ｆに押し当てられた際に（図７参照）、縁４３ｆからベルト部材４１が受ける反力Ｒが図の斜め上方へ作用するため、ベルト部材４１が開口部４３ａから外側へ押し出されにくくなる。

また、図１０に示される例のように、上記角度θは１８０°であってもよい。この場合、図１０に示されるように、縁４３ｆから受ける反力Ｒは、図の横方向（水平方向）に作用するため、ベルト部材４１が開口部４３ａから外側へ押し出されにくい状態を確保できる。

一方、図１７に示される例のように、上記角度θが１８０°より大きい場合は、縁４３ｆから受ける反力Ｒが、図の斜め下方へ作用するため、ベルト部材４１が開口部４３ａから下方（外側）へ押し出されやすくなる。

上記実施形態においては、ベルト収容部４３０が円筒状に形成されている場合を例に挙げて説明したが、ベルト収容部４３０は円筒状以外の形状であってもよい。

例えば、図１１に示される例のように、ベルト収容部４３０の断面形状は、矩形（長方形又は正方形）であってもよい。この場合も、上記実施形態と同じように、ベルト収容部４３０の内面４３ｅに接触する内接円Ｃの周長を、ベルト部材４１の周長よりも短く設定し、さらに、開口部４３ａの幅Ｗを、内接円Ｃの直径Ｄよりも小さく設定することにより、ベルト部材４１をハウジング４３内において安定して保持し、開口部４３ａからの脱落を抑制できるようになる。さらに、内接円Ｃの中心と開口部４３ａの両端（縁４３ｆ）とを通る二直線間の開口部４３ａ側の角度θを、１８０°未満に設定することにより、開口部４３ａからのベルト部材４１の脱落がより生じにくくなる。

また、図１２に示される例のように、矩形のベルト収容部４３０において、開口部４３ａの幅Ｗを内接円Ｃの直径Ｄと同じにしたり、上記角度θを１８０°にしたりしてもよい。この場合も、開口部４３ａの幅Ｗが内接円Ｃの直径Ｄよりも大きい場合、あるいは、上記角度θが１８０°より大きい場合に比べて、開口部４３ａからのベルト部材４１の脱落を抑制できるようになる。要するに、開口部４３ａの幅Ｗは内接円Ｃの直径Ｄ以下であり、角度θは１８０°以下であればよい。

また、ベルト部材４１がハウジング４３内に押し込まれた際に、ベルト部材４１が押し当てられる開口部４３ａの両端（駆動プーリ４２の回転軸とは直交する面上における両端）は、曲率半径が０．３ｍｍ以下の縁４３ｆにより構成されることが好ましい。これにより、縁４３ｆにおける摩擦力が高くなるので、ベルト部材４１が開口部４３からより一層脱落しにくくなる。

また、ハウジング４３内にベルト部材４１が押し込まれた状態を横方向から見た図１３に示されるように、ベルト部材４１の重心位置Ｇは、開口部４３ａよりもハウジング４３の外側（図における左側）にあることが好ましい。ベルト部材４１の重心位置Ｇが、開口部４３ａよりも外側にある場合は、図１３に示されるように、ベルト部材４１が自重によって傾いて、ベルト部材４１がベルト収容部４３０の上面に突き当たって保持されるので、ベルト部材４１の脱落が生じにくくなる。

また、図１４に示されるように、各構成部材が組み付けられた状態において、ハウジング４３と駆動プーリ４２との間に形成される隙間Ｓは、ベルト部材４１の厚さＴ以下に設定されることが好ましい。なお、ここでいうベルト部材４１の厚さＴは、駆動プーリ４２の回転軸とは直交する方向におけるベルト部材４１の厚さを意味する（図４参照）。このように、ハウジング４３と駆動プーリ４２との間に形成される隙間Ｓは、ベルト部材４１の厚さＴ以下に設定されることにより、ベルト部材４１がハウジング４３と駆動プーリ４２との間に入り込みにくくなるため、組付け作業が行いやすくなる。

また、駆動プーリ４２の回転軸方向から見た図１５に示されるように、駆動プーリ４２の外周面とハウジング４３との間に形成される隙間Ｓも、ベルト部材４１の厚さＴ以下に設定されることが好ましい。これにより、ベルト部材４１がハウジング４３と駆動プーリ４２との間に入り込みにくくなるため、組付け作業が行いやすくなる。

以上説明した本発明の態様をまとめると、本発明には、少なくとも下記の構成を備える駆動伝達装置、画像形成装置が含まれる。

［第１の構成］
第１の構成は、駆動源の駆動力を駆動対象部材へ伝達する駆動伝達装置であって、前記駆動源により駆動される駆動回転体と、前記駆動回転体と従動回転体とに掛け渡されて前記駆動回転体から前記駆動対象部材へ駆動力を伝達するベルト部材と、前記駆動回転体を収容するハウジングを備え、前記ハウジングは、前記ベルト部材の前記駆動回転体に巻き掛けられる部分が収容されるベルト収容部から前記ベルト部材を外側へ露出させる開口部を有し、前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上において前記ベルト収容部の内面に接触する内接円の周長は、前記ベルト部材の周長よりも短く、前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上における前記開口部の幅は、前記内接円の直径以下であり、前記開口部は、その縁全周に渡って前記ハウジングにより閉じられている駆動伝達装置である。

［第２の構成］
第２の構成は、前記第１の構成において、前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上において前記内接円の中心と前記開口部の両端とを通る二直線間の開口部側の角度が、１８０°以下に設定される駆動伝達装置である。

［第３の構成］
第３の構成は、前記第１又は第２の構成において、前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上において前記開口部の両端が、曲率半径０．３ｍｍ以下の縁により構成される駆動伝達装置である。

［第４の構成］
第４の構成は、前記第１から第３のいずれか１つの構成において、前記ベルト部材の重心位置が、前記開口部よりも前記ハウジングの外側にある駆動伝達装置である。

［第５の構成］
第５の構成は、前記第１から第４のいずれか１つの構成において、前記ハウジングと前記駆動回転体との間の隙間が、前記ベルト部材の厚さ以下に設定される駆動伝達装置である。

［第６の構成］
第６の構成は、前記第１から第５のいずれか１つの構成において、前記ハウジングが、前記駆動対象部材とは別の駆動対象部材に対して駆動力を伝達する駆動軸を支持する駆動伝達装置である。

［第７の構成］
第７の構成は、前記第１から第６のいずれか１つの構成の駆動伝達装置を備える画像形成装置である。

７ モータ（駆動源）
９ 駆動装置
２５ 従動プーリ（従動回転体）
３１ クリーニングブラシローラ（駆動対象部材）
３４ 搬送スクリュー（駆動対象部材）
４０ 駆動伝達
４１ ベルト部材
４２ 駆動プーリ（駆動回転体）
４３ ハウジング
４３ａ 開口部
４３ｂ 嵌合孔（軸支持部）
４４ 駆動軸
１００ 画像形成装置
４３０ ベルト収容部
Ｃ 内接円
Ｄ 内接円の直径
Ｇ 重心位置
Ｓ 隙間
Ｔ 厚さ
Ｗ 開口部の幅
θ 角度

特許第６３８７９４３号公報

Claims (7)

1. 駆動源の駆動力を駆動対象部材へ伝達する駆動伝達装置であって、
   前記駆動源により駆動される駆動回転体と、
   前記駆動回転体と従動回転体とに掛け渡されて前記駆動回転体から前記駆動対象部材へ駆動力を伝達するベルト部材と、
   前記駆動回転体を収容するハウジングを備え、
   前記ハウジングは、前記ベルト部材の前記駆動回転体に巻き掛けられる部分が収容されるベルト収容部から前記ベルト部材を外側へ露出させる開口部を有し、
   前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上において前記ベルト収容部の内面に接触する内接円の周長は、前記ベルト部材の周長よりも短く、
   前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上における前記開口部の幅は、前記内接円の直径以下であり、
   前記開口部は、その縁全周に渡って前記ハウジングにより閉じられていることを特徴とする駆動伝達装置。
2. 前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上において前記内接円の中心と前記開口部の両端とを通る二直線間の開口部側の角度が、１８０°以下に設定される請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 前記駆動回転体の回転軸とは直交する面上において前記開口部の両端が、曲率半径０．３ｍｍ以下の縁により構成される請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
4. 前記ベルト部材の重心位置が、前記開口部よりも前記ハウジングの外側にある請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
5. 前記ハウジングと前記駆動回転体との間の隙間が、前記ベルト部材の厚さ以下に設定される請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
6. 前記ハウジングが、前記駆動対象部材とは別の駆動対象部材に対して駆動力を伝達する駆動軸を支持する請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
7. 請求項１又は２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。
   

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