JP6659083B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の駆動力伝達装置に関する。

プリンタ等の画像形成装置では、ローラ等を回転駆動させる機構として、被駆動側のシャフト（回転軸）と駆動側のシャフトの一方のシャフトに取り付けたピン（軸部材）に他方のシャフトを係合させ、該ピンを介して回転駆動力を伝達する機構が知られている。特許文献１には、ピンの脱落防止部材を備えた駆動力伝達機構において、シャフト回転時における脱落防止部材とピンとの摺動を、２本のピンを用いた構成により抑制する機構が開示されている。

特開２００９−２２８８２４号公報

特許文献１の構成では、ピンと係合する他方のシャフトは、ピンと一方のシャフトとを直接咥える構成となっており、両シャフト間での回転中心軸のアライメントを調整することが難しい構成であった。また、脱落防止部材は、駆動力伝達のためのピンの移動を規制し、軸からの脱落を防止する機能を持つのみで、駆動伝達にかかわる機能は持っていない。このため、両シャフトの回転中心軸が略一致していない場合、精度の良い駆動伝達が難しいという課題があった。

本発明の目的は、２つの回転軸の間で高精度な回転駆動力の伝達を可能とする技術を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の駆動力伝達機構は、
軸方向に並らんだ第１の回転軸と第２の回転軸の間で回転駆動力を伝達する駆動力伝達機構であって、
前記第１の回転軸において前記第１の回転軸の周面で開口し前記第１の回転軸の軸線と直交する方向に延びるように設けられた軸孔に挿通されるとともに、前記第２の回転軸と前記回転駆動力の回転方向において係合する軸部材と、
前記軸部材が前記軸孔から外れるのを規制するように前記軸部材に対向して設けられる抜け止め部と、前記第２の回転軸の軸線方向における断面が前記第１の回転軸の前記周面に向かって凸の円弧状に形成され前記周面と摺動可能に接触する曲面部と、を有し、前記第２の回転軸に固定される連結部材と、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の駆動力伝達機構は、
軸方向に並らんだ第１の回転軸と第２の回転軸の間で回転駆動力を伝達する駆動力伝達機構であって、
前記第１の回転軸においてその周面で開口し前記第１の回転軸の軸線と直交する方向に延びるように設けられた軸孔に挿通されるとともに、前記第２の回転軸と前記回転駆動力の回転方向において係合する軸部材と、
前記第１の回転軸の軸線方向における断面が前記第２の回転軸の周面に向かって凸の円弧状に形成され、前記第２の回転軸の軸線方向に関して前記第２の回転軸の端面に設けられる軸穴の内周面と摺動可能に接触する曲面部と、前記曲面部と接触した状態の前記第２の回転軸の外周面に対向して設けられ、前記軸部材が前記軸孔から外れるのを規制するための抜け止め部と、を有し、前記第１の回転軸に固定される連結部材と、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と当接して転写部を形成する移動可能なベルトと、前記ベルトを張架するローラに設けられ、回転することによって前記ベルトを移動させる第１の回転軸と、前記第１の回転軸の軸方向に関して並んだ第２の回転軸であって、駆動源からの回転駆動力を受けて回転する前記第２の回転軸と、を備える画像形成装置において、
前記第１の回転軸において前記第１の回転軸の周面で開口し前記第１の回転軸の軸線と直交する方向に延びるように設けられた軸孔に挿通されるとともに、前記第２の回転軸と前記回転駆動力の回転方向において係合する軸部材と、
前記軸部材が前記軸孔から外れるのを規制するように前記軸部材に対向して設けられる抜け止め部と、前記第２の回転軸の軸線方向における断面が前記第１の回転軸の前記周面に向かって凸の円弧状に形成され前記周面と摺動可能に接触する曲面部と、を有し、前記第２の回転軸に固定される連結部材と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、２つの回転軸の間で高精度な回転駆動力の伝達が可能となる。

本発明の実施例１における電子写真画像形成装置の一例を示す斜視図 本発明の実施例１における電子写真画像形成装置の一例を示す断面概略図 本発明の実施例１における中間転写ベルトユニットの一例を示す斜視図 駆動ローラを装置本体正面側から見た斜視図 ローラ側カップリングが設けられるシャフトの一端部側を示す図 ローラ側カップリングの説明図 ローラ側カップリングとパイプの係合を示す図 ローラ側カップリングの側面図 ローラ側カップリングの説明図 ローラ側カップリングの図９のＡＡ断面図 ローラ側カップリングの首振り状態を示す図 ローラ側カップリングの組み立て方法の説明図 ベルト駆動伝達部の構成を示す図 駆動側カップリングについての図１３のＢＢ断面図 実施例２のローラ側カップリングの断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
図１〜図１４を参照して、本発明の実施例１に係る駆動力伝達機構について説明する。本実施例に係る駆動力伝達機構が適用される電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）として、ここでは、４個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラーレーザプリンタを例示する。なお、本実施例に係る駆動力伝達機構を適用可能な画像形成装置の構成は、本例の構成に限定されるものではない。例えば、１個のプロセスカートリッジが着脱可能なモノクロプリンタにも適用可能であり、また、複写機やファクシミリ、これらの機能を組み合わせた複合機など他の画像形成装置にも適用可能である。

（画像形成装置１）
図１は、本実施例に係る駆動力伝達機構を備えた画像形成装置の外観斜視図である。
図２は、本実施例に係る駆動力伝達機構を備えた画像形成装置の模式的断面図である。
この画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いてシートＳにカラー画像の形成を行う。画像形成装置１は、プロセスカートリッジ方式であり、プロセスカートリッジＰ（以下、カートリッジ）が装置本体２に対し取り外し可能に装着されている。ここで、画像形成装置１において、装置開閉ドア３を設けた側を正面（前面）、正面と反対側の面を背面（後面）とし、画像形成装置１を正面から見て右側を駆動側、左側を非駆動側と称す。

装置本体２には第１のカートリッジＰＹ、第２のカートリッジＰＭ、第３のカートリッジＰＣ、第４のカートリッジＰＫの４つのカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）が水平方向（Ｘ方向）に配置されている。第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・Ｐ
Ｃ・ＰＫ）は、それぞれ同様の電子写真プロセス機構を有しており、現像剤（以下トナー）の色が各々異なるものである。第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２のカートリッジ駆動伝達部（不図示）から回転駆動力が伝達される。

また、第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２からバイアス電圧（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される。第１のカートリッジＰＹは、イエロー（Ｙ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４０の表面にイエロー色のトナー像を形成する。第２のカートリッジＰＭは、マゼンタ（Ｍ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４０の表面にマゼンタ色のトナー像を形成する。第３のカートリッジＰＣは、シアン（Ｃ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４０の表面にシアン色のトナー像を形成する。第４のカートリッジＰＫは、ブラック（Ｋ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４０の表面にブラック色のトナー像を形成する。

第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットＬＳが設けられている。このレーザスキャナユニットＬＳは、画像情報に対応してレーザ光Ｚを出力する。そして、レーザ光Ｚは、カートリッジＰの露光窓部を通過して感光体ドラム４０の表面を走査露光する。

第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の下方には、転写部材としての中間転写ベルトユニット１１を設けている。この中間転写ベルトユニット１１は、回転体としての駆動ローラ１３・テンションローラ１７・アシストローラ１５を有し、可撓性を有する転写ベルト１２を掛け渡している。転写ベルト１２は駆動ローラ１３によって矢印Ｃ方向に回転駆動させられる。駆動ローラ１３には、装置本体２のベルト駆動伝達部５０（後述）から回転駆動力が伝達される。

第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の感光体ドラム４０は、その下面が転写ベルト１２の上面に接している。その接触部が１次転写部である。転写ベルト１２の内側には、感光体ドラム４０に対向させて１次転写ローラ１６を設けている。駆動ローラ１３には転写ベルト１２を介して２次転写ローラ１４を当接させている。転写ベルト１２と２次転写ローラ１４の接触部が２次転写部である。

中間転写ベルトユニット１１の下方には、給送ユニット１８を設けている。この給送ユニット１８は、シート（記録材）Ｓを積載して収容した給紙カセット１９、シート給送ローラ２０を有する。給紙カセット１９は、カセットカバー１０を開けることで、装置外部に引き出すことができる。図２における装置本体２内の左上方には、定着ユニット２１と、排出ユニット２２を設けている。装置本体２の上面は排出トレイ２３としている。シートＳは定着ユニット２１に設けられた定着手段によりトナー像が定着され、排出トレイ２３へ排出される。

図３は、中間転写ベルトユニット１１の構成の一例を示す斜視図である。なお、本図においては転写ベルト１２の図示を省略している。駆動ローラ１３の一端に、ベルト駆動伝達部５０を構成するローラ側カップリング６０が設けられる。

（ベルト駆動伝達部５０）
図４は、駆動ローラ１３を装置本体２の正面側から示した斜視図である。本実施例におけるベルト駆動伝達部５０は、駆動ローラ１３に設けられるローラ側カップリング６０と、軸受７０、駆動源（不図示）側に設けられ駆動源（モータ等）からの駆動力を受けて回転する駆動側カップリング８０（後述）とから構成されている。なお、本実施例では、駆動側カップリング８０が配置された側を、駆動力を伝達する伝達部として、またローラ側カップリング６０が配置された側を、駆動力を受ける受け部として、捉えることができる
。なお、本発明における回転体としては、上記各種ローラだけに限らず、感光体ドラム４０など装置内においてモータ等の動力源から回転駆動力が伝達されて回転駆動される他の構成も含まれる。

ここで、駆動側カップリング８０は、駆動伝達ギア８１、駆動伝達板８２、パイプ８３とから構成される。詳細は後述するが、駆動源からの駆動力は、駆動伝達ギア８１、駆動伝達板８２、パイプ８３の順に伝達される。なお、駆動源から駆動伝達ギア８１までの間には、駆動伝達機構２４を持つ。

詳細は後述するが、ローラ側カップリング６０はパイプ８３と係合するように構成されており、パイプ８３の駆動力がローラ側カップリング６０に伝達される。ここで、駆動ローラ１３は、円柱状に形成されたシャフト１３１（回転軸の一例）と、シャフト１３１の外周面側に筒状に形成され転写ベルト１２の内周面に接触配置される接触部１３２とを備える。そして、ローラ側カップリング６０は、シャフト１３１の一端部側に配置され、駆動源側からの駆動力をシャフト１３１に対し伝達する。

また、本実施例では軸受７０は中間転写ベルトユニット１１内の別部材（不図示）内に設けられる。円環状の軸受７０はシャフト１３１上に設けられ、軸受７０により、ローラ側カップリング６０のＹ方向におけるシャフト１３１の端面１３１ａの向きとは反対方向への移動が規制される。

図５は、ローラ側カップリング６０が設けられるシャフト１３１（一方の回転軸）の一端部側を示したものである。同図に示すように、シャフト１３１は、シャフト１３１の軸線（回転軸線）と直交する方向に、シャフト１３１を貫通する貫通孔１３１ｂ（一方の回転軸に設けられた軸孔）を備える。同図には、貫通孔１３１ｂにおいてシャフト１３１の周面で開口する開口部の一方が示されている。

図６は、ローラ側カップリング６０の構成を説明する斜視図であり、（Ａ）はＹ方向（シャフト１３１の軸線方向）の一方側から、（Ｂ）はＹ方向の他方側からそれぞれ見た斜視図である。本実施例におけるローラ側カップリング６０は、シャフト１３１に挿入されるピン６１（軸部材）、シャフト１３１に支持される樹脂製のカバー部材６２（連結部材）を備える。また、本図では不図示であるが軸受７０を備える（図４参照）。

ここで、受け渡し部材、挿入部材の一例としてのピン６１は、円柱状に形成されており、また、シャフト１３１に形成された貫通孔１３１ｂの内径よりも小さく形成されている。そして、同図に示すように、ピン６１は、貫通孔１３１ｂに挿入（挿通）されるとともに両端部がシャフト１３１の外周面から突出した状態で配置される。なお、本実施例では、上記のとおり、ピン６１の外径は貫通孔１３１ｂの内径よりも小さく形成されている。このため、本実施例では、シャフト１３１に対するピン６１の取り付けは、非圧入状態で行われることとなる。この結果、ピン６１の圧入による駆動ローラ１３の撓みや変形などを抑制することができる。

図７は、ローラ側カップリング６０がパイプ８３（他方の回転軸）と係合ししたときの様子を示す斜視図である。ピン６１はパイプ８３と係合するように構成されている。パイプ８３に設けられた２か所の第１パイプ凹溝８３１がピン６１を咥えるように配置され、パイプ８３からピン６１へ駆動が伝達される。このため、ピン６１の外径は第１パイプ凹溝８３１の幅よりも小さくなるように構成されている。ピン６１はシャフト１３１の貫通孔１３１ｂに挿入されており、ピン６１への駆動伝達によりシャフト１３１（駆動ローラ１３）が回転する。

一方、図６において、脱落防止および相手部材の芯出し・首振り部材の一例としてのカバー部材６２は、略二重円環状に形成されている。カバー部材６２は、外環部６２１（第２環状部）と、内環部６２２（第１環状部）、外環部と内環部を接続するベース部６２３（連結部）とを備えている。外環部６２１と内環部６２２の円周の中心は一致する。ベース部６２３の外環内周面には第１脱落防止部６２３ａ（抜け止め部）が設けられる。また、外環部６２１において、第１脱落防止部６２３ａに対して円環の中心を基準として対向する位置に第２脱落防止部６２１ａが設けられる。（図８参照）内環部６２２には、内環の中心に対して対向する位置の２か所にピン６１と回転方向に係合可能な係合部として凹溝６２２ａが形成されている。

第１脱落防止部６２３ａと第２脱落防止部６２１ａはピン６１の両端部と対向するように配置される。具体的には、ピン６１は、その軸方向両側が第１脱落防止部６２３ａと第２脱落防止部６２１ａとで挟まれた配置となっている。このため、ピン６１が貫通孔１３１ｂ内でスライドしたとしても、このスライドは第１脱落防止部６２３ａと第２脱落防止部６２１ａが当接することで制限（規制）される。これにより、貫通孔１３１ｂ（シャフト１３１）からのピン６１の脱落が、第１脱落防止部６２３ａと第２脱落防止部６２１ａにより防止される。ここで、カバー部材６２は、ピン６１のスライドを所定の範囲内に制限する制限部材として捉えることもできる。

図８は、ローラ側カップリング６０の側面図である。ピン６１のスライドを制限する第１脱落防止部６２３ａと第２脱落防止部６２１ａのＹ方向位置と外環部６２１のＹ方向位置が一致する構成をとる。この結果、ピン６１に力がかかってＺ方向に移動し、第１脱落防止部６２３ａ或いは第２脱落防止部６２１ａに接触してＺ方向の力が生じた場合も、外環部６２１をＹ方向に変形させる力は生じない。このことで、ピン６１に力がかかった場合もピン６１の脱落を防止することができる。

図９は、ローラ側カップリング６０の正面図である。カバー部材６２は、内嵌部としての内環部６２２外周面がパイプ８３の内周面に嵌合接触することで、パイプ８３に取り付けられている。これにより、カバー部材６２の内環部６２２の中心軸とパイプ８３の中心軸を一致させることができる。なお、カバー部材６２が取り付けられる相手部材としては、上記パイプ８３のように両端面で開口した軸孔を有する円筒状部材に限られず、一方の端面のみで開口する軸穴を有するような回転軸でもよい。

図１０（Ａ）は、図９のＡＡ断面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）におけるカバー部材６２の内環部６２２の拡大図を示す。図１０に示すように、カバー部材６２の内環部６２２の内周面が径方向内向きに凸状に構成され内周面のＹ方向両端部の全周に逃げ部６２２ｂを設ける。逃げ部６２２ｂは、無負荷状態において駆動ローラ１３のシャフト１３１に接しないように構成する。一方、内環部６２２の内周面におけるＹ方向両端部以外の部分には、首振り受け部６２２ｃを設ける。首振り受け部６２２ｃは、逃げ部６２２ｂより径が小さくなるように構成され、カバー部材６２とシャフト１３１とのクリアランスは、カバー部材６２とシャフト１３１間で首振り可能となる最小限の距離が望ましい。また、カバー部材６２に可撓性を持たせれば、首振り受け部６２２ｃとシャフト１３１間のクリアランスが無くてもカバー部材６２とシャフト１３１間で首振り可能となるため、問題ない。さらに、シャフト１３１の貫通孔１３１ｂおよびピン６１のＹ方向位置は、首振り受け部６２２ｃとＹ方向において略一致するように配置される。

すなわち、カバー部材６２の内環部６２２の内周は、内環部６２２の中心軸（パイプ８３の中心軸と一致）を含む面で切った断面形状（内周の輪郭形状）が、シャフト１３１の周面に向かって凸の円弧状に形成されている（曲面部）。その断面円弧状の曲面の頂点が首振り受け部６２２ｃであり、図１０（Ｂ）の破線で示すように、シャフト１３１の周面
に対して環状の（線状の）接触部を形成する。このような接触部が形成されることで、シャフト１３１とパイプ８３間で長手方向中心軸にアライメントのずれが生じていた場合でも、ピン６１を中心としてカバー部材６２が回動可能となり、駆動伝達を行うことができる。

図１１は、シャフト１３１とパイプ８３との間で長手方向中心軸にアライメントのずれが生じていた場合の図９のＡＡ断面である。図１１に示すように、シャフト１３１の軸線とパイプ８３の軸線との間に角度が生じると、該角度の大きさにあわせて内環部６２２の環状接触部（首振り受け部６２２ｃ）もシャフト１３１の軸線に対して傾いた状態となる。換言すれば、カバー部材６２がパイプ８３とシャフト１３１間での首振り機構を持つと捉えることができる。カバー部材６２はパイプ８３に同心固定されているため、内環部６２２の環状接触部は、パイプ８３の軸線のシャフト１３１の軸線に対する傾きに合わせた角度が生じる。

このような環状接触部が形成される曲面部により、内環部６２２はシャフト１３１の外周面に対して摺動可能に接触し、パイプ８３の回転駆動力をシャフト１３１に伝達することができる。具体的には、上記のような傾き状態になると、内環部６２２の環状接触部は、パイプ８３が回転したときに、シャフト１３１外周面と摺動しながら、シャフト１３１の軸線と一致する回転軸線回りに回転する。この摺動は、内環部６２２の接触部におけるある一点に着目した場合に、該一点が、パイプ８３とシャフト１３１の回転に伴い、シャフト１３１の外周面上をシャフト１３１の軸線方向に移動しながらシャフト１３１の軸線周りを回転するような摺動となる。パイプ８３とシャフト１３１に速度差が生じると、上記一点は、回転方向にもシャフト１３１に対して相対移動する。上記一点のシャフト１３１の軸線方向の移動は、周期的な往復移動となる。往復移動の範囲（振幅）の大きさは、シャフト１３１の軸線とパイプ８３の軸線との間の角度の大きさに応じて変化し、角度が大きくなるほど大きくなる。

以上のような摺動構成により、パイプ８３からシャフト１３１に伝達される力において、シャフト１３１の回転中心軸線をずらそうとする力が、カバー部材６２とシャフト１３１との摺動により吸収されつつ、回転力だけがピン６１により伝達される。これにより、シャフト１３１は、その回転軸線を維持して回転を続けることができる。すなわち、パイプ８３とシャフト１３１との間で中心軸（軸線）のずれが生じていた場合でもシャフト１３１にパイプ８３の回転駆動力を伝達可能となり、高精度な駆動伝達が可能となる。なお、回動範囲は、カバー部材６２の逃げ部６２２ｂとシャフト１３１表面との接触により規制される。また、本実施例においては内環部６２２の内周面の端部全周に逃げ部６２２ｂを設けているが、ピン６１を中心としたカバー部材６２の回動を妨げなければ全周でなくても良い。

なお、図１０に示すように、シャフト１３１の軸線とパイプ８３の軸線との間の角度が生じていない状態、すなわち、両軸線が一致している状態では、基本的に、上述した内環部６２２とシャフト１３１外周面との間の摺動は生じない。すなわち、パイプ８３の回転駆動力がピン６１を介してそのままシャフト１３１に伝達される。

（カバー部材６２のシャフト１３１への取り付け方法）
図１２は、カバー部材６２の取り付け方法を説明するための図である。なお、軸受７０は予め駆動ローラ１３のシャフト１３１に挿入しておくものとする。本実施例では、図１２（Ａ）に示すように、まず駆動ローラ１３のシャフト１３１にカバー部材６２をかぶせる。そして、カバー部材６２の凹溝６２２ａとシャフト１３１の貫通孔１３１ｂがシャフト１３１中心軸に対して径方向に略一致する（互いに重なる）ように配置する。

その後、図１２（Ｂ）に示すように、カバー部材６２の外環部６２１に負荷をかけ、ベース部６２３を支点としてＸ軸周りに撓ませる。このため、外環部６２１は作業者により撓ませることができる材料で構成されている。撓み量は、最低限、Ｚ方向から見てシャフト１３１の貫通孔１３１ｂ全体を外環部６２１が覆っていない状態まで確保する必要がある。また、撓ませる際は、外環部６２１内のベース部６２３から離れた部分に力を与えることにより、より小さい力で変形させることが可能となる。

次いで、外環部６２１を撓ませた状態のまま、ピン６１を貫通孔１３１ｂに挿入する。ピン６１端部が第１脱落防止部６２３ａに突き当たることにより挿入位置が規制される。ピン６１を挿入後に外環部６２１を無負荷とし、外環部６２１を元の形状に戻す。外環部６２１の材料としては、負荷を解除したときに、撓んでいた外環部６２１の形状が負荷をかける前と略一致する復元性を有するものを選択する。なお、ベース部６２３に可撓性を持たせて、ピン６１の貫通孔１３１ｂへの挿入が可能なように、外環部６２１が内環部６２２に対して相対変位する変形が可能に構成してもよい。

以上のようにピン６１を挿入することで、カバー部材６２、ピン６１とシャフト１３１が互いに連動回転することが可能となる。これにより、カバー部材６２の内環部６２２内周面とシャフト１３１表面部間、ピン６１端部とカバー部材６２の第１脱落防止部６２３ａ、第２脱落防止部６２１ａ間の接触面の摺動が抑制される。さらに、ピン６１とカバー部材６２の凹溝６２２ａの接触により、カバー部材６２のＹ方向におけるシャフト１３１の端面１３１ａと同一方向への移動が規制される。言い方を変えれば、ピン６１がカバー部材６２のＹ方向一方向への抜け止めと捉える事が出来る。また、上記取り付け方法によれば、カバー部材６２をシャフト１３１にかぶせた後、ピン６１挿入時にカバー部材６２をＹ方向に移動させる必要が無い。このため、シャフト１３１上でのカバー部材６２のＹ方向移動にかかるスペースを必要とせず、シャフト１３１上のスペースをより有効に活用することができる。

（カバー部材６２の特徴）
本構成においては、カバー部材６２が内環と外環に分かれた構造をとっている。カバー部材６２の内環部６２２と外環部６２１の間で露出したピン６１とパイプ８３の係合により駆動力が伝達される。また、ピン６１とカバー部材６２の凹溝６２２ａのＹ方向の接触により、ピン６１がカバー部材６２のＹ方向一方向への抜け止めとなる。さらに、ピン６１によりカバー部材６２の凹溝６２２ａ、シャフト１３１の貫通孔１３１ｂの回転方向の位相が規制されるため、カバー部材６２・シャフト１３１・ピン６１間での摺動が抑制される。

上記に述べたとおり、ピン６１に、駆動力伝達・カバー部材６２の抜け止め・摺動抑制という３つの機能を持たせることが可能となる。従来構成においては、駆動力伝達に用いるピンと、カバー部材の抜け止めおよび軸との連動回転（摺動抑制）に用いるピンは２部品で構成されており、本実施例の構成によれば、両部品の共通化により部品点数を削減することが可能となる。

（駆動側カップリング８０）
図１３は、ベルト駆動伝達部５０の構成をＺ方向上面からみた図である。前述の通り、駆動側カップリング８０は、ベルト駆動伝達部５０内の駆動源（不図示）側に設けられる。図１４は、図１３のＢＢ断面図である。

駆動源からの駆動力は、駆動伝達ギア８１、駆動伝達板８２、パイプ８３の順に伝達される。ここで、駆動伝達ギア８１の側面部には、ギアのピッチ円中心から一定距離離れた同一円周状に１個もしくは複数個の突起部８１１が設けられる。突起部８１１には、駆動
伝達ギア８１の回転方向Ｃ前方側に駆動伝達面８１１ａが設けられる。さらに、駆動伝達ギア８１側面の回転中心部には、中心突起部８１２を設ける。また、パイプ８３と駆動伝達ギア８１はストッパー８４（パイプ８３周面に設けられた貫通孔に嵌合する）により軸方向位置が規制される。

一方、駆動伝達板８２は板状で形状は略手裏剣状に設けられ、円形の最外周面に対して１個もしくは複数個の切欠き８２１を持つ。切欠き８２１には、切欠き内回転方向前方側に被駆動伝達面８２１ａが設けられ、駆動伝達ギア８１上に設けられた突起部８１１の駆動伝達面８１１ａと接するように構成される。駆動伝達面８１１ａおよび被駆動伝達面８２１ａの接触面は、ギアの任意の円周上の点と中心を結んだ線上に位置する。このことで、接触面で与える力の向きを回転方向Ｃと一致させることができ、駆動伝達ロスを抑制することが可能となる。駆動伝達板８２の中心部には略円形の穴８２３を設けており、穴から中心方向に突出するように複数個の突出部８２２が設けられる。なお、駆動伝達板８２のＹ方向の位置は、一方向は駆動伝達ギア８１側面につきあたることで規制され、反対方向は、パイプ８３と係合するように設けられた規制部材（不図示）によって規制される。

次に、パイプ８３の一端部の駆動側カップリング側には第２パイプ凹溝８３２が設けられる。図１４（断面）における第２パイプ凹溝８３２の円周方向の幅は、駆動伝達板８２内の突出部８２２の円周方向の幅より大きくなるように構成される。また、パイプ８３の外周直径は、駆動伝達板８２中心部に設けられた穴８２３の直径より小さくなるように構成される。なお、パイプ８３の内周部直径は、駆動伝達ギア８１に設けられた中心突起部８１２の外周部直径に対し揺動可能にわずかに大きく構成される。なお、駆動伝達ギア８１の中心突起部８１２を、可撓性を持つ部材で構成することにより、パイプ８３内周部と中心突起部８１２のクリアランスが無い状態でも首振りが可能となる。

ここで、図７に示したように、パイプ８３において第１パイプ凹溝８３１が設けられた一端側とは反対の他端側の２か所設けられた第２パイプ凹溝８３２の位相は、Ｙ軸周りに第１パイプ凹溝８３１と同位相で配置されている。図４、図１４に示したように、第２パイプ凹溝８３２は駆動伝達板８２と係合するように構成されている。駆動伝達機構２４からの駆動力は、パイプ８３の前後で駆動伝達板８２・ピン６１を介して、駆動伝達ギア８１⇒パイプ８３⇒シャフト１３１に伝達される。ここで、上記構成は、駆動伝達ギア８１を駆動軸、パイプ８３を中間軸、シャフト１３１を従動軸とし、自在継手をシャフト１３１−パイプ８３間およびパイプ８３−駆動伝達ギア８１間の２か所で設けた構成と捉えることができる。駆動軸と従動軸の芯がずれていた場合、中間軸に相当するパイプ８３の凹溝の位相が揃っていないと、駆動軸と従動軸間で不等速になってしまう。一方、駆動軸と従動軸の芯がずれていた場合でも、中間軸に相当するパイプ８３の凹溝の位相が揃っていれば、不等速が相殺されて、駆動軸と従動軸間において等速で駆動伝達を行うことが可能となる。このように、第２パイプ凹溝８３２の位相をＹ軸周りに第１パイプ凹溝８３１と同位相で配置することで、高精度な駆動伝達ができる。なお、本実施例においては第２パイプ凹溝８３２の位相をＹ軸周りに第１パイプ凹溝８３１と同位相で配置しているが、位相をそろえない場合でも駆動伝達は可能である。

ここで、駆動伝達ギア８１からパイプ８３への駆動伝達の詳細について説明する。駆動伝達における接触部分は駆動伝達ギア８１の駆動伝達面８１１ａと駆動伝達板８２の被駆動伝達面８２１ａ間、駆動伝達板８２の突出部８２２とパイプ８３の第２パイプ凹溝８３２間、の２か所設けられる。駆動伝達面８１１ａと被駆動伝達面８２１ａの接触面は駆動伝達ギア８１中心から一定の距離をとって設けられることから、軸上でのトルクに対して、ギア中心からの距離に応じて接触面にかかる力を低下させることができる。特に、樹脂で形成されることが多いギア部品にとって、駆動伝達面８１１ａにかかる負荷を低下させることが可能となる。さらに、駆動伝達面８１１ａおよび被駆動伝達面８２１ａを複数設
けることによって、設けた個数に応じて、ギア上の駆動伝達面８１１ａにかかる負荷を分散させることができる。

また、駆動伝達板８２の突出部８２２とパイプ８３の第２パイプ凹溝８３２間の接触面においては、駆動伝達面８１１ａと被駆動伝達面８２１ａ間の接触面より中心からの距離が短くなる。しかしながら、駆動伝達板８２およびパイプ８３を金属で構成すれば、負荷に対する強度は高くなり、高精度な駆動伝達が可能となる。

上述したカバー部材６２の首振り機構により、駆動伝達ギア８１から伝達される回転駆動力を、シャフト１３１に精度よく伝達することができる。裏を返せば、駆動伝達機構の構成部品の寸法精度が高くなくても駆動伝達が可能となるため、求められる寸法精度のレベルを低減することができ、よって製造コストの低減を図ることができる。

＜実施例２＞
実施例１では、ローラ側カップリング６０において、カバー部材６２の内環部６２２内周面に逃げ部６２２ｂと首振り受け部６２２ｃを設けることによる首振り機構について説明した。すなわち、実施例１では、カバー部材６２の内環部６２２の外周がパイプ８３の内周面に嵌合固定され、内環部６２２の内周の曲面部がシャフト１３１の外周面に対して摺動可能に接触する構成であった。本発明の実施例２は、実施例１とは逆の構成にしたことを特徴とする。以下、実施例１と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。ここで説明しない事項は実施例１と同様である。

図１５は、本実施例の構成を説明する模式的断面図であり、図９のＡＡ断面に相当する。図１５に示すように、本実施例におけるカバー部材１６２の内環部１６２２の外周面にはＹ方向両端部の全周に逃げ部１６２２ｂが設けられている。逃げ部１６２２ｂは、無負荷状態においてパイプ８３の内周面に接しないように構成する。一方、内環部１６２２の外周面におけるＹ方向両端部以外の部分には、首振り受け部１６２２ｃを設ける。首振り受け部１６２２ｃは、無負荷状態においてパイプ８３の内周面に接するように構成する。さらに、シャフト１３１の貫通孔１３１ｂおよびピン６１のＹ方向位置は、首振り受け部６２２ｃのＹ方向位置と略一致するように配置される。すなわち、本実施例では、カバー部材１６２の内環部１６２２の内周がシャフト１３１の外周面に嵌合固定され（外嵌部）、内環部１６２２の外周の径方向外向きに凸断面の曲面部がパイプ８３の内周面に対して摺動可能に接触する。摺動のメカニズムは実施例１と同様である。

以上の構成によれば、シャフト１３１とパイプ８３間で長手方向中心軸にアライメントのずれが生じていた場合でも、ピン６１を中心としてカバー部材１６２がシャフト１３１と一体で回動可能となり、駆動伝達を行うことができる。換言すれば、カバー部材１６２がパイプ８３とシャフト１３１間での首振り機構を持つと捉えることができる。なお、回動範囲は、カバー部材１６２の逃げ部１６２２ｂとパイプ８３内周面との接触により規制される。また、本実施例においては内環部１６２２の外周面の端部全周に逃げ部１６２２ｂを設けているが、ピン６１を中心としたカバー部材１６２の回動を妨げなければ全周でなくても良い。

また、逃げ部１６２２ｂおよび首振り受け部１６２２ｃは、ピン６１を中心とした円弧形状と一致するように構成することが望ましい。このことにより、首振り状態でもカバー部材１６２の内環部１６２２とパイプ８３内周面は常に接することが可能で、より高精度な駆動伝達が可能となる。なお、カバー部材１６２の内環部１６２２を可撓性を持つ部材で構成することにより、カバー部材１６２の内環部１６２２とパイプ８３間でのクリアランスが無くても首振り機構を持たせることが可能となる。

６１…ピン（軸部材）、６２…カバー部材（連結部材）、８３…パイプ（他方の回転軸）、１３１…シャフト（一方の回転軸）、６２１…外環部（第２環状部）、６２２…内環部（第１環状部）、６２３…ベース部（連結部）

Claims (25)

1. 軸方向に並らんだ第１の回転軸と第２の回転軸の間で回転駆動力を伝達する駆動力伝達機構であって、
   前記第１の回転軸において前記第１の回転軸の周面で開口し前記第１の回転軸の軸線と直交する方向に延びるように設けられた軸孔に挿通されるとともに、前記第２の回転軸と前記回転駆動力の回転方向において係合する軸部材と、
   前記軸部材が前記軸孔から外れるのを規制するように前記軸部材に対向して設けられる抜け止め部と、前記第２の回転軸の軸線方向における断面が前記第１の回転軸の前記周面に向かって凸の円弧状に形成され前記周面と摺動可能に接触する曲面部と、を有し、前記第２の回転軸に固定される連結部材と、
   を備えることを特徴とする駆動力伝達機構。
2. 前記曲面部は、前記第１の回転軸の外周面と接触する径方向内向きに凸状に構成されてい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. 前記第２の回転軸は、軸方向の端面で開口する軸穴を有しており、
   前記連結部材は、前記軸穴の内周面に嵌合する内嵌部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力伝達機構。
4. 前記連結部材は、外周に前記内嵌部を有し、内周に前記曲面部を有する環状部を有することを特徴とする請求項３に記載の駆動力伝達機構。
5. 前記曲面部は、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸のそれぞれの軸線の間に角度が生じている場合において、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の回転にともない、前記曲面部と接触する前記第１の回転軸の前記周面と摺動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
6. 前記曲面部は、前記第１の回転軸の前記周面との接触部におけるある一点に着目した場合に、該一点が、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の回転にともない、前記第１の回転軸の軸線方向に移動しながら前記第１の回転軸の軸線周りを回転するように、前記第
   １の回転軸の周面と摺動することを特徴とする請求項５に記載の駆動力伝達機構。
7. 前記一点は、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の回転にともない、所定の範囲を周期的に往復移動することを特徴とする請求項６に記載の駆動力伝達機構。
8. 前記一点が往復移動する範囲は、前記角度が大きくなるほど大きくなることを特徴とする請求項７に記載の駆動力伝達機構。
9. 軸方向に並らんだ第１の回転軸と第２の回転軸の間で回転駆動力を伝達する駆動力伝達機構であって、
   前記第１の回転軸においてその周面で開口し前記第１の回転軸の軸線と直交する方向に延びるように設けられた軸孔に挿通されるとともに、前記第２の回転軸と前記回転駆動力の回転方向において係合する軸部材と、
   前記第１の回転軸の軸線方向における断面が前記第２の回転軸の周面に向かって凸の円弧状に形成され、前記第２の回転軸の軸線方向に関して前記第２の回転軸の端面に設けられる軸穴の内周面と摺動可能に接触する曲面部と、前記曲面部と接触した状態の前記第２の回転軸の外周面に対向して設けられ、前記軸部材が前記軸孔から外れるのを規制するための抜け止め部と、を有し、前記第１の回転軸に固定される連結部材と、
   を備えることを特徴とする駆動力伝達機構。
10. 前記曲面部は、前記軸穴の内周面と接触する径方向外向きに凸状に構成されていることを特徴とする請求項９に記載の駆動力伝達機構。
11. 前記連結部材は、前記第１の回転軸の外周面に嵌合する外嵌部を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の駆動力伝達機構。
12. 前記連結部材は、外周に前記曲面部を有し、内周に前記外嵌部を有する環状部を有することを特徴とする請求項１１に記載の駆動力伝達機構。
13. 前記曲面部は、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸のそれぞれの軸線の間に角度が生じている場合において、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の回転にともない、前記曲面部と接触する前記第２の回転軸の前記内周面と摺動することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
14. 前記曲面部は、前記第２の回転軸の周面との接触部におけるある一点に着目した場合に、該一点が、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の回転にともない、前記第２の回転軸の軸線方向に移動しながら前記第２の回転軸の軸線周りを回転するように、前記第２の回転軸の周面と摺動することを特徴とする請求項１３に記載の駆動力伝達機構。
15. 前記抜け止め部は、前記第１の回転軸の軸線と直交する方向に関して、前記軸部材の両端部と対向して設けられていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
16. 前記連結部材は、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸と接触し、前記曲面部を有する第１環状部と、前記第２の回転軸の外周面と対向して設けられ、前記抜け止め部を有する第２環状部と、を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
17. 前記連結部材は、前記第１環状部と前記第２環状部とを連結する可撓性を有する連結部を有することを特徴とする請求項１６に記載の駆動力伝達機構。
18. 前記曲面部は、環状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
19. 前記連結部材は、前記軸部材と前記回転駆動力の回転方向において互いに係合する係合部を有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
20. 画像形成装置に備えられた回転体を回転させるための駆動力伝達機構であり、
    前記第１の回転軸が、前記回転体に連結され、
    前記第２の回転軸が、駆動源から回転駆動力を受けて回転する
    ことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
21. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と当接して転写部を形成する移動可能なベルトと、前記ベルトを張架するローラに設けられ、回転することによって前記ベルトを移動させる第１の回転軸と、前記第１の回転軸の軸方向に関して並んだ第２の回転軸であって、駆動源からの回転駆動力を受けて回転する前記第２の回転軸と、を備える画像形成装置において、
    前記第１の回転軸において前記第１の回転軸の周面で開口し前記第１の回転軸の軸線と直交する方向に延びるように設けられた軸孔に挿通されるとともに、前記第２の回転軸と前記回転駆動力の回転方向において係合する軸部材と、
    前記軸部材が前記軸孔から外れるのを規制するように前記軸部材に対向して設けられる抜け止め部と、前記第２の回転軸の軸線方向における断面が前記第１の回転軸の前記周面に向かって凸の円弧状に形成され前記周面と摺動可能に接触する曲面部と、を有し、前記第２の回転軸に固定される連結部材と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
22. 前記第２の回転軸は、軸方向の端面で開口する軸穴を有しており、
    前記連結部材は、前記軸穴の内周面に嵌合する内嵌部を有することを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。
23. 前記連結部材は、外周に前記内嵌部を有し、内周に前記曲面部を有する環状部を有することを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
24. 前記連結部材は、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸と接触し、前記曲面部を有する第１環状部と、前記第２の回転軸の外周面と対向して設けられ、前記抜け止め部を有する第２環状部と、を有することを特徴とする請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
25. 前記ベルトは中間転写ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記転写部において前記像担持体から前記中間転写ベルトに１次転写された後に前記中間転写ベルトから転写材に２次転写されることを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    

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