JP6789656B2 - 駆動伝達装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達装置、及び駆動伝達装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、駆動源からの駆動力を、駆動軸と従動軸とが相対的に偏心した状態を許容しながら伝達可能な駆動伝達装置として、オルダム機構を備えたものが知られている。オルダム機構には、駆動軸と従動軸との間に、駆動軸及び従動軸のそれぞれに対して径方向に変位可能な中間部材が設けられ、中間部材が公転運動をしながら駆動軸の回転を従動軸に伝達することで軸間の偏心が吸収される。

特許文献１には、画像形成装置の装置本体に設けられた駆動モータと、駆動モータからの駆動力によって作動する現像装置との間に、オルダム機構を備えた駆動伝達装置を配置した構成が開示されている。この現像装置は、トナー色の異なる４つの現像ユニットが回転可能なケーシングに支持された回転型現像装置であり、ケーシングの回転に伴って、４つの現像ユニットの内の１つがカップリング部材を介して駆動モータに接続される。オルダム状のこのカップリング部材は、駆動モータに接続されたジョイント軸に支持されており、ジョイント軸に対して変位可能かつ軸方向に移動可能となっている。そして、ジョイント軸が軸方向に移動することで、カップリング部材の先端に設けられた凸部が各現像ユニットに設けられたカップリングギヤの凹部に嵌合し、現像ユニットの位置のばらつきを吸収しながら駆動伝達可能な状態となる。

特開平６―３３２２８５号公報

ここで、特許文献１の構成では、カップリング部材の凸部がカップリングギヤの凹部に円滑に係合するように、凸部の外周にテーパー面が形成されている。しかしながら、このカップリング部材は、カップリングギヤとの係合が解除された係脱状態においても、ジョイント軸に対して径方向に変位可能な状態となっている。このため、係脱状態におけるカップリング部材の変位により、カップリング部材とカップリングギヤとの間の偏心量が、テーパー面が形成された範囲を超えた場合には、カップリング部材とカップリングギヤとの間で係合不良が生じる可能性があった。

そこで、本発明は、係合不良の発生を防ぐことが可能な駆動伝達装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る駆動伝達装置は、第１軸上に配置された軸部材と、前記軸部材に支持された、回転可能な係合部材と、前記第１軸に平行な第２軸を中心に回転可能であり、前記係合部材に対して軸方向に相対移動することで、前記係合部材と係合及び係脱する被係合部材と、前記軸部材と前記係合部材との間に介在し、前記係合部材と前記被係合部材とが係合した係合状態において、前記係合部材が前記第２軸を中心に回転することを許容する中間部材と、前記係合部材と前記被係合部材とが係脱した係脱状態において、前記係合部材の軸中心が前記第１軸に近づくように前記係合部材を移動させる移動手段と、を備える、ことを特徴とする。

また、本発明の他の一態様に係る駆動伝達装置は、第１軸上に配置された軸部材と、前記軸部材に支持された、回転可能な係合部材と、前記第１軸に平行な第２軸を中心に回転可能であり、前記係合部材に対して軸方向に相対移動することで、前記係合部材と係合及び係脱する被係合部材と、前記軸部材と前記係合部材との間に介在し、前記係合部材と前記被係合部材とが係合した係合状態において、前記係合部材が前記第２軸を中心に回転することを許容する中間部材と、前記係合部材と前記被係合部材とが係脱した係脱状態において、前記係合部材及び前記被係合部材が接近する際に、前記係合部材の軸中心が前記第２軸に近づくように前記係合部材を移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、係合不良の発生を防ぐことが可能である。

本開示に係る画像形成装置の構成を示す概略図。 第１実施形態に係る駆動伝達装置の正面図。 （ａ）は従動側カプラから係脱した状態の駆動伝達装置を示す斜視図、（ｂ）は駆動側カプラを取り外した駆動伝達装置を示す斜視図、（ｃ）はさらに中間部材を取り外した駆動伝達装置を示す斜視図である。 駆動伝達装置の比較構成を示す断面図。 （ａ）は係合状態にある駆動伝達装置の断面図であり、（ｂ）は係脱状態にある駆動伝達装置の断面図。 第２実施形態に係る駆動伝達装置の断面図。 第３実施形態に係る駆動伝達装置の断面図。 第４実施形態に係る駆動伝達装置の断面図。

以下、図面を参照しながら本開示に係る駆動伝達装置について説明する。この駆動伝達装置は、例えば、図１に概略構成を示す画像形成装置１００の一部として使用可能である。ただし、本技術は、画像形成装置に限らず、軸間の偏心を許容しながら動力を伝達する駆動伝達装置として、産業用機械、流体圧縮機、及び自動車部品等を含む任意の生産物に適用可能である。

＜第１実施形態＞
画像形成装置１００は、電子写真方式のフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置１００の装置本体１００Ａには、シートＳを収納する給送カセット１０と、給送カセット１０から給送されたシートＳに画像を形成する画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫとが配置されている。記録材であるシートＳは、印刷用紙等の紙、ＯＨＰフィルム等のプラスチック、布等のシート材である。画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫは、それぞれ電子写真感光体である感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを有し、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのトナー像を形成する。各色のトナー像は、中間転写ベルト４０に一次転写された後、二次転写部においてシートＳに二次転写され、これによってシートＳにフルカラー画像が形成される。

［画像形成プロセス］
まず、画像形成手段である画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫの構成及びトナー像の形成プロセス（作像動作）について説明する。ただし、これらの画像形成部は現像に用いるトナーの色が異なる以外は同様に構成されるため、イエローの画像形成部ＰＹを代表として説明し、残りの画像形成部ＰＭ，ＰＣ，ＰＫについては説明を省略する。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙの他に、露光装置３、現像装置４、及びクリーニング装置５等を有している。感光ドラム１Ｙは、外周部に感光層を有するドラム状の感光体であり、中間転写ベルト４０の回転方向（矢印Ｒ１）にそって回転する。感光ドラム１Ｙの表面は、帯電ローラ等の帯電手段によって電荷を供給されることで、所定の電位（暗部電位）に帯電させられる。露光装置３は、画像情報に応じて変調されたレーザ光を発光し、反射装置３ａを含む光学系を介して感光ドラム１Ｙを走査することで、感光ドラム１Ｙの表面に静電潜像を描き込む。現像装置４は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収容し、感光ドラム１Ｙにトナーを供給することで、静電潜像をトナー像に現像する。

感光ドラム１Ｙに形成されたトナー像は、一次転写ローラ４５と中間転写ベルト４０との間のニップ部（一次転写部）において中間転写ベルトへと転写される。一次転写ローラ４５は、中間転写ベルト４０を挟んで感光ドラム１Ｙに圧接されており、所定のバイアス電圧を印加されることで、静電気力によってトナーを中間転写ベルト４０へと移動させる。転写後に感光ドラム１Ｙに残留した残トナーは、ドラムクリーニング装置５によって除去される。

中間転写体である中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４１、従動ローラ４２、二次転写内ローラ４３、及び一次転写ローラ４５に巻き掛けられ、駆動ローラ４１により所定方向（矢印Ｒ１）に回転駆動されている。上述の作像動作は各画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫにおいて並行して進められ、４色のトナー像が互いに重なるように多重転写されることで、中間転写ベルト４０にフルカラーのトナー像が形成される。このトナー像は、中間転写ベルト４０に担持されて移動し、二次転写内ローラ４３と二次転写ローラ４４との間のニップ部（二次転写部Ｔ２）に搬送される。転写手段である二次転写ローラ４４には、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアス電圧が印加され、これによってフルカラーのトナー像がシートＳに一括転写される。なお、転写後に中間転写ベルト４０に残留した残トナーは、ベルトクリーニング装置４６によって除去される。

トナー像を転写されたシートＳは、定着前搬送ユニット４９により、定着ユニット５０へと搬送される。定着ユニット５０は、シートＳを挟持して搬送する定着ローラ対５１と、ハロゲンヒータ等の熱源を有し、シートＳに担持されたトナー像に圧力及び熱を加える。これにより、トナー粒子が溶融・固着して、シートＳに定着した定着画像が得られる。

［シート搬送プロセス］
次に、給送カセット１０に収容されたシートＳを給送し、画像が形成されたシートＳを機体外部に排出するシート搬送系の構成及び動作について説明する。シート搬送系は、大まかに、給送カセット１０と、引き抜きローラ対２２と、レジストレーションユニット３９と、上記定着前搬送ユニット４９及び定着ユニット５０と、分岐ユニット６０と、反転ユニット７０と、両面搬送ユニット８０とを含んでいる。

複数（図１の例では２つ）設けられる給送カセット１０は、それぞれ、装置本体１００Ａに対して引き抜き可能に装着されている。給送カセット１０は、カセット本体に対して昇降可能な昇降プレート１１と、昇降プレート１１に積載されたシートＳを装置本体１００Ａに給送する給送ユニット１２とを備えている。給送ユニット１２は、分離ローラ方式等の分離機構により、シートを１枚ずつ分離しながら搬送し、引き抜きローラ対２１，２２に引き渡す。

引き抜きローラ対２１，２２は、駆動源に接続された駆動ローラ２１ａ，２２ａと、駆動ローラ２１ａ，２２ａに従動回転する従動ローラ２１ｂ，２２ｂとを有し、給送ユニット１２から受け取ったシートＳをレジストレーションユニット３９へ向けて搬送する。なお、シート搬送経路においてより上流側（図中左側）の引き抜きローラ対２２によって搬送されるシートＳは、両面搬送ユニット８０を構成する両面パスローラ８１，８２を介してレジストレーションユニット３９へと搬送される。

レジストレーションユニット３９は、シャッタ機構等によりシートＳの斜行を補正し、中間転写ベルト４０によって搬送されるトナー像とタイミングを合わせて、シートＳを二次転写部Ｔ２へと搬送する。二次転写部Ｔ２によってトナー像を転写され、定着ユニット５０によって画像を定着させられたシートＳは、シートＳの搬送経路を切り替え可能な切替部材６２を有する分岐ユニット６０に搬送される。シートＳに対する画像形成が完了している場合には、シートＳは排出経路を通って装置本体１００Ａの外方に配置された排出トレイ６１に排出される。また、シートＳの裏面に画像を形成する場合等には、シートＳは反転ユニット７０へと受け渡される。

反転ユニット７０は、正転及び逆転可能な反転ローラ７１と、反転ローラ７１によって搬送されるシートＳを案内する案内部材７２とを有し、シートＳを、表面と裏面とを反転させた状態で両面搬送ユニット８０へと受け渡す。両面搬送ユニット８０は、水平方向に延びる両面搬送パスを形成する不図示のガイド部材と、両面搬送パスに沿って配置された両面パスローラ８１，８２等を有し、反転ユニット７０から受け取ったシートＳをレジストレーションユニット３９へ向けて搬送する。これにより、シートＳは再び二次転写部Ｔ２及び定着ユニット５０へと搬送され、裏面に画像を形成される。両面に画像が形成されたシートＳは、分岐ユニット６０を介して排出トレイ６１へと排出される。

ここで、本実施形態に係る搬送系の一部は、装置本体１００Ａから引き出し可能な引出し部９０として構成されている。引出し部９０には、レジストレーションユニット３９、二次転写ローラ４４、定着前搬送ユニット４９、及び定着ユニット５０からなる上側搬送路と、上側搬送路の下方に配置された両面搬送ユニット８０とが含まれる。また、装置本体１００ＡにはシートＳの搬送状態を監視する搬送センサ４７が配置されており、搬送異常が発生した場合には、部品交換・点検等の場合には、制御部１０１がユーザに報知する。このような場合、ユーザは引出し部９０を装置本体１００Ａから引き出した状態で作業を行うことが可能であり、引出し部９０を装置本体１００Ａに押し込んで再装着することで作業を完了する。

［駆動伝達部］
次に、装置本体１００Ａに設けられた駆動源と、引出し部９０の一部として装置本体１００Ａから引き出し可能な搬送ユニット（両面搬送ユニット８０）との間に介在する駆動伝達装置３０について説明する。本実施形態において、両面搬送ユニット８０の搬送ローラである両面パスローラ８１，８２は、装置本体１００Ａの駆動源から、引き抜きローラ対２２の駆動ローラ２２ａを介して駆動力を受け取る構成となっている（図１参照）。

図２に示すように、駆動源である駆動モータＭ１は、駆動ローラ２２ａを支持する駆動軸２５を回転させると共に、駆動伝達装置３０を介して両面搬送ユニット８０に駆動力を送っている。駆動伝達装置３０は、係合部材である駆動側カプラ３４（駆動側カップリング部材）と、被係合部材である従動側カプラ８３（従動側カップリング部材）とを含んでいる。駆動側カプラ３４は、オルダム機構３１の一部を構成しており、第１軸（第１の軸線）である駆動軸２５の軸中心と、第２軸（第２の軸線）である従動側カプラ８３の軸中心とが偏心した状態を許容しながら駆動力が伝達される構成となっている。以下、駆動軸２５の軸中心に沿った方向を単に「軸方向」とする。

駆動伝達装置３０のうち、オルダム機構３１は軸部材である駆動軸２５に支持され、従動側カプラ８３は引出し部９０の枠体に支持されている。従って、引出し部９０が引き出される際には、従動側カプラ８３が軸方向の一方（引出し方向Ａ２）に移動することにより、駆動側カプラ３４と従動側カプラ８３とが離間した係脱状態となる。また、引出し部９０が装置本体１００Ａに再挿入される際には、従動側カプラ８３が軸方向の他方（挿入方向Ａ１）に移動することにより、駆動側カプラ３４と従動側カプラ８３とが噛み合って駆動力を伝達可能な係合状態となる。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、オルダム機構３１は、固定部材３２、中間部材３３、及び駆動側カプラ３４を有している。固定部材３２（図３（ｃ））は、駆動軸２５に相対回転不能に支持された回転部材であり、スプライン係合又はキー係合等により、軸方向に沿って移動可能である。駆動側カプラ３４（図３（ａ））は、駆動軸２５に遊嵌しており、軸方向に移動可能である。

ここで、駆動軸２５の先端部２５ａには、リング状の軸心規制部材である規制リング３７が径方向外側に突出して配置され、駆動側カプラ３４の内周面に対向している。従って、駆動側カプラ３４は、規制リング３７によって規制される範囲内で、駆動軸２５に対して径方向に変位可能である。以下、特に断らない限り、駆動側カプラ３４の軸中心（回転中心）が駆動軸２５の軸中心に対して変位した状態を指して駆動側カプラ３４の偏心状態とし、径方向の変位量を偏心量と表すものとする。

固定部材３２と駆動側カプラ３４との間に介在する中間部材３３（図３（ｂ））は、駆動軸２５に遊嵌するリング状（円盤状）の本体部３３ｃと、本体部３３ｃから軸方向の一方側と他方側とに突出する第１凸部３３ａ及び第２凸部３３ｂを有している。固定部材３２には、駆動軸２５の軸中心から径方向に延びる第１溝部３２ａが形成されており、中間部材３３の第１凸部３３ａは第１溝部３２ａに対して摺動可能に係合する。また、駆動側カプラ３４にはその軸中心から径方向に延びる第２溝部３４ａが形成されており、中間部材３３の第２凸部３３ｂは第２溝部３４ａに対して摺動可能に係合する。そして、これら第１凸部３３ａと第２凸部３３ｂとは、中間部材３３の軸中心を通り互いに直交する直線上に配置されている。

この構成により、駆動側カプラ３４が駆動軸２５に対して偏心した状態では、中間部材３３は、固定部材３２及び駆動側カプラ３４のそれぞれに対して径方向に変位しながら、固定部材３２及び駆動側カプラ３４に一体回転する。ただし、一体回転とは、２つの回転体が等しい角速度で回転することを指すものとする。

すなわち、オルダム機構３１は、一般にオルダム継手として知られるように、平行な第１軸及び第２軸を通過する公転軌道を描く中間部材３３を介して、第１軸と第２軸とが偏心した状態を許容しながら回転を伝達する。言い換えれば、オルダム機構３１及び従動側カプラ８３は、駆動軸２５と従動側カプラ８３とが径方向に相対変位することを許容しながら、駆動軸２５と従動側カプラ８３との間で回転を伝達する軸継手として機能する。これにより、仮に、引出し部９０の再挿入時に駆動軸２５と従動側カプラ８３との間で軸心位置のずれが生じたとしても、両面搬送ユニット８０に安定して駆動力が供給することが可能となる。

図２に示すように、従動側カプラ８３は、両面パスローラ８１，８２を駆動する駆動ベルト８４のプーリを兼ねており、引出し部９０の枠体に支持された不図示の支持軸に支持されている。従動側カプラ８３は、少なくとも引出し部９０が装置本体１００Ａに挿入された状態では、駆動軸２５に平行な軸線（第２軸）を中心に回転可能である。駆動側カプラ３４及び従動側カプラ８３の係合状態においては、駆動モータＭ１の駆動力を受けて従動側カプラ８３が回転することにより、駆動ベルト８４を介して両面パスローラ８１，８２が回転駆動される。

駆動側カプラ３４及び従動側カプラ８３は、互いに係合可能な第１係合爪及び第２係合爪である係合爪３４ｂ，８３ａを有している。各係合爪３４ｂ，８３ａは、周方向に沿って複数（図示した例では４つ）配置された爪形状であり、軸方向に沿って延びる当接面ａ１，ｂ１と、軸方向に対して傾斜した案内面ａ２，ｂ２とを備えている。駆動側カプラ３４及び従動側カプラ８３が係合した状態では、当接面ａ１，ｂ１が噛み合うことにより、駆動側カプラ３４の回転力が従動側カプラ８３に伝達される。また、案内面ａ２，ｂ２は、係脱状態の従動側カプラ８３が挿入方向Ａ１に移動して駆動側カプラ３４に接近する際に、それぞれ相手の爪形状に当接して駆動側カプラ３４及び従動側カプラ８３の回転位相を揃える案内機能を有する。

また、駆動伝達装置３０は、駆動側カプラ３４を軸方向に沿って付勢する付勢部材として、駆動軸２５に外嵌して、駆動軸２５と固定部材３２との間に縮設されたバネ部材２６を備えている。バネ部材２６によって駆動側カプラ３４が引出し方向Ａ２（付勢方向）へ付勢されることで、係合爪３４ｂ，８３ａが係合する際の衝突力を緩衝すると共に、係合状態における駆動側カプラ３４及び従動側カプラ８３の当接状態の安定性向上が図られている。なお、後述するように、バネ部材２６は、係脱状態における駆動側カプラ３４の偏心を規制可能な付勢機構の一部を構成している。

［オルダム機構の詳細構成］
ここで、従来構成において生じうる状況について説明する。図４に断面図を示す比較用の駆動伝達装置３０Ｚは、本実施形態と同様、オルダム機構３１Ｚを用いて駆動軸２５の回転を従動側カプラ８３に伝達する装置である。図４に示すように、この構成では、駆動側カプラ３４Ｚ及び従動側カプラ８３が係脱した係脱状態において、駆動側カプラ３４Ｚが駆動軸２５に対して変位可能な構成となっている。より精確には、この構成の場合、係合状態において許容される駆動側カプラ３４Ｚの偏心量（内周面３４０の内径と規制リング３７の外径との差）と、係脱状態において許容される駆動側カプラ３４の偏心量とが等しくなっている。

このような構成では、係脱状態にある駆動側カプラ３４Ｚが駆動軸２５に対して比較的大きく変位している場合がある。この場合、駆動側カプラ３４Ｚ及び従動側カプラ８３が互いに接近する際に、係合爪３４ｂ，８３ａが適切に噛み合わない可能性がある。特に、係合爪３４ｂ，８３ａの外径を、カプラ対（３４，８３）の外径と略等しくすることで装置の小型化を図る場合（図２参照）には、係脱状態における駆動側カプラ３４の偏心が係合不良につながり易くなる。このような係合不良が生じた場合、両面搬送ユニット８０への動力伝達に支障を来すほか、駆動伝達装置３０Ｚの破損が生じる可能性もある。

そこで、本実施形態では、係脱状態にある駆動側カプラ３４の駆動軸に対する偏心量を規制する付勢手段（係合部材を移動させる移動手段）として、付勢機構３６を設けている。以下、図５（ａ）、（ｂ）を参照しながら付勢機構３６の構成及び作用について説明する。ただし、図５（ａ）は、駆動側カプラ３４及び従動側カプラ８３が係合した係合状態にある駆動伝達装置３０の断面図であり、図５（ｂ）は係脱状態にある駆動伝達装置３０の断面図である。

付勢機構３６は、テーパー面３４２、規制リング３７、及びバネ部材２６によって構成される。傾斜面としてのテーパー面３４２は、駆動側カプラ３４の内周面の一部を構成しており、規制リング３７の外径よりも内径が大きい大径部３４３と、大径部３４３よりも内径が小さい小径部３４１との間に形成されている。テーパー面３４２は、駆動軸２５の軸中心に対して傾斜して、引抜き方向Ａ２の下流側へ向かって内径が大きくなるように円錐状に広がっている。また、テーパー面３４２は、引抜き方向Ａ２の上流側の端部における内径（最小径）が、規制リング３７の外径よりも小さくなるように形成されている。テーパー面３４２に当接可能な当接部である規制リング３７は、スナップリング３７ａ（図３（ｂ）も参照）により、駆動軸２５に固定されている。

付勢部材であるバネ部材２６は、上述した通り、駆動側カプラ３４を軸方向の一方（引抜き方向Ａ２）に向かって付勢する。これにより、図５（ｂ）に示すように、係脱状態においてはバネ部材２６の付勢力によってテーパー面３４２が規制リング３７に押し当てられ、駆動側カプラ３４の軸中心が駆動軸２５の軸中心へ近づく方向の付勢力が発生する。また、係合状態においては、従動側カプラ８３によって駆動側カプラ３４がバネ部材２６の付勢力に抗して挿入方向Ａ１に押し込まれることで、規制リング３７がテーパー面３４２から離間して大径部３４３に対向する。

このため、本実施形態の構成によれば、係脱状態における駆動側カプラ３４の駆動軸２５に対する偏心を規制して、互いの軸中心が略一致する位置に保持することが可能となる。そして、引出し部９０が再挿入される際に、駆動側カプラ３４の偏心によってカプラ間の係合不良が生じることを防ぐことができる。

また、このような付勢機構を、駆動側カプラ３４の移動に伴って接離可能なテーパー面３４２及び規制リング３７と、バネ部材２６とによって構成したため、係合状態では従来と同様に駆動側カプラ３４の偏心が許容される。言い換えれば、駆動側カプラ３４は、テーパー面３４２と規制リング３７の当接によって偏心が規制される規制位置（図５（ｂ））と、大径部３４３が規制リング３７に接触しない範囲で偏心が許容される可動位置（図５（ａ））との間で移動可能である。そして、引抜き部９０の引抜き動作及び挿入動作に伴う従動側カプラ８３の移動を利用することで、駆動側カプラ３４を規制位置と可動位置とに移動させている。これにより、軸間の偏心を許容するオルダム機構本来の機能を損なうことなく、カプラ間の係合不良の発生を回避することができる。

ところで、駆動側カプラ３４及び従動側カプラ８３の一方に、係合時に相手のカプラを案内するためのテーパー面を設けることで、径方向の位置ずれを補正して係合不良の防止を図ることが考えられる。しかし、この場合におけるテーパー面は、係脱状態における駆動側カプラ３４の偏心量と、駆動軸２５と従動側カプラ８３の間の位置ずれとの両方を考慮して大きめに形成する必要があり、駆動伝達装置の大型化につながる。一方、本実施形態では、係脱状態における駆動側カプラ３４の偏心量が低減されるため、係合動作の確実性を損なうことなく、駆動伝達装置をコンパクトに構成することができる。

なお、本実施形態ではテーパー面３４２の最小径が規制リング３７の外径よりも小さいものとして説明したが、少なくとも、大径部３４３の内径よりも小さくなるように形成されていればよい。この場合であっても、係脱状態の駆動側カプラ３４が大きく偏心しようとすると、付勢機構３６によって駆動軸２５の軸中心へ向けて付勢されることとなり、カプラ間の係合不良を防ぐことができる。

また、傾斜面及び当接部は上述のテーパー面３４２及び規制リング３７に限らず、軸方向の付勢力を径方向の力に変換して駆動側カプラ３４に伝達するものであればよい。例えば、傾斜面は円錐状以外の面形状（例えば、円弧状の断面となる傾斜面）であってもよく、当接部は駆動軸２５に一体形成された突起であってもよい。

また、従動側カプラ８３からの係脱に伴って駆動側カプラ３４の偏心範囲が制限される構成であれば、傾斜面及び当接部の一方を駆動側カプラ３４に配置し、他方を駆動軸２５以外に配置する構成としてもよい。例えば、係合状態の駆動側カプラ３４の位置よりも引抜き方向Ａ２の下流に、駆動側カプラ３４の外周部に当接可能なテーパー面を有する規制部材を設けてもよい。この場合も、係脱操作時の駆動側カプラ３４の移動により、係合状態に比して駆動側カプラ３４の偏心が規制された状態が実現されるため、カプラ間の係合不良を防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態に係る駆動伝達装置３０Ｂについて、図６を用いて説明する。ただし、図６は係合状態にあるオルダム機構３１Ｂの断面を示しており、従動側カプラ８３の図示を省略している。この駆動伝達装置３０Ｂは、付勢機構の具体的構成において上記第１実施形態と異なっており、その他の構成は共通である。そこで、第１実施形態と共通する要素には、同符号を付して説明を省略する。

付勢機構３６Ｂには、バネ部材２６と、駆動軸２５Ｂの外周面に形成されたテーパー面２５２と、駆動側カプラ３４Ｂの内周部に形成された当接部３４４とが含まれる。すなわち、本実施形態においては、傾斜面であるテーパー面２５２が軸部材（駆動軸２５Ｂ）に配置され、当接部３４４が係合部材（駆動側カプラ３４Ｂ）に配置されている。

駆動側カプラ３４Ｂの内周面は、比較的内径の小さい小径部３４１と、小径部よりも内径の大きい大径部３４３とを含み、当接部３４４は小径部３４１及び大径部３４３に隣接してこれらを段状に接続している。一方、駆動軸２５Ｂは、駆動側カプラ３４Ｂの小径部３４１及び大径部３４３にそれぞれ対向する小径部２５１及び大径部２５３を有し、テーパー面２５２によって小径部２５１と大径部２５３とが接続されている。テーパー面２５２は、駆動軸２５Ｂの軸中心に対して傾斜して形成され、引抜き方向Ａ２へ向かって外径が大きくなるように円錐状に広がっている。テーパー面２５２の最大径（大径部２５３の外径）は、当接部３４４の内径よりも大きく設定されている。

この構成により、係脱状態においてはバネ部材２６の付勢力によって当接部３４４がテーパー面２５２に当接し、駆動側カプラ３４Ｂの軸中心を駆動軸２５Ｂの軸中心へ近づける方向の付勢力が生じる。また、係合状態においては、従動側カプラ８３によって、駆動側カプラ３４Ｂがバネ部材２６の付勢力に抗して挿入方向Ａ１に押し込まれることで、当接部３４４がテーパー面２５２から離間して小径部２５１に対向する。

従って、本実施形態に係る付勢機構３６Ｂによっても、係脱状態における駆動側カプラ３４の駆動軸２５に対する偏心を規制することが可能となり、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の当接部は駆動軸２５Ｂに一体形成されるため、規制リング等の規制部材を別個に配置する構成に比して、コスト的に有利である。

なお、本実施形態及び上述の第１実施形態においては、付勢機構を構成する傾斜面（２５２，３４２）が駆動軸及び駆動側カプラの一方に形成されるものとして説明したが、駆動軸及び駆動側カプラの双方に傾斜面を設けてもよい。この場合も、一方の傾斜面と、他方の傾斜面（当接部）との当接により、係脱状態において駆動側カプラを駆動軸の軸中心へ向けて付勢させる構成が可能である。

＜第３実施形態＞
次に、本開示の第３実施形態に係る駆動伝達装置３０Ｃについて、図７を用いて説明する。ただし、図７は係合状態にあるオルダム機構３１Ｃの断面を示しており、従動側カプラ８３の図示を省略している。この駆動伝達装置３０Ｃは、付勢手段（係合部材を移動させる移動手段）として、駆動側カプラ３４Ｃの内周面３４５及び駆動軸２５の外周面２５５の間に配置された弾性部材３８を備えている。その他、第１実施形態と共通する要素には、同符号を付して説明を省略する。

弾性部材３８は、例えば、ソリッドな又は発泡構造を有するエラストマーからなるリングであり、駆動側カプラ３４Ｃの内周面３４５に接着されて、駆動側カプラ３４Ｃと共に移動可能である。そして、弾性部材３８の弾発力は、係合状態における駆動側カプラ３４の偏心を阻害しないように、比較的小さな値に設定されている。

この構成により、係脱状態においては弾性部材３８の付勢力によって駆動側カプラ３４Ｃが付勢され、駆動軸２５の軸中心に略一致する位置に保持される。また、係合状態において従動側カプラ８３が駆動軸２５に対して偏心している場合には、弾性部材３８が弾性変形することで、駆動側カプラ３４Ｃの駆動軸２５に対する偏心が許容される。

従って、本実施形態に係る付勢機構（弾性部材３８）によっても、係脱状態における駆動側カプラ３４Ｃの駆動軸２５に対する偏心を規制することが可能となり、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態は、第１及び第２実施形態のいずれかを組み合わせることも可能であるが、係合及び係脱の際に駆動側カプラが軸方向に移動しない構成にも適用可能である。

＜第４実施形態＞
次に、本開示の第４実施形態に係る駆動伝達装置３０Ｄについて、図８を用いて説明する。図８は係合状態と係脱状態の中間の状態にある駆動伝達装置３０Ｄを示す断面図である。この駆動伝達装置３０Ｄは、駆動側カプラ３４Ｄの偏心を規制可能な規制部材として、両面搬送ユニット８０に筒状規制部材８５を配置している。その他、第１実施形態と共通する要素には同符号を付して説明を省略する。

筒状規制部材８５は、軸中心（第２軸）に対する径方向の内側に、駆動側カプラ３４Ｄの外径よりもやや大きな内径に設定された内周面８５２を有する略円筒状の部材である。内周面８５２に対して軸方向の両側には、軸中心に対して傾斜して形成され、軸方向の両端部へ向かって内径が大きくなるように広がるテーパー面８５１，８５３が設けられている。テーパー面８５１は、係合部材である駆動側カプラ３４Ｄの外周部に当接可能な傾斜面である。

この筒状規制部材８５は、引出し部９０の枠体によって支持されており、従動側カプラ８３と共に駆動側カプラ３４Ｄに対して軸方向に相対移動する。これにより、筒状規制部材８５は、駆動側カプラ３４Ｄ及び従動側カプラ８３の係合状態では引抜き方向Ａ２において駆動側カプラ３４Ｄよりも上流側に位置し、係脱状態では駆動側カプラ３４Ｄよりも下流側に位置する。

このような構成により、図８に図示するように、装置本体１００Ａから引き出された引出し部９０が再挿入される際には、筒状規制部材８５が駆動側カプラ３４Ｄの外周側を通過することになる。このとき、駆動側カプラ３４Ｄが従動側カプラ８３に対して偏心している場合には、筒状規制部材８５のテーパー面８５１が駆動側カプラ３４Ｄの外周部に当接することによって偏心が規制される。そして、径方向の位置が補正された駆動側カプラ３４Ｄの係合爪３４ｂに従動側カプラ８３の係合爪８３ａが噛み合うことでカプラ対が係合される。

このように、係脱状態にある駆動側カプラ３４Ｄ及び従動側カプラ８３が接近する際に駆動側カプラ３４Ｄに当接可能な筒状規制部材８５を設けたことで、カプラ対の係合に先立って駆動側カプラ３４Ｄの径方向位置が規制される。また、係合状態においては、筒状規制部材８５が駆動側カプラ３４Ｄと径方向に重ならない位置まで移動しているため、係合状態における駆動側カプラ３４Ｄの偏心が許容される。すなわち、本実施形態の構成によっても、係合状態におけるオルダム機構３１Ｄの動作を阻害することなく、カプラ間の係合不良を防ぐことができる。

また、筒状規制部材８５は、引出し部９０の側に支持されているため、従動側カプラ８３の軸中心（第２軸）に対する駆動側カプラ３４Ｄの偏心を規制することができる。このため、従動側カプラ８３が駆動軸２５に対して比較的大きく偏心した状態で係合操作が行われる場合には、駆動側カプラが駆動軸に位置合わせされる上記第１乃至第３実施形態に比して、より確実に係合不良を防ぐことができる。

また、軸方向の両側にテーパー面８５１，８５３を設けたため、引出し部９０を装置本体１００Ａから引き出す際に駆動側カプラ３４Ｄが偏心していた場合には、反対側のテーパー面８５３が駆動側カプラ３４Ｄに当接する。これにより、駆動側カプラ３４Ｄは駆動軸２５の軸心へ向かって移動させられ、筒状規制部材８５がスムーズに引き抜かれる。

なお、本実施形態では円筒状の規制部材を用いたが、駆動側カプラ３４Ｄ（係合部材）の外周部に当接してその偏心を規制可能なものであれば、異なる形状の規制部材を用いてもよい。例えば、断面多角柱状の筒状部材であってもよく、或いは周方向均等に配置された複数の規制部材であってもよい。

また、規制部材は、従動側カプラ８３（被係合部材）の移動範囲（引出し部９０の引出し幅）の全長に亘って従動側カプラ８３に追従するものに限らず、限られた範囲内でのみ従動側カプラ８３に追従する構成としてもよい。この場合、例えば係脱状態において規制部材と駆動側カプラ３４Ｄとが径方向からみて重なる位置（図８参照）をとる構成として、係脱状態にある間は駆動側カプラ３４Ｄの偏心が規制されるようにしてもよい。

＜他の実施形態＞
上述した第１乃至第４実施形態において、係合部材である駆動側カプラが駆動源（駆動モータＭ１）に接続され、被係合部材である従動側カプラが搬送ユニット（両面搬送ユニット８０）に接続されるものとして説明したが、駆動側・従動側は逆転可能である。すなわち、被係合部材から係合部材へと回転を伝達する構成であってもよい。また、係合部材及び被係合部材は軸方向に沿って相対移動可能であればよく、例えば被係合部材が装置本体に配置され、係合部材等が装置本体に対して移動可能な可動ユニットに配置される構成であってもよい。

また、中間部材が軸部材の軸中心（第１軸）に対して径方向に変位可能であれば、例えば、軸部材に係合溝又は係合突起を設ける等して、中間部材が直接軸部材に係合される構成としてもよい。また、回転部材（固定部材３２）が軸部材と一体回転する構成に限らず、例えば二重軸構成とすることによって、第１軸上において回転部材と軸部材とが相対回転可能な構成としてもよい。

また、駆動側カプラは所謂オルダム継手の一部を構成するものとして説明したが、係合部材が中間部材を介して軸部材に対して偏心可能となる構成であれば、例えば、駆動側カプラの一部が撓むことで軸間の角度差を許容する撓み継手の要素を含んでいてもよい。

２２ａ…搬送ローラ（駆動ローラ）／２５，２５Ｂ…軸部材（駆動軸）／２６…付勢部材（バネ部材）／３０，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…駆動伝達装置／３２…回転部材（固定部材）／３３…中間部材／３４，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…係合部材（駆動側カプラ）／３４ｂ…第１係合爪（係合爪）／３６，３６Ｂ…付勢機構／３７…当接部（規制リング）／３８…付勢機構、弾性部材／８０…搬送ユニット（両面搬送ユニット）／８３…被係合部材（従動側カプラ）／８３ａ…第２係合爪（係合爪）／８５…規制部材（筒状規制部材）／１００…画像形成装置／１００Ａ…装置本体／２５１…小径部／２５２，３４２…傾斜面（テーパー面）／３４３…大径部／３４４…当接部／ａ２，ｂ２…案内面／Ｍ１…駆動源（駆動モータ）／ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ…画像形成手段（画像形成部）

Claims (20)

1. 第１軸上に配置された軸部材と、
   前記軸部材に支持された、回転可能な係合部材と、
   前記第１軸に平行な第２軸を中心に回転可能であり、前記係合部材に対して軸方向に相対移動することで、前記係合部材と係合及び係脱する被係合部材と、
   前記軸部材と前記係合部材との間に介在し、前記係合部材と前記被係合部材とが係合した係合状態において、前記係合部材が前記第２軸を中心に回転することを許容する中間部材と、
   前記係合部材と前記被係合部材とが係脱した係脱状態において、前記係合部材の軸中心が前記第１軸に近づくように前記係合部材を移動させる移動手段と、を備える、
   ことを特徴とする駆動伝達装置。
2. 前記係合部材は、軸方向に沿って移動可能であり、
   前記移動手段は、前記係合部材を軸方向の一方に付勢する付勢部材と、前記軸部材及び前記係合部材の一方に形成され、前記第１軸に対して傾斜した傾斜面と、前記軸部材及び前記係合部材の他方に設けられ、前記傾斜面に当接可能な当接部とを含み、
   前記移動手段は、前記係脱状態では、前記付勢部材の付勢力によって前記傾斜面と前記当接部とが当接することで、前記係合部材を、前記係合部材の軸中心が前記第１軸に近付く方向に移動させる、
   請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 前記傾斜面は、前記係合部材の内周面の一部であり、前記付勢部材による付勢方向に向かって内径が大きくなるように形成され、
   前記当接部は、前記軸部材の外周面から径方向外側へ突出して設けられ、前記傾斜面の最小径よりも大きな外径を有する、
   請求項２に記載の駆動伝達装置。
4. 前記係合部材は、前記付勢部材による付勢方向において前記傾斜面の下流側に隣接し、前記当接部の外径よりも大きな内径を有する大径部を備え、
   前記係合部材と前記被係合部材とが係合する際には、前記被係合部材によって前記係合部材が押圧され、前記付勢部材の付勢力に抗して前記当接部が前記傾斜面から離間して前記大径部に対向する位置まで移動する、
   請求項３に記載の駆動伝達装置。
5. 前記傾斜面は、前記付勢部材による付勢方向に向かって内径が広がる円錐状のテーパー面であり、
   前記当接部は、前記軸部材の外周部に設けられたリング状部材である、
   請求項３又は４に記載の駆動伝達装置。
6. 前記傾斜面は、前記軸部材の外周面に、前記付勢部材による付勢方向に向かって外径が大きくなるように形成され、
   前記当接部は、前記係合部材の内周面に形成され、前記傾斜面の最大径よりも小さな内径を有する、
   請求項２に記載の駆動伝達装置。
7. 前記軸部材は、前記付勢部材による付勢方向において前記傾斜面の上流側に隣接し、前記当接部の内径よりも小さな外径を有する小径部を備え、
   前記係合部材と前記被係合部材とが係合する際には、前記被係合部材によって前記係合部材が押圧され、前記付勢部材の付勢力に抗して前記当接部が前記傾斜面から離間して前記小径部に対向する位置まで移動する、
   請求項６に記載の駆動伝達装置。
8. 前記傾斜面は、前記付勢部材による付勢方向に向かって外径が広がる円錐状のテーパー面であり、
   前記当接部は、前記係合部材の内周面に段状に内径が変化するように形成された段部である、
   請求項６又は７に記載の駆動伝達装置。
9. 前記軸部材によって軸方向に沿って移動可能に支持され、前記第１軸を中心に回転可能な回転部材を備え、
   前記中間部材は、軸方向において前記回転部材と前記係合部材との間に配置され、
   前記付勢部材は、前記軸部材に外嵌するバネ部材であり、前記回転部材及び前記中間部材を介して前記係合部材を付勢する、
   請求項２乃至８のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
10. 前記移動手段は、前記第１軸を中心とする径方向において、前記軸部材の外周面と前記係合部材の内周面との間に配置された弾性部材を含む、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
11. 前記移動手段は、前記係合部材を軸方向の一方に付勢する付勢部材を含み、
    前記係合部材は、前記第１軸に対して径方向に変位可能な可動位置と、前記第１軸に対する偏心が規制される規制位置との間で、軸方向に沿って移動可能であり、前記係合状態においては前記被係合部材によって前記可動位置に保持され、前記係脱状態においては前記付勢部材によって前記規制位置に保持される、
    請求項１に記載の駆動伝達装置。
12. 前記移動手段は、前記第１軸に対する径方向の力を前記係合部材に作用させることで、前記係合部材の軸中心が前記第１軸に近づくように前記係合部材を移動させる、
    請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
13. 第１軸上に配置された軸部材と、
    前記軸部材に支持された、回転可能な係合部材と、
    前記第１軸に平行な第２軸を中心に回転可能であり、前記係合部材に対して軸方向に相対移動することで、前記係合部材と係合及び係脱する被係合部材と、
    前記軸部材と前記係合部材との間に介在し、前記係合部材と前記被係合部材とが係合した係合状態において、前記係合部材が前記第２軸を中心に回転することを許容する中間部材と、
    前記係合部材と前記被係合部材とが係脱した係脱状態において、前記係合部材及び前記被係合部材が接近する際に、前記係合部材の軸中心が前記第２軸に近づくように前記係合部材を移動させる移動手段と、
    を備えることを特徴とする駆動伝達装置。
14. 前記移動手段は、前記第２軸に対する径方向の内側に、前記軸方向に対して傾斜した傾斜面を有し、前記係脱状態にある前記係合部材及び前記被係合部材が接近する際には、前記傾斜面において前記係合部材に当接することで、前記係合部材を前記第２軸へ向けて移動可能である、
    請求項１３に記載の駆動伝達装置。
15. 前記移動手段は、前記第２軸に対する径方向の力を前記係合部材に作用させることで、前記係合部材の軸中心が前記第２軸に近づくように前記係合部材を移動させる、
    請求項１３又は１４に記載の駆動伝達装置。
16. 前記係合部材は軸方向に沿って延びる第１当接面を備えた第１係合爪を有し、
    前記被係合部材は、軸方向に沿って延びて前記第１当接面に当接可能な第２当接面を備えた第２係合爪を有し、
    前記第１係合爪及び前記第２係合爪の少なくとも一方には、軸方向に対して傾斜した案内面が設けられ、前記係脱状態にある前記係合部材と前記被係合部材とが軸方向に沿って接近する際に、前記案内面が前記第１係合爪及び前記第２係合爪の他方に当接することで、前記第１当接面及び前記第２当接面が係合する位置まで前記係合部材及び前記被係合部材が相対回転する、
    請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
17. 前記軸部材に支持され、前記軸部材と一体的に回転する固定部材を備え、
    前記中間部材は、回転可能な本体部と、前記本体部から軸方向の一方に突出し、前記本体部の回転中心に対して径方向に延びる第１凸部と、前記本体部から軸方向の他方に突出し、軸方向から視て前記第１凸部と交差する方向に延びる第２凸部と、を有し、
    前記固定部材には、前記第１凸部に摺動可能に係合する第１溝部が設けられ、前記係合部材には、前記第２凸部に摺動可能に係合する第２溝部が設けられている、
    請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
18. 装置本体と、
    前記装置本体に対して引き出し可能に設けられ、シートを搬送する搬送ユニットと、
    前記装置本体に配置され、前記搬送ユニットによって搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記装置本体に配置された駆動源と、
    前記駆動源からの動力を前記搬送ユニットに伝達する、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の駆動伝達装置と、
    を備えた画像形成装置。
19. 前記軸部材は、前記装置本体に配置され、前記駆動源に接続された駆動軸であり、
    前記被係合部材は、前記搬送ユニットに配置される、
    請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 前記軸部材に支持され、前記搬送ユニットへ向けてシートを搬送する搬送ローラを備える、
    請求項１９に記載の画像形成装置。

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