駆動伝達機構およびこれを備えた画像形成装置
【課題】駆動軸と被駆動軸の偏芯，偏角を許容することができる駆動伝達機構と、この駆動伝達機構を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】カラー複写機１の感光体ドラム１２Ｙを回転させるための駆動伝達機構は、駆動軸７０と、被駆動軸８０と、第１，第２カップリング部材５０，６０を有する。第１カップリング部材５０は、一径方向に凸部５１を有し、突起長手方向と直交する方向に首振り動作できる自由度をもって駆動軸７０に装着される。第２カップリング部材６０は、凸部５１と嵌合する凹部６１を有し、溝長手方向に首振り動作できる自由度をもって被駆動軸８０に装着される。第１，第２カップリング部材５０，６０は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と直交する径方向への接触面の滑りとによって、駆動軸７０と被駆動軸８０との偏芯，偏角に起因する被駆動軸８０の回転速度変動を抑制する。
【解決手段】カラー複写機１の感光体ドラム１２Ｙを回転させるための駆動伝達機構は、駆動軸７０と、被駆動軸８０と、第１，第２カップリング部材５０，６０を有する。第１カップリング部材５０は、一径方向に凸部５１を有し、突起長手方向と直交する方向に首振り動作できる自由度をもって駆動軸７０に装着される。第２カップリング部材６０は、凸部５１と嵌合する凹部６１を有し、溝長手方向に首振り動作できる自由度をもって被駆動軸８０に装着される。第１，第２カップリング部材５０，６０は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と直交する径方向への接触面の滑りとによって、駆動軸７０と被駆動軸８０との偏芯，偏角に起因する被駆動軸８０の回転速度変動を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸と被駆動軸を同軸上に接離可能に配置し、一対のカップリング部材を介して該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するための駆動伝達機構と、この駆動伝達機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高画質化が図られている今日のレーザプリンタやデジタル複写機において、感光体ドラムの回転速度変動が画質に与える影響は大きく、そのため感光体ドラムを回転させるための駆動連結部の構造は、複写機の構造設計における重要な要素となっている。
【０００３】
具体的には、４連タンデム方式と呼ばれるカラー複写機等においては、感光体ドラムの回転軸とこれを回転させる駆動軸との偏芯，偏角から発生する，感光体ドラムの１回転当たりの回転速度変動は、印刷用紙に色ずれとなって現れるために大きな問題となる。
【０００４】
従来、感光体ドラムの回転軸と駆動軸との偏芯や偏角を少なくする方法としては、駆動軸を感光体ドラムに嵌合して位置決めする方法が知られているが、この方法は位置決め調整が極めて困難であるという問題がある。また、正確に位置決めがされたとしても、複写機等は多くの駆動部品を備えているためにこれによって生ずる振動等により経時的に位置ずれが発生することは容易に予想され、困難な位置決め作業が繰り返し必要になるという問題がある。
【０００５】
また、駆動軸と被駆動軸とを連結して駆動力を伝達するカップリング機構としては、オルダムカップリングが知られているが、これは偏芯を許容（吸収）することはできても、偏角を許容することができないため、駆動軸と被駆動軸の平行度の精度を上げる必要がある。
【０００６】
そこで、偏芯，偏角を同時に許容するカップリング構造として、駆動軸と被駆動軸のどちらか一方に、半径方向とスラスト方向に自由度(ガタ)を持ってカップリングを装着する駆動伝達装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 しかしながら、一方の軸だけが偏芯，偏角に応答するために、カップリングにおいてこの軸を保持する部分に大きな負荷が掛かり、カップリングの変形や破損が引き起こされるおそれがある。また、例えば、このカップリングを感光体ドラムを回転するために用いた場合においては、感光体ドラムを清掃，交換のために装置本体から引き出す際および逆に感光体ドラムを装置本体に装着する際のカップリングにおける駆動軸と感光体ドラムの回転軸との連結作業性はあまり良いものではない。
【特許文献１】特開２００２−４８１４８号公報（請求項１、図１〜図４、段落（００２６）〜（００２８））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、駆動軸と被駆動軸とを接離容易なカップリングを介して連結させ、しかも一定の偏芯，偏角を許容することができる駆動伝達機構と、この駆動伝達機構を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１によれば、駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と直交する径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を抑制することを特徴とする駆動伝達機構、が提供される。
【０００９】
本発明の請求項２によれば、駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸および該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる第１カップリング部材および第２カップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、前記第１カップリング部材は、径方向の一方向に設けられた一定幅の凸部と、前記駆動軸を挿通させるための第１挿通孔とを有し、前記第２カップリング部材は、該凸部と嵌合する凹部と、前記被駆動軸を挿通させるための第２挿通孔とを有し、前記第１カップリング部材は、前記凸部の突起長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記駆動軸に装着され、かつ、前記第２カップリング部材は、前記凹部の溝長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記被駆動軸に装着され、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を、前記第１，第２カップリング部材の首振りと、前記凹部と凸部と接触面での滑りとによって抑制することを特徴とする駆動伝達機構が提供される。
【００１０】
本発明の請求項３によれば、上記請求項２の駆動伝達機構において、前記突起長手方向と直交する径方向において、前記駆動軸の外周と前記第１挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられ、前記溝長手方向と直交する径方向において、前記被駆動軸の外周と前記第２挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられている駆動伝達機構が提供される。
【００１１】
本発明の請求項４によれば、上記請求項２または請求項３の駆動伝達機構において、前記第１カップリング部材の前記突起長手方向での首振りが抑制されるように、該突起長手方向において自由度がない状態で前記駆動軸に装着され、前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向での首振りが抑制されるように該溝長手方向において自由度がない状態で前記被駆動軸に装着されている駆動伝達機構が提供される。
【００１２】
本発明の請求項５によれば、上記請求項２から請求項４の駆動伝達機構において、前記駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第１平行ピンと、前記第１カップリング部材をその先端側に押圧するための圧縮バネと、該圧縮バネを保持するための第１保持部とを有し、前記第１カップリング部材は、前記突起長手方向と平行に前記第１平行ピンを収容するための第１ピン収容部を有し、該第１平行ピンを回動軸として首振り動作を行う駆動伝達機構が提供される。
【００１３】
本発明の請求項６によれば、上記請求項２から請求項５の駆動伝達機構において、前記被駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第２平行ピンと、前記第２カップリング部材をその先端で保持するための第２保持部とを有し、前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向と平行に前記第２平行ピンを収容するための第２ピン収容部を有し、該第２平行ピンを回動軸として首振り動作を行う駆動伝達機構が提供される。
【００１４】
本発明の請求項７によれば、駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構と、前記被駆動軸を回転軸とする感光体ドラムとを備えた画像形成装置であって、前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と垂直な径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記感光体ドラムの回転速度変動を抑制することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動軸と被駆動軸の偏芯，偏角を許容（吸収）して、スムーズな回転伝達を行うことができるので、被駆動軸の回転速度変動を極めて小さく抑えることができる。そのため、この駆動伝達機構を電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の各色感光体ドラムの回転駆動に適用することにより、色ずれのない綺麗な画像を形成することができる。また、駆動軸と被駆動軸にそれぞれ取り付けられるカップリングは接離容易であるために、例えば、感光体ドラムを装置本体に対して着脱する際の作業も容易に行うことができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、画像形成装置として４連タンデム方式のカラー複写機を例に挙げ、感光体ドラムに駆動伝達機構を適用した場合について説明することとする。
【００１７】
図１に４連タンデム方式カラー複写機１の概略構成図を示す。このカラー複写機１は、上方にスキャナ部２と、胴内排紙部３とを備えている。また、カラー複写機１は、中間転写媒体である中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０を張架し、回転させるための駆動ローラ２２および従動ローラ２３，２４と、中間転写ベルト１０の下側に沿って並列配置される４組の画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫを備えている。
【００１８】
中間転写ベルト１０には、耐熱性および耐磨耗性に優れた材料、例えば、半導電性ポリイミドが好適に用いられる。画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のトナー像を形成するためのものである。画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫはそれぞれ像担持体である感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫを有している。中間転写ベルト１０は、各画像形成部１１Ｃ〜１１ＢＫの上方において、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫに接触している。
【００１９】
中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫと対向する位置（一次転写位置）には、１次転写ローラ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫが設けられている。一次転写ローラ２０Ｙ〜２０ＢＫには＋１０００Ｖ程度の１次転写電圧が印加され、これにより感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫ上のトナー像が中間転写ベルト１０に一次転写される。
【００２０】
画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫはそれぞれ、感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫを個別に帯電させるための帯電チャージャ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫと、感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ上に形成された潜像にトナーを付着させるための現像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫと、感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫをクリーニングするためのクリーニング装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫを備えている。
【００２１】
帯電チャージャ１３Ｙ〜１３ＢＫは、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫ表面を、−７００Ｖ程度に一様に全面帯電させる。現像ユニット１８Ｙ〜１８ＢＫは、−５００Ｖ程度の現像バイアスが印加される現像ローラによりそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナーおよびキャリアからなる二成分現像剤を感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫに供給する。クリーニング装置２１Ｙ〜２１ＢＫは、クリーニングブレードにより感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫの表面の残留トナーを除去する。
【００２２】
画像形成部１１Ｙ〜１１ＢＫは、カラー複写機１の本体のフロント側（図面手前側）に引き出し可能となっている。そのため、感光体ドラム１２Ｙ〜ＢＫと現像ユニット１８ＢＫ〜１８Ｃの各駆動系は、カラー複写機１の本体のリア側に配置されている。
【００２３】
感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫはそれぞれ、回転方向である矢印ｔの向きに回転しながら、帯電チャージャ１３Ｙ〜１３ＢＫを通過して現像ユニット１８Ｙ〜１８ＢＫに至る途中で、レーザ露光装置１６によって露光される。この露光のために、カラー複写機１は、スキャナ部２等からの画像データに基づいて、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫ上に潜像を形成するためのレーザ露光装置１６を、画像形成部１１Ｙ〜１１ＢＫの下側に備えている。
【００２４】
レーザ露光装置１６は、半導体レーザ素子から出射されたレーザビームを、ポリゴンミラー１６ａにより感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫの軸線方向に走査し、結像レンズ系１６ｂ，各ミラー４４を経て感光体ドラム１２ＢＫ〜１２Ｃ上に結像させる。なお、レーザ露光装置１６の各色のレーザビームの出射部にはカバーガラスが設けられる。
【００２５】
カラー複写機１では、中間転写ベルト１０を回転させるための駆動ローラ２２と対向するように、中間転写ベルト１０に一次転写されたトナー像を印刷用紙Ｐに転写（２次転写）するための２次転写ローラ２６が配置されている。２次転写ローラ２６には＋１０００Ｖ程度の２次転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１０上のトナー像が印刷用紙Ｐに２次転写される。なお、中間転写ベルト１０の２次転写ローラ２６の下流には、ベルトクリーナ１０ａが設けられている。
【００２６】
レーザ露光装置１６の下方には、２次転写ローラ２６に向けて印刷用紙Ｐを供給するための第１，第２給紙カセット装置２７，２８が設けられている。第１，第２給紙カセット装置２７，２８から２次転写ローラ２６に至る間には、第１，第２給紙カセット装置２７，２８内の印刷用紙Ｐを取り出すピックアップローラ２７ａ，２８ａと、分離ローラ２７ｂ，２８ｂと、第１，第２搬送ローラ３１，３２と、レジストローラ３３が設けられている。
【００２７】
また、カラー複写機１の図１右側には手差しにより印刷用紙Ｐを給紙するための手差しトレイ３０が設けられている。手差しトレイ３０からレジストローラ３３に至る間には、印刷用紙Ｐを取り出すためのピックアップローラ３０ａと、手差し給紙ローラ３６が設けられている。
【００２８】
第１，第２給紙カセット２７，２８および手差しトレイ３０から給紙される印刷用紙Ｐを垂直方向に搬送する縦搬送路３７に沿って、２次転写ローラ２６の下流、つまり上側には、印刷用紙Ｐに転写されたトナー像を熱処理により印刷用紙Ｐに定着させるための定着装置３８が設けられている。
【００２９】
定着装置３８から排紙部３へは排紙搬送路４１が設けられており、この排紙搬送路４１の終端に排紙ローラ３ａが設けられている。カラー複写機１は、排紙部３の図右側に、印刷用紙Ｐに両面印刷を施すための反転エリア４０と、この反転エリア４０から印刷用紙Ｐをレジストローラ３３へ戻すための反転搬送ユニット４５を備えている。
【００３０】
排紙ローラ３ａは、印刷用紙Ｐを排紙部３へ送り出す方向の回転（正回転）と、印刷用紙Ｐを反転搬送ユニット４５へ戻す方向の回転（逆回転）とを行うことができるようになっている。反転エリア４０はガイド４２を備えており、このガイド４２は、排紙ローラ３ａが印刷用紙Ｐを反転搬送ユニット４５へ戻す方向に回転する際に、印刷用紙Ｐをガイド４１の上側に乗せて、印刷用紙Ｐを確実に反転搬送ユニット４５へ送る。反転搬送ユニット４５は、印刷用紙Ｐを降下搬送するための反転搬送路４６と再搬送ローラ４７を備えている。
【００３１】
次に、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫを回転させるための機構について説明する。感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫはそれぞれ同じ構造を有しているので、ここでは、感光体ドラム１２Ｙを例に説明することとする。
【００３２】
前述の通り、画像形成部１１Ｙは、カラー複写機１の本体のフロント側に引き出し可能であり、感光体ドラム１２Ｙの駆動系（モータ）はカラー複写機１の本体のリア側に配置されているので、感光体ドラム１２Ｙの回転軸（被駆動軸）と、駆動系の回転軸（駆動軸）とは、接離自在である。そのため、感光体ドラム１２Ｙをカラー複写機１の本体に装着した際に、駆動軸の回転を被駆動軸に伝達することができるように、被駆動軸と駆動軸のそれぞれの先端にカップリング部材が取り付けられる。
【００３３】
図２Ａに駆動軸の先端に取り付けられる第１カップリング部材の斜視図を、図２Ｂに被駆動軸の先端に取り付けられる第２カップリング部材の斜視図を、図３Ａに第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す側面図を、図３Ｂに第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す別の側面図を、図４Ａに図３Ａ中の矢視ＡＡ断面図を、図４Ｂに図３Ｂ中の矢視ＢＢ断面図を、それぞれ示す。
【００３４】
第１カップリング部材５０は、径方向の一方向（Ｙ方向とする）に設けられた一定幅（Ｘ方向の幅）の凸部５１と、駆動軸７０を挿通させるための第１挿通孔５２を有している。凸部５１は正面形状がＨ型となっているが、これに限定されるものではなく、無垢の突起であってもよい。第１挿通孔５２を貫通孔としているので凸部５１は２つに分かれているが、径方向の一方向であるＹ方向に配置されていることに変わりはない。
【００３５】
駆動軸７０は、軸方向（Ｚ方向）と垂直にその先端部に設けられた第１平行ピン７１と、第１カップリング部材５０をその先端側に押圧するための圧縮バネ７２と、圧縮バネ７２を保持するための第１保持部７３を有している。
【００３６】
このような駆動軸７０の先端形状に合わせて、第１カップリング部材５０には、凸部５１の突起長手方向（Ｙ方向）と平行に、第１平行ピン７１を収容するための凹みである第１ピン収容部５３が設けられている。
【００３７】
第１カップリング部材５０が圧縮バネ７２によって駆動軸７０の先端側に押圧されることによって、第１平行ピン７１が第１ピン収容部５３に収容される。駆動軸７０を図示しないモータにより回転させると、第１平行ピン７１が第１ピン収容部５３の壁面に接触した状態で維持されることにより、駆動軸７０から第１カップリング部材５０へ回転駆動力が伝達されて、第１カップリング部材５０が駆動軸７０とともに回転する。
【００３８】
図５に駆動軸７０の外径と第１挿通孔５２の形状との関係を示す。駆動軸７０は円柱状であり、したがってその外径ｄは、径方向で事実上一定とみなされる。第１挿通孔５２は、突起長手方向であるＹ方向には自由度がない状態、つまり駆動軸７０に対して第１カップリング部材５０がぶれない状態となるような形状とする。このため、第１挿通孔５２のＹ方向径ＤＹは、駆動軸７０を挿通させることができる公差範囲、例えば、ＤＹ＝ｄ＋０．１ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００３９】
また、第１挿通孔５２は、凸部５１の突起長手方向と直交する径方向であるＸ方向には自由度がある状態、つまり駆動軸７０に対して第１カップリング部材５０に一定のぶれが生ずる形状とする。すなわち、Ｘ方向では、駆動軸７０の外周と第１挿通孔５２の壁面との間に一定の隙間を設けて、首振り動作を生じるようにする。このとき、首振り動作は、第１平行ピン７１を回動軸として生じる。
【００４０】
そのために、第１挿通孔５２のＸ方向径ＤＸを、例えば、ＤＸ＝ｄ１＋Δとする。ここで、このΔは、必要とされるぶれの大きさを考慮して決定される。例えば、０．２ｍｍの偏芯を許容しようとすれば、Δはこれよりも大きな値、例えば、０．２５〜０．３ｍｍとすることができる。
【００４１】
このように、第１カップリング部材５０は、凸部５１の突起長手方向であるＹ方向での首振りが抑制されるようにＹ方向においては自由度がない状態で、かつ、Ｘ方向には首振り動作が生じるように所定の自由度をもって、駆動軸７０に装着される。
【００４２】
第２カップリング部材６０は、凸部５１と嵌合する凹部６１と、被駆動軸８０を挿通させるための第２挿通孔６２とを有している。凹部６１が凸部５１と嵌合する性格上、凹部６１の溝長手方向はＹ方向である。凸部５１が凹部６１に嵌合された状態において凸部５１のＸ方向での滑り量が少なくなるように、凸部５１と凹部６１の幅差は、第１カップリング部材５０と第２カップリング部材６０の製造加工の公差範囲、例えば、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍとすることが好ましい。第２挿通孔６２は、第１挿通孔５２と同様に、貫通孔としている。
【００４３】
凸部５１を凹部６１に嵌合させた構造では、オルダムカップリングと同様に、Ｙ方向でこれらの接触面が滑ることによって、偏芯，偏角を吸収することができる。凸部５１と凹部６１の接触面を滑りやすくするために、第１，第２カップリング部材５０，６０は、摩擦係数の小さい材料、例えば、ポリアセタール樹脂やフッ素樹脂等が好適に用いられる。
【００４４】
被駆動軸８０は、軸方向（Ｚ方向）と垂直にその先端部に設けられた第２平行ピン８１と、第２カップリング部材６０をその先端で保持するための第２保持部８２とを有している。第２平行ピン８１の軸方向はＹ方向となっている。
【００４５】
第２保持部８２は、第２カップリング部材６０が感光体ドラム１２Ｙ側へ押し込まれるのを防止している。なお、感光体ドラム１２Ｙのカラー複写機１の本体への装着時には、第１カップリング部材５０が圧縮バネ７２によってスラスト方向に荷重を加えているので、凸部５１と凹部６１とが嵌合せずに、凹部６１の上面が凸部５０の上面に接触し、第１カップリング部材５０が第２カップリング部材６０に押されてＺ方向（図示しないモータ側）に移動することがある。その場合でも、この状態で、駆動軸７０または被駆動軸８０を一定角度回転させれば、容易に、凸部５１と凹部６１とを嵌合させることができる。このように、第１，第２カップリング部材５０は、感光体ドラム１２Ｙの着脱を容易とする構造となっている。
【００４６】
被駆動軸８０の先端形状に合わせて、第２カップリング部材６０は、溝長手方向（Ｙ方向）と平行に第２平行ピン８１を収容するための第２ピン収容部６３を備えている。第１カップリング部材５０の凸部５１を第２カップリング部材６０の凹部６１に嵌合させた状態で駆動軸７０を回転させると、第１カップリング部材５０の回転が、凸部５１と凹部６１の嵌合によって第２カップリング部材６０に伝達される。第２カップリング部材６０が回転すると、第２ピン収容部６３の壁面が第２平行ピン８１を回転させて被駆動軸８０を回転させる。これにより、感光体ドラム１２Ｙが回転する。
【００４７】
第２カップリング部材６０は、第１カップリング部材５０と同様にして、凹部６１の溝長手方向であるＹ方向での首振りが抑制されるように、Ｙ方向においては自由度がない状態で、かつ、Ｘ方向には首振り動作が生じるように所定の自由度をもって、被駆動軸８０に装着される。そのため、第２挿通孔６２の形状は第１挿通孔５２と同様に設計される。なお、第２カップリング部材６０の首振り動作では、第２平行ピン８１が回動軸となる。
【００４８】
上述の通り、第１カップリング部材５０と第２カップリング部材６０とを嵌合させて駆動軸７０から被駆動軸８０へ駆動伝達を行う場合に、連結される駆動軸７０と被駆動軸８０に偏芯，偏角が生じた場合でも、Ｘ方向では第１，第２カップリング部材５０，６０の首振り動作により、また前述の通り、Ｙ方向では第１，第２カップリング部材５０，６０どうしの接触面の滑り動作により、偏芯，偏角を吸収することができるので、被駆動軸８０に回転速度変動が発生することを抑制することができる。
【００４９】
図６に、ともに直径ｄがφ８ｍｍの駆動軸７０と被駆動軸８０とを０．２５ｍｍ偏芯させて配置し、これらをともにＤＸがφ８．３ｍｍ，ＤＹがφ８．１ｍｍの第１，第２カップリング部材５０，６０を用いて連結させ、駆動軸７０と被駆動軸８０の回転速度をエンコーダ同時測定し、速度変動を印刷用紙に形成される画像上でのずれに換算したときの変動を示す。また図７には、径方向の一方向に滑りを生じさせるオルダムカップリングを用いて、同様に測定した変動を示す。
【００５０】
これら図６と図７を比較すると明らかなように、従来のオルダムカップリングでは被駆動軸の偏芯を許容することができず、１回転周期で被駆動軸８０の速度が大きく変動していることが分かる。これに対して、上述の第１，第２カップリング部材５０，６０を用いることにより、駆動軸７０と被駆動軸８０に偏芯が生じても、速度変動を起こすことなく駆動伝達が行われていることが確認された。
【００５１】
本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】４連タンデム方式のカラー複写機の概略構成図。
【図２Ａ】駆動軸の先端に取り付けられる第１カップリング部材の斜視図。
【図２Ｂ】被駆動軸の先端に取り付けられる第２カップリング部材の斜視図
【図３Ａ】第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す側面図。
【図３Ｂ】第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す別の側面図。
【図４Ａ】図３Ａ中の矢視ＡＡ断面図。
【図４Ｂ】図３Ｂ中の矢視ＢＢ断面図。
【図５】駆動軸の外径と第１挿通孔の形状との関係を示す図。
【図６】本発明の駆動伝達機構に係る駆動軸と被駆動軸の回転速度変動を印刷用紙に形成される画像上でのずれに換算したときの変動を示す図。
【図７】従来の駆動軸と被駆動軸の回転速度変動を印刷用紙に形成される画像上でのずれに換算したときの変動を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
１…カラー複写機、１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１ＢＫ…画像形成部、１２Ｙ・１２Ｍ・１２Ｃ・１２ＢＫ…感光体ドラム、５０…第１カップリング部材、５１…凸部、５２…第１挿通孔、５３…第１ピン収容部、６０…第２カップリング部材、６１…凹部、６２…第２挿通孔、６３…第２ピン収容部、７０…駆動軸、７１…第１平行ピン、７２…圧縮バネ、８０…被駆動軸、８１…第２平行ピン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸と被駆動軸を同軸上に接離可能に配置し、一対のカップリング部材を介して該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するための駆動伝達機構と、この駆動伝達機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高画質化が図られている今日のレーザプリンタやデジタル複写機において、感光体ドラムの回転速度変動が画質に与える影響は大きく、そのため感光体ドラムを回転させるための駆動連結部の構造は、複写機の構造設計における重要な要素となっている。
【０００３】
具体的には、４連タンデム方式と呼ばれるカラー複写機等においては、感光体ドラムの回転軸とこれを回転させる駆動軸との偏芯，偏角から発生する，感光体ドラムの１回転当たりの回転速度変動は、印刷用紙に色ずれとなって現れるために大きな問題となる。
【０００４】
従来、感光体ドラムの回転軸と駆動軸との偏芯や偏角を少なくする方法としては、駆動軸を感光体ドラムに嵌合して位置決めする方法が知られているが、この方法は位置決め調整が極めて困難であるという問題がある。また、正確に位置決めがされたとしても、複写機等は多くの駆動部品を備えているためにこれによって生ずる振動等により経時的に位置ずれが発生することは容易に予想され、困難な位置決め作業が繰り返し必要になるという問題がある。
【０００５】
また、駆動軸と被駆動軸とを連結して駆動力を伝達するカップリング機構としては、オルダムカップリングが知られているが、これは偏芯を許容（吸収）することはできても、偏角を許容することができないため、駆動軸と被駆動軸の平行度の精度を上げる必要がある。
【０００６】
そこで、偏芯，偏角を同時に許容するカップリング構造として、駆動軸と被駆動軸のどちらか一方に、半径方向とスラスト方向に自由度(ガタ)を持ってカップリングを装着する駆動伝達装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 しかしながら、一方の軸だけが偏芯，偏角に応答するために、カップリングにおいてこの軸を保持する部分に大きな負荷が掛かり、カップリングの変形や破損が引き起こされるおそれがある。また、例えば、このカップリングを感光体ドラムを回転するために用いた場合においては、感光体ドラムを清掃，交換のために装置本体から引き出す際および逆に感光体ドラムを装置本体に装着する際のカップリングにおける駆動軸と感光体ドラムの回転軸との連結作業性はあまり良いものではない。
【特許文献１】特開２００２−４８１４８号公報（請求項１、図１〜図４、段落（００２６）〜（００２８））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、駆動軸と被駆動軸とを接離容易なカップリングを介して連結させ、しかも一定の偏芯，偏角を許容することができる駆動伝達機構と、この駆動伝達機構を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１によれば、駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と直交する径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を抑制することを特徴とする駆動伝達機構、が提供される。
【０００９】
本発明の請求項２によれば、駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸および該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる第１カップリング部材および第２カップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、前記第１カップリング部材は、径方向の一方向に設けられた一定幅の凸部と、前記駆動軸を挿通させるための第１挿通孔とを有し、前記第２カップリング部材は、該凸部と嵌合する凹部と、前記被駆動軸を挿通させるための第２挿通孔とを有し、前記第１カップリング部材は、前記凸部の突起長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記駆動軸に装着され、かつ、前記第２カップリング部材は、前記凹部の溝長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記被駆動軸に装着され、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を、前記第１，第２カップリング部材の首振りと、前記凹部と凸部と接触面での滑りとによって抑制することを特徴とする駆動伝達機構が提供される。
【００１０】
本発明の請求項３によれば、上記請求項２の駆動伝達機構において、前記突起長手方向と直交する径方向において、前記駆動軸の外周と前記第１挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられ、前記溝長手方向と直交する径方向において、前記被駆動軸の外周と前記第２挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられている駆動伝達機構が提供される。
【００１１】
本発明の請求項４によれば、上記請求項２または請求項３の駆動伝達機構において、前記第１カップリング部材の前記突起長手方向での首振りが抑制されるように、該突起長手方向において自由度がない状態で前記駆動軸に装着され、前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向での首振りが抑制されるように該溝長手方向において自由度がない状態で前記被駆動軸に装着されている駆動伝達機構が提供される。
【００１２】
本発明の請求項５によれば、上記請求項２から請求項４の駆動伝達機構において、前記駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第１平行ピンと、前記第１カップリング部材をその先端側に押圧するための圧縮バネと、該圧縮バネを保持するための第１保持部とを有し、前記第１カップリング部材は、前記突起長手方向と平行に前記第１平行ピンを収容するための第１ピン収容部を有し、該第１平行ピンを回動軸として首振り動作を行う駆動伝達機構が提供される。
【００１３】
本発明の請求項６によれば、上記請求項２から請求項５の駆動伝達機構において、前記被駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第２平行ピンと、前記第２カップリング部材をその先端で保持するための第２保持部とを有し、前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向と平行に前記第２平行ピンを収容するための第２ピン収容部を有し、該第２平行ピンを回動軸として首振り動作を行う駆動伝達機構が提供される。
【００１４】
本発明の請求項７によれば、駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構と、前記被駆動軸を回転軸とする感光体ドラムとを備えた画像形成装置であって、前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と垂直な径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記感光体ドラムの回転速度変動を抑制することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動軸と被駆動軸の偏芯，偏角を許容（吸収）して、スムーズな回転伝達を行うことができるので、被駆動軸の回転速度変動を極めて小さく抑えることができる。そのため、この駆動伝達機構を電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の各色感光体ドラムの回転駆動に適用することにより、色ずれのない綺麗な画像を形成することができる。また、駆動軸と被駆動軸にそれぞれ取り付けられるカップリングは接離容易であるために、例えば、感光体ドラムを装置本体に対して着脱する際の作業も容易に行うことができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、画像形成装置として４連タンデム方式のカラー複写機を例に挙げ、感光体ドラムに駆動伝達機構を適用した場合について説明することとする。
【００１７】
図１に４連タンデム方式カラー複写機１の概略構成図を示す。このカラー複写機１は、上方にスキャナ部２と、胴内排紙部３とを備えている。また、カラー複写機１は、中間転写媒体である中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０を張架し、回転させるための駆動ローラ２２および従動ローラ２３，２４と、中間転写ベルト１０の下側に沿って並列配置される４組の画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫを備えている。
【００１８】
中間転写ベルト１０には、耐熱性および耐磨耗性に優れた材料、例えば、半導電性ポリイミドが好適に用いられる。画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のトナー像を形成するためのものである。画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫはそれぞれ像担持体である感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫを有している。中間転写ベルト１０は、各画像形成部１１Ｃ〜１１ＢＫの上方において、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫに接触している。
【００１９】
中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫと対向する位置（一次転写位置）には、１次転写ローラ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫが設けられている。一次転写ローラ２０Ｙ〜２０ＢＫには＋１０００Ｖ程度の１次転写電圧が印加され、これにより感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫ上のトナー像が中間転写ベルト１０に一次転写される。
【００２０】
画像形成部１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫはそれぞれ、感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫを個別に帯電させるための帯電チャージャ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫと、感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ上に形成された潜像にトナーを付着させるための現像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫと、感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫをクリーニングするためのクリーニング装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫを備えている。
【００２１】
帯電チャージャ１３Ｙ〜１３ＢＫは、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫ表面を、−７００Ｖ程度に一様に全面帯電させる。現像ユニット１８Ｙ〜１８ＢＫは、−５００Ｖ程度の現像バイアスが印加される現像ローラによりそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナーおよびキャリアからなる二成分現像剤を感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫに供給する。クリーニング装置２１Ｙ〜２１ＢＫは、クリーニングブレードにより感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫの表面の残留トナーを除去する。
【００２２】
画像形成部１１Ｙ〜１１ＢＫは、カラー複写機１の本体のフロント側（図面手前側）に引き出し可能となっている。そのため、感光体ドラム１２Ｙ〜ＢＫと現像ユニット１８ＢＫ〜１８Ｃの各駆動系は、カラー複写機１の本体のリア側に配置されている。
【００２３】
感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫはそれぞれ、回転方向である矢印ｔの向きに回転しながら、帯電チャージャ１３Ｙ〜１３ＢＫを通過して現像ユニット１８Ｙ〜１８ＢＫに至る途中で、レーザ露光装置１６によって露光される。この露光のために、カラー複写機１は、スキャナ部２等からの画像データに基づいて、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫ上に潜像を形成するためのレーザ露光装置１６を、画像形成部１１Ｙ〜１１ＢＫの下側に備えている。
【００２４】
レーザ露光装置１６は、半導体レーザ素子から出射されたレーザビームを、ポリゴンミラー１６ａにより感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫの軸線方向に走査し、結像レンズ系１６ｂ，各ミラー４４を経て感光体ドラム１２ＢＫ〜１２Ｃ上に結像させる。なお、レーザ露光装置１６の各色のレーザビームの出射部にはカバーガラスが設けられる。
【００２５】
カラー複写機１では、中間転写ベルト１０を回転させるための駆動ローラ２２と対向するように、中間転写ベルト１０に一次転写されたトナー像を印刷用紙Ｐに転写（２次転写）するための２次転写ローラ２６が配置されている。２次転写ローラ２６には＋１０００Ｖ程度の２次転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１０上のトナー像が印刷用紙Ｐに２次転写される。なお、中間転写ベルト１０の２次転写ローラ２６の下流には、ベルトクリーナ１０ａが設けられている。
【００２６】
レーザ露光装置１６の下方には、２次転写ローラ２６に向けて印刷用紙Ｐを供給するための第１，第２給紙カセット装置２７，２８が設けられている。第１，第２給紙カセット装置２７，２８から２次転写ローラ２６に至る間には、第１，第２給紙カセット装置２７，２８内の印刷用紙Ｐを取り出すピックアップローラ２７ａ，２８ａと、分離ローラ２７ｂ，２８ｂと、第１，第２搬送ローラ３１，３２と、レジストローラ３３が設けられている。
【００２７】
また、カラー複写機１の図１右側には手差しにより印刷用紙Ｐを給紙するための手差しトレイ３０が設けられている。手差しトレイ３０からレジストローラ３３に至る間には、印刷用紙Ｐを取り出すためのピックアップローラ３０ａと、手差し給紙ローラ３６が設けられている。
【００２８】
第１，第２給紙カセット２７，２８および手差しトレイ３０から給紙される印刷用紙Ｐを垂直方向に搬送する縦搬送路３７に沿って、２次転写ローラ２６の下流、つまり上側には、印刷用紙Ｐに転写されたトナー像を熱処理により印刷用紙Ｐに定着させるための定着装置３８が設けられている。
【００２９】
定着装置３８から排紙部３へは排紙搬送路４１が設けられており、この排紙搬送路４１の終端に排紙ローラ３ａが設けられている。カラー複写機１は、排紙部３の図右側に、印刷用紙Ｐに両面印刷を施すための反転エリア４０と、この反転エリア４０から印刷用紙Ｐをレジストローラ３３へ戻すための反転搬送ユニット４５を備えている。
【００３０】
排紙ローラ３ａは、印刷用紙Ｐを排紙部３へ送り出す方向の回転（正回転）と、印刷用紙Ｐを反転搬送ユニット４５へ戻す方向の回転（逆回転）とを行うことができるようになっている。反転エリア４０はガイド４２を備えており、このガイド４２は、排紙ローラ３ａが印刷用紙Ｐを反転搬送ユニット４５へ戻す方向に回転する際に、印刷用紙Ｐをガイド４１の上側に乗せて、印刷用紙Ｐを確実に反転搬送ユニット４５へ送る。反転搬送ユニット４５は、印刷用紙Ｐを降下搬送するための反転搬送路４６と再搬送ローラ４７を備えている。
【００３１】
次に、感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫを回転させるための機構について説明する。感光体ドラム１２Ｙ〜１２ＢＫはそれぞれ同じ構造を有しているので、ここでは、感光体ドラム１２Ｙを例に説明することとする。
【００３２】
前述の通り、画像形成部１１Ｙは、カラー複写機１の本体のフロント側に引き出し可能であり、感光体ドラム１２Ｙの駆動系（モータ）はカラー複写機１の本体のリア側に配置されているので、感光体ドラム１２Ｙの回転軸（被駆動軸）と、駆動系の回転軸（駆動軸）とは、接離自在である。そのため、感光体ドラム１２Ｙをカラー複写機１の本体に装着した際に、駆動軸の回転を被駆動軸に伝達することができるように、被駆動軸と駆動軸のそれぞれの先端にカップリング部材が取り付けられる。
【００３３】
図２Ａに駆動軸の先端に取り付けられる第１カップリング部材の斜視図を、図２Ｂに被駆動軸の先端に取り付けられる第２カップリング部材の斜視図を、図３Ａに第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す側面図を、図３Ｂに第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す別の側面図を、図４Ａに図３Ａ中の矢視ＡＡ断面図を、図４Ｂに図３Ｂ中の矢視ＢＢ断面図を、それぞれ示す。
【００３４】
第１カップリング部材５０は、径方向の一方向（Ｙ方向とする）に設けられた一定幅（Ｘ方向の幅）の凸部５１と、駆動軸７０を挿通させるための第１挿通孔５２を有している。凸部５１は正面形状がＨ型となっているが、これに限定されるものではなく、無垢の突起であってもよい。第１挿通孔５２を貫通孔としているので凸部５１は２つに分かれているが、径方向の一方向であるＹ方向に配置されていることに変わりはない。
【００３５】
駆動軸７０は、軸方向（Ｚ方向）と垂直にその先端部に設けられた第１平行ピン７１と、第１カップリング部材５０をその先端側に押圧するための圧縮バネ７２と、圧縮バネ７２を保持するための第１保持部７３を有している。
【００３６】
このような駆動軸７０の先端形状に合わせて、第１カップリング部材５０には、凸部５１の突起長手方向（Ｙ方向）と平行に、第１平行ピン７１を収容するための凹みである第１ピン収容部５３が設けられている。
【００３７】
第１カップリング部材５０が圧縮バネ７２によって駆動軸７０の先端側に押圧されることによって、第１平行ピン７１が第１ピン収容部５３に収容される。駆動軸７０を図示しないモータにより回転させると、第１平行ピン７１が第１ピン収容部５３の壁面に接触した状態で維持されることにより、駆動軸７０から第１カップリング部材５０へ回転駆動力が伝達されて、第１カップリング部材５０が駆動軸７０とともに回転する。
【００３８】
図５に駆動軸７０の外径と第１挿通孔５２の形状との関係を示す。駆動軸７０は円柱状であり、したがってその外径ｄは、径方向で事実上一定とみなされる。第１挿通孔５２は、突起長手方向であるＹ方向には自由度がない状態、つまり駆動軸７０に対して第１カップリング部材５０がぶれない状態となるような形状とする。このため、第１挿通孔５２のＹ方向径ＤＹは、駆動軸７０を挿通させることができる公差範囲、例えば、ＤＹ＝ｄ＋０．１ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００３９】
また、第１挿通孔５２は、凸部５１の突起長手方向と直交する径方向であるＸ方向には自由度がある状態、つまり駆動軸７０に対して第１カップリング部材５０に一定のぶれが生ずる形状とする。すなわち、Ｘ方向では、駆動軸７０の外周と第１挿通孔５２の壁面との間に一定の隙間を設けて、首振り動作を生じるようにする。このとき、首振り動作は、第１平行ピン７１を回動軸として生じる。
【００４０】
そのために、第１挿通孔５２のＸ方向径ＤＸを、例えば、ＤＸ＝ｄ１＋Δとする。ここで、このΔは、必要とされるぶれの大きさを考慮して決定される。例えば、０．２ｍｍの偏芯を許容しようとすれば、Δはこれよりも大きな値、例えば、０．２５〜０．３ｍｍとすることができる。
【００４１】
このように、第１カップリング部材５０は、凸部５１の突起長手方向であるＹ方向での首振りが抑制されるようにＹ方向においては自由度がない状態で、かつ、Ｘ方向には首振り動作が生じるように所定の自由度をもって、駆動軸７０に装着される。
【００４２】
第２カップリング部材６０は、凸部５１と嵌合する凹部６１と、被駆動軸８０を挿通させるための第２挿通孔６２とを有している。凹部６１が凸部５１と嵌合する性格上、凹部６１の溝長手方向はＹ方向である。凸部５１が凹部６１に嵌合された状態において凸部５１のＸ方向での滑り量が少なくなるように、凸部５１と凹部６１の幅差は、第１カップリング部材５０と第２カップリング部材６０の製造加工の公差範囲、例えば、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍとすることが好ましい。第２挿通孔６２は、第１挿通孔５２と同様に、貫通孔としている。
【００４３】
凸部５１を凹部６１に嵌合させた構造では、オルダムカップリングと同様に、Ｙ方向でこれらの接触面が滑ることによって、偏芯，偏角を吸収することができる。凸部５１と凹部６１の接触面を滑りやすくするために、第１，第２カップリング部材５０，６０は、摩擦係数の小さい材料、例えば、ポリアセタール樹脂やフッ素樹脂等が好適に用いられる。
【００４４】
被駆動軸８０は、軸方向（Ｚ方向）と垂直にその先端部に設けられた第２平行ピン８１と、第２カップリング部材６０をその先端で保持するための第２保持部８２とを有している。第２平行ピン８１の軸方向はＹ方向となっている。
【００４５】
第２保持部８２は、第２カップリング部材６０が感光体ドラム１２Ｙ側へ押し込まれるのを防止している。なお、感光体ドラム１２Ｙのカラー複写機１の本体への装着時には、第１カップリング部材５０が圧縮バネ７２によってスラスト方向に荷重を加えているので、凸部５１と凹部６１とが嵌合せずに、凹部６１の上面が凸部５０の上面に接触し、第１カップリング部材５０が第２カップリング部材６０に押されてＺ方向（図示しないモータ側）に移動することがある。その場合でも、この状態で、駆動軸７０または被駆動軸８０を一定角度回転させれば、容易に、凸部５１と凹部６１とを嵌合させることができる。このように、第１，第２カップリング部材５０は、感光体ドラム１２Ｙの着脱を容易とする構造となっている。
【００４６】
被駆動軸８０の先端形状に合わせて、第２カップリング部材６０は、溝長手方向（Ｙ方向）と平行に第２平行ピン８１を収容するための第２ピン収容部６３を備えている。第１カップリング部材５０の凸部５１を第２カップリング部材６０の凹部６１に嵌合させた状態で駆動軸７０を回転させると、第１カップリング部材５０の回転が、凸部５１と凹部６１の嵌合によって第２カップリング部材６０に伝達される。第２カップリング部材６０が回転すると、第２ピン収容部６３の壁面が第２平行ピン８１を回転させて被駆動軸８０を回転させる。これにより、感光体ドラム１２Ｙが回転する。
【００４７】
第２カップリング部材６０は、第１カップリング部材５０と同様にして、凹部６１の溝長手方向であるＹ方向での首振りが抑制されるように、Ｙ方向においては自由度がない状態で、かつ、Ｘ方向には首振り動作が生じるように所定の自由度をもって、被駆動軸８０に装着される。そのため、第２挿通孔６２の形状は第１挿通孔５２と同様に設計される。なお、第２カップリング部材６０の首振り動作では、第２平行ピン８１が回動軸となる。
【００４８】
上述の通り、第１カップリング部材５０と第２カップリング部材６０とを嵌合させて駆動軸７０から被駆動軸８０へ駆動伝達を行う場合に、連結される駆動軸７０と被駆動軸８０に偏芯，偏角が生じた場合でも、Ｘ方向では第１，第２カップリング部材５０，６０の首振り動作により、また前述の通り、Ｙ方向では第１，第２カップリング部材５０，６０どうしの接触面の滑り動作により、偏芯，偏角を吸収することができるので、被駆動軸８０に回転速度変動が発生することを抑制することができる。
【００４９】
図６に、ともに直径ｄがφ８ｍｍの駆動軸７０と被駆動軸８０とを０．２５ｍｍ偏芯させて配置し、これらをともにＤＸがφ８．３ｍｍ，ＤＹがφ８．１ｍｍの第１，第２カップリング部材５０，６０を用いて連結させ、駆動軸７０と被駆動軸８０の回転速度をエンコーダ同時測定し、速度変動を印刷用紙に形成される画像上でのずれに換算したときの変動を示す。また図７には、径方向の一方向に滑りを生じさせるオルダムカップリングを用いて、同様に測定した変動を示す。
【００５０】
これら図６と図７を比較すると明らかなように、従来のオルダムカップリングでは被駆動軸の偏芯を許容することができず、１回転周期で被駆動軸８０の速度が大きく変動していることが分かる。これに対して、上述の第１，第２カップリング部材５０，６０を用いることにより、駆動軸７０と被駆動軸８０に偏芯が生じても、速度変動を起こすことなく駆動伝達が行われていることが確認された。
【００５１】
本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】４連タンデム方式のカラー複写機の概略構成図。
【図２Ａ】駆動軸の先端に取り付けられる第１カップリング部材の斜視図。
【図２Ｂ】被駆動軸の先端に取り付けられる第２カップリング部材の斜視図
【図３Ａ】第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す側面図。
【図３Ｂ】第１カップリング部材と第２カップリング部材が嵌合した状態を示す別の側面図。
【図４Ａ】図３Ａ中の矢視ＡＡ断面図。
【図４Ｂ】図３Ｂ中の矢視ＢＢ断面図。
【図５】駆動軸の外径と第１挿通孔の形状との関係を示す図。
【図６】本発明の駆動伝達機構に係る駆動軸と被駆動軸の回転速度変動を印刷用紙に形成される画像上でのずれに換算したときの変動を示す図。
【図７】従来の駆動軸と被駆動軸の回転速度変動を印刷用紙に形成される画像上でのずれに換算したときの変動を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
１…カラー複写機、１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１ＢＫ…画像形成部、１２Ｙ・１２Ｍ・１２Ｃ・１２ＢＫ…感光体ドラム、５０…第１カップリング部材、５１…凸部、５２…第１挿通孔、５３…第１ピン収容部、６０…第２カップリング部材、６１…凹部、６２…第２挿通孔、６３…第２ピン収容部、７０…駆動軸、７１…第１平行ピン、７２…圧縮バネ、８０…被駆動軸、８１…第２平行ピン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、
前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と直交する径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を抑制することを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項２】
駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸および該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる第１カップリング部材および第２カップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、
前記第１カップリング部材は、径方向の一方向に設けられた一定幅の凸部と、前記駆動軸を挿通させるための第１挿通孔とを有し、
前記第２カップリング部材は、該凸部と嵌合する凹部と、前記被駆動軸を挿通させるための第２挿通孔とを有し、
前記第１カップリング部材は、前記凸部の突起長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記駆動軸に装着され、かつ、前記第２カップリング部材は、前記凹部の溝長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記被駆動軸に装着され、
前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を、前記第１，第２カップリング部材の首振りと、前記凹部と凸部と接触面での滑りとによって抑制することを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項３】
前記突起長手方向と直交する径方向において、前記駆動軸の外周と前記第１挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられ、
前記溝長手方向と直交する径方向において、前記被駆動軸の外周と前記第２挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達機構。
【請求項４】
前記第１カップリング部材の前記突起長手方向での首振りが抑制されるように、該突起長手方向において自由度がない状態で前記駆動軸に装着され、前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向での首振りが抑制されるように該溝長手方向において自由度がない状態で前記被駆動軸に装着されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の駆動伝達機構。
【請求項５】
前記駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第１平行ピンと、前記第１カップリング部材をその先端側に押圧するための圧縮バネと、該圧縮バネを保持するための第１保持部とを有し、
前記第１カップリング部材は、前記突起長手方向と平行に前記第１平行ピンを収容するための第１ピン収容部を有し、該第１平行ピンを回動軸として首振り動作を行うことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
【請求項６】
前記被駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第２平行ピンと、前記第２カップリング部材をその先端で保持するための第２保持部とを有し、
前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向と平行に前記第２平行ピンを収容するための第２ピン収容部を有し、該第２平行ピンを回動軸として首振り動作を行うことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
【請求項７】
駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構と、
前記被駆動軸を回転軸とする感光体ドラムとを備えた画像形成装置であって、
前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と垂直な径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記感光体ドラムの回転速度変動を抑制することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、
前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と直交する径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を抑制することを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項２】
駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸および該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる第１カップリング部材および第２カップリング部材とを有する駆動伝達機構であって、
前記第１カップリング部材は、径方向の一方向に設けられた一定幅の凸部と、前記駆動軸を挿通させるための第１挿通孔とを有し、
前記第２カップリング部材は、該凸部と嵌合する凹部と、前記被駆動軸を挿通させるための第２挿通孔とを有し、
前記第１カップリング部材は、前記凸部の突起長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記駆動軸に装着され、かつ、前記第２カップリング部材は、前記凹部の溝長手方向と直交する径方向に首振りするように該径方向に自由度をもって前記被駆動軸に装着され、
前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記被駆動軸の回転速度変動を、前記第１，第２カップリング部材の首振りと、前記凹部と凸部と接触面での滑りとによって抑制することを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項３】
前記突起長手方向と直交する径方向において、前記駆動軸の外周と前記第１挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられ、
前記溝長手方向と直交する径方向において、前記被駆動軸の外周と前記第２挿通孔の壁面との間に所定の隙間が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達機構。
【請求項４】
前記第１カップリング部材の前記突起長手方向での首振りが抑制されるように、該突起長手方向において自由度がない状態で前記駆動軸に装着され、前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向での首振りが抑制されるように該溝長手方向において自由度がない状態で前記被駆動軸に装着されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の駆動伝達機構。
【請求項５】
前記駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第１平行ピンと、前記第１カップリング部材をその先端側に押圧するための圧縮バネと、該圧縮バネを保持するための第１保持部とを有し、
前記第１カップリング部材は、前記突起長手方向と平行に前記第１平行ピンを収容するための第１ピン収容部を有し、該第１平行ピンを回動軸として首振り動作を行うことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
【請求項６】
前記被駆動軸は、軸方向と垂直にその先端部に設けられた第２平行ピンと、前記第２カップリング部材をその先端で保持するための第２保持部とを有し、
前記第２カップリング部材は、前記溝長手方向と平行に前記第２平行ピンを収容するための第２ピン収容部を有し、該第２平行ピンを回動軸として首振り動作を行うことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
【請求項７】
駆動軸と、該駆動軸の回転により回転する被駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力を該被駆動軸に伝達するために該駆動軸と該被駆動軸にそれぞれ取り付けられる一対のカップリング部材とを有する駆動伝達機構と、
前記被駆動軸を回転軸とする感光体ドラムとを備えた画像形成装置であって、
前記一対のカップリング部材は、径方向の一方向への首振りと、該一方向と垂直な径方向への接触面の滑りとによって、前記駆動軸と前記被駆動軸との偏芯と偏角に起因する前記感光体ドラムの回転速度変動を抑制することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２１８４０３（Ｐ２００７−２１８４０３Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４２７７６（Ｐ２００６−４２７７６）
【出願日】平成１８年２月２０日（２００６．２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２０日（２００６．２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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