駆動伝達機構及びそれを備えた画像形成装置
【課題】カップリングの剛性が高められた駆動伝達機構及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動伝達機構３０は、駆動モータ２７及び駆動ローラ１１の回転軸２７ａ、１１ａに嵌合する第１及び第２カップリング３１、３２を有しており、第１及び第２カップリング３１、３２には、底面部３１ａ、３２ａと、壁部３１ｂ、３２ｂと、ボス部３１ｃ、３２ｃと、穴部３１ｄ、３２ｄと、第１及び第２係合突起３３、３４と、が形成され、第１及び第２係合突起３３、３４は、底面部３１ａ、３２ａからスラスト方向に突出し、外側面及び内側面の底面部３１ａ、３２ａ側端部がそれぞれ壁部３１ｂ、３２ｂ及びボス部３１ｃ、３２ｃと一体に形成されている。
【解決手段】駆動伝達機構３０は、駆動モータ２７及び駆動ローラ１１の回転軸２７ａ、１１ａに嵌合する第１及び第２カップリング３１、３２を有しており、第１及び第２カップリング３１、３２には、底面部３１ａ、３２ａと、壁部３１ｂ、３２ｂと、ボス部３１ｃ、３２ｃと、穴部３１ｄ、３２ｄと、第１及び第２係合突起３３、３４と、が形成され、第１及び第２係合突起３３、３４は、底面部３１ａ、３２ａからスラスト方向に突出し、外側面及び内側面の底面部３１ａ、３２ａ側端部がそれぞれ壁部３１ｂ、３２ｂ及びボス部３１ｃ、３２ｃと一体に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に回転駆動部材の駆動を伝達するための駆動伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置、特にカラー画像形成装置における転写方式は、転写ドラム方式、直接タンデム方式、中間転写方式などが知られているが、各種メディア対応や環境安定性などの点から中間転写方式が多く用いられている。中間転写方式においては、帯電、露光、現像の各工程により各色トナー像を感光体（像担持体）上に現像した後、一次転写部にてトナー像を感光体から中間転写ベルトへ多重転写し、二次転写部にて中間転写ベルトから用紙へ転写し、定着工程で永久像とすることによりカラー画像を形成することができる。
【０００３】
このような画像形成装置では、中間転写ベルトは駆動ローラ及び従動ローラ等により張架されており、駆動モータからの回転駆動力が駆動ローラに伝達されることにより、中間転写ベルトが回動するようになっている。かかる駆動モータと中間転写ベルトとの駆動を伝達及び解除する方法として、カップリングを有する駆動伝達機構が用いられており、駆動モータの回転軸に嵌合した駆動側のカップリング（第１のカップリング）と駆動ローラの回転軸に嵌合した被駆動側のカップリング（第２のカップリング）とが連結されるようになっている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、駆動軸に軸テーパ部を設けると共に、駆動カップリングの内径部に軸テーパ部と係合可能なカップリングテーパ部を設け、且つ被駆動カップリング及び駆動カップリングの係合部に、相互引き込み力を発生させる引き込み力発生手段を設けることにより、着脱ユニットの操作性を向上しつつ、且つ回転ブレのない駆動伝達を可能とする方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、駆動側若しくは被動側カップイングのいずれか一方に形成された凸部と、いずれか他方に形成された凹部と、の回転伝達時の接触面同士のうちいずれか一方の接触面に他方の接触面に向かって突出する抜け止め用突起を形成し、他方の接触面に抜け止め用突起と噛み合う凹みを形成することにより、軸継ぎ手の構造をコンパクトにすると共に、カップリング飛びを防止して、確実な回転伝達を可能とする方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、駆動側部材と被駆動側部材との間に、被駆動側部材が駆動側部材に向かって移動することにより径方向に変形する環状の弾性部材を設けることにより、駆動伝達時の振動を低減すると共に簡単な操作で回転駆動を着脱可能とする方法が開示されている。かかる特許文献３には、駆動側部材及び被駆動側部材が筒状部を有し、筒状部の内周にリブを設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−７６７３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６３１０号公報
【特許文献３】特開２００８−３０９１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１では、係合突起の接触面を傾斜させてカップリングが抜けることを防止しているものの、かかる係合突起をカップリングの円盤部から突設しており、特許文献２においても、抜け止めを防止しているものの、カップリングの外周面に沿って底面部から係合突起を突設している。このため、特許文献１及び２のいずれにおいても係合突起の剛性を十分に確保できず、ねじれが発生するおそれがある。
【０００９】
また、特許文献３では、筒状部にリブを設けることが開示されているが、かかるリブは筒状部の補強用であっていずれの部材とも噛合うものではなく、リブ自体が他の部材と噛合う際の剛性に関し、何ら開示されていない。また、特許文献３では、駆動側部材としてギア、被動側部材として回転軸が用いられており、カップリングの連結に関して示すものではない。このように、特許文献１〜３では、カップリングの剛性について、何ら開示されていない。
【００１０】
ここで、回転駆動力の伝達時にカップリングの係合突起に撓みが発生すると、カップリング間で回転駆動力の伝達に誤差が発生する可能性がある。また、駆動側のカップリングが高精度に回転した場合であっても、被駆動側のカップリングとの間で負荷変動が発生すると、かかる変動に応じて回転軸上でねじれる力が発生する。
【００１１】
また、画像形成装置においては省スペース化が求められており、中間転写ベルトを含む構成部材が着脱可能にユニット化される場合がある。このように省スペース化が強く求められる装置等において、部品であるカップリングもコンパクト化が求められている。そして、特にカップリングがコンパクト化され、軸方向に短く形成されると、係合突起の剛性が低下し易くなるため、カップリング間で係合突起のねじれによる回転駆動力の伝達が不安定になり、画像のムラに悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑み、カップリングの剛性が高められた駆動伝達機構及びそれ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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、駆動手段及び回転駆動部材の回転軸に装着される第１及び第２のカップリングを有し、前記第１及び第２のカップリングに形成された係合突起が係合することにより前記駆動手段の所定の回転方向への回転駆動力を前記回転駆動部材に伝達する駆動伝達機構であって、前記第１及び第２のカップリングには、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ前記回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、が形成され、前記係合突起は、前記底面部における前記壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置され、前記底面部から前記スラスト方向に前記壁部よりも突出し、且つ、前記係合突起の外側面における前記底面部側が前記壁部の内側面と一体に形成されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、前記底面部の中央部には、前記回転軸が嵌合するボス部が形成され、前記係合突起の内側面における前記底面部側が前記ボス部と一体に形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、前記壁部の先端部が、前記スラスト方向とは垂直面となるように形成され、前記係合突起が係合するとき前記垂直面同士が当接することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、前記壁部に対する前記係合突起の突出長さは、前記底面部に対する前記壁部の突出長さと略同じであることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、前記第１のカップリングに形成された第１の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、前記第２のカップリングに形成された第２の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、が形成され、前記第１のカップリングの回転時、前記第１の係合突起の前記回転方向下流側の第１の傾斜面が、前記第２の係合突起の前記回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記回転駆動部材は、中間転写ベルトが架け渡され、前記中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラであることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、前記駆動伝達機構を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成によれば、第１及び第２のカップリングに、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、を形成し、係合突起を、底面部における壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置し、底面部からスラスト方向に壁部よりも突出させ、且つ、係合突起の外側面における底面部側が壁部の内側面と一体に形成することによって、カップリングの剛性を高めることができる。また、係合突起のねじれを防止すると共に回転駆動力の伝達を安定させることができる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の駆動伝達機構において、底面部の中央部に、回転軸が嵌合するボス部を形成し、係合突起の内側面における底面部側をボス部と一体に形成することによって、カップリングの剛性をより高めることができる。また、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の駆動伝達機構において、壁部の先端部を、スラスト方向とは垂直面となるように形成し、係合突起が係合するとき垂直面同士が当接することによって、係合突起の係合をより安定にし、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の駆動伝達機構において、壁部に対する係合突起の突出長さを、底面部に対する壁部の突出長さと略同じとすることによって、係合突起の係合をより安定にし、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定にすることができる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の駆動伝達機構において、第１のカップリングに形成された第１の係合突起の周方向両端部に、回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、第２のカップリングに形成された第２の係合突起の周方向両端部に、回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、を形成し、第１のカップリングの回転時、第１の係合突起の回転方向下流側の第１の傾斜面が、第２の係合突起の回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することによって、係合突起間に引き込み力が発生するため、係合をより安定させ、カップリングの抜けを防止すると共に調芯作用を発揮させることもでき、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの構成の駆動伝達機構において、回転駆動部材を、中間転写ベルトが架け渡され、中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラとすることによって、中間転写ベルトの回動精度を高めることができる。
【００２６】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれかの構成の駆動伝達機構を備えた画像形成装置とすることによって、回転駆動力の伝達が安定した良好な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る駆動伝達機構を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略図
【図２】本実施形態の駆動伝達機構周辺を図１の上方から見た平面図
【図３】本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第１カップリングを示す斜視図
【図４】第１カップリングの係合突起周辺を示す部分斜視図
【図５】本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第２カップリングを示す斜視図
【図６】第１及び第２カップリングが連結される状態を示す斜視図
【図７】図６の第１及び第２係合突起が係合する状態を示す部分斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の中間転写ベルトを備えた画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置（カラープリンタ）１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２９】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｓ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｓ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００３０】
トナー像が転写される用紙Ｓは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。
【００３１】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００３２】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３３】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００３４】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ（回転伝達部材）１１及びテンションローラ２０に掛け渡されおり、これらが一体となって装置本体に着脱可能に装着されている。駆動モータ（駆動手段）２７（図２参照）からの回転駆動力が駆動伝達機構３０により駆動ローラ１１に伝達されて該ローラが回転し、かかる回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｓ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部７へと搬送される。駆動伝達機構３０の詳細については後述する。
【００３５】
定着部７に搬送された用紙Ｓは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｓの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３６】
一方、用紙Ｓの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｓの一部を一旦排出ローラ対１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｓは排出ローラ対１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｓの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３７】
図２は、本実施形態の駆動伝達機構周辺を図１の上方から見た平面図であり、図３は、本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第１カップリングを示す斜視図であり、図４は、第１カップリングの係合突起周辺を示す部分斜視図であり、図５は、本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第２カップリングを示す斜視図である。また、図６は、第１及び第２カップリングが連結する状態を示す斜視図であり、図７は、図６の第１及び第２係合突起が係合する状態を示す部分斜視図である。図１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。なお、便宜上、図４では、壁部３１ｂを省略して示し、図６では壁部３１ｂ、３２ｂを破線で示す。
【００３８】
図２に示すように、駆動伝達機構３０は、駆動モータ２７の回転軸２７ａの先端に嵌合（装着）された第１カップリング（第１のカップリング）３１と、駆動ローラ１１の回転軸１１ａの一端に嵌合された第２カップリング（第２のカップリング）３２と、から構成されている。第１及び第２カップリング３１、３２は同様の構成であり、共に樹脂材料から形成されている。
【００３９】
図３に示すように、第１カップリング３１は、大まかには、底面部３１ａ、壁部３１ｂ、ボス部３１ｃ、穴部３１ｄ及び第１係合突起３３を有している。底面部３１ａは、円盤状から成り、底面部３１ａの一側面（図の上面）の外周に沿って、底面部３１ａから垂直に突出する環状の壁部３１ｂが形成されている。また、壁部３１ｂの先端部は、回転軸２７ａのスラスト方向とは垂直面となるように形成されている。
【００４０】
底面部３１ａの中央部には、ボス部３１ｃが形成されている。かかるボス部３１ｃは、壁部３１ｂよりも底面部３１ａからスラスト方向（図の上方）に突出しないように形成されている。
【００４１】
ボス部３１ｃの中央部には、断面略小判形状の穴部３１ｄが形成されている。回転軸２７ａの一先端部（図示せず）は、穴部３１ｄと嵌合するように断面略小判形状に形成されており、かかる先端部に穴部３１ｄが嵌合することにより、第１カップリング３１が回転軸２７ａと共に回転できるようになっている。なお、その他例えば、回転軸２７ａの上記先端部に雄ネジ部を形成すると共に、穴部３１ｄの内周面に雌ネジ部を形成し、上記先端部を穴部３１ｄに螺合することもできる。
【００４２】
そして、壁部３１ｂの内周側であってボス部３１ｃとの間には、第１係合突起３３が周方向に沿って略等間隔に３つ形成されている。図３及び図４に示すように、第１係合突起３３の周方向長さは、第１係合突起３３同士の間隔よりも短く形成されている。また、第１係合突起３３は、底面部３１ａから壁部３１ｂよりもスラスト方向（図の上方）に突出しており、第１係合突起３３の外側面における底面部３１ａ側は、壁部３１ｂと一体に形成され、これと繋がっている。
【００４３】
すなわち、第１係合突起３３は、底面部３１ａと壁部３１ｂの内側面とからスラスト方向に突出している。また、第１係合突起３３の壁部３１ｂとの繋がり部分からの突出部と、壁部３１ｂとの間には、後述する第２カップリング３２との連結時、第１係合突起３３と、後述する第２カップリング３２の壁部３２ｂと、が公差等により干渉するおそれを回避するために、隙間Ｇ１が設けられている。
【００４４】
また、第１係合突起３３の底面部３１ａからの突出長さＬ２は、壁部３１ｂの底面部３１ａからの突出長さＬ１の略２倍に設定されている。すなわち、第１係合突起３３の壁部３１ｂからの突出長さ（Ｌ２−Ｌ１）は、壁部３１ｂの突出長さＬ１と略同じに設定されている。これにより、後述するように第１カップリング３１の壁部３１ｂと第２カップリング３２の壁部３２ｂとを当接させたとき、第１及び第２係合突起３３、３４の突出端部をそれぞれ、底面部３２ａ、３１ａと近接させることができるため、第１及び第２係合突起３３、３４の接触面積が大きくなり、係合を安定にすることができる。
【００４５】
第１係合突起３３の内側面における底面部３１ａ側は、ボス部３１ｃと一体に形成され、これと繋がっている。また、第１係合突起３３のボス部３１ｃとの繋がり部分からの突出部と、ボス部３１ｃとの間には、後述する第２カップリング３２との連結時、第１係合突起３３と、後述する第２カップリング３２のボス部３２ｃと、が公差等により干渉するおそれを回避するために、隙間Ｇ２が設けられている。
【００４６】
第１係合突起３３の周方向両端部には、回転軸２７ａの画像形成時の回転方向（図６参照）下流側に向かって傾斜する第１傾斜面（第１の傾斜面）３３ａ及び第２傾斜面３３ｂが形成されている。また、回転方向下流側に第１傾斜面３３ａ、上流側に第２傾斜面３３ｂが形成されている。
【００４７】
図５に示すように、第２カップリング３２は第１カップリング３１と同様の構成であり、第２カップリング３２には、第１カップリング３１の底面部３１ａ、壁部３１ｂ、ボス部３１ｃ、穴部３１ｄ、第１係合突起３３、隙間Ｇ１、Ｇ２、第１傾斜面３３ａ及び第２傾斜面３３ｂとそれぞれ同様の、底面部３２ａ、壁部３２ｂ、ボス部３２ｃ、穴部３２ｄ、第２係合突起３４、隙間Ｇ１、Ｇ２、第３傾斜面（第２の傾斜面）３４ａ及び第４傾斜面３４ｂが形成されている。
【００４８】
なお、穴部３２ｄは、回転軸１１ａにおいて断面略小判形状に形成された一先端部（図示せず）に嵌合するようになっている。また、第２カップリング３２は、第１カップリング３１と対向して連結されるため、かかる連結時、第３傾斜面３４ａは回転方向上流側、第４傾斜面３４ｂは回転方向下流側に配置される（図６及び図７参照）。
【００４９】
また、第１及び第２カップリング３１、３２が連結する際、第２カップリング３２は、コイルバネ等の付勢部材（図示せず）により、第１カップリング３１に対して付勢されるようになっている。かかる連結後、第１カップリング３１が回転すると、第３傾斜面３４ａは第１傾斜面３３ａと面接触して係合するようになっている。
【００５０】
このような第１及び第２カップリング３１、３２をそれぞれ、回転軸２７ａ及び回転軸１１ａに嵌合し、一体化された中間転写ベルト８（図１参照）及び駆動モータ２７を装置本体に装着すると、図６に示すように、第１カップリング３１の第１係合突起３３の間に第２カップリング３２の第２係合突起３４が挿入されると共に、壁部３１ｂ、３２ｂの垂直面同士が当接する。
【００５１】
そして、回転軸２７ａが回転すると、図６及び図７に示すように、回転方向（白抜き矢印方向）において、第１係合突起３３の第１傾斜面３３ａが、第２係合突起３４の第３傾斜面３４ａと面接触して噛み合い、第３傾斜面３４ａを回転方向下流側に押圧する。これにより、第２係合突起３４が回転軸１１ａと共に回転し、駆動モータ２７の回転駆動力が駆動ローラ１１に伝達される。このとき、第１及び第２カップリング３１、３２が回転すると、第１傾斜面３３ａと第３傾斜部３４ａとの間に引き込み力が発生する。
【００５２】
なお、ここでは、第１係合突起３３の周方向長さを第１係合突起３３同士の間隔よりも短く、同様に、第２係合突起３４の周方向長さを第２係合突起３４同士の間隔よりも短く形成したため、第２係合突起３４を第１係合突起３３間に挿入し易くなっており、第１係合突起３３と第２係合突起３４とを十分に係合させることが可能となる。
【００５３】
上記の通り、本実施形態では、第１及び第２のカップリング３１、３２に、円盤状の底面部３１ａ、３２ａと、該底面部３１ａ、３２ａの外周縁に沿って且つ回転軸２７ａ、１１ａのスラスト方向に突出する壁部３１ｂ、３２ｂと、を形成し、第１及び第２係合突起３３、３４を、底面部３１ａ、３２ａにおける壁部３１ｂ、３２ｂの内側に周方向に沿って等間隔に複数配置し、底面部３１ａ、３２ａからスラスト方向に壁部３１ｂ、３２ｂよりも突出させ、且つ、第１及び第２係合突起３３、３４の外側面における底面部３１ａ、３２ａ側を壁部３１ｂ、３２ｂの内側面と一体に形成した。
【００５４】
これにより、第１及び第２カップリング３１、３２の剛性を高めることができる。また、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれを防止すると共に回転駆動力の伝達を安定させることができる。
【００５５】
ここでは、第１及び第２係合突起３３、３４と壁部３１ｂ、３２ｂとの間に隙間Ｇ１を設けたため、壁部３２ｂ、３１ｂとの干渉をより回避しつつ第１及び第２係合突起３３、３４を係合させることができる。しかし、かかる隙間Ｇ１を設けない構成とすることもでき、また、かかる隙間Ｇ１の代わりに第１及び第２係合突起３３、３４の外側面を壁部３１ｂ、３２ｂから突出端部に向かって内周側に傾斜するテーパ形状とすることもできる。
【００５６】
また、本実施形態では、底面部３１ａ、３２ａの中央部に、回転軸２７ａ、１１ａが嵌合するボス部３１ｃ、３２ｃを形成し、第１及び第２係合突起３３、３４の内側面における底面部３１ａ、３２ａ側をボス部３１ｃ、３２ｃと一体に形成したため、第１及び第２カップリング３１、３２の剛性をより高めることができる。また、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００５７】
ここでは、第１係合突起３３、３４と、ボス部３１ｃ、３２ｃとの間に隙間Ｇ２を設けたため、ボス部３２ｃ、３１ｃとの干渉をより回避しつつ第１及び第２係合突起３３、３４を係合させることができる。しかし、かかる隙間Ｇ２を設けない構成とすることもでき、また、かかる隙間Ｇ２の代わりに第１及び第２係合突起３３、３４の内側面をボス部３１ｃ、３２ｃから突出端部に向かって外周側に傾斜するテーパ形状とすることもできる。また、第１及び第２係合突起３３、３４をボス部３１ｃ、３２ｃから離間させて形成することもできる。
【００５８】
また、本実施形態では、壁部３１ｂ、３２ｂの先端部を、スラスト方向とは垂直面となるように形成し、第１及び第２係合突起３３、３４を係合するとき垂直面同士が当接することとしたため、第１及び第２係合突起３３、３４の係合をより安定にし、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定にすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、壁部３１ｂ、３２ｂに対する第１及び第２係合突起３３、３４の突出長さ（Ｌ２−Ｌ１）を、底面部３１ａ、３２ａに対する壁部３１ｂ、３２ｂの突出長さＬ１と略同じにしたため、第１及び第２係合突起３３、３４の係合をより安定にすると共に回転駆動の伝達をより安定にすることができる。しかし、第１及び第２係合突起３３、３４が係合可能であれば、壁部３１ｂ、３２ｂの形状等は特に限定されるものではない。
【００６０】
また、本実施形態では、第１係合突起３３の周方向両端部に、回転方向下流側に向かって傾斜する第１及び第２傾斜面３３ａ、３３ｂを形成し、第２係合突起３４の周方向両端部に、回転方向上流側に向かって傾斜する第３及び第４傾斜面３４ａ、３４ｂを形成し、第１カップリング３１の回転時、第１傾斜面３３ａが、第３傾斜面３４ａと面接触することとした。
【００６１】
これにより、第１係合突起３３と第２係合突起３４との間に引き込み力が発生するため、係合をより安定させ、第１及び第２カップリング３１、３２の抜けを防止すると共に調芯作用を発揮させることもでき、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００６２】
なお、第１及び第２係合突起３３、３４の形状は、本実施形態に特に限定されるものではなく、第１及び第３傾斜面３３ａ、３４ａの当接状態等、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、第１〜第４傾斜面３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂの形状等も、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、第１及び第２係合突起３３、３４をそれぞれ３つ形成したが、かかる第１及び第２係合突起３３、３４の数量は特に限定されず、２つ以上とすることができる。ただし、第１及び第２係合突起３３、３４の数量を多くすると、両者を噛み合わせるためのスペースが必要となり、その分、第１及び第２係合突起３３、３４の周方向長さが短くなる。
【００６４】
一方、第１及び第２係合突起３３、３４が２つの場合には、回転駆動力の安定を十分に確保できないおそれがある。従って、第１及び第２係合突起３３、３４の数量は、例えばかかる観点を考慮して設定することができ、３つ以上が好ましく、３つとすることがさらに好ましい。
【００６５】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の回転駆動部材を、中間転写ベルト８が架け渡され、中間転写ベルト８を回動させるための駆動ローラ１１に適用したため、中間転写ベルトの回動精度を高めることができるが、駆動モータ２７の回転駆動力を伝達可能であれば、回転駆動部材は特に限定されず、その他例えば、感光体ドラム１ａ〜１ｄ等に適用することもできる。
【００６６】
また、本発明は、高精度な回転駆動力の伝達を要する回転駆動部材に適用する際に、特に有効である。また、本実施形態では、第１及び第２カップリング３１、３２を樹脂材料から形成したため、ねじれ易い材質を用いた場合であっても、第１及び第２カップリング３１、３２のねじれの発生を防止することができる。しかし、かかる材質は特に限定されるものではなく、その他、金属材料とすることもできる。
【００６７】
また、本発明は、画像形成部を複数備えたタンデム方式のカラー画像形成装置のみならず、モノクロ画像形成装置、或いは直接転写方式の画像形成装置、ファクシミリ等の他の画像形成装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、第１及び第２のカップリングに、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、を形成し、係合突起を、底面部における壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置し、底面部からスラスト方向に壁部よりも突出させ、且つ、係合突起の外側面における底面部側が壁部の内側面と一体に形成したものである。
【００６９】
これにより、カップリングの剛性を高め、係合突起のねじれを防止すると共に回転駆動力の伝達を安定させることができるため、省スペース化にも十分に対応することができる。
【００７０】
また、底面部の中央部に、回転軸が嵌合するボス部を形成し、係合突起の内側面における底面部側をボス部と一体に形成することによって、カップリングの剛性をより高め、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。また、壁部の先端部を、スラスト方向とは垂直面となるように形成し、係合突起が係合するとき垂直面同士が当接することによって係合突起の係合をより安定させること等ができる。また、壁部に対する係合突起の突出長さを、底面部に対する壁部の突出長さと略同じとすることによって、係合突起の係合をより安定させること等ができる。
【００７１】
また、第１の係合突起の周方向両端部に、回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、第２の係合突起の周方向両端部に、回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、を形成し、第１のカップリングの回転時、第１の係合突起の回転方向下流側の第１の傾斜面が、第２の係合突起の回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することによって、係合突起間に引き込み力が発生するため、係合をより安定させ、カップリングの抜けを防止すると共に調芯作用を発揮させること等もできる。
【００７２】
また、回転駆動部材を、中間転写ベルトが架け渡され、中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラとすることによって、中間転写ベルトの回動精度を高めることができる。また、上記駆動伝達機構を備えた画像形成装置とすることによって、回転駆動力の伝達が安定した良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００７３】
８ 中間転写ベルト
１１ 駆動ローラ（回転駆動部材）
１１ａ 回転軸
２３ 平行ピン
２７ 駆動モータ（駆動手段）
２７ａ 回転軸
３０ 駆動伝達機構
３１ 第１カップリング（第１のカップリング）
３１ａ 底面部
３１ｂ 壁部
３１ｃ ボス部
３１ｄ 穴部
３２ 第２カップリング（第２のカップリング）
３２ａ 底面部
３２ｂ 壁部
３２ｃ ボス部
３２ｄ 穴部
３３ 第１係合突起（第１の係合突起）
３３ａ 第１傾斜面（第１の傾斜面）
３３ｂ 第２傾斜面
３４ 第２係合突起（第２の係合突起）
３４ａ 第３傾斜面（第２の傾斜面）
３４ｂ 第４傾斜面
１００ 画像形成装置
Ｇ１、Ｇ２ 隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に回転駆動部材の駆動を伝達するための駆動伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置、特にカラー画像形成装置における転写方式は、転写ドラム方式、直接タンデム方式、中間転写方式などが知られているが、各種メディア対応や環境安定性などの点から中間転写方式が多く用いられている。中間転写方式においては、帯電、露光、現像の各工程により各色トナー像を感光体（像担持体）上に現像した後、一次転写部にてトナー像を感光体から中間転写ベルトへ多重転写し、二次転写部にて中間転写ベルトから用紙へ転写し、定着工程で永久像とすることによりカラー画像を形成することができる。
【０００３】
このような画像形成装置では、中間転写ベルトは駆動ローラ及び従動ローラ等により張架されており、駆動モータからの回転駆動力が駆動ローラに伝達されることにより、中間転写ベルトが回動するようになっている。かかる駆動モータと中間転写ベルトとの駆動を伝達及び解除する方法として、カップリングを有する駆動伝達機構が用いられており、駆動モータの回転軸に嵌合した駆動側のカップリング（第１のカップリング）と駆動ローラの回転軸に嵌合した被駆動側のカップリング（第２のカップリング）とが連結されるようになっている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、駆動軸に軸テーパ部を設けると共に、駆動カップリングの内径部に軸テーパ部と係合可能なカップリングテーパ部を設け、且つ被駆動カップリング及び駆動カップリングの係合部に、相互引き込み力を発生させる引き込み力発生手段を設けることにより、着脱ユニットの操作性を向上しつつ、且つ回転ブレのない駆動伝達を可能とする方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、駆動側若しくは被動側カップイングのいずれか一方に形成された凸部と、いずれか他方に形成された凹部と、の回転伝達時の接触面同士のうちいずれか一方の接触面に他方の接触面に向かって突出する抜け止め用突起を形成し、他方の接触面に抜け止め用突起と噛み合う凹みを形成することにより、軸継ぎ手の構造をコンパクトにすると共に、カップリング飛びを防止して、確実な回転伝達を可能とする方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、駆動側部材と被駆動側部材との間に、被駆動側部材が駆動側部材に向かって移動することにより径方向に変形する環状の弾性部材を設けることにより、駆動伝達時の振動を低減すると共に簡単な操作で回転駆動を着脱可能とする方法が開示されている。かかる特許文献３には、駆動側部材及び被駆動側部材が筒状部を有し、筒状部の内周にリブを設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−７６７３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６３１０号公報
【特許文献３】特開２００８−３０９１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１では、係合突起の接触面を傾斜させてカップリングが抜けることを防止しているものの、かかる係合突起をカップリングの円盤部から突設しており、特許文献２においても、抜け止めを防止しているものの、カップリングの外周面に沿って底面部から係合突起を突設している。このため、特許文献１及び２のいずれにおいても係合突起の剛性を十分に確保できず、ねじれが発生するおそれがある。
【０００９】
また、特許文献３では、筒状部にリブを設けることが開示されているが、かかるリブは筒状部の補強用であっていずれの部材とも噛合うものではなく、リブ自体が他の部材と噛合う際の剛性に関し、何ら開示されていない。また、特許文献３では、駆動側部材としてギア、被動側部材として回転軸が用いられており、カップリングの連結に関して示すものではない。このように、特許文献１〜３では、カップリングの剛性について、何ら開示されていない。
【００１０】
ここで、回転駆動力の伝達時にカップリングの係合突起に撓みが発生すると、カップリング間で回転駆動力の伝達に誤差が発生する可能性がある。また、駆動側のカップリングが高精度に回転した場合であっても、被駆動側のカップリングとの間で負荷変動が発生すると、かかる変動に応じて回転軸上でねじれる力が発生する。
【００１１】
また、画像形成装置においては省スペース化が求められており、中間転写ベルトを含む構成部材が着脱可能にユニット化される場合がある。このように省スペース化が強く求められる装置等において、部品であるカップリングもコンパクト化が求められている。そして、特にカップリングがコンパクト化され、軸方向に短く形成されると、係合突起の剛性が低下し易くなるため、カップリング間で係合突起のねじれによる回転駆動力の伝達が不安定になり、画像のムラに悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑み、カップリングの剛性が高められた駆動伝達機構及びそれ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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、駆動手段及び回転駆動部材の回転軸に装着される第１及び第２のカップリングを有し、前記第１及び第２のカップリングに形成された係合突起が係合することにより前記駆動手段の所定の回転方向への回転駆動力を前記回転駆動部材に伝達する駆動伝達機構であって、前記第１及び第２のカップリングには、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ前記回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、が形成され、前記係合突起は、前記底面部における前記壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置され、前記底面部から前記スラスト方向に前記壁部よりも突出し、且つ、前記係合突起の外側面における前記底面部側が前記壁部の内側面と一体に形成されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、前記底面部の中央部には、前記回転軸が嵌合するボス部が形成され、前記係合突起の内側面における前記底面部側が前記ボス部と一体に形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、前記壁部の先端部が、前記スラスト方向とは垂直面となるように形成され、前記係合突起が係合するとき前記垂直面同士が当接することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、前記壁部に対する前記係合突起の突出長さは、前記底面部に対する前記壁部の突出長さと略同じであることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、前記第１のカップリングに形成された第１の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、前記第２のカップリングに形成された第２の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、が形成され、前記第１のカップリングの回転時、前記第１の係合突起の前記回転方向下流側の第１の傾斜面が、前記第２の係合突起の前記回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記回転駆動部材は、中間転写ベルトが架け渡され、前記中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラであることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、前記駆動伝達機構を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成によれば、第１及び第２のカップリングに、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、を形成し、係合突起を、底面部における壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置し、底面部からスラスト方向に壁部よりも突出させ、且つ、係合突起の外側面における底面部側が壁部の内側面と一体に形成することによって、カップリングの剛性を高めることができる。また、係合突起のねじれを防止すると共に回転駆動力の伝達を安定させることができる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の駆動伝達機構において、底面部の中央部に、回転軸が嵌合するボス部を形成し、係合突起の内側面における底面部側をボス部と一体に形成することによって、カップリングの剛性をより高めることができる。また、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の駆動伝達機構において、壁部の先端部を、スラスト方向とは垂直面となるように形成し、係合突起が係合するとき垂直面同士が当接することによって、係合突起の係合をより安定にし、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の駆動伝達機構において、壁部に対する係合突起の突出長さを、底面部に対する壁部の突出長さと略同じとすることによって、係合突起の係合をより安定にし、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定にすることができる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の駆動伝達機構において、第１のカップリングに形成された第１の係合突起の周方向両端部に、回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、第２のカップリングに形成された第２の係合突起の周方向両端部に、回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、を形成し、第１のカップリングの回転時、第１の係合突起の回転方向下流側の第１の傾斜面が、第２の係合突起の回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することによって、係合突起間に引き込み力が発生するため、係合をより安定させ、カップリングの抜けを防止すると共に調芯作用を発揮させることもでき、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの構成の駆動伝達機構において、回転駆動部材を、中間転写ベルトが架け渡され、中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラとすることによって、中間転写ベルトの回動精度を高めることができる。
【００２６】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれかの構成の駆動伝達機構を備えた画像形成装置とすることによって、回転駆動力の伝達が安定した良好な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る駆動伝達機構を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略図
【図２】本実施形態の駆動伝達機構周辺を図１の上方から見た平面図
【図３】本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第１カップリングを示す斜視図
【図４】第１カップリングの係合突起周辺を示す部分斜視図
【図５】本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第２カップリングを示す斜視図
【図６】第１及び第２カップリングが連結される状態を示す斜視図
【図７】図６の第１及び第２係合突起が係合する状態を示す部分斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の中間転写ベルトを備えた画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置（カラープリンタ）１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２９】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｓ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｓ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００３０】
トナー像が転写される用紙Ｓは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。
【００３１】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００３２】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３３】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００３４】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ（回転伝達部材）１１及びテンションローラ２０に掛け渡されおり、これらが一体となって装置本体に着脱可能に装着されている。駆動モータ（駆動手段）２７（図２参照）からの回転駆動力が駆動伝達機構３０により駆動ローラ１１に伝達されて該ローラが回転し、かかる回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｓ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部７へと搬送される。駆動伝達機構３０の詳細については後述する。
【００３５】
定着部７に搬送された用紙Ｓは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｓの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３６】
一方、用紙Ｓの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｓの一部を一旦排出ローラ対１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｓは排出ローラ対１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｓの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３７】
図２は、本実施形態の駆動伝達機構周辺を図１の上方から見た平面図であり、図３は、本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第１カップリングを示す斜視図であり、図４は、第１カップリングの係合突起周辺を示す部分斜視図であり、図５は、本実施形態の駆動伝達機構に用いられる第２カップリングを示す斜視図である。また、図６は、第１及び第２カップリングが連結する状態を示す斜視図であり、図７は、図６の第１及び第２係合突起が係合する状態を示す部分斜視図である。図１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。なお、便宜上、図４では、壁部３１ｂを省略して示し、図６では壁部３１ｂ、３２ｂを破線で示す。
【００３８】
図２に示すように、駆動伝達機構３０は、駆動モータ２７の回転軸２７ａの先端に嵌合（装着）された第１カップリング（第１のカップリング）３１と、駆動ローラ１１の回転軸１１ａの一端に嵌合された第２カップリング（第２のカップリング）３２と、から構成されている。第１及び第２カップリング３１、３２は同様の構成であり、共に樹脂材料から形成されている。
【００３９】
図３に示すように、第１カップリング３１は、大まかには、底面部３１ａ、壁部３１ｂ、ボス部３１ｃ、穴部３１ｄ及び第１係合突起３３を有している。底面部３１ａは、円盤状から成り、底面部３１ａの一側面（図の上面）の外周に沿って、底面部３１ａから垂直に突出する環状の壁部３１ｂが形成されている。また、壁部３１ｂの先端部は、回転軸２７ａのスラスト方向とは垂直面となるように形成されている。
【００４０】
底面部３１ａの中央部には、ボス部３１ｃが形成されている。かかるボス部３１ｃは、壁部３１ｂよりも底面部３１ａからスラスト方向（図の上方）に突出しないように形成されている。
【００４１】
ボス部３１ｃの中央部には、断面略小判形状の穴部３１ｄが形成されている。回転軸２７ａの一先端部（図示せず）は、穴部３１ｄと嵌合するように断面略小判形状に形成されており、かかる先端部に穴部３１ｄが嵌合することにより、第１カップリング３１が回転軸２７ａと共に回転できるようになっている。なお、その他例えば、回転軸２７ａの上記先端部に雄ネジ部を形成すると共に、穴部３１ｄの内周面に雌ネジ部を形成し、上記先端部を穴部３１ｄに螺合することもできる。
【００４２】
そして、壁部３１ｂの内周側であってボス部３１ｃとの間には、第１係合突起３３が周方向に沿って略等間隔に３つ形成されている。図３及び図４に示すように、第１係合突起３３の周方向長さは、第１係合突起３３同士の間隔よりも短く形成されている。また、第１係合突起３３は、底面部３１ａから壁部３１ｂよりもスラスト方向（図の上方）に突出しており、第１係合突起３３の外側面における底面部３１ａ側は、壁部３１ｂと一体に形成され、これと繋がっている。
【００４３】
すなわち、第１係合突起３３は、底面部３１ａと壁部３１ｂの内側面とからスラスト方向に突出している。また、第１係合突起３３の壁部３１ｂとの繋がり部分からの突出部と、壁部３１ｂとの間には、後述する第２カップリング３２との連結時、第１係合突起３３と、後述する第２カップリング３２の壁部３２ｂと、が公差等により干渉するおそれを回避するために、隙間Ｇ１が設けられている。
【００４４】
また、第１係合突起３３の底面部３１ａからの突出長さＬ２は、壁部３１ｂの底面部３１ａからの突出長さＬ１の略２倍に設定されている。すなわち、第１係合突起３３の壁部３１ｂからの突出長さ（Ｌ２−Ｌ１）は、壁部３１ｂの突出長さＬ１と略同じに設定されている。これにより、後述するように第１カップリング３１の壁部３１ｂと第２カップリング３２の壁部３２ｂとを当接させたとき、第１及び第２係合突起３３、３４の突出端部をそれぞれ、底面部３２ａ、３１ａと近接させることができるため、第１及び第２係合突起３３、３４の接触面積が大きくなり、係合を安定にすることができる。
【００４５】
第１係合突起３３の内側面における底面部３１ａ側は、ボス部３１ｃと一体に形成され、これと繋がっている。また、第１係合突起３３のボス部３１ｃとの繋がり部分からの突出部と、ボス部３１ｃとの間には、後述する第２カップリング３２との連結時、第１係合突起３３と、後述する第２カップリング３２のボス部３２ｃと、が公差等により干渉するおそれを回避するために、隙間Ｇ２が設けられている。
【００４６】
第１係合突起３３の周方向両端部には、回転軸２７ａの画像形成時の回転方向（図６参照）下流側に向かって傾斜する第１傾斜面（第１の傾斜面）３３ａ及び第２傾斜面３３ｂが形成されている。また、回転方向下流側に第１傾斜面３３ａ、上流側に第２傾斜面３３ｂが形成されている。
【００４７】
図５に示すように、第２カップリング３２は第１カップリング３１と同様の構成であり、第２カップリング３２には、第１カップリング３１の底面部３１ａ、壁部３１ｂ、ボス部３１ｃ、穴部３１ｄ、第１係合突起３３、隙間Ｇ１、Ｇ２、第１傾斜面３３ａ及び第２傾斜面３３ｂとそれぞれ同様の、底面部３２ａ、壁部３２ｂ、ボス部３２ｃ、穴部３２ｄ、第２係合突起３４、隙間Ｇ１、Ｇ２、第３傾斜面（第２の傾斜面）３４ａ及び第４傾斜面３４ｂが形成されている。
【００４８】
なお、穴部３２ｄは、回転軸１１ａにおいて断面略小判形状に形成された一先端部（図示せず）に嵌合するようになっている。また、第２カップリング３２は、第１カップリング３１と対向して連結されるため、かかる連結時、第３傾斜面３４ａは回転方向上流側、第４傾斜面３４ｂは回転方向下流側に配置される（図６及び図７参照）。
【００４９】
また、第１及び第２カップリング３１、３２が連結する際、第２カップリング３２は、コイルバネ等の付勢部材（図示せず）により、第１カップリング３１に対して付勢されるようになっている。かかる連結後、第１カップリング３１が回転すると、第３傾斜面３４ａは第１傾斜面３３ａと面接触して係合するようになっている。
【００５０】
このような第１及び第２カップリング３１、３２をそれぞれ、回転軸２７ａ及び回転軸１１ａに嵌合し、一体化された中間転写ベルト８（図１参照）及び駆動モータ２７を装置本体に装着すると、図６に示すように、第１カップリング３１の第１係合突起３３の間に第２カップリング３２の第２係合突起３４が挿入されると共に、壁部３１ｂ、３２ｂの垂直面同士が当接する。
【００５１】
そして、回転軸２７ａが回転すると、図６及び図７に示すように、回転方向（白抜き矢印方向）において、第１係合突起３３の第１傾斜面３３ａが、第２係合突起３４の第３傾斜面３４ａと面接触して噛み合い、第３傾斜面３４ａを回転方向下流側に押圧する。これにより、第２係合突起３４が回転軸１１ａと共に回転し、駆動モータ２７の回転駆動力が駆動ローラ１１に伝達される。このとき、第１及び第２カップリング３１、３２が回転すると、第１傾斜面３３ａと第３傾斜部３４ａとの間に引き込み力が発生する。
【００５２】
なお、ここでは、第１係合突起３３の周方向長さを第１係合突起３３同士の間隔よりも短く、同様に、第２係合突起３４の周方向長さを第２係合突起３４同士の間隔よりも短く形成したため、第２係合突起３４を第１係合突起３３間に挿入し易くなっており、第１係合突起３３と第２係合突起３４とを十分に係合させることが可能となる。
【００５３】
上記の通り、本実施形態では、第１及び第２のカップリング３１、３２に、円盤状の底面部３１ａ、３２ａと、該底面部３１ａ、３２ａの外周縁に沿って且つ回転軸２７ａ、１１ａのスラスト方向に突出する壁部３１ｂ、３２ｂと、を形成し、第１及び第２係合突起３３、３４を、底面部３１ａ、３２ａにおける壁部３１ｂ、３２ｂの内側に周方向に沿って等間隔に複数配置し、底面部３１ａ、３２ａからスラスト方向に壁部３１ｂ、３２ｂよりも突出させ、且つ、第１及び第２係合突起３３、３４の外側面における底面部３１ａ、３２ａ側を壁部３１ｂ、３２ｂの内側面と一体に形成した。
【００５４】
これにより、第１及び第２カップリング３１、３２の剛性を高めることができる。また、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれを防止すると共に回転駆動力の伝達を安定させることができる。
【００５５】
ここでは、第１及び第２係合突起３３、３４と壁部３１ｂ、３２ｂとの間に隙間Ｇ１を設けたため、壁部３２ｂ、３１ｂとの干渉をより回避しつつ第１及び第２係合突起３３、３４を係合させることができる。しかし、かかる隙間Ｇ１を設けない構成とすることもでき、また、かかる隙間Ｇ１の代わりに第１及び第２係合突起３３、３４の外側面を壁部３１ｂ、３２ｂから突出端部に向かって内周側に傾斜するテーパ形状とすることもできる。
【００５６】
また、本実施形態では、底面部３１ａ、３２ａの中央部に、回転軸２７ａ、１１ａが嵌合するボス部３１ｃ、３２ｃを形成し、第１及び第２係合突起３３、３４の内側面における底面部３１ａ、３２ａ側をボス部３１ｃ、３２ｃと一体に形成したため、第１及び第２カップリング３１、３２の剛性をより高めることができる。また、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００５７】
ここでは、第１係合突起３３、３４と、ボス部３１ｃ、３２ｃとの間に隙間Ｇ２を設けたため、ボス部３２ｃ、３１ｃとの干渉をより回避しつつ第１及び第２係合突起３３、３４を係合させることができる。しかし、かかる隙間Ｇ２を設けない構成とすることもでき、また、かかる隙間Ｇ２の代わりに第１及び第２係合突起３３、３４の内側面をボス部３１ｃ、３２ｃから突出端部に向かって外周側に傾斜するテーパ形状とすることもできる。また、第１及び第２係合突起３３、３４をボス部３１ｃ、３２ｃから離間させて形成することもできる。
【００５８】
また、本実施形態では、壁部３１ｂ、３２ｂの先端部を、スラスト方向とは垂直面となるように形成し、第１及び第２係合突起３３、３４を係合するとき垂直面同士が当接することとしたため、第１及び第２係合突起３３、３４の係合をより安定にし、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定にすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、壁部３１ｂ、３２ｂに対する第１及び第２係合突起３３、３４の突出長さ（Ｌ２−Ｌ１）を、底面部３１ａ、３２ａに対する壁部３１ｂ、３２ｂの突出長さＬ１と略同じにしたため、第１及び第２係合突起３３、３４の係合をより安定にすると共に回転駆動の伝達をより安定にすることができる。しかし、第１及び第２係合突起３３、３４が係合可能であれば、壁部３１ｂ、３２ｂの形状等は特に限定されるものではない。
【００６０】
また、本実施形態では、第１係合突起３３の周方向両端部に、回転方向下流側に向かって傾斜する第１及び第２傾斜面３３ａ、３３ｂを形成し、第２係合突起３４の周方向両端部に、回転方向上流側に向かって傾斜する第３及び第４傾斜面３４ａ、３４ｂを形成し、第１カップリング３１の回転時、第１傾斜面３３ａが、第３傾斜面３４ａと面接触することとした。
【００６１】
これにより、第１係合突起３３と第２係合突起３４との間に引き込み力が発生するため、係合をより安定させ、第１及び第２カップリング３１、３２の抜けを防止すると共に調芯作用を発揮させることもでき、第１及び第２係合突起３３、３４のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。
【００６２】
なお、第１及び第２係合突起３３、３４の形状は、本実施形態に特に限定されるものではなく、第１及び第３傾斜面３３ａ、３４ａの当接状態等、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、第１〜第４傾斜面３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂの形状等も、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、第１及び第２係合突起３３、３４をそれぞれ３つ形成したが、かかる第１及び第２係合突起３３、３４の数量は特に限定されず、２つ以上とすることができる。ただし、第１及び第２係合突起３３、３４の数量を多くすると、両者を噛み合わせるためのスペースが必要となり、その分、第１及び第２係合突起３３、３４の周方向長さが短くなる。
【００６４】
一方、第１及び第２係合突起３３、３４が２つの場合には、回転駆動力の安定を十分に確保できないおそれがある。従って、第１及び第２係合突起３３、３４の数量は、例えばかかる観点を考慮して設定することができ、３つ以上が好ましく、３つとすることがさらに好ましい。
【００６５】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の回転駆動部材を、中間転写ベルト８が架け渡され、中間転写ベルト８を回動させるための駆動ローラ１１に適用したため、中間転写ベルトの回動精度を高めることができるが、駆動モータ２７の回転駆動力を伝達可能であれば、回転駆動部材は特に限定されず、その他例えば、感光体ドラム１ａ〜１ｄ等に適用することもできる。
【００６６】
また、本発明は、高精度な回転駆動力の伝達を要する回転駆動部材に適用する際に、特に有効である。また、本実施形態では、第１及び第２カップリング３１、３２を樹脂材料から形成したため、ねじれ易い材質を用いた場合であっても、第１及び第２カップリング３１、３２のねじれの発生を防止することができる。しかし、かかる材質は特に限定されるものではなく、その他、金属材料とすることもできる。
【００６７】
また、本発明は、画像形成部を複数備えたタンデム方式のカラー画像形成装置のみならず、モノクロ画像形成装置、或いは直接転写方式の画像形成装置、ファクシミリ等の他の画像形成装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、第１及び第２のカップリングに、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、を形成し、係合突起を、底面部における壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置し、底面部からスラスト方向に壁部よりも突出させ、且つ、係合突起の外側面における底面部側が壁部の内側面と一体に形成したものである。
【００６９】
これにより、カップリングの剛性を高め、係合突起のねじれを防止すると共に回転駆動力の伝達を安定させることができるため、省スペース化にも十分に対応することができる。
【００７０】
また、底面部の中央部に、回転軸が嵌合するボス部を形成し、係合突起の内側面における底面部側をボス部と一体に形成することによって、カップリングの剛性をより高め、係合突起のねじれをより防止すると共に回転駆動力の伝達をより安定させることができる。また、壁部の先端部を、スラスト方向とは垂直面となるように形成し、係合突起が係合するとき垂直面同士が当接することによって係合突起の係合をより安定させること等ができる。また、壁部に対する係合突起の突出長さを、底面部に対する壁部の突出長さと略同じとすることによって、係合突起の係合をより安定させること等ができる。
【００７１】
また、第１の係合突起の周方向両端部に、回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、第２の係合突起の周方向両端部に、回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、を形成し、第１のカップリングの回転時、第１の係合突起の回転方向下流側の第１の傾斜面が、第２の係合突起の回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することによって、係合突起間に引き込み力が発生するため、係合をより安定させ、カップリングの抜けを防止すると共に調芯作用を発揮させること等もできる。
【００７２】
また、回転駆動部材を、中間転写ベルトが架け渡され、中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラとすることによって、中間転写ベルトの回動精度を高めることができる。また、上記駆動伝達機構を備えた画像形成装置とすることによって、回転駆動力の伝達が安定した良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００７３】
８ 中間転写ベルト
１１ 駆動ローラ（回転駆動部材）
１１ａ 回転軸
２３ 平行ピン
２７ 駆動モータ（駆動手段）
２７ａ 回転軸
３０ 駆動伝達機構
３１ 第１カップリング（第１のカップリング）
３１ａ 底面部
３１ｂ 壁部
３１ｃ ボス部
３１ｄ 穴部
３２ 第２カップリング（第２のカップリング）
３２ａ 底面部
３２ｂ 壁部
３２ｃ ボス部
３２ｄ 穴部
３３ 第１係合突起（第１の係合突起）
３３ａ 第１傾斜面（第１の傾斜面）
３３ｂ 第２傾斜面
３４ 第２係合突起（第２の係合突起）
３４ａ 第３傾斜面（第２の傾斜面）
３４ｂ 第４傾斜面
１００ 画像形成装置
Ｇ１、Ｇ２ 隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段及び回転駆動部材の回転軸に装着される第１及び第２のカップリングを有し、
前記第１及び第２のカップリングに形成された係合突起が係合することにより前記駆動手段の所定の回転方向への回転駆動力を前記回転駆動部材に伝達する駆動伝達機構であって、
前記第１及び第２のカップリングには、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ前記回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、が形成され、
前記係合突起は、前記底面部における前記壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置され、前記底面部から前記スラスト方向に前記壁部よりも突出し、且つ、前記係合突起の外側面における前記底面部側が前記壁部の内側面と一体に形成されることを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項２】
前記底面部の中央部には、前記回転軸が嵌合するボス部が形成され、前記係合突起の内側面における前記底面部側が前記ボス部と一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達機構。
【請求項３】
前記壁部の先端部が、前記スラスト方向とは垂直面となるように形成され、前記係合突起が係合するとき前記垂直面同士が当接することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達機構。
【請求項４】
前記壁部に対する前記係合突起の突出長さは、前記底面部に対する前記壁部の突出長さと略同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の駆動伝達機構。
【請求項５】
前記第１のカップリングに形成された第１の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、
前記第２のカップリングに形成された第２の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、が形成され、
前記第１のカップリングの回転時、前記第１の係合突起の前記回転方向下流側の第１の傾斜面が、前記第２の係合突起の前記回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動伝達機構。
【請求項６】
前記回転駆動部材は、中間転写ベルトが架け渡され、前記中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の駆動伝達機構。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載された駆動伝達機構を備えた画像形成装置。
【請求項１】
駆動手段及び回転駆動部材の回転軸に装着される第１及び第２のカップリングを有し、
前記第１及び第２のカップリングに形成された係合突起が係合することにより前記駆動手段の所定の回転方向への回転駆動力を前記回転駆動部材に伝達する駆動伝達機構であって、
前記第１及び第２のカップリングには、円盤状の底面部と、該底面部の外周縁に沿って且つ前記回転軸のスラスト方向に突出する壁部と、が形成され、
前記係合突起は、前記底面部における前記壁部の内側に周方向に沿って等間隔に複数配置され、前記底面部から前記スラスト方向に前記壁部よりも突出し、且つ、前記係合突起の外側面における前記底面部側が前記壁部の内側面と一体に形成されることを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項２】
前記底面部の中央部には、前記回転軸が嵌合するボス部が形成され、前記係合突起の内側面における前記底面部側が前記ボス部と一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達機構。
【請求項３】
前記壁部の先端部が、前記スラスト方向とは垂直面となるように形成され、前記係合突起が係合するとき前記垂直面同士が当接することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達機構。
【請求項４】
前記壁部に対する前記係合突起の突出長さは、前記底面部に対する前記壁部の突出長さと略同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の駆動伝達機構。
【請求項５】
前記第１のカップリングに形成された第１の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向下流側に向かって傾斜する傾斜面と、
前記第２のカップリングに形成された第２の係合突起の前記周方向両端部に、前記回転方向上流側に向かって傾斜する傾斜面と、が形成され、
前記第１のカップリングの回転時、前記第１の係合突起の前記回転方向下流側の第１の傾斜面が、前記第２の係合突起の前記回転方向上流側の第２の傾斜面と面接触することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動伝達機構。
【請求項６】
前記回転駆動部材は、中間転写ベルトが架け渡され、前記中間転写ベルトを回動させるための駆動ローラであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の駆動伝達機構。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載された駆動伝達機構を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３２９８８（Ｐ２０１１−１３２９８８Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０９７７（Ｐ２００９−２９０９７７）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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