JPWO2015146324A1 - 駆動伝達装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

駆動伝達装置（１０）は、回転部材（２０）と、従動部材（３０）と、駆動カップリング（２１）と、従動カップリング（３１）とを備える。複数の駆動突起部（２２）および複数の従動突起部（３２）のそれぞれは、回転方向（Ｒ）に等間隔に配置される。駆動突起部（２２）が従動突起部（３２）に嵌合するように駆動突起部（２２）は従動突起部（３２）と接触している。駆動突起部（２２）と従動突起部（３２）との接触する接触面（４１）は、内側接触領域（４２）と、外側接触領域（４３）とを有する。内側接触領域（４２）は、駆動突起部（２２）の重心（Ｇ）を通る回転方向（Ｒ）に沿った重心移動予定線（ＬＧ）に対して内側に位置する。外側接触領域（４３）は、重心移動予定線（ＬＧ）に対して外側に位置する。内側接触領域（４２）および外側接触領域（４３）のそれぞれは、回転方向（Ｒ）に向かって重心移動予定線（ＬＧ）に近づくように延びている。

Description

本発明は、駆動伝達装置および画像形成装置に関する。

プリンター、コピー機などの画像形成装置は、一般的に、複数のローラーを備えている。例えば、電子写真式の画像形成装置は、一般的に感光ドラム、現像ローラー、転写ローラーおよび複数の搬送ローラーなどを備えている。またインクジェット方式の画像形成装置は、複数の搬送ローラーなどを備えている。

このような画像形成装置には、駆動源（例えば、モーター）の駆動力をローラーに伝達させるための駆動伝達装置が設けられている。駆動伝達装置は、駆動側の軸と従動側の軸とを接続するためにカップリングを有している（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のカップリング装置は、係合面を回転中心に向けて傾斜させることによって、駆動軸と従動軸との回転中心を一致させている。

特開２００４−１０８４８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のカップリング装置は、複数の突起のそれぞれは、１つの接触面でしか接していないので、駆動側の回転の中心と受動側の回転の中心とがずれて、回転ムラが発生する可能性があった。特に、画像形成装置において、感光ドラムおよび転写ローラー間で回転ムラが発生すると、用紙にトナーを転写する際、画像のずれが生じる可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は駆動伝達時の回転ムラを抑制することができる駆動伝達装置および画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る駆動伝達装置は、回転部材と、従動部材と、駆動カップリングと、従動カップリングとを備える。前記回転部材は、回転軸に対して回転方向に回転可能である。前記従動部材は、前記回転部材の回転によって従動回転する。前記駆動カップリングは、前記回転部材の端部に設けられる。前記従動カップリングは、前記従動部材の端部に設けられる。前記駆動カップリングは、前記従動カップリングに向かって突起する複数の駆動突起部を有する。前記従動カップリングは、前記複数の駆動突起部に対応し、前記駆動カップリングに向かって突起する複数の従動突起部を有する。前記複数の駆動突起部および前記複数の従動突起部のそれぞれは、前記回転方向に等間隔に配置される。前記駆動突起部が前記従動突起部に嵌合するように前記駆動突起部は前記従動突起部と接触している。前記駆動突起部と前記従動突起部との接触する接触面は、内側接触領域と、外側接触領域とを有する。前記内側接触領域は、前記駆動突起部の重心を通る前記回転方向に沿った重心移動予定線に対して内側に位置する。前記外側接触領域は、前記重心移動予定線に対して外側に位置する。前記内側接触領域および前記外側接触領域のそれぞれは、前記回転方向に向かって前記重心移動予定線に近づくように延びている。

本発明に係る画像形成装置は、上記に記載の駆動伝達装置と、駆動源と、ローラーとを備える。前記駆動源は、駆動力を発生する。前記ローラーは、回転可能である。前記駆動伝達装置は、前記駆動源からの駆動力を前記ローラーに伝達する。

駆動突起部が従動突起部に嵌合するように駆動突起部は従動突起部と接触している。また、内側接触領域および外側接触領域のそれぞれは、回転方向に向かって重心移動予定線に近づくように延びている。したがって、駆動カップリングと従動カップリングとの回転中心がずれることを抑制することができ、その結果、駆動伝達時の回転ムラを抑制することができる。

本発明の実施形態１に係る駆動伝達装置の斜視図である。 図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。 図１Ｂの部分拡大図である。 実施形態１に係る駆動伝達装置の駆動突起部および従動突起部の断面図である。 本発明の実施形態２に係る駆動伝達装置の斜視図である。 図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。 図３Ｂの部分拡大図である。 実施形態２に係る駆動伝達装置の駆動突起部および従動突起部の断面図である。 本発明の実施形態３に係る画像形成装置を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

［実施形態１］
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃを参照して本発明に係る駆動伝達装置１０の実施形態１を説明する。図１Ａは、本発明の実施形態１に係る駆動伝達装置１０の斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。図１Ｃは、図１Ｂの部分拡大図である。

駆動伝達装置１０は、回転部材２０と、従動部材３０と、駆動カップリング２１と、従動カップリング３１とを備える。駆動伝達装置１０は、例えば、画像形成装置に搭載される。駆動伝達装置１０は、駆動源からの駆動力を駆動対象に伝達する。

回転部材２０は、回転軸Ａに対して回転方向Ｒに回転可能である。回転部材２０は、回転軸Ａ方向に延びた円筒の形状を有する。回転部材２０は、例えば、金属から形成される。

従動部材３０は、回転部材２０の回転によって従動回転する。従動部材３０は、回転軸Ａ方向に延びた円筒状の形状を有する。従動部材３０は、例えば、金属から形成される。

駆動カップリング２１は、回転部材２０の端部に設けられる。駆動カップリング２１は、例えば、ポリアセタールで形成される。

従動カップリング３１は、従動部材３０の端部に設けられる。従動カップリング３１は、例えば、ポリアセタールで形成される。

駆動カップリング２１と従動カップリング３１とを係合することによって、回転部材２０と従動部材３０とは接続される。したがって、回転部材２０が回転すると、従動部材３０は従動回転する。駆動カップリング２１と従動カップリング３１とは、回転部材２０および従動部材３０に対して僅かに可動するように設けられている。したがって、駆動伝達装置１０において、回転部材２０と従動部材３０の軸心が僅かにずれても、駆動カップリング２１と従動カップリング３１が傾いて回転部材２０と従動部材３０の軸心ずれを吸収し、駆動源からの駆動を駆動対象に伝達することができる。

図１Ｂを参照して、駆動カップリング２１および従動カップリング３１の接続について説明する。

駆動カップリング２１は、従動カップリング３１に向かって突起する複数の駆動突起部２２を有する。駆動突起部２２は断面視において楕円状の形状を有する。複数の駆動突起部２２および複数の従動突起部３２のそれぞれは、回転方向Ｒに等間隔に配置される。ここでは、複数の駆動突起部２２および複数の従動突起部３２のそれぞれは、回転方向に１８０度間隔で配置される。

従動カップリング３１は、複数の駆動突起部２２に対応する複数の従動突起部３２を有する。従動突起部３２は、駆動カップリング２１に向かって突起する。従動突起部３２は断面視において山形の形状を有する。

駆動突起部２２が従動突起部３２に嵌合するように駆動突起部２２は従動突起部３２と接触している。

次に、図１Ｃを参照して、駆動突起部２２と従動突起部３２との嵌合について説明する。図１Ｃにおいて、重心Ｇが移動する重心移動予定線ＬＧは、重心Ｇを通り、回転方向Ｒに沿っている。

駆動突起部２２と従動突起部３２とは、接触面４１において接触する。接触面４１は、内側接触領域４２と外側接触領域４３とを有する。内側接触領域４２は、重心移動予定線ＬＧに対して内側に位置する。外側接触領域４３は、重心移動予定線ＬＧに対して外側に位置する。内側接触領域４２は方向Ｄ１に延びており、外側接触領域４３は方向Ｄ２に延びている。内側接触領域４２および外側接触領域４３のそれぞれは、回転方向Ｒに向かって重心移動予定線ＬＧに近づくように延びている。

また、従動突起部３２は、内側線状部３３と、外側線状部３４とを有する。内側線状部３３は、重心移動予定線ＬＧに対して内側に位置する。内側線状部３３は、回転方向Ｒに向かって重心移動予定線ＬＧに近づくよう（方向Ｄ１）に延びる。外側線状部３４は、重心移動予定線ＬＧに対して外側に位置する。外側線状部３４は、回転方向Ｒに向かって重心移動予定線ＬＧに近づくよう（方向Ｄ２）に延びる。内側線状部３３は外側線状部３４と連結されている。

以上、図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃを参照して説明したように、駆動突起部２２が従動突起部３２に嵌合するように駆動突起部２２は従動突起部３２と接触している。また、内側接触領域４２および外側接触領域４３のそれぞれは、回転方向Ｒに向かって重心移動予定線ＬＧに近づくように延びている、したがって、駆動カップリング２１と従動カップリング３１との回転中心がずれることを抑制することができる。その結果、駆動伝達時の回転ムラを抑制することができる。

また、複数の駆動突起部２２のそれぞれは、回転方向Ｒに等間隔に配置される。したがって、駆動カップリング２１と従動カップリング３１との回転中心がずれることを抑制することができる。

また、図２に示すように、複数の従動突起部３２は互いに連結されていることが好ましい。図２は、駆動突起部２２および従動突起部３２の断面図である。回転軌跡Ｂは駆動突起部２２の回転軌跡を示す。従動突起部３２は、駆動突起部２２の回転軌跡Ｂと交わらない部分３８で互いに連結される。従動突起部３２が互いに連結されることによって、従動突起部３２の強度が強くなり、従動突起部３２のたわみを抑制することができる。

［実施形態２］
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照して本発明に係る駆動伝達装置１０の実施形態２を説明する。図３Ａは、本発明の実施形態２に係る駆動伝達装置１０の斜視図である。図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。図３Ｃは、図３Ｂの部分拡大図である。駆動突起部２２および従動突起部３２の形状が異なる点を除いて、実施形態１に係る駆動伝達装置１０と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。

図３Ｂに示すように、従動突起部３２は断面視においてＬ字状の形状を有する。内側線状部３３と外側線状部３４とのなす角度θ１は、７０°以上１１０°以下であることが好ましい。より好ましくは９０°であることが好ましい。ここでは、角度θ１は９０°である。

駆動突起部２２は断面視においてＬ字状の形状を有する。駆動突起部２２の形状は、従動突起部３２と同じ形状である。駆動突起部２２は、従動突起部３２よりも小さい。したがって、駆動突起部２２と従動突起部３２とは嵌合する。また、内側接触領域４２および外側接触領域４３を大きくすることができるため、従動突起部３２の強度が強くなり、従動突起部３２のたわみを抑制することができる。

また、図３Ｃに示すように、従動突起部３２の内側線状部３３と外側線状部３４との連結部分３６の曲率半径Ｒ１は、駆動突起部２２のうちの連結部分に対向する部分３７の曲率半径よりも小さい。したがって、駆動突起部２２と従動突起部３２とは、内側接触領域４２および外側接触領域４３の２つの領域で接触する。その結果、駆動突起部２２と従動突起部３２とが嵌合し、駆動伝達時の回転ムラを抑制することができる。

また、図２に示した従動突起部３２と同様に、複数の従動突起部３２は互いに連結されていることが好ましい。図４は、駆動突起部２２および従動突起部３２の断面図である。従動突起部３２が互いに連結されることによって、従動突起部３２の強度が強くなり、従動突起部３２のたわみを抑制することができる。

［実施形態３］
図５は、本発明の実施形態３に係る画像形成装置１００を示す模式図である。画像形成装置１００は、複写機、プリンター、ファクシミリまたはこれらの機能を兼ね備えた複合機であり得る。以下、画像形成装置１００として複写機を例に本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。

画像形成装置１００は、その下部に配設された給紙部５２と、給紙部５２の側方に配設された用紙搬送部５３と、用紙搬送部５３の上方に配設された画像形成部５４と、画像形成部５４よりも排出側に配設された定着装置５５と、画像形成部５４および定着装置５５の上方に配設された画像読取部５６と、複数の駆動伝達装置１０と、複数の駆動源Ｍとを備えている。

給紙部５２は、記録媒体である用紙Ｐを収容する複数の給紙カセット５７を備えており、給紙ローラー５８の回転により、複数の給紙カセット５７のうち選択された給紙カセット５７から用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送部５３に送り出す。

用紙搬送部５３に送られた用紙Ｐは、用紙搬送部５３に備えられた用紙搬送経路６０を経由して画像形成部５４に向けて搬送される。画像形成部５４は、電子写真プロセスによって、用紙Ｐにトナー像を形成する。画像形成部５４は、図５の矢印方向に回転可能に支持された感光体ドラム６１と、感光体ドラム６１の周囲に、帯電部６２、露光部６３、現像部６４、転写ローラー６５、クリーニング部６６、および除電部６７を備えている。

帯電部６２は、高電圧が印加される帯電ワイヤーを備えており、帯電ワイヤーからのコロナ放電によって感光体ドラム６１表面に所定電位を与えると、感光体ドラム６１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部５６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部６３により感光体ドラム６１に照射されると、感光体ドラム６１の表面電位が選択的に減衰され、感光体ドラム６１表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像部６４が感光体ドラム６１表面の静電潜像を現像し、感光体ドラム６１表面にトナー像が形成される。トナー像が、転写ローラー６５によって感光体ドラム６１と転写ローラー６５との間に供給される用紙Ｐに転写される。

トナー像が転写された用紙Ｐは、画像形成部５４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５５に向けて搬送される。定着装置５５は、加圧ローラー５５ａと加熱ローラー５５ｂとを有する。定着装置５５では用紙Ｐが加熱および加圧され、用紙Ｐ上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙Ｐは、排出ローラー対７０によって排出トレイ７１上に排出される。

転写ローラー６５による用紙Ｐへのトナー像の転写後、感光体ドラム６１表面に残留しているトナーは、クリーニング部６６により除去され、また感光体ドラム６１表面の残留電荷は除電部６７により除去される。そして、感光体ドラム６１は帯電部６２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

駆動伝達装置１０は、駆動源Ｍからの駆動力をローラーに伝達する。駆動源Ｍは、例えば、モーターである。画像形成装置１００において、給紙ローラー５８、加圧ローラー５５ａ、感光体ドラム６１および排出ローラー対７０は駆動伝達装置１０によって駆動源Ｍの駆動力が伝達される。特に、感光体ドラム６１と転写ローラー６５とはトナーを用紙Ｐに転写する際に、位置ずれが起きないように同じ速度で回転させる必要があるため、実施形態１または２に記載の駆動伝達装置１０が好適に用いられる。

以上、図面（図１〜図５）を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）〜（２））。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）実施形態１〜２に係る駆動伝達装置１０では、駆動突起部２２および従動突起部３２は２つずつ設けられたがこれに限定されない。例えば、駆動突起部２２および従動突起部３２は３つ以上ずつ設けられてもよい。

（２）実施形態１〜２に係る駆動伝達装置１０では、複数の駆動突起部２２および複数の従動突起部３２のそれぞれは、回転方向に１８０度間隔で配置されたが等間隔であれば１８０度に限定されない。例えば、駆動突起部２２および従動突起部３２が３つずつ設けられた場合、複数の駆動突起部２２および複数の従動突起部３２のそれぞれは、回転方向に１２０度間隔で配置される。

本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。

Claims (10)

1. 回転軸に対して回転方向に回転可能な回転部材と、
   前記回転部材の回転によって従動回転する従動部材と、
   前記回転部材の端部に設けられた駆動カップリングと、
   前記従動部材の端部に設けられた従動カップリングと
   を備え、
   前記駆動カップリングは、前記従動カップリングに向かって突起する複数の駆動突起部を有し、
   前記従動カップリングは、前記複数の駆動突起部に対応し、前記駆動カップリングに向かって突起する複数の従動突起部を有し、
   前記複数の駆動突起部および前記複数の従動突起部のそれぞれは、前記回転方向に等間隔に配置され、
   前記駆動突起部が前記従動突起部に嵌合するように前記駆動突起部は前記従動突起部と接触しており、
   前記駆動突起部と前記従動突起部との接触する接触面は、前記駆動突起部の重心を通る前記回転方向に沿った重心移動予定線に対して内側に位置する内側接触領域と、前記重心移動予定線に対して外側に位置する外側接触領域とを有しており、
   前記内側接触領域および前記外側接触領域のそれぞれは、前記回転方向に向かって前記重心移動予定線に近づくように延びている、駆動伝達装置。
2. 前記従動突起部は、
   前記重心移動予定線に対して内側に位置し、前記回転方向に向かって前記重心移動予定線に近づくように延びる内側線状部と、
   前記重心移動予定線に対して外側に位置し、前記回転方向に向かって前記重心移動予定線に近づくように延びる外側線状部と
   を有する、請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 前記内側線状部は前記外側線状部に連結している、請求項２に記載の駆動伝達装置。
4. 前記内側線状部と前記外側線状部とのなす角は７０°以上１１０°以下である、請求項３に記載の駆動伝達装置。
5. 前記内側線状部と前記外側線状部とのなす角は９０°である、請求項４に記載の駆動伝達装置。
6. 前記従動突起部の前記内側線状部と前記外側線状部との連結部分の曲率半径は、前記駆動突起部のうちの前記連結部分に対向する部分の曲率半径よりも小さい、請求項４に記載の駆動伝達装置。
7. 前記駆動突起部の形状は、前記従動突起部の形状と同じである、請求項４に記載の駆動伝達装置。
8. 前記駆動突起部は、前記従動突起部よりも小さい、請求項４に記載の駆動伝達装置。
9. 前記複数の従動突起部は互いに連結されている、請求項１に記載の駆動伝達装置。
10. 請求項１に記載の駆動伝達装置と、
    駆動力を発生する駆動源と、
    回転可能なローラーと
    を備え、
    前記駆動伝達装置は、前記駆動源からの駆動力を前記ローラーに伝達する、画像形成装置。

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