驱动传递机构及具备该驱动传递机构的图像形成装置的制作方法

本发明涉及装载于数码复印机、激光打印机等图像形成装置的向被旋转部件传递驱动力的驱动传递机构以及具备该驱动传递机构的图像形成装置。

背景技术：

以往，用于复印机、打印机、传真机等电子照相方式的图像形成装置的驱动部的驱动传递机构，通常多使用感光鼓、显影辊等旋转体作为被驱动部件。公众所知，为了向这些旋转体传递旋转驱动力，驱动传递机构由驱动传递齿轮和联接器(联轴器)构成，所述驱动传递齿轮用于传递驱动部的旋转驱动力，所述联接器连接旋转体(被驱动部件)侧的旋转轴和驱动部侧的旋转轴。

当使用这种由驱动传递齿轮和联接器构成的驱动部向被驱动部件传递驱动力时，有时会产生旋转轴的轴芯的偏移。以往，通常通过驱动传递齿轮以及联接器都相对于旋转轴倾斜进行轴校正，或者通过只有联接器相对于驱动传递齿轮倾斜进行轴校正。

但是，当向感光鼓等需要高精度旋转的被驱动部件传递驱动力时，需要驱动部具有一定刚度。而如上所述的以往的轴校正使驱动传递机构的刚度降低。尤其是，使用刚度比较低的树脂制齿轮作为驱动传递齿轮时，由于连结板(web)面的变形，容易产生齿轮面(齿圈)的倾斜(倒塌)。并且，当驱动传递齿轮是斜齿齿轮时，由于在齿轮的推力方向上负荷增加，所以变形量也随负荷变动而变动，产生齿轮的旋转波动。

作为抑制驱动传递机构的旋转轴的轴芯偏移的方法，例如，具备使用吸收旋转时的偏芯以及轴角偏移的滑块联轴器的驱动传递机构的图像形成装置已为公众所知。

另外，通过将从动侧(显影剂载体侧)的旋转卡合部嵌合到主动侧的旋转卡合部中、固定从动侧的旋转卡合部、进行微妙的位置修正的图像形成装置也已为公众所知。在该图像形成装置中，通过传递用于显影剂载体的表面移动的旋转驱动力，并且，将设置在与从动侧的旋转卡合部啮合的传递齿轮的至少一端部上的轴卡合到图像形成装置主体侧的定位部位，进行显影剂载体在图像形成装置主体内的定位。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供能够抑制驱动传递齿轮的连结板面的变形、并且也能够修正驱动传递齿轮和联接器的轴芯偏移的驱动传递机构以及具备该驱动传递机构的图像形成装置。

本发明提供的驱动传递机构包括：与驱动输入侧齿轮相连接的驱动传递齿轮；输出侧联接器；以及第一驱动传递部件，所述驱动传递齿轮具有：圆筒状的轮毂，形成于旋转中心；齿圈，在所述轮毂的径向外侧与所述轮毂同心圆状形成，且外周面形成有齿轮齿；连结板，连接所述轮毂以及所述齿圈，所述输出侧联接器将所述驱动传递齿轮的驱动力输出到被驱动部件，所述第一驱动传递部件是由刚度比所述驱动传递齿轮高的材料形成为平板状，通过与所述驱动传递齿轮相同的旋转轴和所述驱动传递齿轮一起旋转，将所述驱动传递齿轮的驱动力传递到所述输出侧联接器，所述输出侧联接器能够相对于所述第一驱动传递部件的旋转轴向任意方向倾斜，将来自所述驱动传递齿轮的驱动力传递到所述第一驱动传递部件的外周边缘。

另外，本发明提供具备上述结构的驱动传递机构的图像形成装置。

按照本发明的驱动传递机构，由于将来自驱动传递齿轮的驱动力传递到第一驱动传递部件的外周边缘，所以使从驱动输入侧齿轮向驱动传递齿轮的驱动输入部和从驱动传递齿轮向第一驱动传递部件的驱动输出部的距离靠近，从而难以产生连结板的倒塌(变形)。因此，能够抑制因来自驱动输入侧齿轮的推力方向的负荷导致的连结板的变形。另外，由于第一驱动传递部件的刚度比驱动传递齿轮高，所以能够从第一驱动传递部件向输出侧联接器可靠地传递驱动力。并且，通过输出侧联接器相对于第一驱动传递部件的旋转轴向任意方向倾斜，能够修正固定有第一驱动传递部件的驱动传递齿轮和输出侧联接器的轴芯偏移。

另外，图像形成装置通过具备上述构成的驱动力传达机构，能够抑制使用树脂制齿轮作为驱动传递齿轮时的连结板面的变形，也能够修正驱动传递齿轮和联接器的轴芯偏移。

附图说明

图1是具备本发明的驱动传递机构单元30的彩色打印机100的概略结构图。

图2是表示本发明一个实施方式的驱动传递机构单元30周围结构的立体图。

图3是表示本实施方式的驱动传递机构单元30周围结构的侧面断面图。

图4是驱动传递单元30的断面立体图。

图5是驱动传递单元30的侧面断面图。

图6是表示构成驱动传递单元30的大径齿轮31与第一驱动传递部件35的卡合状态的俯视图。

图7是表示构成驱动传递单元30的第一驱动传递部件35与第二驱动传递部件37的卡合状态的俯视图。

图8是从背面观察已安装第一驱动传递部件35的大径齿轮31的俯视图。

图9是表示中间齿轮53已与构成本实施方式的驱动传递单元30的大径齿轮31相连接状态的侧面断面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。图1是表示具备本发明的驱动传递单元30的彩色打印机100的内部结构的概略断面图。彩色打印机100是串列式的，在彩色打印机100主体内，四个图像形成部Pa、Pb、Pc以及Pd对应不同的四种颜色(青色、品红、黄色以及黑色)的图像，从输送方向上游侧(图1中的左侧)依次配置。

在这些图像形成部Pa～Pd中配置有承载各种颜色的可视像(调色剂像)的感光鼓1a、1b、1c和1d，此外利用驱动部件(未图示)绕图1中逆时针方向转动的中间转印带8与各图像形成部Pa～Pd相邻设置。边使感光鼓1a～1d绕图1中顺时针方向旋转，边针对各感光鼓1a～1d执行图像形成处理。

转印有调色剂像的纸张P收容到彩色打印机100主体下部的供纸盒16a内，或者层叠放置到设置于彩色打印机100主体侧面的手动供纸盘16b上。纸张P通过供纸辊12a和对准辊对12b输送向二次转印辊9和后面叙述的中间转印带8的驱动辊11之间的狭缝部。在第二次转印辊9的下游配置有板状的带清洁器19，该板状的带清洁器19用于除去残留在中间转印带8表面的调色剂。

下面对图像形成部Pa～Pd进行说明。在转动自如地配置的感光鼓1a～1d的周围和下方，设置有使感光鼓1a～1d带电的带电装置2a、2b、2c和2d、将图像信息曝光于各感光鼓1a～1d的曝光装置5、在感光鼓1a～1d上形成调色剂像的显影装置3a、3b、3c和3d、以及去除残留在感光鼓1a～1d上的显影剂(调色剂)等的清洁部7a、7b、7c和7d。

从个人电脑等上位装置输入图像数据时，首先由带电装置2a～2d使感光鼓1a～1d的表面均匀带电。接着，由曝光装置5根据图像数据进行光照射，在各感光鼓1a～1d上形成与图像数据相对应的静电潜影。显影装置3a～3d中分别填充有规定量的包含青色、品红色、黄色和黑色各种颜色的调色剂的双组分显影剂。另外，当因后述的调色剂像的形成而导致填充在各显影装置3a～3d内的双组分显影剂中的调色剂的比例小于规定值时，从调色剂容器4a～4d向各显影装置3a～3d补充调色剂。所述显影剂中的调色剂被显影装置3a～3d提供到感光鼓1a～1d上，通过静电附着，形成与曝光装置5曝光形成的静电潜影对应的调色剂像。

并且，利用一次转印辊6a～6d，在一次转印辊6a～6d和感光鼓1a～1d之间施加规定的转印电压，使感光鼓1a～1d上的青色、品红色、黄色以及黑色的调色剂像一次转印到中间转印带8上。由清洁装置7a～7d去除一次转印后残留于感光鼓1a～1d表面的调色剂等。

中间转印带8卷挂在上游侧的张力辊10和下游侧的驱动辊11上，伴随利用驱动电动机(未图示)使驱动辊11转动，中间转印带8开始向逆时针方向转动，纸张P在规定的时机从对准辊对12b向驱动辊11和与其相邻设置的二次转印辊9之间的狭缝部(二次转印狭缝部)输送，把中间转印带8上的全彩色图像转印到转印纸张P上。通过送纸通道18，向定影装置13输送转印有调色剂像的纸张P。

输送到定影部13的纸张P被定影辊对13a加热和加压，把调色剂像定影在纸张P的表面上，形成规定的全彩色图像。形成有全彩色图像的纸张P利用向多个方向分路的分路部14来分配输送方向。当仅在纸张P的单面上形成图像时，直接利用排出辊对15排出到出纸盘17。

图2以及图3分别是表示向彩色打印机100的感光鼓1a～1d传递驱动力的本发明一实施方式的驱动传递单元30周围结构的立体图以及侧面断面图，图4以及图5分别是驱动传递单元30的断面立体图以及侧面断面图，图6是表示构成驱动传递单元30的大径齿轮31与第一驱动传递部件35的卡合状态的俯视图，图7是表示构成驱动传递单元30的第一驱动传递部件35与第二驱动传递部件37的卡合状态的俯视图，图8是从背面(侧面框架101侧)观察已安装第一驱动传递部件35的大径齿轮31的俯视图。此外，图2表示驱动传递单元30分解后的状态。以下，参照图2～图8对驱动传递单元30的构成进行说明。

如图2以及图3所示，驱动传递单元30包括：大径齿轮31，可旋转地支撑在已配置于彩色打印机100的侧面内侧的侧面框架101的内侧(图2中纸面的眼前侧)；输出侧联接器33，与固定在感光鼓1a～1d(参照图1)的旋转轴的一侧的输入侧联接器(未图示)嵌合；以及第一驱动传递部件35、第二驱动传递部件37，将大径齿轮31的旋转驱动力传递到输出侧联接器33。此外，感光鼓1a～1d的旋转轴的另一侧可旋转地支承在彩色打印机100主体侧的轴承部(未图示)上。

大径齿轮31例如通过POM(聚甲醛树脂)等树脂注塑成型形成。大径齿轮31由形成于中心部的圆筒状的轮毂31a、在轮毂31a的径向外侧与轮毂31a同心圆状形成的齿圈31b以及连接轮毂31a和齿圈31b的连结板31c构成。

轮毂31a的中心形成有贯通孔31aa，用于插入已被固定在侧面框架101上的旋转轴40，大径齿轮31可旋转地支承在旋转轴40上。齿圈31b的外周面上形成有与双段齿轮45的小直径部45b卡合的齿轮齿(未图示)。大径齿轮31是形成于齿圈31b的齿轮齿的齿线为螺旋状的“斜齿轮”。

另外，在旋转轴40插入贯通孔31aa中、大径齿轮31已安装于侧面框架101的状态下，图3所示齿圈31b的下端边缘整个外周都与侧面框架101抵接，轮毂31a与侧面框架101隔开规定的间隔配置。

输出侧联接器33是烧结铁粉形成为圆筒状。输出侧联接器33的顶端形成有与感光鼓1a的输入侧联接器卡合的一对卡合爪33a。输出侧联接器33的内周面形成有突出部33b(参照图4、图5)，当输出侧联接器33外插入第二驱动传递部件37中时，与第二驱动传递部件37的卡合部37a卡合。

第一驱动传递部件35是金属制的圆盘状部件。第一驱动传递部件35保持在大径齿轮31的连结板31c上与轮毂31a同心圆状形成的圆形的凹陷亦即保持部47中，与大径齿轮31相同的旋转轴并与大径齿轮31一起旋转。第一驱动传递部件35形成有第一卡合孔35a，用于插入旋转轴40并与第二驱动传递部件37卡合。第一卡合孔35a的内周边缘形成有多处(这里为三处)向中心突出的卡合片35b。第一驱动传递部件35的外周边缘上沿周向等间隔地形成有多个凹部50(参照图7)。

第二驱动传递部件37是烧结铁粉形成为圆筒状。从轴向看，在第二驱动传递部件37的外周面的三处，在周向上等间隔地形成有扇形的卡合部37a。输出侧联接器33外插到第二驱动传递部件37的上端部，输出侧联接器33和第二驱动传递部件37以同一旋转轴旋转。

如图4所示，输出侧联接器33和第二驱动传递部件37之间配置有螺旋弹簧51。螺旋弹簧51将输出侧联接器33沿旋转轴向离开第二驱动传递部件37的方向(图4的上方向)压靠。此外，图4中只图示了螺旋弹簧51的一部分。

当从彩色打印机100中拆下感光鼓1a～1d时，使感光鼓1a～1d向轴向的一侧(侧面框架101侧)推移。由此，克服螺旋弹簧51的压靠力，输出侧联接器33被按压到第二驱动传递部件37侧。其结果，感光鼓1a～1d的旋转轴的另一侧与彩色打印机100主体侧的轴承部的卡合被解除。

另外，当将感光鼓1a～1d安装到彩色打印机100中时，克服螺旋弹簧51的压靠力，将输出侧联接器33按压到第二驱动传递部件37侧。并且，在使已固定于感光鼓1a～1d的旋转轴的输入侧联接器与输出侧联接器33卡合的状态下，使感光鼓1a～1d的旋转轴的另一侧与彩色打印机100主体侧的轴承部卡合。然后，当解除对输出侧联接器33的按压时，由于通过螺旋弹簧51的压靠力，输出侧联接器33被压靠向输入侧联接器方向，所以感光鼓1a～1d的旋转轴的另一侧与彩色打印机100主体侧的轴承部保持卡合状态。如上所述，能够沿与旋转轴垂直的方向装拆感光鼓1a～1d。

返回图2，驱动感光鼓1a的驱动马达41被固定在侧面框架101的外侧(图2的纸面里侧)，小齿轮43被固定在驱动马达41的马达旋转轴上。双段齿轮45可旋转地支承在侧面框架101的内侧。双段齿轮45的大直径部45a与小齿轮43卡合，小直径部45b与大径齿轮31卡合。双段齿轮45是形成于大直径部45a以及小直径部45b的齿轮齿的齿线为螺旋状的“斜齿轮”。

下面，对由驱动传递单元30产生的驱动力的传递路线进行说明。当驱动马达41开始旋转驱动时，驱动力通过被固定在马达旋转轴上的小齿轮43传递到双段齿轮45的大直径部45a。接着，驱动力通过双段齿轮45的旋转，被传递到与小直径部45b卡合的大径齿轮31。

如图6所示，大径齿轮31的保持部47在内周面形成有多个凸部47a。另外，保持部47在三处形成有俯视为扇形的第二卡合孔47b。在已形成于外周边缘的多个凹部50与凸部47a卡合的状态下保持第一驱动传递部件35。利用该构成，大径齿轮31的驱动力被传递到凸部47a与凹部50的卡合处，即，在第一驱动传递部件35的外周边缘上被传递到第一驱动传递部件35。

如图7所示，第二驱动传递部件37插入到第一驱动传递部件35的第一卡合孔35a中，形成于第二驱动传递部件37的外周边缘的三处的卡合部37a与卡合片35b卡合。利用该构成，第一驱动传递部件35的驱动力在卡合片35b和卡合部37a的卡合位置被传递到第二驱动传递部件35。

另外，当第一驱动传递部件35的第一卡合孔35a和第二驱动传递部件37的卡合部37a处于卡合状态时，第一卡合孔35a的内周边缘和卡合部37a之间在径向上形成规定的间隔d1。另外，卡合片35b和卡合部37a之间在周向上形成规定的间隔d2。

并且，通过卡合部37a和突出部33b的卡合，驱动力从第二驱动传递部件37向输出侧联接器33传递，并通过嵌合到输出侧联接器33的输入侧联接器，向感光鼓1a～1d传递。

在将输出侧联接器33直接卡合到大径齿轮31的轮毂31a上、向输出侧联接器33传递驱动力的以往的构成中，从双段齿轮45向大径齿轮31的驱动输入部(齿圈31b的外周面)和从大径齿轮31向输出侧联接器33的驱动输出部(轮毂31a)的距离远，所以容易产生连结板31c的变形。

而按照如上所述的本实施方式的构成，由于从大径齿轮31(凸部47a)向第一驱动传递部件35的外周边缘(凹部50)传递驱动力，所以从双段齿轮45向大径齿轮31的驱动输入部(齿圈31b的外周面)与从大径齿轮31向第一驱动传递部件35的驱动输出部(第一驱动传递部件35的外周边缘)的距离变近。其结果，难以产生连结板31c的倒塌(变形)。因此，能够抑制因来自双段齿轮45的向推力方向的负荷而产生的连结板31c的变形。

另外，由于金属制的第一驱动传递部件35和烧结铁粉形成的第二驱动传递部件37都具有高刚度，所以能够将驱动力从第一驱动传递部件35可靠地传递到第二驱动传递部件37。

其中，由于第一驱动传递部件35和第二驱动传递部件37在径向以及周向上保持规定的间隔d1、d2卡合，所以第二驱动传递部件37相对于第一驱动传递部件35(大径齿轮31)能够向任意方向自由地倾斜。因此，即使大径齿轮31的旋转中心和输出侧联接器33的旋转中心发生轴偏移，通过第二驱动传递部件37相对于第一驱动传递部件35倾斜，也能够修正固定第一驱动传递部件35的大径齿轮31和固定第二驱动传递部件37的输出侧联接器33的轴偏移。

另外，大径齿轮31的齿圈31b的下端边缘整个外周都与侧面框架101相抵接，轮毂31a与侧面框架101隔开规定的间隔配置。由此，能够抑制因从双段齿轮45向大径齿轮31的推力方向上的负荷产生的大径齿轮31相对于侧面框架101的倾斜。此时，为了降低侧面框架101和大径齿轮31的摩擦，优选在侧面框架101的表面粘贴聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等与侧面框架101相比滑动性高的薄膜60(参照图3)。

如图6所示，多个凸部47a中的一处成为与其他的形状不同的定位用凸部47aa。另外，如图7所示，形成于第一驱动传递部件35的多个凹部50中的一处成为与定位用凸部47aa卡合的定位用凹部50a。当将第一驱动传递部件35安装于大径齿轮31时，通过定位用凸部47aa和定位用凹部50a卡合的方式安装，确定第一驱动传递部件35的第一卡合孔35a与大径齿轮31的第二卡合孔47b的周向位置(相位)。

具体地说，如图8所示，当从背面侧(侧面框架101侧)观察大径齿轮31时，在相对于大径齿轮31的旋转方向(图8的顺时针方向)第二卡合孔47b的上游侧，卡合片35b的一部分突出来确定位相。由此，当大径齿轮31旋转时，第一驱动传递部件35的卡合片35b能够可靠地与第二驱动传递部件37的卡合部37a接触，从而能够抑制大径齿轮31的连结板31c的变形。

图9是表示中间齿轮53已与构成驱动传递单元30的大径齿轮31相连接状态的侧面断面图。在图9的构成中，中间齿轮53与大径齿轮31的齿圈31b啮合，能够将驱动力从大径齿轮31通过中间齿轮53传递到其他被驱动部件。

在本实施方式的驱动传递单元30中，如上所述难以产生由来自双段齿轮45的推力方向的负荷导致的连结板31c的变形。因此，即使大径齿轮31的旋转扭矩变动时，大径齿轮31的与双段齿轮45的啮合部分相反的一侧(与图9的右侧的中间齿轮53的啮合部分)也不会上下摇动。因此，如图9所示，与以往相比，与大径齿轮31和双段齿轮45啮合部分相反的一侧啮合的中间齿轮53的旋转精度提高，也能够将驱动力高精度地传递到其他被驱动部件。

另外，本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变更。例如，在上述实施方式中，在大径齿轮和输出侧联接器33之间配置了第一驱动传递部件35、第二驱动传递部件37，但是也可以使用一体地形成第二驱动传递部件37的输出侧联接器33，直接连接第一驱动传递部件35和输出侧联接器33。此时，通过输出侧联接器33上设置与第一卡合孔35a在径向以及周向上以规定的裕度卡合的卡合部，能够使输出侧联接器和第一驱动传递部件35相对于旋转轴向可倾斜地卡合。

另外，如图2～图9所示的驱动传递单元30的构成只是一个例子，能够适当地选择大径齿轮31、输出侧联接器33、第一驱动传递部件35以及第二驱动传递部件37的形状等。例如，在上述实施方式中，将大径齿轮31以及双段齿轮45作为“斜齿轮”，但也可以替代斜齿轮使用直齿轮。另外，也能够使用多边形的第一驱动传递部件35替代圆盘状的第一驱动传递部件35。

另外，关于驱动传递单元30的配置也并不限定于上述配置。例如，也能够将驱动传递单元30配置在向显影装置3a～3d传递驱动力的驱动传递路线上。

另外，本发明不限定于图1所示的串列式彩色打印机100，也能够用于黑白以及数码复合机、黑白打印机、传真机等各种图像形成装置。

本发明能够应用于使用驱动传递齿轮和联接器向被旋转部件传递驱动力的驱动传递机构。利用本发明，能够提供抑制使用树脂制齿轮作为驱动传递齿轮时的连结板面的变形、也能够修正驱动传递齿轮和联接器的轴芯偏移的驱动传递机构以及具备该驱动传递机构的图像形成装置。