(57)【要約】【課題】駆動ユニットと回転体ユニット間の偏芯及び偏角を許容すると共に、回転体ユニットが駆動ユニット以外から受ける負荷が変動した場合であっても、伝達誤差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。【解決手段】回転体を駆動する駆動ユニットと、前記回転体を保持する回転体ユニットと、前記駆動ユニットと前記回転体ユニットとを連結する連結軸と、を有する駆動伝達装置であって、前記連結軸は、軸方向において第一の領域と第二の領域の間に第三の領域を備え、前記第三の領域を、前記第一の領域及び前記第二の領域より曲げ剛性が高く且つねじり剛性が高い領域とする。【選択図】図１
2015129529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を駆動する駆動ユニットと、
前記回転体を保持する回転体ユニットと、
前記駆動ユニットと前記回転体ユニットとを連結する連結軸と、
を有する駆動伝達装置であって、
前記連結軸は、軸方向において第一の領域と第二の領域の間に第三の領域を備え、
前記第三の領域を、前記第一の領域及び前記第二の領域より曲げ剛性が高く且つねじり剛性が高い領域としたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
前記駆動ユニット、前記回転体ユニットは、夫々装置本体に対して位置決めされ、前記回転体ユニットは、前記駆動ユニットに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】
前記第一の領域は前記連結軸の一方の端部、前記第二の領域は前記連結軸の他方の端部、前記第三の領域は前記連結軸の中央部に在ることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
【請求項４】
前記連結軸は、前記駆動ユニットもしくは前記回転体ユニットに固設されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項５】
前記連結軸の継手部と、前記駆動ユニットもしくは前記回転体ユニットの継手部とが嵌合されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項６】
前記連結軸は、一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項７】
前記連結軸は、軸方向に一様な材料で形成され、前記第三の領域に前記第一の領域及び第二の領域より大きい断面二次モーメント及び断面極二次モーメントを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項８】
前記連結軸の軸方向に直交する断面内で、前記第一の領域及び前記第二の領域の断面積を、前記第三の領域の断面積より小さくしたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項９】
前記第三の領域の径に対する前記第一の領域、前記第二の領域の径の比をｍとするとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項８に記載の駆動伝達装置。
０．２≦  ｍ  ≦０．８
【請求項１０】
前記第一、第二、第三の領域全ての長さに対する前記第三の領域の長さの比をｎとするとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項９に記載の駆動伝達装置。
０．２≦  ｎ  ≦０．８
【請求項１１】
前記第三の領域の材料を、前記第一の領域及び前記第二の領域の材料と異なるものとしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項１２】
前記第三の領域の材料のヤング率を、前記第一の領域及び前記第二の領域の材料のヤング率と異なるものとしたことを特徴とする請求項１１に記載の駆動伝達装置。
【請求項１３】
前記連結軸は、前記第三の領域に前記第一の領域及び前記第二の領域より大きい縦弾性係数及びせん断弾性係数を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の駆動伝達装置。
【請求項１４】
前記第三の領域が金属材料、前記第一の領域及び前記第二の領域が樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項１５】
前記連結軸の軸方向の長さをl［ｍｍ］、前記第三の領域の前記軸方向の長さをl×a［ｍｍ］、前記第三の領域の曲げ剛性EI［ｋＮ／ｍｍ２］に対する前記第一の領域及び前記第二の領域の曲げ剛性の比をｂとしたとき、
2015129529.tif 000010
且つ
2015129529.tif 000011
となる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の駆動伝達装置を備え、駆動源から出力された回転動力を被駆動体である画像形成装置本体の記録部に伝達するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動伝達装置およびこれを用いた画像形成装置に関する。ここで、駆動伝達装置は、駆動ユニット（駆動系）からの駆動力を被駆動系としての回転体ユニットに伝達する形式のものである。また、画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置における像担持体としての感光ドラム（回転体）の駆動ユニット（駆動系）は、装置本体に設けられたモ−タの駆動力を受けて伝達する駆動ギアと、該駆動ギアと同軸であり一体に回転するギア軸を備える。
【０００３】
そして、この駆動系により感光ドラムを駆動する駆動方法の種類としては、通し軸ありのカップリングによる駆動方法（単一の軸で駆動力を伝達する）と、通し軸なしのカップリングによる駆動方法（異なる２つの軸を連結し、駆動力を伝達する）が挙げられる。
【０００４】
両駆動方法を比較した場合、通し軸なしのカップリングによる駆動方法がコスト面で優れている。更に、感光ドラムを中心とする作像系は現像装置等とともにプロセスカ−トリッジという形態で一体化され、保守・交換等を考慮して装置本体に対する着脱性も重要視される傾向にある。これに伴い、異なる２つの軸を連結し、駆動力を伝達する通し軸なしのカップリングによる駆動方法の優位性が更に注目されるようになった。
【０００５】
しかし、通し軸なしのカップリングによる駆動方法は、通し軸ありのカップリングによる駆動方法に比べて伝達精度の点で劣り、連結部分における２つの軸の偏角及び偏芯等の問題が懸念される。特に、イエロー、マゼンダ、シアン、及びブラックの各色ごとの複数の感光ドラムを中間転写ベルトに沿って配列したタンデム方式の画像形成装置においては、各色ごとの感光ドラム相互の平行度を高精度に確保することが望ましい。よって、この点に留意して、感光ドラムの着脱構造を採用する必要がある。
【０００６】
従来、この問題を解決する通し軸なしのカップリングによる駆動方法として、２つの軸の姿勢をそれぞれ一定に保持して、カップリングの剛性により偏芯及び偏角を許容するものが提案されている（特許文献１）。特許文献１では、駆動系と被駆動系はそれぞれ姿勢を一定に保持して位置決めされるため、両者間に偏芯及び偏角がある場合でも、連結軸のみが撓むので偏芯及び偏角が許容される。しかも、その撓み量と方向が回転時にも一定に保持されるため、感光ドラムの回転伝達誤差を抑制することができる。
【０００７】
これにより、特許文献１では、駆動系と被駆動系との同軸度を高精度に確保する必要がなく、したがって駆動系の取付精度を高く確保する一方で、被駆動系の取付精度を比較的低いものとして製造工数の削減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３０１３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術では、回転体ユニットが駆動ユニット以外から受ける負荷が変動した場合、駆動ユニットと回転体ユニット間の伝達誤差を抑えるために、一様断面形状もしくは一様材料を有した連結軸にそれ相当の高いねじり剛性が必要となる。一方、駆動ユニットと回転体ユニットに偏芯及び偏角がある場合、連結軸の撓みによって偏芯及び偏角を許容するためには、連結軸にそれ相当の低い曲げ剛性が必要となる。そのため、上記従来技術では、両者を両立させることが困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、駆動ユニットと回転体ユニット間の偏芯及び偏角を許容すると共に、回転体ユニットが駆動ユニット以外から受ける負荷が変動した場合であっても、伝達誤差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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る駆動伝達装置は、回転体を駆動する駆動ユニットと、前記回転体を保持する回転体ユニットと、前記駆動ユニットと前記回転体ユニットとを連結する連結軸と、を有する駆動伝達装置であって、前記連結軸は、軸方向において第一の領域と第二の領域の間に第三の領域を備え、前記第三の領域を、前記第一の領域及び前記第二の領域より曲げ剛性が高く且つねじり剛性が高い領域としたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記駆動伝達装置を備え、駆動源から出力された回転動力を被駆動体である画像形成装置本体の記録部に伝達するように構成したことを特徴とする。
【００１３】
（作用）
連結軸を軸方向に領域分割し、ねじり剛性が高い領域（第三の領域）と、曲げ剛性が低い領域（第一の領域、第二の領域）とを具備させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、駆動ユニットと回転体ユニット間の偏芯及び偏角を許容すると共に、回転体ユニットが駆動ユニット以外から受ける負荷が変動した場合であっても、伝達誤差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る駆動伝達装置を示す概略構成図、（ｂ）は連結軸に関する詳細構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る駆動伝達装置を搭載した画像形成装置を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る駆動伝達装置によって駆動される感光ドラムを含むプロセスカートリッジを説明するための図である。
【図４】連結軸の軸方向の各位置に掛かる曲げモーメント線図（ＢＭＤ）である。
【図５】（ａ）は曲げ剛性に関する、連結軸の軸方向長さに対する単位長さあたりのたわみ量を示す図、（ｂ）はねじり剛性に関する、連結軸の軸方向長さに対する単位長さあたりのねじれ角を示す図である。
【図６】曲げ剛性、ねじり剛性に関連した形状パラメータの関係図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る駆動伝達装置における連結軸を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る駆動伝達装置における連結軸を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、前出の部材と同一部材には同一符号を付す。
【００１７】
《第１の実施形態》 
（画像形成装置）
まず、本実施形態に係る駆動伝達装置を搭載した画像形成装置について、図２により説明する。本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト８２を有する電子写真方式のカラー画像形成装置であって、中間転写ベルト８２の水平面に沿ってイエロ−、マゼンダ、シアン、及びブラック用の画像形成部１、２、３、４が並設されている。なお、図中Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの添え字表記は、イエロ−、マゼンダ、シアン、及びブラックを意味する。また、図２では各色の配置を左からＹ、Ｍ、Ｃ、及びＫとしたが、異なる配置順でも構わない。
【００１８】
各画像形成部１〜４は、それぞれ、像担持体である感光ドラム８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ、帯電装置８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ、不図示の露光装置、及び現像手段８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋを備えている。
【００１９】
そして、感光ドラム８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ、帯電装置８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ、及び現像手段８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋは、それぞれ、図３に示すように、プロセスカートリッジとして一体的にユニット化される。そして、画像形成装置の装置本体１００に対して不図示の装着手段を介して着脱可能に装着されている。
【００２０】
各感光ドラム８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは、帯電装置８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋにより一様に帯電された後、不図示の露光装置により画像情報に応じた潜像が各感光ドラム８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ上に形成される。潜像は、各色の現像手段８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋによりトナー像として顕像化され、各転写装置８７Ｙ、８７Ｍ、８７Ｃ、８７Ｋの作用によって、駆動ロ−ラ８５により矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト８２上に順次重ねて一次転写される。
【００２１】
その後、二次転写部８３において給紙部９０、９１から矢印Ｃに示すように搬送される記録媒体である転写材上に一括転写される。そして、一括転写された転写材は定着装置８４へ搬送され、フルカラ−の定着画像を得る。
【００２２】
本実施形態のプロセスカートリッジＢ（図３）は、感光ドラム８０と現像手段８１とを現像フレーム１１２で一体的に構成した現像ユニットＤに、帯電手段８６、帯電ブラシ１１１等を帯電フレーム１１３で一体的に構成した帯電ユニットＣを組付けたものである。
【００２３】
（駆動伝達装置）
本実施形態に係る駆動伝達装置は、図１（ａ）に示すように、回転体としての感光ドラム８０を駆動する駆動ユニット１０と、感光ドラム８０を保持する回転体ユニット２０と、駆動ユニット１０と回転体ユニット２０とを連結する連結軸１４を備える。そして、駆動源から出力された回転動力を、被駆動体である画像形成装置本体の記録部（特に回転体としての感光ドラム）に伝達する。
【００２４】
１）駆動ユニット１０
駆動ユニット１０は装置本体１００（図２）に位置決めされ、装置本体１００に設けられた駆動ギア１２、ギア軸１３、ベアリング３２、フレーム部材３３を備える。そして、駆動源のモ−タ１１からの駆動力を受けて駆動ギア１２が回転し、駆動ギア１２と同軸のギア軸１３が駆動ギア１２と一体に回転する。
【００２５】
ギア軸１３の端部には、継手部材１７が設けられ、この継手部材１７は、回転方向及び軸方向に相対変位不能にギア軸１３に対して固定されている。そして、ギア軸１３の継手部材１７は、連結軸１４の継手部１６と相互補完的な断面形状をなしており、継手部１６に対して継手部材１７が軸線方向に着脱可能に嵌合し、且つその嵌合状態では両者が相対回転不能となっている。
【００２６】
なお、本実施形態では、連結軸１４が回転方向及び軸方向に相対変位不能にギア軸１３に対して固定されているが、連結軸として後述する。
【００２７】
２）回転体ユニット
次に、装置本体１００（図２）に位置決めされる被駆動系としての回転体ユニット２０について説明する。被駆動体（回転体）である筒体としての感光ドラム８０（８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ）は、その長手方向両端にドラムフランジを備えている。一端は不図示のドラムフランジであり、感光ドラム８０を回転可能に支持する。他端のドラムフランジ２１は、例えば平行ピンにより、ドラム支持軸２２と一体に回転する。
【００２８】
ドラム支持軸２２の端部には、継手部材２３が設けられ、この継手部材２３は、回転方向及び軸方向に相対変位不能にドラム支持軸２２に対して固定されている。なお、継手部材２３は、ドラム支持軸２２の端部に設ける構成に限らず、ドラムフランジ２１の端部に設ける構成でも良い。
【００２９】
継手部材２３における連結軸１４との出力側継手部２４は、連結軸１４の入力側継手部１５と相互補完的な断面形状をなしており、出力側継手部２４に対して継手部材２３が軸線方向に着脱可能に嵌合し、且つその嵌合状態では両者が相対回転不能となる。その結果、モータ１１の駆動力（回転力）が感光ドラム８０のドラム支持軸２２に伝達される。
【００３０】
本実施形態では、感光ドラム８０のドラム支持軸２２は、ベアリング３０を介してフレーム部材３３と独立したフレーム部材３１に支持される。また、感光ドラム８０は、前述のように、プロセスカ−トリッジの形態で画像形成装置本体に対してセットされ、保守・交換等の目的により着脱可能に支持される。
【００３１】
３）連結軸
図１（ａ）で、連結軸１４は、一方側で上述したようにギア軸１３と一体化し、他方側で軸線方向の突条が周方向に列設された（いわゆるインボリュートスプラインの断面形状を備える）入力側継手部１５を介し、回転体ユニット２０に駆動を伝達する。
【００３２】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した連結軸１４の詳細図である。連結軸１４は、第一の領域１４ａと第二の領域１４ｃの間に第三の領域１４ｂを設け、第三の領域１４ｂが第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｃより曲げ剛性が高く且つねじり剛性が高い領域となっている。
【００３３】
ここで、曲げ剛性とは、曲げにくさを表すもので、一般に梁の変形を考える際に用いられる。具体的には、梁の材料のヤング率Ｅと、梁を構成する部材の断面二次モーメントＩと、を掛けて算出されるEIによって表される。また、ねじり剛性とは、ねじりにくさを表すもので、一般に梁の中心線の回りに一定の大きさのねじりモーメントＴが作用した場合に、前方部分と後方部分との間に生ずるねじり角θが生じるときＴ／θによって表わされる。
【００３４】
以下、更に連結軸１４の機能および構成について説明する。連結軸１４が駆動ユニット１０と回転体ユニット２０の偏芯及び偏角を許容する場合、連結軸１４の両端部が受けるラジアル荷重Ｗによって連結軸１４が偏芯量δだけ撓むことで、偏芯及び偏角を許容する。ここで、連結軸１４が一様断面形状及び一様材料ならば、連結軸１４の曲げ剛性EI［ｋＮ／ｍｍ２］はEI＝Ｆ／δと表される。
【００３５】
図４に、偏芯及び偏角を許容時の連結軸１４における曲げモーメント線図（ＢＭＤ）を示す。連結軸１４の第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｃは、連結軸１４に発生するモーメントの絶対値が最大となり、連結軸１４の変形量も大きくなる。そのため、第三の領域１４ｂに対して第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｃの曲げ剛性を低くする（図５（ａ））ことで、効率良く偏芯を許容できる。なお、第三の領域１４ｂに対して第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｃの曲げ剛性を低く（弱く）することは、第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｃの曲げ剛性に対して第三の領域１４ｂの曲げ剛性を高く（強く）することに相当する。
【００３６】
具体的構成として、本実施形態では、連結軸１４の軸方向に直交する断面内で、第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｃの断面積を、第三の領域１４ｂの断面積より小さくする。即ち、図１（ｂ）の上下方向（径方向）に関し、第三の領域１４ｂの径（外径）に対する第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃの径（外径）の比ｍを１より小さくしている。そして、第三の領域１４ｂの径（外径）に対する第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃの径（外径）の比ｍとしては、以下の範囲内であることがより好ましい。
【００３７】
０．２≦  ｍ  ≦０．８
ここで、第三の領域１４ｂの断面積に対する第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃの断面積の比をＭとすると、径の比ｍの二乗となるため、以下の範囲内であることが好ましい。
【００３８】
０．０４≦  Ｍ  ≦０．６４
また、被駆動系としての回転体ユニット２０が駆動ユニット１０以外からトルクＴを受ける場合、連結軸１４に掛かるトルクＴが変動することによって、連結軸１４がねじれるので、駆動ユニット１０から回転体ユニット２０への回転伝達に誤差が発生する。
【００３９】
ここで、偏芯許容時に、連結軸１４に発生するモーメントの絶対値が最小となることが図４に示される第三の領域１４ｃは、曲げ剛性及びねじり剛性を高くしても、偏芯の許容に対して影響が小さい。そのため、第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｂより第三の領域１４ｃのねじり剛性を高くする（図５（ｂ））ことで、偏芯許容に影響を与えずに、回転伝達誤差を低減できる。
【００４０】
具体的構成として、本実施形態では、図１（ｂ）の左右方向（軸方向）に関し、第一、第二、第三の領域全ての長さ（全長）に対する第三の領域１４ｂの長さの比ｎを１より小さくしている。この比ｎとしては、以下の範囲内であることがより好ましい。
【００４１】
０．２≦  ｎ  ≦０．８
（連結軸の無次元パラメータ化）
本実施形態において、連結軸１４の形状を無次元パラメータ化した。連結軸が駆動ユニット１０と回転体ユニット２０間の偏芯及び偏角を許容しているときに、連結軸１４が受けるラジアル荷重をＷ、連結軸１４の全長をl［ｍｍ］とする。そして、連結軸の第三の領域１４ｃの長さの連結軸の全長に対する比をa（連結軸の第三の領域１４ｃの長さをl×a）とする（この比ａは上述した比ｎに相当）。また、第三の領域１４ｃの曲げ剛性EIに対する第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｂの曲げ剛性の比をｂとする。
【００４２】
このとき、偏芯許容量δは、以下の式（１）で表わされる。
【００４３】
2015129529.tif 000003
【００４４】
2015129529.tif 000004
【００４５】
（１）
ここで、一般的に偏芯許容量δは、機種による差もあるが、０．２ｍｍ以上であること、荷重Ｗは保守・交換等を容易にするために、０．２ｋＮ以下であることが望ましい。このような偏芯許容量が所定値以上となる条件では、以下の式（２）を満たすこととなる。
【００４６】
2015129529.tif 000005
【００４７】
（２）
一方、回転体ユニット２０が駆動ユニット１０以外から受けるトルクをＴ、第三の領域１４ｃのねじり剛性GIpに対する第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｂのねじり剛性の比をbとしたとき、ねじれ角θは、以下の式（３）を満たす。
【００４８】
2015129529.tif 000006
【００４９】
（３）
ただし、第三の領域１４ｃに対する第一の領域１４ａ及び第二の領域１４ｂの、曲げ剛性の比と、ねじり剛性の比とが等しくなる条件は、連結軸１４が受けるラジアル荷重Ｗが偏芯許容時の回転中に変動しないことである。
【００５０】
ここで、式（３）を満たす連結軸１４が、式（２）に示した偏芯許容量の条件を満たすとき、ａ＝０では、式（２）より、ｂは以下の式で表わされる。
【００５１】
2015129529.tif 000007
【００５２】
このとき、ねじれ角は以下の式（３ａ）のように表わされる。
【００５３】
2015129529.tif 000008
【００５４】
（３ａ）
ここで、式（３）で表わされるねじれ角θが、式（３ａ）のねじれ角以下となる条件を満足する連結軸１４の形状パラメータa,b,lの関係は、以下の式（４）で表わされる。
【００５５】
2015129529.tif 000009
【００５６】
（４）
図６は、曲げ剛性、ねじり剛性に関連した式（２）、（４）を満足する形状パラメータの関係図であり、形状パラメータａ、ｂの関係を示す。図６で、実線は、基準の形状と偏芯許容量が同等となる形状（偏芯許容量を満足する形状）であり、点線は、基準の形状とねじれ角が同等となる形状（ねじれ角を満足する形状）である。ここで、式（２）に関連する実線、式（４）に関連する破線は、それぞれ外径φ１９ｍｍ、内径φ１５ｍｍの円筒を基準としたときの偏芯許容量が一定になる形状パラメータ、ねじれ角が一定になる形状パラメータである。なお、l＝５０ｍｍ、I＝１２５０００ｍｍ４（外径の制約が外径φ４０ｍｍと想定したときの内径φ１５ｍｍの円筒）、E＝３ｋＮ／ｍｍ２（合成樹脂材料ＰＯＭに相当）とする。
【００５７】
図６で、式（２）に関連する実線と、式（４）に関連する破線と、によって囲まれた領域は、２つの線上の形状より、ａ、ｂのパラメータを変化させることで、偏芯許容量を大きくする共に、ねじれ角を少なくできる領域である。即ち、偏芯許容量を優先する場合でも、ねじれ角を大きくせずに、偏芯許容量を大きくすることが可能であり、ねじれ角を優先する場合でも、偏芯許容量を小さくせずに、ねじれ角を小さくすることが可能である。また、２線間でパラメータｂの範囲が広いほど、曲げ剛性及びねじれ剛性のロバスト性が高い連結軸が得られる。
【００５８】
《第２の実施形態》
第１の実施形態では、連結軸１４の第三の領域１４ｂが第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃより曲げ剛性が高く且つねじり剛性が高い領域となるように、曲げ剛性に関しては連結軸１４の径を所定の関係に設定した。即ち、第三の領域１４ｂの径（外径）に対し、第一の領域１４ａの径（外径）、第二の領域１４ｃの径（外径）を小さくした。
【００５９】
これに対し、本実施形態では、曲げ剛性に関して、図７に示すように外径が全て同じである第一の領域１４ａ、第二の領域１４、第三の領域１４ｂに対し、第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃにおいて内部に空間を設けている。これにより、連結軸１４の第三の領域１４ｂが第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃより曲げ剛性が高くなる（第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃの曲げ剛性が、第三の領域１４ｂの曲げ剛性より低くなる）。
【００６０】
具体的構成として、本実施形態では、図７の上下方向（径方向）に関し、第三の領域１４ｂの径に対する第一の領域１４ａの径方向の幅の和、第二の領域１４ｃの径方向の幅の和の比ｍを１より小さくしている。そして、この径の比ｍとしては、以下の範囲内であることがより好ましい。
【００６１】
０．２≦  ｍ  ≦０．８
ここで、第三の領域１４ｂの断面積に対する第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃの断面積の比をＭとすると、径の比ｍの二乗となるため、以下の範囲内であることが好ましい。
【００６２】
０．０４≦  Ｍ  ≦０．６４
なお、ねじり剛性に関しては、第１の実施形態と同様の関係としている。即ち、図７の左右方向（軸方向）に関し、第一、第二、第三の領域全ての長さ（全長）に対する第三の領域１４ｂの長さの比ｎを１より小さくしている。この比ｎとしては、以下の範囲内であることがより好ましい。
【００６３】
０．２≦  ｎ  ≦０．８
以上述べた本実施形態では、連結軸１４が一様材料で形成され、中央部と両端部の縦弾性係数Ｅ及びせん断弾性係数Ｇは等しくなるが、断面二次モーメントＩ及び断面極二次モーメントＩｐは端部に対し中央部で大きくなる。
【００６４】
《第３の実施形態》
第１、第２の実施形態では、連結軸１４が一様材料で形成されたが、本実施形態では、連結軸１４が軸方向に異なる材料（ヤング率が異なる）で形成される。本実施形態では、図８に示すように連結軸の第三の領域１４ｂが金属材料（ヤング率が大きい）で、第一の領域１４ａ、第二の領域１４ｃが樹脂材料として合成樹脂材料（ヤング率が小さい）で構成される。なお、本実施形態では、第三の領域１４ｂの径（外径）は、第一の領域１４ａの径、第二の領域１４ｃの径より小さく設定されている。
【００６５】
本実施形態では、連結軸１４が一体に形成されている場合でも、縦弾性係数Ｅとせん断弾性係数Ｇが大きくなるため、曲げ剛性とねじり剛性も高くなり、第１、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
なお、本実施形態で、図８の左右方向（軸方向）に関し、第一、第二、第三の領域全ての長さ（全長）に対する第三の領域１４ｂの長さの比ｎを１より小さくしている。この比ｎとしては、以下の範囲内であることがより好ましい。
【００６７】
０．２≦  ｎ  ≦０．８
（上述した実施形態の効果）
以上述べた実施形態では、連結軸の曲げ剛性を両端部に対し中央部で高くする（中央部に対し両端部で低くする）と共に、連結軸のねじり剛性を両端部に対し中央部で高くする構成を採った。これにより、駆動ユニットと回転体ユニット間の偏芯及び偏角を許容すると共に、回転体ユニットが駆動ユニット以外から受ける負荷が変動した場合であっても、伝達誤差を抑制することができる。従って、色ずれやバンディングなどの改善を図ることができ、高画質画像を得ることができる。
【００６８】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００６９】
（変形例１）
上述した実施形態では、入力軸継手部１５及び出力軸継手部２４の断面形状をインボリュートスプラインとしたが、回転方向及び嵌合ガタのないものであれば他のものでも良い。
【００７０】
（変形例２）
また、上述した実施形態では、連結軸１４がギア軸１３に固設された構成を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、モータ軸に直接固設された構成、もしくは回転体側に固設された構成でも良い。即ち、連結軸１４が駆動ユニット、回転体ユニットの一方に予め固設されるものであれば良い。なお、連結軸１４が駆動ユニット、回転体ユニットの一方に予め固設されずに、駆動ユニット、回転体ユニットと共に組み込まれて組立て後に固設される構成でも良い。
【００７１】
（変形例３）
また、上述した実施形態では、ドラム支持軸２２がベアリング３０を介してフレーム部材３１に支持される構成としたが、ドラムフランジもしくはプロセスカートリッジがフレーム部材２２に支持される構成でも良い。
【００７２】
（変形例４）
また、上述した実施形態では、通し軸なしのカップリングによる駆動（異なる２つの軸を連結し、駆動力を伝達する）を説明したが、通し軸ありのカップリングによる駆動（一体に形成された単一の軸で駆動力を伝達する）としても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１０・・駆動ユニット、１４・・連結軸、１４ａ・・第一の領域、１４ｂ・・第三の領域、１４ｃ・・第二の領域、２０・・回転体ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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