(57)【要約】  【課題】  高画質の出力画像の実現を前提に、ドラム軸を回転させるための駆動軸を支持する深溝玉軸受自体の機能に支障を来たすことなく、軸継手の構成要素である圧縮コイルバネの弾発力を大きくすることができる画像形成装置を提供する。  【解決手段】  駆動軸７とドラム軸１０とを接続するための軸継手の構成要素である圧縮コイルバネ９と深溝玉軸受２との間に、金属製の環状板１５を配設し、この環状板１５によって、圧縮コイルバネ９の弾発力を直接受けつつ深溝玉軸受２の内輪４のみの端面と当接するようにする。【選択図】      図３
2006064793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置が固定の深溝玉軸受によって回転可能に支持された駆動軸に対し、感光体ドラムのドラム軸が軸継手を介して同軸上に接続された画像形成装置において、
軸継手は、駆動軸に沿って摺動可能で且つ駆動軸と一体で回転する駆動軸側フランジと、深溝玉軸受の内輪の外径よりも大きいコイル径を有し、深溝玉軸受と駆動軸側フランジの間で駆動軸に同軸状で両者へ弾発力を与える円筒形の圧縮コイルバネと、圧縮コイルバネのコイル径よりも大きい外径を有し、深溝玉軸受と圧縮コイルバネの間で駆動軸に同軸状で圧縮コイルバネの弾発力を受けつつ深溝玉軸受の内輪のみの端面と当接する金属製の環状板と、圧縮コイルバネの弾発力を受けている駆動軸側フランジと互いの端面に形成された凹凸同士でかみ合って、ドラム軸と一体で回転するドラム軸側フランジと、より成ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環状板は内周近傍が前記深溝玉軸受へ向けて同心状に突出しており、この突出部分が前記深溝玉軸受の内輪のみの端面と当接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタやファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置においては、一方向に軸回転する感光体ドラムの表面が先ず帯電器によって一様に帯電され、その表面に、露光器からの照射光によって所望の原稿画像に準じた静電潜像が形成され、続く現像器によってその静電潜像にトナーを付着させてトナー像が現像される。そのトナー像は転写器によって被転写材である用紙上に転写される。トナー像の転写された用紙は、定着器に搬送されてこれを通じた加熱・加圧によってトナー像が定着され、その後装置本体の外部へ排出される。一方、転写後の感光体ドラムの表面は、クリーニング器によって残留トナーが除去され、続く除電器によって電荷が取り除かれて初期状態に戻る。
【０００３】
ここで、感光体ドラムは、これを含む感光体ドラムユニットとして画像形成装置の本体内へ軸方向にスライド挿入されて装着される場合が多い。この場合、感光体ドラムユニット側にある感光体ドラムのドラム軸と、このドラム軸を回転させるための画像形成装置本体側にある駆動軸とが、軸継手を介して同軸上に接続されることになる。
【０００４】
このような駆動軸とドラム軸との従来の軸継手を介した接続構造について、図４〜図７を参照しながら説明する。画像形成装置の本体フレーム（不図示）には、ほぼ筒状の軸受ホルダ１が取り付けられており、この軸受ホルダ１内には、深溝玉軸受２がこの構成要素である外輪３において保持されている。こうして深溝玉軸受２は、画像形成装置本体に対してその位置が固定の状態におかれる。なお、ここでの深溝玉軸受２は、いわゆるシールド形の一般的なものであって、内輪４と外輪３の間の鋼球５の保持空間が、両端より、鋼のシールド板６で密閉されている。
【０００５】
深溝玉軸受２内すなわち内輪４内には、駆動軸７が嵌入されており、この駆動軸７は深溝玉軸受２によって回転可能に支持された状態におかれる。なお、ここでの駆動軸７は、後述する駆動軸側フランジ８や伝達ギヤ（不図示）が同軸状に嵌入されてこれらと共に一体で回転できるように、円周面の一部が軸方向に沿って平面に加工されたスプライン軸となっている。
【０００６】
軸受ホルダ１内において深溝玉軸受２から突出した駆動軸７の前端部には、駆動軸側フランジ８が嵌入されており、この駆動軸側フランジ８は駆動軸７に沿って摺動可能で且つ駆動軸７と一体で回転する状態におかれる。駆動軸側フランジ８の前端面には、放射状に複数の溝８ａが円周方向で均等間隔に形成されており、これらの各溝８ａは、後述するドラム軸側フランジ１１の各突起１１ａと互いにかみ合うものである。
【０００７】
更に、深溝玉軸受２と駆動軸側フランジ８の間には、円筒形の圧縮コイルバネ９が駆動軸７に同軸状に配設されている。この圧縮コイルバネ９は、深溝玉軸受２の内輪４の外径よりも大きくて外輪３の内径よりも小さいコイル径を有しており、両端の各々がシールド板６の前端面と駆動軸側フランジ８の後端面にそれぞれ当接して、深溝玉軸受２と駆動軸側フランジ８の両者へ弾発力を与える。こうして駆動軸側フランジ８は、画像形成装置本体に位置が固定の深溝玉軸受２に対し、前方へ向けて付勢された状態におかれる。なお、駆動軸７の前端部には、スプライン軸としての平面加工が施されていない部分が残されており、これにより駆動軸７からの駆動軸側フランジ８の抜けが防止されている。
【０００８】
また、軸受ホルダ１の後方において深溝玉軸受２から突出した駆動軸７には、伝達ギヤが嵌入されており、この伝達ギヤは、本体フレームに取り付けられた駆動モータ（不図示）の出力ギヤ（不図示）と噛合している。こうして駆動モータからの出力が伝達ギヤへ伝達され、駆動軸７を回転できる。
【０００９】
一方、感光体ドラムユニットに搭載されている感光体ドラム（不図示）と一体的なドラム軸１０の先端部には、ドラム軸側フランジ１１が同軸状に嵌入されている。ここでのドラム軸１０も、円周面の一部が軸方向に沿って平面に加工されたスプライン軸となっており、これにより、ドラム軸側フランジ１１はドラム軸１０と一体で回転する状態におかれる。なお、ドラム軸側フランジ１１は、止め輪やピンによってドラム軸１０からの抜けが防止されている。また、ドラム軸側フランジ１１の端面には、駆動軸側フランジ８の各溝８ａに対応して突起１１ａが形成されている。
【００１０】
このような構成のもとで、感光体ドラムユニットを画像形成装置本体内へ軸方向にスライド挿入して（図５及び図７中の白抜き矢印参照）装着すると、ドラム軸側フランジ１１と駆動軸側フランジ８は、互いに各突起１１ａと各溝８ａがかみ合うとともに、圧縮コイルバネ９の弾発力を受けて互いの端面同士が圧接された状態になる（図６参照）。こうした軸継手により、ドラム軸１０と駆動軸７が同軸上に接続され、駆動モータの出力に伴う駆動軸７の回転がそのままドラム軸１０に伝達されるようになり、感光体ドラムを回転できる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開１９９４−８５９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、近年の画像形成装置には、出力画像にジッタの生じない益々の高画質が要求されており、この要求に応えるには、感光体ドラムの回転速度を一定に確保することが先決である。これを実現する手法としては、感光体ドラムの回転すなわちドラム軸１０の回転に必要とするトルクを高めることが簡便である。これは、ドラム軸１０に圧接されているブレーキ部材の圧接力を高めることで達成できる。
【００１２】
しかしこの場合、必然的にドラム軸１０が回転し難くなるため、ドラム軸側フランジ１１に対する駆動軸側フランジ８の圧接力すなわち圧縮コイルバネ９の弾発力が小さいと、駆動軸７が回転した際、ドラム軸側フランジ１１の各突起１１ａと駆動軸側フランジ８の各溝８ａのかみ合いが不用意に外れてしまい、結局、駆動軸７からドラム軸１０への回転の伝達を実現できないことがある。そこで、このような状況の発生を防止するために、圧縮コイルバネ９の弾発力を大きくせざるを得ないが、そうすると今度は、圧縮コイルバネ９と当接する深溝玉軸受２のシールド板６に過大な負荷がかかり、深溝玉軸受２自体の機能の低下がもたらされる。シールド板６は、単に鋼球５の保持空間への異物の侵入を防止する役割を果たすものであって、ここへの外的な負荷はそもそも予定されていないからである。
【００１３】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、高画質の出力画像の実現を前提に、ドラム軸を回転させるための駆動軸を支持する深溝玉軸受自体の機能に支障を来たすことなく、軸継手の構成要素である圧縮コイルバネの弾発力を大きくすることができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明による画像形成装置では、位置が固定の深溝玉軸受によって回転可能に支持された駆動軸に対し、感光体ドラムのドラム軸が軸継手を介して同軸上に接続された画像形成装置において、軸継手は、駆動軸に沿って摺動可能で且つ駆動軸と一体で回転する駆動軸側フランジと、深溝玉軸受の内輪の外径よりも大きいコイル径を有し、深溝玉軸受と駆動軸側フランジの間で駆動軸に同軸状で両者へ弾発力を与える円筒形の圧縮コイルバネと、圧縮コイルバネのコイル径よりも大きい外径を有し、深溝玉軸受と圧縮コイルバネの間で駆動軸に同軸状で圧縮コイルバネの弾発力を受けつつ深溝玉軸受の内輪のみの端面と当接する金属製の環状板と、圧縮コイルバネの弾発力を受けている駆動軸側フランジと互いの端面に形成された凹凸同士でかみ合って、ドラム軸と一体で回転するドラム軸側フランジと、より成る。
【００１５】
これにより、駆動軸とドラム軸の接続のためにドラム軸側フランジに対する駆動軸側フランジの圧接に寄与する圧縮コイルバネの弾発力の負荷が、深溝玉軸受に対しては、環状板を介して内輪で負担されるため、深溝玉軸受自体の機能に支障を来たすことはなく、その弾発力を大きくすることができる。
【００１６】
ここで、実用性を踏まえると、前記環状板は内周近傍が前記深溝玉軸受へ向けて同心状に突出しており、この突出部分が前記深溝玉軸受の内輪のみの端面と当接することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像形成装置によれば、軸継手の構成要素である圧縮コイルバネの弾発力を大きくすることができるため、ドラム軸の回転に必要とするトルクを高めても、駆動軸からドラム軸へ確実に回転を伝達できることになり、その結果、高画質の出力画像を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の画像形成装置の一実施形態について、図面を参照しながら詳述する。図１は本発明の画像形成装置における駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造を示す分解斜視図、図２はその接続構造の接続前の状態を示す要部縦断面図、図３はその接続構造の接続後の状態を示す要部縦断面図である。なお、これらの図中で図４〜図７と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
本実施形態では、図１〜図３に示すように、従来の軸継手の構成に加えて、深溝玉軸受２と圧縮コイルバネ９の間には、駆動軸７に同軸状に金属製の環状板１５が配設されている。この環状板１５は、圧縮コイルバネ９のコイル径よりも大きい外径を有し、圧縮コイルバネ９の一端が当接してこの弾発力を直接受ける。更に、環状板１５の内周近傍が、深溝玉軸受２へ向けて同心状に突出しており、この突出部分１５ａが深溝玉軸受２の内輪４のみの前端面と当接している。この突出部分１５ａの径は、深溝玉軸受２の内輪４の外径よりも大きくて外輪３の内径よりも小さい範囲、すなわち突出部分１５ａが外輪３の前端面と非接触状態におかれる範囲である。なお、このような形状の環状板１５は、中心が穴抜きされた金属製の円盤を素材とし、これを絞り加工や半抜き加工することで簡単に得られる。
【００２０】
このような構成にすると、駆動軸７とドラム軸１０の接続のためにドラム軸側フランジ１１に対する駆動軸側フランジ８の圧接に寄与する圧縮コイルバネ９の弾発力の負荷が、深溝玉軸受２に対しては、環状板１５を介して内輪４で負担される。つまり、シールド板６へは外的な負荷は生じない。従って、圧縮コイルバネ９の弾発力を大きくしても、深溝玉軸受２自体の機能に支障を来たすことはない。内輪４は、圧縮コイルバネ９の弾発力を受ける方向、すなわち駆動軸７に沿うスラスト方向の荷重を許容できるからである。
【００２１】
そうすると、深溝玉軸受２自体の機能に支障を来たすことなく、軸継手の構成要素である圧縮コイルバネ６の弾発力を大きくできることから、感光体ドラムのドラム軸１０の回転に必要とするトルクを高めても、駆動軸７からドラム軸１０へ確実に回転を伝達できることになり、その結果、高画質の出力画像を得ることが可能になる。
【００２２】
その他本発明は上記の各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、環状板１５の外径が深溝玉軸受２の外輪３の内径より小さくても足りる場合は、自ずと環状板１５と外輪３が互いに非接触状態におかれるため、突出部分１５ａを形成する必要はなく平面でも十分である。また、ドラム軸側フランジ１１の各突起１１ａと駆動軸側フランジ８の各溝８ａのかみ合いは、互いに凹凸同士でかみ合う限り、その形状に限定はない。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、高画質の出力画像を要求される画像形成装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の画像形成装置における駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の画像形成装置における駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造の接続前の状態を示す要部縦断面図である。
【図３】本発明の画像形成装置における駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造の接続後の状態を示す要部縦断面図である。
【図４】従来の画像形成装置における駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造を示す分解斜視図である。
【図５】従来の画像形成装置における駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造の接続前の状態を示す要部縦断面図である。
【図６】従来の画像形成装置における駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造の接続後の状態を示す要部縦断面図である。
【図７】本発明の画像形成装置にも共通する駆動軸とドラム軸との軸継手を介した接続構造の接続前の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    軸受ホルダ
２    深溝玉軸受
３    外輪
４    内輪
５    鋼球
６    シールド板
７    駆動軸
８    駆動軸側フランジ
８ａ    溝
９    圧縮コイルバネ
１０    ドラム軸
１１    ドラム軸側フランジ
１１ａ    突起
１５    環状板
１５ａ    突出部分
【図１】
2006064793.tif 000003
【図２】
2006064793.tif 000004
【図３】
2006064793.tif 000005
【図４】
2006064793.tif 000006
【図５】
2006064793.tif 000007
【図６】
2006064793.tif 000008
【図７】
2006064793.tif 000009