(57)【要約】【課題】駆動側の軸と従動側の軸とがある角度を以って交わるような軸系であっても、駆動側の軸と従動側の軸との間の芯ずれ及び回転方向のガタを完全に吸収して、回転むらや振動の無い円滑な回転力伝達をなし得る動力伝達軸継手を提供する。【解決手段】駆動ギアと被駆動軸との間に円筒状のカップリングを介装し、該カップリングの内周に駆動ギアの円形状嵌合部を相対回転が規制され軸方向に相対移動可能に嵌合し、被駆動軸の軸端部に第２のカップリングを相対回転不能に装着するとともに該第２のカップリングとカップリング他端側とを円周方向に沿って少なくとも２箇所に形成した噛み合い歯と係合溝との噛み合いにより嵌脱可能に連結してなることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ギアの回転を該駆動ギアと同心に配置された被駆動軸に伝達するように構成された動力伝達軸継手において、前記駆動ギアと前記被駆動軸との間に円筒状のカップリングを介装し、該カップリングの一端側内周に前記駆動ギアに形成された円形状の嵌合部を相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能に嵌合し、前記被駆動軸の軸端部に第２のカップリングを相対回転が規制された形態で装着するとともに該第２のカップリングと前記円筒状のカップリングの他端側とを前記２つのカップリングの円周方向に沿って少なくとも２箇所に形成した噛み合い歯と係合溝との噛み合いにより嵌脱可能に連結してなることを特徴とする動力伝達軸継手。
【請求項２】
前記円筒状のカップリングの内部に、該カップリングと駆動ギアとの間に架設されて該円筒状のカップリングを前記第２のカップリングに当接せしめるように付勢されたスプリングを収納し、前記円筒状のカップリングを軸方向に移動させて前記スプリングを一定量圧縮したとき前記噛み合い歯と係合溝との係合が外れるように構成したことを特徴とする請求項１記載の動力伝達軸継手。
【請求項３】
前記駆動ギアの嵌合部外周にボス部を突設するとともに前記カップリングに軸方向溝を刻設し、前記ボス部を軸方向溝に係合することにより前記駆動ギアとカップリングとを連結してなることを特徴とする請求項１記載の動力伝達軸継手。
【請求項４】
前記円筒状のカップリングの他端側中心部に突起を設け、該突起と前記被駆動軸の軸端部とを当接したことを特徴とする請求項１記載の動力伝達軸継手。
【請求項５】
駆動ギア、被駆動軸、カップリング類等のスプリングを除く構成部材を樹脂材で構成したことを特徴とする請求項１記載の動力伝達軸継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置における現像ユニットの感光体ドラム駆動装置等に適用され、駆動ギアの回転を該駆動ギアと同心に配置された被駆動軸に伝達するように構成された動力伝達軸継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式により画像を形成する画像形成装置においては、現像装置、締着装置、記録紙搬送装置等の画像形成に必要な装置はユニット化され、これらのユニットの駆動は画像形成装置の本体内に設置した駆動源であるモータから歯車列及び駆動軸系を介して駆動するようになっている。
そして、かかる駆動軸系には、前記現像装置等のユニットを本体側から取り外す際に、該駆動軸系も同時に連結を切り離せるようにした軸継手を設けている。
前記画像形成装置において、前記ユニットを本体側から取り外す際には、駆動軸系についても駆動側と被駆動側との連結を自在に切り離し可能であるとともに、前記ユニットの本体側への装着時に駆動側と被駆動側とを再連結した際には、駆動軸と被駆動軸との間の軸心のずれや回転方向のガタを吸収し、回転むらや振動の無い円滑な回転力伝達をなし得るような構造であることを要する。
【０００３】
前記のような駆動側と被駆動側との連結及び遮断を自在に行い得る軸継手として、特許文献１（特開２００１−５２９１公報）、特許文献２（特開平１１−６５２９号公報）等の技術が提供されている。
特許文献１の技術においては、現像ローラ軸の端部に固定された現像ローラカップリングと本体側駆動軸との間に、軸線と直交する平面内に二次元の自由度を有するオルダム継手を連接させて構成され、前記現像ローラ軸側と本体側駆動軸側との芯ずれを吸収可能にしたオルダム軸継手を備えている。
また特許文献２の技術においては、筒状に形成された外輪部材の内周の一端側に駆動軸の軸端を遊嵌するとともに他端側に従動軸の軸端を遊嵌し、該外輪部材と駆動軸とを軸線に直角方向に貫通された第１ピンによって連結するとともに該外輪部材と従動軸とを前記第１ピンと直角方向に貫通された第２ピンによって連結するようにして、前記駆動軸側と従動軸側との芯ずれを吸収可能に構成している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−５２９１公報
【特許文献２】
特開平１１−６５２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１の技術にあっては、構造が簡単で部品点数も少なく製造コストも低廉であるが、オルダム継手が軸線と直交する平面内に二次元の自由度を有するような噛み合い突起と溝との組み合わせであるため、駆動側の軸と従動側の軸とがある角度を以って交わるような軸継手には適用困難であり、また駆動軸側〜従動軸側間の追従性が良好でなく、高回転の軸系には不向きである。
等の問題点を有している。
【０００６】
また前記特許文献２の技術にあっては、筒状外輪部材の内周の両端部に駆動軸の軸端及び従動軸の軸端を遊嵌し、該外輪部材と駆動軸及び従動軸とを互いに直交するように貫通された第１、第２ピンを介して連結する構造であるため、駆動側の軸と従動側の軸とがある角度を以って交わるような軸継手にも適用可能であるが、外輪部材と駆動軸及び従動軸とを互いに直交するように貫通された２本のピンを介して連結していることから、前記２本のピンで動力伝達を行うこととなるため動力伝達部の強度に制約があり、高トルクあるいは高回転の軸継手には適用困難である。
等の問題点を有している。
【０００７】
本発明はかかる課題に鑑み、駆動側の軸と従動側の軸とがある角度を以って交わるような軸系であっても、駆動側の軸と従動側の軸との間の芯ずれ及び回転方向のガタを完全に吸収して、回転むらや振動の無い円滑な回転力伝達をなし得る動力伝達軸継手を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる目的を達成するもので、駆動ギアの回転を該駆動ギアと同心に配置された被駆動軸に伝達するように構成された動力伝達軸継手において、前記駆動ギアと前記被駆動軸との間に円筒状のカップリングを介装し、該カップリングの一端側内周に前記駆動ギアに形成された円形状の嵌合部を相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能に嵌合し、前記被駆動軸の軸端部に第２のカップリングを相対回転が規制された形態で装着するとともに該第２のカップリングと前記円筒状のカップリングの他端側とを前記２つのカップリングの円周方向に沿って少なくとも２箇所に形成した噛み合い歯と係合溝との噛み合いにより嵌脱可能に連結してなることを特徴とする。
【０００９】
かかる発明において、前記駆動ギアの嵌合部外周にボス部を突設するとともに前記カップリングに軸方向溝を刻設し、前記ボス部を軸方向溝に係合するように構成するのがよい。
【００１０】
かかる発明によれば、駆動ギアに形成された円形状の嵌合部を円筒状のカップリングの一端側内周に、好ましくは前記駆動ギアの嵌合部外周に突設されたボス部と前記カップリングに刻設された軸方向溝との係合により、相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能にかつ同心に嵌合するとともに、被駆動軸の軸端部に相対回転が規制された形態で装着された第２のカップリングと前記円筒状のカップリングの他端側とを円周方向に沿って形成された噛み合い歯と係合溝との噛み合いにより嵌脱可能に連結して軸継手を構成したので、駆動ギアと被駆動軸に相対回転不能に装着された第２のカップリングとの間に円筒状のカップリングが相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能な状態で介装されることとなり、従来のものよりも高剛性の連結形態となって駆動ギア側と被駆動軸側とが常時正確に同心を維持できるとともに、駆動ギア側の軸心と被駆動軸側の軸心とがある角度を以って交わっていてもかかる軸心の傾斜を吸収できて、自在継手の機能を確実に発揮できる。
【００１１】
さらには、駆動ギアと被駆動軸に相対回転が規制された形態で装着された第２のカップリングとの間に円筒状のカップリングが相対回転が規制された形態でかつ軸方向には相対移動可能な状態で介装される構成としたので、円筒状のカップリングを軸方向に移動させることにより、駆動ギア側と被駆動軸側とを簡単に分離させることができる。
またかかる発明によれば、駆動ギアと円筒状のカップリングの一端側とを相対回転が規制された形態で連結するとともに、円筒状のカップリングの他端側と被駆動軸側の第２のカップリングとを円周方向の噛み合い歯と係合溝との噛み合いにより連結する構成としたことにより、回転方向のガタを完全に吸収して駆動ギア側から被駆動軸側に回転力を円滑に伝達することができる。
【００１２】
また、かかる発明において好ましくは、前記円筒状のカップリングの内部に、該カップリングと駆動ギアとの間に架設されて該円筒状のカップリングを前記第２のカップリングに当接せしめるように付勢されたスプリングを収納し、前記円筒状のカップリングを軸方向に移動させて前記スプリングを一定量圧縮したとき、前記噛み合い歯と係合溝との係合が外れるように構成する。
このように構成すれば、運転時には前記スプリングの弾力によって前記円筒状のカップリングと第２のカップリングとの間の連結部である前記噛み合い歯と係合溝との係合を安定的に維持できるとともに、駆動ギア側と被駆動軸側との分離時には前記円筒状のカップリングを軸方向に移動させてスプリングを圧縮することにより、容易に駆動ギア側と被駆動軸側とを分離することができる。
【００１３】
また、かかる発明において好ましくは、前記円筒状のカップリングの他端側中心部に突起を設け、該突起と前記被駆動軸の軸端部とを当接する。
このように構成すれば、前記突起と軸端部とが突き合わせた形態で当接しているため、前記当接部が支点となって、前記カップリング側と第２のカップリング側（被駆動軸側）との間の回転方向の振動を抑制することができる。
【００１４】
またかかる発明において、駆動ギア、被駆動軸、カップリング類等のスプリングを除く構成部材を樹脂材で構成することもできる。
このように構成すれば、軽量で噛み合い部への注油も不要な軸継手が得られ、複写機の感光ドラム駆動用等、低トルク伝達用の軸継手に好適となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１６】
図１は本発明の実施例に係る画像形成装置の現像ユニット連結用動力伝達軸継手の斜視図、図２は図１のＡ―Ａ線断面図、図３は図２のＢ―Ｂ線断面図、図４は動力伝達軸継手の分解状態を示す斜視図である。図５は本発明が適用される画像形成装置の現像ユニットを示し、（Ａ）は現像ユニットの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＺ部拡大図である。
【００１７】
本発明が適用される画像形成装置の現像ユニットを示す図５において、１０１は現像ユニット、１００は本発明の対象である動力伝達軸継手で、該動力伝達軸継手１００の駆動側である駆動ギア１は画像形成装置の本体ケース７（図２参照）内に設置されたモータにギア列を介して連結され、また被駆動側は前記現像ユニット１０１内の感光ドラム（図示省略）に連結されて、前記モータの回転力をギア列及び動力伝達軸継手１００を介して感光ドラムに伝達して該感光ドラムを回転駆動するようになっている。
【００１８】
前記動力伝達軸継手１００の詳細を示す図１〜４において、７は画像形成装置の本体ケース、２は該本体ケース７に固定された支持軸、１は該支持軸２に回転可能に支持された駆動ギアである。該駆動ギア１は前記本体ケース７内に設置されたモータにギア列（何れも図示省略）を介して連結され、該モータによって回転駆動されるようになっている。
５は前記現像ユニット１０１内の感光ドラム（図示省略）に連結される被駆動軸、４は該被駆動軸５の外周に固挿された被駆動側カップリングである。該被駆動側カップリングは、図４に示されるように、これの半月状嵌合孔４ａと前記被駆動軸５の平面部５ａとが嵌着することにより相対回転が規制された形態で該被駆動軸５に固挿されている。
【００１９】
３は有底円筒状に形成された駆動側カップリングで、駆動側カップリング３の内周３ａには一端側から前記駆動ギア１に形成された円形状の嵌合部１４が軸方向に相対摺動可能に嵌合されている。
また、図１及び図４に示されるように、前記駆動側カップリング３には前記駆動ギア１側端面から一定長さに亘り係合溝２０が円周方向２箇所（複数箇所であればよい）刻設されており、該係合溝２０に、前記駆動ギア１の嵌合部１４外周に突設されたボス部９が係合されている。これにより、前記駆動側カップリング３は前記ボス部９と係合溝２０との係合部を案内として、前記駆動ギア１と軸方向に相対移動可能かつ相対回転が規制された形態で連結されることとなる。
【００２０】
１３は前記駆動側カップリング３の後端部に突設された噛み合い用の歯部で、該駆動側カップリング３の円周方向２箇所（複数箇所であればよい）に前記被駆動側カップリング４側に向けて突設され、前記被駆動側カップリング４に凹設された溝部１２に噛み合うようになっている。
また、前記被駆動側カップリング４の前端部にも噛み合い用の歯部１１が突設されている。該歯部１１は、円周方向において前記駆動側カップリング３の歯部１３の間に凹設された溝部１０に噛み合うようになっている。
これにより、前記駆動側カップリング３の後端部と前記被駆動側カップリング４の前端部とは、図３に示されるように、前記駆動側カップリング３の扇形状の歯部１３と前記被駆動側カップリング４の溝１２、及び前記被駆動側カップリング４の扇形状の歯部１１と駆動側カップリング３の溝とが噛み合うことにより相対回転が規制された形態で連結されることとなる。
【００２１】
６は前記駆動側カップリング３の内部に収納されたスプリングで、前記駆動側カップリング３の底面と前記駆動ギア１の後部との間に架設されて、前記駆動側カップリング３を前記被駆動側カップリング４側に押し付けるように付勢され、前記駆動側カップリング３の歯部１３と被駆動側カップリング４の溝１２、及び被駆動側カップリング４の歯部１１と駆動側カップリング３の溝とが噛み合いが外れないようにしている。
また、前記駆動側カップリング３を軸方向に移動させて前記スプリング６を一定量圧縮したとき前記歯部１３，１１と係合溝１２，１０との係合が外れるように構成する。
そして、前記駆動ギア１、駆動側カップリング３、被駆動側カップリング４及び被駆動軸５は、同一の軸線０１上に配設される。
【００２２】
０１０は前記駆動側カップリング３の後端側中心部に形成された円柱状の突起で、該突起０１０の後端面が前記被駆動軸５の前側の軸端面０５に当接するようになっている。
このように構成することにより、前記突起０１０と被駆動軸５の軸端部０５とが突き合わせた形態で当接しているため、かかる当接部が支点となって、前記駆動側カップリング３と被駆動側カップリング４側つまり被駆動軸側０５との間に回転方向の振動が生じようとしても、該当接部の摩擦によってこれを抑制することができる。
また、前記駆動ギア１、被駆動軸５、駆動側カップリング３、被駆動側カップリング４等のスプリング６を除く構成部材を樹脂材で構成してもよい。このように構成すれば、軽量で噛み合い部への注油も不要な軸継手が得られる。
【００２３】
かかる構成からなる動力伝達軸継手を備えた画像形成装置において、本体ケース７内に設置されたモータからの回転力はギア列を介して駆動ギア１に伝達される。そして該駆動ギア１の回転力は、該駆動ギア１のボス部９と駆動側カップリング３の係合溝２０との係合部を介して該駆動側カップリング３に伝達され、該駆動側カップリング３の歯部１３と前記被駆動側カップリング４の溝部１２との係合部、及び該被駆動側カップリング４の歯部１１と駆動側カップリング３の溝部１０との係合部を介して該被駆動側カップリング４に伝達され、さらに該被駆動側カップリング４から前記被駆動軸５を通して前記現像ユニット１０１の感光ドラムに伝達されて該感光ドラムを回転駆動する。
【００２４】
かかる駆動時において、動力伝達軸継手１００を、前記のように、前記駆動ギア１に形成された円形状の嵌合部１４を円筒状に形成された駆動側カップリング３における該駆動ギア１側の内周面３ａに嵌合し、前記駆動ギア１の嵌合部１４外周に突設されたボス部９と前記駆動側カップリング３に刻設された軸方向の係合溝２０との係合により、前記駆動ギア１と駆動側カップリング３とを相対回転が規制され軸方向には相対移動可能にかつ同心に嵌合するとともに、前記被駆動軸５の軸端部に相対回転不能に装着された被駆動側カップリング４と前記駆動側カップリング３の他端側とを円周方向に沿って形成された歯部１３及び１１と溝部１２及び１０との噛み合い（係合）により嵌脱可能に連結して構成しているので、前記駆動ギア１と被駆動軸５に相対回転が規制された形態で装着された被駆動側カップリング４との間に、円筒状の駆動側カップリング３が相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能な状態で介装されることとなる。
【００２５】
これにより、連結ピンを介しての結合態様からなる従来のものよりも高剛性の連結形態となって、駆動ギア１側と被駆動軸５側とが常時正確に同心を維持できるとともに、該駆動ギア１側の軸心と被駆動軸５側の軸心とがある角度を以って、つまり傾斜して交わっていても、かかる軸心の傾斜を吸収できて自在継手の機能を確実に発揮できる。
【００２６】
また、前記にように、駆動ギア１と被駆動軸５に相対回転が規制された形態で装着された被駆動側カップリング４との間に円筒状の駆動側カップリング３が相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能な状態で介装される構成となっているので、円筒状の駆動側カップリング３を軸方向に移動させて、前記歯部１３及び１１と溝部１２及び１０との噛み合い（係合）を外すことにより、駆動ギア１側と被駆動軸５側とを簡単に分離させることができる。
【００２７】
また、前記駆動ギア１と円筒状の駆動側カップリング３の一端側とを相対回転が規制された形態で連結するとともに、該駆動側カップリング３の他端側と被駆動軸４側の被駆動側カップリング４とを、円周方向の噛み合い歯部１３及び１１と溝部１２及び１０との噛み合い（係合）により連結する構成となっているので、回転方向のガタを完全に吸収して駆動ギア１側から被駆動軸５側に回転力を円滑に伝達することが可能となる。
【００２８】
また、前記円筒状のカップリング３の内部に、該カップリング３と駆動ギア１との間に架設されたスプリング６を収納し、該スプリング６を、前記駆動側カップリング３を前記被駆動側カップリング４側に押し付けるように付勢して、前記駆動側カップリング３の歯部１３と被駆動側カップリング４の溝１２、及び被駆動側カップリング４の歯部１１と駆動側カップリング３の溝とが噛み合いが外れないように構成しているので、運転時には前記スプリング６の弾力によって前記駆動側カップリング３と被駆動側カップリング４との間の連結部である前記噛み合い歯部１３及び１１と溝部１２及び１０との係合を安定的に維持できる。
また、前記駆動ギア１側と被駆動軸５側との分離時には、前記駆動側カップリング３を軸方向に移動させてスプリング６を圧縮することにより、容易に駆動ギア１側と被駆動軸５側とを分離することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、駆動ギアと被駆動軸に相対回転が規制された形態で装着された第２のカップリングとの間に円筒状のカップリングが相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能な状態で介装されることとなり、従来のものよりも高剛性の連結形態となって駆動ギア側と被駆動軸側とが常時正確に同心を維持できるとともに、駆動ギア側の軸心と被駆動軸側の軸心とがある角度を以って交わっていても、かかる軸心の傾斜を吸収できて自在継手の機能を確実に発揮できる。
また、前記駆動ギアと被駆動軸に相対回転が規制された形態で装着された第２のカップリングとの間に円筒状のカップリングが相対回転が規制されかつ軸方向には相対移動可能な状態で介装される構成としたので、円筒状のカップリングを軸方向に移動させることにより、駆動ギア側と被駆動軸側とを簡単に分離させることができる。
【００３０】
また、駆動ギアと円筒状のカップリングの一端側とを相対回転が規制された形態で連結するとともに、円筒状のカップリングの他端側と被駆動軸側の第２のカップリングとを円周方向の噛み合い歯と係合溝との噛み合いにより連結する構成としたことにより、回転方向のガタを完全に吸収して駆動ギア側から被駆動軸側に回転力を円滑に伝達することができる。
従って本発明によれば、駆動側と被駆動側の軸とがある角度を以って交わるような軸系であっても、駆動側の軸と従動側の軸との間の芯ずれ及び回転方向のガタを完全に吸収して、回転むらや振動の無い円滑な回転力伝達をなし得る動力伝達軸継手が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の現像ユニット連結用動力伝達軸継手の斜視図である。
【図２】図１のＡ―Ａ線断面図である。
【図３】図２のＢ―Ｂ線断面図である。
【図４】動力伝達軸継手の分解状態を示す斜視図である。
【図５】本発明が適用される画像形成装置の現像ユニットを示し、（Ａ）は現像ユニットの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＺ部拡大図である。
【符号の説明】
１  駆動ギア
２  支持軸
３  駆動側カップリング
４  被駆動側カップリング
５  被駆動軸
６  スプリング
７  本体ケース
９  ボス部
１０、１２  溝部
０１０  突起
１１、１３  歯部
１４  嵌合部
２０  係合溝
１００  動力伝達軸継手
１０１  現像ユニット
【図１】
2004353807.tif 000003
【図２】
2004353807.tif 000004
【図３】
2004353807.tif 000005
【図４】
2004353807.tif 000006
【図５】
2004353807.tif 000007