(57)【要約】【課題】  カップリング機構、特に画像形成装置における駆動軸と被駆動体とを連結するカップリング機構の組み立て作業の操作性を向上させることを目的とする。【解決手段】  伝達部材６の内部に駆動軸５を挿入する。次に、伝達部材６の貫通孔６ｅと駆動軸５の連結孔５ａの位置関係を調整し、両方の孔６ｅ，５ａが一致した状態で、連結ピン７を両方の孔６ｅ，５ａに挿入する。このとき、連結ピン７の直径は、両方の孔６ｅ，５ａの径に比較して小さく設定されているので、圧入することなしに簡単な手作業で挿入することが可能である。連結ピン７を挿入した状態で、規制部材８を径方向に拡げながら、伝達部材６の連結部６ｃの外周に嵌め込む。規制部材８は、ストッパフランジ６ｆと２つの突起６ｇとによって、軸方向の移動が規制される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に貫通する孔を有する駆動軸と被駆動体とを連結するカップリング機構であって、
前記駆動軸の周囲に配置されるとともに前記駆動軸の貫通孔に対応する位置に径方向の貫通孔を有し、前記被駆動体に連結される筒状の伝達部材と、
前記駆動軸の貫通孔を貫通するとともに前記伝達部材に貫通し、前記駆動軸と前記伝達部材とを連結する連結ピンと、
前記伝達部材の外周に嵌め込まれ、前記連結ピンが前記伝達部材から抜け出るのを規制するための規制部材と、
を備えたカップリング機構。
【請求項２】
前記規制部材は伸縮性を有する環状の樹脂部材で構成されている、請求項１に記載のカップリング機構。
【請求項３】
前記伝達部材の外周には、前記規制部材が前記伝達部材から軸方向において脱落するのを防止するための突起が形成されている、請求項１または請求項２のいずれかに記載のカップリング機構。
【請求項４】
前記突起は、前記連結ピンの軸と直交する方向の前記伝達部材外周面に形成されている、請求項３に記載のカップリング機構。
【請求項５】
前記規制部材は環状に形成されるとともに内周面には雌ねじ部が形成され、
前記伝達部材の前記規制部材が嵌め込まれる外周面には前記雌ねじと螺合する雄ねじ部が形成されている、請求項１または２に記載のカップリング機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップリング機構、特に画像形成装置における駆動軸と被駆動体とを連結するカップリング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光体ドラム、現像ローラなどに駆動機構からの動力を伝達する伝達機構としてカップリング機構が採用されている。近年来、カラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成装置においては、単一ドラム型に比較して高速処理が可能な多段ドラム型（タンデム型）のものが主流になりつつある。このタンデム型のカラー画像形成装置は、用紙搬送方向に、例えばマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの色別に画像形成部が並べて配置され、これら各色の画像形成部により順次カラーのトナー画像が形成される。そして、各色の画像形成部には、転写ベルトが対向して配置されており、転写ベルトによって搬送されてきた用紙に、各色のカラートナー画像が転写されるようになっている。このような画像形成装置において、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの色別の画像形成部には、それぞれ現像ユニットが着脱可能に装着され、現像ユニットにおける現像ローラにより、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの感光体ドラムにそれぞれのトナー画像を形成させている。
【０００３】
このような構成では、モータを含む駆動機構の駆動軸によって現像ローラを駆動するようになっているため、駆動軸の軸心と現像ローラの回転軸の軸心とのずれや、駆動軸と現像ローラの回転軸の倒れを吸収し、モータの動力を現像ローラに確実に伝達する手段としてカップリング機構が必要になる。このようなカップリング機構においては、駆動軸の外周側に、現像ローラの軸に連結される筒状の伝達部材を設け、駆動軸と伝達部材とを径方向に貫通するスプリングピン等の連結ピンによって両者を連結している。このとき、連結ピンが伝達部材から抜け出さないように、連結ピンは伝達部材の貫通孔に圧入されて固定されている。
【特許文献１】特開平１１−３０３８８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６６６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、連結ピンを伝達部材の貫通孔に圧入して駆動軸と伝達部材とを連結する従来の構成では、専用治具を用いて連結ピンの圧入作業を行う必要があり、カップリング機構の組立及び分解作業が煩雑である。
そこで、本発明の目的は、カップリング機構の組み立て及び分解の作業性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係るカップリング機構は、径方向に貫通する孔を有する駆動軸と被駆動体とを連結するための機構であって、伝達部材と、連結ピンと、規制部材とを備えている。伝達部材は、駆動軸の周囲に配置されるとともに、駆動軸の貫通孔に対応する位置に径方向の貫通孔を有し、被駆動体に連結される筒状のものである。規制部材は、伝達部材の外周に嵌め込まれ、連結ピンが駆動軸及び伝達部材から抜け出るのを規制するためのものである。
【０００６】
この機構では、駆動軸と被駆動体とを組み立てる際、駆動軸の外周に筒状の伝達部材を挿入した後、駆動軸の径方向に設けられた貫通孔と伝達部材の径方向に設けられた貫通孔とを一致させ、連結ピンを両者の孔に挿入して両者を連結する。その状態で、連結ピンが挿入された伝達部材の外周位置に規制部材を嵌め込み、連結ピンが伝達部材から抜け出るのを規制する。
【０００７】
このカップリング機構では、駆動軸と被駆動体とを連結する際、従来のように専用治具で連結ピンを圧入するのではなく、治具なしの単純な手作業で連結ピンを駆動軸と伝達部材の径方向の孔に挿入した後、連結ピンの抜け出し防止用の規制部材を伝達部材の外周に勘合するだけで駆動体と伝達部材の連結が可能である。すなわち、伝達部材の外周に規制部材が嵌め込まれているので、連結ピンの径を貫通孔の内径に比較して小さくしても連結ピンの抜け出しを防止でき、連結ピンを伝達部材に圧入する必要がない。駆動軸と伝達部材の連結と解除に専用治具の使用が不要になり、カップリング機構の組立及び分解の作業性が改善される。
【０００８】
請求項２に係るカップリング機構は、請求項１の機構において、規制部材は伸縮性を有する環状の樹脂部材で構成されている。
このカップリング機構では、連結ピンを駆動軸と伝達部材の孔に挿入した後、伸縮性を有する環状の樹脂部材を筒状の伝達部材の外周に嵌め込むことにより、連結ピンが伝達部材から抜け出すのを規制する。
ここでは、伸縮性を有する樹脂部材を採用することにより、規制部材を低コストで量産することができる。また、規制部材の形状を環状にすることにより、規制部材を筒状の伝達部材に嵌め込む作業が簡単になる。
【０００９】
請求項３に係るカップリング機構は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の機構において、伝達部材の外周には、規制部材が伝達部材から軸方向において脱落するのを防止するための突起が形成されている。
【００１０】
この機構では、連結ピンが駆動軸及び伝達部材から抜け出すのを規制するために、伝達部材の外周に伸縮性のある環状の樹脂部材を嵌め込んでいる。駆動軸と伝達部材を連結する連結ピンは手動で挿入したものであり、駆動軸及び伝達部材が回転する際に、連結ピンは伝達部材の貫通孔から抜け出す方向に動く。それによって規制部材が径方向に拡がるように伸び、軸方向にずれて、伝達部材から脱落するおそれがある。そこで、規制部材が伝達部材から脱落するのを防止するために、伝達部材の外周に突起を設けている。
したがって、この機構では、規制部材が伝達部材から脱落するのを防ぎ、連結ピンの抜け出しを防止することができる。
【００１１】
請求項４に係るカップリング機構は、請求項３の機構において、突起は、連結ピンの軸と直交する方向の伝達部材外周面に形成されている。
この機構は、突起の位置が連結ピンの軸と直交する方向の伝達部材外周面に形成されている。駆動軸及び伝達部材が回転する際に、連結ピンは伝達部材の貫通孔から抜け出す方向に動くが、突起の位置を連結ピンの軸方向と同じ方向に設けると、規制部材を例えば伸縮性を有する部材で形成した場合に、連結ピンによって規制部材が径方向に拡がるように伸び、規制部材が突起を越えて軸方向に移動して伝達部材から外れるおそれがある。そこで、本請求項に係る発明では、伝達部材外周面の突起を、連結ピンの軸と直交する方向に形成している。この場合は、規制部材が連結ピンによって径方向外側に力を受けると、突起の設けられた部分の規制部材は、逆に伝達部材の外周面に押し付けられるようになり、規制部材が突起に確実に引っ掛かって、規制部材が伝達部材の外周面から外れるのを確実に防止することができる。
【００１２】
請求項５に係るカップリング機構は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の機構において、規制部材は環状に形成されるとともに内周面には雌ねじ部が形成され、伝達部材規制部材が嵌め込まれる外周面には前記雌ネジと螺合する雄ねじ部が形成されている。
この機構は、駆動軸と被駆動体とを組み立てる際、駆動軸の外周に筒状の伝達部材を挿入した後、駆動軸の径方向に設けられた貫通孔と伝達部材の径方向に設けられた貫通孔とを一致させ、連結ピンを両者の孔に挿入して両者を連結する。連結ピンを駆動軸と伝達部材の孔に挿入した後、内周面に雌ねじ部が形成されている環状の規制部材を筒状の伝達部材の外周に設けられている雄ねじ部に螺合させることにより、規制部材によって連結ピンが伝達部材から抜け出すのを規制する。
【００１３】
ここでは、筒状の伝達部材の外周面において、環状の規制部材と接触する面に雄ねじ部が形成されており、規制部材の雌ねじ部と伝達部材の雄ねじ部が螺合しているため、規制部材が伝達部材の外周面から外れることを確実に防止することができ、伝達部材の外周面に突起を設ける必要もない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカップリング機構では、駆動軸と伝達部材とを連結する際に、連結ピンを単純な手作業で挿入することで連結が可能となり、従来のような専用治具を用いた圧入作業を必要としない。したがって、駆動軸と伝達部材の連結及び分解作業が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は現像ユニット１及びその駆動機構を装置の奥側から見た外観図である。現像ユニット１は、画像形成装置本体に対して引き出し及び挿入（装着）が可能となっている。この現像ユニット１の装置奥側には、図２に示すように、主に現像ローラ２を駆動するための駆動機構３が配置されており、現像ローラ２の軸と駆動機構３との間にはカップリング機構４が設けられている。
【００１６】
駆動機構３は、モータ３１と、モータ３１とカップリング機構４との間に設けられモータ３１の回転を変速する歯車列３２とを有している。モータ３１は取付板３３を介して図示しないフレームに固定されている。歯車列３２は、モータ３１の回転軸に固定された第１歯車３２ａ及び第２歯車３２ｂと、第２歯車３２ｂに噛み合う第３歯車３２ｃと、第３歯車３２ｃに噛み合う第４歯車３２ｄと、カップリング機構４と同心に配置された第５歯車３２ｅとを有している。
【００１７】
図２はカップリング機構４の分解図、図３はカップリング機構４の断面図である。なお、図２と図３では、左右の位置関係が逆になっている。これらの図に示すように、カップリング機構４は、駆動軸５、伝達部材６、連結ピン７及び規制部材８から構成されている。
駆動軸５は、先端側（現像ローラ２側）に径方向に貫通する連結ピン挿入用の連結孔５ａを有している。この連結ピン挿入用の連結孔５ａは軸方向に所定の長さを有する長孔となっている。また、駆動軸５の後端側（装置奥側）には、前述の歯車列３２を構成する第５歯車３２ｅが相対回転不能に固定されている。
【００１８】
伝達部材６は、駆動軸５と現像ローラ２の軸２ａ（図３）との間に配置され、両者の間で回転を伝達するための部材である。この伝達部材６は、現像ローラ２側が閉塞された有底筒状の部材であり、現像ローラ２側から順に、円板状の係止部６ａと、係止部６ａより小径の本体部６ｂと、係止部６ａ及び本体部６ｂより大径の連結部６ｃとを有している。係止部６ａの側面には、現像ローラ２の軸２ａの先端に固定されたドラム側カップリング２０に係止する複数の爪６ｄが軸方向に突出して形成されている。本体部６ｂの一部と連結部６ｃとは、駆動軸５の先端部の外周を覆うように、すなわち駆動軸５の先端部分が挿入されるようになっており、連結部６ｃには、駆動部５の連結孔５ａに対応する位置に、径方向に貫通する貫通孔６ｅが形成されている。また、連結部６ｃの現像ローラ２側の端部には、連結部６よりさらに大径のストッパフランジ６ｆが形成されている。また、この伝達部材６の連結部６ｃにおいて、外周面の装置奥側の端部には、図４に詳細に示すように、２つの突起６ｇが形成されている。この２つの突起６ｇは、貫通孔６ｅの中心軸に対して直交する方向に、互いに対向するように配置されており、その高さは約０．１mm〜０．２mmである。
【００１９】
連結ピン７は、伝達部材６の連結部６ｃに形成された貫通孔６ｅ及び駆動軸５の連結孔５ａを貫通するように設けられており、長さは伝達部材６の連結部６ｃの外径とほぼ同じに設定されている。また、連結ピン７の直径は、貫通孔６ｅの内径及び連結孔５ａの内径（幅）よりも小さく設定されており、この連結ピン７を貫通孔６ｅ及び連結孔５ａに挿入する際に、圧入することなく簡単な手作業で挿入することができる。
【００２０】
規制部材８は、伝達部材６の連結部６ｃの外周に嵌め込まれるものであり、樹脂によって環状に形成されている。また、この規制部材８は、伸縮性を持たせるために、薄肉形状にするとともに、図５に詳細に示すように、厚みを円周方向において周期的に変化させ、厚みのより薄い複数の薄肉部分８ａを形成している。なお、複数の薄肉部分８ａの間に形成された比較的厚みの厚い部分８ｂは、樹脂成形時において、製品を型から離間させるために必要な部分であり、イジェクトピンが当接可能な面積が確保されている。そして、この規制部材８の内径は伝達部材６の連結部６ｃの外径よりも若干小さく形成されるとともに、幅は連結部６ｃの幅（軸方向長さ）とほぼ同じ長さを有しており、組立時にはこの規制部材８を拡げて伸ばしながら、連結部６ｃの外周に嵌め込まれるようになっている。
【００２１】
なお、伝達部材６の内部において、伝達部材６の底部を形成する現像ローラ２側の側壁と駆動軸５の先端との間には、駆動軸５を常に装置奥側に付勢するためのスプリング９が設けられている。
次に、図６に基づいて、カップリング機構の組立について説明する。なお、この図６では、駆動軸５に装着される第５歯車３２ｅについては省略している。
【００２２】
まず、伝達部材６の内部にスプリング９を挿入し、その後、駆動軸５の外周に伝達部材６を配置する。次に、伝達部材６の貫通孔６ｅと駆動軸５の連結孔５ａとが一致するように、伝達部材６と駆動軸５との角度及び軸方向の位置関係を調整し、両方の孔６ｅ，５ａが一致した状態で、連結ピン７を両方の孔６ｅ，５ａに挿入する。このとき、前述のように、連結ピン７の直径は、両方の孔６ｅ，５ａの径に比較して小さく設定されているので、圧入することなしに簡単な手作業で挿入することが可能である。このようにして連結ピン７を挿入した状態で、規制部材８を径方向に拡げながら、伝達部材６の連結部６ｃの外周に嵌め込む。規制部材８は、ストッパフランジ６ｆと２つの突起６ｇとによって、軸方向の移動が規制される。
【００２３】
以上のようにして組み立てられたカップリング機構４は装置の奥側に位置している。このようなカップリング機構４に対して、現像ユニット１を装置の手前側から装置内部に挿入していくと、現像ユニット１のカップリング２０が伝達部材６の係止部６ａの爪６ｄと噛み合う。この現像ユニット１の装着に際し、現像ローラ２側のカップリング２０を介して伝達部材６が装置奥側に押されるが、伝達部材６が装置奥側に押されると、スプリング９が圧縮する。そして、駆動軸５も装置奥側に移動する。ここで、駆動軸５の連結孔５ａは軸方向長い長孔であるため、連結ピン７と駆動軸５とはスムーズに相対移動することになる。
【００２４】
このような状態では、モータ３１により歯車列３２を介して駆動軸５へ与えられた駆動力は、連結ピン７によって駆動軸５と連結されている伝達部材６に伝達され、さらに被駆動体である現像ローラ２の軸に伝達される。この動力伝達中において、駆動軸５の軸心と現像ローラ２の軸心にズレが生じた場合でも、駆動軸５と伝達部材６との間の隙間によって、軸心のズレを吸収することができる。また、駆動軸と現像ローラ２の軸間に軸の倒れが生じても、駆動軸５が連結ピンを回動中心として所定の分だけ回動して軸の倒れを吸収することができる。
【００２５】
［本実施形態の効果］
本実施形態におけるカップリング機構は、連結ピンが挿入された伝達部材の外周位置に規制部材を設けているため、連結ピンの抜け出しを防止することができる。このため、連結ピンを伝達部材の貫通孔に圧入して固定する必要がなく、簡単な手作業で連結ピンを挿入したり、取り外したりすることができ、カップリング機構の組立及び分解の作業性が改善される。
【００２６】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、薄肉環状の規制部材８を採用しているが、図７に示すように、Ｃ型の規制部材８’を採用することもできる。
［第３実施形態］
図８に示すように、環状の規制部材８’’を採用し、規制部材８’’の内周面には雌ねじ部８’’ａを設けもよい。また、伝達部材６’’の外周部の内、規制部材８’’の内周面が嵌め込まれる部分６’’ｃには雄ねじ部６’’ｄが設けられている。この実施形態では、連結ピン７を駆動軸５と伝達部材６’’の孔６’’ｂに挿入した後、内周面に雌ねじ部８’’ａが形成されている環状の規制部材８’’を筒状の伝達部材６’’の外周に設けられている雄ねじ部６’’ｄに螺合させることにより、連結ピン７が伝達部材６’’から抜け出すのを規制する。
【００２７】
なお、本実施形態では、モータからの駆動軸と、被駆動体としての画像形成装置における現像ローラ２の軸心を連結するカップリング機構を具体例としているが、本発明のカップリング機構は、画像形成装置の現像ローラなどその他の駆動力伝達部はもちろんのこと、他の装置における駆動力伝達部分にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】現像ユニット及び駆動機構の外観図。
【図２】カップリング機構の分解図。
【図３】カップリング機構の断面図。
【図４】伝達部材の形状。
【図５】環状規制部材の外観図。
【図６】カップリング機構の組立過程表示図。
【図７】Ｃ型規制部材の外観図。
【図８】ねじ部を設けた規制部材の外観図。
【符号の説明】
【００２９】
１  現像ユニット
２  駆動機構
３  現像ローラ２
４  カップリング機構
５  駆動軸
５ａ  駆動軸本体
５ｂ  駆動軸上の貫通孔
５ｃ  バネ
６  伝達部材
６ａ  筒状の本体
６ｂ  伝達部材上の貫通孔
６ｃ  突起
６’’ｄ  雄ねじ部
７  連結ピン
８  規制部材
８’’ａ  雌ねじ部
９  駆動軸上の貫通孔
【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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