JP2002048148A - 駆動伝達装置及びこれを備える画像形成装置 - Google Patents

駆動伝達装置及びこれを備える画像形成装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動軸と被駆動軸との間に軸線ずれが存在し
ても、被駆動側のユニットの振動を防ぐことができる駆
動伝達装置を提供すること。 【構成】 駆動軸８１とスリーブ軸（被駆動軸）３１を
同軸上に接離可能に配置し、カップリング（駆動伝達手
段）６１を介して駆動軸８１からスリーブ軸３１に駆動
を伝達する駆動伝達装置において、前記カップリング６
１を前記スリーブ軸３１に装着し、駆動軸８１とスリー
ブ軸３１の接離に伴いカッフプリング６１を駆動軸（被
装着側の軸）８１に対して挿脱／係合自在とするととも
に、該カップリング６１をスリーブ軸（装着側の軸）３
１に対して少なくとも半径方向及び軸方向に自由度をも
って装着し、駆動軸（被装着側の軸）８１に対しては少
なくとも半径方向及び軸方向に自由度をもって係合せし
める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動軸と被駆動軸
を同軸上に接離可能に配置し、駆動伝達手段を介して駆
動軸から被駆動軸に駆動を伝達する駆動伝達装置とこれ
を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機等の画像形成装置において、現像
器やクリーナ或は注入帯電器等は現像剤やクリーニング
ブレード或は注入剤等の消耗部材を有するため、これら
はプロセスカートリッジとして一体的に装置本体から着
脱可能な構成を採るのが一般的である。そして、これら
の現像器やクリーナ、注入帯電器等のユニットには、現
像スリーブ、現像剤搬送スクリューや廃トナー搬送スク
リュー、注入スリーブ等の回転体（被駆動体）が備えら
れている。
【０００３】上記ユニット内の回転体を駆動する方法と
しては、装置本体に駆動源を配して歯車やカップリング
（駆動継手）等で本体側からユニット側に駆動力を伝達
する方法が一般的である。
【０００４】ところで、装置本体の前面からプロセスカ
ートリッジを着脱する方式を採用する画像形成装置で
は、プロセスカートリッジの着脱方向は回転体の軸線に
平行な方向となる。この場合、駆動部の連結手段には設
計が簡便で設置スペースが小さなカップリング（駆動継
手）を採用することが一般的である。ここで、カップリ
ング（駆動継手）としては、同軸上に配された駆動軸と
被駆動軸の相対向する端部に複数の爪部又は凹凸部を有
する継手部材を設けるものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カップリング（駆動継手）には以下のような問題があっ
た。
【０００６】即ち、駆動軸と被駆動軸とは同軸上に配設
されるが、これらの軸同士を位置決め部材とする構成を
採用することができない場合、これらの軸の軸線には部
品公差のために僅かなずれが生じる。この軸線のずれが
あると、被駆動側のユニットであるプロセスカートリッ
ジに振動が加わることとなる。
【０００７】つまり、軸線にずれが存在すると、複数の
駆動伝達部位としての爪部の接触が均一でなくなるた
め、個々の爪部の駆動伝達力にアンバランスが生じる。
駆動伝達力にアンバランスが生じると、被駆動軸に対し
てトルクを伝達する以外に、軸線と直交する平面内の或
る方向に余った力が作用してしまう。そして、その余分
な力の方向は一定ではなく回転しながら変化してしまう
ため、回転周期でプロセスカートリッジに対して振動が
作用することになる。プロセスカートリッジに振動が加
わると、例えば現像ＳＤギャップに変動が生じ、画像濃
度ムラを引き起こす等の不具合が発生する。
【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、駆動軸と被駆動軸との間に軸
線ずれが存在しても、被駆動側のユニットの振動を防ぐ
ことができる駆動伝達装置とこれを備える画像形成装置
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、駆動軸と被駆動軸を同軸上に接離可能に
配置し、駆動伝達手段を介して駆動軸から被駆動軸に駆
動を伝達する駆動伝達装置において、前記駆動伝達手段
を前記駆動軸又は前記被駆動軸の一方に装着し、駆動軸
と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段を被装着側の軸に
対して挿脱／係合自在とするとともに、該駆動伝達手段
を装着側の軸に対して少なくとも半径方向及び軸方向に
自由度をもって装着し、被装着側の軸に対しては少なく
とも半径方向及び軸方向に自由度をもって係合せしめる
ことを特徴とする。
【００１０】又、本発明は、駆動軸と被駆動軸を同軸上
に接離可能に配置し、駆動伝達手段を介して駆動軸から
被駆動軸に駆動を伝達する駆動伝達装置において、前記
駆動伝達手段を前記駆動軸と前記被駆動軸に少なくとも
半径方向及び軸方向に自由度をもって装着し、両駆動伝
達手段の係合によって駆動を伝達するとともに、駆動軸
と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段同士を挿脱／係合
自在としたことを特徴とする。
【００１１】更に、本発明は、装置本体に対して着脱可
能なプロセスカートリッジを有し、装置本体よりプロセ
スカートリッジに駆動の伝達がなされる画像形成装置に
前記駆動伝達装置を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００１３】＜実施の形態１＞図１３に本発明に係る画
像形成装置としてフルカラー複写機の断面を示すが、こ
のフルカラー複写機は、イエロー、マゼンタ、シアン及
びブラックの４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画
像を形成する装置である。
【００１４】図１３において、１０Ｙ，１０Ｍ，１０
Ｃ，１０Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの画像形成部であり、図１４に画像形成部の１ス
テーション分の拡大図を示す。
【００１５】而して、カセット１に収納された記録紙
は、給紙部２により給紙された後にレジストローラ３に
到達し、レジストローラ３によって斜行等が補正されて
適当なタイミングで転写ベルト４に向かって送り出され
る。この間に、不図示の原稿読取装置或はコンピュータ
の出力装置（不図示）から送られた画像情報信号によっ
て感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上にはそ
れぞれ各色に対応した潜像が形成される。
【００１６】一方、レジストローラ３から送り出された
記録紙は、転写ベルト４上に静電吸着され、転写ベルト
４によって各色画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１
０Ｋの下を通過しながら搬送されていく。
【００１７】各画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１
０Ｋにおいては、感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，
１１Ｋの周りに露光ＬＥＤヘッド１２Ｙ，１２Ｍ，１２
Ｃ，１２Ｋ、現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ及
び注入帯電器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋが配置さ
れ、電子写真プロセスによって各感光ドラム１１Ｙ，１
１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に各色のトナー像が形成さ
れる。そして、各色のトナー像は、転写ベルト４と各感
光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが近接する転
写部で転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの作用によって
記録紙上に順次転写される。
【００１８】４色のトナー像が転写された記録紙は、曲
率分離によって転写ベルト４から剥されて定着部６に搬
送され、定着部６において加熱及び加圧されてトナー像
の定着を受けた後、排紙トレイ７上に排出されて複写動
作が終了する。
【００１９】次に、プロセスカートリッジ２１を図１４
及び図１５に基づいて説明する。尚、図１５はプロセス
カートリッジとその駆動系の構成を示す平断面図であ
る。
【００２０】プロセスカートリッジ２１は感光ドラム１
１と現像器１３及び注入帯電器１４で構成され、これは
図１５に示すようにキット側板２２，２３を介して一体
的に支持されている。そして、このプロセスカートリッ
ジ２１は装置本体に対して前後方向に着脱可能に構成さ
れ、一体での交換若しくは部分的な交換・保守が可能で
ある。
【００２１】感光ドラム１１はキット側板２２，２３に
は位置決めされておらず、これを装置本体に装着すると
きにドラム軸５１に嵌合することによって位置決めされ
る。これに対して、現像器１３と注入帯電器１４はキッ
ト側板２２，２３に固定されている。キット側板２２，
２３の軸受部２４，２５がドラム軸５１に対して嵌合
し、更に、キット側板２３から突出したピン２３ａが本
体側板５２の長孔部５２ａの短径部に嵌合することによ
ってキット側板２２，２３と現像器１３及び注入帯電器
１４の位置決めがなされる。
【００２２】又、現像器１３の現像スリーブ１３ａと注
入帯電器１４の注入スリーブ１４ａは、それぞれ軸受部
２４，２５との距離が予め高精度に調整されてキット側
板２２，２３に対して組み付けられ、これによってこれ
らの現像スリーブ１３ａと注入スリーブ１４ａは、プロ
セスカートリッジ２１の装置本体への装着時にドラム軸
５１に対して半径方向に高精度に位置決めされる。そし
て、感光ドラム１１もドラム軸５１に対して位置決めさ
れるため、現像スリーブ１３ａと注入スリーブ１４ａの
感光ドラム１１表面とのクリアランス（ＳＤギャップ）
は高精度に設定される。
【００２３】ところで、図１５に示す駆動軸８１，９１
は現像スリーブ１３ａと注入スリーブ１４ａをそれぞれ
駆動する軸であって、これらは現像スリーブ１３ａと注
入スリーブ１４ａに対してそれぞれ同軸的に配設されて
いる。そして、これらの駆動軸８１，９１には電磁クラ
ッチ８３，９３がそれぞれ備えられており、これらは所
定のタイミングで回転可能である。尚、各現像スリーブ
１３ａと注入スリーブ１４ａの各先端にはカップリング
６１，７１がそれぞれ装着されており、各カップリング
６１，７１によって駆動軸８１，９１から現像スリーブ
１３ａと注入スリーブ１４ａにそれぞれ駆動力が伝達さ
れる。
【００２４】次に、駆動伝達部の構成について詳細に説
明する。
【００２５】尚、図１は現像スリーブ及びその駆動軸の
横断面図（図１４のＤ−Ｄ断面図）、図２は図１のＡ−
Ａ線断面図（図１４のＥ−Ｅ線断面図）であり、現像器
１３と注入帯電器１４の駆動入力部の構成は同一である
ため、以下、現像器１３における駆動伝達部についての
み説明する。
【００２６】駆動軸８１と現像スリーブ１３ａのスリー
ブ軸３１にはそれぞれ外周部から突出するピン８２，３
２が突設されており、カップリング６１の前記ピン８
２，３２に対応する箇所には溝部６１ａと孔部６１ｂが
それぞれ形成されている。そして、これらのピン８２と
溝部６１ａ及びピン３２と孔部６１ｂがそれぞれ係合す
ることによって駆動力が伝達される。尚、カップリング
６１のスリーブ軸３１側を孔部６１ｂとし、駆動軸８１
側を軸方向に開放された溝部６１ａとしたのは、カップ
リング６１をスリーブ軸３１に対しては装着とし、駆動
軸８１に対しては挿脱自在とするためである。
【００２７】カップリング６１は円筒部６１ｃ，６１ｄ
を有しており、その内側には駆動軸８１とスリーブ軸３
１の各先端部が挿入されている。ここで、駆動軸８１の
外径ｄ１はφ６ｍｍであるのに対してカップリング６１
の円筒部６１ｃの内径Ｄ１はφ７ｍｍに設定され、スリ
ーブ軸３１の外径ｄ２がφ８ｍｍであるのに対してカッ
プリング６１の円筒部６１ｄの内径Ｄ２はφ８．５ｍｍ
に設定されているため、これらの駆動軸８１及びスリー
ブ軸３１とカップリング６１との間には大きな半径方向
の遊び（ガタ）が形成されている。尚、駆動軸８１とス
リーブ軸３１にそれぞれ挿通する前記ピン８２，３２と
しては共に直径φ２ｍｍのものが使用されている。
【００２８】又、ピン８２と溝部６１ａ及びピン３２と
孔部６１ｂとの間には軸方向に遊び（ガタ）が形成され
ている。駆動軸８１のピン８２と溝部６１ａとの軸方向
の遊び（ガタ）δｚ１は２ｍｍである。これに対して、
スリーブ軸３１のピン３２のスラスト幅ｚ２が２ｍｍで
あるのに対して孔部６１ｂのスラスト幅Ｚ２は３ｍｍで
あるため、ピン３２と孔部６１ｂとの間の遊び（ガタ）
は片側で０．５ｍｍとなる。
【００２９】以上のように、駆動軸８１及びスリーブ軸
３１とカップリング６１との間に半径方向の遊び（ガ
タ）を設け、駆動軸８１のピン８２と溝部６１ａ及びピ
ン３２と孔部６１ｂとの間に軸方向の遊び（ガタ）を設
けることによってカップリング６１は駆動軸８１とスリ
ーブ軸３１に対して首振り自在となる。
【００３０】図３及び図４（図３のＢ−Ｂ線断面図）は
カップリング６１の首振り自在な様子を模式的に示した
ものである。図３において、紙面に垂直にｘ軸、上下方
向にｙ軸、左右方向にｚ軸をとると、スリーブ軸３１は
カップリング６１に対してｘ軸回りに揺動自在であるこ
とが分かる。又、図４においては、スリーブ軸３１はｙ
軸回りに揺動自在であることが分かる。ｘ軸とｙ軸とは
直交しているため、スリーブ軸３１はピン３２とスリー
ブ軸３１の各軸心の交点Ｏ２を支点として首振り自在で
あることが分かる。駆動軸８１は同様に駆動軸８１とピ
ン８２の各軸心の交点Ｏ１を支点として首振り自在であ
ることが分かる。
【００３１】図５は駆動軸８１とスリーブ軸３１とが軸
線ずれを起こしている状態を示す図である。前述のよう
に、スリーブ軸３１は駆動軸８１に対して直接に位置決
めするものではないため、介在する部品公差を積み上げ
た量だけ軸線ずれ（芯ずれ）が生じる。図５に示す軸線
ずれｅは０．５ｍｍである。
【００３２】而して、本実施の形態では、首振り自在な
カップリング６１によって駆動軸８１とスリーブ軸３１
が連結されているため、駆動軸８１とスリーブ軸３１と
の間に軸線ずれ（芯ずれ）があっても、駆動軸８１から
スリーブ軸３１への駆動力の伝達がカップリング６１に
よって円滑になされるため、被駆動ユニットであるプロ
セスカートリッジ２１に振動が発生することはない。こ
の理由を以下に説明する。
【００３３】駆動軸８１とスリーブ軸３１との間に軸線
ずれ（芯ずれ）があると、カップリング６１は図５に示
すように傾いた状態となる。ここで、カップリング６１
の軸線Ｌは、ピン８２と駆動軸８１の各軸線の交点Ｏ１
とピン３２とスリーブ軸３１の各軸線の交点Ｏ２の双方
に交わっている。
【００３４】而して、駆動軸８１が回転すると、カップ
リング６１は傾いた姿勢を維持して回転することができ
る。それは、図３及び図４にて説明したように、カップ
リング６１と駆動軸８１とは２軸方向に揺動自在である
ことによる。スリーブ軸３１との関係も同様である。
【００３５】本構成では、駆動伝達がなされる部位（ピ
ン８２と溝部６１ａ及びピン３２と孔部６１ｂが係合す
るスラスト位置）において、駆動軸８１及びスリーブ軸
３１の軸線とカップリング６１の軸線Ｌとが交わる。こ
のため、同一周面上に設けられている複数の駆動伝達部
であるピン８２と溝部６１ａ及びピン３２と孔部６１ｂ
は均一に接触し、ピン８２と溝部６１ａ及びピン３２と
孔部６１ｂでの各駆動伝達力は等しい大きさになる。こ
のように駆動伝達力のバランスが保たれるためにトルク
を伝達する以外の余分な力の発生せず、従って、従来の
ように余分な力の作用による被駆動ユニットの振動の発
生が未然に防がれる。
【００３６】ところで、本実施の形態では、カップリン
グ６１の溝部６１ａと孔部６１ｂの位相を９０度に設定
しているが、以下、その理由について説明する。
【００３７】図３及び図４において例えばスリーブ軸３
１とカップリング６１の相対運動に着目する。図示のよ
うに、スリーブ軸３１はカップリング６１に対してｘ軸
回りに揺動自在であるとともに、ｙ軸回りにも揺動自在
であるが、この２つの揺動動作には力学的な違いがあ
る。つまり、図３に示すスリーブ軸３１の揺動動作がピ
ン３２と孔部６１ｂとの相対移動を伴うのに対し、図４
に示す揺動動作はこれらの相対移動を伴わない。前者の
摺動動作が軸方向のスライド動作であるのに対し、後者
の摺動動作は回転動作である。このため、摺動抵抗（摩
擦抵抗）は後者よりも前者が大きなものとなる。
【００３８】軸ずれがある状態でカップリング６１とス
リーブ軸３１が回転すると、図３及び図４に示す状態が
交互に出現するため、摺動抵抗（摩擦抵抗）の時間変動
が発生することになる。
【００３９】図６及び図７（図６のＣ−Ｃ線断面図）に
示す構成は、図３及び図４に示す構成との比較のために
溝部６１ａと孔部６１ｂの位相を揃えたものである。図
６に示す状態ではスリーブ軸３１と駆動軸８１の摺動抵
抗（摩擦抵抗）は共に小さく、図７に示す状態では摺動
抵抗（摩擦抵抗）が共に大きい。図６及び図７に示す構
成では、回転による摺動抵抗（摩擦抵抗）の時間変動は
スリーブ軸３１側と駆動軸８１側とで同位相となるた
め、両者を足したものの変動幅は片方の変動幅の約２倍
と大きなものとなる。このように、摺動抵抗（摩擦抵
抗）の変動幅が大きいと回転負荷の変動を引き起こす場
合があり、負荷変動があると被駆動軸の回転ムラや駆動
軸よりも上流の駆動部において振動を発生させる原因と
なるために好ましくない（画像形成装置では、回転ムラ
による濃度ムラの発生が懸念される）。
【００４０】これに対して、図３及び図４に示す本実施
の形態に係る構成では、溝部６１ａと孔部６１ｂの位相
を直交させているため、回転時の摺動抵抗（摩擦抵抗）
の時間変動はスリーブ軸３１側と駆動軸８１側とで位相
が９０度ずれたものとなる。このため、片方の摺動抵抗
が大きいときは他方の摺動抵抗は小さいという状態が交
互に繰り返されるため、両者を足したものの変動は小さ
なものとなり、回転負荷変動の発生が抑制される。
【００４１】以上説明したように、カップリング６１の
溝部６１ａと孔部６１ｂの位相を９０度に設定すること
によって回転負荷変動の発生が抑制され、回転ムラ等の
不具合を未然に防ぐことができるという効果が得られ
る。
【００４２】次に、プロセスカートリッジ２１を装置本
体に挿入する際のカップリング６１と駆動軸８１との係
合動作について説明する。
【００４３】プロセスカートリッジ２１を装着する前の
カップリング６１の状態は図９に示すように重力によっ
て先端部が下方に垂れている。又、駆動軸８１のピン８
２とカップリング６１の溝部６１ａとの位相は任意の状
態にある。
【００４４】図８はピン８２と溝部６１ａとの位相が９
０度の状態を示している。図８に示すように駆動軸８１
のピン８２とカップリング６１の溝部６１ａの位相が合
っていない状態から位相を合わせて両者を係合させるた
めにカップリング６１にテーパー面６１ｅ，６１ｆ，６
１ｇ，６１ｈを設けている。これらのテーパー面６１
ｅ，６１ｆ，６１ｇ，６１ｈと駆動軸８１のピン８２と
が当接した状態でプロセスカートリッジ２１を押し込む
ことによって駆動軸８１又はスリーブ軸３１の一方が回
転し、最終的にピン８２と溝部６１ａの位相があった状
態となって両者の係合が完了する。
【００４５】尚、本構成ではギヤ入力の電磁クラッチ８
３（図１５参照）を用いているため、駆動軸８１の空転
負荷は５０〜１００ｇｆ−ｃｍ程度である。これに対し
て、現像スリーブ１３ａと注入スリーブ１４ａの負荷は
７００〜２０００ｇｆ−ｃｍ程度であるため、負荷の軽
い駆動軸８１側が回転する。テーパー面６１ｅ，６１
ｆ，６１ｇ，６１ｈは溝部６１ａに対して９０度の位置
を頂点としているため、この回転動作の回転量は最大で
９０度となる。
【００４６】図８に示すように、カップリング６１の先
端部は下方に垂れているため、仮にテーパー部の頂点６
１ｉ，６１ｊの高さを２箇所とも同じに設定した場合、
ピン８２は上側のテーパー面６１ｅ，６１ｇに当接する
ことになり、回転軸８１の回転動作が不能となる。この
係合動作不良を回避するため、図８に示すようにテーパ
ー部の頂点６１ｉ，６１ｊの高さをずらしている。これ
によってカップリング６１の挿入に伴い、先ず、ピン８
２の一方端とテーパー面６１ｅとが当接し、回転動作が
或る程度進んだ状態でピン８２の他方端がテーパー面６
１ｈにオーバーラップすることになり、前記係合動作不
良は回避される。
【００４７】次に、カップリング６１の先端部と駆動軸
８１の手前側端面との衝突回避について説明する。
【００４８】図９に示すように、本実施の形態では、カ
ップリング６１の円筒部６１ｃの内部に段差を設けてい
る。仮に段差を設けない場合の形状を２点鎖線で示す。
円筒部６１ｃの内径Ｄ１とテーパー頂点６１ｉとの交点
６１ｋ’は、駆動軸８１の手前側端面８１ａの最上部位
置８１ｋよりも低い位置にあるため、プロセスカートリ
ッジ２１の装着動作に伴ってカップリング６１の先端部
６１ｉは駆動軸８１の手前側端面８１ａと衝突してしま
う。これを回避するため、カップリング６１の円筒６１
ｃの内部に段差を設け、円筒部６１ｃ内部の先端６１ｋ
の位置を高くする。具体的には、段差を１ｍｍとするこ
とによって駆動軸８１の先端部８１ｋとの高さ関係は逆
転し、前記係合動作不良は回避される。
【００４９】本発明はピン８２と溝部６１ａ及びピン３
２と孔部６１ｂとの間に軸方向の遊びを設けるものであ
るが、周方向の遊びについては設けても設けなくても同
様の効果が得られる。
【００５０】以上説明したように、周方向に遊びが無い
構成においては、軸とカップリングの両者は相対的な首
振り運動が可能であり、こによって円滑な回転駆動が具
現化されて振動の発生が防がれる。周方向に遊びが有る
構成においても、当然のことながら、軸とカップリング
の相対的な首振り運動が可能であるため、同様の作用効
果が得られる。
【００５１】周方向に遊びが有る構成について、具体的
な形状・寸法を図１０に基づいて説明する。
【００５２】図１０に示すように、駆動軸８１のピン８
２に係合する溝部６１ａはＵ字溝形状を有しており、そ
の幅Ｂ１は相手側のピン８２の幅ｂ１が２ｍｍであるの
に対して例えば３〜３．５ｍｍに設定され、ピン８２と
溝部６１ａとの間に周方向の十分な遊びが設けられてい
る。
【００５３】図１１（ａ），（ｂ）はスリーブ軸３１の
ピン３２と係合する孔部６１ｂの形状例を示し、孔部６
１ｂは円形又は角形状に成形されている。孔部６１ｂの
幅Ｂ２は相手側のピン３２の幅ｂ１が２ｍｍであるのに
対して例えば３ｍｍに設定されてピン３２と孔部６１ｂ
との間に周方向の十分な遊びが設けられている。
【００５４】周方向に遊びを設けることによって駆動軸
８１側の溝部６１ａにおいてはユニット挿脱時のスライ
ド動作がより円滑になる。又、スリーブ軸３１側の孔部
６１ｂにおいては孔径が大きくなるため、ピン３２の組
立性が良くなる等の効果がある。
【００５５】次に、軸に対するピンの装着方法について
説明する。
【００５６】ピンの装着方法には「圧入」と「差し込
み」がある。「圧入」は平行ピン若しくはスプリングピ
ンを軸に設けた孔に圧入するもので、本実施の形態の構
成では駆動軸８１側に好適である。スリーブ軸３１側は
カップリング６１の取り外し及び組立性を考慮すると圧
入は好ましくない。
【００５７】「差し込み」方式について図１２（ａ），
（ｂ）を用いて説明する。尚、図１２（ｂ）は同図
（ａ）の平面図である。
【００５８】ピン３２の径がφ２ｍｍであるのに対し、
スリーブ軸３１の孔３１ｐの径を例えばφ２．１ｍｍと
若干大きく設定する。そして、スリーブ軸３１にカップ
リング６１を嵌め込んだ後にピン３２をスリーブ軸３１
の孔３１ｐに差し込む。次に、ピンストッパー６６はカ
ップリング６１に取り付け、該ピンストッパー６６でカ
ップリング６１の孔６１ｂを塞ぐことによってピン３２
の脱落が防がれる。尚、ピンストッパー６６の係止はパ
ッチン爪６６ａによって行われ、パッチン爪６６ａの解
除によってピンストッパー６６、ピン３２、カップリン
グ６１を順に取り外すことができる。
【００５９】以上説明した構成はカップリング６１をス
リーブ軸３１側に装着するものであるが、駆動軸８１側
にカップリング６１を装着しても同様の作用と効果が得
られる。
【００６０】又、以上の説明において、プロセスカート
リッジ２１は現像器１３と注入帯電器１４及び感光ドラ
ム１１より構成されるものであるが、本発明が適用可能
なプロセスカートリッジの構成はこれに限定されるもの
ではない。被駆動軸を有するプロセスカートリッジに対
して本発明は好適に適用可能である。
【００６１】次に、感光ドラム１１（１１Ｃ、１１Ｍ、
１１Ｙ、１１Ｋ）のドラムシリンダ１３１とドラム軸５
１の固定構造を図１６〜図２１に基づいて説明する。
【００６２】図１６はドラムシリンダとドラム軸の固定
構造を示す分解斜視図、図１７はドラムシリンダとドラ
ム軸が固定されている状態を示す断面図、図１８はドラ
ムシリンダとこれと同位相にあるドラム軸が分離した状
態を示す断面図、図１９は図１８のＨ−Ｈ線断面図、図
２０はドラムシリンダ及びドラム軸側面図、図２１はド
ラムシリンダ及びドラム軸の平面図である。
【００６３】図１６０において、１３１はドラムシリン
ダであり、これの端部にはドラムフランジ１３２が圧入
されている。又、５１はドラム軸であり、このドラム軸
５１にはピン１３４が圧入されており、ピン１３４の両
端はドラム軸５１の外周面から所定量だけ突出してい
る。
【００６４】ドラムフランジ１３２には、前記ピン１３
４が遊合する溝部１３５が２箇所に形成され、この溝部
１３５の終端部は図１８及び図１９に示すようにＶ字状
のテーパ部１３６を構成している。そして、後述する付
勢手段によってテーパ部１３６がドラム軸５１のピン１
３４に圧接されることによってドラムフランジ１３２は
ドラム軸５１に対して回転方向にガタ無く拘束される。
【００６５】ここで、ドラムシリンダ１３１の付勢手段
について説明する。
【００６６】前記ドラムフランジ１３２の手前側内周面
の相対向する部位には２つの突起１３７が突設されてお
り、ドラム軸５１には前記突起１３７が遊合するスリワ
リ１３８が２箇所に形成されている。
【００６７】又、図１６において、１３９はノブであ
り、その先端にはネジ部１３９ａが形成されており、こ
のネジ部１３９ａはドラム軸５１の内部に加工された雌
ネジ１３３ａに螺着される。１４０はノブ１３９上に回
転自在に支持されたガイド部材であり、このガイド部材
１４０の外径はドラム軸５１の内径よりやや小さく設定
されている。そして、ガイド部材１４０には２箇所に突
起１４０ａが突設されており、この突起１４０ａはドラ
ム軸５１に形成された前記スリワリ１３８に係合する。
尚、ガイド部材１４０の突起１４０ａの外径は、この突
起１４０ａがドラム軸５１の外周面から突出しない値に
設定されている。
【００６８】ドラムフランジ１３２の突起１３７とドラ
ム軸５１のスリワリ１３８の方向が一致している場合、
ドラムフランジ１３２はドラム軸５１に挿入され、これ
に形成されたＶ溝状の前記テーパ部１３６がドラム軸５
１に圧入されたピン１３４に突き当たるまで挿入され
る。
【００６９】次に、ノブ１３９にガイド部材１４０を貫
通し、ノブ１３９のネジ部１３９ａをドラム軸５１の雌
ネジ１３３ａに締結していく。尚、このとき、ガイド部
材１４０の突起１４０ａとドラム軸５１のスリワリ１３
８の方向は予め一致させておく。
【００７０】而して、ガイド部材１４０の回転方向はド
ラム軸５１のスリワリ１３８によって規制されるが、ガ
イド部材１４０とノブ１３９は回転自在であるため、ノ
ブ１３９をドラム軸５１に締結する操作に支障は生じな
い。そして、ノブ１３９をドラム軸５１に締結していく
と、ガイド部材１４０は順次ドラム軸５１の奥側へ移動
し、最終的にはガイド部材１４０の突起１４０ａとドラ
ムフランジ１３２の突起１３７が当接し、ドラムフラン
ジ１３２はドラム軸５１に対して軸方向奥側へ圧接され
る。
【００７１】次に、ドラムフランジ１３２とドラム軸５
１の回転方向の位相を合わせる機構について説明する。
【００７２】図１８２及び図１９に示すように、ドラム
フランジ１３２の先端部はリードカム状のテーパ部１４
１を構成しており、ドラムフランジ１３２がドラム軸５
１に挿入されると、ドラム軸５１から突出したピン１３
４がドラムフランジ１３２のカム状テーパ部１４１に当
接するため、ドラムフランジ１３２が回転する。ドラム
軸５１のピン１３４とドラムフランジ１３２の溝部１３
５の回転方向の位相が一致し、ピン１３４が溝部１３５
にガイドされ始めた時点では、ドラムフランジ１３２の
突起１３７とドラム軸５１のスリワリ１３８は未だ係合
していない。既にドラムフランジ１３２とドラム軸５１
の位相は一致しているため、この状態でドラムフランジ
１３２を更に押し込んでいくとドラムフランジ１３２の
テーパ部１３６とドラム軸５１のピン１３４が当接す
る。
【００７３】そして、その後は、前述のようにガイド部
材１４０を貫通したノブ１３９をドラム軸５１の雌ネジ
１３３ａに締結していくことによってドラムフランジ１
３２とドラム軸５１の固定が完了する。
【００７４】而して、本実施の形態では、ドラムフラン
ジ１３２をドラム軸５１に圧接する力の伝達をガイド部
材１４０によってドラム軸５１の断面内で行っているた
め、ドラムフランジ１３２の外側でドラム軸５１の位置
決めを行う芯決め板１１４の軸受１１４ａとしてドラム
軸５１の外径に等しい通常の軸受を用いることができる
とともに、ドラムシリンダ１３１とドラム軸５１の着脱
を芯決め板１１４の外側から行うことができる。
【００７５】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図２２〜図２５に基づいて説明する。尚、図２２
は本実施の形態に係る駆動伝達装置の駆動伝達部の構成
を示す横断面図であり、本図においては図１に示したと
同一要素には同一符号を付しており、以下、それらにつ
いての説明は省略する。
【００７６】本実施の形態に係る構成においては、駆動
軸８１とスリーブ軸３１にはそれぞれカップリング６
２，６３が装着される。
【００７７】上記カップリング６２には、駆動の受け渡
しをする部位として溝部６２ａと爪部６２ｂが設けられ
ており、溝部６２ａは駆動軸８１のピン８２と係合し、
爪部６２ｂはスリーブ側３１のカップリング６３の爪部
６３ｂと係合して駆動の受け渡しを行う。
【００７８】カップリング６２は円筒部６２ｃを備え、
駆動軸８１の外径ｄ１に対して半径方向に遊び（ガタ）
をもって支持されている。その寸法は、駆動軸８１の外
径ｄ１がφ８ｍｍであるのに対し、カップリング６２の
内径Ｄ１はφ８．５ｍｍである。
【００７９】カップリング６２はピン８２とＥ形止め輪
８４によって駆動軸８１に対して遊びをもって止められ
ており、ピン８２と溝部６２ａの軸方向の遊びδｚ１は
０．５ｍｍに設定されている。
【００８０】実施の形態１と同様に、半径方向と軸方向
に遊びを設けることによって紙面に垂直なｘ軸と上下方
向のｙ軸の２つの軸回りにカップリング６２と駆動軸８
１とは相対的に揺動自在となる。つまり、カップリング
６２と駆動軸８１とはピン８２の軸線と駆動軸８１の軸
線の交点Ｏ１を支点とした首振り運動が可能である。
【００８１】尚、本実施の形態では、ピン８２の幅ｂ１
と溝部６２ａの幅Ｂ１をそれぞれ２ｍｍ、３ｍｍとし、
両者の間に周方向の遊びを設けて実施の形態１にて説明
したのと同様に組立性を高めている。
【００８２】一方、スリーブ軸３１側のカップリング６
３も、駆動軸８１側のカップリング６２と同様に、ピン
３２と溝部６３ａとの間に半径方向及び軸方向に遊びを
もってスリーブ軸３１に装着されている。スリーブ軸３
１の外径ｄ２がφ８ｍｍであるのに対し、カップリング
６３の円筒部６３ｃの内径Ｄ２をφ８．５ｍｍとしてい
る。又、ピン３２と溝部６３ａの軸方向の遊びδｚ２は
０．５ｍｍに設定されている。これにより、同様にカッ
プリング６３とスリーブ軸３１とはピン３２の軸線とス
リーブ軸３１の軸線との交点Ｏ２を支点とした首振り運
動が可能である。
【００８３】而して、２つのカップリング６２，６３間
の運動には、カップリング６２，６３の係合方法によっ
て２つのカップリング６２，６３が拘束されて一体とな
る場合と、拘束されないで２つのカップリング６２，６
３の軸線が自由度をもって運動する場合がある。前者の
場合は実施の形態１（カップリング６１が１つ）と同じ
運動構成であり、後者の場合はこれよりも自由度が１つ
増えた構成となる。
【００８４】何れの場合においても、実施の形態１と同
様に、駆動軸８１とスリーブ軸３１とに軸線ずれがある
条件にて、駆動軸８１とスリーブ軸３１の軸線とカップ
リング６２，６３の軸線とは駆動伝達がなされる部位
（ピン３２と溝部６３ａが係合するスラスト位置）にお
いて交わる。このため、同一周面上に設けられている複
数の駆動伝達部の駆動伝達力は等しい大きさになる。従
って、駆動伝達力のバランスが保たれ、トルクを伝達す
る以外の余分な力の発生がなく、振動の発生は未然に防
がれる。
【００８５】次に、プロセスカートリッジ２１の装着に
伴うカップリング６２，６３の係合動作について説明す
る。
【００８６】カップリング６３はスリーブ軸３１に対し
て軸方向にスライド可能に構成されている。バネ３３は
圧縮バネであって、カップリング６３が図２２の左側に
移動した際に該カップリング６３を右方向に付勢するも
のである。図２２に示す通常の位置ではバネ３３は自由
長の状態であり、バネ３３はカップリング６３を付勢す
ることはない。従って、遊びδｚ２は無くなることはな
く、この遊びδｚ２は確保される。
【００８７】図２３は図２２の矢視Ｆ−Ｆ線方向の図で
あり、カップリング６３の端面には２つの爪部６３ｂが
形成されている（図２２はカップリング６３を断面で示
しているため、一方の爪部６３ｂのみが図示されてい
る）。爪部６３ｂの先端面６３ｄは軸線に直交する平坦
面を成しており、駆動伝達面６３ｅは軸線を通る平面内
に存在する面である。
【００８８】爪部６３ｂの先端面６３ｄを平坦面として
尖った形状にしないのは、カップリング６２，６３の係
合不良（爪部６２ｂ，６３ｂの配列不良）を避けるため
である。つまり、相対するカップリング６２，６３の爪
部６２ｂ，６３ｂの配列は周方向に交互に組み合わせる
のが正しい状態であるが、爪部６２ｂ，６３ｂの先端が
尖っていると係合の際に交互とならないことがある。こ
れはカップリング６２，６３の軸線ずれや先端部の垂れ
下がりによってカップリング６２，６３同士の中心が一
致していないときに生じるものである。
【００８９】爪部６２ｂ，６３ｂを平坦面とすることに
よってカップリング６２，６３の係合不良は回避される
が、爪先端部６３ｄと爪先端部６２ｄの正面衝突が起き
得る可能性がある。このため、一方のカップリング６３
を軸方向に退避可能な構成としている。爪部６２ｂ，６
３ｂ同士の噛み合わせは、駆動軸８１が回転して両者が
噛み合う位相になったとき、退避していたカップリング
６３がバネ３３の作用で通常の位置に復帰することによ
ってなされる。
【００９０】本発明はこのように２つの軸の相対的な回
転動作が認められない駆動系においても適用可能であ
る。
【００９１】尚、実施の形態１では回転動作が認められ
る駆動系について説明したが、回転動作が認められない
駆動系でカップリングが１つの構成であっても、前述の
ように部材をスライド可能に構成することによって実施
可能である。
【００９２】ところで、本実施の形態は、部品内の形状
（位相）を特定することによって以下に説明する作用効
果が得られる。
【００９３】カップリング６３の駆動伝達面６３ｅと溝
部６３ａとの位相関係は、図２３に示すように４５度に
設定する。更に、カップリング６２，６３には同一の部
品を使用して共通化を図る。
【００９４】図２４は図２２の矢視Ｆ−Ｆ線方向の図で
あり、カップリング６３とスリーブ軸３１を示してい
る。図２４に示すように、スリーブ軸３１のピン３２は
カップリング６３の駆動伝達面６３ｅに対して反時計回
りに４５度の角度に位置する。
【００９５】図２５は図２２の矢視Ｇ−Ｇ線方向の図で
あり、２つのカップリング６２，６３と２つのピン３
２，８２をまとめて表している。矢印Ｑは回転方向を示
している。２つのカップリング６２，６３の駆動伝達面
６３ｅ，６２ｅに対して駆動軸８１のピン８２は時計回
りに４５度の角度に位置する。従って、駆動軸８１のピ
ン８２とスリーブ軸３１のピン３２との位相は（４５度
＋４５度）＝９０度（直交）となる。
【００９６】ピン３２とピン８２の位相が９０度（直
交）になることによって実施の形態１にて説明したメカ
ニズムによって回転負荷変動の発生が抑制され、回転ム
ラ等の不具合の発生を未然に防ぐことができるという効
果が得られる。又、本実施の形態では、部品の共通化と
上述した機能上の効果を同時に達成することができる。
【００９７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、駆動伝達手段を駆動軸又は被駆動軸の一方に装
着し、駆動軸と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段を被
装着側の軸に対して挿脱／係合自在とするとともに、該
駆動伝達手段を装着側の軸に対して少なくとも半径方向
及び軸方向に自由度をもって装着し、被装着側の軸に対
しては少なくとも半径方向及び軸方向に自由度をもって
係合せしめ、或は駆動伝達手段を駆動軸と被駆動軸に少
なくとも半径方向及び軸方向に自由度をもって装着し、
両駆動伝達手段の係合によって駆動を伝達するととも
に、駆動軸と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段同士を
挿脱／係合自在としたため、駆動軸と被駆動軸との間に
軸線ずれが存在しても、被駆動側のユニットの振動を防
ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の駆
動伝達部の構成を示す横断面図（図１４のＤ−Ｄ線断面
図）である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図（図１４のＥ−Ｅ線断面
図）である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の駆
動伝達部の動作を示す横断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の駆
動軸とスリーブ軸とが軸心ずれを生じている状態を示す
断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の駆
動伝達部の動作を比較するための横断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置のカ
ップリングと駆動軸との係合動作の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置のカ
ップリングと駆動軸との係合動作の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の
カップリングの別形態を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の
カップリングの別形態を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の
軸に対するピンの装着方法を示す図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置（フルカラー複写
機）の断面図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の画像形成部の断
面図である。
【図１５】本発明に係る画像形成装置の画像形成部と駆
動系の平断面図である。
【図１６】ドラムシリンダとドラム軸の固定構造を示す
分解斜視図である。
【図１７】ドラムシリンダとドラム軸が固定されている
状態を示す断面図である。
【図１８】ドラムシリンダとこれと同位相にあるドラム
軸が分離した状態を示す断面図である。
【図１９】図１８のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２０】ドラムシリンダ及びドラム軸の側面図であ
る。
【図２１】ドラムシリンダ及びドラム軸の平面図であ
る。
【図２２】本発明の実施の形態２に係る駆動伝達装置の
駆動伝達部の構成を示す横断面図である。
【図２３】図２２の矢視Ｆ−Ｆ線方向の図である。
【図２４】図２２の矢視Ｆ−Ｆ線方向の図である。
【図２５】図２２の矢視Ｇ−Ｇ線方向の図である。
【符号の説明】
２１ プロセスカートリッジ ３１ スリーブ軸（被駆動軸） ３２ ピン（突起） ６１ カップリング（駆動伝達手段） ６１ａ 溝部 ６１ｂ 孔部 ６２ カップリング（駆動伝達手段） ６２ａ 溝部 ６２ｂ 爪部 ６３ カップリング（駆動伝達手段） ６３ａ 溝部 ６３ｂ 爪部 ８１ 駆動軸 ８２ ピン（突起）

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動軸と被駆動軸を同軸上に接離可能に
    配置し、駆動伝達手段を介して駆動軸から被駆動軸に駆
    動を伝達する駆動伝達装置において、 前記駆動伝達手段を前記駆動軸又は前記被駆動軸の一方
    に装着し、駆動軸と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段
    を被装着側の軸に対して挿脱／係合自在とするととも
    に、該駆動伝達手段を装着側の軸に対して少なくとも半
    径方向及び軸方向に自由度をもって装着し、被装着側の
    軸に対しては少なくとも半径方向及び軸方向に自由度を
    もって係合せしめることを特徴とする駆動伝達装置。
  2. 【請求項２】 前記駆動伝達手段を円筒形部材で構成
    し、該円筒形部材の内部に前記駆動軸と前記被駆動軸の
    先端部を半径方向に遊びを設けて挿入し、駆動軸と被駆
    動軸の各外周面に突起を設け、該突起に対応して円筒形
    部材に溝部又は孔部を設け、前記突起を少なくとも軸方
    向に遊びをもって前記溝部及び孔部に係合せしめること
    を特徴とする請求項１記載の駆動伝達装置。
  3. 【請求項３】 前記円筒形部材には、前記駆動軸と前記
    被駆動軸が係合する際に前記溝に前記突起が係合するよ
    うに山が１つのテーパ又は高さが異なる２つの山のテー
    パが設けられていることを特徴とする請求項２記載の駆
    動伝達装置。
  4. 【請求項４】 前記駆動伝達手段の駆動軸側と被駆動軸
    側の２つの溝部と孔部の位相関係が略直交関係であるこ
    とを特徴とする請求項１，２又は３記載の駆動伝達装
    置。
  5. 【請求項５】 駆動軸と被駆動軸を同軸上に接離可能に
    配置し、駆動伝達手段を介して駆動軸から被駆動軸に駆
    動を伝達する駆動伝達装置において、 前記駆動伝達手段を前記駆動軸と前記被駆動軸に少なく
    とも半径方向及び軸方向に自由度をもって装着し、両駆
    動伝達手段の係合によって駆動を伝達するとともに、駆
    動軸と被駆動軸の接離に伴い駆動伝達手段同士を挿脱／
    係合自在としたことを特徴とする駆動伝達装置。
  6. 【請求項６】 前記駆動伝達手段に凹凸部又は爪部及び
    前記駆動軸と前記被駆動軸の外周面に設けられた突起に
    対応する溝部又は孔部を設け、前記突起を少なくとも軸
    方向に遊びをもって前記溝部及び孔部に係合せしめるこ
    とを特徴とする請求項５記載の駆動伝達装置。
  7. 【請求項７】 前記複数の駆動伝達手段の駆動軸側と被
    駆動軸側の２つの溝部と孔部の位相関係が略直交関係で
    あることを特徴とする請求項５又は６記載の駆動伝達装
    置。
  8. 【請求項８】 前記複数の駆動伝達手段の前記凹凸部又
    は爪部と前記溝部又は孔部との位相が略４５度であるこ
    とを特徴とする請求項７記載の駆動伝達装置。
  9. 【請求項９】 装置本体に対して着脱可能なプロセスカ
    ートリッジを有し、装置本体よりプロセスカートリッジ
    に駆動の伝達がなされる画像形成装置において、 請求項１〜８の何れか１つに記載の駆動伝達装置を備え
    たことを特徴とする画像形成装置。
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