JP2014115535A - 画像形成装置及びカップリング機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構成の画像形成装置、及び、カップリング機構を提供する。
【解決手段】 回転軸２１０は、軸体２１３、駆動部側ジョイントカップリング２１２、ピン２１４、カップリング２１１、スプリング２１６、及び、ストッパ２１５を備える。駆動部側ジョイントカップリング２１２は、軸体２１３の先端に取り付けられ、ピン２１４によって脱落が規制される。カップリング２１１は、軸体２１３の軸線に対して傾斜可能且つ軸体２１３と共に回転可能なように駆動部側ジョイントカップリング２１２と係合する。スプリング２１６は、一端により、カップリング２１１を駆動部側ジョイントカップリング２１２に押し付ける。ストッパ２１５は、スプリング２１６の他端を受けると共に、スプリング２１６の付勢力によりピン２１４に係合する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、２つの回転軸がカップリング機構によって接続された画像形成装置、及び、カップリング機構に関する。

従来、記録媒体に画像を形成する画像形成装置がある。この画像形成装置は、例えば、形成する画像を現像する現像ユニット、外周面に画像が形成される感光体ドラム、感光体ドラムの画像を記録媒体に転写する転写ユニット、及び、記録媒体に転写された画像を定着させる定着ユニット等を含んでいる。

このような画像形成装置は、例えば、現像ユニットに設けられた現像ローラ等、様々な回転軸を有している。また、例えば、現像ユニットのように、画像形成装置本体に対して着脱が可能となっているユニットがある。この場合、着脱される現像ユニット等の回転軸の軸心と、画像形成装置本体側の回転軸の軸心とにずれが生じていたとしても、両者間で回転の伝達が可能なように回転軸同士を接続する必要がある。例えば、特許文献１には、軸心にずれが生じている回転軸同士を、両者間で回転の伝達が可能なように接続する構成が開示されている。

特開２０１０−１９１０２７号公報

このような、画像形成装置においては、より一層の構成の簡素化が求められている。このため、回転軸同士を接続するカップリング機構においても、更なる構成の簡素化が求められている。

そこで、本発明は、簡素な構成の画像形成装置、及び、カップリング機構を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、第１回転軸と第２回転軸とを有し、第１回転軸と第２回転軸とがカップリング機構により接続される。第１回転軸は、軸体と、ジョイントカップリングと、ピンと、カップリングと、スプリングと、ストッパと、を備える。ジョイントカップリングは、軸体の先端に取り付けられる。ピンは、軸体に対するジョイントカップリングの脱落を規制する。カップリングは、軸体の軸線に対して傾斜可能且つ軸体と共に回転可能なようにジョイントカップリングと係合する。スプリングは、一端により、カップリングをジョイントカップリングに押し付ける。ストッパは、スプリングの他端を受けると共に、スプリングの付勢力によりピンに係合する。第２回転軸は、カップリングと共に回転可能、且つ、カップリングに対して係脱可能にカップリングと係合する。

この画像形成装置では、スプリングの他端を受けるストッパが、スプリングの付勢力によりピンに係合する。即ち、スプリングは、カップリングをジョイントカップリングに押し付ける機能と、ストッパを軸体のピンに保持させるための機能とを有する。このため、ストッパを軸体に取り付けるための新たな構成要素を設けることが不要となり、簡素な構成の画像形成装置を実現することができる。

また、スプリングの他端を受けるストッパは、スプリングと共に回転する。このため、スプリングの他端を受ける受け部材が画像形成装置の本体部に対して固定された部材である場合に、固定された受け部材に回転するスプリングが当接することにより、受け部材に摩耗が生じるといった不具合が発生することがない。

ピンは、ジョイントカップリングと軸体の先端とが係合した状態で、軸体の軸線方向と直交する方向に沿ってジョイントカップリングと軸体とを貫通するように設けられたピン孔に差し込まれて両端部がピン孔から突出していてもよい。この場合、ストッパは、円筒形状を有し、軸体に通される本体部と、本体部の外周面に設けられ、スプリングの他端を受ける受け部と、本体部の内周面に設けられ、スプリングの付勢力によりピンの両端部に係合する係合部とを備えていてもよい。

この場合には、ストッパの本体部の外周面に設けられた受け部でスプリングの他端を受けることができ、本体部の内周面に設けられた係合部によりストッパをピンに係合させることができる。

係合部は、本体部の内周面に形成された略Ｕ字状に延在する隆起部によって構成され、隆起部は、略Ｕ字状の開放側が、スプリングの一端に対して他端側を向くように形成されていてもよい。このように、隆起部は、略Ｕ字状の開放側がスプリングの一端に対して他端側を向くように形成されているので、スプリングの付勢力によりピンが隆起部の略Ｕ字状の閉じ側（底部）に押し付けられ、ピンと係合部とを確実に係合させることができる。また、隆起部は、略Ｕ字状の開放側がスプリングの一端に対して他端側を向くように形成されているので、スプリングを押し縮めながらストッパをスプリングの一端側に移動させることで、係合部とピンとの係合状態を容易に解除することができる。

軸体の先端と、ジョイントカップリングとは、回転伝達可能に係合し、ピンは、ピン孔に対して摺動可能に差し込まれ、本体部の内周面には、ピンの端面に対向してピンの移動を規制する規制面が設けられていてもよい。この場合、軸体とジョイントカップリングとが回転伝達可能に係合しているので、ピンは軸体に対するジョイントカップリングの脱落を規制する機能のみを有していればよく、強度の高いピンを用いる必要がない。また、本体部の内周面に規制面を設けることで、ピンがピン孔に摺動可能に差し込まれていたとしても、規制面によってピンのピン孔からの脱落が防止される。規制面によりピンの脱落が防止できるので、ピンが脱落しないようにピン孔にピンを圧入する作業等が不要となり、組立性が向上する。

本発明のカップリング機構は、第１回転軸と第２回転軸とを接続するものである。第１回転軸は、軸体と、ジョイントカップリングと、ピンと、カップリングと、スプリングと、ストッパとを備える。ジョイントカップリングは、軸体の先端に取り付けられる。ピンは、軸体に対するジョイントカップリングの脱落を規制する。カップリングは、軸体の軸線に対して傾斜可能且つ軸体と共に回転可能なようにジョイントカップリングと係合する。スプリングは、一端により、カップリングをジョイントカップリングに押し付ける。ストッパは、スプリングの他端を受けると共に、スプリングの付勢力によりピンに係合する。第２回転軸は、カップリングと共に回転可能、且つ、カップリングに対して係脱可能にカップリングと係合する。

このカップリング機構では、スプリングの他端を受けるストッパが、スプリングの付勢力によりピンに係合する。即ち、スプリングは、カップリングをジョイントカップリングに押し付ける機能と、ストッパを軸体のピンに保持させるための機能とを有する。このため、ストッパを軸体に取り付けるための新たな構成要素を設けることが不要となり、簡素な構成のカップリング機構を実現することができる。

本発明によれば、簡素な構成の画像形成装置、及び、カップリング機構を提供できる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１の現像ユニットを示す斜視図である。 図２の現像ユニット等の回転軸を駆動する駆動部を示す斜視図である。 回転軸同士の接続部分を示す斜視図である。 回転軸同士の接続構造を示す図であり、（ａ）は図４のＶ（ａ）−Ｖ（ａ）線に沿った断面図、（ｂ）は図４のＶ（ｂ）−Ｖ（ｂ）線に沿った断面図である。 各部の詳細構造を示す図であり、（ａ）は現像ローラ側ジョイントカップリングを示す斜視図、（ｂ）はカップリングを示す斜視図、（ｃ）は駆動部側ジョイントカップリングを示す斜視図である。 ストッパの詳細構造を示す図であり、（ａ）はストッパの斜視図、（ｂ）はストッパの本体部の軸線に沿って切った断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は回転軸の組み立て手順を示す斜視図である。 回転軸の組み立て手順を示す図であり、（ａ）はピンとストッパの挿入部との位置関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩＸ（ｂ）−ＩＸ（ｂ）線に沿った断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ピンに係合部を係合させる手順を示す側面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１に示すように、画像形成装置１は、記録媒体搬送ユニット１０、転写ユニット２０、感光体ドラム３０、４つの現像ユニット１００、及び、定着ユニット４０を含んで構成される。

記録媒体搬送ユニット１０は、最終的に画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを記録媒体搬送路上に搬送する。用紙Ｐは、カセットに積層して収容される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒに到達するタイミングで、用紙Ｐを二次転写領域Ｒに到達させる。

転写ユニット２０は、現像ユニット１００により形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する二次転写領域Ｒに搬送する。転写ユニット２０は、転写ベルト２１と、転写ベルト２１を懸架する懸架ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄと、感光体ドラム３０と共に転写ベルト２１を挟持する一次転写ローラ２２と、懸架ローラ２１ｄと共に転写ベルト２１を挟持する二次転写ローラ２４とを含んで構成される。

転写ベルト２１は、懸架ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄにより循環移動される無端状のベルトである。一次転写ローラ２２は、転写ベルト２１の内周側から感光体ドラム３０を押圧するように設けられる。一方、二次転写ローラ２４は、転写ベルト２１の外周側から懸架ローラ２１ｄを押圧するように設けられる。また、転写ユニット２０は、転写ベルト２１に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置等を更に備えていてもよい。

感光体ドラム３０は、周面に画像が形成される静電潜像担持体であり、例えばＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）からなる。本実施形態に係る画像形成装置１は、カラー画像を形成可能な装置であり、例えばマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応して、４つの感光体ドラム３０が転写ベルト２１の移動方向に沿って設けられている。各感光体ドラム３０の周上には、図１に示すように、帯電ローラ３２、露光ユニット３４、現像ユニット１００、及び、クリーニングユニット３８がそれぞれ設けられている。

帯電ローラ３２は、感光体ドラム３０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット３４は、帯電ローラ３２により帯電した感光体ドラム３０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム３０の表面のうち露光ユニット３４により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４つの現像ユニット１００は、各現像ユニット１００に対応して設けられたトナータンク３６から供給されたトナーによって感光体ドラム３０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。４つのトナータンク３６内には、それぞれ、マゼンダ、イエロー、シアン、及び、ブラックのトナーが充填されている。

クリーニングユニット３８は、感光体ドラム３０上に形成されたトナー像が転写ベルト２１に一次転写された後に感光体ドラム３０上に残存するトナーを回収する。クリーニングユニット３８は、例えばクリーニングブレードを設け、感光体ドラム３０の周面にクリーニングブレードを当接させることにより感光体ドラム３０上の残トナーをそぎ落とす構成を用いることができる。なお、感光体ドラム３０の周上には、感光体ドラム３０の回転方向においてクリーニングユニット３８と帯電ローラ３２との間に、感光体ドラム３０の電位をリセットする除電ランプを配置することもできる。

定着ユニット４０は、転写ベルト２１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット４０は、例えば、加熱ローラ４２と、加圧ローラ４４とを含んで構成される。加熱ローラ４２は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、その内部には例えばハロゲンランプなどの熱源が設けられている。加圧ローラ４４は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、加熱ローラ４２を押圧するように設けられる。加熱ローラ４２及び加圧ローラ４４の外周面には、例えばシリコンゴム等の耐熱弾性層が設けられる。加熱ローラ４２と加圧ローラ４４との接触領域である定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。

また、画像形成装置１には、定着ユニット４０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ５２及び５４が設けられている。

次に、画像形成装置１の動作について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ３２により感光体ドラム３０の表面を所定の電位に均一に帯電させた後、露光ユニット３４により感光体ドラム３０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。

一方、現像ユニット１００では、トナーとキャリアとを混合攪拌して十分に帯電させた後、トナーとキャリアとを混合することで生成される現像剤を現像ローラ１１０に担持させる。そして、現像ローラ１１０の回転により現像剤が感光体ドラム３０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ１１０に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム３０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム３０と転写ベルト２１とが対向する領域において、感光体ドラム３０から転写ベルト２１へ一次転写される。転写ベルト２１には、４つの感光体ドラム３０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ２１ｄと二次転写ローラ２４とが対向する二次転写領域Ｒにおいて、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。

積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット４０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ４２と加圧ローラ４４との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ５２及び５４により画像形成装置１の外部へ排出される。一方、転写ベルト２１は、ベルトクリーニング装置を備える場合、積層トナー像が用紙Ｐへ二次転写された後、転写ベルト２１に残存するトナーをベルトクリーニング装置により除去してもよい。

以下、画像形成装置１に設けられた２つの回転軸同士の接続構造として、現像ユニット１００に設けられた現像ローラ１１０の回転軸（第２回転軸）１１１（図２参照）と、回転軸の駆動を行う駆動部２００（図３参照）に設けられた回転軸（第１回転軸）２１０との接続構造を代表させて説明する。以下において説明する現像ローラ１１０の回転軸１１１と駆動部２００の回転軸２１０との接続構造は、画像形成装置１に設けられた他の２つの回転軸同士を接続する際にも適用することができる。

（現像ユニットの構成）
図２に示すように、現像ユニット１００は、現像ローラ１１０、及び、現像ユニット１００内のトナーの攪拌と搬送とを行う攪拌搬送部材等を備えている。現像ローラ１１０の回転軸１１１の端部、攪拌搬送部材の回転軸の端部は、現像ユニット１００の本体部１０１から突出している。現像ユニット１００は、画像形成装置１の本体部に対して着脱可能となっている。

（駆動部の構成）
図３に示すように、駆動部２００は、現像ローラ１１０の回転軸１１１の駆動を行う回転軸２１０、現像ユニット１００に設けられた攪拌搬送部材の回転軸等の駆動を行う回転軸、及び、これらを駆動する駆動源等を備えている。現像ローラ１１０の回転軸１１１の駆動を行う回転軸２１０の端部、及び、攪拌搬送部材の回転軸等の駆動を行う回転軸の端部は、本体部２０１から突出している。現像ユニット１００の回転軸１１１の端部と、駆動部２００の回転軸２１０の端部とは、現像ユニット１００の画像形成装置１の本体部への取り付け及び取り外しに伴い、係脱（係合及び係合の解除）が可能となっている。

（カップリング機構の詳細）
以下、現像ローラ１１０の回転軸１１１と、駆動部２００の回転軸２１０とにおけるカップリング機構の詳細について説明する。図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、現像ローラ１１０の回転軸１１１は、駆動部２００の回転軸２１０との接続部周りにおいて、軸体１１２、及び、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３を含んで構成される。

図６（ａ）に示すように、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３は、球体部１１３ａ、２つの突起部１１３ｂ、及び、本体部１１３ｃを含んで構成される。本体部１１３ｃは、略円筒形状を有している。本体部１１３ｃには、本体部１１３ｃの軸線方向に対して直交する方向に沿って貫通するピン孔１１３ｄが設けられている。球体部１１３ａは、本体部１１３ｃにおける回転軸２１０に接続される側の端部に設けられる。球体部１１３ａは、略球形状を有している。２つの突起部１１３ｂは、球体部１１３ａの外面にそれぞれ設けられる。２つの突起部１１３ｂは、本体部１１３ｃの軸心を挟んで互いに対向するように配置される。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、軸体１１２の先端部は、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３の本体部１１３ｃに差し込まれる。また、軸体１１２の先端部には、軸体１１２の軸線方向に対して直交する方向に沿って貫通するピン孔１１２ａが設けられる。軸体１１２の先端部が現像ローラ側ジョイントカップリング１１３の本体部１１３ｃに差し込まれた状態で、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３のピン孔１１３ｄ、及び、軸体１１２のピン孔１１２ａを通るようにピン１１４が圧入される。これにより、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３が、軸体１１２から脱落することが防止される。なお、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３と軸体１１２とを接続する構成については、ピン１１４をピン孔に圧入する構成に限定されず、適宜の構成を用いることができる。

一方、図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、駆動部２００の回転軸２１０は、現像ユニット１００の回転軸１１１との接続部周りにおいて、カップリング２１１、駆動部側ジョイントカップリング（ジョイントカップリング）２１２、軸体２１３、ピン２１４、ストッパ２１５、スプリング２１６、及びベアリング２１７を含んで構成される。

図６（ｃ）に示すように、駆動部側ジョイントカップリング２１２は、球体部２１２ａ、２つの突起部２１２ｂ、及び、本体部２１２ｃを含んで構成される。本体部２１２ｃは、略円筒形状を有している。本体部２１２ｃの内周面は、断面が略Ｄ字形状を有している。本体部２１２ｃには、本体部２１２ｃの軸線方向に対して直交する方向に沿って貫通するピン孔２１２ｄが設けられている。球体部２１２ａは、本体部２１２ｃにおける回転軸１１１に接続される側の端部に設けられる。球体部２１２ａは、略半球形状を有している。２つの突起部２１２ｂは、球体部２１２ａの外面にそれぞれ設けられる。２つの突起部２１２ｂは、本体部２１２ｃの軸心を挟んで互いに対向するように配置される。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、軸体２１３の先端部は、駆動部側ジョイントカップリング２１２の本体部２１２ｃに差し込まれる。なお、軸体２１３の先端部は、断面が略Ｄ字形状を有している。本体部２１２ｃの内周面と、軸体２１３の先端部とがそれぞれ、断面が略Ｄ字形状を有しているので、軸体２１３と駆動部側ジョイントカップリング２１２とは、回転伝達可能に係合する。また、軸体２１３の先端部には、軸体２１３の軸線方向に対して直交する方向に沿って貫通するピン孔２１３ａが設けられる。

軸体２１３の先端部が駆動部側ジョイントカップリング２１２の本体部２１２ｃに差し込まれた状態で、駆動部側ジョイントカップリング２１２のピン孔２１２ｄ、及び、軸体２１３のピン孔２１３ａを通るようにピン２１４が差し込まれる。これにより、駆動部側ジョイントカップリング２１２が、軸体２１３から脱落することが防止される。なお、ピン２１４は、ピン孔２１３ａ及びピン孔２１２ｄに対して摺動可能に差し込まれる。また、ピン２１４の両端部は、駆動部側ジョイントカップリング２１２の本体部２１２ｃの外周面からそれぞれ突出している。

カップリング２１１は、回転軸１１１の現像ローラ側ジョイントカップリング１１３と、回転軸２１０の駆動部側ジョイントカップリング２１２とを接続するものである。図６（ｂ）に示すように、カップリング２１１は、略円筒形状を有している。カップリング２１１の内周面２１１ａには、カップリング２１１の軸線方向に沿って延在する２つの溝部２１１ｂが設けられる。２つの溝部２１１ｂは、カップリング２１１の軸心を挟んで互いに対向する位置に設けられる。カップリング２１１の内周面２１１ａにおける駆動部側ジョイントカップリング２１２が接続される側の端部には、内周面２１１ａの径を縮径した縮径部２１１ｃが設けられる。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、駆動部側ジョイントカップリング２１２の球体部２１２ａは、カップリング２１１内に配置される。このとき、２つの突起部２１２ｂは、カップリング２１１の２つの溝部２１１ｂにそれぞれ嵌め込まれる。カップリング２１１の縮径部２１１ｃは、球体部２１２ａに摺動可能に当接する。これにより、カップリング２１１は、駆動部側ジョイントカップリング２１２が取り付けられた軸体２１３の軸線方向に対して傾斜可能、且つ、駆動部側ジョイントカップリング２１２と共に回転可能なように駆動部側ジョイントカップリング２１２と係合する。

同様に、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３の球体部１１３ａは、カップリング２１１内に配置される。このとき、２つの突起部１１３ｂは、カップリング２１１の２つの溝部２１１ｂにそれぞれ嵌め込まれる。カップリング２１１の内周面２１１ａは、球体部１１３ａに摺動可能に当接する。これにより、カップリング２１１は、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３が取り付けられた軸体１１２の軸線方向に対して傾斜可能、且つ、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３と共に回転可能なように現像ローラ側ジョイントカップリング１１３と係合する。

このように、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３、駆動部側ジョイントカップリング２１２、及び、カップリング２１１により、いわゆる、ユニバーサルジョイント（自在継ぎ手）機能が実現される。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、スプリング２１６は、円筒コイル形状を有している。スプリング２１６の内側には、軸体２１３が通される。スプリング２１６は、カップリング２１１とストッパ２１５との間に配置される。スプリング２１６の一端は、カップリング２１１の縮径部２１１ｃに当接し、他端はストッパ２１５に当接する。スプリング２１６は、カップリング２１１を駆動部側ジョイントカップリング２１２に押し付ける、即ち、縮径部２１１ｃを駆動部側ジョイントカップリング２１２の球体部２１２ａに押し付ける。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ストッパ２１５は、受け部２１５ａ、本体部２１５ｂ、及び、係合部２１５ｃを含んで構成される。本体部２１５ｂは、略円筒形所を有している。本体部２１５ｂの内側には、軸体２１３が通される。本体部２１５ｂの外周面には、スプリング２１６の他端を受けるフランジ状の受け部２１５ａが設けられる。これにより、ストッパ２１５は、スプリング２１６によってカップリング２１１から離間する方向に付勢される。受け部２１５ａは、本体部２１５ｂの外周面においてカップリング２１１から離れた側の端部に形成される。

本体部２１５ｂの内周面２１５ｅには、ピン２１４の両端部にそれぞれ係合する２つの係合部２１５ｃが設けられる。係合部２１５ｃは、本体部２１５ｂの内周面２１５ｅにおいて、カップリング２１１に近い側の端部に形成される。係合部２１５ｃは、本体部２１５ｂの内周面２１５ｅに形成された略Ｕ字状に延在する隆起部によって構成される。即ち、隆起部は、本体部２１５ｂの内周面２１５ｅから軸心側に向けて突出している。係合部２１５ｃは、略Ｕ字状の開放側が、受け部２１５ａ側を向くように形成される。

図５（ａ）及び図７（ａ）に示すように、ストッパ２１５がスプリング２１６によって付勢されることで、ピン２１４の両端部は、それぞれ、２つの係合部２１５ｃの略Ｕ字状の隆起部の閉じ側（底部）に落とし込まれる。このように、スプリング２１６の付勢力によって係合部２１５ｃとピン２１４の端部とが係合することで、ストッパ２１５が本体部２１５ｂの軸線周りに回転することが防止されると共に、ストッパ２１５がピン２１４に保持される。

また、ピン２１４の両端部が２つの係合部２１５ｃにそれぞれ係合した状態において、ピン２１４の端面は、本体部２１５ｂの内周面２１５ｅに対向している。以下、内周面２１５ｅのうち、ピン２１４の端面に対向する部位を規制面２１５ｆ(図７（ｂ）参照)という。なお、ピン２１４の長さは、本体部２１５ｂの内径よりも所定長さだけ短くなっている。図７（ａ）に示すように、ストッパ２１５の内周面２１５ｅにおいて係合部２１５ｃが設けられる側の端部には、係合部２１５ｃのように軸心側に突出していない部分(以下「挿入部２１５ｄ」という)が２か所設けられている。ピン２１４は、挿入部２１５ｄを介して、本体部２１５ｂの内側に配置可能となっている。

ベアリング２１７は、駆動部２００の本体部２０１に対して、軸体２１３を回転可能に支持する。ベアリング２１７として、例えば、ボールベアリング、或は、樹脂製のベアリング等を用いることができる。

次に、回転軸２１０の組み立て手順について説明する。まず、図８（ａ）に示すように、駆動部側ジョイントカップリング２１２の本体部２１２ｃに、軸体２１３の先端部を差し込み、ピン孔２１２ｄ及びピン孔２１３ａにピン２１４を差し込む。そして、軸体２１３における駆動部側ジョイントカップリング２１２が取り付けられる側に対して反対側の端部から、カップリング２１１を軸体２１３に通し、更に、スプリング２１６を軸体２１３に通す。

次に、図８（ｂ）に示すように、軸体２１３における駆動部側ジョイントカップリング２１２が取り付けられた側に対して反対側の端部から、ストッパ２１５を軸体２１３に通す。そして、ストッパ２１５の係合部２１５ｃに、ピン２１４の端部を係合させる。より詳細には、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、ストッパ２１５を本体部２１５ｂの軸線周りに回転させて、２つの挿入部２１５ｄをピン２１４の両端部にそれぞれ対向させる。そして、図１０（ａ）に示すように、スプリング２１６を押し縮めながらストッパ２１５をカップリング２１１側に移動させ、ピン２１４を本体部２１５ｂ内に位置させる。このとき、係合部２１５ｃの略Ｕ字状の開放側の端部が、ピン２１４よりもカップリング２１１側となる位置まで、ストッパ２１５をカップリング２１１側へ移動させる。

次に、図１０（ｂ）に示すように、ストッパ２１５を本体部２１５ｂの軸線周りに回転させ、本体部２１５ｂの軸線方向から見て、ピン２１４と係合部２１５ｃの略Ｕ字状の底部とを対向させる。そして、図１０（ｃ）に示すように、スプリング２１６の付勢力によりストッパ２１５をカップリング２１１から離れる方向に移動させることで、係合部２１５ｃにピン２１４の端部が係合する。その後、図５（ａ）等に示すベアリング２１７を軸体２１３に取り付けることで、回転軸２１０が形成される。

上述のようにして組み立てられた回転軸２１０と、現像ユニット１００の回転軸１１１とを接続する場合、現像ローラ側ジョイントカップリング１１３をカップリング２１１内に嵌め込むことで、回転軸１１１と回転軸２１０とを接続することができる。反対に、現像ユニット１００を画像形成装置１の本体部から取り外す場合には、回転軸２１０のカップリング２１１内から回転軸１１１の現像ローラ側ジョイントカップリング１１３を引き抜くことで、回転軸１１１と回転軸２１０との接続を切り離すことができる。

本実施形態は以上のように構成され、スプリング２１６の端部を受けるストッパ２１５が、スプリング２１６の付勢力によりピン２１４に係合する。即ち、スプリング２１６は、カップリング２１１を駆動部側ジョイントカップリング２１２に押し付ける機能と、ストッパ２１５を軸体２１３のピン２１４に保持させるための機能とを有する。このため、ストッパ２１５を軸体２１３に取り付けるための新たな構成要素を設けることが不要となり、簡素な構成の画像形成装置１を実現することができる。

また、スプリング２１６の端部を受けるストッパ２１５は、軸体２１３の回転時にスプリング２１６と共に回転する。このため、スプリング２１６の端部を受ける受け部材が駆動部２００の本体部２０１に対して固定された部材である場合に、固定された受け部材に回転するスプリングが当接することにより、受け部材に摩耗が生じるといった不具合が発生することがない。

また、ストッパ２１５は、受け部２１５ａと、本体部２１５ｂの内周面に設けられた係合部２１５ｃとを有している。このため、ストッパ２１５の受け部２１５ａによってスプリング２１６の端部を受けることができ、係合部２１５ｃによりストッパ２１５をピン２１４に係合させることができる。

係合部２１５ｃを、本体部２１５ｂの内周面２１５ｅに形成された略Ｕ字状に延在する隆起部によって構成した。また、係合部２１５ｃを、略Ｕ字状の開放側が、受け部２１５ａ側（カップリング２１１に当接するスプリング２１６の一端に対してストッパ２１５の受け部２１５ａに当接するスプリング２１６の他端側）を向くように形成した。これにより、スプリング２１６の付勢力によりピン２１４が係合部２１５ｃの略Ｕ字状の閉じ側（底部）に押しつけられ、ピン２１４と係合部２１５ｃとを確実に係合させることができる。また、係合部２１５ｃが略Ｕ字状の隆起部によって構成されているので、スプリング２１６を押し縮めながらストッパ２１５をカップリング２１１側に移動させてストッパ２１５を回転させることで、係合部２１５ｃとピン２１４との係合状態を容易に解除することができる。

ピン２１４の端面は、ストッパ２１５の内周面２１５ｅに設けられた規制面２１５ｆに対向しているので、規制面２１５ｆによってピン２１４の軸方向の移動を規制することができる。規制面２１５ｆによりピン２１４の脱落が防止できるので、ピン２１４が脱落しないようにピン孔２１３ａ及びピン孔２１２ｄにピン２１４を圧入する作業等が不要となり、組立性が向上する。また、軸体２１３と駆動部側ジョイントカップリング２１２とを回転伝達可能に係合させることで、ピン２１４は、軸体２１３に対する駆動部側ジョイントカップリング２１２の脱落を規制する機能のみを有していればよく、強度の高いピン２１４を用いる必要がない。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明を適用した２つの軸の接続構造として、現像ユニット１００の現像ローラ１１０の回転軸１１１と、駆動部２００の回転軸２１０とを接続する場合を例に説明したが、他の２つの軸同士を接続する場合であっても、上述した接続構造を適用することができる。

ピン２１４は、駆動部側ジョイントカップリング２１２のピン孔２１２ｄ、及び、軸体２１３のピン孔２１３ａに対して摺動可能に差し込むものとしたが、ピン２１４の両端部がピン孔２１２ｄから突出していれば、圧入等により嵌め込んでもよい。

また、画像形成装置１に備えられた２つの回転軸同士を接続する場合を例に説明したが、画像形成装置１に備えられた回転軸に限定されず、他の装置等に備えられた回転軸同士を接続する際に、上記の構成を適用してもよい。

１…画像形成装置、１１１…回転軸（第２回転軸）、１１２…軸体、１１３…現像ローラ側ジョイントカップリング、２１０…回転軸（第１回転軸）、２１１…カップリング、２１２…駆動部側ジョイントカップリング（ジョイントカップリング）、２１２ｄ…ピン孔、２１３…軸体、２１３ａ…ピン孔、２１４…ピン、２１５…ストッパ、２１５ａ…受け部、２１５ｂ…本体部、２１５ｃ…係合部（隆起部）、２１５ｆ…規制面、２１６…スプリング。

Claims (5)

1. 第１回転軸と第２回転軸とを有し、前記第１回転軸と前記第２回転軸とがカップリング機構により接続された画像形成装置であって、
   前記第１回転軸は、
   軸体と、
   前記軸体の先端に取り付けられるジョイントカップリングと、
   前記軸体に対する前記ジョイントカップリングの脱落を規制するピンと、
   前記軸体の軸線に対して傾斜可能且つ前記軸体と共に回転可能なように前記ジョイントカップリングと係合するカップリングと、
   一端により、前記カップリングを前記ジョイントカップリングに押し付けるスプリングと、
   前記スプリングの他端を受けると共に、前記スプリングの付勢力により前記ピンに係合するストッパと、
   を備え、
   前記第２回転軸は、前記カップリングと共に回転可能、且つ、前記カップリングに対して係脱可能に前記カップリングと係合する、
   画像形成装置。
2. 前記ピンは、前記ジョイントカップリングと前記軸体の先端とが係合した状態で、前記軸体の軸線方向と直交する方向に沿って前記ジョイントカップリングと前記軸体とを貫通するように設けられたピン孔に差し込まれて両端部が前記ピン孔から突出し、
   前記ストッパは、
   円筒形状を有し、前記軸体に通される本体部と、
   前記本体部の外周面に設けられ、前記スプリングの他端を受ける受け部と、
   前記本体部の内周面に設けられ、前記スプリングの付勢力により前記ピンの両端部にそれぞれ係合する一対の係合部と、
   を備える、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記係合部は、前記本体部の内周面に形成された略Ｕ字状に延在する隆起部によって構成され、
   前記隆起部は、前記略Ｕ字状の開放側が、前記スプリングの一端に対して他端側を向くように形成される、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記軸体の先端と、前記ジョイントカップリングとは、回転伝達可能に係合し、
   前記ピンは、前記ピン孔に対して摺動可能に差し込まれ、
   前記本体部の内周面には、前記ピンの端面に対向して前記ピンの移動を規制する規制面が設けられる、
   請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 第１回転軸と第２回転軸とを接続するカップリング機構であって、
   前記第１回転軸は、
   軸体と、
   前記軸体の先端に取り付けられるジョイントカップリングと、
   前記軸体に対する前記ジョイントカップリングの脱落を規制するピンと、
   前記軸体の軸線に対して傾斜可能且つ前記軸体と共に回転可能なように前記ジョイントカップリングと係合するカップリングと、
   一端により、前記カップリングを前記ジョイントカップリングに押し付けるスプリングと、
   前記スプリングの他端を受けると共に、前記スプリングの付勢力により前記ピンに係合するストッパと、
   を備え、
   前記第２回転軸は、前記カップリングと共に回転可能、且つ、前記カップリングに対して係脱可能に前記カップリングと係合する、
   カップリング機構。

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