JPH10252767A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動側と従動側のカップリングがどのような
相対位置にあっても、カップリングを軸方向に押圧する
だけで確実にカップリングが噛み合うようにすること。 【解決手段】 従動側回転軸１に連結され嵌合側に従動
側嵌合歯３が形成された従動側カップリング２と、駆動
側回転軸７に回動可能に取り付けられ嵌合側に従動側嵌
合歯５が形成された駆動側カップリング４と、駆動側回
転軸１に設けられた長孔８と、駆動側回転軸７に設けら
れ長孔８に対して摺動可能に係合されたピン９とを備え
た駆動力伝達装置において、長孔８を駆動側回転軸７の
軸方向に対して傾斜して形成するととともに、駆動側カ
ップリング４を従動側カップリング２の方向に弾性的に
付勢する圧縮スプリング１１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動側と従動側と
が噛み合い機構により軸方向に離接可能とされた駆動力
伝達装置に関し、特に、駆動側の回転方向の位置と従動
側の回転方向の位置とが相対位置にずれていた場合にも
確実に噛み合わせを行うことができる駆動力伝達装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、複写機においては、故障修理
や保守作業を容易に行うことができるように、複写機本
体に対して、感光体ドラムユニットや現像ユニットを含
む画像形成ユニットが引き出し可能に設けられている。
画像形成ユニットには、感光体ドラムユニットや現像ユ
ニットが設けられており、感光体ドラムユニットの感光
体ドラムや現像ユニットの現像ロールに対しては、外部
から回転力を与える必要がある。また、用紙の補給や詰
まった紙の除去を容易に行うことができるように、複写
機本体に対して、給紙ユニットが引き出し可能に設けら
れており、この給紙ユニットに設けられた用紙押上板や
給紙ロール等に対しても外部から回転力を与える必要が
ある。

【０００３】このように、画像形成装置本体に対して引
き出し可能なユニットが設けられており、このユニット
内に回転部材が設けられている場合には、駆動側と従動
側とが噛み合い機構により軸方向に離接可能とされた駆
動力伝達装置が使用される。このような駆動力伝達装置
としては、特開昭６３−３１２５１６号公報に記載され
ているように、弾性部材を介してカップリングをスラス
ト方向のみ動作させ、回転と同時に嵌合部が噛み合い、
駆動力が伝達される構造が知られている。

【０００４】しかしながら、用紙の補給、詰まった紙の
除去、トナー補給等の保守作業時に各ユニットを引き出
して、再セットすると、駆動側と従動側の互いのカップ
リングの嵌合部同志が突き当たってしまい、駆動力が確
実に伝達出来なかったり、或いは、駆動側の軸が一定角
度回転したのちに噛み合うために、タイムラグが生じる
という問題があった。

【０００５】このような問題を解決するために、実公平
２−２８５２５号公報に記載されているように、ユニッ
トを取り出す際に、駆動側のカップリングを噛み合い方
向とは逆に回転させ、ユニット装着時に確実にカップリ
ングが噛み合うようにしている。上記公報に記載の構成
によれば、各ユニットを取り出したままの状態で、再度
装着する場合には、確実にカップリングが噛み合うが、
各ユニットを取り出した状態で従動側の軸に外部から力
が加わって軸が回転したり、或いは、取り出したユニッ
トとは別のユニットを装着する場合には、先に述べたよ
うな、駆動力が確実に伝達出来なかったり、タイムラグ
が生じるという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、駆動
側と従動側のカップリングがどのような相対位置にあっ
ても、カップリングを軸方向に押圧するだけで確実にカ
ップリングが噛み合うようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の駆動力伝達装置
は、従動側回転軸に連結された従動側カップリングと、
駆動側回転軸に回動可能に取り付けられ前記従動側カッ
プリングと噛み合う駆動側カップリングと、前記駆動側
回転軸或いは前記駆動側カップリングの一方に設けられ
た長孔と、前記駆動側回転軸或いは前記駆動側カップリ
ングの他方に設けられ前記長孔に対して摺動可能に係合
されたピンとを備えた駆動力伝達装置において、前記長
孔を駆動側回転軸の軸方向に対して傾斜して形成すると
とともに、前記駆動側カップリングを前記従動側カップ
リングの方向に弾性的に付勢する手段を設けたことを特
徴とする。

【０００８】また本発明の駆動力伝達装置は、前記駆動
側カップリング及び従動側カップリングの少なくとも一
方に嵌合歯が形成されており、前記駆動側カップリング
及び従動側カップリングのうち嵌合歯を形成している側
のカップリングの嵌合歯のピッチ角をθ₁とし、前記長
孔によって円周方向に回転する角をθ₂としたとき、θ₂
＞θ₁としたことを特徴とする。

【０００９】また本発明の駆動力伝達装置は、前記従動
側嵌合歯及び前記駆動側嵌合歯の嵌合側の面のいずれか
一方或いは両方が、軸と直交する面に対して外周方向に
傾斜していることを特徴とする。

【００１０】また本発明の駆動力伝達装置は、前記長孔
が、前記従動側嵌合歯と前記駆動側嵌合歯とが嵌合しや
すい方向で螺旋状に傾斜していることを特徴とする。

【００１１】また本発明の駆動力伝達装置は、前記従動
側回転軸には、画像形成装置に対して抜き出し可能に設
けられたユニット内の回転部材が連結され、前記駆動側
回転軸には画像形成装置本体の回転駆動源が連結されて
いることを特徴とする。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の駆動力伝達装置の実施例を
示す斜視図である。従動側回転軸１の端部には円筒状の
従動側カップリング２が取り付けられており、この従動
側カップリング２の軸方向の端部には、軸方向に突出す
る複数の従動側嵌合歯３が円周方向に配列されている。
この従動側嵌合歯３の軸方向の端部の面は、軸と直交す
る面に対して外周方向に傾斜している。

【００１３】一方、駆動側カップリング４は、従動側カ
ップリング２と同様に円筒状であり、従動側カップリン
グ２の従動側嵌合歯３に嵌合する形状の駆動側嵌合歯５
が形成されている。駆動側カップリング４の嵌合側とは
反対側には、駆動側カップリング４と同軸の円筒状の軸
受部６が駆動側カップリング４と一体的に形成されてい
る。この軸受部６の内部には、駆動側回転軸７の端部が
回動自在に挿入される挿入穴が形成され、軸受部６の外
周部には、軸方向に対して螺旋状に傾斜した長孔８が形
成されている。また、駆動側回転軸７には、前記長孔８
に対して摺動可能に係合するピン９が軸と直交する方向
に取り付けられるとともに、前記ピン９から駆動側カッ
プリング４とは反対側に所定距離だけ離れた位置に環状
のストッパ１０が取り付けられている。更に、ピン９と
ストッパ１０の間において、駆動側回転軸７に圧縮スプ
リング１１が巻装されている。

【００１４】上記駆動側カップリング４の駆動側回転軸
７は、画像形成装置本体の回転駆動源に連結されてい
る。また、従動側カップリング２の従動側回転軸１は、
画像形成装置本体に対して抜き出し可能に設けられた画
像形成ユニット、給紙ユニット等のユニットの回転部材
に連結されている。そして、ユニットを画像形成装置本
体に装着したときに、駆動側カップリング４と従動側カ
ップリング２とが噛み合って画像形成装置本体側の回転
力がユニット側に伝達されるようになっている。図２
は、図１に示す駆動力伝達装置の一つの動作例を示す説
明図である。図２（ａ）はユニットが画像形成装置本体
に対して装着される前の状態を示す。なお、図２に示す
例においては、駆動側カップリング４の駆動側嵌合歯５
の山の位置と従動側カップリング２従動側嵌合歯３の谷
の位置とが一致していない。

【００１５】ユニットを画像形成装置本体に対して装着
すると、先ず、図２（ｂ）に示すように、駆動側カップ
リング４の駆動側嵌合歯５の山と従動側カップリング２
の従動側嵌合歯３の山とが衝突する。ユニットを更に押
し込むと、駆動側カップリング４が従動側カップリング
２により駆動側回転軸７の方向に圧縮スプリング１１の
力に抗して押されるが、このとき軸受部６の長孔８に
は、駆動側回転軸７に取り付けたピン９が摺動可能に係
合しており、また、駆動側嵌合歯５と動側嵌合歯３との
対向面には傾斜面が形成されているので、図２（ｃ）に
示すように、駆動側カップリング４は矢印Ａ方向に回転
する。なお、図２（ｃ）において符号ｄ１は、駆動側カ
ップリング４が従動側カップリング２により押される距
離を示す。ユニットを更に押し込むと、駆動側カップリ
ング４は更に矢印Ａ方向に回転し、最終的には、図２
（ｄ）に示すように、駆動側カップリング４の駆動側嵌
合歯５の山と従動側カップリング２従動側嵌合歯３の谷
が噛み合った状態となる。このとき、駆動側カップリン
グ４は圧縮スプリング１１により、従動側カップリング
２側に押しつけられ、円周方向に力が作用しているた
め、駆動側カップリング４と従動側カップリング２との
間のがたつきは殆どない。従って、画像形成装置本体側
からユニット側に確実に回転力を伝達することができ
る。なお、図２（ｄ）において符号ｄ２は、ユニットを
画像形成装置本体に装着した後における駆動側カップリ
ング４が従動側カップリング２により押された距離を示
し、図４（ｃ）で示すように、Ｌ＞ｄ２の関係がある。
但し、Ｌは長孔８ａの軸方向の距離である。

【００１６】図３は、図１に示す駆動力伝達装置の他の
動作例を示す説明図である。図３（ａ）はユニットが画
像形成装置本体に対して装着される前の状態を示す。な
お、図３に示す例においては、駆動側カップリング４の
駆動側嵌合歯５の山の位置と従動側カップリング２の従
動側嵌合歯３の谷の位置とが一致している。

【００１７】ユニットを画像形成装置本体に対して装着
すると、図３（ｂ）に示すように、駆動側カップリング
４と従動側カップリング２とが近づくが、駆動側嵌合歯
５の山と従動側嵌合歯３の山とが衝突することはない。
ユニットを更に押し込むと、図３（ｃ）に示すように、
駆動側嵌合歯５と従動側嵌合歯３とが互いに噛み合う。
但し、この時点では、従動側カップリング２は駆動側カ
ップリング４を押圧していない。ユニットを更に押し込
むと、図３（ｄ）に示すように、駆動側カップリング４
が従動側カップリング２により駆動側回転軸７の方向に
圧縮スプリング１１の力に抗して押される。このとき軸
受部６の長孔８には、駆動側回転軸７に取り付けたピン
９が摺動可能に係合しているので、駆動側カップリング
４は矢印Ａ方向に回転し、この駆動側カップリング４に
噛み合っている従動側カップリング２も矢印Ａ方向に回
転する。

【００１８】図４は、軸受部６の長孔８の形成角度と駆
動側カップリング４の駆動側嵌合歯５のピッチ角との関
係を示す説明図である。図４（ａ）に示すように駆動側
カップリング４を矢印Ｐの方向から見たときの駆動側カ
ップリング４の駆動側嵌合歯５のピッチ角をθ₁（図４
（ｂ）参照）とし、軸受部６の長孔８が円周方向に占め
る角度、すなわち、形成角度をθ₂（図４（ｃ）参照）
としたときに、本実施例においては、θ₂＞θ₁としてい
る。これにより、嵌合歯の相対位置がどのような場合で
も、ユニットを画像形成装置本体に装着するだけで、駆
動側カップリング４と従動側カップリング２とが確実に
噛み合って、画像形成装置本体側の回転力がユニット側
に伝達される。

【００１９】上述した図３及び図４に示す実施例におい
ては、上述したように、ユニット側（従動側）を本体側
（駆動側）に挿入するとき、図３で示すようにカップリ
ング同士が噛み合っている場合は、図３（ｄ）に示すよ
うに従動側に逆回転の駆動を伝達してしまう。すなわ
ち、ユニット挿入によってユニット側回転部材が逆回転
してしまう。そこで以下に示す実施例においては、ユニ
ット挿入による回転部材の逆回転を防止するために、従
動側回転軸１にワンウェイクラッチを設けている。

【００２０】また、上述した図３及び図４に示す実施例
においては、ユニット側（従動側）を本体側（駆動側）
から引き出す時に、図３（ｄ）に示すのとは逆に、今度
は駆動回転方向に駆動が伝達され、装置から駆動開始の
指示がないにもかかわらず、ユニット側に駆動を伝達し
てしまう。そこで以下に示す実施例においては、ユニッ
ト引き出すによる回転部材の回転を防止するために、駆
動側回転軸７にワンウェイクラッチを設けている。

【００２１】図５は、本発明の駆動力伝達装置の他の実
施例を示す斜視図である。なお、図１に示す実施例と対
応する部材には、同一符号を付している。図５に示す実
施例は、図１に示す実施例と同様な構成を有している
が、従動側回転軸１と駆動側回転軸７のそれぞれに、従
動側ワンウェイクラッチ１２と駆動側ワンウェイクラッ
チ１３が取り付けられている点が異なっている。駆動側
ワンウェイクラッチ１３の外周にはギヤ１４が取り付け
られており、このギヤ１４に噛み合うように駆動ギヤ１
５が設けられている。

【００２２】従動側ワンウェイクラッチ１２は、矢印Ｂ
方向に回転力を加えたときに従動側回転軸１に対して自
由に回転し、矢印Ｃ方向に回転力を加えたときに従動側
回転軸１に対してロックするように方向付けられてい
る。また、駆動側ワンウェイクラッチ１３は、矢印Ｄ方
向に回転力を加えたときに駆動側回転軸７に対して自由
に回転し、矢印Ｅ方向に回転力を加えたときに駆動側回
転軸７に対してロックするように方向付けられている。

【００２３】ユニットが画像形成装置本体に装着され、
駆動側カップリング４と従動側カップリング２が互いに
噛み合った状態で、駆動ギヤ１５が矢印Ｆ方向に回転駆
動されると、この駆動ギヤ１５に噛み合ったギヤ１４が
矢印Ｅ方向に回転し、駆動側ワンウェイクラッチ１３も
矢印Ｅ方向に回転する。このとき、駆動側ワンウェイク
ラッチ１３と駆動側回転軸７とはロック状態にあるの
で、駆動側ワンウェイクラッチ１３の矢印Ｅ方向への回
転に伴って、駆動側回転軸７も矢印Ｅ方向へ回転する。
駆動側回転軸７の長孔８ａには軸受部６のピン９ａが係
合しているので、軸受部６及び駆動側カップリング４
は、矢印Ｇ方向に回転する。駆動側カップリング４と従
動側カップリング２とが既に噛み合っているので、従動
側カップリング２及び従動側回転軸１も矢印Ｇ方向に回
転する。このとき、従動側回転軸１と従動側ワンウェイ
クラッチ１２とはロック状態にあるので、従動側回転軸
１の矢印Ｇ方向への回転に伴って、従動側ワンウェイク
ラッチ１２も同方向、すなわち、矢印Ｂ方向へ回転す
る。従動側ワンウェイクラッチ１２には、図示しないユ
ニット側の回転部材が取り付けられているので、画像形
成装置本体側の回転力がユニット側の回転部材に伝達さ
れる。

【００２４】上述のように、従動側ワンウェイクラッチ
１２及び駆動側ワンウェイクラッチ１３を設けることに
より、ユニットを装置本体に装着したり、ユニットを装
置本体から引き出すときに、従動側の軸が、使用者の意
図に反して回転することがなくなる。

【００２５】また、ワンウェイクラッチは、装置動作時
の回転方向とは逆のガタツキを取り除く作用を有するた
め、画質等に悪影響を与える回転変動を小さくすること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】

（１）駆動側と従動側のカップリングがどのような相対
位置にあっても、カップリングを軸方向に押圧するだけ
で確実にカップリングが噛み合わせることができる。

【００２７】（２）駆動側と従動側のカップリングの各
嵌合歯が互いに噛み合う方向に弾性的に付勢されている
ので、がたつきが無い状態で回転力を伝達することがで
きる。 （３）本発明の駆動力伝達装置を、画像形成装置の感光
体ドラムを回転駆動するための手段として用いた場合に
は、感光体ドラムの回転ムラがなくなり、画像の濃度ム
ラを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の駆動力伝達装置の実施例を示す斜視
図である。

【図２】 図１に示す駆動力伝達装置の一つの動作例を
示す説明図である。

【図３】 図１に示す駆動力伝達装置の他の動作例を示
す説明図である。

【図４】 軸受部６の長孔８の形成角度と駆動側カップ
リング４の駆動側嵌合歯５のピッチ角との関係を示す説
明図である。

【図５】 本発明の駆動力伝達装置の他の実施例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１…従動側回転軸、２…従動側カップリング、３…従動
側嵌合歯、４…駆動側カップリング、５…駆動側嵌合
歯、６…軸受部、７…駆動側回転軸、８…長孔、９…ピ
ン、１０…ストッパ、１１…圧縮スプリング、１２…従
動側ワンウェイクラッチ、１３…駆動側ワンウェイクラ
ッチ、１４…ギヤ、１５…駆動ギヤ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 従動側回転軸に連結された従動側カップ
   リングと、駆動側回転軸に回動可能に取り付けられ前記
   従動側カップリングと噛み合う駆動側カップリングと、
   前記駆動側回転軸或いは前記駆動側カップリングの一方
   に設けられた長孔と、前記駆動側回転軸或いは前記駆動
   側カップリングの他方に設けられ前記長孔に対して摺動
   可能に係合されたピンとを備えた駆動力伝達装置におい
   て、 前記長孔を駆動側回転軸の軸方向に対して傾斜して形成
   するととともに、前記駆動側カップリングを前記従動側
   カップリングの方向に弾性的に付勢する手段を設けたこ
   とを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 【請求項２】 前記駆動側カップリング及び従動側カッ
   プリングの少なくとも一方に嵌合歯が形成されており、
   前記駆動側カップリング及び従動側カップリングのうち
   嵌合歯を形成している側のカップリングの嵌合歯のピッ
   チ角をθ₁とし、前記長孔によって円周方向に回転する
   角をθ₂としたとき、θ₂＞θ₁としたことを特徴とする
   請求項１記載の駆動力伝達装置。
3. 【請求項３】 前記従動側嵌合歯及び前記駆動側嵌合歯
   の嵌合側の面のいずれか一方或いは両方が、軸と直交す
   る面に対して外周方向に傾斜していることを特徴とする
   請求項２記載の駆動力伝達装置。
4. 【請求項４】 前記長孔が、前記従動側嵌合歯と前記駆
   動側嵌合歯とが嵌合しやすい方向で螺旋状に傾斜してい
   ることを特徴とする請求項３記載の駆動力伝達装置。
5. 【請求項５】 前記従動側回転軸には、画像形成装置に
   対して抜き出し可能に設けられたユニット内の回転部材
   が連結され、前記駆動側回転軸には画像形成装置本体の
   回転駆動源が連結されていることを特徴とする請求項１
   記載の駆動力伝達装置。