JPH1122742A - カップリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動軸と、その軸方向から取り付けるローラ
等の被駆動体の互いの回転連結部を付勢ばねの付勢力を
利用して連結するカップリング装置において、回転連結
部が噛み合わず突き当て状態にあるときでも、駆動軸を
回転すると、回転連結部を噛み合わせて確実に被駆動体
を駆動軸に連結する。 【解決手段】 定着ローラ（被駆動体）に回転連結部３
６ａを設ける。一方、駆動軸３０に、それと一体回転可
能に且つ軸方向に移動自在に駆動歯車３５を取り付け、
その駆動歯車３５を付勢ばね４０で軸先端方向に付勢
し、従動歯車４５と噛み合わせる。駆動歯車３５には、
回転連結部３６ａと噛み合う回転連結部３５ａを設け
る。そして、駆動歯車３５と従動歯車４５をハスバ歯車
でつくり、それらの歯すじを、それらハスバ歯車の噛み
合いで駆動歯車３５が定着ローラに向かう力を受ける方
向に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば複写機
・プリンタ・ファクシミリやそれらの複合機等に適用し
得る。詳しくは、そのような複写機等において、駆動モ
ータにより回転する駆動軸と、その駆動軸の回転を伝達
するローラやプーリ等の被駆動体とのカップリング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば複写機等では、メンテナ
ンスや部品交換等を容易に行うために、たとえば定着装
置等を、機器本体内に出し入れ自在に取り付けている。
そのとき、定着装置の定着ローラと、それに回転を伝達
する駆動軸とのカップリング装置の中には、たとえば図
５に示すように構成したものがある。

【０００３】図中符号１は、駆動軸である。その駆動軸
１の先端には、それと一体に回転自在にかつ軸方向に移
動自在に駆動歯車２を取り付け、適宜抜け止めする。そ
して、付勢ばね３で軸先端方向に向けて付勢する一方、
従動歯車４と噛み合わて設ける。駆動歯車２には、外面
に回転連結部２ａを形成する。回転連結部２ａには、嵌
合凹部ａを設け、その嵌合凹部ａ内に中心まわりに１８
０度の間隔を隔てて２つの係合突部ｂを設ける。

【０００４】他方、定着装置５の定着ローラには、ロー
ラ軸６の先端に回転連結部６ａを形成する。回転連結部
６ａには、太径部ｃを設け、その外面周囲に２つの係合
突部ｄを設ける。

【０００５】そして、機器本体内に定着装置５を組み付
けるとき、駆動軸１の軸方向から定着ローラを取り付
け、嵌合凹部ａ内に太径部ｃを入れて両回転連結部２ａ
・６ａをはめ合わせ、駆動軸１の回転で係合突部ｂを係
合突部ｄに係合し、その回転を従動歯車４に伝達すると
同時に定着ローラにも伝達していた。

【０００６】定着装置５の組み付け時、係合突部ｄが係
合突部ｂに突き当たり、係合突部ｂ上へ乗り上げたとき
は、付勢ばね３を撓ませて駆動歯車２を軸方向に移動
し、その後の駆動軸１の回転で係合突部ｄから外して係
合突部ｂのみを回転し、付勢ばね３の付勢力で駆動歯車
２を元の位置に復帰するとともに係合突部ｂを係合突部
ｄに係合し、その回転を従動歯車４に伝達すると同時に
定着ローラにも伝達していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来は、駆
動歯車２および従動歯車４を平歯車で形成することか
ら、たとえば従動歯車４の回転負荷が大きいときなど、
歯面同志の摩擦抵抗が大きくなり、上記のように係合突
部ｄが係合突部ｂ上に乗り上げたとき、付勢ばね３の付
勢力だけでは駆動歯車２を元の位置に復帰することがで
きず、係合突部ｂを係合突部ｄに係合することができず
に定着ローラを駆動軸１に確実に連結できない問題があ
った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に記載
の発明のカップリング装置Ａは、たとえば以下の図１に
示す実施の形態のように、駆動軸３０と、その駆動軸３
０にそれと一体に回転するとともに軸方向に移動自在に
回転連結部３５ａを設け、従動歯車４５と噛み合う駆動
歯車３５と、その駆動歯車３５を軸方向に付勢する付勢
ばね４０と、前記駆動軸３０の軸方向から取り付け、前
記回転連結部３５ａに前記付勢ばね４０の付勢力で連結
する定着ローラ等の被駆動体とを備え、前記駆動歯車３
５と前記従動歯車４５をハスバ歯車でつくり、それらの
噛み合いで前記駆動歯車３５が前記被駆動体に向かう力
を受ける方向に、それらハスバ歯車の歯すじを設けてな
る、ことを特徴とする。

【０００９】そして、駆動歯車３５に乗り上げるかたち
で付勢ばね４０を撓ませて被駆動体を取り付けたとき、
駆動軸３０を回転すると、その回転とともに被駆動体か
ら外して駆動歯車３５だけを回転し、付勢ばね４０の付
勢力とともに、歯すじの向きによる従動歯車４５の歯面
からの反力で、駆動歯車３５を被駆動体方向に移動して
元の位置に復帰する。

【００１０】請求項２に記載の発明のカップリング装置
Ｂは、たとえば以下の図２に示す実施の形態のように、
駆動軸３０と、その駆動軸３０上に固定して被駆動伝達
部材６０に駆動を伝達する駆動伝達部材５５と、前記駆
動軸３０にそれと一体に回転するとともに軸方向に移動
自在に設ける回転連結部材５０と、その回転連結部材５
０を軸方向に付勢する付勢ばね４０と、前記駆動軸３０
の軸方向から取り付け、前記回転連結部材５０に前記付
勢ばね４０の付勢力で連結する、定着ローラ等の被駆動
体とを備える、ことを特徴とする。

【００１１】そして、回転連結部材５０に乗り上げるか
たちで付勢ばね４０を撓ませて被駆動体を取り付けたと
き、駆動軸３０を回転すると、その回転とともに被駆動
体から外して回転連結部材５０だけを回転し、その回転
連結部材５０を被駆動体方向に移動して元の位置に復帰
する。

【００１２】請求項３に記載の発明のカップリング装置
Ｃは、たとえば以下の図３に示す実施の形態のように、
駆動軸３０と、その駆動軸３０にそれと一体に回転する
とともに軸方向に移動自在に回転連結部６５ａを設け、
従動歯車６６と噛み合う駆動歯車６５と、その駆動歯車
６５を軸方向に付勢する付勢ばね４０と、前記駆動軸３
０の軸方向から取り付け、前記回転連結部６５ａに前記
付勢ばね４０の付勢力で連結する、定着ローラ等の被駆
動体と、その被駆動体の取付後に前記駆動軸３０を一定
時間断続的に回転する制御手段７０とを備える、ことを
特徴とする。

【００１３】そして、駆動歯車６５に乗り上げるかたち
で付勢ばね４０を撓ませて被駆動体を取り付けたとき、
制御手段７０で駆動軸３０を一定時間断続的に回転する
と、その回転とともに駆動歯車６５を断続回転して従動
歯車６６との噛み合い状態を変化し、付勢ばね４０の付
勢力で駆動歯車６５を被駆動体方向に移動して元の位置
に復帰する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のカップリング装置Ｃにおいて、たとえば以下の実施の
形態に示すとおり、前記駆動軸３０を断続回転するとき
の回転ピッチを、前記駆動歯車６５と前記被駆動体との
連結ピッチと異ならしめてなる、ことを特徴とする。

【００１５】そして、制御手段７０で駆動軸３０を断続
回転したとき、各断続回転後の駆動軸３０と被駆動体と
の位置関係を異ならしめる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の
カップリング装置を備える複写機で、その内部機構を正
面から見て示す概略構成図である。

【００１７】図示複写機は、符号１０で示す機器本体を
キャスタ付き用紙収納台１１の上に載置し、機器本体１
０の左側にソータ１２を取り付けてなる。機器本体１０
は、その画像形成部１３の上にスキャナ部１４を備え
る。

【００１８】画像形成部１３には、符号１５で示すドラ
ム状感光体の上に形成した画像を転写して用紙に記録を
行う記録部１６、その記録部１６で記録した用紙上の画
像を定着する定着装置１７、記録部１６や定着装置１７
の下に設けて定着後の用紙をスイッチバックし反転して
再び記録部１６へと給紙する両面記録ユニット２０、そ
の両面記録ユニット２０の下に着脱自在に収納する給紙
カセット１８、その給紙カセット１８から繰り出した用
紙を記録部１６へと給紙する給紙部１９などを備える。

【００１９】スキャナ部１４には、スキャナ本体１４ａ
と、そのスキャナ本体１４ａ上に開閉自在に設けるＡＤ
Ｆ装置２１を備える。そして、スキャナ本体１４ａの内
部に、公知の原稿読取り光学機構２２を備えるととも
に、上面に読取原稿をのせるコンタクトガラス２３を設
ける。

【００２０】なお、用紙収納台１１は、内部に給紙カセ
ット２４・２５・２６を上下三段に備えるとともに、機
器本体１０の給紙部１９に通ずる給紙部２８を設けてな
る。

【００２１】そして、コピー時は、ＡＤＦ装置２１を開
いてコンタクトガラス２３上に原稿をセットし、ＡＤＦ
装置２１を閉じてその原稿を押さえる。そして、図示し
ない操作パネルを操作して原稿読取り光学機構２２で原
稿上の画像を読み取り、記録部１６で帯電・書込み・現
像を行ってその読取画像を感光体１５上に形成する。

【００２２】他方、４つの給紙カセット１８・２４・２
５・２６の１つから適宜選択的に用紙を繰り出し、給紙
部１９から記録部１６へと給紙してそこで感光体１５上
に形成した読取画像を転写して用紙に記録する。

【００２３】その後、定着装置１７で用紙上の記録画像
を定着し、片面記録のときは、そのまま直進し、排紙ロ
ーラ２７で順次ソータ１２へ排出し、そこで仕分けして
スタックする。両面記録のときは、両面記録ユニット２
０へと送り、そこでスイッチバックして反転し、再び給
紙部１９の途中から記録部１６へと給紙して用紙の裏面
にも記録を行い、ソータ１２に排出しスタックする。

【００２４】ところで、図示複写機において、たとえば
定着装置１７や両面記録ユニット２０等は、機器本体１
０内の前後側板間に、正面側から出し入れ自在に取り付
ける。そして、図１に示すように、たとえば定着装置１
７の定着ローラ（被駆動体）を駆動軸３０に連結する、
カップリング装置Ａを備える。

【００２５】カップリング装置Ａでは、駆動軸３０の、
たとえば断面Ｄ形をなす先端部を、駆動歯車３５の半円
状中心穴に係合し、その駆動歯車３５を駆動軸３０上に
一体回転可能に且つ軸方向に移動自在に設ける。さらに
駆動軸３０上に付勢ばね４０を取り付けて駆動歯車３５
を軸先端方向に付勢し、適宜抜け止めする。また、駆動
軸３０の基端部上には、プーリ３１を固定してなる。

【００２６】駆動歯車３５は、ハスバ歯車でつくり、外
面に回転連結部３５ａを形成する。回転連結部３５ａに
は、嵌合凹部ｅを設け、その嵌合凹部ｅ内に中心まわり
に１８０度の間隔を隔てて２つの係合突部ｆを設けてな
る。

【００２７】そして、その駆動歯車３５の回転連結部３
５ａを正面側に向け、駆動軸３０の基端部を不図示の支
持部材に取り付けて回転自在に支持する。しかして、プ
ーリ３１と、駆動モータ３２の駆動プーリ３３間にタイ
ミングベルト３４を掛け渡し、駆動モータ３２の回転を
駆動軸３０に伝達できるようにする。

【００２８】そうして、駆動歯車３５を、同様にハスバ
歯車からなる従動歯車４５に噛み合わせ、それら歯車３
５・４５の噛み合いを介して駆動軸３０の回転を他部材
にも伝達できるようにする。

【００２９】ところで、この発明のカップリング装置Ａ
における駆動歯車３５および従動歯車４５には、それら
ハスバ歯車の噛み合いで駆動歯車３５が上記定着ローラ
に向かう力を受ける方向に、歯すじを設けてなる。

【００３０】他方、定着装置１７の定着ローラには、そ
のローラ軸２９の先端に回転連結部３６ａを形成する。
回転連結部３６ａには、太径部ｇを設け、その外面周囲
に２つの係合突部ｈを設けてなる。

【００３１】そして、たとえばメンテナンス時、いった
ん取り外した定着装置１７を再び機器本体１０に組み付
けるときは、正面側から定着装置１７を機器本体１０内
に挿入し、嵌合凹部ｅ内に太径部ｇを入れて回転連結部
３６ａを回転連結部３５ａに突き合わせてローラ軸２９
と駆動軸３０を一直線上に配置する。

【００３２】その後、駆動モータ３２を駆動し、その回
転をタイミングベルト３４を介して駆動軸３０に伝達し
て駆動歯車３５を回転し、回転連結部３５ａ・３６ａの
互いの係合突部ｆ・ｈを係合して定着ローラを駆動軸３
０に連結する。そうして、駆動軸３０の回転を、回転連
結部３５ａ・３６ａの係合を介して定着ローラに伝達す
ると同時に、駆動歯車３５と従動歯車４５の噛み合いを
介して上記他部材に伝達する。

【００３３】ところが、上述した定着装置１７の取付
時、回転連結部３６ａを回転連結部３５ａに突き合わせ
たときに、係合突部ｈが係合突部ｆに突き当たり、係合
突部ｆ上に乗り上げた状態になる場合がある。その場合
は、その後に駆動軸３０が回転すると、その回転ととも
に駆動歯車３５だけを回転して係合突部ｆ・ｈの突き当
て状態が外れ、付勢ばね４０の付勢力とともに、歯すじ
の向きによる従動歯車４５の歯面からの反力で、駆動歯
車３５を定着ローラ方向に移動して係合突部ｆ・ｈを係
合状態にする。

【００３４】ところで、この発明では、上述した図示実
施の形態に代えて、カップリング装置を、たとえば図２
に示すように構成することもできる。

【００３５】このカップリング装置Ｂでは、断面Ｄ形を
なす駆動軸３０の先端部を、図２中符号５０で示す環状
の連結部材の半円形中心穴に係合し、その連結部材５０
を一体回転可能に且つ軸方向に移動自在に設ける。連結
部材５０は、その外面周囲に、回転連結部３６ａの係合
突部ｇと同様な２つの係合突部ｉを設けてなる。

【００３６】また、駆動軸３０上には、連結部材５０よ
り基端部側に、平歯車からなる駆動伝達部材５５を固定
する。そして、その駆動伝達部材５５と連結部材５０と
の間に付勢ばね４０を取り付けて連結部材５０を軸先端
方向に付勢し、適宜抜け止めしてなる。そして、駆動伝
達部材５５を、同様に平歯車からなる被駆動伝達部材６
０に噛み合わせ、その噛み合いを介して駆動軸３０の回
転を、他部材にも伝達できるようにする。

【００３７】しかして、定着装置１７の取付時、定着ロ
ーラの回転連結部３６ａを連結部材５０に突き合わせた
ときに、係合突部ｈが係合突部ｉに突き当たり、係合突
部ｉ上に乗り上げた状態にあっても、その後の駆動軸３
０の回転で突き当てが外れ、付勢ばね４０の付勢力で連
結部材５０を移動して係合突部ｈ・ｉを係合する。そし
て、駆動軸３０の回転を、連結部材５０と回転連結部３
６ａの噛み合いで定着ローラに伝達すると同時に、駆動
伝達部材５５と被駆動伝達部材６０の噛み合いを介して
他部材にも伝達する。

【００３８】なお、図２の実施の形態では、駆動伝達部
材５５として平歯車を用いるが、たとえばハスバ歯車等
の他の歯車であってもよい。さらに、そのような歯車に
代えて、たとえばタイミングベルト等を用いて駆動軸３
０の回転を伝達できるようにしてもよい。

【００３９】ところで、さらにこの発明では、以上の図
示実施の形態に代えて、カップリング装置を、たとえば
図３に示すように構成することもできる。

【００４０】このカップリング装置Ｃでは、たとえば図
１に示したカップリング装置Ａの構成とは異なり、図３
に示すように、駆動軸３０上の駆動歯車６５と、それに
噛み合う従動歯車６６を、ともに平歯車で形成する。ま
た、駆動歯車６５は、その外面に回転連結部６５ａを形
成する。回転連結部６５ａには、嵌合凹部ｊを設け、そ
の嵌合凹部ｊ内に中心まわりに１８０度の間隔を隔てて
２つの係合突部ｋを設けてなる。そして、駆動モータ３
２と接続するＣＰＵなどの制御手段７０で、定着装置１
７等のような被駆動体の取付後に駆動モータ３２を駆動
して駆動軸３０を断続的に回転させるようにする。

【００４１】しかして、たとえば定着装置１７の取付時
は、上述したと同様に定着ローラの回転連結部３６ａ
を、駆動歯車６５の回転連結部６５ａに突き合わせて定
着ローラを駆動軸３０に連結する。

【００４２】そして、この定着装置１７の取付後に、制
御手段７０で駆動モータ３２を駆動し、駆動軸３０を一
定時間断続的に回転する。すると、その間、駆動歯車６
５が揺り動いて従動歯車６６との噛み合い状態が変化
し、その噛み合い状態の変化に応じて付勢ばね４０の付
勢力を駆動歯車６５が受けやすい状態となる。

【００４３】したがって、定着ローラの回転連結部３６
ａを連結部材５０に突き合わせたときに、係合突部ｈが
係合突部ｋに突き当たり、係合突部ｋ上に乗り上げた状
態にあっても、この駆動軸３０の断続回転で突き当てが
外れると、付勢ばね４０の付勢力を受けて駆動歯車６５
が移動し、係合突部ｈ・ｋを係合状態にする。

【００４４】ところで、図３の実施の形態では、駆動軸
３０を断続回転するとき、その回転ピッチ、つまり駆動
軸３０回転角度を、駆動歯車６５と定着ローラとの連結
ピッチ、つまり係合突部ｈ・ｋの噛み合いピッチと一致
させないことが望ましい。

【００４５】これにより、係合突部ｈが係合突部ｋに突
き当たり、係合突部ｋ上に乗り上げた状態のときに、駆
動軸３０を断続回転しても突き当てが外れず、回転停止
のたびに係合突部ｈ・ｋが互いに突き当て状態のままに
なることを阻止することができる。

【００４６】

【発明の効果】したがって、請求項１に記載の発明によ
れば、駆動歯車に乗り上げるかたちで付勢ばねを撓ませ
て被駆動体を取り付けたとき、駆動軸を回転すると、そ
の回転とともに被駆動体から外して駆動歯車だけを回転
し、付勢ばねの付勢力とともに従動歯車の歯面からの反
力で、駆動歯車を被駆動体方向に移動して元の位置に復
帰し、駆動軸と被駆動体とを連結して駆動軸の回転を被
駆動体に確実に伝達することができる。

【００４７】請求項２に記載の発明によれば、回転連結
部に乗り上げるかたちで付勢ばねを撓ませて被駆動体を
取り付けたとき、駆動軸を回転すると、その回転ととも
に被駆動体から外して回転連結部だけを回転し、回転連
結部を被駆動体方向に移動して元の位置に復帰し、駆動
軸と被駆動体とを連結して駆動軸の回転を被駆動体に確
実に伝達することができる。

【００４８】請求項３に記載の発明によれば、駆動歯車
に乗り上げるかたちで付勢ばねを撓ませて被駆動体を取
り付けたとき、制御手段で駆動軸を一定時間断続的に回
転すると、その回転とともに駆動歯車を断続回転して被
駆動体との係合状態を変化し、付勢ばねの付勢力で駆動
歯車を被駆動体方向に移動して元の位置に復帰し、駆動
軸と被駆動体とを連結して駆動軸の回転を被駆動体に確
実に伝達することができる。

【００４９】請求項４に記載の発明によれば、加えて、
制御手段で各断続回転後の駆動軸と被駆動体との位置関
係を異ならしめるから、被駆動体の駆動歯車への乗り上
げを一層解除しやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施の形態で、その
カップリング装置の斜視図である。

【図２】請求項２に記載の発明の一実施の形態で、その
カップリング装置の斜視図である。

【図３】請求項３に記載の発明の一実施の形態で、その
カップリング装置の斜視図である。

【図４】そのカップリング装置を備える複写機の全体概
略構成図である。

【図５】従来のカップリング装置の斜視図である。

【符号の説明】

３０ 駆動軸 ３５・６５ 駆動歯車 ３５ａ・６５ａ 回転連結部 ４０ 付勢ばね ４５・６６ 従動歯車 ５０ 連結部材 ５５ 駆動伝達部材 ６０ 被駆動伝達部材 ７０ 制御手段 Ａ・Ｂ・Ｃ カップリング装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸と、 その駆動軸にそれと一体に回転するとともに軸方向に移
   動自在に回転連結部を設け、従動歯車と噛み合う駆動歯
   車と、 その駆動歯車を軸方向に付勢する付勢ばねと、 前記駆動軸の軸方向から取り付け、前記回転連結部に前
   記付勢ばねの付勢力で連結する被駆動体とを備え、 前記駆動歯車と前記従動歯車をハスバ歯車でつくり、そ
   れらの噛み合いで前記駆動歯車が前記被駆動体に向かう
   力を受ける方向に、それらハスバ歯車の歯すじを設けて
   なる、カップリング装置。
2. 【請求項２】 駆動軸と、 その駆動軸上に固定して被駆動伝達部材に駆動を伝達す
   る駆動伝達部材と、 前記駆動軸にそれと一体に回転するとともに軸方向に移
   動自在に設ける回転連結部材と、 その回転連結部材を軸方向に付勢する付勢ばねと、 前記駆動軸の軸方向から取り付け、前記回転連結部材に
   前記付勢ばねの付勢力で連結する被駆動体と、 を備える、カップリング装置。
3. 【請求項３】 駆動軸と、 その駆動軸にそれと一体に回転するとともに軸方向に移
   動自在に回転連結部を設け、従動歯車と噛み合う駆動歯
   車と、 その駆動歯車を軸方向に付勢する付勢ばねと、 前記駆動軸の軸方向から取り付け、前記回転連結部に前
   記付勢ばねの付勢力で連結する被駆動体と その被駆動体の取付後に前記駆動軸を一定時間断続的に
   回転する制御手段と、 を備える、カップリング装置。
4. 【請求項４】 前記駆動軸を断続回転するときの回転ピ
   ッチを、前記駆動歯車と前記被駆動体との連結ピッチと
   異ならしめてなる、請求項３に記載のカップリング装
   置。