JP2000098808A - 感光体用軸継手及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体を安定して回転させることができる感
光体用軸継手及びこれを用いた画像形成装置を提供する
こと。 【解決手段】 記録媒体に画像を形成する画像形成装置
に適用され、感光体１８と当該感光体を駆動する駆動部
５４とを連結する感光体用軸継手において、感光体又は
駆動部の一方に設けられるとともに先端に凸部５２ｂが
形成されたカップリング凸軸５０ｂと、感光体又は駆動
部の他方に設けられるとともに先端に凹部５２ａが形成
されたカップリング凹軸５０ａと、を備え、カップリン
グ凸軸又はカップリング凹軸のうちの一方が、所定の温
度以上になると記憶形状に回復する形状記憶材料から成
り、カップリング凸軸５０ｂ又はカップリング凹軸５０
ａのうちの形状記憶材料から成る方の形状が記憶形状で
あるときは、凸部５２ｂと凹部５２ａとが、駆動力を感
光体へ伝達可能な嵌合状態にあることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置に用いられる感光体と当該感光体を駆
動する駆動部とを連結する感光体用軸継手及びこれを用
いた画像形成装置に関し、特に、感光体を安定して回転
させることができる感光体用軸継手及び画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術を用いたデジタル複写機や
プリンタ等の画像形成装置では、帯電手段によって一様
に帯電させた感光体に、画像に応じた選択的な露光を行
って潜像を形成する。そして、その潜像を現像手段によ
ってトナーを用いて現像し、感光体にトナー像を形成す
る。その後、感光体に形成したトナー像を転写手段によ
って記録媒体に転写して画像形成を行う。このように、
感光体は記録媒体に画像を形成するうえで重要な役割を
果たしている。

【０００３】また、近年、複写機をはじめとする画像形
成装置において画像品質の向上が望まれている。そし
て、画像品質を向上させるには、上記感光体の回転を安
定させることが極めて重要になる。感光体の回転中に振
動や速度変動が発生すると、露光走査の書き込みピッチ
に粗密が発生し、記録媒体に形成された画像に濃度むら
（バンディング）が生じてしまう。この濃度むらは、画
質の劣化を招く要因となり、画像品質を向上させるうえ
で大きな妨げとなる。特に、カラー複写機では、写真原
稿のように中間濃度を用いることが多く、また、各色の
濃淡が色合いの変化となって現れるため、白黒複写機以
上に感光体を安定して回転させなければならない。

【０００４】従来から、感光体の回転中の速度変動を防
止するための技術として、例えば特開平４−２４７４６
５号公報に記載された感光体の駆動装置がある。この駆
動装置は、駆動モータ等の駆動源からの駆動力を感光体
に伝達する感光体駆動軸と、感光体に設けられたフラン
ジ部に特徴がある。感光体駆動軸には、その先端に外周
に突設する駆動ピンが形成されており、また、感光体の
フランジ部には、中心から放射状に延在する溝が形成さ
れている。さらに、駆動ピンの先端には、前記溝の幅よ
りも径幅の広い略円盤状の突条部が形成されている。こ
の駆動装置によれば、駆動ピンの突条部をフランジ部の
溝の側壁に食い込ませることで感光体のフランジ部と駆
動ピンとが噛み合い、感光体駆動軸の回転力を感光体に
伝達することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平４−２
４７４６５号公報に記載された感光体の駆動装置には、
以下のような問題がある。すなわち、感光体駆動軸の回
転力は、駆動ピンに形成された突条部と溝の内壁との接
点のみを介して感光体に伝達される、即ち、点接触であ
るため、上記接点近傍に駆動負荷が集中し、突条部や溝
の内壁の上記接点付近が変形したり、駆動ピンに撓みが
生じるのである。突条部等が変形したり駆動ピンが撓む
と、感光体駆動軸と感光体のフランジ部との接合部にお
ける剛性が低くなり、感光体の回転中に振動や速度変動
が起こり、記録媒体に形成された画像に濃度むらが発生
してしまう。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、感光体を安定して回転させることができる感
光体用軸継手及びこれを用いた画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、記録媒体に画像を形成する
画像形成装置に適用され、感光体と当該感光体を駆動す
る駆動部とを連結する感光体用軸継手において、感光体
又は駆動部の何れか一方に設けられるとともに先端に凸
部が形成されたカップリング凸軸と、感光体又は駆動部
の他方に設けられるとともに先端に凹部が形成されたカ
ップリング凹軸と、を備え、カップリング凸軸又はカッ
プリング凹軸のうちの何れか一方が、所定の温度以上に
なると記憶形状に回復する形状記憶材料から成り、カッ
プリング凸軸又はカップリング凹軸のうちの形状記憶材
料から成る方の形状が記憶形状であるときは、凸部と凹
部とが、駆動部からの駆動力を感光体へ伝達可能な嵌合
状態にあることを特徴とする。

【０００８】請求項１記載の発明に係る感光体用軸継手
では、まず、カップリング凸軸又はカップリング凹軸の
うち形状記憶材料から成る方の軸の温度を低下させる。
このとき、形状記憶材料が形状記憶合金である場合は、
軸の温度をマルテンサイト変態開始温度以下にする必要
がある。温度を低下させた後、当該軸に外力を加えて凸
部の寸法が凹部の寸法よりも小さくなるようにする。例
えば、カップリング凸軸が形状記憶材料であるときは凸
部の寸法を小さくし、カップリング凹軸が形状記憶材料
であるときは凹部の寸法を大きくする。そして、形状記
憶材料の寸法を変化させた後、カップリング凸軸の凸部
をカップリング凹軸の凹部に挿入する。

【０００９】凸部を凹部に挿入した後、カップリング凸
軸又はカップリング凹軸のうち形状記憶材料から成る方
の軸の温度を上昇させる。すると、形状記憶材料は記憶
形状すなわち形成時の形状に回復する。このとき、形状
記憶材料が形状記憶合金である場合は、軸の温度をマル
テンサイト逆変態終了温度程度まで上昇させる必要があ
る。また、形状記憶材料が記憶形状に回復する際に、例
えばカップリング凸軸が形状記憶材料であるときは凸部
の寸法が大きくなり、カップリング凹軸が形状記憶材料
であるときは凹部の寸法が小さくなる。

【００１０】このように、凸部の寸法が凹部の寸法より
も相対的に大きくなるため、凹部の内周面は凸部の外周
面によって押し付けられ、凹部と凸部が嵌合することに
なる。これにより、カップリング凸軸とカップリング凹
軸とが結合し、感光体と当該感光体を駆動する駆動部と
が連結されることになる。ここで、本発明に係る感光体
用軸継手は、カップリング凸軸とカップリング凹軸とが
凹部の内周面と凸部の外周面との面接触によって連結さ
れているため、剛性が高くなり、感光体を安定して回転
させることができる。尚、感光体を交換等する場合は、
形状記憶材料から成る軸を冷却し且つ外力を加えれば、
この外力に応じて形状記憶材料は変形するため、形状記
憶材料から成る軸を冷却した後に、カップリング凸軸と
カップリング凹軸とを引き離せばよい。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の感
光体用軸継手において、カップリング凹軸に形成された
凹部が、当該凹部の底部に向けて狭まり、カップリング
凸軸に形成された凸部は、当該凸部の先端に向けて狭ま
ることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明に係る感光体用軸継手
によれば、カップリング凹軸に形成された凹部の開口側
が広く、底部側が狭くなっているため、凸部を凹部へ容
易に挿入することができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の感光体用軸継手において、カップリング凸軸
に形成された凸部は、その軸線に直交する断面が、凹部
に対しての軸回転方向への滑りを防止する滑り防止形状
であることを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明に係る感光体用軸継手
によれば、凸部の断面が、例えば多角形や星形等の軸回
転方向への滑りを防止する滑り防止形状になっているた
め、感光体の回転方向への滑りが防止されるとともに、
凸部の外周面と凹部の内周面の接触面積が増加してカッ
プリング凸軸とカップリング凹軸との連結部における剛
性が一層高くなる。

【００１５】請求項４記載の発明は、感光体と当該感光
体を駆動する駆動部とを連結する感光体用軸継手を有す
る画像形成装置において、感光体用軸継手を冷却する冷
却部と感光体用軸継手を加熱する加熱部とを更に有し、
感光体用軸継手は、感光体又は駆動部の一方に設けられ
るとともに先端に凸部が形成されたカップリング凸軸
と、感光体又は駆動部の他方に設けられるとともに先端
に凹部が形成されたカップリング凹軸と、を備え、カッ
プリング凸軸又はカップリング凹軸のうちの一方が、所
定の温度以上になると記憶形状に回復する形状記憶材料
から成り、カップリング凸軸又はカップリング凹軸のう
ちの形状記憶材料から成る方の形状が記憶形状であると
きは、凸部と凹部とが、駆動部からの駆動力を感光体へ
伝達可能な嵌合状態にあることを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明に係る画像形成装置に
よれば、まず、カップリング凸軸又はカップリング凹軸
のうち形状記憶材料から成る方の軸の温度が冷却部によ
って下げられる。このとき、形状記憶材料が形状記憶合
金である場合は、軸の温度をマルテンサイト変態開始温
度以下にする必要がある。温度を低下させた後、当該軸
に外力を加えて凸部の寸法が凹部の寸法よりも小さくな
るようにする。例えば、カップリング凸軸が形状記憶材
料であるときは凸部の寸法を小さくし、カップリング凹
軸が形状記憶材料であるときは凹部の寸法を大きくす
る。そして、形状記憶材料の寸法を変化させた後、カッ
プリング凸軸の凸部をカップリング凹軸の凹部に挿入す
る。

【００１７】凸部を凹部に挿入した後、カップリング凸
軸又はカップリング凹軸のうち形状記憶材料から成る方
の軸の温度を加熱部によって上昇させる。すると、形状
記憶材料は記憶形状すなわち形成時の形状に回復する。
このとき、形状記憶材料が形状記憶合金である場合は、
軸の温度をマルテンサイト逆変態終了温度程度まで上昇
させる必要がある。また、形状記憶材料が記憶形状に回
復する際に、例えばカップリング凸軸が形状記憶材料で
あるときは凸部の寸法が大きくなり、カップリング凹軸
が形状記憶材料であるときは凹部の寸法が小さくなる。

【００１８】このように、凸部の寸法が凹部の寸法より
も相対的に大きくなるため、凹部の内周面は凸部の外周
面によって押し付けられ、凹部と凸部が嵌合することに
なる。これにより、カップリング凸軸とカップリング凹
軸とが結合し、感光体と当該感光体を駆動する駆動部と
が連結されることになる。ここで、本発明に係る画像形
成装置は、カップリング凸軸とカップリング凹軸とが凹
部の内周面と凸部の外周面との面接触によって連結され
ているため、感光体用軸継手の剛性が高くなり、感光体
を安定して回転させることができる。このため、記録媒
体に、濃度むらが無く高品質な画像を形成することがで
きる。尚、感光体を交換等する場合は、形状記憶材料か
ら成る軸を冷却し且つ外力を加えれば、この外力に応じ
て形状記憶材料は変形するため、形状記憶材料から成る
軸を冷却した後に、カップリング凸軸とカップリング凹
軸とを引き離せばよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る感光体用軸継手及びこれを用いた画像形成装置
の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要
素には同一符号を用いるものとし、重複する記載は省略
する。

【００２０】［第１実施形態］図１は、本実施形態に係
る感光体用軸継手が適用される複写機（画像形成装置）
２を示す概略構成図である。この複写機２は、主に、複
写機本体４と、この複写機本体４の上面に設置されたコ
ピーガラス６を開閉自在に覆うように設けられた自動原
稿搬送装置８と、から構成されている。

【００２１】複写機本体４の内部には、自動原稿搬送装
置８によってコピーガラス６上に搬送された移動原稿、
または自動原稿搬送装置８を開いてコピーガラス６上に
載置された固定原稿の画像を読み取って画像信号に変換
する原稿読取部１０と、この原稿読取部１０から受信し
た画像信号に基づいて用紙（記録媒体）に可視像を形成
する画像形成部１２と、この画像形成部１２に対して用
紙を供給する給紙部１４と、が設けられている。

【００２２】上記画像形成部１２は、帯電装置（不図
示）により帯電され、露光装置１６からの画像信号で変
調されたレーザビームにより露光される感光体ドラム１
８と、この露光により感光体ドラム１８上に形成された
静電潜像をトナー等の現像剤で画像として可視化すなわ
ち現像する現像装置２０と、感光体ドラム１８上に現像
された画像を給紙部１４から供給された用紙に転写する
転写部２２と、用紙に転写された画像を当該用紙に定着
する定着装置２４と、から構成されている。感光体ドラ
ム１８は、図示しない駆動部から感光体用軸継手を介し
て駆動力を受けることにより回転するが、本実施形態の
感光体用軸継手は、感光体ドラム１８が安定して回転で
きるように構成されている点に特徴がある（詳しくは後
述する）。また、感光体ドラム１８の近傍には、感光体
用軸継手を冷却する冷却装置１９と、定着装置２４で発
生した熱を感光体用軸継手に向けて排出するための加熱
ダクト２１と、が配置されている。尚、加熱ダクト２１
は、定着装置２４と相俟って感光体用軸継手を加熱する
加熱部を構成するものであり、図示しないスイッチのオ
ン／オフ動作に伴ってダクトが開閉するように構成され
ている。

【００２３】上記給紙部１４は、複写機本体４の下部に
設けられており、複数（本実施形態では３つ）の給紙ト
レイ２６，２８，３０と、各給紙トレイ２６〜３０に設
けられた給紙機構３２と、を備えている。各給紙トレイ
２６〜３０は、用紙をサイズ別または種別に積層収容す
るもので、複写機本体４に対して脱着可能に装着されて
おり、これらのうちの何れかの給紙トレイから用紙が送
り出される。給紙機構３２は、給紙トレイ２６〜３０の
最も上にある用紙に当接してこの用紙を順次送り出すピ
ックアップローラ３４と、このピックアップローラ３４
により送り出された用紙を受けて画像形成部１２に向け
て重送を防止しながら用紙を送り出すローラ対であるフ
ィードローラ３６及びリタードローラ３８により構成さ
れている。

【００２４】また、各給紙トレイ２６，２８，３０から
画像形成部１２に向けて、略Ｓ字状の用紙搬送路４０が
形成されている。さらに、転写部２２よりも用紙搬送路
４０の上流（給紙トレイ側）には、給紙トレイ２６〜３
０から送り出された用紙を転写部２２に供給するタイミ
ングを制御するレジスト部４２が設けられている。レジ
スト部４２は、転写部２２の直前に配設されるレジスト
ローラ４４と、当該レジストローラ４４よりも用紙搬送
路４０の上流に設けられて用紙を所定のタイミングでレ
ジストローラ４４方向に送り込むプリレジストローラ４
６とから構成されている。一方、画像形成部１２よりも
用紙搬送路４０の下流には、画像形成部１２によって画
像が形成された用紙を複写機本体４から外部へ送り出す
排出ローラ４８が配設されている。以上が、複写機２全
体の概略構成である。

【００２５】図２は、本実施形態に係る感光体用軸継手
５０を具備した感光体駆動機構５３を示す図である。感
光体駆動機構５３は、上記感光体ドラム１８と、感光体
ドラム１８を回転させる駆動源である駆動モータ５４
と、当該駆動モータ５４により回転させられるギヤ５６
と、このギヤ５６と感光体ドラム１８とを連結すると共
にギヤ５６の回転力を感光体ドラム１８に伝達する上記
感光体用軸継手５０と、から構成されている。また、感
光体用軸継手５０は、感光体ドラム１８の回転軸の役割
を担っているカップリング凹軸５０ａと、ギヤ５６の回
転軸の役割を担うとともにカップリング凹軸５０ａと連
結するカップリング凸軸５０ｂと、から構成されてい
る。感光体ドラム１８は、所定の条件の下でカップリン
グ凹軸５０ａをカップリング凸軸５０ｂから引き抜くこ
とで他の感光体ドラムと交換することができる。

【００２６】次に、図３及び図４を参照して、感光体用
軸継手５０についてより詳しく説明する。図３は、カッ
プリング凹軸５０ａとカップリング凸軸５０ｂを連結す
る前の状態を示す感光体用軸継手５０の斜視図であり、
図４は、カップリング凹軸５０ａとカップリング凸軸５
０ｂを連結する前の感光体用軸継手５０の断面図であ
る。

【００２７】カップリング凸軸５０ｂの先端には、軸線
に直交する断面が正方形である係合突部（凸部）５２ｂ
が形成されている。一方、カップリング凹軸５０ａは、
Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌからなる形状記憶合金で形成されてお
り、略円柱形状をなし、さらに、その先端には、係合突
部５２ｂが挿入される係合溝（凹部）５２ａが形成され
ている。また、この、係合溝５２ａの軸線に直交する断
面形状が、係合突部５２ｂと係合できるように正方形と
なっている。また、軸の成形時における係合溝５２ａの
寸法（大きさ）は係合突部５２ｂよりも小さく、係合溝
５２ａの各辺の長さは、係合突部５２ｂの各辺の長さの
９５％程度になっている。そのため、カップリング凹軸
５０ａが成形時の形状、すなわち記憶した形状（記憶形
状）をなしているときは、係合突部５２ｂを係合溝５２
ａに挿入することができない。

【００２８】ここで、カップリング凹軸５０ａに用いた
形状記憶合金の特性について説明する。本実施形態の形
状記憶合金（Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金）においてマルテン
サイト相が発生し始める温度であるマルテンサイト変態
開始温度（以下「Ｍ_s点」という。）は約０℃であり、
カップリング凹軸５０ａをこのＭ_s点よりも更に冷却す
ることでマルテンサイト相が増加していく。そして、カ
ップリング凹軸５０ａにおいてマルテンサイト相の割合
がある程度になると、外力を加えることによって係合溝
５２ａの寸法を変えることができる。

【００２９】また、形状記憶合金全体をマルテンサイト
相にした後に加熱すると、マルテンサイト相中にオース
テナイト相が発生し始める。そして、オーステナイト相
が発生し始める温度であるマルテンサイト逆変態開始温
度（以下「Ａ_s点」という。）は約１０℃であり、カッ
プリング凹軸５０ａをＡ_s点以上まで加熱することで、
冷却時に外力によって変形した係合溝５２ａは記憶形状
に戻り始める。また、合金全体がオーステナイト相にな
る温度であるマルテンサイト逆変態終了温度（以下「Ａ
_f点」という。）は約４０℃であり、カップリング凹軸
５０ａをＡ_f点以上まで加熱すると、係合溝５２ａは記
憶形状になる。尚、各変態温度は、Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌの
含有量を変えることで変更することができる。例えば、
Ｍ_s点を低くするにはＺｎやＡｌの含有量を下げればよ
く、Ｍ_s点を高くするにはＣｕの含有量を上げればよ
い。

【００３０】以上がカップリング凹軸５０ａに用いた形
状記憶合金の特性である。そして、本実施形態の感光体
用軸継手５０は、形状記憶合金のこのような特性を利用
して、カップリング凹軸５０ａの係合溝５２ａとカップ
リング凸軸５０ｂの係合突部５２ｂとを嵌合させるよう
に構成されている。

【００３１】尚、カップリング凹軸５０ａに用いる形状
記憶合金は、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金に限られず、Ｎｉ−
Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合
金など様々なものを使用することができる。また、形状
記憶材料として、形状記憶合金でなく、ポリノルボルネ
ン、トランスポリイソプレン、スレチン・ブタジエン共
重合体、ポリウレタン等の形状記憶ポリマーを使用して
もよい。

【００３２】続いて、カップリング凹軸５０ａとカップ
リング凸軸５０ｂの結合工程を説明する。上述のよう
に、係合突部５２ｂの成形時の寸法は係合溝５２ａより
も大きいため、係合突部５２ｂを係合溝５２ａに挿入す
ることはできない。そこでまず、作業者は冷却装置１９
（図１参照）を作動させて、形状記憶合金からなるカッ
プリング凹軸５０ａをＭ_s点である０℃以下まで冷却す
る。すると、カップリング凹軸５０ａは、室温（約２５
℃）に保たれているときよりも柔らかくなり、外力を加
えれば変形するようになる。この状態で、作業者が、カ
ップリング凹軸５０ａよりも硬く、且つ、係合突部５２
ｂよりも断面積が大きい柱状のポンチを係合溝５２ａに
押し込むと、係合溝５２ａが広がり、その寸法は係合突
部５２ｂの寸法よりも大きくなる。

【００３３】係合溝５２ａを広げた後、作業者は、係合
溝５２ａに係合突部５２ｂを挿入させつつ感光体ドラム
１８を駆動機構側にセットする。次に、作業者は加熱ダ
クト２１のスイッチを入れることにより加熱ダクト２１
のシャッタ（不図示）を開く。すると、定着装置２４の
熱がカップリング凹軸５０ａに向けて排出され、カップ
リング凹軸５０ａの温度が上昇する。そして、カップリ
ング凹軸５０ａの温度がＡ_s点を超えると、係合溝５２
ａは上記ポンチが押し込まれる前の記憶形状に戻ろうと
する。カップリング凹軸５０ａの温度が上昇するに連れ
て係合溝５２ａは徐々に狭まり、係合溝５２ａの内周面
と係合突部５２ｂの外周面とが接触した後は、係合突部
５２ｂは係合溝５２ａの内周面によって締め付けられる
ことになる。このカップリング凹軸５０ａによる係合突
部５２ｂの締め付けによって、カップリング凹軸５０ａ
とカップリング凸軸５０ｂとが嵌合（結合）し、感光体
ドラム１８と駆動モータ５４とが連結されることにな
る。そして、カップリング凹軸５０ａの温度がＡ_f点に
到達すると、カップリング凹軸５０ａとカップリング凸
軸５０ｂとの結合力は最大になる。これは、カップリン
グ凹軸５０ａの温度がＡ_f点に到達すると、本来、カッ
プリング凹軸５０ａは記憶形状に戻り、係合溝５２ａの
寸法が係合突部５２ｂの寸法よりも小さくなるためであ
る。

【００３４】ここで、上述のように本実施形態に係る感
光体用軸継手５０は、カップリング凹軸５０ａとカップ
リング凸軸５０ｂとが係合溝５２ａの内周面と係合突部
５２ｂの外周面との面接触によって連結されているた
め、特開平４−２４７４６５号公報に記載されているよ
うに、駆動ピンに形成された突条部と溝の側壁との接点
のみを介して駆動力を感光体に伝達する点接触の構成を
採用した場合と比べて剛性がかなり高くなり、感光体ド
ラム１８を安定して回転させることができ、回転中に振
動や速度変動は殆ど発生しない。このため、感光体用軸
継手５０を具備した複写機２によれば、濃度むらが無く
高品質な画像を得ることができる。

【００３５】特に、係合突部５２ｂ及び係合溝５２ａの
断面形状が、円でなく正方形であるため、カップリング
凹軸５０ａとカップリング凸軸５０ｂとの滑りが防止さ
れる。また、係合突部５２ｂの外周面と係合溝５２ａの
内周面との接触面積が、係合突部５２ｂの断面及び係合
溝５２ａの断面を円形にするときよりも大きいため、カ
ップリング凹軸５０ａとカップリング凸軸５０ｂとの連
結部における剛性が一層高くなっている。尚、係合突部
５２ｂの断面及び係合溝５２ａの形状は、回転時の滑り
を防止できる形状であれば良く、必ずしも正方形にする
必要はない。

【００３６】図５は、係合溝５２ａの変形例を示す図で
ある。図５（ａ）は三角形、図５（ｂ）は六角形、図５
（ｃ）は十角形、図５（ｄ）は凸部及び凹部がそれぞれ
六つある凹多角形、図５（ｅ）は丸みを帯びた三角形、
図５（ｆ）は丸みを帯びた四角形、図５（ｇ）は円を三
つ重ね合わせた形状、図５（ｈ）は円を四つ重ね合わせ
た形状である。係合溝５２ａ及びこれと係合する係合突
部５２ｂの断面を図５（ａ）〜図５（ｈ）に示すような
形状にした場合も、カップリング凹軸５０ａとカップリ
ング凸軸５０ｂとの回転時の滑りを防止できるととも
に、カップリング凹軸５０ａとカップリング凸軸５０ｂ
との連結部における剛性を高くすることができる。ま
た、このような滑り防止形状を採用せず、係合突部５２
ｂの断面形状を円形にした場合でも、係合溝５２ａの内
周面と係合突部５２ｂの外周面との面接触によってカッ
プリング凹軸５０ａとカップリング凸軸５０ｂとが連結
されるため、感光体ドラム１８をある程度安定して回転
させることができる。

【００３７】尚、感光体ドラム１８は、寿命や傷等の理
由によって交換が必要となる。感光体ドラム１８を交換
する場合、作業者は、まず、図１に示す冷却装置１９を
作動させて、形状記憶合金であるカップリング凹軸５０
ａをＭ_s点である０℃以下まで冷却する。すると、カッ
プリング凹軸５０ａは、加熱ダクト２１を介して加熱さ
れているときよりも柔らかくなり、外力を加えれば変形
するようになる。そして、この状態において、作業者は
カップリング凹軸５０ａをカップリング凸軸５０ｂから
引き抜くことができ、感光体ドラム１８の交換が可能と
なる。

【００３８】［第２実施形態］次に、図６を用いて、第
２実施形態に係る感光体用軸継手５０について詳細に説
明する。本実施形態の感光体用軸継手５０が第１実施形
態に係る感光体用軸継手５０と異なるのは、係合溝５２
ａ及び係合突部５２ｂの形状である。図６に示されてい
るように、カップリング凹軸５０ａの係合溝５２ａは、
軸線に沿う断面がテーパ状になるように形成されてお
り、係合溝５２ａの開口側が広く底部側が狭くなってい
る。一方、係合溝５２ａと係合する係合突部５２ｂは、
その先端に向けて狭まるテーパ形状となっている。この
ため、係合突部５２ｂを係合溝５２ａへ挿入しやすくな
り、感光体ドラム１８と駆動モータ５４との連結作業が
容易になる。

【００３９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、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、形状記憶材料
を加熱するにあたって、加熱ダクトを介して定着装置の
熱を形状記憶材料に向けて排出するのではなく、別途ヒ
ータ等の加熱装置を備えても良い。また、冷却装置や加
熱装置は、必ずしも画像形成装置に内蔵しなくてもよ
く、感光体を交換するサービスマンやユーザーが画像形
成装置と別体の冷却器等で形状記憶材料を冷却等するよ
うにしてもよい。

【００４０】さらに、カップリング凹軸でなくカップリ
ング凸軸を形状記憶材料によって形成するようにしても
よい。この場合、カップリング凸軸とカップリング凹軸
を結合するには、カップリング凸軸を冷却した後、係合
突部に外力を加え、当該係合突部を係合溝に挿入できる
程度に細くすればよい。またさらに、感光体側にカップ
リング凸軸を設け、駆動部側にカップリング凹軸を設け
てもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ま
ず、カップリング凸軸又はカップリング凹軸のうち形状
記憶材料から成る方の軸の温度を低下する。温度を低下
した後、当該軸に外力を加えて凸部の寸法が凹部の寸法
よりも相対的に小さくなるようにし、カップリング凸軸
の凸部をカップリング凹軸の凹部に挿入する。凸部を凹
部に挿入した後、カップリング凸軸又はカップリング凹
軸のうち形状記憶材料から成る方の軸の温度を上昇させ
る。すると、形状記憶材料は記憶形状すなわち形成時の
形状に回復する。

【００４２】このように、凸部の寸法が凹部の寸法より
も大きいため、凹部の内周面は凸部の外周面によって押
し付けられ、凹部と凸部が嵌合する。これにより、カッ
プリング凸軸とカップリング凹軸とが結合し、感光体と
当該感光体を駆動する駆動部とが連結されることにな
る。ここで、本発明に係る感光体用軸継手及びこれを用
いた画像形成装置では、カップリング凸軸とカップリン
グ凹軸とが凹部の内周面と凸部の外周面との面接触によ
って連結されているため、剛性が高くなり、感光体を安
定して回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態に係る複写機（画像形成装置）
を示す図である。

【図２】 第１実施形態に係る感光体用軸継手を具備し
た感光体駆動機構を示す図である。

【図３】 カップリング凹軸とカップリング凸軸との連
結前の状態を示す感光体用軸継手の斜視図である。

【図４】 カップリング凹軸とカップリング凸軸との連
結前の状態を示す感光体用軸継手の断面図である。

【図５】 図５（ａ）〜図５（ｈ）は、カップリング凹
軸に形成された係合溝の変形例を示す図である。

【図６】 第２実施形態に係る感光体用軸継手の連結前
の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

２…複写機（画像形成装置）、４…複写機本体、６…コ
ピーガラス、１２…画像形成部、１４…給紙部、１８…
感光体ドラム（感光体）、１９…冷却装置、２１…加熱
ダクト、２２…転写部、２４…定着装置、３２…給紙機
構、４２…レジスト部、５０…感光体用軸継手、５０ａ
…カップリング凹軸、５０ｂ…カップリング凸軸、５２
ａ…係合溝（凹部）、５２ｂ…係合突部（凸部）、５３
…感光体駆動機構、５４…駆動モータ（駆動モータ）、
５６…ギヤ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 拓二 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 半澤 徳明 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CD01 CD07 CG03 2H071 CA02 CA05 DA15 DA26

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に画像を形成する画像形成装置
   に適用され、感光体と当該感光体を駆動する駆動部とを
   連結する感光体用軸継手において、 前記感光体又は前記駆動部の何れか一方に設けられると
   ともに先端に凸部が形成されたカップリング凸軸と、 前記感光体又は前記駆動部の他方に設けられるとともに
   先端に凹部が形成されたカップリング凹軸と、を備え、 前記カップリング凸軸又は前記カップリング凹軸のうち
   の何れか一方が、所定の温度以上になると記憶形状に回
   復する形状記憶材料から成り、 前記カップリング凸軸又は前記カップリング凹軸のうち
   の前記形状記憶材料から成る方の形状が前記記憶形状で
   あるときは、前記凸部と前記凹部とが、前記駆動部から
   の駆動力を前記感光体へ伝達可能な嵌合状態にあること
   を特徴とする感光体用軸継手。
2. 【請求項２】 前記カップリング凹軸に形成された前記
   凹部は、当該凹部の底部に向けて狭まり、前記カップリ
   ング凸軸に形成された前記凸部は、当該凸部の先端に向
   けて狭まることを特徴とする請求項１記載の感光体用軸
   継手。
3. 【請求項３】 前記カップリング凸軸に形成された前記
   凸部は、その軸線に直交する断面が、前記凹部に対して
   の軸回転方向への滑りを防止する滑り防止形状であるこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の感光体用軸
   継手。
4. 【請求項４】 感光体と当該感光体を駆動する駆動部と
   を連結する感光体用軸継手を有する画像形成装置におい
   て、 前記感光体用軸継手を冷却する冷却部と前記感光体用軸
   継手を加熱する加熱部とを更に有し、 前記感光体用軸継手は、 前記感光体又は前記駆動部の何れか一方に設けられると
   ともに先端に凸部が形成されたカップリング凸軸と、 前記感光体又は前記駆動部の他方に設けられるとともに
   先端に凹部が形成されたカップリング凹軸と、を備え、 前記カップリング凸軸又は前記カップリング凹軸のうち
   の何れか一方が、所定の温度以上になると記憶形状に回
   復する形状記憶材料から成り、 前記カップリング凸軸又は前記カップリング凹軸のうち
   の前記形状記憶材料から成る方の形状が前記記憶形状で
   あるときは、前記凸部と前記凹部とが、前記駆動部から
   の駆動力を前記感光体へ伝達可能な嵌合状態にあること
   を特徴とする画像形成装置。