JP2005076777A - 軸結合装置と画像形成装置とそこに装着されるプロセスカートリッジ及びベルトユニットと軸結合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度で互いに軸心にずれのない状態で回転軸と回転駆動軸とを確実に一体の状態に結合できるようにする。
【解決手段】 回転軸８１の先端部に設けたグリップ部材８３の雄ネジ部８３ｃに、グリップ力作用部材８５の雌ネジ部８５ａを浅く螺合させる。その状態でグリップ力作用部材８５のピン受入溝に、回転駆動軸８２の先端部に固定しているピン９６を相対回転不能に係合させ、回転軸８１の回転を規制した状態で回転駆動軸８２を、雄ネジ部８３ｃと雌ネジ部８５ａとの螺合が深くなる方向に回転させる。それにより、グリップ力作用部材８５がグリップ部材８３側に移動し、テーパ面８５ｂが各分割グリップ部８７を径方向にそれぞれ移動させるので、グリップ部８３ａが回転駆動軸８２をしっかりと把持する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、第１軸と第２軸とを結合する軸結合装置と、その軸結合装置を備えた画像形成装置と、その画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジ及びベルトユニットと、第１軸と第２軸とを結合する軸結合方法に関する。

例えば画像形成装置では、高画質の画像を得るためには画像を担持して回転する感光体（回転体）を高精度で回転させることが求められる。特に、感光体を複数並べて、その各感光体にそれぞれ異なる色の画像を形成して、その画像を中間転写ベルトや直接転写紙に重ね合わせ状態に転写してフルカラーの画像を得るタンデム型のフルカラー機では、色ずれ等が生じないようにするため、より高い精度が求められる。

そのため、このようなタンデム型の画像形成装置では、高精度なモータを用いて回転体の回転精度の向上を図るようにしている。しかしながら、モータ自体がいくら高精度であっても、モータの回転軸と感光体を支持する軸との結合部に互いに軸心のずれがあると、感光体に回転ムラが生じる。
したがって、この場合には感光体表面の副走査方向にバンディングと呼ばれる画像ムラや位置ずれが発生するため、画像品質が低下してしまうようになる。

そこで、従来の感光体を支持する回転軸と、その回転軸を回転させるモータの軸とを結合する軸結合装置として、特許文献１に記載されているものがある。
その特許文献１に記載の軸結合装置は、感光体の回転軸にフランジを取り付けると共に、その回転軸に径方向にスプリングピンを突出状態に固定し、そのフランジの部分をモータの軸に取り付けられているドラムカップリング手段に嵌合させると共に、スプリングピンをドラムカップリング手段の切欠きに嵌合させ、モータに設けられている４箇所の取り付け孔にそれぞれビスを通して画像形成装置本体に固定することにより、モータを画像形成装置本体に固定している。
特開２００２−３５７９８６号公報（第４頁、図７〜図９）

しかしながら、特許文献１に記載の軸結合装置は、感光体の回転軸に取り付けたスプリングピンがドラムカップリング手段の切欠きに嵌合することにより互いの軸が結合されるものであって、感光体側の回転軸とモータの軸とが完全に一体化する結合ではないので、必ずしも高い精度の軸結合とはいえず、結合する互いの軸心にずれが生じる虞があった。

この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高精度で互いに軸心にずれのない状態で第１軸と第２軸とを確実に一体の状態に結合することができるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、第１軸と第２軸とを結合する軸結合装置であって、その第１軸と第２軸のいずれかに設けられて他方の軸をグリップするグリップ部を有するグリップ手段と、上記他方の軸に設けられて上記グリップ部を径方向に移動させることにより上記他方の軸を把持するグリップ力を上記グリップ部に作用させるグリップ力作用手段とを設け、上記グリップ部の上記他方の軸をグリップする部分を周方向に複数に分割した軸結合装置を提供する。

上記グリップ手段は、上記一方の軸に対して取り外し可能に設けるとよい。
また、上記グリップ部は上記一方の軸に一体的に形成するようにしてもよい。
上記第１軸と第２軸の結合側の各先端部は、軸心が同じに形成された軸心確保部にそれぞれ挿入させ、その軸心確保部をグリップ部の上記複数に分割されたグリップする部分の根元部分から後端側に位置させるとよい。
そして、その軸心確保部は、グリップ手段に形成するとよい。

上記グリップ力作用手段は、グリップ手段側へ移動させたときにそのグリップ手段のグリップ部に当接してそのグリップ部を径方向に移動させることにより上記他方の軸を把持するグリップ力をグリップ部に作用させる手段であるようにするとよい。
また、上記グリップ力作用手段とグリップ手段とにそれぞれネジ部を形成し、それらのネジ部を互いに螺合させたときにグリップ力作用手段がグリップ手段側へ移動するようにするとよい。

上記グリップ手段のグリップ力作用手段との接触部をテーパ状に形成し、グリップ力作用手段をグリップ手段側へ移動させたときにグリップ力作用手段がグリップ手段のテーパ状の接触部に当接してグリップ部が径方向に移動するようにするとよい。
上記グリップ力作用手段が、グリップ手段のグリップ部外周を締め付けるクランプ部材であるようにしてもよい。

また、回転体を支持する回転体支持軸と、その回転体支持軸を回転させるモータの出力軸と、その回転体支持軸とモータの出力軸とを結合する軸結合装置とを備え、その軸結合装置には、上記回転体支持軸と上記出力軸のいずれかの軸に設けられて他方の軸をグリップするグリップ部を有するグリップ手段と、上記他方の軸に設けられて上記グリップ部を径方向に移動させることにより上記他方の軸を把持するグリップ力を上記グリップ部に作用させるグリップ力作用手段とを設けた画像形成装置も提供する。

上記回転体支持軸に、上記回転体に係合してその回転体と一体に回転する回転係合部材を一体的に設けると共に、上記回転体支持軸を回転可能に支持する軸受を設け、且つ上記回転体を回転体支持軸対して着脱可能にするとよい。
上記回転体をドラム状の感光体にするとよい。
また、その感光体は複数設けると効果的である。
上記回転体はベルトを走行可能に支持するベルト走行支持体にしてもよい。
上記モータは、減速機構を有さない直接駆動方式のモータにするとよい。あるいは、そのモータを遊星ローラ減速機を内蔵したモータにしてもよい。

また、帯電装置と現像装置と感光体表面クリーニング装置の少なくともいずれか１つと上記感光体とを一体的な構成体とし、その構成体を上記回転体支持軸に対して着脱可能にした画像形成装置も提供する。
さらに、上記画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジであって、帯電装置と現像装置と感光体表面クリーニング装置の少なくともいずれか１つと感光体とを一体的に構成し、上記回転体支持軸を装置本体側に取付けた状態で装置本体に対して着脱可能としたプロセスカートリッジも提供する。

上記画像形成装置に装着されるベルトユニットであって、回転体がベルトを走行可能に支持するベルト走行支持体であり、回転体支持軸が装置本体側に固定されていてその回転体支持軸に対してベルト走行支持体が着脱可能であるベルトユニットも提供する。

第１軸と第２軸とを結合する軸結合方法であって、その第１軸の先端部に設けられて第２軸をグリップするグリップ手段に形成されたネジ部に、グリップ手段のグリップ部を径方向に移動させることにより第２軸を把持するグリップ力をグリップ部に作用させるグリップ力作用手段に形成されたネジ部を浅く螺合させ、その状態でグリップ力作用手段に第２軸を相対回転不能に係合させ、第１軸の回転を規制した状態で第２軸を回転させて上記ネジ部の螺合位置を深くしてグリップ力作用手段がグリップ部を径方向に移動させて、そのグリップ部が第２軸を把持する軸結合方法も提供する。

また、その軸結合方法において、グリップ力作用手段と第２軸との係合は、グリップ力作用手段に形成した切り欠き溝に第２軸の先端部に軸を径方向に貫通させて両端部を軸表面からそれぞれ突出させたピンを挿入させることによる係合であり、第２軸から第１軸への回転力の伝達は、最初は上記ピンから上記切り欠き溝を介して行われ、上記ネジ部の螺合位置か深くなってからは直接第２軸とその第２軸を把持した状態にあるグリップ部に切り換わる軸結合方法も提供する。

この発明によれば、高精度で互いに軸心にずれのない状態で第１軸と第２軸とを確実に一体の状態に結合させることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施例Ａ１〕
図１はこの発明の実施例Ａ１の軸結合装置を使用して第１軸と第２軸とを結合した状態を示す断面図、図２は同じくその２つの軸を結合させた状態を示す斜視図、図３は同じくその２つの軸を結合させる前の状態を示す分解斜視図である。

この実施例Ａ１の軸結合装置は、第１軸である回転軸８１と、第２軸である回転駆動軸８２とを結合する軸結合装置である。その構成は、回転軸８１に設けられて他方の軸をグリップするグリップ部８３ａを有するグリップ手段であるグリップ部材８３と、回転駆動軸８２に設けられてグリップ部８３ａを径方向に移動させることにより回転駆動軸８２を把持するグリップ力をグリップ部８３ａに作用させるグリップ力作用手段であるグリップ力作用部材８５とを有し、グリップ部８３ａの回転駆動軸８２をグリップする部分に複数の切り込み８６を入れて周方向に複数に分割した分割グリップ部８７をそれぞれ形成している。

なお、上記の場合と逆に、第２軸である回転駆動軸８２側にグリップ部材８３を設け、第１軸である回転軸８１側にグリップ力作用部材８５を設けるようにしてもよい。
グリップ部材８３は、図３に示すような形状をしていて、グリップ部８３ａと反対側には両側部に切欠き溝を設けることにより形成した対向面８８，８９を有し、その対向面８８，８９を貫通するように、図１に示すようにネジ孔９１，９２を形成している。そして、そのネジ孔９１，９２に対応させて、回転軸８１に貫通孔９３を形成し、そのネジ孔９１，９２と貫通孔９３とに貫通状態にネジ９４を螺着し、回転軸８１とグリップ部材８３とを一体に固定している。

このように、この実施例Ａ１では、グリップ部材８３は回転軸８１に対して取り外し可能に設けられている。
なお、グリップ部材８３を回転軸８１に固定した状態では、グリップ部材８３に軸方向に貫通状態に形成している嵌合孔部８３ｂの軸方向の略中間に回転軸８１の先端が位置するようになる。

その嵌合孔部８３ｂの軸方向の略中間には、高い精度の内径で軸心が同じに形成された軸心確保部Ｌｓを形成している。そして、その軸心確保部Ｌｓの位置が、グリップ部８３ａの複数に分割された分割グリップ部８７の根元部分から後端側（図１で左方側）に位置するようにしている。
このように、この実施例Ａ１では、軸心確保部Ｌｓがグリップ部材８３に形成されている。

グリップ力作用部材８５は、グリップ部材８３側へ移動させたときにそのグリップ部材８３のグリップ部８３ａに当接してそのグリップ部８３ａを径方向に移動させることにより回転駆動軸８２を把持するグリップ力をグリップ部８３ａに作用させる働きをする。
そのグリップ力作用部材８５は、図３に示したように全体が略筒状をしていて、２箇所の対向する位置に同一深さのピン受入溝９５，９５を形成し、そこに回転駆動軸８２の先端部に径方向に貫通させて固定したピン９６を、嵌合可能にしている。

そのグリップ力作用部材８５のグリップ部材８３側の内周面には、図１に示すように雌ネジ部８５ａを形成し、その雌ネジ部８５ａに対応させてグリップ部材８３側には雄ネジ部８３ｃを形成し、それらのネジ部を互いに螺合させたときにグリップ力作用部材８５がグリップ部材８３側へ移動するようにしている。

そのグリップ部材８３のグリップ力作用部材８５との接触部となる複数の各分割グリップ部８７は、把持力を周方向から均等に加えやすくするため、それぞれテーパ状に形成されている。そして、グリップ力作用部材８５をグリップ部材８３側へ移動させたときに、そのグリップ力作用部材８５の内面のテーパ面８５ｂがグリップ部材８３のテーパ状の接触部に当接して、グリップ部材８３の各分割グリップ部８７が回転駆動軸８２を把持する径方向（内径を小さくする方向）にそれぞれ移動する。
なお、図１で９７は回転体係合部材であり、９８は軸受である。

この軸結合装置により、回転軸８１と回転駆動軸８２とを結合するときは、まず回転軸８１の先端部に設けられて回転駆動軸８２をグリップするグリップ部材８３に形成されている雄ネジ部８３ｃに、グリップ力作用部材８５に形成されている雌ネジ部８５ａを浅く螺合させる。
そして、その状態でグリップ力作用部材８５のピン受入溝９５（図２，図３）に、回転駆動軸８２の先端部に貫通状態で固定しているピン９６を相対回転不能に係合させる（図２の状態）。この状態で、回転軸８１の回転を規制した状態のまま回転駆動軸８２を、雄ネジ部８３ｃと雌ネジ部８５ａとの螺合が深くなる方向に回転させ、そのネジ部の螺合位置を深くする。

それにより、グリップ力作用部材８５がグリップ部材８３側（図１で左方側）に移動し、グリップ力作用部材８５のテーパ面８５ｂがグリップ部８３ａの各分割グリップ部８７を径方向にそれぞれ移動させるので、グリップ部８３ａが回転駆動軸８２をしっかりと確実に把持する。
この軸結合方法を実施すれば、回転駆動軸８２から回転軸８１への回転力の伝達は、最初の雄ネジ部８３ｃと雌ネジ部８５ａを浅く螺合させた状態のときは、回転駆動軸８２からの回転力はピン９６を介してグリップ力作用部材８５、グリップ部材８３、回転軸８１に伝達されるため、ピン９６とそれを嵌合させたグリップ力作用部材８５のピン受入溝９５との間の隙間に生じるガタをもって伝達される。

しかしながら、雄ネジ部８３ｃと雌ネジ部８５ａとの螺合が深まると、上述したようにグリップ力作用部材８５がグリップ部８３ａを径方向（小径になる方向）にそれぞれ移動させることにより、グリップ部８３ａが回転駆動軸８２にしっかりと固定されて一体化され、その一体化した部分でトルクの伝達が可能となるため、この時点ではピン９６による力の伝達位置は完全にグリップ力作用部材８５とグリップ部８３ａとの把持位置へと移行する。それにより、ピン９６とピン受入溝９５との間のガタによるトルクの伝達ムラは発生しないので、回転軸８１と回転駆動軸８２とを軸心を高精度（同軸度）で一致させた状態で確実に結合させることができる。

このように、この軸結合装置では、グリップ力作用部材８５と回転駆動軸８２との係合は、グリップ力作用部材８５に形成したピン受入溝（切り欠き溝）９５に回転駆動軸８２の先端部に軸を径方向に貫通させて両端部を軸表面からそれぞれ突出させたピン９６を挿入させることによる係合であり、回転駆動軸８２から回転軸８１への回転力の伝達は、最初はピン９６からピン受入溝９５を介して行われ、雄ネジ部８３ｃと雌ネジ部８５ａとの螺合位置か深くなってからは直接回転駆動軸８２とその回転駆動軸８２を把持した状態にあるグリップ部８３ａに切り換わる軸結合方法が実施される。

ところで、図１に示したように、回転軸８１と回転駆動軸８２との結合状態では、回転駆動軸８２の先端部はグリップ部材８３の嵌合孔部８３ｂの軸心確保部Ｌｓまで挿入された状態で回転軸８１と一体化するので、回転軸８１と回転駆動軸８２の軸心を、極めて高い精度で一致させることができる。
さらに、回転駆動軸８２を把持するグリップ部材８３のグリップ部８３ａは、それを周方向に複数に分割して分割グリップ部８７とし、その部分は先端の厚さが薄くなるテーパ状に形成してあるので、その部分により把持力を回転駆動軸８２に周方向から均等に加えることができる。したがって、安定した把持力が得られる。

また、この実施例Ａ１では、グリップ部材８３を回転軸８１にネジ９４により固定して、それらを一体的に形成しているので、グリップ部材８３と回転軸８１との間におけるバラツキを小さくすることができる。
なお、グリップ部材８３を回転駆動軸８２側に設ける構成にした場合には、同様にそのグリップ部材８３を回転駆動軸８２に一体的に形成するとよい。

〔実施例Ａ２〕
図４はこの発明の実施例Ａ２の軸結合装置を説明するための図２と同様な斜視図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施例Ａ２の軸結合装置は、実施例Ａ１の軸結合装置に対し、グリップ力作用手段を、グリップ手段であるグリップ部材８３′のグリップ部外周を締め付けるＣ型リング（クランプ部材）９９とした点のみが異なる。

この軸結合装置では、グリップ部材８３′の分割グリップ部８７の外周面に、Ｃ型リング９９を嵌入させるためのリング嵌入溝８３ｄを形成し、そのリング嵌入溝８３ｄの溝直径Ｄ_１をＣ型リング９９の内径Ｄ_２よりも大きくしている。
それにより、リング嵌入溝８３ｄにＣ型リング９９を嵌入させると、Ｃ型リング９９の弾性力により分割グリップ部８７の外径が小さくなるので、複数の分割グリップ部８７が回転駆動軸８２をしっかりと把持する。それにより、回転駆動軸８２と回転軸８１とが結合されて一体化する。

このようにしても、回転軸８１と回転駆動軸８２との軸心を高精度で一致させた状態で確実に結合させることができる。そして、この実施例Ａ２の場合には、グリップ部外周を締め付けるＣ型リング９９の取り外しが容易であるという利点がある。

〔実施例Ａ３〕
図５はこの発明の実施例Ａ３の軸結合装置を説明するための図２と同様な斜視図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施例Ａ３の軸結合装置は、実施例Ａ１の軸結合装置に対し、グリップ部８３ａ′を回転軸８１′の先端部に、一体に形成した点のみが異なる。
このようにすれば、回転軸８１′とグリップ部８３ａ′との接合に関する組み付け誤差がなくなるので、回転軸８１′と回転駆動軸８２の軸心が高精度で一致する。

次に、この発明による画像形成装置の実施例について説明する。
〔実施例Ｂ１〕
図６はこの発明の実施例Ｂ１の画像形成装置の感光体とその駆動系を示す装置側部側から見た図、図７は同じくその画像形成装置の感光体の軸結合付近を示す拡大図、図８は同じくその画像形成装置全体を示す構成図であり、図１及び図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施例Ｂ１の画像形成装置は、その全体の構成を図８に示すように、画像を担持しながら回動する中間転写ベルト１０を備えたカラー複写機の例を示している。

このカラー複写機は、カラーのコピーをとるときは、原稿自動給送装置４の原稿台３０上に原稿をセットする。また、手動で原稿をセットする場合には、原稿自動給送装置４を開いてスキャナ３のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動給送装置４を閉じてそれを押える。

そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動給送装置４に原稿をセットしたときは、その原稿がコンタクトガラス３２上に給送される。また、手動で原稿をコンタクトガラス３２上にセットしたときは、直ちにスキャナ３が駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行を開始する。そして、第１走行体３３の光源から光が原稿に向けて照射され、その原稿面からの反射光が第２走行体３４に向かうと共に、その光が第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入射して、原稿の内容が読み取られる。

また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写装置２０の中間転写ベルト１０が回動を開始する。さらに、それと同時に各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋが回転を開始して、その各感光体上に帯電装置６０，露光装置２１，現像装置６１，１次転写装置６２，感光体クリーニング装置６３，除電装置６４を使用して、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各単色画像を形成する動作を開始する。そして、その各感光体上に形成された各色の画像は、図８で時計回り方向に回動する中間転写ベルト１０上に重ね合わせ状態に順次転写されていき、そこにフルカラーの合成カラー画像が形成される。
なお、中間転写ベルト１０は、ベルト駆動ローラ９と従動ローラ１５，１６に回動可能に張架されている。

一方、上述したスタートスイッチの押下により、給紙テーブル２内の選択された給紙段の給紙ローラ４２が回転し、ペーパーバンク４３の中の選択された１つの給紙カセット４４からシートＰが繰り出され、それが分離ローラ４５により１枚に分離されて給紙路４６に搬送される。
そのシートＰは、搬送ローラ４７により複写機本体１内の給紙路４８に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止する。

また、手差し給紙の場合には、手差しトレイ５１上にセットされたシートＰが給紙ローラ５０の回転により繰り出され、それが分離ローラ５２により１枚に分離されて手差し給紙路５３に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止状態になる。
そのレジストローラ４９は、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、一旦停止状態にあったシートＰを中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に送り込む。そして、そのシートＰ上に２次転写装置２２によりカラー画像が転写される。

その画像が転写されたシートＰは、搬送装置としての機能も有する２次転写装置２２により定着装置２５へ搬送され、そこで熱と加圧力が加えられることにより転写画像が定着される。その後、そのシートＰは、切換爪５５により排出側に案内され、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されてそこにスタックされる。

また、両面コピーモードが選択されているときには、片面に画像を形成したシートＰを切換爪５５によりシート反転装置２８側に搬送し、そこで反転させて再び転写位置へ導き、今度は裏面に画像を形成した後に、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出する。
なお、画像のシートＰへの転写後に、中間転写ベルト１０の表面はクリーニング装置１７によりクリーニングされる。

このカラー複写機は、４つの感光体４０をそれぞれ支持する第１軸となる図７に示す回転体係合軸１０１（図１の回転軸８１に対応する）と、モータ５の第２軸となる回転駆動軸１０２（図１の回転駆動軸８２に対応する）との結合に、図１から図３（図４でもよい）を使用して説明した内容と同様の軸結合を行っている。したがって、その軸結合に関する構成の説明は重複するので省略する。

各感光体４０は、図７に示すように軸方向の一端部のフランジに円錐形状部６を形成している。そして、その円錐形状部６に対応して、回転体係合軸（回転軸）１０１に回転体係合部材９７を固定すると共に、回転体係合軸１０１には感光体４０を回転可能に支持する軸受９８も取り付けている。
この各感光体４０は、図６に示すように中心部に回転体係合軸１０１を嵌入させた状態で、全体が同図で左端面側に設けられている付勢スプリング７により図示しない中間部材を介して回転体係合部材９７側に付勢されている。

それにより、図７に示したように円錐形状部６が回転体係合軸１０１に固定された回転体係合部材９７に押し付けられてそれらが互いに係合し、感光体４０が回転体係合軸１０１と一体になりガタ無く回転可能となる。
回転体係合軸１０１は、回転体係合部材９７が設けられている側と反対側の端部が、図６に示すようにカラー複写機の本体フレーム８に軸受１１を介して軸支されている。そして、このカラー複写機では、この構成で４個全ての感光体４０がそれぞれ支持されていて、それらが各モータ５により回転可能になっている。

回転体係合軸１０１とモータ５の回転駆動軸１０２との軸結合は、上述したように図１から図３を使用して説明したものと同様な構成で軸結合が行われるが、そのモータ５は、この実施例Ｂ１では減速機構を有さない直接駆動方式のモータである。
したがって、減速ギヤを介して回転力を出力する駆動方式のモータを使用した場合に比べて、その減速ギヤ精度のバラツキによる回転ムラを防止することができるので、感光体４０の回転ムラに起因する画像の副走査方向のずれを防止することができる。

なお、モータ５の正回転方向は、それを正回転で回転させたときに、図１で説明したグリップ部材８３の雄ネジ部８３ｃとグリップ力作用部材８５の雌ネジ部８５ａとの螺合がゆるむ回転方向と逆側に設定してある。
したがって、回転体係合軸１０１と回転駆動軸１０２とをこの軸結合装置により結合させた後でモータ５を正回転させても、グリップ部８３ａによる回転駆動軸１０２の把持力が弱まることはない。

このように、このカラー複写機は、回転体であるドラム状の感光体４０を支持する回転体支持軸となる回転体係合軸１０１と、その回転体係合軸１０１を回転させるモータ５の出力軸である回転駆動軸１０２と、その回転体係合軸１０１とモータ５の回転駆動軸１０２とを結合する軸結合装置とを備えている。

そして、その軸結合装置には、回転体係合軸１０１に設けられて回転駆動軸１０２をグリップするグリップ部８３ａを有するグリップ部材８３と、回転駆動軸１０２に設けられてグリップ部８３ａを径方向に移動させることにより回転駆動軸１０２を把持するグリップ力をグリップ部８３ａに作用させるグリップ力作用部材８５とを設けているので、回転体係合軸１０１と回転駆動軸１０２の軸心を、極めて高い精度で一致させて一体化することができる。

それにより、各感光体４０の回転ムラを防止することができるので、高画質の画像が得られる。
なお、回転駆動軸１０２側にグリップ部を設け、そのグリップ部により回転体係合軸１０１を把持するようにしても、同様の作用効果が得られる。

また、この実施例Ｂ１では、回転体係合軸１０１に、感光体４０に係合してその感光体４０と一体に回転する回転体係合部材９７を一体的に設けると共に、回転体係合軸１０１を回転可能に支持する軸受９８を設け、且つ感光体４０を回転体係合軸１０１対して着脱可能にしているので、メンテナンス性がよくなるため、サービス性が向上する。
なお、この実施例Ｂ１の回転体係合軸１０１と回転駆動軸１０２との結合に、実施例Ａ２あるいは実施例Ａ３で説明した軸係合装置を使用するようにしても、同様の作用効果が得られる。

〔実施例Ｂ２〕
図９はこの発明の実施例Ｂ２の画像形成装置の回転駆動軸を回転させるモータの減速機構を説明するための説明図である。
なお、この実施例Ｂ２における画像形成装置全体の基本的な構成は図８に示したものと同様であるため、その全体の図示は省略する。
この実施例Ｂ２による回転駆動軸１０２を減速駆動するモータは、図９に主要な構成部のみを示した遊星ローラ減速機１１０を内蔵したモータである。

その遊星ローラ減速機１１０は、例えばＤＣモータであるモータの回転軸（太陽ローラ軸）１１１を、回転自在に支持された減速ローラ１１２の外周面に圧接させている。
その減速ローラ１１２は回転中心に減速ローラ軸１１３を有していて、その減速ローラ軸１１３の減速ローラ１１２との固定部付近には、両面にリング受け１１４ａ，１１４ｂがそれぞれ一体に形成されている。その両側の各リング受け１１４ａ，１１４ｂには、リング１１５，１１６がそれぞれ押圧付勢されている。

そして、減速ローラ軸１１３が、最終出力軸となる回転駆動軸１０２と一体の円盤１１７を回転させることにより、回転駆動軸１０２が回転するようになっている。
ここで、モータの回転軸１１１の外径は、減速ローラ１１２の外径に比べて著しく小さくしているので、それにより回転駆動軸１０２が減速されて回転する。
このように、この遊星ローラ減速機１１０は、減速機構に歯車を一切使用せずにローラの圧接駆動により減速を行う。

それにより、各速度変動のない滑らかな回転になると共に、低騒音、低振動を実現することができる。したがって、この遊星ローラ減速機１１０を内蔵したモータにより回転駆動軸８２を減速駆動することにより、より一層回転ムラを防止して、感光体の回転ムラに起因する画像の副走査方向のずれを防止することができる。

〔実施例Ｂ３〕
図１０はこの発明の実施例Ｂ３である画像形成装置のベルトユニットを示す斜視図である。なお、この実施例Ｂ３における画像形成装置全体の基本的な構成は図８に示したものと同様であるため、その全体の図示は省略し、必要に応じて図８に付した符号を使用して説明する。

このベルトユニット１００は、回転体が中間転写ベルト１０を走行可能に支持するベルト走行支持体であるベルト駆動ローラ９であり、そのベルト駆動ローラ９と一体の回転軸８１とモータ側の回転駆動軸８２との結合及び駆動に関し、実施例Ａ１の軸結合装置を適用している（実施例Ａ２あるいは実施例Ａ３を適用してもよい）。したがって、その軸の結合及び駆動に関しては実施例Ａ１の場合と同様であるため、その詳しい説明を省略する。

ベルト駆動ローラ９は、その一端側に回転体係合部材９７に対応して形成された走行支持体フランジ１０３を介して、回転軸８１と一体の回転体係合部材９７に係合されて、回転軸８１と一体化して回転する。
なお、図１０では説明の都合上、回転軸８１をベルト駆動ローラ９に対して途中まで引き出した状態で示している。
また、回転体支持軸として機能する回転軸８１は、装置本体側に固定されていて、その回転軸８１に対してベルト駆動ローラ９が着脱可能になっている。

そのベルト駆動ローラ９の回転体係合部材９７側の支持は、回転軸８１に取り付けている軸受９８により行われ、それにより回転自在となる。
このベルトユニット１００の複写機本体に対する着脱は、そのユニットのフレーム面に一体に固定している取手１０４を矢示Ａの装置前面へ引くことにより、容易に行うことができる。

このベルトユニット１００によれば、モータからの回転力が伝達される回転駆動軸８２と中間転写ベルト１０を駆動するベルト駆動ローラ９の回転軸８１とをガタなく軸心を高精度で一致させた状態で確実に結合することができるので、ベルト駆動ローラ９の回転ムラを防止することができる。それにより、中間転写ベルト１０の回転ムラを防止できるので、その中間転写ベルト１０上に重ね合わせ状態に転写する複数の色違いの画像の位置ずれを防止して、高画質の画像を得ることができる。

〔実施例Ｂ４〕
図１１はこの発明の実施例Ｂ４である画像形成装置の感光体回りの構成を示す概略図であり、図８と対応する部分には同一の符号を符してある。なお、この実施例Ｂ４における画像形成装置全体の基本的な構成は図８に示したものと同様であるため、その全体の図示は省略する。

この実施例Ｂ４の画像形成装置は、帯電装置６０と、現像装置６１と、感光体４０の表面をクリーニングする感光体クリーニング装置６３を、感光体４０と一体にカートリッジ５９内に収める構成にし、それを一体のカートリッジの状態で回転体支持軸となる感光体係合軸１０１に対して着脱可能にしている。
なお、帯電装置６０と現像装置６１と感光体クリーニング装置６３の少なくともいずれか１つと感光体４０とを一体的な構成体としてもよい。
この実施例Ｂ４によれば、感光体４０と帯電装置６０，現像装置６１，感光体クリーニング装置６３の少なくともいずれかを一緒に取り出すことができるので、サービス性が向上する。

〔実施例Ｃ１〕
図１２はこの発明によるプロセスカートリッジの実施例Ｃ１を複写機本体に装着した状態を示す図、図１３は同じくそのプロセスカートリッジを複写機本体から引き出す途中を示す図、図１４は同じくそのプロセスカートリッジからモータを分離させた状態を示す図であり、図８及び図１１と対応する部分には同一の符号を付してある。

このプロセスカートリッジ１２０は、図８に示したカラー複写機（画像形成装置）に装着されるものであり、帯電装置６０と現像装置６１と感光体クリーニング装置６３の少なくともいずれか１つと感光体４０（各色ごと）とを一体的に構成し、回転体係合軸（回転体支持軸）１０１を複写機本体（装置本体）側に取付けた状態で、その複写機本体に対して着脱可能にしている。

そのプロセスカートリッジ１２０は、図１２に示すように上部が装置本体フレーム１２１，１２２間に固定されたレール１２３に係合して、矢示Ｂの着脱方向にスライド可能になっている。
なお、装置本体フレーム１２１には、プロセスカートリッジ１２０が通過できる大きさの開口１２１ａが形成してあり、その開口１２１ａの部分には面板１２５が、装置本体フレーム１２１に対して離脱可能に取り付けてある。

そして、このプロセスカートリッジ１２０は、図１３で右端側が回転体係合軸１０１に、その回転体係合軸１０１と一体に固定された軸受９８を介して回転可能に保持されている。また、このプロセスカートリッジ１２０の左端側は、図１２に示したように複写機本体に装着した状態で、左端面に突出させている基準ピン１２４が、取付状態にある面板１２５に形成してある係合孔１２５ａに嵌入することにより位置決めされるようになっている。

次に、このプロセスカートリッジ１２０を交換する方法について説明する。
まず最初に、図１２に示した状態から、面板１２５の装置本体フレーム１２１に対する固定の解除を、ネジ等を外すことにより行う。次に、プロセスカートリッジ１２０全体を図１２で左方に移動させ、それをレール１２３に沿って装置の前面（図１２で左方）側へ、図１３に示すようにスライドさせる。

このとき、プロセスカートリッジ１２０を支持していた回転体係合軸１０１は、後側の装置本体フレーム１２２に固定されているモータ５の回転駆動軸１０２に、前述した軸結合装置により一体化しているので、その回転体係合軸１０１は装置本体フレーム１２２側に残る。
したがって、プロセスカートリッジ１２０は、回転体係合軸１０１が引き抜かれた状態で複写機本体（装置本体）から取り出される。

次に、モータ５を交換する方法について説明する。
図１２に示す取付状態から、モータ取付けブラケット１２６上のビスを全て取外し、図１等で説明したグリップ部材８３の雄ネジ部８３ｃとグリップ力作用部材８５の雌ネジ部８５ａとの螺合を解除すれば、モータ５を図１４に示すように取り外すことができる。
なお、雄ネジ部８３ｃと雌ネジ部８５ａの螺合の解除は、回転体係合軸１０１が回転しないように固定した状態で、モータ５の回転駆動軸１０２あるいはグリップ力作用部材８５を、雄ネジ部８３ｃと雌ネジ部８５ａの螺合がゆるむ方向に回転させることで行う。

このように、このプロセスカートリッジ１２０は、そのカートリッジ側の回転体係合軸１０１とモータ５側の回転駆動軸１０２との結合を簡単に解除することができるので、モータ５の交換も容易に行うことができる。したがって、メンテナンス性に優れた装置にすることができる。
そして、このプロセスカートリッジ１２０は、帯電装置６０と現像装置６１と感光体クリーニング装置６３の少なくともいずれか１つと感光体４０とを一体的に構成しているので、ユーザによるメンテナンスも容易であるためサービス性も向上する。

この発明は、画像形成装置以外にも、軸と軸をそれらの軸心を高い精度で一致させて結合させる装置に広く適用することができる。

この発明の実施例Ａ１の軸結合装置を使用して第１軸と第２軸とを結合した状態を示す断面図である。（実施例Ａ１） 同じくその２つの軸を結合させた状態を示す斜視図である。（実施例Ａ１） 同じくその２つの軸を結合させる前の状態を示す分解斜視図である。（実施例Ａ１） この発明の実施例Ａ２の軸結合装置を使用して第１軸と第２軸とを結合した状態を示す断面図である。（実施例Ａ２） この発明の実施例Ａ３の軸結合装置を説明するための図２と同様な斜視図である。（実施例Ａ３） この発明の実施例Ｂ１の画像形成装置の感光体とその駆動系を示す装置側部側から見た図である。（実施例Ｂ１） 同じくその画像形成装置の感光体の軸結合付近を示す拡大図である。（実施例Ｂ１） 同じくその画像形成装置全体を示す構成図である。（実施例Ｂ１） この発明の実施例Ｂ２の画像形成装置の回転駆動軸を回転させるモータの減速機構を説明するための説明図である。（実施例Ｂ２） この発明の実施例Ｂ３である画像形成装置のベルトユニットを示す斜視図である。（実施例Ｂ３） この発明の実施例Ｂ４である画像形成装置の感光体回りの構成を示す概略図である。（実施例Ｂ４） この発明によるプロセスカートリッジの実施例Ｃ１を複写機本体に装着した状態を示す図である。（実施例Ｃ１） 同じくそのプロセスカートリッジを複写機本体から引き出す途中を示す図である。（実施例Ｃ１） 同じくそのプロセスカートリッジからモータを分離させた状態を示す図である。（実施例Ｃ１）

符号の説明

１：複写機本体（装置本体）、５：モータ、９：ベルト駆動ローラ（ベルト走行支持体）、１０：中間転写ベルト、４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ：感光体（回転体）、６０：帯電装置、６１：現像装置、６３：感光体クリーニング装置（感光体表面クリーニング装置）、８１，８１′：回転軸（第１軸）、８２，１０２：回転駆動軸（第２軸，出力軸）、８３ａ：グリップ部、８３，８３′：グリップ部材（グリップ手段）、８３ｃ：雄ネジ部、８５：グリップ力作用部材（グリップ力作用手段）、８５ａ：雌ネジ部、８５ｂ：テーパ面、８７：分割グリップ部、９５：ピン受入溝（切り欠き溝）、９６：ピン、９７：回転体係合部材（回転係合部材）、９８：軸受、９９：Ｃ型リング（クランプ部材）、１００：ベルトユニット、１０１：回転体係合軸（第１軸，回転体支持軸）、１１０：遊星ローラ減速機、１２０：プロセスカートリッジ、Ｌｓ：軸心確保部

Claims (21)

1. 第１軸と第２軸とを結合する軸結合装置であって、前記第１軸と第２軸のいずれかに設けられて他方の軸をグリップするグリップ部を有するグリップ手段と、前記他方の軸に設けられて前記グリップ部を径方向に移動させることにより前記他方の軸を把持するグリップ力を前記グリップ部に作用させるグリップ力作用手段とを設け、前記グリップ部の前記他方の軸をグリップする部分を周方向に複数に分割したことを特徴とする軸結合装置。
2. 前記グリップ手段は前記一方の軸に対して取り外し可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の軸結合装置。
3. 前記グリップ部は前記一方の軸に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の軸結合装置。
4. 前記第１軸と第２軸の結合側の各先端部は軸心が同じに形成された軸心確保部にそれぞれ挿入され、該軸心確保部は前記グリップ部の前記複数に分割された前記グリップする部分の根元部分から後端側に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の軸結合装置。
5. 前記軸心確保部は前記グリップ手段に形成されていることを特徴とする請求項４記載の軸結合装置。
6. 前記グリップ力作用手段は、前記グリップ手段側へ移動させたときに該グリップ手段のグリップ部に当接して該グリップ部を径方向に移動させることにより前記他方の軸を把持するグリップ力を前記グリップ部に作用させる手段であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の軸結合装置。
7. 前記グリップ力作用手段と前記グリップ手段とにそれぞれネジ部を形成し、それらのネジ部を互いに螺合させたときに前記グリップ力作用手段が前記グリップ手段側へ移動するようにしたことを特徴とする請求項６記載の軸結合装置。
8. 前記グリップ手段の前記グリップ力作用手段との接触部はテーパ状に形成されていて、前記グリップ力作用手段を前記グリップ手段側へ移動させたときに前記グリップ力作用手段が前記グリップ手段のテーパ状の接触部に当接して前記グリップ部が径方向に移動することを特徴とする請求項６又は７記載の軸結合装置。
9. 前記グリップ力作用手段は、前記グリップ手段のグリップ部外周を締め付けるクランプ部材であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の軸結合装置。
10. 回転体を支持する回転体支持軸と、該回転体支持軸を回転させるモータの出力軸と、その回転体支持軸とモータの出力軸とを結合する軸結合装置とを備え、
    該軸結合装置には、前記回転体支持軸と前記出力軸のいずれかの軸に設けられて他方の軸をグリップするグリップ部を有するグリップ手段と、前記他方の軸に設けられて前記グリップ部を径方向に移動させることにより前記他方の軸を把持するグリップ力を前記グリップ部に作用させるグリップ力作用手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
11. 前記回転体支持軸に、前記回転体に係合して該回転体と一体に回転する回転係合部材を一体的に設けると共に、前記回転体支持軸を回転可能に支持する軸受を設け、且つ前記回転体を前記回転体支持軸に対して着脱可能にしたことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記回転体はドラム状の感光体であることを特徴とする請求項１０又は１１記載の画像形成装置。
13. 前記感光体は複数設けられていることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
14. 前記回転体はベルトを走行可能に支持するベルト走行支持体であることを特徴とする請求項１０又は１１記載の画像形成装置。
15. 前記モータは、減速機構を有さない直接駆動方式のモータであることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
16. 前記モータは、遊星ローラ減速機を内蔵したモータであることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
17. 帯電装置と現像装置と感光体表面クリーニング装置の少なくともいずれか１つと前記感光体とを一体的な構成体とし、該構成体を前記回転体支持軸に対して着脱可能にしたことを特徴とする請求項１２又は１３記載の画像形成装置。
18. 請求項１２又は１３記載の画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジであって、帯電装置と現像装置と感光体表面クリーニング装置の少なくともいずれか１つと前記感光体とを一体的に構成し、前記回転体支持軸を装置本体側に取付けた状態で前記装置本体に対して着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
19. 請求項１１記載の画像形成装置に装着されるベルトユニットであって、前記回転体がベルトを走行可能に支持するベルト走行支持体であり、前記回転体支持軸は装置本体側に固定されていて該回転体支持軸に対して前記ベルト走行支持体が着脱可能であることを特徴とするベルトユニット。
20. 第１軸と第２軸とを結合する軸結合方法であって、前記第１軸の先端部に設けられて前記第２軸をグリップするグリップ手段に形成されたネジ部に、前記グリップ手段のグリップ部を径方向に移動させることにより前記第２軸を把持するグリップ力を前記グリップ部に作用させるグリップ力作用手段に形成されたネジ部を浅く螺合させ、その状態で前記グリップ力作用手段に前記第２軸を相対回転不能に係合させ、前記第１軸の回転を規制した状態で前記第２軸を回転させて前記ネジ部の螺合位置を深くして前記グリップ力作用手段が前記グリップ部を径方向に移動させて該グリップ部が前記第２軸を把持することを特徴とする軸結合方法。
21. 請求項２０記載の軸結合方法において、前記グリップ力作用手段と前記第２軸との係合は、前記グリップ力作用手段に形成した切り欠き溝に前記第２軸の先端部に軸を径方向に貫通させて両端部を軸表面からそれぞれ突出させたピンを挿入させることによる係合であり、前記第２軸から前記第１軸への回転力の伝達は、最初は前記ピンから前記切り欠き溝を介して行われ、前記ネジ部の螺合位置か深くなってからは直接前記第２軸と該第２軸を把持した状態にある前記グリップ部に切り換わることを特徴とする軸結合方法。
    

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