JP2014092762A - 軸挿入部材、軸と軸挿入部材の結合構造、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平面部が形成されたシャフトとギヤの圧入を確実にする。
【解決手段】軸１３１ｃが挿入される軸挿入部材５１であって、軸１３１ｃに平行な平行平面部５１２、５１３が設けられかつ軸３１４を圧入する圧入軸穴５１４と、軸１３１ｃが挿入される挿入方向Ｘにおける圧入軸穴５１４の上流側に、穴径が圧入軸穴５１４に向けて小さくなるように傾斜する傾斜平面部５１５ａ、５１５ｂを設けた導入穴５１５を有する。更に、挿入方向Ｘの下流側に軸穴５１１を有する。軸側は軸穴５１１に圧入する回転支持軸３１１と圧入軸穴５１４に圧入する圧入軸部３１４を有する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ギヤとシャフトの係合を行う軸挿入部材に関するものである。

従来、Ｄカットを備えたシャフトとギヤの係合について、シャフトの平面部とギヤの平面部を密着させることで、ギヤからの回転駆動をシャフトに伝達するものがあった。

特開２０１１−５９３５２号公報（特許文献１）には、回転することにより現像剤を搬送する複数の現像剤搬送部に関する技術が記載されている。特許文献１の段落００６１によると、図７において、現像剤搬送部２５６、２６６は、シャフトのフランジが設けられていた位置にそれぞれＤカット２５７、２６７が形成されている。また、カラー２５８、２６８の中心には、現像剤搬送部２５６、２６６のシャフトに設けられたＤカット２５７、２６７を挿入することができる孔が設けられていることが記載されている。

特開２０１１−５９３５２号公報

しかしながら、従来の技術によれば、シャフトとギヤの係合を確実にするために、圧入による係合としている。圧入による係合は、ギヤ内の穴の径がシャフトの径より小であるため、ＤカットやＨカットのように平面部が形成される形態の場合、正確に平面部を合わせて両者を圧入することが困難である。平面部に合わせようとすると、圧入前の位置合わせが困難となる。また、圧入後に平面部を合わせようとすると、圧入してあるためにギヤ内での軸の回動が困難であるという欠点があった。

本発明が解決しようとする課題は、平面部が形成されたシャフトとギヤの係合において、両者の圧入を確実にするとともに位置合わせを確実にすることを可能とすることにある。更に、組立の容易な軸挿入部材を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に関する軸挿入部材は、軸が挿入される軸挿入部材であって、前記軸に平行な平行平面部が設けられかつ前記軸を圧入して受入れる圧入軸穴と、前記軸が挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなるように傾斜する傾斜平面部を設けた導入穴を有することを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明によれば、平面部が形成されたシャフトとギヤの係合において、両者の圧入を確実にするとともに位置合わせを確実にすることを可能とすることができる。更に、組立の容易な軸挿入部材を提供することができる。

第１の実施の形態に関する現像ローラ３１とギヤ５１の連結構造を示す一部切断分解斜視図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置１０の概要を示す説明図である。 第１の実施の形態に関する画像形成ユニット１１を示す断面図である。 第１の実施の形態に関する画像形成ユニット１１内における現像ローラ３１の端部周辺の斜視図である。 第１の実施の形態に関するギヤ５１の矢印Ｇ方向から見た左側面図である。 第１の実施の形態に関するギヤ５１のＦ１断面を示す縦断面図である。 図６に示すギヤ５１の横断面図である。 第１の実施の形態に関するギヤ５１のＦ２断面を示す縦断面図である。 第１の実施の形態に関する現像ローラ３１の端部の詳細を示す正面図である。 図９に示す現像ローラ３１の横断面図である。 現像ローラ３１とギヤ５１における連結時の動作を示す説明図である。 第１の実施の形態の変形例を示す説明図である。 第２の実施の形態に関する現像ローラ６１とギヤ７１の連結状態を示す一部切断分解斜視図である。 第２の実施の形態における現像ローラ６１とギヤ７１の構成を示す説明図である。 第２の実施の形態に関する現像ローラ６１の縦断面図である。 図１５に示す現像ローラ６１の横断面図である。 第２の実施の形態に関するギヤ７１の端部の詳細を示す正面図である。 図１７に示すギヤ７１の横断面図である。 第２の実施の形態に関する現像ローラ６１とギヤ７１が連結された状態を示す斜視図である。

（第１の実施の形態）
本発明に関する第１の実施の形態について説明する。図２は第１の実施の形態に関する画像形成装置１０の概要を示す説明図である。画像形成装置１０は、カラー印字可能なものにおいて、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色におけるそれぞれの画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを有している。そして、所定の間隙を置いて、それぞれに露光ヘッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが設けられている。媒体トレイ１５は、媒体１６を貯蔵し、媒体１６を１枚ずつ分離させる分離ローラ１７を有する。媒体１６の媒体走路には搬送ローラ１８、媒体１６にトナーを転写させる転写ベルト１９、媒体１６上に転写されたトナーを定着させる定着ユニット２０、排出ローラ２１、２２が設けられる。そして、画像形成装置１０の上部に設けられたスタッカーカバー２３上に印字後の媒体１６が保持される。

また、画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの上部には、内部に各々異なる色のトナー（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）を貯蔵した容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが設けられる。画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、感光ドラム１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを転写ベルト１９に当接するように配される。また、画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、現像ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ及び帯電ローラ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを感光ドラム１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに当接して有している。そして画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、現像ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに当接するように、トナーを供給するための供給ローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが配置され、そしてトナーを薄膜化するための現像ブレード３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが配置される。

図３は第１の実施の形態に関する画像形成ユニット１１を示す断面図である。同図において画像形成ユニット１１はトナー貯蔵容器３０が搭載されている。画像形成ユニット１１は、トナー貯蔵容器３０にトナー３５を貯蔵しており、画像形成ユニット１１の上部に設けられる。そして、画像形成ユニット１１は、トナー貯蔵容器３０の下部にトナーホッパ３７が配置され、供給口４１から供給されるトナー３５を一時貯蔵する。そして、画像形成ユニット１１は、トナー供給ローラ３３、現像ローラ３１及び端部が現像ローラ３１に接触している現像ブレード３４を有する。更に、画像形成ユニット１１は、感光ドラム１３、露光ヘッド１４、帯電ローラ３２及び感光ドラム１３の表面に端部が一定圧力で接触するクリーニングブレード３９を有する。そして、画像形成ユニット１１は、クリーニングブレード３９で掻き取られた廃トナーを画像形成ユニット１１の外部へ搬送する廃トナー搬送部材４０を有する。

図４は、第１の実施の形態に関する画像形成ユニット１１内における現像ローラ３１の端部周辺の斜視図である。感光ドラム１３の端部にはドラム用ギヤ５０が連結され、現像ローラ３１の端部には本実施の形態に関するギヤ５１が連結されている。更に、ドラム用ギヤ５０とギヤ５１は噛合い、そして、ギヤ５１は他の駆動側ギヤ５２と噛合い、ドラム用ギヤ５０、ギヤ５１及び駆動側ギヤ５２間で駆動が伝達される関係にある。

図１は、第１の実施の形態に関する現像ローラ３１とギヤ５１の連結構造を示す一部切断分解斜視図である。現像ローラ３１は先端部、即ち現像ローラ３１の挿入方向Ｘにおける最下流側に円筒形の回転支持軸３１１が設けられる。そして、現像ローラ３１は、回転支持軸３１１を挿入する挿入方向Ｘにおける回転支持軸３１１の上流側に隣接して圧入軸部３１４が設けられる。更に現像ローラ３１は、挿入方向Ｘにおける圧入軸部３１４の上流側に隣接して円筒形軸部３１５が設けられる。これらの直径は、図示のように回転支持軸３１１、圧入軸部３１４及び円筒形軸部３１５の順に大きくなるように構成されている。

圧入軸部３１４は、軸に平行な平行平面部３１２及び３１３を有する。平行平面部３１２及び３１３は、互いに平行でもある。現像ローラ３１は、回転支持軸３１１、圧入軸部３１４及び円筒形軸部３１５を含めた軸１３１ａと、軸１３１ａの外周に設けられる弾性層１３１ｂから形成される。軸１３１ａは、図１１において後述するように、ギヤ５１に挿入する部分及びギヤ５１を貫通する部分を含めた嵌合部分１３１ｃが形成される。

一方、ギヤ５１は、軸１３１ａが挿入される軸挿入部材である。軸挿入部材としてのギヤ５１は、ギヤ部５１０の端部に、回転支持軸３１１を圧入して受入れる円筒形の軸穴５１１が設けられる。そしてギヤ５１は、回転支持軸３１１が挿入される挿入方向Ｘにおける軸穴５１１の上流側に隣接して圧入軸穴５１４が設けられる。更にギヤ５１は、挿入方向Ｘにおける圧入軸穴５１４の上流側に隣接して導入穴としてのテーパー穴部５１５が設けられる。これらの内径は図示のように軸穴５１１、圧入軸穴５１４及びテーパー穴部５１５の順に大きくなるように構成されている。

圧入軸穴５１４は、軸の圧入軸部３１４を圧入して受入れる。圧入軸穴５１４は、穴の内部に軸に平行な平行平面部５１２及び５１３を有する。平行平面部５１２及び５１３は、互いに平行でもある。導入穴としてのテーパー穴部５１５は、後述するように現像ローラ３１方向に概略広がるようにテーパー角度θａをなして傾斜する傾斜平面部５１５ａ及び５１５ｂを有し、端面には現像ローラ３１の嵌合部分１３１ｃを受け入れる開口５１６を有する。逆に表現すると、テーパー穴部５１５は、圧入軸穴５１４に向けて穴径が小さくなるように傾斜する傾斜平面部５１５ａ及び５１５ｂを有する。なお、説明の都合上、図ではギヤ部５１０は円筒形に図示してある。

図５は第１の実施の形態に関するギヤ５１の矢印Ｇ方向から見た左側面図である。ギヤ部５１０は、前述の通り回転支持軸３１１を圧入して受入れる円筒形の軸穴５１１が設けられる。

図６は第１の実施の形態に関するギヤ５１のＦ１断面を示す縦断面図である。図７は図６に示すギヤ５１の横断面図である。図８は第１の実施の形態に関するギヤ５１のＦ２断面を示す縦断面図である。即ち、図８の断面は図６の断面と９０度異なる断面である。一方、図９は第１の実施の形態に関する現像ローラ３１の端部の詳細を示す正面図である。図１０は図９に示す現像ローラ３１の横断面図である。

図６及び図９において、ギヤ５１の軸穴５１１は、現像ローラ３１の回転支持軸３１１を圧入して受け入れる。更にギヤ５１の圧入軸穴５１４は現像ローラ３１の圧入軸部３１４を圧入して受け入れる。導入穴としてのテーパー穴部５１５は、現像ローラ３１の圧入軸部３１４をガイドするが圧入はしない。

なお、図６に示すように、挿入方向Ｘにおける軸穴５１１の長さは圧入軸穴５１４の長さより大である。これは図示のように軸穴５１１の直径Ｄ５１が圧入軸穴５１４の直径Ｈ５１より小であるので、全体の強度を図るためである。同時に、後述するように、圧入連結の順番をずらすことにより、組立の容易性を図ったものである。同様の理由で、図９に示すように、回転支持軸３１１の軸方向の長さは圧入軸部３１４の長さより大となっている。

図７（ａ）はギヤ５１のギヤ部５１０の軸穴５１１における軸方向に垂直な面Ｊ１−Ｊ１を断面とする横断面図である。図１０（ａ）は現像ローラ３１の回転支持軸３１１における軸方向に垂直な面Ｋ１−Ｋ１を断面とする横断面図である。現像ローラ３１の回転支持軸３１１における直径Ｄ３１及びギヤ５１の軸穴５１１における直径Ｄ５１は、
Ｄ３１＞Ｄ５１
の関係にあり、回転支持軸３１１と軸穴５１１は圧入連結される関係となっている。

次に、図７（ｂ）はギヤ５１の圧入軸穴５１４における軸方向に垂直な面Ｊ２−Ｊ２を断面とする横断面図である。図１０（ｂ）は現像ローラ３１の圧入軸部３１４における軸方向に垂直な面Ｋ２−Ｋ２を断面とする横断面図である。圧入軸部３１４の平行な平行平面部３１２及び３１３の平面間は距離Ｈ３１である。そして圧入軸穴５１４の平行な平行平面部５１２及び５１３の平面間は距離Ｈ５１である。距離Ｈ３１及び距離Ｈ５１は、
Ｈ３１＞Ｈ５１
の関係にあり、圧入軸部３１４と圧入軸穴５１４は圧入連結される関係となっている。

即ち、圧入軸部３１４の外周は図１０（ｂ）に示すように、平行平面部３１２と平行平面部３１３及び曲面部３１４ｃと曲面部３１４ｄから構成される。曲面部３１４ｃ及び曲面部３１４ｄの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸部３１４の大きさは、軸方向において一定である。

一方、圧入軸穴５１４の内周は図７（ｂ）に示すように、平行平面部５１２と平行平面部５１３及び曲面部５１４ｃと曲面部５１４ｄから構成される。曲面部５１４ｃ及び曲面部５１４ｄの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸穴５１４の内部の大きさは、平行平面部５１２及び平行平面部５１３との距離は前記の通りＨ５１であり、曲面部５１４ｃ及び曲面部５１４ｄとの距離はＨ５１７である。これらは、圧入軸穴５１４の軸方向において一定である。こうして、圧入軸部３１４と圧入軸穴５１４における平行平面部３１２と平行平面部５１２及び平行平面部３１３と平行平面部５１３が圧着可能となる。

ここで、導入穴としてのテーパー穴部５１５の開口５１６は、次に説明するように円形となっている。開口５１６の直径を開口寸法Ｗ５１６とする。開口寸法Ｗ５１６及び圧入軸部３１４の平面間の距離Ｈ３１は、
Ｗ５１６＞Ｈ３１
の関係にあり、テーパー穴部５１５と圧入軸部３１４は圧入にならない関係である。

更に、図７（ｃ）はギヤ５１のテーパー穴部５１５の中間付近における軸方向に垂直な面Ｊ３−Ｊ３を断面とする横断面図である。図７（ｄ）はギヤ５１のテーパー穴部５１５の開口５１６付近における軸方向に垂直な面Ｊ４−Ｊ４を断面とする横断面図である。両図において、テーパー穴部５１５の内周は、傾斜平面部５１５ａと傾斜平面部５１５ｂ及び曲面部５１５ｃと曲面部５１５ｄから構成される。テーパー穴部５１５内部において、傾斜平面部５１５ａ及び傾斜平面部５１５ｂは、開口５１６から圧入軸穴５１４に向けて穴径が小さくなるように傾斜して設けられている。

テーパー穴部５１５の傾斜平面部５１５ａ及び５１５ｂは２面である。傾斜平面部５１５ａの挿入方向Ｘにおける下流端は、圧入軸穴５１４の平行平面部５１２と稜線５１８ａを介してつながっている。そして、傾斜平面部５１５ｂの挿入方向Ｘにおける下流端は、圧入軸穴５１４の平行平面部５１３と稜線５１８ｂを介してつながっている。曲面部５１５ｃ及び曲面部５１５ｄは傾斜していないで軸方向において一定に設けられる。そして、曲面部５１５ｃ及び曲面部５１５ｄは、挿入方向Ｘにおける下流端が圧入軸穴５１４の曲面部５１４ｃ及び５１４ｄとつながっており、径が等しい。これにより、現像ローラ３１とギヤ５１は滑ることなく容易に連結されることになる。

図７（ｃ）に示すように曲面部５１５ｃ及び曲面部５１５ｄとの距離はＨ５１７である。これは前記図７（ｂ）に示した曲面部５１４ｃ及び曲面部５１４ｄとの距離Ｈ５１７と同じである。図７（ｄ）に示すように開口５１６付近の断面図では、開口５１６の断面は直径が開口寸法Ｗ５１６でありほぼ円形である。
従って、 Ｗ５１６＝Ｈ５１７ である。
なお、図７（ｄ）において、傾斜平面部５１５ａ及び傾斜平面部５１５ｂは僅かだけ確認することができる。

また、図１０（ｂ）に示すように圧入軸部３１４の曲面部３１４ｃ及び曲面部３１４ｄとの距離をＨ３２とすると、
Ｈ５１７＞Ｈ３２
の関係である。これは圧入軸部３１４と圧入軸穴５１４において、平行平面部間は圧入に関与するが、曲面部間は圧入に関与しない関係であることを意味する。

テーパー穴部５１５のテーパー角度θａは、３０°以下が望ましく、本実施の形態では５°程度である。更に本実施の形態では、Ｄ３１＝４ｍｍ、Ｄ５１＝３．９４ｍｍ、Ｈ３１＝４．２ｍｍ、Ｗ５１６＝４．５５ｍｍ、回転支持軸３１１の長さ＝１６ｍｍ、圧入軸部３１４の長さ＝７．９ｍｍを具体的な一例とする。

図１１は現像ローラ３１とギヤ５１における連結時の動作を示す説明図である。まず、図１１（ａ）に示す組立前の状態から、図１１（ｂ）に示す回転支持軸３１１の圧入状態において、操作者が現像ローラ３１を挿入方向Ｘ方向に移動させることにより、回転支持軸３１１を軸挿入部材としてのギヤ５１の軸穴５１１に圧入し始める。その後、操作者は、現像ローラ３１を軸を中心として矢印Ｅ方向に回転させながら移動させると、圧入軸部３１４がテーパー穴部５１５に沿って、圧入軸穴５１４へ誘導される。

テーパー穴部５１５の内周は、二つの傾斜平面部５１５ａ及び５１５ｂと、その間に形成された二つの円周状の曲面部５１５ｃと５１５ｄからなる。即ち、傾斜平面部５１５ａと５１５ｂは、テーパー穴部５１５の全周に設けられてはいない。曲面部５１５ｃと５１５ｄの部分はテーパー形状になっていない。曲面部５１５ｃと５１５ｄの部分は径が同じであるため、Ｈカット圧入部分の入口付近において、圧入軸部３１４に対しテーパー穴部５１５内部に少し余裕がある。そのため、現像ローラ３１を円周方向の矢印Ｅ方向に少しだけ回転させることができるので、平行平面部３１２と平行平面部５１２及び平行平面部３１３と平行平面部５１３の円周方向Ｅの位置合わせができる。

更に図１１（ｃ）に示すように、操作者が現像ローラ３１を挿入方向Ｘ方向に移動させると、圧入軸部３１４がテーパー穴部５１５を過ぎて、圧入軸穴５１４へ圧入し始める。ここまでくると、平行平面部３１２と平行平面部５１２及び平行平面部３１３と平行平面部５１３の円周方向Ｅの位置合わせができているので、現像ローラ３１を矢印Ｅ方向に回転させることができない。そして、図１１（ｄ）に示すように、円筒形軸部３１５がテーパー穴部５１５の端面に接触するまで圧入が進み、現像ローラ３１とギヤ５１は連結される。よって、平行平面部３１２と平行平面部５１２及び平行平面部３１３と平行平面部５１３が圧着し、現像ローラ３１とギヤ５１は滑ることなく容易に連結されることになる。

なお、ギヤ５１は、挿入方向Ｘにおける上流側に圧入軸穴５１４を配置し、下流側に軸穴５１１を配置する。現像ローラ３１は、挿入方向Ｘにおける上流側に圧入軸部３１４を配置し、下流側に回転支持軸３１１を配置する。圧入連結は、軸穴５１１と回転支持軸３１１及び圧入軸穴５１４と圧入軸部３１４の２箇所で行われる。現像ローラ３１を挿入方向Ｘに移動するとき、圧入連結の順番は、両者が同時に起こるのではなく、両者の順番をずらしている。即ち、最初に円筒形の回転支持軸３１１で、次に平行平面部３１２、３１３を有する圧入軸部３１４となる。

こうすることは、組立の容易性の効果を生む。即ち、圧入部分の組立は、軸方向の移動だけでなく、円周方向Ｅに回転させつつ挿入方向Ｘにも移動させる必要がある。そのため、仮にＨカットの圧入部分を先に挿入する構造であると、Ｈカットの圧入部分の挿入の後は、円周方向Ｅの回転が困難になり、組立が極めて困難になる。一方、図１１に示したように、先に円筒状圧入部分を圧入すると、Ｈカット圧入部分である圧入軸穴５１４の入口付近において、圧入軸部３１４に対しテーパー穴部５１５内部に少し余裕があるので、軸を円周方向Ｅに回転させることができる。そのため、前述のように、挿入方向Ｘにおける軸穴５１１の長さは圧入軸穴５１４の長さより大であり、回転支持軸３１１の軸方向の長さは圧入軸部３１４の長さより大となっている。

逆の配置として、ギヤ５１は挿入方向Ｘにおける下流側に圧入軸穴５１４を配置し、上流側に軸穴５１１を配置することも考えられるが、前述のように、Ｈカットの圧入部分を先に圧入することは単純に平面部を合わせることが困難となるので、組立の容易性につながらない。

また、作用としては、テーパー穴部５１５内部の曲面部５１５ｃ及び曲面部５１５ｄは挿入方向Ｘの奥に行くに従って少なくなっていき、円周方向Ｅの回転可能量が少なくなる。やがて、軸部３１４の先端の平行平面部３１２と３１３は、テーパー穴部５１５の傾斜平面部５１５ａと５１５ｂと圧着し、続いて圧入軸穴５１４の平行平面部５１２と５１３へと圧着することになる。

次に、現像ローラ３１とギヤ５１が組み込まれた画像形成ユニット１１を有する画像形成装置１０の動作を説明する。図示しない外部装置から印字の指令が出されると、図示しない駆動源により、図２及び図３において、媒体１６を分離ローラ１７によって分離させ、搬送ローラ１８によって転写ベルト１９に搬送する。このとき、画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは図示しない制御部から制御信号が送られ、供給ローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが図示しない駆動源によって矢印Ａ方向に回転し、現像ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上にトナーを供給する。

現像ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、図示しない駆動源よって駆動されたギヤ５１により伝達され矢印Ｂ方向に回転し、トナーが供給される。一方、現像ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上のトナーは、現像ブレード３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによって薄層に形成され、帯電される。その後、帯電ローラ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄによって表面を帯電された感光ドラム１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、図示しない駆動源によって駆動されたドラム用ギヤ５０により伝達され矢印Ｃ方向に回転する。

感光ドラム１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、露光ヘッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄによって露光され、画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの内部のトナーが露光部に移動することにより、露光部が現像される。更に転写ベルト１９によって媒体１６に転写され、その後定着ユニット２０によって媒体１６に定着される。そして、媒体１６は排出ローラ２１、２２によって画像形成装置１０の上部のスタッカーカバー２３上に排出される。

以上、第１の実施の形態によれば、回転支持軸３１１と軸穴５１１はそれぞれ円形のはめあいにより、軸芯を高精度に一致させることが可能となる。更に、互いに平行な平行平面部３１２、３１３が形成された圧入軸部３１４及び互いに平行な平行平面部５１２、５１３が形成された圧入軸穴５１４の係合において、平行平面部３１２と平行平面部５１２及び平行平面部３１３と平行平面部５１３の円周方向Ｅの位置合わせが確実にできて、これらが圧着することができる。そのため、現像ローラ３１とギヤ５１は滑ることなく連結できる。そして、ギヤ５１にかかる軸力は平面で受けることとなるため、現像ローラ３１とギヤ５１の連結部の応力を下げることができるので、現像ローラ３１の耐軸トルクが向上する。

よって、軸芯を高精度に一致させ、高軸力でも連結部が破断することが無いため、回転周期の濃度ムラやギヤピッチの濃度ムラを抑えた良質な印字を行うことが可能となる。また、連結部がギヤ５１の内部にあり、セレーションに比べても形状が単純なため、現像ローラ３１やギヤ５１の小径化も可能となる。

ここで、本実施の形態では圧入連結の順番については、最初は円筒形の回転支持軸３１１であり、平行平面部３１２、３１３を有する圧入軸部３１４は後となることを説明したが、この関係が逆となっても構わない。しかしながら、圧入軸部３１４の長さを回転支持軸３１１の長さよりも本実施の形態の具体例よりもかなり大きくしなければならず、比較的大型にならざるをえない。よって、小型化を考えた場合、あまり現実的ではない。

また、本実施の形態ではギヤ５１にテーパー穴部５１５を設けているが、圧入軸部３１４側にテーパーを設けた場合、回転支持軸３１１の外径Ｄ３１を比較的小さくしなければならない。これは、現像ローラ３１の耐軸トルクは減少してしまうので得策ではない。

（第１の実施の形態の変形例）
図１２は第１の実施の形態の変形例を示す説明図である。同図に示すように、回転支持軸３１１の挿入方向Ｘにおけるテーパー穴部５１５の上流側に、例えば凹形状の印５２０を、平行平面部５１２又は５１３と平行な関係で設ける。このようにすることで、目視により印５２０と圧入軸部３１４の平行平面部３１２、３１３との円周方向Ｅの位置合わせをすることができるので、矢印Ｅ方向の回転量を微少にすることができる。従って、現像ローラ３１とギヤ５１の圧入における抵抗力を軽減することも可能となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。図１３は第２の実施の形態に関する現像ローラ６１とギヤ７１の連結状態を示す一部切断分解斜視図である。また、図１４は第２の実施の形態における現像ローラ６１とギヤ７１の構成を示す説明図である。第２の実施の形態は、軸と軸挿入部材の関係が以下に説明するように、第１の実施の形態と逆転している。

現像ローラ６１は、軸が挿入される軸挿入部材である。軸挿入部材としての現像ローラ６１は、挿入方向Ｙの下流側の内部に回転支持軸７１１を圧入して受入れる円筒形の軸穴６１１が設けられる。そして、現像ローラ６１は、回転支持軸７１１を挿入する挿入方向Ｙにおける軸穴６１１の上流側に隣接して圧入軸穴６１４が設けられる。更に、現像ローラ６１は、挿入方向Ｙにおける圧入軸穴６１４の上流に隣接して導入穴としてのテーパー穴部６１５が設けられる。これらの内径は、図示のように軸穴６１１、圧入軸穴６１４及びテーパー穴部６１５の順に大きくなるように構成される。

そして、圧入軸穴６１４は、軸の圧入軸部７１４を圧入して受入れる。圧入軸穴６１４は、穴の内部に軸に平行な平行平面部６１２及び６１３を有する。平行平面部６１２及び６１３は互いに平行でもある。導入穴としてのテーパー穴部６１５は、後述するように挿入方向Ｙの上流側に概略広がるようにテーパー角度θａをなして傾斜する傾斜平面部６１５ａ及び６１５ｂを有し、端面にはギヤ７１の回転支持軸７１１を受け入れる開口６１６を有する。逆に表現すると、テーパー穴部６１５は、圧入軸穴６１４に向けて穴径が小さくなるように傾斜する傾斜平面部６１５ａ及び６１５ｂを有する。なお、弾性層１６１ｂが現像ローラ６１の外周に設けられる。

一方、軸としてのギヤ７１はギヤ部７１７が設けられている。更にギヤ７１は、挿入方向Ｙの下流側に円筒形の回転支持軸７１１が設けられる。そして、ギヤ７１は、挿入方向Ｙにおける回転支持軸７１１の上流側に隣接して圧入軸部７１４が設けられる。更にギヤ７１は、挿入方向Ｙにおける圧入軸部７１４の上流側に隣接して円筒形軸部７１５が設けられる。これらの直径は、図示のように回転支持軸７１１、圧入軸部７１４及び円筒形軸部７１５の順に大きくなるように構成されている。

また、ギヤ部７１７の反対端部側に、反対側回転支持軸７１６を有している。そして、圧入軸部７１４は、軸に平行な平行平面部７１２及び７１３を有する。平行平面部７１２及び７１３は互いに平行でもある。

図１５は第２の実施の形態に関する現像ローラ６１の縦断面図である。図１６は図１５に示す現像ローラ６１の横断面図である。一方、図１７は第２の実施の形態に関するギヤ７１の端部の詳細を示す正面図である。図１８は図１７に示すギヤ７１の横断面図である。

図１５において、現像ローラ６１の軸穴６１１は、ギヤ７１の回転支持軸７１１を圧入して受け入れる。更に現像ローラ６１の圧入軸穴６１４はギヤ７１の圧入軸部７１４を圧入して受け入れる。導入穴としてのテーパー穴部６１５は、ギヤ７１の圧入軸部７１４をガイドするが圧入した受入れはしない。なお、図１５に示すように、挿入方向Ｙにおける軸穴６１１の長さは圧入軸穴６１４の長さより大である。これは第１の実施の形態における軸穴５１１の長さが圧入軸穴５１４の長さより大であるのと同じ理由である。

ギヤ７１の回転支持軸７１１における直径Ｄ７１及び現像ローラ６１の軸穴６１１における直径Ｄ７１は、
Ｄ７１＞Ｄ６１
の関係である。よって、回転支持軸７１１と軸穴６１１は圧入連結される関係となっている。

次に、図１６（ａ）は現像ローラ６１の圧入軸穴６１４における軸方向に垂直な面Ｌ２−Ｌ２を断面とする横断面図である。図１８（ａ）はギヤ７１の圧入軸部７１４における軸方向に垂直な面Ｍ２−Ｍ２を断面とする横断面図である。

圧入軸部７１４の平行な平行平面部７１２及び７１３の平面間は距離Ｈ７１である。そして圧入軸穴６１４の平行な平行平面部６１２及び６１３の平面間は距離Ｈ６１である。距離Ｈ７１及び距離Ｈ６１は、
Ｈ７１＞Ｈ６１
の関係にあり、よって、圧入軸部７１４と圧入軸穴６１４は圧入連結される関係となっている。

即ち、圧入軸部７１４の外周は図１８（ａ）に示すように、平行平面部７１２と平行平面部７１３及び曲面部７１４ｃと曲面部７１４ｄから構成される。曲面部７１４ｃ及び曲面部７１４ｄの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸部７１４の大きさは、軸方向において一定である。

一方、圧入軸穴６１４の内周は図１６（ａ）に示すように、平行平面部６１２と平行平面部６１３及び曲面部６１４ｃと曲面部６１４ｄから構成される。曲面部６１４ｃ及び曲面部６１４ｄの曲面は、円周状に形成される。即ち、円筒状の側面の一部をなしている。これらにより形成される圧入軸穴６１４の内部の大きさは、平行平面部６１２及び平行平面部６１３との距離は前記の通りＨ６１であり、曲面部６１４ｃ及び曲面部６１４ｄとの距離はＨ６１７である。これは、圧入軸穴６１４の軸方向において一定である。こうして、圧入軸部７１４と圧入軸穴６１４における平行平面部７１２と平行平面部６１２及び平行平面部７１３と平行平面部６１３が圧着可能となる。

ここで、導入穴としてのテーパー穴部６１５の開口６１６は、次に説明するように円形となっている。開口６１６の直径を開口寸法Ｗ６１６とする。開口寸法Ｗ６１６及び圧入軸部７１４の平面間の距離Ｈ７１は、
Ｗ６１６＞Ｈ７１
の関係にあり、テーパー穴部６１５と圧入軸部７１４は圧入にならない関係である。

更に、図１６（ｂ）は現像ローラ６１のテーパー穴部６１５の中間付近における軸方向に垂直な面Ｌ３−Ｌ３を断面とする横断面図である。図１６（ｃ）は現像ローラ６１のテーパー穴部６１５の開口６１６付近における軸方向に垂直な面Ｌ４−Ｌ４を断面とする横断面図である。両図において、テーパー穴部６１５の内周は、傾斜平面部６１５ａと傾斜平面部６１５ｂ及び曲面部６１５ｃと曲面部６１５ｄから構成される。テーパー穴部６１５内部において、傾斜平面部６１５ａ及び傾斜平面部６１５ｂは、開口６１６から圧入軸穴６１４に向けて穴径が小さくなるように傾斜して設けられている。

テーパー穴部６１５の傾斜平面部６１５ａ及び６１５ｂは２面である。かつ傾斜平面部６１５ａの挿入方向Ｙにおける下流端は、圧入軸穴６１４の平行平面部６１２と稜線６１８ａを介してつながっている。そして、傾斜平面部６１５ｂの挿入方向Ｙにおける下流端は、圧入軸穴６１４の平行平面部６１３と稜線６１８ｂを介してつながっている。曲面部６１５ｃ及び曲面部６１５ｄは傾斜していないで軸方向において一定に設けられる。そして、曲面部６１５ｃ及び曲面部６１５ｄは、挿入方向Ｙにおける下流端が圧入軸穴６１４の曲面部６１４ｃ及び６１４ｄとつながっており、径が等しい。これにより、現像ローラ６１とギヤ７１は滑ることなく容易に連結されることになる。

図１６（ｂ）に示すように曲面部６１５ｃ及び曲面部６１５ｄとの距離はＨ６１７である。これは前記図１６（ａ）に示した曲面部６１４ｃ及び曲面部６１４ｄとの距離Ｈ６１７と同じである。図１６（ｃ）に示すように開口６１６付近の断面図では、開口６１６の断面は直径が開口寸法Ｗ６１６でありほぼ円形である。
従って、 Ｗ６１６＝Ｈ６１７ である。

また、図１８に示すように圧入軸部７１４の曲面部７１４ｃ及び曲面部７１４ｄとの距離をＨ７２とすると、
Ｈ６１７＞Ｈ７２
の関係である。これは圧入軸部７１４と圧入軸穴６１４において、平行平面部間は圧入に関与するが、曲面部間は圧入に関与しない関係であることを意味する。

図１９は、第２の実施の形態に関する現像ローラ６１とギヤ７１が連結された状態を示す斜視図である。現像ローラ６１のローラ端部の内部に設けられた軸孔６１１、圧入軸穴６１４及びテーパー穴部６１５に対し、ギヤ７１の回転支持軸７１１及び圧入軸部７１４が嵌合することになる。その他の連結の構造は、第１の実施の形態と同様なため説明を省略する。動作についても、第１の実施の形態と同様なため説明を省略する。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様、回転支持軸７１１と軸穴６１１はそれぞれ円形のはめあいにより、軸芯を高精度に一致させることが可能となる。更に、平行な平行平面部６１２、６１３が形成された圧入軸穴６１４と、平行な平行平面部７１２、７１３が形成された圧入軸部７１４の係合においては、平行平面部６１２と平行平面部７１２及び平行平面部６１３と平行平面部７１３の円周方向Ｅの位置合わせが確実にできて、これらが圧着することができる。そのため、現像ローラ６１とギヤ７１は滑ることなく連結できる。そして、ギヤ７１にかかる軸力は平面で受けることとなるため、現像ローラ６１とギヤ７１の連結部の応力を下げることができるので、現像ローラ６１の耐軸トルクが向上する。

また、回転軸はギヤ７１側に設けられているため、ギヤ部７１のみの小径化も可能となる。よって、軸芯を高精度に一致させ、高軸力でも連結部が破断することが無いため、回転周期の濃度ムラやギヤピッチの濃度ムラを抑えた良質な印字を行うことが可能となる。

本発明は、実施の形態においては画像形成装置における画像形成ユニットであるが、複写機、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、ＭＦＰ等に用いられる画像形成装置に適用可能であるのはもちろんのこと、回転可能な軸部材を有するあらゆる産業装置などにも適用可能である。

１０ 画像形成装置
１１ 画像形成ユニット
３１ 現像ローラ
５１ ギヤ（軸挿入部材）
１３１ｃ 嵌合部分
３１１ 回転支持軸
３１２ 平行平面部
３１３ 平行平面部
３１４ 圧入軸部
３１４ｃ 曲面部
３１４ｄ 曲面部
３１５ 円筒形軸部
５１０ ギヤ部
５１１ 軸穴
５１４ 圧入軸穴
５１２ 平行平面部
５１３ 平行平面部
５１５ テーパー穴部（導入穴）
５１５ａ 傾斜平面部
５１５ｂ 傾斜平面部
５１６ 開口
Ｘ 挿入方向

Claims (13)

1. 軸が挿入される軸挿入部材であって、
   前記軸に平行な平行平面部が設けられかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、
   前記軸が挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなるように傾斜する傾斜平面部を設けた導入穴を有することを特徴とする軸挿入部材。
2. 前記挿入方向における前記圧入軸穴の下流側に、前記軸の回転支持軸を圧入する軸穴が設けられることを特徴とする請求項１記載の軸挿入部材。
3. 前記挿入方向における前記軸穴の長さは、前記圧入軸穴の長さより大であることを特徴とする請求項２記載の軸挿入部材。
4. 前記圧入軸穴の前記平行平面部は、互いに平行な二つの平行平面部であり、
   前記圧入軸穴の前記平行平面部は、前記軸に設けられた互いに平行な二つの平行平面部に圧接し、
   前記圧入軸穴の前記平行平面部間の距離は、前記軸に設けられた二つの前記平行平面部間の距離より小であることを特徴とする請求項１記載の軸挿入部材。
5. 前記圧入軸穴の内周は、前記二つの平行平面部と、前記二つの平行平面部の間に形成された二つの円周状の曲面部からなり、
   前記圧入軸穴の前記二つの曲面部間の内径は、前記軸に設けられた前記二つの平行平面部間に形成された二つの円周状の曲面部間の内径より大であることを特徴とする請求項４記載の軸挿入部材。
6. 前記導入穴の内周は、二つの前記傾斜平面部と、前記二つの傾斜平面部の間に形成された二つの円周状の曲面部からなり、
   前記導入穴の前記二つの曲面部間の内径は、前記圧入軸穴の二つの円周状の曲面部間の内径と同じであることを特徴とする請求項５記載の軸挿入部材。
7. 軸と、前記軸が挿入される軸挿入部材とからなり、
   前記軸挿入部材は、
   前記軸に平行な平行平面部を有しかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、
   前記軸が挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなるように傾斜する傾斜平面部を設けた導入穴を有し、
   前記軸は、
   前記圧入軸穴の前記平行平面部に圧着する平行平面部を有する圧入軸部を有することを特徴とする軸と軸挿入部材の結合構造。
8. 現像剤を表面に保持する現像剤担持体を有する現像装置であって、
   前記現像剤担持体には、軸が形成されるとともに該軸が挿入される軸挿入部材が設けられ、
   前記軸挿入部材は、内部に前記軸に平行な平面部が設けられかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、前記軸の挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなる傾斜平面部を有する導入穴が設けられることを特徴とする現像装置。
9. 前記軸は、前記挿入方向における最下流側に回転支持軸が設けられ、
   前記軸挿入部材は、前記挿入方向における最下流側に設けられ前記回転支持軸を圧入する円筒形軸穴が設けられ、
   更に、前記圧入軸穴は、前記挿入方向における前記円筒形軸穴の上流側に設けられ、
   前記圧入軸部は、前記挿入方向における前記回転支持軸の上流側に設けられたことを特徴とする請求項８記載の現像装置。
10. 前記圧入軸穴の前記平行平面部は、互いに平行な二つの平行平面部であり、
    前記圧入軸部の前記平行平面部は、互いに平行な二つの平行平面部であり、
    前記圧入軸穴の前記平行平面部間の距離は、前記圧入軸部の前記平行平面部間の距離より小であることを特徴とする請求項９記載の現像装置。
11. 前記圧入軸穴の内周は、前記二つの平行平面部と、前記二つの平行平面部の間に形成された二つの円周状の曲面部からなり、
    前記導入穴の前記傾斜平面部は２面でありかつ前記傾斜平面部の前記挿入方向における下流端は前記圧入軸穴の前記平行平面部とつながり、
    前記導入穴の内周は前記二つの傾斜平面部と、前記二つの傾斜平面部の間に形成された二つの円周状の曲面部からなり、前記導入穴の前記円周状の曲面部は前記圧入軸穴の前記円周状の曲面部と径が等しいことを特徴とする請求項１０記載の現像装置。
12. 前記回転支持軸の長さは前記圧入軸部の長さより大であることを特徴とする請求項１１記載の現像装置。
13. 軸を持つローラ部材を有する画像形成装置であって、
    前記ローラ部材には、該軸が形成されるとともに前記軸が挿入される軸挿入部材が設けられ、
    前記軸挿入部材は、内部に前記軸に平行な平面部が設けられかつ前記軸を圧入する圧入軸穴と、前記軸の挿入される挿入方向における前記圧入軸穴の上流側に、穴径が前記圧入軸穴に向けて小さくなる傾斜平面部を有する導入穴が設けられることを特徴とする画像形成装置。
    

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