JPH11159537A

JPH11159537A - 感光体駆動装置

Info

Publication number: JPH11159537A
Application number: JP9325849A
Authority: JP
Inventors: Masanori Yamamoto; 雅典山本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体の着脱が容易で、かつ、駆動時のがた
つきが生じることのない感光体の駆動機構を提案する。【解決手段】駆動源により回転する駆動軸端に固定さ
れる第１係合部材と、感光体軸端に固定される第２係合
部材とよりなる軸継手を有する感光体駆動装置におい
て、前記第１係合部材又は前記第２係合部材のいずれか
一方に、所定温度で所定の係合状態となるような形状を
記憶した可変体を形状記憶合金により形成し、前記第１
係合部材又は前記第２係合部材の前記可変体を形成して
いない他方に、前記可変体が前記係合状態となった第１
係合部材又は第２係合部材の前記いずれか一方と係合す
る形状をもつ被係合体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
ー等の感光体の駆動機構に関し、特に、駆動軸と被駆動
軸との軸継手構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２１に示す複写機のような感光体を用
いて記録シートに画像を形成する画像形成装置において
は、感光体の回転動作が滑らかに行われることが極め
て重要である。一例として図２１に示す複写機の感光体
の動作を以下に簡単に説明する。まず、原稿読み取り部
７０によりプラテンガラス上の原稿がスキャンされ、原
稿からの反射光がプリンタ部６０の感光体６１上に露光
される。一方、感光体６１はモータＭにより矢印方向に
回転しており、感光体６１表面はこの回転に伴い帯電チ
ャージャー６３により帯電され、前述した原稿の反射光
による露光により静電潜像が形成され、現像装置６４に
より当該潜像がトナー像として現像される。また、給紙
カセット８１、８２からは記録シートがプリンタ部６０
へ搬送され、転写チャージャー６５により前記トナー像
が当該記録シートに転写される。そして、トナー像が転
写された記録シートは定着ローラ６７により加熱定着さ
れ記録シート画像が形成される。

【０００３】このような動作において、感光体６１の回
転にがたつきが生じると、当然のごとく形成される画像
にむらが生じてしまう。このため、通常、画像形成装置
においては感光体の回転精度を上げるべく駆動系のフィ
ードバック制御を行う等種々の工夫が施されている。と
ころで、感光体は消耗部品であるので定期的に交換する
必要がある。そのため、感光体はメンテナンスの便宜を
図るために容易に着脱できるような構成をとることが望
ましい。図２２に感光体６１を取り外した状態を示す斜
視図を示す。この図は複写機の背面側から見た図であ
る。図に示すように感光体６１を回転駆動するためのモ
ータＭ及び伝達機構Ｇは複写機の本体Ａに固定されてい
る。そして、伝達機構Ｇの駆動軸端と感光体軸端は軸継
手１００により係合するように構成されている。

【０００４】感光体６１を交換のために複写機から取り
外す際には、この軸継手１００から感光体６１は切り離
されることになり、一方、感光体６１を複写機にセット
した状態ではこの軸継手１００により駆動軸と感光体軸
が連結され、モータＭからの駆動力が感光体軸へ伝達さ
れることになる。図２３（ａ）に軸継手部分の正面部分
拡大図を示す。ここに示す軸継手１００は、駆動軸２０
の端部に設けられた第１係合部材１０１先端の係合爪１
０１ａと、感光体軸６１ａの端部に設けられた第２係合
部材１０２先端の係合凹部１０２ａとが係合し合うこと
により駆動軸２０からの駆動力を感光体軸６１ａへ伝達
するものである。なお、係合爪１０１ａは回転方向に垂
直面が形成されこれと逆の方向には傾斜面が形成されて
おり、これにより係合時には係合凹部１０２ａは当該傾
斜面に導かれて容易に係合爪１０１ａと係合できるよう
になっている。また、係合時にはバネ１０１ｂが第１係
合部材１０１を押圧し係合をより確実なものとしてい
る。

【０００５】また、図２３（ｂ）に示すように軸継手を
用いずに、感光体６１へ駆動力を伝達する構成が採用さ
れている場合もある。即ち、駆動軸２０を感光体６１全
体を貫通する長さに形成し、駆動軸２０の根元側にピン
２０１を立設してある。一方、感光体６１には駆動軸２
０が貫通する貫通穴６１ｂが設けてあり、この貫通穴６
１ｂの入り口に前記ピン２０１が係合するＶ溝２０２ａ
を形成した係合部材２０２が設けてある。そして、感光
体６１の貫通穴６１ｂへ駆動軸２０を貫通させていき、
駆動軸２０のピン２０１に感光体６１の係合部２０２に
設けられたＶ溝に係合させて押しつけることにより駆動
軸２０と感光体６１を係合させる。なお、このように係
合部材２０２を係合部２０１に押しつけるために、感光
体６１は図示しない強力なバネにより矢印の方向へ押圧
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように感
光体６１を着脱容易な構成とすることにより、次のよう
な問題が生じる。即ち、図２３（ａ）に示すように軸継
手を係合爪により係合するようにすると着脱は極めて容
易であるが、感光体６１は回転方向と逆の方向へは係合
爪１０１ａと係合凹部１０２ａが傾斜面で接するため、
この方向の運動は規制することができず、感光体６１は
容易に逆回転方向に動くことができる。従って、上述の
ように駆動系の回転精度を上げる工夫をいくら講じて
も、感光体自体がクリーナーブレードや現像装置、紙の
突入による振動等の影響でどうしてもがたつきが生じて
しまい、結果としてこの軸継手部分により画像むらが生
じることとなる。

【０００７】一方、図２３（ｂ）に示すように駆動軸に
設けられたピンに感光体の係合部を押しつけるような構
成とすると、押しつける力を強くすることにより爪によ
る係合のようながたつきを押さえることができるが、こ
のためには相当強力なバネを用いる必要である。ところ
が、バネの押圧力を強くすればするほど感光体の着脱時
に強い力が必要となり着脱が容易に行えなくなるという
問題が生じる。

【０００８】本発明はかかる問題を解決すべく感光体の
着脱が容易で、かつ、駆動時のがたつきが生じることの
ない感光体の駆動機構を提案することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、駆動源により回転する駆動軸端に固定され
る第１係合部材と、感光体軸端に固定される第２係合部
材とよりなる軸継手を有する感光体駆動装置において、
前記第１係合部材又は前記第２係合部材のいずれか一方
に、所定温度で所定の係合状態となるような形状を記憶
した可変体を形状記憶合金により形成し、前記第１係合
部材又は前記第２係合部材の前記可変体を形成していな
い他方に、前記可変体が前記係合状態となった第１係合
部材又は第２係合部材の前記いずれか一方と係合する形
状をもつ被係合体を形成したものである。

【００１０】上記、感光体駆動装置は、さらに、感光体
駆動時に前記可変体の温度を前記所定の温度に調整する
温度調整手段を設けることが望ましい。また、前記被係
合体が穴部により形成され、前記可変体が当該穴部に挿
入され前記係合状態となった場合に当該穴部とともに締
まりばめを形成するようにすると効果的である。

【００１１】また、上記課題を解決するために本発明は
駆動源により回転する駆動軸端に固定される係合凸部又
は係合凹部を設けた第１係合部材と、前記係合凸部又は
前記係合凹部に係合する係合凹部又は係合凸部を有する
感光体軸端に固定される第２係合部材とよりなる軸継手
を有する感光体駆動装置において、前記第１係合部材又
は第２係合部材の少なくとも一方に、前記係合凸部と前
記係合凹部の係合している各側壁間を相対的に押し合う
方向へ力を加える押圧手段を設けたことを特徴とする。

【００１２】さらに、前記押圧手段は、圧電素子又は超
磁歪材料の伸長力を用いて前記各側壁間を相対的に押し
合う方向へ力を加えるようにすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態に係る感光体駆動装置について説明する。
なお、ここでは当該感光体駆動装置を図２１に示す複写
機の感光体に対して適用するものとする。（実施の形態１）図１に、実施の形態１に係る感光体駆
動装置の軸継手１０近傍の一部破断斜視図を示し、図２
に当該継ぎ手部分の正面図を示す。軸継手１０は、モ
ータＭにより駆動される駆動軸２０の端部に設けられる
第１係合部材１１と、感光体軸６１ａの端部に設けられ
る第２係合部材１２により構成される。

【００１４】図に示すように第２係合部材には穴部が形
成されいる。図２における第２係合部材１２のＡ−Ａ断
面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面をそれぞれ図３の（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示す。このように、穴部は部分１２ａ、
部分１２ｂ、部分１２ｃにより構成されている。部分１
２ａは図３（ａ）に示すように断面形状が正方形状であ
り、部分１２ｃは図３（ｃ）に示すように断面形状が４
つの鋭角部分をもつ星形であり、この星形の内壁の角部
分がほぼ部分１２ｃの正方形状の４辺と接するような大
きさに形成されている。この部分１２ｃが第１係合部材
１１に対する被係合部分を構成する。部分１２ｂは、部
分１２ａの正方形状と部分１２ｃの星形を滑らかに繋ぐ
ような傾斜面が形成されいる。

【００１５】第１係合部材１１は形状記憶合金により形
成されており、常温時には容易に変形させることがで
き、また、所定温度においては後述する形状となるよう
な可変体である。また、形状記憶合金としてここではＴ
ｉ−Ｎｉ合金を用いている。Ｔｉ−Ｎｉ合金を採用する
のは、初期には５０（kgf／mm²）回復力を持ち、形状回
復を繰り返しても１０（kgf／mm²）程度の回復力を維持
するといった回復力の特性、さらには、１００万回の繰
り返し動作によっても形状回復能力はほとんど変化せ
ず、引っ張り強度も高く、さらに、耐摩耗性も優れると
いった有利な特徴を持つからである。もっとも、形状記
憶合金の材質はＴｉ−Ｎｉ合金には限られないことは言
うまでもない。

【００１６】図２の第１係合部材１１の矢視Ｄにおける
図を図４（ａ）に示す。第１係合部材は第２係合部材１
２と分離している状態においては、このように端面の外
形が略正方形状となるようにしている。この略正方形状
は第２係合部材１２の穴部の部分１２ａの断面形状とほ
ぼ等しい。そして、形状記憶合金により形成されている
この第１係合部材１１は所定温度、ここでは約６０℃
で係合状態となるような形状、即ち、図４（ｂ）に示す
ような端面の形状が４つの鋭角部分をもつ星形となるよ
うな形状を記憶している。

【００１７】この星形は第２係合部材１２の穴部の部分
１２ｃの断面形状とほぼ相似形でやや大きい形状として
ある。また、第１係合部材１１の軸方向の長さは当該穴
部の部分１２ｃの軸方向の長さとほぼ等しく構成してあ
る。即ち、第１係合部材１１が図４（ｂ）のような係合
状態となった場合には、第１係合部材１１は第２係合部
材１２の穴部の部分１２ｃ内に係合し、上述したように
係合状態の形状が部分１２ｃよりもやや大きくなるよう
にしているので第２係合部材１２とともに締まりばめを
構成することになる。

【００１８】また、第１係合部材１１は温度調整が可能
な構成としてある。図５（ａ）に第１係合部材１１の開
いた状態における係合部材１１近傍の縦断面図を示し、
図５（ｂ）に図５（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図を示す。
これらの図に示されるように、駆動軸２０内は中空にな
っており導電線２１ａ、２１ｂが通っている。そして、
第１係合部材１１の駆動軸２０と接する４点の内の対向
する２点１１ａ、１１ｂで、導電線２１ａ、２１ｂ先端
が第１係合部材と接続しており、導電線２１ａから供給
される電流は第１係合部材１１を通って導電線２１ｂか
ら流れ出るようになっている。なお、導電線２１ａ、２
１ｂが接続していない他の２接点は図５（ａ）（ｂ）に
示すような絶縁リング２２により駆動軸２０とは離れた
状態に位置しこの２接点からは駆動軸２０へ電流が流れ
ないようになっている。

【００１９】また導電線２１ａ、２１ｂには次のように
して電流を流す。即ち、図６の斜視図に示すように駆動
軸２０の後に設けた非導電性のドラム２３に導電性のリ
ング２４ａ、２４ｂを装着し、当該リング２４ａ、２４
ｂをそれぞれ、導電線２１ａ、２１ｂに接続する。そし
て、固定片２６によって本体Ａに固定され、本体から電
力を供給するブラシ２５ａ、２５ｂを、それぞれ前記リ
ング２４ａ、２４ｂに当節するようにすることにより回
転するリング２４ａ、２４ｂを通じて導電線２１ａ、２
１ｂへ電流を流すようにしている。なお、ここでは第１
係合部材１１を流れる形状記憶合金を流れる電流により
第１係合部材１１が約６０℃にまで発熱する程度の電力
を本体より供給するものとする。

【００２０】このような構成を有する軸継手１０の第１
係合部材１１と第２係合部材１２を係合させるには、ま
ず、図１に示すような状態から第２係合部材１２の穴部
の部分１２ａから第１係合部材１１が挿入されるように
感光体６１を駆動軸２０方向へ移動させゆく。そして、
第１係合部材１１が第２係合部材１２の穴部の部分１２
ｃに至り穴部の底面に突き当たったところで、第１係合
部材１１に電流を流して約６０℃にまで加熱する。する
と、第１係合部材１１は図４（ｂ）に示すような係合状
態となり、前述したように第２係合部材１２とともに締
まりばめを形成する。図７にこの状態における一部破断
斜視図を示す。このような状態となると、第１係合部材
１１と第２係合部材は完全にがたつき無く係合すること
となる。そこで、第１係合部材１１に電流を流し続けて
温度を６０℃に保ったまま、駆動軸２０を駆動させて軸
継手１０を介して感光体６１を駆動させると滑らかに回
転させることができる。

【００２１】一方、図７に示すような状態から第１係合
部材１１と第２係合部材１２を離脱させるには、まず、
第１係合部材１１への加熱を中止して第１係合部材１１
の温度を低下させる。第１係合部材１１は形状記憶合金
により形成されているので、形状を記憶している温度以
外の温度域においては容易に塑性変形させることができ
る。

【００２２】そこで、この状態において感光体６１を駆
動軸２０から離れる方向へ移動させると、図７のように
第２係合部材１２の穴部の部分１２ｃにある第１係合部
材１１は部分１２ｂへと移行していく。ところが上述し
たように部分１２ｂはより狭い正方形状の部分１２ａに
滑らかにつながるような斜面が形成されているので、第
１係合部材１１は移動につれて部分１２ｂの壁面により
内側へ押しつぶされていく。そして、第１係合部材１１
が部分１２ｂを抜けると第１係合部材１１の横断面の外
形は部分１２ａの断面形状となる。さらに、感光体６１
を移動させていくと第１係合部材１１が第２係合部材１
２の穴部の部分１２ａを抜けて、第２係合部材１２は第
１係合部材１１から離脱することになる。即ち、離脱し
た状態においては第１係合部材１１は図４（ａ）に示す
ような形状に戻ることとなる。

【００２３】以上説明したように、実施の形態１に係る
感光体駆動機構においては、感光体駆動時には確実にが
たつきを無くして感光体の円滑な回転を実現でき、ま
た、感光体の着脱も極めて容易に行うことが可能とな
る。なお、上記の実施の形態においては、形状記憶合金
に直接電流を流すことにより形状記憶合金の温度を調節
するようにしたが、これは、図８に示す第１係合部材１
１近傍の縦断面図に示すように、形状記憶合金近傍に電
熱線２７のような発熱体を設けて、この発熱体の熱によ
り間接的に形状記憶合金に熱を加えて温度を調整するよ
うにしてもよい。

【００２４】また、形状記憶合金で形成される第１係合
部材の形状は上記のものに限られず種々のものを採用で
き、さらに、後述する実施の形態４に示すような２方向
性の形状記憶合金により常温時には離脱容易な形状（又
は、係合状態の形状）を記憶させるようにすることも可
能である。（実施の形態２）図９に実施の形態２に係る感光体駆動
装置の軸継手３０部分近傍の斜視図を示す。本図では実
施の形態１と異なり、手前側に感光体軸６１ａが位置
し、奥側に駆動軸２０が位置している。軸継手３０は駆
動軸２０の端部に設けられる第１係合部材３１、感光体
軸６１ａの端部に設けられる第２係合部材３２よりな
り、さらに、後述する超磁歪材料よりなる押圧体に対し
て磁界を発生させる複写機本体に固定される磁界発生ユ
ニット３３が設けられる。なお、図では便宜上、第１係
合部材３１と、磁界発生ユニット３３を分離して描いて
いるが、実際は、第１係合部材３１は磁界発生ユニット
３３の内部に位置する。

【００２５】第１係合部材３１は、円柱状の本体に４つ
の略方形状の切り欠きよりなる係合凹部３１ａが先端周
面に設けられると共に、中央部に丸穴よりなる係合穴３
１ｂが設けられる。また、各係合凹部３１ａの側壁の一
面には板状の超磁歪材料より形成される押圧体３１ｃが
貼り付けてある。第２係合部材３２は、第１係合部材３
１の外径とほぼ等しい外径を持つ円盤状の本体を有して
おり、前記押圧体３１ｃが貼り付けてある状態の各係合
凹部３１ａに緩やかに係合するような形状の係合凸部３
２ａが、先端面外周の前記係合凹部３１ａと係合するよ
うな位置に設けられ、さらに、前記係合穴３１ｂに係合
する先端を円錐状にした係合軸３２ｂが設けられてい
る。

【００２６】磁界発生ユニット３３は、リング体３３ａ
と、中央に穴の開いたフランジ３３ｃと、リング体３３
ａをフランジ３３ｃに固定する４本の支軸３３ｂを骨格
として構成される。リング体３３ａにはエナメル線が巻
き付けてあってコイル３３ｄが形成されている。このコ
イル３３ｄは端子線３３ｄ* を介して本体から電流が供
給されることで磁界を発生させる。また、このコイル３
３ｄが形成された状態で、コイル３３ｄを含んだリング
体３３ａの内径は前記第１係合部材３１の外径よりもや
や大きくなるようにしてある。さらに、フランジ３３ｃ
は取り付け穴３３ｅにより本体にねじ止め固定される。

【００２７】図１０に磁界発生ユニット３３を本体Ａに
固定し、軸継手３０を係合した状態を表す斜視図を示
す。図に示すように磁界発生ユニット３３が本体Ａに固
定された状態において、磁界発生ユニット３３のリング
体３３ａは第１係合部材３１の係合凹部３１ａと第２係
合部材３２の係合凸部３２ａとが丁度係合している位置
を覆うような位置となる。また、前述したようにコイル
３３ｄを含んだリング体３３ａの内径は第１係合部材３
１の外径よりもやや大きくなるようにしてあるので、図
１０に示すような状態で磁界発生ユニット３３は第１係
合部材３１に接触することなく第１係合部材３１、第２
係合部材３２の回転を妨げることはない。

【００２８】図１１に磁界発生ユニット３３を本体Ａに
固定した状態における図９の矢視Ｆを示す。図１１に示
すように磁界発生ユニット３３のコイル３３ｄは押圧体
３１ｃの貼り付いている面にコイル３３ｄが発生させる
磁力線ｍが通るようになっている。言い換えると押圧体
３１ｃの貼り付いてる面に垂直に磁界を発生させるよう
にしている。図１２にコイル３３ｄ近傍の拡大図を示
す。

【００２９】前述したように第２係合部材３２の係合凸
部３２ａは、押圧体３１ｃが貼り付けてある状態で第１
係合部材の係合凹部３１ａに緩やかに係合するようにし
てあるので、コイル３３ｄに電流が流れておらず磁界が
発生していない状態では、係合凹部３１ａと係合凸部３
２ａとの側面間には微小な隙間が存在する。しかし、超
磁歪材料により構成される押圧体３１ｃは磁界の方向に
伸長する性質があるので、コイル３３ｄに電流を流し押
圧体３１ｃの貼り付いている面、即ち、係合凹部３１ａ
と係合凸部３２ａとが面する方向に垂直に磁界を発生さ
せると、押圧体３１ｃが磁界の方向に伸長して図１２の
想像線で示すような状態になる。これにより、係合凸部
３２ａの側面が押圧されることになり、係合凸部３２ａ
と係合凹部３１ａは強く係合することとなる。

【００３０】このような構成により、感光体を着脱する
際には磁界発生ユニット３３のコイルに電流を流さなけ
れば、第１係合部材３１と第２係合部材３２は容易に係
合させ、また離脱させることができる。そして、感光体
を駆動する際には磁界発生ユニット３３のコイルに電流
を流して係合凹部３１ａの押圧体３１ｃに磁界を掛け続
ければ押圧体３１ｃの伸長力により係合凹部３１ａと係
合凸部３２ａの側面間が押圧されて強く係合するのでが
たつきを無くすことができる。

【００３１】なお、ここでは係合凸部と係合凹部が係合
する側壁を超磁歪材料により押圧するようにしたが、こ
れは実施の形態３のように圧電素子を用いることも可能
である。また、係合凹部と係合凸部の形状や数も上記の
ものには限られず種々のものを採用することが可能であ
る。（実施の形態３）図１３に実施の形態３に係る感光体駆
動装置の軸継手４０の斜視図を示す。この図も実施の形
態２における図９と同様に手前側に感光体軸６１ａ、奥
側に駆動軸２０が位置する。軸継手４０は駆動軸２０の
端部に設けられる第１係合部材４１と感光体軸６１ａの
端部に設けられる第２係合部材４２より構成される。

【００３２】第１係合部材４１は円柱状の本体の先端に
Ｌ字状の側壁を持つ横断面扇型の２つの突状体４１ｄ
が、互いのＬ字状の側壁と側壁の延長面とで所定幅の十
字の溝を形成するように互いに対称に設けられている。
また、この突状体４１ｄの間には回動自在に支持される
回動体４１ｂが設けられる。回動体４１ｂは細長の四角
柱状の支持腕４１ｂ2と、当該支持腕４１ｂ2の両端部に
当該支持腕４１ｂ2の長手方向に直角かつ互い違いの方
向に設けられる細長の四角柱状の押圧腕４１ｂ1と、支
持腕４１ｂ２を本体に回転自在に固定する支持ピン４１
ｂ3により構成される。

【００３３】回動体４１ｂは、支持腕４１ｂ2が前述し
た突状体４１ｄのＬ字状の側壁と側壁の延長面とで構成
される十字の溝の内の一の溝にはまるように設けられ、
また、支持腕４１ｂ2が、当該溝よりもやや幅が小さく
なるように形成しているため、支持腕４１ｂ2の側壁と
突状体４１ｄの当該溝を形成する側壁との間には隙間が
形成される。また、回動体４１ｂの押圧腕４１ｂ1は、
その側壁が支持腕４１ｂ2がはまっていない前記十字の
溝の内の他方の溝の側壁とほぼ一致する、即ち突状体４
１ｄのＬ字状の一の側壁の延長面とほぼ一致する。これ
により突状体４１ｄの側壁と当該押圧腕４１ｂ1の側壁
とで溝が形成され、この溝部分が第２係合部材４２と係
合するための係合凹部４１ａとなる。

【００３４】さらに、第１係合部材４１の回動体４１ｂ
の支持腕４１ｂ2の側壁と、突状体４１ｄのＬ字状の側
壁の一つとで形成される前記隙間には、圧電素子で形成
される前記隙間とほぼ同じ厚さの平板状の押圧体４１ｃ
が設けてある。この押圧体４１ｃは電圧を掛けると平板
面の法線方向に伸長するようにしてある。また、第１係
合部材４１内および駆動軸２０には穴が設けてあって、
この穴から押圧体４１ｃへ電圧を加えるための導電線２
１ａ、２１ｂが通っており、実施の形態１と同様に図６
に示すような方法で圧電素子で形成される押圧体４１ｃ
に給電するようにしている。

【００３５】第２係合部材４２は、第１係合部材４１の
外径とほぼ等しい外径を持つ円盤状の本体を有し、前記
係合凹部４１ａに緩やかに係合するような形状の係合凸
部４２ａが、先端面外周の前記係合凹部４１ａと係合す
るよう位置に設けられている。このような構成の軸継手
１０の第１係合部材４１と第２係合部材４２を係合させ
るには、まず、第１係合部材４１の係合凹部４１ａと第
２係合部材の係合凸部４２ａを係合させる。すると、図
１４に示すような状態となる。この状態では前述したよ
うに係合凹部４１ａと係合凸部４２ａとは緩やかに係合
している。この状態から感光体駆動させる場合には、前
記圧電素子により形成される押圧体４１ｃに導電線２１
ａ、２１ｂを介して電圧を与える。

【００３６】図１５に第１係合部材４１の図１３におけ
る矢視Ｇを示す。上記のように押圧体４１ｃに電圧を与
えると、押圧体４１ｃは図の実線に示す状態から平板面
の法線方向に伸長し、図の想像線で示すような状態にな
る。これにより、回動体４１ｂの支持腕４１ｂ2の側壁
が押され支持ピン４１ｂ3を中心に矢印Ｓの方向へ回転
する。すると支持腕４１ｂ2に固定される押圧腕４１ｂ1
が矢印Ｐの方向へ回転する。これにより、押圧腕４１ｂ
１の係合凹部４１ａを構成する側壁が、係合している係
合凸部４２ａの側壁を押圧する。これにより係合凸部４
２ａは係合凹部４１ａの両側壁にしっかりと挟まれるこ
とになる。この状態で駆動軸２０を回転させると、軸継
手４０においてがたつきを生じること無くスムーズな回
転を得ることが可能となる。

【００３７】一方、軸継手４０の係合を外すには押圧体
４１ｃへの給電を中止すると、圧電素子により形成され
る押圧体４１ｃは元の状態に戻ることにより、回動体４
１ｂの押圧腕４１ｂは係合凸部４２ａへ押圧しなくなる
ので、係合凸部４２ａと係合凹部４１ａは再び緩やかな
係合状態となる。この状態で、第２係合部材４２を第１
係合部材４１から軸方向に沿って引き離すと容易に離脱
させることができる。

【００３８】このように、本実施の形態に係る軸継手に
よっても着脱を容易に行えるとともに、駆動時のがたつ
きを押さえることが可能となる。なお、ここでは圧電素
子を用いたが、これは、実施の形態２のような超磁歪材
料を用いることも可能であり、また、係合凹部と係合凸
部の形状や数、これらの側面間を押圧するための機構等
は種々のものが採用できる。

【００３９】（実施の形態４）図１６に実施の形態４に
係る感光体駆動装置の軸継手５０の斜視図を示す。この
図も実施の形態２と同様に手前側が感光体軸６１ａ側、
奥側が駆動軸２０側である。この軸継手５０は駆動軸２
０の端部に設けられる第１係合部材５１および感光体軸
６１ａに設けられる第２係合部材５２により形成され
る。

【００４０】第２係合部材５２は、円柱状の本体５２ｂ
と本体５２ｂの先端面中心から突設される先端を円錐状
にした係合軸５２ｃが設けてある。この本体５２ｂが第
(1)係合部材５１に対する被係合部材を構成する。第１
係合部材５１は、円柱状の本体先端に第２係合部材５２
の本体５２ｂが係合する、当該本体の外径よりもやや大
きな外径をもつ第１穴部５１ｂが形成され、さらに、当
該第１穴部５１ｂの底部中心に、第２係合部材５２の係
合軸５２ｃが係合する第２穴部５１ｃが形成されてい
る。

【００４１】そして、第１穴部５１ｂの内周面には複数
の軸方向に平行な切り込みが入れてあって、これによ
り、第１穴部５１ｂを形成する外壁は８つの押圧片５１
ａを構成する。第１係合部材５１は弾性のある樹脂材料
で成形してあり各押圧片５１ａは軸心方向に屈曲可能な
弾性部材を形成する。また、押圧片の外周壁先端近傍に
は溝が形成してあり、この溝に形状記憶合金で形成され
たリング状の可変体５１ｄが嵌合してある。この形状記
憶合金により形成される可変体５１ｄは公知の熱処理に
より２方向性の可逆動作を行うものであって、ここで
は、６０℃と２０℃とでそれぞれ異なる形状を記憶して
いる。６０℃の状態においては、リング状の可変体５１
ｄは嵌合している押圧片５１ａを曲げることなく押圧片
５１ａの外壁に接するような内径をもつような形状を記
憶している。一方、２０℃の状態においては、可変体５
１ｄはより小さな内径となるリング形状を記憶してお
り、この形状においては可変体５１ｄは嵌合している押
圧片５１ａを押圧して、押圧片５１ａに囲まれる第１穴
部５１ｂの内径を、前記第２係合部材５２の本体５２ｂ
の外径よりもやや小さくする。

【００４２】また、この可変体５１ｄは一の直径の両端
部から導電線２１ａ、２１ｂが接続され、これを介して
可変体５１ｄに電流が流れるようになっている。この電
流は可変体５１ｄの温度がジュール熱によりほぼ６０℃
となる程度の大きさとする。導電線２１ａ、２１ｂへの
給電方法は、実施の形態１における図６に示すのと同じ
方法を用いる。もっとも、ここでは可変体５１ｄに電流
を流すのは感光体の着脱時に限られており駆動軸は回転
していないので、図６のようなブラシを用いた給電を行
わなくても給電は可能である。

【００４３】このような構成を有する軸継手５０を係合
させるには、まず、可変体５１ｄに電流を流して可変体
５１ｄを発熱させて、可変体５１ｄが第１係合部材５１
の押圧片５１ａの外周面を押圧しない大きさにしてお
く。これにより押圧片５１ａの内周面により形成される
第１穴部５１ｂの内径は第２係合部材５２の本体５２ｂ
の外径よりも大きくなるので、この状態で第１係合部材
５１の第１穴部５１ｂおよび第２穴部５１ｃのそれぞれ
に、第２係合部材５２の本体５２ｂおよび係合軸５２ｃ
を挿入する。挿入した状態の斜視図を図１７に示す。ま
た、この状態における係合部材５１の縦断面を表した図
を図１８に、図１８における可変体５１ｄの上部の断面
近傍の拡大図を図１９に、図１８におけるＨ−Ｈ断面図
を図２０（ａ）に示す。図１８〜２０（ａ）に示すよう
に、この状態では、第１係合部材５１の第１穴部５１ｂ
と第２係合部材５２の本体５２ｂとの間には隙間が生じ
ている。

【００４４】それから、可変体５１ｄへ電流を流すのを
中止し、可変体５１ｄの温度が下がるのを待つ。する
と、可変体５１ｄの温度は環境温度まで下がる。通常、
複写機はエアーコンディショナーにより室温がほぼ２０
℃前後に保たれた室内で使用されるので、可変体５１ｄ
の温度は約２０℃にまで下がる。なお、室温の変化量の
幅が大きい場合は、可変体５１ｄの直径が小さくなる状
態を記憶する温度をやや高めに設定し、可変体５１ｄに
流す電流を調整することにより温度を調整するようにし
てもよい。

【００４５】これによって、可変体５１ｄの直径が小さ
くなって第１係合部材５１の押圧片５１ａの外周を押圧
して押圧片５１ａを図１９の実線に示すような状態から
想像線で示すような状態へと変形させる。これにより図
２０（ａ）の断面図は、図２０（ｂ）のような状態とな
る。この状態においては、押圧片５１ａの内周面により
第２係合部材５２の本体５２ｂの外周面が押圧されるこ
とで、しっかりと挟み込まれて固定される。即ち、常温
時において第１係合部材５１と第２係合部材５２は、が
たつくことなく係合することになる。従って、この状態
で駆動軸２０を駆動して感光体を回転させると、スムー
ズな回動を得ることができる。

【００４６】また、感光体を取り外す際には、可変体５
１ｄに電流を流して温度を６０℃まで上昇させて可変体
５１ｄの直径を大きくする。これにより、再び図１８〜
図２０（ａ）に示すような状態となり、第１係合部材５
１の第１穴部５１ｂと第２係合部材５２の本体５２ｂと
の間に隙間ができるので、容易に第２係合部材５２を第
１係合部材５１から引き抜いて感光体を取り外すことが
できる。

【００４７】このように、本実施の形態に係る軸継手で
も着脱を容易にして、駆動時の回転時にはがたつきを押
さえることが可能となる。なお、ここでは形状記憶合金
を常温で係合状態となる形状を記憶し、高温で非係合状
態となるような形状を記憶したが、これは、逆にするこ
ともできる。また、形状記憶合金への加熱も、直接電流
を流す場合に限られず間接的に放射熱や伝導熱により加
熱するようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明より本発明は次のような効果
を奏する。即ち、本発明に係る感光体駆動装置では、軸
継手部分の係合部材のいずれか一方に設けてある形状記
憶合金でできた可変体が所定温度となった場合に、他方
の係合部材と係合することなるので感光体の駆動時に当
該所定温度となるようにして駆動させることにより、駆
動時にはしっかりと駆動軸と感光体軸を係合させてがた
つきを押さえることができる。一方、感光体を着脱する
際には、前記可変体の温度を前記所定温度からある程度
離れた別の温度にすることにより可変体を塑性変形させ
ることが容易になるので、可変体を塑性変形させること
で容易に感光体の着脱を行うことができる。

【００４９】また、感光体駆動装置に感光体駆動時に前
記可変体の温度を前記所定の温度に調整する温度調整手
段を設けることで感光体駆動時における係合状態の調整
ができるようになり、確実に感光体駆動時のがたつきを
押さえることができる。さらに、前記被係合体を穴部に
より形成し、前記可変体が当該穴部に挿入され前記係合
状態となった場合に当該穴部とともに締まりばめを形成
するようにすると、係合状態におけるがたつきは完全に
無くなり、より滑らかな画像形成を行うことが可能とな
る。

【００５０】それから、係合部材の少なくとも一方に、
係合凸部と係合凹部の係合している各側壁間を相対的に
押し合う方向へ力を加える押圧手段を設けた軸継手を有
する感光体駆動装置でも、感光体駆動時に当該押圧手段
により係合凸部と係合凹部の係合している各側壁間を相
対的に押し合う方向へ力を加えるようにすると、やはり
がたつきを押さえることができ、形成される画像の適正
化が図られる。また、感光体の着脱時には押圧力を解除
することで係合をよりゆるくすることができ、着脱の便
宜に資することができる。

【００５１】前記押圧手段は、圧電素子又は超磁歪材料
の伸長力を用いて前記各側壁間を相対的に押し合う方向
へ力を加えるようにすると、非常に小さな部品により押
圧力を加えるようにすることができるので上記機能を持
つ軸継手の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る感光体駆動装置の軸継手の
一部破断斜視図である。

【図２】実施の形態１に係る感光体駆動装置の軸継手近
傍の正面図である。

【図３】（ａ）は図２におけるＡ−Ａ断面図であり、
（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図
２におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図４】（ａ）は図２における矢視Ｄを示す図であり、
（ｂ）は（ａ）から第１係合部材が係合状態となったと
ころを示す図である。

【図５】（ａ）は係合状態における第１係合部材近傍の
縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図
である。

【図６】第１係合部材への給電構造を示す斜視図であ
る。

【図７】第１係合部材と第２係合部材が係合した状態を
示す一部破断斜視図である。

【図８】第１係合部材の発熱部の他の例を示す第１係合
部材近傍の縦断面図である。

【図９】実施の形態２に係る感光体駆動装置の軸継手を
示す斜視図である。

【図１０】磁界発生ユニットを本体に固定し、第１係合
部材と第２係合部材を係合した状態を示す斜視図であ
る。

【図１１】磁界発生ユニットを本体に固定した状態にお
ける図９の矢視Ｆを示す図である。

【図１２】図１１におけるコイル近傍の部分拡大図であ
る。

【図１３】実施の形態３に係る感光体駆動装置の軸継手
の斜視図である。

【図１４】第１係合部材と第２係合部材を係合させた状
態を示す斜視図である。

【図１５】図１３における矢視Ｇを示す図である。

【図１６】実施の形態４に係る感光体駆動装置の軸継手
５０を示す斜視図である。

【図１７】第１係合部材と第２係合部材を係合させた状
態を示す斜視図である。

【図１８】第１係合部材と第２係合部材を係合させた状
態における縦断面図である。

【図１９】図１８における可変体上部の部分拡大図であ
る。

【図２０】（ａ）は図１８におけるＨ−Ｈ断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）の状態から可変体が係合状態となっ
た場合を示す図である。

【図２１】複写機の一例を示す概念図である。

【図２２】感光体を取り外した状態を示す斜視図であ
る。

【図２３】（ａ）（ｂ）ともに、従来の感光体駆動装置
の駆動軸と感光体との係合部分の例を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１０、３０、４０、５０軸継手１１、３１、４１、５１第１係合部材１２、３２、４２、５２第２係合部材２０駆動軸３１ａ、４１ａ係合凹部３１ｃ押圧体３２ａ、４２ａ係合凸部３３磁界発生ユニット４１ｂ回動体５１ａ押圧片５１ｄ可変体５２ｂ本体６１感光体６１ａ感光体軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源により回転する駆動軸端に固定さ
れる第１係合部材と、感光体軸端に固定される第２係合
部材とよりなる軸継手を有する感光体駆動装置であっ
て、前記第１係合部材又は前記第２係合部材のいずれか一方
に、所定温度で所定の係合状態となるような形状を記憶
した可変体を形状記憶合金により形成し、前記第１係合部材又は前記第２係合部材の前記可変体を
形成していない他方に、前記可変体が前記係合状態とな
った第１係合部材又は第２係合部材の前記いずれか一方
と係合する形状をもつ被係合体を形成したことを特徴と
する感光体駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載の感光体駆動装置に、さ
らに、感光体駆動時に前記可変体の温度を前記所定の温度に調
整する温度調整手段を設けた感光体駆動装置。
【請求項３】前記被係合体が穴部により形成され、前
記可変体が当該穴部に挿入され前記係合状態となった場
合に当該穴部とともに締まりばめを形成する請求項１又
は２に記載の感光体駆動装置。
【請求項４】駆動源により回転する駆動軸端に固定さ
れる係合凸部又は係合凹部を設けた第１係合部材と、前
記係合凸部又は前記係合凹部に係合する係合凹部又は係
合凸部を有する感光体軸端に固定される第２係合部材と
よりなる軸継手を有する感光体駆動装置であって、前記第１係合部材又は第２係合部材の少なくとも一方
に、前記係合凸部と前記係合凹部の係合している各側壁
間を相対的に押し合う方向へ力を加える押圧手段を設け
たことを特徴とする感光体駆動装置。
【請求項５】前記押圧手段は、圧電素子又は超磁歪材
料の伸長力を用いて前記各側壁間を相対的に押し合う方
向へ力を加える請求項４に記載の感光体駆動装置。