(57)【要約】【課題】フライホイール効果を確保しながら、容易な消耗品の交換を可能にする回転装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回転軸と、回転軸に支持されると共に回転軸を中心に回転する回転体と、回転時の中心となる中心点を有し、中心点を通る直線に対して線対称となる位置の外周部が切り欠かれた切欠部を有する板状部材であって、回転軸に固定されることで、回転軸の回転に伴い回転体と共に回転する板状部材と、を備え、像保持体を含むプロセスユニットを無端部材の搬送方向と交差する方向に着脱するときに、プロセスユニットを切欠部のひとつを通過させて着脱する。【選択図】図４
2017090558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に支持されると共に前記回転軸を中心に回転する回転体と、
回転時の中心となる中心点を有し、前記中心点を通る直線に対して線対称となる位置の外周部が切り欠かれた切欠部を有する板状部材であって、前記回転軸に固定されることで、前記回転軸の回転に伴い前記回転体と共に回転する前記板状部材と、を備えた、
ことを特徴とする回転装置。
【請求項２】
前記板状部材は、すべて同一の寸法形状に形成され前記切欠部が位置合わせされた状態で積層されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転装置。
【請求項３】
画像形成に伴って消耗し装置本体内に着脱される消耗品と、
前記請求項１又は２に記載の回転装置を含む複数のローラに張架され外周面でトナー像を保持しながら搬送する無端部材と、を備え、
前記消耗品を前記無端部材の搬送方向と交差する方向に着脱するときに、前記消耗品を前記切欠部のひとつを通過させて着脱する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記消耗品が、前記トナー像を保持する像保持体を含むプロセスユニットである、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を形成するためのドラムを回転駆動する駆動軸と連結された第１のフライホイールと、駆動軸との間隔距離における位置を可変状態で第１のフライホイール上に取付けられた少なくとも１つの第２のフライホイールとを有して構成され、第１のフライホイールと第２のフライホイールとで構成されるフライホイール全体の外径を容易に変更可能とした画像形成装置が知られている（特許文献１）。
感光体ドラムのドラム軸に、複数のディスクを重ね合わせて構成されるフライホィールを備えた画像形成装置において、フライホィールの各ディスクに共通形状の切取部を形成した画像形成装置も知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１９７８６号公報
【特許文献２】特開平１１−１１９５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、フライホイール効果を確保しながら、容易な消耗品の交換を可能にする回転装置及び画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１記載の回転装置は、
回転軸と、
前記回転軸に支持されると共に前記回転軸を中心に回転する回転体と、
回転時の中心となる中心点を有し、前記中心点を通る直線に対して線対称となる位置の外周部が切り欠かれた切欠部を有する板状部材であって、前記回転軸に固定されることで、前記回転軸の回転に伴い前記回転体と共に回転する前記板状部材と、を備えた、
ことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転装置において、
前記板状部材は、すべて同一の寸法形状に形成され前記切欠部が位置合わせされた状態で積層されている、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項３記載の画像形成装置は、
画像形成に伴って消耗し装置本体内に着脱される消耗品と、
前記請求項１又は２に記載の回転装置を含む複数のローラに張架され外周面でトナー像を保持しながら搬送する無端部材と、を備え、
前記消耗品を前記無端部材の搬送方向と交差する方向に着脱するときに、前記消耗品を前記切欠部のひとつを通過させて着脱する、
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記消耗品が、前記トナー像を保持する像保持体を含むプロセスユニットである、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、板状部材が中心点を通る直線に対して線対称となる位置の外周部が切り欠かれた切欠部を有しない構成に比して、フライホイール効果を確保しながら、消耗品を容易に交換することができる。
請求項２に記載の発明によれば、板状部材を積層してフライホイールの組み立て性を向上させることができる。
請求項３及び４に記載の発明によれば、板部材を取り外すことなく、消耗品を交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置１の概略構成の一例を示す断面模式図である。
【図２】画像形成装置１の転写装置１５の構成を示す断面模式図である。
【図３】（ａ）はフライホイール１００が取り付けられた従動ローラ１６２の端部の断面模式図、（ｂ）はフライホイール１００の正面図である。
【図４】（ａ）は感光体ユニット１３とフライホイール１００の重なり合いを示す正面図、（ｂ）は感光体ユニット１３の着脱を説明する正面図である。
【図５】フライホイール１００の位置合わせ治具を説明する模式図であり、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【００１２】
（１）画像形成装置の全体構成及び動作
（１．１）画像形成装置の全体構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成の一例を示す断面模式図である。
画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の一端に装着された用紙送り装置２０と、画像形成部１０の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部３０と、操作情報部４０と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部５０と、を備えて構成されている。
【００１３】
画像形成部１０は、システム制御装置１１（不図示）、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、定着装置１７、駆動装置１８（不図示）、を備えて構成され、画像処理部５０から受け取った画像情報を用紙送り装置２０から送り込まれた用紙Ｐ上にトナー画像として形成する。
【００１４】
用紙送り装置２０は、画像形成部１０に対する用紙供給を行う。すなわち、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる用紙Ｐを収容する複数の用紙積載部を備えており、これら複数の用紙積載部のいずれか一つから繰り出した用紙Ｐを画像形成部１０に対して供給するように構成されている。
【００１５】
排紙部３０は、画像形成部１０にて画像出力が行われた用紙Ｐの排出を行う。そのために、排紙部３０は、画像出力後の用紙Ｐが排出される排紙収容部を備えている。なお、排紙部３０は、画像形成部１０から出力される用紙束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。
【００１６】
操作情報部４０は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。
【００１７】
（１．２）画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置２０のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定された用紙積載部から繰り出された用紙Ｐが画像形成部１０へ送り込まれる。
【００１８】
プロセスユニットの一例としての感光体ユニット１３は、露光装置１２の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム１３１を備えている。感光体ドラム１３１の回転方向にそって、帯電器１３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ローラ１５２、クリーニングブレード１３４が配置されている。
【００１９】
現像装置１４は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング１４１を有する。現像ハウジング１４１内には、感光体ドラム１３１に対向して配置された現像ローラ１４２が配設され、現像ローラ１４２には、現像剤の層厚を規制する層規制部材（不図示）が近接配置されている。
それぞれの現像装置１４は、現像ハウジング１４１に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
【００２０】
回転する感光体ドラム１３１の表面は、帯電器１３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム１３１上に形成された静電潜像は現像ローラ１４２によりトナー像として現像される。
【００２１】
転写装置１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム１３１にて形成された各色トナー像が多重転写される無端部材としての中間転写ベルト１５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト１５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ１５２、中間転写ベルト１５１上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ベルト１５３とから構成されている。
二次転写ベルト１５３は、二次転写ローラ１５４と剥離ローラ１５５とによって張架され、中間転写ベルト１５１の背面側に配置されたバックアップローラ１６５と二次転写ローラ１５４とに挟持されて二次転写部（ＴＲ）を形成する。
【００２２】
各感光体ユニット１３の感光体ドラム１３１に形成された各色トナー像は、システム制御装置１１により制御される電源装置等（不図示）から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ１５２により中間転写ベルト１５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。
【００２３】
中間転写ベルト１５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト１５１の移動に伴って二次転写ベルト１５３が配置された二次転写部ＴＲに搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置２０から用紙Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。そして、二次転写ベルト１５３を介して二次転写ローラ１５４と対向するバックアップローラ１６５には、システム制御装置１１により制御される電源装置等から所定の転写電圧が印加され、用紙Ｐに中間転写ベルト１５１上の多重トナー像が一括転写される。
【００２４】
感光体ドラム１３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード１３４により除去され、廃トナー収容部（不図示）に回収される。感光体ドラム１３１の表面は、帯電器１３２により再帯電される。
【００２５】
定着装置１７は一方向へ回転する無端状の定着ベルト１７ａと、定着ベルト１７ａの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ１７ｂとを有し、定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂの圧接領域によってニップ部（定着領域）が形成される。
転写装置１５においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６ａを経由して定着装置１７に搬送される。定着装置１７に搬送された用紙Ｐは、一対の定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
【００２６】
定着の終了した用紙Ｐは、用紙搬送装置１６ｂを経由して排紙部３０に送り込まれる。
尚、用紙Ｐの両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置１６ｃにより当該用紙Ｐの表裏が反転され、再び画像形成部１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部３０に送り込まれることになる。排紙部３０へ送り込まれた用紙Ｐは、必要に応じて裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を経た後に、排紙収容部へ排出される。
【００２７】
（２）転写装置の構成と作用
（２．１）転写装置の構成
図２は本実施形態に係る画像形成装置１の転写装置１５の構成を示す断面模式図、図３（ａ）はフライホイール１００が取り付けられた従動ローラ１６２の端部の断面模式図、（ｂ）はフライホイール１００の正面図、図４（ａ）は感光体ユニット１３とフライホイール１００の重なり合いを示す正面図、（ｂ）は感光体ユニット１３の着脱を説明する正面図、図５はフライホイール１００の位置合わせ治具を説明する模式図である。
転写装置１５は中間転写ベルト１５１、一次転写ローラ１５２、二次転写ベルト１５３を備えて構成されている。
【００２８】
中間転写ベルト１５１は、中間転写ベルト１５１を循環駆動させる駆動ローラ１６１、各感光体ドラム１３１の配列方向に沿って略直線状に伸びる中間転写ベルト１５１を支持する従動ローラ１６２、中間転写ベルト１５１に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５１の蛇行を防止するテンションローラ１６３、二次転写部ＴＲの上流側に設けられ、中間転写ベルト１５１を支持する支持ローラ１６４、二次転写部ＴＲに設けられるバックアップローラ１６５、中間転写ベルト１５１上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップローラ１６６を有している。
【００２９】
（２．２）回転装置
図３（ａ）に示すように、従動ローラ１６２は、回転体の一例としての従動ローラ本体１６２Ａの回転中心に設けられた回転軸１６２ａと、回転軸１６２ａの一端で回転軸１６２ａと同軸に設けられる板状部材の一例としてのフライホイール１００と、フライホイール１００を回転軸１６２ａに対して固定する固定部材１１０とを有する。
【００３０】
フライホイール１００は、例えば鉄やステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成される円板部材１０１が積層された円筒体であり、回転軸１６２ａの周囲で回転軸１６２ａに対して固定して設けられる。特に、中間転写ベルト１５１には、二次転写部ＴＲでニップされる厚紙等の突入による衝撃に起因する張力変動が発生するために、従動ローラ１６２と中間転写ベルト１５１内面との充分な摩擦力を確保して張力変動を抑制することが行われている。  
【００３１】
具体的には、張力変動を打ち消すに十分な摩擦力を得るには、従動ローラ１６２のローラ径が小さく、その回転慣性が大きいことが望まれる。そのために、従動ローラ１６２としてできるだけ小径のローラを用い、その端部に充分な慣性モーメントを与えるフライホイール１００を装着した構成にすることにより、張力変動を吸収している。このフライホイール１００は、回転軸１６２ａに対する慣性モーメントを増やすことにより、小径の従動ローラ１６２の回転速度の変化（回転むら）を抑制する。
その結果として、中間転写ベルト１５１の張力変動が抑制され、中間転写ベルト１５１に１次転写されるトナー像の局所的な帯状乱れであるバンディングやトナー像同士の色ずれなどの画像欠陥が低減される。
【００３２】
本実施形態において、図３（ｂ）に示すように、フライホイール１００は、中心点１００ａを通る直線Ｌに対して線対称となる位置の外周部が切り欠かれた切欠部１０２を有している。
切欠部１０２は、フライホイール１００が従動ローラ１６２の回転軸１６２ａの一端に固定された状態で、画像形成装置１本体に対して着脱される消耗品としての感光体ユニット１３を中間転写ベルト１５１の循環移動方向と交差（直交）する方向（Ｙ方向）に着脱する際に、感光体ユニット１３の一部がその軌跡において干渉しない領域となる範囲に形成されている。本実施形態においては、感光体ユニット１３としては、従動ローラ１６２に最も近接して配置されている黒（Ｋ）用の感光体ユニット１３（Ｋ）が該当する。
【００３３】
画像形成装置１の動作が停止している状態では、図４（ａ）に示すように、従動ローラ１６２の回転軸１６２ａの一端に固定されたフライホイール１００は、そのフライホイール１００外周部が正面視で感光体ユニット１３（Ｋ）の一部と重なり合っていることがある。
そのために、図４（ｂ）に示すように、感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱操作に際しては、中間転写ベルト１５１を感光体ユニット１３（Ｋ）から下方に離間させた状態（図中  矢印Ｒ１参照）で、フライホイール１００の切欠部１０２を感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱軌跡に合わせた位置まで回転させて（図中  矢印Ｒ２参照）、感光体ユニット１３（Ｋ）の干渉する領域を切欠部１０２のひとつを通過させて着脱する。
【００３４】
その結果、フライホイール１００の切欠部１０２を感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱軌跡に合わせた位置まで回転させた状態で、感光体ユニット１３（Ｋ）の干渉する領域を切欠部１０２のひとつを通過させて着脱することで、フライホイール１００を従動ローラ１６２の回転軸１６２ａから取り外すことなく感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱操作を行うことができる。
【００３５】
切欠部１０２は、中心点１００ａを通る直線Ｌに対して線対称となる位置に２箇所形成されているために、フライホイール１００の重量偏心が一箇所に片寄ることなく分散されて、回転時の慣性が均等に分散される。
【００３６】
このように、中心点１００ａを通る直線Ｌに対して線対称となる位置に切欠部１０２を有する円板部材１０１は、例えば、打ち抜きによりすべてが同一の寸法形状に形成されて、複数枚が積層された状態で溶接、接着剤を介した接着、カシメ等の固定手段を適用して一体として形成されている。
【００３７】
同一の寸法形状に形成された円板部材１０１を、切欠部１０２を位置合わせして複数枚が積層された状態で固定する場合には、図５に示す位置合わせ用治具を用いて位置決めを行う。
【００３８】
具体的には、図５に示す位置決め治具Ｊは、円板部材１０１の外径（直径２Ｒ）と同じ径からなる貫通穴Ｊａが設けられたものであり、その貫通穴Ｊａの内壁により円弧状の円板部材１０１の外周縁（外径）の位置を規制するようになっている。
そして、外周縁の位置を規制した状態で、切欠部１０２に合わせて、矩形状のブロック体Ｊｂを切欠部１０２の内壁１０２ａに当てがう（図中  矢印参照）ようにして固定することにより、円板部材１０１の切欠部１０２を正確に位置合わせすることができる。
【００３９】
その結果、感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱軌跡に合わせた切欠部１０２を有する円板部材１０１が複数枚積層された状態で一体として形成されたフライホイール１００を得ることができる。
【００４０】
このように構成されたフライホイール１００は、従動ローラ１６２の一端側で回転軸１６２ａに対して固定して設けられ、回転軸１６２ａに対する慣性モーメントを増やすことにより、小径の従動ローラ１６２の回転速度の変化（回転むら）を抑制する。
【００４１】
感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱操作に際しては、フライホイール１００の切欠部１０２を感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱軌跡に合わせた位置まで回転させた状態で、感光体ユニット１３（Ｋ）の干渉する領域を切欠部１０２のひとつを通過させて着脱する。その結果、フライホイール１００を従動ローラ１６２の回転軸１６２ａから取り外すことなく感光体ユニット１３（Ｋ）の着脱操作を行うことができる。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・画像形成装置
１０・・・画像形成部
１１・・・システム制御装置
１２・・・露光装置
１３・・・感光体ユニット
１４・・・現像装置
１５・・・転写装置
１５１・・・中間転写ベルト
１５２・・・一次転写ローラ
１５３・・・二次転写ベルト
１５４・・・二次転写ローラ
１５５・・・剥離ローラ
１６１・・・駆動ローラ
１６２・・・従動ローラ
１６２Ａ・・・従動ローラ本体
１６２ａ・・・回転軸
１６３・・・テンションローラ
１６４・・・支持ローラ
１６５・・・バックアップローラ
１６６・・・クリーニングバックアップローラ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・用紙搬送装置
１７・・・定着装置
１８・・・駆動装置
２０・・・用紙送り装置
２８・・・用紙案内ガイド
３０・・・排紙部
４０・・・操作情報部
５０・・・画像処理部
１００・・・フライホイール
１０１・・・円板部材
１０２・・・切欠き部
１１０・・・固定部材
Ｊ・・・位置決め治具
【図１】
2017090558.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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