(57)【要約】【課題】段ビスとウエブワッシャが一体的に成っていて、且つ、脱落せず、ワッシャの変形による圧力変動の無い信頼性があり、且つ作業性が良く、自動組立て装置にも適用可能で低コストなウエブワッシャ付き段ビスを提供する。【解決手段】ネジ頭部３と、段部５と、ネジ部４により成る段付きビス２であって、ネジ頭部の首下根元の段部５に溝６を設けて、この溝部６にウエブワッシャ７が装着され、脱落防止に成っている。【選択図】図１
2009204096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ頭部と、ネジ部と、前記ネジ部よりもネジ頭部側に設けられ、ネジ部の中心線と直行する方向における最大幅が前記ネジ部の前記方向における最大幅よりも大きい第一段部と、前記第一段部よりもネジ頭部側に設けられ、前記方向における最大幅が前記第一段部の前記方向における最大幅と前記ネジ頭部の前記方向における最大幅よりも小さい第二段部と、前記第二段部に装着されたウエブワッシャと、を有するワッシャ付き段付きビスにおいて、
前記第二段部の最大幅は前記ウエブワッシャの自由状態における内径より小さく、前記第一段部の最大幅は前記ウエブワッシャの自由状態における内径よりも大きく、ウエブワッシャを加圧して平面状態としたときの内径よりも小さいことを特徴とするワッシャ付き段付きビス。
【請求項２】
前記ウエブワッシャの自由状態における外径は前記ネジ頭部の最大幅と等しく、前記ネジ頭部のウエブワッシャと接触する裏面は平面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワッシャ付き段付きビス。
【請求項３】
プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジの筐体に対するブレード板の取り付けに請求項１又は２に記載のワッシャ付き段付きビスが用いられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、線膨張係数が異なる部材の相互間の固定手段として請求項１又は２に記載のワッシャ付き段付きビスが用いられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
ネジ頭部と、ネジ部と、前記ネジ部よりもネジ頭部側に設けられ、ネジ部の中心線と直行する方向における最大幅は前記ネジ部の前記方向における最大幅よりも大きい第一段部と、前記第一段部よりもネジ頭部側に設けられ、前記方向における最大幅が第一段部の前記方向における最大幅とネジ頭部の前記方向における最大幅よりも小さい第二段部と、を有する段付きネジに、ウエブワッシャを取り付けるワッシャ付き段付きビスの製造方法において、
前記第二段部の前記最大幅と同じ或いはそれ以上であり、前記第一段部の前記最大幅よりも小さい前記ウエブワッシャの自由状態における内径が、前記第一段部の前記最大幅よりも大きくなるようにウエブワッシャの平面を加圧する第一工程と、加圧されているウエブワッシャの穴に段付きネジを前記第二段部まで挿入する第二工程と、ウエブワッシャが前記第二段部にあるときにウエブワッシャへの加圧を解除する第三工程と、を有することを特徴とするワッシャ付き段付きビスの製造方法。
【請求項６】
加圧が解除されたウエブワッシャの内径は、前記第二段部の前記最大幅と同じ或いはそれ以上であり、前記第一段部の前記最大幅よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のワッシャ付き段付きビスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワッシャ付き段付きビス及びこれを用いたプリンタ・複写機・ファクシミリ等の画像形成装置に関する。また、ワッシャ付き段付きビスの製造方法に関する。
【０００２】
ここで本発明において、段付きビス（段付きネジ）とは、ネジ頭部と、ネジ部と、ネジ頭部とネジ部の間に位置していてネジ頭部の外径よりも小さな径でネジ部のネジ径よりも大きな直径の円柱状の段部と、を有するビスである。
【背景技術】
【０００３】
上記の段付きビスは、例えば、電子写真画像形成装置の装置本体に装着可能なプロセスカートリッジにおいて、カートリッジ筐体に対するデベロッパーブレード（Ｄブレード）やクリーニングブレード（Ｃブレード）等のブレード板の止め具として用いられる。
【０００４】
プロセスカートリッジにおいて、感光ドラムの周囲部に配備されるＤブレードやＣブレードは高精度の位置決めが要求される。しかしながら、カートリッジ筐体はプラスチック製が殆どであり、この筐体に対して金属製のＤブレードやＣブレードをその長手両端部で通常のビスを用いた締結によって取り付けた場合には次のような不具合を生じてしまう。すなわち、プロセスカートリッジに温度上昇や低温状態など温度が変化する状況が生じると、プロセスカートリッジには、特に感光ドラムに対して長手方向において、プラスチック材料と金属材料の素材の線膨張係数の差の影響で反りが発生する。そのために、Ｄブレードと現像スリーブとの間の距離やＣブレードと感光ドラムとの間の距離が変化してしまい、現像スリーブに対するトナー供給量の変動による画像不良やＣブレードの侵入量の変化によるクリーニング不良などを生じてしまう。
【０００５】
これの対策として、ブレードの長手方向の一端部はカートリッジ筐体に通常のビス締結を行っても、他端部は長穴と段付きビスによりカートリッジ筐体に締結する構成にする。これにより、カートリッジ筐体とブレードとに熱膨張差を生じても相互が長手方向において摺動する自由度を持つことでプロセスカートリッジに反りが発生することが防止される。
【０００６】
この場合、ビスの段部の段差寸法とブレードの寸法にはそれぞれに部品精度の公差があり、段部の高さ方向のガタが生じ得る。このガタによる画像への悪影響を阻止し、精度を保証するために、ウエブワッシャをその隙間に配備して付勢力を付与する。これによって段差方向は片方側に押し付けられると共に、段部の径は相手ブレードに設けた長穴と中間バメ、例えば段ビスの段部直径はｆ７乃至ｆ１０、相手長穴はＨ７乃至Ｈ１０程度の高精度で嵌合する。そのため、温度変化が生じても、カートリッジ筐体とブレードとの長手方向の線膨張寸法の変化による伸縮差を吸収し、プロセスカートリッジの反りを防止できるので、精度を保証する事が出来る。
【０００７】
段付きビスとウエブワッシャを用いた、一般的に実施されているビス留め作業は、先ず、段付きネジの段部にウエブワッシャを外嵌して装着する。カートリッジ筐体側のタップ穴部にブレードの長穴を対応位置させる。そして、ビスのネジ部を、段部からウエブワッシャが脱落しないように注意をしながら、対応位置させた長穴とタップ穴部に差し込む。ドライバーによりネジ頭部を回してネジ部をタップ穴部に捻じ込み、段部をブレードの長穴に嵌合（中間バメ）させ、更にネジ頭部とブレードとの間にウエブワッシャを弾性に抗して圧縮しながらビスを締め付ける。
【０００８】
しかしながら、このようなビス留め作業においては、ビスに対してうっかりワッシャを複数枚入れてしまい寸法や付勢力など機能に悪影響を及ぼすことや、ワッシャの装着忘れによる押力不足による不良発生などの問題があった。
【０００９】
それに対して、ウエブワッシャ付きの段付きビスとして、段付きビスの段部のストレート面に事前にウエブワッシャを軽圧入してウエブワッシャが段部から脱落しにくいようにした、ウエブワッシャ軽圧入段付きビスが知られている。このビスは、締結固定する場合において、ウエブワッシャが事前に段部に脱落しにくいように装着されているので、ウエブワッシャが段部から落下することを気にしなくても良いし、ビスのセッティングと締め付け作業が、正確且つ楽になるというものである。
【００１０】
しかしながら、前記の従来例において、段部にウエブワッシャを軽圧入して保持させたウエブワッシャ軽圧入段付きビスの場合は、このビスを振動式パーツフィーダに入れると、振動によりウエブワッシャが段部から脱落して外れてしまうという問題点があった。
【００１１】
また、このビスを梱包する場合、箱詰めや袋詰めを行うが、この際に相互のビスやウエブワッシャが擦れ合う事で、ビスとウエブワッシャが外れてしまう事が生じ、品質面や、歩留まりの増大などの問題が生じていた。
【００１２】
更に、一度外れたウエブワッシャを再び段ビスの段部に装着させるためには、ウエブワッシャが薄くて変形しやすいので専用の治工具を用いる事が必要である事や、装着をさせるためのコストアップなどがある。このために、このウエブワッシャ軽圧入段付きビスは、現状では、限られたごく一部で使用されている状況にある。
【００１３】
また、特許文献１には、段部の周面に皿バネもしくはワッシャの離脱防止用の係止突起を設けた、皿バネもしくはワッシャ付きの段付きネジが記載されている。上記の係止突起は、段部とネジ部の間の締付面から所定間隔をあけて段部周面に設けられたことを特徴とし、更に、係止突起はローレット加工で形成する縦方向の突条である。この加工により、ウエブワッシャがビスから外れやすいことを防止することができる。
【特許文献１】特公平８−１２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、特許文献１に記載されている、皿バネもしくはワッシャ付きの段付きネジの場合は、係止突起は、段部とネジ部の間の締付面から所定間隔をあけて段部周面に設けられ、更に、係止突起はローレット加工で形成する縦方向の突条である。この場合、段部の直径はカシメや、ローレットなどの加工を施すので、中間バメ等の高精度の嵌め合わせ寸法に仕上げる事が困難であった。
【００１５】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するものである。その目的は、は、ウエブワッシャが事前に装着されているウエブワッシャ付き段付きビスであって、ウエブワッシャを取り付けた後にビスに加工を加えなくても、簡易な構成でウエブワッシャの脱落を生じにくいビスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明に係るウエブワッシャ付き段付きビスの代表的な構成は、ネジ頭部と、ネジ部と、前記ネジ部よりもネジ頭部側に設けられ、ネジ部の中心を通る最大長さは前記ネジ部のネジ径よりも大きい第一段部と、前記第一段部よりもネジ頭部側に設けられ、ネジ部の中心を通る最大長さが第一段部におけるネジ部の中心を通る最大長さとネジ頭部におけるネジ部の中心を通る最大長さよりも小さい第二段部と、前記第二段部に装着されたウエブワッシャと、を有するワッシャ付き段付きビスにおいて、前記第二段部の前記最大長さは前記ウエブワッシャの自由状態における内径以下であり、前記第一段部の前記最大長さは前記ウエブワッシャの自由状態における内径よりも大きく、ウエブワッシャを加圧して平面状態としたときの内径よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
また、ネジ頭部と、ネジ部と、前記ネジ部よりもネジ頭部側に設けられ、ネジ部の中心を通る最大長さは前記ネジ部のネジ径よりも大きい第一段部と、前記第一段部よりもネジ頭部側に設けられ、ネジ部の中心を通る最大長さが第一段部におけるネジ部の中心を通る最大長さとネジ頭部におけるネジ部の中心を通る最大長さよりも小さい第二段部と、を有する段付きネジに、ウエブワッシャを取り付けるワッシャ付き段付きビスの製造方法において、前記第二段部の前記最大長さ以上であり、前記第一段部の前記最大長さよりも小さい前記ウエブワッシャの自由状態における内径が、前記第一段部の前記最大長さよりも大きくなるようにウエブワッシャの平面を加圧する第一工程と、加圧されているウエブワッシャの穴に段付きネジを第二段部まで挿入する第二工程と、ウエブワッシャへの加圧を解除する第三工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のウエブワッシャ付き段付きビスによれば、ウエブワッシャを取り付けた後にビスに加工を加えなくても、簡易な構成でウエブワッシャの脱落を生じにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が無い限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する主旨のものではない。
【００２０】
［実施例１］
図１において、（ａ）は本実施例におけるウエブワッシャ付き段付きビスの側面図、（ｂ）は同ビスの平面図、（ｃ）は同ビスの底面図、（ｄ）は同ビスの縦断側面図、（ｅ）は同ビスの斜視図である。図２において、（ａ）はウエブワッシャが付いていない状態の段付きビスの側面図、（ｂ）は自由状態のウエブワッシャの側面図、（ｃ）は同ウエブワッシャの平面図、（ｄ）は同ウエブワッシャの斜視図である。また、（ｅ）は加圧された平面状態（加圧フラット状態）におけるウエブワッシャの平面図である。
【００２１】
図１・図２において、１はウエブワッシャ付き段付きビスの総括符号、２は段付きビス、７はウエブワッシャである。段付きビス２は、ネジ頭部３と、ネジ部４と、ネジ頭部３とネジ部４の間に位置していてネジ頭部３の外径φａよりも小さな径でネジ部４のネジ径φｂ（ネジ部の山径）よりも大きな直径φｃのストレート面の円柱状の段部５（第一段部）を有する。また、段部５のネジ頭部側（ネジ頭部首下根元部）に設けられた直径φｄのストレート面の円柱状の環状溝６（第二段部）を有する。ネジ頭部３には、ドライバービットが入るビット穴３ａ（本実施例ではプラス穴）が設けられている。上記のネジ頭部３、ネジ部４、段部５、環状溝６、ビット穴３ａは同軸（ネジ部の中心線ｌ）に形成されている。ここで、ネジ頭部、ネジ部、段部、環状溝は円形であるため、ネジ部の中心線（図１(a)のｌ）と直行する方向の最大幅はa（ｍｍ）となり、同様にネジ部はｂ（ｍｍ）、段部はｃ（ｍｍ）、環状溝はｄ（ｍｍ）となる。ネジ部４は本実施例では樹脂用の２条ネジで描かれているが、一般のメートルネジなど任意の規格のネジ部にすることができる。段部５は相手部材と精度良く嵌合する嵌め合い寸法（外径φｃ）に加工されている。即ち、段部５の外径φｃは嵌め合い嵌合寸法であり、精度的にばらつきが少ない。環状溝６はウエブワッシャ７がはめ込まれる溝部であり、ネジ頭部３の裏面３ｂから垂直に伸びている。
【００２２】
ウエブワッシャ７は、一般に、薄板のバネ用ステンレス鋼やリン青銅などの板バネ材料をドーナツ状円板の形態にプレスで打ち抜き、そのドーナツ状円板の円周を放射状に６等分して山谷に曲げ加工してウエブ状に成形したものである。７ａはウエブ山部、７ｂはウエブ谷部である。
【００２３】
このウエブワッシャ７は、厚み方向で押し付けて圧縮していくこと、平面状態まで弾性限度内に納まるように設計されている。即ち、ウエブワッシャ７は図２の（ｅ）のようにフラット状態（板バネ材料をプレスで抜いたドーナツ状円板の状態）になるまで加圧しても弾性限度内であるので、自由状態にすると、即ち加圧を解除すると、（ｂ）〜（ｄ）の元のウエブ状に戻ることができる。
【００２４】
そして、ウエブワッシャ７の内径を、ウエブワッシャの自由状態時と加圧フラット状態時とで見ると、自由状態における内径φｅは、加圧フラット状態における内径φｆよりも小さい。これは、自由状態のウエブワッシャ７はウエブ山部７ａとウエブ谷部７ｂがワッシャ内側方向に縮まっているからである。逆に言えば、ウエブワッシャ７の内径は、ウエブワッシャ７をフラット形状に加圧することで、最大径φｆ（板バネ材料をプレスで抜いたドーナツ状円板の状態における内径）に大きくなる。これは、ウエブワッシャ７が弾性に抗してフラット形状に圧縮されていくことでウエブ山部７ａとウエブ谷部７ｂが外側方向に拡がっていくからである。
【００２５】
本実施例においては、ネジ頭部３の外径φａとウエブワッシャ７の自由状態における外径φｇは同一径若しくは略同一径にしてある。また、ネジ頭部３のウエブワッシャ７と接触する裏面３ｂは平面若しくは略平面に形成されている。
【００２６】
本発明は、上記のようなウエブワッシャ７の自由状態と加圧フラット状態とにおける内径の大きさの変化を利用して、該ウエブワッシャ７を段付きビス２の前記環状溝６に脱落することが無いように装着するものである。
【００２７】
そのために、環状溝６の溝底部６ａの直径φｄはウエブワッシャ７の自由状態における内径φｅと同等以下とする。そして、段部５の直径φｃは、ウエブワッシャ７の加圧された平面状態における内径φｆよりも小さく、ウエブワッシャ７の自由状態における内径φｅよりも大きい範囲に設定する。また、環状溝６の幅寸法Ｗは、ウエブワッシャ７の自由状態における高さ寸法Ｈと同等以上に設定する。
【００２８】
段付きビス２の環状溝６に対するウエブワッシャ７の装着（製造方法）の要領の一例を図３Ａ〜図３Ｄにより説明する。
【００２９】
１）１１は作業台である。この作業台１１には段付きビス２の段部５の外径φｃよりも少し大きい穴径φｈを有するビス差し込み穴１２が設けられている。この作業台１１の上に、ウエブワッシャ７を、その内径部を穴１２に対応位置させて載置する（図３Ａの（ａ）→（ｂ））。
【００３０】
２）第一工程は、ウエブワッシャの平面を加圧するものである。そのウエブワッシャ７を加圧治具１３Ｌ・１３Ｒにより作業台１１に対してウエブワッシャの弾性に抗して加圧することでフラット形状に変形させる（図３Ａの（ｃ）→（ｄ）、図３Ｂの（ａ））。
【００３１】
このようにウエブワッシャ７が加圧フラット状態にされることで、ウエブワッシャ７の内径は、図２の（ｂ）〜（ｄ）の自由状態時の縮まっている内径φｅから、（ｅ）の加圧フラット状態時の広がっている内径φｆに拡径した状態になる。
【００３２】
図３Ｄは本実施例における加圧治具１３Ｌ・１３Ｒの要部の斜視図である。この加圧治具１３Ｌ・１３Ｒはウエブワッシャ７の上面の略左側半部と略右側半部にそれぞれ対応する押圧部を有する左右一対の部材である。この左右一対の部材の中央部には、段付きビス２の段部５の外径φｃよりも少し大きい穴径φｉのビス差し込み穴１４が設けられている。
【００３３】
３）第二工程は、加圧されているウエブワッシャの穴にネジを環状溝６まで挿入するものである。この状態において、段付きビス２を、ネジ部４を先にして、加圧治具１３Ｌ・１３Ｒの穴１４、加圧フラット状態のウエブワッシャ７の内径部、作業台１１の穴１２に差し込む。そして、ネジ頭部３の裏面を加圧治具１３Ｌ・１３Ｒの上面に受け止めさせた状態にする（図３Ｂの（ｂ）→図３Ｃの（ａ））。
【００３４】
この場合、加圧治具１３Ｌ・１３Ｒの穴５４の穴径φｉ、加圧フラット状態のウエブワッシャ７の内径φｆ、作業台１１の穴１２の穴径φｈは、何れも、ビス２の段部５の外径φｃよりも大きいから、段部５はそれらの穴部を通過する。そして、図３Ｃの（ａ）のように、ネジ頭部３の裏面３ｂが加圧治具１３Ｌ・１３Ｒの上面に受け止められた状態においては、ビス２の環状溝部６が加圧フラット状態のウエブワッシャ７の内径部に対応位置した状態になる。
【００３５】
４）第三工程はウエブワッシャへの加圧を解除するものである。この状態において、ウエブワッシャ７の加圧を解除する。本実施例においては、この加圧解除を、図３Ｃの（ｂ）のように、左右の加圧治具１３Ｌ・１３Ｒをそれぞれ左右方向にウエブワッシャ７から逃がし移動させることで行っている。
【００３６】
この加圧解除により、ウエブワッシャ７は、環状溝部６の位置において自由状態に戻ることで環状溝部６に対して装着される。そして、ウエブワッシャ７の内径が、図２の（ｅ）の加圧フラット状態時の広がっている内径φｆから、（ｂ）〜（ｄ）の自由状態時の縮まっている内径φｅに縮径した状態になる。この内径φｅはビス２の段部５の外径φｃよりも小さいので、環状溝部６に対して装着されたウエブワッシャ７は抜け防止される。すなわち、ウエブワッシャ７は脱落することが無いように環状溝部６に係支された状態になる。
【００３７】
環状溝６の溝底部６ａの直径φｄはウエブワッシャ７の自由状態における内径φｅと同等以下とすることで、ウエブワッシャ７の環状溝６に対する装着状態において、無駄なストレスをウエブワッシャ７に残すことがない。また、環状溝６の幅寸法Ｗは、ウエブワッシャ７の自由状態における高さ寸法Ｈと同等以上に設定することで、ウエブワッシャ７の環状溝６に対する装着をよりしやすくなるし、無駄なストレスをウエブワッシャ７に残すことがない。
【００３８】
このようにして、ウエブワッシャ７が装着された段付きビス２を作業台１１の穴１２から抜き外して製品とする。
【００３９】
劃して、段付きビス２にウエブワッシャ７を装着でき、通常の使用状態ではウエブワッシャ７が脱落する事のない、段付きビス２とウエブワッシャ７が一体的に成したウエブワッシャ付き段付きビス１の提供ができるようになった。
【００４０】
従って、ワッシャの変形による圧力変動の無い信頼性があり、且つ作業性が良く、自動組立て装置にも適用可能で低コストなビスを提供することができるようになった。
なお、本実施例では、ネジ頭部、第一段部、第二段部それぞれが円形の断面となっているものであったが、本発明のこの構成に限定されるものではない。例えば、円形ではなく、六角形等の他の形状にしても問題ない。
【００４１】
以上、要するに、段付き部に溝を設けてここにウエブワッシャが取り付けられ、脱落しないようにしたもので、段付きビスのネジ径よりも大きな径の段部に溝を設け、ここにウエブワッシャを入れる事を可能にした。ウエブワッシャはフラットになるまで加圧しても、弾性限度内であるので元のウエブ形状に戻ることができる。この作用を利用して、フラット形状の場合、ウエブワッシャ内径は最大径に大きくなるので、この大きさに合致する段部の径で嵌合寸法にすることでウエブワッシャを溝部に装着できる。また、装着後のウエブワッシャは脱落することが無いように溝部に係支される。
【００４２】
ウエブワッシャと段付きビスを一体化する事により組立ての容易化ができ、作業のミスを防止することができるようになった。
【００４３】
自動組立て装置にウエブワッシャ付き段付きビスを利用した場合では、従来より一般的に使用されているドライバー付きのビスの供給装置を用いる事ができ、特別にウエブワッシャの部品供給装置を必要としない。そのため、設備面で掛かる費用を最小限度に留める事ができる。
【００４４】
所謂段付きビスとウエブワッシャは装着に関しては特別な加工を行うことなく、ウエブワッシャを平らにして装着するだけで外れ防止機能を有する一体的に成したウエブワッシャ付きネジにする事が容易にできるようになった。
【００４５】
上記のようなウエブワッシャ付き段付きビスを使用する事で、従来手作業による組立て作業では手間がかかり、管理が困難な組立て作業を容易且つミスを減らすと共に信頼性の高い部品を提供できるようになった。
【００４６】
［実施例２］
本実施例は、前記実施例１に示したウエブワッシャ付き段付きビス１の使用例である。このようなビス１は、例えば、プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、プロセスカートリッジの筐体に対するブレード板の取り付けに好適に用いられる。また、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、線膨張係数が異なる部材の相互間の固定手段として好適に用いられる。
【００４７】
詳しくは、画像形成装置の内部部品であって、電源オフの状態から稼動状態に至って温度変化を受ける部品の固定方法において、高精度を維持する必要のある部位であるところの、プロセスカートリッジに用いた例を以下に図を用いて説明する。
【００４８】
（１）画像形成部
図４は、プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の一例の概略構成図である。この画像形成装置は、電子写真方式を採用したインライン型の中間転写ベルトを有するフルカラープリンタである。
【００４９】
２１はエンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）であり、第１〜第３の３本のローラ２２〜２４間に懸回張設されていて、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。２５は第１ローラ２２に対してベルト２１を介して圧接させた二次転写ローラであり、ベルト２１と二次転写ローラ２５との当接部が二次転写部である。
【００５０】
ＰＣ（Ｙ）・ＰＣ（Ｍ）・ＰＣ（Ｃ）・ＰＣ（Ｋ）は第１〜第４の４つの画像形成部であり、ベルト２１の下側にベルト移動方向に沿って所定の間隔をおいて並列に配置されている。各画像形成部は電子写真プロセス機構であり、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）２６を有する。各ドラム２６は矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、各ドラム２６の周囲には、一次帯電器２７、現像装置２８、クリーニング装置２９が配置されている。各画像形成部のドラム２６にはそれぞれ一次転写ローラ３０によりベルト２１の下行き側ベルト部分を圧接させてある。各ドラム２６とベルト２１との当接部が一次転写部である。
【００５１】
３１は各画像形成部のドラム２６に対するレーザー露光装置であり、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光手段、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成されている。
【００５２】
制御回路部３２は外部ホスト装置３３から入力されたカラー色分解画像信号に基づいて、各画像形成部を作像動作させる。これにより、各画像形成部ＰＣ（Ｙ）・ＰＣ（Ｍ）・ＰＣ（Ｃ）・ＰＣ（Ｋ）において、それぞれ、回転するドラム２６の面に対して所定の制御タイミングにて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色トナー画像が形成される。なお、ドラム２にトナー画像を形成する電子写真作像原理・プロセスは公知に属するからその説明は省略する。
【００５３】
各画像形成部のドラム２６の面に形成される上記の色トナー画像はそれぞれ一次転写部にて、各ドラム２６の回転方向と順方向に、且つ各ドラム２６の回転速度に対応した速度で回転駆動されているベルト２１の外面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト２１の面に上記の４つの色トナー画像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。
【００５４】
一方、所定の給紙タイミングにて、カセット給紙部３４の給紙ローラ３５が駆動される。これにより、記録媒体である記録材Ｐが１枚分離給紙されて縦搬送パス３６を通ってレジストローラ３７に搬送される。手差し給紙が選択されているときには、給紙ローラ３８が駆動される。これにより、手差しトレイ３９上の記録材が１枚分離給紙されて縦搬送パス３６を通ってレジストローラ３７に搬送される。
【００５５】
レジストローラ３７は、回転するベルト２６上の上記のフルカラートナー画像の先端が二次転写部に到達するタイミングに合わせて記録材Ｐの先端部が二次転写部に到達するように記録材Ｐをタイミング搬送する。これにより、二次転写部において、ベルト２６上のフルカラーのトナー画像が一括して記録材Ｐの面に順次に二次転写されていく。二次転写部を出た記録材は、ベルト２６の面から分離され、縦ガイド４０に案内されて、熱定着装置４１に導入される。この熱定着装置４１により、上記の複数色のトナー画像が加熱溶融混色されて記録材表面に固着像として定着される。熱定着装置４１を出た記録材はフルカラー画像形成物として搬送パス４２を通って排紙ローラ４３により排紙トレイ４４上に送り出される。
【００５６】
（２）プロセスカートリッジ
本実施例の画像形成装置においては、第１〜第４の画像形成部ＰＣ（Ｙ）・ＰＣ（Ｍ）・ＰＣ（Ｃ）・ＰＣ（Ｋ）は、それぞれ、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとしてある。
【００５７】
ここで、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【００５８】
本実施例においては、電子写真感光体２６と、帯電手段としての一次帯電器２７と、現像手段としての現像装置２８と、クリーニング手段としてのクリーニング装置２９と、を一体的にカートリッジ化したものである。
【００５９】
一次帯電器２７は、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによってドラム２６の表面を所定の極性・電位に均一に帯電する。現像装置２８は現像剤（トナー）を収容しており、ドラム２６上に形成される静電潜像にトナーを付着させてトナー画像として現像（可視像化）する。クリーニング装置２９はドラム２６上で一次転写時の残留した転写残トナーをドラム２から除去するためのクリーニングブレードを有している。
【００６０】
画像形成装置装置本体内に装着されているプロセスカートリッジは、現像装置内に収容されている現像剤が消費されて無くなることで使用寿命に達したら、新しいプロセスカートリッジと所定の操作手順にて交換される。
【００６１】
（３）プロセスカートリッジに適用したウエブワッシャ付き段付きビス
図５と図６はプロセスカートリッジの内部構造を示した図である。即ち、現像装置内部の現像スリーブ２８ａ、Ｄブレード２８ｂ、Ｄブレード台２８ｃ、ＳＢギャップ２８ｄ等を見る事ができるように、プロセスカートリッジから、ドラム２６、シャッター、カバーリング等を取り外した状態を示している。Ｄブレードとはデベロッパーブレードのことである。ＳＢギャップとはスリーブ・デベロッパーブレード・ギャップのことである。図５は斜視図、図６は正面図、図７は、図６で示した断面指示部Ａ−Ａから矢印の方向に見た断面図を示している。図８は要部の途中部分省略の分解斜視図である。
【００６２】
プロセスカートリッジＰＣは、カートリッジ容器（プロセスカートリッジの筐体）５０をベースとして、その内部には、トナー搬送スクリュー２８ｅ、封止シール板２８ｆ等が配備されている。回転するトナー搬送スクリュー２８ｅはカートリッジ容器５０に装着された軸受け（不図示）に軸支されて回転するように配備され、画像形成装置本体からの駆動力が伝達され回動する事でトナーの搬送や攪拌を行うようになっている。
【００６３】
封止シール板２８ｆは現像スリーブ２８ａ側と、トナー搬送スクリュー２８ｅ側の間を間仕切りするように遮断する隔壁であって、更に、その面には封止シール２８ｇが熱溶着や超音波溶着などで貼り付けられている。
【００６４】
現像剤であるところの、デベロッパーとトナーの一定の割合で配合されたスタータ剤（不図示）がこのトナー搬送スクリュー２８ｅ側の隔室の内部に充填されている。
【００６５】
封止シール２８ｇはプロセスカートリッジの外部に使用者によって引き出され、同時に、封止シール板２８ｆの中央部に設けられている開口部が解放される。これにより、現像剤は現像スリーブ側に送り込まれ、画像形成する事ができるように準備される事に成る。
【００６６】
現像スリーブ２８ａには内部にマグネットを任意の位置に配備してあり、現像剤を磁力で引き付ける。現像スリーブ２８ａは，画像形成装置内部の駆動源（不図示）から駆動力が付与されて回転する。そして、現像スリーブ２８ａの磁力による現像剤の量を規制するＤブレード２８ｂにより、現像スリーブ上の現像剤の量が一定になるように、現像スリーブ２８ａとＤブレード２８ｂとの間に僅かな隙間ＳＢギャップ２８ｄを設けている。劃して、ドラム２６に対して一定の量の現像剤の供給が達成でき、顕像を形成する事ができるようになる。
【００６７】
ＳＢギャップ２８ｄは数十ミクロンの高精度の隙間であり、一般的にプロセスカートリッジＰＣを組み立てる際に微調整を行い、適切な位置で固定するようにしてある。
【００６８】
従って、カートリッジ容器５０に最初にＤブレード台２８ｃを取り付け、その後で、Ｄブレード２８ｂを位置調整しながらネジ２８ｈでＤブレード台２８ｃに固定するようにしてある。
【００６９】
カートリッジ容器５０は一般的に樹脂成型されたものが主流である。また、Ｄブレード台２８ｃやＤブレード２８ｂは金属、特に非磁性が要求されるのでステンレスが多く用いられていている。従って、カートリッジ容器５０と、Ｄブレード台２８ｃ・Ｄブレード２８ｂの材質の線膨張係数は異なる。
【００７０】
また、画像形成装置には、熱を発生する熱定着装置４１や電装品なども配備されており、画像形成装置の中は、装置を稼動させていると昇温していく事が知られている。プロセスカートリッジＰＣは、周囲からの昇温と自己昇温の影響で、膨張や収縮による曲がりやソリを引き起こしている。
【００７１】
この環境において、カートリッジ容器５０とＤブレード台２８ｃとは線膨張係数が異なるので、Ｄブレード台２８ｃの長手方向の両端部をカートリッジ容器５０に完全にビス止めすると、プロセスカートリッジＰＣにソリを生じる。そのために、ＳＢギャップ２８ｄは、プロセスカートリッジＰＣの昇温に起因するソリと共に大きく変形し、狂いを生じてしまい、画像品質に悪影響を及ぼす事になる。
【００７２】
従って、Ｄブレード台２８ｃのカートリッジ容器５０に対する固定手段は、Ｄブレード台２８ｃの長手一端部側は、位置決め部２８ｉ・２８ｊとネジ２８ｋにより、カートリッジ容器５０に対して位置決め固定する。位置決め部２８ｉ・２８ｊは、Ｄブレード台２８ｃとカートリッジ容器５０とに相対的に設けた位置決め穴と、この位置決め穴に係合する位置決めピンである。そして、Ｄブレード台２８ｃの長手他端側には長穴２８ｍ（図８）を設け、この長穴２８ｍに前記実施例１のウエブワッシャ付き段付きビス１を通してカートリッジ容器５０に固定する（図９）。
【００７３】
長穴２８ｍの長手方向の余裕は、寸法公差だけでなく、線膨張係数の差分も加味して大きめに設定する。通常、プロセスカートリッジＰＣは、常温（使用環境温度）から５５℃程度まで温度上昇する事が知られている。その間、線膨張の差はＤブレード台２８ｃの長穴２８ｍとウエブワッシャ付き段ビス１の段部５の間を嵌め合い寸法の中間バメ状態（ｆ８−Ｈ８程度）を維持しながら延伸と収縮を繰り返す。これにより、異なる材質の部材２８ｃ・５０間に生じるソリを防止する事が出来るのである。
【００７４】
また、上記のようにしてカートリッジ容器５０に取り付けたＤブレード台２８ｃに対してＤブレード２８ｂが所定のＳＢギャップ２８ｄを保持するように位置調整して複数のネジ２８ｈによって固定される。より安定した画像を維持するために、Ｄブレード台２８ｃはウエブワッシャ７の付勢力によってカートリッジ容器５０に密着するようにされているので、Ｄブレード２８ｃがガタ付く事がなくなる。これにより、現像剤は安定して搬送されて現像剤を供給できるようになるのである。
【００７５】
図８において、２８ｎはＤブレード台２８ｃに形成されている、ネジ２８ｋを挿通する穴、５１はカートリッジ容器５０側に形成されている、ネジ２８ｋを捻じ込むためのタップ穴である。５２はカートリッジ容器５０側に形成されている、ウエブワッシャ付き段付きビス１のネジ部４を捻じ込むためのタップ穴である。２８ｐはＤブレード２８ｂ側に形成されている、ネジ２８ｈ挿通する長穴、２８ｑはＤブレード台２８ｃに形成されている、ネジ２８ｈを捻じ込むためのタップ穴である。
【００７６】
図９はウエブワッシャ付き段付きビス１によりカートリッジ容器５０に対して固定された状態のＤブレード台２８ｃの他端部側の拡大断面図である。
【００７７】
ウエブワッシャ付き段付きビス１は、カートリッジ容器５０の奥の隅に位置している。そのため、従来のやり方では組立て作業はウエブワッシャ７と段ビス２の二つの部品を指で抑えながらドライバーで締め付けるという難しい作業であった。更に、締め付けた後、正しく締め付けられたかどうか目視で確認する事も困難であった。
【００７８】
本発明のウエブワッシャ付き段付きビス１は組立て性を飛躍的に向上できるようにすると共に、信頼性も増し、組立てに掛かるコストの低減や歩留まりの向上に寄与する事となった。
【００７９】
また更に、使用量の多いプロセスカートリッジの場合、近年、自動組立てが推し進められている。実施例１のようなウエブワッシャ付き段付きビス１はネジ締結装置、パーツフィーダに直接投入しても、ウエブワッシャ７が段付きビス２から離脱する事が無く、安定して自動組立て装置に使用する事が出来るようになった。従って、更に、自動組立てにおいても設備費の低減、管理の簡略化、検査工程の省略などが達成でき、掛かるコストも少なくて済むようになった。劃してプロセスカートリッジＰＣの組立て際して優れた固定手段の提供ができることと成った。
【００８０】
上記のＤブレード台２８ｃのカートリッジ容器５０に対する固定ばかりでなく、その他Ｃブレード台（クリニングブレード台）など、プロセスカートリッジの筐体に対するブレード板の取り付けに、本発明のウエブワッシャ付き段付きビス１を用いて好適である。具体的には、樹脂で形成されているカートリッジの枠体にクリーニングブレードが取り付けられた金属製のクリーニング支持板金をウエブワッシャ付き段付きビス１を用いるものであってもいい。
【００８１】
以上説明してきたように、薄くて変形しやすく、しかも段付きビスに確実に固定する事が不可能であった従来のウエブワッシャと段付きビスに対して、本発明のウエブワッシャ付き段付きビス１により次の効果が得られた。即ち、ウエブワッシャ７が段付きビス２から脱落して外れないこと、且つウエブワッシャ７の装着状態では、ストレスを残すことなく無理なく装着させ、従来にない優れたウエブワッシャ付き段付きビスを低コストで提供できる事と成った。
【００８２】
本発明のウエブワッシャ付き段付きビスは、コンピュータ等の情報出力装置、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置などの装置における用紙搬送部分の用紙ガイド部材や給紙ロ−ラ駆動や搬送ロ−ラ駆動や両面搬送駆動締結部分に応用可能である。また、現像駆動・ドラム・中間転写体の高精度を要求される構造部品、ユニット等を始めとする機構の位置決め、ガタ取り、熱線膨張箇所の組み付け部品の締結部分にも応用可能である。
【００８３】
本発明の目的とするところは、段付きビス２とウエブワッシャ７が一体的に成っていて、且つ、脱落せず、ワッシャの変形による圧力変動の無い信頼性があることにある。また、且つ作業性が良く、自動組立て装置にも適用可能で低コストなウエブワッシャ付き段ビスを提供することにある。特に、色ズレに敏感なカラー画像の画像形成装置を、簡単で取り扱い易く、小型化・省エネ且つ、安価で信頼性の高い構成で実現することにある。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】（ａ）は実施例１におけるウエブワッシャ付き段付きビスの側面図、（ｂ）は同ビスの平面図、（ｃ）は同ビスの底面図、（ｄ）は同ビスの縦断側面図、（ｅ）は同ビスの斜視図
【図２】（ａ）はウエブワッシャが付いていない状態の段付きビスの側面図、（ｂ）は自由状態のウエブワッシャの側面図、（ｃ）は同ウエブワッシャの平面図、（ｄ）は同ウエブワッシャの斜視図である。また、（ｅ）は加圧された平面状態（加圧フラット状態）におけるウエブワッシャの平面図
【図３Ａ】段付きビスの環状溝に対するウエブワッシャの装着の要領の説明図（その１）
【図３Ｂ】段付きビスの環状溝に対するウエブワッシャの装着の要領の説明図（その２）
【図３Ｃ】段付きビスの環状溝に対するウエブワッシャの装着の要領の説明図（その３）
【図３Ｄ】加圧治具の要部の斜視図
【図４】画像形成装置例に概略構成図
【図５】プロセスカートリッジの内部構造を示した斜視図
【図６】プロセスカートリッジの内部構造を示した正面図
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う部分の拡大断面図
【図８】要部の途中部分省略の分解斜視図
【図９】ウエブワッシャ付き段付きビスによりカートリッジ容器に対して固定された状態のＤブレード台の他端部側の拡大断面図
【符号の説明】
【００８５】
１・・ウエブワッシャ付き段付きビス、２・・段付きビス、３・・ネジ頭部、４・・ネジ部、５・・段部、６・・環状溝、７・・ウエブワッシャ
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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