接合構造物、回転体支持装置、駆動伝達装置及び画像形成装置
【課題】棒状の部材が、板状の部材に対して強固に且つ高い取付け精度（取付け位置、直角度等の精度）で溶接により接合固定された接合構造物、回転体支持装置、駆動伝達装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】接合構造物（１）は、溶接用の貫通孔（１５）が形成された板状部材（１０）と、前記板状部材の貫通孔を含む表面の部分（１２）に、端面（２１）が接触して溶接により接合固定された棒状部材（２０）とを有し、
前記板状部材の貫通孔を前記棒状部材の端面の面積よりも狭い開口面積で且つ当該端面の略中央部に位置するように形成しているとともに、前記板状部材の貫通孔の少なくとも一部分と前記棒状部材の端面の少なくとも一部とを溶接（３０）している。
【解決手段】接合構造物（１）は、溶接用の貫通孔（１５）が形成された板状部材（１０）と、前記板状部材の貫通孔を含む表面の部分（１２）に、端面（２１）が接触して溶接により接合固定された棒状部材（２０）とを有し、
前記板状部材の貫通孔を前記棒状部材の端面の面積よりも狭い開口面積で且つ当該端面の略中央部に位置するように形成しているとともに、前記板状部材の貫通孔の少なくとも一部分と前記棒状部材の端面の少なくとも一部とを溶接（３０）している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、接合構造物、回転体支持装置、駆動伝達装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯車等の回転体を回転可能に支持するための回転軸（シャフト）を板金等の板状部材に接合して固定した構造物として、その回転軸と板状部材とを溶接により接合固定した接合構造物がある。
【０００３】
例えば、凸部を形成して外周縁部に段差部が設けられた端面を有するシャフトを、その凸部が隙間をもって嵌め入れられる貫通孔を形成したスラスト軸受けに、その凸部と貫通孔の接合部の全周をレーザー照射により溶接して固定した動圧軸受け装置が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、回転する放熱フィンが取り付けられるスタッドを、そのスタッドが溶接される中央部を除く周囲部にろう材レジスト膜が形成された底板に、ろう付け溶接により固定したセラミック構造物が知られている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８３８０９号公報
【特許文献２】特開平５−１０９９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、棒状の部材が、板状の部材に対して強固に且つ高い取付け精度（取付け位置、直角度等の精度）で溶接により接合固定された接合構造物並びにその構造物を含む回転体支持装置、駆動伝達装置及び画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明（Ａ１）の接合構造物は、溶接用の貫通孔が形成された板状部材と、前記板状部材の貫通孔を含む表面の部分に、端面が接触して溶接により接合固定された棒状部材とを有し、
前記板状部材の貫通孔を前記棒状部材の端面の面積よりも狭い開口面積で且つ当該端面の略中央部に位置するように形成しているとともに、前記板状部材の貫通孔の少なくとも一部分と前記棒状部材の端面の少なくとも一部とを溶接していることを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明（Ａ２）の接合構造物は、上記発明Ａ１の接合構造物において、前記板状部材の貫通孔が、１回の溶接作業で当該貫通孔の全周部分の溶接がされる開口面積で形成されているものである。
【０００９】
また、この発明（Ａ３）の接合構造物は、上記発明Ａ１又はＡ２の接合構造物において、前記棒状部材がストレートな棒形状からなるものである。
【００１０】
さらに、この発明（Ｂ）の回転体支持装置は、前記棒状部材が回転体を回転可能に支持する回転軸である上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物を含み、その回転軸に回転体が支持されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明（Ｃ）の駆動伝達装置は、回転動力の伝達に用いられる回転体を回転可能に支持する棒状部材の回転軸を板状部材に接合固定する接合構造部の少なくとも１部が、上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物で構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、この発明（Ｄ）の画像形成装置は、回転動力を伝達する駆動伝達装置の少なくとも一部が、上記発明Ｃの駆動伝達装置で構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明Ａ１の接合構造物によれば、棒状部材が、板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなる。
【００１４】
上記発明Ａ２の接合構造物では、当該発明の構成を有しない場合に比べて、棒状部材が板状部材に、簡素化された作業量で取り付けられる。
【００１５】
上記発明Ａ３の接合構造物では、当該発明の構成を有しない場合に比べて、棒状部材が、例えばその溶接される端面を広大化するための台座部分等の部位を形成することなく板状部材に強固に接合固定されるようになり、また、その広大化のための部位の形成に伴う棒状部材の材料の切削除去又は追加による無駄なコストアップを回避することができる。
【００１６】
上記発明Ｂの回転体支持装置によれば、当該発明の構成を有しない場合に比べて、回転体を回転可能に支持する回転軸が、板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなり、また、このような回転軸に支持される回転体が円滑に精度よく回転するようになる。
【００１７】
上記発明Ｃの駆動伝達装置によれば、接合構造部のうち少なくとも上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物で構成されている１部において、棒状部材の回転軸が板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなり、また、そのような接合構造物における回転軸に支持される回転体が円滑に精度よく回転するようになる。
【００１８】
上記発明Ｄの画像形成装置によれば、駆動伝達装置のうち少なくとも上記発明Ｃの駆動伝達装置で構成されている１部において、上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物で構成されている接合構造部における棒状部材の回転軸が板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなり、また、そのような接合構造物における回転軸に支持される回転体が円滑に精度よく回転することで本発明の構成を有しない場合に比べて高画質の画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態１］
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る接合構造物及び歯車支持装置を示すものであり、図１はその構造物及び装置の全体の構成を示す概略断面図、図２はその溶接部分（板金の側から見たときの状態）を示す拡大説明図である。
【００２０】
接合構造物１は、溶接用の貫通孔１５が形成された板金１０と、この板金の貫通孔１５を含む表面の部分に一方の端面２１が接触して溶接固定された回転軸２０とで主に構成されている。また、歯車支持装置４は、この接合構造物１の回転軸２０に歯車４０を回転可能に支持させたものであり、要するに、その接合構造物１を含んだ構成になっている。
【００２１】
板金１０は、少なくとも回転軸２０を溶接して固定する表面の部位１２が平面である板状の形態からなるものあり、所望の溶接が可能な金属又は合金等の材料で構成されている。一方の回転軸２０は、歯車４０を回転可能に支持できる形態のものであればよいが、この実施の形態では、ストレートな円柱形状からなるものであり、所望の溶接が可能な金属又は合金等の材料で構成されている。また、回転軸２０は、溶接により接合固定される側の端部の端面２１が回転中心線（二点鎖線）Ｌに対して直角の面として切断（又は切削）された円形の平面で形成されている。
【００２２】
ここで、上記板金１０及び回転軸２０における各「平面」とは、平滑な面であるが、板金１０の接合対象となる平面部分と回転軸の端面とを接触させたときに不要な隙間が発生しない程度に密接させることができるような面の形態であればよい。
【００２３】
また、板金１０における溶接用の貫通孔１５は、図２に示すように、回転軸２０の端面２１の面積よりも狭い開口面積で形成される孔であり、しかも、回転軸２０が溶接で接合固定される部位においてその端面２１の略中央部に位置する関係になるように形成されている。この実施の形態では、前述したように回転軸２０の端面２１が円形であるため、その端面２１の略中央部とは、当該円形の中心点（図２に符合Ｏで指し示す記号＋）を中心に含んだ部位となる。また、貫通孔１５は、その開口が円形の形状で形成されたものであるが、その開口形状については必要に応じて円形以外の形状（正多角形など）としても構わない。
【００２４】
また、板金１０と回転軸２０とは、図２に示すように、その板金１０の貫通孔１５となる部分と回転軸の端面２１の一部とが所定の溶接方法により溶接されている。図１中の符合３０は溶接される部分を示す。この実施の形態では、その貫通孔１５となる板金部分と端面２１との間の３箇所（図中の点線の円に含まれる部分が溶接部分）３１〜３３が溶接されている。このような板金１０の貫通孔１５の少なくとも一部分と回転軸１０の端面２１の少なくとも一部とを溶接しているため、その溶接した結果（状態）を視認することができる。
【００２５】
ちなみに、この溶接部分については、１箇所であっても、あるいは、３箇所以外の複数の箇所であっても、あるいは、貫通孔１５の全周部分としてもよいが、取付け強度や作業性等を考慮すると３箇所程度が好ましい。また、溶接方法としては、例えば、溶加材を必要としないレーザー溶接方法が適用されるが、これ以外の溶接方法であっても構わない。
【００２６】
歯車４０は、例えば複数の歯車を噛み合わせて回転動力を伝達する回転伝達装置（又は機構）における歯車の１つであり、板金１０に溶接により接合固定された回転軸２０に回転可能に取り付けられる。
【００２７】
このような接合構造物１又は歯車支持装置４は、例えば、次のようにして製作される。
【００２８】
まず、図３及び図４に示すように、溶接作業用テーブル１００に形成された回転軸収容保持凹部１０２に、溶接対象となる回転軸２０をその端面２１が上面となる状態で嵌め入れる。この回転軸収容保持凹部１０２は、回転軸２１を所定の位置で嵌め入れるように収容して所定の姿勢で安定して保持することができ、しかも、その収容したときの回転軸２０の端面２１がテーブル表面１０１から突出した状態となる寸法形状で形成されている（図４）。
【００２９】
続いて、回転軸２０が保持された溶接作業用テーブル１００に、溶接対象となる板金１０を、その貫通孔１５が含まれる表面部分１２が回転軸の端面２１に接触した状態に保たれるように装着する。
【００３０】
この板金１０の装着は、例えば、図３に例示するように行われる。すなわち、まず、作業用テーブル１００の回転軸収容保持凹部１０２から離れた表面部分に複数本の板金装着用の位置決めピン１０６、１０７、・・を固定して設ける一方で、板金１０の回転軸２０との溶着位置を基準にしたときに作業用テーブル１００の位置決めピン１０６、１０７、・・と対応することになる位置に当該位置決めピン１０６、１０７が差し込まれて板金１０の装着状態を位置決めする位置決め孔１６、１７、・・を形成しておく。そのうえで、板金１０を、その位置決め孔１６、１７、・・に作業用テーブル１００の位置決めピン１０６、１０７、・・が差し込まれるように取り付けることにより、その板金の装着が行われる。またこの際、板金１０を装着した後の位置決めピン１０６、１０７、・・には、例えば、その板金１０の装着状態を保持するためのネジ固定式等の固定用治具１１２、１１３が取り付けられる。
【００３１】
これにより、板金１０は、その貫通孔１５を含む表面部分１２が作業用テーブル１００に保持された回転軸２０の端面２１に面で接触した状態に保たれるとともに、その貫通孔１５が回転軸２０の端面２１の中央部に位置した状態に保たれる。これに加えて、固定用治具１１２、１１３の取り付けにより、その板金１０の表面部分１２が回転軸２０の端面２１に密着した状態に保持される。
【００３２】
この板金１０の作業用テーブル１００への装着を行った後に、その板金１０の貫通孔１５の該当部分とこの部分に接触する回転軸２０の端面２１の部分との間の溶接を行う。図４中の符合３は、溶接の作業対象部分を指し示している。この溶接の際、溶接すべき部分が３箇所（図２の符合３１〜３３）である場合は、溶接の作業（この例ではレーザーの照射）が３回行われる。レーザー溶接を行った場合には、貫通孔１５の板金部分と回転軸２０の端面２１部分とがそれ以外の部分とは異なる色に変色した状態になるため、その溶接した結果を視認することができる。
【００３３】
このようにして製作される接合構造物１においては、回転軸２０が板金１０の所定の取付け部位（貫通孔１５を含む表面部分１２）に溶接により位置的なずれがなく正確に強固に接合固定されるとともに、高い直角度で接合固定される。
【００３４】
これに対して、例えば、図７に例示するように、回転軸２０の端面２１に凸部２８を形成して段差のある端面構造にするとともに、板金１０の側に当該凸部２８を差し入れるための貫通孔１８を形成したうえで、その凸部２８を貫通孔１８に差し込んだ状態で溶接を行って回転軸の接合固定をする場合には、次のような不具合が発生する傾向にある。
【００３５】
つまり、この場合は、その凸部２８と貫通孔１８の間に通常０．０５ｍｍ程度の隙間Ｓを設けたうえで回転軸２０の凸部２８を板金１０の貫通孔１８に差し込むが、この隙間Ｓの存在により真っ先に溶接された部分において凸部２８と貫通孔１８が引き寄せられて接近した状態となり、これにより回転軸２０が板金１０の表面に沿ったいずれかの方向（矢印Ｂ１，Ｂ２等の方向）に片寄った状態で溶接固定されるため、取付け位置の精度が劣ることになる。また、この際、その隙間Ｓが大きいときには、回転軸２０の全体が両矢印Ｃで示す方向に傾いた状態で溶接されて固定されることがあり、これにより直角度の精度が劣ることになる。
【００３６】
この他にも、図８に示すように、上掲の例における貫通孔１８や凸部２８を形成しない板金１０及び回転軸２０を用意し、回転軸２０の平面からなる端面２１を板金１０の平面からなる表面１３に接触させた状態にして溶接を行って回転軸の接合固定をする場合には、次のような不具合が発生する傾向にある。この場合には、その溶接方法として例えばレーザー溶接を適用し、回転軸２０のうち板金１０と接合する端部周囲を接合することができるが、図７を用いて説明した上記の例とほぼ同様に、真っ先に溶接される部位の溶接による変動の影響を受けて回転軸２０が板金１０の表面に沿ったいずれかの方向（矢印Ｂ１，Ｂ２等の方向）に片寄った状態で溶接固定されるため、取付け位置の精度が劣る場合がある。
【００３７】
また、上記レーザー溶接に代えてスポット溶接を適用した場合には、例えば、図８に示すように、その板金１０の側から回転軸２０の端面２１の中心部を狙ってスポット溶接することができる。しかし、この場合は、上記レーザー溶接を行う場合と同様に、回転軸２０の取付け精度が劣ることがある。また、スポット溶接の場合は、その溶接した部分を視認することができず、これにより、例えば、溶接不良に起因した取付け強度の低下等が発生するおそれがある。
【００３８】
歯車支持装置４は、上記の製作された接合構造物１の回転軸２０に歯車４０を取り付けることにより完成する。この場合、前述したように回転軸２０が板金１０に対して高い位置精度や直角度精度で接合固定されているため、その回転軸２０に回転可能に支持される歯車４０も正確な位置で、しかも正確な姿勢で回転するようになる。
【００３９】
この実施の形態では、例えば以下の条件からなる接合構造物１を製作した。
【００４０】
すなわち、板金１０として、肉厚が１ｍｍの電気亜鉛メッキ鋼板（電気メッキの原板：ＳＥＣＣ）の板金を使用し、これに接合固定する回転軸２０として、直径が６ｍｍ、長さが２５ｍｍのストレートな円柱形状からなるステンレス（ＳＵＳ）の軸を使用した。また、板金１０の所定箇所には、直径４〜５ｍｍの円形の貫通孔１５を形成した。そして、その板金１０と回転軸２０を溶接作業用テーブルに装着し、板金１０の貫通孔１５を含む表面部分に回転軸２０の端面２１が接触した状態となるように位置を固定して保持した後、貫通孔１５の周囲のうちの３箇所をレーザー溶接した。レーザー溶接は、例えば、レーザー加工機（三菱電機社製：３０２０ＨＴ）を用い、肉厚１ｍｍの板金１０を使用するため、そのレーザー発信器の出力を１ｋＷに設定して行った。
【００４１】
この条件からなる接合構造物１は、回転軸２０が板金１０に対して溶接により正確な位置に強固に接合固定されているとともに、ほぼ９０°の直角度で接合固定されていた。なお、レーザー溶接は、貫通孔１５の周囲全体（全周）に対して（１周させるように）行ってもよい。
【００４２】
［実施の形態１の変形例等］
実施の形態１では、板金１０に対してレーザー溶接を３箇所することができる程度の大きさの貫通孔１５を形成した場合を示したが、この他にも、例えば、図５に示すように、１回の溶接作業で貫通孔の全周部分の溶接がされる開口面積からなる小さい貫通孔１６を形成してもよい。この場合は、図５の符合３５で指し示す斜線を付した部分が、その貫通孔１６の全周部分と溶接された状態となる。また、このような貫通孔１６は、例えば、前掲した具体例で説明すると、直径が１〜２ｍｍ程度の円形の貫通孔として形成される。さらに、この貫通孔１６の孔径が小さく回転軸２０の取り付け強度が不足するおそれがある場合には、その貫通孔１６へのレーザー溶接に加えて、例えば、回転軸２０の板金１０と接合する端部２１の周囲へのレーザー溶接を組み合わせて行ってもよい。
【００４３】
また、実施の形態１においては、回転軸２０として、図６に例示するように、円柱の軸本体部２２のうち端面２１となる端部側に、その本体部２２よりも外径が大きい円板状の台座部２４を形成したものを使用することもできる。この場合は、板金１０に接合固定される端面２１の面積が台座部２４により増加する分だけ広くなるので、回転軸２０をより安定した状態で接合固定することができる。その一方で、台座部２４を形成する分だけ、材料コストが増える。また、その台座部を旋盤加工により切削して形成する場合には、軸本端部２２の材料が切削で除去されるため無駄が発生する。
【００４４】
さらに、実施の形態１では、回転軸２０を接合固定する場合を説明したが、その回転軸に代えて他の用途で使用する棒状の部材を接合固定するようにしてもよい。また、実施の形態１では、１つの回転軸２０を接合固定する場合を説明したが、複数の回転軸２０を接合固定してもよいことは言うまでもない。さらに、貫通孔１５，１７は、その開口形状が円形のものに限らず、他の開口形状のものであっても構わない。
【００４５】
この他、実施の形態１では、回転軸２０に歯車４０を取り付ける場合を説明したが、歯車に代えて、円筒状のロールや電動モータのローター等のような回転体を回転可能に支持するようにしてもよい。このような各種の回転体を支持する回転体支持装置は、歯車式の回転伝達装置や、その回転伝達装置を必要とする各種装置に適用することができる。
【００４６】
［実施の形態２］
図９及び図１０は、実施の形態１に係る接合構造物１を含む歯車支持装置４を適用した実施の形態２に係る画像形成装置５及びこれに用いた駆動伝達装置７を示すものである。
【００４７】
画像形成装置５は、図９に示すように、装置本体（図示せず）の内部に、画像情報に基づくトナー像を形成するとともにそのトナー像を最終的にシート状の記録用紙９に転写する作像装置５０と、そのトナー像が転写された記録用紙９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置６０と、作像装置５０に記録用紙９を搬送して供給する給紙装置６５とが主に装備されている。
【００４８】
作像装置５０は、例えば公知の電子写真方式を利用してトナー像を形成して転写することができるものである。具体的には、矢印方向に回転駆動するドラム形態の感光体５２を備えており、この感光体５２の周囲に、感光体５１の表面（像保持面）を一様に帯電させる帯電装置５３と、帯電後の感光体５２の表面に画像情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある潜像を形成する露光装置５４と、その潜像にトナーを転移付着させてトナー像として顕像化する現像装置５５と、そのトナー像を給紙装置６５から供給される用紙９に転写する転写装置５６と、転写後の感光体５２の表面に残留するトナー等を除去して清掃する清掃装置５７が主に配置されている。
【００４９】
このうち、感光体５２としては、円筒形態等の基材の周面に有機感光材料からなる光導電性層を形成したものが使用されている。帯電装置５３としては、帯電ロール等の帯電部材を感光体５２の表面に接触又は近接させて設置するとともに、その帯電部材に図示しない電源装置から所定の帯電用電圧を印加するものが使用されている。露光装置５４としては、ＬＥＤアレイ、半導体レーザー走査装置等で構成されるものが使用している。この露光装置５４には、画像形成装置１に接続又は装備される画像読取装置、情報記憶媒体読取装置、パーソナルコンピュータ等の外部接続機器から入力される画像情報を画像形成時に図示しない画像処理装置で所要の処理をして得られる画像信号が入力されるようになっている。
【００５０】
また、現像装置５５としては、収容している現像剤を構成するトナーを感光体５２と対向する現像位置に搬送供給するための現像ロールを装備し、また、その現像ロールに図示しない電源装置から所定の現像用電圧を印加するものが使用されている。転写装置５６としては、転写ロール等の転写部材を感光体５２の表面に接触又は近接させて設置するとともに、その転写部材に図示しない電源装置から所定の転写用電圧を印加するものが使用されている。清掃装置５７としては、転写後の感光体５２の表面に所定の圧力で先端部が当接するクリーニングブレード等の清掃部材を装備するものが使用されている。
【００５１】
定着装置６０は、本体６１の内部に、所定の温度に加熱されるとともに矢印方向に回転駆動する加熱ロール６２と、この加熱ロール６２の軸線方向にほぼ沿うように所定の圧力で接触して定着用の圧接部を形成する加圧ロール等の加圧部材６３とを備えたものである。この定着装置６０による定着は、その加熱ロール６２と加圧部材６３の間の定着用圧接部にトナー像が転写された用紙９を導入して通過させることによりトナー像等を加熱及び加圧することで行われる。
【００５２】
給紙装置６５は、作像装置５０に供給すべき複数枚のシート状の記録用紙９が積載された状態で収容される用紙収容体６６と、この用紙収容体６６に収容される用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置６７とを主に備えたものである。用紙収容体６１は、必要により複数装備される。また、給紙装置６０は、用紙９を用紙収容体６１から作像装置５０の転写部（感光体５２と転写装置５６との間）まで搬送するための用紙搬送ロール対６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，…や搬送ガイド部材等で構成される用紙搬送路を装備している。用紙搬送路は、作像装置５０と定着装置６０の間や、定着装置６０と用紙排紙部（トレイなど）６９の間にも設置されている。例えば定着装置６０の用紙排出側には、定着後の用紙９を排紙部６９に排出搬送するための排出ロール対６８ｅが設置されている。
【００５３】
この画像形成装置１による基本的な画像形成は次のようして行われる。
【００５４】
画像形成の開始指令の信号を受けると、作像装置５０において感光体５２が回転し始める。続いて、その回転する感光体５２の表面が帯電用電圧の印加された帯電装置５３により所定の帯電電位に帯電された後、その帯電された感光体５２の表面に画像信号に基づいて動作する露光装置５４から光が露光されて所定の潜像電位からなる潜像が形成される。次いで、その静電潜像が、現像用電圧の印加された現像装置５５を通過する際にトナーにより現像されてトナー像となる。
【００５５】
しかる後、その感光体５２上のトナー像が、転写用電圧の印加された転写装置５６と対向する転写部において給紙装置６０から給紙路を通して所定のタイミングで搬送される記録用紙９に対して静電的に転写される。トナー像が転写された用紙９は、定着装置６０に導入されるように搬送され、その定着装置６０における定着温度に加熱保持された加熱ロール６２と加圧部材６３との間の定着接触部を通過する際に加熱及び加圧されることでトナー像の用紙９への定着がなされる。その後、この定着後の用紙９は、排紙路を通して用紙排紙部６９に排出されて積載収容される。
【００５６】
これにより、用紙１枚に対する基本的なプリント動作が終了する。また、複数枚のプリント指示がある場合には、上記した一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる。上記転写が終了した後の感光体５２は、その表面に残留付着するトナー、紙粉等が清掃装置５７によって除去されて清掃される。
【００５７】
そして、この画像形成装置５は、図９や図１０に示すように、その作像装置５０における感光体５２を回転駆動させる回転動力を伝達するための駆動伝達装置７を有している。
【００５８】
駆動伝達装置７は、回転駆動用の電動モータ８０の回転動力を、その電動モータ８０の回転軸の駆動はすば歯車８１と噛み合い、回転伝達用の複数のはすば歯車７１〜７３で構成される歯車列を介して、最終的に感光体５２を回転させる回転歯車７４に伝達するようになっている。
【００５９】
歯車列における第一はすば歯車７１及び第２はすば歯車７２は、大径歯部７１ａ、７２ａと小径歯部７１ｂ、７２ｂをそれぞれ有する２段歯車になっている。また、歯車列を構成する３つのはすば歯車７１〜７３は、間隔を隔てて対向するように配置された支持枠板７０Ａ，７０Ｂに固定される３つの回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにそれぞれ回転可能に支持されているとともに、その各歯部が隣り合う所定の歯車（歯部）と噛み合っている。
【００６０】
上記３つの回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、細い円柱棒状の部材であり、その一端部側の端面２１が一方の支持枠板７０Ｂに接触して溶接により接合固定されている一方で、その他端部２６が他方の支持枠板７０Ａに形成される差し込み孔（図示せず）に差し込まれた状態で取り付けられている。
【００６１】
また、回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、図１１に示すように、その一端部の端面２１が、実施の形態１に係る接合構造物１又は歯車支持装置４における回転軸（棒状部材）２０と同様の構成（図１等を参照）で取り付けられている。すなわち、支持枠板７０Ｂにおける回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの端面２１を接合固定すべき部位に、前記した構成を有する溶接用の貫通孔１５（又は１６）をそれぞれ形成しておき、その各回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの端面２１を支持枠板７０Ｂの各貫通孔１５（１６）を含む表面部分にそれぞれ接触させて密着させた状態で、その各貫通孔１５（１６）の少なくとも一部分とその各回転軸の端面２１の少なくとも一部とを溶接することで接合固定している。
【００６２】
このように回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがその一端部（端面２１）において支持枠板７０Ｂに対して高い位置精度や直角度精度で接合固定されているため、その各回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにそれぞれ回転可能に支持されるはすば歯車７１〜７３も正確な位置で、しかも正確な姿勢で回転するようになる。
【００６３】
なお、この駆動伝達装置７においては、上記３つの回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのすべてをその一端部（端面２１）が貫通孔を形成した支持枠板７０Ｂに溶接により接合固定したが、必要により、その一部の回転軸だけをそのような接合固定するようにしても構わない。
【００６４】
また、駆動伝達装置７は、回転動力を伝達する回転体として、はすば歯車以外の種類の歯車や、回転伝達用のベルトを支持するロールなどの他の回転体を適用したものであってよく、その場合においても、その歯車やロール等の他の回転体を回転可能に支持する回転軸を上記したような接合固定を行う接合構造部を採用するとよい。
【００６５】
さらに、駆動伝達装置７は、感光体５２以外の回転物を回転させる回転動力を伝達するための装置として使用することも可能である。
【００６６】
この他、実施の形態２では、画像形成装置１として、単色のトナー像を形成するタイプのもの（プリンタ）を例示したが、その画像形成装置は、複数のトナー像から構成されるカラー画像を形成するタイプのプリンタ、複写機、ファクリミリ等に代表される画像形成装置であってもよい。また、トナー像を形成して用紙９に転写するまでの方式についても、従来公知の他の方式（例えば中間転写方式など）を採用することが可能である。また、画像形成装置１は、トナー像を形成する方式のものに限らず他の画像形成方式を採用する画像形成装置であってもよく、例えば、インクジェット方式を採用する画像形成装置でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施の形態１に係る接合構造物及び歯車支持装置の概要を示す概略断面図である。
【図２】図１の構造物及び装置の接合部分を板金側から見たときの状態を示す説明図である。
【図３】図１の接合構造物の製作工程及び器具を示す概略断面説明図である。
【図４】図３の溶接作業時における状態を示す概略断面説明図である。
【図５】板金に形成する貫通孔の他の構成例（板金側から見たときの状態）を示す説明図である。
【図６】接合固定する回転軸の他の構成例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の構成を採用しない接合構造物の一例（要部）を示す概略断面説明図である。
【図８】本発明の構成を採用しない接合構造物の他の例（要部）を示す概略断面説明図である。
【図９】実施の形態２に係る（接合構造物等を採用した）画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図１０】図９の画像形成装置で採用している駆動伝達装置を示す平面図である。
【図１１】図１０の駆動伝達装置における回転軸の接合固定の構成などを示す要部概略断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…接合構造物、４…歯車支持装置（回転体支持装置）、５…画像形成装置、７…駆動伝達装置、１０…板金（板状部材）、１２…貫通孔を含む表面部分、１５，１６…貫通孔、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…回転軸（棒状部材）、２１…端面、３０，３１〜３３…溶接部分、４０…歯車（回転体）、７０Ｂ…支持枠板（板状部材）、７１〜７３…はすば歯車（回転体）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、接合構造物、回転体支持装置、駆動伝達装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯車等の回転体を回転可能に支持するための回転軸（シャフト）を板金等の板状部材に接合して固定した構造物として、その回転軸と板状部材とを溶接により接合固定した接合構造物がある。
【０００３】
例えば、凸部を形成して外周縁部に段差部が設けられた端面を有するシャフトを、その凸部が隙間をもって嵌め入れられる貫通孔を形成したスラスト軸受けに、その凸部と貫通孔の接合部の全周をレーザー照射により溶接して固定した動圧軸受け装置が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、回転する放熱フィンが取り付けられるスタッドを、そのスタッドが溶接される中央部を除く周囲部にろう材レジスト膜が形成された底板に、ろう付け溶接により固定したセラミック構造物が知られている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８３８０９号公報
【特許文献２】特開平５−１０９９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、棒状の部材が、板状の部材に対して強固に且つ高い取付け精度（取付け位置、直角度等の精度）で溶接により接合固定された接合構造物並びにその構造物を含む回転体支持装置、駆動伝達装置及び画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明（Ａ１）の接合構造物は、溶接用の貫通孔が形成された板状部材と、前記板状部材の貫通孔を含む表面の部分に、端面が接触して溶接により接合固定された棒状部材とを有し、
前記板状部材の貫通孔を前記棒状部材の端面の面積よりも狭い開口面積で且つ当該端面の略中央部に位置するように形成しているとともに、前記板状部材の貫通孔の少なくとも一部分と前記棒状部材の端面の少なくとも一部とを溶接していることを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明（Ａ２）の接合構造物は、上記発明Ａ１の接合構造物において、前記板状部材の貫通孔が、１回の溶接作業で当該貫通孔の全周部分の溶接がされる開口面積で形成されているものである。
【０００９】
また、この発明（Ａ３）の接合構造物は、上記発明Ａ１又はＡ２の接合構造物において、前記棒状部材がストレートな棒形状からなるものである。
【００１０】
さらに、この発明（Ｂ）の回転体支持装置は、前記棒状部材が回転体を回転可能に支持する回転軸である上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物を含み、その回転軸に回転体が支持されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明（Ｃ）の駆動伝達装置は、回転動力の伝達に用いられる回転体を回転可能に支持する棒状部材の回転軸を板状部材に接合固定する接合構造部の少なくとも１部が、上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物で構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、この発明（Ｄ）の画像形成装置は、回転動力を伝達する駆動伝達装置の少なくとも一部が、上記発明Ｃの駆動伝達装置で構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明Ａ１の接合構造物によれば、棒状部材が、板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなる。
【００１４】
上記発明Ａ２の接合構造物では、当該発明の構成を有しない場合に比べて、棒状部材が板状部材に、簡素化された作業量で取り付けられる。
【００１５】
上記発明Ａ３の接合構造物では、当該発明の構成を有しない場合に比べて、棒状部材が、例えばその溶接される端面を広大化するための台座部分等の部位を形成することなく板状部材に強固に接合固定されるようになり、また、その広大化のための部位の形成に伴う棒状部材の材料の切削除去又は追加による無駄なコストアップを回避することができる。
【００１６】
上記発明Ｂの回転体支持装置によれば、当該発明の構成を有しない場合に比べて、回転体を回転可能に支持する回転軸が、板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなり、また、このような回転軸に支持される回転体が円滑に精度よく回転するようになる。
【００１７】
上記発明Ｃの駆動伝達装置によれば、接合構造部のうち少なくとも上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物で構成されている１部において、棒状部材の回転軸が板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなり、また、そのような接合構造物における回転軸に支持される回転体が円滑に精度よく回転するようになる。
【００１８】
上記発明Ｄの画像形成装置によれば、駆動伝達装置のうち少なくとも上記発明Ｃの駆動伝達装置で構成されている１部において、上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの接合構造物で構成されている接合構造部における棒状部材の回転軸が板状部材に対して強固にかつ高い取付け精度で溶接により接合固定されたものとなり、また、そのような接合構造物における回転軸に支持される回転体が円滑に精度よく回転することで本発明の構成を有しない場合に比べて高画質の画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態１］
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る接合構造物及び歯車支持装置を示すものであり、図１はその構造物及び装置の全体の構成を示す概略断面図、図２はその溶接部分（板金の側から見たときの状態）を示す拡大説明図である。
【００２０】
接合構造物１は、溶接用の貫通孔１５が形成された板金１０と、この板金の貫通孔１５を含む表面の部分に一方の端面２１が接触して溶接固定された回転軸２０とで主に構成されている。また、歯車支持装置４は、この接合構造物１の回転軸２０に歯車４０を回転可能に支持させたものであり、要するに、その接合構造物１を含んだ構成になっている。
【００２１】
板金１０は、少なくとも回転軸２０を溶接して固定する表面の部位１２が平面である板状の形態からなるものあり、所望の溶接が可能な金属又は合金等の材料で構成されている。一方の回転軸２０は、歯車４０を回転可能に支持できる形態のものであればよいが、この実施の形態では、ストレートな円柱形状からなるものであり、所望の溶接が可能な金属又は合金等の材料で構成されている。また、回転軸２０は、溶接により接合固定される側の端部の端面２１が回転中心線（二点鎖線）Ｌに対して直角の面として切断（又は切削）された円形の平面で形成されている。
【００２２】
ここで、上記板金１０及び回転軸２０における各「平面」とは、平滑な面であるが、板金１０の接合対象となる平面部分と回転軸の端面とを接触させたときに不要な隙間が発生しない程度に密接させることができるような面の形態であればよい。
【００２３】
また、板金１０における溶接用の貫通孔１５は、図２に示すように、回転軸２０の端面２１の面積よりも狭い開口面積で形成される孔であり、しかも、回転軸２０が溶接で接合固定される部位においてその端面２１の略中央部に位置する関係になるように形成されている。この実施の形態では、前述したように回転軸２０の端面２１が円形であるため、その端面２１の略中央部とは、当該円形の中心点（図２に符合Ｏで指し示す記号＋）を中心に含んだ部位となる。また、貫通孔１５は、その開口が円形の形状で形成されたものであるが、その開口形状については必要に応じて円形以外の形状（正多角形など）としても構わない。
【００２４】
また、板金１０と回転軸２０とは、図２に示すように、その板金１０の貫通孔１５となる部分と回転軸の端面２１の一部とが所定の溶接方法により溶接されている。図１中の符合３０は溶接される部分を示す。この実施の形態では、その貫通孔１５となる板金部分と端面２１との間の３箇所（図中の点線の円に含まれる部分が溶接部分）３１〜３３が溶接されている。このような板金１０の貫通孔１５の少なくとも一部分と回転軸１０の端面２１の少なくとも一部とを溶接しているため、その溶接した結果（状態）を視認することができる。
【００２５】
ちなみに、この溶接部分については、１箇所であっても、あるいは、３箇所以外の複数の箇所であっても、あるいは、貫通孔１５の全周部分としてもよいが、取付け強度や作業性等を考慮すると３箇所程度が好ましい。また、溶接方法としては、例えば、溶加材を必要としないレーザー溶接方法が適用されるが、これ以外の溶接方法であっても構わない。
【００２６】
歯車４０は、例えば複数の歯車を噛み合わせて回転動力を伝達する回転伝達装置（又は機構）における歯車の１つであり、板金１０に溶接により接合固定された回転軸２０に回転可能に取り付けられる。
【００２７】
このような接合構造物１又は歯車支持装置４は、例えば、次のようにして製作される。
【００２８】
まず、図３及び図４に示すように、溶接作業用テーブル１００に形成された回転軸収容保持凹部１０２に、溶接対象となる回転軸２０をその端面２１が上面となる状態で嵌め入れる。この回転軸収容保持凹部１０２は、回転軸２１を所定の位置で嵌め入れるように収容して所定の姿勢で安定して保持することができ、しかも、その収容したときの回転軸２０の端面２１がテーブル表面１０１から突出した状態となる寸法形状で形成されている（図４）。
【００２９】
続いて、回転軸２０が保持された溶接作業用テーブル１００に、溶接対象となる板金１０を、その貫通孔１５が含まれる表面部分１２が回転軸の端面２１に接触した状態に保たれるように装着する。
【００３０】
この板金１０の装着は、例えば、図３に例示するように行われる。すなわち、まず、作業用テーブル１００の回転軸収容保持凹部１０２から離れた表面部分に複数本の板金装着用の位置決めピン１０６、１０７、・・を固定して設ける一方で、板金１０の回転軸２０との溶着位置を基準にしたときに作業用テーブル１００の位置決めピン１０６、１０７、・・と対応することになる位置に当該位置決めピン１０６、１０７が差し込まれて板金１０の装着状態を位置決めする位置決め孔１６、１７、・・を形成しておく。そのうえで、板金１０を、その位置決め孔１６、１７、・・に作業用テーブル１００の位置決めピン１０６、１０７、・・が差し込まれるように取り付けることにより、その板金の装着が行われる。またこの際、板金１０を装着した後の位置決めピン１０６、１０７、・・には、例えば、その板金１０の装着状態を保持するためのネジ固定式等の固定用治具１１２、１１３が取り付けられる。
【００３１】
これにより、板金１０は、その貫通孔１５を含む表面部分１２が作業用テーブル１００に保持された回転軸２０の端面２１に面で接触した状態に保たれるとともに、その貫通孔１５が回転軸２０の端面２１の中央部に位置した状態に保たれる。これに加えて、固定用治具１１２、１１３の取り付けにより、その板金１０の表面部分１２が回転軸２０の端面２１に密着した状態に保持される。
【００３２】
この板金１０の作業用テーブル１００への装着を行った後に、その板金１０の貫通孔１５の該当部分とこの部分に接触する回転軸２０の端面２１の部分との間の溶接を行う。図４中の符合３は、溶接の作業対象部分を指し示している。この溶接の際、溶接すべき部分が３箇所（図２の符合３１〜３３）である場合は、溶接の作業（この例ではレーザーの照射）が３回行われる。レーザー溶接を行った場合には、貫通孔１５の板金部分と回転軸２０の端面２１部分とがそれ以外の部分とは異なる色に変色した状態になるため、その溶接した結果を視認することができる。
【００３３】
このようにして製作される接合構造物１においては、回転軸２０が板金１０の所定の取付け部位（貫通孔１５を含む表面部分１２）に溶接により位置的なずれがなく正確に強固に接合固定されるとともに、高い直角度で接合固定される。
【００３４】
これに対して、例えば、図７に例示するように、回転軸２０の端面２１に凸部２８を形成して段差のある端面構造にするとともに、板金１０の側に当該凸部２８を差し入れるための貫通孔１８を形成したうえで、その凸部２８を貫通孔１８に差し込んだ状態で溶接を行って回転軸の接合固定をする場合には、次のような不具合が発生する傾向にある。
【００３５】
つまり、この場合は、その凸部２８と貫通孔１８の間に通常０．０５ｍｍ程度の隙間Ｓを設けたうえで回転軸２０の凸部２８を板金１０の貫通孔１８に差し込むが、この隙間Ｓの存在により真っ先に溶接された部分において凸部２８と貫通孔１８が引き寄せられて接近した状態となり、これにより回転軸２０が板金１０の表面に沿ったいずれかの方向（矢印Ｂ１，Ｂ２等の方向）に片寄った状態で溶接固定されるため、取付け位置の精度が劣ることになる。また、この際、その隙間Ｓが大きいときには、回転軸２０の全体が両矢印Ｃで示す方向に傾いた状態で溶接されて固定されることがあり、これにより直角度の精度が劣ることになる。
【００３６】
この他にも、図８に示すように、上掲の例における貫通孔１８や凸部２８を形成しない板金１０及び回転軸２０を用意し、回転軸２０の平面からなる端面２１を板金１０の平面からなる表面１３に接触させた状態にして溶接を行って回転軸の接合固定をする場合には、次のような不具合が発生する傾向にある。この場合には、その溶接方法として例えばレーザー溶接を適用し、回転軸２０のうち板金１０と接合する端部周囲を接合することができるが、図７を用いて説明した上記の例とほぼ同様に、真っ先に溶接される部位の溶接による変動の影響を受けて回転軸２０が板金１０の表面に沿ったいずれかの方向（矢印Ｂ１，Ｂ２等の方向）に片寄った状態で溶接固定されるため、取付け位置の精度が劣る場合がある。
【００３７】
また、上記レーザー溶接に代えてスポット溶接を適用した場合には、例えば、図８に示すように、その板金１０の側から回転軸２０の端面２１の中心部を狙ってスポット溶接することができる。しかし、この場合は、上記レーザー溶接を行う場合と同様に、回転軸２０の取付け精度が劣ることがある。また、スポット溶接の場合は、その溶接した部分を視認することができず、これにより、例えば、溶接不良に起因した取付け強度の低下等が発生するおそれがある。
【００３８】
歯車支持装置４は、上記の製作された接合構造物１の回転軸２０に歯車４０を取り付けることにより完成する。この場合、前述したように回転軸２０が板金１０に対して高い位置精度や直角度精度で接合固定されているため、その回転軸２０に回転可能に支持される歯車４０も正確な位置で、しかも正確な姿勢で回転するようになる。
【００３９】
この実施の形態では、例えば以下の条件からなる接合構造物１を製作した。
【００４０】
すなわち、板金１０として、肉厚が１ｍｍの電気亜鉛メッキ鋼板（電気メッキの原板：ＳＥＣＣ）の板金を使用し、これに接合固定する回転軸２０として、直径が６ｍｍ、長さが２５ｍｍのストレートな円柱形状からなるステンレス（ＳＵＳ）の軸を使用した。また、板金１０の所定箇所には、直径４〜５ｍｍの円形の貫通孔１５を形成した。そして、その板金１０と回転軸２０を溶接作業用テーブルに装着し、板金１０の貫通孔１５を含む表面部分に回転軸２０の端面２１が接触した状態となるように位置を固定して保持した後、貫通孔１５の周囲のうちの３箇所をレーザー溶接した。レーザー溶接は、例えば、レーザー加工機（三菱電機社製：３０２０ＨＴ）を用い、肉厚１ｍｍの板金１０を使用するため、そのレーザー発信器の出力を１ｋＷに設定して行った。
【００４１】
この条件からなる接合構造物１は、回転軸２０が板金１０に対して溶接により正確な位置に強固に接合固定されているとともに、ほぼ９０°の直角度で接合固定されていた。なお、レーザー溶接は、貫通孔１５の周囲全体（全周）に対して（１周させるように）行ってもよい。
【００４２】
［実施の形態１の変形例等］
実施の形態１では、板金１０に対してレーザー溶接を３箇所することができる程度の大きさの貫通孔１５を形成した場合を示したが、この他にも、例えば、図５に示すように、１回の溶接作業で貫通孔の全周部分の溶接がされる開口面積からなる小さい貫通孔１６を形成してもよい。この場合は、図５の符合３５で指し示す斜線を付した部分が、その貫通孔１６の全周部分と溶接された状態となる。また、このような貫通孔１６は、例えば、前掲した具体例で説明すると、直径が１〜２ｍｍ程度の円形の貫通孔として形成される。さらに、この貫通孔１６の孔径が小さく回転軸２０の取り付け強度が不足するおそれがある場合には、その貫通孔１６へのレーザー溶接に加えて、例えば、回転軸２０の板金１０と接合する端部２１の周囲へのレーザー溶接を組み合わせて行ってもよい。
【００４３】
また、実施の形態１においては、回転軸２０として、図６に例示するように、円柱の軸本体部２２のうち端面２１となる端部側に、その本体部２２よりも外径が大きい円板状の台座部２４を形成したものを使用することもできる。この場合は、板金１０に接合固定される端面２１の面積が台座部２４により増加する分だけ広くなるので、回転軸２０をより安定した状態で接合固定することができる。その一方で、台座部２４を形成する分だけ、材料コストが増える。また、その台座部を旋盤加工により切削して形成する場合には、軸本端部２２の材料が切削で除去されるため無駄が発生する。
【００４４】
さらに、実施の形態１では、回転軸２０を接合固定する場合を説明したが、その回転軸に代えて他の用途で使用する棒状の部材を接合固定するようにしてもよい。また、実施の形態１では、１つの回転軸２０を接合固定する場合を説明したが、複数の回転軸２０を接合固定してもよいことは言うまでもない。さらに、貫通孔１５，１７は、その開口形状が円形のものに限らず、他の開口形状のものであっても構わない。
【００４５】
この他、実施の形態１では、回転軸２０に歯車４０を取り付ける場合を説明したが、歯車に代えて、円筒状のロールや電動モータのローター等のような回転体を回転可能に支持するようにしてもよい。このような各種の回転体を支持する回転体支持装置は、歯車式の回転伝達装置や、その回転伝達装置を必要とする各種装置に適用することができる。
【００４６】
［実施の形態２］
図９及び図１０は、実施の形態１に係る接合構造物１を含む歯車支持装置４を適用した実施の形態２に係る画像形成装置５及びこれに用いた駆動伝達装置７を示すものである。
【００４７】
画像形成装置５は、図９に示すように、装置本体（図示せず）の内部に、画像情報に基づくトナー像を形成するとともにそのトナー像を最終的にシート状の記録用紙９に転写する作像装置５０と、そのトナー像が転写された記録用紙９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置６０と、作像装置５０に記録用紙９を搬送して供給する給紙装置６５とが主に装備されている。
【００４８】
作像装置５０は、例えば公知の電子写真方式を利用してトナー像を形成して転写することができるものである。具体的には、矢印方向に回転駆動するドラム形態の感光体５２を備えており、この感光体５２の周囲に、感光体５１の表面（像保持面）を一様に帯電させる帯電装置５３と、帯電後の感光体５２の表面に画像情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある潜像を形成する露光装置５４と、その潜像にトナーを転移付着させてトナー像として顕像化する現像装置５５と、そのトナー像を給紙装置６５から供給される用紙９に転写する転写装置５６と、転写後の感光体５２の表面に残留するトナー等を除去して清掃する清掃装置５７が主に配置されている。
【００４９】
このうち、感光体５２としては、円筒形態等の基材の周面に有機感光材料からなる光導電性層を形成したものが使用されている。帯電装置５３としては、帯電ロール等の帯電部材を感光体５２の表面に接触又は近接させて設置するとともに、その帯電部材に図示しない電源装置から所定の帯電用電圧を印加するものが使用されている。露光装置５４としては、ＬＥＤアレイ、半導体レーザー走査装置等で構成されるものが使用している。この露光装置５４には、画像形成装置１に接続又は装備される画像読取装置、情報記憶媒体読取装置、パーソナルコンピュータ等の外部接続機器から入力される画像情報を画像形成時に図示しない画像処理装置で所要の処理をして得られる画像信号が入力されるようになっている。
【００５０】
また、現像装置５５としては、収容している現像剤を構成するトナーを感光体５２と対向する現像位置に搬送供給するための現像ロールを装備し、また、その現像ロールに図示しない電源装置から所定の現像用電圧を印加するものが使用されている。転写装置５６としては、転写ロール等の転写部材を感光体５２の表面に接触又は近接させて設置するとともに、その転写部材に図示しない電源装置から所定の転写用電圧を印加するものが使用されている。清掃装置５７としては、転写後の感光体５２の表面に所定の圧力で先端部が当接するクリーニングブレード等の清掃部材を装備するものが使用されている。
【００５１】
定着装置６０は、本体６１の内部に、所定の温度に加熱されるとともに矢印方向に回転駆動する加熱ロール６２と、この加熱ロール６２の軸線方向にほぼ沿うように所定の圧力で接触して定着用の圧接部を形成する加圧ロール等の加圧部材６３とを備えたものである。この定着装置６０による定着は、その加熱ロール６２と加圧部材６３の間の定着用圧接部にトナー像が転写された用紙９を導入して通過させることによりトナー像等を加熱及び加圧することで行われる。
【００５２】
給紙装置６５は、作像装置５０に供給すべき複数枚のシート状の記録用紙９が積載された状態で収容される用紙収容体６６と、この用紙収容体６６に収容される用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置６７とを主に備えたものである。用紙収容体６１は、必要により複数装備される。また、給紙装置６０は、用紙９を用紙収容体６１から作像装置５０の転写部（感光体５２と転写装置５６との間）まで搬送するための用紙搬送ロール対６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，…や搬送ガイド部材等で構成される用紙搬送路を装備している。用紙搬送路は、作像装置５０と定着装置６０の間や、定着装置６０と用紙排紙部（トレイなど）６９の間にも設置されている。例えば定着装置６０の用紙排出側には、定着後の用紙９を排紙部６９に排出搬送するための排出ロール対６８ｅが設置されている。
【００５３】
この画像形成装置１による基本的な画像形成は次のようして行われる。
【００５４】
画像形成の開始指令の信号を受けると、作像装置５０において感光体５２が回転し始める。続いて、その回転する感光体５２の表面が帯電用電圧の印加された帯電装置５３により所定の帯電電位に帯電された後、その帯電された感光体５２の表面に画像信号に基づいて動作する露光装置５４から光が露光されて所定の潜像電位からなる潜像が形成される。次いで、その静電潜像が、現像用電圧の印加された現像装置５５を通過する際にトナーにより現像されてトナー像となる。
【００５５】
しかる後、その感光体５２上のトナー像が、転写用電圧の印加された転写装置５６と対向する転写部において給紙装置６０から給紙路を通して所定のタイミングで搬送される記録用紙９に対して静電的に転写される。トナー像が転写された用紙９は、定着装置６０に導入されるように搬送され、その定着装置６０における定着温度に加熱保持された加熱ロール６２と加圧部材６３との間の定着接触部を通過する際に加熱及び加圧されることでトナー像の用紙９への定着がなされる。その後、この定着後の用紙９は、排紙路を通して用紙排紙部６９に排出されて積載収容される。
【００５６】
これにより、用紙１枚に対する基本的なプリント動作が終了する。また、複数枚のプリント指示がある場合には、上記した一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる。上記転写が終了した後の感光体５２は、その表面に残留付着するトナー、紙粉等が清掃装置５７によって除去されて清掃される。
【００５７】
そして、この画像形成装置５は、図９や図１０に示すように、その作像装置５０における感光体５２を回転駆動させる回転動力を伝達するための駆動伝達装置７を有している。
【００５８】
駆動伝達装置７は、回転駆動用の電動モータ８０の回転動力を、その電動モータ８０の回転軸の駆動はすば歯車８１と噛み合い、回転伝達用の複数のはすば歯車７１〜７３で構成される歯車列を介して、最終的に感光体５２を回転させる回転歯車７４に伝達するようになっている。
【００５９】
歯車列における第一はすば歯車７１及び第２はすば歯車７２は、大径歯部７１ａ、７２ａと小径歯部７１ｂ、７２ｂをそれぞれ有する２段歯車になっている。また、歯車列を構成する３つのはすば歯車７１〜７３は、間隔を隔てて対向するように配置された支持枠板７０Ａ，７０Ｂに固定される３つの回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにそれぞれ回転可能に支持されているとともに、その各歯部が隣り合う所定の歯車（歯部）と噛み合っている。
【００６０】
上記３つの回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、細い円柱棒状の部材であり、その一端部側の端面２１が一方の支持枠板７０Ｂに接触して溶接により接合固定されている一方で、その他端部２６が他方の支持枠板７０Ａに形成される差し込み孔（図示せず）に差し込まれた状態で取り付けられている。
【００６１】
また、回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、図１１に示すように、その一端部の端面２１が、実施の形態１に係る接合構造物１又は歯車支持装置４における回転軸（棒状部材）２０と同様の構成（図１等を参照）で取り付けられている。すなわち、支持枠板７０Ｂにおける回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの端面２１を接合固定すべき部位に、前記した構成を有する溶接用の貫通孔１５（又は１６）をそれぞれ形成しておき、その各回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの端面２１を支持枠板７０Ｂの各貫通孔１５（１６）を含む表面部分にそれぞれ接触させて密着させた状態で、その各貫通孔１５（１６）の少なくとも一部分とその各回転軸の端面２１の少なくとも一部とを溶接することで接合固定している。
【００６２】
このように回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがその一端部（端面２１）において支持枠板７０Ｂに対して高い位置精度や直角度精度で接合固定されているため、その各回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにそれぞれ回転可能に支持されるはすば歯車７１〜７３も正確な位置で、しかも正確な姿勢で回転するようになる。
【００６３】
なお、この駆動伝達装置７においては、上記３つの回転軸２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのすべてをその一端部（端面２１）が貫通孔を形成した支持枠板７０Ｂに溶接により接合固定したが、必要により、その一部の回転軸だけをそのような接合固定するようにしても構わない。
【００６４】
また、駆動伝達装置７は、回転動力を伝達する回転体として、はすば歯車以外の種類の歯車や、回転伝達用のベルトを支持するロールなどの他の回転体を適用したものであってよく、その場合においても、その歯車やロール等の他の回転体を回転可能に支持する回転軸を上記したような接合固定を行う接合構造部を採用するとよい。
【００６５】
さらに、駆動伝達装置７は、感光体５２以外の回転物を回転させる回転動力を伝達するための装置として使用することも可能である。
【００６６】
この他、実施の形態２では、画像形成装置１として、単色のトナー像を形成するタイプのもの（プリンタ）を例示したが、その画像形成装置は、複数のトナー像から構成されるカラー画像を形成するタイプのプリンタ、複写機、ファクリミリ等に代表される画像形成装置であってもよい。また、トナー像を形成して用紙９に転写するまでの方式についても、従来公知の他の方式（例えば中間転写方式など）を採用することが可能である。また、画像形成装置１は、トナー像を形成する方式のものに限らず他の画像形成方式を採用する画像形成装置であってもよく、例えば、インクジェット方式を採用する画像形成装置でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施の形態１に係る接合構造物及び歯車支持装置の概要を示す概略断面図である。
【図２】図１の構造物及び装置の接合部分を板金側から見たときの状態を示す説明図である。
【図３】図１の接合構造物の製作工程及び器具を示す概略断面説明図である。
【図４】図３の溶接作業時における状態を示す概略断面説明図である。
【図５】板金に形成する貫通孔の他の構成例（板金側から見たときの状態）を示す説明図である。
【図６】接合固定する回転軸の他の構成例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の構成を採用しない接合構造物の一例（要部）を示す概略断面説明図である。
【図８】本発明の構成を採用しない接合構造物の他の例（要部）を示す概略断面説明図である。
【図９】実施の形態２に係る（接合構造物等を採用した）画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図１０】図９の画像形成装置で採用している駆動伝達装置を示す平面図である。
【図１１】図１０の駆動伝達装置における回転軸の接合固定の構成などを示す要部概略断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…接合構造物、４…歯車支持装置（回転体支持装置）、５…画像形成装置、７…駆動伝達装置、１０…板金（板状部材）、１２…貫通孔を含む表面部分、１５，１６…貫通孔、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…回転軸（棒状部材）、２１…端面、３０，３１〜３３…溶接部分、４０…歯車（回転体）、７０Ｂ…支持枠板（板状部材）、７１〜７３…はすば歯車（回転体）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用の貫通孔が形成された板状部材と、
前記板状部材の貫通孔を含む表面の部分に、端面が接触して溶接により接合固定された棒状部材とを有し、
前記板状部材の貫通孔を前記棒状部材の端面の面積よりも狭い開口面積で且つ当該端面の略中央部に位置するように形成しているとともに、
前記板状部材の貫通孔の少なくとも一部分と前記棒状部材の端面の少なくとも一部とを溶接していることを特徴とする接合構造物。
【請求項２】
前記板状部材の貫通孔が、１回の溶接作業で当該貫通孔の全周部分の溶接がされる開口面積で形成されている請求項１に記載の接合構造物。
【請求項３】
前記棒状部材がストレートな棒形状からなる請求項１又は２に記載の接合構造物。
【請求項４】
前記棒状部材が回転体を回転可能に支持する回転軸である請求項１〜３のいずれかに記載の接合構造物を含み、
その回転軸に回転体が支持されていることを特徴とする回転体支持装置。
【請求項５】
回転動力の伝達に用いられる回転体を回転可能に支持する棒状部材の回転軸を板状部材に接合固定する接合構造部の少なくとも１部が、請求項１〜３のいずれかに記載の接合構造物で構成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項６】
回転動力を伝達する駆動伝達装置の少なくとも一部が、請求項５に記載の駆動伝達装置で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
溶接用の貫通孔が形成された板状部材と、
前記板状部材の貫通孔を含む表面の部分に、端面が接触して溶接により接合固定された棒状部材とを有し、
前記板状部材の貫通孔を前記棒状部材の端面の面積よりも狭い開口面積で且つ当該端面の略中央部に位置するように形成しているとともに、
前記板状部材の貫通孔の少なくとも一部分と前記棒状部材の端面の少なくとも一部とを溶接していることを特徴とする接合構造物。
【請求項２】
前記板状部材の貫通孔が、１回の溶接作業で当該貫通孔の全周部分の溶接がされる開口面積で形成されている請求項１に記載の接合構造物。
【請求項３】
前記棒状部材がストレートな棒形状からなる請求項１又は２に記載の接合構造物。
【請求項４】
前記棒状部材が回転体を回転可能に支持する回転軸である請求項１〜３のいずれかに記載の接合構造物を含み、
その回転軸に回転体が支持されていることを特徴とする回転体支持装置。
【請求項５】
回転動力の伝達に用いられる回転体を回転可能に支持する棒状部材の回転軸を板状部材に接合固定する接合構造部の少なくとも１部が、請求項１〜３のいずれかに記載の接合構造物で構成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項６】
回転動力を伝達する駆動伝達装置の少なくとも一部が、請求項５に記載の駆動伝達装置で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１７０８４６（Ｐ２００８−１７０８４６Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４７８（Ｐ２００７−５４７８）
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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