JP2005300846A - 像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数の減少及び生産性の向上を目的とする。
【解決手段】 ベアリング１３２の円筒部３００の直径は支持孔部１３４ｂの直径と略同一であるので、サイドフレーム１００ｂにガタなく固定される。切欠部１３４の挿入部１３４ａより円筒部３００の直径は大きいので、ベアリング１３２が挿入部１３４ａ方向に抜け出ることはない。鍔部３０４によって軸方向にベアリング１３２が抜け出ることもない。したがって、ベアリング１３２をする固定部材が必要ない。更に、ボス２０４が切欠部１３４の挿入部１３４ａの溝側面１３４ｃに当たり、感光体ユニット９８が、回転支軸４９を中心に回転するのを防止している。よって、回転防止のための固定部材も必要ない。このように、部品点数が少ないので低コストである。また、組立工数も少なくて済むので、生産性も良い。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、像形成ユニット及び画像形成装置に関する。

カラー画像を形成する画像形成装置として、以下のような、公知の電子写真プロセスを用いた画像形成装置が知られている。

感光体に形成された潜像を１回転毎に各色の現像器で現像してトナー像を形成し、中間転写体に転写する。そして、各色のトナー像を順次、中間転写体上に重ね合わせてカラー像を形成する。このカラー像を中間転写体から一括して記録用紙Ｐに転写し、そして、転写されたカラー像を記録用紙Ｐに定着することで、記録用紙Ｐに画像を記録する
さて、このような画像形成装置において、感光体と中間転写体とを一体的に支持した像形成ユニットを構成し、この像形成ユニットを着脱可能とした画像形成装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１９５７２９号公報

しかしながら、特開２００３−１９５７２９号公報に記載の構成では、中間転写ユニットと感光体ユニットとの結合剛性を高めるため、中間転写ユニットと感光体ユニットとを多数の結合箇所で組み付けている。このため、像形成ユニットの部品点数が多く、また、生産性も悪い。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、部品点数の減少及び生産性の向上を目的とする。

請求項１に記載の像形成ユニットは、中間転写体と、前記中間転写体の両端を支持するサイドフレームと、前記サイドフレームに取り付けられ、前記中間転写体と当接する感光体を回転自在に支持する感光体フレームと、前記感光体フレームの両側面から突出する前記感光体の回転軸と、前記回転軸を軸支する軸受けと、前記感光体フレームの側面に設けられ、立設するボスと、前記サイドフレームに形成され、前記軸受けと前記ボスとが係合する切欠部と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の像形成ユニットは、中間転写体の両端がサイドフレームに支持されている。中間転写体に当接する感光体は感光体フレームに回転自在に支持され、感光体フレームの両側面から感光体の回転軸が突出し、この回転軸を軸受けが軸支している。また、少なくとも感光体フレームの側面に設けられたボスが立接している。

サイドフレームには切欠部が形成されている。そして、切欠部に軸受けとボスとを係合し、サイドフレームに感光体フレームが取り付けられる。

このように、切欠部には軸受けとのボスと二つが係合しているので、サイドフレームに対し感光体フレームが回転しない。よって、例えば、別途、回転止め等を取り付ける必要がない。したがって、部品点数が少なく、また、組立工数が少ないので生産性が良い。

請求項２に記載の像形成ユニットは、中間転写体と、前記中間転写体の両端を支持するサイドフレームと、前記サイドフレームに取り付けられ、前記中間転写体と当接する感光体を回転自在に支持する感光体フレームと、前記感光体フレームの両側面から突出する前記感光体の回転軸と、前記回転軸を軸支する軸受けと、前記サイドフレームに形成され、前記軸受けが係合する切欠部と、を備え、前記軸受けは、外周面に平坦部が形成された円筒部と、前記円筒部の端部に形成され、該円筒部の直径より大きな鍔部と、で構成され、前記サイドフレームの切欠部は、前記円筒部の外径より狭く、前記平坦部によって短くなった最小径部が通過する挿入部と、前記挿入部の奥部に形成され、前記円筒部の直径と略同径の支持孔部と、で構成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の像形成ユニットは、中間転写体の両端がサイドフレームに支持されている。中間転写体に当接する感光体は感光体フレームに回転自在に支持され、感光体フレームの両側面から感光体の回転軸が突出し、この回転軸を軸受けが軸支している。また、サイドフレームには切欠部が形成されている。そして、切欠部に軸受けを係合させ、サイドフレームに感光体フレームが取り付けられる。

軸受けは、外周面に平坦部が形成された円筒部と、円筒部の端部に形成され円筒部の直径より大きな鍔（つば）部と、で構成されている。また、サイドフレームの切欠部は、円筒部の外径より狭く平坦部によって短くなった最小径部が通過する挿入部と、挿入部の奥部に円筒部の直径と略同径の支持孔部と、で構成されている。

さて、切欠部に軸受けを係合させサイドフレームに感光体フレームを取り付ける際、まず、挿入部に軸受けの平坦部を通す。なお、このとき鍔部は、サイドフレームの内面に位置するようにする。そして、軸受けを支持孔部にまで通し、軸受けを挿入方向に対して抜け出ない角度まで回転する。（例えば、平坦部を挿入方向に対して９０°とする）。

軸受けの円筒部の直径は支持孔部の直径と略同一であるので、サイドフレームにガタなく固定されると共に、鍔部によって軸方向に軸受けが抜け出ることもない。また、円筒部の外径は挿入部より大きいので、挿入方向に抜け出ることもない。

したがって、軸受けがサイドフレームから抜け出ないように、例えば、別途、固定部材を取り付ける必要がない。したがって、部品点数が少なく、また、組立工数が少ないので生産性が良い。

請求項３に記載の像形成ユニットは、請求項１又は請求項２に記載の構成において、一方の前記サイドフレームにのみ前記切欠部が形成され、他方のサイドフレームには前記感光体フレームの他方の軸受けが挿入される挿入孔が形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の像形成ユニットは、一方のサイドフレームにのみ切欠部が形成され、他方のサイドフレームには感光体フレームの他方の軸受けが挿入される挿入孔が形成されている。

他方の軸受けを最初に他方のサイドフレームに形成された挿入孔に挿入し、次に他方の軸受けを一方のサイドフレームに形成された切欠部に通して係合させて取り付ける。したがって、作業者は、他方のサイドフレームの挿入孔に取り付けられた軸受けを支点にして、感光体を旋回させて、一方のサイドフレームの切欠部に感光体の他端を通して係合することができるので、感光体を容易に組み付けることができる。また、片方は切り欠かれていない挿入孔であるので、組立後の精度が良い。

請求項４に記載の像形成ユニットは、請求項３に記載の構成において、前記感光体の回転軸には動力伝達部材が備えられ、前記動力伝達部材側の前記軸受けが前記挿入孔に挿入されることを特徴としている。

請求項４に記載の像形成ユニットは、感光体の回転軸には動力伝達部材が備えられている。動力伝達部材に駆動力が伝達されると、サイドフレームを変形する力が加わる。しかし、動力伝達部材側の軸受けは、切り欠かれていない挿入孔に挿入されているので、切欠部と比べに変形しくいので好適である。

請求項５に記載の像形成ユニットは、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の構成において、画像形成装置本体に着脱可能に装着されることを特徴としている。

請求項５に記載の像形成ユニットは、画像形成装置本体に着脱可能に装着される。したがって、中間転写体と感光体とを一括して交換できるので、メンテンナンスが容易である。

請求項６に記載の像形成ユニットは、請求項５項に記載の構成において、前記サイドフレームは、前記画像形成装置本体へ装着するガイド部が側面に突接され、少なくとも一方の前記回転軸又は前記軸受けは、前記ガイド部より外側へ張り出さないことを特徴としている。

請求項６に記載の像形成ユニットは、サイドフレームは、画像形成装置本体へ装着するガイド部が側面に突接されている。また、少なくとも一方の回転軸又は軸受けは、ガイド部より外側へ張り出していないので、像形成ユニット全体の幅としては、幅広となっていない。よって、省スペースである。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の像形成ユニットを備えることを特徴としている。

請求項７に記載の画像形成装置は、部品点数が少なく、また、組立工数も少ない生産性も良い像形成ユニットを備えているので、低コストである。

以上説明したように本発明によれば、部品点数が少なく、また、生産性が良い。

以下、本発明にかかる像形成ユニット及び画像形成装置を適用した一例として、公知の電子写真プロセスを適用したカラープリンタについて図面を参照して説明する。また、本発明が適用される画像形成装置は、以下で説明するカラープリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいは、複合機等の画像形成装置であってもよい。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、本発明の本質とは直接関係しないものについては、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る像形成ユニット９６（詳細は後述する）とこの像形成ユニット９６がカラープリンタ本体１２に着脱可能に装着されるカラープリンタ１０の概要が示されている。

カラープリンタ１０は、カラープリンタ本体１２を有し、このカラープリンタ本体１２の上部に回動支点１４を中心に回動自在の開閉カバー１６が設けられている。また、カラープリンタ本体１２の下部に給紙ユニット１８が配置されている。

給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、記録用紙Ｐが収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部には、給紙カセット２２から記録用紙Ｐを供給するフィードロール２４、及び、供給される記録用紙Ｐを１枚ずつ捌くリタードロール２６が配置されている。

搬送路２８は、フィードロール２４から排出口３０までの記録用紙Ｐの通路である。搬送路２８は、カラープリンタ本体１２の裏側（図１の右側）近傍にあって、給紙ユニット１８から定着装置９０まで略垂直に形成されている。この搬送路２８の定着装置９０の上流側に二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とが配置され、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２の上流側にレジストロール３２が配置されている。また、搬送路２８の排出口３０の近傍には排出ロール３４が配置されている。

したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からフィードロール２４により送り出された記録用紙Ｐは、リタードロール２６により捌かれて最上部の記録用紙Ｐのみ搬送路２８に導かれ、レジストロール３２によりー時停止され、タイミングをとって二次転写ロール８０と中間転写ベルト６４（二次転写バックアップロール７２）との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置９０により定着され、排出ロール３４により排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ排出される。この排出部３６は、排出口部分が低く、正面方向（図１の左方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。

カラープリンタ本体１２には、略中央部にロータリ現像装置３８が配置されている。ロータリ現像装置３８は、現像器本体４０内にイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）及び黒（Ｂｌａｃｋ）の４色のトナー像をそれぞれ形成する現像器４２ａ〜４２ｄを有し、ロータリ現像装置中心４４を中心として左回り（図１において反時計回り）に回転する。現像器４２ａ〜４２ｄそれぞれは、現像ロール４６ａ〜４６ｄを有し、コイルスプリングなどの弾性体４８ａ〜４８ｄにより、現像器本体４０の法線方向に押圧されている。

ロータリ現像装置３８には、回転支軸４９を軸として回転する感光体ドラム５０が当接するように配置されており、現像ロール４６ａ〜４６ｄは、感光体ドラム５０に当接していない状態で、それぞれの外周の一部が現像器本体４０の外周から半径方向に、約２ｍｍ突出している。また、現像ロール４６ａ〜４６ｄそれぞれの両端には、現像ロール４６ａ〜４６ｄの直径よりもわずかに大きい直径のトラッキングロール（図示せず）が現像ロール４６ａ〜４６ｄと同軸で回転するように設けられている。つまり、現像器４２ａ〜４２ｄは、ロータリ現像装置中心４４を中心として、それぞれ９０°の間隔で現像器本体４０の外周に配置され、現像ロール４６ａ〜４６ｄのトラッキングロールが感光体ドラム５０の両端に設けられたフランジ（図示省略）に当接し、現像ロール４６ａ〜４６ｄと感光体ドラム５０との間に所定の隙間を形成しつつ、感光体ドラム５０上の潜像をそれぞれの色のトナーで現像する。

感光体ドラム５０の下方には、帯電ロール５２が設けられ、帯電ロール５２に帯電バイアスを印加し、感光体ドラム５０を一様に帯電する。感光体ドラム５０の回転支軸４９にぶら下がるように感光体ドラム用クリーナ５４が設けられており、感光体ドラム５０と感光体ドラム用クリーナ５４とは一体化されている。感光体ドラム用クリーナ５４は、一次転写後に感光体ドラム５０に残留する廃トナーを掻き取るクリーニングブレード５６と、クリーニングブレード５４が掻き取った廃トナーを回収するトナー回収ケース５８とから構成される。

なお、トナー回収ケース５８の背面側（図１において右側）は、リブなどが形成され、記録用紙Ｐが滑らかに搬送されるように曲面にされて搬送路２８の一部を形成している。

ロータリ現像装置３８の下方背面側には、帯電ロール５２により帯電された感光体ドラム５０に、レーザ光などの光線により潜像を書き込む露光装置６０が配置されている。また、ロータリ現像装置３８の上方には、ロータリ現像装置３８によって可視化されたトナー像を一次転写位置で一次転写され、二次転写位置（二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とのニップ部）まで搬送する中間転写装置６２が設けられている。

中間転写装置６２は、中間転写ベルト６４、一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６等を有する。

中間転写ベルト６４は、弾性を有し、ロータリ現像装置３８の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。中間転写ベルト６４の上両側の長辺は、カラープリンタ本体１２の上部に設けられた排出部３６に対して略平行となるように張られている。

また、中間転写ベルト６４は、中間転写ベルト６４の長辺下方で一次転写ロール６６の上流に配置されたラップインロール６８と、一次転写ロール６６の下流に配置されたラップアウトロール７０との間で感光体ドラム５０にラップ状に接触する一次転写部（感光体ドラムラップ領域）を有し、感光体ドラム５０に所定の範囲だけ巻きついて、感光体ドラム５０の回転に従動する。このように、中間転写ベルト６４は、一次転写ロール６６によって感光体ドラム５０上のトナー像を、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を二次転写ロール８０に向けて搬送する。なお、ラップインロール６８及びラップアウトロール７０は、感光体ドラム５０から離間している。

このように、中間転写ベルト６４は、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６の５つのロールにより張架されており、一次転写ロール６６によって感光体ドラム５０上のトナー像が転写される。

更に、中間転写ベルト６４の裏側（図１の右側面）には、ラップアウトロール７０及び二次転写バックアップロール７２により平面部（短辺）が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送部２８に臨むようにされている。

なお、二次転写部において、中間転写ベルト６４と搬送路２８との間が、約１２°の角度になるように、ラップアウトロール７０は配置されている。

スクレーパーバックアップロール７４は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する廃トナーをスクレーパ８４が掻き取ることを補助し、ブラシバックアップロール７６は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する廃トナーをブラシロール８６が掻き取ることを補助する。

中間転写ベルト６４の長辺上方には、反射型フォトセンサ７８が開閉カバー１６の裏面（内側）に固定されることによって設けられている。反射型フォトセンサ７８は、中間転写ベルト６４上に形成されたトナーのパッチを読み取り、中間転写ベルト６４の回転方向における位置を検出するとともに、トナー像の濃度検知を行う。

中間転写装置６２の二次転写バックアップロール７２には、搬送路２８を挟んで二次転写ロール８０が対峙している。つまり、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール８０は、二次転写バックアップロール７２の補助により、中間転写ベルト６４に一次転写されたトナー像を二次転写位置で記録用紙Ｐに二次転写する。ここで、二次転写ロール８０は、中間転写ベルト６４が３回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて一次転写され、搬送されている間は中間転写ベルト６４から離間しており、黒のトナー像が転写されると中間転写ベルト６４に当接するようにされている。

なお、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間には、所定の電位差が生じるようにされており、二次転写ロール８０を高電圧にした場合には、二次転写バックアップロール７２はグランド（ＧＮＤ）に接続される。

中間転写ベルト６４の反感光体ドラム５０側端には、中間転写ベルト用クリーナ８２が設けられている。中間転写ベルト用クリーナ８２は、スクレーパ８４、ブラシロール８６、トナー回収ケース８８及び回転支軸８９を有し、回転支軸８９を軸として揺動する。スクレーパ８４は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する廃トナーを掻き取ってクリーニングする。ブラシロール８６は、スクレーパ８４によるクリーニング後に残った廃トナーをさらに掻き取る。トナー回収ケース８８は、スクレーパ８４及びブラシロール８６でクリニーングした廃トナーを回収する。スクレーパ８４は、ステンレスの薄板からなり、トナーとは逆極性の電圧がかけられている。

ブラシロール８６は、導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。そして、中間転写ベルト６４がトナー像を搬送する間には、スクレーパ８４及びブラシロール８６が中間転写ベルト６４から離間しており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写ベルト６４に当接するようにされている。

なお、中間転写装置６２、感光体ドラム５０、帯電ロール５２、感光体ドラム用クリーナ５４及び中間転写ベルト用クリーナ８２は、一体化され、像形成ユニット９６（詳細については後述する）の一部を構成する。

二次転写位置の上方には、定着装置９０が配置されている。定着装置９０は、加熱ロール９２と加圧ロール９４とを有し、二次転写ロール８０及び二次転写バックアップロール７２により記録用紙Ｐに二次転写されたトナー像を記録用紙Ｐに定着させ、排出ロール３４に向けて搬送する。排出ロール３４は、排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ記録用紙Ｐを排出する。

図２〜図７に、像形成ユニット９６の詳細を示す。

像形成ユニット９６は、左右（図４において左右）に設けられた一対のサイドフレーム１００ａ、１００ｂ、上下（図３において上下）に設けられた一対の保護カバー１０２ａ、１０２ｂ、中間転写装置６２、感光体ドラム５０、帯電ロール５２、感光体ドラム用クリーナ５４及び中間転写ベルト用クリーナ８２を一体化したものである。また、サイドフレーム１００ａ、１００ｂ、保護カバー１０２ａ、１０２ｂ、中間転写装置６２及び中間転写ベルト用クリーナ８２は、一体化されて中間転写組立体９７を構成する。また、感光体ドラム５０、帯電ロール５２及び感光体ドラム用クリーナ５４は、一体化されて感光体ユニット９８を構成する。つまり、図３にも示すように、ベアリング１１１及びベアリング１３２を介し、感光体ユニット９８が中間転写組立体９７に組み付けられることにより、像形成ユニット９６が形成されている。また、感光体ユニット９８は中間転写組立体９７に対して着脱自在にされており、中間転写組立体９７は、感光体ユニット９８が装着されることにより、中間転写ベルト６４に所定の張力が与えられ、感光体ドラム５０との間に一次転写部が形成される。

中間転写ベルト６４は、二次転写バックアップロール７２、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６の５つのロールにより回転するように支持され、一次転写ロール６６により感光体ドラム５０に形成されたトナー像を転写される。一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６それぞれは、両端にベアリング１０４（図５参照）が設けられており、ベアリング１０４を介してサイドフレーム１００ａ、１００ｂに支持される。二次転写バックアップロール７２は、軸部１０６と、この軸部１０６を軸として回転する回転部１０８とを有し、軸部１０６の両端がネジなどの固定部材１１０、１１０によりサイドフレーム１００ａ、１００ｂにそれぞれ固定されている。

サイドフレーム１００ａは、感光体ドラム５０の回転支軸４９を貫通させると共に、ベアリング１１１を介して回転支軸４９の一端を支持する挿入孔１１２と、中間転写ベルト用クリーナ８２の回転支軸８９を貫通させる孔１１４とを有し、回転支軸４９及び回転支軸８９が側方に突出するようにされている。

また、感光体ドラム５０の挿入孔１１２側の端部には駆動ギア２５０が取り付けられている。（図５参照）。駆動ギア２５０は、カラープリンタ本体１２の駆動機構（図示省略）から駆動力が伝達され、感光体ドラム５０を回転させる。

サイドフレーム１００ａの感光体ドラム５０側上部には、保護カバー１０２ａの突起１４０が係合する凹部１１６（図７参照）が設けられ、中間転写ベルト用クリーナ８２側上部には、保護カバー１０２ａの固定部１４２が固定部材１１０により固定される孔１２０が設けらている。サイドフレーム１００ａの中間転写ベルト用クリーナ８２側下部には、保護カバー１０２ｂの突起１４４が係合する凹部１２２が設けられ、感光体ドラム５０側下部には、保護カバー１０２ｂにより固定される孔１２６が設けられている。

また、サイドフレーム１００ａには、二次転写バックアップロール７２の軸部１０６の一端を固定部材１１０により固定する固定部１２８が設けられている。また、サイドフレーム１００ａの内側には、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６の一端を、ベアリング１０４を介して側方から支持する受け部１３０（図５のサイドフレーム１００ｂ参照）がそれぞれ設けられている。なお、一次転写ロール６６の一端は、ベアリング１０４及び図示しない保持具を介してサイドフレーム１００ａに支持されている。

サイドフレーム１００ｂは、感光体ドラム５０の回転支軸４９を通過させると共に、ベアリング１３２を介して回転支軸４９の一端を支持する切欠部１３４と、中間転写ベルト用クリーナ８２の回転支軸８９を貫通させる孔１１４とを有し、回転支軸４９及び回転支軸８９が側方に突出するようにされている。

図１２に示すように、感光体ユニット９８のトナー回収ケース５８の側面フレーム５８ａに軸止め２０２が固定されている。また、軸止め２０２を固定するビス孔は立設し、立方体形状のボス２０４を形成している。

図１０と図１１とに示すように、ベアリング１３２は、円筒の中央部の円周の両端が切り取られた形状をしている（左右Ｄカットされている）。具体的には、円筒部３００の円周に平坦部３０２ａ，３０２ｂが形成されている。そして、図１１（ｃ）に示すように、平坦部３０２ａと平坦部３０２ｂとによって短くなったの最小径部Ｄ１は円筒の直径Ｄ２より狭い構成となっている。また、端部には円筒部３００の直径より大きな鍔（つば）部３０４が形成されている。

図１２に示すように、切欠部１３４は、ベアリング１３２の平坦部３０２ａ、３０２ｂによって短くなった最小径部Ｄ１（図１１（ｃ）参照））より広く、円筒部３００の直径Ｄ１（図１１（ｃ）参照）より狭い挿入部１３４ａと、挿入部１３４ａの奥部に形成され挿入部１３４ａより幅広で円筒部３００の直径と略同径の内径の支持孔部１３４ｂと、から構成されている。なお、ボス２０４の幅は、挿入部１３４ａより若干狭い。

図１３と図１５とにも示すように、ベアリング１３２を、鍔部３０４がサイドフレーム１００ｂの内側面となるように、平坦部３０２ａ、３０２ｂによって短くなった最小径部Ｄ１を挿入部１３４ａに通して支持孔部１３４ｂまで挿入し、挿入後、約９０°回転させることで、サイドフレーム１００ｂに固定されるようになっている。

なお、挿入部１３４ａの幅より円筒部３００の外径（直径Ｄ２）は大きいので、挿入部１３４ａ方向にベアリング１３２は抜け出ない。

また、図１４に示すように、鍔部３０４はサイドフレーム１００ｂの内側面にあるので、ベアリング１３２が軸方向に抜けない。

更に、図１５に示すように、ボス２０４は、切欠部１３４の挿入部１３４ａの溝側面１３４ｃに当たり、感光体ユニット９８が回転支軸４９を中心に回転するのを防止する。

また、サイドフレーム１００ｂには、側方に突設したガイド部２６０が形成されている。なお、回転支軸４９の張り出し幅Ｌ２は、ガイド部２６０の張り出し幅Ｌ１以下となっている。つまり、最も張り出しているのは、ガイド部２６０である。

サイドフレーム１００ｂの感光体ドラム５０側上部には、保護カバー１０２ａの突起１４０が係合する凹部１１６（図７参照）が設けられ、中間転写ベルト用クリーナ８２側上部には、保護カバー１０２ａの固定部１４２が固定部材１１０により固定される孔１２０が設けられている。サイドフレーム１００ｂの中間転写ベルト用クリーナ８２側下部には、保護カバー１０２ｂの突起１４４が係合する凹部１２２が設けられ、感光体ドラム５０側下部には、保護カバー１０２ｂの固定部１４６が固定部材１１０により固定される孔１２６が設けられている。

また、サイドフレーム１００ｂには、二次転写バックアップロール７２の軸部１０６の一端を固定部材１１０により固定する固定部１２８が設けられている。また、サイドフレーム１００ｂの内側には、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６の一端を、ベアリング１０４を介して側方から支持する受け部１３０（図５）が、それぞれ設けられている。なお、一次転写ロール６６の一端は、ベアリング１０４及び図示しない保持具を介してサイドフレーム１００ｂに支持されている。

保護カバー１０２ａは、カバー本体１３５ａ、把持部１３６、凸部１３８、突起１４０、１４０及び固定部１４２、１４２を有する。カバー本体１３５ａは、ＡＢＳ樹脂などからなり、弾性を有して中間転写ベルト６４及び中間転写ベルト用クリーナ８２の上方を覆う。把持部１３６は、可撓性を有する部材からなり、作業者が像形成ユニット９６を把持することができるようにカバー本体１３５ａの上面に設けられている。

突起１４０、１４０は、サイドフレーム１００ａ、１００ｂの凹部１１６、１１６にそれぞれ係合し、固定部１４２は、固定部材１１０により、サイドフレーム１００ａ、１００ｂの孔１２０にそれぞれ固定される。

保護カバー１０２ｂは、カバー本体１３５ｂ、突起１４４及び固定部１４６を有する。カバー本体１３５ｂは、ＡＢＳ樹脂などからなり、弾性を有して中間転写ベルト６４及び中間転写ベルト用クリーナ８２の下方を覆うように湾曲している。突起１４４は、サイドフレーム１００ａ、１００ｂの凹部１２２にそれぞれ係合し、固定部１４６は、固定部材１１０によりサイドフレーム１００ａ、１００ｂの孔１２６にそれぞれ固定される。

即ち、サイドフレーム１００ａ、１００ｂは感光体ドラム５０及び中間転写ベルト６４の回転方向に対して略平行に配置され、中間転写ベルト６４の上部及び下部をそれぞれ覆う保護カバー１０２ａ、１０２ｂ並びに二次転写バックアップロール７２の軸部１０６を介し、互いに３ヶ所で連結されて、像形成ユニット９６を構成する各部の相対位置を決めると共に、感光体ドラム５０、中間転写装置６２及び中間転写ベルト用クリーナ８２の側方を覆う。また、像形成ユニット９６は、二次転写バックアップロール７２の軸部１０６両端がサイドフレーム１００ａ、１００ｂに固定されているので、中間転写ベルト６４の二次転写位置近傍が安定した状態で露出している。

一方、保護カバー１０２ａ、１０２ｂは、上述したように弾性を有し、互い違いに一端がサイドフレーム１００ａ、１００ｂに固定されている。また、一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６は、それぞれベアリング１０４を介してサイドフレーム１００ａ、１００ｂに支持されており、サイドフレーム１００ａ、１００ｂに対して遊びを有する。このように、一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６は、それぞれの一端を中心に、サイドフレーム１００ａ、１００ｂに対して旋回する遊びを有し、この遊びの範囲を保護カバー１０２ａ、１０２ｂによって制限されている。

つまり、像形成ユニット９６は、中間転写ベルト６４の二次転写位置近傍を安定した状態で露出させつつ、捩れが生じる自由度を有する。

つぎに、上記実施形態の作用について説明する。

図１に示すように、画像形成信号が送られると、図示しない駆動機構によって感光体ドラム５０の駆動ギア２５０（図５参照）に駆動力が伝達され、感光体ドラム５０が回転する。なお、駆動ギア２５０に駆動が伝達されるとサイドフレーム１００ａを変形する力が加わる。しかし、上述したように、駆動ギア２５０側のサイドフレーム１００ａは、切り欠かれていない挿入孔１１２であり、反対側の切欠部１３４と比べ変形しにくいので好適である。（図６参照）。

感光体ドラム５０が帯電ロール５２により一様に帯電され、この帯電された感光体ドラム５０に、画像信号に基づいて露光装置６０から光線が出射される。露光装置６０からの光線は、感光体ドラム５０の表面を露光し、潜像が形成される。露光装置６０により形成された感光体ドラム５０の潜像は、ロータリ現像装置３８によってイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が現像され、中間転写ベルト６４に重ねて一次転写される。一次転写において、感光体ドラム５０に残留する廃トナーは、感光体ドラム用クリーナ５４によって掻き取られ、回収される。

一方、給紙信号等により、給紙カセット２２に収納された記録用紙Ｐは、フィードロール２４により送り出され、リタードロール２６により捌かれて搬送路２８に導かれ、レジストロール３２により一時停止され、タイミングをとって二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれる。記録用紙Ｐが二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれると、中間転写ベルト６４に一次転写されているトナー像が二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とによって記録用紙Ｐに二次転写される。二次転写後に、中間転写ベルト６４に残留する廃トナーは、中間転写ベルト用クリーナ８２によって掻き取られ、回収される。

トナー像を転写された記録用紙Ｐは、定着装置９０に導かれ、加熱ロール９２とによる熱圧力によって、トナー像が定着される。トナー像が定着した記録用紙Ｐは、排出ロール３４により排出口３０から排出部３６へ排出される。

図８に示すように、像形成ユニット９６は、カラープリンタ本体１２に対して着脱自在となっており、開閉カバー１６を開くことにより、カラープリンタ本体１２に装着される。したがって、像形成ユニット９６の各構成部品（中間転写装置６２、感光体ドラム５０、帯電ロール５２、感光体ドラム用クリーナ５４、中間転写ベルト用クリーナ８２）を一括して交換できるので、メンテンナンスが容易である。

また、感光体ユニット９８は、像形成ユニット９６がカラープリンタ本体１２から取外された状態で、中間転写組立体９７に対して着脱されるようになっている。したがって、感光体ユニット９８と中間転写組立体９７とを各々の寿命に応じて、別々に交換できる。

つぎに、上記実施形態の像形成ユニット９６の着脱方法について説明する。

図８は、像形成ユニット９６をカラープリンタ本体１２から取り外した状態を示している。像形成ユニット９６をカラープリンタ本体１２から取り外す場合、カラープリンタ１０は、カラープリンタ本体１２の開閉カバー１６が回動支点１４を中心に回動されることにより、カラープリンタ本体１２の上部を開放する。像形成ユニット９６は、中間転写装置６２及び感光体ドラム５０が定着装置９０とロータリ現像装置３８との間に位置するように配置されており、定着装置９０とロータリ現像装置３８との間の空間を通じて、カラープリンタ本体１２から斜め前方（図８において左斜め上方）に取り外される。このように、像形成ユニット９６は、搬送路２８を開放することなく取り外される。

図９には、像形成ユニット９６をカラープリンタ本体１２に装着する様子が模式的に示されている。像形成ユニット９６は、把持部１８６を把持されることにより、主位置決め手段１４８及び補助位置決め手段１５０に案内され、カラープリンタ本体１２に対して所定の方向に着脱される。把持部１３６は、上方から保持された場合に、像形成ユニット９６がカラープリンタ本体１２への挿入姿勢（図９に示す姿勢）になるようにされている。つまり、把持部１３６を把持することにより、像形成ユニット９６を上方に持上げると、像形成ユニット９６は、感光体ドラム用クリーナ５４が下方に位置するように傾斜して保持されるようになっている。

なお、このような姿勢で像形成ユニット９６を挿入しても、カバー本体１３５ａの上面に載った異物は、凸部１３８で引っかかって止まり、カラープリンター本体１２内への混入が防止される。

主位置決め手段１４８は、カラープリンタ本体１２側に設けられた案内溝１５２、及び像形成ユニット９６の側方に突出した感光体ドラム５０の回転支軸４９から構成される。回転支軸４９は、案内溝１５２に係合する円柱状に形成され、案内溝１５２に沿って移動するようにされている。

更に、ガイド部２６０も案内溝１５２に沿って移動する。

補助位置決め手段１５０は、カラープリンタ本体１２側に設けられた補助溝１５４、及び、像形成ユニット９６の側方に突出した中間転写ベルト用クリーナ８２の回転支軸８９から構成される。回転支軸８９は、補助溝１５４に係合する円柱状に形成され、補助溝１５４に沿って移動するようにされている。

案内溝１５２は、下部に接離案内溝１５６が水平線に対する角度Ａで形成され、上部に移動案内溝１５８が水平線に対する角度Ｂで形成されている。また、補助溝１５４は、下部に接離補助案内溝１６０が水平線に対する角度Ａで形成され、上部に移動補助案内溝１６２が水平線に対する角度Ｂで形成されている。角度Ａは約７０°であり、角度Ｂは約５５°である。よって、回転支軸４９及び回転支軸８９をそれぞれ接離案内溝１５６及び接離補助案内満１６０に沿って移動させると、像形成ユニット９６は、ロータリ現像装置３８の略接線方向より接離する方向に移動する。

なお、ガイド部２６０も案内溝１５２沿って移動することで、角度Ａ（７０°）方向が、装着持にぶれないので、スムーズに装着できる。なお、回転支軸４９の張り出し幅Ｌ２は、ガイド部２６０の張り出し幅Ｌ１以下（図１５参照）となっているので、像形成ユニット９６の全体としての幅は広くなっていない。よって、省スペースである。

回転支軸４９及び回転支軸８９をそれぞれ移動動案内溝１５８及び移動補助案内満１６２に沿って移動させると、像形成ユニット９６は、ロータリ現像装置３８の現像位置を通る略接線方向に移動する。

像形成ユニット９６は、上述したようにサイドフレーム１００ａ、１００ｂより像形成ユニット９６を構成する各部の相対位置が決められており、捩れが生じる自由度を有する。よって、回転支軸４９及び回転支軸８９が、それぞれ案内溝１５２及び補助溝１５４に沿って移動することにより、像形成ユニット９６を構成する各部は、カラープリンタ本体１２に対し、所定の位置に位置決めされる。つまり、像形成ユニット９６単体での中間転写ベルト６４及び感光体ドラム５０などの位置決め調整を行わなくても、像形成ユニット９６をカラープリンタ本体１２に装着することにより、二次転写ロール８０に対する二次転写バックアップロール７２及びロータリ現像装置３８に対する感光体ドラム５０の位置などの位置決めをすることができると共に、中間転写ベルト６４の蛇行などを防止することができる。

また、上述したように、中間転写ベルト用クリーナ８２は、回転支軸８９を軸として揺動し、感光体ドラム５０は、回転支軸４９を軸として回転して中間転写ベルト６４を従動させる。つまり、カラープリンタ本体１２側から駆動される軸がカラープリンタ本体１２に対して直接位置決めされているので、像形成ユニット９６を駆動する駆動力によって像形成ユニット９６が変形することを防止することができる。

つぎに、像形成ユニット９６の製造方法について説明する。

図２から図６に示すように、
（１） サイドフレーム１００ａ、１００ｂ、保護カバー１０２ａ、１０２ｂ、中間転写装置６２及び中間転写ベルト用クリーナ８２から中間転写組立体９７を組立てる。

（２） 感光体ドラム５０、帯電ロール５２及び感光体ドラム用クリーナ５４から感光体ユニット９８を組み立てる。

（３） サイドフレーム１００ａの挿入孔１１２にベアリング１１１を取り付ける。

（４） 挿入孔１１２に取り付けられたベアリング１１１に感光体ドラム５０の回転支軸４９の一端を挿入し、取り付ける。

（５） 回転支軸４９の他端に鍔部３０４が内側となるようにベアリング１３２を嵌める。

図１２から図１５に示すように、
（６）ベアリング１１１に取り付けられた回転支軸４９の一端を支点にして、回転支軸４９を旋回させ、中間転写ベルト６４からの反発力に抗して、ベアリング１３２の平坦部３００ａ，３００ｂをサイドフレーム１００ｂの切欠部１３４の挿入部１３４ａに通す。なお、鍔部３０４はサイドフレーム１００ｂの内側となるようにする。

（７） ベアリング１３２を、切欠部１３４の支持孔部１３４ｂまで通し、ベアリング１３２を約９０°回転させる。（図１３（ｄ）、図１５参照）
以上で、組立てが完了する。

なお、ベアリング１３２の円筒部３００の直径は支持孔部１３４ｂの直径と略同一であるので、サイドフレーム１００ｂにガタなく固定される。また、切欠部１３４の挿入部１３４ａより円筒部３００の直径（Ｄ２）は大きいので、ベアリング１３２が挿入部１３４ａ方向に抜け出ることはない。また、図１４に示すように、鍔部３０４によって軸方向にベアリング１３２が抜け出ることもない。したがって、ベアリング１３２を固定する固定部材が必要ない。

更に、図１５に示すように、ボス２０４が切欠部１３４の挿入部１３４ａの溝側面１３４ｃに当り、感光体ユニット９８が、回転支軸４９を中心に回転するのを防止している。よって、回転防止のための固定部材も必要ない。

このように、部品点数が少ないので低コストである。また、組立工数も少なくて済むので、生産性も良い。

また、感光体ユニット９８は、中間転写組立体９７の中間転写ベルト６４からの反発力に抗して組み付けられることにより、中間転写ベルト６４に張力を与える。つまり、中間転写組立体９７が組立てられる際には、中間転写ベルト６４に張力がなく、中間転写組立体９７を容易に組立てることができる。

なお、中間転写組立体９７の組立て及び感光体ユニット９８の組み立ては、独立して行うことができるので、順序が逆であってもよい。また、ベアリング１１１は、回転支軸４９の一端に取り付けられた後に、回転支軸４９と共に挿入孔１１２に取り付けられてもよい。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、切欠部１３４は、一方のサイドフレーム１００ｂにのみ形成されていたが、両方のサイドフレーム１００ａ，１００ｂに切欠部を形成し、左右の回転支軸４９にベアリング１３２を嵌める構成であっても良い。

また、例えば、記録用紙Ｐ以外の記録媒体であっても良い。例えば、ＯＨＰシートなどであっても良い。

本発明の実施形態に係る像形成ユニット及びこの像形成ユニットを用いたカラープリンタの内部を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る像形成ユニットを示す斜視図である。 図２に示した像形成ユニットを中間転写組立体と感光体ユニットとに分解した状態を示す斜視図である。 図２に示した像形成ユニットの分解斜視図である。 図２に示した像形成ユニットの保護カバーを除いて下方から見た分解斜視図である。 図２に示した像形成ユニットの下側の保護カバーとサイドフレームとの接続を示す分解斜視図である。 図２に示した像形成ユニットの上側の保護カバーとサイドフレームとの係合を示す拡大図である。 本発明の実施形態に係る像形成ユニットをカラープリンタ本体から取り外した状態を模式的に示す側面図である。 本発明の実施形態に係る像形成ユニットをカラープリンタ本体に装着する様子を模式的に示す側面図である。 ベアリングを示す斜視図である。 （ａ）から（ｃ）はベアリングを示す図である。 サイドフレームの切欠部にベアリングを通し固定する前の斜視図である。 （ａ）から（ｄ）は、サイドフレームの切欠部にベアリングを通して固定する様子を示す図である。 サイドフレームの切欠部にベアリングを通し固定した後の断面図である。 サイドフレームの切欠部にベアリングを通し固定した後の斜視図である。

符号の説明

１０ カラープリンタ
１２ カラープリンタ本体
４９ 回転支軸（回転軸）
５０ 感光体ドラム（感光体）
５８ トナー回収ケース
６４ 中間転写ベルト（中間転写体）
９６ 像形成ユニット。

１００ａ サイドフレーム
１００ｂ サイドフレーム
１１２ 挿入孔
１３２ ベアリング（軸受け）
１３４ 切欠部
１３４ａ 挿入部
１３４ｂ 支持孔部
２０４ ボス
２５０ 駆動ギア（動力伝達部材）
２６０ ガイド部
３００ 円筒部
３０２ａ 平坦部
３０２ｂ 平坦部
３０４ 鍔部
Ｄ１ 最小径部
Ｐ 記録媒体（記録紙）

Claims (7)

1. 中間転写体と、
   前記中間転写体の両端を支持するサイドフレームと、
   前記サイドフレームに取り付けられ、前記中間転写体と当接する感光体を回転自在に支持する感光体フレームと、
   前記感光体フレームの両側面から突出する前記感光体の回転軸と、
   前記回転軸を軸支する軸受けと、
   前記感光体フレームの側面に設けられ、立設するボスと、
   前記サイドフレームに形成され、前記軸受けと前記ボスとが係合する切欠部と、
   を備えることを特徴とする像形成ユニット。
2. 中間転写体と、
   前記中間転写体の両端を支持するサイドフレームと、
   前記サイドフレームに取り付けられ、前記中間転写体と当接する感光体を回転自在に支持する感光体フレームと、
   前記感光体フレームの両側面から突出する前記感光体の回転軸と、
   前記回転軸を軸支する軸受けと、
   前記サイドフレームに形成され、前記軸受けが係合する切欠部と、
   を備え、
   前記軸受けは、
   外周面に平坦部が形成された円筒部と、
   前記円筒部の端部に形成され、該円筒部の直径より大きな鍔部と、
   で構成され、
   前記サイドフレームの切欠部は、
   前記円筒部の外径より狭く、前記平坦部によって短くなった最小径部が通過する挿入部と、
   前記挿入部の奥部に形成され、前記円筒部の直径と略同径の支持孔部と、
   で構成されていることを特徴とする像形成ユニット。
3. 一方の前記サイドフレームにのみ前記切欠部が形成され、他方のサイドフレーム部には前記感光体フレームの他方の軸受けが挿入される挿入孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の像形成ユニット。
4. 前記感光体の回転軸には動力伝達部材が備えられ、
   前記動力伝達部材側の前記軸受けが前記挿入孔に挿入されることを特徴とする請求項３に記載の像形成ユニット。
5. 画像形成装置本体に着脱可能に装着されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の像形成ユニット。
6. 前記サイドフレームは、前記画像形成装置本体へ案内するガイド部が側面に突設され、
   少なくとも一方の前記回転軸又は前記軸受けは、前記ガイド部より外側へ張り出さないことを特徴とする請求項５に記載の像形成ユニット。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の像形成ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。

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