JP4403191B2 - 画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ページプリンタ、ファクシミリ及びＭＦＰ（多機能周辺装置）等の画像形成装置において、静電潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成ユニットに関する。

電子写真法を用いた画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラムと、この感光体ドラムを一様に帯電する帯電ローラと、感光体ドラムの表面を露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、感光体ドラム上の静電潜像をトナーにより現像する現像ローラ（現像剤担持体）と、感光体ドラム上に残った残存トナーを除去するクリーニング装置とを組み込んだ、画像形成ユニットを有している。画像形成ユニットは、画像形成装置の本体に対して一体的に構成され、或いは、着脱可能なプロセスカートリッジとして構成される。

一般に、画像形成ユニットにおいて、現像ローラは、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを付着させるため、感光体ドラムに当接し、又は微小な間隔を保って接近した位置に対向配置されており、駆動機構によって回転駆動される。

感光体ドラムと現像ローラとの間隔、又は両者の接触圧力を調整するためには、感光体ドラムと現像ローラとの中心間距離（軸間距離）を調整できるようにする必要がある。そこで、現像ローラのシャフトを軸受を介して偏心カムに取り付け、この偏心カムを、画像形成ユニットのシャーシの側面プレートに設けた挿入穴に回転可能に挿入することが提案されている。偏心カムを挿入穴の内部で回転させる調整作業により、現像ローラのシャフトの位置が変化し、これにより感光体ドラムと現像ローラとの中心間距離が変化する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−４８０１８（段落００６８〜００６９、図１２）

しかしながら、上述した画像形成装置では、偏心カムと挿入穴との間に隙間が発生する場合がある。そのため、現像ローラと感光体ドラムとの中心間距離の調整を行っても、印刷動作時に現像ローラ及び感光体ドラムが回転すると、上記隙間のために中心間距離が変動し、その結果、感光体ドラム上の静電潜像に現像されない部分が生じ、印刷画像の白抜けが発生する可能性がある。

一方、偏心カムと挿入穴との間に隙間が生じないよう、偏心カムの外径を挿入穴の内径よりも大きく形成することも考えられるが、この場合、偏心カムを挿入穴に圧入することになるため、偏心カムを回転させる際の抵抗が大きくなり、調整作業が困難になる。

これらの不具合を生じさせないようにするためには、偏心カム及び挿入穴の寸法公差をきわめて厳密に管理しなければならず、部品の製造や管理が困難になる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、印刷品質の低下を招くことなく、像担持体と現像剤担持体との中心間距離の調整を容易にすることができる画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成ユニットは、像担持体と、像担持体に当接し、又は対向配置された現像剤担持体と、現像剤担持体の回転軸を支持する支持部材と、支持部材に設けられた挿入穴と、挿入穴に挿入されると共に、現像剤担持体の回転軸を支持し、当該回転軸の中心から偏心した位置に中心を有する偏心軸受と、偏心軸受の外周面において、偏心軸受の中心に対して像担持体側の領域に設けられ、挿入穴の内周面に当接する２つの突起とを備え、偏心軸受を回転させることにより、像担持体と現像剤担持体との中心間距離が変化することを特徴とする。本発明に係る画像形成ユニットは、また、像担持体と、像担持体に当接し、又は対向配置された現像剤担持体と、現像剤担持体の回転軸を支持する支持部材と、支持部材に設けられた挿入穴と、挿入穴に挿入されると共に、現像剤担持体の回転軸を支持し、当該回転軸の中心から偏心した位置に中心を有する偏心軸受と、挿入穴の内周面において、回転軸の中心に対して像担持体側の領域に設けられ、偏心軸受の外周面に当接する２つの突起とを備え、偏心軸受を回転させることにより、像担持体と現像剤担持体との中心間距離が変化することを特徴とする。

本発明によれば、偏心軸受又は挿入穴に設けられた突起により、偏心軸受と挿入穴とが圧接するため、印刷動作時に現像剤担持体及び像担持体が回転しても、両者の中心間距離が変動することがなく、従って高い印刷品質を保つことができる。また、偏心軸受の外径を挿入穴の内径より大きくした場合と比較して回転抵抗が小さいため、偏心軸受の回転調整を容易に行うことができる。さらに、各部品の厳密な寸法管理の必要がないため、製造コストを低減することもできる。

第１の実施の形態
図１は、本発明の各実施の形態に係る画像形成ユニットが適用される画像形成装置の基本構成を示す図である。ここでは、画像形成装置の一例として、カラー画像の印刷が可能な画像形成装置（例えばカラープリンタ）について説明する。

図１において、画像形成装置は、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）及びＹ（イエロー）の４色のトナー画像を形成する画像形成ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを有している。各画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄは、後述する媒体１６の搬送路に沿って（ここでは水平方向に）等間隔に一列に配置されている。

画像形成装置の下部には、媒体１６を収納する媒体トレイ１５が装着されている。この媒体トレイ１５に収納された一番上の媒体１６の端部（図中右端）に当接するように、媒体１６を一枚ずつ分離して給紙する給紙ローラ１７が配置されている。この給紙ローラ１７の給紙側（図中上側）には、媒体１６を搬送する搬送ローラ対１８ａ，１８ｂが配置されている。

さらに、搬送ローラ対１８ａ，１８ｂにより搬送された媒体１６を、上述した各画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄを通過するように搬送し、媒体１６上に各色のトナー像を転写するための、転写ベルト１９が配置されている。

図２は、各画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄの共通の内部構造を示す断面図である。各画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄは、使用するトナーの種類が異なることを除き共通の内部構造を有しているため、ここでは「画像形成ユニット１０」として説明する。

画像形成ユニット１０は、像担持体としての感光体ドラム１３と、この感光体ドラム１３の表面を一様に帯電させる帯電ローラ４１と、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置１４と、感光体ドラム１３の表面の静電潜像をトナーにより現像する現像装置１１と、感光体ドラム１３の表面に残る残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード４４と、掻き落とされたトナーを外部に排出する廃トナースパイラル４５とを有している。また、現像装置１１の上側には、所定の色のトナー３１を貯蔵するトナー貯蔵容器３０が設けられている。

画像形成ユニット１０は、現像装置１１の筺体であるシャーシ３５を備えており、シャーシ３５の上部には、トナー貯蔵容器３０からのトナー補給を受けるための補給口３５ｂが形成されている。現像装置１１は、さらに、補給口３５ｂから供給されたトナー３１を一時貯蔵するトナーホッパー３５ａと、トナーホッパー３５ａ内のトナー３１を攪拌する攪拌部材３２と、上述した感光体ドラム１３に対して当接するように（又は一定の間隔をあけて）対向配置された回転体であり、且つ現像体担持体である現像ローラ３３と、この現像ローラ３３にトナー３１を供給するトナー供給ローラ３４と、現像ローラ３３の表面のトナー層の厚さを規制するための現像ブレード４０とを有している。

図１に示すように、画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄの各感光体ドラム１３に対向するように、４つの転写ローラ２５が配置されている。転写ローラ２５は、対向する感光体ドラム１３との間で、上述した搬送ベルト１９を挟み込むように配置されている。転写ローラ２５の配列方向の両側には、搬送ベルト１９が張架された駆動ローラ２６及び従動ローラ２７が配置されており、駆動ローラ２６の回転により搬送ベルト１９が移動する。転写ローラ２５には、各感光体ドラム１３の表面に形成されたトナー像を、搬送ベルト１９上に保持された媒体１９に転写するためのバイアス電圧が印加されている。

各画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄの搬送方向下流側（図中左側）には、媒体１６に転写されたトナー像を定着させるための定着ユニット２０が配置されている。定着ユニット２０は、媒体１９上のトナー像に熱及び圧力を加え、媒体１９にトナー像を定着させるものである。図１に示した定着ユニット２０は、定着ベルト２０ａを用いたものであるが、加圧ローラと加熱ローラとで媒体１９を挟持するものであってもよい。

定着ユニット２０の搬送方向下流側には、定着が完了した媒体１６を、画像形成装置の外部（ここでは上部カバー）に設けられたスタッカ部２３に排出するための２組の排出ローラ対２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂが配置されている。

次に、各画像形成ユニット１０の構成について、さらに説明する。
図３は、画像形成ユニット１０における、現像ローラ３３及びその支持構造を示す斜視図である。図２に示したシャーシ３５の長手方向（すなわち現像ローラ３３の軸方向）の両端部には、板状部材であり、且つ支持部材としての一対の端部シャーシ（側面プレート）３６が設けられている。これら一対の端部シャーシ３６は、いずれも、ねじ等によりシャーシ３５に固定されている。

感光体ドラム１３の回転軸４２は、それ自身は回転不能なシャフトであり、当該回転軸４２の両端が、一対の端部シャーシ３６のそれぞれに形成された貫通孔３６ｆに嵌合して固定されている。

現像ローラ３３の回転軸３３ａの両端には、それぞれ軸受としての偏心軸受３８が取り付けられている。偏心軸受３８は、現像ローラ３３の回転軸３３ａを回転可能に支持すると共に、各端部シャーシ３６に形成された挿入穴３６ａの内部に回転可能に挿入されている。また、偏心軸受３８の回転位置を固定するため、各端部シャーシ３６には、固定ピン４３が設けられている。

図４は、偏心軸受３８の概略形状を示す斜視図である。図４に示すように、一対の偏心軸受３８は、互いに対称（より具体的には、図３に示した現像ローラ３３の長手方向中心に対して対称）な形状を有している。

偏心軸受３８は、略円筒状の外周面を有しており、その軸方向一端部（内側の端部）には、セクタギヤである調整用ギヤ３８ｂが形成されている。また、偏心軸受３８の外周面の他端部（外側の端部）には、それぞれ２以上（ここでは２つ）の突起３８ｄ，３８ｅが突出形成されている。突起３８ｄ，３８ｅは、各偏心軸受３８の円周方向に十分離れた位置（例えば、偏心軸受３８の中心に対する中心角が約１２０度となるような位置）に配置されている。各突起３８ｄ，３８ｅは、偏心軸受３８の軸方向に一定の長さを有し、先端ほど幅が細くなる断面形状（例えば三角形断面）を有していることが好ましい。

なお、偏心軸受３８は、プラスチック、より具体的にはポリアセタールで形成されていることが好ましい。また、偏心軸受３８を形成する材料のヤング率は２０００〜４０００ＭＰａであることが好ましく、曲げ応力は５０〜２００ＭＰａであることが好ましい。

図５は、端部シャーシ３６の偏心軸受３８が取り付けられた部分の近傍を、図３における矢印Ａの方向から見た図である。図６は、端部シャーシ３６の偏心軸受３８が取り付けられた部分の近傍を、図３における矢印Ｂの方向から見た図である。

図５において、端部シャーシ３６は、偏心軸受３８を形成する材料よりも硬い（ヤング率が大きい）プラスチック材料により構成されている。端部シャーシ３６には、偏心軸受３８が挿入される挿入穴３６ａが形成されている。挿入穴３６ａの周囲には、偏心軸受３８の調整用ギヤ３８ｂのための円弧状の切り欠き部３６ｃが形成されている。偏心軸受３８の調製用ギヤ３８ｂには、端部シャーシの固定穴３６ｂに配置された固定ピン４３の突起４３ａが係合している。

図６に示すように、偏心軸受３８は、現像ローラ３３の回転軸３３ａを支持する円形の支持穴３８ｃを有している。偏心軸受３８の外周をなす円筒面の中心軸５２と、支持穴３８ｃの中心軸５５との間には、偏心量ｅが存在している。これにより、偏心軸受３８が挿入穴３６ａ内で回転すると、現像ローラ３３の回転軸３３ａの位置が変化し、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との中心間距離が変化する。

偏心軸受３８の外周面に形成された突起３８ｄ，３８ｅは、挿入穴３６ａに挿入される前の状態では、先端ほど細くなるような形状を有しているが、偏心軸受３８が挿入穴３６ａに挿入（圧入）された後の状態では、先端が変形している。

図７は、偏心軸受３８の突起３８ｄ，３８ｅが変形する前の形状（Ａ）と、挿入穴３６ａへの挿入により変形した後の形状（Ｂ）を説明するための図である。図７（Ａ）において、突起３８ｄ，３８ｅの偏心軸受３８の外周面からの突出量をＴ（正の値）とする。突起３８ｄ，３８ｅが変形しなかったとした場合の、突起３８ｄ，３８ｅと挿入穴３６ａとの干渉量を、ΔＴ（正の値）とする。

ここで、偏心軸受３８の外径をＤｈとし、挿入穴３６ａの内径をＤｓとすると、
Ｄｈ＜Ｄｓ （１）
Ｄｈ＋Ｔ＞Ｄｓ （２）
（Ｄｈ＋Ｔ）−Ｄｓ＝ΔＴ （３）
という関係が成立するように、偏心軸受３８、突起３８ｄ，３８ｅ及び挿入穴３６ａの各寸法が設定されている。

すなわち、図７（Ｂ）に示すように、突起３８ｄ，３８ｅの先端が挿入穴３６ａの内周面に当接してΔＴだけ変形した状態で、偏心軸受３８が挿入穴３６ａに圧入されている。ここで、変形量ΔＴの好ましい範囲は、１００μｍ〜５００μｍである。

また、図６に示すように、偏心軸受３８の外周面において、突起３８ｄ，３８ｅから円周方向において略等距離だけ離れた当接部（偏心軸受３８の軸方向の線状部分）５８においても、偏心軸受３８が挿入穴３６ａの内周面に当接する。すなわち、偏心軸受３８は、その円周方向において、合計３か所で挿入穴３６ａの内周面に当接するように支持される。偏心軸受３８の突起３８ｄ，３８ｅ及び当接部５８は、偏心軸受３８の軸方向に一定の長さをもって、略線状に挿入穴３６ａの内周面に接している。

なお、当接部５８は、偏心軸受３８の本体部３８ｆの一部である。また、当接部５８及び突起３８ｄ，３８ｅは、挿入穴３６ａの内周面に接触する接触部を構成している。本実施の形態では、当接部５８及び突起３８ｄ，３８ｅの３つの接触部が挿入穴３６ａの内周面に接触しているが、接触部の数は４つ以上であってもよい。

次に、上記のように構成された画像形成装置の動作について、図１及び図２を参照して説明する。

図示しない外部装置（例えばコンピュータ）から印刷指令が出されると、給紙ローラ１７により、媒体１６を媒体トレイ１５から一枚ずつ給紙し、搬送ローラ対１８ａ，１８ｂにより、媒体１６を転写ベルト１９に搬送する。転写ベルト１９は、媒体１６を保持し、各画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄ（画像形成ユニット１０）を通過するように搬送する。

各画像形成ユニット１０では、図２に示すように、供給ローラ３４が図示しない駆動源によって矢印３４ａで示す方向に回転し、現像ローラ３３の表面にトナーを供給する。現像ローラ３３は、図示しない駆動源によって矢印３３ｄで示す方向に回転し、その外周面にトナーを付着させる。現像ローラ３３上のトナー層は、現像ブレード４０によって厚さが均一な薄層となる。現像ローラ３３の表面のトナーは、摩擦帯電等により帯電する。

一方、感光体ドラム１３は、図示しない駆動源により矢印１３ｅで示す方向に回転し、その表面が帯電ローラ４１により一様に帯電されたのち、露光ヘッド１４により画像情報に応じて露光される。露光された部分では電位が約０Ｖまで低下し、露光されない部分では電位が保持され、これにより静電潜像が形成される。そののち、現像ローラ３３の表面のトナーが、感光体ドラム１３の表面の静電潜像に付着し、トナー像が形成される。

感光体ドラム１３の表面に形成されたトナー像は、図１に示す転写ローラ２５及び転写ベルト１９により、媒体１６に転写される。感光体１３上に残留した廃トナーは、クリーニングブレード４４により掻き落とされ、廃トナースパイラル４５（図２）によって画像形成ユニット１０の外部に排出される。

トナー像が転写された媒体１６は、図１に示す定着ユニット２０に搬送されて加熱・加圧され、媒体１６の表面にトナー像が定着する。トナー像が定着した媒体１６は、排出ローラ対２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂによって本体外に排出され、スタッカ部２３上に載置（積載）される。

次に、画像形成装置の製造工程において行われる、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との中心間距離の調整について説明する。
現像ローラ３３及び感光体ドラム１３を画像形成ユニット１０に搭載した後、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との接触圧力を適正な値に設定するため、中心間距離の調整を行う。

図８に示すように、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との当接部に、薄膜フィルム７５を挿入する。ここでは、現像ローラ３３の軸方向両端の近傍に、それぞれ帯状の薄膜フィルム７５を挿入している。さらに、テンションゲージ７３を用いて、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との間から薄膜フィルム７５を引き抜く際の引き抜き力を測定する。

このとき、図６に示すように、現像ローラ３３の回転軸３３ａの中心軸５５は、偏心軸受３８の中心軸５２に対して、上述した偏心量ｅだけ偏心しているため、挿入穴３６ａの円周方向（矢印５９）に偏心軸受３８を回転させると、感光体ドラム１３の回転軸４２の中心軸５６と、現像ローラ３３の回転軸３３ａの中心軸５５との距離（すなわち中心間距離５７）が、矢印６０に示すように変化する。中心間距離５７の変化は、薄膜フィルム７５の引き抜き力の変化として現れる。

従って、偏心軸受３８を徐々に回転させながら、薄膜フィルム７５の引き抜き力をテンションゲージ７３により測定し、薄膜フィルム７５の引き抜き力が所定の値となる回転位置で偏心軸受３８を固定する。偏心軸受３８の固定は、固定ピン４３（図５）を固定穴３６ｂ（図６）に挿入し、固定ピン４３の突起４３ａを偏心軸受３８の調整ギヤ３８ｂに係合させることにより行う。

次いで、もう一方の偏心軸受３８の回転調整を同様にして行い、薄膜フィルム７５の引き抜き力が所定の値となる回転位置で偏心軸受３８を固定する。

このようにして、一対の偏心軸受３８の回転位置が挿入穴３６ａ内でそれぞれ固定され、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との中心間距離の調整が完了する。中心間距離の調整が完了したのち、画像形成ユニット１０が画像形成装置に搭載される。

次に、本実施の形態による作用効果について説明する。
図６において、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との中心間距離５７をＳ１とし、現像ローラ３３の半径をＲｇとし、感光体ドラム１３の半径をＲｄとすると、現像ローラ３３と感光体ドラム１３とが当接するためには、
Ｓ１＜Ｒｇ＋Ｒｄ （４）
の関係を満足する必要がある。このとき、現像ローラ３３の感光体ドラム１３に対する押し込み量はＲｇ＋Ｒｄ−Ｓ１で表されるが、この押し込み量は、数十μｍという微小量である。そのため、押し込み量の変動を抑制するためには、偏心軸受３８の外周径Ｄｈと、挿入穴３６ａの内径Ｄｓとが、
Ｄｈ＝Ｄｓ （５）
の関係を満足することが理想的である。

しかしながら、実際に（５）式を満足するように製造するのは困難である。その一方、Ｄｈ＜Ｄｓの場合、偏心軸受３８と挿入穴３６ａとの間に隙間が生じ、例えば押し込み量の１／２程度の隙間でも接触圧力の低下を招き、媒体１６の端部に白抜けの印刷不良が発生する。従って、押し込み量（Ｒｇ＋Ｒｄ−Ｓ１）を安定化するためには、Ｄｈ＞Ｄｓとして、偏心軸受３８を挿入穴３６ａに圧入する必要がある。しかしながら、偏心軸受３８を挿入穴３６ａに圧入したのでは、その圧入量に応じて、偏心軸受３８の回転負荷（抵抗）が大きくなる。

そこで、本実施の形態では、偏心軸受３８の外周面に突起３８ｄ，３８ｅを設けることで、偏心軸受３８を挿入穴３６ａに挿入した際の回転負荷の上昇を抑制している。

図９は、偏心軸受３８に突起３８ｄ，３８ｅを設けず、偏心軸受３８の外周全体を挿入穴３６ａに圧入した場合（比較例）の回転負荷と、偏心軸受３８に突起３８ｄ，３８ｅを設けて挿入穴３６ａに圧入した場合（本実施の形態）の回転負荷とを対比して示すグラフである。図９において、縦軸は、偏心軸受３８を回転調整する際の回転負荷（ｋｇｆ）を示す。横軸は、圧入量、すなわち偏心軸受３８又は突起３８ｄ，３８ｅの変形量を示す。

図９に示すように、偏心軸受３８の外周全体を挿入穴３６ａに圧入した場合、仮に回転負荷を０．５〜１．０ｋｇｆの範囲に収めようとすると、圧入量が５０〜１００μｍの範囲になければならず、そのためには、例えば偏心軸受３８の外周寸法を約５０μｍの寸法公差で管理しなければならない。これに対し、本実施の形態では、回転負荷を同じ範囲に収めるためには、圧入量が２５０〜５００μｍの範囲にあればよく、従って、例えば偏心軸受３８の外周寸法（突起３８ｄ，３８ｅ）を約２５０μｍの寸法公差で管理すればよい。なお、この圧入量の範囲（２５０〜５００μｍ）は、あくまで回転負荷の範囲を０．５〜１．０ｋｇｆとした場合の値であり、実際の好ましい圧入量の範囲は、上述したように１００〜５００μｍである。

また、本実施の形態においては、偏心軸受３８は、突起３８ｄ，３８ｅの２ヶ所と当接部５８の合計３か所で挿入穴３６ａの内周面に接しており、幾何学的に偏心軸受３８の位置が決まる。そのため、偏心軸受３８のがたつきや回転不良を生じることがなく、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との接触圧力を安定させることができ、これにより、印刷不良の発生を防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、偏心軸受３８に設けた突起３８ｄ，３８ｅが挿入穴３６ａの内周面に当接するよう構成したので、偏心軸受３８を挿入穴３６ａに圧入することによる回転負荷の上昇を抑制することができる。これにより、偏心軸受３８及び寸法穴３６ａの寸法公差を緩和することができ、その結果、部品コストを低減することができる。

加えて、偏心軸受のがたつきや回転不良を防止できるため、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との接触圧力を安定させ、印刷不良の発生を防止することができる。

なお、感光体ドラム１３と現像ローラ３３とは互いに圧接状態で回転するため、感光体ドラム３１は図６に矢印６０ｂで示す方向に退避しようとし、現像ローラ３３は矢印６０ａで示す方向に退避しようとする。このとき、偏心軸受３８には、矢印６０ａで示す方向の力が作用する。そこで、本実施の形態では、感光体ドラム３１と現像ローラ３３との中心間距離５７と直交する直交面６３を基準として、感光体ドラム１３側（矢印６７側）に突起３８ｄ，３８ｅを設け、感光体ドラム１３と反対の側（矢印６５側）に本体部３８ｆの一部である圧接部５８を設けている。

すなわち、外力により変形しやすい突起３８ｄ，３８ｅを矢印６７側に設け、外力により変形しない圧接部５８を矢印６５側に設け、これら当接部５８及び突起３８ｄ，３８ｅからなる３つの接触部を挿入穴３６ａの内周面に接触させている。そのため、感光体ドラム１３と現像ローラ３３との圧接状態での回転により偏心軸受３８に矢印６０ａの方向の力が作用しても、圧接部５８は変形せず、また突起３８ｄ，３８ｅも変形することなく、当接部５８及び突起３８ｄ，３８ｅの３つの接触部が挿入穴３６ａの内周面に接触する。その結果、現像ローラ３３の回転軸３３ａの位置を、偏心軸受５８により一定の位置に保つことができ、感光体ドラム１３と現像ローラ３３との接触圧力を安定させる（経時変化を抑制する）ことができる。

また、本実施の形態では、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との間に薄膜フィルム７５を挟んで中心間距離の調整を行うようにしたので、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との接触圧力が最適となるように中心間距離の調整を行うことができる。

また、各突起３８ｄ，３８ｅが、先端ほど幅が細くなる形状を有しているため、偏心軸受３８の圧入に際して突起３８ｄ，３８ｅの先端を確実に変形させ、挿入穴３６ａの内周面を変形させないようにすることができる。

また、挿入穴３６ａが、画像形成ユニットのシャーシの一部（端部シャーシ３６）に形成されているため、偏心軸受３８を回転可能に支持するための構成が簡単である。

また、偏心軸受３８の調整用ギヤ３８ｃに、固定ピン４３を係合させるよう構成されているため、調整後に現像ローラ３３と感光体ドラム１３との中心間距離が変動することを防止することができる。

なお、本実施の形態では、各偏心軸受３８に２つの突起３８ｄ，３８ｅを設けた場合について説明したが、各偏心軸受３８に設ける突起部の数が３つ以上であってもよい。

図１０に、偏心軸受３８の他の構成例を示す。この構成例では、偏心軸受３８は、ギア部３８ａと、このギア部３８ａの軸方向一方の側に設けられた偏心カム部３８ｋとにより構成されている。偏心カム部３８ｋは、挿入穴３６ａの内周面に接触する接触部３８ｌ，３８ｍ，３８ｎを有している。すなわち、図１０に示した偏心軸受３８は、図６等に示した突起３８ｄ，３８ｅ及び当接部５８の代わりに、接触部３８ｌ，３８ｍ，３８ｎ（図１０）において挿入穴３６ａの内周面に接触するよう構成されている。なお、接触部３８ｌ，３８ｍ，３８ｎの数は、３つの限らず、４つ以上であってもよい。

本実施の形態では、回転体が現像ローラ３３である場合について説明したが、感光体ドラム１３に当接又は対向配置される回転体であれば、帯電ローラ４１、転写ローラ２５、クリーニングローラ（感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去するもの）等であってもよい。

第２の実施の形態
上述した第１の実施の形態では、偏心軸受３８の外周面に突起３８ｄ，３８ｅを設けていたのに対し、本実施の形態では、端部シャーシ３６の挿入穴３６ａの内周面に、接触部である突起を設けている。

図１１は、本実施の形態における端部シャーシ３６の偏心軸受３８が取り付けられた部分の近傍を、図３における矢印Ｂに示す方向から見た図である。図１１に示すように、偏心軸受３８が挿入された挿入穴３６ａの内周面には、突起３６ｄ，３６ｅが突出形成されている。

実施の形態１でも説明したように、偏心軸受３８は、現像ローラ３３の回転軸３３ａを支持する支持穴３８ｃを有しているが、偏心軸受３８の中心軸５２と支持穴３８ｃの中心軸５５との間には、偏心量ｅが存在する。

本実施の形態では、偏心軸受３８を形成する材料は、端部シャーシ３６を形成する材料よりも硬い（ヤング率が大きい）ものとする。

図１２は、挿入穴３６ａの突起３６ｄ，３６ｅが変形する前の形状（Ａ）と、偏心軸受３８の挿入により変形した後の形状（Ｂ）を説明するための図である。図１２（Ａ）において、突起３６ｄ，３６ｅの挿入穴３６ａの内周面からの突出量をＳ（正の値）とする。突起３６ｄ，３６ｅが変形しなかったとした場合の、突起３６ｄ，３６ｅと偏心軸受３８との干渉量を、ΔＳ（正の値）とする。

ここで、偏心軸受３８の外径をＤｈとし、挿入穴３６ａの内径をＤｓとすると、
Ｄｈ＜Ｄｓ （６）
Ｄｓ−Ｓ＜Ｄｈ （７）
Ｄｈ−（Ｄｓ−Ｓ）＝Δｓ （８）
という関係が成立するように、偏心軸受３８、挿入穴３６ａ及び突起３６ｄ，３６ｅの各寸法が設定されている。

すなわち、図１２（Ｂ）に示すように、突起３６ｄ，３６ｅの先端が偏心軸受３８の外周面に接触してΔＳだけ変形した状態で、偏心軸受３８が挿入穴３６ａに圧入されている。ここで、変形量ΔＳの好ましい範囲は、１００μｍ〜５００μｍである。

図１１に示すように、挿入穴３６ａの内周面において、突起３６ｄ，３６ｅから円周方向において略等距離だけ離れた接触部としての当接部５８においても、偏心軸受３８が挿入穴３６ａの内周面に当接する。すなわち、偏心軸受３８は、その円周方向において、合計３か所の接触部で挿入穴３６ａの内周面に当接するように支持される。

同様に、もう一方の端部シャーシ３６の挿入穴３６ａの内周面にも、突起３６ｄ，３６ｅと同様の突起が設けられており、当該突起が偏心軸受３８の外周面に当接して変形した状態で、偏心軸受３８が挿入穴３６ａに圧入されている。

本実施の形態における画像形成装置の動作及び中心間距離の調整方法は、挿入穴３６ａに設けた突起３６ｄ，３６ｅが圧入に際して変形することを除き、第１の実施の形態と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した効果に加えて、以下の効果が得られる。

すなわち、第１の実施の形態では、突起３８ｄ，３８ｅが偏心軸受３８に形成されていたため、偏心軸受３８の回転調整により、偏心軸受３８と挿入穴３６ａとの接触位置が変化する。これに対し、本実施の形態では、突起３６ｄ，３６ｅが挿入穴３６ａに形成されているため、偏心軸受３８の回転調整を行っても、偏心軸受３８と挿入穴３６ａとの接触位置は変化しない。そのため、仮に現像ローラ３３自身が偏心していたとしても、現像ローラ３３と感光体ドラム１３との当接が不安定になることがなく、従って現像ローラ３３の偏心をある程度許容することができる。その結果、現像ローラ３３の製造管理が軽減され、製造コストを軽減することができる。

なお、本発明は、例えば、複写機、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、ＭＦＰ等に用いられる画像形成装置に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る画像形成ユニットの構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る画像形成ユニットにおける現像ローラ及びその支持構造を示す斜視図である。 第１の実施の形態における偏心軸受の概略形状を示す斜視図である。 第１の実施の形態における偏心軸受及び挿入穴を示す図である。 第１の実施の形態における偏心軸受及び挿入穴を示す図である。 第１の実施の形態における偏心軸受の突起部の変形を説明するための図である。 第１の実施の形態における中心間距離の調整方法を説明するための図である。 偏心軸受の挿入穴への圧入量と回転負荷との関係を示すグラフである。 偏心軸受の他の構成例を示す斜視図である。 第２の実施の形態における偏心軸受及び挿入穴を示す図である。 第２の実施の形態における挿入穴の突起部の変形を説明するための図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 画像形成ユニット、 １１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 現像装置、 １３ 感光体ドラム、 ３０ トナー貯蔵容器、 ３３ 現像ローラ、 ３５ シャーシ、 ３６ 端部シャーシ、 ３６ａ 挿入穴、 ３６ｄ，３６ｅ 突起、 ３８ 偏心軸受、 ３８ｂ 調整用ギヤ、 ３８ｄ，３８ｅ 突起、 ４３ 固定ピン。

Claims (17)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に当接し、又は対向配置された現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の回転軸を支持する支持部材と、
   前記支持部材に設けられた挿入穴と、
   前記挿入穴に挿入されると共に、前記現像剤担持体の回転軸を支持し、当該回転軸の中心から偏心した位置に中心を有する偏心軸受と、
   前記偏心軸受の外周面において、前記回転軸の前記中心に対して前記像担持体側に設けられ、前記挿入穴の内周面に当接する２つの突起と
   を備え、
   前記偏心軸受を回転させることにより、前記像担持体と前記現像剤担持体との中心間距離が変化することを特徴とする画像形成ユニット。
2. 前記突起が、先端ほど細くなる形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成ユニット。
3. 前記支持部材が、前記画像形成ユニットのシャーシの一部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成ユニット。
4. 前記支持部材に取り付けられ、前記偏心軸受の回転位置を固定する固定部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
5. 前記偏心軸受が、その外周面に沿ってギヤ部を有し、前記固定部材が前記ギヤ部に係合することを特徴とする請求項４に記載の画像形成ユニット。
6. 前記像担持体と前記現像剤担持体との間に薄肉部材が挿入され、当該薄肉部材の引き抜き力が所定の範囲内になるように、前記偏心軸受の回転調整が行われることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
7. 前記突起は、前記偏心軸受と一体に形成されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
8. 前記偏心軸受の前記外周面において、前記回転軸の前記中心に対して前記像担持体側とは反対の側に、前記挿入穴の前記内周面に当接する接触部を設けたことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
9. 像担持体と、
   前記像担持体に当接し、又は対向配置された現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の回転軸を支持する支持部材と、
   前記支持部材に設けられた挿入穴と、
   前記挿入穴に挿入されると共に、前記現像剤担持体の回転軸を支持し、当該回転軸の中心から偏心した位置に中心を有する偏心軸受と、
   前記挿入穴の内周面において、前記回転軸の前記中心に対して前記像担持体側に設けられ、前記偏心軸受の外周面に当接する２つの突起と
   を備え、
   前記偏心軸受を回転させることにより、前記像担持体と前記現像剤担持体との中心間距離が変化することを特徴とする画像形成ユニット。
10. 前記突起が、先端ほど細くなる形状を有していることを特徴とする請求項９に記載の画像形成ユニット。
11. 前記支持部材が、前記画像形成ユニットのシャーシの一部であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成ユニット。
12. 前記支持部材に取り付けられ、前記偏心軸受の回転位置を固定する固定部材をさらに備えたことを特徴とする請求項９から１１までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
13. 前記偏心軸受が、その外周面に沿ってギヤ部を有し、前記固定部材が前記ギヤ部に係合することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成ユニット。
14. 前記像担持体と前記現像剤担持体との間に薄肉部材が挿入され、当該薄肉部材の引き抜き力が所定の範囲内になるように、前記偏心軸受の回転調整が行われることを特徴とする請求項９から１３までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
15. 前記突起は、前記挿入穴と一体に形成されていることを特徴とする請求項９から１４までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
16. 前記挿入穴の前記内周面において、前記回転軸の前記中心に対して前記像担持体側とは反対の側に、前記偏心軸受の前記外周面に当接する接触部を設けたことを特徴とする請求項９から１５までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
17. 請求項１から１６までのいずれか１項に記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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