JP5887815B2 - 着脱ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、着脱ユニットおよび画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置において、経時的な損耗や故障等に対応するために、内部の部品を着脱可能な着脱ユニットとして、画像形成装置本体に対して、着脱、交換が可能な構成とすることが知られている。着脱ユニットの内部に回転体を有し、本体側に設けられた駆動源と、装着時に連結するための技術として、以下の特許文献１、２記載の技術が従来公知である。

特許文献１としての特開２０００−１６２９２２号公報には、感光体ドラム（２２２ａ）を有するプロセスユニット（２）が複写機本体（１）に装着される場合に、感光体ドラム（２２２ａ）の後側のフランジ（４ｂ）は、複写機本体（１）から延びる回転駆動軸（６）の後部のガイド部材（６１）に嵌合して位置決めがされ、感光体ドラム（２２２ａ）の前側のフランジ（４ａ）は、フランジ（４ａ）を貫通する回転駆動軸（６）の前端にネジ止めされ且つベアリング（１０ｃ）に回転可能に支持されるロック部材（１６）により、位置決めがされる構成が記載されている。

特許文献２としての特開２００１−１１７３０８号公報には、感光体ドラム（１１）を有する感光体ユニットにおいて、感光体ドラム（１１）の前端部に対して加圧支持部（３３）が軸方向に移動可能に支持され且つ、加圧支持部（３３）がスプリング（３２）で前方に付勢されると共に、スプリング（３２）で押される加圧支持部（３３）が玉軸受け（２５）の内輪に後側から接触することで、感光体ドラム（１１）が玉軸受け（２５）に回転可能に支持される構成が記載されている。したがって、特許文献２記載の構成では、加圧支持部（３３）が玉軸受け（２５）と別体に構成されており、加圧支持部（３３）をスプリング（３２）を縮ませながら軸方向に移動させることで、感光体ドラム（１１）が感光体ユニットのハウジングから着脱可能になっている。
また、特許文献２記載の構成では、感光体ドラム（１１）を貫通した駆動軸（４１）の前端がつまみねじ（３４）でねじ止めされ、つまみネジ（３４）が玉軸受け（２５）の内輪の前面に接触することて、回転が伝達可能になっている。

特開２０００−１６２９２２号公報（「００３８」〜「００４９」、図２、図３） 特開２００１−１１７３０８号公報（「００１１」〜「００２１」、図２、図４、図５）

本発明は、費用の上昇を抑えつつ回転体の回転中心の位置精度を向上させることを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の着脱ユニットは、
画像形成装置の本体に着脱可能に支持されるユニット本体と、
前記ユニット本体に位置決めされた状態で支持される被位置決め部材と、
前記ユニット本体に支持された回転体と、
前記回転体の軸方向の端部に配置された被保持部に設けられた接触部と、
前記画像形成装置の本体に支持され、且つ、前記ユニット本体が装着された場合に前記回転体を貫通した状態で前記回転体を支持し且つ前記回転体に駆動を伝達する回転軸と、
軸受け支持部を介して前記被位置決め部材に固定支持された外輪と、前記外輪に対して回転可能に支持され且つ前記ユニット本体が前記画像形成装置の本体に装着された場合に前記回転軸を支持する内輪と、を有する軸受部材と、
前記回転軸の軸方向に沿って前記ユニット本体に移動可能に支持され且つ前記接触部が接触可能な被接触部と、前記被接触部を前記軸方向の前記接触部側に付勢する付勢部材と、を有し、前記軸受け支持部および前記軸受部材を介して前記被位置決め部材に支持された保持具と、
前記保持具を内部に有し、前記画像形成装置の本体に前記ユニット本体が装着される前の状態において、前記回転体の前記被保持部を保持し、前記軸受け支持部を有する保持部材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の着脱ユニットにおいて、
前記被位置決め部材に設けられ、前記画像形成装置の本体に対して前記着脱ユニットが位置決めされる被位置決め部と、
前記回転軸の軸方向に対して、前記被位置決め部と重複する位置に配置された前記軸受け部材と、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項３に記載の発明の画像形成装置は、
着脱ユニットが収容されるユニット収容部と、前記ユニット収容部に配置され且つ前記着脱ユニットの着脱方向に沿って延びる回転軸と、前記着脱ユニットを位置決めする位置決め部と、を有する画像形成装置の本体と、
前記画像形成装置の本体に着脱可能に支持されるユニット本体と、前記画像形成装置の本体の位置決め部材に係合する被位置決め部を有し且つ前記ユニット本体に位置決めされた状態で支持される被位置決め部材と、前記ユニット本体に支持された回転体と、前記回転体の軸方向の端部に配置された被保持部に設けられた接触部と、前記画像形成装置の本体に支持され且つ前記ユニット本体が装着された場合に前記回転体を貫通した状態で前記回転体を支持し且つ前記回転体に駆動を伝達する回転軸と、軸受け支持部を介して前記被位置決め部材に固定支持された外輪と前記外輪に対して回転可能に支持され且つ前記ユニット本体が前記画像形成装置の本体に装着された場合に前記回転軸を支持する内輪とを有する軸受部材と、前記回転軸の軸方向に沿って前記ユニット本体に移動可能に支持され且つ前記接触部が接触可能な被接触部と前記被接触部を前記軸方向の前記接触部側に付勢する付勢部材とを有し前記軸受け支持部および前記軸受部材を介して前記被位置決め部材に支持された保持具と、前記保持具を内部に有し前記画像形成装置の本体に前記ユニット本体が装着される前の状態において前記回転体の前記被保持部を保持し、前記軸受け支持部を有する保持部材と、を有する前記着脱ユニットと、
を備えたことを特徴とする。

請求項１、３に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、費用の上昇を抑えつつ回転体の回転中心の位置精度を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、被位置決め部と重複する位置に軸受け部材が配置されない場合に比べて、回転体の回転中心の位置精度を向上させることができる。

図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。 図２は図１の画像形成装置において開閉部が開放位置に移動した状態の説明図である。 図３は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。 図４は図３のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。 図５は実施例１のプロセスユニットを装着した状態の画像形成装置の感光体部分の部分断面図である。 図６は図５に示すプロセスユニットが画像形成装置本体から取り外された状態の説明図である。 図７は図６に示すプロセスユニットから回転体が取り外された状態の説明図である。 図８は、従来の構成と実施例１の構成との説明図であり、図８Ａは従来の構成において装着時に作用する力の説明図、図８Ｂは従来の構成において清掃部材により作用する力の説明図、図８Ｃは実施例１の構成において装着時に作用する力の説明図、図８Ｄは実施例１の構成において清掃部材により作用する力の説明図である。 図９は従来の構成と実施例１の構成との対比説明図であり、図９Ａは図８Ａに示す構成において前端プレートが傾斜した状態の説明図、図９Ｂは実施例１の構成においてブラケットが傾斜した状態の説明図である。 図１０は実施例２の位置決め機構の説明図であり、実施例１の図５に対応する説明図である。 図１１は実施例３の位置決め機構の説明図であり、実施例１の図５に対応する説明図である。 図１２は実施例４の位置決め機構の説明図であり、実施例１の図５に対応する説明図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、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。

図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。
図２は図１の画像形成装置において開閉部が開放位置に移動した状態の説明図である。
図１において、実施例１の画像形成装置の一例としてのプリンタＵは、画像形成装置本体の一例であって、被装着装置の一例としてのプリンタ本体Ｕ１を有する。プリンタ本体Ｕ１の上面には、第１の媒体排出部の一例としての第１排出トレイＴＲｈ、いわゆるフェイスダウントレイＴＲｈが設けられている。前記第１排出トレイＴＲｈの媒体排出方向の先端側において、上面の前部には、利用者が入力操作する操作部ＵＩが設けられており、前記操作部ＵＩには表示部等が設けられている。プリンタＵの上部前面には、開閉部の一例としてのフロントパネルＵａが配置されており、フロントパネルＵａ下端部が左右方向に延びる回転軸により、プリンタＵ本体に回転可能に支持されている。図２において、プリンタ本体Ｕ１には、ユニット収容部の一例として、プロセスユニット収容部Ｕ１ａおよびトナーカートリッジ収容部Ｕ１ｂとが形成されており、フロントパネルＵａが図１に示す閉塞位置から図２に示す開放位置に移動すると、現像剤容器の一例としてのトナーカートリッジＴＣや、着脱体ユニットの一例としてのプロセスユニットＵ２を交換することが可能になっている。

図３は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図３において、プリンタＵには、画像情報送信装置の一例としてホストコンピュータＨＣが電気的に接続されており、ホストコンピュータＨＣから送信された画像情報や制御信号等の電気信号は、プリンタＵの制御部の一例としてのコントローラＣに入力される。前記コントローラＣは、入力される画像情報を一時的に記憶し、前記画像情報を予め設定された時期に潜像形成用の情報に変換して、潜像形成回路の一例としてのレーザ駆動回路ＤＬに出力する。
レーザ駆動回路ＤＬは、入力された情報に応じて駆動信号を潜像形成装置ＲＯＳに出力する。なお、前記操作部ＵＩ、レーザ駆動回路ＤＬと、後述の現像ロールＧａ、転写ロールＲｔに電圧を印加する電源回路Ｅ等の動作はコントローラＣにより制御される。

図４は図３のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。
図３、図４において、前記潜像形成装置ＲＯＳの左方には、黒色のトナー像を形成する可視像形成装置の一例としてのトナー像形成装置Ｕ２が配置されている。潜像形成装置ＲＯＳから出射された潜像形成光の一例としてのレーザビームＬは、回転する感光体ＰＲに入射される。
図３、図４において、実施例１のトナー像形成装置Ｕ２は、回転体の一例であって、像保持体の一例として、回転軸ＰＲａを中心に矢印方向に回転する感光体ＰＲを有する。前記感光体ＰＲの周囲には、感光体ＰＲの回転方向に沿って、帯電部材の一例としての帯電ロールＣＲと、現像装置Ｇと、像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬとが配置されている。また、前記トナー像形成装置Ｕ２はユニット化されており、プロセスユニット２としてプリンタ本体Ｕ１に着脱可能に構成されている。図２において、前記プロセスユニットＵ２の着脱は、プリンタ本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行われる。

図３、図４において、前記感光体ＰＲの表面は、帯電電圧が印加される帯電ロールＣＲにより帯電された後、潜像書込位置Ｑ１において潜像形成装置ＲＯＳのレーザビームＬにより露光走査されて静電潜像が形成される。前記静電潜像が形成された感光体ＰＲ表面は回転移動して現像領域Ｑ２、転写領域Ｑ３を順次通過する。
現像装置Ｇは、内部に現像剤の一例としてのトナーを収容する現像容器Ｖを有する。前記現像容器Ｖ内には、現像領域Ｑ２で感光体ＰＲと対向し且つ現像電圧が印加される現像剤保持体の一例としての現像ロールＧａが回転可能に支持されている。また、現像容器Ｖ内には、トナーを現像ロールＧａに撹拌しながら搬送するトナー撹拌部材Ｇｂ，Ｇｃが回転可能に支持されている。したがって、現像ロールＧａの回転に伴って表面に保持されたトナーが現像領域Ｑ２に搬送され、現像領域Ｑ２を通過する感光体ＰＲ上の静電潜像が可視像の一例としてのトナー像に現像される。

前記現像容器Ｖの前端部には、プリンタＵに固定支持された現像剤補給装置の一例としてのカートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の一端が接続されている。前記カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の他端は、現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジＴＣの排出口ＴＣ３に接続されている。
図３において、トナーカートリッジＴＣは、内部にトナーを収容する容器本体の一例としてのカートリッジ本体ＴＣ１を有し、前記カートリッジ本体ＴＣ１内には容器内搬送部材の一例としてのトナー搬送部材ＴＣ２が回転可能に支持されている。したがって、現像装置Ｇでのトナーの消費に応じて、前記トナー搬送部材ＴＣ２が回転駆動してカートリッジ本体ＴＣ１内のトナーを、排出口ＴＣ３に搬送する。排出口ＴＣ３から排出されたトナーは、カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給経路内の図示しない補給用搬送部材により現像装置Ｇの現像容器Ｖに搬送される。

前記トナーカートリッジＴＣは、プリンタＵに対して前後方向に挿抜することにより着脱可能に構成されている。前記トナーカートリッジＴＣの着脱は、図２に示すように、プリンタ本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行う。
前記感光体ＰＲ、帯電ロールＣＲ、静電潜像形成装置ＲＯＳ、現像装置Ｇ等により、感光体ＰＲ上にトナー像を形成するトナー像形成装置Ｕ２が構成されている。

図１、図３において、プリンタＵの下部には、媒体収容部の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４が複数設けられている。複数の給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は、前記転写領域Ｑ３に搬送するための媒体の一例として記録用シートＳを収容している。
図３において、プリンタＵの下部内部には、出入される給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の左右両端部を移動可能に支持する容器案内部材の一例としてのレールＲＬ１，ＲＬ１が配置されている。したがって、左右一対のレールＲＬ１，ＲＬ１により各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は前後方向に移動可能に支持されており、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４はプリンタＵの前面から出入可能である。

図３において、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の給紙側の上部には、給紙装置Ｋが配置されている。前記給紙装置Ｋは、媒体取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐと、媒体搬送部材の一例としてのフィードロールおよび媒体分離部材の一例としてのリタードロールからなる捌き部材の一例としてのさばきロールＲｓとを有する。
給紙装置ＫのピックアップロールＲｐにより取出された記録用のシートＳは、さばきロールＲｓにより１枚ずつ分離されて、本体搬送路ＳＨ１に給紙される。給紙されたシートＳは、本体搬送路ＳＨ１に配置された複数の搬送部材の一例としてのシート搬送ロールＲａにより搬送される。シート搬送ロールＲａにより搬送されたシートＳは、時期調整部材の一例としてのレジロールＲｒにより、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３に移動する時期に合わせて、前記転写領域Ｑ３に搬送される。

また、プリンタＵの左側部には、手差し部の一例としての手差トレイＴＲ０が装着されている。前記手差トレイＴＲ０から給紙されたシートＳは、手差用の追加搬送路ＳＨ５から、手差搬送路ＳＨ２を通過して、前記本体搬送路ＳＨ１のシート搬送ロールＲａにより搬送され、レジロールＲｒにより前記転写領域Ｑ３に搬送される。
図３において、前記転写領域Ｑ３には転写電圧が印加される転写装置の一例としての転写ロールＲｔが配置されている。この転写ロールＲｔは転写領域Ｑ３において前記感光体ＰＲに予め設定された圧力で接触しており、転写領域Ｑ３を通過するシートＳに感光体ＰＲ上のトナー像を転写する。

図４において、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３においてシートＳに転写された後、前記感光体ＰＲは、感光体クリーナＣＬの清掃部材の一例としての感光体ＰＲに接触するクリーニングブレードＣＬ１により、表面に付着した残留現像剤の一例としての残留トナーが除去、回収され、清掃される。クリーニングブレードＣＬ１で除去された残留トナーは、清掃容器の一例としてのクリーナ容器ＣＬ２に収容される。クリーナ容器ＣＬ２内の現像剤は、回収搬送部材の一例としての回収オーガＣＬ３で前方に搬送され、前端に設けられた回収路ＣＬ４を通じて、現像容器Ｖ内に戻され、再使用される。
感光体クリーナＣＬにより表面に付着した残留トナーが回収された感光体ＰＲは、前記帯電ロールＣＲにより再び帯電される。なお、実施例１では、帯電ロールＣＲには、温度検出部材の一例として、帯電ロールＣＲの温度を検出する温度センサＳＮ１が配置されている。

前記転写領域Ｑ３において未定着のトナー像が転写されたシートＳは、トナー像が未定着の状態で定着装置Ｆの定着領域Ｑ４に搬送される。定着装置Ｆは、加熱定着部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧定着部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有し、加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐが接触する定着領域Ｑ４においてトナー像が加熱定着される。
前記トナー像形成装置Ｕ２と、転写ロールＲｔ、定着装置Ｆにより、シートＳに画像を記録する画像記録部材Ｕ２＋Ｒｔ＋Ｆが構成されている。
定着トナー像が形成されたシートＳは、媒体案内部材の一例としてのシートガイドに案内されて排出部材の一例としての排紙ロールＲ１に搬送される。シートＳは、前記排紙ロールＲ１により、媒体排出口の一例としてのシート排出口Ｈａから前記第１排出トレイＴＲｈに排出される。

プリンタＵの内部の定着装置Ｆ上方には、前記シート排出口Ｈａに接続された本体反転路ＳＨ３が設けられている。また、前記手差しトレイＴＲ０の上部には、追加装置である媒体反転装置の一例としてのシート反転装置Ｕ３が装着されている。前記シート反転装置Ｕ３の内部には、前記本体反転路ＳＨ３に接続される追加反転路の一例としてのオプション反転路ＳＨ４が形成されている。したがって、両面印刷時には、前記定着領域Ｑ４でトナー像が定着されたシートＳは、前記本体シート反転路ＳＨ３、オプション反転路ＳＨ４を通過して、前記レジロールＲｒに搬送され、前記転写領域Ｑ３に再送される。
前記本体反転路ＳＨ３、オプション反転路ＳＨ４により、反転路ＳＨ３＋ＳＨ４が構成されている。

また、前記シート反転装置Ｕ３には、シートＳの画像記録面が上面になる状態で排出される追加媒体排出部の一例としてのオプション排紙トレイＴＲｈ１、いわゆる、フェイスアップトレイＴＲｈ１が設けられている。前記オプション排紙トレイＴＲｈ１と前記本体反転路ＳＨ３との間には、追加排出路の一例としてのオプション排出路ＳＨ６が設けられており、ユーザによりオプション排紙トレイＴＲｈ１に排出することが指定された場合、シートＳは、前記本体反転路ＳＨ３から前記オプション排出路ＳＨ６を通過して、前記オプション排紙トレイＴＲｈ１に排出される。

（感光体の駆動軸およびプロセスユニットの説明）
図５は実施例１のプロセスユニットを装着した状態の画像形成装置の感光体部分の部分断面図である。
図５において、実施例１のプリンタＵのプリンタ本体Ｕ１には、回転軸の一例として、プロセスユニットＵ２が着脱される着脱方向の一例としての前後方向に沿って延びる駆動軸１が支持されている。前記駆動軸１は、後端部がプリンタ本体Ｕ１に支持された軸受け部材の一例としてのベアリングＢ１により回転可能に支持されており、駆動軸１には、図示しない駆動源の一例としてのモータから駆動が伝達される。

前記駆動軸１は、前後方向に延びる円柱状に形成されており、前端部には、径方向の外側に突出する伝達ピン２が支持されている。なお、伝達ピン２の前記駆動軸1の径方向に対する長さは、後述する感光体フランジ３３から後方に延びる円筒状の後接触スリーブ３６の内径以下の長さに設定されている。
前記駆動軸１の後端部には、接触部の一例として、筒状のテーパ駒３が固定支持されており、前記テーパ駒３の前端部は、前方に行くに連れて外表面が小径になる円錐状の接触面３ａが形成されている。

図６は図５に示すプロセスユニットが画像形成装置本体から取り外された状態の説明図である。
図７は図６に示すプロセスユニットから回転体が取り外された状態の説明図である。
図５〜図７において、前記プロセスユニットＵ２は、ユニット本体の一例としてのユニットフレーム１１を有する。ユニットフレーム１１は、本体前部の一例としての前側に配置された円板状のフレーム前部１２と、本体後部の一例としての後側に配置された円板状のフレーム後部１３とを有する。前フレーム１２および後フレーム１３には、駆動軸１に対応して、前後方向に貫通する前貫通口１２ａおよび後貫通口１３ａが形成されている。

また、前記フレーム前部１２の前面には、被位置決め部材の一例として、上下左右方向に延びる板状のブラケット１４が支持されている。実施例１のブラケット１４の端部には、被位置決め部の一例としての位置決め孔１４ａが形成されており、ユニットフレーム１１に支持された位置決め部の一例としての位置決めピンＰ１が位置決め孔１４ａを貫通して、ブラケット１４がユニットフレーム１１に対して位置決めがされた状態で支持される。
前記ブラケット１４の外端部には、被位置決め部の一例としての位置決め穴１５が形成されており、プロセスユニットＵ２がプリンタ本体Ｕ１に装着された場合に、プリンタ本体Ｕ１に設けられた位置決め部の一例としての位置決めピンＵＰ１が位置決め穴１５に二組係合して位置決めされる。なお、図５では１組のみ図示している。
また、ブラケット１４には、被固定部の一例としての引掛け爪１４ｂが回転可能に支持されており、プリンタ本体Ｕ１に形成された受け部の一例としての引掛け部ＵＫに引っ掛かることで、プロセスユニットＵ２がプリンタ本体Ｕ１に固定され、引掛け爪１４ｂが回転することで固定が解除される。

また前記前貫通口１２ａの内周面には、第１の軸受け支持部の一例として、円筒状の前スリーブ１６が固定支持されている。
前記前スリーブ１６は、支持部本体の一例として、円筒状の前スリーブ本体１６ａを有する。前スリーブ本体１６ａの前端部には、径方向の外方に延びる円板状に形成され、ブラケット１４に固定支持される被固定部１６ｂが設けられている。前記前スリーブ１６ａの後端には、保持停止部の一例であって回転体の保持部材の一例として、径方向の内側に延びる円環状、ドーナツ板状のリテーナストッパ１６ｃが形成されている。

前記前スリーブ１６の内周面には、軸受け部材の一例としての前ベアリング１７が支持されている。前記前ベアリング１７は、従来公知の玉軸受け、いわゆるボールベアリングにより構成されており、外輪の一例として、周方向の外方に配置された円環状のアウタレース１７ａと、内輪の一例として、周方向の内方に配置された円環状のインナレース１７ｂと、転動体の一例として、アウタレース１７ａおよびインナレース１７ｂの間に配置され且つアウタレース１７ａとインナレース１７ｂを相対的に回転可能に支持するボール１７ｃとを有する。実施例１の前ベアリング１７は、駆動軸１の外径にインナレース１７ｂの内径が対応して設定されると共に、駆動軸１の軸方向に対して、位置決め孔１４ａと重複する位置に配置されている。
前記アウタレース１７ａの前端面は、軸受停止部材の一例として、被固定部１６ｂの前面に支持された前ベアリングストッパ１８により前方への抜け止めがされている。なお、前記ベアリング１７の外周とは前記スリーブ１６内周の間に、組立のため、ガタは通常数十ミクロン持たせる必要があるが、そのガタの分、感光体ＰＲの位置決め精度が悪化してしまうため、前記ベアリング１７は前記スリーブ１６の内周面に圧入されていることが望ましい。

前記前ベアリング１７とリテーナストッパ１６ｃとの間には、保持具の一例として、円筒状のリテーナ１９が支持されている。実施例１のリテーナ１９は、第１の保持部の一例としての円板状のリテーナ前部２１と、第２の保持部の一例としての円板状のリテーナ後部２２と、を有する。リテーナ前部２１とリテーナ後部２２との間には、付勢部材の一例として、各部２１，２２どうしを互いに離間させる方向に付勢するスプリング２３が装着されている。
前記リテーナ前部２１の前端の内周部には、第１の保持接触部の一例として、前ベアリング１７のインナレース１７ｂの後面に接触する接触凸部２１ａが形成されている。
前記リテーナ後部２２の後端面は、外周部が前記リテーナストッパ１６ｃの前端面に接触して後方への抜け止めがされると共に、後端面の内周部には、被接触部の一例としてのフランジ被接触部２２ａが形成されている。また、実施例１のリテーナ後部２２の前端面の径方向の中央部には、誤組立防止部の一例として、リテーナ前部２１側に突出するスプリング２３の逸脱防止リブ２２ｂと誤組防止突起２２ｃが形成されている。尚、前記リテーナ１９は一体的に構成する必要は無く、各々独立した部品を図５の状態に組み立てた際に、前記の通りに整列、組み立てられれば良い。

前記後貫通口１３ａの内周面には、第２の軸受け支持部材の一例として、後スリーブ２６が固定支持されている。後スリーブ２６の内周面には、軸受け停止部の一例として、内方に突出する後ベアリングストッパ２６ａが形成されている。
前記後スリーブ２６の内周面の前部には、軸受け部材の一例としての後ベアリング２７が支持されている。実施例１の後ベアリング２７は、前ベアリング１７と同様に構成されており、アウタレース２７ａ、インナレース２７ｂおよびボール２７ｃを有する。前記アウタレース２７ａは、後スリーブ２６の内周面に固定支持されており、ベアリングストッパ２６ａにより後方への抜け止めがされている。

図５、図６において、実施例１の回転体の一例としての感光体ＰＲは、回転体本体の一例としての円筒状のスリーブ３１を有する。スリーブ３１の前後両端には、軸端部材の一例として、円板状の感光体フランジ３２，３３が支持されている。前側の感光体フランジ３２の中央部には、被保持部の一例であって、接触部材の一例として、前後方向に突出する円筒状の前接触スリーブ３４が形成されている。前記前接触スリーブ３４の前端部には、接触部の一例として、前記フランジ接触部２２ａに接触可能なリテーナ接触部３４ａが形成されている。また、前接触スリーブ３４の後端部には、駆動軸１の伝達ピン２が噛み合って駆動が伝達される被伝達部の一例としてのセレーション３４ｂが形成されている。
実施例１の前接触スリーブ３４は、フランジ３２の内周に対応する部分３４ｃの内径が、駆動軸１の外径に対応して形成されると共に、リテーナ接触部３４ａやセレーション３４ｂの部分の内径は、駆動軸１の外径よりも大径に形成されている。したがって、フランジ３２の内周に対応する小径部分３４ｃで駆動軸１に近接し、リテーナ接触部３４ａやセレーション３４ｂの部分では駆動軸１から離間している。

後側の感光体フランジ３３の中央部には、接触部材の一例として、後方に伸びる円筒状の後接触スリーブ３６が形成されている。前記後接触スリーブ３６の後端部の外周面は、後ベアリング２７のインナレース２７ｂの内周面に、回転可能且つ軸方向に移動可能に支持されている。
前記後接触スリーブ３６の後端面の内周には、テーパ駒３が接触する被接触部３６ａが形成されている。

従って、実施例１の感光体ＰＲは、前側の感光体フランジ３２のリテーナ接触部３４ａがフランジ接触部２２ａに接触して、スプリング２３の付勢力により前ベアリング１７のインナレース１７ｂが一体的に回転する。すなわち、感光体ＰＲの前端部は、リテーナ１９を介して、前ベアリング１７に回転可能に支持されている。また、後側の感光体フランジ３３は、後接触スリーブ３６を介して、後ベアリング２７に回転可能に支持されている。
また、実施例１では、前側の感光体フランジ３２は、リテーナ前部２１とリテーナ後部２２との接近離間により軸方向に移動可能に支持されると共に、後側の感光体フランジ３３の後接触スリーブ３６は、後ベアリング２７のインナレース２７ｂにより軸方向に移動可能に支持されている。したがって、感光体ＰＲは、ユニットフレーム１１に対して前後方向に移動可能に支持されている。

（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のプリンタＵでは、画像形成動作が開始されると、駆動軸１が回転して、伝達ピン２からセレーション３４ｂを介して感光体ＰＲが回転し、潜像形成、現像、転写、定着が行われて、記録シートＳに画像が形成される。
プリンタＵの使用に伴って、プロセスユニットＵ２内の部品の経時的な損耗や故障等が発生すると、フロントパネルＵａが開放されて、プロセスユニットＵ２の交換が行われる。

図５、図６において、実施例１の感光体ＰＲは、ユニットフレーム１１に対して、前後のベアリング１７，２７を介して、フランジ３２，３３が回転可能に支持されており、上下、左右方向の位置が決められている。
したがって、図５に示すように、プロセスユニットＵ２がプリンタ本体Ｕ１に装着された状態では、フランジ３２，３３に駆動軸１が挿入されて、テーパ駒３が後フランジ３３の被接触部３６ａを前方に押すと共に、スリーブ３１を介して前接触スリーブ３４が前方に押され、リテーナ１９のスプリング２３を弾性変形させる。よって、スプリング２３に付勢されて後フランジ３３がテーパ駒３に突き当てられており、感光体ＰＲの前後方向の位置が決められている。

ここで、特許文献１、２に示すような従来の構成では、軸の前端やユニット自体がネジで固定されており、ユニットの着脱に、ねじ回しの工程が必要となり、着脱作業が面倒である問題がある。また、この従来の構成では、作業者のネジ締めが不完全であったりすると、感光体の回転中心がずれたり、回転がぶれる等の問題が発生する恐れもある。
特に、特許文献２記載の構成では、加圧支持部（３３）やスプリング（３２）と、玉軸受け（２５）が別体に構成されており、感光体ドラム（１１）の組み付け時に、スプリング（３２）を縮めながら作業する必要があり、組立作業が面倒で、感光体を傷める可能性が高く、細心の注意を払った作業を要求するか、別途治具を用意する必要があり、製造費用を削減しにくい問題がある。

これらに対して、実施例１では、ブラケット１４や、前スリーブ１６、前ベアリング１７、前ベアリングストッパ１８、リテーナ１９により構成された位置決め機構１４〜１９が一体的に構成されており、位置決め機構１４〜１９をユニットフレーム１１に着脱することが容易であり、製造費用を低減しやすくなっている。また、組み立て作業が容易になっており、組み立て時に感光体ＰＲの表面が他の部材に接触して傷や破損する等の問題が低減されやすく、破損時の交換にかかる費用も低減される。
また、実施例１の位置決め機構１４〜１９では、感光体ＰＲを貫通するプリンタ本体Ｕ１の駆動軸１と係合し、引掛け爪１４ｂの作用で、プリンタ本体Ｕ２とプロセスユニットＵ２の位置決めと固定が完了するため、ネジ止め等の作業が不要になっている。したがって、実施例１では、特許文献１，２記載の技術に比べて、ユニットＵ２の着脱作業が非常に容易となる。

図８は、従来の構成と実施例１の構成との説明図であり、図８Ａは従来の構成において装着時に作用する力の説明図、図８Ｂは従来の構成において清掃部材により作用する力の説明図、図８Ｃは実施例１の構成において装着時に作用する力の説明図、図８Ｄは実施例１の構成において清掃部材により作用する力の説明図である。
前記特許文献１，２記載の技術に替えて、ネジ等を使用せずに着脱ユニットと回転軸とを連結する構成として、図８Ａ、図８Ｂに示すように、感光体０１を回転可能に支持するベアリング０２の外輪０２ａを軸方向に移動可能に支持し、スプリング０３でベアリング０２を後方に付勢するリテーナ０４で、感光体０１を駆動軸０６のテーパ駒０６ａに押し付けて軸方向の位置決めを行いつつ、駆動の伝達がされる構成が考えられる（例えば、特願２０１０−２５２３６７号）。

図８Ａに示す構成では、軸方向に移動可能なベアリング０２がスプリング０３で付勢されているが、ユニット０７装着時に、ユニット０７の前端プレート０７ａがプリンタの本体０８に引掛け爪０７ｂ等で固定、いわゆるロックされた場合に、ベアリング０２は、位置決めされるテーパ駒０６ａから作用・反作用の法則から、軸方向の反力を受ける。したがって、スプリング０３の弾性力や前記反力に伴って、ハウジング０９が撓む力Ｆ１を受けて、ハウジング０９に取り付けたユニット０７の前端プレート０７ａが傾斜する。

図９は従来の構成と実施例１の構成との対比説明図であり、図９Ａは図８Ａに示す構成において前端プレートが傾斜した状態の説明図、図９Ｂは実施例１の構成においてブラケットが傾斜した状態の説明図である。
なお、図９において、説明に必要な前端プレート、ブラケットおよびベアリング以外の部材に関しては図示を省略している。
図９において、前端プレート０７ａが傾斜すると、前端プレート０７ａに固定されたスリーブ０１０が傾斜し、スリーブ０１０に内蔵されたベアリング０２が傾斜した分の中心位置０２ａのズレを生じる。この中心位置０２ａのズレの分、ベアリング０２で支持する感光体０１が所定の回転中心位置０１ａからズレてしまう。この回転中心位置０１ａのズレは、前端プレート０７ａの傾斜角が同じ場合、軸方向に沿って前端プレート０７ａからベアリング０２までの距離Ｌ０１が長くなるほど、ズレ量が大きくなる。
感光体０１は画像形成のために、プリンタ本体０８内に高精度に位置決めされなければならない。特に現像ロールとの位置関係は重要で、数十ミクロンのズレでプリント画像に濃度ムラ等の問題が発生する恐れがある。

また、図８Ｂに示すように、感光体０１に対して予め設定された圧力を持って接触するクリーニングブレード０１１が配置されている場合、クリーニングブレード０１１の接触圧力は、軸方向に対して垂直な方向に作用する。したがって、感光体０１の軸方向の中央部分が接触圧力で押されると、軸方向端部には、撓ませるモーメントＭ１が発生し、図８Ａに示す場合と同様に、ベアリング０２が駆動軸０６の回転中心０６ｂに対して傾斜する恐れがある。また、ベアリング０２は感光体フランジ０１２の駆動軸０１に対する支持部０１３より、大きく前方へ延ばした感光体フランジ０１２のスリーブ部分０１４を支持しているため、この感光体フランジ０１２の撓みも無視できない。
したがって、図８Ａ、図８Ｂに示す構成では、ベアリング０２の回転中心が駆動軸０６の回転中心０６ｂに対して傾斜しないように、各部品の精度を向上させたり、剛性を向上させる等の対応が必要となり、費用が上昇する問題がある。
特に、図８Ａ、図８Ｂに示すように、ベアリング０２の位置が、前端プレート０７ａに対して、軸方向で前後にずれた構成では、ベアリング０２に軸方向に垂直な力が作用した場合に、前端プレート０７ａで受けることができず、撓みが大きくなりやすい問題もある。

これらに対して、実施例１では、図８Ｃに示すように、前ベアリング１７は、前スリーブ１６を介してブラケット１４の断面内に位置するように固定支持されており、駆動軸１の軸方向に対して、前ベアリング１７とブラケット１４との距離Ｌ０１はほとんどゼロになっている。したがって、図８Ａに示す場合に比べて、スプリング２３の反力等でユニットのフレーム１１が撓み、図９Ｂに示すように、ブラケット１４が傾斜しても、前ベアリング１７の中心位置１７ｄのズレ量は小さく、影響をほとんど受けず、中心軸のズレを低減することが可能で、精度を維持、向上させることが可能になっている。したがって、感光体ＰＲと現像ロールＧａとの間隔が予め設定された間隔に保持されやすく、画質の低下が長期に渡って低減されると共に、ユニットＵ２の運搬時等で、感光体ＰＲが傷つく可能性が低減されている。
また、実施例１では、前ベアリング１７が、軸方向に対して、ブラケット１４と重複する位置に配置されている。したがって、図８Ｄに示すように、クリーニングブレードＣＬ１等の接触圧力で感光体ＰＲが押された場合、小径部分３４ｃが駆動軸１に接触するが、駆動軸１には十分な剛性があり、押された力は、駆動軸１が支持される前ベアリング１７や後ベアリング２７に作用する。よって、前ベアリング１７に対して、クリーニングブレードＣＬ１等の接触圧力で力が作用しても、軸方向で重複する位置に配置され且つ力の働く方向に延びるブラケット１４が受けることができ、図８Ａ、図８Ｂに示す構成に比べて、前ベアリング１７の位置の変動が低減されやすく、精度を維持、向上しやすくなっている。

さらに、実施例１では、駆動軸１が感光体ＰＲの前端部を支持し、前ベアリング１７の前方まで貫通して、前ベアリング１７で支持されるよう構成しており、プロセスユニットＵ２が装着された状態では、駆動軸１自体が、装着されたプロセスユニットＵ２の強度部材として機能する。したがって、プロセスユニットＵ２自体の剛性をそれほど大きく高めなくても、全体として十分な剛性を確保できるため、画質を向上させやすく、経時的な変化も低減できる。
また、実施例１では、前スリーブ１６にリテーナストッパ１６ｃが設けられており、図７に示す感光体ＰＲが装着される前の状態では、スプリング２３に押されるリテーナ後部２２に接触して抜け止めを行うと共に、図８に示す感光体ＰＲが装着され且つプリンタ本体Ｕ１に装着される前の状態では、前接触スリーブ３４が貫通した状態で、感光体ＰＲの前端部を保持する。したがって、プロセスユニットＵ２がプリンタ本体Ｕ１に装着される前の状態において、プロセスユニットＵ２が操作される場合等に、感光体ＰＲの前端部が振れても、前接触スリーブ３４にリテーナストッパ１６ｃが接触して、感光体ＰＲの振れが低減され、感光体ＰＲの損傷や中心軸のズレが低減される。

図１０は実施例２の位置決め機構の説明図であり、実施例１の図５に対応する説明図である。
次に本発明の実施例２の説明を行うが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図１０において、実施例２の位置決め機構１４〜１９は、実施例１のリテーナ後部２２と異なるリテーナ後部２２′を有し、リテーナ後部２２′の内周端部には、前方に凹んだフランジ接触部２２ａ′が形成されており、実施例１のスプリング２３の逸脱防止リブ２２ｂはフランジ接触部２２ａ′の肉厚分のオフセット形状で兼ねている。前記フランジ接触部２２ａ′には、前接触スリーブ３４のリテーナ接触部３４ａが嵌った状態で収容可能に構成されている。

（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の位置決め機構１４〜１９では、フランジ接触部２２ａ′は、リテーナ接触部３４ａが嵌る凹部形状に形成されており、前接触スリーブ３４がリテーナ後部２２′に対してずれることが低減されており、プロセスユニットＵ２に装着されていない状態でも感光体ＰＲを更に安定して保持することが可能であり、プロセスユニットＵ２の操作性の向上と、包装材料の簡易化を可能とする。

図１１は実施例３の位置決め機構の説明図であり、実施例１の図５に対応する説明図である。
次に本発明の実施例３の説明を行うが、この実施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例３は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図１１において、実施例３の位置決め機構１４〜１９は、実施例１のリテーナ後部２２と異なるリテーナ後部２２″を有し、実施例３のリテーナ後部２２″では、実施例２と同様に、スプリング２３の逸脱防止リブ２２ｂはフランジ接触部２２ａ″の肉厚分のオフセット形状で兼ねている。実施例３のリテーナ後部２２″の内周端部には、リテーナ接触部３４ａの前端の外径に対応する内径を有する貫通口により構成されたフランジ接触部２２ａ″が形成されている。したがって、実施例３の位置決め機構１４〜１９では、前接触スリーブ３４のリテーナ接触部３４ａが、実施例１，２に比べて軸方向の前方まで延びており、フランジ接触部２２ａ″を貫通した状態で外周面が支持されている。また、回転軸１が貫通する穴の入り口部分に、回転軸1の侵入をスムースにする案内形状２１ａ″を設けたリテーナ前部２１″からスリーブ状に延長した２１ｂ″が前ベアリング１７に圧入されている。

（実施例３の作用）
前記構成を備えた実施例３の位置決め機構１４〜１９では、実施例２と同様に、フランジ接触部２２ａ″とリテーナ接触部３４ａとの連結、位置決めが、嵌り合いで行われており、感光体ＰＲの前接触スリーブ３４が案内ガイドとなり、リテーナ後部２２″が単独で駆動軸1と接触せず、リテーナ前部２１″の回転軸1の案内効果向上で、プリンタ本体Ｕ１へのプロセスユニットＵ２装着時の操作性が良好となる。但し、リテーナ前部２１″を採用した場合、リテーナ２１″の部品精度によっては、感光体ＰＲの回転精度、所謂振れが悪化する場合があり、リテーナ後部２２″のみを採用しても良い。

図１２は実施例４の位置決め機構の説明図であり、実施例１の図５に対応する説明図である。
次に本発明の実施例４の説明を行うが、この実施例４の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例４は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図１２において、実施例４の位置決め機構１４〜１９は、実施例１のリテーナ前部２１が省略されると共に、スプリング２３′が、外径が軸方向に沿って同一の円筒状ではなく、前方にいくに連れて外径が小さくなる円錐状のスプリングにより構成されている。そして、実施例４のスプリング２３′は、前端の外径が前ベアリング１７のインナレース１７ｂに対応する外径に設定されており、インナレース１７ｂの後端面に接触して支持されている。

（実施例４の作用）
前記構成を備えた実施例４の位置決め機構１４〜１９では、リテーナ前部２１が省略されており、部品点数が削減され、製造費用がさらに低減されている。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ02）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記各実施例において、画像形成装置の一例としてプリンタＵを例示したが、これに限定されず、複写機、ＦＡＸ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、単色、いわゆるモノクロの画像形成装置を例示したが、これに限定されず、多色、いわゆるカラーの画像形成装置に適用可能である。

（Ｈ02）前記各実施例において、前ベアリング１７の位置は、軸方向に対して、平板状のブラケット１４と重複する位置に配置することを前提として説明しており、平板である方が精度の点から好ましいが、これに限定されず、前後方向にずれた面を持つブラケット形状であっても、装置本体位置決め部とブラケット１４の係合位置が、ベアリング１７の断面範囲と重なれば、本発明の効果を発現することも可能である。

１…回転軸、
１１…ユニット本体、
１４…被位置決め部材、
１４ａ…被位置決め部、
１７…軸受部材、
１７ａ…外輪、
１７ｂ…内輪、
１９…保持具、
２２ａ，２２ａ′，２２ａ″…被接触部、
２３，２３′付勢部材、
３４ａ…接触部、
Ｐ１…位置決め部、
ＰＲ…回転体、
Ｕ…画像形成装置、
Ｕ１…画像形成装置の本体、
Ｕ１ａ…ユニット収容部、
Ｕ２…着脱ユニット。

Claims (3)

1. 画像形成装置の本体に着脱可能に支持されるユニット本体と、
   前記ユニット本体に位置決めされた状態で支持される被位置決め部材と、
   前記ユニット本体に支持された回転体と、
   前記回転体の軸方向の端部に配置された被保持部に設けられた接触部と、
   前記画像形成装置の本体に支持され、且つ、前記ユニット本体が装着された場合に前記回転体を貫通した状態で前記回転体を支持し且つ前記回転体に駆動を伝達する回転軸と、
   軸受け支持部を介して前記被位置決め部材に固定支持された外輪と、前記外輪に対して回転可能に支持され且つ前記ユニット本体が前記画像形成装置の本体に装着された場合に前記回転軸を支持する内輪と、を有する軸受部材と、
   前記回転軸の軸方向に沿って前記ユニット本体に移動可能に支持され且つ前記接触部が接触可能な被接触部と、前記被接触部を前記軸方向の前記接触部側に付勢する付勢部材と、を有し、前記軸受け支持部および前記軸受部材を介して前記被位置決め部材に支持された保持具と、
   前記保持具を内部に有し、前記画像形成装置の本体に前記ユニット本体が装着される前の状態において、前記回転体の前記被保持部を保持し、前記軸受け支持部を有する保持部材と、
   を備えたことを特徴とする着脱ユニット。
2. 前記被位置決め部材に設けられ、前記画像形成装置の本体に対して前記着脱ユニットが位置決めされる被位置決め部と、
   前記回転軸の軸方向に対して、前記被位置決め部と重複する位置に配置された前記軸受け部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の着脱ユニット。
3. 着脱ユニットが収容されるユニット収容部と、前記ユニット収容部に配置され且つ前記着脱ユニットの着脱方向に沿って延びる回転軸と、前記着脱ユニットを位置決めする位置決め部と、を有する画像形成装置の本体と、
   前記画像形成装置の本体に着脱可能に支持されるユニット本体と、前記画像形成装置の本体の位置決め部材に係合する被位置決め部を有し且つ前記ユニット本体に位置決めされた状態で支持される被位置決め部材と、前記ユニット本体に支持された回転体と、前記回転体の軸方向の端部に配置された被保持部に設けられた接触部と、前記画像形成装置の本体に支持され且つ前記ユニット本体が装着された場合に前記回転体を貫通した状態で前記回転体を支持し且つ前記回転体に駆動を伝達する回転軸と、軸受け支持部を介して前記被位置決め部材に固定支持された外輪と前記外輪に対して回転可能に支持され且つ前記ユニット本体が前記画像形成装置の本体に装着された場合に前記回転軸を支持する内輪とを有する軸受部材と、前記回転軸の軸方向に沿って前記ユニット本体に移動可能に支持され且つ前記接触部が接触可能な被接触部と前記被接触部を前記軸方向の前記接触部側に付勢する付勢部材とを有し前記軸受け支持部および前記軸受部材を介して前記被位置決め部材に支持された保持具と、前記保持具を内部に有し前記画像形成装置の本体に前記ユニット本体が装着される前の状態において前記回転体の前記被保持部を保持し、前記軸受け支持部を有する保持部材と、を有する前記着脱ユニットと、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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