JP6202374B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置では、像担持体としての感光体を備え、感光体上にトナー像を形成し、記録紙上または中間転写体上に転写して画像を形成する画像形成装置の被駆動部材としての感光体を駆動する駆動装置を備えたものが知られている。

特許文献１に記載の画像形成装置では、感光体、現像装置、帯電装置及びクリーニング装置などを一体で支持したプロセスカートリッジが、画像形成装置本体に対して着脱可能な構成となっている。そして、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際に、プロセスカーリッジ側の従動カップリングと、画像形成装置本体に設けられた駆動装置側の駆動カップリングとを連結して、感光体に駆動力を伝達し回転させている。

ところが、プロセスカーリッジ側の従動カップリングと駆動装置側の駆動カップリングとを連結する構成では、部品点数が多くなるためコストが高く、構造が複雑になってしまう。

特許文献２に記載の画像形成装置では、感光体の回転軸に設けられた感光体ギヤと、駆動装置の保持部材に回転軸が保持された感光体駆動ギヤとを噛み合わせて、駆動源たる駆動モータから感光体駆動ギヤと感光体ギヤとを介して感光体に駆動力を伝達している。これにより、プロセスカーリッジ側の従動カップリングと、駆動装置側の駆動カップリングとを連結する構成とした場合よりも、低コスト化や構造の簡略化を図ることが可能となる。

画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着した際に、感光体ギヤと感光体駆動ギヤとを噛み合わせて連結させる構成では、プロセスカートリッジが着脱可能なため、感光体ギヤと感光体駆動ギヤとの軸間距離が複数の部品を介して決まる。そのため、部品の加工精度や組付け誤差などにより、感光体ギヤと感光体駆動ギヤとの軸間距離が狙いの軸間距離からずれる場合がある。

この場合、感光体ギヤと感光体駆動ギヤとが上手く噛み合わず、感光体ギヤと感光体駆動ギヤとを駆動した際に振動が生じ、記録紙または中間転写体に感光体から転写された画像に、前記振動に起因したバンディング等の画像不良が発生するといった問題が生じる。

特許文献３に記載の画像形成装置では、感光体駆動ギヤを有する駆動装置を組み立てる際や、画像形成装置本体に駆動装置を取り付ける際に、位置決め用冶具を用いて高精度に取り付けている。これにより、位置決め用冶具を用いて、駆動装置を組み立てたり画像形成装置本体に取り付けたりしない場合よりも、感光体ギヤと感光体駆動ギヤとの軸間距離の精度を確保することが可能となる。

ところが、組立時に位置決め冶具を使用するため組立性が悪化したり、保守作業などで駆動装置を交換する際に位置決め治具が必要となり交換に手間を要したりするおそれがある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、カップリングなどの複雑な機構や、冶具による組立を要することなく、プロセスカートリッジに設けられた像担持体ギヤと、駆動ユニットに設けられた像担持体駆動ギヤとの軸間距離の精度を確保することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体に回転駆動力を伝達する、回転軸を中心に回転可能な像担持体ギヤとを一体で支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、前記像担持体ギヤと噛み合い該像担持体ギヤに回転駆動力を伝達する、回転軸を中心に回転可能な像担持体駆動ギヤと、前記像担持体ギヤと前記像担持体駆動ギヤとを介して前記像担持体を回転駆動させる駆動源とが設けられた駆動ユニットとを備え、前記像担持体に形成された画像を転写体に転写して画像形成を行う画像形成装置において、前記駆動ユニットには、前記駆動源の駆動軸に設けられた駆動源ギヤから前記像担持体駆動ギヤに伝達される駆動力を減速させる減速ギヤの回転軸を保持する減速ギヤ軸保持部材と、前記像担持体駆動ギヤの回転軸を保持する像担持体駆動ギヤ軸保持部材と、前記減速ギヤと前記像担持体駆動ギヤとの軸間距離を規定する軸間距離規定部材と、が設けられており、前記像担持体駆動ギヤ軸保持部材は、前記減速ギヤ軸保持部材と、前記軸間距離規定部材との間に設けられ、前記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際の該プロセスカートリッジの位置決めを、前記像担持体駆動ギヤ軸保持部材で行う構成で、前記像担持体駆動ギヤ軸保持部材が前記像担持体ギヤの回転軸を保持することを特徴とするものである。

以上、本発明によれば、カップリングなどの複雑な機構や、冶具による組立を要することなく、プロセスカートリッジに設けられた像担持体ギヤと、駆動ユニットに設けられた像担持体駆動ギヤとの軸間距離の精度を確保することができるという優れた効果がある。

プリンタ本体の感光体駆動方法について説明する図。 プリンタの概略構成図。 プリンタの筐体に対して上カバーを開いた状態を示す図。 感光体駆動ユニットの斜視図。 画像形成装置上下方向のみ感光体駆動ユニット内で位置決めし、画像形成装置前後方向は本体フレーム位置決め部で位置決めする構成を示す図。 駆動ギヤと感光体ギヤとの位置関係についての説明図。 感光体中心軸を本体フレームで位置決めする構成を示す図。 感光体中心軸を感光体駆動ユニット内の感光体位置決め部で位置決めする構成を示す図。 図４に示した感光体駆動ユニットの分解図。 感光体駆動ユニットでの駆動源の位置決めについて説明に用いる図。 感光体ギヤが駆動ギヤより駆動力を受けた際、感光体ギヤに作像ユニットの抜き方向とは逆の成分を持った接線力が働くことの説明に用いる図。 駆動ギヤ、減速ギヤ及びプロセスカートリッジケースなどの配置についての説明に用いる図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタという）１の一実施形態について説明する。

まず、プリンタ１の基本的な構成について説明する。図２は、実施形態に係るプリンタ１の概略構成図である。同図において、このプリンタ１は、黒、シアン、マゼンタ、イエロー（以下、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと記す）のトナー像を作像するための４つの作像ユニット７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。

Ｋトナー像を作像するための作像ユニット７Ｋを例に挙げて説明する。作像ユニット７Ｋは、図２に示されるように、像担持体たるドラム状の感光体６Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、潜像形成手段としての書込ヘッド７０Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。作像ユニット７Ｋは、プリンタ本体に着脱可能なプロセスカートリッジであり、作像ユニット７Ｋに設けられた消耗部品を一度に交換できるようになっている。

なお、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置４Ｋ及び現像装置５Ｋに関しては、これら全てをプロセスカートリッジに一体で支持しなくても良い。すなわち、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置４Ｋ及び現像装置５Ｋより選ばれる少なくとも一つの装置が、感光体６とともにプロセスカートリッジとして一体に支持された構成も採用することができる。

帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転せしめられる感光体６Ｋに接触しながら図中反時計回り方向に回転する帯電ローラ４ａＫと、帯電ローラ４ａＫに付着したトナーを回収する回収ローラ４ｂＫとを具備している。そして、帯電ローラ４ａＫと感光体６Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体６Ｋの表面を一様に帯電せしめる。

書込ヘッド７０Ｋは、感光体６Ｋの軸方向に配列されたＬＥＤや有機ＥＬ素子などの複数の発光素子を有している。書込ヘッド７０Ｋは、画像情報に基づいて所定の位置の発光素子を発光させ感光体６Ｋに照射することで感光体６Ｋを露光し、感光体６Ｋ上にＫ用の静電潜像を形成する。

現像装置５Ｋには、感光体６Ｋに当接しながら回転する現像ローラ５ａＫなどが配設されており、現像ローラ５ａＫの表面に担持されたトナーを、現像ローラ５ａＫと感光体６Ｋとの当接部である現像領域で、感光体表面のＫ用の静電潜像に付着させる。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト８上に感光体６ＫからＫトナー像が中間転写される。

ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体表面に付着している転写残トナーを除去する。

上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによるクリーニング後の感光体６Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体６Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

なお、これまでＫ用の作像ユニット７Ｋについて説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｙ用の作像ユニット７Ｃ，７Ｍ，７Ｙにおいても、同様のプロセスにより、感光体６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ上にＣ，Ｍ，Ｙトナー像が形成される。

作像ユニット７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙの下方には、無端状の中間転写ベルト８を張架しながら図中反時計回り方向に回転させる転写手段たる転写ユニット１５が配設されている。転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他に、駆動ローラ１７、従動ローラ１８、４つの一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙ、二次転写ローラ１４、ベルトクリーニング装置２２、クリーニングバックアップローラ２３などを備えている。

中間転写ベルト８は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、従動ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２３及び４つの一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙによって回転可能に張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に回転させる。

４つの一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト８のおもて面と、感光体６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙとが当接するＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用の一次転写ニップが形成されている。

一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加される。これにより、感光体６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙの静電潜像と、一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙとの間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ１９Ｋ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９Ｙに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。

Ｙ用の作像ユニット７Ｙの感光体６Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体６Ｙの回転に伴って上述のＹ用の一次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体６Ｙ上から中間転写ベルト８上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＣ，Ｍ，Ｙ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ上のＣ，Ｍ，Ｙトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト８上には４色トナー像が形成される。

転写ユニット１５の二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト８のループ外側に配設されて、ループ内側の駆動ローラ１７との間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト８のおもて面と、二次転写ローラ１４とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１４には、図示しない転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。この印加により、二次転写ローラ１４と、アース接続されている駆動ローラ１７との間には、二次転写電界が形成される。

転写ユニット１５の下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０が、プリンタ１の筐体に対して着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。

給紙路３１の末端付近には、不図示のレジストローラ対が配設されている。このレジストローラ対は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト８上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。

二次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト８上の４色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ１４や中間転写ベルト８から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を通って、後述する定着装置３４に送り込まれる。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト８のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２２によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト８のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２３は、ベルトクリーニング装置２２によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。

定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。

定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙ローラ対３６のローラ間に挟み込まれる。排紙ローラ対３６に挟み込まれた記録紙Ｐは機外へと排出され、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。

プリンタ１の筺体の上カバー５０は、軸部材５１を中心にして回動自在に支持されており、図中反時計回り方向に回転することで、図３に示すように筺体に対して開いた状態になる。これにより、筺体の上部が大きく開口し、筐体内部に配置された作像ユニット７Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが露出される。そして、このように筐体に対して上カバー５０を開けた状態で、作像ユニット７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙがプリンタ本体から着脱可能な構成となっている。これにより、各作像ユニット７の交換や、作像ユニット７に設けられた感光体６や現像装置５などのメンテナンス性を向上させることができる。

また、書込ヘッド７０Ｋ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｙは、上カバー５０に保持されており、筺体に対して上カバー５０を開いた状態にすることで、筐体内部から筐体外部に出される。

ここで、特開２００４−１０９７６６号公報では、感光体を駆動させる駆動装置として、次のような駆動装置が開示されている。すなわち、一方向に列設した複数の感光体の端部に係合する係合部がそれぞれ設けられた複数の駆動軸と、各駆動軸に駆動源からの駆動力を伝達するギヤとを、互いに対向する側板に挟み込んでユニットを構成し、プリンタ本体に着脱可能としている。この駆動装置では、感光体と、駆動装置との駆動連結に前記係合部としてカップリング機構を用いているため、コストが高く構造が複雑になってしまう。

一方、感光体ギヤと駆動ギヤそれぞれの回転軸を同じユニット側板に位置決めし、感光体ギヤと駆動ギヤとを噛み合せて駆動力を伝達する構成が知られている。このような構成において、感光体ギヤと駆動ギヤとがラジアル方向に配置されると、ラジアル方向の占有スペースが大きくなってしまう。そのため、感光体ギヤと駆動ギヤとのそれぞれの回転軸を別々のユニット側板に位置決めし、感光体ギヤと駆動ギヤとをスラスト方向で重ね合わせるように配置する構成が考えられる。

しかしながら、この場合、感光体ギヤと駆動ギヤそれぞれの回転軸を別々のユニット側板に位置決めしているため、部品の加工精度や組み付け誤差などにより、感光体ギヤと駆動ギヤとの軸間距離が狙いの軸間距離からずれてしまう虞がある。

これに対し、位置決め用冶具を用いて、ユニットの組立や取り付けを行うことで、感光体ギヤと駆動ギヤとの軸間距離の精度を確保することが可能となる。ところが、組立時に位置決め冶具を使用するため組立性が悪化したり、保守作業などでユニットを交換する際に位置決め治具が必要となり交換に手間を要したりするおそれがある。

そこで、本実施形態のプリンタ１においては、カップリングなどの複雑な機構や、冶具による組立などを要することなく、感光体ギヤと駆動ギヤとの軸間距離の精度を確保できる構成を採用している。

次に、図１を用いてプリンタ本体の感光体駆動方法について説明する。
作像ユニット７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙがプリンタ本体に装着されている状態では、感光体中心軸６０Ｋ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙが感光体駆動ユニット１００内の感光体位置決め部１０２Ｋ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｙに保持・位置決めされる。これにより、プリンタ本体内での作像ユニット７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙの位置が決まる。

感光体６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙの駆動は、１つもしくは複数の駆動源１０６により駆動される。図１には、駆動源１０６ａと駆動源１０６ｂとの２つの駆動源の構成を示している。

駆動源１０６ａから出力された駆動力は、駆動源１０６ａの駆動軸に設けられた駆動源ギヤ１２０ａと噛み合う減速ギヤ１０７Ｋを介して、減速ギヤ１０７Ｋと噛み合う駆動ギヤ１０５Ｋに伝達される。そして、駆動ギヤ１０５Ｋと噛み合う、感光体６Ｋの感光体中心軸６１Ｋに設けられている感光体ギヤ６１Ｋに駆動力を伝達して駆動させることで、感光体６Ｋを回転させる。

同様に、駆動源１０６ｂから出力された駆動力は、駆動源１０６ｂの駆動軸に設けられた駆動源ギヤ１２０ｂと噛み合う減速ギヤ１０７Ｍ，１０７Ｙを介して、減速ギヤ１０７Ｍ，１０７Ｙと噛み合う駆動ギヤ１０５Ｍ，１０５Ｙに伝達される。そして、駆動ギヤ１０５Ｍ，１０５Ｙと噛み合う、感光体６Ｍ，６Ｙの感光体中心軸６１Ｍ，６１Ｙに設けられている感光体ギヤ６１Ｍ，６１Ｙに駆動力を伝達し駆動させることで、感光体６Ｍ，６Ｙを回転させる。

感光体６Ｃについては、駆動源１０６ｂから駆動源ギヤ１２０ｂと減速ギヤ１０７Ｍと中継ギヤ１０８と減速ギヤ１０７Ｃとを順に介して、駆動ギヤ１０５Ｃに駆動力が伝達される。そして、駆動ギヤ１０５Ｃと噛み合う、感光体６Ｃの感光体中心軸６１Ｃに設けられている感光体ギヤ６１Ｃに駆動力を伝達し駆動させることで、感光体６Ｃを回転させる。

図４は感光体駆動ユニット１００の斜視図である。
感光体駆動ユニット１００は、感光体位置決め部材１０１や減速ギヤ保持部材１０３や、軸間ピッチ板１０４などを有している。

感光体位置決め部材１０１には、感光体ギヤ６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙの感光体中心軸６０Ｋ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙを保持し位置決めする感光体位置決め部１０２Ｋ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｙが設けられている。また、感光体位置決め部材１０１は、駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙの駆動ギヤ中心軸１０９Ｋ，１０９Ｃ，１０９Ｍ，１０９Ｙを保持している。

減速ギヤ保持部材１０３は、減速ギヤ１０７Ｋ，１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙの回転軸である減速ギヤ中心軸１１７Ｋ，１１７Ｃ，１１７Ｍ，１１７Ｙを保持している。

また、駆動源ギヤ１２０ａ，１２０ｂから感光体ギヤ６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙに駆動を伝達する駆動伝達ギヤ部が、駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙと減速ギヤ１０７Ｋ，１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙとで構成されている。そして、駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙと減速ギヤ１０７Ｋ，１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙとが、スラスト方向で重ね合わさるように配置された２段構成であることで、駆動伝達ギヤ部のラジアル方向の占有スペースが大きくなるのを抑制している。

本実施形態の感光体駆動ユニット１００では、感光体ギヤ６１と駆動ギヤ１０５とを噛み合わせて、駆動源１０６から駆動ギヤ１０５や感光体ギヤ６１などのギヤを介して感光体６に駆動を伝達する構成を採用している。これにより、前述したようなカップリング機構を用いない分、コストが高く構造が複雑になってしまうのを抑制することができる。

なお、本実施形態のプリンタ１においては、感光体駆動ユニット１００内の駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙと、感光体ギヤ６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙの軸間距離Ｌが重要となる。

軸間距離Ｌが狙いの値よりも近すぎると、駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙと感光体ギヤ６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙの歯先と歯底とが接触してしまい、双方のギヤの異常摩耗や破損、駆動負荷の上昇につながる。逆に、軸間距離Ｌが狙いの値よりも遠すぎると、ギヤ駆動時に振動が発生し、バンディングなど異常画像の原因となる。

そのため、感光体駆動ユニット１００では、感光体位置決め部１０２Ｋ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｙと、駆動ギヤ中心軸１０９Ｋ，１０９Ｃ，１０９Ｍ，１０９Ｙとがともに、感光体位置決め部材１０１に設けられている。そして、本実施形態の感光体駆動ユニット１００では、感光体中心軸６０Ｋ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙを、駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙが取り付けられている感光体駆動ユニット１００で直接保持して位置決めされる。

これにより、同一部材内で駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙと感光体ギヤ６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙとの軸間距離Ｌが決まる。そのため、感光体中心軸６０Ｋ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙをプリンタ本体の本体フレームだけで保持・位置決めした場合と比較して、部品加工精度による誤差や組立時の誤差などの影響が小さい。また、感光体６及び感光体中心軸６０が感光体駆動ユニット１００に対して直接位置決めされる。よって、カップリングなどの複雑な機構や、組立治具を用いなくても、部品の加工精度や組立時の累積誤差の影響を減らして軸間距離Ｌを高精度に規定することができる。

図１では作像ユニット７を、プリンタ高さ方向であるプリンタ上下方向と、感光体中心軸６０の軸方向とプリンタ上下方向とに直交する感光体位置決め部材長手方向ともに、感光体駆動ユニット１００内で位置決めしている。一方、図５のようにプリンタ上下方向のみを感光体駆動ユニット１００内で位置決めし、感光体位置決め部材長手方向に関しては不図示の本体フレーム位置決め部で位置決めする構成でもよい。これにより、装置構成やレイアウトの自由度を高めることが可能となる。

この場合、駆動ギヤ１０５Ｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙと感光体ギヤ６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙとの軸間距離Ｌのうち、感光体位置決め部材長手方向成分Ｌ２（図６参照）に関しては複数の部品を介して決まる。そのため、組立時の累積誤差が大きくなってしまう。ところが、図６に示すように、駆動ギヤ１０５と感光体ギヤ６１との位置関係に対して、感光体位置決め部材長手方向成分Ｌ２よりもプリンタ上下方向成分Ｌ１を大きくすることで、感光体位置決め部材長手方向成分Ｌ２の累積誤差の影響を減らすことができる。

図７及び図８に、感光体駆動ユニット１００及び感光体６が、プリンタ１に装着された状態でのプリンタ前方方向からの断面図を示す。そして、図７及び図８を用いて、プリンタ本体の本体フレーム１ａの状態による駆動ギヤ１０５と感光体ギヤ６１との軸間の変化について説明する。

図７では、感光体中心軸６０を本体フレーム１ａで位置決めする構成を示しており、図８では感光体中心軸６０を感光体駆動ユニット１００内の感光体位置決め部１０２で位置決めする構成を示している。

本体フレーム１ａは、加工誤差や組立誤差が無い状態では図７（ａ）に示すように設置面に対して垂直に立っている。

しかしながら、本体フレーム１ａの加工誤差や組立誤差によっては、図７（ｂ）や図７（ｃ）に示すように、設置面に対して傾いた状態になる可能性がある。このような場合、図７（ｂ）や図７（ｃ）に示すように、感光体駆動ユニット１００と感光体６とのの平行度が狂い、その結果、駆動ギヤ１０５と感光体ギヤ６１との軸間距離が狙いの状態より離れたり（図７（ｂ））、近づいたり（図７（ｃ））してしまう。

一方で、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、感光体中心軸６０を感光体駆動ユニット１００内の感光体位置決め部１０２で位置決めし、感光体ギヤ６１と駆動ギヤ１０５との噛み合い部と、感光体中心軸６０の感光体位置決め部１０２とを近接させる。このことで、図８（ｂ）や図８（ｃ）に示すように、本体フレーム１ａの傾きによる駆動ギヤ１０５と感光体ギヤ６１との軸間距離の狂いを、図７（ｂ）や図７（ｃ）に示したものよりも低減させることができる。

図９は、図４に示した感光体駆動ユニット１００の分解図である。そして、図９を用いて駆動ギヤ１０５と減速ギヤ１０７との軸間距離規定方法について説明する。

感光体駆動ユニット１００を組み立てる際、軸間ピッチ板１０４に開けられた駆動ギヤ位置決め孔１１１に駆動ギヤ中心軸１０９を挿入する。また、軸間ピッチ板１０４に開けられた減速ギヤ位置決め孔１１２に減速ギヤ中心軸１１０を挿入する。これにより、軸間ピッチ板１０４によって駆動ギヤ１０５と減速ギヤ１０７との相対位置が決まる。

このように、駆動ギヤ１０５と減速ギヤ１０７との軸間距離は、同一部材内（軸間ピッチ板１０４）で規定することができるため、駆動ギヤ１０５と減速ギヤ１０７との連結を精度よく行うことができる。

次に、図１０を用いて、感光体駆動ユニット１００での駆動源１０６ａ，１０６ｂの位置決めについて説明する。

減速ギヤ保持部材１０３には、駆動源１０６ａ，１０６ｂを減速ギヤ保持部材１０３に位置決めして取り付けるための駆動源位置決め部１１３ａ，１１３ｂが設けられている。また、駆動源１０６ａ，１０６ｂの駆動軸に取り付けられた駆動源ギヤ１２０ａ，１２０ｂに噛み合う減速ギヤ１０７Ｋ，１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙの中心軸１１７Ｋ，１１７Ｃ，１１７Ｍ，１１７Ｙが、減速ギヤ保持部材１０３に保持されている。

このため、駆動源１０６ａ，１０６ｂの駆動源ギヤ１２０ａ，１２０ｂと、減速ギヤ１０７Ｋ，１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙとの軸間距離が、同一部品内で決まる。よって、駆動源１０６ａ，１０６ｂからの駆動力を精度良く、減速ギヤ１０７Ｋ，１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙに伝えることができる。

ここで、プリンタ１の印刷品質を高めるには、感光体６が印字の際に感光体位置決め部１０２から浮くことなく、中間転写ベルト８に対して安定して当接する必要がある。

本実施形態のプリンタ１では、図１１に示すように、感光体ギヤ６１が駆動ギヤ１０５より駆動力を受けた際、感光体ギヤ６１には作像ユニット７の抜き方向とは逆の成分Ｆ１を持った力Ｆが働くよう、感光体ギヤ６１と駆動ギヤ１０５が配置されている。

これにより、感光体ギヤ６１が駆動力を受けているときには、感光体中心軸６０が感光体位置決め部１０２に押し当てられ、印字中など感光体６の駆動中に作像ユニット７が浮くのを抑制することができる。

この構成によると、感光体６を駆動するのに使用する部品が、作像ユニット７の浮きを抑える部品を兼ねるため、作像ユニット７の浮き防止に必要な部品構成を最小限に抑えることができる。

図１２を用いて、駆動ギヤ１０５、減速ギヤ１０７及びプロセスカートリッジケース６３などの配置について説明する。

図１２（ａ）は、本実施形態のプリンタ１における駆動ギヤ１０５、減速ギヤ１０７及びプロセスカートリッジケース６３などの配置を示している。図１２（ｂ）は、比較例のプリンタ１における駆動ギヤ１０５、減速ギヤ１０７及びプロセスカートリッジケース６３などの配置を示す。

図１２（ｂ）に示した比較例のプリンタ１のような、感光体ギヤ６１と減速ギヤ１０７の小径部１０７ｂとを直接連結させる構成では、プロセスカートリッジケース６３と減速ギヤ１０７の大径部１０７ａとを、プリンタ幅方向に対して並列に配置する必要がある。そのため、減速ギヤ１０７の小径部１０７ｂをプロセスカートリッジケース６３の幅Ｌ３分だけ長くする必要がある。これに伴い、プリンタ幅方向に対する感光体駆動ユニット１００の大きさも、その分、大きくなってしまう。

一方、図１２（ａ）に示した本実施形態のプリンタ１では、感光体ギヤ６１と駆動ギヤ１０５との噛み合い部１１４が減速ギヤ１０７の上部の頂点１１５よりも高い位置になるように、駆動ギヤ１０５と減速ギヤ１０７とが配置されている。これにより、プロセスカートリッジケース６３を減速ギヤ１０７の大径部１０７ａの上方に配置することが可能となり、比較例の構成よりも、プリンタ幅方向に対する感光体駆動ユニット１００の大きさを小さくすることができる。よって、その分、プリンタ１の省スペース化を図ることができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体６などの像担持体と、像担持体に回転駆動力を伝達する、感光体中心軸６０などの回転軸を中心に回転可能な感光体ギヤ６１などの像担持体ギヤとを一体で支持し、プリンタ本体などの画像形成装置本体に対して着脱可能な作像ユニット７などのプロセスカートリッジと、像担持体ギヤと噛み合い像担持体ギヤに回転駆動力を伝達する、駆動ギヤ中心軸１０９などの回転軸を中心に回転可能な駆動ギヤ１０５などの像担持体駆動ギヤと、像担持体ギヤと像担持体駆動ギヤとを介して像担持体を回転駆動させる駆動源１０６ａ，１０６ｂなどの駆動源とが設けられた感光体駆動ユニット１００などの駆動ユニットとを備え、像担持体に形成されたトナー像などの画像を中間転写ベルト８などの転写体に転写して最終的に記録紙Ｐ上に画像形成を行うプリンタ１などの画像形成装置において、駆動ユニットには、像担持体駆動ギヤの回転軸を保持する感光体位置決め部材１０１などの像担持体駆動ギヤ軸保持部材が設けられており、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際のプロセスカートリッジの位置決めを、像担持体駆動ギヤ軸保持部材で行う。
（態様Ａ）においては、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際に、駆動ユニットに設けられた像担持体駆動ギヤの回転軸を保持する像担持体駆動ギヤ軸保持部材で、プロセスカートリッジの位置決めがなされる。これにより、プロセスカートリッジに設けられた像担持体ギヤと、駆動ユニットに設けられた像担持体駆動ギヤとの相対位置に対する部品の加工精度や組付け誤差などの影響を低減させることができる。よって、その分、プロセスカートリッジに設けられた像担持体ギヤと、駆動ユニットに設けられた像担持体駆動ギヤとの軸間距離が、狙いの軸間距離からずれるのを抑制することができる。したがって、カップリングなどの複雑な機構や、治具による組立を要さずに、プロセスカートリッジに設けられた像担持体ギヤと駆動ユニットに設けられた像担持体駆動ギヤとの軸間距離を精度良く確保することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記像担持体駆動ギヤ軸保持部材には、上記像担持体ギヤの回転軸と係合可能な感光体位置決め部１２０などの係合部が設けられており、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際に、像担持体ギヤの回転軸を前記係合部に係合させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、同一部材内で像担持体ギヤと像担持体駆動ギヤとの軸間距離が決まるため、組立治具を使用しなくても軸間距離を高精度に規定することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記駆動源ギヤから上記像担持体ギヤに駆動を伝達する駆動伝達ギヤ部が、上記像担持体駆動ギヤと、該像担持体駆動ギヤと噛み合うギヤとをスラスト方向で重ね合わさせた２段構成である。これによれば、上記実施形態について説明したように、２段で構成された駆動伝達ギヤ部のラジアル方向の占有スペースが大きくなるのを抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記駆動源の駆動軸に設けられた駆動源ギヤ１２０ａ，１２０ｂなどの駆動源ギヤと、駆動源ギヤと噛み合い駆動源ギヤから像担持体駆動ギヤに伝達される駆動力を減速させる減速ギヤ１０７などの減速ギヤと、減速ギヤの回転軸と像担持体駆動ギヤの回転軸それぞれを、自身に形成された駆動ギヤ位置決め孔１１１や減速ギヤ位置決め孔１１２などの位置決め孔に挿入することで、減速ギヤと像担持体駆動ギヤとの軸間距離を規定する軸間ピッチ板１０４などの軸間距離規定部材を、上記駆動ユニットに設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、軸間距離規定部材で減速ギヤと像担持体駆動ギヤとの軸間距離を高精度に位置決めできるため、駆動力をロスなく伝達することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、上記減速ギヤの回転軸を保持する減速ギヤ保持部材１０３などの減速ギヤ軸保持部材が上記駆動ユニットに設けられており、減速ギヤ軸保持部材に駆動源を位置決めして設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動源の駆動軸と減速ギヤとの軸間距離を高精度に位置決めできるため、駆動力をロスなく減速ギヤに伝えることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、上記像担持体ギヤと上記像担持体駆動ギヤとの噛み合い位置が、上記減速ギヤの上部よりも上に位置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、プロセスカートリッジのプロセスカートリッジケースなどの筐体と減速ギヤとを画像形成装置幅方向にオーバーラップさせることができる。
（態様Ｇ）
（態様Ｆ）において、上記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際に、プロセスカートリッジの筐体部分が、上記減速ギヤの上方に位置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動ユニットの小型化を図ることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、上記プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着され、上記像担持体ギヤが上記像担持体駆動ギヤと噛み合った状態で上記像担持体の駆動を行った際に、画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの抜き方向とは逆方向の成分を有する力が像担持体ギヤに働く。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体の駆動とプロセスカートリッジの浮き防止とを同一の部品で行えるため、部品点数の増加を抑えることができる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）において、上記像担持体駆動ギヤ軸保持部材は、上記プロセスカートリッジの画像形成装置高さ方向のみの位置決めを行い、プロセスカートリッジの画像形成装置高さ方向と像担持体ギヤ軸方向とに直交する方向の位置決めは、画像形成装置本体の本体フレーム１ａなどのフレーム部材を用いる。これによれば、装置構成やレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
（態様Ｊ）
（態様Ｉ）において、上記像担持体ギヤと上記像担持体駆動ギヤとの軸間距離は、画像形成装置高さ方向と像担持体ギヤ軸方向とに直交する方向の距離よりも画像形成装置高さ方向の距離のほうが大きい。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成装置幅方向成分の累積誤差の影響を減らすことができる。

１ プリンタ
１ａ 本体フレーム
３ ドラムクリーニング装置
４ 帯電装置
４ａ 帯電ローラ
４ｂ 回収ローラ
５ 現像装置
６ 感光体
７ 作像ユニット
８ 中間転写ベルト
１０ 駆動ギヤ中心軸
１４ 二次転写ローラ
１５ 転写ユニット
１７ 駆動ローラ
１８ 従動ローラ
１９ 一次転写ローラ
２２ ベルトクリーニング装置
２３ クリーニングバックアップローラ
３０ 給紙カセット
３０ａ 給紙ローラ
３１ 給紙路
３３ 転写後搬送路
３４ 定着装置
３４ａ 定着ローラ
３４ｂ 加圧ローラ
３５ 定着後搬送路
３６ 排紙ローラ対
５０ 上カバー
５１ 軸部材
６０ 感光体中心軸
６１ 感光体ギヤ
６３ プロセスカートリッジケース
７０ 書込ヘッド
１００ 感光体駆動ユニット
１０１ 感光体位置決め部材
１０２ 感光体位置決め部
１０３ 減速ギヤ保持部材
１０４ 軸間ピッチ板
１０５ 駆動ギヤ
１０６ 駆動源
１０６ａ 駆動源
１０６ｂ 駆動源
１０７ 減速ギヤ
１０８ 中継ギヤ
１０９ 駆動ギヤ中心軸
１１０ 減速ギヤ中心軸
１１１ 駆動ギヤ位置決め孔
１１２ 減速ギヤ位置決め孔
１１３ａ 駆動源位置決め部
１１３ｂ 駆動源位置決め部
１１４ 噛み合い部
１１５ 頂点
１１７ 減速ギヤ中心軸
１２０ａ 駆動源ギヤ
１２０ｂ 駆動源ギヤ

特開２０１１−５９６１７号公報 特許第４８２０９０８号公報 特開２００８−０８３３４２号公報

Claims (12)

1. 像担持体と、該像担持体に回転駆動力を伝達する、回転軸を中心に回転可能な像担持体ギヤとを一体で支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、
   前記像担持体ギヤと噛み合い該像担持体ギヤに回転駆動力を伝達する、回転軸を中心に回転可能な像担持体駆動ギヤと、前記像担持体ギヤと前記像担持体駆動ギヤとを介して前記像担持体を回転駆動させる駆動源とが設けられた駆動ユニットとを備え、
   前記像担持体に形成された画像を転写体に転写して画像形成を行う画像形成装置において、
   前記駆動ユニットには、前記駆動源の駆動軸に設けられた駆動源ギヤから前記像担持体駆動ギヤに伝達される駆動力を減速させる減速ギヤの回転軸を保持する減速ギヤ軸保持部材と、
   前記像担持体駆動ギヤの回転軸を保持する像担持体駆動ギヤ軸保持部材と、
   前記減速ギヤと前記像担持体駆動ギヤとの軸間距離を規定する軸間距離規定部材と、が設けられており、
   前記像担持体駆動ギヤ軸保持部材は、前記減速ギヤ軸保持部材と、前記軸間距離規定部材との間に設けられ、
   前記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際の該プロセスカートリッジの位置決めを、前記像担持体駆動ギヤ軸保持部材で行う構成で、
   前記像担持体駆動ギヤ軸保持部材が前記像担持体ギヤの回転軸を保持することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記像担持体駆動ギヤ軸保持部材には、上記像担持体ギヤの回転軸と係合可能な係合部が設けられており、
   上記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際に、前記像担持体ギヤの回転軸を前記係合部に係合させることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   上記駆動源ギヤから上記像担持体ギヤに駆動を伝達する駆動伝達ギヤ部が、上記像担持体駆動ギヤと、該像担持体駆動ギヤと噛み合うギヤとをスラスト方向で重ね合わさせた２段構成であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一に記載の画像形成装置において、
   上記減速ギヤは前記駆動源ギヤと噛み合い、
   前記減速ギヤの回転軸と上記像担持体駆動ギヤの回転軸とのそれぞれを、前記軸間距離規定部材に形成された位置決め孔に挿入することで、前記減速ギヤと前記像担持体駆動ギヤとの軸間距離を規定することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一に記載の画像形成装置において、
   上記減速ギヤ軸保持部材に上記駆動源を位置決めして設けたことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一に記載の画像形成装置において、
   上記像担持体ギヤと上記像担持体駆動ギヤとの噛み合い位置が、上記減速ギヤの上部よりも上に位置することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一に記載の画像形成装置において、
   上記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際に、該プロセスカートリッジの筐体部分が、上記減速ギヤの上方に位置することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一に記載の画像形成装置において、
   上記プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着され、上記像担持体ギヤが上記像担持体駆動ギヤと噛み合った状態で上記像担持体の駆動を行った際に、画像形成装置本体に対する前記プロセスカートリッジの抜き方向とは逆方向の成分を有する力が前記像担持体ギヤに働くことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１乃至８の何れか一に記載の画像形成装置において、
   上記像担持体駆動ギヤ軸保持部材は、上記プロセスカートリッジの画像形成装置高さ方向のみの位置決めを行い、該プロセスカートリッジの画像形成装置高さ方向と像担持体ギヤ軸方向とに直交する方向の位置決めは、画像形成装置本体のフレーム部材を用いることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９の画像形成装置において、
    上記像担持体ギヤと上記像担持体駆動ギヤとの軸間距離は、画像形成装置高さ方向と像担持体ギヤ軸方向とに直交する方向の距離よりも画像形成装置高さ方向の距離のほうが大きいことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか一に記載の画像形成装置において、
    上記減速ギヤと上記像担持体駆動ギヤとは、上記減速ギヤ軸保持部材と上記軸間距離規定部材との間に保持されており、
    上記駆動ユニットは、上記画像形成装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか一に記載の画像形成装置において、
    上記転写体に転写した画像を記録紙に二次転写する二次転写方式であることを特徴とする画像形成装置。

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