JP6218109B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関する。より詳しく述べるならば、この発明は、装置本体側に駆動ギヤを配置し、装置本体に対して着脱可能なユニット側に従動ギヤを配置した画像形成装置における、駆動ギヤ軸と従動ギヤ軸との中心間距離（以下、軸間距離という）を規制するための機構に関する。

特許文献１には、互いにかみ合うモータギヤと感光体駆動ギヤを装置本体側に配置し、感光体駆動ギヤを支持する回転軸に対して感光体ドラムを軸方向に移動させて着脱するようにした画像形成装置が記載されている。すなわち、回転軸の端部に外周面に歯を形成したジョイントを設け、一方、感光体ドラムの中心孔の内周面にも歯を形成して、ジョイントと中心孔をはめ合わせることで回転軸の回転を感光体ドラムに伝えるようにしている（特許文献１の段落０００９、図３参照）。

特許文献２には、アイドルギヤを介してかみ合う駆動ギヤと従動ギヤを装置本体側に配置し、従動ギヤと直結したカップリングにカートリッジ形式の感光体ドラムを連結するようにした画像形成装置が記載されている。感光体ドラムの着脱に際しては、感光体ドラムを軸方向に移動させて、カップリングと感光体ドラムの連結又は連結解除を行う（特許文献２の段落００５１、図１参照）。

特許文献１、２に記載された画像形成装置は、いずれも、駆動ギヤと従動ギヤを装置本体側に配置している。これに対して、駆動ギヤを装置本体側に配置し、装置本体に対して着脱可能なユニット側に従動ギヤを配置して、ユニットを装置本体に装着したときに駆動ギヤと従動ギヤがかみ合って駆動力を伝達する構造の場合、ユニットの着脱を可能にするための構造上、駆動ギヤと従動ギヤの軸間距離が複数の部品を介して決まることとなる。その結果、部品の公差の累積や組立誤差等により、駆動ギヤと従動ギヤの軸間距離精度が出しにくく、ギヤを駆動した際の振動により被記録部材に転写された画像にバンディング等の画像不良が発生してしまうおそれがある。

従来、軸間距離精度を出すための固定部材がなく、部品単体の精度に頼っているのが実情である。

特許文献１には、歯車伝動機構を用いて感光体ドラムに駆動力を伝達するようにした画像形成装置において、バンディングを目立たなくするという課題が記載されている。そして、そのために、感光体駆動ギヤに大径、小モジュールの樹脂製ギヤを採用している。さらに、互いにかみ合う感光体駆動ギヤとモータギヤに、それぞれのギヤのピッチ円とほぼ同径の環状部を設け、その環状部の外周面どうしを弾性的に押し付けることにより温度変化による軸間距離変動を吸収するようにしている。

しかしながら、すでに述べたとおり、特許文献１のものは駆動ギヤと従動ギヤを装置本体側に配置して、感光体駆動ギヤを支持する回転軸に対して感光体ドラムを着脱するようにしている。したがって、感光体ドラムの着脱のために多くの動作が必要となり、着脱式の画像形成装置としての操作性が低下するという問題がある。

特許文献２には、バンディングを抑制する目的で、ギヤとギヤとの軸間距離を維持するために軸間規制リンクを設けることが開示されている。具体的には、駆動ギヤから従動ギヤへ駆動力を伝達し、駆動ギヤと従動ギヤの周りを公転可能なアイドルギヤと、駆動ギヤとアイドルギヤの軸間距離を維持する軸間規制リンクと、従動ギヤとアイドルギヤの軸間距離を維持する軸間規制リンクとを有する。

しかしながら、軸間規制リンクで連結されたギヤとギヤは相互に固定された関係にあり、したがって、一方のギヤを装置本体に配置し、もう一方のギヤをユニット側に配置した着脱式の画像形成装置には適用できない。

この発明は、着脱式の操作性を損なうことなく、装置本体側の駆動ギヤとユニット側の従動ギヤとを精度よく位置決めして一定の軸間距離を保持することを目的とする。

この発明は、ユニット側の従動ギヤ軸と装置本体側の駆動ギヤ軸を、一定の軸間距離に保持するための単一の軸間規制部材を採用し、かつ、軸間規制部材を、駆動ギヤ軸及び従動ギヤ軸の端部を保持する第一の位置と、両軸から退避した第二の位置との間で移動可能とすることによって課題を解決した。
すなわち、この発明の画像形成装置は、装置本体に対して着脱可能なユニットを有し、前記ユニットに従動ギヤとその回転中心をなす従動ギヤ軸を配置し、前記装置本体に駆動ギヤとその回転中心をなす駆動ギヤ軸を配置した画像形成装置において、
前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸の端部を受け入れる互いに平行な軸穴を設けた軸間規制部材を有し、前記軸間規制部材は、前記軸穴に前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸の端部を受け入れることにより一定の軸間距離に保持する第一の位置と、前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸から退避した第二の位置を、選択的にとることができる。

この発明によれば、着脱式のユニット側の従動ギヤ軸と装置本体側の駆動ギヤ軸を精度よく位置決めして軸間距離を維持することができる。駆動ギヤ軸と従動ギヤ軸を単一物品である軸間規制部材に設けた軸穴にそれぞれ受け入れることにより、両軸を一定の軸間距離に位置決めして保持することができ、簡易な構成であるにも拘わらず軸間距離精度が向上する。したがって、当該画像形成装置は、駆動時のギヤ振動によるバンディングを効果的に抑制することができる。

この発明の実施の形態を説明するための画像形成装置の断面略図である。 図１の画像形成装置の開閉カバーを開いて一つのプロセスユニットを装着する状態を示す断面略図である。 図１における感光体駆動ユニットの断面略図である。 図３における感光体軸及び駆動ギヤ軸と軸間規制部材の斜視図である。 図４と類似の斜視図であって感光体軸と駆動ギヤ軸の配置を横から縦に変えた例を示す。 （Ａ）は軸間規制部材の正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ矢視図である。 軸間規制部材の軸受部と回動中心との位置関係を示す略図である。 図７と類似の略図であって軸端にテーパを設けた例を示す。 軸間規制部材の軸受部の移動軌跡を示す略図である。 軸間規制部材の回動を説明するための略図であって、（Ａ）は回動前、（Ｂ）は回動後の状態を示す。 軸間規制部材の回動を説明する略図であって、（Ａ）は回動前、（Ｂ）は回動後の状態を示す。 開閉カバーと軸間規制部材の連動を説明するための略図であって、（Ａ）は開閉カバーを閉じた状態、（Ｂ）は開閉カバーを開けた状態を示す。 開閉カバーと軸間規制部材の連動を説明する略図であって、（Ａ）は開閉カバーを閉じた状態、（Ｂ）は開閉カバーを開けた状態を示す。

以下、添付の図面に基づき、この発明の実施の形態を詳細に説明する。

まず、図１に示すカラーレーザープリンタを例にとって、画像形成装置の基本的構成について述べる。ただし、この発明はこれに限定されるものではなく、モノクロプリンタや、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置にも適用することができる。

図１に示す画像形成装置は、装置本体１の下部に給紙カセット２が配設されている。給紙カセット２内の用紙は、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ４によって、破線で示す搬送経路３に向けて搬送される。搬送経路３には、中間転写ベルト８、転写ローラ９、定着ローラ１１、排紙ローラ１２が含まれる。

中間転写ベルト８は、プロセスユニット７（７ａ〜７ｄ）により形成されたトナー画像が２次転写される中間転写体を構成する。
転写ローラ９は、中間転写ベルト８に転写されたトナー画像を用紙に転写する。
定着ローラ１１は、転写されたトナー画像を用紙に定着させる。
排紙ローラ１２は、用紙を装置本体１の外部に搬送する。

装置本体１内には、プロセスユニット７が収容されている。各プロセスユニット７ａ〜７ｄは、書き込みユニット５（５ａ〜５ｄ）と、像担持体としてのドラム状の感光体６（６ａ〜６ｄ）と、現像ローラ１０ａ〜１０ｄを備えている。図示例の場合、感光体６ａ〜６ｄを含む感光体ユニットと、現像ローラ１０ａ〜１０ｄを含む現像ユニットを、一体的にカートリッジ化したものであり、それに対して、書き込みユニット５ａ〜５ｄは開閉カバー１３側に支持されている（図２参照）。

書き込みユニット５ａ〜５ｄからの照射光が各感光体６ａ〜６ｄに照射されると、各感光体６ａ〜６ｄ上に潜像が形成される。これらの静電潜像は、各感光体６ａ〜６ｄに隣接して配置した現像ローラ１０ａ〜１０ｄにより顕像化され、中間転写ベルト８上に１次転写される。
給紙ローラ４によって装置本体１内に搬送される用紙は、転写ローラ９の手前に設けた非図示のレジストローラ対によって送り出しタイミングが計られて搬送され、転写ローラ９によって中間転写ベルト８上に形成された１次トナー画像が２次転写される。
トナー画像が転写された用紙は、定着ローラ１１を通過することで画像定着が行われ、装置本体１の上部に設けた排紙ローラ１２によって排出される。

装置本体１には開閉カバー１３が回動可能に設けてあり、図２に示すように、この開閉カバー１３を開けることでプロセスユニット７ａ〜７ｄが装置本体１に対して着脱可能となっている。

図３に画像形成装置の感光体６ａ〜６ｄを回転駆動するための駆動系として、歯車伝動機構を用いた駆動ユニットの例を示す。駆動ユニット１００は、駆動源１０６ａ、１０６ｂと、駆動ギヤ１０５ａ〜１０５ｄと、減速ギヤ１０７ａ〜１０７ｄを含んでいる。駆動ギヤ１０５ａ〜１０５ｄは駆動ギヤ保持部材１０１に回転自在に支持され、減速ギヤ１０７ａ〜１０７ｄは減速ギヤ保持部材１０３に回転自在に支持されている。この駆動ユニット１００は、非図示の装置本体１のフレームに固定されている。

感光体６ａ〜６ｄは1又は複数の駆動源１０６ａ、１０６ｂから供給される駆動力によって駆動される。図３は駆動源が２つの場合の例である。駆動源１０６ａから出力された駆動力は、減速ギヤ１０７ａを介して駆動ギヤ１０５ａに伝達され、感光体６ａと同軸上に設けてある感光体ギヤ６１ａを駆動することで感光体６ａを回転させる。同様に、駆動源１０６ｂから出力された駆動力は、減速ギヤ１０７ｃ、１０７ｄを介して駆動ギヤ１０５ｃ、１０５ｄに伝達され、感光体６ｃ、６ｄと同軸上に設けてある感光体ギヤ６１ｃ、６１ｄを駆動することで感光体６ｃ、６ｄを回転させる。さらに、感光体６ｂについては、駆動源１０６ｂから減速ギヤ１０７ｃ、中継ギヤ１０８、減速ギヤ１０７ｂを介して駆動ギヤ１０５ｂに駆動力が伝達され、感光体６ｂと同軸上に設けてある感光体ギヤ６１ｂを駆動することで感光体６ｂを回転させる。

歯車伝動機構で感光体６ａ〜６ｄを駆動する画像形成装置の場合、駆動ユニット１００内の感光体ギヤ６１ａ〜６１ｄを支持する感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ１０５ａ〜１０５ｄを支持する駆動ギヤ軸１０９との中心間距離すなわち軸間距離Lが重要となる。軸間距離Lが狙いの値よりも短すぎると駆動ギヤ１０５ａ〜１０５ｄと感光体ギヤ６１ａ〜６１ｄの歯先と歯底が接触してしまい、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が狙いの値よりも長すぎると、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。

図４、図５に、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９の端部を拡大して示す。符号２００で指してあるのは軸間規制部材である。感光体ギヤ軸６０は感光体６と感光体ギヤ６１を同軸上に支持している軸である。駆動ギヤ軸１０９は感光体６用の駆動ギヤ１０５を支持している軸で、駆動ギヤ保持部材１０１に回転自在に支持されている。駆動ギヤ保持部材１０１の上端から縦方向に切り欠いて感光体ギヤ軸６０のためのスリット状のガイド２０２が形成してある。プロセスユニット７を着脱する際に、感光体ギヤ軸６０がこのガイド２０２に沿って移動する。

軸間規制部材２００は、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９の端部を保持して両者を一定の軸間距離に保つ働きをする。軸間規制部材２００は、第一の位置又は第二の位置を選択的に取ることができる。そして、軸間規制部材２００は、第一の位置にあるときは感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９を一定の軸間距離に位置決めした状態に保持し、第二の位置にあるときは感光体ギヤ軸６０及び駆動ギヤ軸１０９と干渉しない位置に退避する。図４、図５は、軸間規制部材２００が回動して上記２位置を選択的に取るようにした例を示している。

図４、図５は、軸間規制部材２００が第一の位置にある状態を示している。この状態では、図示するように、軸間規制部材２００が感光体ギヤ軸６０及び駆動ギヤ軸１０９の端部を保持している。また、この状態では、感光体ギヤ６１の歯と駆動ギヤ１０５の歯がかみ合っているが、ギヤの図を簡略化して、円筒面どうしが接しているかのような図にしてある。

軸間規制部材２００は、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９の軸間距離Ｌを超える長さの単一物品で、図６に示すように、３枚の矩形の板を長辺どうしで接続したような形状である。なお、図６に示す軸間規制部材２００は、全体をプラスチックで一体成形した例で、中央の板を第一の板２００ｘとすると、第二の板２００ｙと第三の板２００ｚはそれぞれ第一の板２００ｘの両側の長辺から互いに反対側に折り曲げた形状である。第二の板２００ｙは第一の板２００ｘに対してほぼ直角に折れ曲がっている。第三の板２００ｚは第一の板２００ｘに対してわずかに鋭角に折れ曲がっている。第三の板２００ｚの両端部にはピン２０１が固定してある。ピン２０１もプラスチックで一体的に成形するほか、金属製のピンをインサート成形することも可能である。あるいは、第三の板２００ｚに穴をあけて金属製のピンを圧入するようにしてもよい。軸間規制部材２００はこのピン２０１を介して装置本体１に回転可能に取り付けられ、したがって、軸間規制部材２００はピン２０１を中心として回動可能である。その意味で、以下ではピン２０１を回動中心と呼ぶこともある。

軸間規制部材２００は感光体ギヤ軸６０及び駆動ギヤ軸１０９を受け入れるための軸穴２０３ａ、２０３ｂを有する。各軸穴２０３ａ、２０３ｂは仮想円筒形状で、両仮想円筒の中心線は互いに平行で、同一平面内にある。ピン２０１はこの平面と平行で、かつ、軸穴２０３ａ、２０３ｂと直交する方向に伸びている。

各軸穴２０３ａ、２０３ｂは閉じた穴である。つまり、上記仮想円筒の中心線に垂直な平面（図６（Ａ））で見ると完全な、欠けていない円形である。その円の上半分２０４ａは第二の板２００ｙに形成してあり、下半分２０４ｂは第三の板２００ｚに形成してあり、上半分２０４ａと下半分２０４ｂは、第一の板２００ｘに形成した開口を介してつながっている。したがって、図６（Ｃ）に示すように、上記仮想円筒の中心線に沿った軸穴２０３ａ、２０３ｂの断面は軸間規制部材２００の断面と類似のクランク形状をしている。

このように、各軸穴２０３ａ、２０３ｂは閉じた穴であるため、図４、図５に示すように、軸間規制部材２００が感光体ギヤ軸６０及び駆動ギヤ軸１０９の端部を保持した第一の位置にあるときは、プロセスユニット７を着脱することはできない。しかし、軸間規制部材２００が感光体ギヤ軸６０及び駆動ギヤ軸１０９と干渉しない第二の位置に退避すると、プロセスユニット７を感光体ギヤ軸６０に対して垂直なZ方向（図４、図５）に着脱することが可能となる。すなわち、プロセスユニット７を軸方向に移動させることなく、感光体ギヤ軸６０に対して垂直な方向にプロセスユニット７を着脱することができる。

図４は、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９をプロセスユニット７の着脱方向すなわちＺ方向に対して垂直に配置した例を示している。一方、図５は、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９をＺ方向と平行に配置した例を示している。いずれの場合も、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９が互いに平行で、しかも、軸間規制部材２００という単一部品に設けた閉じた軸穴２０３ａ、２０３ｂとそれぞれはまり合っているため、各軸６０、１０９の全周囲にわたって暴れが生じない。したがって、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９の軸間距離Ｌの精度が向上する。

軸間規制部材２００の材料としては、金属のほか樹脂（プラスチック）を採用することもできる。剛性が高く、導電性のある金属として、例えば、亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）やステンレス鋼板（ＳＵＳ）などが挙げられる。樹脂材料は軽量で精度が出せるものが望ましく、また、電気や磁気を帯びて欲しくない場合、電気絶縁性のものを採用する。例えば、ＡＢＳ樹脂やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）などが挙げられる。

以下では、軸間規制部材２００の軸穴２０３ａ、２０３ｂの図６（Ａ）における上半分を構成する部分と下半分を構成する部分をそれぞれ第一軸受部２０４ａ、第二軸受部２０４ｂと呼ぶこととする。そして、図７、図８に、第一軸受部２０４ａ及び第二軸受部２０４ｂと軸間規制部材２００の回動中心２０１との位置関係を示す。また、図９に軸間規制部材２００の回動に伴う第一軸受部２０４ａと第二軸受部２０４ｂの移動軌跡を示す。

第一及び第二軸受部２０４ａ、２０４ｂと軸間規制部材２００の回動中心２０１と軸端部との距離関係を規定するにあたり、図７に示すように軸間規制部材２００が感光体ギヤ軸６０の端部を保持しているロック状態において、次のように設定する。
回動中心２０１を通り、感光体ギヤ軸６０に対して垂直な線（一点鎖線）を第一の直線とする。第一軸受部２０４ａを通り、感光体ギヤ軸６０に対して垂直な線（細線）を第二の直線とする。第二軸受部２０４ｂを通り、感光体ギヤ軸６０に対して垂直な線（細線）を第三の直線とする。また、第一の直線と第二の直線との間の距離をＴ₁、第一の直線と第三の直線との間の距離をＴ₂、第二の直線と軸端部との間の距離をＴ₃とする。

すると、軸間規制部材２００の回動中心２０１は第二の直線と第三の直線の間、又は、第三の直線上に位置する。そして、
Ｔ₁＞Ｔ₃×１／２……（１）
Ｔ₁＋Ｔ₂＜Ｔ₃……（２）
が成り立つ場合、図９に破線で示すように弧状の移動軌跡２０５ａ、２０５ｂを描く。

移動軌跡２０５ａは、軸間規制部材２００が回動中心２０１のまわりに回動したときの第一軸受部２０４ａの移動軌跡を表し、移動軌跡２０５ｂは、軸間規制部材２００が回動中心２０１のまわりに回動したときの第二軸受部２０４ｂの移動軌跡を表している。符号２００ａ〜２００ｃはその間の軸間規制部材２００の位置ないし姿勢の変化を順次示したものである。図９から分かるように、第一軸受部２０４ａ及び第二軸受部２０４ｂと感光体ギヤ軸６０とが干渉することなく、軸間規制部材２００の回動が可能となる。

移動軌跡２０５ａ、２０５ｂが図９に破線で示すような形状となるのは軸間規制部材２００の形状に起因する。すなわち、軸６０の上面と接触する第一軸受部２０４ａは第一の直線よりも反軸端側にあり、軸６０の下面と接触する第二軸受部２０４ｂは第一の直線よりも軸端側にある。したがって、軸間規制部材２００が回動中心２０１のまわりに回動するとき、第一軸受部２０４ａの移動軌跡２０５ａは第一の直線との交点を頂点とする凸円弧となり、第二軸受部２０４ｂの移動軌跡２０５ｂは頂点からわずかに下降した位置から始まる円弧となる。

また、図８に示すように、軸端部にテーパを設けた場合、上式（１）を満たしていなくても、次の式（３）（４）で表す条件を満たすならば、図９に破線で示すような弧状の移動軌跡２０５ａ、２０５ｂを描く。
Ｒ₁＞Ｒ₂……（３）
Ｒ₁＞Ｒ₃……（４）

ここに、軸間規制部材２００が感光体ギヤ軸６０の端部を保持している状態において、回動中心２０１から第一軸受部２０４ａまでの距離をＲ₁、回動中心２０１からテーパの大径部及び小径部までの距離をそれぞれＲ₂、Ｒ₃とする。なお、Ｒ₁は第一軸受部２０４ａの回動軌跡２０５ａの半径である。したがって、第一軸受部２０４ａ及び第二軸受部２０４ｂと感光体ギヤ軸６０とが干渉することなく、軸間規制部材２００の回動すなわち軸６０、１０９の保持又は解放が可能となる。

ここでは感光体ギヤ軸６０について述べたが、同じことは駆動ギヤ軸１０９についても当てはまり、同様の結果が得られる。

上に述べたとおり、実施の形態における軸間規制部材２００は、回動中心２０１のまわりに回動して第一の位置又は第二の位置を選択的にとることができる。その軸間規制部材２００を回動させる手段の例を図１０、図１１に示す。なお、回動した軸間規制部材２００を元位置に復帰させるための手段を講じる必要があるが、後に述べるとおり、図１２はてこの原理を利用した復帰手段の例、図１３はリターンスプリングを利用した復帰手段の例を示している。

図１０に矢印で示すように、軸間規制部材２００を自重で回動させるモーメントを付与する。たとえば軸間規制部材２００の形状を工夫して、軸間規制部材２００の重心が回動中心２０１を越えて軸端側（図１０の場合、右側）にあるようにすれば、軸間規制部材２００は自重で軸端側に回動する。そのような形状に加えて、あるいはそれとは別に、重り２０６を設けてモーメントを付与するようにしてもよい。上述の形状に加えて重り２０６を設ける場合、重り２０６は軸間規制部材２００の自重による回動を助長する役割を果たす。上述の形状とは別に重り２０６を設ける場合、重り２０６が単独で軸間規制部材２００にモーメントを付与する働きをする。

ばねを利用して軸間規制部材２００にモーメントを付与するようにしてもよい。図１１は圧縮コイルばね２０７を採用した例で、圧縮コイルばね２０７の一端を装置本体１に固定し、自由端を軸間規制部材２００に当てて、圧縮コイルばね２０７の弾性力を利用して軸間規制部材２００を回動させる。この場合も、上で重り２０６について述べたように、軸間規制部材２００の形状の工夫に加えて圧縮コイルばね２０７を採用してもよく、さらに、形状の工夫と重り２０６と圧縮コイルばね２０７を併用することも可能である。また、圧縮コイルばね２０７のほか、同等の機能を備えた他のばねや弾性材料を採用することも可能であり、これらを弾性部材と総称する。

次に、軸間規制部材２００の２位置（第一の位置／第二の位置）間での移動を開閉カバー１３（図２参照）の開閉と連動させる手段の例を示す。

図１２、図１３に示すように、図の上下方向にスライド可能なスライダ２０８を設けることにより、スライダ２０８の位置によって軸間規制部材２００の回動の規制又は規制解除をすることができる。このスライダ２０８を、開閉カバー１３の開閉と連動させてスライドさせる。具体的には、開閉カバー１３が閉じた状態ではスライダ２０８を図の上方にスライドさせて軸間規制部材２００に押し当て（図１２（Ａ）、図１３（Ａ）参照）、開閉カバー１３が開いた状態ではスライダ２０８を図の下方にスライドさせて軸間規制部材２００に対する押し当てを解除する（図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）参照）。このようにすることで、開閉カバー１３が閉じた状態では、軸間規制部材２００が感光体ギヤ軸６０及び駆動ギヤ軸１０９の端部を保持し（ロック）、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９の軸間距離Lが決まる。開閉カバー１３が開いた状態では、軸間規制部材２００が回動して感光体ギヤ軸６０及び駆動ギヤ軸１０９を解放し（アンロック）、プロセスユニット７の着脱を可能にする。

図１２は、支点２１０を中心として揺動可能なレバー２１１を設け、開閉カバー１３の突起部２１２がレバー２１１の一方の端部を押し込むことで、てこの原理により、レバー２１１のもう一方の端部でスライダ２０８を押し上げるようにしたものである。このとき、スライダ２０８のボスがガイド２０９の長穴に沿って上下に移動する。長方形又は長円形のボスをガイド２０９の長穴にスライド可能にはめ合わせることで、軸間規制部材２００と接触してもスライダ２０８が回転して逃げてしまうことなく姿勢を保持するのに役立つ。

図１２（A）は、開閉カバー１３が閉じた状態を示している。この状態では、開閉カバー１３の突起部２１２がレバー２１１の一方の端部を押し込んで、レバー２１１のもう一方の端部でスライダ２０８を図の上方に押し上げている。そのため、スライダ２０８が軸間規制部材２００に押し当てられ、軸間規制部材２００の回動を阻止している。したがって、軸間規制部材２００はロック位置にあり、プロセスユニット７の着脱を行うことはできない。

図１２（B）は、開閉カバー１３が開いた状態を示している。この状態では、開閉カバー１３の突起部２１２が図の上方に退避し、スライダ２０８は自重で降下している。そのため、軸間規制部材２００の回動を規制するものはない。そのような回動を規制するものがない限り、軸間規制部材２００は、上で例示したような自重、重り、ばね等の手段の作用により、回動してアンロック位置に移動する。したがって、プロセスユニット７の着脱が可能となる。

図１３は、開閉カバー１３の突起部２１２に代えてワイヤ２１３を採用し、ワイヤ２１３で開閉カバー１３とスライダ２０８を連結した例である。ワイヤ２１３は、一方の端部を開閉カバー１３に固定し、もう一方の端部をスライダ２０８に固定してある。圧縮コイルばね２１４により、スライダ２０８を図の上向きに押し上げる弾性力が作用している。

図１３（A）は開閉カバー１３が閉じた状態を示している。開閉カバー１３を閉じると、開閉カバー１３に一方の端部を固定したワイヤ２１３が緩み、圧縮コイルばね２１４の作用でスライダ２０８が図の上方へ押し上げられ、軸間規制部材２００に押し当てられる。したがって、軸間規制部材２０８は回動を規制され、図示した第一の位置にとどまる。

図１３（B）は開閉カバー１３が開いた状態を示している。開閉カバー１３を開くと、開閉カバー１３に一方の端部を固定したワイヤ２１３により、スライダ２０８が圧縮コイルばね２１４に抗して図の下方へ引き下げられる。そのため、軸間規制部材２００に対するスライダ２０８の押し当てが解除され、軸間規制部材２００の回動を規制するものがなくなる。そのような回動を規制するものがない限り、軸間規制部材２００は、上で例示したような自重、重り、ばね等の手段の作用により、回動して第二の位置に移動する。したがって、プロセスユニット７の着脱が可能となる。

ここでも、ガイド２０９のボスの形状を長方形又は長円形にして、ガイド２０９の長穴にスライド可能にはまり合わせることで、スライダ２０８が回動してしまうことなく姿勢を保持するのに役立つ。このことは、スライダ２０８を圧縮コイルばね２１４の弾性力に抗して引き下げて軸間規制部材２００の回動を許容する際にも、また、スライダ２０８を圧縮コイルばね２１４の弾性力によって押し上げて軸間規制部材２００に押し当てる際にもあてはまる。

上では感光体６に関連して述べたが、感光体６に限らず、プロセスユニット７内にある現像ユニットの現像ローラ１０や、転写ユニットの転写ローラ９なども、同様に軸間規制部材２００を使用することで、各々に隣接する駆動ギヤなどとの軸間距離の精度が向上し、駆動力をロスなく伝達できる。

軸間規制部材２００による軸間規制機構を現像ユニットの現像ローラ１０に適用した場合、現像ローラ１０と感光体６との軸間距離精度が向上する。また、現像ローラ１０と駆動ギヤ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できる。現像ローラ１０が感光体６から離間して非接触状態となると、感光体６の表面にトナーを転移させることができないので、画像が欠損する。反対に、現像ローラ１０が感光体６に接近し過ぎて強く圧接すると、画像濃度が濃くなるといった不具合が生じる。このような画像の濃度むらや欠損を防止するためには、感光体６の表面にトナーがむらなく均一に転移されることが必要である。そのためには、感光体６と現像ローラ１０が均一な接触圧で接触していなければならない。感光体６と現像ローラ１０との接触圧が大きくなってしまうと駆動トルクが大きくなり、駆動力の大きいモータが必要となってくる。これらの不具合は、感光体６と現像ローラ１０との軸間距離の精度を保つことによって抑制することができる。

軸間規制部材２００による軸間規制機構を転写ユニットの転写ローラ９に適用した場合、転写ベルトの周速度が安定する。また、転写ローラ９とその駆動ギヤ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できる。転写ローラ９と駆動ギヤとの軸間距離が短いと、転写ローラ９の同軸ギヤと駆動ギヤとのかみ合い量が大きくなり、一方のギヤの歯先が他方のギヤの歯元に突き当たる底当たりが発生することがある。底当たりが発生すると、回転力の伝達に不具合が発生しやすくなる。逆に、転写ローラ９と駆動ギヤとの軸間距離が長いと、バックラッシが必要以上に大きくなり、正確な歯車の回転伝達ができず、不規則な振動の原因となり、ベルトの周速度が変動して不良画像が発生する。これらの不具合は、転写ローラ９とその駆動ギヤとの軸間距離の精度を保つことによって抑制することができる。

上述の実施例の効果をまとめると次のとおりである。

まず、実施例は、装置本体１に対して着脱可能なプロセスユニット７を有し、装置本体１側に駆動ギヤ軸１０９を配置し、プロセスユニット７側に従動ギヤ軸６０を配置した画像形成装置を前提としている。そして、駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０の端部を受け入れる互いに平行な軸穴２０３ａ、２０３ｂを設けた軸間規制部材２００を採用している。軸間規制部材２００は、軸穴２０３ａ、２０３ｂに駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０の端部を受け入れて一定の軸間距離Ｌに保持する第一の位置と、駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０から退避した第二の位置との２位置を取ることができる。

軸間規制部材２００は、駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０に対して直交するとともに駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０が存在する平面と平行な回動中心２０１を有し、その回動中心２０１のまわりに回動可能である。そして、軸間規制部材２００が回動する間、軸間規制部材２００は駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０から離間している。言い換えれば、軸間規制部材２００が第二の位置から第一の位置ヘ、また、第一の位置から第二の位置ヘ回動するとき、駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０と接触する部位（第一、第二軸受部２０４ａ、２０４ｂ）が弧状の回動軌跡を描くため、それらの部位は両軸１０９、６０から離れる向きに移動する。したがって、プロセスユニット７を従動ギヤ軸６０に対して垂直な方向に着脱する際に、軸間規制部材２００は駆動ギヤ軸１０９とも従動ギヤ軸６０とも干渉することなく両軸１０９、６０から退避する。

軸間規制部材２００の回動中心２０１から駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０との接触部（第一軸受部２０４ａ）までの距離Ｔ₁を、軸間規制部材２００の回動中心２０１から駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０の端部までの距離Ｔ₂、Ｔ₃よりも長くする。このような構成を採用することにより、従動ギヤ軸６０に対して垂直な方向へのプロセスカートリッジ７の着脱が可能となる。

軸間規制部材２００が、自重で、第二の位置へ回動するようにすれば、部品を増やすことなく、自動で軸間規制部材２００の回動が可能となる。

軸間規制部材２００が、弾性部材２０７の作用で、第二の位置へ回動するようにすれば、自動で軸間規制部材２００の回動が可能となる。

プロセスユニット７にアクセスする際に開閉する開閉カバー１３を有し、この開閉カバー１３の開閉に関連づけて、軸間規制部材２００が第一の位置又は第二の位置に移動するようにする。たとえば、開閉カバー１３が閉じた状態では軸間規制部材２００が第一の位置にあって、駆動ギヤ軸と従動ギヤ軸の軸間距離を高精度に位置決めし、バンディングを抑制する。開閉カバー１３を開けると、軸間規制部材２００が第二の位置に退避してプロセスユニット７の着脱を可能にする。この場合、開閉カバー１３の開動作が軸間規制部材２００の第二の位置への移動に対するトリガとなる。

とりわけ従動ギヤ軸が感光体ギヤ軸６０である場合、バンディングの抑制に有効である。また、感光体ギヤ軸６０と駆動ギヤ軸１０９の軸間距離Ｌを高精度に位置決めできるため、駆動力をロスなく伝達できる。もちろん、転写ユニットにおける転写ローラや、現像ユニットにおける現像ローラが従動軸となる場合にも、同様に適用することができる。

軸間規制部材２００の材質を樹脂（プラスチック）とすることにより、部品精度が向上し、しかも量産に向く。また、電気や磁気を帯びて欲しくない場合、電気絶縁ができる。あるいは、軸間規制部材２００の材質を金属とすることにより、軸間規制部材２００の強度が向上し、また、アースを取ることができるという利点がある。

以上、添付図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施をするに当たり、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは言うまでもない。

たとえば、実施の形態では、軸間規制部材２００が第一の位置又は第二の位置を選択的にとる際の移動ないし姿勢の変化として、回動中心２０１のまわりに回動する例を示したが、第一の位置と第二の位置の２位置間で、駆動ギヤ軸１０９及び従動ギヤ軸６０と平行にスライドするようにしてもよい。

１ 装置本体
２ 給紙カセット
３ 用紙の搬送経路
４ 給紙ローラ
５（５ａ〜５ｄ） 書き込みユニット
６（６ａ〜６ｄ） 感光体
７（７ａ〜７ｄ） プロセスユニット
８ 中間転写ベルト
９ 転写ローラ
１０ 現像装置
１１ 定着ローラ
１２ 排紙ローラ
１３ 開閉カバー
６０（６０ａ〜６０ｄ） 感光体ギヤ軸
６１（６１ａ〜６１ｄ） 感光体ギヤ
１００ 駆動ユニット
１０１ 駆動ギヤ保持部材
１０３ 減速ギヤ保持部材
１０５（１０５ａ〜１０５ｄ） 駆動ギヤ
１０６ａ、１０６ｂ 駆動源
１０７（１０７ａ〜１０７ｄ） 減速ギヤ
１０８ 中継ギヤ
１０９（１０９ａ〜１０９ｄ） 駆動ギヤ軸
２００ 軸間規制部材
２００ｘ 第一の板
２００ｙ 第二の板
２００ｚ 第三の板
２０１ ピン（回動中心）
２０２ ガイド
２０３ａ、２０３ｂ 軸穴
２０４（２０４ａ、２０４ｂ） 軸受部
２０５ａ、２０５ｂ 軸受部の移動軌跡
２０６ 重り
２０７ 圧縮コイルばね（弾性部材）
２０８ スライダ
２０９ ガイド
２１０ 支点
２１１ レバー
２１２ 突起部
２１３ ワイヤ
２１４ 圧縮コイルばね（弾性部材）
Ｌ 軸間距離
Ｚ プロセスカートリッジ着脱方向

特開２００５−２５８３１６号公報 特開２００７−０７２１５８号公報

Claims (8)

1. 装置本体に対して着脱可能なユニットを有し、前記ユニットに従動ギヤとその回転中心をなす従動ギヤ軸を配置し、前記装置本体に駆動ギヤとその回転中心をなす駆動ギヤ軸を配置した画像形成装置において、
   前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸の端部を受け入れる互いに平行な軸穴を設けた軸間規制部材を有し、前記軸間規制部材は、前記軸穴に前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸の端部を受け入れることにより一定の軸間距離に保持する第一の位置と、前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸から退避した第二の位置を、選択的にとることができる画像形成装置。
2. 前記軸間規制部材は、前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸に対して直交するとともに前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸の平面と平行な回動中心を有し、前記回動中心のまわりに回動可能で、前記軸間規制部材が回動する間、前記軸間規制部材は前記駆動ギヤ軸及び前記従動ギヤ軸から離間している、請求項１の画像形成装置。
3. 前記軸間規制部材は、自重で、前記第二の位置へ回動する請求項２の画像形成装置。
4. 前記軸間規制部材は、弾性部材の作用で、前記第二の位置へ回動する請求項２又は３の画像形成装置。
5. 前記ユニットにアクセスする際に開閉する開閉カバーを有し、前記軸間規制部材は、前記開閉カバーを閉じた状態では前記第一の位置を取り、前記開閉カバーを開いた状態では前記第二の位置を取る請求項１から請求項４のいずれか１項の画像形成装置。
6. 前記従動ギヤ軸は感光体ギヤ軸である請求項１から請求項５のいずれか１項の画像形成装置。
7. 前記軸間規制部材は材質が樹脂である請求項１から請求項６のいずれか１項の画像形成装置。
8. 前記軸間規制部材は材質が金属である請求項１から請求項６のいずれか１項の画像形成装置。

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