JP6579753B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを用いて文字や図像を形成する、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

中間転写ベルトに沿って感光ドラムユニットと現像ユニットとを交互に配列し、装置本体からそれぞれを感光ドラムの回転軸線方向へ引き出し可能にした画像形成装置が広く用いられている（特許文献１）。

感光ドラムユニットにおいては、感光ドラムの回転軸を支持する軸受部に、現像ユニットの現像スリーブの回転軸に向かって突出した円弧部（規制部）を設け、円弧部を現像スリーブの軸受に当接させて現像ユニットの取付位置を規制している場合がある。感光ドラムと現像スリーブとを平行に位置決めて、回転軸線方向で等しく感光ドラムと現像スリーブのギャップを形成するためである。

軸受部を装着するために、感光ドラムユニットの保持部には、開口が形成される。円弧部を有する軸受部の場合、開口には、径方向の外側に凹んで、円弧部を回転軸線方向に通過させることが可能な通過部が形成される。

感光ドラムの回転軸線方向から見た回転軸線を中心とする角度位置を位相と定義するとき、円弧部が装着される位置に対して、通過部が設けられる位置を同位相に設定してしまうと感光ドラムユニットの移動に不都合が発生する。感光ドラムユニットの筐体に円弧部を通過させる通過部を形成すると、円弧部よりも外側まで筐体が拡張され、現像スリーブ側へ感光ドラムユニットの筐体の一部が突出してしまう（図１１参照）。このため、感光ドラムユニットを回転軸線方向に引き出す際に、筐体が現像スリーブと干渉しないようにするためには、現像スリーブと感光ドラムユニットとを離間する距離を大きくしなければならず、画像形成装置の大型化に繋がる。

そこで、特許文献２に示されるように、開口の縁に現像スリーブに向かう方向の切欠きを形成してＵ字型の取付部とし、このＵ字型の取付部に軸受部を装着することが提案された（図１０参照）。

特開２０１０−２７１４０８号公報 特開２００２−２６８５１９号公報

特許文献２に示されるように、一部分が開いたＵ字型の取付部に軸受部を装着すると、全周が閉じた開口に装着する場合に比較して、感光ドラムの支持剛性が低下し、感光ドラムの運転時の振動が問題となる。このため、感光ドラムユニットの筐体の肉厚を増加させたり、感光ドラムユニットの筐体に補強リブを配置したりして、感光ドラムの支持強度及び防振性能を確保する必要がある。

本発明は、軸受部を剛性高く装着可能であって、現像ユニットとの干渉を回避して回転軸線方向に引き出し可能な像担持体ユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する感光体と、前記感光体を回転自在に支持し、かつ、前記感光体の径方向に突出する第１突出部を有する第１軸受部と、前記第１軸受部を前記感光体の回転軸線方向に挿入可能であって前記第１軸受部を保持する第１開口が設けられた第１保持部と、前記回転軸線方向における前記感光体を挟んだ前記第１軸受部の反対側で前記感光体を回転自在に支持し、かつ、前記感光体の回転軸線と同軸で、前記感光体よりも大きい円形の周方向の一部を形成する第２突出部を有する第２軸受部と、前記第２軸受部を前記回転軸線方向に挿入可能であって前記第２軸受部を保持する第２開口が設けられた第２保持部と、を備えた像担持体ユニットと、回転して前記感光体に現像剤を供給する現像剤担持体と、前記第１突出部に当接可能であって前記現像剤担持体と同軸の第１円周部と、前記第２突出部に当接可能であって前記現像剤担持体と同軸の第２円周部と、を有する現像ユニットと、前記像担持体ユニットを前記回転軸線に沿った取り出し方向へ移動可能に支持する本体筐体と、を備え、前記第１開口は、前記第１突出部を前記回転軸線方向に通過可能な第１通過部を有し、前記第２開口は、前記第２突出部を前記回転軸線方向に通過可能な第２通過部を有し、前記第１通過部は、前記第１軸受部が正規位置に装着された際の前記第１突出部の位相と、前記第１開口に前記第１通過部が設けられている位相とが異なるように設けられ、前記第２通過部は、前記第２軸受部がその正規位置に装着された際の前記第２突出部の位相と、前記第２開口に前記第２通過部が設けられている位相とが等しくなるように設けられ、前記第２軸受部及び前記第２保持部は、前記像担持体ユニットにおける前記取り出し方向の手前側に配置され、前記第１軸受部及び前記第１保持部は、前記像担持体ユニットにおける前記取り出し方向の奥側に配置されている、ことを特徴とする。

本発明では、軸受部を剛性高く装着可能であって、現像ユニットとの干渉を回避して回転軸線方向に引き出し可能な像担持体ユニットを備えた画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置の構成の説明図である。 画像形成部の外観の斜視図である。 画像形成部の断面の説明図である。 現像カートリッジの交換前の離間動作の説明図である。 現像カートリッジ及びドラムカートリッジの交換前の状態の斜視図である。 現像カートリッジの離間機構の動作の説明図である。 現像カートリッジをドラムカートリッジに位置決めた状態の説明図である。 感光ドラムの奥側の端部の軸受構造における組み立て状態の説明図である。 感光ドラムの奥側の端部の軸受構造における分解状態の説明図である。 比較例１のドラムカートリッジにおける軸受構造の説明図である。 比較例２のドラムカートリッジにおける軸受構造の説明図である。 比較例２のドラムカートリッジと現像スリーブの干渉の説明図である。 ドラムカートリッジの組み立て手順の説明図である。 感光ドラムの奥側の感光ドラム軸受構造の説明図である。 感光ドラムの手前側の感光ドラム軸受構造の説明図である。 キー溝形状部を設ける角度範囲の説明図である。 実施の形態２における現像スリーブの位置決め機構の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２６５の上向き面に沿って、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成部１Ｙでは、感光ドラム２７（Ｙ）にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２６５に転写される。画像形成部１Ｍでは、感光ドラム２７（Ｍ）にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２６５に転写される。画像形成部１Ｃ、１Ｋでは、それぞれ感光ドラム２７（Ｃ）、２７（Ｋ）にシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２６５に転写される。

中間転写ベルト２６５に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。分離ローラ５は、記録材カセット４から引き出した記録材Ｓを１枚ずつに分離して、レジストローラ２３へ送り出す。レジストローラ２３は、中間転写ベルト２６５のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置３０で加熱加圧を受けて画像を定着された後、排出ローラ３１によって排出トレイ３１２へ排出される。トナーカートリッジ２２１は、現像カートリッジ２２０へトナーを補給する。

画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれの現像カートリッジ２２０で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部１Ｙについて説明し、他の画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについて重複する説明を省略する。

画像形成部１Ｙは、感光ドラム２７を囲んで、帯電ローラ２４、露光装置１２、現像カートリッジ２２０、転写ローラ２６４、クリーニングブレード２５を配置している。感光ドラム２７は、所定のプロセススピードで回転する。

帯電ローラ２４は、感光ドラム２７を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置１２は、イエローの画像データを展開した走査線画像信号をＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム２７の表面に画像の静電像を書き込む。現像カートリッジ２２０は、トナーを感光ドラム２７に移転させて静電像をトナー像に現像する。転写ローラ２６４は、感光ドラム２７に担持されたトナー像を中間転写ベルト２６５へ転写する。クリーニングブレード２５は、感光ドラム２７に摺擦して転写残トナーを除去する。

（ドラムカートリッジ）
図２は画像形成部の外観の斜視図である。図３は画像形成部の断面の説明図である。画像形成装置１００は、カートリッジ方式を採用している。カートリッジ方式は、感光ドラム、現像装置、帯電装置等を所定の組み合わせで一体的にカートリッジ化し、カートリッジを装置本体に対して着脱可能に装着している。カートリッジ方式によれば、画像形成装置１００のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、画像形成装置１００の操作性、保守修理の容易性を向上させることができる。

カートリッジの例は、感光ドラムやドラムクリーニング装置を一体的にユニット化したドラムカートリッジである。現像スリーブやトナー収納容器をユニット化した現像カートリッジ、あるいはドラムカートリッジと現像カートリッジとを結合して一体的なプロセスカートリッジ等も知られている。

図２に示すように、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、ドラムカートリッジ２７０に現像カートリッジ２２０を連結して構成される。ドラムカートリッジ２７０と現像カートリッジ２２０は個別に交換可能になっている。

図３に示すように、ドラムカートリッジ２７０は、感光ドラム２７、帯電ローラ２４、クリーニングブレード２５を感光ドラム容器２８に収納して一体に着脱される交換ユニットを形成している。感光ドラム２７と帯電ローラ２４は、感光ドラム容器２８に対して回転可能に支持される。帯電ローラ２４とクリーニングブレード２５は、感光ドラム２７に押圧された状態で感光ドラム容器２８に取り付けられている。

感光ドラム２７は、画像形成装置１００の駆動源（図示しない）から背面の挿抜可能なカプリングを通じて駆動され回転する。帯電ローラ２４は、感光ドラム２７が回転すると従動して回転する。感光ドラム２７、帯電ローラ２４、クリーニングブレード２５は、画像形成を累積していくと次第に性能が低下するため、ドラムカートリッジ２７０はこれらの性能の低下が所定の段階に達すると交換される。このため、ドラムカートリッジ２７０は、画像形成装置１００の正面側へ引き出して交換が可能な構成となっている。

（現像カートリッジ）
図３に示すように、現像カートリッジ２２０は、二成分現像剤を用いる二成分方式の現像装置である。現像容器２２２の内部には、感光ドラム２７にギャップを介して対向させて、トナー像を現像する現像スリーブ２２を備えている。現像スリーブ２２は、トナーの磁気穂を担持して回転し、感光ドラム２７と現像スリーブ２２が対向する現像位置にて感光ドラム２７上に形成された静電像を現像する。

現像容器２２２には、現像スリーブ２２、搬送スクリュー２６ａ、２６ｂの両端を回転自在に支持する軸受が設けられている。搬送スクリュー２６ａ、２６ｂは、現像容器２２２内の現像剤を攪拌しつつ循環させて帯電させ、現像スリーブ２２に供給する。現像容器２２２には、現像スリーブ２２上の現像剤の層厚を一定に規制する現像ブレード２９が設けられている。現像ブレード２９と現像スリーブ２２のギャップ（ＳＢギャップ）は製造工程内で精密に調整されている。

現像カートリッジ２２０は、ドラムカートリッジ２７０と同様に、性能の低下が所定の段階に達すると交換される。このため、現像スリーブ２２も、画像形成装置１００の正面側へ引き出して交換が可能な構成となっている。

（現像カートリッジの離間動作）
図４は現像カートリッジの交換前の離間動作の説明図である。図５は現像カートリッジ及びドラムカートリッジの交換前の状態の斜視図である。図６は現像カートリッジの離間機構の動作の説明図である。図７は現像カートリッジをドラムカートリッジに位置決めた状態の説明図である。図６中、（ａ）は小扉の閉じ状態、（ｂ）は小扉の開き状態である。

図３に示すように、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおいて、ドラムカートリッジ２７０の感光ドラム２７と現像カートリッジ２２０の現像スリーブ２２とは狭い空隙（ＳＤギャップ）を介して対向している。このため、ドラムカートリッジ２７０を引き出す際には、現像カートリッジ２２０を、現像スリーブ２２が感光ドラム２７から離間する方向へ退去させておくことが好ましい。画像形成装置１００の正面側へ現像カートリッジ２２０をそのまま引き出すと、感光ドラム２７に摺擦傷を付ける可能性がある。そこで、図４に示すように、画像形成装置１００では、現像カートリッジ２２０の引き出しに先立たせて、現像カートリッジ２２０をドラムカートリッジ２７０に対して矢印Ｇ方向（鉛直下方）に移動して、感光ドラム２７から離間させている。

図５に示すように、現像カートリッジ２２０とドラムカートリッジ２７０の正面側には、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋごとに小扉４０が設けられている。小扉４０が閉じている状態では、現像カートリッジ２２０、ドラムカートリッジ２７０の双方へのアクセスができない状態となっている。小扉４０は、現像カートリッジ２２０がそのまま正面側へ引き出される誤操作を阻止するとともに、自らが開かれる動作に連動して現像カートリッジ２２０を鉛直下方に移動させる操作部になっている。

図６の（ａ）に示すように、現像カートリッジ２２０は、現像レール４１によって正面側へ引き出し可能に支持されている。現像レール４１は、離間リンク４２によって持ち上げられた位置に保持され、離間リンク４２は、小扉４０と機構的に連結されている。

小扉４０は、回動軸４３を中心に回動自在である。小扉４０は、回動軸４３の近くに設けられたリンク軸４０ａによって離間リンク４２と締結されている。離間リンク４２の上面には凹所４２ａ、４２ｂが設けてある。現像レール４１の下面には脚部４１ａ、４１ｂが設けられている。

図６の（ｂ）に示すように、現像カートリッジ２２０の離間は、小扉４０を開くことがトリガーとなる。小扉４０が回動軸４３を中心にして時計方向に回転すると、リンク軸４０ａが矢印Ａ方向に移動し、離間リンク４２が矢印Ａ方向に引き出され、凹所４２ａ、４２ｂに脚部４１ａ、４１ｂが係合する。離間リンク４２が矢印Ａ方向に移動すると、凹所４２ａ、４２ｂの斜面を脚部４１ａ、４１ｂの斜面を静かに滑り落ちて、現像レール４１が矢印Ｂ方向に移動する。現像レール４１の高さが低下して、現像カートリッジ２２０が鉛直下方に移動する。矢印Ｂ方向への移動及び移動量が、現像カートリッジ２２０の離間方向であり、離間量となる。

図６の（ｂ）に示すように、小扉４０が開いている状態であれば、図４に示すように、現像カートリッジ２２０は隣接するドラムカートリッジ２７０から離間したところに位置する。このため、現像カートリッジ２２０は感光ドラム２７を傷付けることなく画像形成装置１００から手前側へ挿抜することが可能となる。現像カートリッジ２２０が離間状態であれば、ドラムカートリッジ２７０もまた、感光ドラム２７を傷付けることなく画像形成装置１００から挿抜することが可能となる。

図５に示すように、図示しない付勢手段によって、現像カートリッジ２２０は現像レール４１を介してドラムカートリッジ２７０方向へ付勢されている。これにより、図７に示すように、現像スリーブ軸受４４ａ、４４ｂが感光ドラム２７の感光ドラム軸受４５Ｆ、４５Ｒに突き当たって、現像スリーブ２２と感光ドラム２７とのギャップ（ＳＤギャップ）が保証される。この状態で、現像カートリッジ２２０の高さ方向の位置が位置決められる。

図７に示すように、感光ドラム２７は、感光ドラム容器２８の奥側に取り付けた感光ドラム軸受４５Ｒと、感光ドラム容器２８の手前側に取り付けた感光ドラム軸受４５Ｆと、によって回転自在に支持されている。また、現像スリーブ２２は、現像カートリッジ２２０の奥側に取り付けた現像スリーブ軸受４４ｂと、現像カートリッジ２２０の手前側に取り付けた現像スリーブ軸受４４ａと、によって回転自在に支持されている。

現像スリーブ２２は、現像スリーブ軸受４４ｂの外輪に感光ドラム軸受４５Ｒを突き当て、現像スリーブ軸受４４ａの外輪に感光ドラム軸受４５Ｆを突き当てている。これにより、感光ドラム２７の回転軸線に沿った現像スリーブ２２と感光ドラム２７とのギャップの均一性が保証される。このため、感光ドラム２７の奥側の感光ドラム軸受４５Ｒは、現像スリーブ２２側に、現像スリーブ軸受４４と突き当たる凸形状部４５ｃを設けられている。

以上説明したように、現像ユニットの一例である現像カートリッジ２２０は、現像剤担持体の一例である現像スリーブ２２と、第１円周部の一例である現像スリーブ軸受４４ｂと、第２円周部の一例である現像スリーブ軸受４４ａと、を有する。実施の形態１における円周部は、現像スリーブ２２を回転自在に支持する軸受部材である。移動機構の一例である凹所４２ａ、４２ｂ及び脚部４１ａ、４１ｂは、現像カートリッジ２２０を現像スリーブ２２が感光ドラム２７から離間する方向へ移動させる。

像担持体ユニットの一例であるドラムカートリッジ２７０は、現像カートリッジ２２０に隣接させて、画像形成装置の本体筐体に移動可能に取り付けられている。ドラムカートリッジ２７０は、感光ドラム２７の回転軸線に沿った取り出し方向へ移動して本体筐体から挿抜可能である。

（感光ドラム軸受）
図８は感光ドラムの奥側の端部の軸受構造における組み立て状態の説明図である。図９は感光ドラムの奥側の端部の軸受構造における分解状態の説明図である。以下の説明では、感光ドラム２７の回転軸線方向から見た回転軸線を中心とする角度位置を位相と定義し、角度範囲を位相範囲と定義している。

図８に示すように、軸受部及び第１軸受部の一例である感光ドラム軸受４５Ｒは、ドラムカートリッジ２７０の奥側端部で、感光ドラム２７を回転自在に支持する。感光ドラム軸受４５Ｒは、円弧部の一例である凸形状部４５ｃの先端を円周面の一例である現像スリーブ軸受４４に当接させることにより、感光ドラム２７と現像スリーブ２２との間隔を規制可能である。

図９に示すように、凸形状部４５ｃは、感光ドラム２７の回転軸線と同軸で感光ドラム２７よりも大きい円形の周方向の一部を形成する。凸形状部４５ｃの先端に第２回転軸線Ｌ２を中心とする円弧状の稜線４５ｎが設けられている。

一方、保持部の一例である感光ドラム容器２８には、感光ドラム軸受４５Ｒを回転軸線方向に挿入可能であって感光ドラム軸受４５Ｒを保持する開口の一例であるドラム軸受取付穴２８ａが設けられている。通過部の一例であるキー溝形状部２８ｂは、凸形状部４５ｃを回転軸線方向に通過させることが可能である。

ドラム軸受取付穴２８ａは、内周面２８ｈよりも径方向の外側に凹んで凸形状部４５ｃを回転軸線方向に通過可能な通過部の一例であるキー溝形状部２８ｂを有する。このとき、キー溝形状部２８ｂは、感光ドラム軸受４５Ｒが正規位置に装着された際の凸形状部４５ｃの位相と、感光ドラム容器２８にキー溝形状部２８ｂが設けられている位相と、が異なるように設けられている。

キー溝形状部２８ｂは、現像スリーブ２２側に向かってではなく、下方に向かって形成されている。感光ドラム軸受４５Ｒは、凸形状部４５ｃを下向きにした状態でドラム軸受取付穴２８ａに挿入され、挿入後、約７０°回転させて、図８の位置に凸形状部４５ｃを移動させて、ビス５１により感光ドラム容器２８に固定している。

フランジ部の一例であるフランジ部４５ｆは、凸形状部４５ｃから回転軸線方向に離れた位置で径方向に突出する。凸形状部４５ｃは、ドラム軸受取付穴２８ａよりも像担持体側の一例である感光ドラム２７側に配置され、フランジ部４５ｆは、ドラム軸受取付穴２８ａを挟んだ凸形状部４５ｃと反対側（外側空間）に配置される。フランジ部４５ｆは、感光ドラム容器２８にねじ固定されている。

実施の形態１では、凸形状部４５ｃをキー溝形状部２８ｂに位置決めて感光ドラム軸受４５Ｒをドラム軸受取付穴２８ａに挿入し、感光ドラム軸受４５Ｒを回転して方向を定めた後、感光ドラム軸受４５Ｒを感光ドラム容器２８に固定している。

（比較例）
図１０は比較例１のドラムカートリッジにおける軸受構造の説明図である。図１１は比較例２のドラムカートリッジにおける軸受構造の説明図である。図１２は比較例２のドラムカートリッジと現像スリーブの干渉の説明図である。

比較例１のドラムカートリッジ２７０Ｈは、図３に示す実施の形態１と同様に、感光ドラム２７、帯電ローラ２４、クリーニングブレード２５を、感光ドラム容器２８に取付けることにより構成される。

図７に示すように、比較例１のドラムカートリッジ２７０Ｈの感光ドラム２７は、感光ドラム軸受４５Ｆ、４５Ｒによって両端部を回転可能に支持される。図８に示すように、感光ドラム軸受４５Ｒには、現像スリーブ２２側に突き出して、現像スリーブ軸受４４ｂと突き当たる凸形状部４５ｃを設けている。凸形状部４５ｃは、現像カートリッジ２２０方向において、感光ドラム軸受４５Ｒの外周面よりも突き出した凸形状である。

図１０に示すように、比較例１のドラムカートリッジ２７０Ｈは、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａ’に欠円部２８ｂ’を設けている。このため、感光ドラム軸受４５Ｒは、凸形状部４５ｃを現像スリーブ２２に向かう角度位置のままドラム軸受取付穴２８ａに挿入され、挿入後、そのままビス５１により感光ドラム容器２８に固定している。

比較例１のドラムカートリッジ２７０Ｈは、感光ドラム２７の回転軸線方向に引き出し可能である。しかし、比較例１のドラムカートリッジ２７０Ｈは、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａ’に欠円部２８ｂ’を設けているため、欠円部２８ｂ’の寸法精度が低下する。また、欠円部２８ｂ’に取り付けられる感光ドラム軸受４５Ｒに倒れが発生し、感光ドラム２７の回転ムラや振動の原因となり、画像品質が低下する。さらに、欠円部２８ｂ’により感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａ’付近の強度が低下する。

図１１に示すように、比較例２のドラムカートリッジ２７０Ｉは、ドラム軸受取付穴２８ａに現像スリーブ２２に向かうキー溝形状部２８ｂを設けている。キー溝形状部２８ｂは、感光ドラム軸受４５Ｒをドラム軸受取付穴２８ａに挿入時、凸形状部４５ｃを逃がして干渉なく通過させる。比較例２のドラム軸受取付穴２８ａでは、比較例１の欠円部２８ｂ’の外側へ感光ドラム容器２８を拡張して、比較例１の欠円部２８ｂ’の外周部分を繋げている。

比較例２のドラムカートリッジ２７０Ｉは、ドラム軸受取付穴２８ａに欠円部（２８ｂ’：図１０）が存在しないため、上述した強度低下等の問題は発生しない。しかし、感光ドラム容器２８を回転軸線方向から見た輪郭形状が、欠円部２８ｂ’がある比較例１のドラムカートリッジ２７０Ｈよりも現像カートリッジ２２０方向に大きくなる。

図１２に示すように、ドラムカートリッジ２７０Ｉは、キー溝形状部２８ｂを現像スリーブ２２側に設けたために、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａを設けた側板部が現像カートリッジ２２０側に突出する。ドラムカートリッジ２７０Ｉは、感光ドラム容器２８の輪郭形状が現像カートリッジ２２０方向に大きくなった結果、引き出し過程で現像カートリッジ２２０に干渉してしまう。このため、現像カートリッジ２２０を画像形成装置１００の装置本体に取り付けた状態では、ドラムカートリッジ２７０Ｉを独立して引き出すことができなくなる。ドラムカートリッジ２７０Ｉを手前側に引き出した際に、現像スリーブ２２や感光ドラム２７に摺擦傷が付き易くなる。

ところで、比較例１のドラムカートリッジ２７０Ｈを画像形成装置１００の装置本体に挿抜する際も、現像カートリッジ２２０と接触しないようにするため、現像カートリッジ２２０を退避させている。このため、比較例２のドラムカートリッジ２７０Ｉにおいても、現像カートリッジ２２０を退避することで、現像カートリッジ２２０に干渉することなく、ドラムカートリッジ２７０Ｈを挿抜できる可能性はある。

しかし、感光ドラム容器２８の輪郭形状が現像カートリッジ２２０方向に大きくなると、現像カートリッジ２２０の退避量を増やす必要があり、画像形成装置１００が大型化してしまう。現像カートリッジ２２０側に突出した感光ドラム容器２８の側板部との干渉を回避するためには、大きな現像カートリッジ２２０の離間量が必要となる。その結果、画像形成装置１００の大型化に繋がる。

そこで、図９に示すように、実施の形態１では、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａに設けたキー溝形状部２８ｂを現像カートリッジ２２０側以外に設けている。ドラム軸受取付穴２８ａに感光ドラム軸受４５Ｒを挿入した後に回転させることで、凸形状部４５ｃを現像カートリッジ２２０側に位置決めしている。感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａのキー溝形状部２８ｂを現像スリーブ２２側以外に設け、感光ドラム軸受４５Ｒをドラム軸受取付穴２８ａに挿入後、感光ドラム軸受４５Ｒを回転させる構成を採用した。

（ドラムカートリッジの組み立て手順）
図１３はドラムカートリッジの組み立て手順の説明図である。

図１３の（ａ）に示すように、感光ドラム２７は、回転軸線に垂直な方向から移動させて感光ドラム容器２８に対する取り付け位置に位置決められる。

図１３の（ｂ）に示すように、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａ、２８ｅに、感光ドラム軸受４５Ｆ、４５Ｒが回転軸線方向に挿入される。このとき、奥側では、キー溝形状部２８ｂの位置に合せて凸形状部４５ｃが下方へ向けられている。手前側では、キー溝形状部２８ｇの位置に合せて凸形状部４５ｄが現像スリーブ（２２：図３）側へ向けられている。

図１３の（ｃ）に示すように、ドラム軸受取付穴２８ａ、２８ｅに、感光ドラム軸受４５Ｆ、４５Ｒを挿入するとき、同時に、感光ドラム２７の回転軸２７ｊが感光ドラム軸受４５Ｆ、４５Ｒに挿入される。

図１３の（ｄ）に示すように、組み立て後、凸形状部４５ｃは、感光ドラム容器２８の内側空間に配置され、フランジ部４５ｆは、感光ドラム容器２８の外側空間に配置され、感光ドラム容器２８にビス止めされている。凸形状部４５ｃ、４５ｄは、現像スリーブ軸受４４ｂの外輪に当接している。

感光ドラム２７の回転軸線から現像スリーブ２２へ向かう方向では、感光ドラム容器２８の外周面が、凸形状部４５ｃ（稜線４５ｎ）の外周面よりも回転軸線に近い位置にある。このため、現像カートリッジ２２０に干渉させることなく、ドラムカートリッジ２７０を手前側へ引き出すことができる。

（奥側のドラム軸受取付穴）
図１４は感光ドラムの奥側の感光ドラム軸受構造の説明図である。図中、（ａ）はドラム軸受取付穴へ挿入する状態、（ｂ）は挿入後に正規位置へ向かって回転させた状態である。

図９に示すように、感光ドラム軸受４５Ｒの軸受部４５ｅは、感光ドラム２７の回転軸２７ｊを回転自在に支持する。凸形状部４５ｃは、最終的には、軸受部２８ｒから現像カートリッジの現像スリーブに向かって径方向に突出するように取り付けられる。凸形状部４５ｃは、先端に尾根状に突出した稜線４５ｎを有し、稜線４５ｎが、現像スリーブ軸受（４４ｂ：図８）に当接する。

図３に示すように、実行部の一例である帯電ローラ２４は、感光ドラム２７に対して画像形成プロセスの一部を実行する。図９に示すように、回転軸線方向から見て、キー溝形状部２８ｂは、ドラム軸受取付穴２８ａにキー溝形状部２８ｂが設けられている位相範囲と、帯電ローラ２４が配置された位相範囲とが少なくとも一部重なっている。

図１４に示すように、感光ドラム容器２８には、感光ドラム軸受４５Ｒを取り付けるためのドラム軸受取付穴２８ａが設けられている。高品質な画像を形成するためには、感光ドラム２７の位置精度を高める必要がある。感光ドラム２７の回転精度は、ドラム軸受取付穴２８ａの寸法精度の影響を受ける。このため、ドラム軸受取付穴２８ａに対して軸受部４５ｅは、嵌め合い公差に仕上げられ、がたつき無く保持される。

ドラム軸受取付穴２８ａの寸法精度を高めるため、ドラム軸受取付穴２８ａは、全周が閉じた形状に形成されている。全周が閉じた形状に形成することで、ドラム軸受取付穴２８ａ付近の剛性が高められ、ドラムカートリッジ２７０が振動や落下等の外力を受けた場合に感光ドラム２７の回転精度が低下しにくくなる。このことからも、ドラム軸受取付穴２８ａは全周が繋がっている形状が好ましい。

感光ドラム軸受４５Ｒには、現像スリーブ軸受４４と突き当てるための凸形状部４５ｃが設けられている。現像スリーブ２２と感光ドラム２７のギャップ精度を安定させるため、この凸形状部４５ｃは感光ドラムに近接した配置が好ましい。このため、本実施例では、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａを設けた側板部よりも感光ドラム２７側に感光ドラム軸受４５Ｒの凸形状部４５ｃを設けた。また、感光ドラム容器２８の軸受取付穴２８ａのキー溝形状部２８ｂは、軸受取付穴２８ａの中心に対し略鉛直方向下側に設けた。

図１４に示すように、感光ドラム軸受４５Ｒの組立時は、感光ドラム軸受４５Ｒの凸形状部４５ｃを感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａの溝形状部２８ｂに合わせて感光ドラム軸受４５Ｒを挿入し、その後、矢印Ｃ方向に回転させる。感光ドラム軸受４５Ｒの凸形状部４５ｃが現像スリーブ２２方向に移動し、現像スリーブ軸受４４と突き当たる位置まで回転させた状態でビス（５１：図９）により固定する。感光ドラム容器２８は、回転軸線方向に投影した面内で、感光ドラム軸受４５Ｒの正規位置における凸形状部４５ｃが位置する部分の輪郭が、凸形状部４５ｃの輪郭よりも回転軸線に近い位置にあるように形成されている。このため、現像カートリッジ２２０に面する感光ドラム容器２８の輪郭は、感光ドラム２７と現像スリーブ２２との最近接位置において、現像スリーブ２２に干渉しない位置にある。

（手前側のドラム軸受取付穴）
図１５は感光ドラムの手前側の感光ドラム軸受構造の説明図である。図１４に示すように、第１軸受部としての感光ドラム軸受４５Ｒは、第１円弧部としての凸形状部４５ｃを有し、第１保持部としての感光ドラム容器２８は、第１開口としてのドラム軸受取付穴２８ａを有する。

図１５に示すように、第２軸受部の一例である感光ドラム軸受４５Ｆは、感光ドラム軸受４５Ｒの反対側で感光ドラム（２７）を回転自在に支持する。感光ドラム軸受４５Ｆは、感光ドラム（２７）と同軸で、感光ドラム（２７）よりも大きい円形の周方向の一部を形成する第２円弧部の一例である凸形状部４５ｊを有する。凸形状部４５ｊは、軸受部４５ｉから現像スリーブ軸受４４ｂの外輪に当接可能な位置まで突出している。

第２保持部としての感光ドラム容器２８は、第２開口の一例であるドラム軸受取付穴２８ｅを有する。ドラム軸受取付穴２８ｅは、感光ドラム軸受４５Ｆを感光ドラム（２７）の回転軸線方向に挿入可能であって、感光ドラム軸受４５Ｆをその正規位置に保持する。ドラム軸受取付穴２８ｅの保持部２８ｆは、挿入された感光ドラム軸受４５Ｆを保持する。

ドラム軸受取付穴２８ｅは、凸形状部４５ｊを回転軸線方向に通過可能な第２通過部の一例であるキー溝形状部２８ｇを有する。キー溝形状部２８ｇは、保持部２８ｆよりも径方向の外側に凹んでいるので、凸形状部４５ｃを回転軸線方向に通過させることが可能である。

キー溝形状部２８ｇは、感光ドラム軸受４５Ｆがその正規位置に装着された際の凸形状部４５ｊの位相と、ドラム軸受取付穴２８ｅにキー溝形状部２８ｇが設けられている位相と、が等しくなるように設けられている。キー溝形状部２８ｇは、回転軸２７ｊの周方向における現像スリーブ２２との最近接位置を含む位相範囲にある。このため、感光ドラム軸受４５Ｆは、ドラム軸受取付穴２８ｅに挿入した位置で感光ドラム容器２８に位置決めされている。

感光ドラム軸受４５Ｆ及びドラム軸受取付穴２８ｅは、ドラムカートリッジ（２７０）における取り出し方向の手前側に配置され、感光ドラム軸受４５Ｒ及びドラム軸受取付穴２８ａは、ドラムカートリッジにおける取り出し方向の奥側に配置されている。

（キー溝形状部の角度位置）
図１６はキー溝形状部を設ける角度範囲の説明図である。感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａのキー溝形状部２８ｂは、図１４に示す位置には限らない。

図１６に示すように、感光ドラムの回転軸線方向から見た回転軸線を中心とする角度位置を位相と定義し、角度範囲を位相範囲と定義したとき、凸形状部４５ｃが形成された位相範囲の角度をαとし、キー溝形状部２８ｂが形成された位相範囲の角度をβとする。また、感光ドラム軸受４５Ｒを正規位置に装着した状態でのαの位相範囲の二等分線とβの位相範囲の二等分線とがなす角度をθとする。このとき、α＜β かつ β／２＜θ である。

凸形状部４５ｃと現像スリーブ軸受４４の当接部は、αの二等分線上に設けることが好ましい。このとき、角度θは、角度βよりも大きくすることが好ましい。すなわち、α＜β＜θ＜１８０°である。これにより、感光ドラム容器２８の剛性をさらに高めることができる。ただし、角度θがあまりに大きくなると、既存の現像容器のドラム軸受取付穴２８ａ周りのスペースにキー溝形状部２８ｂが収まり難くなるので、４５°＜θ＜１３０°が好ましく、６０°＜θ＜１２０°がさらに好ましい。

（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａを設けた側板部が現像スリーブ２２側に突出することを防止できる。このため、ドラムカートリッジ２７０を挿抜する際、現像カートリッジ２２０の離間量を少なくすることが可能となり、画像形成装置１００の小型化が実現された。ドラムカートリッジ２７０の感光ドラム容器２８に凸形状部４５ｃを通過させるキー溝形状部２８ｂを形成しても、凸形状部４５ｃよりも外側まで筐体を拡張しないで済む。現像スリーブ２２側へ感光ドラム容器２８の一部が突出することがなくなるため、ドラムカートリッジ２７０を引き出す際に、感光ドラム容器２８が現像スリーブ２２と干渉しない。このため、ドラムカートリッジ２７０から現像スリーブ２２を離間する距離が小さくなって、画像形成装置が小型化された。

実施の形態１では、感光ドラム容器２８のドラム軸受取付穴２８ａに欠円部（２８ｂ’：図１０）を設けずに、ドラム軸受取付穴２８ａがある側板部形状を小さくすることが可能である。このため、画像形成装置の構造の簡易化、小型化を図ることが可能となる。

実施の形態１では、ドラム軸受取付穴２８ａに感光ドラム軸受４５Ｒを挿入した後に感光ドラム軸受４５Ｒをその正規位置へ向かって回転させる方向は、感光ドラム２７の回転方向と同一方向である。このため、運転中、感光ドラム２７が回転しているときに感光ドラム軸受４５Ｒが受ける負荷による感光ドラム２７の位置ずれを低減することができる。感光ドラム２７が回転しているときに感光ドラム軸受４５Ｒが受ける負荷による感光ドラム２７への影響を低減することができる。

実施の形態１では、キー溝形状部２８ｂは、回転軸線方向に投影した面内で帯電ローラ２４と重なる位置にある。このため、帯電ローラ２４ために準備された感光ドラム容器２８の側板部の領域を活用してキー溝形状部２８ｂを配置でき、キー溝形状部２８ｂのために感光ドラム容器２８を拡張する必要が無い。

実施の形態１では、凸形状部４５ｃの円弧部は、現像スリーブ２２を回転自在に支持する現像側軸受部の一例である現像スリーブ軸受４４に当接するように設けられている。このため、位置決め専用の部材を設ける必要がない。

＜実施の形態２＞
図１７は実施の形態２における現像スリーブの位置決め機構の説明図である。図８に示すように、実施の形態１では、現像スリーブ軸受４４に感光ドラム軸受４５Ｒの凸形状部４５ｃを突き当てていた。これに対して、実施の形態２では、現像スリーブ軸受４４ｂとは別に、感光ドラム軸受４５Ｒの凸形状部４５ｃと突き当てて現像スリーブ２２の位置決めをするための現像スリーブ位置決め部材４６を設けた。実施の形態２におけるこれ以外の構成は、実施の形態１と同一であるため、図１７中、実施の形態１と同一の構成には図８と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図１７に示すように、現像スリーブ位置決め部材４６は、フッ素樹脂材料を切削加工して環状に形成される。現像スリーブ位置決め部材４６は、現像スリーブ２２の回転軸２２ｊにがたつき無く回転可能に保持される。

回転軸２２ｊには、現像スリーブ２２の回転軸線方向における現像スリーブ位置決め部材４６の外側に現像スリーブ軸受４４が配置され、現像スリーブ軸受４４ｂの外側に、位置決めリング２２ｓが配置される。位置決めリング２２ｓは回転軸２２ｊに固定されている。

以上説明したように、実施の形態２における円周部は、現像スリーブ２２の回転軸に取り付けた環状の位置決め部材である。

＜その他の実施の形態＞
実施の形態１、２に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

背面側の感光ドラム軸受４５Ｒと同様な構成を正面側の感光ドラム軸受４５Ｆにおいても採用可能である。凸形状部４５ｃは、現像スリーブ軸受４４ａ、４４ｂに当接させる構成としたが、現像スリーブ軸受４４ａ、４４ｂに当接させる以外の目的を有して現像カートリッジへ向かう凸形状部を感光ドラム軸受に形成する形態でも実施できる。

現像側円弧部及び稜線４５ｎは、円弧面を有してもよく稜線としての円弧線を有してもよい。

１２ 露光装置、２１ 二次転写外ローラ、２２ 現像スリーブ
２３ レジストローラ、２４ 帯電ローラ、２５ クリーニングブレード
２６ 搬送スクリュー、２７ 感光ドラム、２８ 感光ドラム容器
２８ａ ドラム軸受取付穴、２８ｂ キー溝形状部
２９ 現像ブレード、３０ 定着装置、３１ 排出ローラ
４０ 小扉、４１ 現像レール、４２ 離間リンク
４３ リンク軸、４４ａ、４４ｂ 現像スリーブ軸受
４５Ｆ、４５Ｒ 感光ドラム軸受、４５ｃ 凸形状部、４５ｎ 円弧部
４６ 現像スリーブ位置決め部材、１００ 画像形成装置
２２０ 現像カートリッジ、２２１ トナーカートリッジ
２６１ 二次転写対向ローラ、２６４ 一次転写ローラ
２６５ 中間転写ベルト、２７０ ドラムカートリッジ
２７１ ドラムカートリッジレール、３１２ 排出トレイ
Ｓ シート

Claims (10)

1. トナー像を担持する感光体と、前記感光体を回転自在に支持し、かつ、前記感光体の径方向に突出する第１突出部を有する第１軸受部と、前記第１軸受部を前記感光体の回転軸線方向に挿入可能であって前記第１軸受部を保持する第１開口が設けられた第１保持部と、前記回転軸線方向における前記感光体を挟んだ前記第１軸受部の反対側で前記感光体を回転自在に支持し、かつ、前記感光体の回転軸線と同軸で、前記感光体よりも大きい円形の周方向の一部を形成する第２突出部を有する第２軸受部と、前記第２軸受部を前記回転軸線方向に挿入可能であって前記第２軸受部を保持する第２開口が設けられた第２保持部と、を備えた像担持体ユニットと、
   回転して前記感光体に現像剤を供給する現像剤担持体と、前記第１突出部に当接可能であって前記現像剤担持体と同軸の第１円周部と、前記第２突出部に当接可能であって前記現像剤担持体と同軸の第２円周部と、を有する現像ユニットと、
   前記像担持体ユニットを前記回転軸線に沿った取り出し方向へ移動可能に支持する本体筐体と、を備え、
   前記第１開口は、前記第１突出部を前記回転軸線方向に通過可能な第１通過部を有し、前記第２開口は、前記第２突出部を前記回転軸線方向に通過可能な第２通過部を有し、
   前記第１通過部は、前記第１軸受部が正規位置に装着された際の前記第１突出部の位相と、前記第１開口に前記第１通過部が設けられている位相とが異なるように設けられ、前記第２通過部は、前記第２軸受部がその正規位置に装着された際の前記第２突出部の位相と、前記第２開口に前記第２通過部が設けられている位相とが等しくなるように設けられ、
   前記第２軸受部及び前記第２保持部は、前記像担持体ユニットにおける前記取り出し方向の手前側に配置され、前記第１軸受部及び前記第１保持部は、前記像担持体ユニットにおける前記取り出し方向の奥側に配置されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体に対して画像形成プロセスの一部を実行する実行部を備え、
   前記第１通過部は、前記第１保持部に前記第１通過部が設けられている位相範囲と、前記実行部が配置された位相範囲とが少なくとも一部重なるように設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１突出部が形成された位相範囲の角度をαとし、前記第１通過部が形成された位相範囲の角度をβとし、前記第１軸受部を前記正規位置に装着した状態での前記αの位相範囲の二等分線と前記βの位相範囲の二等分線とがなす角度をθとするとき、
   α＜β かつ β／２＜θ である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. θ＜１８０°であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. ４５°＜θ＜１３０°であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. ６０°＜θ＜１２０°であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第１開口に前記第１軸受部を挿入した後に前記第１軸受部を前記正規位置へ向かって回転させる方向は、前記感光体の回転方向と同一方向である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１軸受部は、前記第１突出部から前記回転軸線方向に離れた位置で径方向に突出するフランジ部を有し、
   前記第１突出部は、前記回転軸線方向における前記第１保持部よりも前記感光体側に配置され、
   前記フランジ部は、前記第１保持部を挟んだ前記感光体と反対側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記フランジ部は、前記第１保持部にねじ固定されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第１保持部は、前記回転軸線方向に投影した面内で、前記正規位置に装着された前記第１軸受部の前記第１突出部が位置する部分の輪郭が、前記正規位置に装着された前記第１軸受部の前記第１突出部の輪郭よりも前記回転軸線に近い位置にあるように形成されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images