JP4783036B2 - 感光体と現像ローラの位置決め機構およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセスにより画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いて有用な感光体と現像ローラの位置決め機構およびこれを備えた画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置は、トナー像が形成される感光体の回転方向に沿って、帯電器、露光ユニット、現像装置、転写ローラ等が感光体の周囲に配置した画像形成ユニットを備えている。

この画像形成装置では、帯電器で感光体の表面を均一に帯電させた後、画像データに応じて、露光ユニットで感光体を露光し、感光体上に静電潜像を形成する。

感光体上に形成された静電潜像は、現像装置から供給されるトナーにより現像されてトナー像となる。

感光体上に形成されたトナー像は、感光体と転写ローラとのニップ部に搬送された記録紙に転写ローラにより転写される。

そして、トナー像が転写された記録紙は、定着ユニットに搬送され定着ユニットでトナー像（転写像）が定着された後、排紙トレイに排紙される。

この種の画像形成装置における現像装置の現像ローラは、一般に、固定マグネットローラを内包した現像スリーブ上にトナーの均一な薄層を形成し、この現像スリーブ上に形成した薄層状のトナーを感光体上に形成された静電潜像に付着させて現像を行っている。

ここで、所望の高い画像品質を維持するためには、現像ローラと感光体とを、予め規定されたギャップを隔てて精度よく保持する必要がある。

また、この種の画像形成装置における感光体あるいは現像装置は、定期的にメンテナンスしたり交換したりするために、装置本体に対して着脱可能に構成する必要がある。

このような要求に応える画像形成装置として、従来、感光体および現像装置等を一体化した一体型カートリッジ（プロセスカートリッジ）とし、このプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱可能に構成したものがある。

このようなプロセスカートリッジを用いた画像形成装置においては、ユーザがプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱するだけで、感光体および現像装置等を極めて簡便に交換することができる。

ところが、この種の画像形成装置における現像装置の寿命と感光体の寿命とは必ずしも同じでないことが多い。

このため、プロセスカートリッジを用いた画像形成装置では、例えば、現像装置の寿命のほうが感光体の寿命よりも長い場合、感光体の寿命によるプロセスカートリッジの交換によって、未だ使用できる状態の現像装置も感光体とともに廃棄されてしまう。これは、資源の無駄な消費となるばかりでなく地球環境にとっても好ましくない。

このようなことから、画像形成装置における感光体と現像装置とは、それぞれを別体のユニットで構成し、これらの感光体と現像装置とを画像形成ユニットに対して個別に交換できるように構成することが望ましい。

しかしながら、この画像形成装置では、所望の画像品質を維持するために、画像形成ユニットに対して感光体または現像装置を装着した際に、現像装置の現像ローラと感光体とが予め規定されたギャップを隔てて精度よく保持されるように構成する必要がある。

従来、感光体と現像ローラとのギャップを一定に保つための感光体と現像ローラの位置決め機構として、現像ローラの回転軸にギャップコロを配置し、このギャップコロを感光体の両端の素管部分の表面に押し当てて、感光体と現像ローラとを予め規定された間隔に維持するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の感光体と現像ローラの位置決め機構においては、図１４に示すように、感光体１０と現像ローラ２０とのギャップＧを一定に保つために、現像ローラ２０の回転軸２１にギャップコロ２２を配置している。

そして、この位置決め機構では、ギャップコロ２２を感光体１０の両端の素管部分１０ａの表面に押し当てて、感光体１０と現像ローラ２０とを予め規定された間隔に維持するようにしている。

また、他の感光体と現像ローラの位置決め機構として、感光体の回転軸にギャップアームを配置し、このギャップアームを現像ローラの径より小径な現像ローラの回転軸の軸受けに押し当てて、感光体と現像ローラとを予め規定された間隔に維持するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２記載の感光体と現像ローラの位置決め機構においては、図１５に示すように、感光体１０と現像ローラ２０とのギャップＧを一定に保つために、感光体１０の両側の回転軸１１にギャップアーム１２をそれぞれ配置している。

そして、この位置決め機構では、ギャップアーム１２を現像ローラ２０の径より小径な現像ローラ２０の回転軸２１の軸受２３に押し当てて、感光体１０と現像ローラ２０とを予め規定された間隔に維持するようにしている。
特開平３−２３４７５号公報 実開平４−２００６１号公報

しかしながら、前記従来の感光体と現像ローラの位置決め機構においては以下の問題が生じる。

特許文献１記載の位置決め機構では、例えば、現像装置を交換する場合、ギャップコロ２２の感光体１０の素管部分１０ａの表面への押し当てを開放し、そのまま感光体１０の回転軸１１と平行な方向に現像装置を着脱すればよく、現像装置を比較的容易に交換することができる。

しかし、特許文献１記載の位置決め機構においては、現像ローラ２０の回転軸２１に配置したギャップコロ２２を、感光体１０の両端の素管部分１０ａの表面に押し当てているため、感光体１０の両端に余分なスペースが必要となり、画像形成ユニットが大型化してしまうという問題がある。

また、この位置決め機構では、新規の現像装置を装着した直後は感光体１０と現像ローラ２０とのギャップＧを規定された間隔に維持することができるが、プリント中に感光体１０の両端の素管部分１０ａの表面に飛散トナーなどが付着し易い。

このため、この位置決め機構では、プリント時にギャップコロ２２と感光体１０の表面との間に付着した飛散トナーなどにより感光体１０と現像ローラ２０とのギャップＧが変化し、ギャップＧを規定された間隔に精度よく維持することが難しくなるという問題があった。

一方、特許文献２記載の位置決め機構では、例えば、新規の現像装置を装着した後、ギャップアーム１２の先端部を現像ローラ２０の回転軸２１の軸受２３に押し当てて、感光体１０と現像ローラ２０とのギャップＧを規定された間隔に維持している。

この位置決め機構においては、プリント中でもギャップアーム１２と現像ローラ２０の回転軸２１の軸受２３との間に感光体１０の表面に飛散したトナーなどが付着するおそれが少なく、感光体１０と現像ローラ２０とのギャップＧを規定された間隔に精度よく維持し易い。

しかしながら、この位置決め機構では、感光体１０の両側の回転軸１１に配置されたギャップアーム１２の先端部が、現像ローラ２０の径より小径な軸受２３に押し当てられている。

このため、この位置決め機構においては、例えば、感光体１０を交換する場合、ギャップアーム１２の先端部を現像ローラ２０の回転軸２１の軸受２３から開放した後、さらにギャップアーム１２の先端部を現像ローラ２０の外径よりも大きく退避した位置に移動させないと、感光体１０を回転軸１１と平行な方向に着脱することができない。

従って、この位置決め機構では、ギャップアーム１２の先端部を現像ローラ２０の回転軸２１の軸受２３から開放させるのに大きな退避スペースが必要になるため、画像形成ユニットが大型化し、また感光体１０および現像装置の交換時の作業性もよくないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、画像形成ユニットの小型化を図りつつ感光体あるいは現像装置の着脱を容易に行うことができ、かつ感光体と現像ローラとを高精度に位置決めすることができる、感光体と現像ローラとの位置決め機構およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、本発明の感光体と現像ローラの位置決め機構は、静電潜像が形成される感光体および前記静電潜像を現像する現像ローラを備えた現像装置を有する画像形成ユニットに対して、前記感光体を前記現像ローラと平行な方向に着脱可能に配設し、前記画像形成ユニットに前記感光体を装着した状態で、前記現像ローラに対して前記感光体を所定のギャップを隔てて平行に位置決めする感光体と現像ローラの位置決め機構であって、前記感光体は、前記感光体の両側に軸部が延出した感光体軸と、前記感光体軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側感光体軸受と、前記感光体軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側感光体軸受と、前記手前側感光体軸受に取付けた前記ギャップを規定する手前側位置決め部材と、を有し、前記現像装置は、前記現像ローラの両側に軸部が延出した現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側現像ローラ軸受と、前記現像ローラ軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側現像ローラ軸受と、前記奥側現像ローラ軸受に取付けた前記ギャップを規定する奥側位置決め部材と、を有し、前記奥側感光体軸受の外径を前記感光体の外径以下とし、前記手前側現像ローラ軸受の外径を前記現像ローラの外径以下とし、前記手前側位置決め部材を前記手前側現像ローラ軸受に当接させ、前記奥側位置決め部材を前記奥側感光体軸受に当接させた構成を採る。

本発明によれば、画像形成ユニットの小型化を図りつつ感光体あるいは現像装置の着脱を容易に行うことができ、かつ感光体と現像ローラとを高精度に位置決めすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成または機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係る感光体と現像ローラの位置決め機構を用いるのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ、レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）１２０、中間転写ユニット１３０、トナー補給ユニット１４０、定着装置１５０、給紙ユニット１６０などを備えている。

画像形成ユニット１１０Ｙは、感光体１１１Ｙ、帯電ローラ１１２Ｙ、現像装置１１３Ｙ、一次転写ローラ１１４Ｙ、感光体クリーナ１１５Ｙを備えており、イエロー（Ｙ）色のトナー像を感光体１１１Ｙに形成する。

画像形成ユニット１１０Ｍは、感光体１１１Ｍ、帯電ローラ１１２Ｍ、現像装置１１３Ｍ、一次転写ローラ１１４Ｍ、感光体クリーナ１１５Ｍを備えており、マゼンタ（Ｍ）色のトナー像を感光体１１１Ｍに形成する。

画像形成ユニット１１０Ｃは、感光体１１１Ｃ、帯電ローラ１１２Ｃ、現像装置１１３Ｃ、一次転写ローラ１１４Ｃ、感光体クリーナ１１５Ｃを備えており、シアン（Ｃ）色のトナー像を感光体１１１Ｃに形成する。

画像形成ユニット１１０Ｋは、感光体１１１Ｋ、帯電ローラ１１２Ｋ、現像装置１１３Ｋ、一次転写ローラ１１４Ｋ、感光体クリーナ１１５Ｋを備えており、ブラック（Ｋ）色のトナー像を感光体１１１Ｋに形成する。

レーザスキャンユニット１２０は、４色に色分解された各レーザ光ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫを、図示しないポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー、結像レンズなどを通して、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに照射する。

中間転写ユニット１３０は、中間転写ベルト１３１、駆動ローラ１３２、従動ローラ１３３、テンションローラ１３４、ベルトクリーナ１３５を備えている。

中間転写ベルト１３１は、駆動ローラ１３２および従動ローラ１３３により回転自在に懸架され、テンションローラ１３４により所定の張力が付与されており、駆動ローラ１３２により駆動されて矢印方向に回転する。

ベルトクリーナ１３５は、中間転写ベルト１３１が回転することにより、中間転写ベルト１３１の画像転写面上の残トナーなどを除去する。

トナー補給ユニット１４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが個別に収容されたトナーボトル１４１Ｙ，１４１Ｍ，１４１Ｃ，１４１Ｋを備えている。

トナー補給ユニット１４０は、装置本体１０１の上部に配設されており、トナー補給指令に基づいて、トナーボトル１４１Ｙ，１４１Ｍ，１４１Ｃ，１４１Ｋに収容されているトナーを、図示しないトナー補給チューブを通して各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの現像装置１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃ，１１３Ｋに適時補給する。

各現像装置１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃ，１１３Ｋは、現像ローラ１１６および攪拌スクリュー１１７を備えている。

定着装置１５０は、励磁コイル１５１、加熱ベルト１５２、定着ローラ１５３、加圧ローラ１５４などを備えている。加熱ベルト１５２は、励磁コイル１５１により電磁誘導加熱される。定着ローラ１５３と加圧ローラ１５４は、互いに圧接回転し、加熱ベルト１５２を挟んでニップを形成している。

給紙ユニット１６０は、装置本体１０１の下部に配設されており、本例の画像形成装置１００は、小サイズの用紙Ｐ１を収容する用紙カセット１６１、および大サイズの用紙Ｐ２を収容する用紙カセット１６２を備えている。

用紙カセット１６１内に積層して収容された小サイズの用紙Ｐ１は、ピックアップローラ１６３および分離ローラ１６４により用紙カセット１６１から１枚ずつ分離して給紙される。

用紙カセット１６２内に積層して収容された大サイズの用紙Ｐ２は、ピックアップローラ１６５および分離ローラ１６６により用紙カセット１６２から１枚ずつ分離給紙される。

図１において、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋは、図示しない駆動系により所定のタイミングで所定方向に回転され、帯電ローラ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋにより表面が所定の電位に順次帯電される。

帯電された各感光体１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋの表面は、レーザスキャンユニット１２０から照射される各レーザ光ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫにより順次露光される。これにより、各感光体１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋの表面に、各色の静電潜像が形成される。

各感光体１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋの表面に形成された各色の静電潜像は、各現像装置１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃ，１１３Ｋの攪拌スクリュー１１７により攪拌され現像ローラ１１６により供給される薄層状のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーによって順次現像され、４色のトナー像としてそれぞれ顕像化される。

各感光体１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋの表面に形成された４色のトナー像は、回転する中間転写ベルト１３１の画像転写面（外周面）上に、一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋにより順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１３１の画像転写面上にフルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト１３１上に一次転写されたフルカラー画像は、給紙ユニット１６０から給紙されて給紙ガイドローラ１０２およびレジストローラ１０３により搬送される用紙Ｐ１または用紙Ｐ２上に、二次転写ローラ１０４により一括転写（二次転写）される。

フルカラー画像が二次転写された用紙Ｐ１または用紙Ｐ２は、定着装置１５０のニップでフルカラー画像が定着された後、排紙ガイドローラ１０５により搬送され排紙ローラ１０６により装置本体１０１の上部に設けられた排紙トレイ１０７上に排紙される。

（実施の形態１）
次に、本発明の実施の形態１に係る感光体と現像ローラの位置決め機構について説明する。

まず、本例の画像形成装置１００における画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの構成について説明する。なお、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、使用されるトナー色が異なるのみで同一の構成を有しているので、以下、トナー色を表す符合末尾のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの記号の標記は省略する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る感光体と現像ローラの位置決め機構を搭載した画像形成ユニットの外観を示す概略斜視図である。

図２に示すように、画像形成ユニット１１０は、感光体１１１、帯電ローラ１１２、現像装置１１３などを備えている。

帯電ローラ１１２は、感光体１１１に対し接触あるいは所定のギャップを隔てて対向するように配置されている。また、帯電ローラ１１２には、表面に付着したトナーや埃などを除去するためのクリーニングローラ１１８が配設されている。

感光体１１１は、画像形成ユニット１１０の支持板（不図示）に対して着脱自在に配設されており、図２において、矢印Ａ方向に引く抜くことで画像形成ユニット１１０から離脱し、矢印Ｂ方向に押し込むことで画像形成ユニット１１０に装着されるように構成されている。

また、帯電ローラ１１２および現像装置１１３は、画像形成ユニット１１０に対し感光体１１１を着脱する際に、感光体１１１の表面から離間（退避）するように構成されている。例えば、現像装置１１３は、トナーの収容部としての筐体１１９に設けたボス１１９ａを回転中心として、図示しない解除レバーにより遥動されることにより、感光体１１１に対して現像ローラ１１６が接離するように構成されている。

このように、感光体１１１が着脱自在に配設された画像形成ユニット１１０においては、感光体１１１を画像形成ユニット１１０に装着した際に、現像装置１１３の現像ローラ１１６と感光体１１１とが予め規定されたギャップＧを隔てて精度よく保持されるように、感光体１１１と現像ローラ１１６とを位置決めする必要がある。

しかしながら、従来の感光体と現像ローラの位置決め機構を使用して感光体１１１と現像ローラ１１６とを位置決めした場合には、前述したように、画像形成ユニット１１０が大型化したり、感光体１１１の交換時の作業性が低下したりするという問題が生じる。

そこで、本例の画像形成ユニット１１０においては、図３に示す位置決め機構を使用して感光体１１１と現像ローラ１１６との位置決めを行うようにしている。

図３は、本発明の実施の形態１に係る感光体と現像ローラの位置決め機構の構成を示す断面図である。

図３に示すように、本例の位置決め機構は、感光体１１１を現像ローラ１１６と平行な方向に着脱可能に配設したもので、図２に示すように画像形成ユニット１１０に感光体１１１を装着した状態で、現像ローラ１１６に対して感光体１１１を図３に示す所定のギャップＧを隔てて平行に位置決めされるよう調整されている。

図３において、感光体１１１は、感光体軸１２１、奥側感光体軸受１２２、手前側感光体軸受１２３、ギャップアームである手前側位置決め部材１２４を備えている。

感光体軸１２１は、感光体１１１の両側に軸部が延出している。

奥側感光体軸受１２２は、感光体軸１２１の奥側の軸部を回転可能に支持している。

手前側感光体軸受１２３は、感光体軸１２１の手前側の軸部を回転可能に支持している。

手前側のギャップアームである手前側位置決め部材１２４は、手前側感光体軸受１２３に取付けられている。

一方、現像ローラ１１６は、現像ローラ軸１２５、奥側現像ローラ軸受１２６、手前側現像ローラ軸受１２７、ギャップアームである奥側位置決め部材１２８を備えている。

現像ローラ軸１２５は、現像ローラ１１６の両側に軸部が延出している。

奥側現像ローラ軸受１２６は、現像ローラ軸１２５の奥側感光体軸受１２２に対向する軸部を回転可能に支持している。

手前側現像ローラ軸受１２７は、手前側感光体軸受１２３に対向する現像ローラ軸１２５の軸部を回転可能に支持している。

奥側のギャップアームである奥側位置決め部材１２８は、奥側現像ローラ軸受１２６に取付けられ、手前側位置決め部材１２４と共に図３に示すように現像ローラ１１６と感光体１１１のギャップＧを規定する。

また、本例の位置決め機構においては、奥側感光体軸受１２２の外径が感光体１１１の外径以下となるように形成されて、手前側現像ローラ軸受１２７の外径が現像ローラ１１６の外径以下となるように形成されている。これにより、本例の位置決め機構では、奥側感光体軸受１２２および手前側現像ローラ軸受１２７として、安価かつ小型な汎用タイプの軸受を用いることができ、省スペース化および低コスト化を実現することができる。

さらに、手前側位置決め部材１２４は、手前側現像ローラ軸受１２７に当接され、奥側位置決め部材１２８は、奥側感光体軸受１２２に当接されている。

次に、画像形成ユニット１１０から感光体１１１が離脱する際の画像形成ユニット１１０の状態遷移について説明する。

図４は、本発明の実施の形態１において、画像形成ユニットから感光体が離脱する前の画像形成ユニットの状態を示す概略平面図である。

図４に示すように、画像形成ユニット１１０に感光体１１１が装着されている状態では、感光体１１１側に配設されている手前側位置決め部材１２４が現像ローラ１１６の手前側現像ローラ軸受１２７に当接され、かつ現像ローラ１１６側に配設されている奥側位置決め部材１２８が感光体１１１の奥側感光体軸受１２２に当接されている。

これにより、感光体１１１は、現像装置１１３の現像ローラ１１６に対して所定のギャップＧを隔てて対向するように保持される。

画像形成ユニット１１０から感光体１１１を離脱させる場合には、まず、図５に示すように、現像装置１１３の筐体１１９を矢印Ｃ方向に遥動させて、感光体１１１から現像ローラ１１６を離間させる。なお、ここでは現像装置１１３の筐体１１９を矢印Ｃ方向に遥動させているが、感光体１１１を現像ローラ１１６から離間させる方向に変位させるようにしてもよい。

これにより、感光体１１１側に配設されている手前側位置決め部材１２４が現像ローラ１１６の手前側現像ローラ軸受１２７から離間し、かつ現像ローラ１１６側に配設されている奥側位置決め部材１２８が感光体１１１の奥側感光体軸受１２２から離間する。

次いで、図５に示すように感光体１１１が現像ローラ１１６から離間した状態で、図６および図７に示すように、画像形成ユニット１１０から感光体１１１を矢印Ａ方向に引き出す。

これにより、図８に示すように、画像形成ユニット１１０内に現像装置１１３を残して、感光体１１１が画像形成ユニット１１０から完全に離脱された状態となる。

このように、本例の位置決め機構においては、手前側位置決め部材１２４が感光体１１１側に配設され、かつ手前側位置決め部材１２４が当接する手前側現像ローラ軸受１２７の外径が現像ローラ１１６の外径よりも小さいので、感光体１１１の着脱時に、手前側位置決め部材１２４および手前側現像ローラ軸受１２７が他の部材に干渉することがない。

また、本例の位置決め機構においては、奥側位置決め部材１２８が現像ローラ１１６側に配設され、かつ奥側位置決め部材１２８が当接する奥側感光体軸受１２２の外径が感光体１１１の外径よりも小さいので、感光体１１１の着脱時に、奥側位置決め部材１２８および奥側感光体軸受１２２が他の部材に干渉することがない。

従って、本例の位置決め機構においては、図１５に示した従来の位置決め機構のようにギャップアーム１２の先端部を現像ローラ２０の外径よりも大きく退避した位置に移動させずに、画像形成ユニット１１０から感光体１１１を引き出すことができる。

これにより、本例の位置決め機構においては、画像形成ユニット１１０の小型化を図りつつ感光体１１１の着脱を容易に行うことができ、かつ感光体１１１を現像ローラ１１６に対して高精度に位置決めすることができる。

なお、本例の位置決め機構においては、感光体１１１を画像形成ユニット１１０から完全に離脱させた後、現像装置１１３を画像形成ユニット１１０から離脱させることが可能となる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る感光体と現像ローラの位置決め機構について説明する。

図９は、本発明の実施の形態２に係る感光体と現像ローラの位置決め機構の構成を示す概略平面図である。

本例の位置決め機構は、現像装置１１３を感光体１１１と平行な方向に着脱可能に配設したもので、図９に示すように、現像装置１１３を装着した状態で、感光体１１１に対して現像装置１１３の現像ローラ１１６を所定のギャップＧを隔てて平行に位置決めされるよう調整されている。

図９において、現像ローラ１１６は、現像ローラ軸１２５、奥側現像ローラ軸受１２６、手前側現像ローラ軸受１２７、ギャップアームである手前側位置決め部材１２４を備えている。

現像ローラ軸１２５は、現像ローラ１１６の両側に軸部が延出している。

奥側現像ローラ軸受１２６は、奥側感光体軸受１２２に対向する現像ローラ軸１２５の軸部を回転可能に支持している。

手前側現像ローラ軸受１２７は、手前側感光体軸受１２３に対向する現像ローラ軸１２５の軸部を回転可能に支持している。

手前側のギャップアームである手前側位置決め部材１２４は、手前側現像ローラ軸受１２７に取付けられている。

一方、感光体１１１は、感光体軸１２１、奥側感光体軸受１２２、手前側感光体軸受１２３、ギャップアームである奥側位置決め部材１２８を備えている。

感光体軸１２１は、感光体１１１の両側に軸部が延出している。

奥側感光体軸受１２２は、感光体軸１２１の奥側の軸部を回転可能に支持している。

手前側感光体軸受１２３は、感光体軸１２１の手前側の軸部を回転可能に支持している。

奥側のギャップアームである奥側位置決め部材１２８は、奥側感光体軸受１２２に取付けられ、手前側位置決め部材１２４と共に図９に示すように現像ローラ１１６と感光体１１１のギャップＧを規定する。

また、本例の位置決め機構においては、奥側現像ローラ軸受１２６の外径が現像ローラ１１６の外径以下となるように形成され、手前側感光体軸受１２３の外径が感光体１１１の外径以下となるように形成されている。これにより、本例の位置決め機構では、奥側現像ローラ軸受１２６および手前側感光体軸受１２３として、安価かつ小型な汎用タイプの軸受を用いることができ、省スペース化および低コスト化を実現することができる。

さらに、手前側位置決め部材１２４は、手前側感光体軸受１２３に当接され、奥側位置決め部材１２８は、奥側現像ローラ軸受１２６に当接されている。

次に、画像形成ユニット１１０から現像装置１１３が離脱する際の画像形成ユニット１１０の状態遷移について説明する。

図９は、画像形成ユニットから現像装置が離脱する前の画像形成ユニットの状態を示している。

図９に示すように、画像形成ユニット１１０に現像装置１１３が装着されている状態では、現像ローラ１１６側に配設されている手前側位置決め部材１２４が手前側感光体軸受１２３に当接され、感光体１１１側に配設されている奥側位置決め部材１２８が奥側現像ローラ軸受１２６に当接されている。

これにより、現像装置１１３の現像ローラ１１６は、感光体１１１に対して所定のギャップＧを隔てて対向するように保持される。

画像形成ユニット１１０から現像装置１１３を離脱させる場合には、まず、図１０に示すように、現像装置１１３の筐体１１９を矢印Ｃ方向に遥動させて、感光体１１１から現像ローラ１１６を離間させる。なお、ここでは現像装置１１３の筐体１１９を矢印Ｃ方向に遥動させているが、感光体１１１を現像ローラ１１６から離間させる方向に変位させるようにしてもよい。

これにより、現像ローラ１１６側に配設されている手前側位置決め部材１２４が感光体１１１の手前側感光体軸受１２３から離間し、かつ感光体１１１側に配設されている奥側位置決め部材１２８が現像ローラ１１６の奥側現像ローラ軸受１２６から離間する。

次いで、図１０に示すように現像装置１１３の現像ローラ１１６が感光体１１１から離間した状態で、図１１および図１２に示すように、画像形成ユニット１１０から現像装置１１３を矢印Ａ方向に引き出す。

これにより、図１３に示すように、画像形成ユニット１１０内に感光体１１１を残して、現像装置１１３が画像形成ユニット１１０から完全に離脱された状態となる。

このように、本例の位置決め機構においては、手前側位置決め部材１２４が現像装置１１３側に配設され、かつ手前側位置決め部材１２４が当接する手前側感光体軸受１２３の外径が感光体１１１の外径よりも小さいので、現像装置１１３の着脱時に、手前側位置決め部材１２４および手前側感光体軸受１２３が他の部材に干渉することがない。

また、本例の位置決め機構においては、奥側位置決め部材１２８が感光体１１１側に配設され、かつ奥側位置決め部材１２８が当接する奥側現像ローラ軸受１２６の外径が現像ローラ１１６の外径よりも小さいので、現像装置１１３の着脱時に、奥側位置決め部材１２８および奥側現像ローラ軸受１２６が他の部材に干渉することがない。

従って、本例の位置決め機構においては、図１５に示した従来の位置決め機構のようにギャップアーム１２の先端部を現像ローラ２０の外径よりも大きく退避した位置に移動させずに、画像形成ユニット１１０から現像装置１１３を引き出すことができる。

これにより、本例の位置決め機構においては、画像形成ユニット１１０の小型化を図りつつ現像装置１１３の着脱を容易に行うことができ、かつ現像ローラ１１６を感光体１１１に対して高精度に位置決めすることができる。

なお、本例の位置決め機構においては、現像装置１１３を画像形成ユニット１１０から完全に離脱させた後、感光体１１１を画像形成ユニット１１０から離脱させることが可能となる。

本発明の第１の態様に係る感光体と現像ローラの位置決め機構は、静電潜像が形成される感光体および前記静電潜像を現像する現像ローラを備えた現像装置を有する画像形成ユニットに対して、前記感光体を前記現像ローラと平行な方向に着脱可能に配設し、前記画像形成ユニットに前記感光体を装着した状態で、前記現像ローラに対して前記感光体を所定のギャップを隔てて平行に位置決めする感光体と現像ローラの位置決め機構であって、前記感光体は、前記感光体の両側に軸部が延出した感光体軸と、前記感光体軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側感光体軸受と、前記感光体軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側感光体軸受と、前記手前側感光体軸受に取付けた前記ギャップを規定する手前側位置決め部材と、を有し、前記現像装置は、前記現像ローラの両側に軸部が延出した現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側現像ローラ軸受と、前記現像ローラ軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側現像ローラ軸受と、前記奥側現像ローラ軸受に取付けた前記ギャップを規定する奥側位置決め部材と、を有し、前記奥側感光体軸受の外径を前記感光体の外径以下とし、前記手前側現像ローラ軸受の外径を前記現像ローラの外径以下とし、前記手前側位置決め部材を前記手前側現像ローラ軸受に当接させ、前記奥側位置決め部材を前記奥側感光体軸受に当接させた構成を採る。

この構成によれば、前記奥側位置決め部材が前記感光体の外径以下の前記奥側感光体軸受に当接しているので、前記奥側位置決め部材および前記奥側感光体軸受が前記感光体の着脱操作の障碍になることがない。従って、この構成によれば、前記手前側位置決め部材の前記手前側現像ローラ軸受への当接、および前記奥側位置決め部材の前記奥側感光体軸受への当接を僅かに開放するだけで、前記画像形成ユニットに対して前記感光体を極めて容易に着脱することができ、画像形成ユニットが大型化することがない。また、この構成によれば、前記手前側位置決め部材が前記手前側現像ローラ軸受に当接し、前記奥側位置決め部材が前記奥側感光体軸受に当接しているので、これらの当接部に飛散トナーなどが入り込むことが少なく、感光体と現像ローラとの位置決めを高精度に維持することができる。

本発明の第２の態様に係る感光体と現像ローラの位置決め機構は、前記第１の態様において、前記画像形成ユニットから前記感光体を離脱させた状態で、前記画像形成ユニットに対して前記現像装置を着脱可能とした構成を採る。

この構成によれば、前記感光体を前記画像形成ユニットから離脱させた後に、前記画像形成ユニットに対して前記現像装置を容易に着脱させることができる。

本発明の第３の態様に係る感光体と現像ローラの位置決め機構は、静電潜像が形成される感光体および前記静電潜像を現像する現像ローラを備えた現像装置を有する画像形成ユニットに対して、前記現像装置を前記感光体と平行な方向に着脱可能に配設し、前記画像形成ユニットに前記現像装置を装着した状態で、前記感光体に対して前記現像ローラを所定のギャップを隔てて平行に位置決めする感光体と現像ローラの位置決め機構であって、前記現像装置は、前記現像ローラの両側に軸部が延出した現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側現像ローラ軸受と、前記現像ローラ軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側現像ローラ軸受と、前記手前側現像ローラ軸受に取付けた前記ギャップを規定する手前側位置決め部材と、を有し、前記感光体は、前記感光体の両側に軸部が延出した感光体軸と、前記感光体軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側感光体軸受と、前記感光体軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側感光体軸受と、前記奥側感光体軸受に取付けた前記ギャップを規定する奥側位置決め部材と、を有し、前記奥側現像ローラ軸受の外径を前記現像ローラの外径以下とし、前記手前側感光体軸受の外径を前記感光体の外径以下とし、前記奥側位置決め部材を前記奥側現像ローラ軸受に当接させ、前記手前側位置決め部材を前記手前側感光体軸受に当接させた構成を採る。

この構成によれば、前記奥側位置決め部材が前記現像ローラの外径以下の前記奥側現像ローラ軸受に当接しているので、前記奥側位置決め部材および前記奥側現像ローラ軸受が前記現像装置の着脱操作の障碍になることがない。従って、この構成によれば、前記手前側位置決め部材の前記手前側感光体軸受への当接、および前記奥側位置決め部材の前記奥側現像ローラ軸受への当接を僅かに開放するだけで、前記画像形成ユニットに対して前記現像装置を極めて容易に着脱することができ、画像形成ユニットが大型化することがない。また、この構成によれば、前記手前側位置決め部材が前記手前側感光体軸受に当接し、前記奥側位置決め部材が前記奥側現像ローラ軸受に当接しているので、これらの当接部に飛散トナーなどが入り込むことが少なく、感光体と現像ローラとの位置決めを高精度に維持することができる。

本発明の第４の態様に係る感光体と現像ローラの位置決め機構は、前記第３の態様において、前記画像形成ユニットから前記現像装置を離脱させた状態で、前記画像形成ユニットに対して前記感光体を着脱可能とした構成を採る。

この構成によれば、前記現像装置を前記画像形成ユニットから離脱させた後に、前記画像形成ユニットに対して前記感光体を容易に着脱させることができる。

本発明の第５の態様に係る画像形成装置は、前記第１の態様から第４のいずれかの態様に記載の感光体と現像ローラの位置決め機構を備えた構成を採る。

この構成によれば、前記感光体もしくは前記現像装置を容易に着脱できるので、前記感光体および前記現像装置のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。

本発明に係る感光体と現像ローラの位置決め機構は、画像形成ユニットの小型化を図りつつ感光体あるいは現像装置の着脱を容易に行うことができ、かつ感光体と現像ローラとを高精度に位置決めすることができるので、電子写真プロセスにより画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の感光体と現像ローラの位置決め機構として有用である。

本発明の実施の形態に係る感光体と現像ローラの位置決め機構を用いるのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略構成図 本発明の実施の形態１に係る感光体と現像ローラの位置決め機構を搭載した画像形成ユニットの外観を示す概略斜視図 本発明の実施の形態１に係る感光体と現像ローラの位置決め機構の構成を示す断面図 本発明の実施の形態１において、画像形成ユニットから感光体が離脱する前の画像形成ユニットの状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態１において、感光体が現像装置の現像ローラから離間した状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態１において、感光体が現像装置の現像ローラから離間した後、画像形成ユニットから感光体を引き出した状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態１において、画像形成ユニットから感光体をさらに引き出した状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態１において、画像形成ユニットから感光体が離脱された状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態２に係る感光体と現像ローラの位置決め機構の構成を示す概略平面図 本発明の実施の形態２において、現像装置の現像ローラが感光体から離間した状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態２において、現像装置の現像ローラが感光体から離間した後、画像形成ユニットから現像装置を引き出した状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態２において、画像形成ユニットから現像装置をさらに引き出した状態を示す概略平面図 本発明の実施の形態２において、画像形成ユニットから現像装置が離脱された状態を示す概略平面図 特許文献１記載の感光体と現像ローラの位置決め機構の構成を示す概略構成図 特許文献２記載の感光体と現像ローラの位置決め機構の構成を示す概略構成図

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０１ 装置本体
１１０ 画像形成ユニット
１１１ 感光体
１１３ 現像装置
１１９ 筐体
１１９ａ ボス
１１６ 現像ローラ
１２１ 感光体軸
１２２ 奥側感光体軸受
１２３ 手前側感光体軸受
１２４ 手前側位置決め部材（ギャップアーム）
１２５ 現像ローラ軸
１２６ 奥側現像ローラ軸受
１２７ 手前側現像ローラ軸受
１２８ 奥側位置決め部材（ギャップアーム）
Ｇ ギャップ

Claims (5)

1. 静電潜像が形成される感光体および前記静電潜像を現像する現像ローラを備えた現像装置を有する画像形成ユニットに対して、前記感光体を前記現像ローラと平行な方向に着脱可能に配設し、前記画像形成ユニットに前記感光体を装着した状態で、前記現像ローラに対して前記感光体を所定のギャップを隔てて平行に位置決めする感光体と現像ローラの位置決め機構であって、
   前記感光体は、前記感光体の両側に軸部が延出した感光体軸と、前記感光体軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側感光体軸受と、前記感光体軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側感光体軸受と、前記手前側感光体軸受に取付けた前記ギャップを規定する手前側位置決め部材と、を有し、
   前記現像装置は、前記現像ローラの両側に軸部が延出した現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側現像ローラ軸受と、前記現像ローラ軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側現像ローラ軸受と、前記奥側現像ローラ軸受に取付けた前記ギャップを規定する奥側位置決め部材と、を有し、
   前記奥側感光体軸受の外径を前記感光体の外径以下とし、前記手前側現像ローラ軸受の外径を前記現像ローラの外径以下とし、前記手前側位置決め部材を前記手前側現像ローラ軸受に当接させ、前記奥側位置決め部材を前記奥側感光体軸受に当接させた感光体と現像ローラの位置決め機構。
2. 前記画像形成ユニットから前記感光体を離脱させた状態で、前記画像形成ユニットに対して前記現像装置を着脱可能とした請求項１記載の感光体と現像ローラの位置決め機構。
3. 静電潜像が形成される感光体および前記静電潜像を現像する現像ローラを備えた現像装置を有する画像形成ユニットに対して、前記現像装置を前記感光体と平行な方向に着脱可能に配設し、前記画像形成ユニットに前記現像装置を装着した状態で、前記感光体に対して前記現像ローラを所定のギャップを隔てて平行に位置決めする感光体と現像ローラの位置決め機構であって、
   前記現像装置は、前記現像ローラの両側に軸部が延出した現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側現像ローラ軸受と、前記現像ローラ軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側現像ローラ軸受と、前記手前側現像ローラ軸受に取付けた前記ギャップを規定する手前側位置決め部材と、を有し、
   前記感光体は、前記感光体の両側に軸部が延出した感光体軸と、前記感光体軸の奥側の軸部を回転可能に支持する奥側感光体軸受と、前記感光体軸の手前側の軸部を回転可能に支持する手前側感光体軸受と、前記奥側感光体軸受に取付けた前記ギャップを規定する奥側位置決め部材と、を有し、
   前記奥側現像ローラ軸受の外径を前記現像ローラの外径以下とし、前記手前側感光体軸受の外径を前記感光体の外径以下とし、前記奥側位置決め部材を前記奥側現像ローラ軸受に当接させ、前記手前側位置決め部材を前記手前側感光体軸受に当接させた感光体と現像ローラの位置決め機構。
4. 前記画像形成ユニットから前記現像装置を離脱させた状態で、前記画像形成ユニットに対して前記感光体を着脱可能とした請求項３記載の感光体と現像ローラの位置決め機構。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の感光体と現像ローラの位置決め機構を備えた画像形成装置。

Images