JP4854864B2 - 書類のプリンタ／コピー機における片持ち式のドラム取付 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書類のプリントおよびコピーの分野に関するものである。より詳細には、本発明は、像記録ドラムと像転写ドラムとの間の間隔を調節可能としつつ像記録ドラムと像転写ドラムとを回転可能に支持するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
自動化された電子写真式のコピー機およびプリンタは、５０年ほど前から公知である。コピー機とプリンタとは、入力源という観点からのみ相違するものである。つまり、つまり、コピー機とは、ハードコピーを行うものを入力源として受領するように構成されたものであり、一方、プリンタとは、例えばコンピュータターミナルからの電子形態のものといったような電子形態のものを入力源として受領するように構成されたものである。コピー機もプリンタも、基本的な電子写真的像形成プロセスを行う。つまり、静電電荷でもって感光性層を一様に帯電させ、感光層を放電させ得るような放射を適用することによって、一様に帯電している感光層を像の形状に露光し、これにより、潜在的電荷像を感光層上に残し、その後、着色されている検電的粒子（トナー）を潜在的電荷像に対して適用することによって、潜在的像を可視化するという、基本的な電子写真的像形成プロセスを行う。たいていの場合、そのようにして形成されたトナー像は、受取シートに対して転写される。その後、（受取シートに対して転写された）トナー像は、熱および／または圧力によって、定着される。場合によっては、例えば、感光性記録部材の寿命を延ばすために、像記録ドラム上に形成されたトナー像は、直接的に受取シート上に転写されずに、一旦、像転写用中間ドラムなどに転写されることもある。フルカラーのコピーやプリントにおいては、（例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックという）各色ごとに区分された複数のトナー像が、上記プロセスによって形成され、受取シートに対して互いに見当合わせして転写される。
【０００３】
電子写真的プリンタ／コピー機の最初から、多くの業者にとっての『究極の目的』は、単色であってもフルカラーであっても、写真画質の像を形成することであった。理解されるように、フルカラー像の品質は、感光性記録部材上に形成された各色ごとのトナー像のそれぞれの品質だけによって決まるものではなく、そのような像を記録部材から転写して像受取シート上に完璧に見当合わせできる程度によっても決まる。そのような色ごとの像の品質や、各色像の見当合わせは、大部分が、電子写真プロセスを行う様々なワークステーションやサブシステムを、記録部材の表面に対していかに正確に配置できるかという精度に依存する。そのため、従来より、この技術的課題を満たすために、様々な手法が提案され使用されてきた。
【０００４】
像品質や見当合わせという課題について考察してきたけれども、プリンタの製造業者は、製造コストおよびサービスコストを低減することにも留意している。そのため、サービス手順やメンテナンス手順を簡素化して、熟練の技術者や専門技術者による対応の必要性を低減することを目指して、努力をしてきた。理想的には、例えば、帯電ステーションや露光ステーションや現像ステーションや転写ステーションやクリーニングステーションといったようなプリンタにおけるすべての主要なワークステーション、ならびに、記録部材自身が、究極的な画像品質を低下させるといった問題を一切発生させることなく、末端使用者すなわち消費者の手によって交換可能とされているべきである。熟練技術者によるサービスが必要とされている場合であっても、そのような交換に要する時間は、最小限であるべきである。この目標の達成には、『装着して使用する』という概念を行い得るように各ワークステーションをモジュール化することだけが必要であるのみならず、サービスや交換のためにプリンタフレームから各ワークステーションを取り外した際に正規位置に対して数ミクロンの誤差範囲内で各ワークステーションを戻し得るように、ワークステーションの位置決め手法の精度および信頼性を確保する必要もある。高品質カラープリントの場合には、プリンタワークステーションのそれぞれの配置は、特に重要なものであって、熟練サービス員は、主要なサブシステムを交換し得ることが通常的に要求される。明らかなように、サービス員による補助の必要性は、最小化されるべきである。
【０００５】
上述のように、電子写真式プリンタにおけるワークステーションの位置決め手法は、プリンタフレーム上における複数のドエルピンが、感光性ドラムアセンブリと像転写ドラムアセンブリとの双方を位置決めするように機能することによって、決められている。各ドラムアセンブリは、ドラムの両端に配置されておりかつ通常『スパイダ』と称される一対のドラム支持部材を備えている。各スパイダは、ドラム軸を回転可能に支持し得るよう中央に配置されたベアリングと、外方に延在する複数の機械的基準点と、を備えている。機械的基準点は、例えば、ドラムの感光性表面に対して各ワークステーションを正確に位置決めしかつ正確な間隙を形成するために各ワークステーション上に設けられている例えばＶ字形ノッチブロックといったような対応構造に対して係合し得るように構成されているビュレット形状の部材とされている。像記録ドラムおよび転写ドラムの一方または双方を交換する際には、ワークステーションを、ドラム表面に対してのそれぞれの近接位置から、退避させる。これにより、ドラムの取出のためのクリアランスが形成される。そして、スパイダ部材も含めてドラムアセンブリの全体を軸方向にスライドさせて、プリンタフレームの前方壁の開口を通して取り出す。ドラムアセンブリの全体が、その後、ドラムアセンブリを分解して新品のドラムを摩耗したドラムと交換する作業のために製造業者へと搬送される。新たなドラムアセンブリを設置するに際しては、逆の行程が行われる。つまり、ドラムアセンブリを、スパイダがドエルピンに対して係合してドエルピン上に着座するまで、プリンタフレーム内へと軸方向に挿入する。その後、ワークステーションを、ドラム表面に向けて移動させて、それぞれの動作位置とする。ドラムアセンブリを取り外したときには、同様にして、各ワークステーションをプリンタハウジングから取り出すことができ、すべての主要部材が取り外されたフレームが残される。フレーム内には、位置決め用のドエルピンだけが残されている。プリンタは、ドエルピンの位置に基づいて、高精度でもって再度組み立てることができる。
【０００６】
上述の装置は、高品質カラープリントのためのワークステーションの位置決め要求を満たすものではあるけれども、比較的コストのかかる手段であって労力を要する手段である。例えば、ドラム表面を交換するためには、比較的コスト高のドラム支持部材（スパイダ）や軸も含めたドラムアセンブリ全体を、交換しなければならない。このことは、比較的重いサブシステムをプリンタハウジングから取り外し、そのようなサブシステムをメンテナンスのために製造業者に発送することを必要とする。大部分のドラムアセンブリ部材が交換を必要としないものであることにより、これら部材は、無用の搬送や処理を受けることとなり、その際に、損傷を受けたり位置ズレが起こったりするというリスクがある。このような欠点は、これら部材の重量のために、より重大なものとなる。理想的には、ドラムアセンブリのうちの、実際に交換を必要としている部材（典型的には、ドラムの最外層）だけが、プリンタハウジングから取り外されるべきであり、残りの部材は所定位置に留まって、プリンタの寿命を増大させるべきである。
【０００７】
常態において像記録ドラムと像転写ドラムとの双方を回転可能に支持するように機能する前面側ドラム支持部材が、両ドラムから選択的に着脱可能とされており、これにより、ドラムの他の部分をプリンタフレーム内に留まらせつつ、両ドラムのそれぞれの外層をメンテナンスすることができるおよび／または交換することができるような、上記タイプの書類プリンタが知られている。そのようなドラム支持部材は、空気シリンダ駆動型の双方向駆動タイプの一対のクランプを備えている。各クランプは、各ドラムの両サイドに設置されている軸ベアリングの一方を把持したり解放したりし得るように構成されている。クランプがドラムの軸ベアリングを把持したときには、前面側支持部材は、背面側支持部材と協働することによって、両ドラムを回転可能に支持するとともに、両ドラムのそれぞれの外面に対して、プリンタの様々なワークステーションを適切に位置決めする。クランプが軸ベアリングを解放したときには、前面側支持部材は、関節結合式の取付機構によって、動作位置と待機位置との間にわたって装置フレーム内部を移動することができる。ここで、待機位置とは、ドラムのメンテナンスを妨害しないよう、両ドラムから十分に離間した位置のことである。このようなシステムにおいては、背面側ドラム支持部材は、前面側ドラム支持部材が両ドラムから切り離されて離間移動した時には両ドラムを片持ち式に支持可能でなければならないばかりではなく、プリント動作時に両ドラムを押圧接触させ得るようまた非使用時やメンテナンス時に両ドラムを互いに離間させ得るよう、少なくとも一方のドラムを他方のドラムに対して接近離間させ得るようにして支持可能でなければならないことが、理解されるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、回転軸に対して実質的に平行な方向にドラムを移動可能としつつ、ドラムを片持ち式に支持し得るような、改良された装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、上記タイプの互いに離間された一対のドラムが回転可能に支持されておりかつ両ドラムのそれぞれの外面どうしが離間可能とされ得るようまた圧力接触可能とされ得るよう両ドラムが互いに移動可能に支持されているような、プリント装置を提供することである。
【００１０】
本発明のある見地においては、片持ち式のドラム取付装置であって、内部に開口を有したハウジングと；開口内において移動可能とされるとともにドラムの回転軸をなす軸体を収容し保持しさらに回転可能に支持し得るよう構成されたキャリッジと；キャリッジ上に取り付けられていて、ハウジングの外面と係合することによってキャリッジの移動方向をドラム回転軸に実質的に直交する方向に制限する複数のガイドローラと；を具備した装置が提供される。好ましくは、キャリッジの移動は、ハウジング開口内に設置された１つまたは複数の位置決め表面と協働して軸体を所望位置に位置決めするよう機能する可動アクチュエータを有しているとともにハウジング上に設置された空気シリンダによって、制御される。
【００１１】
本発明の他の見地においては、片持ち式のドラム取付装置は、書類のプリンタまたはコピー機内において使用され、像転写ドラムを回転可能に支持するとともに、像記録ドラムに対しての像転写ドラムの位置を制御する。この場合、本発明のこの見地においては、書類のプリンタまたはコピー機は、（i） フレームと；（ii）感光性外表面とドラム回転軸から外方に延出された軸体とを備えてなる像記録ドラムであって、軸体が、像記録ドラムを回転可能に支持するための第１軸ベアリングを支持しているような、像記録ドラムと；（iii） このドラムの感光性外表面上に転写可能な像を形成するための複数のワークステーションと；（iv）感光性外表面に当接したときには像記録ドラム上に形成されたトナー像が転写されるような外表面を備えた像転写ドラムであって、このドラムの回転軸から外方に延出された軸体を備え、この軸体が、像転写ドラムを回転可能に支持するための第２軸ベアリングを支持しているような、像転写ドラムと；（v） フレームの所定位置に固定されたドラム支持部材であって、（１）（ａ）第１軸ベアリングを内部の所定位置に収容し保持し得るよう構成された第１開口と、（ｂ）この第１開口から離間した第２開口と、が形成されているハウジングと、（２）第２開口内において第１開口に対して接近離間する方向に移動可能であるようにしてハウジングに対して設置されたキャリッジであって、第２軸ベアリングを収容し保持し得るよう構成されたキャリッジと、（３）キャリッジを第２開口内において移動させるよう選択的に駆動可能とされたアクチュエータと、を備えているドラム支持部材と；を具備している。
【００１２】
上述のように、本発明の有利な技術的利点は、２つのドラム支持部材のうちの一方（すなわち、前面側ドラム支持部材）が、像記録ドラムと像転写ドラムとの間の位置関係に影響を与えることなく、両ドラム軸から取り外して離間させ得ることである。両ドラムは、常に、平行な位置関係に支持される。一端において支持されているだけではあるけれども、像転写ドラムは、像記録ドラムから離間した位置へと、下降移動あるいは変位することができる。これにより、前面側ドラム支持部材を、両ドラム軸から取り外すことができる。そして、前面側ドラム支持部材が動作位置に戻された後には、像転写ドラムを、像記録ドラムに対して平行でありかつ押圧接触されているような像転写ドラムの動作位置へと、復帰させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明およびその利点は、添付図面を参照しつつ以下の好ましい実施形態についての詳細な説明を参酌ことにより、明瞭となるであろう。いくつかの図面にわたって、同様の部材については、同じ参照符号が付されている。
【００１４】
さて、図１は、本発明を具現化した電子写真式プリンタ（１０）の主要部を示している。図示されている装置は、単色像（１つの色の像）を形成し得るものとして示されているけれども、この装置は、各々が多色プリントの各色ごとの複数の像のうちの１つを形成し得るものとされている複数の同一のプリントモジュールの中の１つとすることができる。図に示すように、プリンタ（１０）は、感光性外表面（１４）を有した像記録ドラム（１２）を具備している。感光性外表面（１４）上には、従来と同様にして、トナー像が形成されるようになっている。後述するように、外表面（１４）は、交換可能な感光性チューブの一部とされている。感光性チューブは、例えば、厚さが約８ｍｍとされたアルミニウム製スリーブに有機感光性材料の外層コーティングが施されてなるようなものとされる。感光性チューブは、両端において、一対の円形軸頭（１５，１５’）によって支持されている。軸頭は、ドラム軸によって支持されている（図７に図示）。前面側の軸頭（１５）は、ドラム軸に対して着脱可能に取り付けられている。このため、この軸頭をドラム軸から取り外した時には、感光性チューブを軸方向にスライドさせることができて、これにより、感光性チューブをプリンタフレームから取り外すことができ、必要に応じて感光性チューブを交換できるようになっている。プリンタは、さらに、像転写用中間ドラム（１６）を備えている。この像転写用中間ドラム（１６）には、付着スリーブ（非粘着性の付着スリーブ）（１８）が設けられていて、像記録ドラム（１２）の感光性外表面上に形成されたトナー像が、一旦、付着スリーブ（１８）上に転写され、その後、付着スリーブから受領シート（図示せず）へと転写されるようになっている。像記録ドラムの場合と同様に、像転写ドラムは、この像転写ドラムの外層を、使用場所においてすなわち消費者の使用場所において取り外して交換し得るように、構成されている。大まかには、ドラム（１６）は、着脱可能な付着スリーブを支持している円筒形マンドレル（１７）（図８に図示）を備えている。
【００１５】
大まかには、トナー像は、可視像を形成するためにドラムの感光性外表面上の所望箇所に対して順次的に作用する一連の様々な像処理ステーションまたはワークステーションを経由しながら、反時計回りに（図１において反時計回りに）ドラムを回転させることにより、ドラム（１２）の感光性表面上に形成される。このような像処理ステーションとしては、静電的電荷でもって感光性表面（１４）を一様に帯電させるためのコロナ帯電ステーション（２０）や、ラインごとに（ライン単位で）光化学放射を行うことによって帯電済み感光性表面を像形成的に露光することにより一様な電荷を選択的に放散させ、静電的電荷からなる潜在像を残すための、固体物理的プリントヘッドまたは光学的書込器（２２）や、着色されている検電的なトナー粒子でもって帯電像を現像するための調色ステーション（２４）、がある。このようにして形成されたトナー像は、その後、像転写ドラム（１６）の外表面上へと転写される。像記録ドラム（１２）上に残留している残留トナーは、事前クリーニング用コロナ帯電器（２５）およびクリーニングステーション（２６）によって除去される。像受領シート（図示せず）に対して像転写用中間ドラム上のトナー像を再転写した後には、ドラム（１６）の表面は、第２クリーニングステーション（２８）によってクリーニングされる。好ましくは、光学的書込器は例外として、各ワークステーションは、ワークステーションの挿入や交換のためのクリアランスを適切なものとし得るよう、ドラム表面に隣接したそれぞれの動作位置（図１に示す位置）に対してわずかに接近離間可能であるようにして（例えば、約５〜７ｍｍ）取り付けられている。そのような挿入時には、後述するように、これらワークステーション（処理ステーション）は、プリンタフレーム（Ｆ）の前面プレート（ＦＰ）の開口（３０）（図２に明瞭に示されている）を通して、ドラムの回転軸に対して実質的に平行に移動される。
【００１６】
図２および図５は、ワークステーション（２０，２２，２４，２６，２８）を取り外した状態での、図１の装置を示す斜視図である。図５には、プリンタフレームの前面側プレート（ＦＰ）および背面側プレート（ＲＰ）のそれぞれ上に設置されている一対のドエルピンすなわち『位置決め』ピン（Ｐ１，Ｐ２）が示されている。これら位置決めピンは、光学的書込器（２２）の両端に配置されている取付ブロックと係合する。これにより、ドラムの感光面に対しての、光学的書込器の焦点位置を制御するように機能する。後述するように、ピン（Ｐ１〜Ｐ４）は、さらに、プリンタフレーム内において両ドラム（１２，１６）を回転可能に支持するために使用される一対のドラム支持部材を正確に位置決めすることによって、プリンタフレーム内における両ドラム（１２，１６）の位置を正確に位置決めするように機能する。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態においては、両ドラム（１２，１６）は、前面側ドラム支持部材（３２）および背面側ドラム支持部材（３２’）によって、回転可能に支持されている。図５および図８に明瞭に示すように、背面側ドラム支持部材（３２’）は、プリンタフレームの背面側フレームプレート（ＲＰ）に対して堅固に固定されており、位置決めピン（Ｐ２およびＰ４）によって、背面側プレート上において正確に位置決めされている。背面側ドラム支持部材（３２’）は、軸体の後方突出部（Ａ２，Ａ４）によって両ドラム（１２，１６）を回転可能に支持するように機能する。さらに、背面側ドラム支持部材（３２’）は、像記録ドラム（１２）の回転軸を変位させることなく像転写ドラム（１６）が像記録ドラム（１２）に対して接近離間移動可能であるようにして、像転写ドラム（１６）を支持する。前面側ドラム支持部材（３２）は、堅固に固定されている背面側ドラム支持部材（３２’）とは対照的に、動作位置（図２に図示）と待機位置（図４および図５に図示）との間にわたって移動可能であるようにして、プリンタフレームの前面側フレームプレート（ＦＰ）上に移動可能に取り付けられている。ここで、動作位置とは、両ドラム（１２，１６）の軸体のそれぞれ前方突出部（Ａ１，Ａ３）の双方を回転可能に支持し得る位置のことであり、待機位置とは、例えばサービス（メンテナンス）や交換のために両ドラムの外表面に対してアクセスし得るよう、両ドラムの軸体から十分に離間した位置のことである。各ドラム支持部材（３２，３２’）には、外方に突出した複数の基準点（３４）が設けられている。これら基準点（３４）は、他方のドラム支持部材上に設置されている同様の基準点と協働することによって、プリンタの様々なワークステーションを、両ドラムの各外表面に対して正確に位置決めするように機能する。
【００１８】
さらに、図６および図７に示すように、前面側ドラム支持部材（３２）は、好ましくはアルミニウム製とされていて全体的に『８の字型』構成とされているようなハウジング（３５）を備えている。ハウジング（３５）には、プリンタの前面側フレームプレート（ＦＰ）に設けられているピン（Ｐ１，Ｐ３）を受領するための、円形孔（Ｈ１）およびスロット（Ｈ３）が形成されている。孔およびスロットには、ピン（Ｐ１，Ｐ３）の進入を容易とし得るためのテーパー状前方エッジを有したスリーブ（Ｓ）が設けられている。ハウジング（３５）の上側開口（３５Ａ）は、像記録ドラムの軸体の前方突出部（Ａ１）を受領して回転可能に支持し得るように構成されている。一方、ハウジング（３５）の下側開口（３５Ｂ）は、転写用中間ドラムの軸体の前方突出部（Ａ３）を受領して回転可能に支持し得るように構成されている。開口（３５Ａ）には、互いに９０°の角度をなして配置された一対の位置決め表面（３６，３７）が設けられている。これら位置決め表面（３６，３７）は、像記録ドラム（１２）の前方側軸ベアリング（Ｂ１）を受領するためのＶ字形ノッチを形成している。ハウジング（３５）内には、選択的に駆動可能とされた双方向駆動タイプの空気シリンダ（ＡＣ１）が取り付けられている。空気シリンダ（ＡＣ１）は、開口（３５Ａ）内に向けて延在している可動アクチュエータ（３９）を有している。この空気シリンダのポート（４０）を通して空気圧が供給されたときには、アクチュエータが位置決め表面（３６，３７）の頂点に向かう向きに移動する。これにより、着脱可能に取り付けられるドラム支持部材（３２）が、図２に示す動作位置に配置されたときには、アクチュエータ（３９）の頂部（自由端）は、アクチュエータが開口（３５Ａ）内に突出することにより、ドラムベアリング（Ｂ１）の外側レースの底部に対して当接する。アクチュエータ（３９）が位置決め表面（３６，３７）に向けての移動を続けると、アクチュエータ（３９）は、ドラム軸（Ａ１）を持ち上げる。最終的には、軸ベアリング（Ｂ１）が位置決め表面（３６，３７）に対して係合する。このようにして、アクチュエータは、位置決め表面と協働して、ドラム軸を正規位置に位置決めする。つまり、ドラム軸は、ワークステーションの位置決め用基準点（３４）に対して、正確に位置決めされる。圧縮スプリング（ＣＳ）が、ドラム軸に対しての上向き力の維持を補助する。ポート（４１）に対して空気圧が供給されたときには、アクチュエータ（３９）は、下降を開始し（すなわち、ハウジング（３５）内に引き込まれ）、これにより、位置決め表面（３６，３７）から離間する向きに移動する。アクチュエータ（３９）がハウジング（３５）内へとさらに引き込まれたときには（例えば、約３ｍｍとか４ｍｍ）、実質的にベアリング（Ｂ１）に対しての当接を解除する。この時点では、像記録ドラム（１２）は、全体が背面側ドラム支持部材（３２’）によって片持ち式に支持されている。ドラム（１２）の後方軸部（Ａ２）上に設置されている後方軸ベアリング（Ｂ２）にわずかの遊びがあることにより、ドラム（１２）のうちの、支持されていない前方側端部は、約１ｍｍ下降することとなり、これにより、ベアリング（Ｂ１）の上部は、位置決め表面（３６，３７）との当接を解除する。像記録ドラムの前方端部のこの下降により、および、その結果としての、前方側ベアリングと、位置決め表面により形成されているＶ字形ノッチと、の間の係合解除により、ドラム支持部材（３２）は、後述するように、常態においてドラム軸を回転可能に支持している表面どうしの間の摩擦力の影響を一切受けることなく、軸方向に移動可能となる。
【００１９】
ハウジング（３５）の開口（３５Ａ）の場合と同様に、開口（３５Ｂ）には、像転写用中間ドラム（１６）の前方軸部（Ａ３）を位置決めするための一対の位置決め表面（４２，４３）が設けられている。ハウジング（３５）内には、第２の空気シリンダ（ＡＣ３）が収容されている。空気シリンダ（ＡＣ３）は、選択的に移動可能とされた可動アクチュエータ（４５）を有している。ドラム支持部材（３２）が動作位置にあるときには、可動アクチュエータ（４５）は、ドラム軸の前方端部（Ａ３）上のベアリング（Ｂ３）（図５に明瞭に示されている）に対して係合する位置に配置される。よって、ポート（４６）を通して空気圧が供給されることにより空気シリンダが駆動されたときには、空気シリンダ（ＡＣ３）は、アクチュエータ（４５）を、位置決め表面（４２，４３）の頂点に向かう向きに移動させる。これにより、アクチュエータは、ベアリング（Ｂ３）の外側レースの底部周縁部に対して当接し、ベアリングの上部を、位置決め表面（４２，４３）によって形成されているＶ字形ノッチに対して係合させる。このようにして配置されたときには、かつ、（後述するように）背面側ドラム支持部材（３２’）によって転写ドラムが動作位置へと持ち上げられたときには、転写ドラムの外表面は、感光性表面に対して当接するとともに、所定幅（例えば５ｍｍ）の所望ニップを形成するに十分なだけの圧力でもって押圧される。空気シリンダ（ＡＣ３）のポート（４７）に対して空気圧が供給されたときには、アクチュエータ（４５）は、下降を開始する（すなわち、ハウジング（３５）内に引き込まれる）。アクチュエータ（４５）が下降し、アクチュエータにつれてドラム軸が下降移動することにより、像転写ドラムの外表面は、像記録ドラムに対しての当接を解除する。像転写ドラムの前方端部が下降する（または、上昇する）のと同時に、ドラムの後方端部が、後述するように、背面側ドラム支持部材（３２’）によって対応方向に移動されることに注意されたい。アクチュエータ（４５）が、約５ｍｍという距離だけ下降したときには、アクチュエータは、ドラムベアリング（Ｂ３）との当接を解除する。この時点では、像転写ドラム（１６）は、全体が背面側ドラム支持部材（３２’）によって片持ち式に支持されている。
【００２０】
よって、上述したように、前面側ドラム支持部材（３２）は、選択駆動型のクランプを行うことのために、（i） アクチュエータ（３９，４５）がそれぞれ上方位置とされたときにそうであるように、両ドラム（１２，１６）のそれぞれのドラム軸体を回転可能に支持するよう機能してドラムアセンブリの一体部分となるように、また、（ii）アクチュエータ（３９，４５）がそれぞれ下方位置とされたときにそうであるように、ドラムアセンブリから脱離可能であるように、構成されている。先に注意したように、本発明においては、ドラム支持部材（３２）が、ドラムアセンブリから脱離可能であるだけではなく、各ドラム表面のメンテナンスを妨害しないような、プリンタフレーム内の位置へと移動可能であることも、重要である。よって、両ドラム（１２，１６）の軸体を正確に位置決めして回転可能に支持するための構造に加えて、前面側ドラム支持部材（３２）には、両ドラムの回転軸と平行な方向にこのドラム支持部材をスライド可能としこれによりこのドラム支持部材をドラム軸（Ａ１，Ａ３）よりも前方側へと移動させることができ、また、ドラム軸に対して直交する軸回りに回転可能としこれによりドラム支持部材（３２）を実質的にドラムから離間させることができる構造が設けられている。図１〜図４ならびに図６に示すように、ハウジング（３５）は、一体的なものとされているヨーク部（５０）を備えている。ヨーク部（５０）は、互いに離間した一対のアーム部材（５１，５２）を有している。ヨーク（５０）のこれらアーム部材は、プリンタの両フレームプレート（ＦＰ、ＲＰ）の間にわたって延在しているトラック（５９）内をスライド移動可能に設置されている可動キャリッジ（５８）の端部に設けられている一対の回転ピン（５４，５５）に対して、回転可能に取り付けられる。回転ピン（５４，５５）は、ドラム軸に対して垂直であるような共通軸を共有している。他方、トラック（５９）は、ドラム軸に対して平行な方向に延在している。よって、ドラム支持部材（３２）の各空気シリンダの駆動が解除されて、各アクチュエータ（３９，４５）と位置決め表面（３６，３６、および、４２，４３）とが、両ドラムの前方軸ベアリング（Ｂ１，Ｂ３）から離間しているときには、ドラム支持部材（３２）は、ピン（Ｐ１，Ｐ３）から離れてトラック（５９）に沿って、動作位置（この動作位置においては、開口（３５Ａ、３５Ｂ）がベアリング（Ｂ１，Ｂ３）を囲んでいる）から、ドラム支持部材（３２）が前方側フレームプレート（ＦＰ）よりも実質的に前方側に位置しており両ドラムの前方端部から実質的に離間している中間待機位置（図３に示されている）へと、前方側にスライドすることができる。その後、ドラム支持部材（３２）は、回転ピン（５４，５５）回りに１８０°回転移動される。これにより、図５に示すような最終待機位置に配置される。この最終待機位置においては、両ドラムの外層を取り外すために、両ドラムに対してアクセスを行うことができる。ドラム軸を物理的にプリンタフレームに対して取り付けたままでプリントドラムの外側スリーブまたは外側チューブが容易に交換可能とされているようなプリント装置は、例えば、米国特許明細書第４，１１９，０３２号に開示されている。
【００２１】
図７に示すように、前面側ドラム支持部材（３２）と同様に、背面側ドラム支持部材（３２’）は、『８の字型』形状とされたハウジング（６０）を備えている。ハウジング（６０）には、プリンタの背面側フレームプレート（ＲＰ）の前面からプリンタ内方向きに突出している位置決めピン（Ｐ２，Ｐ４）を受領するための一対の孔（Ｈ２，Ｈ４）が形成されている。孔（Ｈ２）は、円形のものであってピン（Ｐ２）よりもごくわずかだけ大きな直径のものである。一方、孔（Ｈ４）は、ピン（Ｐ２）が孔（Ｈ２）に係合している状態でピン（Ｐ４）に対しての取付を容易とするためにわずかに長尺形状とされている。上述のように、背面側ドラム支持部材は、ボルト等によって、後方側フレームプレートに対して堅固に固定されている。所定位置に配置された後には、背面側ドラム支持部材（３２’）は、変位することがない。８の字形ハウジング（６０）の上側開口（６１）は、像記録ドラムの軸体の後方突出部（Ａ２）を回転可能に支持するように機能する。一方、ハウジング（６０）の下側開口（６２）は、像転写ドラムの軸体の後方突出部（Ａ４）を回転可能にかつ着脱可能に支持するように機能する。上側開口（６１）は、小さな円形の貫通孔（６３）を有している。この貫通孔（６３）を貫通させて、軸体の後方突出部（Ａ２）の自由端を突出させるようになっている。貫通孔（６３）の周囲には、貫通孔（６３）を突出する部分よりもやや大きめの直径とされた軸体（Ａ２）の内側部を受領し得るように構成された円形凹所（６４）が形成されている。円形凹所（６５）には、面取エッジ（６５Ａ）が設けられており、円形凹所（６５）は、凹所（６４）を囲んでいるとともに、嵌合によって、軸体後方部（Ａ２）上に取り付けられているボールベアリング（Ｂ２）を受領し得るよう構成されている。ベアリング（Ｂ２）が、４個のドラムベアリング（Ｂ１〜Ｂ４）の中で、ドラム支持機構内において空間的に固定されている（すなわち、変位しない）唯一のベアリングであることに注意されたい。
【００２２】
ハウジング（６０）の下側開口（６２）内には、両ドラム（１２，１６）の外面どうしの間に所望の像転写用ニップが得られるように像転写ドラム（１６）の後方軸部（Ａ４）に設置された後方軸ベアリング（Ｂ４）を正確に位置決めするための一対の位置決め表面（６６，６７）が配置されている。位置決め表面（６６，６７）は、選択的に駆動可能とされた空気シリンダ（ＡＣ４）の可動アクチュエータ（６８）と協働することにより、転写ドラムの後方軸ベアリングを、表面（６６，６７）によって形成されているＶ字形ノッチ内に位置決めする。図１０に示されているように、ベアリング（Ｂ４）は、実際に高精度型の二重リングベアリングであって、背面側ドラム支持部材（３２’）の下側開口（６２）内において移動可能に設置されているキャリッジ（７０）内に形成されているポケット（６９）内に嵌合されている。図示のように、ポケット（６９）は、円形ベアリング（Ｂ４）を約２２０°にわたって囲んでいるだけである。これにより、キャリッジが矢印方向に約５ｍｍだけ上方移動できるだけのクリアランスが形成される。このような上方移動は、ベアリングの上部を表面（６６，６７）に対して着座させ得るに十分なものであり、また、ドラム表面からは十分に離間している。これにより、ドラム表面の変形が防止されるとともに、他方のドラム面との当接が延長されることが防止される。そのような間隔は、また、前面側ドラム支持部材（３２）が待機位置（図４に図示）へと退避移動することを可能とする。
【００２３】
図８〜図１１に示すように、ドラムの回転軸とは実質的に垂直であるようなキャリッジ（７０）の移動方向は、キャリッジ上において回転可能に設置された３対のガイドローラ（７２，７２’，７４，７４’，７６，７６’）によって制御される。ローラ（７２’，７４’）は、図示されていないけれども、ドラム軸（Ａ４）とは反対側においてローラ（７２，７４）に対応した位置に配置されていることに注意されたい。これらガイドローラは、ドラム支持部材（３２’）の前面側および背面側平行表面上に乗り上げ、ドラム（１６）の移動を制限する。これにより、両ドラム（１２，１６）の回転軸どうしの平行関係が維持される。Ｌ字形状のブラケット（７８）が、ドラム支持部材（３２’）の前面側に設けられている。ブラケット（７８）は、ドラム支持部材の前面に対してのローラ対（７２，７２’、および、７４，７４’）の当接の維持を確実なものとし、これにより、ドラム（１６）が図示時計方向に傾くことを防止する。付加的な一対のガイドローラ（７８，７８’）は、キャリッジ（７０）の移動を像記録ドラムの表面に対しての所望当接ラインに沿って導くように機能する。プリンタの形状のために、この当接ラインが、ドラム軸どうしを連結する最短ラインから約１２°だけオフセットされていることに注意されたい。そのような形状は、アクチュエータ（６８）の上面が球面形状であること、および、アクチュエータの上面がキャリッジ（７０）のベース内に形成された対応形状凹所内に受領されていること、を必要とする。図１１に示すように、転写ドラムの重量に起因するトルクであって、ドラムの重心位置（ＣＧ）とアクチュエータ（６８）がキャリッジ（７０）を支持しているポイント（Ｐ）との間にわたってのモーメントアームを通して作用するトルク（Ｗ_drum×ｌ₁ ）は、ガイドローラによってもたらされる逆向きのトルク（Ｆ₇₄×ｌ₂＋Ｆ₇₂×ｌ₃＋Ｆ₇₆×ｌ₄ ）によって、オフセットされる。この場合、ドラム軸は、前面側ドラム支持部材（３２）が脱離されて取り外された場合であっても、水平のままとなる。
【００２４】
特に好ましい実施形態を参照して本発明を説明した。しかしながら、本発明の精神から逸脱することなく変形を加え得ること、および、そのような変形が添付の請求範囲内に属することは、明瞭である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づく電子写真式プリンタの一部を示す側面図である。
【図２】 図１の装置の一部を示す斜視図である。
【図３】 ある位置における、移動可能に設置されたドラム支持部材を拡大して示す斜視図である。
【図４】 他の位置における、移動可能に設置されたドラム支持部材を拡大して示す斜視図である。
【図５】 図１の装置の一部を示す斜視図であって、像記録ドラムの外層と像転写ドラムの外層とが取り外された様子が示されている。
【図６】 図１の装置における前面側ドラム支持部材を拡大して示す側面図である。
【図７】 図１の装置における背面側ドラム支持部材を拡大して示す側面図である。
【図８】 図７に示す背面側ドラム支持部材の一部を示す、正面から見た斜視図である。
【図９】 図７に示す背面側ドラム支持部材の一部を示す、背面から見た斜視図である。
【図１０】 図７に示す背面側ドラム支持部材の一部を示す断面図である。
【図１１】 図７に示す背面側ドラム支持部材の一部を示す側面図である。
【符号の説明】
１０ プリンタ
１２ 像記録ドラム
１４ 感光性表面
１５，１５’ 軸頭
ＤＳ ドラム軸
１６ 像転写ドラム
１７ マンドレル
１８ 非粘着性スリーブ
２０ コロナ帯電ステーション
２２ 光学的書込器
２４ 現像ステーション
２５ 事前クリーニング用帯電器
２６ クリーニングブラシ
２８ 像転写ドラムのクリーナ
Ｐ１〜Ｐ４ 位置決めピン
Ｈ１〜Ｈ４ 取付孔
ＦＰ 前面側フレームプレート
ＲＰ 背面側フレームプレート
３２ 前面側ドラム支持部材
３２’背面側ドラム支持部材
３４ 位置決め用基準点
３５ ハウジング
３５Ａ 開口
３５Ｂ 開口
Ａ１〜Ａ４ ドラム軸
Ｂ１〜Ｂ４ 軸ベアリング
３６，３７ 位置決め表面
ＡＣ１，ＡＣ３，ＡＣ４ 空気シリンダ
３９ アクチュエータ
ＣＳ スプリング
４２，４３ 位置決め表面
４５ アクチュエータ
４６，４７ ポート
５０ ヨーク部
５１，５２ アーム
５４，５５ 回転ピン
５８ キャリッジ
５９ トラック
６０ ハウジング
６１ 開口
６２ 開口
６３ 貫通孔
６４ 凹所
６５ 凹所
６５Ａ 面取エッジ
６６，６７ 位置決め表面
６８ アクチュエータ
６９ ベアリングポケット
７０ キャリッジ
７２，７２’，７４，７４’，７６，７６’ ガイドローラ
８０ ブラケット

Claims (3)

1. 片持ち支持可能なドラム取付装置であって、
   第１開口および第２開口を有したハウジングであるとともに、前記第１開口が第１ドラムを受領し得るよう構成され、前記第２開口が第２ドラムを受領し得るよう構成された、ハウジングと；
   前記第２開口内において移動可能とされるとともに前記第２ドラムの回転軸をなす軸体を収容し保持しさらに回転可能に支持し得るよう構成されたキャリッジと；
   前記ハウジングの外面と係合することによって前記キャリッジの移動方向を前記第２ドラムの前記回転軸に対して実質的に直交する方向に制限する複数のガイドローラであるとともに、前記キャリッジに対して設置された複数のガイドローラと；
   を具備していることを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   さらに、前記ハウジング開口内に設置された１つまたは複数の位置決め表面と協働して前記軸体を所望位置に位置決めするよう機能する可動アクチュエータを有した空気シリンダによって、前記キャリッジの移動を制御することによって得られることを特徴とする装置。
3. 書類のプリンタまたはコピー機であって、
   （i） フレームと；
   （ii）感光性外表面とドラム回転軸から外方に延出された軸体とを備えてなる像記録ドラムであって、前記軸体が、前記像記録ドラムを回転可能に支持するための第１軸ベアリングを支持しているような、像記録ドラムと；
   （iii） 該ドラムの前記感光性外表面上に転写可能な像を形成するための複数のワークステーションと；
   （iv）前記感光性外表面に当接したときには前記像記録ドラム上に形成されたトナー像が転写されるような外表面を備えた像転写ドラムであって、該ドラムの回転軸から外方に延出された軸体を備え、該軸体が、前記像転写ドラムを回転可能に支持するための第２軸ベアリングを支持しているような、像転写ドラムと；
   （v） 前記フレームの所定位置に固定されたドラム支持部材であって、（ａ）前記第１軸ベアリングを内部の所定位置に収容し保持し得るよう構成された第１開口と該第１開口から離間した第２開口とが形成されているハウジングと、（ｂ）前記第２開口内において前記第１開口に対して接近離間する方向に移動可能であるようにして前記ハウジングに対して設置されたキャリッジであって、前記第２軸ベアリングを収容し保持し得るよう構成されたキャリッジと、（ｃ）該キャリッジを前記第２開口内において移動させるよう選択的に駆動可能とされたアクチュエータと、を備えているドラム支持部材と；
   を具備し、
   前記ドラム支持部材が、さらに、前記ハウジングの外面と係合することによって前記キャリッジの移動方向を前記像転写ドラムの前記回転軸に対して実質的に直交する方向に制限する複数のガイドローラを備えていることを特徴とするプリンタまたはコピー機。

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