(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラム及び他のプロセス機器を搭載したユニットを装置本体に着脱自在にした画像形成装置であって、
前記感光体ドラムが外嵌する回転駆動軸の背面側を軸支するとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する軸支部材と、
前記回転駆動軸の前面側の端部に取り付けられるとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する移動規制部材と、
前記ユニット本体を支持するユニット側フレームと、を備え、
前記ユニット側フレームは装置本体に出し入れ可能に設けられており、
前記ユニット側フレームを装置本体から引き出した状態で前記ユニット本体を前記ユニット側フレームに装着した後に前記ユニット側フレームを装置本体に押し込むことにより、ユニット本体の背面側が前記軸支部材に外嵌して位置決めされ、
前記ユニット側フレームを装置本体に押し込んだ後に、前記ユニット側フレーム及び前記ユニット本体の前面側が外嵌する前記移動規制部材を前記回転駆動軸の前面側端部に外嵌させることにより、前記回転駆動軸とユニット側フレーム及びユニット本体との前面側の位置決めがなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記移動規制部材が、前記回転駆動軸に対する前記ユニット本体の軸方向の移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ユニット本体が前面側において前記移動規制部材のみに軸支され、背面側において前記軸支部材のみに軸支されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記移動規制部材が、前記回転駆動軸の前面側端部近傍に形成された小径部に前記感光体ドラムの前面側端部とともに外嵌し、その背面側端面と前記回転駆動軸の小径部の背面側の段部との間に前記感光体ドラムの前面側端部を挟持して前記回転駆動軸の回転を前記感光体ドラムに伝達することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
感光体ドラム及び他のプロセス機器を搭載したユニットを装置本体に着脱自在にした画像形成装置であって、
前記感光体ドラムが外嵌する回転駆動軸の背面側を軸支するとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する軸支部材と、
前記回転駆動軸の前面側の端部に取り付けられるとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する移動規制部材と、
前記ユニット本体を支持するユニット側フレームと、を備え、
前記移動規制部材が、前記回転駆動軸の前面側端部近傍に形成された小径部に前記感光体ドラムの前面側端部とともに外嵌し、その背面側端面と前記回転駆動軸の小径部の背面側の段部との間に前記感光体ドラムの前面側端部を挟持して前記回転駆動軸の回転を前記感光体ドラムに伝達し、
前記移動規制部材の背面側端面又は前記感光体ドラムの前面側端面の何れか一方を他方の平面より高い硬度の凹凸面とし、前記移動規制部材を前記回転駆動軸の前面側端部に固定した際に、該凹凸面が該平面に食い込むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
感光体ドラム及び感光体ドラムの表面に対向して配置されたプロセス機器を一体的に支持したプロセスユニットを所定位置に着脱自在にし、装着されたプロセスユニットの感光体ドラムに対して駆動機構から回転を供給する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光導電作用によって感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を顕像化した現像剤画像を用紙に転写する電子写真法による画像形成プロセスを行う画像形成装置では、現像剤が消費されるだけでなく、感光体や帯電器等のプロセス機器が消耗し、所定の期間にわたって使用されたプロセス機器を交換する必要がある。このような電子写真法による画像形成プロセスを行う画像形成装置では、画像形成プロセスに用いられる感光体を含むプロセス機器をユニット化し、装置本体に対して一体的に着脱自在に構成することにより、プロセス機器の交換作業を容易にするようにしたものがある。
【０００３】
このように、装置本体に対して着脱自在にされたユニットに含まれるプロセス機器のうち、感光体は画像形成プロセス時において一定の速度で回転するものであるため、装置本体に装着されたユニット内の感光体に対して装置本体内の駆動機構から駆動力を伝達するための構成が必要になる。
【０００４】
そこで、従来の画像形成装置では、ユニットを装置本体に装着した際に、感光体に設けられたカップリング部材と装置本体のフレームに設けられたカップリング部材とが係合するようにし、両者のカップリング部材の係合によって装置本体内の駆動機構の駆動力を感光体に伝達するようにしている。
【０００５】
例えば、特開昭５８−１５２２６２号公報には、装置側の駆動伝達機構（装置側カップリング部材）が連結される駆動連結部（ユニット側カップリング）をユニットに形成し、その周囲に設けられた凸部によってユニットの装置本体に対する装着位置を所定位置に位置決めするようにした構成が開示されている。この凸部は、帯電器用のコネクタ、現像器用のコネクタ及び回り止めピンからなり、それぞれ、装置本体の帯電器用電源のコネクタ、現像器用電源のコネクタ及び長溝に係合する。
【０００６】
また、特開昭５２−１４９１２５号公報及び特開昭５５−５２０８０号公報には、ドラムシャフト（回転駆動軸）に対して感光体ドラムを装着した後に、ナットを介して感光体ドラムをドラムシャフトに締結する構成が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭５８−１５２２６２号公報に代表される従来の画像形成装置における装置本体に対するユニットの装着構造では、ユニットに搭載されている感光体ドラムと帯電器や現像器等の他のプロセス機器とが、それぞれ個別のカップリング部材を介して装置本体に位置決めされていたため、感光体ドラムの表面における画像形成位置に誤差や歪みによって画質が劣化する問題がある。
【０００８】
これは、装置本体における感光体ドラムの装着位置が他のプロセス機器の装着位置と互いに無関係に定められることになり、装置本体を基準として感光体ドラムの装着位置と他のプロセス機器の装着位置とがそれぞれ個別に誤差を生じることから、感光体ドラムと他のプロセス機器のそれぞれとの相対的な位置関係に誤差を生じるためである。
【０００９】
なお、画像光による露光を主走査方向の１ライン毎に行うディジタル露光方式の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に対する他のプロセス機器によるプロセス処理位置が画像形成状態に与える影響が大きく、感光体ドラムと他のプロセス機器との位置的な誤差によって画質の劣化を生じ易く、上述した問題はこのようなディジタル露光方式の画像形成装置において特に大きな問題となる。
【００１０】
この発明の目的は、感光体ドラムに回転力を伝達する装置本体の駆動伝達部材と感光体ドラムとの連結部分の近傍においてユニットのフレームと装置本体のフレームとを位置決めすることにより、装置本体の適正な位置に感光体ドラムを装着することができるとともに、ユニットに搭載されている感光体ドラムと他のプロセス機器との適正な位置関係を維持できる状態でユニットを装置本体にすることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、感光体ドラム及び他のプロセス機器を搭載したユニットを装置本体に着脱自在にした画像形成装置であって、
前記感光体ドラムが外嵌する回転駆動軸の背面側を軸支するとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する軸支部材と、
前記回転駆動軸の前面側の端部に取り付けられるとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する移動規制部材と、
前記ユニット本体を支持するユニット側フレームと、を備え、
前記ユニット側フレームは装置本体に出し入れ可能に設けられており、
前記ユニット側フレームを装置本体から引き出した状態で前記ユニット本体を前記ユニット側フレームに装着した後に前記ユニット側フレームを装置本体に押し込むことにより、ユニット本体の背面側が前記軸支部材に外嵌して位置決めされ、
前記ユニット側フレームを装置本体に押し込んだ後に、前記ユニット側フレーム及び前記ユニット本体の前面側が外嵌する前記移動規制部材を前記回転駆動軸の前面側端部に外嵌させることにより、前記回転駆動軸とユニット側フレーム及びユニット本体との前面側の位置決めがなされることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載した発明においては、感光体ドラムが回転駆動軸によって直接位置決めされるとともに、ユニット本体が軸支部材及び移動規制部材を介して回転駆動軸によって位置決めされる。したがって、感光体ドラムとユニット本体に搭載された他のプロセス機器とが、回転駆動軸によって位置決めされ、それぞれが装置本体に対して個別の部材によって位置決めされることによる相対的な位置関係についての誤差の拡大を生じることがない。また、ユニット本体の一部が外嵌する移動規制部材を回転駆動軸の前面側に取り付けると、回転駆動軸に対する感光体ドラムの軸方向の移動が規制される。したがって、装置本体の前面側における感光体ドラムと他のプロセス機器との相対的な位置関係が回転駆動軸によって適正に維持される。
さらに、ユニット本体が装着されたユニット側フレームを装置本体に押し込むことにより、ユニット本体の背面側が前記軸支部材に外嵌して位置決めされ、この後、ユニット側フレーム及びユニット本体の前面側が外嵌する移動規制部材を回転駆動軸の前面側端部に外嵌させることにより、回転駆動軸とユニット側フレーム及びユニット本体との前面側の位置決めがなされる。
【００１３】
請求項２に記載した発明は、前記移動規制部材が、前記回転駆動軸に対する前記ユニット本体の軸方向の移動を規制することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載した発明においては、回転駆動軸に対するユニット本体の軸方向の移動が移動規制部材によって規制される。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、前記ユニット本体が前面側において前記移動規制部材のみに軸支され、背面側において前記軸支部材のみに軸支されることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載した発明においては、ユニット本体が、前面側においてユニット側フレームに軸支された移動規制部材のみに軸支され、背面側において本体側フレームに固定された軸支部材のみに軸支される。したがって、ユニット本体は本体側フレーム及びユニット側フレームに直接接触することがなく、装置本体の振動が本体側フレーム及びユニット側フレームを介してユニット本体に搭載された感光体ドラムや他のプロセス機器に伝達されることがない。
【００１７】
請求項４に記載した発明は、前記移動規制部材が、前記回転駆動軸の前面側端部近傍に形成された小径部に前記感光体ドラムの前面側端部とともに外嵌し、その背面側端面と前記回転駆動軸の小径部の背面側の段部との間に前記感光体ドラムの前面側端部を挟持して前記回転駆動軸の回転を前記感光体ドラムに伝達することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載した発明においては、回転駆動軸の前面側端部近傍に形成された小径部に感光体ドラムの前面側端部及び移動規制部材が外嵌し、移動規制部材を回転駆動軸の前面側端部に取り付けると、移動規制部材の背面側端面と回転駆動軸の小径部の背面側の段部との間に感光体ドラムの前面側端部が挟持され、移動規制部材の背面側端面及び回転駆動軸の小径部の背面側の段部を介して回転駆動軸の回転が感光体ドラムに伝達される。したがって、移動規制部材を回転駆動軸に取り付けることにより、回転駆動軸の軸方向における感光体ドラムの移動が規制されるとともに、回転駆動軸の回転が感光体ドラムに伝達される。
請求項５に記載した発明は、感光体ドラム及び他のプロセス機器を搭載したユニットを装置本体に着脱自在にした画像形成装置であって、
前記感光体ドラムが外嵌する回転駆動軸の背面側を軸支するとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する軸支部材と、
前記回転駆動軸の前面側の端部に取り付けられるとともに、他のプロセス機器を搭載したユニット本体の一部が外嵌する移動規制部材と、
前記ユニット本体を支持するユニット側フレームと、を備え、
前記移動規制部材が、前記回転駆動軸の前面側端部近傍に形成された小径部に前記感光体ドラムの前面側端部とともに外嵌し、その背面側端面と前記回転駆動軸の小径部の背面側の段部との間に前記感光体ドラムの前面側端部を挟持して前記回転駆動軸の回転を前記感光体ドラムに伝達し、
前記移動規制部材の背面側端面又は前記感光体ドラムの前面側端面の何れか一方を他方の平面より高い硬度の凹凸面とし、前記移動規制部材を前記回転駆動軸の前面側端部に固定した際に、該凹凸面が該平面に食い込むことを特徴とする。
請求項５に記載した発明においては、移動規制部材を前記回転駆動軸の前面側端部に固定すると、移動規制部材の背面側端面又は感光体ドラムの前面側端面の何れか一方に形成された凹凸面が他方の平面に食い込む。したがって、感光体ドラムが前面側において移動規制部材と一体化され、回転駆動軸の回転が移動規制部材を介して感光体ドラムに伝達される。
【００２５】
【実施の形態】
図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置であるディジタルフルカラー複写機の構成を示す正面断面の略図である。ディジタルフルカラー複写機の複写機本体１の上面には、原稿台１１１及び操作パネル（図示せず。）が設けられており、原稿台１１１の上面には自動原稿送り装置１１２が開閉自在に装着されている。また、複写機本体１の内部には、画像読取部１１０及び画像形成部２１０が構成されている。
【００２６】
自動原稿送り装置１１２は、両面に画像が形成された両面原稿について、原稿トレイにセットされた原稿を一方の面が原稿台１１１の上面に対向する状態で１枚ずつ原稿台１１１の上面の所定位置に給送し、一方の面についての画像読取処理が終了した後に原稿の表裏面を反転し他方の面が原稿台１１１の上面に対向する状態で原稿台１１１の上面の所定位置に給送する。１枚の原稿について両面の画像読取処理が終了すると、その原稿を排出し、原稿トレイにセットされた全ての原稿のそれぞれを順に両面が原稿台１１１の上面に対向する状態で給送する。自動原稿送り装置１１２における反転処理を含む原稿の給送処理は、複写機本体１全体の動作に関連して制御される。
【００２７】
画像読取部１１０は、自動原稿送り装置１１２によって原稿台１１１の上面に給送された原稿の画像を読み取る。このため、画像読取部１１０は、原稿台１１１の下面に沿って往復移動する第１ミラーベース１１３及び第２ミラーベース１１４を備えている。第１ミラーベース１１３は、露光ランプ及びミラーを搭載し、原稿台１１１の下面を所定の速度で往復移動する。第２ミラーベース１１４は、２枚のミラーを搭載し、第１ミラーベース１１３の１／２の速度で原稿台１１１の下面を往復移動する。
【００２８】
第１ミラーベース１１３に搭載された露光ランプから照射された光は、原稿の画像面において反射し、さらに、第１ミラーベース１１３及び第２ミラーベース１１４に搭載されたミラーにおいて反射し、レンズ１１５によって光電変換素子１１６の受光面に結像する。光電変換素子１１６は、受光面における反射光の光量に応じた受光信号を出力する。光電変換素子１１６から出力された受光信号は、図外の画像処理部において所定の処理を施され、画像データとして用いられる。
【００２９】
複写機本体１の内部において、画像形成部２１０の下方には、給紙部２１１が配置されている。この給紙部２１１は、給紙カセット内に収納されている複数枚の用紙を１枚ずつ分離して給紙する。給紙部２１１から給紙された用紙は、画像形成部２１０の動作に同期したタイミングで画像形成部２１０内に導かれる。画像形成部２１０の下部には、矢印Ｚ方向に回転する搬送ベルト２１６がローラ対２１４，２１５に張架されて配置されており、画像形成部２１０内に導かれた用紙は、搬送ベルト２１６の表面に静電吸着した状態で画像形成部２１０内を搬送される。
【００３０】
複写機本体１の内部において、搬送ベルト２１６の上面における矢印Ｚ方向の下流側には、定着装置２１７が配置されている。定着装置２１７は、画像形成部２１０において表面に現像剤画像が転写された用紙を加熱及び加圧し、現像剤画像を溶融して用紙の表面に定着させる。定着装置２１７を通過した用紙は、排紙ローラ２１９により複写機本体１の一方の側面に装着された排紙トレイ２２０に排出される。また、定着装置２１７と排紙ローラ２１９との間に配置されたゲート２１８は、両面複写モード時において定着装置２１７を通過した片面複写済用紙を選択的にスイッチバック搬送路２２１内に導く。スイッチバック搬送路２２１に導かれた片面複写済用紙は、表裏面を反転した状態で画像形成部２１０内に再度導かれる。
【００３１】
画像形成部２１０において、搬送ベルト２１６の上方には、４つの画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄが、搬送ベルト２１６の上面に矢印Ｚ方向の上流側からこの順に対向して配置されている。したがって、画像形成部２１０内で搬送ベルト２１６によって搬送される用紙の上面には、画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄがこの順に対向する。
【００３２】
画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄのそれぞれは、実質的に同一の構成を有している。一例として、画像形成ステーションＰａは、矢印Ｆ方向に一定速度で回転駆動される感光体ドラム２２２ａ、感光体ドラム２２２ａの表面に単一極性の電荷を均一に付与する帯電器２２３ａ、感光体ドラム２２２ａの表面に形成された静電潜像を現像剤画像に顕像化する現像装置２２４ａ、感光体ドラム２２２ａの表面に担持された現像剤画像を用紙の表面に転写する転写器２２５ａ、及び、搬送ベルト２１６を挟んで転写器２２５ａに対向する位置を通過した感光体ドラム２２２ａの表面から残留トナーを除去するクリーナ２２６ａを備える。
【００３３】
画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄのそれぞれの上方には、レーザユニット２４０ａ〜２４０ｄのそれぞれが配置されている。レーザユニット２４０ａ〜２４０ｄは実質的に同一の構成を有している。一例として、レーザユニット２４０ａは、画像データに基づいて変調されたレーザ光を照射する半導体レーザ素子（図示せず。）、半導体レーザ素子から照射されたレーザ光を主走査方向に偏光するポリゴンミラー、ポリゴンミラーによって偏光されたレーザ光を感光体表面に結像させるｆθレンズ及びミラーを含む。この構成により、レーザユニット２４０ａ〜２４０ｄのそれぞれは、カラー画像を色分解した各色の画像データに基づく画像光を感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの表面に照射する。
【００３４】
感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの表面には光導電層が構成されており、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの表面においてレーザユニットのレーザ光の照射を受けた部分は、レーザ光の照射に先立って帯電器２２３ａ〜２２３ｄから付与された電荷が光導電作用によって選択的に除去されることにより、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄのそれぞれの表面に、各色の画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置２２４ａ〜２２４ｄのそれぞれは、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄのそれぞれの表面に対して、レーザユニットから照射されたレーザ光が対応する画像データの色と同一の色のトナーを供給する。
【００３５】
画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄのそれぞれにおいてレーザユニット２２７ａ〜２２７ｄからレーザ光を照射するタイミングは、搬送ベルト２１６の上面の矢印Ｚ方向の移動速度と感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの配置間隔とに基づいて決定されており、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄのそれぞれに担持された各色のトナー像は、用紙表面の同一位置に重ね合わされる。
【００３６】
また、矢印Ｚ方向における搬送ベルト２１６上面の画像形成ステーションＰａの上流側には帯電器２２８が接触しており、矢印Ｚ方向における搬送ベルト２１６上面の画像形成ステーションＰｄの下流側には除電器２２９が接触している。帯電器２２８は、用紙が搬送ベルト２１６の表面に静電吸着するための電荷を搬送ベルト２１６及び用紙の表面に付与する。除電器２２９は、用紙を搬送ベルト２１６の表面から剥離させるためのコロナ放電を行う。
【００３７】
なお、上記の構成において、画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄを構成する感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ、帯電器２２３ａ〜２２３ｄ、現像装置２２４ａ〜２２４ｄ及びクリーナ２２６ａ〜２２６ｄが、画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄのそれぞれにおいて個別のプロセスユニットとして複写機本体１に対して着脱自在にされている。
【００３８】
図２及び図３は、上記ディジタルフルカラー複写機の各画像形成ステーションにおけるプロセスユニット、軸支部材及び移動規制部材の構成、並びに、プロセスユニットの装着状態を示す側面断面図である。図２及び図３は、一例として画像形成ステーションＰａにおける構成及び装着状態を示しているが、前述のとおり、複写機本体１内において画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは同一の構成を備えており、他の画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄにおいても同様である。
【００３９】
複写機本体１内において画像形成ステーションＰａの一部を構成する感光体ドラム２２２ａは、帯電器２２３ａ、現像装置２２４ａ及びクリーナ２２６ａ等の他のプロセス機器とともにプロセスユニット２に搭載されている。なお、帯電器２２３ａ、現像装置２２４ａ及びクリーナ２２６ａ等の感光体ドラム２２２ａ以外のプロセス機器は図において省略している。プロセスユニット２は、ユニット側フレーム３に支持されており、感光体ドラム２２２ａを含むプロセス機器の交換時には複写機本体１に装着されているユニット側フレーム３を前面側に引き出した後、新たなプロセス機器を搭載するプロセスユニット２を支持したユニット側フレーム３を前面側から背面側に向かって押し込む。
【００４０】
感光体ドラム２２２ａは、中空円筒形状を呈し、前面側端部及び背面側端部においてフランジ４ａ，４ｂが装着されている。フランジ４ａ，４ｂの中心には、貫通孔４１ａ，４１ｂが形成されている。この貫通孔４１ａ，４１ｂ及び感光体ドラム２２２ａの内部を、背面側端部近傍において複写機本体１の背面側フレーム１４に軸支された回転駆動軸６が貫通することにより、複写機本体１内において感光体ドラム２２２ａが位置決めされる。
【００４１】
複写機本体１内において背面側フレーム１４には、回転駆動軸６が貫通する孔部５１を形成したボス５が固定されている。このボス５は、この発明の軸支部材であり、内部にベアリング１０ａを保持している。また、背面側フレーム１４の背面には、駆動ユニットフレーム１４ａが固定されている。この駆動ユニットフレーム１４ａは、少なくともモータ７及びベアリング１０ｂを支持している。回転駆動軸６の背面側端部近傍は、ボス５及び駆動ユニットフレーム１４ａを貫通して駆動ユニットフレーム１４ａの背面に露出している。回転駆動軸６において駆動ユニットフレーム１４ａの背面に露出した部分には、駆動ギア９及びフライホイール１７が取り付けられている。駆動ギア９は、駆動ユニットフレーム１４ａに支持されたモータ７の回転軸に取り付けられたモータギア８に噛合している。フライホイール１７は、回転駆動軸６の回転に慣性力を作用させる。
【００４２】
なお、回転駆動軸６において駆動ユニットフレーム１４ａ内に位置する部分には、リング１３ａ，１３ｂが固定されており、リング１３ａとベアリング１０ａとの間にスプリング５２が外嵌している。このスプリング５２の弾性力により、回転駆動軸６は背面方向に付勢されている。回転駆動軸６は、スプリング５２の弾性力によってリング１３ｂとベアリング１０ｂとが当接する状態で、複写機本体１内における軸方向の位置が決定される。
【００４３】
ボス５は、２種類の内径寸法、及び、５種類の外径寸法を有する円筒形状を呈している。ボス５の最も前面側の外径は、プロセスユニット２の背面側端部に形成された小径部２１の内径に等しくされている。また、ボス５において、少なくとも最も前面側の外径と背面側の内径とは同心円状に形成されている。なお、後述するように、ユニット側フレーム３を介してプロセスユニット２を複写機本体１に装着すると、プロセスユニット２の小径部２１がボス５の最も前面側の外径部分に外嵌する。
【００４４】
ユニット側フレーム３の前面側端部には、ベアリング１０ｃが固定されているとともに、孔部３２が形成されている。ユニット側フレーム３を複写機本体１内に装着した後、固定ネジ１１を孔部３２を貫通させて複写機本体１の前面側フレーム１２に形成されたネジ孔１２ａに螺合することにより、複写機本体１内におけるユニット側フレーム３の位置が固定される。また、ベアリング１０ｃには、ロック部材１６が前面側から嵌入する。このロック部材１６は、この発明の移動規制部材であり、略円筒形状を呈し、内部に回転駆動軸６の前面側端部が嵌入するとともに、背面側端面にフランジ４ａの前面側端面が当接する。また、固定ネジ１５が、回転駆動軸６の前面側端部に形成されたネジ孔６ａに螺合する。
【００４５】
なお、ユニット側フレーム３と前面側フレーム１２との固定は固定ネジ１１を用いた構成に限るものではないし、回転駆動軸６に対するロック部材１６の固定も固定ネジ１５を用いた構成に限るものではない。
【００４６】
以上の構成において、ユニット側フレーム３を複写機本体１に装着する際には、回転駆動軸６がプロセスユニット２及び感光体ドラム２２２ａ内に貫通する状態で、複写機本体１内においてユニット側フレーム３を前面側から背面側に押し込んでいく。この動作によって、ユニット側フレーム３に支持されたプロセスユニット２の背面側端部に形成された小径部２１がボス５に外嵌し、プロセスユニット２の背面側が位置決めされる。また、回転駆動軸６が感光体ドラム２２２ａの前面側端部に固定されたフランジ４ａの貫通孔４１ａを貫通することにより、感光体ドラム２２２ａの前面側が位置決めされる。
【００４７】
ユニット側フレーム３が複写機本体１の前後方向の所定位置まで押し込まれ、その前面側が固定ネジ１１によって前面側フレーム１２に固定されると、回転駆動軸６の中間部に固定された円筒形状のガイド部材６１が感光体ドラム２２２ａの背面側端部に固定されたフランジ４ｂの貫通孔４１ｂに嵌合する。この貫通孔４１ｂに対するガイド部材６１の嵌合により、感光体ドラム２２２ａの背面側も位置決めされる。但し、この状態では、プロセスユニット２の前面側は未だ位置決めされておらず、回転駆動軸６の前面側端部は、ユニット側フレーム２の前面側に露出している。
【００４８】
この後、ユニット側フレーム３の前面側に露出した回転駆動軸６の前面側端部に外嵌する状態でロック部材１６をベアリング１０ｃ及びプロセスユニット２の前面側の孔部２２に嵌入する。この孔部２２に対するロック部材１６の嵌入によって、プロセスユニット２の前面側が位置決めされる。次いで、回転駆動軸６の前面側端面に形成さたネジ孔６ａに固定ネジ１５を螺合することにより、回転駆動軸６と回転駆動軸６の段部６３との間に、感光体ドラム２２２ａの前面側端部に固定されたフランジ４ａが挟持される。
【００４９】
以上のようにして、感光体ドラム２２２ａがフランジ４ａ，４ｂにおいて感光体ドラム２２２ａに回転を供給する回転駆動軸６によって複写機本体１内に位置決めされるとともに、プロセスユニット２に搭載された他のプロセス機器がボス５及びロック部材１６によって複写機本体１内に位置決めされる。ボス５は複写機本体１内において回転駆動軸６を位置決めする部材である。また、ロック部材１６は、回転駆動軸６の前面側端部に外嵌することから、回転駆動軸６によって複写機本体１内に位置決めされる。したがって、プロセスユニット２に搭載された感光体ドラム２２２ａ以外のプロセス機器は、ボス５及びロック部材１６を介して回転駆動軸６によって複写機本体１内に位置決めされることになる。
【００５０】
このように、この実施形態においては、複写機本体１内において互いに所定の位置関係を維持すべき感光体ドラム２２２ａと他のプロセス機器とがともに回転駆動軸６によって複写機本体１内に位置決めされるため、感光体ドラム２２２ａ及び他のプロセス機器を複写機本体１内において個別に位置決めする場合のように感光体ドラム２２２ａと複写機本体１との間、及び、他のプロセス機器と複写機本体１との間における位置的誤差の累積が感光体ドラム２２２ａと他のプロセス機器との間の誤差となることがなく、感光体ドラム２２２ａと他のプロセス機器との間の誤差を小さくすることができる。
【００５１】
なお、回転駆動軸６の前面側端部近傍の周面の少なくとも一部、及び、ロック部材１６の内周面の少なくとも一部はともに同一形状の平面部にされており、回転駆動軸６の前面側端部近傍及びロック部材１６は、例えば、図４（Ａ）に示すように同一寸法形状のＤ字型断面を呈している。これによって、回転駆動軸６の回転はロック部材１６に確実に伝達される。なお、図４（Ｂ）に示すように、回転駆動軸６の前面側端部及びロック部材１６の内周面をスプライン形状とすることによっても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、感光体ドラム２２２ａの前面側端部に固定されたフランジ４ａの前面側端面、又は、ロック部材１６の背面側端面のいずれか一方は、例えば、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す形状のいずれかの凹凸面が形成されており、残る他方は平面にされている。また、凹凸面の硬度は平面の硬度に対して十分に高くされている。この構成により、回転駆動軸６の前面側端面に固定ネジ１５を螺合した際に、ロック部材１６の背面側端面とフランジ４ａの前面側端面とが互いに当接した際に、一方の凹凸面が他方の平面に食い込むことによって両者が一体化される。これによって、回転駆動軸６からロック部材１６に伝達された回転が、さらにロック部材１６から感光体ドラム２２２ａに伝達される。この場合において、凹凸面は、ロック部材１６の背面側端面又はフランジ４ａの前面側端面のいずれかにおいて円周方向に均一に形成する必要がある。稼働中に両者の一体化が損なわれて感光体ドラム２２２ａに回転不良を生じることを防止するためである。
【００５３】
さらに、フランジ４ａの背面側端面と回転駆動軸６の段部６２との少なくとも一方の表面粗さを粗くすることにより、フランジ４ａの背面側端面と回転駆動軸６の段部６２とにおいて滑りを生じないようにし、フランジ４ａをロック部材１６と回転駆動軸６の段部６２との間において堅牢に挟持させることができる。これによって、回転駆動軸６の回転がロック部材１６を介して感光体ドラム２２２ａに確実に伝達されるようにすることができる。
【００５４】
なお、図３に示すように、複写機本体１内にユニット側フレーム３を介してプロセスユニット２及び感光体ドラム２２２ａを位置決めした状態で、フランジ４ａ，４ｂを含む感光体ドラム２２２ａは、プロセスユニット２に接触しておらず、感光体ドラム２２２ａはプロセスユニット２から完全に分離した状態にされる。これによって、プロセスユニット２に搭載された他のプロセス機器において生じた振動や衝撃が感光体ドラム２２２ａに直接伝播することがなく、感光体ドラム２２２ａの振動による画質の劣化を防止することができる。
【００５５】
この効果は、ロック部材１６を防振又は制振機能を有する材料を用いて形成することよってさらに向上する。即ち、ロック部材１６を、合成樹脂、アルミニウム・亜鉛合金、又は、マグネシウム・ジルコニウム合金等を素材として形成することにより、プロセスユニット２において生じた振動や衝撃がロック部材１６から回転駆動軸６に伝播し、さらに回転駆動軸６から感光体ドラム２２２ａに伝播することを防止できる。また、この構成によれば、プロセスユニット２において生じた振動や衝撃がロック部材１６を介して複写機本体１内の他の機器に伝播することや、反対に、複写機本体１内の他の機器において生じた振動や衝撃がロック部材１６を介して感光体ドラム２２２ａに伝播することをも防止できる。
【００５６】
また、ロック部材１６の前面側の外周面の少なくとも一部に平面を形成し、この部分に工具を係合させてロック部材１６及び回転駆動軸６の回転を阻止することにより、回転駆動軸６のネジ孔６ａに対する固定ネジ１５の着脱を容易かつ確実に行うことができる。このロック部材１６の前面側の外周面の形状としては、例えば、図６に示すような４角柱形状とし、この４角柱部分にレンチを係合させて固定ネジ１５を回転させた際のロック部材１６及び回転駆動軸６の回転を防止することができる。
【００５７】
なお、上述した実施形態では、回転駆動軸６の回転をロック部材１６を介して感光体ドラム２２２ａに伝達するようにしていたが、フランジ４ａの貫通孔４１ａの内周面の少なくとも一部、及び、回転駆動軸６において貫通孔４１ａに嵌入する部分の周面の少なくとも一部に平面を構成し、例えば、Ｄ字型断面とすることによって回転駆動軸６の回転を直接感光体ドラム２２ａに伝達するようにしててもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では画像形成装置としてディジタルフルカラー複写機を例にあげて説明したが、モノカラー複写機やレーザプリンタ等の他の画像形成装置においても、この発明を同様に実施することができる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、感光体ドラムを回転駆動軸によって直接位置決めするとともに、ユニット本体を軸支部材及び移動規制部材を介して回転駆動軸によって位置決めすることにより、感光体ドラムとユニット本体に搭載された他のプロセス機器とを、回転駆動軸によって位置決めし、それぞれが装置本体に対して個別の部材によって位置決めされることによる相対的な位置関係についての誤差の拡大を防止し、感光体ドラムと他のプロセス機器との間の位置的誤差による画質の劣化を抑制することができる。また、回転駆動軸の前面側に取り付けらた移動規制部材によって回転駆動軸に対する感光体ドラムの軸方向の移動を規制することにより、装置本体の前面側における感光体ドラムと他のプロセス機器との相対的な位置関係を回転駆動軸によって適正に維持することができる。
さらに、ユニット本体が装着されたユニット側フレームを装置本体に押し込むことにより、ユニット本体の背面側を前記軸支部材に外嵌させて位置決めした後、ユニット側フレーム及びユニット本体の前面側が外嵌する移動規制部材を回転駆動軸の前面側端部に外嵌させて回転駆動軸とユニット側フレーム及びユニット本体との前面側の位置決めを行うことができる。
【００６０】
請求項２に記載した発明によれば、回転駆動軸に対するユニット本体の軸方向の移動を移動規制部材によって規制することができる。
【００６１】
請求項３に記載した発明によれば、ユニット本体を、前面側においてユニット側フレームに軸支された移動規制部材のみに軸支させ、背面側において本体側フレームに固定された軸支部材のみに軸支させることにより、ユニット本体が本体側フレーム及びユニット側フレームに直接接触しないようにし、装置本体の振動が本体側フレーム及びユニット側フレームを介してユニット本体に搭載された感光体ドラムや他のプロセス機器に伝達されることがないようにし、装置本体の振動によるプロセス機器の故障の発生を確実に防止することができる。
【００６２】
請求項４に記載した発明によれば、回転駆動軸の前面側端部近傍に形成された小径部に感光体ドラムの前面側端部及び移動規制部材を外嵌させ、回転駆動軸の前面側端部に取り付けた移動規制部材の背面側端面と回転駆動軸の小径部の背面側の段部との間に感光体ドラムの前面側端部を挟持することにより、回転駆動軸の前面側端部に取り付けられた単一の移動規制部材によって感光体ドラムの回転駆動軸の軸方向の移動を確実に規制することができると同時に、移動規制部材の背面側端面及び回転駆動軸の小径部の背面側の段部を介して回転駆動軸の回転を感光体ドラムに伝達することができ、構造の簡略化、及び、組立作業の容易化を実現できる。
請求項５に記載した発明によれば、移動規制部材を前記回転駆動軸の前面側端部に固定した際に、移動規制部材の背面側端面又は感光体ドラムの前面側端面の何れか一方に形成された凹凸面を他方の平面に食い込ませることにより、感光体ドラムを前面側において移動規制部材と一体化し、回転駆動軸の回転を移動規制部材を介して感光体ドラムにより確実に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置であるディジタルフルカラー複写機の構成を示す正面断面の略図である。
【図２】上記ディジタルフルカラー複写機の各画像形成ステーションにおけるプロセスユニット及び連結部材の構成、並びに、プロセスユニットの装着状態を示す側面断面図である。
【図３】同側面断面図である。
【図４】上記複写機が有する回転駆動軸の前面側端部及び連結部材であるロック部材の形状を示す斜視図である。
【図５】上記ロック部材の背面側端面、又は、感光体ドラムのフランジの前面側端面の形状を示す図である。
【図６】上記ロック部材の別の形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
１−複写機本体
２−プロセスユニット
３−ユニット側フレーム
４ａ，４ｂ−フランジ
５−ボス（軸支部材）
６−回転駆動軸
１２−前面側フレーム
１４−背面側フレーム
１６−ロック部材（移動規制部材）
２２２ａ〜２２２ｄ−感光体ドラム
２２３ａ〜２２３ｄ−帯電器（他のプロセス機器）
２２４ａ〜２２４ｄ−現像装置（他のプロセス機器）
２２６ａ〜２２６ｄ−クリーナ（他のプロセス機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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