(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラを回転可能に保持する保持部と、前記ローラに対向して設けられる対向部材を保持する対向保持部と、に跨って設けられ、前記保持部と前記対向保持部との相互位置を調整することにより前記ローラと前記対向部材との相互位置を調整する位置調整機構であって、
ローラ長手方向の一方側に、前記対向保持部を前記保持部に対して回動可能なように支持する回動支持構造が設けられ、
ローラ長手方向の他方側に、前記対向保持部を前記保持部に対してスライド移動可能なように支持するスライド支持構造が設けられ、
前記ローラの駆動は、前記他方側に設けられたギアから入力され、
前記スライド支持構造は、
前記保持部及び前記対向保持部の一方に形成され、前記ローラの駆動の際に受ける力の方向と交差する方向に延びた長孔と、
前記保持部及び前記対向保持部の他方に設けられ該長孔に挿通し、該長孔と２箇所以上で当接する突部と、を備え、
前記回動支持構造は、装置本体から駆動を受ける入力ギアの回転軸上に設けられていることを特徴とする位置調整機構。
【請求項２】
前記ローラの回転軸方向から見て、前記回動支持構造と前記ローラの回転軸との間に前記スライド支持構造が位置している、ことを特徴とする請求項１に記載の位置調整機構。
【請求項３】
前記対向部材が、対向ローラである、ことを特徴とする請求項１に記載の位置調整機構。
【請求項４】
前記突部が、２個以上のボスである、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の位置調整機構。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の位置調整機構を備えている、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記ローラが感光体ドラムで、前記対向部材が現像ローラである、ことを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のプロセスカートリッジを備えている、ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラとこのローラに対向する対向部材との相互位置を調整する位置調整機構、それを備えたプロセスカートリッジ、及び、それを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ユニットと該現像ユニットを支持軸によって揺動可能に支持し、機体ハウジングに着脱可能に装着される画像形成機のプロセスユニットであって、機体ハウジングに配設された駆動歯車から現像ユニットに配設された入力歯車に作用する駆動トルクによる支持軸の撓み量に対応して、現像ユニットに配設された現像ローラの軸線を感光体ユニットに配設された感光体ドラムの軸線に対して支持軸の撓み方向と反対方向に傾斜せしめたので、駆動歯車から入力歯車に駆動トルクが伝達される画像形成時には、現像ローラと感光体ドラムの平行度が確保される。このように、支持軸の剛性を高くしなくても現像ローラと感光体ドラムの平行度を確保することができるので、剛性を確保するために大径の支持軸を用いる必要がないため、プロセスユニット全体の小型化および重量の軽減を実現することができるものが公知になっている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、従来の機構では、駆動トルクのバラツキに対し、安定して現像ローラと感光体ドラムとのズレを所定範囲内にすることが難しい、という問題があった。また、画像形成装置に設けられているプロセスカートリッジに対し、トナー収容部の容量の増大化や、保持部の簡素化、といった要望が出されており、従来の機構ではこれらの要望を満たすことができない、という問題もあった。
【特許文献１】特開平８−３４２１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、簡素な構成で、ローラとこのローラに対向する対向部材とのズレを所定範囲内にすることができる位置調整機構、それを備えたプロセスカートリッジ、及び、それを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、対向する一対のローラを支持する構造として、ローラ長手方向の両側端部をいずれも回動支持構造にすると、ギャップ調整を行った際に過大な力が作用して精度不良が生じ易いことに着目した。そして、鋭意検討の結果、一方を回動支持構造でなく他の支持構造にすることを考え付き、更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ローラを回転可能に保持する保持部と、前記ローラに対向して設けられる対向部材を保持する対向保持部と、に跨って設けられ、前記保持部と前記対向保持部との相互位置を調整することにより前記ローラと前記対向部材との相互位置を調整する位置調整機構であって、ローラ長手方向の一方側に、前記対向保持部を前記保持部に対して回動可能なように支持する回動支持構造が設けられ、ローラ長手方向の他方側に、前記対向保持部を前記保持部に対してスライド移動可能なように支持するスライド支持構造が設けられ、前記ローラの駆動は、前記他方側に設けられたギアから入力され、前記スライド支持構造は、前記保持部及び前記対向保持部の一方に形成され、前記ローラの駆動の際に受ける力の方向と交差する方向に延びた長孔と、前記保持部及び前記対向保持部の他方に設けられ該長孔に挿通し、該長孔と２箇所以上で当接する突部と、を備え、前記回動支持構造は、装置本体から駆動を受ける入力ギアの回転軸上に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、このように、ローラ長手方向の一方側の端部では回動支持構造が設けられ、ローラ長手方向の他方側の端部ではスライド支持構造が設けられている。従って、簡素な位置調整機構で、互いに対向するローラと対向部材とのズレ（ギャップ及び平行度を含む概念）を所定範囲内にすることができる。なお、この所定範囲は、ローラ径や要求される精度などに応じて決定する。
【０００８】
また、スライド支持構造は２箇所以上で支持されている。従って、ギア等の駆動力伝達部からの力を受けても保持部や対向保持部に生じるたわみが少ないのでズレを抑えられる。
【０００９】
また、スライド支持構造は、前記回動支持構造による回動を阻害しない方向に設けられており、好ましくは前記回動支持構造による仮想軌跡の接線方向に設けられる。
【００１０】
また、２箇所以上で支持とは、たとえば長孔と一個の円柱ボスとからなるスライド支持構造を含まず、対向保持部が力を受けたときに、少なくとも２箇所以上で支持部がスライド面に当接する構造をいう。
【００１１】
請求項１に記載の位置調整機構は、ローラと対向部材とが接する機構であっても離れている機構であってもよく、また、ローラと対向部材とが接離する機構であってもよい。また、請求項１に記載の位置調整機構は、画像形成装置を構成するプロセスカートリッジに適用するのに最適であるが、プロセスカートリッジ以外にも適用することはもちろん可能である。
【００１２】
このように、駆動側を２箇所以上のスライド支持構造で支持することで、対向部材がローラの駆動時に力を受けても、ローラと対向部材のズレを低減できる。また、上記の長孔は、扁平状の孔や円弧状の孔も含む概念である。長孔は貫通していても袋状にされていてもよい。また、長孔や突部はいずれも複数設けられていてもよい。また、突部の断面形状は細長状であってもよく、更には、突部内に突部に沿った細長状の長穴（凹部）が形成されていて、この長穴に係合するキャップ等が設けられていてもよい。これにより、スライド支持構造を簡素にすることができる。
【００１３】
さらに、例えば対向部材がローラの回転時に受ける力が、対向部材が離れる方向に働いても、スライド支持構造で支えられている対向保持部が離れる方向に移動すること、すなわち対向部材が離れる方向に移動することを簡易な配置構成によって低減することができる。また対向部材がローラに押しつけられる方向に力が働いても、その力が過剰に働くことを防止できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記ローラの回転軸方向から見て、前記回動支持構造と前記ローラの回転軸との間に前記スライド支持構造が位置している、ことを特徴とする。
【００１５】
これにより、対向部材がローラの駆動時に力を受けても、スライド支持構造が対向部材の近傍に配されることになるので、ローラと対向部材のズレを低減できる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記対向部材が、対向ローラである、ことを特徴とする。
【００１７】
上記のスライド支持構造を設けることによって、幾何学的には精度確保が難しくなるが、実質的にはローラと対向ローラとの軸間誤差は微小であり、ローラ及び対向ローラは略平行に維持され、その誤差は十分に許容範囲となる。
【００１８】
請求項３に記載の発明により、互いに対向するローラと対向ローラとのズレを所定範囲内にすることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記突部が、２個以上のボスである、ことを特徴とする。
【００２３】
これにより、長孔が１個であっても、２箇所以上で支持することができるので、スライド支持構造をさらに簡素にすることができ、省スペース化に寄与する。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の位置調整機構を備えているプロセスカートリッジである、ことを特徴とする。これにより、簡素な機構で、互いに対向するローラと対向部材とのズレを所定範囲内にすることができるプロセスカートリッジが実現される。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、前記ローラが感光体ドラムで、前記対向部材が現像ローラである、ことを特徴とする。
【００２８】
これにより、保持部や対向保持部に生じるたわみが少ないので、保持部や対向保持部の簡素化を実現させたカートリッジとすることができる。またスライド支持構造の配置は比較的自由にできるので、回動支持構造の回動軸上にまでトナー収容部を拡大させた構成にすることができ、トナー収容部の容量の増大化を図ることができる。
【００２９】
なお、前記ローラが転写ローラで、前記対向ローラがこの転写ローラに接離するクリーニングローラであっても、同様の効果を奏することができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のプロセスカートリッジを備えている画像形成装置である、ことを特徴とする。
【００３１】
これにより、簡素化及びトナー収容部の増大化が図られたプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が実現される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。
【００３３】
請求項１に記載の発明によれば、ローラと対向部材とのズレを所定範囲内にすることができる。また、ギア等の駆動力伝達部からの力が作用していても保持部や対向保持部に生じるたわみが少ない。
【００３４】
また、駆動側を２箇所以上のスライド支持構造で支持することで、対向部材がローラの駆動時に力を受けても、ローラと対向部材のズレを低減できる。さらに、スライド支持構造を簡素にすることができる。加えて、対向部材に離れる方向の力が作用しても、対向部材が離れる方向に移動することを簡易な配置構成によって低減することができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、対向部材がローラの駆動時に力を受けても、スライド支持構造が対向部材の近傍に配されることになるので、ローラと対向部材のズレを低減できる。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、互いに対向するローラと対向ローラとのズレを所定範囲内にすることができる。
【００３８】
請求項６に記載の発明によれば、スライド支持構造をさらに簡素にすることができ、省スペース化に寄与する。
【００４０】
請求項５に記載の発明によれば、簡素な機構で、互いに対向するローラと対向部材とのズレを所定範囲内にすることができるプロセスカートリッジが実現される。
【００４１】
請求項６に記載の発明によれば、保持部や対向保持部の簡素化を実現させたカートリッジとすることができる。また、トナー収容部の容量の増大化を図ることができる。
【００４２】
請求項７に記載の発明によれば、簡素化及びトナー収容部の増大化が図られたプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１、図２に示すように、本発明の一実施形態に係るプリンタ１は、フルカラープリンタである。プリンタ１のプリンタ本体１Ｍの内部には、略垂直に縦列配置された４個のプロセスカートリッジ３、４、５、６と、これらのプロセスカートリッジ３、４、５、６に沿って配置された転写ベルト７と、が設けられており、転写ベルト７を開放して開設された空間からプロセスカートリッジ３、４、５、６を略水平方向に着脱できる構成になっている。プロセスカートリッジ３、４、５、６には、それぞれ、感光体ドラム（像担持体）１１、１２、１３、１４が設けられている。
【００４４】
また、プリンタ１は、感光体ドラム１１、１２、１３、１４にそれぞれ画像露光を施すＲＯＳ８を備えており、感光体ドラム１１、１２、１３、１４上に形成された静電潜像を、プロセスカートリッジ３、４、５、６で、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、の各色のトナーでそれぞれ現像するようになっている。露光装置としてのＲＯＳ８は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を偏向走査するためのｆθレンズやポリゴンミラー、或いは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００４５】
更に、プリンタ１は、転写材としての転写用紙Ｐを供給する給紙カセット１６（図２参照）をこれらプロセスカートリッジの下方に備えている。プリンタ本体１Ｍには、この給紙カセット１６を引き出し可能なように収容するカセット収容部が形成されている。
【００４６】
また、プリンタ１には、給紙カセット１６よりも上側でかつ給紙カセット１６の引き出し側（図１〜図４ではフロント側）の装置側壁部を構成するカバー状の開閉部２０を備えている。開閉部２０は、カセット収容部の下部に設けた回動支点Ｊを中心に装置側面を開閉可能なように設けられており、開閉部２０を開にし感光体ドラム１１、１２、１３、１４を露出した状態にして紙詰まり等に対するメンテナンスを行うことができる構成にされている。そして、開閉部２０は、開閉可能な手差しトレイ２２を備えており、プリンタ本体１Ｍの外部から所望の転写用紙Ｐを手差しトレイ２２から給紙できるようになっている。
【００４７】
上記に説明したもの以外に、プリンタ１は、トナー像が転写された転写用紙Ｐに対して定着処理を施す定着装置と、この定着装置によって片面に画像が定着された転写用紙Ｐを、表裏を反転させた状態で再度転写部へと搬送する両面印刷用搬送経路９と、プリンタの動作を制御する制御回路と、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路等からなるコントローラと、高圧電源回路等からなる電気回路と、などを備えている。なお、図１〜図４で、Ｔは画像が形成された転写用紙Ｐを排出する排出トレイを示し、この排出トレイＴは、プリンタ本体１Ｍの上部に一体的に配置されている。
【００４８】
（プロセスカートリッジ）
以下、プロセスカートリッジについて説明する。なお、４つのプロセスカートリッジ３、４、５、６はいずれも同じ構成なので、プロセスカートリッジ３について詳細に説明し、他のプロセスカートリッジ４、５、６については説明を省略する。
【００４９】
図５〜図１３に示すように、プロセスカートリッジ３には、感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１と同方向に設けられて感光体ドラム１１に押し当てられる現像ローラ３１（図１１参照）と、感光体ドラム１１と現像ローラ３１との相互位置を調整するローラ位置調整機構３２と、が設けられている。
【００５０】
このローラ位置調整機構３２は、感光体ドラム１１を回転可能に保持する保持部３４と、現像ローラ３１を回転可能に保持するとともに保持部３４に向けて付勢される対向保持部３６と、に跨って配置されており、両者の相互位置を調整可能にしている。そして、ドラム長手方向の一方側の端部には、対向保持部３６を保持部３４に対して回動可能なように支える回動支持構造４０（図９参照）が設けられている。更に、ドラム長手方向の他方側の端部には、対向保持部３６を保持部３４に対してスライド移動可能なように支えるスライド支持構造４２（図７参照）が設けられている。
【００５１】
ここで、保持部３４には、廃トナーを回収するトナー回収部３５が設けられ、対向保持部３６には、供給するトナーを収容するトナー収容部３７が設けられている。
【００５２】
プロセスカートリッジ３の両サイドには、何れも、保持部３４と対向保持部３６とに係合する引張りコイルバネ４４が設けられており、この引張りコイルバネ４４によって対向保持部３６は保持部３４に向けて付勢されている。
【００５３】
回動支持構造４０は、装置本体から駆動を受ける入力ギア４１（図８参照）の回転軸上に設けられている。こうすることで、保持部３４と対向保持部３６の双方に安定して駆動が伝達できる。すなわち少なくとも入力ギア側は、保持部３４と対向保持部３６は、スライド支持構造ではなく、回動支持構造であることが好ましい。
【００５４】
スライド支持構造４２は、保持部３４に形成された長孔４６と、対向保持部３６に設けられて長孔４６に挿通する突部４８と、を備えてスライド移動可能に支持する構造である。この長孔４６の長手方向は、対向保持部３６が受ける力の方向に沿っていない。更に、突部４８は、長形のボスに形成され、長孔４６のガイド面４６Ｓに２箇所以上で当接することにより長孔が１個であっても、２箇所以上で支持することができるので、スライド支持構造をさらに簡素にすることができ、省スペース化に寄与する。なお、突部４８は、対向保持部３６でなく後述のキャップ５０に設けられていてもよい。
【００５５】
また、感光体ドラム１１の回転軸方向から見て、回動支持構造４０と感光体ドラム１１の回転軸１１Ｓとの間にスライド支持構造４２が位置している（図１２参照）。
【００５６】
また、回動支持構造４０及びスライド支持構造４２で保持部３４と対向保持部３６とが外れないように、スライド支持構造４２にはキャップ５０が取付けられている。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態では、対向保持部３６を、ドラム長手方向の一方側端部では回動支持構造４０によって位置調整可能に支えるとともに、ドラム長手方向の他方側端部ではスライド支持構造４２によって位置調整可能に支えている。これにより、対向するローラ間のズレを所定範囲内（例えば５０μｍ以内）にすることができる。従って、簡易な機構で、高精度で画像を形成することができるプリンタ１が実現される。なお、この所定範囲は、ローラ径や要求される精度などに応じて決定する。また、設計の自由度が広がるので、保持部３４及び対向保持部３６の剛性を上げることが可能であり、しかも小型化し易い。
【００５８】
更に、感光体ドラム１１の回転軸方向から見て、回動支持構造４０と感光体ドラム１１の回転軸１１Ｓとの間にスライド支持構造４２が位置している。従って、駆動力を伝達するギアＧ（図１３参照）が力を受けてもスライド支持構造がギアＧの比較的近傍に配されることになるので、保持部３４や対向保持部３６に生じるたわみが少ない。よって、プロセスカートリッジ３を構成する保持部３４及び対向保持部３６の強度を下げることができるので、プロセスカートリッジ３の簡素化を図ることができる。また、スライド支持構造４２が設けられている近傍では、回動支持構造４０の回動軸上にまでトナー収容部３７を拡大させた構成にすることができるので、トナー収容部３７の容量の増大化を図ることができる。なお、ギアＧの回転方向は図１３で反時計まわりであり、ギアＧによる反力の方向は図１３でＵ方向である。
【００５９】
また長孔４６の長手方向は、ギアＧが受ける力の方向に沿っていない。従って、駆動力による現像ローラ３１のズレを、簡易な配置構成によって低減できる。
【００６０】
また、スライド支持構造４２は、長孔４６と、この長孔４６に挿通する突部４８とによってスライド移動可能に支持する構造であり、これにより、スライド支持構造４２をさらに簡素にすることができる。
【００６１】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの構成を示す側面断面図である（手差しトレイを開いた状態）。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリンタの構成を示す側面断面図である（手差しトレイを開かずに給紙カセットを引き出した状態）。
【図３】本発明の一実施形態に係るプリンタの構成を示す側面断面図である（手差しトレイを閉じ、給紙カセットを収納した状態）。
【図４】本発明の一実施形態に係るプリンタの構成を示す側面断面図である（開閉部を開にした状態）。
【図５】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジの斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジの側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジの斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジのギア配置を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジのギア配置を示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジの斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジの斜視図（一部は斜視断面図）である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジで、感光体ドラムの回転軸と、スライド支持構造を構成する長孔と、回動支持構造を構成する円孔と、の位置を示す側面図側面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るプリンタに設けられたプロセスカートリッジのギア配置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    プリンタ
３      プロセスカートリッジ
４      プロセスカートリッジ
５      プロセスカートリッジ
６      プロセスカートリッジ
１１    感光体ドラム
１１Ｓ  回転軸
１２    感光体ドラム
１３    感光体ドラム
１４    感光体ドラム
３１    現像ローラ
３２    ローラ位置調整機構
３４    保持部
３６    対向保持部
４０    回動支持構造
４２    スライド支持構造
４６    長孔
４８    突部
４６Ｓ  ガイド面
【図１】
0004715359.tif 000002
【図２】
0004715359.tif 000003
【図３】
0004715359.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004715359.tif 000013
【図１３】
0004715359.tif 000014