JP4689246B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは電子写真方式を利用したレーザプリンタ等のプリンタ、複写機、ファクシミリ、これらの複合機などにおける画像形成装置に関する。

従来から回転体である複数の感光体ドラムを一列に並べて構成された、いわゆるタンデム方式のカラープリンタ、カラー複写機等などのカラー画像形成装置において、感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）の回転精度を確保して色ずれを防止する技術が知られている（例えば、特許文献１ないし４参照）。

図９および図１０を参照して、従来のカラー画像形成装置におけるドラム状の感光体１０の軸芯合わせ方法の一例を説明する。図９は、感光体１０の軸受位置決め構成を示し、図１０は、図９に示した感光体１０の軸受位置決め構成と等価の細部構成を拡大誇張して模式的に示している。両図において、符号７０は、回転体としての感光体１０を回転駆動する回転駆動装置を示す。この回転駆動装置７０は、例えば、後述する本発明の実施形態を示す図１のプリンタ１に配設される複数の回転駆動装置の従来例に相当する。

回転駆動装置７０は、図９および図１０に示すように、感光体１０の一方の軸としての感光体軸２８ｂがカップリング部３５を介して感光体１０を駆動する感光体駆動軸２９に着脱自在に構成されている。感光体１０は、感光体軸２８ｂがカップリング部３５を介して感光体駆動軸２９に連結されたときに、感光体１０を回転駆動するためのギヤ列を構成する駆動ギヤ３９やプーリ間に掛け渡された無端ベルト（図示せず）等の駆動力伝達手段を介して、図示しない駆動手段（例えば駆動モータ等）によって回転駆動される。

回転駆動装置７０は、感光体１０の他方の軸としての感光体軸２８ａが第１の軸受としての玉軸受３１に、感光体軸２８ｂが第２の軸受としての玉軸受３２に、カップリング部３５を介して感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９が第３の軸受としての玉軸受７３に、図示しない駆動手段（例えば駆動モータ等）に対向する側の感光体駆動軸２９が第４の軸受としての玉軸受３４に、それぞれ回転自在に支持され、玉軸受３１、玉軸受３２、玉軸受７３、玉軸受３４を装置本体２６（面板ユニット２７、本体側板２６ａ、ホルダ４０および側板ブラケット２６ｂを含む）に対して位置決め固定することにより、感光体軸２８ａと感光体軸２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯を合わせるようになっている。

具体的には、玉軸受３１を、装置本体２６に対して挿脱自在に位置決め支持される面板ユニット２７に対して位置決めを行い、玉軸受３４を、装置本体２６に固設された本体側板２６ａにさらに固設された側板ブラケット２６ｂに対して位置決めを行い、玉軸受３２および玉軸受７３を、本体側板２６ａに固設されたホルダ４０に対して位置決めを行っている。つまり、上述したような軸受で位置決めをする場合は、感光体軸２８ａ−玉軸受３２−ホルダ４０−玉軸受７３−感光体駆動軸２９と公差が積みあがる。

感光体１０、感光体軸２８ａ，２８ｂ、各玉軸受３１，３２および感光体軸２８ｂに対向する側のカップリング部３５は、適宜、現像装置等と一体化された作像ユニットを構成するプロセス・カートリッジ・ユニット（以下、「ＰＣＵ」と略記する）７１として、装置本体２６に対して着脱自在、すなわち図示しない案内支持部材を介して図１０に両矢印で示す方向に挿脱自在に構成されている。なお、図９では、ホルダ４０を始めその周りの図示を省略している（後述する実施形態を示す図２も同様）。

特開２０００−２１４６５４号公報 特開２０００−２２７６９６号公報 特開２００１−１４７６１８号公報 特開２００３−１８６３４８号公報

しかしながら、図９および図１０に示した回転駆動装置７０における感光体１０の軸芯合わせ方法では、ころがり軸受としての４つの玉軸受３１，３２，７３，３４を理想位置に位置決めしないと感光体駆動軸２９、感光体軸２８ａ，２８ｂに軸芯のずれが生じ、カップリング部３５の噛み合いが悪くなり、感光体駆動軸２９の角速度の変動がカップリング部３５によって増大して感光体１０に伝わってしまい、色ずれ発生の要因の一つとなっていた。

この対策のために、感光体駆動軸と感光体軸とを一体にした貫通軸を用いるなどの事例も実施されているが、この手法ではＰＣＵの交換が困難になるなどの問題点がある。また、それぞれの軸受を理想の位置に位置決めする方法も考えられるが、そのためには本体の成型にかかるコストが非常に高くなり、寸法公差の積み上げを考えると技術的にも難しい。
また、感光体軸、感光体駆動軸同士を孔とボスによって位置決めすることも可能であるが、感光体軸と感光体駆動軸を電気的に絶縁させる必要性のある場合には、金属の軸同士での位置決めはできない。

そこで、本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、回転体であると共に像担持体でもある感光体ドラム等の感光体駆動軸と感光体軸の軸芯を精度良く合わせることにより、軸芯のずれによるカップリング部の駆動受け渡し時の角速度変動の増大を抑制することが可能な画像形成装置を提供すると共に、複数の感光体を有してカラー画像形成可能な画像形成装置において色ずれの低減を図ることを主な目的としている。

上述した課題を解決すると共に上述した目的を達成するために、請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
請求項１記載の発明は、感光体の一方の軸がカップリングを介して該感光体を駆動する駆動軸に着脱自在に構成されており、前記感光体の他方の軸が第１の軸受に、前記一方の軸が第２の軸受に、前記カップリングを介して前記一方の軸側の前記駆動軸が第３の軸受に、前記駆動軸が第４の軸受に、それぞれ回転自在に支持され、第１ないし第４の軸受を装置本体に対して位置決め固定することにより、前記一方の軸と前記他方の軸と前記駆動軸との軸芯を合わせる画像形成装置において、第２の軸受および第３の軸受は、前記装置本体側に固設された支持部材に対して位置決め固定されており、第１の軸受、第２の軸受および第４の軸受は、玉軸受であり、第３の軸受は、前記駆動軸の中心線と直交する方向の前記一方の軸側の駆動軸との間に所定の隙間を持つすべり軸受であり、前記一方の軸と前記一方の軸側の前記駆動軸との軸芯を合わせるための、前記カップリングとは別体の位置決め手段を有し、前記カップリングとは別体の位置決め手段は、前記一方の軸端部および前記一方の軸側の前記駆動軸端部の何れか一方の中央に形成された位置決め孔と、前記一方の軸端部および前記一方の軸側の前記駆動軸端部の何れか他方の中央に固定され、前記感光体と一体的に構成され前記装置本体に対して挿脱自在な面板ユニットが該装置本体に位置決め固定される装着位置を占めたときに前記位置決め孔に周方向にガタなく嵌入して位置決めする位置決めピンとからなり、位置決めは第１の軸受である玉軸受部、前記一方の軸端部に形成された前記位置決め孔と前記一方の軸側の前記駆動軸端部に軽圧入された前記位置決めピンとの軸芯合わせの精度、前記駆動軸の装置本体に対する第４の軸受である玉軸受部の３点の公差の積み上げによって行われることを特徴とする。
ここで、装置本体には、第１の軸受固定側でユニット化された面板ユニットが第４の軸受固定側の装置本体に対して着脱自在であり、第４の軸受固定側の装置本体に装着されたときに該装置本体に位置決め固定される前記面板ユニットも含まれる（以下、同様）。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記位置決め孔の形成部および前記位置決めピンの少なくとも一方が電気絶縁性の材料で形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記感光体を複数具備し、カラー画像形成が可能であることを特徴とする。

本発明によれば、各請求項記載の構成により、前記課題を解決して新規な画像形成装置を提供することができる。主な発明の効果を挙げれば、以下のとおりである。
本発明によれば、位置決めは第１の軸受である玉軸受部、感光体の一方の軸端部に形成された位置決め孔と感光体の一方の軸側の駆動軸端部に軽圧入された位置決めピンとの軸芯合わせの精度、感光体の駆動軸の装置本体に対する第４の軸受である玉軸受部の３点の公差の積み上げによって行われるので、従来例と比較して、構成要素（構成部品等）の公差の積み上げが少なくなって、感光体の駆動軸と感光体の軸との軸芯を精度良く合わせることができ、軸芯のずれによるカップリング部での角速度変動の増大を抑制することが可能になると共に、装置本体の各軸受位置決め部の寸法に従来よりも余裕度が生まれるので、コスト面、成型技術面でも有利になる。
また、カラー画像形成が可能な画像形成装置においては、上記効果に加えて、色ずれを低減することができる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図９および図１０に示した従来例、実施形態や変形例等に亘り、同一の機能および形状等を有する部材や構成部品等の構成要素については、同一符号を付すことにより一度説明した後ではできるだけその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がないものは適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

本実施形態において、画像形成装置は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラープリンタ１（以下、「プリンタ１」と略記する）である。

まず、図１を参照してプリンタ１としての基本構成とその動作について説明し、この後に本形態特有の構成部分について説明する。図１に示すプリンタ１は、装置本体２６の下部に記録材としての用紙Ｐが収納される給紙部２が配設され、その上方に画像形成部３を配置した構成となっている。画像形成部３には、像担持体を備えた複数の作像手段として４個の作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫを備えた作像部８と、複数のローラ４，５，６およびこれらのローラ４，５，６に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された中間転写体としての中間転写ベルト７ａを有する中間転写ユニット７と、上記各像担持体に光書込みを行う光書込み部としての光書き込みユニット１５と、用紙Ｐにトナー像を定着する定着装置１９とが設けられている。
各作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫおよび中間転写ユニット７は、装置本体２６に対してそれぞれ着脱自在に構成されている。すなわち、各作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫは、ＰＣＵを構成していて、図示しない前ドアーを開けたとき、紙面の手前側に離脱可能になっている。給紙部２から定着装置１９までの間には、画像形成部３で画像形成された用紙Ｐを搬送する搬送経路Ｒが形成されている。ローラ６は、後述する２次転写装置を構成しており、一点鎖線で示す搬送経路Ｒに臨んで配置されている。搬送経路Ｒの端部Ｒ１は、装置本体２６の上部に形成された排紙部２０を構成する積載部としての排紙トレイ２２に臨むべく開放されている。

中間転写ベルト７ａのローラ４とローラ５との間は、このベルト７ａの下部側ベルト走行辺に相当している。中間転写ベルト７ａには、ローラ６と対向する部位に２次転写装置となる２次転写ローラ１６が搬送経路Ｒに臨むように配設され、ローラ４と対向する部位にベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置１７が配設されている。

作像部８は、中間転写ベルト７ａの下部側ベルト走行辺に対向するように配置されることで、中間転写ベルト７ａの下方に配設されている。本実施形態において、各作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫは、基本的には同一の構成であり、図１では代表して作像ユニット８ＢＫの構成要素のみ符号を付している。各作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫは、中間転写ベルト７ａに接する像担持体としてのドラム状の感光体１０、帯電装置１１、現像装置１２およびクリーニング装置１３をそれぞれ具備している。
各感光体１０の周りには、帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１３がそれぞれ配置されている。各感光体１０が中間転写ベルト７ａに接する位置における中間転写ベルト７ａの内側には、１次転写を行う転写手段としての転写ローラ１４がそれぞれ設けられている。各作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫにおいて、その構成が異なるのは各現像装置１２に収容されている現像剤としてのトナーの色が異なる点にある。各作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫの各現像装置１２には、それぞれイエロー，シアン，マゼンタ、ブラックのトナーが収容されている。各現像装置１２は、トナーが減ると装置本体２６の上部に配設されたトナー補給ボトルＴ１，Ｔ３，Ｔ３，Ｔ４から補給用のトナーがそれぞれ供給されるように構成されている。

光書き込みユニット１５は、光変調されたレーザ光Ｌを各感光体１０の表面に照射して、その感光体表面に色毎の潜像を形成するものであり、本実施形態では、作像部８の下方に配置されている。

図１に示すプリンタ１では、画像形成動作が開始されると、各作像ユニット８の感光体１０が図示しない駆動装置によって時計回り方向に回転駆動され、各感光体１０の表面が帯電装置１１によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体１０の表面には、光書き込みユニット１５からレーザ光Ｌがそれぞれ照射されて、それぞれの表面に静電潜像が形成される。この際、各感光体１０に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像は、各感光体１０と現像装置１２の間を通る時、各現像装置１２のトナーによってトナー像として可視像化される。

中間転写ベルト７ａが巻き掛けられた複数のローラ４，５，６のうちの１つのローラが、図示していない駆動装置によって反時計回り方向に回転駆動され、これにより中間転写ベルト７ａが矢印で示す反時計回り方向に走行駆動されることで、他のローラが従動回転する。このように走行する中間転写ベルト７ａには、イエローのトナーを有する現像装置１２を具備する作像ユニット８Ｙで形成されたイエロートナー像が転写ローラ１４によって転写される。その転写されたイエロートナー像には、作像ユニット８Ｃ，８Ｍおよび８ＢＫで形成されたシアントナー像、さらにマゼンタトナー像およびブラックトナー像が転写ローラ１４によって順次重ね転写され、こうして中間転写ベルト７ａはその表面にフルカラーのトナー像を担持する。

トナー像が転写された後の各感光体１０の表面に付着する残留トナーは、各クリーニング装置１３によって感光体１０の表面から除去され、次いでその表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。

一方、給紙部２から給紙される用紙Ｐは、搬送経路Ｒに送り込まれ、２次転写ローラ１６よりも搬送経路Ｒの上流側（給紙部２側）に配設されたレジストローラ対１８によって給紙タイミングを取られて、ローラ６と２次転写ローラ１６とが対向する転写部に給送される。このとき２次転写ローラ１６には、中間転写ベルト７ａ表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト７ａの表面のトナー像が用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙Ｐは、定着装置１９へと搬送され、定着装置１９を通過する際に熱と圧が加えられてトナー像が溶融されて定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、搬送経路Ｒの端部Ｒ１に配設された排出部２１へと搬送され、排紙トレイ２２へと排出される。トナー像を用紙Ｐに転写後の中間転写ベルト７ａは、このベルトに残留したトナーがベルトクリーニング装置１７より除去される。

このように構成されたタンデム方式のプリンタ１は、４個の作像ユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫを中間転写ベルト７ａに対向して設け、中間転写ベルト７ａに順次各色のトナー像を重ね転写するため、例えば作像手段が１つで４色の現像装置を持ち、中間転写ベルト上にトナー像を重ね転写し、その後用紙に転写する形式のものと比べて、作像時間を大幅に短縮することができる。また、装置本体２６の上部に積載部としての排紙トレイ２２が配置されているので、装置本体２６から排紙トレイ２２が周囲に飛び出ることがなく、設置面積や占有面積が小さくなるという利点を有する。

以上の説明は、用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部８の作像ユニットの何れか１つを使用して単色画像を形成したり、２色または３色の画像を形成したりすることもできる。また、本実施形態のプリンタ１を用いてモノクロ印刷をする場合には、作像ユニット８ＢＫの感光体１０上にのみ静電潜像を形成して同ユニットによって現像して用紙Ｐに転写し、定着装置１９で定着すればよい。

次に、図２ないし図７を参照して、本実施形態の特徴的な構成である回転駆動装置および感光体の軸芯合わせ方法について説明する。
図２ないし図７において、符号２５は、回転体としての感光体１０を回転駆動する回転駆動装置を示す。この回転駆動装置２５は、図１に示したプリンタ１の各作像ユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫに対応してそれぞれ配設されている。図２および図３は、回転駆動装置２５における感光体１０の軸受位置決め構成を示し、図４および図５は、図２および図３に示した回転駆動装置２５における感光体１０の軸受位置決め構成と等価の細部構成を拡大誇張して模式的に示している。

回転駆動装置２５は、図９および図１０に示した従来例の回転駆動装置７０と比較して、第３の軸受としてころがり軸受の一例である玉軸受７３に代えて、すべり軸受３３を用いた点、およびカップリング部３５とは別体の位置決め手段を有する点が主に相違する。

以下、回転駆動装置２５の上記相違点の構成周りを中心に説明するが、回転駆動装置７０と同様の構成および軸芯合わせ方法の詳細についても補足する。
回転駆動装置２５は、図２ないし図６に示すように、感光体１０の他方の軸としての感光体軸２８ａが第１の軸受としての玉軸受３１に、感光体軸２８ｂが第２の軸受としての玉軸受３２に、カップリング部３５を介して感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９が第３の軸受としてのすべり軸受３３に、図示しない駆動手段（例えば駆動モータ等）側の感光体駆動軸２９が第４の軸受としての玉軸受３４に、それぞれ回転自在に支持され、玉軸受３１、玉軸受３２、すべり軸受３３、玉軸受３４を装置本体２６（面板ユニット２７、本体側板２６ａ、ホルダ４０および側板ブラケット２６ｂを実質的に含む）に対して位置決め固定し、かつ、カップリング部３５とは別体の位置決め手段（図４ないし図６参照）での軸芯合わせを介して、感光体軸２８ａと感光体軸２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯を合わせることを特徴としている。

装置本体２６は、適宜の表面処理をされた鋼板等の板金または樹脂で形成されている。本体側板２６ａおよび側板ブラケット２６ｂは、適宜の表面処理をされた鋼板等の板金で形成されている。面板ユニット２７は、例えば、板金が適宜インサートされた樹脂で形成されている。
面板ユニット２７、感光体１０、感光体軸２８ａ，２８ｂ、各玉軸受３１，３２および感光体軸２８ｂ側のカップリング３５ａは、各作像ユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫ（ＰＣＵ）を構成していて、装置本体２６に対して着脱自在、すなわち本実施形態例では図示しない案内支持部材を介して図４に両矢印で示す方向に挿脱・開閉自在になっている。図５は各作像ユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫ（ＰＣＵ）における面板ユニット２７を装置本体２６から矢印で示す方向に離脱する際の状態を示す。

面板ユニット２７は、各作像ユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫの感光体１０や現像装置１２等、あるいは図１に示した中間転写ユニット７の交換時や清掃あるいは整備点検時等に挿脱・開閉して作業を行う周知の構成である。面板ユニット２７は、装置本体２６に装着され位置決め・固定される装着位置を占めるとき、面板ユニット２７を装置本体２６にロックする図示しないロック機構と連動して、装置本体２６に３次元方向に位置決め・固定される仕組みになっている。

説明の便宜上から、感光体軸２８ａと感光体軸２８ｂとについて符号を別々に付して説明したが、感光体軸２８ａと感光体軸２８ｂとは、図４および図５に破線で示したように感光体１０の両端板を貫通して長く形成された１本の単一の軸部材であり、各端板の両側において軸芯を合わせた上で各端板に固定されている。感光体軸２８ａ，２８ｂは、例えば鋼材で形成されている。

図２ないし図５に示すように、玉軸受３１の位置決めは、感光体軸２８ａを玉軸受３１の内輪（以下、「内レース」という）に軽く圧入（以下、「軽圧入」という）し、玉軸受３１の外輪（以下、「外レース」という）を面板ユニット２７の孔に軽圧入して固定することにより、面板ユニット２７に位置決め支持されることでなされる。それ故に、面板ユニット２７が各作像ユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫと共に装置本体２６に装着され装着位置を占めたとき、玉軸受３１は装置本体２６に位置決め・固定される。玉軸受３１は、図示しない止め輪で感光体軸２８ａの軸方向の移動を規制されて、装置本体２６に対して最終的に３次元方向に位置決め・固定されることとなる。

なお、安全上等の配慮から、ユーザが簡単に面板ユニットと共に各作像ユニット（ＰＣＵ）を装置本体２６から離脱・開放できないようにした装置もあるが、位置決めの方法は基本的に上述したと同様である。

玉軸受３４の位置決めは、前記駆動モータに対向する側の感光体駆動軸２９を玉軸受３４の内レースに軽圧入し、玉軸受３４の外レースを本体側板２６ａに固設された側板ブラケット２６ｂの孔に軽圧入し固定することにより、側板ブラケット２６ｂを介して装置本体２６に位置決め支持されることでなされる。玉軸受３４は、図示しない止め輪で感光体駆動軸２９の軸方向の移動を規制されて、装置本体２６に対して最終的に３次元方向に位置決め・固定されることとなる。

装置本体２６側に固設された支持部材としてのホルダ４０は、例えば電気絶縁性の樹脂で一体的に形成されていて、本体側板２６ａにねじ等の締結手段によって取り付け固定されている。ホルダ４０を形成する樹脂としては、例えば鋼材でできている玉軸受３２の外レース周面や、すべり軸受３３の外周面との着脱・挿脱時の摩擦抵抗を少なくとすると共に耐磨耗性の良好なポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やポリアミド樹脂（ＰＡ）あるいは適宜のエンジニヤリングプラスチックが用いられる。この利点を望まなくてもよいのであれば、ホルダ４０を板金等で形成しても構わない。

図２ないし図５に示すように、玉軸受３２の位置決めは、その内レースに感光体軸２８ｂを軽圧入し、図示しない止め輪で感光体軸２８ｂの軸方向の移動を規制した上でホルダ４０内に挿入し、ホルダ４０の内周部に形成された凹部（図示せず）に玉軸受３２の外レースを嵌合することで、ホルダ４０を固設している装置本体２６に位置決めされることとなる。

感光体駆動軸２９を回転自在に支持するすべり軸受３３は、例えば潤滑油が不要な焼結合金または含油樹脂で形成されていて、感光体駆動軸２９の中心線と直交する方向の感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９の外周面・外径との間に所定の隙間を持つ、すき間ばめ（感光体駆動軸２９の外径がマイナス公差、軸受内径がプラス公差）であることが必要条件である。所定の隙間としての最小すき間（すき間ばめ）の設定値としては、実験等の結果から、すべり軸受３３の内径最小値−感光体駆動軸２９の外径最大値＝最小すき間が、０．０１〜０．１ｍｍの範囲であれば良いことが分かっている。
最小すき間が０．０１ｍｍよりも小さいと、軸芯合わせの効果が期待できなくなると共に、感光体駆動軸２９のすべり軸受３３への嵌入・装着時の作業性が悪くなる点から、最小すき間が、０．１ｍｍを超えると、軸芯合わせの効果が期待できなくなると共に、軸受としての機能を発揮しなくなる点から好ましくない。

すべり軸受３３の位置決めは、感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９をすべり軸受３３の内周部に挿入し、図示しない止め輪ですべり軸受３３を感光体駆動軸２９の軸方向の移動を規制した上でホルダ４０内に挿入し、ホルダ４０の内周部に形成された凹部（図示せず）にすべり軸受３３の外レースを嵌合することで、ホルダ４０を固設している装置本体２６に位置決めされることとなる。
すべり軸受３３と玉軸受３４との間の感光体駆動軸２９上には、感光体１０を回転駆動するための駆動ギヤ３９が固着されている。駆動ギヤ３９は、図示しないギヤ列を介して、図示しない駆動手段としての駆動モータに連結されている。

図４ないし図６に示すように、カップリング部３５とは別体の位置決め手段は、感光体軸２８ｂの図において右端部中央に形成された位置決め孔３６と、感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９の図において左端部中央に圧入・固定され、面板ユニット２７が装着位置を占めたときに位置決め孔３６にガタなく嵌入する棒状部としての位置決めピン３７とからなる。位置決めピン３７は、電気絶縁性の材料である例えば樹脂で形成されている。

カップリング部３５とは別体の位置決め手段は、上記したものに限らず、棒状部としての位置決めピンを感光体軸２８ｂ側に、位置決め用の孔を感光体駆動軸２９側に設けてもよい。また、位置決め孔３６の周りを電気絶縁性の材料で形成したりコーティングしたりしてもよいし、あるいは位置決め孔３６および位置決めピン３７の両方共に電気絶縁性の材料で形成したりコーティングしたりしてもよい。

図２、図４および図５に示すように、カップリング部３５は、感光体軸２８ｂの図において右端部に固定されたカップリング３５ａと、感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９の図において左端部において感光体駆動軸２９の軸線方向に移動（摺動）可能、かつ、カップリング３５ａと選択的に噛合可能なカップリング３５ｂとからなる。カップリング３５ａおよびカップリング３５ｂのうちの少なくとも一方は、電気絶縁性の材料で形成またはコーティングされている。カップリング３５ｂは、図２に示すすべり軸受３３とカップリング３５ｂとの間の感光体駆動軸２９に巻着された圧縮ばね３８によって、カップリング３５ａと噛み合う向きに付勢されている。なお、図６では、カップリング部３５の取り付け・形状を省略している。

上記構成のとおり、面板ユニット２７が装着位置を占める際、位置決め孔３６に位置決めピン３７が軽圧入（ガタ無く嵌入）されることで、感光体軸２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯合わせを精度良く行うことができると共に、圧縮ばね３８の付勢力に抗してカップリング３５ａとカップリング３５ｂとが噛み合うことで前記軸芯合わせの機能とは無関係に独立して感光体駆動軸２９側からの回転駆動力が伝達されることとなる。加えて、この際には、感光体軸２８ｂと感光体駆動軸２９と、カップリング３５ａとカップリング３５ｂとがそれぞれ電気的に絶縁されることとなるので、感光体１０が装置本体２６と電気的に絶縁されることを必要とする感光体の帯電電位制御という場合に効果がある。

このように本実施形態では、例えば特開２００１−１４７６１８号公報（特許文献３）の図２および図３に示され段落「００５０」に記載されているカップリング（Ｂ）とカップリング（３６）との組み合わせと比較して、カップリング部による回転駆動力の伝達機能と感光体軸２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯合わせとの機能とを分離・独立させたので、カップリング（Ｂ）とカップリング（３６）との係合状態を解除する解除部材は不要になると共に、軸芯合わせ精度もより一層向上し、上述および後述する顕著な効果を奏するものである。

図７に示す実施例を図８に示す比較例と対比して説明する。
図７に示す実施例は、基本的には図１ないし図６に示した本実施形態のプリンタ１における回転駆動装置２５を使用し、下記の仕様でかつ一定の試験条件下で、感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯が合った場合の角速度の積分値を感光体軸２８ｂ側と感光体駆動軸２９側とで取得して比べたものである。
図８に示す比較例は、基本的には図９および図１０に示した従来のプリンタにおける回転駆動装置７０を使用し、上記実施例と下記の仕様のみ異なる試験条件下で、感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯が合わない場合の角速度の積分値を感光体軸２８ｂ側と感光体駆動軸２９側とで取得して比べたものである。

図７および図８のグラフは、共に、横軸に時間（秒：ｓｅｃ）を取り、縦軸に振幅（ｍｍ）を取っている。感光体軸２８ｂと感光体駆動軸２９とのそれぞれの速度（周速度）の積分によって移動距離を計算し、振幅は、速度が等速と仮定した場合の移動距離と実際の速度の積分値との差分で求めた。両図を見て分かるように、速度変動が大きい程、その際の振幅が大きくなることが容易に理解できる。

（実施例の仕様）
玉軸受３１、玉軸受３２および玉軸受３４：ＪＩＳ ０ 等級
すべり軸受：すき間ばめの最小すき間が０．０１〜０．１ｍｍ
位置決め穴３６と位置決めピン３７との軸芯ずれ：０．０１ｍｍ以内（ガタは無し）
玉軸受３１および玉軸受３４が軽圧入される装置本体２６の孔同士の中心の公差：０．５ｍｍ
ホルダ４０の公差：０．０５ｍｍ

（比較例の仕様）
玉軸受３１、玉軸受３２、玉軸受７３および玉軸受３４：ＪＩＳ ０ 等級
玉軸受３１および玉軸受３４が軽圧入される装置本体２６の孔同士の中心の公差：０．５ｍｍ
ホルダ４０の公差：０．０５ｍｍ

本実施形態および実施例によれば、面板ユニット２７を介して玉軸受３１（第１の軸受）を装置本体２６に対して位置決めを行い、側板ブラケット２６ｂおよび本体側板２６ａを介して玉軸受３４（第４の軸受）を装置本体２６に対して位置決めを行い、玉軸受３２（第２の軸受）およびすべり軸受３３（第３の軸受）を、玉軸受３２に対する装着性の良いホルダ４０を介して装置本体２６に対して位置決めを行い、かつ、感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９の軸受には上記所定の隙間（ガタ）を持つすべり軸受３３およびカップリング部３５とは別体の上記位置決め手段を用いていることにより、感光体軸２８ｂとこれに対向する感光体駆動軸２９との軸同士によって軸芯合わせの位置決めを行っていることとなる。従って、この軸受位置決め構成では感光体駆動軸２９の感光体軸２８ｂ側はすべり軸受３３によって位置が決まらないので、玉軸受３２およびすべり軸受３３での公差の積み上げが極めて小さく無視できる程度（公差が積み上らない）になり、位置決めは玉軸受３１を介しての感光体軸２８ａの装置本体２６に対する位置決め孔、感光体軸２８ｂの位置決め孔３６と感光体駆動軸２９に軽圧入された位置決めピン３７との軸芯合わせの精度、感光体駆動軸２９の装置本体２６に対する位置決め孔の３点の公差の積み上げによって行われるので、図９および図１０に示した従来例と比較して、構成要素（構成部品等）の公差の積み上げが少なくなって、感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯を精度良く合わせることができ、軸芯のずれによるカップリング部３５での角速度変動の増大を抑制することが可能となることで、色ずれを低減することができる。
また、装置本体２６の軸受位置決め部の寸法に従来までより余裕度が生まれるので、コスト面、成型技術面でも有利になる。

換言すると、本実施例では、位置決め穴３６と位置決めピン３７との軸芯ずれ：０．０１ｍｍ以内に設定していることにより、たとえ玉軸受３１および玉軸受３４が軽圧入される装置本体２６の孔同士の中心の公差：０．５ｍｍの最大値側である場合でも、感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との同軸性が保たれ、感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との偏角がなく、軸同士が一直線になっているとみなせるから感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯を精度良く合わせることができるのである。これに対して、比較例では、玉軸受３１および玉軸受３４が軽圧入される装置本体２６の孔同士の中心の公差：０．５ｍｍの最大値側である場合、ホルダ４０と玉軸受３２、ホルダ４０と玉軸受７３との公差の積み上げ０．０５ｍｍもあるため、感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との同軸性が保たれず、感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との偏角が発生してしまい、軸同士が一直線になっているとみなせなくなるから感光体軸２８ａ，２８ｂと感光体駆動軸２９との軸芯を精度良く合わせることができない。

感光体１０の角速度の変動は、スリップトランスファーでは色ずれの大きな要因となる可能性があるので、角速度変動の増大を防ぐことは色ずれの低減に効果がある。ここで、スリップトランスファーとは、電子写真方式における画像形成プロセスにおいて、光学系、像担持体である感光体、用紙（シート状記録媒体：記録紙や転写紙等）、中間転写ベルトやロール、転写ドラム等の画像形成に関わる構成要素の幾何学的な要因と各々の移動・回転変動に伴う動的要因により画像がスリップしながら転写される現象を意味する。

本実施形態および実施例によれば、上記基本的な利点・効果を得られる他、次の利点・効果を得られる。
玉軸受３２およびすべり軸受３３は、装置本体２６側に固設された上記樹脂製のホルダ４０に対して位置決め固定されることにより、玉軸受３２およびすべり軸受３３の装着性が良好となる。
第１、第２および第４の軸受として玉軸受を用いたことにより、ころがり軸受としての例えば円筒軸受等を用いる場合と比較して、安価に済む。
上記カップリング部３５とは別体の位置決め手段は、感光体軸２８ｂの右端部中央に形成された位置決め孔３６と、感光体軸２８ｂに対向する側の感光体駆動軸２９の左端部中央に圧入・固定され、面板ユニット２７が装着位置を占めたときに位置決め孔３６にガタなく嵌入する棒状部としての位置決めピン３７とからなることにより、最も簡単な位置決め手段で上記軸芯合わせを行うように構成することができ、安価に済む。

上述した実施形態、実施例等では、像担持体としてのドラム状の感光体１０を回転体として説明したが、回転体はこれに限らず、例えば本実施形態の図１に示されている中間転写ユニット７における中間転写体としての中間転写ベルト７ａを駆動するローラ４，５，６のうちの少なくとも１つの回転駆動装置や、特開２００４−１３９０３１号公報の図１および図２等に示されている中間転写ユニット（１５）における中間転写体としての中間転写ベルト（８）を駆動するローラ（１２，１３，１４）のうちの少なくとも１つの回転駆動装置にも本発明を適用できる。また、例えば特開平１１−９５５６５号公報の図１ないし図３等に示されている感光体に対向して配置され転写材としての転写紙（Ｐ）を担持し搬送する搬送転写手段としての搬送転写ベルト（９）の回転駆動装置、あるいは例えば特開平９−１５９９３号公報の図１および図４に示されている記録材担持体である転写ドラム（８）にも適用可能である。

以上述べたとおり、本発明を特定の実施形態、実施例等について説明したが、本発明が開示する技術的範囲は、上述した実施形態や実施例等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。

本発明の一実施形態を示すプリンタ全体の側面図である。 図１のプリンタに配設される回転駆動装置の正面図である。 図２の回転駆動装置の要部を拡大して示す正面図である。 図２および図３の回転駆動装置と等価な回転駆動装置の模式的な断面正面図である。 図２および図３の回転駆動装置と等価な模式的な断面正面図であって、作像ユニットにおける面板ユニットを装置本体から離脱する際の図である。 図２および図３の回転駆動装置に配設される位置決め手段を示す要部の斜視図である。 （ａ）は感光体駆動軸側の、（ｂ）は感光体軸側の、実施例における回転駆動装置の感光体軸と感光体駆動軸との軸芯が合った場合の積分値（時間−振幅）を表すグラフである。 （ａ）は感光体駆動軸側の、（ｂ）は感光体軸側の、比較例における回転駆動装置の感光体軸と感光体駆動軸との軸芯が合わない場合の積分値（時間−振幅）を表すグラフである。 従来例の画像形成装置（プリンタ）に配設される回転駆動装置の正面図である。 図９の回転駆動装置と等価な回転駆動装置の模式的な断面正面図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
１０ 感光体
２５ 回転駆動装置
２６ 装置本体
２６ａ 本体側板
２６ｂ 側板ブラケット
２８ａ 感光体軸（感光体の他方の軸）
２８ｂ 感光体軸（感光体の一方の軸）
２９ 感光体駆動軸（駆動軸）
３１ 玉軸受（第１の軸受、ころがり軸受）
３２ 玉軸受（第２の軸受、ころがり軸受）
３３ すべり軸受（第３の軸受）
３４ 玉軸受（第４の軸受、ころがり軸受）
３５ カップリング部
３６ 位置決め孔（位置決め手段）
３７ 位置決めピン（位置決め手段）
４０ ホルダ（支持部材）

Claims (3)

1. 感光体の一方の軸がカップリングを介して該感光体を駆動する駆動軸に着脱自在に構成されており、前記感光体の他方の軸が第１の軸受に、前記一方の軸が第２の軸受に、前記カップリングを介して前記一方の軸側の前記駆動軸が第３の軸受に、前記駆動軸が第４の軸受に、それぞれ回転自在に支持され、第１ないし第４の軸受を装置本体に対して位置決め固定することにより、前記一方の軸と前記他方の軸と前記駆動軸との軸芯を合わせる画像形成装置において、
   第２の軸受および第３の軸受は、前記装置本体側に固設された支持部材に対して位置決め固定されており、
   第１の軸受、第２の軸受および第４の軸受は、玉軸受であり、第３の軸受は、前記駆動軸の中心線と直交する方向の前記一方の軸側の駆動軸との間に所定の隙間を持つすべり軸受であり、
   前記一方の軸と前記一方の軸側の前記駆動軸との軸芯を合わせるための、前記カップリングとは別体の位置決め手段を有し、
   前記カップリングとは別体の位置決め手段は、前記一方の軸端部および前記一方の軸側の前記駆動軸端部の何れか一方の中央に形成された位置決め孔と、前記一方の軸端部および前記一方の軸側の前記駆動軸端部の何れか他方の中央に固定され、前記感光体と一体的に構成され前記装置本体に対して挿脱自在な面板ユニットが該装置本体に位置決め固定される装着位置を占めたときに前記位置決め孔に周方向にガタなく嵌入して位置決めする位置決めピンとからなり、
   位置決めは第１の軸受である玉軸受部、前記一方の軸端部に形成された前記位置決め孔と前記一方の軸側の前記駆動軸端部に軽圧入された前記位置決めピンとの軸芯合わせの精度、前記駆動軸の装置本体に対する第４の軸受である玉軸受部の３点の公差の積み上げによって行われることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記位置決め孔の形成部および前記位置決めピンの少なくとも一方が電気絶縁性の材料で形成されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   前記感光体を複数具備し、カラー画像形成が可能であることを特徴とする画像形成装置。

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