JP4766191B2 - タンデム型感光体ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、タンデム型感光体ユニットおよび画像形成装置に関する。

電子写真方式のカラープリンタにおいて、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応した感光ドラムを並列に配置した、いわゆるタンデム型のものが知られている。

タンデム型のカラープリンタでは、各感光ドラムに対向して、現像ローラが備えられている。感光ドラムの表面には、静電潜像が形成される。感光ドラムの回転に伴って、静電潜像が現像ローラに対向すると、現像ローラから静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラムの表面にトナー像が形成される。各感光ドラムにそれぞれ対応する色のトナー像が形成され、その各色のトナー像がベルトにより搬送される用紙に重ねて転写されることにより、用紙へのカラー画像の形成が達成される。

このようなタンデム型のカラープリンタとして、本体ケーシングに対して、４つの感光ドラムを一体的に着脱可能な構成としたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

この提案に係る構成では、各感光ドラムを保持するドラムサブユニットと、これらのドラムサブユニットを感光ドラムの軸方向の両側から挟む１対の側板とを備えている。両側板間には、各ドラムサブユニットに対応して、現像ローラを保持する現像カートリッジが着脱可能に装着される。そして、ドラムサブユニット、現像カートリッジおよび１対の側板は、ドラムユニットとして、本体ケーシングに対して着脱可能に装着される。

感光ドラムのドラム軸の両端部は、ドラムサブユニットの両側面から外側に突出している。各側板には、４つの軸孔が感光ドラムの並び方向に一定の間隔で形成されている。そして、各軸孔にドラム軸の端部が挿通されることにより、各感光ドラムの位置決めが達成されている。

特開２００７−７２４２２号公報

側板は、線膨張係数が比較的低い金属からなる。この金属からなる側板（以下、この項において「金属側板」という。）は、各感光ドラムの相対的な位置関係を一定に保つことができる剛性を有するが、その反面、樹脂で形成された同一形状の側板（以下、この項において「樹脂側板」という。）と比べて重い。また、金属側板は、樹脂側板よりも材料コストが高くつくといった問題もある。

そこで、１枚の側板を金属側板および樹脂側板を互いに固定することにより形成し、金属側板に感光ドラムを保持させ、樹脂側板に現像カートリッジなどを保持させることが考えられる。この構成では、樹脂側板を一部に採用した分、側板の軽量化および材料コストの低減を図ることができる。

しかしながら、側板の周囲の温度（カラープリンタ内の温度）が変化したときに、金属側板と樹脂側板との間に、金属と樹脂との線膨張係数の差に起因する膨張／収縮量の差が生じる。金属側板と樹脂側板との間に膨張／収縮量の差が生じると、樹脂側板の膨張／収縮につられて金属側板が変形し、各感光ドラムの相対的な位置関係が変化（位置ずれ）するおそれがある。各感光ドラムの相対的な位置ずれは、用紙上での各色トナー像の位置ずれ（色ずれ）を招く。

そこで、本発明の目的は、軽量化および材料コストの低減を図ることができながら、複数の感光ドラムの相対的な位置関係を一定に保つことができる、タンデム型感光体ユニットおよび画像形成装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、第１の発明は、画像形成装置の装置本体内に装着されるタンデム型感光体ユニットにおいて、互いに並列に配置される複数の感光ドラムと、金属から形成されており、前記感光ドラムの軸線方向に互いに対向して配置され、それぞれ前記感光ドラムの並び方向に延び、各前記感光ドラムの前記軸線方向の両端部を保持して、複数の前記感光ドラムを相対的に位置決めする１対の第１側板と、樹脂から形成されており、前記第１側板を前記軸線方向外側から挟むように配置され、それぞれ前記並び方向に延び、各前記感光ドラムに対応して設けられた複数の現像カートリッジを一括して保持する１対の第２側板と、各前記感光ドラムに対応して設けられ、前記１対の第１側板間に架設されており、前記感光ドラムの表面を帯電させるための帯電器を保持するドラムサブユニットとを備え、前記第２側板の前記並び方向一端部には、前記第１側板へ向かうように、前記軸線方向内側へ突出する一端側ボスが形成され、前記第２側板の前記並び方向他端部には、前記第１側板へ向かうように、前記軸線方向内側へ突出する他端側ボスが形成され、前記第１側板の前記並び方向一端部には、前記第２側板の前記一端側ボスが遊びのない状態で嵌合される一端側ボス孔が形成され、前記第１側板の前記並び方向他端部には、前記第２側板の前記他端側ボスが、前記軸線方向および前記並び方向の両方と直交する方向において、遊びのない状態で嵌合され、かつ、前記並び方向において、遊びを有して嵌合される他端側ボス孔が形成され、各前記ドラムサブユニットが前記１対の第１側板間に架設されることにより、前記第１側板および前記ドラムサブユニットによる梯子状の構造物が形成されていることを特徴としている。

また、第２の発明は、画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体内に装着される、上記したタンデム型感光体ユニットとを備えていることを特徴としている。

第１の発明および第２の発明によれば、複数の感光ドラムは、互いに並列に配置され、第１側板に一括して保持されることにより相対的に位置決めされている。各感光ドラムには、現像カートリッジが個別に対応して設けられている。これらの現像カートリッジは、第２側板に一括して保持される。

そして、第１側板は、感光ドラムの並び方向（以下、この項において「並び方向」という。）の一端側において、第２側板に固定され、並び方向の他端側において、第２側板に対して少なくとも並び方向に遊びを有して取り付けられている。

そのため、タンデム型感光体ユニットの周囲の温度の変化に伴い、第１側板と第２側板との間に膨張／収縮量の差が生じても、その差を第２側板に対する第１側板の遊び量で吸収することができる。

その結果、第２側板の膨張／収縮につられて第１側板が変形することを防止でき、第１側板に保持された各感光ドラムの相対的な位置関係（ドラムピッチ）を一定に保つことができる。

また、感光ドラムと異なり、複数の現像カートリッジは、それらの相対的な位置関係はさほど重要でないので、現像カートリッジを保持する第２側板を樹脂などで形成することにより、第２側板の材料として金属を用いる場合と比較して、タンデム型感光体ユニットの軽量化および材料コストの低減を図ることができる。

よって、タンデム型感光体ユニットの軽量化および材料コストの低減を図ることができながら、周囲の温度変化などにかかわらず、複数の感光ドラムの相対的な位置関係を一定に保つことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタの側断面図である。 図２は、図１に示すドラムユニットの左前上側から見た斜視図である。 図３は、図１に示すドラムユニットの右前上側から見た斜視図である。 図４は、図１に示すドラムユニットの右側面図である。 図５は、図４に示す切断線Ｖ−Ｖにおけるドラムユニットの断面図である。 図６は、図１に示すドラムユニットを感光ドラムの軸線方向内側から左側に見た側面図である。 図７は、図２に示す第２構造体を感光ドラムの軸線方向内側から右側に見た側面図である。 図８は、図５に示す感光ドラム、ドラムサブユニットおよび第１構造体の左前上側から見た斜視図である。 図９は、図５に示す感光ドラム、ドラムサブユニットおよび第１構造体の右前上側から見た斜視図である。 図１０は、図２に示す第２構造体の左前上側から見た斜視図である。 図１１は、図３に示す第２構造体の右前上側から見た斜視図である。

１．カラープリンタの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタの側断面図である。

画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１は、タンデム型のカラープリンタである。装置本体の一例としての本体ケーシング２内には、タンデム型感光体ユニットの一例としてのドラムユニット３が装着されている。このドラムユニット３は、本体ケーシング２の一方側面に設けられたフロントカバー４を開けて、本体ケーシング２に対して着脱可能となっている。

なお、以下の説明において、フロントカバー４が設けられる側（図１における右側）を前側（正面側）とし、その反対側（図１における左側）を後側（背面側）とする。また、カラープリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。以下では、左右方向を幅方向という。ドラムユニット３に関しては、特に言及がない限り、本体ケーシング２に対する装着状態での方向を基準に説明する。

ドラムユニット３は、ユニットフレーム１９を備えている。ユニットフレーム１９には、４つの感光ドラム５、４つのドラムサブユニット６および４つの現像カートリッジ７が保持されている。

感光ドラム５は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色に対応して設けられ、前後方向に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの順に、互いに前後方向に等間隔を隔てて並列的に配置されている。

各ドラムサブユニット６は、各感光ドラム５に対応して設けられ、その対応する感光ドラム５の後側に配置されている。ドラムサブユニット６は、帯電器の一例としてのスコロトロン型帯電器８およびクリーニングブラシ９を保持している。

各現像カートリッジ７は、各感光ドラム５に対応して設けられ、その対応する感光ドラム５の前側に配置されている。現像カートリッジ７には、供給ローラ１０および現像ローラ１１などが保持されている。また、現像カートリッジ７内には、各色のトナーが収容されている。

ドラムユニット３の上方には、各色に対応した４本のレーザービームを出射する露光器１２が配置されている。なお、露光器１２に代えて、４つのＬＥＤアレイが各感光ドラム５に対応して設けられてもよい。

感光ドラム５の回転に伴って、感光ドラム５の表面は、スコロトロン型帯電器８によって一様に帯電された後、露光器１２からのレーザビームにより選択的に露光される。この露光により、感光ドラム５の表面に静電潜像が形成される。そして、感光ドラム５の回転に伴って、静電潜像が現像ローラ１１に対向すると、供給ローラ１０を介して、現像ローラ１１から静電潜像にトナーが供給され、感光ドラム５の表面にトナー像が形成される。

本体ケーシング２の底部には、用紙Ｐを収容する給紙カセット１３が配置されている。給紙カセット１３に収容されている用紙Ｐは、各種ローラにより、搬送ベルト１４上に搬送される。搬送ベルト１４は、４つの感光ドラム５に下方から対向して配置されている。各感光ドラム５に対して搬送ベルト１４の上側部分を挟んで対向する各位置には、転写ローラ１５が配置されている。搬送ベルト１４上に搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト１４の走行により、搬送ベルト１４と各感光ドラム５との間を順次に通過する。そして、感光ドラム５の表面上のトナー像は、用紙Ｐと対向したときに、転写ローラ１５に印加された転写バイアスによって、用紙Ｐに転写される。

搬送ベルト１４に対して用紙Ｐの搬送方向における下流側には、定着器１６が設けられている。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１６に搬送される。定着器１６では、加熱および加圧により、トナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着した用紙Ｐは、各種ローラにより、本体ケーシング２の上面の排紙トレイ１７に排出される。
２．ドラムユニット
図２は、図１に示すドラムユニットの左前上側から見た斜視図である。図３は、図１に示すドラムユニットの右前上側から見た斜視図である。図４は、図１に示すドラムユニットの右側面図である。図５は、図４に示す切断線Ｖ−Ｖにおけるドラムユニットの断面図である。図６は、図１に示すドラムユニットを感光ドラムの軸線方向内側から左側に見た側面図である。図７は、図２に示す第２構造体を感光ドラムの軸線方向内側から右側に見た側面図である。

図２および図３に示すように、ドラムユニット３のユニットフレーム１９は、第１構造体２０および第２構造体２１を備えている。
（１）第１構造体
図８は、図５に示す感光ドラム、ドラムサブユニットおよび第１構造体の左前上側から見た斜視図である。図９は、図５に示す感光ドラム、ドラムサブユニットおよび第１構造体の右前上側から見た斜視図である。

図８および図９に示すように、第１構造体２０は、幅方向に対向する１対の第１側板２２を備えている。１対の第１側板２２間には、４つの感光ドラム５および４つのドラムサブユニット６が一括して保持されている。
（１−１）第１側板
左右の各第１側板２２は、同一のプレス型を用いた金属板のプレス加工により作製され、同一の形状を有している。

第１側板２２は、前後方向に延びる略細長矩形板状に形成されている。第１側板２２の前端部は、後側下方から前側上方に向けて斜めに延びている。この第１側板２２の前端部には、第１側板の前端部が延びる方向に間隔を空けた２つの位置に、それぞれ第１ボス孔２６が前後方向に延びる長孔として形成されている。また、上側の第１ボス孔２６の上方には、第２ボス孔２７が前後方向に延びる長孔として形成されている。また、第２ボス孔２７の前方には、支持軸挿通孔２８が形成されている。各第１側板２２の支持軸挿通孔２８には、支持軸５４が挿通され、これにより、それらの第１側板２２間には、支持軸５４が架設されている。さらに、上側の第１ボス孔２６の後側下方には、ボス挿通孔２９が丸孔として形成されている。

第１側板２２の後端部は、側面視略Ｌ字状に形成されている。この第１側板２２の後端部には、前上がりに傾斜する方向に間隔を空けた２つの位置に、それぞれ第３ボス孔３０Ａ，Ｂが形成されている。上側の第３ボス孔３０Ａは、長孔として形成されている。また、下側の第３ボス孔３０Ｂは、丸孔として形成されている。また、上側の第３ボス孔３０Ａの下方の位置であって、下側の第３ボス孔３０Ｂの前方の位置には、第４ボス孔３１が丸孔として形成されている。また、上側の第３ボス孔３０Ａの後方の位置であって、下側の第３ボス孔３０Ｂの上方の位置には、連結ボス孔３２が丸孔として形成されている。

第１側板２２の中間部（前端部と後端部との間）には、４つの円形のドラム保持孔３３が形成されている。ドラム保持孔３３は、第１側板２２における前端部と後端部との間において、前後方向に互いに一定間隔を空けて形成されている。各ドラム保持孔３３には、リング状の軸受部材３４が相対回転不能に嵌合されている。

各ドラム保持孔３３の前側上方の位置には、その上端縁から側面視略三角形状に切り欠かれることにより、現像受け入れ溝３５が形成されている。現像受け入れ溝３５は、ドラムユニット３（第２構造体２１）に現像カートリッジが装着された状態で、現像カートリッジ７の下端部を非接触状態で受け入れる。

また、各ドラム保持孔３３の前方の位置には、側面視略三角形状の三角孔３７が形成されている。各三角孔３７には、図９に示すように、除電光透過部材４６が挿通されている。除電光透過部材４６は、側面視略半円形状の棒状部材であり、感光ドラム５の回転軸線と平行に延びている。

各三角孔３７の後側上方の位置には、前上がりに傾斜する方向に間隔を空けた２つの位置に、それぞれボス孔１８が形成されている。

また、各ドラム保持孔３３の下方には、第１側板２２を下端縁から切り欠いた形状の係止溝４２が形成されている。この係止溝４２には、後述するクリップ部材４３の遊端部が係止される。
（１−２）ドラムサブユニット
ドラムサブユニット６は、図８および図９に示すように、１対の第１側板２２間に架設されており、幅方向において間隔を隔てて対向配置される１対のサイドフレーム２３と、各サイドフレーム２３間に架設されるセンターフレーム２４とを備えている。

サイドフレーム２３は、樹脂からなり、側面視略三角形板状に形成されている。サイドフレーム２３には、２本のボス２５が幅方向外方に突出して形成されている。２本のボス２５は、第１側板２２におけるサイドフレーム２３と対向する位置に形成されているボス孔１８にそれぞれ嵌合されている。これにより、ドラムサブユニット６は、第１側板２２に対して位置決めされ、その状態でねじ３６により第１側板２２に対して固定されている。

また、図９に示すように、右側のサイドフレーム２３には、スコロトロン型帯電器８に電源を供給するための帯電電極の一例としての帯電ワイヤ電極３８および帯電グリッド電極３９が設けられている。これらの帯電ワイヤ電極３８および帯電グリッド電極３９は、サイドフレーム２３の右側面から右方に向けて突出し、ドラムユニット３が本体ケーシング２内に装着された状態で、後述する本体ケーシング２内に設けられた本体側帯電電極９３に接続される。

センターフレーム２４は、樹脂からなり、平面視において幅方向に細長い矩形状に成形されている。センターフレーム２４には、図１に示すように、スコロトロン型帯電器８と、感光ドラム５の表面のクリーニングのためのクリーニングブラシ９が保持されている。

各ドラムサブユニット６が１対の第１側板２２間に架設されることにより、第１側板２２および４つのドラムサブユニット６による梯子状の構造物が形成される。
（１−３）感光ドラム
感光ドラム５は、図８および図９に示すように、１対の第１側板２２間に架設されており、円筒状のドラム本体４０と、ドラム本体４０の両端部にそれぞれ相対回転不能に嵌合される２つのフランジ部材４１とを備えている。

ドラム本体４０は、その最表層が正帯電性の感光層により形成される。

フランジ部材４１は、樹脂材料からなり、ドラム本体４０の両端部に、その一部が挿入されている。左側のフランジ部材４１には、感光ドラム５の軸方向外側（左側）の端面に、受動溝４４が形成されている。この受動溝４４には、ドラムユニット３が本体ケーシング２内に装着された状態で、後述する本体ケーシング２内に設けられたドラム駆動入力部９４が接続される。

また、右側のフランジ部材４１には、図９に示すように、右側の軸受部材３４から延びる接地軸４５が幅方向に貫通されている。接地軸４５は、図示しないアース板と接触している。この接地軸４５の右側端部には、金属製のクリップ部材４３が係止されている。クリップ部材４３は、側面視コ字状に形成されており、その各遊端部が第１側板２２の係止溝４２に係止されている。これにより、感光ドラム５は、接地軸４５およびクリップ部材４３を介して接地される。

左右のフランジ部材４１は、左右の軸受部材３４によって、第１側板２２に対して回転可能に支持されている。
（２）第２構造体
図１０は、図２に示す第２構造体の左前上側から見た斜視図である。図１１は、図３に示す第２構造体の右前上側から見た斜視図である。

第２構造体２１は、側面視で前後方向に延びた形状を有し、第２ビーム部材の一例としてのフロントビーム５１、第１ビーム部材の一例としてのリヤビーム５２および左右１対の第２側板５３を備えており、四角枠状の枠体をなしている。第２構造体２１には、４つの現像カートリッジ７が一括して保持される。
（２−１）フロントビーム
フロントビーム５１は、樹脂からなる。フロントビーム５１は、図１０および図１１に示すように、１対の第２側板５３の前端部間に架設されている。

また、フロントビーム５１には、幅方向中央部に、手前側把持部５６が一体的に形成されている。

フロントビーム５１の幅方向の両側面には、図６に示すように、前上がりに傾斜する方向に間隔を空けた２つの位置に、それぞれ円筒形状の連結ボス５７が幅方向外側に向けて突出して形成されている。連結ボス５７は、第１側板２２のボス挿通孔２９よりも小さい外径を有し、そのボス挿通孔２９に挿通される。

また、フロントビーム５１の幅方向の両側面には、前上がりに傾斜する方向に間隔を空けた２つの位置に、それぞれ円筒形状の第１側板用ボス６３が幅方向外側に向けて突出して形成されている。各第１側板用ボス６３は、第１側板２２の第１ボス孔２６の短手方向（上下方向）の幅より小さい径を有している。

第１側板用ボス６３は、第１側板２２の各第１ボス孔２６に挿通される。第１側板用ボス６３が円筒形状に形成され、第１ボス孔２６がそれぞれ前後方向に延びる長孔として形成されているため、第１側板用ボス６３は、第１ボス孔２６に対して前後方向に遊びを有している。
（２−２）リヤビーム
リヤビーム５２は、樹脂からなる。リヤビーム５２は、図１０および図１１に示すように、１対の第２側板５３の後端部間に架設されている。

リヤビーム５２の幅方向中央部には、背面視略Ｕ字状の奥側把持部６０が一体的に形成されている。

リヤビーム５２の幅方向の両側面には、図６に示すように、それぞれ連結ボス５８が幅方向外側に向けて突出して形成されている。連結ボス５８は、第１側板２２の連結ボス孔３２の内径よりも小さい径を有する円筒形状に形成されている。

また、リヤビーム５２の幅方向の両側面には、前上がりに傾斜する方向に間隔を空けた２つの位置に、それぞれ第１側板用ボス６２が幅方向外側に向けて突出して形成されている。第１側板用ボス６２は、第１側板２２の第３ボス孔３０Ａ，Ｂの内径とほぼ同じ外径を有する円筒形状に形成されている。そして、第１側板用ボス６２は、第１側板２２の第３ボス孔３０Ａ，Ｂに対してそれぞれ挿通されている。
（２−３）第２側板
第２側板５３は、たとえば、繊維強化樹脂からなる。第２側板５３は、図６に示すように、第１側板２２と比較して、上下方向に幅広かつ前後方向にほぼ同じ長さを有する側面視略細長矩形板状に形成されている。第２側板５３の前端部および後端部は、図１０および図１１に示すように、それぞれフロントビーム５１およびリヤビーム５２に対向している。

第２側板５３の上端部には、前後方向にわたって幅方向外側に延びる鍔部６５が形成されている。鍔部６５は、本体ケーシング２内に設けられるころ部材（図示せず）に対して、上方からスライド自在に当接する。これにより、第２構造体２１（ドラムユニット３）を本体ケーシング２内に対してスムーズに出し入れすることができる。

また、第２側板５３には、各現像カートリッジ７（図１参照）が第２構造体２１（ドラムユニット３）に装着された状態で、各現像カートリッジ７の側面に形成された検知窓７７（図１参照）と幅方向に対向する位置に、検知光通過孔７８が幅方向に貫通して形成されている。

第２側板５３の前端部には、図７に示すように、フロントビーム５１の第１側板用ボス６３とそれぞれ幅方向に対向する位置に、第１ボス孔６８が形成されている。上側の第１ボス孔６８は、丸孔として形成されている。また、下側の第１ボス孔６８は、前側上方に向けて延びる長孔として形成されている。これらの第１ボス孔６８にフロントビーム５１の第１側板用ボス６３が挿通されることにより、フロントビーム５１が第２側板５３に対して位置決めされる。

また、第２側板５３の前端部には、フロントビーム５１の連結ボス５７（図６参照）とそれぞれ幅方向に対向する位置に、ねじ孔６７が形成されている。ねじ孔６７に対して幅方向外側からねじ５９が挿通され、このねじ５９がフロントビーム５１の連結ボス５７に螺着されることにより、フロントビーム５１が第２側板５３に対して固定される。また、第２側板５３の前端部には、ねじ孔６７の下方に支持軸５４（図８および図９参照）が挿通される支持軸挿通孔５５が形成されている。

第２側板５３の内側面において、第１側板２２の第４ボス孔３１と幅方向に対向する位置には、第１側板用ボス７５が幅方向内側に向けて突設されている。また、第２側板５３の内側面において、第１側板２２の第２ボス孔２７と幅方向に対向する位置には、第１側板用ボス７６が幅方向内側に向けて突設されている。

第２側板５３の後端部には、図７に示すように、リヤビーム５２の連結ボス５８（図６参照）と幅方向に対向する位置に、ねじ孔６７が形成されている。ねじ孔６７に対して幅方向外側からねじ６１が挿通され、このねじ６１がリヤビーム５２の連結ボス５７に螺着されることにより、リヤビーム５２が第２側板５３に対して固定される。

また、第２側板５３の後端部には、その後端縁から略三角形状に切り欠いた形状の切欠部７０が形成されている。また、切欠部７０に対応して、第１側板２２の後端部には、ドラムユニット３が組み立てられたときに第２側板５３の切欠部７０と重なる位置に、切欠部７０とほぼ同形状の切欠部７１（図６参照）が形成されている。切欠部７１は、ドラムユニット３が本体ケーシング２に対して装着された状態で、本体ケーシング２に設けられた本体基準軸（図示せず）を受け入れて、その本体基準軸に上方および前方から当接する。

第２側板５３の幅方向内側の面（左側の第２側板５３の右側面、右側の第２側板５３の左側面）には、左右の第２側板５３間に対する現像カートリッジ７の着脱を案内するための４つのカートリッジ案内部７２が前後方向に互いに一定間隔を空けて形成されている。カートリッジ案内部７２は、第２側板５３の内側面から幅方向内側に向かって突出し、互いに間隔を隔てて形成される２本の突条から形成される。カートリッジ案内部７２は、第２側板５３の上端部から後側下方に向けて一定勾配で傾斜している。

カートリッジ案内部７２の下端部には、カートリッジ保持部７３が一体的に形成されている。カートリッジ保持部７３は、感光ドラム５の中心と現像ローラ１１の中心を結んだ線に並行に形成され、その下端部が感光ドラム５の装着位置に向けて開放されている。カートリッジ案内部７２の下端縁は、第１側板２２の現像受け入れ溝３５と幅方向において対向している。

第２側板５３の内側面の上端部において、各カートリッジ案内部７２の後方には、現像カートリッジ７を下方に向けて押圧するためのカートリッジ押圧部材７４が設けられている。
（２−３−１）左側の第２側板
左側の第２側板５３には、図１０に示すように、各感光ドラム５の軸方向左端部を露出させるドラムカップリング挿通孔８１が形成されている。

各ドラムカップリング挿通孔８１は、第２側板５３の下端部において、前後方向に沿って互いに間隔を隔てて４つ形成されている。このドラムカップリング挿通孔８１は、各感光ドラム５の軸方向左端部および第１側板２２に設けられたドラム保持孔３３と幅方向に対向する位置において、厚さ方向を貫通する丸孔として形成され、後述する本体ケーシング２内に設けられたドラム駆動入力部９４（図５参照）に対向する。また、ドラムカップリング挿通孔８１は、フランジ部材４１（図８参照）の外径よりも大きく、左側の軸受部材３４（図８参照）の外径よりも小さな径を有している。

また、左側の第２側板５３には、各カートリッジ案内部７２の上下方向の途中部に、それぞれ現像カップリング挿通孔８２が形成されている。左右の第２側板５３間に各現像カートリッジ７が装着された状態で、各現像カップリング挿通孔８２には、現像カートリッジ７の左側面に設けられたカップリング受動ギヤ（図示せず）が対向する。
（２−３−２）右側の第２側板
右側の第２側板５３には、図７および図１１に示すように、４つの帯電ワイヤ電極開口部８３、４つの帯電グリッド電極開口部８４、４つの除電光通過孔８５および４つの現像電極８６が形成されている。

各帯電ワイヤ電極開口部８３は、カートリッジ案内部７２の上端部の後方において、第１側板２２（図６参照）の上端面よりも上方に配置されている。帯電ワイヤ電極開口部８３には、スコロトロン型帯電器８（図１参照）のワイヤ電極への給電のための帯電ワイヤ電極３８（図９参照）が対向し、帯電ワイヤ電極開口部８３は、その帯電ワイヤ電極３８を露出させる。

各帯電グリッド電極開口部８４は、各カートリッジ案内部７２の下端部の後方に配置されている。帯電グリッド電極開口部８４には、スコロトロン型帯電器８（図１参照）のグリッド電極への給電のための帯電グリッド電極３９が対向し、帯電グリッド電極開口部８４は、その帯電グリッド電極３９を露出させる。

除電光通過孔８５は、各帯電グリッド電極開口部８４の後側斜め下方に配置されている。この除電光通過孔８５は、除電光透過部材４６（図３参照）と対向する位置において、厚さ方向を貫通する角孔として形成されている。ドラムユニット３の外側に設けられる図示しない除電ランプから出射された除電孔が、除電光通過孔８５を通過して除電光透過部材４６（図９参照）を介して感光ドラム５の周面に供給されることにより、感光ドラム５の周面が露光され、感光ドラム５の周面に残留した正電荷が除電される。

現像電極８６は、各カートリッジ案内部７２の前側であって、各現像カートリッジ７がドラムユニット３に装着された状態で、各現像カートリッジの側面に設けられるカートリッジ電極（図示せず）と幅方向に対向する位置に設けられている。この現像電極８６には、後述する本体ケーシング２内に設けられた本体側現像電極９２（図５参照）が接続される。これにより、現像電極８６を介してカートリッジ電極と本体側現像電極９２との電気的な導通を達成することができる。
３．第１構造体および第２構造体の連結構造
第１構造体２０は、第２構造体２１の１対の第２側板５３、フロントビーム５１およびリヤビーム５２により構成される枠体の内側に配置される。

より具体的には、図６に示すように、第１側板２２の前端部がフロントビーム５１と幅方向に対向し、第１側板２２の後端部がリヤビーム５２と幅方向に対向する位置に配置される。

そして、第１側板２２の第１ボス孔２６には、フロントビーム５１の第１側板用ボス６３が前後方向に遊びを有して挿通される。第１側板用ボス６３の先端部は、前述したように、第２側板５３の第１ボス孔６８に挿通される。また、第１側板２２の支持軸挿通孔２８には、支持軸５４（図２および図３参照）が挿通される。さらに、第１側板２２のボス挿通孔２９には、連結ボス５７が遊びを有して挿通される。

一方、第１側板２２の第３ボス孔３０Ａ，Ｂには、リヤビーム５２の第１側板用ボス６２が挿通される。また、第１側板２２の連結ボス孔３２には、連結ボス５８が挿通される。

また、図５に示すように、第２構造体２１の第２側板５３は、第１側板２２を幅方向外側から挟むように配置されている。第２側板５３の第１側板用ボス７５（図７参照）は、第１側板２２の第４ボス孔３１（図６参照）に対して遊びのない状態で嵌合される。また、第２側板５３の第１側板用ボス７６（図７参照）は、第１側板２２の第２ボス孔２７（図６参照）に対して前後方向に遊びを有して嵌合される。

これにより、第１側板２２（第１構造体２０）の後端部は、リヤビーム５２および第２側板５３（第２構造体２１）に対して固定され、第１側板２２の前端部は、上下方向に位置決めされた状態で、フロントビーム５１および第２側板５３に対して前後方向に遊びを有して取り付けられている。

また、図５に示すように、第１側板２２の後端部は、第２側板５３とリヤビーム５２とに幅方向から挟まれた状態で固定されている。一方、右側の第１側板２２の前端部は、第２側板５３との間に幅方向に隙間９１が形成される状態で介在され、左側の第１側板２２の前端部は、フロントビーム５１との間に幅方向に隙間９１が形成される状態で介在されている。
４．本体ケーシングの内部構造
図５に示すように、本体ケーシング２内には、押圧部材の一例としての本体側現像電極９２、押圧部材の一例としての本体側帯電電極９３およびドラム駆動入力部９４が備えられている。本体側現像電極９２、本体側帯電電極９３およびドラム駆動入力部は、ドラムユニット３が本体ケーシング２内に装着された状態で、ドラムユニット３に対して進退可能に設けられている。

本体側現像電極９２は、ドラムユニット３が本体ケーシング２に装着された状態で、第２構造体２１の右側の第２側板５３に設けられた各現像電極８６に対して右側から対向するように配置されている。ドラムユニット３が本体ケーシング２内に装着されると、本体側現像電極９２は、各現像電極８６に向けて左側に進出し、各現像電極８６に対して電気的に接続される。その後、さらに本体側現像電極９２が左側に進出することにより、現像電極８６を介して第２構造体２１が左方に押圧される。これにより、第２構造体２１の幅方向の位置決めが達成される。

本体側帯電電極９３は、ドラムユニット３が本体ケーシング２に装着された状態で、第１構造体２０のドラムサブユニット６の右側のサイドフレーム２３に設けられた各帯電ワイヤ電極３８および帯電グリッド電極３９に対して右側から対向するように配置されている。ドラムユニット３が本体ケーシング２内に装着されると、本体側帯電電極９３は、各帯電ワイヤ電極３８および各帯電グリッド電極３９に向けて左側に進出し、各帯電ワイヤ電極３８および各帯電グリッド電極３９に対して電気的に接続される。その後、さらに本体側帯電電極９３が左側に進出することにより、ドラムサブユニット６を介して第１構造体２０が左方に押圧される。これにより、第１構造体２０の幅方向の位置決めが達成される。

ドラム駆動入力部９４は、ドラムユニット３が本体ケーシング２に装着された状態で、感光ドラム５の左側のフランジ部材４１（図８および図９参照）に対して左側から対向するように配置される。ドラムユニット３が本体ケーシング２内に装着されると、ドラム駆動入力部９４は、各フランジ部材４１に向けて右側に進出し、各フランジ部材４１の受動溝４４（図８参照）に接続される。これにより、感光ドラム５に対して駆動力を伝達することができる。

ドラムユニット３の本体ケーシング２内に対する装着の際には、まず、本体ケーシング２のフロントカバー４が開かれる。そして、ドラムユニット３の第２側板５３の鍔部６５の後端縁がころ部材（図示せず）に対して上側から当接される。その後、ドラムユニット３が後方へ移動されることにより、第２側板５３の鍔部６５がころ部材上をスライドして、ドラムユニット３が本体ケーシング２内へ案内される。第１側板２２の切欠部７１（図８参照）が本体ケーシング２内の後側に幅方向にわたって架設された本体基準軸（図示せず）に当接すると、それ以上のドラムユニット３の押し込みが規制される。これにより、ドラムユニット３の本体ケーシング２内に対する装着が完了する。
５．作用効果
以上のように、４つの感光ドラム５は、互いに並列に配置され、第１構造体２０（１対の第１側板２２）に一括して保持されることにより相対的に位置決めされている。各感光ドラム５には、現像カートリッジ７が個別に対応して設けられている。これらの現像カートリッジ７は、第２構造体２１に一括して保持される。そして、第１構造体２０は、前後方向の後側において、第２構造体２１に固定され、前後方向の前側において、第２構造体２１に対して前後方向に遊びを有して取り付けられている。そのため、ドラムユニット３の周囲の温度の変化に伴い、第１構造体２０と第２構造体２１（第２側板５３）との間に膨張／収縮量の差が生じても、その差を第２構造体２１に対する第１構造体２０の遊び量で吸収することができる。その結果、第２構造体２１の膨張／収縮につられて第１構造体２０が変形することを防止でき、第１構造体２０に保持された各感光ドラム５の相対的な位置関係（ドラムピッチ）を一定に保つことができる。

また、感光ドラム５と異なり、４つの現像カートリッジ７は、それらの相対的な位置関係はさほど重要でないので、現像カートリッジ７を保持する第２構造体２１を樹脂で形成することにより、第２構造体２１の材料として金属を用いる場合と比較して、ドラムユニット３の軽量化および材料コストの低減を図ることができる。

よって、ドラムユニット３の軽量化および材料コストの低減を図ることができながら、周囲の温度変化などにかかわらず、４つの感光ドラム５の相対的な位置関係を一定に保つことができる。

また、フロントビーム５１の第１側板用ボス７６は、第１側板２２の第２ボス孔２７に対して上下方向に固定されている。そのため、第１構造体２０は、第２構造体２１に対して、上下方向に固定されている。その結果、第１構造体２０と第２構造体２１との間に上下方向のがたつきが生じるのを防止することができる。

第１構造体２０および第２構造体２１は、それらの側面形状が前後方向に延びているので、第１構造体２０および第２構造体２１間に生じる前後方向の膨張／収縮量の差は、第１構造体２０および第２構造体２１間に生じる上下方向の膨張／収縮量の差よりも大きい。第１構造体２０が第２構造体２１に対して前後方向に遊びを有して取り付けられているので、その前後方向の大きな膨張／収縮量の差を遊び量で上手く吸収することができる。その結果、第１構造体２０に保持された各感光ドラム５の相対的な位置関係を一定に保つことができる。

また、第１構造体２０は、１対の第１側板２２を備えている。１対の第１側板２２は、幅方向に互いに対向して配置され、それぞれ前後方向に延びて形成されている。各感光ドラム５は、その幅方向の両端部が各第１側板２２に保持されることにより、１対の第１側板２２間に架設されている。第２構造体２１は、フロントビーム５１、リヤビーム５２および１対の第２側板５３からなる枠体であり、各第２側板５３が第１構造体２０（第１側板２２）に対して幅方向の外側から対向するように配置されている。そして、各第１側板２２の後端部は、第２側板５３とリヤビーム５２とに挟まれている。これにより、前後方向の後側において、第１側板２２を第２構造体２１に対して固定させることができる。一方、各第１側板２２の前端部は、第２側板２２またはフロントビーム５１との間に隙間９１が形成される状態で、フロントビーム５１と第２側板５３との間に介在されている。これにより、前後方向の前側において、第１側板２２を第２構造体２１に対して遊びを有した状態で取り付けることができる。

また、第１側板２２は、金属からなる。これにより、第１側板２２が金属よりも高い線膨張係数を有する樹脂からなる場合と比較して、第１側板２２の膨張／収縮（変形）を抑制することができる。一方、第２側板５３は、樹脂からなる。これにより、第２側板５３が金属からなる場合と比較して、第２側板５３の材料コストを低く抑えることができる。そして、金属からなる第１側板２２と樹脂からなる第２側板５３との間に、金属と樹脂との線膨張係数の差に起因する膨張／収縮量の差が生じても、その差を第２構造体２１に対する第１側板２２の遊び量で吸収することができる。

また、各第１側板２２は、同一のプレス型を用いたプレス加工により形成される。そのため、第１側板２２を同じ精度で形成することができる。

また、各感光ドラム５に対応して、スコロトロン型帯電器８を保持するドラムサブユニット６が設けられている。各ドラムサブユニット６は、１対の第１側板２２間に架設されている。これにより、ドラムサブユニット６を感光ドラム５に対して高い位置精度で配置することができる。そのため、スコロトロン型帯電器８により感光ドラム５の表面を良好に帯電させることができる。

また、１対の第１側板２２間に４つのドラムサブユニット６が架設されることにより、第１側板２２およびドラムサブユニット６による梯子状の構造物が形成されるので、各第１側板２２を平行に保つことができる。

また、ドラムサブユニット６の右側のサイドフレーム２３の右側面には、スコロトロン型帯電器８への給電のための帯電ワイヤ電極３８および帯電グリッド電極３９が配置されている。これにより、本体ケーシング２から帯電ワイヤ電極３８および帯電グリッド電極３９を介してスコロトロン型帯電器８に電力を供給することができる。

また、各感光ドラム５に対応して、除電光透過部材４６が設けられている。各除電光透過部材４６は、１対の第１側板２２間に架設されている。これにより、除電光透過部材４６を感光ドラム５に対して高い位置精度で配置することができる。そのため、除電光透過部材４６を透過する光を感光ドラム５の表面に良好に照射することができ、感光ドラム５の良好な除電を達成することができる。

また、第２側板５３には、第２構造体２１に対する現像カートリッジ７の着脱を案内するためのカートリッジ案内部７２が形成されている。カートリッジ案内部７２の案内により、現像カートリッジ７を第２構造体２１に対してスムーズに着脱させることができる。また、カートリッジ案内部７２が第１側板２２に形成される構成と比較して、第１側板２２を簡素な構成とすることができる。その結果、第１側板２２の加工コストおよび材料コストのさらなる低減を図ることができる。

また、第２側板５３には、検知光通過孔７８が幅方向に貫通して形成されている。検知光通過孔７８は、現像カートリッジ７が第２構造体２１に保持された状態で、各現像カートリッジ７内のトナーの量を光学的に検知するための検知光を通過させる。検知光通過孔７８が第２側板５３に形成されているので、検知光通過孔７８が第１側板２２に形成される構成と比較して、第１側板２２を簡素な構成とすることができる。その結果、第１側板２２の加工コストおよび材料コストのさらなる低減を図ることができる。

また、右側の第２側板５３の幅方向の外側面（右側面）には、現像カートリッジ７の給電のための現像電極８６が配置されている。これにより、本体ケーシング２から現像電極８６を介して現像カートリッジ７に電力を供給することができる。

また、本体ケーシング２内には、第１構造体２０および第２構造体２１をそれぞれ左側に押圧するための本体側現像電極９２および本体側帯電電極９３が備えられている。そのため、第１構造体２０（第１側板２２）と第２構造体２１（第２側板５３）との間に幅方向に隙間９１が生じていても、ドラムユニット３が本体ケーシング２内に装着された状態では、第１構造体２０および第２構造体２１が左側に押圧されることにより、第１構造体２０および第２構造体２１を相対的に一定の位置関係をなす位置に配置することができ、また、ドラムユニット３を幅方向において本体ケーシング２内の一定の位置に位置決めすることができる。

１ カラープリンタ
２ 本体ケーシング
３ ドラムユニット
５ 感光ドラム
６ ドラムサブユニット
７ 現像カートリッジ
８ スコロトロン型帯電器
２０ 第１構造体
２１ 第２構造体
２２ 第１側板
２７ 第２ボス孔（他端側ボス孔）
３１ 第４ボス孔（一端側ボス孔）
３８ 帯電ワイヤ電極
３９ 帯電グリッド電極
４６ 除電光透過部材
５１ フロントビーム
５２ リヤビーム
５３ 第２側板
７２ カートリッジ案内部
７５ 第１側板用ボス（一端側ボス）
７６ 第１側板用ボス（他端側ボス）
７８ 検知光通過孔
８６ 現像電極
９１ 隙間
９２ 本体側現像電極
９３ 本体側帯電電極

Claims (9)

1. 画像形成装置の装置本体内に装着されるタンデム型感光体ユニットにおいて、
   互いに並列に配置される複数の感光ドラムと、
   金属から形成されており、前記感光ドラムの軸線方向に互いに対向して配置され、それぞれ前記感光ドラムの並び方向に延び、各前記感光ドラムの前記軸線方向の両端部を保持して、複数の前記感光ドラムを相対的に位置決めする１対の第１側板と、
   樹脂から形成されており、前記第１側板を前記軸線方向外側から挟むように配置され、それぞれ前記並び方向に延び、各前記感光ドラムに対応して設けられた複数の現像カートリッジを一括して保持する１対の第２側板と、
   各前記感光ドラムに対応して設けられ、前記１対の第１側板間に架設されており、前記感光ドラムの表面を帯電させるための帯電器を保持するドラムサブユニットと
   を備え、
   前記第２側板の前記並び方向一端部には、前記第１側板へ向かうように、前記軸線方向内側へ突出する一端側ボスが形成され、
   前記第２側板の前記並び方向他端部には、前記第１側板へ向かうように、前記軸線方向内側へ突出する他端側ボスが形成され、
   前記第１側板の前記並び方向一端部には、前記第２側板の前記一端側ボスが遊びのない状態で嵌合される一端側ボス孔が形成され、
   前記第１側板の前記並び方向他端部には、前記第２側板の前記他端側ボスが、前記軸線方向および前記並び方向の両方と直交する方向において、遊びのない状態で嵌合され、かつ、前記並び方向において、遊びを有して嵌合される他端側ボス孔が形成され、
   各前記ドラムサブユニットが前記１対の第１側板間に架設されることにより、前記第１側板および前記ドラムサブユニットによる梯子状の構造物が形成されていることを特徴とする、タンデム型感光体ユニット。
2. 各前記第１側板は、同一のプレス型を用いたプレス加工により形成される、請求項１に記載のタンデム型感光体ユニット。
3. 前記ドラムサブユニットの前記軸線方向の一方側面には、前記帯電器への給電のための帯電電極が配置されている、請求項１または２に記載のタンデム型感光体ユニット。
4. 各前記感光ドラムに対応して設けられ、前記１対の第１側板間に架設されており、前記感光ドラムを除電するための除電光を透過させる除電光透過部材を備えている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタンデム型感光体ユニット。
5. 前記第２側板には、前記現像カートリッジの着脱を案内するためのカートリッジ案内部が形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタンデム型感光体ユニット。
6. 前記第２側板には、各前記現像カートリッジが前記第２側板に保持された状態で、各前記現像カートリッジ内の現像剤の量を光学的に検知するための検知光を通過させる検知光通過孔が前記軸線方向に貫通して形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタンデム型感光体ユニット。
7. 一方の前記第２側板の前記軸線方向の外側面には、前記現像カートリッジへの給電のための現像電極が配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタンデム型感光体ユニット。
8. 装置本体と、
   前記装置本体内に装着される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のタンデム型感光体ユニットとを備えている、画像形成装置。
9. 前記装置本体内には、前記第１側板および前記第２側板を、それぞれ前記軸線方向の一方側に押圧するための押圧部材が備えられている、請求項８に記載の画像形成装置。

Images