JP2001242671A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
ト)の相互位置関係の位置精度の向上が図れる画像形成
装置を提供する。 【構成】本体フレームは底板33、左右側板32、ステ
ー36で構成され、感光ドラム1、スキャナユニット3
は左右側板同一平面上の切欠き端面34、35に突き当
てることで位置決めされる。感光ドラム1はドラム軸両
端を支持され、スキャナユニット3は、左右両端及び、
奥側の3点を支持されている。感光ドラム1、スキャナ
ユニット3ともビスによる締結は行わず、突き当て面に
押圧手段で弾性的に押し付けることで位置決めされる。
Description
用する複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するもの
である。
光ドラムを一列に並べたインライン型の多色画像形成装
置がある。このような多色画像形成装置には大きく分け
て図10の(a)に示すように、複数の感光ドラムを水
平方向に並べた横配置型の画像形成装置200Aと、
(b)に示すように、垂直方向に並べた縦配置型の画像
形成装置200Bの構成がある。特徴として横配置型構
成の画像形成装置200Aは高さが低いが設置面積が大
きくなり、逆に縦配置型構成の画像形成装置200B
は、設置面積が小さくできるが高さが高くなってしまう
という点があげられる。
画像色ずれの観点から、各感光ドラム201の平行度と
そのドラムに対するスキャナユニット202の位置精度
が非常に重要と考えられている。
装置200Bのように、感光ドラム201は左右側板2
03a、203bにそれぞれに精度よく取り付けられた
ドラム支持ブロック204に突き当てることで位置決め
を行っていた。
203a、 203bを橋渡しするようスキャナ台205
に取り付けられ、スキャナ台205上に精度よくスキャ
ナユニット202をビスで固定する ことで位置決めを
行っていた。
において、印字画像における各色の傾きずれが最大の問
題となっていた。図9に示すように、傾きずれGはブラ
ック(Bk)とマゼンタ(M)を重ねて記録した際、各
色間の感光ドラムの傾きと、感光ドラムに対するスキャ
ナユニットの傾きが直接画像に表れてしまう。つまり、
4本の感光ドラムの平行度が崩れた場合、印字画像上で
各色の傾きずれGを生じてしまう。また、各感光ドラム
軸に対するスキャナユニット光軸の平行度が崩れた場
合、同様に印字画像上で各色に傾きずれGを生じてしま
う。
1、スキャナユニット202の位置精度を出すため、ド
ラム支持ブロック204を4箇所共通で使用し感光ドラ
ムの平行度を保証しようとしていた。また、スキャナユ
ニット202についてはスキャナ台205の平面度を厳
しく規定したり、剛性を高めるため板厚を厚くしたり等
の部品精度、部品強度の向上を図ることで対策をしてい
た。
の際、位置関係の保証されたマスター治工具を用いて、
ドラム支持ブロック204やスキャナ202が取り付け
られているスキャナ台205を位置調整しながら組み立
てを行っていた。別の手段として、一度組み立てたもの
に対して微調整が可能な調整機構を用いて、位置調整す
るようなものがある。調整方法としては、カムやテコを
用いたメカ調整機構が一般的に用いられている。
精度を厳しく規定し位置を保証するには限界があった。
カラープリンタにおいて許容される色ずれ量は一般的に
100μmと言われており、様々な色ずれ要因の中で本
体構成においては数十μmに抑える必要があった。その
ため、それぞれの部品を数μmの精度で作らなければな
らなく、ドラム支持ブロック204、スキャナ台205
において非現実的な寸法規定が必要になってしまう。
はコストアップにつながるとともに、その調整には多大
な時間がかかるため、プリンタのような大量生産する製
品においては大きな障害となっていた。
つ複数の作像系(感光ドラム、スキャナユニット)の相
互位置関係を調整することなく、精度よく位置決めされ
る画像形成装置を提供しようとするものである。
担持体と、前記複数の各像担持体に対応し、前記像担持
体に画像情報を露光する複数の露光手段と、前記複数の
像担持体と前記複数の露光手段とを保持するフレーム部
材とを有する画像形成装置において、前記フレーム部材
には、前記複数の像担持体の長手方向両端部がそれぞれ
該長手方向と直交方向に突き当てられる第1の突き当て
部と、前記複数の露光手段の長手方向両端部がそれぞれ
該長手方向と直交する方向に突き当てられる第2の突き
当て部が形成され、前記第1の突き当て部には前記像担
持体と一体的の同心円部を第1の押圧手段で弾性的に突
き当て保持し、前記第2の突き当て部には前記露光手段
を第2の押圧手段で弾性的に突き当て保持することを特
徴とする。
ム、スキャナユニット)はフレーム部材の例えば左右側
板の一部品の同一平面で位置精度が保証される。そのた
め、相互位置関係を低コスト、かつ精度よく位置決めす
ることが可能になる。
ックが不要になるため、左右側板間の距離を短くするこ
とが可能になり、左右側板間をまたがるステー類の部品
を小さく構成でき、部品のコストダウンにつながった。
数の各像担持体に対応し、前記像担持体に画像情報を露
光する複数の露光手段と、前記複数の像担持体と前記複
数の露光手段とを保持するフレーム部材とを有する画像
形成装置において、前記フレーム部材には、前記複数の
像担持体の長手方向両端部がそれぞれ該長手方向と直交
方向に突き当てられる第1の突き当て部と、前記複数の
露光手段の長手方向両端部がそれぞれ該長手方向と直交
する方向に突き当てられる第2の突き当て部と、前記フ
レーム部材に対する前記露光手段の回転方向に突き当て
られる第3の突き当て部とが形成され、前記第1の突き
当て部には前記像担持体と一体的の同心円部を第1の押
圧手段で弾性的に突き当て保持し、前記第2の突き当て
部には前記露光手段を第2の押圧手段で弾性的に突き当
て保持し、前記第3の突き当て部には前記露光手段を第
3の押圧手段で弾性的に突き当て保持することを特徴と
する。
て、前記スキャナユニットに余計な応力をかけることな
く支持固定できるため、いかなる状況においてもスキャ
ナユニット単体で保証された性能を画像形成装置本体上
で再現することが可能になる。
配置された帯電手段、現像手段、クリーニング手段とと
もに一体的にカートリッジ化されており、前記カートリ
ッジはその長手方向と直行する方向、かつ前記露光手段
の逆方向に着脱自在に構成することで感光ドラムの着脱
性(ユーザビリティー)を格段に向上させている。
発明に係る多色画像形成装置の実施の形態について図面
により詳しく説明する。
画像形成装置の全体構成について、図1を参照して概要
説明する。なお、図1は多色画像形成装置の一態様であ
るフルカラーレーザービームプリンタ100の全体構成
を示す縦断面図である。
直方向に並設された4個の感光ドラム1(1a,1b,
1c,1d)を備えている。感光体ドラム1は、駆動手
段(不図示)によって、同図中、反時計回りに回転駆動
される。感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従
って順に、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電装
置2(2a,2b,2c,2d)、画像情報に基づいて
レーザービームを照射し感光体ドラム1上の静電潜像を
形成するスキャナユニット3(3a,3b,3c,3
d)、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現
像する現像装置4(4a,4b,4c,4d)、感光体
ドラム1上のトナー像を転写材Sに転写させる静電転写
装置5、転写後の感光体ドラム1表面に残った転写残ト
ナーを除去するクリーニング装置6(6a,6b,6
c,6d)等が配設されている。
像装置4、クリーニング装置6は一体的にカートリッジ
化されてプロセスカートリッジ7を形成している。
アルミシリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC感光
体)を塗布して構成したものである。感光体ドラム1
は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持され
ており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動
力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動され
る。
を使用することができる。帯電部材は、ローラ状に 形
成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラ
ム1表面に当接させるとともに、この ローラに帯電バ
イアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1表面
を一様に帯電させるもの である。
水平方向に配置され、レーザーダイオード(不図示)に
よって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター
(不図示)によって高速回転されるポリゴンミラー9
(9a,9b,9c,9d)に照射される。ポリゴンミ
ラー9に反射した画像光は、結像レンズ10(10a,
10b,10c,10d)を介して帯電済みの感光体ド
ラム1表面を選択的に露光して静電潜像を形成するよう
に構成している。
れイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナ
ーを夫々収納した現像器から構成される。
1dに対向し、接するように循環移動する静電転写ベル
ト11が配設される。静電転写ベルト11は1011〜1
014Ω・cmの体積固有抵抗を持たせた厚さ約150μ
mのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト
11は、垂直方向に4軸でローラに支持され、図中左側
の外周面に転写材Sを静電吸着して上記感光体ドラム1
に転写材Sを接触させるべく循環移動する。これによ
り、転写材Sは静電転写ベルト11により転写位置まで
搬送され、感光体ドラム1上のトナー像を転写される。
4個の感光体ドラム1a,1b,1c,1dに対向した
位置に転写ローラ12(12a,12b,12c,12
d)が並設される。これら転写ローラ12から正極性の
電荷が静電転写ベルト11を介して転写材Sに印加さ
れ、この電荷による電界により、感光体ドラム1に接触
中の用紙に、感光体ドラム1上の負極性のトナー像が転
写される。
厚み150μmのベルトであり、駆動ローラ13、従動
ローラ14a,14b、テンションローラ15の4本の
ローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。こ
れにより、上述した静電転写ベルト11が循環移動して
転写材Sが従動ローラ14a側から駆動ローラ13側へ
搬送される間にトナー像を転写される。
紙搬送するものであり、複数枚の転写材Sが給紙カセッ
ト17に収納されている。画像形成時には給紙ローラ1
8(半月ローラ)、レジストローラ対19が画像形成動
作に応じて駆動回転し、給紙カセット17内の転写材S
を1枚毎分離給送するとともに、転写材Sの先端はレジ
ストローラ対19に突き当たり一旦停止し、ループを形
成した後静電転写ベルト11の回転と画像書出し位置の
同期をとって、レジストローラ対19によって静電転写
ベルト11へと給紙されていく。
色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱
ローラ21aと、これに圧接して転写材Sに熱及び圧力
を与える加圧ローラ21bとからなる。
転写した転写材Sは定着部20を通過する際に定着ロー
ラ対21で搬送されるとともに、定着ローラ対21によ
って熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のト
ナー像が転写材Sの表面に定着される。
リッジ7a,7b,7c,7dが、印字タイミングに合
わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム1
a,1b,1c,1dが、反時計回り方向に回転駆動さ
れる。そして、各々のプロセスカートリッジ7に対応す
るスキャナユニット3が順次駆動される。この駆動によ
り、帯電ローラ2は感光体ドラム1の周面に一様な電荷
を付与し、スキャナユニット3は、その感光体ドラム1
周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム1の
周面上に静電潜像を形成する。現像装置4内の現像ロー
ラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体
ドラム1周面上にトナー像を形成(現像)する。
れるトナー像の先端が、静電転写ベルト11との対向点
に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写
材Sの印字開始位置が一致するように、レジストローラ
対19が回転を開始して転写材Sを静電転写ベルト11
へ給送する。
ベルト11とによって挟み込むようにして静電転写ベル
ト11の外周に圧接され、かつ静電転写ベルト11と静
電吸着ローラ22との間に電圧を印加することにより、
誘電体である転写材Sと静電転写ベルト11の誘電体層
に電荷を誘起し、転写材を静電転写ベルト11の外周に
静電吸着するように構成している。これにより、転写材
Sは静電転写ベルト11に安定して吸着され、最下流の
転写部まで搬送される。
感光体ドラム1と転写ローラ12との間に形成される電
界によって、各感光体ドラム1のトナー像を順次転写さ
れる。
ベルト駆動ローラ13の曲率により静電転写ベルト11
から曲率分離され、定着部20に搬送される。転写材S
は、定着部20で上記トナー像を熱定着された後、排紙
ローラ対23によって、排紙部24から画像面を下にし
た状態で本体外に排出される。
レーム構成について図2及び図3により詳細に説明す
る。
線)の長手方向両端部には、軸受31(31a,31
b)(ベアリング)が嵌合し、回転自在に取り付けてあ
る。軸受31はEリング(不図示)により軸方向に規制
されている。図2においては、本実施の形態の構成をわ
かりやすく説明するため、感光ドラム1と軸受31のみ
を示したが、本実施の形態のカラープリンタにおいて
は、全体構成で説明したように帯電手段、現像手段、ク
リーニング手段を一体的に構成したカートリッジ(図3
中7)の構成になる。
位置に左側板32a、右側板32bを配置している。前
記左右側板32a、32bはその下部において外側に曲
げが形成され、上方より底板33にビスで締結されてい
る。左右側板32a、32b間のピッチは重要な寸法で
あり、そのピッチを規定するために、底板33でその幅
方向の寸法、左右側板位置決め部の平行度が厳しく規定
されている。
b)と同様、板金で形成され、正面側にはシートが通る
よう通紙穴33aが開けられている。
(感光ドラム挿入側)にも曲げ形状を持たせ、単体部品
の剛性をもたせている。また、左右側板32(32a、
32b)には、曲げ形状部にかかるように第1の開口穴
34(34a〜h)を8箇所形成している。さらに第1
の開口穴34の同一平面上、かつ略水平方向には、第2
の開口穴35(35a〜h)が開けられている。
たがるよう背面ステー36が位置決めされビスにより締
結されている。背面ステー36には前記2つの開口穴3
4,35と略水平方向に第3の開口穴37(37a〜
d)が開けられている。
側板32(32a、32b)、底板33、背面ステー3
6と不図示のステーを精度良く位置決めし、ビスにより
締結することで形成されている。
ト)の位置決め方法について図2、3を用いて説明す
る。軸受31を一体的に構成された感光ドラムユニット
は(図2中2点鎖線)、矢印方向から第1の開口穴34
に挿入される。
大図である。図4に示すように軸受31はボールベアリ
ングで構成され、第1の開口穴34の突き当て面37,
38に押しつけることで位置決めされる。そのため、斜
線部に示す突き当て面37,38は他の3箇所とのピッ
チを精度良く規定することで印字画像の傾きずれを最小
限に抑えることができる。
両端部にボールベアリングとしての軸受31(31a、
31b)を圧入して、軸受31(31a、31b)の内
径部に貫通軸50を回転自在に嵌合させて取り付け、貫
通軸50の両端部(50a,50b)を前記第1の開口
穴34の突き当て面37,38に押し付け、位置決めす
ることでも同様の性能が得られる。
ル等の摺動性が良い樹脂を用いて、すべり軸受として使
用しても良い。
明する。図3に示すように、左右側板32(32a 、3
2b)の外側には、第1の開口穴34に対応して軸39
がそれぞれ加締められており、軸39にはねじりコイル
バネ40が支持され、その一端部40aが左右側板32
(32a、 32b)の穴41にはまり込み固定されてい
る。
りコイルバネ40は左右側板32(32a、 32b )
からの曲げ起こし部42により回転方向に規制され、ね
じりコイルバネ40のV字形状に形成されている他端部
40bが第1の開口穴34に対応する位置に位置してい
る。そして、感光ドラム1が挿入されると、軸受31が
ねじりコイルバネ40の他端部40bに当接してねじり
コイルバネ40の他端部40bを半時計周り方向にその
力に抗しながら回転し、軸受31が乗り越えたとき、図
3のように該他端部40bのV字突起部で軸受31を押
し込み方向に押圧して弾性的に保持固定するようになっ
ており、矢印方向に約1kgfの力で押圧する。
ように、平面略台形形状に形成され、長辺側の長手方向
の長さを左右側板間のピッチより長く形成され、その両
側に形成された断面四角形の突起部42が略四角形に形
成された前記第2の開口穴35から外側に飛び出すよう
になっている。その際、図5に示すように、第2の開口
穴35の内側に向けて突出する斜線部で示す突き当て面
45,46に押しつけることで位置決めされる。そのた
め、突き当て面45,46は、図4に示すように、第1
の開口部34の奥側の内縁端である感光ドラム1の突き
当て面38と下側の内縁端である感光ドラム1の突き当
て面38に対する位置関係を精度良く規定すること、す
なわち、感光ドラム1とスキャナユニットの水平方向の
位置関係を規定する突き当て面38と46、上下方向の
位置関係を規定する突き当て面37と45を精度よく規
定することにより、所定の印字画像の傾きずれを最小限
に抑えることができる。
ように、左右の側板32の外側に設けた圧縮バネ43に
よって、感光ドラム1側に向け約45゜下方に約1kg
fの力で押圧されている。これにより確実に突き当て面
45,46に押し付け、位置決めすることが可能にな
る。
同様の押圧がされている。詳細を図7に示す。
ムの着脱方向と逆側)から見た図である。背面ステー3
6には、第3の開口穴37(37a〜d)が上下方向に
4箇所開けられており、スキャナユニットはその奥側に
形成された突起部47が開口穴37から外側に飛び出す
ように取り付けられる。その際、図7に示すように、第
3の開口穴37の内側に突出する突き当て面48に突起
部47を押しつけることで位置決めされる。押圧方法は
圧縮バネ49を用いて行っている。圧縮バネ49はその
端部を第3の開口穴37の端面に、もう一方の端部をス
キャナユニットの突起部47上面に当接するよう取り付
けられ、スキャナユニットを下方に約1kgfの力で押
圧している。
装置本体によって3点で支持され、ビスでの締結を行わ
ずバネによる付勢で位置決めしている。そのため、本体
フレームの歪みの影響をスキャナユニットは全く受け
ず、凹凸のある床面に装置本体を設置し装置本体が歪ん
だ場合においても、スキャナユニットは安定した性能を
発揮することができる。
ば、感光ドラム等の像担持体とスキャナユニット等の露
光手段間の介在部品を最小限に抑えることができ、相互
位置関係を精度良く出すことが可能になった。
ナユニット)は左右側板一部品の同一平面で位置精度が
保証されるため、プレス金型での位置精度も出しやす
く、位置出しが可能になった。
ックが廃止されるため、部品のコストダウンが図れ、左
右側板間の距離を短くすることが可能になった。これに
より、左右側板をまたがるステーを短くすることによる
ステーのコストダウンや本体フレームの剛性アップが図
れた。さらに、画像形成装置本体の幅方向(左右方向)
を小さくすることにつながり、省スペース化が達成され
た。
で余計な外力を受ないスキャナユニット等の露光手段の
支持が可能になった。つまり、ユニット状態で保証され
た性能が画像形成装置本体上でも再現できるようになっ
た。
は、スキャナユニットはスキャナ台の平面度の影響を受
けたり、本体フレームの歪みの影響を受けたりしてい
た。本発明のスキャナユニット取り付け方法では、外力
による影響の問題が解消され、安価で高精度なスキャナ
支持方法を確立している。
手段、現像手段、クリーニング手段とともに一体的にカ
ートリッジ化されており、前記カートリッジはその長手
方向と直行する方向、かつ前記露光手段の逆方向に着脱
自在に構成することで感光ドラムの着脱性(ユーザビリ
ティー)を格段に向上させている。
ナユニット)は左右側板一部品の同一平面で位置精度が
保証されるため、プレス金型での位置精度も出しやす
く、静的位置精度の向上ができた。
がされるため、カラープリンタで問題となる熱の影響も
最小限におさえることができ、動的精度の向上も図れて
いる。
示す断面図。
図。
面図。
分断面図。
面図。
断面図。
Claims (12)
- 【請求項1】 複数の像担持体と、前記複数の各像担持
体に対応し、前記像担持体に画像情報を露光する複数の
露光手段と、前記複数の像担持体と前記複数の露光手段
とを保持するフレーム部材とを有する画像形成装置にお
いて、 前記フレーム部材には、前記複数の像担持体の長手方向
両端部がそれぞれ該長手方向と直交方向に突き当てられ
る第1の突き当て部と、前記複数の露光手段の長手方向
両端部がそれぞれ該長手方向と直交する方向に突き当て
られる第2の突き当て部が形成され、前記第1の突き当
て部には前記像担持体と一体的の同心円部を第1の押圧
手段で弾性的に突き当て保持し、前記第2の突き当て部
には前記露光手段を第2の押圧手段で弾性的に突き当て
保持することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 複数の像担持体と、前記複数の各像担持
体に対応し、前記像担持体に画像情報を露光する複数の
露光手段と、前記複数の像担持体と前記複数の露光手段
とを保持するフレーム部材とを有する画像形成装置にお
いて、 前記フレーム部材には、前記複数の像担持体の長手方向
両端部がそれぞれ該長手方向と直交方向に突き当てられ
る第1の突き当て部と、前記複数の露光手段の長手方向
両端部がそれぞれ該長手方向と直交する方向に突き当て
られる第2の突き当て部と、前記フレーム部材に対する
前記露光手段の回転方向に突き当てられる第3の突き当
て部とが形成され、前記第1の突き当て部には前記像担
持体と一体的の同心円部を第1の押圧手段で弾性的に突
き当て保持し、前記第2の突き当て部には前記露光手段
を第2の押圧手段で弾性的に突き当て保持し、前記第3
の突き当て部には前記露光手段を第3の押圧手段で弾性
的に突き当て保持することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 前記像担持体と一体的の同心円部は、軸
受部材であることを特徴とする請求項1または2に記載
の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記像担持体と一体的の同心円部は、像
担持体本体に対して回転自在に軸支される軸部材である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装
置。 - 【請求項5】 前記第1の突き当て部と前記第2の突き
当て部は、前記フレーム部材の対向する側板に形成され
た開口部の端面であることを特徴とする請求項1、2、
3または4に記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記前記第1の突き当て部と前記第2の
突き当て部を構成する前記開口部の端面は、それぞれ直
交する2方向に形成されていることを特徴とする請求項
5に記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記第1の突き当て部を構成する前記開
口部は、前記側板の端部が折り曲げられた角部に形成さ
れていることを特徴とする請求項5または6に記載の画
像形成装置。 - 【請求項8】 前記第3の突き当て部は、前記フレーム
部材の対向する側板の間に形成された板部材に形成され
た開口部の端面であることを特徴とする請求項2に記載
の画像形成装置。 - 【請求項9】 前記露光手段はスキャナユニットである
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載
の画像形成装置。 - 【請求項10】 前記像担持体は感光ドラムであり、そ
の周辺に配置された帯電手段、現像手段、クリーニング
手段とともに一体的にカートリッジ化されており、前記
カートリッジはその長手方向と直行する方向、かつ前記
露光手段と逆方向に着脱自在であることを特徴とする請
求項1乃至9のいずれか一つに記載の画像形成装置。 - 【請求項11】 前記複数の像担持体は上下方向に配置
されていて、前記複数の像担持体に接する転写ベルト
と、前記転写ベルトの下方に配置された給紙搬送部と、
前記転写ベルトの上方に配置された定着部とを有するこ
とを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一つに記載
の画像形成装置。 - 【請求項12】 前記フレーム部材の手前側に前記像担
持体が配置され、 奥側に前記露光手段を配置したことを
特徴とする請求項1乃至11のいずれか一つに記載の画
像形成装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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