JP2002207395A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置において、感光体と書き込み装
置の位置精度を確保し、高画質の画像が安定して得られ
る画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 画像データに基づく発光によって感光体
上に静電潜像を作る書き込み装置を備えた画像形成装置
において、前記感光体の軸を支持する支持部材の位置決
めを、前記書き込み装置の支持部材が前記画像形成装置
の本体フレームに位置決めされている当該位置決め部で
行うことを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体と書き込み
装置を搭載する電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置において、感光体とレーザ
光源を含む書き込み装置との位置関係を高精度に位置決
めすることは、高画質を得る上で重要な条件の一つとな
っている。

【０００３】これを達成するために、感光体と書き込み
装置間の位置調整機構を備えた画像形成装置が特開平８
−２８２００５号公報や特開平１１−３３８２１６号公
報等にて提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
提案は大掛かりな調整治具や距離測定用変位計を用いた
り、書き込み装置の反射ミラーの取り付け角度調整や、
同装置の本体フレームへの取り付け位置調整等の複雑な
組立作業に手間がかかるため、製造コストを割高なもの
としてしまう問題がある。

【０００５】本発明は、前記感光体と前記書き込み装置
の位置関係を簡単な部材構成にて、かつ、高精度な位置
決めが可能な画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は下記の構
成により達成することができる。

【０００７】（１）画像データに基づく発光によって感
光体上に静電潜像を作る書き込み装置を備えた画像形成
装置において、前記感光体の軸を支持する支持部材の位
置決めを、前記書き込み装置の支持部材が前記画像形成
装置の本体フレームに位置決めされている当該位置決め
部で行うことを特徴とする画像形成装置。

【０００８】

【発明の実施の形態】はじめに、本発明に係わる画像形
成装置について説明する。

【０００９】以下の、本発明の実施の形態における説明
は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語や
技術範囲を限定するものではない。

【００１０】図１は画像形成装置の全体構成を示す模式
図である。図において、１０は像担持体である感光体、
１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像
書き込み手段である書き込み装置、１３は現像手段であ
る現像器、１４は感光体１０の表面を清掃するためのク
リーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は
現像スリーブ、２０は中間転写ベルトを示す。画像形成
手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像器
１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、
各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるの
で、図では（Ｙ）系列のみの構成について参照符号を付
けており、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の構成要素については参照符号を省略した。

【００１１】各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写
ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に
なっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設
面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と
同方向、かつ、同線速度で回転する。

【００１２】中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、ア
ースローラ２２、テンションローラ２３、除電ローラ２
７、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間
転写ベルト２０、転写器２５、クリーニング装置２８等
でベルトユニット３を構成する。

【００１３】中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動
モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。

【００１４】感光体１０は、例えばアルミ材によって形
成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層
あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したも
のであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す反時
計方向に回転する。

【００１５】読み取り装置８０からの画像データに対応
する電気信号は半導体レーザ８１（図３参照）で光信号
に変換され、感光体１０上に投射される。

【００１６】現像器１３は、感光体１０の周面に対し所
定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近におい
て同方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいは
アルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。

【００１７】中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０⁶
〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリ
イミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエ
チレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロ
イ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散
した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った、２層
構成のシームレスベルトである。ベルトの基体として
は、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導
電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴ
ムベルトを使用することもできる。

【００１８】２５は転写器で、トナーと反対極性（本実
施の形態においてはプラス極性）の直流が印加され、感
光体１０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０
上に転写させる機能を有する。転写器２５としてはコロ
ナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。

【００１９】２６は転写ローラで、中間転写ベルト２０
上に形成されたトナー像を転写材Ｐの表面に再転写す
る。

【００２０】２８はクリーニング装置で、中間転写ベル
ト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられてい
る。トナー像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０
は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した
交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電
荷が弱められ、クリーニングブレード２９によって周面
上に残ったトナーが清掃される。

【００２１】４０は加熱手段である定着装置で第１定着
ローラ４１と圧着手段である第２定着ローラ４２を有し
ている。

【００２２】７０は紙送り出しローラ、７１はタイミン
グローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラであ
る。

【００２３】次に、図に基づいて画像形成プロセスを説
明する。画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動
モータの始動によりイエロー（Ｙ）の感光体１０は矢印
で示す反時計方向に回転され、同時にスコロトロン帯電
器１１の帯電作用により感光体１０に電位の付与が開始
される。

【００２４】感光体１０は電位を付与されたあと、書き
込み装置１２によって第１の色信号、すなわち、Ｙの画
像データに対応する電気信号による画像の書き込みが開
始され、感光体１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応
する静電潜像が形成される。

【００２５】前記の静電潜像は現像器１３により非接触
の状態で反転現像され、感光体１０の回転に応じＹのト
ナー像が感光体１０上に形成される。

【００２６】当該感光体１０上に形成されたＹのトナー
像は、転写器２５の作用により、中間転写ベルト２０上
に転写される。

【００２７】その後、前記感光体１０はクリーニング装
置１４によって清掃され、次の画像形成サイクルにはい
る（以下、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニングプロセスにても同
様故、説明を省略する）。

【００２８】次いで中間転写ベルト２０は、前記Ｙのト
ナー像と同期が取られ、書き込み装置１２によってマゼ
ンタ（Ｍ）の色信号すなわちＭの画像データに対応する
電気信号による画像書き込みが行われ、Ｍの画像形成手
段１によりＭのトナー像が感光体１０上に形成され、転
写器２５において、前記のＹのトナー像の上から重ね合
わせて形成される。

【００２９】同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成手
段１により、感光体１０上に形成された、Ｃの色信号に
よるＣの画像データに対応するトナー像が、転写器２５
において、前記のＹ、Ｍ、のトナー像上へ重ね合わせて
形成され、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期
が取られ、黒色（Ｋ）の画像形成手段１により、感光体
１０上に形成された、Ｋの色信号によるＫの画像データ
に対応するトナー像が、転写器２５において、前記の
Ｙ、Ｍ、Ｃ、のトナー像上へＫのトナー像が重ね合わせ
て形成され、中間転写ベルト２０上にＹ、Ｍ、Ｃ、およ
びＫの重ね合わせトナー像が形成される。

【００３０】重ね合わせトナー像が担持されている中間
転写ベルト２０は矢印のように時計方向に送られ、転写
材Ｐが紙カセット７２より、紙送り出しローラ７０によ
って送り出され、搬送ローラ７３を経て、タイミングロ
ーラ７１へ搬送され、当該タイミングローラ７１の駆動
によって、中間転写ベルト２０上の重ね合わせトナー像
と同期がとられて、トナーと反対極性の直流電圧がに印
加されている転写ローラ２６の領域に給送され、中間転
写ベルト２０上の重ね合わせトナー像が転写材Ｐの面に
転写される。

【００３１】その後、中間転写ベルト２０は走行し、除
電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、当該中間
転写ベルト２０に当接したクリーニングブレード２９に
より清掃され、次の画像形成サイクルに入る。

【００３２】重ね合わせトナー像が転写された転写材Ｐ
は、更に定着装置４０へと送られ、第１定着ローラ４１
と第２定着ローラ４２の間のニップ部Ｔで転写材Ｐは挟
持搬送されながら熱と圧力とが加えられることにより、
重ね合わせトナー像は溶融定着され、転写材Ｐ上へ画像
形成が完成する。

【００３３】図２はプロセス架台の透視図である。図に
おいて、２はプロセス架台全体を示す。当該プロセス架
台２には図１参照のベルトユニット３、スコロトロン帯
電器１１、クリーニング装置１４および感光体１０等が
搭載される。

【００３４】３０はプロセス架台前板、３１はプロセス
架台後板、３８は前部位置決め穴、６０は後部位置決め
穴、５８はステイを兼ねる現像器取り付けガイド、９０
は架台固定部材である。

【００３５】当該プロセス架台２は、前記プロセス架台
前板３０の前部位置決め穴３８を書き込み装置支持部材
３７（図３参照）に突設した前部ピン３５（図３参照）
に係合し、かつ、前記プロセス架台後板３１の後部位置
決め穴６０を感光体後面支持部材３２（図３参照）に突
設した後部ピン５９（図３参照）に係合することによっ
て搭載位置が確保されており、架台固定部材９０で不図
示の固定ネジ等を介して本体前フレーム３３（図３参
照）に固定される。

【００３６】また、当該プロセス架台２はプロセス架台
前板３０に設けられた不図示の取っ手によって不図示の
ガイドレールに沿って矢印Ａ方向に画像形成装置本体か
ら出し入れが可能な構造となっている。

【００３７】図３はプロセス架台に挿着された感光体と
書き込み装置の位置関係を示す平面図の模式図である。

【００３８】図において、３２は感光体後面支持部材、
３３は本体前フレーム、３４は本体後フレームである。
３５は前部ピン、３６は位置規制ピンで、いずれも前記
書き込み装置支持部材３７に突設されている。５０は感
光体軸である。

【００３９】７４はフライホイールで、感光体１０の回
転むらを吸収し、安定したトナー画像形成のために設け
られている。

【００４０】感光体軸５０を支持するプロセス架台前板
３０と感光体後面支持部材３２は、部品成形に当たって
同一の金型による軸穴加工が可能であるので寸法精度が
確保でき、コスト的にも有利である。仮に、両者の間隔
が４００〜５００ｍｍとしても、組み立て完了後の感光
体軸穴５５、５６間の中心精度を３０μｍ以下に抑える
ことができる。

【００４１】感光体軸５０は本体後フレーム３４に位置
固定された感光体後面支持部材３２上に設けられた軸受
５１、駆動部ハウジング５２上に設けられた軸受５３、
感光体後面支持部材３２に固定された軸受支持部材６４
上に設けられた後端部軸受６５およびプロセス架台前板
３０上に設けられた軸受５４で支持されている。感光体
１０は前記感光体軸５０に挿入されている。

【００４２】書き込み装置１２は定盤８５、半導体レー
ザ８１、ポリゴンミラー８２、ｆθレンズ８３、シリン
ドリカルレンズ８４、位置決めピン８６等からなってお
り、書き込み装置支持部材３７に対する位置決めは、前
記定盤８５上に設けられた位置決めピン８６を位置決め
穴８９に係合し、当該書き込み装置１２を書き込み装置
支持部材３７の突き当て部材８７に当たる位置まで摺動
させるとともに、書き込み装置支持部材３７に設けられ
た押し当てバネ８８で押さえることによって行われる。

【００４３】Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４つの書き込み装置１２
は、書き込み装置支持部材３７の不図示の４段からなる
収納皿の定位置に載設され、当該書き込み装置支持部材
３７の不図示の基準に対応して、各段で同位置になるよ
うに調整され、１ユニットとなっている。

【００４４】１ユニットとしての書き込み装置支持部材
３７は、前部ピン３５および位置規制ピン３６を介し
て、本体前フレーム３３、本体後フレーム３４に位置決
めされて取り付けられている。さらに、感光体後面支持
部材３２は後部位置決め穴３９で位置決めされ、前記本
体後フレーム３４に位置固定されている。また、本体よ
り着脱自在のプロセス架台２はプロセス架台前板３０の
前部位置決め穴３８を前部ピン３５に係合させ、かつ、
プロセス架台後板３１の後部位置決め穴６０に後部ピン
５９を係合させることによって位置決めされる。必要な
らばプロセス架台前板３０の前部位置決め穴３８、また
は、感光体後面支持部材３２の後部位置決め穴３９のど
ちらか一方をバカ穴にして、微調整を可能となすことも
できる。

【００４５】また、感光体軸５０を支持する支持部材は
当該感光体軸５０の各一端をそれぞれ支持する別体構成
となっている。すなわち、当該感光体軸５０の一端を支
持する感光体後面支持部材３２を本体後フレーム３４に
固定し、他端を支持するプロセス架台前板３０を少なく
とも感光体１０を含み画像形成装置本体より着脱自在な
プロセス架台２側に設けてある。それ故、本体後フレー
ム３４に固定されている感光体後面支持部材３２および
感光体軸５０には感光体１０を含むプロセス架台２側の
全重量がかかることなく、プロセス架台２をスムーズに
出し入れができる。

【００４６】ここで、プロセス架台２、書き込み装置支
持部材３７、駆動部ハウジング５２を含む感光体後面支
持部材３２の画像形成装置本体への組み立て手順につい
て説明する。

【００４７】Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４つの書き込み装置１２
との位置出しが完了している書き込み装置支持部材３７
は、１ユニットとして本体前フレーム３３、本体後フレ
ーム３４の組み立て時に前部ピン３５、位置規制ピン３
６を介して前記両フレーム間に横架され、当該本体前フ
レーム３３、当該本体後フレーム３４に位置固定され
る。

【００４８】次に、駆動部ハウジング５２、感光体軸５
０を含む感光体後面支持部材３２を位置規制ピン３６に
係合させ、当該感光体後面支持部材３２の本発明に係わ
る位置決めが行われる。それから、感光体１０を含むプ
ロセス架台２を不図示のガイドレールに沿って画像形成
装置本体に挿入し、プロセス架台前板３０を前部位置決
め穴３８を介して前部ピン３５に係合させ、感光体前面
支持部材であるプロセス架台前板３０の本発明に係わる
位置決めが行われる。必要ならば、プロセス架台前板３
０の前部位置決め穴３８、または、感光体後面支持部材
３２の後部位置決め穴３９のいずれかをバカ穴にし、前
部ピン３５、または、位置規制ピン３６に対し位置調整
可能にすることにより、感光体１０と書き込み装置１２
の平行度を向上させることができる。

【００４９】以上から要略すると、感光体軸５０を支持
する支持部材の位置決めを、書き込み装置支持部材３７
と本体前フレーム３３、本体後フレーム３４との位置決
め部で行うことによって感光体１０と書き込み装置１２
との距離の公差を最小限に抑えられるので、簡易な位置
決めが可能となる。

【００５０】図４はプロセス架台を画像形成装置本体よ
り引き出した状態で書き込み装置側から見た断面を示す
図である。

【００５１】図において、プロセス架台２を矢印Ａ方向
に引き出すと、当該プロセス架台２は、後部位置決め穴
６０に係合する後部ピン５９、前部ピン３５（図３参
照）、および感光体軸５０から外れ、不図示のガイドレ
ールに沿って前面であるＡ方向に引き出される。この引
き出しの過程で感光体１０は、感光体軸５０の感光体駆
動カップリング部６６から外れ、感光体１０は、プロセ
ス架台後板３１に設けられた位置規制リング６７を介し
て感光体軸５０に沿ってプロセス架台２と一体的に移動
し引き出される。

【００５２】感光体軸５０から抜けた感光体１０はプロ
セス架台２の感光体１０の両端下部に設けられた受け部
材６１上に横架される。このとき、感光体軸５０と感光
体１０との偏差ｃは０．５〜１ｍｍ程度である。ただ
し、感光体１０との接触面にはフェルトないしゴム等の
表面に傷等を与えない素材６２が貼着されている。

【００５３】逆に、プロセス架台２を元の位置に戻す場
合、後部フランジ６８がカップリング６６と係合するよ
うに感光体１０の回転位置を合わせ、感光体１０はプロ
セス架台前板３０に設けられた位置規制リング６９を介
して感光体１０に沿って一体的に移動しカップリング６
６に係合して感光体軸５０に再挿入される（感光体１０
の感光体軸５０の前端部が感光体１０の後部フランジ６
８の軸穴に挿入し易くするため、感光体軸５０の前面側
の端部に円錐状のテーパが付けられている）。

【００５４】

【発明の効果】感光体の軸を支持する支持部材の位置決
めを、書き込み装置の支持部材が画像形成装置本体フレ
ームに位置決めされている当該位置決め部で行うことに
よって、感光体と書き込み装置の位置精度を簡単な部材
構成にて確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の全体構成を示す模式図である。

【図２】プロセス架台の透視図である。

【図３】プロセス架台に挿着された感光体と書き込み装
置の位置関係を示す平面図の模式図である。

【図４】プロセス架台を画像形成装置本体より引き出し
た状態で書き込み装置側から見た断面を示す図である。

【符号の説明】

１０ 感光体 １１ スコロトロン帯電器 １２ 書き込み装置 １３ 現像器 ２０ 中間転写ベルト ３０ プロセス架台前板 ３１ プロセス架台後板 ３２ 感光体後面支持部材 ３３ 本体前フレーム ３４ 本体後フレーム ３５ 前部ピン ３６ 位置規制ピン ４０ 定着装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H030 AA05 AB02 BB02 BB42 BB63 BB71 2H035 CA07 CB04 CD01 CD05 CD11 CD13 2H071 BA03 BA13 BA16 BA29 DA02 DA15 EA04 EA06 EA18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに基づく発光によって感光体
   上に静電潜像を作る書き込み装置を備えた画像形成装置
   において、前記感光体の軸を支持する支持部材の位置決
   めを、前記書き込み装置の支持部材が前記画像形成装置
   の本体フレームに位置決めされている当該位置決め部で
   行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 複数の感光体と複数の書き込み装置を有
   することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 感光体の軸を支持する支持部材を前記感
   光体の軸の各一端をそれぞれ支持する別体構成とし、前
   記感光体の一端を支持する支持部材を前記本体フレーム
   に固定し、他端を支持する支持部材を少なくとも感光体
   を含み本体より着脱自在なプロセス架台側へ設けたこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 感光体の軸の各一端をそれぞれ支持する
   支持部材は、同一の金型によって軸穴加工された穴位置
   形状を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形
   成装置。
5. 【請求項５】 感光体の軸の各一端をそれぞれ支持する
   支持部材のどちらか一方を、前記書き込み装置の支持部
   材と前記本体フレームとの位置決め部に対し位置調整可
   能としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記
   載の画像形成装置。