JP2002214869A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色ずれのない良好な画像を形成する。 【解決手段】 駆動フレーム４６の板厚ｔ１を本体フレ
ームの板厚よりも厚く設定するとともに、複数の駆動ユ
ニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋを駆動フレー
ム４６に対して位置決め固定して一体化する。この一体
化した状態で、駆動フレーム４６を画像形成装置本体の
本体フレームに位置決め固定する。これにより、本体フ
レームの板厚を厚くする必要がないので、本体フレーム
を厚くすることによる重量増加やコストアップを抑制し
つつ、各駆動ユニットに接続する感光ドラムの中心軸間
の相対位置精度を高めて色ずれのない良好な画像を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画像形成部
を有するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機等の４色フルカラーの
画像形成装置において、イエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各色のトナー像を形成する４箇所の画像形成
部を備え、各画像形成部ごとに、感光ドラム（像担持
体）を有するプロセスカートリッジをそれぞれ装着する
ものが知られている。

【０００３】図８は、このような画像形成装置における
の駆動部４５を上方から見た図である。駆動部４５は、
各色ごとに４個の駆動ユニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５
Ｃ、４５Ｂｋ有していて、これらの駆動ユニット４５
Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋは、画像形成装置本体
（不図示：以下「装置本体」という。）の後部において
垂直に配設された後フレーム（本体フレーム）４２に固
定されている。

【０００４】各駆動ユニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、
４５Ｂｋは、イエローの駆動ユニット４５Ｙを例に説明
すると、モータ４７の回転がピニオン４８、中間ギヤ５
０、大歯車４９、この大歯車４９と一体で先端に芯決め
部５１を有する大ギヤ軸５２等を介して、三角カップリ
ング５４に伝達されるようになっている。各画像形成ユ
ニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋは、後フレー
ム４２に対してそれぞれ個別に固定されている。

【０００５】各色のプロセスカートリッジ（不図示）
は、装置本体の手前側から奥側に向けて（同図中の下方
から上方に向けて）装着される。この際、プロセスカー
トリッジは、その奥側の側面を、駆動ブロック５６に当
接させることで位置決めされる。さらに、プロセスカー
トリッジ内の感光ドラムは、中心軸（その軸心をＣ１、
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で表す。）が三角カップリング５４に
係合されて、中心軸と大ギヤ軸５２とが同軸に位置決め
されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図８の左に示
すように、プロセスカートリッジの理想的な着脱方向を
ｚ軸方向、駆動ユニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５
Ｂｋの整列方向をｘ軸方向、これらｚ軸及びｘ軸に直角
な方向をｙ軸方向（不図示）と決める。

【０００７】これによると、図８に示すような駆動部を
有する画像形成装置では、各プロセスカートリッジを装
置本体に装着したときに、感光ドラムの中心軸の軸心Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４がｘ軸方向に振れたり、ｙ軸方向
に倒れたりして、各色間で画像がずれる傾向にあった。

【０００８】その原因は、後フレーム４２の板厚ｔ２が
比較的薄く、しかも、後フレーム４２には、それぞれの
プロセスカートリッジ内に設けられた感光ドラム、現像
器、帯電器等に駆動力を伝達するためのカップリング
や、高圧接点ポートや、メモリコネクタ等と装置本体と
を接続するための大きな開口部が設けられているからで
ある。

【０００９】さらに、例えば、ｚ軸を基準としたとき
の、図８中の軸心Ｃ３、Ｃ４のｘ軸方向の振れについ
て、軸心Ｃ３と軸心Ｃ４とが逆向きに同じ角度だけ振れ
ていた場合には、軸心Ｃ３に対する軸心Ｃ４振れは、２
倍となって表れ、ずれが大きくなる傾向にある。

【００１０】このように、軸心相互の位置関係がずれる
と、各感光ドラム上に形成したトナー像を、記録材又は
中間転写体上へ順次に転写したときに、転写位置が理想
的な位置からずれてしまう。こうして位置ずれが発生す
ると、多色画像の場合には色の画像間隔のずれや重なり
となり、カラー画像の場合には色味の違い、さらにはひ
どくなると色ずれとなって画像の品質を低下させること
になる。

【００１１】なお、このような不具合の解消方法とし
て、後フレームの板厚を厚くして剛性を高めるというも
のが考えられるが、この場合には、重量増加やコストア
ップが大きいという別な問題が発生する。

【００１２】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、重量増加やコストアップを抑制しつつ、各像担
持体（感光ドラム）間の相対位置精度を高めて色ずれの
ない良好な画像を形成することができるようにした画像
形成装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１に係る本発明は、画像形成装置本体側に整
列状態で配設された複数の駆動ユニットと、像担持体を
有し前記画像形成装置本体に装着されることにより前記
像担持体が前記駆動ユニットに連結されて位置決めされ
る着脱自在な複数のプロセスカートリッジとを備えた画
像形成装置において、前記画像形成装置本体側に配設さ
れた本体フレームと、前記本体フレームに位置決め固定
される駆動フレームと、を備え、前記駆動フレームの板
厚を前記本体フレームの板厚よりも厚く設定するととも
に、前記複数の駆動ユニットを前記駆動フレームに対し
て位置決め固定して一体化し、前記複数の駆動ユニット
が一体化された状態の前記駆動フレームを前記本体フレ
ームに位置決め固定する、ことを特徴とする。

【００１４】請求項２に係る本発明は、請求項１に記載
の画像形成装置において、前記駆動ユニットが前記像担
持体を駆動する駆動軸を有し、前記プロセスカートリッ
ジを前記画像形成装置本体に装着したときに、前記像担
持体の中心軸が継ぎ手を介して前記駆動軸に接続される
とともに、前記中心軸が前記駆動軸と同軸上に配置され
る、ことを特徴とする。

【００１５】請求項３に係る本発明は、請求項１又は２
に記載の画像形成装置において、前記駆動ユニットは突
き当て部材を有し、前記画像形成装置本体に対して前記
プロセスカートリッジを前記像担持体の中心軸に沿った
方向に移動させて装着し、前記プロセスカートリッジの
奥側の端面を前記突き当て部材に突き当てて前記プロセ
スカートリッジの着脱方向の位置決めを行う、ことを特
徴とする。

【００１６】請求項４に係る本発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担
持体の中心軸が、前記像担持体の中心を貫通する軸であ
る、ことを特徴とする。

【００１７】請求項５に係る本発明は、請求項１ないし
４のいずれか記載の画像形成装置において、前記複数の
駆動ユニットは、それぞれ個別の駆動源を有する、こと
を特徴とする。

【００１８】請求項６に係る本発明は、請求項４又は５
に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置本体
に対して前記プロセスカートリッジを着脱するための開
口部と、前記開口部を開閉する開閉扉と、を備え、前記
開閉扉は、閉鎖時に、装着後の前記プロセスカートリッ
ジの前記像担持体の中心軸の非駆動側の端部に係合して
前記中心軸の位置決めを行う位置決め部を有する、こと
を特徴とする。

【００１９】請求項７に係る本発明は、請求項６に記載
の画像形成装置において、前記開閉扉を前記本体フレー
ムのうちの前記開閉扉を有する部分よりも強固な部材で
形成するとともに、前記位置決め部を複数設け、前記開
閉扉の閉鎖時に、前記複数の位置決め部を前記複数の像
担持体の非駆動側の端部に同時に係合させる、ことを特
徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２１】〈実施の形態１〉 ［画像形成装置の全体の説明］まず、図１を参照して画
像形成装置の全体の概略構成を説明する。

【００２２】図１に、本発明に係る画像形成装置の一例
を示す。同図は、４箇所の画像形成部（４個の画像形成
ステーション）を有する４色フルカラーの画像形成装置
（プリンタ）の概略構成を示す縦断面図である。

【００２３】同図に示す画像形成装置は、同図中の左側
から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）用の感光ドラム（像担持体）
１をそれぞれ有する画像形成部（画像形成ステーショ
ン）ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋと、これら画像形成部Ｓ
Ｙ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋで形成されたそれぞれの色のト
ナー像が順次に一次転写される中間転写ベルト（中間転
写体）２と、中間転写ベルト２上のトナー像を記録材Ｐ
（例えば紙）に一括で二次転写する二次転写ローラ（転
写部材）３と、記録材Ｐを給搬送する給搬送手段４と、
記録材Ｐ上に転写されたトナー像を定着する定着装置
（定着手段）５とを備えている。

【００２４】画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋに
は、上述の感光ドラム１の外に、帯電器（帯電手段）６
と、露光器（露光手段）７と、現像器（現像手段）８と
が設けられている。

【００２５】つづいて、上述の各構成部材（構成手段）
について順次に詳述する。

【００２６】［像担持体（感光ドラム）］像担持体とし
ては、ドラム形の電子写真感光体（感光ドラム）１が使
用されている。感光ドラム１は、現像器８（図１では現
像ローラ）を支持する現像ユニットとともにプロセスカ
ートリッジ９に一体的に組み込まれている。このプロセ
スカートリッジ９は、画像形成装置本体（以下「装置本
体」という。）Ｍに対して着脱自在であり、感光ドラム
１の寿命に合わせてユニットごと容易に交換できるよう
になっている。本実施の形態では、感光ドラム１は、ア
ルミシリンダの外側に有機光導電体（ＯＰＣ）層を塗布
して構成し、現像ユニット９を構成する容器によって回
転自在保持されている。また感光ドラム１は、その軸方
向についての同図中裏面側の端部に駆動モータ（不図
示）の駆動力が伝達されることにより、同図中の反時計
回りに回転させるようになっている。

【００２７】［帯電手段（帯電器）］帯電器６は、ロー
ラ状の部材を感光ドラム１表面に対向するように配置し
たものであり、注入帯電方法を採用している。帯電器６
に対する印加電圧を帯電剤（例えば、帯電器表面に担持
された導電性のキャリヤ）を介して感光ドラム１の表面
を所定の極性・電位に一様に帯電させるものである。図
１に示す画像形成装置では、帯電器６は、感光ドラム１
や現像器８とともに、プロセスカートリッジ９に一体的
に組み込まれている。

【００２８】［露光手段（露光器）］感光ドラム１表面
の露光は、露光器（スキャナ）７によって行われる。す
なわち、画像信号がレーザダイオード（不図示）に与え
られると、このレーザダイオードは画像信号に対応する
画像光をポリゴンミラー１０へ照射する。このポリゴン
ミラー１０はスキャナモータ（不図示）によって高速回
転し、画像光を反射する。反射された画像光は、結像レ
ンズ１１を介して、一定速度で回転する感光ドラム１の
表面を選択的に露光する。この結果、感光ドラム１表面
に静電潜像が形成される。

【００２９】［現像手段（現像器）］現像器８は、上述
の露光器７によって形成された静電潜像にトナーを付着
させて可視化（現像）するため、画像形成部ＳＹ、Ｓ
Ｍ、ＳＣ、ＳＢｋごとに、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラック用の現像ローラを有している。各色の現像
ローラは、感光ドラム１表面に対向する位置に、微小間
隙を介して配置されている。各色の現像器８は、現像容
器内のトナーを送り機構によって送り込み、現像ローラ
の外周面にトナー（非磁性）とキャリヤ（磁性）とを混
合させた粉末（現像剤）を同図の時計回りに回転する現
像ローラの外周面に薄層担持する。その後、薄層担持し
た現像剤を、現像ローラの回転によって感光ドラム１表
面に対向する現像位置に搬送し、感光ドラム１表面の静
電潜像に付着させて、静電潜像をトナー像として現像す
る。

【００３０】［中間転写体］中間転写体として無端状に
形成されたの中間転写ベルト２は、ローラ１２、１３、
１４に掛け渡されており、各色の感光ドラム１に接触し
て一次転写部Ｔ１を構成する。中間転写ベルト２は、カ
ラーの画像形成動作時には各現像器８により現像された
感光ドラム１上のトナー像を順次に多重転写（一次転
写）するため、感光ドラム１の外周速度と同期して矢印
Ｒ２方向（時計回り）に回転する。またトナー像の多重
転写を受けた中間転写ベルト２は、電圧（二次転写バイ
アス）が印加された二次転写ローラ３との間に形成され
た二次転写部Ｔ２にて記録材Ｐを挟み込んで搬送するこ
とにより記録材Ｐに中間転写ベルト２上の各色トナー像
を一括で多重転写（二次転写）する。

【００３１】本実施の形態では、中間転写ベルト２は周
長約１０００ｍｍの樹脂ベルトで形成されていて、駆動
ローラ１２、二次転写対向ローラ１３、テンションロー
ラ１４の３軸で張架され、テンションローラ１４の両端
にばね（不図示）で荷重し、中間転写ベルト２の周長が
装置本体内の温湿度や径時変化により変化しても、変化
量を吸収できる構成になっている。この中間転写ベルト
２は、装置本体Ｍによって、駆動ローラ１２を支点とし
て揺動可能に支持され、駆動ローラ１２の、同図の裏面
側の端部に駆動モータ（不図示）の駆動力を伝達するこ
とにより、画像形成動作に応じて矢印Ｒ２方向に回転駆
動される。さらに、この中間転写ベルト２は、図１中の
手間側に簡単に着脱できるようになっている。

【００３２】［給搬送手段］給搬送手段４は、記録材Ｐ
を二次転写部Ｔ２に供給するものであり、複数枚の記録
材Ｐを収納した給紙カセット１５と、給紙ローラ１６
と、給送ローラ１７と、重送防止のリタードローラ１８
と、搬送ガイド１９と、搬送ローラ２０と、レジストロ
ーラ２１とを備えている。画像形成時には給紙ローラ１
６、給送ローラ１７、リタードローラ１８が画像形成動
作に応じて駆動回転し、給紙カセット１５内の記録材Ｐ
を１枚ずつ分離給送するとともに、搬送ガイド１９によ
ってガイドし、搬送ローラ２０を経由してレジストトロ
ーラ２１に搬送する。画像形成動作中にレジストローラ
２１は、記録材Ｐを静止待機させる非回転の動作と記録
材Ｐを二次転写部Ｔ２に向けて供給する回転の動作とを
所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時にお
ける中間転写ベルト２上のトナー像と記録材Ｐとの位置
合わせを行う。

【００３３】［二次転写ローラ］二次転写ローラ３は、
中間転写ベルト２に当接して二次転写部Ｔ２を形成する
上方の作動位置（実線）と、中間転写ベルト２から離間
する下方の退避位置（点線）とをとるように構成されて
いる。二次転写ローラ３は金属軸を中抵抗発泡弾性体で
巻いてあり、駆動手段（不図示）によって回転駆動され
る。上述の中間転写ベルト２上に４色のトナー像が形成
されている間、すなわち中間転写ベルト２上のトナー像
が二次転写部Ｔ２に至るまではそのトナー像を乱さぬよ
う、点線の退避位置に退避して中間転写ベルト２から離
間している。二次転写ローラ３は、その後、記録材Ｐに
４色のトナー像が転写されるタイミングに合わせてカム
部材（不図示）により実線の作動位置に押し上げられ
る。そして、記録材Ｐを介して中間転写ベルト２に所定
の圧で押しつけられる。このとき、同時に二次転写ロー
ラ３には、二次転写バイアスが印加され、中間転写ベル
ト２上のトナー像は記録材Ｐに一括で二次転写される。
ここで中間転写ベルト２と二次転写ローラ３とはそれぞ
れ駆動されているため、両者に挟まれた状態の記録材Ｐ
は転写工程が行われると同時に、矢印Ｋｐ方向に所定の
速度で搬送され、次工程を行う定着装置５に向けて搬送
される。

【００３４】［中間転写体クリーニング部］中間転写体
クリーニングユニット２２は、クリーニングブレード２
３とこれを保持する金属板２４とクリーニングブレード
２３を中間転写ベルト２に押し当てるための加圧ばね
（不図示）とファーブラシ２５とこれらを保持するクリ
ーナ容器２６とを備えている。

【００３５】ファーブラシ２５はレーヨンの糸で形成さ
れていて、二次転写後の中間転写ベルト２上の、記録材
Ｐに転写されなかったトナー（転写残トナー）を除電す
る。このファーブラシ２５は、図中手前側の一方端に駆
動モータ（不図示）の駆動力を伝達することにより、接
触部において中間転写ベルト２表面と逆方向に等速の周
速度で回転している。

【００３６】クリーニングブレード２３は、金属板２４
に貼り付けられた状態でクリーナ容器２６に軸を回転中
心とし加圧ばねにより中間転写ベルト２に所定の角度を
もって押し当てられているため、中間転写ベルト２に対
し均一に当接することができる。なお、クリーニングブ
レード２３の対向部にはバックアップローラとしてテン
ションローラ２７が配置されていてクリーニングブレー
ド２３が所定の当接圧で中間転写ベルト２に当接できる
構成になっている。このクリーニングブレード２３が当
接された点で、ファーブラシ１３により除電されたトナ
ー像を中間転写ベルト２から掻き落とし中間転写ベルト
２をクリーニングする。

【００３７】クリーニングブレード２３により掻き落と
された廃トナーは、クリーナ容器２６に回収され、クリ
ーナ容器２６最下部に配置されているスクリュー（不図
示）により装置本体内に別途配置されている中継ホース
（不図示）を経由して廃トナーボックス（不図示）に送
られ回収される。このスクリューは、同図中の裏面側の
一方端に駆動モータ（不図示）の駆動力を伝達すること
により廃トナーの搬送方向に回転させるようになってい
る。

【００３８】［定着装置］定着装置５は、二次転写ロー
ラ３により、中間転写ベルト２から記録材Ｐ上に二次転
写された４色のトナー像を、記録材Ｐ表面に定着させる
ものである。定着装置５は、図１に示すように、記録材
Ｐに熱を加えるための定着ローラ２８と記録材Ｐを定着
ローラ２８に圧接させるための加圧ローラ２９とを備え
ており、各ローラは中空ローラであり内部にそれぞれヒ
ータ（不図示）を有する。これら定着ローラ２８、加圧
ローラ２９は、回転駆動され、同時に記録材Ｐを搬送す
るよう構成されている。すなわち、表面に未定着トナー
像を担持した記録材Ｐは、定着ローラ２８と加圧ローラ
２９とにより搬送されるとともに、加熱、加圧されて、
表面にトナーが定着される。

【００３９】［画像形成動作］次に上述構成の画像形成
装置の動作を、４色フルカラーのトナー像を形成する場
合について説明する。

【００４０】まず、図１に示す給紙カセット１５内の記
録材Ｐを、給紙ローラ１６を回転させて給紙し、給送ロ
ーラ１７、リタードローラ１８によって１枚分離した
後、搬送ガイド１９に沿って搬送ローラ２０により、レ
ジストローラ２１まで搬送する。

【００４１】一方、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢ
ｋの感光ドラム１と、中間転写ベルト２とがそれぞれ所
定の周速度（プロセススピード）Ｖで図中の矢印方向に
回転する。

【００４２】中間転写ベルト２表面（外周面）の任意の
点Ｓが、同図中の位置Ｓ１にきたときに、帯電器６によ
って表面を均一に帯電された感光ドラム１上の点Ｅは同
図中の露光位置Ｅ１でレーザ露光を受けて静電潜像が形
成され、さらに現像器８によってトナー像として現像さ
れる。感光ドラム１の露光位置Ｅから反時計回りに中間
転写ベルト２の一次転写部Ｔ１までの距離ａと、中間転
写ベルト２の位置Ｓ１から一次転写部Ｔ１までの距離ｂ
とは等しく、したがって、所定時間経過後には画像の描
き初めの点Ｅと中間転写ベルト２上の点Ｓとは一次転写
部Ｔ１において一致する。すなわち中間転写ベルト２に
対してトナー像は位置Ｓ１を先端に反時計回りに形成さ
れることになる。

【００４３】（１）イエローのトナー像の形成 イエローの画像形成部ＳＹの露光器７によりイエロー用
のレーザ照射を行い、感光ドラム１上にイエロー用の静
電潜像を形成する。この静電潜像の形成と同時にイエロ
ーの現像器８を駆動し、感光ドラム１上の静電潜像にイ
エローのトナーが付着するように感光ドラム１の帯電極
性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加してイエローの現
像を行う。同時に現像器８の少し下流の一次転写部Ｔ１
で感光ドラム１上のイエローのトナー像を中間転写ベル
ト２の表面に一次転写する。このとき、中間転写ベルト
２には上述のイエローのトナーとは逆特性の電圧を印加
して一次転写を行う。

【００４４】形成するトナー像が、Ａ３サイズの場合、
搬送方向長さが４２０ｍｍであり、中間転写ベルト２の
表面の点Ｓ１点から反時計回りに点Ｌ１点までトナー像
が形成される。

【００４５】（２）マゼンタのトナー像の形成 次いで中間転写ベルト２の表面の点Ｓ（イエローのトナ
ー像の先端）が位置Ｓ２にきたとき、同様にマゼンタの
画像形成部ＳＭの露光器７によりマゼンタ用のレーザ照
射がスタートされ、イエローと同様にして感光ドラム１
上の静電潜像にマゼンタのトナーが付着されてマゼンタ
のトナー像が現像される。感光ドラム１上のマゼンタの
トナー像を一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト２上に転写
する。

【００４６】（３）シアンのトナー像の形成 次いで中間転写ベルト２の表面の点Ｓ（イエロー及びマ
ゼンタのトナー像の先端）が位置Ｓ３にきたとき、同様
にシアンの画像形成部ＳＣの露光器７によりシアン用の
レーザ照射がスタートされ、マゼンタと同様にして感光
ドラム１上の静電潜像にシアンのトナーが付着されてシ
アンのトナー像が現像される。感光ドラム１のシアンの
トナー像は、一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト２上にイ
エロー、マゼンタの各トナー像に重なるように転写され
る。

【００４７】（４）ブラックのトナー像の形成 次いで中間転写ベルト２の表面の点Ｓ（イエロー、マゼ
ンタ、及びシアンのトナー像の先端）が位置Ｓ４にきた
とき、同様にブラックの画像形成部ＳＢｋの露光器７に
よりブラック用のレーザ照射がスタートされ、シアンと
同様にして感光ドラム１上の静電潜像にブラックのトナ
ーが付着されてブラックのトナー像として現像される。
感光ドラム１上のブラックのトナー像は、一次転写部Ｔ
１で中間転写ベルト２上に、イエロー、マゼンタ、シア
ンのトナー像に重なるようにして転写される。

【００４８】以上、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、Ｓ
Ｂｋにおいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の順で潜像形成及び現像を行い、さらに、それぞれの一
次転写部Ｔ１で中間転写ベルト２へ順次に一次転写する
ことで、中間転写ベルト２の表面には、イエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重なった状
態で担持されることになる。

【００４９】ブラックのトナー像の中間転写ベルト２へ
の一次転写が終了する前に、すなわち、中間転写ベルト
２上にすでに転写されたブラックのトナー像の先端が二
次転写部Ｔ２に到達する前に、前述のレジストローラ２
１で待機させていた記録材Ｐをタイミングを合わせて搬
送スタートさせる。そして、中間転写ベルト２上への４
色のトナー像の一次転写時には下方に待機して中間転写
ベルト２とは非接触状態であった二次転写ローラ３を、
同時に上方の作動位置ヘカム（不図示）で移動させ、記
録材Ｐを中間転写ベルト２の二次転写部Ｔ２で圧接しな
がら、二次転写ローラ３にトナーと逆極性の転写バイア
スを印加する。これにより、中間転写ベルト２上の４色
のトナー像を、一括で記録材Ｐ表面に二次転写する。二
次転写終了後の記録材Ｐは、分離爪３０によって中間転
写ベルト２から剥離され、定着装置５に搬送される。記
録材Ｐは、ここで定着ローラ２８、加圧ローラ２９によ
って加熱、加圧されて４色のトナー像が表面に定着され
る。こうして４色フルカラーの画像が形成された記録材
Ｐは、排出ローラ３１によって、装置本体Ｍ上部の排紙
部３２上に、画像面を下方に向けた、いわゆるフェース
ダウンで排出される。なお、定着後の記録材Ｐは、フラ
ッパ３３を切り替えることで、排出ローラ３４により、
排紙トレイ３５上に画像面を上に向けた、いわゆるフェ
ースアップで排出することもできる。以上で４色フルカ
ラーの画像形成動作を終了する。

【００５０】次に、本実施の形態の特徴部分について、
図２〜図５を参照しながら詳述する。

【００５１】図２は、プロセスカートリッジ９を装置本
体Ｍに装着するようすを示す斜視図である。同図の左側
に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向を決める。これに
従うと、プロセスカートリッジ９の着脱方向がｚ軸方
向、装置本体Ｍの上下方向がｙ軸方向、そしてこれらｚ
軸及びｙ軸に直交する方向がｘ軸方向となる。同図に示
すように、装置本体Ｍに装着された状態の４個のプロセ
スカートリッジ９は、ｘ軸方向に整列された状態で並べ
られている。

【００５２】プロセスカートリッジ９は、感光ドラム
（像担持体）１、及びこの感光ドラム１に作用するプロ
セス手段（帯電器６及び現像器８）をカートリッジ容器
９ａに一体的に組み込んでカートリッジ化したものであ
る。このプロセスカートリッジ９は、ユーザ自身が装置
本体Ｍに対して容易に着脱できるように構成されてい
る。すなわち装置本体Ｍの内部には、ｚ軸方向にガイド
レール（不図示）が敷設されており、装置本体Ｍに対す
るプロセスカートリッジ９の矢印Ｋ１方向の挿入動作、
及び装置本体Ｍからのプロセスカートリッジ９の矢印Ｋ
２方向の取出し動作をガイドして、着脱動作を容易にし
ている。

【００５３】装置本体Ｍは、プロセスカートリッジ９の
挿入方向（矢印Ｋ１方向）の手前側にｘ−ｙ平面に沿っ
た前フレーム（本体フレーム）４１を有し、奥側には前
フレーム４１と平行な後フレーム（本体フレーム）４２
を有している。そして、前フレーム４１と後フレーム４
２とを連結するようにスキャナプレート４３が水平に配
設されている。スキャナプレート４３は、前側の爪部
（不図示）を前フレーム４１の３個の取付け孔４１ａに
挿入し、また、後側の３個の爪部４３ａを後フレーム４
２の３個の位置決め孔４２ａに挿入することで位置決め
されている。スキャナプレート４３には、前述の４個の
露光器７がｘ軸方向に整列した状態で取り付けられてい
る。上述の前フレーム４１には、４個のプロセスカート
リッジ９を着脱するための横長の矩形の着脱口４１ｂが
設けられており、また後フレーム４２には、プロセスカ
ートリッジ９を駆動ユニット（後述）に接続するための
ほぼ円形の４個の駆動孔４２ｂ（ただし図２では１個の
みを図示）が設けられている。さらに、前フレーム４１
には、上述の着脱口４１ｂを開閉するためのカートリッ
ジ開閉扉（開口部）４４が開閉自在に取り付けられてい
る。カートリッジ開閉扉４４については後述の実施の形
態２で説明する。

【００５４】図３は、プロセスカートリッジ９の挿入方
向（矢印Ｋ方向）の奥側に配設された駆動部４５を上方
から見た図である。また、図４は、図３のＡ線矢視図で
ある。さらに、図５は、駆動部４５と感光ドラム１とを
接続した状態を示す縦断面図である。

【００５５】図３に示すように、駆動部４５は、共通の
駆動フレーム４６上に、イエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各色の感光ドラム１、帯電器６、現像器８を
駆動するための駆動ユニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、
４５Ｂｋがそれぞれ位置精度よく位置決めされて固定さ
れている。つまり、４個の駆動ユニット４５Ｙ、４５
Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋと駆動フレーム４２とは一体化さ
れている。駆動フレーム４６は、その板厚ｔ１が装置本
体Ｍの後フレーム４２の板厚ｔ２（図２参照）よりも厚
い板金によって構成されている。また駆動フレーム４６
は、その全体がほぼ長方形状に形成されていて、その４
辺には奥側に折り曲げられた補強用の折曲部４６ａが設
けられている。このように、駆動フレーム４６は、後フ
レーム４２と比較して、板厚が厚く、また補強用の折曲
部４６ａを有し、さらに後フレーム４２に穿設されてい
る駆動孔４２ｂのような大きな開口部がないので、後フ
レーム４２よりも強度的に強い。したがって、剛性低下
による不要な変形等が少なく、各駆動部４５Ｙ、４５
Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂ相互の相対位置関係を精度よく保持
することができる。

【００５６】図３、図４に示すように、イエローの駆動
ユニット４５Ｙは、固定されたドラムモータ（駆動源）
４７と、このドラムモータ４７の出力軸に固定されたピ
ニオン４８と、大歯車４９と、回転自在に支持されてピ
ニオン４８及び大歯車４９に噛合する中間ギヤ５０と、
大歯車４９に固定されるとともに端部に芯決め部５１を
有する大ギヤ軸（駆動軸）５２と、大ギヤ軸５２を支持
する軸受け５３、５３と、三角カップリング（継ぎ手）
５４と、圧縮ばね５５とを有している。

【００５７】軸受け５３は大ギヤ軸５２が軸方向に移動
しないように支持している。また、圧縮ばね５５は、三
角カップリング５４をｚ軸方向の手前側（プロセスカー
トリッジ９側）に付勢している。三角カップリング５４
の先端の凹部５４ａ（図５参照）はねじれた正三角柱と
なる穴を有し、三角カップリング５４の凸部５４ｂは、
ねじれた正三角柱となる棒状に形成されている。凸部５
４ｂと凹部５４ａとは軸方向に係脱されるようになって
いる。また、凸部５４ｂは、感光ドラム１の中心を貫通
する中心軸１ａの一方の端部に固定されている。したが
って、凸部５４ｂを凹部５４ａに嵌合させると、凸部５
４ｂのねじれた正三角柱の稜線が凹部５４ａのねじれた
三角柱の面に接触することにより、凸部５４ｂと凹部５
４ａとは調芯されて回転中心が一致するようになってい
る。このことによりプロセスカートリッジ９が装置本体
Ｍ内に装着され、凸部５４ｂと凹部５４ａとが嵌合され
て、三角カップリング５３が噛合ったときには、大ギヤ
軸５２と感光ドラム１の中心軸１ａとが同一直線上に配
置されることになる。このとき、感光ドラム１の中心軸
１ａの端部１ｂは、芯決め部５１先端の凹部に嵌合す
る。また、このとき、芯決め部５１及び三角カップリン
グ５４の凹部５４ａとの間には微少移動可能な周方向の
ガタが設けられている。

【００５８】上述の三角カップリング５４は、上述の圧
縮ばね５５（図３、図４参照）により、プロセスカート
リッジ９側へ最も移動した位置で位置決めされるととも
に、この圧縮ばね５５のばね力に抗して後退可能に支持
されている。このとき、プロセスカートリッジ９の挿入
方向の奥側の端面は、駆動フレーム４６の装置本体内側
の面に取り付けられた駆動ブロック（突き当て部材）５
６に突き当てられており、この位置においてスラスト方
向（ｚ軸方向）の位置決めがなされる。

【００５９】なお、図２、図３、図４中の符号５７は、
帯電器６を駆動するためのカップリングであり、また符
合５８は、現像器８を駆動するためのカップリングであ
り、これらカップリング５７、５８は、プロセスカート
リッジ９が装置本体Ｍに挿入されたときに、それぞれ帯
電器６、現像器８に接続されるようになっている。

【００６０】以上は、イエローの駆動ユニット４５Ｙに
ついて説明したが、他の３色の駆動ユニット、すなわち
マゼンタ、シアン、ブラックの駆動ユニット４５Ｍ、４
５Ｃ、４５Ｂｋについても、イエローの駆動ユニット４
５Ｙと同様な構成、同様な作用をなす。したがって、こ
れらについての説明は省略する。

【００６１】図３に示すように、上述の駆動フレーム４
６における、駆動ブロック５６が設けられている面に
は、ｙ軸方向の両端部近傍に、それぞれ位置決めピン５
９ａ、５９ｂが突設されている。これら位置決めピン５
９ａ、５９ｂは、駆動フレーム４６上の、各ギヤとは反
対側の２箇所に固定されており、その高さ方向の位置
（ｙ軸方向の位置）は、図４に示すように、各色の感光
ドラム１の中心軸１ａと同じ高さ（ｙ＝０）となるよう
に配置されている。また画像形成部４５Ｂｋ側の位置決
めピン（第１基準軸）５９ａは駆動フレーム４６におけ
るｘ方向の基準でもあり（ｘ＝０）、駆動部４５はこの
位置決めピン５９ａを基準に装置本体Ｍの後フレーム４
２（図２参照）にビス止め等により固定されている。ま
た、各色の感光ドラム１を駆動する大ギヤ軸５２はこの
位置決めピン５９ａを基準にｘ軸方向、ｙ軸方向ともに
精度よく取り付けられていて、この駆動部４５が位置決
めピン５９ａを基準に後フレーム４２に固定されること
により、ユーザがプロセスカートリッジ９を装置本体Ｍ
に挿入した際、各色の感光ドラム１の中心軸１ａが三角
カップリング５４を介してこの大ギヤ軸５２に嵌合さ
れ、位置決めピン５９ａを基準に精度良く位置決めされ
る。

【００６２】また、図２に示すように、後フレーム４２
には、駆動部４５の位置決めピン５９ａと精度良く嵌合
する第１基準穴４２ｃが設けてある。駆動部４５の第１
基準軸である位置決めピン５９ａと嵌合する第１基準穴
１０６ａの中心は後側板１０１の原点（ｘ＝０、ｙ＝
０）で、後側板１０１上のすべての部位はこの第１基準
穴１０６ａを基準に構成されている。第１基準穴４２ｃ
はｘ軸方向、ｙ軸方向ともに位置決めピン５９ａと精度
良く嵌合して駆動部４５の位置決めをするが、イエロー
の画像形成部４５Ｙがわの位置決めピン（第２基準軸）
５９ｂが挿入される第２基準穴（不図示）はｘ軸方向に
長い長丸穴形状になっており、位置決めピン５９ｂは、
この第２基準穴に嵌合されて、ｙ軸方向のみ位置決めさ
れるようになっている。

【００６３】以上説明したように、本実施の形態による
と、後フレーム４２よりも強固な部材で形成された１個
の駆動フレーム４６上に、各色の駆動ユニット４５Ｙ、
４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋを精度良く配置して駆動部４
５を構成し、この駆動部４５を、直接、装置本体Ｍの後
フレーム４２に位置決め固定することにより、後フレー
ム４２の剛性不足による変形等に影響されることなく、
各色の駆動ユニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋ
の位置を精度よく保持することができる。さらに、この
ような駆動ユニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋ
に対して三角カップリング５４を介して各プロセスカー
トリッジ９の感光ドラム１を位置決めすることができる
ので、任意の２個の感光ドラム１の相対振れ幅を最小限
に抑えることができる。

【００６４】さらに、画像形成に係る部分の剛性を、後
フレーム４２ではなく、駆動部４５の駆動フレーム４６
によって確保することができるので、プロセスカートリ
ッジ９と装置本体Ｍとの駆動伝達やコネクタ接続を図る
ために大きな開口部（駆動孔４２ｂ）が必要である後フ
レーム４２の剛性アップのために、後フレーム４２全体
の板厚を厚くする等の対策が不要となるので、板厚増加
に伴なうコスト及び重量の増加を避けることができる。
つまり、コスト、重量の増加を最小限に抑えることが可
能となる。

【００６５】〈実施の形態２〉実施の形態１で説明した
ように、プロセスカートリッジ９の挿入方向の奥側に
は、複数の感光ドラム１を駆動するための駆動部４５が
装置本体Ｍの後フレーム４２の外側に配置されている。
駆動部４５は、後フレーム４２よりも強固な部材からな
る１個の駆動フレーム４６上に、各色の駆動ユニット４
５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋが精度良く配置されて
おり、これを直接、後フレーム４２に位置決め固定して
いる。

【００６６】ここで、本実施の形態を図６、図７を参照
して説明する。

【００６７】図６は、カートリッジ開閉扉４４とカート
リッジ開閉扉４４が装置本体Ｍの手前側の前フレーム４
１（図１参照）に取付けられたときの基準等を示す図で
ある。同図中の実線はカートリッジ開閉扉４４を開放し
た状態を、また点線は閉鎖した状態を示している。

【００６８】図６に示すように、前フレーム４１には、
側板ヒンジ軸受け６０が固定され、また、カートリッジ
開閉扉４４には、その下端に開閉扉ヒンジ軸受け６１が
固定されていて、これら側板ヒンジ軸受け６０と開閉扉
ヒンジ軸受け６１とはｘ軸方向のヒンジ軸（不図示）に
よって回動自在に連結されている。したがって、カート
リッジ開閉扉４４は、前フレーム４１により開閉自在に
支持されている。このカートリッジ開閉扉４４の板厚ｔ
３は、後フレーム４２の板厚ｔ２よりも大きく設定し
て、十分な強度を持たせるようにする。

【００６９】図２に示すように、前フレーム４１の手前
側の面には、後フレーム４２の第１基準穴４２ｃに対応
する第１基準軸４１ｃが、また第２基準穴（不図示）に
対応する第２基準軸４１ｄが設けられている。

【００７０】カートリッジ開閉扉４４上には、これが閉
鎖されたときに第１基準軸４１ｃに係合する第１基準穴
４４ｃが設けられていて、この第１基準穴４４ｃは第１
基準軸４１ｃに嵌合するが、第２基準穴４４ｄはカート
リッジ開閉扉４４が閉鎖されるときのガイドとなるよう
に、第２基準軸４１ｄとは嵌合させていない。つまり、
図７に示すように、カートリッジ開閉扉４４は、ヒンジ
軸を中心に回動させて前フレーム４１の着脱口４１ｂを
閉鎖するとき、第１基準軸４１ｃに第１基準穴４４ｃが
係合して正確に位置決めされる。

【００７１】また、カートリッジ開閉扉４４上には、複
数のプロセスカートリッジ９のそれぞれに対応して、複
数のカートリッジ受け６２が設けられている。カートリ
ッジ受け６２は、第１基準穴４４ｃを基準に精度良く取
り付けられていて、このカートリッジ受け６２に設けら
れた嵌合穴（位置決め部）６２ａが各プロセスカートリ
ッジ９内の各感光ドラム１の中心軸１ａの手前側（非駆
動側）の端部に同時に嵌合（係合）することで、プロセ
スカートリッジ９の位置出しが可能となっている。

【００７２】一方、このカートリッジ開閉扉４４は、ロ
ック手段（不図示）等によって装置本体Ｍに取り付けら
れるので、プロセスカートリッジ９の保持と位置出しが
これら第１基準軸４１ｃと第１基準穴４４ｃとによって
決定されることになる。

【００７３】また、図２に示すように、前フレーム４１
には、カートリッジ開閉扉４４を保持し位置決めする第
１基準軸４１ｃが設けてあるが、この第１基準軸４１ｃ
の中心は前フレーム４１の原点（ｘ＝０、ｙ＝０）で、
前フレーム４１上のすべての部位はこの第１基準軸４１
ｃの中心を基準に構成されている。この原点（ｘ＝０、
ｙ＝０）は、後フレーム４２の原点位置と同一であり、
後フレーム４２上の第１基準穴４２ｃの中心と前フレー
ム４１の第１基準軸４１ｃの中心を結ぶ直線はｚ軸と一
致する。

【００７４】以上説明したように、装置本体Ｍにプロセ
スカートリッジ９を挿入する際、各色の感光ドラム１の
中心軸１ａの挿入方向の奥側は、この中心軸が駆動部４
５の各大ギヤ軸５２に嵌合することでそれぞれ精度良く
位置出しされる。このとき、駆動部４５は、後フレーム
４２より強度のある駆動フレーム４６上に各色の駆動ユ
ニット４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋが精度良く位
置決め固定されているため、後フレーム４２の剛性不足
による変形等に影響されることなく任意の２色間の感光
ドラム１の相対位置関係を正確に保持することができ
る。さらに、各色の感光ドラム１の中心軸１ａの挿入方
向の手前側は、プロセスカートリッジ９を挿入後、カー
トリッジ開閉扉４４を閉めて装置本体Ｍにロックした時
点で、このカートリッジ開閉扉４４上に設けられた各色
の感光ドラム１に対応するカートリッジ受け６２の嵌合
穴６２ａが感光ドラム１の中心軸１ａの手前側の端部と
嵌合することで、任意の２色間の相対位置関係を正確に
保持することが可能となる。このように、感光ドラム１
の前奥を駆動フレーム４５とカートリッジ開閉扉４４と
によって正確に保持することで、後フレーム４１の剛性
不足に左右されることなく任意の２色間の感光ドラム１
の相対振れ幅を最小限に抑えることが可能となり、色ず
れの無い良好な画像を提供することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
駆動フレームの板厚を本体フレームの板厚よりも厚く設
定するとともに、複数の駆動ユニットを駆動フレームに
対して位置決め固定して一体化し、複数の駆動ユニット
が一体化された状態の駆動フレームを本体フレームに位
置決め固定することにより、重量増加やコストアップを
抑制しつつ、各像担持体間の相対位置精度を高めて色ず
れのない良好な画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦
断面図である。

【図２】装置本体対対してプロセスカートリッジを着脱
するようすを説明する一部破断斜視図である。

【図３】駆動部（駆動ユニット）を上方から見た図であ
る。

【図４】図３のＡ線矢視図である。

【図５】駆動ユニットと画像形成装置とが接続された状
態を示す縦断面図である。

【図６】カートリッジ開閉扉の動作を説明する図であ
る。

【図７】カートリッジ開閉扉を閉鎖した状態を示す一部
破断斜視図である。

【図８】従来の駆動部（駆動ユニット）を上方から見た
図である。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） １ａ 像担持体（感光ドラム）の中心軸 ９ プロセスカートリッジ ４１ｂ 開口部（着脱口） ４２ 本体フレーム（後フレーム） ４４ 開閉扉（カートリッジ開閉扉） ４５ 駆動部 ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋ駆動ユニット ４６ 駆動フレーム ４７ 駆動源 ５２ 駆動軸（大ギヤ軸） ５６ 突き当て部材（駆動ブロック） ６２ａ 位置決め部（嵌合穴） Ｍ 画像形成装置本体（装置本体） ｔ１ 駆動フレームの板厚 ｔ２ 本体フレームの板厚

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置本体側に整列状態で配設さ
   れた複数の駆動ユニットと、像担持体を有し前記画像形
   成装置本体に装着されることにより前記像担持体が前記
   駆動ユニットに連結されて位置決めされる着脱自在な複
   数のプロセスカートリッジとを備えた画像形成装置にお
   いて、 前記画像形成装置本体側に配設された本体フレームと、 前記本体フレームに位置決め固定される駆動フレーム
   と、を備え、 前記駆動フレームの板厚を前記本体フレームの板厚より
   も厚く設定するとともに、前記複数の駆動ユニットを前
   記駆動フレームに対して位置決め固定して一体化し、前
   記複数の駆動ユニットが一体化された状態の前記駆動フ
   レームを前記本体フレームに位置決め固定する、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記駆動ユニットが前記像担持体を駆動
   する駆動軸を有し、 前記プロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に装
   着したときに、前記像担持体の中心軸が継ぎ手を介して
   前記駆動軸に接続されるとともに、前記中心軸が前記駆
   動軸と同軸上に配置される、 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】 前記駆動ユニットは突き当て部材を有
   し、 前記画像形成装置本体に対して前記プロセスカートリッ
   ジを前記像担持体の中心軸に沿った方向に移動させて装
   着し、前記プロセスカートリッジの奥側の端面を前記突
   き当て部材に突き当てて前記プロセスカートリッジの着
   脱方向の位置決めを行う、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記像担持体の中心軸が、前記像担持体
   の中心を貫通する軸である、 ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記複数の駆動ユニットは、それぞれ個
   別の駆動源を有する、 ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 前記画像形成装置本体に対して前記プロ
   セスカートリッジを着脱するための開口部と、 前記開口部を開閉する開閉扉と、を備え、 前記開閉扉は、閉鎖時に、装着後の前記プロセスカート
   リッジの前記像担持体の中心軸の非駆動側の端部に係合
   して前記中心軸の位置決めを行う位置決め部を有する、 ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装
   置。
7. 【請求項７】 前記開閉扉を前記本体フレームのうちの
   前記開閉扉を有する部分よりも強固な部材で形成すると
   ともに、前記位置決め部を複数設け、 前記開閉扉の閉鎖時に、前記複数の位置決め部を前記複
   数の像担持体の非駆動側の端部に同時に係合させる、 ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。