JP2003107826A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003107826A
JP2003107826A JP2001301746A JP2001301746A JP2003107826A JP 2003107826 A JP2003107826 A JP 2003107826A JP 2001301746 A JP2001301746 A JP 2001301746A JP 2001301746 A JP2001301746 A JP 2001301746A JP 2003107826 A JP2003107826 A JP 2003107826A
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photoconductor
developing
image forming
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JP2001301746A
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English (en)
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Junichi Tanizaki
淳一 谷崎
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のタンデム型カラー画像形成装置では、
複数の画像形成ユニット間隔を広く取る必要があるた
め、装置の大型化や、転写材搬送精度不良による色ズ
レ、色ムラが問題となっている。 【解決手段】 感光体ユニットと現像ユニットを分割し
ながら、各ユニットの位置決めを装置本体の両側面に取
付けられる一対のユニット案内・位置決め部材という単
一部材で行なう。さらに、複数の感光体ユニット、現像
ユニットの配置レイアウトにおいて、各現像ユニットの
変位方向において、各現像ユニットが隣接する感光体ユ
ニットが相重なる位置に配置されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンタや複写機など、特に転写材搬送路に沿って複数の
画像形成ユニットを配設し、前記転写材搬送路を移動す
る転写材に順次トナー像を転写する画像形成装置の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来における画像形成装置としては、例
えば水平方向に沿う転写材搬送路に対して複数の画像形
成ユニットを配設し、転写材搬送路に沿って移動する転
写材に前記各画像形成ユニットから順次トナー像を転写
させ、転写材上にカラー画像を形成するようにしたタン
デム型と称されるものが知られている。
【0003】ここでの画像形成ユニットは静電潜像が形
成される感光体を有する感光体ユニットと、前記感光体
に供給するトナーを収容する現像ユニットの一対を言う
ものとする。そして、その搬送方式としては、各画像形
成ユニットに感光体に当接する転写ロールを設け、この
感光体と転写ロールとで転写材として用紙の搬送を行な
うようにした転写ロール搬送方式や、あるいは、循環移
動する搬送ベルトに用紙を例えば静電吸着保持させるよ
うにしたベルト搬送方式が既に提案されている。
【0004】また、各画像形成ユニットの配列構造につ
いても、水平方向に沿う転写材搬送路に対して複数の画
像形成ユニットを横方向に並設する横置きタイプや、垂
直方向に沿う転写材搬送路に対して複数の画像形成ユニ
ットを縦方向に並設する縦置きタイプが既に提案されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来こ
の種の横置きタイプの場合、画像形成ユニットの着脱は
転写材搬送手段の搬送面と平行で搬送方向に垂直な方向
から行われることが多い。この場合は、複数の画像形成
ユニットの装置本体への位置決めは搬送手段を間に挟ん
で、装置本体片側側面に取付けられる画像形成ユニット
駆動手段と装置本体の反対側面に形成される位置決め手
段とでなされる。また画像形成ユニット自体も構成上位
置決め基準となる感光体を直接位置決めするのではなく
感光体を支持する支持手段に形成された位置決め部によ
ってなされるため、各画像形成ユニットの装置本体への
位置決め精度を確保することが困難である。
【0006】また、従来の縦置きタイプの画像形成装置
の場合、略垂直部の転写材搬送路面に直交する方向から
各画像形成ユニットの着脱が可能になるため各画像形成
ユニットの装置本体への位置決めを筐体の両面側に形成
されるユニット位置決め部で行なうことができるため、
位置決め精度確保が容易になるが、その反面、転写材搬
送性の面で不都合が生じている。
【0007】それは転写ロール搬送方式にあっては、各
画像形成ユニット間隔の寸法がある程度広いと用紙が一
つの画像形成ユニットの転写部位を通過し、その通過し
た用紙部分が長くなり、用紙の先端部がカールしたり、
あるいは、真っ直ぐのままという如く、用紙の先端部状
態が不安定になり易く、次の画像形成ユニットの転写部
位へ到達する用紙の先端部位置がばらつき易い。このた
め、各画像形成ユニットの転写部位での用紙に対する各
色成分トナー像の書き込み開始位置がずれてしまい、カ
ラー画像の色ズレ、色ムラ現象の原因になっている。ま
た、ベルト搬送方式にあっては、用紙搬送ベルトで用紙
を搬送するため、転写ロール搬送方式に比べて、各画像
形成ユニットの転写部位への用紙の先端部突入位置は安
定し、用紙の搬送方向に対するカラー画像の色ムラは少
なく抑えられるが、各画像形成ユニット間隔の寸法が広
いほど、用紙搬送ベルトが移動する際に用紙搬送ベルト
が幅方向に蛇行するウオーク現象が増加し、用紙の搬送
方向に直交する方向(幅方向)においてカラー画像の色
ズレ、色ムラが悪化している。
【0008】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ためになされたものであって、構成部品を装置本体に対
して良好に位置決めできる画像形成装置を提供すること
を第1の目的とする。また、本発明は、転写材の搬送ム
ラに伴うカラー画像の色ズレ、色ムラを抑えことができ
る画像形成装置を提供することを第2の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】以下、本発明の解決手段
について、理解に供するため、具体的な内容についてま
で説明するが、特許請求の範囲を実質的に減縮すること
を意味するものではない。
【0010】上記第1の目的を満たすために、本発明の
画像形成装置は、請求項1、9、10、13および14
に記載したように、「現像ユニットを、変位可能または
押圧された状態となるように装置本体に設けておき、感
光体ユニットを装置本体に装着して位置決めし、この位
置決めされた感光体ユニットに対して現像ユニットを位
置決めする」ことを特徴とする。
【0011】また、上記第2の目的を満たすために、本
発明の画像形成装置は、請求項7および8に記載したよ
うに、「装置本体に装着された第1の色に係る第1の現
像ユニットに対して、第2の色に係る第2の感光体ユニ
ットの少なくとも一部が、その装着時の移動方向におい
て、重なるように位置決めされる」ことを特徴とする。
【0012】以下、上記第2の目的を満たすための本発
明について補足説明する。
【0013】本発明者らは、鋭意検討の結果、転写材の
搬送ムラに伴うカラー画像の色ズレ、色ムラを抑えるた
めに、装置の小型化を図ることが重要であることを見出
し、本発明を得たのである。
【0014】具体的に、本発明を得るに到った経緯につ
いて説明する。
【0015】一般的に、画像形成装置のユーザが問題視
しないカラー画像の色ズレ、色ムラ量としては、用紙搬
送方向ではズレ量最大150μm、用紙の搬送方向に直
交する方向(幅方向)においてはズレ量最大100μm
とされている。
【0016】この点に関して実験確認したところ、上記
のズレ量を達成するためには、各画像形成ユニットの転
写部位間隔は、30mm以下にする必要があることを見
い出した。
【0017】ところで、従来の縦置きタイプは、一般的
に、その間隔は45mmが限界となっている。
【0018】図10は従来の縦置きタイプのカラー画像
形成装置の概略図を示すものであるが、各画像形成ユニ
ット(5a〜5d)間隔寸法を支配しているのが各画像形
成ユニット(5a〜5d)の占有、着脱スペースというこ
とが解る。画像形成ユニット5の構成としては、垂直方
向の用紙搬送路のスペース確保の面から、画像形成手段
としてのクリーニング37、帯電36、露光手段53を
感光体34に対して第1象限に配置させ、現像手段を第
2象限に配置させ、第3、4象限のスペースをできるだ
け確保している。今、仮に感光体34の直径をa、現像
ユニットの高さをb、そしてクリーニング、帯電手段の
占有高さをcとする時、画像形成ユニットの高さはa+
(b/2)+c程度になる。
【0019】ここで、現状、実現可能な最小なa、b、
cの値としてa=16mm、b=20mm、c=10m
mとしても、画像形成ユニット5の高さは36mmとな
る。また、隣接画像形成ユニットの着脱余裕として2m
mの隙間を見込むと、各画像形成ユニット(5a〜5d)
の転写部位間隔は38mmが限界と考える。
【0020】すなわち、上記したように、従来技術の単
なる延長線上の構成を採用し続ける限り、構成部品の可
及的な小型化を図ったとしても、転写部位間隔の短縮化
は自ずと限界があり、その限界は、ユーザに許容される
レベルに到達しないことを知見したのである。
【0021】このことにより、本願発明者らは、画期的
な構成を着想する必要性を認め、本発明を想到したので
ある。
【0022】つまり、装置全体の小型化、あるいは垂直
方向に搬送される転写材の走行安定性、転写材搬送用ベ
ルトの走行安定性の確保の面から各画像形成ユニットの
間隔の短縮化として、具体的に30mmの数値目標を設
定して、発明を検討したのである。
【0023】すなわち、この発明の第1の態様は、図1
に示すように、静電潜像が形成される感光体34を有す
る感光体ユニット8(8a〜8d)と、前記感光体34
に供給するトナーを収容する現像ユニット6とを有する
画像形成装置5において、前記現像ユニット6を装置本
体に対して変位可能に装着し、その後、前記感光体ユニ
ット8を装置本体に対して着脱可能に装着し、所定位置
に位置決めすることで、前記感光体ユニット8に対し、
先に変位可能に装着された前記現像ユニット6が位置決
めされることを特徴とするものである。
【0024】このような技術的手段においては、構成
上、カラー画像をを形成するタンデム型の画像形成装置
に限ったものではなく、単色用の画像形成装置に対して
も有効であることは勿論である。
【0025】また、ユニットの案内・位置決め部材,ユ
ニット形状については適宜選定して差し支えなく、感光
体ユニットとしては少なくとも感光体、帯電手段を組み
込んでおればよく、これ以外のプロセス手段、例えば、
クリーニング手段、除電手段等を必要に応じて含んでよ
いことは勿論である。
【0026】また、現像方法については、現像剤担持体
及び現像に必要な各種機能部品を適宜組込んだものであ
ればよく、現像剤の種類や、接触現像、非接触現像に限
られず、各種現像方式のものを採用して差し支えない。
【0027】また、現像ユニット案内部については、対
応する案内部に対して現像ユニットが同一姿勢で変位位
置決め可能になるものであれば現像ユニットの構造に対
応して適宜選定すればよい。例えば現像ユニット案内部
に、変位用凹部を1箇所設けたならば、現像ユニットに
は、前記変位用凹部に対応して位置決め可能に係合する
位置決め凸部を設けるようにすればよい。また、感光体
ユニットのユニット位置決め部材については、対応する
ユニット位置決め部に対して感光体ユニットを位置決め
するものであれば、ユニット位置決め部材の構造に対応
して適宜選定すればよい。例えばユニット位置決め部材
に、位置決め凹部、位置決めピンを設けたならば、感光
体ユニットには、前記位置決め凹部、位置決めピンに対
応して位置決め可能に係合する位置決め凸部、位置決め
溝を設けるようにすればよい。
【0028】また、感光体上に現像される画像品質を良
好に保つためには装置本体に配設されたバネ部材等の押
圧手段により現像ユニットを感光体ユニット側に付勢力
させ、感光体ユニットの感光体に対し、現像ユニットの
一部を当接させることにより感光体ユニットに対する現
像ユニットの位置決めを行なうと良い。さらに、感光体
ユニット、現像ユニットの案内・位置決め部材は一体的
に構成されている方が感光体、現像ロールの取付精度確
保の面から有利である。特に、カラーレジストレーショ
ンを良好に保つという観点からすれば、感光体の偏心誤
差を最小限に抑えるような位置決め構造を採用すること
が好ましく、また、各ユニットの案内・位置決め部材は
各感光体ユニットの画像転写位置間ピッチが高精度で等
しくなるように一体的に構成された部材で、装置本体に
取り付けられることが望ましい。
【0029】また、さらに、現像ユニットを、装置本体
の装着用開口部を通して所定位置に,変位可能に装着
し、その後、感光体ユニットを前記装着用開口部を通し
て装置本体に対して着脱可能に装着し、前記所定位置よ
りも前記装着用開口部に近い側であって、且つ、装着用
開口部に対する移動方向において,少なくともその一部
が前記現像ユニットと重なる位置に位置決めされる構成
とし、画像形成ユニットの高さ方向の寸法をできるだけ
短寸化した方が良い。
【0030】さらに、別の隣接する感光体ユニットを前
記装着用開口部を通して装置本体に対して着脱可能に装
着し、前記所定位置よりも前記装着用開口部に近い側で
あって、且つ、装着用開口部に対する移動方向におい
て,少なくともその一部が前記現像ユニットと重なる位
置に位置決めするように配列させる等の対策を施すこと
で、各画像形成ユニットの間隔をさらに短寸化できる。
【0031】また、上記のような画像形成ユニットの縦
列配置とした時、同色の感光体ユニットと現像ユニット
を取出す場合、前記現像ユニットと隣接する別の色用の
感光体ユニットが相重なる位置関係となっているため、
隣接する別の色用の感光体ユニットをまずもって、取り
出さねばならないという不便が生じる。しかしながら、
昨今のタンデム型のカラー画像形成装置においては現像
ユニットの現像方式が二成分現像方式が主流となってお
り、現像ユニット自体の長寿命化が見込まれる。この場
合、現像ユニットとしては、ユーザが勝手に取外すこと
での落下とか異物混入などの危険を避ける方が良くなっ
ている。従って、このような態様において、現像ユニッ
トは装置本体から容易に着脱できないよう固定手段を配
設し、感光体ユニットのみ着脱可能とする等の対策を施
すようにした方が良い。
【0032】更に、搬送兼転写手段としては、転写材に
対して搬送力を付与しながら、転写材にトナー像を転写
させるものであれば、任意の形態のもので差し支えない
が、簡単かつ小型のデバイスという観点からすれば転写
電界が印加される転写ロールを用いることが好ましい。
【0033】更に、搬送兼転写手段で転写材を搬送する
ものであれば各画像形成ユニットの手前には何も設けな
くてもよいが、転写材を、より安定して搬送するという
観点からすれば、各感光体ユニットの手前に、感光体と
搬送転写手段とのニップ部へ転写材が案内される転写材
ガイドを設けることが好ましいが、その転写材搬送手段
および転写材ガイドはそれぞれ対応する感光体に対して
同様な位置関係になる必要がある。このような態様にお
いて、転写材搬送路の略垂直方向部分に前記感光体ユニ
ットの感光体に相対応する位置に転写材搬送能力を備え
る複数の転写手段及び、転写材ガイドを有しており、各
複数の前記転写手段は対応する感光体に対して、装置本
体側両側面に形成された転写手段受部を介して位置決め
され、前記転写手段を有する転写材搬送路の略垂直方向
部分は装置本体に対して開閉可能に支持されるようにす
ることが良い。
【0034】また、本発明の第2の態様は、図9に示す
ように、複数の各画像形成ユニットの狭ピッチ縦列配置
が可能になると、各感光体ユニットのメンテナンス性の
スペースが狭くなり、交換しづらくなる。その場合は、
カラー画像を形成するため異なる色のトナーを収容する
複数の現像ユニットと、各現像ユニットによりその上に
形成された静電潜像が現像される複数の感光体を単一の
筐体に支持した感光体ユニット群50とを有する画像形
成装置において、前記複数の現像ユニットを装置本体に
対して変位可能に装着し、その後、前記感光体ユニット
群を装置本体に対して着脱可能に装着し、所定位置に位
置決めすることで、前記感光体ユニット群の各感光体に
対し、先に変位可能に装着された前記複数の現像ユニッ
トが位置決めされることを特徴とするものである。
【0035】このような技術的手段において、ユニット
の案内・位置決め部材,ユニット形状については適宜選
定して差し支えなく、感光体ユニット群としては少なく
とも感光体、帯電手段をカラー画像を形成できる分だけ
組み込んでおればよく、これ以外のプロセス手段、例え
ば、クリーニング手段、除電手段等を必要に応じて含ん
でよいことは勿論である。
【0036】また、現像方法については、発明の態様1
で述べたように各種現像方式のものを採用して差し支え
ない。
【0037】さらに、ユニット形状、ユニット案内・位
置決め部材の形状、感光体ユニット群の各感光体に対す
る現像ユニット位置決め方法等も、発明の態様1で述べ
た内容と同様のことが言える。
【0038】次に、上述したような技術的手段の作用に
ついて説明する。まず、図1に示す構成においては、従
来一体型であった画像形成ユニットを感光体ユニットと
現像ユニットの分割構成としたことで、各ユニットの配
置レイアウトに自由度が生じ、一体型画像形成ユニット
に比べ、各画像形成ユニットの狭ピッチ配置が可能にな
る。さらに、分割することで、不利になる感光体ユニッ
トと現像ユニットの組立精度を装置本体の両側面に取付
けられる一対の一体構成のユニット案内・位置決め部材
という単一部材で確保可能になる。さらに、感光体ユニ
ットの感光体の回転中心軸を直接位置決め支持できると
いう長所がある。また、現像ユニットの位置決めも感光
体ドラムに対して可能になる。さらに、図9に示す構成
においては、複数の感光体ユニットを一体化したこと
で、装置本体への、位置決め箇所を単一化できるため、
装置本体の部品管理が容易になり、精度の向上と共に、
装置構成の簡略化が可能になる。
【0039】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、実施の形
態1を添付図面に基づいて説明する。
【0040】図1はこの発明が適用されたカラー画像形
成装置の実施の形態を示す。同図において、カラー画像
形成装置は、装置内に4つの色(本実施の形態ではイエ
ロ、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成ユニット
(具体的には5a〜5d)を縦方向に配列し、その下方
には供給用の用紙10が収容される給紙カセット9を配
設すると共に、各画像形成ユニット(5a〜5d)に対
応した箇所には給紙カセット9からの用紙10の搬送路
となる用紙搬送路を垂直方向に配置したものである。
【0041】本実施の形態において、画像形成ユニット
3、反射ミラー4は、用紙搬送路の上流側から順に、イ
エロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のトナー像
を形成するものであり、感光体34上に例えば電子写真
方式にて各色トナー像を形成し、かつ、感光体34上に
形成されたトナー像を図示外の用紙に転写させる画像像
形成ユニット5と、感光体34上にレーザ光を照射して
感光体に静電潜像を書込む光学ユニット1(1a〜1
d)とを備えたものである。尚、本実施の形態では、光
学ユニット1は、図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラ
ー2及び結像レンズ3、反射ミラー4から構成されてお
り、図示外の半導体レーザからの光をポリゴンミラー2
で偏向走査し、結像レンズ3、反射ミラー4を介して感
光体34上の露光ポイントに光像を導くようにしたもの
である。
【0042】次に、図4を用いて、本実施の形態で用い
られる画像形成ユニット5(5a〜5d)について記述
する。ここで言う画像形成ユニット5は分割された感光
体ユニット8(8a〜8d)と現像ユニット6(6a〜
6d)の一対を言うものとする。感光体ユニット8は、
図4に示すように、ドラム状の感光体34と、この感光
体34を予め帯電する帯電ロール36と、感光体34上
の残留トナーを除去する弾性体スポンジロールからなる
ローラクリーナ37とを一体的にカートリッジ化したも
のであり、感光体34の直径としては、画像形成ユニッ
ト間隔の短寸化、用紙搬送性、転写性の面から30mm
〜16mmが適していると考えられ、更に、用紙搬送性
の面ではドラム径が小さいほど、画像形成ユニット間の
ピッチが狭まることと転写後の感光体からの曲率分離で
の転写材分離が安定することが解っており、今回は16
mmを採用した。
【0043】一方、ローラクリーナ37は、感光体34
の上側に配設されており、導電性ウレタン発泡体のロー
ラ形状をしており、トナーと逆極性の電圧を与えられな
がら感光体34と周速差を有しながら感光体34と同回
転方向に接触回転して感光体34上の残留トナーを掻き
取っている。また、図6(a)、(b)で示すように、
各感光体ユニット8(8a〜8d)の感光体34の周速
度を同一にするために、外周固定内周摺動のボールベア
リングや温度変化、摩耗に強いPPS等の樹脂材料から
なる滑り軸受け(43a〜43d)で感光体34の外周
面を回転支持することで、各感光体(34a〜34d)
の回転振れを抑制し、かつ、単一の無端ベルト45の同
一面を各感光体(34a〜34d)の非印字領域の外周
面に圧接させ、駆動手段44で摩擦駆動させたり、各感
光体(34a〜34d)端部に取り付ける歯車付きフラ
ンジ(図示せず)とアイドル歯車(46a〜46c)で
駆動伝達させることで、各感光体(34a〜34d)の
周速度を同一にするようにしている。
【0044】現像ユニット6(6a〜6d)は、現像ケ
ース30を有し、この現像ケース30内には所定の色ト
ナー(図示せず)が含まれる現像剤を収容すると共に、
現像ケース30内には一対の現像剤攪拌部材としてのア
ジテータ31を配設し、また、現像ケース30の感光体
34に対向する開口部位には現像ロール33を配設する
と共に、現像ロール33上への現像剤の層厚が規制され
る現像剤層厚規制ブレード32を設けたものである。そ
して、現像ロール33には図示外の現像バイアスが印加
され、現像ロール33上の現像剤(トナー)が感光体3
4側へ飛翔するようになっている。今回、現像ユニット
6の長寿命化が可能な二成分現像方式を採用したためト
ナーとキャリアからなる現像剤を収容させているが、構
成上、一成分現像方式の現像ユニット6を採用して非磁
性現像剤又は磁性現像剤からなる一成分現像剤を収容さ
せても良い。感光体34と現像ロール33との間のギャ
ップ調整は現像ローラ33両端部に同軸でしかも、間隔
設定部材としての回転自在のキャップコロ27(図5)
で行なっている。
【0045】特に、本実施の形態においては、現像剤が
収容される現像ケース30を奥行き方向に延ばすことに
より、現像剤収容スペースが確保されているため、画像
形成ユニットの上下方向寸法が短寸に設定される。
【0046】また、本実施の形態では、本体ハウジング
は、図2に示すように、図中左側に開閉扉17を有し、
開閉扉17を開放した際の装着用開口部を通じて、感光
体ユニット8(8a〜8d)、現像ユニット6(6a〜
6d)からなる各像形成ユニット5(5a〜5d)を出
し入れ可能としたものである。開閉扉17には、閉じた
状態では感光体(34a〜34d)と押圧接触して、感
光体(34a〜34d)上のトナー像を用紙に転写する
転写手段18(18a〜18d)が取付けられている。
【0047】本実施の形態では、転写手段18は発泡導
電部材を被覆した回転自在の転写ローラ39を採用して
いる。この転写ローラ39の取付は、転写ローラ39両
端部を開閉扉17の両側面に形成された案内溝41に係
合させ、背面から感光体34に所定の押圧力で接触する
よう転写押圧バネ40を設けており、本体ハウジング側
に形成された転写位置決め手段(25a〜25d)によ
り感光体(34a〜34d)に当接し、図示外の駆動伝
達系を介して感光体(34a〜34d)に同期して回転
駆動するようになっている。
【0048】そして、転写ロール39には所定の転写電
界が印加されており、感光体上のトナー像に対して転写
ロール側への転移力を与えるようになっている。また、
各感光体(34a〜34d)の手前側に夫々用紙の移動
軌跡を規制する用紙ガイド(42a〜42d)が配設さ
れている。用紙ガイド(42a〜42d)は、各転写ロ
ーラ(39a〜39d)に一体的に支持されており、各
転写ローラ(39a〜39d)位置決めに準じて各感光
体(34a〜34d)への用紙の突入角度や位置が同一
になるように配置され、このガイド(42a〜42d)
の面に転写搬送される用紙の先端を含む裏面が必ず接触
する方向に向かって延び、感光体34と転写ロール39
とのニップ域に向かって用紙が接触しながら移動してい
き、前記ニップ域の手前で用紙先端部が感光体34側に
衝合するように調整されている。
【0049】本実施の形態においては、本体ハウジング
内には、各画像形成ユニット5(5a〜5d)及び転写
手段18(18a〜18d)を位置決めする複数の共通
の形状のガイド部20(20a〜20d)を有する案内
位置決め部材としてのユニット案内・位置決め部材19
が設けられている。このユニット案内・位置決め部材1
9は、本体ハウジングの前面板及び背面板の内面側に一
対に配設されている。このユニット案内・位置決め部材
19の説明を図3(a)、(b)を用いて説明する。2
1は、案内部としての現像ユニット位置決め案内部であ
り、略水平方向の案内溝を有し、開閉扉側の溝幅を一段
広くした形状をなしている。幅の狭い開閉扉反対側奥行
き部には、現像ユニット押圧バネ手段22(押圧手段ま
たは押圧部材)が取付けられている。23は、感光体ユ
ニット位置決めの感光体中心軸受部(位置決め部)であ
り、現像ユニット位置決め案内部21と略対向位置(後
述で詳しく述べる)で隣接しており、感光体34の回転
中心軸28を所定の位置で支持する略U字形状を形成
し、開閉扉17方向に約30°〜45°の傾斜角を有し
ている。また、感光体中心軸受部23の略上方に略コの
字形状の弾性フック部を有する感光体ユニット回り止め
部24が形成されている。また、感光体ユニット位置決
め部23と一体的に開閉扉側に略U字形状の転写ローラ
位置決めガイド25(転写装置の位置決め部)が形成さ
れている。
【0050】本実施の形態において、ユニット案内・位
置決め部19に現像ユニット6を装着するには、図5に
示すように、現像ユニット6の両端に形成されたガイド
突条26を現像ユニット位置決め案内部21の中に載置
した状態で、現像ユニット6を押し込み、現像ユニット
6の現像ローラ33両端部に同軸でしかも、回転自在の
キャップコロ27の先端部が現像ユニット位置決め案内
部21の大径溝位置まで係合させる。この工程を全ての
現像ユニットについて行なう。
【0051】ここで、各画像形成ユニット5(5a〜5
d)の間隔をできるだけ狭くするため、感光体ユニット
8(8a〜8d)は前記装着用開口部を通して装置本体
に対して着脱可能に装着し、前記所定位置よりも前記装
着用開口部に近い側であって、且つ、装着用開口部に対
する移動方向において,少なくともその一部が前記現像
ユニット6と重なる位置に位置決めされている。
【0052】すなわち、各現像ユニット6(6a〜6
d)が現像ユニット6の変位方向に対して、隣接する感
光体ユニット8の少なくともどちらか一方と重なる位置
に位置決めされるようユニット案内・位置決め部材19
がガイド部を有している。
【0053】さらに、図3(b)で示すように現像ユニ
ット位置決め案内部21の下方側から略L字形状の現像
ユニット固定手段38をネジ締め等で固定することで容
易に現像ユニット6(6a〜6d)の取外しができない
ようになっている。
【0054】次に、感光体ユニット8(8a〜8d)を
装着するには、感光体ユニット位置決め部23に感光体
ユニット8を矢印X方向に傾斜させながら感光体ユニッ
ト8から飛び出した感光体回転中心軸28の両端部を感
光体ユニット位置決めガイド23の開閉扉側傾斜部に載
せて突き当たりまで押し込み、感光体ユニット8を矢印
Y方向に回転させることで、感光体ユニットケース35
側面に形成された回り止めピン29が感光体ユニット回
り止め部24に系合され感光体ユニット8が位置決めさ
れる。
【0055】この状態において、現像ユニット6は現像
ユニット押圧バネ手段22により、現像ユニット位置決
め案内部21に沿って、感光体34側に力を受けて付勢
され、感光体34に現像ユニット6のギャップコロ27
が所定の押圧力で当接し位置決めされる。ここで、現像
ユニット押圧バネ手段22の付勢力は現像ローラ駆動に
よる反力の2倍以上が望ましい。同じように、転写手段
も、略U字形状の転写ローラ位置決めガイド25に開閉
扉を閉めることで位置決めされる。
【0056】また、本実施の形態では、図1に示すよう
に、給紙カセット9には用紙10を所定のタイミングで
送出するフィードロール11が設けられており、フィー
ドロール11と最上流画像形成ユニット5aの転写部位
との間に位置する用紙搬送路には、入口側のニップ搬送
手段としてレジストロール、ピンチロール対12が設け
られると共に、この下流側には、光学式の用紙通過セン
サ(図示せず)が配設されている。本実施の形態では、
用紙通過センサ(図示せず)は用紙の先端を検出するも
のであり、この検出タイミングに基づいて例えば各画像
形成ユニット5(5a〜5d)の光学ユニット1(1a
〜1d)の静電潜像の書き込みタイミングが制御される
ようになっている。
【0057】更に、最下流画像形成ユニット5dの下流
側に位置する用紙搬送路には出口側のニップ搬送手段と
して定着装置13が設けられる。この定着装置13は、
加熱ロール15と加圧ロール16からなるものである。
【0058】更に、この定着装置13の下流側には用紙
排出用の排出ロール14が設けられ、ハウジングの上部
には形成された収容トレイに排出用紙が収容されるよう
になっている。そして、入口側のレジストローラ、ピン
チローラ対12のニップ搬送手段の搬送速度をV1、出
口側の定着器ニップ搬送手段の搬送速度V3、各感光体
(34a〜34d)の周速度をV2とした時に、V1≧
V2≧V3なる関係を持たせることで、各感光体(34
a〜34d)と転写ローラ(39a〜39d)のニップ
上流側および出口側の定着器ニップ上流側で用紙のたる
みを発生させ、感光体34と転写ローラ39の転写部位
の用紙への入口側、出口側のニップ搬送による搬送ムラ
の影響が無視できる構成としている。
【0059】次に、本実施の形態に係るカラー画像形成
装置の動作について説明する。
【0060】図示外のパソコン等からの出力信号に応じ
て、給紙カセット1内の用紙10がフィードロール11
で送り出された後にその用紙の先端部が入口側レジスト
ロール、ピンチロール対12のニップ部に到達する。す
ると、用紙10は、入口側レジストロール、ピンチロー
ル対12にてニップ搬送され、用紙搬送路の各画像形成
ユニット(5a〜5d)の転写部位へと順次突入してい
く。このとき、用紙の搬送速度は入口側レジストロー
ル、ピンチロール対ニップ搬送速度V1と感光体(34
a〜34d)速度V2にV1≧V2なる関係が有るた
め、最上流画像形成ユニット5aと入口側レジストロー
ル、ピンチロール対12の間で、用紙のたるみが形成さ
れる。このため最上流画像形成ユニット5aと転写ロー
ラ39aの転写部位に突入した用紙に対して入口側レジ
ストロール、ピンチロール対12のニップ搬送部の搬送
力の影響が無視できるようになる。さらに、各画像形成
ユニット(5a〜5d)の転写部位での用紙の通過速度
は先に記述した構成により一定に保たれる。しかも、各
画像形成ユニット(5a〜5d)の転写部位間隔が用紙
に対して充分に短く設定(約30mm程度)されている
ため、各画像形成ユニット(5a〜5d)の転写部位へ
突入する用紙の先端部近傍が入口側レジストロール、ピ
ンチロール対12あるいは手前側の画像形成ユニット
(5a〜5c)の転写ニップ部(感光体と転写ロールと
のニップ部)で保持されることになり、薄紙においても
十分、紙の腰が期待できる自由端長であるため、各画像
形成ユニット(5a〜5d)の転写部位へ突入する用紙
の先端部位置が安定する。このため、各画像形成ユニッ
ト(5a〜5d)の転写部位への用紙の突入タイミング
が一定に保たれることから、各色トナー像の転写位置ズ
レがなくなり、カラー画像の色ズレ、色ムラがなくな
る。
【0061】そして、用紙の先端部が定着装置13に到
達してニップされると、定着器ニップ搬送手段の搬送速
度V3、感光体(34a〜34d)の周速度をV2とし
た時に、V2≧V3なる関係があるため定着器13と最
終画像形成ユニット5d間で用紙にたるみが生じ、定着
器ニップ搬送手段による用紙搬送力が各画像形成ユニッ
ト(5a〜5d)の転写ニップ部にある用紙へ影響する
ことがなくなる。このため、各画像形成ユニット(5a
〜5d)の転写部位での用紙の通過速度は常時一定に保
たれる。この後、用紙が定着装置13を通過し終わる
と、未定着トナー像が定着された用紙は排出ロール14
を通じて収容トレイへと排出される。このような動作過
程において、色ズレ、色ムラのないカラー画像を得るこ
とが確認された。
【0062】特に、本実施の形態にあっては、用紙搬送
路が垂直配置され、各画像形成ユニット(5a〜5d)
が縦配列されているため、ハウジングの上下方向寸法が
短寸に設定され、しかも、画像形成ユニット(5a〜5
d)の下方側に給紙カセット9を配設することで、給紙
カセット9が外部に出っ張ることに伴う設置スペースを
確保する必要がなくなるため、装置のコンパクト化が容
易に実現される。また、各画像形成ユニット(5a〜5
d)の位置決めが装置本体の両側面に取付けられる一対
のユニット位置決め部材19という単一部材で可能にな
るため精度の確保が容易になる。さらに、感光体ユニッ
ト6の感光体の回転中心軸28を直接位置決め支持でき
るという長所がある。また、画像形成ユニット間隔25
mmという短寸化が可能になるため、用紙搬送ベルト手
段等の高価な手段を使うことなく用紙搬送の安定性を確
保でき色ズレ、色ムラのないカラー画像を得ることが可
能となる。
【0063】また、図7に示すように、転写材保持搬送
手段としては、転写ローラに限定するものではなく搬送
ベルト47でも良い。この場合の転写手段としては、特
に転写材に搬送力を与えることが必須ではないので、転
写ロールのような搬送転写手段に限られるものではな
く、ステンレス鋼等の金属ローラのような部品であって
もよい。また、各感光体(34a〜34d)の速度も同
一化を無理に図る必要が無いため、感光体外周支持軸受
けや無端ベルトによる摩擦駆動にする必要も無いが、転
写ローラ方式に比べて、転写部位の部品配置スペース、
搬送ベルトのテンションローラスペースが必要になり、
装置上下寸法が大きくなる。
【0064】但し、各画像形成ユニット(5a〜5d)
の間隔の短寸化が図れるので、搬送ベルトの周長は従来
に比べ1/2以下が可能になり、用紙搬送ベルトが移動
する際の用紙搬送ベルトの幅方向に蛇行するウオーク現
象を抑制でき、用紙の搬送方向に直交する方向(幅方
向)においてカラー画像の色ズレ、色ムラが改善でき
る。
【0065】(実施の形態2)図8および9は、本発明
が適用された画像形成装置の別の実施の形態を示す。
【0066】本実施の形態において、実施の形態1と同
様な構成要素については詳細な説明を省略する。図8は
略コの字形状の板金を組合せた一体の筐体48に複数の
感光体ユニット8(8a〜8d)をネジ締め等で固定支
持している。最上流の感光体中心軸28aを一体型感光
体ユニット群50の位置決め基準として、最下流の感光
体中心軸28dを回り止めピン(軸)とする。本体ハウ
ジングのユニット案内・位置決め部材の形状は一体型感
光体ユニット群の部分を除いて現像ユニット、転写手段
は実施形態の1と同様のため、一体型感光体ユニット群
の位置決め部分のみ説明する。図9に示すように、略U
の字形状のガイド部49が最上流感光体中心軸28aに
対応する所定位置に形成され、最下流最上流感光体中心
軸28dの所定の位置に略Lの字形状の回り止め突当た
り部54が形成される。一体型感光体ユニット群50を
開閉扉側に若干傾斜させ、最上流感光体中心軸28aを
略Uの字形状のガイド部49に押し込み、矢印Z方向に
回転させ、突き当て部54に係合され位置決めされる。
動作については前述と同様なので省略する。
【0067】
【発明の効果】本発明によれば、感光体ユニットと現像
ユニットの位置精度が維持され、この結果、良好な画像
形成が可能となる。
【0068】また、本発明によれば、装置自体の小型化
が可能になり、その結果、転写間隔の短縮化が達成され
ることにより、転写材の搬送ムラに伴うカラー画像の色
ズレおよび色ムラを抑えることができる。
【0069】さらに、第1の実施形態の発明によれば、
下記の効果が得られる。
【0070】すなわち、感光体ユニットと現像ユニット
を分割しながら、各ユニットの位置決めを装置本体の両
側面に取付けられる一対のユニット案内・位置決め部材
という単一部材で可能になるため精度の確保が容易にな
る。さらに、感光体ユニットの感光体の回転中心軸を直
接位置決め支持できるという長所がある。
【0071】特に、複数の感光体ユニット、現像ユニッ
トの配置レイアウトにおいて、各現像ユニットの変位方
向において、各現像ユニットが隣接する感光体ユニット
が相重なる位置に配置されるようにしたため、画像形成
ユニット間隔の短寸化(25mmを実現)が可能にな
り、用紙搬送の安定性を確保でき色ズレ、色ムラのない
カラー画像を得ることが可能となる。
【0072】更にまた、現像ユニットは装置本体から容
易に着脱できないよう抜け防止手段を配設し、感光体ユ
ニットのみ着脱可能とすることで、現像ユニット内への
異物混入や落下させるという信頼性の低下を防ぐことが
できる。
【0073】更にまた、転写手段を対応する感光体ドラ
ムに対して、装置本体両側面の画像形成ユニット位置決
め手段と同一部材に形成された転写手段受部を介して位
置決めることで、用紙の転写部突入、分離の状態を均一
化できるため色ズレ、色ムラのないカラー画像を得るこ
とが可能となる。
【0074】さらに、第2の実施形態の発明によれば、
複数の感光体ユニットを単一の筐体に支持した一体型の
感光体ユニット群として、装置本体に位置決めすること
で、装置本体への、位置決め箇所を単一化できるため、
装置本体の部品管理が容易になり、精度の向上と共に、
装置構成の簡略化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る画像形成装置の概要を示す
説明図
【図2】実施の形態1で用いられるユニット位置決めの
概要を示す説明図
【図3】実施の形態1で用いられる画像形成ユニット位
置決めの詳細を示す説明図
【図4】実施の形態1で用いられる画像形成ユニットの
構成を示す説明図
【図5】実施の形態1で用いられる画像形成ユニット位
置決めの斜視詳細図
【図6】実施の形態1で用いられる用紙搬送系の詳細を
示す説明図
【図7】実施の形態1の別の態様を示す説明図
【図8】実施の形態2で用いられる感光体ユニット群を
示す説明図
【図9】実施の形態2で用いられる画像形成ユニット位
置決めの詳細を示す説明図
【図10】従来の画像形成装置の概要を示す説明図
【符号の説明】
1(1a〜1d) 光学ユニット 2(2a〜2d) ポリゴンミラー 3(3a〜3d) 結像レンズ 4(4a〜4d) 反射ミラー 5(5a〜5d) 画像形成ユニット 6(6a〜6d) 現像ユニット 8(8a〜8d) 感光体ユニット 9 用紙カセット 10 転写材(用紙) 11 フィードロール 12 レジスト・ピンチロール対 13 定着装置 14 排紙ロール 15 加熱ロール 16 加圧ロール 17 開閉扉 18(18a〜18d) 転写手段 19 ユニット案内・位置決め部材 20(20a〜20d) ガイド部 22 現像ユニット押圧バネ手段 23 感光体中心軸受部 24 感光体ユニット回り止め部 25 転写ローラ位置決めガイド 26 ガイド突条 27 キャップコロ 28 感光体回転中心軸 29 感光体回り止めピン 30 現像ケース 31 アジテータ 32 現像剤層厚規制ブレード 33 現像ロール 34(34a〜34d) 感光体 35(35a〜35d) 感光体ユニットケース 36 帯電ロール 37 クリーニングロール 38 現像ユニット固定手段 39(39a〜39d) 転写ロール 42(42a〜42d) 用紙ガイド 43(43a〜43d) 感光体外周支持滑り軸受け 44 ベルト駆動手段 45 感光体外周駆動ベルト 46(46a〜46d) アイドル歯車 48 感光体ユニット群用筐体 50 感光体ユニット群 53(53a〜53d) レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H030 AA06 AA07 AB02 BB02 BB23 BB33 2H071 BA05 BA13 BA16 BA29 DA08 DA15 EA18 2H077 AD06 BA07 BA09 BA10 DB14 GA13

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像が形成される感光体を有する感
    光体ユニットと、前記感光体に供給するトナーを収容す
    る現像ユニットとを有する画像形成装置において、 前記現像ユニットを装置本体に対して変位可能に装着
    し、その後、前記感光体ユニットを装置本体に対して着
    脱可能に装着し、所定位置に位置決めすることにより、
    前記感光体ユニットに対し、先に変位可能に装着された
    前記現像ユニットが位置決めされるように構成されるこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 装置本体に配設された押圧手段により感
    光体ユニットの感光体に対し、現像ユニットの一部を当
    接させることにより感光体ユニットに対する現像ユニッ
    トの位置決めを行なうことを特徴とする請求項1の画像
    形成装置。
  3. 【請求項3】 現像ユニットを案内・位置決め部材の案
    内部に装着することにより、変位可能に支持し、感光体
    ユニットを前記案内・位置決め部材の位置決め部に装着
    することにより、位置決め支持することを特徴とする請
    求項1の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 現像ユニットを案内・位置決め部材の案
    内部に装着することにより、変位可能に支持し、感光体
    ユニットを前記案内・位置決め部材の位置決め部に装着
    することにより、位置決め支持し、前記位置決め部に位
    置決めされた前記感光体ユニットに対し、装置本体に配
    設された押圧手段により、前記案内部に装着された現像
    ユニットの一部が当接することにより、感光体ユニット
    に対する現像ユニットの位置決めを行なうことを特徴と
    する請求項1の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 現像ユニットを、装置本体の装着用開口
    部を通して所定位置に、変位可能に装着し、その後、感
    光体ユニットを前記装着用開口部を通して装置本体に対
    して着脱可能に装着し、前記所定位置よりも前記装着用
    開口部に近い側であって、且つ、装着用開口部に対する
    移動方向において,少なくともその一部が前記現像ユニ
    ットと重なる位置に位置決めされることを特徴とする請
    求項1の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 位置決めされた現像ユニットを、装置本
    体に対して、選択的に取り外し可能となるように固定す
    る固定手段をさらに有することを特徴とする請求項1の
    画像形成装置。
  7. 【請求項7】 第1の色のトナーを収容し、第1の感光
    体ユニットの感光体上に形成された静電潜像を現像する
    第1の現像ユニットと、 前記第1の色と異なる第2の色のトナーを収容する第2
    の現像ユニットにより、その上に形成された静電潜像が
    現像される感光体を有する第2の感光体ユニットと、を
    有する画像形成装置において、前記第1の現像ユニット
    を、装置本体の装着用開口部を通して所定位置に装着
    し、 その後、前記第2の感光体ユニットを前記装着用開口部
    を通して装置本体に対して着脱可能に装着する時、前記
    所定位置よりも前記装着用開口部に近い側であって、且
    つ、装着用開口部に対する移動方向において,少なくと
    もその一部が前記第1の現像ユニットと重なる位置に位
    置決めされるように構成されることを特徴とする画像形
    成装置。
  8. 【請求項8】 第1の色のトナーを収容する第1の現像
    ユニットと、 前記第1の現像ユニットの第1の色のトナーにより、そ
    の上に形成された静電潜像を現像される感光体を有する
    第1の感光体ユニットと、 前記第1の色と異なる第2の色のトナーを収容する第2
    の現像ユニットにより、その上に形成された静電潜像が
    現像される感光体を有する第2の感光体ユニットと、を
    有する画像形成装置において、 前記第1の現像ユニットを、装置本体の装着用開口部を
    通して所定位置に,変位可能に装着し、 その後、前記第1の感光体ユニットを前記装着用開口部
    を通して装置本体に対して着脱可能に装着し、前記所定
    位置よりも前記装着用開口部に近い側であって、且つ、
    装着用開口部に対する移動方向において、少なくともそ
    の一部が前記第1の現像ユニットと重なる位置に位置決
    めし、 前記位置決めされた感光体ユニットに対し、先に変位可
    能に装着された前記第1の現像ユニットを、装置本体に
    配設された押圧手段により位置決めさせた後、 前記第2の感光体ユニットを前記装着用開口部を通して
    装置本体に対して着脱可能に装着する時、前記所定位置
    よりも前記装着用開口部に近い側であって、且つ、装着
    用開口部に対する移動方向において,少なくともその一
    部が前記第1の現像ユニットと重なる位置に位置決めさ
    れるように構成されることを特徴とする画像形成装置。
  9. 【請求項9】 カラー画像を形成するため異なる色のト
    ナーを収容する複数の現像ユニットと、 各現像ユニットによりその上に形成された静電潜像が現
    像される複数の感光体を単一の筐体に支持した感光体ユ
    ニット群と、を有する画像形成ユニットにおいて、 前記複数の現像ユニットを装置本体に対して変位可能に
    装着し、その後、前記感光体ユニット群を装置本体に対
    して着脱可能に装着し、所定位置に位置決めすることに
    より、前記感光体ユニット群の各感光体に対し、先に変
    位可能に装着された前記複数の現像ユニットが位置決め
    されるように構成されることを特徴とする画像形成装
    置。
  10. 【請求項10】 装置本体に配設された押圧手段により
    前記感光体ユニット群の複数の感光体に対し、相対する
    各々の現像ユニットの一部を当接させることにより感光
    体ユニットに対する現像ユニットの位置決めを行なうこ
    とを特徴とする請求項9の画像形成装置。
  11. 【請求項11】 複数の現像ユニットを案内・位置決め
    部材の案内部に装着することにより、変位可能に支持
    し、前記感光体ユニット群を前記案内・位置決め部材の
    位置決め部に装着することにより、位置決め支持するこ
    とを特徴とする請求項10の画像形成装置。
  12. 【請求項12】 複数の現像ユニットを案内・位置決め
    部材の案内部に装着することにより、変位可能に支持
    し、前記感光体ユニット群を前記案内・位置決め部材の
    位置決め部に装着することにより、位置決め支持し、前
    記位置決め部に位置決めされた前記感光体ユニット群の
    複数の感光体に対し、装置本体に配設された押圧手段に
    より、前記案内部に装着された相対する各々の現像ユニ
    ットの一部が当接することにより、感光体ユニットに対
    する現像ユニットの位置決めを行なうことを特徴とする
    請求項10の画像形成装置。
  13. 【請求項13】 静電潜像が形成される感光体を有する
    感光体ユニットと、前記感光体に供給するトナーを収容
    する現像ユニットと、を有する画像形成装置において、 前記感光体ユニットを位置決めする位置決め部と、前記
    現像ユニットを案内する案内部と、前記案内部に案内さ
    れる前記現像ユニットを押圧する押圧部材と、を有し、 前記案内部に案内された現像ユニットが、前記押圧部材
    により押圧されることにより、前記位置決め部に位置決
    めされた感光体ユニットに当接し、以って、現像ユニッ
    トが位置決めされた感光体ユニットに対して位置決めさ
    れる、ように構成されることを特徴とする画像形成装
    置。
  14. 【請求項14】 静電潜像が形成される感光体を有する
    感光体ユニットと、前記感光体に供給するトナーを収容
    する現像ユニットと、を有する画像形成装置において、 前記感光体ユニットを位置決めする位置決め部と、前記
    現像ユニットを案内する案内部と、前記案内部に案内さ
    れる前記現像ユニットを押圧する押圧部材と、を有し、 前記案内部において前記押圧部材により押圧された状態
    の現像ユニットに対して、感光体ユニットを前記押圧部
    材の押圧力に抗して当接させつつ前記位置決め部に位置
    決めさせ、以って、現像ユニットが,位置決めされた感
    光体ユニットに対して位置決めされる、ように構成され
    ることを特徴とする画像形成装置。
  15. 【請求項15】 現像ユニットは、現像ローラ軸の両端
    部に一対の間隔設定部材を有し、 前記間隔設定部材が感光体に当接することにより、現像
    ユニットが感光体ユニットに対して位置決めされること
    を特徴とする請求項13または14の画像形成装置。
  16. 【請求項16】 感光体ユニットを位置決めする位置決
    め部、および、前記現像ユニットを案内する案内部は、
    案内・位置決め部材に一体的に形成されることを特徴と
    する請求項13〜15いずれかの画像形成装置。
  17. 【請求項17】 案内・位置決め部材には、さらに、感
    光体上のトナー像を用紙に転写する転写部材を位置決め
    する位置決め部が一体的に形成されることを特徴とする
    請求項16の画像形成装置。
JP2001301746A 2001-09-28 2001-09-28 画像形成装置 Withdrawn JP2003107826A (ja)

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