JP2004013031A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を利用してトナーからなる画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に係り、特に、複数の像担持体に形成するトナー像を中間転写体に転写した後に記録用紙に最終転写して画像の形成を行うタイプの画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このタイプの画像形成装置は、感光ドラム等からなる複数の像担持体を帯電装置により帯電し、その帯電された像担持体に画像情報に基づく各色成分の静電潜像を形成した後、その各潜像を現像装置から供給する潜像の色成分と対応する色成分の現像剤によりそれぞれ現像して各色のトナー像に顕像化し、続いて、その各色のトナー像をベルト形態等の中間転写体に重ね合わせるような状態で転写してから、その中間転写体上に転写された多重トナー像を記録用紙に一括して転写し定着させることにより、カラー(多色)画像の形成を行うようになっている。
【0003】
そして、このような画像形成装置は、詳述するまでもなく単色画像の形成も可能であるが、特にフルカラー画像を比較的高速で形成することができるという点で有利とされている。
【0004】
一方、このように複数の像担持体と中間転写体を使用する画像形成装置にあっては、カラー画像を形成する場合における色ずれ(画像ずれ)等の発生を防止する観点から、各像担持体でそれぞれ形成する各トナー像どうしの中間転写体上等での位置合わせを実現させることが大きな課題となっている。かかる課題に対しては、例えば、その複数の像担持体と中間転写体とを含む位置合わせに影響を及ぼす関連部品をできる限り共通の支持フレームに固定して各関連部品どうしの設置位置を正確に位置決めする手段が有効なものであるとされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような複数の像担持体と中間転写体を使用する画像形成装置にあっては、以下のような新たな課題がある。
【0006】
すなわち、近年、その装置の小型化と高速化が進むにつれて、装置を構成する各種部品の小型化や高速動作がより強く要求されるようになり、特に像担持体や中間転写体等をはじめとする駆動部品にあっては、その磨耗、劣化等が促進されるようになったことに加え、その駆動部品間で寿命の違いが顕著に現われるようになった。
【0007】
このため、例えば前記しような複数の像担持体と中間転写体等を共通の支持フレームに固定するような構成を採用した場合には、通常その支持フレームによって一体化された全部品が1つの消耗部品として取り扱われることになるため、ある部品のみ(例えば像担持体)が寿命に達しただけで他の部品(例えば中間転写体)が未だ寿命に達していない段階でも、その一体化された部品全体を新しい部品に交換しなければならず、特に残り寿命が多い部品を交換せざるを得ないときなどにランニングコストが割高になってしまうおそれがあった。
【0008】
ちなみに、特開2001−134042号公報には、複数の感光体と中間転写体を備えた画像形成装置として、小型化かつ高速化、画像ずれの発生防止、メンテナンス性の向上等の目的から、その複数の感光体を1又は2つの支持体に支持して着脱自在の一体ユニットとし、本体に対して上方又は斜め上方に引き出し可能となるように構成にしたものが提案されている。
【0009】
しかし、この画像形成装置は、感光体が寿命に達した段階ではその交換作業を中間転写体の交換作業とは別途独立して行うことができるものの、ベルト形態の中間転写体が本体に固定設置されているため、特にその中間転写体の寿命到達時における交換作業を容易に行うことが難しくなり、その交換作業の煩雑さがある分ランニングコストの大幅な削減も難しくなる。また、複数の感光体の一体ユニットと中間転写体との双方を交換した場合、その新しい一体ユニットと中間転写体の間で位置ずれが発生するおそれがある。さらに、製造コストの低減や駆動源(駆動用モータなど)が異なることによる駆動むら(同期ずれ)の低減等を図る目的から、複数の感光体と中間転写体とを1つの駆動源で駆動させるように構成(駆動源の一本化)することが比較的難しくなるという課題もある。
【0010】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その主な目的とするところは、複数の像担持体と中間転写体を使用する画像形成装置として小型化や高速化の要請に対処する場合であっても、寿命に大きな差があるような像担持体、中間転写体等をそれぞれ独立して容易に交換することができ、ランニングコストの無駄な上昇を防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、本体と、静電潜像が形成されるとともにその潜像を現像することでトナー像が形成される複数の像担持体と、この各像担持体に形成されるトナー像を担持して記録用紙に転写する位置まで搬送する中間転写体と、前記像担持体および中間転写体とを有する画像形成装置において、前記複数の像担持体を少なくとも搭載する第1ユニットと前記中間転写体を少なくとも搭載する第2ユニットとに分けて構成し、かつ、その第1ユニットと第2ユニットとが結合および分離自在な構造であるとともに前記本体の画像形成位置に着脱自在な構造であることを特徴とするものである。
【0012】
このような画像形成装置によれば、第1ユニットと第2ユニットが本体の画像形成位置に着脱自在であるため、例えば像担持体の寿命と中間転写体の寿命とが異なる場合、その寿命に達した像担持体又は中間転写体を交換する必要が生じた際に、その交換すべき像担持体又は中間転写体が搭載されているユニットを本体の画像形成位置から取り外すことが可能となり、その像担持体又は中間転写体の交換作業を独立して個別に行うことができる。ちなみに、第1ユニットと第2ユニットとの結合および分離自在な構造は、その結合作業や分離作業が比較的容易にでき、両ユニットどうしの簡易な位置合わせが可能なものであれば、その構成について特に限定されるものではない。また、その両ユニットの本体との着脱自在な構造の構成についても、その着脱作業が容易にできるものであれば、その構成について特に限定されるものではない。
【0013】
また、前記第1ユニットおよび第2ユニットは、結合した状態にあるときにのみ本体の画像形成位置との着脱が可能な構造にすることが好ましい。この場合には、第1ユニットと第2ユニットとを分離した状態のままで本体の画像形成位置に個別に着脱する場合に比べて、その着脱作業を行いやすいものとすることができ、また、その着脱時における両ユニット間の位置ずれの発生を抑制することができる。
【0014】
さらに、前記第1ユニットおよび第2ユニットは、本体の画像形成位置から取り外した状態にあるときにのみ分離が可能な構造にすることが好ましい。この場合には、上記した好ましいとした構造の場合と同様の作用効果も得られるが、この他に、その両ユニットを本体で分離するような構造にした場合に比べて、本体内における両ユニット間の位置ずれの発生を抑制することが可能になるとともに、両ユニットの着脱のための構造やその位置合わせのための構造を比較的容易に実現することが可能になる。本体の画像形成位置から取り外した状態にあるときとは、結合した両ユニットの全体が本体の外部まで完全に出た状態であるほか、その両ユニットの一部が本体内部側に残っているが分離作業自体は可能な状態を含むものである。
【0015】
また、前記第1ユニットおよび第2ユニットは、その結合時に連結して複数の像担持体と中間転写体との間で回転動力の伝達が行われる単一系統の動力伝達機構を有する構成にするとよい。
【0016】
この場合、単一系統の動力伝達機構としては、例えば複数のギヤを組み合わせて使用するギヤ列機構が適用できる。その動力伝達機構における上記両ユニットの結合時に連結させる部分については、例えば両ユニットの結合動作に合わせて互いに噛み合うギヤを適宜対向配置することで構成すればよい。このような単一系統の動力伝達機構を採用した場合には、両ユニットを結合させた状態にすることにより単一系統の動力伝達機構が結合して統一化された動力伝達経路が形成されることになる。これにより、例えば第1ユニット側の像担持体の回転動作と第2ユニット側の中間転写体の回転動作とを同期させ易くなり、もって転写時の画像ずれの発生を防止することができるようになる。また、各ユニットの像担持体と中間転写体とを、例えば後述するように同一の駆動源にて回転させる構成を容易に採用することができるようにもなる。
【0017】
さらに、上記したような単一系統の動力伝達機構を採用する場合、前記第1ユニットおよび第2ユニットを本体に装着した際に、像担持体および中間転写体の一方が、前記本体の側に設置された1つの駆動源と接続してその駆動源による回転動力が入力される構造にするとよい。
【0018】
このように構成した場合には、両ユニットの本体装着時に像担持体又は中間転写体が本体側にある駆動源と接続される。そして、その駆動源の回転動力がその接続された像担持体又は中間転写体の一方に入力されるとともに、前記同一系統の動力伝達機構を介して他方の中間転写体又は像担持体に伝達されるようになる。これにより、両ユニットの像担持体と中間転写体とを個々の駆動源にて駆動させる構成に比べて、その像担持体の回転動作と中間転写体の回転動作とを同期させ易くなり、もって転写時の画像ずれの発生を防止することができるようになる。また、駆動源の設置スペースの低減化をはじめ、製造コストや消費電力の低減化を図ることも可能となる。
【0019】
ここで、上記像担持体は、通常感光ドラム等のようなドラム形態のものであるが、ベルト形態のものであっても構わない。また、上記中間転写体は、ベルト形態又はドラム形態のいずれのものであってもよい。特にこの発明においては、ドラム形態のものを複数使用するような中間転写体を採用した場合に、その複数の中間転写体の交換作業を像担持体の交換作業と別途独立して行うことができるようになり有効である。上記本体は、像担持体、中間転写体等の構成部品を支持固定するための支持フレーム等から構成される構造体であり、通常、その構成部品等を配置するための内部空間を有する形態からなるものである。
【0020】
第1ユニットは、共通する1つ又は複数の支持部材に少なくとも複数の像担持体を搭載するものであるが、必要に応じて、その像担持体の周囲に近接配置する構成部品(帯電装置など)を併せて搭載するように構成してもよい。一方の第2ユニットについても同様で、共通する1つ又は複数の支持部材に少なくとも中間転写体を搭載するものであるが、必要に応じて、他の関連する構成部品を併せて搭載するように構成してもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1および図2は本発明の実施の形態1に係るカラープリンタを示すものであり、図1はカラープリンタのフロント側から見たときの内部概要図、図2は図1の要部の構成図である。
【0022】
<プリンタ全体の構成>
このカラープリンタは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)及びシアン(C)の各色毎に作像エンジンを並列的に配置してなる所謂タンデム型のプリンタであり、単色の画像をプリントできるほか、かかる4色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントできるものである。
【0023】
そして、このプリンタは、その筐体1の内部空間に、作像エンジンを構成する感光ドラムユニット2、露光ユニット3および現像ユニット4をはじめ、画像転写ドラムユニット5、給紙ユニット6、定着ユニット7等が図1に示すような位置関係で配置されている。このうち筐体1は、支持枠、支持プレート、外装カバー等の構成部品を用いて例えば箱状に組み立ててなる立体構造物であるが、図1では特に外装カバー部分についてのみ図示し、それ以外の支持枠、支持プレート等の骨格部となる構成部品についての図示を省略している。図2中の実線矢印は各構成部品の回転方向を示している。
【0024】
また、このプリンタにおいては、図3に示すように感光ドラムユニット2と画像転写ユニット5とが互いに結合分離自在な構造になっているとともに筐体1の画像形成位置に対して着脱自在な構造になっている。また、結合した両ユニット2、5は、筐体1の内部に形成される所定の装着スペース1Sに格納されて装着されるようになっている。図3では給紙ユニット6、定着ユニット7等の構成部品の一部についての図示を省略している。
【0025】
感光ドラムユニット2は、図2〜4等に示すように、矩形の枠状に組み立てられた支持フレーム10に、前記4色(Y,M,K,C)のトナー像が専用に形成される4つの感光ドラム11Y,11M,11K,11Cと、その各感光ドラム11(Y,M,K,C)の周面を所定の背景部電位に帯電させる帯電ロール12と、その各感光ドラム11の周面に残留付着するトナー等を一時的に保持するトナー仮保持用ブラシロール13とがいずれも回転可能に取り付けられて一体化されたものである。また、この感光ドラムユニット2は、後述するように画像転写ドラムユニット5に着脱自在に取り付けて一体化される。
【0026】
感光ドラム11(Y,M,K,C)は、そのいずれも有機感光材料等からなる感光層が形成された同じ外径の円筒状のドラム本体を回転支軸14に支持した構造からなるものである。これらの感光ドラム11は、その各回転支軸14が支持フレーム10の側板部10A,10Bにその上下方向に所定の間隔をあけて平行するような状態で軸受けを介して取り付けられている。
【0027】
感光ドラム11の回転支軸14のうちプリンタフロント側となる軸端部14aは、感光ドラムユニット2を画像転写ドラムユニット5に結合する際にその転写ドラムユニット5側に形成された後述する軸係止板(図6や図8に示す符号38)に係止させるため、支持フレーム10のフロント側側板部においてその外側(フロント側)に少し突出した状態で取り付けられている。また、回転支軸14のプリンタリア側となる端部14bは、後述するように画像転写ドラムユニット5側に形成された軸係止板(38)に係止させるとともに筐体1のリア側支持プレートに形成された不図示の位置決め軸孔に差し込むため、支持フレーム10のリア側側板部においてその外側(リア側)に長めに突出した状態で取り付けられている。
【0028】
帯電ロール12は、金属製のロール体15の周囲に導電性の弾性発泡体を一定の厚さに被覆形成してなるものであって、その弾性発泡体層が感光ドラム11の回転方向上流側の表面部分に当接するよう、そのロール体15の両端部における回転軸が支持フレーム10の側板部に軸受けを介して回転可能に取り付けられている。また、帯電ロール12は、そのロール体15に帯電用電圧としてのDC電圧が印加されて、その弾性発泡体層と感光ドラム11の周面との間における微小間隙で放電を発生させることにより、その感光ドラム11の周面を帯電させるようになっている。トナー仮保持用ブラシロール13は、金属製のロール体の周囲に複数のブラシ毛が所定の分布密度となるように植立状態で設けられたものであり、そのロール体の両端部における回転軸が支持フレーム10の側板部に回転可能に取り付けられている。
【0029】
また、この感光ドラムユニット2では、図4bや図5に示すように、各感光ドラム11(Y,M,K,C)のリア側の回転軸14bに同一の被伝達ギヤ16が固定されて取り付けられている。また、帯電ロール12およびトナー仮保持ロール13は、そのフロント側の各回転軸13aに被伝達ギヤが固定されて取り付けられており、その各被伝達ギヤが感光ドラム11のフロント側の回転軸14に固定された伝達用ギア18に共に噛み合っている。これにより、帯電ロール12およびトナー仮保持ロール13が感光ドラム11と等速またはほぼ等速で回転するようになっている。
【0030】
画像転写ドラムユニット5は、図2〜3、図6〜7等に示すように、矩形の枠状に組み立てられた支持フレーム20に、2つの第1中間転写ドラム21、22と、1つの第2中間転写ドラム23と、その各中間転写ドラム21、22、23の各周面に残留付着するトナー等をそれぞれ一時的に保持するトナー仮保持用ブラシロール24と、その各中間転写ドラム21、22、23の各周面に残留付着するトナーを直接的に又はトナー仮保持用ブラシロール27に保持されたトナーを各ドラムの周面に戻した後に回収する回収ロール25とがいずれも回転可能に取り付けられて一体化されたものである。
【0031】
第1中間転写ドラム21、22および第2中間転写ドラム23は、そのいずれも鉄、アルミニウム等からなる同じ外径の金属パイプに導電性シリコーンゴム等からなる厚さ0.1〜10mm程度の低抵抗弾性層(抵抗値:102〜103Ω)を被覆したうえで、さらにその低抵抗弾性層の表面にフッ素ゴム等からなる厚さ3〜100μmの高離型層(抵抗値:105〜1013Ω程度)を形成してなるドラム本体を回転支軸26、27、28に支持した構造からなるものである。これらの中間転写ドラム21〜23は、その各回転支軸26〜28が支持フレーム20の側板部20A,20Bにその上下方向に所定の間隔をあけて平行するような状態で軸受けを介して回転可能に取り付けられている。
【0032】
第1中間転写ドラム21、22は、その転写ドラム21の周面が感光ドラム11Yと感光ドラム11Mに同時に接触して回転する一方で、その転写ドラム22の周面が感光ドラム11Kと感光ドラム11Cに同時に接触して回転するように、その両転写ドラム21、22の各回転軸26、27が支持フレーム20の側板部20A,20Bにその上下方向に一定の間隔をあけて位置するように取り付けられている。また、第2中間転写ドラム23は、その周面が第1中間転写ドラム21、22に同時に接触して回転するような位置関係で、その回転軸28が支持フレーム20の側板部20A,20Bに取り付けられている。さらに、第2中間転写ドラム23は、筐体1に装着された際に、その筐体1側に設置された最終転写ロール50と当接するようになっている(図1、2参照)。
【0033】
また第1中間転写ドラム21、22には、その両転写ドラムに各感光ドラム11上のトナー像を静電的にそれぞれ一次転写させるため、そのドラム本体の表面電位を所定の電位(例えば+250〜500V程度)に保つための第1転写バイアスが不図示のバイアス電源からその回転軸24、25を介して印加されるようになっている。また、第2中間転写ドラム23には、そのドラムに前記両転写ドラム21、22上のトナー像を静電的にそれぞれ二次転写させるため、そのドラム本体の表面電位を所定の電位(例えば+600〜1200V程度)に保持するための第2転写バイアスが不図示のバイアス電源からその回転軸26を介して印加されるようになっている。
【0034】
トナー仮保持用ブラシロール24は、感光ドラムユニット2に使用している前記トナー仮保持用ブラシロール13と同じ構成のものであり、各中間転写ドラム21〜23に接触して回転するように取り付けられている。また、回収ロール28は、各中間転写ドラム21〜23に接触して回転する金属ロールであって、前記各ドラム21〜23上の不要なトナーを静電的に吸着し得るバイアス電圧が印加されるバイアスロールと、そのバイアスロールに吸着回収されたトナーをそのロールに当接して掻き取るクリーニングブレードと、そのブレードで掻き取られたトナーを不図示の回収ボックスまで搬送して送り込む不図示の搬送用オーガとで構成されている。
【0035】
この画像転写ドラムユニット5では、図6〜7に示すように、各中間転写ドラム21〜23のリア側の回転軸26b,27b,28bに同一の被伝達ギヤ29が固定されて取り付けられているとともに、第1中間転写ドラム21、22の被伝達ギヤ29が共に第2中間転写ドラムの被伝達ギヤ29に噛み合って互いに接続されている。このようなギヤ方式の動力伝達機構を採用していることにより、3つの中間転写ドラム21〜23のいずれか1つでも回転すると、その残りの中間転写ドラムも伝達用ギヤ29を介してそれぞれの方向にかつ同じ周速で回転するようになっている。また、第1中間転写ドラム21の被伝達ギヤ29は、感光ドラムユニット2との結合時に感光ドラム11Y,11Mの被伝達ギヤ14Y,14Mに同時に噛み合って連結し、同じく、第1中間転写ドラム21の被伝達ギヤ29は、感光ドラム11K,11Cの被伝達ギヤ14K,14Cと同時に噛み合って連結し得るように設定されている(図9参照)。
【0036】
トナー仮保持用ブラシロール24および回収ロール25については、そのフロント側の各回転軸に被伝達ギヤが固定されて取り付けられており、その各被伝達ギヤが各中間転写ドラム21〜23のフロント側の回転軸26a,27a,28aに固定された伝達用ギア32に共に噛み合っている。これにより、ブラシロール24および回収ロール25が各中間転写ドラム21〜23と等速またはほぼ等速で回転するようになっている。さらに、第2中間転写ドラム23のリア側の回転軸端部28bには、転写ドラムユニット5の筐体1への装着時に、その筐体1側に設置されている不図示の駆動モータの駆動力が伝達される駆動ギヤ51と噛み合う被伝達ギヤ31が固定して取り付けられている。
【0037】
また、この画像転写ドラムユニット5は、図1、3、6等に示すように、スライドレール部材35により筐体1のフロント側側面部に対し着脱自在に取り付けられている。この例では、転写ドラムユニット5を、その支持フレーム20の上板部および下板部において上下一対のスライドレール部材35A,35Bにより保持し、そのスライドレール部材35A,35Bのスライド移動機能によりリア側にむけて押し込んで筐体1の内部に装着する一方で、そのスライド移動機能によりフロント側に引き出して筐体1から脱離する仕組みになっている。この転写ドラムユニット5の押し込みおよび引出し作業は、支持フレームのフロント側の第2側面部20Cに取り付けられているレバー37をオペレータが手で掴んで使用することで行われる。また、画像転写ドラムユニット5は、筐体1の内部から引き出した後に、スライドレール部材35A,35Bから取り外せる構造になっている。さらに、その支持フレームのリア側の側板部20Bには、転写ドラムユニット5の筐体1への装着時に、筐体1の不図示のリア側フレーム板に形成された位置決め孔に挿入されて位置決めされる位置決めピンが複数突出形成されている。
【0038】
さらに、画像転写ドラムユニット5には、この転写ドラム5と感光ドラムユニット2との簡易な結合および分離を可能にするため、図6や図8に示すように、その支持フレーム20の側板部20A,20Bに、結合時の感光ドラムユニット2における各感光ドラム11のフロント側およびリア側の回転軸端部14a,14bをそれぞれ係止して支持するための軸係止板38A,38Bが設けられている。この軸係止板38A,38Bは、各回転軸端部14a,14bを斜め上方側から差し入れかつ斜め上方にむけて抜き出すことが可能で、しかも各感光ドラム11が所定の第1中間転写ドラム21、22と当接するような所定の位置で支持固定することが可能な寸法形状に切り欠いて形成された係止溝39が形成されたものであり、画像転写ドラムユニット5側から結合相手の感光ドラムユニット2側に対してせり出すような状態で形成されている。図6aでは、便宜上フロント側における軸係止板38Aの一部の図示を省略している。
【0039】
露光ユニット3は、感光ドラムユニット2の各感光ドラム11に静電潜像を書き込むためのものであり、そのユニット筐体の内部に不図示の半導体レーザ等の光源や、その光源から画情報に基づいて発せられるビーム光Bmを対応する感光ドラム11上に導いて走査露光するためのポリゴンミラー、反射鏡、各種レンズ等からなる光学系部品等が適宜配置されている。このような露光ユニット2は上記ビーム光Bmを現像ユニット4の隙間を通して各感光ドラム11上に走査露光し、これによりその各感光ドラム11に所定の表面電位からなる静電潜像をそれぞれ形成するようになっている。
【0040】
現像ユニット4は、図1に示すように筐体10の内部において感光ドラムユニット20の側近となる部位に配置されるユニットフレーム40と、そのフレーム40に感光ドラムユニット20の各感光ドラム11と対向するような状態で配置される4つの現像装置41とでその主要部が構成されている。各現像装置41はいずれも、所謂磁気ブラシ現像方式を採用するものであり、その装置内部にはトナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容されている。また、各現像装置41は、感光ドラム11に所定の微小間隔を保って近接対向し回転する現像ロール42を備えており、前記現像剤が現像ロール42上に磁気ブラシを形成し、現像ロール42の回転に伴って感光ドラム11を摺擦する。また、現像ロール42には、交流成分に直流成分を重畳した現像バイアス電圧が印加されており、これにより感光ドラム11の前記静電潜像(画像部)のみにトナーを静電的に付着させてトナー像の形成を行うようになっている。
【0041】
また、現像ユニット4においては、その各現像装置41が感光ドラム11と近接対向する現像位置から少し離れた非現像位置に退避するようにユニットフレーム40に対して進退可能に支持されている。すなわち、各現像装置41は図2中の両方向矢印で示すような方向に変位する。上記非現像位置は、感光ドラムユニット2および画像転写ドラムユニット5の着脱時におけるスライド移動の妨げにならない位置でもある。また、各現像装置41には、前記4色のトナーが収容されたトナーカートリッジ49(Y,M,K,C)(図1)から不図示のトナー補給搬送装置によりトナーが必要に応じて補給されるようになっている。
【0042】
給紙ユニット6は、複数枚の記録用紙Pを積み重ねて収容する給紙トレイ60と、この給紙トレイ60から記録用紙Pを1枚ずつ送り出す送出機構61等にて構成されている。この給紙ユニット6から送り出された記録用紙Pは、用紙搬送ロール対65、レジロール対66等を通して画像転写ドラムユニット5の第2中間転写ロール23と最終転写ロール50の間に所定のタイミンングで搬送供給される。図1中の1点鎖線は、記録用紙Pの用紙搬送路である。この用紙搬送路は、複数の用紙搬送ロール66、67、レジストロール68、用紙搬送ガイド(図示省略)等が適宜配置されて形成されている。
【0043】
定着ユニット40は、ユニットフレームと、加熱ランプが内蔵された加熱ロール71と、この加熱ロール71に圧接する加圧ロール72と、用紙排出ロール73とで主に構成されている。図中の1aは、定着後に筐体1内から排出される記録用紙Pを収容する傾斜曲面からなる排紙部である。
【0044】
<感光ドラムユニットおよび画像転写ユニットの結合および装着作業>
このカラープリンタは、その使用に際し、図3aに示すように感光ドラムユニット2と画像転写ドラムユニット5とを結合一体化した後、その両ユニット2、5をスライドレール部材35に支持した状態で筐体1の内部(設置スペース1S内)にむけて押し込み、図1に示すように筐体1の所定部位に装着する。
【0045】
感光ドラムユニット2の画像転写ドラムユニット5への結合は、図8に示すように、感光ドラムユニット2における各感光ドラム11の回転軸端部14a,14bを転写ドラムユニット5における各軸係止板38A,38Bの係止溝39にそれぞれ差し入れて支持させることで行われる。特にこの例では、感光ドラムユニット2が画像転写ドラムユニット5にあたかも各軸係止板38A,38Bを介して引っ掛けられたような状態で結合されることになる。
【0046】
このような結合により、図2に示すように各感光ドラム11が第1中間転写ドラム21、22にそれぞれ当接した状態に保持される。また、図9に示すように各感光ドラム11の被伝達ギヤ16が第1中間転写ドラム21、22の被伝達ギヤ29と噛み合って結合された状態に保持されて、同一系統のギア列機構が形成される。各軸係止板38A,38Bの係止溝39に差し入れて支持された各感光ドラム11の回転軸端部14については、結合時においてその係止溝39から抜け出ないようなスットパー機構を設けておくとよい。以上のような結合により、感光ドラムユニット2は画像転写ドラムユニット5に対して基本的な位置決めがなされた状態におかれる。
【0047】
また、感光ドラムユニット2および画像転写ドラムユニット5は、上記したように結合した状態にあるときのみ、筐体1の装着スペース1S内に格納して装着できるようになっている。このため、例えば、画像転写ドラムユニット5を筐体1の装着スペース1S内に押し込み、その押し込んだ状態にある転写ドラムユニット5に感光ドラムユニット2を結合することはできないようになっている。
【0048】
この際、感光ドラムユニット2における各感光ドラム11のリア側回転軸端部14bが筐体1のリア側支持プレートの位置決め軸孔に差し込まれて位置決めされる。また、転写ドラムユニット5における支持フレーム20のリア側側板部に形成された位置決めピンが筐体1のリア側支持プレートの位置決め孔に差し込まれて位置決めされる。一方、転写ドラムユニット5は、その支持プレート20のフロント側側板部が筐体1に対して最終的に位置決めされる。このフロント側側板部の筐体1への位置決めは、例えばレバー37の回動操作により位置決め部材を筐体1の所定部位に固定することで実現することができる。さらに、転写ドラムユニット5の第2中間転写ドラム23に関する前記被伝達ギヤ29が筐体1側における前記駆動ギヤ51に噛み合って接続される。最後に、この装着が完了した段階で筐体1のフロント側に取り付けられる不図示のフロント開閉カバーを閉じる。
【0049】
<カラー画像のプリント動作>
このカラープリンタによるフルカラー画像のプリントは、概略、次のように行われる。
【0050】
まず、感光ドラムユニット2において4つの感光ドラム11が帯電ロール12により一様に帯電された後、その帯電された各感光ドラム11の表面に露光ユニット3からY,M,K,Cの各色に対応した各レーザビーム光Bmが別々に照射され、プリンタへの入力情報に応じた各色の静電潜像が形成される。次いで、その各感光ドラム11上の静電潜像は、現像ユニット4の各色の現像装置14によってそれぞれ現像され、Y,M,K,Cの各色のトナー像として可視化される。
【0051】
続いて、各感光ドラム11上に形成された各色のトナー像は、第1中間転写ドラム21、22上に静電的に一次転写される。すなわち、感光ドラム11Y,11Mに形成されたイエローおよびマゼンタのトナー像はマゼンタ、イエローの順で第1中間転写ドラム21上に、感光ドラム11K、11Cに形成されたブラックおよびシアンのトナー像はシアン、ブラックの順で第1中間転写ドラム22上にそれぞれ重ね合わせられるように順次転写される。これにより、第1中間転写ドラム21上にはマゼンタのトナー像とイエローのトナー像とからなる多重トナー像が形成され、一方、第1中間転写ドラム22上にはシアンのトナー像とブラックのトナー像とからなる多重トナー像が形成される。
【0052】
続いて、第1中間転写ドラム21、22上にそれぞれ形成された各多重トナー像は、二次中間転写ドラム23上に静電的に二次転写される。これにより、二次中間転写ドラム23上には、第1中間転写ドラム21上のトナー像(下層側からM,Y)と第1中間転写ドラム22上のトナー像(下層側からC,K)とがこの順にそれぞれ転写されて下層側からY,M,K,Cの順で重ね合わせられたごときの多重トナー像が形成される。次いで、この4色からなる多重トナー像は、第2中間転写ドラム23の回転に伴って最終転写ロール50と圧接する最終転写部にむけて搬送される。
【0053】
このようなトナー像の形成に合わせて上記最終転写部にむけて給紙ユニット6から所定のタイミングで記録用紙Pが供給される。すなわち、収容トレイ31に収容された記録用紙Pが、用紙送出装置32により1枚だけ用紙搬送路に送り出されてレジロール36で一旦停止させられた後に、そのレジロール36により所定のタイミングで最終転写部に送り込まれる。これにより、二次中間転写ドラム23上の4色(Y,M,K,C)のトナー像は、この二次中間転写ドラム23と最終転写ロール24の圧接部である最終転写部に送り込まれる記録用紙Pに加圧された状態で静電的に一括して転写される。
【0054】
次いで、この4色のトナー像が転写された記録用紙Pは、定着ユニット7に送られ、その定着ユニットの加熱ロール71と加圧ロール72の間の定着ニップ部を通過することにより加熱加圧されて定着処理された後、排紙部1aに排出される。以上のような一連の画像形成プロセスが実行されることにより、1枚の記録用紙P上にフルカラー画像が形成される。
【0055】
このプリンタにおいては、図10に示すように、1つの駆動源からの回転動力が駆動ギヤ51から被伝達ギヤ31を介して画像転写ドラムユニット5の第2中間転写ドラム23に伝達され、これにより第2中間転写ドラム23が回転すると被伝達ギヤ29を介して第1中間転写ドラム21、22に動力が伝達されてその中間転写ドラム21、22が回転する。そして、第1中間転写ドラム21、22が回転することにより、被伝達ギヤ29と噛み合う被伝達ギヤ16を介して各感光ドラム11に動力が伝達され、各感光ドラム11が回転する。
【0056】
このように複数の中間転写ドラム21〜23と複数の感光ドラム11とが同一系統のギヤ列機構により回転動力が伝達されるため、その中間転写ドラムの回転動作と感光ドラムの回転動作とを同期させやすい(この例では複数の中間転写ドラムどうしの回転動作についても同期させやすい)。また、これらの中間転写ドラムと感光ドラムが1つの駆動モータからの回転動力によって回転駆動させられていることによっても、上記した同期を同様にとりやすくなり、そればかりか複数の駆動モータや動力伝達機構を採用する場合にくらべて、それら駆動モータ等を設置するためのスペースの省スペース化やコスト低減化が可能となる。この結果、感光ドラムから第1中間転写ドラムへの転写時における転写ずれの発生や第1中間ドラムから第2中間転写ドラムへの転写時における転写ずれの発生を防止しやすくなる。したがって、特に上記したフルカラー画像等のような複数のトナー像を重ねて形成されるカラー画像をプリントする場合には、転写ずれに起因した色ずれ(画像ずれ)が発生しにくい良質なカラー画像を得ることができる。
【0057】
<消耗部品の交換>
また、このカラープリンタにおいては、例えば、感光ドラムユニット2における感光ドラム11として寿命目標がプリント枚数指標で50,000枚のものを使用し、また、画像転写ドラムユニット5における第1及び第2中間転写ドラム21〜23として寿命目標がプリント枚数指標で100,000枚のものを使用した場合、一般的なプリント動作を実行することにより、消耗部品である感光ドラム11が同じく消耗部品である中間転写ドラム21〜23よりも先に寿命に達し、中間転写ドラム21〜23については未だ寿命に達していない状況が発生する。このような寿命については、プリント枚数を累積カウントすることで検知されるようになっている。
【0058】
この場合、寿命に達した感光ドラム11のみを交換する必要があるが、このプリンタでは以下のとおり中間転写ドラムとは独立して感光ドラム11のみの交換を単独で行うことができる。
【0059】
まず、結合した感光ドラムユニット2および画像転写ドラムユニット5をスライドレール部材35に支持した状態で筐体1の内部から引き出した後、感光ドラムユニット2を斜め上方に引き上げることにより、図8に示すように各感光ドラム11の回転軸端部14a,14bが転写ドラムユニット5における各軸係止板38A,38Bの係止溝39からそれぞれ抜き出される結果、図3bに示すように感光ドラムユニット2が転写ドラムユニット5から取り外される。これにより、その取り外した古い感光ドラムユニット2を新品の感光ドラムユニットと交換することができる。そして、その新品の感光ドラムユニット(2)を前記したように転写ドラムユニット5と結合させて筐体1内に格納して装着することで、プリンタの使用を再開することが可能となる。
【0060】
また、その後、中間転写ドラム21〜23のみが寿命に達した場合(この際、感光ドラム11は寿命に達していないとする)には、結合した感光ドラムユニット2および画像転写ドラム5を筐体1の内部から引き出した後、感光ドラムユニット2を転写ドラムユニット5から取り外せばよい。これにより、古い転写ドラムユニット5をスライドレール部材37から外することができ、それを新品の転写ドラムユニット(5)に交換することが可能となる。
【0061】
以上のことから、このカラープリンタにおいては、寿命の異なる感光ドラムおよび中間転写ドラムを使用し、そのうちの一方が寿命に達した場合であっても、感光ドラムユニット11を少なくとも搭載する感光ドラムユニット2と中間転写ドラムを少なくとも搭載する転写ドラムユニット5をその寿命に達したものだけを独立して容易に交換することができる。また、寿命に達していない構成部品を寿命に達した構成部品と同時に交換しなければならないということはなく、その分ランニングコストの無駄な上昇を抑えることができる。
【0062】
ちなみに、上記した例では、寿命に達した感光ドラムまたは中間転写ドラムについて、その感光ドラムユニット2または画像転写ドラムユニット5全体を新品のものに交換する対処方法を示したが、各ユニット2、5から感光ドラム11や中間転写ドラム21等のみを新品のものにそれぞれ交換するように構成しても構わない。
【0063】
[実施の形態2]
図11は、本発明の実施の形態2に係るカラープリンタの要部を示す構成図である。このカラープリンタは、主に実施の形態1における画像転写ドラムユニット5に代えて画像転写ベルトユニット8を適用するとともに、そのユニット8を適用することに伴い構成部品のわずかな変更を行った以外は実施の形態1に係るカラープリンタとほぼ同じ構成からなるものである。このプリンタの各構成部品のうちで実施の形態1における構成部品と機能等の点で共通する部品等に対しては同じ符号を付している。
【0064】
画像転写ベルトユニット8は、ユニット支持プレート80に少なくとも2つのベルト支持ロール81、82を回転可能に取り付けてなるとともに、このベルト支持ロール81、82に、感光ドラムユニット2の各感光ドラム11上で形成されるトナー像を転写させるための中間転写ベルト83を張架して取り付けてなるものである。この例では、下方側に配置されたベルト支持ロール82に架けられている中間転写ベルト83の外周面に対して最終転写ロール50が当接するように配置されている。また、この転写ベルトユニット8は、必要に応じてそのユニット支持フレーム80に、各感光ドラム11と対向する一次転写位置に感光ドラム上のトナー像を静電的に転写するための転写装置を取り付けてもよい。上記中間転写ベルト83としては従来公知のものが使用されている。
【0065】
そして、このカラープリンタにおいては、画像転写ベルトユニット8が不図示の筐体(図1、3参照)に対してスライドレール部材(35)を介して着脱自在に取り付けられている。また、感光ドラムユニット2がこのような転写ベルトユニット8に実施の形態1の場合と同様に軸係止板38(図6、8参照)を介して結合かつ分離可能に取り付けられている。
【0066】
また、感光ドラムユニット2については、画像転写ベルトユニット8を採用した関係上、図12や図13に示すように、その各感光ドラム11(Y,M,C,K)のリア側の回転軸14bに同一の被駆動2段ギヤ(大径ギヤと小径ギヤが同心軸上に配されたギヤ)16が固定されて取り付けられているとともに、その各被伝達ギヤ16の小径ギヤが支持フレーム10に回転可能に取り付けられた同一の中間伝達ギヤ19を介して互いに連結接続されている。これにより、いずれかの感光ドラム11の1つが回転すると、他の感光ドラム11も同じ方向に等速で回転するようになっている。また、最下段の感光ドラム11Cに対する上記被伝達ギヤ16(C)は、転写ベルトユニット8との結合後に筐体1に装着された際に、その筐体1側に設置されている不図示の駆動モータからの駆動力が伝達される駆動ギヤ51と噛み合うようになっている。
【0067】
一方、画像転写ベルトユニット8については、図12〜13に示すように、ベルト支持ロール81、82の各回転軸85のうちリア側の端部85bに同一の被伝達ギヤ86がそれぞれ固定されて取り付けられている。この各回転軸端部85bに取り付けられた被伝達ギヤ86は、画像転写ベルトユニット8と感光ドラムユニット2との結合時において、最上段の感光ドラム11Kおよび最下段の感光ドラム11Yの各回転軸のリア側端部14bに取り付けられた被伝達ギヤ16(K),16(Y)とそれぞれ噛み合って接続されるようになっている。
【0068】
<感光ドラムユニットおよび画像転写ユニットの結合および装着作業>
このようなカラープリンタは、図11に示すように感光ドラムユニット2と画像転写ベルトユニット8とを結合一体化した後、その両ユニット2、8をスライドレール部材に支持した状態で筐体1の内部(図3等に示した設置スペース1S内)にむけて押し込んで筐体1に装着した状態にしてから使用される。
【0069】
感光ドラムユニット2の画像転写ベルトユニット8への結合は、実施の形態1における感光ドラムユニット2と画像転写ドラムユニット5との結合の場合と同様に、各感光ドラム11の回転軸端部14a,14bを転写ベルトユニット8における各軸係止板(38)の係止溝にそれぞれ差し入れて支持させることで行われる。 このような結合により、図11に示すように各感光ドラム11が中間転写ベルト83にそれぞれ当接した状態に保持される。また、図12に示すように各感光ドラム11の被伝達ギヤ16がベルト支持ロール81、82の被伝達ギヤ86と噛み合って結合された状態に保持されて、同一系統のギア列機構が形成される。以上のような結合により、感光ドラムユニット2は画像転写ベルトユニット8に対して基本的な位置決めがなされた状態におかれる。
【0070】
また、この感光ドラムユニット2および画像転写ベルトユニット8についても、実施の形態1の場合と同様に、上記したように結合した状態にあるときのみ、筐体1の装着スペース内に格納して装着できるようになっている。このため、例えば、画像転写ベルトユニット8を筐体1の装着スペース内に先に押し込み、その押し込んだ状態にある転写ベルトユニット8に感光ドラムユニット2を結合することはできないようになっている。なお、筐体内に格納された感光ドラムユニット2および画像転写ベルトユニット8は、実施の形態1における感光ドラムユニット2および転写ベルトユニット8の場合と同様にして、筐体1に対し位置決めされるようになっている。
【0071】
<カラー画像のプリント動作>
そして、このカラープリンタによるフルカラー画像のプリントは、基本的に実施の形態1に係るプリンタと同様にして行われる。
【0072】
特に異なる点は、各感光ドラム11(Y,M,C,K)で形成されるY,M,C,Kの各色のトナー像が中間転写ベルト83上に重ね合わせられるように一次転写された後、その中間転写ベルト83と最終転写ロール50が当接する二次転写位置においてベルト83上のトナー像が記録用紙Pに一括して二次転写される工程部分である。
【0073】
また、このカラープリンタの場合においても、複数の感光ドラム11と中間転写ベルト83とが同一系統のギヤ列機構により回転動力が伝達されるため、その中間転写ベルトの回転動作と感光ドラムの回転動作とを同期させやすい(この例では複数の感光ドラムどうしの回転動作についても同期させやすい)。また、これらの中間転写ベルトと感光ドラムが1つの駆動モータからの回転動力によって回転駆動させられていることによっても、上記した同期を同様にとりやすくなり、そればかりか複数の駆動モータや動力伝達機構を採用する場合にくらべて、それら駆動モータ等を設置するためのスペースの省スペース化やコスト低減化が可能となる。この結果、感光ドラムから中間転写ベルトへの転写時における転写ずれの発生を防止しやすくなる。したがって、特に上記したフルカラー画像等のカラー画像をプリントする場合には、転写ずれに起因した色ずれ(画像ずれ)が発生しにくい良質なカラー画像を得ることができる。
【0074】
<消耗部品の交換>
また、このカラープリンタにおいても、例えば、実施の形態1の場合と同様に寿命が互いに異なる感光ドラム11と中間転写ベルト83を使用した場合において、そのいずれか一方のみが寿命に達して交換をしなければないときであっても、寿命に達した感光ドラム(又は中間転写ベルト)のみを中間転写ドラム(又は感光ドラム)とは独立して単独で交換することができる。
【0075】
すなわち、結合した感光ドラムユニット2および画像転写ベルトユニット8をスライドレール部材に支持した状態で筐体1の内部から引き出した後、感光ドラムユニット2を斜め上方に引き上げることにより、感光ドラムユニット2が転写ベルトユニット8から取り外される。これにより、感光ドラム11が寿命に達している場合には、その取り外した古い感光ドラムユニット2を新品の感光ドラムユニットと交換することができる。また、中間転写ベルト83が寿命に達している場合には、その筐体から取り出した古い中間転写ベルトユニット8を新品の中間転写ベルトユニットと交換することができる。そして、その新品の感光ドラムユニット又は中間転写ベルトユニットを前記したように両者結合させた後に筐体1内に格納して装着することで、プリンタの使用を再開することができる。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、複数の像担持体と中間転写体を使用する画像形成装置として小型化や高速化の要請に対処する場合であっても、前記したような複数の像担持体を少なくとも搭載する第1ユニットと中間転写体を少なくとも搭載する第2ユニットを採用しているため、寿命に大きな差があるような像担持体、中間転写体等をそれぞれ独立して容易に交換することができ、ランニングコストの無駄な上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係るカラープリンタの全体構成を示す概要図。
【図2】図1の要部を拡大した構成図。
【図3】(a)は感光ドラムユニットおよび中間転写ドラムユニットを筐体内部から引き出した状態を示す斜視図、(b)はその引き出した中間転写ドラムユニットから感光ドラムユニットを取り外した状態を示す斜視図。
【図4】(a)は感光ドラムユニットの概略斜視図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図。
【図5】感光ドラムユニットの単一系列のギヤ列機構を示す説明図。
【図6】(a)は中間転写ドラムユニットのフロント側からみたときの斜視図、(b)は中間転写ドラムユニットのリア側からみたときの斜視図。
【図7】(a)は図6aのA−A線に沿う断面図、(b)は中間転写ドラムユニットの単一系列のギヤ列機構を示す説明図。
【図8】感光ドラムユニットを中間転写ドラムユニットに結合させるための軸係止板と感光ドラムの回転軸端部の関係を示す要部説明図。
【図9】感光ドラムユニットを中間転写ドラムユニットに結合したときのギヤ列機構の状態を示す要部説明図。
【図10】結合した感光ドラムユニットおよび中間転写ドラムユニットと駆動ギヤとの結合状態を示す要部説明図。
【図11】実施の形態2に係るカラープリンタの要部を示す概略構成図。
【図12】感光ドラムユニットと中間転写ベルトユニットの結合したときの状態を概略的に示すもので、(a)はその上方からみた概要図、(b)はそのリア側からみた概要図。
【図13】感光ドラムユニットと中間転写ベルトユニットの分離したときの状態を概略的に示すもので、(a)はその上方からみた概要図、(b)はそのリア側からみた概要図。
【符号の説明】
1…筐体(本体)、2…感光ドラムユニット(第1ユニット)、5…中間転写ドラムユニット(第2ユニット)、8…中間転写ベルトユニット(第2ユニット)、11…感光ドラム(像担持体)、21〜23…中間転写ドラム(中間転写体)、83…中間転写ベルト(中間転写体)、P…記録用紙。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile, and a multifunction machine that forms an image made of a toner using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, and more particularly, to an image forming apparatus formed on a plurality of image carriers. The present invention relates to an image forming apparatus of a type in which a toner image to be transferred is finally transferred to a recording sheet after being transferred to an intermediate transfer member to form an image.
[0002]
[Prior art]
In this type of image forming apparatus, a plurality of image carriers including a photosensitive drum and the like are charged by a charging device, and an electrostatic latent image of each color component based on image information is formed on the charged image carrier. Each latent image is developed by a developer of a color component corresponding to the color component of the latent image supplied from the developing device, and is visualized into a toner image of each color. A color (multicolor) image is formed by transferring the multi-toner image transferred on the intermediate transfer member onto the recording paper and fixing the transferred multi-toner image on the recording sheet after transferring the image in such a state as to be superimposed on the transfer member. It has become.
[0003]
Such an image forming apparatus is capable of forming a single-color image without being described in detail, but is particularly advantageous in that a full-color image can be formed at a relatively high speed.
[0004]
On the other hand, in such an image forming apparatus using a plurality of image carriers and an intermediate transfer member, from the viewpoint of preventing the occurrence of color misregistration (image misregistration) when forming a color image, each image carrier is It is a major problem to realize the alignment of each toner image formed on the intermediate transfer member or the like. In order to solve such a problem, for example, the related parts including the plurality of image carriers and the intermediate transfer body, which affect the alignment, are fixed to a common support frame as much as possible, and the installation positions of the related parts are accurately determined. It is said that the means for positioning is effective.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, an image forming apparatus using such a plurality of image carriers and an intermediate transfer member has the following new problems.
[0006]
That is, in recent years, as the miniaturization and high-speed of the apparatus have progressed, the miniaturization and high-speed operation of various components constituting the apparatus have been more strongly required, and particularly, the image carrier, the intermediate transfer body, and the like In such driving parts, wear, deterioration and the like have been promoted, and a difference in life between the driving parts has become remarkable.
[0007]
For this reason, for example, when a configuration is adopted in which a plurality of image carriers and intermediate transfer members are fixed to a common support frame as described above, all the parts integrated by the support frame usually consume one waste. Even if only a certain component (for example, an image carrier) has reached the end of its life and another component (for example, an intermediate transfer member) has not yet reached its end of life, it will be handled as a component. The whole must be replaced with new parts, and there is a risk that running costs may be relatively high, especially when replacement of parts having a long remaining life has to be replaced.
[0008]
Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-134042 discloses an image forming apparatus having a plurality of photoconductors and an intermediate transfer member, for the purpose of miniaturization and high speed, prevention of image misregistration, improvement of maintainability, and the like. There has been proposed a configuration in which a plurality of photoconductors are supported by one or two supports to form a detachable integrated unit, and can be pulled out upward or obliquely upward with respect to the main body.
[0009]
However, in this image forming apparatus, when the photosensitive member reaches the end of its life, the replacement operation can be performed separately and independently from the replacement operation of the intermediate transfer member, but the belt-shaped intermediate transfer member is fixedly installed on the main body. Therefore, it is difficult to easily perform the replacement work especially when the life of the intermediate transfer member reaches the end of its life, and it is also difficult to greatly reduce the running cost due to the complexity of the replacement work. Further, when both the integrated unit of the plurality of photoconductors and the intermediate transfer body are exchanged, there is a possibility that a displacement occurs between the new integrated unit and the intermediate transfer body. Further, for the purpose of reducing manufacturing costs and reducing drive unevenness (synchronization deviation) due to different drive sources (drive motors and the like), the plurality of photoconductors and the intermediate transfer member are driven by one drive source. There is also a problem that it is relatively difficult to make such a configuration (unification of a driving source).
[0010]
The present invention has been made to solve such problems, and a main object of the present invention is to reduce the size and speed of an image forming apparatus using a plurality of image carriers and an intermediate transfer member. Even in the case of responding to the request, it is possible to easily and independently replace the image bearing member, the intermediate transfer member, etc., which have a large difference in service life, thereby preventing unnecessary increase in running cost. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An image forming apparatus according to the present invention includes a main body, a plurality of image carriers on which an electrostatic latent image is formed and a toner image is formed by developing the latent image, and the image carrier is formed on each of the image carriers. An intermediate transfer body that carries a toner image and conveys it to a position where the toner image is transferred onto a recording sheet; and an image forming apparatus having the image carrier and the intermediate transfer body, wherein a first unit having at least the plurality of image carriers is mounted. A second unit having at least the intermediate transfer member mounted thereon, wherein the first unit and the second unit have a structure which can be freely combined and separated and which can be detachably attached to an image forming position of the main body. It is characterized by being.
[0012]
According to such an image forming apparatus, since the first unit and the second unit are detachable at the image forming position of the main body, for example, when the life of the image carrier is different from the life of the intermediate transfer body, the life of the intermediate transfer body is reduced. When it is necessary to replace the reached image carrier or intermediate transfer body, the unit on which the image carrier or intermediate transfer body to be replaced is mounted can be removed from the image forming position of the main body. The operation of replacing the image carrier or the intermediate transfer member can be performed independently and individually. Incidentally, the structure of the first unit and the second unit which can be freely combined and separated can be relatively easily combined and separated, as long as the two units can be easily aligned. Is not particularly limited. Also, the configuration of the detachable structure of the two units with respect to the main body is not particularly limited as long as the detaching operation can be easily performed.
[0013]
Further, it is preferable that the first unit and the second unit have a structure that can be attached to and detached from the image forming position of the main body only when they are in a connected state. In this case, as compared with a case where the first unit and the second unit are separately attached to and detached from the image forming position of the main body in a state in which the first unit and the second unit are separated from each other, the attaching and detaching work can be easily performed. It is possible to suppress the occurrence of a displacement between the two units at the time of attachment and detachment.
[0014]
Further, it is preferable that the first unit and the second unit have a structure that can be separated only when the first unit and the second unit are detached from the image forming position of the main body. In this case, the same operation and effect as in the case of the preferred structure described above can be obtained, but in addition to this, both units in the main body are compared with a case where both units are separated by the main body. It is possible to suppress the occurrence of a positional shift between the two units, and it is possible to relatively easily realize a structure for attaching and detaching the two units and a structure for aligning the two units. When the unit is removed from the image forming position on the main unit, it means that the entire unit is completely extended to the outside of the main unit, and a part of both units remains inside the main unit. The separation operation itself includes possible states.
[0015]
Further, the first unit and the second unit may be configured to have a single-system power transmission mechanism in which rotational power is transmitted between the plurality of image carriers and the intermediate transfer body by being connected at the time of coupling. Good.
[0016]
In this case, as a single-system power transmission mechanism, for example, a gear train mechanism using a combination of a plurality of gears can be applied. The part of the power transmission mechanism that is connected when the two units are connected may be configured by appropriately arranging gears that mesh with each other in accordance with the connection operation of the two units. When such a single-system power transmission mechanism is adopted, by combining both units, the single-system power transmission mechanism is combined to form a unified power transmission path. Will be. Thereby, for example, the rotation operation of the image carrier on the first unit side and the rotation operation of the intermediate transfer body on the second unit side can be easily synchronized, so that the occurrence of image shift at the time of transfer can be prevented. Become. In addition, a configuration in which the image carrier and the intermediate transfer member of each unit are rotated by the same drive source, for example, as described later, can be easily adopted.
[0017]
Further, in the case where a single-system power transmission mechanism as described above is employed, when the first unit and the second unit are mounted on the main body, one of the image carrier and the intermediate transfer body is located on the side of the main body. It is preferable to connect to one installed driving source and to input a rotational power by the driving source.
[0018]
With such a configuration, the image carrier or the intermediate transfer member is connected to a drive source provided on the main body side when both units are mounted on the main body. Then, the rotational power of the drive source is input to one of the connected image carrier or intermediate transfer member, and transmitted to the other intermediate transfer member or image carrier via the power transmission mechanism of the same system. Become so. This makes it easier to synchronize the rotation operation of the image carrier and the rotation operation of the intermediate transfer body, compared to a configuration in which the image carrier and the intermediate transfer body of both units are driven by individual driving sources. It is possible to prevent the occurrence of image shift during transfer. In addition, it is possible to reduce the manufacturing cost and the power consumption, such as reducing the installation space for the driving source.
[0019]
Here, the image carrier is usually in the form of a drum such as a photosensitive drum, but may be in the form of a belt. Further, the intermediate transfer member may be in a belt form or a drum form. In particular, in the present invention, when an intermediate transfer member using a plurality of drum-shaped transfer members is employed, the operation of replacing the plurality of intermediate transfer members can be performed separately and independently of the operation of replacing the image carrier. It is effective. The main body is a structure including a support frame and the like for supporting and fixing components such as an image carrier and an intermediate transfer member, and usually has a form having an internal space for disposing the components and the like. It becomes.
[0020]
The first unit mounts at least a plurality of image carriers on one or a plurality of common support members. If necessary, components (e.g., a charging device) disposed close to the periphery of the image carrier ) May be mounted together. The same applies to one second unit, in which at least the intermediate transfer member is mounted on one or more common support members. However, if necessary, other related components are also mounted together. You may comprise.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
1 and 2 show a color printer according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an internal schematic diagram of the color printer as viewed from the front side, and FIG. 2 is a configuration of a main part of FIG. FIG.
[0022]
<Overall configuration of printer>
This color printer is a so-called tandem type printer in which image forming engines are arranged in parallel for each color of yellow (Y), magenta (M), black (K) and cyan (C). And a full-color image composed of the four color toner images.
[0023]
In this printer, an image
[0024]
Further, in this printer, as shown in FIG. 3, the
[0025]
As shown in FIGS. 2 to 4 and the like, the
[0026]
Each of the photosensitive drums 11 (Y, M, K, and C) has a structure in which a cylindrical drum main body having the same outer diameter and on which a photosensitive layer made of an organic photosensitive material or the like is formed is supported by a rotating
[0027]
When the
[0028]
The charging
[0029]
Further, in the
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 3 and FIGS. 6 and 7, the image
[0031]
Each of the first and second intermediate transfer drums 21 and 22 and the second
[0032]
The first intermediate transfer drums 21 and 22 rotate while the peripheral surface of the
[0033]
In order to electrostatically and primarily transfer the toner images on the
[0034]
The temporary toner holding
[0035]
In the image
[0036]
A transmission gear is fixedly attached to each rotary shaft on the front side of the temporary toner holding
[0037]
The image
[0038]
Further, the image
[0039]
The exposure unit 3 is for writing an electrostatic latent image on each of the
[0040]
As shown in FIG. 1, the developing
[0041]
Further, in the developing
[0042]
The paper feed unit 6 includes a
[0043]
The fixing unit 40 mainly includes a unit frame, a
[0044]
<Combining and mounting the photosensitive drum unit and image transfer unit>
When the color printer is used, the
[0045]
As shown in FIG. 8, the
[0046]
By such coupling, each
[0047]
Further, the
[0048]
At this time, the rear
[0049]
<Color image printing operation>
Printing of a full-color image by this color printer is generally performed as follows.
[0050]
First, after the four
[0051]
Subsequently, the toner images of the respective colors formed on the respective
[0052]
Subsequently, each of the multiple toner images formed on the first intermediate transfer drums 21 and 22 is secondarily electrostatically transferred onto the secondary
[0053]
The recording paper P is supplied from the paper supply unit 6 at a predetermined timing toward the final transfer section in accordance with the formation of such a toner image. That is, only one recording sheet P stored in the
[0054]
Next, the recording paper P on which the four color toner images have been transferred is sent to the fixing unit 7 and is heated and pressed by passing through a fixing nip portion between the
[0055]
In this printer, as shown in FIG. 10, the rotational power from one drive source is transmitted from the
[0056]
As described above, since the rotational power is transmitted to the plurality of intermediate transfer drums 21 to 23 and the plurality of
[0057]
<Replacement of consumable parts>
In this color printer, for example, the
[0058]
In this case, it is necessary to replace only the
[0059]
First, after the combined
[0060]
After that, when only the intermediate transfer drums 21 to 23 have reached the end of their life (at this time, the
[0061]
As described above, in this color printer, the photosensitive drum and the intermediate transfer drum having different lifespans are used, and even if one of them has reached the lifespan, the
[0062]
Incidentally, in the above-described example, a method of replacing the
[0063]
[Embodiment 2]
FIG. 11 is a configuration diagram showing a main part of a color printer according to
[0064]
The image
[0065]
In this color printer, the image
[0066]
As shown in FIGS. 12 and 13, the
[0067]
On the other hand, in the image
[0068]
<Combining and mounting the photosensitive drum unit and image transfer unit>
In such a color printer, as shown in FIG. 11, the
[0069]
The coupling of the
[0070]
Also, the
[0071]
<Color image printing operation>
Printing of a full-color image by the color printer is basically performed in the same manner as the printer according to the first embodiment.
[0072]
The difference is that the toner images of the respective colors Y, M, C, K formed on the respective photosensitive drums 11 (Y, M, C, K) are primarily transferred so as to be superimposed on the
[0073]
Also in the case of this color printer, since the rotational power is transmitted between the plurality of
[0074]
<Replacement of consumable parts>
Also in this color printer, for example, when the
[0075]
That is, after the combined
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, even if the image forming apparatus uses a plurality of image carriers and the intermediate transfer member, the demand for miniaturization and speeding up is addressed. Since the first unit having at least the plurality of image carriers and the second unit having at least the intermediate transfer member are employed, the image carriers and the intermediate transfer members each having a large difference in service life are used. It can be easily and independently replaced independently, and a wasteful increase in running cost can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a color printer according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram of a main part of FIG. 1;
FIG. 3A is a perspective view showing a state where a photosensitive drum unit and an intermediate transfer drum unit are pulled out from the inside of a housing, and FIG. 3B is a perspective view showing a state where the photosensitive drum unit is removed from the pulled out intermediate transfer drum unit.
4A is a schematic perspective view of a photosensitive drum unit, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
FIG. 5 is an explanatory view showing a single-line gear train mechanism of the photosensitive drum unit.
FIG. 6A is a perspective view when viewed from the front side of the intermediate transfer drum unit, and FIG. 6B is a perspective view when viewed from the rear side of the intermediate transfer drum unit.
7A is a sectional view taken along line AA in FIG. 6A, and FIG. 7B is an explanatory view showing a single-line gear train mechanism of the intermediate transfer drum unit.
FIG. 8 is a main part explanatory view showing a relationship between a shaft locking plate for coupling the photosensitive drum unit to the intermediate transfer drum unit and a rotating shaft end of the photosensitive drum.
FIG. 9 is an explanatory view of a main part showing a state of a gear train mechanism when the photosensitive drum unit is connected to the intermediate transfer drum unit.
FIG. 10 is an essential part explanatory view showing a coupled state of the coupled photosensitive drum unit, intermediate transfer drum unit, and drive gear.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a main part of a color printer according to a second embodiment.
FIGS. 12A and 12B schematically show a state in which the photosensitive drum unit and the intermediate transfer belt unit are combined, wherein FIG. 12A is a schematic diagram viewed from above, and FIG. 12B is a schematic diagram viewed from the rear side.
FIGS. 13A and 13B schematically show a state when the photosensitive drum unit and the intermediate transfer belt unit are separated, wherein FIG. 13A is a schematic diagram viewed from above, and FIG. 13B is a schematic diagram viewed from the rear side.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の像担持体を少なくとも搭載する第1ユニットと前記中間転写体を少なくとも搭載する第2ユニットとに分けて構成し、
かつ、その第1ユニットと第2ユニットとが結合および分離自在な構造であるとともに前記本体の画像形成位置に着脱自在な構造であることを特徴とする画像形成装置。A main body, a plurality of image carriers on which an electrostatic latent image is formed and a toner image formed by developing the latent image, and a recording sheet carrying the toner images formed on each of the image carriers; An intermediate transfer member that conveys the image to a transfer position, and an image forming apparatus including the image carrier and the intermediate transfer member.
A first unit having at least the plurality of image carriers and a second unit having at least the intermediate transfer member,
Further, the image forming apparatus is characterized in that the first unit and the second unit have a structure that can be freely combined and separated, and have a structure that is detachable at an image forming position of the main body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002169251A JP2004013031A (en) | 2002-06-10 | 2002-06-10 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002169251A JP2004013031A (en) | 2002-06-10 | 2002-06-10 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=30435904
Family Applications (1)
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JP2002169251A Pending JP2004013031A (en) | 2002-06-10 | 2002-06-10 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004013031A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006235314A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2007148058A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
US7658563B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-02-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having unit housing permitting mechanism |
-
2002
- 2002-06-10 JP JP2002169251A patent/JP2004013031A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7658563B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-02-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having unit housing permitting mechanism |
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