JP2004070305A - 画像形成装置 - Google Patents

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Tadao Mori
森 忠男
Katsumi Harumoto
春本 克美
Hiroki Shiba
柴 宏樹
Akio Nishimura
西村 昭生
Kazuhiro Saito
齊藤 和弘
Yoshihiko Mitamura
三田村 欣彦
Yoshiki Matsuzaki
松崎 好樹
Norio Hokari
保苅 則雄
Kozo Tagawa
田川 浩三
Yoshito Sekikawa
関川 義人
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Abstract

【解決課題】簡単な構成で、複数の静電潜像担持体と中間転写体との位置を高精度に位置決めすることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】少なくとも前記複数の静電潜像担持体a,b,c,dと中間転写体e,f,gを備えたプロセスカートリッジhを、装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、前記複数の静電潜像担持体a,b,c,d及び中間転写体e,f,gの支持軸i,j,k,l,m,n,oを、プロセスカートリッジに仮位置止め状態で取り付けるとともに、前記プロセスカートリッジhを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の静電潜像担持体a,b,c,d及び中間転写体e,f,gの支持軸i,j,k,l,m,n,oを、装置本体に設けられた第1の位置決め手段によって正規の位置に位置決めするように構成して課題を解決した。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等、記録用紙やカードなどの記録媒体に画像を記録する画像形成装置に係り、特に、例えば、複数の感光体等の静電潜像担持体上に形成されたトナー像を、1つ以上の中間転写体を介して記録媒体上に転写することにより画像を記録する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【特許文献1】特開平9−304994号公報
【特許文献2】特開2001−134042号公報
【0003】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置のうち、カラー画像を形成可能な画像形成装置としては、4サイクル方式やタンデム方式など、種々の方式のものが提案されており、既に製品化されてきてもいる。これらの方式のうち、タンデム方式の画像形成装置は、単位時間当たりの記録枚数である生産性が高く、高速化が可能であるという利点を有している。
【0004】
ところで、上記タンデム方式の画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シア ン、ブラック等の色に対応した複数の感光体ドラム等の静電潜像担持体を備えており、これら複数の静電潜像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体上に一次転写した後、当該中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体上に一次転写されたトナー像を、記録媒体上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像等を形成するように構成されている。そのため、上記タンデム方式の画像形成装置においては、複数の静電潜像担持体が一定の間隔をおいて、各静電潜像担持体の転写部が同一平面を形成するように配列されている必要があるとともに、これら複数の静電潜像担持体に対する中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体も、所定の位置に精度良く配設されている必要があり、複数の静電潜像担持体や中間転写体の取り付け位置に位置ずれがあると、色ずれや画像ずれ等の画像欠陥の原因となる。
【0005】
そこで、小型かつ高速印字、同時に画像ずれのない高画質記録が可能であるとともに、メンテナンス性に優れた画像形成装置を提供する技術としては、特開2001−134042号公報に開示されているものが、既に提案されている。
【0006】
また、色毎の画像形成部間の位置ズレを生じない画像形成装置を提供する技術としては、特開平9−304994号公報に開示されているものが、既に提案されている。
【0007】
上記特開2001−134042号公報に係る画像形成装置は、複数の感光体と、各々の前記感光体上に静電潜像を形成する複数の露光器と、各々の前記感光体上にトナー画像を形成する複数の現像機と、前記トナー画像を重ね合わせてカラートナー画像を形成するための中間転写体と、前記カラートナー像を記録媒体に転写するための転写器と、前記記録媒体上の前記カラートナー画像を定着する定着器とを有し、前記複数の感光体は、一体ユニットであるように構成したものである。また、上記一体ユニットは、少なくとも前記複数の感光体の各々の一方端が1つの支持体にて連結されている構成をも含んでいる。
【0008】
また、上記特開平9−304994号公報に画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置において、感光体ドラムの交換時に各色の画像形成部間の相互位置ずれを防止するために、複数の感光体ドラムを一体的に装置本体に着脱自在とする着脱手段を備えるように構成したものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわ ち、上記特開2001−134042号公報に係る画像形成装置の場合には、複数の静電潜像担持体が一体に構成された一体ユニット内では、各静電潜像担持体の間隔、平行度を高精度に配置することが可能であるが、複数の静電潜像担持体が一体に構成された一体ユニットを中間転写体に対して位置決めする際に、複数の静電潜像担持体、各静電潜像担持体の軸、各静電潜像担持体の軸の支持体、装置本体、装置本体の保持部材など、複数の部材を介して位置を決める必要があ る。そのため、上記特開2001−134042号公報に係る画像形成装置の場合には、静電潜像担持体の位置を決める部品が多く、位置決めの累積公差が増加し、静電潜像担持体の一体ユニットと中間転写体間の間隔、平行度、中間転写体との組み付けバラツキが大きくなり、均一な接触が得られなくなり、画像ずれ等の画像欠陥が発生しやすくなるという問題点を有していた。
【0010】
また、上記特開2001−134042号公報に係る画像形成装置の場合に は、装置本体に固定している露光器に対する位置決めの累積公差も、中間転写体と同様に大きくなるため、複数の静電潜像担持体上に露光される画像に位置ずれ等が生じやすく、画像ずれ等の画像欠陥が発生するという問題点を有していた。
【0011】
一方、上記特開平9−304994号公報に画像形成装置の場合には、複数の感光体ドラムを一体的に構成したユニット内では、感光体ドラム間の距離を一定に維持することができるものの、複数の感光体ドラムを一体的に構成したユニットを交換すると、ユニットの製造バラツキ等の個体差によって、ユニットの交換前後で装置本体に対する各感光体ドラムの相対位置が変化することが避けられ ず、交換前後で色ずれが発生するという問題点を有していた。
【0012】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、複数の静電潜像担持体と中間転写体との位置を高精度に位置決めすることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0013】
また、この発明の他の目的とするところは、静電潜像担持体や中間転写体をユニットとして装置本体に対して位置決めを行うことにより、装置本体に固定される露光手段に対しても静電潜像担持体の位置を高精度に決めることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0014】
さらに、この発明の他の目的とするところは、静電潜像担持体や中間転写体をユニットとして装置本体に対して位置決めを行うことにより、ユニットを交換した場合でも、静電潜像担持体や中間転写体を装置本体に対して高精度に決めることができ、ユニットの交換前後で色ずれ等の画像欠陥が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載された発明は、図1に示すように、各々異なった色のトナー像が形成される複数の静電潜像担持体a,b,c,dを配置するとともに、前記複数の静電潜像担持体a,b,c,d上に形成されたトナー像を1つ以上の中間転写体e,f,gを介して、記録媒体上に転写することにより、画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも前記複数の静電潜像担持体a,b,c,dと中間転写体e,f,gを備えたプロセスカートリッジhを、装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、
前記複数の静電潜像担持体a,b,c,d及び中間転写体e,f,gの支持軸i,j,k,l,m,n,oを、プロセスカートリッジに仮位置止め状態で取り付けるとともに、
前記プロセスカートリッジhを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の静電潜像担持体a,b,c,d及び中間転写体e,f,gの支持軸i,j, k,l,m,n,oを、装置本体に設けられた第1の位置決め手段によって正規の位置に位置決めするように構成したものである。
【0016】
また、請求項2に記載された発明は、図1(b)に示すように、上記プロセスカートリッジhが、複数の静電潜像担持体a,b,c,dと各静電潜像担持体 a,b,c,dの表面を帯電する帯電装置を有する第1のユニットpと、少なくとも複数の中間転写体e,f,gと各中間転写体e,f,gの表面をクリーニングするクリーニング装置を有する第2のユニットqとを備えていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
【0017】
さらに、請求項3に記載された発明は、上記プロセスカートリッジは、第1のユニットと第2のユニットとを備え、上記第1及び第2のユニットが、少なくとも一方のユニットを他方のユニットに係合する係合手段を備え、当該係合手段によって一体的に係合されるとともに、上記第1及び第2のユニットは、係合された状態で装置本体の所定位置に対して一体的に着脱されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
【0018】
また更に、請求項4に記載された発明は、上記第1及び第2のユニットが、装置本体に対して個別に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置である。
【0019】
又、請求項5に記載された発明は、上記プロセスカートリッジのすべての静電潜像担持体の軸、及びすべての中間転写体の軸の一端を、装置本体に設けた第1の位置決め手段により位置決めするとともに、少なくとも前記静電潜像担持体軸の他端の位置決めを、一括的に行う第2の位置決め手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置である。
【0020】
更に、請求項6に記載された発明は、上記第1の位置決め手段が、静電潜像担持体の軸及び中間転写体の軸を嵌合できる形状をもった軸受け部材であり、装置本体への装着時に軽圧入によって、静電潜像担持体の軸及び中間転写体の軸の位置決めを一括的に行うことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置である。
【0021】
また、請求項7に記載された発明は、上記第2の位置決め手段が、V字型の溝形状を持った軸受け部材の導入部に静電潜像担持体の軸、もしくは中間転写体の軸を押し当て部材により押し当てて位置決めを行うことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置である。
【0022】
さらに、請求項8に記載された発明は、上記第2の位置決め手段が、プロセスカートリッジを装置本体へ固定する操作レバーの回動操作に連動して、静電潜像担持体の軸の位置決めを行うことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置である。
【0023】
また、請求項9に記載された発明は、各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体を備えた画像形成装置において、前記複数の像担持体を備えたプロセスカートリッジを、装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、前記複数の像担持体の支持軸を、プロセスカートリッジに仮位置決め状態で取り付けるとともに、前記プロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の像担持体の支持軸を、装置本体に設けられた位置決め手段によって正規の位置に位置決めすることを特徴とする画像形成装置である。
【0024】
さらに、請求項10に記載された発明は、前記プロセスカートリッジは、すべての又は一つを除く像担持体を僅かな移動を許容した状態で支持していることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置である。
【0025】
又、請求項11に記載された発明は、前記プロセスカートリッジは、帯電手段及びクリーニング手段を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置である。
【0026】
更に、請求項12に記載された発明は、前記プロセスカートリッジは、各像担持体に対する帯電手段及びクリーニング手段の相対的な位置関係が確保されていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置である。
【0027】
また、請求項13に記載された発明は、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されると、像担持体を回転自在に支持する支持軸が、装置本体のフレームに位置決めされることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置である。
【0028】
さらに、請求項14に記載された発明は、各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体からトナー像が転写される中間転写体とを備えた画像形成装置において、前記複数の像担持体を一体的に交換可能な第1のプロセスカートリッジと、 前記複数の中間転写体を一体的に交換可能な第2のプロセスカートリッジとを備え、前記第1のプロセスカートリッジを前記第2のプロセスカートリッジに装着した状態で、当該第2のプロセスカートリッジを装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、前記複数の像担持体は、第1のプロセスカートリッジが前記第2のプロセスカートリッジに装着された状態では、一端側に相対的な位置関係のみが位置決めされ、前記第2のプロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、正規の位置に位置決めされることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置である。
【0029】
又、請求項15に記載された発明は、第1のプロセスカートリッジの交換時 と、前記第2のプロセスカートリッジの交換時で、カラーレジずれの調整項目が異なることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置である。
【0030】
更に、請求項16に記載された発明は、各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体を交換可能に備えた画像形成装置において、前記各像担持体を装置本体から着脱自在に担持する複数のサブフレームを備え、前記複数の像担持体は、サブフレームに担持された状態では、各像担持体間の相対的な位置関係が位置決めされず、前記サブフレームを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の像担持体間の相対的な位置関係が位置決めされることを特徴とする画像形成装置である。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0032】
実施の形態1
図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
【0033】
図2において、01はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであ り、このプリンタ本体01の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス(Print Head Device )02と、このプリントヘッドデバイス02の静電潜像担持体としての4つの感光体ドラム11, 12, 13, 14に画像露光を施す露光装置としてのROS(Raster Output Scanner )03と、上記プリントヘッドデバイス02の各色の現像装置41, 42, 43, 44に対応する色のトナーを供給する4つのトナーボックス04Y,04M,04K,04C と、上記プリントヘッドデバイス02に記録媒体としての記録用紙Pを供給する給紙カセット05と、上記プリントヘッドデバイス02からトナー像が転写された記録用紙Pに対して、定着処理を施す定着装置70と、この定着装置70によって片面に画像が定着された記録用紙Pを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス02の転写部へと搬送する両面用搬送経路07と、プリンタ本体01の外部から所望の記録用紙Pを給紙する手差し給紙手段08と、プリンタの動作を制御する制御回路や、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路等からなるコントローラ09と、高圧電源回路等からなる電気回路10とが設けられている。なお、図2中、Tは画像が形成された記録用紙Pを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレT は、プリンタ本体01の上部に一体的に配置されている。
【0034】
上記プリンタ本体01の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのROS03は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される4つの半導体レーザや、これら4つの半導体レーザから出射される4本のレーザ光を、偏向走査するためのf−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【0035】
図3はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図3中の矢印 は、各回転部材の回転方向を示している。
【0036】
このプリントヘッドデバイス02は、図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)用の各感光体ドラム(静電潜像担持体)11, 12, 13, 14を有する画像形成部1, 2, 3, 4と、これら感光体ドラム11, 12, 13, 14に接触する一次帯電用の帯電ロール(接触型帯電装置)21, 22, 23, 24と、前記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に残留するトナーを一時的に除去するリフレッシャーロール25,26,27,28と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の各色のレーザ光31, 32, 33, 34を照射するROS(露光装置)03(図2参照)と、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像を、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン (C)の各色のトナーで現像する現像装置41, 42, 43, 44と、上記4つの感光体ドラム11, 12, 13, 14のうちの2つの感光体ドラム11, 12に接触する第1の一次中間転写ドラム(中間転写体)51及び他の2つの感光体ドラム13, 14に接触する第2の一次中間転写ドラム(中間転写体)52と、上記第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム(中間転写体)53と、この二次中間転写ドラム53に接触する最終転写ロール(転写部材)60とで、その主要部が構成されている。また、上記中間転写ドラム51,52,53の表面には、当該中間転写ドラム51,52,53の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置のクリーニングロール54,55,56が配設されている。
【0037】
感光体ドラム11, 12, 13, 14は、共通の接平面M を有するように一定の間隔をおいて互いに平行に配列されている。また、第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 12, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されてい る。さらに、二次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14と回転軸が平行であるように配置されている。
【0038】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路10(図2参照)に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてROS03に入力される。このROS03では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の各色のレーザ光31, 32, 33, 34が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13, 14に照射される。
【0039】
上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14としては、例えば、直径30mmのOPC感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム11, 12, 13, 14は、例えば、104mm/secの回転速度(周速)で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面は、図3に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール21, 22, 23, 24に、約−840VのDC電圧を印加することによって、例えば約−300V程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実施の形態では、DCのみ印加の帯電方式をとっているが、AC+DC印加の帯電方式を用いても良い。
【0040】
その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面には、露光装置としてのROS03によってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、ROS03で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−60 V以下程度にまで除電される。
【0041】
また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像され、感光体ドラム11, 12, 13, 14上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の各色のトナー像として可視化される。
【0042】
この実施の形態では、現像装置41, 42, 43, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【0043】
現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色の異なったイエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42, 43, 44には、図2に示すよう に、対応する色のトナーボックス04Y,04M,04K,04C からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー401 ,402 で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール403 の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール(不図示)が固定した状態で配置されている。この現像ロール403 に現像剤を搬送するオーガー402 によって、当該現像ロール403 の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材404 によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、30〜50g/m<SUP>2 </SUP> であり、また、このとき現像ロール403 上に存在するトナーの帯電量は、概ね−20 〜35μC/g 程度である。
【0044】
上記現像ロール403 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。この現像ロール403 にAC+DCの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール403 上のトナーを感光体ドラム11, 1 2, 13, 14 上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のAC成分が4 kHz、1.5 kVppで、DC成分が−230V程度に設定されている。
【0045】
この実施の形態では、上記現像装置41, 42, 43, 44において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が3〜10μm程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は8μm、カラートナーの平均粒径は7μmに設定される。
【0046】
次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の各色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上に形成されたイエロー(Y)およびマゼンタ(M)色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム51上に、感光体ドラム13, 14上に形成されたブラック(K)、シアン(C)色のトナー像は、第2の一次中間転写ドラム52上に、それぞれ転写される。従って、第1の一次中間転写ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から転写された2色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第2の一次中間転写ドラム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二重色像が形成される。
【0047】
上記第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 上に感光体ドラム11,12,13,14 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 V程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように,トナーの帯電量が−20 〜35μC/g の範囲内にあ り、常温常湿環境下にある場合には、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位は、+380V程度が望ましい。
【0048】
この実施の形態で用いる第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が60mmに形成され、抵抗値は108 Ω程度に設定される。第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはFeやAl等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層(R=102 〜103 Ω)が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第1、第2の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μmの高離型層(R=105 〜109 Ω)として形成し、シランカップリング剤系の接着剤(プライマ)で接着されてい る。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がR=105 〜109 Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【0049】
このように第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム53上に静電的に3次転写される。従っ て、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロー(Y)、マゼンタ   (M)、シアン(C)、ブラック(K)色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【0050】
この二次中間転写ドラム53上へ第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+600〜1200V程度であ る。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14から第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差であるので、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−20 〜35μC/g の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380V程度の場合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880V程度、つまり第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500V程度に設定することが望まし い。
【0051】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム53は、例えば、外径が第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と同じ60mmに形成され、抵抗値は1011Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはFeやAl等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層(R=102 〜103 Ω)が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μmの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤(プライマ)で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム53の抵抗値 は、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム53が第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 を帯電してしまい、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【0052】
次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る用紙Pに3次転写される。この用紙Pは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール90を通過し、二次中間転写ドラム53と最終転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置70によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0053】
ところで、この実施の形態に係る画像形成装置は、少なくとも前記複数の静電潜像担持体と中間転写体を備えたプロセスカートリッジを、装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、前記複数の静電潜像担持体及び中間転写体の支持軸を、プロセスカートリッジに仮位置止め状態で取り付けるとともに、前記プロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の静電潜像担持体及び中間転写体の支持軸を、装置本体に設けられた第1の位置決め手段によって正規の位置に位置決めするように構成されている。
【0054】
また、この実施の形態では、上記プロセスカートリッジが、複数の静電潜像担持体と各静電潜像担持体の表面を帯電する帯電装置を有する第1のユニットと、少なくとも複数の中間転写体と各中間転写体の表面をクリーニングするクリーニング装置を有する第2のユニットとを備えるように構成されている。
【0055】
さらに、この実施の形態では、上記プロセスカートリッジは、第1のユニットと第2のユニットとを備え、上記第1及び第2のユニットが、少なくとも一方のユニットを他方のユニットに係合する係合手段を備え、当該係合手段によって一体的に係合されるとともに、上記第1及び第2のユニットは、係合された状態で装置本体に対して一体的に着脱されるように構成されている。
【0056】
なお、上記第1及び第2のユニットは、装置本体に対して個別に着脱可能に構成しても良い。
【0057】
すなわち、この実施の形態では、図3に示すように、プリントヘッドデバイス02が、大別して、プロセスカートリッジ101 と、現像装置ユニット102 とから構成されている。また、上記プロセスカートリッジ101 は、4つの感光体ドラム1 1,12,13,14と接触型帯電装置21,22,23,24 とリフレッシャー25,26,27,28 を有する第1のユニットとしての感光体ユニット103 と、3つの中間転写ドラム51,52,53とクリーニングロール54,55,56を有する中間転写体ユニット104 とを備えている。上記プロセスカートリッジ101 は、手前側に引き出すことによってプリンタ本体01に対して着脱自在に構成されている。
【0058】
上記感光体ユニット103 には、図3に示すように、4つの感光体ドラム11,12,13,14 が一定の間隔をおいて互いに平行に配列されており、各感光体ドラム11,12,13,14 の表面には、接触型の帯電装置21,22,23,24 と、リフレッシャーと呼ばれる一時クリーニング部材25,26,27,28 が取り付けられいる。この感光体ユニット103 は、図4に示すように、縦方向に沿って細長い矩形状に形成された板金製のフロント側のパネル105 と、フロント側のパネル105 よりも若干短く、縦方向に沿って細長い矩形状に形成された板金製のリア側のパネル106 と、これらフロント側のパネル105 とリア側のパネル106 とを連結する上側のサイドパネル107 と下側のサイドパネル108 とによって、側面矩形状の枠体状に形成されている。また、上記感光体ユニット103 には、図5に示すように、4つの感光体ドラム1 1,12,13,14を回転自在に支持する支持軸109,110,111,112 が、一定の間隔をおいて互いに平行に、仮位置決め状態で配列されている。上記4本の支持軸109,110,111,112 は、フロント側のパネル105 及びリア側のパネル106 との支持部が、当該支持軸109 ,110,111,112 の径より若干大きめの孔によって支持されており、支持軸109,110,111,112 が僅かな余裕をもって移動可能な仮位置決め状態で取り付けられている。なお、上記4本の支持軸109,110,111,112 は、当該支持軸109,110,111,112 の径より若干大きめの孔によって支持せずに、ゴム等の弾性体からなる仮位置決め部材によって、仮位置決め状態に取り付けても良い。さらに、上記4本の支持軸109,110,111,112 は、その先端部がフロント側のパネル105 より少し突出する長さに設定されているとともに、その後端部は、リア側のパネル106 より大きく突出する長さに設定されており、その後端部の先端は、テーパー状に形成されている。尚、図4中、113 は感光体ユニット103 を把持するための把持ベルトを示している。
【0059】
一方、上記中間転写体ユニット104 には、図3に示すように、3つの中間転写ドラム51,52,53が所定の間隔をおいて、三角形状をなすように互いに平行に配列されており、各中間転写ドラム51,52,53の表面には、リフレッシャーと呼ばれるクリーニング部材54,55,56が取り付けられいる。この中間転写体ユニット104  は、図6に示すように、上下方向に沿って互いに平行に配設された板金製の上側及び下側のサイドパネル114,115 と、これらの上側と下側のサイドパネル114,115 を互いに連結する正面逆D字形状に形成された板金製のフロント側及びリア側のパネル116,117 とから、大きな枠体状に形成されている。また、上記上側と下側のサイドパネル114,115 は、ガイドレールの機能を兼ねており、当該ガイドレールの機能を兼ねる上側と下側のサイドパネル114,115 によって、中間転写体ユニット104 は、図8及び図9に示すように、感光体ユニット103 を一体的に組み付けた状態で、プリンタ本体01に対して着脱自在となっている。上記ガイドレールの機能を兼ねる上側と下側のサイドパネル114,115 は、プリンタ本体01側に設けられたガイドレールと連結されるようになっている。
【0060】
また、上記中間転写体ユニット104 には、図10に示すように、3つの中間転写ドラム51,52,53を回転自在に支持する支持軸118,119,120 が、所定の間隔をおいて互いに平行に、仮位置決め状態で配列されている。なお、図示の実施の形態では、3本の支持軸118,119,120 のうち、中間転写ドラム53を回転自在に支持する支持軸120 は、中間転写体ユニット104 の所定の正規の位置に位置決めされており、当該中間転写体ユニット104 をプリンタ本体01の所定の位置に位置決めする役割を果たしている。上記3本の支持軸118,119,120 のうち、2本の支持軸118,119 は、図10に示すように、ゴム等の弾性体からなる仮位置決め部材121 によって、仮位置決め状態に取り付けられている。ただし、上記2本の支持軸118,119 は、そのリア側のみをゴム等の弾性体からなる仮位置決め部材によって仮位置決めしてもよく、あるいはリア側のパネルとの支持部を、当該支持軸118 ,119 の径より若干大きめの孔によって支持することにより、支持軸が僅かな余裕をもって移動可能な仮位置決め状態で取り付けても良い。さらに、上記3本の支持軸118,119,120 は、その後端部がリア側のパネルより大きく突出する長さに設定されており、その後端部の先端は、テーパー状に形成されている。また更に、上記3本の支持軸118,119,120 は、その先端部をフロント側のパネルに正規の位置に位置決めした状態で取り付けても良い。尚、図6中、122 は中間転写体ユニット104 を把持するための把持ベルトを示している。
【0061】
また更に、上記中間転写体ユニット104 は、図7に示すように、当該中間転写体ユニット104 をプリンタ本体01の所定の位置に位置決め固定するための2本のピン123,124 が、そのリア側に突設されているとともに、そのフロント側には、図11に示すように、プリンタ本体01のフロント側のパネルに突設された2本のピン125,126 を挿通する2つの取付用の孔127,128 が穿設されている。そして、上記プリンタ本体01のフロント側のパネルに突設された2本のピン125,126 は、中間転写体ユニット104 に穿設された取付用の孔127,128 を通した状態で、後述する操作レバー130 の回動操作に伴って、当該中間転写体ユニット104 に係止されるようになっている。
【0062】
さらに、上記中間転写体ユニット104 のフロント側のパネルは、二重に形成されており、当該二重に形成されたフロントパネルの表面側のパネル116 には、図11及び図12に示すように、当該中間転写体ユニット104 をプリンタ本体01 に装着する際に操作する操作レバー130 が、時計回り方向に沿って約90度回動自在に取り付けられているとともに、当該操作レバー130 の回動操作に連動して上下方向に沿ってスライドする2つのスライドロッド131,132 が取り付けられている。これら2つのスライドロッド131,132 の上端部及び下端部には、図11に示すように、上記の如く、プリンタ本体01のフロント側のパネル116 に突設された2本のピン125,126 のT字形状の先端部を係止する板バネ133,134 が、それぞれ取り付けられいる。これらの板バネ133,134 には、ピン125,126 を挿通する矩形状の開口部135,136 が設けられている。
【0063】
また、上記中間転写体ユニット104 には、図11に示すように、感光体ユニット103 を一体的に組み付けた状態で、当該感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 の先端部を、正規の位置に位置決め固定する第2の位置決め手段137 が設けられている。上記第2の位置決め手段137 は、図11乃至15に示すよう に、感光体ユニット103 の支持軸の先端部を軸支する軸受け部材138 を備えており、当該軸受け部材138 は、図16及び図17に示すように、感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 を挿通可能なように、周方向の一部139 が切り欠かれている。また、上記軸受け部材138 は、図11及び図12、図15に示すように、中間転写体ユニット104 のフロント側パネル116 の所定位置に、回転自在に取り付けられているとともに、その腕部材140 の先端に突設された突起141 が、一方のスライドロッド131 の溝142 に係合することにより、当該スライドロッド131 のスライド動作によって回動するように構成されている。さらに、中間転写体ユニット104 のフロント側パネル116 は、感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 を、位置決め手段の軸受け部材138 に案内するように、略V字形状143 に切り欠かかれている。尚、図7中、144 は感光体ユニット103 の最上位の支持軸109 を載置する載置部材を示している。
【0064】
また、プリンタ本体01のリアパネル150 には、図18に示すように、感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 及び中間転写体ユニット104 の支持軸118,119,120 を、位置決めする第1の位置決め手段としての挿通孔151,152,153,154,155,156,157 が穿設されている。これらの挿通孔151,152,153,154,155,156,157 は、感光体ユニット103 及び中間転写体ユニット104 を、プリンタ本体01の所定位置に装着した際に、当該感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 及び中間転写体ユニット104 の支持軸118,119,120 と嵌合することによって、これら支持軸109,110,111,112 及び支持軸118,119,120 を、正規の位置に位置決めするようになっている。上記プリンタ本体01のリアパネル150 は、一枚の板金部材によって構成されているため、当該一枚の板金部材からなるリアパネル150 に、挿通孔151,152,153,154,55,156,157を、所定の位置関係で精度良く穿設することは容易であり、当該挿通孔151,152,153,154,155,156,157 に、感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 及び中間転写体ユニット104 の支持軸118,119,120 を嵌合するだけで、所定の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。なお、上記感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 及び中間転写体ユニット104 の支持軸118,119,120 の先端部は、挿通孔151,152,153,154,155,156,157 への嵌合を容易とするため、テーパー状に形成するのが望ましい。
【0065】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、中間転写体フレームで静電潜像担持体軸の位置決めをすることにより、複数の静電潜像担持体と中間転写体との位置を高精度に決めることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【0066】
また、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、静電潜像担持体や中間転写体をユニットとして装置本体に対して位置決めを行うことによ り、装置本体に固定される露光手段に対しても静電潜像担持体の位置を高精度に決めることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【0067】
すなわち、この実施の形態に係るタンデム型のフルカラープリンタでは、図8及び図9に示すように、当該フルカラープリンタを組み立てるときは勿論のこ と、感光体ユニット103 や、中間転写体ユニット104 を交換する場合、あるいは記録用紙P が詰まってジャムが発生した場合など必要なときに、感光体ユニット103 が一体的に装着された中間転写体ユニット104 を、プリンタ本体01から引き出して取り外したり、逆に、当該中間転写体ユニット104 を、プリンタ本体01に装着する作業が行われる。
【0068】
上記中間転写体ユニット104 をプリンタ本体01に装着する作業を例に説明すれば、まず、感光体ユニット103 を感光体ドラム11の支持軸109,110,111,112 によって、図11乃至図13に示すように、当該支持軸109 の先端を中間転写体ユニット104 の第2の位置決め手段の軸受け部材138 に、中間転写体ユニット104 のフロント側のパネル116 に設けられた略V字形状の溝143 を介して挿入しセットするとともに、最上位の支持軸109 の後端を、図6及び図7に示すように、中間転写体ユニット104 に設けられた載置部材144 上に載置して固定する。
【0069】
この状態では、図5に示すように、感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 が、当該感光体ユニット103 に仮位置決めされた状態であり、しかも、その先端部は、中間転写体ユニット104 の第2の位置決め手段の軸受け部材138 に嵌合された状態(位置決め固定はされていない状態)、かつその後端部は、最上位の支持軸109 のみが、中間転写体ユニット104 に設けられた載置部材144 上に載置して固定された状態となっている。
【0070】
次に、上記の如く感光体ユニット103 が一体的に装着された中間転写体ユニット104 を、図9に示すように、ガイドレールの機能を兼ねた上下のサイドプレート114,115 によって、プリンタ本体01の所定の位置に押し込んだ状態で装着し、当該中間転写体ユニット104 に設けられた操作レバー130 を、図11及び図12に示すように、反時計回り方向に略90度(略垂直になる角度まで)回動してロックする。
【0071】
すると、上記中間転写体ユニット104 は、図7に示すように、そのリア側に設けられた取り付け用の2本のピンが、プリンタ本体01側の孔に嵌合固定されるとともに、図11及び図12に示すように、そのフロント側に設けられた2つの取り付け用の孔127,128 を介して、プリンタ本体01のフロント側のフレームに突設されたピン125,126 が、中間転写体ユニット104 のフロント側のパネルの前面側に突出し、当該ピン125,126 の先端がフロントパネル116 のスライドロッド131,132 に設けられた板バネ133,134 に係止されて、中間転写体ユニット104 は、プリンタ本体01の所定の位置に、位置決め固定される。
【0072】
この状態で、上記感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 は、図14に示すように、そのリア側の先端部が、プリンタ本体01のリア側に設けられた位置決め用の基盤フレームに設けられた第1の位置決め手段としての位置決め用の孔に嵌合され、正規の所定位置に位置決め固定される。また、上記感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 は、図13に示すように、そのフロント側の先端部が、操作レバー130 のロック動作の連動して、中間転写体ユニット104 の第2の位置決め手段の軸受け部材138 に位置決め固定される。
【0073】
また、この状態で、上記中間転写体ユニット104 の支持軸54,55,56も、図14に示すように、同様に、そのリア側の先端部が、プリンタ本体01のリア側に設けられた位置決め用の基盤フレームに設けられた位置決め手段としての位置決め用の孔に嵌合され、正規の所定位置に位置決め固定される。
【0074】
したがって、この実施の形態に係るタンデム型のフルカラープリンタでは、図14に示すように、感光体ユニット103 の支持軸109,110,111,112 は勿論のこ と、中間転写体ユニット104 の支持軸54,55,56も、同一の第1の位置決め手段であるプリンタ本体01に設けられた位置決め用の基盤フレームに対して、正規の所定位置に位置決め固定することができ、中間転写体ユニット104 のフロント側のプレート116 で、感光体ドラム11,12,13,14 の支持軸109,110,111,112 の位置決めをすることにより、複数の感光体ドラム11,12,13,14 と中間転写ドラム51,52,53との位置を高精度に決めることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【0075】
また、この実施の形態に係るタンデム型のフルカラープリンタでは、図2に示すように、複数の感光体ドラム11,12,13,14 と中間転写ドラム51,52,53とが、ユニットとしてプリンタ本体01に対して位置決めされるので、プリンタ本体01に固定される露光装置としてのROS03に対しても静電潜像担持体の位置を高精度に決めることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【0076】
実施の形態2
図19はこの発明の実施の形態2を示すものであり、前記実施の形態と同一の部部には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態2では、各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体を備えた画像形成装置において、前記複数の像担持体を備えたプロセスカートリッジを、装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、前記複数の像担持体の支持軸を、プロセスカートリッジに仮位置決め状態で取り付けるとともに、前記プロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の像担持体の支持軸を、装置本体に設けられた位置決め手段によって正規の位置に位置決めするように構成されている。
【0077】
また、この実施の形態では、前記プロセスカートリッジは、すべての又は一つを除く像担持体を僅かな移動を許容した状態で支持するように構成されている。
【0078】
さらに、この実施の形態では、前記プロセスカートリッジは、帯電手段及びクリーニング手段を含むように構成されているとともに、当該プロセスカートリッジは、各像担持体に対する帯電手段及びクリーニング手段の相対的な位置関係が確保されているように構成されている。
【0079】
又、この実施の形態では、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されると、像担持体を回転自在に支持する支持軸が、装置本体のフレームに位置決めされるように構成されている。
【0080】
すなわち、第1のプロセスカートリッジとしての感光体ユニット103 には、図19に示すように、4つの感光体ドラム11,12,13,14 をベアリングを介して回転自在に支持する支持軸109,110,111,112 が、一定の間隔をおいて互いに平行に、4つの感光体ドラム11,12,13,14 間の相対的な位置関係は決定されないように、僅かな位置ずれが許容されるようガタを持って仮位置決め状態で配列されてい る。なお、この実施の形態では、4つの感光体ドラム11,12,13,14 のうち、最上位の感光体ドラム11は、感光体ユニット103 に位置決めされている。また、他の3つの感光体ドラム12,13,14の支持軸110,111,112 は、フロント側のパネル105 及びリア側のパネル106 との支持部が、当該支持軸109 ,110,111,112 の径より若干大きめの孔によって支持されており、支持軸110,111,112 が僅かな余裕をもって移動可能な仮位置決め状態で取り付けられている。なお、上記3本の支持軸110,111,112 は、当該支持軸110,111,112 の径より若干大きめの孔によって支持せずに、ゴム等の弾性体からなる仮位置決め部材によって、仮位置決め状態に取り付けても良い。さらに、上記4本の支持軸109,110,111,112 は、その先端部がフロント側のパネル105 より少し突出する長さに設定されているとともに、その後端部は、リア側のパネル106 より大きく突出する長さに設定されており、その後端部の先端は、テーパー状に形成されている。尚、図19中、113 は感光体ユニット103 を把持するための把持ベルトを、160 は感光体ドラム11,12,13,14を回転駆動するための駆動ギアをそれぞれ示している。
【0081】
さらに、上記感光体ユニット103 には、図20に示すように、イエロー   (Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)色の各色ごとに、感光体ドラム11,12,13,14 とともに、帯電ロール21,22,23,24 と、クリーニングロール25,26,27,28 が設けられており、当該感光体ドラム11,12,13,14 に対する帯電ロール21,22,23,24 とクリーニングロール25,26,27,28 の相対位置は、色毎に帯電ロール及びクリーニングロール位置決めブロック(図示せず)によって、感光体ユニット103 内で位置決めされている。また、最上部の感光体ドラム11以外の感光体ドラム12,13,14は、上述したように、帯電ロール及びクリーニングロール位置決めブロックが、ガタを持って感光体ユニット103 に支持されており、各色の感光体ドラム11,12,13,14 間の相対位置関係は、不定の状態となっている。
【0082】
この感光体ユニット103 をプリンタ本体01に装着した状態では、図21に示すように、各感光体ドラム11,12,13,14 が本体フレーム150 に位置決め固定されることで、初めて各感光体ドラム11,12,13,14 間の相対位置関係、プリンタ本体01(露光装置や転写ドラム)に対する位置が決定される。上記本体フレーム150 と感光体ドラム11,12,13,14 の位置決めは、図22に示すように、感光体ドラム1 1,12,13,14の支持軸109,110,111,112 を本体フレームのV字状位置決め部139 に押圧する方法や、本体フレーム150 の孔151 〜154 に差し込む方法などで行われる。
【0083】
このように、各感光体ドラム11,12,13,14 と露光装置03、中間転写ドラム51,52,53との相対的な位置関係が、プロセスカートリッジ側ではなく、装置本体側で決定されるため、消耗品である感光体ドラム11,12,13,14 を交換しても、通 常、ジョブ中に自動的に実施するカラーレジずれ調整項目(副走査リードレジ)以外の特別なカラーレジずれ調整を行うことなしにカラーレジストレーション精度を確保することができる。
【0084】
更に説明すると、上記の如く構成されるタンデム型のフルカラープリンタで は、機内の温度変化や、給紙カセットの着脱等の外力などによって、各感光体ドラム11,12,13,14 や露光装置03等の相対的な位置関係がずれ、カラーレジずれが発生する虞れを有している。
【0085】
そこで、上記タンデム型のフルカラープリンタでは、図23に示すようなカラーレジずれ検知パターン320 ,321 を、所定のタイミングで形成し、当該カラーレジずれ検知パターンを、最終転写ロール60上で検出して、各種のカラーレジずれ量を求め、当該各種のカラーレジずれ量を補正するように構成されている。
【0086】
しかし、上記実施の形態に係るタンデム型のフルカラープリンタの場合には、では、各感光体ドラム11,12,13,14 や中間転写ドラム51,52,53の相対的な位置関係が、装置本体01側で規定されており、露光装置03も装置本体01に対して位置決めされているため、カラーレジずれが発生し難い構成となっている。
【0087】
そのため、カラーレジずれ調整項目としては、温度変化に伴なう装置本体01のフレーム150 の熱膨張や熱収縮に伴なう感光体ドラム11,12,13,14 間の距離の変動に起因する副走査方向のリードレジのみを調整すれば、たとえ、感光体ドラム11,12,13,14 を交換したとしても、当該カラーレジずれ調整項目(副走査リードレジ)以外の特別なカラーレジずれ調整を行うことなしにカラーレジストレーション精度を確保することができるようになっている。
【0088】
なお、この実施の形態では、複数の感光体ドラムを一体的に交換可能なプロセスカートリッジにおいて、各感光体ドラムの位置決め構成について例を挙げて説明したが、複数の感光体ベルト、複数の転写ドラム、複数の転写ベルトを一体的に交換可能なプロセスカートリッジにおいても、同様の構成とすることで容易に同様の効果を得ることができるため、本実施の形態に限定されるものではない。
【0089】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0090】
実施の形態3
図24はこの発明の実施の形態3を示すものであり、前記実施の形態と同一の部部には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態3では、各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体からトナー像が転写される中間転写体とを備えた画像形成装置において、前記複数の像担持体を一体的に交換可能な第1のプロセスカートリッジと、前記複数の中間転写体を一体的に交換可能な第2のプロセスカートリッジとを備え、前記第1のプロセスカートリッジを前記第2のプロセスカートリッジに装着した状態で、当該第2のプロセスカートリッジを装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、前記複数の像担持体は、第1のプロセスカートリッジが前記第2のプロセスカートリッジに装着された状態では、一端側に相対的な位置関係のみが位置決めされ、前記第2のプロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、正規の位置に位置決めされるように構成されている。
【0091】
また、この実施の形態では、第1のプロセスカートリッジの交換時と、前記第2のプロセスカートリッジの交換時で、カラーレジずれの調整項目が異なるように構成されている。
【0092】
すなわち、この実施の形態では、図24に示すように、4本の感光体ドラム1 1,12,13,14を一体的に交換可能な第1のプロセスカートリッジとしての感光体ユニット103 と、3本の中間転写ドラム51,52,53を一体的に交換可能な第2のプロセスカートリッジとしての中間転写体ユニット104 とを備えるように構成されている。上記感光体ユニット103 は、中間転写体ユニット104 を装置本体01のフロント側から手前に引き出した状態で、中間転写体ユニット104 に対して装着され、当該中間転写体ユニット104 を装置本体01に押し入れて装着することで、各感光体ドラム11,12,13,14 の相対的な位置、及び装置本体01に対する絶対的な位置が決まるように構成されている。
【0093】
また、上記各感光体ドラム11,12,13,14 は、感光体ユニット103 が中間転写体ユニット104 に装着された時点で、中間転写体ユニット104 のフロント側のサブフレームに設けられた感光体ドラムの位置決め手段により、フロント側の各感光体ドラム11,12,13,14 間の相対的な位置関係のみが位置決めされるようになっている。さらに、上記感光体ユニット103 は、中間転写体ユニット104 と共に装置本体01に装着された時点で、中間転写体ユニット104 のフロント側のサブフレームに設けられた位置決めピンが、装置本体01のフロント側のフレームに位置決めされ、各感光体ドラム11,12,13,14 の支持軸109,110,111,112 および各中間転写ドラム51,52,53の支持軸が、図24に示すように、装置本体01のリア側フレーム150 に差し込まれることで、感光体ドラム11,12,13,14 および中間転写ドラム5 1 ,52,53が正規の位置に位置決めされるようになっている。
【0094】
また、上記感光体ユニット103 は、中間転写体ユニット104 に比べて寿命が短く交換作業が頻繁に行われるが、感光体ユニット103 内では、各感光体ドラム1 1,12,13,14間の相対位置関係は不定であり、中間転写体ユニット104 および本体フレーム150 により正規の位置に位置決めされるように構成されているため、感光体ドラム11,12,13,14 を交換しても、通常のジョブ中に自動的に実施するカラーレジずれ調整項目(副走査リードレジ)以外の特別なカラーレジ調整を行うこと無しにカラーレジストレーションの精度を確保することができる。
【0095】
さらに、上記中間転写体ユニット104 を交換する際には、感光体ドラム11,12,13,14 および中間転写ドラム51,52,53の位置決め部材が変更されるため、部品の製造ばらつきにより、各感光体ドラム11,12,13,14 間の相対的なアライメン ト、露光装置03、中間転写ドラム51,52,53に対する相対的なアライメントや位置関係が変化する。
【0096】
そのため、上記中間転写体ユニット104 を交換した場合には、副走査方向のリードレジに加え、図25〜図27に示すように、スキューやボウ、主走査全体倍率、主走査バランス( 部分倍率) 、主走査レジ(サイドレジ)等のカラーレジずれ調整項目を増やして、カラーレジずれの調整を実施する必要があるが、中間転写体ユニット104 は、交換インターバルが長いため、ユーザーへの負担が軽減される。
【0097】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0098】
実施の形態4
図28はこの発明の実施の形態4を示すものであり、前記実施の形態と同一の部部には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態4では、各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体を交換可能に備えた画像形成装置において、前記各像担持体を装置本体から着脱自在に担持する複数のサブフレームを備え、前記複数の像担持体は、サブフレームに担持された状態では、各像担持体間の相対的な位置関係が位置決めされず、前記サブフレームを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の像担持体間の相対的な位置関係が位置決めされるように構成されている。
【0099】
すなわち、この実施の形態4では、図28に示すように、感光体ドラム11,12,13,14 や中間転写ドラム51,52,53が、1つずつ小さな感光体ドラムユニット170 を構成しており、これらの感光体ドラム11,12,13,14 等が、感光体ドラムユニット170 単位で1つずつ個別に交換可能となっている。そして、上記感光体ドラム11,12,13,14 や中間転写ドラム51,52,53等の消耗品である像担持体を交換する際に、装置本体01からこれらの像担持体を担持するサブフレームとしての感光体ユニット103 及び中間転写体ユニット104 を引き出して、これら感光体ユニット103 に担持された各感光体ドラム11,12,13,14 を新しいものと入れ替え、感光体ユニット103 を装置本体01の所定位置に装着することで交換を行うように構成されている。
【0100】
その際、引き出されたサブフレームとしての感光体ユニット103 上に担持された状態では、各感光体ドラム11,12,13,14 間の相対的な位置関係が位置決めされておらず、感光体ユニット103 を装置本体01の所定位置に装着した時点で、各感光体ドラム11,12,13,14 間の相対的な位置、及び装置本体01( 露光装置等) に対する相対的な位置が正規の位置に位置決めされる。
【0101】
このように複数の感光体ドラム11,12,13,14 を個別に交換する構成においても前記実施の形態と同様の効果が得られる。
【0102】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0103】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、簡単な構成で、複数の静電潜像担持体と中間転写体との位置を高精度に決めることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【0104】
また、この発明によれば、静電潜像担持体や中間転写体をユニットとして装置本体に対して位置決めを行うことにより、装置本体に固定される露光手段に対しても静電潜像担持体の位置を高精度に決めることができ、画像ずれ等の画像欠陥が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【0105】
さらに、この発明によれば、静電潜像担持体や中間転写体をユニット内では位置決めを行わず、装置本体の正規位置に装着した時点で、各静電潜像担持体、中間転写体間の相対的な位置、装置本体に対する相対的な位置を装置本体に対して位置決めを行うことにより、ユニットを交換した場合でも、静電潜像担持体や中間転写体を装置本体に対して高精度に決めることができ、ユニットの交換前後で色ずれ等の画像欠陥が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図2】図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す構成図である。
【図3】図3はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示す構成図である。
【図4】図4は感光体ユニットを示す外観斜視図である。
【図5】図5は感光体ユニットを示す断面図である。
【図6】図6は中間転写体ユニットを外観斜視図である。
【図7】図7は中間転写体ユニットを外観斜視図である。
【図8】図8は感光体ユニット及び中間転写体ユニットの着脱状態を外観斜視図である。
【図9】図9は感光体ユニット及び中間転写体ユニットの着脱状態を外観斜視図である。
【図10】図10は中間転写体ユニットを断面図である。
【図11】図11は第2の位置決め手段を示す正面構成図である。
【図12】図12は第2の位置決め手段を示す斜視構成図である。
【図13】図13は第2の位置決め手段を示す正面構成図である。
【図14】図14は第2の位置決め手段の要部を示す正面構成図である。
【図15】図15は第2の位置決め手段の要部を示す正面構成図である。
【図16】図16は軸受け部材を示す斜視構成図である。
【図17】図17は軸受け部材を示す斜視構成図である。
【図18】図18は第1の位置決め手段を示す斜視構成図である。
【図19】図19はこの発明の実施の形態2に係る画像形成装置の感光体ユニットを示す構成図である。
【図20】図20はこの発明の実施の形態2に係る画像形成装置の感光体ユニットを示す構成図である。
【図21】図21はこの発明の実施の形態2に係る画像形成装置の感光体ユニットを装置本体に装着した状態を示す構成図である。
【図22】図22は感光体ドラムの位置決め機構を示す構成図である。
【図23】図23は色ずれ検知用パターンを示す説明図である。
【図24】図24はこの発明の実施の形態3に係る画像形成装置の感光体ユニット及び中間転写体ユニットを示す構成図である。
【図25】図25は色ずれの発生状態を示す説明図である。
【図26】図26は色ずれの発生状態を示す説明図である。
【図27】図27は色ずれの発生状態を示す説明図である。
【図28】図28はこの発明の実施の形態4に係る画像形成装置の感光体ユニットを示す構成図である。
【符号の説明】
a,b,c,d:静電潜像担持体、e,f,g:中間転写体、h:プロセスカートリッジ、i,j,k,l,m,n,o:支持軸。

Claims (16)

  1. 各々異なった色のトナー像が形成される複数の静電潜像担持体を配置するとともに、前記複数の静電潜像担持体上に形成されたトナー像を1つ以上の中間転写体を介して、記録媒体上に転写することにより、画像を形成する画像形成装置において、
    少なくとも前記複数の静電潜像担持体と中間転写体を備えたプロセスカートリッジを、装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、
    前記複数の静電潜像担持体及び中間転写体の支持軸を、プロセスカートリッジに仮位置止め状態で取り付けるとともに、
    前記プロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の静電潜像担持体及び中間転写体の支持軸を、装置本体に設けられた第1の位置決め手段によって正規の位置に位置決めすることを特徴とする画像形成装置。
  2. 上記プロセスカートリッジは、複数の静電潜像担持体と各静電潜像担持体の表面を帯電する帯電装置を有する第1のユニットと、少なくとも複数の中間転写体と各中間転写体の表面をクリーニングするクリーニング装置を有する第2のユニットとを備えていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 上記プロセスカートリッジは、第1のユニットと第2のユニットとを備え、上記第1及び第2のユニットは、少なくとも一方のユニットを他方のユニットに係合する係合手段を備え、当該係合手段によって一体的に係合されるとともに、上記第1及び第2のユニットは、係合された状態で装置本体の所定位置に対して一体的に着脱されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 上記第1及び第2のユニットは、装置本体に対して個別に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
  5. 上記プロセスカートリッジのすべての静電潜像担持体の軸、及びすべての中間転写体の軸の一端を、装置本体に設けた第1の位置決め手段により位置決めするとともに、少なくとも前記静電潜像担持体軸の他端の位置決めを、一括的に行う第2の位置決め手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 上記第1の位置決め手段は、静電潜像担持体の軸及び中間転写体の軸を嵌合できる形状をもった軸受け部材であり、装置本体への装着時に軽圧入によって、静電潜像担持体の軸及び中間転写体の軸の位置決めを一括的に行うことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 上記第2の位置決め手段は、V字型の溝形状を持った軸受け部材の導入部に静電潜像担持体の軸、もしくは中間転写体の軸を押し当て部材により押し当てて位置決めを行うことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装 置。
  8. 上記第2の位置決め手段は、プロセスカートリッジを装置本体へ固定する操作レバーの回動操作に連動して、静電潜像担持体の軸の位置決めを行うことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体を備えた画像形成装置において、
    前記複数の像担持体を備えたプロセスカートリッジを、装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、
    前記複数の像担持体の支持軸を、プロセスカートリッジに仮位置決め状態で取り付けるとともに、
    前記プロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の像担持体の支持軸を、装置本体に設けられた位置決め手段によって正規の位置に位置決めすることを特徴とする画像形成装置。
  10. 前記プロセスカートリッジは、すべての又は一つを除く像担持体を僅かな移動を許容した状態で支持していることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 前記プロセスカートリッジは、帯電手段及びクリーニング手段を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  12. 前記プロセスカートリッジは、各像担持体に対する帯電手段及びクリーニング手段の相対的な位置関係が確保されていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されると、像担持体を回転自在に支持する支持軸が、装置本体のフレームに位置決めされることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  14. 各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体 と、前記複数の像担持体からトナー像が転写される中間転写体とを備えた画像形成装置において、
    前記複数の像担持体を一体的に交換可能な第1のプロセスカートリッジと、 前記複数の中間転写体を一体的に交換可能な第2のプロセスカートリッジとを備え、
    前記第1のプロセスカートリッジを前記第2のプロセスカートリッジに装着した状態で、当該第2のプロセスカートリッジを装置本体の所定位置に対して着脱自在に構成し、
    前記複数の像担持体は、第1のプロセスカートリッジが前記第2のプロセスカートリッジに装着された状態では、一端側に相対的な位置関係のみが位置決めされ、前記第2のプロセスカートリッジを装置本体の所定位置に装着した際に、正規の位置に位置決めされることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  15. 第1のプロセスカートリッジの交換時と、前記第2のプロセスカートリッジの交換時で、カラーレジずれの調整項目が異なることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  16. 各々異なった色のトナー像が形成される複数の像担持体を交換可能に備えた画像形成装置において、
    前記各像担持体を装置本体から着脱自在に担持する複数のサブフレームを備 え、
    前記複数の像担持体は、サブフレームに担持された状態では、各像担持体間の相対的な位置関係が位置決めされず、
    前記サブフレームを装置本体の所定位置に装着した際に、前記複数の像担持体間の相対的な位置関係が位置決めされることを特徴とする画像形成装置。
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