JP2005037584A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセスカートリッジを画像形成装置本体の所定位置に装着することにより、プロセスカートリッジ側に設けた像担持体等の位置決めを精度良く行うことができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも、像担持体ユニットと他の１つのユニットとを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して挿脱可能に設けた画像形成装置において、前記像担持体ユニットの一端側を位置決めするパネルと、前記像担持体の他端側を位置決めするパネルとを略同一形状に構成し、一方のパネルを装置本体側の固定部に設けるとともに、他方のパネルを前記プロセスカートリッジを構成する側板上に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、装置本体に対して挿脱可能なプロセスカートリッジを、その装着状態において精度良く位置決めできるように構成した複写機やプリンタ等の画像形成装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やレーザビームプリンタ等の電子写真方式を利用した画像形成装置において、像担持体や帯電装置、或いは、現像装置等の複数のプロセス手段をユニット化してプロセスカートリッジを構成し、装置本体に対して一体的に挿脱可能とすることにより、メンテナンスの容易性を図るようにしたものが知られている。
【０００３】
本発明者等においても、例えば、上下方向に延設した構成の中間転写ベルトからなる中間転写体を含む中間転写体ユニットと、当該中間転写ベルトの上下方向に沿って設けた複数の像担持体とを含むプロセスカートリッジを装置本体に装着する動作で、当該プロセスカートリッジの枠体に一体的に保持される前記中間転写体ユニットの１側板に設けた嵌合穴と、装置本体側に設けた位置決めピンとを嵌合せしめ、装置本体に対する中間転写体ユニットの位置決めを行わせる構成の画像形成装置が考えられている。
【０００４】
そのプロセスカートリッジは凡そ次のような構成を有していた。
図１１は、中間転写体ユニット、４つのドラム状感光体からなる像担持体、および、４つの現像装置を一体的に装置本体に対して抜き差しできるプロセスカートリッジの構成を示す模式図である。
【０００５】
図１２に示すように、強固かつ高精度に作製されたプロセスカートリッジの側板（前面パネルおよび後面パネル）の内側には中間転写体ユニットの側板１、側板２のそれぞれから外方に突出させた合計４本のピンを収容保持できるフック状の保持部材が設けられている。
【０００６】
換言すれば、中間転写体ユニットはプロセスカートリッジ（ここでは、前記のパネルに相当する）に対して着脱自在であり、矢示方向にある装置本体の所定位置に差し込まれる場合には、自身の側板１に設けられている嵌合穴に対して、前面パネルに着脱自在に設けることができる固定部材のピンが差し込まれて前記プロセスカートリッジとの一体化が図られる。
【０００７】
前記側板１に設けた嵌合穴と同様の嵌合穴は側板２にも準備されており、一方、装置本体固定部には当該嵌合穴と嵌合するピンが設けられ、プロセスカートリッジの挿入（装着）終了時には両者の嵌合を介して装置本体に対する中間転写体ユニットの位置決めがなされる。
【０００８】
なお、位置決めピンと側板２に設けられる嵌合穴とは上下２箇所の位置で嵌合するようになっているが、図では上側のみ示してある。
【０００９】
このようなプロセスカートリッジを装着したとき、前記像担持体や中間転写体ユニットは装置本体の基準位置に対して所定位置に所定の姿勢が保たれた状態に位置決めされる必要がある。
【００１０】
仮に、例えば、像担持体の両端部の位置が水平面内においてずれた状態（例えば、上から見たときに、奥側の端部は所定位置にあるが、手前側の端部が、所定位置からずれた位置にある状態）で位置決めされると、装置本体側に設けられる、例えば、レーザ露光手段からの発光光路長が像担持体の左右において異なるために、当該像担持体上に到達したドットの大きさに相違が生じ、結果として、作製される画像は鮮鋭性が低下したものとなってしまう。
【００１１】
また、前記の状態と９０度異なる状態、即ち、像担持体の両端部の位置が垂直面内においてずれた位置に位置決めされると、その傾き分によって像担持体上に到達したドットが変形し、結果として、作製される画像は前述と同様に品質が低下したものとなってしまう。
【００１２】
このような不具合は、特にカラー画像形成装置で作製されるカラー画像により顕著に印象づけられる。
【００１３】
このため、一般的には、画像形成装置の組み立て時に微調整が行われ、高精密な画像形成装置においては、ＣＣＤアレイを利用して、例えば、プロセスカートリッジの前面パネルに設けた前述の固定部材や保持部材の僅かな位置移動を行って、像担持体等の位置を矯正しているのが現状である。
【００１４】
なお、従来、斯様なプロセスカートリッジの位置決めを行うピン等の手段は前述したように装置本体側の固定部（フレーム、壁等）に植設されており、また、前記固定部には各種手段に動力を伝達するための駆動機構等、多くの部材が取り付けられていた。
【００１５】
従来、プロセスカートリッジを装置本体に固定する方法については種々の提案がされているが、これらは、プロセスカートリッジに組み込まれるユニット同士の位置が精度良く出てさえいれば、当該プロセスカートリッジを装置の所定位置に装着するのみで全ての精度が保たれるという前提にたっての提案であり、その前提に係わる装置側の構成とプロセスカートリッジ側の構成とについての提案はなかった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、プロセスカートリッジを画像形成装置本体の所定位置に装着することにより、プロセスカートリッジ側に設けた像担持体等の位置決めを精度良く行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記の構成によって達成できる。
【００１８】
（１）少なくとも、像担持体ユニットと他の１つのユニットとを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して挿脱可能に設けた画像形成装置において、
前記像担持体ユニットの一端側を位置決めするパネルと、前記像担持体の他端側を位置決めするパネルとを略同一形状に構成し、一方のパネルを装置本体側の固定部に設けるとともに、他方のパネルを前記プロセスカートリッジを構成する側板上に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
（２）少なくとも、像担持体ユニットと他の１つのユニットとを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して挿脱可能に設けた画像形成装置において、
前記像担持体ユニットの一端側を位置決めする嵌合穴を有するパネルと、前記像担持体の他端側を位置決めする嵌合穴を有するパネルとを具備し、一方のパネルを装置本体側の固定部に設けるとともに、他方のパネルを前記プロセスカートリッジを構成する側板としたことを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（３）少なくとも、像担持体ユニットと中間転写体ユニットとを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して挿脱可能に設けた画像形成装置において、
前記像担持体ユニットを構成する像担持体を貫通してその両端部から突出する軸を支持する軸受け用穴と、前記軸受け用穴に対して所定の関係位置を有する位置決め用穴とを形成したパネルを、前記画像形成装置本体側の固定部に設けるとともに、前記プロセスカートリッジを構成する側板の内、前記装置本体側の固定部に対して遠い側の第１の側板上に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
（４）前記画像形成装置本体側に設けられる前記パネルには、像担持体を駆動する駆動手段を設けてあることを特徴とする前記（１）乃至前記（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２２】
（５）前記像担持体ユニットは複数あることを特徴とする前記（１）乃至前記（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２３】
（作用）
上記構成の画像形成装置によれば、像担持体または像担持体ユニットの位置決めに使用する２枚のパネルを、１つは装置本体側の固定部に設けるとともに、他の１つをプロセスカートリッジ側に設けることにより、当該プロセスカートリッジを装置所定位置に押し込むだけで、装置本体に対して前記像担持体を所定位置に高精度に位置決めできる。
【００２４】
換言すれば、装置組み立て時における像担持体の位置調整に関しては簡単、かつ、短時間で行うことができ、また、製品となった画像形成装置においては、高精度な位置決めができるので、高品質の画像を安定して作製できる。
【００２５】
更に、例えば、どれか１つの像担時体ユニットを交換する必要が生じた場合、位置決めのための機構的な精度は既に維持されているので、改めて調整をする必要はなく、また、継続して高品質画像を作製できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の模式図である。
図に示す画像形成装置は、装置本体上部に自動原稿送り装置１を有するとともに、内部に画像読み取り装置２、画像形成部３、ベルトからなる中間転写体ユニット４、給紙部５、定着装置Ｔ、反転排紙・再給紙部６、および、反転搬送手段であるＡＤＵ７を有している。
【００２８】
前記自動原稿送り装置１は、原稿を１枚ずつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排出する装置である。
【００２９】
前記自動原稿送り装置１は、原稿を載置する原稿載置台１０１、載置された原稿を分離する原稿分離手段１０３、分離された原稿を搬送する原稿搬送部１０５、搬送された原稿を排紙する原稿排紙手段１０７、排紙された原稿を載置する原稿排紙台１０９、および、原稿の両面の画像を読み取る両面コピーモードにおいて、当該原稿の表裏面を反転させるべく使用されるローラ対からなる原稿反転手段１１１を有している。
【００３０】
処理プロセスがらみで述べるに、前記原稿載置台１０１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１０３によって１枚づつ分離され、前記原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。
【００３１】
前記画像読み取り位置は、前記原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り装置２を構成するスリット２０１を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。
【００３２】
なお、両面コピーモードにおいては、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は前記原稿反転手段１１１により二点鎖線の矢印で示す方向に搬送され、進行方向における後端を咬んでいる状態で当該原稿反転手段１１１の駆動が停止された後の逆方向回転により前記原稿搬送部１０５を介して再度、画像読み取り位置に導かれ、しかる後、前記原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。
【００３３】
上記の工程は、原稿載置台１０１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。
前記画像読み取り装置２は、前記スリット２０１、原稿を照射するためのランプ２１３と原稿からの反射光を反射させる第１ミラー２１５とを一体化してなる第１ミラーユニット２０５、第１ミラー２１５からの光を反射させる第２ミラー２１７と第３ミラー２１９とを略Ｖ字状に一体化してなる第２ミラーユニット２０７と、当該第３ミラー２１９からの反射光を撮像素子上に結像させる結像レンズ２０９、および、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）２１１を有している。
【００３４】
前記画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、図示しないメモリに蓄積されるようになっている。
【００３５】
前記自動原稿送り装置１によって送られている原稿を、画像読み取り装置２で読み取る態様においては、第１ミラーユニット２０５及び第２ミラーユニット２０７は、図示の如き位置に固定されている。
【００３６】
前記画像読み取り装置２によって読み取られた各色毎の画像信号はメモリより順次取り出され、静電荷潜像形成手段である各露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。
【００３７】
前記画像形成部３は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４組の画像形成手段（以下、画像形成ユニットという）３０を含む。
【００３８】
それぞれの画像形成ユニット３０は、例えば、有機光導電体を含有させたポリカーボネイトなどの樹脂よりなる感光層をドラム状の金属基体上に設けてなる像担持体（以下、感光体ドラムともいう）３１０を含む像担時体ユニット、スコロトロン形式からなる帯電器３２０、画像書き込み手段（静電荷潜像形成手段、露光手段と同義）である露光光学系３３０、静電荷潜像を顕像化する現像装置Ｄ、転写手段３４０、転写後の感光体ドラム３１０の表面をクリーニングするブレード（クリーニング手段）を含むクリーニング装置３５０を主要構成要素とする。
【００３９】
前記現像装置Ｄは、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む二成分現像剤を内蔵し、また、位置固定であって周方向に複数の磁極を配列せしめた磁石を内蔵する、可回転、かつ、非磁性の円筒形状からなる現像剤担持体（現像スリーブ）等を有している。
【００４０】
なお、前記露光光学系３３０はレーザ光学系で構成される露光ユニットであり、また、前記転写手段３４０は後述する回転ベルト４０１を介して前記感光体ドラム３１０の周面一部に対向している。
【００４１】
上述した４組の前記画像形成ユニットの機械的構成は基本的に同じであるので、参照符号はイエロー（Ｙ）のトナー像を作製する１組みのユニットについてのみ付し、他は省略することとする。
【００４２】
それぞれの画像形成ユニット３０は、ベルト設置部において縦（上下）方向に長く配設された、中間転写体ユニット（以下、ベルトユニットという）４を構成するループ状の回転ベルト（以下、中間転写ベルトという）４０１の一平面（張設面）Ａに沿って、上から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配列されている。
【００４３】
前記中間転写ベルト４０１と、当該中間転写ベルトを回転可能に懸架する駆動ローラ４０５、支持ローラ４０６、４０７、および、バックアップローラ４１０等がベルトユニット４を構成し、また、前記バックアップローラ４１０は、中間転写ベルト４０１を挟んで当該バックアップローラと押圧しながら回転するように対向配置した転写ローラ５１０とで二次転写手段を構成している。
【００４４】
前記ローラ４０５は、装置本体側に設けた動力伝達系の連結手段と自身が有する連結手段を介して連結しているが、具体的構成は後述する。
【００４５】
本実施の形態においては、像担持体３１０を含む４つの像担持体ユニットと、４つの現像装置Ｄと、ベルトユニット４とは、プロセスカートリッジとして、装置本体に対して一体的に抜き差し可能（着脱可能）に構成され、また、プロセスカートリッジに対してそれぞれが個別に着脱できるように構成されている。
【００４６】
上記から理解されるように、本明細書における「プロセスカートリッジ」なる語は、画像形成に必要な複数の異なった機能を有する手段、または、部材を一体的に取り扱い（抜き差し）できるように組み込み可能な枠体を指し、或いは、それら手段、部材を組み込んだ状態にある構造体を指し、或いは、組み込まれる手段、部材そのものを指すためにも用いられる。
【００４７】
上記の画像形成ユニット３０とベルトユニット４の構成とによる画像形成は次のようになされる。
【００４８】
画像形成プロセスの開始に伴って、反時計方向に回転する感光体ドラム３１０の表面は帯電器３２０により所定の極性に帯電される。
【００４９】
次いで、露光光学系３３０による第１の色信号、即ち、イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する露光が施され、当該（Ｙ）の画像に対応する静電荷潜像（以下、単に潜像という）が前記感光体ドラム３１０上に形成される。
【００５０】
前記潜像は現像装置Ｄの現像剤による接触または非接触現像処理により反転現像されて（Ｙ）のトナー像に変換された後、転写手段３４０の作用によって中間転写ベルト４０１上に転写される。
【００５１】
第１の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は上記と同様のプロセスにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像形成ユニットによって作られ、それぞれのトナー像が前記（Ｙ）のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、前記中間転写ベルト４０１上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。
【００５２】
一方、転写処理終了後の前記感光体ドラム３１０の表面はクリーニング手段３５０で清掃され、新たな画像形成のための準備が整えられる。
【００５３】
なお、前記感光体ドラム３１０、あるいは、中間転写ベルト４０１に対する個々の画像形成プロセスの開始タイミングは、前記中間転写ベルト４０１の一方の側、本実施の形態においては外側であって、前記中間転写ベルトの回転方向に見て、前記転写ローラ５１０のある位置から１組目（イエロー）の画像形成ユニットが設けてある位置までの区間に付設したレジストセンサ４１３が、当該中間転写ベルト４０１に設けた、例えば、塗料を用いて形成した基準マークを検知した時を起点として計時を行い、所定時間経過毎に、順次、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）プロセスを開始させるように構成してある。
【００５４】
前記レジストセンサ４１３による検知信号を取り込み、計時を監視するとともに、個々のプロセス等に関する制御はコンピュータを含む制御部（制御手段）Ｓで行う。
【００５５】
次に、中間転写ベルト上に形成されたカラートナー画像が用紙Ｐに転写され、装置外に排紙されるまでの工程に絡めて、装置のその他の構成につき簡単に述べる。
【００５６】
前記中間転写ベルト４０１上における画像形成に対応した適宜のタイミングで、用紙Ｐが給紙部５の送り出し部５０１（５１１、５２１）に位置する給紙ローラ５０３（５１３、５２３）によって給紙され、レジストローラ５５１に向けて搬送される。
【００５７】
しかる後、前記用紙Ｐは、前記レジストローラ５５１の回転再開によって前記中間転写ベルト４０１上のカラートナー像領域と重畳するように再給紙され、二次転写部において前記バックアップローラ４１０と前記転写ローラ５１０とにより前記中間転写ベルトとともに押圧挟持されながらニップ部から送り出され、この間に、前記中間転写ベルト４０１上に担持（形成）されたカラートナー画像が前記用紙Ｐ上に転写される。
【００５８】
転写の際、前記転写ローラ５１０には適宜の転写バイアス電圧を印加するように構成することが望ましい。
【００５９】
トナー像が転写された前記用紙Ｐは、例えば、不図示の分離爪の作用を受けながら前記中間転写ベルト４０１から分離され、定着装置Ｔに向けて搬送される。
【００６０】
前記定着装置Ｔは定着ヒータを内蔵する定着ローラＴ１と、当該定着ローラと圧接しながら回転する圧着ローラＴ２とを有し、画像を形成しているカラートナーは、両ローラによる加熱・加圧により溶融され、用紙Ｐ上に定着される。
【００６１】
定着装置Ｔによる定着処理終了後の用紙Ｐは、その下流に設けてある排紙ローラ６０３により搬送され、装置本体外に設けてある排紙トレイ上に排出される。
【００６２】
一方、二次転写終了後の前記中間転写ベルト４０１の表面はブレードからなるクリーニング手段４１５によってクリーニングされ、新たなトナー像を担持する準備がなされる。
【００６３】
なお、現像処理により現像剤中のトナーが消費されるが、これは、現像装置Ｄの適宜の場所にトナー濃度検知センサを設けておき、当該センサからの情報に基づいて前記現像装置内にトナーを供給するようになっており、公知技術で対応できる。
【００６４】
また、図において、通路切替部材６０１の実線位置は定着処理後に用紙Ｐの上下面を反転させて排出する場合に保持される位置であり、破線位置は、定着装置から送り出された用紙をそのまま排出する際に保持される位置である。
【００６５】
例えば、用紙Ｐの反転排出においては、前記定着装置Ｔから送り出された用紙Ｐは前記通路切替部材６０１の右側の辺に沿って下方に案内され、ローラ対６０２によって進行方向における後端が挟持された状態で停止され、その後の当該ローラ対６０２の逆回転により上昇され、前記切替部材６０１の左側の辺を通って前記排紙ローラ６０３に達し、機外に排出される。
【００６６】
更に、前記ＡＤＵ７を用いる両面コピーモードの場合の用紙Ｐの挙動は、反転排出の場合と同様に、片面に画像が形成された定着処理後の用紙Ｐを前記切替部材６０１の右側の辺に沿って下方に導き、進行方向における用紙Ｐの後端をローラ対６０５により挟持した状態で搬送停止せしめた後、当該ローラ対６０５を逆回転せしめ、ガイド板Ｇに沿って上昇させ、複数のローラ対７０１、７０３、７０５を有するＡＤＵ７に導く事で用紙Ｐの反転を達成する。
【００６７】
用紙Ｐの第２面に対する画像形成プロセスは前述と同じであり、前記定着装置Ｔから送り出された後の排出については前述した何れかを選択することになる。
【００６８】
次に、本願発明に係わるプロセスカートリッジと画像形成装置本体との関係を示す模式図である図２、図３について、図１を適宜参照しつつ説明する。
【００６９】
図２は、図１のプロセスカートリッジ部を左側からみた図、図３は左前方からみた斜視図であり、説明の便宜上、不要なものは削除してある。
【００７０】
図中、プロセスカートリッジ８は、前側の側板８５０と、前記側板８５０の外側に固定して設けた略Ｌ字状の第１パネル８００と、前記側板８５０と所定の間隔をもって対向する後側の側板８０１とを有し、前記側板８０１、８５０との間に設けた複数のロッドからなる補強部材Ｒを介して全体が一体化されている。
【００７１】
９７０は装置本体側に設けた板状の固定部材（固定部）であり、９０２は前記固定部材９７０の外側に固定して設けた第２パネルで、当該第２パネル９０２は前記第１パネル８００とほぼ同じ大きさ、形状を有し、かつ、第１パネルに対向した状態に設けられている。
【００７２】
前記第１パネル８００、および、第２パネル９０２が取り付けられる前記側板８５０、および、固定部材９７０上には、前記パネルを縮小した形状の開口９８０（図３において、側板８５０上の開口は不図示）が形成されており、取り付け状態において漏光なきように構成してある。
【００７３】
但し、前記開口の形状や大きさ等は適宜決定できるものであり、所期目的を達成することができるものであればよい。
【００７４】
なお、前記側板８５０、および、固定部材９７０に対する前記第１パネル８００、第２パネル９０２の取り付け位置は、側板および固定部材上に設けたピン８１８と、パネル上に設けた嵌合穴８１９との嵌合により定められる（図３において、固定部材側のピン、嵌合穴は不図示）。
【００７５】
前記パネル上に設けた嵌合穴８１９と、感光体ドラムのドラム軸を支持する軸受け用穴（軸受け或いは保持手段８１１が設置されている穴）とは高精度に作製されている。
【００７６】
８５５は、装置本体（固定部）と前記プロセスカートリッジ８との間に設けたガイドレールであり、前記プロセスカートリッジ８の矢印方向への往復移動を可能とする。
【００７７】
なお、前記プロセスカートリッジ８の下側にも、前記ガイドレール８５５と同様のガイドレールが設けてあるが図では省略した。
【００７８】
同様に、前記側板８０１、８５０間には複数のローラ群に懸架された中間転写ベルト４０１を含むベルトユニットが配設されるが、構成が不明瞭になるので図では省略した。
【００７９】
図３で抽出拡大して示す部材８２２は、同図では示されないが、ベルトユニットの両側側板から外方に向けて突出するように植設されたピンを受け入れることができる溝を有する保持部材であり、側板８０１および第１パネル８００または側板８５０上のそれぞれの上下２箇所の位置に固定して設けてある。
【００８０】
前記保持部材は、プロセスカートリッジ８を装置本体から抜き出したときにベルトユニット４の落下を防ぐ機能を有するとともに、プロセスカートリッジ８を挿入する状態において、後述する位置決めピン９１０、９７０と自身の側板に形成してある嵌合穴との嵌合が円滑に行われるように、上下方向における所定の高さ位置にベルトユニット４を仮保持する機能を有する。
【００８１】
９は前記第２パネル上に設けた第１駆動ユニットで、ベルトユニット４の駆動ローラ４０５を駆動するための駆動モータ（駆動手段）や、当該駆動モータの出力回転数を減速するギヤトレインや、ベルトユニット４の位置決めを行う位置決めピン９１０等を有する。
【００８２】
前記第２パネル９０２の下方には、前記ベルトユニット４の側板を介して位置決めを行うもう１つの位置決めピン９７１が設けてあり、また、これら位置決めピン９１０、９７１に対応する前記第１パネル８００上の２箇所位置には、前記ベルトユニットの前記位置決めピンに相当する位置決めピン８１５が嵌合する嵌合穴（不図示）が設けてある。
【００８３】
前記位置決めピン８１５を一体的に有するロック部材８１７は、前記第１パネル８００に対して着脱可能であり、また、ピンと嵌合穴との嵌合後、ロック部材を、例えば所定方向に回動することで、ロック部材自身をパネルに固定できる様になっている。
【００８４】
９９０は、像担持体ユニットを構成する感光体ドラム３１０を貫通して延びる長さを有するドラム軸であり、当該ドラム軸９９０は、前記第１パネル８００、および、第２パネル９０２に設けた軸受け用穴に嵌合せしめたベアリングからなる保持手段（軸受け）８１１により保持される。
【００８５】
第２パネル側における軸受け部の構成は、図４の模式図で示される。
即ち、装置本体側において、ドラム軸９９０はベアリングからなる保持手段９９３を介して第２パネル９０２により保持されている。
【００８６】
二点鎖線で示す９９４は、前記保持手段９９３を取り付けるための軸受け用穴である。
【００８７】
前記ドラム軸９９０上には、感光体ドラム３１０の一部に設けられる係合部（係合部材）と係合する円筒状のカップリング９９１が設けてある。
【００８８】
前記カップリング９９１は、当該カップリングと前記保持手段９９３との間に設けられたコイルスプリング９９２により常時、図における左斜め下方向に付勢され、図示するように、最も突出した位置で停止するようになっている。
【００８９】
換言すれば、上記構成において、感光体ドラム３１０との係合動作において前記カップリング９９１が押されたとき圧縮されるコイルスプリング９９２の付勢力により、感光体ドラムとの結合を堅固なものとすることができ、作動時、当該ドラム軸９９０に接続した、駆動モータ、減速手段等を含む動力伝達装置９９６からの動力をもって前記感光体ドラム３１０を所定方向に回転する。
【００９０】
なお、本実施の形態における第２パネル９０２上には、全てのドラム軸９９０のそれぞれに対して、前述と同じ動力伝達装置９９６を設けてある。
【００９１】
説明を図２、３に戻す。
図中、８１２は感光体ドラム３１０を含む像担持体ユニットを一時的に支持させるための支持部材で、例えば、プロセスカートリッジ８を装置本体から抜き出すと、装置本体側に残る前記ドラム軸９９０と感光体ドラムとの一体化が解除され、何もないとユニットが落下して破損を生じてしまう問題の対応策である。
【００９２】
そのため、例えば、像担持体ユニットの側板に、係止部（材）或いはピンを設けるとともに、前記支持部材８１２に前記係止部と係合する係合部、または、ピンを受けることのできる溝、或いは窪みを設けておき、感光体ドラムがドラム軸から離れるのに伴って自動的に前記係止部またはピンを介して前記像担持体ユニットを受けさせることにより、上述のような不具合を解決しようとするものである。
【００９３】
この支持部材８１２による像担持体ユニット（感光体ドラムと同義）の支持位置は、前記ドラム軸９９０で支持されている像担持体ユニットの垂直方向における位置に対して数ｍｍ程度下方の位置とすることができる。
【００９４】
本実施の形態においては、約１．５ｍｍ下方の位置で支持する構成とした。
いずれにせよ、前記支持部材８１２によりプロセスカートリッジを支持している状態から、当該プロセスカートリッジを装置本体内に押し込むことにより、前記筒状の感光体ドラム３１０の中空部にドラム軸９９０がスムーズに入り込み、ドラム側の係合部と前記ドラム軸上のカップリングとが容易に係合できるように構成することが好ましい。
【００９５】
前記支持部材に鑑み、像担持体ユニットの一側部の部分構成を図５の拡大斜視図で示す。
【００９６】
図中、像担持体ユニットは、感光体ドラム３１０と、当該感光体ドラムを持ち運び可能とする枠体とを主要構成要素として成り立っている。
【００９７】
前記感光体ドラム３１０の側面には、前記カップリング９９１と係合する係合部（不図示）を持ったフランジ３１１が固定して設けてあり、他の側面にもフランジ（不図示）がある。
【００９８】
前記枠体は板材からなり、また、前記感光体ドラム３１０の側面に近接して設けた側面部位３１２と、前記側面部位３１２の下方において連結し、前記感光体ドラム３１０の下側に位置する周面よりも下方に突出するとともに、感光体ドラムの直径よりも小さい間隔を持って対向する袴部位３１４と、前記側面部位の上部において連結し、感光体ドラムの上方の周面に近接して水平方向に延びる天井部位とからなり、また、前記水平部位３１３上であって前記側面部位３１２よりも外側に延びた水平部位３１３の端部には、下方に突出する係合部材（係合部位）３１５が形成してある。
【００９９】
８１３は支持部材８１２に設けてある溝で、前記係合部材３１５と係合している。
【０１００】
図はドラム軸による保持が解除された像担持体ユニットの状態を示し、前記係合部材３１５を介してユニット全体が支持部材８１２に支持され、感光体ドラム３１０は枠対の袴部位３１４より保持されている。
【０１０１】
上記構成において、感光体ドラム３１０が接触する袴部位は、ドラムの損傷を発生させないように、柔らかい材料を貼付しておくか、或いは、フランジ３１１の径をドラム径よりも大きく形成し、当該フランジを介して感光体ドラム３１０を前記袴部位で保持するようにすることもできる。
【０１０２】
プロセスカートリッジ８が装置本体から引き出され、像担持体ユニットが図５で示すような状態から、図２に示す位置までプロセスカートリッジを押し込むと、プロセスカートリッジはガイドレールに支持案内されながら移動する。
【０１０３】
その動作途上において、ドラム軸９９０の円錐状の先端が側板８０１上に設けたバカ穴８１４を貫通し、枠体の側面部位およびフランジ３１１を通過して感光体ドラム３１０の中空部内を移動し、やがて、他側面側に設けたフランジ、枠体の側面部位を貫通して第１パネル８００に設けた保持手段８１１により軸受けされる。
【０１０４】
上記動作において、感光体ドラム３１０は枠体の袴部位３１４から離れ、また、ドラム軸上のカップリング９９１と感光体ドラム側の係合部との係合を介して、感光体ドラムに対する動力伝達経路が完成する。
【０１０５】
また、後述するベルトユニット４も側板８５０と８０１との間に向けられ、側板８５０側においては、前記ロック部材８１７のピン８１５とベルトユニット４の側板に形成された嵌合穴とが嵌合し、また、ベルトユニットの奥側においては、奥側の側板に植設したピンが前記側板８０１の内側に設けられた保持部材により保持され、正常な位置よりも僅かに下方の位置に位置する状態から、前記側板８０１を貫通して相対的に移動する前記位置決めピン９１０、９７１とベルトユニットの側板に設けられた嵌合穴との嵌合を介して位置決めされる。
【０１０６】
上記態様において、前記側板８５０と固定部材９７０およびそれらに設けられる第１パネル８００および第２パネル９０２とは高精度に位置決めされており、また、パネル上に形成された各種の穴位置も、高精度な位置関係を持っている。
【０１０７】
特に、第１、第２パネルを同一或いはほぼ同一の形状サイズとする場合には、同じ型装置（加工装置）を用いて、同じ方法で形成できるので高精度という点では極めて有利である。
【０１０８】
そして、プロセスカートリッジを構成する各ユニットの側板上に各種部材を高精度に位置するのみならず、プロセスカートリッジを装置の所定位置に挿入したときの装置本体側におけるユニット位置規制を、プロセスカートリッジの前面側に向けたパネルと同様のパネルを用いることにより、装置本体側に備えられる画像形成用の手段との位置も高精度に保つことができる。
【０１０９】
これは、プロセスカートリッジはプロセスカートリッジとして構成し、装置本体に対するプロセスカートリッジの位置決めは、本体固定部を構成する大きな板部材上に、多数の部材とともに位置決めピンを設けるような従来の構成に比して、高精度な位置決めを容易に達成することができる。
【０１１０】
また、像担持体、或いは、後述する中間転写ベルトを駆動するモータ等の駆動手段を含む専用の動力伝達装置を前記第２パネル上に持たせてあるので、動力伝達経路の構成を簡素化できる。
【０１１１】
次に、図６を用いてベルトユニットの構成を説明する。
図６は、ベルトユニットの側板形状と、主要部或いは主要部材を説明するための模式図で、図２の側板８０１側から見た図である。
【０１１２】
なお、説明は、必要に応じて既出の図を参照する形で説明する。
図において、中間転写ベルト４０１は、対向して配設された側板４００で保持される駆動ローラ４０５と、中間転写ベルトを介して従動する支持ローラ４０６、４０７およびバックアップローラ４１０等のローラ群によって可回転に懸架されている。
【０１１３】
感光体ドラム３１０と対向する中間転写ベルト４０１のループ内にはローラからなる転写手段３４０が配置され、それら転写手段３４０のそれぞれに近接した上部位置には、前記像担持体３１０の周面に対する中間転写ベルト４０１の巻き付き角を大きくすることによって転写手段３４０による転写性を上げるための補助ローラ４５０が設けてある。
【０１１４】
上側３個の転写ローラ４５０は、バネにより常時、転写ベルト側に付勢されており、かつ、画像形成時に駆動制御されて、対応する前記補助ローラ４５０と一体的に転写ベルト側（図の左斜め上方）に変位されて機械的に位置が保たれ、画像形成終了後は、所期位置に復帰するようになっているが、この制御機構については本発明に直接関係するところではないので詳細な説明は省略する。
【０１１５】
４６０は前記側板４００の外側から突出しているピンで、前記保持部材８２２の溝（収納部）に落とし込まれ、結果として、ベルトユニット４をプロセスカートリッジに懸架状態で保持させる機能を有する。
【０１１６】
４７０および４７１は側板の上部側および下部側に設けた位置決めのための穴（嵌合穴）であり、プロセスカートリッジを装置本体に装着したとき、装置本体側に設けられている前記位置決めピン９１０、９７１と嵌合することにより、ベルトユニットの位置が決められる。
【０１１７】
４７２は箱形の補強部材を示し、側板４００と当該側板に対向して設けられる側板との間に設けられている。
【０１１８】
４８０は第１連結手段で、前記駆動ローラ４０５の軸端部に固定されており、装置本体側に設けられた連結手段と連結することにより、ギヤトレインを介して、駆動モータに接続される。
【０１１９】
前記第１連結手段４８０の具体的な構造は、図７の斜視図に示される如く、円筒コロの先端であって、軸心対象の２箇所の位置に突起４８１を形成した態様にある。
【０１２０】
次に、図８を用いてベルトユニットの位置決めのための位置決めユニットの構成について説明する。
【０１２１】
位置決めユニット９は、所定の間隔を持って対向配置された第１の側板９００および第２の側板９０１と、両側板に設けた複数のヘリカルギヤの噛み合いからなるギヤトレイン部９０３と、前記第１の側板の外側に設けた駆動モータ９０５と、ベルトユニットの装置本体内における位置を規制する位置決めピン９１０と、前記第１連結手段４８０と連結する第２連結手段９２０とを主要構成要素として具備する。
【０１２２】
前記両側板は、ロッドステー９３０、９３１等により間隔と平行度が保たれており、また、ユニット自身は、前記第２の側板９０１を介して、最終的に装置本体側の固定部に設けた第２パネル９０２上に取り付け固定される。
【０１２３】
前記位置決めピン９１０の一端部は、ネジ９１１で第１の側板９００に結合（締結）固定され、また、第２の側板９０１に設けられた嵌合穴を貫通した状態で支持されている。
【０１２４】
より具体的には、前記位置決めピン９１０は、小径の基部９１３と、基部よりも大径の中間部９１５と、前記中間部よりも小径であり、かつ、途中から先端に向かうに従って順次小径をなす部分（この部分を、以下、テーパ部という）９１７を含む先端部９１９とからなっている。
【０１２５】
そして、前記第２の側板９０１との関係は、基部９１３の小径と中間部９１５の大径とで形成される段差部９１６と第２側板の外面（図において上側の面）が皿バネ等の弾性部材により押圧状態で固定されている。
【０１２６】
なお、前記第２連結手段９２０は、前記２枚の側板９００、９０１により支持される態様にあり、ロッドの先端側にピン９２１を固定した構成を有している。
【０１２７】
前記ピン９２１は、プロセスカートリッジ８が装置に装着されるのに伴って前記第１連結手段４８０と係合し、ギヤトレインで減速した後の前記駆動モータ９０５の動力を前記駆動ローラ４０５に伝達する動力伝達系を確立する。
【０１２８】
側板と第２連結手段との結合の構成は、例えば、前記位置決めピンと側板との結合の構成と同じにすることができる。
【０１２９】
図９は、プロセスカートリッジ８が装置内の所定位置に差し込まれる直前の、プロセスカートリッジと装置本体の固定部に設けた位置決めピンとの状態を示す部分的な模式図、図１０はプロセスカートリッジの装着完了状態を示す部分的な模式図である。
【０１３０】
図中、９７０は装置本体側の固定部材、９０２は第２パネル、９７１は前記第２パネル９０２に設けた下側の位置決めピンを示す。
【０１３１】
図９の状態からプロセスカートリッジ８を図において左側に押し込むと、当該プロセスカートリッジ８は不図示のレールで支持された状態で移動し、やがて位置決めピン９１０および９７１が、側板８０１に設けた開口を介して、ベルトユニットの側板４００に設けた位置決めのための穴と嵌合を開始すると、前記側板４００は位置決めピンの先端に設けたテーパ部にガイドされ、その後、前記側板４００の外面が前記位置決めピン９１０、９７１の段差部に近接した位置までくると装着が完了し、ベルトユニットの位置決めがなされる。
【０１３２】
この時点で、前記第１連結手段４８０と第２連結手段９２０との連結（係合）も完了し、駆動ローラ４０５に対する動力伝達経路が完成される。
【０１３３】
この後、感光体ドラム３１０、中間転写ベルト４０１、転写手段３４０を構成するローラ等の関係が定まると画像形成準備が完了する。
【０１３４】
なお、以上の説明においてパネルの材質等について触れていないが、適宜の剛体であり、できれば線膨張係数がほぼ同一の材料であることが好ましい。
【０１３５】
また、第１パネルを側板８５０上に設けた構成を示したが、このパネル自身に側板８５０の機能を持たせ、側板を省くことも可能である。
【０１３６】
【発明の効果】
簡単な構成により、装置本体内におけるプロセスカートリッジの位置決め、実質的には、プロセスカートリッジに対して着脱自在に設けた像担持体ユニットや、中間転写体ユニットの位置決めを、容易に、かつ、高精度に達成することができるので、組み立て調整時間を短縮することができ、更に、設定後は、適宜のユニットを交換した場合でも、格別な調整をしなくとも、その高精度な位置決めを保有できるので、安定して、高品質の画像を形成ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の模式図である。
【図２】プロセスカートリッジと画像形成装置本体との関係を示す模式図である。
【図３】プロセスカートリッジと画像形成装置本体との関係を示す模式図である。
【図４】第２パネル側における軸受け部の構成を示す模式図である。
【図５】像担持体ユニットの一側部の部分構成を示す拡大斜視図である。
【図６】ベルトユニットの側板形状と、主要部或いは主要部材を説明するための模式図である。
【図７】第１連結手段の具体的な構造を示す斜視図である。
【図８】ベルトユニットの位置決めのための位置決めユニットの構成を説明するための図である。
【図９】プロセスカートリッジが装置内の所定位置に差し込まれる直前の、プロセスカートリッジと装置本体の固定部に設けた位置決めピンとの状態を示す部分的な模式図である。
【図１０】プロセスカートリッジの装着完了状態を示す部分的な模式図である。
【図１１】プロセスカートリッジの構成を示す模式図である。
【図１２】図１１を左側からみたときの模式図である。
【符号の説明】
１ 自動原稿送り装置
２ 画像読み取り部
３ 画像形成部
４ 中間転写体ユニット
５ 給紙部
６ 反転排紙・再給紙部
８ プロセスカートリッジ
９ 位置決めユニット

Claims (5)

1. 少なくとも、像担持体ユニットと他の１つのユニットとを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して挿脱可能に設けた画像形成装置において、
   前記像担持体ユニットの一端側を位置決めするパネルと、前記像担持体の他端側を位置決めするパネルとを略同一形状に構成し、一方のパネルを装置本体側の固定部に設けるとともに、他方のパネルを前記プロセスカートリッジを構成する側板上に設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 少なくとも、像担持体ユニットと他の１つのユニットとを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して挿脱可能に設けた画像形成装置において、
   前記像担持体ユニットの一端側を位置決めする嵌合穴を有するパネルと、前記像担持体の他端側を位置決めする嵌合穴を有するパネルとを具備し、一方のパネルを装置本体側の固定部に設けるとともに、他方のパネルを前記プロセスカートリッジを構成する側板としたことを特徴とする画像形成装置。
3. 少なくとも、像担持体ユニットと中間転写体ユニットとを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して挿脱可能に設けた画像形成装置において、
   前記像担持体ユニットを構成する像担持体を貫通してその両端部から突出する軸を支持する軸受け用穴と、前記軸受け用穴に対して所定の関係位置を有する位置決め用穴とを形成したパネルを、前記画像形成装置本体側の固定部に設けるとともに、前記プロセスカートリッジを構成する側板の内、前記装置本体側の固定部に対して遠い側の第１の側板上に設けたことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記画像形成装置本体側に設けられる前記パネルには、像担持体を駆動する駆動手段を設けてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体ユニットは複数あることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images