JP4110862B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式を採用したカラー画像形成装置においては、像担持体である感光体を帯電器により帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成することが行われている。
【０００３】
一方、画像のカラー化に伴って、このような各画像形成プロセスが実行される画像形成ユニットを複数備え、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色トナー像をそれぞれの感光体に形成し、各感光体の転写位置において無端状の中間転写体にこれらのトナー像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されている。
【０００４】
このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高速化に有利である。
【０００５】
以下に、タンデム方式の従来のカラー画像形成装置について説明する。
【０００６】
図４は従来のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。
【０００７】
図４において、カラー画像形成装置の本体１内にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット２，３，４，５が配置され、これらの画像形成ユニット２〜５のそれぞれに対応して露光器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備えている。画像形成ユニット２〜５は、露光器６ａ〜６ｄからのレーザビームの照射によってその周面に静電潜像を形成する感光体ドラム（感光体）２ａ，３ａ，４ａ，５ａと、トナータンクから供給されるトナーを感光体ドラム２ａ〜５ａに付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ（現像手段）２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ等を備えたものである。
【０００８】
画像形成ユニット２〜５の下側には、感光体ドラム２ａ，３ａ，４ａ，５ａ上に顕像化された各色トナー像が重ね転写してカラートナー像を形成す無端状の中間転写ベルト（中間転写体）７が矢印方向に走行可能に配置されている。中間転写ベルト７には、駆動ローラ８、テンションローラ９、４個の第１の転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、従動ローラ１１がループ内に配置されている。
【０００９】
装置の下部には、用紙（記録媒体）Ｐが収納された給紙カセット１３が設けられている。そして、用紙Ｐは、給紙ローラにより給紙カセット１３から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【００１０】
用紙搬送路上には、従動ローラ１１の位置で中間転写ベルト７の外周面と所定量にわたって接触して中間転写ベルト７上のカラー画像を用紙Ｐに転写する第２の転写ローラ１２、用紙Ｐ上に転写されたカラー画像を用紙Ｐに定着する定着器１４が配置されている。
【００１１】
このような構成のカラー画像形成装置において、中間転写ベルト７の表面には画像形成ユニット２〜５の感光体ドラム２ａ〜５ａによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が付着しカラー画像が形成される。そして、このトナーによるカラー画像は従動ローラ１１と第２の転写ローラ１２との間のニップ力によって、給紙カセット１３から取り出された用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐは定着器１４に供給されてトナー像を定着した後に排紙される。
【００１２】
このようなカラー画像形成装置の画像形成ユニット２〜５において、感光体ドラム２ａ〜５ａにおける感光体駆動シャフトと嵌合する側の外周には、画像形成ユニット２〜５のハウジングと感光体ドラム２ａ〜５ａとを適正な位置関係に保持することによって感光体ドラム２ａ〜５ａと現像ローラ２ｂ〜５ｂとの位置精度を上げるために金属製や樹脂製のベアリングが取り付けられている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようにベアリングを用いることによりハウジングを介して感光体ドラム２ａ〜５ａと現像ローラ２ｂ〜５ｂとの位置精度を上げる技術では、ベアリングが必要になる分だけコストアップになる。
【００１４】
また、感光体ドラムの回転によりベアリングが摩耗したり熱変形するので、耐久性に欠けるというデメリットもある。
【００１５】
そこで、本発明は、ベアリングを用いることなく感光体と現像手段とを適正な位置関係に保持することのできる画像成形装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、一方端がハウジングに回転可能に取り付けられるとともに他方端がハウジングとの間に隙間が形成されハウジングとは非接触に配置された感光体と、帯電された感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像を顕像化する現像手段とをハウジング内に収納して装置本体に対して着脱可能に設けられた画像形成ユニットと、装置本体側に設けられ、ハウジングと係合して画像形成ユニットを位置決めする位置決め手段と、装置本体側に設けられ、感光体の他方端とギア結合してこの感光体を回転駆動する感光体駆動シャフトとを有する構成としたものである。
【００１７】
これによれば、画像形成ユニットはハウジングが位置決め手段と係合するとともに感光体が感光体駆動シャフトとギア結合して装置本体に装着されるので、感光体と現像手段との位置関係は装置本体に設けられた位置決め手段と感光体駆動シャフトとによって規制されることになる。したがって、ベアリングを用いることなく、感光体駆動シャフト側における感光体とハウジングとを非接触として、感光体と現像手段とを適正な位置関係に保持することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、一方端がハウジングに回転可能に取り付けられるとともに他方端がハウジングとの間に隙間が形成されハウジングとは非接触に配置された感光体と、帯電された感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像を顕像化する現像手段とをハウジング内に収納して装置本体に対して着脱可能に設けられた画像形成ユニットと、装置本体側に設けられ、ハウジングと係合して画像形成ユニットを位置決めする位置決め手段と、装置本体側に設けられ、感光体の他方端とギア結合してこの感光体を回転駆動する感光体駆動シャフトとを有するカラー画像形成装置であり、感光体と現像手段との位置関係が装置本体に設けられた位置決め手段と感光体駆動シャフトとによって規制されることになるので、ベアリングを用いることなく、感光体駆動シャフト側における感光体とハウジングとを非接触として、感光体と現像手段とを適正な位置関係に保持することが可能になるという作用を有する。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、図２は図１のカラー画像形成装置において装置本体に装着された画像形成ユニットを示す概略図、図３は図１のカラー画像形成装置において装置本体に装着された画像形成ユニットの感光体ドラムを詳しく示す断面図である。
【００２１】
図１において、カラー画像形成装置の本体１内にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット２，３，４，５が順に着脱可能に配置され、これらの画像形成ユニット２〜５のそれぞれに対応して露光器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備えている。
【００２２】
画像形成ユニット２〜５は、回転可能に設けられた像担持体としての感光体ドラム（感光体）２ａ，３ａ，４ａ，５ａ、露光器６ａ〜６ｄからのレーザビームの照射によって周面に静電潜像の形成された感光体ドラム２ａ〜５ａにトナータンクから供給されるトナーを付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ（現像手段）２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ等を備えたものである。なお、周方向に回転する感光体ドラム２ａ，３ａ，４ａ，５ａは、その回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されている。
【００２３】
ここで、図２に示すように、ハウジング１５内に感光体ドラム２ａ〜５ａや現像ローラ２ｂ〜５ｂが収納された画像形成ユニット２〜５において、感光体ドラム２ａ〜５ａは、その一方端が画像形成ユニット２〜５のハウジング１５に回転可能に取り付けられている。
【００２４】
また、画像形成ユニット２〜５が装着される装置本体１６側には、ハウジング１５と係合して画像形成ユニット２〜５を位置決めする位置決めピン（位置決め手段）１７が設けられており、画像形成ユニット２〜５は装着された状態においてこの位置決めピン１７と係合する。
【００２５】
さらに、装置本体１６側には、感光体ドラム２ａ〜５ａの他方端とギア結合してこの感光体ドラム２ａ〜５ａを回転駆動する感光体駆動シャフト１８が設けられており、画像形成ユニット２〜５が装着されると、感光体ドラム２ａ〜５ａと感光体駆動シャフト１８とが結合する。
【００２６】
したがって、図３に示すように、感光体駆動シャフト１８側における感光体ドラム２ａ〜５ａとハウジング１５との間には隙間１９が形成されて両者が非接触となっている。
【００２７】
図１において、配列された画像形成ユニット２〜５の下側には、感光体ドラム２ａ，３ａ，４ａ，５ａ上に顕像化された各色トナー像が相互に重ね合わせ転写されてカラートナー像が形成される無端状の中間転写ベルト（中間転写体）７が矢印方向に走行可能に配置されている。中間転写ベルト７は、この中間転写ベルト７を走行させる駆動ローラ８、中間転写ベルトに所定の張力を与えるテンションローラ９、各感光体ドラム２ａ〜５ａに対応して配置されて中間転写ベルト７を各感光体ドラム２ａ〜５ａに圧接して感光体ドラム２ａ〜５ａ上の各色トナー像を中間転写ベルト７に転写する４個の第１の転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、駆動ローラ８による中間転写ベルト７の回転により回転する従動ローラ１１がループ内に配置され、これらを巡って矢印方向に周回駆動される。
【００２８】
テンションローラ９は印刷期間では図においてスプリング（図示せず）によって付勢され右下に位置を移動することで中間転写ベルト７に張力を付与している。また非印刷期間では中間転写ベルト７と各ローラが長時間同じ位置で巻き付くことで巻癖が付かないようにテンションローラ９による中間転写ベルト７への張力の付与を解除している。
【００２９】
装置の下部には、用紙（記録媒体）Ｐが収納された給紙カセット１３が設けられている。そして、用紙Ｐは、給紙ローラにより給紙カセット１３から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【００３０】
用紙搬送路上には、従動ローラ１１の位置で中間転写ベルト７の外周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト７上に形成されたカラー画像を用紙Ｐに転写する第２の転写ローラ１２、用紙Ｐ上に転写されたカラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによって用紙Ｐに定着する定着器１４が配置されている。
【００３１】
このような構成のカラー画像形成装置において、先ず画像形成ユニット２の感光体ドラム２ａ上に画像情報のイエロー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナーを有する現像手段２ｂによりイエロートナー像として可視像化され、第１の転写ローラ１０ａにより中間転写ベルト７上にイエロートナー像として転写される。
【００３２】
一方、イエロートナー像が中間転写ベルト７に転写されている間に、画像形成ユニット３ではマゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像手段３ｂでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化される。そして、先の画像ユニット２でイエロートナー像の転写が終了した中間転写ベルト７にマゼンタトナー像が画像ユニット３の第１の転写ローラ１０ｂにて転写され、イエロートナー像と重ね合わされる。
【００３３】
以下、シアントナー像、ブラックトナー像についても同様にして画像形成が行われ、中間転写ベルト７に４色のトナー像の重ね合わせが終了する。
【００３４】
中間転写ベルト７上に形成されたカラー画像は、従動ローラ１１と第２の転写ローラ１２との間のニップ力によって給紙カセット１３から給紙された用紙Ｐに一括転写される。そして、転写されたトナー像は定着器１４で用紙Ｐに加熱定着され、この用紙Ｐ上にフルカラー画像が形成され、その後排紙される。
【００３５】
このようなカラー画像形成装置において、前述のように、画像形成ユニット２〜５は、ハウジング１５が位置決めピン１７と係合して装置本体１６に装着される。また、画像形成ユニット２〜５は、一方端が画像形成ユニット２〜５のハウジング１５に回転可能に取り付けられた感光体ドラム２ａ〜５ａの他方端が感光体駆動シャフト１８とギア結合して装置本体１６に装着される。
【００３６】
したがって、感光体ドラム２ａ〜５ａと現像ローラ２ｂ〜５ｂとの位置関係は装置本体１６に設けられた位置決めピン１７と感光体駆動シャフト１８とによって規制されることになる。つまり、装置本体１６を介して規制されることになる。
【００３７】
これにより、ベアリングを用いることなく、図３に示すように、感光体駆動シャフト１８側における感光体ドラム２ａ〜５ａとハウジング１５との間に隙間１９を形成して両者を非接触として、感光体ドラム２ａ〜５ａと現像ローラ２ｂ〜５ｂとを適正な位置関係に保持することが可能になる。
【００３８】
なお、以上では、本発明をカラー画像を形成するカラー画像形成装置に適用した例で説明したが、モノクロ画像を形成するカラー画像形成装置に適用することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、画像形成ユニットはハウジングが位置決め手段と係合するとともに感光体が感光体駆動シャフトとギア結合して装置本体に装着されるので、感光体と現像手段との位置関係は装置本体に設けられた位置決め手段と感光体駆動シャフトとによって規制されることになる。これにより、ベアリングを用いることなく、感光体駆動シャフト側における感光体とハウジングとを非接触として、感光体と現像手段とを適正な位置関係に保持することが可能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図２】図１のカラー画像形成装置において装置本体に装着された画像形成ユニットを示す概略図
【図３】図１のカラー画像形成装置において装置本体に装着された画像形成ユニットの感光体ドラムを詳しく示す断面図
【図４】従来のカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【符号の説明】
２，３，４，５ 画像形成ユニット
２ａ，３ａ，４ａ，５ａ 感光体ドラム（感光体）
２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ 現像ローラ（現像手段）
１５ ハウジング
１６ 装置本体
１７ 位置決めピン（位置決め手段）
１８ 感光体駆動シャフト

Claims (1)

1. 一方端がハウジングに回転可能に取り付けられるとともに他方端が該ハウジングとの間に隙間が形成され該ハウジングとは非接触に配置された感光体と、帯電された前記感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像を顕像化する現像手段とを前記ハウジング内に収納して装置本体に対して着脱可能に設けられた画像形成ユニットと、
   前記装置本体側に設けられ、前記ハウジングと係合して前記画像形成ユニットを位置決めする位置決め手段と、
   前記装置本体側に設けられ、前記感光体の他方端とギア結合してこの感光体を回転駆動する感光体駆動シャフトとを有することを特徴とするカラー画像形成装置。

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