JP4378016B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10に示すように、従来から複数の感光ドラムを一列に並べたインライン型の多色画像形成装置がある。このような多色画像形成装置には大きく分けて図10の(a)に示すように、複数の感光ドラムを水平方向に並べた横配置型の画像形成装置200Aと、(b)に示すように、垂直方向に並べた縦配置型の画像形成装置200Bの構成がある。特徴として横配置型構成の画像形成装置200Aは高さが低いが設置面積が大きくなり、逆に縦配置型構成の画像形成装置200Bは、設置面積が小さくできるが高さが高くなってしまうという点があげられる。
【0003】
インライン型の多色画像形成装置の場合、画像色ずれの観点から、各感光ドラム201の平行度とそのドラムに対するスキャナユニット202の位置精度が非常に重要と考えられている。
【0004】
従来、図8に示す縦配置型構成の画像形成装置200Bのように、感光ドラム201は左右側板203a、203bにそれぞれに精度よく取り付けられたドラム支持ブロック204に突き当てることで位置決めを行っていた。
【0005】
また、スキャナユニット202は左右側板203a、 203bを橋渡しするようスキャナ台205に取り付けられ、スキャナ台205上に精度よくスキャナユニット202をビスで固定する ことで位置決めを行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来、カラープリンタにおいて、印字画像における各色の傾きずれが最大の問題となっていた。図9に示すように、傾きずれGはブラック(Bk)とマゼンタ(M)を重ねて記録した際、各色間の感光ドラムの傾きと、感光ドラムに対するスキャナユニットの傾きが直接画像に表れてしまう。つまり、4本の感光ドラムの平行度が崩れた場合、印字画像上で各色の傾きずれGを生じてしまう。また、各感光ドラム軸に対するスキャナユニット光軸の平行度が崩れた場合、同様に印字画像上で各色に傾きずれGを生じてしまう。
【0007】
従来、図8のように複数の感光ドラム201、スキャナユニット202の位置精度を出すため、ドラム支持ブロック204を4箇所共通で使用し感光ドラムの平行度を保証しようとしていた。また、スキャナユニット202についてはスキャナ台205の平面度を厳しく規定したり、剛性を高めるため板厚を厚くしたり等の部品精度、部品強度の向上を図ることで対策をしていた。
【0008】
部品精度で追いこめない場合は、組み立ての際、位置関係の保証されたマスター治工具を用いて、ドラム支持ブロック204やスキャナ202が取り付けられているスキャナ台205を位置調整しながら組み立てを行っていた。別の手段として、一度組み立てたものに対して微調整が可能な調整機構を用いて、位置調整するようなものがある。調整方法としては、カムやテコを用いたメカ調整機構が一般的に用いられている。
【0009】
しかしながら、上記の手段において、部品精度を厳しく規定し位置を保証するには限界があった。カラープリンタにおいて許容される色ずれ量は一般的に100μmと言われており、様々な色ずれ要因の中で本体構成においては数十μmに抑える必要があった。そのため、それぞれの部品を数μmの精度で作らなければならなく、ドラム支持ブロック204、スキャナ台205において非現実的な寸法規定が必要になってしまう。
【0010】
また、調整による組み立てや位置の微調整はコストアップにつながるとともに、その調整には多大な時間がかかるため、プリンタのような大量生産する製品においては大きな障害となっていた。
【0011】
本出願に係る発明の目的は、低コスト、かつ複数の作像系(感光ドラム、スキャナユニット)の相互位置関係を調整することなく、精度よく位置決めされる画像形成装置を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、回転可能な複数の像担持体と、前記複数の像担持体の各々に対して画像情報に基づいた露光を行う複数の露光手段と、前記複数の像担持体と前記複数の露光手段とを保持するフレームと、を有する画像形成装置において、前記複数の露光手段はそれぞれ、前記像担持体の回転軸方向に延びた突起部と、前記突起部と直交する方向に延びた他の突起部とを有し、前記フレームは、互いに対向する2つの側板と、前記2つの側板を連結するステーとを有し、前記2つの側板はそれぞれ、前記複数の像担持体各々の回転軸方向における両端部が前記回転軸方向と直交する方向に突き当てられる第1の突き当て部と、前記第1の突き当て部と同一面内に設けられ、前記複数の露光手段各々に形成された前記突起部がこの突起部の延びた方向と直交する方向に突き当てられる第2の突き当て部と、を備え、前記ステーは、前記複数の露光手段各々に形成された前記他の突起部がこの突起部の延びた方向と直交する方向に突き当てられる第3の突き当て部を備え、前記複数の像担持体各々の両端部を前記第1の突き当て部に対して弾性的に付勢する第1の押圧手段と、前記複数の露光手段各々の突起部を前記第2の突き当て部に対して弾性的に付勢する第2の押圧手段と、前記複数の露光手段各々の他の突起部を前記第3の突き当て部に対して弾性的に付勢する第3の押圧手段と、を有することを特徴とする。
【0013】
第1の発明では、複数の作像系(感光ドラム、スキャナユニット)はフレーム部材の例えば左右側板の一部品の同一平面で位置精度が保証される。そのため、相互位置関係を低コスト、かつ精度よく位置決めすることが可能になる。
【0014】
また、従来使用されていたドラム支持ブロックが不要になるため、左右側板間の距離を短くすることが可能になり、左右側板間をまたがるステー類の部品を小さく構成でき、部品のコストダウンにつながった。
【0015】
本発明において、前記各露光手段に、前記突起部とは異なる他の突起部を設けるとともに、前記フレーム部材に、前記他の突起部がこの突起部の延びる方向と直交する方向で突き当てられる第3の突き当て部を設け、第3の押圧手段によって前記他の突起部を前記第3の突き当て部に対して弾性的に付勢することができる。
【0016】
これにより、露光手段(スキャナユニット)に余計な応力をかけることなく支持固定できるため、いかなる状況においてもスキャナユニット単体で保証された性能を画像形成装置本体上で再現することが可能になる。
【0017】
さらに、他の発明では、感光ドラム周辺に配置された帯電手段、現像手段、クリーニング手段とともに一体的にカートリッジ化されており、前記カートリッジはその長手方向と直行する方向、かつ前記露光手段の逆方向に着脱自在に構成することで感光ドラムの着脱性(ユーザビリティー)を格段に向上させている。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下に、本発明に係る多色画像形成装置の実施の形態について図面により詳しく説明する。
【0019】
[多色画像形成装置の全体構成]
まず多色画像形成装置の全体構成について、図1を参照して概要説明する。なお、図1は多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ100の全体構成を示す縦断面図である。
【0020】
同図に示す多色画像形成装置100は、垂直方向に並設された4個の感光ドラム1(1a,1b,1c,1d)を備えている。感光体ドラム1は、駆動手段(不図示)によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電装置2(2a,2b,2c,2d)、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上の静電潜像を形成するスキャナユニット3(3a,3b,3c,3d)、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置4(4a,4b,4c,4d)、感光体ドラム1上のトナー像を転写材Sに転写させる静電転写装置5、転写後の感光体ドラム1表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置6(6a,6b,6c,6d)等が配設されている。
【0021】
ここで、感光体ドラム1と帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置6は一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ7(7a,7b,7c,7d)を形成している。
【0022】
以下、感光体ドラム1から順に詳述する。
【0023】
感光体ドラム1は、例えば直径30mmのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC感光体)を塗布して構成したものである。感光体ドラム1は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。
【0024】
帯電装置2としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に 形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム1表面に当接させるとともに、この ローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1表面を一様に帯電させるもの である。
【0025】
スキャナユニット3は、感光ドラム1の略水平方向に配置され、レーザーダイオード(不図示)によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター(不図示)によって高速回転されるポリゴンミラー9(9a,9b,9c,9d)に照射される。ポリゴンミラー9に反射した画像光は、結像レンズ10(10a,10b,10c,10d)を介して帯電済みの感光体ドラム1表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【0026】
現像装置4a,4b,4c,4dはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。
【0027】
すべての感光体ドラム1a,1b,1c,1dに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト11が配設される。静電転写ベルト11は10 11 〜10 14 Ω・cmの体積固有抵抗を持たせた厚さ約150μmのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト11は、垂直方向に4軸でローラに支持され、図中左側の外周面に転写材Sを静電吸着して上記感光体ドラム1に転写材Sを接触させるべく循環移動する。これにより、転写材Sは静電転写ベルト11により転写位置まで搬送され、感光体ドラム1上のトナー像を転写される。
【0028】
この静電転写ベルト11の内側に当接し、4個の感光体ドラム1a,1b,1c,1dに対向した位置に転写ローラ12(12a,12b,12c,12d)が並設される。これら転写ローラ12から正極性の電荷が静電転写ベルト11を介して転写材Sに印加され、この電荷による電界により、感光体ドラム1に接触中の用紙に、感光体ドラム1上の負極性のトナー像が転写される。
【0029】
静電転写ベルト11は周長約700mm、厚み150μmのベルトであり、駆動ローラ13、従動ローラ14a,14b、テンションローラ15の4本のローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト11が循環移動して転写材Sが従動ローラ14a側から駆動ローラ13側へ搬送される間にトナー像を転写される。
【0030】
給紙部16は、画像形成部に転写材Sを給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Sが給紙カセット17に収納されている。画像形成時には給紙ローラ18(半月ローラ)、レジストローラ対19が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット17内の転写材Sを1枚毎分離給送するとともに、転写材Sの先端はレジストローラ対19に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト11の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対19によって静電転写ベルト11へと給紙されていく。
【0031】
定着部20は、転写材Sに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ21aと、これに圧接して転写材Sに熱及び圧力を与える加圧ローラ21bとからなる。
【0032】
すなわち、感光体ドラム1上のトナー像を転写した転写材Sは定着部20を通過する際に定着ローラ対21で搬送されるとともに、定着ローラ対21によって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が転写材Sの表面に定着される。
【0033】
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム1a,1b,1c,1dが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ7に対応するスキャナユニット3が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ2は感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット3は、その感光体ドラム1周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム1の周面上に静電潜像を形成する。現像装置4内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム1周面上にトナー像を形成(現像)する。
【0034】
最上流の感光体ドラム1の周面上に形成されるトナー像の先端が、静電転写ベルト11との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Sの印字開始位置が一致するように、レジストローラ対19が回転を開始して転写材Sを静電転写ベルト11へ給送する。
【0035】
転写材Sは静電吸着ローラ22と静電転写ベルト11とによって挟み込むようにして静電転写ベルト11の外周に圧接され、かつ静電転写ベルト11と静電吸着ローラ22との間に電圧を印加することにより、誘電体である転写材Sと静電転写ベルト11の誘電体層に電荷を誘起し、転写材を静電転写ベルト11の外周に静電吸着するように構成している。これにより、転写材Sは静電転写ベルト11に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
【0036】
このように搬送されながら転写材Sは、各感光体ドラム1と転写ローラ12との間に形成される電界によって、各感光体ドラム1のトナー像を順次転写される。
【0037】
4色のトナー像を転写された転写材Sは、ベルト駆動ローラ13の曲率により静電転写ベルト11から曲率分離され、定着部20に搬送される。転写材Sは、定着部20で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ対23によって、排紙部24から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【0038】
次に本実施の形態の特徴部分である本体フレーム構成について図2及び図3により詳細に説明する。
【0039】
図2に示すように、感光ドラム1(二点鎖線)の長手方向両端部には、軸受31(31a,31b)(ベアリング)が嵌合し、回転自在に取り付けてある。軸受31はEリング(不図示)により軸方向に規制されている。図2においては、本実施の形態の構成をわかりやすく説明するため、感光ドラム1と軸受31のみを示したが、本実施の形態のカラープリンタにおいては、全体構成で説明したように帯電手段、現像手段、クリーニング手段を一体的に構成したカートリッジ(図3中7)の構成になる。
【0040】
また、軸受31の外周面に当接するような位置に左側板32a、右側板32bを配置している。前記左右側板32a、32bはその下部において外側に曲げが形成され、上方より底板33にビスで締結されている。左右側板32a、32b間のピッチは重要な寸法であり、そのピッチを規定するために、底板33でその幅方向の寸法、左右側板位置決め部の平行度が厳しく規定されている。
【0041】
底板33は、左右側板32(32a、32b)と同様、板金で形成され、正面側にはシートが通るよう通紙穴33aが開けられている。
【0042】
左右側板32(32a、32b)は、正面(感光ドラム挿入側)にも曲げ形状を持たせ、単体部品の剛性をもたせている。また、左右側板32(32a、32b)には、曲げ形状部にかかるように第1の開口穴34(34a〜34h)を8箇所形成している。さらに第1の開口穴34の同一平面上、かつ略水平方向には、第2の開口穴35(35a〜35h)が開けられている。
【0043】
左右側板32の奥側には左右側板32にまたがるよう背面ステー(板部材)36が位置決めされビスにより締結されている。背面ステー36には前記2つの開口穴34,35と略水平方向に第3の開口穴37(37a〜37d)が開けられている。
【0044】
本体フレームは、以上に示すように、左右側板32(32a、32b)、底板33、背面ステー36と不図示のステーを精度良く位置決めし、ビスにより締結することで形成されている。
【0045】
次に作像系(感光ドラム、スキャナユニット)の位置決め方法について図2、3を用いて説明する。軸受31を一体的に構成された感光ドラムユニットは(図2中2点鎖線)、矢印方向から第1の開口穴34に挿入される。
【0046】
図4は感光ドラム位置決め部の部分的な拡大図である。図4に示すように軸受31はボールベアリングで構成され、第1の開口穴34の突き当て面37,38に押しつけることで位置決めされる。そのため、斜線部に示す突き当て面37,38は他の3箇所とのピッチを精度良く規定することで印字画像の傾きずれを最小限に抑えることができる。
【0047】
また、図6に示すように、感光ドラム1の両端部にボールベアリングとしての軸受31(31a、31b)を圧入して、軸受31(31a、31b)の内径部に貫通軸50を回転自在に嵌合させて取り付け、貫通軸50の両端部(50a,50b)を前記第1の開口穴34の突き当て面37,38に押し付け、位置決めすることでも同様の性能が得られる。
【0048】
さらに、前記軸受部材31はポリアセタール等の摺動性が良い樹脂を用いて、すべり軸受として使用しても良い。
【0049】
次に、感光ドラム1の押圧方法について説明する。図3に示すように、左右側板32(32a 、32b)の外側には、第1の開口穴34に対応して軸39がそれぞれ加締められており、軸39にはねじりコイルバネ40が支持され、その一端部40aが左右側板32(32a、 32b)の穴41にはまり込み固定されている。
【0050】
感光ドラム1がない状態においては、ねじりコイルバネ40は左右側板32(32a、 32b )からの曲げ起こし部42により回転方向に規制され、ねじりコイルバネ40のV字形状に形成されている他端部40bが第1の開口穴34に対応する位置に位置している。そして、感光ドラム1が挿入されると、軸受31がねじりコイルバネ40の他端部40bに当接してねじりコイルバネ40の他端部40bを半時計周り方向にその力に抗しながら回転し、軸受31が乗り越えたとき、図3のように該他端部40bのV字突起部で軸受31を押し込み方向に押圧して弾性的に保持固定するようになっており、矢印方向に約1kgfの力で押圧する。
【0051】
一方、スキャナユニット3は、図2に示すように、平面略台形形状に形成され、長辺側の長手方向の長さを左右側板間のピッチより長く形成され、その両側に形成された断面四角形の突起部42が略四角形に形成された前記第2の開口穴35から外側に飛び出すようになっている。その際、図5に示すように、第2の開口穴35の内側に向けて突出する斜線部で示す突き当て面45,46に押しつけることで位置決めされる。そのため、突き当て面45,46は、図4に示すように、第1の開口部34の奥側の内縁端である感光ドラム1の突き当て面38と下側の内縁端である感光ドラム1の突き当て面37に対する位置関係を精度良く規定すること、すなわち、感光ドラム1とスキャナユニットの水平方向の位置関係を規定する突き当て面38と46、上下方向の位置関係を規定する突き当て面37と45を精度よく規定することにより、所定の印字画像の傾きずれを最小限に抑えることができる。
【0052】
スキャナユニットの押圧方法は図3に示すように、左右の側板32の外側に設けた圧縮バネ43によって、感光ドラム1側に向け約45゜下方に約1kgfの力で押圧されている。これにより確実に突き当て面45,46に押し付け、位置決めすることが可能になる。
【0053】
また、スキャナユニットの奥側においても同様の押圧がされている。詳細を図7に示す。
【0054】
図7は画像形成装置本体を奥側(感光ドラムの着脱方向と逆側)から見た図である。背面ステー36には、第3の開口穴37(37a〜37d)が上下方向に4箇所開けられており、スキャナユニットはその奥側に形成された突起部47が第3の開口穴37から外側に飛び出すように取り付けられる。その際、図7に示すように、第3の開口穴37の内側に突出する突き当て面48に突起部47を押しつけることで位置決めされる。押圧方法は圧縮バネ49を用いて行っている。圧縮バネ49はその端部を第3の開口穴37の端面に、もう一方の端部をスキャナユニットの突起部47上面に当接するよう取り付けられ、スキャナユニットを下方に約1kgfの力で押圧している。
【0055】
このように、スキャナユニットは画像形成装置本体によって3点で支持され、ビスでの締結を行わずバネによる付勢で位置決めしている。そのため、本体フレームの歪みの影響をスキャナユニットは全く受けず、凹凸のある床面に装置本体を設置し装置本体が歪んだ場合においても、スキャナユニットは安定した性能を発揮することができる。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、感光ドラム等の像担持体とスキャナユニット等の露光手段間の介在部品を最小限に抑えることができ、相互位置関係を精度良く出すことが可能になった。
【0057】
また、複数の作像系(感光ドラム、スキャナユニット)は左右側板一部品の同一平面で位置精度が保証されるため、プレス金型での位置精度も出しやすく、位置出しが可能になった。
【0058】
さらに、従来使われていたドラム支持ブロックが廃止されるため、部品のコストダウンが図れ、左右側板間の距離を短くすることが可能になった。これにより、左右側板をまたがるステーを短くすることによるステーのコストダウンや本体フレームの剛性アップが図れた。さらに、画像形成装置本体の幅方向(左右方向)を小さくすることにつながり、省スペース化が達成された。
【0059】
また、第3の押圧手段によって、露光手段に形成された他の突起部をフレーム部材における第3の突き当て部に当接させれば、画像形成装置本体上で余計な外力を受ないスキャナユニット等の露光手段の支持が可能になった。つまり、ユニット状態で保証された性能が画像形成装置本体上でも再現できるようになった。
【0060】
従来のようなビス締結による固定構造では、スキャナユニットはスキャナ台の平面度の影響を受けたり、本体フレームの歪みの影響を受けたりしていた。本発明のスキャナユニット取り付け構造では、外力による影響の問題が解消され、安価で高精度なスキャナ支持構造を確立している。
【0061】
さらに、感光ドラム周辺に配置された帯電手段、現像手段、クリーニング手段とともに一体的にカートリッジ化されており、前記カートリッジはその長手方向と直行する方向、かつ前記露光手段の逆方向に着脱自在に構成することで感光ドラムの着脱性(ユーザビリティー)を格段に向上させている。
【0062】
また、複数の作像系(感光ドラム、スキャナユニット)は左右側板一部品の同一平面で位置精度が保証されるため、プレス金型での位置精度も出しやすく、静的位置精度の向上ができた。
【0063】
また、線膨張係数の小さな板金で位置保証がされるため、カラープリンタで問題となる熱の影響も最小限におさえることができ、動的精度の向上も図れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る多色画像形成装置の実施の形態を示す断面図。
【図2】図1の多色画像形成装置の本体斜視図。
【図3】図3の一部左側面図。
【図4】図3の感光ドラム位置決め部を示す部分断面図。
【図5】図3のスキャナユニット位置決め部示す部分断面図。
【図6】本発明の他の実施の形態を示す感光ドラムの部分断面図。
【図7】図2のスキャナユニットの位置きめ部を示す背面図。
【図8】従来の多色画像形成装置本体の斜視図。
【図9】画像不良の例を示す図。
【図10】(a)、(b)は従来の多色画像形成装置の断面図。
【符号の説明】
1 感光ドラム
3 スキャナユニット
31(31a,31b) 軸受
32(32a,32b) 左側板、右側板
33 底板
34(34a〜h) 第1の開口穴
35(35a〜h) 第2の開口穴
36 背面ステー
37(37a〜d) 第3の開口穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that employs an electrophotographic system.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 10, there is a conventional in-line type multicolor image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged in a line. Such a multi-color image forming apparatus is roughly divided into a horizontal arrangement type
[0003]
In the case of an inline-type multicolor image forming apparatus, it is considered that the parallelism of each
[0004]
Conventionally, as in the
[0005]
Further, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, in color printers, the skew of each color in a printed image has been the biggest problem. As shown in FIG. 9, when the inclination deviation G is recorded with black (Bk) and magenta (M) superimposed, the inclination of the photosensitive drum between the colors and the inclination of the scanner unit with respect to the photosensitive drum appear directly in the image. . That is, when the parallelism of the four photosensitive drums is lost, an inclination shift G of each color occurs on the printed image. Further, when the parallelism of the scanner unit optical axis with respect to each photosensitive drum axis is broken, an inclination shift G is similarly generated in each color on the printed image.
[0007]
Conventionally, in order to obtain the positional accuracy of the plurality of
[0008]
If it is difficult to keep up with parts accuracy, the assembly is performed while adjusting the position of the
[0009]
However, in the above-mentioned means, there is a limit to strictly specifying the component accuracy and guaranteeing the position. The amount of color misregistration allowed in a color printer is generally said to be 100 μm, and among various color misregistration factors, it is necessary to suppress it to several tens of μm in the main body configuration. Therefore, each part must be made with an accuracy of several μm, and unrealistic stipulations are required for the
[0010]
In addition, assembly and fine adjustment of the position by adjustment lead to an increase in cost, and the adjustment takes a lot of time, which has been a major obstacle in a mass-produced product such as a printer.
[0011]
An object of the invention according to the present application is to provide an image forming apparatus that is positioned with high accuracy at low cost and without adjusting the mutual positional relationship between a plurality of image forming systems (photosensitive drums, scanner units). is there.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of rotatable image carriers, a plurality of exposure means for performing exposure based on image information for each of the plurality of image carriers, and the plurality of image carriers. In the image forming apparatus having a body and a frame for holding the plurality of exposure means, each of the plurality of exposure means is orthogonal to the protrusion and a protrusion extending in the rotation axis direction of the image carrier The frame has two side plates facing each other and a stay for connecting the two side plates, and each of the two side plates has the plurality of image carriers. A plurality of exposure means provided on the same plane as the first abutting portion, wherein a first abutting portion abuts both ends of the body in the direction of the rotation axis in a direction orthogonal to the rotation axis direction; The protrusions formed on each are A second abutting portion that is abutted in a direction orthogonal to the direction in which the projecting portion extends, and the stay has the other projecting portion formed on each of the plurality of exposure means. A first abutting portion that abuts in a direction orthogonal to the extending direction, and elastically biases both end portions of each of the plurality of image carriers against the first abutting portion; A pressing unit, a second pressing unit that elastically biases the projections of each of the plurality of exposure units against the second abutting unit, and another projection of each of the plurality of exposure units And a third pressing means that elastically urges the third abutting portion.
[0013]
In the first invention, the position accuracy of the plurality of image forming systems (photosensitive drum, scanner unit) is guaranteed on the same plane of one part of the left and right side plates of the frame member. Therefore, the mutual positional relationship can be positioned with low cost and high accuracy.
[0014]
In addition, since the drum support block that has been used in the past is no longer necessary, the distance between the left and right side plates can be shortened, and the stay parts straddling the left and right side plates can be made smaller, leading to cost reduction of the parts. It was.
[0015]
In the present invention , each of the exposure means is provided with another protrusion different from the protrusion, and the other protrusion is abutted against the frame member in a direction perpendicular to the extending direction of the protrusion. 3 abutment portions can be provided, and the other protrusions can be elastically biased against the third abutment portion by the third pressing means.
[0016]
As a result , since the exposure unit ( scanner unit ) can be supported and fixed without applying extra stress, the performance guaranteed by the scanner unit alone can be reproduced on the image forming apparatus main body in any situation.
[0017]
In another aspect of the invention, the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit disposed around the photosensitive drum are integrally formed into a cartridge, and the cartridge is perpendicular to the longitudinal direction and opposite to the exposure unit. Therefore, the detachability (usability) of the photosensitive drum is remarkably improved.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Embodiments of a multicolor image forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0019]
[Overall configuration of multicolor image forming apparatus]
First, the overall configuration of the multicolor image forming apparatus will be outlined with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a full-color
[0020]
The multicolor
[0021]
Here, the
[0022]
Hereinafter, the
[0023]
The
[0024]
As the charging device 2, a contact charging type can be used. The charging member is a conductive roller formed in a roller shape. The roller is brought into contact with the surface of the
[0025]
The
[0026]
Each of the developing
[0027]
An
[0028]
The transfer roller 12 (12a, 12b, 12c, 12d) is arranged in parallel at a position in contact with the inside of the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The fixing
[0032]
That is, the transfer material S to which the toner image on the
[0033]
As an image forming operation, the
[0034]
At the timing when the leading edge of the toner image formed on the peripheral surface of the most upstream
[0035]
The transfer material S is pressed against the outer periphery of the
[0036]
While being conveyed in this way, the toner image on each
[0037]
The transfer material S onto which the four color toner images have been transferred is separated from the
[0038]
Next, the structure of the main body frame, which is a characteristic part of the present embodiment, will be described in detail with reference to FIGS.
[0039]
As shown in FIG. 2, bearings 31 (31a, 31b) (bearings) are fitted to both ends in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 (two-dot chain line), and are rotatably attached. The
[0040]
Further, the
[0041]
Similarly to the left and right side plates 32 (32a, 32b), the
[0042]
The left-right plate 32 (32a, 32b) has a bent shape on the front surface (photosensitive drum insertion side) to provide rigidity of a single component. Further, the side plates 32 (32a, 32b), the form bent
[0043]
A rear stay (plate member) 36 is positioned on the back side of the left
[0044]
As described above, the main body frame is formed by accurately positioning the left and right side plates 32 (32a, 32b), the
[0045]
Next, a method for positioning the image forming system (photosensitive drum, scanner unit) will be described with reference to FIGS. The photosensitive drum unit integrally formed with the bearing 31 (two-dot chain line in FIG. 2) is inserted into the
[0046]
FIG. 4 is a partially enlarged view of the photosensitive drum positioning portion. As shown in FIG. 4, the
[0047]
Further, as shown in FIG. 6, bearings 31 (31a, 31b) as ball bearings are press-fitted into both end portions of the
[0048]
Further, the bearing
[0049]
Next, a method for pressing the
[0050]
When the
[0051]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
[0052]
As shown in FIG. 3, the scanner unit is pressed by a
[0053]
The same pressure is also applied to the back side of the scanner unit. Details are shown in FIG.
[0054]
FIG. 7 is a view of the main body of the image forming apparatus viewed from the back side (opposite to the direction in which the photosensitive drum is attached or detached). The
[0055]
In this way, the scanner unit is supported at three points by the image forming apparatus main body, and is positioned by urging with a spring without being fastened with screws. Therefore, the scanner unit is not affected at all by the distortion of the main body frame, and the scanner unit can exhibit stable performance even when the apparatus main body is installed on an uneven floor and the apparatus main body is distorted.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to minimize intervening parts between an image carrier such as a photosensitive drum and exposure means such as a scanner unit, and it is possible to accurately obtain the mutual positional relationship. became.
[0057]
In addition, since a plurality of image forming systems (photosensitive drums, scanner units) are guaranteed to have positional accuracy on the same plane of the left and right side plate parts, it is easy to obtain positional accuracy with a press die, and positioning is possible.
[0058]
Furthermore, since the conventionally used drum support block is eliminated, the cost of parts can be reduced, and the distance between the left and right side plates can be shortened. As a result, it was possible to reduce the cost of the stay and increase the rigidity of the main body frame by shortening the stay that straddles the left and right side plates. Further, the width direction (left-right direction) of the image forming apparatus main body is reduced, and space saving is achieved.
[0059]
Further, the scanner unit that receives no external force on the main body of the image forming apparatus by causing the third pressing means to abut another projection formed on the exposure means to the third abutting portion of the frame member. It is possible to support the exposure means. That is, the performance guaranteed in the unit state can be reproduced on the image forming apparatus main body.
[0060]
In the conventional fixing structure by screw fastening, the scanner unit is affected by the flatness of the scanner table and the influence of the distortion of the main body frame. In the scanner unit mounting structure of the present invention, the problem of the influence of external force is solved, and an inexpensive and highly accurate scanner support structure is established.
[0061]
Further, the cartridge is integrally formed with a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit arranged around the photosensitive drum, and the cartridge is configured to be detachable in a direction perpendicular to the longitudinal direction and in a direction opposite to the exposure unit. By doing so, the detachability (usability) of the photosensitive drum is remarkably improved.
[0062]
In addition, since multiple image forming systems (photosensitive drums, scanner units) are guaranteed to have positional accuracy on the same plane of the left and right side plate parts, it is easy to obtain positional accuracy with a press die, and static positional accuracy can be improved. It was.
[0063]
In addition, since the position is assured with a sheet metal having a small coefficient of linear expansion, the influence of heat, which is a problem in color printers, can be minimized, and dynamic accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a multicolor image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main body of the multicolor image forming apparatus of FIG.
FIG. 3 is a partial left side view of FIG. 3;
4 is a partial cross-sectional view showing a photosensitive drum positioning portion in FIG. 3;
5 is a partial cross-sectional view showing a scanner unit positioning portion of FIG. 3;
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a photosensitive drum showing another embodiment of the present invention.
7 is a rear view showing a positioning portion of the scanner unit in FIG. 2. FIG.
FIG. 8 is a perspective view of a conventional multicolor image forming apparatus main body.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an image defect.
10A and 10B are cross-sectional views of a conventional multicolor image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記複数の露光手段はそれぞれ、前記像担持体の回転軸方向に延びた突起部と、前記突起部と直交する方向に延びた他の突起部とを有し、前記フレームは、互いに対向する2つの側板と、前記2つの側板を連結するステーとを有し、前記2つの側板はそれぞれ、前記複数の像担持体各々の回転軸方向における両端部が前記回転軸方向と直交する方向に突き当てられる第1の突き当て部と、前記第1の突き当て部と同一面内に設けられ、前記複数の露光手段各々に形成された前記突起部がこの突起部の延びた方向と直交する方向に突き当てられる第2の突き当て部と、を備え、前記ステーは、前記複数の露光手段各々に形成された前記他の突起部がこの突起部の延びた方向と直交する方向に突き当てられる第3の突き当て部を備え、前記複数の像担持体各々の両端部を前記第1の突き当て部に対して弾性的に付勢する第1の押圧手段と、前記複数の露光手段各々の突起部を前記第2の突き当て部に対して弾性的に付勢する第2の押圧手段と、前記複数の露光手段各々の他の突起部を前記第3の突き当て部に対して弾性的に付勢する第3の押圧手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。Holds a plurality of rotatable image carriers, a plurality of exposure means for performing exposure based on image information for each of the plurality of image carriers, and the plurality of image carriers and the plurality of exposure means. An image forming apparatus having a frame to
Each of the plurality of exposure means has a protrusion extending in the rotation axis direction of the image carrier and another protrusion extending in a direction perpendicular to the protrusion, and the frames are opposed to each other. Each of the plurality of image bearing members abuts in the direction perpendicular to the rotation axis direction. A first abutting portion that is formed on the same plane as the first abutting portion, and the protrusion formed on each of the plurality of exposure means is in a direction orthogonal to the direction in which the protrusion extends. A second abutting portion to be abutted, and the stay is configured such that the other projecting portion formed in each of the plurality of exposure means is abutted in a direction orthogonal to a direction in which the projecting portion extends. Three abutting portions, A first pressing means for elastically urging both end portions of each carrier against the first abutting portion; and a projection portion of each of the plurality of exposure means against the second abutting portion. A second pressing unit that elastically biases; and a third pressing unit that elastically biases another projection of each of the plurality of exposure units with respect to the third abutting unit. An image forming apparatus.
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