JP4730276B2 - タンデム式の画像形成装置 - Google Patents
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Description
(J01)特許文献1(特開2004―341288号公報)記載の技術
特許文献1の段落番号「0016」には、転写ベルト110を保持する保持フレーム115に関して、次のように記載されている。「図1に示したように、転写ベルト110と各感光体107との間で記録媒体の搬送路が形成されるときの保持フレーム115の位置を、閉位置とする。なお、ハウジング10内には、保持フレーム115を閉位置においてロックする図示しないロック機構が設けられている。」
特許文献2の段落番号「0080」には、次の記載がある。「給紙ユニット40および転写ベルトユニット30は、本体筐体11に対し一体的に挿脱可能に構成されているものである。」
前記従来技術(J01)では、転写ベルト110を保持する保持フレーム115を閉位置においてロックするロック機構が、保持フレーム115とどの部材との間に設けられているのか記載されていない。すなわち、前記従来技術(J01)には、前記保持フレーム115を閉位置において、定着ユニットまたはレジユニットにより位置決めしラッチする構成は全く記載されていない。
この場合、転写ベルト110に対するレジユニットおよび定着ユニットの正確なアライメント(位置決め)が行われない可能性が有り、その場合には、用紙搬送乱れが発生し、その結果としてカラー画像の色ずれ等が発生するという問題点があった。
前記従来技術(J02)では、給紙ユニット40および転写ベルトユニット30は、本体筐体11に対し一体的に挿脱可能に構成されているので、転写ベルトユニット30を本体筐体11に対し挿脱する際に給紙ユニット40も移動する。この場合、移動部材全体が大きくなり過ぎてしまうという問題点がある。また、前記従来技術(J02)には、前記転写ベルトユニット30を挿入した位置において、定着ユニットまたはレジユニットにより位置決めしラッチする構成は全く記載されていない。
この場合、転写ベルトユニット30に対するレジユニットおよび定着ユニットの正確なアライメント(位置決め)が行われない可能性が有り、その場合には、用紙搬送乱れまたはカラー画像の色ずれ等が発生するという問題点があった。
(O01)画像形成動作を行う使用位置とメンテナンス作業を行うメンテナンス作業位置との間で移動可能に支持されたベルトモジュールを備えたタンデム式の画像形成装置において、前記使用位置に移動したベルトモジュールに対するレジユニットおよび定着ユニットの正確なアライメント(位置決め)を行うこと。
(O02)使用位置に移動したベルトモジュールに対するレジユニットおよび定着ユニットのアライメント(位置決め)誤差に基づく用紙搬送乱れまたはカラー画像の色ずれ等の発生を防止すること。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
第1発明のタンデム型画像形成装置は、次の構成要件(A01)〜(A06),(A08),(A09)を備えたことを特徴とする。
(A01)回転移動する表面が帯電領域(Q1c〜Q1k)、潜像形成位置(Q2c〜Q2k)、現像領域(Q3c〜Q3k)、転写領域(Q4c〜Q4k)を順次通過する像担持体(PRc〜PRk)、前記帯電領域(Q1c〜Q1k)において前記像担持体(PRc〜PRk)表面を一様に帯電させる帯電部材(CRc〜CRk)、前記潜像形成位置(Q2c〜Q2k)において前記帯電された像担持体(PRc〜PRk)表面に静電潜像を形成する潜像形成装置(ROS)、前記現像領域(Q3c〜Q3k)において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置(GC〜GK)、を備えた複数のトナー像形成装置(Uc〜Uk)、
(A02)前記複数のトナー像形成装置(Uc〜Uk)の各像担持体(PRc〜PRk)表面と順次接触して前記各像担持体(PRc〜PRk)表面のトナー像がシート(S)に順次重ねて転写される各転写領域(Q4c〜Q4k)を順次通過するシート搬送ベルト(B)と、前記シート搬送ベルト(B)のシート搬送方向上流側および下流側のいずれかの端部をそれぞれ支持するベルト駆動ロール(Rd)および端部従動ロール(Rt)を含む複数のベルト支持ロール(Rd+Rt)と、前記各転写領域(Q4c〜Q4k)において前記各像担持体(PRc〜PRk)表面のトナー像をそれぞれベルト表面側に転写する転写ロール(T1c〜T1k)と、前記シート搬送ベルト(B)、ベルト支持ロール(Rd+Rt)、および転写ロール(T1c〜T1k)を支持するベルトフレーム(Fb)とを有するベルトモジュール(BM)、
(A03)画像形成動作を行う使用位置とメンテナンス作業を行うメンテナンス作業位置との間で移動可能に支持された前記ベルトモジュール(BM)、
(A04)給紙トレイ(TR1)に積層状態で収容されたシート(S)をレジ位置に搬送するシートレジ位置搬送部材(Rp+Rs+Ra+SH1)と前記レジ位置に搬送されたシート(S)を一旦停止させてから所定のタイミングで前記シート搬送ベルト(B)に吸着させる吸着位置(Q5)に搬送するレジロール(Rr)とを有する転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)と、前記吸着位置(Q5)に搬送されたシート(S)を前記シート搬送ベルト(B)に吸着させるベルト吸着部材(Rk)と、前記シート搬送ベルト(B)に吸着されたシート(S)を前記各転写領域(Q4c〜Q4k)およびシート剥離位置に順次搬送する前記シート搬送ベルト(B)と、前記各転写領域(Q4c〜Q4k)通過時に各色のトナーが転写された転写済シート(S)を前記シート剥離位置において前記シート搬送ベルト(B)から剥離させるシート剥離部材(SB)と、前記シート剥離位置で剥離された転写済シート(S)を、定着領域(Q6)およびシート排出口(H1)に順次搬送する転写済シート搬送装置(B+Uf+SB+Rh)とを備えたシート搬送装置(Rp+Rs+Ra+SH1+Ur+B+Uf+SB+Rh)、
(A05)前記定着領域(Q6)を通過する転写済シート(S)上のトナー像を定着する定着装置(F)を有する定着ユニット(Uf)であって、固定フレームにより前記ベルトモジュール(BM)の移動が可能なベルトモジュール移動許容位置と前記使用位置に移動した前記ベルトモジュール(BM)に着脱可能に係合するベルトモジュール係合位置との間で移動可能に支持された前記定着ユニット(Uf)。
(A06)前記ベルトモジュール係合位置に移動した状態では前記ベルトモジュール(BM)の前記定着ユニット(Uf)側の端部の移動を不可能にする前記定着ユニット(Uf)、
(A08)前記レジロール(Rr)を有するレジロールユニット(Ur)を有する前記転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)であって、前記シート搬送ベルト(B)を挟んで前記定着装置(F)の反対側に配置されると共に、前記固定フレームにより前記ベルトモジュール(BM)の移動が可能なベルトモジュール移動許容位置と前記使用位置に移動した前記ベルトモジュール(BM)に着脱可能に係合するベルトモジュール係合位置との間で移動可能に支持された前記レジロールユニット(Ur)を有する前記転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)。
(A09)前記ベルトモジュール係合位置に移動した状態では前記ベルトモジュール(BM)の前記レジロール(Rr)側の端部の移動を不可能にする前記レジロールユニット(Ur)。
前記構成要件(A01)〜(A06),(A08),(A09)を備えた第1発明のタンデム型画像形成装置では、像担持体(PRc〜PRk)の回転移動する表面が帯電領域(Q1c〜Q1k)、潜像形成位置(Q2c〜Q2k)、現像領域(Q3c〜Q3k)、転写領域(Q4c〜Q4k)を順次通過する。帯電部材(CRc〜CRk)は、前記帯電領域(Q1c〜Q1k)において前記像担持体(PRc〜PRk)表面を一様に帯電させる。潜像形成装置(ROS)は、前記潜像形成位置(Q2c〜Q2k)において前記帯電された像担持体(PRc〜PRk)表面に静電潜像を形成する。現像装置(GC〜GK)は、前記現像領域(Q3c〜Q3k)において前記静電潜像をトナー像に現像する。
前記像担持体(PRc〜PRk)、帯電部材(CRc〜CRk)、潜像形成装置(ROS)および現像装置(GC〜GK)を備えたK(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の複数の各トナー像形成装置(Uc〜Uk)は、K(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色のトナー像をそれぞれK(黒)像担持体(PRk)、Y(イエロー)像担持体(PRy)、M(マゼンタ)像担持体(PRm)、C(シアン)像担持体(PRc)の表面に形成する。
前記ベルトモジュール(BM)のシート搬送ベルト(B)は、前記複数のトナー像形成装置(Uc〜Uk)の各像担持体(PRc〜PRk)表面と順次接触して前記各像担持体(PRc〜PRk)表面のトナー像がシート(S)に順次重ねて転写される各転写領域(Q4c〜Q4k)を順次通過する。前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)は、ベルト駆動ロール(Rd)および端部従動ロール(Rt)を有しており、前記シート搬送ベルト(B)のシート搬送方向上流側および下流側のいずれかの端部をそれぞれ支持する。前記転写ロール(T1c〜T1k)は、前記各転写領域(Q4c〜Q4k)において前記各像担持体(PRc〜PRk)表面のトナー像をそれぞれベルト表面側に転写する。前記ベルトフレーム(Fb)は、前記転写ロール(T1c〜T1k)を支持する
シート搬送装置(Rp+Rs+Ra+SH1+Ur+B+Uf+SB+Rh)は、転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)と、転写済シート搬送装置(B+Uf+SB+Rh)と、を備えている。
前記転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)は、給紙トレイ(TR1)に積層状態で収容されたシート(S)をレジ位置に搬送するシートレジ位置搬送部材(Rp+Rs+Ra+SH1)と前記レジ位置に搬送されたシート(S)を一旦停止させてから所定のタイミングで前記シート搬送ベルト(B)に吸着させる吸着位置(Q5)に搬送するレジロール(Rr)とを有する。前記転写済シート搬送装置(B+Uf+SB+Rh)は、前記吸着位置(Q5)に搬送されたシート(S)を前記シート搬送ベルト(B)に吸着させるベルト吸着部材(Rk)と、前記シート搬送ベルト(B)に吸着されたシート(S)を前記各転写領域(Q4c〜Q4k)およびシート剥離位置に順次搬送する前記シート搬送ベルト(B)と、前記各転写領域(Q4c〜Q4k)通過時に各色のトナーが転写された転写済シート(S)を前記シート剥離位置において前記シート搬送ベルト(B)から剥離させるシート剥離部材(SB)と、前記シート剥離位置で剥離された転写済シート(S)を、定着領域(Q6)およびシート排出口(H1)に順次搬送する。
前記定着ユニット(Uf)は、前記ベルトモジュール係合位置に移動した状態では前記ベルトモジュール(BM)の前記定着ユニット(Uf)側の端部の移動を不可能にする。
前記転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)は、前記レジロール(Rr)を有するレジロールユニット(Ur)を有しており、前記シート搬送ベルト(B)を挟んで前記定着装置(F)の反対側に配置されている。また、前記転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)は、前記固定フレームにより前記ベルトモジュール(BM)の移動が可能なベルトモジュール移動許容位置と前記使用位置に移動した前記ベルトモジュール(BM)に着脱可能に係合するベルトモジュール係合位置との間で移動可能に支持されている。
前記レジロールユニット(Ur)は、前記ベルトモジュール係合位置に移動した状態では前記ベルトモジュール(BM)の前記レジロール(Rr)側の端部の移動を不可能にする。したがって、前記ベルトモジュール係合位置に移動した前記ベルトモジュール(BM)は、前記レジロールユニット(Ur)により、前記ベルトモジュール係合位置に保持される。
したがって、画像形成動作を行う使用位置とメンテナンス作業を行うメンテナンス作業位置との間で移動可能に支持された前記ベルトモジュール(BM)を備えたタンデム式の画像形成装置において、前記使用位置に移動したベルトモジュール(BM)に対する定着ユニット(Uf)の正確なアライメント(位置決め)を行うことができる。また、前記使用位置に移動したベルトモジュール(BM)に対する定着ユニット(Uf)のアライメント(位置決め)誤差に基づく用紙搬送乱れまたはカラー画像の色ずれ等の発生を防止することができる。
本発明の形態1のタンデム型画像形成装置は、前記第1発明において次の構成要件(A07)を備えたことを特徴とする。
(A07)前記シート搬送ベルト(B)のシート搬送方向下流端部を支持する前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)の軸受(Br,Br)の外側面に係合する前記定着ユニット(Uf)。
前記構成要件(A07)を備えた本発明の形態1のタンデム型画像形成装置では、前記定着ユニット(Uf)は、前記シート搬送ベルト(B)のシート搬送方向下流端部を支持する前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)の軸受(Br,Br)の外側面に係合する。したがって、前記定着ユニット(Uf)は、簡単な構成により、前記ベルトモジュール(BM)に対して正確なアライメント(位置決め)を行うことができる。
本発明の形態2のタンデム型画像形成装置は、前記第1発明または第1発明の形態1において次の構成要件(A010)を備えたことを特徴とする。
(A010)前記シート搬送ベルト(B)のシート搬送方向上流端部を支持する前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)の軸受(Br,Br)の外側面に係合する前記レジロールユニット(Ur)。
前記構成要件(A010)を備えた本発明の形態2のタンデム型画像形成装置では、前記レジロールユニット(Ur)は、前記シート搬送ベルト(B)のシート搬送方向上流端部を支持する前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)の軸受(Br,Br)の外側面に係合する。したがって、前記レジロールユニット(Ur)は、前記ベルトモジュール(BM)に対して正確なアライメント(位置決め)を行うことができる。また、前記使用位置に移動したベルトモジュール(BM)に対するレジロールユニット(Ur)のアライメント(位置決め)誤差に基づく用紙搬送乱れまたはカラー画像の色ずれ等の発生を防止することができる。
本発明の形態3のタンデム型画像形成装置は、前記第1発明または本発明の形態1、2のいずれかにおいて次の構成要件(A011)を備えたことを特徴とする。
(A011)前記各転写領域(Q4c〜Q4k)を順次通過するシート搬送ベルト(B)の移動方向下流端部を支持する前記ベルト駆動ロール(Rd)と、前記シート搬送ベルト(B)の移動方向上流端部を支持するベルト緊張用の張力が加えられた前記端部従動ロール(Rt)であるテンションロール(Rt)とを有する前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)。
前記構成要件(A011)を備えた本発明の形態3のタンデム型画像形成装置では、前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)の前記ベルト駆動ロール(Rd)は、前記各転写領域(Q4c〜Q4k)を順次通過するシート搬送ベルト(B)の移動方向下流端部を支持する。前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)のテンションロール(Rt)は、前記シート搬送ベルト(B)の移動方向上流端部を支持するベルト緊張用の張力が加えられる。
本発明の形態4のタンデム型画像形成装置は、前記第1発明または本発明の形態1ないし3のいずれかにおいて次の構成要件(A012),(A013)を備えたことを特徴とする。
(A012)前記シート搬送ベルト(B)内側に配置され前記ベルトフレーム(Fb)により回動可能に支持され且つ前記複数の転写ロール(T1c〜T1k)をシート搬送ベルト(B)内面に垂直な方向に所定距離移動可能に支持する転写ロール支持フレーム(Ft)と、前記転写ロール支持フレーム(Ft)に支持され且つ前記転写ロール(T1c〜T1k)をシート搬送ベルト(B)内面に向けて押圧する転写ロール押圧バネ(22c,22m,22y,22k)と、前記ベルトフレーム(Fb)に支持され且つ前記転写ロール支持フレーム(Ft)を前記シート搬送ベルト(B)内面に接近する方向に回動させるフレーム回動バネ(SP)とを有する前記ベルトモジュール(BM)、
(A013)前記ベルトフレーム(Fb)を固定支持する固定支持フレームにより回動可能に支持された回動操作部材(HC)であって、回動時に前記転写ロール支持フレーム(Ft)を前記シート搬送ベルト(B)内面から離隔する方向に回動させて、前記転写ロール支持フレーム(Ft)の回動軸に一番近い転写ロール(T1k)以外の転写ロール(T1c〜T1y)を前記シート搬送ベルト(B)内面から離隔させる前記回動操作部材(HC)。
前記構成要件(A012),(A013)を備えた本発明の形態4のタンデム型画像形成装置では、前記ベルトモジュール(BM)は、転写ロール支持フレーム(Ft)と、転写ロール押圧バネ(22c,22m,22y,22k)と、フレーム回動バネ(SP)と、を有する。前記転写ロール支持フレーム(Ft)は、前記シート搬送ベルト(B)内側に配置され前記ベルトフレーム(Fb)により回動可能に支持され且つ前記複数の転写ロール(T1c〜T1k)をシート搬送ベルト(B)内面に垂直な方向に所定距離移動可能に支持する。前記転写ロール押圧バネ(22c,22m,22y,22k)は、前記転写ロール支持フレーム(Ft)に支持され且つ前記転写ロール(T1c〜T1k)をシート搬送ベルト(B)内面に向けて押圧する。前記ベルトフレーム(Fb)に支持され且つ前記転写ロール支持フレーム(Ft)を前記シート搬送ベルト(B)内面に接近する方向に回動させる。
本発明の形態5のタンデム型画像形成装置は、前記第1発明または本発明の形態1ないし4のいずれかにおいて次の構成要件(A014)を備えたことを特徴とする。
(A014)Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)またはK(黒)の各色のトナー像を形成する4個のトナー像形成装置(Uc〜Uk)により構成される前記複数のトナー像形成装置(Uc〜Uk)。
前記構成要件(A014)を備えた本発明の形態5のタンデム型画像形成装置では、前記複数のトナー像形成装置(Uc〜Uk)は、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)またはK(黒)の各色のトナー像を形成する4個のトナー像形成装置(Uc〜Uk)により構成されている。
(E01)画像形成動作を行う使用位置とメンテナンス作業を行うメンテナンス作業位置との間で移動可能に支持されたベルトモジュールを備えたタンデム式の画像形成装置において、前記使用位置に移動したベルトモジュールに対するレジユニットおよび定着ユニットの正確なアライメント(位置決め)を行うことができる。
(E02)使用位置に移動したベルトモジュールに対するレジユニットおよび定着ユニットのアライメント(位置決め)誤差に基づく用紙搬送乱れまたはカラー画像の色ずれ等の発生を防止することができる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図1において、実施例1の画像形成装置(デジタル複写機)Uは、プリンタ(画像形成装置本体)U1、イメージスキャナU2、自動原稿搬送装置U3を有している。
前記自動原稿搬送装置U3は、イメージスキャナU2上面のプラテンガラスPG上に支持されている。
前記自動原稿搬送装置U3は、その後端部(−X端部)に設けた左右方向に延びるヒンジ軸(図示せず)により前記プラテンガラスPG上面に対して回動可能であり、原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置く場合に上方に回動される。
前記透明なプラテンガラスPGの下方には原稿画像を読み取るための露光光学系Aが配置されている。
前記自動原稿搬送装置U3でプラテンガラスPG上面に搬送されて前記複写位置Cpを通過する原稿または手動でプラテンガラスPG上に置かれた原稿(図示せず)からの反射光は、前記露光光学系Aを介して、CCD(固体撮像素子)で電気信号に変換される。
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、コントローラCにより動作タイミングを制御されており、CCDから入力されるR,G,B(レッド、グリーン、ブルー)の電気信号をY,M,C,K(イエロー、マゼンタ、シアン、黒)の画像データ(デジタルデータ)に変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路DLに出力する。
前記UI(ユーザインタフェース)、IPSおよびレーザ駆動回路DLと、後述の現像装置GC〜GKの現像ロールGa、転写ロール(トナー像転写部材)T1k〜T1c(Kトナー像転写部材T1k、Yトナー像転写部材T1y、Mトナー像転写部材T1m、Cトナー像転写部材T1c)等にバイアス電圧を印加する電源回路E等の動作はコントローラCにより制御される。
前記各色のプロセスユニットUc〜Ukは、回転駆動されるC像担持体(第1カラー像担持体)PRcとM像担持体(第2カラー像担持体)PRmとY像担持体(第3カラー像担持体)PRyとK像担持体PRk、前記像担持体(感光体)PRc〜PRk表面を一様に帯電する帯電ロール(帯電部材)CRc〜CRk(後述する図2、図3参照)、前記像担持体PRc〜PRk表面に残留したトナー(一成分現像剤)を除去して回収する像担持体クリーナCLc〜CLk、前記像担持体PRc〜PRk表面に形成される静電潜像(後述)をトナー像に現像する現像装置GC〜GK(Kトナー像現像装置GK、カラートナー像現像装置GC〜GY)および前記現像装置(一成分現像装置)GC〜GKにトナー(一成分現像剤)を補給するトナーカートリッジTC〜TKを有している。
前記レーザ駆動回路DLは、入力された画像データに応じてレーザ駆動信号をROS(潜像形成装置)のレーザダイオード(2c,2m,2y,2k)に出力する。
前記ROSから出射して前記各像担持体PRc〜PRkを走査する4本のレーザビームLc,Lm,Ly,Lkは、前記4個の各現像装置GC〜GKの上方(像担持体クリーナCLc〜CLkの下方)を通過するように構成されている。
前記像担持体PRc〜PRk表面の静電潜像は、現像領域Q3c〜Q3kにおいて、現像装置GC〜GKにより各色CMYKのトナー像に現像される。前記各現像装置GC〜GKには、画像形成装置Uに配置された図示しない現像剤カートリッジから現像剤が補給される。
前記像担持体PRk〜PRc表面に形成されたトナー像は、前記転写領域Q4k〜Q4cに搬送される。
前記ピックアップロールRp、さばきロールRs、シート搬送路SH1、複数の搬送ロールRa、レジロールRrを有するレジユニットUr等により転写前シート搬送装置(Rp+Rs+SH1+Ra+Ur)が構成されている。
前記ピックアップロールRp、さばきロールRs、搬送ロールRaおよびシート搬送路SH1により、実施例1のシートレジ位置搬送部材(Rp+Rs+Ra+SH1)が構成されている。
すなわち、前記転写領域Q4c〜Q4kにおいて前記転写ロールT1c〜T1kは、像担持体PRc〜PRk上のトナー像を記録シートSに静電的に転写する。前記トナー像が転写された記録シート(転写済シート)Sは、前記転写領域Q4kよりもシート搬送方向下流側のシート剥離位置に配置されたシート剥離部材SBにより、前記シート搬送ベルトBから剥離される。転写後の像担持体PRc〜PRkは前記像担持体クリーナCLc〜CLkにより残留トナーが除去、回収される。
前記シート搬送ベルトB、シート剥離部材SB、定着ユニットUfおよび排出ロールRh等により、実施例1の転写済シート搬送装置(B+Uf+SB+Rh)が構成されている。
前記転写前シート搬送装置(Rp+Rs+Ra+SH1+Ur)、吸着ロール(ベルト吸着部材)Rk、および転写済シート搬送装置(B+Uf+SB+Rh)等によりシート搬送装置(Rp+Rs+Ra+SH1+Ur+B+Uf+SB+Rh)が構成されている。
図2は実施例1の画像形成装置の要部拡大図であり、ベルトモジュールが使用位置に保持されている状態を示す図である。
図3は実施例1の画像形成装置の要部拡大図であり、ベルトモジュールがメンテナンス作業位置に移動した状態を示す図である。
図1〜図3において、前記プロセスユニットUc〜Ukの現像装置GC〜GKは、トナーのみを含む1成分現像剤を収容する現像容器Vを有している。前記現像容器Vの内部には、補給された現像剤を撹拌しながら搬送する一対の撹拌搬送部材Gb,Gcと、前記撹拌搬送部材Gb,Gcで撹拌搬送されたトナーを現像ロールGa側に搬送する搬送ロールGdと、現像ロールGa(前記像担持体PRc〜PRk表面に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー像に現像する現像ロールGa)とが回転可能に支持されている。
なお、前記クリーニングブレードCBの対向する側にはフィルムシールFSが設けられており、フィルムシールFSは前記トナー回収容器TH内に回収されたトナーが外にこぼれ出るのを防止する。
前記像担持体クリーナCLc〜CLkの左側には、前記各現像装置GC〜GKのトナー消費量に応じたトナー(一成分現像剤)を前記現像装置GC〜GKに補給する前記トナーカートリッジTC〜TKが設けられている。
図4は実施例1のベルトモジュールの斜視図であり、像担持体と前記ベルトモジュールの転写ロールとの位置関係を示す図である。
図5は実施例1のベルトモジュールの斜視図であり、前記ベルトモジュールからベルト支持フレームの前側プレートとシート搬送ベルトとを取り外した状態を示す図である。
図6は実施例1のベルトモジュールの側面図であり、転写フレームが押圧位置に保持された状態を示す図である。
図7は実施例1のベルトモジュールの側面図であり、転写フレームが離隔位置に移動した状態を示す図である。
図8は実施例1のベルトモジュールの斜視図であり、ベルトモジュールからシート搬送ベルトを取り外した状態を示す図である。
前記駆動ロールRdおよびテンションロールRtにより、実施例1のベルト支持ロール(Rd+Rt)が構成されている。
図4において、前記ベルトモジュールBMの無端状の前記シート搬送ベルトBは、前記ベルト支持ロール(Rd+Rt)に掛け回されている。
前記前側ベルト支持プレートFb1および後側ベルト支持プレートFb2には、左右方向(Y軸方向)に延びる長孔13,13(図4、図5参照)が形成されている。
図2において、前記ベルトモジュールBMが使用位置に移動した状態では、前記駆動ロール軸Rda両端部を支持するベアリングBr、Brが前記画像形成装置Uの固定フレーム(図示せず)に形成された位置決め部18に当接して前記ベルトモジュールBMが位置決めされる。
図6,図7において、前記プレート連結部材Ft3は、転写フレーム押圧用バネ(フレーム回動バネ)SPの押圧力より、前記像担持体PRc〜PRk側に常時押圧する力が作用する。前記プレート連結部材Ft3は、画像形成装置Uの固定フレーム(図示せず)に支持された偏心カム(回転操作部材)HCの回転により移動する。したがって、前記偏心カムHCの回転および前記転写フレーム押圧用バネSP(図6、図7参照)の押圧力により、前記転写フレームFtが押圧位置(図6参照)と離隔位置(図7参照)との間で移動する(駆動ロール軸Rda周りに回転する)。
前記ベルトフレームFb、ベルト支持ロール(Rd+Rt)、シート搬送ベルトB、転写フレームFt、転写ロールT1c〜T1kおよび回収装置KS等により、実施例1のベルトモジュールBMが構成されている。
図9Aにおいて、前記ベルトモジュールBMが前記使用位置に移動し且つ転写フレームFtが押圧位置に移動した状態では、前記複数の各転写ロールT1c〜T1kが前記シート搬送ベルトB内面から前記各像担持体PRc〜PRkに押圧されて前記各転写ロールT1c〜T1kが1直線上に配置された状態になる。前記各転写ロールT1c〜T1kを結ぶ直線をL0、前記テンションロールRtと前記テンションロールRtに一番近いC用転写ロールT1cとを結ぶ直線をL1、前記直線L0およびL1のなす角度をθとした場合にθ≦10°となるように構成される。
この状態でフルカラー画像記録を行うことができる。
図2、図3において、前記レジユニット(転写前シート搬送装置)Urの左側下端部(−Y側−Z端部)には、前記レジユニットUrをベルトモジュール係合位置(図2参照)とベルトモジュール移動許容位置(図3参照)との間で回動可能に支持するレジユニット回転軸Ur1が設けられている。前記レジユニットUrの左側上端部(−Y側Z端部)には、前記レジユニットUrを常時上方に引っ張る力を作用させるレジユニット位置決め用バネUr2が支持されている。前記レジユニットUrの右側下端部(Y側−Z端部)には、右側に突出するレジユニット突出部Ur3が設けられている。前記レジユニットUrの右側上端部(Y側Z端部)には、前記レジユニットUrがベルトモジュール係合位置(図2参照)に移動した際に、前記使用位置(図2参照)に回転したベルトモジュールBMのテンションロール軸Rtaに支持されたベアリング(図示せず)に係合する前後一対(図2、図3において、一方のみを図示)のレジユニット被位置決め部Ur4が形成されている。前記レジユニットUrの右端部(Y端部)には、前記レジユニットUrを回動させる際にユーザが把持するレジユニット把持部Ur6が形成されている。
図3において、前記レジユニットUrがベルトモジュール移動許容位置に移動した状態では、前記レジユニット突出部Ur3は、前記プリンタ(画像形成装置本体)U1に設けられた板バネ状のレジユニット回動時保持部材26に係止した状態になる。この状態では、前記レジユニットUrは、前記レジユニット回動時保持部材26により、ベルトモジュール移動許容位置に保持される。
図2、図3において、前記定着ユニットUfの左側上端部(−Y側Z端部)には、前記定着ユニットUfをベルトモジュール係合位置(図2参照)とベルトモジュール移動許容位置(図3参照)との間で回転可能に支持する定着ユニット回転軸Uf1が設けられている。前記定着ユニットUfの下端部には、前記定着ユニットUfがベルトモジュール係合位置(図2参照)に回転した際に、使用位置(図2参照)に回動した前記ベルトモジュールBMの駆動ロールRdの軸Rdaに支持されたベアリングBr,Brに係合する前後一対(図2、図3において、一方のみを図示)の定着ユニット被位置決め部Uf2が設けられている。前記定着ユニットUfの右側上端部(Y側Z端部)には、前記定着ユニットUfを回転させる際にユーザが把持する定着ユニット把持部Uf3が形成されている。
図2、図3において、前記ベルトモジュールBMをメンテナンス作業位置(図3参照)から使用位置(図2参照)に回転させる場合、前記レジユニットUrおよび定着ユニットUfをベルトモジュール移動許容位置(図3参照)に保持する。前記レジユニットUrおよび定着ユニットUfがベルトモジュール移動許容位置(図3参照)に保持された状態では、前記ベルトモジュールBMを使用位置(図2参照)に移動させることができる。
図10は前記図1〜図3に示すプロセスユニットUc〜Ukで使用されているC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(黒)の像担持体とギヤ等を一体的に結合してユニット化したC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(黒)の像担持体ユニットの説明図であり、図10Aは要部断面図、図10Bは像担持体の端面図である。
図11は像担持体ユニットの分解説明図であり、図11Aは像担持体ユニットの像担持体スリーブの上面図、図11Bは像担持体スリーブの端面図で前記図11Aの矢印XIBから見た図、図11Cは像担持体装着ギヤの端面図、図11Dは連結プレートの端面図、図11Eはベアリングの上面図、図11Fはベアリングの連結プレートを外した部分の端面図、図11Gは像担持体軸の平面図、図11Hは像担持体軸の端面図である。
図10、図11において、前記像担持体ユニットUZc〜UZkは同一に構成されているので、C(シアン)の像担持体ユニットUZcについて説明する。
インナレースBR1は貫通孔BR1aと、フランジBR1b,BR1bと、複数のボールBR3を収容するボール収容部BR1cとを有している。
前記アウタレースBR2は円筒状内周面BR2aと軸方向一端部に形成されたフランジBR2bと、軸方向他端部(軸方向外端部)の端面に形成された複数のプレート固定用ネジ孔BR2c(図11F参照)とを有している。前記アウタレースBR2の軸方向他端部の端面にはインナレース抜止プレートBR4が接合状態で配置されて、前記アウタレースBR2のプレート固定用ネジ孔にねじ込まれる固定ネジ(図示せず)により固定されている。
前記アウタレースBR2の軸方向内端部には前記像担持体PRcの外端部が圧入されており、前記アウタレースBR2の軸方向外端部には像担持体装着ギヤPRcGが圧入されている。
前記像担持体PRc〜PRk,像担持体装着ギヤPRcG〜PRkG、インナレース抜止プレートBR4、およびアウタレースBR2は、それらの組み付け作業時に、組付け目印00が円周方向の同一位置に配置されるように組付けられる。
なお、前記像担持体装着ギヤPRcG〜PRkGは同一に構成されており、前記組付け目印00は、像担持体ユニットUZc(UZm,UZy,UZk)の組付け目印としての機能およびC像担持体装着ギヤPRcGとC像担持体駆動ギヤCG(図12、図14により後述)との組付け目印としての機能を有している。また前記各像担持体装着ギヤPRcG〜PRkGには前記組付け目印00から画像形成時の回転方向を示す矢印A方向とは逆方向に回転角θ2°=330°、θ3°=300°、θ4°=270°離れた位置に、M,Y,Kの各像担持体駆動ギヤMG,YG,KG(図12、図13、図14により後述)との組付け目印M,Y,Kが付けられている。前記組付け目印00,M,Y,Kはそれぞれ、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(黒)で着色された矢印により構成されている。
前記像担持体ユニットUZc(UZm,UZy,UZk)の構成要素である前記像担持体PRc〜PRk,像担持体装着ギヤPRcG〜PRkG、インナレース抜止プレートBR4、インナレースBR1、アウタレースBR2、および像担持体軸PRc1〜PRk1を前述のように組み付けて複数の前記像担持体ユニットUZc(UZm,UZy,UZk)を作成することにより偏心状態が同一の複数の前記像担持体ユニットUZc(UZm,UZy,UZk)を作成することができる。
なお、前記像担持体ユニットUZc(UZm,UZy,UZk)は、前記像担持体軸PRc1〜PRk1の両端部(図10A、図12、図13等参照)が前記像担持体クリーナCLc〜CLk(図1〜図3参照)の各ケースにそれぞれ固定支持されるが、前記各像担持体軸PRc1〜PRk1に形成された組付け目印00(図11G、図11H参照)が全て同一方向(例えば上向き)に配置される。この様な配置にすることにより、前記各像担持体軸PRc1〜PRk1に固定されたインナレースBR1の偏心位置を同一方向に揃えて配置することができる。このような、インナレースBR1の配置により、インナレースBR1により回転可能に支持されたアウタレースBR2、像担持体PRc〜PRk,像担持体装着ギヤPRcG〜PRkG等の回転部材の同一の偏心位置を、前記各像担持体ユニットUZc(UZm,UZy,UZk)において所定の方向に配置することが可能になる。
なお、インナレースBR1および像担持体軸PRc1〜PRk1の偏心量が少ない場合には、前記像担持体軸PRc1〜PRk1の両端部を前記像担持体クリーナCLc〜CLkの各ケースにそれぞれ固定支持する際に、前記各像担持体軸PRc1〜PRk1に形成された組付け目印00(図11G、図11H参照)が全て同一方向(例えば上向き)に配置する必要はなくなる。
図12はカラー像担持体駆動ユニットの説明図であり、前記カラー像担持体駆動ユニットとY、M、Cのカラー像担持体との位置関係を示す図である。
図4、図12において、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)のカラー像形成用の像担持体(Y像担持体、M像担持体、C像担持体)PRy,PRm,PRcの後端部(−X端部)には、前記像担持体PRy〜PRcと一体的に回転する像担持体装着ギヤ(Y像担持体装着ギヤ、M像担持体装着ギヤ、C像担持体装着ギヤ)PRyG,PRmG,PRcGが装着されている。
図12において、前記プリンタ(画像形成装置本体)U1には、カラー像担持体駆動ユニットUG1が支持されている。カラー像担持体駆動ユニットUG1は、前記像担持体装着ギヤPRyG〜PRcGを介して前記カラー像形成用の像担持体PRy〜PRcに回転力を伝達する
前記回転伝達ギヤ31aは、第1中間入力ギヤTG1aおよび第2中間入力ギヤTG2aに噛み合っている。前記第1中間入力ギヤTG1aおよび第2中間入力ギヤTG2aに伝達された回転力はそれぞれ前記第1中間出力ギヤTG1bおよび第2中間出力ギヤTG2bから減速して出力される。
前記C,M,Yの各像担持体駆動ギヤCG,MG,YGは、前記入力ギヤCG1,MG,YG1よりも出力ギヤCG2,MG2,YG2の方が小径に形成されている。
前記第1中間出力ギヤTG1bは、前記C,Mの各像担持体駆動ギヤCG,MGの前記入力ギヤCG1,MG1に噛み合っている。前記第2中間出力ギヤTG2bは、前記Y像担持体駆動ギヤYGの前記入力ギヤYG1に噛み合っている。
前記C,M,Yの各像担持体駆動ギヤCG,MG,YGの出力ギヤCG2,MG2,YG2は、前記像担持体装着ギヤPRcG,PRmG,PRyGに噛み合っている。
なお、実施例1のC,M,Y,Kの各像担持体駆動ギヤCG、MG、YG,KGは、同一に構成するために同一の金型から作成しているため、前記位置決め突起CG1aと同一の成形された位置決め突起が設けられている。
前記カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出用円板32の外周部には、カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出用目印(図示せず)が設けられている。前記カラー像担持体駆動ユニットUG1のカラー像担持体駆動ユニットフレームF1には、前記カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出用目印を検出するカラー像担持体駆動ギヤ軸目印センサー33が支持されている。前記カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出用円板32、および前記カラー像担持体駆動ギヤ軸目印センサー33により、カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材34が構成されている。
図13はK像担持体駆動ユニットの説明図であり、前記K像担持体駆動ユニットとK像担持体との位置関係を示す図である。
図4、図13において、K(黒)のトナー像形成用の像担持体(K像担持体)PRkの後端部(−X端部)には、前記K像担持体PRkと一体的に回転するK像担持体装着ギヤPRkGが装着されている。
図13において、前記図1〜図3に示す前記プリンタ(画像形成装置本体)U1には、K像担持体駆動ユニットUG2が支持されている。K像担持体駆動ユニットUG2は、前記K像担持体装着ギヤPRkGを介して前記K像担持体PRkに回転力を伝達する。
前記回転伝達ギヤ41aは、K用中間入力ギヤTG3aに噛み合っている。前記K用中間入力ギヤTG3aに伝達された回転力は前記K用中間出力ギヤTG3bから減速して出力される。
前記K用中間出力ギヤTG3bは、前記K像担持体駆動ギヤKGの前記入力ギヤKG1に噛み合っている。
前記C,M,Y,Kの各像担持体駆動ギヤCG,MG,YG,KGの出力ギヤCG2,MG2,YG2,KG2は、前記各像担持体装着ギヤPRcG,PRmG,PRyG,PRkGに噛み合っている。
前記K像担持体駆動ギヤ回転位置検出用円板42の外周部には、K像担持体駆動ギヤ回転位置検出用目印(図示せず)が設けられている。前記K像担持体駆動ユニットUG2のK像担持体駆動ユニットフレームF2には、前記K像担持体駆動ギヤ回転位置検出用目印を検出するK像担持体駆動ギヤ軸目印センサー43が支持されている。前記K像担持体駆動ギヤ回転位置検出用円板42、および前記K像担持体駆動ギヤ軸目印センサー43により、K像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材44が構成されている。
前記実施例1のK像担持体駆動ユニットUG2は、K像担持体駆動ユニットフレームF2、K像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材44、K像担持体駆動モータ41、K像担持体駆動ギヤKG、定着用回転伝達ギヤ列GA、前記K像担持体駆動モータ41の回転を前記K像担持体駆動ギヤKGに伝達する回転伝達構造41a+TG3等により構成されている。前記回転伝達構造41a+TG3は、回転伝達ギヤ41aおよびK用中間伝達ギヤTG3により構成されている。
図14において、前記エンドレスのベルトBの移動方向の上流側から下流側に行くに従って順次配置された前記C像担持体PRc、M像担持体PRm、Y像担持体PRy、K像担持体PRkの周速度およびエンドレスベルトBの移動速度をそれぞれvとし、前記C,M,Y,Kの各像担持体PRc,PRm,PRy,PRkの周長をそれぞれd0とし、前記C像担持体PRc、M像担持体PRm、Y像担持体PRmおよびK像担持体PRkの各潜像書込位置およびトナー像転写位置を、C潜像書込位置Q2cおよびCトナー像転写位置Q4c、M潜像書込位置Q2mおよびMトナー像転写位置Q4m、Y潜像書込位置Q2yおよびYトナー像転写位置Q4yならびにK潜像書込位置Q2mおよびKトナー像転写位置Q4kとし、前記C,M,Y,Kの各潜像書込位置Q2c,Q2m,Q2y,Q2kから前記C,M,Y,Kの各トナー像転写位置Q4c,Q4m,Q4y,Q4kまでの距離をそれぞれd1とし、前記第Cトナー像転写位置Q4cからMトナー像転写位置Q4mまでの距離をd12、前記Mトナー像転写位置Q4mから前記Yトナー像転写位置Q4yまでの距離をd23、前記Yトナー像転写位置Q4yから前Kトナー像転写位置Q4kまでの距離をd34とする。
この場合、前記C,M,Yの各像担持体PRc,PRm,PRyに装着されたC,M,Yの各像担持体装着ギヤPRcG,PRmG,PRyGと前記カラー像担持体駆動ユニットとの組み付け時に、前記M像担持体装着ギヤPRmGは、前記Cトナー像転写位置に対する前記Cトナー像担持体の回転位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にM像担持体PRmの周長およびベルトBが距離d12だけ移動する回転角=330°=θ2回転した状態で組付けられる。
また、前記Y像担持体装着ギヤPRyGは、前記Cトナー像転写位置に対する前記Cトナー像担持体の回転位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にY像担持体PRyの周長およびベルトBが距離d12+d23だけ移動する回転角=(1回転+300°)={1回転+θ3(θ3=300°)}回転した状態で組付けられる。
また、d12+d23+d34=d0×{(330+330+330)/360}=d0×{2+(270/360)}=d0×{2+(9/12)}となる。
この場合、前記K像担持体PRkに装着されたK像担持体装着ギヤPRkGと前記Kラー像担持体駆動ユニットとの組み付け時に、前記K像担持体装着ギヤPRkGは、前記Cトナー像転写位置に対する前記Cトナー像担持体の回転位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にK像担持体PRkの周長およびベルトBが距離d12+d23+d34だけ移動する回転角=(2回転+270°)={2回転+θ4(θ4=270°)}回転した状態で組付けられる。
図14において、C像担持体装着ギヤPRcGは組付け用目印Cの付いている部分が、C像担持体駆動ギヤCGの出力ギヤCG2に組み付けられる。M像担持体装着ギヤPRmGは組付け用目印Mの付いている部分が、M像担持体駆動ギヤMGの出力ギヤMG2に組み付けられる。Y像担持体装着ギヤPRyGは組付け用目印Yの付いている部分が、Y像担持体駆動ギヤYGの出力ギヤYG2に組み付けられる。K像担持体装着ギヤPRkGは組付け用目印Kの付いている部分が、K像担持体駆動ギヤKGの出力ギヤKG2に組み付けられる。
このため本実施例では、C像担持体PRcおよびK像担持体PRkの回転位置を検出していないので、C像担持体PRcおよびK像担持体PRkの回転位相の調節を行うことができない。したがって本実施例では、前記C像担持体(第1カラー像担持体)の前記トナー像転写位置Q4cに対する回転位置と同じ時に、前記K像担持体(第4トナー像担持体)に第1ラインの画像(静電潜像)の書込を行うことはできない。
仮に、本実施例において、C像担持体PRcおよびK像担持体PRkの回転位置を検出して、C像担持体PRcおよびK像担持体PRkの回転位相の調節を行えるような構成を採用すれば、前記C像担持体(第1カラー像担持体)の前記トナー像転写位置Q4cに対する回転位置と同じ時に、前記K像担持体(第4トナー像担持体)に第1ラインの画像(静電潜像)の書込を行うことは容易である。
前記各像担持体駆動ギヤCG,MG,YG,KGは同一に構成されており、各像担持体駆動ギヤCG,MG,YG,KGの各出力ギヤCG2,MG2,YG2,KG2には前記各像担持体装着ギヤPRcG,PRmG,PRyG,PRkGとの組付け目印であるC,M,Y,Kの色付き矢印が形成されている。
これに対応して、前記M像担持体駆動ギヤMGの出力ギヤMG2は、前記C像担持体駆動ギヤCGのC像担持体装着ギヤPRcGに対する組付け位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にM像担持体PRmの周長およびベルトBが距離d12だけ移動する際のM像担持体駆動ギヤMGの出力ギヤMG2の回転角=330°×3=360°×2+270°={360°×2+α2(α2=270°)}回転した状態で組付けられる。
これに対応して、前記Y像担持体駆動ギヤYGの出力ギヤYG2は、前記C像担持体駆動ギヤCGのC像担持体装着ギヤPRcGに対する組付け位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にY像担持体PRyの周長およびベルトBが距離d12+d23だけ移動する際のY像担持体駆動ギヤYGの出力ギヤYG2の回転角=(1回転+300°)×3=(3回転+900°)=(5回転+180°)={5回転+α3(α3=180°)}回転した状態で組付けられる。
この場合、前記K像担持体PRkに装着されたK像担持体装着ギヤPRkGと前記K像担持体駆動ユニットとの組み付け時に、前記K像担持体装着ギヤPRkGは、前記Cトナー像転写位置に対する前記Cトナー像担持体の回転位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にK像担持体PRkの外周またはベルトBが距離d12+d23+d34だけ移動する回転角=(2回転+270°)={2回転+θ4(θ4=270°)}回転した状態で組付けられる。
これに対応して、前記K像担持体駆動ギヤKGの出力ギヤKG2は、前記C像担持体駆動ギヤCGのC像担持体装着ギヤPRcGに対する組付け位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にK像担持体PRkの周長およびベルトBが距離d12+d23+d34だけ移動する際のK像担持体駆動ギヤKGの出力ギヤKG2の回転角=(2回転+270°)×3=(6回転+810°)=(8回転+90°)={8回転+α4(α4=90°)}回転した状態で組付けられる。
この場合に、前記C像担持体駆動ギヤCGが前記組み付け時の回転位置において第1ラインの画像(静電潜像)の書込が行われた場合には、前記M像担持体駆動ギヤMGおよびY像担持体駆動ギヤYGの前記M像担持体装着ギヤPRmGおよびY像担持体装着ギヤPRyGに対する回転位置が、前記C像担持体駆動ギヤCGの前記C像担持体装着ギヤPRcGに対する回転位置と同じ時に、前記M像担持体(第2カラー像担持体)およびY像担持体(第3カラー像担持体)PRyに第1ラインの画像(静電潜像)の書込を行うことができる。
なお、本実施例1では、カラー像担持体PRcおよびK像担持体PRkの回転位置を検出していないので、前記カラー像担持体PRcと前記K像担持体PRkの回転位相を調節できない。したがって、前記K像担持体装着ギヤPRkGと前記出力ギヤKG2とを前述のように組付けても、C,M,Yのカラー像担持体PRc〜PRyと同じ回転位置のK像担持体PRkに同一ラインの画像を書き込むことはできない。しかしながら、前述のように組付用目印に応じて前記K像担持体装着ギヤPRkGと前記K像担持体駆動ギヤKGとを組付けることにより、組付作業が容易になり作業効率が向上する。
図15は実施例1の画像形成装置の制御部分が備えている各機能をブロック図(機能ブロック図)で示した図である。
図15において、前記コントローラCは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インターフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)やハードディスク、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、前記ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびにクロック発振器等を有するマイクロコンピュータにより構成されており、前記ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
前記コントローラCは、UI(ユーザインタフェース)、カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材34、K像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材44等の信号入力要素からの信号が入力されている。
前記UIは、表示器UI1や、コピースタートキーUI2、テンキーUI3等の入力キーを備えており、それらが入力されたことを検出して、その検出信号をコントローラCに入力する。
前記コントローラCは、K像担持体駆動モータ駆動回路(メインモータ駆動回路)D1、カラー像担持体駆動モータ駆動回路D2、偏心カム回動モータ駆動回路D3、電源回路E、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
前記電源回路Eは現像用電源回路E1や帯電用電源回路E2、転写用電源回路E3、定着用電源回路E4等を有する。
前記帯電用電源回路E2は、前記帯電ロールCRc〜CRkに帯電バイアスを印加する。
前記転写用電源回路E3は、前記転写ロールT1c〜T1kに転写バイアスを印加する。
前記定着用電源回路E4は、定着装置Fの加熱ロールFhのヒータにヒータ加熱用の電流を供給する。
前記カラー像担持体駆動モータ駆動回路D2は、カラー像担持体駆動モータ31を介してカラー像担持体PRc〜PRy、カラートナー像現像装置GC〜GYを回転駆動する。
前記偏心カム回動モータ駆動回路D3は、偏心カム回動モータM0を介して偏心カムHCを回動させる。
前記コントローラCは、前記各信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能(制御手段)を有している。前記コントローラCの機能(制御手段)を次に説明する。
C1:ジョブ制御手段
ジョブ制御手段C1は、コピースタートキーUI2の入力に応じて、前記ROS、像担持体PRc〜PRk、転写ロールT1c〜T1k、定着装置F等の動作を制御して、画像記録動作であるジョブ(印刷動作、コピー動作)を実行する。
K像担持体駆動モータ回転制御手段C2は、前記K像担持体駆動モータ駆動回路D1を制御して、像担持体PRkやKトナー像現像装置GK、定着装置F等の駆動を制御する。
C3:電源回路制御手段
電源回路制御手段C3は、現像用電源制御手段C3A、帯電用電源制御手段C3B、転写用電源制御手段C3C、定着用電源制御手段C3Dを有し、電源回路Eを制御して画像形成装置Uの各部材への電源供給の制御を行う。
現像用電源制御手段C3Aは、現像用電源回路E1を制御して現像バイアスを制御する。
C3B:帯電用電源制御手段
帯電用電源制御手段C3Bは、帯電用電源回路E2を制御して帯電バイアスを制御する。
C3C:転写用電源制御手段(転写電圧制御手段)
転写用電源制御手段C3Cは、転写用電源回路E3を制御して転写バイアス(転写電圧)を制御する。
C3D:定着用電源制御手段
定着用電源制御手段C3Dは、定着用電源回路E4を制御して定着装置Fの定着温度を制御する。
偏心カム回動制御手段C4は、前記偏心カム回動モータ駆動回路D3を制御して、画像形成動作がモノクロモードの場合には前記転写フレームFtを離隔位置(図7参照)に移動させるように前記偏心カムHCの回動を制御する。また、前記画像形成動作がカラーモードの場合には、前記転写フレームFtを押圧位置(図6参照)に移動させるように前記偏心カムHCの回動を制御する。
C5:K像担持体駆動ギヤ回転位置検出手段
K像担持体駆動ギヤ回転位置検出手段C5は、前記K像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材44の検出信号に基づいて前記K像担持体駆動ギヤKGの回転位置を検出する。
C6:K像担持体駆動ギヤ回転速度検出手段
K像担持体駆動ギヤ回転速度検出手段C6は、前記K像担持体駆動ギヤKGの回転速度を検出する。
カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出手段C7は、前記カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材34の検出信号に基づいて前記C像担持体駆動ギヤ(カラー像担持体駆動ギヤ)CGの回転位置を検出する。
C8:カラー像担持体駆動ギヤ回転速度検出手段
カラー像担持体駆動ギヤ回転速度検出手段C8は、前記C像担持体駆動ギヤ(カラー像担持体駆動ギヤ)CGの回転速度を検出する。
C9:像担持体駆動ギヤ回転制御手段
像担持体駆動ギヤ回転制御手段C9は、K像担持体回転制御手段C9aとカラー像担持体回転制御手段C9bとを有している。また、モノクロ画像形成時にはカラー画像形成時よりも前記K像担持体駆動ギヤKGの回転速度が高速となるように前記K像担持体駆動モータ41の回転動作を制御する。
K像担持体駆動ギヤ回転制御手段C9aは、K像担持体駆動ギヤ回転速度制御手段C9a1とK像担持体駆動ギヤ位相制御手段C9a2とを有している。
C9a1:K像担持体駆動ギヤ回転速度制御手段
K像担持体駆動ギヤ回転速度制御手段C9a1は、モノクロ画像形成時にはカラー画像形成時よりも前記K像担持体駆動ギヤKGの回転速度が高速となるように前記K像担持体駆動モータ41の回転動作を制御する。このため、モノクロ画像形成時には、前記K像担持体PRkがカラー画像形成時よりも高速回転するので、ジョブ(画像形成動作)が高速化される。
C9a2:K像担持体駆動ギヤ位相制御手段
K像担持体駆動ギヤ位相制御手段C9a2は、前記K像担持体駆動ギヤKGの位相を制御する。
カラー像担持体回転制御手段C9bは、カラー像担持体駆動ギヤ回転速度制御手段C9b1とカラー像担持体駆動ギヤ位相制御手段C9b2とを有している。
C9b1:カラー像担持体回転速度制御手段
カラー像担持体回転速度制御手段C9b1は、カラー画像形成時に前記K像担持体PRkとカラー像担持体PRc〜PRyとが同一回転速度となるようにカラー像担持体駆動モータ31の回転動作を制御する。
C9b2:カラー像担持体駆動ギヤ位相制御手段
カラー像担持体駆動ギヤ位相制御手段C9b2は、前記C像担持体駆動ギヤGCの位相を制御することにより、カラー像担持体駆動ギヤGC〜GYの位相を制御する。
前記構成を備えた実施例1の画像形成装置Uでは、ユーザがベルトモジュールBMを使用位置(図2参照)からメンテナンス作業位置(図3参照)に移動させる場合、前記画像形成装置Uの右端壁に設けられた開閉扉19(図2参照)を開いた状態(図3参照)にする。
前記開閉扉19が開いた状態において、ユーザは、レジユニットUrの把持部Ur6を把持して、前記レジユニットUrをベルトモジュール係合位置(図2参照)からベルトモジュール移動許容位置(図3参照)に移動させる。前記レジユニットUrがベルトモジュール移動許容位置に移動した状態では、前記レジユニットUrは、レジユニット回動時保持部材26にレジユニット突出部Ur3が係合して前記ベルトモジュール移動許容位置に保持される。
前記レジユニットUrおよび定着ユニットUfがベルトモジュール移動許容位置に保持された状態(図3参照)において、ユーザは、前記ベルトモジュールBMの把持部KSaを把持して使用位置からメンテナンス作業位置に前記ベルトモジュールBMを移動させることができる。前記ベルトモジュールBMが図3に示すメンテナンス作業位置に移動した状態では、前記ベルトモジュールBMのシート搬送ベルトBで発生した紙詰り(ジャム)の解除や、プロセスユニットUk〜Ucの着脱およびトナーカートリッジTk〜Tcの交換を行うことができる。
前記ベルトモジュールBMを使用位置(図2参照)に保持する場合、前記レジユニットUrと定着ユニットUfをベルトモジュール係合位置に移動させる。前記レジユニットUrをベルトモジュール係合位置(図2参照)に移動させる際、前記レジユニットUrのレジユニット被位置決め部Ur4がテンションロール軸Rtaに支持された図示しないベアリングに当接する。このため、前記レジユニットUrは、前記ベルトモジュールBMに対して位置決めされる。前記レジユニットUrは、レジユニット位置決め用バネUr2の張力により、前記ベルトモジュール係合位置にしっかりと保持される。
前記レジユニットUrおよび定着ユニットUfがベルトモジュール係合位置(図2参照)に移動することにより、前記ベルトモジュールBMは、図2に示す使用位置にしっかりと保持される。
実施例1の画像形成装置Uは、前記ベルトモジュールBMの位置合わせに複雑なメカを必要としないので、そのメカの配置スペースを減少させることができる。
前記画像形成装置Uをカラー画像形成で使用する場合、前記ベルトモジュールBMの転写フレームFtは、図6に示す押圧位置に移動する。前記転写フレームFtが押圧位置に移動した場合、前記転写フレームFtは、転写フレーム押圧用バネSPの押圧力により押圧位置に保持される。図6において、前記転写フレームFtが押圧位置に保持された状態では、前記転写フレームFtの前側転写ロール支持プレートFt1および後側転写ロール支持プレートFt2に支持された転写ロールT1k〜T1cは、シート搬送ベルトBを介して像担持体PRc〜PRk表面に当接する。この状態では、前記転写ロールT1k〜T1cは、転写ロール押圧バネ22c〜22kの押圧力により、所定の押圧力で当接する。
また、カラー用の転写ロールT1y,T1m,T1cは、モノクロ画像形成時に前記像担持体PRy,PRm,PRc表面から離れているので、前記転写ロールT1y,T1m,T1c、シート搬送ベルトBおよび像担持体PRy,PRm,PRcの磨耗を減少させることができる。このため、前記転写ロールT1y,T1m,T1c、シート搬送ベルトBおよび像担持体PRy,PRm,PRcの寿命を長くすることができる。さらに、実施例1の画像形成装置Uは、モノクロ画像形成時に前記磨耗を気にすることなくジョブを高速化することができる。
実施例1の画像形成装置Uでは、前記転写フレームFtを押圧位置(図6参照)と離隔位置(図7参照)との間で移動させるのに複雑なメカを必要としないので、そのメカの配置スペースを減少させることができる。
前記ベルトBの移動方向の一番上流側に配置されたC像担持体(第1像担持体)PRcと前記カラー像担持体駆動ユニットUG1との組み付け時の前記C像担持体PRcの回転位置において、前記C像担持体PRcの潜像書込位置Q2cに第1ラインの画像(静電潜像)の書込が行われた場合、前記第1ラインの画像(静電潜像)は前記現像領域Q3cでトナー像に現像され、Cトナー像転写位置(第1トナー像転写位置)Q4cで転写材に転写され、Mトナー像転写位置(第2トナー像転写位置)Q4mおよびYトナー像転写位置(第3トナー像転写位置)Q4yに順次移動する。
本実施例では、C像担持体駆動ギヤCGの出力ギヤCG2の歯数はC像担持体装着ギヤPRcGの歯数の1/3であり、K像担持体駆動ギヤKGの出力ギヤKG2の歯数はK像担持体装着ギヤPRkGの歯数の1/3である。このため、C像担持体PRcおよびK像担持体PRkが1回転する間にC像担持体駆動ギヤCGおよびK像担持体駆動ギヤKGは3回転する。したがって、前記カラー像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材34(図12参照)およびK像担持体駆動ギヤ回転位置検出部材44(図13参照)は、C,Kの各像担持体PRc,PRkが1回転する間にC,Kの各像担持体駆動ギヤCG,KGの回転位置検出信号を3回出力する。
前記像担持体回転速度制御手段は、モノクロ画像形成時には前記カラー画像形成時よりも前記K像担持体駆動ギヤ軸回転速度が高速となるように前記K像担持体駆動モータ41の回転動作を制御する。
像担持体PRcの潜像書込開始時刻:tc
像担持体PRmの潜像書込開始時刻:tm=tc+t1
像担持体PRyの潜像書込開始時刻:ty=tc+t2
像担持体PRkの潜像書込開始時刻:tk=tc+t3
しかしながら、C,Kの各像担持体PRc,PRkの回転位置を検出する構成を設け且つ、C像担持体PRcに対してK像担持体PRkの回転位相をθ4=270°遅らせた状態で回転駆動した場合には、前記像担持体PRkの潜像書込開始時刻をtk=tc+t3に設定することにより、C,M,Yの各像担持体PRc,PRm,PRyへの第1ラインの画像書込時の各像担持体PRc,PRm,PRyの偏心位置と同じ偏心位置のK像担持体PRkに第1ラインの画像を書き込むように制御することができる。
すなわち、「前記K像担持体PRkに装着されたK像担持体装着ギヤPRkGと前記Kラー像担持体駆動ユニットとの組み付け時に、前記K像担持体装着ギヤPRkGは、前記Cトナー像転写位置に対する前記Cトナー像担持体の回転位置と同じ回転位置から画像形成動作時とは逆方向にK像担持体PRkの外周またはベルトBが距離d12+d23+d34だけ移動する回転角=(2回転+270°)={2回転+θ4(θ4=270°)}回転した状態で組付けられる。」
C,M,Yの各像担持体PRc,PRm,PRyへの第1ラインの画像書込時の各像担持体PRc,PRm,PRyの偏心位置と同じ偏心位置のK像担持体PRkに第1ラインの画像を書き込むように制御した場合には、各像担持体ユニットUZc〜UZkの偏心に起因するC,M,Yの各カラートナー像およびKのトナー像の色ずれを少なくすることができる。
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
(H01)本発明は実施例1に示したイメージスキャナを備えた複写機に適用できるだけでなく、FAX、複写機およびプリンタ等の複数の機能を有する複合機や、イメージスキャナを備えていないプリンタ等にも適用可能である。
(H02)前記実施例1において、プロセスユニットUk〜Ucに対してベルトモジュールBMを位置決めする際、定着ユニットUfおよびレジユニットUrにより前記ベルトモジュールBMを使用位置に保持したがこれに限定されず、前記定着ユニットUfまたは前記レジユニットUrのいずれかにより前記ベルトモジュールBMを使用位置に保持することが可能である。
(H04)前記実施例1において、使用位置に回転したベルトモジュールBMのテンションロール軸Rtaに支持されたベアリング(図示せず)にレジユニット被位置決め部Ur4を係合させることによりレジユニットUrを位置決めしたがこれに限定されず、前記テンションロール軸Rtaにレジユニット被位置決め部Ur4を係合させることによりレジユニットUrを位置決めすることも可能である。
B…シート搬送ベルト、
BM…ベルトモジュール、
Br,Br…軸受、
B+Uf+SB+Rh…転写済シート搬送装置、
CRc〜CRk…帯電部材、
F…定着装置、
Fb…ベルトフレーム、
Ft…転写ロール支持フレーム、
GC〜GK…現像装置、
H1…シート排出口、
HC…回動操作部材、
PRc〜PRk…像担持体、
Q1c〜Q1k…帯電領域、
Q2c〜Q2k…潜像形成位置、
Q3c〜Q3k…現像領域、
Q4c〜Q4k…転写領域、
Q5…吸着位置、
Q6…定着領域、
Rd…ベルト駆動ロール、
Rd+Rt…ベルト支持ロール、
Rk…ベルト吸着部材、
ROS…潜像形成装置、
Rr…レジロール、
Rp+Rs+Ra+SH1…シートレジ位置搬送部材、
Rp+Rs+SH1+Ra+Ur…転写前シート搬送装置、
Rp+Rs+Ra+SH1+Ur+B+Uf+SB+Rh…シート搬送装置、
Rt…端部従動ロール、
S…シート、
SB…シート剥離部材、
SP…フレーム回動バネ、
T1c〜T1k…転写ロール、
TR1…給紙トレイ、
Uc〜Uk…トナー像形成装置、
Uf…定着ユニット、
Ur…レジロールユニット。
Claims (6)
- 次の構成要件(A01)〜(A06),(A08),(A09)を備えたことを特徴とするタンデム型画像形成装置、
(A01)回転移動する表面が帯電領域、潜像形成位置、現像領域、転写領域を順次通過する像担持体、前記帯電領域において前記像担持体表面を一様に帯電させる帯電部材、前記潜像形成位置において前記帯電された像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置、前記現像領域において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置、を備えた複数のトナー像形成装置、
(A02)前記複数のトナー像形成装置の各像担持体表面と順次接触して前記各像担持体表面のトナー像がシートに順次重ねて転写される各転写領域を順次通過するシート搬送ベルトと、前記シート搬送ベルトのシート搬送方向上流側および下流側のいずれかの端部をそれぞれ支持するベルト駆動ロールおよび端部従動ロールを含む複数のベルト支持ロールと、前記各転写領域において前記各像担持体表面のトナー像をそれぞれベルト表面側に転写する転写ロールと、前記シート搬送ベルト、ベルト支持ロール、および転写ロールを支持するベルトフレームとを有するベルトモジュール、
(A03)画像形成動作を行う使用位置とメンテナンス作業を行うメンテナンス作業位置との間で移動可能に支持された前記ベルトモジュール、
(A04)給紙トレイに積層状態で収容されたシートをレジ位置に搬送するシートレジ位置搬送部材と前記レジ位置に搬送されたシートを一旦停止させてから所定のタイミングで前記シート搬送ベルトに吸着させる吸着位置に搬送するレジロールとを有する転写前シート搬送装置と、前記吸着位置に搬送されたシートを前記シート搬送ベルトに吸着させるベルト吸着部材と、前記シート搬送ベルトに吸着されたシートを前記各転写領域およびシート剥離位置に順次搬送する前記シート搬送ベルトと、前記各転写領域通過時に各色のトナーが転写された転写済シートを前記シート剥離位置において前記シート搬送ベルトから剥離させるシート剥離部材と、前記シート剥離位置で剥離された転写済シートを、定着領域およびシート排出口に順次搬送する転写済シート搬送装置とを備えたシート搬送装置、
(A05)前記定着領域を通過する転写済シート上のトナー像を定着する定着装置を有する定着ユニットであって、固定フレームにより前記ベルトモジュールの移動が可能なベルトモジュール移動許容位置と前記使用位置に移動した前記ベルトモジュールに着脱可能に係合するベルトモジュール係合位置との間で移動可能に支持された前記定着ユニット。
(A06)前記ベルトモジュール係合位置に移動した状態では前記ベルトモジュールの前記定着ユニット側の端部の移動を不可能にする前記定着ユニット、
(A08)前記レジロールを有するレジロールユニットを有する前記転写前シート搬送装置であって、前記シート搬送ベルトを挟んで前記定着装置の反対側に配置されると共に、前記固定フレームにより前記ベルトモジュールの移動が可能なベルトモジュール移動許容位置と前記使用位置に移動した前記ベルトモジュールに着脱可能に係合するベルトモジュール係合位置との間で移動可能に支持された前記レジロールユニットを有する前記転写前シート搬送装置。
(A09)前記ベルトモジュール係合位置に移動した状態では前記ベルトモジュールの前記レジロール側の端部の移動を不可能にする前記レジロールユニット。 - 次の構成要件(A07)を備えたことを特徴とする請求項1記載のタンデム型画像形成装置、
(A07)前記シート搬送ベルトのシート搬送方向下流端部を支持する前記ベルト支持ロールの軸受の外側面に係合する前記定着ユニット。 - 次の構成要件(A010)を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のタンデム型画像形成装置、
(A010)前記シート搬送ベルトのシート搬送方向上流端部を支持する前記ベルト支持ロールの軸受の外側面に係合する前記レジロールユニット。 - 次の構成要件(A011)を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載のタンデム型画像形成装置、
(A011)前記各転写領域を順次通過するシート搬送ベルトの移動方向下流端部を支持する前記ベルト駆動ロールと、前記シート搬送ベルトの移動方向上流端部を支持するベルト緊張用の張力が加えられた前記端部従動ロールであるテンションロールとを有する前記ベルト支持ロール。 - 次の構成要件(A012),(A013)を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか記載のタンデム型画像形成装置、
(A012)前記シート搬送ベルト内側に配置され前記ベルトフレームにより回動可能に支持され且つ前記複数の転写ロールをシート搬送ベルト内面に垂直な方向に所定距離移動可能に支持する転写ロール支持フレームと、前記転写ロール支持フレームに支持され且つ前記転写ロールをシート搬送ベルト内面に向けて押圧する転写ロール押圧バネと、前記ベルトフレームに支持され且つ前記転写ロール支持フレームを前記シート搬送ベルト内面に接近する方向に回動させるフレーム回動バネとを有する前記ベルトモジュール、
(A013)前記ベルトフレームを固定支持する固定支持フレームにより回動可能に支持された回動操作部材であって、回動時に前記転写ロール支持フレームを前記シート搬送ベルト内面から離隔する方向に回動させて、前記転写ロール支持フレームの回動軸に一番近い転写ロール以外の転写ロールを前記シート搬送ベルト内面から離隔させる前記回動操作部材。 - 次の構成要件(A014)を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか記載のタンデム型画像形成装置、
(A014)Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)またはK(黒)の各色のトナー像を形成する4個のトナー像形成装置により構成される前記複数のトナー像形成装置。
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