【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置本体に着脱可能な感光体カートリッジとそれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中間転写体を用いるカラー画像形成装置は、その像形成方法により大きくは２つの方式に分別される。１つは複数の感光体により各色同時に像形成が行われるタンデム方式、もう１つは１つの感光体に対して複数の現像器が配置され、各色毎に順次像形成が行われる４サイクル方式である。
【０００３】
一般に、タンデム方式は複数の感光体で同時に像形成が行われるため、印字出力速度が速いという利点があるが、感光体が複数あるために色合わせが困難で、また装置自体が大型化するという問題が指摘されている。
【０００４】
また、４サイクル方式は１つの感光体に対して像形成が行われるため、色ずれの少ない画像が得られやすいが、色毎に像形成動作を行うために印字出力速度が遅くなるという問題点が指摘されている。４サイクル方式においては、各色の現像器を順次感光体に対して現像位置に移動させるといった動作が必要で、装置の構成や動作の安定性、最小限のスペースといったことを考慮しなければならず、このような観点から現像器を円周上に配置し、全体を回転移動しながら各色の現像位置に移動するロータリ現像方式が多く採用されている。
【０００５】
図４はロータリ現像方式を用いた画像形成装置を説明する概略図である。
感光体１の周囲には、帯電ユニット２、露光ユニット３、ロータリ現像ユニット４、中間転写体５、クリーニングユニット６が配置されている。
帯電ユニット２により所定電位に一様帯電された感光体１は、露光ユニット３による画像露光で静電潜像が形成される。ロータリ現像ユニット４はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像装置から構成され、ロータリ現像ユニットの回転により順次各色の現像装置が感光体１と対向して静電潜像がトナー現像される。このトナー像は一次転写位置において感光体１から中間転写体５に転写され、中間転写体５上で４色のトナー像が色重ねされた後、２次転写ローラ１０の位置で記録用紙に２次転写される。記録用紙は給紙ユニット７から給紙ローラ８により繰り出され、用紙搬送路９を通って２次転写位置に供給され、中間転写体５と２次転写ローラ１０とが対向する位置で２次転写された後、定着ユニット１１で定着される。両面印字の場合には、用紙搬送路１２を通って再度裏面が２次転写され、定着後、排紙トレー１３に排紙される。
【０００６】
図５はロータリ現像ユニット４の回転により現像ローラ４ａ〜４ｄが順次感光体ドラムとの対向位置にもたらされる様子を示す図である。
図５（ａ）は現像ローラ４ｄが感光体から離れて回転移動中である状態、図５（ｂ）は現像ローラ４ａが感光体ドラム１に対向する位置にもたらされた状態を示している。このようなロータリ現像方式の場合、特にギャップコロ等を用いて感光体に当接させて現像ローラの位置を規制する場合においては、ロータリ現像ユニットが回転動作をしながら感光体に当接するため、当接時に感光体には衝撃が加わり、感光体が大きく振動したり、大きな速度変動を起こすため、当接終了から露光書き込み開始までの時間を十分にとる必要があり、これも出力時間が遅くなる要因の１つであった。
【０００７】
ロータリ現像ユニットの当接動作が終了し、現像動作に入った後も感光体の正しい位置を維持しなければ現像器との相対位置関係が変化し、濃度むらの原因になったり、露光書き込み位置がずれてピッチむら等の画像欠陥が発生する。そのため、感光体は画像形成装置本体に対して十分な剛性をもって正しく位置決めされなければならないが、感光体は消耗品であり、装置本体に対して着脱可能にしてユーザによる交換可能なカートリッジとなっているものが一般的である。そのため、ユーザの操作性や着脱可能性を損なわずに、装置におけるカートリッジ自身の位置決めが正しく行われるような構造が必要とされていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光体の軸方向に平行に挿入して装置本体に装着する感光体カートリッジの位置決めとして、従来から、２本の案内軸を用いてカートリッジの姿勢を位置決めする方法が用いられてきた。その多くは、当接する現像器の軸方向に平行で、かつ感光体に対して近い位置に軸を１本設け、もう１本はカートリッジ全体の姿勢を決めるように設けられていた。
【０００９】
図６はこのような位置決め方法を説明する図である。
感光体１を収納し、装置本体に着脱可能に装着されるカートリッジ１７には、反駆動側において、感光体１の軸方向に１つの位置決め軸１５、カートリッジ全体の姿勢を決める軸１６が設けられ、駆動側の感光体の軸との３箇所でカートリッジを装置本体に取り付けている。なお、軸１５，１６はカートリッジに設けられたピンが装置本体の穴に嵌合する場合、あるいは装置本体に設けられたピンが感光体カートリッジの孔に挿入される場合の２通りがある。
【００１０】
しかし、このような軸１５，１６で位置決めする場合、当接終了後の現像器に対しては有効に働くが、現像ローラ自身あるいは現像器のギャップコロが当接するときの衝撃を受けるには剛性が足りず、また軸１６は全体の姿勢を決めるため、通常長穴にピンが遊嵌する構造であり、この軸の位置によっては現像器に対して正しい位置に感光体を案内するには不十分な場合も発生していた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、現像器が回転移動しながら感光体に当接するロータリ現像方式において、当接する現像器に対して十分な剛性を保ちつつ画像形成装置本体に対してユーザが誤差の少ない正しい位置に感光体カートリッジを設置できるようにすることを目的する。
そのために請求項１の発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能な感光体カートリッジにおいて、画像形成装置本体に対する位置決め部が、ロータリ現像装置の回転中心と感光体中心とを結ぶ線に直交し、かつ感光体中心を通る直線上に配置されていることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、前記位置決め部は、感光体を挟んで両側に設けられ、一方の位置決め部と感光体中心との距離が、他方の位置決め部と感光体中心との距離より大きいことを特徴とする。
また、請求項３の発明は、前記一方の位置決め部から感光体中心までの距離は、他方の位置決め部と感光体中心までの距離の３倍以上であることを。
また、請求項４の発明は、現像位置における現像器の回転方向側に配置される位置決め部が感光体に近い位置に配置されることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１〜４いずれか記載の感光体カートリッジを用いた画像形成装置を特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の感光体カートリッジとロータリ現像ユニットの配置関係を説明する図、図２は感光体カートリッジを説明する図、図３は感光体カートリッジの装置本体への取付けを説明する図である。
図１は感光体カートリッジ２０を装置本体に装着し、現像ユニット４の現像ローラ４ａが感光体１に対向する現像位置にもたらされた状態を示している。感光体カートリッジ２０の反駆動側の側面には、現像位置における現像ローラ、感光体の回転方向にあって、かつ感光体１の近くに一方の位置決め軸２１が、感光体を挟んで位置決め軸２１と反対側で、位置決め軸２１と感光体１の中心を通る直線上に他方の位置決め軸２２がそれぞれ設けられている。そして、位置決め軸２１、感光体１の中心、位置決め軸２２を結ぶ直線は、ロータリ現像ユニット４の回転中心と感光体１の中心を結ぶ線に対してほぼ直交している。また、位置決め軸２１と感光体中心との距離をＬＡ 、感光体中心と位置決め軸２２との距離をＬＢ とした時、
ＬＢ ＞ＬＡ
好ましくは、
ＬＢ ≧３ＬＡ
とする。
【００１３】
このような位置決め軸の配置により、回転移動しながら現像ローラ自体またはギャップコロが当接する際の衝撃に対して十分な剛性で受けることができ、また現像時の振動を十分に吸収することが可能である。このとき、感光体に近い軸２１が現像位置における現像ローラ、感光体の回転方向にあるため衝撃を吸収するのに効果的である。また、軸２２を感光体カートリッジの姿勢調整用の位置決めとし、取付け位置が多少ずれても感光体中心位置のずれにそれほど影響ないようにする。
【００１４】
感光体カートリッジにおける位置決め軸の配置は、図２（ａ）（正面図）、図２（ｂ）（側面図）、図２（ｃ），図２（ｄ）（斜視図）に示すように、反駆動側において、図１で説明したような位置関係において感光体を挟んで位置決め軸（この例ではピン）２１，２２が設けられ、駆動側の感光体の回転軸２３との３箇所で装置本体に対して取付け位置決めされる。
【００１５】
図３は感光体カートリッジ２０を画像形成装置３０に装着する場合を示しており、画像形成装置には、手前側（反駆動側）に位置決め穴３１，３２、装置奥側（駆動側）に位置決め穴３３が形成され、これらの穴に位置決め軸２１，２２、回転軸２４がそれぞれ対応し、感光体カートリッジ２０をその軸方向に押し込むことにより、位置決め軸、回転軸が位置決め穴に嵌合して取付けられる。
【００１６】
なお、上記の例においては、感光体カートリッジ側に位置決め軸のピン２１，２２を設けるようにしたが、装置本体側に位置決めピンを設けて感光体カートリッジ側にはそれに嵌合する穴を形成するようにしても良い。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ロータリ現像ユニットの回転中心と感光体中心とを結ぶ線にほぼ直交し、かつ感光体中心を通る線上に感光体を挟んで両側に２つの位置決め軸を設けることにより、現像器が当接する衝撃に対して十分な剛性で受けることが可能になり、さらに現像時の振動も十分に吸収することが可能である。また、現像位置における現像ローラ回転方向の上流側に配置される位置決め軸を感光体に近い位置に配置することにより、衝撃を十分吸収することができる。
【００１８】
また、現像位置における現像ローラ回転方向に配置される位置決め軸と感光体中心との距離よりも、カートリッジ姿勢用の位置決め軸と感光体中心との距離を大きくすることにより、姿勢用位置決め軸の位置が多少ばらついても、それぞれの軸の感光体との距離の比により感光体中心の位置が大きくずれることがなくなり、現像器に対するずれを防止することができる。この場合、姿勢調整用の位置決め軸と感光体中心との距離が、現像位置における現像ローラ回転方向に配置される位置決め軸と感光体との距離の３倍以上とすることにより、一層姿勢調整用位置決め軸の位置ずれに対して感光体中心の位置のずれをなくすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感光体カートリッジとロータリ現像ユニットの配置関係を説明する図である。
【図２】感光体カートリッジを説明する図である。
【図３】感光体カートリッジの装置本体への取付けを説明する図である。
【図４】ロータリ現像方式を用いた画像形成装置を説明する概略図である。
【図５】ロータリ現像ユニットの回転により現像ローラが感光体ドラム位置にもたらされる様子を示す図である。
【図６】従来の感光体カートリッジ位置決め方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…感光体、２…帯電ユニット、３…露光ユニット、４…ロータリ現像ユニット、５…中間転写体、６…クリーニングユニット、７…給紙ユニット、８…給紙ローラ、９…用紙搬送路、１０…２次転写ローラ、１１…定着ユニット、１２…用紙搬送路、１３…排紙トレー、２０…感光体カートリッジ、２１，２２…位置決め軸、２４…回転軸、３０…画像形成装置、３１，３２，３３…位置決め穴。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a photoreceptor cartridge that can be attached to and detached from an image forming apparatus main body and an image forming apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
A color image forming apparatus using an intermediate transfer member is roughly classified into two types depending on the image forming method. One is a tandem system in which images are formed simultaneously by a plurality of photoconductors, and the other is a four-cycle system in which a plurality of developing units are arranged for one photoconductor and images are sequentially formed for each color. is there.
[0003]
In general, the tandem method has the advantage that the print output speed is high because image formation is performed simultaneously with a plurality of photoconductors, but the color matching is difficult due to the plurality of photoconductors, and the apparatus itself becomes large. The problem has been pointed out.
[0004]
Further, in the four-cycle system, an image is formed on one photoconductor, so that an image with little color shift can be easily obtained. However, since the image forming operation is performed for each color, the print output speed becomes slow. Has been pointed out. In the four-cycle system, an operation of sequentially moving the developing units of each color to the developing position with respect to the photoconductor is necessary, and it is necessary to consider the configuration of the apparatus, the stability of the operation, and the minimum space. From such a viewpoint, a rotary developing system in which developing units are arranged on a circumference and moved to a developing position for each color while rotating and moving the whole unit is often adopted.
[0005]
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an image forming apparatus using a rotary developing method.
Around the photoconductor 1, a charging unit 2, an exposure unit 3, a rotary developing unit 4, an intermediate transfer body 5, and a cleaning unit 6 are arranged.
The photoreceptor 1 uniformly charged to a predetermined potential by the charging unit 2 forms an electrostatic latent image by image exposure by the exposure unit 3. The rotary developing unit 4 is composed of developing devices of four colors of Y, M, C and K, and the developing devices of the respective colors sequentially face the photoreceptor 1 by rotating the rotary developing unit to develop the electrostatic latent image with toner. . This toner image is transferred from the photoreceptor 1 to the intermediate transfer member 5 at the primary transfer position, and the four color toner images are superimposed on the intermediate transfer member 5. Next is transferred. The recording paper is fed out from a paper supply unit 7 by a paper supply roller 8, supplied to a secondary transfer position through a paper transport path 9, and subjected to a secondary transfer at a position where the intermediate transfer body 5 and the secondary transfer roller 10 face each other. After the fixing, the fixing is performed by the fixing unit 11. In the case of double-sided printing, the back surface is secondarily transferred again through the paper transport path 12 and, after fixing, is discharged to a discharge tray 13.
[0006]
FIG. 5 is a view showing a state in which the developing rollers 4a to 4d are sequentially brought to a position facing the photosensitive drum by the rotation of the rotary developing unit 4.
FIG. 5A shows a state in which the developing roller 4d is rotating and moving away from the photosensitive member, and FIG. 5B shows a state in which the developing roller 4a is brought to a position facing the photosensitive drum 1. . In the case of such a rotary developing system, especially when the position of the developing roller is regulated by contacting the photosensitive member using a gap roller or the like, the rotary developing unit contacts the photosensitive member while rotating. The impact is applied to the photoconductor at the time of contact, and the photoconductor vibrates greatly and causes large speed fluctuations.Therefore, it is necessary to take sufficient time from the end of contact to the start of exposure writing, which also results in a slow output time. Was one of the factors.
[0007]
If the contact position of the rotary developing unit is completed and the correct position of the photoreceptor is not maintained after the start of the developing operation, the relative positional relationship with the developing unit changes, which may cause density unevenness or exposure / writing position. And image defects such as uneven pitch occur. For this reason, the photoconductor must be correctly positioned with sufficient rigidity with respect to the image forming apparatus main body. However, the photoconductor is a consumable item, and is configured as a cartridge that is detachable from the apparatus main body and can be replaced by a user. Are common. Therefore, there has been a need for a structure that correctly positions the cartridge itself in the apparatus without impairing the operability and detachability of the user.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a method of positioning a photoreceptor cartridge to be inserted in parallel with the axial direction of the photoreceptor and mounted on the apparatus main body, a method of positioning the position of the cartridge using two guide shafts has been conventionally used. In many cases, one shaft is provided in a position parallel to the axial direction of the developing unit in contact with and close to the photosensitive member, and the other shaft is provided so as to determine the attitude of the entire cartridge.
[0009]
FIG. 6 is a diagram illustrating such a positioning method.
The cartridge 17 that houses the photoconductor 1 and is detachably mounted on the apparatus main body is provided with one positioning shaft 15 in the axial direction of the photoconductor 1 and a shaft 16 that determines the attitude of the entire cartridge on the non-drive side. The cartridge is attached to the main body of the apparatus at three positions, that is, the shaft of the photosensitive member on the driving side. There are two types of shafts 15 and 16, in which a pin provided in the cartridge fits into a hole in the apparatus main body, or in which a pin provided in the apparatus main body is inserted into a hole in the photoreceptor cartridge.
[0010]
However, when the positioning is performed by the shafts 15 and 16, it works effectively with respect to the developing device after the end of the contact, but is rigid in order to receive an impact when the developing roller itself or the gap roller of the developing device comes into contact. In order to determine the overall posture of the shaft 16, a pin is usually loosely fitted in a long hole. Depending on the position of this shaft, it is not possible to guide the photoconductor to a correct position with respect to the developing device. There were enough cases.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and in a rotary developing system in which a developing unit rotates and moves and abuts on a photoreceptor, an image forming apparatus main body is maintained while maintaining sufficient rigidity with respect to the abutting developing unit. An object of the present invention is to enable a user to install a photoreceptor cartridge at a correct position with a small error.
For this purpose, according to a first aspect of the present invention, in a photoreceptor cartridge detachably mountable to an image forming apparatus main body, a positioning portion for the image forming apparatus main body is orthogonal to a line connecting the rotation center of the rotary developing device and the photoconductor center. And are arranged on a straight line passing through the center of the photoreceptor.
Further, in the invention according to claim 2, the positioning portion is provided on both sides of the photoconductor, and a distance between one positioning portion and the center of the photoconductor is larger than a distance between the other positioning portion and the center of the photoconductor. It is characterized by the following.
Further, in the invention according to claim 3, the distance from the one positioning portion to the center of the photoconductor is at least three times the distance from the other positioning portion to the center of the photoconductor.
The invention according to claim 4 is characterized in that the positioning portion arranged on the rotation direction side of the developing device at the developing position is arranged at a position close to the photoconductor.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus using the photoreceptor cartridge according to any one of the first to fourth aspects.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view for explaining the arrangement relationship between the photosensitive cartridge of the present invention and the rotary developing unit, FIG. 2 is a view for explaining the photosensitive cartridge, and FIG. 3 is a view for explaining how the photosensitive cartridge is attached to the apparatus main body. .
FIG. 1 shows a state in which the photosensitive member cartridge 20 is mounted on the apparatus main body, and the developing roller 4 a of the developing unit 4 is brought to a developing position facing the photosensitive member 1. On the side opposite to the driving side of the photoreceptor cartridge 20, a developing roller at a developing position, and one positioning shaft 21 in the rotation direction of the photoreceptor and near the photoreceptor 1, a positioning shaft 21 with the photoreceptor therebetween. On the other side, the other positioning shafts 22 are provided on a straight line passing through the positioning shaft 21 and the center of the photoconductor 1, respectively. A straight line connecting the positioning shaft 21, the center of the photoconductor 1, and the positioning shaft 22 is substantially orthogonal to a line connecting the rotation center of the rotary developing unit 4 and the center of the photoconductor 1. Further, when the distance between the photosensitive member center and the positioning shaft 21 and L A, the distance between the photosensitive member centered positioning shaft 22 and L B,
L B> L A
Preferably,
L B ≧ 3L A
And
[0013]
With this positioning shaft arrangement, it is possible to receive the impact when the developing roller itself or the gap roller abuts with sufficient rigidity while rotating and move, and to sufficiently absorb the vibration during development. It is. At this time, since the shaft 21 close to the photoconductor is in the rotation direction of the developing roller and the photoconductor at the developing position, it is effective to absorb the impact. Further, the shaft 22 is positioned for adjusting the posture of the photoconductor cartridge so that a slight shift in the mounting position does not significantly affect the shift in the center position of the photoconductor.
[0014]
As shown in FIG. 2A (front view), FIG. 2B (side view), FIG. 2C, and FIG. 2D (perspective view), On the non-drive side, positioning shafts (pins in this example) 21 and 22 are provided so as to sandwich the photoconductor in the positional relationship described with reference to FIG. 1, and the apparatus is provided at three places with the rotation shaft 23 of the photoconductor on the drive side. It is mounted and positioned with respect to the main body.
[0015]
FIG. 3 shows a case in which the photoreceptor cartridge 20 is mounted on the image forming apparatus 30. In the image forming apparatus, positioning holes 31 and 32 are located on the near side (opposite to the driving side), and are positioned on the back side (driving side) of the apparatus. Holes 33 are formed, and the positioning shafts 21 and 22 and the rotation shaft 24 respectively correspond to these holes, and when the photosensitive member cartridge 20 is pushed in the axial direction, the positioning shaft and the rotation shaft fit into the positioning holes. Mounted.
[0016]
In the above example, the positioning shaft pins 21 and 22 are provided on the photoreceptor cartridge side. However, the positioning pins are provided on the apparatus main body side, and holes for fitting the positioning pins are formed on the photoreceptor cartridge side. You may do it.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, two positioning shafts are provided on both sides of the photosensitive member on a line substantially orthogonal to a line connecting the rotation center of the rotary developing unit and the photosensitive member center and passing through the photosensitive member center. This makes it possible to receive the impact with which the developing device comes into contact with sufficient rigidity, and it is also possible to sufficiently absorb vibration during development. Further, by arranging the positioning shaft, which is arranged on the upstream side in the developing roller rotation direction at the developing position, at a position close to the photoconductor, it is possible to sufficiently absorb the impact.
[0018]
Also, by making the distance between the positioning axis for the cartridge attitude and the center of the photoconductor larger than the distance between the positioning axis arranged in the rotation direction of the developing roller and the center of the photoconductor at the developing position, the position of the positioning axis for the attitude is improved. Even if there is some variation, the position of the center of the photoconductor is not largely shifted due to the ratio of the distance between each axis and the photoconductor, and the shift with respect to the developing device can be prevented. In this case, the distance between the position adjusting shaft and the center of the photoconductor is set to be at least three times the distance between the positioning shaft arranged in the developing roller rotation direction at the developing position and the photoconductor, thereby further increasing the position adjusting position. It is possible to eliminate the displacement of the position of the center of the photoconductor with respect to the displacement of the positioning shaft.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement relationship between a photoreceptor cartridge and a rotary developing unit according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a photoreceptor cartridge.
FIG. 3 is a diagram illustrating attachment of a photosensitive cartridge to an apparatus main body.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an image forming apparatus using a rotary developing method.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a developing roller is brought to a photosensitive drum position by rotation of a rotary developing unit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional photosensitive member cartridge positioning method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoconductor, 2 ... Charging unit, 3 ... Exposure unit, 4 ... Rotary developing unit, 5 ... Intermediate transfer body, 6 ... Cleaning unit, 7 ... Paper feed unit, 8 ... Paper feed roller, 9 ... Paper conveyance path, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Secondary transfer roller, 11 ... Fixing unit, 12 ... Paper conveyance path, 13 ... Discharge tray, 20 ... Photoreceptor cartridge, 21, 22 ... Positioning axis, 24 ... Rotation axis, 30 ... Image forming apparatus, 31, 32, 33 ... positioning holes.
