JP2007010839A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトユニットに設けられた転写手段の位置決め精度を高める。
【解決手段】 ベルトユニット１５に設けられた転写ローラ１９が本体ケーシング２側に設けられた軸受部材６３Ｌ，６３Ｒによって位置決めされる。感光体ドラム３１及び軸受部材６３Ｌ，６３Ｒをともに金属製の本体フレーム５８により位置決めするので、感光体ドラム３１に対する転写ローラ１９の位置決め精度を高めることができる。また、転写ローラ１９を感光体ドラム３１側へ押圧するバネ６６が本体ケーシング２側に設けられているため、バネ６６の押圧力をベルトフレーム５０で支持せずに済む。従って、バネをベルトユニットに設ける場合に比べると、ベルトフレーム５０の剛性を下げることができ、ベルトユニット１５全体の小型化を図ることが可能となる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に着脱可能なベルトユニットを備えたものに関する。

従来より、レーザプリンタ等の画像形成装置として、用紙の搬送や中間転写を行うために無端状のベルトを用いたものが知られている。通常、こうしたベルトは、所定期間の使用後に交換ができるように、ベルトユニットとして装置本体に対して着脱可能となっている（例えば特許文献１参照）。このようなベルトユニットは、ベルトフレームに、駆動ローラを含む少なくとも２つのベルト支持ローラが支持されるとともに、これらのベルト支持ローラ間にベルトが張架されている。また、ベルトフレームには、装置本体側に配置される感光体ドラムに対しベルトを挟んで対向する位置に転写ローラ等の転写手段が支持されており、さらにこの転写手段が同じくベルトフレームに支持されたバネ等の付勢手段により感光体ドラム側へ向けて押圧されている。
特開２００４−１０９２６７公報

上記のようなベルトユニットは、装置本体に装着した状態において、駆動ローラの軸を基準として装置本体に対して位置決めされることが多く、それによってベルト送りの高精度化が図られている。しかしながら、例えば、複数の転写ローラが樹脂製のベルトフレームにより保持され、各転写ローラに対応する感光体ドラムが装置本体において金属製の本体フレームに保持される構成であると、装置内の温度が上昇した場合に、図８に示すように、両フレームの線膨張係数の差によって、各転写ローラ１００と各感光体ドラム１０１との位置関係が常温時の位置関係（同図（Ａ）参照）と比較してベルト１０２の張架方向（前後方向）にずれてしまう（同図（Ｂ）参照）ことがある。このように転写ローラと感光体ドラムとの相対位置がずれると、用紙に対する各色の転写位置がずれ、いわゆる色ずれを生じてしまう。

このような色ずれの防止策としては、例えば装置内の温度を測定する温度センサを設け、ベルト上に印字したマークに基づいて色ずれ量の補正を行う、いわゆるレジストレーション動作を装置内が所定の温度に達した際に行うという方法もある。しかしながら、この方法では、温度センサ等の部品が増えてコスト増を招いたり、また、レジストレーション動作を行う度に印刷動作を停止する必要があることから、ユーザの待ち時間が長くなってしまうという問題がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ベルトユニットに設けられた転写手段の位置決め精度を高めることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に保持される像担持体と、前記装置本体に対して着脱可能なベルトユニットとを備えた画像形成装置であって、前記ベルトユニットは、前記像担持体に対向して配置される無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数のベルト支持ローラと、前記ベルト支持ローラを支持するベルトフレームと、前記像担持体に対し前記ベルトを挟んで対向する位置に配置され、前記像担持体上に担持された現像剤像の転写を行う転写手段と備え、前記装置本体には、前記ベルトユニットの装着時に、前記転写手段を前記ベルトの張架方向に位置決めする位置決め手段が設けられているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記装置本体には、前記転写手段を前記像担持体側へ押圧する付勢手段が設けられているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記装置本体には、前記ベルトユニットの装着時に、前記転写手段に電気的に接続され、前記像担持体と前記転写手段との間に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段が設けられているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記転写手段は、ローラ軸周りに回転可能な転写ローラにより構成されているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記位置決め手段は、前記ローラ軸を回転自在に支持する軸受部材により構成されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載のものにおいて、前記転写ローラは、前記ベルトフレームに対し、前記ローラ軸の径方向に変位可能な状態で組み付けられているところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記ベルトユニットは、前記ローラ軸の端部から径方向に延びる板状の規制部材と、前記ベルトフレームに設けられて、前記規制部材を前記ローラ軸の軸方向に位置決めした状態で嵌め込み可能な溝部とを備えているところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、前記規制部材は、前記溝部の内壁に対する当接面が断面弧状の凸状面をなしているところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のものにおいて、前記ベルトは、シート材を前記像担持体に対向する位置へ搬送するシート材搬送ベルトであるところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のものにおいて、前記ベルトは、前記像担持体から当該ベルト上に転写される現像剤像をシート材へ転写させる中間転写ベルトであるところに特徴を有する。

請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のものにおいて、前記ベルトフレームは、合成樹脂材により形成されているところに特徴を有する。

請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のものにおいて、前記像担持体と前記位置決め手段とは、前記装置本体に設けられた互いに同一材質の保持部材により位置決め状態で保持されているところに特徴を有する。

請求項１３の発明は、請求項１２に記載のものにおいて、前記装置本体には、前記保持部材として、前記像担持体及び前記位置決め手段の両方を位置決め状態で保持する金属製の本体フレームが設けられているところに特徴を有する。

請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３のいずれかに記載のものにおいて、前記ベルトフレームの温度が３０℃変化したときの前記像担持体に対する前記転写手段の前記ベルト張架方向に関する位置変化が５０μｍ以下であるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ベルトユニットに設けられた転写手段が装置本体側に設けられた位置決め手段によって位置決めされるため、装置本体側に保持される像担持体に対する転写手段の位置決め精度を高めることができる。

＜請求項２の発明＞
転写手段を像担持体側へ押圧する付勢手段が装置本体側に設けられているため、付勢手段の押圧力をベルトフレームで支持せずに済む。従って、付勢手段をベルトユニットに設ける場合に比べると、ベルトフレームの剛性を下げることができ、ベルトユニット全体の小型化を図ることが可能となる。

＜請求項３の発明＞
装置本体に設けられた転写バイアス印加手段により、像担持体と転写手段との間に転写バイアスが印加されることにより、像担持体上に担持された現像剤像がベルト上を搬送されるシート材またはベルト上に静電的に転写される。

＜請求項４の発明＞
転写手段が転写ローラにより構成されているため、転写手段として転写ブラシや転写ブレードを用いた場合に比べて、ベルトの駆動を円滑に行うことができる。

＜請求項５の発明＞
位置決め手段がローラ軸を回転自在に支持する軸受部材により構成されているため、転写ローラの回転を妨げることなく転写ローラを位置決めすることができる。

＜請求項６の発明＞
転写ローラがベルトフレームに対し、ローラ軸の径方向について固定されずに変位可能な状態で組み付けられているため、ベルトユニットを装着本体に装着したときに、装置本体側の位置決め手段によって位置決めすることができる。

＜請求項７の発明＞
ローラ軸の端部から径方向に延びる板状の規制部材をベルトフレームの溝部に嵌め込むことで、転写ローラの径方向への変位を許容しつつ、転写ローラを軸方向に位置決めすることができる。

＜請求項８の発明＞
規制部材の溝部の内壁に対する当接面が断面弧状の凸状面をなしているため、規制部材と溝部の内壁との間に生じる摩擦を低減することができる。従って、ベルトユニットの装着時には、転写ローラがローラ軸の径方向へ円滑に移動して位置決めされる。

＜請求項９の発明＞
ベルトによってシート材を像担持体に対向する位置へ搬送する直接転写式の画像形成装置において、転写手段の位置決め精度を高めることができる。

＜請求項１０の発明＞
像担持体からベルト上に転写される現像剤像をそのベルトからシート材へ転写させる中間転写式の画像形成装置において、転写手段の位置決め精度を高めることができる。

＜請求項１１の発明＞
ベルトフレームが合成樹脂製であるので、安価に製造することができる。また、導電部品の絶縁が容易である。

＜請求項１２の発明＞
像担持体と転写手段の位置決め手段とが、互いに線膨張係数が等しい同一材質の保持部材によって位置決め状態で保持されているため、温度変化に対する像担持体及び転写手段間の相対的な位置決めの精度を向上することができる。

＜請求項１３の発明＞
像担持体及び転写手段の位置決め手段をともに金属製の本体フレームにより位置決めするので高精度の位置決めが可能である。

＜請求項１４の発明＞
温度が３０℃変化したときの像担持体に対する転写手段のベルト張架方向に関する位置変化が５０μｍ以下である。ここで、５０μｍとは、ＩＳＯ１３６６０にて規定される標準観察距離である３００ｍｍだけ離れた状態で、シート材上の画像の位置のずれを人間の網膜が感知できなくなる限界として、ドリーの近似式（例えば、（社）日本写真学会・日本画像学会共同出版委員会、「ファインイメージングとハードコピー」、第１版、株式会社コロナ社、１９９９年１月７日、ｐ５２７など）により求められるものである。通常、印刷時におけるベルトフレームの温度変化は最大３０℃程度であるから、本構成によれば、温度変化に起因して、像担持体に対する転写手段の位置ずれが生じた場合のシート材上の画像のずれを確実に肉眼では識別できない程度に抑えることができる。

＜第１実施形態＞
次に本発明の第１実施形態を図１から図５を参照して説明する。
（レーザプリンタの全体構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ１の概略構成を示す側断面図であり、図２は、プロセスカートリッジ２６及びベルトユニット１５を取り出した状態におけるレーザプリンタ１の側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側を前方とする。

このレーザプリンタ１は、直接転写タンデム型のカラーレーザプリンタであって、図１に示すように、略箱型の本体ケーシング２（本発明の装置本体に相当）を備えている。本体ケーシング２の上面には、開閉可能な上面カバー３が設けられており、この上面カバー３を開放することにより、図２に示すように、本体ケーシング２内のプロセスカートリッジ２６やベルトユニット１５の交換が可能となる。また、上面カバー３の上面には、画像形成後の用紙４（本発明のシート材に相当）が積載される排紙トレイ５が形成されている。

本体ケーシング２の下部には、画像を形成するための用紙４が積載される給紙トレイ７が前方へ引き出し可能に装着されている。給紙トレイ７内には、バネ８の付勢により用紙４の前端側を持ち上げるように傾動可能な用紙押圧板９が設けられている。また、給紙トレイ７の前端上方位置には、ピックアップローラ１０と、図示しないバネの付勢によりこのピックアップローラ１０に圧接する分離パッド１１とが設けられている。さらにピックアップローラ１０の斜め前上方には一対の給紙ローラ１２が設けられ、その上方に一対のレジストローラ１３が設けられている。

給紙トレイ７の最上位の用紙４は、用紙押圧板９によってピックアップローラ１０に向かって押圧され、ピックアップローラ１０の回転によって、ピックアップローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに１枚ごとに分離される。そして、ピックアップローラ１０及び分離バッド１１の間から送り出された用紙４は、給紙ローラ１２によって、レジストローラ１３へ送られる。レジストローラ１３では、その用紙４を所定のタイミングで、後方のベルトユニット１５上へ送り出す。

ベルトユニット１５は、本体ケーシング２に対して着脱可能とされており、前後に離間して配置された一対のベルト支持ローラ１６，１７間に水平に架設される搬送ベルト１８を備えている。搬送ベルト１８は、ポリカーボネート等の樹脂材からなる無端状のベルトであり、後側のベルト支持ローラ１７が回転駆動されることにより図１の反時計回り方向に循環移動し、その上面に載せた用紙４を後方へ搬送する。搬送ベルト１８の内側には、後述のプロセスカートリッジ２６が有する各感光体ドラム３１（本発明の像担持体に相当）と対向配置される４つの転写ローラ１９が前後方向に一定間隔で並んで設けられ、各感光体ドラム３１と対応する転写ローラ１９との間に搬送ベルト１８を挟んだ状態となっている。転写時には、この転写ローラ１９と感光体ドラム３１との間に転写バイアスが印加される。なお、ベルトユニット１５の構成については、後に詳述する。

ベルトユニット１５の下側には、搬送ベルト１８に付着したトナーや紙粉等を除去するためのクリーニングローラ２１が設けられている。クリーニングローラ２１は、金属製の軸部材の周囲にシリコンからなる発泡材が設けられた構成であって、ベルトユニット１５に設けられた金属製の電極ローラ２２と搬送ベルト１８を挟んで対向している。クリーニングローラ２１と電極ローラ２２との間には、所定のバイアスが印加され、それにより搬送ベルト１８上のトナー等がクリーニングローラ２１側へ電気的に吸引されるようになっている。また、クリーニングローラ２１には、その表面に付着したトナー等を除去する金属製の回収ローラ２３が当接しており、さらにその回収ローラ２３にはその表面に付着したトナー等を掻き落とすためのブレード２４が当接している。

ベルトユニット１５の上方には、マゼンタ，イエロー，シアン，ブラックの各色に対応した４つのプロセスカートリッジ２６が前後方向に並んで着脱可能に装着されており、さらにその上方には、上面カバー３に一体的に取り付けられたスキャナ部２７が設けられている。スキャナ部２７は、所定の画像データに基づいた各色毎のレーザ光Ｌを対応する感光体ドラム３１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ２６は、枠状のカートリッジフレーム３０と、そのカートリッジフレーム３０の下部に設けられた感光体ドラム３１及びスコロトロン型帯電器３２と、カートリッジフレーム３０に対し着脱可能に装着される現像カートリッジ３４とを備えている。

感光体ドラム３１は、接地された金属製のドラム本体を備え、その表層をポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層で被覆することにより構成されている。
スコロトロン型帯電器３２は、感光体ドラム３１の後側斜め上方において、感光体ドラム３１と接触しないように所定間隔を隔てて、感光体ドラム３１と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器３２は、タングステン等の帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させることにより、感光体ドラム３１の表面を一様に正極性に帯電させる。

現像カートリッジ３４は、略箱形をなし、その内部には、上部にトナー収容室３８が設けられ、その下側に供給ローラ３９、現像ローラ４０および層厚規制ブレード４１が設けられている。各トナー収容室３８には、現像剤として、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の正帯電性の非磁性１成分のトナーがそれぞれ収容されている。また、各トナー収容室３８には、トナーを撹拌するためのアジテータ４２が設けられている。

供給ローラ３９は、金属製のローラ軸を導電性の発泡材料で被覆することにより構成されており、現像ローラ４０は、金属製のローラ軸を導電性のゴム材料で被覆することにより構成されている。トナー収容室３８から放出されたトナーは、供給ローラ３９の回転により現像ローラ４０に供給され、供給ローラ３９と現像ローラ４０との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ４０上に供給されたトナーは、現像ローラ４０の回転に伴って、層厚規制ブレード４１と現像ローラ４０との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ４０上に担持される。

感光体ドラム３１の表面は、その回転時、まずスコロトロン型帯電器３２により一様に正帯電される。その後、スキャナ部２７からのレーザ光の高速走査により露光されて、用紙４に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ４０の回転により、現像ローラ４０上に担持され正帯電されているトナーが、感光体ドラム３１に対向して接触するときに、感光体ドラム３１の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム３１の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム３１の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、各感光体ドラム３１の表面上に担持されたトナー像は、搬送ベルト１８によって搬送される用紙４が、感光体ドラム３１と転写ローラ１９との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ１９に印加される負極性の転写バイアスによって、用紙４に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙４は、次いで定着器４３に搬送される。

定着器４３は、本体ケーシング２内における搬送ベルト１８の後方に配置されている。この定着器４３は、ハロゲンランプ等の熱源を備えて回転駆動される加熱ローラ４４と、加熱ローラ４４の下方において、加熱ローラ４４を押圧するように対向配置され従動回転される加圧ローラ４５とを備えている。この定着器４３では、４色のトナー像を坦持した用紙４を、加熱ローラ４４及び加圧ローラ４５によって狭持搬送しながら加熱することにより、トナー像を用紙４に定着させる。そして、熱定着された用紙４は、定着器４３の斜め後上方に配置された搬送ローラ４６により本体ケーシング２の上部に設けられた排紙ローラ４７へ搬送され、この排紙ローラ４７により前述の排紙トレイ５上に排出される。

（ベルトユニット及びその位置決め構造）
図３は、本体ケーシング２内の一部分を拡大した正断面図であり、図４は、ベルトユニット１５をユニット支持部５９，６０に装着する前の状態を示す側断面図、図５は、ベルトユニット１５をユニット支持部５９，６０に装着した後の状態を示す側断面図である。

ベルトユニット１５は、図３及び図４に示すように、絶縁性の合成樹脂材からなり、全体として長方形の平板状をなすベルトフレーム５０を備えている。このベルトフレーム５０の後端には、前述した後側のベルト支持ローラ１７が支持されている。なお、このベルト支持ローラ１７は、ベルトユニット１５を本体ケーシング２に装着したときに、本体ケーシング２内に設けられたギア機構（図示せず）に連結され、同じく本体ケーシング２内に設けられたモータ（図示せず）の動力により駆動される。また、ベルトフレーム５０の前端には、前側のベルト支持ローラ１６がバネ５１により前方へ付勢された状態で支持されており、これにより搬送ベルト１８に適切な張力が付与されている。また、ベルトフレーム５０の下面には、前述した金属製の電極ローラ２２が回転自在に支持されている。この電極ローラ２２は、ベルトユニット１５を本体ケーシング２内に装着したときに接地される。

ベルトフレーム５０には、左右方向に延びて上方に開口する溝状の転写ローラ装着部５２が前後に４つ並んで設けられ、それぞれに転写ローラ１９が収容されている。この転写ローラ１９は、金属製のローラ軸１９Ａに導電性のゴム部材１９Ｂを被覆してなり、ゴム部材１９Ｂの左右両端からローラ軸１９Ａが側方に突出している。ベルトフレーム５０の左右両側面には、図４に示すように、転写ローラ装着部５２の左右両端位置に転写ローラ１９のローラ軸１９Ａが挿通されるローラ軸挿通孔５３が設けられている。このローラ軸挿通孔５３は、略長方形状をなしており、その上下方向及び前後方向の寸法はローラ軸１９Ａの外径よりも大きくされ、ベルトユニット１５を本体ケーシング２から取り外した状態においては、ローラ軸１９Ａがローラ軸挿通孔５３の範囲内で径方向（上下前後方向）に変位可能となる。また、転写ローラ１９におけるローラ軸１９Ａの正面からみて左側の端部には、図３に示すように、規制部材５５が取り付けられている。規制部材５５は、中央の円筒部（詳細には図示せず）にローラ軸１９Ａを挿通させるとともに、ローラ軸１９Ａに対し軸周りに相対回転自在で、かつ軸方向には相対移動し得ないように取り付けられている。また、規制部材５５の円筒部から前後（ローラ軸１９Ａの径方向）に延出した一対の板状規制部を備えている。ベルトフレーム５０における転写ローラ装着部５２には、前後方向に延びて上方に開口する溝部５６が設けられ、この溝部５６に規制部材５５の板状規制部が嵌め込まれている。規制部材５５の板状規制部は、左右両側面が断面弧状の凸状面５５Ａとなっており、左右の凸状面５５Ａが溝部５６の内壁に当接することで、結果として転写ローラ１９が軸方向に位置決めされるとともに、ローラ軸１９Ａの径方向（上下前後方向）へのスライド変位が許容され、かつローラ軸１９Ａが径方向に傾くことが許容されている。

一方、本体ケーシング２内には、図３に示すように、プロセスカートリッジ２６及びベルトユニット１５の左右両側方を覆うように金属製の本体フレーム５８（本発明の保持部材に相当）が配置されている。本体フレーム５８には、各ベルト支持ローラ１６，１７の両端部を支持するための合成樹脂製のユニット支持部５９，６０が前後一対ずつ取り付けられている（図４参照）。後側のユニット支持部６０は、上方に開口する断面略コの字状をなしており、その開口部には弾性変形可能な断面山形の抜止金具６１が内側に突出して設けられている。このユニット支持部６０には、図５に示すように、後側のベルト支持ローラ１７の端部を回転可能に支持する軸受具１７Ａが嵌め込まれ、その軸受具１７Ａが抜止金具６１により抜け止めされることで、ベルト支持ローラ１７が位置決め状態で保持される。また、前側のユニット支持部５９は、上面の一部が一定高さの水平面５９Ａになっており、この水平面５９Ａ上に前側のベルト支持ローラ１６の端部を回転可能に支持する軸受具１６Ａを載せることで、ベルト支持ローラ１６が高さ方向に位置決めされた状態で支持される。また、前側のユニット支持部５９の水平面５９Ａは、ベルト支持ローラ１６の前後方向のずれを許容できるようになっている。

また、本体フレーム５８には、図３及び図４に示すように、転写ローラ１９のローラ軸１９Ａを支持するための軸受部材６３Ｌ，６３Ｒが各転写ローラ１９に対応して左右一対ずつ設けられている。各軸受部材６３Ｌ，６３Ｒは、上方に開口した溝状の軸受溝６４を備えており、その軸受溝６４にローラ軸１９Ａの端部を上方から嵌め込むことで、ローラ軸１９Ａが回転自在に支持される。また、軸受溝６４の開口縁部にはローラ軸１９Ａを軸受溝６４内へ導くための案内面６５が形成されている。図３に示すように、軸受部材６３Ｌ，６３Ｒのうち正面からみて左側の軸受部材６３Ｌは、絶縁性の合成樹脂材からなり、本体フレーム５８に対して上下方向に変位可能に取り付けられ、前後左右方向については本体フレーム５８に対して位置決め状態で保持されている。また、軸受部材６３Ｌの下側には、バネ６６（本発明の付勢手段に相当）が取り付けられており、軸受部材６３Ｒがそのバネ６６により上方に付勢されている。

また、正面からみて右側の軸受部材６３Ｒは、導電性の合成樹脂材からなり、本体フレーム５８に固着された絶縁性の合成樹脂材からなる絶縁部材６７に対して、上下に変位可能に取り付けられ、さらに前後左右方向については絶縁部材６７に対して位置決め状態で保持されている。右側の軸受部材６３Ｒの下側には、導電性を有するバネ６６が取り付けられており、軸受部材６３Ｒがそのバネ６６により上方に付勢されている。このバネ６６の下端には電極板６８の一端部が接続され、この電極板６８の他方の端部が本体フレーム５８の外側に延出され、本体ケーシング２内に設けられた転写バイアス印加手段（図示せず）に接続されている。この転写バイアス印加手段は、電極板６８、バネ６６、軸受部材６３Ｒを介して転写ローラ１９に電気的に接続されており、画像形成時に転写ローラ１９と感光体ドラム３１との間に転写バイアスを印加する構成となっている。

一方、感光体ドラム３１は、図３に示すように、ドラム本体の両端から延出するドラム軸３１Ａを備えている。このドラム軸３１Ａの両端部外周には、合成樹脂製の軸受体７０がドラム軸３１Ａに対して回転自在に取り付けられている。本体フレーム５８には、各感光体ドラム３１に対応して左右一対ずつドラム位置決め溝７１が設けられている。左右の各ドラム位置決め溝７１に軸受体７０を嵌め付けることで、ドラム軸３１Ａが本体フレーム５８に対して位置決め状態で回転可能に支持される。なお、ドラム軸３１Ａは、本体ケーシング２内に設けられたギア機構（図示せず）に連結され、感光体ドラム３１はモータ（図示せず）の動力により駆動される。上述のように、転写ローラ１９及び感光体ドラム３１は、それぞれ金属製の本体フレーム５８により間接的に位置決めされた状態で保持されており、ベルトフレーム５０の温度が３０℃変化したとき（例えば１０℃〜４０℃）の、感光体ドラム３１に対する転写ローラ１９の前後方向（ベルト張架方向）に関する位置変化は、５０μｍ以下になるように構成されている。

搬送ベルト１８の交換等を行う場合には、図２に示すように、上面カバー３を開き、各プロセスカートリッジ２６を取り出した状態で、ベルトユニット１５を本体ケーシング２より取り出す。ベルトユニット１５を本体ケーシング２内に装着するには、図４に示すように、ベルトユニット１５を水平姿勢で下降させ、後側のベルト支持ローラ１７の両端の軸受具１７Ａをユニット支持部６０の内側に押し込むとともに、前側のベルト支持ローラ１６の両端の軸受具１６Ａをユニット支持部５９に載せる。これにより、図５に示すように、ベルトユニット１５が前後のユニット支持部５９，６０によって水平姿勢で保持される。この過程では、各転写ローラ１９のローラ軸１９Ａが案内面６５に導かれ、その両端部が軸受部材６３Ｌ，６３Ｒの軸受溝６４に嵌まり込む。これにより各転写ローラ１９が前後方向について位置決めされる。

続いて、ベルトユニット１５の上方に各プロセスカートリッジ２６が装着される。このとき、ドラム軸３１Ａの両端部に装着された軸受体７０をそれぞれ本体フレーム５８のドラム位置決め溝７１に嵌め込むことで、感光体ドラム３１が本体フレーム５８に対して位置決めされる。また、転写ローラ１９が感光体ドラム３１によりバネ６６の付勢力に抗して下方へ押圧されるため、転写ローラ１９が上下方向についても位置決めされる。

（本実施形態の効果）
以上のように本実施形態によれば、ベルトユニット１５に設けられた転写ローラ１９が本体ケーシング２側に設けられた軸受部材６３Ｌ，６３Ｒによって位置決めされるため、本体ケーシング２側に保持される感光体ドラム３１に対する転写ローラ１９の位置決め精度を高めることができる。これにより、色ずれの発生を防止でき、高画質化を図ることができる。

転写ローラ１９を感光体ドラム３１側へ押圧するバネ６６が本体ケーシング２側に設けられているため、バネ６６の押圧力をベルトフレーム５０で支持せずに済む。従って、バネをベルトユニットに設ける場合に比べると、ベルトフレーム５０の剛性を下げることができ、ベルトユニット１５全体の小型化を図ることが可能となる。

本体ケーシング２に設けられた転写バイアス印加手段により、感光体ドラム３１と転写ローラ１９との間に転写バイアスが印加されることにより、感光体ドラム３１上に担持されたトナー像が搬送ベルト１８を搬送される用紙４に静電的に転写される。

転写手段が転写ローラ１９により構成されているため、転写手段として転写ブラシや転写ブレードを用いた場合に比べて、ベルトの駆動を円滑に行うことができる。

位置決め手段がローラ軸１９Ａを回転自在に支持する軸受部材６３Ｌ，６３Ｒにより構成されているため、転写ローラ１９の回転を妨げることなく転写ローラ１９を位置決めすることができる。

転写ローラ１９がベルトフレーム５０に対し、ローラ軸１９Ａの径方向について固定されずに変位可能な状態で組み付けられているため、ベルトユニット１５を本体ケーシング２に装着したときに、本体ケーシング２側の位置決め手段（軸受部材６３Ｌ，６３Ｒ）によって位置決めすることができる。

ローラ軸１９Ａの端部から径方向に延びる板状の規制部材５５をベルトフレーム５０の溝部５６に嵌め込むことで、転写ローラ１９の径方向への変位を許容しつつ、転写ローラ１９を軸方向に位置決めすることができる。

規制部材５５の溝部５６の内壁に対する当接面が断面弧状の凸状面５５Ａをなしているため、規制部材５５と溝部５６の内壁との間に生じる摩擦を低減することができる。従って、ベルトユニット１５の装着時には、転写ローラ１９がローラ軸１９Ａの径方向へ円滑に移動して位置決めされる。

ベルトフレーム５０が合成樹脂製であるので、安価に製造することができる。また、転写ローラ１９や電極ローラ２２といった導電部品の絶縁が容易である。

感光体ドラム３１と転写ローラ１９を位置決めする軸受部材６３Ｌ，６３Ｒとが、互いに線膨張係数が等しい同一材質の部材（本体フレーム５８）によって位置決め状態で保持されているため、感光体ドラム３１及び転写ローラ１９間の相対的な位置決めの精度を向上することができる。
また、感光体ドラム３１及び軸受部材６３Ｌ，６３Ｒをともに金属製の本体フレーム５８により位置決めするので高精度の位置決めが可能である。

温度が３０℃変化したときの感光体ドラム３１に対する転写ローラ１９のベルト張架方向（前後方向）に関する位置変化が５０μｍ以下である。ここで、５０μｍとは、ＩＳＯ１３６６０にて規定される標準観察距離である３００ｍｍだけ離れた状態で、シート材上の画像の位置のずれを人間の網膜が感知できなくなる限界として、ドリーの近似式（例えば、（社）日本写真学会・日本画像学会共同出版委員会、「ファインイメージングとハードコピー」、第１版、株式会社コロナ社、１９９９年１月７日、ｐ５２７など）により求められるものである。通常、印刷時におけるベルトフレーム５０の温度変化は最大３０℃程度であるから、本構成によれば、温度変化に起因して、感光体ドラム３１に対する転写ローラ１９の位置ずれが生じた場合の用紙４上の画像のずれを確実に肉眼では識別できない程度に抑えることができる。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について図６及び図７を参照して説明する。
図６は、本実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ８０の概略構成を示す側断面図であり、図７は、プロセスカートリッジ２６及びベルトユニット８１を取り出した状態におけるレーザプリンタ８０の側断面図である。なお、以下の説明においては、図６における右側を前方とする。
本実施形態のレーザプリンタ８０は、中間転写ベルト８６を用いた中間転写タンデム方式のカラーレーザプリンタである。なお、以下の説明において、第１実施形態と概ね同様の機能を有する構成には、同一符号を付して説明を省略する。

レーザプリンタ８０は、本体ケーシング２に対して着脱可能なベルトユニット８１を備えている。このベルトユニット８１は、絶縁性の合成樹脂材からなり側方からみて略三角形状をなすベルトフレーム８２を備えている。ベルトフレーム８２の前端、後端及び下端には、それぞれベルト支持ローラ８３，８４，８５が設けられ、これらのベルト支持ローラ８３，８４，８５により中間転写ベルト８６が張架されている。ベルトフレーム８２の上面には、４つの転写ローラ１９が配置されている。また、ベルトユニット８１の下方には、ベルトフレーム８２下端のベルト支持ローラ８５と中間転写ベルト８６を挟んで対向する二次転写ローラ８７が設けられ、この二次転写ローラ８７とベルト支持ローラ８５と間に二次転写バイアスが印加されるようになっている。本レーザプリンタ８０では、４つの感光体ドラム３１に形成されたトナー像を、一旦、中間転写ベルト８６に４色分転写し、その後、用紙４が二次転写ローラ８７と中間転写ベルト８６との圧接位置を通過するときに、中間転写ベルト８６に転写されたトナー像を用紙４上に転写するように構成されている。

本体ケーシング２内の本体フレーム（図示せず）には、前後のベルト支持ローラ８３，８４を支持するユニット支持部５９，６０が前後一対ずつ設けられている。さらに、同じく本体フレームには、転写ローラ１９のローラ軸１９Ａを支持するための軸受部材６３Ｌ，６３Ｒが各転写ローラ１９に対応して左右一対ずつ設けられている。
本実施形態によれば、中間転写式の画像形成装置においても、転写ローラ１９の位置決め精度を高めることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１） 上記実施形態では、転写ローラ及び感光体ドラムを同一部品で位置決め状態で保持するものを示したが、本発明によれば、像担持体及び転写手段の位置決め手段を互いに別の部品で保持する構成としても良い。
（２） 上記実施形態では、転写手段として転写ローラを用いるものを示したが、本発明によれば、転写手段として転写ブラシや転写ブレード等を用いても良い。

本発明の第１実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を示す側断面図 ベルトユニットを取り外した状態におけるレーザプリンタの側断面図 転写ローラ及び感光体ドラムの支持構造を示す正断面図 ベルトユニットをユニット支持部に装着する前の状態を示す側断面図 ベルトユニットをユニット支持部に装着した後の状態を示す側断面図 第２実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を示す側断面図 ベルトユニットを取り外した状態におけるレーザプリンタの側断面図 （Ａ）常温時（Ｂ）高温時における転写ローラと感光体ドラムとの位置関係を示す説明図

符号の説明

１，８０…レーザプリンタ（画像形成装置）
２…本体ケーシング（装置本体）
４…用紙（シート材）
１５，８１…ベルトユニット
１６，１７，８３〜８５…ベルト支持ローラ
１８…搬送ベルト（ベルト）
１９…転写ローラ（転写手段）
１９Ａ…ローラ軸
３１…感光体ドラム（像担持体）
５０，８２…ベルトフレーム
５５…規制部材
５５Ａ…凸状面
５６…溝部
５８…本体フレーム（保持部材）
６３Ｌ，６３Ｒ…軸受部材（位置決め手段）
６６…バネ（付勢手段）
８６…中間転写ベルト（ベルト）

Claims (14)

1. 装置本体と、前記装置本体に保持される像担持体と、前記装置本体に対して着脱可能なベルトユニットとを備えた画像形成装置であって、
   前記ベルトユニットは、
   前記像担持体に対向して配置される無端状のベルトと、
   前記ベルトを張架する複数のベルト支持ローラと、
   前記ベルト支持ローラを支持するベルトフレームと、
   前記像担持体に対し前記ベルトを挟んで対向する位置に配置され、前記像担持体上に担持された現像剤像の転写を行う転写手段と備え、
   前記装置本体には、前記ベルトユニットの装着時に、前記転写手段を前記ベルトの張架方向に位置決めする位置決め手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記装置本体には、前記転写手段を前記像担持体側へ押圧する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記装置本体には、前記ベルトユニットの装着時に、前記転写手段に電気的に接続され、前記像担持体と前記転写手段との間に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写手段は、ローラ軸周りに回転可能な転写ローラにより構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記位置決め手段は、前記ローラ軸を回転自在に支持する軸受部材により構成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記転写ローラは、前記ベルトフレームに対し、前記ローラ軸の径方向に変位可能な状態で組み付けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記ベルトユニットは、
   前記ローラ軸の端部から径方向に延びる板状の規制部材と、
   前記ベルトフレームに設けられて、前記規制部材を前記ローラ軸の軸方向に位置決めした状態で嵌め込み可能な溝部とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記規制部材は、前記溝部の内壁に対する当接面が断面弧状の凸状面をなしていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記ベルトは、シート材を前記像担持体に対向する位置へ搬送するシート材搬送ベルトであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記ベルトは、前記像担持体から当該ベルト上に転写される現像剤像をシート材へ転写させる中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記ベルトフレームは、合成樹脂材により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記像担持体と前記位置決め手段とは、前記装置本体に設けられた互いに同一材質の保持部材により位置決め状態で保持されていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記装置本体には、前記保持部材として、前記像担持体及び前記位置決め手段の両方を位置決め状態で保持する金属製の本体フレームが設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記ベルトフレームの温度が３０℃変化したときの前記像担持体に対する前記転写手段の前記ベルト張架方向に関する位置変化が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の画像形成装置。

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