JP4000446B2 - Image forming apparatus and image forming unit used therefor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に係り、特に、像担持体とこれに対向する転写搬送体とを具備し、少なくともいずれか１つがベルト状部材である態様の画像形成装置及びこれに用いられる作像ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の画像形成装置として、例えば電子写真方式を採用した中間転写型画像形成装置を例に挙げると、感光体ドラム等の像担持体上に各色成分（例えばＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））トナー像を形成し、これを一時的に中間転写体上の同一箇所にて多重転写（一次転写）した後、この多重トナー像をシートとしての用紙に一括転写（二次転写）するようにしたものがある。
この種の中間転写体としては、装置内でのレイアウトの自由度の高さや、占有面積の小ささから、ベルト状のものが多用されている。
【０００３】
この種の中間転写ベルトを使用した態様にあっては、中間転写ベルトは、複数の張架ロールに張架されて循環移動し、多重転写トナー像を搬送するものであるが、張架ロールの外径のばらつきや偏心、複数の張架ロール同士のアライメントのずれによって中間転写ベルトの蛇行を引き起こす。また、同一の中間転写ベルト内での周長のばらつきによっても、同様に中間転写ベルトの蛇行が引き起こされる。
このような中間転写ベルトの蛇行は、トナー像を像担持体から多重転写する時、色ずれとなり画質の低下を招くという技術的課題につながる。
【０００４】
このような技術的課題を解決するために、従来においては、中間転写ベルトの蛇行を防止する対策として、例えば張架ロールの端部に張架ロール径より大きなフランジを設け、中間転写ベルト端部をこのフランジに接触させるフランジ方式が考えられるが、この方式では長い時間中間転写ベルトの端部とフランジとが接触した場合、中間転写ベルト端部に応力集中が起こり、中間転写ベルトの破断や破損が発生する懸念がある。
また、このような不具合を解消するには、例えば張架ロールの一つをステアリングロールとして揺動させ、中間転写ベルトの進行方向を制御するステアリング方式（例えば特開平８−２１７３０２号公報）や、中間転写ベルト裏面に突出部を設け、張架ロールのガイド部に接触させるリブ方式（特開２０００−３３７４６４号公報）などが既に知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような画像形成装置において、上述したステアリング方式やリブ方式などを採用するに当たっては、先ず、張架ロールのアライメントや中間転写ベルト面に接触する要素とのアライメント（初期アライメント）を、可能な限り平行とする事が必要であり、その上で、各要素の部品精度や取り付け誤差などから発生するアライメントのずれを前記対策により補正するようにしている。
これは、仮に、初期アライメントの調整を正確に行わないでアライメント補正を行う場合には、初期アライメントが不正確である分、そもそも中間転写ベルトが蛇行し易く、アライメント補正頻度が高く、かつ、補正量自体が極めて大きくなってしまい、好ましいものではないことによる。
【０００６】
しかしながら、初期アライメントを調整するに際し、中間転写ベルトにはそのベルトを張架する張架ロールと共に、像担持体や中間転写ベルト上の不要トナーを回収するクリーニング装置などが接触しており、これらの要素と張架ロールとのアライメントのずれが中間転写ベルトの蛇行に大きな要因となっている。
特に、中間転写ベルトの張架ロールのアライメントは中間転写ベルトの蛇行に大きな影響を与える。
更に、中間転写ベルトの張架ロールと像担持体とのアライメントのずれは、画像形成時に発生する像担持体と中間転写ベルトとの間の静電吸着力によって、像担持体の回転方向に中間転写ベルトが引き付けられ、これもまた中間転写ベルトの蛇行に大きな要因となっている。
【０００７】
また、これらの要素は、一般的に別ユニット（プロセスユニット）として形成されており、装置内での位置決めにより各要素のアライメントを確保する構造となっている。
従って、中間転写ベルトの張架ロールの軸平行度を高精度に保つだけでなく、各プロセスユニット間でのアライメントを確保する必要がある。そのためには、各プロセスユニットが装置内に組み込まれた状態での高精度な位置決めが必要となる。
更に、各プロセスユニットはその部品寿命により脱着交換を行うために、各プロセスユニット毎の部品精度や、組立精度のばらつきの範囲をカバーしなければならない。
しかし、これらの対策は、専用の駆動源や、蛇行を検出するセンサ、また、各部の取り付け精度を保証できるフレーム剛性の確保や各プロセスユニット毎の厳しい精度管理が必要となり、小型化、低コスト化を図る上で重要なフレームの軽量化やプロセスユニットの生産性の向上を阻む要因となっている。
【０００８】
尚、上述した技術的課題は、中間転写ベルトを備えた中間転写型画像形成装置に限られるものではなく、例えばシート搬送ベルトや感光体ベルトなど広くベルト状部材を備えた画像形成装置において生ずるものである。
本発明は、上述したような技術的課題を解決するためのものであり、簡単な構成と少ない部品構成とにより、ベルト状部材の蛇行を有効に防止し、しかも、プロセスユニットの組み合わせによる累積公差を低減し、もって、ベルト状部材の安定した走行性を確保できるようにした画像形成装置及びこれに用いられる作像ユニットを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、少なくとも一つの像担持体１、この像担持体１に対向配置される転写搬送体２、及び、像担持体１及び転写搬送体２の相対位置関係が位置決め支持されるユニットフレーム３を含み、像担持体１及び転写搬送体２の一方がドラム状部材にて構成され且つ他方がベルト状部材ＢＴにて構成される作像ユニット４と、この作像ユニット４を設置する装置本体５とを備え、作像ユニット４には、ドラム状部材の回転軸両端二箇所の係合部６（具体的には６ａ，６ｂ）と、この回転軸との間に前記ベルト状部材ＢＴの少なくとも一部を介在させた状態で対向配置される前記ユニットフレーム３の部分に設けられる係合部６ｃとを具備させ、装置本体５には前記各係合部６が夫々係合して装置本体５に対する作像ユニット４位置が拘束せしめられる３つの被係合部７（具体的には７ａ〜７ｃ）を設けたものである。
尚、図１では、転写搬送体２がベルト状部材ＢＴであるモデルを示しているが、これに限定されるものではない。
【００１０】
このような技術的手段において、作像ユニット４は、先ず、像担持体１、転写搬送体２の相対位置をユニットフレーム３にて位置決め支持するものであることを要する。
ここで、像担持体１は画像を担持するものであれば全て含み、代表的にはドラム状であるが、ベルト状のものであっても差し支えない。そして、その配設個数についても、単一であっても複数であってもよい。
また、転写搬送体２には、像担持体１上の画像を中間的に転写する中間転写体は勿論のこと、シートを保持搬送するシート搬送体をも含む。
更に、ユニットフレーム３の形状、材質などは適宜選定して差し支えなく、少なくとも像担持体１、転写搬送体２の相対位置関係を位置決めするものであればよく、他のプロセスユニットを位置決めしてもよいことは勿論である。
【００１１】
また、作像ユニット４のうち、像担持体１及び転写搬送体２の少なくとも１つがベルト状部材ＢＴにて構成されるものであることを要する。
従って、転写搬送体２がベルト状部材ＢＴである態様は勿論、像担持体１の少なくとも１つがベルト状部材ＢＴである態様、更には、両者が共にベルト状部材ＢＴである態様も含む。
但し、画像形成装置の代表的態様としては、像担持体１がドラム状部材にて構成され、転写搬送体２がベルト状部材ＢＴにて構成される態様が挙げられる。
この種の態様の中で、厚紙など各種シートを有効に利用するという観点からすれば、転写搬送体２が像担持体１上の画像を中間的に転写する中間転写体である態様が好ましい。
【００１２】
更に、装置本体５を平面ではない場所に設置した場合、装置本体５全体に捻れが発生し、この装置本体５に前記作像ユニット４を組み込み固定すると、作像ユニット４にも捻れが発生してしまう懸念がある。
そこで、このような作像ユニット４の捻れを防止するために、本発明においては、作像ユニット４に３つの係合部６（６ａ〜６ｃ）を設け、装置本体５には前記各係合部６が夫々係合して装置本体５に対する作像ユニット４位置が拘束せしめられる３つの被係合部７（７ａ〜７ｃ）を設ける対策が施されている。
このように、装置本体５と作像ユニット４との固定個所を３個所とする３点支持構造とすることで、作像ユニット４は装置本体５に対して位置決め拘束されることになる。
このため、装置本体５の捻れを作像ユニット４に伝達することなく、作像ユニット４内での、いずれか１つがベルト状部材である像担持体１と転写搬送体２とのアライメントを維持することができる。
また、ドラム状部材の回転軸の中心と前記ユニットフレーム３に設けられる係合部６ｃの前記被係合部７ｃに係合する部位とで形成される面は、当該面に対し前記ドラム状部材と前記ベルト状部材ＢＴとが接触する領域が過ぎるように構成されていることが好ましい。
【００１３】
ここで、係合部６、被係合部７の形態については、突起と凹部、突起と平面状受部など両者が係合して位置決め拘束されるものであれば適宜選定して差し支えない。
また、係合部６、被係合部７の数については、３点支持が可能な３箇所あればよいが、３箇所以外の箇所が相互に接触したとしても、３箇所による位置決めに不都合が生じなければ差し支えない。
【００１４】
更に、装置本体５としては適宜選定して差し支えないが、装置本体５には、作像ユニット４が押さえ込まれるカバー体８を備えていることが好ましく、このような態様によれば、カバー体８により作像ユニット４のがたつきを確実に回避することができる。
ここで、カバー体８には、作像ユニット４を押さえ込む押圧部材９（例えば弾性付勢される押さえ部材９ａや、係合部６と被係合部７との係合部位を離脱方向から押さえ込む切欠部９ｂなど）を具備させるようにすればよい。
【００１５】
また、一般に、装置本体５側には、作像ユニット４以外のプロセスユニットからなるサブユニットを配設することがあるが、この場合における装置本体５側のサブユニットと作像ユニット４との好ましい関係は以下のようである。
すなわち、作像ユニット４に関連するサブユニットを装置本体５側に設けてなる態様において、作像ユニット４には、装置本体５側のサブユニットの被位置決め部が位置決め係合する位置決め部を具備させることが好ましい。
このような態様によれば、作像ユニット４は、装置本体５のみならずサブユニットに対しても正確に位置決めされる点で好ましい。
ここで、サブユニットとは、露光装置や現像装置、転写装置などのことであり、サブユニットは、装置本体５に対して可動自在に支持され、作像ユニット４の所定の位置決め部に対してバネなどの与圧部材により被位置決め部を圧接配置するようにすればよい。これにより、サブユニットと作像ユニット４の像担持体１などとの間のアライメントは確保される。
【００１６】
更に、作像ユニット４は、少なくとも像担持体１、転写搬送体２を備えていればよく、別途サブユニットの有無は問わない。
ここで、ベルト状部材ＢＴ（例えば転写搬送体２）の蛇行制御をより精度良く行うという観点からすれば、作像ユニット４には、例えば像担持体１（又は転写搬送体２）以外で、ベルト状部材ＢＴに接触するサブユニット（例えばベルトクリーナ、転写ロール等の転写装置）を備えた態様が好ましい。
この場合、ユニットフレーム３は、ベルト状部材ＢＴに接触するサブユニットを位置決め係合するためのサブ位置決め部を備えていることが好ましい。
このように、サブ位置決め部にてサブユニットを位置決めすることで、作像ユニット４の各サブユニットの相対位置関係を保つことが可能になる。
この結果、各サブユニットについてはベルト状部材ＢＴに対して予め正確に位置決めされる。
但し、画像形成装置内部でのシートジャムに対する復旧作業のため、例えばベルト状部材ＢＴ（例えば転写搬送体２）と転写装置とを分離する必要がある態様にあっては、転写装置を装置本体側に設け、作像ユニット４が装置本体５に組み込まれた状態で、両者の相対位置を規制する位置決め構造（位置決め部，被位置決め部）を採用することが好ましい。
【００１７】
また、装置本体５への各サブユニットの位置決めに伴う累積誤差を最小限に抑えるという観点からすれば、作像ユニット４にサブユニットを組み付け、装置本体５から作像ユニットを取り出した後、作像ユニットから各サブユニットを分離・交換可能とすればよい。
この態様によれば、作像ユニット４を構成する部材の一部を交換する必要がある場合、装置本体５から作像ユニット４を取り出した後、ユニットフレーム３から所定の構成部材を分離し、対応する構成部材を交換するようにすればよい。
【００１８】
更に、作像ユニット４の像担持体１と、転写搬送体２とは共に回転する要素であり、その駆動力は装置本体５側より供給されるものとする。
このとき、装置駆動源と作像ユニット４の駆動入力部との接点が複数ある態様にあっては、駆動力の反力により、作像ユニット４が装置本体５に対して位置変動する懸念がある。また、上記の複数の駆動力の反力により、作像ユニット４が変形を起こし、像担持体１及び転写搬送体２のアライメントを変化させてしまう懸念がある。
そこで、このような不具合を有効に回避するには、作像ユニット４は、装置駆動源からの駆動入力部を１つ備えるようにすればよい。
この場合、駆動力の反力は１箇所だけに作用することになり、作像ユニット４の変動や変形などは有効に抑えられる。
また、作像ユニット４の位置変動を有効に抑えるという観点からすれば、作像ユニット４は装置駆動源からの駆動入力部を少なくとも１つ備え、装置駆動源と駆動入力部との接点に発生する反力全体の作用方向を作像ユニット４と装置本体５との相対位置関係が変動しない方向に設定すればよい。
【００１９】
更に、ベルト状部材ＢＴ（例えば転写搬送体２）の蛇行（ウォーク）を最小限に抑えるという観点からすれば、作像ユニット４としては、ベルト状部材ＢＴとこれの張架部材との接触長の合計より、ベルト状部材ＢＴ表面とこれに対向する部材（例えば像担持体１）との接触長を長く設定するようにすればよい。
すなわち、作像ユニット４に捻れが生ずると、ベルト状部材ＢＴ（例えば転写搬送体２）にウォークが発生するが、ベルト状部材ＢＴの表側、裏側で発生するウォーク力が相互に打ち消し合う方向であることを利用し、ベルト状部材ＢＴの表側でのウォーク力を大きく設定し、ウォークの発生を最小限に抑えるようにすればよい。
【００２０】
つまり、一般に、ベルト状部材ＢＴの蛇行制御を精度良く行うには、初期アライメント調整時にベルト状部材ＢＴを意図した方向に片寄せさせることが行われるが、ベルト状部材ＢＴを意図した方向に片寄せさせるには、ベルト状部材ＢＴの表側、裏側でのウォーク力のいずれかを大きく設定すればよい。
ところが、ベルト状部材ＢＴの裏側のウォーク力を大きく設定するということはベルト状部材ＢＴ内面の張架ロールを全て意図した方向に傾けることを意味し、このような要件は極めて困難であるため、本件では、ベルト状部材ＢＴの表側のウォーク力を大きく設定し、ベルト状部材ＢＴ外周に接している対向部材（例えば像担持体１）を傾けることで容易にウォーク力の設定を行うようにしたものである。
【００２１】
尚、作像ユニット４内に内包されているベルト状部材ＢＴの蛇行は、上述したようなアライメント管理によって大部分は防止することが可能であるが、ベルト状部材ＢＴの経時変化などの不安定要素がベルト状部材ＢＴの蛇行を発生させるような場合には、ベルト状部材ＢＴの張架ロールにフランジを設けたり、端部径が次第に大きくなるクラウン形状ロールを用いることにより、ベルト状部材ＢＴの蛇行をより一層防止するようにしてもよいことは勿論である。
また、本発明は、画像形成装置のみに限られるものではなく、この画像形成装置に用いられる作像ユニット４をも対象とする。
この場合、本発明は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、装置本体５に設置される作像ユニット４であって、少なくとも一つの像担持体１、この像担持体１に対向配置される転写搬送体２、及び、像担持体１及び転写搬送体２の相対位置関係が位置決め支持されるユニットフレーム３を含み、像担持体１及び転写搬送体２の一方をドラム状部材にて構成し且つ他方をベルト状部材ＢＴにて構成し、装置本体５に設けられた３つの被係合部７（７ａ〜７ｃ）に係合可能な３つの係合部６（６ａ〜６ｃ）として、ドラム状部材の回転軸両端二箇所の係合部６（６ａ，６ｂ）と、このドラム状部材と前記ベルト状部材ＢＴの少なくとも一部を介在させた状態で対向配置される前記ユニットフレーム３の部分に設けられる係合部６ｃとを具備し、これらの係合部６を前記被係合部７に係合させることで装置本体５に対して位置決め拘束するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、画像形成装置は、装置本体５０内に、感光体ドラム２０と、この感光体ドラム２０からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム２０に対向配置される中間転写ベルト３０とを備え、４色のカラー画像を得るために中間転写ベルト３０上に４回の多重転写を行う所謂４サイクル方式の中間転写型画像形成装置である。
本実施の形態において、感光体ドラム２０は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム２０の周囲には、感光体ドラム２０を帯電する帯電装置２１と、帯電された感光体ドラム２０上に各色成分（本例ではブラック（Ｋ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））の静電潜像を書込む露光装置２２と、感光体ドラム２０上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置２３と、前記中間転写ベルト３０と、感光体ドラム２０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置２７とが配設されている。
【００２３】
ここで、帯電装置２１としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用いてもよい。
また、露光装置２２は感光体ドラム２０上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限られるものではなく、ＥＬを用いたプリントヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナなど適宜選定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置２３は各色成分トナーが収容された現像器２３ａ〜２３ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム２０上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム２０上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置２３が用いられているが、４台の現像装置を用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置２７については、感光体ドラム２０上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置２７を使用しない態様もあり得る。
【００２４】
また、中間転写ベルト３０は、図２に示すように、３つの張架ロール３１〜３３に掛け渡されるものであって、例えば張架ロール３１を駆動ロールとして循環移動するようになっている。
ここで、中間転写ベルト３０は、ポリイミドやポリカーボネート樹脂などの樹脂材を適宜選定して差し支えないが、ホロキャラクターなどの画質欠陥を有効に抑えるには、感光体ドラム２０との接触面圧を下げることが必要であり、また、ウォークレス及びテンショナーレスという観点を考慮すれば、弾性ゴムを基体（弾性層）としたゴム製ベルト材を使用することが好ましい。
【００２５】
更に、本実施の形態において、中間転写ベルト３０の感光体ドラム２０に対向する部位には、中間転写ベルト３０の裏側から一次転写部材としての一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
更にまた、前記中間転写ベルト３０の張架ロール３２に対向した部位には、二次転写部材としての二次転写ロール３５が張架ロール３２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール３５に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール３２が接地されている。
尚、中間転写ベルト３０の張架ロール３１に対向した部位にはベルトクリーニング装置３６が配設され、中間転写ベルト３０上の残留トナーを清掃するようになっている。
また、用紙などのシート４０は、図示外の供給トレイに収容されており、フィードロール４１にて供給された後、レジストロール４２を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト４３を介して定着装置４５へと搬送され、しかる後、搬送ロール４６、排出ロール４７を経て装置本体５０上部に形成された排出トレイ４８へ収容されるようになっている。
【００２６】
特に、本実施の形態にあっては、感光体ドラム２０及び中間転写ベルト３０は作像ユニット６０として一体化されている。
この作像ユニット６０は、例えば図３、図４（ａ）及び図５〜図７に示すように、略Ｕ字状のユニットフレーム６１を有し、このユニットフレーム６１の両側板６２，６３には、感光体ドラム２０の回転中心を支持する軸２０ａと、中間転写ベルト３０の張架ロール３１〜３３の回転軸３１ａ〜３３ａとに対応して軸受部６６（感光体ドラム２０の回転軸２０ａに対する軸受部は図示せず）を具備させ、感光体ドラム軸２０ａと張架ロール軸３１ａ〜３３ａの相対的な位置を規制すると共に、各軸の平行アライメントを規制するようになっている。
【００２７】
更に、本実施の形態では、感光体ドラム２０の回転軸２０ａの両端がユニットフレーム６１の側板６２，６３の外側に突出配置されており、作像ユニット６０の係合軸６７，６８として兼用されている。また、作像ユニット６０のユニットフレーム６１のうち、両側板６２，６３間に位置する連結板６４には外側に突出する係合片６９が形成されている。
尚、図５〜図７中、符号１０１は感光体ドラム２０の回動軸２０ａに同軸に装着される被駆動伝達ギアである。
また、ユニットフレーム６１には、例えば図４（ｂ）に示すように、作像ユニット６０の出し入れ操作を容易にするために把手部７０を設けるようにしてもよい。
尚、本実施の形態では、感光体ドラム２０に付随する帯電装置２１及びクリーニング装置２７、並びに、中間転写ベルト３０に付随するベルトクリーニング装置３６もユニットフレーム６１により位置決め支持されており、感光体ドラム２０、中間転写ベルト３０との相対位置と平行アライメントとが規制されるようになっている。
【００２８】
一方、装置本体５０は、図３に示すように、開閉可能なカバー５６を有すると共に、例えば図５に示すような本体フレーム５１を有している。
そして、この本体フレーム５１には、感光体ドラム２０の回転軸２０ａ両端の係合軸６７，６８を位置決め拘束する被係合溝５２，５３が形成されており、また、ユニットフレーム６１の係合片６９が位置決め載置される被係合凹部５４が形成されている。
ここで、被係合溝５２，５３は略Ｕ字状で上方に開口した切欠溝からなり、係合軸６７，６８を回転自在に位置決め支持するようになっている。
【００２９】
また、本実施の形態においては、シート４０への転写時におけるシートジャムが発生した場合、例えば図３に示すように、これを復旧するために前記作像ユニット６０を装置本体５０から一時的に離脱させることが必要である。
このようなジャム処理を可能にするため、本実施の形態では、二次転写ロール３５は装置本体５０側に装着されており、作像ユニット６０とは分離され一体化されていない構造である。
この二次転写ロール３５の支持構造は、図３に示すように、上下動自在なホルダ３５１にて二次転写ロール３５を保持し、かつ、このホルダ３５１を付勢スプリング３５２にて弾性付勢するようにしたものであり、装置本体５０に作像ユニット６０を組み込み固定する際に、作像ユニット６０のユニットフレーム６１の両側板６２，６３の下端縁には、前記二次転写ロール３５の軸が回転自在に位置決めされる略逆Ｕ字状の位置決めＵ溝７１を形成し、この位置決めＵ溝７１に二次転写ロール３５の軸を回転自在に位置決め係合させたものである。
【００３０】
更に、本実施の形態では、露光装置２２も装置本体５０側に装着されており、作像ユニット６０とは分離され一体化されていない構造である。
この露光装置２２の支持構造は、ホルダ２２１の収容部に露光装置２２を進退自在に配設し、この露光装置２２を付勢スプリング２２２にて弾性付勢するものであり、装置本体５０に作像ユニット６０を組み込み固定する際に、作像ユニット６０のユニットフレーム６１の両側板６２，６３の一側端縁には、前記露光装置２２の被位置決め部が位置決めされる略Ｖ字状の位置決めＶ溝７２を形成し、この位置決めＶ溝７２に露光装置２２の被位置決め部（図示せず）を位置決め係合させたものである。
【００３１】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態において、感光体ドラム２０上に各色成分トナー像が順次形成され、接触領域（一次転写位置）を介して中間転写ベルト３０に順次転写した後、二次転写位置にてシート４０に一括転写される。
このような作像過程において、感光体ドラム２０と中間転写ベルト３０とは作像ユニット６０の段階で初期アライメント調整されており、しかも、装置本体５０に作像ユニット６０を組み込み固定する際には、図５〜図７に示すように、作像ユニット６０の係合軸６７，６８及び係合片６９が装置本体５０の被係合溝５２，５３及び被係合凹部５４に夫々係合するため、作像ユニット６０は装置本体５０に対して３点支持される。
【００３２】
このため、仮に、装置本体５０が捻れ変形などを起こしたとしても、作像ユニット６０が捻れ変形を引き起こすことはなく、感光体ドラム２０及び中間転写ベルト３０の相対位置及びその平行アライメントがずれることはない。
特に、装置本体５０側に装着されている二次転写ロール３５や露光装置２２も、装置本体５０に作像ユニット６０を組み付け固定した際に、作像ユニット６０のユニットフレーム６１の位置決めＵ溝７１あるいは位置決めＶ溝７２に夫々の被位置決め部が位置決め係合されるため、感光体ドラム２０及び中間転写ベルト３０との間のアライメントが損なわれることはない。
それゆえ、本実施の形態では、感光体ドラム２０と中間転写ベルト３０との相対的に位置関係は初期アライメント調整時の状態を常時維持することになり、しかも、感光体ドラム２０、中間転写ベルト３０に接触する各プロセスユニットも感光体ドラム２０、中間転写ベルト３０に対して正確に位置決めされるため、感光体ドラム２０、中間転写ベルト３０、あるいは、これらに付随するプロセスユニットのアライメントがずれることはなく、中間転写ベルト３０の蛇行に悪影響を及ぼすことがないと共に、一連の作像過程は極めて良好に行われる。
【００３３】
また、作像ユニット６０内のプロセスユニットを交換するような場合には、図３に示すように、装置本体５０から作像ユニット６０を取り出し、しかる後、作像ユニット６０内のプロセスユニットを取り外すようにすればよい。
尚、装置本体５０側に装着されている二次転写ロール３５や露光装置２２を交換する場合にも、作像ユニット６０を取り外した後に行うようにすればよい。
更に、二次転写部位などでシートジャムが生じたような場合には、同様に、装置本体５０から作像ユニット６０を取り外した後、開放された二次転写部位に対しジャム処理を行うようにすればよい。
【００３４】
◎実施の形態２
図８は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態２を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、ベルトクリーニング装置３６を作像ユニット６０側ではなく装置本体５０側に装着したものである。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本例では、ベルトクリーニング装置３６は例えば回転自在なクリーニングロール３６１を有し、このクリーニングロール３６１には汚れ掻き落とし用のスクレーパ３６２を接触配置したものである。
【００３５】
そして、このベルトクリーニング装置３６の支持構造は、図８及び図９（ａ）（ｂ）に示すように、クリーニングロール３６１が回転支持されるホルダ３６３を装置本体５０側に進退自在に設け、このホルダ３６３を付勢スプリング３６４にて弾性付勢する一方、作像ユニット６０の両側板６２，６３のうち、ベルトクリーニング装置３６に対応した箇所には、略凹状の位置決め凹溝７３を形成し、この位置決め凹溝７３にクリーニングロール３６１の軸を回転自在に位置決め係合させたものである。
【００３６】
従って、本実施の形態によれば、装置本体５０に作像ユニット６０を組み付け固定する場合には、実施の形態１と同様に、装置本体５０の被係合溝５２，５３及び被係合凹部５４に作像ユニット６０の係合軸６７，６８及び係合片６９を位置決め係合させ、３点支持するようにすればよい。
このような作像ユニット６０の取付作業過程において、装置本体５０側に装着された露光装置２２、二次転写ロール３５、及び、ベルトクリーニング装置３６の支持状態に着目すると、装置本体５０の本体フレーム５１に作像ユニット６０を組み付けるに際し、図９（ａ）（ｂ）に示すように、露光装置２２の被位置決め部（被位置決め突起２２３が相当）、二次転写ロール３５の被位置決め部（軸３５３が相当）、クリーニングロール３６１の被位置決め部（軸３６５が相当）は、作像ユニット６０のユニットフレーム６１に形成された位置決めＶ溝７２、位置決めＵ溝７１及び位置決め凹溝７３に徐々に位置決め係合していき、感光体ドラム２０及び中間転写ベルト３０に対して各プロセスユニット（露光装置２２、二次転写ロール３５、及び、ベルトクリーニング装置３６）は、所望の位置に位置決めされる。
【００３７】
また、本実施の形態において、図１０に示すように、装置本体５０は本体フレーム５１が覆われるカバー５６を備えており、このカバー５６は装置本体５０の一端を回動支点として回動自在に支持されている。
そして、このカバー５６の内側には作像ユニット６０を押さえ込むための押圧部材５７が適宜数設けられている。
例えば押圧部材５７ａは作像ユニット６０の感光体ドラム２０の係合軸６７，６８に対応して一対設けられており、Ｕ溝が形成された押圧体５７１と、これを押圧付勢する付勢スプリング５７２とを備え、カバー５６を閉じた際に、被係合溝５２，５３に係合した係合軸６７，６８を上方から押さえ込むようになっている。
また、押圧部材５７ｂは作像ユニット６０の係合片６９に対応して設けられており、ブロック状の押圧体５７３と、これを押圧付勢する付勢スプリング５７４とを備え、カバー５６を閉じた際に、被係合凹部５４に係合した係合片６９を上方から押さえ込むようになっている。
従って、本実施の形態にあっては、カバー５６を閉じると、押圧部材５７（５７ａ，５７ｂ）が作像ユニット６０を押さえ込むため、作像ユニット６０のがたつきを有効に回避することができる。
【００３８】
◎実施の形態３
図１１は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態３を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は実施の形態２と略同様であるが、実施の形態２と異なり、ベルトクリーニング装置３６が作像ユニット６０に対して着脱自在なサブユニット９０として構成されている。
すなわち、ベルトクリーニング装置３６は、図１１及び図１２に示すように、作像ユニット６０のユニットフレーム６１の一部にサブユニット結合部８１を設け、このサブユニット結合部８１に着脱自在なサブユニットケース９１を有し、このサブユニットケース９１にクリーニングロール３６１及びスクレーパ３６２を配設したものである。
従って、本実施の形態によれば、作像ユニット６０のサブユニット結合部８１にサブユニットケース９１を予め位置決め固定するようにすれば、サブユニット９０としてのベルトクリーニング装置３６が作像ユニット６０側に予め組み付けられ、感光体ドラム２０や中間転写ベルト３０との相対位置や平行アライメントが正確に規制されるようになっている。
このため、サブユニット９０としてのベルトクリーニング装置３６が中間転写ベルト３０に接触配置されるとしても、中間転写ベルト３０の蛇行に悪影響を及ぼす懸念はほとんどない。
【００３９】
◎実施の形態４
図１３は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、作像ユニット６０は装置駆動源１１０からの駆動入力部を１つ備えている。
すなわち、本実施の形態における駆動伝達系１００は、図１３及び図１４に示すように、装置駆動源１１０の回転軸に駆動ギア１１１を同軸に取り付ける一方、作像ユニット６０のユニットフレーム６１の一側板６２外側には感光体ドラム２０の回転軸２０ａに同軸に被駆動伝達ギア１０１を装着すると共に、この被駆動伝達ギア１０１には多連ギア列１０２〜１０５を順次噛合させ、この多連ギア１０２〜１０５を介して装置駆動源１１０の駆動力を中間転写ベルト３０の駆動ロールである張架ロール３１に伝達するようにしたものである。
また、本実施の形態によれば、装置駆動源１１０の駆動ギア１１１と駆動入力部（本例では被駆動伝達ギア１０１）との接点（接触位置）は、例えば感光体ドラム２０の一方の係合軸６７の近傍で、かつ、発生する反力の作用により作像ユニット６０の固定が損なわれない位置に設定される。
【００４０】
従って、本実施の形態によれば、装置駆動源１１０からの駆動力は、駆動ギア１１１と被駆動伝達ギア１０１との噛合により感光体ドラム２０に伝達される一方、被駆動伝達ギア１０１と多連ギア列１０２〜１０５との噛合により張架ロール（駆動ロール）３１に伝達される。
このように、本実施の形態では、作像ユニット６０への駆動入力部が１箇所であるため、駆動入力部が複数ある態様に比べて、作像ユニット６０の変形は有効に抑えられる。
更に、駆動入力部での反力の作用方向として、作像ユニット６０と装置本体５０との相対位置関係が変動しない方向に設定したので、仮に、カバー５６などで作像ユニット６０を押さえ込まなくても、作像ユニット６０が位置変動する事態は有効に回避される。
【００４１】
◎実施の形態５
図１５は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態５を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は実施の形態１等と略同様であるが、実施の形態１等と異なり、作像ユニット６０内の中間転写ベルト３０は、感光体ドラム２０に所定の接触領域ｘにて感光体ドラム２０形状に沿うように接触配置されている。
ここで、中間転写ベルト３０は、ポリイミドやポリカーボネート樹脂などの樹脂材を適宜選定して差し支えないが、本例では、弾性ゴムを基体（弾性層）としたゴム製ベルト材を使用することが好ましい。
このような態様にすれば、中間転写ベルト３０の表面若しくは裏面の摩擦係数はある程度大きくなり、初期アライメントの調整時における片寄せ効果をより実効あるものにすることができる。
更にまた、中間転写ベルト３０表面に汚れが付着した時の清浄性を考慮すると、中間転写ベルト３０は、前記弾性ゴム基体（弾性層）の表面側にフッ素樹脂層などの離型層を積層した多層構造であることが好ましい。
例えば弾性層の好ましい物性値としては、ヤング率が１５〜８０ＭＰａのものが転写性を良好に保つ上で好ましい。良好な素材としては、ウレタン系ゴム（ソフトタイプ：１６．９ＭＰａ），ウレタン系ゴム（ハードタイプ：７８．６Ｍｐａ），クロロプレン系ゴム（１６．２Ｍｐａ）が挙げられる。
【００４２】
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト３０は、図１５に示すように、４つの張架ロール３１〜３４に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置２３とクリーニング装置２７との間に位置する感光体ドラム２０面に沿う形で所定の接触領域ｘだけ密着配置されている。
特に、本実施の形態では、感光体ドラム２０と中間転写ベルト３０との接触領域（接触長）をｘ、また、各張架ロール３１〜３４の中間転写ベルト３０との接触長を夫々ａ，ｂ，ｃ，ｄとすれば、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＜ｘという関係を満たすようになっている。
尚、中間転写ベルト３０を片寄せする方法としては、張架ロール３１〜３４の平行度や水平度をあらかじめずらしておく。
【００４３】
また、本実施の形態において、中間転写ベルト３０に４つの張架ロール３１〜３４を使用している理由は以下の通りである。
すなわち、中間転写ベルト３０表面の波打ちを極力抑え、感光体ドラム２０側からの中間転写ベルト３０の軸方向の移動を安定化するには、感光体ドラム２０と中間転写ベルト３０との位置関係を決めるために、感光体ドラム２０の上下流に隣接する２本の張架ロール３１，３２が必要である。
また、中間転写ベルト３０外周に接触するベルトクリーニング装置３６や後述する二次転写ロール３５は張架ロール３１〜３４外の個所に設置すると、中間転写ベルト３０内面に張架する張架ロール３１〜３４の中間転写ベルト３０を軸方向に移動させる力を不安定にし、中間転写ベルト３０の蛇行の原因となる。
その影響を軽減または安定化させるためには、これらのデバイス（ベルトクリーニング装置２７，二次転写ロール３５）を張架ロールに付設する必要がある。
このとき、夫々のデバイスを１本の張架ロールに付設することはスペースや各々の性能確保の面から困難であることを考慮すると、ベルトクリーニング装置３６や二次転写ロール３５を付設する張架ロール３３，３４が夫々必要となる。
この結果、中間転写ベルト３０を張架する張架ロールとしては少なくとも４つの張架ロール３１〜３４を使用することが好ましい。
【００４４】
一方、感光体ドラム２０を中間転写ベルト３０に接触させた場合、感光体ドラム２０と感光体ドラム２０に隣接する上下流の張架ロール３１，３２の距離が長いほど中間転写ベルト３０の蛇行を感光体ドラム２０側で補正する動作が安定する。
そこで、本実施の形態では、感光体ドラム２０は上下流の張架ロール３１，３２の軸間距離が最も長い個所に接触させることが好ましい。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態において、感光体ドラム２０上に各色成分トナー像が順次形成され、接触領域（一次転写位置）を介して中間転写ベルト３０に順次転写した後、二次転写位置にてシートに一括転写される。
このような作像過程において、感光体ドラム２０と中間転写ベルト３０とは比較的広い接触領域（接触長ｘ）にて接触配置されており、しかも、弾性ゴムベルト材により弾性押圧されているため、感光体ドラム２０と中間転写ベルト３０との間のタック面圧はそれほど高くなく、しかも、弾性ゴムベルト材によるトナー像の包み込み動作が行われ、感光体ドラム２０上のトナー像が中間転写ベルト３０側に一次転写される。
このとき、中間転写ベルト３０への転写画像には、大きなタック面圧によるホロキャラクターなどの画質欠陥はなく、高い転写効率で転写されるため、シート４０上のカラー画像品質は極めて良好に保たれる。
【００４６】
また、本実施の形態において、装置本体５０に対し作像ユニット６０を組み付けた後、あるいは、設置の際に作像ユニット６０が歪むと、作像ユニット６０内の中間転写ベルト３０の各張架ロール３１〜３４の平行度は保たれているものの、捻れにより各張架ロール３１〜３４が同一方向に傾くことがあり得る。
このような場合において、各張架ロール３１〜３４が傾くと、これに伴って、中間転写ベルト３０が意図しない方向に片寄ってしまう懸念がある。
しかしながら、本実施の形態では、中間転写ベルト３０の外周に接する感光体ドラム２０との接触長ｘが中間転写ベルト３０の内側に接する各張架ロール３１〜３４の接触長の和（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）よりも大きく確保されているため、中間転写ベルト３０の捻れを予測し、感光体ドラム２０を所定方向に傾けることにより、中間転写ベルト３０を当初意図した方向に片寄せすることが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、少なくとも像担持体、転写搬送体及びユニットフレームが含まれ、像担持体及び転写搬送体の一方がドラム状部材にて構成され且つ他方がベルト状部材にて構成される作像ユニットを構成し、この作像ユニットを装置本体に設置する際に、ドラム状部材の回転軸両端二箇所の係合部と、この回転軸との間に前記ベルト状部材の少なくとも一部を介在させた状態で対向配置される前記ユニットフレームの部分に設けられる係合部とを具備させ、３点支持方式にて両者を正確に位置決め拘束するようにしたので、簡単な構成で、装置本体の捻れやプロセスユニットの組合せに影響されることなく、少なくとも１つがベルト状部材である像担持体及び転写搬送体のアライメントを維持し、ベルト状部材の蛇行を有効に防止することができ、もって、作像ユニットによる作像品質を色ずれなどのない良好な状態に保つことができる。
また、本発明によれば、装置本体と作像ユニットとの相対位置が万一ずれた場合であっても、作像ユニット内の、少なくとも１つがベルト状部材である像担持体と転写搬送体との相対位置関係は一定に保たれるため、像担持体、転写搬送体のアライメントを維持することができ、ベルト状部材の蛇行に悪影響を与えることはない。
更に、本発明によれば、作像ユニット側に少なくとも像担持体、転写搬送体を一体的に組み込み、必要に応じて他のサブユニットを組み込むことができるため、メンテナンス時においては、作像ユニットを取り外した後、作像ユニット内の交換を要するサブユニットを取り外すようにすればよい。
このため、サブユニットの交換作業回数を低減させることが可能になり、サブユニットの交換の手間、誤操作による故障などのリスクを抑えることができる。
【００４８】
また、このような画像形成装置に用いられる作像ユニットによれば、装置本体側に３点支持用の被位置決め部を具備させるという簡単な構成で、装置本体に対して像担持体と転写搬送体とを正確に位置決めすることができ、その分、作像品質の高い画像形成装置を容易に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明に係る画像形成装置及びこれに用いられる作像ユニットの概要を示す説明図、（ｂ）は作像ユニットの構成を示す説明図である。
【図２】 本発明が摘要された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図３】 本実施の形態に係る画像形成装置において作像ユニットを取り外した状態を示す説明図である。
【図４】 （ａ）は本実施の形態で用いられる作像ユニットを示す説明図、（ｂ）はその変形形態を示す説明図である。
【図５】 本実施の形態に係る作像ユニットの取付構造を示す斜視説明図である。
【図６】 本実施の形態に係る作像ユニットの構成を示す一部破断斜視図である。
【図７】 本実施の形態に係る作像ユニットを装置本体へ取り付けた状態を示す斜視説明図である。
【図８】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態２を示す説明図である。
【図９】 （ａ）（ｂ）は実施の形態２に係る画像形成装置の作像ユニットの装置本体への取付過程を示す説明図である。
【図１０】 実施の形態２に係る画像形成装置の作像ユニット押さえ構造例を示す説明図である。
【図１１】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態３を示す説明図である。
【図１２】 実施の形態３で用いられる作像ユニットを示す説明図である。
【図１３】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４を示す説明図である。
【図１４】 その駆動伝達系の連結状態を示す説明図である。
【図１５】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態５を示す説明図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…転写搬送体，３…ユニットフレーム，４…作像ユニット，５…装置本体，６（６ａ〜６ｃ）…係合部，７（７ａ〜７ｃ）…被係合部，８…カバー体，９…押圧部材，９ａ…押さえ部材，９ｂ…切欠部，ＢＴ…ベルト状部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly, to an image forming apparatus having an image carrier and a transfer carrier opposed to the image carrier, and at least one of which is a belt-like member, and The present invention relates to an image forming unit used for this.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as an image forming apparatus of this type, for example, an intermediate transfer type image forming apparatus adopting an electrophotographic system is taken as an example, and each color component (for example, Y (yellow), M (magenta)) ), C (cyan), K (black)) toner images are formed and temporarily transferred (primary transfer) at the same location on the intermediate transfer member. In bulkTranscription(Secondary transfer).
  As this type of intermediate transfer member, a belt-like one is frequently used because of the high degree of freedom of layout in the apparatus and the small occupied area.
[0003]
In an embodiment using this type of intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt is stretched around a plurality of stretching rolls and circulates and conveys a multiple transfer toner image. The intermediate transfer belt meanders due to variations in the outer diameter, eccentricity, and misalignment between the plurality of stretching rolls. Further, the meandering of the intermediate transfer belt is similarly caused by the variation in the circumferential length within the same intermediate transfer belt.
Such meandering of the intermediate transfer belt leads to a technical problem in that when a toner image is multiplex-transferred from an image carrier, color misregistration occurs and image quality is degraded.
[0004]
In order to solve such technical problems, conventionally, as a measure for preventing meandering of the intermediate transfer belt, for example, a flange larger than the tension roll diameter is provided at the end of the tension roll, and the end of the intermediate transfer belt is provided. The flange method can be considered to be in contact with this flange. However, if the end of the intermediate transfer belt is in contact with the flange for a long time, stress concentration occurs at the end of the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt is broken or damaged. There is a concern that will occur.
Further, in order to solve such a problem, for example, a steering system (for example, JP-A-8-217302) in which one of the stretching rolls is swung as a steering roll to control the traveling direction of the intermediate transfer belt, A rib method (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-337464) is already known in which a protruding portion is provided on the back surface of the intermediate transfer belt and is brought into contact with a guide portion of a stretching roll.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such an image forming apparatus, when adopting the above-described steering method, rib method, etc., first, it is possible to align the tension roll and the element that contacts the intermediate transfer belt surface (initial alignment). It is necessary to make them parallel as much as possible, and on that basis, misalignment caused by component accuracy of each element, mounting error, and the like is corrected by the above countermeasure.
This is because if the initial alignment is not adjusted accurately, alignment correction is performed, the initial alignment is inaccurate. This is because the amount itself is extremely large and is not preferable.
[0006]
However, when adjusting the initial alignment, the intermediate transfer belt is in contact with a tension roll that stretches the belt, and a cleaning device that collects unnecessary toner on the image carrier and the intermediate transfer belt. The misalignment between the element and the tension roll is a major factor in the meandering of the intermediate transfer belt.
In particular, the alignment of the tension roll of the intermediate transfer belt has a great influence on the meandering of the intermediate transfer belt.
Further, the misalignment between the tension roll of the intermediate transfer belt and the image carrier is caused by the electrostatic attraction between the image carrier and the intermediate transfer belt that occurs during image formation. The transfer belt is attracted, which is also a major factor in the meandering of the intermediate transfer belt.
[0007]
These elements are generally formed as separate units (process units), and have a structure that ensures alignment of each element by positioning within the apparatus.
Accordingly, it is necessary not only to maintain the axial parallelism of the stretching roll of the intermediate transfer belt with high accuracy but also to ensure alignment between the process units. For this purpose, highly accurate positioning is required in a state where each process unit is incorporated in the apparatus.
Furthermore, each process unit must cover the range of variations in component accuracy and assembly accuracy for each process unit in order to perform detachment and replacement according to the component life.
However, these measures require a dedicated drive source, a sensor that detects meandering, frame rigidity that can guarantee the mounting accuracy of each part, and strict accuracy control for each process unit. This is an important factor in reducing the weight of the frame and improving the productivity of the process unit.
[0008]
The technical problem described above is not limited to the intermediate transfer type image forming apparatus provided with the intermediate transfer belt, but occurs in an image forming apparatus provided with a wide belt-like member such as a sheet conveying belt or a photosensitive belt. It is.
The present invention is for solving the technical problems as described above, and effectively prevents meandering of the belt-like member by a simple configuration and a small number of component configurations, and further, a cumulative tolerance due to a combination of process units. Therefore, an image forming apparatus and an image forming unit used for the same can be provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  That is, according to the present invention, as shown in FIGS. 1A and 1B, at least one image carrier 1, a transfer carrier 2 disposed opposite to the image carrier 1, and the image carrier 1 andTransfer carrier2 includes a unit frame 3 that is positioned and supported, and includes an image carrier 1 and a transfer carrier 2.One is composed of a drum-shaped member and the otherIncludes an image forming unit 4 configured by a belt-like member BT, and an apparatus main body 5 in which the image forming unit 4 is installed.Further, two engaging portions 6 (specifically, 6a and 6b) at both ends of the rotating shaft of the drum-shaped member are arranged opposite to each other with at least a part of the belt-shaped member BT interposed between the rotating shaft. And an engaging portion 6c provided in the portion of the unit frame 3 to be provided.The apparatus main body 5 is provided with three engaged portions 7 (specifically, 7a to 7c) in which the engaging portions 6 are engaged to restrain the position of the image forming unit 4 with respect to the apparatus main body 5. Is.
  Although FIG. 1 shows a model in which the transfer conveyance body 2 is a belt-like member BT, the present invention is not limited to this.
[0010]
In such technical means, the image forming unit 4 first needs to position and support the relative positions of the image carrier 1 and the transfer carrier 2 with the unit frame 3.
Here, the image carrier 1 includes any material that supports an image, and is typically a drum shape, but may be a belt shape. And the number of arrangement may be single or plural.
The transfer carrier 2 includes not only an intermediate transfer member that intermediately transfers an image on the image carrier 1 but also a sheet carrier that holds and conveys the sheet.
Further, the shape and material of the unit frame 3 may be appropriately selected as long as it positions at least the relative positional relationship between the image carrier 1 and the transfer carrier 2, and other process units may be positioned. Of course it is good.
[0011]
  Further, it is necessary that at least one of the image carrier 1 and the transfer carrier 2 in the image forming unit 4 is constituted by the belt-like member BT.
  Accordingly, an aspect in which the transfer conveyance body 2 is the belt-shaped member BT is of course included, and an aspect in which at least one of the image carriers 1 is the belt-shaped member BT and an aspect in which both are the belt-shaped members BT are included.
  However, a typical aspect of the image forming apparatus includes an aspect in which the image carrier 1 is configured by a drum-shaped member, and the transfer conveyance body 2 is configured by a belt-shaped member BT.
  From the viewpoint of effectively using various sheets such as cardboard in this type of embodiment,Transfer carrierAn embodiment in which 2 is an intermediate transfer member that intermediately transfers an image on the image carrier 1 is preferable.
[0012]
  Further, when the apparatus main body 5 is installed in a non-planar place, the entire apparatus main body 5 is twisted. When the image forming unit 4 is assembled and fixed to the apparatus main body 5, the image forming unit 4 is also twisted. There is a concern.
  Therefore, in order to prevent such twisting of the image forming unit 4, in the present invention, the image forming unit 4 is provided with three engaging portions 6 (6 a to 6 c), and the apparatus main body 5 is provided with the respective engagements. Measures are provided to provide three engaged parts 7 (7a to 7c) in which the part 6 is engaged and the position of the image forming unit 4 with respect to the apparatus main body 5 is restrained.
  Thus, the image forming unit 4 is positioned and restrained with respect to the apparatus main body 5 by adopting a three-point support structure in which the fixing positions of the apparatus main body 5 and the image forming unit 4 are three.
  For this reason, the alignment of the image carrier 1 and the transfer carrier 2, any one of which is a belt-like member, is maintained in the image forming unit 4 without transmitting the twist of the apparatus body 5 to the image forming unit 4. can do.
  The surface formed by the center of the rotating shaft of the drum-shaped member and the portion of the engaging portion 6c provided in the unit frame 3 that engages with the engaged portion 7c is the drum-shaped member with respect to the surface. It is preferable that a region where the belt-shaped member BT comes into contact with the belt-shaped member BT is passed.
[0013]
Here, the forms of the engaging portion 6 and the engaged portion 7 may be appropriately selected as long as both the protrusion and the recess, the protrusion and the planar receiving portion are engaged and restrained in positioning.
In addition, the number of the engaging portions 6 and the engaged portions 7 may be three locations that can be supported at three points, but even if locations other than the three locations contact each other, there is an inconvenience in positioning by the three locations. If it does not occur, it does not matter.
[0014]
Furthermore, the apparatus main body 5 may be appropriately selected. However, the apparatus main body 5 preferably includes a cover body 8 on which the image forming unit 4 is pressed. According to such an aspect, the cover body 8 is provided. Thus, rattling of the image forming unit 4 can be avoided reliably.
Here, a pressing member 9 that presses down the image forming unit 4 (for example, a pressing member 9a that is elastically biased, or an engagement portion between the engaging portion 6 and the engaged portion 7 is pressed into the cover body 8 from the disengagement direction. A notch 9b or the like may be provided.
[0015]
In general, subunits composed of process units other than the image forming unit 4 may be disposed on the apparatus body 5 side. In this case, the subunits on the apparatus body 5 side and the image forming unit 4 are preferable. The relationship is as follows.
In other words, in an aspect in which the subunit related to the image forming unit 4 is provided on the apparatus main body 5 side, the image forming unit 4 includes a positioning portion that is positioned and engaged with the positioned portion of the subunit on the apparatus main body 5 side. It is preferable to make it.
According to such an aspect, the image forming unit 4 is preferable in that it is accurately positioned not only with respect to the apparatus main body 5 but also with respect to the subunit.
Here, the subunit is an exposure device, a developing device, a transfer device, or the like, and the subunit is supported movably with respect to the apparatus main body 5, and with respect to a predetermined positioning portion of the image forming unit 4. What is necessary is just to arrange | position the to-be-positioned part press-contacting with pressurizing members, such as a spring. Thereby, the alignment between the subunit and the image carrier 1 of the image forming unit 4 is ensured.
[0016]
Further, the image forming unit 4 only needs to include at least the image carrier 1 and the transfer carrier 2, and it does not matter whether a subunit is separately provided.
Here, from the viewpoint of performing the meandering control of the belt-like member BT (for example, the transfer conveyance body 2) with higher accuracy, the image forming unit 4 includes, for example, other than the image carrier 1 (or the transfer conveyance body 2), An embodiment including a subunit (for example, a transfer device such as a belt cleaner or a transfer roll) that contacts the belt-like member BT is preferable.
In this case, it is preferable that the unit frame 3 includes a sub-positioning portion for positioning and engaging the subunit that contacts the belt-like member BT.
Thus, by positioning the subunits in the sub-positioning unit, it is possible to maintain the relative positional relationship between the subunits of the image forming unit 4.
As a result, each subunit is accurately positioned in advance with respect to the belt-like member BT.
However, in a mode where it is necessary to separate the belt-like member BT (for example, the transfer conveyance body 2) and the transfer device, for example, in order to recover the sheet jam in the image forming apparatus, the transfer device is connected to the apparatus main body side. It is preferable to employ a positioning structure (positioning portion, positioned portion) that restricts the relative position between the image forming unit 4 and the image forming unit 4 incorporated in the apparatus main body 5.
[0017]
  Further, from the viewpoint of minimizing the accumulated error associated with the positioning of each subunit to the apparatus main body 5, the subunit is assembled to the image forming unit 4, and after the image forming unit is taken out from the apparatus main body 5, It is only necessary that each subunit can be separated and replaced from the image unit.
  According to this aspect, when it is necessary to replace a part of the members constituting the image forming unit 4, the apparatus main body 5Image creation unit 4After taking out, predetermined constituent members may be separated from the unit frame 3 and the corresponding constituent members may be replaced.
[0018]
  Furthermore, the image carrier 1 of the image forming unit 4;Transfer carrierReference numeral 2 denotes an element that rotates together, and the driving force is supplied from the apparatus main body 5 side.
  At this time, in a mode in which there are a plurality of contact points between the apparatus drive source and the drive input unit of the image forming unit 4, there is a concern that the position of the image forming unit 4 may change with respect to the apparatus body 5 due to the reaction force of the drive force. is there. The image forming unit 4 is deformed by the reaction force of the plurality of driving forces, and the image carrier 1 andTransfer carrier 2There is a concern of changing the alignment.
  Therefore, in order to effectively avoid such a problem, the image forming unit 4 may be provided with one drive input unit from the apparatus drive source.
  In this case, the reaction force of the driving force acts only at one place, and fluctuations and deformations of the image forming unit 4 can be effectively suppressed.
  Further, from the viewpoint of effectively suppressing the position fluctuation of the image forming unit 4, the image forming unit 4 includes at least one drive input unit from the device drive source, and is generated at the contact point between the device drive source and the drive input unit. The acting direction of the entire reaction force may be set so that the relative positional relationship between the image forming unit 4 and the apparatus main body 5 does not change.
[0019]
Further, from the viewpoint of minimizing the meandering (walking) of the belt-like member BT (for example, the transfer conveyance body 2), the contact length between the belt-like member BT and the tension member is used as the image forming unit 4. From this total, the contact length between the surface of the belt-like member BT and the member (for example, the image carrier 1) facing the belt-like member BT may be set longer.
That is, when the image forming unit 4 is twisted, a walk occurs in the belt-like member BT (for example, the transfer conveyance body 2), but the walk forces generated on the front side and the back side of the belt-like member BT cancel each other. Taking advantage of this, the walking force on the front side of the belt-like member BT may be set large so as to minimize the occurrence of a walk.
[0020]
  That is, generally, in order to accurately control the meandering of the belt-like member BT, the belt-like member BT is shifted to the intended direction at the time of initial alignment adjustment, but the belt-like member BT is moved to the intended direction. To make it close, belt shapeMember BTOne of the walking powers on the front side and the back side of the front side may be set larger.
  However, setting a large walking force on the back side of the belt-like member BT means that all the tension rolls on the inner surface of the belt-like member BT are inclined in the intended direction, and such a requirement is extremely difficult. In this case, the walking force on the front side of the belt-shaped member BT is set large, and the walking force is easily set by tilting the opposing member (for example, the image carrier 1) in contact with the outer periphery of the belt-shaped member BT. Is.
[0021]
  Incidentally, the meandering of the belt-like member BT included in the image forming unit 4 can be largely prevented by the alignment management as described above, but unstable such as a change with time of the belt-like member BT. When the element causes the meandering of the belt-like member BT, a belt-like member BT is formed by providing a flange on the stretching roll of the belt-like member BT or using a crown-shaped roll having an end diameter gradually increasing. Of course, the meandering may be further prevented.
  Further, the present invention is not limited to the image forming apparatus, but also targets the image forming unit 4 used in the image forming apparatus.
  In this case, as shown in FIGS. 1A and 1B, the present invention is an image forming unit 4 installed in the apparatus main body 5, and includes at least one image carrier 1 and facing the image carrier 1. Including the transfer carrier 2 disposed, and a unit frame 3 on which the relative positional relationship between the image carrier 1 and the transfer carrier 2 is positioned and supported.One is composed of a drum-shaped member and the otherIs constituted by a belt-like member BT, and three engaging portions 6 (6a to 6c) that can be engaged with three engaged portions 7 (7a to 7c) provided in the apparatus main body 5.As described above, the engaging unit 6 (6a, 6b) at two locations on both ends of the rotating shaft of the drum-shaped member, and the unit frame disposed to face each other with at least a part of the drum-shaped member and the belt-shaped member BT interposed. Engaging portion 6c provided in the portion 3Equipped,theseBy engaging the engaging portion 6 with the engaged portion 7, positioning restraining with respect to the apparatus main body 5 is performed.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 2 shows Embodiment 1 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, an image forming apparatus includes a photosensitive drum 20 and an intermediate transfer belt 30 disposed opposite to the photosensitive drum 20 for transferring a toner image from the photosensitive drum 20 in an apparatus main body 50. And a so-called four-cycle intermediate transfer type image forming apparatus that performs four times of multiple transfers on the intermediate transfer belt 30 in order to obtain four color images.
In the present embodiment, the photosensitive drum 20 includes a photosensitive layer whose resistance value is reduced by light irradiation. Around the photosensitive drum 20, a charging device 21 for charging the photosensitive drum 20 and a charging device 21 are provided. An exposure device 22 for writing an electrostatic latent image of each color component (in this example, black (K), yellow (Y), magenta (M), cyan (C)) on the charged photosensitive drum 20; A rotary developing device 23 that visualizes each color component latent image formed on the body drum 20 with each color component toner, the intermediate transfer belt 30, and a cleaning device that cleans residual toner on the photoconductor drum 20. 27 are arranged.
[0023]
Here, as the charging device 21, for example, a charging roll is used, but a charger such as a corotron may be used.
The exposure device 22 may be any device that can write an image on the photosensitive drum 20 with light. In this example, for example, a print head using LEDs is used, but the present invention is not limited to this, and EL is used. For example, a scanner that scans a laser beam with a polygon mirror may be selected as appropriate.
Further, the rotary type developing device 23 is rotatably mounted with developing units 23a to 23d containing respective color component toners. For example, the respective color component toners are attached to a portion of the photosensitive drum 20 where the potential is lowered by exposure. The toner to be used is not particularly limited in shape and particle size, and any toner may be used as long as it is accurately placed on the electrostatic latent image on the photosensitive drum 20. In this example, the rotary developing device 23 is used, but four developing devices may be used.
Furthermore, the cleaning device 27 may be selected as appropriate so long as it cleans the residual toner on the photosensitive drum 20 and employs a blade cleaning method. However, there may be a mode in which the cleaning device 27 is not used when toner having a high transfer rate is used.
[0024]
Further, as shown in FIG. 2, the intermediate transfer belt 30 is stretched over three stretching rolls 31 to 33, and circulates and moves, for example, using the stretching roll 31 as a driving roll.
Here, the intermediate transfer belt 30 may be appropriately selected from resin materials such as polyimide and polycarbonate resin. However, in order to effectively suppress image quality defects such as holocharacters, the contact surface pressure with the photosensitive drum 20 is lowered. In consideration of the viewpoint of walkless and tensioner-less, it is preferable to use a rubber belt material having an elastic rubber as a base (elastic layer).
[0025]
Further, in the present embodiment, a primary transfer roll 25 as a primary transfer member is disposed in contact with a portion of the intermediate transfer belt 30 facing the photosensitive drum 20 from the back side of the intermediate transfer belt 30, and a predetermined primary A transfer bias is applied.
Furthermore, a secondary transfer roll 35 as a secondary transfer member is disposed opposite to the tension roll 32 of the intermediate transfer belt 30 with the tension roll 32 as a backup roll, for example, secondary transfer. A predetermined secondary transfer bias is applied to the roll 35, and the stretching roll 32 that also serves as a backup roll is grounded.
Note that a belt cleaning device 36 is disposed at a portion of the intermediate transfer belt 30 facing the stretching roll 31 so as to clean the residual toner on the intermediate transfer belt 30.
A sheet 40 such as paper is stored in a supply tray (not shown), supplied by a feed roll 41, guided to a secondary transfer site through a resist roll 42, and fixed through a conveyance belt 43. It is conveyed to the apparatus 45 and then accommodated in a discharge tray 48 formed on the upper part of the apparatus main body 50 through a conveyance roll 46 and a discharge roll 47.
[0026]
In particular, in the present embodiment, the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 are integrated as an image forming unit 60.
The image forming unit 60 has a substantially U-shaped unit frame 61 as shown in FIGS. 3, 4 (a) and FIGS. 5 to 7, for example, on both side plates 62, 63 of the unit frame 61. Corresponds to the shaft 20 a that supports the rotation center of the photosensitive drum 20 and the rotation shafts 31 a to 33 a of the stretching rolls 31 to 33 of the intermediate transfer belt 30, corresponding to the bearing portion 66 (the rotation shaft 20 a of the photosensitive drum 20. (Not shown), and the relative positions of the photosensitive drum shaft 20a and the stretch roll shafts 31a to 33a are restricted, and the parallel alignment of the axes is restricted.
[0027]
  Furthermore, in the present embodiment, both ends of the rotating shaft 20a of the photosensitive drum 20 are disposed so as to protrude outside the side plates 62 and 63 of the unit frame 61, and are also used as the engaging shafts 67 and 68 of the image forming unit 60. ing. Further, in the unit frame 61 of the image forming unit 60, an engaging piece 69 that protrudes outward is formed on the connecting plate 64 positioned between the side plates 62 and 63..
  In FIG. 5 to FIG. 7, reference numeral 101 denotes a driven transmission gear that is coaxially mounted on the rotating shaft 20 a of the photosensitive drum 20.
  Further, for example, as shown in FIG. 4B, a handle portion 70 may be provided on the unit frame 61 in order to facilitate the operation of inserting and removing the image forming unit 60.
  In the present embodiment, the charging device 21 associated with the photosensitive drum 20 andcleaningThe device 27 and the belt cleaning device 36 associated with the intermediate transfer belt 30 are also positioned and supported by the unit frame 61 so that the relative position and parallel alignment between the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 are regulated. It has become.
[0028]
On the other hand, the apparatus main body 50 has a cover 56 that can be opened and closed as shown in FIG. 3, and a main body frame 51 as shown in FIG. 5, for example.
The main body frame 51 is formed with engaged grooves 52 and 53 for positioning and constraining the engaging shafts 67 and 68 at both ends of the rotating shaft 20a of the photosensitive drum 20, and the unit frame 61 is engaged. An engaged recess 54 in which the piece 69 is positioned and placed is formed.
Here, the engaged grooves 52 and 53 are substantially U-shaped notch grooves opened upward, and the engaging shafts 67 and 68 are rotatably positioned and supported.
[0029]
Further, in the present embodiment, when a sheet jam occurs during transfer to the sheet 40, the image forming unit 60 is temporarily removed from the apparatus main body 50 in order to recover the sheet jam as shown in FIG. It is necessary to disengage.
In order to enable such jam processing, in the present embodiment, the secondary transfer roll 35 is mounted on the apparatus main body 50 side, and has a structure that is separated from the image forming unit 60 and is not integrated.
As shown in FIG. 3, the support structure of the secondary transfer roll 35 is such that the secondary transfer roll 35 is held by a holder 351 that can move up and down, and the holder 351 is elastically biased by a biasing spring 352. When the image forming unit 60 is assembled and fixed to the apparatus main body 50, the lower end edges of the side plates 62 and 63 of the unit frame 61 of the image forming unit 60 are attached to the secondary transfer roll 35. A substantially U-shaped positioning U groove 71 in which the shaft is rotatably positioned is formed, and the shaft of the secondary transfer roll 35 is rotatably positioned and engaged with the positioning U groove 71.
[0030]
Furthermore, in the present embodiment, the exposure apparatus 22 is also mounted on the apparatus main body 50 side, and has a structure that is separated from the image forming unit 60 and is not integrated.
The support structure of the exposure apparatus 22 is configured such that the exposure apparatus 22 is disposed in a housing portion of the holder 221 so that the exposure apparatus 22 can advance and retreat, and the exposure apparatus 22 is elastically urged by an urging spring 222. When the image unit 60 is assembled and fixed, a substantially V-shaped positioning for positioning the positioned portion of the exposure device 22 is positioned on one side edge of the side plates 62 and 63 of the unit frame 61 of the image forming unit 60. A V-groove 72 is formed, and a positioning portion (not shown) of the exposure apparatus 22 is positioned and engaged with the positioning V-groove 72.
[0031]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the present embodiment, each color component toner image is sequentially formed on the photosensitive drum 20 and sequentially transferred to the intermediate transfer belt 30 via the contact area (primary transfer position), and then is transferred to the sheet 40 at the secondary transfer position. Batch transfer.
In such an image forming process, the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 are adjusted in initial alignment at the stage of the image forming unit 60, and when the image forming unit 60 is assembled and fixed to the apparatus main body 50. 5 to 7, the engaging shafts 67 and 68 and the engaging piece 69 of the image forming unit 60 are engaged with the engaged grooves 52 and 53 and the engaged recess 54 of the apparatus main body 50, respectively. Therefore, the image forming unit 60 is supported at three points with respect to the apparatus main body 50.
[0032]
For this reason, even if the apparatus main body 50 is torsionally deformed, the image forming unit 60 is not torsionally deformed, and the relative positions of the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 and their parallel alignment are shifted. There is no.
In particular, the secondary transfer roll 35 and the exposure device 22 mounted on the apparatus main body 50 side also have the positioning U groove 71 of the unit frame 61 of the image forming unit 60 when the image forming unit 60 is assembled and fixed to the apparatus main body 50. Alternatively, since each positioned portion is positioned and engaged with the positioning V-groove 72, the alignment between the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 is not impaired.
Therefore, in the present embodiment, the relative positional relationship between the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 always maintains the state at the time of initial alignment adjustment, and the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt. Each process unit in contact with the photosensitive drum 30 is also accurately positioned with respect to the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30, so that the alignment of the photosensitive drum 20, the intermediate transfer belt 30, or the process unit associated therewith is shifted. The meandering of the intermediate transfer belt 30 is not adversely affected, and a series of image forming processes are performed extremely well.
[0033]
When the process unit in the image forming unit 60 is replaced, as shown in FIG. 3, the image forming unit 60 is taken out from the apparatus main body 50, and then the process unit in the image forming unit 60 is removed. What should I do?
Even when the secondary transfer roll 35 or the exposure device 22 mounted on the apparatus main body 50 side is replaced, it may be performed after the image forming unit 60 is removed.
Further, when a sheet jam occurs at the secondary transfer site or the like, similarly, after removing the image forming unit 60 from the apparatus main body 50, the jam processing is performed on the opened secondary transfer site. do it.
[0034]
Embodiment 2
FIG. 8 shows Embodiment 2 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but unlike the first embodiment, the belt cleaning device 36 is mounted on the apparatus main body 50 side instead of the image forming unit 60 side. It is. Components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
In this example, the belt cleaning device 36 has a rotatable cleaning roll 361, for example, and a scraper 362 for scraping off dirt is disposed in contact with the cleaning roll 361.
[0035]
As shown in FIGS. 8 and 9 (a) and 9 (b), the support structure of the belt cleaning device 36 is provided with a holder 363 on which the cleaning roll 361 is rotatably supported on the apparatus main body 50 side. While the holder 363 is elastically urged by the urging spring 364, a substantially concave positioning groove 73 is formed in a position corresponding to the belt cleaning device 36 on both side plates 62 and 63 of the image forming unit 60. In this positioning groove 73, the shaft of the cleaning roll 361 is rotatably positioned and engaged.
[0036]
Therefore, according to the present embodiment, when the image forming unit 60 is assembled and fixed to the apparatus main body 50, the engaged grooves 52 and 53 and the engaged recesses of the apparatus main body 50 are the same as in the first embodiment. The engagement shafts 67 and 68 and the engagement piece 69 of the image forming unit 60 may be positioned and engaged with 54 to support the three points.
In the process of attaching the image forming unit 60, focusing on the support state of the exposure device 22, the secondary transfer roll 35, and the belt cleaning device 36 mounted on the apparatus main body 50 side, the main body frame of the apparatus main body 50 When assembling the image forming unit 60 to 51, as shown in FIGS. 9A and 9B, a positioned portion (corresponding to the positioning protrusion 223) of the exposure device 22 and a positioned portion (shaft of the secondary transfer roll 35) 353), the positioning portion of the cleaning roll 361 (corresponding to the shaft 365) is gradually positioned in the positioning V-groove 72, the positioning U-groove 71 and the positioning groove 73 formed in the unit frame 61 of the image forming unit 60. Each process unit (exposure device 22, secondary transfer roll 35) is engaged with the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30. And, a belt cleaning device 36) is positioned at a desired position.
[0037]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the apparatus main body 50 includes a cover 56 that covers the main body frame 51, and this cover 56 is rotatable about one end of the apparatus main body 50 as a rotation fulcrum. It is supported.
An appropriate number of pressing members 57 for pressing the image forming unit 60 are provided inside the cover 56.
For example, a pair of pressing members 57a are provided corresponding to the engaging shafts 67 and 68 of the photosensitive drum 20 of the image forming unit 60, and a pressing body 571 having a U-groove and an urging force for pressing and urging the pressing body 571. A spring 572 is provided, and when the cover 56 is closed, the engaging shafts 67 and 68 engaged with the engaged grooves 52 and 53 are pressed from above.
The pressing member 57b is provided corresponding to the engaging piece 69 of the image forming unit 60, and includes a block-shaped pressing body 573 and an urging spring 574 that presses and urges the block-like pressing body 573, and closes the cover 56. In this case, the engaging piece 69 engaged with the engaged recess 54 is pressed from above.
Therefore, in this embodiment, when the cover 56 is closed, the pressing member 57 (57a, 57b) presses the image forming unit 60, so that rattling of the image forming unit 60 can be effectively avoided. .
[0038]
Embodiment 3
FIG. 11 shows Embodiment 3 of the image forming apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the second embodiment, but unlike the second embodiment, the belt cleaning device 36 is configured as a sub-unit 90 that is detachable from the image forming unit 60. Has been.
That is, as shown in FIGS. 11 and 12, the belt cleaning device 36 is provided with a subunit coupling portion 81 in a part of the unit frame 61 of the image forming unit 60, and the subunit coupling portion 81 is detachable from the subunit. The sub unit case 91 has a case 91, and a cleaning roll 361 and a scraper 362 are disposed on the sub unit case 91.
Therefore, according to the present embodiment, if the subunit case 91 is positioned and fixed in advance in the subunit coupling portion 81 of the imaging unit 60, the belt cleaning device 36 as the subunit 90 is connected to the imaging unit 60 side. The relative position and parallel alignment with the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 are accurately regulated.
For this reason, even if the belt cleaning device 36 as the subunit 90 is disposed in contact with the intermediate transfer belt 30, there is almost no fear of adversely affecting the meandering of the intermediate transfer belt 30.
[0039]
Embodiment 4
FIG. 13 shows Embodiment 4 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the image forming unit 60 includes one drive input unit from the apparatus drive source 110. .
That is, the drive transmission system 100 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, has a drive gear 111 coaxially attached to the rotation shaft of the apparatus drive source 110 and a unit frame 61 of the image forming unit 60. A driven transmission gear 101 is mounted on the outer side of the side plate 62 coaxially with the rotating shaft 20a of the photosensitive drum 20, and multiple gear trains 102 to 105 are sequentially meshed with the driven transmission gear 101. The driving force of the apparatus driving source 110 is transmitted to the stretching roll 31 that is the driving roll of the intermediate transfer belt 30 via 102 to 105.
Further, according to the present embodiment, the contact (contact position) between the drive gear 111 of the apparatus drive source 110 and the drive input unit (the driven transmission gear 101 in this example) is, for example, one of the engagements of the photosensitive drum 20. It is set in the vicinity of the combined shaft 67 and at a position where the fixing of the image forming unit 60 is not impaired by the action of the generated reaction force.
[0040]
Therefore, according to the present embodiment, the driving force from the apparatus driving source 110 is transmitted to the photosensitive drum 20 by the engagement of the driving gear 111 and the driven transmission gear 101, while the driving force from the driven transmission gear 101 is large. It is transmitted to the tension roll (drive roll) 31 by meshing with the continuous gear trains 102 to 105.
As described above, in the present embodiment, since there is one drive input unit to the image forming unit 60, deformation of the image forming unit 60 can be effectively suppressed as compared with an aspect having a plurality of drive input units.
In addition, since the relative positional relationship between the image forming unit 60 and the apparatus main body 50 is set as a direction in which the reaction force acts at the drive input unit, the image forming unit 60 need not be pressed by the cover 56 or the like. However, the situation in which the position of the image forming unit 60 varies is effectively avoided.
[0041]
Embodiment 5
FIG. 15 shows Embodiment 5 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
In the drawing, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but unlike the first embodiment, the intermediate transfer belt 30 in the image forming unit 60 is fixed to the photosensitive drum 20. The contact area x is arranged so as to follow the shape of the photosensitive drum 20.
Here, the intermediate transfer belt 30 may be appropriately selected from resin materials such as polyimide and polycarbonate resin, but in this example, it is preferable to use a rubber belt material having an elastic rubber as a base (elastic layer). .
According to such an aspect, the friction coefficient of the front surface or the back surface of the intermediate transfer belt 30 is increased to some extent, and the shift effect at the time of adjusting the initial alignment can be made more effective.
Furthermore, considering the cleanliness when dirt adheres to the surface of the intermediate transfer belt 30, the intermediate transfer belt 30 has a release layer such as a fluororesin layer laminated on the surface side of the elastic rubber substrate (elastic layer). A multilayer structure is preferred.
For example, as a preferable physical property value of the elastic layer, a material having a Young's modulus of 15 to 80 MPa is preferable for maintaining good transferability. Good materials include urethane rubber (soft type: 16.9 MPa), urethane rubber (hard type: 78.6 Mpa), and chloroprene rubber (16.2 Mpa).
[0042]
Furthermore, in the present embodiment, the intermediate transfer belt 30 is stretched between four tension rolls 31 to 34 as shown in FIG. 15, and between the rotary developing device 23 and the cleaning device 27. A predetermined contact area x is arranged in close contact with the surface of the photosensitive drum 20 positioned at the position.
In particular, in this embodiment, the contact area (contact length) between the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 is x, and the contact lengths of the stretching rolls 31 to 34 with the intermediate transfer belt 30 are a, If b, c and d are satisfied, the relationship a + b + c + d <x is satisfied.
As a method of shifting the intermediate transfer belt 30 to one side, the parallelism and horizontality of the stretching rolls 31 to 34 are shifted in advance.
[0043]
In the present embodiment, the reason why the four tension rolls 31 to 34 are used for the intermediate transfer belt 30 is as follows.
That is, in order to suppress the undulation of the surface of the intermediate transfer belt 30 as much as possible and stabilize the movement of the intermediate transfer belt 30 in the axial direction from the photosensitive drum 20 side, the positional relationship between the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 is changed. In order to decide, two stretching rolls 31 and 32 adjacent to the upstream and downstream of the photosensitive drum 20 are necessary.
Further, when a belt cleaning device 36 that contacts the outer periphery of the intermediate transfer belt 30 and a secondary transfer roll 35 to be described later are installed outside the tension rolls 31 to 34, the tension rolls 31 to 31 stretched on the inner surface of the intermediate transfer belt 30. The force that moves the intermediate transfer belt 30 in the axial direction 34 becomes unstable, causing the intermediate transfer belt 30 to meander.
In order to reduce or stabilize the influence, it is necessary to attach these devices (the belt cleaning device 27 and the secondary transfer roll 35) to the stretching roll.
At this time, considering that it is difficult to attach each device to one stretching roll in terms of space and ensuring performance of each device, the stretching device to which the belt cleaning device 36 and the secondary transfer roll 35 are attached is provided. Each of the rolls 33 and 34 is required.
As a result, it is preferable to use at least four tension rolls 31 to 34 as tension rolls for tensioning the intermediate transfer belt 30.
[0044]
On the other hand, when the photosensitive drum 20 is brought into contact with the intermediate transfer belt 30, the longer the distance between the upstream and downstream stretch rolls 31 and 32 adjacent to the photosensitive drum 20 and the photosensitive drum 20, the longer the meandering of the intermediate transfer belt 30. The correction operation on the photosensitive drum 20 side is stabilized.
Therefore, in the present embodiment, it is preferable that the photosensitive drum 20 is brought into contact with a place where the distance between the axes of the upstream and downstream stretching rolls 31 and 32 is the longest.
[0045]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the present embodiment, each color component toner image is sequentially formed on the photosensitive drum 20 and sequentially transferred to the intermediate transfer belt 30 via the contact area (primary transfer position), and then is collectively applied to the sheet at the secondary transfer position. Transcribed.
In such an image forming process, the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 are arranged in contact with each other in a relatively wide contact area (contact length x), and are elastically pressed by the elastic rubber belt material. The tack surface pressure between the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 30 is not so high, and the toner image is wrapped by the elastic rubber belt material so that the toner image on the photosensitive drum 20 is transferred to the intermediate transfer belt 30 side. The primary transfer.
At this time, the transfer image onto the intermediate transfer belt 30 is not defective such as a holo character due to a large tack surface pressure, and is transferred with high transfer efficiency. Therefore, the color image quality on the sheet 40 is kept extremely good. It is.
[0046]
In the present embodiment, after the image forming unit 60 is assembled to the apparatus main body 50 or when the image forming unit 60 is distorted during installation, each stretch of the intermediate transfer belt 30 in the image forming unit 60 is stretched. Although the parallelism of the rolls 31 to 34 is maintained, the tension rolls 31 to 34 may be inclined in the same direction due to twisting.
In such a case, when each of the tension rolls 31 to 34 is inclined, there is a concern that the intermediate transfer belt 30 may be shifted in an unintended direction.
However, in this embodiment, the contact length x with the photosensitive drum 20 in contact with the outer periphery of the intermediate transfer belt 30 is based on the sum (a + b + c + d) of the contact lengths of the stretching rolls 31 to 34 in contact with the inner side of the intermediate transfer belt 30. Therefore, it is possible to shift the intermediate transfer belt 30 in the originally intended direction by predicting the twist of the intermediate transfer belt 30 and tilting the photosensitive drum 20 in a predetermined direction.
[0047]
【The invention's effect】
  As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, at least the image carrier, the transfer carrier, and the unit frame are included.One is composed of a drum-shaped member and the otherConstitutes an image forming unit composed of a belt-shaped member, and when this image forming unit is installed in the apparatus main body,Engagement provided at two portions of the drum-shaped member on both ends of the rotating shaft and at the portion of the unit frame that is opposed to the rotating shaft with at least a part of the belt-shaped member interposed therebetween. And comprisingSince the positioning and restraining of both is accurately performed by the three-point support method, an image carrier having at least one belt-like member with a simple configuration and not affected by the twist of the apparatus main body or the combination of the process units. In addition, the alignment of the transfer conveyance body can be maintained, and the meandering of the belt-like member can be effectively prevented, so that the image forming quality by the image forming unit can be maintained in a good state without color misregistration.
  Further, according to the present invention, even when the relative position between the apparatus main body and the image forming unit is shifted, at least one of the image forming unit and the transfer carrier is a belt-shaped member. Is maintained constant, the alignment of the image carrier and the transfer carrier can be maintained, and the meandering of the belt-like member is not adversely affected.
  Furthermore, according to the present invention, at least the image carrier and the transfer conveyance body can be integrally incorporated on the image forming unit side, and other subunits can be incorporated as necessary. After removing the unit, the subunit that needs to be replaced in the image forming unit may be removed.
  For this reason, it becomes possible to reduce the frequency | count of replacement | exchange operation | work of a subunit, and can suppress the risk of failure by the time of the replacement of a subunit, and an incorrect operation.
[0048]
  In addition, according to the image forming unit used in such an image forming apparatus, the image bearing member and the image bearing member can be arranged with respect to the apparatus main body with a simple configuration in which a three-point supported positioning portion is provided on the apparatus main body side.Transfer carrierCan be accurately positioned, and accordingly, an image forming apparatus with high image forming quality can be easily constructed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is an explanatory view showing an outline of an image forming apparatus according to the present invention and an image forming unit used therefor, and FIG. 1B is an explanatory view showing a configuration of the image forming unit.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing Embodiment 1 of an image forming apparatus in which the present invention is summarized;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state where an image forming unit is removed from the image forming apparatus according to the present embodiment;
4A is an explanatory view showing an image forming unit used in the present embodiment, and FIG. 4B is an explanatory view showing a modified embodiment thereof.
FIG. 5 is a perspective explanatory view showing the mounting structure of the image forming unit according to the present embodiment.
FIG. 6 is a partially broken perspective view showing a configuration of an image forming unit according to the present embodiment.
FIG. 7 is a perspective explanatory view showing a state in which the image forming unit according to the present embodiment is attached to the apparatus main body.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing Embodiment 2 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a process of attaching the image forming unit of the image forming apparatus according to the second embodiment to the apparatus main body.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of an image forming unit pressing structure of the image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 11 is an explanatory view showing Embodiment 3 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
12 is an explanatory diagram showing an image forming unit used in Embodiment 3. FIG.
FIG. 13 is an explanatory view showing Embodiment 4 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a connected state of the drive transmission system.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing Embodiment 5 of an image forming apparatus to which the present invention has been applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image carrier, 2 ... Transfer conveyance body, 3 ... Unit frame, 4 ... Image forming unit, 5 ... Apparatus main body, 6 (6a-6c) ... Engagement part, 7 (7a-7c) ... Engagement part , 8 ... cover body, 9 ... pressing member, 9a ... pressing member, 9b ... notch, BT ... belt-like member

Claims (13)

少なくとも一つの像担持体、この像担持体に対向配置される転写搬送体、及び、像担持体及び転写搬送体の相対位置関係が位置決め支持されるユニットフレームを含み、像担持体及び転写搬送体の一方がドラム状部材にて構成され且つ他方がベルト状部材にて構成される作像ユニットと、
この作像ユニットを設置する装置本体とを備え、
作像ユニットには、ドラム状部材の回転軸両端二箇所の係合部と、この回転軸との間に前記ベルト状部材の少なくとも一部を介在させた状態で対向配置される前記ユニットフレームの部分に設けられる係合部とを具備させ、装置本体には前記各係合部が夫々係合して装置本体に対する作像ユニット位置が拘束せしめられる３つの被係合部を設けたことを特徴とする画像形成装置。An image carrier and a transfer carrier including at least one image carrier, a transfer carrier opposed to the image carrier, and a unit frame in which a relative positional relationship between the image carrier and the transfer carrier is positioned and supported An image forming unit in which one of them is constituted by a drum-like member and the other is constituted by a belt-like member;
With the device body where this image forming unit is installed,
The image forming unit has two engaging portions at both ends of the rotating shaft of the drum-shaped member, and the unit frame disposed opposite to the rotating shaft with at least a part of the belt-shaped member interposed therebetween. And an engagement portion provided in the portion, and the apparatus main body is provided with three engaged portions that are engaged with the respective engagement portions to restrain the position of the image forming unit relative to the apparatus main body. An image forming apparatus. 請求項１記載の画像形成装置において、The image forming apparatus according to claim 1.
前記ドラム状部材の回転軸の中心と前記ユニットフレームに設けられる係合部の前記被係合部に係合する部位とで形成される面は、当該面に対し前記ドラム状部材と前記ベルト状部材とが接触する領域が過ぎるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。The surface formed by the center of the rotating shaft of the drum-shaped member and the portion of the engaging portion provided in the unit frame that engages with the engaged portion is formed on the drum-shaped member and the belt-like surface. An image forming apparatus configured to pass an area in contact with a member. 請求項１記載の画像形成装置において、
像担持体がドラム状部材にて構成され、転写搬送体がベルト状部材にて構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein the image carrier is constituted by a drum-like member, and the transfer carrier is constituted by a belt-like member. 請求項３記載の画像形成装置において、
前記転写搬送体は、像担持体上の画像を中間的に転写する中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3 .
The image forming apparatus, wherein the transfer carrier is an intermediate transfer member that intermediately transfers an image on the image carrier. 請求項１記載の画像形成装置において、
装置本体には、作像ユニットが押さえ込まれるカバー体を備えていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein the apparatus main body includes a cover body into which the image forming unit is pressed. 請求項１記載の画像形成装置のうち、作像ユニットに関連するサブユニットを装置本体側に設けてなる態様において、
作像ユニットには、装置本体側のサブユニットの被位置決め部が位置決め係合する位置決め部を具備させたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein a subunit related to the image forming unit is provided on the apparatus main body side.
An image forming apparatus, wherein the image forming unit is provided with a positioning portion for positioning and engaging a positioned portion of a subunit on the apparatus main body side. 請求項１記載の画像形成装置において、
作像ユニットは、ベルト状部材に接触するサブユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus includes a subunit that contacts the belt-like member. 請求項７記載の画像形成装置において、
ユニットフレームは、ベルト状部材に接触するサブユニットを位置決め係合するためのサブ位置決め部を備えていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7 .
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the unit frame includes a sub-positioning portion for positioning and engaging the subunit that contacts the belt-shaped member. 請求項１記載の画像形成装置において、
作像ユニットは、装置本体から取り出した後に、各サブユニットを分離・交換可能としたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein the image forming unit can be separated and replaced after being taken out of the apparatus main body. 請求項１記載の画像形成装置において、
作像ユニットは装置駆動源からの駆動入力部を１つ備えることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein the image forming unit includes one drive input unit from an apparatus drive source. 請求項１記載の画像形成装置において、
作像ユニットは装置駆動源からの駆動入力部を少なくとも１つ以上備え、装置駆動源と駆動入力部との接点に発生する反力全体の作用方向を作像ユニットと装置本体との相対位置関係が変動しない方向に設定したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming unit includes at least one drive input unit from the device drive source, and the relative position relationship between the image forming unit and the device main body indicates the direction of the overall reaction force generated at the contact point between the device drive source and the drive input unit. An image forming apparatus characterized in that the direction is set so as not to fluctuate. 請求項１記載の画像形成装置において、
作像ユニットは、ベルト状部材とこれの張架部材との接触長の合計より、ベルト状部材表面とこれに対向する部材との接触長を長く設定したものであることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming unit is characterized in that the contact length between the surface of the belt-like member and the member facing the belt-like member is set longer than the total contact length between the belt-like member and the tension member. apparatus. 装置本体に設置される作像ユニットであって、
少なくとも一つの像担持体、この像担持体に対向配置される転写搬送体、及び、像担持体及び転写搬送体の相対位置関係が位置決め支持されるユニットフレームを含み、
像担持体及び転写搬送体の一方をドラム状部材にて構成し且つ他方をベルト状部材にて構成し、
装置本体に設けられた３つの被係合部に係合可能な３つの係合部として、ドラム状部材の回転軸両端二箇所の係合部と、このドラム状部材と前記ベルト状部材の少なくとも一部を介在させた状態で対向配置される前記ユニットフレームの部分に設けられる係合部とを具備し、これらの係合部を前記被係合部に係合させることで装置本体に対して位置決め拘束することを特徴とする作像ユニット。An image forming unit installed in the apparatus body,
Including at least one image carrier, a transfer carrier disposed opposite to the image carrier, and a unit frame on which a relative positional relationship between the image carrier and the transfer carrier is positioned and supported,
One of the image carrier and the transfer carrier is constituted by a drum-like member and the other is constituted by a belt-like member,
The three engaging portions that can be engaged with the three engaged portions provided in the apparatus main body are two engaging portions at both ends of the rotating shaft of the drum-shaped member, and at least the drum-shaped member and the belt-shaped member. Engaging portions provided in the portion of the unit frame facing each other with a portion interposed therebetween, and engaging these engaging portions with the engaged portions with respect to the apparatus main body. An image forming unit characterized by restraining positioning.
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