JP4501374B2

JP4501374B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4501374B2
Application number: JP2003274330A
Authority: JP
Inventors: 功伊藤; 巌栗城; 宏樹柴; 克美春本; 和弘齊藤; 昭生西村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2023-07-14
Also published as: JP2005037677A; US20050013629A1; US7340199B2

Description

本発明は、像担持体に形成されたトナー像が中間転写体によって転写媒体に転写される画像形成装置に関する。

従来から所謂タンデム方式のフルカラーレーザープリンタ（画像形成装置）は種々考案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１には、中間転写体と、像担持体としての感光体とが別ユニットとして構成されている画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、中間転写体と感光体を別々に交換できるので、中間転写体、又は感光体がライフサイクルを全うすることなく交換されるという無駄をなくすことができる。

しかしながら、特許文献１には、中間転写体を備える中間転写体ユニットと感光体を備える感光体ユニットとの連結構造やこれらを装置本体に装着する構造等は一切開示されておらず、保守、交換上の課題に対しては一切対策が取られていない。

また、特許文献２、３、４では、中間転写体と感光体のギアの位相合わせをすることによって色ずれを防止することが開示されているが、特許文献１の画像形成装置のように、別ユニットとされた中間転写体のギアと感光体のギアとの位相合わせは、非常に困難であった。
特許３０３３５０２号公報特開昭６２−１７８９８８号公報特開平４−９３８６１号公報特開２００２−１２２１８８号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、中間転写体ユニットと像担持体ユニットの保守、交換を容易にすると共に、中間転写体ユニットと像担持体ユニットを分離構造にしたことに伴う画像品質の低下を防止することを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を転写媒体まで搬送する中間転写体と、を備える画像形成装置であって、４本の前記像担持体が直線状に並んで構成された像担持体ユニットと、複数本の前記中間転写体が装着された支持フレームを有する中間転写体ユニットと、前記像担持体ユニットが前記中間転写ユニットに結合される際に、前記４本の像担持体のうち両端にある２本の像担持体のみを、前記支持フレームに懸架し前記中間転写体と対向させる懸架手段と、前記支持フレームが装着され装置本体へ前記支持フレームを抜き差しする着脱手段と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の画像形成装置では、トナー像が、像担持体に形成され、中間転写体によって転写媒体まで搬送される。中間転写体は支持フレームに装着され、この支持フレームは着脱手段に装着され、この着脱手段によって装置本体へ抜き差しされるようになっており、装置本体への着脱が容易になっている。

また、像担持体は懸架手段によって支持フレームに懸架されている。即ち、像担持体は支持フレームに吊り下げられているだけで非固定なので、容易に支持フレームから外すことが出来る。

従って、中間転写体、及び像担持体の保守、交換が容易であり、ユーザーによる交換も可能となる。また、像担持体と中間転写体を別々に交換でき、ライフサイクルを全うしていない像担持体、又は中間転写体を交換するという無駄を無くすことができる。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記像担持体ユニットは、前記像担持体の走査領域よりも前記像担持体の回転方向の上流側に配置され、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段よりも前記像担持体の回転方向の上流側に配置され、前記像担持体に残留したトナーを回収し、一時的に保持する回収保持手段と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の画像形成装置では、複数本の像担持体で構成された像担持体ユニットに帯電手段と回収保持手段が設けられている。帯電手段は、像担持体の走査領域よりも像担持体の回転方向の上流側に配置されて像担持体を帯電し、回収保持手段は、帯電手段よりも像担持体の回転方向の上流側に配置されて像担持体に残留したトナーを回収し、一時的に保持する。

ここで、像担持体に残留した未転写残留トナーを回収保持手段によって一時的に保持するようにし、未転写残留トナーを像担持体ユニット外に排出する手段を不要としたことによって、像担持体ユニットを、像担持体と帯電手段、及び回収保持手段という最小限の構成にすることができる。従って、像担持体ユニットを小型化できるので、取扱いが容易になり、また、輸送コストを低減できる。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、前記中間転写体ユニットは、前記中間転写体に残留したトナーを除去する除去手段と、前記除去手段によって前記中間転写体から除去されたトナーを前記中間転写体ユニットの外部へ搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置では、支持フレームに複数本の中間転写体が装着されて中間転写体ユニットとされており、この中間転写体ユニットに除去手段と搬送手段が設けられている。除去手段は、中間転写体に残留したトナーを除去し、搬送手段は、除去手段によって中間転写体から除去された未転写残留トナーを中間転写体ユニットの外部へ搬送する。

ここで、像担持体ユニットの回収保持手段に一次的に保持された未転写残留トナーを中間転写体に転写させて除去手段によって中間転写体から除去し、搬送手段によって外部へ搬送する構成とすれば、像担持体ユニットにトナーを外部に搬送するための搬送機構を設ける必要がなくなる。従って、像担持体ユニットを小型軽量化できる。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記４本の像担持体では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色のトナー像がそれぞれ形成されることを特徴とする。

請求項４に記載の画像形成装置では、像担持体ユニットに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色のトナー像がそれぞれ形成される４本の像担持体が設けられており、像担持体ユニット、及び中間転写体ユニットの保守、交換が容易であるフルカラーの画像形成装置を提供している。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記像担持体ユニットは、前記像担持体の軸方向の一端部に配設された像担持体ギアを有し、前記中間転写体ユニットは、前記像担持体ギアを軸方向の一端部に備える前記像担持体と接触する前記中間転写体の軸方向の一端部に配設され、前記像担持体ギアと噛合し、前記像担持体に駆動力を伝達する中間転写体ギアを有することを特徴とする。

請求項５に記載の画像形成装置では、像担持体の軸方向の一端部に配設された像担持体ギアと、中間転写体の軸方向の一端部に配設された中間転写体ギアが噛合し、像担持体は、中間転写体ギアから伝達される駆動力によって駆動される。

これによって、像担持体ユニットと中間転写体ユニットにそれぞれ駆動源を設けて像担持体と中間転写体とを個々の駆動源で駆動させる構成と比して、像担持体の回転動作と中間転写体の回転動作とを同期させ易くなり、転写時の画像ずれの発生を防止できる。

また、少なくとも像担持体ユニットの駆動源の設置スペースを削減できるので、像担持体ユニットを小型軽量化できる。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記像担持体の直径Ｄ１と前記中間転写体の直径Ｄ２との関係が、Ｄ１＝Ｄ２×１／ｎ（ｎは２以上の自然数）であり、前記中間転写体ユニットは、前記トナー像の搬送方向の上流側に配設された上流中間転写体から前記トナー像の搬送方向の下流側に配設された下流中間転写体へトナー像が転写されるタイミングにおいて、回転方向の位相が全ての前記中間転写体に亘って略同一となるように、前記中間転写体ギア、及び前記中間転写体の回転方向の取付け位置が調整され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では、像担持体の直径Ｄ１と中間転写体の直径Ｄ２との関係が、Ｄ１＝Ｄ２×１／ｎ（ｎは２以上の自然数）となっており、中間転写体が１回回転する間に像担持体は必ずｎ回回転する。中間転写体が１回転する間に像担持体はｎ回中間転写体に対して最大に偏心するが、このタイミングは一定になる。このため、中間転写体の回転方向の位相をこのタイミングに合わせて調整さえすればよく、中間転写体と像担持体との位相合わせは不要である。

そこで、中間転写体の位相合わせとして、トナー像の搬送方向の上流側に配設された上流中間転写体からトナー像の搬送方向の下流側に配設された下流中間転写体へトナー像が転写されるタイミングにおいて、回転方向の位相が全ての中間転写体に亘って略同一となるように、中間転写体ギア、及び中間転写体の回転方向の取付位置が調整されている。

これによって、別ユニットとして結合分離可能とされ、位相合わせをすることが困難である像担持体と中間転写体によって、色ずれのないトナー像を転写媒体に転写できる。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記像担持体の軸方向の両端部から軸方向に突出する像担持体回転軸と、前記中間転写体の軸方向の両端部から軸方向に突出する中間転写体回転軸と、前記装置本体に設けられ、前記像担持体と前記中間転写体が前記装置本体に押し込まれると前記像担持体回転軸の軸方向の一端部と前記中間転写体回転軸の軸方向の一端部に嵌合する位置決め孔と、前記像担持体回転軸の軸方向の他端部を前記懸架手段に押し当てて固定する押し当て固定手段と、前記中間転写体ユニットの前記中間転写体回転軸の軸方向の他端部側を装置本体に位置決めして固定する位置決め固定手段と、を有することを特徴とする。

請求項７に記載の画像形成装置では、像担持体の軸方向の両端部から突出した像担持体回転軸が懸架手段に懸架されることによって、像担持体ユニットが中間転写体ユニットに懸架されている。また、中間転写体の軸方向の両端部から軸方向に中間転写体回転軸が突出している。そして、像担持体ユニットと中間転写体ユニットが装置本体に押し込まれると像担持体回転軸の軸方向の一端部と中間転写体回転軸の軸方向の一端部に嵌合する位置決め孔が装置本体に設けられており、像担持体回転軸の軸方向一端部と中間転写体回転軸の軸方向の一端部が位置決めされる。

この状態で、像担持体回転軸の軸方向の他端部は懸架手段に懸架されているだけで位置決め、及び固定はされていない。そこで、押し当て固定手段によって像担持体回転軸の他端部を懸架手段に押し当てて固定する。

また、中間転写体ユニットの中間転写体回転軸の軸方向の他端部側は、装着手段によって位置決め、及び固定はされていない。そこで、位置決め固定手段によって中間転写体ユニットの中間転写体回転軸の軸方向の他端部側を装置本体に位置決めして固定する。

これによって、中間転写体ユニットと像担持体ユニットを分離構造にしても、像担持体の軸方向の両端部、中間転写体の軸方向の両端部は位置決めされているので、画像品質は低下しない。

本発明は上記構成にしたので、中間転写体ユニットと像担持体ユニットの保守、交換を容易にすると共に、中間転写体ユニットと像担持体ユニットを分離構造にしたことに伴う画像品質の低下を防止できる。

以下に図面を参照しながら本実施形態について説明する。

図１に示すように、画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、プリンタと言う）１０には、転写媒体としての普通紙や再生紙、又はＯＨＰシート等（以下、用紙Ｐと言う）にフルカラー画像を形成するプリントヘッドデバイス１２が設けられている。

このプリントヘッドデバイス１２には、４本の感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｋ、１４Ｃが備えられており、プリンタ１０には、この４本の感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色の画像データに基づいて、Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色に対応した４本の光ビームを走査して潜像を形成する光走査装置１６が設けられている。

また、プリントヘッドデバイス１２には、４本の感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）に形成された潜像を各別に現像する４個の現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｋ、１８Ｃが設けられており、プリンタ１０には、この現像装置１８（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）に各別にＹ、Ｍ、Ｋ、Ｃのトナーを供給する４個のトナーボックス２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｋ、２０Ｃが設けられている。

また、プリンタ１０には、プリントヘッドデバイス１２の転写部へ搬送される用紙Ｐを収容する給紙カセット２２、プリントヘッドデバイス１２の転写部へ外部から用紙Ｐを供給するための手差し給紙トレイ２４が設けられている。

さらに、プリンタ１０には、プリントヘッドデバイス１２によってトナー像が転写された用紙Ｐに対して定着処置を施す定着装置２６、及び画像が形成されて排出された用紙Ｐをストックする排出トレイ３４が設けられている。

図２に示すように、プリントヘッドデバイス１２は、４個の現像装置１８（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）を備える現像部１８、４個の感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）を備える感光体ユニット１４、及び感光体ユニット１４とは別ユニットとされ、各感光体に形成されたトナー像を用紙Ｐまで搬送する中間転写体ユニット４０で構成されている。

各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）は、有機感光材料等からなる感光層が形成された同じ外径の円筒状のドラム本体を回転軸１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｋ、１５Ｃに支持した構造となっている。

中間転写体ユニット４０は、感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ）に接触してＹ、Ｍの２色のトナー像を重ねて転写される第１の一次中間転写ドラム４０Ａと、感光体ドラム１４（Ｋ、Ｃ）に接触してＫ、Ｃの２色のトナー像を重ねて転写される第２の一次中間転写ドラム４０Ｂと、第１の一次中間転写ドラム４０Ａと第２の一次中間転写ドラム４０Ｂ、及び転写ローラ４８に接触し、各一次中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ）からＹ、Ｍ、Ｋ、Ｃの４色のトナー像を重ね合わせて転写され、Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃの４色が重ね合わされたトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写ドラム（像担持体）４０Ｃが設けられている。

各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、鉄、アルミニウム等からなる同じ外径の金属パイプに導電性シリコンゴム等からなる厚さ０．１〜１０ｍｍ程度の低抵抗弾性層（抵抗値：１０²〜１０³Ω）を被覆したうえで、さらにその低抵抗弾性層の表面にフッ素ゴム等からなる厚さ３〜１００μｍの高離型層（抵抗値：１０⁵〜１０¹³Ω程度）を形成してなるドラム本体を回転軸４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃに支持した構造となっている。

各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）には、それぞれ一次帯電用の帯電ロール４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｋ、４２Ｃと、各一次中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ）に転写されずに感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）に残留した未転写残留トナーを回収し、一時的に保持する感光体ブラシロール４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｋ、４４Ｃが接触している。

各帯電ロール４２（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）は、金属（ステンレス）製のロール芯材の周囲に導電性の弾性発泡体を一定の厚さに被覆形成したものであり、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の走査領域よりも各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の回転方向上流側に配設されている。

また、各感光体ブラシロール４４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）は、金属（ステンレス）製のロール状芯材に複数のブラシ毛が所定の分布密度となるように植立状態で設けられたものであり、各帯電ロールよりも各感光体ドラムの回転方向上流側に配設されている。

また、中間転写体ユニット４０には、第１の一次中間転写ドラム４０Ａ上の未転写残留トナーを除去する第１クリーニング装置４６Ａ、第２の一次中間転写ドラム４０Ｂ上の未転写残留トナーを除去する第２クリーニング装置４６Ｂ、及び二次中間転写ドラム４０Ｃ上の未転写残留トナーを除去する第３クリーニング装置４６Ｃが設けられている。

第１クリーニング装置４６Ａには、第１の一次中間転写ドラム４０Ａに接触する金属（ステンレス）製のクリーニングロール４６０Ａと、クリーニングロール４６０Ａに当接するクリーニングブレード４６１Ａと、クリーニングロール４６０Ａよりも第１の中間転写ドラム４０Ａの回転方向の上流側において第１の中間転写ドラム４０Ａに接触する中間転写ブラシロール４６２Ａと、これらを収納するクリーナハウジング４６３Ａと、クリーニングブレード４６１Ａによってクリーナハウジング４６３Ａ内に掻き落された未転写残留トナーを外部のトナー回収ボックス（図示省略）へ搬送するスクリューオーガ４６４Ａが備えられている。中間転写ブラシロール４６２Ａは、各感光体ブラシロール４４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）と同様の構成になっている。

第２クリーニング装置４６Ｂにも第１クリーニング装置４６Ａと同様に、クリーニングロール４６０Ｂ、クリーニングブレード４６１Ｂ、中間転写体ブラシロール４６２Ｂ、クリーニングハウジング４６３Ｂ、及びスクリューオーガ４６４Ｂが備えられている。

また、第３クリーニング装置４６Ｃにも第１クリーニング装置４６Ａ、第２クリーニング装置４６Ｂと同様に、クリーニングロール４６０Ｃ、クリーニングブレード４６１Ｃ、中間転写体ブラシロール４６２Ｃ、クリーニングハウジング４６３Ｃ、及びスクリューオーガ４６４Ｃが備えられている。

各感光体ブラシロール４４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）、及び各中間転写体ブラシロール４６２（Ａ、Ｂ、Ｃ）に一時的に保持された未転写残留トナーは、各帯電ロール４２（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の間に所定の電位勾配を形成することによって、各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）に設けられた各クリーニングロール４６０（Ａ、Ｂ、Ｃ）に集められ、各クリーニングブレード４６１（Ａ、Ｂ、Ｃ）によって各クリーナハウジング４６３（Ａ、Ｂ、Ｃ）へ掻き落される。そして、各スクリューオーガ４６４（Ａ、Ｂ、Ｃ）によって外部のトナー回収ボックスへ搬送される。

このように、感光体ユニット１４には、未転写残留トナーを一時的に保持するロールしか設けずに、中間転写体ユニット４０に設けられた各クリーニング装置４６（Ａ、Ｂ、Ｃ）によって未転写残留トナーを回収するようにしたので、感光体ユニット１４内のクリーニング装置の占有スペースを削減でき、感光体ユニット１４を小型軽量化できる。従って、感光体ユニット１４の保守、交換が容易になる。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、感光体ユニット１４と中間転写体ユニット４０は、互いに結合分離自在な構造になっており、装置本体１１に着脱自在な構造になっている。また、結合した感光体ユニット１４と中間転写体ユニット４０は、装置本体１１内の装着スペース１１Ｓに各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）、及び各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の軸方向に押し込まれて装着され、引き出されて脱却される。なお、感光体ユニット１４と中間転写ドラムユニット４０を押し込む方向の手前側をプリンタフロント側、奥側をプリンタリア側という。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、感光体ユニット１４は、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）がそれぞれ回転軸１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｋ、１５Ｃを支持フレーム５０のプリンタフロント側の側板５０Ｆ、及びプリンタリア側の側板５０Ｒに上下方向に所定の間隔を空けて平行に軸受を介して取り付けられている。

各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の各回転軸１５（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の軸方向のプリンタフロント側の端部１５Ｙ_F、１５Ｍ_F、１５Ｋ_F、１５Ｃ_F、及びプリンタリア側の端部１５Ｙ_R、１５Ｍ_R、１５Ｋ_R、１５Ｃ_Rは、側板５０Ｆ、５０Ｒから突出している。

また、図４（Ｂ）、図５に示すように、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の回転軸１５（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の軸方向のプリンタリア側には、同一形状の感光体リア側ギア５２Ｙ_R、５２Ｍ_R、５２Ｋ_R、５２Ｃ_Rが取り付けられている。この感光体リア側ギア５２（Ｙ_R、Ｍ_R、Ｋ_R、Ｃ_R）は、後述する中間転写体リア側ギア５６Ａ_R、５６Ｂ_Rと噛合して駆動力を伝達される。

また、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の回転軸１５（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の軸方向のプリンタフロント側には、同一形状の感光体フロント側ギア５２Ｙ_F、５２Ｍ_F、５２Ｋ_F、５２Ｃ_Fが取り付けられている。この感光体フロント側ギア５２（Ｙ_F、Ｍ_F、Ｋ_F、Ｃ_F）は、各帯電ロール４２（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）及び各感光体ブラシロール４４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の回転軸に取付けられたギア（図示省略）と噛合して駆動力を伝達し、各帯電ロール４２（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）、及び各感光体ブラシロール４４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）を各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）と等速、又はほぼ等速で回転させる。

図６（Ａ）、（Ｂ）、及び図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、中間転写ドラムユニット４０は、矩形の枠状に組み立てられた支持フレーム５４のフロント側の側板５４Ｆ、リア側の側板５４Ｒに、各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）がそれぞれ回転軸４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃを上下左右に所定の間隔を空けて平行に軸受を介して取り付けられている。各回転軸４１（Ａ、Ｂ、Ｃ）の軸方向のプリンタリア側の端部４１Ａ_R、４１Ｂ_R、４１Ｃ_Rは、側板５４Ｒから突出している。

支持フレーム５４の天板５４Ｕ、底板５４Ｄは、装置本体１１の装着スペース１１Ｓに設けられたスライドレール１３Ｕ、１３Ｄに摺動可能に装着されるスライドレールとなっており、中間転写体ユニット４０は、装着スペース１１Ｓの内外へ摺動可能となっている。

また、側板５４Ｆには、感光体ユニット１４が中間転写体ユニット４０に結合される際に感光体ユニット１４の回転軸１５Ｙ_Fが懸架されるフック５５Ｙ_F、回転軸１５Ｃ_Fが懸架されるフック５５Ｃ_Fが設けられ、側板５４Ｒには、回転軸１５Ｙ_Rが懸架されるフック５５Ｙ_Rが設けられている。

また、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の各回転軸４１（Ａ、Ｂ、Ｃ）の軸方向のプリンタリア側には、同一形状の中間転写体リア側ギア５６Ａ_R、５６Ｂ_R、５６Ｃ_Rが取付けられている。この中間転写体リア側ギア５６（Ａ_F、Ｂ_F、Ｃ_F）は、感光体ユニット１４が中間転写体ユニット４０に結合されると、各感光体リア側ギア５２（Ｙ_R、Ｍ_R、Ｋ_R、Ｃ_R）に噛合して駆動力を伝達する。

また、各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の各回転軸４１（Ａ、Ｂ、Ｃ）の軸方向のプリンタフロント側には、同一形状の中間転写体フロント側ギア５６Ａ_F、５６Ｂ_F、５６Ｃ_Fが取付けられている。この中間転写体フロント側ギア５６（Ａ_F、Ｂ_F、Ｃ_F）は、各クリーニングロール４６０（Ａ、Ｂ、Ｃ）及び各中間転写体ブラシロール４６２（Ａ、Ｂ、Ｃ）の回転軸に取付けられたギア（図示省略）と噛合して駆動力を伝達する。これによって、各クリーニングロール４６０（Ａ、Ｂ、Ｃ）及び各中間転写体ブラシロール４６２（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）と等速、又はほぼ等速で回転される。

さらに、図７（Ａ）、（Ｂ）、及び図８に示すように、二次中間転写体ドラム４０Ｃの回転軸４１Ｃの軸方向のプリンタリア側には、被伝達ギア６０が取付けられている。この被伝達ギア６０は、中間転写体ユニット４０を装置本体１１に装着する際に、装置本体１１の装着スペース１１Ｓに配設された駆動モータ（図示省略）の駆動力が伝達される駆動ギア５８に噛合する。

このように、結合分離可能とされた感光体ユニット１４と中間転写体ユニット４０を、両ユニットの外部に配置された同一の駆動源で駆動させるようにしたので、両ユニットから駆動源を設けるスペースを削減でき、両ユニットを小型軽量化できる。また、設計の自由度が広がる。

また、感光体ユニット１４と中間転写体ユニット４０にそれぞれ駆動源を設けて、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）と各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）とを個々の駆動源で駆動させる構成と比して、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の回転動作と各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の回転動作とを同期させ易くなり、転写時の画像ずれの発生を防止できる。

さらに、感光体ユニット１４と中間転写体ユニットに駆動を伝達するギアを設けたので、ユニット交換持にギアも交換される。このため、ギアの経持劣化を防止できる。

図８に示すように、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の直径Ｄ１と各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の直径Ｄ２との関係は、Ｄ１＝１／２×Ｄ２となっている。即ち、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の直径Ｄ１は、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）の２倍、即ち整数倍となっており、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）が１回回転する間に各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）は必ずｎ回回転する。各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）が１回転する間に各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）はｎ回各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対して最大に偏心するが、このタイミングは一定になる。このため、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の偏心方向を基準とした位相をこのタイミングに合わせて調整さえすればよく、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）と各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）との位相合わせは不要である。

そこで、各中間転写体４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の位相合わせとして、各一次中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ）から二次中間転写体ドラム４０Ｃへトナー像が転写されるタイミングにおいて、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の偏心方向を基準とした回転方向の位相が全ての各中間転写体４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）に亘って同一となるように、各中間転写体リア側ギア５６（Ａ_R、Ｂ_R、Ｃ_R）、及び各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の回転方向の取付位置が調整されている。

具体的には、まず、各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の偏心方向を基準とした回転方向の位相が最大となる点に三角マーク６２を記す。そして、各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の回転軸４１（Ａ、Ｂ、Ｃ）に取付けられる各中間転写体リア側ギア５６（Ａ_R、Ｂ_R、Ｃ_R）の偏心方向を基準とした回転方向の位相が最小となる点に三角マーク６４を記し、最大となる点に三角マーク６６を記す。

そして、この三角マーク６２、６４の回転方向の位置を合わせて各中間転写ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）と各中間転写体リア側ギア５６（Ａ_R、Ｂ_R、Ｃ_R）を組付ける。即ち、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の偏心が最大となる点と、各中間転写体リア側ギア５６（Ａ_R、Ｂ_R、Ｃ_R）の偏心が最小となる点を合わせて組み付ける。

さらに、中間転写体リア側ギア５６Ａ_Rと中間転写体リア側ギア５６Ｂ_R、及び中間転写体リア側ギア５６Ｂ_Rと中間転写体リア側ギア５６Ｃ_Rを、それぞれ三角マーク６４と三角マーク６６の点を噛み合わせて、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）を組付ける。

これによって、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）、及び各中間転写体リア側ギア５６（Ａ_R、Ｂ_R、Ｃ_R）の偏心がキャンセルされ、各一次中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ）から二次中間転写体ドラム４０Ｃへ、又は二次中間転写体ドラム４０Ｃから用紙Ｐへ転写されるタイミングにおける回転方向の位相が合い、色ずれを防止できる。

次に、感光体ユニット１４と中間転写ユニット４０の結合および装着作業について説明する。

図９に示すように、感光体ユニット１４の中間転写体ユニット４０の結合は、感光体ドラム１４Ｙの回転軸１５Ｙの軸方向の両端部１５Ｙ_F、１５Ｙ_Rがフック５５Ｙ_F、５５Ｙ_Rの係止溝５７Ｙ_F、５７Ｙ_Rに差込まれ、感光体ドラム１４Ｃの回転軸１５Ｃの軸方向のフロント側の端部１５Ｃ_Fがフック５５Ｃ_Fの係止溝５７Ｃ_Fに差込まれて、感光体ユニット１４が中間転写体ユニット４０に支持されることで行われる。

この状態で、図１０に示すように、結合された感光体ユニット１４と中間転写体ユニット４０を装着スペース１１Ｓへ押し込むと、感光体ユニット１４の側板５０Ｒから突出している各回転軸１５（Ｙ_R、Ｍ_R、Ｋ_R、Ｃ_R）が装置本体１１のプリントリア側のフレーム１１Ｒに形成された位置決め孔１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｋ、１７Ｃに嵌合する。また、中間転写体ユニット４０の側板５４Ｒから突出している各回転軸４１（Ａ_R、Ｂ_R、Ｃ_R）がフレーム１１Ｒに形成された位置決め孔１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに嵌合する。これによって、各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）と各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）の軸方向のプリンタリア側の位置決めが行われる。

そして、図１１に示すように、中間転写体ユニット４０のプリンタフロント側の側板５４Ｆには、係止溝５７Ｙ_F、５７Ｃ_Fに差込まれた回転軸１５（Ｙ、Ｃ）の端部１５（Ｙ_F、Ｃ_F）を固定して位置決めするストッパ５９Ｙ、５９Ｃが設けられている。このストッパ５９（Ｙ、Ｃ）は、フック５９（Ｙ、Ｃ）に回動可能に支持されており、リンク機構（図示省略）によって時計回り方向に回動されて端部１５（Ｙ_F、Ｃ_F）を係止溝５７（Ｙ_F、Ｃ_F）に押し当てる。ここで、端部１５（Ｙ_F、Ｃ_F）は、係止溝５７（Ｙ_F、Ｃ_F）の角部Ｋに押し当てられ、点接触になるので、位置決め精度が高くなる。

また、ストッパ５９（Ｙ、Ｃ）は、長手方向の一端部を端部１５（Ｙ_F、Ｃ_F）に押し当てられるが、長手方向の他端部には、引張コイルバネ６８の一端部が取付けられ、この引張コイルバネ６８の他端部はフック５５（Ｙ_F、Ｃ_F）に取付けられている。このため、ストッパ５９（Ｙ、Ｃ）は、リンク機構による時計方向の回転を解除されると、図９に示すように、引張コイルバネ６８によって反時計方向に回転されて係止溝５７（Ｙ_F、Ｃ_F）から退避する。この状態で、感光体ユニット１４を中間転写体ユニット４０に着脱できる。

そして、図１１に示すように、側板５４Ｆにはレバー６１が上下可能に設けられており、このレバーの裏側から下方へ位置決めピン６３が突出している。そして、装着スペース１１Ｓの底部にはこの位置決めピン６３が嵌合する位置決め孔６５が設けられている。これによって、中間転写体ユニット４０のプリンタフロント側が位置決めされ、各中間転写体ドラム４０（Ａ、Ｂ、Ｃ）、及び各感光体ドラム１４（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）が装置本体１１に完全に位置決めされる。

本実施形態のプリンタの全体構成を示す概略図である。本実施形態のプリンタのプリントヘッドデバイスを示す概略図である。（Ａ）本実施形態のプリンタを示す斜視図である。（Ｂ）本実施形態のプリンタを示す斜視図である。（Ａ）本実施形態のプリンタの感光体ユニットを示す斜視図である。（Ｂ）本実施形態のプリンタの感光体ユニットの断面図である。本実施形態のプリンタの感光体ユニットのギアの連結を示す概略図である。（Ａ）本実施形態のプリンタの中間転写体ユニットを示す斜視図である。（Ｂ）本実施形態のプリンタの中間転写体ユニットを示す斜視図である。（Ａ）本実施形態のプリンタの中間転写体ユニットを示す断面図である。（Ｂ）本実施形態のプリンタの中間転写体ユニットのギアの連結を示す概略図である。本実施形態のプリンタの感光体ユニットと中間転写体ユニットとのギアの連結を示す概略図である。本実施形態のプリンタの感光体ユニットと中間転写体ユニットとの分離状態を示す概略図である。本実施形態のプリンタの感光体ユニットと中間転写体ユニットを装置本体に装着した状態を示す斜視図である。本実施形態のプリンタの感光体ユニットと中間転写体ユニットとの結合状態を示す概略図である。

符号の説明

１０プリンタ（画像形成装置）
１３Ｕスライドレール（着脱手段）
１３Ｄスライドレール（着脱手段）
１４感光体ユニット（像担持体ユニット）
１４Ｙ感光体ドラム（像担持体）
１４Ｍ感光体ドラム（像担持体）
１４Ｋ感光体ドラム（像担持体）
１４Ｃ感光体ドラム（像担持体）
１５Ｙ回転軸（像担持体回転軸）
１５Ｍ回転軸（像担持体回転軸）
１５Ｋ回転軸（像担持体回転軸）
１５Ｃ回転軸（像担持体回転軸）
１５Ｙ_F端部（像担持体回転軸の軸方向の他端部）
１５Ｙ_R端部（像担持体回転軸の軸方向の一端部）
１５Ｃ_F端部（像担持体回転軸の軸方向の他端部）
１５Ｃ_R端部（像担持体回転軸の軸方向の一端部）
１７Ｙ位置決め孔
１７Ｍ位置決め孔
１７Ｋ位置決め孔
１７Ｃ位置決め孔
１７Ａ位置決め孔
１７Ｂ位置決め孔
１７Ｃ位置決め孔
４０中間転写体ユニット
４０Ａ中間転写体ドラム（中間転写体、上流中間転写体）
４０Ｂ中間転写体ドラム（中間転写体、上流中間転写体）
４０Ｃ中間転写体ドラム（中間転写体、下流中間転写体）
４１Ａ回転軸（中間転写体回転軸）
４１Ｂ回転軸（中間転写体回転軸）
４１Ｃ回転軸（中間転写体回転軸）
４１Ａ_R端部（中間転写体回転軸の軸方向の一端部）
４１Ｂ_R端部（中間転写体回転軸の軸方向の一端部）
４１Ｃ_R端部（中間転写体回転軸の軸方向の一端部）
４２Ｙ帯電ロール（帯電手段）
４２Ｍ帯電ロール（帯電手段）
４２Ｋ帯電ロール（帯電手段）
４２Ｃ帯電ロール（帯電手段）
４４Ｙ感光体ブラシロール（回収保持手段）
４４Ｍ感光体ブラシロール（回収保持手段）
４４Ｋ感光体ブラシロール（回収保持手段）
４４Ｃ感光体ブラシロール（回収保持手段）
４６０Ａクリーニングロール（除去手段）
４６０Ｂクリーニングロール（除去手段）
４６０Ｃクリーニングロール（除去手段）
４６４Ａスクリューオーガ（搬送手段）
４６４Ｂスクリューオーガ（搬送手段）
４６４Ｃスクリューオーガ（搬送手段）
５２Ｙ_R 感光体リア側ギア（像担持体ギア）
５２Ｍ_R 感光体リア側ギア（像担持体ギア）
５２Ｋ_R 感光体リア側ギア（像担持体ギア）
５２Ｃ_R 感光体リア側ギア（像担持体ギア）
５４支持フレーム
５４Ｕ天板（着脱手段）
５４Ｄ底板（着脱手段）
５６Ａ_R 中間転写体リア側ギア（中間転写体ギア）
５６Ｂ_R 中間転写体リア側ギア（中間転写体ギア）
５６Ｃ_R 中間転写体リア側ギア（中間転写体ギア）
５９ストッパ（押し当て固定手段）
６１レバー（位置決め固定手段）
６３位置決めピン（位置決め固定手段）
６５位置決め孔（位置決め固定手段）
Ｄ１感光体ドラムの直径（像担持体の直径）
Ｄ２中間転写体ドラムの直径（中間転写体の直径）
Ｐ用紙（転写媒体）

Claims

トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を転写媒体まで搬送する中間転写体と、
を備える画像形成装置であって、
４本の前記像担持体が直線状に並んで構成された像担持体ユニットと、
複数本の前記中間転写体が装着された支持フレームを有する中間転写体ユニットと、
前記像担持体ユニットが前記中間転写ユニットに結合される際に、前記４本の像担持体のうち両端にある２本の像担持体のみを、前記支持フレームに懸架し前記中間転写体と対向させる懸架手段と、
前記支持フレームが装着され装置本体へ前記支持フレームを抜き差しする着脱手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記像担持体ユニットは、
前記像担持体の走査領域よりも前記像担持体の回転方向の上流側に配置され、前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段よりも前記像担持体の回転方向の上流側に配置され、前記像担持体に残留したトナーを回収し、一時的に保持する回収保持手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記中間転写体ユニットは、
前記中間転写体に残留したトナーを除去する除去手段と、
前記除去手段によって前記中間転写体から除去されたトナーを前記中間転写体ユニットの外部へ搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記４本の像担持体では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色のトナー像がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記像担持体ユニットは、
前記像担持体の軸方向の一端部に配設された像担持体ギアを有し、
前記中間転写体ユニットは、
前記像担持体ギアを軸方向の一端部に備える前記像担持体と接触する前記中間転写体の軸方向の一端部に配設され、前記像担持体ギアと噛合し、前記像担持体に駆動力を伝達する中間転写体ギアを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記像担持体の直径Ｄ１と前記中間転写体の直径Ｄ２との関係が、Ｄ１＝Ｄ２×１／ｎ（ｎは２以上の自然数）であり、
前記中間転写体ユニットは、
前記トナー像の搬送方向の上流側に配設された上流中間転写体から前記トナー像の搬送方向の下流側に配設された下流中間転写体へトナー像が転写されるタイミングにおいて、回転方向の位相が全ての前記中間転写体に亘って略同一となるように、前記中間転写体ギア、及び前記中間転写体の回転方向の取付け位置が調整されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記像担持体の軸方向の両端部から軸方向に突出する像担持体回転軸と、
前記中間転写体の軸方向の両端部から軸方向に突出する中間転写体回転軸と、
前記装置本体に設けられ、前記像担持体と前記中間転写体が前記装置本体に押し込まれると前記像担持体回転軸の軸方向の一端部と前記中間転写体回転軸の軸方向の一端部に嵌合する位置決め孔と、
前記像担持体回転軸の軸方向の他端部を前記懸架手段に押し当てて固定する押し当て固定手段と、
前記中間転写体ユニットの前記中間転写体回転軸の軸方向の他端部側を装置本体に位置決めして固定する位置決め固定手段と、
を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記２本の像担持体のうち一方の像担持体における前記像担持体回転軸の両端部が、前記懸架手段に懸架され、
前記２本の像担持体のうち他方の像担持体における前記像担持体回転軸の他端部が、前記懸架手段に懸架されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。