(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きく、該像形成体軸受支持部により一端側の外周に受動歯車を有する前記像形成体を回転自在に支持し、該像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記装置本体側板に保持される前記光学系支持手段の軸の外径が１０〜３０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記装置本体側板に保持される前記光学系支持手段の軸が前記像形成体軸受支持部よりも軸方向外側に突出した部分の長さが２０〜１００ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記像露光手段への電気配線を前記受動歯車の位置する側とは反対側から行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きくて肉抜き孔または溝のある像形成体軸受支持部を有し、該像形成体軸受支持部により一端側の外周に受動歯車を有する前記像形成体を回転自在に支持し、該像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記像形成体軸受支持部の外径が３０〜１００ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に前記像露光手段の電気配線を通すようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記像露光手段の電気配線は前記像形成体の受動歯車が位置する側とは軸方向に反対側で電源に接続されることを特徴とする請求項７に記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に空気流を通すことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
前記空気流は前記像形成体の受動歯車が位置する側とは軸方向に反対側から前記光学系支持手段の前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に流入することを特徴とする請求項９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に冷却フィンを設けたことを特徴とする請求項９または１０に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】
複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、
前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きく、前記光学系支持手段の軸は中空であり、該像形成体軸受支持部により一端側の外周に受動歯車を有する前記像形成体を回転自在に支持し、前記像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた中空軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１３】
装置本体側板に保持される前記光学系支持手段の中空軸の外径が３０〜８０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１４】
前記光学系支持手段の中空軸の中空孔に前記像露光手段の電気配線を通すようにしたことを特徴とする請求項１２または１３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１５】
前記像露光手段の電気配線は前記像形成体の受動歯車が位置する側とは反対側で電源に接続されることを特徴とする請求項１４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１６】
前記光学系支持手段の中空軸の中空孔に空気流を通すことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１７】
前記空気流は前記像形成体の受動歯車が位置する側とは反対側から前記光学系支持手段の中空軸の中空孔に流入することを特徴とする請求項１６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１８】
前記光学系支持手段の中空軸部の中空孔に冷却フィンを設けたことを特徴とする請求項１６または１７に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１９】
複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、前記光学系支持手段は、前記像露光手段を取り付ける露光手段固定部が像露光手段の両端部を固定する固定部分の間を空腔に形成して該空腔に像露光手段の電気配線の結線部を臨ませ、該露光手段固定部より軸方向外側に像形成体軸受支持部を有し、該像形成体軸受支持部により前記像形成体を回転自在に支持し、該像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２０】
複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器を備えたカラー画像形成装置において、前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きく、電気配線の結線部が端面または側面に位置した前記像露光手段を固定し、前記像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２１】
前記像形成体軸受支持部に支持された前記像形成体が一端側の外周に受動歯車を有することを特徴とする請求項１９または２０のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項２２】
前記像露光手段の電気配線が前記光学系支持手段の前記像形成体軸受支持部の支持する軸受の内側を通って前記像露光手段の結線部と電源とを接続することを特徴とする請求項２１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項２３】
前記像露光手段の電気配線の電源が前記像形成体の受動歯車が位置する側とは軸方向反対側にあることを特徴とする請求項２２に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のカラー複写機や記録装置と言ったカラー画像形成装置に関し、特に、複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のようなカラー画像形成装置は、複数の像露光手段を像形成体の内部に収容するから、像形成体に比較的周面長の短い小径のものを用いることができて、装置を小型化することができ、像露光をトナーの付着しない像形成体の内周面に入射するから第２色目以降の静電像も第１色目の静電像と同様の鮮明さで形成できて、色バランスの良いカラー画像を形成できると言う特長がある。しかし反面、従来のものには、コンパクトな構成となるため、組立、分解、保守等に手間が掛かかるし、像形成体と内部の像露光手段の支持体が完全に離れているため、像形成体内周面と複数の像露光手段の距離を一定にして像形成体の回転を円滑にするのが難しくて、形成されるカラー画像に色ずれが出易いと言う問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のカラー画像形成装置の問題を解消するためになされたものであり、像形成体内部に複数の像露光手段を収容したカラー画像形成装置において、像形成体内周面と複数の像露光手段の距離が一定に保たれて、像形成体を円滑に回転することができ、したがって色ずれのない鮮明なカラー画像を容易に形成できる装置の提供を第１の目的とし、さらに組立、分解、保守等を容易に行うことができる装置の提供を第２の目的とし、またさらに像形成体と複数の像露光手段の一体化を軽量化した装置の提供を第３の目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、特許請求の範囲の請求項１の、前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きく、該像形成体軸受支持部により一端側の外周に受動歯車を有する前記像形成体を回転自在に支持し、該像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とする構成によって、前記第１及び第２の目的を達成する。
【０００５】
すなわち請求項１の装置は、複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段が像形成体軸受支持部で像形成体を回転自在に支持するから、像形成体内周面と複数の像露光手段の距離が一定に保たれて、像形成体を円滑に回転することができ、したがって色ずれのない鮮明なカラー画像を容易に形成できる第１の目的を達成する。また像形成体軸受支持部の径が露光手段固定部の径より大きいことによって、複数の像露光手段を固定した光学系支持手段と像形成体の組み立て分解が容易にでき、さらに像形成体が一端側の外周に受動歯車を有することによって、像形成体が一体化された光学系支持手段を装置本体側板に対して係脱させたときに受動歯車を装置本体側の駆動歯車と係脱させる組み立て分解が容易にできる第２の目的を達成する。
【０００６】
請求項１の装置に請求項２の、前記装置本体側板に保持される前記光学系支持手段の軸の外径が１０〜３０ｍｍの範囲にあることを特徴とする構成が加わることによって、像形成体を一体化した光学系支持手段を装置本体側板に支持させる構造をコンパクトにでき、また請求項１または請求項２の装置に請求項３の、前記装置本体側板に保持される前記光学系支持手段の軸が前記像形成体軸受支持部よりも軸方向外側に突出した部分の長さが２０〜１００ｍｍの範囲にあることを特徴とする構成が加わることによって、像形成体を一体化した光学系支持手段を容易に装置本体側板に安定確実に支持させるようにでき、またさらに請求項４の、前記像露光手段への電気配線を前記受動歯車の位置する側とは反対側から行うことを特徴とする構成が加わることによって、像露光手段の配線処理が特に容易になると共に、像形成体の受動歯車側の装置本体側板に像形成体への回転伝達手段を設けることが容易になって、光学系支持手段の装置本体側板に対する組み立て分解が特に容易に行われるようにできる。
【０００７】
また本発明は、複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、請求項５の、前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きくて肉抜き孔または溝のある像形成体軸受支持部を有し、該像形成体軸受支持部により一端側の外周に受動歯車を有する前記像形成体を回転自在に支持し、該像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とする構成によって、前記第１乃至第３の目的を達成する。
【０００８】
すなわち請求項５の装置は、光学系支持手段の像形成体軸受支持部に肉抜き孔または溝を設けて像形成体を一体化した光学系支持手段を軽量化する第３の目的を達成した以外は請求項１の装置と同じであるから、第１と第２の目的も請求項１の装置と同様に達成する。
【０００９】
また請求項５の装置に請求項６の、前記像形成体軸受支持部の外径が３０〜１００ｍｍの範囲にあることを特徴とする構成が加わることによって、像形成体を一体化した光学系支持手段の大型化を制限し、且つ像形成体軸受支持部に軽量化のため、あるいは像露光手段の電気配線や像形成体等の冷却風を通すための肉抜き孔または溝を設けることが容易になり、請求項５の装置の目的達成を助長する。
【００１０】
また請求項５または請求項６の装置に請求項７の、前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に前記像露光手段の電気配線を通すようにしたことを特徴とする構成、さらには請求項８の、前記像露光手段の電気配線は前記像形成体の受動歯車が位置する側とは軸方向に反対側で電源に接続されることを特徴とする構成が加わることによって、像形成体と光学系支持手段の一体化における像露光手段の配線処理が容易になり、さらには像形成体を一体化した光学系支持手段の装置本体側板に対する係脱が容易になるから一層前記第２の目的が達成される。
【００１１】
また、請求項５乃至８の装置に請求項９の、前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に空気流を通すことを特徴とする構成、さらに請求項１０の、前記空気流は前記像形成体の受動歯車が位置する側とは軸方向に反対側から前記光学系支持手段の前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に流入することを特徴とする構成、またさらに請求項１１の、前記像形成体軸受支持部の肉抜き孔または溝に冷却フィンを設けたことを特徴とする構成が加わることによって、像露光手段を内部に有する像形成体の温度上昇を空気流によって防止できるから、像形成体の回転、帯電、静電像及びトナー像形成が安定して行われるようになって、色ずれのない鮮明なカラー画像を形成できると言う前記第１の目的達成を助長する。
【００１２】
また本発明は、複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、請求項１２の、前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きく、前記光学系支持手段の軸は、中空であり、該像形成体軸受支持部により一端側の外周に受動歯車を有する前記像形成体を回転自在に支持し、前記像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた中空軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とする構成によって、前記第１乃至第３の目的を達成する。
【００１３】
すなわち請求項１２の装置は、光学系支持手段を中空にして像形成体を一体化した光学系支持手段を軽量化する第３の目的を達成した以外は請求項１の装置と同じであるから、第１と第２の目的も請求項１の装置と同様に達成する。
【００１４】
また請求項１２の装置に請求項１３の、装置本体側板に支持される前記光学系支持手段の中空軸の外径が３０〜８０ｍｍ範囲にあることを特徴とする構成が加わることによって、中空軸部の強度を十分に保って中空孔を軽量化以外にも利用し易くする。また請求項１２乃至１３の装置に請求項１４の、前記光学系支持手段の中空軸の中空孔に前記像露光手段の電気配線を通すようにしたことを特徴とする構成、さらに請求項１５の、前記像露光手段の電気配線は前記像形成体の受動歯車が位置する側とは反対側で電源に接続されることを特徴とする構成が加わることによって、像露光手段の配線処理が容易になり、さらに像形成体の受動歯車側の装置本体側板に像形成体への回転伝達手段を設けることが容易になって、光学系支持手段の装置本体側板に対する組み立て分解が容易に行われる前記第２の目的達成を助長する。
【００１５】
また請求項１２乃至１５の装置に請求項１６の、前記光学系支持手段の中空軸の中空孔に空気流を通すことを特徴とする構成、さらに請求項１７の、前記空気流は前記像形成体の前記受動歯車が位置する側とは反対側から前記光学系支持手段の中空軸の中空孔に流入することを特徴とする構成、またさらに請求項１８の、前記光学系支持手段の中空軸部の中空孔に冷却フィンを設けたことを特徴とする構成が加わることによって、像露光手段を内部に有する像形成体の温度上昇を空気流によって防止できるから、像形成体の回転、帯電、静電像及びトナー像形成が安定して行われるようになって、色ずれのない鮮明なカラー画像を形成できると言う前記第１の目的達成を助長する。
【００１６】
また本発明は、複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、請求項１９の、前記光学系支持手段は、前記像露光手段を取り付ける露光手段固定部が像露光手段の両端部を固定する固定部分の間を空腔に形成して該空腔に像露光手段の電気配線の結線部を臨ませ、該露光手段固定部より軸方向外側に像形成体軸受支持部を有し、該像形成体軸受支持部により前記像形成体を回転自在に支持し、該像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とする構成によって、前記第１乃至第３の目的を達成する。
【００１７】
すなわち請求項１９の装置は、請求項１，５，１２の装置と同様に、複数の像露光手段を支持した光学系支持手段が像形成体と一体化して装置本体側板により支えられる構成であるから、像形成体内周面と複数の像露光手段の距離が一定に保たれて、色ずれのない鮮明なカラー画像を容易に形成できると言う第１の目的及び像形成体を一体化した光学系支持手段の装置本体に対する組立、分解、保守等が容易と言う第２の目的を達成し、また光学系支持手段が複数の像露光手段の両端部を固定した固定部分の間に空腔を形成していることにより、像形成体を一体化した光学系支持手段を軽量化する第３の目的を達成する。さらに光学系支持手段に形成した空腔に像露光手段の配線の結線部を臨ませているから、像露光手段の配線を容易に行うことができ、像形成体と一体化した光学系支持手段の組立、分解、保守等を容易にすると言う第２の目的も達成する。
【００１８】
また本発明は、複数の像露光手段を取り付けた光学系支持手段と、内部に前記像露光手段を収容したドラム状の像形成体と、該像形成体の周囲に配置した複数の現像器とを備えたカラー画像形成装置において、請求項２０の、前記光学系支持手段を構成する、軸に固定された一対のブラケットは、互いに対向する近い部分である露光手段固定部に像露光手段が固定され、対向しない互いに離れた部分である像形成体軸受支持部に前記像形成体が回転自在に支持されており、前記像形成体軸受支持部の径が前記露光手段固定部の径より大きく、電気配線の結線部が端面または側面に位置した前記像露光手段を固定し、前記像形成体軸受支持部より軸方向外側に突出させた前記軸を装置本体側板に保持させて装置本体に装着されることを特徴とする構成によって、前記第１及び第２の目的を達成する。
【００１９】
すなわち請求項２０の装置は、複数の像露光手段を支持した光学系支持手段が像形成体と一体化して装置本体側板により支えられる請求項１，５，１２，１９の装置と同様の構成であるから、同様に前記第１及び第２の目的を達成し、また光学系支持手段が電気配線の結線部を端面または側面に位置させた像露光手段を外周面に乗せた状態で固定しているから、像露光手段の配線を容易に行うことができ像形成体と一体化した光学系支持手段の組立、分解、保守等を容易にする第２の目的も達成する。
【００２０】
また請求項１９及び請求項２０の装置に請求項２１の、前記像形成体軸受支持部に支持された前記像形成体が一端側の外周に受動歯車を有することを特徴とする構成が加わることよって、装置本体側に設けられる駆動手段と像形成体の受動歯車の係合離脱が容易になるから、像形成体と一体化した光学系支持手段の装置本体側板に対する係脱が容易になると言う第２の目的も達成される。
【００２１】
また請求項２１の装置に請求項２２の、前記像露光手段の電気配線が前記光学系支持手段の前記像形成体軸受支持部の支持する軸受の内側を通って前記像露光手段の結線部と電源とを接続することを特徴とする構成、さらには請求項２３の、前記像露光手段の電気配線の電源が前記像形成体の受動歯車が位置する側とは軸方向反対側にあることを特徴とする構成が加わることによって、像形成体と光学系支持手段の一体化における像露光手段の配線処理が容易になり、さらには像形成体を一体化した光学系支持手段の装置本体側板に対する係脱が容易になるから一層前記第２の目的達成が助長される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は本発明に係るカラー画像形成装置の例を示す概要構成断面図、図２は像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す部分正面図、図３は請求項１乃至１１及び請求項２０乃至２３の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図、図４は請求項１２乃至１８の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図、図５は請求項１９及び請求項２１乃至２３の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図、図６は請求項２０乃至２３の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図である。
【００２４】
図において、１０はドラム状の像形成体であり、像形成体１０は、光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の透明部材から成る円筒状基体の外周に透明導電層，有機感光体層（ＯＰＣ）を塗布等により設けて感光体ドラム部分を形成し、感光体ドラム部分の両端部の内径に、それぞれ内周に軸受１０Ｃが嵌合する端部環１０Ａと外周に受動歯車であるドラム歯車１０Ｇを有する端部歯車環１０Ｂを一体的に嵌着して構成されている。ここで、ドラム歯車１０Ｇは外歯車に限らず内歯にしてもよいし、端部環１０Ａや端部歯車環１０Ｂが感光体ドラム部分の外径に嵌着したものでも、感光体ドラム部分と一体に形成されたものでもよいことは勿論である。
【００２５】
１１Ｙ〜１１Ｋはスコロトロンコロナ放電器を用いた帯電器であり、１２Ｙ〜１２Ｋは像形成体１０の軸方向に平行に配列したＬＥＤと結像素子（商品名：セルフォックレンズ）とから構成されたライン状の像露光手段である。像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋには別体の例えば画像読み取り装置によって読み取られた分解色等の色別画像信号がメモリより順次取り出されてそれぞれ電気信号として入力される。
【００２６】
像形成体１０と像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋはユニットとして一体的に組み込まれている。すなわち、ユニット軸３１とその外径に嵌合し固定された前後一対のブラケット３２，３３が光学系支持手段を構成していて、ブラケット３２，３３の互いに近い部分の外径に像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋが固定され、ブラケット３２，３３の互いに離れた部分の外径に像形成体１０が回転自在に支持される。したがって、ブラケット３２，３３の互いに近い部分が露光手段固定部３２０，３３０であり、ブラケット３２，３３の互いに離れた部分が像形成体軸受支持部３２１，３３１である。
【００２７】
像形成体１０は、両端の端部環１０Ａと端部歯車環１０Ｂにそれぞれ嵌合する軸受１０Ｃがブラケット３２，３３の像形成体軸受支持部３２１，３３１にそれぞれ嵌合することによって、回転自在に支持される。それより前に像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋは、像形成体１０の感光体ドラム部分内面に対する距離が所定の位置関係となるように、それぞれの両端部が貼付部材３４を介して調節され、ブラケット３２，３３の露光手段固定部３２０，３３０に接着により固定される。
【００２８】
以上により請求項１，５，１２，１９，２０等に記載の像形成体と一体化した光学系支持手段が構成され、それによって像形成体１０に対する像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの関係位置を精度よく設定できるから、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋにより像形成体１０にそれぞれ形成する静電潜像の位置を正確に合わすことが容易にでき、色ずれのないカラー画像を容易に形成できる。
【００２９】
図３乃至図６の例では、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの両端部を固定している露光手段固定部３２０，３３０間が請求項１９に記載の空腔３０を形成していて、それによりユニットを軽量化しており、また図５の例では、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋを駆動するための電気配線１２１の結線部１２２を空腔３０側に設けることによって電気配線１２１の接続を容易にしている。それに対して、請求項１，５，１２，２０の構成のように、空腔３０による軽量化を考えなければ、ブラケット３２，３３が一体に繋がった形のブラケットの外表面に像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋが貼り付けられていて、図３や図６のように像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋが電気配線１２１の結線部１２２を端面または側面に配設した請求項２０の構成にしても、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの電気配線１２１との接続は容易にできる。
【００３０】
ユニット軸３１は、像形成体１０や像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋを保持したブラケット３２，３３が両側板部３５Ａと連結梁部３５Ｂとから成るコの字状ブラケット３５の両側板部３５Ａ間に位置して、両端部が両側板部３５Ａから突出するように、両側板部３５Ａに回転可能に装着される。そしてコの字状ブラケット３５の一方の側板部３５Ａの外側に突出したユニット軸３１の端部には位相ピン３６が植設され、他方の側板部３５Ａの外側に突出した端部には後に螺合する先端部ナット３７により前面板３８が締め付け固定される。
【００３１】
図２乃至図６の例では、上述のようにコの字状ブラケット３５が取り付けられてユニットが構成され、コの字状ブラケット３５は、後述のように、ユニットを装置本体内に装着するのに利用される他、ユニットを床面に置く際に連結梁部３５Ｂを床面上に当てる底面とすることで、像形成体１０や像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋを床面に接触させることのない置き台としても利用される。
【００３２】
図３，５，６の例は、ユニット軸３１が中実軸で、それに固設されたブラケット３２、３３の像形成体軸受支持部３２１，３３１に像形成体１０が回転自在に支持されている請求項１，５，１９，２０の構成を示しており、また図３及び図６は請求項２０の構成のうちの像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの結線部１２２がそれぞれ端面及び側面に配設されている例を示している。また図５は先に述べたように請求項１９の構成を示している。そして図５及び図６の例においては、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの結線部１２２に接続された電気配線１２１は、ブラケット３２、３３の露光手段固定部３２０，３３０に固定された像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの並びの間とブラケット３２の像形成体軸受支持部３２１の軽量化を兼ねている肉抜き孔または溝（以下単に、肉抜き孔と言う）３２Ａを通して像形成体１０外に出され、さらにコの字状ブラケット３５の側板部３５Ａの切欠部３５Ｃとさらに前面板３８の適当に設けられた溝または孔を通って先端の接続端子を電源に接続する請求項２２及び２３の構成にしている。一方図３の例においては、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの結線部１２２が端面にあるから、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの並びの間に隙間がなくても配線を同様にユニットの外に出して電源に接続できる。いずれの例においても配線処理が容易でユニットの着脱が容易にできる。
【００３３】
図４の例では、ユニット軸３１は請求項１２の構成の如く中空軸に形成されてユニットを軽量化する。また像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの電気配線１２１は、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋのユニット軸３１側に対向した裏面に設けられた結線部１２２からユニット軸３１の管壁に設けた孔３１Ａを通して中空孔３１Ｈ内に入り、ブラケット３２の前面板３８側のユニット軸３１の管壁に設けた孔３１Ｂを通して中空孔３１Ｈから出て、コの字状ブラケット３５の側板部３５Ａの切欠部３５Ｃとさらに前面板３８の適当に設けられた溝または孔を通って先端の接続端子を電源に接続する請求項１４及び１５の構成にしている。これによって、ユニットを装置本体に対し着脱する際の配線の断接が容易になるから、ユニットの着脱も容易になる。
【００３４】
中空のユニット軸３１のコの字状ブラケット３５から突出する両端部分の外径は請求項１３の構成の３０〜８０ｍｍの範囲にあることが、十分な強度を保って電気配線１２１を容易に通すことができる中空孔を設けることができ、しかも画像形成装置を大型化させないで済むので好ましい。また、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの駆動により像形成体１０の内部の温度が上昇するのを防止するように、ユニット軸３１の中空孔３１Ｈに空気流を流す請求項１６の構成にでき、それは前面板３８から流す請求項１７の構成が流し込みダクトを像形成体１０や現像器の現像ローラ等の駆動手段に関係なく接続し得るので好ましい。さらに冷却効率を高めるために、中空孔３１Ｈまたはさらにユニット軸３１の外径等に冷却フィンを設ける請求項１８の構成も好ましい。このような冷却手段を設けることで、安定した画像形成が行われるようになる。
【００３５】
図３乃至図６の例でも、電気配線１２１の接続端子の電源への接続はユニットの装置本体への装着後となるが、電源の接続部が前面板３８より内側にあるときは、前面板３８を取り付ける前のユニットを装置本体内に挿入した段階で行うことになる。その場合は前面板３８に配線を通す溝や孔は必要ない。また図示例とは反対に、配線を位相ピン３６の植設側に伸ばして装置本体のユニット挿入方向の奥側板７０Ｂ側に設けた電源の接続端子に接続するようにもできるが、その場合はユニットの挿入完了と共に接続が行われるように、ユニットの接続端子はユニット軸３１に固定して設けることが必要になる。すなわち、電気配線１２１は像形成体１０のドラム歯車１０Ｇの側とは反対側に伸びて電源と接続する請求項４，８，１５，２３の構成の図示例の方が好ましい。
【００３６】
また図３，５，６のいずれの例においても、光学系支持手段のブラケット３２、３３の像形成体１０の軸受１０Ｃを支持する像形成体軸受支持部３２１，３３１の径が像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋを固定する露光手段固定部３２０，３３０の径よりも大きい請求項１の構成、さらには像形成体軸受支持部３２１，３３１に肉抜き孔３２Ａ，３３Ａを設けた請求項５の構成であることが、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋを取り付けた光学系支持手段に像形成体１０を一体化するのを容易にするし、また像形成体軸受支持部３２１，３３１に請求項４，７，８，２２、２３の構成の電気配線１２１の通路となる肉抜き孔３２Ａ，３３Ａを設け易くし、さらには肉抜き孔３２Ａ，３３Ａを請求項９，１０の形態の冷却風の通路にし易くするので、好ましい。
【００３７】
ブラケット３２，３３の像形成体軸受支持部３２１，３３１に肉抜き孔３２Ａ，３３Ａを設ける請求項５の構成においては、そのフランジ部分の外径が請求項６の構成の３０〜１００ｍｍであることが、肉抜き孔３２Ａ，３３Ａを軽量化の目的以外に、請求項７や８の構成のように像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの電気配線１２１通すのに利用できるし、また請求項９や１０の構成のように空気流を通すのにも利用できて、しかも装置を大型化させないで済むので、好ましい。そして像形成体軸受支持部３２１，３３１の肉抜き孔３２Ａ、３３Ａに空気流を通して像形成体１０の内周面や像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋ等を冷却するのも、像形成体１０のドラム歯車１０Ｇ側と反対側すなわち前面板３８側から像形成体軸受支持部３２１の肉抜き孔３２Ａに空気が流入する請求項１０の構成にするのが、流入側に像形成体駆動手段のような発熱源等がないので好ましい。
【００３８】
肉抜き孔３２Ａ，３３Ａに空気流を通す場合は、肉抜き孔３２Ａ，３３Ａに冷却フィンを設ける請求項１１の構成とするのが、冷却効率の上で好ましい。またこれら肉抜き孔３２Ａ，３３Ａは、解放しておくと飛散したトナーが像形成体１０の内部に入り込んで内周面や像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋの発光表面を汚染するようになるので、フィルタにより塞いでトナー等の侵入を防止するのが好ましい。
【００３９】
一方肉抜き孔を必要としない請求項１の形態においては、ユニット軸３１のコの字状ブラケット３５から突出して装置本体両側板７０Ａ，７０Ｂに軸受支持される部分の外径が請求項２の構成の１０〜３０ｍｍであることがユニットの後述する固定構造をコンパクトで、しかも十分な強度にできるので好ましく、またコの字状ブラケット３５から突出した長さが請求項３の構成の２０〜１００ｍｍであることが、安定した固定ができて、装置を大型化させないで済むので好ましい。
【００４０】
図２乃至図６において、装置本体へのユニットの装着は以下のようになされる。すなわち、ユニットは、ユニット軸３１の位相ピン３６側を先頭にして、装置本体の手前側板７０Ａに設けた挿入孔７０Ａ１から、コの字状ブラケット３５の連結梁部３５Ｂを装置本体の手前、奥両側板７０Ａ、７０Ｂの間に設けた案内支持レール７１に係合させて装置本体内に送り込まれ、像形成体１０のドラム歯車１０Ｇを奥側板７０Ｂ側に設置された不図示のモータからの減速駆動歯車６２に噛合させると共に、位相ピン３６を装置本体の奥側板７０Ｂに設けた軸受座７２に形成された位置決めテーパー溝に係合させ、その状態で前面板３８をネジ止めにより装置本体の手前側板７０Ａに固定されて装着される。それによって、像形成体１０と像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋが正確な位置と位相で装置本体内に設置される。
【００４１】
なお図２の例では、前面板３８を装置本体の手前側板７０Ａに固定するのに、前面板３８に設けた複数の基準孔Ｈ１に手前側板７０Ａの備える基準ピンＰ２を係合させて前面板３８の位置決めを行うようにしているから、最初に前面板３８を装置本体の手前側板７０Ａに固定するときは、ユニット軸３１と先端部ナット３７で前面板３８を回らないように締め付け固定するのを基準孔Ｈ１と基準ピンＰ２を係合させた後に行う。前面板３８には帯電器１１Ｙ〜１１Ｋの挿入口３８Ａが設けられている。
【００４２】
帯電器１１Ｙ〜１１Ｋは、それぞれ受電端子側を先頭に手前側板７０Ａに取り付けた前面板３８の挿入口３８Ａから装置本体内に挿入し、手前、奥両側板７０Ａ、７０Ｂの間に設けた案内支持レール７３の案内で受電端子が奥側板７０Ｂに設けた給電端子と接続するように送り込んだ後、挿入口３８Ａに押し蓋３９をネジ止めすることによって、像形成体１０に対し所定の間隔位置を保ち作動可能に設置される。従ってユニットを装置本体から取り外すのは、先に帯電器１１Ｙ〜１１Ｋを挿入口３８Ａから取り出した後に、前面板３８を手前側板７０Ａから外して引き出すことになる。この他、ユニットの取り外しに先立って、像形成体１０の周面に対する後述の現像器１３Ｙ〜１３Ｋ、中間転写ベルト１４ならびにクリーニング装置１００のクリーニングブレードの各圧接作用を従来公知の手段等で解除して１ｍｍ程度以上は退避させて置くのが必要であることは言うまでもない。
【００４３】
現像器１３Ｙ〜１３Ｋはそれぞれイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）のトナーを用いた現像剤で現像するものであり、手前側板７０Ａ側から装置本体内に挿入されて手前、奥両側板７０Ａ、７０Ｂ間に設けた案内支持レール７４に従って係止案内７５で止められるまで送り込まれ、次いで図３乃至図６に示した例では、接離操作ハンドル４０で偏心溝カム４１を回動させて案内支持レール７４の下面側に支持された偏心溝カム４１と係合する接離作用軸４２を軸方向に変位させ、それにより該軸に設けたバネで現像器１３Ｙ〜１３Ｋをそれらの現像スリーブ１３０の両側の回転自在のスペーサーローラが像形成体１０に圧接するように押すことで装置本体内に設置される。それによって現像スリーブ１３０と一体のスリーブ歯車１３３〜１３６に奥側板７０Ｂ側に設置された不図示のモータからの減速駆動歯車５３〜５６が噛合する。以上の逆の操作で現像器１３Ｙ〜１３Ｋの像形成体１０に対する圧接解除や装置本体からの取り出しが行われる。
【００４４】
設置された現像器１３Ｙ〜１３Ｋは、図１に示したように、像形成体１０の回転中心を通る垂線の左右に略対称的かつ回転中心を通る水平線の上下に別れる位置を占め、現像剤層搬送ローラである現像スリーブ１３０が像形成体１０と所定の間隙を保って同じ表面移動方向で回転し、それぞれ帯電器１１Ｙ〜１１Ｋによる帯電と像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋによる像露光とによって像形成体１０上に形成された静電潜像を、現像スリーブ１３０への現像バイアス電圧の印加により現像スリーブ１３０の搬送する現像剤層が非接触の条件で、反転現像する。
【００４５】
次に上述のカラー画像形成装置の画像形成プロセスを説明する。
【００４６】
本装置とは別体の画像読み取り装置で原稿画像を撮像素子により読み取った画像情報あるいはコンピュータで編集された画像情報がＹ，Ｍ，ＣおよびＫの色別の画像信号として一旦メモリに記憶され格納される。
【００４７】
画像記録のスタートにより感光体駆動モータが始動して駆動歯車６２が回転され像形成体１０を前述のように回転させる。同時に帯電器１１Ｙの帯電作用が開始されて像形成体１０の周壁に一様に電位を付与する。その電位を付与された周壁内面に像露光手段１２Ｙが前述のメモリからの第１色例えばＹの画像信号によって変調された像露光を入射して周壁表面に原稿画像のＹ成分画像に対応する静電潜像を形成する。その静電潜像が現像器１３Ｙにより現像スリーブ１３０上の現像剤層を非接触にした条件で反転現像され、像形成体１０の表面にＹトナー像が形成される。
【００４８】
次いで像形成体１０はＹトナー像を保持する周壁表面に帯電器１１Ｍによる帯電作用を受けて一様に電位を付与され、その電位を付与された周壁内面に像露光手段１２Ｍの第２色例えばＭの画像信号に基づく像露光を入射される。それによって周壁表面に形成された静電潜像が現像器１３Ｍによる非接触の反転現像によりＭトナー像に現像されることで、像形成体１０の表面にＹトナー像とＭトナー像の重ね合わせから成る２色像が形成される。
【００４９】
２色像を保持する像形成体１０の周壁は同様にそれぞれ帯電器１１Ｃ、像露光手段１２Ｃ及び現像器１３Ｃによる帯電作用、像露光入射及び現像を受けて表面にＣトナー像を形成されることでＹ，Ｍ，Ｃの３トナー像の重ね合わせから成る３色像を形成される。また必要に応じてさらに３色像を保持する像形成体１０の周壁は同様にそれぞれ帯電器１１Ｋ、像露光手段１２Ｋ及び現像器１３Ｋによる帯電作用、像露光入射及び現像を受けて表面にＫトナー像を形成されることでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４トナー像の重ね合わせから成る４色像を形成される。すなわち、３色または４色カラー画像が像形成体１０の一回転内でその周面上に形成される。
【００５０】
以上のように本発明のカラー画像形成装置では、像露光手段１２Ｙ〜１２Ｋが像形成体１０の内部から透明基体を通して有機感光層に像露光を入射するから、第１色の像露光だけでなく、第２，第３および第４の色に対応した像露光も先に形成されたトナー像の影響を受けることなく入射されて、同様の鮮明なトナー像を与える静電潜像を形成する。そして現像器１３Ｙ〜１３Ｋによる現像に際しては、それぞれ現像スリーブ１３０に直流またはさらに交流を加えた現像バイアスが印加され、それによって現像スリーブ１３０上の一成分或いは二成分現像剤層からトナーが透明電導層を接地された像形成体１０に飛翔して付着し、先に形成されたトナー像に影響を与えることのない非接触反転現像が行われる。
【００５１】
かくして像形成体１０の周面上に形成された３色または４色のカラー画像は像形成体１０を小径化するために用いた中間転写体１４の周面に転写される。この中間転写体１４は、電気抵抗１０8〜１０11Ω・ｃｍ、厚さ１００〜５００μｍのウレタンゴム層上に同様な抵抗値を有するテフロン層を分離用表層として設けたベルトから成り、ローラ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ及び１４Ｄによって張架されて、ローラ１４Ａとローラ１４Ｂの間を像形成体１０の周面に接触させてカラー画像の被転写域とし、ローラ１４Ｃと対向する転写ローラ１５との間を転写紙等の転写材にカラー画像を転写させる転写域として、ローラ１４Ｄに伝達される動力により像形成体１０の周速度に同期して図１の反時計方向に回動する。
【００５２】
像形成体１０の外周面に付着したカラー画像は、接地したローラ１４Ａにより像形成体１０の外周面と接触するように案内されて、トナーの帯電と逆極性の１乃至２ｋＶのバイアス電圧を印加されたローラ１４Ｂにより像形成体１０の外周面から離れるように案内される被転写域の中間転写体１４に、トナーを飛散させることなく効率良く転写され、中間転写体１４により転写域へと運ばれる。
【００５３】
一方、不図示の給紙カセットの給紙ローラ１７の作用により転写紙Ｐが搬出されてタイミングローラ１８に給送され、中間転写体１４上のカラー画像の搬送に同期して転写ローラ１５による転写域へと給紙される。
【００５４】
転写ローラ１５は、中間転写体１４の周速度に同期して反時計方向に回動し、給紙された転写紙Ｐを接地状態にあるローラ１４Ｃとの間で中間転写体１４に圧接させると共に、トナーの帯電と逆極性の１乃至２ｋＶのバイアス電圧を印加されて、中間転写体１４上のカラー画像を転写紙Ｐ上に転写させる。
【００５５】
カラー画像を転写された転写紙Ｐは、除電され、搬送板１９を介し定着装置２１に搬送され、熱ローラ２１Ａと加圧ローラ２１Ｂの間で加熱圧縮を受けてトナーを定着された後、排紙ローラ２２を介して装置外に排出される。
【００５６】
なお、カラー画像転写後の像形成体１０、中間転写体１４並びに転写ローラ１５の表面にはそれぞれのクリーニング装置１００、クリーニング装置１４０並びにクリーニング装置１５０のクリーニングブレードが常時圧接して残留トナー等の付着汚れの除去を行うから、いずれの表面も常に清浄な状態に維持される。クリーニング装置１００とクリーニング装置１４０の回収したトナーは不図示の搬送スクリュー内蔵のトナー搬送管によって廃トナー収納容器に収容される。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１乃至２３の構成の複数の像露光手段を像形成体内部に収容したカラー画像形成装置においては、像露光手段を取り付けた光学系支持手段に像形成体が回転自在に支持されて一体化されているから、像形成体の内周面と複数の像露光手段の関係位置精度が安定して正確に保たれて、像形成体を円滑に回転することができ、したがって色ずれのない鮮明なカラー画像を容易に形成できて、一体化した光学系支持手段の組立、分解、保守及び装置本体に対する取り付け、取り外しが容易に行えると言う効果を奏する。
【００５８】
さらに請求項５乃至１１の構成の装置においては、光学系支持手段の像形成体軸受支持部に肉抜き孔または溝を設けて、それを像露光手段の電気配線や像形成体等の空冷に利用するようにしているから、一体化した光学系支持手段が軽量化されて、一層安定して鮮明なカラー画像の形成ができるし、一体化した光学系支持手段の組立、分解も一層容易に行えるようになると言う効果も奏する。また請求項１２乃至１８の構成の装置においては、光学系支持手段を中空にしたことで、同様の軽量化や安定したカラー画像形成および組立、分解の一層容易性が得られるようにしている。また請求項１９およびそれに付帯した請求項２１乃至２３の構成の装置においては、光学系支持手段の露光手段固定部が像露光手段両端部を固定する固定部分の間を空腔に形成していることによって、一体化した光学系支持手段を軽量化すると言う効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の例を示す概要構成断面図である。
【図２】本発明に係るカラー画像形成装置の像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す部分正面図である。
【図３】請求項１乃至１１及び請求項２０乃至２３の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図である。
【図４】請求項１２乃至１８の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図である。
【図５】請求項１９及び請求項２１乃至２３の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図である。
【図６】請求項２０乃至２３の例に係る像形成体を一体化した光学系支持手段の取り付け状態を示す軸方向部分断面図である。
【符号の説明】
１０  像形成体
１０Ａ  端部環
１０Ｂ  端部歯車環
１０Ｃ  軸受
１０Ｇ  ドラム歯車
１１Ｙ〜１１Ｋ  帯電器
１２Ｙ〜１２Ｋ  像露光手段
１３Ｙ〜１３Ｋ  現像器
１３０  現像スリーブ
１３３〜１３６  スリーブ歯車
３０  空腔
３１  ユニット軸
３１Ｈ  中空孔
３２，３３  ブラケット
３２０，３３０  露光手段固定部
３２１，３３１  像形成体軸受支持部
３５  コの字状ブラケット
３５Ｂ  連結梁部
３６  位相ピン
３８  前面板
７０Ａ  手前側板
７０Ｂ  奥側板
７１，７３，７４  案内支持レール
７２  軸受座
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003711640.tif 000004
【図４】
0003711640.tif 000005
【図５】
0003711640.tif 000006
【図６】
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