(57)【要約】【課題】当接する現像器に対して十分な剛性を保ちつつ画像形成装置本体に対して正しい位置に感光体カートリッジを設置できるようにする。【解決手段】画像形成装置本体に対して着脱可能な感光体カートリッジ（２０）において、画像形成装置本体に対する位置決め部（２１、２２）が、ロータリ現像装置（４）の回転中心と感光体（１）中心とを結ぶ線に直交し、かつ感光体中心を通る直線上に配置されるようにしたものである。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に対して着脱可能な感光体カートリッジにおいて、画像形成装置本体に対する位置決め部が、ロータリ現像装置の回転中心と感光体中心とを結ぶ線に直交し、かつ感光体中心を通る直線上に配置されていることを特徴とする感光体カートリッジ。
【請求項２】
前記位置決め部は、感光体を挟んで両側に設けられ、一方の位置決め部と感光体中心との距離が、他方の位置決め部と感光体中心との距離より大きいことを特徴とする請求項１記載の感光体カートリッジ。
【請求項３】
前記一方の位置決め部から感光体中心までの距離は、他方の位置決め部と感光体中心までの距離の３倍以上であることを特徴とする請求項２記載の感光体カートリッジ。
【請求項４】
現像位置における現像器の回転方向側に配置される位置決め部が感光体に近い位置に配置されることを特徴とする請求項２または３記載の感光体カートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の感光体カートリッジを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置本体に着脱可能な感光体カートリッジとそれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中間転写体を用いるカラー画像形成装置は、その像形成方法により大きくは２つの方式に分別される。１つは複数の感光体により各色同時に像形成が行われるタンデム方式、もう１つは１つの感光体に対して複数の現像器が配置され、各色毎に順次像形成が行われる４サイクル方式である。
【０００３】
一般に、タンデム方式は複数の感光体で同時に像形成が行われるため、印字出力速度が速いという利点があるが、感光体が複数あるために色合わせが困難で、また装置自体が大型化するという問題が指摘されている。
【０００４】
また、４サイクル方式は１つの感光体に対して像形成が行われるため、色ずれの少ない画像が得られやすいが、色毎に像形成動作を行うために印字出力速度が遅くなるという問題点が指摘されている。４サイクル方式においては、各色の現像器を順次感光体に対して現像位置に移動させるといった動作が必要で、装置の構成や動作の安定性、最小限のスペースといったことを考慮しなければならず、このような観点から現像器を円周上に配置し、全体を回転移動しながら各色の現像位置に移動するロータリ現像方式が多く採用されている。
【０００５】
図４はロータリ現像方式を用いた画像形成装置を説明する概略図である。
感光体１の周囲には、帯電ユニット２、露光ユニット３、ロータリ現像ユニット４、中間転写体５、クリーニングユニット６が配置されている。
帯電ユニット２により所定電位に一様帯電された感光体１は、露光ユニット３による画像露光で静電潜像が形成される。ロータリ現像ユニット４はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像装置から構成され、ロータリ現像ユニットの回転により順次各色の現像装置が感光体１と対向して静電潜像がトナー現像される。このトナー像は一次転写位置において感光体１から中間転写体５に転写され、中間転写体５上で４色のトナー像が色重ねされた後、２次転写ローラ１０の位置で記録用紙に２次転写される。記録用紙は給紙ユニット７から給紙ローラ８により繰り出され、用紙搬送路９を通って２次転写位置に供給され、中間転写体５と２次転写ローラ１０とが対向する位置で２次転写された後、定着ユニット１１で定着される。両面印字の場合には、用紙搬送路１２を通って再度裏面が２次転写され、定着後、排紙トレー１３に排紙される。
【０００６】
図５はロータリ現像ユニット４の回転により現像ローラ４ａ〜４ｄが順次感光体ドラムとの対向位置にもたらされる様子を示す図である。
図５（ａ）は現像ローラ４ｄが感光体から離れて回転移動中である状態、図５（ｂ）は現像ローラ４ａが感光体ドラム１に対向する位置にもたらされた状態を示している。このようなロータリ現像方式の場合、特にギャップコロ等を用いて感光体に当接させて現像ローラの位置を規制する場合においては、ロータリ現像ユニットが回転動作をしながら感光体に当接するため、当接時に感光体には衝撃が加わり、感光体が大きく振動したり、大きな速度変動を起こすため、当接終了から露光書き込み開始までの時間を十分にとる必要があり、これも出力時間が遅くなる要因の１つであった。
【０００７】
ロータリ現像ユニットの当接動作が終了し、現像動作に入った後も感光体の正しい位置を維持しなければ現像器との相対位置関係が変化し、濃度むらの原因になったり、露光書き込み位置がずれてピッチむら等の画像欠陥が発生する。そのため、感光体は画像形成装置本体に対して十分な剛性をもって正しく位置決めされなければならないが、感光体は消耗品であり、装置本体に対して着脱可能にしてユーザによる交換可能なカートリッジとなっているものが一般的である。そのため、ユーザの操作性や着脱可能性を損なわずに、装置におけるカートリッジ自身の位置決めが正しく行われるような構造が必要とされていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光体の軸方向に平行に挿入して装置本体に装着する感光体カートリッジの位置決めとして、従来から、２本の案内軸を用いてカートリッジの姿勢を位置決めする方法が用いられてきた。その多くは、当接する現像器の軸方向に平行で、かつ感光体に対して近い位置に軸を１本設け、もう１本はカートリッジ全体の姿勢を決めるように設けられていた。
【０００９】
図６はこのような位置決め方法を説明する図である。
感光体１を収納し、装置本体に着脱可能に装着されるカートリッジ１７には、反駆動側において、感光体１の軸方向に１つの位置決め軸１５、カートリッジ全体の姿勢を決める軸１６が設けられ、駆動側の感光体の軸との３箇所でカートリッジを装置本体に取り付けている。なお、軸１５，１６はカートリッジに設けられたピンが装置本体の穴に嵌合する場合、あるいは装置本体に設けられたピンが感光体カートリッジの孔に挿入される場合の２通りがある。
【００１０】
しかし、このような軸１５，１６で位置決めする場合、当接終了後の現像器に対しては有効に働くが、現像ローラ自身あるいは現像器のギャップコロが当接するときの衝撃を受けるには剛性が足りず、また軸１６は全体の姿勢を決めるため、通常長穴にピンが遊嵌する構造であり、この軸の位置によっては現像器に対して正しい位置に感光体を案内するには不十分な場合も発生していた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、現像器が回転移動しながら感光体に当接するロータリ現像方式において、当接する現像器に対して十分な剛性を保ちつつ画像形成装置本体に対してユーザが誤差の少ない正しい位置に感光体カートリッジを設置できるようにすることを目的する。
そのために請求項１の発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能な感光体カートリッジにおいて、画像形成装置本体に対する位置決め部が、ロータリ現像装置の回転中心と感光体中心とを結ぶ線に直交し、かつ感光体中心を通る直線上に配置されていることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、前記位置決め部は、感光体を挟んで両側に設けられ、一方の位置決め部と感光体中心との距離が、他方の位置決め部と感光体中心との距離より大きいことを特徴とする。
また、請求項３の発明は、前記一方の位置決め部から感光体中心までの距離は、他方の位置決め部と感光体中心までの距離の３倍以上であることを。
また、請求項４の発明は、現像位置における現像器の回転方向側に配置される位置決め部が感光体に近い位置に配置されることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１〜４いずれか記載の感光体カートリッジを用いた画像形成装置を特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の感光体カートリッジとロータリ現像ユニットの配置関係を説明する図、図２は感光体カートリッジを説明する図、図３は感光体カートリッジの装置本体への取付けを説明する図である。
図１は感光体カートリッジ２０を装置本体に装着し、現像ユニット４の現像ローラ４ａが感光体１に対向する現像位置にもたらされた状態を示している。感光体カートリッジ２０の反駆動側の側面には、現像位置における現像ローラ、感光体の回転方向にあって、かつ感光体１の近くに一方の位置決め軸２１が、感光体を挟んで位置決め軸２１と反対側で、位置決め軸２１と感光体１の中心を通る直線上に他方の位置決め軸２２がそれぞれ設けられている。そして、位置決め軸２１、感光体１の中心、位置決め軸２２を結ぶ直線は、ロータリ現像ユニット４の回転中心と感光体１の中心を結ぶ線に対してほぼ直交している。また、位置決め軸２１と感光体中心との距離をＬＡ　、感光体中心と位置決め軸２２との距離をＬＢ　とした時、
ＬＢ　＞ＬＡ　
好ましくは、
ＬＢ　≧３ＬＡ　
とする。
【００１３】
このような位置決め軸の配置により、回転移動しながら現像ローラ自体またはギャップコロが当接する際の衝撃に対して十分な剛性で受けることができ、また現像時の振動を十分に吸収することが可能である。このとき、感光体に近い軸２１が現像位置における現像ローラ、感光体の回転方向にあるため衝撃を吸収するのに効果的である。また、軸２２を感光体カートリッジの姿勢調整用の位置決めとし、取付け位置が多少ずれても感光体中心位置のずれにそれほど影響ないようにする。
【００１４】
感光体カートリッジにおける位置決め軸の配置は、図２（ａ）（正面図）、図２（ｂ）（側面図）、図２（ｃ），図２（ｄ）（斜視図）に示すように、反駆動側において、図１で説明したような位置関係において感光体を挟んで位置決め軸（この例ではピン）２１，２２が設けられ、駆動側の感光体の回転軸２３との３箇所で装置本体に対して取付け位置決めされる。
【００１５】
図３は感光体カートリッジ２０を画像形成装置３０に装着する場合を示しており、画像形成装置には、手前側（反駆動側）に位置決め穴３１，３２、装置奥側（駆動側）に位置決め穴３３が形成され、これらの穴に位置決め軸２１，２２、回転軸２４がそれぞれ対応し、感光体カートリッジ２０をその軸方向に押し込むことにより、位置決め軸、回転軸が位置決め穴に嵌合して取付けられる。
【００１６】
なお、上記の例においては、感光体カートリッジ側に位置決め軸のピン２１，２２を設けるようにしたが、装置本体側に位置決めピンを設けて感光体カートリッジ側にはそれに嵌合する穴を形成するようにしても良い。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ロータリ現像ユニットの回転中心と感光体中心とを結ぶ線にほぼ直交し、かつ感光体中心を通る線上に感光体を挟んで両側に２つの位置決め軸を設けることにより、現像器が当接する衝撃に対して十分な剛性で受けることが可能になり、さらに現像時の振動も十分に吸収することが可能である。また、現像位置における現像ローラ回転方向の上流側に配置される位置決め軸を感光体に近い位置に配置することにより、衝撃を十分吸収することができる。
【００１８】
また、現像位置における現像ローラ回転方向に配置される位置決め軸と感光体中心との距離よりも、カートリッジ姿勢用の位置決め軸と感光体中心との距離を大きくすることにより、姿勢用位置決め軸の位置が多少ばらついても、それぞれの軸の感光体との距離の比により感光体中心の位置が大きくずれることがなくなり、現像器に対するずれを防止することができる。この場合、姿勢調整用の位置決め軸と感光体中心との距離が、現像位置における現像ローラ回転方向に配置される位置決め軸と感光体との距離の３倍以上とすることにより、一層姿勢調整用位置決め軸の位置ずれに対して感光体中心の位置のずれをなくすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感光体カートリッジとロータリ現像ユニットの配置関係を説明する図である。
【図２】感光体カートリッジを説明する図である。
【図３】感光体カートリッジの装置本体への取付けを説明する図である。
【図４】ロータリ現像方式を用いた画像形成装置を説明する概略図である。
【図５】ロータリ現像ユニットの回転により現像ローラが感光体ドラム位置にもたらされる様子を示す図である。
【図６】従来の感光体カートリッジ位置決め方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…感光体、２…帯電ユニット、３…露光ユニット、４…ロータリ現像ユニット、５…中間転写体、６…クリーニングユニット、７…給紙ユニット、８…給紙ローラ、９…用紙搬送路、１０…２次転写ローラ、１１…定着ユニット、１２…用紙搬送路、１３…排紙トレー、２０…感光体カートリッジ、２１，２２…位置決め軸、２４…回転軸、３０…画像形成装置、３１，３２，３３…位置決め穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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