(57)【要約】【課題】  メンテナンスにおけるユーザの負担を低減し、色ずれ調整を不要とし、感光ドラムの帯電性能や現像性能の悪化を防止し、給電性能の優れたた画像形成装置を提供する。【解決手段】  複数の像担持体、複数の現像ユニット、複数の帯電ユニット、少なくとも１個の中間転写体を含む画像形成ユニット０２を一体組立体とし、この一体組立体を画像形成装置本体０１に装脱可能に形成した。この一体組立体では像担持体軸が枠体に隙間を介して微動自在に支持され、画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を備えている。【選択図】        図１
2007193369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体を含む画像形成ユニットが一体組立体として構成され、この一体組立体を画像形成装置本体に装脱可能に形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の像担持体は複数の潜像担持体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の像担持体は複数の中間転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の像担持体は複数の潜像担持体と１個の中間転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の像担持体は１個の潜像担持体と１個の中間転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の像担持体は複数の潜像担持体と複数の中間転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像形成装置本体に装脱可能に形成された前記一体組立体は、上方から下方への動作で画像形成装置本体に載置されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記一体組立体は、上面に把手を有することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置本体に装脱可能に形成された前記一体組立体は、上方から下方への一動作で画像形成装置本体に載置されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記一体組立体を画像形成装置本体に装着したとき当該一体組立体を位置決めする位置決め部材が一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体に潜像を形成させる露光装置をさらに有し、該露光装置は一体成形された前記位置決め部材に支持されていることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記位置決め部材と前記露光装置の筐体とは同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体は像担持体支持部材に支持されており、該支持部材のうち少なくとも１つは前記一体組立体の枠体に隙間を介して微動自在に支持され、一体組立体を画像形成装置の本体に装着したとき前記支持部材が画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記像担持体は像担持体支持部材に支持されており、該支持部材のうち少なくとも１つは前記一体組立体の枠体に隙間を介して微動自在に支持され、一体組立体を画像形成装置の本体に装着したとき前記支持部材が前記位置決め部材に位置決め固定されることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記一体組立体は複数の現像ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記現像ユニットは前記像担持体の表面と一定間隔を保持するように像担持体表面に押圧して位置決めすることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記現像ユニットは像担持体駆動とは別に本体側に配置された現像機駆動装置から駆動が伝達されるよう構成した現像ユニットにおいて、駆動時に働くギアの接線荷重が前記現像ユニットのドラム表面への押圧力を減殺する方向の分力を有しないようにギアを配置したことを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記一体組立体は複数の帯電ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記帯電ユニットは前記像担持体軸に位置決め固定されると共に、微動自在に隙間を介して一体組立体の枠体に支持された像担持体円周方向の回り止め機構を備えたことを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２０】
アースに接地されている像担持体において、各像担持体軸間を導電性弾性部材を経由させた接地線を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項２１】
帯電ユニットヘの給電を前記一体組立体の外部から一体組立体の枠体を経由して行う帯電装置において、一体組立体の枠体上に配置された帯電ユニットへの給電用導電性部材と帯電ユニット保持部材の間を連結する導電性弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記中間転写体は円筒形の中間転写ドラムであることを特徴とする請求項３又は６記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記中間転写ドラムは像担持体上の画像が転写される一次転写ドラムと、一次転写ドラム上の画像が転写される二次転写ドラムとからなり、二次転写ドラムはドラム上の画像を用紙に転写するドラムであることを特徴とする請求項３又は６記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記中間転写ドラムは中間転写ドラム軸に支持されており、中間転写ドラム軸のうち少なくとも１つは前記一体組立体の枠体に微動自在な隙間を介して支持され、画像形成装置本体に装着するとき前記回転軸が画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を有することを特徴とする請求項２２記載の画像形成装置。
【請求項２５】
４個の像担持体ドラムと、２個の一次中間転写ドラムと、１個の二次中間転写ドラムとを備えたことを特徴とする請求項２４記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記二次中間転写ドラム軸は前記一体組立体の枠体に圧入固定して位置決めされていることを特徴とする請求項２５記載の画像形成装置。
【請求項２７】
複数の像坦持体を含む画像形成ユニットを一体組立体とし、該一体組立体は複数の像坦持体の軸線を単一の含軸平面内で互いに平行に配置した組立体とし、前記軸線と含軸平面内で直交する直線の方向に沿って装置本体内に挿脱自在に形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２８】
前記像坦持体を一体の枠体にて支持したことを特徴とする請求項２７記載の画像形成装置。
【請求項２９】
各像坦持体はそれぞれ装置本体側に位置決めされることを特徴とする請求項２８記載の画像形成装置。
【請求項３０】
像坦持体支持軸の端部を案内し、前記一体組立体を装置本体側に位置決めするガイドを本体側に設けたことを特徴とする請求項２９記載の画像形成装置。
【請求項３１】
前記ガイドは像坦持体支持軸を固定位置に導く斜行分岐路を備えたことを特徴とする請求項３０記載の画像形成装置。
【請求項３２】
前記一体組立体の枠体に前記像坦持体支持軸とは異なる１又は複数の突起を設け、本体筐体に該突起を案内するガイドを設けたことを特徴とする請求項３０記載の画像形成装置。
【請求項３３】
前記像坦持体を感光ドラムとしたことを特徴とする請求項２７〜３２の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３４】
前記像坦持体を感光ドラムと中間転写ドラムとしたことを特徴とする請求項２７〜３２の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３５】
給紙部を下側に排紙部を上側に配置し、転写材への転写時の転写材搬送方向が水平に対し４５度以上９０度以下であり、前記含軸平面はほぼ垂直面であることを特徴とする請求項２７〜３４の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、イオノグラフイー、磁気記録方式等の画像形成方式を採用し、カラーや白黒の画像を形成するプリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に感光ドラムなどの像担持体を複数個備えたタンデム方式の装置であって、供用後のメンテナンス後にも色ずれ等を生することなく、長期的に高画質の画像を形成することが可能な電子写真画像形成装置に関する。また、画像形成ユニットの操作性を高めた、安価で、小型なカラー電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式等を採用したカラーや白黒の画像を形成するプリンタや複写機などの画像形成装置としては、種々の方式のものが提案されており、製品化されてきてもいる。特に近年、パーソナルコンピュータやインターネット、あるいはデジタルカメラ等の普及に伴って、カラープリンタの開発が目覚ましい。上記カラープリンタ等の画像形成装置においては、白黒同様の高速性とコンパクトさ、低価格化を満足したオフィス用のカラー画像を形成可能な装置が強く要望されている。
【０００３】
上記カラープリンタ等の画像形成装置において、高画質のカラー画像を形成するためには、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の各色の画像を、像担持体上に形成し、これらの各色の画像を重ね合せるカラーレジストレーションの精度を向上させる必要がある。
【０００４】
ところで、上記カラープリンタ等の画像形成装置としては、像担持体として複数の感光ドラムを有する画像形成ユニットを、形成するトナー像の色に応じて、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等に対応して備え、各画像形成ユニットの像坦持体（例えば感光ドラム）上に各色のトナー像を連続して形成し、これらの各色のトナー像を、記録用紙又は中間転写体上に多重に転写することにより、カラー画像を形成する所謂タンデム方式のものがある。
【０００５】
タンデム方式の画像形成装置においては、各色の画像を形成する複数（例えば４個）の画像形成ユニットを備えているため、各画像形成ユニットで形成された画像のカラーレジストレーションの精度を向上させるためには、これら各画像形成ユニットで形成される画像の位置を、所定の位置に精度良く合わせる必要がある。そのため、タンデム方式の画像形成ユニットにおいては、像坦持体上にレーザビームによって画像を露光する画像露光装置の主走査方向及び副走査方向の走査開始タイミングや、レーザビームを偏向走査するポリゴンミラーの位相、あるいはレーザビームを像坦持体に導くミラーの位置等を制御することにより、各画像形成ユニットで形成される画像を重ね合わせた際のカラーレジストレーションの精度を向上させるように構成されている。
【０００６】
従来、像坦持体（感光ドラム）に含む画像形成部を各色毎に複数設けたカラー電子写真画像形成装置では、実開昭６３−２９１４８号公報に開示されているように、各色画像形成ユニットは一色毎に取り替え可能に構成されているのが一般的である。また、特開平８−３６３４６号公報に開示されているように、各色の画像形成ユニットを単数の画像形成ユニット位置決め部材に固定してから、この画像形成ユニット位置決め部材を本体に装着するといった取り替え可能方式の構成をとる方式もある。いずれの方式でもユーザは複数個のプロセスユニットを交換する必要があり、プロセスユニット交換時のユーザの負担が大きいという問題があった。しかしながら、各色の画像形成ユニットを一体にし、各像坦持体支持軸をこの一体の枠体に位置決めしたのでは、書き込みユニットや画像を重ね合わせる中間転写ユニットと、像坦持体の位置精度が悪化するといった問題がある。特に特開平１０−７８６８６号公報のような構成の画像形成ユニットでは、レーザによる書き込みユニットと各像坦持体の位置精度及び各像坦持体とそれに接触している各像坦持体（転写ドラム）の位置精度が色ずれの精度に大きく寄与する。このため、色ずれの発生が問題となる。
【０００７】
また、装置本体の出荷時に色ずれ調整を行っていることが多いが、取り替え可能な部材が色ずれに対して寄与する影響が大きい場合には、装置の供用後に、ユーザが取り替え可能な部材を交換するなどのメンテナンスに際して、製品出荷時の初期状態と同等の調整を行うことが必要となる。この場合に、ユーザの負担を軽減するために、色ずれを自動的に調整する手段を付加しておくことも可能である。例えば各色を重ね合わせた時点での画像結果を何らか手段によって検知し、検知結果をフィードバックして調整する技術がある。この場合、そのような検知機構及び調整機構には高精度が要求され、非常に高価な装置になってしまうといった欠点があった。また、画像結果を出力し人間の目で色ずれ量を検知し、数値を本体側に入力して補正することもできるが、ユーザの負担が大きくなり、また、調整精度も悪いといった問題があった。
【０００８】
色ずれは像坦持体支持軸の位置精度、ＲＯＳのレーザビーム位置精度により発生し、許容レベルを満足するためには数十μｍといった高精度が要求される。実際にこのような位置精度を満足することは困難であり、レーザビームの各タイミングを調整することによって色ずれを防止している。従って、ユーザが感光ドラムを含むカートリッジを交換する時に、これらの一連の調整をしなくても済むように、像坦持体支持軸は装置本体に正確に位置決めして固定する必要がある。
【０００９】
また出荷時には、最終的な画像印字結果を基にＲＯＳの副走査方向、主走査方向ともにＲＯＳの書き込みタイミング、書き出しタイミングクロック周波数により色ずれの調整を実施し出荷する。すなわち、色ずれは各ドラムの位置精度に起因する量が大きいが、調整はこれらの位置の調整ではなく電気的な時間による調整を行っている。このため像坦持体支持軸は本体に正確に精度よく位置決めする必要がある。
【００１０】
また、従来の画像形成装置では、用紙の搬送経路を側面から見てＣの字状に形成したいわゆるＣパス搬送が採用されている。このＣパス搬送は以下の利点があり、特に小型の卓上プリンタで多く採用されている。
【００１１】
１．用紙の搬送距離が短く、給紙から排紙までの時間が短く、高生産性である。
【００１２】
２．装置正面を給紙方向とすると、ユーザ側に搬送経路が開放となるので、ジャム除去時の操作性が良い。
【００１３】
３．プロセスカートリッジの交換は正面カバー、又は上カバーの開放で可能であり、カバー開放時の設置スペースが小さくて済む。
【００１４】
一方、複数の画像形成部（感光ドラム）からなるカラータンデム機では、色ずれ等の問題から本体側に各画像形成部（各感光ドラム）をそれぞれ正確に位置決めする必要があり、また、各画像形成部はユーザが交換可能な構造とする必要がある。Ｃパス搬送では各画像形成部が縦に配置されるため、下側に配置されたユニットの挿脱のことを考慮すると、像坦持体支持軸と平行に横方向へ挿脱するか、または用紙搬送経路方向への挿脱となる。像坦持体支持軸と平行に横方向へ挿脱する構造とした場合、像坦持体支持軸方向に像坦持体を挿脱することができるスペースが必要となり、さらにジャム除去時の開放カバーとカラータンデム機を交換する時の開放カバーが異なるため、設置スペースの制約が少ないという有利さが損なわれてしまう。用紙搬送方向への脱着では手前側のカバーの開口角を大きくする必要があり、装置の設置スペースが大きくなる。また、実際には転写部の上流側には手差し給紙や、搬送ロール等があり、これらを下側のプロセスユニット脱着に支障のない位置に配置すると、搬送距離が長くなり、Ｃパス搬送のメリットが失われてしまう。例えば、特開平１１−７２９８３号公報には、装置本体に形成されたユニット受け部に対して着脱可能に取り付けられる複数の像形成ユニットを、水平に横方向に挿脱する構造としているために用紙の搬送距離が長くなり、Ｃパス搬送の利点が没却される結果となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来のタンデム型の画像形成装置では、供用後に上述の色ずれを補正するためには非常に高価な装置を必要とする問題がある。また、このような高価な装置を装着しないとすれば、調整が困難で精度が非常に悪くなると言う問題があった。
【００１６】
本発明の目的はこの問題を解決し、色ずれを防止するために像坦持体を正確に位置決めし、メンテナンスにおけるユーザの負担を低減し、併せて、像坦持体の帯電性能や現像性能の悪化を防止し、給電性能の優れたた画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は  小型プリンタで有利であるＣパス搬送の構成をカラータンデム機で実現することができる技術を提供することである。この場合、色ずれ精度を落とすことなく、また、操作性を悪化させないようにすることが肝要である。本発明の課題をさらに具体的に述べると次の通りである。
（１）プロセスカートリッジを脱着する際、操作性を悪化させない挿脱方向とすること、
（２）プロセスカートリッジを一体の組立体とすることによって、操作性を向上させること、
（３）色ずれ精度を悪化させない構造とすること、
（４）像坦持体支持軸をガイドすることによって安価、小型化を図ること、
（５）本体側形状を共通化し、また幅方向の省スペース化を図ること、及び
（６）誤操作を防止すること。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その技術手段は、複数の像担持体を含む画像形成ユニットが一体組立体として構成され、この一体組立体を画像形成装置本体に装脱可能に形成したことを特徴とする画像形成装置である。ここで一体組立体とは、画像形成装置の各ユニットをそれぞれの機能を発揮できるような位置関係に組み込んで１つの集合体に纏めて形成したもので、全体を１つの部品として取り扱いできるものを言う。
【００１９】
前記複数の像担持体は複数の潜像担持体でもよく、又は、複数の中間転写体でもよく、複数の潜像担持体と１個の中間転写体であってもよい。さらに、１個の潜像担持体と１個の中間転写体でもよく、複数の潜像担持体と複数の中間転写体であってもよい。また、画像形成装置本体に装脱可能に形成された前記一体組立体は、上方から下方への動作で画像形成装置本体に載置されるようにすると好適である。この態様は、一体組立体が載置される部位を画像形成装置本体から略水平方向に引き出し、その状態で一体組立体を引き出し部位に上方から下方への動作で載置し、その後引き出したものをもとに戻すような構成も含んでいる。こうすることによって複数の像担持体を含むことで重量が増した一体組立体を容易に装着することが可能となる。
【００２０】
次に、前記一体組立体は、上面に把手を有することとすると一体組立体がより容易に装着可能となる。またこの場合に、画像形成装置本体に装脱可能に形成された前記一体組立体は、上方から下方への一動作で画像形成装置本体に載置されるようにすると、一体組立体の交換時のユーザーの負担を著しく低減させることができ好ましい。
【００２１】
さらに、前記一体組立体を画像形成装置本体に装着したとき当該一体組立体を位置決めする位置決め部材が一体形成されていると一体組立体を精度良く位置決めすることができ、色ずれを有効に防止することが可能である。この場合に、像担持体に潜像を形成させる露光装置をさらに有し、該露光装置は一体成形された前記位置決め部材に支持されているようにすると、複数の像担持体と露光装置とが共通の位置決め部材に支持されることにより、より精度よく色ずれを防止することができる。このとき、前記位置決め部材と前記露光装置の筐体とが同一材料で形成されていると、線膨張率が同一となり、画像形成装置が置かれる周囲温度の影響による色ずれの発生を簡単な構成で効果的に抑制することができる。この材料は、例えばポリカーボネートにガラス繊維を４０％混合させたものがよい。
【００２２】
前記像担持体は像担持体支持部材に支持されており、該支持部材のうち少なくとも１つは前記一体組立体の枠体に隙間を介して微動自在に支持され、一体組立体を画像形成装置の本体に装着したとき前記支持部材が画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を備えたこととするのが好ましく、また、前記像担持体は像担持体支持部材に支持されており、該支持部材のうち少なくとも１つは前記一体組立体の枠体に隙間を介して微動自在に支持され、一体組立体を画像形成装置の本体に装着したとき前記支持部材が前記位置決め部材に位置決め固定されていると好適である。また、前記一体組立体は複数の現像ユニットを含むこととすれば一層好適である。
【００２３】
また、前記現像ユニットは前記像担持体の表面と一定間隔を保持するように像担持体表面に押圧して位置決めすると好ましい。
【００２４】
そして、前記現像ユニットは像担持体駆動とは別に本体側に配置された現像機駆動装置から駆動が伝達されるよう構成した現像ユニットにおいて、駆動時に働くギアの接線荷重が前記現像ユニットのドラム表面への押圧力を減殺する方向の分力を有しないようにギアを配置する。
【００２５】
また、前記一体組立体は複数の帯電ユニットを含むこととし、前記帯電ユニットは前記像担持体軸に位置決め固定されると共に、微動自在に隙間を介して一体組立体の枠体に支持された像担持体円周方向の回り止め機構を備えると好適である。
【００２６】
なお、アースに接地されている像担持体では、各像担持体軸間を導電性弾性部材を経由させた接地線を備えることとするとよい。
【００２７】
帯電ユニットヘの給電を前記一体組立体の外部から一体組立体の枠体を経由して行う帯電装置では、一体組立体の枠体上に配置された帯電ユニットへの給電用導電性部材と帯電ユニット保持部材の間を連結する導電性弾性部材を備えると好適である。導電性弾性部材としては、例えば、導電性を有する材料からなるコイルスプリングを用いることができる。
【００２８】
また、前記中間転写体は円筒形の中間転写ドラムとし、前記中間転写ドラムは像担持体上の画像が転写される一次転写ドラムと、一次転写ドラム上の画像が転写される二次転写ドラムとから構成し、二次転写ドラムはドラム上の画像を用紙に転写するドラムとするとよい。
【００２９】
さらに、前記中間転写ドラムは中間転写ドラム軸に支持されており、中間転写ドラム軸のうち少なくとも１つは前記一体組立体の枠体に微動自在な隙間を介して支持され、画像形成装置本体に装着するとき前記回転軸が画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を有することとすると好ましい。そして、この画像形成装置は、４個の像担持体ドラムと、２個の一次中間転写ドラムと、１個の二次中間転写ドラムとを備え、さらに、前記二次中間転写ドラム軸は前記一体組立体の枠体に圧入固定して位置決めされていることとすればよい。
【００３０】
また本発明の第２の発明は複数の像坦持体を含む画像形成ユニットを一体組立体とし、この一体組立体は複数の像坦持体の軸線を単一の含軸平面内で互いに平行に配置した組立体とし、前記軸線と含軸平面内で直交する直線の方向に沿って装置本体内に挿脱自在に形成したことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００３１】
この場合に、前記像坦持体を一体の枠体にて支持するようにすると好適であり、また、各像坦持体はそれぞれ装置本体側に位置決めされるようにするとよい。このため、像坦持体支持軸の端部を案内し、前記一体組立体を装置本体側に位置決めする第１のガイドを本体側に設ける。この第１のガイドは像坦持体支持軸を固定位置に導く斜行分岐路を備えたものとする。
【００３２】
前記一体組立体の枠体に前記像坦持体支持軸とは異なる１又は複数の突起を設け、本体筐体に該突起を案内する第２のガイドを設けると、一体組立体を挿脱するとき、第１、第２のガイドに案内されて挿脱されるので、傾き、ねじれ等を生ずることなく挿脱することができる。
【００３３】
前記像坦持体を感光ドラムとしてもよく、感光ドラム及び中間転写ドラムとしてもよい。また、本発明の画像形成装置は、給紙部を下側に、排紙部を上側に配置し、転写材への転写時の転写材搬送方向が水平に対し４５度以上９０度以下であり、前記含軸平面はほぼ垂直面とすると最も合理的である。ここで４５度以上９０度以下としたのは、できるだけ鉛直に近い方向とすればよいが、少なくとも４５度以上であることが望まれるからである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、複数の像担持体を含む画像形成ユニットが一体組立体とし手構成され、この一体組立体を画像形成装置本体に装脱可能に形成し、更に、必要に応じてこの一体組立体は複数の現像ユニット、複数の帯電ユニット、及び少なくとも１個の中間転写体を選択的に含むこととしたので、一体組立体をあたかも１個の部品のように交換することができ、交換時のユーザの負担を著しく低減できる。
【００３５】
また、像担持体は像担持体回転軸に支持されており、回転軸のうち少なくとも１つは一体組立体の枠体に隙間を介して微動自在に支持され、一体組立体を画像形成装置の本体に装着したとき回転軸が画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を備えたので、色ずれ精度の悪化を防止することができると共に、一体組立体交換時の色ずれ調整に係わるユーザの負担を低減することができる。
【００３６】
現像ユニットは像担持体の表面と一定間隔を保持するように像担持体表面に押圧して位置決めするので、像担持体との間隔が正確に位置決めされ、現像性能の悪化を防止する。
【００３７】
また、現像ユニットは像担持体駆動とは別に本体側に配置された現像機駆動装置から駆動が伝達されるように構成し、駆動時に働くギアの反力が前記現像ユニットの像担持体表面への押圧力を減殺する方向の分力を有しないようにギアを配置したので、現像ユニットヘの駆動が本体側から入力される際、ギア反力による現像ユニット位置決め精度の悪化を防止することができる。
【００３８】
また、帯電ユニットは像担持体軸に位置決め固定されると共に、微動自在に隙間を介して一体組立体の枠体に支持された像担持体円周方向の回り止め機構を備えたので、像担持体との関係が正確に保たれ、帯電性能の悪化を防止する。
【００３９】
アースに接地されている像担持体の各ドラム軸間をコイルスプリングを経由させた接地線を備えたことによって、像担持体の回転軸が画像形成装置本体の筐体に位置決めされる際に微動したとしても、給電（接地）性能の悪化を防止する。また、一体組立体の枠体上に配置された帯電ユニットへの給電用導電性部材と帯電ユニット保持部材の間をコイルスプリングで連結したので、給電性能が常に良好に保たれる。
【００４０】
中間転写体は円筒形の中間転写ドラムとし、中間転写ドラムは感光体上の画像が転写される一次転写ドラムと、一次転写ドラム上の画像が転写される二次転写ドラムとから構成し、二次転写ドラムはドラム上の画像を用紙に転写するドラムとし、さらに、中間転写ドラムは中間転写ドラム軸に支持されており、中間転写ドラム軸のうち少なくとも１つは一体組立体の枠体に微動自在な隙間を介して支持され、画像形成装置本体に装着するとき画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を備えたので、色ずれへの寄与が大きい中間転写ドラムの回転軸を含めた一体組立体において、色ずれ精度の悪化を防止するとともに、一体組立体を交換する時の色ずれ調整をなくすことが可能となった。
【００４１】
なお、４個の感光ドラムと、２個の一次中間転写ドラムと、１個の二次中間転写ドラムとを備え、二次中間転写ドラム軸は一体組立体の枠体に圧入固定して位置決めされているので保守管理が容易である。
【００４２】
また、本発明によれば、小型プリンタで有利であるＣパス構成を、色ずれ精度を落とさず、また、操作性を悪化させることなく、カラータンデム機で実現することができた。本発明では、複数の像坦持体を含む画像形成ユニットを一体組立体とし、一体組立体は、単一の含軸平面内に像坦持体の軸線が配置された複数の像坦持体を備えた組立体とし、一体組立体を、前記含軸平面と略平行方向でかつ転写材への最終転写時の転写材搬送方向とほぼ同一方向に、装置本体に抜き差し自在に形成したので、一体組立体の脱着の際、操作性が悪化しない方向に抜き差しすることが可能となった。
【００４３】
また、像坦持体を一体の枠体にて支持したから、さらに操作性が向上した。さらに、各像坦持体はそれぞれ装置本体側に位置決めされる。
【００４４】
一体組立体の装着時に、装置本体側で位置決めされる像坦持体支持軸を案内するガイドを本体側に設けたので、一体組立体を像坦持体支持軸をガイドにして挿脱することができ、安価、小型化を図ることができる。
【００４５】
ガイドは一体組立体を抜く時に前記含軸平面から角度を持った方向に移動してから前記含軸平面と略平行な方向に移動する形状としたので、本体側形状を共通化、することができ、また幅方向の省スペース化を達成することができる。また、一体組立体の枠体に像坦持体支持軸とは異なる１又は複数の突起を設け、本体筐体に設けた別のガイド溝に案内させるようにしたので誤操作防止の効果がある。
【００４６】
本発明の画像形成装置は、給紙部を下側に配置し、排紙部を上側に配置し、転写材への転写時の転写材搬送方向が略垂直方向（水平に対し４５度以上）になるようにしたので像坦持体（感光ドラム）の配列はほぼ垂直となり、用紙搬送経路をＣパス構成とすることができ、装置の小型化に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２は本発明の１実施例に係る画像形成装置を示す説明図で、タンデム型のフルカラープリンタを示している。図３は図２中のタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイス０２を示すものである。このプリントヘッドデバイス０２は、以下に説明するように、複数の像担持体を含む画像形成ユニットが一体組立体として構成されている本発明の１実施例である。なお、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００４８】
図２に示すように、タンデム型のフルカラープリンタの本体０１の内部には、フルカラーの画像形成を行う画像形成ユニットであるプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅａｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）０２が収納されている。この実施例ではプリントヘッドテバイス０２は、像担持体として４個の感光ドラム１１、１２、１３、１４が内蔵している。露光装置であるＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）０３は、４個の感光ドラム１１、１２、１３、１４に画像露光を付与する。プリントヘッドデバイス０２に内蔵されている像担持体である４個の感光ドラム１１、１２、１３、１４には、各色の現像装置４１、４２、４３、４４が設けられている（図３参照）。図２に示すように、４個のトナーカートリッジ０４（０４Ｙ、０４Ｍ、０４Ｃ、０４Ｋ）はこれらの現像装置４１、４２、４３、４４にそれぞれ対応する色のトナーを供給する。給紙カセット０５は、記録用紙Ｐを収納しており、プリントヘッドデバイス０２に記録媒体として記録用紙Ｐを供給する。定着装置０６はプリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された用紙に定着処理を施す。この定着装置０６によって片面に画像が定着された用紙を、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送路０７が設けられている。手差し給紙手段０８は、プリンタ本体０１の外部から所望の用紙を給紙する。また、プリンタの動作を制御するコントローラ０９及び画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路や高圧電源回路等からなる電気回路１０が設けられている。なお、図２中、排出トレイＴは画像が形成された用紙を排出するものであり、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００４９】
露光装置であるＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４個の半導体レーザや、これら４個の半導体レーザから出射される４本のレーザ光（図３に示す３１、３２、３３、３４）を偏向走査するためのｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００５０】
プリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、像担持体である各感光ドラム１１、１２、１３、１４と接触する一次帯電用の帯電ロール２１、２２、２３、２４と、ＲＯＳ（露光装置）０３（図２参照）から照射された各色のレーザ光３１、３２、３３、３４によって感光ドラム１１、１２、１３、１４上に形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置４１、４２、４３、４４を備えている。像担持体である第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１はこれらの４個の感光ドラム１１、１２、１３、１４のうちの２個の感光ドラム１１、１２に接触しており、別の像担持体である第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２は他の２個の感光ドラム１３、１４に接触している。像担持体である二次中間転写ドラム（中間転写体）５３は、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１、５２に接触している。最終転写ロール６０は二次中間転写ドラム５３に接触している。画像形成ユニット（プリントヘッドデバイス）０２は、以上の部材をその主要部として内蔵している。
【００５１】
図３に示すように、感光ドラム１１、１２、１３、１４は、共通の含軸平面Ｍを共有し、一定の間隔をおいて平行に配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は軸が感光ドラム１１、１２、１３、１４軸に対し平行で、かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、感光ドラム１１、１２、１３、１４と軸が平行であるように配置されている。
【００５２】
各色毎の画像情報に応じた信号は、ラスタライジングされてレーザ光学ユニットに入力される。レーザ光学ユニットでは、各色毎の画像情報に基づいて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１、３２、３３、３４が変調され、対応する色の感光ドラム１１、１２、１３、１４に照射される。各感光ドラム１１、１２、１３、１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行われる。感光ドラム１１、１２、１３、１４としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光ドラムが用いられる。感光ドラム１１、１２、１３、１４は、回転体の駆動装置によって、例えば、表面速度９５ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。感光ドラム１１、１２、１３、１４の表面は、接触型帯電装置としての帯電ロール２１、２２、２３、２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等があるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施例では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光ドラム１１、１２、１３、１４の表面を帯電させる帯電方式は、ＤＣのみを印加する帯電方式でもよく、ＡＣ＋ＤＣを印加する帯電方式を用いてもよい。
【００５３】
帯電後、感光ドラム１１、１２、１３、１４の表面には、レーザ光学ユニットによって各色に対応したレーザ光が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１１、１２、１３、１４は、レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は例えば−６０Ｖ以下程度にまで除電される。感光ドラム１１、１２、１３、１４の表面に形成された各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１、４２、４３、４４によって現像され、各感光ドラム１１、１２、１３、１４上に各色のトナー像として可視化される。
【００５４】
この例では、現像装置４１、４２、４３、４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を示しているが、非接触型の現像方式など、他の現像方式を用いてもよい。現像装置４１、４２、４３、４４には、それぞれ色の異なったシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。現像装置４１、４２、４３、４４は、トナー補給装置からトナーが補給されると、補給されたトナーは、オーガーを用いてキャリアと充分に撹拌され、摩擦帯電される。現像ロールの内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロールが固定した状態で配置されている。現像剤を搬送するパドルによって、現像ロールの表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材によって現像部に搬送される量が規制される。この実施例では、上記現像剤の量は、３０〜５０ｇ／ｍ２であり、また、このとき現像ロール上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０〜３５μＣ／ｇ程度である。
【００５５】
現像ロール上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光ドラム１１、１２、１３、１４と接触している。現像ロールにＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール上のトナーを感光ドラム１１、１２、１３、１４上に形成された静電潜像を現像することにより、トナー像が形成される。この実施例では、この現像バイアス電圧はＡＣが４ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐで、ＤＣが−２３０Ｖ程度である。
【００５６】
次に、各感光ドラム１１、１２、１３、１４上に形成された各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光ドラム１１、１２上に形成されたシアン（Ｃ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光ドラム１３、１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光ドラム１３、１４から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００５７】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２上に感光ドラム１１、１２、１３、１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００５８】
この実施例で用いた第１、第２の一次中間転写ドラム５１、５２は、例えば、外径が４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０８Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１、５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性又は弾性を有する円筒状の回転体である。一般的には、ＦｅやＡ１等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２〜１０３Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１、５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層（Ｒ＝１０５〜１０９Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝１０５〜１０９Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００５９】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１、５２上に形成されたトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、最終的なトナー像が形成されることになる。
【００６０】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光ドラム１１、１２、１３、１４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００６１】
この実施例で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２と同じ４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１、５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性又は弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡ１等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２〜１０３Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１、５２の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００６２】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成されたトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路Ｐを通る用紙に三次転写される。この用紙は、紙送り工程を経て用紙搬送ロール６３を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着器６１によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００６３】
最終転写ロール６０は、例えば、外径が２０ｍｍに形成され、抵抗値は１０８Ω程度に設定される。最終転写ロール６０は、金属シャフトの上にウレタンゴム等からなる被覆層を設け、その上に必要に応じてコーティングを施して構成されている。最終転写ロール６０に印加される電圧は、雰囲気温度、湿度、用紙の種類（抵抗値等）等によって最適値が異なり、概ね＋１２００〜５０００Ｖ程度である。この実施例では、定電流方式を採用しており、常温常湿環境下で約＋６μＡの電流を通電して、ほぼ適正な転写電圧（＋１６００〜２０００Ｖ）を得ている。
【００６４】
なお、上記二次中間転写ドラム５３上などに残留したトナーは、クリーニング工程において、電位勾配を付けることにより、最終転写ロール６０に集められ、最終転写ロール６０の表面に圧接するクリーニング装置６２のクリーニングブレード等によって除去される。
【００６５】
図１は、図３に示す実施例の一体組立体とした画像形成ユニット０２を、本発明の実施例を示すカラープリンタ（画像形成装置）の本体０１に装入する工程を示す斜視図である。画像形成ユニット０２は、上述のように、一体組立体となっている。この画像形成ユニット０２は画像形成装置の本体１０の前方カバー１００、上カバー１０１を開けた状態で画像形成装置の本体０１内に装脱可能である。この一体組立体の画像形成ユニット０２は、感光ドラム、現像ユニット、帯電ユニット及び少なくとも１個の中間転写体などの像担持体を含むものとし、各ユニットがそれぞれの機能を発揮できるような位置関係に組み込んで１つの集合体に纏めて形成されている。この一体組立体の画像形成ユニット０２は、図１に示すように、上面ブラケット１０５に係着した把手１０４を備えている。そして矢印１０３で示すように、全体をあたかも１つの部品であるかのように取り扱うことができ、画像形成装置の本体０１内に一動作で装入及び離脱可能なように形成されている。
【００６６】
次に、図２，３と異なる実施例について図４〜７を参照して説明する。図８は従来の中間転写ベルト７１を有するタンデム機の説明図である。像担持体である感光体ドラム１１、１２、１３、１４はそれぞれ別個に帯電ロール２１、２２、２３、２４及び現像機４１、４２、４３、４４を備えた別体の画像形成ユニットとして、独立して水平に配置され、矢印７２方向に走行する像担持体である中間転写ベルト７１に接している。中間転写ベルト７１は用紙搬送ベルトであることもある。
【００６７】
図４は、本発明の実施例の中間転写ベルト７１を有するタンデム機の説明図である。画像形成部の像担持体である感光体ドラム１１、１２、１３、１４が一体組立体の画像形成ユニット０２となっており、その中に、帯電ロール２１、２２、２３、２４及び現像機４１、４２、４３、４４が一体に組み込まれている。これらの感光ドラム１１、１２、１３、１４は、レーザ光３１、３２、３３、３４を照射される。そして矢印７２方向に走行する像担持体である中間転写ベルト７１に接しており、トナー像を転写する。この装置は、例えば、図示しないカセットに中間転写ベルト７１が収納されており、このカセットを画像形成装置から矢印７３で示すように、ほぼ水平に出し入れするようにしておき、一体組立体の画像形成ユニット０２をこのカセット内に上から挿脱するようにしておくとよい。
【００６８】
複数の画像形成部を画像形成ユニット０２として一体組立体としたため、単一の画像形成部が画像形成ユニットとして一体組立体となっている場合と比べて、画像形成ユニット０２の重量が大幅に増加するが、画像形成ユニット０２をこのカセット内に上から挿入するようにしたため、画像形成ユニット０２の取扱いが容易となる。また複数の画像形成部を画像形成ユニット０２として一体組立体に形成したので、画像形成装置を小型化することができ、また各像担持体（感光ドラム１１、１２、１３、１４）の取付け精度を容易に高めることができる。
【００６９】
なお、図示しないカセットの出し入れ方向は、矢印７３で示す方向に限られず、紙面に対して垂直な方向でも良い。この場合、カセットの引出される距離が短くてすむため、矢印７３で示す方向にカセットを出し入れする場合と比べてカセットの強度を弱めることができるほか、画像形成ユニット０２の挿脱も行い易く操作性の点で有利である。
【００７０】
図５は、画像形成部の像担持体である感光体ドラム１１、１２、１３、１４のうち３個の感光体ドラム１１、１２、１３、帯電ロール２１、２２、２３及び現像機４１、４２、４３を一体に組み込んで、一体組立体の画像形成ユニット０２としたものである。このような構成とすれば、トナー消費量の多いブラック（Ｋ）色の画像形成部を別体とすることによって、ブラック（Ｋ）色の画像形成部を頻繁に交換しても、他の色の画像形成部のトナーを無駄にすることがなくなるという利点がある。
【００７１】
図６は、上記一体組立体のうちトナーカートリッジ０４を別体にしたものであり、図７は一体組立体のうち現像カートリッジ４１、４２、４３を着脱自在に構成したものである。図は１個の現像カートリッジ４３について示している。このような構成であれば、画像形成部の交換が行われてもドナーカートリッジ０４や現像カートリッジ４１，４２，４３を継続して使用することが可能となる点で有利である。なお、トナーカートリッジ０４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）毎に個別に交換が可能なよう構成されている。また、画像形成ユニット０２に含まれる像担持体の数をいくつとするか、中間転写体として転写ベルト７１を用いるか、あるいはこれを用紙搬送ベルトとするか、などの転写方式等は、画像形成装置の形式、構造、仕様に応じ適宜構成することができ、設計変更して選択使用することができる。このような実施例は、いずれも画像形成装置を小型化することに貢献し、また各感光ドラムの取付け精度を容易に高めることができる。
【００７２】
図９〜図１２は図３に示した画像形成ユニット（一体組立体）０２の実施例をさらに具体的に詳細に示すものである。図９は正面図、図１０はその左側面図、図１１はその右側面図、図１２は横断面図である。図１２に示すように、画像形成ユニット０２は、像担持体として、感光ドラム１１、１２、１３、１４、現像ユニット４１、４２、４３、４４、帯電ユニット２１、２２、２３、２４及び中間転写体として一次中間転写ドラム５１、５２を含む二次中間転写ドラム５３を内蔵している。
【００７３】
図９、図１０に示すように、像担持体である感光ドラム１１、１２、１３、１４は、像担持体支持部材である感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａに支持されている。これらの感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａは前記画像形成ユニット（一体組立体）０２の枠体に隙間を介して微動自在に支持されている。図１０に示すように、感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａは取付部材１１１、１１２、１１３、１１４に取り付けられ、これらの取付部材１１１、１１２、１１３、１１４は押圧部材１２１、１２２、１２３、１２４によって押圧されて固定されている。押圧部材１２１〜１２４は、本体から給電される導電性部材１３１に導電性弾性部材例えばスプリング１３２を介して接続されている。また図１１に示すように感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａの他端部は、固定部材１５１、１５２、１５３、１５４に取り付けられている。感光ドラム１１、１２、１３、１４に接する現像ロール１７１、１７２、１７３、１７４は、押圧部材１４１、１４２、１４３、１４４によってそれぞれ感光ドラム１１、１２、１３、１４に押圧固定されている。軸受部材１６１、１６２、１６３、１６４は導電体で形成され、感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａにも電気的に結合されている。そして各軸受部材１６１、１６２、１６３、１６４相互間は導電性弾性部材例えばコイルスプリング（接地線）１６５で結合され、さらにアースに接地されている。
【００７４】
図１３に本発明の実施例の別の画像形成装置の構成図を示した。図１３は画像形成ユニット０２としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。図２に示した実施例と同様に、タンデム型のフルカラープリンタの本体０１の内部には、フルカラーの画像形成を行う画像形成ユニット０２が収納されている。この実施例では画像形成ユニット０２には、像担持体として４個の感光ドラムが内蔵されている。露光装置であるＲＯＳ０３は、４個の感光ドラムに画像露光を付与する。給紙カセット０５は、記録用紙Ｐを収納しており、画像形成ユニット０２に記録媒体として記録用紙Ｐを供給経路１５を通るように供給する。定着装置０６は画像形成ユニット０２からトナー像が転写された用紙に定着処理を施す。両面用搬送路０７は用紙の表裏を反転して状態で、再度画像形成ユニット０２の転写部へ搬送する。手差し給紙手段０８は、プリンタ本体０１の外部から所望の用紙を給紙する。排出トレイ１０１は画像が形成された用紙を排出するものであり、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００７５】
図１３に示すように、用紙搬送路１５は側面から見てほぼＣ字形をなす経路を形成している。また図１３に示すように画像形成装置本体０１の前面カバー１００を１００Ａで示す状態に傾動させ、上面カバー１０１を１０１Ａで示す状態に反転させて上方を開放し、一体組立体とした画像形成ユニット０２を一体として、上方から抜き差し可能なように形成してある。
【００７６】
本発明の一体組立体である画像形成ユニット０２は前述のように、像担持体である感光ドラム１１、１２、１３、１４の中心線が単一の含軸平面Ｍ内に存在し、かつこの中心線は互いに平行になっている（図３参照）。なお、図９に示すように、画像形成ユニット０２は感光ドラム１１、１２、１３、１４の軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａを側面に突出している。画像形成ユニット０２は、含軸平面Ｍと略平行方向でかつ転写材への最終転写時の転写材搬送方向とほぼ同一方向に、装置本体に抜き差し可能に形成されている。像坦持体である感光ドラム１１、１２、１３、１４は一体の枠体にて支持されており、また、各像坦持体である感光ドラム１１、１２、１３、１４はそれぞれ装置本体側に位置決めされるようになっている。
【００７７】
図１４は画像形成装置の筐体を形成する本体側壁１０２を内側から見た側面図である。画像形成ユニット（一体組立体）０２の側面から突出している感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａを案内するガイド溝１８０が示されている。このガイド溝１８０は鉛直に形成されており、画像形成ユニット（一体組立体）０２はこのガイド溝１８０に沿って装置本体に鉛直に挿脱される。そしてガイド溝１８０は４個の分岐路１８１、１８２、１８３、１８４を備えている。なお、ガイド溝１９０、分岐路１９１、１９２は一体組立体に設けた補助突起１３３、１３４用のものであり、さらに二次中間転写ドラム５３の軸５３Ａを固定するガイド１９３を備えている。分岐路１８１、１８２、１８３、１８４の奥底部に感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａが案内されて本体のＶ溝に固定される。分岐路１８１、１８２、１８３、１８４はガイド溝１８０に対して、ほぼ４５度の傾きをもっており、一体組体の感光ドラム軸１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄをこのガイド溝１８０中を下降させると、それぞれ分岐路１８１、１８２、１８３、１８４内に進入し、これらの分岐路１８１、１８２、１８３、１８４の奥端に位置決め固定される。また、現像ユニット４１、４２、４３、４４は感光ドラム１１、１２、１３、１４の表面とそれぞれ一定間隔を保持するようにドラム表面に押圧して位置決めされている。
【００７８】
なお、本体側壁１０２にはガイド溝１８０と離れた位置にこれと平行な別のガイド溝１９０が設けられている。このガイド溝１９０には、一体組立体の側面に別に設けた突起が進入する。ガイド溝１９０には、分岐路１９１、１９２が設けられ、この分岐路１９１、１９２は、ガイド溝１８０の分岐路１８１、１８２、１８３、１８４とは最下端以外は上下方向高さが異なる位置に設けられている。従って、感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａそれぞれが対応する分岐路以外の分岐路に進入することが妨げられる。ガイド溝１９０に進入する突起は１個又は複数個とする。少なくとも１個あれば上記作用は達成されるが、図５のように２個とすれば、一体組立体の挿入動作が安定的となる。もちろん３個以上でもよい。なお図５には二次中間転写ドラム５３の軸５３Ａを固定する案内溝１９３も併せ示されている。
【００７９】
画像形成ユニット（一体組立体）を本体から抜取る時には感光ドラム軸がこの分岐路１８１、１８２、１８３、１８４から上昇するので、一体組立体は前記含軸平面から角度を持った斜め方向に移動してから前記含軸平面と略平行な方向に移動する。
【００８０】
また、像坦持ドラムとして感光ドラム１１、１２、１３、１４のほかに中間転写ドラム５１、５２、５３を設けた。これらの固定は感光ドラムと同様でもよく、一体組立体の側壁に固定するようにしてもよい。
【００８１】
ＲＯＳユニット０３は、画像形成ユニット（一体組立体）０２を位置決め固定させる本体側壁１０２に支持されている。本体側壁１０２には、図１４に示されるＲＯＳユニット支持部３０１，３０２が設けられ、ＲＯＳユニット０３の一部を支持している。ＲＯＳユニット０３側にもＲＯＳユニット支持部３０１，３０２と当接し得る被支持部が設けられている。従って、ＲＯＳユニット０３と画像形成ユニット（一体組立体）０２の側面から突出している感光体ドラム軸１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ等が共通の本体側壁１０２に支持される。ＲＯＳユニット０３と本体側壁１０２とは、共通の材料で構成されている。この材料は、画像形成装置の形状、構造、仕様に応じて適宜選択すれば良いが、色ずれを抑えるような位置精度を画像形成装置の使用期間中に亘って維持させる観点からすれば、比較的硬度の高いものが望ましく、例えば、ポリカーボネートにガラス繊維を４０％含有させた材料を使用することが可能である。
【００８２】
また図１３に示すように、実施例の画像形成装置は、給紙カセット０５を下側に、排紙部（上面カバー１０１）を上側に配置し、転写材（記録用紙Ｐ）への転写時の転写材搬送方向（用紙搬送経路１５の方向）が略垂直方向（水平に対し４５度以上）であり、感光ドラム軸の含軸平面はほぼ垂直とした。これにより用紙搬送ラインをＣパス構成とすることができ、色ずれ精度を落とさず、また、操作性を悪化させることなく、カラータンデム機でＣパス構成を実現することができた。これはプリンタの小型化に大きく寄与するものである。
【００８３】
次に、図１５は実施例の押圧部材１２１の例を示すもので、図１５（ａ）は背面図、図１５（ｂ）は平面図、図１５（ｃ）は正面図である。図１５に示されるように、押圧部材１２１は感光ドラム軸に係着する係着部１２５を押圧するバネ１２６を備え、係止爪１２７によって一体組立体の側壁に係止しており、感光ドラム軸を弾性的に押圧保持するようになっている。この例では、４個の感光ドラム軸が同じ構造になっているが、感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａは画像形成ユニット（一体組立体）０２を画像形成装置の本体に装着したとき画像形成装置の本体０１の筐体に位置決め固定される機構を備えているようにする。図１６は押圧部材１４１の（ａ）正面図、（ｂ）平面図である。図１６に示されるように、押圧部材１４１は現像ロール係着する係着部１４５を押圧して現像ロールを感光ドラムに押圧する押圧するバネ１４６を備え、係止爪１４７が一体組立体の側壁に係止して、現像ロールを弾性的に押圧保持するようになっている。
【００８４】
現像ユニット４１、４２、４３、４４は感光ドラム１１、１２、１３、１４の駆動とは別に本体側に配置された現像機駆動装置から駆動される。このとき、駆動時に働くギアの接線荷重が現像ユニット４１、４２、４３、４４の現像ロール１７１、１７２、１７３、１７４から感光ドラム１１、１２、１３、１４のドラム表面への押圧力を減殺する方向の分力を有しないようにギアを配置する。図１９はこれを例示するものでギヤ２０１、２０２の接線荷重２０４が押圧力を発生する押圧装置１２１の押圧力を弱める方向の成分分力を有しないようにギア２０１、２０２を配置している。
【００８５】
帯電ユニット２１、２２、２３、２４は感光ドラム１１、１２、１３、１４の軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａに位置決め固定されると共に、微動自在に隙間を介して画像形成ユニット（一体組立体）０２の枠体に支持されたドラム円周方向の回り止め機構（固定部材）１５１、１５２、１５３、１５４を備える。この回り止め機構１５１、１５２、１５３、１５４はそれぞれ帯電ユニットのロールの軸を支持する軸受部材１６１、１６２、１６３、１６４を付属している。図１７は回り止め機構１５１を示したもので、感光ドラム１１の軸１１Ａが嵌合する嵌合孔１５５、帯電ユニット２１のロールの軸受１５６、画像形成ユニット（一体組立体）０２の側壁に係止する係止爪１５７を備えている。また軸受１５６は軸受部材１６１に取り付けられており、この軸受は回り止め機構１５１とは微小隙間を介して取付けられている。軸受部材１６１、１６２、１６３、１６４は導電体で形成され、感光ドラム軸１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａにも電気的に結合されている。そして各軸受部材１６１、１６２、１６３、１６４相互間は導電性コイルスプリング（接地線）１６５で結合され、さらにアースに接地されている。
【００８６】
帯電ユニット４１、４２、４３、４４ヘの給電を画像形成ユニット（一体組立体）０２の外部から画像形成ユニット０２の枠体を経由して行う帯電装置では、画像形成ユニット０２の枠体上に配置された帯電ユニット２１、２２、２３、２４への給電用導電性部材と帯電ユニット保持部材の間を連結するコイルスプリング６５を備える。
【００８７】
図１８は図１０に示す取付部材１１１、１１２、１１３、１１４の１例を示すものである。感光ドラム軸１１Ａが嵌合する嵌合孔１１５、帯電ユニット２１の軸受１１６、給電装置１１７を備え、一体組立体の側壁に係止する係止爪１１８を備えている。また給電のための給電用コイルスプリング１１９を装着するようになっており、軸受１１６には、接地線（コイルスプリング）１３２を取付けるようになっている。
【００８８】
中間転写体（像担持体）は、図３に示すように、実施例では円筒形の中間転写ドラム５１、５２、５３とした。この中間転写ドラム５１、５２、５３は感光ドラム上の画像が転写される一次転写ドラム５１、５２と、一次転写ドラム上の画像が転写される二次転写ドラム５３とから構成されている。二次転写ドラム５３はドラム上の画像を用紙に転写する円筒形のドラムである。前記中間転写ドラム５１、５２、５３は中間転写ドラム軸５１Ａ、５２Ａ、５３Ａに支持されている。中間転写ドラム軸５１Ａ、５２Ａ、５３Ａのうち少なくとも１つは一体組立体０２の枠体に微動自在な隙間を介して支持され、画像形成装置本体に装着するとき画像形成装置本体の筐体に位置決め固定される機構を有するようにする。
【００８９】
実施例は４個の感光ドラム１１、１２、１３、１４と、２個の一次中間転写ドラム５１、５２と、１個の二次中間転写ドラム５３とを備えた一体組立体０２であり、前記二次中間転写ドラム軸５３Ａ（図９参照）は一体組立体の枠体に圧入固定して位置決めされている。
【００９０】
次に、色ずれについて説明する。図２０に示すように色ずれ量の主走査方向（ｘ軸方向）のずれをΔｘとし、副走査方向（用紙進行方向＝ｙ軸方向）のずれをΔｙとすれば、
色ずれ量＝√（Δｘ２＋Δｙ２）
で表わされる。すなわち色ずれは主走査方向と副走査方向のずれの二乗平均で表わされる。この色ずれ量は９０μｍ程度から肉眼で認知されると言われている。主走査方向のＤＣ成分の色ずれ発生要因としては感光ドラムの位置精度（左右差）、ＲＯＳユニットの取付精度、レーザビーム走査開始位置精度などがある。倍率差（左右差）はレーザのクロック周波数にて調整し、シフトずれはレーザの書き出しタイミングにより調整する。図２１は主走査方向ＤＣ成分色ずれの発生メカニズムとその調整方法を説明する説明図で、ＲＯＳユニット０３と感光ドラム１１との関係を示す平面図である。実線で示した感光ドラム１１Ｂの位置と鎖線で示すずれた感光ドラム１１Ｃの位置との相対的な位置ずれを△とすると、ドラム上の画像は主走査方向で△ｘだけずれる。このようなずれはレーザの発光速度（クロック周波数）を変えることによって色ずれ量を許容レベル、例えば５０μｍ以下に抑える。図２１はＲＯＳユニット０３のミラーの傾きによる主走査方向ＤＣ成分色ずれの発生メカニズム、図２２、図２３はＲＯＳユニット０３の取付精度によるミラー０３Ａの傾きに起因する主走査方向ＤＣ成分色ずれの発生メカニズムを示すものである。これらの要因はレーザの書き出しタイミングを調整することによって許容レベル、例えば５０μｍ以下に抑える。
【００９１】
次に副走査方向のＤＣ成分の色ずれの発生要因として、図２４に示すように、レーザビーム３１、３２の位置精度（左右差、全体）、感光ドラム１１、１２の位置精度（左右差、全体）、中間転写ドラム５１の位置精度（左右差、全体）がある。図２４は副走査方向ＤＣ成分色ずれの発生メカニズムを示す説明図である。感光ドラム１２の位置が１２Ｂのように位置がずれた場合、感光ドラム１１上の画像と感光ドラム１２上の画像はＰＢ〜ＴＢ〜ＴＡの展開長Ｌ１とＰＢ’〜ＴＢ’〜ＴＡ’の展開長Ｌ２の差分の色ずれが発生する。レーザ光３１、３２の位置、一次転写ドラム５１の位置がずれても上記展開長はずれる。感光ドラム１１、レーザ光３１の位置についても同様である。これらが累積したものが最終的な用紙上の画像の副走査方向ＤＣ成分の色ずれ量となる。この用紙上の色ずれ量を測定し、感光ドラムの回転速度から時間換算し、レーザ光の書き込みタイミングを調整し、色ずれを許容レベル、例えば７０μｍ以下に抑える。
【００９２】
以上のように、色ずれは感光ドラム軸の位置精度、ＲＯＳのレーザビーム位置精度により発生し、許容レベルを満足するためには数十μｍといった高精度が要求される。実際にこのような位置精度を満足することは困難であり、レーザビームの各タイミングを調整することによって色ずれを防止している。従って、ユーザが感光ドラムを含むカートリッジを交換する時に、これらの一連の調整をしなくても済むように、感光ドラム軸は装置本体に正確に位置決めして固定する必要がある。
【００９３】
また出荷時には、最終的な画像印字結果を元にＲＯＳの副走査方向、主走査方向ともにＲＯＳの書き込みタイミング、書き出しタイミングクロック周波数により色ずれの調整を実施し出荷する。すなわち、色ずれは各ドラム位置精度に起因する量が大きいが、調整はこれらの位置の調整ではなく電機的な時間による調整を行っている。このため感光ドラム軸は本体に位置決めする必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例の画像形成装置の一体組立体である画像ユニットを組み込む工程を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置のタンデム型のフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】本発明の実施例の画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図４】別の実施例の主要部を示す説明図である。
【図５】別の実施例の主要部を示す説明図である。
【図６】別の実施例の主要部を示す説明図である。
【図７】別の実施例の主要部を示す説明図である。
【図８】従来例の主要部を示す説明図である。
【図９】一体組立体の正面図である。
【図１０】一体組立体の左側面図である。
【図１１】一体組立体の右側面図である。
【図１２】一体組立体の断面図である。
【図１３】別の実施例に係る画像形成装置のフルカラープリンタを示す構成図である。
【図１４】本体側壁の内側面を示す正面図である。
【図１５】押圧部材の（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）背面図である。
【図１６】押圧部材の（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。
【図１７】回り止め部材の正面図である。
【図１８】固定部材の正面図である。
【図１９】歯車の配列の例を示す側面図である。
【図２０】色ずれ量の説明図である。
【図２１】主走査方向ＤＣ成分色ずれの説明図である。
【図２２】主走査方向ＤＣ成分色ずれの説明図である。
【図２３】主走査方向ＤＣ成分色ずれの説明図である。
【図２４】副走査方向ＤＣ成分色ずれの説明図である。
【符号の説明】
【００９５】
０１    フルカラープリンタ（画像形成装置）の本体
０２    プリントヘッドデバイス（画像形成ユニット）
０３    ＲＯＳ
０４    トナーカートリッジ
０５    給紙カセット
０６    定着装置
０７    両面用搬送経路
０８    手差し給紙手段
０９    コントローラ
１０    電気回路
１１、１２、１３、１４    感光ドラム（像担持体）
１５    用紙搬送経路
２１、２２、２３、２４    帯電ユニット
３１、３２、３３、３４    レーザ光
４１、４２、４３、４４    現像ユニット
５１、５２    一次中間転写ドラム（像担持体）
５３    二次中間転写ドラム（像担持体）
６０    最終転写ロール
６１    定着器
６２    クリーニング装置
６３    用紙搬送ロール
７１    用紙搬送ベルト又は中間転写ベルト
７２、７３    矢印
１００    前面カバー
１０１    上面カバー
１０２    本体側壁
１０３    矢印
１０４    把手
１０５    上面ブラケット
１１１、１１２、１１３、１１４    取付部材
１１５    嵌合孔
１１６    軸受
１１７    給電装置
１１８    係止爪
１１９    コイルスプリング
１２１、１２２、１２３、１２４    押圧部材
１２５    係着部
１２６    バネ
１２７    係止爪
１３１    導電性部材
１３２    スプリング
１３３、１３４    突起
１４１、１４２、１４３、１４４    押圧部材
１４５    係着部
１４６    押圧バネ
１４７    係止爪
１５１、１５２、１５３、１５４    回り止め機構（固定部材）
１５５    嵌合孔
１５６    軸受
１５７    係止爪
１６１、１６２、１６３、１６４    軸受部材
１６５    コイルスプリング
１７１、１７２、１７３、１７４    現像ロール
１８０    ガイド溝
１８１、１８２、１８３、１８４    分岐路
１９０    ガイド溝
１９１、１９２    分岐路
１９３    ガイド
２０１、２０２    ギア
２０４    接線荷重
３０１、３０２    ＲＯＳユニット支持部
Ｍ    含軸平面
Ｐ    記録用紙
Ｔ    排出トレイ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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