(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な複数の像担持体と、前記複数の像担持体を露光する露光手段と、前記複数の像担持体それぞれの回転軸の両端側を支持する第一支持部材及び第二支持部材と、を有し、前記複数の像担持体は鉛直方向に配列されている画像形成装置において、
前記第一支持部材と前記第二支持部材を結合する第一結合部材と、前記第一支持部材、前記第二支持部材及び前記第一結合部材を結合する第二結合部材と、を有し、前記第一結合部材は、板状で前記露光手段からの光が通過する穴を備え、前記複数の像担持体と前記露光手段の間で高さ方向に関して前記複数の像担持体の全てにまたがるように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第二結合部材は、前記第一支持部材及び前記第二支持部材とビス、カシメ又は溶接によって結合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３】
未定着像をシート上に定着する定着手段を有し、前記定着手段は前記複数の像担持体の上方に配置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４】
回転可能な複数の像担持体と、前記複数の像担持体を露光する露光手段と、前記複数の像担持体それぞれの回転軸の両端側を支持する第一支持部材及び第二支持部材と、未定着像をシート上に定着する定着手段と、を有し、前記複数の像担持体は鉛直方向に配列され、前記定着手段は前記複数の像担持体の上方に配置されている画像形成装置において、
前記第一支持部材と前記第二支持部材を結合する結合部材を有し、前記結合部材は、板状で前記露光手段からの光が通過する穴を備え、前記複数の像担持体と前記露光手段の間で高さ方向に関して前記複数の像担持体の全てにまたがるように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の像担持体は複数の感光体であり、前記複数の感光体はそれぞれ、その感光体に作用する手段と一体的にカートリッジ化され、前記カートリッジは装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１又は４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を採用するカラー複写機や、カラープリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、従来から電子写真方式を採用する画像形成装置100は、各色の複数の像担持体102を一列に並べて構成している。図において各像担持体102はスキャナユニット103によって静電潜像を形成され、現像手段によって各色のトナーにより顕像化されたトナー像を担持する。給送部104から給送ローラ105によって送出した転写材は、静電吸着転写ベルト106によって像担持体102から各色のトナー像を転写され、定着手段107によって熱と圧力を加えられることにより画像を定着されてから、機外の排出手段108に排出、積載される。
【０００３】
このような画像形成装置には、図７(a)に示すように複数の像担持体102を水平方向に並べた横配置の構成と、図７(b)に示すように像担持体102を垂直方向に並べた縦配置の構成がある。特徴として横配置の構成は高さが低いが設置面積が大きくなり、逆に縦配置の構成は設置面積は小さくできるが高さが高くなってしまうという点が上げられる。
【０００４】
ここでデスクトッププリンタとしての構成を考えた場合、設置面積が小さい縦配置の構成が有利である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記説明した如く、像担持体を垂直方向に並べた構成においては、設置面積は小さくなるものの装置本体が縦長になってしまい、上部にある重量物を支えるために本体骨格をどのように構成するかが重要な課題となっている。
【０００６】
例えば縦長の構成で本体フレームを形成した場合、本体側面の倒れが生じやすく、画像不良を引き起こすおそれがある。すなわち本体側板を基準に複数の像担持体102及び露光手段103を位置決めすると、スキャナの主走査方向での書き出し位置が下の色から順々にずれていき、その結果プリント画像は色ずれを生じてしまう。また、重量のある定着手段107が装置本体の最上部に位置するため、それを支えるのに充分な本体剛性が必要となる。
【０００７】
本発明は上記課題を鑑みて、本体剛性を容易に向上することにより、本体側板の倒れを防止し、複数の像担持体及び露光手段を精度良く位置決めすることのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明に係る画像形成装置は、回転可能な複数の像担持体と、前記複数の像担持体を露光する露光手段と、前記複数の像担持体それぞれの回転軸の両端側を支持する第一支持部材及び第二支持部材と、を有し、前記複数の像担持体は鉛直方向に配列されている画像形成装置において、前記第一支持部材と前記第二支持部材を結合する第一結合部材と、前記第一支持部材、前記第二支持部材及び前記第一結合部材を結合する第二結合部材と、を有し、前記第一結合部材は、板状で前記露光手段からの光が通過する穴を備え、前記複数の像担持体と前記露光手段の間で高さ方向に関して前記複数の像担持体の全てにまたがるように設けられていることを特徴とする。
また本発明に係わる画像形成装置は、回転可能な複数の像担持体と、前記複数の像担持体を露光する露光手段と、前記複数の像担持体それぞれの回転軸の両端側を支持する第一支持部材及び第二支持部材と、未定着像をシート上に定着する定着手段と、を有し、前記複数の像担持体は鉛直方向に配列され、前記定着手段は前記複数の像担持体の上方に配置されている画像形成装置において、前記第一支持部材と前記第二支持部材を結合する結合部材を有し、前記結合部材は、板状で前記露光手段からの光が通過する穴を備え、前記複数の像担持体と前記露光手段の間で高さ方向に関して前記複数の像担持体の全てにまたがるように設けられていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の全体図、図２はプロセスカートリッジを説明する図、図３は中板の構成を説明する斜視図、図４はカセット支持部材の前面図、図５はカセット支持部材の後方図である。本実施形態においては画像形成装置として、フルカラーレーザービームプリンタＡを例に用いて説明する。
【００１０】
（全体構成）
図１に示すフルカラーレーザービームプリンタＡは、鉛直方向に併設された四つの像担持体１ａ〜１ｄを有している。像担持体１は図示しない駆動手段によって、図中反時計回りに回転駆動される。像担持体１の周囲には、その回転方向に従って順に像担持体１の表面を均一に帯電する帯電装置２ａ〜２ｄ、画像情報に基づいてレーザービームを照射し像担持体１上の静電潜像を形成する露光手段であるスキャナユニット３ａ〜３ｄ、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段４ａ〜４ｄ、像担持体１上のトナー像を転写材としてのシートＳに転写させるシート担持体である静電吸着搬送装置５、転写後の像担持体１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６ａ〜６ｄ等が配設されている。ここで、像担持体１と帯電装置２、現像手段４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化され、像担持体ユニットであるプロセスカートリッジ７を形成している。
【００１１】
像担持体１は、例えば直径30mmのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。像担持体１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に図示しない駆動モータからの駆動力が伝達されることにより、反時計回りに回転駆動される。
【００１２】
帯電装置２としては、接触帯電方式のものを使用している。帯電装置２はローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを像担持体１表面に当接させると共に、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、像担持体１表面を一様に帯電させるものである。
【００１３】
スキャナユニット３は像担持体１の略後方に配置されており、図示しないレーザーダイオードによって画像信号に対応する画像光が、スキャナモータによって高速回転される走査手段であるポリゴンミラー９ａ〜９ｄに照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ10ａ〜10ｄを介して帯電された像担持体１表面を選択的に露光して、静電潜像を形成する。現像手段４ａ〜４ｄは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。
【００１４】
また全ての像担持体１ａ〜１ｄに対向して接するように、シートを吸着して搬送する転写手段としての静電吸着搬送ベルト（以下搬送ベルト11という）が配設されている。搬送ベルト11は周長約700mm、厚さ約150μｍのフィルム状部材で構成され、1011〜1014Ω・cmの体積固有抵抗をもたせている。この搬送ベルト11は駆動ローラ13、従動ローラ14ａ、14ｂ、テンションローラ15の四軸によって鉛直方向に支持され、図中左側の外周面にシートＳを静電吸着して、上記像担持体１にシートを接触させつつ循環移動する。
【００１５】
搬送ベルト11の内側、かつ像担持体１ａ〜１ｄに対応する位置に転写ローラ12ａ〜12ｄを併設している。これら転写ローラ12から正極性の電荷が搬送ベルト11を介してシートＳに印加され、この電荷による電界により、像担持体１に接触するシートＳに像担持体１上の負極性のトナー像が転写される。
【００１６】
図２に示すように、静電吸着搬送装置５は従動ローラ14ａを中心に回動可能に構成されており、装置前面側へ開閉することが可能となっている。このように静電吸着搬送装置５を解放した状態においてプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを着脱することができ、各プロセスカートリッジ７の交換、又は各色のトナーの補充を行うことができる。
【００１７】
装置本体の下部には、シートＳを給送する給送部16が備えられている。給送部16の給送カセット17には複数枚のシートが収納されており、画像形成時には半月形の給送ローラ18が駆動回転し、給送カセット17内のシートＳを一枚ずつ分離給送する。給送されたシートＳ先端はレジストローラ対19に当接して一旦停止し、ループを取ることにより斜行を矯正すると共に、像担持体１の画像書き出し位置と同期を取って搬送ベルト11に給送される。
【００１８】
定着部20は、シートＳに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ21ａと、これに圧接してシートＳに熱及び圧力を与える加圧ローラ21ｂとから構成されている。すなわち、像担持体１上のトナー像を転写したシートＳは定着部20を通過する際に加熱ローラ21ａ、加圧ローラ21ｂで搬送されると共に、熱と圧力を加えられることによりトナーがシートＳ表面に定着する。
【００１９】
（画像形成動作）
画像形成を行う際には、まずプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄが記録タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて像担持体１ａ〜１ｄが図中反時計回りに回転駆動する。そして夫々のプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電装置２は像担持体１の表面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３はその像担持体１の周囲に画像信号に応じて露光を行い、像担持体１の周面上に静電潜像を形成し、この静電潜像の低電位部に現像手段４内のトナーを転移させてトナー像を形成する。
【００２０】
そして像担持体１と同期してレジストローラ対19を回転駆動させ、最上流の像担持体１周面上のトナー像の先端と、シートＳの記録開始位置が一致するようにシートを給送する。シートＳは静電吸着ローラ22によって押圧する事により搬送ベルト11に圧接させる。また搬送ベルト11と静電吸着ローラ22との間に電圧を印加することにより誘電体であるシートＳと搬送ベルト11の誘電体層に電荷を誘起し、シートを搬送ベルト11の外周に静電吸着するように構成している。これにより、シートＳは搬送ベルト11に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。このように搬送されながら、シートＳは各像担持体１と転写ローラ12との間に形成される電界によって、各像担持体１上のトナー像を順次転写される。
【００２１】
４色のトナー像を転写されたシートＳは、駆動ローラ13の曲率により搬送ベルト11から曲率分離され、定着部20に搬入される。シートＳは定着部20においてトナー像を定着された後に、排出ローラ対23によって排出部24から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【００２２】
（フレーム構成）
次に、装置本体フレーム及びこれを支えるカセット支持部材の構成について説明する。図３に示すように像担持体１（二点鎖線）は、図示しない回転軸の両端側を本体右側板31ａ、本体左側板31ｂによって支持されている。また像担持体１とスキャナユニット３との間には第一結合部材である中板32が配置されており、両本体側板31の外側からビスにより結合されている。中板32は本体側板間の距離を精度良く位置決めするよう、その幅方向の寸法、側面の平行度が厳しく規定されている。また、中板32は高さ方向で全ての像担持体１ａ〜１ｄにまたがるようその高さ方向の長さが決定されている。ここで中板32は、全てのスキャナユニット３ａ〜３ｄが発するレーザーの光路を確保すべく光路穴形状32ａを四か所有している。
【００２３】
また中板32、本体右側板31ａおよび本体左側板31ｂは、夫々第二結合部材である底板33、および天板34とビスによって結合されており、中板32が本体フレームをスキャナユニット３側とに二分割した２ボックス構造となっている。ここで底板33には給送部16からのシートＳが通過する穴33ａが設けられ、天板34には排出部24にシートを排出する穴34ａが設けられている。
【００２４】
このように構成したことにより、図中矢印38方向の本体右側板31ａ、本体左側板31ｂの倒れを防止することができ、また像担持体１、スキャナユニット３の画像形成部近傍の剛性が各段に向上する。従ってスキャナモータやドラム駆動モータにおいて発生する振動を低減することができ、記録画像のバンディングの低減を図ることができる。
【００２５】
なお本実施形態において左右両側板31ａ，31ｂ、底板33、天板34は夫々ビス止めにより固定して示しているが、トックカシメ等の方法や溶接により固着することでも良い。また別途フレーム部材を設け、これに左右両側板31ａ，31ｂ、底板33、天板34を倣わせることにより位置決めし、互いに締結又は溶接することにより装置本体フレームを構成することでも良い。
【００２６】
また給送部16においては、図３に示すように給送部右フレーム35ａ、給送部左フレーム35ｂ、給送部後部ステー36、給送部底板37からなるカセット支持部材を有しており、これに本体フレームの底板33がビスによって締結されることにより、装置全体として３ボックス構造をなしている。
【００２７】
カセット支持部材の給送部右フレーム35ａ、給送部左フレーム35ｂにはそれぞれ支持部40、41が一体に設けられている。これら支持部40、41は、図３に示すように右側板31ａ又は左側板31ｂと像担持体１転写面の接する垂線40ａ、41ａの下部に位置しており、給送部右フレーム35ａ、給送部左フレーム35ｂの内部で円柱構造をなしている。そして支持部40、41はカセット支持部材の上部から下部まで連通して下方に突出することにより、装置全体の足として荷重を支えている。また給送部右フレーム35ａ、給送部左フレーム35ｂには位置合わせピン43、44が設けられており、本体フレームを取り付ける際のガイドを構成している。
【００２８】
また図５に示すように、装置背面側では、給送部右フレーム35ａと給送部左フレーム35ｂとの間に給送部後部ステー36が架けられており、給送部右フレーム35ａ、給送部左フレーム35ｂにビス46によって固定されている。この給送部後部ステー36の略中央（左右の重量バランスのとれる位置）に支持部42が設けられている。
【００２９】
上記支持部40、41、42に本体フレームの底板33がビス46によって締結されており、すなわち本体フレームはカセット支持部材に対し三点支持となっている。また底板33と給送部右フレーム35ａ、給送部左フレーム35ｂの間には圧縮バネやゴム材等からなる緩衝部材50が設けられており、変形時の衝撃を和らげるよう構成している。
【００３０】
このように本体フレームをカセット支持部材に対し三点支持（三点は少なくとも同一直線上にない）としていることにより、装置設置床面の凹凸を下部給送フレームで吸収し、画像形成部である本体フレームへの変形伝達量を最小限に抑えることが可能となる。
【００３１】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について、図を用いて説明する。図６は本実施形態に係る画像形成装置の全体図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
上記第一実施形態において画像形成装置には静電吸着搬送装置５を設け、像担持体１から搬送するシートに直接トナー像を転写し、装置上部にシートを排出するよう構成して示した。しかし本実施形態においては静電吸着搬送装置５の代わりに、転写手段としての中間転写ベルト52を備える中間転写体ユニット51を設けている。このような画像形成装置においても本発明は適用できる。
【００３３】
中間転写体ユニット51は中間転写ベルト52を駆動ローラ54、従動ローラ55ａ、55ｂ、及びテンションローラ56によって張架しており、図示しない駆動手段から駆動ローラ54を介して回転駆動される。また中間転写ベルト52の内周には一次転写ローラ53ａ〜53ｄが備えられており、夫々像担持体１ａ〜１ｄに中間転写ベルト52を押圧してトナー像を重畳的に転写するように構成している。
【００３４】
また中間転写体ユニット51下部の従動ローラ55ａには二次転写ローラ57が備えられており、給送部16から給送されたシートに中間転写ベルト52上のトナー像を一括して二次転写する。しかる後にシートは装置背面側に配置された定着部20へと搬送され、熱と圧力を加えられることにより画像を定着されてから排出トレイ58に排出、積載される。
【００３５】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る画像形成装置によれば、像担持体及び露光手段近傍の剛性を極めて向上させることが可能となる。従って本体側板の倒れを容易に防止することができ、筐体のゆがみによる色ずれを防止すると共に、装置の振動を低減することができ、記録画像のバンディングの低減を図ることができる。また側板間の距離の精度向上を図ることができるため、画像形成に重要な像担持体、露光手段を高精度に位置決めすることができ、４ドラムインライン形式の画像形成装置に見られる色ずれを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図２】プロセスカートリッジを説明する図である。
【図３】中板の構成を説明する斜視図である。
【図４】カセット支持部材の前面図である。
【図５】カセット支持部材の後方図である。
【図６】第二実施形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図７】従来例にかかる画像形成装置を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ    …フルカラーレーザービームプリンタ
Ｓ    …シート
１    …像担持体
２    …帯電装置
３    …スキャナユニット
４    …現像手段
５    …静電吸着搬送装置
６    …クリーニング装置
７    …プロセスカートリッジ
９    …ポリゴンミラー
10    …結像レンズ
11    …搬送ベルト
12    …転写ローラ
13    …駆動ローラ
14    …従動ローラ
15    …テンションローラ
16    …給送部
17    …給送カセット
18    …給送ローラ
19    …レジストローラ対
20    …定着部
21ａ  …加熱ローラ
21ｂ  …加圧ローラ
22    …静電吸着ローラ
23    …排出ローラ対
24    …排出部
31ａ  …右側板
31ｂ  …左側板
32    …中板
33    …底板
33ａ  …穴
34    …天板
34ａ  …穴
35ａ  …給送部右フレーム
35ｂ  …給送部左フレーム
36    …給送部後部ステー
37    …給送部底板
40    …支持部
40ａ  …垂線
41    …支持部
41ａ  …垂線
42    …支持部
43    …位置合わせピン
44    …位置合わせピン
46    …ビス
50    …緩衝部材
【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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