画像形成装置
【課題】 プロセスユニットおよび転写ユニットの交換容易性は損なわず、感光体軸と転写ローラ軸の相対的かつ絶対的な位置関係を保証すること
【解決手段】 プロセスユニットは転写ユニット上に載置された形態で一体的に引き出されるように構成し、載置された状態で転写ローラを保持する両端部の軸受けとプロセスユニットは互いが有する位置決め手段によって位置決めされ、さらに転写ユニット筐体を構成する前側板が、感光体軸のうち一端を支持する嵌合部を有する。
【解決手段】 プロセスユニットは転写ユニット上に載置された形態で一体的に引き出されるように構成し、載置された状態で転写ローラを保持する両端部の軸受けとプロセスユニットは互いが有する位置決め手段によって位置決めされ、さらに転写ユニット筐体を構成する前側板が、感光体軸のうち一端を支持する嵌合部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を含むプロセスユニットと転写ベルトを備えた画像形成装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの画像形成装置において、作像部を構成する感光体は感光体ユニットとして画像形成装置の本体に対する交換容易性が実現されている。同様に、作像部を構成するベルトユニットに関しても、転写ベルト単体あるいはベルトユニット全体の交換容易性を目的とした引き出し構成が実現されている。これは、画像形成装置の本体フレームが引き出しレールを備え、該引き出しレールを介してベルトユニットが支持されるものである。このような構成を有する画像形成装置が特許文献１により提案されており、交換作業時における転写ベルトの破損防止や作業負荷の軽減が図られている。
【０００３】
しかし、感光体ユニットとベルトユニットの支持および位置決めが別々の引き出し構成によって行われるため、相対的な位置精度が出にくい構成となってしまうという課題があった。これに対して、特許文献２は、感光体ユニットが載置される引き出し枠に転写ユニットを位置決めすることで、両ユニット間の相対的な位置精度の改善を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３６９９３号公報
【特許文献２】特開平９−１７９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
引用文献２のような構成では、ユニット間の位置関係の精度を上げることはできる。しかし、ユニット間の位置精度を上げる構成であっても、感光体ユニットに含まれる感光体と転写ベルトユニットの転写ベルトより内側に配置される転写部材との位置関係については、直接位置関係を決定づけるものではない。そのため、転写ニップの長手方向における傾きが生ずる虞がある。そのため、両者の位置精度を上げる構成がより望まれている。
【０００６】
そこで本発明では、感光体ユニットおよび転写ユニットの交換容易性は損なわず、感光体と転写部材との間の位置関係の精度の向上を図る画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から前側に引き出し可能である画像形成装置において、像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が前側の軸受を支持する前側の支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に担持された記録材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から引き出し可能である画像形成装置において、像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が軸受を支持する支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、感光体ユニットおよびベルトユニットのメンテナンス性を確保しつつ、感光体と転写部材との間の位置関係の精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明について説明する斜視図（挿入時）である。
【図２】本発明について説明する斜視図（引き出し時）である。
【図３】本発明について説明する斜視図（プロセスユニット載置時）である。
【図４】本発明における転写ベルトユニットについて説明する斜視図である。
【図５】プロセスユニットの位置決めについて説明する断面図である。
【図６】画像形成装置について説明する断面図である。
【図７】転写ベルトユニットの挿入に伴う位置決めについて説明する断面図である。
【図８】感光体と転写ローラのオフセットについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜画像形成装置について＞
本発明に係る画像形成装置について説明する。
【００１２】
まず、図６を用いて画像形成装置の動作について説明する。画像形成装置には電子写真方式、オフセット印刷方式、インクジェット方式等複数の方式が挙げられるが、図６に示した画像形成装置６０は電子写真方式を用いたカラーの画像形成装置である。画像形成装置６０は、４色の画像形成部を中間転写ベルト上に並べて配置した、所謂中間転写タンデム方式の画像形成装置の断面図であり、厚紙対応力や生産性に優れる点から近年主流になっている。
【００１３】
＜転写材の搬送プロセス＞
記録材Ｓは記録材収納部６１内のリフトアップ装置６２上に積載される形で収納されており、給紙装置６３により画像形成タイミングに合わせて給紙される。図１ではエアによる分離吸着を利用する方式を用いるものとする。もちろん、他の給紙方式であってもいい。給紙装置６３により送り出された記録材Ｓは搬送ユニット６４が有する搬送パス６４ａを通過し、レジストレーション装置６５へと搬送される。レジストレーション装置６５において斜行補正やタイミング補正を行った後、記録材Ｓは二次転写部へと送られる。二次転写部は、対向する第一の二次転写部材である二次転写内ローラ６０３および第二の二次転写部材である二次転写外ローラ６６により形成される転写ニップ部である。そして、所定の加圧力と静電的負荷バイアスが与えられることで、中間転写ベルト上のトナー像が記録材Ｓ上に転写される。
【００１４】
＜画像の作像プロセス＞
以上説明した二次転写部までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部までの画像形成プロセスについて説明する。
【００１５】
本実施例では、イエロー（Ｙ）のトナーにより画像を形成する画像形成部６１３Ｙと、マゼンタ（Ｍ）のトナーで画像形成する画像形成部Ｍと、シアン（Ｃ）のトナーで画像形成する画像形成部６１３Ｃと、ブラック（ＢＫ）のトナーで画像形成する画像形成部６１３ＢＫを有する。画像形成部６１３Ｙと画像形成部６１３Ｍと画像形成部６１３Ｃと画像形成部６１３ＢＫとは、トナーの色が異なる以外は、同様の構成であるため、代表して画像形成部６１３Ｙを用いて説明する。
【００１６】
トナー像形成手段である画像形成部６１３Ｙは、像担持体である感光体６０８、感光体６０８を帯電する帯電器６１２、露光装置６１１ａ、現像装置６１０、一次転写装置６０７、および感光体クリーナ６０９から構成される。図中矢印ｍの方向に回転する感光体６０８は、帯電器６１２により表面を一様に帯電される。入力された画像情報の信号に基づいて露光装置６１１ａが駆動し、回折部材６１１ｂを経由して、帯電された感光体６０８を露光することで、静電潜像が形成される。感光体６０８上に形成された静電潜像は、現像装置６１０により現像され、感光体上にトナー像が形成される。その後、一次転写部材６０７により所定の加圧力および静電的負荷バイアスにより、ベルト部材である中間転写ベルト６０６上にイエローのトナー像が転写される。その後、感光体６０８上に残った転写残トナーは感光体クリーナ６０９により回収され、再び次の画像形成に備える。
【００１７】
以上説明した画像形成部６１３は図１の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。そのため、中間転写ベルト６０６に形成されたイエローのトナー像に対して、画像形成部Ｍで形成されたマゼンタのトナー像が中間転写ベルト６０６に転写される。さらに、形成されたマゼンタのトナー像に対して、画像形成部Ｃで形成されたシアンのトナー像が中間転写ベルト６０６に転写される。さらに、シアンのトナー像に対して、画像形成部ＢＫで形成されたブラックのトナー像が中間転写ベルト６０６に転写される。このように、異なる色のトナー像が中間転写ベルト６０６上に重ねられて形成されることで、フルカラー画像が中間転写ベルト６０６上に形成される。なお、本実施例の色数は４色であったが、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。
【００１８】
次に、中間転写ベルト６０６について説明する。中間転写ベルト６０６は駆動部材である駆動ローラ６０４、ステアリング部材であるステアリングローラ８０、張架部材である張架ローラ６１７および二次転写内部材（張架部材）である二次転写内ローラ６０３によって張架されている。そして、中間転写ベルト６０６は図中矢印Ｖの方向へと搬送駆動されるベルト部材である。
【００１９】
また、中間転写ベルト６０６に所定の張力を付与するテンションローラの機能はステアリングローラ１が兼ね備えているものとする。先述の各画像形成部６１３Ｙ，６１３Ｍ，６１３Ｃ，６１３ＢＫにより並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト６０６上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト６０６上に形成され、二次転写部へと搬送される。なお、中間転写ベルト６０６を張架するローラの本数は図１の構成に限定されるものではない。
【００２０】
＜二次転写以降のプロセス＞
以上、それぞれ説明した記録材Ｓの搬送プロセスおよび画像形成プロセスを以って、二次転写部において中間転写ベルト６０６に形成されたフルカラーのトナー像が記録材Ｓ上に二次転写される。その後、記録材Ｓは定着前搬送部６７により定着装置６８へと搬送される。定着装置６８には様々な構成および方式があるが、図１では対向する定着ローラ６１５および加圧ベルト６１４が形成する定着ニップ内で所定の加圧力と熱量を与えて記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着させるものである。ここで、定着ローラ６１５は内部に熱源となるヒータを備え、加圧ベルト６１４は複数の張架ローラとベルト内周面から付勢される加圧パッド６１６を備えている。定着装置を通過した記録材Ｓは分岐搬送装置６９により、そのまま排紙トレイ６００上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置６０１へと搬送されるかの経路選択が行われる。両面画像形成を要する場合、反転搬送装置６０１へと送られた記録材Ｓはスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置６０２へと搬送される。その後、給紙装置６１より搬送されてくる後続ジョブの記録材とのタイミングを合わせて、搬送ユニット６４が有する再給紙パス６４ｂから合流し、同様に二次転写部へと送られる。裏面（２面目）の画像形成プロセスに関しては、先述の表面（１面目）の場合と同様なので説明は省略する。
【００２１】
なお、二次転写後に中間転写ベルト６０６に残留したトナー等の付着物はクリーニングブレード６１８を有するクリーニングユニットによって中間転写ベルト６０６から除去される。そして、次の作像に備えられる。中間転写ベルト６０６上から除去されたトナーは、搬送スクリュー６１９によって最終的には不図示の回収容器などに集められる。
【００２２】
＜プロセスユニットについて＞
図１は図６で説明した画像形成装置６０の作像部を中心に示した斜視図である。なお、図１では必要な部品およびユニットのみを示している。画像形成装置６０は後側板２および前支柱３Ｒ、３Ｌからなる筐体を有し、該筐体にはスライドレール５Ｒ、５Ｌが設けられている。スライドレール５Ｒ、５Ｌは中間転写ベルトユニット４０を交換する際に引き出し可能に支持する役割を有し、メンテナンス性の向上が図られている。ここで、ベルトユニット（転写ユニット）である中間転写ベルトユニット４０は、ベルト部材である中間転写ベルト６０６、転写部材である転写ローラ６０７、転写ローラを支持する軸受等が一体に画像形成装置に対して着脱可能となっている。
【００２３】
図１は、中間転写ベルトユニット４０が画像形成装置６０内に挿入された状態を示し、中間転写ベルトユニット４０の位置は前支柱３Ｒ、３Ｌが有する位置決め軸４Ｒ、４Ｌなど（後側板２が有する位置決め軸については別途後述する）によって決まる。つまり、図１のように中間転写ベルトユニット４０が挿入された状態では、中間転写ベルトユニット４０はスライドレール５Ｒ、５Ｌからは浮上した状態となっている。
【００２４】
また、本実施例では、画像形成部６１３のうち、感光体６０８、帯電装置６２１、現像装置６１０、感光体クリーナ６０９は像担持体ユニットであるプロセスユニット１（Ｙ〜Ｂｋの各色に対して存在する）の形態でカートリッジ化されている。なお、プロセスユニット１の上面に空いたスリット７には露光装置６１１からの光路が入り、感光体６０８上を走査する。後側板２に支持されている回転軸である感光体軸６はプロセスユニット１内の感光体６０８を貫通し、中間転写ベルトユニット４０のユニット前側板４１によって支持される構成となっている。この回転軸は不図示のモータにより回転し、感光体を回転させるものである。
【００２５】
図２は、中間転写ベルトユニット４０を引き出した状態を示す斜視図である。スライドレール５Ｒ、５Ｌは多重構造になっており、図中矢印Ｓ方向に引き出されると、図２のように引き延ばされた形態となる。このとき、中間転写ベルトユニット４０は前支柱３Ｒ、３Ｌが有する位置決め軸４Ｒ，４Ｌ、後側板が有する位置決め軸２０Ｒ、２０Ｌから外れることで、スライドレール５Ｒ、５Ｌに支持された状態となる。ここで、本実施例では、プロセスユニット１は中間転写ベルトユニット４０の上に載置された形態で一体的に引き出される。
【００２６】
図３は中間転写ベルトユニット４０が引き出された状態において、プロセスユニット１を着脱する場合について説明した斜視図である。なお、説明の都合上、ユニット前側板４１の一部をカットした状態で図示している。プロセスユニット１は筐体下部に位置決めボス３０（後ろ側にもあり）を有し、載置された際に、図中一点鎖線で示したように一次転写ローラ６０７を支持するローラ軸受け４６、４８に対する位置決めが行われる。
【００２７】
＜中間転写ベルトユニットの詳細構成＞
図４に示す斜視図を用いて、本実施例における中間転写ベルトユニット４０の構成を詳細に説明する。中間転写ベルトユニット４０はユニット筐体を構成するユニット前側板４１およびユニット後側板４２を有し、両側板によって回転可能に支持された駆動ローラ６０４、テンションローラ８０、二次転写内ローラ６６などの張架ローラを有する。張架ローラの本数はこの限りではなく、必要に応じて従動ローラやステアリングローラなどを有する場合もある。これらの張架ローラには、無端ベルトである中間転写ベルト６０６が架け廻され、テンションローラ８０によって所定のベルトテンションが付与される。ベルトテンションの付与は、テンションローラ８０を回転可能に支持するテンション軸受け４５をテンションばね５２（ともに後側にもあり）が付勢することで実現される。駆動ローラ６０４の端部にはカップリングなどの駆動伝達装置が設けられ、不図示の駆動モータから駆動力を与えられることで中間転写ベルト６０６が図中ｘ方向に搬送される。駆動ローラの表面はゴム層を有し、ポリイミドなどの樹脂で形成された中間転写ベルト６０６との間に十分な摩擦力を確保している。
【００２８】
次に一次転写ローラ６０７の支持構成について説明する。一次転写ローラ６０７は、両端部を軸受としての導電性のローラ軸受け４６、４８によって回転可能に支持され、該ローラ軸受け４６、４８は支持部であるユニット前側板４１およびユニット後側板４２に保持され、図中ｚ軸方向にのみ自由度を有する。具体的には、ローラ軸受け４６、４８は弾性部材である一次転写バネ４７によって弾性的に支持される。即ち、ローラ軸受け４６、４８はある一次転写バネ４７によってｚ方向に加圧され、ユニット前側板４１およびユニット後側板４２によってガイドおよび規制される。このような構成によって、画像形成装置内において一次転写ローラ６０７は感光体６０８に対して所望の転写圧を以って付勢される。なお、ローラ軸受け４６、４８は、その上面にプロセスユニットの位置決めを行うための位置決め穴および長穴がそれぞれ設けられる。
【００２９】
ここで、ユニット前側板４１はローラ軸受け４６を保持するとともに、感光体軸と嵌合し、これを支持するドラム位置決め穴４９を有する。また、画像形成装置６０の前支柱３Ｒ、３Ｌが有する位置決め軸４Ｒ、４Ｌと嵌合する位置決め穴４３および長穴４４も有する。つまり、感光体軸と一次転写ローラ軸を共通の筐体によって保持することで、両軸の相対的な位置関係がより高精度に決められると同時に、画像形成装置内における絶対的な感光体軸の位置も決めることが出来る。一方、ユニット後側板４２はローラ軸受け４８を保持するものの、感光体軸と勘合する穴は有さない。なお、図４では隠れて見えないが、ユニット後側板４２は後側板２が有する位置決め軸２０Ｒ、２０Ｌと勘合する位置決め穴および長穴は有する。このように、中間転写ベルトユニット４０のユニット前側板４１だけが感光体軸との位置決め穴４９を有する点が本発明の特徴であり、これによって感光体と一次転写ローラ間の位置決め精度と、中間転写ベルト６０６の交換性の両立が達成される。すなわち、感光体軸は図２に示すように後側板２が有しているため、ドラム位置決め穴４９は後側板２に近接するユニット後側板４２ではなく、離れたユニット前側板４１に設けた方が位置決め精度が向上する。また、中間転写ベルト６０６を交換する際には図中ｙ方向に挿抜することで障害物がなく円滑な作業が可能となる。
【００３０】
なお、図４では説明の都合上、中間転写ベルト６０６の一部をカットした仮定で図示してある。
【００３１】
＜感光体と一次転写ローラの相対位置決め＞
図５を用いて、感光体と一次転写ローラの相対的な位置関係の決定について説明する。図５（ａ）は図３に示した画像形成装置の斜視図を正面（ｙ方向）から見た図であり、図５（ｂ）は図１に示した画像形成装置の同図である。なお、一部説明の都合上、断面をカットした状態で示してある。
【００３２】
図５（ａ）に示したように、プロセスユニット１Ｂｋは筐体下部に設けられた第一位置決めであるボス３０（前後にあり）が一次転写ローラ６０７Ｂｋを支持するローラ軸受け４６Ｂｋ、４８Ｂｋの第二位置決めである長穴４６０ＢＫ、４８０ＢＫ（図３）で位置決めされるように載置される。
【００３３】
即ち、プロセスユニットの前後にそれぞれ設けられた位置決め部とそれぞれの軸受に設けられた位置決め部とが嵌合することで、水平方向における転写ローラに対するプロセスユニットの位置、即ち、感光体の位置が決められる。なお、本実施例では、水平面としたが、感光体に対向するベルト面（ｘｙ方向）における転写ローラに対するプロセスユニットの位置、即ち、感光体の位置が決められる。
また、プロセスユニット１Ｂｋは同様に筐体下部に設けられた脚部５０が、ユニット前側板４１およびユニット後側板４２に設けられた凹部５１に嵌るようになっている。プロセスユニット１Ｃ（あるいは１Ｍ）の図は、このようにして載置された状態を示す。この図では、感光体軸が貫通していない状態（引き出された状態）ではプロセスユニットはローラ軸受け４６Ｃ、４８Ｃに対して位置決めはされるものの、ｚ方向に対しては自重で脚部５０が凹部５１に着地した状態となる（図中Ａ部）。つまり、図５（ａ）に示す載置のみの段階では、プロセスユニット１Ｃと一次転写ローラ６０７Ｃの母線ズレのみが補正された状態であり、感光体６０８Ｃの位置および一次転写圧は仮決めされた状態である。
【００３４】
次に、載置された状態のまま中間転写ベルトユニットと一体で画像形成装置内に挿入されると、図５（ｂ）に示す状態となる。図５（ｂ）では、中間転写ベルトユニット４０はユニット前側板４１およびユニット後側板４２が有する決め穴４３および５３と、前支柱３Ｒおよび後側板２が有する位置決め軸４Ｒおよび２０Ｒがそれぞれ嵌合することで絶対的な位置が決められている。このとき、感光体軸６Ｃ（以下、ここではシアンを例に説明する）は感光体６０８Ｃを貫通し、ユニット前側板４１が有するドラム位置決め穴４９Ｃと嵌合する。これによって、後側板２によって片持ち支持される感光体軸６Ｃの先端倒れが補正され、一次転写ローラ６０７Ｃとの相対的な軸間距離および画像形成装置内での絶対的な位置が決まる。即ち、感光体軸に感光体とローラ軸受けを支持する前側版とを嵌合させることで、感光体と、前側版即ち軸受けの鉛直方向における位置関係を決めることができる。その結果、感光体と転写ローラとの位置関係を決められる。したがって、図５（ｂ）ではプロセスユニット１Ｃの脚部５０は凹部５１から浮上した状態（図中Ａ’部）となり、このようにして決まったプロセスユニット１Ｃに対してローラ軸受け４６Ｃ、４８Ｃが追従し、感光体６０８Ｃに対する所定の一次転写圧が決まる。なお、本実施例では、ドラム位置決め穴４９は各色とも決め穴となっているが、これは先述のように片持ち支持構成ゆえに先端倒れが大きい感光体軸６を矯正するためである。
【００３５】
ここで、図５では感光体６０８と一次転写ローラ６０７は互いの中心がｘ方向で一致した状態（図８（ａ）参照）で示したが、例えば図８（ｂ）のように一次転写ローラ６０６を下流に距離Ｌだけオフセットさせた場合でも有効である。図８（ｂ）のようなオフセットは、感光体６０８に対する中間転写ベルト６０６の巻き付きを増やし、転写性を良好にする効果が得られる。この場合のローラ軸受けの移動方向はｚ方向に移動する構成にすると、ｚ方向における感光体と転写ローラとの鉛直方向における位置決めを行いやすい点で有効である。本発明におけるプロセスユニットの載置構成によれば、プロセスユニット１のボス３０を所望のオフセット量Ｌだけ移動させることで、ローラ軸受け４６、４８との位置決め関係は同様に維持することができる。その結果、感光体６０８と一次転写ローラ６０７の相対的な母線ズレを補正することができる。本実施例では、ｚ方向は鉛直方向であるが、ｚ方向は感光体と対向するベルト面と直交する方向となる。
【００３６】
＜中間転写ベルトユニットの絶対位置決め＞
次に、中間転写ベルトユニットの挿入に伴う絶対的な位置決めについて説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は、プロセスユニットの載置後から中間転写ベルトユニットの挿入完了までを４つのステップに分けて順に説明したものである。
【００３７】
図７（ａ）は、プロセスユニットと一次転写ローラの母線ズレが補正された状態で中間転写ベルトユニットが挿入された際に、まず、感光体軸６が感光体６０８を貫通し、ユニット前側板４１が有するドラム位置決め穴４９に嵌合するものである（図中Ｂ部）。このとき、画像形成装置本体との位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）および２０Ｒ（２０Ｌ）とは勘合しない軸長関係になっている。感光体軸６は感光体駆動モータ７０の駆動軸となっており、その絶対位置は後側板２の面内で決められている。感光体軸６には平行ピンが設けられており、貫通した際に感光体フランジ部へと係止されることで駆動が伝達される。以上から、図７（ａ）に示す第１ステップによって、まず感光体軸６が軸支され、それに倣って一次転写ローラ６０７が追従することで一次転写ニップの形状および圧が決まる。
【００３８】
続いて図７（ｂ）は、さらに中間転写ベルトユニットを挿入した状態であり、次に嵌合するのは後側板２が有する位置決め軸２０Ｒ（２０Ｌ）とユニット後側板４２であることを示している（図中Ｃ部）。このとき、前支柱３Ｒ（３Ｌ）が有する位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）とユニット前側板４１はまだ嵌合しない軸長関係になっている。このように、図７（ｂ）に示す第２ステップによって、後側板２に対する中間転写ベルトユニットの位置決めが行われる。
【００３９】
続いて図７（ｃ）は、さらに中間転写ベルトユニットを挿入し、最後に前支柱３Ｒ（３Ｌ）が有する位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）がユニット前側板４１と嵌合する様子を示している（図中Ｄ図）。直前の第２ステップでは、後側板２に対する位置決めは行われたものの、中間転写ベルトユニットは前奥幅が広いため、自重によって垂れ下がり気味となる。したがって、ユニット前側板４１と既に嵌合している感光体軸６も前側が倒れた状態となっている。図７（ｃ）に示す第３ステップは、このような前下がり傾向にある中間転写ベルトユニットを持ち上げ、正しい位置に補正する役割を担うものである。当然、本発明によれば、ユニット前側板４１という同一部材によって感光体軸６と一次転写ローラ６０７を保持するため、第３ステップにおける位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）との嵌合により、感光体軸と一次転写ローラを同時に絶対位置に決めることが可能となる。
【００４０】
以上に説明した第１〜第３のステップを経て、中間転写ベルトユニットが完全に画像形成装置内に挿入された状態が図７（ｄ）に示す第４ステップとなる。図７（ｄ）より、ユニット側板４１およびユニット後側板４２が、それぞれ感光体軸６、位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）、および位置決め軸２０Ｒ（２０Ｌ）と嵌合していることが分かる。このとき、感光体６０８と一次転写ローラ６０７は、傾き（母線ズレ）、相対位置関係（軸間距離や図８に示すオフセット量Ｌなど）、画像形成装置内における絶対位置がそれぞれ補正され、所望の状態が得られる。
【００４１】
このように、本発明の実施例では、プロセスユニットおよび中間転写ベルトユニットの交換作業性を損なうことなく、画像品質を向上させる上で最も重要な関係となる感光体と一次転写ローラの位置関係を容易かつ精度良く決めることが可能となる。なお、本実施例では中間転写方式の画像形成装置を例としたが、転写ベルト上に吸着保持した転写材上に直接Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢｋのトナーを感光体上から転写する直接転写方式の画像形成装置であっても構わない。その場合には、中間転写ベルトが直接転写ベルト、一次転写ローラが転写ローラ、二次転写部は不要になるものの、基本的な作像プロセスおよび搬送プロセスは同様となる。直接転写方式の画像形成装置においても、感光体と一次転写ローラの位置関係は転写画像の品質を左右する重要なファクターであり、本発明の適用による効果が同様に得られる。
【符号の説明】
【００４２】
１ プロセスユニット
２ 後側板
３ 前支柱
４ 位置決め軸（前支柱側）
５ スライドレール
６ 感光体軸
２０ 位置決め軸（後側板側）
３０ （プロセスユニットの）位置決めボス
４０ 中間転写ベルトユニット
４１ ユニット前側板
４２ ユニット後側板
４６ ローラ軸受け（ユニット前側板側）
４７ 一次転写バネ
４８ ローラ軸受け（ユニット後側板側）
４９ ドラム位置決め穴
５０ （プロセスユニットの）脚部
５１ （ユニット前・後側板の）凹部
６０ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を含むプロセスユニットと転写ベルトを備えた画像形成装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの画像形成装置において、作像部を構成する感光体は感光体ユニットとして画像形成装置の本体に対する交換容易性が実現されている。同様に、作像部を構成するベルトユニットに関しても、転写ベルト単体あるいはベルトユニット全体の交換容易性を目的とした引き出し構成が実現されている。これは、画像形成装置の本体フレームが引き出しレールを備え、該引き出しレールを介してベルトユニットが支持されるものである。このような構成を有する画像形成装置が特許文献１により提案されており、交換作業時における転写ベルトの破損防止や作業負荷の軽減が図られている。
【０００３】
しかし、感光体ユニットとベルトユニットの支持および位置決めが別々の引き出し構成によって行われるため、相対的な位置精度が出にくい構成となってしまうという課題があった。これに対して、特許文献２は、感光体ユニットが載置される引き出し枠に転写ユニットを位置決めすることで、両ユニット間の相対的な位置精度の改善を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３６９９３号公報
【特許文献２】特開平９−１７９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
引用文献２のような構成では、ユニット間の位置関係の精度を上げることはできる。しかし、ユニット間の位置精度を上げる構成であっても、感光体ユニットに含まれる感光体と転写ベルトユニットの転写ベルトより内側に配置される転写部材との位置関係については、直接位置関係を決定づけるものではない。そのため、転写ニップの長手方向における傾きが生ずる虞がある。そのため、両者の位置精度を上げる構成がより望まれている。
【０００６】
そこで本発明では、感光体ユニットおよび転写ユニットの交換容易性は損なわず、感光体と転写部材との間の位置関係の精度の向上を図る画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から前側に引き出し可能である画像形成装置において、像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が前側の軸受を支持する前側の支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に担持された記録材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から引き出し可能である画像形成装置において、像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が軸受を支持する支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、感光体ユニットおよびベルトユニットのメンテナンス性を確保しつつ、感光体と転写部材との間の位置関係の精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明について説明する斜視図（挿入時）である。
【図２】本発明について説明する斜視図（引き出し時）である。
【図３】本発明について説明する斜視図（プロセスユニット載置時）である。
【図４】本発明における転写ベルトユニットについて説明する斜視図である。
【図５】プロセスユニットの位置決めについて説明する断面図である。
【図６】画像形成装置について説明する断面図である。
【図７】転写ベルトユニットの挿入に伴う位置決めについて説明する断面図である。
【図８】感光体と転写ローラのオフセットについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜画像形成装置について＞
本発明に係る画像形成装置について説明する。
【００１２】
まず、図６を用いて画像形成装置の動作について説明する。画像形成装置には電子写真方式、オフセット印刷方式、インクジェット方式等複数の方式が挙げられるが、図６に示した画像形成装置６０は電子写真方式を用いたカラーの画像形成装置である。画像形成装置６０は、４色の画像形成部を中間転写ベルト上に並べて配置した、所謂中間転写タンデム方式の画像形成装置の断面図であり、厚紙対応力や生産性に優れる点から近年主流になっている。
【００１３】
＜転写材の搬送プロセス＞
記録材Ｓは記録材収納部６１内のリフトアップ装置６２上に積載される形で収納されており、給紙装置６３により画像形成タイミングに合わせて給紙される。図１ではエアによる分離吸着を利用する方式を用いるものとする。もちろん、他の給紙方式であってもいい。給紙装置６３により送り出された記録材Ｓは搬送ユニット６４が有する搬送パス６４ａを通過し、レジストレーション装置６５へと搬送される。レジストレーション装置６５において斜行補正やタイミング補正を行った後、記録材Ｓは二次転写部へと送られる。二次転写部は、対向する第一の二次転写部材である二次転写内ローラ６０３および第二の二次転写部材である二次転写外ローラ６６により形成される転写ニップ部である。そして、所定の加圧力と静電的負荷バイアスが与えられることで、中間転写ベルト上のトナー像が記録材Ｓ上に転写される。
【００１４】
＜画像の作像プロセス＞
以上説明した二次転写部までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部までの画像形成プロセスについて説明する。
【００１５】
本実施例では、イエロー（Ｙ）のトナーにより画像を形成する画像形成部６１３Ｙと、マゼンタ（Ｍ）のトナーで画像形成する画像形成部Ｍと、シアン（Ｃ）のトナーで画像形成する画像形成部６１３Ｃと、ブラック（ＢＫ）のトナーで画像形成する画像形成部６１３ＢＫを有する。画像形成部６１３Ｙと画像形成部６１３Ｍと画像形成部６１３Ｃと画像形成部６１３ＢＫとは、トナーの色が異なる以外は、同様の構成であるため、代表して画像形成部６１３Ｙを用いて説明する。
【００１６】
トナー像形成手段である画像形成部６１３Ｙは、像担持体である感光体６０８、感光体６０８を帯電する帯電器６１２、露光装置６１１ａ、現像装置６１０、一次転写装置６０７、および感光体クリーナ６０９から構成される。図中矢印ｍの方向に回転する感光体６０８は、帯電器６１２により表面を一様に帯電される。入力された画像情報の信号に基づいて露光装置６１１ａが駆動し、回折部材６１１ｂを経由して、帯電された感光体６０８を露光することで、静電潜像が形成される。感光体６０８上に形成された静電潜像は、現像装置６１０により現像され、感光体上にトナー像が形成される。その後、一次転写部材６０７により所定の加圧力および静電的負荷バイアスにより、ベルト部材である中間転写ベルト６０６上にイエローのトナー像が転写される。その後、感光体６０８上に残った転写残トナーは感光体クリーナ６０９により回収され、再び次の画像形成に備える。
【００１７】
以上説明した画像形成部６１３は図１の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。そのため、中間転写ベルト６０６に形成されたイエローのトナー像に対して、画像形成部Ｍで形成されたマゼンタのトナー像が中間転写ベルト６０６に転写される。さらに、形成されたマゼンタのトナー像に対して、画像形成部Ｃで形成されたシアンのトナー像が中間転写ベルト６０６に転写される。さらに、シアンのトナー像に対して、画像形成部ＢＫで形成されたブラックのトナー像が中間転写ベルト６０６に転写される。このように、異なる色のトナー像が中間転写ベルト６０６上に重ねられて形成されることで、フルカラー画像が中間転写ベルト６０６上に形成される。なお、本実施例の色数は４色であったが、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。
【００１８】
次に、中間転写ベルト６０６について説明する。中間転写ベルト６０６は駆動部材である駆動ローラ６０４、ステアリング部材であるステアリングローラ８０、張架部材である張架ローラ６１７および二次転写内部材（張架部材）である二次転写内ローラ６０３によって張架されている。そして、中間転写ベルト６０６は図中矢印Ｖの方向へと搬送駆動されるベルト部材である。
【００１９】
また、中間転写ベルト６０６に所定の張力を付与するテンションローラの機能はステアリングローラ１が兼ね備えているものとする。先述の各画像形成部６１３Ｙ，６１３Ｍ，６１３Ｃ，６１３ＢＫにより並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト６０６上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト６０６上に形成され、二次転写部へと搬送される。なお、中間転写ベルト６０６を張架するローラの本数は図１の構成に限定されるものではない。
【００２０】
＜二次転写以降のプロセス＞
以上、それぞれ説明した記録材Ｓの搬送プロセスおよび画像形成プロセスを以って、二次転写部において中間転写ベルト６０６に形成されたフルカラーのトナー像が記録材Ｓ上に二次転写される。その後、記録材Ｓは定着前搬送部６７により定着装置６８へと搬送される。定着装置６８には様々な構成および方式があるが、図１では対向する定着ローラ６１５および加圧ベルト６１４が形成する定着ニップ内で所定の加圧力と熱量を与えて記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着させるものである。ここで、定着ローラ６１５は内部に熱源となるヒータを備え、加圧ベルト６１４は複数の張架ローラとベルト内周面から付勢される加圧パッド６１６を備えている。定着装置を通過した記録材Ｓは分岐搬送装置６９により、そのまま排紙トレイ６００上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置６０１へと搬送されるかの経路選択が行われる。両面画像形成を要する場合、反転搬送装置６０１へと送られた記録材Ｓはスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置６０２へと搬送される。その後、給紙装置６１より搬送されてくる後続ジョブの記録材とのタイミングを合わせて、搬送ユニット６４が有する再給紙パス６４ｂから合流し、同様に二次転写部へと送られる。裏面（２面目）の画像形成プロセスに関しては、先述の表面（１面目）の場合と同様なので説明は省略する。
【００２１】
なお、二次転写後に中間転写ベルト６０６に残留したトナー等の付着物はクリーニングブレード６１８を有するクリーニングユニットによって中間転写ベルト６０６から除去される。そして、次の作像に備えられる。中間転写ベルト６０６上から除去されたトナーは、搬送スクリュー６１９によって最終的には不図示の回収容器などに集められる。
【００２２】
＜プロセスユニットについて＞
図１は図６で説明した画像形成装置６０の作像部を中心に示した斜視図である。なお、図１では必要な部品およびユニットのみを示している。画像形成装置６０は後側板２および前支柱３Ｒ、３Ｌからなる筐体を有し、該筐体にはスライドレール５Ｒ、５Ｌが設けられている。スライドレール５Ｒ、５Ｌは中間転写ベルトユニット４０を交換する際に引き出し可能に支持する役割を有し、メンテナンス性の向上が図られている。ここで、ベルトユニット（転写ユニット）である中間転写ベルトユニット４０は、ベルト部材である中間転写ベルト６０６、転写部材である転写ローラ６０７、転写ローラを支持する軸受等が一体に画像形成装置に対して着脱可能となっている。
【００２３】
図１は、中間転写ベルトユニット４０が画像形成装置６０内に挿入された状態を示し、中間転写ベルトユニット４０の位置は前支柱３Ｒ、３Ｌが有する位置決め軸４Ｒ、４Ｌなど（後側板２が有する位置決め軸については別途後述する）によって決まる。つまり、図１のように中間転写ベルトユニット４０が挿入された状態では、中間転写ベルトユニット４０はスライドレール５Ｒ、５Ｌからは浮上した状態となっている。
【００２４】
また、本実施例では、画像形成部６１３のうち、感光体６０８、帯電装置６２１、現像装置６１０、感光体クリーナ６０９は像担持体ユニットであるプロセスユニット１（Ｙ〜Ｂｋの各色に対して存在する）の形態でカートリッジ化されている。なお、プロセスユニット１の上面に空いたスリット７には露光装置６１１からの光路が入り、感光体６０８上を走査する。後側板２に支持されている回転軸である感光体軸６はプロセスユニット１内の感光体６０８を貫通し、中間転写ベルトユニット４０のユニット前側板４１によって支持される構成となっている。この回転軸は不図示のモータにより回転し、感光体を回転させるものである。
【００２５】
図２は、中間転写ベルトユニット４０を引き出した状態を示す斜視図である。スライドレール５Ｒ、５Ｌは多重構造になっており、図中矢印Ｓ方向に引き出されると、図２のように引き延ばされた形態となる。このとき、中間転写ベルトユニット４０は前支柱３Ｒ、３Ｌが有する位置決め軸４Ｒ，４Ｌ、後側板が有する位置決め軸２０Ｒ、２０Ｌから外れることで、スライドレール５Ｒ、５Ｌに支持された状態となる。ここで、本実施例では、プロセスユニット１は中間転写ベルトユニット４０の上に載置された形態で一体的に引き出される。
【００２６】
図３は中間転写ベルトユニット４０が引き出された状態において、プロセスユニット１を着脱する場合について説明した斜視図である。なお、説明の都合上、ユニット前側板４１の一部をカットした状態で図示している。プロセスユニット１は筐体下部に位置決めボス３０（後ろ側にもあり）を有し、載置された際に、図中一点鎖線で示したように一次転写ローラ６０７を支持するローラ軸受け４６、４８に対する位置決めが行われる。
【００２７】
＜中間転写ベルトユニットの詳細構成＞
図４に示す斜視図を用いて、本実施例における中間転写ベルトユニット４０の構成を詳細に説明する。中間転写ベルトユニット４０はユニット筐体を構成するユニット前側板４１およびユニット後側板４２を有し、両側板によって回転可能に支持された駆動ローラ６０４、テンションローラ８０、二次転写内ローラ６６などの張架ローラを有する。張架ローラの本数はこの限りではなく、必要に応じて従動ローラやステアリングローラなどを有する場合もある。これらの張架ローラには、無端ベルトである中間転写ベルト６０６が架け廻され、テンションローラ８０によって所定のベルトテンションが付与される。ベルトテンションの付与は、テンションローラ８０を回転可能に支持するテンション軸受け４５をテンションばね５２（ともに後側にもあり）が付勢することで実現される。駆動ローラ６０４の端部にはカップリングなどの駆動伝達装置が設けられ、不図示の駆動モータから駆動力を与えられることで中間転写ベルト６０６が図中ｘ方向に搬送される。駆動ローラの表面はゴム層を有し、ポリイミドなどの樹脂で形成された中間転写ベルト６０６との間に十分な摩擦力を確保している。
【００２８】
次に一次転写ローラ６０７の支持構成について説明する。一次転写ローラ６０７は、両端部を軸受としての導電性のローラ軸受け４６、４８によって回転可能に支持され、該ローラ軸受け４６、４８は支持部であるユニット前側板４１およびユニット後側板４２に保持され、図中ｚ軸方向にのみ自由度を有する。具体的には、ローラ軸受け４６、４８は弾性部材である一次転写バネ４７によって弾性的に支持される。即ち、ローラ軸受け４６、４８はある一次転写バネ４７によってｚ方向に加圧され、ユニット前側板４１およびユニット後側板４２によってガイドおよび規制される。このような構成によって、画像形成装置内において一次転写ローラ６０７は感光体６０８に対して所望の転写圧を以って付勢される。なお、ローラ軸受け４６、４８は、その上面にプロセスユニットの位置決めを行うための位置決め穴および長穴がそれぞれ設けられる。
【００２９】
ここで、ユニット前側板４１はローラ軸受け４６を保持するとともに、感光体軸と嵌合し、これを支持するドラム位置決め穴４９を有する。また、画像形成装置６０の前支柱３Ｒ、３Ｌが有する位置決め軸４Ｒ、４Ｌと嵌合する位置決め穴４３および長穴４４も有する。つまり、感光体軸と一次転写ローラ軸を共通の筐体によって保持することで、両軸の相対的な位置関係がより高精度に決められると同時に、画像形成装置内における絶対的な感光体軸の位置も決めることが出来る。一方、ユニット後側板４２はローラ軸受け４８を保持するものの、感光体軸と勘合する穴は有さない。なお、図４では隠れて見えないが、ユニット後側板４２は後側板２が有する位置決め軸２０Ｒ、２０Ｌと勘合する位置決め穴および長穴は有する。このように、中間転写ベルトユニット４０のユニット前側板４１だけが感光体軸との位置決め穴４９を有する点が本発明の特徴であり、これによって感光体と一次転写ローラ間の位置決め精度と、中間転写ベルト６０６の交換性の両立が達成される。すなわち、感光体軸は図２に示すように後側板２が有しているため、ドラム位置決め穴４９は後側板２に近接するユニット後側板４２ではなく、離れたユニット前側板４１に設けた方が位置決め精度が向上する。また、中間転写ベルト６０６を交換する際には図中ｙ方向に挿抜することで障害物がなく円滑な作業が可能となる。
【００３０】
なお、図４では説明の都合上、中間転写ベルト６０６の一部をカットした仮定で図示してある。
【００３１】
＜感光体と一次転写ローラの相対位置決め＞
図５を用いて、感光体と一次転写ローラの相対的な位置関係の決定について説明する。図５（ａ）は図３に示した画像形成装置の斜視図を正面（ｙ方向）から見た図であり、図５（ｂ）は図１に示した画像形成装置の同図である。なお、一部説明の都合上、断面をカットした状態で示してある。
【００３２】
図５（ａ）に示したように、プロセスユニット１Ｂｋは筐体下部に設けられた第一位置決めであるボス３０（前後にあり）が一次転写ローラ６０７Ｂｋを支持するローラ軸受け４６Ｂｋ、４８Ｂｋの第二位置決めである長穴４６０ＢＫ、４８０ＢＫ（図３）で位置決めされるように載置される。
【００３３】
即ち、プロセスユニットの前後にそれぞれ設けられた位置決め部とそれぞれの軸受に設けられた位置決め部とが嵌合することで、水平方向における転写ローラに対するプロセスユニットの位置、即ち、感光体の位置が決められる。なお、本実施例では、水平面としたが、感光体に対向するベルト面（ｘｙ方向）における転写ローラに対するプロセスユニットの位置、即ち、感光体の位置が決められる。
また、プロセスユニット１Ｂｋは同様に筐体下部に設けられた脚部５０が、ユニット前側板４１およびユニット後側板４２に設けられた凹部５１に嵌るようになっている。プロセスユニット１Ｃ（あるいは１Ｍ）の図は、このようにして載置された状態を示す。この図では、感光体軸が貫通していない状態（引き出された状態）ではプロセスユニットはローラ軸受け４６Ｃ、４８Ｃに対して位置決めはされるものの、ｚ方向に対しては自重で脚部５０が凹部５１に着地した状態となる（図中Ａ部）。つまり、図５（ａ）に示す載置のみの段階では、プロセスユニット１Ｃと一次転写ローラ６０７Ｃの母線ズレのみが補正された状態であり、感光体６０８Ｃの位置および一次転写圧は仮決めされた状態である。
【００３４】
次に、載置された状態のまま中間転写ベルトユニットと一体で画像形成装置内に挿入されると、図５（ｂ）に示す状態となる。図５（ｂ）では、中間転写ベルトユニット４０はユニット前側板４１およびユニット後側板４２が有する決め穴４３および５３と、前支柱３Ｒおよび後側板２が有する位置決め軸４Ｒおよび２０Ｒがそれぞれ嵌合することで絶対的な位置が決められている。このとき、感光体軸６Ｃ（以下、ここではシアンを例に説明する）は感光体６０８Ｃを貫通し、ユニット前側板４１が有するドラム位置決め穴４９Ｃと嵌合する。これによって、後側板２によって片持ち支持される感光体軸６Ｃの先端倒れが補正され、一次転写ローラ６０７Ｃとの相対的な軸間距離および画像形成装置内での絶対的な位置が決まる。即ち、感光体軸に感光体とローラ軸受けを支持する前側版とを嵌合させることで、感光体と、前側版即ち軸受けの鉛直方向における位置関係を決めることができる。その結果、感光体と転写ローラとの位置関係を決められる。したがって、図５（ｂ）ではプロセスユニット１Ｃの脚部５０は凹部５１から浮上した状態（図中Ａ’部）となり、このようにして決まったプロセスユニット１Ｃに対してローラ軸受け４６Ｃ、４８Ｃが追従し、感光体６０８Ｃに対する所定の一次転写圧が決まる。なお、本実施例では、ドラム位置決め穴４９は各色とも決め穴となっているが、これは先述のように片持ち支持構成ゆえに先端倒れが大きい感光体軸６を矯正するためである。
【００３５】
ここで、図５では感光体６０８と一次転写ローラ６０７は互いの中心がｘ方向で一致した状態（図８（ａ）参照）で示したが、例えば図８（ｂ）のように一次転写ローラ６０６を下流に距離Ｌだけオフセットさせた場合でも有効である。図８（ｂ）のようなオフセットは、感光体６０８に対する中間転写ベルト６０６の巻き付きを増やし、転写性を良好にする効果が得られる。この場合のローラ軸受けの移動方向はｚ方向に移動する構成にすると、ｚ方向における感光体と転写ローラとの鉛直方向における位置決めを行いやすい点で有効である。本発明におけるプロセスユニットの載置構成によれば、プロセスユニット１のボス３０を所望のオフセット量Ｌだけ移動させることで、ローラ軸受け４６、４８との位置決め関係は同様に維持することができる。その結果、感光体６０８と一次転写ローラ６０７の相対的な母線ズレを補正することができる。本実施例では、ｚ方向は鉛直方向であるが、ｚ方向は感光体と対向するベルト面と直交する方向となる。
【００３６】
＜中間転写ベルトユニットの絶対位置決め＞
次に、中間転写ベルトユニットの挿入に伴う絶対的な位置決めについて説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は、プロセスユニットの載置後から中間転写ベルトユニットの挿入完了までを４つのステップに分けて順に説明したものである。
【００３７】
図７（ａ）は、プロセスユニットと一次転写ローラの母線ズレが補正された状態で中間転写ベルトユニットが挿入された際に、まず、感光体軸６が感光体６０８を貫通し、ユニット前側板４１が有するドラム位置決め穴４９に嵌合するものである（図中Ｂ部）。このとき、画像形成装置本体との位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）および２０Ｒ（２０Ｌ）とは勘合しない軸長関係になっている。感光体軸６は感光体駆動モータ７０の駆動軸となっており、その絶対位置は後側板２の面内で決められている。感光体軸６には平行ピンが設けられており、貫通した際に感光体フランジ部へと係止されることで駆動が伝達される。以上から、図７（ａ）に示す第１ステップによって、まず感光体軸６が軸支され、それに倣って一次転写ローラ６０７が追従することで一次転写ニップの形状および圧が決まる。
【００３８】
続いて図７（ｂ）は、さらに中間転写ベルトユニットを挿入した状態であり、次に嵌合するのは後側板２が有する位置決め軸２０Ｒ（２０Ｌ）とユニット後側板４２であることを示している（図中Ｃ部）。このとき、前支柱３Ｒ（３Ｌ）が有する位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）とユニット前側板４１はまだ嵌合しない軸長関係になっている。このように、図７（ｂ）に示す第２ステップによって、後側板２に対する中間転写ベルトユニットの位置決めが行われる。
【００３９】
続いて図７（ｃ）は、さらに中間転写ベルトユニットを挿入し、最後に前支柱３Ｒ（３Ｌ）が有する位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）がユニット前側板４１と嵌合する様子を示している（図中Ｄ図）。直前の第２ステップでは、後側板２に対する位置決めは行われたものの、中間転写ベルトユニットは前奥幅が広いため、自重によって垂れ下がり気味となる。したがって、ユニット前側板４１と既に嵌合している感光体軸６も前側が倒れた状態となっている。図７（ｃ）に示す第３ステップは、このような前下がり傾向にある中間転写ベルトユニットを持ち上げ、正しい位置に補正する役割を担うものである。当然、本発明によれば、ユニット前側板４１という同一部材によって感光体軸６と一次転写ローラ６０７を保持するため、第３ステップにおける位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）との嵌合により、感光体軸と一次転写ローラを同時に絶対位置に決めることが可能となる。
【００４０】
以上に説明した第１〜第３のステップを経て、中間転写ベルトユニットが完全に画像形成装置内に挿入された状態が図７（ｄ）に示す第４ステップとなる。図７（ｄ）より、ユニット側板４１およびユニット後側板４２が、それぞれ感光体軸６、位置決め軸４Ｒ（４Ｌ）、および位置決め軸２０Ｒ（２０Ｌ）と嵌合していることが分かる。このとき、感光体６０８と一次転写ローラ６０７は、傾き（母線ズレ）、相対位置関係（軸間距離や図８に示すオフセット量Ｌなど）、画像形成装置内における絶対位置がそれぞれ補正され、所望の状態が得られる。
【００４１】
このように、本発明の実施例では、プロセスユニットおよび中間転写ベルトユニットの交換作業性を損なうことなく、画像品質を向上させる上で最も重要な関係となる感光体と一次転写ローラの位置関係を容易かつ精度良く決めることが可能となる。なお、本実施例では中間転写方式の画像形成装置を例としたが、転写ベルト上に吸着保持した転写材上に直接Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢｋのトナーを感光体上から転写する直接転写方式の画像形成装置であっても構わない。その場合には、中間転写ベルトが直接転写ベルト、一次転写ローラが転写ローラ、二次転写部は不要になるものの、基本的な作像プロセスおよび搬送プロセスは同様となる。直接転写方式の画像形成装置においても、感光体と一次転写ローラの位置関係は転写画像の品質を左右する重要なファクターであり、本発明の適用による効果が同様に得られる。
【符号の説明】
【００４２】
１ プロセスユニット
２ 後側板
３ 前支柱
４ 位置決め軸（前支柱側）
５ スライドレール
６ 感光体軸
２０ 位置決め軸（後側板側）
３０ （プロセスユニットの）位置決めボス
４０ 中間転写ベルトユニット
４１ ユニット前側板
４２ ユニット後側板
４６ ローラ軸受け（ユニット前側板側）
４７ 一次転写バネ
４８ ローラ軸受け（ユニット後側板側）
４９ ドラム位置決め穴
５０ （プロセスユニットの）脚部
５１ （ユニット前・後側板の）凹部
６０ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から前側に引き出し可能である画像形成装置において、
像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が前側の軸受を支持する前側の支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に担持された記録材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から引き出し可能である画像形成装置において、
像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が軸受を支持する支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
画像形成装置の後側板に対して前記回転軸は位置決めされ、ベルトユニットの後側はベルトユニットを後側板に対して位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体ユニットとベルトユニットとは一体で画像形成装置から引き出しが可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から前側に引き出し可能である画像形成装置において、
像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が前側の軸受を支持する前側の支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体を備えた画像形成装置に対して着脱可能である像担持体ユニットと、ベルト部材と、像担持体に形成されたトナー像をベルト部材に担持された記録材に転写するための転写部材と、転写部材を支持する転写部材の両端に設けられ、転写部材を支持する軸受とを備えた画像形成装置に対して着脱可能である転写ユニットと、転写部材を像担持体に向かって付勢するために軸受を弾性的に支持する弾性部材と、画像形成装置に設けられ、像担持体の内部を通り、像担持体を回転するための回転軸と、を有し、像担持体ユニットと転写ユニットは水平方向に画像形成装置から引き出し可能である画像形成装置において、
像担持体ユニットに設けられた第一位置決め部と軸受に設けられた第二位置決め部とが嵌合することで像担持体に対向するベルト面における像担持体と転写部材との位置決めを行い、回転軸が軸受を支持する支持部と嵌合することでベルト面に直交する方向における像担持体と転写部材との位置決めが行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
画像形成装置の後側板に対して前記回転軸は位置決めされ、ベルトユニットの後側はベルトユニットを後側板に対して位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体ユニットとベルトユニットとは一体で画像形成装置から引き出しが可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１０３４８５（Ｐ２０１２−１０３４８５Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１８９８（Ｐ２０１０−２５１８９８）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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