画像形成装置
【課題】画像形成に直接的に寄与するユニットを一体化して小型化及びコストダウンを可能とする画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転自在に形成された複数の像保持体２１と、トナーを含んだ現像剤を保持する回転自在の現像剤保持体２４１を有し、像保持体２１上に形成された静電潜像を各色のトナーにより顕像化する複数の現像手段２４と、複数の支持ロール３２ａ，３２ｂに架け回されて、像保持体２１上に形成されたトナー像が順次転写される回転自在に形成されたベルト状の中間転写体３１とを備え、中間転写体３１、像保持体２１、現像手段２４は、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材３０Ｆに取り付けられて、一体の作像手段５として形成されている。
【解決手段】回転自在に形成された複数の像保持体２１と、トナーを含んだ現像剤を保持する回転自在の現像剤保持体２４１を有し、像保持体２１上に形成された静電潜像を各色のトナーにより顕像化する複数の現像手段２４と、複数の支持ロール３２ａ，３２ｂに架け回されて、像保持体２１上に形成されたトナー像が順次転写される回転自在に形成されたベルト状の中間転写体３１とを備え、中間転写体３１、像保持体２１、現像手段２４は、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材３０Ｆに取り付けられて、一体の作像手段５として形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを利用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光ドラムや帯電装置、現像装置といった交換部品を一体にユニット化して、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した、いわゆるプロセスカートリッジ方式の画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００３】
ここで、特許文献１には、電装基板を排出トレイと中間転写ベルトとの間に配置した画像形成装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、画像形成ユニットと電装部とを中間転写ベルトを挟んで縦列配置した画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、感光ドラム、中間転写ユニット等の画像形成手段を引き出し可能なプロセス架台に設置した画像形成装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、隣接する感光ドラム間に、クリーニングブレードのみを配設するように構成した画像形成装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献５には、複数の感光体ユニットのそれぞれが単独で中間転写体ユニットに位置決め保持されるように構成した画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３５１９３８号公報
【特許文献２】特開２００７−０７２２５６号公報
【特許文献３】特開２００２−０９１１２９号公報
【特許文献４】特開２００１−３５６５４９号公報
【特許文献５】特開２００４−１４５０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的とするところは、画像形成に直接的に寄与するユニットを一体化して小型化及びコストダウンを可能とする画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、回転自在に形成された複数の像保持体と、トナーを含んだ現像剤を保持する回転自在の現像剤保持体を有し、前記像保持体上に形成された静電潜像を各色のトナーにより顕像化する複数の現像手段と、複数の支持ロールに架け回されて、前記像保持体上に形成されたトナー像が順次転写される回転自在に形成されたベルト状の中間転写体とを備え、前記中間転写体、像保持体、現像手段は、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材に取り付けられて、一体の作像手段として形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の構成において、前記像保持体及び現像手段は、前記中間転写体の下方に配置されており、前記共通の支持部材は、前記ベルト状の中間転写体の軸方向両端部の支持体を下方に延長して形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれを動力伝達部材を介して回転駆動する駆動手段をさらに備え、少なくとも前記動力伝達部材は、前記共通の支持部材に一体に設置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の構成において、前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれに電源を供給する電源基板をさらに備え、当該電源基板は、前記一体の作像手段と一体に設置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構成において、前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段をさらに備え、当該潜像形成手段は、前記像保持体と前記現像手段との間に配置され、かつ、前記像保持体と一体に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、前記一体の作像手段に記録媒体を供給する給紙手段をさらに備え、前記一体の作像手段は、前記給紙手段の上に固定設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、構成機器の位置決め精度を向上させると共に、装置の小型化、省スペース化及びコストダウンに寄与することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、共通の支持部材を、中間転写体の支持体（筐体）を利用して容易に実現することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、支持部材の剛性向上及び回転部材の速度変動の抑制に寄与することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、給電端子や接地端子等との接点での導通信頼性を向上させることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、スペースの有効活用による、作像手段の一層の小型一体化に寄与することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、装置全体の組立性の向上及び小型化に、より一層寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を説明するための模式図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る一体化作像ユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図４】本実施の形態に係る画像形成ユニットの構成を説明するための拡大図である。
【図５】本実施の形態に係る画像形成装置の組立手順を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。ここで、図１、図２は本発明に係る画像形成装置の一例としてのプリンターの概略構成を示す模式図、図３は一体化作像ユニットの構成を説明するための模式図、図４は画像形成ユニットの構成を説明するための模式図、及び図５は本実施の形態に係るプリンターの組み立て手順を説明するための模式図である。
【００２４】
図１に模式的に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンター１は、中空略直方体状の装置筐体１０を備え、この装置筐体１０内部の下方には、画像が形成される記録媒体としての記録用紙９を収容して供給する用紙供給装置４が配置されている。さらに、この用紙供給装置４の上部には、画像形成ユニット２、中間転写ユニット３、二次転写ロール３５、定着装置４５等が配置されている。一方、装置本体１０の上部には、画像が形成された後の記録用紙９が排出されて収容される排出収容部１２が形成されている。
【００２５】
また、装置本体１０内部の側方には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーを収容するトナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを着脱自在に収容するカートリッジ収容部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋが設けられており、トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋがプリンター本体１０に対して交換可能（着脱自在）な構成となっている。
【００２６】
なお、本実施の形態において、上記プリンター１は、カラー画像又は白黒画像を形成するデジタルプリンターであり、内部に不図示の画像処理装置が設けられている。画像処理装置は、パーソナルコンピューター等から送られてくる画像データに画像処理を施すようになっている。
【００２７】
また、プリンター本体１０内部の略中央には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが配置されており、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの上方には、中間転写ユニット３が設けられている。
【００２８】
本実施の形態において、上記画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと中間転写ユニット３とは、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材（支持フレーム）に取り付けられて一体に構成されており、ユニットごとのサブフレームを省略した一体の作像手段（一体化作像ユニット）５として形成されている。以下、構成機器の詳細について説明する。
【００２９】
図３に示すように、画像形成ユニット２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の現像剤（トナー）像をそれぞれ専用に形成する４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを用いて構成されている。本実施の形態において、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、その設置される位置がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順番で次第に高くなる状態（傾斜した状態）で配置されている。
【００３０】
各画像形成ユニット２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、全て同様な構成であり、感光体ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、感光体ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下側に設けられた現像ユニット２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とで一体的に構成されている。なお、符号Ｓは、画像濃度等を検知するための従来公知の光学式センサーである。
【００３１】
図４に拡大して示すように、感光体ユニット２０には、予め定められた方向（矢印で示す方向）に回転駆動される像保持体としての感光ドラム２１が設けられている。さらに、感光ドラム２１の周囲には、感光ドラム２１の表面に接触して感光ドラム２１を一様に帯電する帯電装置２２と、感光ドラム２１の表面に露光光を照射する潜像形成手段としてのＬＥＤプリントヘッド２３と、転写後の感光ドラム２１の表面を清掃するドラムクリーニング装置２５等とが感光ドラム２１の周面に沿って一体的に配設されている。
【００３２】
また、ＬＥＤプリントヘッド２３の下流側には、感光ドラム２１の表面に形成された静電潜像をトナーにより顕像化（トナー像化）する現像ユニット（現像装置）２４が配設されている。
【００３３】
感光ドラム２１としては、支持軸２１６を中心にして回転する円筒状の感光体が使用されている。この感光ドラム２１は、円筒状の基材２１１の外周面に感光層２１２が形成されたドラム本体部２１３と、その基材２１１の両端部の開口した内部にそれぞれ嵌め入れて固定されると共に軸受け孔２１４が形成される一対のフランジ２１５Ａ，２１５Ｂと、フランジ２１５Ａ，２１５Ｂの軸受け孔２１４を貫通させてドラム本体部２１３を回転自在に保持する支持軸２１６とで構成されている。感光層２１２は、有機感光材料等で形成される光誘導層であり表面保護層などを含む層である。この感光層２１２が形成された基材２１１の表面部分が感光面となる。一対のフランジ２１５Ａ，２１５Ｂのうち一方のフランジ２１５Ｂは、その大径部（の外周部）が不図示の駆動伝達装置の駆動伝達ギアと噛み合う被伝達ギアとして形成されている。
【００３４】
本実施の形態において、上記感光ドラム２１は、後述する中間転写ユニット３の支持フレーム３０Ｆに形成される位置決め機能を兼ねた支持孔２１６ｈに支持軸２１６を固定した状態で支持される。また、感光ドラム２１は、支持軸２１６に対して摺動性に優れた特性を有する合成樹脂を用いて構成されたフランジ２１５に貫通した形状の軸受け孔２１４を形成し、この軸受け孔２１４に貫通させた状態で取り付けた支持軸２１６に対して回転可能に支持されている。
【００３５】
帯電装置２２としては、感光ドラム２１の感光面に加圧されて接触した状態で回転する帯電ロール２２１を配置した接触帯電式の帯電装置が使用されている。この帯電装置２２は、軸２２２に対して予め定められた抵抗値に調整された弾性層２２３を形成した構造の帯電ロール２２１を使用している。帯電ロール２２１は、不図示の圧縮バネ等により、予め定められた接触圧にて感光ドラム２１に圧接するように構成されている。また、帯電ロール２２１の外周面で感光ドラム２１と反対側には、帯電ロール２２１表面に付着したトナー等を取り除くクリーニングロール２２７が回転可能に配設されている。
【００３６】
露光装置２３としては、複数のＬＥＤ２６を感光ドラム２１の軸方向に沿って列状に配置したＬＥＤプリントヘッドが使用されている。このＬＥＤプリントヘッド２３は、感光ドラム２１の軸方向に沿って列状に配置される複数のＬＥＤ２６が実装される発光部２３１と、発光部２３１の各ＬＥＤ２６から発光される光を収束させるセルフォックレンズ（登録商標）２７と、発光部２３１のＬＥＤ２６とセルフォックレンズ２７の間の距離を保持する保持部（ハウジング）２３２とで構成される光出射部２８を有している。発光部２３１は、不図示の画像処理部から接続線を介して送信される画像信号に基づいて該当するＬＥＤ２６が点滅駆動するようになっている。また、本実施の形態において、ＬＥＤプリントヘッド２３は、光出射部２８のセルフォックレンズ２７が感光ドラム２１の感光面（像形成領域）と対向する状態となるよう、感光ドラム２１と現像ユニット２４とで挟み込むように両者の間の空間に配置されている。このように、潜像形成手段としてのＬＥＤプリントヘッド２３を、感光ドラム２１と現像ユニット２４との間の空間を利用して配置することにより、画像形成ユニット２の一層の小型化を図っている。
【００３７】
ドラムクリーニング装置２５としては、感光ドラム２１の感光面に加圧されて接触する弾性ブレード２５１を配置したものが使用されている。弾性ブレード２５１は、そのブレード先端部が予め定められた食い込み量にて感光ドラム２１の感光面と接触するように配置されている。なお、符号２５３は、弾性ブレード２５１によりかき取られるトナー等の付着物を回収して不図示の回収部に搬送する回転搬送部材であり、符号２５４はトナー等の付着物が浮遊して外部に漏れだすことを防止するためのフィルム状のシール材である。
【００３８】
現像ユニット２４は、露光光により感光ドラム２１上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像するユニットであり、感光ドラム２１の感光面に対して予め定められた間隔を設けた状態で回転する現像ロール２４１を備え、この現像ロール２４１によりトナーとキャリアで構成される二成分現像剤を現像領域に搬送するようになっている。この現像ユニット２４は、現像剤を収容する現像剤収容部と感光ドラム２１にむけて開口する現像開口部を有する筐体（ハウジング）２４０を有し、筐体２４０の現像開口部に現像ロール２４１を一部だけ露出させた状態で回転自在に保持させている。現像ロール２４１は、軸２４２にロール状のマグネット部２４３を配置し、このマグネット部２４３の周囲において矢印で示す方向に回転する円筒状のスリーブ２４４を配置した構造のものである。
【００３９】
また、現像ロール２４１の両端部には、感光ドラム２１の表面（円周面）に当たって感光ドラム２１と現像ロール２４１との位置決めをする（すなわち、感光ドラム２１と現像ロール２４１との予め定められた離隔距離を設定確保する）不図示の位置決め部が形成されている。この位置決め部は、軸２４２の両端部にて現像スリーブ２４４の半径よりも上記離隔距離だけ大きい半径の円盤状に形成されている。
【００４０】
さらに、現像剤収容部には、現像剤を現像ロール２４１に供給可能に攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材（回転スクリュー）２４８が設けられていると共に、現像ロール２４１に保持される現像剤を予め定められた厚さ（層）に規制する層厚規制ロール（トリマー）２４９が現像ロール２４１に近接して配設されている。なお、現像剤収容部の軸方向一端部には、トナーカートリッジ１１からのトナーが供給される不図示の開口が形成されている。また、上記現像ロール２４１、攪拌搬送部材２４８等は、不図示のモータ及びギアからなる駆動手段によって駆動されるようになっている。
【００４１】
なお、本実施の形態において、上述した感光体ユニット２０と現像ユニット２４とは、現像ロール２４１の軸方向両端部の位置決め部が、感光ドラム２１の軸方向両端部周面に接触して、現像ロール２４１と感光ドラム２１との間に予め定められた離隔距離が設定確保されるように、例えば、不図示の引張りバネ等の弾性部材により相互に結合されている。また、上記帯電ロール２２１と現像ロール２４１には、不図示の電源装置から帯電用電圧と現像バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４２】
中間転写ユニット３は、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光ドラム２１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上にそれぞれ形成される各色のトナー像が外周面に転写される無端状の中間転写体としての中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を各感光ドラム２１に接する状態となるように掛け渡して回転させる複数の支持ロール３２ａ，３２ｂと、中間転写ベルト３１の内側に配置され、各感光ドラム２１上の各トナー像を中間転写ベルト３１の外周面に多重転写させる４つの一次転写部材としての一次転写ロール３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ等とを備えている。
【００４３】
中間転写ベルト３１は、二次転写ロール３５と対向配置され図示しないモータで駆動される駆動ロール３２ｂと、テンションロール３２ａとの間に、一定の張力で巻き掛けられており、駆動ロール３２ｂにより、図１の矢印方向（反時計回り方向）に循環駆動されるようになっている。
【００４４】
一次転写ロール３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、中間転写ベルト３１の内周面から接触してベルト３１の外周面を感光ドラム２１の感光面に押し付けるように、中間転写ベルト３１を挟んで各感光ドラム２１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と対向配置されている。また、一次転写ロール３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、トナー極性とは逆極性（本実施形態では一例として正極性）の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４５】
そして、中間転写ベルト３１の外周面に対し、一次転写ロール３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の作用により各感光ドラム２１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からトナー像がそれぞれ静電的に一次転写される。中間転写ベルト３１の外周面には、一次転写により、複数色のトナー像が重ね合わされた状態のトナー像又は単色のトナー像が保持される。
【００４６】
また、中間転写ベルト３１のテンションロール３２ａが設けられている位置の外周面には、不図示のベルトクリーニング装置が設けられており、中間転写ベルト３１上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００４７】
二次転写ロール３５は、中間転写ベルト３１の外周面に重ねられて一次転写されたトナー像を記録用紙９に二次転写するものである。この二次転写ロール３５は、中間転写ベルト３１の駆動ロール３２ｂに掛けられている部分の外周面に接触して従動回転するように配置されており、二次転写バイアス電圧が印加されるようになっている。そして、中間転写ベルト３１と二次転写ロール３５との間の圧接部に搬送して供給される記録用紙９に対し、中間転写ベルト３１上に保持されている未定着のトナー像が静電的に二次転写される。なお、二次転写ロール３５にも、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が付与されるようになっている。
【００４８】
定着装置４５は、二次転写された未定着のトナー像を記録用紙９に定着するものであり、二次転写ロール３５の上方に配置されている。定着装置４５は、加熱された加熱ロール４６と、この加熱ロール４６に圧接された加圧ロール４７とを備えている。ここで、二次転写ロール３５によって各色のトナー像が転写された記録用紙９は、加熱ロール４６と加圧ロール４７との圧接部で熱及び圧力により定着され、記録用紙９の搬送方向下流側に設けられた排紙ロール４８によって、プリンター本体１０の上部に設けられた排出収容部（排出トレイ）１２に排出されるようになっている。
【００４９】
一方、画像形成ユニット２の下方には、記録用紙９が収納された用紙供給装置４が配置されている。この用紙供給装置４では、用紙収容体４１に収容されている記録用紙９の最上位にある用紙が供給ロール４２により繰り出された後、供給ロール４２と、このロール４２に接触する捌きロール４３との協働により記録用紙９が捌かれて１枚ずつ送り出される。この送り出された記録用紙９は、レジストロール４４により一時停止させられた後、予め定められたタイミングで中間転写ユニット３と二次転写ロール３５との間（二次転写位置）に搬送される。
【００５０】
なお、本実施の形態において、一体化作像ユニット５を構成する感光ドラム２１、中間転写ベルト３１、現像装置２４等の主要部品の寿命は、プリンター１の寿命と同等となるように設定されており、定期的な部品交換を不要とする構成となっている。すなわち、例えば、５万枚程度の印刷を行ったら主要部品及び画像形成装置本体の寿命が尽きるような仕様となっており、ユーザーにより交換可能な部品は、基本的にトナーカートリッジのみとなっている。
【００５１】
このように構成した本実施の形態に係る画像形成装置１では、次のようにして画像が作成される。まず、回転する感光ドラム２１の感光面が帯電装置２２の帯電ロール２２１を介して予め定められた電位に帯電された後、その帯電後の感光ドラム２１に対して画像形成装置１に入力された画像情報に基づく光がＬＥＤプリントヘッド２３から照射されて各色成分の静電潜像が形成される。続いて、各感光ドラム２１上の各色成分の静電潜像が、その対応する色の現像剤を収容する現像装置２４の現像ロール２４１を介して供給される現像剤で現像されて４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像がそれぞれ形成される。各感光ドラム２１上のトナー像は、一次転写ロール３３によって中間転写ベルト３１上に順次多重に一次転写される。
【００５２】
中間転写ベルト３１上に多重転写された各色のトナー像は、二次転写ロール３５によって、用紙供給装置４から搬送されてきた記録用紙９上に二次転写される。そして、記録用紙９上の各色のトナー像が定着装置４５で定着され、定着後の記録用紙９は、排出収容部（排出トレイ）１２に排出される。トナー像の転写工程が終了した後の感光ドラム２１の表面は、ドラムクリーニング装置２５によって残留トナーや紙粉等が除去される。また、中間転写ベルト３１上の残留トナーや紙粉等は、ベルトクリーニング装置によって除去される。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１の製造方法（組立手順）について、図５を参照して説明する。
【００５４】
図５（ａ）に模式的に示すように、まず、ＬＥＤプリントヘッド２３等と一体化した感光体ユニット２０と現像ユニット２４とを組み合わせて、画像形成ユニット２を構成する。具体的には、各現像ユニット２４の上に、対応する感光体ユニット２０を載置し、これらを並列配置して画像形成ユニット２を形成する。この際、感光ドラム２１は、その支持軸２１６を引き抜いた状態にしておく。なお、符号２３ｆは、ＬＥＤプリントヘッド２３への信号伝達ハーネスである。
【００５５】
次に、一体的に並列配置された画像形成ユニット２（感光体ユニット２０＋現像ユニット２４）の上に中間転写ユニット３を載置する。
【００５６】
ここで、本実施の形態に係る中間転写ユニット３は、板状の一対のサイドフレームを含んだ枠状の支持フレームを有しており、図５（ｂ）に模式的に示すように、軸方向両端部の支持フレーム（サイドフレーム）３０Ｆは、絶縁性の樹脂で形成されている。そして、かかる支持フレーム３０Ｆが上記画像形成ユニット２（感光体ユニット２０＋現像ユニット２４）の軸方向両端部側面を覆うように、サイドフレーム３０Ｆは下方に拡大延長されている。さらに、この軸方向両端部の一対の支持フレーム３０Ｆには、構成ユニット（感光体ユニット２０、現像ユニット２４、中間転写ユニット３）の回転部材等（例えば、ベルト支持ロール３２ａ，３２ｂ、感光ドラム２１、現像ロール２４１等）の構成機器を支持する支持孔や、当該回転部材を回転駆動するためのギア等の動力伝達部材が取り付けられる装着部等が形成されている。
【００５７】
具体的には、上記支持フレーム３０Ｆの上部には、一次転写ロール３３への給電部としての４つの給電端子３３ｐ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が設けられており、この給電端子３３ｐ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、各感光ドラム２１を回転駆動するギア等の動力伝達部材が装着される略半円状の装着部２１ｇ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等が形成されている。さらに、支持フレーム３０Ｆの略中央には、感光ドラム２１の支持軸２１６が挿入される４つの支持孔２１６ｈ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が形成されていると共に、この支持孔２１６ｈ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、現像ロール２４１を回転駆動するギア等の動力伝達部材が装着される略半円状の装着部２４ｇ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等が形成されている。
【００５８】
そして、図５（ｂ）に示すように、中間転写ユニット３を画像形成ユニット２上に載置し、感光ドラム２１の支持軸２１６をドラム２１を介して支持フレーム３０Ｆの上記支持孔２１６ｈに挿通すると共に、上記装着部２１ｇ，２４ｇに、対応する各構成機器の回転部材を駆動可能なようにギア等の動力伝達部材を装着することにより、一体化作像ユニット５を形成する。
【００５９】
このように構成した一体化作像ユニット５では、中間転写ユニット３の軸方向両端部のサイドフレーム３０Ｆを共通（単一）の支持フレーム３０Ｆとして用い、ベルト支持ロール３２ａ，３２ｂ、感光ドラム２１、現像ロール２４１、一次転写ロール３３等の構成機器が当該支持フレーム３０Ｆに一体に取り付け支持されることとなる。これにより、従来のように各ユニットをサブフレームに取り付け、さらにこれらのサブフレームをメインフレームに取り付ける構成に比し、取り付け公差等の累積を排除して、構成機器の位置決め精度を向上させることができる。加えて、画像形成に直接的に寄与するユニット（本例では、画像形成ユニット２、中間転写ユニット３）を一体化してフレーム数を削減すると共に、各ユニットの位置決め機構、退避機構等の可動部を省略して、小型化、省スペース化及びコストダウンに寄与することができる。
【００６０】
また、少なくもギア等の動力伝達部材を上記支持フレーム３０Ｆに一体に取り付けることにより、かかる支持部材の剛性を向上させて、回転部材の速度変動を抑制することができる。
【００６１】
次に、図５（ｃ）に示すように、一体化作像ユニット５を用紙供給装置４の上に載置して、用紙供給装置４の門型の固定フレーム４ｆにネジ等により取り付けて固定する（図５（ｄ）参照）。
【００６２】
さらに、図５（ｅ）に示すように、一体化作像ユニット５の上部に、バイアス電圧を供給する高圧電源基板を一体に取り付けると共に、定着装置４５等を配置して画像形成装置１を完成する。
【００６３】
このように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、各ユニットを順次重ねて積層配置することにより簡易に構成されるので、組立性の向上を図ることができる。
【００６４】
また、電源基板を一体化作像ユニット５と一体に固定設置することにより、給電端子や接地端子等との接点が固定され、当該接点での導通信頼性を向上させることができる。
【００６５】
なお、本発明の技術的範囲は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものである。例えば、上述した実施の形態では、各色の感光ドラムを有するいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置への適用を例示したが、当然に、単色の白黒プリンター等に適用してもよい。また、ＬＥＤプリントヘッド２３を共通のサイドフレーム３０Ｆに取り付けるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１：画像形成装置、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：画像形成ユニット、３：中間転写ユニット、４：用紙供給装置、４ｆ：固定フレーム、５：一体化作像ユニット、８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ：カートリッジ収容部、９：記録用紙、１０：装置本体、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ：トナーカートリッジ、１２：排出収容部、２０：感光体ユニット、２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ：感光ドラム、２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ：帯電装置、２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ：ＬＥＤプリントヘッド、２３ｆ：信号伝達ハーネス、２４：現像ユニット、２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ：ドラムクリーニング装置、３０Ｆ：支持フレーム、３１：中間転写ベルト、３２ａ，３２ｂ：ベルト支持ロール、３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ：一次転写ロール、３３ｐ：給電端子、３５：二次転写ロール、４５：定着装置、２１ｇ，２４ｇ：装着部、２１６：支持軸、２１６ｈ：支持孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを利用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光ドラムや帯電装置、現像装置といった交換部品を一体にユニット化して、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した、いわゆるプロセスカートリッジ方式の画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００３】
ここで、特許文献１には、電装基板を排出トレイと中間転写ベルトとの間に配置した画像形成装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、画像形成ユニットと電装部とを中間転写ベルトを挟んで縦列配置した画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、感光ドラム、中間転写ユニット等の画像形成手段を引き出し可能なプロセス架台に設置した画像形成装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、隣接する感光ドラム間に、クリーニングブレードのみを配設するように構成した画像形成装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献５には、複数の感光体ユニットのそれぞれが単独で中間転写体ユニットに位置決め保持されるように構成した画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３５１９３８号公報
【特許文献２】特開２００７−０７２２５６号公報
【特許文献３】特開２００２−０９１１２９号公報
【特許文献４】特開２００１−３５６５４９号公報
【特許文献５】特開２００４−１４５０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的とするところは、画像形成に直接的に寄与するユニットを一体化して小型化及びコストダウンを可能とする画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、回転自在に形成された複数の像保持体と、トナーを含んだ現像剤を保持する回転自在の現像剤保持体を有し、前記像保持体上に形成された静電潜像を各色のトナーにより顕像化する複数の現像手段と、複数の支持ロールに架け回されて、前記像保持体上に形成されたトナー像が順次転写される回転自在に形成されたベルト状の中間転写体とを備え、前記中間転写体、像保持体、現像手段は、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材に取り付けられて、一体の作像手段として形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の構成において、前記像保持体及び現像手段は、前記中間転写体の下方に配置されており、前記共通の支持部材は、前記ベルト状の中間転写体の軸方向両端部の支持体を下方に延長して形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれを動力伝達部材を介して回転駆動する駆動手段をさらに備え、少なくとも前記動力伝達部材は、前記共通の支持部材に一体に設置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の構成において、前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれに電源を供給する電源基板をさらに備え、当該電源基板は、前記一体の作像手段と一体に設置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構成において、前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段をさらに備え、当該潜像形成手段は、前記像保持体と前記現像手段との間に配置され、かつ、前記像保持体と一体に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、前記一体の作像手段に記録媒体を供給する給紙手段をさらに備え、前記一体の作像手段は、前記給紙手段の上に固定設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、構成機器の位置決め精度を向上させると共に、装置の小型化、省スペース化及びコストダウンに寄与することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、共通の支持部材を、中間転写体の支持体（筐体）を利用して容易に実現することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、支持部材の剛性向上及び回転部材の速度変動の抑制に寄与することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、給電端子や接地端子等との接点での導通信頼性を向上させることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、スペースの有効活用による、作像手段の一層の小型一体化に寄与することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、装置全体の組立性の向上及び小型化に、より一層寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を説明するための模式図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る一体化作像ユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図４】本実施の形態に係る画像形成ユニットの構成を説明するための拡大図である。
【図５】本実施の形態に係る画像形成装置の組立手順を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。ここで、図１、図２は本発明に係る画像形成装置の一例としてのプリンターの概略構成を示す模式図、図３は一体化作像ユニットの構成を説明するための模式図、図４は画像形成ユニットの構成を説明するための模式図、及び図５は本実施の形態に係るプリンターの組み立て手順を説明するための模式図である。
【００２４】
図１に模式的に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンター１は、中空略直方体状の装置筐体１０を備え、この装置筐体１０内部の下方には、画像が形成される記録媒体としての記録用紙９を収容して供給する用紙供給装置４が配置されている。さらに、この用紙供給装置４の上部には、画像形成ユニット２、中間転写ユニット３、二次転写ロール３５、定着装置４５等が配置されている。一方、装置本体１０の上部には、画像が形成された後の記録用紙９が排出されて収容される排出収容部１２が形成されている。
【００２５】
また、装置本体１０内部の側方には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーを収容するトナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを着脱自在に収容するカートリッジ収容部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋが設けられており、トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋがプリンター本体１０に対して交換可能（着脱自在）な構成となっている。
【００２６】
なお、本実施の形態において、上記プリンター１は、カラー画像又は白黒画像を形成するデジタルプリンターであり、内部に不図示の画像処理装置が設けられている。画像処理装置は、パーソナルコンピューター等から送られてくる画像データに画像処理を施すようになっている。
【００２７】
また、プリンター本体１０内部の略中央には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが配置されており、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの上方には、中間転写ユニット３が設けられている。
【００２８】
本実施の形態において、上記画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと中間転写ユニット３とは、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材（支持フレーム）に取り付けられて一体に構成されており、ユニットごとのサブフレームを省略した一体の作像手段（一体化作像ユニット）５として形成されている。以下、構成機器の詳細について説明する。
【００２９】
図３に示すように、画像形成ユニット２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の現像剤（トナー）像をそれぞれ専用に形成する４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを用いて構成されている。本実施の形態において、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、その設置される位置がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順番で次第に高くなる状態（傾斜した状態）で配置されている。
【００３０】
各画像形成ユニット２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、全て同様な構成であり、感光体ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、感光体ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下側に設けられた現像ユニット２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とで一体的に構成されている。なお、符号Ｓは、画像濃度等を検知するための従来公知の光学式センサーである。
【００３１】
図４に拡大して示すように、感光体ユニット２０には、予め定められた方向（矢印で示す方向）に回転駆動される像保持体としての感光ドラム２１が設けられている。さらに、感光ドラム２１の周囲には、感光ドラム２１の表面に接触して感光ドラム２１を一様に帯電する帯電装置２２と、感光ドラム２１の表面に露光光を照射する潜像形成手段としてのＬＥＤプリントヘッド２３と、転写後の感光ドラム２１の表面を清掃するドラムクリーニング装置２５等とが感光ドラム２１の周面に沿って一体的に配設されている。
【００３２】
また、ＬＥＤプリントヘッド２３の下流側には、感光ドラム２１の表面に形成された静電潜像をトナーにより顕像化（トナー像化）する現像ユニット（現像装置）２４が配設されている。
【００３３】
感光ドラム２１としては、支持軸２１６を中心にして回転する円筒状の感光体が使用されている。この感光ドラム２１は、円筒状の基材２１１の外周面に感光層２１２が形成されたドラム本体部２１３と、その基材２１１の両端部の開口した内部にそれぞれ嵌め入れて固定されると共に軸受け孔２１４が形成される一対のフランジ２１５Ａ，２１５Ｂと、フランジ２１５Ａ，２１５Ｂの軸受け孔２１４を貫通させてドラム本体部２１３を回転自在に保持する支持軸２１６とで構成されている。感光層２１２は、有機感光材料等で形成される光誘導層であり表面保護層などを含む層である。この感光層２１２が形成された基材２１１の表面部分が感光面となる。一対のフランジ２１５Ａ，２１５Ｂのうち一方のフランジ２１５Ｂは、その大径部（の外周部）が不図示の駆動伝達装置の駆動伝達ギアと噛み合う被伝達ギアとして形成されている。
【００３４】
本実施の形態において、上記感光ドラム２１は、後述する中間転写ユニット３の支持フレーム３０Ｆに形成される位置決め機能を兼ねた支持孔２１６ｈに支持軸２１６を固定した状態で支持される。また、感光ドラム２１は、支持軸２１６に対して摺動性に優れた特性を有する合成樹脂を用いて構成されたフランジ２１５に貫通した形状の軸受け孔２１４を形成し、この軸受け孔２１４に貫通させた状態で取り付けた支持軸２１６に対して回転可能に支持されている。
【００３５】
帯電装置２２としては、感光ドラム２１の感光面に加圧されて接触した状態で回転する帯電ロール２２１を配置した接触帯電式の帯電装置が使用されている。この帯電装置２２は、軸２２２に対して予め定められた抵抗値に調整された弾性層２２３を形成した構造の帯電ロール２２１を使用している。帯電ロール２２１は、不図示の圧縮バネ等により、予め定められた接触圧にて感光ドラム２１に圧接するように構成されている。また、帯電ロール２２１の外周面で感光ドラム２１と反対側には、帯電ロール２２１表面に付着したトナー等を取り除くクリーニングロール２２７が回転可能に配設されている。
【００３６】
露光装置２３としては、複数のＬＥＤ２６を感光ドラム２１の軸方向に沿って列状に配置したＬＥＤプリントヘッドが使用されている。このＬＥＤプリントヘッド２３は、感光ドラム２１の軸方向に沿って列状に配置される複数のＬＥＤ２６が実装される発光部２３１と、発光部２３１の各ＬＥＤ２６から発光される光を収束させるセルフォックレンズ（登録商標）２７と、発光部２３１のＬＥＤ２６とセルフォックレンズ２７の間の距離を保持する保持部（ハウジング）２３２とで構成される光出射部２８を有している。発光部２３１は、不図示の画像処理部から接続線を介して送信される画像信号に基づいて該当するＬＥＤ２６が点滅駆動するようになっている。また、本実施の形態において、ＬＥＤプリントヘッド２３は、光出射部２８のセルフォックレンズ２７が感光ドラム２１の感光面（像形成領域）と対向する状態となるよう、感光ドラム２１と現像ユニット２４とで挟み込むように両者の間の空間に配置されている。このように、潜像形成手段としてのＬＥＤプリントヘッド２３を、感光ドラム２１と現像ユニット２４との間の空間を利用して配置することにより、画像形成ユニット２の一層の小型化を図っている。
【００３７】
ドラムクリーニング装置２５としては、感光ドラム２１の感光面に加圧されて接触する弾性ブレード２５１を配置したものが使用されている。弾性ブレード２５１は、そのブレード先端部が予め定められた食い込み量にて感光ドラム２１の感光面と接触するように配置されている。なお、符号２５３は、弾性ブレード２５１によりかき取られるトナー等の付着物を回収して不図示の回収部に搬送する回転搬送部材であり、符号２５４はトナー等の付着物が浮遊して外部に漏れだすことを防止するためのフィルム状のシール材である。
【００３８】
現像ユニット２４は、露光光により感光ドラム２１上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像するユニットであり、感光ドラム２１の感光面に対して予め定められた間隔を設けた状態で回転する現像ロール２４１を備え、この現像ロール２４１によりトナーとキャリアで構成される二成分現像剤を現像領域に搬送するようになっている。この現像ユニット２４は、現像剤を収容する現像剤収容部と感光ドラム２１にむけて開口する現像開口部を有する筐体（ハウジング）２４０を有し、筐体２４０の現像開口部に現像ロール２４１を一部だけ露出させた状態で回転自在に保持させている。現像ロール２４１は、軸２４２にロール状のマグネット部２４３を配置し、このマグネット部２４３の周囲において矢印で示す方向に回転する円筒状のスリーブ２４４を配置した構造のものである。
【００３９】
また、現像ロール２４１の両端部には、感光ドラム２１の表面（円周面）に当たって感光ドラム２１と現像ロール２４１との位置決めをする（すなわち、感光ドラム２１と現像ロール２４１との予め定められた離隔距離を設定確保する）不図示の位置決め部が形成されている。この位置決め部は、軸２４２の両端部にて現像スリーブ２４４の半径よりも上記離隔距離だけ大きい半径の円盤状に形成されている。
【００４０】
さらに、現像剤収容部には、現像剤を現像ロール２４１に供給可能に攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材（回転スクリュー）２４８が設けられていると共に、現像ロール２４１に保持される現像剤を予め定められた厚さ（層）に規制する層厚規制ロール（トリマー）２４９が現像ロール２４１に近接して配設されている。なお、現像剤収容部の軸方向一端部には、トナーカートリッジ１１からのトナーが供給される不図示の開口が形成されている。また、上記現像ロール２４１、攪拌搬送部材２４８等は、不図示のモータ及びギアからなる駆動手段によって駆動されるようになっている。
【００４１】
なお、本実施の形態において、上述した感光体ユニット２０と現像ユニット２４とは、現像ロール２４１の軸方向両端部の位置決め部が、感光ドラム２１の軸方向両端部周面に接触して、現像ロール２４１と感光ドラム２１との間に予め定められた離隔距離が設定確保されるように、例えば、不図示の引張りバネ等の弾性部材により相互に結合されている。また、上記帯電ロール２２１と現像ロール２４１には、不図示の電源装置から帯電用電圧と現像バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４２】
中間転写ユニット３は、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光ドラム２１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上にそれぞれ形成される各色のトナー像が外周面に転写される無端状の中間転写体としての中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を各感光ドラム２１に接する状態となるように掛け渡して回転させる複数の支持ロール３２ａ，３２ｂと、中間転写ベルト３１の内側に配置され、各感光ドラム２１上の各トナー像を中間転写ベルト３１の外周面に多重転写させる４つの一次転写部材としての一次転写ロール３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ等とを備えている。
【００４３】
中間転写ベルト３１は、二次転写ロール３５と対向配置され図示しないモータで駆動される駆動ロール３２ｂと、テンションロール３２ａとの間に、一定の張力で巻き掛けられており、駆動ロール３２ｂにより、図１の矢印方向（反時計回り方向）に循環駆動されるようになっている。
【００４４】
一次転写ロール３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、中間転写ベルト３１の内周面から接触してベルト３１の外周面を感光ドラム２１の感光面に押し付けるように、中間転写ベルト３１を挟んで各感光ドラム２１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と対向配置されている。また、一次転写ロール３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、トナー極性とは逆極性（本実施形態では一例として正極性）の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４５】
そして、中間転写ベルト３１の外周面に対し、一次転写ロール３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の作用により各感光ドラム２１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からトナー像がそれぞれ静電的に一次転写される。中間転写ベルト３１の外周面には、一次転写により、複数色のトナー像が重ね合わされた状態のトナー像又は単色のトナー像が保持される。
【００４６】
また、中間転写ベルト３１のテンションロール３２ａが設けられている位置の外周面には、不図示のベルトクリーニング装置が設けられており、中間転写ベルト３１上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００４７】
二次転写ロール３５は、中間転写ベルト３１の外周面に重ねられて一次転写されたトナー像を記録用紙９に二次転写するものである。この二次転写ロール３５は、中間転写ベルト３１の駆動ロール３２ｂに掛けられている部分の外周面に接触して従動回転するように配置されており、二次転写バイアス電圧が印加されるようになっている。そして、中間転写ベルト３１と二次転写ロール３５との間の圧接部に搬送して供給される記録用紙９に対し、中間転写ベルト３１上に保持されている未定着のトナー像が静電的に二次転写される。なお、二次転写ロール３５にも、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が付与されるようになっている。
【００４８】
定着装置４５は、二次転写された未定着のトナー像を記録用紙９に定着するものであり、二次転写ロール３５の上方に配置されている。定着装置４５は、加熱された加熱ロール４６と、この加熱ロール４６に圧接された加圧ロール４７とを備えている。ここで、二次転写ロール３５によって各色のトナー像が転写された記録用紙９は、加熱ロール４６と加圧ロール４７との圧接部で熱及び圧力により定着され、記録用紙９の搬送方向下流側に設けられた排紙ロール４８によって、プリンター本体１０の上部に設けられた排出収容部（排出トレイ）１２に排出されるようになっている。
【００４９】
一方、画像形成ユニット２の下方には、記録用紙９が収納された用紙供給装置４が配置されている。この用紙供給装置４では、用紙収容体４１に収容されている記録用紙９の最上位にある用紙が供給ロール４２により繰り出された後、供給ロール４２と、このロール４２に接触する捌きロール４３との協働により記録用紙９が捌かれて１枚ずつ送り出される。この送り出された記録用紙９は、レジストロール４４により一時停止させられた後、予め定められたタイミングで中間転写ユニット３と二次転写ロール３５との間（二次転写位置）に搬送される。
【００５０】
なお、本実施の形態において、一体化作像ユニット５を構成する感光ドラム２１、中間転写ベルト３１、現像装置２４等の主要部品の寿命は、プリンター１の寿命と同等となるように設定されており、定期的な部品交換を不要とする構成となっている。すなわち、例えば、５万枚程度の印刷を行ったら主要部品及び画像形成装置本体の寿命が尽きるような仕様となっており、ユーザーにより交換可能な部品は、基本的にトナーカートリッジのみとなっている。
【００５１】
このように構成した本実施の形態に係る画像形成装置１では、次のようにして画像が作成される。まず、回転する感光ドラム２１の感光面が帯電装置２２の帯電ロール２２１を介して予め定められた電位に帯電された後、その帯電後の感光ドラム２１に対して画像形成装置１に入力された画像情報に基づく光がＬＥＤプリントヘッド２３から照射されて各色成分の静電潜像が形成される。続いて、各感光ドラム２１上の各色成分の静電潜像が、その対応する色の現像剤を収容する現像装置２４の現像ロール２４１を介して供給される現像剤で現像されて４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像がそれぞれ形成される。各感光ドラム２１上のトナー像は、一次転写ロール３３によって中間転写ベルト３１上に順次多重に一次転写される。
【００５２】
中間転写ベルト３１上に多重転写された各色のトナー像は、二次転写ロール３５によって、用紙供給装置４から搬送されてきた記録用紙９上に二次転写される。そして、記録用紙９上の各色のトナー像が定着装置４５で定着され、定着後の記録用紙９は、排出収容部（排出トレイ）１２に排出される。トナー像の転写工程が終了した後の感光ドラム２１の表面は、ドラムクリーニング装置２５によって残留トナーや紙粉等が除去される。また、中間転写ベルト３１上の残留トナーや紙粉等は、ベルトクリーニング装置によって除去される。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１の製造方法（組立手順）について、図５を参照して説明する。
【００５４】
図５（ａ）に模式的に示すように、まず、ＬＥＤプリントヘッド２３等と一体化した感光体ユニット２０と現像ユニット２４とを組み合わせて、画像形成ユニット２を構成する。具体的には、各現像ユニット２４の上に、対応する感光体ユニット２０を載置し、これらを並列配置して画像形成ユニット２を形成する。この際、感光ドラム２１は、その支持軸２１６を引き抜いた状態にしておく。なお、符号２３ｆは、ＬＥＤプリントヘッド２３への信号伝達ハーネスである。
【００５５】
次に、一体的に並列配置された画像形成ユニット２（感光体ユニット２０＋現像ユニット２４）の上に中間転写ユニット３を載置する。
【００５６】
ここで、本実施の形態に係る中間転写ユニット３は、板状の一対のサイドフレームを含んだ枠状の支持フレームを有しており、図５（ｂ）に模式的に示すように、軸方向両端部の支持フレーム（サイドフレーム）３０Ｆは、絶縁性の樹脂で形成されている。そして、かかる支持フレーム３０Ｆが上記画像形成ユニット２（感光体ユニット２０＋現像ユニット２４）の軸方向両端部側面を覆うように、サイドフレーム３０Ｆは下方に拡大延長されている。さらに、この軸方向両端部の一対の支持フレーム３０Ｆには、構成ユニット（感光体ユニット２０、現像ユニット２４、中間転写ユニット３）の回転部材等（例えば、ベルト支持ロール３２ａ，３２ｂ、感光ドラム２１、現像ロール２４１等）の構成機器を支持する支持孔や、当該回転部材を回転駆動するためのギア等の動力伝達部材が取り付けられる装着部等が形成されている。
【００５７】
具体的には、上記支持フレーム３０Ｆの上部には、一次転写ロール３３への給電部としての４つの給電端子３３ｐ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が設けられており、この給電端子３３ｐ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、各感光ドラム２１を回転駆動するギア等の動力伝達部材が装着される略半円状の装着部２１ｇ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等が形成されている。さらに、支持フレーム３０Ｆの略中央には、感光ドラム２１の支持軸２１６が挿入される４つの支持孔２１６ｈ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が形成されていると共に、この支持孔２１６ｈ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、現像ロール２４１を回転駆動するギア等の動力伝達部材が装着される略半円状の装着部２４ｇ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等が形成されている。
【００５８】
そして、図５（ｂ）に示すように、中間転写ユニット３を画像形成ユニット２上に載置し、感光ドラム２１の支持軸２１６をドラム２１を介して支持フレーム３０Ｆの上記支持孔２１６ｈに挿通すると共に、上記装着部２１ｇ，２４ｇに、対応する各構成機器の回転部材を駆動可能なようにギア等の動力伝達部材を装着することにより、一体化作像ユニット５を形成する。
【００５９】
このように構成した一体化作像ユニット５では、中間転写ユニット３の軸方向両端部のサイドフレーム３０Ｆを共通（単一）の支持フレーム３０Ｆとして用い、ベルト支持ロール３２ａ，３２ｂ、感光ドラム２１、現像ロール２４１、一次転写ロール３３等の構成機器が当該支持フレーム３０Ｆに一体に取り付け支持されることとなる。これにより、従来のように各ユニットをサブフレームに取り付け、さらにこれらのサブフレームをメインフレームに取り付ける構成に比し、取り付け公差等の累積を排除して、構成機器の位置決め精度を向上させることができる。加えて、画像形成に直接的に寄与するユニット（本例では、画像形成ユニット２、中間転写ユニット３）を一体化してフレーム数を削減すると共に、各ユニットの位置決め機構、退避機構等の可動部を省略して、小型化、省スペース化及びコストダウンに寄与することができる。
【００６０】
また、少なくもギア等の動力伝達部材を上記支持フレーム３０Ｆに一体に取り付けることにより、かかる支持部材の剛性を向上させて、回転部材の速度変動を抑制することができる。
【００６１】
次に、図５（ｃ）に示すように、一体化作像ユニット５を用紙供給装置４の上に載置して、用紙供給装置４の門型の固定フレーム４ｆにネジ等により取り付けて固定する（図５（ｄ）参照）。
【００６２】
さらに、図５（ｅ）に示すように、一体化作像ユニット５の上部に、バイアス電圧を供給する高圧電源基板を一体に取り付けると共に、定着装置４５等を配置して画像形成装置１を完成する。
【００６３】
このように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、各ユニットを順次重ねて積層配置することにより簡易に構成されるので、組立性の向上を図ることができる。
【００６４】
また、電源基板を一体化作像ユニット５と一体に固定設置することにより、給電端子や接地端子等との接点が固定され、当該接点での導通信頼性を向上させることができる。
【００６５】
なお、本発明の技術的範囲は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものである。例えば、上述した実施の形態では、各色の感光ドラムを有するいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置への適用を例示したが、当然に、単色の白黒プリンター等に適用してもよい。また、ＬＥＤプリントヘッド２３を共通のサイドフレーム３０Ｆに取り付けるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１：画像形成装置、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：画像形成ユニット、３：中間転写ユニット、４：用紙供給装置、４ｆ：固定フレーム、５：一体化作像ユニット、８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ：カートリッジ収容部、９：記録用紙、１０：装置本体、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ：トナーカートリッジ、１２：排出収容部、２０：感光体ユニット、２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ：感光ドラム、２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ：帯電装置、２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ：ＬＥＤプリントヘッド、２３ｆ：信号伝達ハーネス、２４：現像ユニット、２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ：ドラムクリーニング装置、３０Ｆ：支持フレーム、３１：中間転写ベルト、３２ａ，３２ｂ：ベルト支持ロール、３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ：一次転写ロール、３３ｐ：給電端子、３５：二次転写ロール、４５：定着装置、２１ｇ，２４ｇ：装着部、２１６：支持軸、２１６ｈ：支持孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に形成された複数の像保持体と、
トナーを含んだ現像剤を保持する回転自在の現像剤保持体を有し、前記像保持体上に形成された静電潜像を各色のトナーにより顕像化する複数の現像手段と、
複数の支持ロールに架け回されて、前記像保持体上に形成されたトナー像が順次転写される回転自在に形成されたベルト状の中間転写体と
を備え、
前記中間転写体、像保持体、現像手段は、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材に取り付けられて、一体の作像手段として形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像保持体及び現像手段は、前記中間転写体の下方に配置されており、前記共通の支持部材は、前記ベルト状の中間転写体の軸方向両端部の支持体を下方に延長して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれを動力伝達部材を介して回転駆動する駆動手段をさらに備え、
少なくとも前記動力伝達部材は、前記共通の支持部材に一体に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれに電源を供給する電源基板をさらに備え、当該電源基板は、前記一体の作像手段と一体に設置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段をさらに備え、当該潜像形成手段は、前記像保持体と前記現像手段との間に配置され、かつ、前記像保持体と一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記一体の作像手段に記録媒体を供給する給紙手段をさらに備え、
前記一体の作像手段は、前記給紙手段の上に固定設置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
回転自在に形成された複数の像保持体と、
トナーを含んだ現像剤を保持する回転自在の現像剤保持体を有し、前記像保持体上に形成された静電潜像を各色のトナーにより顕像化する複数の現像手段と、
複数の支持ロールに架け回されて、前記像保持体上に形成されたトナー像が順次転写される回転自在に形成されたベルト状の中間転写体と
を備え、
前記中間転写体、像保持体、現像手段は、それぞれの軸方向両端部が共通の支持部材に取り付けられて、一体の作像手段として形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像保持体及び現像手段は、前記中間転写体の下方に配置されており、前記共通の支持部材は、前記ベルト状の中間転写体の軸方向両端部の支持体を下方に延長して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれを動力伝達部材を介して回転駆動する駆動手段をさらに備え、
少なくとも前記動力伝達部材は、前記共通の支持部材に一体に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体、像保持体、現像手段のそれぞれに電源を供給する電源基板をさらに備え、当該電源基板は、前記一体の作像手段と一体に設置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段をさらに備え、当該潜像形成手段は、前記像保持体と前記現像手段との間に配置され、かつ、前記像保持体と一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記一体の作像手段に記録媒体を供給する給紙手段をさらに備え、
前記一体の作像手段は、前記給紙手段の上に固定設置されていることを特徴とする請求項１ないし５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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−７８５５８（Ｐ２０１２−７８５５８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２３６４３（Ｐ２０１０−２２３６４３）
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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