JP2001034021A

JP2001034021A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001034021A
Application number: JP11201401A
Authority: JP
Inventors: Takao Samejima; 隆夫鮫島; Tamotsu Kaneko; 金子　　保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2001-02-09
Anticipated expiration: 2019-07-15
Also published as: JP4227254B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、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。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明に係
る画像形成装置は、回転可能な像担持体と、帯電された
前記像担持体表面を露光する露光手段と、前記露光手段
により露光された前記像担持体上にトナー像を形成する
現像手段とを有し、前記現像手段により形成されたトナ
ー像をシートに定着させて画像を形成する画像形成装置
において、前記像担持体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、前記像担持体と前記露
光手段との間に設けられ、前記第一支持部材と前記第二
支持部材と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することを特徴とする。

Description

【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８(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８(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
に、本発明に係る画像形成装置は、回転可能な像担持体
と、帯電された前記像担持体表面を露光する露光手段
と、前記露光手段により露光された前記像担持体上にト
ナー像を形成する現像手段とを有し、前記現像手段によ
り形成されたトナー像を転写材に定着させて画像を形成
する画像形成装置において、前記像担持体の回転軸の両
端側を支持する第一支持部材及び第二支持部材と、前記
像担持体と前記露光手段との間に設けられ、前記第一支
持部材と前記第二支持部材と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することを特徴
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〜２
ｄ、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
を支持部剤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1
50μｍ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１
ａ〜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、
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、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35
ａ、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、装置本体フレームを像担持体と露光手
段との間に位置し且つ左右の側板に固定された中板と、
左右の側板及び中板に夫々固定された天板及び底板とか
ら構成したことにより、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。

【００３６】また本体フレームをカセット支持部材に対
し三点支持としていることにより、装置設置床面の凹凸
をカセット支持部材で吸収し、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。

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能な像担持体と、帯電された前記
像担持体表面を露光する露光手段と、前記露光手段によ
り露光された前記像担持体上にトナー像を形成する現像
手段と、前記現像手段により形成された前記像担持体上
の像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装
置において、前記像担持体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、前記像担持体と前記露光手段との間に設けられ、前記第
一支持部材と前記第二支持部材と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することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体は、複数色の像をそれぞれ
担持するために複数設けら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】前記複数の像担持体は、略鉛直方向に配
列されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成
装置。
【請求項４】転写材を収納する収納手段を有し、前記
第二結合部材が前記収納手段に支持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５】前記第二結合部材は、前記収納手段に三
点で支持されることを特徴とする請求項４記載の画像形
成装置。
【請求項６】前記三点は、前記第一支持部材及び第二
支持部材の略鉛直下方の二点と、前記露光手段の略鉛直
下方の一点であることを特徴とする請求項５記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記第二結合部材は、緩衝部材を介して
前記収納手段に支持されることを特徴とする請求項４項
記載の画像形成装置。
【請求項８】前記緩衝部材はゴム若しくはバネを備え
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】前記収納手段は、着脱可能に取り付けら
れ転写材を収納しうるカセットと、前記カセットを支持
するカセット支持部材とを有することを特徴とする請求
項４記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記カセット支持部材は、装置本体が設
置される接地面を構成することを特徴とする請求項８記
載の画像形成装置。
【請求項１１】前記カセット支持部材には装置本体を
支持する支持部を一体に形成し、該支持部は前記カセッ
ト支持部材上部から下部まで連通して下方に突出し、装
置全体の足を構成す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】前記転写手段は転写材を担持する転写
材担持体を備え、前記現像手段により形成された前記像
担持体上の像は前記転写材担持体に担持された転写材に
転写されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれ
か１項記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記転写手段は中間転写体を備え、前
記現像手段により形成された前記像担持体上の像は前記
中間転写体に転写され、前記中間転写体上の像は転写材
に転写されることを特徴とする請求項１乃至１１のいず
れか１項記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記露光手段は、レーザー光を走査す
る走査手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１３
のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１５】少なくとも前記像担持体を備え、装置
本体に対して着脱可能な像担持体ユニットを有すること
を特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項記載の画
像形成装置。