【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術などを利用して画像情報を転写材上に重ね合わせて合成像を形成するカラー画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真技術を採用した画像形成装置においては、像担持体としての電子写真感光体を帯電器により帯電し、この感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像して得られたトナー像をシート材等に転写して画像を形成することが行われている。

【０００３】一方、画像のカラー化にともなって、これら各画像形成プロセスが実行される像担持体を複数備えて、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ねて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置も提案されている。

【０００４】このようなタンデム方式の多重画像形成装置は、各色ごとにそれぞれの画像形成部を有しているため、高速化に有利である。

【０００５】ここで、図１０は従来のタンデム方式によるカラー画像形成装置を示す概略図である。

【０００６】図１０において、カラー画像形成装置には感光体ユニットおよび現像ユニットからなる４つの画像形成ステーション（以下、「プロセスユニット」という。）が配置されている。 そして、各プロセスユニットは像担持体としての感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有している。 この感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、歯車を介して駆動モータ２９により回転される。

【０００７】なお、図示を簡略化するために、図１０においては、感光体ユニット１３ｄのみが表されており、
他の感光体ユニットでは感光体１ａ，１ｂ，１ｃ以外の部材は省略されている。 同様に、図１０においては、現像ユニット４ｄのみが表されており、他の現像ユニットは省略されている。 したがって、以下の説明では、図示が省略されている部材については、感光体ユニット１３
ｄおよび現像ユニット４ｄを代表として説明する。

【０００８】感光体１ｄの周囲には、感光体１ｄの表面を一様に所定の電位に帯電させる帯電ローラ２ｄ、帯電された感光体１ｄ上に特定色の画像データに対応したレーザ光を照射して静電潜像を形成する走査光学系である露光手段（図示せず）、感光体１ｄ上に形成された静電潜像を顕像化する現像ローラ１５ｄ、感光体１ｄ上に顕像化されたトナー像を無端状の搬送ベルト３８により送られる記録紙９に転写する転写器（図示せず）、感光体１ｄから記録紙９にトナー像を転写した後に感光体１ｄ
に残っている残留トナーを除去するクリーニング手段６
ｄがそれぞれ配置されている。

【０００９】また、現像ローラ１５ｄにトナーを補給するためのトナー補給ローラ１６ｄ、現像ローラ１５ｄ上のトナーを薄層化するトナー薄層化部材１７ｄが配置されている。

【００１０】ここで、搬送ベルト３８は、図示する場合においては、矢印方向へ周回動する。 また、それぞれのプロセスユニットでは、ブラック画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成される。 そして、感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに形成された各色の単色画像が搬送ベルト３８上を走行する記録紙９に順次重ね転写されてフルカラー画像が形成される。

【００１１】図１０において、記録紙９は図中右側から給紙され、搬送ベルト３８に帯電吸着されて図中左側へと移動する。 そして、カラー画像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂの感光体ユニット１３ｄと現像ユニット４ｄとを一体化した各プロセスユニットにおけるそれぞれの感光体１から順次重ねて記録紙９上に形成された後、定着器において溶融加圧定着されることにより完成する。

【００１２】このようなカラー画像形成装置において、
各感光体１を駆動するための駆動力伝達機構は図示する構成になっている。

【００１３】すなわち、装置の端部に設けられた一個もしくは複数個の駆動モータ２９により供給される駆動力は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ各色の感光体１の回転軸に設けられた歯車に伝達される。 さらに、プロセスユニットのその他の部材への駆動力の伝達は、感光体１の他端部のフランジに形成された歯車から帯電ローラ２に固定された帯電ローラ歯車へ伝達され、また、現像ローラ１５ｄに固定された現像歯車へ伝達される。 さらに、現像ローラ１
５ｄから中間歯車を介してトナー補給ローラ１６ｄのトナー補給歯車へ伝達され、ここから、トナー攪拌部等の動作部へ伝達されるようになっている。

【００１４】このような構成によれば、駆動力の伝達経路が長くなるに従って、途中に介在する歯車の製作誤差等により、伝達される駆動力の伝達誤差にバラツキが生じる。 また、感光体１を介して感光体ユニット１３および現像ユニット４ｄ内の各部材に歯車の噛み合いで駆動力を伝達しているため、感光体１上に形成される画像情報量、現像ユニット１３内のトナー貯蔵量の変化による帯電ローラ２ｄ、現像ローラ１５ｄ、トナー供給ローラ１６ｄ、トナー攪拌部の回転負荷変動が直接感光体１に影響して、回転変動を引き起こしてしまう。

【００１５】そして、このような駆動力の伝達誤差によるバラツキや回転変動は、記録紙９にトナー画像を形成する際の色ずれの原因となる。 特に、非磁性一成分現像方式を用いたプロセスユニットでは、感光体１と現像ローラ１５ｄとの接触ニップ幅を管理するために、感光体１および現像ローラ１５ｄのそれぞれの軸心を両側から所定間隔で回転支持する構成としているので、大きな接触力で感光体１と現像ローラ１５ｄとが接触しており、
この回転変動のバラツキが大きくなっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のカラー画像形成装置においては、各感光体に伝達される駆動力の伝達誤差のバラツキによる回転変動のバラツキが大きいので、感光体と現像ローラとの接触状態が変動し、記録紙上にトナー画像を形成した際、色ずれあるいは濃度ムラが発生する。

【００１７】そこで、本発明は、感光体を介して現像ローラに伝達される駆動力の伝達誤差による回転変動を抑制することのできるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、所定の画像データに対応したレーザ光が照射されて静電潜像が形成される感光体を備えた感光体ユニットと、感光体上に形成された静電潜像を顕像化する現像ローラを備えた現像ユニットと、支持軸により現像ユニットを感光体ユニットに対して揺動自在に支持する現像ユニット支持部材と、支持軸を揺動支点にして現像ユニットと感光体ユニットとを相対的に接近させて現像ローラを感光体に当接させる現像ローラ当接手段とを有する構成としたものである。

【００１９】これにより、現像ローラへの回転駆動力による現像ユニットの上下変動が低減されて両者の接触状態が一定に保持され、感光体を介して現像ローラに伝達される駆動力の伝達誤差による回転変動を抑制することが可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、所定の画像データに対応したレーザ光が照射されて静電潜像が形成される感光体を備えた感光体ユニットと、感光体上に形成された静電潜像を顕像化する現像ローラを備えた現像ユニットと、支持軸により現像ユニットを感光体ユニットに対して揺動自在に支持する現像ユニット支持部材と、支持軸を揺動支点にして現像ユニットと感光体ユニットとを相対的に接近させて現像ローラを感光体に当接させる現像ローラ当接手段とを有するカラー画像形成装置であり、現像ローラへの回転駆動力による現像ユニットの上下変動が低減されて両者の接触状態が一定に保持され、感光体を介して現像ローラに伝達される駆動力の伝達誤差による回転変動を抑制することが可能になるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、現像ローラ当接手段は、感光体の回転軸と現像ローラの回転軸とを結ぶ直線よりも下方に位置するとともに支持軸が当該直線よりも上方に位置するようにして取り付けられた引っ張りコイルスプリングであるカラー画像形成装置であり、引っ張りコイルスプリングの荷重がモーメントの関係で効果的に作用することになり、必要以上の力で感光体と現像ローラとを接触させることがなくなるという作用を有する。

【００２２】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、現像ユニット案内部材は、現像ローラの軸心を直接感光体に当接させているカラー画像形成装置であり、より効果的に現像ユニットの上下変動が低減されて感光体と現像ローラとの接触状態を一定に保持され、現像ローラの回転駆動変動が感光体に影響しにくくなるという作用を有する。

【００２３】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図９を用いて説明する。 なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。

【００２４】図１は本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す断面図、図２は図１のカラー画像形成装置のプロセスユニットを示す側面図、図３は図１のカラー画像形成装置のプロセスユニットを示す断面図、図４は図２のプロセスユニットの要部を示す側面図、図５は図４のプロセスユニットにおける現像ユニット支持部材を示す斜視図、図６はプロセス駆動ユニットを示す説明図、図７は図３のプロセスユニットの駆動連結状態を示す断面図、図８は本発明の他の実施の形態であるプロセスユニットの要部を示す側面図、図９は図８
のプロセスユニットにおける現像ユニット支持部材を示す斜視図である。

【００２５】まず、本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置について図１を用いて説明する。

【００２６】図示するように、カラー画像形成装置は４
つの画像形成ステーション（以下、「プロセスユニット」という。）Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが配置され、各プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは像担持体としての感光体ドラム（感光体）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
をそれぞれに有している。

【００２７】また、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄの回りには、各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の表面を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄ、画像情報に応じた光を各々の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに照射して静電潜像を形成する露光手段３、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄ上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄ上に顕像化されたトナー像をシート材９に転写する転写手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、感光体ドラム１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄ上の残留トナーを除去するクリーニング手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。

【００２８】ここで、プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄでは、それぞれブラック画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成される。

【００２９】各プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄを通過する態様で、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄの下方には無端ベルト状の中間転写ベルト７が配置されている。 この中間転写ベルト７は、矢印Ａ方向へ周回動する。

【００３０】装置の下部には、印字用紙などのシート材９が収納された給紙カセット１０が設けられている。 そして、シート材９は、給紙ローラ８により給紙カセット１０から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。

【００３１】用紙搬送路上には、中間転写ベルト７の外周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト７
上に形成されたカラー画像をシート材９に転写するシート材転写ローラ１１、シート材９上に転写されたカラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによってシート材９に定着する加熱ローラを備えた定着手段１２が配置されている。

【００３２】このような構成のカラー画像形成装置において、まずプロセスユニットＰａの帯電手段２ａおよび露光手段３により感光体ドラム１ａ上に画像情報のブラック成分色の潜像が形成される。 この潜像はブラックトナーを有する現像手段４ａによりブラックトナー像として可視像化され、転写手段５ａにより中間転写ベルト７
上にブラックトナー像として転写される。

【００３３】一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト７に転写されている間に、プロセスユニットＰｂではシアン成分色の潜像が形成され、続いて現像手段４ｂでシアントナーによるシアントナー像が顕像化される。 そして、先のプロセスユニットＰａでブラックトナー像の転写が終了した中間転写ベルト７にシアントナー像がプロセスユニットＰｂの転写手段５ｂにて転写され、ブラックトナー像と重ね合わされる。

【００３４】以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト７に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、
給紙ローラ８により給紙カセット１０から給紙されたシート材９上にシート材転写ローラ１１によって４色のトナー像が一括転写される。 そして、転写されたトナー像は定着手段１２でシート材９に加熱定着され、このシート材９上にフルカラー画像が形成される。

【００３５】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはクリーニング手段６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄで残留トナーが除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられる。

【００３６】このように、複数のプロセスユニットＰ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを有するカラー画像形成装置においては、露光手段３のレーザ光源から照射されたレーザビームの走査線３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙによって、図中矢印Ｂ方向に回転する感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄ上に像情報が露光され、既知の画像形成プロセスを経て、図中矢印Ａ方向へ搬送される中間転写ベルト７の同一面に異なる色のトナー像が順次重ね転写される。

【００３７】ここで、各プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，
Ｐｃ，Ｐｄにおける各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄの回転が理想的な状態からずれたり、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと現像ローラ１５との接触状態が変動したりすると、例えば多色画像の場合には、異なる色の画像間隔のずれ、あるいは重なりとなる。 また、
カラー画像の場合には、色味の違い、さらに程度がひどくなると色ずれとなって現れて画像の品質を著しく劣化させる。

【００３８】そこで、本実施の形態では、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの回転変動、および感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと現像ローラとの接触状態の変動を極力小さくするために、図２〜図５に示すようなプロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの構成が採用されている。

【００３９】すなわち、感光体ユニット１３は、感光体ドラム１と、それ以外のプロセス手段として、帯電ローラ２、クリーニングブレード６から構成されている。

【００４０】感光体ドラム１のリア側には、雌型インボリュートスプライン１９が形成されたフランジが圧入され、ベアリング２１，２２を介して固定支持されたドラムシャフト２０を中心軸として回転自在に支持されている。 また、感光体ドラム１のフロント側には、ドラムシャフト２０と同軸上にドラム連結歯車２３が回転自在に設けられている。

【００４１】帯電ローラ２は、感光体ドラム１と所定の食い込み量を確保しながらこの感光体ドラム１と接触回転できるように、フロント軸側に帯電ローラ歯車２４が固定されている。

【００４２】クリーニングブレード６は、感光体ドラム１の所定の位置にその先端が押圧接触するように固定配置されている。 なお、このクリーニングブレード６で掻き取られた残留トナーは、同じようにドラム連結歯車２
３と噛み合う歯車（図示せず）を有するスクリュー部材１４によりユニット外部に搬出される。

【００４３】現像ユニット４は、トナーを担持回転する現像ローラ１５と、この現像ローラ１５にトナーを供給するためのトナー供給ローラ１６と、現像ローラ１５上のトナー層を均一薄層かつ所定の電位に帯電するトナー薄層化ブレード１７と、トナーを攪拌するトナー攪拌部材４１と、トナーを補給するトナー補給手段１８とから構成されている。

【００４４】現像ローラ１５の回転シャフトのリア側には、軸心ずれ許容連結継ぎ手として使用されるオルダムカップリングの一部となる連結レバーと歯車が一体になった現像歯車２６が固定支持され、フロント側には、ドラム連結歯車２３と噛み合うように現像伝達歯車２７が固定支持されている。 また、トナー供給ローラ１６、トナー攪拌部材４１およびトナー供給手段１８への駆動力は、現像歯車２６と連結する歯車列２８で伝達される。

【００４５】感光体ユニット１３の側面には、図４および図５に示するように、現像ユニット支持部材４７ａがネジ締め部５１ａで固定支持されている。 この現像ユニット支持部材４７ａには、感光体ユニット１３に対して現像ユニット４を揺動自在に支持するための支持軸３９
と、プロセスユニットを装置本体側に装着するときのガイドの役目を果たすガイドピン４８とがカシメ固定されている。 また、支持軸３９に対して同心円上に、現像ユニット４を感光体ユニット１３側に当接するための現像ユニット案内溝５０ａが形成されており、現像ユニット４の側面に設けられた支持ピン４９ａをガイドするようになっている。

【００４６】現像ローラ１５を感光体ドラム１に当接させるための引っ張りコイルスプリング（現像ローラ当接手段）４０は、現像ローラ１５と感光体ドラム１との軸心同士を結ぶ直線に対して下方に配置されており、前述した支持軸３９は上方に配置されている。

【００４７】また、図６および図７に示すように、複数のプロセスユニットに駆動力の伝達を行うプロセス駆動ユニットは、メインモータ２９の回転軸に固定された歯車付きのプーリ３０とベルト３１とで、雄型インボリュートスプライン３２と駆動連結されている。 また、メインモータ２９は、プーリ３０とアイドル歯車３３とを介してオルダムカップリング歯車３４と駆動連結されている。

【００４８】ここで、雄型インボリュートスプライン３
２と駆動連結されているのが感光体ドラム１であり、ドラムシャフト２０が軸シャフト３５の案内穴に挿入されて位置決めされている。 また、オルダムカップリング歯車３４と駆動連結されるのが現像ローラ１５であり、先端の連結部３７が揺動自在となっているため、現像歯車２６の軸心が多少ずれてもスムーズな駆動連結が行われるようになっている。

【００４９】このように、本実施の形態によれば、現像ユニット支持部材４７ａが、引っ張りコイルスプリング４０により支持軸３９を揺動支点にして現像ローラ１５
を感光体ドラム１に当接させているので、現像ローラ１
５への回転駆動力による現像ユニット４の上下変動が低減されて両者の接触状態が一定に保持される。

【００５０】これにより、感光体ドラム１を介して現像ローラ１５に伝達される駆動力の伝達誤差による回転変動を抑制することが可能になる。 したがって、色ずれや濃度ムラの少ない高画質の画像を得ることができる。

【００５１】また、引っ張りコイルスプリング４０は、
感光体ドラム１の回転軸と現像ローラ１５の回転軸とを結ぶ直線よりも下方に位置するとともに支持軸３９がこの直線よりも上方に位置するようにして取り付けられているので、引っ張りコイルスプリング４０の荷重がモーメントの関係で効果的に作用することになり、必要以上の力で感光体ドラム１と現像ローラ１５とを接触させることがなくなる。

【００５２】ここで、図８および図９に示す場合では、
感光体ユニット１３の側面には、現像ユニット支持部材４７ｂが感光体ドラム１の中心軸を位置決めしており、
ネジ締め部５１ｂで固定支持されている。 そして、現像ユニット支持部材４７ｂには、感光体ユニット１３に対して現像ユニット４を揺動自在に支持するための支持軸３９と、プロセスユニットを装置本体側に装着するときのガイドの役目を果たすガイドピン４８とがカシメ固定されている。 また、支持軸３９に対して同心円上に、現像ユニット４の現像ローラの軸心を直接感光体ユニット１３の感光体ドラムに当接させるための現像ユニット案内溝５０ｂが形成されている。

【００５３】これによれば、より効果的に現像ローラへの回転駆動力による現像ユニットの上下変動を低減することができ、感光体ドラムと現像ローラとの接触状態を一定に保持でき、現像ローラの回転駆動変動が感光体ドラムに影響しにくくなる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、現像ユニット支持部材が支持軸を揺動支点にして現像ローラを感光体に当接させているので、現像ローラへの回転駆動力による現像ユニットの上下変動が低減されて両者の接触状態が一定に保持され、感光体を介して現像ローラに伝達される駆動力の伝達誤差による回転変動を抑制することが可能になるという有効な効果が得られる。

【００５５】これにより、色ずれや濃度ムラの少ない高画質の画像を得ることができるという有効な効果が得られる。

【００５６】また、本発明によれば、引っ張りコイルスプリングは、感光体ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とを結ぶ直線よりも下方に位置するとともに支持軸がこの直線よりも上方に位置するようにして取り付けられているので、引っ張りコイルスプリングの荷重がモーメントの関係で効果的に作用することになり、必要以上の力で感光体と現像ローラとを接触させることがなくなるという有効な効果が得られる。

【００５７】さらに、現像ユニット案内部材は、現像ローラの軸心を直接感光体に当接させているので、より効果的に現像ユニットの上下変動が低減されて感光体と現像ローラとの接触状態を一定に保持され、現像ローラの回転駆動変動が感光体に影響しにくくなるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す断面図

【図２】図１のカラー画像形成装置のプロセスユニットを示す側面図

【図３】図１のカラー画像形成装置のプロセスユニットを示す断面図

【図４】図２のプロセスユニットの要部を示す側面図

【図５】図４のプロセスユニットにおける現像ユニット支持部材を示す斜視図

【図６】プロセス駆動ユニットを示す説明図

【図７】図３のプロセスユニットの駆動連結状態を示す断面図

【図８】本発明の他の実施の形態であるプロセスユニットの要部を示す側面図

【図９】図８のプロセスユニットにおける現像ユニット支持部材を示す斜視図

【図１０】従来のタンデム方式によるカラー画像形成装置を示す概略図

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 感光体ドラム（感光体） ４ 現像ユニット １３ 感光体ユニット １５ 現像ローラ ３９ 支持軸 ４０ 引っ張りコイルスプリング（現像ローラ当接手段） ４７ａ 現像ユニット支持部材