特許第5659206号(P5659206)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5659206
(24)【登録日】2014年12月5日
(45)【発行日】2015年1月28日
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 15/00 20060101AFI20150108BHJP
【FI】
   G03G15/00 550
【請求項の数】13
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2012-217503(P2012-217503)
(22)【出願日】2012年9月28日
(65)【公開番号】特開2014-71301(P2014-71301A)
(43)【公開日】2014年4月21日
【審査請求日】2014年2月24日
(73)【特許権者】
【識別番号】591044164
【氏名又は名称】株式会社沖データ
(74)【代理人】
【識別番号】100180275
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 倫太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100090620
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 宣幸
(74)【代理人】
【識別番号】100161861
【弁理士】
【氏名又は名称】若林 裕介
(72)【発明者】
【氏名】北村 真
【審査官】 佐々木 創太郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2012−037755(JP,A)
【文献】 特開2008−216281(JP,A)
【文献】 特開2000−347474(JP,A)
【文献】 特開2012−159622(JP,A)
【文献】 特開2000−259009(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2008/0205917(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2002/0090228(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 15/00
G03G 15/01
G03G 21/16
G03G 21/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
現像剤像を担持する像担持体を有する画像形成ユニットと、
前記像担持体を駆動する駆動部と、
前記駆動部を備えた保持部と、
前記像担持体に対向し、前記像担持体から前記現像剤像を転写媒体に転写する転写部と、
前記保持部の位置を、前記転写部が前記像担持体から前記現像剤像を転写媒体に転写する画像形成位置と、非画像形成位置とに切り替える切り替え手段とを備え、
前記保持部は、前記画像形成ユニットを保持して前記像担持体と前記駆動部との連結を維持しながら、前記画像形成ユニットと共に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記切り替え手段は、 前記保持部を前記画像形成ユニットと共に移動させ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】
前記保持部は、本体装置と係合して前記保持部及び前記画像形成ユニットを支持する第1支持部を有し、
前記切り替え手段は、前記第1支持部と係合して、前記保持部及び前記画像形成ユニットを画像形成位置又は非画像形成位置へと移動するスライダと、
前記スライダを駆動する駆動部と
を有す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4】
前記画像形成ユニットは、本体装置と係合して前記保持部及び前記画像形成ユニットを支持する第2支持部を有し、
前記切り替え手段は、前記第2支持部と係合して、前記保持部及び前記画像形成ユニットを画像形成位置又は非画像形成位置へと移動するスライダと、
前記スライダを駆動する駆動部と
を有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記転写媒体は、中間転写ベルトであって、
前記本体装置は、前記第1支持部又は前記第2支持部と係合する係合穴を有し、
前記係合穴は、前記像担持体を前記中間転写ベルトに対して離接する方向に伸びることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記転写媒体はベルト部材であ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7】
前記転写媒体は印刷用紙であ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8】
前記保持部がレールユニットを有し、前記画像形成ユニットが前記レールユニットにスライドして着脱可能に装着されることを特徴とする請求項1又は7に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記画像形成ユニットは、前記保持部で着脱可能に支持されて、前記転写媒体に対して近接又は離間する方向に移動可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記像担持体と前記駆動部は、軸方向に沿って接続、切り離し可能な継ぎ手手段によって接続されたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記像担持体と前記駆動部は、前記像担持体に設けられた歯車に噛み合って像担持体を駆動する駆動ギヤと、前記駆動ギヤを駆動する駆動モータと、それらを取り付けるモータプレートとによって駆動伝達されることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項12】
前記転写部は、前記画像形成ユニットによって形成された現像剤像を担持した後、前記転写媒体に転写する中間転写手段であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記転写部は、前記転写媒体に前記像担持体から直接現像剤像を転写する直接転写手段であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像形成装置は、複数の画像形成部を備えている。これらの画像形成部が駆動することで、画像が転写材等に印刷される。この種の画像形成装置としては、単色印刷や限定色印刷等の印刷機能を備えている。この印刷機能を実現するために、複数の画像形成部を選択的に駆動させる機構が設けられている。即ち、複数の画像形成部を、画像形成位置又は非画像形成位置に選択的に移動させるアップダウン機構を備えている。このようなアップダウン機構を備えた画像形成装置としては、特許文献1の画像形成装置や特許文献2のカラー画像記録装置がある。
【0003】
この種の画像形成装置では、アップダウン機構によって、単色印刷や限定色印刷の際に使用しない画像形成部を、画像形成位置から非画像形成位置に移動させる。この構造にすることにより、単色印刷等の際に使用しない画像形成部の感光ドラムに残留する不要なトナーが転写材に付着して画像品位が低下するのを防止している。さらに、前記構造にすることにより、画像形成部の感光ドラムや現像ローラ等の部品が不要な動作をすることによる磨耗、劣化を防止している。
【0004】
このようなアップダウン機構では、画像形成部を、画像形成位置から非画像形成位置に、あるいは非画像形成位置から画像形成位置に移動させるときに、ギヤを連結解除し、あるいは連結していた。即ち、画像形成部を画像形成位置から非画像形成位置に移動させるときに、画像形成部(特に感光ドラム)の従動側ギヤと、これを駆動する駆動側ギヤとの連結を解除していた。そして、画像形成部を非画像形成位置から画像形成位置に移動させるときに、これらのギヤ同士を連結していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−78544号公報
【特許文献2】特開2003−215880号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、更に高い印刷品位を必要とする画像形成装置の場合には、画像形成部の動作の更なる安定化が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、現像剤像を担持する像担持体を有する画像形成ユニットと、前記像担持体を駆動する駆動部と、前記駆動部を備えた保持部と、前記像担持体に対向し、前記像担持体から前記現像剤像を転写媒体に転写する転写部と、前記保持部の位置を、前記転写部が前記像担持体から前記現像剤像を転写媒体に転写する画像形成位置と、非画像形成位置とに切り替える切り替え手段とを備え、前記保持部は、前記画像形成ユニットを保持して前記像担持体と前記駆動部との連結を維持しながら、前記画像形成ユニットと共に移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
画像形成部の動作が安定させて、高い印刷品質を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の第1実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図2】本実施形態の画像形成装置の装置本体を示す斜視図である。
図3】本実施形態の画像形成装置の装置本体を、そのフロントカバーを開放した状態で示す斜視図である。
図4】本実施形態の画像形成装置の本体フレーム構造を示す斜視図である。
図5】画像形成ユニットを上方から見た斜視面である。
図6】画像形成ユニットの下方から見た斜視面である。
図7】レールユニットを下方から見た斜視図である。
図8】レールユニットを上方から見た斜視図である。
図9】中間転写ベルトユニットを上方から見た斜視図である。
図10】中間転写ベルトユニットを下方から見た斜視図である。
図11】中間転写ベルトユニットに対して画像形成部を位置決めする態様を示す説明図である。
図12】画像形成部がレールユニットに装着された状態を上方から示す斜視図である。
図13】画像形成部がレールユニットに装着された状態を下方から示す斜視図である。
図14】画像形成部がレールユニットに装着された状態を示す側面断面図である。
図15】画像形成部がレールユニットに装着された状態を示す正面断面図である。
図16】画像形成部、レールユニット及びリフト機構を示す斜視図である。
図17図16のリフト機構をスライドさせた状態を示す斜視図である。
図18図16の画像形成部等を示す側面断面図である。
図19図18の画像形成部等を示す正面断面図である。
図20図17の画像形成部等を示す側面断面図である。
図21図20の画像形成部等を示す正面断面図である。
図22】第2実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図23】第2実施形態に係る画像形成部を上方から見た斜視図である。
図24】第2実施形態に係る画像形成部を下方から見た斜視図である。
図25】フロントプレートを示す斜視図である。
図26】リアプレートを示す斜視図である。
図27】モータユニットを内側から見た斜視図である。
図28】モータユニットを外側から見た斜視図である。
図29】画像形成部がロントプレート及びリアプレートに取り付けられた状態を後方の上方から示す斜視図である。
図30】画像形成部がロントプレート及びリアプレートに取り付けられた状態を前方の下方から示す斜視図である。
図31図29の画像形成部等を示す側面断面図である。
図32図31の画像形成部等を示す正面断面図である。
図33】画像形成部がロントプレート及びリアプレートに取り付けられた状態を後方の上方から示す斜視図である。
図34】画像形成部がロントプレート及びリアプレートに取り付けられた状態を後方の上方から示す斜視図である。
図35図33の画像形成部等を示す側面断面図である。
図36図35の画像形成部等を示す正面断面図である。
図37図34の画像形成部等を示す側面断面図である。
図38図37の画像形成部等を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【0011】
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置について説明する。以下では、図1に基づいて本実施形態に係る画像形成装置を概説し、次いで各部の構成を詳細に説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【0012】
同図の画像形成装置においては、その底部に用紙トレイ100が設けられている。この用紙トレイ100は、画像形成装置に着脱自在に装着される。用紙トレイ100の内部には、転写媒体としての印刷用紙101が積層して収納される。さらに、用紙トレイ100の内部には、既存の支持軸(図示せず)によって回動可能に支持された用紙載置板102が設けられている。印刷用紙101はこの用紙載置板102上に積載される。前記用紙トレイ100の繰り出し側には、既存の支持軸(図示せず)に回転可能にリフトアップレバー103が配設されている。このリフトアップレバー103の支持軸は、モータ104と適宜接続及び切り離しができるように離接可能に係合されている。これにより、前記用紙トレイ100が画像形成装置に挿入されると、リフトアップレバー103とモータ104とが係合し、装置内に設けられた既存の制御部(図示せず)がモータ104を駆動する。これにより、モータ104が前記リフトアップレバー103を回転させることによって、リフトアップレバー103の先端部が用紙載置板102の底部を持ち上げ、用紙載置板102に載置された印刷用紙101を上昇させる。そして、印刷用紙101がある高さまで上昇してピックアップローラ202に当接すると、この当接を上昇検知部201が検知する。前記制御部は、前記上昇検知部201が検知した情報に基づいてモータ104を停止させる。これにより、ピックアップローラ202は、印刷用紙101に常時接触した状態になる。このピックアップローラ202は、対をなして配設されたフィードローラ203およびリタードローラ204と共に用紙繰り出し部200を構成している。ピックアップローラ202およびフィードローラ203は、既存のモータ(図示せず)によって矢印方向に回転駆動される。ピックアップローラ202およびフィードローラ203の内部には、既存のワンウェイクラッチ機構(図示せず)が内蔵されている。このワンウェイクラッチ機構により、ピックアップローラ202およびフィードローラ203は、モータによる回転駆動が停止した場合でも、矢印方向に空転可能となっている。また、リタードローラ204は、既存のトルク発生手段(図示せず)によって、複数枚重なって繰り出された印刷用紙101の繰り出しを抑える方向にトルクを発生させる。
【0013】
これにより、ピックアップローラ202は、用紙トレイ100内から印刷用紙101を引き出す。フィードローラ203およびリタードローラ204は、ピックアップローラ202で引き出された印刷用紙101を搬送経路に繰り出す。このとき、ピックアップローラ202によって印刷用紙101が複数枚同時に引き出された場合は、フィードローラ203およびリタードローラ204によって、この複数枚の印刷用紙101を一枚ずつ順次搬送経路に繰り出す。
【0014】
印刷用紙101の搬送方向における、用紙繰り出し部200の下流側には、各種のローラ等が配設されている。具体的には、用紙繰り出し部200から下流側へ向けて順に、用紙センサ301、印刷用紙101の斜行を規制する搬送ローラ対302、次の搬送ローラ対304の駆動タイミングを検出する用紙センサ303、画像形成部400に印刷用紙101を送り込む搬送ローラ対304及び305、画像形成部400での書き込みタイミングを取るための書き込みセンサ306がそれぞれ配設されている。各搬送ローラ対302、304及び305は、既存の搬送駆動モータ(図示せず)から既存の駆動伝達手段(図示せず)を経由して動力が伝達される。
【0015】
図1における画像形成装置の右側面には、マルチパーパストレイ(MPT)600が備えられる。このMPT600は、用紙積載板604に積載された用紙606を給紙する。MPT600は、用紙606を積載する用紙積載板604、用紙606に接触して繰り出すピックローラ602、繰り出された用紙を装置本体に送り出す給紙ローラ601、繰り出された用紙を1枚に分離するために給紙ローラ601側に付勢されて当接するリタードローラ603などから構成されている。
【0016】
画像形成部400は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の画像を各々に形成するための装置である。画像形成部400は、4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cと、各画像形成ユニットに現像剤としてのトナーを供給するためのトナー収納部406K、406Y、406M、406Cとを有して構成されている。これらは中間転写ベルトユニット700の上部に装着されている。
【0017】
各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cの構成は共通している。このため以下では、ブラックの画像形成ユニット400Kの構成を説明し、他の画像形成ユニット400Y、400M、400Cの説明を省略する。
【0018】
画像形成ユニット400Kには、像担持体としての感光体ドラム401が矢印方向に回転可能に配置されている。感光体ドラム401は、回転軸401aによって回転可能に支持されている。この感光体ドラム401の周囲には、帯電ローラ402、露光装置850、供給ローラ403、現像ローラ404、ドラムクリーニング部405が配設されている。
【0019】
帯電ローラ402は、感光体ドラム401の表面に電化を供給して帯電させるためのローラである。露光装置850は、帯電された感光体ドラム401の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成するための装置である。現像ローラ404は、静電潜像が形成された感光体ドラム401の表面に、ブラックの現像剤としてのトナーを付着させて現像剤像を形成するためのローラである。ドラムクリーニング部405は、感光体ドラム401上のトナーの現像を転写した際に残留した転写残トナーを除去するための装置である。
【0020】
トナー収納部406Kは、トナーを内部に収納するための部材である。このトナー収納部406Kは、既存の供給手段(図示せず)によって現像ローラ404にトナーを供給する。
【0021】
中間転写ベルトユニット700は、前記画像形成部400のトナー像を印刷用紙101に転写するためのユニットである。この中間転写ベルトユニット700は、画像形成部400の各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400C及び印刷用紙101を搬送経路に沿って配設されている。これにより、中間転写ベルトユニット700は、前記画像形成部400により形成されたトナー像を、一旦中間転写ベルト701に転写し、次いで用紙トレイ100もしくはMPT600から供給された印刷用紙101に転写するようになっている。中間転写ベルトユニット700は、ベルトフレーム708に支持された、ドライブローラ702、テンションローラ703、2次転写バックアップローラ704、転写媒体としての中間転写ベルト701、ベルトクリーニング部706、1次転写ローラ705等を備えて構成されている。
【0022】
ドライブローラ702は、中間転写ベルト701を回転駆動するためのローラである。ドライブローラ702は、既存のモータ(図示せず)により駆動される。テンションローラ703は、中間転写ベルト701に張力を付与するためのローラである。テンションローラ703は、コイルスプリング等の付勢手段により支持されて、中間転写ベルト701に一定の張力を付与する。2次転写バックアップローラ704は、印刷用紙101にトナー像を転写するためのローラである。2次転写バックアップローラ704は、2次転写ローラ707と対向して配設され、これらの間を通過する印刷用紙101にトナー像を転写する。これら2次転写ローラ707と2次転写バックアップローラ704は転写部を構成する。中間転写ベルト701は、前記画像形成部400からのトナー像を一旦受け取って、印刷用紙101に転写するためのベルトである。中間転写ベルト701は、前記各ローラに張架されて、ドライブローラ702で回転される。ベルトクリーニング部706は、中間転写ベルト701上に残ったトナーを除去するための装置である。ベルトクリーニング部706は、印刷用紙101にトナー像を転写した後に残ったトナーを掻き取って除去する。1次転写ローラ705は、感光体ドラム401上に形成されたトナー像を中間転写ベルト701上に転写するために所定の電圧を付加するためのローラである。1次転写ローラ705は、前記各感光体ドラム401に対向して配設されている。
【0023】
以下、図9図10図11を用いて、中間転写ベルトユニット700を説明する。図11に示すように、ベルトフレーム708の左右の側板711a、711bの上側面には、突起受け部708aが4つずつ設けられている。各突起受け部708aF,708aRは、画像形成部400の各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを正確に位置決めして支持するための部材である。突起受け部708aはV溝により構成されている。このV溝の突起受け部708aに、後述する半円柱状の突起部409F、409Rが嵌り込むことで、正確に位置決めされて、支持されるようになっている。
【0024】
以上の構成の中間転写ベルトユニット700は、本体装置に対して着脱自在に装着されている。中間転写ベルトユニット700は、着脱自在に装着されるが、一旦本体装置に装着された場合は、本体装置に対して位置決めされ、固定される。
【0025】
図1に戻って、画像形成部400の4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cは、中間転写ベルトユニット700の中間転写ベルト701に対向した状態で、中間転写ベルトユニット700に対して正確に位置決めして支持されている。具体的には、後述する。
【0026】
定着部500は、印刷用紙101に転写されたトナー像を定着させるための装置である。定着部500は、アッパローラ501及びロワローラ502のローラ対を備えて構成されている。アッパローラ501は、その表面を弾性体で形成されている。アッパローラ501の内部には熱源となるハロゲンランプ503aを備えている。ロワローラ502は、その表面を弾性体で形成されている。ロワローラ502の内部には熱源となるハロゲンランプ503bを備えている。これらアッパローラ501及びロワローラ502のローラ対によって、画像形成部400から送り出された印刷用紙101上のトナー像を定着させる。即ち、アッパローラ501及びロワローラ502で、印刷用紙101を挟んでこの印刷用紙101上のトナー像に圧力を印加し、ハロゲンランプ503a及びハロゲンランプ503bで、この印刷用紙101上のトナー像に熱を印加する。これにより、トナー像を融解して、この像を印刷用紙101に定着させる。
【0027】
その後、印刷用紙101は、搬送ローラ対504a、504b、504c、504dによって搬送される。そして、印刷用紙101は、スタッカ部505へ排出される。これらの搬送ローラ対は、既存の駆動源(図示せず)から既存の駆動伝達手段(図示せず)を経由して動力が伝達される。定着部500の出力部に配設された用紙センサ506は、搬送ローラ対504a、504b、504c、504dの駆動タイミングを検出する。
【0028】
次に、本実施形態の画像形成装置の具体的構成について説明する。図2は本実施形態の画像形成装置の装置本体を示す斜視図、図3は本実施形態の画像形成装置の装置本体を、そのフロントカバー901を開放した状態で示す斜視図、図4は本実施形態の画像形成装置の本体フレーム構造を示す斜視図である。
【0029】
図3に示すように、フロントカバー901は支点901aを軸に本体フレーム900に回動可能に支持されている。本体フレーム900には、画像形成部400、画像形成部400が形成したトナー像を担持し、搬送された媒体に転写するための中間転写ベルトユニット700、及び画像形成部400にトナーを供給するトナー収納部406がそれぞれ格納される。中間転写ベルトユニット700、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400C、トナー収納部406は、フロントカバー901を開いてフロントカバー901の開閉方向と同一方向(Z方向)に着脱すことができるようになっている。
【0030】
図4に示すように、本体フレーム900のフロントプレート902には、トナー収納部406を格納するための開口部902a、画像形成部400と中間転写ベルトユニット700を格納するための開口部902bが形成される。開口部902aに面する本体フレーム900内には、各トナー収納部406を挿入した際に、各トナー収納部406を水平状態で支持する支持板904が設けられている。さらに、フロントプレート902の開口部902bの周囲には、中間転写ベルトユニット700の後述する位置決めピン709L、709Rに対応する位置に、係合穴902cL、902cRが形成されている。さらに、リアプレート903の中間転写ベルトユニット700の後述する位置決めピン710L、710Rに対応する位置に、係合穴903cL、903cRが形成されている。これにより、位置決めピン709L、709Rが係合穴902cL、902cRに、位置決めピン710L、710Rが係合穴903cL、903cRに、それぞれ嵌り込むことで、中間転写ベルトユニット700が本体フレーム900に対して正確に位置決め、保持されるようになっている。
【0031】
さらに、フロントプレート902の開口部902bの周囲の上部側には、画像形成部400の後述する位置決めピン414が係合する長孔902dが形成される。開口部902bの上方には、4つの長孔902dが等間隔に設けられている。各長孔902dは、画像形成部400の4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cをそれぞれ移動可能に支持するための孔である。長孔902dは、各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを中間転写ベルトユニット700に対して近接又は離間させる方向に長く形成されている。本実施例においては、水平な中間転写ベルト701の上側面に対して各感光体ドラム401が垂直方向に近接又は離間するように、長孔902dは、垂直方向に長く形成されている。長孔902dは、上端部902dbと溝部902daとからなり、上端部902dbは、位置決めピン414を挿入するために溝部902daの溝幅及び位置決めピン414よりも大きな径で形成されている。溝部902daは位置決めピン414の径よりも少し大きい幅で形成されている。
【0032】
図4に示すように、本体フレーム900のリアプレート903には長孔903aが設けられている。長孔903aは、図7に示すレールユニット800のガイドピン802が係合する孔である。長孔903aは、前記長孔902dと同様に、4つ設けられている。長孔903aは、各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを中間転写ベルトユニット700に対して近接又は離間させる方向に長く形成されている。本実施例においては、長孔903aは、長孔902dと同様に、垂直方向に長く形成されている。
【0033】
長孔903aは、上端部903abと溝部903aaとからなり、上端部903abは、ガイドピン802を挿入するために溝部903aaの溝幅及びガイドピン802よりも大きな径で形成されている。溝部903aaはガイドピン802の嵌合溝802aの径よりも少し大きい幅で形成されている。
【0034】
また、フロントプレート902には、レールユニット800に配置されたピン807と係合する長孔902eが形成されている。長孔902eは、鉛直上下方向に伸びる。また、長孔902eの幅とピン807の径との係合によるガタは、長孔902daの幅と位置決めピン414の径との係合によるガタ及び溝部903aaの幅と嵌合溝802aの径との係合によるガタよりも大きく形成されている。このようにすることで、画像形成ユニット400Kが中間転写ベルトユニット700に対する離接動作をするときの上下方向への移動をスムーズにすることができる。
【0035】
また、画像形成ユニット400Kをレールユニット800から取り外したとき、レールユニット800は、長孔902eとピン807との係合、溝部903aaと嵌合溝802aとの係合によって本体フレーム900に保持される。
【0036】
図5、6は画像形成ユニット400Kの構成を説明するための図面であり、図5は画像形成ユニット400Kを上方から見た斜視面、図6は画像形成ユニット400Kを下方から見た斜視面である。このため、図5、6では、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを示している。ここでも、上記同様に、ブラックの画像形成ユニット400Kについてのみ説明し、他の画像形成ユニット400Y、400M、400Cについての説明を省略する。
【0037】
画像形成ユニット400Kは、支持フレーム部400aと、感光体ドラム401と、突起部409F、409Rと、スリーブ410と、回転位置決めピン411と、継ぎ手412と、第1の支持部としての位置決めピン414とを備えている。なお、現像ローラ404、ドラムクリーニング部405等も設けられるが、説明を簡素にするために省略している。
【0038】
支持フレーム部400aは、感光体ドラム401等を支持するための部材である。支持フレーム部400aは、ほぼ四角柱状に形成されている。支持フレーム部400aの上側面には、長手方向全長に亘って嵌合溝400bが形成されている。嵌合溝400bは、露光装置850が嵌り込むための溝である。支持フレーム部400aの下側面には、感光体ドラム401が僅かに延出した状態となるよう取り付けられている。支持フレーム部400aの上側面の短手方向における両端には、レールユニット800と結合するためのレール部408が設けられている。レール部408は、支持フレーム部400aの上側面の両端にその長手方向における全長に亘って形成されている。このレール部408は、画像形成ユニット400Kが後述するレールユニット800に装着される際の案内手段となる部材である。レール部408が、レールユニット800のレール支持部801に嵌り込むことで、画像形成ユニット400Kとレールユニット800とが互いに結合されるようになっている。
【0039】
支持フレーム部400aの長手方向における一端側に形成された基端部413には取手部407が設けられている。この取手部407は、作業者が手を入れる開口を備えている。作業者は、取手部407に手を入れて画像形成部400を出し入れする。
【0040】
突起部409F、409Rは、支持フレーム部400a(画像形成部400)を位置決めするための突起である。突起部409F、409Rは、支持フレーム部400aの下側面に突出するよう設けられている。突起部409F、409Rは具体的には、半円柱状に形成されている。さらに、突起部409F、409Rは、支持フレーム部400aの下側面のうち、感光体ドラム401を挟んで両側に、かつこの感光体ドラム401と整合させて(突起部409F、409Rの軸芯と感光体ドラム401の軸芯とが略同一線上に位置するように整合させて)設けられている。このように、半円柱状に形成され、かつ感光体ドラム401に対して正確な位置に設けられた突起部409F、409Rが、前記中間転写ベルトユニット700の突起受け部708aF、708aRに嵌り込むことで、画像形成部400の各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cの各感光体ドラム401を、中間転写ベルトユニット700に対して正確に位置決め支持することができるようになっている。
【0041】
スリーブ410は、画像形成部400とレールユニット800とを整合させるための部材である。スリーブ410は、支持フレーム部400aの長手方向における基端部413の他端側の先端側面416に、感光体ドラム401の軸方向に突出して設けられている。スリーブ410は、円筒状に形成されている。これにより、スリーブ410は、後述するレールユニット800のスリーブ導入穴804に嵌り込むことで、後述する継ぎ手412と、後述するレールユニット800のドラム駆動ギヤ803とを整合させるようになっている。スリーブ410の先端側には、スリーブ導入穴804への導入部としてのテーパ410aが設けられている。これにより、画像形成ユニット400Kのスリーブ410を、スリーブ導入穴804に容易に挿入できるようになっている。
【0042】
継ぎ手412は、レールユニット800のドラム駆動ギヤ803と連結するための継ぎ手手段である。継ぎ手412は、感光体ドラム401の回転軸401aと同軸上に設けられている。継ぎ手412は、回転軸401aに固定された状態でドラム駆動ギヤ803と連結されて、感光体ドラム401を駆動するために、モータ806の動力を感光体ドラム401に伝える。
【0043】
回転位置決めピン411は、画像形成ユニット400Kを位置決めすると共に画像形成ユニット400Kの回り止めのためのピンである。回転位置決めピン411は、スリーブ410と相まって、画像形成ユニット400Kの位置決め及び回り止めの機能を果たす。回転位置決めピン411は、スリーブ410の周囲に形成されている。スリーブ410及び回転位置決めピン411は、先端側面416から画像形成ユニット400Kの長手方向であって、感光体ドラム401の回転軸方向に突出して形成される。また、位置決めピン414は、反対面417から画像形成ユニット400Kの長手方向であって、感光体ドラム401の回転軸方向に突出して形成される。
【0044】
取手部407が形成された基端部413の反対面417には位置決めピン414が設けられている。この位置決めピン414は、画像形成部400を本体フレーム900に位置決めするためのピンである。位置決めピン414は、本体フレーム900のフロントプレート902の長孔902dに嵌り込むことで、画像形成部400を本体フレーム900に位置決めするようになっている。
【0045】
位置決めピン414の基端には嵌合溝414aが設けられている。この嵌合溝414aは、長孔902dに嵌り込む溝である。位置決めピン414が長孔902dの上端部902dbの大きな円形部分に挿入された後、下方にずらすときに、嵌合溝414aが長孔902dの溝部902daに嵌り込むようになっている。これにより、画像形成部400が、本体フレーム900に対してそのX軸方向とZ軸方向に位置決めされる。さらに、位置決めピン414の先端側は、後述するスライダ962に接触する当接部として機能し、このスライダ962で押し上げられるようになっている。これにより、画像形成部400が、スライダ962で押し上げられる。
【0046】
図7、8は画像形成部400を着脱可能に保持する保持部としてのレールユニット800の説明図であり、図7はレールユニット800を下方から見た斜視図、図8はレールユニット800を上方から見た斜視図である。
【0047】
レールユニット800は、平板部800aと、縦板部800bと、ドラム駆動部800cとから構成されている。
【0048】
平板部800aは、その下側に画像形成部400を保持する保持板である。平板部800aは、長方形状に形成され、その短手方向における両側にレール支持部801が設けられている。各レール支持部801は、断面C字状に折り返して形成されている。これにより、各レール支持部801に、画像形成部400の両側のレール部408が長手方向に嵌り込んで、画像形成部400がレールユニット800に連結されるようになっている。平板部800aの下側面には、画像形成部400に静電潜像を形成するための露光装置850が設けられている。露光装置850は、画像形成ユニット400Kがレールユニット800に連結されたときに、画像形成ユニット400Kの嵌合溝400bに嵌り込むようになっている。これにより、露光装置850は、感光体ドラム401に対向する位置に配置される。
【0049】
縦板部800bは、レールユニット800を支持するための部材である。縦板部800bは、平板部800aの長手方向における一端側である基端側(図7の右側)にこの平板部800aと一体的に設けられている。縦板部800bは、平板部800aに対して略垂直に形成される。縦板部800bには、ガイドピン802と、スリーブ導入穴804と、長孔805とが設けられている。ピン807及びガイドピン802は、レールユニット800の長手方向であって感光体ドラム401の軸方向に突出するよう形成されている。
【0050】
ピン807は、平板部800aの長手方向における縦板部800bの他端側に形成された他端部800dから突出するよう形成される。ガイドピン802は、縦板部800bから突出するよう形成される。
【0051】
第2の支持部としてのガイドピン802は、レールユニット800を本体フレーム900に位置決めするためのピンである。即ち、ガイドピン802は、直接的にレールユニット800を本体フレーム900に位置決めして、間接的に画像形成部400を本体フレーム900に位置決めするためのピンである。ガイドピン802は、本体フレーム900のリアプレート903の長孔903aに嵌り込むことで、レールユニット800を本体フレーム900に位置決めするようになっている。
【0052】
ガイドピン802の基端には嵌合溝802aが設けられている。この嵌合溝802aは、長孔903aに嵌り込む溝である。ガイドピン802が長孔903aの上端部903abの大きな円形部分に挿入された後、下方にずらすときに、嵌合溝802aが長孔903aの溝部903aaに嵌り込むようになっている。これにより、レールユニット800が、本体フレーム900に対してそのX軸方向(長手方向)とZ軸方向(幅方向)に位置決めされる。さらに、ガイドピン802の先端側は、後述するスライダ962に接触する当接部として機能し、このスライダ962で押し上げられるようになっている。これにより、レールユニット800が、スライダ962で押し上げられる。
【0053】
このように、レールユニット800が、本体フレーム900に位置決めされてスライダ962で押し上げられることで、このレールユニット800に結合された画像形成部400が本体フレーム900に位置決めされてスライダ962でY軸方向に押し上げられるようになっている。
【0054】
スリーブ導入穴804は、前記画像形成部400のスリーブ410を嵌め込むための穴である。スリーブ導入穴804の内径は、スリーブ410の外径よりも大きく、ほぼ同じ寸法に設定されている。これにより、スリーブ410がスリーブ導入穴804にがたつきなく嵌まり込むようになっている。また、スリーブ導入穴804と対向し、感光体ドラム401の回転軸と略同一直線上にドラム駆動ギヤ803の回転軸が位置するよう配設されているため、スリーブ410がスリーブ導入穴804に嵌まり込むことで、画像形成部400の継ぎ手412が、ドラム駆動部800cのドラム駆動ギヤ803に連結されるようになる。
【0055】
長孔805は、前記画像形成部400の回転位置決めピン411を嵌め込むための穴である。長孔805は、スリーブ導入穴804の方向へ長く、スリーブ導入穴804を中心にした回転方向へ短く形成されている。この長孔805の短手方向における幅は、回転位置決めピン411の外径よりも大きく、ほぼ同じ寸法に設定されている。これにより、回転位置決めピン411が長孔805にがたつきなく嵌まり込んで、画像形成部400の回転を抑えるようになっている。
【0056】
ドラム駆動部800cは、感光体ドラム401を駆動するための装置である。ドラム駆動部800cは、縦板部800bに一体的に設けられている。ドラム駆動部800cは、ドラム駆動ギヤ803と、ドラム駆動ギヤ803と連結するモータ806とを備えている。ドラム駆動ギヤ803は、画像形成ユニット400Kの継ぎ手412に連結するためのギヤである。ドラム駆動ギヤ803は、継ぎ手412に連結することで、この継ぎ手412を介して感光体ドラム401に連結する。モータ806は、感光体ドラム401を回転駆動するためのモータである。モータ806は、ドラム駆動ギヤ803に噛み合っている。これにより、モータ806は、ドラム駆動ギヤ803及び継ぎ手412を介して感光体ドラム401に連結されて、この感光体ドラム401を回転駆動する。
【0057】
本実施形態においては、図示しないギア等を介して、モータ806によって、感光体ドラム401の他に、供給ローラ403、帯電ローラ402、現像ローラ404を回転駆動する。
【0058】
図9〜11は中間転写ベルトユニット700の説明図であり、図9は中間転写ベルトユニット700を上方から見た斜視図、図10は中間転写ベルトユニット700を下方から見た斜視図、図11は中間転写ベルトユニット700に対して画像形成部400を位置決めする態様を示す説明図である。
【0059】
中間転写ベルトユニット700は、図1等で示すように、ベルトフレーム708と、このベルトフレーム708に回転支持された前記ドライブローラ702、前記テンションローラ703、前記中間転写ベルト701等から構成されている。ベルトフレーム708の側板711a、711bの上部には、突起受け部708aF及び708aRが設けられている。突起受け部708aF及び708aRは、前述した画像形成部400の突起部409に嵌合するV字溝で構成されている。突起受け部708aF及び708aRは、4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cに合わせて、4つ設けられている。各突起受け部708aF及び708aRに、4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cの突起部409がそれぞれ嵌合することで、各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cが位置決めされるようになっている。
【0060】
ベルトフレーム708には、位置決めピン709L、709R、710L、710Rが設けられている。各位置決めピン709L、709R、710L、710Rが、本体フレーム900の係合穴902cL、902cR、903cL、903cRにそれぞれ嵌り込むことで、中間転写ベルトユニット700が本体フレーム900に対して正確に位置決め、保持されるようになっている。
【0061】
図12〜15は画像形成部400がレールユニット800に装着された状態を説明する図面であり、図12は画像形成ユニット400がレールユニット800に装着された状態を上方から示す斜視図、図13は画像形成ユニット400がレールユニット800に装着された状態を下方から示す斜視図、図14は画像形成ユニット400がレールユニット800に装着された状態を示す側面断面図、図15は画像形成ユニット400がレールユニット800に装着された状態を示す正面断面図である。
【0062】
ここで、画像形成ユニット400が装着される前においてレールユニット800は、レールユニット800に形成されているガイドピン802と、本体フレーム900に形成されている長孔903aの下端とが係合し、さらにレールユニット800に形成されているピン807と本体フレーム900に形成されている長孔902eの下端とが係合することで、本体フレーム900の開口部902bに対向する位置に保持されている。
【0063】
次に、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを、本体フレーム900に保持されているレールユニット800に装着するときは、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cは開口部902bから+Z方向に挿入する。このとき、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cのレール部408がレールユニット800のレール支持部801に沿って+Z方向に挿入される。このようにすることで、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cがレールユニット800及び本体フレーム900に対して装着される。
【0064】
さらに、レールユニット800のガイドピン802は、本体フレーム900のリアプレート903の長孔903aと係合される。画像形成部400の位置決めピン414は、フロントプレート902の長孔902dに係合される。これにより、画像形成部400は、レールユニット800と一体となって、上下方向に移動可能に本体フレーム900に支持される。ガイドピン802及び位置決めピン414は、リフト機構960のスライダ962と対向するように配置されている。このリフト機構960で、画像形成部400がレールユニット800と共に、上下にずらされて、画像形成位置と非画像形成位置に適宜移動されるようになっている。
【0065】
また、図12に示すように、リフト機構960は、本体フレーム900に配置される。リフト機構960は、スライダ962、スライダ962を駆動する駆動部としての駆動モータ963、駆動モータ963の駆動をスライダ962に伝達するためのスライダギヤ961とから構成されている。
【0066】
スライダ962は、本体フレーム900のフロントプレート902、リアプレート903の画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cの長手方向における内側であって両端側それぞれ配置されている。
【0067】
リフト機構960は、画像形成部400の4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを、画像形成位置(印刷位置)と非画像形成位置(待機位置)に移動するための切り替え手段である。
【0068】
また、スライダ962は、各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを画像形成位置に支持するための底部962aと、これらを非画像形成位置に支持する上面部962cと、上面部962cと底部962aとをつなぐ傾斜部962bと、一端に設けられたラック962dとを備えている。スライダ962は、本体フレーム900に対してZ方向にスライド可能に装着される。具体的には、スライダ962は、画像形成部400とレールユニット800とが一体となって本体フレーム900に装着された状態で、画像形成部400の位置決めピン414の下側と、レールユニット800のガイドピン802の下側にそれぞれ位置するように2本配設されている。
【0069】
スライダギヤ961は、各スライダ962のラック962dに噛み合って各スライダ962をX軸方向にスライドさせるためのギヤである。スライダギヤ961は、回転軸961aの両側に設けられた2つのピニオンギア961bによって構成されている。この2つのピニオンギア961bが各スライダ962のラック962dにそれぞれ噛み合う。
【0070】
駆動モータ963は、スライダギヤ961を回転駆動するためのモータである。駆動モータ963は、回転軸961aに連結されている。駆動モータ963は、前記制御部に接続されている。
【0071】
これにより、駆動モータ963でスライダギヤ961が回転駆動されることで、各スライダ962が、適宜待機状態と機能状態に移動するようになっている。具体的には、ガイドピン802と位置決めピン414が、スライダ962の底部962aと一定間隔を有した状態で対向する位置に位置するとき(図12の状態のとき)が、画像形成位置となる。このとき、図14のように、画像形成部400の突起部409Fおよび409Rは、中間転写ベルトユニット700のベルトフレーム708に形成されたV溝状の突起受け部708aF及び708aRに係合して、画像形成部400が正確に位置決めされるようになっている。また、この状態から駆動モータ963でスライダギヤ961が回転駆動させて各スライダ962がスライドされると、画像形成部400が非画像形成位置に移動されるようになっている。即ち、各スライダ962のスライドによって、ガイドピン802と位置決めピン414がスライダ962の傾斜部962bにより持ち上げられ、上面部962cと当接する位置に位置する。これにより、画像形成部400が中間転写ベルトユニット700から離間した非画像形成位置に移動されるようになっている。なお、スライダ962の上面部962c等の形状は、印刷モードに合わせて設定される。例えば、カラー印刷モードの場合は、4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cがすべて画像形成位置に移動するように上面部962c等の形状が設定され、モノクロ印刷モードの場合は、4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cのうち、画像形成ユニット400Kのみが画像形成位置に移動するように上面部962c等の形状が設定される。
【0072】
[動作]
以上のように構成された画像形成装置は、次のように動作する。図16〜21に基づいて説明する。
【0073】
前記制御部より印刷指示が発せられると、印刷内容に応じて、各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cが適宜作動して印刷が行われる。
【0074】
カラー印刷の場合は、制御部によって駆動モータ963が制御されてスライダギヤ961が回転駆動され、各スライダ962がスライドして、すべての画像形成部400(4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400C)が画像形成位置に移動される。また、モノクロ印刷の場合は、スライダギヤ961が駆動されて各スライダ962がスライドして、3つの画像形成ユニット400Y、400M、400Cを非画像形成位置に移動される。即ち、スライダ962がスライドして、図16、18、19の状態から、スライダ962の傾斜部962bによってガイドピン802と位置決めピン414が長穴903a、902dにそれぞれ支持されて上方(+Y軸方向)へ持ち上げられ、さらにスライダ962が移動されることで、図17、20、21のように、ガイドピン802と位置決めピン414がスライダ962の上面部962cに載せられる。これにより、モノクロ印刷に使用しない画像形成ユニット406Y、406M、406Cは、レールユニット800とともに上方(+Y軸方向)へ移動して、各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cのそれぞれの感光体ドラム401と、中間転写ベルトユニット700の中間転写ベルト701から離間した位置(非画像形成位置)に支持される。
【0075】
一方、画像形成部400(4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400C)を非画像形成位置から画像形成位置に移動させる場合は、スライダ962を−X軸方向に移動させて、図17、20、21の状態から図16、18、19の状態のように、ガイドピン802と位置決めピン414をスライダ962の上面部962cから底部962aに移動させる。このとき、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400C及びそれを保持するレールユニット800の上部は、ガイドピン802と位置決めピン414が長穴903a、902dにそれぞれ嵌合して支持されている。画像形成部400の下部は、その突起部409Fおよび409Rが、中間転写ベルトユニット700のベルトフレーム708に形成されたV溝状の突起受け部708aF及び708aRに係合して支持される。これにより、画像形成部400が、中間転写ベルトユニット700に対して容易にかつ正確に位置決めされる。このとき、感光体ドラム401を駆動するモータ806は、画像形成位置にある場合も非画像形成位置にある場合も、感光体ドラム401に駆動伝達部が常時連結されているため、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを画像形成位置から非画像形成位置に移動するとき、駆動モータから感光体ドラム401への駆動伝達を一旦解除する場合は、ギア等の駆動系においてジッタ等が発生して画像品質が低下させる要因となっていたが、本実施形態のようにすることで、このような要因の発生が低減できるため、画像品質を向上させることができる。
【0076】
カラー印刷の場合においては、各画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cは、中間転写ベルト701と当接するよう、図示しない制御部によってスライダ962を駆動する駆動モータ963が制御される。モノクロ印刷の場合においては、画像形成ユニット400Kのみが中間転写ベルト701と当接するよう、図示しない制御部によってスライダ962を駆動する駆動モータ963が制御される。
【0077】
次に、それぞれの画像形成ユニットに配置された感光体ドラム401は帯電ローラ402によって帯電され、印刷データに基づいて露光装置850によって露光することで感光体ドラム401に静電潜像が形成される。現像ローラ404は、供給ローラ403からトナー供給を受け、感光体ドラム401上に形成された静電潜像にトナーを現像することで感光体ドラム401上にトナー像を形成する。感光体ドラム401上に形成されたトナー像は、転写ローラ705によって中間転写ベルト701上に1次転写される。1次転写後に感光体ドラム401上に残留したトナーは、ドラムクリーニング部405によってクリーニングされる。
【0078】
また、用紙トレイ100に積層された印刷用紙101は、ピックアップローラ202によってフィードローラ203、リタードローラ204へ供給される。ピックアップローラ202によって供給された印刷用紙101は、フィードローラ203とリタードローラ204とによって給紙された媒体が1枚ずつになるように分離され、搬送ローラ対302、304、305によって2次転写ローラ707、2次転写バックアップローラ704まで搬送される。
【0079】
その後、給紙された媒体と中間転写ベルト701上に1次転写されたトナー像とが同じタイミングで2次転写ローラ707、2次転写バックアップローラ704の位置まで搬送されるよう、センサ301、303、306における検出位置に基づいて図示しない制御部によって各ローラが制御される。
【0080】
2次転写ローラ707及び2次転写バックアップローラ704まで搬送された印刷用紙上に、2次転写ローラ707、2次転写バックアップローラ704によってトナー像が2次転写される。
【0081】
その後、トナー像が形成された印刷用紙101は定着部500まで搬送されて印刷用紙101上のトナー像が定着される。定着後の印刷用紙101は搬送ローラ対504a、504b、504c、504dによってスタッカ部505へ排出される。定着後の印刷用紙101を用紙センサ506によって検出して、定着部500を印刷用紙101が通過したことを検出する。
【0082】
[効果]
以上のように構成された画像形成装置では、保持部としてのレールユニット800に、駆動部としてのモータ806が備えられて、画像形成位置と非画像形成位置との間を移動される際にモータ806と感光体ドラム401とが切り離されることがなくなる。即ち、レールユニット800は、モータ806から駆動を伝達される像担持体としての感光体ドラム401を有する画像形成ユニット400を保持しながら、中間転写ベルト701と当接する第1の位置(画像形成位置)から中間転写ベルト701と離間する第2の位置(非画像形成位置)又は第2の位置から第1の位置へと移動することが可能となる。
【0083】
これによって、ドラム駆動ギヤ803と継ぎ手412の連結状態を維持したまま、画像形成ユニット400を、中間転写ベルト701と当接する第1の位置から中間転写ベルト701と離間する第2の位置又は第2の位置から第1の位置へと移動することが可能となる。これにより、画像形成部400の動作が安定する。
【0084】
この結果、例えばモノクロ印刷モードからカラー印刷モードに切り替える際に、連結部のガタに起因するような各色間での色ずれや位相ずれがなく、再度位相ずれを合わせるためのアジャストメント処理が不要となり、パフォーマンスを低下させることなく印刷位置精度が維持されて、高い印刷品質が保たれる。これにより、画像形成装置に対する信頼性が向上する。
【0085】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の画像形成装置の全体構成は、前記第1実施形態の画像形成装置とほぼ同様であるため、同じ構成を有するものについては同じ符号を付与してその説明を省略する。また、前記第1実施形態の画像形成装置と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。
【0086】
図22は第2実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、画像形成部450が形成したトナー像を、媒体搬送ベルトユニット750上を搬送される媒体に直接転写する直接転写方式としている。以下詳細に構成を説明する。また、画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cに対してトナー収納部406K、406Y、406M、406Cが着脱自在又は固定となっている。
【0087】
図23、24は本実施形態に係る画像形成部450であり、図23は本実施形態に係る画像形成部450を上方から見た斜視図、図24は本実施形態に係る画像形成部450を下方から見た斜視図である。
【0088】
Y軸方向の側面には装置本体に装着する際に位置決めとなる感光体ドラム401、同軸のドラムシャフト421、同じくピン422Fおよび422R、感光体ドラム401の一端に設けられ、後述の駆動部より駆動伝達されるドラムギヤ420が備えられる。
【0089】
図25、26は装置本体のメインフレームの説明図であり、図25はフロントプレート902を示す斜視図、図26はリアプレート903を示す斜視図である。
【0090】
フロントプレート902とリアプレート903には前記画像形成部450のドラムシャフト421が係合して画像形成部450を−Y軸方向とX軸方向に位置を規制して+Y軸方向に移動可能な溝902eおよび903bが形成されている。また、画像形成部450のピン422Fおよび422Rが係合する溝902fおよび903cが形成されている。画像形成部450は、フロントプレート902とリアプレート903に対して上方から着脱される。リアプレート903には後述するモータユニット860のドラム駆動ギヤ862が貫通する長孔903dと、モータユニット860を位置決めする長孔903eが形成される。
【0091】
図27、28は画像形成部450を駆動するモータユニット860の説明図であり、図27はモータユニット860を内側から見た斜視図、図28はモータユニット860を外側から見た斜視図である。
【0092】
モータユニット860は、保持部として機能する。モータユニット860は、感光体ドラム401に備えられたドラムギヤ420に噛み合って感光体ドラム401を駆動するドラム駆動ギヤ862と、ドラム駆動ギヤ862を駆動する駆動モータ863と、それらを取り付けるモータプレート861からなる。モータプレート861には、画像形成部450に形成されたドラムシャフト421が係合する溝861aと、ピン422Rが係合する溝861bと、リアプレート903の長孔903eに係合するガイドピン864と、後述するスライダ962に当接するガイドピン865が形成される。モータユニット860は装置本体のリアプレート903に装着される。
【0093】
図29〜32は画像形成部450が装置本体に装着された様子を説明する図面である。
【0094】
画像形成部450は、そのドラムシャフト421及びピン422Fおよび422Rが、フロントプレート902及びリアプレート903の溝902e、902f、903bおよび903cにそれぞれ嵌合して、上下方向(Y軸方向)に移動可能に支持される。リアプレート903には、保持部としてのモータユニット860が取り付けられ、感光体ドラム401に連結されている。モータユニット860は、リアプレート903対して上下方向にスライド可能に取り付けられている。モータユニット860は、ガイドピン865がスライダ962Rに載置されている。これにより、このスライダ962Rによってモータユニット860が、画像形成部450と共に上下に移動するようになっている。
【0095】
装置本体には前記第1実施形態の構成と同じく、スライダギヤ961とスライダ962Fおよび962Rが備えられる。スライダ962Fはフロントプレート902を挟んで画像形成部450の側面でドラムシャフト421の下方に配置され、スライダ962Rはリアプレート902とモータプレート861を挟んで画像形成部450の側面でモータプレート861に形成されたガイドピン865の下方に配置される。スライダ962Fおよび962Rはスライダギヤ961によりX軸方向に移動される。
【0096】
[動作]
次に、前記構成の画像形成装置の動作について、図33〜38を基に説明する。本実施形態の画像形成装置の全体的動作は前記第1実施形態の画像形成装置とほぼ同様であるため、以下では本実施形態の画像形成装置に特有の動作について説明する。
【0097】
スライダギヤ961が駆動されてスライダ962を移動させると、スライダ962Fは画像形成部450のドラムシャフト421を上方へ移動させ、スライダ962Rはモータユニット860のガイドピン865を上方へ移動させる。モータユニット860と画像形成部450は前記溝861aで−Y軸方向への移動を規制されているため、画像形成部450は上方(+Y軸方向)へ移動し、図37、38に示すように、ベルトユニット700の転写ローラ705から離間する。
【0098】
[効果]
以上のように構成された画像形成装置では、画像形成部450が画像形成位置と非画像形成位置との間を移動する際に、画像形成部450と駆動部(駆動モータ863)のギヤの連結が維持される。このため、例えばモノクロ印刷モードからカラー印刷モードに切り替える際に、ギヤのバックラシに起因するような各色間の色ずれや位相ずれがなく、再度位相ずれを合わせるためのアジャストメント処理が不要となる。これにより、パフォーマンスを低下させることなく印刷位置精度が維持されて高い印刷品質を維持できる。
【0099】
また、ギヤ同士の噛み合いと解除が繰り返される場合は、ギヤの歯同士が衝突を繰り返すことになるため、十分な強度のギヤが必要となる。その場合には一般的な樹脂のギヤならば大モジュールとして歯を大きくすることが考えられるが、ギヤの噛み合いが滑らかにならないため、感光ドラムが振動してしまい、印刷品貿を低下させる。また、ギヤの材質を金属にして強度を向上させることも可能であるが、樹脂に比べて高価であるほか、樹脂のように振動を減衰させる効果が少なく、さらに感光ドラムが振動してしまい、印刷品質を低下させてしまう。
【0100】
これに対して本実施形態では、ギヤの噛み合いが解除されることなく画像形成位置と非画像形成位置を移動するため、小モジュールの樹脂ギヤを採用可能となり、より安価で高画貿を得ることが可能となる。
【0101】
[変形例]
本発明の形態では4つの画像形成ユニットを用い、中間転写ベルトにより印刷媒体にトナー像を転写する画像形成装置に通用した例と、画像形成ユニットから直接印刷媒体にトナー像を転写する画像形成装置に適用した例を述べたが、この例に限定されるものではなく、1つの画像形成ユニットを用いる単色画像形成装置、それらを用いた複写機、複合機などにも実施可能である。
【0102】
また、前記各実施形態では、モノクロ印刷モードとカラー印刷モードの2つの態様を説明したが、4つの画像形成ユニット400K、400Y、400M、400Cを個別に上下動させる等の他の態様で動作させてもよい。この場合も、前記各実施形態同様に作用、効果を奏することができる。
【0103】
また、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化が可能である。また、上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。
【0104】
前記各実施形態では、転写媒体として中間転写ベルト701を例に説明したが、転写媒体としてはベルト部材全般に適用することができる。
【符号の説明】
【0105】
100:用紙トレイ、101:印刷用紙、102:用紙載置板、103:リフトアップレバー、201:上昇検知部、202:ピックアップローラ、203:フィードローラ、204:リタードローラ、301:用紙センサ、302:搬送ローラ対、303:用紙センサ、304:搬送ローラ対、305:搬送ローラ対、306:書き込みセンサ、400:画像形成部、400a:支持フレーム部、400b:嵌合溝、400K、400Y、400M、400C:画像形成ユニット、401:感光体ドラム、401a:回転軸、402:帯電ローラ、403:供給ローラ、404:現像ローラ、405:ドラムクリーニング部、406:トナー収納部、406K、406Y、406M、406C:トナー収納部、407:取手部、409F、409R:突起部、410:スリーブ、411:回転位置決めピン、412:継ぎ手、413:基端部、414:位置決めピン、416:先端側面、450:画像形成部、500:定着部、501:アッパローラ、502:ロワローラ、503a:ハロゲンランプ、503b:ハロゲンランプ、504a、504b、504c、504d:搬送ローラ対、505:スタッカ部、506:用紙センサ、600:マルチパーパストレイ、601:給紙ローラ、602:ピックローラ、603:リタードローラ、604:用紙積載板、606:用紙、700:中間転写ベルトユニット、701:中間転写ベルト、702:ドライブローラ、703:テンションローラ、704:2次転写バックアップローラ、705:1次転写ローラ、706:ベルトクリーニング部、707:2次転写ローラ、708:ベルトフレーム、708a:突起受け部、709L、709R:位置決めピン、710L、710R:位置決めピン、711a、711b:側板、750:媒体搬送ベルトユニット、800:レールユニット、800a:平板部、800b:縦板部、800c:ドラム駆動部、800d:他端部、801:レール支持部、802:ガイドピン、802a:嵌合溝、803:ドラム駆動ギヤ、804:スリーブ導入穴、805:長孔、806:モータ、807:ピン、860:モータユニット、861:モータプレート、861a:溝、861b:溝、862:ドラム駆動ギヤ、864:ガイドピン、865:ガイドピン、850:露光装置、900:本体フレーム、901:フロントカバー、901a:支点、902:フロントプレート、902a:開口部、902b:開口部、902d:長孔、902e:長孔、902h:支持板、902cL、902cR:係合穴、902d:長穴、902f:溝、903:リアプレート、903a:長孔、903b:溝、903c:係合穴、903d:長孔、903e:長孔、904:支持板、960:リフト機構、961:スライダギヤ、961a:回転軸、961b:ピニオンギア、962:スライダ、962a:底部、962b傾斜部、962c上面部、962d:ラック、963:駆動モータ。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
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