JP2004004183A

JP2004004183A - Image forming device

Info

Publication number: JP2004004183A
Application number: JP2002158089A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tanizaki; 谷崎　淳一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized image forming device by arranging image formation units of respective colors close to each other while suppressing color slurring and color irregularity of a color image and securing the operability of consumption article replacement. <P>SOLUTION: The device has a photoreceptor unit 7 holding a plurality of photoreceptor drums and a plurality of developing units 6 storing toners of different colors for developing electrostatic latent images formed on the photoreceptor drums. The photoreceptor unit 7 has a driving force transmitting means of transmitting a driving force to the respective photoreceptor drums and a single driving coupling part which transmits the driving force from a driving source provided on the side of a device body to the driving force transmitting means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写材搬送路に沿って複数の画像形成ユニットが配設され、前記転写材搬送路に沿って移動する転写材に順次トナー像を転写する、電子写真方式のプリンタや複写機などに代表される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置としては、転写材搬送路に沿って各色に対応した複数の画像形成ユニットを配設し、転写材搬送路に沿って移動する転写材（例えば、被記録用紙）に前記各画像形成ユニットから順次各色のトナー像を転写させることにより、転写材上にカラー画像を形成するようにしたタンデム型と称される構成が知られている。ここで、画像形成ユニットは、静電潜像が形成される感光体ドラムを有する感光体ユニットと、前記感光体ドラムに供給するトナーを収容する現像ユニットとから構成される。転写材の搬送方式としては、循環移動する搬送ベルトに転写材を例えば静電吸着保持させながら搬送するベルト搬送方式が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の画像形成装置においては、搬送ベルトで転写材を搬送するため、各画像形成ユニットのトナー像が形成された感光体ドラムの回転位相と、転写材の先端部の転写部位への突入タイミングとは安定して同期させることができ、転写材の搬送方向におけるカラー画像の色ムラは比較的小さく抑えられる。
【０００４】
ところが、各画像形成ユニット間の配置間隔が広いほど、搬送ベルトが移動する際に搬送ベルトがその移動方向と直交する方向（幅方向）に蛇行する、いわゆる「ウオーク現象」が増加するので、幅方向においてカラー画像の色ズレ、色ムラが悪化しやすい。ウオーク現象による色ズレ、色ムラを抑えるためには、各画像形成ユニットの配置間隔をできるだけ狭くするのが有効である。しかしながら、各画像形成ユニットの配置間隔を狭くするためには、構成部品の小型化、薄肉化、小径化を図る必要があり、そのために、画像形成ユニット自体やこれを駆動する駆動手段の剛性が低下して、カラー画像形成で最重要となる画像形成ユニットの位置決め精度や駆動精度の確保が困難になる。その結果、カラー画像の色ズレ、色ムラが悪化してしまう。
【０００５】
また、感光体ドラムは、金属材料を用いて、回転中心軸方向のいずれの位置においても断面が真円となるように高い加工精度で作成されている。ところが、実際には、製造上の限界から、断面が、理想的な真円に対して特定位置で凸又凹に歪んでいる。その結果、このような感光体ドラムを回転させると、その回転位相に対応して外周面の振れが生じ、これは、カラー画像の色ズレ、色ムラを招く。感光体ドラムを小径化すると、上記の歪みの影響が相対的に大きくなり、カラー画像の色ズレ、色ムラが一層悪化する。
【０００６】
更に、画像形成ユニット自体を小型化すると、ユーザが感光体ドラムなどの消耗品を交換する際、消耗品自体が小型化すること、及び作業スペースが小さくなることにより、操作性の悪化を招く。
【０００７】
本発明は、以上の従来の画像形成装置の問題を解決するためになされたものであって、カラー画像の色ズレ、色ムラを抑え、消耗品交換の操作性を確保しながら、各色の画像形成ユニットの配置間隔を狭くして、装置自体の小型化を実現することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、複数の感光体ドラムを共通する筐体に保持した感光体ユニット集合体と、前記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像するための異なる色のトナーをそれぞれ収容する複数の現像ユニットとを有し、前記感光体ユニット集合体は、更に、前記各感光体ドラムに対し駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、装置本体側に設けられた駆動源からの駆動力を前記駆動力伝達手段に伝える単一の駆動連結部と有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置は、複数の感光体ドラムを共通する筐体に保持した感光体ユニット集合体を備える。これにより、感光体ドラム間隔を小さくし、装置の小型化が可能になる。また、転写材の搬送路長を短縮化できるので、転写材のウォーク現象を抑制できる。また、感光体ドラムを含む構成部品を小型化、薄肉化、小径化しても、これらが共通する筐体に保持されるために、筐体の強度及び寸法精度と筐体の装置本体に対する位置精度とを向上させることにより、感光体ドラムの剛性及び位置精度を確保することができる。これにより、色ズレ、色ムラのないカラー画像を形成できる小型の画像形成装置が得られる。
【００１０】
また、消耗品である各感光体ドラムの交換は、感光体ユニット集合体として一度に行なうことができる。従って、特に装置を小型化した場合における消耗品の交換操作性が向上する。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置では、前記各感光体ドラムに対し駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、装置本体側に設けられた駆動源からの駆動力を前記駆動力伝達手段に伝える駆動連結部とを感光体ユニット集合体側に設けている。これにより、駆動力伝達手段及び駆動連結部の位置精度が向上するので、各感光体ドラムを高精度に駆動するすることができる。これにより、色ズレ、色ムラのないカラー画像が得られる。
【００１２】
また、各感光体ドラムへの駆動力は、単一の駆動連結部を介して伝達されるので、各感光体ドラム間の回転精度のばらつきを抑えることができる。これにより、色ズレ、色ムラのないカラー画像が得られる。
【００１３】
本発明の画像形成装置において、前記駆動力伝達手段は単一の部材であり、前記各感光体ドラムは共通する前記駆動力伝達手段から駆動力をそれぞれ伝達されることが好ましい。例えば、駆動力伝達手段としてタイミングベルトや一体型ウォーム歯車を用い、この駆動力伝達手段から各感光体ドラムに駆動力をそれぞれ伝達させる。これにより、駆動力伝達手段を各感光体ドラム毎に設けた場合に発生する、駆動力伝達手段毎の精度ばらつきに起因する色ズレを防止できる。また、単一の駆動力伝達手段の精度管理を行なうだけで、高品質のカラー画像を形成できる。
【００１４】
この場合において、前記各感光体ドラムが回転したとき、その外周面の振れ幅が最大となる位置が、転写材上の同一位置に接するように、前記複数の感光体ドラム間の相対的な回転位相角度が設定されていることが好ましい。これにより、各感光体ドラムが有する精度誤差に起因する色ズレを低減することができる。また、各感光体ドラムには共通する単一の駆動力伝達手段を介して駆動力が伝達されるので、相対的な回転位相角度を一度設定してしまえば、その後、これが変化することはない。従って、相対的な回転位相角度を制御するための手段が不要であり、簡単な構成で長期にわたって高品位のカラー画像の形成が可能となる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を示しながら、本発明を更に詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１を図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態１の画像形成装置の内部構成を示した概略側面図である。図２は、本発明の実施の形態１の画像形成装置において、開閉扉を開いて感光体ユニット集合体を取り出した状態を示した概略側面図である。
【００１８】
両図に示すように、本実施の形態の画像形成装置は、装置内に上下方向に配置された、４つの色（本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、これらの下部に配置された、多数の転写材（被記録用紙）１０が収納される給紙カセット９と、給紙カセット９内の転写材を順に搬送する転写材保持搬送手段としての搬送ベルト１８とを有する。
【００１９】
なお、以下の説明において、画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのように各色に対応して設けられた同種の部材については、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のうちのいずれの部材であるかを特に区別する必要がある場合には、順に添字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して表示し、それらを区別する必要がない場合には該添字を付さないで表示する。例えば、「画像形成ユニット５ａ」と表示した場合には、イエロ用の画像形成ユニットを意味しており、「画像形成ユニット５」と表示した場合には、どの色用であるかを問わず全ての画像形成ユニット（即ち、画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を意味しているものとする。
【００２０】
転写材の搬送経路の上流から下流に向かって（図１の紙面の下側から上側に向かって）順に配置された画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の未定着のトナー像を転写材上に形成する。
【００２１】
各画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ感光体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、現像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとから構成される。更に、各画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに対応して、光学ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備える。感光体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、現像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、及び光学ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、いずれも上下方向に積み重ねられるように配置される。
【００２２】
各光学ユニット１は、半導体レーザ（図示せず）、ポリゴンミラー２、結像レンズ３、及び反射ミラー４を備える。半導体レーザからの光は、ポリゴンミラー２で偏向走査され、結像レンズ３、反射ミラー４を順に介して、感光体ユニット８の感光体ドラム２１上の露光ポイントに光像として集光される。このようにして、光学ユニット１は感光体ドラム２１上にレーザ光を照射して静電潜像を書込む。
【００２３】
図３に感光体ユニット８と現像ユニット６とからなる画像形成ユニット５の概略構成を示す。
【００２４】
感光体ユニット８は、ドラム状の感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１を予め帯電させる帯電ロール８２と、感光体ドラム２１上の残留トナーを除去する弾性体スポンジロールからなるロールクリーナ８４とを一体的にカートリッジ化したものである。
【００２５】
感光体ドラム２１の直径は、各色用画像形成ユニット５の間隔の短寸法化、転写材搬送性、転写性などの観点から１６ｍｍ〜３０ｍｍが好ましい。感光体ドラム２１の直径が小さいほど、各画像形成ユニット５間の間隔を小さくできることと、転写後の感光体ドラム２１からの転写材の分離性が安定することから、本実施の形態では１６ｍｍとしている。
【００２６】
一方、ロールクリーナ８４は、感光体ドラム２１の上側に配設されており、導電性ウレタン発泡体からなり、ロール形状を有している。ロールクリーナ８４は、トナーと逆極性の電圧が与えられながら感光体ドラム２１と周速差を有しながら感光体ドラム２１と同回転方向に接触回転して、感光体ドラム２１上の残留トナーを掻き取る。
【００２７】
現像ユニット６は、現像ケース６２を有し、この現像ケース６２内には、所定の色トナー（図示せず）が含まれる現像剤が収納され、更に、現像ケース６２内には、一対の現像剤攪拌部材としてのアジテータ６４が配設される。現像ケース６２の感光体ドラム２１に対向する開口部位には現像ロール６６が配設される。現像ロール６６上の現像剤の層厚を規制するために、現像剤層厚規制ブレード６８が現像ロール６６に近接して設けられる。現像ロール６６には現像バイアス電圧が印加され、現像ロール６６上の現像剤（トナー）が、隣接する感光体ドラム２１上の静電潜像へ飛翔し付着する。感光体ドラム２１と現像ロール６６との間のギャップは、現像ロール６６の回転中心軸と共通する回転中心軸を有し、現像ロール６６より外径が大きな円板（間隔規制部材、図示せず）を感光体ドラム２１に接触させながら従動回転させることで一定に維持される。
【００２８】
上記のように、電子写真方式にて感光体ドラム２１上に形成された各色トナー像は、搬送ベルト１８によって搬送された転写材に転写され、未定着トナー像が形成される。
【００２９】
搬送ベルト１８を挟んで感光体ドラム２１とは反対側に転写手段としての転写ロール５１が設けられている。転写ロール５１は搬送ベルト１８を感光体ドラム２１に密着させるバックアップロールとしても機能する従動ロールである。転写ロール５１は、ステンレス鋼等からなる金属ロールからなり、感光体ドラム２１上の各色トナー像が転写材に転写されるように所定の電位が付与されている。
【００３０】
感光体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは、上下方向に配列され、相互に結合一体化されて感光体ユニット集合体７を構成する。図４に示すように、感光体ユニット集合体７は、感光体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを、略コの字形状の断面を有する一対の板金を組合せた一体の筐体１９に、それぞれの感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの回転軸２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを基準として、ネジ締め等で固定することにより構成されている。図４では、感光体ユニット集合体７の内部構造が理解しやすいように、筐体１９を２点鎖線とした透視図としている。各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの一方の端部の回転軸２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにはフランジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが圧入固定されている。フランジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、その外周面に、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに駆動力を伝達するための歯が形成された歯車である。ここで、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは同一仕様の部品であって、同じ素材及び同じ加工工程によって製作される。同様に、フランジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは同一仕様の部品であって、同じ素材及び同じ加工工程によって製作される。
【００３１】
感光体ユニット集合体７の側面には、隣り合うフランジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ間にアイドル歯車２４（駆動力伝達手段）が各１つずつ合計３個配置されている。各アイドル歯車２４は、隣り合うフランジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの歯車と相互に噛み合う。
【００３２】
更に、転写材の搬送方向の最下流側の感光体ドラム２１ｄのフランジ２３ｄの歯車と噛み合うように、ドライブ歯車２５（駆動連結部）が設けられる。ドライブ歯車２５は、他の少なくとも１つ以上の歯車とでドライブ歯車列２６を構成する。装置本体側の駆動源からの回転駆動力は、本体ハウジング２８に設けられた本体側歯車列２７からドライブ歯車列２６に伝達され、ドライブ歯車２５を介して、フランジ２３ｄに伝達される。更に、アイドル歯車２４を介して、フランジ２３ｃ，２３ｂ，２３ａに順に伝達され、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが回転駆動される。
【００３３】
３個のアイドル歯車２４及びドライブ歯車２５は同一仕様の部品であることが望ましい。更には、アイドル歯車２４及びドライブ歯車２５の１回転が感光体ドラム２１の露光−転写間の回転角度分に相当することが好ましい。これにより、アイドル歯車２４及びドライブ歯車２５の精度誤差に起因する色ズレを低減できる。ここで、感光体ドラム２１の「露光−転写間の回転角度」とは、感光体ドラム２１の外周面上の、光学ユニット１からレーザ光を照射される地点（図１０（Ａ）の露光位置Ｘ）と、転写材と接触して転写材にトナーを転写する地点（図１０（Ａ）の転写位置Ｙ）との、感光体ドラム２１の回転方向における角度を意味する。
【００３４】
本実施の形態では、感光体ドラム２１の露光−転写間の回転角度が約１８０度（感光体ドラム２１の外周の１／２周長分）に設定してある。従って、アイドル歯車２４及びドライブ歯車２５の歯数は、感光体ドラム２１に設けられたフランジ２３の歯数の半分に設定してある。
【００３５】
最上流（最下位）の感光体ドラム２１ａの回転軸２２ａは、感光体ユニット集合体７の本体ハウジング２８に対する位置決め基準として、また、最下流（最上位）の感光体ドラム２１ｄの回転軸２２ｄは、感光体ユニット集合体７の本体ハウジング２８に対する回り止めピン（軸）として、それぞれ利用される。
【００３６】
図１、図２に示すように、上下方向に配列された現像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、略コの字形状の断面を有する一対の板金を組合せた一体の筐体に結合一体化されて現像ユニット集合体４１を構成する。現像ユニット集合体４１は、水平方向（図１、図２の紙面の左右方向）に移動可能に装置本体に保持される。現像ユニット集合体４１の光学ユニット１側の側面には圧縮コイルばねなどの押圧手段２０が取り付けられている。図１に示すように、開閉扉１７が閉じられた状態では、押圧手段２０の付勢力により、現像ユニット集合体４１が感光体ユニット集合体７を押圧した状態で、現像ユニット集合体４１は装置本体内の所定位置に位置決めされる。
【００３７】
開閉扉１７は、その下端を支点として開閉可能に装置本体の一側面に設けられる。図２に示すように、開閉扉１７を開放することにより、その開口を通じて、感光体ユニット集合体７及び現像ユニット集合体４１を装置本体に対して取り出し及び装着することが可能になる。開閉扉１７の内側面には、エンドレスベルト状の搬送ベルト１８が架張されている。図１に示すように開閉扉１７を閉じた状態では、感光体ドラム２１と搬送ベルト１８とが接触する。これにより、搬送ベルト１８と感光体ドラム２１との間を搬送される転写材に対して、感光体ドラム２１上のトナー像の転写が可能になる。
【００３８】
図２に示すように、装置本体の本体ハウジングの内側壁には、一対の位置決め軸受け部２９が設けられている。位置決め軸受け部２９は、略Ｕ字形状を有し、その開口は、上方向から開閉扉１７側に約３０°〜４５°回転した向きに向いている。また、一対の位置決め軸受け部２９の上方の本体ハウジングの内側壁には、略コの字形状の一対の弾性フック部を有する感光体ユニット回り止め部（図示せず）が設けられている。
【００３９】
感光体ユニット集合体７を装置本体に装着するときは、まず、図２に示すように、感光体ユニット集合体７の最下位の感光体ドラム２１ａの回転軸２２ａを略Ｕ字形状の位置決め軸受け部２９に嵌入させて、図５に示すように、回転軸２２ａを中心として、感光体ユニット集合体７の上端が装置本体に設けられた突き当て部（図示せず）に接触するまで、感光体ユニット集合体７を立てるようにＺ方向に回動させる。感光体ユニット集合体７の上端が突き当て部に接触すると同時に、最上位の感光体ドラム２１ｄの回転軸２２ｄが上記の弾性フック部に係止される。これにより、感光体ユニット集合体７は、回転軸２２ａを基準として装置本体の所定位置に保持される。
【００４０】
このとき、感光体ユニット集合体７のドライブ歯車列２６と、装置本体の本体側歯車列２７とが噛み合う。
【００４１】
また、現像ユニット集合体４１は押圧手段２０を介して感光体ユニット集合体７に押されて水平方向に移動する。図４、図５に示すように、感光体ユニット集合体７の筐体１９の現像ユニット集合体４１側の側面には、位置決めピン３０が設けられている。感光体ユニット集合体７が装置本体に装着されると、位置決めピン３０が、現像ユニット集合体４１の筐体に設けられた位置決めガイド（図示せず）に嵌入し、感光体ユニット集合体７と現像ユニット集合体４１との相対的な位置決めが行なわれる。同時に、現像ロール６６と同軸に設けられた円板状の間隔規制部材が感光体ドラム２１の外周面に当接する。これにより、現像ロール６６と感光体ドラム２１との間隔が適切に設定される。
【００４２】
本実施の形態では、図１に示すように、給紙カセット９には転写材１０を所定のタイミングで送出するフィードロール１１が設けられている。フィードロール１１と最上流の画像形成ユニット５ａの転写部位との間の搬送路には、入口側のニップ搬送手段としてレジストロール・ピンチロール対１２が設けられ、このロール対１２より下流側には、光学式の転写材通過センサ（図示せず）が配設されている。転写材通過センサは搬送路を通過する転写材の先端を検出する。転写材通過センサの検出タイミングに基づいて、例えば各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄへの対応する光学ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄによる静電潜像の書き込みタイミングが制御される。
【００４３】
更に、最下流の画像形成ユニット５ｄより下流側の転写材搬送路には、出口側のニップ搬送手段として定着装置１３が設けられる。この定着装置１３は、加熱ロール１５と加圧ロール１６とからなる。
【００４４】
定着装置１３より下流側には転写材排出用の排出ロール１４が設けられる。排出ロール１４のニップ部を通過した転写材は、装置本体の上部に形成された収容トレイに排出され収容される。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。パーソナルコンピュータ（図示せず）等からの出力信号に応じて、給紙カセット９内の転写材１０がフィードロール１１で送り出され、その転写材１０の先端がレジストロール・ピンチロール対１２のニップ部に到達する。転写材１０は、レジストロール・ピンチロール対１２にてニップ搬送された後、搬送ベルト１８に保持されて画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの転写部を順に通過する。この際、転写材１０上に、各色による未定着のトナー像が順に形成される。その後、転写材１０の先端は定着装置１３に到達する。転写材１０が定着装置１３のニップ部を通過する際に未定着のトナー像が定着される。転写材１０は、定着装置１３のニップ部及び排出ロール１４のニップ部を順に通過し、収容トレイ上に排出される。
【００４６】
レジストロール・ピンチロール対１２の転写材搬送速度をＶ１、搬送ベルト１８の転写材搬送速度をＶ２とすると、Ｖ１≧Ｖ２なる関係を満足することが好ましい。これにより、レジストロール・ピンチロール対１２と最上流の画像形成ユニット５ａとの間で転写材１０にたるみが生じるから、レジストロール・ピンチロール対１２のニップ部の搬送速度Ｖ１に変動が生じても、これが各画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを通過中の転写材に影響を及ぼすことがない。また、定着装置１３のニップ部の転写材搬送速度をＶ３とすると、Ｖ２≧Ｖ３なる関係を満足することが好ましい。これにより、最下流の画像形成ユニット５ｄと定着装置１３との間で転写材１０にたるみが生じるから、定着装置１３のニップ部の搬送速度Ｖ３に変動が生じても、これが各画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを通過中の転写材に影響を及ぼすことがない。Ｖ１≧Ｖ２≧Ｖ３なる関係を満足することにより、各画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの転写部を通過する転写材の通過速度は常に一定の速度Ｖ２に保たれる。Ｖ１≧Ｖ２≧Ｖ３を維持することにより、色ズレ、色ムラのないカラー画像が得られることを確認した。
【００４７】
本実施の形態にあっては、転写材搬送路が垂直配置され、各画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが縦配列されているため、装置の上下方向寸法を小さくできる。しかも、画像形成ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの下方側に給紙カセット９を配設することで、給紙カセット９が装置の側面から外側に出っ張ることがなく、従って、必要な設置スペースを小さくできる。これらにより、装置のコンパクト化が容易に実現できる。
【００４８】
また、各色に対応した感光体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを単一の筐体１９に上下方向に固定保持させて感光体ユニット集合体７を構成したことにより、感光体ユニット８を小型化し、各感光体ドラム２１間隔を小さくし、搬送ベルト１８を短くして、転写材の搬送路長を短縮化することが容易となる。従って、転写材のウォーク現象を抑制できる。しかも、感光体ユニット８を小型化し、転写材の搬送路長を短縮化しても、筐体１９の強度及び寸法精度と筐体１９の装置本体に対する位置精度とを向上させるだけで、感光体ドラム２１を含む感光体ユニット８の取付け強度及び位置精度を向上させることができる。これらにより、装置を小型化でき、また、色ズレ、色ムラのないカラー画像を得ることができる。
【００４９】
また、各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに駆動力を伝達するアイドル歯車２４（駆動力伝達手段）と、装置本体側に設けられた本体側歯車列２７からの駆動力をアイドル歯車２４に伝えるドライブ歯車２５（駆動連結部）を含むドライブ歯車列２６とを、感光体ユニット集合体７側に設けたことにより、これらの駆動部材の位置精度の向上が図れるため高精度に駆動力を伝達できる。これにより、色ズレ、色ムラのないカラー画像を得ることができる。
【００５０】
また、装置本体側に設けた本体側歯車列２７からの駆動力を、唯一のドライブ歯車２５（駆動連結部）を介して感光体ユニット集合体７側に導き、更に、アイドル歯車２４（駆動力伝達手段）を介して各色感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに順に伝達することにより、各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ間の回転精度のばらつきを抑えることができる。これにより、色ズレ、色ムラのないカラー画像を得ることができる。
【００５１】
更に、消耗品である感光体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの交換は、感光体ユニット集合体７として一度に行なうことができる。装置が小型化されると、それに伴って感光体ユニットや、これが収納される空間や取り付け部材も小型化される。このような場合に各色用の感光体ユニットを一つずつ交換するのは、作業が繁雑である。本実施の形態のように、感光体ユニット集合体７として一度に交換を可能にすることで、交換の操作性が向上する。また、一般に、感光体ユニットの構成部品は長寿命化する傾向にあるから、感光体ユニット集合体７として交換してもランニングコストの面で不利にならなくなっている。
【００５２】
本発明は、上記の具体例に限定されない。例えば、感光体ユニット８及び現像ユニット６の構成は適宜変更してもよく、例えば感光体ユニット８としては少なくとも感光体ドラムと帯電手段とを備えておればよく、これ以外のプロセス手段、例えば、クリーニング手段、除電手段等を必要に応じて備えていてもよいことは勿論である。また、現像方法については、現像剤担持体及び現像に必要な各種機能部品を適宜備えていればよく、現像剤の種類や、接触現像であるか非接触現像であるかは任意であり、各種現像方式を採用することができる。
【００５３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の感光体ユニット集合体７の斜視図であり、図７はその側面図である。実施の形態１の感光体ユニット集合体７と同一の構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。本実施の形態の画像形成装置は、感光体ユニット集合体７を除いて実施の形態１と同様である。
【００５４】
感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄへの駆動力伝達手段として、実施の形態１ではアイドル歯車２４を用いていたが、本実施の形態ではタイミングベルト３１を用いている。
【００５５】
感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの一方の端部の回転軸２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにはフランジ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄがそれぞれ圧入固定されている。フランジ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、その外周面に、タイミングベルト３１の歯と噛み合って、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに駆動力を伝達するための歯が形成されたプーリーである。ここで、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは同一仕様の部品であって、同じ素材及び同じ加工工程によって製作される。同様に、フランジ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは同一仕様の部品であって、同じ素材及び同じ加工工程によって製作される。
【００５６】
転写材の搬送方向の最下流の感光体ドラム２１ｄのフランジ３５ｄの近傍にドライブプーリー３３（駆動連結部）が設けられている。１本のタイミングベルト３１がこれらのフランジ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及びドライブプーリー３３に架け渡される。タイミングベルト３１の張力はテンション部材３２により調整される。
【００５７】
ドライブプーリー３３と一体に歯車が形成され、この歯車と他の少なくとも１つ以上の歯車とでドライブ歯車列３４が構成される。装置本体側の駆動源からの回転駆動力は、本体ハウジング２８に設けられた本体側歯車列２７からドライブ歯車列３４に伝達され、ドライブプーリー３３を介して、タイミングベルト３１に伝達される。この結果、タイミングベルト３１と噛み合うフランジ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに駆動力が伝達され、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが回転駆動される。
【００５８】
ドライブプーリー３３が１回転した時のタイミングベルト３１の走行距離が感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのタイミングベルト３１の搬送経路に沿った配置間隔と一致すると、ドライブプーリー３３の精度誤差に起因する色ズレを低減できるため好ましい。更には、ドライブプーリー３３の１回転が感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの露光−転写間の回転角度分に相当すると、ドライブプーリー３３の精度誤差に起因する色ズレをより低減できるため一層好ましい。
【００５９】
本実施の形態では、感光体ドラム２１の露光−転写間の回転角度が約１８０度に設定してある。また、各感光体ドラム２１の配列ピッチを感光体ドラム２１の外周長さの１／２に設定してある。
【００６０】
図８は、本発明の実施の形態２の別の感光体ユニット集合体７の斜視図であり、図９はその側面図である。実施の形態１の感光体ユニット集合体７と同一の構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。本実施の形態の画像形成装置は、感光体ユニット集合体７を除いて実施の形態１と同様である。
【００６１】
感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄへの駆動力伝達手段として、実施の形態１ではアイドル歯車２４を用いていたが、本実施の形態では共通の回転軸に４つのウォーム歯車を一体化させた一体型ウォーム歯車３６を用いている。
【００６２】
感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの一方の端部の回転軸２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにはフランジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄがそれぞれ圧入固定されている。フランジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、その外周面に、一体型ウォーム歯車３６のウォーム歯車の歯と噛み合って、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに駆動力を伝達するための歯が形成されたウォームホイールである。ここで、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは同一仕様の部品であって、同じ素材及び同じ加工工程によって製作される。同様に、フランジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは同一仕様の部品であって、同じ素材及び同じ加工工程によって製作される。
【００６３】
一体型ウォーム歯車３６の、転写材の搬送方向の下流側の端部にドライブ歯車３９（駆動連結部）が設けられ、このドライブ歯車３９と他の少なくとも１つ以上の歯車とでドライブ歯車列３７が構成される。装置本体側の駆動源からの回転駆動力は、本体ハウジング２８に設けられた本体側歯車列２７からドライブ歯車列３７に伝達され、ドライブ歯車３９を介して、一体型ウォーム歯車３６に伝達される。この結果、一体型ウォーム歯車３６の４つのウォーム歯車とそれぞれ噛み合うフランジ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに駆動力が伝達され、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが回転駆動される。
【００６４】
図８，図９の構成では、ウォーム歯車による減速比が大きいため、一体型ウォーム歯車３６の１回転と感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの露光−転写間の回転角度との関係は、色ズレにほとんど影響を及ぼさない。従って、色ズレを低減するためには、一体型ウォーム歯車３６の精度のみ向上させれば良い。
【００６５】
本実施の形態では、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの一端にフランジ（３５又は４２）を設け、この複数のフランジ（３５又は４２）に駆動力を伝達する駆動力伝達手段として、共通する単一のタイミングベルト３１又は一体型ウォーム歯車３６を用いている。このように、単一の駆動力伝達手段から直接各フランジを介して感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを駆動するので、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄごとに駆動力伝達手段を設ける場合と比較して、駆動伝達手段の個々の精度バラツキによる色ズレを低減できる。しかも、共通する単一の駆動力伝達手段の精度管理を行なうだけで、品質の高いカラー画像を形成できる。
【００６６】
本実施の形態の画像形成装置の動作は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
（実施の形態３）
実施の形態３を図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を用いて説明する。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、実施の形態２における感光体ユニット集合体７の感光体ドラム２１ａ，２１ｂ及びその周辺部を、その回転軸と平行な方向から見た側面図である。これらの図において、実施の形態２と同一の構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。本実施の形態の画像形成装置は、以下に説明する事項を除いて除いて実施の形態２と同様である。
【００６８】
感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの加工においては、いかにその加工精度を上げようとしても限界があり、回転中心軸と直交する断面形状は、理想的な真円に対して特定位置で凸又凹に歪んでいる。この歪みは主として加工機械の精度に起因するので、同じ材料及び同じ加工工程によって製作した場合、この歪みが生じる位置（回転中心軸に対する角度）と大きさ（半径方向及び周方向の長さ）は全ての感光体ドラムでほぼ一致する。本実施の形態は、感光体ドラムが有する歪みが全ての感光体ドラムにおいてほぼ一致することを利用して、加工精度の向上を図ることなく色ズレの低減を可能にする。
【００６９】
図１０（Ａ）に示すように、各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの端面の、歪み発生位置に対応する位置にマーキング３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄを施す。このマーキング３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは、それぞれの感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの外形を予め形状測定して、歪みの位置を特定し、最も大きな歪み箇所に対して施される。従って、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを回転させたとき、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの外周面の振れ幅は、マーキング３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄを施した位置で最大となる。
【００７０】
図１０（Ａ）は感光体ドラム２１の上下方向（転写材の移動方向）の配列ピッチＬ１が感光体ドラム２１の外周長の１／２の場合を示している。図１０（Ａ）において、矢印Ａは感光体ドラム２１の回転方向、矢印Ｂは搬送ベルト１８及びこれにより搬送される転写材の移動方向を示す。また、Ｘは、感光体ドラム２１の外周面上の、光学ユニット１からレーザ光を照射される地点（即ち、露光位置）、Ｙは、感光体ドラム２１が転写材と接触して転写材にトナーを転写する地点（即ち、転写位置）を示している。本実施の形態では、この露光−転写間の回転方向Ａにおける回転角度は実施の形態１，２と同様に１８０度である。
【００７１】
このような図１０（Ａ）においては、最上流の感光体ドラム２１ａのマーキング３８ａの位置が露光位置Ｘにある時、この感光体ドラム２１ａと下流側で隣り合う感光体ドラム２１ｂのマーキング３８ｂの位置は、感光体ドラム２１ａのマーキング３８ａの位置より回転方向Ａに１８０度遅れた位置にある。図示していないが、感光体ドラム２１ｂと下流側で隣り合う感光体ドラム２１ｃのマーキング３８ｃの位置は、感光体ドラム２１ｂのマーキング３８ｂの位置より回転方向Ａに１８０度遅れた位置にあり、感光体ドラム２１ｃと下流側で隣り合う感光体ドラム２１ｄのマーキング３８ｄの位置は、感光体ドラム２１ｃのマーキング３８ｃの位置より回転方向Ａに１８０度遅れた位置にある。
【００７２】
感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの各マーキング３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄの相互間の相対的な位相を以上のように設定して転写材に画像を形成すると、各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの歪み部分（マーキング３８部分）が転写材と接触する転写材上の位置が共通する。その結果、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの歪みに起因する色ズレを防止することができる。
【００７３】
更に、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、実施の形態２で説明したように、単一の駆動力伝達手段（タイミングベルト３１又は一体型ウォーム歯車３６）から直接フランジを介して駆動される。また、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにそれぞれ設けられたフランジ３５（又は４２）はいずれも同じ素材及び同じ加工工程によって製作されるから、これらは加工誤差を含めて実質的に同一仕様である。従って、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの各マーキング３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄの相互間の相対的な位相は、一度設定すると、その後の運転によって変化しない。よって、本実施の形態の色ズレ抑制効果も経時的に変化しない。
【００７４】
図１０（Ｂ）は感光体ドラム２１の上下方向（転写材の移動方向）の配列ピッチＬ２が感光体ドラム２１の外周長の２／３の場合を示している。この場合は、最上流の感光ドラム２１ａのマーキング３８ａの位置が露光位置Ｘにある時、この感光体ドラム２１ａと下流側で隣り合う感光体ドラム２１ｂのマーキング３８ｂの位置は、感光体ドラム２１ａのマーキング３８ａの位置より回転方向Ａに２４０度遅れた位置にある。図示していないが、感光体ドラム２１ｂと下流側で隣り合う感光体ドラム２１ｃのマーキング３８ｃの位置は、感光体ドラム２１ｂのマーキング３８ｂの位置より回転方向Ａに２４０度遅れた位置にあり、感光体ドラム２１ｃと下流側で隣り合う感光体ドラム２１ｄのマーキング３８ｄの位置は、感光体ドラム２１ｃのマーキング３８ｃの位置より回転方向Ａに２４０度遅れた位置にある。
【００７５】
この場合も、各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの歪み部分（マーキング３８部分）が転写材と接触する転写材上の位置が共通するので、感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの歪みに起因する色ズレを防止することができる。
【００７６】
一般に、感光体ドラム２１の転写材の移動方向の配列ピッチをＬ、感光体ドラム２１の外周長をＬｄ、下流側の感光体ドラムのマーキング位置の、上流側で隣り合う感光体ドラムのマーキング位置に対する位相遅れ角度をθ（ｒａｄ）としたとき、θ＝２πＬ／Ｌｄを満足するように、各感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの回転位相角度を設定することにより、感光体ドラムが有する歪みにかかわらず、色ズレの少ないカラー画像を形成することができる。
【００７７】
以上のように、本実施の形態では、各感光体ドラムの外周面の振れ幅が最大となる部分（最大歪み部分）が転写材上の同一位置に接するように、各感光体ドラム間の相対的な回転位相角度を設定している。このために、色ズレの少ない高品位のカラー画像を得ることができる。更に、各感光体ドラムは、共通の駆動力伝達手段を介して直接駆動されるから、各感光体ドラムの回転位相角度のずれ量は、一度設定してしまえば、その後感光体ドラムの回転によって変化しない。従って、特別な位相制御のための手段を用いることなく、長期にわたって色ズレの少ない高品位のカラー画像を形成できる。
【００７８】
本実施の形態の画像形成装置の動作は実施の形態１、２と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、色ズレ、色ムラのないカラー画像を形成することができ、小型で、消耗品の交換操作性に優れた画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の内部構成を示した概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置において、開閉扉を開いて感光体ユニット集合体を取り出した状態を示した概略側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の感光体ユニットと現像ユニットとからなる画像形成ユニットの概略構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の感光体ユニット集合体の概略構成を示した一部切り欠き斜視透視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置において、感光体ユニット集合体を装置本体に装着する方法を説明する側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の感光体ユニット集合体の概略構成を示した一部切り欠き斜視透視図である。
【図７】図６の感光体ユニット集合体の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の別の感光体ユニット集合体の概略構成を示した一部切り欠き斜視図透視である。
【図９】図８の感光体ユニット集合体の側面図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、実施の形態３における感光体ユニット集合体の感光体ドラム及びその周辺部の側面図である。
【符号の説明】
１（１ａ〜１ｄ）…光学ユニット
２（２ａ〜２ｄ）…ポリゴンミラー
３（３ａ〜３ｄ）…結像レンズ
４（４ａ〜４ｄ）…反射ミラー
５（５ａ〜５ｄ）…画像形成ユニット
６（６ａ〜６ｄ）…現像ユニット
７…感光体ユニット集合体
８（８ａ〜８ｄ）…感光体ユニット
９…給紙カセット
１０…転写材（用紙）
１１…フィードロール
１２…レジスト・ピンチロール対
１３…定着装置
１４…排出ロール
１５…加熱ロール
１６…加圧ロール
１７…開閉扉
１８…搬送ベルト
１９…感光体ユニット集合体の筐体
２０…押圧手段
２１…感光体ドラム
２２…感光体ドラムの回転軸
２３，３５，４２…フランジ
２４…アイドル歯車（駆動力伝達手段）
２５…ドライブ歯車（駆動連結部）
２６…ドライブ歯車列
２７…本体側歯車列
２８…本体ハウジング
２９…位置決め軸受け部
３０…位置決めピン
３１…タイミングベルト（駆動力伝達手段）
３３…ドライブプーリー（駆動連結部）
３６…一体型ウォーム歯車（駆動力伝達手段）
３９…ドライブ歯車（駆動連結部）
４１…現像ユニット集合体
５１…転写ロール
６２…現像ケース
６４…アジテータ
６６…現像ロール
６８…現像剤層厚規制ブレード
８２…帯電ロール
８４…ロールクリーナ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic printer, a copying machine, and the like, in which a plurality of image forming units are provided along a transfer material transport path, and a toner image is sequentially transferred to a transfer material moving along the transfer material transport path. And an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a conventional image forming apparatus, a plurality of image forming units corresponding to each color are provided along a transfer material transport path, and each of the image forming units is attached to a transfer material (for example, a recording sheet) moving along the transfer material transport path. There is known a configuration called a tandem type in which a color image is formed on a transfer material by sequentially transferring toner images of each color from an image forming unit. Here, the image forming unit includes a photosensitive unit having a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, and a developing unit that stores toner to be supplied to the photosensitive drum. As a transfer material transporting method, a belt transporting method has been proposed in which a transfer material is transported while being held, for example, by electrostatic suction on a circulating transport belt.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional image forming apparatus, since the transfer material is transported by the transport belt, the rotation phase of the photosensitive drum on which the toner image of each image forming unit is formed, and the leading end of the transfer material enters the transfer portion. The timing can be stably synchronized, and the color unevenness of the color image in the transport direction of the transfer material can be suppressed relatively small.
[0004]
However, the wider the arrangement interval between the image forming units, the more the so-called “walk phenomenon” that the transport belt meanders in a direction (width direction) perpendicular to the moving direction when the transport belt moves, increases the width. In the direction, color misregistration and color unevenness of a color image are likely to be deteriorated. In order to suppress the color shift and the color unevenness due to the walk phenomenon, it is effective to make the arrangement interval of each image forming unit as narrow as possible. However, in order to narrow the arrangement interval between the image forming units, it is necessary to reduce the size, thickness, and diameter of the components, and therefore, the rigidity of the image forming unit itself and the driving means for driving the image forming units are reduced. As a result, it becomes difficult to secure the positioning accuracy and the driving accuracy of the image forming unit, which are the most important in color image formation. As a result, color misregistration and color unevenness of the color image are deteriorated.
[0005]
The photosensitive drum is made of a metal material with high processing accuracy so that the cross section becomes a perfect circle at any position in the direction of the rotation center axis. However, in practice, due to manufacturing limitations, the cross section is distorted convexly or concavely at a specific position with respect to an ideal perfect circle. As a result, when such a photosensitive drum is rotated, the outer peripheral surface is shaken in accordance with the rotation phase, and this causes color shift and color unevenness of a color image. When the diameter of the photosensitive drum is reduced, the influence of the above-described distortion becomes relatively large, and the color misregistration and color unevenness of a color image are further deteriorated.
[0006]
Further, when the image forming unit itself is reduced in size, when a user replaces a consumable such as a photosensitive drum, the consumable itself is reduced in size and a work space is reduced, so that operability is deteriorated.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the conventional image forming apparatus described above. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the size of the apparatus itself by reducing the arrangement interval of the forming units.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a photoconductor unit assembly holding a plurality of photoconductor drums in a common housing, and an electrostatic latent image formed on the photoconductor drum. A plurality of developing units each accommodating a toner of a different color for development, wherein the photoconductor unit assembly further includes a driving force transmission unit for transmitting a driving force to each of the photoconductor drums; It is characterized by having a single drive connecting portion for transmitting a driving force from a driving source provided on the main body side to the driving force transmitting means.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The image forming apparatus of the present invention includes a photosensitive unit assembly in which a plurality of photosensitive drums are held in a common housing. This makes it possible to reduce the interval between the photosensitive drums and to reduce the size of the apparatus. Further, since the length of the transfer path of the transfer material can be shortened, the walk phenomenon of the transfer material can be suppressed. Further, even if the components including the photosensitive drum are made smaller, thinner, and smaller in diameter, they are held in a common housing, so that the strength and dimensional accuracy of the housing and the positional accuracy of the housing with respect to the apparatus main body are reduced. Thus, the rigidity and positional accuracy of the photosensitive drum can be ensured. Thus, a small-sized image forming apparatus capable of forming a color image without color shift and color unevenness can be obtained.
[0010]
In addition, replacement of the photosensitive drums, which are consumables, can be performed at once as a photosensitive unit assembly. Accordingly, the operability of replacing consumables, especially when the apparatus is downsized, is improved.
[0011]
Further, in the image forming apparatus of the present invention, a driving force transmitting unit that transmits a driving force to each of the photosensitive drums, and a driving unit that transmits a driving force from a driving source provided on the apparatus main body side to the driving force transmitting unit. The connecting portion is provided on the photoconductor unit assembly side. This improves the positional accuracy of the driving force transmitting means and the driving connecting portion, so that each photosensitive drum can be driven with high accuracy. As a result, a color image free from color shift and color unevenness can be obtained.
[0012]
Further, since the driving force to each photoconductor drum is transmitted via a single drive connecting portion, it is possible to suppress the variation in the rotational accuracy between the photoconductor drums. As a result, a color image free from color shift and color unevenness can be obtained.
[0013]
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the driving force transmitting unit is a single member, and that each of the photosensitive drums receives a driving force from the common driving force transmitting unit. For example, a timing belt or an integrated worm gear is used as the driving force transmitting means, and the driving force is transmitted from the driving force transmitting means to each photosensitive drum. Thus, it is possible to prevent a color shift caused when the driving force transmitting unit is provided for each of the photosensitive drums due to a variation in accuracy between the driving force transmitting units. Further, a high quality color image can be formed only by controlling the accuracy of a single driving force transmitting unit.
[0014]
In this case, when each of the photosensitive drums rotates, the relative rotation between the plurality of photosensitive drums is set such that the position where the swing width of the outer peripheral surface is maximum contacts the same position on the transfer material. Preferably, a phase angle is set. Thereby, it is possible to reduce the color shift caused by the accuracy error of each photosensitive drum. Also, since the driving force is transmitted to each photosensitive drum via a single common driving force transmitting means, once the relative rotational phase angle is set once, it does not change thereafter. . Therefore, a means for controlling the relative rotation phase angle is not required, and a high-quality color image can be formed for a long time with a simple configuration.
[0015]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail while showing embodiments of the present invention.
[0016]
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a schematic side view illustrating an internal configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view showing a state in which the opening / closing door is opened and the photoconductor unit assembly is taken out in the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
[0018]
As shown in both figures, the image forming apparatus according to the present embodiment has image forming units corresponding to four colors (yellow, magenta, cyan, and black in the present embodiment) arranged vertically in the apparatus. 5a, 5b, 5c, 5d, a paper feed cassette 9 disposed under these, a large number of transfer materials (recorded papers) 10, and a transfer material for sequentially transporting the transfer materials in the paper feed cassette 9 And a transport belt 18 as material holding and transporting means.
[0019]
In the following description, for the same kind of members provided corresponding to each color, such as the image forming units 5a, 5b, 5c, and 5d, any one of yellow, magenta, cyan, and black is used. If it is necessary to distinguish the members, it is indicated with the suffixes “a”, “b”, “c”, and “d” in order, and if it is not necessary to distinguish them, Display without subscripts. For example, when "image forming unit 5a" is displayed, it means a yellow image forming unit, and when "image forming unit 5" is displayed, all images are displayed regardless of the color. (I.e., the image forming units 5a, 5b, 5c, and 5d).
[0020]
The image forming units 5a, 5b, 5c, and 5d arranged in order from upstream to downstream (from the lower side to the upper side in FIG. 1) of the transfer material transport path are for yellow, magenta, An unfixed toner image for cyan and black is formed on a transfer material.
[0021]
Each of the image forming units 5a, 5b, 5c, 5d includes a photosensitive unit 8a, 8b, 8c, 8d and a developing unit 6a, 6b, 6c, 6d. Further, optical units 1a, 1b, 1c, 1d are provided corresponding to the image forming units 5a, 5b, 5c, 5d. The photoconductor units 8a, 8b, 8c, 8d, the developing units 6a, 6b, 6c, 6d, and the optical units 1a, 1b, 1c, 1d are all arranged so as to be vertically stacked.
[0022]
Each optical unit 1 includes a semiconductor laser (not shown), a polygon mirror 2, an imaging lens 3, and a reflection mirror 4. The light from the semiconductor laser is deflected and scanned by the polygon mirror 2 and is condensed as an optical image at an exposure point on the photosensitive drum 21 of the photosensitive unit 8 via the imaging lens 3 and the reflecting mirror 4 in this order. Thus, the optical unit 1 irradiates the photosensitive drum 21 with the laser beam to write the electrostatic latent image.
[0023]
FIG. 3 shows a schematic configuration of the image forming unit 5 including the photoconductor unit 8 and the developing unit 6.
[0024]
The photoconductor unit 8 includes a drum-shaped photoconductor drum 21, a charging roll 82 for pre-charging the photoconductor drum 21, and a roll cleaner 84 made of an elastic sponge roll for removing residual toner on the photoconductor drum 21. It is a cartridge integrally.
[0025]
The diameter of the photosensitive drum 21 is preferably 16 mm to 30 mm from the viewpoints of shortening the interval between the image forming units 5 for each color, transferring material transferability, transferability, and the like. As the diameter of the photosensitive drum 21 is smaller, the interval between the image forming units 5 can be smaller, and the separation of the transfer material from the photosensitive drum 21 after transfer is more stable. I have.
[0026]
On the other hand, the roll cleaner 84 is disposed above the photosensitive drum 21, is made of a conductive urethane foam, and has a roll shape. The roll cleaner 84 rotates in contact with the photosensitive drum 21 in the same rotational direction as the photosensitive drum 21 while having a peripheral speed difference while being supplied with a voltage having a polarity opposite to that of the toner, and removes residual toner on the photosensitive drum 21. Scrape off.
[0027]
The developing unit 6 has a developing case 62, in which a developer containing a predetermined color toner (not shown) is housed. An agitator 64 as an agent stirring member is provided. A developing roller 66 is provided at an opening of the developing case 62 facing the photosensitive drum 21. In order to regulate the layer thickness of the developer on the developing roll 66, a developer layer thickness regulating blade 68 is provided near the developing roll 66. A developing bias voltage is applied to the developing roll 66, and the developer (toner) on the developing roll 66 flies and adheres to the electrostatic latent image on the adjacent photosensitive drum 21. The gap between the photosensitive drum 21 and the developing roll 66 has a rotation center axis common to the rotation center axis of the developing roll 66, and a disk having a larger outer diameter than the developing roll 66 (interval regulating member, not shown). ) Is kept constant by being driven to rotate while contacting the photosensitive drum 21.
[0028]
As described above, each color toner image formed on the photosensitive drum 21 by the electrophotographic method is transferred to the transfer material conveyed by the conveyance belt 18, and an unfixed toner image is formed.
[0029]
A transfer roll 51 as a transfer unit is provided on the side opposite to the photosensitive drum 21 with the transport belt 18 interposed therebetween. The transfer roll 51 is a driven roll that also functions as a backup roll that brings the transport belt 18 into close contact with the photosensitive drum 21. The transfer roll 51 is made of a metal roll made of stainless steel or the like, and is given a predetermined potential so that each color toner image on the photosensitive drum 21 is transferred to a transfer material.
[0030]
The photoreceptor units 8a, 8b, 8c, 8d are arranged in the up-down direction and combined and integrated with each other to form a photoreceptor unit assembly 7. As shown in FIG. 4, the photoreceptor unit assembly 7 includes the photoreceptor units 8a, 8b, 8c, and 8d in an integrated housing 19 in which a pair of sheet metals having a substantially U-shaped cross section are combined. The photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are fixed by screws or the like with reference to the rotating shafts 22a, 22b, 22c, 22d. FIG. 4 is a perspective view in which the housing 19 is indicated by a two-dot chain line so that the internal structure of the photoconductor unit assembly 7 can be easily understood. Flanges 23a, 23b, 23c and 23d are press-fitted and fixed to the rotating shafts 22a, 22b, 22c and 22d at one end of each of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c and 21d. The flanges 23a, 23b, 23c, and 23d are gears having teeth formed on an outer peripheral surface thereof for transmitting a driving force to the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d. Here, the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are parts of the same specification, and are manufactured by the same material and the same processing step. Similarly, the flanges 23a, 23b, 23c, and 23d are parts of the same specification, and are manufactured by the same material and the same processing step.
[0031]
On the side surface of the photoreceptor unit assembly 7, a total of three idle gears 24 (driving force transmitting means) are arranged between adjacent flanges 23a, 23b, 23c, 23d. Each idle gear 24 meshes with the gears of the adjacent flanges 23a, 23b, 23c, 23d.
[0032]
Further, a drive gear 25 (drive connecting portion) is provided so as to mesh with the gear of the flange 23d of the photosensitive drum 21d on the most downstream side in the transport direction of the transfer material. The drive gear 25 forms a drive gear train 26 with at least one other gear. The rotational driving force from the drive source on the apparatus main body side is transmitted from the main body side gear train 27 provided in the main body housing 28 to the drive gear train 26, and transmitted to the flange 23d via the drive gear 25. Further, the light is sequentially transmitted to the flanges 23c, 23b, and 23a via the idle gear 24, and the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d are driven to rotate.
[0033]
It is desirable that the three idle gears 24 and the drive gear 25 are parts having the same specifications. Further, it is preferable that one rotation of the idle gear 24 and the drive gear 25 corresponds to a rotation angle between exposure and transfer of the photosensitive drum 21. As a result, it is possible to reduce the color shift caused by the accuracy error between the idle gear 24 and the drive gear 25. Here, the “rotation angle between exposure and transfer” of the photosensitive drum 21 is defined as a point on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 21 where laser light is irradiated from the optical unit 1 (the exposure position in FIG. 10A). X) and the point in the rotation direction of the photosensitive drum 21 between the point at which the toner is transferred to the transfer material in contact with the transfer material (the transfer position Y in FIG. 10A).
[0034]
In the present embodiment, the rotation angle between exposure and transfer of the photosensitive drum 21 is set to about 180 degrees (corresponding to a half of the outer circumference of the photosensitive drum 21). Therefore, the number of teeth of the idle gear 24 and the number of teeth of the drive gear 25 are set to half of the number of teeth of the flange 23 provided on the photosensitive drum 21.
[0035]
The rotating shaft 22a of the most upstream (lowest) photosensitive drum 21a is used as a reference for positioning the photosensitive unit assembly 7 with respect to the main body housing 28, and the rotating shaft 22d of the most downstream (highest) photosensitive drum 21d is , Are used as detent pins (shafts) for the main body housing 28 of the photoreceptor unit assembly 7.
[0036]
As shown in FIGS. 1 and 2, the developing units 6a, 6b, 6c, and 6d arranged in the up-down direction are combined and integrated into an integral housing combining a pair of sheet metals having a substantially U-shaped cross section. Thus, a developing unit assembly 41 is configured. The developing unit assembly 41 is held by the apparatus main body so as to be movable in the horizontal direction (the left-right direction on the paper surface of FIGS. 1 and 2). A pressing unit 20 such as a compression coil spring is attached to a side surface of the developing unit assembly 41 on the optical unit 1 side. As shown in FIG. 1, when the opening / closing door 17 is closed, the developing unit assembly 41 presses the photoreceptor unit assembly 7 by the urging force of the pressing means 20, and the developing unit assembly 41 It is positioned at a predetermined position in the body.
[0037]
The opening / closing door 17 is provided on one side surface of the apparatus main body so as to be opened and closed with its lower end as a fulcrum. As shown in FIG. 2, by opening the door 17, the photoreceptor unit assembly 7 and the developing unit assembly 41 can be taken out and attached to the apparatus main body through the opening. An endless belt-shaped transport belt 18 is stretched on the inner surface of the door 17. When the door 17 is closed as shown in FIG. 1, the photosensitive drum 21 and the conveyor belt 18 come into contact with each other. As a result, the transfer of the toner image on the photoconductor drum 21 to the transfer material conveyed between the conveyance belt 18 and the photoconductor drum 21 becomes possible.
[0038]
As shown in FIG. 2, a pair of positioning bearings 29 are provided on the inner wall of the main body housing of the apparatus main body. The positioning bearing portion 29 has a substantially U-shape, and its opening is oriented in a direction rotated by about 30 ° to 45 ° toward the opening / closing door 17 from above. A photoreceptor unit rotation preventing portion (not shown) having a pair of substantially U-shaped elastic hook portions is provided on the inner side wall of the main body housing above the pair of positioning bearing portions 29.
[0039]
When the photoconductor unit assembly 7 is mounted on the apparatus main body, first, as shown in FIG. 2, the rotating shaft 22a of the lowermost photosensitive drum 21a of the photoconductor unit assembly 7 is positioned in a substantially U-shaped positioning bearing. 5 until the upper end of the photoreceptor unit assembly 7 contacts the abutting portion (not shown) provided on the apparatus main body around the rotation shaft 22a as shown in FIG. The body unit assembly 7 is rotated in the Z direction so as to stand. At the same time that the upper end of the photoreceptor unit assembly 7 comes into contact with the abutting portion, the rotation shaft 22d of the uppermost photoreceptor drum 21d is locked by the elastic hook portion. Thus, the photoreceptor unit assembly 7 is held at a predetermined position in the apparatus main body with reference to the rotation shaft 22a.
[0040]
At this time, the drive gear train 26 of the photoreceptor unit assembly 7 meshes with the main body gear train 27 of the apparatus main body.
[0041]
The developing unit assembly 41 is pressed by the photoreceptor unit assembly 7 via the pressing means 20 and moves in the horizontal direction. As shown in FIGS. 4 and 5, a positioning pin 30 is provided on a side surface of the housing 19 of the photoreceptor unit assembly 7 on the side of the developing unit assembly 41. When the photoconductor unit assembly 7 is mounted on the apparatus main body, the positioning pins 30 are fitted into positioning guides (not shown) provided on the housing of the developing unit assembly 41, and the photoconductor unit assembly 7 The relative positioning with respect to the developing unit assembly 41 is performed. At the same time, a disc-shaped interval regulating member provided coaxially with the developing roll 66 abuts on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 21. Thereby, the interval between the developing roll 66 and the photosensitive drum 21 is set appropriately.
[0042]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the feed cassette 9 is provided with a feed roll 11 that sends out the transfer material 10 at a predetermined timing. A registration roll / pinch roll pair 12 is provided as a nip conveyance unit on the entrance side in the conveyance path between the feed roll 11 and the transfer portion of the most upstream image forming unit 5a. An optical transfer material passage sensor (not shown) is provided. The transfer material passage sensor detects the leading end of the transfer material passing through the transport path. Based on the detection timing of the transfer material passage sensor, for example, the timing of writing the electrostatic latent image on each of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d by the corresponding optical units 1a, 1b, 1c, 1d is controlled.
[0043]
Further, a fixing device 13 is provided as a nip conveying means on the outlet side in the transfer material conveying path downstream of the most downstream image forming unit 5d. The fixing device 13 includes a heating roll 15 and a pressure roll 16.
[0044]
A discharge roll 14 for discharging the transfer material is provided downstream of the fixing device 13. The transfer material that has passed through the nip portion of the discharge roll 14 is discharged and stored in a storage tray formed at an upper portion of the apparatus main body.
[0045]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In accordance with an output signal from a personal computer (not shown) or the like, a transfer material 10 in a paper feed cassette 9 is sent out by a feed roll 11, and the leading end of the transfer material 10 is a nip portion of a registration roll / pinch roll pair 12. To reach. The transfer material 10 is nipped and conveyed by a pair of registration rolls and pinch rolls 12 and then held by a conveyance belt 18 and sequentially passes through transfer portions of the image forming units 5a, 5b, 5c, and 5d. At this time, unfixed toner images of each color are sequentially formed on the transfer material 10. After that, the leading end of the transfer material 10 reaches the fixing device 13. When the transfer material 10 passes through the nip portion of the fixing device 13, an unfixed toner image is fixed. The transfer material 10 sequentially passes through the nip portion of the fixing device 13 and the nip portion of the discharge roll 14 and is discharged onto the storage tray.
[0046]
Assuming that the transfer material transport speed of the registration roll / pinch roll pair 12 is V1 and the transfer material transport speed of the transport belt 18 is V2, it is preferable to satisfy the relationship of V1 ≧ V2. As a result, the transfer material 10 sags between the registration roll / pinch roll pair 12 and the most upstream image forming unit 5a, so that the transport speed V1 of the nip portion of the registration roll / pinch roll pair 12 fluctuates. This does not affect the transfer material passing through the image forming units 5a, 5b, 5c, 5d. Further, if the transfer material transport speed at the nip portion of the fixing device 13 is V3, it is preferable that the relationship V2 ≧ V3 is satisfied. As a result, the transfer material 10 becomes slack between the most downstream image forming unit 5 d and the fixing device 13. Therefore, even if the transport speed V 3 of the nip portion of the fixing device 13 fluctuates, this is caused by the image forming unit 5 a. , 5b, 5c and 5d are not affected. By satisfying the relationship of V1 ≧ V2 ≧ V3, the passing speed of the transfer material passing through the transfer section of each of the image forming units 5a, 5b, 5c, 5d is always maintained at a constant speed V2. By maintaining V1 ≧ V2 ≧ V3, it was confirmed that a color image without color shift and color unevenness could be obtained.
[0047]
In this embodiment, since the transfer material transport path is vertically arranged and the image forming units 5a, 5b, 5c, 5d are vertically arranged, the vertical dimension of the apparatus can be reduced. In addition, by disposing the paper feed cassette 9 below the image forming units 5a, 5b, 5c, and 5d, the paper feed cassette 9 does not protrude from the side of the apparatus, so that a necessary installation space is reduced. Can be smaller. As a result, the device can be easily made compact.
[0048]
In addition, the photoconductor unit assembly 7 is formed by fixing and holding the photoconductor units 8a, 8b, 8c, and 8d corresponding to the respective colors in a single housing 19 in the vertical direction. In addition, it is easy to reduce the interval between the photosensitive drums 21 and shorten the transport belt 18 to shorten the transport path length of the transfer material. Therefore, the walk phenomenon of the transfer material can be suppressed. Moreover, even if the photoconductor unit 8 is reduced in size and the transfer path length of the transfer material is reduced, only the strength and dimensional accuracy of the housing 19 and the positional accuracy of the housing 19 with respect to the apparatus main body are improved. The mounting strength and the positional accuracy of the photoconductor unit 8 including the photoconductor unit 21 can be improved. As a result, the size of the apparatus can be reduced, and a color image free from color shift and color unevenness can be obtained.
[0049]
Further, an idle gear 24 (driving force transmitting means) for transmitting a driving force to each of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d, and an idle gear 24 for transmitting a driving force from a main body side gear train 27 provided on the apparatus main body side. And a drive gear train 26 including a drive gear 25 (drive connecting portion) to be transmitted to the photosensitive member unit assembly 7 so that the positional accuracy of these drive members can be improved. Can communicate. As a result, a color image free from color shift and color unevenness can be obtained.
[0050]
In addition, the driving force from the gear train 27 provided on the main body of the apparatus is guided to the photoreceptor unit assembly 7 via a single drive gear 25 (drive connecting portion). By sequentially transmitting the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d via the transmission means), variations in the rotational accuracy among the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d can be suppressed. As a result, a color image free from color shift and color unevenness can be obtained.
[0051]
Further, the photoconductor units 8a, 8b, 8c, 8d, which are consumables, can be replaced at a time as the photoconductor unit assembly 7. When the apparatus is miniaturized, the photoconductor unit, the space in which the photoconductor unit is housed, and the mounting member are also miniaturized. In such a case, it is complicated to replace one photoconductor unit for each color one by one. As in the present embodiment, the operability of replacement is improved by allowing the photoconductor unit assembly 7 to be replaced at a time. In general, since the components of the photoconductor unit tend to have a longer life, even if the photoconductor unit assembly 7 is replaced, the running cost is not disadvantageous.
[0052]
The present invention is not limited to the above specific examples. For example, the configurations of the photoreceptor unit 8 and the developing unit 6 may be changed as appropriate. For example, the photoreceptor unit 8 may include at least a photoreceptor drum and a charging unit. Needless to say, a cleaning means, a static elimination means and the like may be provided as necessary. Further, the developing method may be appropriately provided with a developer carrier and various functional components necessary for development, and the type of the developer and whether it is contact development or non-contact development is arbitrary. A development method can be adopted.
[0053]
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a perspective view of a photoreceptor unit assembly 7 according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7 is a side view thereof. The same components as those of the photoconductor unit assembly 7 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The image forming apparatus of the present embodiment is the same as Embodiment 1 except for the photoreceptor unit assembly 7.
[0054]
Although the idle gear 24 is used in the first embodiment as the driving force transmitting means to the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d, the timing belt 31 is used in the present embodiment.
[0055]
Flanges 35a, 35b, 35c and 35d are press-fitted and fixed to the rotating shafts 22a, 22b, 22c and 22d at one end of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c and 21d, respectively. The flanges 35a, 35b, 35c, and 35d are pulleys on the outer peripheral surface of which teeth are formed for meshing with the teeth of the timing belt 31 to transmit driving force to the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d. . Here, the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are parts of the same specification, and are manufactured by the same material and the same processing step. Similarly, the flanges 35a, 35b, 35c, and 35d are parts having the same specifications, and are manufactured by the same material and the same processing step.
[0056]
A drive pulley 33 (drive connecting portion) is provided near the flange 35d of the photosensitive drum 21d at the most downstream in the transfer direction of the transfer material. One timing belt 31 is stretched over these flanges 35a, 35b, 35c, 35d and the drive pulley 33. The tension of the timing belt 31 is adjusted by a tension member 32.
[0057]
A gear is formed integrally with the drive pulley 33, and this gear and at least one other gear form a drive gear train. The rotational driving force from the driving source on the apparatus main body side is transmitted from the main body side gear train 27 provided in the main body housing 28 to the drive gear train 34 and transmitted to the timing belt 31 via the drive pulley 33. As a result, the driving force is transmitted to the flanges 35a, 35b, 35c, 35d that mesh with the timing belt 31, and the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are driven to rotate.
[0058]
If the travel distance of the timing belt 31 when the drive pulley 33 makes one rotation coincides with the arrangement interval of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d along the transport path of the timing belt 31, an accuracy error of the drive pulley 33 results. This is preferable because color shift can be reduced. Furthermore, if one rotation of the drive pulley 33 corresponds to the rotation angle between the exposure and the transfer of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d, the color shift caused by the accuracy error of the drive pulley 33 can be further reduced. preferable.
[0059]
In this embodiment, the rotation angle between the exposure and the transfer of the photosensitive drum 21 is set to about 180 degrees. The arrangement pitch of the photosensitive drums 21 is set to の of the outer peripheral length of the photosensitive drum 21.
[0060]
FIG. 8 is a perspective view of another photoconductor unit assembly 7 according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 9 is a side view thereof. The same components as those of the photoconductor unit assembly 7 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The image forming apparatus of the present embodiment is the same as Embodiment 1 except for the photoreceptor unit assembly 7.
[0061]
In the first embodiment, the idle gear 24 is used as the driving force transmitting means to the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d. In the present embodiment, however, four worm gears are integrated with a common rotating shaft. The integrated worm gear 36 is used.
[0062]
Flanges 42a, 42b, 42c, 42d are press-fitted and fixed to the rotating shafts 22a, 22b, 22c, 22d at one end of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d, respectively. The flanges 42a, 42b, 42c, 42d are formed on the outer peripheral surface thereof with teeth for transmitting driving force to the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d by meshing with the teeth of the worm gear of the integral worm gear 36. Worm wheel. Here, the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are parts of the same specification, and are manufactured by the same material and the same processing step. Similarly, the flanges 42a, 42b, 42c, 42d are parts of the same specification, and are manufactured by the same material and the same processing step.
[0063]
A drive gear 39 (drive connection) is provided at an end of the integral worm gear 36 on the downstream side in the transfer material transport direction, and the drive gear 39 and at least one other gear include a drive gear train 37. Is configured. The rotational driving force from the drive source on the apparatus main body side is transmitted from the main body side gear train 27 provided in the main body housing 28 to the drive gear train 37, and transmitted to the integral worm gear 36 via the drive gear 39. . As a result, the driving force is transmitted to the flanges 42a, 42b, 42c, 42d that mesh with the four worm gears of the integral worm gear 36, respectively, and the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are rotated.
[0064]
8 and 9, since the reduction ratio of the worm gear is large, the relationship between one rotation of the integral worm gear 36 and the rotation angle between exposure and transfer of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d is as follows. Has little effect on color shift. Therefore, in order to reduce the color shift, only the accuracy of the integral worm gear 36 needs to be improved.
[0065]
In the present embodiment, a flange (35 or 42) is provided at one end of each of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d, and a common driving force transmitting means for transmitting driving force to the plurality of flanges (35 or 42). A single timing belt 31 or an integrated worm gear 36 is used. As described above, since the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d are directly driven from the single driving force transmitting means via the respective flanges, the driving force transmitting means is provided for each of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d. Compared with the case of providing, the color shift due to the individual variation in the accuracy of the drive transmission means can be reduced. Moreover, a high-quality color image can be formed only by controlling the accuracy of a single common driving force transmitting unit.
[0066]
The operation of the image forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
[0067]
(Embodiment 3)
Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 10A and 10B. FIGS. 10A and 10B are side views of the photoconductor drums 21a and 21b of the photoconductor unit assembly 7 according to the second embodiment and peripheral portions thereof as viewed from a direction parallel to a rotation axis thereof. is there. In these drawings, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The image forming apparatus according to the present embodiment is the same as Embodiment 2 except for the matters described below.
[0068]
In the processing of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d, there is a limit to how much the processing accuracy can be improved, and the cross-sectional shape orthogonal to the rotation center axis is convex at a specific position with respect to an ideal perfect circle. It is also concavely distorted. Since this distortion is mainly caused by the precision of the processing machine, when the same material and the same processing step are used, the position where the distortion occurs (the angle with respect to the rotation center axis) and the magnitude (the length in the radial and circumferential directions) are as follows. Almost the same for all photosensitive drums. The present embodiment makes it possible to reduce color misregistration without improving the processing accuracy by utilizing the fact that the distortion of the photoconductor drum is substantially the same in all the photoconductor drums.
[0069]
As shown in FIG. 10 (A), markings 38a, 38b, 38c, 38d are provided on the end faces of the respective photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d at positions corresponding to the distortion occurrence positions. The markings 38a, 38b, 38c, and 38d are applied to the largest distortion portion by measuring the shape of the outer shape of each of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d in advance to specify the position of the distortion. Therefore, when the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are rotated, the swing width of the outer peripheral surface of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d is maximum at the positions where the markings 38a, 38b, 38c, 38d are applied. It becomes.
[0070]
FIG. 10A shows a case where the arrangement pitch L1 of the photosensitive drum 21 in the vertical direction (moving direction of the transfer material) is １／ of the outer peripheral length of the photosensitive drum 21. In FIG. 10A, an arrow A indicates the rotation direction of the photosensitive drum 21, and an arrow B indicates the moving direction of the transport belt 18 and the transfer material transported by the transport belt 18. Further, X is a point on the outer peripheral surface of the photoconductor drum 21 on which the laser light is irradiated from the optical unit 1 (that is, an exposure position), and Y is a point where the photoconductor drum 21 contacts the transfer material and The point at which the toner is transferred (that is, the transfer position) is shown. In the present embodiment, the rotation angle in the rotation direction A between the exposure and the transfer is 180 degrees as in the first and second embodiments.
[0071]
In FIG. 10A, when the position of the marking 38a of the most upstream photosensitive drum 21a is at the exposure position X, the marking 38b of the photosensitive drum 21b adjacent to the photosensitive drum 21a on the downstream side is set. The position is located at a position delayed by 180 degrees in the rotation direction A from the position of the marking 38a on the photosensitive drum 21a. Although not shown, the position of the marking 38c of the photosensitive drum 21c adjacent to the photosensitive drum 21b on the downstream side is a position 180 degrees delayed in the rotation direction A from the position of the marking 38b of the photosensitive drum 21b. The position of the marking 38d of the photosensitive drum 21d that is adjacent to the body drum 21c on the downstream side is at a position delayed by 180 degrees in the rotation direction A from the position of the marking 38c of the photosensitive drum 21c.
[0072]
When an image is formed on the transfer material by setting the relative phases among the markings 38a, 38b, 38c, 38d of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d as described above, the respective photosensitive drums 21a, The positions on the transfer material where the distorted portions (marking 38 portions) of 21b, 21c, and 21d contact the transfer material are common. As a result, it is possible to prevent color misregistration caused by distortion of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d.
[0073]
Further, as described in the second embodiment, the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d are driven directly from a single driving force transmitting means (the timing belt 31 or the integral worm gear 36) via the flange. You. Further, since the flanges 35 (or 42) provided on the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are all manufactured by the same material and by the same processing step, they have substantially the same specifications including processing errors. It is. Therefore, once the relative phases of the respective markings 38a, 38b, 38c, 38d of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, 21d are set once, they do not change by the subsequent operation. Therefore, the color shift suppressing effect of the present embodiment does not change with time.
[0074]
FIG. 10B shows a case where the arrangement pitch L2 of the photosensitive drum 21 in the vertical direction (moving direction of the transfer material) is 2/3 of the outer peripheral length of the photosensitive drum 21. In this case, when the position of the marking 38a of the most upstream photosensitive drum 21a is at the exposure position X, the position of the marking 38b of the photosensitive drum 21b adjacent to the photosensitive drum 21a on the downstream side is the position of the photosensitive drum 21a. It is located at a position delayed by 240 degrees in the rotation direction A from the position of the marking 38a. Although not shown, the position of the marking 38c of the photosensitive drum 21c adjacent to the photosensitive drum 21b on the downstream side is a position 240 degrees delayed in the rotation direction A from the position of the marking 38b of the photosensitive drum 21b. The position of the marking 38d on the photosensitive drum 21d adjacent to the body drum 21c on the downstream side is a position delayed by 240 degrees in the rotation direction A from the position of the marking 38c on the photosensitive drum 21c.
[0075]
Also in this case, the distorted portions (marking 38 portions) of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d have the same position on the transfer material that comes into contact with the transfer material, so that the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d have different positions. Color shift due to distortion can be prevented.
[0076]
In general, the arrangement pitch of the photosensitive drum 21 in the moving direction of the transfer material is L, the outer peripheral length of the photosensitive drum 21 is Ld, and the marking position of the photosensitive drum adjacent to the upstream of the marking position of the downstream photosensitive drum. By setting the rotational phase angle of each of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d so as to satisfy θ = 2πL / Ld, where θ (rad) is the phase delay angle with respect to, the photosensitive drum has Regardless of the distortion, a color image with little color shift can be formed.
[0077]
As described above, in the present embodiment, the relative position between the photosensitive drums is set such that the portion (the maximum distortion portion) where the swing width of the outer peripheral surface of each photosensitive drum is maximum contacts the same position on the transfer material. The typical rotation phase angle is set. Therefore, a high-quality color image with little color shift can be obtained. Further, since each photoconductor drum is directly driven through a common driving force transmission means, once the amount of deviation of the rotation phase angle of each photoconductor drum is set once, the rotation of the photoconductor drum is thereafter performed. It does not change. Therefore, a high-quality color image with little color shift can be formed for a long period of time without using any special phase control means.
[0078]
The operation of the image forming apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.
[0079]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a color image without color shift and color unevenness can be formed, and an image forming apparatus which is small and has excellent exchanging operation of consumables can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing an internal configuration of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view showing a state in which an opening / closing door is opened and a photoconductor unit assembly is taken out in the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 3 is a side view illustrating a schematic configuration of an image forming unit including a photoconductor unit and a developing unit of the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a partially cut-away perspective view showing a schematic configuration of a photoreceptor unit assembly of the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is a side view for explaining a method of mounting the photoreceptor unit assembly to the apparatus main body in the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of a photoreceptor unit assembly of an image forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a side view of the photoconductor unit assembly of FIG. 6;
FIG. 8 is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of another photoreceptor unit aggregate of the image forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is a side view of the photoconductor unit assembly of FIG.
FIGS. 10A and 10B are side views of a photoconductor drum of a photoconductor unit assembly and a peripheral portion thereof according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 (1a to 1d): Optical unit
2 (2a to 2d) ... polygon mirror
3 (3a-3d) ... imaging lens
4 (4a-4d) ... Reflection mirror
5 (5a to 5d): Image forming unit
6 (6a to 6d): developing unit
7. Photoconductor unit assembly
8 (8a to 8d): Photoconductor unit
9 ... Paper cassette
10. Transfer material (paper)
11 ... feed roll
12. Resist / Pinch roll pair
13: Fixing device
14. Discharge roll
15 ... Heating roll
16 ... Pressing roll
17 ... Opening / closing door
18 ... Conveyer belt
19: Housing of photoreceptor unit assembly
20 ... Pressing means
21 Photosensitive drum
22: rotating shaft of the photosensitive drum
23, 35, 42 ... flange
24 ... Idle gear (driving force transmission means)
25 Drive gear (drive connection)
26 ... Drive gear train
27: Gear train on the main body side
28 ... Body housing
29 Positioning bearing
30 ... Positioning pin
31 timing belt (driving force transmission means)
33 ... Drive pulley (drive connection part)
36 ... Integral worm gear (drive force transmission means)
39 ... Drive gear (drive connection part)
41 ... Developing unit assembly
51: transfer roll
62: Developing case
64 ... Agitator
66 ... Developing roll
68 ... Developer layer thickness regulating blade
82 ... Charging roll
84: Roll cleaner

Claims

A photoconductor unit assembly holding a plurality of photoconductor drums in a common housing,
A plurality of developing units each containing a different color toner for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum,
The photoreceptor unit assembly further includes:
Driving force transmitting means for transmitting a driving force to each of the photosensitive drums;
An image forming apparatus, comprising: a single drive connecting portion for transmitting a driving force from a driving source provided on the apparatus main body side to the driving force transmitting means.

The driving force transmission means is a single member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein each of the photosensitive drums receives a driving force from the common driving force transmitting unit.

The relative rotation phase angle between the plurality of photoconductor drums is set such that the position where the swing width of the outer peripheral surface becomes maximum when the respective photoconductor drums rotate contacts the same position on the transfer material. The image forming apparatus according to claim 2, wherein:

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the photoconductor unit assembly is replaceable at a time.