JP2004045923A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの位置ずれを少なくして、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図る。
【解決手段】複写機本体(画像形成装置本体)の本体フレームFで、露光装置を保持する書込みユニットフレーム80を支持する。書込みユニットフレームには、左右に水平折り曲げ部81を設け、その水平折り曲げ部を本体フレームの一対の水平フレームm、n上に載せ、前後2ヶ所で各々固定ねじ82を上からねじ付けて固定する。このとき、ねじ付け位置の少なくとも1つは、高さ調整自在とする。書込みユニットフレームには、位置決めピン84で位置決めし、前側に前側板85を取り付け、後側にその前側板と対向して後側板86を取り付け、取付ねじ87でねじ止め固定する。そして、それらの前後側板で、4つの像担持体を備えたタンデム作像装置を支持する。
【選択図】 図7
【解決手段】複写機本体(画像形成装置本体)の本体フレームFで、露光装置を保持する書込みユニットフレーム80を支持する。書込みユニットフレームには、左右に水平折り曲げ部81を設け、その水平折り曲げ部を本体フレームの一対の水平フレームm、n上に載せ、前後2ヶ所で各々固定ねじ82を上からねじ付けて固定する。このとき、ねじ付け位置の少なくとも1つは、高さ調整自在とする。書込みユニットフレームには、位置決めピン84で位置決めし、前側に前側板85を取り付け、後側にその前側板と対向して後側板86を取り付け、取付ねじ87でねじ止め固定する。そして、それらの前後側板で、4つの像担持体を備えたタンデム作像装置を支持する。
【選択図】 図7
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタやファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。特にそのうち、帯電・書込み・現像・転写・クリーニング等を繰り返して像担持体上に逐次トナー画像を形成し、そのトナー画像を順次転写して、最終的に用紙・OHPフィルム等の記録媒体に記録を行う電子写真式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真式画像形成装置では、例えば、画像形成装置本体の本体フレームに前側板と後側板を取り付け、それらの前後側板間で、作像装置の像担持体・帯電装置・現像装置・転写装置・クリーニング装置などを取り付ける一方、それらの前後側板間に複数のステーを掛け渡してそれらのステーに横方向から締結して書込みユニットフレームを固定する構成となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、そのような従来の構成であると、ステーを介して書込みユニットフレームを取り付けるから、ステーの公差分、公差の積み上げが多くなって、作像装置の各装置と書込みユニットフレームの位置ずれが大きくなり、画像品質が低下するとともに、部品点数が増加してコストアップとなる問題があった。
【0004】
そこで、この発明の第1の目的は、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの位置ずれを少なくして、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることにある。
【0005】
また、従来の構成では、ステーに横方向から締結して書込みユニットフレームを固定するから、書込みユニットフレームの取り付け作業が面倒である問題があった。
【0006】
そこで、この発明の第2の目的は、書込みユニットフレームの取り付け作業を簡単とすることにある。
【0007】
この発明の第3の目的は、書込みユニットフレームを歪みなく取り付け、画像品質の低下を一層防止することにある。
【0008】
ところで、今日、画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。
【0009】
カラー画像形成装置には、1つの像担持体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して像担持体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写して記録媒体にカラー画像を記録する、いわゆる1ドラム型のものと、並べて備える複数の像担持体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各像担持体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して記録媒体に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【0010】
1ドラム型の画像形成装置とダンデム型の画像形成装置とを比較すると、前者は、像担持体が1つであることから、比較的小型化でき、コストを低減できる利点はあるものの、1つの像担持体を用いて複数回(通常4回)画像形成を繰り返し、フルカラー画像を形成することから、画像形成の高速化を図ることができない欠点があった。
【0011】
他方、後者は、像担持体を複数設けることから、逆に大型化し、コスト高となる欠点があるものの、複数の像担持体を用いて記録媒体の1度の通過でフルカラー画像を形成することから、画像形成の高速化を図ることができる利点があった。最近では、フルカラーもモノクロ並みのスピードが要求されることから、後者のタンデム型が注目されている。
【0012】
タンデム型の画像形成装置には、例えば図8に示すように、各像担持体1上の画像を転写装置2により、記録媒体搬送ベルト3で搬送する記録媒体sに順次転写する直接転写方式のものと、例えば図9に示すように、各像担持体1上の画像を1次転写装置2によりいったん中間転写体4に順次転写して後、その中間転写体4上の画像を2次転写装置5により記録媒体sに一括転写する間接転写方式のものとがある。
【0013】
直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は、像担持体1を並べたタンデム作像装置Tの上流側に給紙装置6を、下流側に定着装置7を配置しなければならず、大型化する欠点がある。これに対し、後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができるから、給紙装置6および定着装置7をタンデム作像装置Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【0014】
また、前者は、大型化しないように定着装置7をタンデム作像装置Tに接近して配置することとなるから、記録媒体sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができず、記録媒体sの先端が定着装置7に進入するときの衝撃や、定着装置7を通過するときの記録媒体搬送速度差などで、定着装置7が後端側の画像形成に影響を及ぼす欠点がある。これに対し、後者は、記録媒体sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるから、定着装置7がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
【0015】
このようなことから、最近は、タンデム型画像形成装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
【0016】
しかしながら、間接転写方式のタンデム型画像形成装置では、1ドラム型に比べ、図9に示す例でいうと、各像担持体1同士、各像担持体1と不図示の露光装置、各像担持体1と中間転写体4間の位置関係を精度よく構成する必要があり、色ずれを生じやすい問題があった。
【0017】
そこで、この発明の第4の目的は、特にタンデム型画像形成装置において、精度よく構成して、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの位置ずれを少なくし、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1に記載の発明は、上述した第1の目的を達成すべく、画像形成装置本体の本体フレームで、露光装置を保持する書込みユニットフレームを支持し、その書込みユニットフレームに前側板と後側板とを対向して取り付け、それらの前後側板で作像装置を支持する、ことを特徴とする。
【0019】
請求項2に記載の発明は、上述した第2の目的を達成すべく、請求項1に記載の画像形成装置において、本体フレームに一対の水平フレームを設け、それら一対の水平フレーム上に載せて書込みユニットフレームを支持する、ことを特徴とする。
【0020】
請求項3に記載の発明は、上述した第3の目的を達成すべく、請求項2に記載の画像形成装置において、一対の水平フレーム上で書込みユニットフレームを高さ調整自在に固定する、ことを特徴とする。
【0021】
請求項4に記載の発明は、上述した第4の目的を達成すべく、請求項1に記載の画像形成装置において、作像装置として、4つの像担持体を備えたタンデム作像装置を備える、ことを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図1には、この発明による画像形成装置の一例であるカラー複写機の全体概略構成を示す。
【0023】
図中符号100は複写機本体(画像形成装置本体)、200はそれを載せる給紙テーブル、300は複写機本体100上に取り付けるスキャナ、400はさらにその上に取り付ける自動原稿搬送装置(ADF)である。
【0024】
複写機本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を、図示例では1つの駆動ローラ14と2つの従動ローラ15・16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能に設ける。もちろん、別途中間転写体10の片寄りを調整するローラに掛け回すなど、4つ以上のローラに掛け回すようにしてもよい。なお、中間転写体10は、図示例ではほぼ水平に張り渡すが、水平ではなく、斜めに傾斜して張り渡すようにしてもよい。
【0025】
この図示例では、一方の従動ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置17を設ける。
【0026】
また、駆動ローラ14と従動ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの4つの単色作像手段18を横に並べて配置してタンデム作像装置20を設ける。タンデム作像装置20の上には、さらに露光装置21を設ける。露光装置21は、その各構成部品をそれぞれ1つの書込みユニットフレーム80に取り付け、ユニット化して保持する。
【0027】
一方、中間転写体10の張り渡し領域の下方には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、他方の従動ローラ16に押し当てて中間転写体10上の画像を記録媒体に転写する。
【0028】
2次転写装置22の横には、記録媒体上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。そして、全部でもよいが、図示例ではその一部を、中間転写体10の張り渡し領域の下方に入り込ませて備えてなる。
【0029】
上述した2次転写装置22には、画像転写後の記録媒体をこの定着装置25へと搬送する媒体搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置22として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、この媒体搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【0030】
さて、このような2次転写装置22および定着装置25の下には、中間転写体10の張り渡し方向と平行に、記録媒体の両面に画像を形成すべく記録媒体を反転する記録媒体反転装置28を備える。
【0031】
ところで、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、自動原稿搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、自動原稿搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
【0032】
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動してから、スキャナ300を駆動して原稿内容を読み取る。コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、そのまま原稿内容を読み取る。
【0033】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ14を回転駆動して従動ローラ15・16を従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の単色作像手段18でその像担持体40を回転して各像担持体40上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次重ね1次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
【0034】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから記録媒体を繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
【0035】
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の記録媒体を繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
【0036】
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間に記録媒体を送り込み、2次転写装置22で中間転写体10上の合成カラー画像を一括して2次転写して記録媒体上にカラー画像を形成する。
【0037】
この2次転写部分において、記録媒体裏面に負極性のバイアス電圧、例えば−800〜−2000Vを印加し、また例えば50N/cm2程度の圧力をかける。この印加電圧によって発生した電界による静電気力と圧力とによって、中間転写体10のトナーを引き寄せ、記録媒体に一括転写する(2次転写)。
【0038】
画像転写後の記録媒体は、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えて記録媒体反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を形成して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
【0039】
一方、画像転写後の中間転写体10は、ベルトクリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置20による再度の画像形成に備える。
【0040】
さて、上述したタンデム作像装置20において、各単色作像手段18は、詳しくは、例えば図2に示すように、ドラム状の像担持体40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、クリーニング装置63、除電装置64などを備えてなる。
【0041】
図示省略するが、これら単色作像手段18を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体100に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。
【0042】
単色作像手段18を構成する部分のうち、帯電装置60は、図示例では帯電ローラを用い、像担持体40に接触して電圧を印加することによりその像担持体40の帯電を行う。
【0043】
現像装置61は、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ65に付着する攪拌部66と、その現像スリーブ65に付着した二成分現像剤のうちのトナーを像担持体10に転移する現像部67とで構成し、その現像部67より攪拌部66を低い位置とする。
【0044】
攪拌部66には、平行な2本の攪拌スクリュ68を設ける。2本の攪拌スクリュ68の間は、両端部を除いて仕切り板69で仕切る。また、現像ケース70にトナー濃度センサ71を取り付ける。
【0045】
一方、現像部67には、現像ケース70の開口を通して像担持体40と対向して現像スリーブ65を設けるとともに、その現像スリーブ65内にマグネット72を固定して設ける。また、その現像スリーブ65に先端を接近してドクタブレード73を設ける。
【0046】
そして、2成分現像剤を2本の攪拌スクリュ68で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネット72により汲み上げて保持し、現像スリーブ65上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ65の回転とともに、ドクタブレード73によって適正な量に穂切りする。切り落とされた現像剤は、攪拌部66に戻される。
【0047】
他方、現像スリーブ65上の現像剤は、像担持体40に転移してその像担持体40上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ65上に残った現像剤は、マグネット72の磁力がないところで現像スリーブ65から離れて攪拌部66に戻る。この繰り返しにより、攪拌部66内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ71で検知して攪拌部66にトナー補給する。
【0048】
1次転写装置62は、ローラ状とし、中間転写体10を挟んで像担持体40に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、非接触のチャージャであってもよい。
【0049】
クリーニング装置63は、先端を像担持体40に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード75を備えるとともに、外周を像担持体40に接触して導電性のファーブラシ76を矢示方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ76にバイアスを印加する金属製電界ローラ77を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ77にスクレーパ78の先端を押し当てる。さらに、除去したトナーを回収する回収スクリュ79を設ける。
【0050】
そして、像担持体40に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ76で、像担持体40上の残留トナーを除去する。ファーブラシ76に付着したトナーは、ファーブラシ76に対してカウンタ方向に回転してバイアスを印加する電界ローラ77で取り除く。電界ローラ77は、スクレーパ78でクリーニングする。除去したトナーは、回収スクリュ79で不図示の廃トナーボトルへと搬送し、または現像装置61へと戻して再利用する。
【0051】
除電装置64は、例えばランプであり、光を照射して像担持体40の表面電位を初期化する。
【0052】
そして、像担持体40の回転とともに、まず帯電装置60で像担持体40の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ300の読取り内容に応じて上述した露光装置21からレーザやLED等による書込み光Lを照射して像担持体40上に静電潜像を形成する。
【0053】
その後、現像装置61によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を1次転写装置62で中間転写体10上に転写する。画像転写後の像担持体40の表面は、クリーニング装置63で残留トナーを除去して清掃し、除電装置64で除電して再度の画像形成に備える。
【0054】
ところで、図示タンデム作像装置20では、詳しくは図3に示すように、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの4つの単色作像手段18BK・18Y・18M・18Cを、ブラックの単色作像手段18BKを最上流側に位置して中間転写体10の図中矢示する搬送方向に沿って順に配置する。
【0055】
図4には、画像形成装置本体である複写機本体100内に備える本体フレームFを示す。
【0056】
本体フレームFは、複写機本体100の外径を形成する骨組であり、前側の下横フレームaと後側の下横フレームbと左右の下横フレームc、dとを枠状に組み付け、その前側の両隅から前縦フレームe、fを立ち上げるとともに、後側の両隅から幅広の後縦フレームg、hを立ち上げる。
【0057】
そして、前縦フレームe、fの上端間を結んで上横フレームiを前側に掛け渡し、後縦フレームg、hの上端間を結んで上横フレームj、kを後側に掛け渡す。また、左側の前縦フレームeと後縦フレームg間の上端寄りには左側の水平フレームmを、右側の前縦フレームfと後縦フレームh間の上端寄りには右側の水平フレームnを掛け渡して設ける。
【0058】
このような本体フレームFでは、4つの横フレームa、b、c、dと4つの縦フレームe、f、g、hで、上述した給紙路48を形成する給紙装置、2次転写ベルト24、定着装置25、記録媒体反転装置28などをそれぞれ支持し、上横フレームi、j、kでスキャナ300を支持する。また、図5に示すように、一対の水平フレームm、n上に載せて、書込みユニットフレーム80を支持する。
【0059】
書込みユニットフレーム80には、左右に水平折り曲げ部81を設け、その前後2ヶ所を各々固定ねじ82で水平フレームm、nに上からねじ付けて固定する。このとき、ねじ付け位置の少なくとも1つには、例えば図6に示すように、固定ねじ82に近接して高さ調整ねじ83を設け、水平フレームm、nにねじ付けて取り付ける。
【0060】
そして、その調整ねじ83の高さ位置を調整してから、そのヘッド部上に水平折り曲げ部81を載せて書込みユニットフレーム80を取り付け、固定ねじ82をねじ込んで一対の水平フレームm、n上で書込みユニットフレーム80を高さ調整自在に固定するようにする。
【0061】
このようにすると、一対の水平フレームm、n上に載せて書込みユニットフレーム80を支持するから、書込みユニットフレーム80の取り付け作業を簡単とすることができる。また、一対の水平フレームm、n上で書込みユニットフレーム80を高さ調整自在に固定するから、書込みユニットフレーム80を歪みなく取り付け、画像品質の低下を一層防止することができる。
【0062】
さて、書込みユニットフレーム80の前面および後面には、位置決めピン84を立てる。そして、図7に示すように、その位置決めピン84で位置決めし、書込みユニットフレーム80の前側に前側板85をぶら下げるように取り付け、後側にその前側板85と対向して後側板86をぶら下げるように取り付け、取付ねじ87でねじ止め固定する。
【0063】
そして、対向する前後側板85・86間に掛け渡すように取り付け、タンデム作像装置20の上述した像担持体40、帯電装置60、現像装置61、クリーニング装置63、除電装置64などを支持する。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1に記載の発明によれば、画像形成装置本体の本体フレームで、露光装置を保持する書込みユニットフレームを支持し、その書込みユニットフレームに前側板と後側板とを対向して取り付け、それらの前後側板で作像装置を支持するので、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの間には前後側板を設けるだけとして公差の積み重ねを最小限とし、互いの位置ずれを少なくして、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる。
【0065】
請求項2に記載の発明によれば、本体フレームに一対の水平フレームを設け、それら一対の水平フレーム上に載せて書込みユニットフレームを支持するので、書込みユニットフレームを取り付けるとき一対の水平フレーム上に上から載せてねじ止めすればよく、書込みユニットフレームを支えたりする必要をなくして書込みユニットフレームの取り付け作業を簡単とすることができる。
【0066】
請求項3に係る発明によれば、一対の水平フレーム上で書込みユニットフレームを高さ調整自在に固定するので、高さ調整して書込みユニットフレームを歪みなく取り付け、画像品質の低下を一層防止することができる。
【0067】
請求項4に係る発明によれば、作像装置として、4つの像担持体を備えたタンデム作像装置を備えるので、特にタンデム型画像形成装置において、精度よく構成して、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの位置ずれを少なくし、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による画像形成装置の一例であるカラー複写機の全体概略構成図である。
【図2】そのカラー複写機に備えるタンデム作像装置の部分拡大図である。
【図3】そのタンデム作像装置の全体構成図である。
【図4】その複写機本体に備える本体フレームの斜視図である。
【図5】その本体フレームに書込みユニットフレームを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図6】書込みユニットフレームを固定する1つの固定ねじのねじ付け位置の一部破断部分拡大図である。
【図7】その書込みユニットフレームに前後側板を取り付けた状態の本体フレームの斜視図である。
【図8】直接転写方式の画像形成装置におけるタンデム作像装置の構成図である。
【図9】間接転写方式の画像形成装置におけるタンデム作像装置の構成図である。
【符号の説明】
100 複写機本体(画像形成装置本体)
20 タンデム作像装置
21 露光装置
40 像担持体
60 帯電装置
61 現像装置
63 クリーニング装置
64 除電装置
80 書込みユニットフレーム
81 水平折り曲げ部
82 固定ねじ
83 調整ねじ
84 位置決めピン
85 前側板
86 後側板
87 取付ねじ
F 本体フレーム
m 水平フレーム
n 水平フレーム
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタやファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。特にそのうち、帯電・書込み・現像・転写・クリーニング等を繰り返して像担持体上に逐次トナー画像を形成し、そのトナー画像を順次転写して、最終的に用紙・OHPフィルム等の記録媒体に記録を行う電子写真式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真式画像形成装置では、例えば、画像形成装置本体の本体フレームに前側板と後側板を取り付け、それらの前後側板間で、作像装置の像担持体・帯電装置・現像装置・転写装置・クリーニング装置などを取り付ける一方、それらの前後側板間に複数のステーを掛け渡してそれらのステーに横方向から締結して書込みユニットフレームを固定する構成となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、そのような従来の構成であると、ステーを介して書込みユニットフレームを取り付けるから、ステーの公差分、公差の積み上げが多くなって、作像装置の各装置と書込みユニットフレームの位置ずれが大きくなり、画像品質が低下するとともに、部品点数が増加してコストアップとなる問題があった。
【0004】
そこで、この発明の第1の目的は、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの位置ずれを少なくして、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることにある。
【0005】
また、従来の構成では、ステーに横方向から締結して書込みユニットフレームを固定するから、書込みユニットフレームの取り付け作業が面倒である問題があった。
【0006】
そこで、この発明の第2の目的は、書込みユニットフレームの取り付け作業を簡単とすることにある。
【0007】
この発明の第3の目的は、書込みユニットフレームを歪みなく取り付け、画像品質の低下を一層防止することにある。
【0008】
ところで、今日、画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。
【0009】
カラー画像形成装置には、1つの像担持体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して像担持体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写して記録媒体にカラー画像を記録する、いわゆる1ドラム型のものと、並べて備える複数の像担持体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各像担持体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して記録媒体に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【0010】
1ドラム型の画像形成装置とダンデム型の画像形成装置とを比較すると、前者は、像担持体が1つであることから、比較的小型化でき、コストを低減できる利点はあるものの、1つの像担持体を用いて複数回(通常4回)画像形成を繰り返し、フルカラー画像を形成することから、画像形成の高速化を図ることができない欠点があった。
【0011】
他方、後者は、像担持体を複数設けることから、逆に大型化し、コスト高となる欠点があるものの、複数の像担持体を用いて記録媒体の1度の通過でフルカラー画像を形成することから、画像形成の高速化を図ることができる利点があった。最近では、フルカラーもモノクロ並みのスピードが要求されることから、後者のタンデム型が注目されている。
【0012】
タンデム型の画像形成装置には、例えば図8に示すように、各像担持体1上の画像を転写装置2により、記録媒体搬送ベルト3で搬送する記録媒体sに順次転写する直接転写方式のものと、例えば図9に示すように、各像担持体1上の画像を1次転写装置2によりいったん中間転写体4に順次転写して後、その中間転写体4上の画像を2次転写装置5により記録媒体sに一括転写する間接転写方式のものとがある。
【0013】
直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は、像担持体1を並べたタンデム作像装置Tの上流側に給紙装置6を、下流側に定着装置7を配置しなければならず、大型化する欠点がある。これに対し、後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができるから、給紙装置6および定着装置7をタンデム作像装置Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【0014】
また、前者は、大型化しないように定着装置7をタンデム作像装置Tに接近して配置することとなるから、記録媒体sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができず、記録媒体sの先端が定着装置7に進入するときの衝撃や、定着装置7を通過するときの記録媒体搬送速度差などで、定着装置7が後端側の画像形成に影響を及ぼす欠点がある。これに対し、後者は、記録媒体sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるから、定着装置7がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
【0015】
このようなことから、最近は、タンデム型画像形成装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
【0016】
しかしながら、間接転写方式のタンデム型画像形成装置では、1ドラム型に比べ、図9に示す例でいうと、各像担持体1同士、各像担持体1と不図示の露光装置、各像担持体1と中間転写体4間の位置関係を精度よく構成する必要があり、色ずれを生じやすい問題があった。
【0017】
そこで、この発明の第4の目的は、特にタンデム型画像形成装置において、精度よく構成して、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの位置ずれを少なくし、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1に記載の発明は、上述した第1の目的を達成すべく、画像形成装置本体の本体フレームで、露光装置を保持する書込みユニットフレームを支持し、その書込みユニットフレームに前側板と後側板とを対向して取り付け、それらの前後側板で作像装置を支持する、ことを特徴とする。
【0019】
請求項2に記載の発明は、上述した第2の目的を達成すべく、請求項1に記載の画像形成装置において、本体フレームに一対の水平フレームを設け、それら一対の水平フレーム上に載せて書込みユニットフレームを支持する、ことを特徴とする。
【0020】
請求項3に記載の発明は、上述した第3の目的を達成すべく、請求項2に記載の画像形成装置において、一対の水平フレーム上で書込みユニットフレームを高さ調整自在に固定する、ことを特徴とする。
【0021】
請求項4に記載の発明は、上述した第4の目的を達成すべく、請求項1に記載の画像形成装置において、作像装置として、4つの像担持体を備えたタンデム作像装置を備える、ことを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図1には、この発明による画像形成装置の一例であるカラー複写機の全体概略構成を示す。
【0023】
図中符号100は複写機本体(画像形成装置本体)、200はそれを載せる給紙テーブル、300は複写機本体100上に取り付けるスキャナ、400はさらにその上に取り付ける自動原稿搬送装置(ADF)である。
【0024】
複写機本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を、図示例では1つの駆動ローラ14と2つの従動ローラ15・16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能に設ける。もちろん、別途中間転写体10の片寄りを調整するローラに掛け回すなど、4つ以上のローラに掛け回すようにしてもよい。なお、中間転写体10は、図示例ではほぼ水平に張り渡すが、水平ではなく、斜めに傾斜して張り渡すようにしてもよい。
【0025】
この図示例では、一方の従動ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置17を設ける。
【0026】
また、駆動ローラ14と従動ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの4つの単色作像手段18を横に並べて配置してタンデム作像装置20を設ける。タンデム作像装置20の上には、さらに露光装置21を設ける。露光装置21は、その各構成部品をそれぞれ1つの書込みユニットフレーム80に取り付け、ユニット化して保持する。
【0027】
一方、中間転写体10の張り渡し領域の下方には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、他方の従動ローラ16に押し当てて中間転写体10上の画像を記録媒体に転写する。
【0028】
2次転写装置22の横には、記録媒体上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。そして、全部でもよいが、図示例ではその一部を、中間転写体10の張り渡し領域の下方に入り込ませて備えてなる。
【0029】
上述した2次転写装置22には、画像転写後の記録媒体をこの定着装置25へと搬送する媒体搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置22として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、この媒体搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【0030】
さて、このような2次転写装置22および定着装置25の下には、中間転写体10の張り渡し方向と平行に、記録媒体の両面に画像を形成すべく記録媒体を反転する記録媒体反転装置28を備える。
【0031】
ところで、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、自動原稿搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、自動原稿搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
【0032】
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動してから、スキャナ300を駆動して原稿内容を読み取る。コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、そのまま原稿内容を読み取る。
【0033】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ14を回転駆動して従動ローラ15・16を従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の単色作像手段18でその像担持体40を回転して各像担持体40上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次重ね1次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
【0034】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから記録媒体を繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
【0035】
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の記録媒体を繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
【0036】
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間に記録媒体を送り込み、2次転写装置22で中間転写体10上の合成カラー画像を一括して2次転写して記録媒体上にカラー画像を形成する。
【0037】
この2次転写部分において、記録媒体裏面に負極性のバイアス電圧、例えば−800〜−2000Vを印加し、また例えば50N/cm2程度の圧力をかける。この印加電圧によって発生した電界による静電気力と圧力とによって、中間転写体10のトナーを引き寄せ、記録媒体に一括転写する(2次転写)。
【0038】
画像転写後の記録媒体は、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えて記録媒体反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を形成して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
【0039】
一方、画像転写後の中間転写体10は、ベルトクリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置20による再度の画像形成に備える。
【0040】
さて、上述したタンデム作像装置20において、各単色作像手段18は、詳しくは、例えば図2に示すように、ドラム状の像担持体40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、クリーニング装置63、除電装置64などを備えてなる。
【0041】
図示省略するが、これら単色作像手段18を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体100に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。
【0042】
単色作像手段18を構成する部分のうち、帯電装置60は、図示例では帯電ローラを用い、像担持体40に接触して電圧を印加することによりその像担持体40の帯電を行う。
【0043】
現像装置61は、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ65に付着する攪拌部66と、その現像スリーブ65に付着した二成分現像剤のうちのトナーを像担持体10に転移する現像部67とで構成し、その現像部67より攪拌部66を低い位置とする。
【0044】
攪拌部66には、平行な2本の攪拌スクリュ68を設ける。2本の攪拌スクリュ68の間は、両端部を除いて仕切り板69で仕切る。また、現像ケース70にトナー濃度センサ71を取り付ける。
【0045】
一方、現像部67には、現像ケース70の開口を通して像担持体40と対向して現像スリーブ65を設けるとともに、その現像スリーブ65内にマグネット72を固定して設ける。また、その現像スリーブ65に先端を接近してドクタブレード73を設ける。
【0046】
そして、2成分現像剤を2本の攪拌スクリュ68で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネット72により汲み上げて保持し、現像スリーブ65上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ65の回転とともに、ドクタブレード73によって適正な量に穂切りする。切り落とされた現像剤は、攪拌部66に戻される。
【0047】
他方、現像スリーブ65上の現像剤は、像担持体40に転移してその像担持体40上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ65上に残った現像剤は、マグネット72の磁力がないところで現像スリーブ65から離れて攪拌部66に戻る。この繰り返しにより、攪拌部66内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ71で検知して攪拌部66にトナー補給する。
【0048】
1次転写装置62は、ローラ状とし、中間転写体10を挟んで像担持体40に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、非接触のチャージャであってもよい。
【0049】
クリーニング装置63は、先端を像担持体40に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード75を備えるとともに、外周を像担持体40に接触して導電性のファーブラシ76を矢示方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ76にバイアスを印加する金属製電界ローラ77を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ77にスクレーパ78の先端を押し当てる。さらに、除去したトナーを回収する回収スクリュ79を設ける。
【0050】
そして、像担持体40に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ76で、像担持体40上の残留トナーを除去する。ファーブラシ76に付着したトナーは、ファーブラシ76に対してカウンタ方向に回転してバイアスを印加する電界ローラ77で取り除く。電界ローラ77は、スクレーパ78でクリーニングする。除去したトナーは、回収スクリュ79で不図示の廃トナーボトルへと搬送し、または現像装置61へと戻して再利用する。
【0051】
除電装置64は、例えばランプであり、光を照射して像担持体40の表面電位を初期化する。
【0052】
そして、像担持体40の回転とともに、まず帯電装置60で像担持体40の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ300の読取り内容に応じて上述した露光装置21からレーザやLED等による書込み光Lを照射して像担持体40上に静電潜像を形成する。
【0053】
その後、現像装置61によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を1次転写装置62で中間転写体10上に転写する。画像転写後の像担持体40の表面は、クリーニング装置63で残留トナーを除去して清掃し、除電装置64で除電して再度の画像形成に備える。
【0054】
ところで、図示タンデム作像装置20では、詳しくは図3に示すように、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの4つの単色作像手段18BK・18Y・18M・18Cを、ブラックの単色作像手段18BKを最上流側に位置して中間転写体10の図中矢示する搬送方向に沿って順に配置する。
【0055】
図4には、画像形成装置本体である複写機本体100内に備える本体フレームFを示す。
【0056】
本体フレームFは、複写機本体100の外径を形成する骨組であり、前側の下横フレームaと後側の下横フレームbと左右の下横フレームc、dとを枠状に組み付け、その前側の両隅から前縦フレームe、fを立ち上げるとともに、後側の両隅から幅広の後縦フレームg、hを立ち上げる。
【0057】
そして、前縦フレームe、fの上端間を結んで上横フレームiを前側に掛け渡し、後縦フレームg、hの上端間を結んで上横フレームj、kを後側に掛け渡す。また、左側の前縦フレームeと後縦フレームg間の上端寄りには左側の水平フレームmを、右側の前縦フレームfと後縦フレームh間の上端寄りには右側の水平フレームnを掛け渡して設ける。
【0058】
このような本体フレームFでは、4つの横フレームa、b、c、dと4つの縦フレームe、f、g、hで、上述した給紙路48を形成する給紙装置、2次転写ベルト24、定着装置25、記録媒体反転装置28などをそれぞれ支持し、上横フレームi、j、kでスキャナ300を支持する。また、図5に示すように、一対の水平フレームm、n上に載せて、書込みユニットフレーム80を支持する。
【0059】
書込みユニットフレーム80には、左右に水平折り曲げ部81を設け、その前後2ヶ所を各々固定ねじ82で水平フレームm、nに上からねじ付けて固定する。このとき、ねじ付け位置の少なくとも1つには、例えば図6に示すように、固定ねじ82に近接して高さ調整ねじ83を設け、水平フレームm、nにねじ付けて取り付ける。
【0060】
そして、その調整ねじ83の高さ位置を調整してから、そのヘッド部上に水平折り曲げ部81を載せて書込みユニットフレーム80を取り付け、固定ねじ82をねじ込んで一対の水平フレームm、n上で書込みユニットフレーム80を高さ調整自在に固定するようにする。
【0061】
このようにすると、一対の水平フレームm、n上に載せて書込みユニットフレーム80を支持するから、書込みユニットフレーム80の取り付け作業を簡単とすることができる。また、一対の水平フレームm、n上で書込みユニットフレーム80を高さ調整自在に固定するから、書込みユニットフレーム80を歪みなく取り付け、画像品質の低下を一層防止することができる。
【0062】
さて、書込みユニットフレーム80の前面および後面には、位置決めピン84を立てる。そして、図7に示すように、その位置決めピン84で位置決めし、書込みユニットフレーム80の前側に前側板85をぶら下げるように取り付け、後側にその前側板85と対向して後側板86をぶら下げるように取り付け、取付ねじ87でねじ止め固定する。
【0063】
そして、対向する前後側板85・86間に掛け渡すように取り付け、タンデム作像装置20の上述した像担持体40、帯電装置60、現像装置61、クリーニング装置63、除電装置64などを支持する。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1に記載の発明によれば、画像形成装置本体の本体フレームで、露光装置を保持する書込みユニットフレームを支持し、その書込みユニットフレームに前側板と後側板とを対向して取り付け、それらの前後側板で作像装置を支持するので、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの間には前後側板を設けるだけとして公差の積み重ねを最小限とし、互いの位置ずれを少なくして、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる。
【0065】
請求項2に記載の発明によれば、本体フレームに一対の水平フレームを設け、それら一対の水平フレーム上に載せて書込みユニットフレームを支持するので、書込みユニットフレームを取り付けるとき一対の水平フレーム上に上から載せてねじ止めすればよく、書込みユニットフレームを支えたりする必要をなくして書込みユニットフレームの取り付け作業を簡単とすることができる。
【0066】
請求項3に係る発明によれば、一対の水平フレーム上で書込みユニットフレームを高さ調整自在に固定するので、高さ調整して書込みユニットフレームを歪みなく取り付け、画像品質の低下を一層防止することができる。
【0067】
請求項4に係る発明によれば、作像装置として、4つの像担持体を備えたタンデム作像装置を備えるので、特にタンデム型画像形成装置において、精度よく構成して、作像装置の各装置と書込みユニットフレームとの位置ずれを少なくし、画像品質の低下を防止するとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による画像形成装置の一例であるカラー複写機の全体概略構成図である。
【図2】そのカラー複写機に備えるタンデム作像装置の部分拡大図である。
【図3】そのタンデム作像装置の全体構成図である。
【図4】その複写機本体に備える本体フレームの斜視図である。
【図5】その本体フレームに書込みユニットフレームを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図6】書込みユニットフレームを固定する1つの固定ねじのねじ付け位置の一部破断部分拡大図である。
【図7】その書込みユニットフレームに前後側板を取り付けた状態の本体フレームの斜視図である。
【図8】直接転写方式の画像形成装置におけるタンデム作像装置の構成図である。
【図9】間接転写方式の画像形成装置におけるタンデム作像装置の構成図である。
【符号の説明】
100 複写機本体(画像形成装置本体)
20 タンデム作像装置
21 露光装置
40 像担持体
60 帯電装置
61 現像装置
63 クリーニング装置
64 除電装置
80 書込みユニットフレーム
81 水平折り曲げ部
82 固定ねじ
83 調整ねじ
84 位置決めピン
85 前側板
86 後側板
87 取付ねじ
F 本体フレーム
m 水平フレーム
n 水平フレーム
Claims (4)
- 画像形成装置本体の本体フレームで、露光装置を保持する書込みユニットフレームを支持し、その書込みユニットフレームに前側板と後側板とを対向して取り付け、それらの前後側板で作像装置を支持することを特徴とする、画像形成装置。
- 前記本体フレームに一対の水平フレームを設け、それら一対の水平フレーム上に載せて前記書込みユニットフレームを支持することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記一対の水平フレーム上で前記書込みユニットフレームを高さ調整自在に固定することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記作像装置として、4つの像担持体を備えたタンデム作像装置を備えることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
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