JP2001075456A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ガイド手段を適正な位置に配置す
ると共にガイド手段の位置精度も高く保つことのできる
画像形成装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に係
る画像形成装置の代表的な構成は、少なくとも潜像を担
持する像担持体と該潜像を現像して可視像を形成する現
像手段とを有するプロセスカートリッジと、前記可視像
を搬送された転写材に転写する転写手段と、前記転写材
を前記現像手段と転写手段との転写ニップ部に案内する
ガイド手段とを有し、前記プロセスカートリッジを装置
本体に対し着脱可能に構成した画像形成装置であって、
前記ガイド手段を移動可能に構成すると共に、前記ガイ
ド手段を前記プロセスカートリッジに向かって付勢する
付勢手段を設け、装着された前記プロセスカートリッジ
により該ガイド手段が前記転写材を案内すべき所定位置
に位置決めされるよう構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスカートリ
ッジを着脱可能な電子写真画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真複写機、電子写真プ
リンタなどの電子写真画像形成プロセスを用いた画像形
成装置において、像担持体およびこれに作用する帯電手
段、現像手段、クリーニング手段などのプロセス手段を
一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形
成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式
が多く採用されている。

【０００３】ここでプロセスカートリッジは少なくとも
現像手段と像担持体とをカートリッジ化したものであ
り、使用者自身によって装置本体に着脱することが可能
であることから、装置のメンテナンスをサービスマンに
依らずにできるため、操作性の大幅な向上を図ることが
できる。

【０００４】図を用いて、従来の画像形成装置の例につ
いて説明する。図６に示すように、画像形成装置100は
給送トレイ101に積載した転写材Ｐにプロセスカートリ
ッジ102によって形成した可視像を転写し、排出トレイ1
03に排出するものである。プロセスカートリッジ102は
装置本体100に着脱可能に構成されており、装置本体100
にはプロセスカートリッジ102を脱着する際に開閉する
開閉カバー104を設けている。

【０００５】図７に示すごとく、プロセスカートリッジ
102は像担持体である感光体ドラム105、帯電手段106、
現像手段107、クリーニング手段108を一体的に組み込ん
でカートリッジ化している。画像形成に際して感光体ド
ラム105は帯電手段106によって一様に帯電されたのちに
光学手段109に走査されて静電潜像を形成し、現像手段1
07によって現像されてトナー像を担持する。この感光体
ドラム105と同期して給送トレイ101に積載された転写材
Ｐが給送ローラ110によって給送され、転写前ガイド111
によって感光体ドラム105と転写手段である転写ローラ1
12との転写ニップ部ｎに導かれ、トナー像が転写材Ｐ上
に転写される。トナー像を転写された転写材Ｐはガイド
材113に案内されて定着手段114へと送られ、熱と圧力を
印加することによりトナー像を定着させる。転写材Ｐは
その後排出ローラ115、116により搬送し、排出トレイ10
3へと排出する。

【０００６】上記転写ローラ112は芯金119と導電性弾性
体層120とからなり、芯金119の両端部が軸受117によっ
て軸支されている。軸受117は装置本体の凹部121に摺動
可能に保持され、図８における矢印Ａ方向にバネ部材11
8によって付勢されている。従って転写ローラ112は感光
体ドラム105と転写ニップ部ｎを形成すると同時に感光
体ドラム105に対して位置決めされ、従動回転して転写
材を挟持搬送する。

【０００７】従って導電性弾性体層120は転写ニップ部
ｎで圧縮を受け、転写ニップ部ｎ以外では圧縮が解除さ
れることとなり、この繰り返し受ける圧縮と圧縮解除の
疲労による寿命低下が他の構成部品より著しい。またジ
ャム処理時に傷つけてしまったり汚してしまうことも多
く、転写ローラ112は装置本体に対して着脱交換自在に
組み込まれている。

【０００８】そこで軸受117には装置本体のストッパー
部122に係止するストッパー爪117ａを設けており、プロ
セスカートリッジ102が取り外された場合であっても転
写ローラ112が飛びだすことなく、且つ一定以上の力に
よってストッパー爪117ａを内側に倒すことにより係合
が解除されて転写ローラ112を図中矢印Ａ方向に取り出
せるよう構成している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、以下の如き問題があった。すなわち前記転写
前ガイド111は転写ニップ部ｎに転写材Ｐを確実に導く
役割を有している。従ってその位置が転写ニップ部ｎか
ら遠いと転写材Ｐは転写ローラ112に接触しながら案内
されるため、転写の際にトナーの飛び散りが発生するこ
とから、転写前ガイド111は転写ニップ部ｎ近傍に配置
されることが望ましい。

【００１０】しかし上記した如く転写ローラ112を取り
外す必要があることから、転写前ガイド111を転写ロー
ラ112の移動領域内に配置することはできない。そこで
図８に二点鎖線にて示す如く転写ローラ112の移動領域
外かつ感光体ドラム105に近い位置に配置すると、転写
材Ｐは感光体ドラム105に当接してから転写ニップ部ｎ
に案内されることとなり、急激に下方に曲げられること
により記録精度が悪化したり、ジャムが発生しやすいと
いう問題が生じる。

【００１１】そこで、図９に示す如く装置本体側に固定
された軸123と転写ローラ112とによって位置決めされる
ガイド台124を設け、これに転写前ガイド111を固定した
構成が考えられる。このようにすることにより転写ロー
ラ112を交換する際にはガイド台124と共に転写前ガイド
111も取り外す構成となり、転写前ガイドを転写ニップ
部ｎ近傍に配置しても、転写ローラ112を取り外す際に
転写前ガイド111が干渉するという問題は発生しない。

【００１２】しかしこの構成においては、ガイド台124
はその一端が転写ローラ112によって支持されているた
め、転写ローラ112の位置の変動に追従して軸123を中心
に揺動する。このためガイド台124に固定されている転
写前ガイド111の感光体ドラム105に対する位置が変動し
て、記録精度もしくはトナーの飛び散り等の画像品質が
安定しないという問題が発生する。

【００１３】そこで本発明は、ガイド手段を適正な位置
に配置すると共にガイド手段の位置精度も高く保つこと
のできる画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、少な
くとも潜像を担持する像担持体と該潜像を現像して可視
像を形成する現像手段とを有するプロセスカートリッジ
と、前記可視像を搬送された転写材に転写する転写手段
と、前記転写材を前記現像手段と転写手段との転写ニッ
プ部に案内するガイド手段とを有し、前記プロセスカー
トリッジを装置本体に対し着脱可能に構成した画像形成
装置であって、前記ガイド手段を移動可能に構成すると
共に、前記ガイド手段を前記プロセスカートリッジに向
かって付勢する付勢手段を設け、装着された前記プロセ
スカートリッジにより該ガイド手段が前記転写材を案内
すべき所定位置に位置決めされるよう構成したことを特
徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】［第一実施形態］本発明に係る画
像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。
図１は画像形成装置の全体構成図、図２はプロセスカー
トリッジの拡大構成図、図３はプロセスカートリッジを
取り外した状態を説明する図である。以下画像形成装置
の全体構成、プロセスカートリッジ、転写ローラ、転写
前ガイドについて順に説明する。

【００１６】（全体構成）図１および図2を用いて、画
像形成装置およびプロセスカートリッジの全体構成を説
明する。本実施形態においては画像形成装置として電子
写真画像形成装置を用いて説明し、図１において左側を
装置前方、右側を装置後方とする。これに従うと、転写
材Ｐの搬送方向の上流、下流については、後方が上流
側、前方が下流側となっている。

【００１７】図１に示す電子写真画像形成装置（レーザ
ービームプリンタ）１は、電子写真画像形成プロセスに
よって画像を形成するものである。すなわち像担持体で
ある感光体ドラム14に帯電手段15にて帯電させた後に、
光学手段13によって静電潜像を形成し、これを現像手段
16にて現像して可視像であるトナー像を形成し、これを
転写材Ｐに転写して定着させることにより画像を形成す
るものである。

【００１８】まず給送トレイ２に積載した転写材Ｐを給
送ローラ３によって給送し、ガイド手段である転写前ガ
イド４によって感光体ドラム14と転写手段である転写ロ
ーラ６の転写ニップ部ｎに搬送する。転写ローラ６には
トナーと逆の正極性の転写電圧が印加され、感光体ドラ
ム14上のトナー像が転写材Ｐ上に転写される。転写ニッ
プ部ｎにおいてトナー像を転写された転写材Ｐはさらに
搬送され、ガイド材７によって定着手段８に案内され
る。

【００１９】定着手段８は内部にヒータを有する加熱ロ
ーラ８ａとこれに転写材を押圧する圧力ローラ８ｂとを
有し、転写材を挟持搬送する際に熱と圧力を印加するこ
とによりトナー像を定着させる。画像を定着された転写
材は排出ローラ対９、10によって搬送され、排出トレイ
11に排出、積載する。

【００２０】（プロセスカートリッジ）プロセスカート
リッジ５は感光体ドラム14、帯電手段15、現像手段16、
クリーニング手段17を一体的に組み込んでカートリッジ
化している。図２にプロセスカートリッジ５および転写
ローラ６の詳細を示す。感光体ドラム14はドラム状の電
子写真感光体であり、装置本体１に設けた図示しない駆
動機構によって回転駆動される。帯電手段15は感光体ド
ラム14の表面に接触配置され、感光体ドラム14に従動回
転する。

【００２１】帯電手段15には、装置本体から直流電流と
交流電流とが重畳された帯電電圧が印加され、これと感
光体ドラム14の回転とによって感光体ドラム14の表面を
一様に、例えば負極性に帯電する。この一様に帯電され
た感光体ドラム14表面に、光学手段13によって露光を行
う。光学手段13からは、画像信号に基づいたレーザ光が
発射され、感光体ドラム14表面を照射する。感光体ドラ
ム14上の光照射部分は負の電荷が除去されて、静電潜像
を形成する。この静電潜像は、現像手段16によって負極
性のトナーが付着される、いわゆる反転現像によってト
ナー像となる。

【００２２】現像手段16はトナーを収容するトナー容器
18、現像スリーブ19、規制ブレード20を有している。現
像スリーブ19は内部に磁石を有し、回転することにより
表面にトナーを担持する。この表面のトナーは規制ブレ
ード20によって層厚が規制されるとともに電荷が付与さ
れ、感光体ドラム14上に形成された静電潜像に付着さ
れ、トナー像を形成する。

【００２３】クリーニング手段17は、トナー像を転写し
たあとの感光体ドラム14表面を摺擦して表面の残留トナ
ーを除去するクリーニングブレード21と、除去した廃ト
ナーを回収するクリーニング容器22とを有している。

【００２４】（プロセスカートリッジの着脱構成）プロ
セスカートリッジ５は装置本体１に着脱可能に構成され
ており、装置前面にはプロセスカートリッジ５を脱着す
る際に開閉する開閉カバー12を設けている。開閉カバー
12は下部の支点12ａを中心に回動可能に構成されてい
る。ここで開閉カバー12を矢印Ｃ方向に回動させると装
置本体１の前面に大きな開口部が現出するので、この開
口部を介して装置本体１に対してプロセスカートリッジ
５を着脱することができる。

【００２５】更に、プロセスカートリッジ５を装置本体
１から取り出すと、給送ローラ３から転写ローラ６を介
して定着手段８上流のガイド材７に至るまでの搬送経路
部が露出されるので、転写材Ｐのジャム処理なども容易
に行うことができる。

【００２６】（転写ローラ）上記転写ローラ６は、芯金
６ａと、その外側に金型成形等でローラ状に成形された
導電性ゴム等の導電性弾性体層６ｂとからなり、芯金６
ａの両端部が軸受23によって軸支されている。また転写
ローラ６は感光体ドラム14に略平行に配設され、バネ部
材24により所定の押圧力をもって感光体ドラム14に圧接
され、一定の速度で回転する。従って導電性弾性体層６
ｂは転写ニップ部ｎで圧縮を受け、転写ニップ部ｎ以外
では圧縮が解除されることとなり、この繰り返し受ける
圧縮と圧縮解除の疲労による寿命低下が他の構成部品よ
り著しい。またジャム処理時に傷つけてしまったり汚し
てしまうことも多く、転写ローラ６は装置本体に対して
着脱交換自在に組み込まれている。

【００２７】ここで図３に示すごとく、転写ローラ６の
芯金６ａを支持する軸受23は装置本体の凹部25に摺動可
能に保持されている。この凹部25は感光体ドラム14に向
かって形成されており（図２、図３における矢印Ａ方
向）、転写ローラ６はバネ部材24によって感光体ドラム
14に向かって付勢されていることにより転写ニップ部ｎ
を形成すると同時に感光体ドラム14に対して位置決めさ
れている。

【００２８】なお、芯金６ａの両端を支持する軸受23の
少なくとも一方側は導電性部材で構成し、バネ部材24を
介してこの軸受23より転写ローラ６へ転写用バイアス電
圧が印加される。

【００２９】また軸受23には装置本体のストッパー部26
に係止するストッパー爪23ａを設けており、プロセスカ
ートリッジ５が取り外されて感光体ドラム14が装置内に
ない場合であっても、転写ローラ６や軸受23が飛びだす
ことがないよう構成している。ストッパー爪23ａは弾性
を有して構成されており、一定以上の力によりストッパ
ー爪23ａを内側に倒すとストッパー爪23ａと装置本体側
に設けられたストッパー部26の係合が解除され、軸受23
とともに転写ローラ６を図中矢印Ａ方向に取り出すこと
ができる。

【００３０】（転写前ガイド）本実施形態において、ガ
イド手段である転写前ガイド４は、図２に示すように通
紙領域外側の両端部に一体的にレバー部４ａ、および装
置本体に設けられた図示しない穴と嵌合する摺動部４ｂ
を設けている。摺動部４ｂにはねじりコイルバネ27が取
りつけられており、転写前ガイド４は摺動部４ｂを回動
中心として感光体ドラム14側（図中反時計方向）に付勢
されている。

【００３１】プロセスカートリッジ５が装着されると、
プロセスカートリッジの枠体の一部５ａが転写前ガイド
４のレバー部４ａに当接し、転写前ガイド４は転写材Ｐ
を案内すべき所定位置に位置決めされる。また図３に示
すようにプロセスカートリッジ５を装置本体外に取り出
すために上方に持ち上げると、転写前ガイド４のレバー
部４ａへのプロセスカートリッジ５への当接が解除され
るため、転写前ガイド４は装置本体内の当接部28に当接
するまで図中時計方向に回転する。このとき転写前ガイ
ド４は転写ローラ６を取り出す際の移動領域から待避す
る状態となり、転写ローラ６の脱着を容易に行うことが
できる。

【００３２】上記のごとく構成したことにより、転写ロ
ーラ６を取り出す際の移動領域に囚われることなく、プ
ロセスカートリッジ５を装着した際には転写前ガイド４
を転写ニップ部ｎ近傍の所定位置に位置決めすることが
できる。従って簡単な構成でありながらトナーの飛び散
り等を防いで、画像品質を保証することができる。

【００３３】また転写前ガイド４はプロセスカートリッ
ジ５の枠体の一部５ａによって位置決めされるので、感
光体ドラム14に対する位置精度も保証される。従って記
録精度を保証することができ、高品質の電子写真画像形
成装置を提供することができる。

【００３４】［第二実施形態］次に、本発明に係る画像
形成装置の第二実施形態について説明する。図４は本実
施形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの拡
大構成図であって、上記第一実施形態と説明の重複する
部分については同一の符号を付して説明を省略する。

【００３５】上記第一実施形態においては転写前ガイド
４のレバー部４ａをプロセスカートリッジ５の枠体の一
部に当接させることにより転写前ガイド４を位置決めし
て示したが、本実施形態においてはレバー部４ａを感光
体ドラム14の回転軸であるドラム軸14ａに当接させるこ
とによって位置決めするよう構成している。

【００３６】上記のごとく構成したことにより、第一実
施形態よりも転写前ガイド４の感光体ドラム14に対する
位置精度を高めることができ、より高品質の電子写真が
像形成装置を提供することができる。

【００３７】［第三実施形態］次に、本発明に係る画像
形成装置の第三実施形態について説明する。図５は本実
施形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの拡
大構成図であって、上記各実施形態と説明の重複する部
分については同一の符号を付して説明を省略する。

【００３８】本実施形態においては、転写前ガイドに装
着された摺動部４ｂに、非透過性の材質で構成したレバ
ー部４ｃを設けている。また装置本体１の、レバー部４
ｃと対応する位置にフォトインタラプタ29を配置してい
る。

【００３９】図５に示す如くプロセスカートリッジ５が
装着されると、感光体ドラム14のドラム軸14ａが転写前
ガイド４のレバー部４ａに当接して転写前ガイド４が位
置決めされるが、このとき転写前ガイド４に装着された
摺動部４ｂのレバー部４ｃがフォトインタラプタ29の透
過部を遮って、装置本体内の図示しない制御手段がこれ
を検知し、記録動作可能と判断することができる。

【００４０】一方、プロセスカートリッジ５の装着が不
完全で、プロセスカートリッジ５が正規位置より上方に
ある場合は、転写前ガイド４のレバー部４ａも浮いてし
まい、その結果図中二点鎖線で示すように、摺動部４ｂ
のレバー部４ｃがフォトインタラプタ29の透過部を完全
には遮らないため、装置本体内の制御手段は記録動作可
能と判断しない。これにより、プロセスカートリッジ５
の装着不完全による転写前ガイドの位置ズレおよび画像
品質の低下を未然に防止することができる。

【００４１】

【発明の効果】上記説明した如く、本発明に係る画像形
成装置においては、像担持体と転写手段との間に転写材
を導くガイド手段を移動可能に構成すると共にプロセス
カートリッジに向かって付勢し、装着されたプロセスカ
ートリッジにより所定位置に位置決めされるよう構成し
たことにより、転写手段を取り出す際の移動領域に囚わ
れることなくガイド手段を転写ニップ部近傍の最適位置
に位置決めすることができる。従って簡単な構成であり
ながらトナーの飛び散り等を防いで、画像品質を保証す
ることができる。

【００４２】またガイド手段がプロセスカートリッジを
基準として位置決めされることにより、感光体ドラム14
に対する位置精度も保証される。従って記録精度を保証
することができ、高品質の電子写真画像形成装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の全体構成図である。

【図２】プロセスカートリッジの拡大構成図である。

【図３】プロセスカートリッジを取り外した状態を説明
する図である。

【図４】第二実施形態に係る画像形成装置のプロセスカ
ートリッジの拡大構成図である。

【図５】第三実施形態に係る画像形成装置のプロセスカ
ートリッジの拡大構成図である。

【図６】従来例に係る画像形成装置の全体構成図であ
る。

【図７】従来例に係るプロセスカートリッジの拡大構成
図である。

【図８】転写ニップ部の従来例である。

【図９】転写ニップ部の他の従来例である。

【符号の説明】

Ｐ …転写材 ｎ …転写ニップ部 １ …画像形成装置 ２ …給送トレイ ３ …給送ローラ ４ …転写前ガイド ４ａ …レバー部 ４ｂ …摺動部 ４ｃ …レバー部 ５ …プロセスカートリッジ ６ …転写ローラ ６ａ …芯金 ６ｂ …導電性弾性体層 ７ …ガイド材 ８ …定着手段 ８ａ …加熱ローラ ８ｂ …圧力ローラ ９ …排出ローラ対 10 …排出ローラ対 11 …排出トレイ 12 …開閉カバー 12ａ …支点 13 …光学手段 14 …感光体ドラム 14ａ …ドラム軸 15 …帯電手段 16 …現像手段 17 …クリーニング手段 18 …トナー容器 19 …現像スリーブ 20 …規制ブレード 21 …クリーニングブレード 22 …クリーニング容器 23 …軸受 23ａ …ストッパー爪 24 …バネ部材 25 …凹部 26 …ストッパー部 27 …コイルバネ 28 …当接部 29 …フォトインタラプタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも潜像を担持する像担持体と該
   潜像を現像して可視像を形成する現像手段とを有するプ
   ロセスカートリッジと、前記可視像を搬送された転写材
   に転写する転写手段と、前記転写材を前記現像手段と転
   写手段との転写ニップ部に案内するガイド手段とを有
   し、前記プロセスカートリッジを装置本体に対し着脱可
   能に構成した画像形成装置であって、 前記ガイド手段を移動可能に構成すると共に、 前記ガイド手段を前記プロセスカートリッジに向かって
   付勢する付勢手段を設け、 装着された前記プロセスカートリッジにより該ガイド手
   段が前記転写材を案内すべき所定位置に位置決めされる
   よう構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記ガイド手段は、前記プロセスカート
   リッジの枠体に当接することにより所定位置に位置決め
   されるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 前記ガイド手段は、前記像担持体の回転
   軸によって所定位置に位置決めされるよう構成したこと
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記ガイド手段の位置を検出するガイド
   位置検出手段を設け、前記ガイド手段が所定位置に位置
   していない場合には記録動作可能としないことを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。