JP2003241616A

JP2003241616A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003241616A
Application number: JP2002045245A
Authority: JP
Inventors: Kinumi Furuya; 衣美古谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】インラインカラー画像形成装置における垂直搬
送ユニットの低コスト化及び交換作業性の向上を図る。【解決手段】縦型のインラインカラー画像形成装置にお
いて、垂直搬送ユニット101は装置本体の前部に記録シ
ートを転写ベルト15により略垂直上方に向けて搬送し、
各色の感光ドラム8上のトナー画像を転写ローラ8により
記録シートＰに転写させる。垂直搬送ユニット101は下
部の差し込み部101ａが装置本体側に設けられている回
転軸103に固定のキャップ部材102に脱着可能に差し込ま
れており、画像形成装置本体に対して閉位置と全開位置
との間を開閉可能とし、またキャップ部材102から抜く
だけで垂直搬送ユニット101の交換ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録シートを上方
に向かって略垂直に搬送させながら記録シートに画像を
記録させる垂直搬送ユニットを備えた画像形成装置に係
り、特にこの垂直搬送ユニットの開閉機構と着脱機構に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から複数の感光ドラムを一列に並べ
たインライン型の画像形成装置が提供されている。この
ような画像形成装置には大きく分けて、複数の感光ドラ
ムを水平方向に並べた横配置構成と、垂直方向に並べた
縦配置構成がある。

【０００３】図8は上記した縦配置構成の画像形成装置
を示し、下方に給紙カセット10等で構成される給紙部
を、上方に未定着トナー像を記録シートに定着させる定
着部11を設け、その間に各色のプロセスカートリッジ2
（2a〜2d）が上下方向に配置されている。これらのプロ
セスカートリッジ2は、像担持体としての感光ドラム3の
表面を帯電手段４により一様に帯電され、スキャナーユ
ニット9から画像信号に応じてレーザー光が感光ドラム3
に照射されて潜像が形成され、この潜像が現像器6で現
像されたトナー画像が転写ローラ8により記録シートに
転写される。

【０００４】記録シートは垂直搬送ユニット101により
下方から上方に向けて略垂直に搬送され、各色のトナー
画像が転写され、定着手段11で定着され、排紙ローラ12
により積載トレイ13に排紙積載される。

【０００５】垂直搬送ユニット101は、ユニット本体に
記録シートを静電的に吸着保持して搬送する無端の転写
ベルトを回転可能に装着し、また各色のプロセスカート
リッジ2に対応した転写ローラ8が取付けられている。そ
して、垂直搬送ユニット101の下部に設けた支軸107を介
して画像形成装置本体に回動可能に直接取り付けられて
いる。この画像形成装置は、図中右側が手前側で、垂直
搬送ユニット101は装置の手前側に設けられていて、画
像形成装置の手前側の外装カバー（不図示）を開放する
とこの垂直搬送ユニット101が表れ、不図示の取っ手を
持って手前側に引くと、図8に示すように開放され、例
えば画像形成途中にジャムが発生した場合に機内に残留
したシートを取り除くことができるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記垂直搬送ユニット
は、シートを垂直に搬送するために、シートを吸着しな
がら搬送する転写ベルトや転写ローラなど、転写機能部
品を備えていることが多いが、転写ベルトは表面の削れ
や、汚れの付着によりその性能が低下しやすい。従っ
て、本体寿命に対し、転写ベルトは短い期間で寿命がく
るので、交換が必要である。

【０００７】しかし、転写ベルトや転写ローラの交換は
作業が複雑な上、転写ベルトを傷つけてしまうおそれも
ある。

【０００８】従って、垂直搬送ユニットは本体に対して
開放できるだけでなく、ユニットごとの交換ができる必
要がある。

【０００９】しかし、従来の構成では、前記垂直搬送ユ
ニットが画像形成装置本体から容易に着脱することがで
きなかった。

【００１０】前記垂直搬送ユニットを中途半端な開き角
度で維持できるとすると、該垂直搬送ユニットに対し、
画像形成装置本体の奥側に位置するプロセスカートリッ
ジなどの部品を着脱、交換する時に転写ベルトにぶつか
り傷つけてしまう可能性がある。プロセスカートリッジ
やその他交換部品等の着脱を行う場合は、その軌跡上に
転写ベルトのような傷つきやすい部品がないようにしな
くてはならない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、画像形成
装置本体に対し、下部に設けた支軸を中心に開閉可能に
設けられた転写材搬送ユニットを有し、前記転写材搬送
ユニットは、前記画像形成装置本体側に前記支軸を介し
て回転自在に設けられた取り付け部材に取り外し可能に
連結されていることを特徴とする画像形成装置とするも
のである。

【００１２】そして、前記転写材搬送ユニットの全開状
態で、前記交換可能な物品が前記画像形成装置本体に対
して着脱可能とすることができる。

【００１３】前記交換可能な物品は、前記転写材搬送ユ
ニットに対向して上下方向に複数配置されているもので
ある。

【００１４】前記交換可能な物品は、像担持体を含むプ
ロセスカートリッジであり、前記転写材搬送ユニット
は、前記像担持体のトナー画像の転写位置に転写材を搬
送するものである。

【００１５】前記複数の交換可能な物品は、それぞれ像
担持体を含む各色毎のプロセスカートリッジであり、前
記転写材搬送ユニットは、前記各像担持体のトナー画像
の転写位置に転写材を搬送するものである。

【００１６】このような発明によれば、転写S材搬送ユ
ニットは本体に対し容易に着脱することが出来る。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図1、図2は
本発明の第１の実施の形態を示す。図1では画像形成装
置が画像形成中の状態を示しており、垂直搬送ユニット
101は閉じた状態にある。

【００１８】図1において、画像形成装置Aは着脱自在な
プロセスカートリッジ2としてトナー色の異なる、例え
ばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4種類のプ
ロセスカートリッジ2a〜2dを有している。このプロセス
カートリッジ2（2a〜2d）にはそれぞれ、像担持体であ
る電子写真感光ドラム3、表面を帯電させるための帯電
手段4、感光ドラム3上に形成された潜像をトナーにより
画像を形成するための現像手段5、転写後の残留トナー
を除去するクリーニング手段6が設けられている。

【００１９】画像形成装置Aにおいて、用紙カセットか
ら一枚ずつ分離給紙されたシート材Pをレジストローラ
ユニット7により、所定のタイミングで画像形成プロセ
スカートリッジ2と画像転写手段である転写ローラ8など
からなる垂直搬送ユニット101へ搬入し、シート材Pに所
望の画像を用紙Pの上面に印字する。

【００２０】一方、スキャナーユニット9からレーザー
光が照射され、最下段位置のプロセスカートリッジ2aの
感光ドラム3上に形成されたトナー像をシート材Pに転写
するための転写ローラ8は、感光ドラム3にシート材カセ
ット10から送られたシート材Pを押圧し、かつ帯電した
トナー像と逆極性の電圧が印加され、シート材にトナー
像を転写するものである。同様の工程をシート材の搬送
方向下流（上方向）にあるプロセスカートリッジ2ｂ、2
ｃ、2ｄとで順次行い、4色の画像転写が終了すると、シ
ート材の表面にフルカラーの画像が形成される。

【００２１】垂直搬送ユニット101のシート材搬送方向
下流には、シート材P上に転写した未定着トナー像をシ
ート材Pに定着させるための定着手段11が設けられてい
る。

【００２２】画像の転写が終了したシート材Pを、発熱
体を有した定着ユニット11を通過させることによって、
シート材Pへトナー像を定着させている。画像が定着さ
れたシート材は排出ローラ12によって機外へ排出され、
排出ローラ12の下方にある積載トレイ13へと積載され
る。

【００２３】以下、各図において機能及び形状が同じも
のは同一符号で示し、特に必要ない限り重複した説明は
省略する。

【００２４】図2は画像形成装置Aがジャム処理、または
ユニットの交換等を行う時の状態を示しており、垂直搬
送ユニット101は全開の状態にある。102は垂直搬送ユニ
ット101を着脱自在に係止する筒状に形成されたキャッ
プ部材、103はキャップ部材102を装置本体に回転自在に
軸支する回転軸を示している。キャップ部材102は、装
置本体の幅方向の略中央に配置されていて、垂直搬送ユ
ニット101における下部の幅方向の略中央に設けられた
差し込み部101ａがこのキャップ部材102内に脱着可能に
差し込まれている。なお、垂直搬送ユニット101が不用
意にこのキャップ部材102から抜けないように、差し込
み部101ａとキャップ部材102との間に不図示の抜け止め
手段を設けている。

【００２５】垂直搬送ユニット101は、転写ベルト15や
転写ローラ8などの転写機能部品を有し、これらの部品
は表面の削れや汚れの付着に弱く、このような影響によ
り転写性能が低下しやすい。転写ベルト15や転写ローラ
8をそれぞれ交換してもよいが、その作業は非常に複雑
であり、また、転写ベルト15は傷つきやすく、作業中に
傷をつけてしまうおそれがある。そこで、オペレーター
が簡単にこれら転写機能部品を交換できるように、垂直
搬送ユニット101をユニットごと交換できるようにして
いる。

【００２６】垂直搬送ユニット101は、キャップ部材102
に着脱自在に係止することが出来、キャップ部材102が
装置本体側に設けた回転軸103に回転自在に軸支されて
いる。

【００２７】この構成では、垂直搬送ユニット101の回
転中心が装置本体側に残るため、垂直搬送ユニット101
の着脱部は簡単な構成となり、オペレーターの作業が簡
単になる。

【００２８】さらに、交換部品である垂直搬送ユニット
101は簡単な構成となり、低コスト化が図れる。

【００２９】（第2の実施の形態）図3、4は本発明の第2
の実施の形態を示す。

【００３０】本第2の実施の形態は、垂直搬送ユニット1
01をキャップ部材102より外した時に、キャップ部材102
が装置本体内側に回転し、再び垂直搬送ユニットを装着
する時に装着できなくなってしまわないように、垂直搬
送ユニット101を外した状態（キャップ部材のみが回転
軸103に軸支されている状態）ではキャップ部材102が内
側に回転することが出来ないようにクリック位置を設け
たものである。

【００３１】図3はキャップ部材102の附近を拡大した図
であり、104はキャップ部材102に設けられた突起部であ
り、105は突起部104と対向するカムであり、106はカム1
05を付勢するバネである。図4のαはこのクリック時の
垂直搬送ユニット101の開き角度である。

【００３２】垂直搬送ユニット101が開き始めると、キ
ャップ部材102は時計方向に回転し、支軸105ａを支点と
し、バネ106により図中時計回転方向に常時付勢されて
いるカム105はキャップ部材102の突起部104に摺動され
ながら半時計回転方向にバネ106の付勢力に抗して回動
する。そして、キャップ部材102の突起部104がカム105
の最大カムリフト部105bを乗り越えた状態で垂直搬送ユ
ニット101が図３及び図４に示すように停止する。この
状態で垂直搬送ユニット101がキャップ部材102から取り
外された場合、カム105はバネ106により反時計回転方向
に回動力を受けており、またキャップ部材102の突起部1
04はカム105の最大カムリフト部105ｃを越えた斜面に当
接しているので、カム105はキャップ部材102に対して時
計回転方向に回動させる力を付与する。

【００３３】したがって、キャップ部材102が装置本体
の奥側に向けて回転しようとすると、突起部104がカム1
05に当たり、カム105はバネ106で図中時計回り方向に常
時付勢されているので、突起部104はカム105を乗り越え
られず、開き角度αのところで止まる。

【００３４】しかし、垂直搬送ユニット101を装着した
状態では、垂直搬送ユニット101の取っ手が回転中心か
ら充分離れているため、キャップ部材102の突起部104の
回転モーメントはバネ106の付勢力に勝って、カム105の
最大カムリフト部105ｃを乗り越え閉じることが可能で
ある。

【００３５】つまり、バネ106の付勢力は、キャップ部
材のみの回転モーメント＜カムの回転モーメント＜垂直
搬送ユニット装着時のキャップ部材の回転モーメントと
なるよう、設定されている。

【００３６】以上説明したように、第2の実施の形態に
おいて、垂直搬送ユニット101を外した時に、キャップ
部材102が装置本体の奥側に回転してしまわないように
回り止めを設けることで、再び垂直搬送ユニット101を
装着する時、オペレーターはその操作を簡単に行うこと
が可能である。

【００３７】（第3の実施の形態）図5〜図７は本発明の
第３の実施の形態を示す。

【００３８】図6、図7において、109は画像形成装置本
体に設けられたガイドピンで、各感光ドラム３に対応し
て夫々設けられている。108は画像形成装置本体側に配
置された連動板で、各ガイドピン109が係合する図中斜
線で示すガイド溝112が形成され、上下方向に移動する
際、ガイド溝112の溝形状に沿って図７において二点鎖
線で示す位置と実線で示す位置との間を斜めに移動可能
となっている。

【００３９】110は各感光ドラム3に対応して設けられた
駆動ギアで、111は連動カムである。

【００４０】連動カム111は、キャップ部材102が軸支さ
れ、キャップ部材102と一緒に回転する回転軸103に固定
されている。連動板108は連動カム111にリンクしてお
り、連動カム111によって上方に押されたり、下方に引
かれたりする。そしてこのとき斜線部で示したガイド溝
112がガイドピン109に沿って連動板108は移動する。

【００４１】つまり、垂直搬送ユニット101の開閉によ
って、連動板108は移動する。

【００４２】図6は垂直搬送ユニット101が閉じた状態、
図7は垂直搬送ユニット101が全開の状態の時の感光ドラ
ム3と駆動ギア110の結合の状態を示している。

【００４３】図6では、駆動ギア110は感光ドラム3と三
角カップリングなどに代表されるロック機構を介して結
合しており、感光ドラム103は駆動力が伝えられ駆動す
る。

【００４４】図7では、垂直搬送ユニット101が全開の位
置に移動し、それと同時に連動カム111が連動板108を左
斜め下に移動させる。この連動板108によって、駆動ギ
ア110は左方向、つまり感光ドラム3と離れる方向に押さ
れ、感光ドラムとの結合が解除される。

【００４５】図5において、βは、最上部に格納された
トナーカートリッジ2ｄを着脱するのに邪魔にならない
垂直搬送ユニット101の開き角度である。垂直搬送ユニ
ット101の開き角度がβのとき、前述の感光ドラム3と駆
動ギア110は結合した状態であり、通常この状態ではプ
ロセスカートリッジ2の着脱は無理である。しかし、ユ
ーザーが予想を越える力で無理にプロセスカートリッジ
2の着脱を行った場合、結合部が破損する恐れがある。

【００４６】そこで、βから全開までの間では垂直搬送
ユニットは自重で全開の位置まで開ききり、つまり感光
ドラム3と駆動ギア110の結合が解除された状態となり、
かつ垂直搬送ユニット101が開く勢いで破損することの
ないように、キャップ部材102及び回転軸103に不図示の
トルク保持部材を設けている。

【００４７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、オペレーターが無理にプロセスカートリッジ2を着
脱しようとしても、感光ドラム3と駆動ギア110の結合部
を破損する恐れが無くなり、さらに、プロセスカートリ
ッジ2の着脱時に転写ベルトを誤って傷つけることも無
くなる。

【００４８】さらに、感光ドラム3と駆動ギア110の結合
を解除させるために、ガイドピン109と連動板108の溝11
2の間に摩擦抵抗が発生する。そこで、垂直搬送ユニッ
ト101と同一の回転軸103にカムギア111が固定されてい
るので、この抵抗力を垂直搬送ユニット101が開く時の
トルク保持力として使うことが可能である。

【００４９】すると、すでに使われているトルク保持部
材の負荷トルクを軽減でき、前記トルク保持部材の小型
化、低コスト化を図ることが出来る。

【００５０】なお、第３の実施の形態の構成を第２の実
施の形態の構成に適用しても良い。

【００５１】また、上記した実施の形態は上下に複数の
プロセスカートリッジを配置した構成を例にしている
が、１つの像担持体を配置したものに適用することもで
きる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オペレーターが転写材搬送ユニットの交換を行う場合、
その作業が容易に行えるようになり、さらに消耗品であ
る転写材搬送ユニットの構成を簡易化でき、低コスト化
が図れる。

【００５３】また、オペレーターが転写材搬送ユニット
の内側にあるプロセスカートリッジなどの着脱可能な物
品の着脱／交換を行う場合に、クラッチ手段およびクラ
ッチ作動手段を破損したり、転写材搬送ユニットを傷つ
けることなく、作業が行える。

【００５４】さらに、クラッチ手段を継脱する際に発生
する力を転写材搬送ユニットが開く時のトルク保持力と
して用いるので、トルク保持の機構の小型化、低コスト
化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す画像形成装置
の概略断面図で、垂直搬送ユニットが使用状態にある場
合を示す。

【図２】図１の垂直搬送ユニットが開放した状態を示す
概略断面図。

【図３】図２の一部拡大図。

【図４】本発明の第2の実施の形態を示す画像形成装置
の概略断面図。

【図５】本発明の第3の実施の形態を示す画像形成装置
の概略断面図。

【図６】図5の画像形成装置本体を正面側から見た図
で、駆動ギアと感光ドラムが結合されている状態を示
す。

【図７】図5の画像形成装置本体を正面側から見た図
で、駆動ギアと感光ドラムの結合が解除されている状態
を示す。

【図８】従来の画像形成装置を示す概略断面図。

【符号の説明】

101‥垂直搬送ユニット 102‥キャップ部材 103‥回転軸 104‥キャップの突起部 105‥カム 106・・・バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H030 AA06 AA07 AB02 AD05 BB44 BB46 BB63 2H071 BA04 BA13 BA14 BA23 BA42 CA05 DA15 DA21 EA18 2H200 FA12 GA12 GA23 GA34 GA47 GB12 GB25 GB44 HA02 HB12 JA02 JB07 JB10 JB13 JB20 LA03 LA12 LA38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置本体に対し、下部に設けた
支軸を中心に開閉可能に設けられた転写材搬送ユニット
を有し、前記転写材搬送ユニットは、前記画像形成装置
本体側に前記支軸を介して回転自在に設けられた取り付
け部材に取り外し可能に連結されていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記転写材搬送ユニットの全開状態で、
前記転写材搬送ユニットに対し前記画像形成装置本体の
奥側に位置する交換可能な物品が前記画像形成装置本体
に対して着脱可能としていることを特徴とする請求項１
に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記交換可能な物品は、前記転写材搬送
ユニットに対向して上下方向に複数配置されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記交換可能な物品は、像担持体を含む
プロセスカートリッジであり、前記転写材搬送ユニット
は、前記像担持体のトナー画像の転写位置に転写材を搬
送することを特徴とする請求項１または２に記載の画像
形成装置。
【請求項５】前記複数の交換可能な物品は、それぞれ
像担持体を含む各色毎のプロセスカートリッジであり、
前記転写材搬送ユニットは、前記各像担持体のトナー画
像の転写位置に転写材を搬送することを特徴とする請求
項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記画像形成装置本体に着脱可能に配置
された交換可能な物品は、クラッチ手段を介して駆動力
が伝達され、前記転写材搬送ユニットの閉じ位置から全
開位置の間における所定位置において、前記クラッチ手
段を継脱するクラッチ作動手段を有することを特徴とす
る請求項１、２または４に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記画像形成装置本体に着脱可能に配置
された複数の交換可能な物品は、それぞれクラッチ手段
を介して駆動力が伝達され、前記転写材搬送ユニットの
閉じ位置から全開位置の間における所定位置において、
前記複数のクラッチ手段を一度に継脱するクラッチ作動
手段を有することを特徴とする請求項３または５に記載
の画像形成装置。
【請求項８】前記転写材搬送ユニットの所定位置は、
複数の前記交換可能物品のうちの一つ又は２以上を着脱
可能とする開き位置であって、前記転写材搬送ユニット
は、該所定位置から自重で全開位置まで移動することを
特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記クラッチ手段を継脱する際に発生す
る力を前記転写材搬送ユニットが開く時のトルク保持力
として用いることを特徴とする請求項６、７または８に
記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記転写材搬送ユニットを全開位置で
前記取り付け部材から取り外すと、前記取り付け部材が
前記転写材搬送ユニットの閉じ方向へ移動するのを阻止
する移動阻止手段を有することを特徴とする請求項１か
ら９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記移動阻止手段は、前記転写材搬送ユ
ニットが閉から全開位置に移動する間に、前記取り付け
部材が保持される保持位置を有し、前記転写材搬送ユニ
ットを取り外した状態で、前記取り付け部材が前記保持
位置を乗り越えて回転し、閉の位置に戻るのは阻止する
が、前記転写材搬送ユニットを取り付けた状態では閉の
位置への回転移動を許容することを特徴とする請求項１
０に記載の画像形成装置。