JP2004227018A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロセスカートリッジユニットに、画像形成装置本体へのセット時に他の構成部品の邪魔にならず、かつ着脱操作がやりやすくなる取手を設ける。
【解決手段】 プロセスカートリッジユニット３０のケース外装部分３１の側面部に取手３２を設ける。取手３２は、プロセスカートリッジユニット３０内へ押し込んで格納でき、画像形成装置本体内へのセット時に他の構成部品の邪魔にならず、格納状態から引き出して使用できる。取手３２を設ける位置は、ケース外装部分３１内に位置する中間転写ベルト１０の間とし、格納時には中間転写ベルト１０の内側に位置させる。格納時に取手３２の頂部がケース外装部分３１の側面部と面一をなすように、ケース外装部分３１に凹部３３を形成する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジユニットを用いた画像形成装置に関する。

カラー画像形成装置として実用化されている代表的なものには、潜像を形成する感光体ドラムと転写紙を保持し感光体上のトナー像を転写する転写ドラムを用いた方式のものや、感光体ドラム上に複数のトナーを重ね合わせて転写紙に転写する方式のものがある。ところが転写ドラムを用いる方式では、静電気的や機械的に転写ドラムに転写紙を保持しなければならないので、ハガキのような小サイズの紙や、厚紙等を転写紙として使用することが困難で、いわゆるペーパーフリーではなく、また機械的に転写紙の先端を保持する方式では、転写紙全面に画像を転写することができないという問題がある。また感光体ドラム上に複数のトナー像を重ね合わせる方式も提案、実用化されているが、この方式では予め転写されたトナー像の上から再度感光体上を帯電露光して潜像を形成し、現像を行うというプロセスを複数回にわたって行う必要があるため、帯電の均一性を良好に保つことが困難であり、画質も従来の転写ドラム方式に比べて劣るという問題がある。

これらの欠点を解決し、ハガキや厚紙も転写紙として使えるようなペーパーフリー性を達成するとともに、高品質な画像を達成できるシステムとして、感光体に形成される各色のトナー像を無端ベルト状の中間転写ベルト上の同一位置に順次に転写し、この転写像を転写紙に転写して定着を行うことで、フルカラー画像を得る方式が提案されている。感光体ドラム上に複数のトナー像を重ね合わせる方式は転写体を余分に必要とせず、転写ドラムを用いた方式では転写ドラムが装置本体に据え置きとなるのに対し、この方式を採用した装置では、中間転写体を、機械的疲労や表面性の劣化等の理由で交換可能な補給品として取り扱わなければならない。このため中間転写ベルトを用いる方式では、感光体や現像装置等とその他のプロセスユニットを含めて一体のユニット、即ちプロセスカートリッジユニットとし、これを適時に交換するようにしている。

ところがこのような構成とすると、プロセスカートリッジユニットを交換する際の操作性やジャム処理の操作性が問題となるため、プロセスカートリッジを着脱する装置本体の不動部筐体に対して下側を中心に転写紙搬送経路を開放可能な前部カバーを設け、プロセスカートリッジユニットを前部カバーの開放方向と同一方向に回動可能とする方式が提案されている。

図１にこのような交換可能なプロセスカートリッジユニットを用いたカラー画像形成装置の一例を示す。図１の装置において、１はベルト状像担持体たる可撓性のベルト状感光体で、この感光体ベルト１は回動ローラ２、３の間に架設してあり、回動ローラ２、３の駆動により時計方向に搬送する。４は帯電手段たる帯電チャージャー、５は像露光手段たるレーザー書き込み系ユニット、６はイエロー、マゼンタ、シアンのカラー現像剤を収容した３個の現像手段、即ち回転型カラー現像器で、７はカラー現像器６とは別に設けてある黒色の現像剤を収容した現像手段たる黒現像器である。

レーザー書き込み系ユニット５は、図示せぬ半導体レーザーで発生させたレーザービームが駆動モータ５Ａにより回転駆動するポリゴンミラー５Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ５Ｃを経てミラー５Ｄにより光路を曲げて、予め帯電手段たる帯電チャージャー４によって一様に帯電させた感光体ベルト１の円周上に露光し、静電潜像を形成するようになっている。またカラー現像器６及び黒現像器７は、各々所定の位置で感光体ベルト１と近接あるいは接触する現像ローラを各々備え、感光体ベルト１上の潜像を非接触現像あるいは接触現像法により顕像化する機能を有する。

図中１０は中間転写体たる中間転写ベルトであり、この中間転写ベルト１０は回動ローラ１１、１２の間に架設してあり、回動ローラ１１、１２の駆動により反時計廻りに搬送する。感光体ベルト１と中間転写ベルト１０は回動ローラ３の部位で接触しており、感光体ベルト１上の第一回目の顕像を中間転写ベルト内に設けたバイアスブラシ１３により中間転写ベルト１０上に転写し、そして同じプロセスを反復することにより、第二回目の顕像、第三回目の顕像、第四回目の顕像を中間転写ベルト１０上にそれぞれ重ねて位置ズレを生じないように転写する。中間転写ベルト１０の回動ローラ１１上部には、中間転写ベルト１０に接離するように二次転写部材たる転写ローラ１４が設けてある。また図中１５は感光体ベルト１のクリーニングブレード１５Ａを含む廃棄トナー回収容器、１６は中間転写ベルト１０のクリーニング装置である。

そして、プロセスカートリッジユニットとしては、感光体ベルト１、帯電チャージャー４、中間転写ベルト１０、クリーニング装置１６、一方のレジストローラ２０Ｂを一体の構成とし、廃棄トナー回収容器１５は、プロセスカートリッジユニットに対して交換可能に組み込んである。プロセスカートリッジユニットのケース外装部分のレジストローラ２０Ｂが臨む側の面は、搬送ガイドとしての機能も備えている。

一方、装置本体の構造としては、不動部筐体たる本体フレーム９部と転写紙搬送経路が開放可能な前部カバー８によって構成してあり、本体フレーム９の下部には給紙カセット１７を配置し、中央部に上述の各現像器、プロセスカートリッジユニットを交換可能に配置し、さらにその上方に定着装置２１を配置し、排紙スタック部を形成してある。

装置本体の前部カバー８は、回転支点となる本体フレーム９に設けた回転支持軸９Ａを中心に回動可能となるように支持してあり、画像形成出力時は図１に示すように本体フレーム９に保持する。ジャム処理時は、この保持状態を解除することで、図中時計廻り方向へ開放可能となり、テンションスプリング等で開放状態を維持できるようになっている。前部カバー８には、搬送路の一部となるレジストローラ２０Ａ、転写ローラ１４等が保持してある。また本体フレーム９には、図３に示すように、プロセスカートリッジユニットを保持し、回転支点となる本体フレーム９に設けた回転支持軸９Ｂを中心に図中左右方向で回動可能なプロセスカートリッジユニットホルダ２２が設けてある。このプロセスカートリッジユニットホルダ２２は、通常時（プロセスカートリッジ、各現像器の交換時以外）は本体フレーム９に保持されていて、保持を解除することで、図中時計廻り方向へ開放可能となる。これらの構造により、前部カバー８の開放時には図２に示すように搬送経路が開放され、プロセスカートリッジユニットの着脱や用紙ジャム処理が容易に行えるようになっている。図３はプロセスカートリッジユニットの着脱状態を示す。

ところで上述のようなプロセスカートリッジユニットには、着脱操作がやりやすいように取手あるいは持ち手を設けることが多いが、この取手等が画像形成装置本体へのセット時に他の構成部品の邪魔になることがあり、この点の解決が望まれている。また画像形成装置本体にセット後に、プロセスカートリッジユニットや前部カバー８を使用時の位置に戻す際に、取手が突出していることにより本体フレーム９をなすサイドフレーム等に操作者が手を挟む可能性もあり、この点も解決が望まれている。そこで本発明は上述の従来の問題点を解決するプロセスカートリッジユニットとその着脱構造を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、少なくとも像担持体たる感光体及び中間転写体たる中間転写ベルトを有するプロセスカートリッジユニットのケース外装部分の一側の側面部に、上記中間転写ベルトを掛け回す方向と略垂直となる面を少なくとも一つ有する取手を設けてなることを特徴とする。

本発明に係るプロセスカートリッジユニット及び画像形成装置は、以上説明してきたようなものなので、画像形成装置本体へのプロセスカートリッジユニットの着脱時に使用する取手が画像形成装置本体内の他の構成部品の邪魔にならないようにすることができ、着脱操作性が向上するという効果がある。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付すに止め重複する説明は省略する。

図４は本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第１の例を示す斜視図（Ａ）、部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。本例のプロセスカートリッジユニット３０は、図示のようにケース外装部分３１の側面部に、プロセスカートリッジユニット３０を、その長手方向に沿って画像形成装置本体上方からセットするために用いる取手３２を設けてある（なお図では１側のみ示すが、もちろん両側に設けると操作性がよい。）。この取手３２は、図４（Ｃ）に示すように、プロセスカートリッジユニット３０の内部へ押し込み、格納して画像形成装置本体内へセットする時に、他の構成部品の邪魔にならないようにし、また格納状態から引き出して使用できるようになっている。

取手３２を設ける位置は、図４（Ｄ）に示すように、ケース外装部分３１内に位置する中間転写ベルト１０の間としてあり、格納時には無端状に掛け回した中間転写ベルト１０の内側に位置する。また取手３２は、少なくとも頂部が中間転写ベルト１０を掛け回す方向と略垂直となる面をなす構造を有しており、またケース外装部分３１には凹部３３を形成してあり、格納時に取手３２の頂部がケース外装部分３１の側面部と面一をなすようになっている。

図５は、上述のプロセスカートリッジユニット３０を画像形成装置本体に装着する動作を示す。まず図５（Ａ）に示すように画像形成装置本体の前部カバー８を開いておき、プロセスカートリッジユニット３０をその長手方向が図示のように画像形成装置本体に対して上下方向に沿うようにしておき、次いで画像形成装置本体の上方から挿入していって本体フレーム９内のプロセスカートリッジユニットホルダ２２にセットし（図５Ｂ）、前部カバー８を本体フレーム９に設けた回転支持軸９Ａの周りで回転させる。すると前部カバー８と一緒にプロセスカートリッジユニット３０も回転し、プロセスカートリッジユニット３０が本体フレーム９に対してセットされる（図５Ｃ）。

図６は本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第２の例を示す部分断面図である。本例のプロセスカートリッジユニット３０は、図示のようにケース外装部分３１の側面部内側に取手３２を引き込み付勢する圧縮スプリング３５を設けてある。このため取手３２をプロセスカートリッジユニット３０内へ押し込まなくても、圧縮スプリング３５の付勢力によって勝手に図６（Ｂ）に示すように格納されるようになっている。なおその他の構成、動作については先の例と同様であるので説明を省略する。

図７は本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第３の例を示す斜視図（Ａ）、部分断面図（Ｂ）及び側面図（Ｃ）である。本例のプロセスカートリッジユニット３０は、図示のようにケース外装部分３１の側面部に取手となる凹部３６を設け、この凹部３６内に取手部材３７を嵌入してある（なお図では片側のみ示すが、もちろん両側に設けると操作性がよい。）。この凹部３６を設ける位置は、図７（Ｃ）に示すように、ケース外装部分３１内に位置する中間転写ベルト１０の間とする。なおその他の構成、動作については先の例と同様であるので説明を省略する。

図８は本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第４の例を示す斜視図（Ａ）、部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。本例のプロセスカートリッジユニット３０は、図示のようにケース外装部分３１の側面部に設けた凹部３６に嵌入した取手部材３７の開口に蓋３８を設けてある。取手部材３７内には蓋３８が閉じるように付勢するコイルスプリング３９が設けてあり、手等を取手部材３７内へ差し入れないかぎり蓋３８が取手部材３７の開口を常時閉じるようにしてある。本例でもその他の構成、動作については先の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図９は上述した第１の例に係るプロセスカートリッジユニットを用いた着脱構造の一例を示す側面図（Ａ）及び部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）である。本例の構造は、画像形成装置本体の本体フレーム９に設けるプロセスカートリッジユニットホルダ２２に、フォトセンサ４０と後述するソレノイドの受部４１を設けるとともに、本体フレーム９のプロセスカートリッジユニットホルダ２２との対応位置に、フォトセンサ４０の検出出力によって作動するソレノイド４２を設けてある。なおフォトセンサ４０には、投光部と受光部とを対向設置する透過式の光電スイッチ等を用い、その設置位置をプロセスカートリッジユニットホルダ２２の側面の上端部とする。そしてプロセスカートリッジユニットホルダ２２に対して図５（Ｂ）の状態にプロセスカートリッジユニット３０を装着した状態で取手３２をプロセスカートリッジユニット３０から引き出すと、これを取手３２がケース外装部分３１から突出している（取手３２が持たれている）状態と判断し、ソレノイド４２を駆動し、その可動部材４３を突出させて受部４１に係合させ、プロセスカートリッジユニットホルダ２２を固定する。するとプロセスカートリッジユニット３０を着脱することができなくなる。

即ち図５（Ｂ）の状態にプロセスカートリッジユニット３０を装着すると、取手３２を持ったままではプロセスカートリッジユニットホルダ２２を回動させることができなくなり、本体フレーム９のサイドフレーム等に手を挟む等の事故が防止される。もちろん取手３２をプロセスカートリッジユニット３０内へ押し込んで格納すれば、フォトセンサ４０がこれを検出してソレノイド４２をオフとするので、前部カバー８とともにプロセスカートリッジユニット３０を回動させて使用状態にセットすることができる。なお、フォトセンサやソレノイドは一例であって、その他の類似する手段や装置も採用可能である。

図１０は上述した第４の例に係るプロセスカートリッジユニットを用いた着脱構造の一例を示す側面図（Ａ）及び部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）である。本例の構造は、先の着脱構造の例のフォトセンサ４０とは異なる種類のフォトセンサ４５をプロセスカートリッジユニットホルダ２２に設けてある。設置位置は第４例に係るプロセスカートリッジユニットの蓋３８の図中Ｃ部とする。フォトセンサ４５には、投光部と受光部を一体に設けた反射式の光電スイッチ等を用いる。そしてプロセスカートリッジユニットホルダ２２に対して図５（Ｂ）の状態にプロセスカートリッジユニット３０を装着した状態で手等を取手部材３７内へ差し入れて蓋３８を開けると、これによって取手部材３７が持たれている状態と判断し、ソレノイド４２を駆動し、その可動部材４３を突出させて受部４１に係合させ、プロセスカートリッジユニットホルダ２２を固定する。するとプロセスカートリッジユニット３０を着脱することができなくなる。すなわち取手部材３７の開口内に手を入れたままではプロセスカートリッジユニット３０を本来の使用時の位置に動かすことができなくなり、操作者が手を画像形成装置本体のサイドフレーム等に挟んだりすることがなくなり、安全性が向上する。その他の構造、動作は図９の例と同様であるので、説明を省略する。

交換可能なプロセスカートリッジユニットを用いたカラー画像形成装置の一例を示す断面図である。 図１の装置で前部カバーを開けた状態の断面図である。 図１の装置で前部カバーを開けてプロセスカートリッジユニットを着脱する状態の断面図である。 本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第１の例を示す斜視図（Ａ）、部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。 図４のプロセスカートリッジユニットを画像形成装置本体に装着する動作を概念的に示す側面断面図である。 本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第２の例を示す部分断面図である。 本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第３の例を示す斜視図（Ａ）、部分断面図（Ｂ）及び側面図（Ｃ）である。 本発明に係る画像形成装置に用いるプロセスカートリッジユニットの第４の例を示す斜視図（Ａ）、部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。 第１例に係るプロセスカートリッジユニットを用いた着脱構造の一例を示す側面図（Ａ）及び部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）である。 第４例に係るプロセスカートリッジユニットを用いた着脱構造の一例を示す側面図（Ａ）及び部分断面図（Ｂ）、（Ｃ）である。

符号の説明

８ 画像形成装置本体の前部カバー
９ 同本体フレーム
１０ 中間転写ベルト
９Ａ 前部カバーの回転支持軸
２２ プロセスカートリッジユニットホルダ
３０ プロセスカートリッジユニット
３１ ケース外装部分
３２ 取手
３３ 凹部
３５ 圧縮スプリング
３６ 凹部
３７ 取手部材
３８ 蓋
３９ コイルスプリング
４０ フォトセンサ
４１ ソレノイドの受部
４２ ソレノイド
４３ ソレノイドの可動部材
４５ フォトセンサ

Claims (1)

1. 少なくとも像担持体たる感光体及び中間転写体たる中間転写ベルトを有するプロセスカートリッジユニットのケース外装部分の一側の側面部に、上記中間転写ベルトを掛け回す方向と略垂直となる面を少なくとも一つ有する取手を設けてなることを特徴とする画像形成装置。
   

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