JP2005274971A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットの回転体の軸等の軸状部材を、装置本体に位置決め固定するための位置決め固定手段に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine to which an electrophotographic system is applied, and in particular, a shaft shape such as a shaft of a rotating body of a unit configured to be detachable from the apparatus body. The present invention relates to a positioning and fixing means for positioning and fixing a member to the apparatus main body.
従来、この種の電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置としては、メンテナンス性等を向上させるため、感光体ドラムを含む画像形成部を、一体的にユニット化し、当該画像形成ユニットを画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に構成したものがある。 Conventionally, as an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine to which this kind of electrophotographic method is applied, an image forming unit including a photosensitive drum is integrally formed in order to improve maintainability. The image forming unit is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus.
かかる画像形成装置においては、装置本体に対して装着された画像形成ユニットの感光体ドラム等の回転体を、確実に回転駆動するため、画像形成ユニットが装置本体に装着された状態で、感光体ドラム等の回転体を回転駆動する駆動ギアが、装置本体側の駆動系のギアと確実に噛み合うように構成する必要がある。また、上記画像形成装置においては、感光体ドラム等の回転体を回転駆動するための駆動ギアが、装置本体側の駆動系のギアから駆動力を伝達される際に、感光体ドラム側の駆動ギアに回転モーメントが作用することによって、画像形成ユニットが不本意に変位するのを確実に防止する必要がある。 In such an image forming apparatus, in order to reliably rotate and rotate the rotating body such as the photosensitive drum of the image forming unit mounted on the apparatus main body, the image forming unit is mounted on the apparatus main body, It is necessary to configure so that a drive gear that rotationally drives a rotating body such as a drum meshes with a gear of a drive system on the apparatus main body side. In the image forming apparatus, when the driving gear for rotating the rotating body such as the photosensitive drum is transmitted from the driving system gear on the apparatus main body side, the driving on the photosensitive drum side is performed. It is necessary to reliably prevent the image forming unit from being unintentionally displaced by the rotation moment acting on the gear.
そこで、このような感光体ドラム等の回転体を確実に回転駆動したり、画像形成ユニットの不本意な変位を防止する技術としては、例えば、特開平6−194892号公報や特開2001−324845号公報等に開示されているものがある。 Therefore, as a technique for reliably rotating and rotating such a rotating body such as a photosensitive drum or preventing an unintentional displacement of the image forming unit, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-194899 and 2001-324845 are known. There are some which are disclosed in the Gazette.
上記特開平6−194892号公報に開示されたプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に装着可能なプロセスカートリッジにおいて、枠体と、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、画像形成装置本体に装着された際、画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段の位置決めを行うための位置決め手段と、を有するように構成したものである。 The process cartridge disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-194899 is a process cartridge that can be mounted on the main body of an image forming apparatus, and includes a frame, an image carrier, process means acting on the image carrier, and image formation. And positioning means for positioning the drive transmission means provided on the image forming apparatus main body side when mounted on the apparatus main body.
更に説明すると、上記特開平6−194892号公報に開示されたプロセスカートリッジは、像担持体の回転軸が、その駆動ギアの駆動力により変位するのを防止するため、像担持体の回転軸の逃げ方向に対して、所定の角度を有した位置決め手段としてのU溝を設けるように構成したものである。 More specifically, the process cartridge disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-194899 has a structure in which the rotation axis of the image carrier is prevented from being displaced by the driving force of the drive gear. A U-groove is provided as positioning means having a predetermined angle with respect to the escape direction.
また、上記特開2001−324845号公報に開示されたプロセスカートリッジは、モータと、前記モータにより回転駆動される装置本体側ギアと、本体位置決め部材と、前記ギアの回転中心軸線方向に伸びた突出部と、前記突出部の回転中心軸線上に設けられた連結穴と、を有する電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記連結穴と接する連結突起であって、前記電子写真感光体ドラムの長手方向の端部に設けられた前記連結突起と、プロセスカートリッジが装置本体に設けられたカートリッジ装着部に装着されて、前記連結穴と連結突起を連結した際に、前記突出部に外接して調芯する当接部と、を有するように構成したものである。 Further, the process cartridge disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-324845 includes a motor, an apparatus main body side gear that is rotationally driven by the motor, a main body positioning member, and a protrusion that extends in the rotation center axis direction of the gear. And a connecting hole provided on the rotation center axis of the projecting portion. The process cartridge is attachable to and detachable from the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and acts on the electrophotographic photosensitive drum and the electrophotographic photosensitive drum. A process protrusion, a connection protrusion in contact with the connection hole, the connection protrusion provided at a longitudinal end of the electrophotographic photosensitive drum, and a cartridge mounting portion provided in the apparatus main body. And a contact portion that is externally aligned with the projecting portion when the connection hole and the connection protrusion are connected. Those were.
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平6−194892号公報に開示されたプロセスカートリッジの場合には、プロセスカートリッジの着脱方向が、像担持体のギアと画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段としてのギアの軸間方向と直交する方向に設定されているため、当該プロセスカートリッジを、画像形成装置本体に対して装着したり離脱させる際に、像担持体のギアが、画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段としてのギアと干渉し、プロセスカートリッジの着脱が困難であるという問題点を有している。 However, the conventional technique has the following problems. That is, in the case of the process cartridge disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-194899, the attaching / detaching direction of the process cartridge is such that the gear of the image carrier and the gear as the drive transmission means provided on the image forming apparatus main body side. Since the direction is set in a direction orthogonal to the inter-axis direction, the image carrier gear is provided on the image forming apparatus main body side when the process cartridge is attached to or detached from the image forming apparatus main body. There is a problem that it is difficult to attach and detach the process cartridge due to interference with the gear as the drive transmission means.
また、上記特開平6−194892号公報に開示されたプロセスカートリッジの場合には、同様の理由から、プロセスカートリッジの着脱方向や、画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段としてのギアの配置等が制約され、例えば、プロセスカートリッジの完全な垂直方向への着脱が不可能となり、斜め方向の移動も必要となり、着脱操作性の悪化や、省スペースへの悪影響の原因となるという問題点を有している。 Further, in the case of the process cartridge disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-194899, for the same reason, the direction of attaching / detaching the process cartridge and the arrangement of gears as drive transmission means provided on the image forming apparatus main body side For example, the process cartridge cannot be completely detached in the vertical direction and needs to be moved in an oblique direction, resulting in deterioration of detachability and an adverse effect on space saving. Have.
一方、上記特開2001−324845号公報に開示されたプロセスカートリッジの場合には、感光体ドラムの回転軸等の軸位置を、連結穴と連結突起とからなるカップリングによって位置決めするように構成したものであるが、この場合には、必然的に、装置本体側ギアのカップリングが、軸方向に沿って移動する必要があるため、その移動量に相当するスペースが必要となり、又、カップリングを移動させるための機構を構成する部品も必要となって、省スペース、低コストに対して不利な構成となるという問題点を有している。 On the other hand, in the case of the process cartridge disclosed in the above Japanese Patent Laid-Open No. 2001-324845, the shaft position of the rotating shaft or the like of the photosensitive drum is configured to be positioned by a coupling composed of a connection hole and a connection protrusion. However, in this case, the coupling of the device main body side gear inevitably needs to move along the axial direction, so a space corresponding to the amount of movement is required, and the coupling There is also a problem that a part that constitutes a mechanism for moving the lens is required, which is disadvantageous for space saving and low cost.
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを備えた画像形成装置において、ユニットに設けられる回転体の軸等の軸状部材を、ユニットの着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体に対して位置決め固定することが可能な画像形成装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus including a unit configured to be detachable from the apparatus body. Positioning and fixing the shaft-like member such as the shaft of the rotating body provided in the unit to the device main body without deteriorating the detachability of the unit or adopting a disadvantageous construction for space saving and low cost It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of doing so.
上記の課題を解決するため、請求項1に記載された発明は、装置本体に対して、軸状部材を有するユニットを着脱自在に構成した画像形成装置において、前記装置本体には、前記ユニットの軸状部材を嵌合することにより位置決め固定する凹所を設けるとともに、前記凹所の開口部には、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向にスライド自在で、かつ前記ユニットの軸状部材の離脱を防止するように当該開口部を閉鎖する閉鎖部材を設け、前記閉鎖部材は、前記ユニットの装着動作に伴う動作によってスライドし、前記凹所の開口部を閉鎖するとともに、当該閉鎖部材が装置本体の一部と係合して、前記ユニットの軸状部材が離脱する方向への移動が阻止されることを特徴とする画像形成装置である。 In order to solve the above-described problems, an invention described in claim 1 is an image forming apparatus in which a unit having a shaft-like member is detachably attached to the apparatus main body. A recess for positioning and fixing is provided by fitting the shaft-shaped member, and the opening of the recess is slidable in a direction substantially perpendicular to the attaching / detaching direction of the unit, and the shaft-shaped member of the unit is A closing member for closing the opening is provided so as to prevent detachment, and the closing member slides by an operation accompanying the mounting operation of the unit to close the opening of the recess, and the closing member is a device. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is engaged with a part of a main body and is prevented from moving in a direction in which the shaft-shaped member of the unit is detached.
また、請求項2に記載された発明は、前記閉鎖部材は、前記ユニットの着脱時におけるカバーの開閉動作に連動してスライドし、前記軸状部材の固定と開放を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。 Further, the invention described in claim 2 is characterized in that the closing member slides in conjunction with an opening / closing operation of the cover when the unit is attached / detached to fix and open the shaft-like member. The image forming apparatus according to Item 1.
さらに、請求項3に記載された発明は、前記閉鎖部材は、前記ユニットの軸状部材の固定時に、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向に付勢手段によって付勢され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である。 Furthermore, the invention described in claim 3 is characterized in that the closing member is biased by a biasing means in a direction substantially perpendicular to the attaching / detaching direction of the unit when the shaft-like member of the unit is fixed. The image forming apparatus according to claim 1.
又、請求項4に記載された発明は、前記閉鎖部材は、前記凹所の開口部を閉鎖する方向に移動する際に、当該閉鎖部材を前記ユニットの軸状部材に当接する方向に移動させるテーパー面を、軸状部材と当接する面あるいは当接面と反対側の面の少なくとも一方に有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, when the closing member moves in a direction to close the opening of the recess, the closing member is moved in a direction to contact the shaft-like member of the unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the taper surface is provided on at least one of a surface in contact with the shaft-like member or a surface opposite to the contact surface.
更に、請求項5に記載された発明は、前記閉鎖部材は、前記凹所の開口部の少なくとも一方の近傍に、当該閉鎖部材を固定するための固定用の形状を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。 Furthermore, the invention described in claim 5 is characterized in that the closing member has a fixing shape for fixing the closing member in the vicinity of at least one of the openings of the recess. The image forming apparatus according to Item 1.
また、請求項6に記載された発明は、前記閉鎖部材は、前記凹所の開口部の少なくとも一方の近傍に位置する装置本体側の部材と係合することによって固定されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。 Further, the invention described in claim 6 is characterized in that the closing member is fixed by being engaged with a member on the apparatus main body side located in the vicinity of at least one of the openings of the recess. An image forming apparatus according to claim 1.
さらに、請求項7に記載された発明は、前記ユニットは、感光体、中間転写体、現像ロールのうち、少なくとも1つを含むプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the unit is a process cartridge including at least one of a photosensitive member, an intermediate transfer member, and a developing roll. Device.
又、請求項8に記載された発明は、前記ユニットは、定着器であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。 The invention described in claim 8 is the image forming apparatus according to claim 1, wherein the unit is a fixing device.
更に、請求項9に記載された発明は、前記ユニットは、転写ロールを含むユニットであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。 Further, the invention described in claim 9 is the image forming apparatus according to claim 1, wherein the unit is a unit including a transfer roll.
この発明によれば、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを備えた画像形成装置において、ユニットに設けられる回転体の軸等の軸状部材を、ユニットの着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体に対して位置決め固定することが可能な画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, in an image forming apparatus including a unit configured to be detachable from the apparatus main body, a shaft-like member such as a shaft of a rotating body provided in the unit is deteriorated in detachability of the unit. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus that can be positioned and fixed to the apparatus main body without adopting a configuration that is disadvantageous with respect to space saving and low cost.
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1
図2及び図3はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。尚、図3中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
Embodiment 1
2 and 3 show a tandem full-color printer as an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, the arrow in FIG. 3 has shown the rotation direction of each rotation member.
このフルカラープリンタ01は、図2及び図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)用の各感光体ドラム(像担持体)11, 12, 13, 14と、これら感光体ドラム11, 12, 13, 14に接触する一次帯電用の帯電ロール(接触型帯電装置)21, 22, 23, 24と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック (K)の各色のレーザ光31, 32, 33, 34を照射する図2に示すレーザ光学ユニット03(露光装置)と、現像装置41, 42, 43, 44と、上記4つの感光体ドラム11, 12, 13, 14のうちの2つの感光体ドラム11, 12に接触する第1の一次中間転写ドラム(中間転写体)51及び他の2つの感光体ドラム13, 14に接触する第2の一次中間転写ドラム(中間転写体)52と、上記第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム(中間転写体)53と、この二次中間転写ドラム53に接触する転写ロール(転写部材)60とで、その主要部が構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the full-
感光体ドラム11, 12, 13, 14は、図3に示すように、共通の接平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 12, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14と回転軸が平行であるように配置されている。
As shown in FIG. 3, the
各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図2に示すレーザ光学ユニット03に入力される。このレーザ光学ユニット03では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のレーザ光31, 32, 33, 34が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13, 14に照射される。
Signals corresponding to the image information for each color are rasterized by an image processing unit (not shown) and input to the laser
上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14としては、例えば、直径20mmのOPC感光体を用いた感光体ドラム(像担持体)が用いられ、これらの感光体ドラム11, 12, 13, 14は、例えば、95mm/secの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面は、図3に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール21, 22, 23, 24に、約-840VのDC電圧を印加することによって、例えば約-300V程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実施の形態では、DCのみ印加の帯電方式をとっているが、AC+DC印加の帯電方式を用いても良い。
Around each of the
その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面には、露光装置としてのレーザ光学ユニット03によってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は-60 V以下程度にまで除電される。
Thereafter, the surfaces of the
また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像され、感光体ドラム11, 12, 13, 14上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像として可視化される。
In addition, electrostatic latent images corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors formed on the surfaces of the
この実施の形態では、現像装置41, 42, 43, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、一成分現像方式や非接触型の現像方式など、他の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
In this embodiment, as the developing
現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色の異なったイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42, 43, 44は、図2に示すトナーカートリッジ04Y ,04M ,04C ,04K からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー404 で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401 の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール(不図示)が固定した状態で配置されている。この現像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403 によって、当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、30〜50g/m2 であり、また、このとき現像ロール401 上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜35μC/g 程度である。
The developing
上記現像装置41, 42, 43, 44で使用されるトナーとしては、次式で規定される形状係数MLS2が100〜140、例えば、MLS2=130程度のもので、平均粒径が3μm〜10μmの所謂" 球形トナー" が用いられる。
MLS2={(トナー粒子の絶対最大長)×2)}
/{(トナー粒子の投影面積)×π×1/4×100}
The toner used in the developing
MLS2 = {(absolute maximum length of toner particles) × 2)}
/ {(Projection area of toner particles) × π × 1/4 × 100}
上記現像ロール401 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。この現像ロール401 にAC+DCの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、この現像バイアス電圧はACが4 kHz、1.5 kVppで、DCが-230V程度である。
The toner supplied onto the developing
次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ (M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上に形成されたイエロー(Y)及びマゼンタ(M)色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム51上に、感光体ドラム13, 14上に形成されたシアン(C)及びブラック(K)色のトナー像は、第2の一次中間転写ドラム52上に、それぞれ転写される。従って、第1の一次中間転写ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から転写された2色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第2の一次中間転写ドラム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二重色像が形成される。
Next, the yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images formed on the respective
上記第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 上に感光体ドラム11,12,13,14 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 V程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μC/g の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位は、+380V程度が望ましい。
The surface potential necessary for electrostatically transferring the toner image from the
この実施の形態で用いる第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42mmに形成され、抵抗値は108 Ω程度に設定される。第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはFeやAl等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層(R=102 〜103 Ω)が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第1、第2の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μmの高離型層 (R=105 〜109 Ω)として形成し、シランカップリング剤系の接着剤(プライマ)で接着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がR=105 〜109 Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。 The first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 used in this embodiment have an outer diameter of 42 mm, for example, and a resistance value of about 10 8 Ω. The first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 are cylindrical rotating bodies having a single layer or a plurality of layers whose surfaces are flexible or elastic, and are generally made of Fe, Al, or the like. A low resistance elastic rubber layer (R = 10 2 to 10 3 Ω) typified by conductive silicone rubber or the like is provided on a metal pipe as a metal core as described above to a thickness of about 0.1 to 10 mm. Further, the outermost surfaces of the first and second intermediate transfer drums 51 and 52 are typically high release layers (R = 10 5 to 3) having a thickness of 3 to 100 μm of fluororubber in which fluororesin fine particles are dispersed. 10 9 Ω) and bonded with a silane coupling agent-based adhesive (primer). What is important here is the resistance value and the releasability of the surface, and the resistance value of the high release layer is about R = 10 5 to 10 9 Ω. It is not limited.
このように第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム53上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック
(K)色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
The single-color or double-color toner images formed on the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 in this way are electrostatically secondary-transferred onto the secondary
この二次中間転写ドラム53上へ第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+600〜1200V程度である。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14から第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差であるので、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μC/g の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380V程度の場合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880V程度、つまり第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500V程度に設定することが望ましい。
The surface potential necessary for electrostatically transferring the toner image from the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 onto the secondary
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム53は、例えば、外径が第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と同じ42mmに形成され、抵抗値は1011Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も第1、第2の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはFeやAl等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層(R=102 〜103 Ω)が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μmの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤(プライマ)で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム53が第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 を帯電してしまい、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
The secondary
次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る転写用紙101 上に3次転写される。この転写用紙101 は、図3に示すような紙送り工程を経てレジストローラ90を通過し、二次中間転写ドラム53と転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、転写用紙101 上に形成された最終的なトナー像は、定着器70によって熱及び圧力で定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
Next, the final toner image from the single color image to the quadruple color image formed on the secondary
ところで、この実施の形態は、装置本体に対して、軸状部材を有するユニットを着脱自在に構成した画像形成装置において、前記装置本体には、前記ユニットの軸状部材を嵌合することにより位置決め固定する凹所を設けるとともに、前記凹所の開口部には、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向にスライド自在で、かつ前記ユニットの軸状部材の離脱を防止するように当該開口部を閉鎖する閉鎖部材を設け、前記閉鎖部材は、前記ユニットの装着動作に伴う動作によってスライドし、前記凹所の開口部を閉鎖するとともに、当該閉鎖部材が装置本体の一部と係合して、前記ユニットの軸状部材が離脱する方向への移動が阻止されるように構成されている。 By the way, in this embodiment, in an image forming apparatus in which a unit having a shaft-shaped member is detachable with respect to the apparatus main body, positioning is performed by fitting the shaft-shaped member of the unit to the apparatus main body. A recess for fixing is provided, and the opening of the recess is slidable in a direction substantially perpendicular to the attaching / detaching direction of the unit, and the opening is provided so as to prevent the shaft-like member from being detached. A closing member is provided for closing, the closing member is slid by an operation accompanying the mounting operation of the unit, closes the opening of the recess, and the closing member engages with a part of the apparatus body; The unit is configured to be prevented from moving in a direction in which the shaft-like member is detached.
また、この実施の形態では、前記閉鎖部材は、前記ユニットの着脱時におけるカバーの開閉動作に連動してスライドし、前記軸状部材の固定と開放を行うように構成されている。 Further, in this embodiment, the closing member is configured to slide in conjunction with the opening / closing operation of the cover when the unit is attached / detached to fix and open the shaft-like member.
さらに、この実施の形態では、前記閉鎖部材は、前記ユニットの軸状部材の固定時に、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向に付勢手段によって付勢されるように構成されている。 Furthermore, in this embodiment, the closing member is configured to be urged by the urging means in a direction substantially perpendicular to the attaching / detaching direction of the unit when the shaft-like member of the unit is fixed.
又、この実施の形態では、前記閉鎖部材は、前記凹所の開口部を閉鎖する方向に移動する際に、当該閉鎖部材を前記ユニットの軸状部材に当接する方向に移動させるテーパー面を、軸状部材と当接する面あるいは当接面と反対側の面の少なくとも一方に有するように構成されている。 Further, in this embodiment, when the closing member moves in the direction of closing the opening of the recess, the tapered surface moves the closing member in the direction of contacting the shaft-like member of the unit. It is comprised so that it may have in at least one of the surface which contacts a shaft-shaped member, or the surface on the opposite side to a contact surface.
すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01では、図4に示すように、メンテンス性等を向上させるため、4つの感光体ドラム11, 12, 13, 14と、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と、二次中間転写ドラム53とが、一体的に設けられて画像形成ユニット101 を構成しており、この画像形成ユニット101 は、フルカラープリンタ01の装置本体102 に対して着脱自在となっている。
That is, in the
上記画像形成ユニット101 は、図5に示すように、その右側と左側に、4つの感光体ドラム11, 12, 13, 14と、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と、二次中間転写ドラム53とを回転自在に支持するためのフレーム103 ,104 を備えている。また、上記画像形成ユニット101 には、二次中間転写ドラム53を回転自在に支持するための軸状部材としての回転軸105 が、右側と左側のフレーム103 ,104 から外側に所定量だけそれぞれ突出するように取り付けれている。この二次中間転写ドラム53の回転軸105 は、図2に示すように、画像形成ユニット101 をフルカラープリンタ01の装置本体102 に装着した際に、当該画像形成ユニット101 を所定の位置に位置決め固定するための固定部材としての機能を果たしている。上記二次中間転写ドラム53を回転自在に支持するための回転軸105 は、当該二次中間転写ドラム53を回転自在に支持するものであれば良く、当該回転軸105 自体は、回転自在に設けられたものであっても、画像形成ユニット101 に固定した状態で設けられたものであっても良い。なお、この実施の形態では、上記回転軸105 は、画像形成ユニット101 に固定した状態で取り付けられている。
As shown in FIG. 5, the
また、この実施の形態では、上記画像形成ユニット101 に、図4に示すごとく、4つの感光体ドラム11, 12, 13, 14と、第1及び第2の一次中間転写ドラム51,52 と、二次中間転写ドラム53と以外にも、帯電ロール21,22,23,24や必要に応じて図示しないリフレッシャーロール等も取り付けられている。
In this embodiment, the
上記画像形成ユニット101 は、図6に示すように、フルカラープリンタ01の装置本体102 に対して、当該装置本体102 の側部を覆うフロントユニット106 、及び当該装置本体102 の上部を覆うカバー部材107 を開いた状態で、上方に持ち上げることによって、図7に示すように、装置本体102 から取り出し自在に構成されており、当該画像形成ユニット101 の着脱方向は、図中に矢印で示すような鉛直方向に沿った上下方向となっている。
As shown in FIG. 6, the
上記フルカラープリンタ01の装置本体102 のフレーム108 には、図7及び図8、並びに図15に示すように、画像形成ユニット101 を装置本体102 に装着した際に、二次中間転写ドラム53の回転軸105 を嵌合した状態で、位置決め固定するためのガイド用の凹所110 が設けられている。この装置本体102 のフレーム108 に設けられた凹所110 は、図1に示すように、その両側面110 a,110 bの間が二次中間転写ドラム53の回転軸105 の直径よりも大きく設定されているとともに、一方の側面110 bの途中には、他方の側面110 aに向けて傾斜した傾斜面110 cが設けられている。そして、上記ガイド用の凹所110 に嵌合された二次中間転写ドラム53の回転軸105 は、凹所110 の上端部に設けられた開口部111 から挿入され、当該凹所110 の一方の側面110 aと他方の斜面110 cに当接した状態で位置決め固定される。その際、上記二次中間転写ドラム53の回転軸105 は、凹所110 の底面110 dに当接しないように構成しても良いし、凹所110 の底面110 dに当接した状態で位置決め固定されるように構成しても良い。
The
さらに、上記フルカラープリンタ01の装置本体102 には、図8及び図16,17に示すように、当該装置本体102 のフレーム108 に設けられた凹所110 の開口部111 に、画像形成ユニット101 の着脱方向と略直交する方向にスライド自在で、かつ画像形成ユニット101 の回転軸105 の離脱を防止するように当該開口部110 を閉鎖する閉鎖部材としてのストッパー部材114 が設けられている。このストッパー部材114 は、図9に示すように、その内側面に突設された円柱状のボス115 を、図10に示すように、装置本体101 のフレーム108 側に設けられた長孔116 に嵌合することによって、画像形成ユニット101 の着脱方向と略直交する方向にスライド自在に取り付けられている。また、上記ストッパー部材114 の先端側の部分117 は、図1に示すように、装置本体102 のフレーム108 に設けられた断面矩形状の固定用の係合部119 に係合され、当該ストッパー部材114 の上方への移動が阻止されるとともに、上述したボス115 と共働することによってスライド自在に支持するように構成されている。上記固定用の係合部119 は、その上部に形成された固定面120 が、ストッパー部材114 が係合された状態で、当該ストッパー部材114 の上面121 と当接することによって、ストッパー部材114 の上方への移動を阻止するようになっている。また、上記固定用の係合部119 の底面122 には、ストッパー部材114 との摺動抵抗を軽減させるとともに、当該ストッパー部材114 を上方に移動させるため、断面略円弧状の小さな突起123 が設けられている。更に、上記ストッパー部材114 の下面には、図1に示すように、当該ストッパー部材114 の先端部117 を、フレーム108 の係合部119 に係合させた状態で、フレーム108 の凹所110 に嵌合された画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接する傾斜したテーパー部130 が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 8, 16, and 17, the apparatus
なお、上記テーパー部130 は、必ずしも、ストッパー部材114 の下部に設ける必要はなく、当該ストッパー部材114 の上部や、下部と上部の双方に受けるように構成しても良い。また、上記テーパー部130 をストッパー部材114 の上部に設けた場合には、当該テーパー部130 が直接画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接する訳ではなく、テーパー部130 がストッパー部材114 を押し下げるように作用する結果、ストッパー部材114 の下面が画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接することになる。
The tapered
一方、上記ストッパー部材114 は、図9及び図11に示すように、合成樹脂等によって、略細長い直方体状に形成されており、当該ストッパー部材114 の後端部125 は、加圧部材126 にスライド自在に保持されている。また、上記ストッパー部材114 は、図9に示すように、その先端部117 が後端部125 よりも外側に突出した状態で設けられており、ストッパー部材114 が押し込まれた状態では、画像形成ユニット101 の回転軸105 を、上方からフレーム108 の凹所110 に嵌合した状態で位置決め固定することが可能となっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 11, the
更に説明すると、上記ストッパー部材114 は、図12に示すように、その先端部117 が本体部140 に対して、略L字形状に突出しているとともに、当該本体部140 は、略直方体状に形成されている。このストッパー部材114 の本体部140 は、図13に示すように、加圧部材126 にスライド自在に保持されている。また、上記加圧部材126 は、図14に示すように、略直方体状に形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 12, the
また、上記加圧部材126 の内部には、図9及び図11に示すように、ストッパー部材114 を突出する方向に付勢する圧縮スプリング127 が収容されている。さらに、上記加圧部材126 の後端面128 は、図14に示すように、斜めに傾斜した形状に形成されており、図8に示すように、フロントユニット106 を閉じる動作に伴って、当該フロントユニット106 に設けられた押圧部材129 によって押圧されるように構成されている。また、上記ストッパー部材114 には、図9に示すように、引っ張りバネSが取り付けられており、フロントユニット106 を開けた際に、ストッパー部材114 を引き戻すようになっている。
Further, as shown in FIGS. 9 and 11, a
以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01では、次のようにして、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを備えた画像形成装置において、ユニットに設けられる回転体の軸等の軸状部材を、ユニットの着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体に対して位置決め固定することが可能となっている。
In the above-described configuration, in the full-
すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01では、画像形成ユニット101 のメンテナンスや、画像形成ユニット101 の交換等のために、当該画像形成ユニット101 を装置本体102 から取り出す際、図6に示すように、フルカラープリンタ01のフロントカバーとしてのフロントユニット106 と、フルカラープリンタ01上部のカバー107 を開いた状態で、画像形成ユニット101 を上方に持ち上げて装置本体102 から取り出すように構成されている。
That is, in the full-
一方、上記画像形成ユニット101 のメンテナンスや、画像形成ユニット101 の交換等が終了し、新しい画像形成ユニット101 等を装置本体102 に装着するには、取り外すときと逆の工程で、画像形成ユニット101 を装置本体102 内の所定の位置に上方から下ろしてセットする。
On the other hand, when the maintenance of the
その際、上記画像形成ユニット101 に設けられた回転軸105 は、図1及び図8に示すように、装置本体102 のフレーム108 に設けられた凹所110 に嵌合した状態で位置決めされる。そして、上記フルカラープリンタ01の上部カバー107 を閉じるとともに、フルカラープリンタ01のフロントユニット106 を閉じる。
At that time, the
すると、上記フルカラープリンタ01のフロントユニット106 に設けられた押圧部材129 によって、装置本体102 のフレーム108 に設けられた加圧部材126 の端面128 が押され、当該加圧部材126 は、図9及び図11に示すように、その内部に配設された圧縮スプリング127 の弾性力によって、ストッパー部材114 を突出する方向に付勢する。
Then, the pressing
その結果、上記ストッパー部材114 は、図18に示すように、その先端部127 が装置本体102 のフレーム108 に設けられた係合部119 に係合されるとともに、ストッパー部材114 の下面に設けられたテーパー部が、フレーム108 の凹所110 に嵌合した状態で位置決めされ画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接した状態で停止する。この状態では、ストッパー部材114 は上方への移動が係合部119 の上端面120 によって阻止されており、画像形成ユニット101 を回転駆動した際に、当該画像形成ユニット101 の回転軸105 に斜め上方へ回転モーメントが作用したとしても、ストッパー部材114 によって上方への移動を確実に防止することができる。
As a result, as shown in FIG. 18, the
また、上記ストッパー部材114 は、画像形成ユニット101 の回転軸105 と当接する部分が、傾斜したテーパー部130 となっているため、図19に示すように、合成樹脂等からなるストッパー部材114 と、金属からなる回転軸105 との摩擦係数が小さい上に、ストッパー部材114 を押し戻す方向の分力もそれ程大きいものではなく、ストッパー部材114 を押圧する圧縮スプリング127 の押圧力も、必要最低限の小さい力でよく、圧縮スプリング127 は、弱いスプリングで良い。
Further, since the
このように、上記実施の形態では、装置本体102 に対して着脱自在に構成された画像形成ユニット101 を備えたフルカラープリンタ01において、画像ユニット101 に設けられる回転軸105 を、画像ユニット101 の着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体102 に対して位置決め固定することが可能となっている。
As described above, in the above-described embodiment, in the full-
なお、前記実施の形態では、画像形成ユニット101 に感光体ドラム及び中間転写体を装着した場合について説明したが、画像形成ユニットは、感光体、中間転写体、現像ロールのうち、少なくとも1つを含むプロセスカートリッジであっても勿論良い。
In the above embodiment, the case where the photosensitive drum and the intermediate transfer member are mounted on the
また、上記ユニットは、定着器であっても良いし、転写ロールを含むユニットであるように構成しても良い。 Further, the unit may be a fixing device or a unit including a transfer roll.
さらに、前記実施の形態では、軸状部材が中間転写体の回転軸である場合について説明したが、必ずしも回転体の回転軸等である必要はない。 Furthermore, although the case where the shaft-like member is the rotation shaft of the intermediate transfer member has been described in the above embodiment, it is not always necessary to be the rotation shaft of the rotation member.
101 :画像形成ユニット、105 :回転軸(軸状部材)、108 :装置本体のフレーム、110 :凹所、114 :ストッパー部材(閉鎖部材)。 101: Image forming unit, 105: Rotating shaft (axial member), 108: Frame of the apparatus main body, 110: Recess, 114: Stopper member (closing member)
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