JP2005309036A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス操作時における操作者の安全性確保と装置破損の防止を図ることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】現像剤像が表面に形成される感光体と、ベルト状の搬送手段を備える転写ユニットとを有する画像形成装置において、前記感光体に前記ベルトを介して当接するよう設置される転写手段を転写ユニットに備え、該転写ユニットを転写作用位置と非転写作用位置とへの移動方向に拘束するスライド機構を介して移動可能で、該転写ユニットを支持する支持フレームに対して回動可能にするために回動ヒンジを有し、該転写ユニットの回動動作と連動するダンパー部材とを有することを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、交換部材を有しメンテナンスを行う画像形成装置に関するものである。

従来の代表的な画像形成装置の構成を図１及び図２に示す。以下、図面を参照して説明する。尚、図１及び図２は従来の画像形成装置の要部構成図である。

像担持体としての感光ドラム（以下、単に「 感光体」 と称す）９１は図示しないモータで図中矢印Ａ方向に回転できるように設けられている。感光体９１の周囲には、露光装置９３、ミラー９４、現像ユニット９２、中間転写体４０、クリーナ装置９５が配置されている。感光体９１は、水平方向に４つ配されていて、これら４つの感光体は中間転写ユニット４０に配される中間転写ベルト４８の搬送タイミングに合わせてベルト表面の同一箇所にトナー像を重ね合わせる。中間転写ベルト４８は、ローラ４１，４２，４３に張架されている。これらのうち、ローラ４２は図示しない駆動源と結合されて中間転写ベルト４８を駆動する駆動ローラとして機能し、図中矢印Ｂ方向へ駆動する。ローラ４１は、中間転写ベルト４８の張力を与えるテンションローラとして機能し、ローラ４３は二次転写装置としての転写ローラのバックアップローラとして機能する。中間転写ベルト４８を挟んでローラ４２と対向する位置にはベルトクリーナ４６が設けられていて、中間転写ベルト４８上の残留トナーがブラシで掻き取られる。

記録材カセット１０からピックアップローラ１２、分離ローラ対１３で搬送路に引き出された記録材（記録媒体）は、縦搬送路２０を経由してレジストユニット３０へ導かれる。レジストユニット３０に搬送された記録材は、レジストローラ対３１のニップ部で一旦停止され、中間転写ベルト上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写ニップ部、つまり、二次転写ローラ４４と中間転写ベルト４８との当接部に供給される。中間転写ベルト上に形成されたトナー像は、このニップ部で記録材上に二次転写され、定着前搬送装置５１によって定着装置５０まで搬送され、定着動作を行い排紙搬送ユニット６０を経由して排紙トレイ６１に排出される。

又、両面画像形成時は前述した片面画像形成を行った後に排紙搬送ユニット６０から反転搬送ユニット７０を経由して反転させられ、両面搬送ユニット８０を経由して再度縦搬送経路２０に受け渡されて同様の画像形成動作を行い、排紙トレイ６１に排出される。

次に、中間転写ユニットに付随する構成に対するメンテナンスの概略について説明する。

前述した中間転写ユニット４０は、上下方向に移動可能な構成であり、図３〜図５に示すように、転写フレーム１４３に固定設置された転写支持軸１４２を昇降手段１４１によって上下移動可能にし、上下方向に移動させた際に一次転写ローラ４５が中間転写ベルト４８を介して感光体９１に当接・離間する構成となっている。このように中間転写ユニット４０は、転写支持フレーム１４４の昇降手段１４１によって支持して中間転写支持フレーム内に収めている（図５参照）。

又、図６に示すように、中間転写ユニットを支持する転写支持フレームは、両側にスライドレール１４５を設置しており、本体フレーム１４６から引き出し操作可能な構成となっている。このことにより中間転写ユニット４０の前側以外の構成に対する保守・点検等のメンテナンス性も容易となっている。

更に、図７に示すように、転写支持フレーム１４４の後方部に設置される不図示の回動支点を中心に中間転写ユニット４０を上方に回動させて、回動した上方位置において転写ユニットの後方部に設置されたロック部材にて回動姿勢を保持可能としてきた。このことによって中間転写ユニットに掛け回している無端状の中間転写ベルト４８を手前側から保守・交換作業を行うことが容易となり、中間転写ユニットを本体装置から完全に切り離すといった操作が不要なため、保守・交換に要する作業効率が改善された。

特に、複数の像担持体を有する画像形成装置における転写ユニットの構成では、各々の像担持体に対向する転写手段を有するため像担持体の個数分だけ転写ユニットの構造を大きくする必要がある。この転写ユニットの構造の大型化に伴って転写ユニット自身重量も増大することとなり得る。このとき、無端状の転写ベルトや転写ユニットに付随するユニット及び部品、例えばベルトクリーナ４６等やレジパッチセンサ４７の保守・交換を行おうとすると画像形成装置の本体より転写ユニットを取り外し作業しなければならず、特にこのような大重量ユニットの交換・保守に対する作業者への負荷が大幅に改善された。

特開平８−１７１２４８号公報

上述したように従来技術により転写ユニットに設置されるベルト及び転写ユニットに付随するユニット及び部品に対する保守・交換に対する改善が図られてきた。

しかしながら、前述したような転写ユニットの上方回動によるの保守・交換に対する操作において、転写ユニットの持ち上げ動作や持ち下げ動作を行う際、又はロック部材にて回動姿勢を保持させるロック動作、若しくはロック解除動作の際に操作者が上記操作を誤って行ってしまうと転写ユニットの自重に伴って回動ヒンジを支点に自由落下してしまい、操作者への操作に対する安全性を損なう恐れがある。特に、大重量の構成となった転写ユニットの操作においては操作者が怪我をしてしまう危険性もある。更には、落下時の衝撃に伴い転写ユニット自身若しくはその近接部のユニットや部品の破損や変形を及ぼす恐れもある。このことにより画像形成時の印字精度の劣化や画像形成の機能を損なうことにもなり兼ねない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、メンテナンス操作時における操作者の安全性確保と装置破損の防止を図ることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、現像剤像が表面に形成される感光体と、ベルト状の搬送手段を備える転写ユニットとを有する画像形成装置において、前記感光体に前記ベルトを介して当接するよう設置される転写手段を転写ユニットに備え、該転写ユニットを転写作用位置と非転写作用位置とへの移動方向に拘束するスライド機構を介して移動可能で、該転写ユニットを支持する支持フレームに対して回動可能にするために回動ヒンジを有し、該転写ユニットの回動動作と連動するダンパー部材とを有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、転写作用位置と非転写作用位置とへの移動方向に拘束する該スライド機構は、移動方向に対して長穴部を有する部材と長穴部に係合する部材とから構成されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ダンパー部材のダンパー作用方向は該転写ユニットが自重により回動落下する方向にのみ作用することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記転写ユニットは、画像を転写材へ転写する前に一時的に像担持する中間転写体であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記支持フレームは、転写ユニットと共に画像形成装置本体から引き出し可能であることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、転写ユニットの上方回動によるの保守・交換に対する操作において、転写ユニットの持ち上げ動作や持ち下げ動作を行う際、又は回動姿勢を保持する回動固定部材にて回動姿勢を保持させる、若しくは解除する動作の際に操作者が上記操作を誤って行ってしまっても、転写ユニットの自重に伴って回動ヒンジを支点に自由落下するがダンパーによる落下速度を減衰させるため操作者への操作に対する安全性を確保することができる。又、落下時の衝撃をダンパーによって軽減するため、転写ユニット自身若しくはその近接部のユニットの破損や変形を防止することができる。このことにより画像形成時の画像精度の劣化や画像形成の機能を損なう可能性がなくなる。

又、本発明によれば、転写作用位置と非転写作用位置とスライド動作することと、ダンパー機能を持ちながらメンテナンス操作をするための転写ユニットの回動動作を行うという動作を両立することが可能となった。

更に、本発明によれば、ダンパー部材のダンパー作用方向が転写ユニットの自重落下方向にのみ作用する構成とすることで、操作者が重量ユニットの持ち上げ回動動作を行う際にダンパーによる負荷を与えることなく操作することが可能となった。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図８及び図９を用いて本発明の実施の形態１について説明する。尚、図８及び図９においては、従来例と同一機能の部位には同一符号を付し、これらについての再度の説明は省略する。

本発明の画像形成装置における大まかな機能ユニットの配置等は従来例と同様となっている。以降、本例の画像形成装置の特徴的部位である中間転写ユニット及び中間転写支持フレームの概略について説明する。

図８（ａ），（ｂ）に中間転写ユニット４０の構成を示す。尚、図８（ａ）は中間転写ユニットの前面斜視図、図８（ｂ）は中間転写ユニットの後面斜視図である。

転写フレーム１４３には駆動ローラ１５４と一次転写ローラ４５、テンションローラ１５５、二次転写内ローラ１５６とが配置されており、中間転写ベルト４８は前述の複数ローラに張架されている。中間転写ベルト４８の駆動は、駆動ローラ１５４の端部設置される駆動モータ１４７によって駆動される。テンション機構１５７は、ばねが内設されておりテンションローラ１５５を外側に加圧して中間転写ベルト４８にベルトテンションを付与する。ベルトクリーナ４６は、不図示のクリーナブラシが駆動ローラ１５４と対向する位置で中間転写ベルトと接触するように転写フレーム１４３の前側板と後側板とに設置される。クリーナブラシへの駆動はベルトクリーナに付随のベルトクリーナモータ１４９から供給される。又、転写フレーム１４３の左右２箇所に転写支持軸１４２が貫通固定されている。

図８（ｂ）に示す転写フレーム１４３の後側の構成としては、２対のダンパーヒンジ１５０と中間転写ユニットを上方に回動した際に回動位置を固定するための回動軸を持つロックアーム１５１と、ロックアームの回転軸を支持するロックアームガイド１５２と、ロックアームを前方からロック操作及びロック解除操作を行うためのロックレバー１４８と、ロックレバー１４８の操作をロックアーム１５１に伝達するためにロックアーム１５１の回動軸に設置されるロックレバーリンク１５３等が設置されている。尚、中間転写ユニットの回動動作時のロック動作・ロック解除動作については後述する。

図９に転写支持フレームの構成について示す。

中間転写ユニットを転写支持フレーム内に収めた際に転写支持軸１４２が乗る位置の計４箇所に昇降手段１４１が設置されている。昇降手段１４１の内部では加圧軸１６３に取り付けられた不図示のカムの回転によってカムフォロアーが昇降動作を行う。又、加圧軸１６３は、転写支持フレーム１４４の前方に取り付けられた加圧レバー１６２の操作に同期するため加圧レバーによって中間転写ユニット４０の昇降動作を行えるようになっている。１６１はヒンジホルダーであり、中間転写ユニット４０に設置のヒンジダンパー１５０にカップリング部材を介して取り付け可能な構成となっている。尚、中間転写ユニットの取り付け・取り外し操作に関する説明は後述する。

１６０はヒンジロックストッパーであり、中間転写ユニットをダンパーヒンジ１５０中心に回動した際にロック機構のロックアーム１５１が斜面を乗り上げることでロック動作を行えるようになっている。

先ず、中間転写ユニットを中間転写支持フレームへの設置方法についての説明する。

先に述べたように、中間転写ユニット４０の転写支持軸１４２が昇降手段１４１に乗るように上方から置く。

次に、ヒンジ部の取り付けについて図１０及び図１１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。

図１１に示すように、ヒンジ部の連結はダンパーヒンジ１５０とヒンジホルダー１６１との間にヒンジカップリング１６４とスペーサ１６５の２つの部材を介在させて連結設置する。ヒンジカップリング１６４は、ダンパーヒンジ１５０の回転子１５０ａの回転位相を合せて勘合可能な溝を持ったカップリング形状で、その対向部はヒンジホルダー１６１の長穴内部で図１１（ｂ）のＢ方向にスライド可能な係合形状となっている。

ヒンジカップリング１６４をダンパーヒンジ１５０へ取り付ける際、図１１（ａ）に示すように、ダンパーヒンジ１５０の回転子１５０ａにヒンジホルダー１６１の長穴形状のスライド部に設置されているヒンジカップリング１６４を図中矢印Ａ方向にスライドさせて嵌合し、図１１（ｂ）のように設置する。このとき、ヒンジホルダー１６１の外側でヒンジカップリング１６４に取り付けられていたスペーサ１６５をヒンジカップリング１６４とヒンジホルダー１６１との間に設置してヒンジカップリングがダンパーヒンジ１５０から外れないように設置する。

又、取り外し作業に関しては逆の手順となる。このため、比較的容易に中間転写ユニットを転写支持フレームへの設置及び取り外し作業を行うことが可能となった。又、これらヒンジ取付け部の構成により中間転写ユニットの上下方向の昇降動作と、併せて中間転写ユニットの回動動作に伴うダンパー効果を発揮させる機構を実現することが可能となった。

尚、ダンパーヒンジ１５０は、回転子１５０ａと固定子１５０ｂとが回転可能な構成であり、中間転写ユニットに取り付く固定子１５０ｂが図中Ｃ方向に回転した場合のみ粘性剤によるダンパー効果が発揮するような機構となっている。このことにより中間転写ユニットを持ち上げて回動動作を行う際に、中間転写ユニットの重量以上の回動動作負荷を操作者に与えず作業を行うことができるとともに、回動動作時の操作ミスによって中間転写ユニットを落下させてしまうことによる危険性もなくなる。

次に、ヒンジロック機構の動作について図１２を用いて説明する。尚、図１２は中間転写ユニットをダンパーヒンジ１５０中心に回動動作させた際の断面図である。

先ず、図中矢印Ｆ方向に中間転写ユニットを回動動作させた時にロックアーム１５１は不図示のばねによって図中矢印G 方向に回動する。更に、ロック角度αを超える角度まで中間転写ユニットを図中Ｆ方向へ回動させることによりロックアーム１５１はヒンジロックストッパー１６０の斜面を乗り上げてロック状態となる。この時点で中間転写ユニット４０はロック角度αを保って自立することが可能となる。このため、中間転写ユニット４０を取り外したりしないで中間転写ベルト４８のメンテナンス作業や各種ローラ、ベルトクリーナ、レジパッチセンサ等のメンテナンス作業を行うことが容易となった。又、比較的操作者からロック状態の確認が取りづらくロック操作を間違えて行ってしまっても、ダンパーヒンジ１５０のダンパー効果によって中間転写ユニット４０の急激な自重落下を防止しているため危険性を伴わなくなった。

ヒンジロックの解除及び中間転写ユニットの収納動作時は、ロック角度αより若干大きい角度まで中間転写ユニット４０を回動させてロックレバー１４８を手前側から図中矢印Ｈ方向に引っ張ることで、ロックレバーリンク１５３を介してロックアーム１５１を図中矢印Ｈ’方向に引き戻すことでロックが解除される。ロックアーム１５１がヒンジロックストッパー１６０の斜面から脱落してしまえば、中間転写ユニット４０の下方へ自重落下に任せて且つダンパー効果を発揮しながら転写支持軸１４２が昇降手段１４１上に着地して転写支持フレーム１４４内に収納されることとなる。

＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２として、前記実施の形態１においては中間転写ベルトを用いた中間転写方式における画像形成装置の構成について説明し、転写材を搬送する転写ベルトを用いた転写方式、所謂直接転写方式の転写ユニットに置き換えたが、像形成装置においても同様の効果を得ることが可能となる。

又、実施の形態１においては、回動ヒンジ内部にダンパー機構が併設されていた構成となっていたが、ダンパー機構は回動する転写ユニットと固定側の支持フレームとの構成の間に設置することで同様の効果を得ることが可能となる。又、ダンパーは粘性抵抗式のダンパーに限らず気体圧縮式等のダンパー効果が得られるダンパー方式であれば同様の効果が得られることが可能となる。

従来の画像形成装置の断面図である。 従来の画像形成装置の斜視図である。 従来の画像形成装置のメンテナンス操作時の断面図である。 従来の画像形成装置のメンテナンス操作時の斜視図である。 中間転写ユニットと中間転写支持フレームの斜視図である。 従来の画像形成装置のメンテナンス操作時の斜視図である。 従来の画像形成装置のメンテナンス操作時の斜視図である。 本発明の画像形成装置における中間転写ユニットの斜視図である。 本発明の画像形成装置における中間転写支持フレームの斜視図である。 本発明のヒンジ構成の斜視図である。 本発明のヒンジ取付け・取り外し操作時の斜視図である。 本発明の中間転写ユニット回動ロック動作時の断面図である。

符号の説明

４０ 中間転写ユニット
４５ 一次転写ローラ
４６ ベルトクリーナ
４７ レジパッチセンサ
４８ 中間転写ベルト
１４１ 昇降手段
１４２ 転写支持軸
１４３ 中間転写フレーム
１４４ 転写支持フレーム
１５０ ダンパーヒンジ
１５１ ヒンジロックアーム
１５２ ヒンジロックアームホルダー
１５３ ヒンジロックアームリンク
１５４ 駆動ローラ
１５５ テンションローラ
１５６ 二次転写内ローラ
１５７ テンション機構
１６０ ヒンジロックストッパー
１６１ ヒンジホルダー
１６２ 加圧レバー
１６３ 加圧軸
１６４ ヒンジカップリング
１６５ スペーサ

Claims (5)

1. 現像剤像が表面に形成される感光体と、ベルト状の搬送手段を備える転写ユニットとを有する画像形成装置において、
   前記感光体に前記ベルトを介して当接するよう設置される転写手段を転写ユニットに備え、該転写ユニットを転写作用位置と非転写作用位置とへの移動方向に拘束するスライド機構を介して移動可能で、該転写ユニットを支持する支持フレームに対して回動可能にするために回動ヒンジを有し、該転写ユニットの回動動作と連動するダンパー部材とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 転写作用位置と非転写作用位置とへの移動方向に拘束する該スライド機構は、移動方向に対して長穴部を有する部材と長穴部に係合する部材とから構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ダンパー部材のダンパー作用方向は該転写ユニットが自重により回動落下する方向にのみ作用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記転写ユニットは、画像を転写材へ転写する前に一時的に像担持する中間転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記支持フレームは、転写ユニットと共に画像形成装置本体から引き出し可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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