JP2006220878A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体カートリッジの着脱動作の際に感光体ドラムとライトガイドを備えた除電部とが相互に干渉することを防止し、感光体ドラムに対してライトガイドを近接して対向配置することを可能とすることで、効率的に感光体ドラム表面の残留電位を取り除き、良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 感光体カートリッジの着脱に先立って行われる感光体ドラム２１からの転写ベルト５３の離間にともなって、ライトガイドを備えた除電部１９が感光体ドラム２１から離間されるように構成している。これにより、感光体カートリッジの着脱動作の際に感光体ドラム２１とライトガイドとが相互に干渉することを防止でき、感光体ドラム２１に対してライトガイドを近接して対向配置することができる。
【選択図】 図５

Description

この発明は、画像形成装置本体から着脱可能な感光体カートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。

プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置では、感光体などの潜像担持体の周囲に帯電部、像書込み部および現像部を配置している。また、帯電部により感光体の表面を一様に帯電した後、像書込み部により感光体表面上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像部において現像することで画像を形成する。しかしながら、特許文献１に記載されている通り、従来から、帯電前の感光体表面上の電位が乱れることにより画像弊害が生じることが知られている。そこで、これを解決するため、感光体表面上の残留電位を取り除く、いわゆる除電部が提案されている。

このような除電部は、感光体の表面に光を照射することにより残留電位を取り除くように構成されている。例えば、従来から知られているものとして、感光体の長手方向に複数個のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を配列したものを感光体に対向配置し、該ＬＥＤからの光により感光体表面の残留電位を取り除く方法がある。しかしながら、ＬＥＤのような点光源を複数個配列する方法により、感光体表面上に均一な光を照射するには、感光体に対向してＬＥＤをある程度密に配列することが必要である。そのため、このような構成の除電部は多数のＬＥＤを必要とし、その周囲に帯電部や現像部等が配置されている感光体に近接して配置することは困難であった。

一方で、除電効率を良好にするためには、除電部からの光をなるべく多く感光体表面上に照射する必要がある。したがって、除電部は感光体の近くに配置し、除電部からの光を他の部材等により遮られないようにすることが望ましい。また、画像形成装置の小型化を考慮しても、除電部は感光体の近くに配置することが望ましい。したがって、除電部は小さいものであることが望まれるが、このような要請に対応するものとして、感光体の長手方向に対向して設けられ、除電用発光部材から入射した光を感光体の表面に導くライトガイドを備えた除電部が特許文献１または２において提案されている。このようにライトガイドを備えた除電部は、除電用発光部材からの光を感光体表面に導くため、感光体に対向して多数の光源を配列する必要がなく小型化が可能となる。

特開平１３−１４２３６５（段落番号［０００８］［０００９］［００１５］［００１８］） 特開平１４−２７８３９５（段落番号［００１３］〜［００１８］）

しかしながら、除電部として上述のライトガイドを備えた除電部を使用した場合であっても、除電部を感光体の近くに配置するにあたり次のような問題があった。つまり、近年では、電子写真方式の画像形成装置においては、メンテナンスの容易化を図るため、感光体と、これに作用する現像手段、クリーニング手段等を感光体カートリッジとして一体化し、画像形成装置本体に対して着脱自在とした方式を採用したものがある。このような感光体カートリッジは、所定の限界に達すると画像形成装置本体から取り外されて廃棄されたり、新品の感光体に取り替えられて再利用される。このように感光体カートリッジ方式を採用した装置において、除電部を感光体近くに配置すると、次のような問題が発生することがあった。すなわち、感光体カートリッジの着脱時に除電部と感光体が相互に干渉し、感光体または除電部を傷つける場合があった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、感光体カートリッジ着脱時における感光体と除電部との干渉を防止することで、感光体近くに除電部を配置することを可能とし、小型で、かつ、感光体表面の残留電位を効率良く取り除き良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的としている。

この発明は、それぞれが互いに異なる色のトナー像をそれぞれが有する感光体上に形成する複数の画像形成ステーションを、転写ベルトの移動方向に沿って配置し、複数の感光体上のトナー像を転写ベルト上に重ね合わせてカラー画像を形成し、しかも複数の画像形成ステーションの各々が、感光体を保持しながら装置本体に対して着脱自在に設けられた感光体カートリッジと、光を射出する除電用発光部材と該感光体カートリッジが装置本体に装着された状態で感光体に対向する対向面を有し除電用発光部材から射出された光を該対向面を介して感光体に導くライトガイドとを有する除電部とを備える画像形成装置であって、上記目的を達成するために、複数の画像形成ステーションから転写ベルトを離間させるベルト離間手段と、転写ベルトの離間動作に応じて複数のライトガイドをそれぞれ対応する感光体から離間させるガイド離間手段とをさらに備えたことを特徴としている。

このように構成された画像形成装置では、感光体カートリッジの着脱に際して行われる転写ベルトの画像形成ステーションからの離間に連動して、除電部を構成する部材のうち感光体に対向して配置されるライトガイドがガイド離間手段により感光体から離間され、ライトガイドと感光体との相互干渉が防止される。したがって、感光体カートリッジの着脱時におけるライトガイドと感光体との相互干渉を考慮することなく、感光体表面に光を照射するライトガイドの対向面を感光体に近接して対向配置することができ、感光体表面の残留電位を効率良く取り除き良好な画像を形成することが可能となる。また、画像形成装置本体を小型化することが可能となる。

また、複数の画像形成ステーションの各々において感光体からのライトガイドの離間にともなって除電用発光部材を該感光体から離間させる、発光部材離間手段をさらに備える構成としても良い。このように構成された画像形成装置では、感光体カートリッジの着脱時におけるライトガイドの感光体からの離間動作にともなって除電用発光部材が発光部材離間手段により感光体から離間される。従って、除電部を感光体に近接して配置するにあたり感光体カートリッジの着脱時における除電用発光部材と感光体との相互干渉を問題視することなく、除電部を感光体に近接して配置することができる。よって、感光体表面の残留電位を効率よく取り除き良好な画像を形成することが可能となる。また、画像形成装置本体を小型化することが可能となる。

また、上記発明では、発光部材離間手段を用いて感光体カートリッジの着脱時に感光体に対して発光部材を離間させているが、各画像形成ステーションにおいて除電用発光部材をライトガイドに一体的に取り付けてもよい。このような構成を採用することで、感光体からのライトガイドの離間にともなって発光部材がライトガイドとともに感光体から離間する。したがって、発光部材離間手段を省略することができ、装置構成を簡素化することができる。

また、転写ベルトの離間動作に応じて、複数のライトガイドを転写ベルトの移動方向に対して平行または垂直にスライドさせて、それぞれが有する前記対向面が対向する前記感光体から離間させるようにガイド離間手段を構成しても良い。

図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、ブラック（K）、シアン（C）、マゼンダ（M）、イエロー（Y）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー印字処理、およびブラック（K）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する単色印字処理を選択的に実行する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令（印字指令）がメインコントローラ５１０に与えられると、このメインコントローラ５１０からの指令に応じてエンジンコントローラ５２０がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシート（記録材）Sに画像形成指令に対応する画像を形成する。

本実施形態の画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラ５１０およびエンジンコントローラ５２０を内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット７、転写ベルトユニット９および給紙ユニット１１もハウジング本体３内に配設されている。また、図１においてハウジング本体３内右側には、２次転写ユニット１２、定着ユニット１３、シート搬送機構１５が配設されている。なお、給紙ユニット１１は、装置本体１に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット１１および転写ベルトユニット９については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。

画像形成ユニット７は、複数の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションY（イエロー用）、M（マゼンダ用）、C（シアン用）、K（ブラック用）を備えている。各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。また、感光体ドラム２１の周囲には、回転方向に沿って帯電部２３、像書込部２９、現像部２５、除電部１９および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作、トナー現像動作および除電動作が実行される。なお、図１において、画像形成ユニット７の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。

帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って感光体ドラム２１に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を帯電させる。

像書込部２９は、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の素子を感光体ドラム２１の軸方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に列状に配列したアレイ状書込ヘッドを用いており、感光体ドラム２１から離間配置されている。また、アレイ状書込ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトである。そのため、感光体ドラム２１に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。

そして、本実施形態においては、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を感光体カートリッジ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ（図２）としてユニット化している。また、各感光体カートリッジ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋには、該感光体カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリ９１０，９２０，９３０，９４０がそれぞれ設けられている。そして、各感光体カートリッジに設けられた送受信部５３０Ｙ，５３０Ｍ，５３０Ｃ，５３０Ｋと、本体側に設けられた送受信部５２２０Ｙ，５２２０Ｍ，５２２０Ｃ，５２２０Ｋとがそれぞれ互いに近接配置され、エンジンコントローラ５２０のＣＰＵ５２１０とメモリ９１０，９２０，９３０，９４０との間で無線通信が行われる。こうすることで、各感光体カートリッジに関する情報がＣＰＵ５２１０に伝達されるとともに、各メモリ９１０，９２０，９３０，９４０内の情報が更新記憶される。

次に、現像部２５の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。この現像部２５は、トナーを貯留するトナー貯留容器３１と、このトナー貯留容器３１内に配置された２つのトナー撹拌供給部材３３，３５と、トナー攪拌供給部材３５に近接配置された仕切部材３７と、仕切部材３７の上方に配設されたトナー供給ローラ３９と、トナー供給ローラ３９および感光体ドラム２１に当接して所定の周速で図示矢印方向に回転する現像ローラ４１と現像ローラ４１に当接される規制ブレード４３とから構成されている。

そして、各現像部２５では、トナー攪拌供給部材３５により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３７の上面に沿ってトナー供給ローラ３９に供給される。また、こうして供給されたトナーはトナー供給ローラ３９を介して現像ローラ４１の表面に供給される。そして、現像ローラ４１に供給されたトナーは規制ブレード４３により所定厚さの層厚に規制され、感光体ドラム２１へと搬送される。そして、現像ローラ４１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラ４１に印加される現像バイアスによって、現像ローラ４１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ４１から感光体ドラム２１に移動して像書込部２９により形成された静電潜像が顕在化される。

このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１に搬送された後、後に詳述する転写ベルト５３と各感光体ドラム２１が当接する１次転写位置ＴＲ１において転写ベルト５３に１次転写される。

除電部１９は、トナー像を転写ベルト５３に１次転写した後の感光体ドラム２１の表面を露光して感光体ドラム表面上の残留電位を取り除くため、感光体ドラムの回転方向Ｄ２１において１次転写位置ＴＲ1より下流側に、感光体ドラム２１の表面に対向して配設されている。

図３（ａ）は、各画像形成ステーションにおける１次転写位置ＴＲ１のそれぞれを結んだ直線と略平行方向である図中矢印Ｄ１９に対して垂直方向から見た除電部１９の構成を表した図である。また、図３（ｂ）は、これの斜視図である。本実施形態においては、除電部１９は２つの除電用発光部材１９１ａ，１９１ｂとライトガイド１９３とで構成されており、ライトガイド１９３の両端に発光部材１９１ａ，１９１ｂがそれぞれ取り付けられた一体構造を有している。また、その構造は、図３において破線で示す対称軸１９Ｘを中心に対称に構成されている。

ライトガイド１９３は、感光体ドラム２１に近接して対向配置できるよう薄い板状に構成されている。そして、ライトガイド１９３は、その長軸方向（同図（ａ）の左右方向）の両端に、除電用発光部材１９１ａ，１９１ｂからの光が入射される２つの光入射面１９４ａ，１９４ｂを有するとともに、それぞれの入射光を反射する２つの光反射面１９５ａ，１９５ｂと、感光体ドラム２１に対向し光反射面１９５ａ，１９５ｂそれぞれで反射された光を感光体ドラム表面に照射する光照射面１９６とを備える。また、光反射面１９５ａおよび１９５ｂは、ライトガイド１９３の長軸方向において、ライトガイド１９３の各両端からライトガイド１９３の内部に進むにしたがって光照射面１９６に接近するよう伸びるとともに、対称軸１９Ｘにおいて相互に接続されるように構成されている。

除電用発光部材１９１ａ，１９１ｂは、ライトガイド１９３の長軸方向における各両端にそれぞれ配設されるとともに、ライトガイド１９３の長軸方向における各両端に設けられた光入射面１９４ａ，１９４ｂそれぞれに対向するよう配置されライトガイド１９３内部に向けて光を照射するＬＥＤ１９２ａ，１９２ｂをその内部に有する。

図３（ｃ）は、光反射面１９５ａ，１９５ｂの拡大図である。このように、各光反射面の表面は、ライトガイド１９３の長軸方向においてライトガイド１９３の各両端からライトガイド１９３の内部に進むにつれて多くのステップ形状を有するように構成されている。このように光反射面１９５ａ，１９５ｂの表面を構成する理由は、次の通りである。一般に、光源から照射される光は、光源からの距離が遠くなるほど減衰する。よって、光反射面１９５ａおよび１９５ｂの表面の光反射率を一様に構成した場合、それぞれに光を入射する光源であるＬＥＤ１９２ａ，１９２ｂからの距離が遠くなるほど光反射面１９５ａ，１９５ｂで反射される光が少なくなり、光照射面１９６から照射される光にムラが生じることとなる。そこで、光反射面１９５ａ，１９５ｂの表面に上述のステップ形状を設け、それぞれに光を入射する光源であるＬＥＤ１９２ａ，１９２ｂからの距離が遠い部分ほど、より高い反射率を有するよう光反射面１９５ａ，１９５ｂの表面を構成した。このように構成することで、光照射面１９６から一様な光が照射されることとなり、感光体ドラム２１表面の残留電位を良好に取り除くことができる。

このように、本実施形態における除電部１９は、除電用発光部材１９１ａ，１９１ｂから入射する光を、光反射面１９５ａ，１９５ｂにより感光体ドラム２１の表面に対向する光照射面１９６に向けて反射することで、感光体ドラム２１の表面に一様な光を照射し該表面の残留電位を取り除くように構成されたライトガイド１９３を採用している。このように構成されたライトガイド１９３は、感光体ドラム２１に対向して多数のＬＥＤを並べて構成されたものと比較して小型化が可能であり、感光体ドラム２１に近接して対向配置することができる。

図１に戻って説明を続ける。本実施形態においては、全ての除電部１９は、図中矢印Ｄ１９の方向に配設された除電部支持フレーム４５に固定支持されている。また、除電部支持フレーム４５はソレノイド４７により図中矢印Ｄ１９方向に平行移動可能となっている。また、ソレノイド４７はソレノイド制御部５２６０（図２）と電気的に接続されており、ＣＰＵ５２１０からの指令に対応する該ソレノイド制御部５２６０からの信号によりソレノイド４７のストロークが調整されるよう構成されている。したがって、ＣＰＵ５２１０から適当な除電部離間指令または除電部近接指令を出すことで、全ての除電部１９をそれぞれが対向する感光体ドラム２１に離間または近接させることができる。このように、本実施形態では、除電部支持フレーム４５とソレノイド４７が本発明の「ガイド離間手段」として機能している。

また、この実施形態では、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１において除電部１９の下流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで１次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。

転写ベルトユニット９は、ハウジング本体３の下方に配設された駆動ローラ４９と、駆動ローラ４９の斜め上方に配設される従動ローラ５１と、これらのローラに張架され図示矢印Ｄ５３の方向へ循環駆動される転写ベルト５３と、該転写ベルト５３を張る方向に付勢されたテンションローラ５５とを備えている。さらに、転写ベルトユニット９は、転写ベルト５３の内側に、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが有する感光体ドラム２１それぞれに対向して配置された１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋを備えている。これらの１次転写ローラは、それぞれ１次転写バイアス発生部５２５０と電気的に接続されている。そして、これらの１次転写ローラを、それぞれが対向する感光体ドラム２１に転写ベルト５３を挟んで当接させるとともに、適当なタイミングで前記１次転写バイアス発生部５２５０から１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、各感光体ドラムと転写ベルト５３とが当接する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト５３上に転写することができる。

駆動ローラ４９は、転写ベルト５３を図示矢印Ｄ５３の方向に循環駆動するとともに、２次転写ローラ７５のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ４９の周面には、厚さ３mm程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ４９に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ４９と２次転写ローラ７５との当接部分（２次転写位置ＴＲ２）へのシートＳが進入する際の衝撃が転写ベルト５３に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。

１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃは、カラー回動軸５９を中心として図中矢印Ｄ５９の方向に回動可能であるとともに該方向に付勢されているカラーローラ支持フレーム６１に回転自在に軸支されている。さらに、カラーローラ支持フレーム６１は、アクチュエータ６７により回転駆動されるカム回転軸６３に固定されたカラーフレーム用カム６５の円弧面を該カラーローラ支持フレーム６１に当接させた場合に、１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃが転写ベルト５３を挟んで各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃの有する感光体ドラム２１それぞれに当接するように構成されている。また、上記カラーフレーム用カム６５の円弧面を上記カラーローラ支持フレーム６１から外した場合は、上記カラーローラ支持フレーム６１の付勢方向Ｄ５９に各１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃは、それぞれが対向する感光体ドラム２１から離間することとなる。

また、アクチュエータ６７はアクチュエータ制御部５２７０（図２）と電気的に接続されており、ＣＰＵ５２１０からの指令に対応する該アクチュエータ制御部５２７０からの信号によりアクチュエータ６７の回転角度が調整されるよう構成されている。

本実施形態では転写ベルトユニット９を上述のように構成しているため、アクチュエータ制御部５２７０によりアクチュエータ６７の回転角度を調整することで、１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃを、それぞれが対向する感光体ドラム２１から離当接ができる。また、各１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃがそれぞれの感光体ドラム２１から離間した際には、上述のテンションローラ５５により転写ベルト５３にテンションが与えられるため、転写ベルト５３も画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃそれぞれが有する感光体ドラム２１から離間することとなる。したがって、アクチュエータの回転角度を適当に調整することで、全ての１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋをそれぞれが対向する感光体ドラム２１に当接させて行うカラー印字処理と、１次転写ローラ５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃをそれぞれが対向する感光体ドラム２１から離間させるとともにブラックの１次転写ローラ５７Ｋのみをこれが対向する感光体ドラム２１に当接させて行う単色印字処理とを選択的に実行可能となる。また、アクチュエータ制御部５２７０はＣＰＵ５２１０からの指令に応じてアクチュエータ６７を調整するよう構成しているため、ＣＰＵ５２１０から適当な指令を出すことで上述のカラー印字処理または単色印字処理を選択的に実行できる。

１次転写ローラ５７Ｋは、モノクロ回動軸６９を中心として図中矢印Ｄ６９方向に回動可能であるとともに該方向に付勢されているモノクロローラ支持フレーム７１に回転自在に軸支されている。また、モノクロローラ支持フレーム７１は、アクチュエータ６７により回転駆動されるカム回転軸６３に固定されたモノクロフレーム用カム７３の円弧面を、該モノクロローラ支持フレーム７１に当接させた場合に、１次転写ローラ５７Ｋが転写ベルト５３を挟んで画像形成ステーションＫの有する感光体ドラム２１に当接するように構成されている。また、上記モノクロフレーム用カム７３の円弧面を上記モノクロローラ支持フレーム７１から外した場合は、上記モノクロローラ支持フレーム７１の付勢方向Ｄ６９に１次転写ローラ５７Ｋは、それが対向する感光体ドラム２１から離間することとなる。

本実施形態では転写ベルトユニット９を上述のように構成しているため、アクチュエータ制御部５２７０によりアクチュエータ６７の回転角度を調整することで、１次転写ローラ５７Ｋを、それが対向する感光体ドラム２１から離当接可能に構成されている。また、上記１次転写ローラ５７Ｋが上記それぞれの感光体ドラム２１から離間した際には、上述のテンションローラ５５により転写ベルト５３にテンションが与えられるため、転写ベルト５３も画像形成ステーションＫが有する感光体ドラム２１から離間することとなる。

さらに、本実施例においては、カラーフレーム用カム６５の円弧面はモノクロフレーム用カム７３の円弧面と重なるとともに、モノクロフレーム用カム７３の円弧面よりも短く構成されている。したがって、図４に示すように、モノクロフレーム用カム７３の円弧面がモノクロローラ支持フレーム７１から離間した場合は、全ての感光体ドラム２１から転写ベルト５３が離間することとなる。すなわち、アクチュエータ制御部５２７０によりアクチュエータ６７の回転角を調整することで全ての感光体ドラム２１から転写ベルト５３を離間することができる。また、アクチュエータ制御部５２７０はＣＰＵ５２１０からの指令に応じてアクチュエータ６７を調整するよう構成しているため、ＣＰＵ５２１０から適当なベルト離間指令を出すことで上述のベルト離間動作を実行できる。このように、本実施形態では、テンションローラ５５、アクチュエータ６７および該アクチュエータ６７により駆動される構成要素によって転写ベルト５３が画像形成ステーションから離間しており、これらが本発明の「ベルト離間手段」に相当している。

給紙ユニット１１は、シートＳが積層保持されている給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートＳを一枚ずつ給紙するピックアップローラ７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ７９により給紙部から給紙されたシートＳは、レジストローラ対８１において給紙タイミングが調整された後、２次転写位置ＴＲ２に給紙される。

２次転写ローラ７５は、転写ベルト５３に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ８３と、この加熱ローラ８３を押圧付勢する加圧ローラ８５とを有している。そして、シートＳに２次転写された画像は、加熱ローラ８３と加圧ローラ８５とで形成するニップ部で所定の温度でシートＳに定着される。本実施形態においては、転写ベルト５３の斜め上方に形成される空間、換言すれば、転写ベルト１６に対して画像形成ユニット７と反対側の空間に定着ユニット１３を配設することが可能となり、電装品ボックス５、画像形成ユニット７および転写ベルト５３への熱伝導が低減することができ、これらに対する温度変動の影響を低減することができる。また、こうして定着処理を受けたシートＳは排紙ローラ対８７を経由してハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。

また、この装置では、図２に示すように、メインコントローラ５１０のＣＰＵ５１１０により制御される表示部５４０が備えられている。この表示部５４０は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ５１１０からの制御指令に応じて、ユーザーへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。

なお、図２において、符号５１３０はホストコンピューターなどの外部装置よりインターフェース５１２０を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ５１０に設けられた画像メモリである。また、符号５２３０はＣＰＵ５２１０が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号５２４０はＣＰＵ５２１０における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。

次に、上記のように構成された画像形成装置における感光体カートリッジの着脱動作について説明する。この装置では、通常動作時においては、図１に示すように、転写ベルト５３は各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２１と当接して１次転写位置ＴＲ１を形成している。ここで、例えば感光体カートリッジ内の感光体ドラム２１が所定の寿命に達すると、感光体カートリッジの交換が必要となる。その場合、まず最初に、装置本体に装着されて画像形成ステーションを構成している感光体カートリッジの取出作業が必要となる。そこで、この画像形成装置では、ＣＰＵ５１１０が表示部５４０に感光体カートリッジの交換要求表示を指令し、表示部５４０に交換要求を表示させる。そして、これを確認したオペレータが感光体カートリッジ交換のための動作、例えば表示部５４０に隣接して設けられる操作部（図示省略）の特定ボタンを押動すると、メインコントローラ５１０からエンジンコントローラ５２０に感光体カートリッジ交換が指示される。これを受けたエンジンコントローラ５２０はベルト離間指令を出力して上述したベルト離間動作を実行する。すなわち、ＣＰＵ５２１０は予めＲＯＭ５２３０に記憶されているベルト離間プログラムにしたがって装置各部を制御して転写ベルト５３を画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋから離間させ、感光体ドラム２１と転写ベルト５３とを相互に離間させる（図４）。

また、上記のようにして感光体ドラム２１からの転写ベルト５３の離間動作とほぼ同時に、エンジンコントローラ５２０は除電部離間指令を出力して上述した除電部離間動作を実行する。すなわち、ＣＰＵ５２１０は予めＲＯＭ５２３０に記憶されている除電部離間プログラムにしたがって装置各部を制御して全ての除電部１９を図５に示すように方向Ｄ１９に平行移動させて感光体ドラム２１から離間させる。

そして、感光体ドラム２１からの転写ベルト５３および除電部１９の離間動作が完了すると、メインコントローラ５１０のＣＰＵ５１１０からの指令により感光体カートリッジの交換が可能となった旨の表示が表示部５４０に表示される。これを受けてオペレータは、感光体ドラム２１から転写ベルト５３および除電部１９が離間した状態で、交換対象となっている感光体カートリッジを装置本体から取り外す。その後、新しい感光体カートリッジを装置本体に装着する。この装着時にも、感光体カートリッジの取外し段階と同様に、転写ベルト５３および除電部１９は離間位置に位置決めされた状態となっている。

以上のように本実施形態においては、除電部１９としてライトガイド１９３を備えた小型のものを採用するとともに、感光体カートリッジ１７の着脱を行う際は、必ず各除電部１９をそれぞれが対向する感光体ドラム２１から離間する。したがって、感光体カートリッジ１７の着脱動作時において感光体ドラム２１とこれに対向するライトガイド１９３が相互に干渉することで、感光体ドラム２１またはライトガイド１９３を損傷するのを防止している。これにより、ライトガイド１９３の光照射面１９６を、感光体ドラム２１に近接して対向配置することが可能となり、ライトガイド１９３の光照射面１９６から照射された光が他の部材等に遮られることなく感光体ドラム２１の表面を露光できる。したがって、効率的に感光体ドラム２１表面の残留電位を取り除くことができ、良好な画像形成が可能となる。また、画像形成装置本体の小型化を可能とする。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば図６に示すように、ソレノイド４７のストローク方向を上記実施形態におけるソレノイド４７のストローク方向に対して直交させることで、各除電部１９を各画像形成ステーションにおける１次転写位置ＴＲ１のそれぞれを結んだ直線に対して略垂直方向に移動させることで、各除電部１９が有するライトガイド１９３を、それぞれが対向する感光体ドラム２１から離間または近接するように構成してもよい。図７は、このように構成された画像形成装置における、感光体カートリッジ１７を着脱する際の装置内部の状態を示した図である。上記実施形態と同様に、感光体カートリッジ１７の着脱に際しては、転写ベルト５３および各除電部１９は、各感光体ドラム２１から離間されている。これにより、感光体ドラム２１またはライトガイド１９３の損傷を懸念することなく、ライトガイド１９３の光照射面１９６を感光体ドラム２１に近接して対向配置することができる。したがって、感光体ドラム２１の表面の残留電位を効率的に取り除くことができ、良好な画像形成が可能となる。

また、上記実施形態では、転写ベルト５３の離間動作と、除電部１９の離間動作とをほぼ同時に行っているが、これらの離間動作を相互にずらして行うように構成してもよい。例えば、転写ベルト５３の離間動作に続いて除電部１９の離間動作を実行してもよい。もちろん、逆の順序で各離間動作を実行してもよい。要は、転写ベルト５３の離間に応じて除電部１９の離間動作を実行するように構成すればよい。

また、上記実施形態では、ライトガイド１９３の両端部に除電用発光部材１９１ａ、１９１ｂを取り付け、ライトガイド１９３と発光部材１９１ａ、１９１ｂとが一体的に感光体ドラム２１に対して離間したり、近接したりするように構成されているが、ライトガイド１９３と発光部材１９１ａ、１９１ｂとを分離し、発光部材１９１ａ、１９１ｂを固定配置する一方、ライトガイド１９３のみが感光体ドラム２１に対して離間したり、近接したりするように構成してもよい。この場合、ライトガイド１９３を移動させる移動機構が本発明の「ガイド離間手段」に相当する。また、発光部材１９１ａ、１９１ｂをライトガイド１９３の離間・近接移動にともなって発光部材１９１ａ、１９１ｂが感光体ドラム２１に対して離間したり近接するように構成してもよい。この場合、発光部材１９１ａ、１９１ｂを移動させる移動機構が本発明の「発光部材離間手段」に相当する。

また、上記実施形態では、２つの発光部材を用いて除電処理を実行しているが、発光部材の個数、種類および配設位置などについては任意であり、発光部材とライトガイドとを組み合わせた光除電方式を採用している画像形成装置全般に本発明を適用することができる。

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。 画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。 除電部の構成を示す図。 ベルト離間動作を示す図。 感光体カートリッジ着脱時の装置内部の状態を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の別の実施形態を示す図。 別の実施形態における感光体カートリッジ着脱時の装置内部の状態を示す図。

符号の説明

１…装置本体、１７…感光体カートリッジ、１９…除電部、２１…感光体ドラム、４５…除電部支持フレーム、４７…ソレノイド、５３…転写ベルト、５５…テンションローラ、５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋ…１次転写ローラ、５９…カラー回動軸、６１…カラーローラ支持フレーム、６３…カム回転軸、６５…カラーフレーム用カム、６７…アクチュエータ、６９…モノクロ回動軸、７１…モノクロローラ支持フレーム、７３…モノクロフレーム用カム、１９１ａ，１９１ｂ…除電用発光部材、１９３…ライトガイド、５２６０…ソレノイド制御部、５２７０…アクチュエータ制御部、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…画像形成ステーション

Claims (5)

1. それぞれが互いに異なる色のトナー像をそれぞれが有する感光体上に形成する複数の画像形成ステーションを、転写ベルトの移動方向に沿って配置し、前記複数の感光体上のトナー像を前記転写ベルト上に重ね合わせてカラー画像を形成し、しかも前記複数の画像形成ステーションの各々が、前記感光体を保持しながら装置本体に対して着脱自在に設けられた感光体カートリッジと、光を射出する除電用発光部材と該感光体カートリッジが前記装置本体に装着された状態で前記感光体に対向する対向面を有し前記除電用発光部材から射出された光を前記対向面を介して前記感光体に導くライトガイドとを有する除電部とを備える画像形成装置において、
   前記複数の画像形成ステーションから前記転写ベルトを離間させるベルト離間手段と、
   前記転写ベルトの離間動作に応じて前記複数のライトガイドをそれぞれ対応する前記感光体から離間させるガイド離間手段と
   をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の画像形成ステーションの各々において感光体からのライトガイドの離間にともなって除電用発光部材を該感光体から離間させる、発光部材離間手段をさらに備えた請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の画像形成ステーションの各々において、除電用発光部材がライトガイドに一体的に取り付けられて、前記ガイド離間手段による感光体からのライトガイドの離間にともなって除電用発光部材がライトガイドとともに前記感光体から離間する請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド離間手段は、前記転写ベルトの離間動作に応じて前記複数のライトガイドを前記転写ベルトの移動方向に対して平行にスライドさせてそれぞれが有する前記対向面が対向する前記感光体から離間させる請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記ガイド離間手段は、前記転写ベルトの離間動作に応じて前記複数のライトガイドを前記転写ベルトの移動方向に対して垂直にスライドさせてそれぞれが有する前記対向面が対向する前記感光体から離間させる請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。

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