JP2007178457A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な機構で感光体の寿命を延長するとともに、感光体の交換を容易に行える画像形成装置を提供する。
【解決手段】 複数の感光体１と感光体１上に形成されたトナー像が転写される中間転写体５とを有する画像形成装置において、感光体１と中間転写体５とが接触する当接位置と、画像形成に使用されない感光体１と中間転写体５とが離間する離間位置と、感光体１を装置本体から取り外し可能な取り外し位置とに感光体１を移動自在に保持する移動保持装置３０を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来から、複数の支持ローラに支持されたベルト状部材である中間転写体と、この中間転写体に接触して対向するように並設された複数の感光体とを備えたタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、画像形成に用いない感光体が中間転写体に接触し続けると、感光体の寿命が短くなりやすいという問題がある。

この問題を解決する技術として、例えば特許文献１には、白黒モード時には、中間転写体を移動させることにより、イエロー、マゼンタ、シアンなどの使用していない色の感光体と中間転写体とを離間させるとともに、離間された感光体の回動を停止させて感光体の寿命の延長を図る技術が開示されている。一方、中間転写体は移動させずに使用していない感光体を移動させることにより、使用していない感光体と中間転写体とを離間させ、感光体の寿命の延長を図る画像形成装置もある。

特開２００１−２４２６８０号公報

しかしながら特許文献１に開示されている技術は、ベルト状の中間転写体を移動させることにより、使用していない感光体から離間させるものである。このため、中間転写体のアライメント精度を維持する必要があり、またテンションが変動する恐れもある。この他にも、使用していない感光体の回動を停止させる手段が必要となり、装置が複雑化するという問題がある。

一方、中間転写体から使用していない感光体を離間させて感光体の寿命の延長を図る場合には、上記のような問題は発生しない。しかし、このような画像形成装置においては、寿命の来た感光体を装置本体から脱着し交換する必要があるが、この脱着／交換の際に感光体が中間転写体に接触して、中間転写体や感光体に傷や破損が発生する場合がある。従って、感光体の交換における作業性に欠けるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な機構で感光体の寿命を延長するとともに、感光体の交換を容易に行える画像形成装置を提供することが目的である。

上記目的は、複数の感光体と前記感光体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、前記感光体と前記中間転写体とが接触する当接位置と、画像形成に使用されない感光体と前記中間転写体とが離間する離間位置と、前記感光体を装置本体から取り外し可能な取り外し位置とに前記感光体を移動自在に保持する移動保持手段を備えた画像形成装置によって達成できる。
この構成により、一つの移動保持手段で感光体を当接位置と離間位置と取り外し位置とに動自在に保持することができ、簡易な機構で感光体の寿命を延長するとともに、感光体の交換を容易に行うことができる。

また、前記移動保持手段は、画像形成に使用されない感光体を前記離間位置に保持する画像形成装置によっても達成できる。
この構成により、画像形成に使用されない感光体の寿命を延長することができる。

また、前記移動保持手段は、前記当接位置及び前記離間位置の何れか一方の位置と前記取り外し位置との間で前記感光体を移動自在に保持する画像形成装置によっても達成できる。
この構成により、感光体が保持されている位置の如何にかかわらず、取り外し位置にまで移動させて感光体の取り外し・交換を行うことができる。

また、前記移動保持手段は、前記当接位置から前記離間位置への方向と、前記離間位置から前記取り外し位置への方向とを異なる方向に前記感光体を移動させる画像形成装置によっても達成できる。
この構成により、画像形成装置のスペースを考慮して感光体を移動させることができる。

また、前記移動保持手段は、ユーザの手動操作により、前記当接位置及び前記離間位置の何れか一方の位置から前記取り外し位置に前記感光体を移動させる画像形成装置によって達成できる。
この構成により、ユーザは感光体が保持されている位置の如何にかかわらず、取り外し位置にまで移動させて感光体の取り外し・交換を行うことができる。従って、所定の感光体のみが画像形成に使用され当接位置に保持されている場合であっても、感光体の取り外し・交換を行うことができる。

また、前記移動保持手段は、前記感光体を回転駆動させるための駆動源と切り離して、前記感光体を前記離間位置及び前記取り外し位置の何れか一方の位置に保持する画像形成装置によって達成できる。
この構成により、消費電力の低減及び振動の低減を図ることができるとともに、各感光体の寿命の延長を図ることができる。

本発明によれば、簡易な機構で感光体の寿命を延長するとともに、感光体の交換を容易に行える画像形成装置を提供できる。

以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。この画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えており、これらの画像形成ユニット１０のそれぞれと対向するように無端ベルト状の中間転写体５が支持され、周面が周回駆動されるものとなっている。中間転写体５の画像形成ユニットが対向する位置の下流側には、２次転写ロール１１が対向するように配置されており、この２次転写部にはシートトレイ１２から搬送路１３を経て記録紙が搬送される。
記録紙の搬送経路における２次転写部の下流側には、トナー像を加熱・加圧して記録紙上にトナー像を圧着する定着装置１４が設けられ、さらに下流側には、トナー像が定着された記録紙を収容する排紙トレイ１５が設けられている。一方、２次転写部で記録紙に転写されずに残留したトナー又は２次転写されないパッチを回収するために、中間転写体の周回方向における下流側には、該中間転写体と対向してクリーニング装置１６が設けられている。

上記画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのそれぞれは、表面に静電潜像が形成される感光体１を有しており、各感光体１の周囲に、感光体の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置と、感光体上に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置４とを備えている。
また、感光体１表面にレーザー光を走査して静電潜像を書き込む光走査装置３を備えている。また、中間転写体５の内側には、感光体１上のトナー像を中間転写体５上に一次転写する転写帯電器６と、駆動ロール７と、複数の支持ロール８と、２次転写ロール１１が対向する位置に転写対向ロール９が配置されている。

上記中間転写体５は、駆動ロール７と、支持ロール８とに張架されている。駆動ロール７は正規の方向又は逆方向に駆動することができるものであり、中間転写体５は該駆動ロール７の駆動に従動して正規の方向（図中に示す矢印方向）又は逆方向に周回移動するようになっている。

次に、各装置の制御について説明する。図２は、制御装置と各画像形成ユニットとの概略を示した図である。制御装置２０は、図２に示すように、Ｉ／Ｆ２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４等のハードウェア、所要のソフトウェアにより実現される。制御装置２０は、各装置に信号を送信し、画像形成装置全体の制御を行う。特に制御装置２０は、後述する各画像形成ユニットを移動自在に保持する移動保持装置に対して、所定の信号を送信する。

次に、各画像形成ユニット（感光体）を移動自在に保持する移動保持装置について説明する。図３は、移動保持装置の構成を示した図である。尚、図３では、画像形成ユニット１０ａと移動保持装置３０との構成を例に挙げて示しており、他の画像形成ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄについては省略してある。また、中間転写体５についても省略してある。

移動保持装置３０は、台座部３１、スライド板３２から構成される。台座部３１は、第２係合ピン３１１、クランク３１２、感光体駆動モータ（感光体を回転駆動させるための駆動源）４０ａ、感光体駆動ギヤ（感光体を回転駆動させるための駆動源）４１ａを有する。スライド板３２は、第２スライド溝３２１、カム部材３２２ａ、第１係合ピン３２４ａから構成される。画像形成ユニット１０ａには、第１スライド溝１０１ａを備える。

カム部材３２２ａは、ほぼ円形の板状に形成されており、カム軸３２３ａを中心に回転可能に形成されている。また、カム軸３２３ａはカム部材３２２ａの中心からずれた位置に形成されている。カム部材３２２ａは、画像形成ユニット１０ａに当接して画像形成ユニット１０ａを所定の位置に保持する。また、第１係合ピン３２４ａと第１スライド溝１０１ａが係合する。従って、カム部材３２２ａが、カム軸３２３ａを中心に回転することにより、画像形成ユニット１０ａは自重により、第１スライド溝１０１ａに沿って斜め下方に移動する。

また、クランク３１２は、左右の軸が台座部３１に設けられた軸穴（付図示）で支えられる両持ち式クランクである。また、クランク３１２はピン部において、スライド板３２を保持し、クランク３１２の回転によりスライド板３２は、第２第２係合ピン３１１に係合する第２スライド溝３２１に沿って、上下方向に移動する。従って、図３に示す画像形成ユニット１０ａは、最も高い位置で保持されている状態を示しており、感光体１は中間転写体５と接触する当接位置で保持されている。

尚、画像形成ユニット１０ａに設けられている第１スライド溝１０１ａは、下方斜め方向に形成されているのに対し、スライド板３２に設けられている第２スライド溝３２１は垂直方向に形成されている。詳しくは後述する。また、カム部材３２２ａ及びクランク３２１は、モータ（付図示）などを駆動源とし、制御装置２０からの指示により回転駆動する。

感光体駆動モータ４０ａ、感光体駆動ギヤ４１ａは、台座部３１に設けられている。感光体１は、感光体駆動ギヤ４１ａに従動して回転する。感光体駆動ギヤ４１ａは、感光体駆動モータ４０ａを駆動させる。尚、感光体駆動用モータ、感光体駆動ギヤは、各感光体毎に設けられている。

次に、感光体が中間転写体５と離間する離間位置において保持される場合の移動保持装置の状態について説明する。図４は、感光体が中間転写体５と離間する離間位置において保持される場合の移動保持装置の状態を示す図である。

図４は、図３に示す状態からカム部材３２２ａを半回転させることにより、画像形成ユニット１０ａが移動した場合の状態を示す図である。図４に示す画像形成ユニット１０ａは、カム部材３２２ａの回転により、第１スライド溝１０１ａに沿って矢印Ｂの方向に移動した後の状態を示している。従って、図４に示す画像形成ユニット１０ａは、感光体１と中間転写体５とが離間する離間位置において保持されている。また、画像形成に使用されない画像形成ユニットが中間転写体５と離間する位置において保持される。詳しくは後述する。

また、画像形成ユニット１０ａが、離間位置において保持されている場合、感光体１は、感光体駆動ギヤ４１ａとも離間する。このため、感光体１の回転駆動が停止される。これにより、消費電力の低減及び振動の低減を図ることができるとともに、各感光体の寿命の延長を図ることができる。

尚、第１スライド溝１０１ａ、第１係合ピン３２４ａ、カム部材３２２ａは、画像形成ユニット毎に設けられ、カム部材３２２ａの回転によって画像形成ユニット毎に斜め下方に移動させることができる。

次に、感光体が装置本体から取り外し可能な取り外し位置において保持される場合の移動保持装置の状態について説明する。図５は、感光体が装置本体から取り外し可能な取り外し位置において保持される場合の移動保持装置の状態を示す図である。

図５は、図４に示す状態からクランク３１２の半回転させることにより、画像形成ユニット１０ａが移動した場合の状態を示す図である。クランク３１２の回転によりスライド板３２は、第２スライド溝３２１に沿って矢印Ｃの方向に移動する。このため、スライド板３２により保持されている画像形成ユニット１０ａは下方に移動する。従って、画像形成ユニット１０ａは図４に示した状態から更に矢印Ｃの方向に移動する。これにより、感光体１を中間転写体５に接触しない位置にまで移動させて感光体の取り外し・交換を容易にすることができる。

尚、感光体が取り外し位置において保持される場合も、感光体駆動ギヤ４１ａとも離間し、感光体１の回転駆動が停止される。また、スライド板３２には、各画像形成ユニットが保持されているため、クランク３１２が回転することにより、画像形成ユニットの全てを一括して下方に移動させることができる。

以上のように、複数の感光体１と感光体１上に形成されたトナー像が転写される中間転写体５とを有する画像形成装置において、移動保持装置３０は、感光体と中間転写体５とが接触する当接位置と、画像形成に使用されない感光体と中間転写体とが離間する離間位置と、感光体を装置本体から取り外し可能な取り外し位置とに感光体を移動自在に保持する。これにより、一つの移動保持装置で感光体を当接位置と離間位置と取り外し位置とに動自在に保持することができ、簡易な機構で感光体の寿命を延長するとともに、感光体の交換を容易に行うことができる。

尚、「当接位置」とは、感光体と中間転写体が接触して、感光体上に形成されたトナー像が中間転写体に転写されるときの感光体の位置をいう。「離間位置」とは画像形成モードに応じて、画像形成に使用されない感光体を中間転写体と当接しないときの感光体の位置をいい、この感光体が画像形成に使用される場合には、この感光体を「当接位置」に移動させることができる位置をいう。「取り外し位置」とは、感光体を「離間位置」よりも更に中間転写体から離れた位置をいい、ユーザは中間転写体に接触することなく感光体の取り外し・交換を容易に行える位置をいう。

図６は、所定の感光体が離間位置において保持される場合の画像形成装置の概略構成図である。白黒の画像を形成する白黒モードの場合には、図６に示すように、移動保持装置３０は、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃを移動させて各感光体を中間転写体５から離間させ、ブラックのトナー像を形成する画像形成ユニット１０ｄを移動させてこの感光体を中間転写体に当接する位置に保持させる。これにより、画像形成に使用されない画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃの各感光体の寿命を延長することができる。

図７は、全ての感光体が離間位置において保持される場合の画像形成装置の概略構成図である。移動保持装置３０は、画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを移動させて全ての感光体１を「離間位置」に保持させることにより、画像形成時に記録紙の搬送ジャム等が起こった場合に対処することができる。

図８は、感光体が取り外し位置において保持される場合の画像形成装置の概略構成図である。移動保持装置３０は、図６及び図７に示した「離間位置」より更に下方に画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを移動させることにより、ユーザは中間転写体に接触することなく感光体の取り外し・交換を容易に行える。

尚、移動保持装置３０は、当接位置及び離間位置の何れか一方の位置と取り外し位置とに感光体１を移動自在に保持することができる。即ち図２、図６、及び図７に示す何れかの状態から、図８に示す状態に画像形成ユニットを移動させることができる。この構成により、感光体１が保持されている位置の如何にかかわらず、取り外し位置にまで移動させて感光体の取り外し・交換を行うことができる。

また、図３に示すように、画像形成ユニット１０ａに設けられている第１スライド溝１０１ａは、下方斜め方向に形成されているのに対し、スライド板３２に設けられている第２スライド溝３２１は垂直方向に形成されている。このため、移動保持装置３０は、当接位置から離間位置への方向（図４に示す矢印Ｂの方向）と、離間位置から取り外し位置への方向（図４に示す矢印Ｃの方向）とを異なる方向に感光体１を移動させる。この構成により、画像形成装置のスペースを考慮して感光体を移動させることができる。即ち、画像形成装置内には光走査装置３などの各装置が複雑に配置されているため、スペースの都合上当接位置から離間位置への方向と、離間位置から取り外し位置への方向とを同一方向にすることが困難な場合がある。このような場合においても、異なる方向に感光体１を移動させることにより、上記問題を解消できる。

また、図３、図４及び図５に示すクランク３１２は、ユーザの手動操作により、回転されるようにしてもよい。例えば、クランク３１２を回転させる操作レバーをユーザが押し下げることにより、感光体を離間位置にまで移動させるようにしてもよい。この構成により、ユーザは感光体が保持されている位置の如何にかかわらず、取り外し位置にまで移動させて感光体の取り外し・交換を行うことができる。従って、所定の感光体のみが画像形成に使用され当接位置に保持されている場合であっても、感光体の取り外し・交換を行うことができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本実施形態に係る移動保持装置３０は、クランク３１２とカム部材３２２ａとにより感光体を移動させるが、このような構成に限定されず、クランクを２つ用いてもよいし、カム部材の代わりに板バネなどを用いてもよいし、ベルトなどを用いてもよい。
本実施形態に係る移動保持装置３０は、感光体１を「離間位置」又は「取り外し位置」において保持する場合は、感光体駆動ギヤから切り離されて感光体の回転駆動は停止されるが、このような構成に限定されず、制御装置２０により、画像形成に使用されない画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃの各感光体の回転駆動を停止させるように構成してもよい。

本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。 制御装置と各画像形成ユニットとの概略を示した図である。 移動保持装置の構成を示した図である。 図３に示す状態からカム部材を半回転させることにより、画像形成ユニットが移動した場合の状態を示す図である。 図４に示す状態からクランクの半回転させることにより、画像形成ユニットが移動した場合の状態を示す図である。 所定の感光体が離間位置において保持される場合の画像形成装置の概略構成図である。 全ての感光体が離間位置において保持される場合の画像形成装置の概略構成図である。 感光体が取り外し位置において保持される場合の画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
３ 光走査装置
４ 現像装置
５ 中間転写体
６ 転写帯電器
７ 駆動ロール
８ 支持ロール
９ 転写対向ロール
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 画像形成ユニット
１１ ２次転写ロール
１２ シートトレイ
１３ 搬送路
１４ 定着装置
１５ 排紙トレイ
１６ クリーニング装置
２０ 制御装置
２１ Ｉ／Ｆ
２２ ＲＯＭ
２３ ＣＰＵ
２４ ＲＡＭ
３０ 移動保持装置
３１ 台座部
３２ スライド板
１０１ａ 第１スライド溝
３１１ 第２係合ピン
３１２ クランク
３２１ 第２スライド溝
３２２ａ カム部材
３２３ａ カム軸
３２４ａ 第１係合ピン
４０ａ 感光体駆動モータ
４１ａ 感光体駆動ギヤ

Claims (6)

1. 複数の感光体と前記感光体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、
   前記感光体と前記中間転写体とが接触する当接位置と、画像形成に使用されない感光体と前記中間転写体とが離間する離間位置と、前記感光体を装置本体から取り外し可能な取り外し位置とに前記感光体を移動自在に保持する移動保持手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記移動保持手段は、画像形成に使用されない感光体を前記離間位置に保持することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記移動保持手段は、前記当接位置及び前記離間位置の何れか一方の位置と前記取り外し位置とに前記感光体を移動自在に保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記移動保持手段は、前記当接位置から前記離間位置への方向と、前記離間位置から前記取り外し位置への方向とを異なる方向に前記感光体を移動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記移動保持手段は、ユーザの手動操作により、前記当接位置及び前記離間位置の何れか一方の位置から前記取り外し位置に前記感光体を移動させることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記移動保持手段は、前記感光体を回転駆動させるための駆動源と切り離して、前記感光体を前記離間位置及び前記取り外し位置の何れか一方の位置に保持することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置。

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