JP2008216595A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を転写部に導く第１の搬送経路と第２面への転写のために用紙を再度転写部へ導く第２の搬送経路とを、開閉扉の開放動作に連動して開放することができ、コンパクトな構成で、かつ、ジャム処理などを容易に行うことのできる搬送ユニットを備えた画像形成装置を得る。
【解決手段】開閉扉１１の内側に設けた搬送ユニット１２は、開閉扉１１の開放時には開閉方向と平行な面内で所定の範囲で移動自在であり、閉止時には支軸５ａ及びピン２２が本体フレームに設けた溝部に係合して位置決めされる。開閉扉１１を開放したとき、搬送ユニット１２も開閉扉１１と連動して移動し、転写部４０ａを含む用紙搬送経路が大きく開放され、また、搬送ユニット１２のガイド部１８と開閉扉１１の内側のガイド部１７ａ，１７ｂとで構成されている両面搬送経路も開放される。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置、特に、用紙の両面にトナー画像を形成するようにした複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置に関する。

従来、電子写真法による画像形成装置においては、用紙搬送部の位置精度、ジャム処理性、メンテナンス性の確保のために、画像形成装置本体に対して開閉扉を設け、該開閉扉に用紙の搬送部材とガイド部材を含む所定の搬送経路を構成した搬送ユニットを、開閉扉の閉止時には所定位置に位置決めし、開放時には自由に移動自在に保持するものが知られている。

また、用紙の第２面にも画像を形成するために、第１面に画像を形成された用紙を装置本体の背部にスイッチバックさせて搬送し、再度トナー転写部に送り込む両面搬送経路を構成する搬送ユニットを備えたものも知られている。

具体的には、特許文献１には、両面搬送経路を構成する搬送ユニットに、駆動源、制御基板、搬送ガイド、搬送ローラを取付け、装置本体を開閉可能な開閉扉の外側に設けた画像形成装置が開示されている。しかしながら、この画像形成装置では、ジャム処理のために開閉扉を開放した場合、開放されるのはトナー転写部を含む用紙搬送経路のみであり、両面搬送経路に対しては別途開放機構を設置する必要があり、そのために両面搬送ユニットが大型化するという問題点を有していた。

前記問題点に対処するため、特許文献２には、開閉扉によってトナー転写部を開放する搬送ユニットの背面に、両面搬送経路を一対の搬送ローラや一対の搬送ガイドをそれぞれ向かい合うように配置し、搬送ユニットを開閉扉の内側に取り付けた画像形成装置が開示されている。しかしながら、開閉扉の内側に、両面搬送経路を構成するローラやガイドを向かい合って配置した両面搬送ユニットを設けると、ジャム紙の視認性が悪く、その排除が困難になる。
特開平１１−２３１５９４号公報 米国特許第６９８７５２５号明細書

そこで、本発明の第１の目的は、用紙を転写部に導く第１の搬送経路と第２面への転写のために用紙を再度転写部に導く第２の搬送経路とを、開閉扉の開放動作に連動して開放することができ、コンパクトな構成で、かつ、ジャム処理などを容易に行うことのできる搬送ユニットを備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、前記第１の目的を達成するとともに、用紙を転写部から定着部へ支障なく搬送することのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明の第３の目的は、前記第１の目的を達成するとともに、転写部材を像担持体の転写部に対して当接／解除可能な画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、
像担持体の転写部から第１面にトナーを転写された用紙を再度転写部に搬送して該用紙の第２面にトナーを転写する画像形成装置において、
転写部を開閉するために画像形成装置本体に設けられた開閉扉と、
用紙の搬送部材とガイド部を含む所定の搬送経路を構成し、前記開閉扉の内側に設けられた搬送ユニットであって、該開閉扉の開放時には開閉方向と平行な面内で所定の範囲で移動自在に、該開閉扉の閉止時には該搬送ユニットに設けた係合部が画像形成装置本体の位置決め部に係合して所定の位置にセットされる搬送ユニットと、
を備え、
前記搬送ユニットは、用紙にトナーを転写するための転写部材、用紙を転写部に搬送する第１の搬送ローラ対、用紙をガイドする第１のガイド部を含む第１の搬送経路と、第２面へのトナー転写のために用紙を搬送する第２の搬送ローラ対、用紙をガイドする第２のガイド部を含む第２の搬送経路と、を備え、
前記開閉扉は前記搬送ユニットの第２のガイド部と対向して用紙をガイドする第３のガイド部を有し、
前記開閉扉を開放したとき、前記第１の搬送経路が開放されるとともに前記第２の搬送経路が開放されること、
を特徴とする。

本発明に係る画像形成装置においては、用紙を転写部に導く第１の搬送経路と第２面への転写のために用紙を再度転写部に導く第２の搬送経路（両面搬送経路）とが、開閉扉の開放動作に連動して開放され、かつ、搬送ユニットは開閉扉の開放時には開閉方向と平行な面内で所定の範囲で移動自在であるため、ジャム紙の処理やメンテナンスを容易に行うことができる。また、開閉扉の閉止時には搬送ユニットに設けた係合部が画像形成装置本体の位置決め部に係合して所定の位置にセットされるため、用紙搬送のためのローラやガイド部の位置決め精度が高い。

本発明に係る画像形成装置において、搬送ユニットは開閉方向と直交する方向の両側に支持ピンを有し、開閉扉は該支持ピンを所定の範囲で移動を規制する支持部材を備えていることが好ましい。搬送ユニットを開閉扉に良好に移動自在に支持することができる。

また、開閉扉と搬送ユニットとの間に、該開閉扉を開放したときに第２のガイド部が第３のガイド部から離れる方向に付勢する弾性部材を設けることが好ましい。開閉扉の開閉時に第２の搬送経路（両面搬送経路）の開閉がスムーズに行われることになる。

開閉扉の閉止時に搬送ユニットに設けた係合部が係合する位置決め部は、像担持体を保持する本体フレームに形成されていてもよい。像担持体の転写部に対する搬送ユニット（特に、搬送ユニットに設けた転写部材）の位置決めが確実になる。

搬送ユニットは第１の搬送経路を含む第１のフレームと第２の搬送経路（両面搬送経路）を含む第２のフレームとを備え、第２のフレームは第１のフレームから取り外し可能であってもよい。第２のフレームの着脱によって、両面搬送経路を備えた、あるいは、備えていない画像形成装置を同じ外観で製作できる。

また、本発明に係る画像形成装置は、第１の搬送経路に用紙の搬送速度を制御するための用紙検出手段を備えていてもよい。用紙は第１の搬送経路によって転写部からトナーの定着部に導かれるが、定着部は温度変化が大きくて用紙搬送速度がばらつく傾向にある。転写部と定着部との間で用紙を検出してその搬送速度を制御することにより、用紙を転写部から定着部へ支障なく搬送でき、用紙が定着部に引張られて画像の転写ずれが生じるなどの不具合を未然に防止できる。

また、本発明に係る画像形成装置は、転写部材は第１のガイド部に取り付けられ、第１のガイド部は開閉扉の開閉方向と平行な面内で揺動自在に設けられるとともに該揺動を駆動する駆動部材を備え、転写部材は第１のガイド部の揺動に伴って像担持体の転写部に当接／解除可能であることが好ましい。画像形成装置では、像担持体に所定のテストトナーパターンを形成して用紙上に転写することなく、該テストトナーパターンの濃度や形成位置を光学的に測定し、画像形成プロセスを調整する画像調整制御を所定のタイミングで実行する。このような画像調整制御時に、転写部材による像担持体の転写部への当接を解除することにより、画像調整制御を支障なく行うことができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、同一部品及び同一部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

（プリンタの全体構成）
本発明に係る画像形成装置の一実施例であるプリンタ１は、図１に示すように、概略、プリンタ本体のほぼ中央部に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の各画像を形成するためのプロセスカートリッジ３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）を並置したタンデム方式である。プロセスカートリッジ３の直上には中間転写ベルト４０が矢印Ａ方向に回転駆動可能に設置されており、直下にはレーザ走査光学ユニット２が設置されている。

各プロセスカートリッジ３は、感光体ドラムを中心に帯電器、トナーによる現像器などを備えた周知の構成を備え、感光体ドラムにはレーザ走査光学ユニット２から照射されるレーザ光Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋによって画像（静電潜像）が形成され、各静電潜像はトナーよって現像された後、中間転写ベルト４０上に１次転写されて合成される。

プリンタ本体の底部には用紙を１枚ずつ給紙するための給紙カセット４が設置され、給紙ローラ４ａから給紙された用紙は、上方に搬送されてタイミングローラ対５から中間転写ベルト４０の転写部４０ａに送られ、該転写部４０ａにて転写ローラ６から付与される電界にて中間転写ベルト４０からトナー画像が２次転写される。その後、用紙は、さらに上方へ搬送され、定着ユニット７にてトナーの加熱定着を施され、排出ローラ対８からプリンタ本体の上面に設けた排紙部１ａに排出される。本明細書において、タイミングローラ対５から転写部４０ａを経て定着ユニット７へ至る用紙搬送経路を第１の搬送経路と称する。

一方、排出ローラ対８の直後に設けた爪部材９ａが図１中時計回り方向に回動することにより、第１面にトナーを転写／定着されて第１の搬送経路を搬送されてきた用紙は、スイッチバックローラ対９によって、いったん排紙部１ａ上に搬送されてから逆送され、開閉扉１１のガイド部１７ａとプリンタ本体に設けたガイド部１３との間でガイドされつつローラ対１６によって下方に搬送され、さらに、開閉扉１１のガイド部１７ｂと以下に詳述する搬送ユニット１２のガイド部１８との間でガイドされ、タイミングローラ対５を経て転写部４０ａに戻される。ここで、用紙の第２面にトナー画像が転写されることになる。本明細書において、ローラ対１６からタイミングローラ対５へ至る用紙搬送経路を第２の搬送経路（両面搬送経路）と称する。

（開閉扉）
プリンタ本体の背面側（図１の左側を正面、右側を背面とする）には、開閉扉１１が設置されている。この開閉扉１１は支軸１０を支点として回動自在に取り付けられ、プリンタ本体とは図３に示すレバー１４にて連結されている。図１に示す閉止状態から図３に示すように支軸１０を支点として時計回り方向に回動させることで、第１の搬送経路を大きく開放することができる。同時に、第２の搬送経路も開放され、この点は後に詳述する。

（手差し給紙部）
本プリンタには、図１及び図２に示す手差し給紙部４ｂが設置されている。この手差し給紙部４ｂは開閉扉１１の内側に設置したもので（図１参照）、給紙ローラ４ｃを備え、トレイ４ｄを時計回り方向に倒すことで、一時的な給紙部として機能する。トレイ４ｄ上に載置された用紙は、給紙ローラ４ｃにて１枚ずつ給紙され、タイミングローラ対５から転写部４０ａへ搬送される。

（搬送ユニット）
搬送ユニット１２は、第１及び第２の搬送経路を構成するもので、前記開閉扉１１の内側に設けられ、図４及び図６に示すように、両側に取り付けたピン２２が開閉扉１１に取り付けたブラケット２３の穴部２３ａに遊嵌状態で係合している。また、図３に示すように、開閉扉１１と搬送ユニット１２との間にはコイルばね１５が介在されている。

詳しくは、搬送ユニット１２は、第１の搬送経路を構成するタイミングローラ対５、転写ローラ６、用紙ガイド部１９ａ，１９ｂを備え、さらに、第２の搬送経路を構成するローラ対１６、用紙ガイド部１８，１８ａを備えている。ガイド部１８，１８ａは開閉扉１１のガイド部１７ａ，１７ｂと対向している。

また、搬送ユニット１２の両側には、図５及び図６に示すように、タイミングローラ対５の一方の支軸５ａ及びピン２１が突出している。開閉扉１１が閉止状態にあるとき、図７及び図８に示すように、支軸５ａ及びピン２１が、本体フレーム４２の溝部４２ｂ，４２ｃの奥部に係合し、搬送ユニット１２が所定の位置にセットされる。開閉扉１１が開放されると、開放動作に伴って前記ブラケット２３の穴部２３ａがピン２２に係合して搬送ユニット１２を一体的に開放方向に移動させ、支軸５ａ及びピン２１が溝部４２ｂ，４２ｃから引き出される。

開閉扉１１の開放状態は図３に示すとおりであり、このとき搬送ユニット１２は第１の搬送経路を大きく開放するので、作業者の視認性が良好になる。また、搬送ユニット１２は、開閉方向と平行な面内で、ピン２２がブラケット２３の穴部２３ａに遊嵌している範囲で移動自在であり、第２の搬送経路を開放する。これにて、ジャム処理やメンテナンスを容易に行うことが可能になる。特に、本実施例では、開放時に搬送ユニット１２はコイルばね１５にて弾性的に若干持ち上げられるので、第２の搬送経路の開閉がスムーズに行われる。また、ガイド部１８ａを手で持って搬送ユニット１２をピン２２を支点として上方に回動させれば、第２の搬送経路をより大きく開放することができる。

また、開閉扉１１が閉じられるとき、ブラケット２３の穴部２３ａがピン２２に当接して搬送ユニット１２をプリンタ本体内に移動させ、支軸５ａ及びピン２１がそれぞれ本体フレーム４２の溝部４２ｂ，４２ｃの奥部に係合し、搬送ユニット１２が所定の位置に位置決めされる。

前記本体フレーム４２（図７及び図８参照）は、前記中間転写ベルト４０を保持するものであり、長溝部４２ａは中間転写ベルト４０を支持する支軸４１ａ，４１ｂが位置決め保持されている。開閉扉１１が閉止状態にあるとき、搬送ユニット１２は支軸５ａ及びピン２１が中間転写ベルト４０を保持する本体フレーム４２に形成した溝部４２ｂ，４２ｃに係合して位置決めされることにより、中間転写ベルト４０の転写部４０ａに対する転写ローラ６の位置決めが確実になる。

（搬送ユニットの分割構造）
前記搬送ユニット１２は、図９及び図１０に示すように、第１の搬送経路を構成するフレーム２６と第２の搬送経路を構成するフレーム２７とに分割されている。フレーム２６にはタイミングローラ対５、転写ローラ６、ガイド部１９ａ，１９ｂなどが取り付けられている。フレーム２７には搬送ローラ対１６が取り付けられ、ガイド部２８が形成されている。

フレーム２７はその両側に設けた突片２７ａからフレーム２６のねじ孔２６ａにビス２９を螺着することにより着脱可能に一体化されている。このように、第２の搬送経路を構成するフレーム２７を第１の搬送経路を構成するフレーム２６から取り外し可能とすることにより、フレーム２７の着脱によって、両面搬送経路を備えた、あるいは、備えていないプリンタを同じ外観で製作できる。

（転写部から定着部への用紙搬送制御）
ところで、本実施例では、図１に示すように、第１の搬送経路であって転写部４０ａから定着ユニット７に至る経路に用紙の搬送速度を制御するために用紙を検出するアクチュエータ３３とセンサ３４を備えている。

用紙は第１の搬送経路を転写部４０ａから定着ユニット７に導かれるが、定着ユニット７は温度変化が大きくて用紙搬送速度がばらつく傾向にある。定着ユニット７での搬送速度が転写部４０ａでの搬送速度より速くなると、用紙が引張られ画像の転写ずれが発生する。そこで、転写部４０ａと定着ユニット７との間でセンサ３４によって用紙のたるみ／引張り状態を検出し、定着ユニット７の加熱ローラ７ａ及び加圧ローラ７ｂの回転速度（用紙搬送速度）を制御することにより、用紙をほぼ一定の緊張度合を保持した状態で転写部４０ａから定着ユニット７へ搬送する。これにて、用紙が定着ユニット７に引張られて画像の転写ずれが生じるなどの不具合を未然に防止できる。

（転写ローラの接離制御）
図１１及び図１２に示すように、ガイド部１９ａを設けたフレーム３５はフレーム２６にピン３５ａを支点として開閉扉１１の開閉方向と平行な面内で揺動自在に設けられ、転写ローラ６はこのフレーム３５に回転自在に取り付けられている。フレーム２６には、図示しないステッピングモータによって回転駆動されるカム３７と、その回転角度を検出するセンサ３８が取り付けられている。カム３７の外周面はフレーム３５の背面に当接しており、カム３７が回転してその大径部がフレーム３５の背面を押圧すると、フレーム３５がピン３５ａを支点として図１１中時計回り方向に回動し、転写ローラ６が転写部４０ａに所定の圧力で当接する。

一方、カム３７がほぼ１８０°回転してその小径部がフレーム３５の背面に対向すると、フレーム３５が反時計回り方向に回動し、転写ローラ６が転写部４０ａとの当接を解除される。

本プリンタでは、中間転写ベルト４０上に所定のテストトナーパターンを形成して用紙上に転写することなく、該テストトナーパターンの濃度や形成位置を光学的に測定し、画像形成プロセスを調整する画像調整制御を所定のタイミングで実行する。このような画像調整制御時に、転写ローラ６による転写部４０ａへの当接を解除することにより、画像調整制御を支障なく行うことができる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、第１及び第２の搬送経路を構成する部材は任意であり、開閉扉や搬送ユニットの細部の構成も任意である。

本発明に係る画像形成装置の一実施例であるプリンタを示す概略構成図である。 前記プリンタにおいて手差し給紙部を使用する場合を示す概略構成図である。 前記プリンタにおいて開閉扉を開放した状態を示す概略構成図である。 開閉扉と搬送ユニットを示す立面図である。 搬送ユニットの正面側を示す斜視図である。 開閉扉と搬送ユニットを示す斜視図である。 搬送ユニットの位置決め状態を示す立面図である。 搬送ユニットの位置決め状態を示す斜視図である。 搬送ユニットの背面側を示す斜視図である。 搬送ユニットの分割構造を示す斜視図である。 転写ローラの接離機構を示す立面図である。 転写ローラの接離機構を示す斜視図である。

符号の説明

１…プリンタ
５…タイミングローラ対
５ａ…支軸
６…転写ローラ
１１…開閉扉
１２…搬送ユニット
１５…コイルばね
１６…搬送ローラ対
１７ａ，１７ｂ…ガイド部
１８，１８ａ…ガイド部
１９ａ，１９ｂ…ガイド部
２１，２２…ピン
２３…ブラケット
２６，２７…フレーム
３３…アクチュエータ
３４…用紙検出センサ
３７…カム
４０…中間転写ベルト
４０ａ…転写部
４２…本体フレーム
４２ｂ，４２ｃ…溝部

Claims (7)

1. 像担持体の転写部から第１面にトナーを転写された用紙を再度転写部に搬送して該用紙の第２面にトナーを転写する画像形成装置において、
   転写部を開閉するために画像形成装置本体に設けられた開閉扉と、
   用紙の搬送部材とガイド部を含む所定の搬送経路を構成し、前記開閉扉の内側に設けられた搬送ユニットであって、該開閉扉の開放時には開閉方向と平行な面内で所定の範囲で移動自在に、該開閉扉の閉止時には該搬送ユニットに設けた係合部が画像形成装置本体の位置決め部に係合して所定の位置にセットされる搬送ユニットと、
   を備え、
   前記搬送ユニットは、用紙にトナーを転写するための転写部材、用紙を転写部に搬送する第１の搬送ローラ対、用紙をガイドする第１のガイド部を含む第１の搬送経路と、第２面へのトナー転写のために用紙を搬送する第２の搬送ローラ対、用紙をガイドする第２のガイド部を含む第２の搬送経路と、を備え、
   前記開閉扉は前記搬送ユニットの第２のガイド部と対向して用紙をガイドする第３のガイド部を有し、
   前記開閉扉を開放したとき、前記第１の搬送経路が開放されるとともに前記第２の搬送経路が開放されること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送ユニットは開閉方向と直交する方向の両側に支持ピンを有し、
   前記開閉扉は前記支持ピンを所定の範囲で移動を規制する支持部材を備えていること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記開閉扉と前記搬送ユニットとの間に、該開閉扉を開放したときに前記第２のガイド部が前記第３のガイド部から離れる方向に付勢する弾性部材を設けたこと、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記開閉扉の閉止時に前記搬送ユニットに設けた係合部が係合する前記位置決め部は、前記像担持体を保持する本体フレームに形成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記搬送ユニットは前記第１の搬送経路を含む第１のフレームと前記第２の搬送経路を含む第２のフレームとを備え、
   前記第２のフレームは前記第１のフレームから取り外し可能であること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記第１の搬送経路に用紙の搬送速度を制御するための用紙検出手段を備えたこと、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記転写部材は前記第１のガイド部に取り付けられ、
   前記第１のガイド部は前記開閉扉の開閉方向と平行な面内で揺動自在に設けられるとともに該揺動を駆動する駆動部材を備え、
   前記転写部材は前記第１のガイド部の揺動に伴って前記像担持体の転写部に当接／解除可能であること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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