JP2009210903A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 新規な構成にて、ベルトユニット及びプロセスカートリッジを装置本体フレームに対して着脱可能に組み付ける。
【解決手段】 ベルトユニット10のうち従動ローラ12B側に把持部15を設け、搬送ベルト12Cに搬送される用紙の姿勢を規制する規制部18A、及び搬送されてくる用紙を規制部18Aに導くシュート部18Bを有する第1案内部材18を把持部15に設ける。これにより、新規な構成にて、ベルトユニット及びプロセスカートリッジを装置本体フレームに対して着脱可能に組み付ける。
【選択図】図10

Description

本発明は、画像形成装置に関するものであり、特に、電子写真方式の画像形成装置に適用して有効である。
例えば、特許文献1に記載の画像形成装置では、2本のローラ間に架け渡されたベルトを有するベルトユニット(転写ユニット)を、装置本体フレームに対して着脱可能とするとともに、ベルトユニットを着脱する際に、ユーザやサービスマンにより把持される把持部をベルトユニット(転写ユニット)に設けている。
そして、特許文献1に記載の発明では、上方側に延びる把持部の先端部、及びベルトユニットの側面に突出して設けられた被支持部によりベルトユニットを本体フレームに固定する構成となっている。
特開2007−101728号公報
本発明は、特許文献1に記載の発明と異なる新規な構成にて、ベルトユニットを装置本体フレームに対して着脱可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、記録シートに画像を形成する画像形成手段(2)と、装置本体フレーム(1B)と、装置本体フレーム(1B)に着脱可能に装着され、ベルトユニットメインフレーム(11)、ベルトユニットメインフレーム(11)の両端付近それぞれに配置された第1ローラ(12B)及び第2ローラ(12A)、第1ローラ(12B)及び第2ローラ(12A)間に張架されたベルト(12C、21)、並びにベルトユニットメインフレーム(11)において、第1ローラ(12B)及び第2ローラ(12A)の軸方向端部側に設けられ、ベルト(12C、21)の張架方向と平行な方向に延びるベルトユニットサイドフレーム(13)を有するベルトユニット(10、20)と、ベルトユニット(10、20)のうち第1ローラ(12B)側に設けられた把持部(15)と、記録シートの画像形成面側に位置してベルト(12C、21)に搬送される記録シートの姿勢を規制する規制部(18A)、及び搬送されてくる記録シートを規制部(18A)に導くシュート部(18B)を有するとともに、把持部(15)に設けられた第1案内部材(18)とを備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、第1案内部材(18)は、把持部(15)と別部品として前記把持部(15)に組み付けられており、さらに、規制部(18A)には、把持部(15)の一部に接触して、ベルト(12C、21)に対する規制部(18A)の相対位置を決める位置決め部(18C)が設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、第1案内部材(18)は、把持部(15)に対して変位可能に組み付けられており、さらに、規制部(18A)は、記録シートの非搬送時に、ベルト(12C、21)のうち第1ローラ(12B)に対応する部位にてベルト(12C、21)に接触していることを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、把持部(15)には、記録シートが通過するための開口部(15C)が設けられ、第1案内部材(18)は、開口部(15C)を閉塞するように把持部(15)に揺動可能に組み付けられており、さらに、第1案内部材(18)の揺動中心は、シュート部(18B)のうち規制部(18A)が設けられた端部と反対側の端部側に設定されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明では、シュート部(18B)と対向する位置には、シュート部(18B)と協働して記録シートを規制部(18A)に導く第2案内部材(19)が設けられており、さらに、第2案内部材(19)は、装置本体フレーム(1B)及びベルトユニット(10)側に設けられていることを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、把持部(15)には、空気が通過可能な穴部(15J)が設けられていることを特徴とする。
以上に述べた構成により、本願発明では、特許文献1に記載の発明と異なる新規な構成にて、ベルトユニットを装置本体フレームに対して着脱可能な画像形成装置を得ることができる。
なお、本願の明細書においては、以下のような画像形成装置も含まれている。
すなわち、記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、装置本体フレーム(1B)と、装置本体フレーム(1B)に着脱可能に装着され、ベルトユニットメインフレーム(11)、ベルトユニットメインフレーム(11)の両端付近それぞれに配置された第1ローラ(12B)及び第2ローラ(12A)、第1ローラ(12B)及び第2ローラ(12A)間に張架されたベルト(12C、21)、並びにベルトユニットメインフレーム(11)において、第1ローラ(12B)及び第2ローラ(12A)の軸方向端部側に設けられ、ベルト(12C、21)の張架方向と平行な方向に延びるベルトユニットサイドフレーム(13)を有するベルトユニット(10、20)と、記録シートに転写される画像を担持する感光体(3A)及びこの感光体(3A)を収納するケーシング(3D)を有するとともに、ベルト(12C、21)の張架方向と直交する方向に対して傾斜した方向からベルトユニット(10、20)側に向けて挿入されて装置本体フレーム(1B)に装着されたプロセスカートリッジ(3K)と、ベルトユニット(10、20)のうち第1ローラ(12B)側に設けられた把持部(15)と、把持部(15)に設けられ、プロセスカートリッジ(3K)が装置本体フレーム(1B)に装着されるときに、感光体(3A)より先にケーシング(3D)に接触し得る当接部(15F)とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
また、当接部(15F)は、把持部(15)のうち第1ローラ(12B)の軸方向と平行な方向の端部側に設けられており、さらに、第1ローラ(12B)の軸方向と感光体(3A)の長手方向とが平行であるとともに、ケーシング(3D)のうち感光体(3A)の長手方向両端側には、当接部(15F)と接触する被当接部(3E)が設けられていることを特徴とする画像形成装置である。
なお、「平行」とは、厳密な意味での「平行」に限定されるものではなく、目視にて概ね平行と思われる範囲の平行も含む意味である。
また、当接部(15F)は、軸方向と平行な壁面にて構成されていることを特徴とする画像形成装置である。
また、請求項4に記載の発明では、当接部(15F)は、把持部(15)のうち軸方向と直交する方向に拡がる側面部(15E)から突出する壁面にて構成されており、さらに、側面部(15E)のうち当接部(15F)の裏面側には、当接部(15F)より突出寸法が小さい壁状のリブ(15G)が設けられていることを特徴とする画像形成装置である。
さらに、ベルト(12C、21)は、記録シートを搬送するための搬送ベルトであり、把持部(15)には、ベルト(12C、21)に向けて搬送される記録シートが通過する開口部(15C)が設けられ、搬送されてくる記録シートをベルト(12C、21)に導くとともに、開口部(15C)を閉塞するように把持部(15)に揺動可能に組み付けられた案内部材(18)を備え、さらに、案内部材(18)の揺動中心は、当接部(15F)の表面より裏面側にずれた位置に設定されていることを特徴とする画像形成装置である。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段に限定されるものではない。
本実施形態は、本発明に係る画像形成装置を電子写真方式の画像形成装置に適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(第1実施形態)
1.図面の説明
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の主要部を示す中央断面図であり、図2は画像形成装置1のトップカバー1Fを開いた状態を示す中央断面図であり、図3プロセスカートリッジ3K等とベルトユニット10との配置関係を示す図であり、図4はベルトユニット10の着脱作業状態を示す斜視図である。
図5はベルトユニット10を装置本体フレーム1B(画像形成装置1)から取り外した状態を示す図であり、図6はベルトユニット10の把持部15付近を示す平面図であり、図7は図6の左側面図であり、図8はベルトユニット10の斜視図である。
図9はベルトユニット10から幅方向一端のベルトユニットサイドフレーム13(左側のベルトユニットサイドフレーム13)を取り外した状態を示す斜視図であり、図10(a)〜図10(c)はベルトユニット10に設けられた第1案内部材18の作動を示す図である。
図11はプロセスカートリッジ3Kを装置本体フレーム1B(装置本体)に装着する際を示す図であり、図12はベルトユニット10を図11の矢視Aから見た図であり、図13はプロセスカートリッジ3Kを図11の矢視Aから見た図である。
2.画像形成装置の概略構成
用紙やOHPシート(以下、用紙という。)に画像を形成する画像形成部2は、図1に示すように、4つのプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3C、露光器4及び定着器5等から構成されている。
なお、本実施形態では、画像形成部2として、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色の現像剤(トナー)に対応した4つのプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3Cによって形成された4種類の現像剤像を、用紙上で重ね合わせることにより用紙にカラー画像を形成するダイレクトタンデム方式を採用している。
すなわち、給紙トレイ6に載置されている複数枚の用紙のうち、給紙機構(フィーダ部)7により、拾い上げられた積層方最上位に位置する用紙は、紙粉取りローラ8にて紙粉が除去された後、一対のレジストローラ9まで搬送され、この一対のレジストローラ9にて斜行が矯正された後、ベルトユニット10に搬送される。なお、ベルトユニット10の詳細は後述する。
そして、4つのプロセスカートリッジ3K等は、ベルトユニット10の用紙搬送面側において、用紙の搬送方向に沿って上流からプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3Cの順に直列に配設されている。
このため、ベルトユニット10上を搬送される用紙には、4種類の現像剤像が順次、転写されていき、用紙への転写が完了した現像剤像は、定着器5にて加熱されて用紙に定着する。
そして、定着器5から排出された画像形成が終了した用紙は、その搬送方向が上方側に転向された後、画像形成装置1の上端面側に設けられた排紙トレイ1Aに排出される。
また、各プロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3Cは、現像剤像が担持される感光ドラム3A、感光ドラム3Aを帯電させる帯電器(図示せず。)、及び感光ドラム3A等を収納するカートリッジケーシング3D等を有して構成されている。
そして、帯電した感光ドラム3Aを露光器4にて露光して感光ドラム3Aの外周面に静電潜像を形成した後、現像剤を感光ドラム3Aに供給すると、感光ドラム3Aの外周面に現像剤像が担持(形成)される。
また、定着器5は、現像剤を加熱して現像剤像を用紙に定着させる加熱ローラ5A、及び搬送されてくる用紙を挟んで加熱ローラ5Aと反対側に配設されて用紙を加熱ローラ5A側に押し付ける加圧ローラ5B等から構成されている。
ところで、画像形成装置1の装置本体の一部をなす装置本体フレーム1B(図5参照)は、図1に示すように、外観意匠面を構成する筐体1Cに覆われており、4つのプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3C及びベルトユニット10は、装置本体フレーム1B(図5参照)に着脱可能に装着されている。
なお、装置本体フレーム1Bは、図5に示すように、画像形成装置1の幅方向(左右方向)両端側に設けられた板状の装置本体サイドフレーム1D及びこれらの装置本体ベルトサイドフレームを連結する装置本体連結フレーム(図示せず。)等から構成されている。
因みに、図5においては、幅方向一端側(左側)の装置本体サイドフレーム1Dのみ記載され、幅方向他端側の装置本体サイドフレーム1D及び装置本体連結フレームが省略されている。
そして、2つの装置本体サイドフレーム1D各々には、4つのプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3Cを保持するとともに、これらのプロセスカートリッジ3K等を装置本体フレーム1B(画像形成装置1)に装着する際に、プロセスカートリッジ3K等を所定方向に案内する4本の装着溝1Eが設けられており、これらの装着溝1Eは、後述する搬送ベルト12Cの張架方向と直交する方向(本実施形態では、上下方向)に対して傾斜するように、上方側から下方側に延びている。
つまり、4つのプロセスカートリッジ3K等は、図3や図11に示すように、上下方向に対して傾斜した方向からベルトユニット10側に向けて挿入されて装置本体フレーム1B(装置本体サイドフレーム1D)に装着される。
また、筐体1Cのうち排紙トレイ1Aが設けられたトップカバー1Fは、図2に示すように、装置本体フレーム1Bに揺動(開閉)可能に組み付けられており、このトップカバー1Fを上方側に揺動させることにより、4つのプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3C(画像形成装置1)の上方側を開放することができる。
このため、プロセスカートリッジ3K等を装置本体フレーム1B(画像形成装置1)に対して着脱する際には、トップカバー1Fを上方側に揺動させて画像形成装置1の上方側を開放した状態で、プロセスカートリッジ3K等を上方前側から下方後側に向かう方向に抜き差しすればよい。
また、ベルトユニット10を装置本体フレーム1B(画像形成装置1)から取り外すには、先ず、画像形成装置1の上方側を開放して4つのプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3Cを装置本体フレーム1Bから取り外した後、図4に示すように、後述する把持部15を引き上げればよい。
3.ベルトユニットの構成
3.1.ベルトユニットの基本構成
本実施形態に係るベルトユニット10は、前述したように、4つのプロセスカートリッジ3K、3Y、3M、3Cの各感光ドラム3Aに対向する位置に配設されて用紙を搬送するものである。
具体的には、ベルトユニット10は、図1に示すように、感光ドラム3Aの回転軸と平行な回転軸を有する駆動ローラ12A及び従動ローラ(テンションローラ)12B、並びに駆動ローラ12A及び従動ローラ12B間に架け渡された状態で張架された搬送ベルト12C等から構成されており、用紙は、搬送ベルト12C上に載置された状態で搬送されていく。
なお、駆動ローラ12Aは、装置本体(装置本体フレーム1B)側から動力の供給を受けて搬送ベルト12Cに回転駆動を付与し、従動ローラ12Bは搬送ベルト12Cの回転と共に駆動ローラ12Aに従動して回転する。
そして、駆動ローラ12Aは、ベルトユニットメインフレーム11(図9参照)の一端側に回転可能に組み付けられ、一方、従動ローラ12Bは、その軸方向が駆動ローラ12Aと軸方向と平行となるように、ベルトユニットメインフレーム11の他端側に回転かつ変位可能に組み付けられている。
また、ベルトユニットメインフレーム11のうち、駆動ローラ12A及び従動ローラ12Bの軸方向(以下、幅方向という。)の両端に対応する部位には、図9に示すように、搬送ベルト12Cの張架方向に延びるベルトユニットサイドフレーム13が設けられている。
なお、本実施形態では、駆動ローラ12Aの幅方向(軸方向)は、画像形成装置1の幅方向と一致し、搬送ベルト12Cの張架方向は、駆動ローラ12Aから従動ローラ12Bに向かう方向と平行な方向(前後方向)と一致する。
このため、駆動ローラ12Aは、ベルトユニットサイドフレーム13に対して張架方向に変位することなく回転することにより、搬送ベルト12Cに駆動力を付与する。
一方、従動ローラ12Bは、ベルトユニットサイドフレーム13に設けられたコイルバネ状の弾性部材12D(図8参照)によって駆動ローラ12Aから離間する向きの弾性力を受けて、ベルトユニットサイドフレーム13に対して、その長手方向(張架方向)に変位することにより、搬送ベルト12Cに対して所定の張力を付与する。
なお、ベルトユニットサイドフレーム13は、図8に示すように、ネジ14等の機械的締結手段により着脱可能にベルトユニットメインフレーム11に組み付け固定されている。
また、ベルトユニット10のうち従動ローラ12B側には、ベルトユニット10を着脱する際に、ユーザやサービスマン等がベルトユニット10を把持するための把持部15が設けられている。
そして、この把持部15は、図8や図9に示すように、両ベルトユニットサイドフレーム13の長手方向一端に設けられたサイド把持フレーム15A、両サイド把持フレーム15A間を橋渡すように幅方向(左右方向)に延びるブリッジ部15B、並びにサイド把持フレーム15A及びブリッジ部15Bにより形成された門型フレームの開口部15C(図10(c)参照)を閉塞する板状の第1案内部材18等から構成されている。
また、第1案内部材18は、図8に示すように、用紙の画像形成面側(本実施形態では、上面側)に位置して搬送ベルト12Cに搬送される用紙の姿勢を規制する規制部18A、及び開口部15Cを通過して搬送されてきた用紙を規制部18Aに導くシュート部18Bからなるものである。なお、本実施形態では、規制部18Aがシュート部18Bの先端側(搬送ベルト12C側)に位置するように、両者18A、18Bが樹脂にて一体成形されている。
また、規制部18Aは、用紙と接触する部分が曲面となるように幅方向に延びる円柱状に形成されており、この規制部18Aの軸方向両端側には、後述する第1リブ壁15F(図8参照)に設けられた凹部15Hに接触して、搬送ベルト12Cに対する規制部18Aの相対位置を決める位置決め部18Cが一体的に設けられている。
一方、シュート部18Bは、図10(a)及び図10(b)に示すように、規制部18A(位置決め部18C)が設けられた先端側と反対側の端部側に設けられた揺動軸18Dにより、サイド把持フレーム15Aに揺動可能に組み付けられており、この揺動軸18Dは、サイド把持フレーム15Aのうち、後述する第1リブ壁15F(図8参照)より裏面側(前方側)にずれた位置に設定されている。
また、用紙の搬送経路Lを挟んでシュート部18Bと対向する位置には、図1に示すように、シュート部18Bと協働して用紙を規制部18Aに導く第2案内部材19が設けられている。
そして、第2案内部材19は、装置本体フレーム1Bに設けられた上流側第2案内部材19A、及びこの上流側第2案内部材19Aより用紙搬送方向下流側であって、ベルトユニット10に設けられた下流側第2案内部材19Bから構成されている。
また、第3案内部材19Cは、レジストローラ9から上方側に向けて排出された用紙を第1案内部材18側に転向させる案内手段であり、この第3案内部材19Cは、装置本体フレーム1B(装置本体)側に設けられている。
そして、規制部18Aは、用紙の非搬送時には、図10(a)に示すように、搬送ベルト12Cのうち従動ローラ12Bに対応する位置から駆動ローラ12A側にずれた部位にて搬送ベルト12Cに接触し、用紙が搬送されてくると、用紙の厚み分だけ上方側に揺動して自重にて用紙を搬送ベルト12Cに押圧する。
なお、本実施の形態において、第1案内部材18は搬送ベルト12Cから0.1mm〜0.2mm程度離れているが、開口部15Cは第1案内部材18によりほぼ閉塞された状態であるので、画像形成装置1内の空気流れが阻害され、画像形成装置1に内蔵された各機器の温度が過度に上昇してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、図10(c)に示すように、把持部15(ブリッジ部15B)に空気が流通可能な穴部15Jを設けている。
また、サイド把持フレーム15Aは、図8に示すように、搬送ベルト12Cの張架部と平行な仮想平面と直交する板状のフレーム壁15E、このフレーム壁15Eと略直交する幅方向(本実施形態では、左右方向)に突出する第1リブ壁15F、第2リブ壁15Gを有して構成されており、このサイド把持フレーム15Aの下方側、つまり後述する第2腕部16Eの先端側(第1被接触部16B側)は、リブ壁が設けられておらず、開放されている。
なお、搬送ベルト12Cの張架部とは、搬送ベルト12Cのうち用紙が載置される平面状と部分であり、本実施形態では、水平面とほぼ一致する。
また、フレーム壁15Eは、ベルトユニットサイドフレーム13のうち幅方向(左右方向)端部であって、従動ローラ12B側の端部を含む仮想の平面、つまり搬送ベルト12Cの幅方向端部を含み、かつ、張架部と略直交する第1仮想平面S1(図6参照)とほぼ一致する部位に位置している。
一方、第1リブ壁15Fの突出方向先端の位置は、ベルトユニットサイドフレーム13のうち幅方向(左右方向)端部であって、従動ローラ12B側と反対側の端部を含む仮想の平面、つまり第1仮想平面S1と平行であって、ベルトユニット10全体の幅方向端部を含む第2仮想平面S2(図6参照)上にほぼ一致する。
そして、フレーム壁15Eは、図7に示すように、把持部15の先端側(ブリッジ部15B側)、つまり把持部15の上端側から従動ローラ12B側に向かうほど、搬送ベルト12C張架方向(前後方向)と平行な部位の寸法Wが拡大するような三角形状に形成されており、そのプロセスカートリッジ3K側の傾斜角度は、図3に示すように、プロセスカートリッジ3Kの傾斜方向に略平行となるように設定されている。
また、第1リブ壁15Fは、フレーム壁15Eの縁部のうち駆動ローラ12A側(プロセスカートリッジ3K側)に設けられ、一方、第2リブ壁15Gは、フレーム壁15Eの縁部のうち第1リブ壁15Fの裏面側(画像形成装置1の前側)に設けられている。
そして、第2リブ壁15Gの突出寸法は、第1リブ壁15F(但し、ブリッジ部15B側を除く。)の突出寸法より小さい寸法に設定されている。なお、第1リブ壁15F又は第2リブ壁15Gの突出寸法とは、フレーム壁15Eから幅方向(軸方向)に突出した部分の先端までの寸法をいう。
また、第1リブ壁15Fは、前述したように、プロセスカートリッジ3Kの傾斜方向(挿入方向)に略平行となるように、把持部15の先端側から従動ローラ12B側まで帯状に延びて設けられているため、プロセスカートリッジ3Kが装置本体フレーム1Bに装着されるときに、感光ドラム3Aより先にカートリッジケーシング3Dに接触し得る当接部として機能する。
一方、カートリッジケーシング3Dのうち、感光ドラム3Aの長手方向両端側には、図13に示すように、第1リブ壁15Fと接触する被当接部3Eが設けられている。
3.2.保持機構等の構成
保持機構16は、ベルトユニット10が画像形成装置1に装着された場合において、装置本体フレーム1Bに対するベルトユニット10の位置を保持するための機構であり、この保持機構16は、図7に示すように、把持部15のうちベルトユニットサイドフレーム13側、つまりフレーム壁15Eに設けられている。
すなわち、保持機構16は、装置本体フレーム1Bに設けられた第1接触部1Gに接触する第1被接触部16Bが設けられたレバー部材16A、及び第1接触部1Gと第1被接触部16Bとの接触面圧を上昇させる向きの弾性力をレバー部材16Aに作用させるコイル状のバネ16C等から構成されている。
なお、第1接触部1Gは、図4に示すように、装置本体サイドフレーム1Dからベルトユニット10側に突出した突起部により構成されている。
そして、レバー部材16Aは、図7に示すように、バネ16Cの軸方向一端側が連結され、バネ16Cの弾性力が作用する第1腕部16D、及び先端側に第1被接触部16Bが設けられた第2腕部16Eを有して略くの字状に屈曲しているとともに、その屈曲部16Fにてフレーム壁15Eに回転可能に組み付けられている。
また、レバー部材16A及びバネ16C、つまり保持機構16は、図6に示すように、第1仮想平面S1と第2仮想平面S2との間に収納されているとともに、第1被接触部16Bは、図7に示すように、ベルトユニットサイドフレーム13を把持部15側に延長したときに、その延長された仮想ベルトユニットサイドフレームが占める領域V1内に設けられている。
つまり、第1被接触部16Bは、従動ローラ12Bを挟んで駆動ローラ12Aと反対側であって、かつ、ベルトユニットサイドフレーム13の端部のうち上端部を含む第3仮想平面S3及び下端部を含む第4仮想平面S4と、第1仮想平面S1及び第2仮想平面S2とにより囲まれた空間に設けられている。
なお、本実施形態では、上下方向は、ベルトユニットサイドフレーム13の長手方向(張架方向)及び幅方向に直交する方向と一致する。
また、ベルトユニット10が装置本体フレーム1Bに装着された状態においては、第1腕部16Dの長手方向とバネ16Cの軸方向とが略直交し、かつ、第2腕部16Eの長手方向と搬送ベルト12Cの張架方向(ベルトユニットサイドフレーム13の長手方向)とが略直交するように、レバー部材16A及びバネ16Cが設定されている。
具体的には、従動ローラ12B側から把持部15の上端側(ブリッジ部15B)側に帯状に連続して延びる第1リブ壁15Fと、バネ16Cの軸方向とが略平行となるようにバネ16Cが配置されているとともに、第1腕部16Dの長手方向が第1リブ壁15Fの延び方向に対して略直交し、かつ、第2腕部16Eの長手方向が画像形成装置1の前後方向に略直交するように構成されている。
また、装置本体フレーム1B(装置本体サイドフレーム1D)のうちベルトユニットサイドフレーム13に対向する部位であって、第1接触部1Gより駆動ローラ12A側には、図4に示すように、第2接触部1Hが設けられている。
因みに、図4においては、筐体1Cと装置本体フレーム1B(装置本体サイドフレーム1D)とが一体体に記載されているが、前述したように、本実施形態では、装置本体フレーム1Bは筐体1Cに覆われており、筐体1Cと装置本体フレーム1Bとは別体である。
一方、ベルトユニット10の幅方向一端側(ベルトユニットサイドフレーム13)側であって、駆動ローラ12Aと従動ローラ12Bとの中間位置より駆動ローラ12A側には、ベルトユニット10が装置本体フレーム1Bに装着されたときに、第2接触部1Hに接触する第2被接触部11Aが設けられている。
なお、本実施形態では、第2被接触部11Aは、図9に示すように、ベルトユニット10のうちベルトユニットメインフレーム11に設けられ、ベルトユニットサイドフレーム13を幅方向に貫通して、ベルトユニット10の幅方向に露出するように設けられている。
ている。
そして、第1被接触部16B(レバー部材16A)は、図7に示すように、第2リブ壁15G側から第1接触部1Gに接触して第1接触部1Gを駆動ローラ12A側に押圧する押圧力F1を作用させるため、ベルトユニット10は、レバー部材16Aが第1接触部1Gに作用させる押圧力F1の反力により、駆動ローラ12A側から従動ローラ12B側に移動しようとする。
一方、第2被接触部11Aは、駆動ローラ12A側から第2接触部1Hに接触するので、上記反力がベルトユニット10に作用しても、駆動ローラ12A側から従動ローラ12B側へベルトユニット10が移動することが規制されるとともに、第2接触部1Hと第2被接触部11Aとの接触面圧が上昇し、前後方向(張架方向)におけるベルトユニット10の位置が決定保持される。
また、装置本体フレーム1Bには、図4に示すように、ベルトユニット10を載置するための基準面1J、1Kが設けられている。そして、基準面1Jは、従動ローラ12B側でベルトユニットサイドフレーム13の下端側に接触し、基準面1Kは、駆動ローラ12Aの軸方向端部を受ける。
また、第1接触部1G及び第2接触部1Hは、軸方向(幅方向)一端側の装置本体サイドフレーム1Dのみに設けられており、この第1接触部1G等が設けられた装置本体サイドフレーム1Dには、軸方向における装置本体フレーム1Bに対するベルトユニット10の位置を決める幅方向位置決め部1L、1Mが設けられている。
なお、幅方向位置決め部1L、1Mは、ベルトユニット10(ベルトユニットメインフレーム11)に設けられた突起部11B、11C(図8参照)が挿入される係止穴が設けられており、突起部11Bは幅方向位置決め部1Mの係止穴に挿入されて係止され、突起部11Cは幅方向位置決め部1Lの係止穴に挿入されて係止される。
そして、第1接触部1G等が設けられた装置本体サイドフレーム1Dと反対側の装置本体サイドフレーム1Dには、感光ドラム3Aに担持された現像剤像を用紙に転写させる転写ローラ3B(図1参照)に電力を供給する電極部17が設けられている。
4.本実施形態に係る画像形成装置の特徴
プロセスカートリッジ3Kを装置本体フレーム1Bに装着する際には、通常、プロセスカートリッジ3Kは、前述したように、装着溝1Eにより所定位置まで案内されるので、原則、感光ドラム3Aが把持部15等に接触してしまうことはない。
しかし、プロセスカートリッジ3Kを装着する際に、何らかの原因により、感光ドラム3Aが把持部15に接触してしまい、感光ドラム3Aに損傷が発生すると、用紙に形成される画像の品質が低下してしまう。
これに対して、本実施形態では、第1リブ壁15Fが、プロセスカートリッジ3Kが装置本体フレーム1Bに装着されるときに感光ドラム3Aより先にカートリッジケーシング3Dに接触し得る当接部として機能するので、プロセスカートリッジ3Kを装着する際に、感光ドラム3Aが把持部15に接触して損傷してしまうことを未然に防止できる。
また、カートリッジケーシング3Dのうち、感光ドラム3Aの長手方向両端側に、当接部をなす第1リブ壁15Fと接触する被当接部3Eが設けられているので、感光ドラム3Aが把持部15に接触して損傷してしまうことを確実に防止できる。
また、当接部をなす第1リブ壁15Fが、感光ドラム3Aの軸方向と平行な壁面を有する帯状の壁面にて構成されているので、プロセスカートリッジ3Kを装着する際に、プロセスカートリッジ3Kが、正規の位置(設計中心位置)に対して幅方向(軸方向)にずれても、確実に被当接部3Eを第1リブ壁15Fに接触させることができる。延いては、感光ドラム3Aが把持部15に接触して損傷してしまうことを確実に防止できる。
また、第2リブ壁15Gは、その突出寸法が、ブリッジ部15B側を除いて、第1リブ壁15Fの突出寸法より小さい寸法であるので、第2リブ壁15G側に空間を確保することができ、この空間に装置本体側の機器を配置することが可能となる。
また、ベルトユニット10に搬送される用紙の姿勢を規制する規制部18A、及び開口部15Cを通過して搬送されてきた用紙を規制部18Aに導くシュート部18Bを有する第1案内部材18が、ベルトユニット10の一部である把持部15に設けられているので、ベルトユニット10(搬送ベルト12C)に対する規制部18Aの位置精度を容易に高めることができる。
また、本実施形態では、第1案内部材18は、把持部15と別部品として製造された後、把持部15に組み付けられているが、規制部18Aには、把持部15の一部である凹部15Hに接触する位置決め部18Cが設けられているので、搬送ベルト12Cに対する規制部18Aの相対位置を容易に高い精度で決めることができる。
また、シュート部18Bと協働して用紙を規制部18Aに導く第2案内部材19は、装置本体フレーム1Bに設けられた上流側第2案内部材19A、及びベルトユニット10に設けられた下流側第2案内部材19Bから構成されているので、ベルトユニット10を容易に装置本体(装置本体フレーム1B)から着脱することができる。
すなわち、給紙機構7から搬送されてきた用紙は、その搬送方向がレジストローラ9の手前で大きく転向させられるので、第1案内部材18と第2案内部材19とで用紙を挟むようにして用紙の搬送を案内する必要があるが、仮に、第2案内部材19が1つの部材であると、図1からも明らかなように、第2案内部材19が障害となってベルトユニット10を容易に着脱することが難しい。
これに対して、本実施形態では、第2案内部材19を、装置本体フレーム1Bに設けられた上流側第2案内部材19A、及びベルトユニット10に設けられた下流側第2案内部材19Bにて構成しているので、ベルトユニット10を容易に装置本体(装置本体フレーム1B)から着脱することができる。
ところで、開口部15Cは、前述したように、第1案内部材18によりほぼ閉塞された状態であるので、画像形成装置1内の空気流れが阻害され、画像形成装置1に内蔵された各機器の温度が過度に上昇してしまうおそれがある。
しかし、本実施形態では、把持部15(ブリッジ部15B)に空気が流通可能な穴部15Jを設けているので、画像形成装置1内の空気流れが阻害されてしまうことを防止でき、画像形成装置1に内蔵された各機器の温度が過度に上昇してしまうことを防止できる。
また、本実施形態では、ベルトユニット10の従動ローラ12B側に把持部15を設けるとともに、把持部15のうちベルトユニットサイドフレーム13側に第1被接触部16Bを設け、かつ、ベルトユニット10のうち駆動ローラ12A側に第2被接触部11Aを設けたので、特許文献1に記載の発明と異なる新規な構成にて、ベルトユニット10を装置本体フレーム1Bに対して着脱可能に組み付けることができる。
また、本実施形態では、第1被接触部16Bが第2仮想平面S2より従動ローラ12B側に位置しているので、ベルトユニット10を着脱する際に、第1被接触部16B及びレバー部材16Aが装置本体サイドフレーム1D等に干渉してしまうことを未然に防止できる。
また、本実施形態では、第1被接触部16Bは、ベルトユニットサイドフレーム13を把持部15側に延長したときに、その延長された仮想ベルトユニットサイドフレームが占める領域V1内に設けられているので、押圧力F1がベルトユニットサイドフレーム13に対して、その長手方向とほぼ一致する方向の力を作用させることができ、ベルトユニット10の位置決めを安定して保持することができる。
また、本実施形態では、把持部15のうち第1被接触部16Bが設けられたフレーム壁15Eには、このフレーム壁15Eから軸方向に突出する第1リブ壁15F及び第2リブ壁15Gが設けられているので、サイド把持フレーム15Aの機械的強度を向上させることができる。
ところで、駆動ローラ12Aは、ベルトユニットサイドフレーム13に対して変位することなく回転するので、駆動ローラ12Aは、従動ローラ12Bに比べて高い位置精度にて位置決めする必要があるが、ベルトユニットサイドフレーム13を構成する材料(本実施形態では、樹脂)は、温度によって伸縮するので、温度によって駆動ローラ12Aの位置が大きく変化してしまうおそれがある。
これに対して、本実施形態では、従動ローラ12B及び駆動ローラ12A間の中点位置より駆動ローラ12A側に第2被接触部11Aを配置しているので、第2被接触部11Aと駆動ローラ12Aとの距離を小さくすることができる。
したがって、ベルトユニットサイドフレーム13が温度変化に伴って伸縮しても、実際に伸縮する寸法が大きくなることを防止できるので、温度影響を小さくして駆動ローラ12Aを高い位置精度にて位置決めすることができる。
また、本実施形態では、第2被接触部11Aはベルトユニットメインフレーム11に設けられているので、ベルトユニットサイドフレーム13に第2被接触部11Aを設けた場合に比べて、第2被接触部11Aの位置精度を高くすることができ、駆動ローラ12Aを高い位置精度にて位置決めすることができる。
また、本実施形態では、保持機構16がサイド把持フレーム15Aに設けられ、かつ、第1仮想平面S1と第2仮想平面S2との間に保持機構16(レバー部材16A及びバネ16C等)が収納されているので、保持機構16に相当する機能を装置本体(装置本体フレーム1B)側に設けた場合に比べて、画像形成装置1を小型にすることができる。
また、バネ16Cは、その軸方向が、従動ローラ12B側から把持部15の先端側(上端側)に向かう向きと平行となるように配置されているので、軸方向寸法の大きなバネ16Cであっても、仮想平面S1と第2仮想平面S2との間の空間に収納することができ、画像形成装置1を小型にすることができる。
なお、「バネ16Cの軸方向が、従動ローラ12B側から把持部15の先端側に向かう向きと平行」であるとは、厳密な意味での「平行」に限定されるものではなく、目視にて概ね平行と思われる範囲の平行も含む意味である。
また、本実施形態では、ベルトユニット10が装置本体フレーム1B(装置本体サイドフレーム1D)に装着された状態において、第1腕部16Dの長手方向とバネ16Cの軸方向とが直交し、かつ、第2腕部16Eの長手方向とベルト12Cの張架方向とが直交しているので、バネ16Cの弾性力による押圧力F1を効率よく第1接触部1Gに作用させることができる。
なお、「直交」とは、厳密な意味での「直交」に限定されるものではなく、目視にて概ね平行と思われる範囲の直交も含む意味である。
また、本実施形態では、フレーム壁15Eは、把持部15の先端側(上端側)から従動ローラ12B側に向かうほど、張架方向と平行な部位の寸法Wが拡大するような略三角形状であるので、把持部15(サイド把持フレーム15A)の強度を高めつつ、保持機構16を収納するための空間を効果的に確保することができる。
(第2実施形態)
上述の実施形態では、用紙の非搬送時において、規制部18Aは、搬送ベルト12Cのうち従動ローラ12Bに対応する位置から駆動ローラ12A側にずれた部位にて搬送ベルト12Cに接触していたが(図10(a)参照)、本実施形態は、図14に示すように、紙の非搬送時において、搬送ベルト12Cのうち従動ローラ12Bに対応する位置にて規制部18Aが搬送ベルト12Cに接触するように構成したものである。
なお、「従動ローラ12Bに対応する位置にて規制部18Aが搬送ベルト12Cに接触する」とは、図14に示すように、従動ローラ12Bの回転中心を通り、搬送ベルト12Cの張架方向と直交する仮想線L1上に規制部18Aの一部が重なることをいう。
これにより、本実施形態では、搬送されてきた用紙は、規制部18Aと従動ローラ12Bとに挟まれることとなるので、用紙を確実に搬送ベルト12Cに載置することができ、感光ドラム3Aに担持されている現像剤像を安定的に用紙に転写することができる。
(第3実施形態)
上述の実施形態では、穴部15Jがブリッジ部15Bの長手方両端側のみに設けられていたが、本実施形態は、図15に示すように、ブリッジ部15Bの長手方略中央部にも穴部15Jを設けたものである。
(第4実施形態)
上述の実施形態では、第1案内部材18の位置決め部18Cは、第1リブ壁15Fに設けられた凹部15Hに接触して、搬送ベルト12Cに対する規制部18Aの相対位置を決めていたが、本実施形態は、図16に示すように、従動ローラ12Bの軸受部20に位置決め部18Cを接触させることにより、搬送ベルト12Cに対する規制部18Aの相対位置を決定したものである。
これにより、本実施形態では、規制部18Aの位置は、位置決め部18Cが軸受部20に接触することにより決定される。一方、搬送ベルト12Cの位置は従動ローラ12Bにより決定され、この従動ローラ12Bの位置は軸受部20により決定される。
したがって、本実施形態では、規制部18Aの位置及び搬送ベルト12Cの位置は、共に軸受部20を基準として決定されるので、搬送ベルト12Cに対する規制部18Aの相対的な位置決めを容易、かつ、精度よく行うことができる。
(その他の実施形態)
上記の実施形態では、感光ドラム3Aに担持された現像剤像を用紙に直接的に転写するダイレクト方式の画像形成装置であったが、感光ドラム3Aに担持された現像剤像を中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルトに転写された現像剤像を用紙に転写する方式の画像形成装置に適用してもよい。
上述の実施形態では、カラー方式の画像形成装置に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロ方式の画像形成装置にも適用できる。
また、上述の実施形態では、LEDを用いた露光器を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばレーザ光を走査するタイプの露光器を用いてもよい。
また、上述の実施形態では、保持機構16のバネ16Cとしてコイルバネを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば捻りバネ、板ばね等その他のバネであってもよい。
また、上述の実施形態では、駆動ローラ12A及び従動ローラ12Bからなる2本のローラで搬送ベルト12Cを張架していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、3本以上のローラで搬送ベルト12Cを張架してもよい。
上述の実施形態では、第1案内部材18が把持部15と別体であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1案内部材18を把持部15と一体形成してもよい。
また、上述の実施形態では、ベルトユニットメインフレーム11とベルトユニットサイドフレーム13とを別体として成形した後、ネジにて一体化したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベルトユニットメインフレーム11とベルトユニットサイドフレーム13とを一体成形してもよい。
また、上述の実施形態では、第1案内部材18は、規制部18Aとシュート部18Bとが樹脂にて一体成形されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、規制部18Aとシュート部18Bとが別体でもよく、さらに、シュート部18Bが回転するように設けられていてもよい。
また、上述の実施形態では、ベルトユニットサイドフレーム13がひとつの部材として設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば前後方向に2分割するようなものでもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
本発明の第1実施形態に係る画像形成装置1の主要部を示す中央断面図である。 画像形成装置1のトップカバー1Fを開いた状態を示す中央断面図である。 プロセスカートリッジ3K等とベルトユニット10との配置関係を示す図である。 ベルトユニット10の着脱作業状態を示す斜視図である。 ベルトユニット10を装置本体フレーム1B(画像形成装置1)から取り外した状態を示す図である。 ベルトユニット10の把持部15付近を示す平面図である。 図6の左側面図である。 ベルトユニット10の斜視図である。 ベルトユニット10から幅方向一端のベルトユニットサイドフレーム13を取り外した状態を示す斜視図である。 (a)〜(c)はベルトユニット10に設けられた第1案内部材18の作動を示す図である。 プロセスカートリッジ3Kを装置本体フレーム1B(装置本体)に装着する際を示す図である。 ベルトユニット10を図11の矢視Aから見た図である。 プロセスカートリッジ3Kを図11の矢視Aから見た図である。 本発明の第2実施形態に係るベルトユニット10の特徴を示す図である。 本発明の第3実施形態に係る画像形成装置1の特徴を示す図である。 本発明の第4実施形態に係るベルトユニット10の特徴を示す図である。
符号の説明
1…画像形成装置、1A…排紙トレイ、1B…装置本体フレーム、1C…筐体、
1D…装置本体サイドフレーム、1E…装着溝、1F…トップカバー、
1G…第1接触部、1H…第2接触部、1J…上下方向位置決め部、
1K…上下方向位置決め部、1L…幅方向位置決め部、1M…幅方向位置決め部、
2…画像形成部、3A…感光ドラム、3B…転写ローラ、
3D…カートリッジケーシング、3E…被当接部、3K…プロセスカートリッジ、
4…露光器、5…定着器、5A…加熱ローラ、6…給紙トレイ、7…給紙機構、
8…紙粉取りローラ、9…レジストローラ、10…ベルトユニット、
11…ベルトユニットメインフレーム、11A…第2被接触部、11B…突起部、
11C…突起部、12A…駆動ローラ、12B…従動ローラ、12C…搬送ベルト、
12D…弾性部材、13…ベルトユニットサイドフレーム、
15…把持部、15A…サイド把持フレーム、15B…ブリッジ部、
15C…開口部、15E…フレーム壁、15F…第1リブ壁、
15G…第2リブ壁、15H…凹部、15J…穴部、16…保持機構、
16A…レバー部材、16B…第1被接触部、16C…バネ、16D…第1腕部、
16E…第2腕部、16F…屈曲部、17…電極部、18…第1案内部材、
18A…規制部、18B…シュート部、18C…位置決め部、18D…揺動軸、
19…第2案内部材、19A…上流側第2案内部材、19B…下流側第2案内部材。

Claims (6)

  1. 記録シートに画像を形成する画像形成手段と、
    装置本体フレームと、
    前記装置本体フレームに着脱可能に装着され、ベルトユニットメインフレーム、前記ベルトユニットメインフレームの両端付近それぞれに配置された第1ローラ及び第2ローラ、前記第1ローラ及び前記第2ローラ間に張架されたベルト、並びに前記ベルトユニットメインフレームにおいて、前記第1ローラ及び前記第2ローラの軸方向端部側に設けられ、前記ベルトの張架方向と平行な方向に延びるベルトユニットサイドフレームを有するベルトユニットと、
    前記ベルトユニットのうち前記第1ローラ側に設けられた把持部と、
    記録シートの画像形成面側に位置して前記ベルトに搬送される記録シートの姿勢を規制する規制部、及び搬送されてくる記録シートを前記規制部に導くシュート部を有するとともに、前記把持部に設けられた第1案内部材と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1案内部材は、前記把持部と別部品として前記把持部に組み付けられており、
    さらに、前記規制部には、前記把持部の一部に接触して、前記ベルトに対する前記規制部の相対位置を決める位置決め部が設けら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。
  3. 前記第1案内部材は、前記把持部に対して変位可能に組み付けられており、
    さらに、前記規制部は、記録シートの非搬送時に、前記ベルトのうち前記第1ローラに対応する部位にて前記ベルトに接触し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。
  4. 前記把持部には、記録シートが通過するための開口部が設けられ、
    前記第1案内部材は、前記開口部を閉塞するように前記把持部に揺動可能に組み付けられており、
    さらに、前記第1案内部材の揺動中心は、前記シュート部のうち前記規制部が設けられた端部と反対側の端部側に設定されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。
  5. 前記シュート部と対向する位置には、前記シュート部と協働して記録シートを前記規制部に導く第2案内部材が設けられており、
    さらに、前記第2案内部材は、前記装置本体フレーム及び前記ベルトユニット側に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記把持部には、空気が通過可能な穴部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の画像形成蔵置。
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