JP2012003167A

JP2012003167A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2012003167A
Application number: JP2010140113A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Maeda; 前田　　雅文
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】本発明は、像担時体と転写部材との位置決めを精度良く行うことができ、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】装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４と、感光ドラム１１１〜１１４と接触する中間転写ベルト１３０と、感光ドラム１１１〜１１４に担持されたトナー像を中間転写ベルト１３０へ転写する１次転写ローラ１１５〜１１８と、を有する装置本体に着脱可能な中間転写体ユニット１２５と、を有する画像形成装置において、プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４及び中間転写体ユニット１２５を装置本体に位置決めするための位置決めフレーム１２６であって、感光ドラム１１１〜１１４の位置決めと、ベルト回転方向における１次転写ローラ１１５〜１１８の位置決めと、を行う位置決めフレーム１２６を有することを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等の画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置において、中間転写ベルトの感光ドラムに対向する面を張架する２軸の軸受部の片方を装置本体フレームの位置決め係合部に直接押し付けて係合することで中間転写体ユニットの位置決めを行っているものがある（特許文献１）。

図９〜図１１を用いて、特許文献１における中間転写体ユニット及び１次転写ローラの位置決めについて説明する。図９は従来の画像形成装置の構成図である。図１０は従来の中間転写体ユニットの斜視図である。図１１は従来の中間転写体ユニットの部分拡大図である。

図９に示すように、中間転写体ユニット２５は、ベルト内ローラ５、駆動ローラ２１、テンションローラ２２、補助ローラ２３により中間転写ベルト３０を回転可能に張架支持している。ベルト内ローラ５、駆動ローラ２１は、感光ドラム１１〜１４に対向する面を形成するように中間転写ベルト３０を張架する。

図１０に示すように、ベルト内ローラ５、駆動ローラ２１は、それぞれ軸受部５ａ、２１ａにより回転可能に軸支されている。４本のローラ５、２１〜２３の各軸受部は、フレーム２４により一体的に支持され、中間転写体ユニット２５として一体的にユニット化されて、装置本体に取り付けられる。ベルト内ローラ５の軸受部５ａは、装置本体の位置決めフレーム２６に対して位置決めされる。なお、駆動ローラ２１の軸受部２１ａを用いて装置本体の位置決めフレーム２６に位置決めしてもよく、どちらか片方を用いて中間転写体ユニット２５の位置決めをする。

図１１に示すように、１次転写ローラ１５は圧縮バネ（不図示）によって中間転写ベルト３０の内周面に押圧されている。このため、１次転写ローラ１５を回転自在に支持する軸受１５ａが中間転写体ユニット２５の中間転写体フレーム２５ｃに対して摺動する摺動方向は、中間転写ベルト３０の回転方向に対して直交する方向である。また、１次転写ローラ１５の軸受１５ａの取付け位置は、中間転写体ユニット２５の基準位置（ベルト内ローラ５の軸受部５ａ）からの距離で設定され、１次転写ローラ１５の位置決めがされる。

特開２００１−１３９１７６

しかしながら、特許文献１の技術では、１次転写ローラ１５の軸受１５ａは、感光ドラム１１〜１４が位置決めされるフレーム部とは別の中間転写体フレーム２５ｃに位置決めされることになる。このため、１次転写ローラ１５の感光ドラム１１〜１４に対する位置精度が出しにくい。その結果、トナー像が抜ける画像不良やトナー像が飛散して画像が乱れるという画像不良等が発生するおそれがある。

そこで本発明は、像担時体と転写部材との位置決めを精度良く行うことができ、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。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、装置本体と、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、を有する前記装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジと、前記像担持体と接触する無端ベルトと、前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトへ転写する転写部材と、を有する前記装置本体に着脱可能なベルトユニットと、を有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ及び前記ベルトユニットを前記装置本体に位置決めするための位置決め部材であって、前記像担持体の位置決めと、ベルト回転方向における前記転写部材の位置決めと、を行う前記位置決め部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、像担時体と転写部材との位置決めを精度良く行うことができ、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。

第一実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。第一実施形態に係る画像形成装置の構成図である。プロセスカートリッジを交換する際の画像形成装置の構成図である。プロセスカートリッジを交換する際の画像形成装置の斜視図である。中間転写体ユニットを交換する際の画像形成装置の斜視図である。（ａ）中間転写体ユニット及び位置決めフレームの斜視図である。（ｂ）プロセスカートリッジを位置決めフレームに対して位置決めした状態を示す図である。（ａ）中間転写体ユニットの斜視図である。（ｂ）中間転写体ユニットの構成図である。（ａ）第一実施形態に係る１次転写部を示す図である。（ｂ）第二実施形態に係る１次転写部を示す図である。従来の画像形成装置の構成図である。従来の中間転写体ユニットの斜視図である。従来の中間転写体ユニットの部分拡大図である。

[第一実施形態]
本発明に係る画像形成装置のについて、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。図２は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。

図２に示すように、感光ドラム（像担持体）１１１、１１２、１１３、１１４には、レーザースキャナ１２０からのレーザ光により静電潜像が順次形成される。形成された静電潜像は現像装置１１９にて各色のトナーを塗布されて各色のトナー像として現像される。中間転写ベルト（無端ベルト）１３０は１次転写ローラ（転写部材）１１５、１１６、１１７、１１８によって感光ドラム１１１〜１１４に加圧されて１次転写部を形成し、この１次転写部にて感光ドラム１１１〜１１４上のトナー像が中間転写ベルト１３０に１次転写される。

一方、給送トレイ１０２内に積載されたシートＳは、給送ローラ１０３、搬送ローラ１０４により、ベルト内ローラ１０５と２次転写ローラ１０６にて形成された２次転写ニップへ送られる。中間転写ベルト１３０に転写されたトナー像は、２次転写ニップにてシートＳに２次転写される。トナー像を転写されたシートＳは、定着フィルム１０７と加圧ローラ１０８によってトナー像を定着され、排出ローラ１０９、排出コロ１１０により装置外へ排出される。

（プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４の着脱）
図３はプロセスカートリッジを交換する際の画像形成装置の構成図である。図４はプロセスカートリッジを交換する際の画像形成装置の斜視図である。図３、図４に示すように、感光ドラム１１１〜１１４は、感光ドラム１１１〜１１４に作用するプロセス手段（現像装置１１９等）と一体となったプロセスカートリッジＣ１１１、Ｃ１１２、Ｃ１１３、Ｃ１１４として、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられている。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１０１は、画像形成装置の前面側にカートリッジカバー１４０を開閉可能に支持している。図３、図４に示すように、カートリッジカバー１４０をドア下辺側の横軸１４１を中心に回動して開くことで、カートリッジトレイ（移動部材）１４４に乗せたプロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４を装置本体へ着脱可能となっている。カートリッジトレイ１４４は、プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４を画像形成装置１０１の外側で着脱可能な引き出し位置と、画像形成装置１０１の内側で感光ドラム１１１〜１１４に静電潜像を形成できる潜像形成位置と、に移動する。このように、カートリッジトレイ１４４を用いた、フロントアクセス方式により、ユーザビリティ向上を図っている。図４に示すように、装置本体の左右のフレームに対向させて、左右一対のトレイ保持部材（ガイド部材）１４３が配設されている。トレイ保持部材１４３は、前後方向を長手とし、カートリッジトレイ１４４を、前後方向に水平にスライド移動可能に保持している。これにより、トレイ保持部材１４３は、感光ドラム１１１〜１１４を中間転写ベルト１３０から接離可能に１４４をガイドする。

図３に示すように、カートリッジカバー１４０を開く動作に連動して、リンク部材１４６がトレイ保持部材１４３を前方向と上方に所定量移動し、カートリッジトレイ１４４も上方に移動し、感光ドラム１１１〜１１４が中間転写ベルト１３０より浮き上がり、カートリッジトレイ１４４は装置本体より引出し可能な状態となる。

図４に示すように、カートリッジトレイ１４４を引出した状態で、プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４の上面が開放され、各プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４が上方へ取り外し可能になる。プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４を装置本体に装着する際は、上述の取り外しの手順と逆の手順となる。

（中間転写体ユニット１２５の着脱）
図５は中間転写体ユニットを交換する際の画像形成装置の斜視図である。図５に示すように、中間転写体ユニット（ベルトユニット）１２５は装置本体の位置決めフレーム１２６により位置決めされる。中間転写体ユニット１２５は、中間転写ベルト１３０、中間転写ベルト１３０を張架する４本のローラ（ベルト内ローラ１０５、駆動ローラ１２１、テンションローラ１２２、補助ローラ１２３）、１次転写ローラ１１５〜１１８を、中間転写体フレーム１２４にて一体にユニット化したものである。図６（ａ）、図７（ａ）に示すように、中間転写体フレーム１２４は、左側フレーム１２４ａ、右側フレーム１２４ｂ、天井フレーム１２４ｃにて構成されている。図５に示すように、中間転写体ユニット１２５を交換する際は、カートリッジカバー１４０を開き、カートリッジトレイ１４４を装置本体から取り外す。そして、中間転写体ユニット１２５の手前側を持ち上げて、中間転写体ユニット１２５を位置決めフレーム１２６から外し、前方向に取り出す。中間転写体ユニット１２５を装置本体に装着する際は、上述の取り外しの手順と逆の手順となる。

（中間転写体ユニット１２５の位置決め）
図６（ａ）に示すように、ベルト内ローラ１０５の軸受１０５ａと駆動ローラ１２１の軸受１２１ａは、中間転写体ユニット１２５は感光ドラム１１１〜１１４に対向する面を張架する２軸である。軸受１０５ａ、１２１ａの片方（本実施形態では軸受１０５ａ）を位置決めフレーム１２６の凹部１２６ｅに係止することで、前後方向及び、前後方向に直交する下方向において、中間転写体ユニット１２５が位置決めフレーム１２６に対して位置決めされる。

また、軸受１０５ａ、１２１ａの他方（本実施形態では軸受１２１ａ）は、前後方向及び下方向において中間転写体ユニット１２５を位置決めフレーム１２６に対して位置決めしても良い。また、軸受１０５ａ、１２１ａの他方（本実施形態では軸受１２１ａ）は、下方向のみにおいて位置決めをし、前後方向の位置は中間転写体ユニット１２５で位置決めをする構成でも良い。

（プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４の位置決め）
図６（ｂ）に示すように、感光ドラム１１１〜１１４を位置決めフレーム１２６のプロセスカートリッジ位置決め部１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄに押圧部材１５９で押圧されて位置決めされる。これにより、プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４が位置決めフレーム１２６に対して位置決めされる。

なお、押圧部材１５９は、カートリッジカバー１４０の開き回動に連動し、プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４から離間する構成となっている。これにより、押圧部材１５９による押圧が解除され、カートリッジトレイ１４４を装置本体より引出し可能な状態となる。

（１次転写ローラ１１５〜１１８の位置決め）
図８（ａ）に示すように、１次転写ローラ１１５〜１１８は、支持部材であるホルダー１５４によって支持されている。１次転写ローラ１１５〜１１８は、圧縮バネ１５３によって中間転写ベルト１３０の内周面に押圧されている。１次転写ローラ１１５〜１１８は、発泡体であるスポンジであり、導電性、圧縮弾性を有し、中間転写ベルト１３０に接触する。１次転写ローラ１１５〜１１８は、中間転写ベルト１３０と接触しているため、中間転写ベルト１３０が回転すると、中間転写ベルト１３０との摺動により従動回転する。

ホルダー１５４は、アーム部１５５、回動軸１５６を有している。１次転写ローラ１１５〜１１８は、アーム部１５５の一端に設けられている。回動軸１５６は、アーム部１５５を回動可能に支持している。回動軸１５６は、１次転写ローラ１５１と中間転写ベルト１３０との摺動部に対して、中間転写ベルト１３０のベルト回転方向上流側（矢印Ｘ方向上流側）に配置されている。これにより、１次転写ローラ１１５〜１１８は、回動軸１５６に対して、中間転写ベルト１３０から引っ張られる方向にのみ力を受ける。よって、回動軸１５６を中間転写ベルト１３０のベルト回転方向（矢印Ｘ方向）下流側に配置した場合に比べて、中間転写ベルト１３０と１次転写ローラ１１５〜１１８とが摺動する構成でも安定した当接が可能となる。

図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、中間転写体フレーム１２４の天井フレーム１２４ｃには、クリップ部材１５７が設けられている。クリップ部材１５７は、回動軸１５６を係止することで、１次転写ローラ１１５〜１１８の上方向の規制と抜け止めの役割を果たしている。これにより、１次転写ローラ１１５〜１１８は、回動軸１５６、中間転写体フレーム１２４（中間転写体ユニット１２５）を介して、位置決めフレーム１２６に対して上方向の位置が決めされる。

図６（ｂ）、図７（ａ）に示すように、１次転写ローラ１１５〜１１８が中間転写ベルト１３０の回転に連れ回ることで、１次転写ローラ１１５〜１１８がベルト回転方向下流側に移動し、回動軸１５６が位置決めフレーム１２６の凹部１２６ｆ、１２６ｇ、１２６ｈ、１２６ｉに突き当たる。これにより、１次転写ローラ１１５〜１１８は、ベルト回転方向において、位置決めフレーム１２６に位置決めされる。

このように、１次転写ローラ１１５〜１１８が、プロセスカートリッジＣ１１１〜Ｃ１１４と中間転写体ユニット１２５を装置本体に位置決めするための位置決めフレーム１２６に、前後方向への位置決めをすることができ、感光ドラム１１１〜１１４と１次転写ローラ１１５〜１１８の位置決めを精度良く行うことができる。また、中間転写体フレーム１２４にラフガイド部（規制部材）１２７を設けている。ラフガイド部１２７は、凹部１２６ｆ〜１２６ｉより幅広に形成された凹部である。ラフガイド部１２７は、ホルダー１５４の回動軸１５６が位置決めフレーム１２６に装着時に位置決めされる位置と近い位置に設けられ、中間転写体フレーム１２４を位置決めフレーム１２６に規制している。これにより、回動軸１５６の位置が大きくずれず、中間転写体ユニット１２５の装着を容易に行うことができる。

なお、本実施形態では、無端ベルトとして中間転写ベルトを用いた画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、転写材を担持搬送する搬送ベルト（無端ベルト）を用いて、搬送ベルト上の転写材に各色を順次転写する画像形成装置であってもよい。

[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図８（ｂ）は本実施形態に係る１次転写部を示す図である。

図８（ｂ）に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第一実施形態の画像形成装置１０１の１次転写ローラ１１５〜１１８に変えて、弾性体１５２を設けたものである。弾性体１５２は、支持部材であるホルダー１５４によって支持されている。弾性体１５２は、発泡体であるスポンジにて直方体に形成され、導電性、圧縮弾性を有している。弾性体１５２は、圧縮バネ１５３によって中間転写ベルト１３０を感光ドラム１１１〜１１４に付勢されている。弾性体１５２の上面は接触面１５２ａとして中間転写ベルト１３０に接触する。接触面１５２ａは中間転写ベルト１３０の内周面と平行な平面のため、ベルト回転方向（矢印Ｘ方向）に所定の領域をもって中間転写ベルト１３０と密着（接触）している。弾性体１５２は接触面１５２ａで中間転写ベルト１３０と接触しているため、中間転写ベルト１３０が搬送すると、その接触面１５２ａと中間転写ベルト１３０が摺動する。本実施形態のように、中間転写ベルト１３０と弾性体１５２との摺動性を上げるため、弾性体１５２と中間転写ベルト１３０の間にシート１５８を介在させてもよい。

Ｓ …シート
１０１ …画像形成装置
１０５ …ベルト内ローラ
１０５ａ …軸受
１０６ …２次転写ローラ
１１１〜１１４ …感光ドラム（像担持体）
１１５〜１１８ …１次転写ローラ（転写部材）
１１９ …現像装置（プロセス手段）
１２１ …駆動ローラ
１２１ａ …軸受
１２２ …テンションローラ
１２３ …補助ローラ
１２４ …中間転写体フレーム
１２４ａ …左側フレーム
１２４ｂ …右側フレーム
１２４ｃ …天井フレーム
１２５ …中間転写体ユニット
１２６ …位置決めフレーム
１２６ａ〜１２６ｄ …プロセスカートリッジ位置決め部
１２６ｅ〜１２６ｉ …凹部
１２７ …ラフガイド部（規制部材）
１３０ …中間転写ベルト（無端ベルト）
１４０ …カートリッジカバー
１４１ …横軸
１４４ …カートリッジトレイ
１４６ …リンク部材
１５２ …弾性体
１５２ａ …接触面
１５３ …圧縮バネ
１５４ …ホルダー
１５５ …アーム部
１５６ …回動軸
１５８ …シート

Claims

装置本体と、
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、を有する前記装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジと、
前記像担持体と接触する無端ベルトと、前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトへ転写する転写部材と、を有する前記装置本体に着脱可能なベルトユニットと、
を有する画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジ及び前記ベルトユニットを前記装置本体に位置決めするための位置決め部材であって、前記像担持体の位置決めと、ベルト回転方向における前記転写部材の位置決めと、を行う前記位置決め部材を有することを特徴とする画像形成装置。
前記転写部材を支持する支持部材を有し、前記支持部材は、一端に前記転写部材を支持するアーム部と、前記アーム部を回動可能に支持する回動軸と、を有し、
前記回動軸が前記位置決め部材に位置決めされることで、前記転写部材が前記位置決め部材に位置決めされており、
前記回動軸は、前記転写部材よりもベルト回転方向上流側に配置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。
前記ベルトユニットは、前記回動軸が前記位置決め部材に位置決めされる位置に近い位置で、前記ベルトユニットを前記位置決め部材に規制する規制部材を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記プロセスカートリッジを前記装置本体の外側で着脱可能な引き出し位置と、前記装置本体の内側で前記像担持体に静電潜像を形成できる潜像形成位置と、に移動する移動部材と、
前記像担持体を前記無端ベルトから接離可能に前記移動部材をガイドするガイド部材と、
前記画像形成装置に開閉可能に支持され、前記移動部材を前記引き出し位置に移動する際に開くカートリッジカバーと、
前記カートリッジカバーを開く動作に連動して、前記ガイド部材が上方に移動し、前記像担持体を前記無端ベルトから離間させ、前記移動手段を移動可能とするリンク部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
装置本体と、
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、を有し前記装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジと、
シートを搬送する無端ベルトと、前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトで搬送されるシートへ転写する転写部材と、を有し前記装置本体に着脱可能なベルトユニットと、
を有する画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジ及び前記ベルトユニットを装置本体に位置決めするための位置決め部材を有し、
ベルト回転方向における前記転写部材の位置決めを前記位置決め部材で行うことを特徴とした画像形成装置。