JP2014106480A

JP2014106480A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2014106480A
Application number: JP2012261448A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Furukawa; 哲郎古川; Takeo Kawanami; 健男河波
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: JP6112840B2

Abstract

【課題】より強固に着脱ユニットを装置本体に固定することを目的とする。
【解決手段】装置の枠体と、装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットと、前記着脱ユニットを前記枠体の突当部に突き当てて押圧し、前記着脱ユニットを固定する固定部材と、を有し、前記着脱ユニットを前記枠体に固定した状態で記録材に画像形成を行う画像形成装置において、前記固定部材が前記着脱ユニットを前記枠体の突当部に突き当てて押圧した状態で前記固定部材の移動を規制する規制部材を有することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、レーザビームプリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

画像形成装置では、画像形成装置の一部を装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットとしてメンテナンスや部品交換を容易にした構成がある。特許文献１には、着脱ユニットを装置本体に固定する構成として、着脱ユニットに設けられたロック部材を、前記着脱ユニットの装着方向に交わる方向に揺動させて、装置本体と係合又は係合解除する構成が開示されている。

特開２００７−１９９６１３号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、ロック部材は自重により鉛直下方に付勢されているだけで固定されていない。このため、大きな衝撃や振動が着脱ユニットに与えられた場合にはロック部材が動いて装置本体との係合が解除され、着脱ユニットの固定が解除されてしまう虞がある。

そこで本発明は、上記課題に鑑みて、より強固に着脱ユニットを装置本体に固定することを目的とする。

本発明は、装置の枠体と、装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットと、前記着脱ユニットを前記枠体の突当部に突き当てて押圧し、前記着脱ユニットを固定する固定部材と、を有し、前記着脱ユニットを前記枠体に固定した状態で記録材に画像形成を行う画像形成装置において、前記固定部材が前記着脱ユニットを前記枠体の突当部に突き当てて押圧した状態で前記固定部材の移動を規制する規制部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、着脱ユニットをより強固に装置本体に固定することができる。

ベルトユニットとロック部材を示す図。画像形成装置の概略断面図。ベルトユニットの斜視図。（ａ）ベルトユニットをステーに装着する際のベルトユニットのＢ方向下流側の部分近傍をＡ方向の反対方向から見た図、（ｂ）ベルトユニットをステーに装着する際のベルトユニットのＢ方向下流側の部分近傍をＢ方向から見た図。（ａ）ステーに装着されたベルトユニットのＢ方向下流側の部分近傍をＡ方向の反対方向から見た図、（ｂ）ステーに装着されたベルトユニットのＢ方向下流側の部分近傍をＢ方向から見た図。ベルトユニットを画像形成装置本体から取り外した状態を示す概略断面図。

＜第１実施形態＞
本発明の実施形態について説明する。なお、以降の説明において、例えば感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄなど、同様の構成を装置が複数有する場合、簡単のため感光ドラム１のように代表して構成及びその動作を説明する。

〔装置全体構成〕
図２は、画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００は、電子写真方式のタンデム型のレーザビームプリンタであり、中間転写体１０を有し、４色カラー画像を紙やＯＨＰ等のシート状の記録材に形成可能である。

以下、画像形成装置１００の構成を説明する。画像形成装置１００は、各色ごとにドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１（１ａ〜１ｄ）を備えている。感光ドラム１は、画像形成装置１００によって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って以下の部材が配置される。感光ドラム１を帯電する帯電ローラ２（２ａ〜２ｄ）、感光ドラム１に画像情報に基づくレーザ光Ｌ（Ｌａ〜Ｌｄ）を照射する露光ユニット３０、現像ローラ６（６ａ〜６ｄ）を備える現像ユニット４、感光ドラム１からトナー像が一次転写される中間転写ベルト（中間転写体）１０、感光ドラム１表面のトナーを除去するクリーニングブレード３（３ａ〜３ｄ）を備えるクリーナユニット５（５ａ〜５ｄ）が配置される。各感光ドラム１及び各帯電ローラ２は各クリーナユニット５にそれぞれ軸支されている。そして、互い対応するクリーナユニット５と現像ユニット４が一体的に装置本体１００から着脱可能なユニットであるカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）を構成している。各カートリッジ７はそれぞれ独立して装置本体１００に着脱可能である。カートリッジ７ａ〜７ｄは互いに異なる色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを現像ユニット４内に収容している。このようにカートリッジ７は、感光ドラム１とそれに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ローラ６、クリーニングブレード３とを一体的に備える。カートリッジ７ａ〜７ｄを、カートリッジトレイ８２で支持した状態でＢ方向に引き出すことにより装置本体から着脱可能となる。

感光ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周面にＯＰＣ（有機光半導体）等の光導電層を設けて構成したものである。帯電ローラ２は、芯金とその周囲を囲繞する導電性の弾性部材によって構成されており、感光ドラム１の表面に接触配置されて従動回転するとともに、電源（不図示）によって帯電バイアスが印加される。露光ユニット３０は、レーザ光Ｌａ〜Ｌｄを発光するレーザ光源（不図示）、レーザ光原から発せられたレーザ光を反射するポリゴンミラー３１、ミラー３２、及び、レーザ光が透過するレンズ（不図示）を備える。露光ユニット３０は、画像情報に基づくレーザ光を帯電された感光ドラム１表面へ照射し、静電潜像を形成する。現像ユニット４は、感光ドラム１表面の静電潜像にトナーを付着させて静電潜像を現像すべく、感光ドラム１表面に当接する現像位置に現像ローラ６を配置する。そして感光ドラム１を現像して、感光ドラム１の表面にトナー画像を形成する。

中間転写ベルト１０は、輪を作るよう無端状に形成されたベルトであり、互いに平行な３本の張架ローラとしての、駆動ローラ１３、テンションローラ１４、及び、補助ローラ１５に架け渡されている。中間転写ベルト１０を張架している。駆動ローラ１３が駆動手段（不図示）により回転することにより、中間転写ベルト１０はその表面が矢印Ｒ１０方向に移動するよう駆動（走行）される。この時、テンションローラ１４、及び、補助ローラは中間転写ベルト１０に従動回転する。

また、中間転写ベルト１０の輪の内側には、一次転写ローラ１１（１１ａ〜１１ｄ）が配置されており、中間転写ベルト１０を感光ドラム１表面に押圧して、感光ドラム１と中間転写ベルト１０との間に一次転写ニップ部Ｎ１（Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄ）を形成している。一次転写ローラ１１には電源（不図示）によって一次転写バイアスが印加される。また、中間転写ベルト１０の外周面の駆動ローラ１３に対向する位置には、二次転写ローラ１２が配置されており、中間転写ベルト１０との間に二次転写ニップ部Ｎ２を形成している。二次転写ローラ１２には、電源（不図示）によって二次転写バイアスが印加される。

更に、中間転写ベルト１０の表面の移動方向に関して、二次転写ニップ部Ｎ２の下流側で、一次転写ニップ部Ｎ１ａの上流側には、中間転写ベルト１０の外周面に対向するローラ帯電器５１を備えるベルトクリーナ５０が設けられている。

給紙ユニット４０は、二次転写ニップ部Ｎ２へ記録材Ｐを給送するものであり、複数枚の記録材Ｐを収納した給紙カセット４１、供給ローラ４２、レジストレーションローラ４３等を備えている。

記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に関して、二次転写ニップ部Ｎ２の下流側には、記録材Ｐを加熱、及び、加圧して記録材Ｐ上にトナーを定着させる定着器２０が設けられている。

〔画像形成動作〕
次に、画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。感光ドラム１は矢印Ｒ１方向に回転駆動されながら以下の工程を経てその表面にトナー像が形成される。まず、帯電バイアスが印加された帯電ローラ２と当接して感光ドラム１の表面が帯電され所定の電位となる。その後、露光ユニット３０によって画像情報に基づいたレーザ光Ｌを照射され、表面に静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像ローラ６と対向する位置（当接する位置）でレーザ光を照射された部分にトナーが付着することにより、静電潜像が現像されたトナー像が現れる。各感光ドラム１に対してこのような動作を行うことにより、各感光ドラム上にそれぞれ異なる色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラ１１に印加された一次転写バイアスの作用により一次転写ニップＮ１で感光ドラム１上のトナー像が、感光ドラム１と当接する中間転写ベルト１０上に転写される。また、各感光ドラム１上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に転写された際に互いに重なるようなタイミングで形成される。このため、中間転写ベルト１０上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が重なった４色のトナー像が形成されことになる。なお、一次転写ニップＮ１を通過した後に感光ドラム１上に残ったトナーはクリーナユニット５のクリーニングブレード３によって掻き取られる。

中間転写ベルト１０上のトナー像は、中間転写ベルト１０の回転により二次転写ニップ部Ｎ２まで搬送される。中間転写ベルト１０上のトナー像は、二次転写ローラ１２に印加された二次転写バイアスの作用により、二次転写ニップ部Ｎ２でタイミングを合わせて二次転写ニップ部Ｎ２に搬送される記録材Ｐ上に転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは定着器２０へ搬送され、ここで加熱、及び、加圧をされ、トナー像が記録材Ｐに定着（溶融固着）される。これにより記録材Ｐ上に４色のカラー画像が形成される。そして定着器２０を通過した記録材Ｐは排出ローラ６１によって装置本体１００外に排出される。

二次転写ニップＮ２通過後の中間転写ベルト１０の表面に残ったトナーは、ベルトクリーナ５０のローラ帯電器５１によって極性を反転させられ、一次転写ニップＮ１で感光ドラム１上に転写され、クリーナユニット５によって掻き取られる。

〔装置内の枠体構成〕
装置本体１００は、その枠体としての不図示の右側板、左側板を備える。右側板、左側板は感光ドラム１の軸方向に直交する面と平行な板状の金属部材で、感光ドラム１の軸方向に関して、装置本体１００内にあるカートリッジ７ａ〜７ｄ、及び、中間転写ベルト１０を間に挟んで対向して配置されている。右側板と左側板との間にはステー８５（図６参照）が固定されている。

〔ベルトユニット〕
次に中間転写ベルト１０を備えるベルトユニット９０について説明する。図３はベルトユニット９０の斜視図である。ベルトユニット９０は、感光ドラム１の軸方向に関して中間転写ベルト１０の両端に、ベルトユニット９０のフレームとして設けられた一対の２つのベルトユニット側板（フレーム側板）９１（９１Ｌ、９１Ｒ）を備える。２つのベルトユニット側板９１は、駆動ローラ１３、テンションローラ１４、及び、補助ローラ１５を回転可能に軸支する。また、２つのベルトユニット側板９１は、不図示の軸受を介して一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄを軸支する。なお、駆動ローラ１３、テンションローラ１４、及び、補助ローラ１５の回転軸は感光ドラム１の軸方向に平行である。装置本体１００に装着されたベルトユニット９０は、カートリッジ７ａ〜７ｄの感光ドラム１ａ〜１ｄの装置本体１００内での位置を決める。このため、ベルトユニット側板９１Ｌ、９１Ｒは、それぞれカートリッジ７ａ〜７ｄの感光ドラム１ａ〜１ｄの軸受が鉛直下方に移動して突き当たる位置決め部９１ｂを備える。位置決め部９１ｂは、各カートリッジ７に対応して設けられた複数のＶ字溝形状であり、感光ドラム１ａ〜１ｄそれぞれの、感光ドラム１の配列方向（Ｂ方向）の位置、及び、鉛直方向の位置を決める。また、ベルトユニット９１のＢ方向下流側の部分には、後述するロック部材９３Ｌ、９３Ｒを支持可能な構成となっている。

図６は、ベルトユニット９０を装置本体１００から取り外した状態を示す概略断面図である。このように、ベルトユニット９０は装置本体１００に対して着脱可能な着脱ユニットである。ベルトユニット９０を装置本体１００へ取り付ける際は、ベルトユニット９０を装置本体１００の後側から前側に向かって感光ドラム１ａ〜１ｄ（図２参照）と平行なＢ方向へ装置本体１００内に挿入し、後述するロック機構により固定すればよい。ベルトユニット９０を取り外す際は、後述するロック機構による固定を解除して、ベルトユニット９０を装置前側から後側に向かう方向（Ｂ方向の反対方向）に引き出せば良い。

２つのベルトユニット側板９１Ｌ、９１Ｒの各々には、Ｂ方向に関して上流側と下流側の部分にそれぞれ位置決め部９１ａが設けられている。これらベルトユニット側板９１Ｌ、９１Ｒに設けられた計４つの位置決め部９１ａのうち、Ｂ方向上流側の２つの位置決め部９１ａは、ステー８５に設けられた２つの位置決め穴８５ａに差し込まれて位置決め穴８５ａの縁部に感光ドラム１の回転軸に平行なＡ方向で位置を規制されることで、その方向に関するベルトユニット９０の位置を決める。ベルトユニット側板９１Ｌ、９１Ｒに設けられたＢ方向下流側の２つの位置決め部９１ａは後述するステー８５に設けられた位置決め突き当て部８５ｄ（図５（ａ）参照）に突き当たり、Ｂ方向の位置を規制されることで、その方向に関するベルトユニット９０の位置を決める。

〔ロック機構の構成〕
次にベルトユニット９０のロック機構について説明する。図１は、ロック機構に含まれるベルトユニット９０とそのベルトユニット９０をロック（固定）する固定部材としてのロック部材９３を示す図である。なお、以降の実施形態の説明ではベルトユニット側板９１Ｒ側の構成を代表して説明するが、ベルトユニット側板９１Ｌ側も同様の構成となっている。

ベルトユニット側板９１ＲのＢ方向下流側の端部には、上述した位置決め部９１ａＲ、ステー８５と締結される締結部（穴）９１ｃＲが設けられ、ロック部材９３Ｒを回動可能に支持する。ロック部材９３Ｒには保持部９３ａＲ、固定部９３ｂＲ、締結部９３ｃＲ、クサビ部９３ｄＲが設けられている。保持部９３ａＲは第２押圧部であり、ロック部材９３Ｒが回動する際に接しているベルトユニット側板９１Ｒとの接触部分である。固定部９３ｂＲは、第１押圧部であり、ベルトユニット９０がステー８５に固定された際に、ロック部材９３Ｒがステー８５に突き当たる部分である。クサビ部９３ｄＲは保持部９３ａＲと固定部９３ｂＲとの間に設けられ、ベルトユニット側板９１Ｒとステー８５との間に挿入される部分である。締結部（穴）９３ｃＲは、ベルトユニット側板９１Ｒの締結部（穴）９１ｃＲと重なって共に締結部材としてのビス８７が挿入されてステー８５に締結固定される部分である。

〔ベルトユニット９０の装着方法〕
次にベルトユニット９０を装置本体１００のステー８５に装着方法について説明する。図４は、ベルトユニット９０をＢ方向に移動させてステー８５に装着する際のベルトユニット９０のＢ方向下流側の部分近傍を示す図であり、（ａ）はＡ方向の反対方向から見た図、（ｂ）はＢ方向から見た図である。図５は、ステー８５に装着されたベルトユニット９０のＢ方向下流側の部分近傍を示す図であり、（ａ）はＡ方向の反対方向から見た図、（ｂ）はＢ方向から見た図である。

図４に示す状態では、ベルトユニット９０を装置本体１００内にＢ方向に挿入して、ステー８５上でＢ方向に移動させる際、ロック部材９３Ｒのクサビ部９３ｄＲがステー８５の上面に乗った状態である。この状態では、フレーム締結部（穴）９１ｃＲとロック部材９３Ｒの締結部（穴）９３ｃがずれており、フレーム締結部（穴）９１ｃＲ及びロック部材９３Ｒの締結部（穴）９３ｃにビスを挿入してステー８５と締結することができない。

更にベルトユニット９０をＢ方向に挿入すると、図５に示すように、ベルトユニット９０の位置決め部９１ａＲがステー８５に設けられたベルトユニット側板９１Ｒ用の突当部８５ｄにＢ方向で突き当たる。また、ロック部材９３Ｒは保持部９３ａを中心に回動してステー８５の穴に自重で落ち込み、クサビ部９３ｄＲがベルトユニット側板９１Ｒとステー８５の間に挿入され、固定部９３ｂがステー８５のロック部材９３Ｒ用の突き当て部８５ｃに突き当たる。これにより、フレーム締結部（穴）９１ｃＲとロック部材９３Ｒの締結部（穴）９３ｃＲが重なってその位置が一致し、ビス８７をＢ方向に挿入してステー８５の締結部（穴）８５ｂに締結することが可能となる。ここで、ロック部材９３Ｒの保持部９３ａＲと固定部９３ｂＲを結んだ線Ｌ１と、Ｂ方向と平行な締結方向を示す線Ｌ２とが交差する関係になっている。このため、ビス８７による締結の際、ロック部材９３Ｒが、ビス８７に略Ｂ方向に押圧されることにより、保持部９３ａＲの端部でベルトユニット側板９１Ｒを略Ｂ方向に押圧しつつ、保持部９３ａＲを中心に固定部９３ｂＲが突き当て部８５ｃに当接し押圧する方向に回動する。このため、ロック部材９３Ｒの移動が規制部材であるビス８７に規制され、ベルトユニット９０が強固に固定される。

特に本実施形態のように、ベルトユニット側板９１Ｌ、９１Ｒの位置決め部９１ｂでカートリッジ７の位置を決める場合は、より強固にベルトユニット９０自体を位置決めする必要がある。即ち、カートリッジ７を交換する際には、カートリッジ７がベルトユニット側板９１Ｌ、９１Ｒに突き当たり、ベルトユニット９０に衝撃がかかる。更に、現像ローラ６は感光ドラム１に当接する当接位置と、感光ドラム１から離間した退避位置との間を移動可能であり、現像ローラ６が退避位置から当接位置へ移動して感光ドラム１に当接する際の衝撃力（Ｂ方向と略平行な力）が感光ドラム１を介してベルトユニット側板９１Ｌ、９１Ｒへ伝達される。このように、ベルトユニット９０でカートリッジ７の装置本体１００内での位置決めを行うが故に、本実施形態のようにベルトユニット９０をステー８５に強固に固定することで、ベルトユニット９０がカートリッジ７からの衝撃力に耐えることができる。

以上説明したように、ベルトユニット９０のＢ方向の位置決めは突当部８５ｄにて行われ、ビス８７で締結することでロック部材９３の保持部９３ａの端部が略Ｂ方向にベルトユニット側板９１を押圧する。これにより、突当部８５ｄへベルトユニット側板９１が強固に突き当たり、ベルトユニット９０が強固にステー８５に固定される。また、ベルトユニット９０に、装置本体１００からを取り出す方向（Ｂ方向の反対方向）に力が働いた場合も、ベルトユニット側板９１はロック部材９３の保持部９３ａに突き当たっており、ロック部材９３も固定部９３ｂが突き当て部８５ｃに突き当たって固定されている。このような構成により、ベルトユニット９０は装着方向であるＢ方向と、取り外し方向であるＢ方向の反対方向とのどちらの方向にもステー８５に対してガタ無く強固に固定される。また、ベルトユニット９０の装着時に装置本体１００へのＢ方向の挿入量が不十分な場合はロック部材９３の締結部９３ｃがビス８７で締結可能な位置に来ないため誤装着を防止することができる。また、ビスの挿入方向（Ｂ方向）はベルトユニット９０の装置本体１００への挿入方向と平行又は略平行であるので、ベルトユニット９０の挿入又は取り外し動作と、ビス８７の締結又は締結解除動作と、を素早く連続して行うことができ、作業性が良い。

＜他の実施形態＞
第１実施形態では、中間転写ベルト１０を用いた画像形成装置で説明したが、中間転写ベルト１０に代えて静電搬送ベルト（ＥＴＢ）としてもよい。この場合、ベルトユニット９０は静電搬送ベルトと、静電搬送ベルトを張架した複数のローラと、その複数のローラを軸支するフレームとを有し、このフレームをロック部材９３で固定しても良い。また、第１実施形態では、カートリッジ７が感光ドラム１とそれに作用するプロセス手段を備えるものであったが、カートリッジ７が現像ユニット４のみを備え、カートリッジトレイ８２に感光ドラム１を備えるような構成であってもよい。

また、ロック部材９３によって固定される着脱部材は、装置本体１００に対して着脱可能なベルトユニット以外のユニットであってもよい。例えば、定着器２０を備える定着ユニットや、装置本体に電力を供給するような電源ユニット、両面印刷用の記録材搬送手段を備えた両面印刷ユニットであってもよい。

１感光ドラム
１０中間転写ベルト
８５ステー
８５ｄ突当部
８７ビス
９０ベルトユニット
９１ベルトユニット側板
９１ａ位置決め部
９１ｃ締結部
９３ロック部材
９３ａ保持部
９３ｂ固定部
９３ｃ締結部
９３ｄクサビ部

Claims

装置の枠体と、装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットと、前記着脱ユニットを前記枠体の突当部に突き当てて押圧し、前記着脱ユニットを固定する固定部材と、を有し、前記着脱ユニットを前記枠体に固定した状態で記録材に画像形成を行う画像形成装置において、
前記固定部材が前記着脱ユニットを前記枠体の突当部に突き当てて押圧した状態で前記固定部材の移動を規制する規制部材を有することを特徴とする画像形成装置。
前記固定部材は、前記枠体を押圧する第１押圧部と、前記着脱ユニットを押圧する第２押圧部と、前記第１押圧部と前記第２押圧部との間に設けられたクサビ部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記規制部材が前記固定部材を押圧する方向は、前記クサビ部の前記第１押圧部と前記第２押圧部との間の幅が広がるように前記固定部材を移動させる方向であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記固定部材と前記枠体はそれぞれ対向する位置に穴が設けられ、前記規制部材は、前記固定部材と前記枠体に設けられた穴に挿入されることにより、前記固定部材と前記枠体とを締結する締結部材であり、前記着脱ユニットは、装置本体内に挿入することにより装着され、前記着脱ユニットの装置本体への挿入方向と、前記締結部材の前記固定部材と前記枠体に設けられた穴への挿入方向は、平行又は略平行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
感光ドラムを有し、前記着脱ユニットは前記枠体に支持された前記感光ドラムと当接するベルトを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記感光ドラムを備えるカートリッジを有し、前記着脱ユニットは、前記カートリッジが突き当たり、前記カートリッジの装置本体内での位置を決める位置決め部を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。