JP2014109588A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写ローラと感光体ドラムの離間及び接触をする構成において、離間の場合にはスペーサ部材等の離間部材を用いずとも良く、接触の場合にはスペーサ部材等の離間部材の取出し忘れという問題を解消できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光体ドラム１０６と、転写ローラ１０７と、転写ローラ１０７の軸を受ける軸受１１６と、軸受１１６に圧力を加える転写バネ１１８と、転写ローラ１０７が感光体ドラム１０６と接触する第１位置Ｊと、転写ローラ１０７が感光体ドラム１０６に接触しない第２位置Ｋと、の間で移動可能に案内する１１７と、を備え、感光体ドラム１０６を含むカートリッジ１０９を装置本体１００Ａから取り外すと、転写ローラ１０７が第２位置Ｋから第１位置Ｊへと移動する画像形成装置１００を構成した。
【選択図】 図６

Description

本発明は、転写ローラ等を備える画像形成装置に関する。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクミリ装置、ワードプロセッサ及びこれらの複合機（マルチファンクションプリンター等）が含まれる。

画像形成装置では、輸送時の物流効率の向上のために、プロセスカートリッジを装置本体に装着した状態で梱包される。この場合に、転写ローラと感光体ドラムが所定の圧力で接触したままの状態にされると、転写ローラの表面や感光体ドラムの表面が変形してしまうことがある。また、転写ローラと感光体ドラムが接触している状態で長時間の繰り返し振動を受けると、画像形成したときにシートに横帯状の画像不良が発生してしまうことがある。こうした問題を解決するために、転写ローラと感光体ドラムの間にスペーサ部材を設け、画像形成装置を包みから出して画像形成するときに、スペーサ部材を取外すことが行われている。

図１２（ａ）は、従来の構成に係るカートリッジ９の手前で切った断面図である。図１２（ｂ）は、感光体ドラム６で切られた断面図である。転写ローラ７が軸受１６で支持され、軸受１６がフレーム１７に移動可能に保持される。軸受１６は、転写バネ１８によって感光体ドラム６へと付勢されている。そして、転写ローラ７が感光体ドラム６に接触している。

図１３は、感光体ドラム６で切った断面図である。転写ローラ７と感光体ドラム６との接触を回避するために、その間にはスペーサ部材１９が挿入されている。このスペーサ部材１９のために、転写ローラ７と感光体ドラム６の変形が防止されている。

ただし、このスペーサ部材１９を挿入する構成では、スペーサ部材１９の取り出しを忘れて紙詰まり等が生じることがあり、この問題を解消するために、特許文献１に記載の発明が開示される。特許文献１には、転写ローラの軸受をバネの付勢力で弾性的に移動させ、転写ローラの感光体ドラムに対する接触圧を低減させて、画像不良を抑制する発明が開示される。

特開２００６−１１３２８３号公報

前述してきたように、スペーサ部材を用いると、スペーサ部材を取出し忘れが生じることで不都合である。また、そうかといって、特許文献１に記載の発明のように、スペーサ部材を用いない構成では、転写ローラと感光体ドラムとを完全には離間することができない状態で梱包されるので、画像形成時の画像品質が低下する。

本発明は、転写ローラと感光体ドラムの離間及び接触をする構成において、離間の場合にはスペーサ部材等の離間部材を用いずとも良く、接触の場合にはスペーサ部材等の離間部材の取出し忘れという問題を解消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、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面のトナー像を転写する転写ローラと、前記転写ローラの軸を受ける軸受と、前記軸受に圧力を加える加圧バネと、前記転写ローラが前記像担持体と接触する第１位置と、前記転写ローラが前記像担持体に接触しない第２位置と、の間で移動可能に案内するフレームと、を備え、前記像担持体を含むカートリッジを画像形成装置本体から取り外すと、前記転写ローラが前記第２位置から前記第１位置へと移動することを特徴とする。

本発明によれば、転写ローラと感光体ドラムの離間及び接触をする構成において、離間の場合にはスペーサ部材等の離間部材を用いずとも良く、接触の場合にはスペーサ部材等の離間部材の取出し忘れという問題を解消できる。

実施例１に係る画像形成装置の断面図である。 カートリッジの手前で切った転写ローラ保持機構の断面図である。 転写ローラ保持機構の斜視図等である。 カートリッジの手前で切った転写ローラを感光体ドラムから退避位置に移動させた状態を示す断面図等である。 カートリッジの手前で切られ、転写ローラが退避状態から使用状態に移行する様子を示す断面図等である。 カートリッジの手前で切られ、カートリッジが引き出される過程を示す断面図である。 カートリッジの手前で切られ、カートリッジを装置本体に装着する過程を示す断面図である。 カートリッジの手前で切られた転写ローラ保持機構の断面図等である。 カートリッジの手前で切られた転写ローラ保持機構の断面図等である。 カートリッジの手前で切られた転写ローラ保持機構の断面図である。 カートリッジの手前で切られた転写ローラ保持機構の断面図である。 従来の構成に係るカートリッジの手前で切られた断面図等である。 感光体ドラムで切った断面図である。

図１は、実施例１に係る画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有する。積載トレイ１にセットされた記録媒体２は、給紙ローラ３で給送され、分離パッド４によって分離され、搬送ローラ対５を経て、画像転写部である感光体ドラム１０６と転写ローラ１０７との転写ニップに搬送される。転写ローラ１０７は、感光体ドラム１０６の表面のトナー像を転写する。

この一方で、プロセスカートリッジ９の内部の『像担持体』としての感光体ドラム１０６の表面では、図示しない一次帯電器によって帯電され、スキャナ８により静電像が形成され、図示しない現像装置によってトナーで現像されてトナー像が形成される。このトナー像は、未定着画像として前述の転写ニップにて記録媒体２に転写される。この記録媒体２は、加圧ローラ１０と定着ヒータを含む定着部材１１とを有する定着装置１２に搬送され、未定着画像は加熱定着される。そして、定着された記録媒体２は、搬送ガイド１３、搬送ローラ対１４を経由して排出トレイ１５に排出される。

図２は、カートリッジ１０９の手前で切った転写ローラ保持機構２００の断面図である。カートリッジ１０９が装置本体１００Ａに装着されている。カートリッジ１０９の着脱軌跡はガイド２１によって規制されている。カートリッジ１０９には、軸受１１６の近傍まで延伸する突起部１２０が形成されている。『接触部』である突起部１２０は、後述するが、転写ローラ１０７が第１位置Ｊにあるときに軸受１１６と接触せず、転写ローラ１０７が第２位置Ｋにあるときに軸受１１６と接触して軸受１１６を移動させる。この突起部１２０の下方には、転写ローラ１０７の軸を受ける軸受１１６が配置されている。軸受１１６にはリブ１２１が設けられる。前述の突起部１２０は、後述するが、軸受１１６の動作を規制するようになっている。

図３（ａ）は、転写ローラ保持機構２００の斜視図である。軸受１１６は、軸方向に延設されるリブ１２１を有する。このリブ１２１の位置は、カートリッジ１０９の突起部１２０が接触可能な位置となっている。

図３（ｂ）は、感光体ドラム１０６で切った転写ローラ保持機構２００の断面図である。フレーム１１７は、シートを搬送するシート搬送部１２５Ａ、１２５Ｂを有すると共に、転写ローラ１０７の軸受１１６を保持する。フレーム１１７は、軸受１１６の下側のフレーム１１７Ａと、軸受１１６の上側のフレーム１１７Ｂと、を有する。このフレーム１１７は、転写ローラ１０７が感光体ドラム１０６と接触する第１位置Ｊ（図３（ｂ）参照）と、転写ローラ１０７が感光体ドラム１０６に接触しない第２位置Ｋ（図４（ｂ）参照）と、の間で軸受１１６を移動可能に案内する機能を有する。

フレーム１１７には、軸受１１６を引っかける斜面部１２２が形成される。軸受１１６には、斜面部１２２に引っかかる斜面部１２３が形成される。斜面部１２３が斜面部１２２に引っかかってない状態では、軸受１１６は、転写ローラ１０７が感光体ドラム６に接触して画像形成及び転写できる位置で加圧可能なように保持される。転写ローラ７がフレーム１１７の奥側の押し込まれると、斜面部１２３が斜面部１２２に係合して、軸受１１６は、押し込まれた位置に保持される。

フレーム１１７には、転写ローラ１０７の中心と感光体ドラム１０６の中心とを結ぶ仮想線よりも上方へと、軸受１１６に圧力を加える『加圧バネ』としての転写バネ１１８が取り付けられている。つまり、転写バネ１１８の加圧方向は、感光体ドラム１０６の中心とは異なる方向に設定される。転写バネ１１８が軸受１１６を付勢する付勢力は、分力の一つが軸受１１６の斜面部１２３をフレーム１１７の斜面部１２２へと押し上げる力となる。また、分力の一つが軸受１１６を感光体ドラム１０６に向けて加圧し転写ローラ１０７と感光体ドラム１０６とのニップ圧が適正値となるように設定されている。

プリンタ動作状態では、図２及び図３（ｂ）に示すように、転写ローラ１０７は、軸受１１６を介してフレーム１１７に感光体ドラム６の中心方向に向かって移動可能に保持されている。転写ローラ１０７は、画像転写と転写材搬送に適した転写圧でカートリッジ１０９の感光体ドラム１０６に押し付けられている。

図４（ａ）は、カートリッジ１０９の手前で切った転写ローラ１０７を感光体ドラム１０６から退避位置に移動させた状態を示す断面図である。図４（ｂ）は、感光体ドラム１０６で切った転写ローラ１０７を感光体ドラム１０６から退避位置に移動させた状態を示す断面図である。図４の状態は、物流時等に、この状態となる。

図４の状態からカートリッジ１０９を取り出す動作を以下に説明する。物流時には、転写ローラ１０７と感光体ドラム１０６とが接触しない状態となっており、図４（ａ）のように、突起部１２０がリブ１２１の上に接触した状態となっている。この状態からカートリッジ１０９を取り出すためには、最初に、カートリッジ１０９を図４（ａ）中でカートリッジ１０９を反時計回りに回転させる必要がある。カートリッジ１０９が反時計回りに回転すると、突起部１２０がリブ１２１を押し下げて、軸受１１６が下方へと移動するからである。なお、プリンタ動作状態では、カートリッジ１０９では、感光体ドラム１０６は時計回り方向の駆動力を受けるのであるが、図示しない位置決め部が装置本体１００Ａに形成され、カートリッジ１０９に引っかかって時計回り方向の回転を防止している。

図５（ａ）は、カートリッジ１０９の手前で切られ、転写ローラ１０７が退避状態から使用状態に移行する様子を示す断面図である。図５（ｂ）は、感光体ドラム１０６で切られ、転写ローラ１０７が退避状態から使用状態に移行する様子を示す断面図である。カートリッジ１０９が反時計周りに回動させられると、転写ローラ１０７の保持状態は、図４の状態から図５の状態へと移行する。カートリッジ１０９が反時計回りに回動させられると、カートリッジ１０９の突起部１２０が軸受１１６のリブ１２１を矢印Ａ方向に押す。

この矢印Ａ方向の力が、転写バネ１１８が軸受１１６を上方に付勢する分力に打ち勝つ。このことで、斜面部１２３が斜面部１２２との係合を外すように下降し、図５（ｂ）に示す状態となる。そして、転写バネ１１８の感光体ドラム１０６への方向の分力によって、軸受１１６が移動し、転写ローラ１０７が印字動作可能位置まで移動する。

図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、カートリッジ１０９の手前で切られ、カートリッジ１０９が引き出される過程を示す断面図である。図６（ａ）がカートリッジ１０９を回転させて着脱可能な状態を示し、図６（ｂ）及び図６（ｃ）がカートリッジ１０９の取り出しを開始してカートリッジ１０９が動いている状態を示す。転写ローラ１０７がフレーム１１７の案内通路に沿って転写バネ１１８の付勢力で押し出されて第２位置（感光体ドラム１０６に対する退避位置）から第１位置（感光体ドラム１０６に対する接触位置）へと移動してくる。このように感光体ドラム１０６を含むカートリッジ１０９を『画像形成装置本体』としての装置本体１００Ａから取り外すと、転写ローラ１０７が第２位置Ｋから第１位置Ｊへと移動する。

そして、転写ローラ１０７が第１位置（印字可能位置）にあるときには、突起部１２０の形状とリブ１２１の形状、及び、転写ローラ１０７が付勢される付勢方向、の設定により、カートリッジ１０９の移動に伴って突起部１２０がリブ１２１に接触しない。

ここから補足説明として、画像形成装置１００を梱包する直前にカートリッジ１０９を装置本体１００Ａに装着する様子に関して説明する。

図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、カートリッジ１０９の手前で切られ、カートリッジ１０９を装置本体１００Ａに装着する過程を示す断面図である。カートリッジ１０９を装置本体１００Ａに装着する過程では、カートリッジ１０９の突起部１２０は、第２位置（退避位置）にあるときに、軸受１１６のリブ１２１と干渉する可能性がある。つまり、突起部１２０がリブ１２１を上方から接触して押し下げる可能性がある。こうした突起部１２０とリブ１２１との干渉を避ける必要がある。このために、カートリッジ１０９を装置本体１００Ａに装着する前に、ユーザが軸受１１６を手で押し込んで転写ローラ１０７を退避位置に移動させる（図７（ａ）参照）。

この状態からカートリッジ１０９を装置本体１００Ａへと更に押し込んでいく。そうすると、感光体ドラム１０６の軸から転写ローラ１０７の軸の方へと向かって、突起部１２０の斜面１２０ａがリブ１２１に接触を開始する（図７（ｂ）参照、なお、図７（ｂ）は、接触する直前の様子を示す）。

この状態からカートリッジ１０９を装置本体１００Ａへと更に押し込んでいくと、突起部１２０の斜面１２０ａがリブ１２１の斜面１２１ａを左方へと押し、軸受１１６が押し込まれる。突起部１２０の先端の形状が斜面形状で形成され、リブ１２１の形状が斜面形状で形成されている。また、このときに、転写バネ１１８の付勢力の付勢方向は、図７中で右上方向に設定されている。これらのことから、リブ１２１は突起部１２０から外れることなく、転写ローラ１０７はフレーム１１７の最も奥の部位まで押し込まれる。

ここからカートリッジ１０９を装置本体１００Ａの内部の正規位置に配置するべく、カートリッジ１０９を図７中で時計回り方向に回転させる。そうすると、突起部１２０はリブ１２１から外れる位置まで移動する。軸受１１６は、カートリッジ１０９が押し込まれる力が解除されて、転写バネ１１８の付勢力によってカートリッジ１０９の方に移動する。ただし、転写バネ１１８の付勢力の分力の一つが上方へと向かっているので、軸受の斜面部１２３がフレーム１１７の斜面部１２２に係合する位置まで戻りながら係止する。これにより、軸受１１６は、待機位置に保持されることになる。

すなわち、スペーサ部材を使用することなく、転写ローラ１０７と感光体ドラム１０６を離間した状態で保持することを、製品設置時のユーザビリティを損なうことなく実現できる。

図８（ａ）は、カートリッジ１０９の手前で切られた転写ローラ保持機構３００の断面図である。図８（ｂ）は、感光体ドラム１０６に切られた転写ローラ保持機構３００の断面図である。実施例２の特徴点は、実施例１の構成に加えて、カートリッジ１０９の使用開始時に取外すシール部材の持ち手２２４が設けられる点である。これによって、物流時の転写ローラ保持機構３００の安定性を高めるものである。なお、実施例２の構成のうち、実施例１の構成と同一のものは、実施例１の説明が援用されるものとし、説明は適宜省略する。

図８（ａ）において、軸受１１６にはリブ２２１が設けられる。カートリッジ１０９には、内部に充填されたトナーを密閉して保護するための図示しないシール部材が設けられ、このシール部材の端部には、シール部材を取り出すための持ち手２２４が取付けられる。この持ち手２２４は、カートリッジ１０９を装置本体１００Ａに挿入した状態では、カートリッジ１０９の側面に固定されるようになっている。また、この持ち手２２４の先端部は、軸受１１６の近傍まで延びる。持ち手２２４を引張ってシール部材を取外した後の動作に関しては、実施例１と同様な動作になる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、物流時に転写ローラ１０７が感光体ドラム１０６から退避している状態を示す。この状態では、図８（ｂ）に示されるように、軸受１１６の斜面部１２３がフレーム１１７の斜面部１２２に係合しており、転写ローラ１０７が退避位置に安定して保持されている。こうした状態のときに、シール部材を取外していないカートリッジ１０９が装置本体１００Ａに装着された場合には、図８（ａ）に示す状態となっている。

このときに、持ち手２２４から延びる突起部２２４ａは、軸受１１６のリブ１２１の下側に位置する。そして、持ち手２２４にはカートリッジ１０９の方へと延びるボス２２４ｂがカートリッジ１０９の側面の穴（不図示）に留められている。軸受１１６は、突起部１２０と突起部２２４ａとに挟まれて固定されている。そのために、カートリッジ１０９が装置本体１００Ａに装着された状態では、軸受１１６は、印字動作可能位置に移動できないようになっている。

図９（ａ）は、カートリッジ１０９の手前で切られた転写ローラ保持機構３００の断面図である。図９（ｂ）は、感光体ドラム１０６で切られた転写ローラ保持機構３００の断面図である。これらの図は、転写ローラ１０７が退避位置にある場合に、最初にカートリッジ１０９を装置本体１００Ａに装着するときに、転写ローラ１０７が退避状態から使用状態に移行する過程を示すものである。

カートリッジ１０９を取り出す動作を行うと、カートリッジ１０９が反時計回り方向に回転する。そのために、突起部１２０がリブ２２１を矢印Ａ方向に押し下げる。軸受２１６は、突起部１２０に押されると、転写バネ１１８の付勢力に打ち勝って、斜面部１２３が斜面部１２２に沿って係合が外れ、感光体ドラム１０６の中心の方向に移動可能な位置まで移動する。

このときに、シール部材の持ち手２２４の突起部２２４ａは、軸受１１６の待機位置からの移動規制を開放する。そのために、軸受１１６は、転写バネ１１８の付勢力によって印字動作可能位置まで移動する。

図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）は、カートリッジ１０９の手前で切られた転写ローラ保持機構３００の断面図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）では、カートリッジ１０９が装置本体１００Ａから取り出される過程を示す。カートリッジ１０９を装置本体１００Ａに着脱する過程では、持ち手２２４と軸受１１６とは接触しないように構成されている。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は、カートリッジ１０９の手前で切られた転写ローラ保持機構３００の断面図である。図１１（ａ）、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）では、カートリッジ１０９が装置本体１００Ａから取り出される過程を示す。ここでは、工場出荷時に装置本体１００Ａを梱包する際にカートリッジ１０９を取り出す動作を示す。

カートリッジ１０９を装着する前に、ユーザが軸受１１６を手で押し込むと、転写ローラ１０７が装置本体１００Ａの内部の退避位置に移動する（図１１（ａ）参照）。この状態からカートリッジ１０９を装置本体１００Ａに挿入していくと、突起部１２０がリブ２２１に接触を開始する（図１１（ｂ）参照）。

この状態からカートリッジ１０９を装置本体１００Ａに挿入していくと、転写ローラ１０７はフレーム１１７の内部で更に押し込まれる（図１１（ｃ）参照）。突起部１２０の先端部の斜面１２０ａと、リブ１２１の斜面１２１ａが係合し、また、転写バネ１１８の付勢方向が矢印Ｂ方向に傾いているので、軸受１１６は、突起部１２０から外れることなく、最も奥まで押し込まれる。

ここから、カートリッジ１０９を装置本体１００Ａの内部の正規位置に装着するために、カートリッジ１０９を時計回り方向に回転させると、突起部２２０は、リブ１２１から外れる位置まで移動する。軸受１１６は、係止を外されて転写バネ１１８の付勢力によって移動し、転写バネ１１８の矢印Ｂ方向の付勢力によって、軸受１１６の斜面部１２３はフレーム１１７の斜面部１２２と係合する待機位置まで戻る。

こうした実施例の構成によれば、軸受１１６のリブ１２１は、シール部材の持ち手２２４の突起部の先端部が押えるために、軸受１１６が誤って印字動作可能位置に戻ることを完全に防止する。このように、カートリッジ１０９には、『固定部』である持ち手２２４が設けられ、転写ローラ１０７が第１位置Ｊにあるときに軸受１１６と接触して軸受１１６を固定する。また、持ち手２２４は、転写ローラ１０７が第２位置Ｋにあるときに軸受１１６と接触しない。そして、この持ち手２２４は、カートリッジ１０９の使用時に取外される。

その結果、実施例２の構成によれば、実施例１の効果に加えて、カートリッジ１０９の装置本体１００Ａへの装着時の動作安定性の向上、及び、物流時に誤って軸受１１６が動作位置に移動してしまうことが完全に防止される。

実施例１〜２の構成によれば、カートリッジ１０９が装置本体１００Ａに装着されて梱包される際には、転写ローラ１０７が第２位置Ｋに設定され、カートリッジ１０９が画像形成装置１００に装着された状態でも、転写ローラ１０７と感光体ドラム１０６とは接触しない位置関係にある。

ユーザが梱包を解いて、カートリッジ１０９を装置本体１００Ａから取り出すと、転写ローラ１０７が第２位置Ｋから第１位置Ｊに移動し、転写ローラ１０７が感光体ドラム１０６と接触するための配置を取る。この状態で、ユーザがシール部材を外してカートリッジ１０９を装置本体１００Ａに装着すると、転写ローラ１０７が第１位置Ｊで待機しているから、転写ローラ１０７と感光体ドラム１０６とが所定の圧力で接触する位置関係にある。

以上のことから、転写ローラ１０７と感光体ドラムの離間及び接触をする構成において、離間の場合にはスペーサ部材等の離間部材を用いずとも良く、接触の場合にはスペーサ部材等の離間部材の取出し忘れという問題を解消できる。すなわち、離間部材を用いずとも転写ローラ１０７と感光体ドラム１０６の変形が抑制され、かつ、離間部材の取出し忘れが無い点でユーザビリティも向上する。こうした構成が低コストで実現でき、また、こうした構成により画像品質の低下が抑制される。

１００ 画像形成装置
１００Ａ 装置本体（画像形成装置本体）
１０６ 感光体ドラム（像担持体）
１０７ 転写ローラ
１１６ 軸受
１１８ 転写バネ（加圧バネ）
Ｊ 第１位置
Ｋ 第２位置

Claims (4)

1. 像担持体と、
   前記像担持体の表面のトナー像を転写する転写ローラと、
   前記転写ローラの軸を受ける軸受と、
   前記軸受に圧力を加える加圧バネと、
   前記転写ローラが前記像担持体と接触する第１位置と、前記転写ローラが前記像担持体に接触しない第２位置と、の間で移動可能に案内するフレームと、を備え、
   前記像担持体を含むカートリッジを画像形成装置本体から取り外すと、前記転写ローラが前記第２位置から前記第１位置へと移動することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カートリッジには、前記転写ローラが第１位置にあるときに前記軸受と接触せず、前記転写ローラが第２位置にあるときに前記軸受と接触して前記軸受を移動させる接触部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記加圧バネの加圧方向は、前記像担持体の中心とは異なる方向に設定される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. 前記カートリッジには、前記転写ローラが第２位置にあるときに前記軸受と接触せず、前記転写ローラが第１位置にあるときに前記軸受と接触して前記軸受を固定する固定部が設けられ、前記固定部は、前記カートリッジの使用時に取外されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images