JP2019095643A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート搬送ガイドを兼ねる入口シャッタを有していてもシートの搬送が安定する画像形成装置を提供する。【解決手段】装置本体は、カートリッジ（着脱ユニット）が当接するリンク機構３０と、シャッタ１８（開閉部材）の移動を規制する規制部２１と、を有する。シャッタ１８は、装置本体に対するカートリッジの着脱に応じて移動し、定着部のシート進入口を塞ぐ入口シャッタである。シャッタ１８が、定着部のシート進入口を塞ぐ閉位置（第１の位置）に位置する時に更に閉鎖方向へ押すと、規制部２１によってシャッタ１８が閉位置を維持したまま、リンク機構３０によってシャッタ１８の閉鎖方向への移動が許容される。【選択図】図１１

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンタは、装置本体の内部を外部に開放できるように、装置本体に対し開閉可能なドアを備えている。装置本体の内部でシートの詰まり（ジャム）が発生した場合や、画像形成に必要な感光体等のユニット（以下、着脱ユニットと称する）の交換が必要になった場合、ドアを開放することでユーザが内部へアクセス可能となる。

ドアを開放するとユーザが定着部のような熱源に触れてしまう可能性が有る。特許文献１には、ユーザが定着部のような熱源に触れるのを防止するため、定着部のシート進入口を入口シャッタで塞ぐことが開示されている。この文献の入口シャッタはドアの開放動作に連動してシート進入口を塞ぐ。

特開２００２−３２３８２２号公報

上述のような、ドアの開閉に連動する入口シャッタ以外に、着脱ユニットの着脱動作に連動して開閉する入口シャッタも考えられている。この入口シャッタは、装置本体に対して着脱ユニットを装着すると入口シャッタが定着部のシート進入口を開放する開位置（シートが定着部の内部に進入可能な位置）に移動する。逆に、着脱ユニットを装置本体から取り出すと、定着部のシート進入口を塞ぐ位置（閉位置）に入口シャッタが移動する。

しかしながら、着脱ユニットの着脱に連動して移動する入口シャッタは、装置本体に対する着脱ユニットの挿入量に応じて、その位置が変わる。部品には個体差があるので、着脱ユニットを装置本体の所定位置まで挿入しても、入口シャッタの移動距離は個々のプリンタ毎に異なる。このため、入口シャッタの開位置が個々のプリンタ毎に異なってしまう。

入口シャッタがシートを定着部に案内する役割も担っている場合、入口シャッタの開位置がシート搬送に適した位置でないとシートの詰まり（ジャム）を引き起こす可能性が生じる。

本発明の目的は、シート搬送ガイドを兼ねる入口シャッタを有していてもシートの搬送が安定する画像形成装置を提供することにある。

上述の課題を解決するための本発明は、装置本体と、前記装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットと、シートに形成されたトナー像をシートに定着する定着部であって、前記定着部のシート進入口を開閉可能なシャッタを有する定着部と、を有し、前記シャッタが前記シート進入口を塞ぐ第１の位置に位置する時に前記着脱ユニットを前記装置本体に装着すると、装着動作に応じて前記シャッタが前記第１の位置から前記シート進入口を開放する第２の位置へ移動する画像形成装置において、前記装置本体は、前記着脱ユニットが当接するリンク機構と、前記シャッタの移動を規制する規制部と、を有し、前記シャッタが前記第２の位置に位置する時に前記着脱ユニットを更に装着方向へ押すと、前記規制部によって前記シャッタが前記第２の位置を維持したまま、前記リンク機構によって前記着脱ユニットの前記装着方向への移動が許容されることを特徴とする。

また、本発明は、装置本体と、前記装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、シートに形成されたトナー像をシートに定着する定着部であって、前記定着部のシート進入口を開閉可能なシャッタを有する定着部と、を有し、前記シャッタが前記シート進入口を塞ぐ第１の位置に位置する時に前記開閉部材を閉じると、閉鎖動作に応じて前記シャッタが前記第１の位置から前記シート進入口を開放する第２の位置へ移動する画像形成装置において、前記装置本体は、前記開閉部材が当接するリンク機構と、前記シャッタの移動を規制する規制部と、を有し、前記シャッタが前記第２の位置に位置する時に前記開閉部材を更に閉鎖方向へ押すと、前記規制部によって前記シャッタが前記第２の位置を維持したまま、前記リンク機構によって前記開閉部材の前記閉鎖方向への移動が許容されることを特徴とする。

本発明によれば、シート搬送ガイドを兼ねる入口シャッタを有していてもシートの搬送が安定する画像形成装置を提供できる。

画像形成装置の断面図 カートリッジの断面図 画像形成装置の斜視図 カートリッジの一端側の斜視図 カートリッジの他端側の斜視図 画像形成装置の参考図 画像形成装置の参考図 画像形成装置の参考図 画像形成装置の参考図 シャッタリンクの斜視図 シャッタリンクの斜視図 シャッタリンクの断面図 シャッタリンクの断面図 シャッタリンクの断面図 シャッタリンクの他の例の斜視図 実施例２のシャッタリンクの断面図 実施例３のシャッタリンクの斜視図 実施例３のシャッタリンクの断面図

［実施例１］
図１は本実施例の画像形成装置の断面図、図２はプロセスカートリッジの断面図である。本例の画像形成装置は、プロセスカートリッジＣ（以下、カートリッジＣと称する）を装置本体１に着脱可能とした電子写真方式のレーザビームプリンタである。カートリッジＣ（着脱ユニット）は、電子写真方式で画像を形成するのに必要な、感光体Ｃ２１や現像ユニットＣ１等の部材をユニット化したものである。９は感光体Ｃ２１をレーザ光９ａで走査するレーザスキャナである。カートリッジＣの下には記録媒体Ｓ（以下、シートと記載する）を収納した給紙カセット２が配置されている。更に、装置本体１には、シートＳの搬送方向に沿って、ピックアップローラ３、搬送ローラ対４、転写部５、定着部６、排紙ローラ対７、排紙トレイ８等が順次配置されている。

図１、２を用いて画像形成プロセスの概略を説明する。感光体Ｃ２１は、装置本体１の駆動源により駆動される。感光体Ｃ２１に接触し、従動回転する帯電ローラＣ２４にバイアス電圧が印加されることにより、感光体Ｃ２１の表面が均一に帯電する。帯電した感光体Ｃ２１表面を、レーザスキャナ９が画像に応じたレーザ光９ａで走査することで、感光体Ｃ２１の表面に静電潜像が形成される。現像ユニットＣ１のトナー室Ｃ１５内のトナーＴは、装置本体１からの駆動力により稼働するトナー搬送部材Ｃ１７によって撹拌及び搬送され、トナー供給室Ｃ１６へと送られる。トナーＴは、現像ローラＣ１１の内部のマグネットローラＣ１１ａの磁力により、現像ローラＣ１１の表面に担持される。装置本体１からの駆動で回転する現像ローラＣ１１上のトナーＴは、現像ブレードＣ１３により摩擦帯電されつつ層厚が規制される。現像ローラＣ１１上のトナーＴは、感光体Ｃ２１上の静電潜像に応じて感光体Ｃ２１へ供給される。これにより感光体Ｃ２１の表面にトナー像が形成される。トナー像形成のタイミングに合わせて、ピックアップローラ３や搬送ローラ対４により、給紙トレイ２上に積載されたシートＳが搬送される。シートＳが感光体Ｃ２１と転写ローラ５ａの間の転写部５まで搬送されると、転写部５において、感光体Ｃ２１上のトナー像はシートＳへ転写される。トナー像が転写されたシートＳは定着部６へ搬送される。定着部６の加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂの間に形成された定着ニップ部をシートＳが通過する過程で、シートＳ上にトナー像が定着される。トナー像が定着されたシートＳは排紙ローラ７により搬送され、排紙トレイ８に排紙される。

なお、詳細は後述するが、１８が定着部６のシート進入口を塞ぐ入口シャッタである。このシャッタ１８は、装置本体１に対するカートリッジＣ（着脱ユニット）の着脱に応じて移動する。シャッタ１８は、定着部６のシート進入口を塞ぐ閉位置（第１の位置）に位置する状態でカートリッジＣに押されると、閉位置からシート進入口を開放する開位置（第２の位置）に回動する。

次に、カートリッジＣの着脱について図３〜５を用いて説明する。図３に示すように、装置本体１にはカートリッジＣを着脱する時に開閉するドア（開閉部材）１３が設けられている。装置本体１の内部の側壁には、カートリッジＣを着脱する際にカートリッジＣを案内するガイドレール１１ａ、１１ｂが設けられている。カートリッジＣを装置本体１に装着する時は、ガイドレール１１ａ、１１ｂに対してカートリッジＣの長手方向（図２の紙面に対して垂直な方向）の一端側の被ガイド部Ｃ４ａ、Ｃ４ｂ（図４）を合わせる。同じく、ガイドレール（不図示）に対してカートリッジＣの長手方向の他端側の被ガイド部Ｃ４ｃ、Ｃ４ｄ（図５）を合わせる。そして、これらのガイドレールに沿ってカートリッジＣを装置本体１の内部に挿入する。

次に、定着部６のシート進入口に設ける入口シャッタの必要性について、図６〜７に示す参考図を用いて説明する。図６に示すように、ドア１３を開きカートリッジＣを取り出すと、開口部Ｅから装置本体１の内部へユーザの手がアクセス可能となる。この状態で、装置本体１の内部に詰まったシートＳを除去するためユーザが手を挿入すると、高温である定着部６に触れてしまう可能性がある。この問題を防ぐには、図７に示すような入口シャッタ１８を設け、高温部を塞ぐことが有効である。入口シャッタ１８は、装置本体１に対して回転可能（移動可能）に支持されている。また、入口シャッタ１８は、カートリッジＣの着脱に連動して図７の矢印１８ａ方向に回動する。この回動によって、定着部６の入口を閉じる閉位置と開放する開位置に移動する。

次に、入口シャッタ１８をシートの非印字面（未定着トナー像を担持する面とは反対側の面）と対向する側に配置する場合のシャッタ位置精度の重要性について、図８、９に示す参考図を用いて説明する。図８に示すようなシート搬送経路を有する装置の場合、シートＳはシートＳの非印字面と対向する側に配置されている搬送ガイド２０に沿いながら搬送される。また、図８に示すように、シートＳの印字面（未定着トナー像を担持する面）と対向する側に入口シャッタ１８ｂを配置する場合、定着部６の入口を開放する位置に移動した時のシャッタ１８ｂは、シートＳの搬送に何ら影響を及ぼさない。しかしながら、この構成では、カートリッジＣに近い位置に入口シャッタ１８ｂを配置することになるため、シャッタ１８ｂとカートリッジＣとの干渉を回避する必要がある。このため、装置本体を小型化しにくいという課題がある。

一方、図９に示すように、シートＳの非印字面と対向する側に入口シャッタ１８を配置する場合、カートリッジＣとの干渉を気にする必要がなく、装置を小型化し易いというメリットがある。しかしながら、シャッタ１８がシートＳの搬送ガイドを兼ねる必要があるので、シート搬送へ悪影響を及ぼさないように、シャッタ１８の位置及び姿勢を精度よく管理する必要がある。例えば、入口シャッタ１８が開き過ぎていたり、閉じ過ぎていたりすると、シートＳの詰まり（ジャム）が生じやすくなる。

通常、カートリッジＣやドアなどの可動部材の移動に伴って開閉する部材（シャッタ）は、閉状態の姿勢（位置）が装置本体１の一部によって決まり、開状態の姿勢が可動部材によって決まる。しかしながら、開状態の姿勢が可動部材によって決まる場合、シャッタの位置決めに関わる部品数が多くなり、各部品の寸法公差が最終的なシャッタの位置に影響するので、開状態のシャッタの位置精度は低下してしまう。また、位置精度を向上させるために個々の部品の精度を上げるとコストが上昇してしまう。

そこで、コストの増加を招くことなく、入口シャッタ１８の開位置の精度を確保する構成を以下に示す。

本実施例における入口シャッタ１８の開位置の位置決め構成について、図１０〜１３を用いて具体的に説明する。装置本体１は後述するリンク機構３０を有する。図１０は、入口シャッタ１８が閉位置（第１の位置）に位置している時のリンク機構３０近傍の斜視図である。入口シャッタ１８は装置本体１に対して軸１８ｂを中心に回動自在に支持されている。リンク部材３１は、入口シャッタ１８に設けられた軸１８ｃに対して回動自在に支持されており、その支持部とは異なる端部に当接部３１ａを有する。当接部３１ａは装置本体１のシャッタガイド部１９に案内されている。入口シャッタ１８とリンク部材３１の間には付勢ばね３２が設けられており、入口シャッタ１８とリンク部材３１が矢印Ａの向きに互いに開くように入口シャッタ１８とリンク部材３１を付勢している。

図１１は、入口シャッタ１８が開位置（第２の位置）に位置している時のリンク機構３０近傍の斜視図である。入口シャッタ１８はカートリッジＣに押されて閉位置から開位置に回動する。入口シャッタ１８が開位置にある時は、シャッタ係止面１８ｄと、装置本体１に設けられたシャッタ回転止め（規制部）２１が当接し、入口シャッタ１８がそれ以上回転しない。リンク部材３１は、入口シャッタ１８が開閉する間はシャッタガイド１９に沿って案内される。入口シャッタ１８がシャッタ回転止め２１に当接した位置まで回動すると、入口シャッタ１８がカートリッジＣに押されても入口シャッタ１８はそれ以上回転することなく、リンク部材３１のみが軸１８ｃ周りに回動する。したがって、入口シャッタ１８が開位置にある時の姿勢（シート搬送ガイドとして機能する時の姿勢）が、常にシャッタ回転止め２１と当接した時の姿勢になる。つまり、入口シャッタ１８がシート搬送ガイドとして機能する時の姿勢の個体差が小さくなるので、入口シャッタ１８によるシートの案内精度が向上する。

図１０と図１１を比較すると、入口シャッタ１８が閉じた状態から開いた状態へ回動するにつれ、付勢ばね３２が圧縮されることが分かる。よって、付勢ばね３２は、入口シャッタ１８が開いた状態から閉じた状態へ入口シャッタ１８を付勢する働きをする。また、装置本体１がもつ入口シャッタ１８の回動支点の支持形状と回転止め形状を同一部品に持たせることができるため、入口シャッタ１８の位置を決めるために余計な部品を介在させる必要がなく、入口シャッタ１８は精度よく位置決めされる。

図１２は入口シャッタ１８が閉位置と開位置の途中にある時、図１３は入口シャッタ１８がシャッタ回転止め２１に当接した位置（開位置）にある時、のリンク機構３０近傍の断面図である。二点鎖線で示すカートリッジＣは、装置本体１への挿入に伴い矢印Ｂの方向に動く。カートリッジＣのリンク当接部Ｃ３０が当接部３１ａに当接し、カートリッジＣの挿入に連動して入口シャッタ１８が開く。カートリッジＣの取り出し時には逆の動作により入口シャッタは閉じる。入口シャッタ１８が閉位置から開位置へ動く間（経路１）は、ユーザがカートリッジＣを押す力によって入口シャッタ１８が軸１８ｂを中心に矢印Ｅの方向に開く。

図１４は、入口シャッタ１８が開位置の状態において、リンク部材３１がリンク当接部Ｃ３０によって更に押された時のリンク機構３０近傍の断面図である。この時、入口シャッタ係止面１８ｄは付勢ばね３２によってシャッタ回転止め２１に付勢され、回転を規制されている。カートリッジＣはリンク部材３１へ、リンク当接部Ｃ３０の面の法線方向に反力を与える。この反力は方向Ｂと平行ではなく、方向Ｂに対して交差する方向の成分を持っているため、リンク部材３１は軸１８ｃ周りに矢印Ｆ方向（経路２）に回動することができる。図１３と図１４を比較すれば理解できるように、リンク部材３１がＦ方向に回動する時、当接部３１ａはリンク当接部Ｃ３０の斜面を滑るように移動する。このように、カートリッジＣがリンク部材３１を押しすぎたとしても、入口シャッタ１８の閉位置はシャッタ回転止め２１と当接した位置を維持することができる。

よって、カートリッジＣが装置本体１の内部の正しい位置に装着された状態において、リンク当接部Ｃ３０と当接部３１ａの間で想定される相対位置ずれを考慮した分だけ当接部３１ａを押し込むように設計する。これにより、シャッタ機構に関連する部品形状の精度に左右されずに、精度のよい入口シャッタ１８の開位置を実現できる。

なお、本実施例においては、付勢ばね３２としてねじりコイルばねを用いて説明しているが、図１５に示すように圧縮ばね３３を用いたり、引張ばねを用いてもよい。

以上のように、本例の画像形成装置は、着脱ユニットＣが当接するリンク機構３０と、シャッタ１８の移動を規制する規制部２１と、を有する。そして、シャッタ１８が第２の位置に位置する時に着脱ユニットＣを更に装着方向へ押すと、規制部２１によってシャッタ１８が第２の位置を維持したまま、リンク機構３０によって着脱ユニットＣの装着方向への移動が許容される。このため、シート搬送ガイドを兼ねる入口シャッタ１８を有していてもシートの搬送が安定する画像形成装置を提供できる。

［実施例２］
次に、実施例２を図１６を用いて説明する。なお、実施例１と同じ構成の説明は割愛する。

本例の装置は、シャッタがシート進入口を塞ぐ第１の位置に位置する時にドアを閉じると、閉鎖動作に応じてシャッタが第１の位置からシート進入口を開放する第２の位置へ移動する。そして本例の装置は、ドア１３に、実施例１における当接部Ｃ３０と同じ機能を持つリンク当接部Ｄ１３を設けている。すなわち、ドア１３の開閉動作に伴ってリンク当接部Ｄ１３が矢印Ｄの方向に移動し、当接部３１ａと当接することで、入口シャッタ１８が実施例１と同じ動作をする。

このように、本例の装置本体は、ドア１３が当接するリンク機構と、シャッタ１８の移動を規制する規制部２１と、を有する。そして、シャッタ１８が第２の位置に位置する時にドア１３を更に閉鎖方向へ押すと、規制部２１によってシャッタが第２の位置を維持したまま、リンク機構によってドア１３の閉鎖方向への移動が許容される。

［実施例３］
次に、実施例３を図１７及び図１８を用いて説明する。なお、実施例１と同じ構成の説明は割愛する。

本例の装置は、付勢ばね３２はねじりコイルばねであり、リンク部材３１を付勢している側の腕形状は、実施例１で示したリンク部材３１と同様の動作をするための形状となっている。付勢ばね３２の一部を図１８、図１９に示すように当接部３２ａとして用いることで、部品の更なる削減を達成できる。

１３ ドア
１８ 入口シャッタ
３０ リンク機構
３１ リンク部材
３１ａ 当接部
Ｃ カートリッジ
Ｃ３０ リンク当接部

Claims (4)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットと、
   シートに形成されたトナー像をシートに定着する定着部であって、前記定着部のシート進入口を開閉可能なシャッタを有する定着部と、
   を有し、前記シャッタが前記シート進入口を塞ぐ第１の位置に位置する時に前記着脱ユニットを前記装置本体に装着すると、装着動作に応じて前記シャッタが前記第１の位置から前記シート進入口を開放する第２の位置へ移動する画像形成装置において、
   前記装置本体は、前記着脱ユニットが当接するリンク機構と、前記シャッタの移動を規制する規制部と、を有し、
   前記シャッタが前記第２の位置に位置する時に前記着脱ユニットを更に装着方向へ押すと、前記規制部によって前記シャッタが前記第２の位置を維持したまま、前記リンク機構によって前記着脱ユニットの前記装着方向への移動が許容されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シャッタは、シートの未定着トナー像を担持する面とは反対側の面と対向する位置に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. 装置本体と、
   前記装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、
   シートに形成されたトナー像をシートに定着する定着部であって、前記定着部のシート進入口を開閉可能なシャッタを有する定着部と、
   を有し、前記シャッタが前記シート進入口を塞ぐ第１の位置に位置する時に前記開閉部材を閉じると、閉鎖動作に応じて前記シャッタが前記第１の位置から前記シート進入口を開放する第２の位置へ移動する画像形成装置において、
   前記装置本体は、前記開閉部材が当接するリンク機構と、前記シャッタの移動を規制する規制部と、を有し、
   前記シャッタが前記第２の位置に位置する時に前記開閉部材を更に閉鎖方向へ押すと、前記規制部によって前記シャッタが前記第２の位置を維持したまま、前記リンク機構によって前記開閉部材の前記閉鎖方向への移動が許容されることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記シャッタは、シートの未定着トナー像を担持する面とは反対側の面と対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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