JP2023163557A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ベルト搬送装置を装置本体に装着する際に、ベルト搬送装置のガイドレールからの脱落を防ぐこと。【解決手段】画像形成装置1は、中間転写ユニット100の幅方向への移動を規制する前ガイド部307c及び後ガイド部307dと、前ガイド部307c及び後ガイド部307dより中間転写ユニット100の装着経路Rに突出して中間転写ユニット100の幅方向の端部が載置される下ガイド部307aと、を備える一対のレール307と、駆動入力カップリング332よりも装着方向の手前側に設けられると共に、後ガイド部307dより幅方向に移動自在に装着経路Rに突出し、手前側において中間転写ユニット100の幅方向の前側の一端100aが前側の下ガイド部307aの突出端部307eよりも後側に移動する前に中間転写ユニット100を前側に向けて押圧する押圧部材503と、を有する。【選択図】図12

Description

本発明は、電子写真方式又は静電記録方式を用いた複写機、プリンタ又はファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
従来、プリンタ又は複写機等の画像形成装置では、安定した画像を消費者に提供し続けるために、作像ユニット、ベルト搬送装置のベルト部材又は各種ローラ等が定期的に交換される。特に、ベルト部材は、耐久寿命が比較的短く、ランニングコストの観点から交換される。
従来、ベルト部材を交換する場合には、ベルト部材の上下にトナー像を転写するための現像器及び感光ドラム等が配置されているため、装置本体に対してベルト部材を水平方向に引き出すことが一般的である。また、装置本体は、ベルト部材を取り付けるための支持壁を一対の対向側面に配置している。また、装置本体の構成としては、紙等の記録媒体の搬送パスへの外部からのアクセスを考慮して、一対の対向側面に直行する側面に開口部が設けられており、ベルト部材を水平方向に滑らせて開口部より引き出す構成が一般的である。
特許文献1は、中間転写ベルトユニットを装置本体の内部に取り付けられた一対のガイドレール上を滑らせることにより、装置本体の側面の開口部より中間転写ベルトユニットを着脱できる画像形成装置を開示している。特許文献1の画像形成装置は、周辺部品との干渉を防止しながら正規の位置に中間転写ベルトユニットをセットすることができる。
ここで、ユーザーにおける画像形成装置の様々な設置環境に対応するためには、装置本体のサイズの縮小が望まれる。具体的には、装置本体には、ベルト部材の装着方向の手前側且つ外側に駆動連結機構等を配置すると共に、装着方向の手前側の幅に比べて奥側の幅を狭くして、奥側に空いたスペースを設ける。そして、装置本体のサイズを縮小するために、空いたスペースには、別の構造体を配置してスペースを有効活用することが望ましい。
特許文献2は、トナー補給路の配置の邪魔にならないようにベルトユニットの案内構造を配置した画像形成装置を開示している。装置本体の上記の空いたスペースに特許文献2に示すようなトナー補給路を配置することにより、スペースを有効活用することができる。この際に、装置本体に取り付けられた一対のガイドレールの間隔は、ベルトユニットの幅に合わせるため、ベルトユニットの装着方向の奥側に対して手前側を広くする。
特開2016-126152号公報 特開2014-126588号公報
しかしながら、ベルトユニットの幅に合わせて一対のガイドレールの間隔がベルトユニットの装着方向の奥側に比べて手前側が広い構成の場合においては、ベルトユニットを本体フレームに装着する際にガイドレールから外れた位置に置ける。この際には、ベルトユニットがガイドレールから脱落することにより、ベルトユニット又はガイドレールの下方に配置されている他のユニット等を破損する可能性があるという課題を有する。
本発明の目的は、ユニットを装置本体に装着する際に、ユニットのガイドレールからの脱落を防ぐことができる画像形成装置を提供することである。
本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体に対して着脱可能に装着されるユニットと、前記ユニットの前記装置本体に対する装着方向に直交する幅方向への移動を規制する規制壁と、前記規制壁より前記ユニットの装着経路に突出して前記ユニットの前記幅方向の端部が載置される載置部と、を備え、前記装着方向に延設されて前記ユニットを着脱可能に保持する一対のガイドレールと、前記一対のガイドレールのうちの一方の前記規制壁の前記装着方向の手前側に設けられると共に、前記ユニットが前記装置本体に装着された際に前記ユニットに接続して前記ユニットを駆動する駆動部材と、前記駆動部材よりも前記手前側に設けられると共に、前記一方の前記規制壁より前記幅方向に移動可能に前記装着経路に突出する押圧部材と、を有し、前記一対のガイドレールは、前記一対のガイドレールのうちの他方の前記規制壁に対して前記一方の前記規制壁の前記手前側が前記装着方向の奥側よりも前記幅方向に離間し、前記手前側における前記一方の規制壁と前記他方の前記載置部の突出端部との間隔が前記ユニットの前記幅方向の長さより大きく、前記押圧部材は、前記手前側において前記ユニットの前記幅方向の前記他方側の一端が前記他方の前記載置部の前記突出端部よりも前記一方側に移動する前に前記ユニットを前記他方に向けて押圧する、ことを特徴とする。
本発明によれば、ユニットを装置本体に装着する際に、ユニットのガイドレールからの脱落を防ぐことができる。
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の中間転写ユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置のメイン駆動装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の本体フレームの模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の中間転写ユニットが装着された状態の本体フレームの断面模式図である。 図5のB部分及びC部分の拡大図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の中間転写ユニットと本体フレームとの関係を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置との比較として中間転写ユニットを同一幅にした場合の中間転写ユニットと本体フレームとの関係を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の押圧部材を除いた本体フレームに対して中間転写ユニットを正常な状態で挿入する前の断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の押圧部材を除いた本体フレームに対して中間転写ユニットを偏った状態で挿入する前の断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の押圧部材を除いた本体フレームに対して中間転写ユニットを偏った状態で挿入中の断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の本体フレームに対して中間転写ユニットを正常な状態で挿入する前の断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の本体フレームに対して中間転写ユニットを装着した状態の断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の押圧部材に中間転写ユニットが当接した状態の断面模式図である。 本発明の実施の形態2に係る画像形成装置の押圧部材に中間転写ユニットが当接した状態の断面模式図である。
以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
<画像形成装置の構成>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置1の構成について、図1を参照しながら、詳細に説明する。
ここで、図1において、紙面に対して手前側を「前側」、紙面に対して奥側を「後側」、前側から見た際の左側を「左側」、及び前側から見た際の右側を「右側」として説明する。
画像形成装置1は、記録媒体Sに画像を形成する。画像形成装置1は、ここでは複写機、プリンタ及びFAXの各機能を併せ持つ複合機としてのフルカラー画像形成装置を例示する。具体的には、画像形成装置1は、画像形成部2a、2b、2c、2dと、レーザースキャナ6と、二次転写外ローラ8と、給紙カセット9と、給紙トレイ10と、給紙ローラ11と、を有している。また、画像形成装置1は、レジストローラ対12と、定着ローラ対13と、排出トレイ14と、中間転写ユニット100と、トナーボトル501と、を有している。
画像形成部2a、2b、2c、2dは、中間転写ユニット100の下方に配置されている。画像形成部2a、2b、2c、2dは、中間転写ベルト101の回転方向に沿って回転方向の上流側から下流側に配置されている。画像形成部2aは、回転駆動される中間転写ベルト101にイエローの画像を形成する。画像形成装置2bは、回転駆動される中間転写ベルト101にマゼンタの画像を形成する。画像形成装置2cは、回転駆動される中間転写ベルト101にシアンの画像を形成する。画像形成装置2dは、回転駆動される中間転写ベルト101にブラックの画像を形成する。
画像形成部2a、2b、2c、2dは、感光ドラム3a、3b、3c、3dと、クリーニングブレード4と、帯電ローラ5と、現像器7と、を備えている。
感光ドラム3a、3b、3c、3dは、ドラム状の電子写真感光体であり、図1において時計回り方向に回転駆動される。感光ドラム3a、3b、3c、3dの周囲には、感光ドラム3a、3b、3c、3dの回転方向に沿って、順にクリーニングブレード4、帯電ローラ5、レーザースキャナ6及び現像器7が配設されている。
クリーニングブレード4は、一次転写されずに感光ドラム3a、3b、3c、3d上に残留した残トナーを感光ドラム3a、3b、3c、3d上から除去して回収する。
帯電ローラ5は、感光ドラム3a、3b、3c、3dの各々の表面を一様に帯電させる。
現像器7は、感光ドラム3a、3b、3c、3dの各表面に形成された静電潜像にトナーを供給して、感光ドラム3a、3b、3c、3dの各表面に形成された静電潜像をトナー画像として顕在化(現像)する。
レーザースキャナ6の各々には、図示しない制御部よりイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像信号が入力される。レーザースキャナ6は、入力された画像信号に基づいて感光ドラム3a、3b、3c、3dの各表面をレーザー光で照射して電荷を中和することにより、感光ドラム3a、3b、3c、3dの各表面に静電潜像を形成する。
二次転写外ローラ8は、中間転写ユニット100の中間転写ベルト101を挟んで駆動ローラ102に対向して配置されている。二次転写外ローラ8は、中間転写ベルト101を挟んで駆動ローラ102に圧接することにより二次転写部Nを形成している。二次転写外ローラ8は、中間転写ユニット100の中間転写ベルト101上のトナー画像を二次転写部Nにおいて記録媒体Sに二次転写する。
給紙カセット9には、記録媒体Sが積載されて収容されている。
給紙トレイ10には、記録媒体Sが積載される。
給紙ローラ11は、給紙カセット9又は給紙トレイ10に積載されている記録媒体Sのうちの最上部の記録媒体Sを順次レジストローラ対12に搬送する。
レジストローラ対12は、給紙ローラ11より搬送されてくる記録媒体Sを所定のタイミングで二次転写部Nに向けて搬送する。
定着ローラ対13は、二次転写部Nより搬送されてくる記録媒体Sに二次転写されたトナー像を加熱して記録媒体Sに定着させる。定着ローラ対13は、トナー像を定着させた記録媒体Sを排出トレイ14に排出する。
排出トレイ14は、定着ローラ対13より排出される記録媒体Sを積載する。
ユニットとしての中間転写ユニット100は、画像形成装置1の装置本体1aの前側から見て上下方向の中段位置に設けられており、装置本体1aに対して着脱可能に装着される。中間転写ユニット100には、画像形成部2a、2b、2c、2dの感光ドラム3a、3b、3c、3d上のトナー画像が順次一次転写される。中間転写ユニット100は、一次転写されたトナー画像を二次転写部Nにおいてレジストローラ対12より搬送されてくる記録媒体Sに二次転写する。なお、中間転写ユニット100の構成の詳細については後述する。
トナーボトル501は、中間転写ユニット100の上方に設けられており、トナーを収容している。トナーボトル501は、収容しているトナーを補給経路500を通じて現像器7に供給する。
<中間転写ユニットの構成>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置1の中間転写ユニット100の構成について、図1及び図2を参照しながら、詳細に説明する。なお、図2は、前側の一部を切り欠いて示している。
ここで、中間転写ベルト101の記録媒体Sの搬送方向と直交する幅方向(前後方向)を「スラスト方向」という。
中間転写ユニット100は、中間転写ベルト101と、駆動ローラ102と、アイドラローラ103と、テンションローラ104と、中間転写フレーム105と、を有している。また、中間転写ユニット100は、駆動ローラカップリング106と、一次転写ローラ107a、107b、107c、107dと、ハンドル部108と、クリーニング装置109と、を有している。
中間転写ベルト101は、ポリイミド製の無端状のベルトである。中間転写ベルト101は、駆動ローラ102が回転駆動することにより回転する。中間転写ベルト101は、図1において反時計回り方向に回転駆動される。
駆動ローラ102は、中間転写ベルト101を周回可能に張架する支持ローラである。駆動ローラ102は、中間転写フレーム105に設けられた図示しない軸受により中間転写フレーム105に対して回転可能に保持されている。駆動ローラ102の表面は、中間転写ベルト101を滑りなく回転させるために、摩擦係数の高いゴム層で形成されている。駆動ローラ102には、二次転写バイアスが印加される二次転写内ローラとしての機能も兼ねており、図示しない二次転写電源より現像時のトナー帯電極性とは逆極性(例えば正極性)の直流電圧である二次転写バイアスが印加されている。
アイドラローラ103は、中間転写ベルト101を周回可能に張架する支持ローラである。アイドラローラ103は、中間転写フレーム105に設けられた図示しない軸受により中間転写フレーム105に対して回転可能に保持されている。
テンションローラ104は、中間転写ベルト101を周回可能に張架する支持ローラである。テンションローラ104は、中間転写フレーム105に設けられた図示しない軸受により中間転写フレーム105に対して回転可能に保持されている。
中間転写フレーム105は、駆動ローラ102、アイドラローラ103及びテンションローラ104を回転可能に保持する図示しない軸受を備えている。
駆動ローラカップリング106は、駆動ローラ102の後側に設けられている。駆動ローラカップリング106は、後述のメイン駆動ユニット200からの駆動力を受けて回転することにより駆動ローラ102を回転駆動させる。
一次転写ローラ107a、107b、107c、107dは、アイドラローラ103とテンションローラ104との間に設けられている。一次転写ローラ107a、107b、107c、107dの各々は、回転軸線方向の両端が図示しない軸受によって中間転写フレーム105に対して回転可能に支持されている。一次転写ローラ107a、107b、107c、107dは、図示しない弾性部材により中間転写ベルト101の外側に向かって付勢されている。
一次転写ローラ107a、107b、107c、107dには、図示しない一次転写電源より現像時のトナーの帯電極性とは逆極性(例えば正極性)の直流電圧である一次転写バイアスが印加されている。一次転写ローラ107a、107b、107c、107dは、一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム3a、3b、3c、3d上のトナー画像を中間転写ベルト101に順次一次転写させる。
ハンドル部108は、中間転写ユニット100の右側の端部に設けられている。ハンドル部108は、駆動ローラカップリング106の近傍において、メイン駆動ユニット200の後述の中間転写駆動カップリング203bを後側に退避させることが可能な解除部材108aを備えている。
クリーニング装置109は、中間転写ユニット100の左側の端部において前後方向に延設されていると共に、図1に示すように中間転写ベルト101を挟んでテンションローラ104と対向する位置に設けられている。クリーニング装置109は、二次転写後に中間転写ベルト101の外周表面上に残留したトナーを掻き取って除去する。
<メイン駆動ユニットの構成>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置1のメイン駆動ユニット200の構成について、図3を参照しながら、詳細に説明する。
図3において、図3(a)は、メイン駆動ユニット200を前側から見たメイン駆動ユニット200の正面図であり、図3(b)は、メイン駆動ユニット200を後側から見たメイン駆動ユニット200の背面図である。また、図3(c)は、図3(a)のA-A断面図である。なお、図3(a)では、説明の便宜上、右側の一部を切り欠いて示している。
メイン駆動ユニット200は、装置本体1aの後側に設けられている。メイン駆動ユニット200は、駆動ローラ102を回転駆動させることにより、所定のプロセススピードにより中間転写ベルト101を回転駆動させる。メイン駆動ユニット200は、所定のプロセススピードにより感光ドラム3a、3b、3c、3dを回転駆動させる。
具体的には、メイン駆動ユニット200は、メイン駆動モータ201と、モータギア202と、中間転写駆動部203と、中間転写駆動段ギア204と、中間転写アイドラギア205と、ドラム駆動ギア206と、ドラム駆動段ギア207と、を有している。また、メイン駆動ユニット200は、駆動フレーム208と、ギア軸受209と、ホルダ210と、カップリング加圧部材211と、中間部材212と、を有している。
メイン駆動モータ201は、駆動ローラ102及びブラックの感光ドラム3dを回転駆動するベルトドラムモータ201aと、イエロー、マゼンタ及びシアンの感光ドラム3a、3b、3cを回転駆動するカラードラムモータ201bと、から構成されている。メイン駆動モータ201は、DCブラシレスモータが使用されることが多く、効率の観点から一般に1000~3000rpm程度で回転駆動する。
モータギア202は、ベルトドラムモータ201aと同軸上に設けられており、ベルトドラムモータ201aと一体に回転する。
中間転写駆動部203は、ギア軸受209により回転可能に保持されている。中間転写駆動部203のスラスト方向の位置は、中間部材212が駆動ローラカップリング106に突き当たることにより設定される。
中間転写駆動部203は、中間転写駆動ギア203aと、中間転写駆動カップリング203bと、を備えている。中間転写駆動ギア203aは、駆動ローラ102と同軸上に設けられている。中間転写駆動カップリング203bは、駆動ローラカップリング106に対して駆動力を伝達可能に係合すると共に、中間転写駆動ギア203aと一体に形成されている。中間転写駆動ギア203aと中間転写駆動カップリング203bとは、中間転写ユニット100の駆動ローラカップリング106に接続して駆動ローラ102を駆動する駆動部材としての駆動入力カップリング332を構成している。
中間転写駆動ギア203aには、中間転写アイドラギア205の回転駆動力が伝達される。
中間転写駆動カップリング203bは、駆動ローラカップリング106と連結してベルトドラムモータ201aの駆動力を駆動ローラカップリング106に伝達する。
中間転写駆動段ギア204には、モータギア202の回転駆動力が伝達される。
中間転写アイドラギア205には、中間転写駆動段ギア204の回転駆動力が伝達される。
ドラム駆動ギア206は、感光ドラム3a、3b、3c、3dに対応して複数設けられている。ドラム駆動ギア206の各々は、感光ドラム3a、3b、3c、3dと同軸上にそれぞれ設けられている。
ドラム駆動段ギア207は、感光ドラム3a、3b、3c、3dに対応して複数設けられている。ドラム駆動段ギア207には、モータギア202の回転駆動力が伝達される。
駆動フレーム208は、装置本体1aの内部に位置決めされて固定されている。駆動フレーム208は、モータギア202、中間転写駆動ギア203a、中間転写駆動カップリング203b、中間転写駆動段ギア204、中間転写アイドラギア205、ドラム駆動ギア206及びドラム駆動段ギア207を内部に収容している。駆動フレーム208は、駆動リアフレーム208aと、駆動フロントフレーム208bと、により構成されており、駆動リアフレーム208aと駆動フロントフレーム208bとを複数ヵ所において締結することにより箱型形状になっている。
ギア軸受209は、駆動リアフレーム208aに設けられている。
ホルダ210は、ギア軸受209に設けられている。
カップリング加圧部材211は、ホルダ210に保持されている。カップリング加圧部材211は、中間転写駆動部203内に設けられた中間部材212を介して中間転写駆動カップリング203bを駆動ローラカップリング106に向けて加圧する。カップリング加圧部材211は、中間転写駆動カップリング203bが中間転写ユニット100によって後側に押圧された際に、中間転写駆動カップリング203bを前側に付勢する。
中間部材212は、カップリング加圧部材211により加圧されることにより、中間転写駆動カップリング203bを駆動ローラカップリング106に向けて加圧している。
上記の構成を有するメイン駆動ユニット200は、モータギア202、中間転写駆動ギア203a、中間転写駆動段ギア204及び中間転写アイドラギア205のギア比にてベルトドラムモータ201aの回転速度を減速する。そして、メイン駆動ユニット200は、中間転写ベルト101を所定のプロセススピードで回転駆動させる。また、メイン駆動ユニット200は、モータギア202、ドラム駆動ギア206及びドラム駆動段ギア207のギア比にてベルトドラムモータ201aの回転速度を減速して、感光ドラム3a、3b、3c、3dを所定のプロセススピードで回転駆動させる。
また、中間転写駆動ギア203a及び中間転写駆動カップリング203bは、中間転写ユニット100が本体フレーム300に装着された際に、中間転写ユニット100の駆動ローラカップリング106に接続して駆動ローラ102を駆動する。
<本体フレームの構成>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置1の本体フレーム300の構成について、図1及び図4から図8を参照しながら、詳細に説明する。
図4は、本体フレーム300に中間転写ユニット100を装着した状態を示している。
図6において、図6(a)は、図5のB部分の拡大図であり、図6(b)は、図5のC部分の拡大図である。
本体フレーム300は、図1において図示を省略するが画像形成部2a、2b、2c、2d、レーザースキャナ6、二次転写外ローラ8、給紙カセット9、給紙トレイ10及び給紙ローラ11を収容している。また、本体フレーム300は、レジストローラ対12、定着ローラ対13、中間転写ユニット100及びトナーボトル501を収容している。具体的には、本体フレーム300は、底板301と、前側板302と、後側板303と、左側板304と、右扉305と、回動軸306と、レール307と、を有している。
底板301には、前側板302及び後側板303が立設されている。
前側板302は、底板301に立設されている。
後側板303は、底板301に立設されており、前側板302に対向している。後側板303には、図7に示すように、駆動入力カップリング332が移動自在に貫通している。
左側板304は、前側板302と後側板303とを接続している。
右扉305は、装置本体1aの右側において、回動軸306を回動中心に回動可能に設けられている。右扉305は、開いた際に給紙ローラ11から定着ローラ対13に至る記録媒体Sの搬送経路の各ローラ対の一方のローラを他方のローラから離間させる。右扉305は、閉じた際に給紙ローラ11から定着ローラ対13に至る記録媒体Sの搬送経路の各ローラ対の一方のローラと他方のローラとを近接させる。
回動軸306は、前側板302の本体フレーム300に対する中間転写ユニット100の装着方向の手前側(以下、単に「装着方向の手前側」と記載する)と、後側板303の装着方向の手前側と、に設けられている。
ガイドレールとしてのレール307は、前側板302と後側板303とに一対設けられていると共に、中間転写ユニット100の装着方向に沿って延設されており、中間転写ユニット100を着脱可能に保持する。一対のレール307のうちの一方の後側のレール307は、下ガイド部307aと、後ガイド部307dと、を備えている。一対のレール307のうちの他方の前側のレール307は、下ガイド部307aと、前ガイド部307cと、を備えている。
載置部としての下ガイド部307aは、後ガイド部307d又は前ガイド部307cより中間転写ユニット100の装着経路Rに突出しており、中間転写ユニット100のスラスト方向の端部が載置される。下ガイド部307aは、中間転写ユニット100の下面と当接して中間転写ユニット100の下方への移動を規制する。前側のレール307の下ガイド部307aの後側の端部である突出端部307eと、後側のレール307の下ガイド部307aの前側の端部である突出端部307eと、の間隔H1は、中間転写ユニット100のスラスト方向の幅H2に対して僅かに小さい。
前ガイド部307cは、中間転写ユニット100の前面と当接して中間転写ユニット100の前側への移動を規制する。
後ガイド部307dは、中間転写ユニット100の後面と当接して中間転写ユニット100の後側への移動を規制する。後ガイド部307dの右側は、後ガイド部307dの左側よりも前ガイド部307cに対して後側に離間している。前ガイド部307cと後ガイド部307dとは、中間転写ユニット100の装着方向に直交するスラスト方向の移動を規制する規制壁である。
レール307の右側における前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間隔は、図7に示すように、レール307の左側における前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間隔よりも大きい。これにより、後側のレール307の右側には、中間転写ユニット100を本体フレーム300に装着した状態において、駆動ローラカップリング106及びハンドル部108を配置することができる。また、本体フレーム300の後側且つ左側には、図7に示すようにスペース502が生じる。
ここで、レール307の右側は、装着方向の手前側である。また、レール307の左側は、装着方向の奥側である。前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間は、中間転写ユニット100の装着領域を構成している。
画像形成装置1では、図7に示すように、トナーボトル501から現像器7にトナーを供給する補給経路500をスペース502に配置することにより、スペース502を有効活用している。一方、中間転写ユニット100全体の幅を右側の幅に合わせて広くした場合には、図8に示すように補給経路500を本体フレーム300の外部に配置することとなりスペースの無駄となる。従って、画像形成装置1では、補給経路500を本体フレーム300の外部に配置した場合に比べて、本体フレーム300のサイズを距離x(図8参照)だけ抑えることができ、本体フレーム300のサイズを縮小することができる。
<中間転写ユニット挿抜機構の構成>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置1の中間転写ユニット挿抜機構600の構成について、図12から図14を参照しながら、詳細に説明する。
中間転写ユニット挿抜機構600は、押圧部材503と、退避部504と、押圧ばね506と、を備えている。
押圧部材503は、後ガイド部307dの駆動入力カップリング332よりも右側に設けられている。押圧部材503は、前後方向に移動可能であり、後ガイド部307dより前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間の中間転写ユニット100の装着経路R(図12参照)に突出して、中間転写ユニット100に当接可能に配置されている。押圧部材503は、本体フレーム300に対して中間転写ユニット100が装着された際に、押圧ばね506により中間転写ユニット100に対して押圧される。なお、駆動入力カップリング332は、押圧部材503と同様に、後ガイド部307dより中間転写ユニット100の装着経路Rに突出している。
押圧部材503は、中間転写ユニット100がレール307より脱落しない位置及び本体フレーム300に安定して装着できる位置に来るまで中間転写ユニット100を前側に押圧可能なように後ガイド部307dより前側に突出している。
具体的には、装着方向の手前側における後ガイド部307dと前側のレール307の下ガイド部307aの突出端部307eとの間隔H3が中間転写ユニット100のスラスト方向の幅H2より大きくなっている(H3>H2)。押圧部材503は、装着方向の手前側において中間転写ユニット100の一端100aが前側のレール307の下ガイド部307aの突出端部307eよりも後側に移動する前に、中間転写ユニット100を前側に押圧する。ここで、中間転写ユニット100の一端100aは、中間転写ユニット100のスラスト方向の前ガイド部307c側の一端である。
押圧部材503は、中間転写ユニット100の後面が凹凸形状である場合に、中間転写ユニット100の一端100aが突出端部307eよりも後ガイド部307d側に移動する前に凹部を前側に押圧可能なように前側に突出している。押圧部材503の後ガイド部307dからの突出量は、駆動入力カップリング332の後ガイド部307dからの突出量よりも大きい。
押圧部材503は、本体フレーム300に装着される中間転写ユニット100を前ガイド部307cに向けて常時押圧する。なお、押圧部材503は、中間転写ユニット100を常時押圧する場合に限らず、中間転写ユニット100が後ガイド部307d側に移動した際に、中間転写ユニット100を前ガイド部307cに向けて押圧するようにしてもよい。
押圧部材503は、本体フレーム300に対する中間転写ユニット100の装着方向である左方向とのなす角度がαとなる当接面503aを備えている。角度αは、90度未満であり、特に45度以下であることが好ましい。当接面503aは、本体フレーム300に装着される中間転写ユニット100に当接可能である。押圧部材503の最大突出位置における押圧力は、作業者の操作想定荷重の1kgfに設定されている。なお、押圧部材503の最大突出位置における押圧力は、1kgfに限らず、中間転写ユニット100の重量に応じて設定される。また、角度αは、45度以下に限らず、90度未満の範囲において適宜変更することができる。
退避部504は、レール307の後ガイド部307dの駆動入力カップリング332よりも右側に設けられていると共に、後側板303を後側に貫通して設けられている。退避部504は、押圧部材503の前後方向の移動をガイドするガイド部である。
押圧ばね506は、退避部504に伸縮自在に収容されている。押圧ばね506は、本体フレーム300に対して中間転写ユニット100が装着される際に、中間転写ユニット100の後面の形状に沿って前後方向に伸縮して、押圧部材503を前側に付勢する。
<中間転写ユニット挿抜機構の動作>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置1の中間転写ユニット挿抜機構600の動作について、図9から図14を参照しながら、詳細に説明する。なお、図9から図13において、下側が前側、上側が後側、左側が左側及び右側が右側である。
装置本体1aに装着されている中間転写ユニット100は、右扉305を開放した後に、装置本体1aの右側へ水平に引き出すことにより装置本体1aから取り出すことができる。また、中間転写ユニット100は、本体フレーム300に対して右側から左側へ向けて水平に挿入することにより装置本体1aに装着することができる。この際に、中間転写ユニット100は、レール307にガイドされて、前側板302及び後側板303に沿って略水平方向に移動して、装置本体1aから着脱可能となっている。
ここで、中間転写ユニット挿抜機構600の動作との比較として、まず、押圧部材503を設けない構成の場合の動作について説明する。
本来、本体フレーム300に対して中間転写ユニット100を装着する際には、図9に示すように、中間転写ユニット100を前ガイド部307c側に寄せた位置に置いて、左側に向けて真直ぐ移動させることが望ましい。
しかしながら、前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間隔が左側よりも右側が広いため、図10に示すように、中間転写ユニット100を後ガイド部307d側に寄った状態でレール307に置くことができる。この場合には、中間転写ユニット100が前側のレール307の下ガイド部307aより後側になり、中間転写ユニット100が下方に脱落してしまう。中間転写ユニット100がレール307から下方に脱落した場合には、中間転写ベルト101の破損又はレール307よりも下方の部品の破損につながる。
また、レール307では、前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間隔が左側よりも右側が広いため、図11に示すように、中間転写ユニット100を装着方向に対して傾いた状態で装着することができる。この場合には、駆動ローラカップリング106と連結して駆動力を伝達する駆動入力カップリング332に中間転写ユニット100を強くぶつける可能性があり、駆動入力カップリング332の破損につながる。
これに対して、本実施の形態の画像形成装置1は、押圧部材503を設けることにより、中間転写ユニット100がレール307から下方に脱落しないようにすることができると共に駆動入力カップリング332に強くぶつからないようにすることができる。
具体的には、本体フレーム300に対して中間転写ユニット100を後側に寄せた状態で挿入した場合に、押圧部材503の当接面503aは、最初に中間転写ユニット100のクリーニング装置109に当接する。最初にクリーニング装置109が押圧部材503に当接することにより、最初にクリーニング装置109以外の中間転写ベルト101等が押圧部材503に当接する場合に比べて、画像形成に及ぼす影響を防ぐことができる。
この際に、押圧部材503の後ガイド部307dからの突出量を駆動入力カップリング332の後ガイド部307dからの突出量よりも大きくする。これにより、中間転写ユニット100は、駆動入力カップリング332に当接する前に押圧部材503に当接する。
次に、押圧部材503は、中間転写ユニット100を装着方向に移動させることにより、押圧ばね506を圧縮させながら後側に移動すると共に、中間転写ユニット100を前側に押圧する。
また、押圧部材503は、押圧ばね506により前側に付勢された状態で、中間転写ユニット100の後面の形状に沿って退避部504にガイドされながら前後方向に移動する。この際に、中間転写ユニット100と当接する当接面503aの装着方向とのなす角度を90度未満にすることにより、押圧部材503を円滑に後側に移動させることができる。
そして、押圧部材503は、中間転写ユニット100がレール307より脱落しない位置及び本体フレーム300に安定して装着できる位置に来るまで中間転写ユニット100を前側に押圧することにより中間転写ユニット100の後側への移動を規制する。
ここで、中間転写ユニット100がレール307より脱落しない位置及び本体フレーム300に安定して装着できる位置は、前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間隔が変化する位置M(図12参照)である。これより、押圧部材503は、中間転写ユニット100の左側の端部が位置Mに到達するまで中間転写ユニット100の後側への移動を規制する。
押圧部材503は、図13に示すように、ハンドル部108が押圧部材503の設置位置に到達した際に、ハンドル部108の形状に沿って後側に退避する。これにより、押圧部材503は、ハンドル部108の所望の位置への移動を阻害しない。
また、中間転写ユニット100を装着方向と反対方向である抜出方向に移動させる場合に、押圧部材503は、中間転写ユニット100の左側の端部が位置Mを通過した後に中間転写ユニット100を前側に押圧する。これにより、押圧部材503は、作業者が中間転写ユニット100を持ち上げるタイミングまで中間転写ユニット100を前側に押圧する。このように、本体フレーム300より中間転写ユニット100を抜き取る場合に、中間転写ユニット100のレール307からの脱落を防止することができ、中間転写ユニット100が駆動入力カップリング332に強くぶつからないようにすることができる。
上記の動作において、後ガイド部307dに設けた退避部504によって押圧部材503の移動をガイドすることにより、押圧部材503の移動をガイドする部材を新たに設ける必要をなくすることができるため、コストを低減することができる。
本実施の形態では、中間転写ユニット100の装置本体1aに対するスラスト方向への移動を規制する前ガイド部307c及び後ガイド部307dを備え、装着方向に延設されて中間転写ユニット100を着脱可能に保持する一対のレール307を有する。また、駆動入力カップリング332よりも装着方向の手前側に設けられると共に、後ガイド部307dよりスラスト方向に移動自在に中間転写ユニット100の装着経路Rに突出する押圧部材503を有する。
更に、装着方向の奥側における前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間隔と押圧部材503の後ガイド部307dからの最大突出量との和が、装着方向の手前側における前ガイド部307cと後ガイド部307dとの間隔よりも大きい。これにより、中間転写ユニット100を装置本体1aに装着する際に、中間転写ユニット100のレール307からの脱落を防ぐことができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る画像形成装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る画像形成装置の中間転写ユニットの構成は図2と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る画像形成装置のメイン駆動ユニットの構成は図3と同一構成であるので、その説明を省略する。更に、本実施の形態に係る画像形成装置の本体フレームの構成は図4から図6と同一構成であるので、その説明を省略する。
<中間転写ユニット挿抜機構の構成>
本発明の実施の形態2に係る画像形成装置1の中間転写ユニット挿抜機構1600の構成について、図15を参照しながら、詳細に説明する。
図15において、図15(a)は、中間転写ユニット100が押圧部材1503に当接する直前の状態を示しており、図15(b)は、中間転写ユニット100が押圧部材1503に当接した初期の状態を示している。また、図15(c)は、中間転写ユニット100が本体フレーム300に装着完了した際の押圧部材1503の状態を示しており、図15(d)は、中間転写ユニット100を抜出方向に移動させている最中の押圧部材1503の状態を示している。
中間転写ユニット挿抜機構1600は、押圧ばね506と、押圧部材1503と、退避部1504と、を備えている。
押圧部材1503は、前ガイド部307cと後ガイド部1307dとの間の中間転写ユニット100の装着経路Rに突出して、中間転写ユニット100に当接可能に配置されている。
押圧部材1503は、退避部1504内において装着方向又は装着方向の反対方向に傾くことが可能なように、退避部1504との間に隙間yを設けて配置されている。押圧部材1503は、右側に設けられる第2の傾斜面としての傾斜面1503aと、左側に設けられる第1の傾斜面としての傾斜面1503bと、を備えている。
傾斜面1503aは、本体フレーム300に対する中間転写ユニット100の装着方向である左方向とのなす角度βが90度未満である。角度βは、特に60度であることが好ましい。傾斜面1503aは、本体フレーム300に装着される中間転写ユニット100と当接可能である。傾斜面1503bは、左方向とのなす角度が90度未満である。
押圧部材1503の最大突出位置における押圧力は、作業者の操作想定荷重の1kgfに設定されている。なお、押圧部材1503の最大突出位置における押圧力は、1kgfに限らず、中間転写ユニット100の重量に応じて設定される。また、角度βは、60度に限らず、90度未満の範囲内において適宜変更することができる。
押圧ばね506は、退避部1504に伸縮自在に配置されている。
退避部1504は、レール1307の後ガイド部1307dに設けられていると共に、後側板303を後側に貫通して設けられている。なお、レール1307の後ガイド部1307dに退避部1504を設ける以外の構成はレール307の構成と同一構成であるので、その説明を省略する。
<中間転写ユニット挿抜機構の動作>
本発明の実施の形態2に係る画像形成装置の中間転写ユニット挿抜機構1600の動作について、図15を参照しながら、詳細に説明する。
上記の実施の形態1の中間転写ユニット挿抜機構600においては、押圧部材503の突出量と傾斜角度とを確保するために、幅L1と、退避スペースと突出量とを合わせた長さL2と、のスペースが必要となる(図15(a)参照)。従って、中間転写ユニット挿抜機構600は、押圧部材503を配置するスペースを十分に確保できる場合には、中間転写ユニット挿抜機構600を採用することができる。
これに対して、本実施の形態において、押圧部材1503は、退避部504との間に隙間yを設けることにより、中間転写ユニット100によって装着方向に押圧された際に、退避部504において装着方向と反対方向である抜出方向に傾く。これに伴って、押圧部材1503の当接面1502bと中間転写ユニット100の装着方向である左方向とのなす角度は、図15(b)に示すように、βからθになる(β>θ)。具体的には、押圧部材1503の当接面1502bと左方向とのなす角度は、60度(β=60)から45度(θ=45)になる。
押圧部材1503は、抜出方向に傾いた際に傾斜面1503bが退避部1604の内壁に当接することにより静止する。
次に、押圧部材1503は、中間転写ユニット100の装着方向への移動に伴って傾斜面1503bを退避部1604の内壁に当接させて退避部1604にガイドされながら後側に移動する。これにより、押圧部材1503の移動をガイドする部材を新たに設ける必要をなくすることができるため、コストを低減することができる。また、当接面1502bと左方向とのなす角度を45度にした状態で押圧部材1503を後側に移動させるため、押圧部材1503を円滑に後側に移動させることができる。
そして、押圧部材1503は、本体フレーム300に対する中間転写ユニット100の装着が完了した際に、図15(c)に示す状態になる。
また、中間転写ユニット100を装着方向と反対方向の抜出方向に移動させる場合に、押圧部材1503は、図15(c)に示す挿入完了状態から図15(d)に示すように装着方向に傾く。このように、押圧部材1503は、中間転写ユニット100に引っ掛かることなく、中間転写ユニット100の後面の形状に合わせて動作する。
本実施の形態によれば、長さL2を維持したまま、幅L1を幅L3(L1>L3)にまで小さくすることができる。これにより、角度αを設定するために幅L3を幅L1に広げる必要をなくすることができるため、中間転写ユニット100のレール1307からの脱落を防止する構成を、より省スペースで実現することができる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
具体的には、上記の実施の形態1及び実施の形態2において、本体フレーム300に中間転写ユニット100を装着したが、これに限らず、本体フレーム300に作像ユニット等の中間転写ユニット100以外のユニットを装着する場合にも適用することができる。
また、上記の実施の形態1及び実施の形態2において、本体フレーム300にレール307を設けたが、これに限らず、装置本体1aに直接レール307を設ける場合にも適用することができる。
上記の実施の形態1及び実施の形態2の開示は、以下の構成を含む。
(構成1)
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体に対して着脱可能に装着されるユニットと、前記ユニットの前記装置本体に対する装着方向に直交する幅方向への移動を規制する規制壁と、前記規制壁より前記ユニットの装着経路に突出して前記ユニットの前記幅方向の端部が載置される載置部と、を備え、前記装着方向に延設されて前記ユニットを着脱可能に保持する一対のガイドレールと、前記一対のガイドレールのうちの一方の前記規制壁の前記装着方向の手前側に設けられると共に、前記ユニットが前記装置本体に装着された際に前記ユニットに接続して前記ユニットを駆動する駆動部材と、前記駆動部材よりも前記手前側に設けられると共に、前記一方の前記規制壁より前記幅方向に移動可能に前記装着経路に突出する押圧部材と、を有し、前記一対のガイドレールは、前記一対のガイドレールのうちの他方の前記規制壁に対して前記一方の前記規制壁の前記手前側が前記装着方向の奥側よりも前記幅方向に離間し、前記手前側における前記一方の規制壁と前記他方の前記載置部の突出端部との間隔が前記ユニットの前記幅方向の長さより大きく、前記押圧部材は、前記手前側において前記ユニットの前記幅方向の前記他方側の一端が前記他方の前記載置部の前記突出端部よりも前記一方側に移動する前に前記ユニットを前記他方に向けて押圧する、ことを特徴とする画像形成装置。
(構成2)
前記一方の前記規制壁は、前記押圧部材の前記幅方向における移動をガイドするガイド部を備える、ことを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(構成3)
前記押圧部材は、前記装置本体に装着される前記ユニットに当接可能な当接面を備え、前記当接面は、前記装着方向とのなす角度が90度未満の傾斜面である、ことを特徴とする構成1又は構成2に記載の画像形成装置。
(構成4)
前記押圧部材は、前記装着方向に押圧された際に前記装着方向と反対方向に傾く、ことを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(構成5)
前記一方の前記規制壁は、前記押圧部材の移動をガイドするガイド部を備え、前記押圧部材は、前記奥側に設けられる前記装着方向とのなす角度が90度未満の第1の傾斜面と、前記手前側に設けられて前記装置本体に装着される前記ユニットと当接可能であると共に前記装着方向とのなす角度が90度未満の第2の傾斜面と、を備え、前記反対方向に傾いた際に前記第1の傾斜面が前記ガイド部に当接しながら前記幅方向に移動する、ことを特徴とする構成4に記載の画像形成装置。
(構成6)
前記駆動部材は、前記幅方向に移動自在に前記装着経路に突出し、前記押圧部材は、前記装着経路への突出量が前記駆動部材の前記装着経路への突出量よりも大きい、ことを特徴とする構成1から構成5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(構成7)
前記ユニットは、トナー像が一次転写されると共に、一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写する中間転写ユニットである、ことを特徴とする構成1から構成6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
1 画像形成装置
1a 装置本体
2a 画像形成部
2b 画像形成部
2c 画像形成部
2d 画像形成部
3a 感光ドラム
3b 感光ドラム
3c 感光ドラム
3d 感光ドラム
7 現像器
100 中間転写ユニット
101 中間転写ベルト
102 駆動ローラ
106 駆動ローラカップリング
107a 一次転写ローラ
107b 一次転写ローラ
107c 一次転写ローラ
107d 一次転写ローラ
108 ハンドル部
109 クリーニング装置
200 メイン駆動ユニット
203 中間転写駆動部
203a 中間転写駆動ギア
203b 中間転写駆動カップリング
211 カップリング加圧部材
300 本体フレーム
301 底板
302 前側板
303 後側板
304 左側板
305 右扉
307 レール
307a 下ガイド部
307c 前ガイド部
307d 後ガイド部
307e 突出端部
332 駆動入力カップリング
500 補給経路
501 トナーボトル
503 押圧部材
504 退避部
600 中間転写ユニット挿抜機構
1307 レール
1307d 後ガイド部
1503 押圧部材
1504 退避部
1600 中間転写ユニット挿抜機構
R 装着経路

Claims (7)

  1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
    装置本体と、
    前記装置本体に対して着脱可能に装着されるユニットと、
    前記ユニットの前記装置本体に対する装着方向に直交する幅方向への移動を規制する規制壁と、前記規制壁より前記ユニットの装着経路に突出して前記ユニットの前記幅方向の端部が載置される載置部と、を備え、前記装着方向に延設されて前記ユニットを着脱可能に保持する一対のガイドレールと、
    前記一対のガイドレールのうちの一方の前記規制壁の前記装着方向の手前側に設けられると共に、前記ユニットが前記装置本体に装着された際に前記ユニットに接続して前記ユニットを駆動する駆動部材と、
    前記駆動部材よりも前記手前側に設けられると共に、前記一方の前記規制壁より前記幅方向に移動可能に前記装着経路に突出する押圧部材と、
    を有し、
    前記一対のガイドレールは、
    前記一対のガイドレールのうちの他方の前記規制壁に対して前記一方の前記規制壁の前記手前側が前記装着方向の奥側よりも前記幅方向に離間し、前記手前側における前記一方の規制壁と前記他方の前記載置部の突出端部との間隔が前記ユニットの前記幅方向の長さより大きく、
    前記押圧部材は、
    前記手前側において前記ユニットの前記幅方向の前記他方側の一端が前記他方の前記載置部の前記突出端部よりも前記一方側に移動する前に前記ユニットを前記他方に向けて押圧する、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記一方の前記規制壁は、
    前記押圧部材の前記幅方向における移動をガイドするガイド部を備える、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記押圧部材は、
    前記装置本体に装着される前記ユニットに当接可能な当接面を備え、
    前記当接面は、
    前記装着方向とのなす角度が90度未満の傾斜面である、
    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. 前記押圧部材は、
    前記装着方向に押圧された際に前記装着方向と反対方向に傾く、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 前記一方の前記規制壁は、
    前記押圧部材の移動をガイドするガイド部を備え、
    前記押圧部材は、
    前記奥側に設けられる前記装着方向とのなす角度が90度未満の第1の傾斜面と、前記手前側に設けられて前記装置本体に装着される前記ユニットと当接可能であると共に前記装着方向とのなす角度が90度未満の第2の傾斜面と、を備え、前記反対方向に傾いた際に前記第1の傾斜面が前記ガイド部に当接しながら前記幅方向に移動する、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記駆動部材は、
    前記幅方向に移動自在に前記装着経路に突出し、
    前記押圧部材は、
    前記装着経路への突出量が前記駆動部材の前記装着経路への突出量よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項4及び請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記ユニットは、
    トナー像が一次転写されると共に、一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写する中間転写ユニットである、
    ことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項4及び請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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