JP3577308B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数色の画像を形成するために用いられる構成部材のメンテナンス性を向上させるための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成対象となる画像には、単一色だけでなく複数色を対象とする場合があり、この場合にはフルカラーあるいは選択された色が対象となる。
【0003】
複数色の画像形成には、複数の画像形成部を設け、各画像形成部で形成された画像を重畳転写する構成がある。
このための構成の一つとして、交換対象となる装置をカートリッジ化して画像形成部に設置する構成がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、画像形成装置においては、画像形成プロセスを実行する各装置を上述したようにカートリッジ化し、消耗度に応じて交換できる構成が採用されてきている。
しかし、交換する際にはカートリッジが装置本体に対して着脱操作することから、各装置間での組み付け誤差が生じやすい。このため、例えば、感光体と被転写部材との間の位置関係が適正でないと、画像の位置ずれや不十分なトナーの転移しか得られないことによる転写不良などが発生しやすくなる。
【0005】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題に鑑み、装置本体に対して着脱可能なカートリッジ構造を備えた場合の装置同士の位置決めが適正化されて不良画像の発生を防止すると共にメンテナンス性を向上させることができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、複数並設された画像形成部を有する装置本体と、前記装置本体における複数の画像形成部に対向して設けられ、該複数の画像形成部により形成された画像を順次転写可能な転写手段と、前記装置本体に軸支され、前記転写手段を前記画像形成部に対して近接させて転写が行える第1の位置と、前記転写手段を前記画像形成部から離間させて前記装置本体から開放した第2の位置とで回動自在に支持し、かつ、前記転写手段の交換時において、前記第2の位置にある該転写手段を、その着脱方向に沿ってガイドする特徴としている。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明に加えて、前記支持手段は、前記転写手段の一部が挿入されることによって前記転写手段を支持する構成であることを特徴としている。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明に加えて、前記転写手段には第1の係合部が設けられ、前記支持手段には前記第1の係合部が挿脱可能な第2の係合部が設けられ、前記第1の係合部を前記第2の係合部に挿入することにより前記転写手段が前記支持手段により支持される構成であることを特徴としている。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のうちの一つに記載の発明に加えて、前記支持手段は、前記装置本体の筐体に軸支されて前記第1の位置と第2の位置とに変位可能であることを特徴としている。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項3記載の発明に加えて、前記転写手段の第1の係合部は、前記転写手段の移動方向と直角な方向に相当する幅方向両端側の側面に設けられていることを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例により本発明の実施の形態を説明する。
本発明実施例による画像形成装置は、図1に示すように搬送ベルト10上に複数の分解色の画像を重畳転写してフルカラー画像を得ることができる画像形成装置を対象としている。
図1に示すフルカラー画像形成装置は、用紙搬送経路に沿って複数個の画像形成部が配列されており、記録用紙が各画像形成部を通過する度に異なった色が順次転写され、最終的に4色の重ね合わせによりフルカラー画像を得るようになっている。
各画像形成部は、画像形成媒体として機能する複数設けられたドラム状の感光体1を備えている。感光体1の周囲には、回転方向(図1では反時計方向)に沿って帯電装置2、露光装置4、現像装置3およびクリーニング装置5が配置されている。なお、図1において便宜上、一つのドラム状感光体を対象として符号1を示しているが、実際には、色分解された色の補色に相当するシアン、イエロー、マゼンタおよびブラックの色画像を形成するドラム状感光体が並列されており、残りの3つの画像形成部も上述した構成と同様であるので、その説明は省略する。
【0012】
感光体1の表面は帯電装置2で一様に帯電された後、露光装置4により出力すべき画像に対応したパターンで露光若しくは光書き込みされ、感光体1の表面上に静電潜像が形成される。
この静電潜像が現像装置3で現像されることによってトナー像が形成され、トナー像が用紙上に転写される。
転写後に感光体の表面に残ったトナーはクリーニング装置5により除去される。
パターン露光若しくは光書き込み処理においては、図示されないパソコンなどから送られた色分解画像信号が、その強度レベルを基にして図示されない画像処理部で色変換処理され、ブラック(BK)、マゼンタ(M)、イェロー(Y)およびシアン(C)の各色のカラー画像データに変換されたうえで、このデータを基に露光装置4により露光若しくは光書き込みが行われる。なお、図1では、上述した各色の画像を形成する感光体1を含む領域を、符号Y、M、C、BKにより示してある。
【0013】
露光装置4としては、レーザースキャナーが使用されており、このレーザースキャナーは、レーザー光源からのレーザービームをポリゴンスキャナー6で反射させ、更にfθレンズ7で光路を折り曲げ且つ光径を絞り、感光体1の表面を露光走査するようになっている。
このレーザースキャナーにおいては、ポリゴンスキャナー6が回転することにより、感光体の軸方向が主走査方向として書き込みが行われ、感光体1の回転により、感光体1の軸方向とは直角方向を副走査方向として書き込みが行われる。
【0014】
各色の重ね合わせは、給紙部8から送られた記録用紙Sがレジスト部9から搬送ベルト10によって各色の転写位置に搬送されるタイミングと、各感光体上の画像が転写位置に移動させられるタイミングとが各色同士で全て一致するように露光開始時間を設定することによって行われる。転写後は定着装置11によって定着され、トレイなどの排紙部12に排出される。
【0015】
各画像形成部において形成された画像を転写する手段である転写・搬送ユニットとしては、図3に示すように、装置本体側に対して着脱可能な構成が採用されている。
図3において、転写・搬送ユニット13には、図1において符号10A、10Bで示す一対のベルトローラが備えられ、これらベルトローラ10A、10Bには、光透過可能な材質で構成された搬送ベルト10が掛け回されている。
【0016】
搬送ベルト10は、記録用紙を担持して各感光体1からの画像を転写に供するためおよび各感光体1から画像の重畳転写が終了した際に定着部に向けて搬送するためのものであり、この場合の記録用紙は、静電的あるいは機械的に定位置にて担持されるようになっている。
転写・搬送ユニット13には、搬送ベルト10におけるベルトローラに掛け回されている部分を覆うことができるカバー131が備えられている。カバー131の一部には開口部131A(便宜上、本発明実施例の説明に用いる図2参照)が形成され、その開口部131Aから搬送ベルト10が外部に露呈するようになっている。
【0017】
開口部131Aの近傍で転写・搬送ユニット13側には、後述する画像位置検知が行えるようになっており、このため、転写・搬送ユニットカセット16側に位置する発光部18に対峙して画像位置検知センサの一方をなす受光部14が設けられている。受光部14に対向する搬送ベルト10は、転写・搬送ユニット13に設けられているガイドレール131Bを介して光学的距離を設定するための位置決めされるようになっている。受光部14は、フォトセンサおよび光電変換された信号を増幅するアンプなどを備えた回路基板(図示されず)が装備されている。画像位置検知センサは、搬送ベルト10に形成されたトナーマーク(図示されず)を検知するためのものであり、各感光体から記録用紙に対しての画像転写開始位置が整合するように搬送ベルト10の駆動状態を制御するため手段の一構成部材として用いられる。
【0018】
転写・搬送ユニット13には、搬送ベルト10の移動方向と直角な方向に相当する幅方向両端側面に突起を有するガイドレール13B(図6では、突起のみが示されており、具体的な構造は図2に示されている)が設けられている。このガイドレール13Bが後述する転写・搬送ユニットカセット16の装着部16Cに対して着脱可能とされている。
【0019】
画像形成装置本体側には、転写・搬送ユニット13の支持手段に相当する支持部が設けられている。つまり、図6において、各感光体1と対峙する位置には、装置本体にヒンジ結合されて開閉可能な転写・搬送ユニットカセット16が設けられている。
転写・搬送ユニットカセット16は、下向きU字状の係止部16Aが形成され、この係止部16Aを、図6において装置本体下部に位置する係止ピン17に装着することで開閉方向に揺動(傾動)することができ、開放角度は図示しない規制部材によって規定されるようになっている。つまり、転写・搬送ユニットカセット16は、係止ピン17を軸支点として、感光体1に対向するように近接する第1の位置と感光体から離間して図3に示すように、転写・搬送ユニット13を挿脱できる第2の位置との間で開閉することができるようになっている。
【0020】
転写・搬送ユニットカセット16の上部には、装置本体側に係脱可能な係合鈎16Bが設けられ、閉じた際に、装置側の係合部Pに係合して閉じ態位が維持できるようになっている。
転写・搬送ユニットカセット16の側面には、転写・搬送ユニット13の側面に装備されているガイドレール13Bが着脱可能な上向き開口を有するU字状の装着部16Cが設けられている。
【0021】
転写・搬送ユニットカセット16には、図6において上面に転写・搬送ユニット13を着脱可能な開口部が設けられるとともに、内部には、挿入された転写・搬送ユニット13側の受光部14と対向可能な位置に画像位置検知センサの他方をなす発光部18が設けられている。
発光部18は転写・搬送ユニットカセット16側に固定された支持用ネジ18Aの先端に取り付けられて受光部14に対峙できるようになっている。なお、図6中、符号Hは、ベルトローラのうちで駆動側に位置するベルトローラ10Aの駆動機構の支持部を示し、符号Uは装置本体側の側板部をそれぞれ示している。
【0022】
本実施例においては、画像位置検知に用いられる部材同士の位置決めのための構成が設けられている。つまり、画像位置検知のための構成は挿脱する関係にある転写・搬送ユニット13と転写・搬送ユニットカセット16との双方で別個に設けられており、それら両者が相対的な移動を行う関係上、位置決め精度を維持するために設けられている。
【0023】
図2は、転写・搬送ユニットを示す斜視図である。図2において、転写・搬送ユニット13に用いられる搬送ベルト10は、光透過可能な材質で構成されている。
【0024】
転写・搬送ユニット13に装備されているカバー131の一部には開口部131Aが形成されており、この開口部131Aから搬送ベルト10を露呈させるようになっている。
カバー131は、転写・搬送ユニット13に有する側壁部132に取り付けられており、その側壁132における開口部の両側には、位置決め手段140の一構成部が設けられている。
【0025】
位置決め手段140は、転写・搬送ユニット13側に設けられた係合部141と、装置本体側において開閉可能な転写・搬送ユニットカセット16(図6参照)に設けられている係合ピン142とで構成されている。
係合部141は転写・搬送カセット13の幅方向両端に位置する側壁部132の一方に形成された孔と他方に形成された溝とで構成されており、この係合部141には転写・搬送ユニットカセット16側に位置する突起で構成された係合ピン142が係合できるようになっている。なお、この係合部141に関しては孔のみを用いる場合あるいは孔と同様に係合した際にずれない構造のものを用いることが可能である。
【0026】
係合部141と係合ピン142との対向位置は、次のような前提で決められている。つまり、転写・搬送ユニット13が転写・搬送ユニットカセット16内に装着されて画像位置検知センサの光学部材の一方である発光部18が転写・搬送ユニットカセット16側に位置する画像位置検知センサの光学部材の他方である受光部14と対峙できる位置とされている。換言すれば、光学部材同士の設置位置の近傍に位置決めされて形成されている。これにより、光学部材同士の位置関係に最も影響する箇所で係合部141と係合ピン142とが係合する状態に応じて光学部材同士の位置関係が規定される。
【0027】
光学部材の他方である受光部14を備えた転写・搬送ユニットカセット16側には、受光部14の支持部材150が設けられている。
支持部材150は、搬送ベルト10の幅方向が長手方向に相当している板部材を重ねて構成され、係合ピン142の支持板とこれに重合される発光部18用の端子板とで構成されている。
支持部材150の長手方向両端近傍には突起で構成された係合ピン142が、さらにその内側には発光部18がそれぞれ取り付けられている。
【0028】
係合ピン142は裁頭錘形状をなし、係合部141に対して調心しやすい形状とされている。係合ピン142の取付中心位置は支持部材150の長手方向と直角な方向に相当する幅方向において受光部14の取付中心位置と一致させてある。このような取り付け中心位置に関しては、転写・搬送ユニット13側に形成されている係合部141と発光部18とにおいても同様に設定されており、設計図上では係合部141と係合ピン142との中心線が一致するようになっている。
【0029】
支持部材150には、これを発光部18に向けて進退可能に支持するための支持ピン151が挿通されている。支持ピン151は発光部18側に位置する頭部が段付き構造とされ、この頭部と反対側の端部が図3に示すように転写・搬送ユニットカセット16に締結保持されている。
【0030】
支持ピン151は支持部材150に形成されている挿通孔150内に挿通されているが、挿通孔150Aは支持ピン151の外径よりも多少大きくされている。これにより、支持部材150は支持ピン151と挿通孔150Aとの寸法差を利用して支持ピン151の外周囲で変位することができるようになっている。
【0031】
支持ピン151には、図3に示すように、支持部材150の裏面、つまり支持ピン151の頭部と反対側の面と転写・搬送ユニットカセット16の内面との間にコイルバネなどの弾性体152が挿嵌されている。支持部材150は、支持ピン151が挿通され、弾性体152による付勢によって支持ピン151の頭部に当接する状態に維持され、さらに、挿通孔150Aと支持ピン151の外径との間の寸法差により支持部材150の長手方向に沿った平面において前後左右およびこれらの合成方向に変位することができる。
なお、図2において符号150Bで示す部分は受光部14のピン端子が挿通されて電気的接続されるための支持孔を示している。
【0032】
本実施例は以上のような構成であるから、その作用を説明すると、図3乃至図5に示す通りである。
図3は、転写・搬送ユニット13が転写・搬送ユニットカセット16内に装着されようとする状態を示している。この状態においては、装置本体の側板部から転写・搬送ユニットカセット16が開放されて第2の位置に位置決めされ、転写・搬送ユニット13側のガイドレール13Bが転写・搬送ユニットカセット16側の装着16Cに挿入されることで転写・搬送ユニット13が装置本体側に位置する転写・搬送ユニットカセット16に装着される。これにより、転写・搬送ユニット13が転写・搬送ユニットカセット16に装着されると、転写・搬送ユニットカセット16に対する転写・搬送ユニット13の位置決めが可能となり、さらには、転写・搬送ユニット16が閉じられて転写・搬送ユニットカセット16の上部に位置する係合鈎16Bが装置本体側に係合することで装置本体に対する転写・搬送ユニット16が位置決めされることになるので、カートリッジ化されている装置同士での位置決めが適正化されることになる。
【0033】
一方、図4に示すように、転写・搬送ユニット13がガイドレール13Bを転写・搬送ユニット16の装着部16C内の端縁部に突き当てることにより転写・搬送ユニットカセット16に完全に装着されると、画像位置検知のために用いられる位置決め手段14に設けられている係合部141に対して係合ピン142が係合して発光部18と受光部14とが調心される。
【0034】
転写・搬送ユニット13が転写・搬送ユニットカセット16内に完全に装着されると、図5に示すように、転写・搬送ユニット16が係合ピン17を軸支点として装置本体の筐体側に向けて閉じられる。これにより、転写・搬送ユニット13は、装着部16Cとの形状により転写・搬送ユニットカセット16が係合ピン17を軸支点とし第2の位置から第1の位置に変位した状態を維持される。
【0035】
このように、転写・搬送ユニット13を交換するような場合には、転写・搬送ユニットカセット16を係合ピン17を軸支点として開閉し、図3乃至図5に示すように傾動させることにより転写・搬送ユニット13の挿脱が行えるので、転写・搬送ユニット13の取り外しや取り付け等を要することなく簡単な操作で交換作業を行うことが可能となる。特に、係合ピン17を利用して転写・搬送ユニットカセット16内の転写・搬送ユニット13を外部に露呈させて、図3に示すように傾動状態の転写・搬送ユニット13を引き上げるだけで取り出すことができることになり、これにより、水平方向に引き出すような場合と違って引き出しのためのスペースも小さくすることができ、画像形成装置周辺部の引き出しスペース確保に際しても利便性を得ることができる。
【0036】
【発明の効果】
請求項1および4記載の発明によれば、転写手段を前記画像形成部に対して近接させて転写が行える第1の位置と、前記転写手段を前記画像形成部から離間させて前記装置本体から開放した第2の位置とで回動自在に支持し、かつ、前記第2の位置にある前記転写手段を前記画像形成部が配置されている装置本体に対して交換する際には、転写手段の着脱方向に沿って移動させることができる支持手段を設けているので、転写手段の交換のためのスペースを装置内に必要としない分、交換スペースを小さくすることができ、さらには、メンテナンスの際の手間を簡略化することができる。
【0037】
請求項2,3,および5記載の発明によれば、第1の係合部と第2の係合部とを設け、第1の係合部が第2の係合部に挿入されることで両者間の位置決めが可能となるばかりでなく転写手段が支持手段と共に変位できる状態が設定できるので、これら両手段が支持されている装置本体との位置関係も適正化されると共に転写手段の着脱操作の際に転写手段の取り外しや取り付け作業を要することなく係合部同士の係脱作業のみで済む。これにより、転写手段の交換時などの作業に要する手間を簡略化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例による画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の模式図である。
【図2】図1に示した画像形成装置に用いられる転写・搬送ユニットの斜視図である。
【図3】図2に示した転写・搬送ユニットの装着状態の一態様を説明するための図である。
【図4】図2に示した転写・搬送ユニットの装着完了後を示す図である。
【図5】転写・搬送ユニットが装着された転写・搬送ユニットを装置本体に向けて閉じる状態を示す図である。
【図6】画像形成装置に装備されている転写・搬送ユニットおよびこれの装着部の構成に関する従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
1 感光体
10 搬送ベルト
13 転写・搬送ユニット
13A 端子部
13B ガイドレール
14 センサの一方をなす発光部
15 リード線
16 転写・搬送ユニットカセット
16C 装着部
Claims (5)
- 複数並設された画像形成部を有する装置本体と、
前記装置本体における複数の画像形成部に対向して設けられ、該複数の画像形成部により形成された画像を順次転写可能な転写手段と、
前記装置本体に軸支され、前記転写手段を前記画像形成部に対して近接させて転写が行える第1の位置と、前記転写手段を前記画像形成部から離間させて前記装置本体から開放した第2の位置とで回動自在に支持し、かつ、前記転写手段の交換時において、前記第2の位置にある該転写手段を、その着脱方向に沿ってガイドする支持手段とからなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記支持手段は、前記転写手段の一部が挿入されることによって前記転写手段を支持する構成であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記転写手段には第1の係合部が設けられ、前記支持手段には前記第1の係合部が挿脱可能な第2の係合部が設けられ、前記第1の係合部を前記第2の係合部に挿入することにより前記転写手段が前記支持手段により支持される構成であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のうちの一つに記載の画像形成装置において、
前記支持手段は、前記装置本体の筐体に軸支されて前記第1の位置と第2の位置とに変位可能であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3記載の画像形成装置において、
前記転写手段の第1の係合部は、前記転写手段の移動方向と直角な方向に相当する幅方向両端側の側面に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
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