JP4389734B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、特に、像担持体上に形成された画像を記録媒体上に転写するようにした電子写真方式による画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式による画像形成装置においては、消耗品の交換などのメンテナンスや紙詰まり処理のために、感光体ユニット、中間転写体ユニット、現像ユニットなどの作像ユニットを装置本体から着脱可能に設置する必要がある。

そのため、従来では、特許文献１，２に記載のように、装置の本体フレームを開閉するカバーに搬送通路構成部材あるいは中間転写体を保持させ、カバーの開閉動作に連動して搬送通路構成部材あるいは中間転写体の固定・解除を行う機構が提案されている。また、特許文献３には、カバーの開閉動作によって用紙搬送通路を外部に露出させ、紙詰まり処理を容易にする機構が提案されている。

ところで、中間転写体などの作像ユニットの本体フレームに対する固定位置の位置精度は、画像品質を決定するうえで重要な要素である。そこで、例えば、特許文献１に開示されている機構では、中間転写体をレバーによって固定・解除するロック手段を備えている。しかし、ロックのためにレバーを用いると非常に大型で複雑な機構となり、カバー自体を強固な構成とする必要があり、かつ、カバーの保持機構も強固で複雑になるという問題点を有している。また、複雑で大型化した機構はコストアップや生産性の低下、機械的信頼性の低下にもつながるという問題点を有している。
特開２０００−１７２１５１号公報 特開２００３−１８６３７０号公報 特開２００３−１８６３７１号公報

そこで、本発明の目的は、簡単な構成で像担持体の固定・解除を行うことができ、かつ、像担持体を本体フレームに対して高精度で位置決めすることのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記目的を達成するとともにメンテナンスや紙詰まり処理も容易な画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
第１のローラ軸と第２のローラ軸に中間転写ベルトを設けた中間転写ユニットを備え、中間転写ベルト上に形成された画像を記録媒体上に転写するようにした画像形成装置において、
画像形成装置の本体フレームに対してその一部を開閉可能であり、中間転写ユニットを前記第１のローラ軸を支点として搖動可能に保持したカバー部材と、
前記カバー部材が閉止状態にあるときは前記第１及び第２のローラ軸を前記本体フレームに位置決めしてそれぞれロックする第１及び第２のロックレバーと、
外部から操作されることで前記第１のロックレバーのロック状態を解除する第１の解除部材と、
前記第１のローラ軸のロックが解除された後の前記カバー部材の開放動作に連動して中間転写ユニットが本体フレームから外部に露出される際に、中間転写ユニットの前記第２のローラ軸を支点とする搖動動作に基づいて前記第２のロックレバーのロック状態を解除する第２の解除部材と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置にあっては、本体フレームに対してその一部を開閉可能なカバー部材が閉止状態にあるときは中間転写ユニットを本体フレームに位置決めしてロックし、カバー部材の開放動作に連動して中間転写ユニットが本体フレームから外部に露出される際に、中間転写ユニットの搖動動作に基づいてその固定解除を行うようにしたため、中間転写ユニットをカバー部材からは独立して本体フレームに対して精度よく位置決めすることができ、ロック手段自体も小型で簡単な構成とすることができる。

本発明に係る画像形成装置において、前記カバー部材は前記第１のローラ軸をその軸方向と直交する方向にスライド可能に保持するように構成してもよい。この場合、前記第１のロックレバーが前記第１のローラ軸に対するロックを解除し、かつ、前記カバー部材の開放動作に基づいて前記第２のロックレバーが前記第２のローラ軸に対するロックを解除した後は、前記第１のローラ軸を前記カバー部材に対してスライドさせることで中間転写ユニットをカバー部材から取り出し可能とすれば、中間転写ユニットの取出し操作が容易である。

さらに、前記第１のローラ軸を前記カバー部材に対してスライドさせることで中間転写ユニットをカバー部材に取り付けた後に、カバー部材の閉止動作に基づいて前記第１及び第２のロックレバーが中間転写ユニットを本体フレームに固定させる構成とすれば、中間転写ユニットのカバー部材への取付け操作が容易になり、かつ、ロック動作が自動的に行われることになり、作業性が向上する。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記カバー部材の本体フレームに対するロック解除手段を備えていてもよい。ユーザーがカバー本体を不用意に開放してしまうことを未然に防止することができる。

また、前記カバー部材は本体フレームを開放した際、記録媒体の搬送通路をも外部に向かって開放することが好ましい。搬送通路で発生した紙詰まりの除去作業のため、搬送通路を開放するための別途カバー部材が不要であり、メンテナンスや紙詰まり処理が容易になる。

また、カバー部材は本体フレームを開放した際、感光体をも外部に向かって開放するように構成することが好ましい。感光体の交換やメンテナンスを容易に行うことができ、別途カバー部材を設ける必要もなくなる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

まず、本発明の一実施例である電子写真方式によるカラープリンタの概略構成を図１〜図３に示す。このカラープリンタは、概略、本体フレーム１と上カバー７と前カバー９とからなる筐体内に、感光体ユニットＡ、現像ユニットＢ、中間転写ユニットＣ、レーザ走査ユニットＤ及び定着ユニットＥを備え、底部に給紙ユニットＦを設置したものである。図１は上カバー７及び前カバー９が閉じられた状態を示し、図２は上カバー７及び前カバー９を全開した状態を示し、図３は上カバー７を起立させた半開状態を示す。

感光体ユニットＡは、感光体ドラム３ａ、帯電器３ｂなどを備え、以下に説明するように、本体フレーム１から着脱自在となっている。現像ユニットＢは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色の現像器４を支軸４ａを中心に一体的に回転可能としたもので、各現像器４は個々に着脱自在である。中間転写ユニットＣは、中間転写ベルト５を保持したもので、以下に詳述するように、上カバー７の開閉動作に連動して外部からアクセス可能及び本体フレーム１内に位置決めしてロック可能になっている。

カラープリンタによる作像動作の概略を図１を参照して説明すると、４色の各色ごとの画像がレーザ走査ユニットＤから感光体ドラム３ａに対して露光され（静電潜像の形成）、各色の現像器４によって現像（トナー像化）される。このトナー像は１色ごとに中間転写ベルト５上に１次転写され、４色の画像が中間転写ベルトに重ね合わされる。

一方、記録媒体である用紙は、給紙ユニットＦから給紙ローラ２にて１枚ずつ給紙され、搬送通路８を通じて支持ローラ５ａにて支持されている中間転写ベルト５と２次転写ローラ５０とのニップ部に搬送され、中間転写ベルト５から合成画像が２次転写される。その後、用紙は定着ユニットＥにてトナーの加熱定着を施され、排出ローラ５１から用紙トレイ５２上に排出される。

以下に、本発明の要部である上カバー７の開閉機構及び中間転写ユニットＣのロック機構に関して詳述する。

図２に示すように、上カバー７は本体フレーム１に設けた支軸１６を中心として矢印ａ方向に回動可能に設置されている。この上カバー７には中間転写ユニットＣが以下に説明する機構によって揺動自在に保持されており、上カバー７と中間転写ユニットＣは図２に示す状態にまで上方に開くことが可能である。

図１に示すように、前カバー９は本体フレーム１に設けた軸部９ａを中心として開閉自在であり、常時は、上カバー７の先端部分７ｅにて押圧されており、上カバー７を開けた状態で前方に開けることが可能になる。

感光体ユニットＡは、図２に示すように上カバー７を開けたとき、本体フレーム１に設けられたガイドレール４３に沿って矢印ｂ方向に取り出すことができる。感光体ドラム３ａの交換やメンテナンスは上カバー７を開けることにより容易に行うことができる。また、感光体ユニットＡを本体フレーム１から取り出したとき、搬送通路８が大きく外部に露出され、紙詰まりの処理が容易になる。

また、上カバー７及び前カバー９を開いた状態で、現像ユニットＢの上半分が外部に露出され、各現像器４を一つずつ取り出すことができる。現像器４の交換やメンテナンスはこれにて容易に行うことができる。

中間転写ユニットＣは、図４〜図６に示すように、両側に設けたフレーム６のボス部２２に螺着した段付きねじ１９が上カバー７の両側に設けた保持フレーム１４に形成した長穴１８に係合することにより、上カバー７に係合されている。従って、段付きねじ１９をボス部２２から取り外すことで、中間転写ユニットＣを上カバー７から離脱させ、メンテナンスや中間転写ベルト５の交換をすることができる。

また、図３に示すように、ユーザーによる上カバー７の上方への開放動作を容易にするため、上カバー７と本体フレーム１との間にはレバー７ａが設けられ、レバー７ａと本体フレーム１との間には補助スプリング７ｄが掛け渡されている。詳しくは、レバー７ａの一端はピン７ｂにて上カバー７に連結され、その他端はピン７ｃを介して本体フレーム１に形成したガイド溝４２にスライド自在に係合されている。補助スプリング７ｄはその一端がピン７ｃに連結され、他端が本体フレーム１に固定されている。また、レバー７ａはピン７ｃがガイド溝４２の端部に当接することにより、上カバー７の開放時のストッパとしても機能する。

ここで、上カバー７と中間転写ユニットＣとの保持関係、中間転写ユニットＣの位置決め・ロック機構について説明する。

上カバー７は、前述の如く、支軸１６を支点として回動自在である。この上カバー７には、図９に示すように、両側に保持フレーム１４がねじ１５ａ〜１５ｄによって取り付けられている。保持フレーム１４は支軸１６を支点として上カバー７と一体的に回動自在である。

保持フレーム１４には、図４に示すように、さらに、支持ローラ５ｂのローラ軸２１がスライド自在に係合する長穴１７を有し、この長穴１７と前記長穴１８とによって中間転写ユニットＣを移動自在に保持する。中間転写ユニットＣが移動自在な範囲は長穴１８内で段付きねじ１９が移動可能な範囲である。

また、図７及び図９に示すように、上カバー７の先端には取っ手１０が軸部材１１を介して設けられている。軸部材１１は両側の保持フレーム１４に設けたピン１２を支点として回転自在なロック解除レバー１３に連結されている。ユーザーが取っ手１０の先端部を引き上げると、ロック解除レバー１３がピン１２を支点として図７中時計回り方向（図１０では反時計回り方向）に回転し、突片１３ａが以下に説明する解除ボス３０を介してロックレバー２８を動作させ、上カバー７を上方へ開く開放動作を可能とする。なお、このロック解除機構については後述する。

中間転写ユニットＣの本体フレーム１への位置決め・ロック機構は以下のとおりである。

図１２は上カバー７を全開した状態を示し、本体フレーム１にピン２９を支点として回転自在に設けたロックレバー２８はスプリング３１によって時計回り方向に常時付勢されている。このロックレバー２８は中間転写ユニットＣのローラ軸２１をロックするためのものである（図８参照）。また、本体フレーム１にピン２５を支点として回転自在に設けたロックレバー２４はスプリング２７によって反時計回り方向に常時付勢されている。このロックレバー２４は、中間転写ユニットＣの支持ローラ５ａのローラ軸２０をロックするためのものである（図１１参照）。

即ち、上カバー７が上方に全開された状態において、中間転写ユニットＣは、図１２に示すように、ローラ軸２１が保持フレーム１４に形成された長穴１７の底部で保持されている状態となる。

上カバー７が全開状態から閉じられていくと、即ち、上カバー７が図１２の状態から支軸１６を支点として反時計回り方向に回動していくと、中間転写ユニットＣも連動して下方に揺動し、図１３に示すように、ローラ軸２０が本体フレーム１に設けられた上方が開口したガイド溝４０に案内されて該ガイド溝４０の下方に移動していく。

上カバー７が閉じられる直前の状態を図１４に示す。このとき、ローラ軸２０はガイド溝４０で下方に案内されつつ、ロックレバー２４とは係合する直前の状態にある。また、ローラ軸２１は長穴１７の奥部に位置し、ロックレバー２８とは係合する直前の状態にある。

この状態から上カバー７を閉じていくと、図１５に示すように、ローラ軸２０はロックレバー２４の上面２４ａに当接してガイド溝４０内で停止する。さらに、閉じていくと、中間転写ユニットＣはローラ軸２０を支点として図１５中反時計回り方向に若干揺動する。同時に、図１６に示すように、ローラ軸２１が本体フレーム１に固定したガイド部４１の傾斜面４１ａに当接する。

その後、図１６及び図１７に示すように、ローラ軸２１は長穴１７の奥部によって左方に押圧されつつガイド部４１の傾斜面４１ａに沿って右斜め下方に移動する。これと同時に、ローラ軸２０がロックレバー２４の上面２４ａを押圧しつつガイド溝４０内の若干下方に移動し、ガイド溝４０の底部に当接して停止する（図１８参照）。このとき、ロックレバー２４の回転は該レバー２４自身がフレーム６に設けた解除ボス２３に当接することにより規制される。

次に、ローラ軸２１は、ガイド部４１の傾斜面４１ａから離間し、ロックレバー２８をピン２９を支点として反時計回り方向に回転させる。このとき、中間転写ユニットＣはローラ軸２０を支点として反時計回り方向に回動する（図１８及び図１９参照）。同時に、解除ボス２３も反時計回り方向に回動し、ロックレバー２４も該解除ボス２３と同期してピン２５を支点として反時計回り方向に回動する。そして、ローラ軸２１がガイド部４１の凹部４１ｂに当接したとき（図２０参照）、ローラ軸２０はロックレバー２４の端面２４ｂに当接してロックされ、かつ、ローラ軸２１は長穴１７で保持されるとともにロックレバー２８にてロックされる。

これにて、中間転写ユニットＣは本体フレーム１に所定の位置で精度よくロックされたことになる。同時に、上カバー７もローラ軸２１が長穴１７に係合することによって上方への開放動作を阻止され、ロック状態となる。

ところで、ロックレバー２４によるローラ軸２０のロックを確実なものとするため、図１２に示すように、ロックレバー２４の回転中心から端面２４ｂの下端までの長さＬ１と上端までの長さＬ２とは、Ｌ１＞Ｌ２の関係に設定されることが必要である。

次に、上カバー７を開けるためのロック解除、即ち、中間転写ユニットＣのロック解除について説明する。

図２１は上カバー７と中間転写ユニットＣとが本体フレーム１にロックされている状態を示している。ここで、取っ手１０を持ち上げると、図２２に示すように、ロック解除レバー１３がピン１２を支点として時計回り方向に回動する。これにて、ロック解除レバー１３がロックレバー２８に設けられている解除ボス３０を押圧し、ロックレバー２８が反時計回り方向に若干回動する。但し、このとき、ロックレバー２８はローラ軸２１を完全に開放していない。

さらに、取っ手１０を持ち上げていくと、図２３に示すように、ロックレバー２８がさらに反時計回り方向に回動し、ローラ軸２１を開放する。このとき、ローラ軸２１は長穴１７と係合状態にあり、持ち上げられていく上カバー７（保持フレーム１４）に伴って中間転写ユニットＣがローラ軸２０を支点として反時計回り方向に若干回動する（図２４参照）。

このように、中間転写ユニットＣがローラ軸２０を支点として回動を開始すると、フレーム６に固着されている解除ボス２３がロックレバー２４をピン２５を支点として時計回り方向に回動させ、ロックレバー２４によるローラ軸２０へのロックを解除する。同時に、ローラ軸２１がロックレバー２８を押圧しながら、ガイド部４１の凹部４１ｂを脱し、ローラ軸２１に対するロック状態が解除される。

ローラ軸２１に対するロックが解除されると、ロックレバー２４がローラ軸２０に対するロックを解除した状態で、中間転写ユニットＣは、図２５〜図２７に示すように、自重により、ローラ軸２１が長穴１７の底部に当接した状態で揺動しつつ、ローラ軸２０がガイド溝４０を抜けていき、上カバー７が全開状態となる（図２８参照）。

以上の説明の如く、本実施例にあっては、本体フレーム１に対してその一部を開閉可能な上カバー７が閉止状態にあるときは中間転写ユニットＣを本体フレーム１に位置決めしてロックする。位置決めは、ローラ軸２０，２１に対するガイド溝４０及び長穴１７にて行われる。また、ロックはロックレバー２４，２８にて行われる。そして、上カバー７の開放動作に連動して中間転写ユニットＣが本体フレーム１から外部に露出される際に、中間転写ユニットＣの揺動動作に基づいてその固定解除が行われる。

従って、中間転写ユニットＣを上カバー７からは独立して本体フレーム１に対して精度よく位置決めすることができ、ロック機構自体も小型で簡単な構成とすることができる。

また、本実施例において、上カバー７は中間転写ユニットＣをそのローラ軸２０がガイド溝４０でスライド可能として保持するように構成している。従って、上カバー７の開放動作に基づいてロック機構が中間転写ユニットＣの固定解除を行った後は、中間転写ユニットＣを上方にスライドさせることで中間転写ユニットＣを上カバー７から取り出し可能であり、中間転写ユニットの取出し操作が容易である。

さらに、中間転写ユニットＣを取出しとは逆方向にスライドさせることで、中間転写ユニットＣを上カバー７に取り付けた後に、上カバー７の閉止動作に基づいてロック機構が中間転写ユニットＣを本体フレーム１に固定させるため、中間転写ユニットＣの上カバー７への取付け操作が容易になり、かつ、ロック動作が自動的に行われるので作業性が向上する。

また、上カバー７の本体フレーム１に対するロック解除手段（即ち、ロック解除レバー１３）を備えているため、ユーザーが上カバー７を不用意に開放してしまうことを未然に防止することができる。

また、上カバー７は本体フレーム１を開放した際、同時に用紙搬送通路８をも外部に向かって開放するため、搬送通路８で発生した紙詰まりの除去作業や搬送通路８のメンテナンスが容易になる。

また、上カバー７はその開放時に、同時に感光体ユニットＡをも外部に対して開放し、前カバー９によって現像ユニットＢをも外部に対して開放するため、消耗品の交換やメンテナンスのために感光体ユニットＡや現像ユニットＢへのアクセスが容易である。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、本発明は、前記実施例に示したカラープリンタのみならず、いわゆる複写機、ファクシミリ、これらの複合機に幅広く適用することができる。また、前記実施例では、上カバー７と前カバー９とは別体にて構成したが、一体的に本体フレーム１を開閉可能なように構成されていてもよい。

本発明の一実施例であるカラープリンタを示す概略構成図である。 上カバーを全開した状態を示す概略構成図である。 上カバーの開閉補助機構を示す概略構成図である。 中間転写ユニットの保持・固定機構を示す立面図である。 保持フレームを示す立面図である。 中間転写ユニットの保持機構の要部を示す断面図である。 取っ手とロック解除レバーを示す立面図である。 ロックレバーを示す立面図である。 中間転写ユニットの保持機構を示す斜視図である。 ロック解除レバーを示す斜視図である。 いま一つのロックレバーを示す立面図である。 上カバーの全開状態を示す立面図である。 上カバーを閉じていく状態を示す立面図である。 上カバーを閉じていく状態を示す立面図である。 上カバーを閉じていく状態を示す立面図である。 上カバーを閉じていく状態を示す立面図である。 上カバーを閉じていく状態を示す立面図である。 上カバーを閉じていく状態を示す立面図である。 上カバーを閉じていく状態を示す立面図である。 上カバーの閉止が完了した状態を示す立面図である。 中間転写ユニットがロックされた状態を示す立面図である。 中間転写ユニットのロックが解除される状態を示す立面図である。 中間転写ユニットのロックが解除される状態を示す立面図である。 前記ロックが解除されて上カバーが開かれていく状態を示す立面図である。 上カバーが開かれていく状態を示す立面図である。 上カバーが開かれていく状態を示す立面図である。 上カバーが開かれていく状態を示す立面図である。 上カバーの開放が完了した状態を示す立面図である。

符号の説明

Ａ…感光体ユニット
Ｂ…現像ユニット
Ｃ…中間転写ユニット
Ｄ…レーザ走査ユニット
１…本体フレーム
５…中間転写ベルト
７…上カバー
１０…取っ手
１３…ロック解除レバー
１４…保持フレーム
１６…支軸
１７…長穴
２０，２１…ローラ軸
２４，２８…ロックレバー
３０…解除ボス
４０…ガイド溝
４１…ガイド部

Claims (7)

1. 第１のローラ軸と第２のローラ軸に中間転写ベルトを設けた中間転写ユニットを備え、中間転写ベルト上に形成された画像を記録媒体上に転写するようにした画像形成装置において、
   画像形成装置の本体フレームに対してその一部を開閉可能であり、中間転写ユニットを前記第１のローラ軸を支点として搖動可能に保持したカバー部材と、
   前記カバー部材が閉止状態にあるときは前記第１及び第２のローラ軸を前記本体フレームに位置決めしてそれぞれロックする第１及び第２のロックレバーと、
   外部から操作されることで前記第１のロックレバーのロック状態を解除する第１の解除部材と、
   前記第１のローラ軸のロックが解除された後の前記カバー部材の開放動作に連動して中間転写ユニットが本体フレームから外部に露出される際に、中間転写ユニットの前記第２のローラ軸を支点とする搖動動作に基づいて前記第２のロックレバーのロック状態を解除する第２の解除部材と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カバー部材は前記第１のローラ軸をその軸方向と直交する方向にスライド可能に保持することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１のロックレバーが前記第１のローラ軸に対するロックを解除し、かつ、前記カバー部材の開放動作に基づいて前記第２のロックレバーが前記第２のローラ軸に対するロックを解除した後は、前記第１のローラ軸を前記カバー部材に対してスライドさせることで中間転写ユニットをカバー部材から取り出し可能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。
4. 前記第１のローラ軸を前記カバー部材に対してスライドさせることで中間転写ユニットを前記カバー部材に取り付けた後に、カバー部材の閉止動作に基づいて前記第１及び第２のロックレバーが中間転写ユニットを前記本体フレームに固定させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. さらに、前記カバー部材の前記本体フレームに対するロック解除手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記カバー部材は前記本体フレームを開放した際、記録媒体の搬送通路をも外部に向かって開放することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記カバー部材は前記本体フレームを開放した際、感光体をも外部に向かって開放することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。

Images