JP4585821B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、装置本体内に着脱可能に装着されるユニットを有する画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの少なくとも２つの機能を有する画像形成装置において、ジャム紙の処理、メンテナンス及び部材交換のため、画像形成を行う部材の１つまたは複数個をユニット化して装置本体に対し着脱可能に装着しているものが多い。ユニット化して着脱される部材は種々あるが、カラー画像形成装置の中間転写ベルト等の像担持体ベルトユニットもその１つである。

特開２００１−１３４０９６号公報

一般に、ベルトユニットを着脱する場合、ガイドレールに案内されて装置本体の前後方向から操作するものが多く、例えば、特許文献１に開示されている。
このように、ベルトユニットを手前に引き出して取り出すことができる画像形成装置では、引き出し時に誤って大きな力で引いてしまい、ベルトユニットがガイド部から落下してしまうことを防止しなければならない。

本発明は、上記した事情に鑑み、ユニットの落下を防止し、装置本体内からユニットを容易に取り出すことができる画像形成装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明は、装置本体内の正規位置から離脱可能な位置へ移動することにより装置本体から取り出し可能なユニットを有する画像形成装置において、前記ユニットにおける正規位置と離脱可能な位置との間の移動をガイドするガイド部材を有し、前記ユニットには、前記ユニットを正規位置から離脱可能な引き出し位置へ移動する移動方向とは直交する方向で異なる位置に、対にして配置される２つのユニット引き出し手段が設けられ、前記ユニット引き出し手段は、前記ユニットが正規位置から引き出し方向へ移動して前記離脱可能な位置に達すると、前記装置本体の枠体の内側に突き当たって前記ユニットの引き出し方向の移動を阻止して、前記ガイド部材からの前記ユニットの落下を防止する阻止部材であって、前記装置本体の枠体に突き当たる阻止位置と枠体に突き当たらない阻止解除位置との間を移動可能な阻止部材と、前記ユニットの引き出し方向において前記阻止部材より下流側に前記ユニットに設けられる取っ手であって、起立する位置と伏せる位置との間を移動可能な取っ手とで構成され、前記取っ手は、前記阻止部材が阻止位置のとき伏せる位置に、前記阻止部材が阻止解除位置のとき起立する位置にそれぞれ連動動作することを特徴としている。

さらに、本発明は、前記ユニットを離脱可能な位置から正規位置に向けて移動させるときに、前記取っ手が、起立する位置で装置本体の枠体の外側に突き当たり収納方向の移動を阻止するとともに、前記取っ手を伏せる位置に移動させることで、前記阻止部材が阻止位置に連動動作して前記ユニットが正規位置に移動可能であると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記阻止部材には支軸が固定され、該支軸を中心に回転することにより阻止位置と阻止解除位置と間を移動するとともに、該支軸に前記取っ手も固定されていると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記ユニットの引き出し方向が水平方向であり、前記ユニット取り出し手段がユニットの上面に設けられていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記支軸が前記引き出し方向と平行に設けられていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記支軸が、角に丸みを付けた断面正四角形の角軸であると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記ユニットが、複数のローラに張架されたベルトを有すると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記ユニットが、トナー像を担持する像担持体を有すると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記ユニットが中間転写ベルトを有し、前記ユニットの下側に配置された像担持体から前記中間転写ベルトへとトナー像が転写されると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記像担持体から転写されるトナー像が、前記像担持体よりも中間転写ベルト走行方向下流側で、且つ、前記中間転写ベルトが下方から上方へと走行する前記ユニットの側方位置で、記録媒体へと転写されると、効果的である。

請求項１の構成によれば、前記ユニットにおける正規位置と離脱可能な位置との間の移動をガイドするガイド部材を有し、前記ユニットには、前記ユニットを正規位置から離脱可能な引き出し位置へ移動する移動方向とは直交する方向で異なる位置に、対にして配置される２つのユニット引き出し手段が設けられ、前記ユニット引き出し手段は、前記ユニットが正規位置から引き出し方向へ移動して前記離脱可能な位置に達すると、前記装置本体の枠体の内側に突き当たって前記ユニットの引き出し方向の移動を阻止して、前記ガイド部材からの前記ユニットの落下を防止する阻止部材であって、前記装置本体の枠体に突き当たる阻止位置と枠体に突き当たらない阻止解除位置との間を移動可能な阻止部材と、前記ユニットの引き出し方向において前記阻止部材より下流側に前記ユニットに設けられる取っ手であって、起立する位置と伏せる位置との間を移動可能な取っ手とで構成され、前記取っ手は、前記阻止部材が阻止位置のとき伏せる位置に、前記阻止部材が阻止解除位置のとき起立する位置にそれぞれ連動動作するので、移動させ過ぎによるユニットの落下を防止することができるだけでなく、阻止部材の阻止位置と阻止解除位置との間の移動を容易に行うことが可能であり、且つ、阻止部材と取っ手とが連動して阻止位置と阻止解除位置との間を移動するので、阻止部材の阻止位置と阻止解除位置への移動を的確に行うことができる。

請求項２の構成によれば、前記ユニットを離脱可能な位置から正規位置に向けて移動させるときに、前記取っ手が、起立する位置で装置本体の枠体の外側に突き当たり収納方向の移動を阻止するとともに、前記取っ手を伏せる位置に移動させることで、前記阻止部材が阻止位置に連動動作して前記ユニットが正規位置に移動可能であるので、阻止部材の阻止位置と阻止解除位置への移動をさらに的確に行うことができる。

請求項３の構成によれば、阻止部材と取っ手との連動移動を簡単な構成でしかも確実に行うことができる。
請求項４の構成によれば、前記ユニットの引き出し方向が水平方向であり、前記ユニット取り出し手段がユニットの上面に設けられていて、請求項５の構成によれば、前記支軸が前記引き出し方向と平行に設けられているので、ユニット取り出し操作が簡便になる。

請求項６の構成によれば、前記支軸が、角に丸みを付けた断面正四角形の角軸であるので、阻止部材及び第２阻止部材である取っ手のそれぞれの起立位置において、面で支持することができるため、起立状態が安定する。
請求項７ないし１０の構成によれば、ユニットが、中間転写ベルトを有し、前記ユニットの下側に配置された像担持体から前記中間転写ベルトへとトナー像が転写されるので、第２阻止部材である取っ手が上流側像担持体から中間転写ベルトへの転写の邪魔にならない。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタを示す概略図である。

図１において、装置本体のほぼ中央に支持ローラ１２，１３に張架された中間転写ベルト１１を横方向に配設している。この中間転写ベルト１１の下部走行辺に沿って、４つの作像ユニットＳＵが並設されている。作像ユニットＳＵは、感光体ドラム１を中心としてその周囲にクリーニング手段２，除電手段３，帯電手段４，現像器５等の電子写真プロセスに必要な機器を配置したものである。各作像ユニットＳＵ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の構成は同じであるが、現像器５で扱うトナーの色がそれぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックである点が異なっている。

作像ユニットＳＵの下方には露光装置６が配設されている。本例の露光装置６は公知のレーザ方式で、各色画像情報に対応した書き込み光を感光体表面に照射して潜像を形成する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。

中間転写ベルト１１は厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、感光体１からトナーを転写可能とする抵抗値を有している。該中間転写ベルト１１は、図示しない駆動手段と連結された駆動ローラ１１により図中反時計回りに回転走行される。中間転写ベルト１１の感光体１と接触する面の裏側には、一次転写手段である転写ローラ１４が感光体１に対向して配置されている。これらの中間転写ベルト１１、支持ローラ１２，１３及び転写ローラ１４はまとめて中間転写ユニット１０として画像形成装置本体から着脱可能である。

ベルトループの外側で支持ローラ１３に対向する位置には、クリーニング部材であるクリーニングブレード１６を有するクリーニング装置１５が配備されており、中間転写ベルト１１の表面に残留する不要のトナーや紙粉を拭い去る。このクリーング装置２５は、中間転写ユニット１０と一体で画像形成装置本体から着脱可能に構成することもできる。なお、中間転写ユニット１０の着脱の機構、着脱方法については後に詳述する。

図１において中間転写ベルト１１の右側であって、当該中間転写ベルト１１が下方から上方へと走行する前記中間転写ユニット１０の側方には搬送ベルト３０が縦方向に張設されている。搬送ベルト３０は支持ローラ３１，３２に巻き掛けられており、支持ローラ３１が図示しない駆動手段によって駆動されて図中時計回りに回転駆動される。この搬送ベルト３０の裏側（ループの内側）には、中間転写ベルト１１に担持したトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段としての転写ローラ３３が中間転写ベルト１１を支持するローラ１２に対向して配備されている。また、搬送ベルト３０のループ外側には、当該搬送ベルト３０用のクリーニング装置３５が配備されている。このクリーニング装置３５は回収部３４を備えており、用紙にトナーを転写した後の転写搬送ベルト装置１００に残留する不要のトナーを除去し、除去したトナー等は回収部３４に送られる。搬送ベルト３０が中間転写ベルト１１と接触する箇所では、前記二次転写ローラ３３、支持ローラ１２により、あらかじめ定められた転写ニップを形成している。

給紙部に配備された２段の給紙カセット２６-１，２６-２には、記録媒体としての用紙Ｐが収納されており、最上位の用紙が給紙ローラ２７を含む給送手段によって給紙され、給紙された用紙は複数のガイド部材２９及び２５に案内されてレジストローラ対２８へ搬送される。

搬送ベルト３０の上方には、ヒータ等の熱源を内蔵した定着装置３６が設けられ、定着装置３６に続いて排紙ガイド３７、排紙ローラ対３８が配備されている。搬送ベルト３０を配設している本体の一部のフレーム４０は、開閉支軸２４を中心として回動・開放が可能な構造にしてあり、用紙Ｐがジャムした場合は用紙搬送路を大きく開き、ジャム紙の処理を容易にしている。

画像形成装置本体の上面は排紙スタック部３９として構成されている。その排紙スタック部３９の下方で中間転写ベルト１１の上方には、補給用のトナーを収納した４個のトナーカートリッジＴＣをセットできる収納部ＴＳが設けられている。トナーカートリッジＴＣのトナーの色は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色であり、不図示の粉体ポンプによって対応する色の現像装置５に補給される。

上記のように構成された画像形成装置における画像形成動作について説明する。
本例の画像形成装置はいわゆるプリンタであり、書き込みのための信号はホストマシーン、例えばコンピュータから送られてくる。受信した画像信号に基づいて露光装置６が駆動され、露光装置のレーザ光源（図示せず）からの光は、モータにより回転駆動されるポリゴンミラーによって走査され、ミラー等を経て、帯電装置４により一様に帯電された感光体ドラム１に照射され、感光体１上に書き込み情報（色分解された各色画像情報）に対応した潜像を形成する。

感光体ドラム１上に形成された潜像は、現像装置５で現像され、トナー像となって該感光体ドラム１の表面に形成・保持される。このトナー像は、一次転写ローラ１４により、感光体ドラム１と同期して移動する中間転写ベルト１１の表面に転写される。トナー像転写後の感光体ドラム１の表面に残留するトナーは、クリーニング手段２によってクリーニングされ、その後感光体ドラム１は除電装置３で除電され次の作像サイクルに備える。

中間転写ベルト１１は、作像ユニットａの感光体ドラム５から転写されたトナー像を表面に担持して矢印の方向に移動する。作像ユニットｂの感光体ドラム１に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像されトナー像となる。この像は、すでに中間転写ベルト１１に乗っている前の色のトナー像に重ねられ、最終的に作像部ａ，ｂ，ｃ，ｄで形成された４色のトナー像が重ねられてフルカラー画像が形成される。なお、搬送ベルト３０も中間転写ベルト１１と同期するようにして矢印方向に移動している。

中間転写ベルト１１上のトナー像が所定のところまで移動すると給紙が開始される。すなわち、給紙ローラ２７が矢印の方向に回転し、給紙カセット２６−１または２６−２内の最上位の用紙Ｐが引き出され、レジストローラ対２８に搬送される。そして、画像の位置が正規のものとなるようにタイミングが取られて、レジストローラ対２８から用紙が送出される。中間転写ベルト１１と搬送ベルト３０の間に送られた用紙Ｐの片側の面に、中間転写ベルト１１上の４色重ねられたトナー像が、二次転写ローラ３４により一度に転写される。

本例では、感光体ドラム１の表面に形成される静電潜像の極性はプラスであり、感光体上に作像されるトナーの極性はマイナスである。一次転写ローラ１４に感光体１の潜像の電荷よりも大きなプラスの電荷を与えることで、感光体１上に保持されたトナーは中間転写ベルト１１に転写される。また、二次転写ローラ３４にプラスの電荷を与えることで、中間転写ベルト１１に担持されたトナーが用紙Ｐに転写される。

上記のようにして表面にトナー像が転写された用紙Ｐは、定着手段３６に送られ、用紙Ｐ上のトナー像が定着され、ガイド３７を経て排紙ローラ対３８により排紙スタック部３９に排出される。

図１のように排紙部３９を構成した場合、画像面が下面となって排紙部３９に載置されるため、１頁目から順次作像すると頁揃えが可能である。中間転写ベルト１１から用紙Ｐに画像を転写した後、内部にクリーニングブレード１６を備えたクリーニング装置１５によりベルト面から不要のトナーや紙粉は拭い取られ回収がなされる。

ここでは用紙の片面のみに画像を形成する動作について述べたが、搬送ベルト３０を第２の中間転写ベルトとして用いることにより、用紙の両面に画像を形成する構成にしても良い。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、中間転写ベルト１１の表面に担持された第１画像としての４色重ねのトナー像が二次転写ローラ３４により第２の中間転写ベルト３０に転写される。その後、第２画像としての４色重ねのトナー象が中間転写ベルト１１上に作像されている間に第１の画像は第２の中間転写ベルト３０に担持されて転写位置まで搬送される。中間転写ベルト１１、第２の中間転写ベルト３０及びレジストローラ対２８によりタイミングが計られ、用紙の両面に第１画像と第２画像とが同時に転写が行われる。

両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、定着手段３６に送られ、両面の画像が同時に用紙上に定着され、ガイド３７を経て排紙ローラ対３８により排紙部３９に排出されスタックされる。ここでは複数色のトナーを使った、カラー画像の作像に関して述べたが、モノクロ画像にも適用することができる。

本実施形態の中間転写ユニット１０は装置本体からの着脱可能であり、次のその詳しい説明をする。
図２は、装置本体のフレーム構成を示す斜視図である。この図に示すように、枠体としての本体フレームは、前後面板４１，４２、その前後面板間を連結する側面板４３及び底面板等により構成されている。前面板４１には上下２つの開口４１ａ，４１ｂが設けられている。上部開口４１ａは、ベルトユニットＵを装置本体に着脱するための開口であり、この上部開口４１ａを開閉するように、感光体面板４７が前面板４１に回動可能に装着支持されている。下部開口４１ｂは、上記した給紙カセット２６-１，２６-２を挿脱するための開口である。

後面板４２には、駆動部４８が装着されている。この駆動部４８は、各作像ユニットＳＵにおける感光体ドラム１や現像装置５、あるいは中間転写ベルト１１の駆動ローラ等を駆動するためのモータやギヤ列等の駆動機構を含むものである。

図３は、中間転写ユニット１０の取り出し時の一態様を示す説明図である。中間転写ユニット１０はガイド部材としてのガイドレール４５に支持され、装置本体に着脱可能となっている。ガイドレール４５は、図示していないが中間転写ユニット１０の左右にそれぞれ設けられている。ガイドレール４５は、後端が後面板４２に接触または近接し、前端は前面板４１よりも前方へ飛び出した位置に達している。このユニット１０は、後面板４２と前面板４１との間であるときが正規位置であり、画像形成が可能な位置である。

ところで、このようにガイドレール４５に案内される中間転写ユニット１０は、先に説明したように、誤って大きな力で引き出されると、ユニットがガイドレール４５から外れて落下してしまうおそれがある。

そこで、中間転写ユニット１０の上面には、当該ユニットがある程度引き出され、当該ユニットが離脱可能な位置に達すると、前面板４１の内面側に突き当たってそれ以上の引き出し方向の移動を阻止する阻止部材５０と、後述する取っ手５２あって、当該阻止部材５０と連動し、当該阻止部材５０と共にユニット引き出し手段を構成する取っ手５２とが設けられている。阻止部材５０は前面板４１突き当たるとき、図４に示すように、中間転写ユニット１０を装置本体から取り出せる離脱可能な位置に設定されている。

阻止部材５０が前面板４１に当たる位置まで（例えば図３に示されるように水平方向に）引き出した中間転写ユニット１０は、装置本体から完全に取り出すとき、ユニット上で起立している阻止部材５０が邪魔になる。そこで、本実施形態の阻止部材５０は起立してユニットの引き出しを阻止する移動阻止位置と伏せてユニットの上面に沿う阻止解除位置との間を、支軸５１を中心として揺動可能に支軸５１に固定されている。この支軸５１は、図６に示すように、引き出し方向と平行に設けられた、角に丸みを付けた断面正四角形の角軸であり、この支軸５１の引き出し方向側には、阻止部材５０と連動動作するユニット引き出し手段の第２阻止部材としての取っ手５２が固定されている。この取っ手５２は、阻止部材５０が起立しているときユニット上面に沿って伏しており、阻止部材５０を倒すと取っ手５２が起立する関係が得られるように支軸５１に固定されている。したがって、図５に示すように、阻止部材５０が前面板４１に突き当たった後、取っ手５２を起立させれば、それに連動して阻止部材５０が倒れ、作業者は取っ手５２を持って中間転写ユニット１０を簡単に取り出すことができる。なお、阻止部材５０は一点よりも二点で前面板４１に当たった方がユニットバランスよく止められ、また取っ手５２も２つの方が持ち易いので、阻止部材５０及び取っ手５２で構成されるユニット引き出し手段は、図７に示すように、ユニット１０を正規位置から離脱可能な引き出し位置へ移動する移動方向とは直交する方向で異なる位置に、対にして２つ設けることが好ましい。また、支軸５１に角軸を用いるのは、阻止部材５０及び取っ手５２のそれぞれの起立位置において、面で支持することができるため、起立状態を安定して支持するのに好都合であり、さらに図６に示すように押え部材５３で支軸５１を押えることで、ある程度以上の力を加えない限り取っ手５２が回転してしまうことがない。

中間転写ユニット１０を装置本体にセットするとき、起立した位置における取っ手５２を持って操作するが、この起立した取っ手５２は装置本体の枠体の外側に突き当たってユニット１０の収納移動を阻止する阻止位置にあるため、ユニットを正規の位置に装着しようとしても前面板４１の外側に当たってそれ以上奥へ移動させることができない。このとき、突き当たった取っ手５２を倒して移動阻止を解除する伏せた位置に回転させればユニットを正規位置にセットすることができるとともに、この回転に連動して阻止部材５０が立ち上がる。したがって、次回のユニット取り出し時に阻止部材５０が阻止解除位置の状態のままセットしてしまうことが確実に防止でき、取り出し時に阻止部材５０が阻止位置になかったため移動を阻止できなくなるという問題を確実に回避することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず各種改変することができるものである。例えば、着脱するユニットは中間転写ユニットに限らず、作像ユニット、露光装置ユニット、さらには複数の画像形成部材を備えたプロセスカートリッジ等であってもよい。また、阻止部材と第２阻止部材の連動は回転軸に両部材を固定する上記実施形態のものが低コスト、確実な連動が得られるので最も好ましいものであるが、設置場所の状態や条件からこのような構成のものが採用しにくい場合には歯車等の伝達部材を介在させて連動させたり、駆動源とセンサを用いたりしたもので構成することもできる。

本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 本体フレームを示す斜視図である。 本発明の一実施形態を示す中間転写ユニットの取り出し時の説明図である。 中間転写ユニットの取り出し時の説明図である。 中間転写ユニットの装着時の説明図である。 中間転写ユニットの取っ手部を拡大して示す斜視図である。 取り出し時の中間転写ユニットを示す斜視図である。

符号の説明

１０ 中間転写ユニット
１１ 中間転写ベルト
４１ 前面板
４５ ガイドレール
５０ 阻止部材
５１ 支軸
５２ 取っ手

Claims (10)

1. 装置本体内の正規位置から離脱可能な位置へ移動することにより装置本体から取り出し可能なユニットを有する画像形成装置において、
   前記ユニットにおける正規位置と離脱可能な位置との間の移動をガイドするガイド部材を有し、
   前記ユニットには、前記ユニットを正規位置から離脱可能な引き出し位置へ移動する移動方向とは直交する方向で異なる位置に、対にして配置される２つのユニット引き出し手段が設けられ、
   前記ユニット引き出し手段は、
   前記ユニットが正規位置から引き出し方向へ移動して前記離脱可能な位置に達すると、前記装置本体の枠体の内側に突き当たって前記ユニットの引き出し方向の移動を阻止して、前記ガイド部材からの前記ユニットの落下を防止する阻止部材であって、前記装置本体の枠体に突き当たる阻止位置と枠体に突き当たらない阻止解除位置との間を移動可能な阻止部材と、
   前記ユニットの引き出し方向において前記阻止部材より下流側に前記ユニットに設けられる取っ手であって、起立する位置と伏せる位置との間を移動可能な取っ手とで構成され、
   前記取っ手は、前記阻止部材が阻止位置のとき伏せる位置に、前記阻止部材が阻止解除位置のとき起立する位置にそれぞれ連動動作することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ユニットを離脱可能な位置から正規位置に向けて移動させるときに、前記取っ手が、起立する位置で装置本体の枠体の外側に突き当たり収納方向の移動を阻止するとともに、前記取っ手を伏せる位置に移動させることで、前記阻止部材が阻止位置に連動動作して前記ユニットが正規位置に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記阻止部材には支軸が固定され、該支軸を中心に回転することにより阻止位置と阻止解除位置と間を移動するとともに、該支軸に前記取っ手も固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
4. 前記ユニットの引き出し方向が水平方向であり、
   前記ユニット取り出し手段がユニットの上面に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記支軸が前記引き出し方向と平行に設けられていることを特徴とする請求項３又は４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記支軸が、角に丸みを付けた断面正四角形の角軸であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記ユニットが、複数のローラに張架されたベルトを有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記ユニットが、トナー像を担持する像担持体を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記ユニットが中間転写ベルトを有し、前記ユニットの下側に配置された像担持体から前記中間転写ベルトへとトナー像が転写されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体から転写されるトナー像が、前記像担持体よりも中間転写ベルト走行方向下流側で、且つ、前記中間転写ベルトが下方から上方へと走行する前記ユニットの側方位置で、記録媒体へと転写されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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