JP4803994B2

JP4803994B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4803994B2
Application number: JP2004329237A
Authority: JP
Inventors: 浩志中畑
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: KR100826339B1; KR20060052605A; US20080044201A1; US7483649B2; KR100828761B1; US7302206B2; EP1659458A2; KR20070116578A; US20060104664A1; CN1776545A; CN1776545B; JP2006139108A; EP1659458A3

Description

本発明は、電子写真複写機・同プリンタ等の画像形成装置に関し、特に複数の像担持体を有する画像形成装置における消耗品交換時の操作性に関する。

近年、電子写真方式の複数色又はフルカラーの画像形成装置として、各色に応じて感光ドラムを１列に複数配列し、各感光ドラム上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルトに順次重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるインライン型の画像形成装置が実用化されている。第５図は従来の電子写真方式でインライン型の中間転写体を有する画像形成装置である。感光ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、は導電体に感光層を塗布したもので、走査式光学装置から出射されたレーザ光により静電潜像を形成するとともに所定のスピードで定速回転する。２１は図示しない画像読取装置もしくはパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいてレーザ光を照射する走査式光学装置である。この走査式光学装置は、１台のポリゴンモータユニットで４つの感光ドラムを照射する方式が使用されており、ポリゴンミラーのそれぞれ対向面に複数のレーザ光を照射する２つの走査グループを形成している。また、ユニットのコンパクト化を図るために、複数の折り返しミラーを使用している。２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋは前記感光ドラムに摩擦帯電されたトナーで感光ドラム上にトナー像を形成する現像器、２３は前記感光ドラム上のトナー像を転写用紙に搬送するための中間転写ベルト、２４はトナー像を形成する用紙を格納する給紙カセット、２５は用紙上に転写されたトナー像を熱により用紙に吸着させる定着器、２６は定着された転写用紙を積載する排紙トレーである。画像形成は、走査式光学装置２１から画像情報に基づいてレーザ発光した光を感光ドラム上に照射することで、クリーナー２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｂｋ、により帯電された感光ドラム２０に静電潜像を形成する。その後現像器内で摩擦帯電されたトナーを前記静電潜像に付着させることで前記感光ドラム上にトナー像が形成される。前記トナー像は前記感光ドラム上から中間転写ベルト上に転写され、本体下部に設けられた給紙カセット２４から搬送された用紙にトナー像を再度転写することで画像が用紙に形成される。用紙上に転写された画像は定着器２５によりトナーを定着され、排紙トレー上に積載される。第６図はこの画像形成装置の開口部分を説明するための概略図を示す。この画像形成装置には記録材搬送路を開閉する前扉２８と、消耗品を交換するための横扉２９が設けられており、中間転写ベルト３０を着脱する開口部３１およびプロセスカートリッジ（以下、ＰＣＲＧと記述）、トナーカートリッジを着脱する開口部３２、３３が設けられている。また、一つの像担持体で露光・現像する方式の画像形成装置では、下記に示す技術が開示されている。

回転現像器に装着された各ユニットを、装置上面に設けた開閉部から着脱可能な構成とする。

従来は、従来例で示したように横扉から各消耗品や中間転写ベルトを着脱しているため、画像形成装置本体を設置する際に、側面部に横扉を開閉するための空間確保が必要であった。また、机上に前記画像形成装置を戴置する場合、ユーザーが前側（定着扉２８の開閉方向側）に立つことになるが、ＰＣＲＧを交換するために画像形成装置から着脱を行うためには、側面部に手を伸ばして作業を行う必要がある。さらに、上述したようなインライン型の画像形成装置では、奥側のＰＣＲＧまでの距離が前面部から離れているために、横方向から手を伸ばして着脱走査を行うのは作業性が悪く、それを回避するにはユーザーが横に回って作業するための空間が必要になる。そのため、このような構成では作業性が低下する問題が生ずる。
特開２０００−３５６８７７

そのため、画像形成装置の前記前側に立った状態でＰＣＲＧを着脱できる構成が望ましい。その際に、ＰＣＲＧが中間転写部材の下方に位置し、光学ユニットがＰＣＲＧの更に下方に位置するような下面露光系の画像形成装置においては、ＰＣＲＧを取り出す際に以下の手順となる。中間転写部材を一体で鉛直方向に開放した後にＰＣＲＧを取り出す手順となる。

しかし、ＰＣＲＧの着脱方向によっては、開閉カバーの中間転写部材とＰＣＲＧとが干渉することで、着脱の作業性が低下、中間転写部材の損傷といった問題が生ずる。

そこで、本発明の画像形成装置は「トナー像を記録材へ転写する転写部へ担持搬送する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの鉛直方向下方に配置され、感光体と、前記感光体上に形成された静電像をトナー像へ現像する現像装置を有し、前記感光体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルトへと転写する画像形成装置に着脱可能な複数の画像形成ユニットと、回動軸を中心として前記中間転写ベルトを鉛直方向上方へ回動させ、前記複数画像形成ユニットを着脱可能とするスペースを作る機構と、前記複数の画像形成ユニットを画像形成装置に着脱を行う際に、画像形成ユニットを案内する案内部と、を有し、前記画像形成ユニットを着脱するときの案内部の着脱方向と水平方向とのなす角度は前記機構により中間転写ベルトが回動保持されたときの前記中間転写ベルトの前記画像形成ユニットと対向する面と水平面との成す角度よりも小さく、かつ、画像形成時における中間転写ベルトの前記画像形成ユニットと対向する面は前記回動軸側から反対側へ向かって鉛直方向下方に傾いている」ことを特徴とする。

以上説明したように、ユーザーが画像形成ユニットの着脱を行う際に、開閉部材に取付けられた中間転写体への損傷を行うことなく画像形成ユニットの着脱を容易に行うことができる。

［実施例１］
図１に、本発明第一の実施例における画像形成装置を示す。本実施例で示す画像形成装置はインライン型と呼ばれる画像形成装置であり、像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ、現像手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ、クリーナー３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋを含む複数の画像形成ユニット（プロセスカートリッジ）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ（４Ｙのみ図示）が並べて配置されている。本発明による画像形成装置は、図に示すように記録材搬送路を有する第二開閉部材のある側を前側、その対向側を奥側、記録材面鉛直方向を側面部として構成されている。そのためユーザーは図中の前側に立つことになる。このため、記録材搬送路を含んだ前扉９が、紙づまりや後述するＰＣＲＧの着脱等のメンテナンスを行なう際、前側から処理できるように開閉可能に設けられており、記録材搬送路を有する第二開閉部材としての外装カバー面９ａが水平となす角度θ１開いて保持可能になっている。また一般に画像形成装置は、図示しない卓上に載置されるか、画像形成装置本体の下部に増設の給紙カセット等を配置することで、画像形成部本体がおよそ人の腹から胸の高さほどになる。そこで、前記像担持体は装置本体を高さ方向に低減し、装置のコンパクト化を図るために斜め方向に並べて配置されている。さらに走査式光学装置５も従来例にて述べたように、ユニットのコンパクト化を図るために１台のポリゴンモータユニットで偏向走査を行い、複数の折り返しミラーを用いてユニット内に光路を形成しながら、ｆθレンズで各像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋに各光束を結像している。前記ＰＣＲＧの上部には中間転写ベルト６が配置され、前記像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと接する一次転写部にて各ＰＣＲＧ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋで露光・現像されたトナー像を順次転写し、記録材搬送路と中間転写部材としての中間転写ベルト６が接する二次転写部にて下部から記録材搬送路を搬送されてきた転写用紙にトナー像を一括転写する。前記中間転写ベルト６は図に示すように排紙トレイを兼ねた上扉に支持されており、画像形成装置奥側を回動中心として開閉可能に支持され、各ＰＣＲＧ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋは前記上扉を開いた上面部から着脱可能である。本実施例では、中間転写体と一体で鉛直方向の上方に開閉を行える第一開閉部材である上扉がある。ここで、中間転写ベルト６を含む上扉は前側からユーザーがＰＣＲＧの着脱等の作業が容易にできるように、奥側を中心として前側が開くように回動中心が設けられ、一次転写平面６ａの露出面が水平となす角度θ２開いた状態で保持可能になっている。

次に、ＰＣＲＧの着脱に関して詳細を説明する。インライン型の画像形成装置は像担持体が複数配置されているために、前方からＰＣＲＧを着脱する場合、奥側のカートリッジまで手を伸ばすことが困難となってしまう。また、中間転写ベルトの回動中心に近い側、つまり奥側のＰＣＲＧ４Ｙや４Ｃを鉛直方向に着脱する場合、ユーザーの手を大きく伸ばす必要があるとともに、着脱時に中間転写ベルト６の転写面に接触してしまう可能性が高い。また、接触を回避するために中間転写ベルト６の回動中心をさらに奥側に設けた場合、装置が大型化してしまうといった弊害が生じてしまう。そこで本実施例では、図中の画像形成部にて太い矢印で示す斜め前方方向にＰＣＲＧを着脱する。図中に四角い破線で示すものは、各ＰＣＲＧ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋの着脱用に画像形成装置に設けられ、ＰＣＲＧの着脱経路を定義する案内部であるカートリッジレール８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋを表している。次にカートリッジレールについて説明する。図２は、本実施例による画像形成装置を斜め前方から眺めた斜視図であり、カートリッジの着脱の説明に不要な部品は図示していない。画像形成装置の側板７ａ、７ｂには、図に示すようなカートリッジレール８が各ＰＣＲＧの挿入箇所に設けられており、ＰＣＲＧは図の矢印に示す方向に、カートリッジレールに沿って所定の位置まで挿入される。図からも明らかなように、画像形成装置奥側に設けられた画像形成部は中間転写ベルト６が近く、本実施例に示すように斜め方向に着脱を行なわなければ、中間転写ベルト６と接触し易くなってしまい、着脱時に注意が必要となってしまう。また、着脱角度が水平に近づいても前扉９と接触することになる。

そこで本発明では、前記ＰＣＲＧの着脱角度を、前扉９が開いた状態の角度θ１よりも大きく、中間転写ベルトが開いた状態の角度（一次転写平面６ａが水平となす角度）θ２よりも小さく設定することで、中間転写ベルトに接触すること無く着脱が可能な構成としている。さらに、ＰＣＲＧを画像形成装置前面に向かって斜め方向に着脱する構成であるため、ユーザーが前面に立った状態で奥側のＰＣＲＧも容易に着脱することが可能である。

ここで、これまで述べてきたＰＣＲＧが、トナーカートリッジを含めたタイプであっても、同様の効果を得ることができることは明白である。

また、前記カートリッジレールは全て同一の角度であるという必要もなく、カートリッジレールを用いずに、画像形成装置の側板に直接挿入する構成であっても良い。

さらに、図３に示す画像形成部を水平配置した画像形成装置を説明する図にように、画像形成部であるＰＣＲＧ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋを水平方向に配置した場合においても同様の効果がある。

本発明によって、ユーザーが画像形成装置の前面部に立った状態から、容易にＰＣＲＧを着脱することが可能であるとともに、中間転写ベルトにユーザーの手が触れること無くＰＣＲＧの着脱作業を行うことができる。さらに、画像形成装置の側面部から作業を行うことがなくなるため、画像形成装置側面部に空間を準備する必要が無くなり、スペース効率も向上させることができる。

［実施例２］
図４に、本発明第２の実施例における画像形成装置の二次転写部近傍の詳細図を示す。第一の実施例と説明が同一となる部分は省略する。図４は中間転写ベルト６とＰＣＲＧ１０、二次転写部１１の関係について説明するための図である。先の実施例１で述べたように、本発明では画像形成装置前面部に向かってＰＣＲＧを着脱する構成を提案することでユーザー操作性の向上を図ってきたが、さらに本実施例では、さらなる画像形成装置の小型化およびＰＣＲＧの着脱性向上を図る構成を提案する。図からも分かるように、本実施例で示す画像形成装置では、二次転写部に一番近い画像形成部のＰＣＲＧの着脱時における軌跡が異なる構成を持っている。複数の像担持体を有する画像形成装置において、二次転写部に近い画像形成部をより二次転写部に近づけることで、画像形成装置の奥行き方向のサイズを小さくできることは明らかである。そこで本実施例では、二次転写部に最も近いＰＣＲＧについては、二次転写部に近い位置まで前面方向に抜いてくると、そこで着脱角度を変更し、より鉛直方向に近い角度で着脱する。本構成によって、実施例１では着脱時に二次転写部と接触するために近づけることができなかった位置まで、ＰＣＲＧを近接して配置することが可能となる。ここで、二次転写部に近いＰＣＲＧにおける、着脱角度が変化した後の角度は、二次転写ベルトの開状態での角度と前扉の開状態の角度によって定義される角度領域に依存しなくてもよい。これは、二次転写部に近いために、奥側を回動中心とする中間転写ベルトとは距離が大きく離れているために、鉛直方向に着脱しても接触の可能性が低いためである。さらに、本実施例では二次転写部に最も近いＰＣＲＧ以外のＰＣＲＧについては、実施例１と同様の角度を持って着脱する構成であり、転写ベルトに接触することなく、前方方向に着脱可能である。

本発明によって、ユーザーが画像形成装置の前面部に立った状態から、容易にＰＣＲＧを着脱することが可能であるとともに、中間転写ベルトにユーザーの手が触れること無くＰＣＲＧの着脱作業を行なうことができる。さらに、画像形成装置の側面部から作業を行なうことがなくなるため、画像形成装置側面部に空間を準備する必要が無くなるとともに、二次転写部にＰＣＲＧを近接配置することができ、画像形成装置のスペース効率向上と小型化を行なうことができる。

本発明第一の実施例の画像形成装置を説明する図である。本発明第一の実施例のカートリッジレールを説明する図である。画像形成部を水平配置した画像形成装置本を説明する図である。発明第二の実施例の画像形成装置を説明する図である。従来例の画像形成装置を説明する図である。従来例の画像形成装置における各部品の着脱方法を説明する図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ像担持体
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ現像器
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋクリーナー
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢｋＰＣＲＧ
５走査式光学装置
６中間転写ベルト
７ａ、７ｂ側板
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋカートリッジレール
９前扉
１０ＰＣＲＧ
１１二次転写部
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ感光ドラム
２１走査式光学装置
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋ現像器
２３中間転写ベルト
２４給紙カセット
２５定着器
２６排紙トレー
２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｂｋクリーナー
２８前扉
２９横扉
３０中間転写ベルト
３１、３２、３３開口部

Claims

感光体と、前記感光体上に形成された静電像をトナー像へ現像する現像装置を有し、画像形成装置に着脱可能な複数の画像形成ユニットと、
前記複数の画像形成ユニットの鉛直方向上方に配置され、前記複数の画像形成ユニットが備える感光体から転写されたトナー像を担持搬送する中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を転写部において記録材へ転写する転写手段と、
前記転写部の反対側かつ鉛直方向上方に配置された回動軸を中心として前記中間転写ベルトを鉛直方向上方へ回動させ、前記複数画像形成ユニットを着脱可能とするスペースを作る機構と、を有し、前記中間転写ベルトの移動方向において最下流に配置された画像形成ユニットは上流側に配置された画像形成ユニットよりも鉛直方向下方に配置され、かつ、画像形成時における前記中間転写ベルトの前記複数の画像形成ユニットと対向する面は前記回動軸側が前記転写部側よりも高い画像形成装置であって、
前記複数の画像形成ユニットを画像形成装置に着脱を行う際に、画像形成ユニットを案内する案内部と、を有し、
前記中間転写ベルトの移動方向において最下流に配置される画像形成ユニットを案内する案内部は、画像形成ユニットの抜き方向に沿って、前記機構により中間転写ベルトが上方へ回動保持されたときの前記中間転写ベルトの前記画像形成ユニットと対向する面と水平面との成す角度よりも小さく、かつ、前記最下流の画像形成ユニットと隣接配置される画像形成ユニットを案内する角度と同一の角度で画像形成ユニットを案内する第一部分と、前記第一部分よりも大きな角度で画像形成ユニットを案内する第二部分を有することを特徴とする画像形成装置。