JP4861006B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置として、従来より転写搬送手段として静電転写ベルトを用いシートＳの搬送を行う画像形成装置がある。この種の画像形成装置の代表的な例として図５に示すようなフルカラーレーザービームプリンタ１６０がある。図５〜７は、従来技術を説明するための図である。

フルカラーレーザービームプリンタ１６０においては、複数のローラで張架された静電転写ベルト１１１でシートＳを吸着搬送しつつ、搬送路に沿って配置された４個のプロセスカートリッジ１０７内の感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックからなるトナー画像をシートＳに順次転写し、色の重ね合わせによりカラー画像を形成するものである。

カラー画像が形成されたシートＳは、静電転写ベルト１１１から分離されて定着入口ガイド１７１によって定着装置１３０へと導かれ、未定着のトナー画像がシートＳへと定着されて機外と排出される。

プロセスカートリッジ１０７の着脱や装置内のジャム処理を行うために、静電転写ベルト１１１を含む静電転写ベルトユニット１１０は装置本体の支点１８１を中心に回転可能で、機内を大きく開放できるように構成されている。また、定着装置１３０についてもメンテナンス性やジャム処理性を考慮して着脱可能に構成されている。

上記のような構成において、静電転写ベルト１１１からシートＳを確実に分離させて定着装置１３０に搬送するために、図７に示すような公知例がある。

この例では、定着装置１３０に設けられた揺動可能に取り付けられた定着入口ガイド部材１７２を、静電転写ユニット１１０の静電転写ベルト１１１下流側のローラ１１２に位置決めしている。このことで、定着入口ガイド１７１と静電転写ベルト１１１とのギャップＧを小さくし、また、静電転写ユニット１１０の開閉や定着装置１３０の着脱操作においても、このギャップＧが常に再現されるように位置決めされるものである。

この公知例のような構成は、静電転写ベルト１１１から薄紙などのシートＳを確実に分離させて定着装置１３０に搬送するための手段としては有効である。
特開２００３−３０７９４４号公報

しかしながら、前述のように、シートＳを静電転写ベルト１１１に吸着させてシートＳにトナー画像を転写し、トナー画像が転写されたシートＳを定着装置１３０に搬送する場合には、静電転写ベルト１１１上でのシートＳの搬送速度と、定着装置１３０内でシートを挟持搬送する速度に速度差が生じる可能性がある。このような場合には、画像擦れや色ずれなどの画像不良を生じてしまう。

そのため、図６に示すように、静電転写ベルト１１１と定着装置１３０内の挟持搬送手
段１７５との間においてシートＳに弛みＲを設け、静電転写ベルト１１１上でのシートＳの搬送速度と、定着装置１３０内でシートＳを挟持搬送する速度の差を吸収することが一般的である。

また、剛性が異なる多種類のシートに対応するために、速度の差を吸収するための定着入口ガイドを揺動可能にしたり、弛み量を検出しその検出値に応じて定着装置内の搬送速度を制御するなどの手段がとられてきた。

このような手段によっても、静電転写ベルトの張架ローラと定着装置内の狭持手段のローラ軸との軸ずれがあると、シート搬送方向に直交方向であるシートの幅方向においてシートの弛みに差が生じてしまう場合がある。このような場合には、結果として、画像擦れや色ずれなどの画像不良を生じてしまうおそれがある。

さらに、近年、装置の小型化に伴い静電転写ベルトと定着装置との間の距離が短くなってきており、またメンテナンス性やジャム処理性を考慮して静電転写ベルトユニットや定着装置は装置本体に対し回動可能あるいは着脱可能となっているため、静電転写ベルトと定着装置との位置精度を維持することが困難となってきている。

前述の公知例のような、定着入口ガイドを静電転写ベルトユニットに位置決めするだけでは、静電転写ベルトから薄紙などのシートを確実に分離させて定着装置に搬送することは可能なものの、静電転写ベルトの張架ローラと定着装置内の狭持手段のローラ軸との軸ずれを小さくすることを解決するものではない。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、転写搬送手段と定着装置との位置関係をより高精度に維持することにより、安定した高品質の画像を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
未定着トナー像を担持するシートを搬送するベルトを有し、装置本体に対して開閉可能に設けられている転写ユニットと、
前記ベルトから分離されるシートを挟持搬送し未定着トナー像をシートに定着する定着回転体対を有し、装置本体に対して着脱可能に設けられている定着ユニットと、
を有する画像形成装置において、
装置本体には、前記ベルトを張架する張架ローラであって前記ベルトからシートを分離するシート分離位置にある張架ローラの両端の軸受夫々を位置決めする第１の位置決め面と、前記定着回転体対の軸方向であって前記定着ユニットの長手方向両端夫々を位置決めする第２の位置決め面と、が設けられており、
前記転写ユニットを装置本体に対して閉じた状態で、転写ユニット開閉方向における前記張架ローラの軸の傾きは前記張架ローラの両端の前記軸受が前記第１の位置決め面に押圧されて決まり、
前記定着ユニットを装置本体に対して装着した状態で、前記転写ユニット開閉方向における前記定着ユニットの前記長手の傾きは前記定着ユニットの前記長手方向両端夫々が前記第２の位置決め面に押圧されて決まり、前記転写ユニット開閉方向に対して直交する方向における前記定着ユニットの前記長手の傾きは、前記定着ユニットの前記長手方向両端夫々が前記張架ローラの両端夫々の前記軸受に押圧されて決まることを特徴とする。

本発明によれば、転写搬送手段と定着装置との位置関係をより高精度に維持することにより、安定した高品質の画像を提供することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、転写部でトナー像の転写を受けたシートを静電吸着しながら定着手段へ搬送するような静電転写ベルトを備えたものに関するものである。

まず、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について、図３を用いて説明する。図３は本実施の形態に係る画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ（以下、プリンタ本体５０という）の全体構成を示す概略断面図である。

プリンタ本体５０は、垂直方向にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応した４個の像担持体としての感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。感光体ドラム１は、図示せぬ駆動手段によって、図３において反時計回りに回転駆動される。

感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、スキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、クリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。

ここで、帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電するものである。また、スキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は、各色の画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上に静電潜像を形成するものである。また、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、静電潜像にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを付着させてトナー像として現像するものである。また、クリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）は、転写後の感光体ドラム表面に残ったトナーを除去するものである。

ここで、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４及びクリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を形成している。

感光体ドラム１の対向部には、それぞれの感光体ドラムに静電転写ベルト１１が接するように静電転写ベルト装置（以下、静電転写ユニットという）１０が配設されている。ここで、静電転写ユニット１０は、本発明に係る転写搬送手段を構成しており、シートを搬送する機能と、トナー像を搬送されるシートに転写する機能とを有する。また、静電転写ベルト１１は、本発明に係る転写搬送ベルトを構成している。

静電転写ベルト１１は所定の体積固有抵抗を持たせたフィルム状部材で構成されており、駆動ローラ１２と従動ローラ（１３、１４、１５）の３本のローラにより張架され、図の時計回りに回転する。駆動ローラ１２はその両端の軸１２ａに取り付けられた軸受け１６を介して図示せぬ両側面のフレームに支持されている。従動ローラ（１３、１４，１５）についても同様に支持されている。ここで、駆動ローラ１２と従動ローラ（１３、１４、１５）は、本発明に係る張架回転体を構成しており、このうち駆動ローラ１２は本発明に係る最下流張架回転体を構成している。

静電転写ユニット１０のシート搬送方向最上流側には従動ローラ１３に静電転写ベルト１１を挟んで対向するように静電吸着手段としての静電吸着ローラ１７が設けられている。そして、シートＳを静電転写ベルト１１の外周に圧接させ、かつ静電転写ベルト１１と静電吸着ローラ１７との間に電圧を印加することにより、静電転写ベルト１１がシートＳを静電気的に吸着するように構成されている。

この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の感光体ドラム１に対向した位置に転写ローラ１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）が並設される。これら転写ローラ１８からの正極性の電荷が静電転写ベルト１１を介してシートＳに印加され、この電荷により、感光体ドラム１に接触中のシートＳに、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写され
る。

ここで、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４及び転写ローラ１８は、本発明に係る画像形成手段を構成している。

図４は、本実施の形態のプリンタ本体５０において静電転写ユニット１０を開放した状態を示す概略断面図である。

静電転写ユニット１０は、プリンタ本体５０に対して移動可能に設けられている。静電転写ユニット１０は、本実施の形態では、図４に示すように支点８１を中心として回動させることが可能で、プリンタ本体５０より大きく外側に開放できるように設置されている。プロセスカートリッジ７を取り出す場合や、機内のジャム紙を取り除く場合には、この静電転写ユニット１０を開放することにより容易にアクセスすることが可能である。

図１は、本実施の形態の静電転写ユニット１０及びプリンタ本体５０の枠体５１及び定着装置（定着手段）３０を示す概略断面図である。図２は、図１に示す静電転写ユニット１０がプリンタ本体５０に対して開放された状態を示す図である。

静電転写ユニット１０は、図１に示すように、静電転写ユニット１０の従動ローラ１３の軸受け部１９が、従動ローラ鉛直突き当て面４１と従動ローラ水平突き当て面４２とからなる略直角に形成された隅部に押圧されることで位置決めされる。ここで、従動ローラ鉛直突き当て面４１と従動ローラ水平突き当て面４２とは、プリンタ本体５０の枠体５１に設けられている。

また、静電転写ユニット１０の駆動ローラ１２の軸受け１６は、駆動ローラ鉛直突き当て面４３に押圧されることにより位置決めされる。ここで、駆動ローラ鉛直突き当て面４３は、プリンタ本体５０の枠体５１に設けられている。

この時、枠体５１において、従動ローラ１３の左右の軸受け部１９が押圧される隅部の従動ローラ鉛直突き当て面４１と、駆動ローラ１２の左右の軸受け１６が押圧される駆動ローラ鉛直突き当て面４３とからなる平面度は高い精度で保たれている。ここで、従動ローラ１３や駆動ローラ１２の左右とは、図１の紙面の手前側と奥側をいうものであり、また、シート搬送方向に略直交するシート幅方向において、搬送されるシートを挟んだ両側をいうものであり、以下同様とする。

給送装置２０は、画像形成部にシートＳを給送搬送するものであり、複数枚のシートＳが給送カセット２１に収納されている。画像形成時には給送ローラ２２、レジストローラ対２３が画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット２１内のシートＳを１枚ごとに分離給送する。分離給送された後、シートＳ先端はレジストローラ対２３に突き当たり一旦停止してループを形成する。その後、静電転写ベルト１１の回転と画像書き出し位置の同期をとって静電転写ユニット１０へと給送されていく。

定着装置３０は、定着ローラ３１と、これに対向して圧接される加圧ローラ３２とを備える。ここで、定着ローラ３１と加圧ローラ３２は、本発明に係る定着回転体対を構成するものである。また、定着装置３０は、プリンタ本体５０に対して着脱可能に設けられている。

定着装置３０は、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とで形成されるニップＮにシートＳを導く定着入口ガイド７１を備え、ニップＮでシートＳを挟持搬送する際に熱と圧力が加えられることにより、転写されたトナー画像がシートＳに定着する。ニップＮのシート搬
送方向下流側にはシートＳを機外へと排出するための排出ガイド３３および排出ローラ３４が備えられている。

定着装置３０には、図１，２に示すように、位置決め部として、定着装置３０の左右に同軸の位置決めピン３５が設けられている。そして、押圧ロック部材３６により位置決めピン３５を押圧し、位置決めピン３５を隅部に当接させることで、定着装置３０がプリンタ本体５０に位置決めされる構成になっている。ここで、位置決めピン３５が当接する隅部は、静電転写ユニット１０がプリンタ本体５０に対して、開閉状態のうちいずれの状態にあるかによって決定される。

すなわち、静電転写ユニット１０がプリンタ本体５０に対して開放されている状態にある場合（図２参照）、定着装置３０の位置決めピン３５は、定着位置決めピン鉛直突き当て面４５と水平面４４とからなる略直角に形成された隅部に押圧される。この隅部は、本発明に係る支持部を構成している。このことで、定着装置３０は、その位置を維持することとなる。ここで、定着位置決めピン鉛直突き当て面４５と水平面４４とは、プリンタ本体５０の枠体５１に設けられている。

これに対して、静電転写ユニット１０が閉じられて、転写搬送動作を行う動作位置（装着位置、所定の位置）に位置する場合（図１参照）には、定着装置３０の位置決めピン３５は、次に示す隅部に押圧されることで位置決めされることとなる。すなわち、位置決めピン３５は、定着位置決めピン鉛直突き当て面４５と、静電転写ユニット１０の駆動ローラ１２の軸受け１６によって形成されている水平面１６ｂとからなる略直角な隅部に押圧されることで位置決めされる。ここで、軸受け１６の水平面１６ｂは、本発明に係る転写搬送手段に設けられた位置決め部を構成している。

この時、静電転写ユニット１０の軸受け１６によって形成される水平面１６ｂは、プリンタ本体５０の枠体５１に設けられている水平面４４よりも少し突出して設けられている。したがって、静電転写ユニット１０が閉じられていく際には、軸受け１６の水平面１６ｂが定着装置３０の位置決めピン３５に当接することとなる。そして、軸受け１６の水平面１６ｂは、静電転写ユニット１０が閉じられていく動作に伴い、押圧ロック部材３６が位置決めピン３５を押圧する力に逆らって、定着装置３０の位置決めピン３５を下側から徐々に押し上げていく。このようにして、位置決めピン３５は、定着位置決めピン鉛直突き当て面４５と、静電転写ユニット１０の駆動ローラ１２の軸受け１６によって形成されている水平面１６ｂとからなる隅部に位置決めされることとなる。

このように、それぞれ回動、着脱可能な静電転写ユニット１０と定着装置３０の操作性を損なうことなく、定着装置３０を静電転写ユニット１０に位置決めすることができる。したがって、静電転写ベルト１１の駆動ローラ１２と、定着装置３０の定着ローラ軸３１，３２との軸ずれを小さくすることが可能な構成となっている。

以上説明したように、本実施の形態によれば、定着装置３０を、常に、静電転写ベルト１１と張架ローラ（駆動ローラ１２と従動ローラ（１３、１４、１５））とを含む静電転写ユニット１０に対して位置決めすることができる。

これにより、静電転写ベルト１１の張架ローラ（特に、駆動ローラ１２）と、定着装置３０内のシートの狭持手段のローラ軸（定着ローラ軸３１，３２）との軸ずれを極力小さくすることが可能となり、安定した高品質の画像を提供することが可能となる。

また、静電転写ユニット１０や定着装置３０が、プリンタ本体５０に対して移動（回動）操作あるいは着脱操作された後であっても、静電転写ユニット１０と定着装置３０の位
置関係を常に再現することが可能となる。このように、本実施の形態により、非常に使い勝手がよい、利便性を向上させた画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態の静電転写ユニット、装置本体の枠体及び定着装置を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態の静電転写ユニット、装置本体の枠体及び定着装置を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置において静電転写ユニットを開放した状態を示す概略断面図である。 従来の画像形成装置を示す概略断面図である。 従来の静電転写ユニットおよび定着装置の側面図である。 従来の静電転写ユニットおよび定着装置の側面図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
３ スキャナユニット
７ プロセスカートリッジ
１０ 静電転写ユニット
１１ 静電転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
１０ 静電転写ユニット
１６ 軸受け
１６ｂ （駆動ローラ軸受け）水平面
１９ （従動ローラ）軸受け
３０ 定着装置
３５ 定着位置決めピン
４１ 従動ローラ鉛直突き当て面
４２ 従動ローラ水平突き当て面
４３ 駆動ローラ鉛直突き当て面
４４ 水平面
４５ 定着位置決めピン鉛直突き当て面
５０ プリンタ本体
５１ 枠体
Ｓ シート

Claims (1)

1. 未定着トナー像を担持するシートを搬送するベルトを有し、装置本体に対して開閉可能に設けられている転写ユニットと、
   前記ベルトから分離されるシートを挟持搬送し未定着トナー像をシートに定着する定着回転体対を有し、装置本体に対して着脱可能に設けられている定着ユニットと、
   を有する画像形成装置において、
   装置本体には、前記ベルトを張架する張架ローラであって前記ベルトからシートを分離するシート分離位置にある張架ローラの両端の軸受夫々を位置決めする第１の位置決め面と、前記定着回転体対の軸方向であって前記定着ユニットの長手方向両端夫々を位置決めする第２の位置決め面と、が設けられており、
   前記転写ユニットを装置本体に対して閉じた状態で、転写ユニット開閉方向における前記張架ローラの軸の傾きは前記張架ローラの両端の前記軸受が前記第１の位置決め面に押圧されて決まり、
   前記定着ユニットを装置本体に対して装着した状態で、前記転写ユニット開閉方向における前記定着ユニットの前記長手の傾きは前記定着ユニットの前記長手方向両端夫々が前記第２の位置決め面に押圧されて決まり、前記転写ユニット開閉方向に対して直交する方向における前記定着ユニットの前記長手の傾きは、前記定着ユニットの前記長手方向両端夫々が前記張架ローラの両端夫々の前記軸受に押圧されて決まることを特徴とする画像形成装置。
   

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