JP6232903B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

ベルト部材を有するベルトユニットを、感光体が配置された筐体構造から取り出し可能にし、一対の支持部材を貫通して支持回転体と平行に配置された回動軸と、回動軸を中心にして一体に回転するように、一対の支持部材の外側に配置された一対のカム部材と、筐体構造に配置されて、一対のカム部材のカム面にそれぞれ当接する一対の当接部材と、を備え、当接部材を付勢する角度位置へカム部材が回動すると、ベルト部材が感光体に当接する位置へ支持部材が移動し、当接部材を付勢しない角度位置へカム部材が回動すると、ベルト部材が感光体から離間する位置へ支持部材が移動する画像形成装置が知られている（特許文献１）。

少なくとも２つの支持ローラと、これらの支持ローラを回転自在に支持するフレームと、支持ローラに張架されたベルトとを備え、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在であって、像担持体上の像を記録材に転写するための転写ベルトユニットにおいて、フレームは、装置本体に対する当該転写ベルトユニットの位置決めをするための位置決め部を有し樹脂で形成されている転写ベルトユニットも知られている（特許文献２）。

特開２０１０−９１８６６号公報 特開２００５−１８９６６４号公報

本発明は、像保持体及び/又はベルト部材の損傷を抑制することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、
筐体と、
トナー像が形成される像保持体に当接した状態で画像形成が行われるベルト部材を一対の支持部材で支持し、ハンドル操作部を操作することにより前記ベルト部材を前記像保持体に対して接離するとともに、前記筐体に対して引き出し可能に収容されたベルトユニットと、
前記ベルトユニットが前記筐体に対して引き出されたときは前記ハンドル操作部のハンドル操作が不能とされるロック手段と、
前記筐体に前記ベルトユニットが収容されたときに、前記ベルトユニットを前記筐体から引き出し方向に付勢する付勢手段と、
前記ベルトユニットを引き出し側から前記支持部材の一面を介して前記筐体に固定する固定ネジと、を備え、
前記固定ネジの固定が解除されたときに、
Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３である、
ことを特徴とする画像形成装置。
ここで前記ベルトユニットが前記筐体から引き出される引き出し方向の各距離であって、
Ｌ１は、前記ベルトユニットが前記筐体に収容された位置から、前記ロック手段により前記ハンドル操作が不能となる前記ベルトユニットの引き出し方向の位置までの距離、
Ｌ２は、前記ベルトユニットが前記筐体に収容された位置から、前記ベルトユニットが前記付勢手段によって前記筐体に対して押し出された位置までの距離、
Ｌ３は、前記固定ネジの首下長さである。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記付勢手段が、前記筐体の一面側に設けられ内部に弾性接触片を有する雌端子と、前記ベルトユニットの前記支持部材の一面に設けられ内部に端子接触部を有する雄端子とからなり、前記ベルトユニットが前記筐体に収容されるときに前記雌端子に前記雄端子が嵌合して前記弾性接触片が前記端子接触部と弾性接触して、前記ベルトユニットに押圧力を発生させる、
ことを特徴とする。

請求項１及び２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体及び
/又はベルト部材の損傷を抑制することができる。

画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。 画像形成装置１のユニット構成を説明するための模式図である。 （ａ）は筐体１００に対して像形成ユニット１３０を引き出した状態の模式図、（ｂ）は筐体１００に対してベルトユニット１５０を引き出した状態の模式図である。 筐体１００からベルトユニット１５０を引き出す操作手順を説明するための模式図である。 （ａ）はコネクタ１１０の断面模式図、（ｂ）はベルトユニット１５０と筐体１００の固定方法を説明するための断面模式図である。 ベルトユニット１５０を筐体１００に収容して固定ネジ１２０で固定する操作を説明するための模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
（１．１）画像形成装置の全体構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す断面模式図である。
画像形成装置１は、画像形成部１０、画像形成部１０の一端に装着された用紙送り装置２０、画像形成部１０の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部３０、操作情報部４０、上位機器から送信された印刷情報から画像イメージを生成する画像処理部５０、を備えて構成されている。

画像形成部１０は、システム制御装置１１（図１において不図示）、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写ユニット１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、定着装置１７、を備えて構成され、画像処理部５０から受け取った画像情報を、用紙送り装置２０から送り込まれた用紙Ｐ上にトナー画像として形成する。

用紙送り装置２０は、画像形成部１０に対する用紙供給を行う。すなわち、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる用紙Ｐを収容する複数のトレイを備えており、これら複数のトレイのいずれか一つから繰り出した用紙Ｐを画像形成部１０に対して供給するように構成されている。

排紙部３０は、画像形成部１０にて画像出力が行われた用紙Ｐの排出を行う。そのために、排紙部３０は、画像出力後の用紙Ｐが排出される排紙トレイを備えている。なお、排紙部３０は、画像形成部１０から出力される用紙束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。

画像形成部１０には、操作情報部４０が設けられている。操作情報部４０は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。

（１．２）画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置２０のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定されたトレイから繰り出された用紙が画像形成部１０へ送り込まれる。

感光体ユニット１３は、露光装置１２の下方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム１３１を備えている。感光体ドラム１３１の回転方向にそって、帯電器１３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ローラ１５２、クリーニングブレード１３４が配置されている。

現像装置１４は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング１４１を有する。現像ハウジング１４１内には、感光体ドラム１３１に対向して配置された現像ローラ１４２が配設され、現像ローラ１４２には、現像剤の層厚を規制する層規制部材（不図示）が近接配置されている。
現像装置１４各々は、現像ハウジング１４１に収容される現像剤を除いて同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

回転する感光体ドラム１３１の表面は、帯電器１３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム１３１上に形成された静電潜像は現像ローラ１４２によりトナー像として現像される。

転写ユニット１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム１３１にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト１５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト１５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ１５２、中間転写ベルト１５１上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ローラ１５３、二次転写ローラ１５３に対向して配置され転写電圧が印加されるバックアップローラ１６５、から構成されている。

各感光体ユニット１３の感光体ドラム１３１に形成された各色トナー像は、システム制御装置１１により制御される電源装置等（不図示）から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ１５２により中間転写ベルト１５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト１５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト１５１の移動に伴って二次転写ローラ１５３が配置された領域（二次転写部ＴＲ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置２０から用紙Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。そして、バックアップローラ１６５には、システム制御装置１１により制御される電源装置等から所定の転写電圧が印加され、用紙Ｐに中間転写ベルト１５１上の多重トナー像が一括転写される。

感光体ドラム１３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード１３４により除去され、廃トナー収容部（不図示）に回収される。感光体ドラム１３１の表面は、帯電器１３２により再帯電される。

定着装置１７は一方向へ回転する無端状の定着ベルト１７ａと、定着ベルト１７ａの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ１７ｂと、を有し、定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂの圧接領域によってニップ部（定着領域）が形成される。
転写ユニット１５においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６ａを経由して定着装置１７に搬送される。定着装置１７に搬送された用紙Ｐは、一対の定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。

定着の終了した用紙Ｐは、用紙搬送装置１６ｂに設けられた画像読み取り装置１８を通過し、排紙部３０に送り込まれる。
用紙Ｐの両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置１６ｃにより当該用紙Ｐの表裏が反転され、再び画像形成部１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部３０に送り込まれることになる。排紙部３０へ送り込まれた用紙Ｐは、必要に応じて裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を経た後に、排紙トレイ上へ排出される。

（２）画像形成装置のユニット構成と操作
図２は画像形成装置１におけるユニット構成を説明するための模式図、図３（ａ）は筐体１００に対して像形成ユニット１３０を引き出した状態の模式図、図３（ｂ）は筐体１００に対してベルトユニット１５０を引き出した状態の模式図、図４は像形成ユニット１３０及びベルトユニット１５０の交換操作手順を説明するための模式図、図５（ａ）はコネクタ１１０の断面模式図、図５（ｂ）はベルトユニット１５０と筐体１００の固定方法を説明するための断面模式図である。

図２に示すように、画像形成装置１は、複数の感光体ユニット１３（図１参照）を収容する像形成ユニット１３０と、転写ユニット１５を収容するベルトユニット１５０とを備え、筐体１００内に引き出し可能に収容されて配置されている。

（２．１）像形成ユニット
図３（ａ）に示すように、像形成ユニット１３０は、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に（Ｙ方向）に像形成ユニット１３０を引き出すためのハンドル１３５を有し、ハンドル１３５の操作によって、それぞれの感光体ユニット１３を一体的に手前側（Ｙ方向：図中矢印Ａ）に引き出すことを可能にしている。

それぞれの感光体ユニット１３の交換作業は、像形成ユニット１３０として、４つの感光体ユニット１３をまとめて手前側（Ｙ方向：図中矢印Ａ）に引き出した後、上方からそれぞれの感光体ユニット１３に対して着脱操作することができる（Ｚ方向：図中矢印Ｂ）。

（２．２）ベルトユニット
図３（ｂ）に示すように、ベルトユニット１５０は、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に（Ｙ方向）にベルトユニット１５０を引き出すためのハンドル２０２を有し、ハンドル２０２の回転操作によって、中間転写ベルト１５１をそれぞれの感光体ユニット１３から離間させた後、一体的に手前側（Ｙ方向：図中矢印Ａ）に引き出すことを可能にしている。

ハンドル２０２は、ベルトユニット１５０が筐体１００内に収用された位置では回転操作可能で、ベルトユニット１５０が筐体１００から引き出された位置では回転操作不能となる公知のロック機構（不図示）を備えている。その結果、ベルトユニット１５０の交換操作における感光体ドラム１３１と中間転写ベルト１５１との接触が防止され感光体ドラム１３１及び中間転写ベルト１５１の損傷を抑制している。

転写ユニット１５の交換作業は、ベルトユニット１５０として、固定手段としての固定ネジ１２０の固定を解除して、手前側（Ｙ方向：図中矢印Ａ）に引き出した後、上方から着脱操作することができる（Ｚ方向：図中矢印Ｂ）。

（２．３）ベルトユニットの交換操作手順
このようなユニット構成の画像形成装置１におけるびベルトユニット１５０の交換操作の手順について、図４を参照しながら説明する。

図４（ａ−１）は、画像形成装置１の筐体１００内に像形成ユニット１３０とベルトユニット１５０が収容されて中間転写ベルト１５１がそれぞれの感光体ドラム１３１に当接した状態の正面模式図、（ａ−２）は同様の状態の側面模式図である。係る状態から、ベルトユニット１５０を引き出す場合には、まず、ハンドル２０２を回転操作して、それぞれの感光体ドラム１３１から中間転写ベルト１５１を離間させる（図４（ｂ−１）、（ｂ−２））。

次に、ベルトユニット１５０を筐体１００に対して固定している固定ネジ１２０の固定を解除すると、ベルトユニット１５０は筐体１００との間に設けられた付勢手段としてのコネクタ１１０の押圧力（図６に図示）で、一旦、筐体１００から操作者側（Ｙ方向）へ移動する（図４（ｃ−１）、（ｃ−２））。コネクタ１１０の構成の詳細ついては、後述する。

そして、ベルトユニット１５０を操作者側（Ｙ方向）へ引き出して、転写ユニット１５の交換を行う（図４（ｄ−１）、（ｄ−２））。

このような交換操作において、転写ユニット１５の交換が行われたベルトユニット１５０を筐体１００へ収容する際に、操作者が誤って、先にハンドル２０２を回転操作して、中間転写ベルト１５１を感光体ドラム１３１に接触させた状態で固定ネジ１２０の固定を行う虞がある。

すなわち、ハンドル２０２は、ベルトユニット１５０が筐体１００内に収用された位置では回転操作可能で、ベルトユニット１５０が筐体１００から引き出された位置では回転操作不能となる公知のロック機構（不図示）を備えているが、通常、係るロック機構はベルトユニット１５０の引き出し方向に一定のあそび部分が必要で、ベルトユニット１５０を筐体１００に完全に固定する前に、回転操作可能になる範囲が存在する。

その結果、中間転写ベルト１５１と感光体ドラム１３１が接触した状態で固定ネジ１２０による固定を行った場合には、中間転写ベルト１５１と感光体ドラム１３１同士の擦れによって、感光体ドラム１３１表面及び中間転写ベルト１５１表面に損傷が発生してしまう虞がある。

本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトユニット１５０が筐体１００に対して引き出されたときはハンドル２０２の回転操作が不能とされる公知のロック手段と、筐体１００にベルトユニット１５０が収容されたときに、ベルトユニット１５０を筐体１００から引き出し方向に付勢するコネクタ１１０と、ベルトユニット１５０を引き出し側からベルトユニット１５０の前側板１５５の一面を介して筐体１００に固定する固定ネジ１２０と、を備え、固定ネジ１２０の固定が解除されたときに、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係が成立するように構成されている。
ここでロック手段によりハンドル２０２の回転操作が不能とされるベルトユニット１５０の引き出し距離がＬ１、ベルトユニット１５０がコネクタ１１０の押圧力で筐体１００に対して押し出される距離がＬ２、固定ネジ１２０の固定長さである首下長さがＬ３である。

（２．４）コネクタの構成
図５（ａ）に示すように、コネクタ１１０は、雌端子１１０ａと雄端子１１０ｂが嵌合して電気的に接続され、画像形成装置１のシステム制御装置１１により制御される電源装置（図１において不図示）から転写ユニット１５の一次転写ローラ１５２へ所定の転写電圧等が印加される。

雌端子１１０ａ内には複数の弾性接触片１１０ｃが配設され、雄端子１１０ｂ配設された端子接触部１１０ｄと弾性接触して、雌端子１１０ａと雄端子１１０ｂの嵌合時に押し出し側へ押圧力を発生させる。

（２．５）固定ネジ
図５（ｂ）に示すように、ベルトユニット１５０の前側板１５５の両側には取付孔１５５ａが形成され、筐体１００の前面にはネジ孔１００ａが形成されている。
固定ネジ１２０は、頭部１２０ａと首下部１２０ｂからなり、首下部１２０ｂには筐体１００に形成されたネジ孔１００ａと螺合するネジ部が形成されている。
首下部１２０ｂは固定ネジ１２０の首下長さＬ３が、固定ネジ１２０の固定が解除されたときにベルトユニット１５０がコネクタ１１０の押圧力で筐体１００に対して押し出される距離Ｌ２よりも長くなるように形成されている。

固定ネジ１２０は、前側板１５５の取付孔１５５ａに挿通されて、筐体１００に形成されたネジ孔１００ａと螺合することで、ベルトユニット１５０が筐体１００の定められた収容位置で固定される。

（３）ベルトユニットの交換操作におけるコネクタと固定ネジの作用
図６はベルトユニット１５０を筐体１００に収容して固定ネジ１２０で固定する操作を説明するための模式図である。
以下、図面を参照しながらベルトユニット１５０の交換操作におけるコネクタ１１０と固定ネジ１２０の作用について説明する。

図６（ａ−１）は、ベルトユニット１５０がコネクタ１１０の押圧力で筐体１００に対して距離Ｌ２押し出された状態の平面模式図、図６（ａ−２）は同様の状態の側面模式図である。尚、平面模式図においては、理解を容易にするために像形成ユニット１３０を省略して描いている。

係る状態では、ベルトユニット１５０はコネクタ１１０の押圧力を受けて筐体１００に対して距離Ｌ２押し出され（図中 矢印Ｒ参照）、ハンドル２０２はロック機構が作動して回転操作が不能とされている。そのために、感光体ドラム１３１と中間転写ベルト１５１は離間して接触が防止されている。

一方、ベルトユニット１５０を筐体１００に固定する固定ネジ１２０は、首下長さＬ３がベルトユニット１５０がコネクタ１１０の押圧力で筐体１００に対して押し出された距離Ｌ２よりも長いために、ハンドル２０２のロック機構が作動して回転操作が不能の状態で筐体１００のネジ孔１００ａと螺合を開始することができる。

そして、操作者が固定ネジ１２０を締め込んでいくと、ベルトユニット１５０は、固定ネジ１２０の螺合によって筐体１００内へ移動していき、ロック手段によりハンドル２０２の回転操作が不能とされるベルトユニット１５０の引き出し距離Ｌ１を超えて収容される（図６（ｂ−１）、（ｂ−２）参照）。
ベルトユニット１５０が、更に筐体１００側へ収容されれば、ハンドル２０２の回転操作が可能になるが、操作者が締め込み操作を開始した固定ネジ１２０の締め込み操作を中断してハンドル２０２の回転操作を行わない限り、感光体ドラム１３１と中間転写ベルト１５１が接触状態になることはない。

その結果、固定ネジ１２０が締め込まれると、ベルトユニット１５０の前側板１５５の一面が筐体１００に密着して固定され、像形成ユニット１３０とベルトユニット１５０が互いに引き出し方向に相対移動しない状態となる。
そして、ハンドル２０２を回転操作して、中間転写ベルト１５１が感光体ドラム１３１に当接され、画像形成装置１は画像形成可能な状態となる（図６（ｃ−１）、（ｃ−２）参照）。

このように、ベルトユニット１５０がコネクタ１１０の押圧力を受けて、ロック機構が作動して回転操作が不能とされている距離Ｌ２まで押し出されている状態で、固定ネジ１２０を筐体１００のネジ孔１００ａに螺合させて固定することができる。
そのために、操作者の誤操作による感光体ドラム１３１と中間転写ベルト１５１との接触が防止され、感光体ドラム１３１及び中間転写ベルト１５１の損傷を抑制することができる。

以上、本発明に係る実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行うことが可能である。

例えば、本実施形態ではベルトユニットとして、中間転写ベルトを備えた中間転写方式の画像形成装置１について説明したが、搬送ベルト上に保持された記録媒体を介して感光体ドラムと接触して、感光体ドラム上のトナー像を転写・搬送する直接転写方式の画像形成装置であっても適用することができる。
また、タンデム方式の画像形成装置のみならず、１個の感光体ドラムを備えた画像形成装置であっても適用することができる。

１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写ユニット
６０・・・定着装置
１００・・・筐体
１００ａ・・・ネジ孔
１１０・・・コネクタ
１１０ａ・・・雌端子
１１０ｂ・・・雄端子
１１０ｃ・・・弾性接触片
１１０ｄ・・・端子接触部
１２０・・・固定ネジ
１２０ａ・・・頭部
１２０ｂ・・・首下部
１３０・・・像形成ユニット
１３１・・・感光体ドラム
１３５・・・ハンドル（像形成ユニット）
１５０・・・ベルトユニット
１５１・・・中間転写ベルト
１５５・・・前側板
２０２・・・ハンドル（ベルトユニット）

Claims (2)

1. 筐体と、
   トナー像が形成される像保持体に当接した状態で画像形成が行われるベルト部材を一対の支持部材で支持し、ハンドル操作部を操作することにより前記ベルト部材を前記像保持体に対して接離するとともに、前記筐体に対して引き出し可能に収容されたベルトユニットと、
   前記ベルトユニットが前記筐体に対して引き出されたときは前記ハンドル操作部のハンドル操作が不能とされるロック手段と、
   前記筐体に前記ベルトユニットが収容されたときに、前記ベルトユニットを前記筐体から引き出し方向に付勢する付勢手段と、
   前記ベルトユニットを引き出し側から前記支持部材の一面を介して前記筐体に固定する固定ネジと、を備え、
   前記固定ネジの固定が解除されたときに、
   Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
   ここで前記ベルトユニットが前記筐体から引き出される引き出し方向の各距離であって、
   Ｌ１は、前記ベルトユニットが前記筐体に収容された位置から、前記ロック手段により前記ハンドル操作が不能となる前記ベルトユニットの引き出し方向の位置までの距離、
   Ｌ２は、前記ベルトユニットが前記筐体に収容された位置から、前記ベルトユニットが前記付勢手段によって前記筐体に対して押し出された位置までの距離、
   Ｌ３は、前記固定ネジの首下長さである。
2. 前記付勢手段が、前記筐体の一面側に設けられ内部に弾性接触片を有する雌端子と、前記ベルトユニットの前記支持部材の一面に設けられ内部に端子接触部を有する雄端子とからなり、前記ベルトユニットが前記筐体に収容されるときに前記雌端子に前記雄端子が嵌合して前記弾性接触片が前記端子接触部と弾性接触して、前記ベルトユニットに押圧力を発生させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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