JP6326796B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

トナー像を保持する無端ベルト状の像保持部材が吊架して設けられた像保持部材ユニットと、像保持部材ユニットを引き出し可能に画像形成装置本体内に装着させる装着用フレームとを備え、像保持部材ユニットに、テンションローラを回転可能に保持する軸受部材と、テンションローラ以外のローラを回転可能に保持するユニットフレームとが分離して設けられ、軸受部材とユニットフレームとが、先端部に膨出部を有する連結部材と、連結部材の膨出部が挿入されて接触した状態で係合される係合溝部とによって連結されている画像形成装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１０−４９１２２号公報

本発明は、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、
トナー像が形成される像保持体を支持する像形成ユニットと、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写部材を支持し、前記像形成ユニットに対して上下方向に間隙を有して挿抜可能に収容された転写ユニットが、
前記転写ユニットの前記像形成ユニットへ収容される側に形成され先端部に先端へむけて縮径しテーパ形状とされた膨出部を有する連結部材と、前記像形成ユニットに設けられ前記連結部材の前記膨出部が接触しながら進入して嵌合する嵌合孔が連結されて互いに位置決めされ、
前記嵌合孔の前記連結部材が進入する側の開口端の上下方向における前記像保持体とは反対側となる下方領域には前記嵌合孔に向かって縮径するテーパ形状部が形成され、前記像保持体側となる上方領域に前記嵌合孔の内面と連続するように突出して前記連結部材の進入方向とは逆の方向に延び前記連結部材の進入方向において前記テーパ形状部よりも上流側に前記連結部材の進入方向と交差する方向で前記連結部材の上方への移動を制限する庇形状部が形成されている、
ことを特徴とする。

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、
前記庇形状部は、前記庇形状部の上部で前記連結部材の進入方向に沿って前記庇形状部と接触して配置されたリブ形状部材を有する、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記像形成ユニットは前記像保持体を支持する支持板を備え、前記嵌合孔が前記支持板に固定された位置決め部材に形成されている、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、ベルト部材の損傷を抑制することができる。
請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、庇形状部の反り返りを抑制することができる。
請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、転写ユニットが位置決めされるときの衝撃を緩和することができる。

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の正面側に視点をおいた転写装置１５斜視図である。 画像形成装置１の背面側に視点をおいた転写装置１５斜視図である。 中間転写ベルトユニット１５０と二次転写ユニット１６０の連結を説明するための斜視図である。 位置決め部材１５６Ｂの二次転写ユニット１６０が進入する側に視点をおいた斜視図である。 位置決め部材１５６Ｂに二次転写ユニット１６０が位置決めされた状態を示す図である。 二次転写ユニット１６０が中間転写ベルトユニット１５０に位置決めされたときの中間転写ベルト１５１と二次転写ユニット１６０との間隙を説明するための断面図である。 二次転写ユニット１６０が中間転写ベルトユニット１５０に位置決めされるときの位置決め部材１５６Ｂと位置決めピン１６３Ｂとの嵌合を説明するための断面模式図である。

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Ｐ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、転写装置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Ｐ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、帯電ローラ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、帯電ローラ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。

転写装置１５は、中間転写ベルトユニット１５０と二次転写ユニット１６０から構成されている。中間転写ベルトユニット１５０は、像保持体としての中間転写ベルト１５１と、各感光体ドラム１３１上に形成された各色トナー像を中間転写ベルト１５１上に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ１５２、及び中間転写ベルト１５１を吊架して回転駆動するバックアップローラ１５３、駆動ローラ１５４Ａ、テンションローラ１５４Ｂ等を含んで構成される。
二次転写ユニット１６０は、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Ｐに一括転写（二次転写）する転写部材としての二次転写ローラ１６１を支持し、中間転写ベルトユニット１５０に対して引き出し可能に配置されている。

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１６１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１５３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、帯電ローラ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。
転写装置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を通過して、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）中間転写ベルトユニット及び二次転写ユニットの構成
図２は画像形成装置１の正面側に視点をおいた転写装置１５斜視図、図３は画像形成装置１の背面側に視点をおいた転写装置１５の斜視図、図４は中間転写ベルトユニット１５０と二次転写ユニット１６０の連結を説明するための斜視図、図５は位置決め部材１５６Ｂの二次転写ユニット１６０が進入する側に視点をおいた斜視図、図６は位置決め部材１５６Ｂに二次転写ユニット１６０が位置決めされた状態を示す図である。

図２及び図３に示すように、画像形成装置１の転写装置１５は中間転写ベルトユニット１５０と二次転写ユニット１６０から構成され、二次転写ユニット１６０は中間転写ベルトユニット１５０に対して、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に（Ｙ方向：図１参照）引き出し可能とされている。

（２．１）中間転写ベルトユニット
中間転写ベルトユニット１５０は、前支持板１５５Ａ及び後支持板１５５Ｂで支持された複数の一次転写ローラ１５２（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）、バックアップローラ１５３、駆動ローラ１５４Ａ、テンションローラ１５４Ｂ等（図１参照）で中間転写ベルト１５１を吊架して構成されている。

中間転写ベルトユニット１５０は、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に（Ｙ方向：図１参照）に中間転写ベルトユニット１５０を引き出すためのハンドル（不図示）を有し、ハンドル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。

図３に示すように、中間転写ベルトユニット１５０の後支持板１５５Ｂの下方側には、位置決め部材１５６Ｂが設けられている。また、図４に示すように、中間転写ベルトユニット１５０の前支持板１５５Ａの下方側には、位置決め部材１５６Ａが設けられている。

位置決め部材１５６Ａ、１５６Ｂは、それぞれ嵌合孔１５７Ａ、１５７Ｂを有し、後述する二次転写ユニット１６０の連結部材としての位置決めピン１６３Ａ、１６３Ｂが進入して嵌合することで、中間転写ベルトユニット１５０と二次転写ユニット１６０とが画像形成装置１の本体内で位置決めされる。

図５に示すように、位置決め部材１５６Ｂは、後支持板１５５Ｂに設けられた位置決めボス１５５Ｂａ、１５５Ｂｂに嵌挿されて位置決めされる位置決め孔１５６Ｂａ、１５６Ｂｂと、後支持板１５５Ｂにネジ止め固定されるネジ止め部１５６Ｂｃ、１５６Ｂｄを有し、位置決め部材１５６Ｂの下方端には、嵌合孔１５７Ｂが設けられている。

嵌合孔１５７Ｂは、二次転写ユニット１６０の位置決めピン１６３Ｂが進入する開口端の下側はテーパ部１５７Ｂｂとされ、位置決めピン１６３Ｂの先端部を嵌合孔１５７Ｂの内部へ導入する。
そして、テーパ部１５７Ｂｂ上側には突出部１５７Ｂａが形成されている。突出部１５７Ｂａは、二次転写ユニット１６０の進入方向へ突出した庇形状とされ、突出部１５７Ｂａの内面側は二次転写ユニット１６０の位置決めピン１６３Ｂの円筒部の外周面と対応して断面視Ｒ形状とされている。

このように構成された位置決め部材１５６Ｂは、図６に示すように、位置決め孔１５６Ｂａ、１５６Ｂｂが後支持板１５５Ｂに設けられた位置決めボス１５５Ｂａ、１５５Ｂｂに嵌挿されて位置決めされ、ネジ止め部１５６Ｂｃ、１５６Ｂｄがネジを介して後支持板１５５Ｂにネジ止め固定される。そして、二次転写ユニット１６０の位置決めピン１６３Ｂが嵌合孔１５７Ｂに嵌挿されて中間転写ベルトユニット１５０と二次転写ユニット１６０が画像形成装置１の奥側で位置決めされる。

（２．２）二次転写ユニット
二次転写ユニット１６０は、ユニット筺体１６２内に二次転写ローラ１６１を回転可能に支持して、中間転写ベルトユニット１５０に対して、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に（Ｙ方向：図１参照）引き出し可能とされている。
ユニット筺体１６２には、連結部材としての位置決めピン１６３Ａ、１６３Ｂが固定され、二次転写ユニット１６０を中間転写ベルトユニット１５０の位置決め部材１５６Ａ、１５６Ｂに形成された嵌合孔１５７Ａ、１５７Ｂに進入・嵌合させて中間転写ベルトユニット１５０と画像形成装置１の本体内で位置決めされる。

それぞれの位置決めピン１６３Ａ、１６３Ｂは、円筒状の先端部１６３Ａａ、１６３Ｂａがテーパ形状とされ、中間転写ベルトユニット１５０に設けられた位置決め部材１５６Ａ、１５６Ｂのそれぞれの嵌合孔１５７Ａ、１５７Ｂへ案内されやすい構成となっている。

（３）二次転写ユニットの位置決め
図７は二次転写ユニット１６０が中間転写ベルトユニット１５０に位置決めされたときの中間転写ベルト１５１と二次転写ユニット１６０との間隙を説明するための断面図、図８は二次転写ユニット１６０が中間転写ベルトユニット１５０に位置決めされるときの位置決め部材１５６Ｂと位置決めピン１６３Ｂとの嵌合を説明するための断面模式図である。
以下、図面を参照しながら二次転写ユニット１６０が画像形成装置１へ押し込まれて中間転写ベルトユニット１５０に位置決めされるときの位置決め部材１５６Ｂと位置決めピン１６３Ｂとの嵌合について説明する。

図７に示すように、二次転写ユニット１６０が画像形成装置１へ押し込まれて中間転写ベルトユニット１５０に位置決めされるときには、中間転写ベルト１５１の表面と二次転写ユニット１６０のユニット筺体１６２に支持された部材が近接した状態となる。
一例として、二次転写部（ＴＲ）へ用紙Ｐを案内する用紙案内ガイド（不図示）の取り付け部（図７中 Ａ部）、二次転写部（ＴＲ）から用紙Ｐを分離して用紙搬送装置１６ａへ案内する領域のユニット筺体１６２の上端部（図７中 Ｂ部）は、二次転写ローラ１６１が二次転写部（ＴＲ）に当接した状態で中間転写ベルト１５１の表面と２ｍｍないし３ｍｍの近接した間隙を保持している。

そして、二次転写ユニット１６０が画像形成装置１の奥側で位置決めされるときに、一定の質量を有する二次転写ユニット１６０が勢いよく押し込まれて嵌合孔１５７Ｂのテーパ部１５７Ｂｂに接触する衝撃力で、位置決め部材１５６Ｂ及び位置決め部材１５６Ｂが固定された後支持板１５５Ｂには、一端奥側へ後退した後、元に復帰する振動的変形が発生する。

その結果、位置決めピン１６３Ｂには接触した位置決め部材１５６Ｂ及び位置決め部材１５６Ｂが固定された後支持板１５５Ｂからの反力が作用して位置決めピン１６３Ｂを押し上げて、二次転写ユニット１６０が上方（Ｚ方向：中間転写ベルト１５１側）へ跳ね上がり、中間転写ベルト１５１がダメージを受けて傷が発生する虞があった。

本実施形態に係る画像形成装置１の中間転写ベルトユニット１５０は、位置決め部材１５６Ｂの嵌合孔１５７Ｂの位置決めピン１６３Ｂが進入する側の内側で中間転写ベルト１５１側となる領域に突出部１５７Ｂａが形成され、二次転写ユニット１６０の位置決めピン１６３Ｂの進入方向と交差する方向への移動を制限する。

図８（ａ）に示すように、二次転写ユニット１６０が画像形成装置１の奥側へ押し込まれてくると、まず、位置決めピン１６３Ｂの先端部１６３Ｂａが中間転写ベルトユニット１５０に設けられた位置決め部材１５６Ｂの嵌合孔１５７Ｂのテーパ部１５７Ｂｂに接触する。

このとき、一定の質量を有する二次転写ユニット１６０が勢いよく押し込まれて嵌合孔１５７Ｂのテーパ部１５７Ｂｂに接触するときの衝撃力で、位置決め部材１５６Ｂ及び位置決め部材１５６Ｂが固定された後支持板１５５Ｂには、振動的変形が発生する

そして、位置決めピン１６３Ｂには接触した位置決め部材１５６Ｂ及び位置決め部材１５６Ｂが固定された後支持板１５５Ｂからの反力が作用して位置決めピン１６３Ｂを押し上げる（図８（ａ）中 矢印Ａ）。

二次転写ユニット１６０が上方（Ｚ方向：中間転写ベルト１５１側）へ跳ね上がると、図８（ｂ）に示すように、位置決め部材１５６Ｂの嵌合孔１５７Ｂのテーパ部１５７Ｂｂの上側に形成された突出部１５７Ｂａで位置決めピン１６３Ｂが上方（Ｚ方向：中間転写ベルト１５１側）への移動を制限され、中間転写ベルト１５１と二次転写ユニット１６０との間隙が保持される。

そして、図８（ｃ）に示すように、中間転写ベルト１５１と二次転写ユニット１６０との間隙が保持された状態で、二次転写ユニット１６０の位置決めピン１６３Ｂが位置決め部材１５６Ｂの嵌合孔１５７Ｂへ嵌挿されて中間転写ベルト１５１を損傷させることなく位置決めされる。

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・・・画像形成部
１１・・・システム制御装置
１２・・・露光装置
１３・・・感光体ユニット
１３０・・・像形成ユニット枠体
１３１・・・感光体ドラム
１３２・・・帯電ローラ
１３４・・・クリーニングブレード
１４・・・現像装置
１５・・・転写ユニット
１５０・・・中間転写ベルトユニット
１５１・・・中間転写ベルト
１５２・・・一次転写ローラ
１５３・・・バックアップローラ
１５４Ａ・・・駆動ローラ
１５４Ｂ・・・テンションローラ
１５５Ａ・・・前支持板
１５５Ｂ・・・後支持板
１５６Ａ、１５６Ｂ・・・位置決め部材
１５６Ｂａ、１５６Ｂｂ・・・位置決め孔
１５６Ｂｃ、１５６Ｂｄ・・・ネジ止め部
１５７Ａ、１５７Ｂ・・・嵌合孔
１５７Ｂａ・・・突出部（嵌合孔）
１５７Ｂｂ・・・テーパ部（嵌合孔）
１６０・・・二次転写ユニット
１６１・・・二次転写ローラ
１６２・・・ユニット筺体
１６３Ａ、１６３Ｂ・・・位置決めピン
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・用紙搬送装置
１７・・・定着装置
２０・・・用紙送り装置
３０・・・排紙部
４０・・・操作情報部
５０・・・画像処理部

Claims (3)

1. トナー像が形成される像保持体を支持する像形成ユニットと、
   前記トナー像を記録媒体に転写する転写部材を支持し、前記像形成ユニットに対して上下方向に間隙を有して挿抜可能に収容された転写ユニットが、
   前記転写ユニットの前記像形成ユニットへ収容される側に形成され先端部に先端へむけて縮径しテーパ形状とされた膨出部を有する連結部材と、前記像形成ユニットに設けられ前記連結部材の前記膨出部が接触しながら進入して嵌合する嵌合孔が連結されて互いに位置決めされ、
   前記嵌合孔の前記連結部材が進入する側の開口端の上下方向における前記像保持体とは反対側となる下方領域には前記嵌合孔に向かって縮径するテーパ形状部が形成され、前記像保持体側となる上方領域に前記嵌合孔の内面と連続するように突出して前記連結部材の進入方向とは逆の方向に延び前記連結部材の進入方向において前記テーパ形状部よりも上流側に前記連結部材の進入方向と交差する方向で前記連結部材の上方への移動を制限する庇形状部が形成されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記庇形状部は、前記庇形状部の上部で前記連結部材の進入方向に沿って前記庇形状部と接触して配置されたリブ形状部材を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像形成ユニットは前記像保持体を支持する支持板を備え、前記嵌合孔が前記支持板に固定された位置決め部材に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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