JP6890955B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
一般に、電子写真方式の画像形成装置としては、例えば中間転写ベルト上に形成されたトナー像を転写ローラによりシートに転写するプリンタ等が知られている。転写ローラは、装置本体に対して回動可能に支持される転写ユニットに設けられており、転写ローラと共に転写ユニットが装置本体から離間することで、中間転写ベルト及び転写ローラによって挟持されたシートを取り除くことができる。
従来、図8に示すように、サイドカバー290の開閉動作に連動して二次転写ユニット230が回動するように二次転写ロックアーム202を設けたプリンタが提案されている(特許文献1参照)。サイドカバー290は、回動中心291を中心に装置本体に対して開閉可能に支持されており、二次転写ユニット押し部材293によって二次転写ユニット230を押圧可能に構成されている。二次転写ユニット230は、回動中心230bを中心に装置本体に対して回動可能に支持されており、装置本体に設けられた中間転写ベルトに対して二次転写ローラ232が接離可能に構成されている。
サイドカバー290には、ガイドカム292aが形成された二次転写アーム292が設けられており、サイドカバー290が開閉する際に、二次転写ロックアーム202の係合突起202dがガイドカム292aによって案内される。サイドカバー290が閉じられる際には、ガイドカム292aが係合突起202dを案内することで、二次転写ロックアーム202が上方(図8(a)の矢印C1方向)に回動する。これにより、二次転写ロックアーム202に形成された係合部202bが二次転写ユニット230の位置決め部230aに係合し、二次転写ユニット230を位置決めすることができる。
特開2009−251135号公報
ところで、近年、プリンタ等の画像形成装置は、設置スペースをなるべく小さくするために小型化が望まれている。しかしながら、上記特許文献1は、二次転写ロックアーム202の回動中心202aが二次転写ユニット230よりも装置本体内側に設けられている。このため、二次転写ベルト、感光体ドラム及び定着ユニット等を、二次転写ロックアーム202の回動中心202aよりも更に装置本体内側に設ける必要があり、装置本体が大型化してしまう原因となっていた。
そこで、本発明は、上述した課題を解決した画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、画像形成装置において、トナー像を担持する像担持体を有する装置本体と、前記像担持体に対して接離可能な転写部を有し、前記装置本体に対して回動可能に支持され、、前記転写部材によってトナー像を前記像担持体からシートに転写する転写ユニットと、前記装置本体に対して開閉可能に支持され、前記装置本体に対して閉じた状態において、前記転写ユニットを覆う開閉手段と、前記装置本体に対して回動可能に支持され、前記転写ユニットを前記装置本体に対して位置決め可能な位置決め手段と、を備え、前記転写ユニットは、前記装置本体に設けられる固定部に当接可能な当接部を有し、前記当接部が前記固定部に当接することで前記装置本体に対して位置決めされ、前記位置決め手段は、前記当接部を押圧可能な押圧部と、前記開閉手段に係合することで前記開閉手段の開閉動作に連動して前記位置決め手段を回動させる連動部と、を有し、前記開閉手段が閉じられると、前記連動部と前記開閉手段との係合によって前記位置決め手段が回動し、前記位置決め手段の前記押圧部が前記当接部を前記固定部に対して押し当てる、ことを特徴とする。
本発明によると、装置本体を小型化することができる。また、位置決め手段によって転写ユニットを精度良く位置決めすることができる。
第1の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 サイドドア及び転写ユニット開いた状態のプリンタを示す全体概略図。 サイドドアと転写ユニットとが当接した状態を示す模式図。 サイドドアを閉じている途中における位置決めカムを示す図であって、(a)は全体図、(b)は拡大図。 サイドドアが閉状態にある際の位置決めカムを示す図であって、(a)は全体図、(b)は拡大図。 サイドドアを開いている途中における位置決めカムを示す図であって、(a)は全体図、(b)は拡大図。 第2の実施の形態における位置決めカムを示す図であって、(a)は全体図、(b)は拡大図。 従来の二次転写ユニット及び二次転写ロックアームを示す図であって、(a)は斜視図、(b)は側面図。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施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、本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る。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。本発明の実施形態に係る画像形成装置として、複写機、プリンタ及びこれら複合機器等がある。以下の実施形態においては、例としてレーザビームプリンタを用いて説明する。なお、説明に不要な部品は非表示状態としてある。
<第1の実施の形態>
〔全体構成〕
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。プリンタ1(画像形成装置)は、モノクロのトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ1は、図1に示すように、積載されたシートを給送するシート給送部10と、シートに転写するための画像を形成する画像形成部20と、を有している。また、プリンタ1は、シートに転写された画像を定着させる定着装置40と、転写ユニット60と、プリンタ1の装置本体1Aに対して開閉可能に設けられた開閉手段としてのサイドドア80と、を有している。
プリンタ1に画像形成の指令が出力されると、プリンタ1に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部20による画像形成プロセスが開始される。画像形成部20は、露光装置22と、トナー像を担持する像担持体としての感光ドラム21と、不図示の帯電部、現像部及びクリーニング部と、を有している。感光ドラム21は、帯電極性を持つ感光層を表面に形成した金属円筒によって構成されている。
露光装置22は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム21に向けてレーザ光Lを照射する。このとき感光ドラム21は、帯電部により予め帯電されており、レーザ光Lが照射されることで感光ドラム21上に静電潜像が形成される。その後、現像部によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム21上にモノクロのトナー像が形成される。
上述の画像形成プロセスに並行して、シート給送部10のカセット11に収納されたシートSが、ピックアップローラ13によって給送される。なお、カセット11には、昇降可能な中板12が設けられており、シートSを給送する際には、中板12に積載されたシートSがピックアップローラ13に当接する。ピックアップローラ13によって給送されたシートSは、フィードローラ14及びリタードローラ15によって1枚ずつ分離されて、レジストレーションローラ対5に向けて転写搬送路R1に搬送される。なお、本実施の形態では、1段のみのカセット11が設けられているが、異なるサイズのシートを積載する複数のカセットを設け、これら複数のカセットから選択されたシートサイズに合わせてシートを給送してもよい。
レジストレーションローラ対5により斜行が補正され、所定の搬送タイミングで搬送されたシートSの第1面(表面)には、転写ユニット60の転写ローラ61に印加された静電的負荷バイアスによって、感光ドラム21上のトナー像が転写される。ここで、転写ユニット60には、転写ローラ61を感光ドラム21に対して付勢する転写付勢部としての転写ローラバネ62が設けられている。シートSにトナー像を確実に転写させるためには、転写部としての転写ローラ61を感光ドラム21に対して適正な転写圧で付勢する必要があるが、そのためには転写ユニット60は装置本体1Aに対して精度良く位置決めされる必要がある。
シートSにトナー像が転写された後には、感光ドラム21の表面にトナーが少量残っており、残ったトナーはクリーニング部によって除去される。そして、トナー像が転写されたシートSは、定着装置40の加圧ローラ41及び加熱ローラ42によって所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着(定着)される。定着装置40を通過したシートSは、搬送ローラ対51によって排出搬送路R2に搬送され、排出ローラ対53によって排出トレイ54に排出される。
シートSの両面に画像を形成する場合には、案内部材52が下方に回動し、シートSが反転搬送路R3に案内される。反転搬送路R3に案内されたシートSは、反転ローラ対55によってスイッチバックされ、両面搬送路R4に搬送される。両面搬送路R4に搬送されたシートSは、搬送ローラ対63,82によって再度、転写搬送路R1に搬送される。そして、シートSは、第1面と同様に第2面(裏面)にも画像が形成され、排出トレイ54に排出される。
[転写ユニット及びサイドドア]
転写ユニット60は、図2に示すように、回動中心としての回動軸64を中心に装置本体1Aに回動可能に支持されており、転写ローラ61が感光ドラム21に対して接離可能に構成されている。感光ドラム21と転写ローラ61との間でシートSがジャムした際には、サイドドア80及び転写ユニット60が装置本体1Aに対して開かれて、ジャムしたシートSが除去される。この時、転写ユニット60は、装置本体1Aに設けられたストッパ65によって保持される。転写ユニット60のフレーム60aからは、当接部としての位置決めピン66がシートSの幅方向において突出している。転写ユニット60は、サイドドア80が閉状態の際には、位置決めピン66が、装置本体1Aに精度良く設けられた固定部としての本体側位置決め部6に押えつけられることで、装置本体1Aに対して位置決めされる構成となっている。すなわち、位置決めピン66は、本体側位置決め部6に対して当接可能に構成される。
サイドドア80は、転写ユニット60よりも装置本体1Aの外側に配置されており、装置本体1Aに対して回動軸81を中心に開閉可能に支持されている。また、サイドドア80は、閉状態では、装置本体1Aに設けられたロック部7とサイドドア80に設けられたフック部85とが係合することで、装置本体1Aに対してロックされる。ユーザが、サイドドア80を開状態から閉状態となるように閉めようとすると、図3に示すように、転写ユニット60のフレーム60aとサイドドア80の押し上げ部86とが当接する。なお、押し上げ部86は、両面搬送路R4を構成するガイドには設けられておらず、両面搬送路R4とはシート幅方向にずれて設けられている。このため、両面搬送路R4のシート搬送領域が傷ついて、シートSのジャムの原因となることは無い。
また、サイドドア80は、装置本体1Aの内側に向けて延びる第3係合部としての第1突出部83と、第2突出部84と、を有している。第1突出部83の先端部における上面には、基端部に向けて下り傾斜する傾斜面83aが形成されている。第2突出部84には、位置決めカム90の第2ボス94に係合可能な第4係合部としての凹部84aが形成されている。
[位置決めカムの構成]
ところで、装置本体1Aには、図3に示すように、装置本体1Aに回動可能に支持される位置決めカム90が回動軸91を中心に回動可能に支持されており、位置決めカム90は、第1ボス92と、第2ボス94と、押圧部93と、を有している。位置決め手段としての位置決めカム90の全体は、転写ユニット60の回動軸64よりも装置本体1Aの外側に配置されている。第1係合部としての第1ボス92は、回動中心としての回動軸91から軸方向に直交する方向における一方に延び、第2係合部としての第2ボス94は、回動軸91から他方に延びている。また、押圧部93は、第1ボス92及び第2ボス94とは異なる方向に回動軸91から延びている。第1ボス92及び第2ボス94は、サイドドア80の開閉動作に連動して位置決めカム90を回動させる連動部99を構成している。
位置決めカム90は、回動軸91に巻回される付勢部としてのねじりコイルバネ96(図4(b)参照)によって、図3における反時計回りに付勢されており、規制部としてのストッパ97によって図3に示す位置に位置決めされている。すなわち、ストッパ97は、位置決めカム90がねじりコイルバネ96の付勢方向に回動することを規制する。第1ボス92は、位置決めカム90がストッパ97によって移動規制された状態において、サイドドア80の第1突出部83によって押圧可能となるように配置されている。
[位置決めカムの動作]
次いで、位置決めカム90の動作について、サイドドア80の開閉動作に沿って説明する。以下、図4乃至図6においては、位置決めカム90が、転写ユニット60及びサイドドア80に対して重なるように記載されているが、転写ユニット60及びサイドドア80の開閉に障害とならないように配置されている。具体的には、位置決めカム90の押圧部93は、位置決めピン66及び本体側位置決め部6に対して図の奥行き方向において同じ位置に配置されているが、位置決めカム90の他の部分と転写ユニット60とが干渉することは無い。また、位置決めカム90の第1ボス92及び第2ボス94は、サイドドア80の第1突出部83及び第2突出部84に対してそれぞれ図の奥行き方向において同じ位置に配置されているが、位置決めカム90の他の部分とサイドドア80とが干渉することは無い。
まず、サイドドア80が閉じられる際の位置決めカム90の動作について説明する。図3に示すように、サイドドア80がユーザによって閉じられると、上述したように転写ユニット60のフレーム60aにサイドドア80の押し上げ部86が当接し、転写ユニット60が持ち上げられる。更にサイドドア80が装置本体1Aに向けて閉められると、図4に示すように、サイドドア80の第1突出部83が位置決めカム90の第1ボス92に当接する。位置決めカム90は、第1ボス92が第1突出部83に押圧されることで、ねじりコイルバネ96の付勢力に抗して時計回りに回動する。これにより、位置決めカム90は、第2ボス94が第2突出部84の凹部84aに係合可能な位置に保持される。
更にサイドドア80が装置本体1Aに向けて閉められると、図5に示すように、第2ボス94が凹部84aに係合し、第2ボス94が凹部84aの第1押圧面84bによって押圧されることで位置決めカム90が反時計回りに回動する。なお、位置決めカム90が凹部84aに係合して反時計回りに回動する際には、第1ボス92は、第1突出部83の傾斜面83aの上方を通過するため第1突出部83に干渉することは無い。
そして、サイドドア80が閉状態になると、図5に示すように、ロック部7とフック部85とが係合し、サイドドア80が装置本体1Aに対してロックされる。この時、転写ユニット60の位置決めピン66は、押圧部93によって本体側位置決め部6に対して押し当てられている。すなわち、押圧部93は、第2ボス94が第1押圧面84bによって押圧されることによって、及びねじりコイルバネ96によって、回動軸91を中心に反時計回りに付勢されており、この付勢力によって位置決めピン66を押圧している。このように、転写ユニット60の位置決めピン66が本体側位置決め部6に押えつけられることによって、転写ユニット60を装置本体1Aに対して精度良く位置決めすることができる。
なお、位置決めピン66は、転写ローラバネ62によって回動軸64を中心に時計回りに回動しようとする力が働いているが、ねじりコイルバネ96を設けることでサイドドア80を閉じる際のユーザの力を軽減することができる。また、第1押圧面84bを弾性変形し易いように薄肉状に形成することで、押圧部93によって第2ボス94をより確実に押圧することができる。また、サイドドア80が閉状態にある際には、位置決めカム90は、上下方向において第1突出部83と第2突出部84との間に配置されている。このため、位置決めカム90を限られたスペース内に配置することができ、プリンタ1を小型化することができる。
次に、サイドドア80が開かれる際の位置決めカム90の動作について説明する。サイドドア80がユーザによって開かれると、図6に示すように、凹部84aの第1押圧面84bに対向する第2押圧面84cが第2ボス94を押圧することで、位置決めカム90がねじりコイルバネ96の付勢力に抗して時計回りに回動する。位置決めカム90が回動軸91を中心に時計回りに回動することで、押圧部93が転写ユニット60の位置決めピン66から離間し、転写ユニット60は、回動軸64を中心に回動可能な状態となる。
更にサイドドア80が開かれると、転写ユニット60は自重によりサイドドア80と共に開かれていき、第2ボス94が凹部84aから外れる。第2ボス94が凹部84aから外れると、位置決めカム90は、ねじりコイルバネ96により回動軸91を中心に反時計回りに回動し、ストッパ97に当接して停止する。そして、ユーザが更にサイドドア80を開くことで、図2に示すように、サイドドア80は略90度まで開かれ、転写ユニット60は、ストッパ65によって保持される。
なお、この状態において、ユーザは転写ユニット60だけを装置本体1Aに対して閉じることができる。ユーザは、転写ユニット60を持ち上げることで、位置決めピン66を本体側位置決め部6に当接させることができる。この時、位置決めピン66は、位置決めカム90の押圧部93に下方から当接し、押圧部93がわずかに持ち上げられた後、図5に示す位置において保持される。押圧部93は、ねじりコイルバネ96の付勢力によって位置決めピン66を保持可能である。すなわち、位置決めピン66が押圧部によって保持された状態では、ねじりコイルバネ96が位置決めピン66に作用する付勢力は、転写ローラバネ62が位置決めピン66に作用する付勢力よりも大きく設定されている。このように、サイドドア80を開いた状態で転写ユニット60だけを閉じることができるため、ユーザは転写ユニット60とサイドドア80との間に容易にアクセスでき、メンテナンス性を向上できる。
以上説明したように、サイドドア80が開かれると、転写ユニット60がサイドドア80と連動して開かれるため、転写ローラ61が感光ドラム21から離間する。これにより、ユーザがジャムしたシートを容易に取り出すことができる。
また、サイドドア80が閉状態では、位置決めカム90の押圧部93によって転写ユニット60の位置決めピン66が本体側位置決め部6に押し当てられ、転写ユニット60を装置本体1Aに対して精度良く位置決めすることができる。これにより、転写ローラ61を感光ドラム21に対して適正な転写圧で付勢することができ、シートSに確実にトナー像を転写することができる。
また、位置決めカム90の全体を転写ユニット60の回動軸64よりも装置本体1Aの外側に配置したので、画像形成部20、転写ユニット60及び定着装置40に囲まれたスペース的に余裕のない場所に位置決めカム90を設けずに構成できる。このため、装置本体1Aを小型化することができる。
<第2の実施の形態>
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の位置決めカム90を別構成で構成したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
位置決めカム190は、図7に示すように、画像形成装置としてのプリンタ100の装置本体100Aに対して回動軸91を中心に回動可能に支持されている。位置決め手段としての位置決めカム190の全体は、転写ユニット60の回動軸64よりも装置本体1Aの外側に配置されている。位置決めカム190は、第1ボス92と、第2ボス94と、押圧部193と、を有している。押圧部193は、転写ユニット60の位置決めピン66を押圧可能な押圧面193aと、押圧面193aから屈曲して延びる屈曲面193bと、を有している。なお、サイドドア80の開閉時における位置決めカム190の動作については第1の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
サイドドア80が閉状態の際に、転写ユニット60の位置決めピン66は、押圧部193の押圧面193aによって本体側位置決め部6に対して押し当てられている。この時、押圧面193aは、位置決めカム190の回動軸91と位置決めピン66とを結んだ線V1に直交する線V2に沿って延びている。このため、押圧面193aは、位置決めピン66から矢印D1方向の反力を受ける。矢印D1方向は、押圧部193から位置決めカム190の回動軸91に向かう方向である。
すなわち、この反力によって位置決めカム190に回転力は生じず、凹部84aの第1押圧面84bに大きな負荷がかかることが無い。このため、例えば転写ローラバネ62をより高い転写圧を加えるものに替えたとしても、安定して転写ユニット60を装置本体100Aに対して位置決めすることができる。
なお、既述のいずれの形態においても、サイドドア80が開かれると転写ユニット60がサイドドア80と連動して開かれる構成であったが、サイドドア80が開かれても転写ユニット60が開かない構成としてもよい。
また、既述のいずれの形態においても、モノクロのトナー像を形成するプリンタを用いたが、中間転写ベルトを有するフルカラーのプリンタに本発明を適用してもよい。例えば、中間転写ベルトからシートにトナー像を二次転写する二次転写部材を、装置本体に対して回動可能な転写ユニットとして構成する場合において、本発明は適用することが可能である。
また、既述のいずれの形態においても、位置決めカム90,190をねじりコイルバネ96によって付勢したが、例えば位置決めカム90,190の自重によってストッパ97に当接するように構成し、ねじりコイルバネ96を廃してもよい。
1,100:画像形成装置(プリンタ)/1A,100A:装置本体/6:固定部(本体側位置決め部)/21:像担持体(感光ドラム)/60:転写ユニット/61:転写部(転写ローラ)/62:転写付勢部(転写ローラバネ)/64:回動中心(回動軸)/66:当接部(位置決めピン)/80:開閉手段(サイドドア)/83:第3係合部(第1突出部)/84a:第4係合部(凹部)/90,190:位置決め手段(位置決めカム)/91:回動中心(回動軸)/92:第1係合部(第1ボス)/93,193:押圧部/94:第2係合部(第2ボス)/96:付勢部(ねじりコイルバネ)/97:規制部(ストッパ)/99:連動部/193a:押圧面/V1:線/V2:直交する線

Claims (11)

  1. トナー像を担持する像担持体を有する装置本体と、
    前記像担持体に対して接離可能な転写部を有し、前記装置本体に対して回動可能に支持され、前記転写部材によってトナー像を前記像担持体からシートに転写する転写ユニットと、
    記装置本体に対して開閉可能に支持され、前記装置本体に対して閉じた状態において、前記転写ユニットを覆う開閉手段と、
    前記装置本体に対して回動可能に支持され、前記転写ユニットを前記装置本体に対して位置決め可能な位置決め手段と、を備え、
    前記転写ユニットは、前記装置本体に設けられる固定部に当接可能な当接部を有し、前記当接部が前記固定部に当接することで前記装置本体に対して位置決めされ、
    前記位置決め手段は、前記当接部を押圧可能な押圧部と、前記開閉手段に係合することで前記開閉手段の開閉動作に連動して前記位置決め手段を回動させる連動部と、を有し、
    前記開閉手段が閉じられると、前記連動部と前記開閉手段との係合によって前記位置決め手段が回動し、前記位置決め手段の前記押圧部が前記当接部を前記固定部に対して押し当てる、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記位置決め手段の全体が、前記転写ユニットの回動中心に対して前記装置本体の外側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記連動部は、前記位置決め手段の回動中心から一方に延びる第1係合部と、前記位置決め手段の前記回動中心から他方に延びる第2係合部と、を有し、
    前記開閉手段は、前記開閉手段が閉じられる際に前記第1係合部を押圧し前記押圧部が前記当接部から離間するように前記位置決め手段を回動させる第3係合部と、前記第2係合部に係合して前記位置決め手段を回動させる第4係合部と、を有する、
    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。
  4. 前記開閉手段が閉状態にある際に、前記押圧部が前記当接部を押圧するように前記位置決め手段を付勢する付勢部を備える、
    ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記第3係合部は、前記開閉手段が閉じられる際に、前記第2係合部が前記第4係合部に係合可能な位置となるように、前記付勢部の付勢力に抗して前記位置決め手段を回動させる、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記第4係合部は、前記開閉手段が開かれる際に、前記押圧部が前記当接部から離間するように、前記第2係合部を介し、前記付勢部の付勢力に抗して前記位置決め手段を回動させる、
    ことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。
  7. 前記位置決め手段が前記付勢部による付勢方向に回動することを規制する規制部を備え、
    前記押圧部は、前記位置決め手段が前記規制部によって移動規制された状態において、前記当接部に当接して前記転写ユニットを保持可能である、
    ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記押圧部は、前記開閉手段が閉状態にある際に、前記当接部から前記位置決め手段の前記回動中心に向かう方向の反力を受ける、
    ことを特徴とする請求項3乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 前記押圧部は、前記開閉手段が閉状態にある際に、前記位置決め手段の前記回動中心と前記当接部とを結んだ線に直交する線に沿って延び、前記反力を受ける押圧面を有する、
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記位置決め手段は、前記開閉手段が閉状態にある際に、上下方向において前記第3係合部と前記第4係合部との間に配置される、
    ことを特徴とする請求項3乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記転写ユニットは、前記転写部を前記像担持体に付勢する転写付勢部を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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