JP7215203B2

JP7215203B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP7215203B2
Application number: JP2019024962A
Authority: JP
Inventors: ▲高▼井直樹
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2039-02-15
Also published as: JP2020134603A; US20200264540A1; US10871734B2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般に画像形成装置は、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体と、その像担持体に加圧手段により圧接され、転写ニップを形成する転写ローラなどの転写部材とを備える。この画像形成装置は、転写ニップに記録紙を通紙し、転写ローラ又はそれと対向する対向ローラから転写バイアスを印加して、像担持体上に形成されたトナー像を記録紙に転写する。

このような画像形成装置において、装置本体のカバーを開き、そこからドラムユニットを着脱できる構成は知られており、通紙時に生じる紙詰まりの解消（紙の除去）、転写ローラの交換、及びドラムユニットの交換などを行うことができる。

また、転写ローラの交換のために、転写ニップに記録紙を案内する搬送ガイドに転写ローラを支持するアームを設け、さらに搬送ガイドを可動とする構成も知られている。搬送ガイドを動かすことで、転写ローラを印刷時の位置からユーザーが交換し易い位置に移動させることができ、転写ローラの交換作業性を向上できる。

このような搬送ガイドは、ユーザーが転写ローラを搬送ガイド上に大まかにセットした仮セット位置から、転写ローラが装置本体に高精度に位置決めされるセット完了位置（正規位置）へ転写ローラを案内する機能を有する。

しかし、従来の構成では、ユーザーが転写ローラをセットした仮セット位置に依存して、仮セット位置からセット完了位置に移動する途中で、転写ローラが他の部品と接触し、乗り上げ、セット不良となる問題があった。

特許文献１は、転写ローラを交換するための交換位置へ転写材ガイド部材を動作させた時に、転写ローラが誤って設置されることを防ぐ位置で転写材ガイド部材を静止させるストッパを開示している。しかし、これは誤って設置される転写ローラを補正し、正しい位置に誘導するものではない。

そこで本発明は、セット不良が生じないように回転体を装置本体に装着することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

この課題は、像担持体と、前記像担持体に対向して転写部を形成する、装置本体に着脱可能な回転体と、前記回転体が装置本体に装着される正規位置へ向かって、前記回転体を回転体軸方向に案内する案内手段と、を有する画像形成装置において、前記回転体は軸方向両端部に転動体を有し、前記案内手段は、前記回転体の装着時に前記転動体を回転体軸方向外側に案内する、回転体軸方向外側に向かって下降する滑らかな案内面を有する、ことを特徴とする画像形成装置により解決される。

セット不良が生じないように回転体を装置本体に装着することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。本発明の一実施形態に係るドラムユニットを斜め下方から見た斜視図である。画像形成装置からドラムユニットを取り外した状態を示す斜視図である。画像形成装置にドラムユニットを取り付けた状態を示す斜視図である。ドラムユニットを装置本体に装着した際の装置本体の断面図である。搬送ユニットを斜め上方から見た斜視図である。装置本体に取り付けられた搬送ユニットを示す平面図である。転写ローラを斜め上方から見た斜視図である。転写ローラの概略正面図である。転写ローラ２０の端部コロ２１が本体フレーム２９に当たった状態を示す図である。端部コロ２１が本体フレーム２９に当たっている部分の拡大図である。転写ローラを斜め上方から見た斜視図である。転写ローラの概略平面図である。転写ローラの一端の背面図である。転写ローラを斜め上方から見た斜視図である。転写ローラの概略平面図である。転写ローラの一端の背面図である。転写ローラアセンブリの概略正面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。この画像形成装置１００は、モノクロの直接転写方式のプリンタであり、給紙は横型パスとなっている。

画像形成装置１００のほぼ中央部に、プロセスカートリッジ２が配置されている。プロセスカートリッジ２は、感光体ドラム３と、露光装置４と、現像器５とを備える。感光体ドラム３の表面には帯電手段であるローラ形状の帯電器６が圧接されており、感光体ドラム３の回転により従動回転される。帯電器６の高圧電源により、直流又は直流に交流が重畳されたバイアスを印加することで、感光体ドラム３は一様に帯電される。

露光装置４は、感光体ドラム３の上方に配置され、感光体ドラム３を画像情報に基づいて露光し、感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する。この露光工程は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナやＬＥＤなどで行われる。現像器５は、感光体ドラム３にトナーを付着させる現像ローラ７を備え、感光体ドラム３に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。感光体ドラム３、現像器５、帯電器６は、一体化され、取り外し可能なドラムユニット１０を構成する。

感光体ドラム３の下には、回転体としての転写ローラ２０が配置され、感光体ドラム３との間に転写部（転写ニップ）を形成している。転写ローラ２０は、高電位を印加されており、感光体ドラム３と転写ローラ２０に電位差を設けて感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を、記録媒体である記録紙に転写する。転写ローラ２０は、転写部に記録媒体を導く搬送ガイド２６と共に、搬送ユニット２４を構成している。搬送ユニット２４は転写ユニットとしても機能する。なお、転写ローラ２０に代えて、回転体としての転写ベルトを使用することもできる。また、転写ローラ２０に代えて、逆電荷を掛ける転写チャージャを用いてもよい（転写チャージャ方式）。

定着器８は、トナー像が転写された記録紙を２つのローラ間に通過させ、加熱圧着してトナー像を記録紙に定着する。また、定着器８から排紙装置９の搬送経路上に、記録紙の搬送状況を確認するセンサが設けられており、記録紙の先端の到達時間、通過時間、及び搬送経路上で記録紙がどの位置にあるかなどを確認できる。

画像形成装置１００の下部で、転写ローラ２０の下側に配置された給紙カセット１１は、複数枚の記録紙を格納している。記録紙搬送装置１２は、給紙カセット１１から記録紙を１枚ずつ取り出し、感光体ドラム３と転写ローラ２０とで形成される転写部と定着器８とを経由させ、排紙トレイに排出する。

画像形成装置１００の図中右端、すなわち定着器８の搬送方向下流側には、開口部１３を覆う、開閉可能な後面カバー１４が設けられている。この後面カバー１４を開くことにより、定着器８を装置本体１から取り出すことができ、定着器８から排紙装置９までの搬送経路にアクセスすることができる。

画像形成装置１００の図中左端、すなわち転写ローラ２０の搬送方向上流側には、ドラムユニット１０が通過可能な開口部１５を覆う、開閉可能な前面カバー１６が設けられている。この前面カバー１６を開くことにより、紙詰まりした用紙の引き抜きや、ドラムユニット１０を着脱することができる。また、転写ローラ２０の交換も可能である。なお、前面カバー１６は、手差し給紙口を兼ねることもできる。

このように構成された画像形成装置１００において、画像形成は次の様に行われる。まず、記録紙搬送装置１２によって給紙カセット１１から取り出された記録紙は、レジストローラ１７を経て、感光体ドラム３と転写ローラ２０とで形成される転写部に搬送される。次いで、転写部にて記録紙にトナー像が転写された後、定着器８に搬送され、トナー像が定着される。そして、トナー像が定着された記録紙は、排紙装置９により画像形成装置１００の上面の排紙トレイに排紙される。

上記したように、画像形成装置１００は、ハウジングとしての装置本体１を備える。ドラムユニット１０は、前面カバー１６を開くことにより、装置本体１の開口部１５から着脱できる。次に、ドラムユニット１０の着脱に関する構成を説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係るドラムユニットを斜め下方から見た斜視図である。また、図３ａは画像形成装置からドラムユニットを取り外した状態を示す斜視図であり、図３ｂは画像形成装置にドラムユニットを取り付けた状態を示す斜視図である。

図２に示すように、ドラムユニット１０の下側に、感光体ドラム３が露出しているのが分かる。また、ドラムユニット１０の両側面の下側には、装置本体１に装着する際に用いられる被ガイド部１０ａが形成されている。一方、図３ａに示すように、装置本体１の内壁にガイド部材１８が設けられ、搬送ユニット２４の両側面の上側に形成されたガイド部２４ａに連なってガイド部１９を形成している。

ドラムユニット１０を装置本体１に装着する際は、ガイド部１９上に被ガイド部１０ａを載せて滑らし、ドラムユニット１０を案内することで、装置本体１の所定の位置（搬送ユニット２４の上方）に押し込む（図３ｂ参照）。参考のために、ドラムユニットを装置本体に装着した際の装置本体の断面図を図４に示す。ドラムユニット１０の装着方向は、長手方向（すなわち転写ローラの軸方向）と直交する方向であって、図１及び図４において右方向である。なお、ガイド部材１８のみで被ガイド部１０ａに対するガイド部を形成してもよいし、搬送ユニット２４のガイド部２４ａのみでガイド部を形成してもよい。

図２において、被ガイド部１０ａは、感光体ドラム３の表面よりも下方向、すなわち感光体ドラム３の外径方向へと突出して形成されている。これにより、ドラムユニット１０を装置本体１に装着する際、感光体ドラム３の表面が搬送ガイド２６などに接触することを防止し、感光体ドラム３の破損を防止できる。

続いて、ドラムユニットに対向して配置された、転写ローラを含む搬送ユニット（転写ユニット）について説明する。

図５は、搬送ユニットを斜め上方から見た斜視図である。図５に示すように、搬送ユニット２４は、転写部に記録媒体を案内する搬送ガイド２６と、搬送ガイド２６の両端に設けられ、転写ローラ２０の回転軸を支持するアーム２５と、搬送ガイド２６に設けられた回転支点２７とを備える。また、搬送ユニット２４は、搬送ガイド２６の両側面のうち、少なくとも一方に設けられたレバー２８と、装置本体１のフレーム３０と係合し、搬送ガイド２６を固定するロック手段３４（図６参照）とを備える。

搬送ガイド２６は、転写ローラ２０と同程度の軸方向幅を有し、その両端のアーム２５で転写ローラ２０の回転軸を支持する。アーム２５及び搬送ガイド２６は、回転支点２７を中心に回転可能である。転写ローラ２０は、搬送ガイド２６の搬送方向下流において支持される一方、搬送ガイド２６の回転支点２７は、搬送ガイド２６の搬送方向上流に位置する。また、転写ローラ２０と回転支点２７の間に、レバー２８が位置する。

このように構成された搬送ユニット２４は、回転支点２７が装置本体１に移動可能に支持される。ユーザーがレバー２８を保持し、図中矢印ａ方向に搬送ガイド２６を移動（回転）すれば、転写ローラ２０を記録媒体の搬送方向上流から下流方向へと移動させることができる。したがって、転写ローラ２０は、装置本体１の開口部１５（図１参照）からアクセスし易くなり、転写ローラ２０の交換作業性を向上することができる。

一方、印刷時には、搬送ガイド２６を印刷するための正規位置、すなわち搬送ガイド２６が記録媒体を転写部に安定して搬送できる位置に位置決めし、固定する必要がある。

図６は、装置本体に取り付けられた搬送ユニットを示す平面図である。図６において図５と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図６に示すように、装置本体１には、ロック手段３４の一部としての被係合部３２と係合し、搬送ガイド２６を位置決め・固定するフレーム３０が設けられている。フレーム３０は、ロック手段３４の一部としての係合部３３を有する。ロック手段３４はスナップフィット方式で搬送ガイド２６を正規位置に固定する。

次に、転写ローラ２０を装置本体に装着するための本発明の特徴的構成について説明する。
図７は、転写ローラを斜め上方から見た斜視図である。
画像形成装置１００は、像担持体としての感光体ドラム３と、感光体ドラム３に対向して転写部を形成する、装置本体１に着脱可能な回転体としての転写ローラ２０と、転写ローラ２０が装置本体１に装着される正規位置へ向かって、転写ローラ２０をローラ軸方向に案内する案内手段としての軸方向案内部材である滑り軸受２３の案内面２３ａとを有する。これにより、セット不良を生じることなく転写ローラ２０を画像形成装置１００に装着することができる。

図７から分かるように、転写ローラ２０のローラ軸がＵ字形状のアーム２５により保持されている。搬送ユニット２４は、転写ローラ２０の軸方向外側に位置する本体フレーム２９に組付けられている。画像形成装置１００の本体フレーム２９は、転写ローラ２０を支えるための滑り軸受２３を転写ローラ２０の両端側に有している。

転写ローラ２０は軸方向両端部に転動体としての端部コロ２１を有し、滑り軸受２３は、転写ローラ２０の装着時に端部コロ２１をローラ軸方向に案内する案内面２３ａを有する回転体軸受である。これにより、ローラ装着時に転写ローラ２０が軸受縁に乗り上げることなく適正にセットされ、誤装着が防止される。案内面２３ａは、転写ローラ２０の正規位置からの軸方向のズレを無くす方向に形成されている。案内面２３ａは滑り軸受２３の上面の転写ローラ２０が適正にセットされたときの転写ローラ軸の搬送方向上流側に設けられている。さらに案内面２３ａは搬送方向下流側の滑り軸受２３に設けられていてもよい。なお案内面２３ａは滑り軸受２３の近くの本体フレーム２９に設けても、本体フレームと滑り軸受とを一体に形成し案内面２３ａを設けてもよい。

端部コロ２１は、感光体ドラム３と転写ローラ２０の間のギャップを形成するギャップ形成部材の一例である。

画像形成装置１００は、ユーザーが転写ローラ２０をセットした仮セット位置から正規位置付近へ転写ローラ２０を案内するための案内部材としての搬送ガイド２６のアーム２５を有する。搬送ガイド２６のアーム２５を回転移動することにより転写ローラ２０を案内できることでユーザーの利便性が向上する。すなわち転写部に記録媒体を搬送方向に導く記録媒体案内部材としての搬送ガイド２６は、転写ローラ２０の装着セット時に搬送ガイド２６に設けられているアーム２５と一体に回転移動することで、転写ローラ２０を滑り軸受２３に向けた搬送方向（転写ローラ軸に直交する方向）に案内する転写ローラ案内部材でもある。

仮セット位置での転写ローラ２０の位置決め精度は正規位置での転写ローラ２０の位置決め精度よりも低い。仮セット位置での位置決め精度が低いことで、ユーザーが転写ローラ２０をセットし易くなる。

案内部材としての搬送ガイド２６は転写部に記録媒体を導く。搬送ガイド２６が案内機能を有することで、転写ローラ２０と搬送ガイド２６の先端とが近接して転写部に通じる記録媒体搬送経路が形成されるため、安定した転写品質が得られる。

次に、図７～図１７を用いて転写ローラの画像形成装置への装着方法について説明する。
図７は、転写ローラを斜め上方から見た斜視図、図８は、転写ローラの概略正面図である。
図７，８に示すように、まずユーザーが転写ローラアセンブリ２２を搬送ユニット２４のアーム２５にセットする。図７はユーザーが転写ローラ２０を交換し易い位置であって、転写ローラ２０の仮セット位置を示す。なお、搬送ユニット２４は転写ローラ２０を乗せる前から重心が搬送ユニット２４の回転支点２７よりも左側にあり、さらに転写ローラ２０を搬送ユニット２４のアーム２５に乗せたときの重心も左側にあるため、仮セット位置での転写ローラアセンブリ２２の姿勢は安定している。また、係合部４２などの搬送ユニット２４の一部が本体フレーム２９に係合することで転写ローラアセンブリ２２が動かないように構成してもよい。特に図１７から分かるように、転写ローラアセンブリ２２は、転写ローラ２０とその両端部の端部コロ２１から成る。

次いで、搬送ガイド２６が回転支点２７を中心に滑り軸受２３に向かって回転すると、図９，１０に示すように、転写ローラ２０及び搬送ガイド２６は共に傾き、転写ローラ２０の回転軸芯に回転可能に軸方向固定されている端部コロ２１が本体フレーム２９の当接部２９ａに当たる。端部コロ２１が本体フレーム２９の当接部２９ａに当たったのは、本体の軸方向の小型化の結果、図８のように搬送ユニット２４の係合部４２やレバー２８と、転写ローラアセンブリ２２を搬送ユニット２４のアーム２５に乗せたときの端部コロ２１の軸方向の位置が近接しているからであるが、後述するように、その後転写ローラアセンブリ２２は案内面２３ａにより正規位置に案内されるためセット不良は生じない。なお、端部コロ２１が本体フレーム２９の当接部２９ａに当たったとき、ローラ軸２０ａ（例えば図１３参照）が両端部のアーム２５から僅かに離れる。ここで図９は、転写ローラ２０の端部コロ２１が本体フレーム２９に当たった状態を示す図であり、図１０は、端部コロ２１が本体フレーム２９に当たっている部分の拡大図である。

次いで、搬送ガイド２６が回転支点２７を中心に滑り軸受２３に向かってさらに回転すると、図１１，１２，１３に示すように、転写ローラ２０は、当接部２９ａに当たった状態から軸方向に移動する状態に遷移する。ここで図１１は、転写ローラを斜め上方から見た斜視図、図１２は、転写ローラの概略平面図、図１３は、転写ローラの一端の背面図である。図１１に示すように、滑り軸受２３は、本体フレーム２９の当接部２９ａよりも回転方向下流側に位置し、図１３に示すように、滑り軸受２３は、軸方向外側に向かって下降する滑らかな案内面２３ａを有している。よって、本体フレーム２９の当接部２９ａに当たっていた端部コロ２１の大径部２１ａ（図１６参照）は回転に伴い案内面２３ａ上に載り、案内面２３ａに載った端部コロ２１の大径部２１ａは、矢印で示すように、案内面２３ａ上を軸方向外側に下降する。

そして、搬送ガイド２６が回転支点２７を中心に滑り軸受２３に向かってさらに回転すると、図１４，１５，１６に示すように、案内面２３ａ上を下降していた端部コロ２１の大径部２１ａは案内面２３ａから外れて本体フレーム２９の収容部２９ｃに収容され、その結果、転写ローラ２０は正規位置に収まる。ここで図１４は、転写ローラを斜め上方から見た斜視図、図１５は、転写ローラの概略平面図、図１６は、転写ローラの一端の背面図である。図１６に示すように、転写ローラ２０の正規位置では、転写ローラ２０のローラ軸２０ａは滑り軸受２３のＵ字形状の受容部２３ｂ（図９参照）に支持され、端部コロ２１の大径部２１ａは本体フレーム２９の収容部２９ｃに収容される。端部コロ２１の大径部２１ａが収容部２９ｃに収容されると、転写ローラアセンブリ２２は、両端部の端部コロ２１の軸方向の最も外側の突起部分２１ｃと、本体フレーム２９の両側に設けた転写ローラアセンブリ２２の軸方向位置を規制するリブ２９ｄの間にガタツキを持った状態で位置決めされる。

その後に端部コロ２１の大径部２１ａが感光体ドラム３との位置決め（接触）に利用され、感光体ドラム３の回転に伴い端部コロ２１が連れ回りし、安定的な感光体ドラム３の回転と、転写ローラ２０と感光体ドラム３のギャップを得ることができる。

よって、図７、図９、図１１、図１４の移行状態において、転写ローラアセンブリ２２は搬送ユニット２４と共に滑り軸受２３に向かって搬送ガイド２６の回転支点２７周りに回転しつつ軸方向にも移動し、正規位置に収まる。すなわち、転写ローラ２０の装着移動には、回転支点２７から半径方向に離れる移動と案内面２３ａによる軸方向移動とがある。なお、回転支点２７から半径方向に離れる移動のために、搬送ガイド２６の回転支点２７の中心と正規位置の滑り軸受２３の転写ローラ２０の軸中心との距離の方が、搬送ガイド２６の回転支点２７の中心とローラ軸２０ａが仮セット位置でアーム２５に乗る部分の転写ローラ２０の軸中心との距離より長く設定されている。そして転写ローラ２０が図９の状態から図１１の状態に移動するときに、アーム２５のＵ形状の開口部が右下がりに傾くことと、アーム２５の部分から離れていたローラ軸２０ａがアーム２５上に戻ることとで、軸方向移動が助長される。

また、図１２を参照して、本体フレーム２９は転写ローラ２０の左右逆取り付け防止機構４１を有する。左右逆取り付け防止機構４１は、端部コロ２１の軸方向外側にある本体フレーム２９の突起状の部位である。転写ローラ２０の周面の端部から端部コロ２１の外側端部までの距離が両端で異なっており（本実施形態では左側が長い）、端部コロ２１が収まる本体フレーム２９の左右逆取り付け防止機構４１の形状・位置が両端で異なるため、転写ローラ２０の左右逆取り付けが防止される。図１２では、図中左側の端部コロ２１の小径部２１ｂの軸方向の長さが右側の端部コロ２１より長くなっている。

また、案内面２３ａを有する滑り軸受２３は転写ローラ２０の両端部に設置されている。これにより、転写ローラ２０の奥側への軸方向移動と、手前側への軸方向移動の両方が可能になる。

以上のように、本発明によれば、転写ローラアセンブリ２２又は転写ローラ２０を装置本体１に装着する際に、転写ローラアセンブリ２２を仮セット位置から正規位置に移動させる軌跡上で、転写ローラアセンブリ２２に接触する滑り軸受２３に、それを正規位置へ案内する案内面２３ａを設ける。これにより、ユーザーが転写ローラアセンブリ２２を仮セット位置の搬送ガイド２６に大まかに置いても、セット不良が生じない。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。また、本発明の定着装置を備える画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。画像形成装置は中間転写方式のものであってもよい。転写部における用紙の搬送方向及びドラムユニット１０の着脱方向は、水平方向に限らず、斜めや上下方向であってもよい。

３感光体ドラム（像担持体）
２０転写ローラ、転写ベルト（回転体）
２３滑り軸受（案内手段）
１００画像形成装置

特開２００２－２５８６３５号公報

Claims

像担持体と、
前記像担持体に対向して転写部を形成する、装置本体に着脱可能な回転体と、
前記回転体が装置本体に装着される正規位置へ向かって、前記回転体を回転体軸方向に案内する案内手段と、を有する画像形成装置において、
前記回転体は軸方向両端部に転動体を有し、
前記案内手段は、前記回転体の装着時に前記転動体を回転体軸方向外側に案内する、回転体軸方向外側に向かって下降する滑らかな案内面を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
前記案内面は回転体軸受の上面に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記案内手段は、前記回転体の軸方向外側に位置する本体フレームに設けられている、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。
前記本体フレームは前記回転体の左右逆取り付け防止機構を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記転動体は、前記像担持体と前記回転体の間のギャップを形成するギャップ形成部材である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記回転体は転写ローラ又は転写ベルトである、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
ユーザーが前記回転体をセットした仮セット位置から前記正規位置付近へ前記回転体を案内するための案内部材を有する、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記仮セット位置での前記回転体の位置決め精度は前記正規位置での前記回転体の位置決め精度よりも低い、ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記案内部材は前記転写部に記録媒体を導く搬送ガイドである、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。