JP2007047571A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 開閉部材と転写ユニットが一緒に開放される装置において、転写ユニットの開閉部材側のメンテナンス性を向上する。
【解決手段】 開閉部材が開かれた状態において、開閉部材とは関係なく、転写ユニットを画像形成手段に隣接した隣接位置に移動可能な構成とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に関し、特に開閉部材と転写ユニットを有する装置に関するものである。

従来より、複数の感光体ドラムを一列に並べたタンデム型（又はインライン型）と呼ばれる多色画像形成装置がある。このタンデム型画像形成装置は、主として感光体ドラムを水平方向へ並べた横配置のものと、鉛直方向へ並べた縦配置のものが知られている。縦配置のものは、横配置のものと比較して、装置の高さが高くなるものの設置面積は小さくでき、又ジャム処理等のユーザビリティに優れるという利点がある。

図８に従来の縦配置のフルカラー画像形成装置を示す（特許文献１参照）。１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは各色に対応したプロセスカートリッジ、１０２はシートＳをベルトで担持搬送し転写を行う転写ユニット、１０３は定着器である。プロセスカートリッジ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄで形成された画像は、転写ユニット１０２に担持されたシートＳに転写され、この転写された画像を担持したシートＳは定着器１０３を通って装置外へと排出される。１０４は扉であり、この扉１０４を開放すると、プロセスカートリッジ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄが露呈する構成となっており、メンテナンス部品の交換やジャム処理を行うことができる。

この種の装置の様に、扉１０４と転写ユニット１０２が一体的に設けられていると、扉１０４を開放するというワンアクションで転写ユニット１０２も退避させることができるので、装置内部へのアクセスを容易にすることができる。
特開２００３−２９５５６２号公報

しかしながら上記従来例では、転写ユニット１０２の背面側（ベルトの扉側）をメンテナンスしようとした場合、転写ユニット１０２と扉１０４の間の空間は比較的狭い為、その部分へのアクセスは難しいものがあった。また例えば両面プリント用のシート搬送部１０５を転写ユニット１０２の背面側に配置した装置においては、そのシート搬送部１０５へアクセスするスペースが非常に限られたものとなる。その為、シート搬送部１０５内で発生したジャムの処理は非常に困難なものであった。

上記課題を解決するため本発明は、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって形成された画像を記録材に転写するための転写ユニットと、装置本体に対して開閉可能に設けられた開閉部材と、を有し、前記転写ユニットは前記画像形成手段に隣接した隣接位置と前記画像形成手段を開放する開放位置とに移動可能であり、前記開閉部材を開く時、前記転写ユニットは共に移動し前記開放位置に移動する画像形成装置において、前記開閉部材が開かれた状態において、前記転写ユニットは前記開閉部材とは関係なく前記隣接位置に移動可能であることを特徴とするものである。

以上説明した様に本発明によれば、開閉部材を開く時、転写ユニットも共に移動するのでワンアクションで画像形成手段のメンテナンスを行うことができる。また開閉部材が開かれた状態において、転写ユニットは開閉部材とは関係なく画像形成手段に隣接した位置に移動可能であるので、転写ユニット背面のメンテナンス性も向上することができる。

以下、図面に基づき本発明の実施例について説明する。

図１は本発明の実施例である画像形成装置の概略構成を示した主断面図である。本実施例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置である。そしてこの装置は、非磁性１成分トナーを用いた、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色のプロセスカートリッジを直線上に備えた、所謂タンデム方式のフルカラーレーザービームプリンタである。以下に本実施例に示す画像形成装置の画像形成方法を詳細に説明する。

１はプリンタ本体である。２はプリンタ本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジである。本実施例においてその構成は、像担持体である感光体ドラム３、感光体ドラム３に対して帯電を行う帯電部、感光体ドラム３に対して現像を行う現像部、感光体ドラム３上の転写残りトナーを清掃するクリーニング部等からなり、現像剤であるトナーを収容する。プロセスカートリッジ２は各色について上記構成を有しており、装置１台につき４個設けられている。図１に示される様に４個のプロセスカートリッジは鉛直方向に並べて配置されている。

４は走査光学装置であり、プリンタ本体１に接続したコンピュータ等から送られる画像情報信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力し、一様帯電処理された感光体ドラム３の表面を走査露光して静電潜像を形成する。走査光学装置４は、不図示のレーザー光学系と、レーザー光学系より射出されたレーザー光をスキャニングする、モータによって回転駆動される回転多面鏡５と、レーザー光のスポットを形成するレンズ群６から構成される。本実施例では複数の感光体ドラム３に対応して、同数の走査光学装置が設けられている。

上述の感光体ドラム３上に形成された静電潜像は不図示の現像器によってトナー像として現像される。感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、以下で説明するように記録材である転写材に各色を重ね合わせて転写が行われる。

給紙カセット８に積載収納された転写材である用紙Ｐは、給紙ローラ９の回転動作により一枚ずつ分離給送され、転写部１０に搬送される。転写部１０においては４色の感光体ドラムのそれぞれについて、対向する転写ローラ２５とのニップを転写材が通過する際、各色のトナー像が順次転写材に転写され重ね合わされる。

５０は転写ユニットであり、用紙Ｐを搬送する為に設けられた転写材搬送ベルト７と、ベルト７が張架された駆動ローラ３１及び従動ローラ２０、ベルト７を支持するベルトフレーム１１、ベルト７の裏面で各色に対応して設けられた転写ローラ２５等を有する。転写ユニット５０は画像形成手段であるプロセスカートリッジ２によって形成された画像を転写材Ｐに転写するためのユニットである。

ここで駆動ローラ３１は装置本体より不図示の駆動継手を介して駆動力を得ている。ベルトフレーム１１は下端付近にヒンジ１７を具備し、転写ユニット５０は装置本体に対して回動可能に保持される。詳細は後述するが、つまり転写ユニット５０はプロセスカートリッジ２に隣接した隣接位置とプロセスカートリッジ２を開放する開放位置に移動可能である。転写ユニット５０が隣接位置にある時、ベルトフレーム１１の上端付近は加圧レバー１９により加圧され、転写ユニット５０はプロセスカートリッジ２を覆う閉鎖状態となる様、精度良く位置決めされる。この加圧レバー１９は引張りバネ２１により加圧力を得ており、加圧レバー１９を上方へ跳ね上げることによりベルトフレーム１１に対する加圧レバー１９の加圧を解除することができる。本実施例においては、加圧レバー１９は２個設けられ、ベルトフレーム１１の上端の左右（ベルト移動方向と直交する方向）をそれぞれ加圧することができ、更にこれら２個の加圧レバーは不図示の連結軸により連結されており、共に連動して動く様になっている。その為、加圧レバーの片側のみを動かした場合でも、もう一方の加圧レバーも同様の動きをする様になっている。

転写ユニット５０の外側には外装パネル（外装カバー）の一部を形成する開閉部材であるドアパネル１８を有する。ドアパネル１８は下端付近にドアヒンジ２６を有し、装置本体に対して回動する様に開閉可能に保持される。ドアパネル１８には加圧レバー１９の加圧を解除するための圧解除部材２４が取り付けられているが、その動作については後に詳しく説明する。

転写部１０を出た転写材Ｐは熱定着器１２へと搬送される。熱定着器１２では、ヒーターを内蔵した加熱手段１３と圧力をかける加圧手段１４との定着ニップ部を、未定着トナー像を担持した転写材Ｐが通ることで、トナー像の加熱及び加圧定着が行われる。

片面印刷の場合、定着を終えた転写材Ｐは、排紙ローラ対１５によって排紙スタッカ１６上に排出される。

両面印刷の場合、定着を終えた転写材Ｐは、排紙ローラ対１５に転写材後端が達する直前に排紙ローラ対１５が逆回転し、フラッパ２７により切り替わった搬送経路を伝い、転写材Ｐを両面搬送路２８へと送り込む。両面搬送路２８は転写ユニット５０の背面部に形成されており、ドアパネル１８の内面には不図示の通紙ガイドリブや通紙ガイドコロを備える。つまり転写材を搬送する搬送手段である両面搬送路２８は転写ユニット５０とドアパネル１８の間に設けられている。両面搬送路２８には、斜送ローラ対２９が配置され、転写材Ｐを搬送すると同時に不図示の横レジガイド部材に転写材側端部を沿わせて横レジ合わせを行う。最下点のＵターンパス３０を通過した転写材Ｐは、転写部１０へと再給紙され、２面目の画像形成が行行われる。

ここで、本発明の特徴的構成である、プロセスカートリッジ交換、ジャム処理に関わる構成について、図２（ａ）〜図２（ｃ）、図３、図４により詳細に説明する。

本実施例におけるプロセスカートリッジ２とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にまとめてカートリッジ化したものである。そしてこの画像を形成するための画像形成手段であるプロセスカートリッジ２は、装置本体に対して着脱自在であり、トナーを消耗した場合や像担持体等に交換の必要性が生じた場合にはユーザーが自ら交換できるものである。プロセスカートリッジ２は、装置本体内部に設けられた不図示のレール状の部材に沿って所定の位置に装着される。本実施例はタンデム方式の画像形成装置である為、上述した様に複数のプロセスカートリッジ２は直線的に並べて配置されている。

ユーザーがプロセスカートリッジ２を着脱する際、又はジャム処理を行う場合には、まず装置正面のドアパネル１８を開く。この時、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、ドアパネル１８をわずかに開くと、ドアパネル１８に固定された圧解除部材２４もドアパネル１８に伴い移動する。すると加圧レバー１９の突起部１９ａが、圧解除部材２４の斜面２４ａ上を滑って上方へ持ち上げられる。引張りバネ２１の引張り力は、加圧レバー１９の回動支点を越えた上方で作用するようになる為、加圧レバー１９は解除状態のまま引張りバネ２１により保持される。ここで本実施例においては、加圧レバー１９について、突起部１９ａと加圧レバー１９の回動中心との距離は、ベルトフレーム１１に加圧力をかける部分と加圧レバー１９の回動中心との距離よりも長い為に、比較的弱い力でドアパネル１８を開くことができる。上述した様に２個の加圧レバーは不図示の連結軸により連結される構成である為、例えばユーザーがドアパネル１８の左右どちらかのみを引いた場合でも、両方の加圧レバー１９による加圧が共に解除され、機構の破損を未然に防ぐことができる。

また、加圧レバー１９の加圧が解除されると同時に、転写ユニット５０の駆動ローラ３１へ回転力を伝達する不図示の駆動継手が離間される。

上記の加圧解除の段階では、ドアパネル１８に装着された係合部である係合爪３２とベルトフレーム１１に装着された係合部である係合爪３３の間には所定の間隔があり、非係合状態である。そのため、転写ユニット５０は装置本体に位置決めされた状態のまま、ドアパネル１８をわずかに開き、その動作でベルトフレーム１１の加圧解除を行うことができる。

次にドアパネル１８を一定量開き、ベルトフレーム１１の加圧解除を行った後、係合爪３２と係合爪３３が係合することにより、ドアパネル１８の開放に連動して転写ユニット５０も同時に開放される。つまり図３に示す様に、転写ユニット５０は、ドアパネル１８を開く時、共に移動して転写ユニット５０の開放位置に移動する。最終的にドアパネル１８の開放角度はストッパ部材３４により制限される。

この様に、ドアパネル１８を引いて開くというワンアクションの動作のみで、ユーザーはプロセスカートリッジ２の着脱、及び画像形成部での転写材のジャム処理等を行うことができる。

次に転写ユニット５０の背面側（ドアパネル側）、及び両面搬送路２８のジャム処理について説明する。図１に示すように、ドアパネル１８と転写ユニット５０はそれぞれ異なる位置に回動支点（ヒンジ１７、ドアヒンジ２６）を有しているため、係合爪３２と係合爪３３の開放時の軌跡はそれぞれ、３６、３７の様に異なるものとなる。ドアパネル１８の開放角度が大きくなると、図２（ｃ）に示す様に、やがて係合爪３２と係合爪３３は非係合状態となる。

つまりドアパネル１８と転写ユニット５０はそれぞれ、互いに係合する係合爪３２、３３を有し、ドアパネル１８を開く時、それぞれの係合爪３２、３３は係合状態にあり、ドアパネル１８を開いた時、それぞれの係合爪３２、３３は非係合状態となる。

非係合状態となる開放角度は、転写ユニット５０の自重の作用により、そのまま最大開放量まで開く位置に設計されている為、係合が解除された後も転写ユニット５０はドアパネル１８と共に開放し続ける。或いは自重の作用以外にバネ等の作用を利用する場合も考えられるが、係合が解除される位置は、転写ユニット５０が単独で開放する位置でなければならない。つまり一度ドアパネル１８を完全に開いた後は、係合爪３２と係合爪３３が非係合状態となり、転写ユニット５０は最大開放角度であるドアパネル１８に接触する位置までの間で単独で開閉できる様に設定されている。つまりドアパネル１８が開かれた状態において、転写ユニット５０はドアパネル１８とは関係なくプロセスカートリッジ２に隣接した隣接位置に移動可能である。

ベルトフレーム１１には、ユーザーにわかり易い様に色をつけて成型した把手部材３５が設けられている。図４に示す様に、ユーザーが転写ユニット５０を単独で閉じると、転写ユニット５０の背面側、及びその背面側に配置された両面搬送路２８が現れるため、転写ユニット背面側のメンテナンス、及び両面搬送路２８でのジャムの処理を容易に行うことができる。つまりドアパネル１８を開いた状態では、ドアパネル１８と転写ユニット５０の係合が解除される為、転写ユニット１８を単独で閉めることができ、転写ユニット５０とドアパネル１８の間の用紙搬送路でのジャム処理を障害なく容易に行うことができる。

上述した、係合爪３２、３３が係合状態から非係合状態へ移行する位置の設定方法に関して、図５を用いて更に詳しく説明する。図５はドアパネル１８の開放角度と、転写ユニット５０の係合関係をわかり易く説明したものであり、横軸にドアパネル１８の開放角度θ、斜線範囲が転写ユニット５０とドアパネル１８の係合領域を示す。つまり、θ＝０は装置動作状態、即ちドアパネル１８が「閉」の位置、θ１は係合開始角度、θ２は係合解除角度、θ３は「開」の位置を示す。

従って、
（１）０＜θ＜θ１は非係合状態で、ドアパネル１８の開放時にベルトフレーム１１の圧解除を行う区間。
（２）θ１＜θ＜θ２は係合状態で、ドアパネル１８と転写ユニット５０が一体的に開閉する区間。（３）θ２＜θ＜θ３は非係合状態で、転写ユニット５０が単独開閉可能の区間。

また図中、θｄは、転写ユニット５０が中立の状態を示す。中立とは、例えば重力などの開こうとする力と、閉めようとする力がつりあった位置のことを意味する。即ち、θｄ＜θ２＜θ３且つθ３の位置で係合爪３２と係合爪３３が干渉しないということが、θ２を決定する条件となる。

両面搬送路２８でのジャム処理を終えた後、即ち転写ユニット５０のみが先に閉じられている状態において、ドアパネル１８を後から閉めることが可能である。以下にこの動作について詳しく説明する。

ベルトフレーム１１に取り付けられた係合爪３３は図６に示す様な形状に樹脂材料で成型されている為、外力により図６に矢印で示す方向に撓むことができる。また接触面３３ａは面取り形状を備える。外部から力を加えてドアパネル１８を押し付けた場合、ドアパネル１８に取り付けられた係合爪３２が係合爪３３の接触面３３ａに接触して撓ませ、係合爪３２は干渉位置を通過することができるので、ドアパネル１８を閉じることが可能である。

また転写ユニット５０とドアパネル１８が共に開いた状態からドアパネル１８を押して閉める場合は、言うまでもなく、開放動作の逆の動作であり、問題なく転写ユニット５０とドアパネル１８を閉じることが可能である。尚、ドアパネル１８を閉める際、圧解除部材２４のレール部２４ｂが加圧レバー１９を押し下げ、ベルトフレーム１１が位置決め状態に回帰すると同時に、駆動ローラ３１へ回転力を伝達する不図示の駆動継手が結合する。

本実施例において、プロセスカートリッジ交換及び画像形成部でのジャム処理を行う場合、ドアパネル１８を開くだけのワンアクションで作業ができる状態になり、操作性が格段に向上している。

また転写ユニット背面側のメンテナンス、例えば両面搬送路２８でのジャム処理においても、ドアパネル１８を開いた後、転写ユニット５０を閉めることで、転写ユニット５０とドアパネル１８の間を開放することができるので、メンテナンス性が向上する。

また外装部材を開いた状態では外装部材と開閉体の係合が解除される為、開閉体を単独で閉めることができ、開閉体と外装部材の間の用紙搬送路でのジャム処理を障害なく容易に行うことができる。

転写ユニット５０とドアパネル１８の間を開放する為には、転写ユニット５０を先に閉じて、次にドアパネル１８を閉じるというツーアクション必要になる。しかしながら、通常、両面搬送路２８でのジャム処理に比べて、画像形成部でのプロセスカートリッジ交換又はジャム処理の頻度の方が多いため、本実施例の構成はユーザーにかかる負担を大幅に軽減する効果を有する。

ちなみに、モノクロレーザービームプリンタを主とした現在市場に流通している多くのレーザービームプリンタは、ドアパネルを開くとプロセスカートリッジにアクセスできる構成であるため、従来からのユーザーに対しても同一の操作系となり混乱をきたさない。

このように本実施例では、ドアパネルと転写ユニットをワンアクションで開放して、プロセスカートリッジの交換或いはジャム処理等を容易に行うことができる。又、転写ユニットの背面も開放することができるので、転写ユニットの背面のメンテナンス及び両面搬送路のジャム処理も容易に行うことができ、ユーザビリティに優れた装置を提供することができる。

尚、転写ユニットは、転写ローラ等で転写材を搬送することができるのであれば、ベルトは必ずしも必要ではなく、例えばベルトレスの転写ユニットであってもよい。

本実施例の画像形成装置の概略構成を図７に示す。本実施例の画像形成装置は、第１の実施例と同じく４個のプロセスカートリッジを備え、電子写真プロセスによる非磁性１成分トナーを用いたカラーレーザービームプリンタである。

以下に本実施例特有の構成を説明するが、第１の実施例のプリンタと共通する構成機器、部分については同一の符号を付すと共に、構成的且つ機能的に変わらないものについては、再度の説明を省略する。

本実施例の装置では、直線状に配置されたプロセスカートリッジ２の感光体ドラム３に向かい合う様に中間転写ベルト４０が配置されている。感光体ドラム上に形成されたトナー像は、一次転写部４１で中間転写ベルト４０上に順次一次転写され、各色のトナー像が重ね合わされる。中間転写ベルト上に形成された４色のトナー像は、中間転写ベルト４０の下方に配置された二次転写部４２において、給紙部から搬送されてきた転写材に一括して二次転写される。つまり転写ユニット５０は、プロセスカートリッジ２によって形成された画像が転写材に転写される前に、その画像を一旦担持する中間転写ベルト４０を有する。

その後、本体下部後方に配置された熱定着器１２において熱定着される。片面印刷の場合は排紙ローラ対１５によって排紙スタッカ１６上に排出され、両面印刷の場合は排紙ローラ対１５が逆回転し、フラッパ２７により経路が切り替えられ、両面搬送路２８へ通紙される。

中間転写ベルト４０は、駆動ローラ３１及び従動ローラ２０により張架され、ベルトフレーム１１に取り付けられる。本実施例では、中間転写ベルト４０、転写ローラ２５、駆動ローラ３１及び従動ローラ２０、ベルトフレーム１１等により転写ユニット６０が構成される。転写ユニット６０のベルトフレーム１１は下端付近にヒンジ１７を有し、装置本体に対して回動可能に保持されている。ベルトフレーム１１の外側には外装パネルの一部を形成する、下端付近にドアヒンジ２６を備えるドアパネル１８を有し、装置本体に対して回動可能に保持されている。実施例１と同じく、ドアパネル１８とベルトフレーム１１にはそれぞれ係合爪３２と係合爪３３が装着されている。

実施例１と同様、本実施例においてプロセスカートリッジ交換を行う場合、ドアパネル１８を開くだけのワンアクションで作業ができる状態になり、操作性が格段に向上している。又両面搬送路でのジャム処理においても、ドアパネル１８を開いた後、転写ユニット６０を閉めるというツーアクションで作業が可能である。レーザービームプリンタの性能向上によりジャムの頻度は少なくなっており、４色分の本数を備えるプロセスカートリッジの交換頻度が相対的に増しているといえる。アクセス頻度の高いプロセスカートリッジにワンアクションでアクセス可能とすることで、ユーザーにかかる負担を大幅に軽減する効果を有する。

このように本実施例においても、ドアパネルと転写ユニットをワンアクションで開放して、プロセスカートリッジの交換或いはジャム処理等を容易に行うことができる。又、転写ユニットの背面も開放することができるので、転写ユニットの背面のメンテナンス及び両面搬送路のジャム処理も容易に行うことができ、ユーザビリティに優れた装置を提供することができる。

尚、上述した実施例では、４個のプロセスカートリッジを鉛直方向に並べて配置しているが、本発明はプロセスカートリッジの配置を縦方向のみに限定するものではなく、例えば斜めに並べて配置してもよい。

又、走査光学装置本体及び回転多面鏡は感光体ドラムと必ずしも同数である必要はなく、最終的に射出されるレーザー光の数が各感光体ドラムに対応していればよい。又、走査光学装置は、例えばＬＥＤアレイ等の露光手段であってもよい。

又、ベルトを駆動する駆動手段は、ベルトフレーム上にモータを備える構成でもよい。

又、プロセスカートリッジは、感光体ドラムと、それに作用する少なくとも１つの画像形成手段を有していればよい。

本発明の実施例である画像形成装置を示す図。 開閉部材と転写ユニットの係合部周辺を示す図。 開閉部材と転写ユニットを開いた状態を示す図。 開閉部材は開いたままで転写ユニットを閉じた状態を示す図。 開閉部材の開放角度と係合状態を示す図。 係合部を示す図。 本発明の他の実施例である画像形成装置を示す図。 従来の画像形成装置を示す図。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２ プロセスカートリッジ
３ 感光体ドラム
７ 転写材搬送ベルト
１１ ベルトフレーム
１７ ヒンジ
１８ ドアパネル
２６ ドアヒンジ
２８ 両面搬送路
３２ 係合爪
３３ 係合爪
４０ 中間転写ベルト

Claims (5)

1. 画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって形成された画像を記録材に転写するための転写ユニットと、装置本体に対して開閉可能に設けられた開閉部材と、を有し、前記転写ユニットは前記画像形成手段に隣接した隣接位置と前記画像形成手段を開放する開放位置とに移動可能であり、前記開閉部材を開く時、前記転写ユニットは共に移動し前記開放位置に移動する画像形成装置において、
   前記開閉部材が開かれた状態において、前記転写ユニットは前記開閉部材とは関係なく前記隣接位置に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記開閉部材と前記転写ユニットはそれぞれ、互いに係合する係合部を有し、前記開閉部材を開く時、それぞれの係合部は係合状態にあり、前記開閉部材を開いた時、それぞれの係合部は非係合状態にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記開閉部材は外装カバーの一部であり、前記開閉部材と前記転写ユニットの間に記録材を搬送する搬送手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記転写ユニットは、記録材を担持搬送するベルトを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記転写ユニットは、前記画像形成手段によって形成された画像が記録材に転写される前に、その画像を一旦担持するベルトを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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