JP4789587B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を採用するフルカラーの複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

近年、電子写真方式を用いた複数色又はフルカラーの画像形成装置として、図７に示すように、各色毎に応じて感光体ドラム１００を１列に複数配列し、各感光体ドラム１００上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１０１に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、それを搬送されるシート（記録材）に二次転写した後、定着手段１０２で加熱定着して排出トレイ１０３に排出する、いわゆるインライン型の画像形成装置が特開２００１−２４２６８０号公報、特開２００３−２０２７２８号公報、特開２００４−８５８９９号公報に記載されている。露光装置が下面側に配置されているこれらの構成は、画像形成ユニットから中間転写体上にトナー像が転写されてから、中間転写体から記録材にトナー像を転写するまでの移動距離を短くすることができ、ファーストコピータイムの短縮に有効な構成である。

このような画像形成装置において、上記構成の画像形成装置において、シート搬送路中でジャム（シート詰まり）したシートを除去するために、シート搬送路を抱えたユニットを前扉ユニット１０４として回動可能に構成し、カセットから定着器までのシート搬送路を開放可能にする。

一方で、中間転写ベルト１０１にも、記録材の巻き付き等が発生する場合があるため、中間転写ベルトを開放させることが望ましい。特に特登録０２８６５８９３号公報には、搬送路を開放する扉と画像形成ユニットを交換するための扉がそれぞれ設けられている構成が記載されているが、中間転写体は十分に開放されていないため、中間転写体への記録材の巻き付き処理が難しかった。

それに対応すべく、特開２００４−８５８９９号公報に開示されているように図７（ｂ）に示すように、中間転写ベルト１０１へのシートの巻き付きを容易に処理できるように、排出トレイ１０２、中間転写ベルト１０１を有する上扉ユニット１０３を画像形成装置本体に対し回動自在に構成している。この結果、前扉ユニット１０４の開放により搬送路に容易にアクセス可能であり、上扉ユニット１０４を本体上方（図７（ｂ）中、矢印Ｃ方向）に向けて回動させることにより、中間転写ベルト１０１に対してアクセスが容易となる。その結果、シートの搬送経路のジャム処理性を高めることができる。
特開２００１−２４２６８０号公報 特開２００３−２０２７２８号公報 特開２００４−８５８９９号公報 特登録０２８６５８９３号公報

しかしながら、このように搬送路を開放するための開閉部材と中間転写体を開放するための開閉部材とをそれぞれを設ける構成において、定着手段をいずれかの開閉部材に取付けると以下の問題が生ずる。即ち、鉛直方向上方に開閉可能な開閉部材に取付けると開放時の定着手段による重みにより開放時の安定性がかける問題、また、側面の開閉カバーに定着手段を取付けると同様に定着手段の重みに耐えられるように開閉カバーの剛性を高める必要があり、構成が複雑化する問題がある。

本発明の目的は、搬送路及び中間転写体を開閉部材により開放する際の定着器の重量負荷を小さくすることを目的とする。

像担持体を有する画像形成手段と、前記画像形成手段の上方に配置され、前記画像形成手段により形成されたトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体から記録材に転写されたトナー像を熱により定着する定着ユニットと、前記中間転写体のトナー像を記録材に転写する転写部を経由して記録材を前記定着ユニットに向かって搬送する記録材搬送路と、画像形成装置本体に対して開閉可能で、前記記録材搬送路を開閉する第一開閉手段と、前記画像形成装置本体に対して開閉可能で、前記中間転写体と一体で開閉する第二開閉手段と、前記第一開閉手段に配置され、前記第一開閉手段と前記第二開閉手段を閉じたときに前記中間転写体に圧接して前記転写部を形成する転写部材と、を有し、前記画像形成装置本体は、少なくとも前記定着ユニットと前記第一開閉手段と前記第二開閉手段を支持する画像形成装置において、前記定着ユニットが前記画像形成装置本体に支持された状態で、前記第一開閉手段と前記第二開閉手段の開放により、前記転写部材と前記中間転写体をそれぞれ移動して離間させることを特徴とする。

定着ユニットの重量の影響を受けずに、開閉部材の開放により搬送路及び中間転写体へのアクセスが容易にすることができる。

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。

（第１の実施例）
図１〜図６に実施例を示す。プリンタはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色を有すカラー画像形成装置である。

｛画像形成装置の全体構成｝
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は画像形成装置の断面模式説明図である。

図１に示す画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する像担持体である感光体ドラム（１０５Ｙ，１０４Ｍ，１０３Ｃ，１０２Ｋ）が４個配置されている。各感光体ドラムの周囲には、それぞれ感光体ドラムを帯電する帯電器、露光により形成された静電潜像を現像する現像器、転写後の感光体ドラム上のトナーをクリーニングするクリーニング部材が配置され、それらが画像形成ユニットであるプロセスカートリッジ（１０５，１０４，１０３，１０２）としてユニット化されている。これらプロセスカートリッジの上部に、各感光体ドラムと接触するようにして、中間転写体であるベルト体の例としての中間転写ベルト１０１が配置されている。

また、前記プロセスカートリッジの下方にはそれぞれの感光体ドラムへ画像信号に応じたレーザ照射して選択的な露光を行う露光手段１１２が設けられている。

各感光体ドラムは帯電器により帯電し、色分解したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の光像を露光手段１１２により露光して、感光体ドラムにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの静電潜像を形成する。それぞれの静電潜像は現像器により現像して、感光体ドラム上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。

感光体ドラムの回転に伴い、トナー像は感光体ドラムと中間転写ベルト１０１とが当接する一次転写部位に至る。このトナー像は、各感光体ドラム１に対向して配設された一次転写部材である一次転写ローラ（１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０５ａ）によって、中間転写ベルト１０１へ順次転写される。一次転写ローラには、電装基板から予め設定されている一次転写バイアスが印加される。

上記画像形成と同期して装置本体の下部に装填された給送カセット１０７に収納されている記録材が、給送ローラにより１枚ずつ送り出され、レジストローラ１１３でタイミングを合わされた後、シートを二次転写部に搬送する。二次転写部には二次転写手段を構成する二次転写ローラ１１４が中間転写ベルト１０１に当接して従動回転している。この二次転写部へシートが搬送されると二次転写ローラ１１４へバイアス印加することで中間転写ベルト１０１上のトナー像が一括してシートに二次転写される。

その後、トナー像が転写されたシートは、像加熱部材である定着ローラ１ａと加圧部材である加圧ローラ１ｂで構成された定着手段である定着ユニット１に搬送され、そこで熱および圧力を受けて記録材上のトナー像が定着される。これにより各色のトナーが溶融混色してシートＰに固定されたフルカラーのプリント画像とされた後、定着ユニットの下流に設けられた排出ローラ対１１５によって記録材積載部である排出トレイ１１０に排出される。

上記構成の本実施形態に係る画像形成装置は、装置本体の下方より上方へ、給送カセット１０７、露光手段１１２、プロセスカートリッジ、中間転写ベルト１０１、排出トレイ１１０の順に配設されている。このため、シートは下方から上方へ向かって搬送されるように、搬送路であるシート搬送経路が形成されている。

また、装置本体内には、固定の電源、画像形成装置全体の制御を行う主電装基板が配置されている。この電装基板は露光手段１１２と給送カセット１０７との間の形成されるスペースに配置可能である。

また、４個の感光体ドラム１と中間転写ベルト１０１との対向部である一次転写部を結ぶ面が二次転写部側を下方にして傾斜するように構成されている。本実施形態では前記傾斜角度は約１５°に設定されており、これに伴い各プロセスカートリッジ、露光手段１１２もまた同角度で傾斜して配置されている。

なお、本実施形態の画像形成装置は図１の右側が装置前方側であり、使用者は装置前方側から各種操作を行うようになっている。

｛開閉部｝
次に装置本体に対して開閉可能な開閉部について説明する。

本実施形態の画像形成装置は、図３に示すように、装置本体の前方側には第一開閉手段としての前扉ユニット１２０が配置されている。この前扉ユニット１２０も装置本体に対して支軸４を中心に回動可能であり、回動することによって装置本体前側が開閉可能となっている。

前記前扉ユニット１２０には二次転写ローラ１１４が配設されており、図３に示すように、前扉ユニット１６を開くと、シート搬送経路が露出し、ジャムしたシートを容易に除去し得るようになっている。また、前記支軸４は装置本体の下部に配設され、前扉ユニット１２０の上部を回動させて開くと、シート搬送路が大きく開かれるようになっている。

次に、図６を参照する。装置本体の上部には第二開閉手段としての上扉ユニット１３０が配置されている。この上扉ユニット１３０は装置本体に対して支軸１３１を中心に回動可能であり、回動することによって装置本体上部が開閉可能となっている。

前記上扉ユニット１３０には中間転写ベルト１０１をユニット化した中間転写ユニットが取り付けられている。このため、図６に示すように、上扉ユニット１３０を開くと、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが露出し、プロセスカートリッジの着脱ようのガイド部により該プロセスカートリッジの交換（着脱）を行うことが可能となる。また、上扉ユニット１３０に配置された中間転写ベルト１０１も露出するために、その交換を容易に行うことができる。

ここで、本実施形態の画像形成装置にあっては、前記上扉ユニット１３０は前記前扉ユニット１２０が開いた状態のときのみ開放可能となるように構成されている。

すなわち、図６に示すように、上扉ユニット１３０は支軸１３１を中心に本体上方へと回動することで開放される。このとき、前扉ユニット１２０の上部が上扉ユニット１３０側へ突出するように構成されている。

従って、前扉ユニット１２０を閉じた状態で上扉ユニット１３０を開こうとすると、上扉ユニット１３０の回動軌跡は、前扉ユニット１６と干渉することになる。一方、前扉ユニット１２０が開いた状態になると、前記干渉がなくなり、上扉ユニット１３０は開くことが可能となる。

なお、前扉ユニット１２０を閉じる場合は、開く場合と逆に、上扉ユニット１３０を閉じた後に前扉ユニット１２０を閉じる。

すなわち、本実施形態の画像形成装置は上扉ユニット１３０は、前扉ユニット１２０が開いた状態のときのみ開閉することが可能となっている。

また、前述のように一次転写面を傾斜配置させることが可能であり、傾斜配置のメリットである、露光１１２の下方に生まれた余剰空間に、本来なら画像形成装置の奥行き方向もしくは幅方向に設けられる筈であった各種電装基板を収めることにより、画像形成装置全体の体積を小さくすることができる。

次に、本実施例における記録材のジャム処理の方法について記載する。本実施例では、カセットから搬送される記録材は、レジストローラ、二次転写部を経由して、定着ユニット１に搬送される。その一方で、二次転写部では、中間転写体と当接している構成である。このような構成では、記録材は、搬送経路で紙詰まりを起こす場合がある。この場合には、前扉１２０を開放することで搬送経路中のある記録材を除くことができる。一方、記録材は、中間転写ベルト方向に向かう場合がある。この場合には、上扉１３０を開放させることで、中間転写ベルトを開放することができ、中間転写ベルト近傍の記録材のジャム処理を容易に行うことができる。

このように、一の開閉手段では搬送経路を開放し、別の一の開閉手段では中間転写体を開放する構成では、記録材のジャム処理度にそれぞれを開放する場合がある。そのため、定着ユニットをいずれかの開閉手段に設けると以下の問題が発生する。前扉側に設けると、前扉の重量が重くなるため、前扉の剛性をためる必要がある。一方で、上扉に設けると、上扉を開放する際の負荷が大きくなるだけでなく、同様に上扉の剛性も高める必要がある。更に、上扉には、中間転写ベルトが設けられているため、上扉を閉じる際には、定着ユニットの重量のため勢いよく閉じる可能性があり、画像形成装置本体から中間転写ベルトに駆動を伝える駆動伝達系を破損する虞もある。

このような問題を回避するために、本発明では、定着ユニットを、いずれの開閉手段が開放した状態であっても、画像形成装置本体に残しておく構成にする。

｛定着ユニット回動｝
定着ユニット１は定着ユニット１に近い本体部に回動中心２を有し回動して、２つのポジションを有す。即ち、上扉、前扉の両方が閉じているときには、定着可能であるポジション（第一ポジション）と、上扉または前扉のいずれかの扉が開放しているときには、別のポジション（第二ポジション）に回動可能となっている。このように別のポジションに移動可能とすることで定着ユニット内に記録材が詰まったときの処理作業の効率性を高めることができる。また、定着ユニット交換時には、第二ポジションにすることで交換性を高めることもできる。

この定着ユニットの回動機構について説明する。

図５に示すように、定着ユニット１はレバー１１とバネ１２，１３による圧解除が可能な加圧機構を有し、レバー１１の動作によって圧を解除、加圧することが出来る。

前扉１２０は定着ユニット１同様に本体に回動中心４を有し、開閉動作を行う。前扉１２０の回動中心４は定着器の回動軸２とは異なる本体前方下に位置し、大きく開放空間をとれるようになっている。

前扉２はフックを有しており、前扉閉め時に定着ユニット１の回動軸２のスラスト方向の違う位置にフックを掛け、本体に対してセット時の位置を決めている。そうすることにより、前扉１２０の定着ユニット１に対するセット時の位置を精度よく決めることが出来る。前扉開放動作はそのフックを回動軸２より外すことで前扉１２０が開放される。定着ユニット１は第一の位置においてレバー１１を本体上部の壁によりバネ１２により付勢され、バネ１３によって定着に加圧する。

前述の通り、保持部材１４により第一の位置で定着器は保持が可能であり、この位置で定着器の性能を保証する（図５）。

次に第二の位置においてはレバー１１が開放され圧を解除する（定着器開放時）。以上説明より、プリント動作時にジャムが発生した場合、ユーザーはまず、前扉１２０を開けることで定着にジャム紙がいる場合、ジャム紙を容易に認識させることが可能である（図２）。そして定着器を回動する（第二の位置へ）ことに連動して、ニップを解除してユーザーに紙を引っ張らせてジャム処理させる（図３）。そしてジャム処理後は定着ユニット１をセットして（第一の位置へ）前扉１２０を閉める（図４）。

以上よりジャム処理性も向上し、前扉１２０より回動中心２が近い定着ユニット１を同時に閉める際の加圧力等を排除できるので、前扉１２０閉め時の閉め力を低減することが可能となった。

次にユニットの交換方法について述べる。まず、ユーザーは本体のメッセージにより、各ユニットの交換時期を知ることが出来る。そして交換の必要があるユニットはユーザーが交換する。

本実施例では以下の交換ユニットについて述べる。ますプロセスカートリッジ１０２〜１０５を取り出す場合について説明する。

交換が必要となったプロセスカートリッジ１０２〜１０５を交換するには本体より引き抜き方向にある上扉１３０を開ける必要がある。しかし、上扉１３０の回動軌跡上には前扉１２０と定着ユニット１があるためそのままでは開かない。その為、まず、前扉１２０を回動して開いた後に定着ユニット１を第二の位置へ移動する。よって上扉１３０の回動軌跡から前扉１２０、定着ユニット１が外れ上扉１３０を開けることが出来る（図６）。そして上扉１３０は中間転写体１０１を保持している為、上扉１３０を開けるとプロセスカートリッジ１０２〜１０５の上方にある中間転写体１０１も同様に開放する。よってプロセスカートリッジ１０２〜１０５が現れる。

定着ユニット１位置は一番手前のプロセスカートリッジ１０２を抜き差しする軌跡からも定着ユニット１が第二のポジションである。この状態で交換の必要のあるプロセスカートリッジ１０２〜１０５を着脱用のガイド部に沿って、図６の矢印の方向へ引き抜くことでプロセスカートリッジ１０２〜１０５が抜ける。その後は新品のプロセスカートリッジを用意して、色の指定されている各ステーションへプロセスカートリッジ１０２〜１０５を投入する。

中間転写体１０１の交換が必要な場合は、上扉１３０を開けた状態で、排紙トレー下部に設置されている中間転写体１０１のユニット左右のボタンを押すことで上扉１３０から中間転写体１０１がロックが解除されるのでユーザーは手前へユニットを引くことで外れる。

定着ユニット１は第二のポジションにおいて、レバーを外すことにより、回動中心２を保持しているレバーが外れて本体より交換が可能となる。

新品のプロセスカートリッジ１０２〜１０５、中間転写体１０１、定着ユニット１は外すのと逆の手順でセットして、排紙トレー１１０、定着ユニット１、前扉１２０を閉めて交換作業は終了する。

以上の作業により、小さい機械でありながらユーザーが容易に各消耗品ユニットを交換することが可能となる。

なお本実施例では、排紙トレーを上扉１３０に設置したが、排紙トレーを別に設けても問題ないことは言うまでもない。

また、本実施例では、原稿画像を読取る原稿画像読取装置が取付けていないプリンタの説明であったが、原稿読取装置が取り付けられている構成であっても問題ない。

定着ユニット以外にさらに記録材上の像を加熱する像加熱装置けられる構成が考えられるが、この像加熱装置は、定着ユニットよりも重量が比較的軽くなるため，それぞれの開閉部に取付けられても、開閉部の負荷は大きくはならない。もちろん、画像形成装置本体に取り付ける構成であっても問題ない。

本発明により、定着ユニットの重量の影響を受けずに、開閉部材の開放により搬送路及び中間転写体へのアクセスが容易になる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。

本発明の画像形成装置の断面図 本発明のジャム処理図１ 本発明のジャム処理図２ 本発明のジャム処理後の復帰図 本発明の定着器圧解除機構の概念図 本発明の実施図 従来の画像形成装置

符号の説明

１ 定着ユニット
１０１ 中間転写ベルト
１０５Ｙ，１０４Ｍ，１０３Ｃ，１０２Ｋ 感光体ドラム
１２０ 前扉ユニット
１３０ 上扉ユニット

Claims (6)

1. 像担持体を有する画像形成手段と、
   前記画像形成手段の上方に配置され、前記画像形成手段により形成されたトナー像が転写される中間転写体と、
   前記中間転写体から記録材に転写されたトナー像を熱により定着する定着ユニットと、
   前記中間転写体のトナー像を記録材に転写する転写部を経由して記録材を前記定着ユニットに向かって搬送する記録材搬送路と、
   画像形成装置本体に対して開閉可能で、前記記録材搬送路を開閉する第一開閉手段と、
   前記画像形成装置本体に対して開閉可能で、前記中間転写体と一体で開閉する第二開閉手段と、
   前記第一開閉手段に配置され、前記第一開閉手段と前記第二開閉手段を閉じたときに前記中間転写体に圧接して前記転写部を形成する転写部材と、
   を有し、
   前記画像形成装置本体は、少なくとも前記定着ユニットと前記第一開閉手段と前記第二開閉手段を支持する
   画像形成装置において、
   前記定着ユニットが前記画像形成装置本体に支持された状態で、前記第一開閉手段と前記第二開閉手段の開放により、前記転写部材と前記中間転写体をそれぞれ移動して離間させる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着ユニットは、画像形成時の位置である第一ポジションと、前記第一ポジションから退避した位置である第二ポジションの間を回動可能な回動軸を有し、
   前記第二開閉手段は、前記定着ユニットが前記第二ポジションにあるときに開閉可能であり前記第一ポジションにあるときは開閉できない
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第一開閉手段の開放時に前記定着ユニットは回動可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記定着ユニットは記録材上のトナー像を加熱する加熱部材と加熱部材を加圧して記録材を挟持搬送する加圧部材とを有し、前記定着ユニットの回動に連動して前記加熱部材と前記加圧部材との圧は減少することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成手段は複数の画像形成ユニットであり、前記画像形成ユニットは前記第二開閉手段による開放部から着脱可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第一開閉手段は前記画像形成装置の側面に配置され、前記第二開閉手段は前記画像形成装置の上面に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

Images