JP2004272289A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置本体に対して着脱可能なカートリッジ構造を備えた場合の装置同士の位置決めが適正化されて不良画像の発生を防止すると共にメンテナンス性を向上させることができる構成を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 複数並設された画像形成部を有する装置本体と、該装置本体に対して複数の画像を順次転写可能であり、側面にガイド手段１３Ｂを備えた転写手段１３と、前記装置本体に対してヒンジ結合されて転写手段１３を転写状態とする第１の位置と転写位置から離した第２の位置とに回動自在に設けられルトとともに側面には前記ガイド手段１３Ｂが装着されて転写手段１３の位置決めを行うカセット１６と、カセット１６の上部に位置して該カセット１６を第１の位置に維持する係合手段Ｐとからなることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数色の画像を形成するために用いられる構成部材のメンテナンス性を向上させるための構成に関する。

画像形成対象となる画像には、単一色だけでなく複数色を対象とする場合があり、この場合にはフルカラーあるいは選択された色が対象となる。

複数色の画像形成には、複数の画像形成部を設け、各画像形成部で形成された画像を重畳転写する構成がある。
このための構成の一つとして、交換対象となる装置をカートリッジ化して画像形成部に設置する構成がある。

近年、画像形成装置においては、画像形成プロセスを実行する各装置を上述したようにカートリッジ化し、消耗度に応じて交換できる構成が採用されてきている。
しかし、交換する際にはカートリッジが装置本体に対して着脱操作することから、各装置間での組み付け誤差が生じやすい。このため、例えば、感光体と被転写部材との間の位置関係が適正でないと、画像の位置ずれや不十分なトナーの転移しか得られないことによる転写不良などが発生しやすくなる。

本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題に鑑み、装置本体に対して着脱可能なカートリッジ構造を備えた場合の装置同士の位置決めが適正化されて不良画像の発生を防止すると共にメンテナンス性を向上させることができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、複数並設された画像形成部を有する装置本体と、
前記装置本体における複数の画像形成部に対向して設けられ、該複数の画像形成部により形成された画像を順次転写可能であり、側面にはガイド手段が設けられている転写手段と、前記装置本体下部にてヒンジ結合され、前記転写手段を前記画像形成部に対して近接させて転写が行える第１の位置と、前記転写手段を前記画像形成部から離間させる第２の位置とに回動自在に支持し、側面には前記転写手段側に設けてあるガイド手段が装着されて前記転写手段の位置決めを行うカセットと、前記カセットの上部に設けられ、前記カセットを前記第１の位置に維持可能とする結合手段とからなることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記カセットは、前記転写手段側に設けられているガイド手段が前記装着部に挿入されることによって前記転写手段を支持する構成であることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記カセットに設けられている装着部は、前記第２の位置にある転写手段が着脱可能な開口を有し、該開口から挿入された転写手段をその着脱方向に沿ってガイドする構成であることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像形成装置において、前記転写手段と前記カセットとは、該カセットに前記転写手段が装着された際の位置決めを行う構成により相対位置関係を規定されることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、転写手段がカセットに装着されると、カセットに対する転写手段の位置決めが可能となり、さらには、閉じられてカセットの上部に位置する係合手段が装置本体側に係合することで装置本体に対する転写手段が位置決めされることになるので、カートリッジ化されている装置同士での位置決めが適正化される。

請求項２記載の発明によれば、転写手段がカセット側に設けてある装着部に対して挿入するだけで位置決めされることになるので、取り付けの際の締結などの作業を要することなく位置決め維持が可能となる。

請求項３記載の発明によれば、第２の位置にある転写手段を交換するような場合には、転写手段の着脱方向に沿って転写手段がガイドされるので、転写手段の交換スペースを小さくできるとともに、メンテナンスの際の手間を簡略化することができる。

請求項４記載の発明によれば、転写手段とカセットとが相対位置関係を規定されるようになっているので、カセットを装置本体側に係合させるだけで装置本体側に対する転写手段の位置決めが完了することになり、位置決め制度の維持と共に位置決め作業の簡略化が可能となる。

以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明実施例による画像形成装置は、図１に示すように搬送ベルト１０上に複数の分解色の画像を重畳転写してフルカラー画像を得ることができる画像形成装置を対象としている。
図１に示すフルカラー画像形成装置は、用紙搬送経路に沿って複数個の画像形成部が配列されており、記録用紙が各画像形成部を通過する度に異なった色が順次転写され、最終的に４色の重ね合わせによりフルカラー画像を得るようになっている。
各画像形成部は、画像形成媒体として機能する複数設けられたドラム状の感光体１を備えている。感光体１の周囲には、回転方向（図１では反時計方向）に沿って帯電装置２、露光装置４、現像装置３およびクリーニング装置５が配置されている。なお、図１において便宜上、一つのドラム状感光体を対象として符号１を示しているが、実際には、色分解された色の補色に相当するシアン、イエロー、マゼンタおよびブラックの色画像を形成するドラム状感光体が並列されており、残りの３つの画像形成部も上述した構成と同様であるので、その説明は省略する。

感光体１の表面は帯電装置２で一様に帯電された後、露光装置４により出力すべき画像に対応したパターンで露光若しくは光書き込みされ、感光体１の表面上に静電潜像が形成される。
この静電潜像が現像装置３で現像されることによってトナー像が形成され、トナー像が用紙上に転写される。
転写後に感光体の表面に残ったトナーはクリーニング装置５により除去される。
パターン露光若しくは光書き込み処理においては、図示されないパソコンなどから送られた色分解画像信号が、その強度レベルを基にして図示されない画像処理部で色変換処理され、ブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、イェロー（Ｙ）およびシアン（Ｃ）の各色のカラー画像データに変換されたうえで、このデータを基に露光装置４により露光若しくは光書き込みが行われる。なお、図１では、上述した各色の画像を形成する感光体１を含む領域を、符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫにより示してある。

露光装置４としては、レーザースキャナーが使用されており、このレーザースキャナーは、レーザー光源からのレーザービームをポリゴンスキャナー６で反射させ、更にｆθレンズ７で光路を折り曲げ且つ光径を絞り、感光体１の表面を露光走査するようになっている。
このレーザースキャナーにおいては、ポリゴンスキャナー６が回転することにより、感光体の軸方向が主走査方向として書き込みが行われ、感光体１の回転により、感光体１の軸方向とは直角方向を副走査方向として書き込みが行われる。

各色の重ね合わせは、給紙部８から送られた記録用紙Ｓがレジスト部９から搬送ベルト１０によって各色の転写位置に搬送されるタイミングと、各感光体上の画像が転写位置に移動させられるタイミングとが各色同士で全て一致するように露光開始時間を設定することによって行われる。転写後は定着装置１１によって定着され、トレイなどの排紙部１２に排出される。

各画像形成部において形成された画像を転写する手段である転写・搬送ユニットとしては、図６に示すように、装置本体側に対して着脱可能な構成が採用されている。
図６において、転写・搬送ユニット１３には、図１において符号１０Ａ、１０Ｂで示す一対のベルトローラが備えられ、これらベルトローラ１０Ａ、１０Ｂには、光透過可能な材質で構成された搬送ベルト１０が掛け回されている。

搬送ベルト１０は、記録用紙を担持して各感光体１からの画像を転写に供するためおよび各感光体１から画像の重畳転写が終了した際に定着部に向けて搬送するためのものであり、この場合の記録用紙は、静電的あるいは機械的に定位置にて担持されるようになっている。
転写・搬送ユニット１３には、搬送ベルト１０におけるベルトローラに掛け回されている部分を覆うことができるカバー１３１が備えられている。カバー１３１の一部には開口部１３１Ａ（便宜上、本発明実施例の説明に用いる図２参照）が形成され、その開口部１３１Ａから搬送ベルト１０が外部に露呈するようになっている。

開口部１３１Ａの近傍で転写・搬送ユニット１３側には、後述する画像位置検知が行えるようになっており、このため、転写・搬送ユニットカセット１６側に位置する発光部１８に対峙して画像位置検知センサの一方をなす受光部１４が設けられている。受光部１４に対向する搬送ベルト１０は、転写・搬送ユニット１３に設けられているガイドレール１３１Ｂを介して光学的距離を設定するための位置決めされるようになっている。受光部１４は、フォトセンサおよび光電変換された信号を増幅するアンプなどを備えた回路基板（図示されず）が装備されている。画像位置検知センサは、搬送ベルト１０に形成されたトナーマーク（図示されず）を検知するためのものであり、各感光体から記録用紙に対しての画像転写開始位置が整合するように搬送ベルト１０の駆動状態を制御するため手段の一構成部材として用いられる。

転写・搬送ユニット１３には、搬送ベルト１０の移動方向と直角な方向に相当する幅方向両端側面に突起を有するガイドレール１３Ｂ（図６では、突起のみが示されており、具体的な構造は図２に示されている）が設けられている。このガイドレール１３Ｂが後述する転写・搬送ユニットカセット１６の装着部１６Ｃに対して着脱可能とされている。

画像形成装置本体側には、転写・搬送ユニット１３の支持手段に相当する支持部が設けられている。つまり、図６において、各感光体１と対峙する位置には、装置本体にヒンジ結合されて開閉可能な転写・搬送ユニットカセット１６が設けられている。
転写・搬送ユニットカセット１６は、下向きＵ字状の係止部１６Ａが形成され、この係止部１６Ａを、図６において装置本体下部に位置する係止ピン１７に装着することで開閉方向に揺動（傾動）することができ、開放角度は図示しない規制部材によって規定されるようになっている。つまり、転写・搬送ユニットカセット１６は、係止ピン１７を軸支点として、感光体１に対向するように近接する第１の位置と感光体から離間して図３に示すように、転写・搬送ユニット１３を挿脱できる第２の位置との間で開閉することができるようになっている。

転写・搬送ユニットカセット１６の上部には、装置本体側に係脱可能な係合鈎１６Ｂが設けられ、閉じた際に、装置側の係合部Ｐに係合して閉じ態位が維持できるようになっている。
転写・搬送ユニットカセット１６の側面には、転写・搬送ユニット１３の側面に装備されているガイドレール１３Ｂが着脱可能な上向き開口を有するＵ字状の装着部１６Ｃが設けられている。

転写・搬送ユニットカセット１６には、図６において上面に転写・搬送ユニット１３を着脱可能な開口部が設けられるとともに、内部には、挿入された転写・搬送ユニット１３側の受光部１４と対向可能な位置に画像位置検知センサの他方をなす発光部１８が設けられている。
発光部１８は転写・搬送ユニットカセット１６側に固定された支持用ネジ１８Ａの先端に取り付けられて受光部１４に対峙できるようになっている。なお、図６中、符号Ｈは、ベルトローラのうちで駆動側に位置するベルトローラ１０Ａの駆動機構の支持部を示し、符号Ｕは装置本体側の側板部をそれぞれ示している。

本実施例においては、画像位置検知に用いられる部材同士の位置決めのための構成が設けられている。つまり、画像位置検知のための構成は挿脱する関係にある転写・搬送ユニット１３と転写・搬送ユニットカセット１６との双方で別個に設けられており、それら両者が相対的な移動を行う関係上、位置決め精度を維持するために設けられている。

図２は、転写・搬送ユニットを示す斜視図である。図２において、転写・搬送ユニット１３に用いられる搬送ベルト１０は、光透過可能な材質で構成されている。

転写・搬送ユニット１３に装備されているカバー１３１の一部には開口部１３１Ａが形成されており、この開口部１３１Ａから搬送ベルト１０を露呈させるようになっている。
カバー１３１は、転写・搬送ユニット１３に有する側壁部１３２に取り付けられており、その側壁１３２における開口部の両側には、位置決め手段１４０の一構成部が設けられている。

位置決め手段１４０は、転写・搬送ユニット１３側に設けられた係合部１４１と、装置本体側において開閉可能な転写・搬送ユニットカセット１６（図６参照）に設けられている係合ピン１４２とで構成されている。
係合部１４１は転写・搬送カセット１３の幅方向両端に位置する側壁部１３２の一方に形成された孔と他方に形成された溝とで構成されており、この係合部１４１には転写・搬送ユニットカセット１６側に位置する突起で構成された係合ピン１４２が係合できるようになっている。なお、この係合部１４１に関しては孔のみを用いる場合あるいは孔と同様に係合した際にずれない構造のものを用いることが可能である。

係合部１４１と係合ピン１４２との対向位置は、次のような前提で決められている。つまり、転写・搬送ユニット１３が転写・搬送ユニットカセット１６内に装着されて画像位置検知センサの光学部材の一方である発光部１８が転写・搬送ユニットカセット１６側に位置する画像位置検知センサの光学部材の他方である受光部１４と対峙できる位置とされている。換言すれば、光学部材同士の設置位置の近傍に位置決めされて形成されている。これにより、光学部材同士の位置関係に最も影響する箇所で係合部１４１と係合ピン１４２とが係合する状態に応じて光学部材同士の位置関係が規定される。

光学部材の他方である受光部１４を備えた転写・搬送ユニットカセット１６側には、受光部１４の支持部材１５０が設けられている。
支持部材１５０は、搬送ベルト１０の幅方向が長手方向に相当している板部材を重ねて構成され、係合ピン１４２の支持板とこれに重合される発光部１８用の端子板とで構成されている。
支持部材１５０の長手方向両端近傍には突起で構成された係合ピン１４２が、さらにその内側には発光部１８がそれぞれ取り付けられている。

係合ピン１４２は裁頭錘形状をなし、係合部１４１に対して調心しやすい形状とされている。係合ピン１４２の取付中心位置は支持部材１５０の長手方向と直角な方向に相当する幅方向において受光部１４の取付中心位置と一致させてある。このような取り付け中心位置に関しては、転写・搬送ユニット１３側に形成されている係合部１４１と発光部１８とにおいても同様に設定されており、設計図上では係合部１４１と係合ピン１４２との中心線が一致するようになっている。

支持部材１５０には、これを発光部１８に向けて進退可能に支持するための支持ピン１５１が挿通されている。支持ピン１５１は発光部１８側に位置する頭部が段付き構造とされ、この頭部と反対側の端部が図３に示すように転写・搬送ユニットカセット１６に締結保持されている。

支持ピン１５１は支持部材１５０に形成されている挿通孔１５０内に挿通されているが、挿通孔１５０Ａは支持ピン１５１の外径よりも多少大きくされている。これにより、支持部材１５０は支持ピン１５１と挿通孔１５０Ａとの寸法差を利用して支持ピン１５１の外周囲で変位することができるようになっている。

支持ピン１５１には、図３に示すように、支持部材１５０の裏面、つまり支持ピン１５１の頭部と反対側の面と転写・搬送ユニットカセット１６の内面との間にコイルバネなどの弾性体１５２が挿嵌されている。支持部材１５０は、支持ピン１５１が挿通され、弾性体１５２による付勢によって支持ピン１５１の頭部に当接する状態に維持され、さらに、挿通孔１５０Ａと支持ピン１５１の外径との間の寸法差により支持部材１５０の長手方向に沿った平面において前後左右およびこれらの合成方向に変位することができる。
なお、図２において符号１５０Ｂで示す部分は受光部１４のピン端子が挿通されて電気的接続されるための支持孔を示している。

本実施例は以上のような構成であるから、その作用を説明すると、図３乃至図５に示す通りである。
図３は、転写・搬送ユニット１３が転写・搬送ユニットカセット１６内に装着されようとする状態を示している。この状態においては、装置本体の側板部Ｕから転写・搬送ユニットカセット１６が開放されて第２の位置に位置決めされ、転写・搬送ユニット１３側のガイドレール１３Ｂが転写・搬送ユニットカセット１６側の装着１６Ｃに挿入されることで転写・搬送ユニット１３が装置本体側に位置する転写・搬送ユニットカセット１６に装着される。これにより、転写・搬送ユニット１３が転写・搬送ユニットカセット１６に装着されると、転写・搬送ユニットカセット１６に対する転写・搬送ユニット１３の位置決めが可能となり、さらには、転写・搬送ユニット１６が閉じられて転写・搬送ユニットカセット１６の上部に位置する係合鈎１６Ｂが装置本体側に係合することで装置本体に対する転写・搬送ユニット１６が位置決めされることになるので、カートリッジ化されている装置同士での位置決めが適正化されることになる。

一方、図４に示すように、転写・搬送ユニット１３がガイドレール１３Ｂを転写・搬送ユニット１６の装着部１６Ｃ内の端縁部に突き当てることにより転写・搬送ユニットカセット１６に完全に装着されると、画像位置検知のために用いられる位置決め手段１４に設けられている係合部１４１に対して係合ピン１４２が係合して発光部１８と受光部１４とが調心される。

転写・搬送ユニット１３が転写・搬送ユニットカセット１６内に完全に装着されると、図５に示すように、転写・搬送ユニット１６が係合ピン１７を軸支点として装置本体の筐体側に向けて閉じられる。これにより、転写・搬送ユニット１３は、装着部１６Ｃとの形状により転写・搬送ユニットカセット１６が係合ピン１７を軸支点とし第２の位置から第１の位置に変位した状態を維持される。

このように、転写・搬送ユニット１３を交換するような場合には、転写・搬送ユニットカセット１６を係合ピン１７を軸支点として開閉し、図３乃至図５に示すように傾動させることにより転写・搬送ユニット１３の挿脱が行えるので、転写・搬送ユニット１３の取り外しや取り付け等を要することなく簡単な操作で交換作業を行うことが可能となる。特に、係合ピン１７を利用して転写・搬送ユニットカセット１６内の転写・搬送ユニット１３を外部に露呈させて、図３に示すように傾動状態の転写・搬送ユニット１３を引き上げるだけで取り出すことができることになり、これにより、水平方向に引き出すような場合と違って引き出しのためのスペースも小さくすることができ、画像形成装置周辺部の引き出しスペース確保に際しても利便性を得ることができる。

本発明実施例による画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の模式図である。 図１に示した画像形成装置に用いられる転写・搬送ユニットの斜視図である。 図２に示した転写・搬送ユニットの装着状態の一態様を説明するための図である。 図２に示した転写・搬送ユニットの装着完了後を示す図である。 転写・搬送ユニットが装着された転写・搬送ユニットを装置本体に向けて閉じる状態を示す図である。 画像形成装置に装備されている転写・搬送ユニットおよびこれの装着部の構成に関する従来例を説明するための図である。

符号の説明

１ 感光体
１０ 搬送ベルト
１３ 転写・搬送ユニット
１３Ａ 端子部
１３Ｂ ガイドレール
１４ センサの一方をなす発光部
１５ リード線
１６ 転写・搬送ユニットカセット
１６Ｃ 装着部
Ｐ 係合部

Claims (4)

1. 複数並設された画像形成部を有する装置本体と、
   前記装置本体における複数の画像形成部に対向して設けられ、該複数の画像形成部により形成された画像を順次転写可能であり、側面にはガイド手段が設けられている転写手段と、
   前記装置本体下部にてヒンジ結合され、前記転写手段を前記画像形成部に対して近接させて転写が行える第１の位置と、前記転写手段を前記画像形成部から離間させる第２の位置とに回動自在に支持し、側面には前記転写手段側に設けてあるガイド手段が装着されて前記転写手段の位置決めを行うカセットと、
   前記カセットの上部に設けられ、前記カセットを前記第１の位置に維持可能とする結合手段とからなることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記カセットは、前記転写手段側に設けられているガイド手段が前記装着部に挿入されることによって前記転写手段を支持する構成であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   前記カセットに設けられている装着部は、前記第２の位置にある転写手段が着脱可能な開口を有し、該開口から挿入された転写手段をその着脱方向に沿ってガイドする構成であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像形成装置において、
   前記転写手段と前記カセットとは、該カセットに前記転写手段が装着された際の位置決めを行う構成により相対位置関係を規定されることを特徴とする画像形成装置。
   

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