JP2004004959A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 画像形成装置の前部筐体の開閉にプロセスカートリッジ内の感光体等に駆動力を伝えるカップリングの接離を連動させ、プロセスカートリッジの回動時の誤操作を防ぐ。
【解決手段】 前フレーム8を閉めたときはカップリング2B、11B、60A、60Bは接合され、前フレーム8を開放したときにはカップリング2B〜60Bは解除された状態となるように、アーム押さえ部材61を前部フレーム8に配置し、駆動カップリング60A、60Bにアーム63の先端を引っかけ、アーム支点62(固定支点)を支点にして、アーム63が回転動作をして従動カップリング2B、11Bをスライドさせる。
【選択図】 図4
【解決手段】 前フレーム8を閉めたときはカップリング2B、11B、60A、60Bは接合され、前フレーム8を開放したときにはカップリング2B〜60Bは解除された状態となるように、アーム押さえ部材61を前部フレーム8に配置し、駆動カップリング60A、60Bにアーム63の先端を引っかけ、アーム支点62(固定支点)を支点にして、アーム63が回転動作をして従動カップリング2B、11Bをスライドさせる。
【選択図】 図4
Description
本発明はレーザービームプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等の画像形成装置、特に前面一方向操作の画像形成装置に関する。
図1は、多色画像形成装置の概略中央断面図、図2は、図1の装置において前フレームを開け、プロセスカートリッジを回転させた状態の概略中央断面図である。ベルト状感光体1は、回転ローラ2、3により回動可能に支持され、図中の矢印Aの方向に回転駆動される。感光体1の外周部には、帯電装置4、除電ランプL、感光体用のクリーニングブレード15Aが配置されている。帯電装置4の下流位置には、レーザ書き込みユニット5より発せられるレーザ光5Dが照射される光書き込み部がある。光書き込み部より下流の位置には、複数の現像器が切り換え自在に支持された多色現像装置6が配置されている。多色現像装置6は、収容するトナーの色ごとに、イエロー現像ユニット、マゼンタ現像ユニット、シアン現像ユニットを備えている。多色現像器6の上部には黒色トナーを収容した黒現像ユニット7が備えられ、これら現像ユニットのいずれか一つが、対応する色の現像タイミングに同期し、現像可能な位置に移動するようになっている。
多色現像装置6は、例えば円周上120度の回転により、現像ユニットの選択を行う機構を有している。そしてこれらの現像ユニットが稼働するときには、黒現像ユニット7は、感光体1より離間した位置に移動する。その移動は、カム45の回転により制御される。
レーザ書き込みユニット5において、図示を省略したレーザ光源からの光は、モータ5Aにより回転駆動されるポリゴンミラー5Bにより走査され、fθレンズ5C及びミラー5F等を経て、感光体1に至り、帯電された感光体1上に書き込み情報に対応した潜像を形成する。感光体1上の潜像は、上述の現像器で現像され、トナーによる顕像が感光体1の表面に形成・保持される。
また感光体1はその上部が中間転写ベルト10に接している。中間転写ベルト10は、回転ローラ11、12に回転可能に支持されている。感光体1上のトナー像は、中間転写ベルト10の裏側にあるバイアス手段13により、中間転写ベルト10の表面に転写される。感光体1は1色毎にクリーニングされ、所定の色のトナー像が順次感光体1上に形成され、その都度中間転写ベルト10の1回転毎に中間転写ベルト10上の同じ位置に転写されて、中間転写ベルト10上で数色重ねられたカラートナー像が形成され、このカラートナー像が紙やプラスチック等の記録媒体に転写される。
紙への転写に際しては、給紙装置(給紙カセット)17に収納されている用紙が、給紙ローラ18、搬送ローラ対19、レジストローラ対20を経て中間転写ベルト10と転写ローラ14のニップに紙と画像の位置が正規のものとなるようタイミングがとられて搬送される。転写ローラ14の作用で、中間転写ベルト10上の数色のトナー像を一括して受け渡された紙は、定着装置50に送られ、用紙上のトナー像が定着され、排紙ローラ対51により本体フレーム9の上部の排紙スタック部52に排出される。
また中間転写ベルト10には、ローラ11の部位に中間転写ベルト用クリーニング装置16が設けられ、クリーニングブレード16Aがクリーニングブレード接離用アームを介して接離自在となっている。このクリーニングブレード16Aは、感光体1からトナー画像を受け取る工程では、中間転写ベルト10から離れ、中間転写ベルト10より用紙に画像を転写した後に接触するようになっていて、用紙に画像を転写した後の残留トナーを掻き取る。クリーニングブレードは既述のように、感光体1用と中間転写ベルト10用とがある。これらブレードが掻き取った廃トナーは、回収容器15に収納し、その容器を適宜交換するようになっている。中間転写ベルト用のクリーニング装置16の内部に設けたオーガが、ブレードが掻き取った廃トナーを搬送し、図示せぬ搬送手段で回収容器15に送る。
図中31はユニット化されたプロセスカートリッジを示し、上述の感光体1、帯電装置4、中間転写ベルト10、クリーニング装置16、用紙搬送路を形成する搬送ガイド30等を一体に組み込み、寿命到来時に交換できるように構成されている。
図3はプロセスカートリッジ31内の感光体1と中間転写ベルト10を駆動するための機構を示す斜視図である。プロセスカートリッジ31には、外部へ突出させて感光体1を駆動するための感光体駆動軸2A及び中間転写ベルト10を駆動するための中間転写駆動軸11Aが備えられている。そして、感光体駆動軸2A及び中間転写駆動軸11Aに図示せぬ駆動源からの駆動力を伝達するための中継手段として、従動カップリング2B及び従動カップリング11Bが設置されており、駆動源側の駆動軸60には駆動カップリング60A、60Bが設けられている。
プロセスカートリッジ31の交換のほかに、多色現像器6、黒現像器7なども寿命到来時に交換するが、その交換性やジャムした用紙の処理を容易にするため、装置本体の一部の前フレーム8は、支軸9Aを回転中心として回動・開放が可能な構造にしてある。
プロセスカートリッジ31を装置本体から取り出したりする際には、装置本体の前部筐体である前フレーム8を開放した後に、作像可能ポジションにあるプロセスカートリッジ31を駆動軸方向と垂直の方向に回動支点9Bを支点として回動させるが、このとき、図3(B)に示すように、両カップリング2B、11B、60A、60Bが解除され、プロセスカートリッジ31を回動自在にする必要がある。なお図3(C)に示すように、プロセスカートリッジ31の感光体駆動軸2A及び中間転写ベルト10を駆動するための駆動軸60が1本で、この駆動軸60に配置されるカップリング60Aも1個であっても同様である。なお図3(C)中のプロセスカートリッジ31では、1本の駆動軸60から入力される駆動力を、ベルト2C、ギヤ2D、2Eを介して中間転写駆動軸11Aに伝達している。
なお、図1、2の左側には、電装・制御装置Eが収納されている。またその上方には、ファンFが備えてあり、機内の温度過昇防止のために排風するようになっている。また図1、2の右側には、比較的小規模の別の給紙装置MFが備えられている。
ところで上述のような画像形成装置においては、プロセスカートリッジ31を回動させる操作の前に必ず前部フレーム8を開放させるステップがあり、前部フレーム8を開放してからさらにカップリング2B、11B、60A、60Bを解除させるステップを踏む必要がある。このような操作は、プロセスカートリッジ31自体の交換等だけでなく、現像ユニット等その他のユニット交換時も行う必要がある。ところが、操作者がカップリング2B、11B、60A、60Bの解除操作を忘れてプロセスカートリッジ31を回動させてしまうことも多く、必要操作が確実に行われるようになっているものとはいえなかった。もちろん、2ステップの操作が必要なぶん面倒であるという点も問題であった。
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、プロセスカートリッジを回動させるには、必ず前部筐体を開放する必要があることに着目し、カップリングの接離を前部筐体の動作に連動させることで、プロセスカートリッジを回動するときはカップリングが離れて退避していて誤操作が防げ、確実な回動操作が可能になる画像形成装置を提供しようとするものである。
本発明の画像形成装置のうち請求項1に係るものは、装置本体内に作像手段を有するプロセスカートリッジを配し、上記装置本体が不動部筐体と該不動部筐体に対して開放可能な前部筐体とを有し、上記不動部筐体に設けた駆動源を上記プロセスカートリッジの駆動軸に伝達する中継手段にカップリングを備え、上記プロセスカートリッジの保持部材を上記不動部筐体に設けてなる画像形成装置において、上記カップリングを上記駆動軸方向にスライドさせるためのアームを有し、上記前部筐体に該アームを動作させる突起を配し、上記前部筐体の開放操作に連動して上記カップリングがスライドして離れ、上記前部筐体を閉める操作に連動して上記カップリングが接合することを特徴とする。
同請求項2に係るものは、上記カップリングが軸心ズレ、回転時の偏心または軸角のズレを吸収する手段を備えることを特徴とする。
同請求項3に係るものは、上記プロセスカートリッジ側に配した従動カップリングを固定し、上記駆動源側に配した駆動カップリングを上記駆動軸方向にスライド可能とし、該駆動カップリングをスライドさせる接離手段を上記駆動源側に設けたことを特徴とする。
同請求項4に係るものは、上記接離手段を駆動側の側板の外側に配したことを特徴とする。
同請求項5に係るものは、上記接離手段が、上記カップリングを解除する方向にのみ作用するアームと、上記カップリングを接合する方向にのみ作用する弾性部材とを有することを特徴とする。
同請求項6に係るものは、上記プロセスカートリッジが像担持体と中間転写体を有するとともにこれら像担持体と中間転写体をそれぞれ駆動する一対の駆動軸を有し、これら駆動軸に駆動力を伝達する上記駆動源側の駆動カップリング及びそれぞれのカップリングの接離手段を一対有し、これら一対の駆動カップリング及び一対の接離手段がそれぞれ同一部品からなることを特徴とする。
請求項1に係る画像形成装置は以上説明してきたように、装置本体をなす不動部筐体に設けられた駆動源をプロセスカートリッジの駆動軸に伝達する中継手段としてのカップリングを駆動軸方向にスライドさせるためのアームを有するとともに、装置本体をなす前部筐体にアームを動作させる突起を配し、前部筐体の開閉操作に連動してカップリングが接離するようにしたので、プロセスカートリッジを回動させるときはカップリングが離れて退避するので確実な回動操作が可能になり、現像ユニットなどその他のユニット交換時もプロセスカートリッジをいったん装置本体外に退避することなく交換可能となり、またプロセスカートリッジの着脱性、交換性、メンテナンス性、ジャム処理等の前面操作性が向上し、さらに、前部筐体を閉めたときは必ずカップリングが接合され、このため確実な駆動伝達が行え、プロセスカートリッジ回動操作時の誤動作が防げるようになるという効果がある。
請求項2に係る画像形成装置は以上説明してきたように、軸心ズレ、回転時の偏心または軸角のズレを吸収するカップリングを用いたので、上記共通の効果に加え、プロセスカートリッジの駆動軸と駆動源からの駆動入力軸の軸心ズレ、回転時の偏心または軸角のズレを吸収して、回転ムラを抑えてカラー画像形成プロセス特有の色ズレを防止できるようになるという効果がある。
請求項3に係る画像形成装置は以上説明してきたように、プロセスカートリッジ側に配置した従動カップリングは固定し、駆動源側に配置した駆動カップリングを駆動軸方向にスライド可能にし、駆動カップリングをスライドさせる機構も駆動源側に設けたので、上記共通の効果に加え、プロセスカートリッジには必要最小限の部品を配置して極力装置本体の駆動側で部品を持つようにすることができ、これによって交換サプライ品であるプロセスカートリッジのコストダウン及び軽量化を図れ、操作性も向上させ、さらにプリントコストも安く設定できるようになるという効果がある。
請求項4に係る画像形成装置は以上説明してきたように、カップリング接離機構を駆動側板の外側に配置するようにしたので、上記共通の効果に加え、前面操作性の向上が図れかつ機械幅を狭くした画像形成装置においてはカップリング接離機構を駆動側板の外側に配置することで、プロセスカートリッジの回動操作をするための手が入るスペースを確保し、幅方向の制約を解消できるようになるという効果がある。
請求項5に係る画像形成装置は以上説明してきたように、カップリングを解除する方向にのみ作用するアームと、カップリングを接合する方向にのみ作用する弾性部材とを有するようにしたので、上記共通の効果に加え、カップリングの解除が確実に行え、かつカップリングの接合時でカップリングが噛み合っていないときに、無理な荷重によりアームやアーム押さえ部材等のカップリング接離機構を破損する恐れがなく、プロセスカートリッジ駆動軸が回転すれば、カップリングを接合する方向に作用する弾性部材によってカップリングが確実に接合され、駆動に支障が起きないようになるという効果がある。
請求項6に係る画像形成装置は以上説明してきたように、像担持体と中間転写体を有するプロセスカートリッジの、両駆動軸に駆動を伝達する駆動源側の駆動カップリングに同一部品を用い、またそれぞれのカップリング接離手段にも同一部品を用いるようにしたので、上記共通の効果に加え、カップリングの簡素化及びコストダウンが図れるとともに、組み付けミスの不具合を改善できるようになるという効果がある。
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付して説明する。
本実施形態の画像形成装置のプロセスカートリッジ31は、図4(A)に示すように、ホルダ21にて支持され、前フレーム8の支軸9Aと同軸のホルダ支点9Cを支点として回動するが、前フレーム8の開放時には常にカップリング2B、11B、60A、60Bは解除される構成としている。
前フレーム8の開閉に連動して、カップリング2B、11B、60A、60Bを接離させる機構を以下に説明する。本実施形態では、前フレーム8を閉めたときは、図4(C)の状態となってカップリング2B、11B、60A、60Bは接合され、前フレーム8を開放したときには図4(D)の状態となってカップリング2B、11B、60A、60Bは解除された状態となるように、アーム押さえ部材61を前部フレーム8に配置し、前フレーム8の開閉動作(駆動軸に垂直方向)に連動して、カップリング2B、11B、60A、60Bの解除及び接合を可能にしている。
即ち図4(B)に示すように、駆動カップリング60A、60Bにアーム63の先端を引っ掛け、アーム支点62(固定された支点)を支点にして、アーム63が回転動作をして従動カップリング2B、11Bをスライドさせる。アーム63は、弾性部材64により従動カップリング2B、11Bを解除させる方向に常に付勢されている。この付勢力以上の力で、アーム押さえ部材61によりアーム63を弾性部材64の付勢力が作用する方向とは逆に動作させることにより、従動カップリング2B、11Bに駆動カップリング60A、60Bを接合させる。アーム押さえ部材61は、図4(B)、(C)に示すように斜面をつけて駆動軸60と垂直な方向に動作することでアーム63を動作させ、これによって従動カップリング2B、11Bに対する駆動カップリング60A、60Bの解除及び接合、即ち接離を可能とし、このため、プロセスカートリッジ31を回動させる操作の前の前部フレーム8を開放させる操作だけで、余計な手順を踏まずにプロセスカートリッジ31の回動操作を確実に行えるようになっている。
なおこの実施形態では、駆動カップリング60A、60B側にアーム63の先端を引っ掛けて従動カップリング2B、11Bをスライドさせているが、従動カップリング2B、11Bをスライドさせるようにしてもよい。もちろん本実施形態では、プロセスカートリッジ31には従動カップリング2B、11Bのみを配置し、駆動源からの駆動を入力する駆動カップリング60A、60Bを駆動軸方向にスライドさせるアーム63及びアーム支点62ならびに弾性部材64は、プロセスカートリッジ31には配置しない。
図5は、本発明の実施形態で用いるカップリングを示す断面図である。図5(A)は、プロセスカートリッジ31が作像ポジションにあるときにカップリング2B、11B、60A、60Bが接合している状態を、図5(B)は、プロセスカートリッジ31を交換やメンテナンスもしくはジャム処理等のために移動させた状態にあるときにカップリング2B、11B、60A、60Bが解除されている状態を示す。
これらカップリング2B、11B、60A、60Bは、プロセスカートリッジ31の駆動軸2A、11Aと駆動源からの駆動軸60cの相対位置がズレたり(図6(A))、偏心したり(図6(B))、あるいは軸角のズレが生じたり(図6(C))した場合に回転ムラを吸収することができるようにしたものである。即ち、駆動カップリング60A、60Bの先端側の突部外周に斜面を設け、従動カップリング2B、11Bの内側の凹部に装着するときのガイドとしている。
図7は、カップリング2B、11B、60A、60Bの接離機構を、駆動側の側板65に対して、プロセスカートリッジ31とは反対側(側板の外側)に配置させている例を示す。幅方向に余裕の無い機械に対しては、カップリングの接離機構が側板65の内側に配置されると、プロセスカートリッジ31を操作するためにその取手に手を入れるときに障害物となり、操作性を悪くする。このため、カップリング接離機構を側板65の外側に配置することで、プロセスカートリッジ31の回動操作時に手を入れるスペースを確保でき、前面一方向操作の操作性が向上する。
図8は他のカップリングの接離機構を示す。図8(A)に示すように、アームは第1アーム63Aと第2アーム63Bに分割され、両アーム63A、63Bの支点はアーム支点62で支えられて固定される。そして図8(B)に示すように、駆動カップリング60A、60Bは、弾性部材66により常に従動カップリング2B、11Bに接合する方向に付勢されている。また、第2アーム63Bは、弾性部材64により常に駆動カップリング60A、60Bを解除する方向に付勢されている。
この機構では、アーム押さえ部材61が図示のように第2アーム63Bを押している状態のとき(前部フレーム8が閉じた状態)は、第1アーム63Aは無負荷の状態で、駆動カップリング60A、60B及び第2アーム63Bに対して作用しないため、駆動カップリング60A、60Bは弾性部材66の作用により従動カップリング2B、11Bに接合した状態となる。
図8(C)はカップリングが解除される状態を示す。アーム押さえ部材61がスライドして(前フレーム8が開いた状態)、第2アーム63Bを押さなくなった時、第2アーム63Bは弾性部材64による作用で第1アーム63Aに駆動カップリング60A、60Bが解除される方向の荷重を掛けることになり、カップリング2B、11B、60A、60Bは解除される。ここで、弾性部材64が第2アーム63Bに作用させる荷重は、弾性部材66の荷重が作用する駆動カップリング60A、60Bを解除できるものでなければならない。このような構成にすると、カップリングの接合動作時に、カップリング2B、11B、60A、60Bが噛み合っていない状態でアーム押さえ部材61が押す力とアーム63が駆動カップリング60A、60Bを押す力が反発しあうことなく(駆動カップリング60A、60Bが接合する力は弾性部材66によるため)、カップリング接離機構の破損を防止することができる。
なお、以上説明してきた実施形態のようにプロセスカートリッジ31に感光体駆動軸2Aと中間転写駆動軸11Aの2本が配置されている構成においては、駆動カップリング60A、60B及びこれらに配置されるカップリングの接離機構であるアーム63、アーム支点62、弾性部材64、アーム押さえ部材61をそれぞれ同一部品で構成することにより、カップリングの簡素化及びコストダウンを図るようにすることができる。
1:感光体
2、3:回転ローラ
2A:感光体駆動軸
2B:従動カップリング
2C:ベルト
2D、2E:ギヤ
4:帯電装置
5:レーザ書き込みユニット
5A:モータ
5B:ポリゴンミラー
5C:fθレンズ
5D:レーザ光
5F:ミラー
6:多色現像装置
7:黒現像ユニット
8:前フレーム
9:本体フレーム
9A:支軸
9B:回動支点
9C:ホルダ支点
10:中間転写ベルト
11、12:回転ローラ
11A:中間転写駆動軸
11B:従動カップリング
13:バイアス手段
14:転写ローラ
15:回収容器
15A:クリーニングブレード
16:中間転写ベルト用クリーニング装置
16A:クリーニングブレード
17:給紙カセット
18:給紙ローラ
19:搬送ローラ対
20:レジストローラ対
30:搬送ガイド
31:プロセスカートリッジ
45:カム
50:定着装置
51:排紙ローラ対
52:排紙スタック部
60:駆動軸
60A、60B:駆動カップリング
61:アーム押さえ部材
62:アーム支点
63:アーム
63A:第1アーム
63B:第2アーム
64:弾性部材
65:側板
66:弾性部材
L:除電ランプ
2、3:回転ローラ
2A:感光体駆動軸
2B:従動カップリング
2C:ベルト
2D、2E:ギヤ
4:帯電装置
5:レーザ書き込みユニット
5A:モータ
5B:ポリゴンミラー
5C:fθレンズ
5D:レーザ光
5F:ミラー
6:多色現像装置
7:黒現像ユニット
8:前フレーム
9:本体フレーム
9A:支軸
9B:回動支点
9C:ホルダ支点
10:中間転写ベルト
11、12:回転ローラ
11A:中間転写駆動軸
11B:従動カップリング
13:バイアス手段
14:転写ローラ
15:回収容器
15A:クリーニングブレード
16:中間転写ベルト用クリーニング装置
16A:クリーニングブレード
17:給紙カセット
18:給紙ローラ
19:搬送ローラ対
20:レジストローラ対
30:搬送ガイド
31:プロセスカートリッジ
45:カム
50:定着装置
51:排紙ローラ対
52:排紙スタック部
60:駆動軸
60A、60B:駆動カップリング
61:アーム押さえ部材
62:アーム支点
63:アーム
63A:第1アーム
63B:第2アーム
64:弾性部材
65:側板
66:弾性部材
L:除電ランプ
Claims (6)
- 装置本体内に作像手段を有するプロセスカートリッジを配し、上記装置本体が不動部筐体と該不動部筐体に対して開放可能な前部筐体とを有し、上記不動部筐体に設けた駆動源を上記プロセスカートリッジの駆動軸に伝達する中継手段にカップリングを備え、上記プロセスカートリッジの保持部材を上記不動部筐体に設けてなる画像形成装置において、上記カップリングを上記駆動軸方向にスライドさせるためのアームを有し、上記前部筐体に該アームを動作させる突起を配し、上記前部筐体の開放操作に連動して上記カップリングがスライドして離れ、上記前部筐体を閉める操作に連動して上記カップリングが接合することを特徴とする画像形成装置。
- 上記カップリングが軸心ズレ、回転時の偏心または軸角のズレを吸収する手段を備えることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
- 上記プロセスカートリッジ側に配した従動カップリングを固定し、上記駆動源側に配した駆動カップリングを上記駆動軸方向にスライド可能とし、該駆動カップリングをスライドさせる接離手段を上記駆動源側に設けたことを特徴とする請求項1または2の画像形成装置。
- 上記接離手段を駆動側の側板の外側に配したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかの画像形成装置。
- 上記接離手段が、上記カップリングを解除する方向にのみ作用するアームと、上記カップリングを接合する方向にのみ作用する弾性部材とを有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの画像形成装置。
- 上記プロセスカートリッジが像担持体と中間転写体を有するとともにこれら像担持体と中間転写体をそれぞれ駆動する一対の駆動軸を有し、これら駆動軸に駆動力を伝達する上記駆動源側の駆動カップリング及びそれぞれのカップリングの接離手段を一対有し、これら一対の駆動カップリング及び一対の接離手段がそれぞれ同一部品からなることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかの画像形成装置。
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JP2003285702A JP2004004959A (ja) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | 画像形成装置 |
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