JP2006163379A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の幅を小さくすると、上方に開閉する開閉手段の開閉動作時の定着排出部との干渉が大きくなる。
【解決手段】記録材を搬送する搬送路を開放するための第一開閉手段と、定着後の記録材の積載部を有し,中間転写体を支持して、画像形成ユニットを開放する第二開閉手段と、を有し、第二開閉手段は第一開閉手段の開放時に開閉動作が可能である。
【選択図】図２

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５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、画像形成ユニット100及び中間転写ベルト101は、その性質上、寿命が画像形成装置本体のそれに比較して短いため、本体寿命を全うする為には交換を必要とする。そこで、特に特開2004-85899に開示されているように図５(ｂ)に示すように、画像形成ユニット100及び中間転写ベルト101を容易に交換可能とするため、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、上扉ユニット104を本体上方（図５(ｂ)中、矢印Ｃ方向）に向けて回動させることにより、画像形成ユニット100及び中間転写ベルト101の双方に対して自在にアクセスが可能となり、メンテナンス性を向上させている。

一方、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、シート搬送路を開放可能に構成することが考えられる。

特開２００１−２４２６８０号公報 特開２００３−２０２７２８号公報 特開２００４−８５８９９号公報

しかしながら、このような構成においては、上扉ユニットは中間転写ベルトを支持しているために、上扉ユニットによる開放空間は大きくする必要がある。定着後の記録材が上扉ユニットに積載される構成では、上扉ユニットと定着排出部との距離が短くなるために、この上扉ユニットのみを開放する際には、定着排出部との干渉が大きくなる。

また、上扉ユニットのみを開放できるようにするために、上扉ユニットと定着排出部との間隔を長くとると、画像形成装置の幅が大きくなる。

そのため、画像形成装置の幅を大きくすることなく、上扉ユニットの開放時の定着排出部との干渉を小さくする必要がある。

本発明の目的は、画像形成装置の幅を大きくすることなく、上方に開閉する開閉手段の開閉動作時の定着排出部との干渉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、画像形成手段の上方に配置され、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、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、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定着ユニットに向かって搬送する記録材搬送路と、前記記録材搬送路を開放する第一開閉手段と、中間転写体と一体に移動して中間転写体を露出する第二開閉手段と、少なくとも定着ユニットと第一開閉手段と第二開閉手段を支持する画像形成装置本体と、を有する画像形成装置において、第一開閉手段及び第二開閉手段が開放した状態時に定着ユニットは画像形成装置本体により支持されていることを特徴とする。

本発明により、画像形成装置の幅を大きくすることなく、上方に開閉する開閉手段の開閉動作時の定着排出部との干渉を小さくすることができる。

以下に、実施形態を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施形態は、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形態により限定されるものではない。

次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。

｛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、マゼンタ、シアン、ブラック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１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）が４個配置されている。各感光体ドラム１の周囲には、それぞれ感光体ドラム１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１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２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）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２の上部に、各感光体ドラム１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３が配置されている。

また、前記プロセスカートリッジ２の下方には感光体ドラム１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４が設けられている。

各感光体ドラム１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４により露光して、感光体ドラム１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１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１の回転に伴い、トナー像は感光体ドラム１と中間転写ベルト３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ローラ５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）によって、中間転写ベルト３へ順次転写される。一次転写ローラ５には、後述の電装基板から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６の下部に装填された給送カセット７に収納されているシート（記録材）が、給送ローラ８により１枚ずつ送り出され、レジストローラ９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10が中間転写ベルト３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10へバイアス印加することで中間転写ベルト３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、像加熱部材である加熱ローラ11ａと加圧部材である加圧ローラ11ｂで構成された定着手段11に搬送され、そこで熱および圧力を受けて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、定着手段11の下流に設けられた排出ローラ対12によって記録材積載部である排出トレイ13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６の下方より上方へ、給送カセット７、露光手段４、プロセスカートリッジ２、中間転写ベルト３、排出トレイ13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６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４と給送カセット７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３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２、露光手段４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６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２に示すように、装置本体６の前方側には第一開閉手段としての前扉ユニット16が配置されている。この前扉ユニット16も装置本体に対して支軸17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16には二次転写ローラ10や定着手段11が配設されており、図２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17は装置本体６の下部に配設され、前扉ユニット16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。

また、装置本体６の上部には第二開閉手段としての上扉ユニット14が配置されている。この上扉ユニット14は装置本体６に対して支軸15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14には中間転写ベルト３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２に示すように、上扉ユニット14を開くと、感光体ドラム１を含むプロセスカートリッジ２が露出し、該プロセスカートリッジ２の交換（着脱）を行うことが可能となる。また、上扉ユニット14に配置された中間転写ベルト３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14は前記前扉ユニット16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２に示すように、上扉ユニット14は支軸15を中心に本体上方（図中矢印Ａ方向）へと回動することで開放される。このとき、前扉ユニット16の上部が上扉ユニット14側へ突出するように構成されている。そして、本実施形態では定着手段11が前扉ユニット16の上部であって、二次転写部の上方に位置するように配設され、この定着手段11の部分が上扉ユニット14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16を閉じた状態で上扉ユニット14を開こうとすると、上扉ユニット14の回動軌跡は、図２の斜線で示す範囲Ｅにおいて前扉ユニット16と干渉することになる。一方、前扉ユニット16を図２の矢印Ｂ方向へ開いた状態になると、前記干渉がなくなり、上扉ユニット14は矢印Ａ方向へ開くことが可能となる。

なお、前扉ユニット16を閉じる場合は、開く場合と逆に、上扉ユニット14を閉じた後に前扉ユニット16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14は、前扉ユニット16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。

上記のように、定着手段11を上扉ユニット14とは別の前扉ユニット16に配置したために、上扉ユニット14の開閉が容易となり、メンテナンス性を犠牲にすることがない。

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、露光手段４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。

｛駆動伝達構成｝
次に上記中間転写ベルト３への駆動伝達構成について説明する。

図１に示すように、中間転写ベルト３は上扉ユニット14に配設された駆動ローラ20及び従動ローラ21、テンションローラ22によって支持され、装置本体６から駆動ローラ20に駆動力が伝達されることで回転可能となっている。

そして、図３に示すように、板金により構成された装置本体６の側板23上に上扉ユニット14の回動支軸15が設けられるとともに、駆動ローラ20の回動軸部20ａが嵌合するＵ字溝24が設けられている。即ち、上扉ユニット14が閉められると、駆動ローラ20の回動軸部20ａがＵ字溝24にガイドされて突き当たることにより、側板23に対して確実に、且つ精度よく位置決めされることになる。

図４は装置本体６から中間転写ベルト３への駆動伝達構成の説明図である。図４に示すように、中間転写ベルト３の駆動ローラ20の軸端部に被駆動伝達部となる被駆動ギア25が設けられている。

また、装置本体６にはモータ等の駆動源から駆動力が伝達されて駆動回転する駆動伝達部としての駆動ギア26が設けられ、第一駆動伝達部が形成されている。駆動源から駆動ギア26への駆動の伝達は、モータ回転軸から直接駆動ギア26に駆動が伝達される構成であっても、モータ回転軸と駆動ギア26の間に別の駆動ギアが設けられている構成であってもいい。この駆動ギア26は駆動軸26ａが側板23に高精度に位置決めされることで装置本体６に位置決めされている。そして、駆動ギア26は図示しない圧縮バネにより側板23側（図４の上方向）へと常に付勢されている。

ここで、駆動ローラ20を位置決めするＵ字溝24及び駆動ギア26を位置決めする駆動軸26ａは、同一部品である側板23上で高精度に軸間距離Ｌ（図３参照）が保証されている。なお、図４においては前記距離Ｌを上視図上に投影した距離Ｌ′として示している。

また、図４に示すように、退避レバー27が回動軸27ａを中心に回動可能に設けられている。この退避レバー27は、図示しないリンクにより前扉ユニット16と連結されており、前扉ユニット16が装置本体６に対し閉じた状態では図４(ａ)に示す位置に、また前扉ユニット16が装置本体に対し開いた状態の場合は図４(ｂ)に示す位置になるよう構成されている。

そして、前扉ユニット16が開く場合は、図示しないリンクにより図４の矢印Ｘ方向へと退避レバー27が牽引され、退避レバー27の、回動軸27ａに対して対称側の先端部が駆動ギア26の端部に設けられたフランジ26ｂを図示しないバネに抗して押圧する。これにより、駆動ギア26と被駆動ギア25との噛合いが解除する位置まで駆動ギア26を、その回転軸線方向にスライドさせて退避させる。これによって中間転写ベルト３への駆動伝達が遮断される。

逆に前扉ユニット16を閉める場合は、退避レバー27が図４(ａ)の位置まで戻り、駆動ギア26は図示しないバネにより側板23側に押圧され、被駆動ギア25と噛合う位置までスライド移動する。これによって、両ギア25、26は歯当たりすることなく、中間転写ベルト３へ駆動伝達が行われるようになる。

即ち、装置本体側の駆動ギア26と中間転写ユニット側の被駆動ギア25は、前扉ユニット16の開閉動作によって係合、係合解除される。このため、上扉ユニット14の開閉動作に関わらず歯先当りすることなく確実に軸間が保証され、高精度に駆動が伝達されることになる。

以上のように、本実施形態の画像形成装置は消耗部品である中間転写ベルト３やプロセスカートリッジ２へのメンテナンス性及びジャム処理性を犠牲にすることなく、ユニット分割部における高精度駆動伝達を実現可能である。この構成により、中間転写体と一体で開閉する上カバーの開閉動作に伴う中間転写体の駆動伝達部の負荷を低減して破損を防止することができる。

なお、図１において、図面右方向を装置本体の前側（正面）として説明したが、装置正面をどちらに設定してもよい。

更に、本実施形態では、中間転写ユニットの傾斜角度を15°としたが、この角度に限定されるものではなく、定着手段11の高さ、露光手段４の大きさ等により、必要に応じて最適な傾斜角度を選択することができる。さらには、中間転写ユニットが傾斜することなく、略水平配置されていてもよい。

また、上扉ユニット14及び前扉ユニット16の開閉動作においても、本実施形態では回動としたが、装置本体６に対してスライドすることで開閉可能となる構成でもよい。

本実施形態では、定着手段である定着ユニットは前扉ユニット16に取付けられている構成であった。しかし、定着ユニットが前扉ユニット16と一体となっていると、前扉ユニット16の総重量が大きくなるため、前扉ユニット16の開閉を行いにくい問題が発生する。そのため、上扉ユニット14と前扉ユニット16が開放しても、定着ユニットが画像形成装置本体に残る構成にしてもいい。

本発明により、画像形成装置の幅を大きくすることなく、上方に開閉する開閉手段の開閉動作時の定着排出部との干渉を小さくすることができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態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。

画像形成装置の断面説明図である。 上扉ユニット及び前扉ユニットを開いた状態の画像形成装置の断面説明図である。 上扉ユニットと装置本体とのユニット受け渡し部の拡大詳細図である。 中間転写ベルトへの駆動伝達構成の説明図である。 従来例における画像形成装置の側断面図である

符号の説明

２ …プロセスカートリッジ
３ …中間転写ベルト
11 …定着手段
14 …上扉ユニット
16 …前扉ユニット

Claims (10)

1. トナー像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットから転写されたトナー像を担持する中間転写体と、前記中間転写体のトナー像により画像が形成される記録材を搬送する搬送路と、前記搬送路を開放するための第一開閉手段と、記録材上の画像を定着する定着手段と、定着後の記録材が積載される記録材積載部を有し、中間転写体を支持して画像形成ユニットを開放する第二開閉手段と、を有する画像形成装置において、
   第二開閉手段は、第一開閉手段の開放時に開閉動作が可能である事を特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成装置本体に設けられ、モータを有し、駆動を伝達する第一駆動伝達部と、第二開閉手段に設けられ、第一駆動伝達部と係合して中間転写体を回転させる駆動を伝達する駆動伝達部と、有し、第一駆動伝達部と第二駆動伝達部との係合は第一開閉手段の開放動作に連動して離間することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 離間した第一駆動伝達部と第二駆動伝達部とは第一開閉手段の閉動作に連動して係合することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 第一駆動伝達部の第二駆動伝達部と係合するギアは、前記第一開閉手段の開閉動作に連動して第一駆動伝達部の回転軸線方向へスライドすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 第一開閉手段は画像形成装置の上面に設けられ、画像形成装置の上方に向かって開放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１項に記載の画像形成装置。
6. 第二開閉手段は画像形成装置の側面に設けられ、側面方向に開放可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 記録材上の像を定着する定着手段を有し、第一開閉手段は定着手段を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 記録材上の像を定着する定着手段を有し、第一開閉手段及び第二開閉手段が開状態のときにはこの定着手段は画像形成装置本体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６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 画像形成ユニットは、第二開閉手段が開放したときに形成される開口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８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 複数の画像形成ユニットを有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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