JP4886303B2

JP4886303B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4886303B2
Application number: JP2006016788A
Authority: JP
Inventors: 研稲田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: JP2007199305A

Description

本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に現像器ユニット側からジャム処理を行う場合のジャム処理機構に関する。

従来から一般に知られた電子写真方式の複写機等の画像形成装置は、帯電器によって一様に帯電した感光体ドラム等の表面に露光デバイスでレーザー光を照射して、感光体ドラム表面に静電潜像を形成し、その静電潜像が形成された感光体表面に現像ユニットから現像剤を供給し、感光体ドラム表面の静電潜像をトナー像として可視化する。そして、感光体ドラム表面に形成したトナー像を転写ローラ等の転写体によってシート状のシート（コピー紙やＯＨＰフィルム等）に転写する。その後、感光体ドラムに残留した現像剤はクリーニングデバイスで取り除かれるようになっている。次いで、このような画像形成装置は、トナー像が転写されたシートを定着手段に送り込み、シートの表面にトナー像を定着した後、その定着済みのシートを排紙トレイ等に排出するようになっている。

このような画像形成装置において、シート搬送中に感光体ドラムと転写ローラとの間でジャム（紙詰まり）が生じるような場合がある。作業者がジャム処理を行う場合には、代表的な従来技術として、３つの方法がある。
１つ目は、感光体ドラムと現像器を一体に形成し、ジャムが生じた場合に感光体ドラムと現像器を同時に引き出す方法である。２つ目は、感光体ドラムと現像器を別体にして形成し、ジャム処理時に別々に感光体ドラムと現像器を引き出す方法である。３つ目は、感光体ドラムと現像器は本体に残し、搬送ユニットを本体から引き出す方法である。

しかしながら、上記の各方法には、問題点があり、上述の１つ目の方法は、感光体ドラムと現像器を一体に設計する必要があるため、トナー廃棄ボトルを別体に設計することが困難となり、長寿命の装置設計が困難となる。２つ目の方法は、ジャム処理時に別々に感光体ドラムと現像器を引き出す必要があるため、ジャム処理の作業性が悪く、ジャム処理の慣れないユーザには手違いが生じやすい。また、ドラムを搬送方向に引き出す場合は、トナーボトルの設置が困難となり、１つ目方法と同様に、長寿命の装置の設計が困難となる。３つ目の方法は、ジャム処理のために搬送ユニットを引き出す必要があるため、装置の構造が複雑になり、装置の大型化やコストアップにつながってしまう。

そこで、下記の特許文献１に開示されているように、現像器のみを引き出してジャム処理をするタイプの画像形成装置があり、図７及び図８にそのような画像形成装置の一例を示す。
画像形成装置１００には、帯電器、感光体、クリーニングデバイス等から構成される感光体ユニット（感光体ドラム）１０１が、画像形成装置本体１０２側に固定されているのに対し、現像ユニット１０３が画像形成装置本体１０２に対して着脱自在に取り付けられるようになっている。画像形成装置１００は、通常時では図７に示すように、現像ユニット１０３を画像形成装置本体１０２内の所定位置に取り付けている。

このような画像形成装置１００において、感光体ドラム１０４と転写体（転写ローラ）１０５との間でジャム（紙詰まり）が生じた場合は、図８に示すように、現像ユニット１０３を画像形成装置本体１０２内の所定位置から斜め上方向Ｂにスライドさせて取り外すことができる。
現像ユニット１０３には、ガイドピン１０６，１０７が幅方向外側に突出するように形成され、図９に示すように、画像形成装置本体１０２のサイドフレームに形成されたガイドレール１０９，１１０によりガイドされることによって、画像形成装置本体１０２に着脱ができる。
特開２００５−１５７１８６号公報

画像形成装置は上述したように、感光体ドラムと転写ローラとの間に紙詰まりが生じた場合、ユーザは、図８に示すように、現像ユニット１０３のみを画像形成装置本体１０２から取り外した後、感光体ドラム１０４と転写ローラ１０５との間にあるシート（図示せず）を引き抜こうとする。感光体ドラム１０４と転写ローラ１０５は、互いにニップを形成するように密接しているか、又は、両者の間に非常に狭い隙間を形成し、両者間にシートを挟持するようになっており、シート搬送方向と逆の方向に回転しないようになっているため、ユーザがシートをシート搬送方向と逆方向に引き抜こうとすると、感光体ドラム１０４及び転写ローラ１０５の表面とシートとが強い力で摩擦されることになり、感光体ドラム１０４や転写ローラ１０５の表面が傷つく虞があった。

本発明は、上記間題点に鑑み、ジャム処理時の作業スペースを最低限に抑制でき、ジャム処理時に感光体ドラム等の像担持体や転写ローラなどの転写体の破損を防止するジャム処理機構を備える小型で簡易な構成の画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、上記目的を達成するために、装置本体から脱離可能に配設された現像器（現像器ユニット）と、可視像を担持する像担持体（感光体ドラム）と、該像担持体に形成されるトナー像をシートに転写する転写体（転写ローラ）と、該転写体を前記像担持体に圧接する第１の付勢手段（転写スプリング）とを備え、前記第１の付勢手段が転写体の軸部を支持する軸受けを介して前記転写体を前記像担持体に付勢するようにした画像成形装置において、前記現像器と前記軸受けに併設して中間部の揺動軸を中心にして揺動する揺動アームを設け、前記現像器が前記揺動アームの一端を係合可能に配置し、前記揺動アームの他端が前記軸受けを係合可能に配置し、前記現像器が前記装置本体に装着状態にあるとき前記揺動アームの一端が前記現像器に係合されることによって、前記揺動アームの他端が前記軸受けと離間し、前記第１の付勢手段によって前記転写体を前記像担持体に付勢するようにし、前記現像器が前記装置本体から引き出し状態にあるとき前記揺動アームの一端が前記現像器と離間状態にあり、前記揺動アームの他端が前記転写体の軸受けを前記第１の付勢手段に抗して前記像担持体から離れる方向へ移動されることによって、前記転写体を前記像担持体から離間させるようにした。
上記画像形成装置は、前記現像器が前記装置本体に装着状態にあるとき、前記揺動アームの一端が前記現像器の底面に係合されて、前記揺動アームの他端が前記軸受けに対する係合状態を解除し、前記第１の付勢手段によって、前記転写体を前記像担持体側に付勢するようにした。
また、上記画像形成装置は、前記揺動アームの一端に前記第１の付勢手段の付勢力より大きな第２の付勢手段を設け、前記現像器が前記装置本体から引き出し状態にあるとき、前記第２の付勢手段の付勢力によって、前記揺動アームの他端が前記第１の付勢手段に抗して、前記転写体を前記像担持体から離間させるようにした。
なお、本明細書及び請求の範囲に用いた「係合」とは、少なくとも構成物同士が接触した当接状態や接触状態、また、一方の構成物が他方の構成物を押し下げ、押し上げ若しくは接触して押圧するような状態を含むものとする。

本発明の画像形成装置は、現像器と軸受けに併設して中間部の揺動軸を中心にして揺動する揺動アームを設け、前記現像器が前記揺動アームの一端を係合可能に配置し、前記揺動アームの他端が前記軸受けを係合可能に配置し、前記現像器が装置本体に装着状態にあるとき前記揺動アームの一端が前記現像器に係合されることによって、前記揺動アームの他端が前記軸受けと離間し、第１の付勢手段によって前記転写体を像担持体に付勢するようにし、前記現像器が前記装置本体から引き出し状態にあるとき前記揺動アームの一端が前記現像器と離間状態にあり、前記揺動アームの他端が前記転写体の軸受けを前記第１の付勢手段に抗して前記像担持体から離れる方向へ移動させることによって、前記転写体を前記像担持体から離間させるようにしたので、装置本体からの引き出しによって、自動的に像担持体と転写体との間に隙間を形成することができ、それらの間に挟持されていた用紙を、像担持体や転写体を傷付けることなく、抜き出すことができる。
上記画像形成装置は、前記現像器が前記装置本体に装着状態にあるとき、前記揺動アームの一端が前記現像器の底面に係合されて、前記揺動アームの他端が前記軸受けに対する係合状態を解除し、前記第１の付勢手段によって、前記転写体を前記像担持体側に付勢するようにしたので、機械的操作によって行うにもかかわらず、部品点数を差ほど増やすことなく、確実に揺動アームを操作することができる。
上記画像形成装置は、前記揺動アームの一端に前記第１の付勢手段の付勢力より大きな第２の付勢手段を設け、前記現像器が前記装置本体から引き出し状態にあるとき、前記第２の付勢手段の付勢力によって、前記揺動アームの他端が前記第１の付勢手段に抗して、前記転写体を前記像担持体から離間させるようにしたので、第１及び第２の付勢手段の強弱によって、確実に揺動アームの操作を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態による画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、現像器ユニットが画像形成装置に装着された状態の該現像器ユニット、感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略斜視図、図２はこれらの概略側面図である。
なお、説明の便宜上図中の矢印Ａの方向を画像形成装置の前部とし、感光体ドラム６の軸方向を幅方向とする。
図１に示すように、画像形成装置には、画像形成装置本体（図７及び図８の符号１０２参照）の一対の側板間に現像器ユニット５が配設されている。現像器ユニット５は、フレームに対して斜め上方向へ着脱可能に取付けられている。したがって、画像形成装置本体の図示しないカバーを開くことによって、現像器ユニット５を引っ張り出すことができる。

現像器ユニット５の両側部には、前端上側にガイド軸１０を設け、後端側にガイド部材９を設けている。これらのガイド軸１０及びガイド部材９は、現像器ユニット５の側部から外側に突出し、画像形成装置本体に形成されたガイドレールなどのガイド部材に案内されて、現像器ユニット５の着脱を容易にする（図７〜９のガイドレール１０９，１１０参照）。
現像器ユニット５の底面１１はほぼ平坦であり、後端側には底面１１から下側に突出する突部１２を形成している。この突部１２は、少なくとも現像器ユニット５の幅方向両端部に形成する必要があるが、幅方向に連続して形成してもよい。
現像器ユニット５の前端側の空間部は、現像器ユニット５から着脱可能に配設されるトナーの収容部５ａである。

現像器ユニット５の後部には、現像器ユニット５と隣接してシリンダ状の感光体ドラム６が配設されている。感光体ドラム６は、両端部に設けられた支持部を介して回転軸６ａ周りに回転可能に取付けられている。なお、図１及び図２中の符号８は感光体ドラム６の外周面に対向して配置される現像器ユニット５の現像ローラである。
感光体ドラム６の下部には、感光体ドラム６の回転軸６ａに平行な回転軸７ａを両端部に取付けているシリンダ状の転写ローラ７を配設し、感光体ドラム６及び転写ローラ７の周面が互いに接するように配設されている。
転写ローラ７は、回転軸７ａの両端が一対の転写ローラ軸受け１４に支持されている。この転写ローラ軸受け１４は、コイル状の転写スプリング１５の上端部が圧縮状態で取付けられ、転写スプリング１５の下端部は画像形成装置本体側の静止部に取付けられている（図７〜９の画像形成装置本体１０２参照）。転写ローラ７は、この転写スプリング１５により、感光体ドラム６側へ付勢された状態になっており、また、転写ローラ７は感光体ドラム６に対して所定の角度で押し当てられた状態になっている。転写ローラ軸受け１４は、転写スプリング１５の伸縮方向へガイド部材により上下動できるように構成されている。

現像器ユニット５の後端側の下部には、揺動アーム１６が配設されている。揺動アーム１６は、前後方向のほぼ中間位置に転写ローラ７の軸７ａと平行な軸１６ａを有しており、この軸１６ａを中心に回動可能となっている。揺動アーム１６の軸１６ａよりも前側に位置する前端側アーム１６ｂは、圧縮スプリング１７の上端部が取り付けられており、圧縮スプリング１７の下端部は画像形成装置本体側の静止部に取付けられている（図７〜９の画像形成装置本体１０２参照）。この圧縮スプリング１７によって、前端側アーム１６ｂの上面が現像器ユニット５の突部１２方向に付勢された状態になっている。
揺動アーム１６と転写ローラ軸受け１４は、転写ローラ軸受け１４がやや軸方向内側に配設され、これらが干渉をしないよう配設されている。その一方、図３に示すように、転写ローラ軸受け１４の下部には、揺動アーム１６側に突出する台座１４ａを形成している。そして、揺動アーム１６は、現像器ユニット５が画像形成装置本体へ装着状態にあるとき、軸１６ａの後側に位置する後端側アーム１６ｃの下面が、台座１４ａの直上に配置され台座１４ａと隙間Ｌ３を形成するように構成している。
なお、本実施の形態では、画像形成装置の一方の側面について説明し、説明しない他方の側面についても、現像器ユニット５、感光体ドラム６、転写ローラ７、揺動アーム１６等の構成は、向きがことなるだけで同じ構造である。

次に、転写スプリング１５と圧縮スプリング１７との関係について説明する。
現像器ユニット５の画像形成装置本体への装着状態では、転写スプリング１５は常時圧縮状態であり、転写ローラ軸受け１４を介して転写ローラ７を感光体ドラム６側へ押圧するような付勢力を有する。圧縮スプリング１７もまた、圧縮状態で配設され、揺動アーム１６の前端を上方の現像器ユニット５を押圧するような付勢力を有している。この状態では、揺動アーム１６の後端側アーム１６ｃと転写ローラ軸受け１４との係合関係はない。
図５及び図６に示すように、現像器ユニット５が、画像形成装置本体に装着されていない状態では、揺動アーム１６の前端側アーム１６ｂと現像器ユニット５の底面１１に形成した突部１２との当接状態が解除され、前端側アーム１６ｂが時計方向周りに上方へ揺動し後端側アーム１６ｃが下方へ揺動して、転写ローラ軸受け１４の台座１４ａに当接する。こうして、現像器ユニットの画像形成装置本体への非装着状態では、揺動アーム１６の前端側アーム１６ｂがフリー状態となる。

ここで、図４に示すように、揺動アーム１６の回転軸１６ａの中心Ｐとその前端側アーム１６ｂの圧縮スプリング１７の中心までの長さをＬ１とし、回転軸１６ａの中心Ｐと転写ローラ軸受け１４に取付けられている転写スプリング１５の中心までの長さをＬ２とする。圧縮スプリング１７のばね力をＸとすると、揺動アーム１６の前端側アーム１６ｂの回転軸１６ａ周りの回転モーメントは、Ｌ１・Ｘである。また、転写スプリング１５のばね力をＹとすると、揺動アーム１６の後端側アーム１６ｃの回転軸１６ａ周りの回転モーメントは、Ｌ２・Ｙとなる。本実施の形態では、回転モーメントが（Ｌ１・Ｘ）＞（Ｌ２・Ｙ）となるように、前端側アーム１６ｂを押し上げる回転モーメントを大きく形成している。

次に、画像形成装置から現像器ユニット５が引き出された場合の揺動アーム１６の動作について説明する。図５及び図６は、現像器ユニット５が画像形成装置から引き出された場合の現像器ユニット５、感光体ドラム６及び転写ローラ７の関係を示した概略斜視図であり、図６の矢印Ｂの斜め前方上側方向に現像器ユニット５は引き出される。
現像器ユニット５が引き出されると、現像器ユニット５の突部１２と揺動アーム１６の前端側アーム１６ｂとの係合が解除される。すると、揺動アーム１６の前端側アーム１６ｂが圧縮スプリング１７の反発力により、揺動アーム１６の後端側アーム１６ｃが下方に揺動して台座１４ａに当接する。

この時、転写ローラ軸受け１４は転写スプリング１５から付勢力を受けているが、揺動アーム１６が回転する際に、圧縮スプリング１７が揺動アーム１６の前端側アーム１６ｂに及ぼす力のモーメントが、転写スプリング１５が揺動アーム１６の後端側アーム１６ｃに及ぼす力のモーメントより大きくなるように形成している（上述の［Ｌ１・Ｘ］＞［Ｌ２・Ｙ］の関係参照）。よって、揺動アーム１６の後端部が台座１４ａを下方に押圧して、転写ローラ軸受け１４を転写スプリング１５のばね力に抗して押し下げる。この結果、転写ローラ７の軸７ａが下方に下がり、感光体ドラム６と転写ローラ７とが離間する。

こうして、現像器ユニット５を画像形成装置から引き出すことによって、感光体ドラム６と転写ローラ７とが一定の隙間を有するようになる。このため、現像器ユニット５を引き出してジャム処理を行う際に、シートが感光体ドラム６と転写ローラ７に挟持された状態のまま引っ張り出した結果、ジヤム処理時にシートが破れるといったこと等を防止できる。よって、ジャム処理中のシートを感光体ドラム６と転写ローラ７間から容易に引き出すことができ、感光体ドラム６と転写ローラ７の破損を防止できる。
一方、現像器ユニット５を画像形成装置に戻すと、揺動アーム１６は現像器ユニット５の底面１１に形成した突部１２に押され、揺動アーム１６が反時計回りに回転し、揺動アーム１６の後端側アーム１６ｃが転写ローラ軸受け１４と接触しない状態となる。そして、転写ローラ軸受け１４は転写スプリング１５により、感光体ドラム６側へ付勢されているために、付勢方向に押し上げられて感光体ドラム６と接触するようになり、現像器ユニット５が引き出される前の稼働状態に戻る。

その他、本発明は感光体ドラムと現像器ユニットを別体に形成したことにより、現像器ユニットのみを画像形成装置から引き出すことにより、ジャム処理ができる。したがって、現像器ユニットを感光体ドラムと別体で設計するとともに、現像器ユニット５にトナー収容部５ａを設けたので、それぞれの設計が容易となるとともに長寿命の装置の設計が可能となる。また、ジャム処理のために搬送ユニットを引き出す必要がないため、装置の構造が複雑になることなく、装置の大型化やコストアップの問題が解消される。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、揺動アーム１６の回転に伴い転写ロ−ラ７を感光体ドラム２から離間させる構成としたが、圧縮スプリング１７については、コイルバネの他板バネなどの弾性体を使用することができる。
また、揺動アーム１６の回動については、圧縮スプリング１７のバネ力によって、揺動アーム１６を揺動させたが、現像器ユニット５の引き出しをセンサなどで検知し、ソレノイドなどによって、電気的に揺動アーム１６の前端側アーム１６ｂを揺動させるようにしてもよい。ただし、構造は複雑になる。
また、揺動アーム１６の後端側アーム１６ｃと転写ローラ軸受け１４との係合は台座１４ａを形成したが、台座１４に変えて、転写ローラ軸受け１４に後端側アーム１６ｃの先端部が差し込み可能な袋状の孔部を形成し、転写ローラ軸受け１４を上下動させるようにしてもよい。

本発明の実施の形態による画像形成装置の現像器ユニットが画像形成装置に装着された状態の該現像器ユニット、感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略斜視図である。図１の現像器ユニット、感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略側面図である。図１の画像形成装置の感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略斜視図である。図１の画像形成装置の感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略側面図である。図１の現像器ユニットが引き出されている状態の現像器ユニット、感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略斜視図である。図５の現像器ユニット、感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略側面図である。従来の画像形成装置の現像器ユニットが画像形成装置に装着された状態の該現像器ユニット、感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略斜視図である。図７の現像器ユニットが引き出されている状態の現像器ユニット、感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略斜視図である。図７の現像器ユニットを完全に引き出した状態の感光体ドラム及び転写ローラの関係を示す概略斜視図である。

符号の説明

５現像器ユニット
６感光体ドラム
７転写ローラ
１１底面
１２突部
１４転写ローラ軸受け
１４ａ台座
１５転写スプリング
１６揺動アーム
１６ａ揺動軸
１６ｂ前端側アーム
１６ｃ後端側アーム
１７圧縮スプリング

Claims

装置本体から脱離可能に配設された現像器と、可視像を担持する像担持体と、該像担持体に形成されるトナー像をシートに転写する転写体と、該転写体を前記像担持体に圧接する第１の付勢手段とを備え、前記第１の付勢手段が転写体の軸部を支持する軸受けを介して前記転写体を前記像担持体に付勢するようにした画像成形装置において、
前記現像器と前記軸受けに併設して中間部の揺動軸を中心にして揺動する揺動アームを設け、前記現像器が前記揺動アームの一端を係合可能に配置し、前記揺動アームの他端が前記軸受けを係合可能に配置し、
前記現像器が前記装置本体に装着状態にあるとき前記揺動アームの一端が前記現像器に係合されることによって、前記揺動アームの他端が前記軸受けと離間し、前記第１の付勢手段によって前記転写体を前記像担持体に付勢するようにし、
前記現像器が前記装置本体から引き出し状態にあるとき前記揺動アームの一端が前記現像器と離間状態にあり、前記揺動アームの他端が前記転写体の軸受けを前記第１の付勢手段に抗して前記像担持体から離れる方向へ移動させられることによって、前記転写体を前記像担持体から離間させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
前記現像器が前記装置本体に装着状態にあるとき、前記揺動アームの一端が前記現像器の底面に係合されて、前記揺動アームの他端が前記軸受けに対する係合状態を解除し、前記第１の付勢手段によって、前記転写体を前記像担持体側に付勢するようにした請求項１に記載の画像形成装置。
前記揺動アームの一端に前記第１の付勢手段の付勢力より大きな第２の付勢手段を設け、前記現像器が前記装置本体から引き出し状態にあるとき、前記第２の付勢手段の付勢力によって、前記揺動アームの他端が前記第１の付勢手段に抗して、前記転写体を前記像担持体から離間させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。