JP5067602B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
光学的に潜像が形成された像保持体に転写像を形成し、用紙等の記録媒体に転写することで印刷を行う画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、画像形成装置内で発生した紙詰まりの処置および像保持体等を備えた所謂プロセスカートリッジの交換などをするため、覆い部材を一時的に開いている。このような技術については、例えば特許文献1および2に記載されている。
特開2006−139068 特開平04−247468
ところで、印刷を行う画像形成装置では、紙詰まりの処置およびプロセスカートリッジの交換などの際に、像保持体に光があたる。また、像保持体に光があたらないように、像保持体の円周に沿って回転移動可能な扉機構を備えている。
本発明は、以上のような技術的背景のもとになされたものであり、その目的とするところは、像保持体の光疲労を軽減することができる技術を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、上下方向に複数並んだ状態で配置された像保持体と、前記上下方向に複数並んだ状態で配置された像保持体のそれぞれの上方に設けられ、前記像保持体へ届く光の少なくとも一部を遮光する複数の遮光部材と、前記像保持体および前記遮光部材を保持し、上下方向に複数並んだ状態で配置された保持部材とを備え、前記上下方向に複数並んだ状態で配置された像保持体は、画像形成装置の外装を構成する開閉可能な覆い部材が開かれた際に、上下方向に複数並んだ状態で外部に露出され、前記上下方向に複数が並んだ状態で配置された保持部材は、前記像保持体の一部を露出させた状態で保持するとともに、当該像保持体の一部を露出させたまま前記覆い部材が開かれた開口から脱着され、前記覆い部材を開けた状態において、前記複数の遮光部材のそれぞれは、当該遮光部材の突出された先端が該遮光部材の非先端側よりも前記上下方向に複数並んだ状態の像保持体の外部に露出された表面から離れ、且つ、前記上下方向に複数並んだ状態で外部に露出された前記像保持体のそれぞれにおける上方に配置されていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記上下方向に複数ならんで配置された像保持体における最上部の像保持体は、黒色のトナーを保持させる像保持体であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2または3に記載の発明において、前記上下方向に複数ならんで配置された像保持体における最下部の像保持体は、イエロー色のトナーを保持させる像保持体であることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合と比較して、像保持体の光疲労を軽減することができる。
請求項に記載の発明によれば、濃淡のむらが目立つ黒色のトナーを保持する像保持体を他の色のトナーを保持する像保持体と比べて遮光部材の近くに配置させることで、良好な画像を出力させることができる。
請求項に記載の発明によれば、濃淡のむらが目立たないイエロー色のトナーを保持する象保持体を他の色のトナーを保持する像保持体と比べて遮光部材の遠くに配置させることで、良好な画像を出力させることができる。
以下、発明を利用した画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。尚、一例として説明する以下の記述には、例えば、感光体ドラム(像保持体)30等の記載があるが、これは請求項を限定するものではなく、請求項と一例として説明する実施の形態との対応関係を理解し易くさせたものである。従って、例示した感光体ドラム(像保持体)30であれば、像保持体は感光体ドラムに限定されるものではなく、像を保持させるものであれば如何なる形態であっても良い。
(1) 第1の実施形態
(構成)
まず、発明を利用した画像形成装置10の全体構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る画像形成装置の側面図である。図2は、第1の実施形態に係るプロセスカートリッジを取り外すときを示す図である。図3は、第1の実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。
図1、図2に示すように、画像形成装置10は、装置本体(筐体)12を備え、装置本体12の下部には、画像形成部(後述するプロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kと搬送ベルト26の間)へ用紙(記録媒体)Pを供給する給紙部64(図2において、斜線部)が設けられている。
この給紙部64は、箱状に形成され、矢印D方向へ着脱可能な給紙カセットである。また、この給紙部64には、用紙Pが束状に積載される用紙トレイ14が配置されている。
この用紙トレイ14の先端側(図1において右端側)の上部には、用紙Pの上面の先端側に圧接して用紙トレイ14内から用紙Pを取り出すフィードロール16が配置されている。
また、用紙トレイ14の先端部から延び出て、緩やかに湾曲し、装置前方側(図1において右側)で上方に向かって垂直方向に伸びる第1搬送路22が設けられている。
第1搬送路22に沿って、用紙搬送方向の上流側から順に、用紙Pを挟み搬送する複数(例えば、2つ)の搬送ロール対24、画像が形成される用紙Pを静電吸着して搬送する帯状の搬送ベルト26が配置されている。搬送ベルト26は、第1搬送路に沿って配置されることにより、第1搬送路22の一方側の路面の一部を形成している。
搬送ベルト26は、上方に配置された張りローラ27と、下方に配置された張りローラ29に張られており、張りローラ27および張りローラ29の一方が回転駆動することにより、搬送ベルト26が矢印A方向へ回転する。
この搬送ベルト26の用紙搬送方向上流側には、搬送ベルト26の表面上を帯電させるとともに、搬送ベルト26へ静電吸着される用紙Pを搬送ベルト26へ押し当てる帯電ロール31が搬送ベルト26に隣接して設けられている。
また、第1搬送路22を間に挟んで、搬送ベルト26に対向する横方向には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した複数のプロセスカートリッジ(像保持体の保持装置)28Y、28M、28C、28Kが、第1搬送路22に沿って、装置本体12に垂直方向へ縦列配置されている。
各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kは、それぞれ、所定方向(図1において反時計回り)へ回転する感光体ドラム(像保持体)30を備えている。
感光体ドラム30の周囲には、感光体ドラム30の回転方向上流側から順に、それぞれ、感光体ドラム30の表面を帯電させる帯電ローラ32と、感光体ドラム30へ露光して感光体ドラム30上に潜像を形成する露光装置34と、感光体ドラム30上に形成された潜像へ各色のトナーを付着させて現像する現像ローラ36と、が設けられている。
また、搬送ベルト26の内周側には、感光体ドラム30に対向する横方向に、それぞれ、感光体ドラム30上に形成されたトナー画像を用紙Pへ所定の転写位置で転写する転写ロール38が設けられている。
転写ベルト26より用紙搬送方向下流側には、転写されたトナー画像(転写像)を用紙Pへ定着させる定着装置40に設けられた定着ロール(定着部)41、用紙Pを挟んで搬送する搬送ロール対42、用紙Pを排出トレイ20へ排出する排出ロール対44が配置されている。なお、定着装置40の側面には、感光体ドラム30を遮光するひさし81を備えているが、ひさし81の詳細については後述する。
また、片面に画像が形成された用紙Pを反転させて、再び第1搬送経路22へ送り戻すための第2搬送路46が、搬送ベルト26を挟んで第1搬送路22と対向して設けられている。
この第2搬送路46には、用紙Pを下方へ挟んで搬送する複数(例えば、3つ)の搬送ロール対48が配置されており、両面に画像を形成する際には、片面に画像が形成された用紙Pは、排出ロール対44によりスイッチバックされて第2搬送路46に導かれ、複数の搬送ロール対48によって下方へ搬送され、第1搬送路22へ送り戻される。
次に、用紙Pへ画像を形成する画像形成動作について図1を用いて説明する。
第1の実施形態の画像形成装置10では、用紙Pの片面へ画像を形成する場合は、用紙トレイ14から取り出された用紙Pは、複数の搬送ロール対24によって搬送路22を上方へ搬送され、搬送ベルト26へ送り込まれる。搬送ベルト26へ送り込まれた用紙Pは、帯電ロール31によって搬送ベルト26へ押し当てられるとともに、帯電する搬送ベルト26に静電吸着されて、上方へ搬送され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した所定の転写位置へ順次送り込まれる。
所定の転写位置へ送り込まれた用紙Pは、感光体ドラム30上に形成された各色のトナー画像が転写ロール38によって転写され、用紙P上にフルカラー画像が形成される。さらに、定着装置40へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置40により定着されて、排出ロール対44により排出トレイ20へ排出される。
また、用紙Pの両面へ画像を形成する場合は、トナー画像が定着装置40により定着されて、片面に画像が形成された後、排出ロール対44でスイッチバックし、片面に画像が形成された用紙Pは、反転して第2搬送路46へ送り込まれる。第2搬送路46から再び第1搬送路22へ送り込まれ、もう片面側に上記と同様に画像が形成され、用紙Pの両面へ画像が形成される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
次に、プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kを着脱するための構成について説明する。
プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kは、図2に示すように、横方向(矢印B方向)へ着脱可能とされている。この各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kには、着脱される横方向に直交する方向の両端部に、着脱の際に把持する把持部58が設けられている。この把持部58は、感光体ドラム30を保持する筐体(保持部材)28Aと一体成型されている。なお、図1では、把持部58を省略して図示している。
また、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kは、装置本体12に形成されたカートリッジガイド70によって、装着位置へ案内される。装着位置へ案内されたプロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kは、カートリッジガイド70の終端面に接して、位置決めされる。
このカートリッジガイド70の挿入部には、把持部58を把持する空間を形成する凹部72が設けられている。
また、図2に示すように、給紙部64の下部に、支軸51によって回転移動可能に支えられ、装置本体12側から装置外側へ(図2において矢印C方向へ)回転移動して傾倒することにより、プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kの横方向側又は前方向側を開放可能なL字状のカバー体(覆い部材)50が設けられている。このカバー体50によって、開放されたプロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kの横方向側又は前方向側、すなわちカバー体50側から、プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kが着脱されることになる。
カバー体50の内面側には、第2搬送路46の一方の路面46Aが形成されるとともに、搬送ロール対48の一方が設けられている。一方、カバー体50の外面側には、カバー体50を回転移動させる際に把持する把持部60が設けられている。
また、カバー体50の下部には、図3に示すように、開口部62が設けられ、カバー体50はゲート状に形成されている。この開口部62から、給紙カセットである給紙部64(図2の斜線部分)が矢印D方向に着脱可能とされている。
この給紙部64の上面には、最下のプロセスカートリッジ28Yが配置可能であって、配置したプロセスカートリッジ28Yを装置本体12の装着位置へ案内する案内部66が形成されている。
また、カバー体50の開口部62の上側には、搬送ベルト26を含む搬送ベルトユニット52が支軸53によって取り付けられ、カバー体50と一体に回転移動するように構成されている。
搬送ベルトユニット52は、プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに対向する側(図2において上側)に搬送ベルト26を備えるとともに、搬送ベルトユニット52のカバー体50に対向する側(図2において下側)に、第2搬送路46の他方の路面46Bが形成されるとともに、搬送ロール対48の他方が設けられている。
この搬送ロール対48の他方および搬送ベルト26を張る張りローラ27、29は、その軸方向両端部に設けられた搬送ベルトユニット52の一対の側板68に支えられている。また、帯電ロール31は、搬送ベルト26と一体に設けられ、カバー体50と一体に回転移動するように構成されている。
この帯電ロール31および搬送ベルト26は、カバー体50が回転移動してカバー体50側を開放したとき、給紙部64の横方向の位置まで移動するように構成されている。
なお、用紙Pへ画像を形成する時に用紙Pが装置本体12内で詰まった場合は、プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kを着脱する構成について述べたのと同様に、カバー体50の把持部60を掴んで、カバー体50を回転移動させることで、搬送ベルトユニット52を退避させ、カバー体50側を開放して、すなわちカバー体50を開いた状態にして用紙Pの除去を行う。
ひさし81が動作するための構成について説明する。図4は、カバー体50を開いた状態の側面図である。図5は、カバー体50を少し開いた状態の側面図である。図6は、カバー体50を閉じた状態の側面図である。
ひさし(遮光部材)81は、板状部材で構成されており、支軸81aにより回転移動可能に支えられ、定着装置40のカバー体50側の側面に備えられている。ひさし81は、図4に示すように、カバー体50が開いた状態において、支軸81aに支えられ水平状態に近くなり感光体ドラム30を遮光する。
なお、カバー体50側方向へのひさし81の長さは30mmであるが、定着装置40、感光体ドラム30および光源の位置などに基づいてひさしの長さを変更してもよい。また、ひさし81の取り付け角度は水平状態に近くなる取り付け角度であるが、定着装置40、感光体ドラム30および光源の位置などに基づいてひさしの取り付け角度を変更してもよい。
接触部材91は、カバー体50の内面に備えられており、カバー体50が少し開いた状態でひさし81と接触し、カバー体50を徐々に閉めるとそれに伴ってひさし81を水平状態から垂直状態へ押し上げる。そして、カバー体50が閉じた状態でひさし81を垂直状態のまま固定する。
なお、定着装置40に第1接続部を設けておき、ひさし81に第2接続部を設けて、カバー体50が閉じた状態で第1接続部と第2接続部が接続することによって、ひさし81が垂直状態で定着装置と接続され、ひさし81を固定する構成としてもよい。この場合は、カバー体50を徐々に開くとそれに伴ってひさし81が、垂直状態から水平状態へと傾倒するようにするため、カバー体50の内側上面に接続を分離する分離部材を備える必要がある。
次に、遮光動作について説明する。
カバー体50を徐々に開くと、ひさし81は、接触部材91と接触した状態で、ひさし81の自重により垂直状態から水平状態へと徐々に傾倒する。そして、ひさし81が水平状態に近くなると、ひさし81は、接触部材91と離れ、カバー体50は開いた状態となる。このとき、ひさし81は、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに備えられた感光体ドラム30を遮光する。
カバー体50を徐々に閉めると、ひさし81は、接触部材91と接触し、さらにカバー体50を徐々に閉めると、それに伴ってひさし81は水平状態から垂直状態へ押し上げられる。そして、カバー体50が閉じた状態でひさし81は、垂直状態のまま固定される。
Figure 0005067602
表01は、光疲労グレード変化を示した表である。表01は、カバー体50を開いた状態で、Y色を除く各色の感光体ドラム30の疲労がどの程度であるかを調査したものである。ひさしありとは、定着装置40にひさしを備えた状態のことをいい、ひさしなしとは、定着装置40にひさしを備えない状態のことをいう。数値が低いと疲労の程度も低く、逆に数値が高いと疲労の程度も高い。表01に示すように、ひさし81を備えた場合には、ひさしを備えない場合に比べて疲労の程度が低い。
(2) 第2の実施形態
第2の実施形態は、定着装置40にひさしを備えている場合のひさしの変形例である。図7は、カバー体50を開いた状態の側面図である。図8は、カバー体50を少し開いた状態の側面図である。図9は、カバー体50を閉じた状態の側面図である。
ひさし82は、2枚の板状部材82b、82cで構成されており、支軸82aにより回転移動可能に支えられ、定着装置40のカバー体50側の側面に備えられている。板状部材82bは、支軸82aにより回転移動可能に支えられ、板状部材82cは、板状部材82bの支軸82aに対して他端側に支軸82dにより回転移動可能に支えられている。ひさし82は、図7に示すように、カバー体50が開いた状態において、支軸81aに支えられ展開状態となり感光体ドラム30を遮光する。
接触部材92は、カバー体50の内面に備えられ、凸部92aを設けており、カバー体50が少し開いた状態でひさし82cと接触し、カバー体50を徐々に閉めるとそれに伴ってひさし81を展開状態から中間状態へ押し縮める。固定部材93は、カバー体50の内面に備えられており、カバー体50が閉じた状態でひさし82を折りたたみ状態で固定する。
第2の実施形態の遮光動作は、カバー体50を徐々に開くと、ひさし82は、ひさし82の自重により固定部材93と接触した状態から傾倒し、次に接触部材92と接触した状態に伸びる。そして、ひさし82が展開状態になると、ひさし82は、接触部材91と離れ、カバー体50は開いた状態となる。このとき、ひさし82は、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに備えられた感光体ドラム30を遮光する。
カバー体50を徐々に閉めると、ひさし82は、接触部材92と接触し、さらにカバー体50を徐々に閉めると、それに伴ってひさし82は展開状態から中間状態へ押し縮められる。そして、カバー体50が閉じた状態でひさし81は、固定部材93により折りたたみ状態のまま固定される。
第2の実施形態では、ひさし82を2つの板状部材82b、82cで構成し折りたためるため、第1の実施形態に比べて、限りあるスペースでカバー体50側方向へのひさし82の長さを長くすることができるので、感光体ドラム30をさらに遮光することができる。
(3) 第3の実施形態
第3の実施形態は、定着装置40にひさしを備えている場合のひさしの変形例である。図10は、第3の実施形態を示す図である。ひさし83は、弓形に形成されており、ひさし83の上部の一部が、定着装置40のカバー体50側の側面に備えられている板状部材83aの開口部83bに挿入され、矢印E方向に移動可能である。ひさし83は、カバー体50が開いた状態において、ひさし83の上部が開口部83bの下部に移動し、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに備えられた感光体ドラム30を遮光する。
(4) 第4の実施形態
第4の実施形態は、各色のプロセスカートリッジが個別にひさしを備えている場合である。図11は、プロセスカートリッジ28Kの感光体ドラム30の上部にひさしを備えた側面図である。ひさし84は、板状部材で構成されており、支軸84aにより回転移動可能に支えられ、感光体ドラム30の上部で筐体28Aのカバー体50側に備えられている。
第4の実施形態の遮光動作は、ひさし84は、カバー体50を開くとひさし84の自重により矢印F方向、すなわち筐体28Aから離れる方向に移動する。そして、カバー体50が開いた状態において、支軸84aに支えられ水平状態に近くなり、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに備えられた感光体ドラム30を遮光する。
なお、カバー体50側方向へのひさし84の長さは12mmであるが、感光体ドラム30および光源の位置などに基づいてひさしの長さを変更してもよい。また、ひさし81の取り付け角度は、水平方向から下方に15度となる取り付け角度であるが、感光体ドラム30および光源の位置などに基づいてひさしの取り付け角度を変更してもよい。
Figure 0005067602
表02は、光疲労グレード変化を示した表である。表02は、カバー体50を開いた状態で、Y色を除く各色の感光体ドラム30の疲労がどの程度であるかを調査したものである。ひさしありとは、プロセスカートリッジにひさしを備えた状態のことをいい、ひさしなしとは、プロセスカートリッジにひさしを備えない状態のことをいう。数値が低いと疲労の程度も低く、逆に数値が高いと疲労の程度も高い。表02に示すように、ひさし84を備えた場合には、ひさしを備えない場合に比べて疲労の程度が低い。
(5) 第5の実施形態
第5の実施形態は、各色のプロセスカートリッジが個別にひさしを備えている場合のひさしの変形例である。図12は、第5の実施形態を示す図である。ひさし85は、板状部材で構成されており、カバー体50を開くとシリンダー85aの作用により矢印G方向、すなわち筐体28Aから離れる方向に移動する。そして、カバー体50が開いた状態において、水平状態に近くなり、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに備えられた感光体ドラム30を遮光する。なお、ひさし85の先端部分が下方に曲がっていて、板状部材に比べてより感光体ドラム30を遮光する構成としてもよい。
(6) 第6の実施形態
第6の実施形態は、各色のプロセスカートリッジが個別にひさしを備えている場合のひさしの変形例である。図13は、第6の実施形態を示す図である。ひさし86は、2枚の板状部材86b、86c、およびバネ86fで構成されている。板状部材86bは、内部に収納部86eを設けており、収納部86eに板状部材86cおよびバネ86fが収納されている。
板状部材86bは、カバー体50を開くと筐体86a内のバネ86dの作用により矢印H方向、すなわち筐体28Aから離れる方向に移動する。さらに、板状部材86cは、収納部86e内のバネ86fの作用によりスライドし筐体28Aから離れる方向に移動する。そして、ひさし86は、カバー体50が開いた状態において、水平状態に近くなり、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに備えられた感光体ドラム30を遮光する。
(7) 第7の実施形態
第7の実施形態は、カバー体50側の開放面に光疲労防止カバーを備えている場合である。図14は、第7の実施形態を示す図である。光疲労防止カバー(遮光部材)87は、紙などの平面状の部材で構成され、接続部材87aを備えており、カバー体50が開いた状態において、接続部材87aを介して装置本体12のカバー体50側の側面に接続される。
接続部材87aは、光疲労防止カバー87に備えられ、光疲労防止カバー87と装置本体12を接続するとともに、カバー体50が閉じた状態のときの装置本体12とカバー体50が接続する部分に接続され、カバー体50が閉じるのを防止する防止部材である。
第7の実施形態の遮光動作は、カバー体50を開き、光疲労防止カバー87を装置本体12の側面に装着すると、光疲労防止カバー87は、カバー体50が開いた状態において、感光体ドラム30を覆う状態となり、各プロセスカートリッジ28Y、28M、28C、28Kに備えられた感光体ドラム30を遮光する。そして、光疲労防止カバー87を取り外してカバー体50を閉じる。
本発明は、プリンタ、FAX、複写機、これらの複合機といった画像形成装置に利用することができる。
第1の実施形態に係る画像形成装置の側面図である。 第1の実施形態に係るプロセスカートリッジを取り外したときを示す図である。 第1の実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。 カバー体を開いた状態の側面図である。 カバー体を少し開いた状態の側面図である。 カバー体を閉じた状態の側面図である。 カバー体を開いた状態の側面図である。 カバー体を少し開いた状態の側面図である。 カバー体を閉じた状態の側面図である。 第3の実施形態を示す図である。 プロセスカートリッジの感光体ドラムの上部にひさしを備えた側面図である。 第5の実施形態を示す図である。 第6の実施形態を示す図である。 第7の実施形態を示す図である。
10…画像形成装置、12…装置本体、28A…筐体、28Y、28M、28C、28K…プロセスカートリッジ、30…感光体ドラム、40…定着装置、41…定着ロール、50…カバー体、81〜86…ひさし、87…光疲労防止カバー、87a…接続部材、P…用紙。

Claims (3)

  1. 上下方向に複数並んだ状態で配置された像保持体と、
    前記上下方向に複数並んだ状態で配置された像保持体のそれぞれの上方に設けられ、前記像保持体へ届く光の少なくとも一部を遮光する複数の遮光部材と、
    前記像保持体および前記遮光部材を保持し、上下方向に複数並んだ状態で配置された保持部材と
    を備え、
    前記上下方向に複数並んだ状態で配置された像保持体は、画像形成装置の外装を構成する開閉可能な覆い部材が開かれた際に、上下方向に複数並んだ状態で外部に露出され、
    前記上下方向に複数が並んだ状態で配置された保持部材は、前記像保持体の一部を露出させた状態で保持するとともに、当該像保持体の一部を露出させたまま前記覆い部材が開かれた開口から脱着され、
    前記覆い部材を開けた状態において、前記複数の遮光部材のそれぞれは、当該遮光部材の突出された先端が該遮光部材の非先端側よりも前記上下方向に複数並んだ状態の像保持体の外部に露出された表面から離れ、且つ、前記上下方向に複数並んだ状態で外部に露出された前記像保持体のそれぞれにおける上方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記上下方向に複数ならんで配置された像保持体における最上部の像保持体は、黒色のトナーを保持させる像保持体であることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  3. 前記上下方向に複数ならんで配置された像保持体における最下部の像保持体は、イエロー色のトナーを保持させる像保持体であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
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