JP7024609B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、媒体にトナーを転写させる画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置が広く普及している。インクジェット方式などの他の方式の画像形成装置と比較して、鮮明な画像が短時間で得られるからである。
電子写真方式の画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」と呼称する。)は、静電潜像にトナーを付着させる現像ユニットと、その静電潜像に付着されたトナーを媒体に転写させる転写ユニットとを備えている。
画像形成装置の構成は、画像の形成動作に影響を及ぼすため、その画像形成装置の構成に関しては、様々な提案がなされている。具体的には、像担持体に媒体が吸着された際に、その像担持体から媒体を分離させるために、フィルム状の分離部材を像担持体に近接させている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2014-199468号公報
画像形成装置の構成に関して様々な提案がなされているが、画像の形成動作は未だ十分でないため、改善の余地がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、媒体に画像を安定に形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
本発明の一実施形態の画像形成装置は、搬送方向に搬送される媒体に対して静電潜像に付着されたトナーを転写させる転写ユニットを備えた画像形成装置であって、転写ユニットを支持する支持部材と、転写ユニットよりも搬送方向の下流側に位置し、トナーが転写された媒体を転写ユニットから分離させる分離部材とを備え、転写ユニットが支持部材に対して着脱される際に支持部材に対して旋回中心となる旋回軸を有し、分離部材が旋回軸を中心とした転写ユニットの旋回に連動して転写ユニットに接近または後退するものである。転写ユニットは、支持部材に対して旋回することにより支持部材に着脱可能であると共に転写ユニットの旋回に応じて回動する突起部を有し、支持部材は、支持部材に対する転写ユニットの装着時において突起部が嵌合される窪み部を有する。
本発明の一実施形態の画像形成装置によれば、転写ユニットの旋回に連動して分離部材が転写ユニットに接近または後退し、その転写ユニットが支持部材に対して旋回することで支持部材に着脱可能であると共に旋回に応じて回動する突起部を有し、支持部材が転写ユニットの装着時において突起部が嵌合される窪み部を有するので、媒体に画像を安定に形成することができる。
本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を模式的に表す平面図である。 図1に示した転写ユニットの構成を表す斜視図である。 図1に示した画像形成装置の構成の一部を拡大して表す斜視図である。 図1に示した画像形成装置の構成の一部を拡大して模式的に表す平面図である。 転写ユニットの装着時における画像形成装置の構成を表す斜視図である。 転写ユニットの装着時における画像形成装置の他の構成を表す斜視図である。 転写ユニットの装着時における画像形成装置のさらに他の構成を表す斜視図である。 転写ユニットの離脱時における画像形成装置の構成を表す斜視図である。 転写ユニットの離脱時における画像形成装置の他の構成を表す斜視図である。 転写ユニットの離脱時における画像形成装置のさらに他の構成を表す斜視図である。 図8に示した画像形成装置の構成の一部を拡大して模式的に表す平面図である。 転写ユニットの脱着動作を説明するための斜視図である。
以下、本発明の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。

1.画像形成装置
1-1.全体構成
1-2.転写ユニットの脱着機構
1-3.動作
1-4.作用および効果
2.変形例
<1.画像形成装置>
本発明の一実施形態の画像形成装置に関して説明する。
この画像形成装置は、後述するように、トナーを用いて媒体M(図1参照)に画像を形成する装置であり、いわゆる電子写真方式のフルカラープリンタである。媒体Mの種類は、特に限定されないが、例えば、紙およびフィルムなどのうちのいずれか1種類または2種類以上である。
なお、以下で説明する一連のローラ、すなわち名称中に「ローラ」という文言を含む一連の構成要素は、Y軸方向に延在する円筒状の部材であると共に、そのY軸方向に延在する回転軸を中心として回転可能である。
以下では、後述する搬送方向H(図1参照)との関係において前後関係を説明する。具体的には、搬送方向Hにおける下流側を前方、搬送方向Hにおける上流側を後方とする。
<1-1.全体構成>
図1は、画像形成装置の平面構成を模式的に表している。図2は、図1に示した転写ユニット20の斜視構成を表している。図3は、図1に示した画像形成装置の斜視構成の一部を拡大していると共に、図4は、図1に示した画像形成装置の平面構成の一部を拡大して模式的に表している。ただし、図4では、転写ユニット20によりトナーが転写される媒体Mも併せて示している。
この画像形成装置は、例えば、図1~図4に示したように、筐体1の内部に、トレイTと、現像ユニット10と、転写ユニット20と、支持フレーム30と、分離ガイド40と、定着ユニット50と、各種ローラと、切替ガイド80とを備えている。各種ローラは、例えば、ピックアップローラ61と、給紙ローラ62と、分離ローラ63と、レジストローラ64と、プレッシャローラ65と、搬送ローラ66~73とを含んでいる。トレイTには、例えば、複数の媒体Mが互いに積層された状態で収納されている。筐体1には、例えば、画像が形成された媒体Mを排出するためのスタッカ2が設けられている。ここで、分離ガイド40は、本発明の一実施形態の「分離部材」であると共に、支持フレーム30は、本発明の一実施形態の「支持部材」である。
ここで説明する画像形成装置は、例えば、切替ガイド80を利用して媒体Mの搬送方向を切り替えることにより、媒体Mの片面(表面)に画像を形成可能であると共に、媒体Mの両面(表面および裏面)に画像を形成可能である。
この画像形成装置では、破線で示された搬送経路R1~R4のそれぞれに沿いながら、搬送方向Hに媒体Mが搬送される。搬送経路R1は、トレイTから現像ユニット10および転写ユニット20に向けて媒体Mが搬送される経路である。搬送経路R2は、媒体Mの片面(表面)に画像が形成される際に、現像ユニット10および転写ユニット20から定着ユニット50に向けて媒体Mが搬送される経路である。搬送経路R3は、定着ユニット50からスタッカ2に向けて媒体Mが搬送される経路である。搬送経路R4は、媒体Mの両面に画像が形成される際に、媒体Mの裏面に画像を形成するために、定着ユニット50から再び現像ユニット10および転写ユニット20に向けて媒体Mが搬送(迂回)される経路である。
[現像ユニット]
現像ユニット10は、トナーを用いて現像処理を行う。具体的には、現像ユニット10は、例えば、静電潜像を形成すると共に、クーロン力を利用して静電潜像にトナーを付着させる。
この現像ユニット10は、例えば、現像処理ユニット11と、露光処理ユニット12とを備えている。現像処理ユニット11は、トナーを用いて現像処理を行う。この現像処理ユニット11は、例えば、静電潜像が形成される感光体ドラム13を含んでおり、着脱可能である。感光体ドラム13は、Y軸方向に延在する円筒状の部材であり、そのY軸方向に延在する回転軸を中心として回転可能である。露光処理ユニット12は、現像処理ユニット11に付設されており、感光体ドラム13の表面に静電潜像を形成するために露光処理を行う。この露光処理ユニット12は、例えば、発光ダイオード(LED)素子およびレンズアレイなどを含んでいる。
ここでは、現像ユニット10は、例えば、4個の現像処理ユニット11(11K,11Y,11M,11C)と、4個の露光処理ユニット12(12K,12Y,12M,12C)とを含んでいる。現像処理ユニット11K,11Y,11M,11Cのそれぞれは、例えば、搬送経路R2に沿うように上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。露光処理ユニット12K,12Y,12M,12Cの配置順は、例えば、現像処理ユニット11K,11Y,11M,11Cの配置順と同様である。
現像処理ユニット11K,11Y,11M,11Cのそれぞれは、例えば、現像処理に用いるトナーの種類(色)が互いに異なることを除いて、互いに同様の構成を有している。具体的には、現像処理ユニット11Kは、例えば、ブラックトナーを搭載している。現像処理ユニット11Yは、例えば、イエロートナーを搭載している。現像処理ユニット11Mは、例えば、マゼンタトナーを搭載している。現像処理ユニット11Cは、例えば、シアントナーを搭載している。
[転写ユニット]
転写ユニット20は、現像ユニット10により現像処理されたトナーを用いて転写処理を行う。具体的には、転写ユニット20は、例えば、搬送方向Hに搬送される媒体Mに対して、現像ユニット10により静電潜像に付着されたトナーを転写させる。
この転写ユニット20は、例えば、ドライブローラ21と、アイドルローラ22と、転写ベルト23と、転写ローラ24とを備えている。ここで、ドライブローラ21は、本発明の一実施形態の「回転部材」であると共に、転写ベルト23は、本発明の一実施形態の「移動部材」である。
ドライブローラ21は、例えば、搬送方向Hと交差する方向(Y軸方向)に延在しており、そのY軸方向に延在するシャフト21Sを中心として回転可能である。より具体的には、ドライブローラ21は、例えば、モータなどの駆動源を介して、後述する旋回軸J1を中心として回転可能である。アイドルローラ22は、例えば、ドライブローラ21の回転に応じて回転可能である。転写ベルト23は、例えば、無端のベルトである。この転写ベルト23は、例えば、ドライブローラ21、アイドルローラ22および転写ローラ24により張架された帯状の部材であり、そのドライブローラ21の回転に応じて移動可能である。
転写ローラ24は、転写ベルト23を介して現像処理ユニット11(感光体ドラム13)に圧接されている。ここでは、転写ユニット20は、例えば、上記した4個の現像処理ユニット11(11K,11Y,11M,11C)に対応して、4個の転写ローラ24(24K,24Y,24M,24C)を含んでいる。転写ローラ24K,24Y,24M,24Cの配置順は、例えば、現像処理ユニット11K,11Y,11M,11Cの配置順と同様である。
この転写ユニット20は、支持フレーム30により支持されている。これにより、転写ユニット20は、例えば、支持フレーム30により支持された状態において、搬送方向Hと交差する方向に延在する旋回軸J1を中心として支持フレーム30に対して旋回可能である。すなわち、転写ユニット20では、旋回軸J1に対応する位置において前方部分が支持フレーム30により支持(固定)されながら、その旋回軸J1を中心とする円軌道上を後方部分が移動可能である。ここで説明した旋回軸J1は、転写ユニット20を旋回させるために利用されるだけでなく、上記したように、ドライブローラ21を回転させるための回転軸としても利用される。
これにより、転写ユニット20は、例えば、支持フレーム30に対して旋回することにより、その支持フレーム30に着脱可能である。すなわち、転写ユニット20は、例えば、旋回を利用して支持フレーム30に装着可能であると共に、旋回を利用して支持フレーム30から離脱可能である。転写ユニット20が脱着される理由は、特に限定されないが、例えば、その転写ユニット20の修理および交換などである。
なお、転写ユニット20の詳細な構成および旋回を利用した転写ユニット20の脱着機構に関しては、後述する(図5~図11参照)。
[支持フレーム]
支持フレーム30は、現像ユニット10から離間されており、例えば、転写ユニット20および分離ガイド40を支持している。より具体的には、支持フレーム30は、例えば、転写ユニット20を旋回可能に支持していると共に、分離ガイド40を移動可能に支持している。
この支持フレーム30は、例えば、転写ユニット20および分離ガイド40を支持するために、一対のフレーム部31L,31Rを含んでいる。フレーム部31Lは、例えば、Z軸方向に延在する板状の部材であり、転写ユニット20(後述するフレーム部25L)を旋回可能に支持していると共に、分離ガイド40(後述する保持板41)の一端部を移動可能に支持している。フレーム部31Rは、例えば、Z軸方向に延在する板状の部材であり、転写ユニット20(後述するフレーム部25R)を旋回可能に支持していると共に、分離ガイド40(保持板41)の他端部を移動可能に支持している。すなわち、フレーム部31L,31Rは、例えば、Y軸方向において転写ユニット20を介して互いに対向している。
なお、支持フレーム30の詳細な構成に関しては、後述する(図5~図11参照)。
[分離ガイド]
分離ガイド40は、転写ユニット20により媒体Mにトナーが転写されたのち、その媒体Mが転写ユニット20から定着ユニット50に向けて搬送される際に、その転写ユニット20(転写ベルト23)から媒体Mを分離させる。なお、分離ガイド40は、搬送方向Hにおいて転写ユニット20よりも下流側に配置されており、その転写ユニット20から離間されている。
この分離ガイド40は、上記した転写ユニット20の旋回に連動して、搬送方向Hにおいて前後に移動可能である。すなわち、分離ガイド40は、転写ユニット20に接近する方向に移動可能であると共に、転写ユニット20から後退する方向に移動可能である。
具体的には、分離ガイド40は、例えば、保持板41およびガイドフィルム42を含んでいる。
保持板41は、ガイドフィルム42を保持している。この保持板41は、Y軸方向に延在する板状の部材であり、その保持板41の両端部は、例えば、支持フレーム30により支持されている。また、保持板41は、上記したように、転写ユニット20の旋回に連動して、搬送方向Hにおいて前後に移動可能である。
ガイドフィルム42は、転写ユニット20から媒体Mを分離させる。このガイドフィルム42は、Y軸方向に延在するフィルム状の部材であり、保持板41よりも後方(転写ユニット20)に向かって突出している。ただし、ガイドフィルム42は、上記したように、転写ユニット20から離間されている。このガイドフィルム42は、上記した保持板41の移動に応じて前後に移動可能である。
ここで、ガイドフィルム42の機能に関する詳細は、以下で説明する通りである。以降では、ここで説明するガイドフィルム42の機能を「媒体Mの分離機能」と呼称する。
転写ユニット20により媒体Mにトナーが転写される場合には、静電気などに起因して媒体Mが転写ベルト23の表面に吸着されやすくなる。この場合には、転写ユニット20から定着ユニット50に向けて媒体Mが搬送される際に、その媒体Mが転写ベルト23から十分に分離されないと、その媒体Mが吸着されたまま転写ベルト23が移動する。これにより、意図せずに媒体Mが転写ベルト23に貼り付くため、単に定着ユニット50に媒体Mが供給されないだけでなく、いわゆるジャムが発生しやすくなる。このジャムは、例えば、媒体Mの詰まりおよび転写ベルト23に対する媒体Mの巻き付きなどである。
この場合において、ガイドフィルム42は、転写ベルト23から媒体Mを分離させる。具体的には、転写ユニット20から定着ユニット50に向けて媒体Mが搬送される場合には、図4に示したように、ドライブローラ21の近傍まで媒体Mが搬送されると、そのドライブローラ21の近傍における転写ベルト23の湾曲に起因して媒体Mの一部(先端部MP)が転写ベルト23から剥離するため、その先端部MPが転写ベルト23の表面から浮く。特に、先端部MPは、例えば、媒体Mのこし(剛度)が高いほど転写ベルト23から剥離しやすくなる。ガイドフィルム42は、転写ユニット20から定着ユニット50に向けて媒体Mが搬送される際に、先端部MPの下方に潜り込むことにより、媒体Mを転写ベルト23から剥離させながら、その媒体Mを定着ユニット50に誘導する。これにより、媒体Mが転写ベルト23に貼り付きにくくなるため、ジャムが発生しにくくなる。
[定着ユニット]
定着ユニット50は、転写ユニット20により媒体Mに転写されたトナーを用いて定着処理を行う。具体的には、定着ユニット50は、例えば、転写ユニット20によりトナーが転写された媒体Mを加熱しながら加圧することにより、そのトナーを媒体Mに定着させる。
この定着ユニット50は、例えば、加熱ローラ51および加圧ローラ52を含んでいる。加熱ローラ51は、媒体Mに転写されたトナーを加熱する。加圧ローラ52は、加熱ローラ51に圧接されており、媒体Mに転写されたトナーを加圧する。
[各種ローラおよび切替ガイド]
ピックアップローラ61は、トレイTから媒体Mを取り出す。給紙ローラ62は、ピックアップローラ61によりトレイTから取り出された媒体Mを搬送経路R1から搬送経路R2に誘導する。分離ローラ63は、トレイTから複数の媒体Mが取り出された際に、最上位の媒体Mから他の不要な媒体Mを分離させる。レジストローラ64およびプレッシャローラ65は、媒体Mが斜行することを矯正する。搬送ローラ66~73のそれぞれは、搬送経路R2~R4を介して互いに対向する一対のローラを含んでおり、その搬送経路R2~R4に沿うように媒体Mを搬送させる。中でも、搬送ローラ68は、画像が形成された媒体Mをスタッカ2に排出する排出ローラとして機能する。
切替ガイド80は、画像の形成形式に応じて媒体Mの搬送方向を切り替える。この切替ガイド80は、例えば、搬送方向Hにおいて定着ユニット50よりも下流側に配置されている。媒体Mの片面(表面)だけに画像が形成される場合には、切替ガイド80は、例えば、搬送経路R2,R3のそれぞれに沿うようにこの順に媒体Mを搬送させる。媒体Mの両面(表面および裏面)に画像が形成される場合には、切替ガイド80は、例えば、搬送経路R2~R4のそれぞれに沿うように媒体Mを搬送させる。
<1-2.転写ユニットの脱着機構>
図5~図7のそれぞれは、転写ユニット20の装着時における画像形成装置の斜視構成を表していると共に、図8~図10のそれぞれは、転写ユニット20の離脱時における画像形成装置の斜視構成を表している。図11は、図8に示した画像形成装置の平面構成の一部を拡大して模式的に表しており、図4に対応している。
ただし、図5、図6、図8および図9のそれぞれでは、転写ユニット20の近傍の左側部分を示していると共に、図7および図10のそれぞれでは、転写ユニット20の近傍の右側部分を示している。また、図5および図8のそれぞれでは、転写ユニット20の近傍を外側から見た状態を示していると共に、図6、図7、図9および図10のそれぞれでは、転写ユニット20の近傍を内側から見た状態を示している。
[転写ユニット]
転写ユニット20は、例えば、図5~図10に示したように、さらに、保持フレーム25を備えている。この保持フレーム25は、例えば、ドライブローラ21、アイドルローラ22および転写ローラ24のそれぞれを回転可能に保持するために、一対のフレーム部25L,25Rを含んでいる。フレーム部25Lは、例えば、X軸方向に延在する板状の部材であり、ドライブローラ21、アイドルローラ22および転写ローラ24のそれぞれの一端部を回転可能に保持している。フレーム部25Rは、例えば、X軸方向に延在する板状の部材であり、ドライブローラ21、アイドルローラ22および転写ローラ24のそれぞれの他端部を回転可能に保持している。すなわち、フレーム部25L,25Rは、例えば、Y軸方向においてドライブローラ21、アイドルローラ22、転写ベルト23および転写ローラ24を互いに対向している。
フレーム部25Lは、例えば、図3、図5、図6、図8および図9に示したように、ドライブローラ21の一端部に対応する箇所に円形の回転補助部25LSを有しており、その回転補助部25LSの外周には、例えば、テーパ面25Fが設けられている。このフレーム部25Lは、例えば、支持フレーム30に対する転写ユニット20の装着時において、その転写ユニット20が旋回軸J1を中心として後方(第1方向)に旋回すると、回転補助部25LS(テーパ面25Fが設けられていない部分)が後述する回転レバー32L(当接板32LY)に当接されるため、その当接板32LYを前方に押す。一方、フレーム部25Lは、例えば、支持フレーム30に対する転写ユニット20の離脱時において、その転写ユニット20が旋回軸J1を中心として後方とは反対の前方(第2方向)に旋回すると、回転補助部25LS(テーパ面25Fが設けられている部分)が回転レバー32L(当接板32LY)に当接されるため、その当接板32LYを後方に引く。
回転補助部25LSの外側面には、例えば、シャフト21Sの一端部を回転可能に保持する軸受け25LPが設けられている。この軸受け25LPは、例えば、外側に向かって突出する円筒状の部材であり、回転補助部25LSに固定されている。これにより、軸受け部25LPは、例えば、旋回軸J1を中心として回転可能であるため、フレーム部25Lは、軸受け25LPの回転に応じて旋回軸J1を中心として旋回可能である。
なお、軸受け25LSには、例えば、フレーム部25Lの旋回に応じて回動する突起部25LMが設けられている。この突起部25LMは、フレーム部25Lの旋回に応じて、旋回軸J1を中心とする円軌道上を移動可能である。
フレーム部25Rは、例えば、図3、図7および図10に示したように、上記したフレーム部25Lとほぼ同様の構成を有している。
すなわち、フレーム部25Rは、例えば、ドライブローラ21の他端部に対応する箇所に円形の回転補助部25RSを有しており、その回転補助部25RSの外周には、例えば、テーパ面25Fが設けられている。このフレーム部25Rは、例えば、転写ユニット20が旋回軸J1を中心として後方に旋回すると、回転補助部25RS(テーパ面25Fが設けられていない部分)が後述する回転レバー32R(当接板32RY)に当接されるため、その当接板32RYを前方に押す。一方、フレーム部25Rは、例えば、転写ユニット20が旋回軸J1を中心として前方に旋回すると、回転補助部25RS(テーパ面25Fが設けられている部分)が回転レバー32R(当接板32RY)に当接されるため、その当接板32RYを後方に引く。
回転補助部25RSの外側面には、例えば、シャフト21Sの他端部を回転可能に保持する軸受け25RPが設けられている。この軸受け25RPは、例えば、外側に向かって突出する円筒状の部材であり、回転補助部25RSに固定されている。これにより、軸受け部25RPは、例えば、旋回軸J1を中心として回転可能であるため、フレーム部25Rは、軸受け25RPの回転に応じて旋回軸J1を中心として旋回可能である。
[支持フレーム]
フレーム部31Lには、例えば、図5,図6、図8および図9に示したように、窪み部31LUおよび開口部31LKが設けられていると共に、開閉レバー32Lおよびスプリング33LA,33LBが取り付けられている。ここで、開閉レバー32Lは、本発明の一実施形態の「回転当接部材」である。また、スプリング33LAは、本発明の一実施形態の「第1付勢部材」であると共に、スプリング33LBは、本発明の一実施形態の「第2付勢部材」である。
窪み部31LUは、例えば、フレーム部31Lのうち、軸受け25LPに対応する箇所に設けられている。この窪み部31LUに軸受け25LPが嵌合されることにより、フレーム部25Lがフレーム部31Lにより支持される。すなわち、窪み部31LUにより、ドライブローラ21の回転位置および転写ユニット20の旋回位置(旋回軸J1の位置)が決定される。フレーム部25Lは、窪み部31LUに軸受け25LPが嵌合された状態において、旋回軸J1を中心として旋回可能である。
なお、窪み部31LUの内側には、例えば、さらに、窪み部31LMが設けられている。支持フレーム30に対する転写ユニット20の装着時には、窪み部31LUに軸受け25LPが嵌合されると共に、窪み部31LMに突起部25LMが嵌合されるように軸受け25LPが回転することにより、フレーム部25Lがフレーム部31Lに固定される。
開口部31LKは、例えば、フレーム部31Lのうち、保持板41の一端部に対応する箇所に設けられている。この開口部31LKに保持板41の一端部が挿入されることにより、その保持板41がフレーム部31Lにより支持される。この保持板41は、開口部31LKに一端部が挿入された状態において、前後に移動可能である。
回転レバー32Lは、転写ユニット20の脱着時において分離ガイド40(保持板41)を前後に移動させるために用いられる部材であり、例えば、その転写ユニット20の前方に配置されている。回転レバー32Lには、例えば、フレーム部31Lの内側面に設けられた突起部34LBが挿通されている。このため、回転レバー32Lは、例えば、フレーム部31Lにより支持されている。また、回転レバー32Lは、例えば、突起部34LBを中心として回転可能であり、すなわち旋回軸J1に沿った方向に延在する回転軸J2を中心として回転可能である。この回転レバー32Lは、例えば、当接板32LX,32LYを含んでいる。当接板32LXは、回転レバー32Lの一端部であり、後方から保持板41の一端部に当接されていると共に、当接板32LYは、回転レバー32Lの他端部であり、前方からフレーム部25L(回転補助部25LS)に当接されている。言い替えれば、フレーム部25Lは、後方から当接板32LYに当接されていると共に、保持板41は、前方から当接板32LXに当接されている。ここで、当接板32LYは、本発明の一実施形態の「第1当接部」であると共に、当接板32LXは、本発明の一実施形態の「第2当接部」である。
スプリング33LA,33LBは、回転レバー32Lを回転させることにより、当接板32LX,32LYのそれぞれを所定の方向に付勢させる部材である。スプリング33LAは、例えば、フレーム部31Lの内側面に設けられた突起部34LAに巻き付けられており、前方から保持板41の一端部に当接されている。これにより、スプリング33LAは、収縮時の復元力を利用して保持板41を後方に向けて付勢している。すなわち、スプリング33LAは、保持板41が当接板32LXを後方に押すように、その当接板32LXに対して保持板41を付勢させている。スプリング33LBは、例えば、上記した突起部34LBに巻き付けられており、回転レバー32Lに付設されている。これにより、スプリング33LBは、収縮時の復元力を利用して、当接板32LXが前方に向かうと共に当接板32LYが後方に向かって回転レバー32Lが回転するように、その回転レバー32Lを付勢している。すなわち、スプリング33LBは、保持板41が当接板32LXを前方に押すように、その当接板32LXに対して保持板41を付勢させている。
ただし、スプリング33LBの付勢力(復元力)は、例えば、スプリング33LAの付勢力(復元力)よりも大きくなっている。これにより、スプリング33LBの付勢力を利用して保持板41を前方に移動させようとする力は、スプリング33LAの付勢力を利用して保持板41を後方に移動させようとする力よりも大きくなっている。
フレーム部25Rは、例えば、図3、図7および図10に示したように、上記したフレーム部25Lとほぼ同様の構成を有している。
すなわち、フレーム部31Rには、例えば、窪み部31RUおよび開口部31RKが設けられていると共に、開閉レバー32Rおよびスプリング33RA,33RBが取り付けられている。ここで、開閉レバー32Rは、本発明の一実施形態の「回転当接部材」である。
窪み部31RUは、例えば、フレーム部31Rのうち、軸受け25RPに対応する箇所に設けられている。この窪み部31RUに軸受け25RPが嵌合されることにより、フレーム部25Rがフレーム部31Rにより支持される。フレーム部25Rは、窪み部31RUに軸受け25RPが嵌合された状態において、旋回軸J1を中心として旋回可能である。
開口部31RKは、例えば、フレーム部31Rのうち、保持板41の他端部に対応する箇所に設けられている。この開口部31RKに保持板41の他端部が挿入されることにより、その保持板41がフレーム部31Rにより支持される。この保持板41は、開口部31RKに一端部が挿入された状態において、前後に移動可能である。
回転レバー32Rには、例えば、フレーム部31Rの内側面に設けられた突起部34RBが挿通されているため、その回転レバー32Rは、例えば、突起部34RB(回転軸J2)を中心として回転可能である。すなわち、回転レバー32Rは、例えば、フレーム部31Rにより支持されている。また、この回転レバー32Rは、例えば、当接板32RX,32RYを含んでいる。当接板32RXは、後方から保持板41の他端部に当接されていると共に、当接板32RYは、前方からフレーム部25R(回転補助部25RS)に当接されている。言い替えれば、フレーム部25Rは、後方から当接板32RYに当接されていると共に、保持板41は、前方から当接板32RXに当接されている。ここで、当接板32RYは、本発明の一実施形態の「第1当接部」であると共に、当接板32RXは、本発明の一実施形態の「第2当接部」である。
スプリング33RA,33RBは、回転レバー32Rを回転させることにより、当接板32RX,32RYのそれぞれを所定の方向に付勢させる部材である。スプリング33RAは、例えば、フレーム部31Rの内側面に設けられた突起部34RAに巻き付けられており、前方から保持板41の他端部に当接されている。これにより、スプリング33RAは、保持板41を後方に向けて付勢している。すなわち、スプリング33RAは、保持板41が当接板32RXを後方に押すように、その当接板32RXに対して保持板41を付勢させている。スプリング33RBは、例えば、フレーム部31Rの内側面に設けられた突起部34RBに巻き付けられており、回転レバー32Rに付設されている。これにより、スプリング33RBは、当接板32RXが前方に向かうと共に当接板32RYが後方に向かって回転レバー32Rが回転するように、その回転レバー32Rを付勢している。すなわち、スプリング33RBは、保持板41が当接板32RXを前方に押すように、その当接板32RXに対して保持板41を付勢させている。
ただし、スプリング33RBの付勢力は、例えば、スプリング33RAの付勢力よりも大きくなっている。これにより、スプリング33RBの付勢力を利用して保持板41を前方に移動させようとする力は、スプリング33RAの付勢力を利用して保持板41を後方に移動させようとする力よりも大きくなっている。
<1-3.動作>
以下では、画像の形成動作に関して説明したのち、転写ユニット20脱着動作に関して説明する。
[画像の形成動作]
媒体Mに画像を形成する場合には、画像形成装置は、例えば、以下で説明するように、現像処理、転写処理および定着処理をこの順に行う。
最初に、トレイTに収納されている媒体Mがピックアップローラ61により取り出されたのち、その媒体Mが搬送経路R1,R2にこの順に沿って搬送される。続いて、現像処理では、現像ユニット10において感光体ドラム13の表面に静電潜像が形成されたのち、その静電潜像にトナーが付着される。続いて、転写処理では、静電潜像に付着されたトナーが転写ユニット20により媒体Mに転写される。最後に、定着処理では、媒体Mに転写されたトナーが定着ユニット50(加熱ローラ51および加圧ローラ52)により加熱および加圧される。これにより、媒体Mにトナーが定着されるため、その媒体Mに画像が形成される。画像が形成された媒体Mは、スタッカ2に排出される。なお、画像を形成するために用いられるトナーの種類(色および数)は、その画像を形成するために必要な色の組み合わせに応じて決定される。
[転写ユニットの脱着動作]
図12は、転写ベルト23の脱着動作を説明するために、図8に対応した画像形成装置の斜視構成を表している。以下では、図2~図7を参照しながら、転写ユニット20の装着時の状態に関して説明したのち、図8~図12を参照しながら、転写ユニット20の脱着動作に関して説明する。
(転写ユニットの装着時の状態)
転写ユニット20を支持フレーム30から離脱させる前の状態、すなわち転写ユニット20が支持フレーム30に装着されている状態では、例えば、図3、図5および図6に示したように、転写ユニット20が支持フレーム30(フレーム部31L)により支持されており、より具体的には、転写ユニット20が支持フレーム30に固定(ロック)されている。
この場合には、フレーム部25Lに設けられた軸受け25LPがフレーム部31Lに設けられた窪み部31LUに嵌合された状態において、その軸受け25LPが旋回軸J1を中心として後方に回転している。この状態では、窪み部31LUを利用してフレーム部25L(軸受け25LP)の位置が固定されているため、そのフレーム部25Lにより保持されている転写ユニット20の位置も固定されている。
これにより、転写ユニット20を保持するフレーム部25Lが旋回軸J1を中心として後方に旋回しているため、その転写ユニット20がほぼ水平になっている。また、軸受け25LPに設けられた突起部25LMがフレーム部31Lに設けられた窪み部31LMに嵌合されているため、転写ユニット20を保持するフレーム部25L(軸受け25LP)がフレーム部31L(窪み部31LM)に固定されている。
特に、フレーム部25Lが旋回軸J1を中心として後方に旋回した状態では、図6に示したように、回転補助部25LS(テーパ面25Fが設けられていない部分)が当接板32LYに当接されている。
この場合には、スプリング33LBの付勢力よりも強い力(転写ユニット20を後方に旋回させるユーザの力)でフレーム部25Lが旋回していることに起因して、回転補助部25LSにより当接板32LYが前方に押されていると共に、当接板32LXが保持板41から後退(離間)している。すなわち、当接板32LXが後方に向かうと共に当接板32LYが前方に向かうように回転レバー32Lが回転軸J2を中心として回転している。
これにより、スプリング33LBの付勢力が保持板41に作用しなくなるため、スプリング33LAの付勢力を利用して保持板41が後方に移動している。
よって、図4~図6に示したように、転写ユニット20が後方に旋回されたことにより、保持板41が後方、すなわち転写ユニット20に接近する方向に移動しているため、その保持板41により保持されたガイドフィルム42が転写ユニット20に接近している。転写ユニット20とガイドフィルム42との間の距離(ギャップ)G(G1)は、特に限定されないが、例えば、0.3mm~0.6mmである。
この場合には、フレーム部31Lに設けられた開口部31LKに保持板41の一端部が挿入されていることに起因して、その開口部31LKの内部でしか保持板41が移動できないため、その開口部31LKを利用して保持板41の移動範囲が規制されている。これにより、保持板41が後方に向かって移動しても、その保持板41が転写ユニット20に衝突しないように、すなわちギャップG1が確保されるように、保持板41の移動範囲が制限されている。
なお、転写ユニット20の装着時におけるフレーム部25R(軸受け25RP)、フレーム部31R(窪み部31RU,開口部31RK)、回転レバー32R(当接板32RX,32RY)およびスプリング33RA,33RBのそれぞれの動作は、上記したフレーム部25L(軸受け25LP)、フレーム部31L(窪み部31LU,開口部31LK)、回転レバー32L(当接板32LX,32LY)およびスプリング33LA,33LBのそれぞれの動作と同様である(図7参照)。
(転写ユニットの離脱動作)
転写ユニット20を支持フレーム30から離脱させる場合には、図5および図6に示した状態において、軸受け25LPを前方に回転させることにより、フレーム部25Lを前方に旋回させる。これにより、図8および図9に示したように、突起部25LMが窪み部31LMから離脱するため、フレーム部25Lがフレーム部31Lから開放(アンロック)される。また、前方部分よりも後方部分が高くなるように転写ユニット20が傾斜する。
この場合には、フレーム部25Lの旋回に応じて回転補助部25LS(テーパ面25Fが設けられている部分)が当接板32LYに当接されるため、その回転補助部25LSにより当接板32LYが前方に押されなくなる。これにより、スプリング33LAの付勢力よりもスプリング33LBの付勢力が優勢になるため、そのスプリング33LBの付勢力を利用して、当接板32LXが前方に向かうと共に当接板32LYが後方に向かうように回転レバー32Lが回転軸J2を中心として回転する。すなわち、フレーム部25Lが当接板32LYから後退するため、当接板32LXが保持板41を前方に押す。
よって、図8、図9および図11に示したように、転写ユニット20が前方に旋回されたことにより、保持板41が前方に向かって移動するため、その保持板41により保持されたガイドフィルム42が転写ユニット20から後退する。すなわち、ガイドフィルム42が転写ユニット20から遠ざかる。これにより、転写ユニット20とガイドフィルム42との間のギャップG2は、上記したギャップG1よりも大きくなる。ギャップG2の値は、特に限定されないため、任意に設定可能である。
この場合には、スプリング33LBの付勢力が保持板41に作用するだけでなく、スプリング33LAの付勢力も保持板41に作用することに起因して、双方の付勢力を利用して保持板41の移動範囲が規制される。これにより、保持板41が前方に向かって移動しても、その保持板41がフレーム部31Lから脱落しないように、その保持板41の移動範囲が制限される。
なお、転写ユニット20の離脱時におけるフレーム部25R(軸受け25RP)、フレーム部31R(窪み部31RU,開口部31RK)、回転レバー32R(当接板32RX,32RY)およびスプリング33RA,33RBのそれぞれの動作は、上記したフレーム部25L(軸受け25LP)、フレーム部31L(窪み部31LU,開口部31LK)、回転レバー32L(当接板32LX,32LY)およびスプリング33LA,33LBのそれぞれの動作と同様である(図10参照)。
これにより、図12に示したように、支持フレーム30(フレーム部31L,31R)から転写ユニット20が開放されるため、その転写ユニット20が支持フレーム30から離脱される。よって、転写ユニット20の離脱動作が完了する。
(転写ユニットの装着動作)
なお、ここでは詳細に説明しないが、上記した転写ユニット20の離脱動作の順序と反対の順序の動作を行うことにより、転写ユニット20が支持フレーム30に固定されるため、その転写ユニット20が支持フレーム30に装着される。
<1-4.作用および効果>
この画像形成装置によれば、転写ユニット20および分離ガイド40を備えており、その転写ユニット20の旋回に連動して分離ガイド40が転写ユニット20に接近または後退する。
この場合には、転写ユニット20を旋回させるだけで、分離ガイド40が転写ユニット20に接近するように自動的に移動すると共に、その分離ガイド40が転写ユニット20から後退するように自動的に移動する。これにより、転写ユニット20を離脱させるために旋回させた際に、その転写ユニット20から分離ガイド40を後退させれば、分離ガイド42が自動的に転写ユニット20から遠ざかるため、その転写ユニット20が分離ガイド42に接触しにくくなる。
よって、ガイドフィルム42が変形および破損しにくくなるため、分離ガイド40による媒体Mの分離機能が維持されやすくなる。また、転写ベルト23が破損しにくくなるため、意図しない転写ベルト23に対するトナーの付着に起因した媒体汚れが発生しにくくなる。この媒体汚れは、転写ベルト23の表面に形成された傷(溝状の欠陥)の内部にトナーが入り込むことに起因して、そのトナーが媒体Mに再付着する現象であり、主に、媒体Mの先端部近傍、後端部近傍および裏面などにおいて発生しやすい傾向にある。ただし、媒体汚れは、意図せずにガイドフィルム42にトナーが付着したのち、そのトナーが媒体Mに再付着することに起因して発生する場合もある。
これらのことから、媒体汚れが発生することを抑制しながら、分離ガイド40による媒体Mの分離機能が維持されるため、その媒体Mに画像を安定に形成することができる。
特に、転写ユニット20が旋回を利用して支持フレーム30に着脱可能であれば、上記したように、その転写ユニット20の離脱時に分離ガイド40を転写ユニット20から後退させることにより、その転写ユニット20に分離ガイド40が接触しやすい転写ユニット20の離脱時において、その分離ガイド40が転写ユニット20に安定して接触しにくくなる。よって、媒体汚れがより発生しにくくなると共に、分離ガイド40による媒体Mの分離機能がより維持されやすくなるため、より高い効果を得ることができる。
また、支持フレーム30に対する装着時において転写ユニット20が所定の方向(例えば、後方)に旋回された際に分離ガイド40が転写ユニット20に接近すると共に、支持フレーム30に対する離脱時において転写ユニット20が反対の方向(例えば、前方)に旋回された際に分離ガイド40が転写ユニット20から後退すれば、転写ユニット20の旋回方向に応じて、その転写ユニット20と分離ガイド40との位置関係が自動的に切り替えられる。よって、転写ユニット20の装着時には、ガイドフィルム42が自動的に媒体Mの分離機能を実行しやすくなると共に、転写ユニット20の離脱時には、その転写ユニット20に対する分離ガイド40の接触が自動的に防止されるため、より高い効果を得ることができる。
また、転写ユニット20(軸受け25LP)が突起部25LMを有していると共に、支持フレーム30が窪み部31LMを有していれば、支持フレーム30に対する転写ユニット20の装着時において窪み部31LMに突起部25LMが嵌合されることにより、その転写ユニット20が支持フレーム30に固定される。これにより、転写ユニット20の装着時において、その転写ユニット20の位置がずれにくくなる。よって、ギャップG1がより変動しにくくなるため、より高い効果を得ることができる。
また、支持フレーム30が転写ユニット20を旋回可能に支持しているだけでなく、その支持フレーム30が分離ガイド40も移動可能に支持していれば、転写ユニット20および分離ガイド40のそれぞれが別個の部材により支持されている場合と比較して、転写ベルト20と分離ガイド40との間の距離(ギャップG1)が変動しにくくなる。よって、分離ガイド40が転写ベルト20により接触しにくくなるため、より高い効果を得ることができる。この場合には、ギャップG1が変動しにくくなることを利用して、そのギャップG1の値を極めて小さい値となるように設定することもできる。
また、転写ユニット20がドライブローラ21および転写ベルト23を含んでいれば、転写ユニット20の旋回用の軸(旋回軸J1)と、その転写ベルト23を移動させるために用いられるドライブローラ21の回転用の軸とが互いに共通化される。これにより、1個の軸(旋回軸J1)に基づいて、転写ユニット20が旋回可能になると共に、ドライブローラ21も回転可能になる。よって、転写ユニット20が安定に旋回可能になると共に、ドライブローラ21も安定に回転可能になるため、より高い効果を得ることができる。
また、回転軸J2を中心として回転可能であると共に当接板32LX,32LYを含む回転レバー32Lを備えていれば、転写ユニット20の旋回に応じて回転レバー32Lが回転することにより、その当接板32LXとの当接関係を利用して保持板41が前後に移動する。よって、転写ユニット20の旋回に連動してガイドフィルム42が前後に移動しやすくなることにより、その転写ユニット20に対してガイドフィルム42が接近または後退しやすくなるため、より高い効果を得ることができる。ここで説明した作用および効果は、当接板32RX,32RYを含む回転レバー32Rに関しても同様に得られる。
この場合には、当接板32LXに対して保持板41を付勢させるスプリング33LAと、そのスプリング33LAよりも大きな付勢力で保持板41に対して当接板32LXを付勢させるスプリング33LBとを備えていれば、スプリング33LAの付勢力とスプリング33LBの付勢力との差違を利用して、転写ユニット20の旋回に応じてガイドフィルム42が自動的に前後に移動しやすくなる。よって、転写ユニット20に対してガイドフィルム42がより接近または後退しやすくなるため、さらに高い効果を得ることができる。ここで説明した作用および効果は、スプリング33RA,33RBに関しても同様に得られる。
<2.変形例>
図5~図11では、軸受け25LPに固定用の突起部25LMを設けると共に、フレーム31Lに嵌合用の窪み部31LMを設けたが、その突起部25LMに対応する突起部を突起部25RPに設けなかったと共に、その窪み部31LMに対応する窪み部をフレーム部31Rに設けなかった。
しかしながら、軸受け25RPに固定用の突起部を設けると共に、フレーム部31Rに嵌合用の窪み部を設けてもよい。この場合には、転写ユニット20がフレーム部31L,31Rの双方に固定されることにより、その転写ユニット20の位置が装着時においてよりずれにくくなるため、より高い効果を得ることができる。
以上、一実施形態を挙げながら本発明に関して説明したが、その本発明の態様は一実施形態において説明された態様に限定されない。よって、本発明の態様に関しては、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、本発明の一実施形態の画像形成装置は、プリンタに限られず、複写機、ファクシミリおよび複合機などの他の装置でもよい。
10…現像ユニット、20…転写ユニット、21…ドライブローラ、23…転写ベルト、25LM…突起部、30…支持フレーム、31LM…窪み部、32L,32R…回転レバー、32LX,32LY,32RX,32RY…当接板、33LA,33LB,33RA,33RB…スプリング、40…分離ガイド、50…定着ユニット、H…搬送方向、J1…旋回軸、J2…回転軸、M…媒体。

Claims (6)

  1. 搬送方向に搬送される媒体に対して、静電潜像に付着されたトナーを転写させる転写ユニット、を備えた画像形成装置であって、
    前記転写ユニットを支持する支持部材と、
    前記転写ユニットよりも前記搬送方向の下流側に位置し、前記トナーが転写された前記媒体を前記転写ユニットから分離させる分離部材と
    を備え、
    前記転写ユニットは、前記支持部材に対して着脱される際に前記支持部材に対して旋回中心となる旋回軸を有し、
    前記分離部材は、前記旋回軸を中心とした前記転写ユニットの旋回に連動して前記転写ユニットに接近または後退し、
    前記転写ユニットは、前記支持部材に対して旋回することにより前記支持部材に着脱可能であると共に、前記転写ユニットの旋回に応じて回動する突起部を有し、
    前記支持部材は、前記支持部材に対する前記転写ユニットの装着時において前記突起部が嵌合される窪み部を有する、
    画像形成装置。
  2. 前記転写ユニットは、前記支持部材に対する前記転写ユニットの装着時において第1方向に旋回すると共に、前記支持部材に対する前記転写ユニットの離脱時において前記第1方向とは反対の第2方向に旋回し、
    前記分離部材は、前記転写ユニットが前記第1方向に旋回する際に前記転写ユニットに接近すると共に、前記転写ユニットが前記第2方向に旋回する際に前記転写ユニットから後退する、
    請求項記載の画像形成装置。
  3. さらに、前記支持部材により支持され、前記旋回軸に沿った方向に延在する回転軸を中心として回転可能であると共に、前記搬送方向における上流側から前記転写ユニットが当接された第1当接部と前記搬送方向における下流側から前記分離部材が当接された第2当接部とを含む回転当接部材を備え、
    前記転写ユニットが前記第1方向に旋回する際に、前記転写ユニットが前記第1当接部を押すと共に前記第2当接部が前記分離部材から後退するように前記回転当接部材が回転することにより、前記分離部材が前記転写ユニットに接近すると共に、
    前記転写ユニットが前記第2方向に旋回する際に、前記転写ユニットが前記第1当接部から後退すると共に前記第2当接部が前記分離部材を押すように前記回転当接部材が回転することにより、前記分離部材が前記転写ユニットから後退する、
    請求項記載の画像形成装置。
  4. さらに、
    前記分離部材が前記第2当接部を押すように前記第2当接部に対して前記分離部材を付勢させる第1付勢部材と、
    前記第2当接部が前記分離部材を押す方向に前記回転当接部材が回転するように前記分離部材に対して前記第2当接部を付勢させると共に、前記第1付勢部材の付勢力よりも大きな付勢力を有する第2付勢部材と
    を備えた、請求項記載の画像形成装置。
  5. 前記分離部材は、前記支持部材により支持されている、
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記転写ユニットは、
    前記搬送方向と交差する方向に延在すると共に、前記旋回軸を中心として回転する回転部材と、
    前記回転部材により張架されると共に、前記回転部材の回転に応じて移動する帯状の移動部材と
    を含む、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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