JP7039314B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、ベルト搬送装置を着脱可能に備えた画像形成装置に関する。
複数の張架ローラに張架され回転搬送されるベルト部材は、ローラの外径精度や各ローラ間のアライメント精度などによって、回転駆動時にいずれかの端部方向に寄ってしまうという課題が一般に知られている。これに対して、ベルト寄り発生時にステアリング部材であるステアリングローラをベルトとの摩擦力のアンバランスによって傾動することで、自律的にベルト寄り速度をキャンセルするよう調芯する方式(以下、自律ステアリング方式と呼ぶ)が、例えば特許文献1や特許文献2に提案されている。これらに記載のベルト搬送装置は、駆動ローラを含む張架ローラを回転自在に支持するフレーム部材にステアリングローラ支持部材が傾動自在に配設され、ステアリングローラの両端をステアリングローラ支持部材に回転自在に保持している。
またベルト搬送装置を装置本体の側方に設けた開口部から着脱可能に設けた構成において、特に装置本体側に対向配置したガイドレールにベルト搬送装置のベルト幅方向端部をガイドすることで挿脱可能とした構成が、例えば特許文献3に開示されている。
特表2001-520611号公報 特開2014-178505号公報 特開2013-171204号公報
しかし、特許文献3のように、装置本体側に対向配置したガイドレールでベルト搬送装置のベルト幅方向端部をガイドすることで着脱可能とした構成では、挿抜操作中には、ステアリングローラとステアリングローラ支持部材がその自重によって垂れ下がる。しかし、ベルト搬送装置の挿抜軌跡の配下にある構造物と干渉させることなくベルト搬送装置を挿抜するためには、垂れ下がり分以上に持ち上げた軌跡を辿る必要があり、挿抜に要する空間が大きくなるという課題がある。
特に自律ステアリング方式のベルト搬送装置では、ステアリングローラが長手方向に傾いた状態であるため、垂れ下がりと合せて挿抜に要する空間がさらに大きくなる。
そこで本発明の目的は、装置本体への装着状態ではステアリングローラの自律的な傾動を阻害せず、装置本体から挿脱する際も傾動状態によらず垂れ下がりを防止して、挿抜軌跡配下の構造物と干渉せず挿抜に要する空間を抑制することである。
上述の目的を達成するための本発明における代表的な構成は、装置本体と、無端状のベルト部材を張架する第1ローラを回転自在に支持するフレーム部材と、前記ベルト部材を張架する第2ローラを回転自在に支持し、前記フレーム部材に対して前記第2ローラの軸線に垂直な軸線の周りで傾動可能に支持され、前記ベルト部材が前記第2ローラの軸方向の一端側に寄ると、前記第2ローラの軸方向端部に設けられた軸受部材が前記ベルト部材と接触し作用する力によって、前記ベルト部材が前記第2ローラの軸方向の他端側に寄る方向に前記フレーム部材に対して傾動するステアリングユニットと、を有し、前記装置本体に着脱可能に設けられたベルト搬送装置と、前記装置本体に設けられ、前記フレーム部材に設けられた第一の被ガイド部を支持し、装置本体に対して着脱されるベルト搬送装置を案内する第一のガイド部と、前記装置本体に設けられ、前記ステアリングユニットに設けられた第二の被ガイド部を支持し、装置本体に対するベルト搬送装置の装着位置では前記第二の被ガイド部の支持を解除し、装置本体に対して着脱されるベルト搬送装置を案内する第二のガイド部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、ステアリングユニットは装着位置において傾動自在であり、装着または取り出す過程ではフレーム部材とともにガイド部によりガイドされる。これにより、ステアリングユニットの傾動を阻害せず、且つ垂れ下がりを規制することができ、挿抜軌跡配下の構造物と干渉せず挿抜に要する空間を抑制することができる。
画像形成装置の構成の説明図 (a)(b)(c)は中間転写ユニットの説明図 自律ステアリング機構の斜視図 (a)(b)(c)は自律ステアリング機構の動作の説明図 中間転写ベルトクリーナの取付状態の斜視図 中間転写ベルトクリーナの取付状態の断面図 画像形成装置の開口部から中間転写ユニットを引き出した説明図 画像形成装置の側板構成の説明図 中間転写ユニットをガイドレールに装着した状態の斜視図 ガイドレールの説明図 中間転写ユニット側面の斜視図 (a)(b)は傾動したステアリング部の姿勢矯正の説明図 実施例2における画像形成装置の構成の説明図 実施例2における中間転写ユニット装着状態の斜視図 実施例2におけるステアリング部近傍の断面図 実施例2における画像形成装置の開口部から中間転写ユニットを引き出した説明図 実施例2における中間転写ユニット装着過程でのガイド位置関係の説明図 実施例2における中間転写ユニット取り出し過程でのガイド位置関係の説明図 実施例3における回収トナー搬送部を示す斜視図 実施例3における中間転写ベルト部分を除いた回収トナー搬送部の斜視図 (a)は実施例3における経路部の全体を示す斜視図、(b)は実施例3の経路部における第1経路部材を示す斜視図 実施例3の経路部における第2の経路部材を示す斜視図 (a)(b)は中間転写ベルトユニットを装置本体にセットする前の状態を示す断面図 (a)(b)は中間転写ベルトユニットを装置本体にセットした後の状態を示す断面図 (a)(b)は中間転写ベルトユニットを装置本体にセットする途中の状態を示す斜視図 (a)は実施例3における装置本体後側のガイドレールの説明図、(b)は装置本体前側のガイドレールの説明図
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法や材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれらのみに限定する主旨のものではない。
〔実施例1〕
(画像形成装置)
図1は画像形成装置の説明図である。図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト101に沿って4つの画像形成部109を備えた中間転写方式のタンデム型カラーデジタルプリンタである。
4本の像担持体としての感光体ドラム103はそれぞれ帯電ローラ104により表面を一様な電荷に帯電される。レーザスキャナ105にはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像信号が入力され、この画像信号に応じてドラム表面をレーザ光で照射し、電荷を中和して潜像を形成する。ドラム上に形成された潜像はそれぞれ現像器106によりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで現像される。各ドラム上に現像されたトナー像は一次転写ローラ107により中間転写ベルト101へ順に一次転写され、中間転写ベルト101の表面上にフルカラーのトナー像が形成される。感光体ドラム103上の転写残トナーは、ドラムクリーナ108により回収される。
一方、カセット給紙部120から給紙ローラ121によって給紙された紙等の被転写材Pはレジストローラ122に向かって送られ、さらに中間転写ベルト上のトナー像と同期して二次転写部T2へ送られる。中間転写ベルト上のトナー像は、二次転写部T2にて二次転写内ローラ110と二次転写外ローラ111によって被転写材Pへ転写され、定着器130へ送られる。定着器130に送られた被転写材Pは、定着器130で熱及び圧力により被転写材Pにトナー像が定着された後、機外へと排出される。また二次転写部T2において転写されなかった中間転写ベルト101上の転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ102により回収される。
(中間転写ユニット)
図2は中間転写ユニットの説明図である。中間転写ユニット200は、複数の張架ローラにより張架され回転搬送される中間転写ベルト101を有するベルト搬送装置である。中間転写ベルト101は、ポリイミド等を用いた無端状のベルト部材である。中間転写ベルト101は、フレーム201の一部に回転自在に支持された駆動ローラ110、ステアリングローラ112、張架ローラ113,114および一次転写ローラ107により張架され、一体に組立てられて中間転写ユニット200を構成している。第1ローラとしての駆動ローラ110は二次転写部T2を形成する二次転写内ローラを兼ねており、第2ローラとしてのステアリングローラ112は圧縮バネ213によって中間転写ベルト101に内面から加圧するよう付勢され、張力を付与するテンションローラを兼ねている。
図2(a)に示すように一次転写ローラ107は中間転写ベルト101を介して各々感光体ドラム103と一次転写部T1を形成し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を中間転写ベルト101に重ね合わせて転写することでカラー画像を形成する。一方、モノクロ画像形成時には、図2(b)に示すように不図示の昇降機構によってイエロー、マゼンタ、シアンの一次転写ローラと中間転写ベルト101、感光体ドラムを離間してイエロー、マゼンタ、シアンの感光体ドラムを停止する。そして、中間転写ベルト101を介して一次転写部T1を形成するブラックの一次転写ローラと感光体ドラムによりモノクロのトナー像を中間転写ベルト101に形成する。さらに画像形成装置の待機状態には、図2(c)に示すようにブラックの一次転写ローラおよび張架ローラ114も移動して、中間転写ベルト101を4つの感光体ドラム103から完全に離間した状態とする。
(自律ステアリング機構)
図3は自律ステアリング機構の斜視図、図4は自律ステアリング機構の動作の説明図である。
ステアリングローラ112は、中間転写ベルト101の回転に伴って従動回転するよう両端でステアリングユニットをなすステアリングローラ支持部材211に支持される。ステアリングローラ112の両端部には回転規制された摺動リング部212が設けられている。本実施例では摺動リング部212はベアリング212aを内包してステアリングローラ112の軸受部材を兼ねている。また、摺動リング部(軸受部材)212は、ステアリングローラ支持部材211に対して矢印X方向にスライド可能に支持され、圧縮バネ213によってステアリングローラ112が中間転写ベルト101に付勢されるよう構成している。また摺動リング部212は、ステアリングローラ112の軸方向端部に設けられている。またステアリングローラ支持部材211はフレーム201に対して回転軸214を介して傾動自在に支持されている。回転軸214は、ステアリングユニットをなすステアリングローラ支持部材211をフレーム部材としてのフレーム201に対してステアリングローラ112の軸線112aに垂直な軸線214aの周りで傾動可能に支持されている。
中間転写ベルト101がステアリングローラ112の軸方向中央に対してバランス良く張架された図4(a)の状態から、図4(b)に示すように左方向(軸方向一方)への寄りが生じると、中間転写ベルト101と両端の摺動リング部212の間で摩擦力が発生する。このとき中間転写ベルト101と両端の摺動リング部212の掛かり幅が左右で異なり、掛かり幅の大きい左側(軸方向一方側)の摩擦力が右側(軸方向他方側)より大きくなることで、ステアリングローラ112が左側を下げる方向に傾動する。その結果、駆動ローラ110とステアリングローラ112のアライメントが崩れ、中間転写ベルト101はステアリングローラ112の巻付き部において右側へのベルト寄りを発生して、ベルト位置の片寄りを修正する。また図4(c)に示すように右方向(軸方向他方)への寄りが生じた場合には、中間転写ベルト101と右側(軸方向他方側)の摺動リング部212の摩擦力が大きくなり、ステアリングローラ112は右側を下げる方向に傾動する。その結果、中間転写ベルト101はステアリングローラ112の巻付き部において左側(軸方向一方側)へのベルト寄りを発生して、ベルト位置の片寄りを修正する。
中間転写ユニット200では通常、中間転写ベルト101を回転駆動すると、張架ローラのアライメントずれやわずかなローラ径の長手方向分布などの影響によって、一方向にベルト寄りが生じる。しかし、これに応じて中間転写ベルト101と両端の摺動リング部212の摩擦力のバランスが徐々に変化してステアリングローラ112が傾動すると、中間転写ベルト101の寄り速度は徐々に減速して、ベルト寄りが釣り合うステアリング傾動姿勢で収束する。
(中間転写ベルトクリーナ)
図5は中間転写ベルトクリーナ102の取付状態の説明図、図6は断面図である。フレーム201に傾動可能に支持されたステアリングユニットは、ステアリングローラ112に対向する位置で中間転写ベルト101に当接して中間転写ベルト101をクリーニングするクリーニングユニットとしての中間転写ベルトクリーナ102を備えている。
中間転写ベルトクリーナ102は中間転写ベルト101を介してステアリングローラ112に対向する位置にクリーニングブレード31の先端を当接させることで中間転写ベルト101上の転写残トナーを回収する。前述のようにステアリングローラ112はその両端を摺動リング部(軸受部材)212で回転支持され、圧縮バネ213を介してステアリングローラ支持部材211に対してスライド可能に支持されている。中間転写ベルトクリーナ102はその両端で摺動リング部212に対して固定されることで、ステアリングローラ112と一体となってステアリングローラ支持部材211とともに傾動する。即ち、クリーニングブレード31は中間転写ベルト101に寄りが生じてステアリングローラ112が傾動した場合にも、常に平行を保つよう一定の位置に圧接して、中間転写ベルト101との摩擦状態を安定して保つことができる。
以下では、中間転写ユニット200のフレーム201に対して回転軸214によってステアリングローラ支持部材211とともに傾動するステアリングローラ112や中間転写ベルトクリーナ102をまとめて、ステアリング部(ステアリングユニット)210という。中間転写ユニット200において、ステアリング部210は、フレーム201に対して装着方向下流側に設けられている。
(中間転写ユニット着脱構成)
図7に示すように、画像形成装置100には4つの画像形成部109が並列している一方の側面に開口部140が形成され、中間転写ユニット200は開口部140を介して画像形成装置100の筐体内部から一体に着脱することが可能である。この画像形成装置100の一方の側面には、画像形成装置100に対して開閉可能な開閉部材115が設けられており、図7に示すように開閉部材115を開放することで、前記開口部140が開放される。なお、ここでは、この開閉部材115に、中間転写ユニット200の駆動ローラ(二次転写内ローラ)110と対向する二次転写外ローラ111と、レジストローラ122の一方のローラが取り付けられている。従って、開閉部材115を開放することで、被転写材の搬送経路も開放される。
図8は画像形成装置100を開口部140側から見た説明図である。図8に示すように、画像形成装置100の筐体(装置本体)は互いに対向した側板151,152が複数のステイ153によって連結されている。中間転写ユニット200は、画像形成装置100内に装着した状態において、フレーム201の張架ローラ軸方向両側の側面にガイドリブ(第一の被ガイド部)202,203を備えている。画像形成装置100の側板151,152の内壁面には、前記ガイドリブ202,203と対向して、これを保持するガイドレール(第一のガイド部)161,162がそれぞれ対向配置されている。また図7に示す本形態の画像形成装置では、感光体ドラム103を含む4つの画像形成部109は、中間転写ユニット200の下方に配置され、図8に示すように一方の側板152に備えられた駆動ユニット170によりカップリング171を介して回転駆動される。従って、中間転写ユニット200を挿抜する際は、図7に示すように、画像形成部109の上方をその配列方向に通過する。
図9は中間転写ユニット200をガイドレール162に装着した状態を示す斜視図である。実際には、ガイドレール162の対向位置にはガイドレール161が配置されるが、中間転写ユニット200側面を表示するため、図9ではガイドレール161は不図示としている。また図10はガイドレール162の説明図、図11はガイドレール162と対向する側の中間転写ユニット側面の斜視図である。図11においても、ガイドレール161と対向するようガイドレール162が配置されるが、中間転写ユニット200側面を表示するため、図11ではガイドレール162は不図示としている。
前述したように、画像形成装置の待機状態では中間転写ベルト101は4つの感光体ドラム103から離間している(図2(c)参照)。しかし、中間転写ユニット200の挿抜に際しては、中間転写ユニット200側のガイドリブ202,203と装置筐体側のガイドレール161,162とのガタによっても中間転写ユニットの姿勢は不安定となる。そのため、中間転写ユニット200と、感光体ドラム103を含む画像形成部109との接触を避けるには、装置待機時より両者の隙間を大きくとることが望ましい。
そこで、フレーム201のガイドリブ(第一の被ガイド部)202,203を支持するようガイドレール161,162にガイド溝(第一のガイド部)161a,162aを設けている。ガイドレール161,162に設けられたガイド溝161a,162aは、直線状ではなく、図10に示すように装着位置Aから所定量移動した位置Bで中間転写ユニット200を持ち上げるよう屈曲した形状となっている。ただし、これによって中間転写ユニット200を持ち上げる高さ分だけ中間転写ユニットの挿抜に要する空間が上方に大きくなる。なお本実施例のような挿抜方向に長い中間転写ユニットでは、フレーム201にガイドレール161,162に支持されるガイドリブ202,203を挿抜方向に複数設けている。ここでは、図9および図11に示すように、フレーム201の挿抜方向上流側と下流側にそれぞれ、第一の被ガイド部としてのガイドリブ202a,202b、およびガイドリブ203a,203bを配置している。なお、第一のガイド部をなすガイド溝161a,162aにおいて、位置A,Bはベルト搬送装置である中間転写ユニット200を装置本体に位置決め装着する装着位置を含む第一の位置であり、中間転写ユニット200を第一の位置から持ち上げる高さ分だけ高い位置が第二の位置である。また、ここで装着位置とは、画像形成装置の装置本体(筐体)に対して中間転写ユニット200が位置決め装着される位置である。
このように中間転写ユニット200は、フレーム201の両側面に設けたガイドリブ202,203を画像形成装置100側のガイドレール161,162のガイド溝161a,162aで支持しながら案内することで、挿抜中の姿勢を規制される。これにより、中間転写ユニット200は、下方に配置された画像形成部109や上方のステイ153など、周囲との接触を回避して中間転写ベルト101が傷付くといった不具合が防止される。
一方、中間転写ユニット200において、フレーム201に対して傾動自在に設けたステアリング部210の姿勢は、ガイドリブ202,203だけでは十分規制されない。即ち中間転写ベルト101の寄り位置に応じてステアリングローラ112が傾動すると、中間転写ベルト101の寄り方向側のステアリング部210の端部が下がり、挿抜中に中間転写ユニット下方に配置された画像形成部109と接触するおそれがある。
そこで本実施例では、図11に示すようにステアリング部210の端部にガイド突起(第二の被ガイド部)215を設けている。さらに図10に示すように、対向する画像形成装置100側のガイドレール162にガイド突起215を支持する第2ガイド溝(第二のガイド部)162bを設けている。ここで第2ガイド溝162bは、画像形成装置100の開口部140側の装着開始位置Fから画像形成部109の上方をステアリング部210が通過する間、ガイド突起215を支持し、ステアリング部210の姿勢を規制する。しかし、第2ガイド溝162bは、ステアリング部210が画像形成部109の上方を通過した後、装着位置(装着完了位置)Aの手前の位置Cでガイド突起215の支持を解除する。第2ガイド溝162bは、装置本体に対して中間転写ユニット200を装着する過程において、中間転写ユニット200を第二の位置から第一の位置へ案内した後、ガイド突起215の支持を解除する。これにより、中間転写ユニット200の装着位置において、第1ガイド溝161a,162aによって位置決めされたフレーム201に対し、ステアリング部210の姿勢は傾動自在となり、中間転写ベルト101の寄りに対する自律ステアリングが可能となる。
なお、図10ではガイドレール162に設けた第2ガイド溝(第二のガイド部)162bについて示しているが、これと対向したガイドレール161に第2ガイド溝(第二のガイド部)161bを設け、ステアリング部210のガイドレール161と対向した端部に図9に示すガイド突起(第二の被ガイド部)215を設けて、ステアリング部210の姿勢を軸方向の両側で規制してもよい。また図11においてガイド突起215は中間転写ベルトクリーナ102の側面に配置しているが、フレーム201に対して傾動する部分であればよく、例えばステアリングローラ支持部材211の端部であってもよい。なお、第二のガイド部をなすガイド溝161b,162bにおいて、位置A,Cはベルト搬送装置である中間転写ユニット200を装置本体に位置決め装着する装着位置を含む第一の位置であり、中間転写ユニット200を第一の位置から持ち上げる高さ分だけ高い位置が第二の位置である。
また中間転写ユニット200を取り出す際は、装着位置Aにおいてステアリング部210は中間転写ベルト101の寄り位置に応じて傾動しており、中間転写ベルト101の寄り方向側のステアリング部210端部は回転軸214近傍に比べて下がった状態である。そこで図12に示すように、中間転写ユニット200を装着位置Aから画像形成装置100の開口部140方向に移動し始めた後、位置Dからステアリング部210端部のガイド突起215を第2ガイド溝162bでガイドする。すなわち、第2ガイド溝162bは、中間転写ユニット200を装置本体から取り出す過程において、支持が解除されたガイド突起215を支持して位置を規制する規制部162b1を有している。第2ガイド溝162bは、前記規制部162b1によりガイド突起215を支持して位置を規制した後、中間転写ユニット200を第一の位置より高い第二の位置へ案内する。これにより、ステアリングローラ112がフレーム201に支持された他の張架ローラと略平行となるよう、傾動したステアリング部210の姿勢を矯正することができる。
ここで、第2ガイド溝162bはステアリング部210の最大傾動時であってもガイド突起215の上方および下方からこれを押すことができるよう配置している。なお、図12(a)ではステアリング部210の傾動によって下方に変位(移動)したガイド突起215を位置Dから位置Cの間でガイド溝162bの規制部162b1により押し上げることで傾動姿勢を矯正し、その後ガイド溝162bに沿って移動する軌跡を示している。また図12(b)ではステアリング部210の傾動によって上方に変位(移動)したガイド突起215を位置Dから位置Cの間でガイド溝162bの規制部162b1により押し下げることで傾動姿勢を矯正し、その後ガイド溝162bに沿って移動する軌跡を示している。このように図12では、変位したガイド突起215を上下両方向から押すことができるようガイド溝162bの規制部162b1を形成している。
なお、中間転写ユニット200の両側に対向配置したガイドレール161,162にそれぞれ第2ガイド溝161b,162bを設け、ステアリング部210両端のガイド突起215によって傾動姿勢を矯正する場合には、第2ガイド溝161b,162bはガイド突起215を押し上げるか、または押し下げるかのいずれか一方向のみのガイドとしてもよい。また本実施例では、ガイド突起215をステアリング部210の側方に突出した形状とし、第2ガイド溝161b、162bを凹形状としているが、ステアリング部210の端部を支持し姿勢を規制することができれば、この形状に限定されるものではない。
上述したように、本実施例によれば、ステアリング部210は装着位置において傾動自在であり、装着または取り出す過程ではフレーム201とともにガイドレール161,162によりガイドされる。これにより、ステアリング部210の傾動を阻害せず、且つ垂れ下がりを規制することができ、挿抜軌跡配下の画像形成部などの構造物と干渉せず挿抜に要する空間を抑制することができる。
〔実施例2〕
図13は実施例2における画像形成装置の説明図である。図14は実施例2における中間転写ユニット200の装着状態の斜視図、図15はステアリング部210近傍の断面図である。なお、本実施例に係る画像形成装置の概略構成は、前述した実施例とほぼ同様であるため、同等の機能を有する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
前述のように、ステアリング部210は中間転写ユニット200のフレーム201に対して回転軸214を介して傾動自在に支持され、ステアリング部210の自重を回転軸214で負担している。また図13に示すように中間転写ベルト101に付与されたベルトテンションによってステアリングローラ112には斜め下向きの合力F1が作用する。さらに、中間転写ベルト回転時には、ベルト外周面と当接したクリーニングブレード31との摩擦力によって、ステアリング部210には下方への力F2が作用する。このように、ステアリング部210に下向きの力が作用することで、回転軸214を支持するフレーム201に過大な曲げ力を生じると、フレーム201が変形してステアリング部210が垂れ下がるように下方に変位する。その結果、自律ステアリング動作を妨げることによるベルト寄り戻し能力の低下や、所望のベルトテンションが付与されないことによる画像不良といった不具合につながる。
そこで、図14および図15に示すように、回転軸214とステアリングローラ軸方向に略同じ位置において、ステアリング部210を支持する第2支持部180を画像形成装置100の筐体を構成するステイ153に設けている。第2支持部180は、装置本体に設けられており、ステアリング部210をフレーム201に対してステアリングローラの軸線に垂直な軸線の周りで傾動可能に支持する支持部である。これにより、ステアリング部210への下向きの力を分担することで垂れ下がりを防止している。本実施例では一例として、中間転写ベルトクリーナ102の筐体底部に第2支持部180との当接部102bを設けている。
上記構成により、図15に示すように、中間転写ユニット200の装着位置では第2支持部180によりステアリング部210を支持することができる。しかし、中間転写ユニット200を画像形成装置100に対して挿抜する際には、図16に示すようにステアリング部210の当接部102bが第2支持部180から離れる。そのため、ステアリング部210は第2支持部180に支持されず、自重とベルトテンションの作用によって垂れ下がりが生じる。
そこで、中間転写ユニット200の挿抜時には、ステアリング部210の少なくとも一端に設けたガイド突起215を画像形成装置100側のガイドレール161(または162)に設けた第2ガイド溝161b(または162b)で支持する。これにより、中間転写ユニット200の挿抜時のステアリング部210の垂れ下がりを抑制する。なお、ステアリング部210を第2支持部180で支持しない状態で顕著に垂れ下がりが生じる場合には、ステアリング部210の両端にガイド突起215を設け、両側のガイドレール161,162に設けた第2ガイド溝161b,162bにより姿勢を規制することが望ましい。
前述のように、中間転写ベルト101の寄りに対する自律ステアリングを可能とするため、中間転写ユニット200を装置本体に装着する過程では、第2ガイド溝161b(または162b)は装着位置(装着完了位置)Aの手前の位置Cでガイド突起215の支持を解除する。一方、ステアリング部210の回転軸214近傍に配置した当接部102bは、装着位置(装着完了位置)Aの手前の位置Eから画像形成装置100側の第2支持部180上に到達する。ここで、ステアリング部210は回転軸214の他に、軸方向端部のガイド突起215または軸方向中央の当接部102bで支持することで垂れ下がりを防止する。その観点から、図17に示すように第2ガイド溝162bによるガイド突起215の支持解除位置Cは、第2支持部180による当接部102bの支持可能位置Eより装着方向において下流側(位置Eの後に位置Cに到達)に配置している。さらに、ガイドリブ202,203によってガイドされたフレーム201とともに、ガイド突起215によって支持されたステアリング部210は位置Bにおいて位置決め高さ(第一の位置)へ降下する。しかし、中間転写ユニット200を装置本体に装着する過程において、ステアリング部210の当接部102bが第2支持部180に上方より降下し載置されるよう、位置Bは第2支持部180による当接部102bの支持可能位置Eより装着方向において下流側(位置Eの後に位置Bに到達)であることが望ましい。
また装置本体から中間転写ユニット200を取り出す過程では、図18に示すように装着位置Aから第2支持部180でステアリング部210の当接部102bが支持可能な位置Eまでの間に、位置Dから位置Cにおいて第2ガイド溝161b,162bによってガイド突起215をガイドしてステアリング部210の傾動姿勢を矯正し、フレーム201と略平行となる姿勢で支持する。その後、ステアリング部210はフレーム201とともに第1ガイド溝161a,162aおよび第2ガイド溝161b,162bの位置Bでの屈曲によって、位置決め高さ(第一の位置)から挿抜高さ(第二の位置)へと持ち上げられる。
すなわち、本実施例では、中間転写ユニット200の着脱過程において、第2支持部180は、ステアリング部210を傾動可能に支持する区間が、ガイド突起215を第2ガイド溝161b,162bで支持する区間と重複している。さらに詳しくは、第2支持部180は、中間転写ユニット200を装置本体に装着する過程においては、第2ガイド溝161b,162bによるガイド突起215の支持が解除される前に、ステアリング部210を支持する。また中間転写ユニット200を装置本体から取り出す過程においては、第2ガイド溝161b,162bによりガイド突起215を支持するまで、ステアリング部210を支持する。
これにより、ステアリング部210の傾動姿勢や垂れ下がりを規制することで、中間転写ユニット200を下方に配置された画像形成部109と接触させることなく挿抜することができる。このため、中間転写ユニット200の挿抜時に、過剰に中間転写ユニット200を持ち上げる必要がなく、中間転写ユニット200の挿抜に要する空間を抑制することができる。
〔実施例3〕
図19~図26は実施例3における画像形成装置の説明図である。図19は実施例3における中間転写ユニットおよび回収トナー搬送部を示す斜視図である。図20は実施例3における中間転写ベルト部分を除いた回収トナー搬送部の斜視図である。なお、本実施例に係る画像形成装置の概略構成は、前述した実施例とほぼ同様であるため、同等の機能を有する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
図19に示すように中間転写ベルト101上に残された転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ102のクリーニング容器28内に設けられたクリーニングブレード31(図20参照)によって掻き取られ、回収トナーとしてクリーニング容器28内に落とされる。図19に示すようにクリーニング容器28内に落とされた回収トナーは、中間転写ベルトクリーナ102の長手方向に沿うように配置された搬送スクリュー36(図20参照)により図19に示す装置本体前側Frに向けて搬送され、トナー排出口28b(図24(b)参照)を通って排出される。
そして、図20に示すようにトナー排出口28bから排出された回収トナーは、第1経路部材34と第2経路部材35から成る経路部33を通って、装置本体側に取り付けられた回収容器37(図23参照)に収容される。回収容器37は、開口37aを通じてノズル部34cが非接触状態で高さ方向にオーバーラップするように挿入される筒状部35d(図24(b)参照)を有している。
経路部33は、中間転写ベルトクリーナ102のクリーニング容器28に着脱可能であり、クリーニング容器28からのトナーを回収する。経路部材としての第1経路部材34は、中間転写ユニット200が装置本体に装着されていないときには前記装置本体に支持されている。第1経路部材34は、中間転写ユニット200が装置本体に装着されると、クリーニング容器28に連結される。連結された第1経路部材34は、クリーニング容器28を含むステアリング部210と一体的に揺動可能になるとともに、トナー排出口28bを開口37aに連通させ、クリーニング容器28からのトナーを第2経路部材35を介して回収容器37に導く(図24(a),(b)参照)。
次に、図21~図24を参照して、経路部33の構成について詳細に説明する。図21(a)は実施例3における経路部33の全体を示す斜視図、図21(b)は実施例3の経路部33における第1経路部材34を示す斜視図である。図22は実施例3の経路部33における第2経路部材35を示す斜視図である。図23(a)は中間転写ユニット200を装置本体100にセットする前の挿入途中の状態を示す図19のFr側から見た断面図、図23(b)は図23(a)を反対側のRr側から見た状態を示す断面図である。図24(a)は中間転写ユニット200を装置本体100にセットした後の状態を示す断面図、図24(b)は図24(a)を反対側から見た状態を示す断面図である。
図21(a)に示すように、経路部33は、第1経路部材34と、装置本体側に固定されて回収容器37と連結し連通する第2経路部材35を備える。更に経路部33は、シャッタ部材32の回動中心87(図23(a)参照)との位置関係に応じて回動方向を切り換えてシャッタ部材32を開放位置と遮蔽位置とに移動させるトグルコイルバネ88(図24(a)参照)を有している。トグルコイルバネ88は、図24(a)に示すように、その一端が中間転写ユニット200側に設けられた突起86に係止され、他端がシャッタ部材32に設けられた突起32dに係止されている。
図23(a)および図23(b)に示すようにシャッタ部材32は、当接部としてのレバー部32aと、シャッタ係合部32bとを有している。レバー部32aは、中間転写ベルトクリーナ102を経路部33側に連結する際に第2経路部材35のレバー当接部35bとシャッタ当接部35f(図21(a)も参照)に摺接して回動させられる。レバー当接部35bは、中間転写ユニット200の画像形成装置100への装着に連動してレバー部(当接部)32aが当接しながらシャッタ部材32を移動させる被当接部を構成する。第2経路部材35は、回動したレバー部32aを図24(a)に示すように係合させてそれ以上の回動を規制する係合部35e(図22も参照)を有している。この係合部35eは、中間転写ベルトクリーナ102が経路部33から引き離される際に、レバー部(当接部)32aの先端部に係合しながらレバー部32aを図25(a)における反時計回り方向(シャッタ部材32を閉じる方向)に回動させる。なお、図25(a)および図25(b)は中間転写ベルトユニットを装置本体にセットする途中の状態を示す斜視図であり、図25(a)はシャッタ部材32が閉じられた状態、図25(b)はシャッタ部材32が開けられた状態をそれぞれ示す。
図21(a),(b)に示すように、第1経路部材34は、中間転写ベルトクリーナ102と係合するための係合部34aと、固定フック部34bと、トナー排出口28b(図24(b)参照)と連通するノズル部34cとを有している。第1経路部材34は、係合部34aと固定フック部34bとで中間転写ベルトクリーナ102の対応する部分(31a,32b)を挟み込むことにより、中間転写ベルトクリーナ102側に固定・支持される。これにより、第1経路部材34は、ステアリング部210のステアリング動作に一体的に追従動作する。
第1経路部材34は、中間転写ベルトクリーナ102と係合しない状態では、湾曲形状部の背面側に鉤状に突出して、第2経路部材35の姿勢保持凸部35a(図22参照)上部に形成された開口部35gに進入して一時的に係合する係合鉤部34eが、装置本体側の姿勢保持凸部(所定部位)35aと突き当たって仮保持される。そして、第1経路部材34は、中間転写ユニット200の画像形成装置100への装着後には、クリーニング容器28に連結されるとともに姿勢保持凸部35aから離れて、ステアリング部210と共に移動可能になる。
図22に示すように、第2経路部材35は、前述した姿勢保持凸部35a、レバー当接部35b、係合部35e、シャッタ当接部35f、開口部35gの他に、筒状部35dを有している。筒状部35dには、そのトナー受入れ口35cと、トナー受入れ口35cに挿入されたノズル部34cとの間に、トナー排出口28bからの回収トナーを周囲に飛散させないための封止部材としての、可撓性を有するシート材38が設けられている。シート材38は、矩形状に形成されると共に、2本の対角線にそれぞれ切込み38aを形成されている。このシート材38は、図22の載置状態において、切込み38aを介してトナー排出口28bをトナー受入れ口35cに挿入させることができる。このようなシート材38の存在により、開口37aとトナー排出口28bとの間で、トナー排出口28bから開口37aへ放出されるトナーが飛散しないように封止することができる。
この際、上記のように第1経路部材34が姿勢保持凸部35aに当接して、背面側への傾動を規制された状態に支持されている。そのため、第1経路部材34が中間転写ユニット200から離れる方向(矢印W方向)に傾いて中間転写ベルトクリーナ102との接続不良が発生することが防止される。
しかし、上記の構成においては、中間転写ベルトユニットが装着されていない場合の第1経路部材34はステアリングユニット調芯動作を規制してはならない。そのため、中間転写ベルトユニットが装着されていない場合、姿勢保持凸部35aによる第1経路部材34の保持位置はステアリング部210の調芯範囲の下端にある。従って、前述のように、第2ガイド溝162bの位置Cでステアリング部210のガイド突起215と第2ガイド溝162bの支持が解除され、第2支持部180(図14参照)がステアリング部210を傾動可能に支持する段階において、中間転写ベルトクリーナ102のシャッタ部材32が設けられた装置本体前側Fr(図19参照)が上方に少なからず傾動してしまうと、シャッタ係合部32bが固定フック部34bの上方に退避し、固定フック部34bを持ち上げることができず、開口37aとトナー排出口28bの連通ができず、回収トナーの飛散や装置の破損につながる。
そこで、本実施例では、装置本体後側のガイドレール162のガイド溝(第二のガイド部)162b、装置本体前側のガイドレール161のガイド溝(第二のガイド部)161bを、それぞれ図26(a)、図26(b)に示すように構成している。図26(a)は実施例3における装置本体後側のガイドレールの説明図であり、ガイド溝162bを有するガイドレール162を示す模式図である。図26(b)は装置本体前側のガイドレールの説明図であり、ガイド溝161bを有するガイドレール161を示す模式図である。
ここで、図26(b)に示すガイドレール161は、ステアリングローラ112の軸線方向(図3に示す軸線112aの方向)において、図8に示す装置本体100の一方側に設けられている。また、図26(a)に示すガイドレール162は、ステアリングローラ112の軸線方向において、前記ガイドレール161に対向するように設けられ、図8に示す装置本体100の一方側とは反対側の他方側に設けられている。なお、ガイドレール162が設けられた装置本体100の他方側は、図8に示すように駆動ユニット170が設けられた装置本体後側Rrである。また、ガイドレール161が設けられた装置本体100の一方側は、前記第1経路部材34を含む経路部33が設けられた側であり、前記駆動ユニット170が設けられた装置本体後側Rrとは反対側の装置本体前側Frである。
図26(b)に示す前記一方側(装置本体前側Fr)のガイド溝161bは、装置本体100に対して中間転写ユニット200を装着する過程において、前記ステアリング部210を図26(a)に示す前記他方側のガイド溝162bに比べて下げるように傾動させる範囲を有している。ここでは、ガイド溝161bがステアリング部210を傾動させる範囲を、ステアリング部210が画像形成部109の上方を通過する位置Gから、装着位置(装着完了位置)Aの手前のガイド突起215の支持を解除する位置Cまでの間に設定している。
図26(b)に示すように、装置本体前側Frのガイドレール162のガイド溝162bは、装置本体後側Rrのガイド溝162bに対して、ステアリング部210が画像形成部109の上方を通過した位置Gから、ガイド突起215の位置を高さ方向下方に変化させていく。このとき、図26(a)に示すように、装置本体後側Rrのガイドレール162のガイド溝162bは、ステアリング部210が画像形成部109の上方を通過した位置Gを過ぎても、ガイド突起215の高さ方向の位置を変化させない。これにより、装置本体前側Frのガイド突起215は、装置本体後側Rrのガイド突起215に比べて高さ方向の位置が下方になる。そして、図26(b)に示すように、装置本体前側Frのガイドレール162のガイド溝162bは、位置Cでステアリング部210の傾動が調芯範囲で下端になるようガイド突起215の位置が規制される。そして、ステアリング部210の自重によって傾動姿勢が維持されるので、ステアリング部210が傾動自在な位置にあっても、ステアリング部210は、第1経路部材34と確実な係合が可能になる。これにより、第2支持部180(図14参照)がステアリング部210を傾動可能に支持する段階において、開口37aとトナー排出口28bの連通ができずに、回収トナーの飛散や装置の破損につながるのを防止できる。
〔他の実施例〕
前述した実施例では、色の異なる画像形成部を4つ使用しているが、この色、使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また画像形成装置に対して着脱自在なベルト搬送装置として、中間転写ベルトを有する中間転写ユニットを例示したが、これに限定されるものではなく、被転写材を搬送する搬送ベルトを備えた搬送ユニットであっても良い。これらのベルト搬送装置を着脱可能に備えた画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
A …装着位置
F …装着開始位置
T1 …一次転写部
T2 …二次転写部
31 …クリーニングブレード
32…シャッタ部材
33…経路部
34…第1経路部材
35…第2経路部材
37…回収容器
100 …画像形成装置
101 …中間転写ベルト
102 …中間転写ベルトクリーナ
102b …当接部
103 …感光体ドラム
109 …画像形成部
110 …駆動ローラ
112 …ステアリングローラ
113,114 …張架ローラ
140 …開口部
151,152 …側板
161,162 …ガイドレール
161a,162a …第1ガイド溝
161b,162b …第2ガイド溝
162b1 …規制部
180 …第2支持部
200 …中間転写ユニット
201 …フレーム
202,203 …ガイドリブ
210 …ステアリング部
211 …ステアリングローラ支持部材
212 …摺動リング部
213 …圧縮バネ
214 …回転軸
215 …ガイド突起

Claims (10)

  1. 装置本体と、
    無端状のベルト部材を張架する第1ローラを回転自在に支持するフレーム部材と、前記ベルト部材を張架する第2ローラを回転自在に支持し、前記フレーム部材に対して前記第2ローラの軸線に垂直な軸線の周りで傾動可能に支持され、前記ベルト部材が前記第2ローラの軸方向の一端側に寄ると、前記第2ローラの軸方向端部に設けられた軸受部材が前記ベルト部材と接触し作用する力によって、前記ベルト部材が前記第2ローラの軸方向の他端側に寄る方向に前記フレーム部材に対して傾動するステアリングユニットと、を有し、前記装置本体に着脱可能に設けられたベルト搬送装置と、
    前記装置本体に設けられ、前記フレーム部材に設けられた第一の被ガイド部を支持し、装置本体に対して着脱されるベルト搬送装置を案内する第一のガイド部と、
    前記装置本体に設けられ、前記ステアリングユニットに設けられた第二の被ガイド部を支持し、装置本体に対するベルト搬送装置の装着位置では前記第二の被ガイド部の支持を解除し、装置本体に対して着脱されるベルト搬送装置を案内する第二のガイド部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記ステアリングユニットは、前記第2ローラに対向する位置で前記ベルト部材に当接して前記ベルト部材をクリーニングするクリーニングユニットを備え、前記第二の被ガイド部は前記クリーニングユニットに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第一のガイド部および第二のガイド部は、装置本体に対してベルト搬送装置を着脱する過程において、少なくとも、ベルト搬送装置が装置本体に位置決めされる第一の位置より高い第二の位置で前記第一の被ガイド部および第二の被ガイド部をそれぞれ支持し、案内することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第二のガイド部は、装置本体に対してベルト搬送装置を装着する過程において、ベルト搬送装置を第二の位置から第一の位置へ案内した後、前記第二の被ガイド部の支持を解除することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記第二のガイド部は、前記ベルト搬送装置を装置本体から取り出す過程において、支持が解除された第二の被ガイド部を支持して位置を規制する規制部を有し、前記規制部により前記第二の被ガイド部を支持して位置を規制した後、ベルト搬送装置を第一の位置より高い第二の位置へ案内することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 装置本体に設けられ、前記ステアリングユニットを前記フレーム部材に対して前記第2ローラの軸線に垂直な軸線の周りで傾動可能に支持する支持部を有し、
    前記支持部は、少なくとも、前記第二のガイド部による前記第二の被ガイド部の支持が解除された前記ステアリングユニットを傾動可能に支持することを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記ベルト搬送装置の着脱過程において、前記支持部により前記ステアリングユニットを傾動可能に支持する区間が、前記第二の被ガイド部を前記第二のガイド部で支持する区間と重複していることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記支持部は、ベルト搬送装置を装置本体に装着する過程においては、前記第二のガイド部により前記第二の被ガイド部の支持が解除される前に前記ステアリングユニットを支持し、ベルト搬送装置を装置本体から取り出す過程においては、前記第二のガイド部により前記第二の被ガイド部を支持するまで前記ステアリングユニットを支持することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記クリーニングユニットのトナー排出口から排出されたトナーを開口から受けて収容する回収容器と、
    前記第2ローラの軸線方向において前記装置本体の一方側に設けられ、前記ベルト搬送装置が前記装置本体に装着されていないときには前記装置本体に支持され、前記ベルト搬送装置が前記装置本体に装着されると前記クリーニングユニットに連結されて前記クリーニングユニットと一体的に揺動可能となると共に、前記トナー排出口を前記開口に連通させて前記トナー排出口からのトナーを前記開口に導く経路部材と、を備え、
    前記第二のガイド部は、前記第2ローラの軸線方向において前記装置本体の一方側と、前記一方側とは反対側である前記装置本体の他方側にそれぞれ設けられており、
    前記一方側の第二のガイド部は、装置本体に対してベルト搬送装置を装着する過程において、前記ステアリングユニットを前記他方側の第二のガイド部に比べて下げるように傾動させる範囲を有することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  10. 前記ステアリングユニットは、前記フレーム部材に対して、前記ベルト搬送装置の装着方向下流側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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