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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−143335
公開日 平成11年(1999)5月28日
出願番号 特願平9−317633
出願日 平成9年(1997)11月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外2名)
発明者 鮫島 隆夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】像担持体上に形成されたトナー画像を転写材に転写する転写手段と、該転写手段によりトナー画像が転写された転写材を搬送する搬送ユニットと、該搬送ユニットにより搬送された転写材上のトナー画像を定着させる定着手段と、を備えた画像形成装置において、前記定着手段を装置本体に対して着脱自在に設けると共に、該定着手段を装置から取り外すことにより、前記搬送ユニットも装置本体に対して着脱自在とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】前記搬送ユニットは、転写材を搬送させる搬送ベルトと、該搬送ベルトを駆動させる駆動軸と、を備え、前記駆動軸は、装置本体側に備えられる駆動伝達手段に対して、スラスト方向およびラジアル方向に所定分のガタを持って連結及び連結解除自在に構成されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】前記駆動軸と駆動伝達手段はカップリング構造により連結及び連結解除自在に構成されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】前記搬送ユニットを装置本体に位置決めする位置決め手段により搬送ユニットを位置決めした際に、同時に、前記駆動軸は駆動伝達手段に対して連結する位置に位置決めされることを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。
【請求項5】前記搬送ユニットを転写材の搬送方向と垂直方向にスライドすることにより、前記駆動軸と駆動伝達手段との連結が解除されて、搬送ユニットは前記定着手段を取り外した方向に取り外すことが可能となることを特徴とする請求項2,3または4に記載の画像形成装置。
【請求項6】前記搬送ユニットは、前記定着手段を取り外した後にできる空間を通過させることによって取り外せることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真方式を用いた複写機やプリンター、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するもので、特に、転写材へトナー画像を転写後、転写材を定着手段まで搬送する搬送手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の画像形成装置としては、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などがある。
【0003】複写機は、一般的に、原稿等の画像を読み取る機能を備え、読み取った画像情報に基づいてシートに画像を形成するものであるが、近年では、通信機能等を備えて外部から送られる画像情報を入力する機能を備えた複写機もある。
【0004】また、プリンタは、一般的に外部の装置、例えば、コンピュータなどの装置から送られる画像情報に基づいてシートに画像を形成するものであり、ファクシミリ装置は、一般的に原稿等の画像を読み取る機能、および、通信機能を備え、読み取った画像情報を外部へ送り、また、外部から送られた情報に基づいてシートに画像を形成するものである。
【0005】これらの画像形成装置には、転写材上に、感光体ドラムなどの像担持体上に形成された現像(トナー画像)が転写された後に、転写された未定着画像を定着させる定着装置まで、転写材を搬送する搬送装置を備えたものがある。
【0006】以下、このような搬送装置を備えた従来技術に係る画像形成装置について、特に、その搬送経路等について、図9および図10を参照して説明する。
【0007】図9は従来技術に係る白黒のレーザープリンターの概略構成断面図であり、図10は従来技術に係る白黒の複写機の概略構成断面図である。
【0008】まず、図9を参照して、画像形成装置の一例として白黒のレーザープリンターの場合について説明する。
【0009】図9に於いて、カセットトレイ107aから半月状のピックアップローラ107eにより送り出された転写材(カット紙など)Sはフィードローラ107fとリタードローラ107gのローラ対により1枚分離され、搬送ローラ対107bに搬送され、レジストローラ対107dに到達する。
【0010】その後、記録手段となるプロセスカートリッジB内に配置された電子写真感光体としての感光体ドラム101の回転に合わせてレジストローラ対107dから転写材Sは搬送され、転写ローラ105により転写材S上に感光体ドラム101上のトナー像が転写される。
【0011】感光体ドラム101と転写ローラ105のニップ部により搬送される転写材Sは搬送ベルトユニット112の下方に向かう搬送ベルト112a、平坦な搬送ガイドリブ112b、定着入口ガイド108cに沿って搬送されていく。
【0012】その後、転写材Sは加熱ローラ108b及び加圧ローラ108aのニップ部により加熱、加圧されて転写材S上のトナー像が永久像として定着された後、排紙ローラ対113を経て搬送ガイドリブ115に沿って搬送され、排紙ローラ対109により装置本体上部のフェースダウントレイ110上に排出積載される。
【0013】次に、図10を参照して、画像形成装置の一例として白黒の複写機の場合について説明する。
【0014】なお、上述の図9で示したレーザープリンターと同一の構成部分については同一の符号を付して説明する。
【0015】図10に示したように、レーザープリンターと同様に、カセットトレイ107aからピックアップローラ107eにより送り出された転写材Sはフィードローラ107fとリタードローラ107gのローラ対により1枚分離され、搬送ローラ対107bに搬送され、レジストローラ対107dに到達する。
【0016】その後、記録手段となるプロセスカートリッジB内に配置された電子写真感光体としての感光体ドラム101の回転に合わせてレジストローラ対107dから転写材Sは搬送され、転写装置105により転写材S上に感光体ドラム101上のトナー像が転写され、平坦な搬送ベルト112aにより搬送されて定着ローラ対のニップ部に挟まれ、フェースアップトレイ117に排出積載される。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【0018】従来、上記の搬送ベルトユニット112は小型の装置に於いては装置本体と一体成形されたモールドであったり、中型以上の装置に於いては装置本体のフレームに、上方、或いは側面よりビス固定されていたりするので、容易に装置本体外部に取り外す事ができなかった。
【0019】そのため、装置の長期使用等により、搬送ベルトユニット112においては搬送ベルトの破損、或いはトナーの飛散、紙粉等による搬送ベルトの汚れ、或いはこれらによる搬送ベルトとベルト駆動軸との駆動伝達の滑りが発生した際の、搬送ベルトの交換、清掃等が非常に困難であるといった問題があった。
【0020】本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、メンテナンス性を向上させて信頼性に優れた画像形成装置を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明にあっては、像担持体上に形成されたトナー画像を転写材に転写する転写手段と、該転写手段によりトナー画像が転写された転写材を搬送する搬送ユニットと、該搬送ユニットにより搬送された転写材上のトナー画像を定着させる定着手段と、を備えた画像形成装置において、前記定着手段を装置本体に対して着脱自在に設けると共に、該定着手段を装置から取り外すことにより、前記搬送ユニットも装置本体に対して着脱自在とすることを特徴とする。
【0022】したがって、搬送ユニットを装置本体に対して着脱自在としたので、搬送ユニットの清掃、交換等を容易に行うことができる。
【0023】前記搬送ユニットは、転写材を搬送させる搬送ベルトと、該搬送ベルトを駆動させる駆動軸と、を備え、前記駆動軸は、装置本体側に備えられる駆動伝達手段に対して、スラスト方向およびラジアル方向に所定分のガタを持って連結及び連結解除自在に構成されるとよい。
【0024】このように構成すれば、ガタを持たせたことにより、駆動軸の駆動伝達手段に対する位置ずれが吸収される。
【0025】前記駆動軸と駆動伝達手段はカップリング構造により連結及び連結解除自在に構成されるとよい。
【0026】前記搬送ユニットを装置本体に位置決めする位置決め手段により搬送ユニットを位置決めした際に、同時に、前記駆動軸は駆動伝達手段に対して連結する位置に位置決めされるとよい。
【0027】前記搬送ユニットを転写材の搬送方向と垂直方向にスライドすることにより、前記駆動軸と駆動伝達手段との連結が解除されて、搬送ユニットは前記定着手段を取り外した方向に取り外すことが可能となるとよい。
【0028】前記搬送ユニットは、前記定着手段を取り外した後にできる空間を通過させることによって取り外せるとよい。
【0029】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この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、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0030】図1〜図8を参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【0031】なお、本実施の形態においては、画像形成装置の一例として、4色フルカラーのレーザービームプリンターの場合について説明する。
【0032】まず、画像形成装置の全体構成等について、図1を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【0033】図に示したように、画像形成装置Aは、第1の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光体ドラムという)1を備えている。
【0034】感光体ドラム1は、駆動手段(不図示)によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。
【0035】感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電装置2、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上に静電潜像を形成する露光手段3、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置4、感光体ドラム1上のトナー像が1次転写される転写手段を構成する第2の像担持体としての中間転写体ユニット5、1次転写後の感光体ドラム1表面に残った転写後トナーを除去するクリーニング装置6等が配設されている。
【0036】ここで、感光体ドラム1と帯電装置2、トナーを除去するクリーニング装置6は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジBを形成し画像形成装置Aの装置本体14に着脱可能なものとなっている。
【0037】その他に、記録媒体(転写材)Sを中間転写体ユニット5に向けて給送するとともに、転写材Sを搬送する給搬送手段7、2次転写後の転写材Sにトナー像を定着させる定着手段としての定着器8が配設されている。
【0038】以下、感光体ドラム1から順に詳述する。
【0039】感光体ドラム1は、例えば直径47mmのアルミニウムシリンダの外周面に、有機光導電体層(OPC感光体)を塗布して構成したものである。
【0040】感光体ドラム1は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、矢印方向に回転駆動される。
【0041】帯電装置2としては、例えば、特開昭63−149669号公報に示すようないわゆる接触帯電方式のものを使用することができる。
【0042】帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム1表面に当接させるとともに、このローラに電源(不図示)によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1表面を一様に帯電させるものである。
【0043】露光手段3は、ポリゴンミラー3aを有し、このポリゴンミラー3aには、レーザーダイオード(不図示)によって画像信号に対応する画像光が照射される。
【0044】ポリゴンミラー3aはスキャナーモーター(不図示)によって高速で回転され、反射した画像光を結像レンズ3b、反射ミラー3c等を介して、帯電済みの感光体ドラム1表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【0045】現像装置4は、軸4dを中心に割出回転可能な回転体4Aと、これに搭載された4個の現像器、すなわちイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器4Y,4M,4C,4Bkを備えている。
【0046】感光体ドラム1上の静電潜像の現像時には、その静電潜像に付着すべき色の所定の現像器が現像位置に配置される。
【0047】すなわち、所定の現像器が回転体4Aの割出回転によって感光体ドラム1に対向した現像位置に止まり、さらにその現像器の現像スリーブ4bが感光体ドラム1に対して微小間隙(300μm程度)をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラム1上の静電潜像を現像する。
【0048】この現像は次のようにして行う。
【0049】まず、現像する色に対応する現像器の容器内のトナーを送り機構によって塗布ローラ4Aに送り込み、回転する塗布ローラ4a及びトナー規制ブレード4cによって、回転する現像スリーブ4bの外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与(摩擦帯電)する。
【0050】そして、この現像スリーブ4bと、静電潜像が形成された感光体ドラム1との間に現像バイアスを印加することにより、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像するものである。
【0051】又、各現像器4Y,4M,4C,4Bkのスリーブ4bには、各現像器が現像位置に配置された時に、画像形成装置本体14に設けられた各色現像用高圧電源と接続されるようになっており、各色の現像毎に選択的に電圧が印加される。
【0052】尚、各現像器4Y,4M,4C,4Bkは、回転体4Aに対して個別に着脱可能に構成されている。
【0053】第2の像担持体としての中間転写体ユニット5は、感光体ドラム1から順次に1次転写されて重ねられた複数のトナー像を、一括して転写材Sに2次転写するものである。
【0054】中間転写体ユニット5は、矢印R5方向に走行する中間転写ベルト5aを備えている。
【0055】本実施の形態の中間転写ベルト5aは周長約440mmのベルトであり、駆動ローラ5b、2次転写対向ローラ5c、従動ローラ5dの3本のローラにより掛け渡されている。
【0056】更に、従動ローラ5dに近接して中間転写ベルト5aを感光体ドラム1に押圧する位置と中間転写ベルト5aが感光体ドラム1から離れる位置をとる様に後退する押えローラ5jを備えている。
【0057】中間転写ベルト5aは、駆動ローラ5bの回転によって矢印R5方向に走行する。
【0058】更に、中間転写ベルト5aの外側の所定の位置には、中間転写ベルト5aの表面に接離可能なクリーニングユニット5eが設けてあり、後述の転写材Sに一括して2次転写後に残った転写材トナーを除去する。
【0059】このクリーニングユニット5eは帯電ローラ5fを中間転写ベルト5aに当接させてトナーに転写時と逆の電荷を与える。
【0060】逆の電荷を付与されたトナーは、感光体ドラム1に静電的に付着され、その後、感光体ドラム1用の後述のクリーニング装置6によって回収されるものである。
【0061】尚、中間転写ベルト5aのクリーニング方法としては、上述の静電クリーニングに限らず、ブレードやファーブラシなどの機械的方法や、これらを併用したもの等でもよい。
【0062】クリーニング装置6は、現像装置4によって感光体ドラム1上に現像されたトナーが中間転写ベルト5aに1次転写された後、1次転写されないで感光体ドラム1表面に残ったいわゆる転写残トナーを除去するものである。
【0063】同図のクリーニング装置6では、転写残トナーはクリーニング容器11aの中に蓄積されていく。
【0064】給搬送手段7は、画像形成部に転写材Sを給送するものであり、複数枚の転写材Sが収納されている。
【0065】画像形成時にはピックアップローラ7e(半月ローラ)、フィードローラ7f、リタードローラ7g、が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット7a内の転写材Sを1枚毎分離給送するとともに、搬送ローラ対7bによってガイド板7cに沿って搬送する。
【0066】転写材S先端はレジストローラ対7dに突き当たり一旦停止し、ループを形成した後中間転写ベルト5aの回転と画像書出し位置の同期を取って、レジストローラ対7dによって中間転写体ユニット5へと再給紙されていく。
【0067】定着器8は、転写材Sに2次転写された複数のトナー画像を定着させるものであり、図1に示すように駆動回転する加熱ローラ8bと、これに圧接して転写材Sに熱及び圧力を印加する加圧ローラ8aとからなる。
【0068】すなわち、中間転写ベルト5a上のトナーを一括転写させる2次転写ローラ11を通過した転写材Sは搬送ベルトユニット12上を搬送され、定着器8を通過する際に定着ローラ対で搬送されるとともに、加熱ローラ8bによって熱及び圧力を印加される。
【0069】これによって、複数色のトナー像が転写材S表面に定着される。
【0070】次に、本実施の形態の特徴である搬送ベルトユニットの構成等について、説明する。
【0071】図3は本発明の実施の形態に係る画像形成装置に備えられる搬送ユニット周辺の概略構成図である。
【0072】図3に示すように転写材Sは中間転写体ユニット5の2次転写対向ローラ5Cと2次転写ローラ5nのニップ部から水平方向より下方に向かって排出されてくるので、搬送ユニットである搬送ベルトユニット12のガイドはその方向に沿って所定の位置まで下がる方向に設定され、その後は定着ローラ対のニップ部8dに向かって上方へ転写材Sをガイドするように設定されており、その断面形状は広角V字形状をなしている。
【0073】V字形状の搬送路の谷部には搬送ベルトの駆動軸20が設けられ、2次転写ローラ5n側の山部には第一搬送ベルトの第一従動軸21、又定着器8側の山部には第二搬送ベルトの第二従動軸22が設けられており、夫々回転自在に搬送ベルト台12cに取り付けられている。
【0074】図4および図5は本発明の実施の形態に係る画像形成装置に備えられる搬送ユニットの平面図である。
【0075】図4に於いて、駆動軸20の中央部20aと第一従動軸21の中央部の間には第一搬送ベルト12a(無端ベルト)が掛けられている。
【0076】又、駆動軸の両端部20bと第二従動軸22の間には第二搬送ベルト12bが夫々掛けられている。
【0077】これにより、駆動軸20の一端に設けられたカップリング20cを介して駆動軸20に矢印Y方向に回転駆動力を与えれば、第一搬送ベルト12aと第二搬送ベルト12bは転写材Sを定着器8側へ搬送する方向に回転する。
【0078】図3〜図5に示すように、搬送ベルト台12cには差込リブ30,31,32及びボス33が設けられ、搬送ベルト台ステー34の切り起こし部に設けられた位置決め穴35,36,37に搬送ベルト台12cの差込リブの端面30a,32aが搬送ベルト台ステーの切り起こし部に突き当たるまで差し込まれている。
【0079】又、ボス33は搬送ベルト台ステーの後ろに設けられた位置決め溝40に嵌合し、搬送ベルト台12cはビス38で搬送ベルト台ステー34に固定されている。
【0080】なお、これら差込リブ30,31,32、ボス33、位置決め穴35,36,37、位置決め溝40等によって位置決め手段が構成されている。
【0081】この時、搬送ベルトの駆動軸20の端部に設けられた駆動伝達手段20cは、装置本体側に設けられた駆動伝達手段と噛み合った状態となっている(図4,図6)。
【0082】図8は図4のうち駆動伝達手段(カップリング)部の拡大図である。
【0083】搬送ベルトの駆動軸20のカップリング20cは、十字形状のリブ構造となっており、装置本体側の駆動ギア39の先端39aは十字形状の溝が備えられている。
【0084】そして、これらが連結した際には、図8に示す様に、搬送ベルト駆動軸20と本体駆動ギアのカップリング部にはスラスト方向とラジアル方向にa,bのガタを持たせ、位置ズレを吸収できる構成となっており、また、搬送ベルト台12cの位置決めにより、同時にカップリング間の位置決めも決まる構成となっている。
【0085】搬送ベルトユニット12を取り外す際は、図2に示した様に、定着器8を装置後部より抜き取り、装置後部からビス38を緩め、図5,図7に示した矢印方向に搬送ベルトユニット12をスライドさせて、搬送ベルトユニット12と搬送ベルト台ステーの位置決め、及び駆動伝達のカップリングを外し、定着器8を取り外した後にできる空間を通過させることで、装置後方へ抜き取る構成となっている。
【0086】なお、取付け時はこれと逆の手順で簡単に取り付ける事ができる。
【0087】以上のように、定着器8を装置本体から取り外せば、簡単に搬送ベルトユニット12を取り外すことができ、また取り付けも容易にできるので、搬送ベルトユニット12の清掃や交換等を容易に行うことができ、メンテナンス性が向上する。
【0088】
【発明の効果】本発明は、搬送ユニットを装置本体に対して着脱自在としたので、搬送ユニットの清掃、交換等を容易に行うことができ、メンテナンス性が向上し、信頼性が向上する。
【0089】搬送ユニットを構成する駆動軸を、装置本体側に備えられる駆動伝達手段に対して、スラスト方向およびラジアル方向に所定分のガタを持って連結及び連結解除自在に構成すれば、駆動軸の駆動伝達手段に対する位置ずれを吸収できる。
【0090】駆動軸と駆動伝達手段はカップリング構造により連結及び連結解除自在に構成することができる。
【0091】位置決め手段によって、搬送ユニットを装置本体に位置決めすると同時に、駆動軸を駆動伝達手段に対して連結する位置に位置決めすれば、簡単に着脱することができる。
【0092】搬送ユニットを転写材の搬送方向と垂直方向にスライドすることにより、駆動軸と駆動伝達手段との連結を解除して、搬送ユニットを定着手段を取り外した方向に取り外すことが可能となる。




 

 


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