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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11−174859
公開日 平成11年(1999)7月2日
出願番号 特願平9−340445
出願日 平成9年(1997)12月10日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
発明者 鮫島 隆夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 像担持体上に現像剤の像を形成し、該現像剤の像を、中間転写体に1次転写したうえで、改めて、該中間転写体から転写材に2次転写する画像形成装置において、前記中間転写体を含んで構成された中間転写体ユニットと、前記中間転写体ユニットを着脱可能な状態で搭載される支持体と、前記像担持体、前記中間転写体ユニットおよび前記支持体を収容する筐体と、前記支持体およびこれに搭載された中間転写体ユニットを、略水平方向にスライドさせつつ前記筐体から引き出し可能な状態で支持した支持機構と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 前記支持体に設けられた導体回路と、前記導体回路を通じて前記中間転写体ユニットと電気的に接続される電気回路と、を有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】 前記中間転写体ユニットは、前記導体回路と接続される第1の接点部を備えたものであり、前記導体回路は、前記第1の接点部と接続される第2の接点部を備えたものであり、前記支持体および前記中間転写体ユニットの前記筐体への収容・引き出しに伴って、前記第1の接点部と前記第2の接点部とを接続・離間させる接続機構を有すること、を特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
【請求項4】 前記第1の接点部および/または前記第2の接点部を、その姿勢の変動を許した状態で支持する接点支持機構を有すること、を特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
【請求項5】 前記第1の接点部と前記第2の接点部との接触圧を一定に保つ接触安定機構を有すること、を特徴とする請求項3または4記載の画像形成装置。
【請求項6】 前記電気回路は、前記導体回路を通じて前記中間転写体ユニットに電力を供給するものであること、を特徴とする請求項2,3,4または5記載の画像形成装置。
【請求項7】 前記電気回路は、前記導体回路を通じて前記中間転写体ユニットとの間で電気信号を授受するものであること、を特徴とする請求項2,3,4または5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、電子写真方式の画像形成装置において、特に、中間転写体の交換性、ジャム処理等のメンテナンス性に優れ且つ、小型の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来中間転写体等を用いたカラー画像形成装置は、図22に示すように、定着器、給搬送装置等を含んで構成された下側ユニット63と、回転軸65を中心に回転して開く上側ユニット64とから構成されている。
【0003】上側ユニット64には、現像装置4、露光装置3、感光体ドラム1等が含まれており重い。従って、開閉時の負荷を軽減するためにダンパー機構を備えられている。
【0004】一方、中間転写体ユニット5は、図22に示したように、下側ユニット63の上に略位置決めされて置かれ、この時点で中間転写体ユニット5に供給される各高圧電流の接点と各信号接点が接続されるように位置決めされ、上側ユニット64を閉めることで上側ユニットに設けられた板バネ等の押え板で中間転写体ユニット5を押えて中間転写体ユニット5の位置決めと各高圧接点部及び各信号接点を本体側接点と接続する構成となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のカラー画像形成装置(図22参照)においては、中間転写体の交換メンテナンスやジャム処理の際には、上側ユニット64を開閉しなくてならない。しかし、ダンパー機構が備わっているとはいえ、重い上側ユニット64を開閉するのはユーザーにとって重労働である。
【0006】また、重量の大きい上側ユニット64を開閉可能な状態で支持するには、構造的にも装置全体の剛性を高める必要がある。また、ダンパー機構等を必要とする分だけ装置が大型化してしまう。
【0007】更に、中間転写体ユニット5の着脱,ジャム処理等を、装置の上面側から行うのは作業性が非常に悪い。更に、中間転写体ユニット5を画像形成装置本体に載せて仮り置きする際にも、画像形成装置本体の所定位置にきちんと置かなければ、中間転写体ユニット5と画像形成装置本体との各高圧接点部,各信号接点部が接続されず動作不良を起したり、上側ユニット64が閉まらないといった事態になりかねない。
【0008】本発明は中間転写体ユニット等の着脱が容易でメンテナンス性に優れた電子写真方式の画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、像担持体上に現像剤の像を形成し、該現像剤の像を、中間転写体に1次転写したうえで、改めて、該中間転写体から転写材に2次転写する画像形成装置において、前記中間転写体を含んで構成された中間転写体ユニットと、前記中間転写体ユニットを着脱可能な状態で搭載される支持体と、前記像担持体、前記中間転写体ユニットおよび前記支持体を収容する筐体と、前記支持体およびこれに搭載された中間転写体ユニットを、略水平方向にスライドさせつつ前記筐体から引き出し可能な状態で支持した支持機構と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0010】前記支持体に設けられた導体回路と、前記導体回路を通じて前記中間転写体ユニットと電気的に接続される電気回路と、を有することが好ましい。
【0011】前記中間転写体ユニットは、前記導体回路と接続される第1の接点部を備えたものであり、前記導体回路は、前記第1の接点部と接続される第2の接点部を備えたものであり、前記支持体および前記中間転写体ユニットの前記筐体への収容・引き出しに伴って、前記第1の接点部と前記第2の接点部とを接続・離間させる接続機構を有することが好ましい。
【0012】前記第1の接点部および/または前記第2の接点部を、その姿勢の変動を許した状態で支持する接点支持機構を有することが好ましい。
【0013】前記第1の接点部と前記第2の接点部との接触圧を一定に保つ接触安定機構を有することが好ましい。
【0014】前記電気回路は、前記導体回路を通じて前記中間転写体ユニットに電力を供給するものであることが好ましい。
【0015】前記電気回路は、前記導体回路を通じて前記中間転写体ユニットとの間で電気信号を授受するものであることが好ましい。
【0016】作用を説明する。
【0017】支持体およびこれに搭載された中間転写体ユニットを、支持機構によって略水平方向にスライドさせつつ筐体から引き出すことができる。従って、中間転写体ユニットの支持体からの着脱作業が容易である。
【0018】電気回路は、支持体の備える導体回路を介して中間転写体ユニットと電気的に接続される。但し、単に、中間転写体ユニットが支持体に搭載されただけでは、該導体回路の第2の接点と、中間転写体ユニットの第1の接点とは、接続されない。接続機構は、支持体および中間転写体ユニットの筐体へ収容する際に第1の接点部と前記第2の接点部とを接続させる。この場合、第1の接点部,第2の接点部は、接点支持機構によってその姿勢の変動を許した状態で支持されている。また、接触安定機構が、第1の接点部と前記第2の接点部との接触圧を一定に保つ。従って、接続は確実である。
【0019】逆に、接続機構は、支持体および中間転写体ユニットを筐体から引き出す際には、第1の接点部と第2の接点部とを離間させる。
【0020】なお、電気回路としては、例えば、中間転写体ユニットに電力を供給するための回路、中間転写体ユニットとの間で電気信号を授受する回路等が挙げられる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【0022】本実施形態の画像形成装置Aは、4色フルカラーのレーザービームプリンターである。該画像形成装置Aは、中間転写体ユニット5をITB引き出しユニット17に搭載することで、スライドさせて装置該引き出し可能に構成したことを特徴の一つとしている。
【0023】まず、画像形成装置Aの概要を、図1を用いて説明する。なお、図1は本発明に係る画像形成装置全体の概略構成を示す縦断面の模式図である。
【0024】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。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。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上の静電潜像を形成する露光装置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上のトナー像が転写(1次転写)される第二の像担持体としての中間転写体ユニット5、1次転写後も感光体ドラム1表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去するクリーニング装置6等が配設されている。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。
【0025】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を搬送する給搬送装置7、2次転写後の転写材Sにトナー像を定着させる定着機8が配設されている。
【0026】以下、感光体ドラム1から順に詳述する。
【0027】感光体ドラム1は、像担持体である。本実施形態では、直径47mmのアルミニウムシリンダの外周面に、有機光導伝体層(OPC感光体)を塗布して構成されている。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、図1に示した矢印方向に回転駆動されるようになっている。
【0028】帯電装置2は、感光体ドラム1を帯電させるためのものである。本実施形態における帯電装置2は、いわゆる接触帯電方式のものを採用している。すなわち、該帯電装置2は、帯電部材(本実施形態では、ローラ状に形成された導電性ローラ)を、感光体ドラム1表面に当接させるとともに、電源(不図示)によってこの帯電部材に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ようになっている。なお、このような接触帯電方式の帯電装置2については例えば、特開昭63−149669号公報に示されている。
【0029】露光装置3は、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ものである。該露光装置3は、具体的には、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を発射し、これをポリゴンミラー3a,結像レンズ3b,反射ミラー3c等を介して、感光体ドラム1上に照射する構成となっている。この場合、スキャナーモーター(不図示)によってポリゴンミラー3aを高速で回転させることで、照射する画像光を感光体ドラム1上において走査させる。
【0030】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。
【0031】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。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る。
【0032】この後、当該現像器は、感光体ドラム1上の静電潜像を現像する。この現像は次のようにして行う。すなわち、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に送り込む。そして、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すると共にトナーヘ電荷を付与(摩擦帯電)する。
【0033】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ことができる。該現像バイアスの印加は、各現像器4Y,4M,4C,4Bkの現像スリーブ4bが、当該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に設けられた各色ごとの現像用高圧電源と接続されることで、各色の現像毎に選択的になされる。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。
【0034】第二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。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べルト5aを備えている。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本のローラに掛け渡されている。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方向に走行するようになっている。該中間転写体ユニット5は、更に該中間転写ベルト5aを感光ドラム1に接触/離間させるための押さえローラ5jを備えている。該押さえローラ5jは、その位置を変更することで、中間転写ベルト5aを感光ドラム1に接触/離間させるようになっている。本実施形態における中間転写体ユニット5は、後述するとおりITB引き出しユニット17によって、略水平方向にスライドされて画像形成装置本体14の匡体140の外に引き出されるようになっている。この点は本実施形態の特徴の一つであり、後ほど詳細に説明する。
【0035】画像形成装置本体14に収容された状態における中間転写体ユニット5の下方には、2次転写ローラ5nが配置されている。2次転写ローラ5nは、中間転写ベルト5a上のトナー像を転写材に一括転写させるものである。
【0036】中間転写ベルト5aの外側の所定の位置には、クリーニングユニット5eが設けられている。該クリーニングユニット5eは、後述する2次転写後にも中間転写ベルト5aに残っているトナー(転写残トナー)を除去するためのものである。クリーニングユニット5eは、中間転写ベルト5aの表面に接離可能に構成された帯電ローラ5fを備えて構成されている。該クリーニングユニット5eは、この帯電ローラ5fを2次転写後の中間転写ベルト5aに当接させることで、転写残トナーに転写時と逆の電荷を与える。このようにして逆の電荷を付与された転写残トナーは、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用のクリーニング装置6によって回収されることになる。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。
【0037】さらに、中間転写体ユニット5には、後述する高圧接点板を備えた高圧接点ユニット51が設けられている(図9参照)。また、この他にも、中間転写ベルト5aの画像書出し位置等を決めるための、ホームポジションセンサの信号を授受するためのコネクター55が設けられている(図11参照)。これらについては後ほど更に詳細に説明する。
【0038】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。本実施形態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。
【0039】給搬送装置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。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に沿って搬送される。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。
【0040】定着器8は、転写材Sに2次転写されたトナー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とを備えて構成される。2次転写ローラ5n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。これによってトナー像が転写材S表面に定着される。
【0041】電源回路72は、上記各部を作動させるための電力、電圧を供給するものである。
【0042】制御装置70は、この画像形成装置の全体を制御統括するものであり、制御プログラム、制御データなどを格納されたメモリ、制御プログラムを実行するプロセッサ等を含んで構成されている。
【0043】次に、上述構成の画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【0044】感光体ドラム1は、中間転写ベルト5aの回転と同期して図1の矢印方向(反時計回り)に回転する。そして、この感光体ドラム1表面を、帯電装置2が均一に帯電させてゆく。
【0045】このとき、露光装置3は、第1色(本実施形態では、イエロー)目の画像に対応して感光体ドラム1に光を照射させることで、該感光体ドラム1上にイエロー画像の静電潜像を形成させる。
【0046】この静電潜像形成と同時に、現像装置4はイエローの現像器4Yを現像位置に移動させる。そして、この現像器4Yによって感光体ドラム1上の静電潜像を現像する。つまり、感光体ドラム1の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加させて、静電潜像にイエロートナーを付着させる。
【0047】その後、押えローラ(1次転写ローラ)5jには、トナーと逆極性の電圧を印加される。これにより、感光体ドラム1上のイエローのトナー像は、中間転写ベルト5a上に1次転写される。
【0048】以上のようにして第1色(ここではイエロー)のトナー像の1次転写が終了すると。同様にして、マゼンダ、シアン、そしてブラックの各色について、静電潜像の形成、現像、1次転写が順次行われる。その結果、中間転写ベルト5a上には、4色のトナー像が重ねあわせて形成されることになる。
【0049】この間、図1に示すように2次転写ローラ5nは、中間転写ベルト5aとは非接触状態(位置P1)にある。また、帯電ローラ5fも中間転写ベルト5aとは非接触状態にある。
【0050】中間転写ベルト5a上に4色のトナー像が形成された後、2次転写ローラ5nが、中間転写ベルト5aに圧接させられる(位置P2)。更に、レジストローラ対7d近辺の所定の位置に待機させていた転写材Sが、中間転写ベルト5aの回転と同期して、中間転写ベルト5aと2次転写ローラ5nのニップ部に送り出される。
【0051】ここで、2次転写ローラ5nには、トナーと逆極性の電圧を印加されている。従って、中間転写ベルト5a上のトナー像は、一括して搬送されてきた転写材Sの表面に2次転写されてゆく。
【0052】このようにして2次転写された転写材Sは、搬送ベルト12によって定着器8に搬送され、ここでトナー像が定着される。そして、その後、排紙ローラ対13,16によって排紙ガイド15に沿って搬送され、排出ローラ対9によって画像形成装置14上部の排紙トレー10に排出されて、画像形成を完了する。
【0053】以上で画像形成装置Aの概要説明を終わる。
【0054】次に、本実施形態の特徴部分についてさらに詳細に説明する。
【0055】ここでは、以下の1〜6に分けて説明を行う。
【0056】1.[ITB引き出しユニット17の引き出しおよび位置決め機構]
2.[中間転写体ユニット5とITB引き出しユニット17との電気的接続構成]
3.[中間転写体ユニット5のITB引出しユニット17からの着脱]
4.[中間転写体ユニット5と画像形成装置本体14との位置決めおよび電気的接続]
5.[中間転写体ユニット5への回転駆動力の伝達、解除機構]
6.[中間転写体ユニット5の画像形成装置本体への装着完了状態から画像形成状態への移行]以下、順に説明する。
1.[ITB引き出しユニット17の引き出しおよび位置決め機構]
図2、図3は、ITB引き出しユニット17の引き出しおよび位置決め機構の概略構成を示す縦断面の模式図である。
【0057】本実施形態における中間転写体ユニット5は、画像形成装置本体の外部に引き出し可能に構成されたITB引き出しユニット(中間転写体引き出しユニット)17に略位置決めして搭載されている。従って、該ITB引き出しユニット17を画像形成装置本体の外部に引き出すことで、中間転写体ユニット5を装置外に引き出せるようになっている。以下、ITB引き出しユニット17の引き出し機構について図2、図3を用いて詳細に説明する。
【0058】ITB引き出しユニット17は、第一レール18aおよび第二レール19によって、図面における左右方向にスライド可能な状態で支持されている。
【0059】第一レール18aは、画像形成装置本体14の備えるレールステー18に固定的に設けられている。
【0060】第二レール19は、第一レール18aに対して図2における左右方向にスライド可能に取り付けられている。該取り付けは、第二レール19の端部の2カ所に設けられたコロ19aを、スライド可能な状態で第一レール18aのガイド部にはめ込むことでなされている。
【0061】該ITBユニット17は、左引き出し側板17a、右引き出し側板17b、下引き出しフレーム17c、前引き出しフレーム17d等を備えて構成されている。
【0062】左引き出し側板17aにはガイドピン17eが2カ所設けられている。このガイドピン17eは、スライド可能な状態で、第二レール19の溝19bにはめ込まれている。右引き出し側板17bも、左引き出し側板17aと同様の構成、つまり、第二レール19の溝19bに2つのガイドピン17eがはめ込まれている。これにより、ITB引き出しユニット17は、第二レール19に対してスライド可能になっている。
【0063】左引き出し側板17aおよび右引き出し側板17bの外側には、それぞれロックレバー20が設けられている。ロックレバー20は、ITB引き出しユニット17が不用意に引き出されてしまうのを防止するためのものである。ロックレバー20によるロックは、その先端のテーパー面21aに、レールステー18に設けられたロックピン18cが掛かることでなされる。すなわち、左右のロックレバー20は、取っ手22を備えた連結板23によって互いに連結されており、左右同軸の位置決めピン21を中心に回転可能に構成されている。また、図2の位置に来るように、引っ張りバネ24によって時計方向に付勢されている。ロックレバー20によるロック及びロックの解除は、引っ張りバネ24の付勢力に逆らってロックレバー20が回動することでなされる。該回動は、引き出し動作時には使用者が取っ手22を操作することで、又、画像形成装置本体14への押し込み動作時はロックレバー20の先端のテーパ面21bにロックピン18cが当接することでなされるようになっている。
【0064】また、ITB引き出しユニット17の位置決めの機構として、下引き出しフレーム17cには左右に位置決めピン17dが、また、レールステー18には、位置決め溝18b,位置決め穴18f,位置決めストッパー18gが設けられている。また、位置決めピン21が設けられている。
【0065】この他ITB引き出しユニット17には、給紙装置の一部である搬送ローラ対7b、レジストローラ対7dも備えられている。
【0066】引き出し動作を説明する。
【0067】ITB引き出しユニット17を引き出すには、まず、取っ手22を引いてロックレバー20を反時計方向に回動させることでロックを解除する。そして、そのまま、ITB引き出しユニット17を図2における右方向に引く。すると、ITB引き出しユニット17および第二レール19は、第一レール18a上においてストッパー18dからストッパー18eまでスライドする。さらに、ITB引き出しユニット17は、第二レール19上における、ストッパー19cからストッパー19dまでスライドする。その結果、中間転写体ユニット5は、完全に画像形成装置本体14の外部に引き出されることになる。本実施形態においては約300mm近く引き出される。
【0068】ITB引き出しユニット17を画像形成装置本体に収容する際には、図2における左方向に押し込んでいく。すると、位置決めピン17dが位置決め穴18fに嵌合する。また、位置決めピン21は、位置決め溝18bに嵌合する。これにより、紙面に垂直な面内における位置決めがなされる。
【0069】また、このとき、ロックレバー20は、そのテーパー面21bが、ロックピン18cに当接することで、引っ張りバネ24の付勢力に逆らって反時計方向に回動しこれ(ロックピン18c)を乗り越える。その結果、ロックピン18cはテーパー面21aに落ち込む。この状態では、テーパー面21aとロックピン18cとの当接部において、ITB引き出しユニット17を矢印R18の方向へ押し付ける力が働く(注:この押しつけ力は、引っ張りバネ24に起因している)。この押しつけ力によって、ITB引き出しユニット17は位置決めストッパー18gに押し付けられて、図面における左右方向の位置決めがなされる。このようにしてITB引き出しユニット17を画像形成装置本体14に押し込んで装着した状態を図4に示した。この状態において、ITB引き出しユニット17の前面壁17fは、画像形成装置本体14の匡体140と同一面位置にあり、匡体140とともに画像形成装置本体14を覆う匡体の一部を構成している。
2.[中間転写体ユニット5とITB引き出しユニット17との電気的接続構成]
中間転写体ユニット5とITB引き出しユニット17との電気的接続は、中間転写体ユニット5の備える高圧接点ユニット51と、ITB引き出しユニット17の備える高圧中継接点ユニット42とによってなされる(図9参照)。高圧接点ユニット51および高圧中継接点ユニット42の詳細を、図5、図6に示す。なお、図5、図6には、装置右側から見た様子を示した。
【0070】高圧接点ユニット51は、中間転写体ユニット5の右側板46に設けられている(図9参照)。図5に示すとおり、高圧接点ユニット51には、高圧接点板43a、1次転写高圧接点板43b、アース高圧接点板43c、高圧接点板43d、がモールド基台に設けられている。高圧接点板43aは、2次転写後も中間転写ベルト5aに残っているトナー(転写残トナー)を除去する為の、クリーニング帯電(ICL帯電)用の電圧を伝えるためのものである。該電圧は、クリーニングユニット5eの帯電ローラ5fにトナーと逆電荷を与えるのに使用される。1次転写高圧接点板43bは、1次転写(感光体ドラム1から中間転写ベルト5aへのトナー像の転写)用の一次転写バイアス電圧を伝達するためのものである。該一次転写バイアス電圧は、トナーと逆極性であり、押えローラ5jおよび従動ローラ5dに印加されている。アース高圧接点板43cは、中間転写体ユニット5自体のアースをとるためのものである。高圧接点板43dは、中間転写ベルト5a上を一様に帯電するポスト帯電用の電圧を伝達するためのものである。以下、高圧接点板43a、1次転写高圧接点板43b、アース高圧接点板43cおよび高圧接点板43d、を総称して、“高圧接点板43”と呼ぶ場合がある。
【0071】高圧中継接点ユニット42は、ITB引き出しユニット17の右側引き出し側板17bに設けられている(図9参照)。図6に示すとおり、該高圧中継接点ユニット42には、高圧接点板43に接触する先端部が球面状の、ICL高圧接点ピン41a、1次転写高圧接点ピン41b、アース接点ピン41cおよびポスト帯電高圧接点ピン41dが、モールド基台に設けられている(図6参照)。以下、 ICL高圧接点ピン41a、1次転写高圧接点ピン41b、アース接点ピン41c、ポスト帯電高圧接点ピン41dを総称して“高圧接点ピン41”と呼ぶ場合がある。各高圧接点ピン41は、それぞれ水平方向(図面における左右方向)にスライド可能になっている。そして、圧縮ばね44(44a,44b,44c,44d)によって図6における右方向に付勢されている。
【0072】ICL高圧接点ピン41a,1次転写高圧接点ピン41bおよびポスト帯電高圧接点ピン41dは、それぞれ、圧縮ばね44a,44b,44dを介して、配線板49a,49b,49dと、接触している。そして、この配線板49a,49b,49dは、それぞれ、サージ対策用の保護抵抗素子45a,45b,45dを介して、各接点板50a,50b,50dと接続されている。なお、この接点50a,50b,50dは、画像形成装置本体14の高圧供給端子ばね60a,60b,60dとの接続をなすためのものである。
【0073】アース接点ピン41cは、圧縮ばね44cを介して配線板48に接続されている。そして、この配線板48は、右引き出し側板17bにビス止めされている。この他、中間転写体ユニット5の左側板52には、ホームポジションセンサー53及び、該ホームポジションセンサー53のコネクタ54が固定されている(図11参照)。ホームポジションセンサ53は、中間転写ベルト5aの画像書出し位置等を決めるためのものである。
【0074】一方、ITB引出しユニット17の左引出し側板17aには、ホームポジションセンサー53のコネクタ54に接続される中継フローティングコネクタ55が設けられている(図11参照)。
【0075】コネクタ54との接続を確実にするため、この中継フローティングコネクタ55は、その姿勢の変動を許容して支持されている。該支持の具体的構成は、以下の通りである。中継フローティングコネクタ55は、その取り付け孔(直径D)を、図7に示すように、コネクタ取付け基板59にカシメられた2本のガイドピン56に差し込まれている。この場合、ガイドピン56(直径d)は、中継フローティングコネクタ55の取り付け孔(直径D)より細くされており、ガイドピン56と取り付け孔の内壁面との間に一定の隙間が残るようにされている。また、コネクタ取付け基板59と中継フローティングコネクタ55との間には、ガイドピン56を通して圧縮ばね57が設置されている。さらに、コネクタ取付け基板59は、左引出し側板17aのコネクタ取付け面58にガイドピン56を差し込んで所定の位置に固定されている。これにより、中継フローティングコネクタ55は図8に示すように揺動することができる。
【0076】なお、この中継フローティングコネクタ55は、別途設けられたコネクタ61と電気的に接続されている(図3参照)。コネクタ61は、ITB引き出しユニット17が画像形成装置14に装着された状態では、画像形成装置本体14側のフローティングコネクタ62と接続されるようになっている。そして、さらにこのフローティングコネクタ62は、最終的には所定の配線によって制御装置70と電気的に接続されている。
3.[中間転写体ユニット5のITB引出しユニット17からの着脱]
図9、図10、図11、図12に中間転写体ユニット5をITB引き出しユニット17から着脱する動作、構成を示す。なお、図9,図10は、装着の際における、高圧接点43と中継高圧接点ピン41との状態について描いたものである。一方、図11,図12は、装着の際における、コネクタ54と中継フローティングコネクタについて描いたものである。
【0077】まず、該装着に関係した部分についての構成を説明する。
【0078】左引き出し側板17aおよび右引き出し側板17bには、ITBガイド板26、押圧スライドユニット25が、それぞれ対称に設けられている(図9参照)。このITBガイド板26は、図9に示すとおり、それぞれ中間転写体ユニット5の脱着の際に、中間転写体ユニット5のガイド軸27を案内するためのガイド溝26aを備えている。このガイド溝26aの底部分は、図9における左右方向に広くされている。従って、ガイド軸27が該底部分に位置している状態においては、中継転写ユニット5は左右に所定量スライド可能である。
【0079】また、ITB引き出しユニット17の上部には押圧スライドユニット25が設置されている。該押圧スライドユニット25は、ITB引き出しユニット17に搭載された中間転写体ユニット5を図9における左方向に付勢することで、前述の高圧接点43およびコネクタ54と、中継高圧接点ピン41および中継フローティングコネクタ55との接続を制限するものである。該押圧スライドユニット25は、具体的には、中間転写体ユニット5に直接接する押圧部材25cと、該押圧部材25cを左方向に付勢する圧縮ばね25bと、押圧部材25cを案内する押圧部材ガイド部25aから構成されている。
【0080】装着動作を説明する。
【0081】中間転写体ユニット5を装着するには、2次転写対向ローラ5cと同軸に左右に設けられたガイド軸27を、ITBガイド板26のガイド溝26aに沿って挿入する(図9、図11、矢印R26参照)。ガイド軸27がガイド溝26aの底部26bに到達すると、つづいて、中間転写体ユニット5全体を矢印R6の方向に回転させて、駆動ローラ5bの両端に駆動ローラ5bと同軸上に設けられた軸受部28を、左右引出し側板17a,17bに設けられた台座部分17eに載せる(図10、図12参照)。これにより、中間転写体ユニット5のITB引出しユニット17への装着は完了する。
【0082】この状態(図10、図12)において、軸受部28は、押圧部材25cによって左方向に付勢されている。そのため、中間転写体ユニット5は、ガイド軸27が、ガイド溝26aの底部分の左側に位置する状態にある。このような位置においては、各高圧接点板43と高圧中継接点ピン41、また、コネクタ54と中継フローティングコネクタ55は、接触することなく完全に切り離されている。これらの接続は、後述する画像形成装置本体14への押し込み動作に伴って行われるようになっている。
【0083】中間転写体ユニット5をITB引き出しユニット17からの取り外しは、装着の場合とは逆に操作する。
4.[中間転写体ユニット5と画像形成装置本体14との位置決めおよび電気的接続]
既に述べたとおりITB引き出しユニット17は、画像形成装置本体14への位置決めされている。さらに、これとは別に、ITB引き出しユニット17に搭載された中間転写体ユニット5は、中間転写体ユニット位置決め29,30等によって画像形成装置本体14に対する直接的な位置決めおよび電気的接続がなされるようになっている。以下、詳細に説明する。
【0084】まず、位置決めおよび電気的接続動作に関係した部分の構成を説明する。
【0085】中間転写体ユニット位置決め29,30は、画像形成装置本体14の左右に設けられている。その位置は、中間転写体ユニット5およびITB引き出しユニット17を画像形成装置本体14に装着した状態において、軸受部28と同軸となる位置である。また、その形状は、装置前面側(図17における右側)半分が切り欠かれたパイプ状である(図18、図19参照)。
【0086】次に、位置決めおよび電気的接続動作を説明する。
【0087】中間転写体ユニット5が装着されたITB引出しユニット17を画像形成装置本体14に押し込んでいくと、まず前述した位置決めピン17d,21等によってITB引き出しユニット17の位置決めがなされる。すなわち、位置決めピン17dおよび位置決めピン21が、位置決め穴18fおよび位置決め溝18bに嵌合する。これにより、ITB引出しユニット17の押し込み方向が安定してくる。この時点で、高圧接点板43およコネクタ54は、高圧中継接点ピン41および中継フローティングコネクタ55と接続を開始する。
【0088】その後、軸受部28が、中間転写体ユニット位置決め29,30に突き当たることで、中間転写体ユニット5の位置決めがなされる。より詳細には、図17に示すように、左右の軸受部28は、中間転写体ユニット位置決め29,30の内曲面29a,30aに突き当たり、中間転写体ユニット5はこの位置で止まる。中間転写体ユニット位置決め29,30は、台座部分17e(図9参照)から軸受部28が若干浮くような位置に設けられている。従って、中間転写体ユニット5の駆動ローラ5b側は、ITB引出しユニット17から浮いた状態で、中間転写体ユニット位置決め29,30に位置決めされることになる。
【0089】その後さらに、ITB引出しユニット17を押し込んでゆく。この場合、中間転写体ユニット5は、既に軸受部28が中間転写体ユニット位置決め29,30に当接しているため、それ以上押し込まれることはない。従って、このときには、 押圧スライドユニット25の圧縮バネ25bが圧縮されつつ、 ITB引き出しユニット17だけが左方向に移動されることになる。つまり、 ITB引出しユニット17上において、中間転写体ユニット5は、 図10,図12の位置から、図13,図15の位置までスライドする(注:実際に移動しているのは、中間転写体ユニット5ではなくITB引き出しユニット17である)。そして、その結果、各高圧接点板43と高圧中継接点ピン41とが、また、コネクタ54と中継フローティングコネクタ55とが、接触接続される。また、このとき、高圧中継接点ユニット42の接点板50a,50b,50dは、画像形成装置本体14の高圧供給端子ばね60a,60b,60dと接続されている。なお、図13は、高圧接点43と中継高圧接点ピン41との状態について描いたものである。一方、図15は、コネクタ54と中継フローティングコネクタについて描いたものである。
【0090】最終的には、ITB引出しユニット17は、ロックレバー20でロックされるまで画像形成装置本体14に押し込まれることになる。
5.[中間転写体ユニット5への回転駆動力の伝達、解除機構]
中間転写体ベルト5aを回転させるための回転駆動力は、上述した中間転写体ユニット位置決め29内に設置された機構によって、中間転写体ユニット5の軸受部28に支持された駆動ローラ5bの軸に伝達されるようになっている。以下、図17、図18、図19、図20、図21を用いて詳細に説明する。なお、図17、図18、図19、図20、図21は、中間転写体ユニット5への回転駆動力の伝達、解除を行う機構を示した図である。
【0091】中間転写体ユニット位置決め29内には、軸受36,37によって支えられた駆動軸34が、その軸方向にスライド可能な状態で配置されている。そして、その(駆動軸34)一端側にはギア35が、一方、中間転写体ユニット5の側には駆動カップリング33が固定的に取り付けられている。
【0092】駆動カップリング33は、中間転写体ベルト5に備えられた後述する従動カップリング32と連結されることで、その回転を該従動カップリング32に伝達するものである。該駆動カップリング33の従動カップリング32との対向面には、従動カップリング32と連結するための斜面構造の爪部33aが数個設けられている。
【0093】また、軸受36と軸受37との間には、戻しバネ39が設けられており、該戻しバネ39の付勢力によって駆動軸34(すなわち、駆動カップリング33)は、中間転写体ユニット5の側(図17における下方、図18,図19における左方向)に付勢されている。
【0094】駆動軸34の駆動側カップリング33のすぐ後(図18,図19における右側)には、連結解除カム38が固定されている。従って、戻しバネ39の付勢力に逆って連結解除カム38を軸方向に押すことで、駆動軸34(すなわち、駆動カップリング33)を、外側(図17における上方、図18,図19における右方向)に向けて移動させることができるようになっている。実際には、後述する固定カム31が、該連結解除カム38に当接することで、駆動軸34すなわち駆動カップリング33をスライドさせるようになっている。
【0095】一方、中間転写体ユニット5の中間転写体ユニット位置決め29と当接する側の軸受部28に支持されている軸(駆動ローラ5b)には、従動カップリング32が固定的に設けられている。該従動カップリング32は、前述の駆動カップリング33と連結されることで、駆動カップリング33の回転駆動力を駆動ローラ5bに伝達するものである。該従動カップリング32の駆動カップリング33との対向面には、前述の爪部33aがはまり込ませるための穴が設けられている。また、中間転写体ユニット5には、図17における軸受部28よりも左側には固定カム31が設けられている。固定カム31は、ITB引き出しユニット17の押し込み/引き出しの際に連結解除カム38に当接することで、駆動カップリング33をスライドさせるためのものである。該固定カム31は、従動カップリング32の直前領域では高くされている。また、軸受部28の領域においては該固定カム31は低くなっている。
【0096】動作を説明する。
【0097】ITB引き出しユニット17が画像形成装置本体14から引き出されている状態では、駆動カップリング33等は、図18,図19に示した状態にある。すなわち、圧縮ばね39の作用によって、駆動カップリング33は図面における左側に位置している。
【0098】ITB引き出しユニット17を押し込んでゆくと、従動側カップリング32が駆動カップリング33の直前位置に到達した時点でまず固定カム31が連結解除カム38に当接する。これにより、駆動カップリング33が図面における右方向にスライドされ退避されてゆく。この状態を図20、図21に示した。また、このときにはギア35も、図20における右側に移動されており、ギア40との噛み合いが解除されている。従って、ギア35(すなわち、駆動軸34)には回転駆動力が伝達されなくなっている。
【0099】さらにITB引き出しユニット17を押し込んでゆくと、中間転写体ユニット5が画像形成装置本体14に位置決めされた状態となる(図17参照)。この状態において、連結解除カム38の位置にある固定カム31の領域は低くなっているため、駆動側カップリング33は、戻しバネ39により押し戻されて、従動カップリング32に押しつけられる。さらに、中間転写体ユニット5は、この戻しバネ39の作用により、左側の中間転写体ユニット位置決め30の端部30bに押し付けられる。
【0100】この後、駆動側カップリング33が回転すると、爪部33aが従動側カップリング32の穴に落ち込み、連結が完了する。この連結状態においては、ギア35に入力された回転駆動力は、駆動軸34、駆動カップリング33および従動カップリング32を通じて、軸受部28に支持されている駆動ローラ5bへ入力され、中間転写ベルト5aを回転させることになる。
6.[中間転写体ユニット5の画像形成装置本体への装着完了状態から画像形成状態への移行]
中間転写体ユニット5のITB引き出しユニット17への装着は、中間転写体ユニット5の画像形成装置本体14への出し入れの際に中間転写体ユニット5と感光体ドラム1が接触して傷つかないような状態でなされている。つまり、画像形成装置本体14への出し入れの際には、中間転写体ユニット5の外装部5mに設けた突起部5kが感光体ドラム1の外装部(不図示)と接触し中間転写体ユニット5を下方に押し下げる。従って、感光体ドラム1と中間転写ベルト5aとが接触する事はない。2次転写ローラ5nも、中間転写体ユニット5に接触しないように下方に待避している(図13、図15参照)。
【0101】画像形成装置本体14への装着が完了したこの状態では、中間転写ベルト5aは、感光体ドラム1と非接触状態となっている(図4、図13、図15)。
【0102】従って、画像形成時には、まず、リフト機構(不図示)が、中間転写体位置決め29,30を中心に中間転写体ユニット5を回転させることで、中間転写体ユニット5を持ち上げる。これにより、中間転写体ベルト5aは、感光体ドラム1に所定の圧力で圧接されることになる(図1、図14、図16参照)。この場合、圧縮バネ44の作用によって、高圧接点板43は高圧中継接点ピン41に一定の接触圧での接触を保つ(図14参照)。コネクタ54と中継フローティングコネクタ55とも、フローティング機構の作用によって接続を保ち続け、外れることはない(図16参照)。
【0103】この後は、前述したように中間転写体ユニット5上に4色のトナー像を重ね合わせる。続いて、2次転写ローラ5nは、これを支える支持機構が軸5pを中心に回転することで、位置P1から位置P2まで移動する(図14、図16参照)。この状態において、2次転写ローラ5nは、所定の圧力で中間転写ベルト5aに接触している。そのため、トナー像は、中間転写ベルト5aの回転と同期して送られてきた転写材Sに2次転写される。
【0104】以上説明した実施形態では、中間転写体ユニット5を搭載したITB引き出しユニット17が、画像形成装置の外側に引き出されるため、中間転写体ユニット5の取り外しが容易である。また、高圧接点、コネクタ等は、確実に接続される。
【0105】本実施形態におけるコネクタは中間転写体ユニットの状態を示す信号を、中間転写体ユニット外(例えば、制御装置)に出力するためのものであった。しかし、中間転写体に対して所定の制御信号等を入力するためのものであってもよい。コネクタ等のフローティング機構等は、中間転写体ユニット5と、ITB引き出しユニット17とのいずれの側に設けてもよい。
【0106】なお、本発明における“支持体”とは、本実施形態におけるITB引き出しユニット17(特に、中間転写ユニット5の搭載される部分)に相当する。“支持機構”とは、本実施形態におけるITB引き出しユニット17(特に、レール18a、レール19等)に相当する。“匡体”とは、画像形成装置本体14の匡体140に相当する。“像担持体”とは、感光体ドラム1に相当する。“中間転写体ユニット”とは、中間転写体ユニット5に相当する。“導体回路”とは、高圧中継接点ユニット42に相当する。“電気回路”とは、画像形成装置本体14の備える制御回路70、電源回路72などに相当する。“第1の接点部”とは、高圧接点ユニット51(特に、高圧接点板43、コネクタ54に相当する。“第2の接点部”とは、高圧中継接点ユニット42(特に、高圧接点ピン41)、中継フローティングコネクタ55に相当する。“接続機構”とは、押圧スライドユニット25、ITBガイド板26(特に、底部分が左右方向に広くされたガイド溝26a)、位置決め29,30等によって実現されている。“接点支持機構”とは、ガイドピン56、圧縮バネ57、コネクタ55に設けられたガイドピン56よりも径の大きな取り付け孔等によって実現されている。“接触安定機構”とは、圧縮バネ44に相当する。
【0107】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、中間転写体ユニットを画像形成装置本体の外部に引き出すのが容易である。また、引き出しユニット部(可動体)への中間転写体ユニットの着脱も容易である。中間転写体ユニットの挿入ミス、各高圧接点及び信号コネクタの接触不良、接続ミスを解消出来る。画像形成装置本体側の接点部の構成が簡単で組立が容易である。
【0108】さらに、本発明によれば中間転写体ユニットを載せて画像形成装置本体の外部に引出す可動体に、画像形成装置本体の各高圧供給端子から中間転写体ユニットに供給される高圧電流を中継して供給する高圧中継接点部を設け、又中間転写体ユニットからのホームポジション信号を中継して、画像形成装置本体に伝達する信号中継コネクタを設け、可動体を画像形成装置本体に押し込むことにより各高圧接点及び信号コネクタが画像形成装置本体と接続する構成をとることで以下の効果が得られる。
1)中間転写体ユニットを引出しユニット部に載せ、画像形成装置本体の外部に出し入れする構成が容易に構成できる。
2)引出しユニット部(可動体)への中間転写体ユニットの着脱が容易になる。等のユーザーメンテナンスが非常に容易に行える。
3)中間転写体ユニットの挿入ミス、各高圧接点及び信号コネクタの接触不良、接続ミスが無くなる。
4)画像形成装置本体側の高圧接点部構成が簡単で組み立てが容易になる。
5)中間転写体ユニット側の高圧接点部の構成が簡単で組み立てが容易になる。
6)中間転写体ユニットの感光体ドラムへの接離動作に伴う、高圧接点部及び信号コネクタ部の接続部の追従が確実に行え、接点不良が無い。
7)装置本体側高圧接点、引出し部高圧中継接点、中間転写体ユニット側高圧接点と分離されており、各高圧部をユニットとして取り出せるのでサービスメンテナンスが容易にできる。




 

 


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