JP6827732B2

JP6827732B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6827732B2
Application number: JP2016144642A
Authority: JP
Inventors: 大貴山口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2021-02-10
Anticipated expiration: 2036-07-22
Also published as: US9989894B2; US20180024473A1; JP2018013711A

Description

本発明は、電子写真方式で画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及び複合機等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成プロセスを利用した画像形成装置では、次のようにして用紙等の記録材に画像を形成している。まず、像担持体である感光体に静電潜像を形成し、現像剤を用いて潜像を現像してトナー像として可視化し、このトナー像を、感光体と転写部材との間に形成された転写ニップ部で記録材上に転写する。その後、トナー像が転写された記録材を、定着装置に設けられた定着ローラと加圧ローラとの間で形成された定着ニップ部で挟持搬送させることにより、トナー像を記録材に加熱定着する。このようにして、記録材に画像が形成される。

転写部材は、感光体と転写ニップ部を形成するために付勢部材によって感光体に向かって付勢されている。そのため、転写部材は感光体に圧接した状態になる。例えば、感光体と転写部材が圧接した状態で画像形成装置を運搬する場合がある。この場合において、運搬に要する時間が長いと、転写部材が変形したり、転写部材が感光体と擦れたり、転写部材から染み出した軟化剤や架橋剤等が感光体に付着したりする恐れがある。

特許文献１には、画像形成装置を運搬する際に、転写部材と感光体の間に離間部材を挿入する構成が開示されている。そして、画像形成装置を設置し使用する際は、離間部材が自動的に退避し、転写部材と感光体が当接する構成が提案されている。

特開２００４−７８２１２号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、離間部材によって感光体と転写部材を離間させるためには、離間部材が感光体に対して適切な位置で当接する必要がある。感光体を備えるカートリッジを画像形成装置本体に着脱させる構成においては、カートリッジの挿入過程において離間部材と感光体の当接の仕方によっては離間部材が正規の位置からずれた状態で離間部材と感光体が当接する場合がある。そのような状態では、感光体が回転しても離間状態が正しく解除されない恐れがある。

そこで本発明は、カートリッジを装置本体に挿入される過程において離間部材が正規の位置で感光体と当接する画像形成装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明は、装置本体と、トナー像を担持する感光体を備えるカートリッジと、前記感光体から記録材にトナー像を転写する転写部材と、前記転写部材の軸方向に関して端部側に配置され前記感光体と前記転写部材を離間させるための離間部材と、を有し、前記カートリッジは前記装置本体に着脱可能であり、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において前記転写部材は前記感光体と当接する第１の位置と、前記離間部材によって前記第１の位置より前記感光体から離れる第２の位置に移動可能であり、前記転写部材が前記第２の位置に位置する場合に前記感光体が回転すると前記離間部材は第１の方向に移動し、前記離間部材の前記第１の方向への移動によって前記転写部材は前記第２の位置から前記第１の位置へ移動する画像形成装置において、前記離間部材は、前記転写部材が前記第２の位置に位置する際に前記感光体と当接する当接面と、前記感光体に対する前記離間部材の位置を規制するための規制部と、を備え、前記カートリッジが前記装置本体に挿入される過程で前記規制部は前記当接面より先に前記感光体に当接することを特徴とする。

本発明によれば、カートリッジを装置本体に挿入される過程において規制部が感光体と当接することで、離間部材と感光体を安定した当接状態にさせることが可能である。

画像形成装置の一例を示す概略図カートリッジを装置本体から取り外した状態を説明する概略斜視図転写ローラと感光ドラムの離間状態を説明する概略斜視図転写ローラと感光ドラムの離間状態を説明する一部拡大図（ａ）転写ローラが感光ドラムから離間した状態を示す概略図、（ｂ）転写ローラが感光ドラムに当接した状態を示す概略図（ａ）装置本体に対してカートリッジを装着する途中の状態を示す概略断面図、（ｂ）（ａ）よりもカートリッジを挿入し、感光ドラムに対して離間部材が当接した状態を説明する概略断面図感光ドラムが離間部材を押して、フランジと転写ローラが離間する状態を説明する概略断面図比較例を説明する概略図離間部材の幅方向の形状を説明する概略斜視図プロセス部材の離間手段と突部の関係を説明する概略断面図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本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。

（実施形態１）
図１は、画像形成装置の一例を示す概略図である。画像形成装置１は、画像形成装置１に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送られてきた信号に従って、電子写真方式により、記録用紙、ＯＨＰシートなどの記録材に画像を形成することができる。なお以下では、画像形成装置に対して給紙トレイを着脱する手前側を前面、奥側を後面とし、画像形成装置が水平面に設置されたときに、鉛直上方に位置する面を上面として、説明を行う。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。なお、図１では、画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタ１００について示している。

画像形成装置（装置本体）１００は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラム１）を備えている。感光ドラム１は、ＯＰＣ（有機光半導体）、アモルファスセレン、アモルファスシリコン等の感光剤料が、アルミニウムやニッケル等で形成されたシリンダ状のドラム基体上に設けられて構成されたものである。感光ドラム１は、装置本体１００によって回転自在に支持されており、駆動源によって所定のプロセススピードで回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電部材８０、現像部材８１、転写部材である転写ローラ７が配置されている。また、感光ドラム１の右側（手前側）には露光手段であるスキャナユニット３が配置されている。感光ドラム１、帯電部材８０、現像部材８１は、装置本体に対して一体的に着脱可能なプロセスカートリッジ２を構成している。

装置本体１００は、その他の構成として、記録材Ｓの搬送経路に沿って順に、紙等の記録材Ｓを積載する給紙トレイ４、給紙ローラ５、搬送ローラ対６、定着手段１０、１１、排出ローラ対１２、排出トレイ１３を備えている。また装置本体１００内部には各部品を駆動、制御するための電源及び電気部品を有する図示しない制御部が備えられている。

（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置の動作について説明する。駆動源によって回転駆動された感光ドラム１は、帯電部材８０によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１は、その表面に対しスキャナユニット３によって画像情報に基づいた画像露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像（潜像）が形成される。静電潜像は、現像部材８１によって現像されトナー像として可視化される。感光ドラム１上のトナー像は、転写ローラ７によって記録材Ｓに転写される。転写ローラ７は、後述の付勢部材によって感光ドラム１に向かって付勢されている。この構成により、転写ローラ７と感光ドラム１との間には転写ニップ部が形成されている。このように、転写ローラ７は、感光ドラム１上（像担持体上）のトナー像を転写ニップ部で記録材Ｓに転写させる転写動作を行う。

記録材Ｓは、積載収納するカセット４から、給紙ローラ５によって給送される。記録材Ｓは搬送ローラ対６を経て、転写ニップ部に搬送される。

転写ニップ部で感光ドラム１から記録材に転写されたトナー像は、定着手段１０、１１によって加熱定着される。定着手段を通過した記録材Ｓは排出ローラ対１２を介して排出トレイ１３上に排出される。

（カートリッジの着脱構成）
図２は、カートリッジ２を装置本体１００から取り外した状態を説明する斜視図である。図２で示すように、本実施例では装置本体１００のカバー（開閉部材）５０を上側に移動させ、カートリッジ２を装置本体１００に対して着脱可能にさせている。カバー５０は、図２に示すようにＤ１方向、Ｄ２方向に不図示の回動軸を中心に回動可能である。装置本体１００の幅方向（着脱方向と交差する方向）において両側に、カートリッジ２の着脱を案内する案内部材であるガイド部２０が設けられている。このガイド部２０に対してカートリッジ２に設けられた被案内部が案内されることで、カートリッジ２は装置本体１００に対して所定の位置に案内される。

（転写部材の離間機構）
次に、転写部材の離間機構について、説明する。図３は、転写ローラ７と感光ドラム１の離間状態を説明する概略斜視図である。図４は、図３のＡＡ側から見た概略斜視図である。尚、転写ローラ７の回転軸の軸方向の両端側に、離間部材である離間レバー１７ａ、１７ｂ、感光ドラム１が備えるフランジ１６ａ、１６ｂ、フランジ１６ａ、１６ｂが備える凸部６０ａ，６０ｂを備えており、それぞれ同じ構成である。よって、以下では、一端部側の離間レバー１７ａ、フランジ１６ａ、凸部６０ａについて説明するが、離間レバー１７ｂ、フランジ１６ｂ、凸部６０ｂも同様の構成であるので説明を省略する。

カートリッジ２には、感光ドラム１が回転可能に保持されており、画像形成装置１００からの駆動伝達により、感光ドラム１は図中矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の対向側には、転写ローラ７が転写ローラ軸受１４ａ（軸受部材）によって回転可能に保持されている。転写ローラ軸受１４ａは、感光ドラム１へ当接する方向にフレーム１８（装置本体１００の一部）に対して並進可能に取り付けられており、付勢部材である転写バネ１５によって矢印Ｂ方向へと付勢されている。上記のような構成で、転写ローラ７は転写バネ１５の付勢力により、感光ドラム１と当接して転写ニップ部を形成する。この転写ニップ部を形成する転写ローラ７の位置を第１の位置とする。

転写ローラ７の回動軸上の両端には、転写ローラ軸受１４ａに対して離間部材１７ａが回転可能に保持されている。一方、感光ドラム１は幅方向端部にフランジ１６ａを備えている。フランジ１６ａは感光ドラム１と一体的に回転する。フランジ１６ａは、幅方向において、離間部材１７ａ，１７ｂと対向する位置に配置されており、周面の一部に凸部６０ａが設けられている。

図５（ａ）は、転写ローラ７が感光ドラム１から離間した状態を示す概略図、図５（ｂ）は転写ローラ７が感光ドラム１に当接した状態を示す概略図である。カートリッジ２は感光ドラム１のみを図示している。

図５（ａ）に示すように、カートリッジ５が装置本体１００に装着された状態では、感光ドラム１のフランジ１６ａは離間部材１７ａと当接し、転写ローラ７と感光ドラム１は離間される。転写ローラ７は第１の位置よりも感光ドラム１から離れる第２の位置に移動可能である。その際、フランジ１６ａの凸部６０ａは離間部材１７ａとは接触しない位置になるようにカートリッジ２内で位相合わせされて組み立てられている。この状態を、離間状態と定義する。尚、画像形成装置１００にカートリッジ２を装着した状態で輸送する場合は、離間状態で輸送することになる。

次に、図５（ｂ）を用いて離間状態を解除して当接状態に移行した状態を説明する。図５（ｂ）に示すように、離間状態で画像形成装置１００の電源がオンされると、感光ドラム１は矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の回転にともなって、フランジ１６ａも一体的に回転する。フランジ１６ａの回転によって、離間部材１７ａから離れた位置に配置された凸部６０ａが離間部材１７ａと接触し、離間部持１７ａを押し倒すことになる。その結果、離間部材１７ａは矢印Ｃ方向側（第１の方向側）に回転することになり、離間部材１７ａのフランジ１６ａと当接していた当接面７０ａがフランジ１６ａから離れる方向に移動する。転写ローラ７は転写バネ１５によって感光ドラム１に付勢されているので、転写ローラ７は感光ドラム１に近づき感光ドラム１と当接した状態（当接状態）になる。尚、図５（ｂ）に示す、案内用リブ７１、リブ部４０については後述する。また、離間部材１７ａは係止部７２を備え、この係止部７２が装置本体と係合することで離間部材１７ａは位置決めされ、その状態においては離間部材１７ａは感光ドラム１と当接できない位置に退避している。

このように、離間部材１７ａ、１７ｂの当接面７０ａ、７０ｂが、感光ドラム１のフランジ１６ａ、１６ｂと接触することで、感光ドラム１と転写ローラ７の離間状態が形成される。

（離間部材の形状）
次に、本実施例の特徴である離間部材１７ａの形状について詳しく説明する。図６（ａ）は、装置本体１００に対してカートリッジ２を装着する途中の状態を示す概略断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）よりもカートリッジ２を挿入し、感光ドラム１に対して離間部材である離間レバー１７ａが当接した状態を説明する概略断面図である。尚、図６でもカートリッジ２は、フランジ１６ａのみを図示、その他の構成については省略している。

図６（ａ）に示すように、カートリッジ２（図ではフランジ１６ａ）は本体フレーム１９に取り付けられたガイド部材２０の案内部２１に沿って、矢印Ｄ方向に挿入される。また、転写ローラ軸受１４ａにはリブ部４０（位置決め部）が設けられている。離間部材１７ａは自重でリブ部４０に当接しており、当接面７０が感光ドラム１側に向けられた姿勢を維持している（位置決めされている）。

離間部材１７ａには当接面７０と別に案内用リブ７１が設けられている。案内用リブ７１は、離間部材１７ａの位置を規制するための規制部である。図１（ｂ）に示すように、カートリッジ２が挿入される過程で、最初に案内用リブ７１にフランジ１６ａが当接する。案内用リブ７１とフランジ１６ａとの当接により、離間部材１７ａは矢印Ｃ方向に回り始める。そして更に、カートリッジ２を挿入すると、図７に示すように、当接面７０が感光ドラム１に対して当接し、転写ローラ７を矢印Ｂ′方向に押し出して感光ドラム１と離間され、感光ドラム１と転写ローラ７は離間状態になる。

次に、案内用リブ７１の役割について、図５（ｂ）、図６（ｂ）を用いて詳しく説明する。カートリッジ２の挿入過程において、案内用リブ７１とフランジ１６ａが最初に接触するとき、つまり、図６（ｂ）の状態において、離間部材１７ａの回転中心をＰ１、感光ドラム１の中心をＰ２としている。また、案内用リブ７１とフランジ１６ａとの接触点をＱとする。ここで、接触点Ｑは、Ｐ１とＰ２を結んだ線分（直線）に対して、離間部材１７ａの回転方向（矢印Ｃ）側に位置している。

このような位置関係となるように、案内用リブ７１を配置することで、フランジ１６ａとの接触時に必ず離間部材１７ａが矢印Ｃ方向に回転するようにモーメントが働き、フランジ１６ａに対して離間部材１７ａが確実に当接する、即ち、安定した当接状態となる。

図８は、案内用リブ７１を除いた比較例を説明する概略図である。比較例では、案内用リブ７１が無い為、案内面７０が直接フランジ１６ａと当接する構成である。図８は、図６（ｂ）に対して接触点Ｑが反対側に配置されている。図８では、離間部材１７ａの回転中心Ｐ１、感光ドラム１の中心Ｐ２を結んだ線分に対し、離間部材１７ａとフランジ１６ａとの接触点Ｑは、離間部材１７ａの回転方向（矢印Ｃ）側と逆側に位置している。
このような位置関係では、離間部材１７ａとフランジ１６ａとが接触した際、離間部材１７ａは矢印Ｃと反対方向に回転するようなモーメントが働く。しかし、離間部材１７ａは転写ローラ軸受１４ａのリブ部４０で回転が規制されるため、矢印Ｃと反対方向には回転できない。その結果、離間部材１７ａの当接面７０はフランジ１６ａに対して、正しく当接できず、離間部材１７ａを介して転写ローラ７を付勢方向と逆方向に押し込むことができず、適切な離間状態を形成することが難しくなる。

以上述べてきたように、カートリッジ２を画像形成装置１００に挿入する際に、案内用リブ７１が先にフランジ１６ａと当接することによって、離間部材１７ａの位置を規制し、確実にフランジ１６ａを当接面７０によって支持することが可能になる。当接面７０がフランジ１６ａと当接することで、転写ローラ７を適切に感光ドラム１から離間させることが可能である。離間部材１７ａを感光ドラム１に対して確実に正しい位置で当接させることが可能となる。

なお、図７に示す感光ドラム１が離間部材１７ａを押して、フランジ１６ａと転写ローラ７が離間されている状態において、離間部材１７ａと転写ローラ軸受１４ａのリブ部４０とは隙間ができるように構成される。このように構成することで、リブ部４０の位置が部品公差上ばらついた場合にも、離間部材１７ａの当接面７０がフランジ１６ａと正しく当接される。

図９は、離間部材の幅方向の形状を説明する概略斜視図である。図９に示すように当接面７０の幅は、フランジ１６ａ、凸部６０ａの幅より長くなるように構成している。このような構成とすることで、カートリッジ２を装置本体１００に装着した際に幅方向のずれが生じた場合でも、当接面７０に凸部６０ａが確実に当接するようにすることが可能である。

また、図１０に示すように、凸部６０ａを回転させることで離間部材１７以外に作用するような構成としてもよい。図１０では、感光ドラム１に対して作用するプロセス部材である帯電ローラ８０、現像ローラ８１をそれぞれ離間させた状態を示している。帯電ローラ８０は離間手段２３によって感光ドラム１に対して離間しており、現像ローラ８１は離間手段２４によって感光ドラム１に対して離間している。ここで、離間部材１７に接触する突部６０ａを、離間手段２１、２４に作用する共通の作用部として使用してもよい。このような構成にすることで、一つの作用部（離間部材１７）を移動させるだけで、複数の部材を感光ドラム１に対して当接させることが可能である。

１感光体ドラム
２カートリッジ
７転写ローラ
１４転写ローラ軸受
１５転写バネ
１６フランジ
１７離間部材
６０凸部
７０当接面
７１規制部

Claims

装置本体と、トナー像を担持する感光体を備えるカートリッジと、前記感光体から記録材にトナー像を転写する転写部材と、前記転写部材の軸方向に関して端部側に配置され前記感光体と前記転写部材を離間させるための離間部材と、を有し、前記カートリッジは前記装置本体に着脱可能であり、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において前記転写部材は前記感光体と当接する第１の位置と、前記離間部材によって前記第１の位置より前記感光体から離れる第２の位置に移動可能であり、前記転写部材が前記第２の位置に位置する場合に前記感光体が回転すると前記離間部材は第１の方向に移動し、前記離間部材の前記第１の方向への移動によって前記転写部材は前記第２の位置から前記第１の位置へ移動する画像形成装置において、
前記離間部材は、前記転写部材が前記第２の位置に位置する際に前記感光体と当接する当接面と、前記感光体に対する前記離間部材の位置を規制するための規制部と、を備え、
前記カートリッジが前記装置本体に挿入される過程において、前記規制部が前記感光体と当接することで、前記離間部材は前記第１の方向に移動し前記当接面が前記感光体に対向することを特徴とする画像形成装置。
前記転写部材は回転軸を中心に回転可能な転写ローラであり、前記転写ローラの前記回転軸を回転自在に保持する軸受部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記離間部材は前記軸受部材に保持され、前記軸受部材に対して回転可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記カートリッジの挿入過程における、前記規制部と前記感光体との最初の接触点は接触時における前記離間部材の回転中心と感光体の回転中心とを結んだ直線に対し、前記離間部材の前記第１の方向側に位置することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記感光体は、前記軸方向において前記感光体の端部側に配置され、前記規制部と前記当接面と当接するフランジを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記フランジは突部を備え、前記カートリッジが装着された状態で前記感光体が回転すると、前記突部が前記離間部材に接触することで前記離間部材を前記第１の方向に移動させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記離間部材は係止部を備え、前記係止部が前記装置本体と係合することで前記離間部材は前記装置本体に対して位置決めされ前記感光体と当接することができない位置に退避することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記軸方向において、前記当接面は前記規制部より幅が広いことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記軸受部材は前記離間部材と当接する位置決め部を備え、前記離間部材は自重によって前記位置決め部に当接する場合、前記位置決め部に対して位置決め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。
前記カートリッジは、画像形成を行うために前記感光体に作用するプロセス部材と、前記プロセス部材を前記感光体に対して離間させるための離間手段と、を備え、
前記突部は、前記離間手段に接触して離間状態にある前記プロセス部材を前記感光体に当接させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記転写部材を前記感光体側に向かって付勢する付勢部材を有し、
前記転写部材は、前記第１の位置から前記第２の位置に移動する際、前記付勢部材の付勢力に抗して移動することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記離間部材は、前記軸方向において両端側に設けられることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。