JP7508295B2

JP7508295B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7508295B2
Application number: JP2020119404A
Authority: JP
Inventors: 靖弘川崎; 洋平鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2024-07-01
Anticipated expiration: 2040-07-10
Also published as: US11693348B2; US20220011707A1; JP2022016113A

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

画像形成装置では、シートを搬送するために、搬送ガイドを設けシートを接触させるように搬送させる。しかし、シートの搬送を続けることによって、搬送ガイドが削れて、ジャムや画像不良につながる恐れがある。

特開２００６－３２１６５０号公報

特許文献１には、搬送ガイドユニットにおいて、搬送されているシートが強く接触する箇所をより高硬度で着脱可能な搬送ガイドにする構成が開示されている。

しかしながら、搬送ガイドユニットとシートの接触によって搬送ガイドユニットの一部が摩耗した場合に、画像不良を発生させる虞が生じる。

本発明の一態様は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像が形成されるシートを搬送するための搬送ガイドユニットと、を備える画像形成装置において、前記搬送ガイドユニットは、付勢手段と、前記付勢手段によって付勢され、シートに当接し回転する回転部材と、前記付勢手段と前記回転部材を保持し、シートをガイドする保持手段と、前記保持手段に対して取り外すことが可能であって、シートをガイドする第１の搬送ガイド手段と、を有し、前記保持手段は、前記第１の搬送ガイド手段が装着されていない状態で形成される空間に、シートの画像を読み取る画像読取手段を装着することが可能な装着部を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明の他の一態様は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像が形成されるシートを搬送するための搬送ガイドユニットと、を備える画像形成装置において、前記搬送ガイドユニットは、付勢手段と、前記付勢手段によって付勢され、シートに当接し回転する回転部材と、前記付勢手段と前記回転部材を保持し、シートをガイドする保持手段と、前記保持手段に対して取り外すことが可能であって、シートの画像を読み取る画像読取手段と、を有し、前記保持手段は、前記画像読取手段が装着されていない状態で形成される空間に、前記保持手段に対して取り外すことが可能であって、シートをガイドする第１の搬送ガイド手段を装着することが可能な装着部を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、搬送画像不良の発生を抑制することができる。

実施例１の装置全体構成を示す概略断面図実施例１の二次転写ユニットの概略側面図（ａ）着脱ガイド、搬送ガイド、二次転写ユニットの関係を示す斜視図、（ｂ）着脱ガイド、搬送ガイドを二次転写ユニットから外した状態を示す斜視図（ａ）着脱ガイドを示す斜視図、（ｂ）着脱ガイドを別の角度から視た斜視図（ａ）搬送ガイドのみ取り付けられた二次転写ユニットの斜視図、（ｂ）搬送ガイドのみ取り付けられた二次転写ユニットの斜視図を（ａ）とは異なる角度から視た斜視図（ａ）着脱ガイドと二次転写ユニットの取付工程を示す斜視図、（ｂ）着脱ガイドと二次転写ユニットの取付工程を示す斜視図実施例１の変形例の装置全体構成を示す概略断面図画像読取手段の断面含む斜視図二次転写ユニットに画像読取手段が取付けられた構成を示す斜視図画像読取手段を取り付けた画像形成装置の全体の断面図画像読取手段５０に関わる部品の斜視図白色基準板の斜視図（ａ）画像読取手段と二次転写ユニットの関係を示した斜視図、（ｂ）二次転写ユニット１８に画像読取手段５０を装着した状態を説明する斜視図

以下、添付図面を参照して実施形態が詳しく説明される。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一または同様の構成に同一の参照番号が付され、重複した説明は省略される。なお、図面にはｘ方向、ｙ方向、ｚ方向を示す三つの矢印が示されることがある。これは、各部材間の位置を把握することに役立つであろう。

＜第一実施例＞
図１は画像形成装置１００の一例であるレーザービームプリンタ（以下、プリンタ１００という）の概略を示す断面図である。なお本実施の形態においてはフルカラープリンタを例として示すが、モノクロレーザープリンタもしくは他の画像形成方式、たとえばインクジェット方式でも適用可能である。

給送カセット１０には、シートＳが積載されている。シートＳはピックアップローラ１５により給送される。給送されたシートＳは、搬送ローラ１６およびトルクリミッタを内蔵する分離ローラ１７からなる分離部１９により一枚ずつ分離される。その後レジストコロ３およびレジストローラ４により斜行補正を行い、二次転写部へと搬送される。

プリンタ１００は像担持体である感光体ドラム１をプロセスカートリッジ７内に備えている。プロセスカートリッジ７は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の合計４色に対応してそれぞれ設けられている。図１においては、部材に対応する符号の後に、色を表す符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のいずれかを付けることで特定の色の部材を表している。例えば、イエローの感光体ドラムは１Ｙで表される。以下、特定の色の部材を表す必要がない場合は、色を表す符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は省略する。

プロセスカートリッジ７の内部に設けられた不図示の帯電ローラは感光体ドラム１の表面を帯電する。レーザースキャナユニット２は画像情報に基づいて感光体ドラム１上にレーザ光Ｌを照射し、感光体ドラム１に静電潜像を形成する。プロセスカートリッジ７の内部に設けられた不図示の現像ローラは、感光体ドラム１に形成された静電潜像をトナーで可視化する。このようにして感光体ドラム１に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ５によって中間転写ベルト９に順次重ね合わせて一次転写される。中間転写ベルト９は駆動ローラ８により回転し、中間転写ベルト９に形成されたカラーのトナー像は二次転写ユニット１８に保持されている二次転写部材である二次転写ローラ６によりシートＳに転写される。本実施例では、プロセスカートリッジ７と中間転写ベルト９によって、シートに画像を形成する画像形成手段を構成している。

これらの画像形成手段によって、シートＳに画像を形成する。二次転写部の下流には定着ユニット１２があり、シートＳ上のトナー像を熱定着させる。片面のみの印刷であれば、排紙ユニット１１を通して排紙トレイ１３へと排紙される。シートＳはフラッパ２０下面を搬送して排紙ユニット１１へと送るようにしている。

一方、両面印刷の場合には、フラッパ２０を図の点線の状態になるように動作させて搬送路を切換え、シートＳはフラッパ２０上面を搬送して反転ローラ対２１へと送り、反転ローラ対２１においてシートＳをスイッチバック搬送する。スイッチバック搬送されたシートＳは両面搬送路２２を経て再度、画像形成手段へと送り込まれ、第二面目にも画像形成を行う。装置本体には開閉部材である開閉ドア２３を備えており、シートＳが何らかの原因によりジャムした場合には、ユーザーが開閉ドア２３を開けてジャムしたシートＳを取り除く。

本実施例の搬送ガイドユニットである、二次転写ユニット１８について説明する。二次転写ユニット１８は、回転部材である二次転写ローラ６と、二次転写ローラ６を中間転写ベルト９に向かって付勢する付勢手段（不図示）を備える。二次転写ローラ６はシートに当接し、中間転写ベルト９と二次転写部を形成する。また、二次転写ユニット１８は、開閉ドア２３側に、両面搬送路２２を通過するシートＳをガイドするガイド手段を備える。本実施例のガイド手段は、少なくとも、二次転写ユニット１８の本体部（保持手段）から取り外し可能な第１の搬送ガイド手段である着脱ガイド３０と、着脱ガイドよりも搬送方向下流側に設けられた第２の搬送ガイド手段である搬送ガイド２５を備えている。

二次転写ローラ６によって中間転写ベルト９に形成されたトナー像をシートＳに転写するため、二次転写ローラ６には大きな圧力をかける必要がある。本実施例では、二次転写ローラ６を不図示の付勢手段である圧縮ばねによって、中間転写ベルト９側に５ｋｇｆ程度の力で加圧している。そのため、二次転写ユニット１８は高い圧力に耐えられるように、硬度が高い材料にする必要がある。材料の硬度を高めるには、硬度を高めることができる充填剤（ガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウム等）を材料に添加して成形するといった方法がある。

本実施例では、充填剤としてガラス繊維が添加されたＡＢＳを成形すること１によって、二次転写ユニット１８を構成している。しかし、材料に充填剤が添加されている場合、シートＳの搬送を続けたことにより搬送面が摩耗したとき、充填剤がシートＳとの接触面に突出することがある。その充填剤とシートＳが接触することで、画像不良が発生する恐れがある。

図２に二次転写ユニット１８の概略側面図を示している。本実施例では両面搬送路でシートＳの斜行を抑えるために、搬送手段である搬送ローラ２６によって送りだされたシートＳを接触部Ｕと強く接触させる構成を用いている。即ち、搬送ローラ２６は、シートを着脱ガイド３０に向かって搬送する搬送手段であり、接触部Ｕは、搬送ローラ２６によって搬送されるシートによって押圧される被押圧部である。

しかし、シートＳと強く接触させている接触部ＵはシートＳの搬送を続けていくと摩耗する恐れがある。そのため、本実施例ではシートＳが強く接触する接触部Ｕを、二次転写ユニット１８に着脱可能な着脱ガイド３０の一部として設ける。さらに着脱ガイド３０の材料は充填剤が含まれていない材料とすることで、二次転写ユニット１８の強度より低い構成とした。

着脱ガイド３０は、充填剤が含まれていない材料にすることで、搬送面が摩耗してもシートＳへの傷やシートＳに形成された画像への傷を抑えることができるため、画像不良を抑制することができる。また、着脱ガイド３０の摩耗量が大きくなり、着脱ガイド３０に接触したシートＳの搬送に影響が出る場合は、摩耗した着脱ガイド３０を二次転写ユニット１８から取り外し、新品の着脱ガイドを取り付けることが可能である。尚、着脱ガイド３０全体に充填剤を含まない構成を説明したが、着脱ガイドの接触部Ｕの部分のみ、充填剤を含まない構成としてもよい。

本実施例では着脱ガイド３０の材料としてＡＢＳ、ＰＣ＋ＡＢＳを用いた。図３（ａ）に着脱ガイド３０、搬送ガイド２５を装着した二次転写ユニット１８全体の斜視図、図３（ｂ）には二次転写ユニット１８から着脱ガイド３０、搬送ガイド２５を取り外した全体の斜視図を示している。尚、搬送ガイド２５は、二次転写ユニット１８に対して回動可能に設けられており、二次転写ユニット１８と同じ材料によって構成されている。

次に、着脱ガイド３０の構成について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は着脱ガイド３０の斜視図を示している。着脱ガイド３０は、二次転写ユニット１８とのＸ方向の位置を決めるための第１の被位置決め部であるリブ３１、Ｚ方向の位置を決める第２の被位置決め部であるリブ３４、３５を備える。また、着脱ガイド３０は、第１の抜け防止部として二次転写フレーム１８との抜け防止リブ３２、３３を備える。また、着脱ガイド３０は、第２の抜け防止部として、搬送ガイド２５との抜け止め用の防止リブ３６、３７と係合爪３８を備えている。

図５（ａ）は、搬送ガイド２５のみ取り付けられた二次転写ユニット１８の斜視図であり、図５（ｂ）は、搬送ガイド２５のみ取り付けられた二次転写ユニット１８の斜視図を図５（ａ）とは異なる角度から視た斜視図である。二次転写ユニット１８は、第１の位置決め部としてリブ４１、第２の位置決め部として凹部４２、４３を備える。また、二次転写ユニット１８は、第１の規制部として穴部４４、４５、第２の規制部として４６を備える。リブ４１は、着脱ユニット３０のリブ３１と係合することで、着脱ガイド３０のＸ方向の位置を位置決めする。凹部４２、４３は、着脱ユニット３０のリブ３４、３５と係合することで、着脱ガイドのＺ方向の位置を決める。穴部４４、４５には、着脱ガイド３０の抜け止め防止リブ３２、３３が挿入され、穴部４６には着脱ガイドの係合爪３８が挿入されることで、着脱ユニット３０が二次転写ユニット１８から抜け止めされる。また、搬送ガイド２５は同軸上にあるボス２５ａ、２５ｂを中心に二次転写ユニット１８に対して回動する。

次に、着脱ガイド３０の取付手順を示す。図６（ａ）、（ｂ）は着脱ガイド３０を取付けている途中の斜視図を示している。まず、図６（ａ）のように、搬送ガイド２５を二次転写ユニット１８から開いた状態にセットする。そして、着脱ガイド３０の抜け防止リブ３２、３３をそれぞれ二次転写ユニット１８の穴部４４、４５に挿入し、着脱ガイド３０のリブ３１が二次転写ユニット１８のリブ４１に係合するように着脱ガイド３０を動かす。その作業と同時に、搬送ガイド２５を二次転写ユニット１８に取付ける方向に回動させ、図６（ｂ）のように着脱ガイド３０のリブ３６、３７を搬送ガイドの穴部２５ｃ、２５ｄに挿入する。最後に、着脱ガイド３０と搬送ガイド２５をＹ方向左側に押し込むことで、着脱ガイド３０のリブ３４，３５が二次転写ユニット１８の穴部４２，４３に係合され、さらに押し込むことで着脱ガイド３０の係合爪３８が二次転写フレームの穴部４６に取り付けられる。以上の取付方法によって着脱ガイド３０は二次転写ユニット１８に取付けることができる。

本実施例の構成を用いることで、搬送ガイドユニットである、二次転写ユニット１８の全体が高い剛性を維持しつつ、シートＳと強く接触する接触部を備える部分を、二次転写ユニット１８に対して着脱可能な着脱ガイド３０として構成することが可能である。着脱ガイド３０に充填剤を添加しないことで、接触部ＵにシートＳが接触しても二次転写ユニット１８からの充填剤の落下を抑制し画像不良の発生を防ぐことが可能である。

本実施例では、搬送ガイドユニットとして二次転写ガイドユニット１８を説明したが、その他の搬送ガイドユニットにも適用可能である。例えば、図７に示すような、シートＳと強く接触する接触部を備える着脱ガイド７１を備えるレジガイドユニット７０に適用してもよい。レジガイドユニット７０は、不図示の付勢手段に付勢される回転部材であるレジストローラ４と、その対向ローラであるレジストコロ３を備える搬送ガイドユニットである。レジストローラ４も二次転写ローラ６と同様に、強い力で付勢されておりレジガイドユニット７０も二次転写ユニット１８と同様に、高い剛性を必要とする。着脱ガイド７１の部分にシートＳが接触して着脱ガイド７１が摩耗した場合は、着脱ガイド３０と同様に着脱ガイド７１をレジガイドユニット７０から取り外して、交換すればよい。

＜第二実施例＞
本実施例では、実施例１の搬送ガイドユニットである二次転写ユニット１８の着脱ガイド３０を取り外し、代わりに、画像読取手段５０を装着する構成を説明する。以下の説明では、実施例１と同様の構成に関しては実施例１と同様の符号を付与し、説明を省略する。

実施例１と同様に、シートＳが強く接触する箇所では、搬送面にシートＳが押し付けられるためシートＳの搬送状態は安定している。そのため、ガラスを基準に搬送路と対向側に画像読取手段を設置することで、シートＳに画像形成された画像情報を安定して読み取ることができる。読み取った画像情報から、画像形成装置全体の故障個所の特定や、故障の予兆検知が可能になる。

図８は、二次転写ユニット１８に装着可能な画像読取手段５０の断面図である。画像読取手段５０は、画像読取手段５０の本体部である筐体５１、イメージセンサを含む電気基板５２、ロッドレンズアレイ５３、コンタクトガラス５４と不図示の光源等から構成される。

図９は、二次転写ユニット１８に画像読取手段５０が取付けられた斜視図を示している。実施例１の二次転写ユニット１８から着脱ガイド３０を取り外し、画像読取手段５０を取り付けた状態の斜視図である。図１０は、画像読取手段５０を取り付けた画像形成装置１００全体の断面図である。図１１は画像読取手段５０に関わる部品の斜視図、図１２は白色基準板の斜視図を示している。図１３（ａ）は、画像読取手段５０と二次転写ユニット１８の関係を示した斜視図であり、図１３（ｂ）は、二次転写ユニット１８に画像読取手段５０を装着した状態を説明する斜視図である。

図１１に示すように、画像読取手段５０のコンタクトガラス対向側には、白色基準板６０が配設されている。白色基準板６０の表面には白色の樹脂シート６３が貼られており、画像を読み取る際の基準色としている。なお、樹脂シートを貼る代わりに、白色の樹脂で成型しても良い。

画像読取手段５０は、二次転写ユニット１８に対し、凸部５０ａが二次転写ユニット１８の凹部１８ｂ（図１３（ａ）参照）に係合しスライド可能になっている。また、画像読取手段５０は、二次転写ユニット１８の凹部４２、４３（図１３（ａ）参照）に設置されたねじりコイルばね５５によって白色基準板６０の方向に付勢されている。そのため、画像読取手段５０の突き当て部５０ｃと白色基準板６０の突き当て部６０ａは常時突き当たるようになっている。画像読取手段５０と白色基準板６０を常時突き当てることによって、読取部の搬送路の隙間を適正に保つことができ、画像読み取り精度の向上につなげることができる。本実施例においては、画像読取手段５０と白色基準板６０の間には０．５ｍｍ程度の隙間が設けられており、シートＳのばたつきを抑えて読み取りの焦点を合わせる構成になっている。

また、図９に示すように画像読取手段５０の上流に搬送コロ６２を設置することで、シートを画像読取手段５０のコンタクトガラス５４に強く接触させ、さらにシートＳのばたつきを抑える構成にしている。搬送コロ６２に対向する位置には、駆動源から駆動力が伝達されて回転する上流搬送ローラ６１が配置されている。

画像読取手段５０および白色基準板６０は、白色基準板６０を開閉ドア２３に固定する構成にすることで、開閉ドア２３を開放した際は白色基準板６０および画像読取手段５０のコンタクトガラス５４にアクセスして清掃することができるようになっている。

画像読取手段５０の取付方法について説明する。図１３（ａ）、（ｂ）は画像読取手段５０を取付けている途中の斜視図を示している。図１３（ａ）に示すように、二次転写ユニット１８に着脱ガイド３０が装着されていない状態では、二次転写ユニット１８の内部に空間Ｋが形成されている。二次転写ユニット１８は、空間Ｋに、画像読取手段５０を装着可能な装着部ＫＫを備えている。

図１３（ａ）に示すように搬送ガイド２５を二次転写ユニット１８から開いた状態にセットし、付勢部材のねじりコイルばね５５を二次転写ユニット１８の凹部４２、４３に設置し位置決めする。ここで、二次転写ユニット１８の凹部４２、４３は、実施例１では、着脱ユニット３０のリブ３４、３５と係合することで着脱ガイド３０のＺ方向の位置を決める位置決め部として用いられている。

即ち、二次転写ユニット１８の凹部４２、４３は、着脱ガイド３０用の位置決め部であり、画像読取手段５０用の付勢部材の位置決め部であり、二つの部材の位置決め部を兼ねる兼用部材である。

そして、画像読取手段５０のＸ方向後側の凸部５０ａを二次転写ユニット１８のＸ方向後側の凹部１８ｂに挿入し、次にＸ方向前側の凸部５０ａも同様に、Ｘ方向前側の凹部１８ｂに挿入する。次に図１３（ｂ）に示すように画像読取手段５０を保持するために保持部材であるクリップ６４を取付ける。本実施例では、クリップ６４をばねで構成しているが、樹脂等の材料でもよい。ここで、本実施例の二次転写ユニット１８の凹部４２、４３、凹部１８ｂによって、装着部ＫＫを構成している。

最後に、搬送ガイド２５の係合爪２５ｅが画像読取手段５０と係合するように搬送ガイド２５を回動させ、画像読取手段５０を取付ける。係合爪２５ｅをフック状の形状にすることで、スナップフィットで取付けることができるため、搬送ガイド２５と画像読取手段５０を容易に係合することが可能である。

本実施例は、実施例１において二次転写ユニット１８に装着された着脱ガイド３０を、画像読取手段５０に交換する構成を説明した。この構成により、画像読取手段５０を後付けのオプションとして設定することが可能になる。着脱ガイド３０の部分を画像読取手段５０と交換するので、二次転写ユニット１８全体を交換するよりも、交換ユニットを小さくすることができ、交換の際のユーザビリティを向上させることが可能である。

１００画像形成装置
１８二次転写ユニット
２３開閉ドア
２５第２の搬送ガイド手段
３０第１の搬送ガイド手段
５０画像読取手段

Claims

シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像が形成されるシートを搬送するための搬送ガイドユニットと、を備える画像形成装置において、
前記搬送ガイドユニットは、付勢手段と、前記付勢手段によって付勢され、シートに当接し回転する回転部材と、前記付勢手段と前記回転部材を保持し、シートをガイドする保持手段と、前記保持手段に対して取り外すことが可能であって、シートをガイドする第１の搬送ガイド手段と、を有し、
前記保持手段は、前記第１の搬送ガイド手段が装着されていない状態で形成される空間に、シートの画像を読み取る画像読取手段を装着することが可能な装着部を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成手段は、トナー像が感光体から一次転写される中間転写ベルトを有し、
前記搬送ガイドユニットの前記回転部材は、前記中間転写ベルトに当接し、前記中間転写ベルトからシートにトナー像を二次転写するための二次転写部を形成する二次転写部材であり、
前記搬送ガイドユニットは、前記二次転写部材を有する二次転写ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、画像形成したシートを両面搬送路を介して再度、前記二次転写部に搬送することが可能であり、
前記保持手段に対して前記第１の搬送ガイド手段を取り付けた状態において、前記第１の搬送ガイド手段は、前記両面搬送路の一部を形成するガイド手段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。
前記搬送ガイドユニットは、前記第１の搬送ガイド手段によってガイドされるシートの搬送方向において、前記第１の搬送ガイド手段より下流側に、シートをガイドする第２の搬送ガイド手段を設けることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記第１の搬送ガイド手段は、前記保持手段と前記第２の搬送ガイド手段によって保持されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像が形成されるシートを搬送するための搬送ガイドユニットと、を備える画像形成装置において、
前記搬送ガイドユニットは、付勢手段と、前記付勢手段によって付勢され、シートに当接し回転する回転部材と、前記付勢手段と前記回転部材を保持し、シートをガイドする保持手段と、前記保持手段に対して取り外すことが可能であって、シートの画像を読み取る画像読取手段と、を有し、
前記保持手段は、前記画像読取手段が装着されていない状態で形成される空間に、前記保持手段に対して取り外すことが可能であって、シートをガイドする第１の搬送ガイド手段を装着することが可能な装着部を備えることを特徴とする画像形成装置。