JP5538764B2

JP5538764B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5538764B2
Application number: JP2009165907A
Authority: JP
Inventors: 圭介藤田; 謙室岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2029-07-14
Also published as: US8447208B2; JP2011022279A; US20110013932A1; US8190057B2; US20120224886A1

Description

本発明は、シート材に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より画像形成装置には、給送されてくるシート材に画像を形成するプロセスカートリッジと、プロセスカートリッジよりもシート材の搬送方向下流側でシート材上に画像を定着する定着ユニットとが設けられている。プロセスカートリッジは、像担持体としての感光体ドラム、帯電器、現像器などが一体にカートリッジ化されたものであり、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能とすることで、トナーの補給、ジャムの処理等のメンテナンスを容易に行なうことができる。特許文献１には、画像形成装置の筺体に開閉可能なフロントカバーを設け、さらにフロントカバーの内側にシート材の搬送系の一部、及び定着ユニットの一部を取り付ける構成が開示されている。かかる構成によると、フロントカバーを開くことにより搬送系、及び定着ユニットがフロントカバーと共に外側へ開き、プロセスカートリッジを露出させることが出来るので、プロセスカートリッジに対して容易にアクセスすることが可能になる。

特開２００５−７０４８０号公報

近年、画像形成装置の小型化に対する要求が高まっている。この要求に応えるべく、シート材の搬送路を略水平方向に形成し、プロセスカートリッジと定着ユニットとを略水平に配置した画像形成装置が提案されている。かかる構成によると、画像形成装置の高さ寸法を抑えることが可能になるので、画像形成装置を小型化することができる。図７（ａ）に、このような構成を有する画像形成装置の概略構成を示す。図７（ａ）に示す画像形成装置では、給送カセット４０から給送ローラ６０、搬送ローラ８０を経て排出ローラ１３０に至るシート材の搬送路において、プロセスカートリッジ４１０から定着ユニット４２０に至るシート材の搬送路が略水平方向に形成されている。これにより、プロセスカートリッジ４１０と定着ユニット４２０とが略水平に配置されることになり、画像形成装置の高さ寸法を抑えることが可能になる。なお、１００は感光体ドラム、１１０は現像器、９０は感光体ドラム１００の表面をレーザ光によって走査露光する露光装置である。また、かかる構成によれば、給送カセット４０へのシート材の補充と画像形成済みのシート材の取り出しを一方向（図中右方向）から行なうことができるので、ユーザビリティの向上にもつながる。

しかしシート材の搬送路を略水平方向に形成することでプロセスカートリッジと定着ユニットとを搬送路に沿って略水平に配置し、高さ寸法を抑えた小型の画像形成装置では次の課題がある。高さ寸法が抑えられた小型の画像形成装置に上記構成を適用した場合、プロセスカートリッジの交換、ジャムの処理等のメンテナンス作業を行う際にフロントカバーを開いたとしてもプロセスカートリッジを十分に露出させることが出来ない。フロントカバーの高さ寸法が小さいので、フロントカバーの開閉動作ではプロセスカートリッジを露出させるために必要なトルク、ストロークの確保が難しくなるからである。

そこで、従来例に係る小型の画像形成装置では、図７（ｂ）に示す構成を採用してプロセスカートリッジ４１０へのアクセスを可能にしている。つまり、画像形成装置の上面を
開閉可能な構成とし、上面内側に露光装置９０を取り付け、上面を開くことにより画像形成装置の上方からプロセスカートリッジ４１０へのアクセスを可能にしている。しかしこの場合、ユーザが画像形成装置の上方のスペースを利用することが出来ない。また、開閉する画像形成装置の上面内側に露光装置９０が設けられているので、感光体ドラム１００に対する露光装置９０の位置決め精度が低下する。また、画像形成装置の上面にファクシミリや複写機を追加して設置する場合、画像形成装置上面を、開閉自在でかつ、これらの追加装置の重量に耐えうる構成にする必要があるので、製造コストの増大を招く。

そこで本発明は、高さ寸法が抑えられている小型の画像形成装置において、上面からプロセスカートリッジにアクセスすることなくプロセスカートリッジへのアクセスが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像が形成される感光体を備えたカートリッジと、
トナー像が転写されたシートを加熱する定着ユニットと、
前記定着ユニットを装置本体内から取り出す為の開口部と、
を有し、
前記カートリッジと前記定着ユニットは、略水平に配列して装置本体内に装着され、前記カートリッジが、前記定着ユニットを装置本体内から取り出したことによって形成された空間を通り、前記開口部から装置本体外へ取り出される画像形成装置において、
前記カートリッジ及び前記定着ユニットは、それぞれ略水平方向に移動しながら前記開口部を通過することにより装置本体内から取り出され、略水平方向に対して垂直な方向に関する幅が前記カートリッジよりも前記定着ユニットの方が大きいことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像が形成される感光体を備えたカートリッジと、
トナー像が転写されたシートを加熱する定着ユニットと、
前記定着ユニットを装置本体内から取り出す為の開口部と、
を有し、
前記カートリッジと前記定着ユニットは、略水平に配列して装置本体内に装着され、前記カートリッジが、装置本体内の前記定着ユニットが存在していた領域を通り、前記開口部から装置本体外へ取り出される画像形成装置において、
前記カートリッジと前記定着ユニットとを保持するトレイであって、略水平方向に移動することで、装置本体内から引き出し可能なトレイを有し、
前記トレイに保持された前記カートリッジ及び前記定着ユニットは、それぞれ略水平方向に移動しながら前記開口部を通過することにより装置本体内から取り出され、略水平方向に対して垂直な方向に関する幅が前記カートリッジよりも前記定着ユニットの方が大きいことを特徴とする。

本発明によれば、高さ寸法が抑えられている小型の画像形成装置において、上面からプロセスカートリッジにアクセスすることなくプロセスカートリッジへのアクセスが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。第３の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。第３の実施形態におけるトレイの概略構成図。第３の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。従来例に係る画像形成装置の概略構成図。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための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、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、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。

＜第１の実施形態＞
図１、図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の断面における概略構成図であり、図２は、図１に示す画像形成装置から定着ユニット、プロセスカートリッジを取り外す際の様子を示した図である。なお、ここでは電子写真方式を採用するレーザビームプリンタについて説明するが、本発明に係る画像形成装置はこれに限られるものではない。

（画像形成装置の概略構成）
図１に示すように、画像形成装置３にはプロセスカートリッジ１と定着ユニット２とが設けられており、シート材の搬送路に沿ってプロセスカートリッジ１と定着ユニット２とが略水平方向に配置されている。

プロセスカートリッジ１には、像担持体としての感光体ドラム１０、感光体ドラム１０の表面を帯電する帯電部材（不図示）、及びトナーを収容する現像器１１が一体に設けられている。また、プロセスカートリッジ１の上方には、レーザ光を射出して感光体ドラム１０の表面を走査露光する露光装置９が設けられている。さらにシート材の搬送路を挟んで感光体ドラム１０と対向する位置には、感光体ドラム１０に接触可能な位置に転写ローラ１２（転写部材）が設けられており、転写ローラ１２と感光体ドラム１０とで転写ニップ部が形成されている。

シート材上に画像を形成する際は、まず帯電部材の作用によって感光体ドラム１０の表面が一様に帯電され、露光装置９からレーザ光が照射されることで該表面に静電潜像が形成される。さらに静電潜像に対して現像器１１からトナーが供給され、静電潜像がトナー像として現像される。その後、給送カセット４に積載されているシート材Ｐが給送ローラ６によって１枚ずつ給送され、搬送路７を通過し、搬送ローラ８によって転写ニップ部に搬送される。そして転写ニップ部において、不図示の電圧印加手段により転写ローラ１２に転写電圧が印加されることにより、トナー像が感光体ドラム１０からシート材Ｐ上に静電気的に転写される。

トナー像が転写されたシート材Ｐは略水平方向に形成されている搬送路を通って定着ユニット２内に搬送され、定着ユニット２内において加熱・加圧されることでトナー像がシート材Ｐ上に定着され、シート材Ｐが装置本体外部に排出される。定着ユニット２には、加熱ローラ、加圧ローラによって構成される定着器と、画像が定着したシート材を装置本体外部に排出する排出ローラ１３とが設けられている。

本実施形態では、給送カセット４が装置本体に対して着脱可能に構成されており、図１
の右方向から着脱することが可能である。また、シート材Ｐは略Ｕ字形状の搬送路を経由し、排出ローラ１３によって図１の右方向から装置本体外に排出される。つまり、シート材の補給動作と画像形成済みのシート材の取り出し動作を、画像形成装置３の同一方向（シート材Ｐが排出される側）から行う事が可能になるので、ユーザビリティの向上につながる。また、転写ニップ部から定着ユニット２に至るシート材Ｐの搬送路が略水平方向に形成されており、搬送路に沿ってプロセスカートリッジ１と定着ユニット２とが略水平方向に配置されているので、画像形成装置３の高さ寸法を抑えることが可能になる。なお、以下では画像形成済みのシート材が排出される側（図１中右側）を画像形成装置の「前面」として説明する。

（画像形成装置の前面からプロセスカートリッジへのアクセスを可能にする構成）
図２を参照して、画像形成装置３の前面からプロセスカートリッジ１へのアクセスを可能にする構成について説明する。

図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置３には、定着ユニット２の着脱をガイドする定着ガイド１４（第１ガイド部）と、プロセスカートリッジ１の着脱をガイドするカートリッジガイド１５（第２ガイド部）とが設けられていることを特徴とする。定着ガイド１４は定着ユニット２の筺体に接触しつつ定着ユニット２の着脱方向をガイドし、カートリッジガイド１５はプロセスカートリッジ１の筺体に接触しつつプロセスカートリッジ１の着脱方向をガイドするものである。

ジャムの処理、プロセスカートリッジ１の交換等を行うためにプロセスカートリッジ１にアクセスする場合は、まず画像形成装置３の前面から定着ガイド１４に沿って図中Ａ方向（シート材が排出される方向）に定着ユニット２を取り外す（図２（ａ））。この定着ユニット２は、不図示の付勢部材によって画像形成装置本体に固定されている。さらに、定着ユニット２を取り外したことによって形成された空間から、プロセスカートリッジ１をカートリッジガイド１５に沿って図中Ａ方向に取り外す（図２（ｂ））。プロセスカートリッジ１も定着ユニット２と同様に、画像形成装置本体に対して付勢部材によって固定されている。

以上の着脱操作を行なうことにより、画像形成装置３の前面からユーザがプロセスカートリッジ１に容易にアクセスすることが可能になる。なお、プロセスカートリッジ１、及び定着ユニット２を画像形成装置本体に対して装着する際は、取り外す際の手順と逆の手順を行うことでこれらの部材を装着することができる。

また、本実施形態では、転写ローラ１２が感光体ドラム１０に対してシート材Ｐの搬送方向上流側にオフセットして配置されているので、プロセスカートリッジ１を取り外す際に感光体ドラム１が転写ローラ１２と干渉する虞がない。つまり、感光体ドラム１と転写ローラ１２とが接触することによってプロセスカートリッジ１を着脱する際の操作性が低下する虞がない。

よって、本実施形態によれば、画像形成装置３に定着ガイド１４とカートリッジガイド１５とを設け、画像形成装置３の前面から定着ユニット２、プロセスカートリッジ１５を着脱可能としているので、画像形成装置３の上面を開閉可能な構成とする必要がない。つまり、画像形成装置３の高さ寸法を抑えつつ、上面からプロセスカートリッジにアクセスすることで生じていた従来の課題を解決することが可能になる。

以上より、高さ寸法が抑えられている小型の画像形成装置において、上面からプロセスカートリッジにアクセスすることなくプロセスカートリッジへのアクセスが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

＜第２の実施形態＞
図３を参照して、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について説明する。図３は、本実施形態に係る画像形成装置３の断面における概略構成を示すものであり、図３（ａ）は定着ユニット２２、プロセスカートリッジ２１が装着されている図である。また、図３（ｂ）は定着ユニット２２、プロセスカートリッジ２１を取り外した際の様子を示した図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

第１の実施形態では、定着ユニット、プロセスカートリッジのそれぞれに対応したガイド部を設ける構成であったが、本実施形態では、定着ユニット２２とプロセスカートリッジ２１とを一体に保持する保持部材２４が設けられている点が特徴である。

プロセスカートリッジ２１には、その筺体の側面にボス２１ａ、ボス２１ｂが設けられており、定着ユニット２２には、その筺体の側面にボス２２ａ、ボス２２ｂが設けられている。また、保持部材２４は画像形成装置内に固定されており、保持部材２４にはガイド溝２４ａが形成されており、ガイド溝２４ａには略水平方向に延びる面Ｃが形成されている。定着ユニット２２、プロセスカートリッジ２１が画像形成装置３に装着された状態では、ボス２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂがガイド溝２４ａに嵌入し、これらが面Ｃに支持されることにより、定着ユニット２２、プロセスカートリッジ２１が位置決めされる。

プロセスカートリッジ２１にアクセスする際は、図３（ｂ）に示すように、ボス２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを面Ｃに沿わせながら、定着ユニット２２とプロセスカートリッジ２１とを矢印Ｂ方向に取り外す。これにより、画像形成装置の前面からプロセスカートリッジ２１にアクセスすることが可能になる。

本実施形態によれば、単一の保持部材２４によって、定着ユニット２２とプロセスカートリッジ２１とを画像形成装置内に位置決めしているので、画像形成装置の高さ方向における定着ユニット２２、プロセスカートリッジ２１のアライメントの精度が向上する。よって、シート材Ｐを良好に搬送でき、画像品質を安定させることができる。なお、本実施形態では、同一面Ｃ内において定着ユニット２２、プロセスカートリッジ２１を支持しているが、同一の保持部材２４を用いる構成であれば、互いに異なる面によって定着ユニット２２、プロセスカートリッジ２１を支持する構成でもよい。また、保持部材２４は、第１の実施形態で説明した「定着ガイド１４」と「カートリッジガイド１５」とが一体に形成されたものと言い換えることが可能である。

＜第３の実施形態＞
図４〜図６を参照して、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置について説明する。図４は、本実施形態に係る画像形成装置３の断面構成図であり、図５は、本実施形態におけるトレイ３５を画像形成装置３から引き出した際の概略構成図である。また、図６は、本実施形態において定着ユニット３２、プロセスカートリッジ３１を画像形成装置３から取り外す際の様子を示した図である。なお、第１、第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、定着ユニット３２とプロセスカートリッジ３１とを、画像形成装置３に対して着脱可能なトレイ３５によって、互いに略水平方向に配置されるように保持して
いる点を特徴とする。図４、図６に示すように、プロセスカートリッジ３１は、その筺体の側面に設けられているボス３１ａ、３１ｂによって、トレイ３５に形成されている保持部３６（図６（ｂ））に保持されている。なお、ここでは定着ユニット３２がトレイ３５に固定されている場合について説明する。

トレイ３５には、その側面にボス３５ａ、３５ｂが形成されており、一方でトレイ３５の着脱をガイドするガイド部３４が、画像形成装置内に設けられている。また、ガイド部３４には略水平方向に延びる面Ｇが形成されている。トレイ３５が画像形成装置３に取り付けられている状態（位置Ｅ）では、面Ｇがボス３５ａ、３５ｂを支持することにより、トレイ３５を画像形成装置３内において位置決めすることが可能になる。

プロセスカートリッジ３１にアクセスする際は、図４の状態からトレイ３５を画像形成装置３の前面（図中右方向）に引き出す。この際、トレイ３５のボス３５ａ、３５ｂがガイド部３４内の面Ｇ上を滑りながら略水平方向に引き出されることになる。図５にトレイ３５を画像形成装置３から矢印Ｄ方向に引き出した際の様子を示す。

その後、トレイ３５を画像形成装置３から引き出した状態（図６の位置Ｆ）において、プロセスカートリッジ３１をトレイ３５から取り外すことが可能になる。なお、トレイ３５には、その着脱動作をさらに容易にするために画像形成装置３の前面を構成する側に把持部が設けられてもよい。

かかる構成によると、トレイ３５を引き出した状態でプロセスカートリッジ３１を取り外すので、十分な作業スペースを確保した状態でプロセスカートリッジ３１を取り外すことが可能になり、操作性を向上させることができる。さらに少ない手順でプロセスカートリッジ３１へのアクセスを可能にしている。また、ユーザが定着ユニット３２に直接手を触れることなくプロセスカートリッジ３１にアクセスできるので、定着ユニット３２が高温状態の場合でもジャム処理、プロセスカートリッジ３１の交換等の作業を行うことができる。

また、トレイ３５によってプロセスカートリッジ３１と定着ユニット３２とを一体に保持しているので、プロセスカートリッジ３１、定着ユニット３２の画像形成装置３に対する高さ方向、（トレイ３５の）着脱方向のアライメントの精度が向上する。よって、シート材Ｐを良好に搬送でき、画像品質を安定させることができる。なお、本実施形態では定着ユニット３２をトレイ３５に固定する構成としたが、プロセスカートリッジ３１と同様に定着ユニット３２をトレイ３５に対して着脱可能な構成としても同様の効果を得ることが可能である。つまり少なくともプロセスカートリッジ３１がトレイ３５に対して着脱可能であればよい。

また、本実施形態ではトレイ３５を画像形成装置本体から位置Ｆまで引き出してプロセスカートリッジ３１の取り外しを行なっているが、プロセスカートリッジ３１が取り外し可能な位置であれば、トレイ３５を位置Ｆまで引き出す必要はない。

１：プロセスカートリッジ２：定着ユニット３：画像形成装置１０：感光体ドラム１１：現像器１２：転写ローラ１３：排出ローラ１４：定着ガイド（第１ガイド部）１５：カートリッジガイド（第２ガイド部）

Claims

トナー像が形成される感光体を備えたカートリッジと、
トナー像が転写されたシートを加熱する定着ユニットと、
前記定着ユニットを装置本体内から取り出す為の開口部と、
を有し、
前記カートリッジと前記定着ユニットは、略水平に配列して装置本体内に装着され、前記カートリッジが、前記定着ユニットを装置本体内から取り出したことによって形成された空間を通り、前記開口部から装置本体外へ取り出される画像形成装置において、
前記カートリッジ及び前記定着ユニットは、それぞれ略水平方向に移動しながら前記開口部を通過することにより装置本体内から取り出され、略水平方向に対して垂直な方向に関する幅が前記カートリッジよりも前記定着ユニットの方が大きいことを特徴とする画像形成装置。
前記定着ユニットを装置本体内から取り出す際に、前記定着ユニットの移動をガイドする第１ガイド部と、
前記カートリッジを装置本体内から取り出す際に、前記カートリッジの移動をガイドする第２ガイド部と、
が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。
前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
トナー像が形成される感光体を備えたカートリッジと、
トナー像が転写されたシートを加熱する定着ユニットと、
前記定着ユニットを装置本体内から取り出す為の開口部と、
を有し、
前記カートリッジと前記定着ユニットは、略水平に配列して装置本体内に装着され、前記カートリッジが、装置本体内の前記定着ユニットが存在していた領域を通り、前記開口部から装置本体外へ取り出される画像形成装置において、
前記カートリッジと前記定着ユニットとを保持するトレイであって、略水平方向に移動
することで、装置本体内から引き出し可能なトレイを有し、
前記トレイに保持された前記カートリッジ及び前記定着ユニットは、それぞれ略水平方向に移動しながら前記開口部を通過することにより装置本体内から取り出され、略水平方向に対して垂直な方向に関する幅が前記カートリッジよりも前記定着ユニットの方が大きいことを特徴とする画像形成装置。
前記カートリッジが装置本体内に装着された状態で、前記感光体と当接し、前記感光体上に形成されたトナー像をシートへ転写するための転写部材を有し、
前記カートリッジが装置本体内に装着された状態で、前記転写部材が前記感光体よりもシートの搬送方向に関して上流側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記カートリッジは、前記感光体に形成された潜像にトナーを供給する現像器を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記感光体を露光して潜像を形成する露光手段を有し、
前記露光手段は、装置本体内に装着された前記カートリッジの上方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。