特許 7468629 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/18 20060101AFI20240409BHJP

【ＦＩ】

G03G21/18 132

G03G21/18 153

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022514342

(86)(22)【出願日】2021-03-04

(86)【国際出願番号】 JP2021008523

(87)【国際公開番号】W WO2021205791

(87)【国際公開日】2021-10-14

【審査請求日】2022-10-05

(31)【優先権主張番号】P 2020069780

(32)【優先日】2020-04-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(72)【発明者】

【氏名】松本 大夢

【審査官】飯野 修司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９８８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０５６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１３９５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０３５３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４４７８５１２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回動軸を中心として上方向に回動させた後で装置本体から取り外されるように構成されたプロセスユニットを備える画像形成装置であって、
前記プロセスユニットは、
所定の回転方向に沿って回転する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面に対向して現像ニップを形成する現像装置と、
シートの上面に接触して該シートを前記現像ニップよりも前記回転方向の下流側へ向かう搬送方向に沿って案内するガイド部材と、
前記現像装置と前記ガイド部材との間に回動可能に支持されたシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記プロセスユニットが前記装置本体に装着された状態では、前記現像装置と前記ガイド部材との隙間を開放し、前記プロセスユニットが前記装置本体から取り外される際に上方に回動されると、前記現像装置と前記ガイド部材との隙間を閉止するように回動することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記シール部材は、
前記現像装置に対して回動可能に支持される軸部材と、
前記軸部材から下方に延びるように設けられた錘と、
前記軸部材に支持されるシート材と、を備え、
前記プロセスユニットが前記装置本体に装着された状態では、前記シート材は前記ガイド部材から離間した姿勢に前記錘によって支持され、
前記プロセスユニットが前記装置本体から取り外される際に上方に回動されると、前記軸部材が前記現像装置に対して相対的に回動して、前記シート材が前記ガイド部材に接触す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】

前記ガイド部材の下面は、前記搬送方向に沿って上向きの円弧状に湾曲した平面状に形成さ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。

【請求項4】

前記プロセスユニットが前記装置本体に装着された状態では、前記シール部材は、前記シート材が略水平な姿勢に支持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。

【請求項5】

前記現像装置は、前記感光体ドラムよりも前記回動軸から遠い位置に配置さ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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、感光体ドラムから転写ニップにシートを案内するガイド部材を備える画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置では、現像装置の現像ローラーと感光体ドラムとの間に現像ニップが形成され、転写ローラーと感光体ドラムとの間に転写ニップが形成される。感光体ドラムに形成された静電潜像は、現像ニップでトナー像に現像され、現像されたトナー像が、転写ニップで感光体ドラムからシートに転写される。シートは、所定の搬送方向に沿って搬送されて、ガイド部材によって転写ニップに案内される。シートの搬送方向において、転写ニップよりも上流側の搬送路や、搬送路の近傍は、現像装置から飛散した現像剤（トナー）が堆積しやすい。

【0003】

そこで、現像装置とガイド部材との間へのトナーの侵入を防ぐために、ガイド部材と現像装置との間の隙間がスポンジ等の閉塞部材で塞がれる場合がある。

【0004】

一方で、画像形成装置は、現像装置や感光体ドラムがユニット化されたプロセスユニットが、装置本体に対して着脱可能に支持される場合がある。プロセスユニットは、水平方向に沿う回動軸と中心として上方向に回動させた後で、回動軸と直交する方向に沿って引き出されることで装置本体から取り外される。前述の閉塞部材は、プロセスユニットを回動した際に、ガイド部材の上面に堆積したトナーの落下を防ぐという役割もある。

【0005】

閉塞部材を備える場合、ガイド部材に沿って案内されたシートの先端が感光体ドラムに接触した際に、現像装置と、閉塞部材と、ガイド部材と、シートと、感光体ドラムとによって閉じた空間が形成される。感光体ドラムの回転に伴ってシートが移動すると、シートの移動分だけ空間の体積が変動して空間内に気流が発生し、感光体ドラムに形成されたトナー像の位置がずれて横筋等の画像欠陥が発生するという問題がある。

【0006】

そこで、特許文献１に記載のガイド部材は、先端部にリブが設けられて、搬送されたシートと先端部との間にリブを介した隙間が形成される。これにより、前記の空間において、感光体ドラムの回転に伴ってシートが移動した場合の空間の体積が変動を小さくできるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１７－１９８８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら上記特許文献１に記載のガイド部材では、ガイド部材とシートとの間に隙間が開いているので、この隙間を通って搬送路へ流れる気流が発生する場合がある。すると、飛散したトナーがこの気流に乗って搬送路へ流れ込むという問題がある。このように、閉塞部材を設けた際の問題が十分に解消されていない状況では、前述の閉じた空間を形成しないように、閉塞部材を設けないことが好ましい。しかし、閉塞部材を設けない場合、プロセスユニットを回動した際に、ガイド部材の上面に堆積したトナーが落下するという問題がある。

【0009】

本発明は上記事情を考慮し、転写ニップへシートが進入する際の気流の発生を抑制すると共に、プロセスユニットの回動時のトナーの落下を防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、回動軸と中心として上方向に回動させた後で装置本体から取り外されるように構成されたプロセスユニットを備える画像形成装置であって、前記プロセスユニットは、所定の回転方向に沿って回転する感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面に対向して現像ニップを形成する現像装置と、シートの上面に接触して該シートを前記現像ニップよりも前記回転方向の下流側へ案内するガイド部材と、前記現像装置と前記ガイド部材との間に回動可能に支持されたシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記プロセスユニットが前記装置本体に装着された状態では、前記現像装置と前記ガイド部材との隙間を開放し、前記プロセスユニットが前記装置本体から取り外される際に上方に回動されると、前記現像装置と前記ガイド部材との隙間を閉止するように回動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、プロセスユニットの回動に伴って、シール部材が、ガイド部材と現像装置との間の隙間を開放する姿勢と、ガイド部材に堆積したトナーを堰き止める姿勢とに回動するので、シートが転写ニップへ搬送される際の気流の発生を抑制できると共にガイド部材に堆積したトナーの落下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を模式的に示す側面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のシール部材を示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、プロセスユニット装着時のシール部材を示す側面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、現像装置に取り付けられたシール部材の端部を示す斜視図である。

【図5A】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、上カバーが開かれた状態を模式的に示す側面図である。

【図5B】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、前カバーが開かれて、プロセスユニットが回動した状態を模式的に示す側面図である。

【図5C】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、プロセスユニットが装置本体から引き出される状態を模式的に示す側面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、プロセスユニット回動時のシール部材を示す側面図である。

【図7】比較例として、感光体ドラムにシートが当接した状態を説明する側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ本発明の画像形成装置について説明する。

【0014】

まず、図１を用いて、画像形成装置の全体の構成について説明する。図１は画像形成装置の内部構成を模式的に示す側面図である。以下、図１における紙面左側を画像形成装置の正面側（前側）とする。各図に示される、Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、画像形成装置の前側、後側、左側、右側を示す。

【0015】

画像形成装置１は、略直方体状の中空部を有する装置本体３を備えている。装置本体３の天板には、垂直な後壁５と、後壁５の下端から前方に向けて上方に傾斜した排出トレイ７と、が形成されている。また、天板には、排出トレイ７の前方に開口が形成されている。開口は上カバー９によって開閉される。上カバー９が開かれると、装置本体３の中空部が開口を通して露出する。後壁５の上部には、シートの排出口１１が形成されている。

【0016】

装置本体３の前板の下部には、手差し給紙口１３が形成されている。さらに、装置本体３の前板には、手差しトレイ１５が、手差し給紙口１３の下方の支点を中心として回動可能に支持されている。また、前板には、手差し給紙口１３よりも上方に開口が形成されている。開口は前カバー１７によって開閉される。前カバー１７が開かれると、装置本体３の中空部が開口を通して露出する。

【0017】

装置本体３の中空部には、給紙カセット２１と、給紙部２３と、画像形成部２５と、定着装置２７と、が収容されている。さらに、装置本体３内には、シートが搬送される主搬送路２９、反転路３１、手差し経路３３が形成されている。

【0018】

給紙カセット２１は、中空部の下部に収容されて、装置本体３の前板に形成された開口を通して前後方向って着脱可能である。給紙カセット２１は、シートＳが載置される載置板３７と、リタードローラー３９と、を備えている。載置板３７は、給紙カセット２１の底板に、後端部を中心として上下方向に回動可能に支持されている。リタードローラー３９は、載置板３７の前方に配置されている。

【0019】

給紙部２３は、給紙カセット２１の前端部の上方に配置されて、ピックアップローラー４１と、ピックアップローラー４１の前方に配置されるフィードローラー４３と、を備えている。ピックアップローラー４１は、上方に回動した載置板３７に載置されたシートＳに接触して回転し、シートＳを前方に送り出す。フィードローラー４３はリタードローラー３９に接触して、両者間に分離ニップを形成する。

【0020】

画像形成部２５は、給紙カセット２１の上方に配置されて、感光体ドラム４７と、帯電器４９と、現像装置５１と、転写ローラー５３と、クリーニング装置５５と、露光装置５７と、を含んでいる。感光体ドラム４７は、図１の反時計回り方向に回転可能に支持されている。帯電器４９と、現像装置５１と、転写ローラー５３と、クリーニング装置５５とは、感光体ドラム４７の周囲に、感光体ドラム４７の回転方向に沿って順に配置されている。この例では、感光体ドラム４７の上方に帯電器４９が配置され、前方に現像装置５１が配置され、下方に転写ローラー５３が配置され、後方にクリーニング装置５５が配置されている。

【0021】

現像装置５１は、現像ハウジング６１と、２本の撹拌部材６３と、現像ローラー６５と、を備えている。２本の撹拌部材６３は現像ハウジング６１内に収容されて、現像剤を撹拌する。現像ローラー６５は、現像ハウジング６１の開口を通して感光体ドラム４７に対向するように配置されて、現像ローラー６５と感光体ドラム４７との間に現像ニップを形成する。現像ニップにおいて、現像ローラー６５から感光体ドラム４７へトナーが移動する。現像ハウジング６１には、トナーコンテナ６７が着脱可能に接続している。

【0022】

転写ローラー５３は下方から感光体ドラム４７に対向して、感光体ドラム４７と転写ローラー５３との間に転写ニップを形成している。

【0023】

定着装置２７は、画像形成部２５の後方に配置されて、定着ローラーと加圧ローラーとを備えている。

【0024】

主搬送路２９は、分離ニップから上向きに湾曲した後、転写ニップと定着装置２７とを通るように略水平に後方に延び、定着装置２７から上向きに湾曲して排出口１１に向かうように形成されている。主搬送路２９に沿う方向をシートＳの搬送方向とし、以下の説明における上流側及び下流側は、シートＳの搬送方向における上流側及び下流側を示す。反転路３１は、定着装置２７の下流側で主搬送路２９から分岐し、分離ニップの下流側で主搬送路２９に合流している。手差し経路３３は、手差し給紙口１３から、分離ニップの下流側で主搬送路２９に合流している。

【0025】

主搬送路２９には、上流側から順に、中間ローラー対７１、レジストローラー対７３、スイッチバック部７５、排出ローラー対７７、が備えられている。中間ローラー対７１は、反転路３１及び手差し経路３３と主搬送路２９との合流部の下流側に配置されている。レジストローラー対７３は、中間ローラー対７１と転写ニップとの間に配置されている。スイッチバック部７５は、定着装置２７の下流側に配置されている。排出ローラー対７７は、排出口１１の内側に配置されている。

【0026】

レジストローラー対７３から転写ニップまでの主搬送路２９は、現像装置５１の下方において、上ガイド部材８１と下ガイド部材８３との間に、前方から後方に向かって略水平方向に沿って形成されている。上ガイド部材８１は、現像装置５１の現像ハウジング６１に支持され、下ガイド部材８３は装置本体３に支持されている。

【0027】

上ガイド部材８１は、最大サイズのシート幅に対応する幅と、搬送方向に沿った所定の長さとを有している。上ガイド部材８１の下面は平面状であり、搬送方向に沿って上向きの円弧状に湾曲している。

【0028】

感光体ドラム４７と、帯電器４９と、現像装置５１と、クリーニング装置５５と、トナーコンテナ６７と、上ガイド部材８１とは、プロセスユニットＰとしてユニット化されている。前述のように、感光体ドラム４７の上方に帯電器４９が配置され、前方に現像装置５１と上ガイド部材８１とが配置され、後方にクリーニング装置５５が配置されている。プロセスユニットＰは、クリーニング装置５５の側の端部が、水平方向に沿った回動軸８７を中心として回動可能に支持されて、装置本体３に対して所定の位置に位置決めされている。すなわち、プロセスユニットＰが所定の位置に装着されると、感光体ドラム４７は転写ローラー５３に対向して転写ニップを形成し、上ガイド部材８１は下ガイド部材８３と対向して主搬送路を形成する。プロセスユニットＰの着脱については後述する。

【0029】

現像装置５１と上ガイド部材８１との間の隙間Ｇには、シール部材９１が備えられている。シール部材９１について、図２～図４を参照して説明する。図２はシール部材を示す斜視図、図３は現像装置に取り付けられたシール部材を示す側面図、図４は現像装置に取り付けられたシール部材の端部を示す斜視図である。

【0030】

図２に示されるように、シール部材９１は、軸部材９３と、軸部材９３に片持ち式に支持されるシート材９５と、軸部材９３の左右両端にそれぞれ設けられる錘９９と、各錘９９の外側から突出するボス９７と、を備えている。

【0031】

軸部材９３は、断面矩形状の細長い部材であり、シートＳの最大幅よりも長い長さを有している。軸部材９３の後面には、軸部材９３と同じ厚さを有する複数個の固定片９３ａが、左右方向に所定の間隔を開けて突出している。シート材９５は、左右方向に長い矩形状を有し、可撓性を有する材料で形成されている。シート材９５の前端部は、軸部材９３及び固定片９３ａの下面に、接着等により固定されている。

【0032】

２個の錘９９のそれぞれは、上下方向に長い直方体形状を有し、樹脂等の材料で形成されている。軸部材９３の左右端面は、錘９９の内側の面の上部に固定されて、錘９９は軸部材９３から下方に延びている。ボス９７は、各錘９９の外側の面の上部に突設されている。

【0033】

図３に示されるように、シール部材９１は、シート材９５が感光体ドラム４７とは反対側の前方に延出した姿勢で、感光体ドラム４７にできるだけ近接した位置に配置される。そして、両方のボス９７（図２参照）が現像ハウジング６１の下面に形成された軸支部６１ａ（図４参照）に回転可能に支持されている。また、左右の錘９９は、上ガイド部材８１に形成された切り欠き８１ａ（図４参照）内に収容される。

【0034】

シール部材９１は、シート材９５が略水平な姿勢に、錘９９によって支持される。詳細には、固定片９３ａとシート材９５が軸部材９３を図３の反時計回り方向に回転させる力と、錘９９が軸部材９３を図３の時計回り方向に回転させる力とが釣り合った位置で、シート材９５が略水平な姿勢となるように、錘９９の重さが設定されている。このシール部材９１の姿勢を平衡姿勢とする。

【0035】

このようにシール部材９１が平衡姿勢に支持された状態において、シート材９５の先端部は上ガイド部材８１から上方に離間している。すなわち、プロセスユニットＰが装置本体３に装着された状態では、現像装置５１の現像ハウジング６１と上ガイド部材８１との間には隙間Ｇが開いている。

【0036】

次に、画像形成動作について説明する。まず、帯電器４９が感光体ドラム４７を帯電し、画像データに基づいて露光装置５７が感光体ドラム４７を露光する。これにより、感光体ドラム４７に静電潜像が形成される。現像装置５１は、静電潜像をトナー像に現像する。一方で、給紙カセット２１の載置板３７に載置されたシートＳはピックアップローラー４１で給紙され、分離ニップにおいて捌かれた後で主搬送路２９に搬送される。シートＳは、その後、中間ローラー対７１によって搬送され、レジストローラー対７３によって搬送タイミングを調整された後、転写ニップへ搬送される。

【0037】

レジストローラー対７３を通過したシートＳは、上側の面が、上ガイド部材８１の下面に沿って搬送され、上ガイド部材８１の下面の湾曲方向に沿って、上ガイド部材８１から感光体ドラム４７に案内される。この際、シートＳの先端は、感光体ドラム４７の回転方向の上流側から感光体ドラム４７の表面に接触し、感光体ドラム４７の回転に伴って転写ニップへ進入する。

【0038】

転写ニップにおいて、感光体ドラム４７に形成されたトナー像がシートＳに転写される。その後、シートＳは定着装置２７に搬送される。定着装置２７は、トナー像をシートに定着する。トナー像が定着されたシートは主搬送路２９に沿って排出口１１に向けて搬送され、排出ローラー対７７によって排出口１１から排出されて排出トレイ７に積載される。トナー像がシートに転写された後で感光体ドラム４７に残留したトナーはクリーニング装置５５で除去される。

【0039】

次に、図５Ａ～図５Ｃ及び図６を参照して、プロセスユニットＰの取り外し方法の一例について説明する。図５Ａ～図５Ｃは、プロセスユニットが回動した状態の画像形成装置を模式的に示す側面図である。図６は、プロセスユニット回動時のシール部材を示す側面図である。

【0040】

プロセスユニットＰを装置本体３から取り外す際、まず、図５Ａに示されるように、上カバー９を開いて装置本体３の中空部を開放する。そして、トナーコンテナ６７（図１参照）を現像装置５１から取り外して、装置本体３の天板の開口を通して引き出す。次に、図６Ｂに示されるように、前カバー１７を開き、プロセスユニットＰを、回動軸８７を中心として上方に回動させる。回動角度は、例えば、１１度である。

【0041】

プロセスユニットＰの回動に伴い、図６に示されるように、シール部材９１は、現像装置５１に対して図６の反時計回り方向に自重によって回動し、シート材９５の先端部が上ガイド部材８１に接触する。この際、シート材９５の先端部は、上ガイド部材８１の上面に沿ってやや変形し、シール部材９１は平衡姿勢から図６の反時計回り方向にやや回動する。プロセスユニットＰの回動時、錘９９は上ガイド部材８１には接触しない。

【0042】

その後、図５Ｃに示されるように、プロセスユニットＰを、装置本体３の天板及び前板の開口を通して斜め前上方向に沿って引き出す。これにより、プロセスユニットＰが装置本体３から取り外される。

【0043】

図７を参照して、比較例として、現像装置５１と上ガイド部材８１との間の隙間Ｇを塞ぐ閉塞部材１０１が設けられた場合について説明する。この場合、シートＳの先端が感光体ドラム４７の表面に接触した際に、現像装置５１（現像ハウジング６１及び現像ローラー６５）と、閉塞部材１０１と、上ガイド部材８１と、シートＳと、感光体ドラム４７とによって囲まれる閉じた空間Ｘが形成される。感光体ドラム４７の回転に伴ってシートＳの先端が転写ニップの方向へ移動すると、移動した分Ｙだけ空間Ｘの体積が変動する（増える）。このように空間Ｘの体積が変動すると、空間Ｘ内に下方に向かう気流が発生し、感光体ドラム４７の表面に形成されたトナー像の位置が下方にずれて、横筋等の画像欠陥が発生する。

【0044】

これに対して、本実施形態では、前述のように、現像装置５１と上ガイド部材８１との間には隙間Ｇが開いており、比較例のような閉じた空間は形成されない。したがって、感光体ドラム４７の回転に伴ってシートＳの先端が転写ニップの方向へ移動した場合の気流の発生を抑制できるので、画像欠陥は発生しない。

【0045】

ただし、このように隙間Ｇが空いていると、隙間Ｇを通って飛散したトナーが上ガイド部材８１に堆積する場合がある。すると、プロセスユニットＰを装置本体３から取り外す際にプロセスユニットＰを上方に回動させると、上ガイド部材８１に堆積したトナーＴが、上ガイド部材８１と現像装置５１との間の隙間Ｇを通って落下する虞がある。

【0046】

しかし、本実施形態では、プロセスユニットＰを装置本体３から取り外す際にプロセスユニットＰを回動させると、図６に示されるように、シール部材９１のシート材９５の先端部が上ガイド部材８１に接触するので、上ガイド部材８１に堆積したトナーＴがシート材９５で堰き止められる。したがって、上ガイド部材８１に堆積したトナーの落下を防ぐことができる。

【0047】

また、シール部材９１は、プロセスユニットＰの回動に伴って、上ガイド部材８１と現像装置５１との間の空間を開放する姿勢と、シート材９５が上ガイド部材８１に接触する姿勢とに自重によって回動するので、シール部材９１を回動させる構成が不要になる。

【0048】

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】