CN104137003A - 处理单元和具备该处理单元的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供感光鼓的处理简便、并且能够容易地进行装卸的处理单元。使感光鼓(31A)的一端的轴部(314)与一个承受部(401)的孔(4011)嵌合，使感光鼓从安装空间的前方向安装空间(410)内移动。感光鼓(31A)受到清洁刮片(351)的推斥力而被临时支承，被定位在安装空间(410)的规定位置。为了使锁定部件(500)支承感光鼓(31A)的另一端的轴部(315)，对抗施力部件(600)的施力使锁定部件(500)退避。然后，利用施力部件(600)的回复力，感光鼓(31A)的另一端的轴部(315)被锁定部件(500)支承，感光鼓(31A)被锁定在安装状态。

Description

处理单元和具备该处理单元的图像形成装置

技术领域

本发明涉及包括感光鼓的寿命不同的多个维护部件(maintenancecomponent)构成为一体的盒式(cartridge type)的处理单元和具备该处理单元的图像形成装置。

背景技术

在数字复印机和打印机等电子照相方式的图像形成装置中，因为会对画质造成显著的影响，所以定期地或根据需要更换感光鼓。但是，因为感光鼓中使用了有害物质，所以需要在更换感光鼓时注意不要直接用手接触感光鼓、或者在取出感光鼓时防止来自清洁装置的废调色剂污染周围的对策等，其处理困难，感光鼓的更换以往由维修人员在维护时进行。

因此，感光鼓更换操作总是必须委托维修人员很不方便，因此，近年来开发了如下的装置：将感光鼓和其周围的清洁装置、带电装置、显影装置等图像形成单元形成为盒式的处理单元，一体地处理，由此，使维护简化，能够不依靠维修人员而由用户容易地更换感光鼓(例如参照专利文献1)。在这样的处理单元中，当感光鼓到达寿命时用户对其进行更换的情况下，更换整个处理单元，将使用完的处理单元直接废弃。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-179473号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，这样的整个处理单元的更换，尽管只更换感光鼓即可，但是必须将尚能使用的其周围的装置也一体地更换而废弃，具有导致运转成本上升，并且使作为产业废弃物的废弃量增大，对环境造成不良影响的问题。

这样的问题的原因在于，感光鼓是处理需要非常注意的维护部件，因此，被牢固地组装于单元框体，没有采用感光鼓单体能够容易地装卸的结构。

因此，本发明鉴于上述技术问题，目的在于提供感光鼓的处理简便、并且能够容易地进行装卸的处理单元。

用于解决技术问题的手段

本发明的处理单元是将寿命不同的多个维护部件构成为一体的盒式的处理单元。在本发明中，上述处理单元具有感光鼓、框体、清洁刮片、锁定部件和施力部件。上述感光鼓是上述多个维护部件中的一个。上述感光鼓具有从两端面突出的轴部。上述框体具有向前方开放的上述感光鼓的安装空间、在该安装空间的长度方向相对的一对承受部、和在一个上述承受部设置的孔，上述感光鼓的一端的上述轴部与该孔嵌合，该孔支承上述轴部。上述清洁刮片配设在上述框体上，上述清洁刮片的前端部从上述安装空间后方向上述安装空间内突出，具有按压力地与上述感光鼓的表面抵接。上述锁定部件，面对上述安装空间的前方，能够在上述感光鼓的轴方向移动地设置在另一个上述承受部。锁定部件旋转自如地支承上述感光鼓的另一端的上述轴部，并且将上述感光鼓锁定在安装状态。上述施力部件对上述锁定部件向上述感光鼓的一端施力。

根据上述处理单元的结构，在将感光鼓安装到框体时，使感光鼓的一端的轴部与一个承受部的孔嵌合，使感光鼓从安装空间的前方向安装空间内移动。感光鼓受到清洁刮片的推斥力而被临时支承，被定位在安装空间的规定位置。为了使锁定部件支承感光鼓的另一端的轴部，对抗施力部件的施力使锁定部件退避。然后，利用施力部件的回复力，感光鼓的另一端的轴部被锁定部件支承，感光鼓被锁定在安装状态。通过以上的步骤，感光鼓被安装到框体。

另外，根据上述处理单元的结构，在将感光鼓从框体卸下时，对抗施力部件的施力使锁定部件退避，解除感光鼓的锁定。锁定已被解除的感光鼓，受到施力部件的回复力而向轴方向位移，通过清洁刮片的推斥力向安装空间的前方浮上。然后，握持感光鼓的另一端的轴部将一端的轴部从一个承受部的孔拔出。通过以上的步骤，感光鼓被从框体卸下。

此外，可以在上述锁定部件的面对上述安装空间的端面，形成以向上述安装空间的前方使上述安装空间扩展的方式倾斜的锥面。由此，如果向安装空间的后方按压以使感光鼓的另一端的轴部的前端在向安装空间的前方扩展的锁定部件的锥面上滑动，则与施力部件的施力对抗的力作用于锁定部件，由此，锁定部件自然地在其方向移动。因此，在安装感光鼓时，不需要用手操作锁定部件，能够容易地安装感光鼓。

此外，当还具有对上述清洁刮片向上述感光鼓的表面按压施力的辅助施力部件时，由清洁刮片对感光鼓施加的按压力由辅助施力部件增强。

作为上述锁定部件的一个例子，可以列举呈具有上述感光鼓的另一端的轴部嵌合的孔的环状的锁定部件。由此，能够利用上述锁定部件的孔支承轴部的整周，能够使感光鼓的安装状态稳定。

作为上述锁定部件的另一个例子，可以列举呈具有上述感光鼓的另一端的轴部卡合的凹部的半环状的锁定部件。由此，与锁定部件为环状的情况相比，形成锁定部件的材料一半就够，因此，能够降低锁定部件的制造成本。

发明效果

根据本发明，能够提供感光鼓的处理简便、并且能够容易地进行装卸的处理单元。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的图像形成装置的一个例子的概略结构的侧截面图。

图2是表示该图像形成装置的处理单元的侧截面图。

图3是图2的箭头III方向正面图。

图4是图2的箭头线IV-IV方向的截面图。

图5是表示从单元框体卸下感光鼓后的状态的、相当于图2的箭头线IV-IV方向的截面图。

图6是表示该处理单元中的感光鼓的支承结构的概略结构的立体图。

图7是表示锁定部件的一个例子的截面图，是图6的箭头线VII-VII方向的截面图。

图8是表示锁定部件的另一个例子的立体图。

图9是用图2的向视IV-IV线截面表示感光鼓安装到单元框体的安装步骤的说明图。

图10的(A)是表示感光鼓的临时支承状态(对应于图9的(B))的处理单元的侧截面图。图10的(B)是表示感光鼓的安装状态(对应于图9的(C))的处理单元的侧截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的图像形成装置的一个例子的概略结构的图。

如图1所示，图像形成装置100基于从原稿读取的图像数据在规定的用纸上形成多色或单色的图像。作为用纸，可以列举普通纸、厚纸、照相纸、OHP胶片等片状的记录介质。图像形成装置100在主体之上具备图像读取装置120，在主体中具备图像形成部110和供纸部80。

图像读取装置120对原稿的图像面照射光，通过检测反射后的光的光量来生成图像数据。

图像形成部110包括中间转印单元40、图像形成站(image formingstation)30A、30B、30C、30D、二次转印单元50、曝光单元60和定影单元70。

中间转印单元40包括作为无端带的中间转印带41、第一拉伸架设辊42、第二拉伸架设辊43和张力辊44。中间转印带41拉伸架设在第一拉伸架设辊42、第二拉伸架设辊43和张力辊44上。作为一个例子，第一拉伸架设辊42为驱动辊，第二拉伸架设辊43为从动辊。张力辊44对中间转印带41的张力进行调整。

图像形成站30A～30D分别使用黑色、青色、品红色和黄色的各色相的调色剂进行电子照相方式的图像形成处理。图像形成站30A～30D以与中间转印带41的规定区域相对的方式相互并列设置。图像形成站30B～30D构成为与图像形成站30A同样。

图像形成站30A具备载持黑色的调色剂的单色用的感光鼓31A。图像形成站30B、30C、30D分别具备载持彩色的调色剂的彩色用的感光鼓31B、31C、31D。感光鼓31A～31D各自构成像载持体。

图像形成站30A在感光鼓31A的周围具有带电器32A、显影器33A、一次转印辊34A和清洁装置35A。同样，图像形成站30B、30C、30D分别具有一次转印辊34B、34C、34D。

图像形成站30A具备将作为寿命不同的多个维护部件的感光鼓31A、带电器32A和清洁装置35A构成为一体而得到的盒式的处理单元1A。图像形成站30B、30C、30D也具备同样的处理单元。

感光鼓31A通过从未图示的驱动源被传递驱动力而在规定方向旋转。带电器32A使感光鼓31A的周面带电至规定的电位。

曝光单元60基于黑色、青色、品红色和黄色的各色相的图像数据驱动半导体激光器，将各色相的激光配光到图像形成站30A～30D的各个感光鼓31A～31D。在感光鼓31A～31D的周面上形成基于黑色、青色、品红色和黄色的各色相的图像数据的静电潜像。

显影器33A对感光鼓31A的周面供给作为图像形成站30A的色相的黑色的调色剂，将静电潜像显像化为调色剂像。

中间转印带41的表面依次与感光鼓31A～31D相对。在夹着中间转印带41与感光鼓31A相对的位置配置有一次转印辊34A。在夹着中间转印带41与感光鼓31B相对的位置配置有一次转印辊34B。在夹着中间转印带41与感光鼓31C相对的位置配置有一次转印辊34C。在夹着中间转印带41与感光鼓31D相对的位置配置有一次转印辊34D。

一次转印辊34A通过被施加与调色剂的带电极性(例如负)相反的极性(例如正)的一次转印偏压，将载持在感光鼓31A上的调色剂像一次转印到中间转印带41的表面。中间转印单元40和一次转印辊34A～34D包含在转印装置10中。

残留在感光鼓31A的表面的调色剂由清洁装置35A除去。清洁装置35A，如后所述，包括具有弹性的清洁刮片351和废调色剂输送螺杆352。清洁刮片351与感光鼓31A的表面抵接，将残留在表面的调色剂刮掉。废调色剂输送螺杆352为了回收由清洁刮片351刮掉的废调色剂而向框体400的长度方向一端侧输送。

在形成单色图像时，仅在单色用的图像形成站30A进行上述的图像形成处理。另外，在形成全彩色图像时，除了图像形成站30A以外，还在图像形成站30B～30D中对青色、品红色和黄色的各色相进行与图像形成站30A同样的图像形成处理。通过对图像形成站30A～30D的各个一次转印辊34A～34D施加一次转印偏压，黑色、青色、品红色和黄色的各色相的调色剂像，被依次转印到中间转印带41的表面而重叠为1个。

供纸部80包括供纸盒81、手动供纸托盘82、用纸主输送路径83、和用纸副输送路径84。在供纸盒81中收纳多张使用频率比较高的尺寸和种类的用纸。在手动供纸托盘82上载置使用频率比较低的尺寸和种类的用纸。

用纸主输送路径83形成为从供纸盒81和手动供纸托盘82经由中间转印带41与二次转印单元50之间和定影单元70至排纸部90。用纸副输送路径84为双面印刷用的用纸输送路径，形成为将在一个面上形成图像后的用纸以正反面翻转后的状态再次向中间转印带41与二次转印单元50之间输送。

二次转印单元50具有二次转印辊50A。通过对二次转印辊50A施加与调色剂的带电极性(例如负)相反的极性(例如正)的二次转印偏压，将载持在中间转印带41的表面上的调色剂像转印到用纸上。二次转印单元50包含在转印装置10中。

定影单元70通过对转印有调色剂像的用纸进行加热和加压，使调色剂像定影在用纸上。

排纸部90包括排纸托盘91和排纸辊92。调色剂像定影后的用纸，由排纸辊92排出到排纸托盘91。用纸以调色剂像定影后的面向下的方式被收纳在排纸托盘91中。

接着，参照图2～图10对本发明的具有特征的处理单元的结构和其作用进行说明。

图2是处理单元的截面图。在以下的说明中，代表多个图像形成站30A～30D，以黑色的图像形成站30A中使用的处理单元1A为例进行说明，其他的图像形成站30B～30C中使用的处理单元也是同样。

如上所述，如图2所示，处理单元1A是将感光鼓31A、带电器32A和清洁装置35A构成为一体的盒式的单元。感光鼓31A、带电器32A和清洁装置35A，配设在单元框体(以下简称为框体)400内。在本实施方式中，作为寿命比较长的维护部件的带电器32A和清洁装置35A，利用螺丝等牢固地安装在框体400上，而寿命最短的感光鼓31A装卸自如地安装在框体400上，使得能够将其单独更换。

图3是从图2的箭头III方向看处理单元1A的正面图，图4是图2的向视IV-IV线截面图。图5是表示在图4中将感光鼓卸下的状态的图。

如图5所示，框体400具有向外部开放的感光鼓31A的安装空间410。在安装空间410的长度方向(在图5中为上下方向)两端，与框体400形成为一体的一对承受部401、402相对。

另外，如图4和图5所示，感光鼓31A在圆筒形的鼓主体311的轴方向两端安装有鼓凸缘312、313。如图5所示，鼓凸缘312、313分别一体地具有圆筒状的轴部314、315。由此，圆筒状的轴部314、315从感光鼓31A的两端面突出。

感光鼓31A的旋转轴(未图示)贯通鼓主体311和两鼓凸缘312、313，并且作为在将处理单元1A沿长度方向插入安装到图像形成装置100的主体时引导感光鼓31A的引导轴起作用。此时，在框体400的承受部401侧，将驱动连结部件(未图示)用螺丝固定紧固在旋转轴(未图示)的轴端面，由此，将一个鼓凸缘312夹持固定在旋转轴(未图示)轴端面与驱动连结部件(未图示)之间，因此，来自配设在图像形成装置100的主体侧的驱动源(未图示)的驱动力能够经由驱动连结部件(未图示)传递到感光鼓31A。

图6是表示处理单元中的感光鼓的支承结构的概略结构的立体图。一对承受部401、402形成为圆筒状。一个承受部401具有感光鼓31A的一端的轴部314嵌合的、支承轴部314的孔4011。另一个承受部402由包括内筒403和外筒404的双层的圆筒构成。后述的锁定部件500滑动自如地嵌入内筒403与外筒404之间的间隙中。

图7是锁定部件500的轴方向截面图，相当于图6的VII-VII线截面图。如图6、图7所示，锁定部件500，作为一个例子，为形成得薄的半环状的部件。锁定部件500在中心具有半圆状的凹部501。凹部501与感光鼓31A的另一端的轴部315卡合。

在锁定部件500的周面顶部，作为一个例子，一体地隆起形成有矩形的操作部503。操作部503是在使锁定部件500退避时手指抓住进行操作的部位。在锁定部件500的端面形成有以向安装空间410(参照图5)的前方使安装空间410扩展的方式倾斜的锥面502。

如图6所示，一个承受部401，作为一个例子，呈具有孔4011的圆筒状。感光鼓31A的一端的轴部314，通过与承受部401的中心的孔4011嵌合，被承受部401支承。

另一个承受部402形成为包括同轴地形成的内筒403和外筒404的双层的圆筒状。如图6所示，外筒404的上部由第一缺口4041和第二缺口4042呈L字状切去。第一缺口4041的宽度(圆周方向的长度)设定得宽，第二缺口4042的宽度设定得窄。第一缺口4042在长度方向位于外筒404的前端侧，第二缺口4042位于外筒404的根侧。第一缺口4041和第二缺口4042的宽度方向的中心线一致，形成为相对于该中心线呈线对称。

如图7所示，锁定部件500嵌入另一个承受部402的内筒403与外筒404之间的间隙中。从锁定部件500的周面隆起的操作部503，如图3所示，位于外筒404的第二缺口4042的内侧，以第二缺口4042作为引导件(guide)而滑动。锁定部件500的锥面502位于安装空间410(参照图5)的前部，隔着第一缺口4041面对作为开放侧的安装空间410的前方。

锁定部件500能够在感光鼓31A的轴方向从其端面内侧与内筒403的前端面抵接的位置移动至由设置在框体400上的限制件(stopper)406限制的位置。锁定部件500的圆周方向的定位，由在内筒403与外筒404之间形成的分隔壁405进行，阻止锁定部件500的旋转。

另外，在锁定部件500的端面的内侧突出设置有凸台(boss)504。在凸台504上安装有作为本发明的施力部件的一个例子的压缩盘簧600。压缩盘簧600对锁定部件500向感光鼓31A的一端施力，锁定部件500在能够移动的范围内总是被施力至由限制件406限制的位置。

图8表示锁定部件500的另一个例子。在该例子中，锁定部件500呈具有孔505的环状。感光鼓31A的另一端的轴部315嵌合到孔505中。因此，本例子的锁定部件500能够在整周支承轴部315，因此，感光鼓31A的安装状态稳定。与此相对，在如图7的例子那样采用半环状的锁定部件500的情况下，与锁定部件500为环状的情况相比，形成锁定部件500的材料一半就够，因此，能够降低锁定部件500的制造成本。

如图5所示，清洁刮片351在安装空间410的后方配设在框体400内。清洁刮片351由具有挠性的材质(例如橡胶等)形成。如图2所示，清洁刮片351安装在L字形的支承部件353上，其前端部从安装空间410的后方向安装空间410内突出，沿轴方向具有按压力地抵接在感光鼓31A的鼓主体311的后侧周面的高度方向的中央部。由此，能够从后方对感光鼓31A施加按压力。

支承部件353在短边方向上在靠近感光鼓31A的端部设定的支点3531由框体400能够转动地支承，远离感光鼓31A的端部由拉伸盘簧354向上方施力。拉伸盘簧354是本发明的辅助施力部件的一个例子。拉伸盘簧354使由清洁刮片351对感光鼓31A施加的按压力增强。

参照图9和图10，对感光鼓31A安装到框体400的安装步骤进行说明。

首先，如图9的(A)所示，使感光鼓31A的一端的轴部314嵌合到框体400的一个承受部401的孔4011中。接着，如该图箭头D那样，通过感光鼓31A的另一端的轴部315将感光鼓31A向安装方向按压。此时，如果向安装空间410的后方按压以使感光鼓31A的另一端的轴部315的前端在向安装空间410(参照图5)的前方扩展的锁定部件500的锥面502上滑动，则与压缩盘簧600的施力对抗的力作用于锁定部件500，由此，如图9的(C)的箭头F那样，锁定部件500自然地退避。因此，不需要用手操作锁定部件500。

清洁刮片351的前端部从安装空间410的后方向安装空间410内突出。因此，如图10的(A)所示，清洁刮片351的前端部与感光鼓31A的鼓主体311的后侧表面抵接，利用其推斥力临时支承感光鼓31A，能够将感光鼓31A定位在安装空间410的规定位置。由此，在将感光鼓31A的一端的轴部314嵌合到承受部401的孔4011中之后，直到安装完成为止，握持感光鼓31A的部位仅为另一端的轴部315就足够，感光鼓31A的处理非常简便。

当将锁定部件500按压至感光鼓31A的另一端的轴部315与锁定部件500的凹部501卡合的位置时，锁定部件500通过压缩盘簧600的施力，如图9的(C)的箭头G那样移动，与限制件406抵接而静止。由此，感光鼓31A的另一端的轴部315与锁定部件500的凹部501卡合，感光鼓31A被锁定在安装状态。通过以上的步骤能够容易地将感光鼓31A安装到框体400上。

此外，凹部501为半圆形，只有与轴部315的大致半周对应的周长，但如图5所示，凹部501面对安装空间410的后方，感光鼓31A如图10的(B)所示通过向后方弯曲的清洁刮片351受到按压力(参照该图箭头H)，因此，轴部315不会落入安装空间410的后方，能够使轴部315与凹部501可靠地卡合。

接着，对从框体400卸下感光鼓31A时的步骤进行说明。在该情况下，如图3的箭头J那样，通过对抗压缩盘簧600的施力对锁定部件500的操作部503进行手动操作而使锁定部件500退避，解除卡合状态。当手从锁定部件500离开时，卡合状态已被解除的感光鼓31A，受到压缩盘簧600的回复力而向轴方向位移，通过清洁刮片351向安装空间410的前方浮上。由此，能够抓住感光鼓31A的另一端的轴部315。因此，如果握持另一端的轴部315将一端的轴部314从一个承受部401的孔4011拔出，则能够容易地将感光鼓31A从框体400卸下。

根据本发明，能够容易地实施作为处理单元的寿命短的维护部件的感光鼓的更换。即，即使不是专门的维修人员也能够安全并且容易地更换感光鼓，并有效地使用寿命长的其他维护部件，由此，能够降低运转成本。

应当认为，上述的实施方式的说明，在所有方面都是例示，而不是限制。本发明的范围不是由上述的实施方式表示，而是由权利要求的范围表示。另外，本发明的范围包括与权利要求的范围等同的意思和范围内的全部变更。

符号说明

1A……处理单元

31A……感光鼓

311……鼓主体

312、313……鼓凸缘

314、315……轴部

32A……带电器

35A……清洁装置

351……清洁刮片

354……拉伸盘簧(辅助施力部件)

400……框体

401……一个承受部

402……另一个承受部

410……安装空间

500……锁定部件

501……凹部

502……锥面

503……操作部

600……压缩盘簧(施力部件)

100……图像形成装置

Claims (6)

1.一种处理单元，其为将寿命不同的多个维护部件构成为一体的盒式的处理单元，其特征在于，具有：

感光鼓，该感光鼓是所述多个维护部件中的一个，具有从两端面突出的轴部；

框体，该框体具有向前方开放的所述感光鼓的安装空间、在该安装空间的长度方向相对的一对承受部、和在一个所述承受部设置的孔，所述感光鼓的一端的所述轴部与该孔嵌合，该孔支承所述轴部；

清洁刮片，该清洁刮片配设在所述框体上，该清洁刮片的前端部从所述安装空间后方向所述安装空间内突出，具有按压力地与所述感光鼓的表面抵接；

锁定部件，该锁定部件面对所述安装空间的前方，能够在所述感光鼓的轴方向移动地设置在另一个所述承受部，旋转自如地支承所述感光鼓的另一端的所述轴部，并且将所述感光鼓锁定在安装状态；和

对所述锁定部件向所述感光鼓的一端施力的施力部件。

2.如权利要求1所述的处理单元，其特征在于：

在所述锁定部件的面对所述安装空间的端面，形成有以向所述安装空间的前方使所述安装空间扩展的方式倾斜的锥面。

3.如权利要求1所述的处理单元，其特征在于：

还具有对所述清洁刮片向所述感光鼓的表面按压施力的辅助施力部件。

4.如权利要求1～3中任一项所述的处理单元，其特征在于：

所述锁定部件呈具有所述感光鼓的另一端的轴部嵌合的孔的环状。

5.如权利要求1～3中任一项所述的处理单元，其特征在于：

所述锁定部件呈具有所述感光鼓的另一端的轴部卡合的凹部的半环状。

6.一种图像形成装置，其特征在于：

包括权利要求1～5中任一项所述的处理单元。