JP2005091410A - 画像形成装置及び現像ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複数の現像ユニットを積層して収納可能な画像形成装置であって、小型で且つ現像ユニットの撓みを防止した画像形成装置及び、その画像形成装置に収納する現像ユニットを提供する。
【解決手段】現像ユニット４６には、底面４７ｂに設けられた軸受け５７にコロ５２が回転可能に軸支されている。また、ユニットケース４７の側面４７ｃにおける上面部分を利用して、前方まで同一幅で平坦な当接部５３が設けられている。画像形成装置１の収納部４１に複数の現像ユニット４６を積層して収納した場合、現像ユニット４６の前方は、ガイド溝４２に現像ローラ軸５１の両端部５１ａを当接させることで位置決めされる。また、現像ユニット４６の後方は、下側に位置する現像ユニット４６の当接部５３又は収納部４１の底面４１ａが、コロ５２と当接することで位置決めされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の現像ユニットを収納できる画像形成装置及びその画像形成装置に収納される現像ユニットに関するものである。

近年では、画像形成装置のカラー化が進んでおり、画像形成部に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナーをそれぞれ収納した４種類の現像ユニットを積層して収納できるように、収納部が設けられた画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、現像ユニットの前方（感光体ベルト側）に現像ローラが備えられており、現像ローラの両端に被駆動ギアが設けられている。また、本体には駆動ギアが設けられており、現像ユニットに備えられた被駆動ギアと噛み合う。駆動ギアが回転することによって、現像ユニットが前後に移動し、現像ローラと感光体ベルトとが接触可能となる。また、本体の収納部には、ガイド溝が設けられており、現像ユニットの両側部には、ガイド部材が取り付けられている。この現像ユニットのガイド部材が、本体のガイド溝に嵌合して、本体における現像ユニットの位置を決めている。

特開２００２−２７８２０９号公報

カラー画像形成装置では、画像形成装置の所定位置に、複数の現像ユニットを積層して収納する必要が生じ、そのため、画像形成装置本体が大型化してしまう。しかしながら、画像形成装置は小型である方が望ましく、そのために、現像ユニットを小型化することが考えられる。

例えば、特許文献１のような構成の画像形成装置における現像ユニットの本体に対する位置決めは、現像ユニット側の前方に設けられた被駆動ギアと本体の駆動ギアとが接触する点と、ガイド溝に嵌合したガイド部材とによって行われる。

このような構成では、現像ユニットが薄型化される。しかしながら、両端部だけで現像ユニットを支持すると、現像ユニットが撓んでしまう。剛性を高くすることで撓みを防止することが考えられるが、剛性を高くするためには、現像ユニットの底部や天部を厚くしたり、金属板など硬度のある部材で補強する必要が生じる。このように剛性の高い現像ユニットは、大型化してしまったり、重くなってしまったり、コストが高くなってしまうことがある。大型化すると、本来の目的である現像ユニットの薄型化が十分に図れず、また、現像ユニットの重量が重くなってしまうと、取付作業が煩雑となる。

そこで、上記問題点を解決するため、複数の現像ユニットを積層して収納可能な画像形成装置であって、小型で且つ各現像ユニットが撓むことなく位置決めできる画像形成装置及び、その画像形成装置に収納する現像ユニット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及び発明の効果

請求項１に記載の画像形成装置は、少なくとも現像剤及び現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体を回転可能に支持する一対の側部と、天部と、前記天部と対向する底部とを備えた現像ユニットを、収納部に着脱可能に複数個積層し、前記現像剤担持体、像担持体、転写部及び定着部を介して被印字媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記現像ユニットは、前記両側部に設けられ、前記収納部と当接することによって現像ユニットを位置決めする第１位置決め部材と、前記天部又は底部に設けられ、複数個積層された現像ユニットの下に位置する現像ユニットと当接することによって現像ユニットを位置決めする第２位置決め部材とを備え、前記第１位置決め部材は、前記第２位置決め部材より前記現像担持体に近い位置にあり、前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材との間に現像ユニットの重心を有することを特徴とする。

このような構成によると、第１位置決め部材が収納部で支持され、現像ユニットの重心を挟んで第１位置決め部材と反対側にある第２位置決め部材によって下に位置する現像ユニットが上に位置する現像ユニットを直接支持する。したがって、現像ユニットの小型化が図れるとともに、現像ユニットの撓みを防止することができる。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置における前記第１位置決め部材が前記現像ユニットを収納する収納方向の移動を規制し、前記第２位置決め部材が前記現像ユニットの高さ方向に対する位置決めを行うことを特徴とする。

このような構成によると、現像ユニットの収納方向及び高さ方向に対してそれぞれ位置決めを行っているため、現像ユニットの撓みを防止しつつ安定に位置決めを行うことができる。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置における前記第２位置決め部材は、前記底部に備えられていることを特徴とする。

第２位置決め部材が、現像ユニットの底部に備えられていることにより、最下層の現像ユニットの第２位置決め部材が、収納部の底面で直接位置決めし、他の現像ユニットは、位置決めされた現像ユニットの上に順次積層すればよいので、簡単な構成で現像ユニットの撓みを防止しつつ位置決めすることができる。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記第２位置決め部材と当接するための当接部が、前記天部に設けられていることを特徴とする。

当接部が天部に設けられていることで、底部に設けられた第２位置決め部材を確実に支持する。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置であって、前記当接部は、平坦な面で構成されていることを特徴とする。

前記当接部が平坦な面で構成されていることで、第２位置決め部材をさらに確実に支持することができる。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項４又は５に記載の画像形成装置であって、前記当接部は、前記現像ユニットを前記収納部に収納する収納方向と同一方向に延びることを特徴とする。

当接部が、現像ユニットの収納方向と同一方向に延びているので、現像ユニットを収納する際に、第２位置決め部材を当接部に沿って収納すればよい。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置であって、前記当接部は、前記収納部に収納する収納方向の前方が、下方に向かって傾斜していることを特徴とする。

当接部の収納方向の前方が、下方に向かって傾斜しているため、現像ユニットを前後に移動しやすくなる。

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記当接部と前記第２位置決め部材とが、同一部材から形成されていることを特徴とする。

当接部と位置決め部材とが同一部材で形成されていることによって、製造工程による誤差が小さくなり、位置決めがより正確となる。
請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記第２位置決め部材は、前記現像剤担持体から離隔した前記現像ユニットの後端に設けられていることを特徴とする。
第２位置決め部材が現像ユニットの後端に設けられているため、現像ユニットの撓みを防止しつつ、現像ユニットを離れた位置で安定に位置決めすることができる。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記第２位置決め部材は、コロであることを特徴とする。

第２位置決め部材がコロであるため、現像ユニットを容易に移動させることが可能となる。

請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記第２位置決め部材は、前記現像ユニットの重心を通り、前記両側部に設けられたそれぞれの前記第１位置決め部材を結ぶ直線に直交する線上に位置することを特徴とする。

第２位置決め部材が、現像ユニットの重心を通り、且つ前記両側部に設けられたそれぞれの第１位置決め部材を結ぶ直線に直交する線上に位置するため、現像ユニットを安定な３点支持で位置決めすることができる。

請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記現像ユニットの一端側に、現像剤担持体を回転させ、前記現像剤担持体を回転させる際に、前記現像ユニットに下方に向かって荷重が加わる駆動部をさらに備え、前記第２位置決め部材は、前記現像ユニットの幅方向における長さの中心より前記駆動部寄りに設けられていることを特徴とする。

現像ユニットに対して下方に荷重が加わる駆動部を有する場合には、現像剤担持体が回転することによって、現像ユニットの受けるモーメントが駆動部を有する側の方が駆動部を有しない側より大きくなる。したがって、現像ユニットにかかる荷重のバランスがつり合うように駆動部側にコロを設けることで、現像ユニットの一端にかかる荷重と他端にかかる荷重とがつり合い、安定に現像ユニットを支持できる。

請求項１２に記載の画像形成装置は、前記第１位置決め部材は、前記現像担持体を回転可能に支持する軸の両端部であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。

現像担持体の軸の両端部を直接第１位置決め部材としているため、簡単な構成で位置決めをすることができる。

請求項１３に記載の画像形成装置は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記現像ユニットは、前記現像ユニットにおける前記天部と前記底部との間隔が、収納方向の後方と前方とで異なることを特徴とする。

現像ユニットの天部と底部との間隔が収納方向前方と後方とで異なっているため、現像ユニットを積層して収納する際、容易に現像ユニットの間に収納しやすい。

請求項１４に記載の画像形成装置は、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像剤を収納した現像ユニットを並列配置した４サイクル方式のカラーレーザプリンタであることを特徴とする。

請求項１５に記載の画像形成装置は、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置に収納可能な現像ユニット。

本発明の実施の形態について図１から図７を参照して説明する。
〔画像形成装置の構成〕
まず、本発明における画像形成装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の側面断面図である。

図１によると、画像形成装置１は、本体ケース２の内部下方に給紙部３、中央に画像形成部４が設けられている。

本体ケース２の後側（図１の右側を前側、左側を後側とする。以下同様）には、ヒンジピン２１ａを回動支点として回動する蓋２１が設けられている。

また、本体ケース２の上部には、画像形成部４にて、所望の画像が形成された用紙Ｐを排紙する排紙口２２が、設けられている。

給紙部３は、画像形成装置１の下方に位置し、用紙収納部３１と、給紙ローラ３２とを備えている。

用紙収納部３１は、長方形状で、中に複数枚の被印字媒体である用紙Ｐを収納するスペースが設けられている。また、本体ケース２の前側（図１における右側）には、取っ手３６が設けられている。ユーザは、この取っ手３６を水平方向に引き、用紙収納部３１を引き出して、複数枚の用紙Ｐを印字面が上側になるようにセットする。

給紙ローラ３２は、用紙収納部３１に収納された用紙Ｐの内、最上面の用紙Ｐの搬送方向前方（図１における左側）と当接するように、回転可能に軸支されている。この給紙ローラ３２が右回りに回転することによって、用紙収納部３１に収納された最上面の用紙Ｐが矢印Ｘ方向に搬送される。

画像形成部４は、現像部１１、感光部１２、中間転写部（転写部）１３、定着部１４とから構成されている。

現像部１１は、本体ケース２の内部の前側（図１における右側）に設けられている。現像部１１には、各色のトナー（現像剤）を含む現像ユニット４６を収納するための収納部４１が設けられている。

現像ユニット４６は、シアン（Ｃ）のトナー４９Ｃを収納した現像ユニット４６Ｃと、マゼンタ（Ｍ）のトナー４９Ｍを収納した現像ユニット４６Ｍと、イエロー（Ｙ）のトナー４９Ｙを収納した現像ユニット４６Ｙと、ブラック（Ｋ）のトナー４９Ｋを収納した現像ユニット４６Ｋとの４種類がある。そして、収納部４１に、現像ユニット４６Ｙの上に現像ユニット４６Ｍ、現像ユニット４６Ｍの上に現像ユニット４６Ｃ、現像ユニット４６Ｃの上に現像ユニット４６Ｋが順次積層して収納される。現像ユニット４６及び収納部４１の詳しい構成については、後述する。

図１に示すように、感光部１２は、本体ケース２の内部中央に設けられており、感光体ベルト（像担持体）６１と、レーザスキャナ６２、帯電器６３、クリーニングユニット６４とを有する。

感光体ベルト６１は、回転ローラ６１ａ、６１ｂ、６１ｃにより支持されている。感光体ベルト６１は、後述する中間転写ベルト７１及び４個の現像ローラ（現像剤担持体）４８と、それぞれ当接可能である。

本体ケース２の下部には帯電器６３が配されている。帯電器６３は、感光体ベルト６１に対向しており、感光体ベルト６１を帯電させる。

レーザスキャナ６２は、収納部４１の下方に設けられている。レーザスキャナ６２は、レーザ光発生部、ポリゴンミラー、レンズ、反射ミラー等（図示せず）によって形成された周知のものである。レーザ光発生部によって発生された画像データに基づくレーザ光６２ａは、ポリゴンミラー、レンズ、反射ミラーを介して、通過或いは反射される。通過或いは反射したレーザ光６２ａは、高速操作にて帯電器６３によって帯電した感光体ベルト６１に照射して、画像データに基づいた電荷パターンを形成する。

クリーニングユニット６４は、帯電器６３のレーザスキャナ６２が配されている位置とは反対側（図１における帯電器６３の左側）に設けられており、転写残トナーを、感光体ベルト６１から取り除く。

図１に示すように、中間転写部１３は、感光部１２と定着部１４との間に設けられており、中間転写ベルト７１と、中間転写ベルトローラ７２〜７４と、転写ローラ７５によって構成されている。

感光体ベルト６１と対向する位置に第１中間転写ベルトローラ７２が、転写ローラ７５と対向する位置に第２中間転写ベルトローラ７３が配置されており、中間転写ベルト７１は、これらの中間転写ベルトローラ７２〜７４によって、３点で支持されている。

中間転写ベルト７１は、中間転写ベルトローラ７２〜７４によって回転し、第１中間転写ベルトローラ７２が支持する位置で、感光体ベルト６１と接し、感光体ベルト６１に作像された各色のトナー４９が中間転写ベルト７１に転写される。全ての色のトナーが、中間転写ベルト７１に転写されると、用紙Ｐが、給紙ローラ３２によって搬送される。用紙Ｐが転写ローラ７５と第２中間転写ベルトローラ７３との間を通過する際に、中間転写ベルト７１の表面上のトナーが用紙Ｐに転写される。その後、トナー４９が転写された用紙Ｐは、定着部１４へと搬送される。

定着部１４は、本体ケース２の後側で、転写ローラ７５の上方に設けられており、対向する一対の定着ローラ８１、８２を備えている。用紙Ｐが、この定着ローラ８１，８２との間を通る際に、定着ローラ８１、８２が、この用紙Ｐに転写されたトナー４９を加圧及び加熱をすることによって、トナー４９を定着する。

定着部１４の上方には、排紙口２２が設けられており、この排紙口２２付近には、１対の搬送ローラ８６が設けられている。定着部１４によって定着された用紙Ｐは、この１対の搬送ローラ８６の間を通って排紙口２２に送り出される。

次に、現像ユニット４６及び収納部４１の構成について図１から図６を参照しながら、さらに詳述する。

図２（ａ）は、現像ユニット４６の天板４７ａを上にしたときの斜視図、図２（ｂ）は、現像ユニット４６の底板４７ｂを上にしたときの斜視図、図３は、現像ユニット４６を画像形成装置１に収納した際の部分側面図、図４は、現像ユニット４６を画像形成装置１に収納した際の部分上面図、図５は、現像ユニット４６を画像形成装置１に収納したときの部分背面図、図６は、現像ユニット４６を全て収納した後の背面図である。

図１に示すように、現像ユニット４６は、合成樹脂製のユニットケース４７の内部に、現像ローラ４８、トナー４９、供給ローラ５０等を備えている。

供給ローラ５０は、現像ローラ４８の後方（図１における右側）に、現像ローラ４８と隣り合って設けられており、現像ローラ４８にトナー４９を供給する。現像ローラ４８は現像ローラ軸５１に軸支されており、現像ローラ軸５１の両端部５１ａが現像ユニット４６の両側面４７ｃより突出している（図３及び図４参照）。この現像ローラ軸の突出した両端部５１ａが、第１位置決め部材となる。現像ローラ４８の表面は、導電性を有するゴム材料が被覆されており、トナーが電荷を有しているため現像ローラ４８の表面に付着することとなる。

また、図２に示すように、現像ローラ４８を駆動するための被駆動部５６ａが、現像ユニット４８の一端（図２における右側）に設けられている。この被駆動部５６ａは、画像形成装置１に設けられた駆動部５６ｂと噛合い、駆動部５６ｂが駆動することによって矢印方向に回転する。トナー４９は、現像ローラ４８が回転されることによって、感光体ベルト６１の所定位置に付着する。

図２に示すように、ユニットケース４７は、底部４７ｂ、左右側面（一対の側部）４７ｃ、背面４７ｄとが一体に形成されている。

底部４７ｂは、トナーを均一に攪拌できるように複数（本実施形態では３つ）の円弧が連続した形状に形成されている。また、その前方は供給ローラ５０に沿って丸くなっており、さらにその前方は上方に向かって傾斜している（図２（ｂ）参照）。背面４７ｄは、長方形状で、底部４７ｂ後方の辺から垂直に、上方に延びている。底部４７ｂと背面４７ｄとの各辺と連続して側面４７ｃがそれぞれ設けられている。側面４７ｃの高さｈ０は、背面４７ｄの高さｈ１と後述する天板４７ａの厚みｈ２との和より長い。背面４７ｄ及び側面４７ｃは、底部４７ｂと連続しているため、側面４７ｃの方が、背面４７ｄより上方に飛び出ることとなる。この飛び出た部分の上側の面が、後述するコロ５２と当接する当接部５３となる。また、側面４７ｃの前方は下側に向かって傾斜しており、この傾斜部分を除いて当接部５３は、一定の幅を保ちながら前方まで平坦な面が続いている。

天板４７ａは、当接部５３を除いたユニットケース４７の上方を覆っている。図３に示すように、天板４７ａの現像ユニット４６の前方（図３における左側）は、下方に傾斜するように傾斜部５５が形成されている。底部４７ｂも前方が上側に向かって傾斜しており、天板４７ａと底板４７ｂとの間の距離は、前方が後方よりも小さいこととなる。この傾斜部５５を有することによって、現像ユニット４６を収納部４１に収納する際に、２つの現像ユニット４６の間や、現像ユニット４６と収納部４１の底面４１ａとの間に、収納したい現像ユニット４６を容易に入り込ませることができる。ここで、天部は、現像ユニット４６の天面一体（天板４７ａ及び当接部５３）である。

図２（ｂ）に示すように、底部４７ｂの後端には、軸受け５７が底部４７ｂより下側に突出するように設けられている。この軸受け５７は、下側からコロ５２が取り付けられるように溝５７ａが切りかかれている。コロ５２は、円板の中央からそれぞれ軸５２ａが突出している。この溝５７ａにコロ５２の軸５２ａを嵌合させることで、コロ５２が取り付けられる。

このコロ５２は、現像ユニット４６を収納部４１に収納した際に、当接部５３に当接する（図３参照）。そして、現像ユニット４６を前後に移動する際は、コロ５２が当接部５３上を回転することで移動する。

図２に示すように、ユニットケース４７の側面４７ｃ前方には、現像ローラ軸５１の両端部５１ａが突出しており、その後方に、左右同一形状の挿入補助突起５４がそれぞれ設けられている。

一方、図３及び図４に示すように、収納部４１の左右内側面には、ガイド溝４２が設けられている。このガイド溝４２にしたがって現像ローラ軸５１の両端部５１ａ及び挿入補助突起５４を挿入させることで、現像ユニットが収納部４１の所定位置に収納されるようにガイドされる。

また、このガイド溝４２は、端部に切欠４２ａを設けている（図３参照）。この切欠４２ａを設けることにより、現像ユニット４６を収納する際、現像ローラ軸５１及び挿入補助突起５４がガイド溝４２に挿入されやすくなる。

また、図４に示すように、収納部４１の奥には、ストッパー４３及びスプリング４４が設けられている。一方、図１に示すように、蓋２１にはカム２６が設けられている。現像ユニット４６をガイド溝４２に収納した後で、蓋２１を閉じ、カム２６を回動することで、スプリング４４の付勢力に抗して現像ユニット４６を所定の位置に移動させる（図４（ａ）参照）。スプリング４４は、現像ローラ軸５１を蓋２１側に押し戻す力を与える。

作像時以外は、現像ローラ４８と、感光部１２に設けられている感光体ベルト６１とは当接していない（図４（ｂ）参照）。

挿入補助突起５４の高さＡは、ガイド溝の幅Ｂよりも小さく構成されている（図３参照）。本体の収納部４１に収納した現像ユニット４６の下側に、他の現像ユニット４６が収納されていない場合は、挿入補助突起５４がガイド溝４２の底面と当接することで、一時的に現像ユニット４６を支持する（図５参照）。収納した現像ユニット４６の下側に、他の現像ユニット４６が収納された場合は、上側に位置する現像ユニット４６のコロ５２と、下側に位置する現像ユニット４６の当接部５３とが接触するため、当接部５３が現像ユニット４６を支持する。そのとき、挿入補助突起５４は、ガイド溝４２と非接触の状態となる（図６参照）。

最下部に位置する現像ユニット４６（図１における現像ユニット４６Ｙ）の軸受け５７に取り付けられたコロ５２は、収納部４１の底面４１ａに当接することで支持される（図３及び図６参照）。また、現像ローラ軸５１の両端部５１ａは、ガイド溝４２によって常に位置決めされている。
〔画像形成装置における印刷処理方法〕
次に、本実施形態における画像形成装置１による印刷処理方法について、図１、図４及び図７を参照して説明する。図７は、蓋２１が開いたときの画像形成装置１の側面断面図である。

ユーザは、図７に示すように、本体ケース２の蓋２１を開き、現像ユニット４６の現像ローラ軸５１の両端部５１ａと挿入補助突起５４とを、ガイド溝４２に沿って各色の定められた所定場所に収納する。このとき、現像ユニット４６前面の現像ローラ４８は、感光体ベルト６１とは当接していない。

現像ユニット４６を収納する際に、下に現像ユニット４６がすでに収納されている場合や、最下段の現像ユニット４６を収納する場合は、収納する現像ユニット４６の底板４７ｂに設けられているコロ５２を、下に位置する現像ユニット４６の天板４７ａに設けられている当接部５３に沿って回転させることで収納される。そして、現像ユニット４６をそれぞれの位置に収納した後、本体の蓋２１を閉じる。現像ユニット４６を交換する際も、交換したい現像ユニット４６を上記のような手順で着脱すればよい。

外部装置から画像データが送られてくると、レーザスキャナ６２によって、送られてきた画像データに従い、レーザ光６２ａが照射される。

レーザ光６２ａが照射されると、レーザ光６２ａは、帯電器６３によって帯電した感光体ベルト６１の、画像データに応じた所定位置のみに電荷パターンを形成する。

一方、現像部１１では、蓋２１に構成されているカム２６が回動して、現像ユニット４６が、感光部１２へ押し出される。図１は、上から２番目のカム２６Ｃが回動することで、現像ユニット４６Ｃを感光体ベルト６１側に押し出している状態を示している。

現像ユニット４６が押し出されると、現像ユニット４６の現像ローラ４８と感光体ベルト６１とが接触する（図４（ａ）参照）。感光体ベルト６１と接触する現像ローラ４８の表面は、現像ユニット４６内に収納されたトナー４９が均一に付着されており、現像ローラ４８及び感光体ベルト６１が接触することで、現像ローラ４８の表面に付着したトナー４９が感光体ベルト６１の電荷パターンが形成された所定位置に付着する。

１ページ分の処理が終了すると、再びカム２６が回動する。スプリング４４は、常に現像ローラ４８の現像ローラ軸５１両端の前方を付勢しているため、再び現像ユニット４６を後方へと押し戻す（図４（ｂ）参照）。

図１に示すように、現像ローラ４８から感光体ベルト６１へ付着されたトナーは、中間転写ベルト７１に転写される。中間転写ベルト７１に転写されなかった転写残トナーは、クリーニングユニット６４によって回収される。続いて、感光体ベルト６１に、現像ローラから別の色のトナー４９が付着されることとなる。

この動作を４回繰り返すことで、画像データに基づく４色のトナー４９が中間転写ベルト７１に転写され、所望の画像が形成される。そして、中間転写ベルト７１に形成された画像を、転写ローラ７５と第２中間転写ベルトローラ７３との間を通過する用紙Ｐに転写する。

その後、画像が転写された用紙Ｐは、定着部１４の定着ローラ８１、８２との間を通り、所望の画像が定着される。その後、用紙Ｐは、搬送ローラ８６対によって装置本体の排紙口２２から外側に排出され、印刷処理が終了する。

以上に詳述したように、本実施形態における画像形成装置１は、収納部４１に複数の現像ユニット４６を積層して収納した場合において、現像ユニット４６の前方は、現像ローラ軸５１の両端部５１ａがガイド溝４２に設けられたストッパー４３にそれぞれ当接する。現像ユニット４６の重心は、現像ローラ軸５１とコロ５２との間にあるため、現像ローラ軸５１を支点とし、現像ユニット４６の後方が揺動する。この揺動する現像ユニット４６の後方において、コロ５２と、下側に位置する現像ユニット４６の当接部５３又は収納部４１の底面４１ａとが当接する。したがって、現像ユニット４６は、現像ローラ軸５１の両端部５１ａによって収納方向の移動が規制され、コロ５２によって高さ方向の位置決めがなされる。すなわち、現像ユニット４６の収納部４１における位置が画定する。

さらに、複数積層して収納された現像ユニット４６が、それぞれ独立して位置決めされるのではなく、最下部の現像ユニット（図１における４６Ｙ）は、収納部４１の底面４１ａ及びガイド溝４２によって位置決めされ、その上に位置する現像ユニット（図１における４６Ｍ）は、最下部の現像ユニット４６Ｙに設けられた当接部５３及びガイド溝４２によって位置決めされる。したがって、現像ユニット４６が小型であり、且つ、収納部４１に収納された後も、現像ユニット４６の当接部５３で、上に位置する現像ユニットのコロ５２を支持しているため、自重により現像ユニット４６が撓むことが防止される。

また、位置決め部材を左右側面からそれぞれ２個ずつ外側に突出する突起とすると、それぞれの突起の高さが正確でなければ４点で支持することができない。特に幅が広い現像ユニットでは、このように突起の高さを正確に揃えることは困難である。しかしながら、本実施形態では、下に位置する現像ユニットが上に位置する現像ユニットを支持しているため、正確な位置で現像ユニットを支持することができる。

さらに、現像ユニットと感光体ユニットとを一体としたようなプロセスユニットを複数積層してカラープリンタを構成すると、現像ユニットごとに、現像ユニットを支持するケース部が必要となる。しかしながら、本実施形態では、現像ユニット４６同士を直接接触させることで位置決めを行っているため、収納部４１が、複数個分（本実施形態では４個分）の現像ユニットを収納できる高さでよい。したがって、画像形成装置１の小型化が図れる。
〔変形例〕
上記構成に限られたものだけでなく、本発明を逸脱しない程度に変形が可能である。

本実施形態は、４サイクル方式のカラーレーザプリンタであるが、これに限られず、例えば、感光体ドラムを現像ユニットごとに配したタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用してもよい。

また、図８（ｂ）に示すように、底部４７ｂの幅方向中央部に、現像ローラ軸５１と垂直方向に延びる補強部９３を設け、その補強部９３の後端に第２位置決め部材であるコロ９１を設けてもよい。このような構成では、第１位置決め部材である現像ローラ軸５１の両端部５１ａと、コロ９１との３点で現像ユニットが支持されることとなる。３点で支持することにより、複数の第２位置決め部材の高さを調節するといった手間が省ける。また、補強部９３を設けることで、第２位置決め部材に現像ユニットの荷重がかかっても、現像ユニットが変形しにくい。このとき当接部９２は、天板のコロ９１と当接する位置に設けられることとなる（図８（ａ）参照）。

なお、コロ９１は、現像ユニットの重心を通り現像ローラ軸に対して垂直の延長線上で、現像ローラ軸から離れた位置である現像ユニットの後端に配されている。したがって、図８における現像ユニットは、重量的に左右対称であるため、コロ９１は、現像ユニットにおける幅方向の中心に設けられている。

また、当接部９２は、平坦な面で構成されていなくてもよい。例えば、図８（ａ）に示すように、前方に向かって傾斜している構成であってもよい。当接部９２が傾斜していることで、作像時には、コロ９１が、この当接部９２の傾斜に沿って回転移動する。

また、図９に示すように、第２位置決め部材であるコロ９３は、現像ユニットの中央より被駆動部５６側に設けてもよい。

このように、現像ユニットの一端に被駆動部５６ａが設けられている場合、被駆動部５６ａが矢印方向に回転することによって、現像ユニットの受けるモーメントが、被駆動部５６が設けられている側の方が、もう一方の側（図９における左側）よりも高くなる。従って、現像ユニットにかかる荷重のバランスがつり合う最適な位置にコロ９３を設けることが好ましい。

なお、第２位置決め部材はコロでなくてもよい。例えば、単なる突起であってもよいし、突起ではなく、面を当接させてもよい。

本実施形態では、第２位置決め部材は、現像ユニット４６のユニットケース４７の底部４７ｂに、当接部は天部に設けているが、図１０に示すように、天部にコロ９６を設け、底板４７ｂに当接部９７を設けてもよい。このような構成では、現像ユニットの天板に設けられたコロ９６が、現像ユニットの上に位置する他の現像ユニットの底板４７ｂに設けられた当接部９７を受ける。現像ユニットを収納する収納部の底面には、最下部に収納される現像ユニットの底板が当接するコロ等の突起部９８を設けることで、複数の現像ユニット全体を正確に位置決めすることができる。

また、本実施形態では、当接部は、天部より飛び出した形状で設けられているが、図１１に示すように、当接部が、後方から前方へ延びる溝部９９であってもよい。このときは、第２位置決め部材が溝部９９を通ることで、現像ユニットが移動する。

また、第１位置決め部材は、現像ローラ軸５１を直接用いているが、例えば、現像ローラ軸を支える突起を側面に設け、その突起を第１位置決め部材として利用してもよい。第１位置決め部材を支点として、現像ユニットの後方が自重によって収納部４１の底面４１ａ又は下に位置する現像ユニット４６の当接部５３に支持される。すなわち、第１位置決め部材と第２位置決め部材であるコロとの間に、現像ユニットの重心があり、第１位置決め部材が現像ローラ側に、第２位置決め部材が第１位置決め部材とは反対側に設けられている。したがって、第１位置決め部材は、現像ローラ４８に近接する位置、具体的には現像ユニットの真中より前方に設けられている必要がある。そして、コロは第１位置決め部材よりさらに現像ローラと離れた位置、具体的には現像ユニットの真中より後側に設けられる。特に本実施形態のように、第１位置決め部材を現像ローラ軸の両端とし、第１位置決め部材と最も離れた現像ユニットの後端にコロを設けることで、より安定に位置決めすることができる。
さらに、第１位置決め部材は、突起でなくてもよく、現像ローラに対応する位置で、現像ローラの両端側から、現像ユニットを支持できればよい。例えば、第１位置決め部材は側面が凹部であって、収納部前方に設けた支持台にこの凹部を支持させる等、現像ローラの対応する位置で、現像ユニットを支持することができる形状であればよい。現像ローラの対応する位置に第１位置決め部材を設けることで、現像ローラの正確な位置に支持することができ、現像ローラからトナーを感光体ベルトに付着させる際に、均一にトナーを付着させることができる。

また、第２位置決め部材が、現像ユニットの幅方向両端２箇所に設けられている場合は、第１位置決め部材及び第２位置決め部材、当接面とを、それぞれ側面に設けることで、同一部材とすることができる。このように同一部材で構成することにより、各部材ごとの誤差が小さくなり、位置決めが正確となる。

本実施形態では、現像ユニット４６の前方が傾斜しているが、現像ユニットの後方が傾斜した形状であっても同様の効果が得られる。

本実施形態における画像形成装置の側面断面図である。 本実施形態における現像ユニットの斜視図である。 本実施形態における現像ユニットを画像形成装置に収納した際の部分側面図である。 本実施形態における現像ユニットを画像形成装置に収納した際の部分上面図である。 本実施形態における現像ユニットを画像形成装置に収納したときの部分背面図である。 本実施形態における現像ユニットを全て収納したときの背面図である。 本実施形態における蓋が開いたときの画像形成装置の側面断面図である。 他の実施形態における現像ユニットの斜視図である。 他の実施形態における現像ユニットの斜視図である。 他の実施形態における現像ユニットを画像形成装置に収納した際の部分側面図である。 他の実施形態における現像ユニットの斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 本体ケース
３ 給紙部
１１ 現像部
１４ 定着部
４１ 収納部
４２ ガイド溝
４６ 現像ユニット
４７ ユニットケース
４８ 現像ローラ（現像剤担持体）
４９ トナー（現像剤）
５１ 現像ローラ軸
５１ａ 両端部（第１位置決め部材）
５２、９３，９６ コロ（第２位置決め部材）
５３、９２、９４、９７、９９ 当接部
５６ａ 被駆動部
５６ｂ 駆動部
６１ 感光体ベルト（像担持体）
Ｐ 用紙（被印字媒体）

Claims (16)

1. 少なくとも現像剤及び現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体を回転可能に支持する一対の側部と、天部と、前記天部と対向する底部とを備えた現像ユニットを、収納部に着脱可能に複数個積層し、前記現像剤担持体、像担持体、転写部及び定着部を介して被印字媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   前記現像ユニットは、
   前記両側部に設けられ、前記収納部と当接することによって現像ユニットを位置決めする第１位置決め部材と、
   前記天部又は底部に設けられ、複数個積層された現像ユニットの下に位置する現像ユニットと当接することによって現像ユニットを位置決めする第２位置決め部材とを備え、
   前記第１位置決め部材は、前記第２位置決め部材より前記現像担持体に近い位置にあり、前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材との間に現像ユニットの重心を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１位置決め部材は、前記現像ユニットを収納する収納方向の移動を規制し、前記第２位置決め部材は、前記現像ユニットの高さ方向に対して位置決めを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２位置決め部材は、前記底部に備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２位置決め部材と当接するための当接部が、前記天部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記当接部は、平坦な面で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記当接部は、前記現像ユニットを前記収納部に収納する収納方向と同一方向に延びることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記当接部は、前記収納部に収納する収納方向の前方が、下方に向かって傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記当接部と前記第２位置決め部材とは、同一部材から形成されていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記第２位置決め部材は、前記現像剤担持体から離隔した前記現像ユニットの後端に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記第２位置決め部材は、コロであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記第２位置決め部材は、前記現像ユニットの重心を通り、前記両側部に設けられたそれぞれの前記第１位置決め部材を結ぶ直線に直交する線上に位置することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記現像ユニットの一端側に、現像剤担持体を回転させ、前記現像剤担持体を回転させる際に、前記現像ユニットに下方に向かって荷重が加わる駆動部をさらに備え、
    前記第２位置決め部材は、前記現像ユニットの幅方向における長さの中心より前記駆動部寄りに設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記第１位置決め部材は、前記現像担持体を回転可能に支持する軸の両端部であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記現像ユニットは、前記現像ユニットにおける前記天部と前記底部との間隔が、収納方向の後方と前方とで異なることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像剤を収納した現像ユニットを並列配置した４サイクル方式のカラーレーザプリンタであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置に収納可能な現像ユニット。

Images