JP2008134414A - 画像形成ユニットおよび該ユニットを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電装置のフレームへの装着作業性を向上させることが可能な画像形成ユニットを提供する。
【解決手段】この感光体ユニット（画像形成ユニット）Ｕは、感光体ドラム３０を支持するフレーム２０に対して前後方向に挿抜される帯電装置４０を備えている。帯電装置４０には、清掃部材４４を駆動するための帯電側ギア４５が設けられており、フレーム２０には、帯電側ギア４５に噛合する駆動側ギア５０が設けられている。感光体ユニットＵは、帯電装置４０を、フレーム２０に対して前後方向と略直交する方向に相対移動させて、帯電側ギア４５および駆動側ギア５０が噛合する噛合姿勢Ｓ１と、帯電側ギア４５および駆動側ギア５０の噛合状態が解除される非噛合姿勢Ｓ２との間で姿勢変更可能に支持する支持手段をさらに備えており、帯電装置４０は、非噛合姿勢Ｓ２にある状態でフレーム２０に対して挿抜される。
【選択図】図２

Description

本発明は、感光体ドラムを支持するフレームに対して感光体ドラムの軸方向に挿抜される帯電装置を備えた画像形成ユニットおよび該ユニットを備える画像形成装置に関する。

従来、プリンタ等の画像形成装置に具備される画像形成ユニットとして、感光体ドラムや、帯電装置、クリーニング装置等をフレームで支持しユニット化することにより構成される感光体ユニットが知られている。このような感光体ユニットは、メンテナンスに備えて、画像形成装置に対して所定方向（例えば、上下方向）に挿脱可能に設けられており、さらに、帯電装置がフレームに対して感光体ドラムの軸方向に挿抜可能に構成されている（例えば、特許文献１）。

帯電装置は、感光体ドラムの周面に電荷を付与する帯電ワイヤ等を清掃するための清掃部材を備えている。また、帯電装置には、清掃部材を駆動するための帯電側ギアが、そのギア軸を当該帯電装置の挿抜方向に沿わせて設けられており、フレームには、帯電側ギアに噛合して帯電側ギアを回転させる駆動側ギアが、そのギア軸を挿抜方向に沿わせて設けられている。
特開２００５−４３５６７号公報

上記構成の感光体ユニットにおいて、フレームから抜き取った帯電装置をメンテナンス後に再びフレームに挿入して装着する場合に、帯電側ギアと駆動側ギアとを円滑に且つ速やかに噛合させて、帯電装置のフレームへの装着作業性を向上させたいという要望がある。

本発明は、上記のような要望に応えるためになされたものであり、帯電装置のフレームへの装着作業性を向上させることが可能な画像形成ユニットおよび該ユニットを備える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、この発明の請求項１に記載の画像形成ユニットは、感光体ドラムと、この感光体ドラムを支持するフレームと、前記感光体ドラムの周面に画像形成用の電荷を付与すべく該周面に対向する姿勢で前記フレームに支持される一方、前記フレームに対して感光体ドラムの軸方向に挿抜される帯電装置とを備え、前記帯電装置は、当該帯電装置に具備される帯電ワイヤ等の部材を清掃するための清掃部材を含み、前記帯電装置には、前記清掃部材を駆動するための帯電側ギアが、そのギア軸を帯電装置の挿抜方向に沿わせた状態で設けられ、前記フレームには、前記帯電側ギアに噛合する駆動側ギアが、そのギア軸を前記挿抜方向に沿わせた状態で設けられた画像形成ユニットにおいて、前記帯電装置を、前記フレームに対して前記挿抜方向と略直交する方向に相対移動させて、前記帯電側ギアおよび前記駆動側ギアが噛合する噛合姿勢と、前記帯電側ギアおよび前記駆動側ギアの噛合状態が解除される非噛合姿勢との間で姿勢変更可能に支持する支持手段をさらに備え、前記帯電装置が、前記非噛合姿勢にある状態で前記フレームに対して挿抜されることを特徴とする。

この請求項１に記載の画像形成ユニットでは、上記のように、帯電装置をフレームに対して挿抜方向と略直交する方向に相対移動させることによって、帯電側ギアおよび駆動側ギアの噛合動作および該噛合状態の解除動作を行うように構成したので、帯電装置をフレームに対して挿抜方向に相対移動させることによって上記動作を行う場合と比較して、帯電側ギアおよび駆動側ギアの噛合動作および該噛合状態の解除動作を円滑に且つ速やかに行うことができる。また、帯電側ギアと駆動側ギアとの噛合状態が解除された状態で、帯電装置をフレームに対して挿抜するように構成したので、フレームに対する帯電装置の挿抜動作を容易に行うことができる。これらのことから、帯電装置のフレームへの装着作業を含むメンテナンス性を十分に向上させることができる。

上記請求項１に記載の画像形成ユニットにおいて、好ましくは、前記支持手段は、前記帯電装置の挿入方向端部を前記フレームに支持させる第１支持機構部と、前記帯電装置の抜取方向端部を前記フレームに支持させる第２支持機構部とを含み、前記第１支持機構部は、前記帯電装置の挿入方向端部から挿入方向に突設されたピンと、前記フレームの挿入方向端部に形成され、前記ピンが回転可能に挿入されるピン挿入孔とを有し、前記第２支持機構部は、前記フレームの抜取方向端部から抜取方向に突設されたボスと、前記帯電装置の抜取方向端部に、その開口が挿入方向を向くように形成され、前記ボスが内部で移動可能に嵌入される誘導溝とを有している（請求項２）。このように構成すれば、帯電装置を、第１支持機構部および第２支持機構部を介してフレームに支持させつつ、ピンを支点にフレームに対して回動させることができるので、帯電装置の姿勢変更を容易に行うことができる。また、ボスが誘導溝の内部を移動する構成とすることによって、帯電装置がピンを支点に回動する動作を妨げることなく円滑に行わせつつ帯電装置の抜取方向端部をフレームに支持させることができる。

上記請求項１または２に記載の画像形成ユニットにおいて、好ましくは、前記フレームには、前記挿抜方向に沿って延びるレール溝が設けられており、前記帯電装置には、前記レール溝に係合するレール係合部が設けられている（請求項３）。このように構成すれば、帯電装置をレール溝に沿って円滑に移動させることができるので、帯電装置のフレームに対する挿抜動作を行いやすくなる。

上記請求項３に記載の画像形成ユニットにおいて、好ましくは、前記レール係合部は、前記帯電装置の挿入方向端部に設けられており、前記帯電装置が前記噛合姿勢にある状態では、前記レール溝との係合状態が解除されるとともに、前記フレームの挿入方向端部に当接して前記帯電装置の前記フレームからの抜け止めとして機能する（請求項４）。このように構成すれば、帯電装置が噛合姿勢にあるときにフレームから不用意に抜き取られるのを防止することができる。

上記請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成ユニットにおいて、好ましくは、前記帯電装置を前記噛合姿勢でロックするロック機構が設けられている（請求項５）。このように構成すれば、噛合姿勢にある帯電装置が不用意に非噛合姿勢に姿勢変更されるのを防ぐことができる。

また、この発明の請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成ユニットを含む画像形成部と、この画像形成部に用紙を供給する用紙貯留部とを備えたことを特徴とする。

この発明の画像形成ユニットおよび画像形成装置によれば、帯電装置をフレームに対して挿抜方向と略直交する方向に相対移動させることによって、帯電側ギアおよび駆動側ギアの噛合動作および該噛合状態の解除動作を行うように構成したので、帯電装置をフレームに対して挿抜方向に相対移動させることによって上記動作を行う場合と比較して、帯電側ギアおよび駆動側ギアの噛合動作および該噛合状態の解除動作を円滑に且つ速やかに行うことができる。また、帯電側ギアと駆動側ギアとの噛合状態が解除された状態で、帯電装置をフレームに対して挿抜するように構成したので、フレームに対する帯電装置の挿抜動作を容易に行うことができる。これらのことから、帯電装置のフレームに対する挿抜作業性を十分に向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による感光体ユニットを備えたプリンタの全体構成を示した正面断面図であり、図２〜図８は、感光体ユニットの要部構成を示した図である、また、図９および図１０は、感光体ユニットの帯電装置の構成を示した斜視図であり、図１１は、感光体ユニットのフレームから前カバーを取り外した状態を示した斜視図である。また、図１２〜図１５は、それぞれ、帯電装置が非噛合姿勢にある状態を示した図４および図６〜図８に対応する図である。まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による感光体ユニットＵが適用されたプリンタ１の全体構成について説明する。

本実施形態のプリンタ（画像形成装置）１は、図１に示すように、箱形の装置本体１１内に、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成されて用紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１４とが設けられるとともに、当該装置本体１１の上部に定着処理後の用紙Ｐが排出される用紙排出部１５が設けられることによって構成されている。

画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１における紙面の左側）から下流側に向けて順次配設された、マゼンタ色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色の現像剤を用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色の現像剤を用いるブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。

そして、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋは、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム３０の周面に沿うように、当該感光体ドラム３０の図１における直下位置から時計方向に向けて帯電装置４０、現像装置１２１、１次転写ローラ１２２およびクリーニング装置１２３が配設されるとともに、帯電装置４０のさらに下方位置に露光装置１２４が配設されることによって構成されている。

そして、本実施形態では、感光体ドラム３０と、帯電装置４０と、クリーニング装置１２３とがフレーム２０（図２参照）によって支持されており、感光体ユニット（画像形成ユニット）Ｕとしてユニット化されている。従って、フレーム２０を装置本体１１に対して所定の方向（本実施形態では上下方向）に挿脱することによって、感光体ドラム３０、帯電装置４０およびクリーニング装置１２３が一体的に装置本体１１に対して着脱されることになる。

感光体ドラム３０は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面に強靱で耐摩耗性に優れた極めて平滑なアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。

帯電装置４０は、ドラム心回りに時計方向に回転している感光体ドラム３０の周面に一様な電荷を形成させるものであり、コロナ放電によって感光体ドラム３０の周面に電荷を付与するようになっている。

露光装置１２４は、コンピュータ等の外部機器から伝送されてきた画像データに基づいて、強弱の付与されたレーザ光を回転している感光体ドラム３０の周面に照射し、これによる感光体ドラム３０周面のレーザ光が照査された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム３０の周面に静電潜像を形成させるものである。

現像装置１２１は、感光体ドラム３０の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム３０の周面にトナー像を形成させるものである。

そして、各感光体ドラム３０は、図１において時計方向に向けて回転しつつ帯電装置４０によって周面が一様に帯電され、コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザ光が各露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム３０の周面に照射されることにより、各感光体ドラム３０の周面に静電潜像が形成され、かかる静電潜像に、対応した現像装置１２１から現像剤が供給されることにより、感光体ドラム３０の周面にトナー像が形成されるようになっている。各現像装置１２１には、装置本体１１の前面側（図１の紙面の表側）に配設された図略のトナーカートリッジから現像剤が補給されるようになっている。

また、感光体ドラム３０の上方位置には、当該各感光体ドラム３０に当接するように駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間に張設された転写ベルト１２５が設けられている。この転写ベルト１２５は、各感光体ドラム３０に対応して設けられた前記１次転写ローラ１２２によって感光体ドラム３０の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム３０と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回するようになっている。

従って、転写ベルト１２５が周回することにより当該転写ベルト１２５の表面に対してマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム３０によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行なわれ、次いで転写ベルト１２５の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム３０によるシアントナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、次いで転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム３０によるイエロートナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後にブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム３０によるブラックトナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これによって転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写されることになる。

クリーニング装置１２３は、転写処理後の感光体ドラム３０の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置１２３には、感光体ドラム３０の周面に摺擦する図略の摺擦ローラが設けられ、この摺擦ローラの回転で感光体ドラム３０の周面に付着した残留トナーや帯電生成物が擦り落とされる（すなわち、感光体ドラム３０の周面が研磨される）ようになっている。このクリーニング装置１２３によって清浄化された感光体ドラム３０の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電装置４０に向かうことになる。

画像形成部１２の図１における右方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの用紙Ｐがこの搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている転写ベルト１２５に向けて搬送されるようになっている。かかる用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に転写ベルト１２５の表面と当接した２次転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２５と２次転写ローラ１１３とに押圧挟持されることによって転写ベルト１２５上のトナー像が当該用紙Ｐに転写されるようになっている。

定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対して定着処理を施すものであり、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ１３１と、図１における右方で加熱ローラ１３１と対向配置された定着ローラ１３２と、加熱ローラ１３１および定着ローラ１３２間に張設された定着ベルト１３３と、この定着ベルト１３３を介して定着ローラ１３２と対向配置された加圧ローラ１３４とを備えて構成されている。

そして、転写ベルト１２５と２次転写ローラ１１３との間のニップ部を通過することにより転写ベルト１２５のトナー像が転写された状態で定着部１３に供給された用紙Ｐは、加圧ローラ１３４と高温の定着ベルト１３３との間を通過しながら定着ベルト１３３からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。

定着処理の完了したカラー画像付の用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた用紙排出部１５の排紙トレイ１５１に向けて排出されることになる。

用紙貯留部１４は、装置本体１１の図１における左側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４２とを備えて構成されている。用紙トレイ１４２には用紙束Ｐ１が貯留されるようになっている。

手差しトレイ１４１は、用紙Ｐを１枚ずつ手差し操作で画像形成部１２に向けて給紙するためのものであり、普段は装置本体１１の左壁面に収納されているが、手差しで給紙するときのみ、図１に示すように、壁面から引き出されて手差し給紙に供されるようになっている。

用紙トレイ１４２は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能になっている。この用紙トレイ１４２に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、下流端（図１における右端）の上面が用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４３の駆動で用紙搬送路１１１に向けて繰り出されるようになっており、１枚ずつ繰り出された用紙Ｐが搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２における２次転写ローラ１１３と転写ベルト１２５との間のニップ部に向けて送り込まれるようになっている。

次に、上記感光体ユニットＵの要部構成について説明する。

感光体ユニットＵは、図２、図３および図５に示すように、前後方向に長尺なフレーム２０に、前述したように感光体ドラム３０と、帯電装置４０と、クリーニング装置１２３とが支持されることによって構成されている。そして、本実施形態では、帯電装置４０は、フレーム２０に対して感光体ドラム３０の軸方向、つまり前後方向に挿抜可能に構成されている。

フレーム２０は、前方に配された前板２１と、後方で前板２１に対向配置された後板２２と、前板２１および後板２２の下部間に架設された２つの底板２３Ａ，２３Ｂと、前板２１に前方から装着される前カバー２４とを備えて構成されている。

前板２１および前カバー２４の下部には、帯電装置４０をフレーム２０に対して挿抜させる際に通過させる開口２１ａ（図１１参照）および２４ａが各々設けられており、帯電装置４０がフレーム２０に挿入されている状態では、帯電装置４０の前端壁４６が開口２１ａおよび２４ａ内に表出することとなる。また、前板２１の前面側の開口２１ａの上方には、後述する帯電装置４０の前端壁４６の誘導溝４６ｂ（図８，図１５参照）と対向する位置に、前方に向けてボス２１ｂ（図１１参照）が突設されている。

また、前板２１の開口２１ａ内の右壁面下部には、山形に屈曲した形状の板バネ（ロック機構）２５が取り付けられている。この板バネ２５は、後述する帯電装置４０の前端壁４６の適所に当接して、帯電装置４０を噛合姿勢Ｓ１（図４，図６参照）および非噛合姿勢Ｓ２（図１２，図１３参照）の各姿勢でロックする機能を有している。

後板２２には、図６に示すように、後述する帯電装置４０のピン４８が挿入されて当該ピン４８を回転可能に保持するピン挿入孔２２ａが設けられている。

底板２３Ａ，２３Ｂには、図７および図１４に示すように、前後方向に延びるレール溝２３ａが設けられている。このレール溝２３ａは、帯電装置４０をフレーム２０に対して挿抜させる際に帯電装置４０を誘導して円滑に移動させるために設けられている。詳細には、レール溝２３ａは、底板２３Ａに溝深さ方向が略水平となるように形成された水平溝２３ｂと、溝深さ方向が略垂直となるように水平溝２３ｂの右下方に配された垂直溝２３ｃとにより構成されている。この垂直溝２３ｃは、底板２３Ａと底板２３Ｂとの間の隙間を利用して形成されている。かかるレール溝２３ａでは、垂直溝２３ｃの後端が水平溝２３ｂの後端よりも前方に位置しており、かつ垂直溝２３ｃの後端が開放形状となっている。これにより、当該レール溝２３ａに係合する後述の帯電装置４０のレール係合部４７ａは、レール溝２３ａの後端において右方向に移動することでレール溝２３ａとの係合状態を容易に解除することが可能なようになっている。

また、底板２３Ｂの後端には、後述する帯電装置４０のレール係合部４７ａの垂直部４７ｃに当接することで帯電装置４０のフレーム２０からの抜け止めとして機能する抜止め部２３ｄ（図２）が設けられている。

感光体ドラム３０は、前板２１および後板２２の上部間に架設されたドラム軸３１回りにドラム本体３２が回転可能に軸支されることによって構成されており、図略のドラムモータの駆動により図４における時計方向に向けて回転し得るようになっている。

帯電装置４０は、放電面を感光体ドラム３０の周面に向けた姿勢でフレーム２０の略中央位置に前後方向に延びた状態で設けられている。この帯電装置４０は、図９および図１０に示すように、前後方向に長尺で、かつ、感光体ドラム３０の周面に対向した開口面４１１を有するシールドケース４１と、このシールドケース４１に前後方向に延びるように内装されたスパイラルロッド４２と、開口面４１１で前後方向に延びるように張設され、高電圧が印加される複数本の帯電ワイヤ４３と、スパイラルロッド４２に螺着され、かつ、スパイラルロッド４２の軸心回りの回転で前後動することにより帯電ワイヤ４３を清掃する清掃部材４４と、スパイラルロッド４２を軸心回りに駆動回転させる帯電側ギア４５と、シールドケース４１の前端に固定された前端壁４６と、シールドケース４１の後端に固定されることにより前端壁４６と対向配置された後端壁４７と、シールドケース４１の後端から後方に後端壁４７を貫通して突出するピン４８とを備えて構成されている。

シールドケース４１は、図７に示すように、直方体状を呈する前後一対の端壁部材（図示せず）と、これら一対の端壁部材間に対向状態で架設された一対のケース板４１２と、これら一対のケース板４１２における開口面４１１と反対側の縁部から互いに対向する方向に向けて突設された前後方向に長尺の一対のガイドレール４１３と、各ケース板４１２における感光体ドラム３０側の端縁から折り返して形成され、帯電ワイヤ４３を両側から覆う一対のグリッド４１４とを備えて構成されている。

ガイドレール４１３は、清掃部材４４の移動を案内するものであり、一対で後述するフェルト保持部材４４１を挟持することにより清掃部材４４の移動が安定するようになされている。

スパイラルロッド４２は、軸心回りに回転可能に前端部が前方の端壁部材に支持されているとともに、後端部が後方の端壁部材を貫通している。このスパイラルロッド４２は、帯電側ギア４５の駆動によって軸心回りに回転することにより当該スパイラルロッド４２に螺着された清掃部材４４を移動させ得るようになっている。

清掃部材４４は、スパイラルロッド４２に螺着されるとともに一対のガイドレール４１３に挟持されるフェルト保持部材４４１と、このフェルト保持部材４４１に保持された帯電ワイヤ４３を清掃するためのフェルト材４４２とを備えて構成されている。

フェルト保持部材４４１は、スパイラルロッド４２が駆動機構５０の駆動で軸心回りに正逆回転することにより、前後方向に向けて正逆移動することになる。

フェルト材４４２は、フェルトが直方体状に成形されることによって形成されている。このフェルト材４４２は、先端面が各帯電ワイヤ４３に当接するように突出量が調節された上で基端側がフェルト保持部材４４１に嵌め込まれて固定されている。従って、駆動機構５０の駆動によるスパイラルロッド４２の軸心回りの回転でフェルト保持部材４４１が前後方向に正逆移動することにより、帯電ワイヤ４３に付着している帯電生成物は、フェルト材４４２によって拭い取られ、これによって帯電ワイヤ４３は清浄化する。

帯電側ギア４５は、そのギア軸が前後方向となる姿勢でスパイラルロッド４２の後端部に取り付けられている。この帯電側ギア４５は、ギア軸が前後方向となる姿勢でフレーム２０側に設けられた駆動側ギア５０と噛合するように構成されており、図略の駆動モータの駆動により回転駆動する駆動側ギア５０に伴って回転するようになっている。本実施形態のプリンタ１では、各色に対応する４つの駆動側ギア５０が具備されており、これら４つの駆動側ギア５０が単一の駆動モータによって回転駆動されるように構成されている。なお、図中では、上記帯電側ギア４５および駆動側ギア５０を含む各ギアを、歯部を図示しない略式で示している。

前端壁４６の下部には、帯電装置４０を姿勢変更する際に把持されるレバー部４６ａが形成されており、前端壁４６の後面側には、フレーム２０の前板２１のボス２１ｂが嵌入される誘導溝４６ｂ（図８，図１５参照）が形成されている。この誘導溝４６ｂは、正面視でピン４８に対応する位置を曲率中心とする円弧状に形成されており、ボス２１ｂが誘導溝４６ｂの内部を移動することによって、帯電装置４０がピン４８を支点に回動する姿勢変更動作を円滑に行わせつつ当該帯電装置４０の前端部をフレーム２０に支持させることが可能なようになっている。

また、前端壁４６は、その右端下部が板バネ２５の屈曲部位を右側に乗り越えて該板バネ２５と係合することによって（図８）、帯電装置４０を噛合姿勢Ｓ１でロックするとともに、右端下部が板バネ２５の屈曲部位を左側に乗り越えて該板バネ２５と係合することによって（図１５）、帯電装置４０を非噛合姿勢Ｓ２でロックするようになっている。

後端壁４７の左方下部には、レール溝２３ａに係合するレール係合部４７ａが形成されている。このレール係合部４７ａは、水平溝２３ｂに係合する水平部４７ｂと、垂直溝２３ｃに係合する垂直部４７ｃとにより構成されている。上述したように、レール溝２３ａの垂直溝２３ｃの後端が開放形状となっているため、帯電装置４０をフレーム２０に完全に挿入した状態では、レール係合部４７ａの垂直部４７ｃが垂直溝２３ｃによって規制されておらず、これによって帯電装置４０の右方向への移動が許容されるようになっている。

この帯電装置４０における清掃部材４４の駆動方法によれば、図略の駆動モータを駆動させることによる該駆動モータの駆動軸の軸心回りの正逆回転が、アイドルギア等を介して駆動側ギア５０に伝達され、この駆動側ギア５０のギア軸回りの回転が、帯電側ギア４５に伝達される。スパイラルロッド４２は、この帯電側ギア４５のギア軸回りの一体回転によって軸心回りに回転し、これによって当該スパイラルロッド４２に螺着している清掃部材４４がシールドケース４１に沿って正逆移動することになる。

そして、駆動モータは、正駆動することによりホームポジション（後端壁４７の直前方）に位置した清掃部材４４をスパイラルロッド４２に沿って前端まで移動させた後、逆駆動して清掃部材４４をホームポジションまで戻すようになされているため、帯電ワイヤ４３は、この清掃部材４４の往復動によりフェルト材４４２によって清掃処理される。

上記のように構成された本実施形態の感光体ユニットＵでは、帯電装置４０が、フレーム２０に対してピン４８を支点に回動し、これによって帯電側ギア４５および駆動側ギア５０が噛合する噛合姿勢Ｓ１（図７参照）と、帯電側ギア４５および駆動側ギアの噛合状態が解除される非噛合姿勢Ｓ２（図１４参照）との間で姿勢変更するように支持手段によって支持されている。そして、帯電装置４０は、噛合姿勢Ｓ１にある状態では、シールドケース４１に内装された帯電ワイヤ４３が感光体ドラム３０の周面に近接対向する近接位置に位置しており、非噛合姿勢Ｓ２にある状態では、帯電ワイヤ４３が感光体ドラム３０の周面から離間する離間位置に位置している。

上記支持手段は、帯電装置４０の後端壁４７をフレーム２０の後板２２に支持させる第１支持機構部と、帯電装置４０の前端壁４６をフレーム２０の前板２１に支持させる第２支持機構部とを備えて構成されている。

そして、本実施形態では、上記第１支持機構部は、帯電装置４０の後端に突設されたピン４８と、フレーム２０の後板２２に形成され、ピン４８が回転可能に挿入されるピン挿入孔２２ａとにより構成されており、上記第２支持機構部は、フレーム２０の前板２１に前方に向けて突設されたボス２１ｂと、帯電装置４０の前端壁４６に、その開口が後方を向くように形成され、ボス２１ｂが内部で移動可能に嵌入される誘導溝４６ｂとにより構成されている。

次に、メンテナンス時における帯電装置４０のフレーム２０に対する挿抜動作に伴う姿勢変更動作について説明する。

まず、作業者は、帯電装置４０の前端壁４６に設けられたレバー部４６ａを把持し、板バネ２５による帯電装置４０を噛合姿勢Ｓ１でロックしようとする付勢力に抗しながら、帯電装置４０をフレーム２０に対して時計方向に回転させる（図４）。

このとき、帯電装置４０の後端部は、ピン４８がピン挿入孔２２ａ内で回転することによって、ピン４８を支点としてフレーム２０に対して円滑に回動する（図６）。また、帯電装置４０の前端部は、誘導溝４６ｂがフレーム２０のボス２１ｂに対して相対的に移動することによって、上記ピン４８を支点とする帯電装置４０の回転動作を妨げることなく、フレーム２０に対して円滑に回動する（図８）。

そして、前端壁４６の右端下部が板バネ２５を乗り越えることによって、帯電装置４０が噛合姿勢Ｓ１から非噛合姿勢Ｓ２に姿勢変更し、帯電ワイヤ４３が感光体ドラム３０の周面から離間する。この姿勢変更動作に伴って、帯電側ギア４５と駆動側ギア５０との係合状態がギア軸と略直交方向に解除され、レール係合部４７ａの水平部４７ｂが水平溝２３ｂに入り込むとともに、垂直部４７ｃが垂直溝２３ｃに係合可能な位置に移動する。これによって、帯電装置４０のレール係合部４７ａの垂直部４７ｃに対するフレーム２０の抜止め部２３ｄの抜け止め機能が解除され、帯電装置４０がフレーム２０に対して前方に抜取可能となる。そして、帯電装置４０のレール係合部４７ａをフレーム２０のレール溝２３ａに係合させた状態で帯電装置４０をフレーム２０から抜き取る。

また、フレーム２０から抜き取られた帯電装置４０を、再びフレーム２０に挿入する際には、帯電装置４０のレール係合部４７ａをフレーム２０のレール溝２３ａに係合させた状態で帯電装置４０をフレーム２０に対して後方へスライド移動させることによりなされる。

そして、帯電装置４０の後端のピン４８がフレーム２０のピン挿入孔２２ａに挿入されるとともに、フレーム２０のボス２１ｂが帯電装置４０の誘導溝４６ｂに嵌入されることによって、帯電装置４０がフレーム２０に完全に挿入されることとなる。

この状態では、レール係合部４７ａの垂直部４７ｃとレール溝２３ａの垂直溝２３ｃとの係合状態が解除されており、帯電装置４０がフレーム２０に対して右方向に移動可能となっている。また、帯電側ギア４５が駆動側ギア５０に噛合しておらず、帯電装置４０は非噛合姿勢Ｓ２となっている。

そして、帯電装置４０の前端壁４６のレバー部４６ａを把持して、板バネ２５による帯電装置４０を非噛合姿勢Ｓ２でロックしようとする付勢力に抗しながら、帯電装置４０をフレーム２０に対して反時計方向に回転させる。

そして、前端壁４６の右端下部が板バネ２５を乗り越えることによって、帯電装置４０が非噛合姿勢Ｓ２から噛合姿勢Ｓ１に姿勢変更し、シールドケース４１に内装された帯電ワイヤ４３が感光体ドラム３０の周面に近接対向する。この姿勢変更動作に伴って、帯電側ギア４５が駆動側ギア５０に噛合するとともに、レール係合部４７ａがレール溝２３ａから抜け出し、これによって垂直部４７ｃに対する抜止め部２３ｄによる抜け止め機能が作用し、帯電装置４０がフレーム２０に対して前方に抜取不可能となる。

第１実施形態では、上記のように、帯電装置４０をフレーム２０に対してピン４８を支点に前後方向と略直交する方向に回転させることによって、帯電側ギア４５および駆動側ギア５０の噛合動作および該噛合状態の解除動作を行うように構成したので、帯電装置４０をフレーム２０に対して前後方向に相対移動させることによって上記動作を行う場合と比較して、帯電側ギア４５および駆動側ギア５０の噛合動作および該噛合状態の解除動作を円滑に且つ速やかに行うことができる。また、帯電側ギア４５と駆動側ギア５０との噛合状態が解除された状態で、帯電装置４０をフレーム２０に対して挿抜するように構成したので、フレーム２０に対する帯電装置４０の挿抜動作を容易に行うことができる。これらのことから、帯電装置４０のフレーム２０への装着作業を含むメンテナンス性を十分に向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、帯電装置４０を、第１支持機構部および第２支持機構部を介してフレーム２０に支持させつつ、ピン４８を支点にフレーム２０に対して回動させることができるので、帯電装置４０の姿勢変更を容易に行うことができる。また、ボス２１ｂが誘導溝４６ｂの内部を移動する構成とすることによって、帯電装置４０がピン４８を支点に回動する動作を妨げることなく円滑に行わせつつ帯電装置４０の前端部をフレーム２０に支持させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、帯電装置４０をフレーム２０のレール溝２３ａに沿って円滑に移動させることができるので、帯電装置４０のフレーム２０に対する挿抜動作を行いやすくなる。

また、第１実施形態では、上記のように、帯電装置４０が噛合姿勢Ｓ１にある状態で、レール係合部４７ａをフレーム２０の後端部に当接させることによって、帯電装置２０のフレーム４０からの抜け止めを行うように構成したので、帯電装置４０が噛合姿勢Ｓ１にあるときにフレーム２０から不用意に抜き取られるのを防止することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、帯電装置４０を噛合姿勢Ｓ１でロックするための板バネ２５を設けることによって、噛合姿勢Ｓ１にある帯電装置４０が不用意に非噛合姿勢Ｓ２に姿勢変更されるのを防ぐことができる。

（第２実施形態）
図１６〜図１８は、本発明の第２実施形態による感光体ユニットの要部構成を示した図であり、図１９は、帯電装置の姿勢を変更させるためのカムを示した斜視図である。また、図２０は、帯電装置が非噛合姿勢にある状態を示した図１８に対応する図である。

この第２実施形態の感光体ユニットＵは、帯電装置４０のフレーム２０に対する姿勢変更動作を、帯電装置４０の前端壁４６に設けられたレバー部４６ａによって行うのではなく、帯電装置４０とは別体でフレーム２０に設けられた回転補助機構６０によって行うように構成されている。

すなわち、上記回転補助機構６０は、図１６〜図１８に示すように、フレーム２０の前板２１および後板２２を貫通して架設された回転軸６１と、この回転軸６１の前板２１の直後方および後板２２の直前方に各々固着された前側カム６２および後側カム６３と、回転軸６１の前板２１の直前方に固着された操作レバー６４とにより構成されている。

カム６２，６３は、縦置き平板状に形成されており、所定部位が帯電装置４０のケース板４１２に左方から当接可能となっている。これらのカム６２，６３は、ケース板４１２に押し当って帯電装置４０を噛合姿勢Ｓ１とする押付け位置（図１９（ａ）参照）と、ケース板４１２への押圧を解除して帯電装置４０を非噛合姿勢Ｓ２とする解除位置（図１９（ｂ）参照）との間を回転移動可能なように回転軸６１に軸支されている。

また、操作レバー６４は、フレーム２０の前カバー２４に形成された突起部（ロック機構）２４ｂを乗り越えることが可能なように可撓性を有している。そして、操作レバー６４の上部を前カバー２４から離間する方向、すなわち前方に撓み変形させることによって突起部２４ｂを乗り越えさせ、かつ突起部２４ｂによって各乗越え位置で仮固定されることによって、カム６２，６３を押付け位置および解除位置の両位置でロックすることができるようになっている。

第２実施形態による帯電装置４０をフレーム２０から抜き取る際には、図１８に示す用に、操作レバー６４を、その上部を前方に撓み変形させて突起部２４ｂを乗り越えさせながら反時計方向に回動させることによって、回転軸６１とともにカム６２，６３が押付け位置から解除位置に反時計方向に回動する。そして、帯電装置４０がフレーム２０に対して時計方向に回転して噛合姿勢Ｓ１から非噛合姿勢Ｓ２に姿勢変更し（図２０）、フレーム２０に対して前方に抜取可能となる。

また、フレーム２０から抜き取られた帯電装置４０を、再びフレーム２０に挿入する際には、帯電装置４０をフレーム２０に対して後方へスライド移動させて、帯電装置４０の後端のピン４８をフレーム２０のピン挿入孔２２ａに挿入するとともに、フレーム２０のボス２１ｂを帯電装置４０の誘導溝４６ｂに嵌入する。

そして、操作レバー６４を、その上部を前方に撓み変形させて突起部２４ｂを乗り越えさせながら時計方向に回動させることによって、回転軸６１とともにカム６２，６３が解除位置から押付け位置に時計方向に回動する。そして、帯電装置４０がフレーム２０に対して反時計方向に回転して非噛合姿勢Ｓ２から噛合姿勢Ｓ１に姿勢変更し、フレーム２０に対して前方に抜取不可能となる。

第２実施形態では、上記のように、回転補助機構６０を用いて容易に帯電装置４０を姿勢変更することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

上記の実施形態においては、画像形成装置としてプリンタ１が適用されているが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１であることに限定されるものではなく、原稿画像を読み取って用紙に複写する複写機や伝送されてきた画像情報に基づき画像形成処理を行うファクシミリ装置であってもよい。

上記の実施形態においては、感光体ドラム３０、帯電装置４０およびクリーニング装置１２３がフレーム２０に装着されてユニット化された感光体ユニットＵが採用されているが、本発明は、感光体ドラム３０、帯電装置４０およびクリーニング装置１２３をユニット化することに限定されるものではなく、感光体ドラム３０を支持するフレーム２０に対して帯電装置４０が感光体ドラム３０の軸方向に挿抜される構成であれば、上記以外のユニット構成であってもよい。

上記の実施形態においては、帯電装置４０が噛合姿勢Ｓ１にある状態で、レール係合部４７ａの垂直部４７ｃがフレーム２０の抜止め部２３ｄに当接することによって、帯電装置４０のフレーム２０からの抜け止めが行われる構成としたが、これに限らず、抜止め部材を別途設けるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態による感光体ユニットを備えたプリンタの全体構成を示した正面断面図である。 図１に示した感光体ユニットの要部構成を示した斜視図である。 図２とは視線方向を異ならせた感光体ユニットの斜視図である。 図２に示した感光体ユニットの正面図である。 図２に示した感光体ユニットの左側面図である。 図２に示した感光体ユニットの背面図である。 図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図５中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 図２に示した感光体ユニットの帯電装置の構成を示した斜視図である。 図９とは視線方向を異ならせた帯電装置の斜視図である。 図２に示した感光体ユニットのフレームから前カバーを取り外した状態を示した斜視図である。 帯電装置が非噛合姿勢にある状態を示した図４に対応する正面図である。 帯電装置が非噛合姿勢にある状態を示した図６に対応する背面図である。 帯電装置が非噛合姿勢にある状態を示した図７に対応する断面図である。 帯電装置が非噛合姿勢にある状態を示した図８に対応する断面図である。 本発明の第２実施形態による感光体ユニットの要部構成を示した斜視図である。 図１６とは視線方向を異ならせた感光体ユニットの斜視図である。 図１６に示した感光体ユニットの正面図である。 帯電装置の姿勢を変更させるための前側カムを示した斜視図であって、（ａ）は前側カムを押圧位置に位置させた状態を示した斜視図であり、（ｂ）は前側カムを非押圧位置に位置させた状態を示した斜視図である。 帯電装置が非噛合姿勢にある状態を示した図１８に対応する正面図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
１２ 画像形成部
１４ 用紙貯留部
２０ フレーム
２１ｂ ボス
２２ａ ピン挿入孔
２３ａ レール溝
２４ｂ 突起部（ロック機構）
２５ 板バネ（ロック機構）
３０ 感光体ドラム
４０ 帯電装置
４３ 帯電ワイヤ
４４ 清掃部材
４５ 帯電側ギア
４６ｂ 誘導溝
４７ａ レール係合部
４８ ピン
５０ 駆動側ギア
Ｓ１ 噛合姿勢
Ｓ２ 非噛合姿勢
Ｕ 感光体ユニット（画像形成ユニット）

Claims (6)

1. 感光体ドラムと、この感光体ドラムを支持するフレームと、前記感光体ドラムの周面に画像形成用の電荷を付与すべく該周面に対向する姿勢で前記フレームに支持される一方、前記フレームに対して感光体ドラムの軸方向に挿抜される帯電装置とを備え、前記帯電装置は、当該帯電装置に具備される帯電ワイヤ等の部材を清掃するための清掃部材を含み、前記帯電装置には、前記清掃部材を駆動するための帯電側ギアが、そのギア軸を帯電装置の挿抜方向に沿わせた状態で設けられ、前記フレームには、前記帯電側ギアに噛合する駆動側ギアが、そのギア軸を前記挿抜方向に沿わせた状態で設けられた画像形成ユニットにおいて、
   前記帯電装置を、前記フレームに対して前記挿抜方向と略直交する方向に相対移動させて、前記帯電側ギアおよび前記駆動側ギアが噛合する噛合姿勢と、前記帯電側ギアおよび前記駆動側ギアの噛合状態が解除される非噛合姿勢との間で姿勢変更可能に支持する支持手段をさらに備え、
   前記帯電装置が、前記非噛合姿勢にある状態で前記フレームに対して挿抜されることを特徴とする画像形成ユニット。
2. 前記支持手段は、前記帯電装置の挿入方向端部を前記フレームに支持させる第１支持機構部と、前記帯電装置の抜取方向端部を前記フレームに支持させる第２支持機構部とを含み、
   前記第１支持機構部は、前記帯電装置の挿入方向端部から挿入方向に突設されたピンと、前記フレームの挿入方向端部に形成され、前記ピンが回転可能に挿入されるピン挿入孔とを有し、
   前記第２支持機構部は、前記フレームの抜取方向端部から抜取方向に突設されたボスと、前記帯電装置の抜取方向端部に、その開口が挿入方向を向くように形成され、前記ボスが内部で移動可能に嵌入される誘導溝とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成ユニット。
3. 前記フレームには、前記挿抜方向に沿って延びるレール溝が設けられており、
   前記帯電装置には、前記レール溝に係合するレール係合部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成ユニット。
4. 前記レール係合部は、前記帯電装置の挿入方向端部に設けられており、前記帯電装置が前記噛合姿勢にある状態では、前記レール溝との係合状態が解除されるとともに、前記フレームの挿入方向端部に当接して前記帯電装置の前記フレームからの抜け止めとして機能することを特徴とする請求項３に記載の画像形成ユニット。
5. 前記帯電装置を前記噛合姿勢でロックするロック機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成ユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成ユニットを含む画像形成部と、
   この画像形成部に用紙を供給する用紙貯留部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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