JP2010054531A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ユニットと感光体ユニットとに分離可能なプリントユニットを備えた画像形成装置において、新たな部材を設けることなく現像ローラと感光体を高精度に位置決め固定できるようにする。
【解決手段】現像ユニット2の向かい合う側面に一対の突起23a,23bを形成すると共に、感光体ユニット3に一対の切込み33a,33bを形成する。そして、突起23a,23bを切込み33a,33bに係入することによって、現像ユニット2と感光体ユニット3とを合体させる。さらに、突起23a,23bの、切込み33a,33bから外方へ突出した部分を、装置本体1に形成されたガイド溝11a,11bに係入することによって、プリントユニット4を装置本体1に対して位置決めされた状態で装着するとと共に、切込み33a,33bの最深部及びガイド溝11a,11bの最深部の内周面で突起23a,23bを挟み込むことによって、現像ユニット2を位置決め固定する。
【選択図】図６

Description

本発明は画像形成装置に関し、より詳細には現像ユニットと感光体ユニットとが合体したプリントユニットが装置本体に対して着脱可能に取り付けられた画像形成装置に関するものである。

プリントユニットを構成する各部品の寿命は同一でなく、例えば、一般に感光体は現像ローラよりも寿命が長く、現像ローラが寿命を迎えた段階では感光体は未だ使用可能な状態にある。そこで、従来の画像形成装置では、プリントユニットを現像ユニットと感光体ユニットに分割可能とし、それぞれのユニットの寿命が来たところで、新しいユニットと交換するようにして資源の有効活用を図っていた。

一方、現像ローラと感光体との距離は画像品質に大きな影響を与えるため、現像ローラと感光体との距離は高精度に維持する必要がある。このため、従来は、現像ユニットと感光体ユニットとを圧接することによって現像ローラと感光体との距離を高精度に維持していた。ところが、感光体ユニットに圧接した状態で現像ユニットを装置本体から取り外すことは作業性が悪い。

そこで、例えば特許文献１では、現像ユニットを装置本体に装着した後、押圧部材を操作することによって、現像ユニットを感光体ユニット側へ押圧して、現像ローラと感光体との距離を高精度に維持すると共に、現像ユニットを取り外す場合は、押圧部材による押圧を解除して現像ユニットと感光体との圧接状態を解消し、現像ユニットの装置本体からの取り外しを容易にする技術が提案されている。
特開2001-222204号公報 特開2006-71807号公報

しかしながら、前記提案技術では、感光体ユニットに対して現像ユニットを圧接及び圧接解除するための部材が必要であり、部品点数の増加及び装置の大型化を招くおそれがある。また現像ユニットを装置本体に装着した後に、押圧部材を操作する作業が必要となる。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、プリントユニットを現像ユニットと感光体ユニットとに分割可能としてそれぞれのユニットを単独で交換可能とし、資源の有効利用を図ると共に、新たな部材を設けることなく、また利用者に押圧部材を操作させることなく、現像ユニットを感光体ユニットに対して位置決め固定できる画像形成装置を提供することにある。

本発明によれば、現像剤担持体を備えた現像ユニットと感光体を備えた感光体ユニットとが分離可能に合体したプリントユニットが、装置本体に対して着脱可能に取り付けられた画像形成装置であって、前記現像ユニットの向かい合う側面に一対の突起が形成され、感光体ユニットに一対の切込みが形成され、前記突起を前記切込みに係入することによって、現像ユニットと感光体ユニットとが合体し、前記突起の、前記切込みから外方へ突出した部分を、装置本体に形成された、前記切込みの切込み方向と異なる方向に形成された一対のガイド溝に係入することによって、前記プリントユニットが装置本体に対して位置決めされた状態で装着されるとともに、前記切込みの最深部の内周面及び前記ガイド溝の最深部の内周面で前記突起が挟み込まれることによって、現像ユニットが位置決め固定されることを特徴とする画像形成装置が提供される。

ここで、前記現像剤担持体と前記感光体とが所定距離を隔てて対向するように、前記現像ユニットを前記感光体ユニットの方向に押圧する押圧手段を、前記感光体ユニットに設けるのが好ましい。

また、前記現像剤担持体の両端部にスペーサ部材を取り付け、前記スペーサ部材を前記感光体に当接させることによって、前記現像剤担持体と前記感光体との距離を一定に保持するのが好ましい。

本発明の画像形成装置では、現像ユニットに形成した一対の突起を、感光体ユニットの一対の切込みに係入することによって、現像ユニットと感光体ユニットが合体し、前記切込みから突出した前記一対の突起をさらに装置本体の一対のガイド溝に係入することによって、プリントユニットが装置本体に位置決めされた状態で装着される。さらに、前記切込み及び前記ガイド溝の最深部の内周面で前記突起が挟み込まれることによって、現像ユニットが位置決め固定される。これにより、従来のような現像ユニットを感光体ユニットに押圧させるための新たな部材は必要としない。また、プリントユニットの装置本体への装着操作によって、現像ユニットを感光体ユニットに対して位置決め固定できるようになり、従来のような利用者による押圧部材の操作は不要となる。

以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概説図である。図１の画像形成装置Ｄは所謂タンデム方式のカラープリンタである。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、一つの現像装置でモノクロ画像を作成するモノクロ方式であっても構わない。

画像形成装置Ｄは、前扉１０が閉まった状態において、鉛直方向から若干傾いて配置された無端状の搬送ベルト１３を略中央に備える。搬送ベルト１３は２つの回転ローラ１３１，１３２に架け渡され、時計回りに回転する。搬送ベルト１３の左方には、搬送ベルト１３の回転方向の上流から下流方向に向かって（図１では下方から上方にかけて）、ブラック、イエロ、シアン、マゼンタの各色の画像を形成するプリントユニット４が並んで設けられている。各々のプリントユニット４は、後述するように、現像ユニット２（図２に図示）と感光体ユニット３（図３に図示）とが合体してなる。そして、各プリントユニット４の感光体ドラム３０と、搬送ベルト１３を挟んで対向する位置に転写ローラ１４が設けられている。

転写紙は給紙ローラ１２によって不図示のカセットから引き出され、搬送ローラ１７１を介して搬送ベルト１３へ送られる。送られてきた転写紙は搬送ベルト１３上に静電吸着され、各プリントユニット４における感光体ドラム３０と転写ローラ１４との間を順次通過する。そして、感光体ドラム３０と転写ローラ１４の間を通過する際に、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が転写ローラ１４に印加され、感光体ドラム３０上に形成されたトナー画像が搬送ベルト１３上の転写紙に転写される。各プリントユニット４を通過するごとに各色のトナー画像が転写紙上に次々に転写され、最終的なトナー画像が転写紙上に形成される。

トナー画像が形成された転写紙は次に定着装置１５に運ばれ、ここで加熱および加圧されて転写紙上にトナー画像が定着される。定着装置１５を通過した転写紙は排出ローラ対１７２によって排紙トレイ１６へ排出される。

また、画像形成装置Ｄは、軸１８を中心として回動自在の前扉１０を備える。感光体ドラム３０と搬送ベルト１３と間を境として、搬送ベルト１３よりも右側の部分は前扉１０と共に回動する。この前扉１０を開くことによって、各プリントユニット４は装置本体１に対して着脱可能となる。

図２に、現像ユニット２の一例を示す斜視図を示す。この図の現像ユニット２は、現像剤としてのトナー（不図示）をその表面に担持する現像ローラ（現像剤担持体）２１を回転自在に備える。現像ローラ２１の両端部には、感光体ドラム３０（図１に図示）と接触して現像ローラ２１と感光体ドラム３０との距離を一定に保持するスペーサコロ（スペーサ部材）２２ａ，２２ｂが取り付けられている。また、現像ユニット２の両側面には一対の突起２３ａ，２３ｂが形成されている。

図３に、感光体ユニット３の一例を示す斜視図を示す。この図の感光体ユニット３は、感光体ドラム３０（図１に図示）や不図示の帯電器、クリーナ等を内蔵した本体部３１と、本体部３１の下部の両側部から略水平方向に延出した一対の腕状部３２ａ，３２ｂとを有する。そして、一対の腕状部３２ａ，３２ｂの中央部および先端部の底面間には補強用の板状部３４ａ，３４ｂが取り付けられている。また、一対の腕状部３２ａ，３２ｂには、上辺略中央部から本体部３１に向かってやや斜め下方向に切込み３３ａ，３３ｂが形成されている。さらに、一対の腕状部３２ａ，３２ｂの内部には、板状の押圧部材３６ａ，３６ｂが軸３５ａ，３５ｂを中心として揺動自在に設けられている。そして、押圧部材３６ａ，３６ｂの一方端には押しバネ３７ａ，３７ｂが取り付けられており、押圧部材３６ａ，３６ｂの、露出しているもう一方端は上方へ常に付勢されている。

図４及び図５に、現像ユニット２と感光体ユニット３の合体前の状態と合体後の状態を示す。図４において、まず、現像ユニット２の一対の突起２３ａ（２３ｂ）を、感光体ユニット３の一対の腕状部３２ａ，３２ｂの上面を滑らせるようにして、現像ユニット２を感光体ユニット３に近づける。すると、現像ユニット２の一対の突起２３ａ（２３ｂ）は、一対の腕状部３２ａ，３２ｂの上面からさらに切込み３３ａ，３３ｂに係入し、切込み３３ａ，３３ｂの最深部で止まる（図５を参照）。これによって現像ユニット２は位置決めされた状態で感光体ユニット３に合体しプリントユニット４が形成される。このとき、一対の腕状部３２ａ，３２ｂに設けられた押圧部材３６ａ，３６ｂによって、現像ユニット２の底面が上方向に押圧され、この結果、現像ローラ２１（図２に図示）の両端部に取り付けられたスペーサコロ２２ａ，２２ｂ（図２に図示）が感光体ドラム３０（図１に図示）に圧接し、現像ローラ２１と感光体ドラム３０との距離が所定値（スペーサコロの厚み）に保持される。

次に、このようにして形成されたプリントユニット４の装置本体１への装着について説明する。図６に、プリントユニット４の装置本体１への装着前後の状態図を示す。装置本体１の向かい合う側面の内側には、一対のガイド溝１１ａ（１１ｂ）が形成されている。このガイド溝１１ａの形成方向は、感光体ユニット３に形成された切込み３３ａの方向と１８０°逆方向である。図１に示すような装置本体１の前扉１０を開けた状態において、プリントユニット４の側面から突出した一対の突起２３ａ（２３ｂ）を、装置本体１に形成された一対のガイド溝１１ａに差し入れ、ガイド溝１１ａに沿ってプリントユニット４を装置本体１に挿入する。そして、図６（ｂ）に示すように、プリントユニット４の突起２３ａがガイド溝１１ａの最深部に到達することによって、プリントユニット４は装置本体１に対して位置決めされた状態で装着される。また同時に、図７に示すように、プリントユニット４の突起２３ａが、感光体ユニット３の切込み３３ａの最深部と装置本体１のガイド溝１１ａの最深部とによって挟み込まれ、現像ユニット２延いてはプリントユニット４が装置本体１に位置決め固定される。

なお、スペーサコロ２２ａ，２２ｂ（図２に図示）の感光体ドラム３０（図１に図示）への圧接と、突起２３ａ，２３ｂの固定によって、現像ユニット２を精度よく位置決め固定するためには、図７に示すように、切込み３３ａ及びガイド溝１１ａの最深部を突起２３ａの形状と略同一形状として、突起２３ａを移動不可に固定する一方、もう一方の突起２３ｂは、図８に示すように、切込み３３ａ及びガイド溝１１ａの最深部を略楕円形状として、突起２３ｂに若干の移動を許すようにするのが好ましい。これによって、スペーサコロ２２ａ，２２ｂ（図２に図示）と、突起２３ａとの３点で現像ユニット２を位置決めすることになり、４点による位置決め固定よりも精度が向上する。突起２３ｂの若干の移動を許す方向は、現像ユニット２や感光体３の位置関係、現像ユニット２の押圧方向などから適宜決定すればよい。

現像ユニット２の突起２３ａを切込み３３ａとガイド溝１１ａの最深部とで挟み込むためには、その形成方向が異なっていればよく、図７に示すような１８０°逆方向の場合の他、例えば図９に示すように交差する方向であっても構わない。

現像ユニット２に形成する一対の突起２３ａ，２３ｂの形状に特に限定はないが、現像ユニット２の揺動を円滑なものとするためには、外周が曲面であるのがよく、具体的には円柱形状が好ましい。また、現像ユニット２の位置決め精度を高めるためには、突起２３ａ，２３ｂの外径は小さい方が好ましく、具体的には２０ｍｍ以下とするのが好ましい。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。 本発明で使用する現像ユニットの一例を示す斜視図である。 本発明で使用する感光体ユニットの一例を示す斜視図である。 現像ユニットと感光体ユニットの合体前の斜視図である。 現像ユニットと感光体ユニットの合体後の斜視図である。 プリントユニットの装置本体への装着を説明する図である。 突起及び切込みとガイド溝の状態を示す説明図である。 もう一方の突起及び切込みとガイド溝の状態を示す説明図である。 切込みとガイド溝の形成方向の他の例を示す図である。

符号の説明

１ 装置本体
２ 現像ユニット
３ 感光体ユニット
４ プリントユニット
１１ａ，１１ｂ ガイド溝
２１ 現像ローラ（現像剤担持体）
２２ａ，２２ｂ スペーサコロ（スペーサ部材）
２３ａ，２３ｂ 突起
３０ 感光体ドラム（感光体）
３３ａ，３３ｂ 切込み
３６ａ，３６ｂ 押圧部材（押圧手段）
３７ａ，３７ｂ 押しバネ（押圧手段）

Claims (3)

1. 現像剤担持体を備えた現像ユニットと感光体を備えた感光体ユニットとが分離可能に合体したプリントユニットが、装置本体に対して着脱可能に取り付けられた画像形成装置であって、
   前記現像ユニットの向かい合う側面に一対の突起が形成され、感光体ユニットに一対の切込みが形成され、前記突起を前記切込みに係入することによって、現像ユニットと感光体ユニットとが合体し、
   前記突起の、前記切込みから外方へ突出した部分を、装置本体に形成された、前記切込みの切込み方向と異なる方向に形成された一対のガイド溝に係入することによって、前記プリントユニットが装置本体に対して位置決めされた状態で装着されるとともに、前記切込みの最深部の内周面及び前記ガイド溝の最深部の内周面で前記突起が挟み込まれることによって、現像ユニットが位置決め固定されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤担持体と前記感光体とが所定距離を隔てて対向するように、前記現像ユニットを前記感光体ユニットの方向に押圧する押圧手段が、前記感光体ユニットに設けられた請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤担持体の両端部にスペーサ部材が取り付けられ、前記スペーサ部材が前記感光体に当接することによって、前記現像剤担持体と前記感光体との距離が一定に保持される請求項１又は２記載の画像形成装置。