JP2011013272A

JP2011013272A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2011013272A
Application number: JP2009154942A
Authority: JP
Inventors: Eiji Hayashi; 英詞林
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: JP5343735B2

Abstract

【課題】現像ギャップを目的の値に維持できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、現像ユニット１２と感光体ユニット１１を備えており、感光体ユニットは、現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向から現像ユニット又は画像形成装置本体に装着される。現像ユニット又は上記画像形成装置本体と、感光体ユニットとは、それぞれ、現像ユニット又は画像形成装置本体に感光体ユニットを装着する際に当接する部分である被当接部４１，４２と、被当接部とを有する。現像ユニット又は上記画像形成装置本体は、現像ユニット又は画像形成装置本体に感光体ユニットが装着された状態で、現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向から見たときに当接部と被当接部が当接する領域の近傍で、当接部が被当接部に接近する方向に向けて感光体ユニットを現像ユニット又は画像形成装置本体に押圧する押圧機構５０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置として、感光体ドラムを有する感光体ユニットと現像ローラを有する現像ユニットを分離可能に構成し、画像形成装置本体又は画像形成装置本体に取り付けられた現像ユニットに対して感光体ユニットを装着するものが提供されている。（特許文献１）

このような画像形成装置では、感光体ユニットが現像ユニット又は画像形成ユニットに装着された状態で、感光体ドラムと現像ローラとの間に一定のギャップ（現像ギャップ）が確保されなければならない。

しかしながら、感光体ユニットを現像ユニット又は画像形成ユニットに対して適正な位置に位置決めするために感光体ユニットに押圧力を加えると、その押圧力によって感光体ユニットのハウジングに変形（例えば、歪み、撓み）が発生し、その結果、現像ギャップに変化を生じるおそれがある。

特開２００１−１３４０３２号公報

そこで、本発明は、画像形成装置本体又は現像ユニットに対して感光体ユニットを固定する際に該感光体ユニットのハウジングに変形を生じにくく、その結果、現像ギャップを目的の値に維持できる画像形成装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
現像ローラを有する現像ユニットと感光体ドラムを有する感光体ユニットを備えており、上記現像ユニットを画像形成装置本体に取り付けた状態で、上記現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向から上記感光体ユニットを上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に装着して組み付けるようにした画像形成装置であって、
上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体は、上記感光体ユニットの装着方向に対向する被当接部を有し、
上記感光体ユニットは上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に上記感光体ユニットを装着する際に上記被当接部に当接する当接部を有し、
上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体は、上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に上記感光体ユニットが装着された状態で、上記現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向から見たときに上記当接部と上記被当接部が当接する領域の近傍で、上記当接部が上記被当接部に接近する方向に向けて上記感光体ユニットを上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に押圧する押圧機構を有することを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、感光体ユニットと現像ユニットの当接領域の近傍で感光体ユニットが現像ユニットに対して押圧される。したがって、感光体ユニットに歪みや撓みを生じることがなく、そのため、感光体ドラムと現像ローラとの間に一定の隙間を維持できる。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図。画像形成ユニットの平面図。感光体ユニットの斜視図。現像ユニットの斜視図。感光体ユニットの手前側端部を示す斜視図。現像ユニットの手前側端部を示す斜視図。現像ユニットと押圧機構（解放位置）を手前側から見た側面図。画像形成ユニットを手前側から見た側面図。画像形成ユニットの手前側を示す平面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

１．画像形成装置

図１は、画像形成装置１を示す。画像形成装置１は、電子写真方式の複写機、プリンタ、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で、通信回線（図示せず）を介してコンピュータから受信した画像情報又は画像形成装置１に設けた画像読取部で読み取ったフルカラー又はモノクロの画像を記録媒体（紙などのシート）に転写するものである。そのため、画像形成装置１の筐体（以下、「画像形成装置本体」という。）２には、フルカラー画像を形成するために必要な色成分（イエロー、マゼンタ、シアン）とブラックに対応した４つの画像形成ユニット３が収容されている。ただし、本発明は、フルカラー画像を作成する画像形成装置に限らず、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。

画像形成ユニット３は、図１の左右に配置されたローラ４，５に支持されている無端状の中間転写ベルト６の下部ベルト部分に近接して配置されており、画像形成時、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤像（トナー像）を形成し、図１の反時計回り方向に回転する中間転写ベルト６の外周面に転写し重ね合わせてフルカラー現像剤像を形成する。フルカラー現像剤像は、図１の右側に配置されたローラ５に支持されている中間転写ベルト部分とこれに対向して配置された転写装置７との間を搬送される記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたフルカラー現像剤像は、定着装置８で加熱されて記録媒体に定着された後、排出トレイ９に排出される。

２．画像形成ユニット

各画像形成ユニット３は第１と第２のサブユニット１１，１２を有する。第１のサブユニット１１は、円筒ドラム状の感光体（以下、「感光体ドラム」という。）を含む。その他、第１のサブユニットには、感光体ドラムの外周面を帯電する帯電装置、感光体ドラムの外周面を清掃する清掃装置、感光体ドラムの外周面から電荷を除去する除電装置などを含めてもよい。以下、第１のサブユニットを「感光体ユニット」という。第２のサブユニット１２は、電子写真法により感光体ドラムの外周面に形成された静電潜像に現像剤（トナー）を静電付着させて可視像化するもので、感光体ドラムとの間に微小な隙間（現像ギャップ）をあけて平行に対向する現像ローラ、該現像ローラに現像剤を供給する機構を含む。以下、第２のサブユニットを「現像ユニット」という。

画像形成ユニット３及びそれを構成する感光体ユニット１１と現像ユニット１２について説明するにあたって、用語の意味を明らかにしておく。図１は、画像形成装置１０を扱うユーザの操作側から見た図で、以下の記載では、感光体ユニット１１と現像ユニット１２の構成と動作を説明するうえで、画像形成装置の操作側を「手前側」といい、反対側を「奥側」という。

例えば、図２は、感光体ユニット１１と現像ユニット１２を組み合わせた画像形成ユニットをその上方から見た図で、図の右側が「手前側」、図の左側が「奥側」である。図３は、感光体ユニット１１をその斜め上方から見た図で、図の右側が「手前側」、図の左側が「奥側」である。図４は、現像ユニット１２をその斜め上方から見た図で、図の右側が「奥側」、図の左側が「手前側」である。

また、画像形成装置１及びそれに含まれる種々の構成を説明するうえで、図１に示した感光体ユニット１１の左側（現像ユニット１２に対向する側）を「後部」といい、図１に示した現像ユニット１２の右側（感光体ユニット１１に対向する側）を「前部」という。さらに、以下の記載では、適宜「右側」、「左側」、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」及びそれに類する用語を使用するが、それは図面を参照した発明の理解を容易にするためであり、それらの用語によって発明の技術的範囲が限定されるべきものでない。

３．感光体ユニット

図３を参照すると、感光体ユニット１１は、合成樹脂で形成された感光体ハウジング１３を有する。図示するように、感光体ハウジング１３の上部には、感光体ハウジング１３の手前側から奥側に向かって細長い半円筒状の凹部（感光体ドラム収容部）１４が形成されており、そこに感光体ドラム１５が収容されている。感光体ドラム１５は、感光体ハウジング１３の手前側壁１６と奥側壁１７に、図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。

後に詳細に説明するが、感光体ユニット１１は、画像形成装置本体２に装着されている現像ユニット１２に対し、画像形成装置本体２の手前側から、感光体ユニット１１の奥側端部を先頭にして図２に示す矢印Ｘ方向に向けて装着され、そして、現像ユニット１２に対して位置決めされる。そのために、感光体ハウジング奥側壁１７の外面下部１８には、奥側に向けて突出する奥側位置決め突起１９が設けてある。奥側位置決め突起１９は、感光体ハウジング奥側壁１７に一体に形成してもよいし、別部材であってもよい。

図５を参照すると、感光体ハウジング手前側壁１６の上下にはそれぞれ上方と下方に突出する手前側上壁２０と手前側下壁２１が形成されており、手前側上壁２０の内面（手前側当接部）２２に位置決め上部穴（係合部）２３が形成され、手前側下壁２１の内面（手前側当接部）２４に位置決め下部穴（係合部）２５が形成されている。

手前側上部位置決め部（特に、上部穴２３）と手前側下部位置決め部（特に、下部穴２５）は、感光体ユニット１１をその手前側から奥側に向かって見たとき、感光体ドラム１５の中心軸（図示せず）を挟んでその上下に位置するとともに、中心軸と直交する線の上又はその近傍に配置することが好ましい。

感光体ハウジング手前側壁１６の後部（現像ユニット対向部）には、感光体ドラム１５の中心軸を中心とする円弧に沿った被ガイド面２６が形成されている。

図３と図５に示すように、本実施例の感光体ユニット１１では、手前側壁１６から手前側（操作者側）に突出する取手部２７が一体に形成されている。また、実施例の感光体ユニット１１は、感光体ハウジング１３の下部に帯電装置（図示せず）を収容しており、帯電装置の清掃部材２８が手前側壁１６から手前側に向けて突出させてある。

さらに、感光体ドラム１５の手前側端部には、感光体ユニット１１が現像ユニット１２に装着された状態で感光体ドラム１５と現像ローラとの間に一定の隙間（現像ギャップ）を形成するために、調整部材２９が、感光体ドラム１５の中心軸と同軸に取り付けてある。

４．現像ユニット

図４を参照すると、現像ユニット１２は合成樹脂で形成された現像ハウジング３１を有する。図示するように、現像ハウジング３１の上部には、手前側から奥側に向かって細長い半円筒状の凹部（感光体ドラム収容部）３２が形成されている。凹部３２の底には、手間側から奥側に向けて伸びる細長い開口３３が形成されており、その開口３３に現像ローラ３４が収容されている。現像ローラ３４は、手前側と奥側に設けた軸受３５を介して現像ハウジング３１に回転可能に支持されている。図示しないが、軸受３５は一つ又は複数のばねに支持されており、これにより、現像ローラ３４は、凹部３２に収容される感光体ドラム１５と対向する方向に、僅かに移動できるようにしてある。

上述のように画像形成装置本体２に装着されている現像ユニット１２に対して感光体ユニット１１は図４の矢印Ｘ方向から装着され、その際に、上述した感光体ユニット１１の複数の位置決め部と協働して該感光体ユニット１１を現像ユニット１２に対して適正に位置決めするための構成を備えている。

具体的に、現像ハウジング３１の奥側壁３６は、下方に伸びる奥側下壁３７を有し、この奥側下壁３７の内面（奥側被当接部）３８に位置決め孔３９が形成されている。

図４と図６を参照すると、現像ハウジング３１の手前側壁４０は、上方に突出する手前側上部位置決め壁（手前側上部位置決め部、手前側被当接部）４１を有する。手前側上部位置決め壁４１には、現像ローラ３４の中心軸と平行な方向に伸びる手前側位置決め上部孔（手前側上部位置決め部）４２が形成されている。また、手前側壁４０の外面（手前側被当接部）４３の下部には、手前側に向けて突出する手前側位置決め下部突起（手前側下部位置決め部）４４が設けてある。手前側位置決め下部突起４４は、現像ハウジング手前側壁４０に一体に形成してもよいし、別部材であってもよい。

また、現像ハウジング３１の中段（手前側上部位置決め部と手前側下部位置決め部の間）には、現像ユニット１２に感光体ユニット１１が装着された状態で感光体ドラム１５の中心軸を中心とする円弧面に沿ったガイド面４５が形成されている。

５．押圧機構

現像ユニット１２は、画像形成装置本体２に装着された感光体ユニット１１を固定する押圧機構を有する。図７〜図９を参照すると、押圧機構５０はレバー５１を有する。レバー５１は、感光体ドラム１５及び現像ローラ３４の中心軸と平行な方向に伸びる軸（図示せず）を中心に揺動可能（図７、図８に矢印５２で示す方向に揺動可能）に現像ユニット１２の手前側壁４０に取り付けてあり、図７に示す位置（解放位置）と図８及び図９に示す位置（押圧位置）との間を往復移動できるようにしてある。また、図９に示すように、レバー５１は、手前側から奥側に向けて突出する突起からなる圧接部５４を備えており、画像形成装置本体２に感光体ユニット１１が装着された状態でレバー５１を解放位置から押圧位置に移動すると、圧接部５４が感光体ユニット手前側壁１６の手前側外面部分（以下、「被圧接部」という。）５３に圧接するようにしてある。そのために、被圧接部５３は、感光体ドラム１５及び現像ローラ３４の中心軸と平行な方向の軸に対して斜めに交差する平面の一部を構成しており、それにより、圧接部５４の被圧接部５３に対する圧接力が、手前側上壁の内面２２及び手前側上部位置決め壁４１が当接する領域である第１領域と、手前側下壁の内面２４及び手前側内面４３が当接する領域である第２領域と、上記第１領域及び上記第２領域の間に挟まれた領域である第３領域へ向くようにしてある。

６：感光体ユニットの装着

以上の構成において、まず現像ユニット１２が画像形成装置本体２に装着されて固定される。このとき、画像形成装置本体２に固定されたピン５６（図８参照）が、現像ハウジング手前側壁４０の手前側上部位置決め孔４０に挿入され、現像ユニット１２が画像形成装置本体２に位置決めされる。この状態で、感光体ユニット１１は、画像形成装置本体２に設けられている前扉を開け、該感光体ユニット１１の奥側を先頭にして画像形成装置本体２及び現像ユニット１２に装着される。そして、現像ユニット１２の凹部３３に感光体ドラム１５が収容され、感光体ドラム１５が現像ローラ３４と平行に配置される。

このとき、感光体ユニット１１の手前側被ガイド面２６が現像ユニット１２のガイド面４５にガイドされる。そして、画像形成装置奥側では、感光体ユニット１１の奥側当接部（奥側壁の外面下部１８）を現像ユニット１２の奥側被当接部（奥側下壁の内面３８）に当接するとともに、感光体ユニット１１の奥側位置決め部（奥側位置決め突起１９）を現像ユニット１２の奥側位置決め部（位置決め孔３９）に係合する。

画像形成装置感光体ユニット１１の手前側では、感光体ユニット１１の手前側にある手前側上部当接部（手前側上壁の内面２２）と手前側下部当接部（手前側下壁の内面２４）がそれぞれ、現像ユニット１２の手前側上部被当接部（手前側上部位置決め壁４１）と手前側下部被当接部（手前側内面４３）に当接する。また、感光体ユニット１１の手前側下部位置決め部（手前側位置決め下部穴２５）が現像ユニット１２の手前側下部位置決め部（手前側位置決め下部突起４４）に係合する。

次に、感光体ユニット１１の取手部２７を持って、感光体ユニット１１を時計回り方向に付勢する。これにより、感光体ユニット１１の調整部材２９が現像ユニット１２の軸受３５に圧接され、感光体ドラム１５と現像ローラ３４との間隔（現像ギャップ）が目的の値に設定される。続いて、感光体ユニット１１の手前側上部位置決め部（手前側位置決め上部穴２３）を現像ユニット１２の４２手前側上部位置決め部（手前側位置決め上部孔４２）に一致させてそこに固定ピン５６（図８参照）を差し込み、現像ユニット１２に対して感光体ユニット１１を位置決めする。

最後に、押圧機構５０のレバー５１を解放位置（図５）から押圧位置（図８）に移動する。このとき、レバー５１の圧接部５４が感光体ハウジング手前側壁１６の被圧接部５３に圧接し、これにより、感光体ユニット１１の当接部が現像ユニット１２の被当接部に密接し、画像形成装置本体２と現像ユニット１２に対して感光体ユニット１１が位置決めされて固定される。

このとき、圧接部５４が被圧接部５３を押圧する位置は、画像形成装置１をその手前側から奥側に向かって見た状態で、感光体ユニット１１の当接部（手前側上部当接部２２、手前側下部当接部２４）が現像ユニット１２の被当接部（手前側上部被当接部４１、手前側下部被当接部４３）にそれぞれ当接する領域又はその近傍若しくは上下の当接領域（当接部と被当接部が当接する領域）の間に位置するように決められている。したがって、押圧機構５０の圧接部５４を介して感光体ハウジング１３に加えられる力によって該感光体ハウジング１３に歪みや撓みを生じることがない。その結果、感光体ドラム１５と現像ローラ３４との間の隙間（現像ギャップ）は一定に維持される。

さらに、以上の説明では、押圧機構のレバーは現像ユニット１２に取り付けたが、画像形成装置本体２に取り付けてもよい。

なお、上述した本発明の画像形成装置は種々改変可能である。例えば、複数の画像形成ユニットを備えたフルカラーの画像形成装置に本発明を適用した例を示したが、画像形成ユニットを一つしか備えていないモノクロの画像形成装置にも本発明は適用可能である。また、押圧機構５０のレバー５１を押圧位置に保持する機構を設けてもよい。さらに、押圧機構５０における圧接部５４の先端（被圧接部に接触する部分）の形は特に限定されるものでない。

１：画像形成装置
２：画像形成装置本体（筐体）
３：画像形成ユニット
１１：感光体ユニット（第１のサブユニット）
１２：現像ユニット（第２のサブユニット）
１３：感光体ハウジング
１４：凹部（感光体ドラム収容部）
１５：感光体ドラム
１６：手前側壁
１７：奥側壁
１８：奥側壁の外面下部
１９：奥側位置決め突起
２０：手前側上壁
２１：手前側下壁
２２：手前側上壁の内面（手前側上部当接部）
２３：手前側位置決め上部穴（手前側上部位置決め部）
２４：手前側下壁の内面（手前側下部当接部）
２５：手前側位置決め下部穴（手前側下部位置決め部）
３１：現像ハウジング
３４：現像ローラ
３６：奥側壁
３７：奥側下壁
３８：奥側下壁の内面（奥側位置決め部）
３９：位置決め孔（奥側位置決め部）
４０：手前側壁
４１：手前側上部位置決め壁（手前側上部位置決め部、手前側上部被当接部）
４２：手前側位置決め上部孔（手前側上部位置決め部）
４３：手前側内面（手前側下部位置決め部、手前側下部被当接部）
４４：手前側位置決め下部突起（手前側下部位置決め部）
５０：押圧機構
５１：レバー
５３：被圧接部（外面部分）
５４：圧接部

Claims

現像ローラを有する現像ユニットと感光体ドラムを有する感光体ユニットを備えており、上記現像ユニットを画像形成装置本体に取り付けた状態で、上記現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向から上記感光体ユニットを上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に装着して組み付けるようにした画像形成装置であって、
上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体は、上記感光体ユニットの装着方向に対向する被当接部を有し、
上記感光体ユニットは上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に上記感光体ユニットを装着する際に上記被当接部に当接する当接部を有し、
上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体は、上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に上記感光体ユニットが装着された状態で、上記現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向から見たときに上記当接部と上記被当接部が当接する領域の近傍で、上記当接部が上記被当接部に接近する方向に向けて上記感光体ユニットを上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に押圧する押圧機構を有することを特徴とする画像形成装置。
現像ローラを有する現像ユニットと感光体ドラムを有する感光体ユニットを備えており、上記現像ユニットを画像形成装置本体に取り付けた状態で、上記現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向から上記感光体ユニットを上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に装着して組み付けるようにした画像形成装置であって、
上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体は、上記感光体ユニットの装着方向に対向する第１と第２の被当接部を有し、
上記感光体ユニットは上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に上記感光体ユニットを装着する際に上記第１と第２の被当接部にそれぞれ当接する第１と第２の当接部を有し、
上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体は、上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に上記感光体ユニットが装着された状態で、上記第１と第２の当接部を上記第１と第２の被当接部にそれぞれ押圧する押圧機構を有し、
上記第１の被当接部と上記第１の当接部が当接する第１の領域と上記第２の被当接部と上記第２の当接部が当接する第２の領域は、上記感光体ユニットが上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に装着された状態で上記感光体ドラムの中心軸方向から見たときに上記感光体ドラムの中心軸を挟んでその両側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に上記感光体ユニットが装着された状態で、上記第１と第２の領域は上記感光体ドラムの中心軸を通る線上に位置することを特徴とする請求項２の画像形成装置。
上記押圧機構は、上記現像ローラの中心軸と平行又はほぼ平行な方向に伸びる軸と、上記軸を中心に回転可能に解放位置と押圧位置との間を回転可能に支持された回転部材と、上記軸と斜めに交差する平面に沿って上記現像ユニット又は上記画像形成装置本体に形成され斜面であって上記回転部材を上記解放位置から上記押圧位置に回転させることにより上記斜面と係合して上記感光体ユニットを装着方向に押圧する係合面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの画像形成装置。