JP2012063378A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光装置の照射面への異物の付着を防止しつつ，現像装置を機内に残してドラムユニットのみを交換可能とした画像形成装置を提供すること。
【解決手段】カラープリンタ１は，感光体２１と，帯電部２２と，露光部２３と，現像部２４とを有し，装置に対して着脱可能であるとともに，感光体２１と帯電部２２とを含み，露光部２３と現像部２４とを含まないドラムユニット５１と，現像部２４を感光体２１に形成された静電潜像を現像可能な配置である現像位置と感光体２１から離れた離隔位置との間で移動させる現像部移動部（カム６５，リンク６６）と，現像部移動部による現像部２４の移動に連動して，露光部２３の照射面を覆う遮蔽位置と覆わない露出位置との間で移動し，現像部２４が現像位置にあるときには露出位置となり，現像部２４が離隔位置にあるときには遮蔽位置となるシャッタ６７とを有するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は，電子写真方式の画像形成装置に関する。さらに詳細には，着脱可能なドラムユニットを有する画像形成装置に関するものである。

従来より，電子写真方式の画像形成装置では，感光体を有し，その表面を帯電し，露光することによって静電潜像を形成する。さらに，形成された静電潜像に現像装置によってトナーを供給してトナー像を形成している。一般に，感光体，帯電装置，現像装置は，画像形成装置の他の部分に比較して寿命が短いため，交換可能に取り付けられている。例えば，これらを一体として本体から着脱可能にし，イメージングユニットとして製品化されている。その一方で，露光装置は寿命が長く，通常の使用程度では交換されることはない。

露光装置は，感光体に光を照射することにより静電潜像を形成する装置である。そのため，感光体の近傍に配置されるとともに，その照射領域は開放されている。この露光装置と感光体との間の光路上に異物があると，画質の低下となって現れるおそれがある。特に，イメージングユニットの交換時には，内部に溜まったホコリ等の異物が舞いやすく，これが露光装置の照射面に付着することは好ましくない。これに対し，例えば特許文献１には，イメージングユニットの着脱時等に，露光装置の防塵ガラスや反射ミラーを清掃するようにした画像形成装置が開示されている。

特開平７−１２９０６０号公報

近年，現像装置の寿命を，感光体の寿命に比較してかなり長くすることが可能になり，これらを同時には交換しないことが望まれるようになってきた。すなわち，イメージングユニットとして交換するのではなく，現像装置を残して，感光体と帯電装置とを含むドラムユニットのみを交換すればよいのである。しかしながら，ドラムユニットのみを交換するとなると，感光体と現像装置との間に設けられているトナー飛散防止のための構成が，その交換作業中には機能しないという問題点があった。

例えば，感光体と現像装置との間に，トナーによる粉煙を防止するためのシールが設けられているものがある。現像装置と感光体とを離すと，シールによる封止ができなくなるだけでなく，シールによって捕集されていたトナーが装置内に散乱するおそれがある。トナーが散乱して露光装置の照射面等に付着することは好ましくない。イメージングユニットとして機外へ取り出してから，現像装置と感光体とを分離するという方法も考えられるが，作業が煩雑となるため好ましくない。

本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，露光装置の照射面への異物の付着を防止しつつ，現像装置を機内に残してドラムユニットのみを交換可能とした画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，感光体と，感光体の表面を一様に帯電させる帯電部と，帯電された感光体の表面に照射面から光を照射して静電潜像を形成する露光部と，形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像部とを有する画像形成装置であって，画像形成装置に対して着脱可能であるとともに，感光体と帯電部とを含み，露光部と現像部とを含まないドラムユニットと，現像部を感光体に形成された静電潜像を現像可能な配置である現像位置と感光体から離れた離隔位置との間で移動させる現像部移動部と，現像部移動部による現像部の移動に連動して，露光部の照射面を覆う遮蔽位置と覆わない露出位置との間で移動し，現像部が現像位置にあるときには露出位置となり，現像部が離隔位置にあるときには遮蔽位置となるシャッタとを有するものである。

本発明の画像形成装置によれば，現像部移動部を有しているので，現像部は，現像位置と離隔位置との間で移動される。ドラムユニットの交換時には，現像部を離隔位置とすることにより，現像部を機内に残してドラムユニットのみを取り出すことができる。さらに，この現像部の移動に連動してシャッタが移動し，現像部が離隔位置にあるときには露光部の照射面が遮蔽されるので，ドラムユニットの交換に伴って舞う異物が照射面に付着することは防止されている。

さらに本発明では，シャッタは，現像部が現像位置から離隔位置へ移動する際にはそれに先立ち露出位置から遮蔽位置へ移動するとともに，現像部が離隔位置から現像位置へ移動する際にはその後で遮蔽位置から露出位置へ移動するものであることが望ましい。
現像部を離隔させると，現像部と感光体との間から異物が舞う可能性がある。このようになっていれば，現像部を少しでも感光体から離隔させている間は，必ず照射面を遮蔽しているので，照射面への異物の付着を確実に防止することができる。

さらに本発明では，露光部が現像部による感光体の現像箇所より下方に配置されるものであって，シャッタは，上方が開放した箱形状であることが望ましい。
このようになっていれば，箱形状の内部に異物を受け止めて，溜めておくことができる。

さらに本発明では，シャッタには，露光部を清掃する清掃具を案内する案内形状が形成されていることが望ましい。
このようになっていれば，露光部の清掃が容易なものとなる。

さらに本発明では，現像部移動部は，操作者の操作により動いて現像部を押して移動させるカム部と，カム部により現像部とともに押されてシャッタを移動させるリンクとを有することが望ましい。
このようになっていれば，現像部の移動に伴って，シャッタが移動される。従って，異物が照射面に付着することは，確実に防止されている。

あるいは本発明では，シャッタは，現像部移動部に固定されているものであってもよい。
このようになっていても，適切にシャッタを移動できるようにすることができる。

本発明の画像形成装置によれば，露光装置の照射面への異物の付着を防止しつつ，現像装置を機内に残してドラムユニットのみを交換可能となっている。

本形態に係るカラープリンタを示す概略構成図である。 第１の形態の画像形成部を示す概略構成図である。 第１の形態の画像形成部を示す概略構成図である。 第２の形態の画像形成部を示す概略構成図である。 第２の形態の画像形成部を示す概略構成図である。 第２の形態の画像形成部を示す概略構成図である。 シャッタの別の例を示す斜視図である。 照射面を清掃する配置の例を示す説明図である。 清掃ブラシの例を示す斜視図である。 カムの別の例を示す斜視図である。

「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，いわゆるタンデム方式の画像形成装置に本発明を適用したものである。

本形態のカラープリンタ１は，その概略構成を図１に示すように，カラー画像の形成が可能ないわゆるタンデム方式の画像形成装置である。図中で中段には，４色の画像形成部が，図中左から右へ，イエロー１０Ｙ，マゼンタ１０Ｍ，シアン１０Ｃ，ブラック１０Ｋの順に中間転写ベルト１１に沿って配置されている。また，カラープリンタ１の図中左下部には，着脱可能な給紙カセット１３が，図中右下部には，手差しユニット１４がそれぞれ装着されている。

イエローの画像形成部１０Ｙは，図１に示すように，感光体２１を中心に，帯電部２２，現像部２４，１次転写部２５，クリーナ２６を有している。図では，イエローの画像形成部１０Ｙのみに符号を付して説明したが，他の色についても同様の構成となっている。また，露光部２３は，各色の画像形成部の下部に設けられ，各色で共通のものとなっている。さらに，中間転写ベルト１１の図中で上方には，各色のトナーを貯留するホッパ２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋが備えられている。

さらに，図１中で右側には，用紙搬送経路３１，３２が設けられている。図中で下から上向きに用紙を搬送する用紙搬送経路３１と，図中で上から下向きに用紙を搬送する用紙搬送経路３２とが，並べて設けられている。用紙搬送経路３２は，両面印刷を行う場合に使用されるものである。用紙搬送経路３１，３２には，それぞれ複数の搬送ローラ３３が設けられている。本形態のカラープリンタ１は，これらの搬送ローラ３３を制御することにより，各搬送路３１，３２に沿って用紙の搬送または停止等を必要に応じて行うことができるようになっている。

用紙搬送経路３１には，図１に示すように，２次転写部３５と定着部３６とが配置されている。定着部３６は，互いに対向する２つのローラ（加熱ローラ３７と加圧ローラ３８）によるローラ対を有している。２次転写部３５は，２次転写ローラ４１を有している。２次転写ローラ４１は，中間転写ベルト１１を間に挟んで，ベルトローラ４２と対向している。さらに，本形態のカラープリンタ１は，各部を制御するための制御部４０を有している。

次に，このカラープリンタ１によってカラー画像が形成される際の，各部の動作を説明する。各色の感光体２１にはそれぞれ，タイミングを合わせてトナー像が形成される。すなわち，帯電部２２によって一様に帯電され，続いて露光部２３によって露光される。これにより，各色の感光体２１の表面には，各色の画像データに基づいた静電潜像が形成される。次に，現像部２４によって，その静電潜像にトナーが供給され，感光体２１上にトナー像が形成される。

一方，画像形成時には，中間転写ベルト１１は，図１中に矢印ｇで示すように，図中反時計回りに回転される。各色の感光体２１上にそれぞれ形成されたトナー像は，それぞれの１次転写部２５によってタイミングを合わせて中間転写ベルト１１上に転写され，互いに重ね合わせられる。これによって，中間転写ベルト１１にカラーのトナー像が形成される。なお，１次転写領域を通過した後も感光体２１に残留しているトナーは，クリーナ２６によって掻き取られる。

画像形成されるための記録部材である用紙は，図１中の下方に矢印ｈで示すように，給紙カセット１３または手差しユニット１４から１枚ずつ用紙搬送経路３１へと引き出される。そして，用紙搬送経路３１を２次転写部３５へ向かって搬送される。中間転写ベルト１１上に重ね合わせられたトナー像は，２次転写部３５において，搬送されてきた用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は，さらに上方へ搬送されて定着部３６に至り，加熱されるとともに加圧される。これにより，トナーが用紙に定着される。そして，画像形成された用紙は，機外に排出される。

画像形成が繰り返されることにより，感光体２１や帯電部２２は次第に劣化する。そのまま使い続けると，画質の劣化が進行するため，適切なタイミングで交換することが推奨される。一方，現像部２４は，対応するホッパ２８から現像剤が追加されるため，感光体２１よりかなり長命である。そこで本形態では，図２に示すように，感光体２１と帯電部２２とクリーナ２６とを合わせてドラムユニット５１としている。このドラムユニット５１は，現像部２４とは切り離して，カラープリンタ１の本体に対して着脱可能にされている。

さらに，本形態の現像部２４は，図２と図３に示すように，感光体２１に対して接離する。図２に示すのは，ドラムユニット５１も現像部２４もカラープリンタ１に取り付けられ，画像形成可能となっている配置である。画像形成時には，感光体２１へ，露光部２３の照射面５３からレーザ光５４が射出される。図３に示すのは，ドラムユニット５１の取り外しのために，現像部２４を移動させた状態である。

現像部２４は，図２に示すように，一部が開口したハウジング５６によって覆われており，その開口部５７から現像ローラ５８の一部が露出している。現像部２４のハウジング５６は，図中で右下の回転軸６１を中心にある程度の範囲内で回転可能にされている。ハウジング５６の図中で左上には，機内の固定された箇所との間にバネ６２が設けられ，これによって現像部２４は図中で右向きに押圧されている。この結果，図２に示す状態では，現像ローラ５８は，感光体２１の表面に接触あるいはごく近接して配置されている。また，ハウジング５６の開口部５７には，シール部材６３が設けられている。これによって，現像ローラ５８と感光体２１との間からトナー等の粉煙が飛散することは防止されている。

本形態の現像部２４は，さらに，図２と図３に示すように，レバー６４，カム６５，リンク６６，シャッタ６７を有している。レバー６４は，回転軸６４ａを中心に回転可能であり，カム６５はレバー６４に固定されている。カム６５は，現像部２４のハウジング５６とリンク６６とに当接している。リンク６６はその中央付近の回転軸６６ａを中心に回転可能であり，図中下側の一端には，シャッタ６７が取りつけられている。なお，図２の状態では照射面５３は露出されており，レーザ光５４の光路を遮るものはない。この図２に示しているレバー６４は，レーザ光５４の光路より図中で手前側にあり，レーザ光５４を遮るものではない。なお，シャッタ６７は，図２の状態と図３の状態との間で，水平に維持されるようになっている。

図２の配置から，レバー６４を図中で反時計回りに約半回転させることにより，図３に示す配置となる。レバー６４は，ドラムユニット５１の交換に先だって，作業者によって回転される。すると，レバー６４に連動するカム６５によって，ハウジング５６とリンク６６の上部とが図中で左向きに押される。これにより，ハウジング５６は，バネ６２の押圧力に抗して回転軸６１を中心に図中で反時計回りに回転する。また，リンク６６は，上部が押されることによって図中で反時計回りに回転され，シャッタ６７を図中で右向きにスライドさせる。その結果，図３に示すように，露光部２３の照射面５３がシャッタ６７で覆われる。

また，ハウジング５６が回転されることにより，現像ローラ５８と感光体２１とが離れる。その結果，図３に示す配置では，シール部材６３が感光体２１から離れるため，これらの間に捕獲されていたトナー等がその周辺に飛散する可能性がある。本形態では，この配置では，照射面５３がシャッタ６７によって覆われているので，トナー等が飛散したとしても照射面５３に付着するおそれはない。作業者は，この状態でドラムユニット５１を引き出し，新しいドラムユニット５１と交換する。ドラムユニット５１の交換が終了したら，レバー６４を元の位置に戻すことにより，図２の配置となるので，画像形成が可能となる。本形態では，レバー６４の操作により移動されるカム６５とリンク６６とが，現像部移動部を構成している。

以上詳細に説明したように，本形態のカラープリンタ１によれば，ドラムユニット５１の交換時に，作業者にレバー６４を回転させる。すると，レバー６４に連動するカム６５によって，現像部２４のハウジング５６とリンク６６とがそれぞれ回転される。その結果，現像ローラ５８と感光体２１とが離れ，露光部２３の照射面５３がシャッタ６７で覆われる。従って，露光装置の照射面への異物の付着を防止しつつ，現像装置を機内に残してドラムユニットのみを交換可能となっている。

「第２の形態」
次に，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，第１の形態のうち，現像部２４と感光体２１とを離隔させるための構成が異なるのみであり，共通の部分については同一の符号を付し，説明を省略する。

本形態の画像形成部は，図４〜図６に示すように，スライドレバー７１とそれに取り付けられたシャッタ７２とを有している。本形態では，現像部２４は回転軸を有していない。スライドレバー７１には，図中手前面にツマミ７３が設けられている。スライドレバー７１の左上の斜面部７１ａは，現像部２４のハウジング５６の右下面５６ａと平行な斜面となっている。

また，シャッタ７２は，奥行き方向に照射面５３を覆い隠すことができる程度の長さであり，スライドレバー７１に固定されている。シャッタ７２とスライドレバー７１とは，図中手前側と奥側との両端部にそれぞれ設けられたつなぎ棒７４によって連結されている。従って，このスライドレバー７１とシャッタ７２とは，露光部２３の側面に沿って，図中左右方向に一体的にスライドさせることができる。つなぎ棒７４は，画像形成領域の外部に設けられており，レーザ光５４の光路を遮ることはない。

本形態の画像形成部において，図４に示す配置は，感光体２１と現像ローラ５８とが互いに接触しており，通常の画像形成が可能な配置である。本形態の装置において，ドラムユニット５１の交換を行う場合には，作業者は，まずツマミ７３を図中で左向きにスライドさせる。図４の位置から図５の位置を経て図６の位置までスライドさせる。図５の位置では，現像部２４は図４の位置から移動していないが，露光部２３の照射面５３はシャッタ７２によって覆われている。このような順序とすることにより，照射面５３への異物の付着を確実に回避できる。

図６の位置では，バネ６２を押し縮めて，現像部２４は図４に示す配置より図中で左側に移動している。すなわち，スライドレバー７１の斜面部７１ａが現像部２４のハウジング５６の右下面５６ａに接触した後もさらに，スライドレバー７１と現像部２４とをともにスライドさせることにより，この配置となる。これにより，現像部２４は感光体２１から離れた位置となっている。この配置で，作業者は，ドラムユニット５１のみを取り出して交換することができる。この配置においても，シャッタ７２によって照射面５３は覆われているので，照射面５３への異物の付着を確実に回避できる。

交換が終了したら，ツマミ７３を右方向へスライドして図４の位置に戻す。この場合，図６の位置から図５の位置を経て図４の位置となる。すなわち，まず現像部２４を移動させて，開口部５７をシール部材６３で覆ってから，露光部２３の照射面５３を露出させる。従って，この工程でも，照射面５３を汚すおそれはない。図４の位置に戻すことにより，再び画像形成が可能になる。本形態では，スライドレバー７１が現像部移動部に相当する。

以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタにおいても，第１の形態と同様に，現像ローラ５８と感光体２１とを離す際には，照射面５３がシャッタ７２で覆われる。従って，露光装置の照射面５３への異物の付着を防止しつつ，現像装置を機内に残してドラムユニットのみを交換可能となっている。さらに本形態であれば，現像部２４と感光体２１とを離すより前に，照射面５３を覆うことができる。そして，現像部２４を所定の位置に戻してから，照射面５３の覆いを取り去ることができる。

なお，第１の形態または第２の形態において，シャッタ６７，７２として，図７に示すような箱形状のものとすることもできる。このようなものであれば，落ちてくる異物を受け止めることができるので，さらに効果的である。

さらに，ドラムユニット５１の交換や装置内部の清掃等のメンテナンス時には，たとえシャッタ６７，７２で覆っていたとしても，多少はホコリ等が照射面５３に付着してしまうこともある。そのため，メンテナンス作業の最後に，照射面５３の清掃を行うことが望まれる。そのために，例えば第１の形態のシャッター６７として，図８に示すように，清掃具８１をガイドするための凸部８２のような案内形状を形成したものとするとよい。この案内形状は，レーザ光５４の光路を遮らない範囲内に設けられている。

本形態ではメンテナンス要員用に，図９に示すように，長手方向に沿ってこの凸部８２に合う溝８３が形成され，長手方向の一端部にブラシ８４が設けられた清掃具８１が用意されている。そして，全ての作業が終了し，現像部２４やシャッタ６７を図２に示す所定の配置に戻した後，図８に示したように，ブラシ８４の側を下向きにして，凸部８２に溝８３を合わせる。そのまま凸部８２に沿って図中奥行き方向に清掃具８１を前後させれば，照射面５３を確実に奥まで清掃することができる。清掃が終了したら，清掃具８１を取り去る。第２の形態のシャッタ７２については，図４中で左端面に同様の凸部を形成しておけばよい。なお，凸部と溝とは，逆でもよい。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，第１の形態において，現像部２４の離隔より先に照射面の遮蔽を行うようにすることもできる。その場合には，例えば，図１０に示すように，カム９１として，その機能部分を軸方向に分割して形成したものとすればよい。このカム９１では，レバー６６を移動させるカム部分９２とハウジング５６を移動させるカム部分９３とを有している。このようになっていれば，レバー６４の回転に連動して，カム部分９２，カム部分９３の順に時間差をおいて機能させることができる。あるいは単に，シャッタ６７の大きさやリンク６６のレバー比の調整によってもよい。

また，これらの形態では，現像ローラが感光体に接触するとしたが，接触せず，ごく近接した配置で現像を行うものにも適用可能である。また，各色に共通の露光部２３とする代わりに，各色ごとにそれぞれの露光部を有するものにも適用可能である。また，モノクロの画像形成装置に適用することも可能である。

１ カラープリンタ
２１ 感光体
２２ 帯電部
２３ 露光部
２４ 現像部
５１ ドラムユニット
６４ レバー
６５ カム
６６ リンク
６７，７２ シャッタ
７１ スライドレバー
８２ 凸部

Claims (6)

1. 感光体と，前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電部と，帯電された前記感光体の表面に照射面から光を照射して静電潜像を形成する露光部と，形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像部とを有する画像形成装置において，
   画像形成装置に対して着脱可能であるとともに，前記感光体と前記帯電部とを含み，前記露光部と前記現像部とを含まないドラムユニットと，
   前記現像部を前記感光体に形成された静電潜像を現像可能な配置である現像位置と前記感光体から離れた離隔位置との間で移動させる現像部移動部と，
   前記現像部移動部による前記現像部の移動に連動して，前記露光部の前記照射面を覆う遮蔽位置と覆わない露出位置との間で移動し，前記現像部が現像位置にあるときには露出位置となり，前記現像部が離隔位置にあるときには遮蔽位置となるシャッタとを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において，
   前記シャッタは，
   前記現像部が現像位置から離隔位置へ移動する際にはそれに先立ち露出位置から遮蔽位置へ移動するとともに，
   前記現像部が離隔位置から現像位置へ移動する際にはその後で遮蔽位置から露出位置へ移動するものであることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において，
   前記露光部が前記現像部による前記感光体の現像箇所より下方に配置されるものであって，
   前記シャッタは，上方が開放した箱形状であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   前記シャッタには，前記露光部を清掃する清掃具を案内する案内形状が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   前記現像部移動部は，
   操作者の操作により動いて前記現像部を押して移動させるカム部と，
   前記カム部により前記現像部とともに押されて前記シャッタを移動させるリンクとを有することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   前記シャッタは，前記現像部移動部に固定されているものであることを特徴とする画像形成装置。

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