1.カラーレーザプリンタの全体構成
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタ1は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラーレーザプリンタである。カラーレーザプリンタ1は、装置本体の一例としての本体ケーシング2内に、用紙Pを給紙するための給紙部3と、給紙された用紙Pに画像を形成するための画像形成部4と、原稿の画像情報を読み取る画像読取部5とを備えている。すなわち、カラーレーザプリンタ1は、画像形成部4と画像読取部5とを一体的に備える複合機である。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、給紙部3、画像形成部4および画像読取部5を収容する側面視略矩形状のボックス状に形成されており、その一方側壁には、後述するプロセスユニット11を着脱させるためのフロントカバー6が設けられている。
なお、以下の説明において、フロントカバー6が設けられる側(図1における右側)を前側とし、その反対側(図1における左側)を後側とする。また、カラーレーザプリンタ1を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図1の紙面手前側が左側であり、紙面奥側が右側である。
(2)給紙部
給紙部3は、用紙Pを収容する給紙トレイ7を備えている。給紙トレイ7は、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着されている。給紙トレイ7の前端部上方には、給紙ローラ8と、Uターンパスからなる給紙パス9とが配置されている。
給紙ローラ8の回転により、給紙トレイ7に収容されている用紙Pが給紙パス9に向けて1枚ずつ給紙される。その後、用紙Pは、給紙パス9から、画像形成部4(感光ドラム16(後述)と搬送ベルト24(後述)との間)に向けて搬送される。
(3)画像形成部
画像形成部4は、スキャナユニット10、プロセスユニット11、転写ユニット12、および定着ユニット13を備えている。
(3−1)スキャナユニット
スキャナユニット10は、本体ケーシング2の上部に配置されている。スキャナユニット10は、実線で示すように、4つの感光ドラム16(後述)に向けて、画像データに基づいて、レーザービームをそれぞれ出射し、感光ドラム16(後述)を露光する。
(3−2)プロセスユニット
(3−2−1)プロセスユニットの構成
プロセスユニット11は、スキャナユニット10の下方であって、転写ユニット12の上方に配置されており、保持部材の一例としての1つのプロセスフレーム14と、各色に対応する現像ユニットの一例としての4つの現像カートリッジ15とを備えている。
プロセスフレーム14は、本体ケーシング2に対して、前後方向に沿ってスライド可能であり、着脱自在に設けられ、感光体の一例としての感光ドラム16、スコロトロン型帯電器17およびドラムクリーニングローラ18を保持している。
感光ドラム16は、左右方向に沿うように、前後方向に間隔を隔てて、4つ、並列配置されている。具体的には、前側から後側に向かって、ブラック感光ドラム16K、イエロー感光ドラム16Y、マゼンタ感光ドラム16Mおよびシアン感光ドラム16Cが、順次配置されている。
スコロトロン型帯電器17は、感光ドラム16の斜め後側上方に、感光ドラム16と間隔を隔てて対向配置されている。
ドラムクリーニングローラ18は、感光ドラム16の後方において、感光ドラム16と対向して接触するようにそれぞれ配置されている。
各現像カートリッジ15は、各感光ドラム16に対応するように、それぞれ感光ドラム16の上側において、プロセスフレーム14に着脱自在に保持されている。具体的には、前側から後側に向かって、ブラック現像カートリッジ15K、イエロー現像カートリッジ15Y、マゼンタ現像カートリッジ15Mおよびシアン現像カートリッジ15Cが、順次配置されている。また、各現像カートリッジ15は、それぞれ、現像剤担持体の一例としての現像ローラ19を備えている。
現像ローラ19は、現像カートリッジ15の下端において、後方斜め下方が露出するように、回転自在に支持されており、感光ドラム16に対して上方から接触するように配置されている。
なお、現像カートリッジ15は、現像ローラ19にトナーを供給する供給ローラ20、現像ローラ19に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制ブレード21を備え、それらの上方の空間が、各色に対応する現像剤の一例としてのトナーを収容する現像剤収容室の一例としてのトナーボックス34として区画されている。
(3−2−2)プロセスユニットでの現像動作
トナーボックス34内のトナーは、供給ローラ20に供給され、さらに、現像ローラ19に供給され、供給ローラ20と現像ローラ19との間で正極性に摩擦帯電される。
現像ローラ19に供給されたトナーは、現像ローラ19の回転に伴って、層厚規制ブレード21によって厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ19の表面に担持される。
一方、感光ドラム16の表面は、感光ドラム16の回転に伴って、スコロトロン型帯電器17により一様に正帯電された後、スキャナユニット10からのレーザービーム(図1破線参照。)の高速走査により露光される。これにより、用紙Pに形成すべき画像に対応した静電潜像が感光ドラム16の表面に形成される。
感光ドラム16がさらに回転すると、現像ローラ19の表面に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光ドラム16の表面に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム16の静電潜像は可視像化され、感光ドラム16の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
(3−3)転写ユニット
転写ユニット12は、本体ケーシング2内において、給紙部3の上方であって、プロセスユニット11の下方において、前後方向に沿って配置されている。この転写ユニット12は、駆動ローラ22、従動ローラ23、無端ベルトの一例としての搬送ベルト24、および4つの転写ローラ35を備えている。
駆動ローラ22および従動ローラ23は、前後方向に間隔を隔てて対向配置されている。
搬送ベルト24は、各感光ドラム16に対して上下方向に対向し、その上側部分が各感光ドラム16と接触するように、駆動ローラ22および従動ローラ23の周りに巻回されている。また、搬送ベルト24は、駆動ローラ22の駆動により、各感光ドラム16と接触する搬送ベルト24の上側部分が前方から後方に向かって移動するように、周回移動されている。
各転写ローラ35は、各感光ドラム16と、それぞれ搬送ベルト24の上側部分を挟んで対向するように、設けられている。
そして、給紙部3から給紙された用紙Pは、搬送ベルト24によって、前側から後側に向かって、各感光ドラム16と各転写ローラ35とが対向する転写位置を順次通過するように搬送される。その搬送中に、各感光ドラム16に担持されている各色のトナー像が、用紙Pに順次転写され、カラー画像が形成される。
なお、感光ドラム16から用紙Pへのトナー像の転写後に感光ドラム16の外周面上にトナーが残留する場合がある。その場合、この残留した廃トナーは、感光ドラム16の回転により、ドラムクリーニングローラ18と対向したときに、ドラムクリーニングローラ18に印加されるクリーニングバイアスによって、ドラムクリーニングローラ18の外周面に転写され、ドラムクリーニングローラ18に一時保持される。
(3−4)定着ユニット
定着ユニット13は、転写ユニット12の後方に配置され、加熱ローラ25、および加熱ローラ25に対向する加圧ローラ26を備えている。転写ユニット12において、用紙Pに転写されたカラー画像は、用紙Pが加熱ローラ25と加圧ローラ26との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙Pに熱定着される。
(4)排紙
トナー像が定着した用紙Pは、Uターンパスからなる排紙パス27を通過して、排紙ローラ28に向けて搬送され、排紙ローラ28によって、スキャナユニット10の上方に形成される排紙トレイ29上に排紙される。
(5)画像読取部
画像読取部5は、排紙トレイ29の上方に設けられ、原稿台30と、原稿台30に揺動自在に支持される押えカバー31とを備えている。
原稿台30は、平面視矩形の板状に形成されており、その上面には、原稿が載置されるガラス面32が設けられている。また、原稿台30には、ガラス面の下方において、ガラス面32に載置された原稿を読み取るためのCCDセンサ33が内装されている。
CCDセンサ33は、原稿読取時には、ガラス面32と対向した状態で左右方向に沿ってスライド移動する。
押えカバー31は、原稿台30を上方から被覆するように、平面視矩形状に形成されている。押えカバー31は、傾倒してガラス面32を上から被覆する閉位置と、起立してガラス面32の上面を露出させる開位置との間を揺動する。
そして、画像読取部5では、原稿が押えカバー31とガラス面32との間に配置された後、CCDセンサ33がスライドすることにより、原稿の画像情報が読み取られる。
そして、読み取られた原稿の画像情報に基づいて、画像形成部4において、上記したように、用紙Pに画像を形成することができる。また、カラーレーザプリンタ1は、その画像情報をカラーレーザプリンタ1に接続されたパーソナルコンピュータ(図示せず)に送信したり、公衆電話回線を通じて送信したりする機能を有している。
2.プロセスユニットの詳細
(1)プロセスフレーム
プロセスフレーム14は、図2(a)に示すように、フロントビーム41およびリヤビーム42と、それらを挟むように左右方向に間隔を隔てて対向配置される1対の側板43とを備えている。
フロントビーム41は、両側板43の前端部間に架設され、左右方向に延びる正面視略矩形の平板状に形成されており、その前面には、プロセスフレーム14を本体ケーシング2に着脱するときに、ユーザが把持するためのフレーム把持部44が傾倒または起立可能に設けられている。
リヤビーム42は、両側板43の後端部間に架設され、左右方向に延びる正面視略矩形の平板状に形成されている。
両側板43(以下、側板43について、左右方向における配置に言及する時には、左側の側板43を左側側板43L、右側の側板43を右側側板43Rとする。)は、前後方向に沿って延びる側面視略矩形の平板状に形成され、各感光ドラム16の両端部を回転自在に支持している。
また、両側板43には、左右方向に間隔を隔てて対向配置される1対の支持板45が、各現像カートリッジ15に対応するように前後方向に沿って4対設けられている。
両支持板45は、両側板43の内側面から内側に膨出する平板状に形成されており、両支持板45には、現像ガイド溝46が形成されている。
カラーの現像カートリッジ15(イエロー現像カートリッジ15Y、マゼンタ現像カートリッジ15Mおよびシアン現像カートリッジ15C)に対応する現像ガイド溝46は、支持板45の上端縁から下方に向かって、上方が開放された側面視略U字形状に切り欠かれ、その下端部は、感光ドラム16の近傍に配置されている。
ブラック現像カートリッジ15Kに対応する現像ガイド溝46は、カラーの現像カートリッジ15に対応する各現像支持溝47と同じ上下方向長さ、かつ、ブラック現像カートリッジ15Kの揺動を許容するような前後方向長さに、形成されている。
各現像ガイド溝46は、それぞれ、対応する現像カートリッジ15の現像ガイド軸116(後述)を受け入れ、現像カートリッジ15のプロセスフレーム14への装着を案内する。
また、両側板43には、各現像カートリッジ15に対応して、4つの現像支持溝47が形成されている。
各現像支持溝47は、それぞれ、左右方向に投影したときに、対応する現像ガイド溝46と重なるように配置されている。
カラーの現像カートリッジ15に対応する各現像支持溝47は、両側板43の上端縁から下方に向かって、上方が開放された側面視略U字形状に切り欠かれ、現像ガイド溝46よりも短い上下方向長さに形成されている。
ブラック現像カートリッジ15Kに対応する現像支持溝47は、両側板43の上端縁から下方に向かって、上方が開放され、下端部が円弧形状に湾曲された側面視略V字形状に切り欠かれている。また、ブラック現像カートリッジ15Kに対応する現像支持溝47は、カラーの現像カートリッジ15に対応する各現像支持溝47と同じ上下方向長さに形成されている。また、ブラック現像カートリッジ15Kに対応する現像支持溝47の前端部は、上下方向に沿って延び、ブラック現像カートリッジ15Kに対応する現像支持溝47の後端部は、その下端部から連続して、前方から後方に向かうに従って、上方に傾斜するように延びている。すなわち、ブラック現像カートリッジ15Kに対応する現像支持溝47は、ブラック現像カートリッジ15Kの揺動を許容するように、下方から上方に向かうに従って、その前後方向長さが後方に向かって拡がるように、形成されている。
また、右側側板43Rには、現像カップリング穴48が、左右方向に投影したときに現像ガイド溝46と重なるように、4つ貫通形成されている。カラーの現像カートリッジ15に対応する各現像カップリング穴48は、上下方向に延びる長穴に形成されている。ブラック現像カートリッジ15Kに対応する現像カップリング穴48は、ブラック現像カートリッジ15Kの揺動を許容するように、前方から後方に向かうに従って上方に傾斜する長穴に形成されている。
各現像カップリング穴48は、各現像カートリッジ15がプロセスフレーム14に装着されたときに、各現像カートリッジ15に駆動力を入力する現像カップリング(図示せず)を、右方から露出させる。
また、右側側板43Rは、その前端部において、支持部材51を備えている。
支持部材51は、図3(a)に示すように、側面視略矩形状に形成され、受け部材52と押え部材53とを備えている。
受け部材52は、側面視略矩形状に形成され、その上端部には、現像カートリッジ嵌合部54と押え部材嵌合部55とが形成されている。
現像カートリッジ嵌合部54は、受け部材52の前側に設けられている。現像カートリッジ嵌合部54には、現像カートリッジ嵌合溝56が形成されている。
現像カートリッジ嵌合溝56は、上端縁から下方に向かって切り欠かれ、廃トナー搬送管113(後述)の連結部130(後述)の外周面に沿うように、前方斜め上方に向かって開放される側断面視C字形状に形成されている。現像カートリッジ嵌合溝56は、廃トナー搬送管113(後述)の連結部130(後述)の右端部を受け入れる。
押え部材嵌合部55は、現像カートリッジ嵌合部54の後方に設けられている。押え部材嵌合部55には、押え部材嵌合溝57が形成されている。
押え部材嵌合溝57は、受け部材52を上下方向に沿って受け入れるように、受け部材52の後端部から前方に向かって切り欠かれ、上下方向に延びる側面視略矩形状に形成されている。また、押え部材嵌合溝57の下端部内には、押え部材嵌合部55の右端部から左方に向かって突出し、左右方向に沿って延びる支持軸58が設けられている。
押え部材53は、側面視略L字形状に形成されている。詳しくは、押え部材53は、押え部材嵌合溝57に嵌合されたときに、上下方向に沿って延び、その上端部において前方に屈曲するように形成されている。また、押え部材53の下端部は、側面視略円形状に形成されており、その中心には、支持軸58が相対回転可能に挿通されている。
そして、支持軸58には、コイルばね59が巻回されており、コイルばね59の一端は、受け部材52に連結され、コイルばね59の他端は、押え部材53の前端縁に連結されている。これにより、押え部材53は、常には、前方に向かって付勢され、現像カートリッジ嵌合部54の後端部に後方から当接するように起立している(図3(a)参照)。また、押え部材53は、コイルばね59の付勢力に抗して、下端部を支点に後方に向かって傾倒する(図3(b)参照)。
また、両側板43には、図8(a)に示すように、ガイド穴49と、偏心カム支持穴103とが形成されている。
ガイド穴49は、上下方向に延びる長穴であり、両側板43の下端部において、ブラック感光ドラム16Kよりも前側に貫通形成されている。ガイド穴49は、ベルトクリーニングローラ軸87(後述)を受け入れ、ベルトクリーナ81(後述)の揺動を案内する。
偏心カム支持穴103は、ガイド穴49の下方に配置され、側面視略円形状に形成されている。偏心カム支持穴103は、偏心カム揺動軸102(後述)を受け入れる。
(2)リフト
また、プロセスユニット11は、廃トナーを上方に向かって搬送する搬送ユニットの一例としてのリフト61を備えている。
リフト61は、図2(a)および図4に示すように、左側側板43Lの前端部の左方において、左側側板43Lに対して位置固定され、7つのリフト側廃トナー貯留部62、7つの羽根部材63、リフト側中継部64、シャッタ65およびリフト側連結部66を備えている。
各リフト側廃トナー貯留部62は、左右方向に沿って延びる中空の略円柱形状に形成され、前後方向に投影したときに互いに重なるように、上方に向かってジグザグ状に、互いに連結配置されている。具体的には、下方のリフト側廃トナー貯留部62と、その前方斜め上方または後方斜め上方に隣接するリフト側廃トナー貯留部62とが互いに連結するように、7つのリフト側廃トナー貯留部62が、順次、連結されている。
また、最下方のリフト側廃トナー貯留部62は、軸線を共有するように、第1スクリュー86(後述)の左端部を回転自在に支持している。
羽根部材63は、各リフト側廃トナー貯留部62内にそれぞれ設けられ、羽根軸67と、羽根68とを備えている。
羽根軸67は、リフト側廃トナー貯留部62と中心軸線を共有するように、リフト側廃トナー貯留部62に対して相対回転自在に挿通されている。なお、図示しないが、リフト側廃トナー貯留部62と羽根軸67との間は、トナーが漏れないようにシールされている。
羽根68は、リフト側廃トナー貯留部62内において、羽根軸67と一体的に、羽根軸67の径方向両側に向かって延びるように、2枚設けられている。また、羽根軸67の径方向における羽根68の長さは、各リフト側廃トナー貯留部62の内周面に内側から接触するような、長さである。また、羽根68の左右方向長さは、各リフト側廃トナー貯留部62の内空間の左右方向長さとほぼ同等である。
なお、最下方のリフト側廃トナー貯留部62においては、リフト側廃トナー貯留部62内に配置される第1スクリュー86(後述)の軸を羽根軸67として、第1スクリュー86(後述)の左端部に、羽根68が一体的に設けられている。
リフト側中継部64は、最上方のリフト側廃トナー貯留部62の前方斜め上方に設けられ、前方斜め上方に向かって開放される側断面視U字形状に形成されている。また、リフト側中継部64には、その後端部において、最上方のリフト側廃トナー貯留部62に連通する正面視矩形状のリフト側連通口69が形成されている。また、リフト側中継部64には、その左側壁において、左右方向に貫通し、シャッタ65の支持ボス72(後述)を受け入れるシャッタ支持穴70が形成されている。また、リフト側中継部64は、コック122(後述)のシャッタ部124(後述)を上方から受け入れる。
シャッタ65は、図2(b)に示すように、側面視略扇形の部分円筒形状に形成されている。詳しくは、中心角が約120°の側面視略扇形状の支持部71、支持部71の中心角部分から左方に突出する支持ボス72、および、支持部71の円弧部分から右方に向かって延びる被覆部73を一体的に備えている。また、シャッタ65には、被覆部73の前端部において、嵌合突起127(後述)を受け入れる嵌合穴74が、左右方向に延びるように形成されている。
そして、シャッタ65は、支持ボス72がシャッタ支持穴70に回転自在に挿通され、被覆部73の外面がリフト側中継部64の内面に対向するように、リフト側中継部64内に収容されている。
これにより、シャッタ65は、後端部がリフト側連通口69と前後方向に対向する閉位置(図8(c)参照)と、後端部がリフト側連通口69の下方に配置される開位置(図8(b)参照)とに、支持ボス72を支点として揺動する。
リフト側連結部66は、図4に示すように、最下方のリフト側廃トナー貯留部62の右端面から連続して右方に突出し、クリーナ側連結部91(後述)よりもやや小径な円筒形状に形成されている。また、リフト側連結部66は、左側側板43Lの右側面から右方に突出するように、左側側板43Lの下端部に形成される貫通穴39(図4参照)に、左方から回転不能に挿通されている。また、左側側板43Lよりも右側に配置されているリフト側連結部66には、その外周面にリフト側シール部材75が貼付されている。
(3)ベルトクリーナ
また、プロセスユニット11は、搬送ベルト24に接触し、搬送ベルト24の表面から廃トナーを除去するためのクリーニングユニットの一例としてのベルトクリーナ81を備えている。
ベルトクリーナ81は、図1および図4に示すように、ブラック感光ドラム16Kの上方斜め前方に配置され、筐体82、ベルトクリーニングローラ83、中継ローラ84、クリーナ側廃トナー貯留部85および第1スクリュー86を備えている。
筐体82は、左右方向に沿って延びるボックス形状に形成されている。
ベルトクリーニングローラ83は、筐体82内に収容され、筐体82の後端部において、下端部が下方から露出するように、左右方向に沿って配置されている。ベルトクリーニングローラ83は、その下端縁において、搬送ベルト24に接触する。
また、ベルトクリーニングローラ83は、図8(a)に示すように、ベルトクリーニングローラ軸87と、ベルトクリーニングローラ軸87を被覆する被覆層88とを備えている。
ベルトクリーニングローラ軸87は、プロセスフレーム14の左右方向長さよりも長い左右方向長さに形成されている。また、ベルトクリーニングローラ軸87は、筐体82の左右方向両端部から左右方向外側に突出するように、筐体82に回転自在に支持されている。
被覆層88は、発泡ゴムまたはスポンジからなり、ベルトクリーニングローラ軸87の左右方向長さよりも短い左右方向長さに形成され、筐体82内に収容されている。
中継ローラ84は、筐体82内に収容され、ベルトクリーニングローラ83の前方斜め上方において、ベルトクリーニングローラ83と接触するように、左右方向に沿って配置されている。また、中継ローラ84は、筐体82に回転自在に支持されている。
クリーナ側廃トナー貯留部85は、筐体82内において、第1スクリュー86が配置されている空間として区画されている。クリーナ側廃トナー貯留部85の中継ローラに面した開口には、中継ローラ84のトナーを掻き取る掻き取りブレード85Aが設けられている。
第1スクリュー86は、図4に示すように、左ねじ状に形成され、クリーナ側廃トナー貯留部85内において、左右方向に沿って配置されている。
また、ベルトクリーナ81には、その右端部において、ギヤカバー89と、スクリュー軸受90とが設けられ、その左端部において、クリーナ側連結部91が設けられている。
ギヤカバー89は、筐体82の右端部に固定されている。
スクリュー軸受90は、ギヤカバー89の右端面から連続して右方に突出する円筒形状に形成され、第1スクリュー86の右端部を回転自在に支持している。
クリーナ側連結部91は、筐体82の左端面から連続して左方に突出する円筒形状に形成され、内周面にクリーナ側シール部材92が貼付されている。
そして、クリーナ側連結部91は、クリーナ側シール部材92とリフト側シール部材75とが、クリーナ側連結部91とリフト側連結部66との間に介在され、クリーナ側連結部91とリフト側連結部66との間がシールされるように、リフト側連結部66に回転自在に外嵌されている。
また、スクリュー軸受90は、右側側板43Rの下端部に形成される貫通穴40(図4参照)に回転自在に挿通されている。
また、ベルトクリーニングローラ軸87の左右方向両端部は、それぞれ、両側板43のガイド穴49の下端部に挿通されている。すなわち、ベルトクリーニングローラ軸87は、プロセスフレーム14において、最前方に配置されるブラック現像カートリッジ15Kよりも前方に保持されている。
そして、プロセスフレーム14には、図1に示すように、ベルトクリーナ81の筐体82の前端縁と、フロントビーム41との間において、第1圧縮ばね93が設けられている。
第1圧縮ばね93は、その後端縁が筐体82に連結され、その前端縁がフロントビーム41に連結されている。
これにより、ベルトクリーナ81は、常には、後方に向かって付勢されている。すなわち、ベルトクリーナ81は、常には、第1スクリュー86の軸線を支点として、左側面視反時計回りに付勢されている。
(4)偏心カム
また、プロセスユニット11は、図8(a)に示すように、左右一対の偏心カム101を備えている。
両偏心カム101は、両側板43の左右方向内側において、ガイド穴49の下方に配置される側面視楕円形状の平板であり、左右方向において、ベルトクリーナ81の筐体82の左右方向長さよりも長い間隔を隔てて互いに対向している。また、偏心カム101は、ベルトクリーニングローラ軸87の下端縁に下方から当接している。
また、両偏心カム101は、常には、前後方向に延びるように配置され(図10参照)、その前端部には、貫通穴が形成されており、その貫通穴に偏心カム揺動軸102が相対回転不能に挿通されている。
そして、偏心カム揺動軸102の左右方向両端部は、それぞれ、両側板43の偏心カム支持穴103に回転自在に支持されている。
そして、偏心カム101は、前後方向に沿うように倒れて、ベルトクリーニングローラ軸87に対する押圧を解除する押圧解除位置(図10参照)と、上下方向に沿うように起立して、ベルトクリーニングローラ軸87を上方に向かって押圧する押圧位置(図8(a)参照)とに移動する。
これにより、ベルトクリーナ81のベルトクリーニングローラ83は、偏心カム101に押圧され、クリーナ側連結部91の軸線を支点として、搬送ベルト24に接触する接触位置(図10参照)と、偏心カム101による押圧が解除され、搬送ベルト24から離間する離間位置(図8(a)参照)とに揺動される。なお、第1スクリュー86は、クリーナ側連結部91と軸線を共有しているので、ベルトクリーナ81は、第1スクリュー86の軸線を支点として、接触位置と離間位置とに揺動される。
(5)現像カートリッジ
ブラック現像カートリッジ15Kは、図5および図6に示すように、フレームの一例としての現像筐体111と、廃トナー搬送管113とを備えている。
現像筐体111は、左右方向に延びるボックス形状に形成され、その下側部分において、現像ローラ19、供給ローラ20および層厚規制ブレード21を支持しており、その上側部分において、トナーを収容するトナーボックス34を備え、トナーボックス34の前方において、廃トナー収容部112を備えている(図1参照)。また、現像筐体111は、現像把持部114、左右1対の付勢部材115、現像ガイド軸116、現像カップリング部117およびギヤ収容部136を備えている。
廃トナー収容部112は、左右1対の搬送管支持部110を備えている。
搬送管支持部110は、廃トナー収容部112内において、上端部の左右方向両端部に1つずつ設けられ、正面断面視略矩形の円筒形状に形成されている。また、搬送管支持部110の左右方向両側壁には、廃トナー搬送管113の外径よりもやや大きな内径を有する搬送管挿通穴131が形成されている。
現像把持部114は、現像筐体111の上端面に設けられ、ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14に対して着脱するときに、ユーザが把持する。
付勢部材115は、現像筐体111の上端面において、現像把持部114を挟むように左右方向に間隔を隔てて配置されている。また、付勢部材115は、略円盤形状の当接部材118、および、当接部材118と現像筐体111の上端面との間に配置される第2圧縮ばね119を備えている。第2圧縮ばね119は、その上端部が当接部材118に連結され、その下端部が現像筐体111の上端面に連結されている。これにより、当接部材118は、常には、上方に向かって付勢されている。
現像ガイド軸116は、現像筐体111の左右両側面から、左右方向外側に向かって突出する円筒形状に形成され、現像筐体111の左側面において、上下方向に間隔を隔てて3つ、現像筐体111の右側面において、上下方向に間隔を隔てて2つ並列配置されている。また、最上方に設けられている現像ガイド軸116は、現像カートリッジ15がプロセスフレーム14に装着されたときに、現像支持溝47に上方から嵌合するような長さに形成されている。また、最上方に設けられている現像ガイド軸116より下方に設けられている現像ガイド軸116は、現像カートリッジ15がプロセスフレーム14に装着されたときに、現像支持溝47に嵌合しないで現像ガイド溝46に上方から嵌合するように、最上方に設けられている現像ガイド軸116よりも短く形成されている。
また、左側面の最上方の現像ガイド軸116は、右側面の上側の現像ガイド軸116と中心軸線を共有し、左側面の最下方の現像ガイド軸116は、右側面の下側の現像ガイド軸116と中心軸線を共有するように設けられている。また、左側面の上下方向略中央の現像ガイド軸116は、現像カップリング部117と中心軸線を共有するように設けられている。
現像カップリング部117は、上下方向において各現像ガイド軸116の間に配置され、現像筐体111の右端部から右方に突出するように形成されている。また、現像カップリング部117の左右方向長さは、左側面の上下方向略中央の現像ガイド軸116の左右方向長さと同じ長さに形成されている。また、現像カップリング部117は、カップリングカバー120と、カップリングカバー120内に相対回転自在に設けられる現像カップリング部材(図示せず)とを備えている。
カップリングカバー120は、現像筐体111の右端部から右方に突出する円筒形状に形成されている。
ギヤ収容部136は、現像筐体111の右端部において、トナーボックス34および廃トナー収容部112の右側に区画されており、内部にギヤ列(図示せず)を収容している。ギヤ収容部136内のギヤ列は、現像カップリング部117から入力された駆動力を、現像ローラ19、供給ローラ20、第2スクリューギヤ135(後述)に伝達する。
廃トナー搬送管113は、左右方向に沿って延びる円筒形状に形成されており、その左右方向長さは、その左右方向両端(収容部側中継部121(後述)および連結部130(後述))が、プロセスフレーム14のリフト側中継部64および現像カートリッジ嵌合部54に嵌合されるように、現像筐体111の左右方向長さよりも長く形成されている。
また、廃トナー搬送管113には、開口129が形成されている。また、廃トナー搬送管113は、第1突出部の一例としての収容部側中継部121、シャッタ部材の一例としてのコック122、第2突出部の一例としての連結部130、搬送部材の一例としての第2スクリュー128を備えている。
開口129は、廃トナー搬送管113の左右方向略中央において、廃トナー搬送管113の内部を露出するように、廃トナー搬送管113の下端縁から上方に向かって切り欠かれ、廃トナー収容部112の両搬送管支持部110間の間隔よりもやや短い長さに形成されている。
収容部側中継部121は、廃トナー搬送管113の左端部において、開口129の左方に設けられている。また、収容部側中継部121には、開口の一例としての収容部側連通口123(図8(b)参照)が形成されている。また、収容部側中継部121は、パッキン132とパッキンガイド部133とを備えている。
収容部側連通口123は、収容部側中継部121の左端部の後端縁において、前後方向に沿って貫通形成されている(図8(b)参照)。
パッキン132は、スポンジなどの弾性を有する材料から、内径が収容部側中継部121の外径よりもやや短く、外径が搬送管支持部110の内径よりもやや長い側面視円環形状に形成されている。
パッキンガイド部133は、収容部側中継部121の右端部において、収容部側中継部121の外周面から収容部側中継部121の径方向外側に向かって突出し、収容部側中継部121の外周すべてにわたって形成される左右1対の突条である。両パッキンガイド部133は、左右方向に間隔を隔てて設けられている。
そして、パッキン132は、両パッキンガイド部133の間に嵌合されるように、収容部側中継部121に外嵌されている。
コック122は、収容部側中継部121の左端部に揺動自在に設けられ、シャッタ部124、取っ手部125、操作部側連通口126を備えている。
シャッタ部124は、図5および図8(b)に示すように、コック122の前側部分であり、右側が開放された断面視略コ字形状の中空円柱形状に形成され、収容部側中継部121の左端部に回転自在に外嵌されている。また、シャッタ部124には、その径方向において、取っ手部125の反対側に、嵌合突起127が形成されている。
嵌合突起127は、左右方向に沿って延びる突条であり、シャッタ部124の外周面から径方向外側に向かって突出するように形成されている。
取っ手部125は、シャッタ部124の上端縁から連続して後方に向かって延びる平面視略矩形状の平板形状に形成され、側面視において、後端部が後方に向かうに従って下方に屈曲している。
操作部側連通口126は、シャッタ部124において、取っ手部125の下方に、前後方向に沿って貫通形成されている。
コック122は、シャッタ部124が収容部側中継部121とリフト61との間を連通させる開位置(図8(b)参照)に位置される傾倒位置と、シャッタ部124が収容部側中継部121とリフト61との間を遮蔽する閉位置(図8(c)参照)に位置される起立位置との間を移動する。
連結部130は、廃トナー搬送管113の右端部において、開口129の右方に設けられている。また、連結部130は、収容部側中継部121と同様に、その右端部において、パッキン132とパッキンガイド部133とを備え、パッキン132は、両パッキンガイド部133の間に嵌合されるように、連結部130に外嵌されている。また、連結部130は、パッキンガイド部133の右方において、第2スクリューギヤ収容部134が形成されている。
第2スクリューギヤ収容部134は、連結部130と同径の円筒形状に形成されており、その左端部が廃トナー収容部112の右端部と略面一になり、その右端部がギヤ収容部136の右端部と略面一になるような左右方向長さに形成されている。なお、第2スクリューギヤ収容部134には、前端部おいて、第2スクリューギヤ135(後述)を露出する開口(図示せず)が形成されている。
第2スクリュー128は、右ねじ状に形成され、廃トナー搬送管113内において、左右方向に沿って配置されており、その右端部は、第2スクリューギヤ収容部134に回転自在に支持され、その左端部は、収容部側中継部121の左端部に回転自在に支持されている。
また、第2スクリュー128の右端部には、第2スクリューギヤ収容部134内において、第2スクリューギヤ135が相対回転不能に設けられている。第2スクリューギヤ135は、第2スクリューギヤ収容部134の開口(図示せず)を介して、ギヤ収容部136内のギヤ列(図示せず)が噛合されることにより、現像カップリング部117内の現像カップリング部材(図示せず)と、ギヤ収容部136内のギヤ列(図示せず)を介して駆動伝達可能に連結されている。そして、本体ケーシング2から現像カップリング部117に駆動力が入力されると、その駆動力がギヤ収容部136内のギヤ列(図示せず)を介して第2スクリューギヤ135に伝達される。これにより、第2スクリューギヤ135は、左側面視反時計回りに回転する。
そして、廃トナー搬送管113は、収容部側中継部121のパッキン132およびパッキンガイド部133が左側の搬送管支持部110内に嵌合され、連結部130のパッキン132およびパッキンガイド部133が右側の搬送管支持部110内に嵌合されるように、廃トナー収容部112の上端部に回転自在に支持されている。
また、廃トナー搬送管113の収容部側中継部121は、現像筐体111の左端縁から左方に向かって突出し、廃トナー搬送管113の連結部130は、現像筐体111の右端縁から右方に向かって突出している。
なお、左右両側の搬送管支持部110内において、パッキン132は、搬送管支持部110の内面と廃トナー搬送管113の外周面とに密着されている。
カラーの現像カートリッジ15は、図6に示すように、廃トナー収容部112および廃トナー搬送管113が備えられていない以外はブラック現像カートリッジ15Kと同様に形成されている。
(6)現像カートリッジのプロセスフレームへの装着
ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14に装着する前には、ブラック現像カートリッジ15Kのコック122は起立位置に配置され、リフト61のシャッタ65は、閉位置に配置されている。
ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14に装着するには、まず、プロセスフレーム14の支持部材51の押え部材53をコイルばね59の付勢力に抗して後方に傾倒させる。そして、押え部材53を傾倒させたまま、ブラック現像カートリッジ15Kの現像把持部114を把持して、すべての現像ガイド軸116が現像ガイド溝46に嵌合し、コック122のシャッタ部124がリフト側中継部64に嵌合し、連結部130が現像カートリッジ嵌合溝56に嵌合するように、位置を合わせて、上方からブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14へ挿入する。
そして、現像ローラ19が上方から感光ドラム16に当接し、シャッタ部124がリフト側中継部64に嵌合し、連結部130が現像カートリッジ嵌合溝56に嵌合した後、押え部材53の傾倒を解除する。
すると、押え部材53が、コイルばね59の付勢力によって起立し、連結部130の上方を被覆する。
すると、廃トナー搬送管113の連結部130は、支持部材51の押え部材53によって上方から押圧され、廃トナー搬送管113は、プロセスフレーム14に対して固定される。
これにより、ブラック現像カートリッジ15Kのプロセスフレーム14への装着が完了される。
また、カラーの現像カートリッジ15をプロセスフレーム14に装着するには、現像ローラ19が後方に向かって露出するように、各現像カートリッジ15の現像把持部114を把持して、すべての現像ガイド軸116が現像ガイド溝46に嵌合するように、位置を合わせて、上方から各現像カートリッジ15をプロセスフレーム14へ挿入する。
すると、現像ローラ19が上方から感光ドラム16に当接して、カラーの現像カートリッジ15のプロセスフレーム14への装着が完了される。
このとき、図8(c)に示すように、ブラック現像カートリッジ15Kのコック122のシャッタ部124は、リフト側中継部64に嵌合され、収容部側中継部121とリフト側中継部64との間に介在される。
また、コック122の嵌合突起127は、シャッタ65の嵌合穴74に上方から嵌合される。これにより、コック122とシャッタ65とが連動可能になる。
そして、図8(b)に示すように、コック122を、起立位置から傾倒位置に移動させると、コック122のシャッタ部124が閉位置から左側面視反時計周りに回転し、操作部側連通口126が下方にスライドして、操作部側連通口126と収容部側連通口123とが前後方向に連通される。同時に、コック122に連動して、シャッタ65が閉位置から左側面視反時計周りに回転し、リフト側連通口69の下側に配置される。
これにより、リフト側連通口69、操作部側連通口126および収容部側連通口123は、前後方向に投影したときに、互いに重なる。すなわち、シャッタ65は、収容部側中継部121とリフト側中継部64との間を、操作部側連通口126を介して連通させる開位置に配置される。
また、ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14から取り外すときには、図8(c)に示すように、まず、取っ手部125を上方に引き上げ、コック122を起立位置に配置する。
すると、コック122のシャッタ部124が開位置から左側面視時計周りに回転し、操作部側連通口126が上方にスライドして、シャッタ部124の内面と収容部側連通口123とが前後方向に対向する。同時に、コック122に連動して、シャッタ65が開位置から左側面視時計周りに回転し、リフト側連通口69と前後方向に対向する。
これにより、シャッタ65は、収容部側中継部121とリフト側中継部64との間を遮蔽する閉位置に配置される。
次いで、コック122を起立位置に位置させたまま、支持部材51の押え部材53を後方に傾倒させる。そして、押え部材53を後方に傾倒させたまま、ブラック現像カートリッジ15Kを上方に向かって引き抜いて、ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14から取り外す。
すると、コック122の嵌合突起127とシャッタ65の嵌合穴74との嵌合が解除され、シャッタ65が閉位置に配置された状態で、ブラック現像カートリッジ15Kのプロセスフレーム14からの取り外しが完了する。
なお、カラーの現像カートリッジ15をプロセスフレーム14から取り外すには、各現像カートリッジ15を上方に向かって引き抜く。
3.本体ケーシングの詳細
(1)本体ケーシングの構成
本体ケーシング2は、図1および図8(a)に示すように、直動カム機構141、左右1対の駆動伝達ギヤ142および左右1対の突条143を備えている。
直動カム機構141は、左右一対の直動カム144、および、左右一対の直動カム駆動ギヤ145を備えている。
両直動カム144は、本体ケーシング2内において、プロセスユニット11の左右方向長さよりも広い左右方向間隔を隔てて互いに対向し、前後方向に沿って延びている。また、直動カム144は、4つの凹部146およびラック部147を備えている。
各凹部146は、直動カム144の上端縁において、直動カム144の前端縁から前後方向中央部にわたって、各現像カートリッジ15に対応するように、前後方向に間隔を隔てて並列配置されている。また、各凹部146は、その前端部が、前方に向かうに従って上方に傾斜しており、その後端部が、後方に向かうに従って上方に傾斜している。また、ブラック現像カートリッジ15Kに対応する最前方の凹部146は、それ以外の凹部146の約2倍の長さに形成されている。
ラック部147は、直動カム144の後端部の下端縁において、前後方向に沿って形成されている。
両直動カム駆動ギヤ145は、それぞれ、直動カム144の下方に配置され、ラック部147に噛合している。また、両直動カム駆動ギヤ145は、図示しない構成により、互いに連結されている。
両駆動伝達ギヤ142は、ブラック感光ドラム16Kに対応する転写ローラ35の後方において、転写ユニット12の左右両側に1つずつ配置され、その中心に駆動伝達ギヤ連結軸148が相対回転不能に挿通されることにより、互いに連結されている。
両突条143は、スキャナユニット10の下方において、左右方向に間隔を隔てて対向配置され、前後方向に延びるように形成されている。また、両突条143は、プロセスユニット11が本体ケーシング2に装着されたときに、各現像カートリッジ15の付勢部材115に当接するように設けられている。
(2)プロセスユニットの本体ケーシングへの装着
プロセスユニット11を本体ケーシング2に装着するには、まず、本体ケーシング2のフロントカバー6を開放し、プロセスユニット11の後端部を本体ケーシング2内に挿入する。次いで、フレーム把持部44を把持して、プロセスユニット11を、後方に向かって押し込む。すると、プロセスユニット11の本体ケーシング2への装着が完了する。
このとき、各感光ドラム16は、搬送ベルト24に上方から接触し、それぞれ、対応する転写ローラ35に対向している。すなわち、ブラック現像カートリッジ15Kは、現像ローラ19がブラック感光ドラム16Kに近接する近接位置に配置されている。
また、各現像カートリッジ15の各付勢部材115は、本体ケーシング2の突条143に対して下方から当接している(図1参照)。そして、各現像カートリッジ15は、第2圧縮ばね119の付勢力により、感光ドラム16に向かって付勢されている。これにより、各現像ローラ19は、各感光ドラム16に対して、弾性的に接触されている。
また、偏心カム101は、前後方向に沿うように倒れており、押圧解除位置に配置されている(図10参照)。また、ベルトクリーニングローラ83は、筐体82と一体的に左側面視反時計周りに揺動され、接触位置に配置されている。
また、ブラック現像カートリッジ15Kの最上方の現像ガイド軸116は、直動カム機構141の最前方の凹部146の前端部に、上方から嵌合されている。また、カラーの現像カートリッジ15の最上方の現像ガイド軸116は、直動カム機構141の対応する各凹部146に、上方から嵌合されている。
(3)各ギヤの噛合
ベルトクリーナ81は、図4に示すように、ギヤカバー89の内部において、ギヤ列151を備えている。ギヤ列151は、第1スクリューギヤ152を備えている。ギヤ列151は、第1スクリューギヤ152に入力された駆動力を、ベルトクリーニングローラ83および中継ローラ84に伝達する。
第1スクリューギヤ152は、円板形状に形成され、第1スクリュー86の右端部に相対回転不能に設けられている。
リフト61は、図2(a)に示すように、各リフト側廃トナー貯留部62に対応するように、7つの羽根ギヤ153を備えている。
各羽根ギヤ153は、対応するリフト側廃トナー貯留部62の左側において、羽根軸67または第1スクリュー86の左端部に相対回転不能に設けられている。
また、各羽根ギヤ153は、最下方の第1羽根ギヤ153a、第1羽根ギヤ153aの前方斜め上方に隣接配置される第2羽根ギヤ153b、第2羽根ギヤ153bの後方斜め上方に隣接配置される第3羽根ギヤ153c、第3羽根ギヤ153cの前方斜め上方に隣接配置される第4羽根ギヤ153d、第4羽根ギヤ153dの後方斜め上方に隣接配置される第5羽根ギヤ153e、第5羽根ギヤ153eの前方斜め上方に隣接配置される第6羽根ギヤ153f、および、第6羽根ギヤ153fの後方斜め上方に隣接配置される第7羽根ギヤ153gであって、第1羽根ギヤ153aは、他の羽根ギヤ153よりも小径に形成され、第3羽根ギヤ153cは、他の羽根ギヤ153の2倍以上の左右方向長さに形成されている。
そして、第1羽根ギヤ153aは、第3羽根ギヤ153cの左端部に噛合している。第3羽根ギヤ153cは、その右端部において、第2羽根ギヤ153bおよび第4羽根ギヤ153dに噛合している。第4羽根ギヤ153dは、第5羽根ギヤ153eに噛合している。第5羽根ギヤ153eは、第6羽根ギヤ153fに噛合している。第6羽根ギヤ153fは、第7羽根ギヤ153gに噛合している。
また、両偏心カム101には、図8(a)に示すように、その左右方向外側面において、偏心カムギヤ154が一体的に形成されている。
偏心カムギヤ154は、偏心カム揺動軸102と中心軸線を共有するように、形成されている。
また、プロセスフレーム14は、左右1対の中継ギヤ155を備えている。
両中継ギヤ155は、それぞれ、対応する偏心カム101の後方に配置され、プロセスフレーム14に対して回転自在に支持されている。そして、中継ギヤ155は、偏心カムギヤ154に後方から噛合している。
そして、プロセスユニット11の本体ケーシング2への装着が完了すると、プロセスフレーム14の中継ギヤ155と、本体ケーシング2の駆動伝達ギヤ142とが噛合する。(4)プロセスユニットへの駆動伝達
(4−1)ベルトクリーナおよびリフトへの駆動伝達
本体ケーシング2の図示しない駆動源から第1スクリューギヤ152へ駆動力が伝達されると、第1スクリューギヤ152は左側面視反時計回り(正回転、以下同じ)に回転する。
次いで、第1スクリューギヤ152から、ギヤ列151を介して、中継ローラ84およびベルトクリーニングローラ83へ駆動力が伝達される。
これにより、第1スクリュー86、中継ローラ84およびベルトクリーニングローラ83は、正回転する。
また、第1スクリューギヤ152に入力された駆動力(正回転の駆動力)は、第1スクリュー86を介して、第1スクリュー86の左端部に設けられる第1羽根ギヤ153aに伝達される。すると、第1羽根ギヤ153aは、正回転する(図3参照)。
次いで、第1羽根ギヤ153aから、第3羽根ギヤ153cを介して、第2羽根ギヤ153bおよび第4羽根ギヤ153dへ駆動力が伝達される(図2(a)参照)。すると、第3羽根ギヤ153cは逆回転し、第2羽根ギヤ153bおよび第4羽根ギヤ153dは正回転する。
次いで、第4羽根ギヤ153dから、第5羽根ギヤ153eおよび第6羽根ギヤ153fを介して、第7羽根ギヤ153gへ駆動力が伝達される(図2(a)参照)。すると、第5羽根ギヤ153eは逆回転し、第6羽根ギヤ153fは正回転し、第7羽根ギヤ153gは逆回転する。
これにより、各羽根部材63が回転する。
(4−2)偏心カムへの駆動伝達
本体ケーシング2の図示しない駆動源から駆動伝達ギヤ142に逆回転の駆動力が入力されると、駆動伝達ギヤ142から、中継ギヤ155を介して、偏心カムギヤ154に駆動力が伝達される。すると、駆動伝達ギヤ142は逆回転し、中継ギヤ155は正回転し、偏心カムギヤ154は逆回転する。これにより、偏心カム101は、傾倒位置(図10参照)から起立位置(図8(a)参照)へ移動する。
本体ケーシング2の図示しない駆動源から駆動伝達ギヤ142に正回転の駆動力が入力されると、駆動伝達ギヤ142から、中継ギヤ155を介して、偏心カムギヤ154に駆動力が伝達される。すると、駆動伝達ギヤ142は正回転し、中継ギヤ155は逆回転し、偏心カムギヤ154は正回転する。これにより、偏心カム101は、起立位置から傾倒位置へ移動する。
4.プロセスユニットの動作
(1)画像形成動作
プロセスユニット11が本体ケーシング2へ装着された後、本体ケーシング2から駆動伝達ギヤ142に逆回転の駆動力が入力されると、上記したように駆動力が偏心カム101に伝達され、偏心カム101は、左側面視時計回りに回転して押圧位置に配置されて、ベルトクリーニングローラ軸87を上方に向かって押圧する。
すると、ベルトクリーニングローラ軸87がガイド穴49に沿って上方に案内され、ベルトクリーナ81は、第1スクリュー86の軸線を支点として、第1圧縮ばね93の付勢力に抗して左側面視時計回りに揺動される。
これにより、ベルトクリーニングローラ83は、図8(a)に示すように、離間位置において、搬送ベルト24から離間され、カラーレーザプリンタ1は、まず、カラー画像を形成するカラーモードになる。
カラーモードにおいては、すべての現像カートリッジ15とすべての感光ドラム16とが接触しているので、カラーレーザプリンタ1は、カラー画像を形成することができる。
次いで、モノクロ画像を形成するには、図9に示すように、ブラック現像カートリッジ15Kを感光ドラム16に接触させたまま、カラーの現像カートリッジ15を、感光ドラム16から離間させる。
カラーの現像カートリッジ15を、感光ドラム16から離間させるには、直動カム駆動ギヤ145を左側面視時計回りに回転させ、直動カム144を前方に移動させる。
すると、カラーの現像カートリッジ15の最上方の現像ガイド軸116が、直動カム144の対応する各凹部146の前端部の傾斜に沿って上方に押し上げられることにより、カラーの現像カートリッジ15が、現像ガイド溝46によって案内されながら、付勢部材115の付勢力に抗して、上方に持ち上げられる。
このとき、ブラック現像カートリッジ15Kの最上方の現像ガイド軸116は、直動カム144の最前方の凹部146の後端部に嵌合されている。
これにより、ブラック現像カートリッジ15Kを感光ドラム16に接触されたまま、カラーの現像カートリッジ15が、感光ドラム16から離間され、カラーレーザプリンタ1は、黒色の画像を形成するモノクロモードになる。
モノクロモードにおいては、ブラック現像カートリッジ15Kとブラック感光ドラム16Kとが接触しており、カラーの現像カートリッジ15と感光ドラム16とが離間しているので、カラーレーザプリンタ1は、黒色の画像を形成することができる。
(2)廃トナー回収動作
上記した画像形成動作が終了すると、ドラムクリーニングローラ18に捕獲されている廃トナーを回収する。
廃トナーを回収するには、図10に示すように、まず、すべての現像カートリッジ15を、対応する感光ドラム16から離間させる。
すべての現像カートリッジ15を、対応する感光ドラム16から離間させるには、直動カム駆動ギヤ145を左側面視反時計回りに回転させ、直動カム144をカラーモードにおける位置(図8(a)参照)よりも後方に移動させる。
すると、ブラック現像カートリッジ15Kの最上方の現像ガイド軸116が、直動カム144の最前方の凹部146の前端部の傾斜に沿って上方に押し上げられることにより、ブラック現像カートリッジ15Kの後端部が、付勢部材115の付勢力に抗して、上方に持ち上げられる。
これにより、ブラック現像カートリッジ15Kの現像筐体111は、廃トナー搬送管113の軸心を支点として、廃トナー搬送管113に対して相対的に左側面視時計回りに回動し、現像ローラ19ブラック感光ドラム16Kから離間する離間位置に移動される。
また、カラーの現像カートリッジ15の最上方の現像ガイド軸116が、直動カム144の対応する各凹部146の前端部の傾斜に沿って上方に押し上げられることにより、カラーの現像カートリッジ15が、現像ガイド溝46によって案内されながら、付勢部材115の付勢力に抗して、上方に持ち上げられる。
これにより、すべての現像カートリッジ15が、対応する感光ドラム16から離間される。
次いで、本体ケーシング2の図示しない駆動源から駆動伝達ギヤ142に正回転の駆動力が入力する。
すると、上記したように駆動力が偏心カム101に伝達され、偏心カム101は、左側面視反時計回りに回転して押圧解除位置に配置されて、ベルトクリーニングローラ軸87に対する押圧を解除する。
すると、ベルトクリーニングローラ軸87がガイド穴49に沿って下方に案内され、ベルトクリーナ81は、第1スクリュー86の軸線を支点として、第1圧縮ばね93の付勢力によって、左側面視反時計回りに揺動される。
これにより、ベルトクリーニングローラ83は、図10に示すように、接触位置に配置され、搬送ベルト24に接触される。
次いで、ドラムクリーニングローラ18に、クリーニングバイアスとは逆方向となるバイアスを印加する。すると、ドラムクリーニングローラ18に一時保持されている廃トナーは、ドラムクリーニングローラ18から感光ドラム16を介して、搬送ベルト24に放出される。
そして、搬送ベルト24に放出された廃トナーは、搬送ベルト24の周回移動により、転写ユニット12の下方を通って、ベルトクリーニングローラ83と対向する。
すると、ベルトクリーニングローラ83に印加されるクリーニングバイアスによって、ドラムクリーニングローラ18から搬送ベルト24に放出されたトナーがベルトクリーニングローラ83に捕獲され、中継ローラ84を介して、掻き取りブレード85Aに掻き取られ、クリーナ側廃トナー貯留部85内に貯留される。
クリーナ側廃トナー貯留部85へ貯留された廃トナーは、図4に示すように、第1スクリュー86の回転(左側面視反時計周り)により、左方に向かって搬送され、リフト61の最下方のリフト側廃トナー貯留部62へ供給される。
最下方のリフト側廃トナー貯留部62へ供給された廃トナーは、図8(a)に示されるように、各リフト側廃トナー貯留部62に貯留された後、各羽根部材63の回転により、上方に向かって、ジグザグ状に搬送され、リフト側連通口69から、操作部側連通口126および収容部側連通口123を介して、収容部側中継部121へ供給される。
収容部側中継部121へ供給された廃トナーは、図6に示すように、第2スクリュー128の回転(左側面視反時計回り)により、右方に向かって搬送され、廃トナー収容部112へ収容される。このように、廃トナーの回収が完了する。
5.作用効果
(1)このカラーレーザプリンタ1によれば、搬送ベルト24に付着した廃トナーは、ベルトクリーナ81によって除去され、その後、リフト61によってベルトクリーナ81から廃トナー収容部112に搬送され、廃トナー収容部112に貯留される。
そのため、ベルトクリーナ81によって除去された廃トナーを、ブラック現像カートリッジ15Kに一体的に設けられる廃トナー収容部112に貯留することができ、廃トナーが貯留された廃トナー収容部112を、ブラック現像カートリッジ15Kを交換する作業とともに、交換することができる。
その結果、ベルトクリーナ81を容易にメンテナンスすることができる。
また、ブラック現像カートリッジ15Kは、リフト61と廃トナー収容部112との連結部(収容部側中継部121)を支点として揺動可能に構成されている。これにより、ブラック現像カートリッジ15Kを揺動させて現像ローラ19を感光ドラム16から離間させることができる。
そのため、感光ドラム16、ベルトクリーナ81およびリフト61を移動させることなく、ブラック現像カートリッジ15Kを揺動させることにより、現像ローラ19を感光ドラム16に対して離間させることができる。
その結果、廃トナー収容部112をブラック現像カートリッジ15Kに設け、ベルトクリーナ81と廃トナー収容部112とをリフト61で連結した構成でも、感光ドラム16を移動させることなく、感光ドラム16の位置精度を保ちながら、現像ローラ19を感光ドラム16に対して離間させることができる。
(2)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、ブラック現像カートリッジ15Kは、リフト61と廃トナー収容部112との連結部(収容部側中継部121)を支点として揺動することにより、現像ローラ19が感光ドラム16に近接する近接位置と、現像ローラ19が感光ドラム16から離間する離間位置とに移動する。
そのため、感光ドラム16、ベルトクリーナ81およびリフト61を移動させることなく、ブラック現像カートリッジ15Kを揺動させることにより、現像ローラ19を感光ドラム16に対して接触または離間させることができる。
その結果、廃トナー収容部112をブラック現像カートリッジ15Kに設け、ベルトクリーナ81と廃トナー収容部112とをリフト61で連結した構成でも、感光ドラム16を移動させることなく、感光ドラム16の位置精度を保ちながら、現像ローラ19を感光ドラム16に対して接触または離間させることができる。
(3)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図2(a)および図5に示されるように、ブラック現像カートリッジ15Kを着脱自在に保持するプロセスフレーム14を備えている。
また、ブラック現像カートリッジ15Kは、現像ローラ19、トナーボックス34および廃トナー収容部112を収容する現像筐体111を備え、廃トナー収容部112内には、廃トナー搬送管113が回転自在に設けられている。また、廃トナー搬送管113は、その左右方向両端において、現像筐体111から左側に向かって突出する収容部側中継部121と、現像筐体111から右側に向かって突出する連結部130とを備えている。
そして、収容部側中継部121は、リフト61のリフト側中継部64に連結され、連結部130は、支持部材51に連結されている。すなわち、収容部側中継部121および連結部130は、プロセスフレーム14に保持されている。
そのため、プロセスフレーム14に保持されている収容部側中継部121および連結部130を支点として、ブラック現像カートリッジ15Kを揺動させることができる。
その結果、ブラック現像カートリッジ15Kを、左右方向両端において支持して、安定して揺動させることができる。
(4)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図4に示すように、収容部側中継部121内には、リフト61によって搬送された廃トナーを右側に向かって搬送する第2スクリュー128が、設けられている。
そのため、リフト61によって搬送された廃トナーを、左右方向において均一に廃トナー収容部112に貯留することができる。
(5)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図8(a)に示すように、収容部側中継部121には、リフト61からの廃トナーの通過を許容する収容部側連通口123が形成されており、収容部側中継部121は、収容部側連通口123を露出する開位置と、収容部側連通口123を被覆する閉位置とに移動可能なコック122を備えている。
そのため、ブラック現像カートリッジ15Kをカラーレーザプリンタ1から離脱させるときに、コック122を閉位置に配置すれば、収容部側連通口123における廃トナーの通過を遮断して、廃トナー収容部112から廃トナーがこぼれることを防止することができる。
その結果、ブラック現像カートリッジ15Kの交換作業において、廃トナー収容部112から廃トナーがこぼれることを防止することができる。
また、このカラーレーザプリンタ1によれば、収容部側中継部121および連結部130は、プロセスフレーム14に対して固定されるとともに、現像筐体111に対して回動自在に設けられており、ブラック現像カートリッジ15Kは、現像筐体111が収容部側中継部121および連結部130の軸心を支点として回動することにより、近接位置と離間位置とに移動する。
そのため、簡易な構成で、ブラック現像カートリッジ15Kを揺動させることができる。
(6)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示されるように、感光ドラム16は、各色に対応して4つ備えられ、互いに間隔を隔てて並列配置されている。
そのため、カラーの画像を形成することができる。
6.第2実施形態
第2実施形態では、図11に示すように、プロセスユニット11の代わりにプロセスユニット201を備えている以外は、第1実施形態と同様の部材を備えている。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
(1)プロセスユニットの構成
第2実施形態のプロセスユニット201は、ベルトクリーナ81を備えておらず、各色の現像カートリッジ204がそれぞれ廃トナー収容部を備え、各色の現像カートリッジ204に対応してリフト231が設けられている。以下、第2実施形態のプロセスユニット201について説明する。
プロセスユニット201は、図11および図12に示すように、スキャナユニット10の下方であって、転写ユニット12の上方に配置されており、1つのプロセスフレーム202と、保持部材の一例としての4つのドラムユニット203と、各色に対応する現像ユニットの一例としての4つの現像カートリッジ204とを備えている。
プロセスフレーム202は、本体ケーシング2に対して、前後方向に沿ってスライド可能であり、着脱自在に設けられ、各ドラムユニット203を一体的に保持している。
ドラムユニット203は、プロセスフレーム202に対して、上下方向に沿ってスライド可能であり、着脱自在に設けられ、感光体の一例としての感光ドラム16、帯電ローラ205、および、クリーニングユニットの一例としてのドラムクリーニング部206を備えている。
帯電ローラ205は、感光ドラム16の斜め後側上方に配置され、感光ドラム16に接触されている。
ドラムクリーニング部206は、図14に示すように、側断面視略台形のボックス形状に形成されており、感光ドラム16の後方において、感光ドラム16に対して対向配置されている。また、ドラムクリーニング部206の前端部には、感光ドラム16の後端縁と前後方向に対向する開口209が形成されている。また、ドラムクリーニング部206は、スクレーパ207と第1スクリュー208とを備えている。
スクレーパ207は、上下方向に延びる板状に形成され、その上端部が、開口209の上方において、ドラムクリーニング部206の前端部に固定され、その下端部が、感光ドラム16の後端縁に後方から接触するように、ドラムクリーニング部206に設けられている。
第1スクリュー208は、左ねじ状に形成され、ドラムクリーニング部206内において、左右方向に沿って回転自在に設けられている。
各現像カートリッジ204は、それぞれ感光ドラム16の前側上方において、対応する各ドラムユニット203に着脱自在に保持されている。具体的には、前側から後側に向かって、ブラック現像カートリッジ204K、イエロー現像カートリッジ204Y、マゼンタ現像カートリッジ204Mおよびシアン現像カートリッジ204Cが、順次配置されている。
また、各現像カートリッジ204は、それぞれ、現像剤担持体の一例としての現像ローラ19、現像ローラ19にトナーを供給する供給ローラ20、現像ローラ19に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制ブレード21を備え、それらの上方の空間には、各色に対応する現像剤の一例としてのトナーを収容する現像剤収容室の一例としてのトナーボックス34を備えている。
(2)第2実施形態での画像形成動作
第2実施形態のプロセスユニット201においても、上記した第1実施形態と同様にして画像形成される。
トナーボックス34内のトナーは、供給ローラ20に供給され、さらに、現像ローラ19に供給され、供給ローラ20と現像ローラ19との間で正極性に摩擦帯電された後、層厚規制ブレード21によって厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ19の表面に担持される。
一方、感光ドラム16は、感光ドラム16の回転に伴って、帯電ローラ205により一様に正帯電された後、スキャナユニット10からのレーザービーム(図1破線参照。)の高速走査により露光され、その表面に、用紙Pに形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
そして、感光ドラム16の表面上の静電潜像と、現像ローラ19の表面上のトナーとが対向すると、感光ドラム16の表面に形成されている静電潜像にトナーが供給され、感光ドラム16の表面に、反転現像によるトナー像が担持される。
その後、上記した第1実施形態と同様にして、各感光ドラム16に担持されている各色のトナー像が、転写ユニット12に搬送される用紙Pに順次転写され、定着ユニット13において、加熱および加圧されることによって用紙Pに熱定着される。
トナー像が定着した用紙Pは、排紙パス27を通過して、排紙ローラ28に向けて搬送され、排紙ローラ28によって、スキャナユニット10の上方に形成される排紙トレイ29上に排紙される。
なお、感光ドラム16から用紙Pへのトナー像の転写後に感光ドラム16の外周面上にトナーが残留する場合がある。その場合、この残留した廃トナーは、感光ドラム16の回転に伴って、スクレーパ207によって掻き取られ、開口209を通過してドラムクリーニング部206内に一旦貯留される。
(3)プロセスユニットの詳細
(3−1)プロセスフレーム
プロセスフレーム202は、図12に示すように、平面視略矩形枠形状に形成されている。また、プロセスフレーム202には、その左右方向両側板において、ドラムユニットガイド溝210が形成されている。
ドラムユニットガイド溝210は、感光ドラム16のドラム軸220(後述)の直径よりやや広い溝幅に形成され、上下方向に延びている。
(3−2)ドラムユニット
各ドラムユニット203は、上記し、図13および図14に示すように、左右1対の側壁211(以下、側壁211について、左右方向における配置に言及する時には、左側の側壁211を左側側壁211L、右側の側壁211を右側側壁211Rとする。)と、両側壁211間に支持される感光ドラム16と、両側壁211間に架設されるドラムフレーム212とを備えている。
両側壁211は、左右方向に間隔を隔てて並列配置される1対の外板215、内板216を備えている。
外板215は、側壁211の左右方向外側に配置される平板であり、側面視略矩形状に形成されている。
内板216は、側壁211の左右方向内側に配置される平板であり、外板215と同じ側面視略矩形状に形成されている。
感光ドラム16は、感光ドラム16内に左右方向に沿って挿通されるドラム軸220を備えている。
ドラム軸220は、その左右方向両端部がプロセスユニット201のドラムユニットガイド溝210に嵌合されるように、ドラムユニット203の左右両外板215間の間隔よりも長い左右方向長さに形成されている。
そして、ドラム軸220は、両側壁211の外板215および内板216の下端部に形成されるドラム軸挿通穴221に回転自在に挿通されている。
ドラムフレーム212は、ドラムユニット203の下端部の後端部において、感光ドラム16の後方に隣接配置されている。また、ドラムフレーム212は、上記したドラムクリーニング部206と、帯電ローラ被覆部222とを一体的に備えている。
帯電ローラ被覆部222は、ドラムクリーニング部206の上端部の前端縁から連続して前方に延び、下方に向かって開放される側断面視略L形状に形成されている。帯電ローラ被覆部222は、帯電ローラ205を上方から被覆する。
また、ドラムユニット203には、現像ガイド溝213が形成されている。また、ドラムユニット203は、板ばね218および現像ガイド部材214を備えている。
現像ガイド溝213は、図14および図15に示すように、内板216の前端部の上端縁から後方斜め下方に向かって切り欠かれ、前方斜め上方に向かって開放される側面視略V字状に形成されている。
また、現像ガイド溝213の後端部には、現像支持部217が設けられている。
現像支持部217は、現像ガイド溝213の下端部において、廃トナー搬送管252(後述)の収容部側中継部254(後述)および連結部256(後述)の外周面に沿う円弧形状に形成されている。
板ばね218は、ステンレスなどの鋼板からなり、頂部が上方に向かって突出する側面視略三角形状に屈曲されている。板ばね218は、側面視において、その頂部が現像ガイド溝213内に突出するように配置され、外板215と内板216との間において、その後端部が位置固定されるとともに、その前端部が下方に向かって移動可能なように設けられている。また、板ばね218は、その頂部と現像ガイド溝213の後端面との間隔(最近接距離)が、廃トナー搬送管252(後述)の収容部側中継部254(後述)および連結部256(後述)の直径よりも短くなるように、突出している。
現像ガイド部材214は、現像ガイド溝213の下方において、感光ドラム16の前方に配置されている。また現像ガイド部材214は、内板216内面から左右方向内側に向かって膨出するように、内板216の前端部から前後方向略中央にわたる前後方向長さに形成されている。また、現像ガイド部材214には、揺動ガイド溝219が形成されている。
揺動ガイド溝219は、その後端部が感光ドラム16の前端部と対向するように配置され、現像カートリッジ204の現像ガイド軸250(後述)の直径よりもやや広い溝幅で、現像支持部217を中心として円を描くように、前後方向に延びている。
また、ドラムユニット203は、図13および図16に示すように、搬送ユニットの一例としてのリフト231とシャッタ232とを備えている。
リフト231は、左側側壁211Lの外板215と内板216との間に設けられ、プロセスユニット201の後端部において、ドラムクリーニング部206の左端部から、現像ガイド溝213の現像支持部217の上方にわたって、上方に向かうに従って前方に傾斜するように、上下方向に延びている。
また、リフト231は、リフトフレーム233とベルトコンベヤ234とを備えている。
リフトフレーム233は、前壁235、後壁236、下壁237および上壁238を備えている。また、リフトフレーム233の左右方向両端部は、側壁211の外板215および内板216によって閉鎖されている。
前壁235および後壁236は、上方に向かうに従って前方に傾斜するように、上下方向に延び、左右方向に投影したときに一直線状の平板形状に形成され、互いに前後方向に間隔を隔てて並列配置されている。また、後壁236には、上端部において、リフト側連通口239が前後方向に貫通形成されている。
下壁237は、上側が開放される側断面視略半円形状に形成され、その後端部において後壁236の下端部に連続し、その前端部において前壁235の下端部に連続している。
上壁238は、下側が開放される側断面視略半円形状に形成され、その後端部において後壁236の上端部に連続し、その前端部において前壁235の上端部に連続している。
ベルトコンベヤ234は、リフトフレーム233内に設けられ、ベルト部材240と、ベルト軸241とを備えている。
ベルト部材240は、ゴムなどの弾性を有する材料から無端状に形成され、その外周面から外側に向かって延びる無数の突条242を備えている。
各突条242は、それぞれ、ベルト部材240の周方向と直交する左右方向に沿って延びるように形成されており、互いに等しい間隔を隔てて、ベルト部材240の外周面すべてにわたって設けられている。また各突条242は、リフトフレーム233の内周面に内側から接触するように、突出している。
ベルト軸241は、リフトフレーム233内の上端部において、左側側壁211Lの外板215と内板216との間に架設されている。
そして、リフト231の下端部には、内板216を貫通するように、ドラムクリーニング部206が右方から連結され、リフト231の下端部とドラムクリーニング部206とは、左右方向に連通されている。また、リフト231の下端部には、第1スクリュー208の左端部が、外板215に回転自在に支持されるように、挿通されている。
そして、ベルト部材240は、ベルト軸241と第1スクリューの左端部との間に巻回されている。
シャッタ232は、側面視略扇形の部分円筒形状に形成されている。詳しくは、中心角が約120°の側面視略扇形状の支持部243、支持部243の中心角部分から左方に突出する支持ボス244、および、支持部243の円弧部分から右方に向かって延びる被覆部245を一体的に備えている。また、シャッタ232には、被覆部245の前端部において、嵌合突起262(後述)を受け入れる嵌合穴246が、左右方向に延びるように形成されている。
そして、シャッタ232は、支持ボス244が外板215のシャッタ支持穴(図示せず)に回転自在に挿通され、側面視において、被覆部245の外面が現像支持部217の内周面に対向するように、左側側壁211Lの外板215に設けられている。
これにより、シャッタ232は、後端部がリフト側連通口239と前後方向に対向する閉位置(図17参照)と、後端部がリフト側連通口239の下方に配置される開位置(図16参照)とに、支持ボス244を支点として揺動する。
(3−3)現像カートリッジ
現像カートリッジ204は、図11および図18に示すように、左右方向に延びるボックス形状に形成されており、フレームの一例としての現像筐体251と、廃トナー搬送管252とを備えている。
現像筐体251は、左右方向に延びるボックス形状に形成され、その下側部分において、現像ローラ19、供給ローラ20および層厚規制ブレード21を支持しており、その上側部分において、トナーを収容する現像剤収容部の一例としてのトナーボックス34を備え、トナーボックス34の後方において、廃トナー収容部253を備えている(図11参照)。また、現像筐体251は、左右1対の現像ガイド軸250を備えている。また、図示を省略するが、現像筐体251は、第1実施形態の現像カートリッジ15と同様に、現像把持部、左右1対の付勢部材、および、現像カップリング部を備えている。
廃トナー収容部253は、第1実施形態のブラック現像カートリッジ15Kと同様に、左右1対の搬送管支持部(図示せず)を備えている。
廃トナー搬送管252は、第1実施形態のブラック現像カートリッジ15Kと同様に形成されており、第1突出部の一例としての収容部側中継部254、シャッタ部材の一例としてのコック255、第2突出部の一例としての連結部256、搬送部材の一例としての第2スクリュー257を備えている。
収容部側中継部254は、廃トナー搬送管252の左端部に設けられている。また、収容部側中継部254には、開口の一例としての収容部側連通口258(図19参照)が形成されている。
収容部側連通口258は、収容部側中継部254の左端部の後端縁において、上方斜め後方に向かって貫通形成されている(図19参照)。
コック255は、収容部側中継部254の左端部に揺動自在に設けられ、シャッタ部259、取っ手部260、操作部側連通口261を備えている。
シャッタ部259は、図18および図19に示すように、コック255の後側部分であり、右側が開放された断面視略コ字形状の中空円柱形状に形成され、収容部側中継部254の左端部に回転自在に外嵌されている。また、シャッタ部259には、その径方向において、取っ手部260の反対側に、嵌合突起262が形成されている。
嵌合突起262は、左右方向に沿って延びる突条であり、シャッタ部259の外周面から径方向外側に向かって突出するように形成されている。
取っ手部260は、シャッタ部259の上端縁から連続して前方に向かって延びる平面視略鉤形状に形成され、側面視において、前端部が下方に屈曲している。
操作部側連通口261は、シャッタ部259において、取っ手部260の後方に、コック255が傾倒位置(後述)に配置されているときに上下方向に沿うように、貫通形成されている。
コック255は、シャッタ部259が収容部側中継部254とリフト231との間を連通させる開位置(図示せず)に位置される起立位置と、シャッタ部259が収容部側中継部254とリフト231との間を遮蔽する閉位置(図21参照)に位置される傾倒位置との間を移動する。
連結部256は、廃トナー搬送管252の右端部に設けられている。
第2スクリュー257は、廃トナー搬送管252内において、左右方向に沿って配置されている。
そして、廃トナー搬送管252は、廃トナー収容部253の上端部に回転自在に支持されている。
また、廃トナー搬送管252の収容部側中継部254は、現像筐体251の左端縁から左方に向かって突出し、廃トナー搬送管252の連結部256は、現像筐体251の右端縁から右方に向かって突出している。
現像ガイド軸250は、現像筐体251の下端部の後端部において、現像筐体251の左右方向両端部から左右方向外側に向かって突出する円筒形状に形成されている。
(3−4)現像カートリッジのドラムユニットへの装着
現像カートリッジ204をドラムユニット203に装着する前には、現像カートリッジ204のコック255は傾倒位置に配置され、リフト231のシャッタ232は、閉位置に配置されている。
現像カートリッジ204をドラムユニット203に装着するには、現像ガイド軸250が揺動ガイド溝219に嵌合し、コック255のシャッタ部259が左側側壁211Lの現像ガイド溝213に嵌合し、連結部256が右側側壁211Rの現像ガイド溝213に嵌合するように、位置を合わせて、前方斜め上方から現像カートリッジ204をドラムユニット203へ挿入する。
すると、シャッタ部259が左側側壁211Lの板ばね218の頂部に上方から当接し、連結部256が右側側壁211Rの板ばね218の頂部に上方から当接し、現像ガイド溝213の後端面と板ばね218との間に対するシャッタ部259および連結部256の通過が、一旦、規制される。
そして、さらに現像カートリッジ204を後方斜め下方に向かって押し込むと、両板ばね218が、その弾性力に抗して下方に向かって屈曲して現像ガイド溝213の後端面と板ばね218との間隔が広がり、現像ガイド溝213の後端面と板ばね218との間に対するシャッタ部259および連結部256の通過が許容される。
そして、さらに現像カートリッジ204を後方斜め下方に向かって押し込むと、シャッタ部259が左側側壁211Lの現像支持部217に嵌合され、連結部256が右側側壁211Rの現像支持部217に嵌合される。同時に、シャッタ部259および連結部256の板ばね218に対する当接が解除され、板ばね218は、その弾性力により、頂部がシャッタ部259および連結部256の前方に突出するように復元する。
これにより、収容部側中継部254および連結部256の前方への移動が規制され、廃トナー搬送管252は、ドラムユニット203に対して固定される。
また、現像ガイド軸250が揺動ガイド溝219の後端部に嵌合されて、現像ローラ19が感光ドラム16に前方から当接し、現像カートリッジ204のドラムユニット203への装着が完了される。
このとき、図21に示すように、コック255の嵌合突起262は、シャッタ232の嵌合穴246に前方斜め上方から嵌合される。これにより、コック255とシャッタ232とが連動可能になる。
そして、コック255を傾倒位置から起立位置に移動させると、図16に示すように、コック255のシャッタ部259が閉位置から右側面視時計周りに回転し、操作部側連通口261が下方にスライドして、操作部側連通口261と収容部側連通口258とが前後方向に連通される。同時に、コック255に連動して、シャッタ232が閉位置から右側面視時計周りに回転し、リフト側連通口239の下側に配置される。
これにより、リフト側連通口239、操作部側連通口261および収容部側連通口258は、前後方向に投影したときに、互いに重なり、リフト231と廃トナー搬送管252とが互いに連通される。
また、ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14から取り外すときには、まず、取っ手部260を下方に倒し、コック255を傾倒位置に配置する。
すると、図17に示すように、コック255のシャッタ部259が開位置から右側面視反時計周りに回転し、操作部側連通口261が上方にスライドして、シャッタ部259の内面と収容部側連通口258とが前後方向に対向する(図19参照)。同時に、コック255に連動して、シャッタ232が開位置から右側面視反時計周りに回転し、リフト側連通口239と前後方向に対向する。
これにより、シャッタ232は、収容部側連通口258とリフト側連通口239との間を遮蔽する閉位置に配置される。
次いで、コック255を傾倒位置に位置させたまま、板ばね218の弾性力に抗して、現像カートリッジ204を前方斜め上方に向かって引き抜いて、現像カートリッジ204をドラムユニット203から取り外す。
すると、コック255の嵌合突起262とシャッタ232の嵌合穴246との嵌合が解除され、シャッタ232が閉位置に配置された状態で、現像カートリッジ204のドラムユニット203からの取り外しが完了する。
(3−5)ドラムユニットのプロセスフレームへの装着
現像カートリッジ204を装着したドラムユニット203をプロセスフレーム202に装着するには、プロセスフレーム202のドラムユニットガイド溝210に感光ドラム16のドラム軸220が嵌合されるように、上方からドラムユニット203をプロセスフレーム202に装着する。
なお、図12に示すように、ドラムユニット203のみを、プロセスフレーム202に対して着脱することもできる。この場合にも、上記したように、プロセスフレーム202のドラムユニットガイド溝210に感光ドラム16のドラム軸220が嵌合されるように、上方からドラムユニット203をプロセスフレーム202に装着する。
(4)プロセスユニットの動作
(4−1)画像形成動作
現像カートリッジ204およびドラムユニット203を装着したプロセスユニット201を本体ケーシング2内に装着すると、カラーレーザプリンタ1は、図11に示すように、まず、カラー画像を形成するカラーモードになる。
カラーモードにおいては、すべての現像カートリッジ204とすべての感光ドラム16とが接触しているので、カラーレーザプリンタ1は、カラー画像を形成することができる。
次いで、モノクロ画像を形成するには、図22に示すように、ブラックの現像カートリッジ204を感光ドラム16に接触させたまま、カラーの現像カートリッジ204を、感光ドラム16から離間させる。
カラーの現像カートリッジ204を、感光ドラム16から離間させるには、上記した第1実施形態と同様に、直動カム機構(図示せず)により、カラーの現像カートリッジ204の前端部を上方に持ち上げる。
すると、カラーの現像カートリッジ204の現像筐体251は、廃トナー搬送管252の軸心を支点として、廃トナー搬送管252に対して相対的に左側面視反時計回りに回動し、現像ローラ19が感光ドラム16から離間する離間位置に移動される。
これにより、ブラックの現像カートリッジ204が感光ドラム16に接触されたまま、カラーの現像カートリッジ204が、感光ドラム16から離間され、カラーレーザプリンタ1は、黒色の画像を形成するモノクロモードになる。
モノクロモードにおいては、ブラック現像カートリッジ204Kとブラック感光ドラム16Kとが接触しており、カラーの現像カートリッジ204と感光ドラム16とが離間しているので、カラーレーザプリンタ1は、黒色の画像を形成することができる。
(4−2)廃トナー回収動作
また、画像形成動作において、感光ドラム16から用紙Pへのトナー像の転写後に感光ドラム16の外周面上に残留した廃トナーは、上記したように、感光ドラム16の回転に伴って、スクレーパ207によって掻き取られ、開口209を通過してドラムクリーニング部206内に一旦貯留される。
そして、ドラムクリーニング部206内に貯留された廃トナーは、第1スクリュー208の回転により、左方に搬送され、第1スクリュー208の左端部において、リフト231の下端部に供給される。
そして、リフト231の下端部に供給された廃トナーは、リフト231のベルトコンベヤ234の左側面視時計回りの周回移動によって、下方から上方に向かって搬送され、リフト231の上端部において、リフト側連通口239、操作部側連通口261および収容部側連通口258を通過して廃トナー搬送管252の左端部に供給される。
そして、廃トナー搬送管252の左端部に供給された廃トナーは、第2スクリューの回転により、左方から右方へ向かって搬送され、廃トナー収容部253内に収容される。このようにして、廃トナーの回収が完了する。
(5)第2実施形態の作用効果
第2実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、上記した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第2実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、感光ドラム16に残存したトナーは、ドラムクリーニング部206によって除去され、その後、リフト231によってドラムクリーニング部206から廃トナー収容部253に搬送され、廃トナー収容部253に貯留される。
そのため、ドラムクリーニング部206によって除去されたトナー(廃トナー)を、現像カートリッジ204に一体的に設けられる廃トナー収容部253に貯留することができ、廃トナーが貯留された廃トナー収容部253を、現像カートリッジ204を交換する作業とともに、交換することができる。
その結果、ドラムクリーニング部206を容易にメンテナンスすることができる。
また、現像カートリッジ204は、リフト231と廃トナー収容部253との連結部(収容部側中継部254)を支点として揺動可能に構成されている。これにより、現像カートリッジ204揺動させて現像ローラ19を感光ドラム16から離間させることができる。
そのため、感光ドラム16、ドラムクリーニング部206およびリフト231を移動させることなく、現像カートリッジ204のみを揺動させることにより、現像ローラ19を感光ドラム16に対して離間させることができる。
その結果、廃トナー収容部253を現像カートリッジ204に設け、ドラムクリーニング部206と廃トナー収容部253とをリフト231で連結した構成でも、感光ドラム16を移動させることなく、感光ドラム16の位置精度を保ちながら、現像ローラ19を感光ドラム16に対して離間させることができる。
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、クリーニングユニットを容易にメンテナンスすることができるとともに、感光体の位置精度を保ちながら、現像剤担持体を感光体に対して離間させることができるカートリッジを提供することにある。
給紙ローラ8の回転により、給紙トレイ7に収容されている用紙Pが給紙パス9に向けて1枚ずつ給紙される。その後、用紙Pは、給紙パス9から、画像形成部4(感光ドラム16(後述)と搬送ベルト24(後述)との間)に向けて搬送される。
(3)画像形成部
画像形成部4は、スキャナユニット10、プロセスユニット11、転写ユニット12、および定着ユニット13を備えている。
(3−1)スキャナユニット
スキャナユニット10は、本体ケーシング2の上部に配置されている。スキャナユニット10は、実線で示すように、4つの感光ドラム16(後述)に向けて、画像データに基づいて、レーザービームをそれぞれ出射し、感光ドラム16(後述)を露光する。
(3−2)プロセスユニット
(3−2−1)プロセスユニットの構成
プロセスユニット11は、スキャナユニット10の下方であって、転写ユニット12の上方に配置されており、保持部材の一例としての1つのプロセスフレーム14と、各色に対応するカートリッジの一例としての4つの現像カートリッジ15とを備えている。