JP2016133739A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受などが当接された状態でユニットが装置本体内に挿入されるのを防ぐことが可能な画像形成装置の提供。
【解決手段】扉１０１には、装置本体１００に装着されておらず、装置本体１００から飛び出した状態のドラムユニット２０と接触し得る位置に、リブ１０１ｃが設けられる。リブ１０１ｃは、扉１０１の閉動作時にドラムユニット２０と接触する接触面１０１ｄが、法線方向Ｐと、挿入方向に平行な平行線Ｙとのなす角度θが９０度以上の角度をなすように形成されている。これにより、ドラムユニット２０が未装着状態である場合、扉１０１とドラムユニット２０とが接触しても、扉１０１がドラムユニット２０を押し込むことがない。また、扉１０１の閉動作がドラムユニット２０により規制される。即ち、扉１０１が閉じられなくなり、ドラムユニット２０が装置本体内に挿入されないので、現像スリーブの軸受と感光ドラムの軸受とが摺擦されることがない。
【選択図】図１３

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機など、電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。特に、装置本体に着脱可能なユニットを備えた画像形成装置に関する。

従来から、画像形成プロセスを用いて記録材に画像を形成する、例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機あるいは複合機等の画像形成装置が知られている。画像形成装置において、画像形成プロセス手段は単独もしくは複数が組み合わされて一体的にユニット化され、装置本体に着脱可能になっている。ユニットとしては、例えば主に現像スリーブなどをユニット化した現像ユニットや、主に感光ドラムなどをユニット化したドラムユニット等がある。これら現像ユニットとドラムユニットは、個別に交換可能なようにそれぞれが装置本体に着脱可能に設けられている（特許文献１）。また、これらユニットを挿抜可能な装置本体の挿入口には、扉が開閉自在に設けられている。

特開２０１０−２７１４０８号公報

現像ユニットとドラムユニットとは、最終的に現像スリーブと感光ドラムとが所定間隔で近接した状態で装置本体内に配置される。これは、感光ドラムと現像スリーブとは両者間に微少な間隔（ＳＤギャップなどと呼ばれる）が確保された状態で対向配置されないと、画像形成時に濃度ムラ等の画像不良を生じさせてしまうからである。そこで、例えば感光ドラムと現像スリーブをそれぞれ軸支する軸受の径をＳＤギャップ分だけ大きく形成し、これらの軸受を互いに当接させることによってＳＤギャップを確保するようにしている。軸受を当接させるため、例えば現像ユニットがドラムユニットに対して付勢されている。

ユニット着脱可能な画像形成装置では、挿入されたユニットが装置本体に装着されずに半挿し状態となり得る。しかしながら、従来ではユニットが半挿し状態である場合でも、扉が閉められるときにユニットが装置本体内へと押し込まれて装着されていた。従って、軸受が当接している場合であっても、扉が閉められることによってユニットが押し込められるので、これに伴い軸受同士が摺擦し軸受が傷つくことがあった。軸受が傷つくとＳＤギャップが確保されなくなり、画像不良が生じる原因となる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、扉が閉められるときにユニットが装置本体内に挿入されるのを防ぐことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、現像剤担持体を有する現像ユニットと、像担持体を有する像担持体ユニットと、前記現像ユニットと前記像担持体ユニットの少なくともいずれか一方のユニットが所定位置に装着されるように挿抜可能な装置本体と、前記一方のユニットを挿抜方向に移動可能に支持して案内する案内部と、前記装置本体に回動可能に設けられ、前記所定位置に装着された状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を覆う閉位置と、前記状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を露出する開位置との間を回動する扉と、前記一方のユニットが前記所定位置に装着されていない場合に、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量以上突出するように、前記一方のユニットを挿入方向上流側に移動可能な移動機構と、を備え、前記扉は、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量突出した状態で、前記扉を前記閉位置に向けて回動させたときに前記一方のユニットの挿入方向上流端と接触する接触面を有し、前記接触面の法線方向と前記挿入方向とのなす角度が９０度以上の角度をなすように前記接触面が形成されている、ことを特徴とする。

本発明の請求項９に係る画像形成装置は、現像剤担持体を有する現像ユニットと、像担持体を有する像担持体ユニットと、前記現像ユニットと前記像担持体ユニットの少なくともいずれか一方のユニットが所定位置に装着されるように挿抜可能な装置本体と、前記一方のユニットを挿抜方向に移動可能に支持して案内する案内部と、前記装置本体に回動可能に設けられ、前記所定位置に装着された状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を覆う閉位置と、前記状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を露出する開位置との間を回動する扉と、前記一方のユニットが前記所定位置に装着されていない場合に、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量以上突出するように、前記一方のユニットを挿入方向上流側に移動可能な移動機構と、を備え、前記扉は、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量突出した状態で、前記扉を前記閉位置に向けて回動させたときに前記一方のユニットに接触して前記閉位置への回動を規制する規制部材を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、扉が閉められるときにユニットが装置本体内に挿入されるのを防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図。 扉と画像形成部を示す斜視図。 現像ユニットを示す斜視図。 現像ユニットを示す断面図。 ドラムユニットを示す斜視図。 ドラムユニットを示す断面図。 ドラムユニットを示す側面図。 接離機構を示す斜視図。 接離機構の一部を拡大して示す一部拡大図。 現像ユニットの接離動作を説明する図であり、（ａ）は扉が閉状態である場合、（ｂ）は扉が開状態である場合を示す側面図。 ドラムレールの一部を拡大して示す一部拡大図。 ドラムユニットの装着状態を示す模式図。 リブを説明する模式図。 ドラムユニットが十分に飛び出していない場合にリブにかかる力を説明する模式図。 ドラムレールの全体を示す図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は傾斜部を示す一部断面図。 ドラムユニットの飛び出し量を説明する図であり、（ａ）は扉が閉状態である場合、（ｂ）は飛び出し量が確保されている場合。 装着位置にある場合のドラムユニットとドラムレールとを示す模式図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図であり、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置を示す。図２は、扉と画像形成部を示す斜視図である。

［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置１は、装置本体１００内に４色の画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫを中間転写ベルト３０に対向させて配置した、所謂中間転写タンデム方式の装置である。即ち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（ＢＫ）の４セットの画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫが配置されている。ただし、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。これらの画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫは、それぞれ現像ユニット１０とドラムユニット２０とを備える。図２に示すように、画像形成部ＵＹ（ＵＭ〜ＵＫ）は、各々が独立に形成された現像ユニット１０とドラムユニット２０とが組み合され構成されている。

この画像形成装置１の記録材の搬送プロセスについて説明する。記録材Ｓは、記録材収納庫（カセット）７０内に積載される形で収納されており、画像形成タイミングに合わせて搬送路４０へと給紙される。記録材収納庫（カセット）７０から給紙された記録材Ｓは、斜行補正やタイミング補正が行われた後に二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２は、対向する二次転写外ローラ３１及び二次転写内ローラ３２により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることで記録材Ｓ上にトナー像を吸着させる。

以上説明した二次転写部Ｔ２までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部ＵＹ〜ＵＫについて説明するが、各色の画像形成部ＵＹ〜ＵＫの構成は、トナーの色以外は基本的に同じであるため、以下、代表して、イエローの画像形成部ＵＹについて説明する。画像形成部ＵＹは、主に現像スリーブ１１などを有する現像ユニット１０と、主に感光ドラム２１や帯電ローラ２２などを有するドラムユニット２０とから構成される。これら現像ユニット１０とドラムユニット２０については後述する。

回転駆動される感光ドラム２１の表面は、帯電ローラ２２により予め表面を一様に帯電され、その後画像情報の信号に基づいて駆動される露光ユニット６０によって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム２１上に形成された静電潜像は、現像スリーブ１１によるトナー現像を経て可視像化される。その後、画像形成部ＵＹと中間転写ベルト３０を挟んで対向配置される一次転写装置３３により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、感光ドラム２１上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト３０上に一次転写される。現像剤にはトナーと磁性キャリアを混合した二成分現像剤が用いられ、現像剤は画像形成部ＵＹにセットされたトナーボトル５０から不図示のトナー補給ユニットによって補給経路５１を経由して現像ユニット１０に供給される。

中間転写ベルト３０は、二次転写内ローラ３２、従動ローラ３４、テンションローラ３５等の各種ローラによって張架され、図中矢印Ｒ１方向へと回転駆動される無端ベルトである。ここで、二次転写内ローラ３２は、中間転写ベルト３０を駆動する駆動ローラも兼ねる。上述の各画像形成部ＵＹ〜ＵＫにより並列処理される各色の作像プロセスは、中間転写ベルト３０上に一次転写された上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送される。

以上、それぞれ説明した搬送プロセスおよび作像プロセスを以って、二次転写部Ｔ２において記録材Ｓとフルカラートナー像のタイミングが一致し、二次転写が行われる。その後、記録材Ｓは定着装置８０へと搬送され、所定の圧力と熱量によって記録材Ｓ上にトナー像が溶融固着される。こうして画像定着された記録材Ｓは、排紙ローラ４１によって排紙トレイ９０上に排出される。

ところで、一般的に、現像ユニット１０やドラムユニット２０は、画像形成装置１を構成する他の画像形成プロセス手段（例えば定着装置など）に比べると、耐久寿命が短いために随時に交換が必要である。そのため、装置本体１００の装置前面側（挿入方向手前側、図１の手前側）には、現像ユニット１０やドラムユニット２０を挿抜可能な開口した挿入口（不図示）が画像形成部ＵＹ〜ＵＫ毎に設けられている。そして、挿入口には図２に示すような開閉自在な扉１０１がそれぞれ設けられている。

現像ユニット１０とドラムユニット２０は、それぞれが別途独立に装置本体１００に装着される。現像ユニット１０とドラムユニット２０の挿入方向（長手方向、図中矢印Ｘ方向）は、現像スリーブ１１の回転軸線方向、感光ドラム２１の回転軸線方向と同じ向きである。現像ユニット１０及びドラムユニット２０は、装着された装置本体１００から駆動力の伝達や電力の供給等を受けることで動作する。装置本体１００と現像ユニット１０、ドラムユニット２０との間で駆動力の伝達や電力の供給等を行うために、現像ユニット１０及びドラムユニット２０はカップリング部１０７（後述の図１５（ｂ）参照）を介して装置本体１００に装着される。

［現像ユニット］
現像ユニット１０について、図３及び図４を用いて説明する。図３に示すように、現像ユニット１０は、現像容器１１０と、現像容器１１０内に回転自在に支持される現像スリーブ１１と、クリーニングブレード１４とを有する。現像剤担持体としての現像スリーブ１１は、挿入方向（図中矢印Ｘ方向）の手前側と奥側の両端部に配置された軸受１３ａ、１３ｂに回転可能に軸支されている。また、後述するように、第二軸受部としての軸受１３ａ、１３ｂはギャップ形成部材としての機能も併せ持っている。第二当接部（第二軸受部）としての軸受１３ａ、１３ｂは、現像容器１１０に対して揺動可能に設けられている。

現像容器１１０は、非磁性トナーと磁性キャリアから成る二成分現像剤（以下、単に現像剤と記す）を収容している。現像容器１１０の内部は、図４に示すように、隔壁１５によって２つの部屋（現像室及び撹拌室）に区画され、これら現像室及び撹拌室は現像容器１１０の長手方向の両端で繋がっている。そして、現像容器１１０の現像室には搬送スクリュー１２ａが、撹拌室には撹拌スクリュー１２ｂがそれぞれ回転自在に支持されている。搬送スクリュー１２ａと撹拌スクリュー１２ｂは互いに隣接するように、且つ、各々の回転軸線が現像スリーブ１１の回転軸線と同じ向きになるように並列配置されている。現像剤は、搬送スクリュー１２ａと撹拌スクリュー１２ｂの駆動に伴って現像室と撹拌室とを循環搬送される。現像スリーブ１１は、現像室から供給された現像剤を担持して搬送する。クリーニングブレード１４は現像スリーブ１１の表面に近接した位置に設けられ、現像スリーブ１１の表面に現像剤の薄層を形成する。そして、現像スリーブ１１は、感光ドラム２１と対向する現像位置にて感光ドラム２１に現像剤を供給する。これにより、感光ドラム２１上に形成された静電潜像が現像される。

また、図示を省略したが、現像容器１１０には、トナーボトル５０（図１参照）から供給される現像剤を受け入れる補給口と、補給口を開閉する補給シャッターとが設けられている。さらに、現像容器１１０には、画像形成に用いられて劣化した現像剤を外部へ排出する排出口と、排出口を開閉する排出シャッターとが設けられている。現像ユニット１０が装置本体１００から離脱される際には、補給シャッターと排出シャッターがそれぞれ補給口と排出口とを遮蔽して、現像容器１１０内の現像剤を現像ユニット１０の外に漏れ出させないようにしている。一方、現像ユニット１０が装置本体１００に装着される際には、補給シャッターと排出シャッターがそれぞれ補給口と排出口とを開放して、現像剤の補給と排出とを可能な状態にする。補給シャッターと排出シャッターは、それぞれ補給口と排出口とを遮蔽する向きにシャッター付勢バネによって付勢されている。

［ドラムユニット］
像担持体ユニットとしてのドラムユニット２０について、図５乃至図７を用いて説明する。ドラムユニット２０は、図５及び図６に示すように、筐体としてのハウジング２４に回転自在に支持される感光ドラム２１と、帯電ローラ２２とを有する。ハウジング２４は、装置本体１００に装着された際に現像ユニット１０の現像スリーブ１１と対向する箇所が開口され、その開口された箇所から感光ドラム２１がその一部を露出するように配置されている。帯電ローラ２２は、回転駆動される感光ドラム２１の表面を一様に帯電する。

像担持体としての感光ドラム２１は装置本体１００の駆動源（不図示）に接続され、駆動源から伝達される駆動力によって回転する。他方、帯電ローラ２２は感光ドラム２１に押圧され、感光ドラム２１に従動して回転する。感光ドラム２１は帯電ローラ２２による帯電後に、装置本体１００に設けられている露光ユニット６０によって静電潜像が形成される。そして、感光ドラム２１に形成された静電潜像は、現像スリーブ１１によるトナー現像を経て可視像化される。その後、感光ドラム２１に形成されたトナー像は記録材などに転写される。また、図６に示すように、ドラムユニット２０はドラムクリーニングブレード２３を有する。ドラムクリーニングブレード２３は、転写されないがために感光ドラム２１に残った転写残トナーを除去する。

図７に示すように、感光ドラム２１は、挿入方向（図中矢印Ｘ方向）の手前側と挿入方向奥側の両端部に配置された第一軸受部としての軸受２５ａ、２５ｂに回転可能に軸支されている。また、軸受２５ａ、２５ｂは、装着時に現像スリーブ１１を軸支する軸受１３ａ、１３ｂに突き当てられることで、感光ドラム２１と現像スリーブ１１間のＳＤギャップを確保するギャップ形成部材としての機能を併せ持っている。第一当接部（第一軸受部）としての軸受２５ａ、２５ｂは、ハウジング２４に対して揺動可能に設けられている。

軸受１３ａ、１３ｂと軸受２５ａ、２５ｂとの突き当ては、現像ユニット１０が軸受１３ａ、１３ｂごとドラムユニット２０側に付勢されることで実現される。その場合、軸受１３ａ、１３ｂと軸受２５ａ、２５ｂとが突き当てられた状態のままでは、ドラムユニット２０の挿抜時に軸受１３ａ、１３ｂや軸受２５ａ、２５ｂに摺擦傷がつく可能性がある。これを防ぐため、現像ユニット１０とドラムユニット２０とを離間させ、軸受１３ａ、１３ｂと軸受２５ａ、２５ｂとの突き当てを解除してから、ドラムユニット２０を装置本体１００に着脱可能にすることが考えられる。こうすれば、軸受１３ａ、１３ｂと軸受２５ａ、２５ｂとの間に両者が接触しない十分な間隔を確保できるので、ドラムユニット２０の挿抜時に傷がつき難くなる。そこで、本実施形態では、扉１０１の開動作に連動して現像ユニット１０がドラムユニット２０から離間される一方で、扉１０１の閉動作に連動して現像ユニット１０がドラムユニット２０に接近されるようにした。以下、現像ユニット１０をドラムユニット２０に対して接離させる接離機構について、図８乃至図１０（ｂ）を用いて説明する。

［接離機構］
図８に示すように、接離機構２００は離間リンク１０２と現像レール１０３とを有する。現像レール１０３は挿入方向（長手方向）に延びる案内面を有し、現像ユニット１０をスライド移動可能に載置し得る。現像ユニット１０は、現像レール１０３上をスライド移動されることによって装置本体１００内に案内される。現像レール１０３の下方には、現像レール１０３に沿って挿入方向（長手方向）に延びる離間リンク１０２が配置されている。離間リンク１０２には、挿入方向奥側（挿入方向下流側）と挿入方向手前側（挿入方向上流側）の両端部に加圧レバー１０４、１０５がそれぞれ設けられている。加圧レバー１０４、１０５は、装置本体奥側から扉１０１側に向かうにつれて上方への突出量が大きくなるように形成された嵌合部１０４ａ、１０５ａを有する（後述の図９参照）。これに対し、現像レール１０３は、加圧レバー１０４、１０５の嵌合部１０４ａ、１０５ａにそれぞれ係合可能な被嵌合部１０３ａ、１０３ｂを有する。

既に述べたように、扉１０１は、回動軸１０１ａを回動中心として回動可能に装置本体１００の挿入口（不図示）に設けられている。扉１０１は、ドラムユニット２０の挿入方向上流端を覆う閉位置と、ドラムユニット２０の挿入方向上流端を露出する開位置との間を回動し得る。図９に示すように、扉１０１は、リンク部１０１ｂを介して離間リンク１０２に締結されている。離間リンク１０２は扉１０１が開動作されることに伴い挿入方向手前側に動き、扉１０１が閉動作されることに伴い挿入方向奥側に動く。この離間リンク１０２の動きに応じて、加圧レバー１０４、１０５の嵌合部１０４ａ、１０５ａと現像レール１０３の被嵌合部１０３ａ、１０３ｂとの嵌合態様が変わる。

本実施形態では、図１０（ａ）に示した扉１０１の閉じられた状態（閉状態）で、嵌合部１０４ａ（図示を省略した嵌合部１０５ａ）と、被嵌合部１０３ａ（図示を省略した嵌合部１０３ｂ）とが非嵌合状態になる。そして、嵌合部１０４ａ、１０５ａと被嵌合部１０３ａ、１０３ｂとが非嵌合状態である場合、現像レール１０３は離間リンク１０２から離れるように図中上方（本体接地面と反対側）へと押し上げられる。つまり、現像スリーブ１１と感光ドラム２１とは近接される。この場合、上述した現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂが感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂに突き当たり、ＳＤギャップの保証された状態で現像ユニット１０は位置決めされる。

他方、図１０（ｂ）に示した扉１０１の開かれた状態（開状態）で、嵌合部１０４ａ、１０５ａと被嵌合部１０３ａ、１０３ｂとが嵌合状態になる。そして、嵌合部１０４ａ、１０５ａと被嵌合部１０３ａ、１０３ｂとが嵌合状態である場合、現像レール１０３は非嵌合状態に比べて離間リンク１０２に近づくように図中下方（本体接地面側）へと下げられる。即ち、扉１０１が閉じられた状態（閉状態）から扉１０１が開かれると、図１０（ｂ）に示すように、リンク部１０１ｂが挿入方向手前側（図中矢印Ｆ参照）に移動し、これに伴い離間リンク１０２も挿入方向手前側に動く。離間リンク１０２が挿入方向手前側に動くと、嵌合部１０４ａ、１０５ａに沿って被嵌合部１０３ａ、１０３ｂが滑り落ち、嵌合部１０４ａ、１０５ａと被嵌合部１０３ａ、１０３ｂとが嵌合する。こうして、現像レール１０３が図中下方側（図中矢印Ｄ方向）に移動することによって、現像ユニット１０とドラムユニット２０とは離間される。この場合、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとは当接していない。

このように、現像レール１０３が扉１０１の開閉動作に連動して鉛直方向に上下動されることに応じて、現像ユニット１０はドラムユニット２０に対し接離する。現像ユニット１０はドラムユニット２０に対し、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとが当接する第一位置と、軸受１３ａ、１３ｂと軸受２５ａ、２５ｂとが当接しない第二位置との間を移動する。

ドラムユニット２０の装置本体１００への装着について、図１１及び図１２を用いて説明する。ドラムユニット２０は、不図示の挿入口から装置本体１００の挿入方向奥側に押し込まれることによって装着される。ドラムユニット２０を装置本体１００内の所定位置（装着位置と呼ぶ）に容易に装着させるため、装置本体１００内にはドラムレール１０６が設けられている。案内部としてのドラムレール１０６はドラムユニット２０の挿抜方向（長手方向）に延びる案内面を有し、ドラムユニット２０をスライド移動可能に載置し得る。ドラムユニット２０は、ドラムレール１０６上の案内面をスライド移動されることによって装置本体１００内に案内される。

図１１に示すように、ドラムレール１０６には、案内面から突出した位置決め部１０６ａが挿入方向手前側に設けられている。係合部としての位置決め部１０６ａは、ドラムユニット２０の挿入時にドラムユニット２０に押え付けられることで弾性変形し、ドラムレール１０６内に退避する。これに対し、ドラムユニット２０には、図１２に示すように、下面に開口部を有する連通孔２０ｂが設けられている。ドラムユニット２０が装着位置まで挿入された場合に、ドラムレール１０６内に退避していた位置決め部１０６ａが被係合部としての連通孔２０ｂと係合して、ドラムユニット２０は装着状態になる。位置決め部１０６ａと連通孔２０ｂとが係合することにより、ドラムユニット２０の挿入方向手前側への移動が抑止され、ドラムユニット２０が装置本体１００から飛び出さないように固定される。ドラムユニット２０は装着状態で、カップリング部１０７のカップリングバネ１０７ａ（後述の図１５（ｂ）参照）によって挿入方向手前側に向けて付勢されている。そこで、カップリングバネ１０７ａの付勢力に反してドラムユニット２０を装置本体１００内の所定位置で固定するために、位置決め部１０６ａと連通孔２０ｂとを設けている。

また、図１２に示すように、ドラムユニット２０の下面に開口部を有する連通孔２０ｂは、ドラムユニット２０内を貫通して挿入方向手前側の前面に他方の開口部が設けられている。この連通孔２０ｂ内には、解除部材２６が設けられている。ドラムユニット２０が装着状態である場合、解除部材２６は一端部がドラムユニット２０の前面部から突出し、他端部が連通孔２０ｂに係合された位置決め部１０６ａに接する。そして、解除部材２６は、前面側の端部が下方（図中矢印Ｅ方向）に押下されることに応じて、他端部が位置決め部１０６ａを押し下げる。これにより、位置決め部１０６ａと連通孔２０ｂとの係合を解除できるようにしている。即ち、ドラムユニット２０の装着状態が解除されて、ドラムユニット２０は未装着状態となる。

なお、本明細書において、装着状態とは、ドラムユニット２０が位置決め部１０６ａに係合され、装置本体１００（詳しくは挿入口）から挿入方向上流端が飛び出しておらずに、装置本体１００に装着されている状態のことを言う。装着位置とは、ドラムユニット２０を装置本体１００に装着可能な挿入位置のことを言う。また、未装着状態とは、ドラムユニット２０が位置決め部１０６ａに係合されておらず、挿入方向上流端が挿入方向上流側に装置本体１００（詳しくは挿入口）から所定量突出した（飛び出した）状態のことを言う。

ところで、ドラムユニット２０が装着状態である場合には、ドラムユニット２０が装置本体１００から飛び出していないため、扉１０１が開閉されるときに扉１０１とドラムユニット２０とが接触しない。そのため、扉１０１の開動作時は勿論のこと閉動作時も、扉１０１の回動動作は規制されない。ドラムユニット２０が装着状態である場合に扉１０１が閉状態にあれば、ＳＤギャップが保証された状態で現像ユニット１０は位置決めされている。そして、扉１０１が閉状態にあれば、利用者は装置本体１００に装着されたドラムユニット２０へアクセスできずに、装置本体１００からドラムユニット２０を抜去することができない。

ドラムユニット２０が装着状態である場合に扉１０１が開状態にあれば、利用者は装置本体１００に装着されたドラムユニット２０へアクセスすることができ、装置本体１００からドラムユニット２０を抜去することができる。既に述べた通り、扉１０１が開動作された場合には、現像ユニット１０がドラムユニット２０から離間され、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂの感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂに対する突き当たりが解除される。そのため、扉１０１が開状態にあれば、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとが当接していない状態で、ドラムユニット２０を抜去することができる。このように、ドラムユニット２０が装着状態である場合には、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとを摺擦させずに、ドラムユニット２０は挿抜され得る。

他方、ドラムユニット２０が未装着状態である場合には、ドラムユニット２０が装置本体１００から飛び出した状態であるにも関わらず、従来では扉１０１を閉め切ることが可能であった。しかし、装置本体１００内にドラムユニット２０が押し込められながら扉１０１の閉動作が行われると、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂが感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂに突き当たった状態のまま、ドラムユニット２０が挿入されることになる。即ち、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとが摺擦されてしまう。

そこで、本実施形態では、ドラムユニット２０が未装着状態の場合、扉１０１を閉め切ることができないように扉１０１の回動動作、より詳しくは閉動作を規制するようにした。そのための方策として、扉１０１の閉動作時に、装置本体１００から飛び出した状態にあるドラムユニット２０と接触することで扉１０１の回動を規制するリブ１０１ｃを、扉１０１に設けた。このリブ１０１ｃについて、図１３及び図１４を用いて説明する。

図１３に示すように、扉１０１は、未装着状態のドラムユニット２０と接触し得る位置に、リブ１０１ｃが設けられている。規制部材としてのリブ１０１ｃは、扉１０１の閉動作時にドラムユニット２０と当該リブ１０１ｃとが接触して接触面１０１ｄの法線方向に生じる力Ｎ（以下、法線ベクトルと記す）が、挿入方向下流側に正成分の力を持たないように形成されている。即ち、リブ１０１ｃは扉１０１の閉動作時に、ドラムユニット２０の挿入方向上流端と接触する接触面１０１ｄを有し、該接触面１０１ｄの法線方向Ｐが挿入方向に平行な平行線Ｙに直交する垂直線Ｚよりも挿入方向上流側に向くように形成されている。言い換えれば、接触面１０１ｄの法線方向Ｐと平行線Ｙとのなす角度θが９０度以上の角度をなすように、リブ１０１ｃは形成されている。

一方、ドラムユニット２０は、扉１０１の閉動作時に扉１０１の接触面１０１ｄに接触する突出部２０ａを有する。一例として、ハウジング２４の挿入方向上流端が他の箇所よりも下方に突出されるようにして、突出部２０ａは形成される。未装着状態で扉１０１が閉められたときに、突出部２０ａは扉１０１の接触面１０１ｄと接触する。突出部２０ａを設けることで、扉１０１が閉動作された場合に、ドラムユニット２０は接触面１０１ｄと接触しやすくなる。

以上のようにすると、接触面１０１ｄに生じる法線ベクトルＮは、挿入方向下流側に正成分の力を持たずに挿入方向上流側に正成分の力（矢印Ｆ参照）を持つ。そのため、扉１０１との接触によってドラムユニット２０に対し挿入方向下流側への力が働かず、ドラムユニット２０を挿入方向下流側へ移動させることができない。そして、扉１０１は閉動作をドラムユニット２０によって規制され、ドラムユニット２０と接触した状態ではそれ以上の閉動作が止められる。このように、扉１０１とドラムユニット２０とが接触した状態から扉１０１をさらに閉めようとしても、ドラムユニット２０を装置本体１００側に押し込む力は働かない。そのため、ドラムユニット２０を押し込みながら扉１０１を閉めることができない。

しかしながら、図１４に示すように、ドラムユニット２０の装置本体１００からの飛び出し量が十分でないと、扉１０１の閉動作時に、扉１０１とドラムユニット２０とがリブ１０１ｃの接触面１０１ｄ以外の接触面１０１ｅに接触し得る。接触面１０１ｅは、ドラムユニット２０と接触すると、挿入方向下流側に正成分の力を持つ力Ｎ１を該接触面１０１ｅの法線方向に生じさせる面である。そのため、扉１０１とドラムユニット２０とが接触面１０１ｅで接触した場合には、ドラムユニット２０が押し込まれながら扉１０１が閉められる。即ち、扉１０１との接触によってドラムユニット２０に対し挿入方向下流側への力が働いてしまい、ドラムユニット２０を挿入方向下流側に移動させる。そのため、扉１０１の閉動作がドラムユニット２０によって規制されず、ドラムユニット２０と接触した状態のまま閉動作が続けられる。これを避けるには、ドラムユニット２０を装置本体１００からの飛び出し量が十分に確保された状態まで、つまりはドラムユニット２０がリブ１０１ｃに接触し得る位置まで、ドラムユニット２０を装置本体１００から飛び出させる必要がある。この点について、図１５乃至１７を用いて説明する。

本実施形態では、図１５に示すように、ドラムユニット２０を装置本体１００内の装着位置に案内するドラムレール１０６に、傾斜面１０６ｃを有する傾斜部１０６ｂを設けている。傾斜部１０６ｂは、装着状態のドラムユニット２０の挿入方向下流端２０ｄから挿入方向上流側の所定範囲に設けられ、一部あるいは全体が挿入方向下流側から挿入方向上流側に向かって傾斜する傾斜面１０６ｃを有する。そのため、ドラムユニット２０は挿入時に、挿入方向下流端が傾斜部１０６ｂの傾斜面１０６ｃを乗り上がって装着位置まで挿入される。

また、既に述べたように、ドラムユニット２０は、装置本体１００から駆動力の伝達や電力の供給等を受けるために、カップリング部１０７を介して装置本体１００に装着されている。カップリング部１０７はカップリングバネ１０７ａを有し、ドラムユニット２０は付勢部材としてのカップリングバネ１０７ａによって挿入方向手前側に向けて付勢されている。そのため、ドラムユニット２０が装置本体１００に装着されないと、ドラムユニット２０は移動機構としてのカップリングバネ１０７ａによって押し出されるようにして挿入方向手前側に移動され得る。本実施形態では、ドラムユニット２０が位置決め部１０６ａに係合されずに、ドラムユニット２０の挿入方向下流端が傾斜部１０６ｂの傾斜面１０６ｃよりも挿入方向下流側に位置したときに、ドラムユニット２０を挿入方向上流側に移動可能に付勢する。ドラムユニット２０はカップリングバネ１０７ａによって押し出されると、移動機構としての傾斜部１０６ｂの傾斜面１０６ｃを滑り落ちる。このようにして、ドラムユニット２０が装置本体１００に装着されなかった場合、あるいはドラムユニット２０の装着状態が解除された場合に、飛び出し量を十分に確保した状態にドラムユニット２０を装置本体１００から飛び出させ得る。なお、ドラムユニット２０を装置本体１００から飛び出させるためには、カップリングバネ１０７ａを用いることに限らず、上述したシャッター付勢バネ（不図示）などを用いてもよい。

ここで、傾斜部１０６ｂとドラムユニット２０の装置本体１００からの飛び出し量との関係について、図１６（ａ）乃至図１７を用いて説明する。図１６（ａ）は、ドラムユニット２０が装着状態である場合を示す。この場合、ドラムユニット２０の挿入方向上流端２０ｃは扉１０１の回動軸１０１ａを通る挿入方向に直交する垂線から距離Ｘ１だけ挿入方向下流側に位置する。図１６（ｂ）は、ドラムユニット２０が未装着状態である場合を示す。ここでは、ドラムユニット２０がリブ１０３ｃの接触面１０１ｄと接触する最低飛び出し位置まで所定量突出するように飛び出している。この場合、ドラムユニット２０の挿入方向上流端２０ｃは扉１０１の回動軸１０１ａを通る挿入方向に直交する垂線から距離Ｘ２だけ挿入方向上流側に位置する。そこで、ドラムユニット２０とリブ１０３ｃの接触面１０１ｄとを接触させるのに必要な最低飛び出し量は所定量、具体的には距離Ｘ１と距離Ｘ２との和とすればよい。図１７に、ドラムユニット２０が装着状態である場合におけるドラムレール１０６の近傍を模式的に示す。ドラムユニット２０の挿入方向下流端２０ｄから傾斜部１０６ｂの挿入方向上流端までの距離Ｘ３が距離Ｘ１と距離Ｘ２の和（Ｘ１＋Ｘ２）よりも大きければ、最低飛び出し量は保証される。即ち、傾斜部１０６ｂは、挿入方向が最低飛び出し量（Ｘ１＋Ｘ２）よりも大きい長さに形成されていればよい。

以上のように、本実施形態では、閉動作時に未装着状態のドラムユニット２０と接触することで扉１０１の閉動作を規制するリブ１０１ｃを扉１０１に設けた。このリブ１０１ｃは、ドラムユニット２０に接触しても挿入方向の正成分を持たない法線ベクトルＮ（図１３参照）を生じさせる接触面１０１ｄを有する。即ち、扉１０１が閉められると、ドラムユニット２０が接触面１０１ｄに接触するようにした。これにより、ドラムユニット２０が装着状態である場合は勿論のこと、ドラムユニット２０が未装着状態である場合であっても、扉１０１の閉動作時にドラムユニット２０を装置本体１００内に押し込む力が働かない。また、扉１０１の閉動作がドラムユニット２０により規制されるため、利用者は扉１０１を閉め切ることができない。従って、扉１０１の閉動作にあわせてドラムユニット２０が装置本体１００内に挿入されることはないので、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとは摺擦されない。

なお、ドラムユニット２０が所定量以上突出した状態、例えば最低飛び出し量よりも大きな飛び出し量で装置本体１００から飛び出した状態となった場合でも、現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとは摺擦されない。即ち、この場合には、扉１０１の閉動作時に扉１０１のリブ１０１ｃ以外よりも回転軌跡を描く扉１０１の先端側でドラムユニット２０と接触して、扉１０１の閉動作が規制される。その際にも、ドラムユニット２０は扉１０１によって装置本体１００内に押し込まれない。

なお、ドラムユニット２０が図１４に示した状態である場合に、仮に扉１０１の閉動作のみで装置本体１００にドラムユニット２０を押し込むことを考える。現像スリーブ１１の軸受１３ａ、１３ｂと感光ドラム２１の軸受２５ａ、２５ｂとが摺擦されないようにするためには、先にドラムユニット２０を装着位置まで押し込んでから、現像ユニット１０をドラムユニット２０側に接近させればよい。しかし、扉１０１の閉動作に応じては現像ユニット１０を移動させずにドラムユニット２０を装着位置まで挿入する動作のみを行わせるには、ドラムユニット２０のオーバーストローク量が大きくなり、装置が大型化してしまい得る。また、扉１０１による押し込みが可能なドラムユニット２０の挿入位置の範囲は限られる。そこで、本実施形態のように、装着位置にいない場合はドラムユニット２０を装置本体１００から飛び出させると、利用者はドラムユニット２０が装着状態であるか非装着状態であるかを明確に区別できる。

なお、本実施形態では、閉動作時の扉１０１のリブ１０１ｃに接触し、扉１０１の回動動作を規制するのはドラムユニット２０に限らない。例えば、ドラムレール１０６を装置本体１００から引き出し可能に構成した場合、ドラムレール１０６に接触させるようにしてもよい。あるいは、ドラムユニット２０の挿入位置に連動して移動し、扉１０１の接触面１０１ｄに接触し得る何らかの部材が別途に設けられていてもよい。また、ドラムユニット２０を挿抜可能とし、現像ユニット１０をドラムユニット２０側へ接離させる構成のものを示したがこれに限られない。例えば、現像ユニット１０を挿抜可能とし、ドラムユニット２０を現像ユニット１０側へ接離させるようにしてもよい。

１０…現像ユニット（現像ユニット）、１１…現像剤担持体（現像ユニット）、１３ａ（１３ｂ）…第二当接部（第二軸受部、軸受）、２０…像担持体ユニット（ドラムユニット）、２０ａ…突出部、２０ｂ…被係合部（連通孔）、２１…像担持体（感光ドラム）、２５ａ（２５ｂ）…第一当接部（第一軸受部、軸受）、１００…装置本体、１０１…扉、１０１ｃ…規制部材（リブ）、１０１ｄ…接触面、１０６…案内部（ドラムレール）、１０６ａ…係合部（位置決め部）、１０６ｂ…移動機構（傾斜部）、１０６ｃ…傾斜面、１０７ａ…移動機構（付勢部材、カップリングバネ）、２００…接離機構

Claims (9)

1. 現像剤担持体を有する現像ユニットと、
   像担持体を有する像担持体ユニットと、
   前記現像ユニットと前記像担持体ユニットの少なくともいずれか一方のユニットが所定位置に装着されるように挿抜可能な装置本体と、
   前記一方のユニットを挿抜方向に移動可能に支持して案内する案内部と、
   前記装置本体に回動可能に設けられ、前記所定位置に装着された状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を覆う閉位置と、前記状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を露出する開位置との間を回動する扉と、
   前記一方のユニットが前記所定位置に装着されていない場合に、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量以上突出するように、前記一方のユニットを挿入方向上流側に移動可能な移動機構と、を備え、
   前記扉は、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量突出した状態で、前記扉を前記閉位置に向けて回動させたときに前記一方のユニットの挿入方向上流端と接触する接触面を有し、前記接触面の法線方向と前記挿入方向とのなす角度が９０度以上の角度をなすように前記接触面が形成されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記一方のユニットに設けられた第一当接部と、
   他方のユニットに設けられ、前記第一当接部と当接して前記現像剤担持体と前記像担持体との間隔を規制する第二当接部と、
   前記第一当接部と前記第二当接部とが当接した第一位置と、前記第一当接部と前記第二当接部とが離れた第二位置との間で、前記他方のユニットを移動可能な接離機構と、を備え、
   前記接離機構は、前記扉を前記開位置から前記閉位置に向けて回動させたときに、前記扉の回動動作に連動して前記第二位置から前記第一位置に前記他方のユニットを移動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記一方のユニットは、前記挿入方向上流端が前記所定位置よりも前記挿入方向上流側に前記所定量突出した状態で、前記接触面に接触する突出部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記移動機構は、前記案内部に、前記所定位置に装着された状態の前記一方のユニットの挿入方向下流端から前記挿入方向上流側の所定範囲に、前記一方のユニットから離れる向きに傾斜するように形成され、前記一方のユニットの挿入時に前記一方のユニットの挿入方向下流端が乗り上がって前記所定位置に装着され、前記一方のユニットが前記所定位置に装着されていない場合に前記一方のユニットを挿入方向上流側に移動する傾斜部を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記案内部は、前記一方のユニットが前記所定位置に装着された状態で前記一方のユニットを前記所定位置に係合する係合部を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記移動機構は、前記一方のユニットが前記係合部に係合されずに、前記一方のユニットの挿入方向下流端が前記傾斜部の傾斜面よりも挿入方向下流側に位置したときに、前記一方のユニットを前記挿入方向上流側に移動可能に付勢する付勢部材を有する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体は、感光ドラムであり、
   前記一方のユニットは、ドラムユニットである、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第一当接部は、前記現像剤担持体を回転自在に軸支する第一軸受部に設けられ、
   前記第二当接部は、前記像担持体を回転自在に軸支する第二軸受部に設けられる、
   ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 現像剤担持体を有する現像ユニットと、
   像担持体を有する像担持体ユニットと、
   前記現像ユニットと前記像担持体ユニットの少なくともいずれか一方のユニットが所定位置に装着されるように挿抜可能な装置本体と、
   前記一方のユニットを挿抜方向に移動可能に支持して案内する案内部と、
   前記装置本体に回動可能に設けられ、前記所定位置に装着された状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を覆う閉位置と、前記状態の前記一方のユニットの挿入方向上流端を露出する開位置との間を回動する扉と、
   前記一方のユニットが前記所定位置に装着されていない場合に、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量以上突出するように、前記一方のユニットを挿入方向上流側に移動可能な移動機構と、を備え、
   前記扉は、前記一方のユニットの挿入方向上流端が前記所定位置よりも挿入方向上流側に所定量突出した状態で、前記扉を前記閉位置に向けて回動させたときに前記一方のユニットに接触して前記閉位置への回動を規制する規制部材を有する、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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