JP2016138990A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】現像ユニットを感光体から容易に離間させることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、画像形成装置本体に支持された感光体ドラム131と、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、画像形成装置本体に装着された場合に支点軸を中心として回動し、感光体ドラム131に現像剤を付与する現像ローラー302を含む現像ユニット134と、画像形成装置本体に対して回動し、現像ユニット134と接触する位置まで回動された場合に、現像ユニット134に対して感光体ドラム131に圧接する力を加える圧接レバー202および203と、画像形成装置本体に対して回動し、現像ユニット134と接触する位置まで回動された場合に、現像ユニット134に対して感光体ドラム131から離間する力を加える離間レバー204と、圧接レバー202および203ならびに離間レバー204の各々の回動を操作する操作レバー205とを備える。
【選択図】図4

Description

本発明は、画像形成装置に関する。より特定的には、本発明は、現像ユニットを画像形成装置本体から容易に離間させることのできる画像形成装置に関する。
電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたMFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。画像形成装置は一般に現像ローラーによって感光体上にトナー像を形成し、感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写した後、トナー像を転写材に定着することにより、転写材に画像を形成する。
画像形成装置における現像装置は、感光体上の静電潜像にトナーを吸着させることにより、感光体上にトナー像を形成する部分である。現像装置は、現像剤を撹拌する撹拌ローラーと、現像剤を潜像担持体上へ搬送する現像ローラーと、現像ローラーから感光体上へ搬送する現像剤の量を規制する規制部材などを含んでいる。現像装置や感光体は、消耗部品であり、独立したユニットとして画像形成装置本体に対して着脱可能とされている。現像ユニットや感光体ユニットは、寿命が来た時点で他の部品とは独立して交換される。
画像形成装置において、感光体と現像装置との隙間の間隔は、現像電界に影響を及ぼすため、高精度に規定される必要がある。従来、現像装置を画像形成装置内の決められた位置に固定する様々な技術が提案されている。
たとえば下記特許文献1には、現像ユニット圧接スライダと、現像ユニット圧接スライダを操作する操作レバーとを備えた画像形成装置が開示されている。現像ユニット圧接スライダは、現像ユニットの支持部材を介して、現像ユニットの圧接部材を感光体ユニットの被圧接部材に押し付ける押し付け状態と、押圧を解除した解除状態とをとることができる。
下記特許文献2には、画像形成装置に着脱自在に装着される現像器の底面を押圧して現像器の現像ローラーを感光体ドラムに圧接する押圧機構を備えた画像形成装置が開示されている。押圧機構は、押圧プレートと、押圧プレートを押し上げるカム部材と、カム部材が固定された作動回転軸と、作動回転軸を回転する操作部とを含んでいる。カム部材にはコイルバネが装着されており、常時待機位置の方向に付勢されている。
特開2010−224085号公報 特開2005−208075号公報
特許文献1および2の技術では、現像ユニットの交換などを目的として、現像ユニットを感光体から離間させる場合には、操作レバーが離間位置まで回動される。これにより、現像ユニットの圧接が解除され、現像ユニットは、その自重により圧接位置から離間位置まで移動する。
しかし、従来の技術においては、現像ユニットを感光体から離間させようとする場合に、現像ユニットが自重では離間位置まで移動しない場合があった。たとえば、現像ユニットの回転支点位置が重心のほぼ上にあり、自重による作用が小さい場合や、現像ユニットの現像ローラーなどを駆動する本体側の駆動部材との連結部分が現像ユニットの回動を阻害する場合などに、この問題は生じていた。
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、現像ユニットを感光体から容易に離間させることのできる画像形成装置を提供することである。
本発明の一の局面に従う画像形成装置は、画像形成装置本体に支持された感光体と、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、画像形成装置本体に装着された場合に支点軸を中心として回動し、感光体に現像剤を付与する現像ローラーを含む現像ユニットと、画像形成装置本体に対して回動し、現像ユニットと接触する位置まで回動された場合に、現像ユニットに対して感光体に圧接する力を加える圧接部材と、画像形成装置本体に対して回動し、現像ユニットと接触する位置まで回動された場合に、現像ユニットに対して感光体から離間する力を加える離間部材と、圧接部材および離間部材の各々の回動を操作する操作部材とを備える。
上記画像形成装置において好ましくは、現像ユニットを画像形成装置本体に対して装着する際の現像ユニットの挿入方向に対して平行に延在する操作軸をさらに備え、圧接部材、離間部材、および操作部材の各々は、操作軸に取り付けられており、同軸で回動する。
上記画像形成装置において好ましくは、圧接部材は、操作軸における挿入方向の手前側端部に取り付けられた第1の圧接部材と、操作軸における挿入方向の奥側端部に取り付けられた第2の圧接部材とを含み、離間部材は、操作軸における挿入方向の奥側端部に取り付けられており、操作軸における挿入方向の手前側端部には取り付けられていない。
上記画像形成装置において好ましくは、圧接部材が現像ユニットに対して感光体に圧接する力が最大となる場合の操作部材の位置から、操作部材を所定角度回転した場合に、離間部材は現像ユニットに対して感光体から離間する力を加え始める。
上記画像形成装置において好ましくは、操作部材は、現像ユニットと圧接部材とが接触し、現像ユニットと離間部材とが接触しない第1の状態と、現像ユニットと圧接部材とが接触せず、現像ユニットと離間部材とが接触する第2の状態との間で離間部材および圧接部材の各々の回動を操作する。
上記画像形成装置において好ましくは、現像ローラーに対して回転力を伝達する本体側駆動ギアをさらに備え、現像ユニットが画像形成装置本体に装着された場合に、支点軸は現像ユニットに含まれるいずれのローラーよりも上方にあり、現像ユニットは、支点軸と同軸で本体側駆動ギアに連結される。
上記画像形成装置において好ましくは、現像ユニットは、現像ローラーを収容する現像ユニット本体と、現像ユニット本体から突出するユニット側突出部と、ユニット側突出部から挿入方向に対して平行に延在するユニット側係合部とをさらに含み、離間部材は、現像ユニットと接触する位置まで回動された場合に、現像ユニット本体とユニット側係合部との間において、ユニット側係合部に対して、感光体から現像ユニットを離間する力を加える。
本発明によれば、現像ユニットを感光体から容易に離間させることのできる画像形成装置を提供することができる。
本発明の一実施の形態における画像形成装置100の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態における現像ユニット134の構成を示す斜視図である。 現像ユニット134を支持する画像形成装置本体側の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態において、画像形成装置本体に現像ユニット134が装着された場合の、現像ユニット134およびその周囲の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態における、離間レバー204付近の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態における、レバーユニット200と現像ユニット134との関係を示す一部断面図である。 操作レバー205が矢印AR2(図4)で示す方向に回動された場合における、現像ユニット134と、圧接レバー203または離間レバー204との接触位置の変化を模式的に示す断面図である。 図7(c)の拡大図である。
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、画像形成装置がモノクロコピー機である場合について説明する。画像形成装置は、モノクロコピー機である場合の他、カラーコピー機、MFP、ファクシミリ装置、またはプリンターなどであってもよい。
以降の説明において、感光体ドラム131および現像ユニット134を除く画像形成装置100の部分を「画像形成装置本体」と記すことがある。また、画像形成装置本体に現像ユニット134を装着する際の、現像ユニット134の挿入方向の手前側を「手前側」、奥側を「奥側」と記すことがある。
図1は、本発明の一実施の形態における画像形成装置100の構成を示す断面図である。
図1を参照して、画像形成装置100は、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置であって、給紙部110と、用紙搬送部120と、画像形成部130と、定着部140と、排紙トレイ150と、ADF(Auto Document Feeder)部160と、スキャナー170とを備えている。
給紙部110は、サイズ毎に用紙を収納しておくための複数の給紙カセットと、複数の給紙カセットのいずれかから用紙を繰り出すための給紙ローラーとを含んでいる。
用紙搬送部120は、搬送経路RTに沿って用紙を搬送する。搬送経路RTは、図1中下方向から上方向へ延びている。用紙搬送部120は、転写ローラー135へ用紙を繰り出すタイミングをとるためのレジストローラーや、画像形成後の用紙を排紙トレイ150へ排紙するための排紙ローラーなどを含んでいる。
画像形成部130は、電子写真方式により用紙上に画像を転写する。画像形成部130は、感光体ドラム131と、帯電装置132と、露光装置133と、現像ユニット134と、転写ローラー135と、クリーナー136とを含んでいる。
帯電装置132は、感光体ドラム131上に帯電する。露光装置133は、画像データに基づいて、帯電装置132により一様に帯電された感光体ドラム131上に潜像を形成する。現像ユニット134は、現像ローラー302や撹拌ローラー310などによって構成されている。現像ユニット134は、潜像が形成された感光体ドラム131上に、現像ローラー302にてトナーを付着させることにより、トナー像を形成する(現像する)。撹拌ローラー310は、現像剤を撹拌し、現像ローラー302に供給する。転写ローラー135は、感光体ドラム131に形成されたトナー像を用紙に転写する。転写ローラー135には高電圧が印加されている。クリーナー136は、現像後に感光体ドラム131上に残った電荷やトナーを除去する。
感光体ユニット137は、感光体ドラム131(感光体の一例)と、帯電装置132と、クリーナー136とにより構成されている。感光体ユニット137および現像ユニット134の各々は、画像形成装置本体に対して着脱可能である。
定着部140は、用紙上に転写されたトナー像を定着させる。定着部140は、搬送経路RTにおける転写ローラー135よりも下流側に配置されている。定着部140は、加圧ローラーと加熱ローラーとを含んでいる。
ADF部160は、原稿トレイ161に配置された原稿を1枚ずつスキャナー170に送る。
スキャナー170は、原稿の画像を読み取り、画像データを作成する。
続いて、本実施の形態の画像形成装置100における現像ユニット134およびその周囲の構成について説明する。
図2は、本発明の一実施の形態における現像ユニット134の構成を示す斜視図である。
図2を参照して、現像ユニット134は、現像ユニット本体301と、現像ローラー302と、現像ユニット支点303および304と、現像ローラーギア305と、ころ306および307とを含んでいる。矢印AR1は、現像ユニット134を画像形成装置本体に対して装着する際の現像ユニット134の挿入方向(以降、現像ユニット134の挿入方向と記すことがある)である。現像ユニット134の挿入方向は、現像ローラー302の延在方向(長手方向)に対して平行である。
現像ユニット本体301は、現像ローラー302を収容している。現像ローラー302は、感光体ドラム131に現像剤を付与する。現像ローラー302は、その一部分が現像ユニット本体301の内部に収容されており、別の部分が現像ユニット本体301の上面から露出している。現像ユニット本体301および現像ローラー302は、図2中横方向に延在している。
現像ユニット134は、現像ユニット支点303および304の各々で画像形成装置本体に対して回動可能に支持される。現像ユニット支点303および304の各々は、現像ユニット134の回動の中心となる支点軸P2を構成する。現像ユニット支点303は現像ユニット本体301の手前側に設けられており、現像ユニット支点304は現像ユニット本体301の奥側に設けられている。
現像ローラーギア305は、本体側駆動ギア251(図3)とともに現像ローラー302などに対して回転力を伝達する。
ころ306および307は、現像ローラー302の外周に設けられている。ころ306および307の各々は、現像ローラー302と感光体ドラム131との間の隙間の精度を出すためのものである。
図3は、現像ユニット134を支持する画像形成装置本体側の構成を示す斜視図である。
図3を参照して、画像形成装置100は、画像形成装置本体側の部材として、本体側駆動ギア(本体側ドッキングギア)251をさらに備えている。現像ユニット134は、現像ユニット支点304によって、支点軸P2と同軸で本体側駆動ギア251に連結される。現像ユニット134が画像形成装置本体に装着された場合に、支点軸P2は現像ユニット134に含まれるいずれのローラー(現像ローラーおよび撹拌ローラー)よりも上方にある。
図4は、本発明の一実施の形態において、画像形成装置本体に現像ユニット134が装着された場合の、現像ユニット134およびその周囲の構成を示す斜視図である。
図4を参照して、感光体ドラム131は、現像ローラー302に近接した位置において画像形成装置本体に支持されている。画像形成装置100は、画像形成装置本体側の部材としてレバーユニット200をさらに備えている。レバーユニット200は、現像ユニット134の図4中左側に設けられている。
レバーユニット200は、操作軸201と、圧接レバー202および203(圧接部材の一例)と、離間レバー204(離間部材の一例)と、操作レバー205(操作部材の一例)とを含んでいる。操作軸201は、現像ユニット134の挿入方向および現像ローラー302の延在方向に対して平行に延在している。操作軸201は、レバーユニット200の回動の中心となる支点軸P1を構成する。圧接レバー202および203、離間レバー204、ならびに操作レバー205の各々は、操作軸201に取り付けられており、画像形成装置本体に対して同軸で回動する。
圧接レバー202は、操作軸201における手前側端部に取り付けられている。圧接レバー203は、操作軸201における奥側端部に取り付けられている。圧接レバー202および203の各々は、操作軸201から現像ユニット134側の同一の方向に突出している。
離間レバー204は、操作軸201における挿入方向の奥側端部にのみ取り付けられている。離間レバー204は、挿入方向の手前側端部には取り付けられていない。離間レバー204は、圧接レバー202および203の各々とは異なる現像ユニット134側の方向に操作軸201から突出している。
操作レバー205は、圧接レバー202および203、ならびに離間レバー204の各々の回動を操作するためのものである。操作レバー205は、現像ユニット134側とは反対側に操作軸201から突出している。
図5は、本発明の一実施の形態における、離間レバー204付近の構成を示す斜視図である。図5(a)は、現像ユニット134が圧接レバー202および203と接触する状態を示す図である。図5(b)は、現像ユニット134が離間レバー204と接触する状態を示す図である。なお図5では、説明の便宜のため、圧接レバー203の図示を省略している。
図4および図5を参照して、現像ユニット134は、ユニット側突出部311と、ユニット側係合部312と、ユニット側接触部313および315とをさらに備えている。
ユニット側接触部313および315は、レバーユニット200に対向して現像ユニット本体301の外面に設けられている。ユニット側接触部313は、圧接レバー203と接触する部分である。ユニット側接触部315(図4)は、圧接レバー202と接触する部分である。
ユニット側突出部311は、ユニット側接触部313からレバーユニット200に向けて突出している。ユニット側係合部312は、ユニット側突出部311の先端付近から、現像ユニット134の挿入方向および現像ローラー302の延在方向に対して平行に延在している。ユニット側係合部312は、離間レバー204と接触(係合)する部分である。
離間レバー204は、レバー側突出部204aと、レバー側延在部204bとを含んでいる。レバー側突出部204aは、操作軸201から現像ユニット134に向かって突出している。レバー側延在部204bは、レバー側突出部204aの先端付近から、操作軸201に対して平行に延在している。
図6は、本発明の一実施の形態における、レバーユニット200と現像ユニット134との関係を示す一部断面図である。図6(a)は、現像ユニット134が圧接レバー202および203と接触する状態を示す図である。図6(b)は、現像ユニット134が離間レバー204と接触する状態を示す図である。
図5(a)および図6(a)を参照して、圧接レバー203は、現像ユニット134と接触する位置まで回動されている。この場合、圧接レバー203および205の各々は、ユニット側接触部313および315の各々と接触し、現像ユニット134に対して矢印AR3で示す力を加える。この力は、現像ユニット134を感光体ドラム131に圧接する力に相当する。なお、離間レバー204のレバー側延在部204bは、現像ユニット本体301とユニット側係合部312との間の位置よりも下方に存在しており、現像ユニット134とは接触していない。
支点軸P2に支持されて回動可能な現像ユニット134を、2つの圧接レバー202および203を用いて感光体ドラム131に対して押圧することにより、現像ユニット134の正確な位置決めを行うことができる。
レバーユニット200を図5(a)および図6(a)に示す状態から、図5(b)および図6(b)に示す状態に変更する際には、操作レバー205は図4中矢印AR2で示す方向に回動される。
図5(b)および図6(b)を参照して、離間レバー204は、現像ユニット134と接触する位置まで回動されている。この場合、離間レバー204のレバー側延在部204bは、現像ユニット本体301とユニット側係合部312との間の位置に存在している。レバー側延在部204bの操作軸201側の面は、ユニット側係合部312と接触(係合)している。離間レバー204は、ユニット側係合部312に対して矢印AR4で示す向きの力を加える。この力は、感光体ドラム131から現像ユニット134を離間する力に相当する。なお、圧接レバー203は、ユニット側接触部313よりも上方まで回動しており、現像ユニット134とは接触していない。
図7は、操作レバー205が矢印AR2(図4)で示す方向に回動された場合における、現像ユニット134と、圧接レバー203または離間レバー204との接触位置の変化を模式的に示す断面図である。なお、図7(a)に示す位置に圧接レバー203がある場合の操作レバー205の回動角度を0度とする。操作レバー205の回動角度は、図7(b)、図7(c)、図7(d)、および図7(e)という順序で増加する。
図7を参照して、ユニット側接触部313には凹部313aが設けられている。図7(a)に示す状態では、圧接レバー203の先端は凹部313aの凹部と係合している。この状態では、圧接レバー203が現像ユニット134に対して感光体ドラム131に圧接する力が最大となる。
図7(a)に示す状態から、操作レバー205を矢印AR2で示す方向に回動させると、圧接レバー203は徐々に上方に回動し、ユニット側接触部313との接触位置が上部にずれる(図7(b))。図7(c)の状態では、圧接レバー203はユニット側接触部313と接触しなくなる。図7(d)および図7(e)の状態では、離間レバー204はユニット側係合部312と係合し、現像ユニット134に対して感光体ドラム131から離間する力を加え始める。離間レバー204は、現像ユニット134の一部(ユニット側係合部312)と摺動して現像ユニット134を感光体ドラム131から遠ざける方向に回転させる。
図7(a)に示す状態から操作レバー205を所定角度回転した場合に、離間レバー204は現像ユニット134に対して感光体ドラム131から離間する力を加え始める。これにより、圧接する力が弱まった後で離間する力を現像ユニット134に与えることができるので、操作レバー205の操作力量を小さくすることができ、操作性を良好にすることができる。
図8は、図7(c)の拡大図である。
図8を参照して、レバー側延在部204bは、円弧の断面を有する部分204cを含み、部分204cの曲率半径はユニット側係合部312の半径よりも大きいことが好ましい。これにより、離間レバー204とユニット側係合部312との摺動がスムーズになる。
上述の実施の形態によれば、回動する操作軸と同軸である圧接レバーの他に、離間レバーを設け、離間レバーから現像ユニットに対して、感光体ドラムから離間させる力を加える。これにより、簡単な構成で現像ユニットを感光体ドラムから容易に離間させることができる。
また、圧接レバー、離間レバー、および操作レバーの各々は操作軸に取り付けられており、同軸で回動するので、操作性を損ねることなく、現像ユニットを感光体ユニットから離間させることができる。
また、離間レバーが操作軸における奥側端部に取り付けられており、操作軸における手前側端部には取り付けられていないので、現像ユニットを着脱する際に離間レバーが現像ユニットと干渉せず、操作性を維持することができる。
また、現像ユニットの支点軸が現像ユニットの重心のほぼ上方にあるような、現像ユニット134の自重によって回転させる成分が小さくなる場合でも、離間レバーによって確実に現像ユニットを離間させることができる。
さらに、現像ユニットに駆動を伝達する本体側駆動ギアが現像ユニットの支点軸と同軸上にあって、駆動連結離間している場合、本体側との駆動の連結で現像ユニットが回転しにくい場合でも、離間レバーによって現像ユニットを確実に離間させることができる。
なお、本実施の形態の変形例として、圧接レバーと離間レバーとの各々の回動を操作するための複数個の操作レバーが設けられていてもよい。
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
100 画像形成装置
110 給紙部
120 用紙搬送部
130 画像形成部
131 感光体ドラム
132 帯電装置
133 露光装置
134 現像ユニット
135 転写ローラー
136 クリーナー
137 感光体ユニット
140 定着部
150 排紙トレイ
160 ADF(Auto Document Feeder)部
161 原稿トレイ
170 スキャナー
200 レバーユニット
201 操作軸
202,203 圧接レバー
204 離間レバー
204a レバー側突出部
204b レバー側延在部
205 操作レバー
251 本体側駆動ギア
301 現像ユニット本体
302 現像ローラー
303,304 現像ユニット支点
305 現像ローラーギア
310 撹拌ローラー
311 ユニット側突出部
312 ユニット側係合部
313 ユニット側接触部
313a 凹部
315 ユニット側接触部
P2 支点軸
RT 搬送経路

Claims (7)

  1. 画像形成装置本体に支持された感光体と、
    前記画像形成装置本体に対して着脱可能であり、前記画像形成装置本体に装着された場合に支点軸を中心として回動し、前記感光体に現像剤を付与する現像ローラーを含む現像ユニットと、
    前記画像形成装置本体に対して回動し、前記現像ユニットと接触する位置まで回動された場合に、前記現像ユニットに対して前記感光体に圧接する力を加える圧接部材と、
    前記画像形成装置本体に対して回動し、前記現像ユニットと接触する位置まで回動された場合に、前記現像ユニットに対して前記感光体から離間する力を加える離間部材と、
    前記圧接部材および前記離間部材の各々の回動を操作する操作部材とを備えた、画像形成装置。
  2. 前記現像ユニットを前記画像形成装置本体に対して装着する際の前記現像ユニットの挿入方向に対して平行に延在する操作軸をさらに備え、
    前記圧接部材、前記離間部材、および前記操作部材の各々は、前記操作軸に取り付けられており、同軸で回動する、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記圧接部材は、
    前記操作軸における前記挿入方向の手前側端部に取り付けられた第1の圧接部材と、
    前記操作軸における前記挿入方向の奥側端部に取り付けられた第2の圧接部材とを含み、
    前記離間部材は、前記操作軸における前記挿入方向の奥側端部に取り付けられており、前記操作軸における前記挿入方向の手前側端部には取り付けられていない、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記圧接部材が前記現像ユニットに対して前記感光体に圧接する力が最大となる場合の前記操作部材の位置から、前記操作部材を所定角度回転した場合に、前記離間部材は前記現像ユニットに対して前記感光体から離間する力を加え始める、請求項2または3に記載の画像形成装置。
  5. 前記操作部材は、前記現像ユニットと前記圧接部材とが接触し、前記現像ユニットと前記離間部材とが接触しない第1の状態と、前記現像ユニットと前記圧接部材とが接触せず、前記現像ユニットと前記離間部材とが接触する第2の状態との間で前記離間部材および前記圧接部材の各々の回動を操作する、請求項2〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記現像ローラーに対して回転力を伝達する本体側駆動ギアをさらに備え、
    前記現像ユニットが前記画像形成装置本体に装着された場合に、前記支点軸は前記現像ユニットに含まれるいずれのローラーよりも上方にあり、前記現像ユニットは、前記支点軸と同軸で前記本体側駆動ギアに連結される、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記現像ユニットは、
    前記現像ローラーを収容する現像ユニット本体と、
    前記現像ユニット本体から突出するユニット側突出部と、
    前記ユニット側突出部から前記挿入方向に対して平行に延在するユニット側係合部とをさらに含み、
    前記離間部材は、前記現像ユニットと接触する位置まで回動された場合に、前記現像ユニット本体と前記ユニット側係合部との間において、前記ユニット側係合部に対して、前記感光体から前記現像ユニットを離間する力を加える、請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
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