JP2022178966A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】着脱ユニットの装置本体に対する位置決め精度を向上した画像形成装置を提供する。【解決手段】シートに画像を形成する画像形成装置において、装置本体と、前記装置本体に対して装着方向に装着され、前記装置本体に着脱可能に支持される着脱ユニットと、を備え、前記着脱ユニットは、第1被位置決め部及び第2被位置決め部を有し、前記装置本体は、前記第1被位置決め部が係合することで前記着脱ユニットを前記装着方向において位置決めする第1位置決め部と、前記第2被位置決め部が係合することで前記着脱ユニットを前記装着方向に交差する第1方向において位置決めする第2位置決め部と、を共に備える、1つのフレーム部材を有し、前記第2位置決め部は、前記装着方向及び前記第1方向に交差する第2方向において、前記第1位置決め部とは異なる位置に配置される。【選択図】図4
Description
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
従来、装置本体に着脱可能に支持されるプロセスカートリッジを有し、プロセスカートリッジを交換可能な画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。この装置本体は、左右に1対の側板を有し、側板には、2本のレール状の溝が形成されている。これらの溝の端部にプロセスカートリッジの第1位置決め部及び第2位置決め部が係合することで、プロセスカートリッジが位置決めされる。
しかしながら、特許文献1に記載の側板は、同一平面上に大きな2本のレール状の溝が形成されているため、剛性が低下する虞があった。プロセスカートリッジを支持する側板の剛性が低下すると、プロセスカートリッジの位置決め精度が低下する虞がある。
そこで、本発明は、着脱ユニットの装置本体に対する位置決め精度を向上した画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置において、装置本体と、前記装置本体に対して装着方向に装着され、前記装置本体に着脱可能に支持される着脱ユニットと、を備え、前記着脱ユニットは、第1被位置決め部及び第2被位置決め部を有し、前記装置本体は、前記第1被位置決め部が係合することで前記着脱ユニットを前記装着方向において位置決めする第1位置決め部と、前記第2被位置決め部が係合することで前記着脱ユニットを前記装着方向に交差する第1方向において位置決めする第2位置決め部と、を共に備える、1つのフレーム部材を有し、前記第2位置決め部は、前記装着方向及び前記第1方向に交差する第2方向において、前記第1位置決め部とは異なる位置に配置される、ことを特徴とする。
本発明によると、着脱ユニットの装置本体に対する位置決め精度を向上することができる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態に係る画像形成装置1を示す斜視図である。図2は、画像形成装置1の構成を示す断面図である。画像形成装置1は、外部機器から入力される画像情報に基づいて記録材に画像を形成するモノクロプリンターである。記録材には、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布等の、材質の異なる様々なシート材が含まれる。
図1は、第1の実施の形態に係る画像形成装置1を示す斜視図である。図2は、画像形成装置1の構成を示す断面図である。画像形成装置1は、外部機器から入力される画像情報に基づいて記録材に画像を形成するモノクロプリンターである。記録材には、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布等の、材質の異なる様々なシート材が含まれる。
また、以下の説明において、画像形成装置1が水平な面に設置された場合における画像形成装置1の高さ方向(鉛直方向とは反対の方向)をZ方向とする。Z方向と交差し、後述する感光ドラム11の回転軸線方向(主走査方向)と平行な方向をX方向とする。X方向及びZ方向と交差する方向をY方向とする。X方向、Y方向、Z方向は、好ましくは互いに垂直に交差する。また便宜上、X方向においてプラス側を右側、マイナス側を左側と呼び、Y方向においてプラス側を前側または正面側、マイナス側を後側または背面側と呼び、Z方向においてプラス側を上側、マイナス側を下側と呼ぶ。
[全体構成]
画像形成装置1は、図1及び図2に示すように、記録材にトナー像を形成する画像形成部40と、記録材Pを給送する給送部30と、画像形成部40によって形成されたトナー像を記録材に定着させる定着ユニット9と、排出ローラ対10と、を有している。
画像形成装置1は、図1及び図2に示すように、記録材にトナー像を形成する画像形成部40と、記録材Pを給送する給送部30と、画像形成部40によって形成されたトナー像を記録材に定着させる定着ユニット9と、排出ローラ対10と、を有している。
画像形成部40は、スキャナユニット50と、電子写真方式のプロセスユニット20と、プロセスユニット20の感光ドラム11に形成されたトナー像をシートとしての記録材Pに転写する転写ローラ7と、を有している。プロセスユニット20は、感光ドラム11と、感光ドラム11の周囲に配置されたクリーニングユニット13、帯電ローラ17、現像ローラ12、及びトナーを収容する収容部18と、を有している。なお、プロセスユニット20は、画像形成装置1の装置本体2に対してビス留めされていてもよく、サービスマンによって取り外されるものも含む。
像担持体としての感光ドラム11は、円筒型に成形された感光体である。本実施の形態の感光ドラム11は、アルミニウムで成形されたドラム状の基体上に、負帯電性の有機感光体で形成された感光層を有している。また、像担持体としての感光ドラム11は、モータによって所定の方向(図中R方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。
帯電ローラ17は、感光ドラム11に所定の圧接力で接触し、帯電部を形成する。また、帯電高圧電源によって所望の帯電電圧を印加されることで、感光ドラム11の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施の形態では、感光ドラム11は帯電ローラ17により負極性に帯電する。
スキャナユニット50は、外部機器から入力された画像情報に対応したレーザ光を、ポリゴンミラーを用いて感光ドラム11に照射することで、感光ドラム11の表面を走査露光する。この露光により、感光ドラム11の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。なお、スキャナユニット50は、レーザスキャナ装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム11の長手方向に沿って複数のLEDが配列されたLEDアレイを有するLED露光装置を採用しても良い。
現像ローラ12は、トナー収容部としての収容部18によって回転可能に支持されている。また、現像ローラ12は、感光ドラム11に対向するように配置されている。なお、収容部18には、収容部18に収容されている現像剤としてのトナーを現像ローラ12の表面に塗布する供給ローラを設けてもよい。
本実施の形態の着脱ユニットとしてのプロセスユニット20は、現像方式として接触現像方式を用いている。即ち、現像ローラ12に担持されたトナー層が、感光ドラム11と現像ローラ12とが対向する現像部(現像領域)において感光ドラム11と接触する。現像ローラ12には現像高圧電源によって現像電圧が印加される。現像電圧の下で、現像ローラ12に担持されたトナーが感光ドラム11の表面の電位分布に従って現像ローラ12からドラム表面に転移することで、静電潜像がトナー像に現像される。
また、本実施の形態のトナーは磁性成分を含有せず、主に分子間力や静電気力(鏡像力)によってトナーが現像ローラ12に担持される、所謂非磁性の一成分現像剤である。ただし、磁性成分を含有する一成分現像剤を用いてもよい。また、一成分現像剤には、トナー粒子以外にもトナーの流動性や帯電性能を調整するための添加物(例えば、ワックスやシリカ微粒子)が含まれている場合がある。また、現像剤として非磁性のトナーと磁性を有するキャリアとによって構成された二成分現像剤を用いてもよい。磁性を有する現像剤を用いる場合、現像剤担持体としては、例えば内側にマグネットが配置された円筒状の現像スリーブが用いられる。
定着ユニット9は、記録材上のトナーを加熱して溶融させると共に圧力を付与することで画像の定着処理を行う熱定着方式のものである。定着ユニット9は、定着ヒータ9cを内蔵する加熱ローラ9aと、加熱ローラ9aに圧接する加圧ローラ9bと、を備える。
給送部30は、記録材Pが積載されるカセット4と、ピックアップローラ3と、給送ローラ5aと、分離ローラ5bと、を有している。画像形成装置1の正面側の端面の一部には、前カバー70が設けられ、前カバー70は、回路基板100を覆っている。画像形成装置1の装置本体2は、筐体72を有している。筐体72は、前カバー70と、排出トレイ14と、背面カバー75(図3(a)(b)参照)と、前カバー70、排出トレイ14及び背面カバー75以外の画像形成装置1の外装を構成する外装カバー71と、を有している。筐体72には、排出トレイ14へ排出されるシートが通過する排出口15が形成されている。
また、プロセスユニット20には、外部から供給されたトナーを受け入れるための受入口としての補給口200(図4参照)が設けられている。補給口200は、収容部18に連通しており、プロセスユニット20が装置本体2に装着された状態で、排出トレイ14を上方に開くことで露出される。そして、ユーザは、露出された補給口200に補給用のトナー容器を装着することで、補給口200を介して収容部18にトナーを補給することができる。このように、本実施の形態のプロセスユニット20は、装置本体2に装着された状態で、収容部18にトナーを補給可能に構成されている。
図2に示すように、画像形成装置1は回路基板100を有している。回路基板100は、絶縁体でできた配線板101と、配線板101にはんだ付けされた電子部品111,121によって構成されている。配線板101の板の上や内部には導体の配線が施されているため、電子部品111,121は電気的に接続されている。回路基板100は、画像形成装置1の外部から供給された交流電流を直流に変換したり、画像形成プロセスに必要な所定の電圧値を得るために入力電圧を変換したりする機能をもつ。
回路基板100は、電子部品111,121が搭載された配線板101の面が排出方向と交差するような向きに配置されている。さらに、配線板101は排出方向において前カバー70とスキャナユニット50の間に設けられている。電子部品111,121は、配線板101上においてスキャナユニット50と対向する側の面に設けられている。
次に、画像形成装置1の画像形成動作について説明する。画像形成装置1に画像形成の指令が入力されると、画像形成装置1に接続された外部のコンピュータから入力された画像情報に基づいて、画像形成部40による画像形成プロセスが開始される。スキャナユニット50は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム11に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム11は、帯電ローラ17により予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム11上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ12によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム11上にトナー像が形成される。
上述の画像形成プロセスに並行して、給送部30のピックアップローラ3は、カセット4に支持された記録材Pを送り出す。記録材Pは、給送ローラ5a及び分離ローラ5bによって1枚ずつに分離され、搬送ローラ対5cに搬送される。そして、記録材Pは、搬送部としての搬送ローラ対5cによって、転写ローラ7及び感光ドラム11によって形成される転写ニップN1に向けて搬送される。
転写ローラ7には、転写高圧電源から転写電圧が印加され、搬送ローラ対5cによって搬送される記録材Pに感光ドラム11に担持されているトナー像が転写される。トナー像を転写された記録材Pは、定着ユニット9に搬送され、定着ユニット9の加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとの間のニップ部を通過する際にトナー像が加熱及び加圧される。これによりトナー粒子が溶融し、その後固着することで、トナー像が記録材Pに定着する。定着ユニット9を通過した記録材Pは、排出ローラ対10によって排出口15から画像形成装置1の外部(機外)に排出され、排出トレイ14に積載される。
記録材Pの両面に画像を形成する場合には、排出ローラ対10は、第1面に画像が形成された記録材Pをスイッチバックさせることで、記録材Pを両面搬送路16に案内する。両面搬送路16に案内された記録材Pは、両面搬送ローラ対5dによって再び転写ローラ7に向けて搬送される。記録材Pは転写ローラ7によって第2面に画像が形成された後、排出ローラ対10によって機外に排出される。記録材Pにトナー像が転写された後、感光ドラム11上に残存したトナーは、クリーニングユニット13によってクリーニングされる。
図3(a)(b)に示すように、画像形成装置1の背面には、開閉可能に支持される背面カバー75が設けられている。開閉部材としての背面カバー75は、閉じられた状態でプロセスユニット20を覆っており、開かれることでプロセスユニット20を露出させる。プロセスユニット20は、背面カバー75が開かれた状態で、図4に示す装着方向ADに装置本体2に対して装着することができ、また装着方向ADとは反対方向の取り外し方向に取り外すことができる。装着方向ADは、Y方向に沿った方向である。
また、背面カバー75が開かれることで、両面搬送路16(図2参照)が開放される。すなわち、背面カバー75は、両面搬送路16を覆う閉位置と、両面搬送路16を外部に露出させる開位置と、の間で移動可能である。これにより、両面搬送路16で発生したジャムを解消することができる。また、両面搬送路16が開位置に位置する状態で不図示の転写ユニットが開かれることで、搬送ローラ対5cによって搬送されるシートが通過する搬送路19(図2参照)が開放される。
[プロセスユニットの位置決め構成]
次に、図4乃至図8を用いて、プロセスユニット20の位置決め構成について説明する。図4は、プロセスユニット20を装着する前の状態の画像形成装置1を示す斜視図である。図5(a)は、左側板フレーム73によるプロセスユニット20の位置決め構成を示す背面図及び拡大図であり、図5(b)は、右側板フレーム74によるプロセスユニット20の位置決め構成を示す背面図及び拡大図である。
次に、図4乃至図8を用いて、プロセスユニット20の位置決め構成について説明する。図4は、プロセスユニット20を装着する前の状態の画像形成装置1を示す斜視図である。図5(a)は、左側板フレーム73によるプロセスユニット20の位置決め構成を示す背面図及び拡大図であり、図5(b)は、右側板フレーム74によるプロセスユニット20の位置決め構成を示す背面図及び拡大図である。
図4に示すように、プロセスユニット20は、X方向に平行な長手方向LDにおける端面としての左側面30L及び右側面30Rを有している。左側面30Lには、第1被位置決め部としての左位置決めボス21Lと、第2被位置決め部としての左回転規制ボス22Lと、が設けられ、右側面30Rには、右位置決めボス21Rと、右回転規制ボス22Rと、が設けられている(図7(b)参照)。左位置決めボス21L及び右位置決めボス21Rは、プロセスユニット20の装着方向ADにおいて、それぞれ左回転規制ボス22L及び右回転規制ボス22Rの上流に配置されている。
画像形成装置1の装置本体2は、板金部材から構成される左側板フレーム73及び右側板フレーム74を有しており、これら左側板フレーム73及び右側板フレーム74は、第2方向としての長手方向LDにおいて空隙を存して対向している。
図4及び図5(a)に示すように、フレーム部材としての左側板フレーム73は、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に沿った方向に延びる左第1面81Lf及び左第2面82Lfを有している。左第2面82Lfは、第1面としての左第1面81Lfを絞り加工することで、長手方向LDにおいて左第1面81Lfよりも距離X1だけ装置本体2の内側に配置されている。すなわち、左第1面81Lfと左第2面82Lfは、同一平面上にない。本実施の形態では、第2面としての左第2面82Lfは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に平行な面から構成されているが、これに限定されない。例えば、左第2面82Lfは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に沿った湾曲面でもよい。
左第1面81Lfには、左位置決めボス21Lが係合可能な左位置決め部81Lが形成されており、第1位置決め部としての左位置決め部81Lは、装着方向ADにおける上流側が開放された切欠きである。左第2面82Lfには、左回転規制ボス22Lが係合可能な左回転規制部82Lが形成されており、第2位置決め部としての左回転規制部82Lは、装着方向ADにおける上流側が開放されたU字状の切欠きである。なお、左第2面82Lfは、絞り加工によって形成されているため、左位置決め部81Lに向けて左位置決めボス21Lを案内する斜面を形成してもよい。
そして、左第1面81Lfと左第2面82Lfが長手方向LDにおいて距離X1だけ離れて設けられているため、左回転規制部82Lも、左位置決め部81Lに対して長手方向LDにおいて距離X1だけ離れて配置されている。言い換えれば、左回転規制部82Lは、長手方向LDにおいて、左位置決め部81Lとは異なる位置に配置されている。
同様に、図4及び図5(b)に示すように、右側板フレーム74は、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に沿って延びる右第1面81Rf及び右第2面82Rfを有している。右第2面82Rfは、右第1面81Rfを絞り加工することで、長手方向LDにおいて右第1面81Rfよりも距離X2だけ装置本体2の内側に配置されている。すなわち、右第1面81Rfと右第2面82Rfは、同一平面上にない。本実施の形態では、右第1面81Rf及び右第2面82Rfは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に平行な面から構成されているが、これに限定されない。例えば、右第2面82Rfは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に沿った湾曲面でもよい。
右第1面81Rfには、右位置決めボス21Rが係合可能な右位置決め部81Rが形成されており、右位置決め部81Rは、装着方向ADにおける上流側が開放された切欠きである。右第2面82Rfには、右回転規制ボス22Rが係合可能な右回転規制部82Rが形成されており、右回転規制部82Rは、装着方向ADにおける上流側が開放されたU字状の切欠きである。なお、右第2面82Rfは、絞り加工によって形成されているため、右位置決め部81Rに向けて右位置決めボス21Rを案内する斜面を形成してもよい。
そして、右第1面81Rfと右第2面82Rfが長手方向LDにおいて距離X2だけ離れて設けられているため、右回転規制部82Rも、右位置決め部81Rに対して長手方向LDにおいて距離X2だけ離れて配置されている。言い換えれば、右回転規制部82Rは、長手方向LDにおいて、右位置決め部81Rとは異なる位置に配置されている。
図6(a)は、プロセスユニット20が装着された状態の画像形成装置1を示す斜視図であり、図6(b)は、左位置決め部81L及び左回転規制部82Lを示す拡大図である。図5(a)乃至図6(b)に示すように、プロセスユニット20が装置本体2に装着されると、不図示の付勢機構により、プロセスユニット20は、背面側から正面側に向かって付勢される。プロセスユニット20が装置本体2に装着された状態では、プロセスユニット20の左位置決めボス21L及び左回転規制ボス22Lは、それぞれ左側板フレーム73の左位置決め部81L及び左回転規制部82Lに係合する。同様に、プロセスユニット20が装置本体2に装着された状態では、プロセスユニット20の右位置決めボス21R及び右回転規制ボス22Rは、それぞれ右側板フレーム74の右位置決め部81R及び右回転規制部82Rに係合する。
プロセスユニット20は、左位置決めボス21L及び右位置決めボス21Rが左位置決め部81L及び右位置決め部81Rにそれぞれ係合することで、装着方向ADにおいて位置決めされる。また、プロセスユニット20は、左回転規制ボス22L及び右回転規制ボス22Rが左回転規制部82L及び右回転規制部82Rにそれぞれ係合することで、左位置決めボス21L及び右位置決めボス21Rを中心とした回転移動が規制される。すなわち、プロセスユニット20は、第1方向としてのZ方向において位置決めされる。
より詳しくは、図6(b)に示すように、左位置決め部81Lは、左位置決めボス21Lが当接する凸部51,52,53を有している。プロセスユニット20が装置本体2に装着されると、左位置決めボス21Lは、装着方向ADにおいて、凸部51,52に突き当たって位置決めされる。この時、左位置決めボス21Lは、Z方向において凸部51,52,53に当接するため、Z方向に位置決めされる。つまり、左位置決め部81Lは、Z方向において、左回転規制部82Lと共にプロセスユニット20を位置決めする。
また、プロセスユニット20が装置本体2に装着された状態、すなわち、左位置決めボス21Lが凸部51,52,53に当接している状態では、左回転規制ボス22Lは、左回転規制部82Lに対して、装着方向ADにおいて隙間Gを有している。言い換えれば、左回転規制部82Lは、左位置決め部81Lによってプロセスユニット20が装着方向ADに位置決めされた際に、プロセスユニット20を装着方向ADに位置決めしないように構成されている。これにより、プロセスユニット20が左位置決め部81Lによって装着方向ADに確実に位置決めされ、プロセスユニット20の位置決め精度を向上することができる。
なお、右位置決め部81R及び右回転規制部82Rも、左位置決め部81L及び左回転規制部82Lと同様の構成であるため説明を省略する。
図6(c)は、第1の実施の形態の変形例に係る左位置決め部281L及び左回転規制部282Lを示す拡大図である。図6(b)に示す本実施の形態では、左位置決め部81Lは、装着方向ADにおいて左回転規制部82Lの上流に配置されていたが、これに限定されない。例えば、図6(c)に示すように、第1位置決め部としての左位置決め部281Lは、装着方向ADにおいて、第2位置決め部としての左回転規制部282Lの下流に配置されていてもよい。
左位置決め部281Lは、面251,252,253を有しており、面251,253は、Z方向において互いに対向している。プロセスユニット20が装置本体2に装着されると、第1被位置決め部としての左位置決めボス221Lは、左位置決め部281Lの面252に突き当たり、装着方向ADにおいて位置決めされる。また、この時、左位置決めボス221Lは、Z方向において面251,253にも当接するため、Z方向にも位置決めされる。
左回転規制部282Lは、凸部261,262を有している。第2被位置決め部としての左回転規制ボス222Lは、左位置決め部81Lによってプロセスユニット20が装着方向ADに位置決めされた際に、凸部261,262に当接することで、Z方向に位置決めされる。また、この時、左回転規制ボス222Lは、左回転規制部282Lに対して、装着方向ADにおいて隙間G2を有している。言い換えれば、左回転規制部282Lは、左位置決め部281Lによってプロセスユニット20が装着方向ADに位置決めされた際に、プロセスユニット20を装着方向ADに位置決めしないように構成されている。これにより、プロセスユニット20が左位置決め部281Lによって装着方向ADに確実に位置決めされ、プロセスユニット20の位置決め精度を向上することができる。
図7(a)は、左側板フレーム73によるプロセスユニット20の位置決め構成を示すXY平面に平行な断面図であり、図7(b)は、右側板フレーム74によるプロセスユニット20の位置決め構成を示すXY平面に平行な断面図である。
図7(a)に示すように、左回転規制部82Lが形成される左第2面82Lfは、左位置決め部81Lが形成される左第1面81Lfに対して、長手方向LDにおいて装置本体2の内側に配置されている。そして、左回転規制ボス22Lも、左位置決めボス21Lに対して、長手方向LDにおいて装置本体2の内側に配置されている。これにより、左第2面82Lfに形成される、左回転規制部82Lを構成する切欠き形状は、比較的少ない面積で済む。また、左位置決め部81Lが装着方向ADにおいて左回転規制部82Lよりも上流に配置されているため、左第1面81Lfに形成される、左位置決め部81Lを構成する切欠き形状も、比較的少ない面積で済む。このように、左側板フレーム73に形成される切欠きの面積を小さくすることで、左側板フレーム73の剛性を維持することができる。
同様に、図7(b)に示すように、右回転規制部82Rが形成される右第2面82Rfは、右位置決め部81Rが形成される右第1面81Rfに対して、長手方向LDにおいて装置本体2の内側に配置されている。そして、右回転規制ボス22Rも、左位置決めボス21Rに対して、長手方向LDにおいて装置本体2の内側に配置されている。これにより、右第2面82Rfに形成される、右回転規制部82Rを構成する切欠き形状は、比較的少ない面積で済む。また、右位置決め部81Rが装着方向ADにおいて右回転規制部82Rよりも上流に配置されているため、右第1面81Rfに形成される、右位置決め部81Rを構成する切欠き形状も、比較的少ない面積で済む。このように、右側板フレーム74に形成される切欠きの面積を小さくすることで、右側板フレーム74の剛性を維持することができる。
これら左側板フレーム73及び右側板フレーム74の剛性を維持することで、プロセスユニット20の装置本体2に対する位置決め精度を向上することができる。また、左側板フレーム73及び右側板フレーム74の剛性を高めるために、例えば左側板フレーム73及び右側板フレーム74を肉厚に形成する必要が無いので、軽量化かつコストダウンすることができる。
図8は、左側板フレーム73によるプロセスユニット20の位置決め構成を示す左側面図である。左位置決め部81Lは、図8に示すように、Z方向において互いに対向する面81La,81Lcと、これら面81La,81Lcを接続し、装着方向ADにおいて左位置決めボス21Lに対向する面81Lbと、を有する。また、左回転規制部82Lは、Z方向において互いに対向する面82La,82Lbを有する。
左位置決め部81LのZ方向における幅、すなわち面81La,81Lcの間の距離は、幅Z1である。左回転規制部82LのZ方向における幅、すなわち面82La,82Lbの間の距離は、幅Z2である。そして、左回転規制部82Lは、Z方向において、左位置決め部81Lに対して少なくとも一部がオーバーラップするように配置されている。これにより、プロセスユニット20を装置本体2に装着する際の左位置決めボス21Lと左回転規制ボス22LのZ方向における移動軌跡が重なり、装置本体2内において、この移動軌跡を避ける領域を抑制することができる。このため、装置本体2内のスペースを有効活用することができると共に、画像形成装置1を小型化することができる。
また、左位置決め部81L及び左回転規制部82Lは、板金部材からなる1つの左側板フレーム73に共に設けられているので、部品交差を抑制し、プロセスユニット20の位置決め精度を向上することができる。
なお、図8で説明した上述の構成は、右側板フレーム74側でも同様であり、同様の効果を奏する。また、本実施の形態では、左位置決めボス21Lと左回転規制ボス22Lの軸中心は、Z方向において同位置であるが、これに限定されない。
<第2の実施の形態>
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の左第2面82Lf及び右第2面82Rfの構成を変更したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の左第2面82Lf及び右第2面82Rfの構成を変更したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
図9は、着脱ユニットとしてのプロセスユニット20Bを装着する前の状態の第2の実施の形態に係る画像形成装置1Bを示す斜視図である。図10(a)は、左側板フレーム73Bによるプロセスユニット20Bの位置決め構成を示す背面図及び拡大図であり、図10(b)は、右側板フレーム74Bによるプロセスユニット20Bの位置決め構成を示す背面図及び拡大図である。
図9に示すように、プロセスユニット20Bは、長手方向LDにおける端面としての左側面30L及び右側面30Rと、装着方向ADにおける下流に臨む面31L,31Rと、を有している。面31Lには、第2被位置決め部としての左回転規制ボス22BLが設けられ、面31Rには、右回転規制ボス22BRが設けられている。左回転規制ボス22BL及び右回転規制ボス22BRは、装着方向ADにおける下流に延びている。左位置決めボス21BL及び右位置決めボス21BRは、装着方向ADにおいて、それぞれ左回転規制ボス22BL及び右回転規制ボス22BRの上流に配置されている。
画像形成装置1Bの装置本体2Bは、板金部材から構成される左側板フレーム73B及び右側板フレーム74Bを有しており、これら左側板フレーム73B及び右側板フレーム74Bは、長手方向LDにおいて空隙を存して対向している。
図9及び図10(a)に示すように、左側板フレーム73Bは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に沿った方向に延びる左第1面81Lfと、長手方向LD及びZ方向に沿った方向に延びる左第2面82BLfと、を有している。第2面としての左第2面82BLfは、左第1面81Lfを曲げ加工することで、長手方向LDにおいて左第1面81Lfよりも装置本体2の内側に配置されている。すなわち、左第1面81Lfと左第2面82BLfは、同一平面上にない。本実施の形態では、左第2面82BLfは長手方向LD及びZ方向に平行な面から構成されているが、これに限定されない。例えば、左第2面82Lfは、長手方向LD及びZ方向に沿った湾曲面でもよい。
左第2面82BLfには、左回転規制ボス22BLが係合可能な左回転規制部82BLが形成されており、第2位置決め部としての左回転規制部82BLは、装着方向ADに貫通する孔部から構成されている。また、左回転規制部82BLは、Z方向において左回転規制ボス22BLに係合可能な面82BLa,82BLbを有する。左第2面82BLfが、長手方向LDにおいて左第1面81Lfよりも装置本体2の内側に配置されているため、左回転規制部82BLは、長手方向LDにおいて、左位置決め部81BLとは異なる位置に配置されている。
同様に、図9及び図10(b)に示すように、右側板フレーム74Bは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に沿って延びる右第1面81Rfと、長手方向LD及びZ方向に沿った方向に延びる右第2面82BRfと、を有している。右第2面82BRfは、右第1面81Rfを曲げ加工することで、長手方向LDにおいて右第1面81Rfよりも装置本体2の内側に配置されている。すなわち、右第1面81Rfと右第2面82Rfとは、同一平面上にない。本実施の形態では、右第1面81Rf及び右第2面82Rfは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に平行な面から構成されているが、これに限定されない。例えば、右第2面82Rfは、装着方向AD(Y方向)及びZ方向に沿った湾曲面でもよい。
右第2面82BRfには、右回転規制ボス22BRが係合可能な右回転規制部82BRが形成されており、右回転規制部82BRは、装着方向ADに貫通する孔部から構成されている。また、右回転規制部82BRは、Z方向において右回転規制ボス22BRに係合可能な面82BRa,82BRbを有する。右第2面82BRfが、長手方向LDにおいて右第1面81Rfよりも装置本体2の内側に配置されているため、右回転規制部82BRは、長手方向LDにおいて、右位置決め部81BRとは異なる位置に配置されている。
図10(a)乃至図11は、プロセスユニット20Bが装着された状態の画像形成装置1Bを示す斜視図である。図11に示すように、プロセスユニット20Bが装置本体2Bに装着されると、不図示の付勢機構により、プロセスユニット20Bは、背面側から正面側に向かって付勢される。プロセスユニット20Bが装置本体2Bに装着された状態では、プロセスユニット20Bの左位置決めボス21L及び左回転規制ボス22BLは、それぞれ左側板フレーム73Bの左位置決め部81L及び左回転規制部82BLに係合する。同様に、プロセスユニット20Bが装置本体2Bに装着された状態では、プロセスユニット20Bの右位置決めボス21R及び右回転規制ボス22BRは、それぞれ右側板フレーム74Bの右位置決め部81R及び右回転規制部82BRに係合する。
プロセスユニット20Bは、左位置決めボス21L及び右位置決めボス21Rが左位置決め部81L及び右位置決め部81Rにそれぞれ係合することで、装着方向ADにおいて位置決めされる。また、プロセスユニット20Bは、左回転規制ボス22BL及び右回転規制ボス22BRが右回転規制部82BR及び右回転規制部82BRにそれぞれ係合することで、左位置決めボス21L及び右位置決めボス21Rを中心とした回転移動が規制される。すなわち、プロセスユニット20Bは、Z方向において位置決めされる。
第1の実施の形態と同様に、左回転規制部82BLが形成される左第2面82BLfは、左位置決め部81Lが形成される左第1面81Lfに対して、長手方向LDにおいて装置本体2の内側に配置されている。そして、左回転規制ボス22BLも、左位置決めボス21Lに対して、長手方向LDにおいて装置本体2の内側に配置されている。これにより、左第2面82BLfに形成される、左回転規制部82BLを構成する孔形状は、比較的少ない面積で済む。また、左位置決め部81Lが装着方向ADにおいて左回転規制部82BLよりも上流に配置されているため、左第1面81Lfに形成される、左位置決め部81Lを構成する切欠き形状も、比較的少ない面積で済む。このように、フレーム部材としての左側板フレーム73Bに形成される切欠きや孔の面積を小さくすることで、左側板フレーム73Bの剛性を維持することができる。
同様に、右側板フレーム74Bに形成される切欠きや孔の面積を小さくすることで、右側板フレーム74Bの剛性を維持することができる。これら左側板フレーム73B及び右側板フレーム74Bの剛性を維持することで、プロセスユニット20Bの装置本体2Bに対する位置決め精度を向上することができる。また、左側板フレーム73B及び右側板フレーム74Bの剛性を高めるために、例えば左側板フレーム73B及び右側板フレーム74Bを肉厚に形成する必要が無いので、軽量化かつコストダウンすることができる。
<第3の実施の形態>
次いで、本発明の第3の実施の形態について説明するが、第3の実施の形態は、第1の実施の形態のプロセスユニット20ではなく、定着ユニット9を装置本体2Cに着脱可能に構成したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
次いで、本発明の第3の実施の形態について説明するが、第3の実施の形態は、第1の実施の形態のプロセスユニット20ではなく、定着ユニット9を装置本体2Cに着脱可能に構成したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
図12は、着脱ユニット及び定着部としての定着ユニット9を装着する前の状態の第3の実施の形態に係る画像形成装置1Cを示す斜視図である。図12示すように、定着ユニット9は、X方向に平行な長手方向LDにおける端面としての左側面41L及び右側面41Rを有している。左側面41Lには、左位置決めボス21Lと、左回転規制ボス22Lと、が設けられ、右側面41Rには、同様に、右位置決めボス21Rと、右回転規制ボス22Rと、が設けられている(図7(b)参照)。
図13は、左側板フレーム73による定着ユニット9の位置決め構成を示す左側面図である。図13に示すように、定着ユニット9が装置本体2に装着されると、不図示の付勢機構により、定着ユニット9は、背面側から正面側に向かって付勢される。定着ユニット9が装置本体2Cに装着された状態では、定着ユニット9の左位置決めボス21L及び左回転規制ボス22Lは、それぞれ左側板フレーム73の左位置決め部81L及び左回転規制部82Lに係合する。同様に、定着ユニット9が装置本体2に装着された状態では、定着ユニット9の右位置決めボス21R及び右回転規制ボス22Rは、それぞれ右側板フレーム74の右位置決め部81R及び右回転規制部82Rに係合する。
定着ユニット9は、左位置決めボス21L及び右位置決めボス21Rが左位置決め部81L及び右位置決め部81Rにそれぞれ係合することで、装着方向ADにおいて位置決めされる。また、定着ユニット9は、左回転規制ボス22L及び右回転規制ボス22Rが左回転規制部82L及び右回転規制部82Rにそれぞれ係合することで、左位置決めボス21L及び右位置決めボス21Rを中心とした回転移動が規制される。すなわち、定着ユニット9は、Z方向において位置決めされる。
左位置決めボス21L、左回転規制ボス22L、右位置決めボス21R及び右回転規制ボス22Rは、第1の実施の形態と同様の構成であるため、説明を省略する。そして、本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を奏する。
<その他の実施形態>
なお、既述のいずれの形態においても、プロセスユニット20,20B並びに定着ユニット9を装置本体2,2B,2Cの背面側から正面側に向かって装着しているが、これに限定されない。すなわち、装着方向ADは、Y方向に沿った方向でなくてもよい。
なお、既述のいずれの形態においても、プロセスユニット20,20B並びに定着ユニット9を装置本体2,2B,2Cの背面側から正面側に向かって装着しているが、これに限定されない。すなわち、装着方向ADは、Y方向に沿った方向でなくてもよい。
また、既述のいずれの形態においても、プロセスユニット20,20B並びに定着ユニット9にボス形状の位置決めボス及び回転規制ボスを設けたが、これに限定されない。すなわち、プロセスユニット20,20B並びに定着ユニット9に、ボス形状ではない位置決め部分及び回転規制部分を設けてもよい。
また、第1及び第2の実施の形態では、感光ドラム11、現像ローラ12及び収容部18等を有するプロセスユニット20,20Bを装置本体2,2Bに着脱可能に構成したが、これに限定されない。例えば、プロセスユニットに代えて、トナーを収容する収容部18のみや、感光ドラム11を有さず現像ローラ12及び収容部18を有する現像ユニット
を上述した位置決め構成により装置本体2に位置決め可能に構成してもよい。
を上述した位置決め構成により装置本体2に位置決め可能に構成してもよい。
また、既述の何れの形態においても、左位置決め部81Lを、装着方向ADにおいて左回転規制部82L,82BLの上流に配置していたが、これに限定されない。例えば、左位置決め部81Lを、装着方向ADにおいて左回転規制部82L,82BLの下流に配置してもよい。この場合、左位置決め部81Lは、左第2面82Lf,82BLfに設け、左回転規制部82Lは、左第1面81Lfに設けると好適である。
また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式の画像形成装置1,1B,1Cを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。
1,1B,1C:画像形成装置/2,2B,2C:装置本体/9:着脱ユニット、定着部(定着ユニット)/18:トナー収容部(収容部)/20,20B:着脱ユニット(プロセスユニット)/21L,221L:第1被位置決め部(左位置決めボス)/22L,22BL,222L:第2被位置決め部(左回転規制ボス)/30L:端面(左側面)/31L:面/41L:端面(左側面)/73,73B:フレーム部材(左側板フレーム)/81L,281L:第1位置決め部(左位置決め部)/81Lf:第1面(左第1面)/82L,82BL,282L:第2位置決め部(左回転規制部)/82Lf,82BLf:第2面(左第2面)/200:受入口(補給口)/AD:装着方向/LD:第2方向(長手方向)/Z:第1方向(方向)
Claims (14)
- シートに画像を形成する画像形成装置において、
装置本体と、
前記装置本体に対して装着方向に装着され、前記装置本体に着脱可能に支持される着脱ユニットと、を備え、
前記着脱ユニットは、第1被位置決め部及び第2被位置決め部を有し、
前記装置本体は、前記第1被位置決め部が係合することで前記着脱ユニットを前記装着方向において位置決めする第1位置決め部と、前記第2被位置決め部が係合することで前記着脱ユニットを前記装着方向に交差する第1方向において位置決めする第2位置決め部と、を共に備える、1つのフレーム部材を有し、
前記第2位置決め部は、前記装着方向及び前記第1方向に交差する第2方向において、前記第1位置決め部とは異なる位置に配置される、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1位置決め部は、前記装着方向において前記第2位置決め部の上流に配置される、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第2位置決め部は、前記第2方向において、前記第1位置決め部よりも前記装置本体の内側に配置される、
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。 - 前記第2位置決め部は、前記第1方向において、前記第1位置決め部に対して少なくとも一部がオーバーラップするように配置される、
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。 - 前記第1位置決め部は、前記第1方向において、前記第2位置決め部と共に前記着脱ユニットを位置決めする、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第2位置決め部は、前記第1位置決め部によって前記着脱ユニットが前記装着方向に位置決めされた際に、前記着脱ユニットを前記装着方向に位置決めしないように構成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記フレーム部材は、前記装着方向及び前記第1方向にそれぞれ沿って延びる第1面及び第2面を有し、
前記第1位置決め部は、前記第1面に形成され、
前記第2位置決め部は、前記第2面に形成される、
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。 - 前記第1被位置決め部及び前記第2被位置決め部は、前記第2方向における前記着脱ユニットの端面に設けられる、
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記フレーム部材は、前記装着方向及び前記第1方向に沿って延びる第1面と、前記第1方向及び前記第2方向に沿って延びる第2面と、を有し、
前記第1位置決め部は、前記第1面に形成され、
前記第2位置決め部は、前記第2面に形成される、
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。 - 前記第1被位置決め部は、前記第2方向における前記着脱ユニットの端面に設けられ、
前記第2被位置決め部は、前記着脱ユニットの前記装着方向における下流に臨む面に設けられる、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記フレーム部材は、板金部材である、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記着脱ユニットは、トナーを収容するトナー収容部を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記着脱ユニットは、前記装置本体に装着された状態で外部から供給されたトナーを受け入れるための受入口を有する、
ことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 - 前記着脱ユニットは、シートに転写されたトナー像を熱及び圧力によってシートに定着させる定着部を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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