JP4156904B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、静電写真複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものであり、特に、感光体ドラムと現像器とを装置本体に対して、一体的に着脱可能なプロセスユニットと装置本体の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体ドラムと現像器を装置本体に対して一体的に着脱可能にしたプロセスユニットが提案されている。
【０００３】
この種のプロセスユニットの一つの形態としては、1つのユニットの筐体内に感光体ドラムを中心に、主帯電器、現像器、クリーニング装置などのプロセス手段（作像エレメント）を一体に配置して、これらプロセス手段の寿命と共に一体廃棄するものが知られている。また、他の形態としては、感光体ドラムを備えたドラムユニット筐体と現像器を備えた現像ユニット筐体とを別体で構成し、これら一対のユニット筐体を、連結手段にて連結し、こうして連結されたユニットを装置本体に着脱自在としたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
前者は比較的寿命が短く、ユーザーがユニットを交換するような小型のプリンタなどに採用され、一方後者はドラムユニットに対して現像ユニットを比較的大きな構成とし、この大きな現像ユニットに対してトナーの消耗に伴ってトナーコンテナを交換することで現像ユニットの寿命自体を長く設定することができる。同様にドラムユニットについてもａ−Ｓｉ感光体を使用するなどして寿命を長く設定することができる。そして使用中の不測の事態に応じてドラムユニットもしくは現像ユニットの交換ができ、個々の寿命に応じて対応できる長寿命タイプのプリンタなどに採用されている。
【０００５】
こうしたプロセスユニットにおいて、前者の場合には全てのプロセスユニットが一体で構成されているため、感光体ドラムと現像器の調整は全く不要であるものの、後者のようなプロセスユニットの場合、２つのユニットを連結する場合には、両者の位置関係を正確に配置できるような機構が必要となる。また、後者のプロセスユニットを画像形成装置本体に装着したとき、ドラムユニットの回動や、プロセスユニットの浮き上がりを確実に防止する必要がある。
【０００６】
例えば、ドラムユニットと現像ユニットとを回動可能な支持部を備えた連結手段にて連結し、荷重付与手段で感光体ドラムあるいは、感光体ドラムを保持する筐体に現像ユニット内の現像ローラあるいは、現像器の筐体または、現像ローラと同軸上にある突き当て部材とを接触させて、感光体ドラムと現像ローラとの距離を一定に保持することが必要となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１５４５６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、長寿命を考慮して現像器を大きくし、ドラムユニットに比べ、内蔵するトナーの重量、あるいは、現像ローラの重量が大きくなってしまうと、上記、回動可能な支持部に対して、大きな荷重がかかってしまう。さらに、用紙搬送の安定性、転写プロセスの安定性を確保する必要性からは、感光体ドラムの位置を装置本体に一定に保持する必要があるため、ドラムユニットを画像形成装置本体に対しては位置調整した上で、ドラムユニットを固定する方法が採用されており、必然的に、より重量の大きな現像器をより小さなドラムユニットで保持する構成となっている。そしてこの傾向は、Ａ４サイズを主たる印字サイズとしたプリンターからＡ３サイズまで印字可能なビジネス用プリンタになるほど顕著なものとなる。
【０００９】
こうした、単に感光体ドラムを中心に位置決めする方法を採用すると、大きな現像器の重量を保持するために、ドラムユニットを更に大きな荷重で支える必要性から、ドラムユニット自体に大きな強度、剛性を必要とする。その結果、装置本体の強度、剛性をも増大させる必要が生ずるので、装置本体、したがって画像形成装置自体の小型化及び軽量化に対しても不利な構成となっていた。
【００１０】
また後者のプロセスユニットを画像形成装置本体に装着したとき、ドラムユニットの回動を防止するためには、装置本体にドラムユニットの回動を阻止するための部材を設ける必要があり、また、プロセスユニットの浮き上がりを防止するためには、装置本体にプロセスユニットを押さえ付ける部材を設ける必要があるので、部品点数の増加、大型化、重量の増加などを回避することができない。
【００１１】
本発明の目的は、比較的大きな現像器と、現像器に比べ比較的小さなドラムユニットを連結させたプロセスユニットを装置本体に離脱自在に装着しても、ドラムユニットに対し、現像器による大きな負荷が作用することを防止でき、したがって、プロセスユニット及び装置全体の小型化及び軽量化を可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、簡単な構成によって容易かつ迅速に、ドラムユニット及び現像器を、装置本体に対し適正な位置に安定して配置することができる、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、プロセスユニットを、装置本体に装着した後においても、ドラムユニットと現像器とをそれぞれ所定の位置に安定して保持することを可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、ドラムユニットと現像器とを簡単に連結保持することができ、その結果、プロセスユニットを容易かつ迅速に組み立てることを可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１５】
本発明の更に他の目的は、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずるドラムユニットの回動を簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずる浮き上がりを簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも感光体ドラムを含むドラムユニットと、現像スリーブを含む現像器とを備えたプロセスユニットが装置本体に対して一体的に離脱自在に装着される画像形成装置において、
装置本体には、係合手段と、荷重受止手段と、荷重付与手段とが配設され、ドラムユニットには被係合手段が配設され、現像器には被受止手段が配設され、
ドラムユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に離脱自在に係合され、かつ、現像器の被受止手段が装置本体の荷重受止手段に対し上方から戴置されて、現像器の荷重の一部又は全部が荷重受止手段により下方から受け止められて現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能に支持され、かつ、荷重付与手段が現像器に対し感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与するよう作用することにより、プロセスユニットは装置本体に保持される、
ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
プロセスユニットには、現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、ドラムユニットと現像器とを、所定の範囲だけ相対移動可能に離脱自在に連結保持する連結保持手段と、ドラムユニットと現像器との間に配設されたばね手段であって、プロセスユニットが装置本体に装着されない状態において、連結保持手段を支点として感光体ドラムと現像スリーブとが相互に近接する方向にドラムユニットと現像器間に押し付け力を付与するばね手段とが備えられる、ことが好ましい。
ドラムユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に係合されることにより感光体ドラムは装置本体に対し所定の位置に保持され、また、現像器の被受止手段が装置本体の荷重受止手段に対し上方から戴置されかつ現像器が荷重付与手段により感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与されることにより、
現像器は装置本体に対し所定の位置に保持される、ことが好ましい。
荷重受止手段は、装置本体に配設された、ほぼ水平に延在する載置部からなり、被受止手段は、現像器の底部に配設された被載置部からなり、プロセスユニットが装置本体に装着された状態において、被載置部が装置本体の載置部上に載置される、ことが好ましい。
被戴置部は、戴置部に対し、ほぼ水平方向であって、現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
該戴置部は、現像器の幅方向に間隔をおいて装置本体に配設された一対の戴置面からなり、該被戴置部は、該幅方向に間隔をおいて配設された一対の被戴置リブからなる、ことが好ましい。
ドラムユニットの被係合手段は、感光体ドラムの軸の両端部を含み、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されると、感光体ドラムの軸は、装置本体に対し所定の位置に離脱自在に保持される、ことが好ましい。
現像器に支持された現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、実質的に現像器は、装置本体に対し所定の位置に保持されかつ、感光体ドラムに対し移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの軸の両端部は、それぞれ両側壁から外方に突出するよう配設され、装置本体の係合手段は、感光体ドラムの軸方向に相互に間隔をおいて対向しかつ該軸に直交する方向に延在する一対のガイド＆係合保持レールを備え、該レールの各々は、長手方向の一端と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放されかつ長手方向の他端が閉塞され、該レールの他端部は下方に向かって傾斜せしめられ、プロセスユニットは、該軸の両端部が、それぞれ、対応する該レールに係合させられかつ該レールに沿って移動させられて該レールの先端部に被係合保持されることにより装置本体に装着される、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は感光体ドラムに配設された駆動手段に伝達され、感光体ドラムの駆動手段に伝達された回転駆動力は現像器に備えられた現像スリーブに配設された被駆動手段に伝達され、実質的に現像器は、装置本体に対しほぼ水平方向であって現像器に支持された現像スリーブが感光体ドラムに対して接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの駆動手段は現像スリーブの被駆動手段に駆動結合されており、装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、感光体ドラムの駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が感光体ドラムの駆動手段に入力されて現像スリーブの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体に配設された荷重付与手段の荷重は、感光体ドラムの駆動手段が現像スリーブの被駆動手段を駆動する際に発生する、現像スリーブをほぼ感光体ドラムから離隔する方向に作用する荷重以上に設定されている、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は現像器の回転要素に配設された駆動手段に伝達され、現像器の回転要素の駆動手段に伝達された回転駆動力は感光体ドラムに配設された被駆動手段に伝達される、ことが好ましい。
装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、感光体ドラムには被駆動手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、現像器の回転要素の駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されると共に感光体ドラムの被駆動手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が現像器の回転要素の駆動手段に入力されて感光体ドラムの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体の動力伝達手段が現像器の回転要素の駆動手段を駆動する際に発生する荷重は、現像器がほぼ感光体ドラムに向かう方向に作用する、ことが好ましい。
実質的にドラムユニットと現像器との間には、感光体ドラムと現像スリーブとが近接せしめられたときに、感光体ドラムと現像スリーブとの間の隙間を一定に保持する隙間設定手段が配設されている、ことが好ましい。
連結保持手段は、ドラムユニット又は現像器の両側壁に配設された長孔と、現像器又はドラムユニットの両側壁に配設された支持ピンとを備え、長孔と支持ピンとが該所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に嵌合されることにより、ドラムユニットと現像器とは実質的に一体に連結される、ことが好ましい。
長孔は、ドラムユニットの両側壁であって感光体ドラムよりも上方位置に配設され、支持ピンは、現像器の両側壁であって現像器内に設けられた現像スリーブよりも上方位置から外方に突出するよう配設され、該ばね手段は、ドラムユニットと現像器との間であって長孔と支持ピンよりも上方位置に配設されてドラムユニットと現像器とを離隔する方向に付勢する、ことが好ましい。
長孔が配設されたドラムユニットの両側壁の間隔は、支持ピンが配設された現像器の両側壁の間隔よりも広く形成され、支持ピンの一方は他方よりも長く形成され、長孔の一方を支持ピンの一方に嵌合しかつドラムユニットを現像スリーブの軸方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に当接され、この状態でドラムユニットの、長孔の他方が形成された側壁を現像器に接近する方向に移動させることにより、長孔の他方が形成された側壁を支持ピンの他方の外側に位置付けて、ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が支持ピンの一方に嵌合された状態で、長孔の他方が支持ピンの他方に嵌合される、ことが好ましい。
ばね手段は、弾性を有する合成樹脂により一体に形成されたホルダに装着された圧縮コイルばねからなり、ホルダは、天枠と、天枠の両側縁から垂下する一対の側壁と、天枠の後端から垂下して側壁の各々間を連結する後壁と、側壁の各々の前端から前方に延び出す前突片と、側壁の各々の後端頂部から後方に延び出す後突片と、後壁の下端から反転して後壁に間隔をおいて上方に延びる係止片とを備え、係止片の上端近傍には係止突起が後方に突出せしめられ、係止突起の上面と係止片の上端後面とはほぼ直角をなし、圧縮コイルばねの一端側は後壁の内側に装着され、他端は側壁の各々の前端よりも前方に突出させられ、ホルダは、ドラムユニットと現像器とが相互に対向し、かつ感光体ドラム及び現像スリーブよりも上方位置における、それらの軸方向に間隔を置いた２箇所に離脱自在に配設される、ことが好ましい。
現像器における現像スリーブよりも上方位置には、一定の幅で現像スリーブの軸方向に延在する水平載置面と、水平載置面の、ドラムユニットに対し反対側の端部から上方に延びる直立壁とが配設され、直立壁の、該軸方向の両端部には、一対の係合孔が該軸方向に間隔をおいて形成され、ドラムユニットにおける感光体ドラムよりも上方位置には、一定の幅で感光体ドラムの軸方向に延在する水平フランジが配設され、水平フランジの先端と直立壁とは相互に間隔をおいて対向するよう位置付けられ、ホルダの前突片の各々は、直立壁の、対応する係合孔に離脱自在に挿入され、ホルダの側壁の各々の下端は水平載置面上に載置され、ホルダの圧縮コイルばねは直立壁とホルダの後壁との間で圧縮され、ホルダの後突片の各々は、水平フランジの上面に載置され、ホルダの係止片の係止突起の上面は水平フランジの下面に係止され、ホルダの係止片の係止突起の上端後面は、係止片の弾性力により水平フランジの先端に圧接される、ことが好ましい。
水平フランジの上面には、ホルダの該軸方向への移動を規制する突条が形成されている、ことが好ましい。
ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に対し隙間をおいて位置付けられ、片方のホルダの側壁の一方には、側壁の一方から外方に延び出す突出壁と、突出壁の先端から下方に延びる垂下壁とが配設され、垂下壁は該隙間に離脱自在に挿入される、ことが好ましい。
プロセスユニットは、ドラムユニットに旋回自在に配設されて、感光体ドラムの露呈面を覆うための保護カバーを開閉するアーム部材と、アーム部材とドラムユニットとの間に配設されて、アーム部材を、保護カバーが該露呈面を覆う、閉位置に常時付勢する第２のばね手段とを備え、装置本体には、プロセスユニットの移動経路に配設されて、アーム部材の一部に干渉する静止干渉手段が配設され、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されてプロセスユニットが移動させられて装置本体に装着されると、アーム部材が静止干渉手段に当接せしめられることにより、ドラムユニットに生ずる、第２のばね手段の反発力が作用する方向を、ドラムユニットと現像器との間に配設された該ばね手段による上記押し付け力の方向に対抗する方向となるように設定しかつ上記押し付け力よりも大きく設定する、ことが好ましい。
プロセスユニットは、ドラムユニットに旋回自在に配設されて、感光体ドラムの露呈面を覆うための保護カバーを開閉するアーム部材と、アーム部材とドラムユニットとの間に配設されて、アーム部材を、保護カバーが該露呈面を覆う、閉位置に常時付勢する第２のばね手段とを備え、装置本体には、プロセスユニットの移動経路に配設されて、アーム部材の一部に干渉する静止干渉手段と、転写ローラと、転写ローラを感光体ドラムの周表面に対し所要の押上げ力をもって圧接させるための第３のばね手段が配設され、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されてプロセスユニットが移動させられて装置本体に装着されると、アーム部材が静止干渉手段に当接せしめられることにより、ドラムユニットに生ずる、第２のばね手段の反発力が作用する方向を、第３のばね手段による上記押し上げ力が作用する方向に対抗する押し下げ方向となるように設定しかつ上記押し上げ力よりも大きく設定する、ことが好ましい。
【００１８】
本発明の一局面によれば、少なくとも感光体ドラムと現像器とを備えたプロセスユニットが装置本体に対して一体的に離脱自在に装着される画像形成装置において、
装置本体には、係合手段と、荷重受止手段とが配設され、プロセスユニットには係合手段に離脱自在に係合される被係合手段が配設され、現像器には、又はプロセスユニットにおける、現像器が位置する領域には被受止手段が配設され、プロセスユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に離脱自在に係合され、かつ、被受止手段が荷重受止手段に対し上方から戴置されて、現像器の荷重の一部又は全部が荷重受止手段により下方から受け止められて支持されることにより、プロセスユニットは装置本体に保持される、ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
被係合手段が係合手段に係合されることにより感光体ドラムは装置本体に対し所定の位置に保持され、また、被受止手段が荷重受止手段に対し上方から戴置されることにより、 現像器は装置本体に対し所定の位置に保持される、ことが好ましい。
荷重受止手段は、装置本体に配設された、ほぼ水平に延在する載置部からなり、被受止手段は、現像器の底部、又はプロセスユニットにおける、現像器が位置する領域の底部に配設された被載置部からなり、プロセスユニットが装置本体に装着された状態において、被載置部が装置本体の載置部上に載置される、ことが好ましい。
被戴置部は、戴置部に対し、ほぼ水平方向であって、現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
該戴置部は、現像器の幅方向に間隔をおいて装置本体に配設された一対の戴置面からなり、該被戴置部は、該幅方向に間隔をおいて配設された一対の被戴置リブからなる、ことが好ましい。
プロセスユニットの被係合手段は、感光体ドラムの軸の両端部を含み、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されると、感光体ドラムの軸は、装置本体に対し所定の位置に離脱自在に保持される、ことが好ましい。
現像器に支持された現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、実質的に現像器は、装置本体に対し所定の位置に保持されかつ、感光体ドラムに対し移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの軸の両端部は、それぞれ両側壁から外方に突出するよう配設され、装置本体の係合手段は、感光体ドラムの軸方向に相互に間隔をおいて対向しかつ該軸に直交する方向に延在する一対のガイド&係合保持レールを備え、該レールの各々は、長手方向の一端と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放されかつ長手方向の他端が閉塞され、該レールの他端部は下方に向かって傾斜せしめられ、プロセスユニットは、該軸の両端部が、それぞれ、対応する該レールに係合させられかつ該レールに沿って移動させられて該レールの先端部に被係合保持されることにより装置本体に装着される、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は感光体ドラムに配設された駆動手段に伝達され、感光体ドラムの駆動手段に伝達された回転駆動力は現像器に備えられた現像スリーブに配設された被駆動手段に伝達され、実質的に現像器は、装置本体に対しほぼ水平方向であって現像器に支持された現像スリーブが感光体ドラムに対して接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの駆動手段は現像スリーブの被駆動手段に駆動結合されており、装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、感光体ドラムの駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が感光体ドラムの駆動手段に入力されて現像スリーブの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体には、現像器に作用して現像器を感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与する荷重付与手段が配設され、荷重付与手段の荷重は、感光体ドラムの駆動手段が現像スリーブの被駆動手段を駆動する際に発生する、現像スリーブをほぼ感光体ドラムから離隔する方向に作用する荷重以上に設定されている、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は現像器の回転要素に配設された駆動手段に伝達され、現像器の回転要素の駆動手段に伝達された回転駆動力は感光体ドラムに配設された被駆動手段に伝達される、ことが好ましい。
装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、感光体ドラムには被駆動手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、現像器の回転要素の駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されると共に感光体ドラムの被駆動手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が現像器の回転要素の駆動手段に入力されて感光体ドラムの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体の動力伝達手段が現像器の回転要素の駆動手段を駆動する際に発生する荷重は、現像器がほぼ感光体ドラムに向かう方向に作用する、ことが好ましい。プロセスユニットは、少なくとも感光体ドラムが支持されたドラムユニットと、ドラムユニットとは別体の、現像スリーブが支持された現像器とから構成され、ドラムユニットと現像器とは、連結保持手段により実質的に一体に連結保持されている、ことが好ましい。
連結保持手段は、現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、ドラムユニットと現像器とを、所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に連結保持する、ことが好ましい。
ドラムユニットと現像器との間には、プロセスユニットが装置本体に装着されない状態において、連結保持手段を支点として感光体ドラムと現像スリーブとが相互に近接する方向にドラムユニットと現像器間に押し付け力を付与するばね手段が配設されている、ことが好ましい。
実質的にドラムユニットと現像器との間には、感光体ドラムと現像スリーブとが近接せしめられたときに、感光体ドラムと現像スリーブとの間の隙間を一定に保持する隙間設定手段が配設されている、ことが好ましい。
連結保持手段は、ドラムユニット又は現像器の両側壁に配設された長孔と、現像器又はドラムユニットの両側壁に配設された支持ピンとを備え、長孔と支持ピンとが該所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に嵌合されることにより、ドラムユニットと現像器とは実質的に一体に連結される、ことが好ましい。
長孔は、ドラムユニットの両側壁であって感光体ドラムよりも上方位置に配設され、支持ピンは、現像器の両側壁であって現像器内に設けられた現像スリーブよりも上方位置から外方に突出するよう配設され、該ばね手段は、ドラムユニットと現像器との間であって長孔と支持ピンよりも上方位置に配設されてドラムユニットと現像器とを離隔する方向に付勢する、ことが好ましい。
長孔が配設されたドラムユニットの両側壁の間隔は、支持ピンが配設された現像器の両側壁の間隔よりも広く形成され、支持ピンの一方は他方よりも長く形成され、長孔の一方を支持ピンの一方に嵌合しかつドラムユニットを現像スリーブの軸方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に当接され、この状態でドラムユニットの、長孔の他方が形成された側壁を現像器に接近する方向に移動させることにより、長孔の他方が形成された側壁を支持ピンの他方の外側に位置付けて、ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が支持ピンの一方に嵌合された状態で、長孔の他方が支持ピンの他方に嵌合される、ことが好ましい。
ばね手段は、弾性を有する合成樹脂により一体に形成されたホルダに装着された圧縮コイルばねからなり、ホルダは、天枠と、天枠の両側縁から垂下する一対の側壁と、天枠の後端から垂下して側壁の各々間を連結する後壁と、側壁の各々の前端から前方に延び出す前突片と、側壁の各々の後端頂部から後方に延び出す後突片と、後壁の下端から反転して後壁に間隔をおいて上方に延びる係止片とを備え、係止片の上端近傍には係止突起が後方に突出せしめられ、係止突起の上面と係止片の上端後面とはほぼ直角をなし、圧縮コイルばねの一端側は後壁の内側に装着され、他端は側壁の各々の前端よりも前方に突出させられ、ホルダは、ドラムユニットと現像器とが相互に対向し、かつ感光体ドラム及び現像スリーブよりも上方位置における、それらの軸方向に間隔を置いた２箇所に離脱自在に配設される、ことが好ましい。
現像器における現像スリーブよりも上方位置には、一定の幅で現像スリーブの軸方向に延在する水平載置面と、水平載置面の、ドラムユニットに対し反対側の端部から上方に延びる直立壁とが配設され、直立壁の、該軸方向の両端部には、一対の係合孔が該軸方向に間隔をおいて形成され、ドラムユニットにおける感光体ドラムよりも上方位置には、一定の幅で感光体ドラムの軸方向に延在する水平フランジが配設され、水平フランジの先端と直立壁とは相互に間隔をおいて対向するよう位置付けられ、ホルダの前突片の各々は、直立壁の、対応する係合孔に離脱自在に挿入され、ホルダの側壁の各々の下端は水平載置面上に載置され、ホルダの圧縮コイルばねは直立壁とホルダの後壁との間で圧縮され、ホルダの後突片の各々は、水平フランジの上面に載置され、ホルダの係止片の係止突起の上面は水平フランジの下面に係止され、ホルダの係止片の係止突起の上端後面は、係止片の弾性力により水平フランジの先端に圧接される、ことが好ましい。
水平フランジの上面には、ホルダの該軸方向への移動を規制する突条が形成されている、ことが好ましい。
ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に対し隙間をおいて位置付けられ、片方のホルダの側壁の一方には、側壁の一方から外方に延び出す突出壁と、突出壁の先端から下方に延びる垂下壁とが配設され、垂下壁は該隙間に離脱自在に挿入される、ことが好ましい。
現像器には、現像器とは別体の、現像剤を収容したトナーコンテナが離脱自在に装着される、ことが好ましい。
現像器は現像剤を収容する現像剤収容部を内蔵している、ことが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された画像形成装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図1を参照して、番号２は画像形成装置であるレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と略称する）を示している。プリンタ２は、ほぼ直方体の画像形成装置本体であるプリンタ本体４を備えている。プリンタ本体４内のほぼ中央部には、後述するドラムユニット１００に備えられた感光体ドラム１０が配置されている。感光体ドラム１０の周囲には、主帯電器１２、後述する現像器２００に備えられた現像スリーブ２２０、転写ローラ１４、クリーニング装置１６などの作像エレメントが配置されている。プリンタ本体４内の上部位置には、露光手段、実施形態においては、入力された画像情報をレーザ光に変換し、感光体ドラム１０の表面に照射する図示しないレーザスキャニングユニットが配設されている。レーザスキャニングユニットも作像エレメントの一つである。プリンタ本体４の上端には排紙トレイ１８が配設されている。
【００２３】
プリンタ本体４内における上下方向のほぼ中央部には用紙搬送路２０が配設され、また、下端部には給紙カセット２２が離脱自在に配設されている。用紙搬送路２０は、感光体ドラム２０と転写ローラ１４との間を通ってそれらの接線方向にほぼ水平に延在している。用紙搬送路２０の上流端領域は下方に反転して上記給紙カセット２２に接続され、用紙搬送路２０の下流端領域は上方に向かって延びて、排紙トレイ１８に接続されている。用紙搬送路２０における、感光体ドラム１０の上流側には、レジストローラ２４、搬送ローラ２５が配設されている。また、用紙搬送路２０の上流端には、給紙ローラ（分離ローラ）２６が配設され、給紙ローラ２６の上流側であって給紙カセット２２の先端部における上方位置には、ピックアップローラ２８が配設されている。給紙カセット２２内に収容された図示しない用紙先端部の上面は、周知のとおりにして、ピックアップローラ２８に圧接される。用紙搬送路２０における感光体ドラム１０の下流側には、定着装置３０、搬送ローラ３２、３４及び排出ローラ３６が配設されている。周知のとおりにして給紙カセット２２から給紙された用紙が用紙搬送路２０を搬送される間に、上記作像エレメントによりトナー像が記録され、定着装置３０により該トナー像が定着される。該トナー像が定着された用紙は、更に用紙搬送路２０を通して搬送され、排紙トレイ３６に排出される。
【００２４】
図２〜図７を参照して、プリンタ本体４内にはプロセスユニットPUが離脱自在に装着されている。プロセスユニットPUは、少なくとも感光体ドラム１０を備えたドラムユニット１００と、ドラムユニット１００とは別体の現像器２００（換言すれば現像ユニット）とから構成されている。ドラムユニット１００と現像器２００とは、後述する連結保持手段により実質的に一体に連結保持されている。
【００２５】
ドラムユニット１００は、一対の側壁１０２及び１０４と、側壁１０２及び１０４の各々の一端部領域間を延在する一端壁１０６とを備えている。なお、以下の記載において、ドラムユニット１００における一端とは、後述する現像器２００に対向する側とは反対側の一端を意味し、また他端とは、現像器２００に対向する側の他端を意味するものである。一端壁１０６は、ドラムユニット１００において、後述する現像器２００に対向する側とは反対側に位置している。実施形態において、側壁１０２の外側には、側壁１０２に間隔をおいて他の側壁１０２ａが配設されている。側壁１０２及び１０４の各々、一端壁１０６及び他の側壁１０２ａなどは、ドラムユニット１００のハウジング、換言すれば箱体を構成する。側壁１０２及び１０４の各々の他端部間の下端寄りの位置には、感光体ドラム１０が軸１０ａを介して回転自在に支持されている。実施形態において、軸１０ａは固定軸として構成されている。軸１０ａの一端部は、側壁１０２ａの外方に突出し、また他端部は側壁１０４の外方に突出している。感光体ドラム１０の軸１０ａの上記両端部（それぞれ側壁１０２ａ及び側壁１０４から外方に突出した両端部）は、後述するガイド＆係合保持レール４０に係合保持される被係合手段を構成する。側壁１０２及び１０４の各々間における、感光体ドラム１０の上方位置には、主帯電器８が配設され、一端壁１０６と感光体ドラム１０との間の空間領域には、クリーニング装置１６が配設されている。感光体ドラム１０の周表面の下方領域及び一端壁１０６と反対側の他端領域（後述する現像スリーブ２２０の周表面と対向する領域）は、露呈されている。
【００２６】
側壁１０２及び１０４の各々における他端寄りの、感光体ドラム１０よりも上方の位置であって、相互に感光体ドラム１０の軸方向に対向する位置には、それぞれ長孔１０８及び１１０が形成されている。相互に実質的に同じ形状をなす長孔１０８及び１１０は、相互に上下方向に間隔をおいて対向し、平行にかつ直線状に延在する底面及び天面と、長手方向に対向する、円弧状の両端面とを有している。長孔１０８及び１１０の底面及び天面は、ドラムユニット１００と現像器２００とが連結保持された状態において、ほぼ水平方向に延在するよう位置付けられる。
【００２７】
ドラムユニット１００には、感光体ドラム１０の露呈面の下方領域を覆う保護カバー１１２が開閉自在に支持されている。図６、図７及び図１１を参照して、保護カバー１１２は横断面が円弧形状をなし、その周方向の一端部はリンク部材１１４を介して側壁１０２及び１０４に対し回動可能に支持されている。側壁１０２ａの外側には、アーム部材１１６が軸１１８まわりに回動自在に支持されている。感光体ドラム１０の軸線に対し平行な軸線を有する軸１１８は、感光体ドラム１０の軸１０ａよりも上方位置であって、感光体ドラム１０の軸１０ａの軸心を通る鉛直面に対し、側壁１０２ａの一端側（図４参照）に間隔を置いて位置付けられている。上記長孔１０８及び１１０は、軸１１８よりも若干高い位置であって、上記鉛直面に対し、側壁１０２及び１０４の他端側に間隔を置いて位置付けられている。なお、側壁１０２ａ及び１０４の外側には、相互に実質的に同じ形状及び大きさを有する被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂが配設されている。後述するガイド&係合保持レール４０に係合保持される被係合手段を構成する被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂは、感光体ドラム１０を軸方向に見て、相互に重合するよう配置され、そして長孔１０８及び１１０の下方位置であって、感光体ドラム１０の軸１０ａよりも上方位置から現像器２００に対向する方向に、それぞれ、側壁１０２ａ及び１０４から延び出している。被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂは、感光体ドラム１０を軸方向に見て、現像器２００に対向する方向に斜め上方に傾斜して細長く延びており、直線状に延在する上面及び下面の上下方向幅は、現像器２００に対向する方向にむかって徐々に増加するよう形成され、各々の長手方向両端面は曲面をなしている。
【００２８】
アーム部材１１６の一端部は、側壁１０２ａの外側から内側方向に延び出して、保護カバー１１２の周方向の他端部であって長手方向の一端部に相対回動可能に連結されている。アーム部材１１６の軸１１８には第２のばね手段を構成するねじりコイルばね１２０が配設されている。ねじりコイルばね１２０の一端部は、アーム部材１１６の、軸１１８に対して上記他端側に係止され、他端部は側壁１０２ａに係止されている。ねじりコイルばね１２０の他端部は、感光体ドラム１０を軸方向に見て、長孔１０８の下方位置に位置付けられている。ねじりコイルばね１２０は、アーム部材１１６を、保護カバー１１２が感光体ドラム１０の露呈面の下方領域を下側から隙間をおいて覆う、閉位置に常時付勢している（図１１参照）。アーム部材１１６が閉位置に位置付けられた状態において、アーム部材１１６は、一方において、軸１１８から、感光体ドラム１０の軸１０ａの、現像器２００に対向する側とは反対側の近傍位置まで下方に延び、更に、現像器２００に対向する側に向かって斜め下方に延び、また他方において、軸１１８から、現像器２００に対向する側とは反対方向に比較的急な傾斜で斜め上方に延び、更に、同方向に比較的緩やかな傾斜で斜め上方に延びている。側壁１０２ａにおける、感光体ドラム１０の軸１０ａの上記近傍位置にはストッパ１２２が外側に突出するよう配設され、アーム部材１１６は、ねじりコイルばね１２０のばね力によりストッパ１２２に圧接されることにより、閉位置に位置付けられている。
【００２９】
次に現像器２００について説明する。図３、図５、図７〜図１１を参照して、現像器２００は、一対の側壁２０２及び２０４と、底壁２０６と、中間壁２０８と、天壁２１０とを有し、これらの内部には現像室２１２が形成されている。現像室２１２内には、磁性トナーとキャリアからなるいわゆる二成分現像剤が収容されると共に、複数の回転螺旋羽根部材などからなる現像剤撹拌搬送機構２１４が配設されている。中間壁２０８の、ドラムユニット１００に対向する側とは反対側には、底壁２１６ａ、側壁２１６ｂ及び２１６ｃ、並びに一端壁２１６ｄからなる、上方が開放された容器形のトナーコンテナ収容部２１６が一体に配設されている。このトナーコンテナ収容部２１６には、現像剤であるトナーが収容されたトナーコンテナ２１８が離脱自在に連結されることにより、収容されている。この実施形態において、トナーコンテナ２１８の構成及びトナーコンテナ２１８に対する連結機構は、実施形態においては、特開２００１−２３５９３３号公報に開示されたものと実質的に同じものが利用されている。なお、現像器２００にトナーコンテナ２１８を離脱自在に連結する実施形態に代えて、現像器２００に現像剤であるトナーを収容する現像剤収容部を内蔵する他の実施形態もある。一対の側壁２０２及び２０４、底壁２０６、一端壁２０８、天壁２１０及びトナーコンテナ収容部２１６などは、現像器２００のハウジング、換言すれば箱体を構成する。トナーコンテナ収容部２１６の底壁２１６ａは、上記底壁２０６よりも高い位置に存在するので、両者の間には段部２０６Ａが形成されている（図２１参照）。段部２０６Ａの角部は、ドラムユニット１００に対向する側と反対側に突出するよう形成され、該突出部は断面が緩やかな角度を有する、ほぼＶ形状をなしているが、角度の変化部は曲面により形成されている。
【００３０】
側壁２０２及び２０４の各々の、ドラムユニット１００に対向する他端側の先端領域２０２ａ及び２０４ａは、他の領域よりも若干幅が狭く形成され、これらの間には現像スリーブ２２０が回転自在に配設されている。なお、以下の記載において、現像器２００における一端とは、ドラムユニット１００に対向する側とは反対側の一端を意味し、また他端とは、ドラムユニット１００に対向する側の他端を意味するものである。これらの側壁２０２ａ及び２０４ａには、それぞれ側壁２０２ａ及び２０４ａから外方に突出する支持ピン２２２及び２２４が配設されている。支持ピン２２２及び２２４は、現像スリーブ２２０よりも上方位置において、現像スリーブ２２０の軸線と平行な共通の軸線上に配置されている。支持ピンの一方２２２は他方２２４よりも長く形成されている。この構成に関連して、それぞれ前記長孔１０８及び１１０が配設されたドラムユニット１００の両側壁１０２及び１０４の間隔は、支持ピン２２２及び２２４が配設された現像器２００の両側壁２０２ａ及び２０４ａの間隔よりも広く形成されている。なお、上記現像剤撹拌搬送機構２１４及び現像スリーブ２２０は、現像器２００の回転要素を構成する。
【００３１】
底壁２０６の下面であって、現像器２００の幅方向（すなわち現像スリーブ２２０の軸方向）における両端領域には、被受止手段である被戴置部２０７が形成されている。実施形態において、被戴置部２０７の各々は、底壁２０６の下面から下方に延び出す被戴置リブ２０７ａ（図７においてはその一方のみが図示されている）から構成されている。被戴置リブ２０７ａの各々の下端面は、現像スリーブ２２０の軸方向に直交する方向にほぼ水平にかつ直線状に延在している。被戴置リブ２０７ａの各々は、実施形態においてはトナーコンテナ収容部２１６の底壁２１６ａの下面から下方に突出するよう配設されているが、現像器２００の安定した配置を可能にする位置であれば他の適宜の位置（例えば底壁２０６の下面）に配設してもよい。被戴置リブ２０７ａの各々の位置を設定するに際しては、現像器２００の重心が存在する位置を基準とすることが好ましい。なお、側壁２０２及び２０４には外側に突出する一対のピン部２０２Ｐ及び２０４Ｐが配設されている。ピン部２０２Ｐ及び２０４Ｐは、現像器２００がドラムユニット１００と連結されてプロセスユニットＰＵとして一体的に、後述するガイド&係合保持レール４０への装着される際の装着操作をサポートする。
【００３２】
ドラムユニット１００と現像器２００とは、連結保持手段、実施形態においては、ドラムユニット１００の上記長孔１０８及び１１０と、現像器２００の支持ピン２２２及び２２４により一体的にかつ離脱自在に連結保持される。図３、図５、図１１及び図１４を参照して、ドラムユニット１００の長孔の一方１０８を現像器２００の支持ピンの一方２２２に嵌合しかつドラムユニット１００を現像スリーブ２２０の軸方向（図１４において左方）に移動させると、長孔の一方１０８が形成された側壁１０２の内側面が、現像器２００の、支持ピンの一方２２２が配設された側壁２０２ａの外側面に当接されて該移動が規制される。この状態でドラムユニット１００の、長孔の他方１１０が形成された側壁１０４を現像器２００に接近する方向に移動させることにより、長孔の他方１１０が形成された側壁１０４を支持ピンの他方２２４の外側に位置付けることができる。続いて、ドラムユニット１００を該軸方向における逆方向（図１４において右方）に移動させることにより、長孔の一方１０８が支持ピンの一方２２２に嵌合された状態で、長孔の他方１１０が支持ピンの他方２２４に嵌合される。側壁１０４の内側面は側壁２０４ａの外側面に当接されて該移動が規制される。
【００３３】
支持ピン２２２及び２２４は、長孔１０８及び１１０に嵌合された状態で、長孔１０８及び１１０の内周面に対し、全周にわたって隙間が形成されるような大きさに形成されている（実施形態においては、図１１及び図１２に示すように、上下面はほぼ水平に延在するよう形成され、他の面は、円弧面ないしは曲面により形成されている）。長孔１０８及び１１０と支持ピン２２２及び２２４とは、ほぼ水平方向、上下方向、斜め方向に所定の範囲だけ相対移動可能かつ相対回動可能に嵌合されて、ドラムユニット１００と現像器２００とは実質的に一体に連結される。すなわちドラムユニット１００と現像器２００とは、感光体ドラム１０及び現像スリーブ２２０の軸線同士がほぼ平行な状態で所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に連結保持される。
【００３４】
ドラムユニット１００と現像器２００との間には、プリンタ本体４への着脱時に感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０との離間を防止するため、上記連結保持手段、すなわち上記長孔１０８及び１１０と支持ピン２２２及び２２４との嵌合部を支点として、感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが相互に近接する方向にドラムユニット１００と現像器２００間に押し付け力を付与するばね手段、実施形態においては後述する圧縮コイルばね３００が配設されている。第１のばね手段を構成する圧縮コイルばね３００は、ドラムユニット１００と現像器２００との間であって感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０よりも上方位置、実施形態においては上記長孔１０８及び１１０と支持ピン２２２及び２２４よりも上方位置に配設されて、ドラムユニット１００と現像器２００とを離隔する方向に付勢する。実質的にドラムユニット１００と現像器２００との間には、感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが近接せしめられたときに、感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０との間の隙間を一定に保持する隙間設定手段が配設されている。この隙間設定手段は周知の形態を利用することでよいが、実施形態においては、現像スリーブ２２０の両端外側位置に隙間設定ローラを配設し、隙間設定ローラの各々を感光体ドラム１０の両端部に当接することにより、該隙間が一定に保持されるよう構成されている。
【００３５】
図６及び図１７を参照して、圧縮コイルばね３００は、弾性を有する合成樹脂により一体に形成されたホルダ３０２に装着されている。実施形態において、ホルダ３０２は、２個使用されている。片方のホルダ３０２は、平面がほぼ矩形状の輪郭を有する天枠３０４と、天枠３０４の両側縁から垂下する一対の側壁３０６及び３０８と、天枠３０４の後端から垂下して側壁３０６及び３０８の各々間を連結する後壁３１０と、側壁３０６及び３０８の各々の前端における上端よりも下方位置からそれぞれ前方に延び出す前突片３１２及び３１４と、側壁３０６及び３０８の各々の後端頂部からそれぞれ後方に延び出す後突片３１６及び３１８と、後壁３１０の下端から反転して後壁３１０に対し間隔をおいて上方に延びる係止片３２０とを備えている。側壁の一方３０６は側壁の他方３０８よりも前方に突出している。係止片３２０の上端近傍には係止突起３２２が後方に突出せしめられ、係止突起３２２の上面３２２ａと係止片３２０の上端後面３２０ａとはほぼ直角をなしている。係止片３２０は、ほぼ反転部を支点として後壁３１０に対し接近及び離隔する方向に弾性的に変位することができる。ホルダ３０２の側壁の一方３０６には、側壁の一方３０６から外方に延び出す突出壁３０６ａと、突出壁３０６ａの先端から下方に延びる垂下壁３０６ｂとが配設されている。圧縮コイルばね３００の一端部側は、後壁３１０の内側に装着され、他端は側壁３０６及び３０８の前端よりも前方に突出させられている。実施形態において、圧縮コイルばね３００の他端は、前突片３１２及び３１４の先端位置まで突出させられている。この実施形態において、後壁３１０の内側には前方に延び出すピン状の係止部３２４（図１８参照）が形成され、圧縮コイルばね３００の一端部は、係止部３２４に嵌合されかつ係止されている。他方のホルダ３０３は、片方のホルダ３０２と基本的構成はおなじであるが、ほぼ左右勝手違いの形状であること、突出壁３０６ａ及び垂下壁３０６ｂを備えていないこと、において、片方のホルダ３０２とは相違している。
【００３６】
図３、図６及び図１４〜図１６を参照して、現像器２００における側壁２０２ａ及び２０４ａ間であって、現像スリーブ２２０よりも上方位置には、一定の水平方向幅で現像スリーブ２２０の軸方向に延在する水平載置面２３０と、水平載置面２３０の、ドラムユニット１００に対し反対側の端部から上方に延びる直立壁２３２とが配設されている。直立壁２３２の、該軸方向の両端部には、それぞれ一対の係合孔２３２ａ及び２３２ｂが該軸方向に間隔をおいて形成されている。他方、ドラムユニット１００における、感光体ドラム１０よりも上方位置であって、現像器２００と対向する他端領域には、一定の水平方向幅で感光体ドラム１０の軸方向に延在する水平フランジ１３０が配設されている。実施形態において、水平フランジ１３０は、一定の水平方向幅で該軸方向に延在する上水平フランジ１３２と、上水平フランジ１３２の下方に間隔をおいて平行に延在する下水平フランジ１３４と、上水平フランジ１３２及び下水平フランジ１３４の一端側（現像器２００に対向する側と反対側の一端）間を鉛直に延在する鉛直壁１３６とからなる。上水平フランジ１３２の該軸方向両端部における上面には、それぞれホルダ３０２及び３０３の該軸方向への移動を規制する複数の突条１３２ａ及び上方に突出する複数の段差１３２ｂが該軸方向に間隔をおいて形成されている。
【００３７】
図３、図６、図１４、図１７及び図１８を参照して、ドラムユニット１００と現像器２００とが上記連結保持手段により連結保持された状態において、上水平フランジ１３２及び下水平フランジ１３４の先端と、現像器２００の上記直立壁２３２とは相互に間隔をおいて対向するよう位置付けられる。ホルダ３０２及び３０３の各々において、前突片３１２及び３１４の各々は、直立壁２３２の、対応する係合孔２３２ａ及び２３２ｂにそれぞれ離脱自在に挿入され、側壁３０６及び３０８の各々の下端は水平載置面２３０上に離脱自在に載置される。長い方の側壁３０６の先端は、直立壁２３２に当接される。圧縮コイルばね３００は直立壁２３２と後壁３１０との間で圧縮され、後突片３１６及び３１８の各々は、上水平フランジ１３２の上面に載置され、係止片３２０の係止突起３２２の上面３２２ａは上水平フランジ１３２の下面に係止され、係止片３２０の係止突起３２２の上端後面３２０ａは、係止片３２０の弾性力により上水平フランジ１３２の先端に圧接される。係止片３２０の下端部後面は、下水平フランジ１３４の先端に当接される。
【００３８】
先に述べたように、ドラムユニット１００を該軸方向における逆方向（図１４において右方）に移動させることにより、長孔の一方１０２が形成された側壁１０２が、現像器２００の、支持ピン２２２の一方が配設された側壁２０２ａに対しその外側に隙間をおいて位置付けられる。片方のホルダ３０２の側壁の一方３０６に配設された垂下壁３０６ｂは該隙間に離脱自在に挿入される。これにより、ドラムユニット１００と現像器２００との該軸方向への相対移動が規制される。上記連結保持手段を構成する長孔１０２及び１０４と支持ピン２２２及び２２４とは相互に離隔する方向に強制され、長孔１０２及び１０４の一端において圧接される。感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とは相互に接近する方向に付勢され、先に述べた隙間設定手段により隙間が一定に保持される。
【００３９】
上記説明から容易に理解されるように、ドラムユニット１００と現像器２００とは、長孔１０２及び１０４と支持ピン２２２及び２２４からなる上記連結保持手段により、容易にしかも迅速かつ確実に連結することができるので、プロセスユニットＰＵの組み立てを容易にしかも迅速かつ確実に行うことを可能にする。また、圧縮コイルばね３００はホルダ３０２及び３０３に一体に組み込まれ、ホルダ３０２及び３０３は、ほぼワンタッチでドラムユニット１００と現像器２００との間に離脱自在に装着できるので、ドラムユニット１００と現像器２００の連結保持作業、したがってプロセスユニットＰＵの組立作業を容易にしかも迅速かつ確実に行うことができる。ホルダ３０２及び３０３の取り外しは、係止片３２０の弾性力を利用して、その上端を後壁３１０の方向に弾性変形させて、ホルダ３０２及び３０３の後端部を上方に持ち上げることにより、容易に行うことができるので、ドラムユニット１００と現像器２００との離脱をも容易に行うことを可能にする。
【００４０】
図２及び図１２を参照して、プリンタ本体４には、係合手段を構成する一対のガイド&係合保持レール４０（以下単に「レール４０」と略称する）が配設されている。相互に実質的に同じ形状及び大きさを有する一対のレール４０（図２及び図１２においては片方のレール４０のみが示されている）は、プリンタ本体４の前後方向（図１において紙面の表裏方向）であって、感光体ドラム１０の軸方向（プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着された状態における感光体ドラム１０の軸方向）に相互に間隔をおいて対向しかつ該軸に直交する方向に延在している。レール４０の各々は、長手方向の一端（図２において左端）と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放されかつ長手方向の他端（図２において右端）が閉塞され、他端部は下方に向かって傾斜せしめられている。更に具体的に説明すると、レール４０の各々は、下レール４２と、下レール４２の上方に間隔をおいて配置された上レール４４と、保持壁４６とを備えている。ガイドレール４０の各々は、上記一端と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放され、かつ長手方向の上記他端は、断面がほぼ半円形状をなす保持壁４６により閉塞され、全体として上記一端から他端に向かって下方に傾斜している。下レール４２及び上レール４４は、長手方向の他端部、換言すれば他端領域ないし下端領域において、全体の中で最も急な傾斜で相互の間隔が下方に向かって徐々に狭まりながらほぼ半円形状をなす保持壁４６に連続させられている。保持壁４６の内面の半径は、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部における半径とほぼ同じに形成されている。
【００４１】
下レール４２の長手方向の中間部にはほぼ水平方向に延在する中間水平領域が形成され、水平中間領域と長手方向の上記他端領域との間は、上記他端領域よりも緩やかな傾斜で、水平中間領域から上記他端領域までほぼ直線状に下方に傾斜して延在している。水平中間領域における、上記一端側の端には、円弧状に上方に延び出す段部が形成され、水平中間領域における段部の頂部と長手方向の上記一端との間は、水平中間領域と長手方向の上記他端領域との間の傾斜よりも若干急な傾斜で、上記一端から該段部の上端までほぼ直線状に下方に傾斜して延在している。上レール４４は、上記一端から上記他端領域まで、下レール４２に対し、上方に適宜の間隔が形成されるよう、比較的に緩やかな傾斜で延在している。
【００４２】
図２及び図１９〜図２２を参照して、プリンタ本体４内であって、上記レール４０の一端領域の下方位置には、比較的細長い、ほぼ矩形状の平面形状を有する支持枠ユニット５０が、プリンタ本体４の上記前後方向に延在するよう配設されている（プリンタ本体４の上記前後方向と支持枠ユニット５０の長手方向とは相互に一致）。支持枠ユニット５０の長手方向両端部であって、ドラムユニット１００に対向する側の端部（プロセスユニットＰＵがプリンタ本体に装着された状態において、ドラムユニット１００に対向する側の端部）には、それぞれ受止手段を構成する戴置部５２が配設されている。戴置部５２の各々は、ほぼ水平面からなる戴置面５２ａから構成されている。戴置面５２ａの各々の中心部の間隔は、現像器２００に配設された上記被戴置リブ２０７ａの間隔と同じに設定されている。支持枠ユニット５０の、戴置面５２ａの各々の外側（長手方向外側）には、現像器２００に対する荷重付与手段である圧縮コイルばね５３が配設されている。
【００４３】
更に具体的に説明すると、圧縮コイルばね５３はホルダ５４に装着されている。図２２に示されているように、ホルダ５４は、一対の側壁５４ａと、前壁５４ｂと、後壁５４ｃとを備え、平面がほぼ矩形状をなしている。前壁５４ｂには、その上端から前方に延び出す差込片５４ｄが配設され、後壁５４ｃには、後方に延び出す押圧部５４ｅが形成されている。差込片５４ｄは平面がほぼ矩形の板形状をなし、両側に下方に垂下するリブが形成されている。押圧部５４ｅは、幅方向に間隔をおいて配設された複数の板状リブから構成され、先端は曲面をなしている。前壁５４ｂの、差込片５４ｄの下方位置には前方に延び出すピン形状のばね係止部５４ｆが形成され、ばね係止部５４ｆには、圧縮コイルばね５３の一端部が嵌合され、係止されている。側壁５４ａの各々において、前端部には、外方に突出するリブ５４ｇが形成され、前後方向中間部には係止突片５４ｈが形成され、該中間部から後端部にわたっては、他のリブ５４ｊが形成されている。リブ５４ｇが最も高い位置にあり、係止突片５４ｈ、リブ５４ｊの順に高さ位置が低くなっている。
【００４４】
他方、支持枠ユニット５０の、戴置面５２ａの各々の上記外側には、ホルダ５４の装着部が設けられている。ホルダ５４の装着部の各々は、リブ５４ｇ及びリブ５４ｊの各々をスライド可能に支持してガイドする一対のガイド部と、係止突片５４ｈを弾性的に受け入れてホルダ５４の後方への移動（プロセスユニットＰＵがプリンタ本体に装着された状態において、ドラムユニット１００に対向する方向への移動）を阻止する係止孔とを備えている（いずれも図示せず）。装着部の各々はまた、直立壁５５を備え、直立壁５５の各々には差込片５４ｄを受け入れる差込孔５５ａが配設されている。上記のように構成されたホルダ５４の各々は、対応する装着部に差込片５４ｄを直立壁５５の差込孔５５に差し込んで装着する。ホルダ５４の各々において、リブ５４ｇ及びリブ５４ｊの各々は、図示しないガイド部にスライド可能支持され、係止突片５４ｈの各々は図示しない係止孔に係止され、圧縮コイルばね５３は、直立壁５５と前壁５４ｂとの間で圧縮される。ホルダ５４の各々は、係止突片５４ｈの各々が図示しない係止孔に係止されることにより、上記した如き、ドラムユニット１００に対向する方向への移動は阻止されるが、逆方向への移動は可能である。ホルダ５４の各々は、圧縮コイルばね５３によりドラムユニット１００に対向する方向に付勢され、押圧部５４ｅは、支持枠ユニット５０の一側からドラムユニット１００に対向する方向に延び出している。
【００４５】
図１２にその一部が示されているように、プリンタ本体４内の上記前後方向における前側には、静止干渉手段である静止干渉部材６０が上方から垂下するよう配設されている。プリンタ本体４内の図示しない支持フレームに装着された静止干渉部材６０は、後述するとおりにしてプロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着されるために移動させられる移動径路、更に具体的には上記アーム部材１１６の上端部の移動径路に対し、上方から干渉するよう配設されている。静止干渉部材６０は、片方のレール４０の上記他端部（先端部ないし下端部）よりも若干一端寄りの上方位置に配置されている。
【００４６】
図２及び図１２を参照して、プロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に装着するには、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部を、それぞれプリンタ本体４内の上記レール４０の各々の一端から挿入して係合させ、上記レール４０の各々に沿って斜め下方に移動させる。この移動操作により、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部は、上記レール４０の各々の先端部、すなわち上記他端部の保持壁４６に当接して該移動が阻止されることにより該先端部内に係合保持される。感光体ドラム１０、したがってドラムユニット１００は、プリンタ本体４の所定の位置にしっかりと安定して保持される。ドラムユニット１００の被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂの下面の一部は、対応するレール４０の下レール４２上に戴置される。これにより、ドラムユニット１００は一層安定してプリンタ本体４の所定の位置に保持される。プロセスユニットＰＵの上記移動操作に際し、現像器２００に配設されたピン部２０２Ｐ及び２０４Ｐは、ドラムユニット１００の被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂと共に対応するレール４０に係合して、上記移動操作を円滑かつ容易にすることに寄与するものである。
【００４７】
他方、現像器２００の被戴置リブ２０７ａの各々は、プリンタ本体４の、対応する戴置面５２ａに対し上方から戴置される。現像器２００はプリンタ本体４内の所定の位置に安定して保持される。また、現像器２００の荷重の一部又は全部が荷重受止手段である戴置面５２ａの各々により下方から受け止められて支持される。その結果、比較的大きな現像器２００と、現像器２００に比べ比較的小さなドラムユニット１００を連結させたプロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に離脱自在に装着しても、ドラムユニットＰＵに対し、現像器２００による大きな負荷が作用することを防止でき、したがって、プロセスユニットＰＵ及びプリンタ本体４全体の小型化及び軽量化を可能にする。
【００４８】
図２及び図２１を参照して、上記被戴置リブ２０７ａの各々は、対応する戴置面５２ａに対し、現像器２００がドラムユニット１００に対し、接近及び離隔する方向に移動可能である（上記連結保持手段の構成に起因して、現像スリーブ２２０の軸線が感光体ドラム１０の軸線に平行な状態で移動可能である）。現像器２００の底部２０６に形成された上記段部２０６Ａにおける突出部は、被戴置リブ２０７ａの各々が、プリンタ本体４の、対応する戴置面５２ａに対し上方から戴置される下降の際、プリンタ本体４の支持枠ユニット５０に配設されたホルダ５４の押圧部５４ｅに当接して、該ホルダ５４を圧縮コイルばね５３のばね力に抗して、ドラムユニット１００に対向する押側と反対方向に押し込み、この状態で上記した如く、プリンタ本体４に保持される。したがって、現像器２００は常に、荷重付与手段である圧縮コイルばね５３のばね力によりドラムユニット１００方向に付勢されるので、現像スリーブ２２０が感光体ドラム１０から離隔されることが確実に防止され、現像スリーブ２２０と感光体ドラム１０との間の隙間が一定に保持される。
【００４９】
図２及び図１１〜図１３を参照して、プロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に装着するために、上記した如く、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部を、それぞれプリンタ本体４内の上記レール４０の各々の一端から挿入して係合させ、上記レール４０の各々に沿って斜め下方に移動させると、ドラムユニット１００に装着されている上記アーム部材１１６の上端部が静止干渉部材６０に当接せしめられることにより、第２のばね手段を構成するねじりコイルばね１２０のばね力に抗して図１１において時計方向に回動させられる。感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部が、それぞれ上記レール４０の各々の他端部に係合保持されると、上記アーム部材１１６は閉位置（図１１参照）から開位置（図１２参照）まで回動させられて、保護カバー１１２が感光体ドラム１０の上記露呈面を開く（より正確には、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部が、それぞれ上記レール４０の各々の他端部に係合保持される前に、感光体ドラム１０の上記露呈面は保護カバー１１２により開かれるよう構成されている）。感光体ドラム１０が上記したとおりにしてプリンタ本体４に保持されると、プリンタ本体４に配設されている転写ローラ１４が、第３のばね手段を構成する圧縮コイルばね７０により、ほぼ下方から上方に向かって感光体ドラム１０の周表面に圧接される（図１３参照）。したがって、保護カバー１１２は、少なくとも転写ローラ１４が感光体ドラム１０の周表面に圧接される前に、転写ローラ１４と干渉しないタイミングで回動させられることはいうまでもない。
【００５０】
連結保持手段における、連結部の一方（又は他方）を構成する長孔１０８及び１１０と、連結部の他方（又は一方）を構成する支持ピン２２２及び２２４は、現像スリーブ２２０の軸が感光体ドラム１０の軸１０ａに対してほぼ平行な状態で、ドラムユニット１００と現像器２００とを、所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に連結保持する。上記圧縮コイルばね５３の各々（図２１参照）は、感光体ドラム１０の軸１０ａと現像スリーブ２２０の軸とが相互に平行な状態で、現像スリーブ２２０が感光体ドラム１０に接近して一定の隙間をもって保持されるよう、現像器２００に対し、ドラムユニット１００に向かう方向の押圧荷重を付与する。
【００５１】
先に述べたように、プロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に装着する際に感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが離間しないように、ドラムユニット１００と現像器２００との間には、連結保持手段を支点として感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが相互に近接する方向にドラムユニット１００と現像器２００との間に押し付け力を付与する圧縮コイルばね３００が配設されている。上記した如く、プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着された状態において、圧縮コイルばね３００の各々による上記押し付け力の方向は、図１２において矢印Ａで示されている。図１２から明らかなように、この押し付け力は、ドラムユニット１００を、感光体ドラム１０の軸１０ａ回りに図１２において反時計方向に若干、回動させるよう作用する。なぜならば、上記したとおりにしてドラムユニット１００及び現像器２００の荷重がプリンタ本体４に支持され、上記押し付け力は、先に述べた機能を失って、ドラムユニット１００を、感光体ドラム１０の軸１０ａまわりに回動させる回転モーメントとして作用するからである。プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に対して装着された状態において、ドラムユニット１００に、上記の如き回動が生じた場合には、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４などに対する正規の位置が確保されなくなり、良好な画像が保証されなくなるおそれがある。
【００５２】
また、プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に対して装着された状態において、感光体ドラム１０の周表面に対し、転写ローラ１４が圧縮コイルばね７０のばね力（押し上げ力）により押し上げられて圧接させられるので、プロセスユニットＰＵがレール４０の上記他端部（下端部）から浮いてしまうおそれがある。図１３において、転写ローラ１４による上記押上げ力の方向は、矢印Ｃにより示されている。プロセスユニットＰＵがレール４０の上記他端部から浮いてしまうと、プロセスユニットＰＵの、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４などに対する正規の位置が確保されなくなり、良好な画像が保証されなくなるおそれがある。
【００５３】
本発明においては、プロセスユニットＰＵのプリンタ本体４に対する装着時の移動により、アーム部材１１６が静止干渉部材６０に当接せしめられることにより、ドラムユニット１００に生ずる、ねじりコイルばね１２０の反発力（ばね力）が作用する方向（実施形態においては分力の方向）を、圧縮コイルばね３００の各々による上記押し付け力の方向Ａに対抗する方向Ｂとなるように設定し、しかも上記押し付け力よりも大きく設定した。この状態はプロセスユニットＰＵの装着後においても維持される。その結果、簡単な構成によりドラムユニット１００の上記回動が防止されるので、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４などに対する正規の位置が確保され、良好な画像が保証される。このようにしてプロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に対し装着された状態で、支持ピン２２２及び２２４は、それぞれ長孔１０８及び１１０内において、実質的にそれらの内側に対し離間した状態にせしめられる（図１２参照）。また、従来における如く、ドラムユニット１００の上記回動を阻止する部材をプリンタ本体４に配設する必要がなくなるので、部品点数の削減、小型化及び軽量化が可能となる。
【００５４】
本発明においてはまた、プロセスユニットＰＵのプリンタ本体４に対する装着時の移動により、アーム部材１１６が静止干渉部材６０に当接せしめられることにより、ドラムユニット１００に生ずる、ねじりコイルばね１２０の反発力（ばね力）が作用する方向（実施形態においては分力の方向）を、転写ローラ１４の上記押上げ力に対抗する押し下げ方向Ｄ（図１２及び図１３参照）となるように設定し、しかも上記押し上げ力よりも大きく設定した。この状態はプロセスユニットＰＵの装着後においても維持される。その結果、簡単な構成によりプロセスユニットＰＵの浮き上がりが防止されるので、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４に対する正規の位置が確保され、良好な画像が保証される。また、従来における如く、プロセスユニットＰＵを押さえ付けるための部材をプリンタ本体４に配設する必要がなくなるので、部品点数の削減、小型化及び軽量化が可能となる。
【００５５】
次に、図１及び図１０を参照して、上記したプロセスユニットＰＵにおける駆動系の実施形態について説明する。プリンタ本体４内には、図示しない駆動源、例えば電動モータが配設されている。感光体ドラム１０には、駆動手段、例えば、図示しない駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。現像スリーブ２２０には、被駆動手段、例えば、図示しない被駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。この被駆動ギヤは、現像室２１２内に配設された現像剤撹拌搬送機構２１４の図示しない被駆動ギヤの一つに噛み合わされている。プリンタ本体４には、電動モータからの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段、例えば、図示しない複数の動力伝達ギヤが配設されている。
【００５６】
プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着されると、感光体ドラムの駆動ギヤが、プリンタ本体４の動力伝達ギヤの一つに噛み合わされる。電動モータからの回転駆動力は感光体ドラム１０の駆動ギヤに入力されて現像スリーブ２２０の被駆動ギヤ及び現像剤撹拌搬送機構２１４の被駆動ギヤに出力される。実質的に現像器２００は、プリンタ本体４に対しほぼ水平方向であって現像器２００に支持された現像スリーブ２２０が感光体ドラム１０に対して接近及び離隔する方向に移動可能である（現像器２００側に配設された上記被戴置リブ２０７ａは、プリンタ本体４側に配設された上記戴置面５２ａに対し、ほぼ水平方向に移動可能である）。
【００５７】
先に述べたように、プリンタ本体４には、現像器２００に作用して現像器２００を感光体ドラム１０に向かう方向に荷重を付与する荷重付与手段である、圧縮コイルばね５３が一対配設されている。圧縮コイルばね５３の各々の荷重は、感光体ドラム１０の駆動ギヤが現像スリーブ２２０の被駆動ギヤを駆動する際に発生する、現像スリーブ２２０をほぼ感光体ドラム１０から離隔する方向に作用する荷重以上に設定されている。その結果、現像器２００が、感光体ドラム１０に対し離隔することが一層確実に防止され、現像スリーブ２２０と感光体ドラム１０との隙間は一定に保持される。
【００５８】
次に、上記したプロセスユニットＰＵにおける駆動系の他の実施形態について説明する。プリンタ本体４内には、図示しない駆動源、例えば電動モータが配設されている。現像器２００の回転要素、例えば現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素には、図示しない駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。現像剤撹拌搬送機構２１４の他の回転要素及び現像スリーブ２２０には、それぞれ被駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されて、該駆動ギヤに駆動結合されている。感光体ドラム１０には、被駆動手段、例えば、図示しない被駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。プリンタ本体４には、電動モータからの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段、例えば、図示しない複数の動力伝達ギヤが配設されている。
【００５９】
プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着されると、現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素に配設された駆動ギヤが、プリンタ本体４の動力伝達ギヤの一つに噛み合わされる。電動モータからの回転駆動力は現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素に配設された駆動ギヤに入力されて、現像剤撹拌搬送機構２１４の他の回転要素及び現像スリーブ２２０の被駆動ギヤ及び感光体ドラム１０の被駆動ギヤに出力される。プリンタ本体４の動力伝達ギヤの一つが、現像器２００の回転要素、例えば現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素の駆動ギヤを駆動する際に発生する荷重は、現像器２００がほぼ感光体ドラム１０に向かう方向に作用する（該ギヤの噛み合い点を通る作用線の方向をそのように設定することにより容易に可能である）。
【００６０】
この実施形態によれば、先に述べたように、現像器２００に作用して現像器２００を感光体ドラム１０に向かう方向に荷重を付与する荷重付与手段を設けることなく、現像器２００を感光体ドラム１０に向かって付勢することが可能となる。その結果、現像スリーブ２２０が、感光体ドラム１０に対し離隔することを簡単に防止でき、現像スリーブ２２０と感光体ドラム１０との隙間は一定に保持される。
【００６１】
本発明に係る画像形成装置の上記実施形態において、プロセスユニットＰＵは、感光体ドラム１０などが支持されたドラムユニット１００と、ドラムユニット１００とは別体の、現像スリーブ２２０が支持された現像器２００とから構成され、ドラムユニット１００と現像器２００とは、連結保持手段により実質的に一体に連結保持されている。この実施形態に代えてプロセスユニットのハウジングに現像器を固定し、感光体ドラムを現像器に対し、連結保持手段により実質的に一体に連結保持する他の実施形態もある。この実施形態において、被受止手段は、現像器、又はプロセスユニットにおける、現像器が位置する領域の底部（プロセスユニットのハウジングの底部）に配設される。
【００６２】
【発明の効果】
本発明による画像形成装置によれば、比較的大きな現像器と、現像器に比べ比較的小さなドラムユニットを連結させたプロセスユニットを装置本体に離脱自在に装着しても、ドラムユニットに対し、現像器による大きな負荷が作用することを防止でき、したがって、プロセスユニット及び装置全体の小型化及び軽量化を可能にする。また、簡単な構成によって容易かつ迅速に、ドラムユニット及び現像器を、装置本体に対し適正な位置に安定して配置することができる。更にはまた、プロセスユニットを、装置本体に装着した後においても、ドラムユニットと現像器とをそれぞれ所定の位置に安定して保持することを可能にする。更にはまた、ドラムユニットと現像器とを簡単に連結保持することができ、その結果、プロセスユニットを容易かつ迅速に組み立てることを可能にする。更にはまた、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずるドラムユニットの回動を簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する。更にはまた、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずる浮き上がりを簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたレーザプリンタの好適実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニット及びその係合保持手段を簡略的に示す断面拡大図。
【図３】図１に示すプロセスユニットを、ドラムユニット、現像器及びホルダに分解して示す斜視図であって、トナーコンテナを省略して示す斜視図。
【図４】図３に示すドラムユニットの一部を示す拡大図。
【図５】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの要部断面図であって、一部を破断して示す要部断面図。
【図６】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの幅方向片側部分の斜視図。
【図７】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットを下面側から見た斜視図。
【図８】図３に示す現像器の幅方向片側部分の斜視図。
【図９】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの斜視図。
【図１０】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの断面拡大図及びその係合保持手段を部分的に示す断面拡大図。
【図１１】図１に示すプロセスユニットの側面概略図。
【図１２】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの側面拡大図であって、一部を省略し一部を断面にして示す側面拡大図
【図１３】図１２に示すプロセスユニットの部分断面図であって、転写ローラが押圧された状態を示す部分断面図。
【図１４】図３に示すドラムユニットと現像器における、相互に対向する部分の上面概略図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ矢視断面図。
【図１６】図１４のＢ−Ｂ矢視断面図。
【図１７】図３に示すホルダの斜視図。
【図１８】図１７のＣ−Ｃ矢視断面図であって、図３に示すドラムユニットと現像器との間に装着された状態を示す断面図。
【図１９】図１に示すレーザプリンタに配設された支持枠ユニットの斜視図。
【図２０】図１９に示す支持枠ユニットの一部を拡大して示す斜視図。
【図２１】図１９に示す支持枠ユニット上に現像器が支持された状態を部分的に示す断面図。
【図２２】図２０に示すホルダの斜視図。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム
１０ａ 軸
１４ 転写ローラ
４０ ガイド＆係合保持レール
６０ 静止干渉部材
７０ 圧縮コイルばね（第３のばね手段）
１００ ドラムユニット
１０８，１１０ 長孔
１１６ アーム部材
１２０ ねじりコイルばね（第２のばね手段）
２００ 現像器
２２０ 現像スリーブ
２２２，２２４ 支持ピン
３００ 圧縮コイルばね（第１のばね手段）
３０２、３０３ ホルダ
ＰＵ プロセスユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、静電写真複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものであり、特に、感光体ドラムと現像器とを装置本体に対して、一体的に着脱可能なプロセスユニットと装置本体の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体ドラムと現像器を装置本体に対して一体的に着脱可能にしたプロセスユニットが提案されている。
【０００３】
この種のプロセスユニットの一つの形態としては、1つのユニットの筐体内に感光体ドラムを中心に、主帯電器、現像器、クリーニング装置などのプロセス手段（作像エレメント）を一体に配置して、これらプロセス手段の寿命と共に一体廃棄するものが知られている。また、他の形態としては、感光体ドラムを備えたドラムユニット筐体と現像器を備えた現像ユニット筐体とを別体で構成し、これら一対のユニット筐体を、連結手段にて連結し、こうして連結されたユニットを装置本体に着脱自在としたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
前者は比較的寿命が短く、ユーザーがユニットを交換するような小型のプリンタなどに採用され、一方後者はドラムユニットに対して現像ユニットを比較的大きな構成とし、この大きな現像ユニットに対してトナーの消耗に伴ってトナーコンテナを交換することで現像ユニットの寿命自体を長く設定することができる。同様にドラムユニットについてもａ−Ｓｉ感光体を使用するなどして寿命を長く設定することができる。そして使用中の不測の事態に応じてドラムユニットもしくは現像ユニットの交換ができ、個々の寿命に応じて対応できる長寿命タイプのプリンタなどに採用されている。
【０００５】
こうしたプロセスユニットにおいて、前者の場合には全てのプロセスユニットが一体で構成されているため、感光体ドラムと現像器の調整は全く不要であるものの、後者のようなプロセスユニットの場合、２つのユニットを連結する場合には、両者の位置関係を正確に配置できるような機構が必要となる。また、後者のプロセスユニットを画像形成装置本体に装着したとき、ドラムユニットの回動や、プロセスユニットの浮き上がりを確実に防止する必要がある。
【０００６】
例えば、ドラムユニットと現像ユニットとを回動可能な支持部を備えた連結手段にて連結し、荷重付与手段で感光体ドラムあるいは、感光体ドラムを保持する筐体に現像ユニット内の現像ローラあるいは、現像器の筐体または、現像ローラと同軸上にある突き当て部材とを接触させて、感光体ドラムと現像ローラとの距離を一定に保持することが必要となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１５４５６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、長寿命を考慮して現像器を大きくし、ドラムユニットに比べ、内蔵するトナーの重量、あるいは、現像ローラの重量が大きくなってしまうと、上記、回動可能な支持部に対して、大きな荷重がかかってしまう。さらに、用紙搬送の安定性、転写プロセスの安定性を確保する必要性からは、感光体ドラムの位置を装置本体に一定に保持する必要があるため、ドラムユニットを画像形成装置本体に対しては位置調整した上で、ドラムユニットを固定する方法が採用されており、必然的に、より重量の大きな現像器をより小さなドラムユニットで保持する構成となっている。そしてこの傾向は、Ａ４サイズを主たる印字サイズとしたプリンターからＡ３サイズまで印字可能なビジネス用プリンタになるほど顕著なものとなる。
【０００９】
こうした、単に感光体ドラムを中心に位置決めする方法を採用すると、大きな現像器の重量を保持するために、ドラムユニットを更に大きな荷重で支える必要性から、ドラムユニット自体に大きな強度、剛性を必要とする。その結果、装置本体の強度、剛性をも増大させる必要が生ずるので、装置本体、したがって画像形成装置自体の小型化及び軽量化に対しても不利な構成となっていた。
【００１０】
また後者のプロセスユニットを画像形成装置本体に装着したとき、ドラムユニットの回動を防止するためには、装置本体にドラムユニットの回動を阻止するための部材を設ける必要があり、また、プロセスユニットの浮き上がりを防止するためには、装置本体にプロセスユニットを押さえ付ける部材を設ける必要があるので、部品点数の増加、大型化、重量の増加などを回避することができない。
【００１１】
本発明の目的は、比較的大きな現像器と、現像器に比べ比較的小さなドラムユニットを連結させたプロセスユニットを装置本体に離脱自在に装着しても、ドラムユニットに対し、現像器による大きな負荷が作用することを防止でき、したがって、プロセスユニット及び装置全体の小型化及び軽量化を可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、簡単な構成によって容易かつ迅速に、ドラムユニット及び現像器を、装置本体に対し適正な位置に安定して配置することができる、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、プロセスユニットを、装置本体に装着した後においても、ドラムユニットと現像器とをそれぞれ所定の位置に安定して保持することを可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、ドラムユニットと現像器とを簡単に連結保持することができ、その結果、プロセスユニットを容易かつ迅速に組み立てることを可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１５】
本発明の更に他の目的は、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずるドラムユニットの回動を簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずる浮き上がりを簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する、新規な画像形成装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも感光体ドラムを含むドラムユニットと、現像スリーブを含む現像器とを備えたプロセスユニットが装置本体に対して一体的に離脱自在に装着される画像形成装置において、
装置本体には、係合手段と、荷重受止手段と、荷重付与手段とが配設され、ドラムユニットには被係合手段が配設され、現像器には被受止手段が配設され、
ドラムユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に離脱自在に係合され、かつ、現像器の被受止手段が装置本体の荷重受止手段に対し上方から戴置されて、現像器の荷重の一部又は全部が荷重受止手段により下方から受け止められて現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能に支持され、かつ、荷重付与手段が現像器に対し感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与するよう作用することにより、プロセスユニットは装置本体に保持される、
ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
プロセスユニットには、現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、ドラムユニットと現像器とを、所定の範囲だけ相対移動可能に離脱自在に連結保持する連結保持手段と、ドラムユニットと現像器との間に配設されたばね手段であって、プロセスユニットが装置本体に装着されない状態において、連結保持手段を支点として感光体ドラムと現像スリーブとが相互に近接する方向にドラムユニットと現像器間に押し付け力を付与するばね手段とが備えられる、ことが好ましい。
ドラムユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に係合されることにより感光体ドラムは装置本体に対し所定の位置に保持され、また、現像器の被受止手段が装置本体の荷重受止手段に対し上方から戴置されかつ現像器が荷重付与手段により感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与されることにより、
現像器は装置本体に対し所定の位置に保持される、ことが好ましい。
荷重受止手段は、装置本体に配設された、ほぼ水平に延在する載置部からなり、被受止手段は、現像器の底部に配設された被載置部からなり、プロセスユニットが装置本体に装着された状態において、被載置部が装置本体の載置部上に載置される、ことが好ましい。
被戴置部は、戴置部に対し、ほぼ水平方向であって、現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
該戴置部は、現像器の幅方向に間隔をおいて装置本体に配設された一対の戴置面からなり、該被戴置部は、該幅方向に間隔をおいて配設された一対の被戴置リブからなる、ことが好ましい。
ドラムユニットの被係合手段は、感光体ドラムの軸の両端部を含み、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されると、感光体ドラムの軸は、装置本体に対し所定の位置に離脱自在に保持される、ことが好ましい。
現像器に支持された現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、実質的に現像器は、装置本体に対し所定の位置に保持されかつ、感光体ドラムに対し移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの軸の両端部は、それぞれ両側壁から外方に突出するよう配設され、装置本体の係合手段は、感光体ドラムの軸方向に相互に間隔をおいて対向しかつ該軸に直交する方向に延在する一対のガイド＆係合保持レールを備え、該レールの各々は、長手方向の一端と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放されかつ長手方向の他端が閉塞され、該レールの他端部は下方に向かって傾斜せしめられ、プロセスユニットは、該軸の両端部が、それぞれ、対応する該レールに係合させられかつ該レールに沿って移動させられて該レールの先端部に被係合保持されることにより装置本体に装着される、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は感光体ドラムに配設された駆動手段に伝達され、感光体ドラムの駆動手段に伝達された回転駆動力は現像器に備えられた現像スリーブに配設された被駆動手段に伝達され、実質的に現像器は、装置本体に対しほぼ水平方向であって現像器に支持された現像スリーブが感光体ドラムに対して接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの駆動手段は現像スリーブの被駆動手段に駆動結合されており、装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、感光体ドラムの駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が感光体ドラムの駆動手段に入力されて現像スリーブの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体に配設された荷重付与手段の荷重は、感光体ドラムの駆動手段が現像スリーブの被駆動手段を駆動する際に発生する、現像スリーブをほぼ感光体ドラムから離隔する方向に作用する荷重以上に設定されている、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は現像器の回転要素に配設された駆動手段に伝達され、現像器の回転要素の駆動手段に伝達された回転駆動力は感光体ドラムに配設された被駆動手段に伝達される、ことが好ましい。
装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、感光体ドラムには被駆動手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、現像器の回転要素の駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されると共に感光体ドラムの被駆動手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が現像器の回転要素の駆動手段に入力されて感光体ドラムの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体の動力伝達手段が現像器の回転要素の駆動手段を駆動する際に発生する荷重は、現像器がほぼ感光体ドラムに向かう方向に作用する、ことが好ましい。
実質的にドラムユニットと現像器との間には、感光体ドラムと現像スリーブとが近接せしめられたときに、感光体ドラムと現像スリーブとの間の隙間を一定に保持する隙間設定手段が配設されている、ことが好ましい。
連結保持手段は、ドラムユニット又は現像器の両側壁に配設された長孔と、現像器又はドラムユニットの両側壁に配設された支持ピンとを備え、長孔と支持ピンとが該所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に嵌合されることにより、ドラムユニットと現像器とは実質的に一体に連結される、ことが好ましい。
長孔は、ドラムユニットの両側壁であって感光体ドラムよりも上方位置に配設され、支持ピンは、現像器の両側壁であって現像器内に設けられた現像スリーブよりも上方位置から外方に突出するよう配設され、該ばね手段は、ドラムユニットと現像器との間であって長孔と支持ピンよりも上方位置に配設されてドラムユニットと現像器とを離隔する方向に付勢する、ことが好ましい。
長孔が配設されたドラムユニットの両側壁の間隔は、支持ピンが配設された現像器の両側壁の間隔よりも広く形成され、支持ピンの一方は他方よりも長く形成され、長孔の一方を支持ピンの一方に嵌合しかつドラムユニットを現像スリーブの軸方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に当接され、この状態でドラムユニットの、長孔の他方が形成された側壁を現像器に接近する方向に移動させることにより、長孔の他方が形成された側壁を支持ピンの他方の外側に位置付けて、ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が支持ピンの一方に嵌合された状態で、長孔の他方が支持ピンの他方に嵌合される、ことが好ましい。
ばね手段は、弾性を有する合成樹脂により一体に形成されたホルダに装着された圧縮コイルばねからなり、ホルダは、天枠と、天枠の両側縁から垂下する一対の側壁と、天枠の後端から垂下して側壁の各々間を連結する後壁と、側壁の各々の前端から前方に延び出す前突片と、側壁の各々の後端頂部から後方に延び出す後突片と、後壁の下端から反転して後壁に間隔をおいて上方に延びる係止片とを備え、係止片の上端近傍には係止突起が後方に突出せしめられ、係止突起の上面と係止片の上端後面とはほぼ直角をなし、圧縮コイルばねの一端側は後壁の内側に装着され、他端は側壁の各々の前端よりも前方に突出させられ、ホルダは、ドラムユニットと現像器とが相互に対向し、かつ感光体ドラム及び現像スリーブよりも上方位置における、それらの軸方向に間隔を置いた２箇所に離脱自在に配設される、ことが好ましい。
現像器における現像スリーブよりも上方位置には、一定の幅で現像スリーブの軸方向に延在する水平載置面と、水平載置面の、ドラムユニットに対し反対側の端部から上方に延びる直立壁とが配設され、直立壁の、該軸方向の両端部には、一対の係合孔が該軸方向に間隔をおいて形成され、ドラムユニットにおける感光体ドラムよりも上方位置には、一定の幅で感光体ドラムの軸方向に延在する水平フランジが配設され、水平フランジの先端と直立壁とは相互に間隔をおいて対向するよう位置付けられ、ホルダの前突片の各々は、直立壁の、対応する係合孔に離脱自在に挿入され、ホルダの側壁の各々の下端は水平載置面上に載置され、ホルダの圧縮コイルばねは直立壁とホルダの後壁との間で圧縮され、ホルダの後突片の各々は、水平フランジの上面に載置され、ホルダの係止片の係止突起の上面は水平フランジの下面に係止され、ホルダの係止片の係止突起の上端後面は、係止片の弾性力により水平フランジの先端に圧接される、ことが好ましい。
水平フランジの上面には、ホルダの該軸方向への移動を規制する突条が形成されている、ことが好ましい。
ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に対し隙間をおいて位置付けられ、片方のホルダの側壁の一方には、側壁の一方から外方に延び出す突出壁と、突出壁の先端から下方に延びる垂下壁とが配設され、垂下壁は該隙間に離脱自在に挿入される、ことが好ましい。
プロセスユニットは、ドラムユニットに旋回自在に配設されて、感光体ドラムの露呈面を覆うための保護カバーを開閉するアーム部材と、アーム部材とドラムユニットとの間に配設されて、アーム部材を、保護カバーが該露呈面を覆う、閉位置に常時付勢する第２のばね手段とを備え、装置本体には、プロセスユニットの移動経路に配設されて、アーム部材の一部に干渉する静止干渉手段が配設され、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されてプロセスユニットが移動させられて装置本体に装着されると、アーム部材が静止干渉手段に当接せしめられることにより、ドラムユニットに生ずる、第２のばね手段の反発力が作用する方向を、ドラムユニットと現像器との間に配設された該ばね手段による上記押し付け力の方向に対抗する方向となるように設定しかつ上記押し付け力よりも大きく設定する、ことが好ましい。
プロセスユニットは、ドラムユニットに旋回自在に配設されて、感光体ドラムの露呈面を覆うための保護カバーを開閉するアーム部材と、アーム部材とドラムユニットとの間に配設されて、アーム部材を、保護カバーが該露呈面を覆う、閉位置に常時付勢する第２のばね手段とを備え、装置本体には、プロセスユニットの移動経路に配設されて、アーム部材の一部に干渉する静止干渉手段と、転写ローラと、転写ローラを感光体ドラムの周表面に対し所要の押上げ力をもって圧接させるための第３のばね手段が配設され、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されてプロセスユニットが移動させられて装置本体に装着されると、アーム部材が静止干渉手段に当接せしめられることにより、ドラムユニットに生ずる、第２のばね手段の反発力が作用する方向を、第３のばね手段による上記押し上げ力が作用する方向に対抗する押し下げ方向となるように設定しかつ上記押し上げ力よりも大きく設定する、ことが好ましい。
【００１８】
本発明の一局面によれば、少なくとも感光体ドラムと現像器とを備えたプロセスユニットが装置本体に対して一体的に離脱自在に装着される画像形成装置において、
装置本体には、係合手段と、荷重受止手段とが配設され、プロセスユニットには係合手段に離脱自在に係合される被係合手段が配設され、現像器には、又はプロセスユニットにおける、現像器が位置する領域には被受止手段が配設され、プロセスユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に離脱自在に係合され、かつ、被受止手段が荷重受止手段に対し上方から戴置されて、現像器の荷重の一部又は全部が荷重受止手段により下方から受け止められて支持されることにより、プロセスユニットは装置本体に保持される、ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
被係合手段が係合手段に係合されることにより感光体ドラムは装置本体に対し所定の位置に保持され、また、被受止手段が荷重受止手段に対し上方から戴置されることにより、 現像器は装置本体に対し所定の位置に保持される、ことが好ましい。
荷重受止手段は、装置本体に配設された、ほぼ水平に延在する載置部からなり、被受止手段は、現像器の底部、又はプロセスユニットにおける、現像器が位置する領域の底部に配設された被載置部からなり、プロセスユニットが装置本体に装着された状態において、被載置部が装置本体の載置部上に載置される、ことが好ましい。
被戴置部は、戴置部に対し、ほぼ水平方向であって、現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
該戴置部は、現像器の幅方向に間隔をおいて装置本体に配設された一対の戴置面からなり、該被戴置部は、該幅方向に間隔をおいて配設された一対の被戴置リブからなる、ことが好ましい。
プロセスユニットの被係合手段は、感光体ドラムの軸の両端部を含み、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されると、感光体ドラムの軸は、装置本体に対し所定の位置に離脱自在に保持される、ことが好ましい。
現像器に支持された現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、実質的に現像器は、装置本体に対し所定の位置に保持されかつ、感光体ドラムに対し移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの軸の両端部は、それぞれ両側壁から外方に突出するよう配設され、装置本体の係合手段は、感光体ドラムの軸方向に相互に間隔をおいて対向しかつ該軸に直交する方向に延在する一対のガイド&係合保持レールを備え、該レールの各々は、長手方向の一端と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放されかつ長手方向の他端が閉塞され、該レールの他端部は下方に向かって傾斜せしめられ、プロセスユニットは、該軸の両端部が、それぞれ、対応する該レールに係合させられかつ該レールに沿って移動させられて該レールの先端部に被係合保持されることにより装置本体に装着される、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は感光体ドラムに配設された駆動手段に伝達され、感光体ドラムの駆動手段に伝達された回転駆動力は現像器に備えられた現像スリーブに配設された被駆動手段に伝達され、実質的に現像器は、装置本体に対しほぼ水平方向であって現像器に支持された現像スリーブが感光体ドラムに対して接近及び離隔する方向に移動可能である、ことが好ましい。
感光体ドラムの駆動手段は現像スリーブの被駆動手段に駆動結合されており、装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、感光体ドラムの駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が感光体ドラムの駆動手段に入力されて現像スリーブの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体には、現像器に作用して現像器を感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与する荷重付与手段が配設され、荷重付与手段の荷重は、感光体ドラムの駆動手段が現像スリーブの被駆動手段を駆動する際に発生する、現像スリーブをほぼ感光体ドラムから離隔する方向に作用する荷重以上に設定されている、ことが好ましい。
装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は現像器の回転要素に配設された駆動手段に伝達され、現像器の回転要素の駆動手段に伝達された回転駆動力は感光体ドラムに配設された被駆動手段に伝達される、ことが好ましい。
装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、感光体ドラムには被駆動手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、現像器の回転要素の駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されると共に感光体ドラムの被駆動手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が現像器の回転要素の駆動手段に入力されて感光体ドラムの被駆動手段に出力される、ことが好ましい。
装置本体の動力伝達手段が現像器の回転要素の駆動手段を駆動する際に発生する荷重は、現像器がほぼ感光体ドラムに向かう方向に作用する、ことが好ましい。プロセスユニットは、少なくとも感光体ドラムが支持されたドラムユニットと、ドラムユニットとは別体の、現像スリーブが支持された現像器とから構成され、ドラムユニットと現像器とは、連結保持手段により実質的に一体に連結保持されている、ことが好ましい。
連結保持手段は、現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、ドラムユニットと現像器とを、所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に連結保持する、ことが好ましい。
ドラムユニットと現像器との間には、プロセスユニットが装置本体に装着されない状態において、連結保持手段を支点として感光体ドラムと現像スリーブとが相互に近接する方向にドラムユニットと現像器間に押し付け力を付与するばね手段が配設されている、ことが好ましい。
実質的にドラムユニットと現像器との間には、感光体ドラムと現像スリーブとが近接せしめられたときに、感光体ドラムと現像スリーブとの間の隙間を一定に保持する隙間設定手段が配設されている、ことが好ましい。
連結保持手段は、ドラムユニット又は現像器の両側壁に配設された長孔と、現像器又はドラムユニットの両側壁に配設された支持ピンとを備え、長孔と支持ピンとが該所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に嵌合されることにより、ドラムユニットと現像器とは実質的に一体に連結される、ことが好ましい。
長孔は、ドラムユニットの両側壁であって感光体ドラムよりも上方位置に配設され、支持ピンは、現像器の両側壁であって現像器内に設けられた現像スリーブよりも上方位置から外方に突出するよう配設され、該ばね手段は、ドラムユニットと現像器との間であって長孔と支持ピンよりも上方位置に配設されてドラムユニットと現像器とを離隔する方向に付勢する、ことが好ましい。
長孔が配設されたドラムユニットの両側壁の間隔は、支持ピンが配設された現像器の両側壁の間隔よりも広く形成され、支持ピンの一方は他方よりも長く形成され、長孔の一方を支持ピンの一方に嵌合しかつドラムユニットを現像スリーブの軸方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に当接され、この状態でドラムユニットの、長孔の他方が形成された側壁を現像器に接近する方向に移動させることにより、長孔の他方が形成された側壁を支持ピンの他方の外側に位置付けて、ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が支持ピンの一方に嵌合された状態で、長孔の他方が支持ピンの他方に嵌合される、ことが好ましい。
ばね手段は、弾性を有する合成樹脂により一体に形成されたホルダに装着された圧縮コイルばねからなり、ホルダは、天枠と、天枠の両側縁から垂下する一対の側壁と、天枠の後端から垂下して側壁の各々間を連結する後壁と、側壁の各々の前端から前方に延び出す前突片と、側壁の各々の後端頂部から後方に延び出す後突片と、後壁の下端から反転して後壁に間隔をおいて上方に延びる係止片とを備え、係止片の上端近傍には係止突起が後方に突出せしめられ、係止突起の上面と係止片の上端後面とはほぼ直角をなし、圧縮コイルばねの一端側は後壁の内側に装着され、他端は側壁の各々の前端よりも前方に突出させられ、ホルダは、ドラムユニットと現像器とが相互に対向し、かつ感光体ドラム及び現像スリーブよりも上方位置における、それらの軸方向に間隔を置いた２箇所に離脱自在に配設される、ことが好ましい。
現像器における現像スリーブよりも上方位置には、一定の幅で現像スリーブの軸方向に延在する水平載置面と、水平載置面の、ドラムユニットに対し反対側の端部から上方に延びる直立壁とが配設され、直立壁の、該軸方向の両端部には、一対の係合孔が該軸方向に間隔をおいて形成され、ドラムユニットにおける感光体ドラムよりも上方位置には、一定の幅で感光体ドラムの軸方向に延在する水平フランジが配設され、水平フランジの先端と直立壁とは相互に間隔をおいて対向するよう位置付けられ、ホルダの前突片の各々は、直立壁の、対応する係合孔に離脱自在に挿入され、ホルダの側壁の各々の下端は水平載置面上に載置され、ホルダの圧縮コイルばねは直立壁とホルダの後壁との間で圧縮され、ホルダの後突片の各々は、水平フランジの上面に載置され、ホルダの係止片の係止突起の上面は水平フランジの下面に係止され、ホルダの係止片の係止突起の上端後面は、係止片の弾性力により水平フランジの先端に圧接される、ことが好ましい。
水平フランジの上面には、ホルダの該軸方向への移動を規制する突条が形成されている、ことが好ましい。
ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に対し隙間をおいて位置付けられ、片方のホルダの側壁の一方には、側壁の一方から外方に延び出す突出壁と、突出壁の先端から下方に延びる垂下壁とが配設され、垂下壁は該隙間に離脱自在に挿入される、ことが好ましい。
現像器には、現像器とは別体の、現像剤を収容したトナーコンテナが離脱自在に装着される、ことが好ましい。
現像器は現像剤を収容する現像剤収容部を内蔵している、ことが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された画像形成装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図1を参照して、番号２は画像形成装置であるレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と略称する）を示している。プリンタ２は、ほぼ直方体の画像形成装置本体であるプリンタ本体４を備えている。プリンタ本体４内のほぼ中央部には、後述するドラムユニット１００に備えられた感光体ドラム１０が配置されている。感光体ドラム１０の周囲には、主帯電器１２、後述する現像器２００に備えられた現像スリーブ２２０、転写ローラ１４、クリーニング装置１６などの作像エレメントが配置されている。プリンタ本体４内の上部位置には、露光手段、実施形態においては、入力された画像情報をレーザ光に変換し、感光体ドラム１０の表面に照射する図示しないレーザスキャニングユニットが配設されている。レーザスキャニングユニットも作像エレメントの一つである。プリンタ本体４の上端には排紙トレイ１８が配設されている。
【００２３】
プリンタ本体４内における上下方向のほぼ中央部には用紙搬送路２０が配設され、また、下端部には給紙カセット２２が離脱自在に配設されている。用紙搬送路２０は、感光体ドラム２０と転写ローラ１４との間を通ってそれらの接線方向にほぼ水平に延在している。用紙搬送路２０の上流端領域は下方に反転して上記給紙カセット２２に接続され、用紙搬送路２０の下流端領域は上方に向かって延びて、排紙トレイ１８に接続されている。用紙搬送路２０における、感光体ドラム１０の上流側には、レジストローラ２４、搬送ローラ２５が配設されている。また、用紙搬送路２０の上流端には、給紙ローラ（分離ローラ）２６が配設され、給紙ローラ２６の上流側であって給紙カセット２２の先端部における上方位置には、ピックアップローラ２８が配設されている。給紙カセット２２内に収容された図示しない用紙先端部の上面は、周知のとおりにして、ピックアップローラ２８に圧接される。用紙搬送路２０における感光体ドラム１０の下流側には、定着装置３０、搬送ローラ３２、３４及び排出ローラ３６が配設されている。周知のとおりにして給紙カセット２２から給紙された用紙が用紙搬送路２０を搬送される間に、上記作像エレメントによりトナー像が記録され、定着装置３０により該トナー像が定着される。該トナー像が定着された用紙は、更に用紙搬送路２０を通して搬送され、排紙トレイ３６に排出される。
【００２４】
図２〜図７を参照して、プリンタ本体４内にはプロセスユニットPUが離脱自在に装着されている。プロセスユニットPUは、少なくとも感光体ドラム１０を備えたドラムユニット１００と、ドラムユニット１００とは別体の現像器２００（換言すれば現像ユニット）とから構成されている。ドラムユニット１００と現像器２００とは、後述する連結保持手段により実質的に一体に連結保持されている。
【００２５】
ドラムユニット１００は、一対の側壁１０２及び１０４と、側壁１０２及び１０４の各々の一端部領域間を延在する一端壁１０６とを備えている。なお、以下の記載において、ドラムユニット１００における一端とは、後述する現像器２００に対向する側とは反対側の一端を意味し、また他端とは、現像器２００に対向する側の他端を意味するものである。一端壁１０６は、ドラムユニット１００において、後述する現像器２００に対向する側とは反対側に位置している。実施形態において、側壁１０２の外側には、側壁１０２に間隔をおいて他の側壁１０２ａが配設されている。側壁１０２及び１０４の各々、一端壁１０６及び他の側壁１０２ａなどは、ドラムユニット１００のハウジング、換言すれば箱体を構成する。側壁１０２及び１０４の各々の他端部間の下端寄りの位置には、感光体ドラム１０が軸１０ａを介して回転自在に支持されている。実施形態において、軸１０ａは固定軸として構成されている。軸１０ａの一端部は、側壁１０２ａの外方に突出し、また他端部は側壁１０４の外方に突出している。感光体ドラム１０の軸１０ａの上記両端部（それぞれ側壁１０２ａ及び側壁１０４から外方に突出した両端部）は、後述するガイド＆係合保持レール４０に係合保持される被係合手段を構成する。側壁１０２及び１０４の各々間における、感光体ドラム１０の上方位置には、主帯電器８が配設され、一端壁１０６と感光体ドラム１０との間の空間領域には、クリーニング装置１６が配設されている。感光体ドラム１０の周表面の下方領域及び一端壁１０６と反対側の他端領域（後述する現像スリーブ２２０の周表面と対向する領域）は、露呈されている。
【００２６】
側壁１０２及び１０４の各々における他端寄りの、感光体ドラム１０よりも上方の位置であって、相互に感光体ドラム１０の軸方向に対向する位置には、それぞれ長孔１０８及び１１０が形成されている。相互に実質的に同じ形状をなす長孔１０８及び１１０は、相互に上下方向に間隔をおいて対向し、平行にかつ直線状に延在する底面及び天面と、長手方向に対向する、円弧状の両端面とを有している。長孔１０８及び１１０の底面及び天面は、ドラムユニット１００と現像器２００とが連結保持された状態において、ほぼ水平方向に延在するよう位置付けられる。
【００２７】
ドラムユニット１００には、感光体ドラム１０の露呈面の下方領域を覆う保護カバー１１２が開閉自在に支持されている。図６、図７及び図１１を参照して、保護カバー１１２は横断面が円弧形状をなし、その周方向の一端部はリンク部材１１４を介して側壁１０２及び１０４に対し回動可能に支持されている。側壁１０２ａの外側には、アーム部材１１６が軸１１８まわりに回動自在に支持されている。感光体ドラム１０の軸線に対し平行な軸線を有する軸１１８は、感光体ドラム１０の軸１０ａよりも上方位置であって、感光体ドラム１０の軸１０ａの軸心を通る鉛直面に対し、側壁１０２ａの一端側（図４参照）に間隔を置いて位置付けられている。上記長孔１０８及び１１０は、軸１１８よりも若干高い位置であって、上記鉛直面に対し、側壁１０２及び１０４の他端側に間隔を置いて位置付けられている。なお、側壁１０２ａ及び１０４の外側には、相互に実質的に同じ形状及び大きさを有する被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂが配設されている。後述するガイド&係合保持レール４０に係合保持される被係合手段を構成する被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂは、感光体ドラム１０を軸方向に見て、相互に重合するよう配置され、そして長孔１０８及び１１０の下方位置であって、感光体ドラム１０の軸１０ａよりも上方位置から現像器２００に対向する方向に、それぞれ、側壁１０２ａ及び１０４から延び出している。被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂは、感光体ドラム１０を軸方向に見て、現像器２００に対向する方向に斜め上方に傾斜して細長く延びており、直線状に延在する上面及び下面の上下方向幅は、現像器２００に対向する方向にむかって徐々に増加するよう形成され、各々の長手方向両端面は曲面をなしている。
【００２８】
アーム部材１１６の一端部は、側壁１０２ａの外側から内側方向に延び出して、保護カバー１１２の周方向の他端部であって長手方向の一端部に相対回動可能に連結されている。アーム部材１１６の軸１１８には第２のばね手段を構成するねじりコイルばね１２０が配設されている。ねじりコイルばね１２０の一端部は、アーム部材１１６の、軸１１８に対して上記他端側に係止され、他端部は側壁１０２ａに係止されている。ねじりコイルばね１２０の他端部は、感光体ドラム１０を軸方向に見て、長孔１０８の下方位置に位置付けられている。ねじりコイルばね１２０は、アーム部材１１６を、保護カバー１１２が感光体ドラム１０の露呈面の下方領域を下側から隙間をおいて覆う、閉位置に常時付勢している（図１１参照）。アーム部材１１６が閉位置に位置付けられた状態において、アーム部材１１６は、一方において、軸１１８から、感光体ドラム１０の軸１０ａの、現像器２００に対向する側とは反対側の近傍位置まで下方に延び、更に、現像器２００に対向する側に向かって斜め下方に延び、また他方において、軸１１８から、現像器２００に対向する側とは反対方向に比較的急な傾斜で斜め上方に延び、更に、同方向に比較的緩やかな傾斜で斜め上方に延びている。側壁１０２ａにおける、感光体ドラム１０の軸１０ａの上記近傍位置にはストッパ１２２が外側に突出するよう配設され、アーム部材１１６は、ねじりコイルばね１２０のばね力によりストッパ１２２に圧接されることにより、閉位置に位置付けられている。
【００２９】
次に現像器２００について説明する。図３、図５、図７〜図１１を参照して、現像器２００は、一対の側壁２０２及び２０４と、底壁２０６と、中間壁２０８と、天壁２１０とを有し、これらの内部には現像室２１２が形成されている。現像室２１２内には、磁性トナーとキャリアからなるいわゆる二成分現像剤が収容されると共に、複数の回転螺旋羽根部材などからなる現像剤撹拌搬送機構２１４が配設されている。中間壁２０８の、ドラムユニット１００に対向する側とは反対側には、底壁２１６ａ、側壁２１６ｂ及び２１６ｃ、並びに一端壁２１６ｄからなる、上方が開放された容器形のトナーコンテナ収容部２１６が一体に配設されている。このトナーコンテナ収容部２１６には、現像剤であるトナーが収容されたトナーコンテナ２１８が離脱自在に連結されることにより、収容されている。この実施形態において、トナーコンテナ２１８の構成及びトナーコンテナ２１８に対する連結機構は、実施形態においては、特開２００１−２３５９３３号公報に開示されたものと実質的に同じものが利用されている。なお、現像器２００にトナーコンテナ２１８を離脱自在に連結する実施形態に代えて、現像器２００に現像剤であるトナーを収容する現像剤収容部を内蔵する他の実施形態もある。一対の側壁２０２及び２０４、底壁２０６、一端壁２０８、天壁２１０及びトナーコンテナ収容部２１６などは、現像器２００のハウジング、換言すれば箱体を構成する。トナーコンテナ収容部２１６の底壁２１６ａは、上記底壁２０６よりも高い位置に存在するので、両者の間には段部２０６Ａが形成されている（図２１参照）。段部２０６Ａの角部は、ドラムユニット１００に対向する側と反対側に突出するよう形成され、該突出部は断面が緩やかな角度を有する、ほぼＶ形状をなしているが、角度の変化部は曲面により形成されている。
【００３０】
側壁２０２及び２０４の各々の、ドラムユニット１００に対向する他端側の先端領域２０２ａ及び２０４ａは、他の領域よりも若干幅が狭く形成され、これらの間には現像スリーブ２２０が回転自在に配設されている。なお、以下の記載において、現像器２００における一端とは、ドラムユニット１００に対向する側とは反対側の一端を意味し、また他端とは、ドラムユニット１００に対向する側の他端を意味するものである。これらの側壁２０２ａ及び２０４ａには、それぞれ側壁２０２ａ及び２０４ａから外方に突出する支持ピン２２２及び２２４が配設されている。支持ピン２２２及び２２４は、現像スリーブ２２０よりも上方位置において、現像スリーブ２２０の軸線と平行な共通の軸線上に配置されている。支持ピンの一方２２２は他方２２４よりも長く形成されている。この構成に関連して、それぞれ前記長孔１０８及び１１０が配設されたドラムユニット１００の両側壁１０２及び１０４の間隔は、支持ピン２２２及び２２４が配設された現像器２００の両側壁２０２ａ及び２０４ａの間隔よりも広く形成されている。なお、上記現像剤撹拌搬送機構２１４及び現像スリーブ２２０は、現像器２００の回転要素を構成する。
【００３１】
底壁２０６の下面であって、現像器２００の幅方向（すなわち現像スリーブ２２０の軸方向）における両端領域には、被受止手段である被戴置部２０７が形成されている。実施形態において、被戴置部２０７の各々は、底壁２０６の下面から下方に延び出す被戴置リブ２０７ａ（図７においてはその一方のみが図示されている）から構成されている。被戴置リブ２０７ａの各々の下端面は、現像スリーブ２２０の軸方向に直交する方向にほぼ水平にかつ直線状に延在している。被戴置リブ２０７ａの各々は、実施形態においてはトナーコンテナ収容部２１６の底壁２１６ａの下面から下方に突出するよう配設されているが、現像器２００の安定した配置を可能にする位置であれば他の適宜の位置（例えば底壁２０６の下面）に配設してもよい。被戴置リブ２０７ａの各々の位置を設定するに際しては、現像器２００の重心が存在する位置を基準とすることが好ましい。なお、側壁２０２及び２０４には外側に突出する一対のピン部２０２Ｐ及び２０４Ｐが配設されている。ピン部２０２Ｐ及び２０４Ｐは、現像器２００がドラムユニット１００と連結されてプロセスユニットＰＵとして一体的に、後述するガイド&係合保持レール４０への装着される際の装着操作をサポートする。
【００３２】
ドラムユニット１００と現像器２００とは、連結保持手段、実施形態においては、ドラムユニット１００の上記長孔１０８及び１１０と、現像器２００の支持ピン２２２及び２２４により一体的にかつ離脱自在に連結保持される。図３、図５、図１１及び図１４を参照して、ドラムユニット１００の長孔の一方１０８を現像器２００の支持ピンの一方２２２に嵌合しかつドラムユニット１００を現像スリーブ２２０の軸方向（図１４において左方）に移動させると、長孔の一方１０８が形成された側壁１０２の内側面が、現像器２００の、支持ピンの一方２２２が配設された側壁２０２ａの外側面に当接されて該移動が規制される。この状態でドラムユニット１００の、長孔の他方１１０が形成された側壁１０４を現像器２００に接近する方向に移動させることにより、長孔の他方１１０が形成された側壁１０４を支持ピンの他方２２４の外側に位置付けることができる。続いて、ドラムユニット１００を該軸方向における逆方向（図１４において右方）に移動させることにより、長孔の一方１０８が支持ピンの一方２２２に嵌合された状態で、長孔の他方１１０が支持ピンの他方２２４に嵌合される。側壁１０４の内側面は側壁２０４ａの外側面に当接されて該移動が規制される。
【００３３】
支持ピン２２２及び２２４は、長孔１０８及び１１０に嵌合された状態で、長孔１０８及び１１０の内周面に対し、全周にわたって隙間が形成されるような大きさに形成されている（実施形態においては、図１１及び図１２に示すように、上下面はほぼ水平に延在するよう形成され、他の面は、円弧面ないしは曲面により形成されている）。長孔１０８及び１１０と支持ピン２２２及び２２４とは、ほぼ水平方向、上下方向、斜め方向に所定の範囲だけ相対移動可能かつ相対回動可能に嵌合されて、ドラムユニット１００と現像器２００とは実質的に一体に連結される。すなわちドラムユニット１００と現像器２００とは、感光体ドラム１０及び現像スリーブ２２０の軸線同士がほぼ平行な状態で所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に連結保持される。
【００３４】
ドラムユニット１００と現像器２００との間には、プリンタ本体４への着脱時に感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０との離間を防止するため、上記連結保持手段、すなわち上記長孔１０８及び１１０と支持ピン２２２及び２２４との嵌合部を支点として、感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが相互に近接する方向にドラムユニット１００と現像器２００間に押し付け力を付与するばね手段、実施形態においては後述する圧縮コイルばね３００が配設されている。第１のばね手段を構成する圧縮コイルばね３００は、ドラムユニット１００と現像器２００との間であって感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０よりも上方位置、実施形態においては上記長孔１０８及び１１０と支持ピン２２２及び２２４よりも上方位置に配設されて、ドラムユニット１００と現像器２００とを離隔する方向に付勢する。実質的にドラムユニット１００と現像器２００との間には、感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが近接せしめられたときに、感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０との間の隙間を一定に保持する隙間設定手段が配設されている。この隙間設定手段は周知の形態を利用することでよいが、実施形態においては、現像スリーブ２２０の両端外側位置に隙間設定ローラを配設し、隙間設定ローラの各々を感光体ドラム１０の両端部に当接することにより、該隙間が一定に保持されるよう構成されている。
【００３５】
図６及び図１７を参照して、圧縮コイルばね３００は、弾性を有する合成樹脂により一体に形成されたホルダ３０２に装着されている。実施形態において、ホルダ３０２は、２個使用されている。片方のホルダ３０２は、平面がほぼ矩形状の輪郭を有する天枠３０４と、天枠３０４の両側縁から垂下する一対の側壁３０６及び３０８と、天枠３０４の後端から垂下して側壁３０６及び３０８の各々間を連結する後壁３１０と、側壁３０６及び３０８の各々の前端における上端よりも下方位置からそれぞれ前方に延び出す前突片３１２及び３１４と、側壁３０６及び３０８の各々の後端頂部からそれぞれ後方に延び出す後突片３１６及び３１８と、後壁３１０の下端から反転して後壁３１０に対し間隔をおいて上方に延びる係止片３２０とを備えている。側壁の一方３０６は側壁の他方３０８よりも前方に突出している。係止片３２０の上端近傍には係止突起３２２が後方に突出せしめられ、係止突起３２２の上面３２２ａと係止片３２０の上端後面３２０ａとはほぼ直角をなしている。係止片３２０は、ほぼ反転部を支点として後壁３１０に対し接近及び離隔する方向に弾性的に変位することができる。ホルダ３０２の側壁の一方３０６には、側壁の一方３０６から外方に延び出す突出壁３０６ａと、突出壁３０６ａの先端から下方に延びる垂下壁３０６ｂとが配設されている。圧縮コイルばね３００の一端部側は、後壁３１０の内側に装着され、他端は側壁３０６及び３０８の前端よりも前方に突出させられている。実施形態において、圧縮コイルばね３００の他端は、前突片３１２及び３１４の先端位置まで突出させられている。この実施形態において、後壁３１０の内側には前方に延び出すピン状の係止部３２４（図１８参照）が形成され、圧縮コイルばね３００の一端部は、係止部３２４に嵌合されかつ係止されている。他方のホルダ３０３は、片方のホルダ３０２と基本的構成はおなじであるが、ほぼ左右勝手違いの形状であること、突出壁３０６ａ及び垂下壁３０６ｂを備えていないこと、において、片方のホルダ３０２とは相違している。
【００３６】
図３、図６及び図１４〜図１６を参照して、現像器２００における側壁２０２ａ及び２０４ａ間であって、現像スリーブ２２０よりも上方位置には、一定の水平方向幅で現像スリーブ２２０の軸方向に延在する水平載置面２３０と、水平載置面２３０の、ドラムユニット１００に対し反対側の端部から上方に延びる直立壁２３２とが配設されている。直立壁２３２の、該軸方向の両端部には、それぞれ一対の係合孔２３２ａ及び２３２ｂが該軸方向に間隔をおいて形成されている。他方、ドラムユニット１００における、感光体ドラム１０よりも上方位置であって、現像器２００と対向する他端領域には、一定の水平方向幅で感光体ドラム１０の軸方向に延在する水平フランジ１３０が配設されている。実施形態において、水平フランジ１３０は、一定の水平方向幅で該軸方向に延在する上水平フランジ１３２と、上水平フランジ１３２の下方に間隔をおいて平行に延在する下水平フランジ１３４と、上水平フランジ１３２及び下水平フランジ１３４の一端側（現像器２００に対向する側と反対側の一端）間を鉛直に延在する鉛直壁１３６とからなる。上水平フランジ１３２の該軸方向両端部における上面には、それぞれホルダ３０２及び３０３の該軸方向への移動を規制する複数の突条１３２ａ及び上方に突出する複数の段差１３２ｂが該軸方向に間隔をおいて形成されている。
【００３７】
図３、図６、図１４、図１７及び図１８を参照して、ドラムユニット１００と現像器２００とが上記連結保持手段により連結保持された状態において、上水平フランジ１３２及び下水平フランジ１３４の先端と、現像器２００の上記直立壁２３２とは相互に間隔をおいて対向するよう位置付けられる。ホルダ３０２及び３０３の各々において、前突片３１２及び３１４の各々は、直立壁２３２の、対応する係合孔２３２ａ及び２３２ｂにそれぞれ離脱自在に挿入され、側壁３０６及び３０８の各々の下端は水平載置面２３０上に離脱自在に載置される。長い方の側壁３０６の先端は、直立壁２３２に当接される。圧縮コイルばね３００は直立壁２３２と後壁３１０との間で圧縮され、後突片３１６及び３１８の各々は、上水平フランジ１３２の上面に載置され、係止片３２０の係止突起３２２の上面３２２ａは上水平フランジ１３２の下面に係止され、係止片３２０の係止突起３２２の上端後面３２０ａは、係止片３２０の弾性力により上水平フランジ１３２の先端に圧接される。係止片３２０の下端部後面は、下水平フランジ１３４の先端に当接される。
【００３８】
先に述べたように、ドラムユニット１００を該軸方向における逆方向（図１４において右方）に移動させることにより、長孔の一方１０２が形成された側壁１０２が、現像器２００の、支持ピン２２２の一方が配設された側壁２０２ａに対しその外側に隙間をおいて位置付けられる。片方のホルダ３０２の側壁の一方３０６に配設された垂下壁３０６ｂは該隙間に離脱自在に挿入される。これにより、ドラムユニット１００と現像器２００との該軸方向への相対移動が規制される。上記連結保持手段を構成する長孔１０２及び１０４と支持ピン２２２及び２２４とは相互に離隔する方向に強制され、長孔１０２及び１０４の一端において圧接される。感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とは相互に接近する方向に付勢され、先に述べた隙間設定手段により隙間が一定に保持される。
【００３９】
上記説明から容易に理解されるように、ドラムユニット１００と現像器２００とは、長孔１０２及び１０４と支持ピン２２２及び２２４からなる上記連結保持手段により、容易にしかも迅速かつ確実に連結することができるので、プロセスユニットＰＵの組み立てを容易にしかも迅速かつ確実に行うことを可能にする。また、圧縮コイルばね３００はホルダ３０２及び３０３に一体に組み込まれ、ホルダ３０２及び３０３は、ほぼワンタッチでドラムユニット１００と現像器２００との間に離脱自在に装着できるので、ドラムユニット１００と現像器２００の連結保持作業、したがってプロセスユニットＰＵの組立作業を容易にしかも迅速かつ確実に行うことができる。ホルダ３０２及び３０３の取り外しは、係止片３２０の弾性力を利用して、その上端を後壁３１０の方向に弾性変形させて、ホルダ３０２及び３０３の後端部を上方に持ち上げることにより、容易に行うことができるので、ドラムユニット１００と現像器２００との離脱をも容易に行うことを可能にする。
【００４０】
図２及び図１２を参照して、プリンタ本体４には、係合手段を構成する一対のガイド&係合保持レール４０（以下単に「レール４０」と略称する）が配設されている。相互に実質的に同じ形状及び大きさを有する一対のレール４０（図２及び図１２においては片方のレール４０のみが示されている）は、プリンタ本体４の前後方向（図１において紙面の表裏方向）であって、感光体ドラム１０の軸方向（プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着された状態における感光体ドラム１０の軸方向）に相互に間隔をおいて対向しかつ該軸に直交する方向に延在している。レール４０の各々は、長手方向の一端（図２において左端）と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放されかつ長手方向の他端（図２において右端）が閉塞され、他端部は下方に向かって傾斜せしめられている。更に具体的に説明すると、レール４０の各々は、下レール４２と、下レール４２の上方に間隔をおいて配置された上レール４４と、保持壁４６とを備えている。ガイドレール４０の各々は、上記一端と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放され、かつ長手方向の上記他端は、断面がほぼ半円形状をなす保持壁４６により閉塞され、全体として上記一端から他端に向かって下方に傾斜している。下レール４２及び上レール４４は、長手方向の他端部、換言すれば他端領域ないし下端領域において、全体の中で最も急な傾斜で相互の間隔が下方に向かって徐々に狭まりながらほぼ半円形状をなす保持壁４６に連続させられている。保持壁４６の内面の半径は、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部における半径とほぼ同じに形成されている。
【００４１】
下レール４２の長手方向の中間部にはほぼ水平方向に延在する中間水平領域が形成され、水平中間領域と長手方向の上記他端領域との間は、上記他端領域よりも緩やかな傾斜で、水平中間領域から上記他端領域までほぼ直線状に下方に傾斜して延在している。水平中間領域における、上記一端側の端には、円弧状に上方に延び出す段部が形成され、水平中間領域における段部の頂部と長手方向の上記一端との間は、水平中間領域と長手方向の上記他端領域との間の傾斜よりも若干急な傾斜で、上記一端から該段部の上端までほぼ直線状に下方に傾斜して延在している。上レール４４は、上記一端から上記他端領域まで、下レール４２に対し、上方に適宜の間隔が形成されるよう、比較的に緩やかな傾斜で延在している。
【００４２】
図２及び図１９〜図２２を参照して、プリンタ本体４内であって、上記レール４０の一端領域の下方位置には、比較的細長い、ほぼ矩形状の平面形状を有する支持枠ユニット５０が、プリンタ本体４の上記前後方向に延在するよう配設されている（プリンタ本体４の上記前後方向と支持枠ユニット５０の長手方向とは相互に一致）。支持枠ユニット５０の長手方向両端部であって、ドラムユニット１００に対向する側の端部（プロセスユニットＰＵがプリンタ本体に装着された状態において、ドラムユニット１００に対向する側の端部）には、それぞれ受止手段を構成する戴置部５２が配設されている。戴置部５２の各々は、ほぼ水平面からなる戴置面５２ａから構成されている。戴置面５２ａの各々の中心部の間隔は、現像器２００に配設された上記被戴置リブ２０７ａの間隔と同じに設定されている。支持枠ユニット５０の、戴置面５２ａの各々の外側（長手方向外側）には、現像器２００に対する荷重付与手段である圧縮コイルばね５３が配設されている。
【００４３】
更に具体的に説明すると、圧縮コイルばね５３はホルダ５４に装着されている。図２２に示されているように、ホルダ５４は、一対の側壁５４ａと、前壁５４ｂと、後壁５４ｃとを備え、平面がほぼ矩形状をなしている。前壁５４ｂには、その上端から前方に延び出す差込片５４ｄが配設され、後壁５４ｃには、後方に延び出す押圧部５４ｅが形成されている。差込片５４ｄは平面がほぼ矩形の板形状をなし、両側に下方に垂下するリブが形成されている。押圧部５４ｅは、幅方向に間隔をおいて配設された複数の板状リブから構成され、先端は曲面をなしている。前壁５４ｂの、差込片５４ｄの下方位置には前方に延び出すピン形状のばね係止部５４ｆが形成され、ばね係止部５４ｆには、圧縮コイルばね５３の一端部が嵌合され、係止されている。側壁５４ａの各々において、前端部には、外方に突出するリブ５４ｇが形成され、前後方向中間部には係止突片５４ｈが形成され、該中間部から後端部にわたっては、他のリブ５４ｊが形成されている。リブ５４ｇが最も高い位置にあり、係止突片５４ｈ、リブ５４ｊの順に高さ位置が低くなっている。
【００４４】
他方、支持枠ユニット５０の、戴置面５２ａの各々の上記外側には、ホルダ５４の装着部が設けられている。ホルダ５４の装着部の各々は、リブ５４ｇ及びリブ５４ｊの各々をスライド可能に支持してガイドする一対のガイド部と、係止突片５４ｈを弾性的に受け入れてホルダ５４の後方への移動（プロセスユニットＰＵがプリンタ本体に装着された状態において、ドラムユニット１００に対向する方向への移動）を阻止する係止孔とを備えている（いずれも図示せず）。装着部の各々はまた、直立壁５５を備え、直立壁５５の各々には差込片５４ｄを受け入れる差込孔５５ａが配設されている。上記のように構成されたホルダ５４の各々は、対応する装着部に差込片５４ｄを直立壁５５の差込孔５５に差し込んで装着する。ホルダ５４の各々において、リブ５４ｇ及びリブ５４ｊの各々は、図示しないガイド部にスライド可能支持され、係止突片５４ｈの各々は図示しない係止孔に係止され、圧縮コイルばね５３は、直立壁５５と前壁５４ｂとの間で圧縮される。ホルダ５４の各々は、係止突片５４ｈの各々が図示しない係止孔に係止されることにより、上記した如き、ドラムユニット１００に対向する方向への移動は阻止されるが、逆方向への移動は可能である。ホルダ５４の各々は、圧縮コイルばね５３によりドラムユニット１００に対向する方向に付勢され、押圧部５４ｅは、支持枠ユニット５０の一側からドラムユニット１００に対向する方向に延び出している。
【００４５】
図１２にその一部が示されているように、プリンタ本体４内の上記前後方向における前側には、静止干渉手段である静止干渉部材６０が上方から垂下するよう配設されている。プリンタ本体４内の図示しない支持フレームに装着された静止干渉部材６０は、後述するとおりにしてプロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着されるために移動させられる移動径路、更に具体的には上記アーム部材１１６の上端部の移動径路に対し、上方から干渉するよう配設されている。静止干渉部材６０は、片方のレール４０の上記他端部（先端部ないし下端部）よりも若干一端寄りの上方位置に配置されている。
【００４６】
図２及び図１２を参照して、プロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に装着するには、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部を、それぞれプリンタ本体４内の上記レール４０の各々の一端から挿入して係合させ、上記レール４０の各々に沿って斜め下方に移動させる。この移動操作により、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部は、上記レール４０の各々の先端部、すなわち上記他端部の保持壁４６に当接して該移動が阻止されることにより該先端部内に係合保持される。感光体ドラム１０、したがってドラムユニット１００は、プリンタ本体４の所定の位置にしっかりと安定して保持される。ドラムユニット１００の被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂの下面の一部は、対応するレール４０の下レール４２上に戴置される。これにより、ドラムユニット１００は一層安定してプリンタ本体４の所定の位置に保持される。プロセスユニットＰＵの上記移動操作に際し、現像器２００に配設されたピン部２０２Ｐ及び２０４Ｐは、ドラムユニット１００の被支持突部１０２ｂ及び１０４ｂと共に対応するレール４０に係合して、上記移動操作を円滑かつ容易にすることに寄与するものである。
【００４７】
他方、現像器２００の被戴置リブ２０７ａの各々は、プリンタ本体４の、対応する戴置面５２ａに対し上方から戴置される。現像器２００はプリンタ本体４内の所定の位置に安定して保持される。また、現像器２００の荷重の一部又は全部が荷重受止手段である戴置面５２ａの各々により下方から受け止められて支持される。その結果、比較的大きな現像器２００と、現像器２００に比べ比較的小さなドラムユニット１００を連結させたプロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に離脱自在に装着しても、ドラムユニットＰＵに対し、現像器２００による大きな負荷が作用することを防止でき、したがって、プロセスユニットＰＵ及びプリンタ本体４全体の小型化及び軽量化を可能にする。
【００４８】
図２及び図２１を参照して、上記被戴置リブ２０７ａの各々は、対応する戴置面５２ａに対し、現像器２００がドラムユニット１００に対し、接近及び離隔する方向に移動可能である（上記連結保持手段の構成に起因して、現像スリーブ２２０の軸線が感光体ドラム１０の軸線に平行な状態で移動可能である）。現像器２００の底部２０６に形成された上記段部２０６Ａにおける突出部は、被戴置リブ２０７ａの各々が、プリンタ本体４の、対応する戴置面５２ａに対し上方から戴置される下降の際、プリンタ本体４の支持枠ユニット５０に配設されたホルダ５４の押圧部５４ｅに当接して、該ホルダ５４を圧縮コイルばね５３のばね力に抗して、ドラムユニット１００に対向する押側と反対方向に押し込み、この状態で上記した如く、プリンタ本体４に保持される。したがって、現像器２００は常に、荷重付与手段である圧縮コイルばね５３のばね力によりドラムユニット１００方向に付勢されるので、現像スリーブ２２０が感光体ドラム１０から離隔されることが確実に防止され、現像スリーブ２２０と感光体ドラム１０との間の隙間が一定に保持される。
【００４９】
図２及び図１１〜図１３を参照して、プロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に装着するために、上記した如く、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部を、それぞれプリンタ本体４内の上記レール４０の各々の一端から挿入して係合させ、上記レール４０の各々に沿って斜め下方に移動させると、ドラムユニット１００に装着されている上記アーム部材１１６の上端部が静止干渉部材６０に当接せしめられることにより、第２のばね手段を構成するねじりコイルばね１２０のばね力に抗して図１１において時計方向に回動させられる。感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部が、それぞれ上記レール４０の各々の他端部に係合保持されると、上記アーム部材１１６は閉位置（図１１参照）から開位置（図１２参照）まで回動させられて、保護カバー１１２が感光体ドラム１０の上記露呈面を開く（より正確には、感光体ドラム１０の軸１０ａの両端部が、それぞれ上記レール４０の各々の他端部に係合保持される前に、感光体ドラム１０の上記露呈面は保護カバー１１２により開かれるよう構成されている）。感光体ドラム１０が上記したとおりにしてプリンタ本体４に保持されると、プリンタ本体４に配設されている転写ローラ１４が、第３のばね手段を構成する圧縮コイルばね７０により、ほぼ下方から上方に向かって感光体ドラム１０の周表面に圧接される（図１３参照）。したがって、保護カバー１１２は、少なくとも転写ローラ１４が感光体ドラム１０の周表面に圧接される前に、転写ローラ１４と干渉しないタイミングで回動させられることはいうまでもない。
【００５０】
連結保持手段における、連結部の一方（又は他方）を構成する長孔１０８及び１１０と、連結部の他方（又は一方）を構成する支持ピン２２２及び２２４は、現像スリーブ２２０の軸が感光体ドラム１０の軸１０ａに対してほぼ平行な状態で、ドラムユニット１００と現像器２００とを、所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に連結保持する。上記圧縮コイルばね５３の各々（図２１参照）は、感光体ドラム１０の軸１０ａと現像スリーブ２２０の軸とが相互に平行な状態で、現像スリーブ２２０が感光体ドラム１０に接近して一定の隙間をもって保持されるよう、現像器２００に対し、ドラムユニット１００に向かう方向の押圧荷重を付与する。
【００５１】
先に述べたように、プロセスユニットＰＵをプリンタ本体４に装着する際に感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが離間しないように、ドラムユニット１００と現像器２００との間には、連結保持手段を支点として感光体ドラム１０と現像スリーブ２２０とが相互に近接する方向にドラムユニット１００と現像器２００との間に押し付け力を付与する圧縮コイルばね３００が配設されている。上記した如く、プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着された状態において、圧縮コイルばね３００の各々による上記押し付け力の方向は、図１２において矢印Ａで示されている。図１２から明らかなように、この押し付け力は、ドラムユニット１００を、感光体ドラム１０の軸１０ａ回りに図１２において反時計方向に若干、回動させるよう作用する。なぜならば、上記したとおりにしてドラムユニット１００及び現像器２００の荷重がプリンタ本体４に支持され、上記押し付け力は、先に述べた機能を失って、ドラムユニット１００を、感光体ドラム１０の軸１０ａまわりに回動させる回転モーメントとして作用するからである。プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に対して装着された状態において、ドラムユニット１００に、上記の如き回動が生じた場合には、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４などに対する正規の位置が確保されなくなり、良好な画像が保証されなくなるおそれがある。
【００５２】
また、プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に対して装着された状態において、感光体ドラム１０の周表面に対し、転写ローラ１４が圧縮コイルばね７０のばね力（押し上げ力）により押し上げられて圧接させられるので、プロセスユニットＰＵがレール４０の上記他端部（下端部）から浮いてしまうおそれがある。図１３において、転写ローラ１４による上記押上げ力の方向は、矢印Ｃにより示されている。プロセスユニットＰＵがレール４０の上記他端部から浮いてしまうと、プロセスユニットＰＵの、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４などに対する正規の位置が確保されなくなり、良好な画像が保証されなくなるおそれがある。
【００５３】
本発明においては、プロセスユニットＰＵのプリンタ本体４に対する装着時の移動により、アーム部材１１６が静止干渉部材６０に当接せしめられることにより、ドラムユニット１００に生ずる、ねじりコイルばね１２０の反発力（ばね力）が作用する方向（実施形態においては分力の方向）を、圧縮コイルばね３００の各々による上記押し付け力の方向Ａに対抗する方向Ｂとなるように設定し、しかも上記押し付け力よりも大きく設定した。この状態はプロセスユニットＰＵの装着後においても維持される。その結果、簡単な構成によりドラムユニット１００の上記回動が防止されるので、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４などに対する正規の位置が確保され、良好な画像が保証される。このようにしてプロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に対し装着された状態で、支持ピン２２２及び２２４は、それぞれ長孔１０８及び１１０内において、実質的にそれらの内側に対し離間した状態にせしめられる（図１２参照）。また、従来における如く、ドラムユニット１００の上記回動を阻止する部材をプリンタ本体４に配設する必要がなくなるので、部品点数の削減、小型化及び軽量化が可能となる。
【００５４】
本発明においてはまた、プロセスユニットＰＵのプリンタ本体４に対する装着時の移動により、アーム部材１１６が静止干渉部材６０に当接せしめられることにより、ドラムユニット１００に生ずる、ねじりコイルばね１２０の反発力（ばね力）が作用する方向（実施形態においては分力の方向）を、転写ローラ１４の上記押上げ力に対抗する押し下げ方向Ｄ（図１２及び図１３参照）となるように設定し、しかも上記押し上げ力よりも大きく設定した。この状態はプロセスユニットＰＵの装着後においても維持される。その結果、簡単な構成によりプロセスユニットＰＵの浮き上がりが防止されるので、現像器２００、露光手段の光路、転写ローラ１４に対する正規の位置が確保され、良好な画像が保証される。また、従来における如く、プロセスユニットＰＵを押さえ付けるための部材をプリンタ本体４に配設する必要がなくなるので、部品点数の削減、小型化及び軽量化が可能となる。
【００５５】
次に、図１及び図１０を参照して、上記したプロセスユニットＰＵにおける駆動系の実施形態について説明する。プリンタ本体４内には、図示しない駆動源、例えば電動モータが配設されている。感光体ドラム１０には、駆動手段、例えば、図示しない駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。現像スリーブ２２０には、被駆動手段、例えば、図示しない被駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。この被駆動ギヤは、現像室２１２内に配設された現像剤撹拌搬送機構２１４の図示しない被駆動ギヤの一つに噛み合わされている。プリンタ本体４には、電動モータからの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段、例えば、図示しない複数の動力伝達ギヤが配設されている。
【００５６】
プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着されると、感光体ドラムの駆動ギヤが、プリンタ本体４の動力伝達ギヤの一つに噛み合わされる。電動モータからの回転駆動力は感光体ドラム１０の駆動ギヤに入力されて現像スリーブ２２０の被駆動ギヤ及び現像剤撹拌搬送機構２１４の被駆動ギヤに出力される。実質的に現像器２００は、プリンタ本体４に対しほぼ水平方向であって現像器２００に支持された現像スリーブ２２０が感光体ドラム１０に対して接近及び離隔する方向に移動可能である（現像器２００側に配設された上記被戴置リブ２０７ａは、プリンタ本体４側に配設された上記戴置面５２ａに対し、ほぼ水平方向に移動可能である）。
【００５７】
先に述べたように、プリンタ本体４には、現像器２００に作用して現像器２００を感光体ドラム１０に向かう方向に荷重を付与する荷重付与手段である、圧縮コイルばね５３が一対配設されている。圧縮コイルばね５３の各々の荷重は、感光体ドラム１０の駆動ギヤが現像スリーブ２２０の被駆動ギヤを駆動する際に発生する、現像スリーブ２２０をほぼ感光体ドラム１０から離隔する方向に作用する荷重以上に設定されている。その結果、現像器２００が、感光体ドラム１０に対し離隔することが一層確実に防止され、現像スリーブ２２０と感光体ドラム１０との隙間は一定に保持される。
【００５８】
次に、上記したプロセスユニットＰＵにおける駆動系の他の実施形態について説明する。プリンタ本体４内には、図示しない駆動源、例えば電動モータが配設されている。現像器２００の回転要素、例えば現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素には、図示しない駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。現像剤撹拌搬送機構２１４の他の回転要素及び現像スリーブ２２０には、それぞれ被駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されて、該駆動ギヤに駆動結合されている。感光体ドラム１０には、被駆動手段、例えば、図示しない被駆動ギヤが一体回転しうるよう配設されている。プリンタ本体４には、電動モータからの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段、例えば、図示しない複数の動力伝達ギヤが配設されている。
【００５９】
プロセスユニットＰＵがプリンタ本体４に装着されると、現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素に配設された駆動ギヤが、プリンタ本体４の動力伝達ギヤの一つに噛み合わされる。電動モータからの回転駆動力は現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素に配設された駆動ギヤに入力されて、現像剤撹拌搬送機構２１４の他の回転要素及び現像スリーブ２２０の被駆動ギヤ及び感光体ドラム１０の被駆動ギヤに出力される。プリンタ本体４の動力伝達ギヤの一つが、現像器２００の回転要素、例えば現像剤撹拌搬送機構２１４の一つの回転要素の駆動ギヤを駆動する際に発生する荷重は、現像器２００がほぼ感光体ドラム１０に向かう方向に作用する（該ギヤの噛み合い点を通る作用線の方向をそのように設定することにより容易に可能である）。
【００６０】
この実施形態によれば、先に述べたように、現像器２００に作用して現像器２００を感光体ドラム１０に向かう方向に荷重を付与する荷重付与手段を設けることなく、現像器２００を感光体ドラム１０に向かって付勢することが可能となる。その結果、現像スリーブ２２０が、感光体ドラム１０に対し離隔することを簡単に防止でき、現像スリーブ２２０と感光体ドラム１０との隙間は一定に保持される。
【００６１】
本発明に係る画像形成装置の上記実施形態において、プロセスユニットＰＵは、感光体ドラム１０などが支持されたドラムユニット１００と、ドラムユニット１００とは別体の、現像スリーブ２２０が支持された現像器２００とから構成され、ドラムユニット１００と現像器２００とは、連結保持手段により実質的に一体に連結保持されている。この実施形態に代えてプロセスユニットのハウジングに現像器を固定し、感光体ドラムを現像器に対し、連結保持手段により実質的に一体に連結保持する他の実施形態もある。この実施形態において、被受止手段は、現像器、又はプロセスユニットにおける、現像器が位置する領域の底部（プロセスユニットのハウジングの底部）に配設される。
【００６２】
【発明の効果】
本発明による画像形成装置によれば、比較的大きな現像器と、現像器に比べ比較的小さなドラムユニットを連結させたプロセスユニットを装置本体に離脱自在に装着しても、ドラムユニットに対し、現像器による大きな負荷が作用することを防止でき、したがって、プロセスユニット及び装置全体の小型化及び軽量化を可能にする。また、簡単な構成によって容易かつ迅速に、ドラムユニット及び現像器を、装置本体に対し適正な位置に安定して配置することができる。更にはまた、プロセスユニットを、装置本体に装着した後においても、ドラムユニットと現像器とをそれぞれ所定の位置に安定して保持することを可能にする。更にはまた、ドラムユニットと現像器とを簡単に連結保持することができ、その結果、プロセスユニットを容易かつ迅速に組み立てることを可能にする。更にはまた、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずるドラムユニットの回動を簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する。更にはまた、プロセスユニットを装置本体に装着したときに生ずる浮き上がりを簡単な構成により防止することを可能にし、現像器、露光光路、転写手段などに対し正規な位置を確保して、良好な画像形成を保証する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたレーザプリンタの好適実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニット及びその係合保持手段を簡略的に示す断面拡大図。
【図３】図１に示すプロセスユニットを、ドラムユニット、現像器及びホルダに分解して示す斜視図であって、トナーコンテナを省略して示す斜視図。
【図４】図３に示すドラムユニットの一部を示す拡大図。
【図５】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの要部断面図であって、一部を破断して示す要部断面図。
【図６】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの幅方向片側部分の斜視図。
【図７】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットを下面側から見た斜視図。
【図８】図３に示す現像器の幅方向片側部分の斜視図。
【図９】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの斜視図。
【図１０】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの断面拡大図及びその係合保持手段を部分的に示す断面拡大図。
【図１１】図１に示すプロセスユニットの側面概略図。
【図１２】図１に示すレーザプリンタに装着されたプロセスユニットの側面拡大図であって、一部を省略し一部を断面にして示す側面拡大図
【図１３】図１２に示すプロセスユニットの部分断面図であって、転写ローラが押圧された状態を示す部分断面図。
【図１４】図３に示すドラムユニットと現像器における、相互に対向する部分の上面概略図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ矢視断面図。
【図１６】図１４のＢ−Ｂ矢視断面図。
【図１７】図３に示すホルダの斜視図。
【図１８】図１７のＣ−Ｃ矢視断面図であって、図３に示すドラムユニットと現像器との間に装着された状態を示す断面図。
【図１９】図１に示すレーザプリンタに配設された支持枠ユニットの斜視図。
【図２０】図１９に示す支持枠ユニットの一部を拡大して示す斜視図。
【図２１】図１９に示す支持枠ユニット上に現像器が支持された状態を部分的に示す断面図。
【図２２】図２０に示すホルダの斜視図。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム
１０ａ 軸
１４ 転写ローラ
４０ ガイド＆係合保持レール
６０ 静止干渉部材
７０ 圧縮コイルばね（第３のばね手段）
１００ ドラムユニット
１０８，１１０ 長孔
１１６ アーム部材
１２０ ねじりコイルばね（第２のばね手段）
２００ 現像器
２２０ 現像スリーブ
２２２，２２４ 支持ピン
３００ 圧縮コイルばね（第１のばね手段）
３０２、３０３ ホルダ
ＰＵ プロセスユニット
Claims (25)
- 少なくとも感光体ドラムを含むドラムユニットと、現像スリーブを含む現像器とを備えたプロセスユニットが装置本体に対して一体的に離脱自在に装着される画像形成装置において、
装置本体には、係合手段と、荷重受止手段と、荷重付与手段とが配設され、ドラムユニットには被係合手段が配設され、現像器には被受止手段が配設され、
ドラムユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に離脱自在に係合され、かつ、現像器の被受止手段が装置本体の荷重受止手段に対し上方から戴置されて、現像器の荷重の一部又は全部が荷重受止手段により下方から受け止められて現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能に支持され、かつ、荷重付与手段が現像器に対し感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与するよう作用することにより、プロセスユニットは装置本体に保持される、
ことを特徴とする画像形成装置。 - プロセスユニットには、現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、ドラムユニットと現像器とを、所定の範囲だけ相対移動可能に離脱自在に連結保持する連結保持手段と、ドラムユニットと現像器との間に配設されたばね手段であって、プロセスユニットが装置本体に装着されない状態において、連結保持手段を支点として感光体ドラムと現像スリーブとが相互に近接する方向にドラムユニットと現像器間に押し付け力を付与するばね手段とが備えられる、請求項１記載の画像形成装置。
- ドラムユニットの被係合手段が装置本体の係合手段に係合されることにより感光体ドラムは装置本体に対し所定の位置に保持され、また、現像器の被受止手段が装置本体の荷重受止手段に対し上方から戴置されかつ現像器が荷重付与手段により感光体ドラムに向かう方向に荷重を付与されることにより、
現像器は装置本体に対し所定の位置に保持される、請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。 - 荷重受止手段は、装置本体に配設された、ほぼ水平に延在する載置部からなり、被受止手段は、現像器の底部に配設された被載置部からなり、プロセスユニットが装置本体に装着された状態において、被載置部が装置本体の載置部上に載置される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 被戴置部は、戴置部に対し、ほぼ水平方向であって、現像器が感光体ドラムに接近及び離隔する方向に移動可能である、請求項４記載の画像形成装置。
- 該戴置部は、現像器の幅方向に間隔をおいて装置本体に配設された一対の戴置面からなり、該被戴置部は、該幅方向に間隔をおいて配設された一対の被戴置リブからなる、請求項４又は請求項５記載の画像形成装置。
- ドラムユニットの被係合手段は、感光体ドラムの軸の両端部を含み、感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されると、感光体ドラムの軸は、装置本体に対し所定の位置に離脱自在に保持される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 現像器に支持された現像スリーブの軸が感光体ドラムの軸に対してほぼ平行な状態で、実質的に現像器は、装置本体に対し所定の位置に保持されかつ、感光体ドラムに対し移動可能である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 感光体ドラムの軸の両端部は、それぞれ両側壁から外方に突出するよう配設され、装置本体の係合手段は、感光体ドラムの軸方向に相互に間隔をおいて対向しかつ該軸に直交する方向に延在する一対のガイド＆係合保持レールを備え、該レールの各々は、長手方向の一端と、相互に間隔をおいて対向する側とがそれぞれ開放されかつ長手方向の他端が閉塞され、該レールの他端部は下方に向かって傾斜せしめられ、プロセスユニットは、該軸の両端部が、それぞれ、対応する該レールに係合させられかつ該レールに沿って移動させられて該レールの先端部に被係合保持されることにより装置本体に装着される、請求項７又は請求項８記載の画像形成装置。
- 装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は感光体ドラムに配設された駆動手段に伝達され、感光体ドラムの駆動手段に伝達された回転駆動力は現像器に備えられた現像スリーブに配設された被駆動手段に伝達され、実質的に現像器は、装置本体に対しほぼ水平方向であって現像器に支持された現像スリーブが感光体ドラムに対して接近及び離隔する方向に移動可能である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 感光体ドラムの駆動手段は現像スリーブの被駆動手段に駆動結合されており、装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、感光体ドラムの駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が感光体ドラムの駆動手段に入力されて現像スリーブの被駆動手段に出力される、請求項１０記載の画像形成装置。
- 装置本体に配設された荷重付与手段の荷重は、感光体ドラムの駆動手段が現像スリーブの被駆動手段を駆動する際に発生する、現像スリーブをほぼ感光体ドラムから離隔する方向に作用する荷重以上に設定されている、請求項１１記載の画像形成装置。
- 装置本体に配設された駆動源からの回転駆動力は現像器の回転要素に配設された駆動手段に伝達され、現像器の回転要素の駆動手段に伝達された回転駆動力は感光体ドラムに配設された被駆動手段に伝達される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 装置本体には、該駆動源からの回転駆動力を伝達するための動力伝達手段が配設され、感光体ドラムには被駆動手段が配設され、プロセスユニットが装置本体に装着されると、現像器の回転要素の駆動手段が、装置本体の動力伝達手段に駆動結合されると共に感光体ドラムの被駆動手段に駆動結合されることにより、該駆動源からの回転駆動力が現像器の回転要素の駆動手段に入力されて感光体ドラムの被駆動手段に出力される、請求項１３記載の画像形成装置。
- 装置本体の動力伝達手段が現像器の回転要素の駆動手段を駆動する際に発生する荷重は、現像器がほぼ感光体ドラムに向かう方向に作用する、請求項１４記載の画像形成装置。
- 実質的にドラムユニットと現像器との間には、感光体ドラムと現像スリーブとが近接せしめられたときに、感光体ドラムと現像スリーブとの間の隙間を一定に保持する隙間設定手段が配設されている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 連結保持手段は、ドラムユニット又は現像器の両側壁に配設された長孔と、現像器又はドラムユニットの両側壁に配設された支持ピンとを備え、長孔と支持ピンとが該所定の範囲だけ相対移動可能にかつ相対回動可能に嵌合されることにより、ドラムユニットと現像器とは実質的に一体に連結される、請求項２〜１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 長孔は、ドラムユニットの両側壁であって感光体ドラムよりも上方位置に配設され、支持ピンは、現像器の両側壁であって現像器内に設けられた現像スリーブよりも上方位置から外方に突出するよう配設され、該ばね手段は、ドラムユニットと現像器との間であって長孔と支持ピンよりも上方位置に配設されてドラムユニットと現像器とを離隔する方向に付勢する、請求項１７記載の画像形成装置。
- 長孔が配設されたドラムユニットの両側壁の間隔は、支持ピンが配設された現像器の両側壁の間隔よりも広く形成され、支持ピンの一方は他方よりも長く形成され、長孔の一方を支持ピンの一方に嵌合しかつドラムユニットを現像スリーブの軸方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に当接され、この状態でドラムユニットの、長孔の他方が形成された側壁を現像器に接近する方向に移動させることにより、長孔の他方が形成された側壁を支持ピンの他方の外側に位置付けて、ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が支持ピンの一方に嵌合された状態で、長孔の他方が支持ピンの他方に嵌合される、請求項１８記載の画像形成装置。
- ばね手段は、弾性を有する合成樹脂により一体に形成されたホルダに装着された圧縮コイルばねからなり、ホルダは、天枠と、天枠の両側縁から垂下する一対の側壁と、天枠の後端から垂下して側壁の各々間を連結する後壁と、側壁の各々の前端から前方に延び出す前突片と、側壁の各々の後端頂部から後方に延び出す後突片と、後壁の下端から反転して後壁に間隔をおいて上方に延びる係止片とを備え、係止片の上端近傍には係止突起が後方に突出せしめられ、係止突起の上面と係止片の上端後面とはほぼ直角をなし、圧縮コイルばねの一端側は後壁の内側に装着され、他端は側壁の各々の前端よりも前方に突出させられ、ホルダは、ドラムユニットと現像器とが相互に対向し、かつ感光体ドラム及び現像スリーブよりも上方位置における、それらの軸方向に間隔を置いた２箇所に離脱自在に配設される、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 現像器における現像スリーブよりも上方位置には、一定の幅で現像スリーブの軸方向に延在する水平載置面と、水平載置面の、ドラムユニットに対し反対側の端部から上方に延びる直立壁とが配設され、直立壁の、該軸方向の両端部には、一対の係合孔が該軸方向に間隔をおいて形成され、ドラムユニットにおける感光体ドラムよりも上方位置には、一定の幅で感光体ドラムの軸方向に延在する水平フランジが配設され、水平フランジの先端と直立壁とは相互に間隔をおいて対向するよう位置付けられ、ホルダの前突片の各々は、直立壁の、対応する係合孔に離脱自在に挿入され、ホルダの側壁の各々の下端は水平載置面上に載置され、ホルダの圧縮コイルばねは直立壁とホルダの後壁との間で圧縮され、ホルダの後突片の各々は、水平フランジの上面に載置され、ホルダの係止片の係止突起の上面は水平フランジの下面に係止され、ホルダの係止片の係止突起の上端後面は、係止片の弾性力により水平フランジの先端に圧接される、請求項２０記載の画像形成装置。
- 水平フランジの上面には、ホルダの該軸方向への移動を規制する突条が形成されている、請求項２１記載の画像形成装置。
- ドラムユニットを該軸方向における逆方向に移動させることにより、長孔の一方が形成された側壁が、現像器の、支持ピンの一方が配設された側壁に対し隙間をおいて位置付けられ、片方のホルダの側壁の一方には、側壁の一方から外方に延び出す突出壁と、突出壁の先端から下方に延びる垂下壁とが配設され、垂下壁は該隙間に離脱自在に挿入される、請求項２０又は請求項２１記載の画像形成装置。
- プロセスユニットは、ドラムユニットに旋回自在に配設されて、感光体ドラムの露呈面を覆うための保護カバーを開閉するアーム部材と、アーム部材とドラムユニットとの間に配設されて、アーム部材を、保護カバーが該露呈面を覆う、閉位置に常時付勢する第２のばね手段とを備え、
装置本体には、プロセスユニットの移動経路に配設されて、アーム部材の一部に干渉する 静止干渉手段が配設され、
感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されてプロセスユニットが移動させられて装置本体に装着されると、アーム部材が静止干渉手段に当接せしめられることにより、ドラムユニットに生ずる、第２のばね手段の反発力が作用する方向を、ドラムユニットと現像器との間に配設された該ばね手段による上記押し付け力の方向に対抗する方向となるように設定しかつ上記押し付け力よりも大きく設定する、請求項７記載の画像形成装置。 - プロセスユニットは、ドラムユニットに旋回自在に配設されて、感光体ドラムの露呈面を覆うための保護カバーを開閉するアーム部材と、アーム部材とドラムユニットとの間に配設されて、アーム部材を、保護カバーが該露呈面を覆う、閉位置に常時付勢する第２のばね手段とを備え、
装置本体には、プロセスユニットの移動経路に配設されて、アーム部材の一部に干渉する静止干渉手段と、転写ローラと、転写ローラを感光体ドラムの周表面に対し所要の押上げ力をもって圧接させるための第３のばね手段が配設され、
感光体ドラムの軸の両端部が装置本体の係合手段に係合されてプロセスユニットが移動させられて装置本体に装着されると、アーム部材が静止干渉手段に当接せしめられることにより、ドラムユニットに生ずる、第２のばね手段の反発力が作用する方向を、第３のばね手段による上記押し上げ力が作用する方向に対抗する押し下げ方向となるように設定しかつ上記押し上げ力よりも大きく設定する、請求項７記載の画像形成装置。
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