JP4306509B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

例えばレーザプリンタ等の画像形成装置のなかには、その装置本体側に転写ローラが固定される一方で、像担持体を収容したプロセスカートリッジが装置本体に形成された開口部を介して着脱可能に装着できる構成として、例えば像担持体の劣化等の寿命がきたときにプロセスカートリッジを交換できるようにしたものがある。しかし、像担持体だけでなく転写ローラも劣化等の寿命により交換が必要になることがある。

そこで、下記特許文献１に示すように、上記プロセスカートリッジだけでなく、別途、転写ローラも装置本体の開口部を介して所定の転写位置に着脱可能に装着できる構成のものがある。
特開２００１−１００５５０公報

ところで、上記特許文献１のような構成では、装置本体の開口部からその奥側の狭い空間に位置する転写位置に転写ローラを装着することになるため、その装着作業が困難になる。転写ローラは、一般に機械的強度が弱く表面に傷や指紋等が付くと転写性能に影響を与え画像形成の品質低下を招くおそれがあり、極力、その表面に作業者の手が触れたり他の内部部品が接触しないように装着作業を行う必要がある。しかも、近年の装置の小型化により上記空間は更に狭いものとなっており、益々作業がし辛くなっている。

これに対して、転写ローラをプロセスカートリッジに一体的に設けて、そのプロセスカートリッジを装置本体に着脱可能に装着できる構成のものがある。しかしながら、像担持体の寿命と転写ローラの寿命とが同時期にくるとは限らないため、転写ローラをプロセスカートリッジに一体化した構成では、まだ転写ローラの寿命がきていないにもかかわらず像担持体の寿命により上記カートリッジ全体を交換せざるを得ない等の事態が生じる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、転写ローラユニットを単独で、かつ容易に交換できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を被記録媒体に転写するための転写ローラユニットが、画像形成装置の装置本体に形成された開口部から挿入され当該装置本体内部において被記録媒体に転写可能な転写位置に着脱可能に装着されるとともに、前記像担持体を収容したプロセスカートリッジが、前記開口部から挿入され前記装置本体内部において当該像担持体と前記転写位置に装着された前記転写ローラユニットの転写ローラとが接触可能な画像形成位置に着脱可能に装着される構成になっている画像形成装置であって、前記プロセスカートリッジと前記転写ローラユニットとの間には、前記プロセスカートリッジに前記転写ローラユニットを着脱可能に連結する連結手段が設けられ、前記プロセスカートリッジを前記開口部を介して前記画像形成位置に対して着脱することで、それに連結された前記転写ローラユニットが前記転写位置に対して着脱される構成になっており、前記転写ローラユニットを前記転写位置に残したまま前記連結手段による連結を解除する解除手段が設けられ、当該解除手段は、前記装置本体内部において、前記転写位置に装着された転写ローラユニットに対し前記開口部への取り出し方向への移動を規制する規制位置と、前記取り出し方向への移動を許容する退避位置との間で移動可能に設けられた規制部材によって構成されていることを特徴とする。
＜用語説明＞
なお、本発明で「像担持体」には、感光ドラム（感光体）だけでなく、中間転写体も含まれる。
「画像形成装置」には、レーザプリンタ等の複写機だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機も含まれる。
「転写ローラユニット」には、転写ローラ単体だけでなく、その転写ローラとそれを両端で回転可能に保持するホルダとを備えた転写ローラユニットであってもよい。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記転写ローラユニットは、転写ローラとその回転軸体を軸受け支持するホルダとを備えて構成され、前記連結手段は、互いに磁気力により結合可能な１対の結合部材を、前記プロセスカートリッジと前記転写ローラのホルダとの対向面にそれぞれ設けて構成されていることを特徴とする。
＜用語説明＞
なお、本発明で「互いに磁気力により結合可能な１対の結合部材」には、例えば、Ｎ極の磁石及びＳ極の磁石や、磁石及び金属部材が含まれる。
「ホルダ」には、転写ローラの回転軸体の両端部をそれぞれ保持する１対の軸受け部材であっても、また、上記１対の軸受け部材とそれらを連結する連結部材とが一体的に形成されたものであってもよい。

請求項３の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記転写ローラユニットは、転写ローラとその回転軸体を軸受け支持するホルダとを備えて構成され、前記連結手段は、前記ホルダ及び前記プロセスカートリッジのいずれか一方に前記プロセスカートリッジの着脱方向に沿って延びる係止突部を設けるとともに、他方に前記係止突部が前記着脱方向に沿って圧入される挿入孔を設けて構成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記規制部材は、前記開口部側の基端部が回転可能に支持されるとともに、その上面が前記像担持体と前記転写ローラとの間を搬送される被記録媒体の搬送路に沿って横たわる規制位置と、先端部が下方に下がった退避位置との間で揺動可能とされ、かつ、前記上面には、前記被記録媒体を前記像担持体と前記転写ローラとの間に案内するガイド部が形成されていることを特徴とする。
＜用語説明＞
なお、「ガイド部」は、例えば、略搬送方向に沿って延びるリブや、搬送方向に直交する回転軸を中心に回転可能に設けられたころであってもよい。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記装置本体には、前記転写位置において前記転写ローラユニットを、前記像担持体に押圧するための付勢手段が設けられていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記転写ローラユニットは、転写ローラとその回転軸体を軸受け支持するホルダとを備えて構成され、かつ、前記ホルダの軸受け部には、前記転写ローラを前記像担持体に押圧するための付勢手段が設けられていることを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
本構成によれば、例えば転写ローラユニットだけを交換したい場合、プロセスカートリッジを装置本体の開口部から取り外すことで、それに連結された転写ローラユニットも取り外すことができる。そして、寿命がきた転写ローラユニットの代わりに新品の転写ローラユニットをプロセスカートリッジに連結させる。次いで、この転写ローラユニットが連結されたプロセスカートリッジをそのまま装置本体の開口部から挿入し画像形成位置に装着する。これにより転写ローラユニットを転写位置に容易に装着することができる。
また、転写ローラユニットを転写位置に残したまま連結手段による連結を解除する解除手段が設けられているから、プロセスカートリッジだけを交換したい場合には、上記解除手段によってプロセスカートリッジから転写ローラユニットを離脱させ、その転写ローラユニットを転写位置に残したままプロセスカートリッジだけを取り出すことができる。従って、このような場合、転写ローラユニット自体の交換が必要なとき以外は、転写ローラユニットを着脱する必要がなくなり、転写ローラの表面に傷や指紋等が付く危険性を極力抑えることができる。
さらに、プロセスカートリッジだけを交換したい場合には、規制部材を規制位置にすることで転写ローラユニットの取り出し方向への移動が規制され、プロセスカートリッジだけを取り出すことができる。一方、転写ローラユニットを交換したい場合には、規制部材を退避位置にすることで、転写ローラユニットの取り出し方向への移動が許容され、当該転写ローラユニットを連結した状態でプロセスカートリッジを取り出すことができる。

＜請求項２の発明＞
本構成によれば、互いに磁気力により結合可能な１対の結合部材を設けるだけで、比較的に簡単な構成で上記連結手段を実現できる。

＜請求項３の発明＞
本構成によれば、転写ローラユニットのホルダ及びプロセスカートリッジのいずれか一方にプロセスカートリッジの着脱方向に沿って延びる係止突部を設けるとともに、他方に上記係止突部が着脱方向に沿って圧入される挿入孔を設けて上記連結手段を実現している。これにより、上記請求項２の構成のような磁石等を用いることなく連結手段を構成できる。

＜請求項４の発明＞
本構成によれば、規制部材は、開口部側の基端部が回転可能に支持されるとともに、その上面が被記録媒体の搬送路に沿って横たわる規制位置と、先端部が下方に下がった退避位置との間で揺動可能とされている。しかも、規制部材は、上記規制位置にあるときには、その上面が被記録媒体を像担持体と転写ローラとの間に案内するためのガイド部として機能する構成になっている。

＜請求項５，６の発明＞
請求項５では、転写位置において転写ローラユニットを、画像形成位置に装着されたプロセスカートリッジの像担持体に押圧するための付勢手段が装置本体側に設けた構成とした。また、請求項６では、転写ローラユニットのホルダの軸受け部に転写ローラを像担持体に押圧するための付勢手段を設けた構成とした。これにより、転写ローラユニット及びプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態で、像担持体に対して転写ローラが確実に押圧され、品質のよい画像形成が可能となる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１から図７によって説明する。
１．本実施形態の構成
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、被記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダユニット４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。

ここで、本実施形態では、後述するように、プロセスカートリッジ１２と、転写ローラ２６を備えた転写ローラユニット４０（本発明の「転写ローラユニット」に相当）とは互いに別体とされており、それらはレーザプリンタ１の装置本体１ａ（レーザプリンタ１の構成のうち上記プロセスカートリッジ１２及び転写ローラユニット４０を取り除いた構成）に対して互いに独立的に着脱可能となっている。また、本体ケーシング２の一側面側（図１で紙面右側面）には、下端部を中心に回動可能に設けられた開閉扉２ａが設けられている（図１，５，６参照）。そして、この開閉扉２ａを開けると上記プロセスカートリッジ１２及び転写ローラユニット４０を、後述する転写位置Ｘ及び画像形成位置Ｙまで挿入させるための通過路２ｂが開口形成されている。この通過路２ｂの開口端が本発明の開口部（以下、「開口部２ｃ」）に相当する。

（１）フィーダユニットの構成
フィーダユニット４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ４３と、給紙トレイ４３内に設けられた用紙押圧板６と、給紙トレイ４３の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ７および給紙パッド８と、給紙ローラ７に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ９と、を備えている。

用紙押圧板６は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ７に対して遠い方の端部が揺動可能に支持されるとともに、近い方の端部が上下方向に回動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板６は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ７に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに回動される。給紙ローラ７および給紙パッド８は、互いに対向状に配設され、給紙パッド８の裏側に配設されるばね１０によって、給紙パッド８が給紙ローラ７に向かって押圧されている。

用紙押圧板６上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板６の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ７に向かって押圧され、その給紙ローラ７の回転によって給紙ローラ７と給紙パッド８とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。給紙された用紙３は、給紙ローラ７によってレジストローラ９に送られる。レジストローラ９は、本体ケーシング２側に設けられる駆動ローラ４４と、後述するプロセスカートリッジ１２側に設けられる従動ローラ４５との２つのローラから構成されており、給紙ローラ７から送られてくる用紙３を、これら駆動ローラ４４および従動ローラ４５で挟み、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送るようにしている。

（２）画像形成ユニットの構成
画像形成ユニット５は、スキャナユニット１１、プロセスカートリッジ１２、転写ローラユニット、定着ユニット１３などを備えている。
（ａ）スキャナユニットの構成
スキャナユニット１１は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５，１６、反射鏡１７，１８，１９などを備えており、レーザ発光部から発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１４、レンズ１５、反射鏡１７，１８、レンズ１６、反射鏡１９の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスカートリッジ１２の感光ドラム２１（本発明の「像担持体」に相当）の表面上に高速走査にて照射させている。

（ｂ）プロセスカートリッジの構成
次に、図２に基づいてプロセスカートリッジ１２を説明する。なお、このプロセスカートリッジ１２は、同図に示すように、転写ローラ２６を備えておらず、転写ローラ２６は転写ローラユニット４０としてプロセスカートリッジ１２とは別体とされている。つまり、転写ローラ２６は、プロセスカートリッジ１２とは独立的に装置本体１ａに対して着脱可能となっている。

図２は、プロセスカートリッジ１２を拡大して示す側断面図である。同図において、プロセスカートリッジ１２は、スキャナユニット１１の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２０内に、感光ドラム２１、現像カートリッジ３６、スコロトロン型帯電器２５などを備えている。現像カートリッジ３６は、ドラムカートリッジ２０に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ２２、層厚規制ブレード２３、供給ローラ２４およびトナーボックス２７などを備えている。

トナーボックス２７内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、球状をなし、流動性が極めて良好である。なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。

そして、トナーボックス２７内のトナーは、トナーボックス２７の中心に設けられる回転軸２８に支持されるアジテータ２９により攪拌されて、トナーボックス２７の側部に開口されたトナー供給口３０から放出される。なお、トナーボックス２７の側壁には、トナーの残量検知用の窓（図示せず）が設けられており、回転軸２８に支持されたクリーナ３９によって清掃される。

トナー供給口３０の側方位置には、供給ローラ２４が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設されており、また、この供給ローラ２４に対向して、現像ローラ２２が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ２４と現像ローラ２２とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。

供給ローラ２４は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ２２のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ２２には、感光ドラム２１に対して、所定の現像バイアスが印加されている。

また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体３７と、ブレード本体３７の先端部に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部３８とを備えており、ブレード本体３７における押圧部３８と反対側の端部が、現像ローラ２２の近くにおいて現像カートリッジ３６に支持されるとともに、押圧部３８がブレード本体３７の弾性力によって現像ローラ２２上に圧接されるように構成されている。

そして、トナー供給口３０から放出されるトナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２２に供給され、この時、供給ローラ２４と現像ローラ２２との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード２３の押圧部３８と現像ローラ２２との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持される。

感光ドラム２１は、現像ローラ２２の側方位置において、所定の間隔を隔てて現像ローラ２２に対向するような状態で、矢印方向（時計方向）に回転可能に配設されている。この感光ドラム２１は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。

スコロトロン型帯電器２５は、感光ドラム２１の上方に、感光ドラム２１に接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器２５は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２１の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。

そして、感光ドラム２１の表面は、スコロトロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキャナユニット１１からのレーザービームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ２２の回転により、現像ローラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２１に対向して接触する時に、感光ドラム２１の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２１の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって現像（トナー像の形成）が達成される。

また、ドラムカートリッジ２０の前側下端部からは、斜め上方に延びるブラシ支持板５１が一体的に形成されている。このブラシ支持板５１に、クリーニングブラシ５２が設けられている。クリーニングブラシ５２は、ブラシホルダ５３およびブラシ５４を備えている。ブラシホルダ５３は、各ブラシ支持板５１の間に架設されており、ブラシ５４は、このブラシホルダ５３に、感光ドラム２１と対向接触するように設けられている。ブラシ５４は、導電性部材から構成されており、装置本体１ａに備えられた図示しない高電圧電源回路からバイアス電圧が印加され、感光ドラム２１に付着する紙紛を除去する役割を果たす。

（ｃ）転写ローラユニットの構成
次に、転写ローラユニット４０について説明する。転写ローラユニット４０は、図１，３，４に示すように、転写ローラ２６と、その転写ローラ２６のローラ軸２６ａ（本発明の「回転軸体」に相当）を回転可能に保持するホルダ４１とを備えて構成されている。このうち転写ローラ２６は、金属製のローラ軸２６ａに、その両端部を残して導電性のゴム材料からなるローラ２６ｂが被覆されて構成されたものである。

ホルダ４１は、全体として上面が開口した長細状の箱体であり、その内部に転写ローラ２６がローラ２６ｂの上面側を露出した状態で収容されている。また、ホルダ４１のうち長手方向における両側壁部４１ａ，４１ａには、軸受け孔４１ｂ，４１ｂが貫通形成されており、転写ローラ２６は、そのローラ軸２６ａの端部が上記軸受け孔４１ｂ，４１ｂに挿通されてホルダ４１に対して回転可能に保持されている。なお、ホルダ４１のうち後述するストッパー部材６４と対向する対向面側は、当該対向面から下面にかけて断面円弧状のテーパ面４１ｃが長手方向の全長に亘って形成されている。転写位置Ｘに装着された転写ローラユニット４０の転写ローラ２６には、感光ドラム２１に対して所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２１上に担持された可視像は、用紙３が感光ドラム２１と転写ローラ２６との間を通る間に用紙３に転写される。

（ｄ）定着ユニットの構成
定着ユニット１３は、図１に示すように、プロセスカートリッジ１２の下流側に配設され、加熱ローラ３２、その加熱ローラ３２に押圧される押圧ローラ３１、これら加熱ローラ３２および押圧ローラ３１の下流側に設けられる搬送ローラ対３３を備えている。加熱ローラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスカートリッジ１２において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ローラ３１との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ３３によって、排紙パス５６に搬送するようにしている。排紙パス５６に送られた用紙３は、排紙ローラ３４に送られて、その排紙ローラ３４によって排紙トレイ３５上に排紙される。

また、このレーザプリンタ１では、転写ローラ２６によって用紙３に転写された後に感光ドラム２１上に残存するトナーを、現像ローラ２２によって回収する、いわゆるクリーナレス方式によって残存トナーを回収するようにしている。このようなクリーナレス方式によって感光ドラム２１上に残存するトナーを回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置や廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略化、小型化およびコストの低減化を図ることができる。

（３）転写ローラ及びプロセスカートリッジを着脱するための構成
図１，６，７に示すように、装置本体１ａの開閉扉２ａを開けると、通過路２ｂの奥側下方に、フィーダユニット４から搬送されてくる用紙３の搬送路５７が露出している。以下、開閉扉２ａ（開口部２ｃ）から通過路２ｂの奥側に向かう方向（同図で紙面右側から左側に向かう方向）を挿入方向の前方として説明する。

さて、本実施形態では、プロセスカートリッジ１２は、その感光ドラム２１の軸方向（長手方向）を上記挿入方向に対して直交した状態で開口部２ｃから挿入して画像形成位置Ｙに装着させる構成になっている。ここで、画像形成位置Ｙとは、感光ドラム２１が、次述する転写位置Ｘに装着された転写ローラ２６と上記搬送路５７を上下で挟んで対向接触する位置をいう。

一方、転写ローラユニット４０は、その転写ローラ２６の軸方向（長手方向）をやはり上記挿入方向に対して直交した状態で開口部２ｃから挿入し転写位置Ｘに装着させる構成になっている。ここで、転写位置Ｘとは、転写ローラ２６が、上記画像形成位置Ｙに装着されたプロセスカートリッジ１２の感光ドラム２１と搬送路５７を挟んで対向接触する位置をいう。

（ａ）プロセスカートリッジを着脱するための構成
上記通過路２ｂの幅方向（図１，６，７で紙面奥行き方向）において対向する１対の対向壁（右側の対向壁６０のみ図示）それぞれには、幅方向外方に向かって窪んだ案内溝６１が形成されている。この案内溝６１は、開口部２ｃから挿入方向の前方側に向かうに連れて徐々に幅狭となるように延設されている。開口部２ｃから挿入されたプロセスカートリッジ１２は、例えばその両側面からそれぞれ突出する感光ドラム２１のローラ軸２１ａの端部が案内溝６１によって案内され、図１に示すように、画像形成位置Ｙ（案内溝６１の挿入方向の先端部）に位置決め保持されるようになっている。

なお、通過路２ｂの右対向壁６０のうち案内溝６１の前方部分には、例えば装置本体１ａ側に設けられた高電圧電源（図示せず）に連なる３つの電極６２が露出されている。これらは、プロセスカートリッジ１２が画像形成位置Ｙに装着された状態で、そのプロセスカートリッジ１２の右側面から突出したクリーニングブラシ５２に連なる電極（図示せず）、スコロトロン型帯電器２５のグリッド電極に連なる電極（図示せず）、スコロトロン型帯電器２５の帯電ワイヤに連なる電極（図示せず）とそれぞれ弾性的に接触し、クリーニングブラシ５２やスコロトロン型帯電器２５にバイアス電圧を印加する役目を果たす。

（ｂ）転写ローラを着脱するための構成
上記用紙３の搬送路５７の下方の転写位置Ｘ（画像形成位置Ｙに装着されたプロセスカートリッジ１２の感光ドラム２１の下方位置）には、当該搬送路５７よりも一段下がった収容部６３が搬送路５７を横切るように延設されている。後述するように、プロセスカートリッジ１２に連結された転写ローラユニット４０は、この収容部６３に収容されるのである。

また、本実施形態では、収容部６３の底面には、転写ローラユニット４０の両端部分に対応するそれぞれの位置に、板バネ６７，６７（本発明の「付勢手段」に相当）が設けられている。具体的には、この板バネ６７，６７は、長方形状の金属片を略中央位置でくの字状に折り返して形成されたものである。そして、各板バネ６７は、その１対の直線部分が上下に並び、かつ、それらの結合部分を後述するストッパー部材６４側（上記挿入方向における後方）に向けた状態で下側の直線部分が収容部６３の底面に固定されている。このような構成により、収容部６３に収容された転写ローラユニット４０は、上記１対の板バネ６７によって上方に付勢され、転写ローラ２６をその上方に位置するプロセスカートリッジ１２の感光ドラム２１に押圧させることができる。

また、転写位置Ｘに装着された転写ローラユニット４０の下流側には、転写ローラユニット４０から遠い方の端部を支点として揺動可能に保持されたストッパー部材６４が設けられている。このストッパー部材６４は、全体として矩形平板状をなし、図３に示すように、揺動端６４ａ側（挿入方向の前方の先端側）が下方に傾斜し収容部６３の底面とほぼ連なる傾斜姿勢（本発明の「退避位置」に相当）と、図４に示すように揺動端６４ａ側が水平をなし搬送路５７及び転写ローラ２６の上面側と連なる水平姿勢（本発明の「規制位置」に相当）との間で傾動可能となっている。このような構成により、ストッパー部材６４が上記水平姿勢にあるとき、転写ローラユニット４０は、当該ストッパー部材６４の揺動端６４ａと収容部６３の側壁との間に挟まれて挿入方向の前後において位置決め固定される。一方、ストッパー部材６４が上記傾斜姿勢にあるとき、転写ローラユニット４０は、当該ストッパー部材６４による固定が外れて挿入方向の後方（取り外し方向）への移動が許容される。

また、ストッパー部材６４の上面には、図３，４に示すように、搬送路５７に沿って延びる複数のリブ６６が横並び状に配設されている。これら複数のリブ６６は、ストッパー部材６４が水平姿勢にあるときに搬送路５７に沿うように配されて、搬送されてくる用紙３を、感光ドラム２１と転写ローラ２６との間に案内するガイド部として機能する。

なお、上述したように、転写ローラユニット４０のホルダ４１のうちストッパー部材６４との対向面側には、テーパ面４１ｃが形成されており、一方、ストッパー部材６４の揺動端６４ａにも、断面円弧状にテーパ面６４ｂが長手方向の全長に亘って形成されている。従って、ストッパー部材６４を傾斜姿勢から水平姿勢に変位させるに連れて両テーパ面４１ｃ，６４ｂの摺接によって徐々に転写ローラユニット４０が収容部６３の側壁に押圧されて円滑に転写ローラユニット４０を収容部６３に位置決め固定できるようになっている。また、転写ローラユニット４０を収容部６３に収容する際には、両テーパ面４１ｃ，６４ｂによって転写ローラユニット４０を収容部６３内に徐々に案内することができる。

また、本実施形態では、ストッパー部材６４には、挿入方向における後面両端に、１対の支持アーム６５，６５が突設されており、これら各支持アーム６５が装置本体１ａの開口部２ｃの側方部分から突出するように設けられている（図１，６，７参照）。そして、この支持アーム６５の突出端６５ａを上下動させることでストッパー部材６４を上記水平姿勢と傾斜姿勢とに変位させることができる。更に、図１に示すように、各支持アーム６５の突出端６５ａは、ストッパー部材６４が水平姿勢にあるときに、閉じられた開閉扉２ａの内面に形成された凹所２ｄに嵌合するようになっている。つまり、開閉扉２ａを閉じることで、ストッパー部材６４を水平姿勢に保持し、転写ローラユニット４０を確実に位置決め固定しておくことができるのである。また、傾斜姿勢では支持アーム６５の突出端６５ａが開閉扉２ａの凹所２ｄに嵌合せずに開閉扉２ａが正常に閉まらないので、このことにより水平姿勢にするための支持アーム６５の移動忘れを防止できる。

（４）プロセスカートリッジ及び転写ローラユニットを連結するための構成
転写ローラユニット４０には、図３，４に示すように、ホルダ４１の両側壁部４１ａ，４１ａそれぞれの上面には、金属板４２，４２が設けられている。一方、プロセスカートリッジ１２の下面には、図５に示すように、転写ローラユニット４０の金属板４２，４２に対応する位置に磁石２１ｂ，２１ｂが設けられている。このような構成により、金属板４２，４２と磁石２１ｂ，２１ｂとの磁気力によって、転写ローラユニット４０をプロセスカートリッジ１２の下面に連結させることができる。従って、金属板４２，４２と磁石２１ｂ，２１ｂとが本発明の「１対の結合部材」に相当する。

２．プロセスカートリッジ及び転写ローラユニットの交換作業
（１）転写ローラユニットの交換作業
例えば転写ローラユニット４０の転写ローラ２６が劣化等の寿命により交換を要する場合には、図６に示すように、開閉扉２ａを空けて支持アーム６５を上方に傾動させてストッパー部材６４を傾斜姿勢にする。これにより転写ローラユニット４０にストッパー部材６４の固定が外れて、プロセスカートリッジ１２を開口部２ｃから引き出すことでそのプロセスカートリッジ１２に連結された状態で転写ローラユニット４０をも取り出すことができる。そして、プロセスカートリッジ１２から、劣化した転写ローラユニット４０を外して新品の転写ローラユニット４０を連結し、新品の転写ローラユニット４０を連結した状態でプロセスカートリッジ１２を開口部２ｃから挿入して装着する。そして、支持アーム６５を下方に傾動させることで、新品の転写ローラユニット４０を収容部６３に固定させることができる（図１参照）。以上で、転写ローラユニット４０の交換作業が完了する。

（２）プロセスカートリッジの交換作業
例えば感光ドラム２１が劣化等の寿命が来たり、現像カートリッジ３６内のトナーがなくなったりしてプロセスカートリッジ１２の交換を要する場合には、開閉扉２ａを空けて、図７に示すように、支持アーム６５を下方位置にした状態、つまり、ストッパー部材６４を水平姿勢にした状態でプロセスカートリッジ１２を引き出す。このとき、転写ローラユニット４０はストッパー部材６４によって固定され挿入方向における移動が規制されているため、転写ローラユニット４０とプロセスカートリッジ１２との連結が解除され、転写ローラユニット４０を収容部６３に残したままプロセスカートリッジ１２だけを取り出すことができる。従って、このとき、ストッパー部材６４は、本発明の「解除手段」としての役割を果たす。そして、感光ドラム２１の寿命の場合はドラムカートリッジ２０を新品のものに交換し、トナーがなくなった場合は現像カートリッジ３６を新品のものに交換し、再び開口部２ｃから挿入し装着する。以上で、プロセスカートリッジ１２の交換作業が完了する。

３．本実施形態の効果
（１）本実施形態によれば、例えば転写ローラユニット４０だけを交換したい場合、プロセスカートリッジ１２を装置本体１ａの開口部２ｃから取り外すことで、それに連結された転写ローラユニット４０も取り外すことができる。そして、寿命がきた転写ローラユニット４０の代わりに新品の転写ローラユニット４０をプロセスカートリッジ１２に連結させる。次いで、この転写ローラユニット４０が連結されたプロセスカートリッジ１２をそのまま装置本体１ａの開口部２ｃから挿入し画像形成位置Ｙに装着する。これにより転写ローラユニット４０を直接手で触らなくても転写ローラユニット４０を転写位置Ｘに容易に装着することができる。

（２）また、プロセスカートリッジ１２に設けた磁石２１ｂ，２１ｂと、転写ローラユニット４０に設けた金属板４２，４２とによって、両者１２，４０を連結する構成なので、比較的に簡単な構成で本発明の連結手段を実現できる。

（３）更に、プロセスカートリッジ１２だけを交換したい場合には、ストッパー部材６４を水平姿勢にすることで転写ローラユニット４０の取り出し方向への移動が規制され、プロセスカートリッジ１２だけを取り出すことができる。一方、転写ローラユニット４０を交換したい場合には、ストッパー部材６４を傾斜姿勢にすることで、転写ローラユニット４０の取り出し方向への移動が許容され、当該転写ローラユニット４０を連結した状態でプロセスカートリッジ１２を取り出すことができる。従って、転写ローラユニット４０自体の交換が必要なとき以外は、転写ローラユニット４０を着脱する必要がなくなり、転写ローラ２６の表面に傷や指紋等が付く危険性を極力抑えることができる。

（４）また、ストッパー部材６４の上面にはガイド部としてのリブ６６が設けられているから、水平姿勢にあるときに、搬送される用紙３を感光ドラム２１と転写ローラ２６との間に案内することができる。

（５）装置本体１ａの収容部６３の底面には、転写ローラユニット４０を上方へ付勢する板バネ６７が設けられている。これにより、転写ローラユニット４０及びプロセスカートリッジ１２を装置本体１ａに装着した状態で、感光ドラム２１に対して転写ローラ２６を確実に押圧させて、品質のよい画像形成が可能となる。

＜実施形態２＞
図８〜１０は（請求項３，６の発明に対応する）実施形態２を示す。前記実施形態との相違は、主として、プロセスカートリッジと転写ローラユニットとの連結手段の構造にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。

１．連結手段の構成
図８，９に示すように、本実施形態の転写ローラユニット７０は、転写ローラ２６とそれを回転可能に保持するホルダ７１とを備えて構成されている。ホルダ７１は、実施形態１のホルダ４１とほぼ同一の形状をなし、異なる部分は，ホルダ７１の両側壁部７１ａ，７１ａにおいて挿入方向の後方（取り出し方向）に向けて開口した挿入孔７２，７２が形成されている。また、両側壁部７１ａ，７１ａの上面には、上記挿入孔７２，７２に達する係止孔７３，７３が貫通形成されている。

一方、プロセスカートリッジ１２の下面の両端には、感光ドラム２１の後方から前方に向けて突出する１対の係止突部８０，８０が設けられており、これらの係止突部８０，８０がそれぞれ転写ローラユニット７０の上記挿入孔７２，７２に挿入可能となっている。また、各係止突部８０，８０の上面には、挿入孔７２よりも上下幅がやや大きくなるように形成された突条８０ａが設けられており、この突条８０ａは、各係止突部８０が挿入孔７２に挿入された状態で上記係止孔７３に入り込んで係合するようになっている（図８参照）。これにより、転写ローラユニット７０がプロセスカートリッジ１２に連結できるのである。

そして、上記実施形態１と同様に、ストッパー部材６４が水平姿勢にあるときには転写ローラユニット７０は収容部６３に位置決め固定され、プロセスカートリッジ１２だけを取り出すことができる。一方、ストッパー部材６４が傾斜姿勢にあるときには転写ローラユニット７０はストッパー部材６４による固定が外れて、プロセスカートリッジ１２とともに転写ローラユニット７０を取り出すことができる。

２．付勢手段の構成
本実施形態では、収容部６３の底面には実施形態１のような板バネ６７は設けられていない。代わりに、図１０に示すように、転写ローラユニット７０のホルダ７１内に付勢手段が設けられている。具体的には、ホルダ７１内には、その長手方向の両端に転写ローラ２６のローラ軸２６ａの端部をそれぞれ軸受けする軸受け機構７７（本発明の「軸受け部」に相当）が設けられており、この軸受け機構７７は、上面にローラ軸２６ａの端部の断面形状に対応した凹所７４ａが形成された軸受け部材７４と、この軸受け部材７４を上下動可能に支持するガイド壁７５，７５と、軸受け部材７４及びホルダ７１の底面の間に配されて軸受け部材７４を上方に付勢するバネ７６（付勢手段）とを備えて構成されている。このような構成により、収容部６３に収容された転写ローラユニット７０の転写ローラ２６は、上記バネ７６によって上方に付勢され、その上方に位置するプロセスカートリッジ１２の感光ドラム２１に押圧させることができる。

３．本実施形態の効果
（１）本実施形態によれば、転写ローラユニット７０のホルダ７１に設けた挿入孔７２と、プロセスカートリッジ１２に設けた係合突部８０とによって本発明の「連結手段」が構成されている。これにより、上記実施形態１の構成のような磁石等を用いることなく連結手段を構成できる。

（２）転写ローラユニット７０のホルダ７１の軸受け機構７７に転写ローラ２６を感光ドラム２１に押圧するためのバネ７６が設けられている。これにより、転写ローラユニット４０及びプロセスカートリッジ１２を装置本体１ａに装着した状態で、感光ドラム２１に対して転写ローラ２６が確実に押圧され、品質のよい画像形成が可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、「転写ローラユニット」としてホルダ４１，７１を備えた転写ローラユニット４０，７０としたが、これに限らず、転写ローラ２６単体を装置本体１ａの収容部６３に着脱可能に装着する構成であってもよい。この場合、収容部６３側に転写ローラ２６のローラ軸２６ａの端部を回転可能に支持する軸受け部を設けることなる。そして、プロセスカートリッジ１２との連結は、そのプロセスカートリッジ１２側に、例えば転写ローラ２６のローラ軸２６ａの端部を保持する動作（つまり、転写ローラ２６を連結する動作）と放す動作（つまり、転写ローラ２６との連結を解除する動作）とが可能な保持機構を設ける構成が考えられる（請求項１に含まれる構成）。

（２）上記実施形態のホルダ４１，７１は、１対の軸受け部とそれらを連結する連結部とが一体的に形成されたものであったが、これに限らず、別体としての１対の軸受け部材で、それぞれがプロセスカートリッジ１２に連結される構成であってもよい。

（３）「ガイド部」として、搬送路５７に沿って延びるリブ６６としてが、例えば搬送路５７に直交する回転軸を中心に回転可能に設けられたころ（回転ローラ）であってもよい。

（４）上記実施形態では、ストッパー部材６４の上下動は支持アーム６５を手動で動かす構成であったが、これに限らず、例えばソフト的に転写ローラの寿命を検知（センサで検知）しその検知信号、或いは、装置本体１ａに設けられた操作部での所定の操作によって出力される操作信号などに基づいてストッパー部材を自動的に上下動（モータ駆動など）させる構成であってもよい。

本発明の実施形態１に係るレーザプリンタの要部側断面図 プロセスカートリッジを拡大して示す側断面図 収容部に収容された状態の転写ローラユニットの斜視図（ストッパー部材が傾斜姿勢） 収容部に収容された状態の転写ローラユニットの斜視図（ストッパー部材が水平姿勢） プロセスカートリッジの下面を示した模式図 ストッパー部材が傾斜姿勢にある状態のレーザプリンタの要部側断面図 ストッパー部材が水平姿勢にある状態のレーザプリンタの要部側断面図 実施形態２に係るレーザプリンタの要部側断面図 収容部に収容された状態の転写ローラユニットの斜視図（ストッパー部材が水平姿勢） 軸受け機構の断面図

符号の説明

１...レーザプリンタ（画像形成装置）
１ａ...装置本体
２ｂ...通過路
２ｃ...開口部
３...用紙（被記録媒体）
１２...プロセスカートリッジ
２１...感光ドラム（像担持体）
２１ｂ，２１ｂ...磁石（結合部材）
２６...転写ローラ
２６ａ...ローラ軸（回転軸体）
４０，７０...転写ローラユニット
４１，７１...ホルダ
４２，４２...金属板（結合部材）
５７...搬送路
６３...収容部
６４...ストッパー部材（解除手段）
６６...リブ（ガイド部）
６７...板バネ（付勢手段）
７２...挿入孔
７６...バネ（付勢手段）
７７...軸受け機構（軸受け部）
８０...係合突部
Ｘ...転写位置
Ｙ...画像形成位置

Claims (6)

1. 像担持体に形成されたトナー像を被記録媒体に転写するための転写ローラユニットが、画像形成装置の装置本体に形成された開口部から挿入され当該装置本体内部において被記録媒体に転写可能な転写位置に着脱可能に装着されるとともに、前記像担持体を収容したプロセスカートリッジが、前記開口部から挿入され前記装置本体内部において当該像担持体と前記転写位置に装着された前記転写ローラユニットの転写ローラとが接触可能な画像形成位置に着脱可能に装着される構成になっている画像形成装置であって、
   前記プロセスカートリッジと前記転写ローラユニットとの間には、前記プロセスカートリッジに前記転写ローラユニットを着脱可能に連結する連結手段が設けられ、前記プロセスカートリッジを前記開口部を介して前記画像形成位置に対して着脱することで、それに連結された前記転写ローラユニットが前記転写位置に対して着脱される構成になっており、
   前記転写ローラユニットを前記転写位置に残したまま前記連結手段による連結を解除する解除手段が設けられ、当該解除手段は、前記装置本体内部において、前記転写位置に装着された転写ローラユニットに対し前記開口部への取り出し方向への移動を規制する規制位置と、前記取り出し方向への移動を許容する退避位置との間で移動可能に設けられた規制部材によって構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写ローラユニットは、転写ローラとその回転軸体を軸受け支持するホルダとを備えて構成され、
   前記連結手段は、互いに磁気力により結合可能な１対の結合部材を、前記プロセスカートリッジと前記転写ローラのホルダとの対向面にそれぞれ設けて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写ローラユニットは、転写ローラとその回転軸体を軸受け支持するホルダとを備えて構成され、
   前記連結手段は、前記ホルダ及び前記プロセスカートリッジのいずれか一方に前記プロセスカートリッジの着脱方向に沿って延びる係止突部を設けるとともに、他方に前記係止突部が前記着脱方向に沿って圧入される挿入孔を設けて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記規制部材は、前記開口部側の基端部が回転可能に支持されるとともに、その上面が前記像担持体と前記転写ローラとの間を搬送される被記録媒体の搬送路に沿って横たわる規制位置と、先端部が下方に下がった退避位置との間で揺動可能とされ、かつ、前記上面には、前記被記録媒体を前記像担持体と前記転写ローラとの間に案内するガイド部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記装置本体には、前記転写位置において前記転写ローラユニットを、前記像担持体に押圧するための付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記転写ローラユニットは、転写ローラとその回転軸体を軸受け支持するホルダとを備えて構成され、かつ、前記ホルダの軸受け部には、前記転写ローラを前記像担持体に押圧するための付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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