JP4539136B2

JP4539136B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4539136B2
Application number: JP2004088007A
Authority: JP
Inventors: 真一大場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: JP2005274971A

Description

この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットの回転体の軸等の軸状部材を、装置本体に位置決め固定するための位置決め固定手段に関するものである。

特開平６−１９４８９２号公報特開２００１−３２４８４５号公報

従来、この種の電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置としては、メンテナンス性等を向上させるため、感光体ドラムを含む画像形成部を、一体的にユニット化し、当該画像形成ユニットを画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に構成したものがある。

かかる画像形成装置においては、装置本体に対して装着された画像形成ユニットの感光体ドラム等の回転体を、確実に回転駆動するため、画像形成ユニットが装置本体に装着された状態で、感光体ドラム等の回転体を回転駆動する駆動ギアが、装置本体側の駆動系のギアと確実に噛み合うように構成する必要がある。また、上記画像形成装置においては、感光体ドラム等の回転体を回転駆動するための駆動ギアが、装置本体側の駆動系のギアから駆動力を伝達される際に、感光体ドラム側の駆動ギアに回転モーメントが作用することによって、画像形成ユニットが不本意に変位するのを確実に防止する必要がある。

そこで、このような感光体ドラム等の回転体を確実に回転駆動したり、画像形成ユニットの不本意な変位を防止する技術としては、例えば、特開平６−１９４８９２号公報や特開２００１−３２４８４５号公報等に開示されているものがある。

上記特開平６−１９４８９２号公報に開示されたプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に装着可能なプロセスカートリッジにおいて、枠体と、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、画像形成装置本体に装着された際、画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段の位置決めを行うための位置決め手段と、を有するように構成したものである。

更に説明すると、上記特開平６−１９４８９２号公報に開示されたプロセスカートリッジは、像担持体の回転軸が、その駆動ギアの駆動力により変位するのを防止するため、像担持体の回転軸の逃げ方向に対して、所定の角度を有した位置決め手段としてのＵ溝を設けるように構成したものである。

また、上記特開２００１−３２４８４５号公報に開示されたプロセスカートリッジは、モータと、前記モータにより回転駆動される装置本体側ギアと、本体位置決め部材と、前記ギアの回転中心軸線方向に伸びた突出部と、前記突出部の回転中心軸線上に設けられた連結穴と、を有する電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記連結穴と接する連結突起であって、前記電子写真感光体ドラムの長手方向の端部に設けられた前記連結突起と、プロセスカートリッジが装置本体に設けられたカートリッジ装着部に装着されて、前記連結穴と連結突起を連結した際に、前記突出部に外接して調芯する当接部と、を有するように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平６−１９４８９２号公報に開示されたプロセスカートリッジの場合には、プロセスカートリッジの着脱方向が、像担持体のギアと画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段としてのギアの軸間方向と直交する方向に設定されているため、当該プロセスカートリッジを、画像形成装置本体に対して装着したり離脱させる際に、像担持体のギアが、画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段としてのギアと干渉し、プロセスカートリッジの着脱が困難であるという問題点を有している。

また、上記特開平６−１９４８９２号公報に開示されたプロセスカートリッジの場合には、同様の理由から、プロセスカートリッジの着脱方向や、画像形成装置本体側に設けられた駆動伝達手段としてのギアの配置等が制約され、例えば、プロセスカートリッジの完全な垂直方向への着脱が不可能となり、斜め方向の移動も必要となり、着脱操作性の悪化や、省スペースへの悪影響の原因となるという問題点を有している。

一方、上記特開２００１−３２４８４５号公報に開示されたプロセスカートリッジの場合には、感光体ドラムの回転軸等の軸位置を、連結穴と連結突起とからなるカップリングによって位置決めするように構成したものであるが、この場合には、必然的に、装置本体側ギアのカップリングが、軸方向に沿って移動する必要があるため、その移動量に相当するスペースが必要となり、又、カップリングを移動させるための機構を構成する部品も必要となって、省スペース、低コストに対して不利な構成となるという問題点を有している。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを備えた画像形成装置において、ユニットに設けられる回転体の軸等の軸状部材を、ユニットの着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体に対して位置決め固定することが可能な画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、装置本体に対して、軸状部材を有するユニットを着脱自在に構成した画像形成装置において、
前記装置本体には、前記ユニットの軸状部材を嵌合することにより位置決め固定する凹所を設けるとともに、前記凹所の開口部には、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向にスライド自在で、かつ前記ユニットの軸状部材の離脱を防止するように当該開口部を閉鎖する閉鎖部材を設け、
前記閉鎖部材は、前記凹所の開口部を閉鎖する方向に移動する際に、当該閉鎖部材を前記ユニットの軸状部材に当接する方向に移動させるテーパー面を、軸状部材と当接する面あるいは当接面と反対側の面の少なくとも一方に有し、且つ、前記閉鎖部材は、スライド自在に保持されているとともに、付勢手段によって前記ユニットの着脱方向と略直交する方向に付勢されており、
前記閉鎖部材は、前記ユニットの着脱時におけるカバーを閉じる動作に伴って、当該カバーに設けられた押圧部材によって押圧されることによってスライドし、前記凹所の開口部を閉鎖するとともに、当該閉鎖部材の先端部が装置本体に設けられた固定用の係合部と係合して、当該閉鎖部材の先端部下面が前記ユニットの軸状部材に当接することにより、前記ユニットの軸状部材が前記凹所に位置決め固定されて離脱する方向への移動が阻止されることを特徴とする画像形成装置である。

この発明によれば、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを備えた画像形成装置において、ユニットに設けられる回転体の軸等の軸状部材を、ユニットの着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体に対して位置決め固定することが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２及び図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。

このフルカラープリンタ01は、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）11, 12, 13, 14と、これら感光体ドラム11, 12, 13, 14に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）21, 22, 23, 24と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33, 34を照射する図２に示すレーザ光学ユニット03（露光装置）と、現像装置41, 42, 43, 44と、上記４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14のうちの２つの感光体ドラム11, 12に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）51及び他の２つの感光体ドラム13, 14に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）52と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）53と、この二次中間転写ドラム53に接触する転写ロール（転写部材）60とで、その主要部が構成されている。

感光体ドラム11, 12, 13, 14は、図３に示すように、共通の接平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 12, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14と回転軸が平行であるように配置されている。

各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図２に示すレーザ光学ユニット03に入力される。このレーザ光学ユニット03では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33, 34が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13, 14に照射される。

上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラム（像担持体）が用いられ、これらの感光体ドラム11, 12, 13, 14は、例えば、95ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール21, 22, 23, 24に、約-840ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約-300Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。

その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面には、露光装置としてのレーザ光学ユニット03によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は-60 Ｖ以下程度にまで除電される。

また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像され、感光体ドラム11, 12, 13, 14上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

この実施の形態では、現像装置41, 42, 43, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、一成分現像方式や非接触型の現像方式など、他の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。

現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42, 43, 44は、図２に示すトナーカートリッジ04Y ，04M ，04C ，04K からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー404 で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401 の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403 によって、当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、30〜50ｇ／ｍ²であり、また、このとき現像ロール401 上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜35μＣ／g 程度である。

上記現像装置41, 42, 43, 44で使用されるトナーとしては、次式で規定される形状係数ＭＬＳ２が１００〜１４０、例えば、ＭＬＳ２＝１３０程度のもので、平均粒径が３μｍ〜１０μｍの所謂" 球形トナー" が用いられる。
ＭＬＳ２＝｛（トナー粒子の絶対最大長）×２）｝
／｛（トナー粒子の投影面積）×π×１／４×１００｝

上記現像ロール401 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。この現像ロール401 にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、この現像バイアス電圧はACが4 ｋＨｚ、1.5 ｋＶppで、ＤＣが-230Ｖ程度である。

次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム51上に、感光体ドラム13, 14上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム52上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二重色像が形成される。

上記第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 上に感光体ドラム11,12,13,14 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位は、+380Ｖ程度が望ましい。

この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42ｍｍに形成され、抵抗値は１０⁸Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝10²〜10³Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層（Ｒ＝10⁵〜10⁹Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝10⁵〜10⁹Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。

このように第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム53上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。

この二次中間転写ドラム53上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+600〜1200Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14から第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500Ｖ程度に設定することが望ましい。

この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム53は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０¹¹Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝10²〜10³Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム53が第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。

次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る転写用紙101 上に３次転写される。この転写用紙101 は、図３に示すような紙送り工程を経てレジストローラ90を通過し、二次中間転写ドラム53と転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、転写用紙101 上に形成された最終的なトナー像は、定着器70によって熱及び圧力で定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。

ところで、この実施の形態は、装置本体に対して、軸状部材を有するユニットを着脱自在に構成した画像形成装置において、前記装置本体には、前記ユニットの軸状部材を嵌合することにより位置決め固定する凹所を設けるとともに、前記凹所の開口部には、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向にスライド自在で、かつ前記ユニットの軸状部材の離脱を防止するように当該開口部を閉鎖する閉鎖部材を設け、前記閉鎖部材は、前記ユニットの装着動作に伴う動作によってスライドし、前記凹所の開口部を閉鎖するとともに、当該閉鎖部材が装置本体の一部と係合して、前記ユニットの軸状部材が離脱する方向への移動が阻止されるように構成されている。

また、この実施の形態では、前記閉鎖部材は、前記ユニットの着脱時におけるカバーの開閉動作に連動してスライドし、前記軸状部材の固定と開放を行うように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記閉鎖部材は、前記ユニットの軸状部材の固定時に、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向に付勢手段によって付勢されるように構成されている。

又、この実施の形態では、前記閉鎖部材は、前記凹所の開口部を閉鎖する方向に移動する際に、当該閉鎖部材を前記ユニットの軸状部材に当接する方向に移動させるテーパー面を、軸状部材と当接する面あるいは当接面と反対側の面の少なくとも一方に有するように構成されている。

すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01では、図４に示すように、メンテンス性等を向上させるため、４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14と、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と、二次中間転写ドラム53とが、一体的に設けられて画像形成ユニット101 を構成しており、この画像形成ユニット101 は、フルカラープリンタ01の装置本体102 に対して着脱自在となっている。

上記画像形成ユニット101 は、図５に示すように、その右側と左側に、４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14と、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と、二次中間転写ドラム53とを回転自在に支持するためのフレーム103 ，104 を備えている。また、上記画像形成ユニット101 には、二次中間転写ドラム53を回転自在に支持するための軸状部材としての回転軸105 が、右側と左側のフレーム103 ，104 から外側に所定量だけそれぞれ突出するように取り付けれている。この二次中間転写ドラム53の回転軸105 は、図２に示すように、画像形成ユニット101 をフルカラープリンタ01の装置本体102 に装着した際に、当該画像形成ユニット101 を所定の位置に位置決め固定するための固定部材としての機能を果たしている。上記二次中間転写ドラム53を回転自在に支持するための回転軸105 は、当該二次中間転写ドラム53を回転自在に支持するものであれば良く、当該回転軸105 自体は、回転自在に設けられたものであっても、画像形成ユニット101 に固定した状態で設けられたものであっても良い。なお、この実施の形態では、上記回転軸105 は、画像形成ユニット101 に固定した状態で取り付けられている。

また、この実施の形態では、上記画像形成ユニット101 に、図４に示すごとく、４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14と、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と、二次中間転写ドラム53と以外にも、帯電ロール21，22，23，24や必要に応じて図示しないリフレッシャーロール等も取り付けられている。

上記画像形成ユニット101 は、図６に示すように、フルカラープリンタ01の装置本体102 に対して、当該装置本体102 の側部を覆うフロントユニット106 、及び当該装置本体102 の上部を覆うカバー部材107 を開いた状態で、上方に持ち上げることによって、図７に示すように、装置本体102 から取り出し自在に構成されており、当該画像形成ユニット101 の着脱方向は、図中に矢印で示すような鉛直方向に沿った上下方向となっている。

上記フルカラープリンタ01の装置本体102 のフレーム108 には、図７及び図８、並びに図１５に示すように、画像形成ユニット101 を装置本体102 に装着した際に、二次中間転写ドラム53の回転軸105 を嵌合した状態で、位置決め固定するためのガイド用の凹所110 が設けられている。この装置本体102 のフレーム108 に設けられた凹所110 は、図１に示すように、その両側面110 ａ，110 ｂの間が二次中間転写ドラム53の回転軸105 の直径よりも大きく設定されているとともに、一方の側面110 ｂの途中には、他方の側面110 ａに向けて傾斜した傾斜面110 ｃが設けられている。そして、上記ガイド用の凹所110 に嵌合された二次中間転写ドラム53の回転軸105 は、凹所110 の上端部に設けられた開口部111 から挿入され、当該凹所110 の一方の側面110 ａと他方の斜面110 ｃに当接した状態で位置決め固定される。その際、上記二次中間転写ドラム53の回転軸105 は、凹所110 の底面110 ｄに当接しないように構成しても良いし、凹所110 の底面110 ｄに当接した状態で位置決め固定されるように構成しても良い。

さらに、上記フルカラープリンタ01の装置本体102 には、図８及び図１６，１７に示すように、当該装置本体102 のフレーム108 に設けられた凹所110 の開口部111 に、画像形成ユニット101 の着脱方向と略直交する方向にスライド自在で、かつ画像形成ユニット101 の回転軸105 の離脱を防止するように当該開口部110 を閉鎖する閉鎖部材としてのストッパー部材114 が設けられている。このストッパー部材114 は、図９に示すように、その内側面に突設された円柱状のボス115 を、図１０に示すように、装置本体101 のフレーム108 側に設けられた長孔116 に嵌合することによって、画像形成ユニット101 の着脱方向と略直交する方向にスライド自在に取り付けられている。また、上記ストッパー部材114 の先端側の部分117 は、図１に示すように、装置本体102 のフレーム108 に設けられた断面矩形状の固定用の係合部119 に係合され、当該ストッパー部材114 の上方への移動が阻止されるとともに、上述したボス115 と共働することによってスライド自在に支持するように構成されている。上記固定用の係合部119 は、その上部に形成された固定面120 が、ストッパー部材114 が係合された状態で、当該ストッパー部材114 の上面121 と当接することによって、ストッパー部材114 の上方への移動を阻止するようになっている。また、上記固定用の係合部119 の底面122 には、ストッパー部材114 との摺動抵抗を軽減させるとともに、当該ストッパー部材114 を上方に移動させるため、断面略円弧状の小さな突起123 が設けられている。更に、上記ストッパー部材114 の下面には、図１に示すように、当該ストッパー部材114 の先端部117 を、フレーム108 の係合部119 に係合させた状態で、フレーム108 の凹所110 に嵌合された画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接する傾斜したテーパー部130 が設けられている。

なお、上記テーパー部130 は、必ずしも、ストッパー部材114 の下部に設ける必要はなく、当該ストッパー部材114 の上部や、下部と上部の双方に受けるように構成しても良い。また、上記テーパー部130 をストッパー部材114 の上部に設けた場合には、当該テーパー部130 が直接画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接する訳ではなく、テーパー部130 がストッパー部材114 を押し下げるように作用する結果、ストッパー部材114 の下面が画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接することになる。

一方、上記ストッパー部材114 は、図９及び図１１に示すように、合成樹脂等によって、略細長い直方体状に形成されており、当該ストッパー部材114 の後端部125 は、加圧部材126 にスライド自在に保持されている。また、上記ストッパー部材114 は、図９に示すように、その先端部117 が後端部125 よりも外側に突出した状態で設けられており、ストッパー部材114 が押し込まれた状態では、画像形成ユニット101 の回転軸105 を、上方からフレーム108 の凹所110 に嵌合した状態で位置決め固定することが可能となっている。

更に説明すると、上記ストッパー部材114 は、図１２に示すように、その先端部117 が本体部140 に対して、略Ｌ字形状に突出しているとともに、当該本体部140 は、略直方体状に形成されている。このストッパー部材114 の本体部140 は、図１３に示すように、加圧部材126 にスライド自在に保持されている。また、上記加圧部材126 は、図１４に示すように、略直方体状に形成されている。

また、上記加圧部材126 の内部には、図９及び図１１に示すように、ストッパー部材114 を突出する方向に付勢する圧縮スプリング127 が収容されている。さらに、上記加圧部材126 の後端面128 は、図１４に示すように、斜めに傾斜した形状に形成されており、図８に示すように、フロントユニット106 を閉じる動作に伴って、当該フロントユニット106 に設けられた押圧部材129 によって押圧されるように構成されている。また、上記ストッパー部材114 には、図９に示すように、引っ張りバネＳが取り付けられており、フロントユニット106 を開けた際に、ストッパー部材114 を引き戻すようになっている。

以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01では、次のようにして、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを備えた画像形成装置において、ユニットに設けられる回転体の軸等の軸状部材を、ユニットの着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体に対して位置決め固定することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01では、画像形成ユニット101 のメンテナンスや、画像形成ユニット101 の交換等のために、当該画像形成ユニット101 を装置本体102 から取り出す際、図６に示すように、フルカラープリンタ01のフロントカバーとしてのフロントユニット106 と、フルカラープリンタ01上部のカバー107 を開いた状態で、画像形成ユニット101 を上方に持ち上げて装置本体102 から取り出すように構成されている。

一方、上記画像形成ユニット101 のメンテナンスや、画像形成ユニット101 の交換等が終了し、新しい画像形成ユニット101 等を装置本体102 に装着するには、取り外すときと逆の工程で、画像形成ユニット101 を装置本体102 内の所定の位置に上方から下ろしてセットする。

その際、上記画像形成ユニット101 に設けられた回転軸105 は、図１及び図８に示すように、装置本体102 のフレーム108 に設けられた凹所110 に嵌合した状態で位置決めされる。そして、上記フルカラープリンタ01の上部カバー107 を閉じるとともに、フルカラープリンタ01のフロントユニット106 を閉じる。

すると、上記フルカラープリンタ01のフロントユニット106 に設けられた押圧部材129 によって、装置本体102 のフレーム108 に設けられた加圧部材126 の端面128 が押され、当該加圧部材126 は、図９及び図１１に示すように、その内部に配設された圧縮スプリング127 の弾性力によって、ストッパー部材114 を突出する方向に付勢する。

その結果、上記ストッパー部材114 は、図１８に示すように、その先端部127 が装置本体102 のフレーム108 に設けられた係合部119 に係合されるとともに、ストッパー部材114 の下面に設けられたテーパー部が、フレーム108 の凹所110 に嵌合した状態で位置決めされ画像形成ユニット101 の回転軸105 の表面に当接した状態で停止する。この状態では、ストッパー部材114 は上方への移動が係合部119 の上端面120 によって阻止されており、画像形成ユニット101 を回転駆動した際に、当該画像形成ユニット101 の回転軸105 に斜め上方へ回転モーメントが作用したとしても、ストッパー部材114 によって上方への移動を確実に防止することができる。

また、上記ストッパー部材114 は、画像形成ユニット101 の回転軸105 と当接する部分が、傾斜したテーパー部130 となっているため、図１９に示すように、合成樹脂等からなるストッパー部材114 と、金属からなる回転軸105 との摩擦係数が小さい上に、ストッパー部材114 を押し戻す方向の分力もそれ程大きいものではなく、ストッパー部材114 を押圧する圧縮スプリング127 の押圧力も、必要最低限の小さい力でよく、圧縮スプリング127 は、弱いスプリングで良い。

このように、上記実施の形態では、装置本体102 に対して着脱自在に構成された画像形成ユニット101 を備えたフルカラープリンタ01において、画像ユニット101 に設けられる回転軸105 を、画像ユニット101 の着脱の操作性を悪化させたり、省スペース及び低コストに対して不利な構成を採用することなく、装置本体102 に対して位置決め固定することが可能となっている。

なお、前記実施の形態では、画像形成ユニット101 に感光体ドラム及び中間転写体を装着した場合について説明したが、画像形成ユニットは、感光体、中間転写体、現像ロールのうち、少なくとも１つを含むプロセスカートリッジであっても勿論良い。

また、上記ユニットは、定着器であっても良いし、転写ロールを含むユニットであるように構成しても良い。

さらに、前記実施の形態では、軸状部材が中間転写体の回転軸である場合について説明したが、必ずしも回転体の回転軸等である必要はない。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの要部をそれぞれ示す斜視構成図である。図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの画像形成部を示す構成図である。図４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの画像形成ユニットを示す構成図である。図５はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの画像形成ユニットを示す構成図である。図６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタのカバーを開いた状態を示す構成図である。図７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタのカバーを開いた状態を示す構成図である。図８はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの要部を示す構成図である。図９はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの要部を示す平面構成図である。図１０はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの要部を示す斜視構成図である。図１１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの要部を示す斜視構成図である。図１２はストッパー部材をそれぞれ示す構成図である。図１３は加圧部材をそれぞれ示す構成図である。図１４はストッパー部材と加圧部材を組み合わせた状態をそれぞれ示す構成図である。図１５は装置本体を示す斜視構成図である。図１６は装置本体を示す構成図である。図１７は装置本体の要部を示す拡大斜視図である。図１８は装置本体の要部の動作を示す拡大斜視図である。図１９は装置本体の要部の作用を示す説明図である。

符号の説明

101 ：画像形成ユニット、105 ：回転軸（軸状部材）、108 ：装置本体のフレーム、110 ：凹所、114 ：ストッパー部材（閉鎖部材）。

Claims

装置本体に対して、軸状部材を有するユニットを着脱自在に構成した画像形成装置において、
前記装置本体には、前記ユニットの軸状部材を嵌合することにより位置決め固定する凹所を設けるとともに、前記凹所の開口部には、前記ユニットの着脱方向と略直交する方向にスライド自在で、かつ前記ユニットの軸状部材の離脱を防止するように当該開口部を閉鎖する閉鎖部材を設け、
前記閉鎖部材は、前記凹所の開口部を閉鎖する方向に移動する際に、当該閉鎖部材を前記ユニットの軸状部材に当接する方向に移動させるテーパー面を、軸状部材と当接する面あるいは当接面と反対側の面の少なくとも一方に有し、且つ、前記閉鎖部材は、スライド自在に保持されているとともに、付勢手段によって前記ユニットの着脱方向と略直交する方向に付勢されており、
前記閉鎖部材は、前記ユニットの着脱時におけるカバーを閉じる動作に伴って、当該カバーに設けられた押圧部材によって押圧されることによってスライドし、前記凹所の開口部を閉鎖するとともに、当該閉鎖部材の先端部が装置本体に設けられた固定用の係合部と係合して、当該閉鎖部材の先端部下面が前記ユニットの軸状部材に当接することにより、前記ユニットの軸状部材が前記凹所に位置決め固定されて離脱する方向への移動が阻止されることを特徴とする画像形成装置。