JP4645710B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、被記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関し、詳しくは、画像形成装置本体内に収容されて被記録媒体に画像を形成可能な第1位置と、画像形成装置本体内から引き出されて外部に露出される第2位置と、画像形成装置本体から離脱される第3位置との間を移動可能な画像形成ユニットを備えた画像形成装置に関する。
従来より、画像形成装置本体内に収容されて被記録媒体に画像を形成可能な第1位置と、画像形成装置本体内から引き出されて外部に露出される第2位置と、画像形成装置本体から離脱される第3位置との間を移動可能な画像形成ユニットを備えた画像形成装置が提案されている。また、この種の画像形成装置では、更に、規制位置に配設された場合に画像形成ユニットの第1位置,第2位置間の移動を許容して第2位置,第3位置間の移動を規制し、許容位置に配設された場合に第1位置,第2位置間の移動を規制して第2位置,第3位置間の移動を許容する規制部材を設けることも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この場合、使用者が画像形成ユニットの引き出し時に第1位置から一気に第3位置まで画像形成ユニットを引き出してしまって足元に画像形成ユニットを落下させてしまったり、画像形成ユニットの装着時に第3位置から一気に第1位置まで画像形成ユニットを押し込んで内部の位置決め部等を磨耗させたりするのが抑制できる。
特開2007−271763号公報
ところが、上記特許文献1では、画像形成ユニットには、許容位置に配設された規制部材とは干渉して規制位置に配設された規制部材とは干渉しない部分と、規制位置に配設された規制部材とは干渉して許容位置に配設された規制部材とは干渉しない部分とを、着脱方向前後に離間して設ける必要があり、画像形成ユニットの構成が複雑化する。そこで、本発明は、画像形成装置本体内に収容されて被記録媒体に画像を形成可能な第1位置と、画像形成装置本体内から引き出されて外部に露出される第2位置と、画像形成装置本体から離脱される第3位置との間を移動可能な画像形成ユニットを備えた画像形成装置において、画像形成ユニットの構成を簡略化することを目的としてなされた。
上記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体と、該画像形成装置本体に着脱可能で、上記画像形成装置本体内に収容されて被記録媒体に画像を形成可能な第1位置と、上記画像形成装置本体内から引き出されて外部に露出される第2位置と、上記画像形成装置本体から離脱される第3位置との間を移動可能な画像形成ユニットと、該画像形成ユニットの着脱方向に長尺に構成され、その長尺軸回りに回転可能な軸部材と、該軸部材の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの第1回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第2位置と上記第3位置との間の移動を規制する第1突出片と、上記軸部材の、上記第1突出片の突出位置よりも上記画像形成ユニット装着方向奥側の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの上記第1回転位置とは異なる第2回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第1位置と上記第2位置との間の移動を規制する第2突出片と、上記軸部材の回転可能な範囲を、上記第1回転位置と上記第2回転位置との間に規制する回転規制手段と、回転可能な操作部と、該操作部の回転を上記軸部材に伝達してその軸部材を上記長尺軸回りに回転させる回転伝達手段と、を備えたことを特徴としている。
このように構成された本発明の画像形成装置では、画像形成ユニットの引き出し時に軸部材を第1回転位置に回転させておけば、第1突出片が画像形成ユニット方向に突出し、画像形成ユニットの第2位置と第3位置との間の移動を規制する。このため、使用者が第1位置から一気に第3位置まで画像形成ユニットを引き出してしまって足元に画像形成ユニットを落下させてしまうのを抑制することができる。画像形成ユニットを第2位置へ移動させた後、軸部材を第2回転位置に回転させれば、画像形成ユニットを第2位置から第3位置へ移動させて画像形成ユニットを画像形成装置本体から離脱させることができる。
一方、画像形成ユニットの装着時に軸部材を第2回転位置に回転させておけば、第2突出片が画像形成ユニット方向に突出し、画像形成ユニットの第1位置と第2位置との間の移動を規制する。このため、使用者が第3位置から一気に第1位置まで画像形成ユニットを押し込んで内部の位置決め部等を磨耗させたりするのが抑制できる。画像形成ユニットを第2位置へ移動させた後、軸部材を第1回転位置に回転させれば、画像形成ユニットを第2位置から第1位置へ移動させて被記録媒体に画像を形成することができる。
また、本発明の画像形成装置では、上記のように、画像形成ユニットの着脱方向に長尺に構成された軸部材に第1,第2突出片が設けられ、第1,第2突出片は画像形成ユニットの着脱方向に離間して設けられ、かつ、軸部材の回転位置に応じていずれかが突出する。このため、画像形成ユニットにおける第1突出片,第2突出片との係合する部分は同じ部分であってもよく、画像形成ユニットの構成を簡略化することができる。更に、回転規制手段によって軸部材の回転が第1回転位置と第2回転位置との間に規制されるので、軸部材を第1回転位置または第2回転位置まで回転させる操作が容易になる。しかも、回転可能な操作部を操作することによって、回転伝達手段を介して軸部材を回転させることができるので、軸部材を回転させる操作が容易になる。
なお、本発明は以下の構成に限定されるものではないが、上記画像形成ユニットが、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体を備えた本体部と、該本体部に着脱可能に構成され、上記静電潜像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像カートリッジと、を備え、上記第1突出片及び上記第2突出片はいずれも上記本体部に係合してもよい。この場合、第1,第2突出片は画像形成ユニットの本体部に係合するので、その本体部に対する現像カートリッジの装着状態が不完全であったり、装着忘れがあったとしても、画像形成ユニットの移動を確実に規制することができる。
また、本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体と、該画像形成装置本体に着脱可能で、上記画像形成装置本体内に収容されて被記録媒体に画像を形成可能な第1位置と、上記画像形成装置本体内から引き出されて外部に露出される第2位置と、上記画像形成装置本体から離脱される第3位置との間を移動可能な画像形成ユニットと、該画像形成ユニットの着脱方向に長尺に構成され、その長尺軸回りに回転可能な軸部材と、該軸部材の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの第1回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第2位置と上記第3位置との間の移動を規制する第1突出片と、上記軸部材の、上記第1突出片の突出位置よりも上記画像形成ユニット装着方向奥側の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの上記第1回転位置とは異なる第2回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第1位置と上記第2位置との間の移動を規制する第2突出片と、上記軸部材の回転可能な範囲を、上記第1回転位置と上記第2回転位置との間に規制する回転規制手段と、上記軸部材の長尺軸と交差する軸を中心に回転可能な操作部と、該操作部の回転を上記軸部材に伝達してその軸部材を上記長尺軸回りに回転させる回転伝達手段と、を備えたものであってもよい。この場合、回転規制手段によって軸部材の回転が第1回転位置と第2回転位置との間に規制されるので、軸部材を第1回転位置または第2回転位置まで回転させる操作が容易になる。
しかも、この場合、軸部材の長尺軸と交差する軸を中心に回転可能な操作部を操作することによって、回転伝達手段を介して軸部材を回転させることができるので、軸部材を回転させる操作が容易になる。
[画像形成装置の全体構成]
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図1は、本発明が適用された画像形成装置の内部構成を概略的に表す説明図である。なお、以下の説明では、図1における左方向を前方として説明する。また、図1では、説明のために各部の構成を模式化して一部の構成を図示省略しており、他の図とは必ずしも整合していない。
図1に示すように、本実施の形態の画像形成装置は、駆動ローラ11と従動ローラ12との間に搬送ベルト(転写ベルト)13を架設してなるベルトユニット10の上に、ブラック(K),イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)の各色に対応した4つのプロセスユニット20を備えている。4つのプロセスユニット20は、画像形成装置の前面側からブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順で前後方向に並んで配置され、直接タンデム方式のカラー画像形成手段を構成している。
各プロセスユニット20は、静電潜像担持体の一例としての感光体ドラム21と、スコロトロン型帯電器22と、現像カートリッジ24とを備えて構成されている。感光体ドラム21は、接地された金属製のドラム本体を備え、その表層をポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層で被覆することにより構成されている。
スコロトロン型帯電器22は、感光体ドラム21の後側斜め上方において、感光体ドラム21と接触しないように所定間隔を隔てて、感光体ドラム21と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器22は、タングステン等の帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させることにより、感光体ドラム21の表面を一様に正極性に帯電させる。現像カートリッジ24は、内部にトナー収容室25が設けられ、その中に収容されたブラック,シアン,マゼンタ,またはイエローの正帯電性非磁性1成分トナー(現像剤)を正に摩擦帯電させた上で現像ローラ26を介して感光体ドラム21に供給する周知のものである。
更に、ベルトユニット10は、搬送ベルト13を挟んで各感光体ドラム21と対向する位置にそれぞれ設けられた転写手段の一例としての4つの転写ローラ14を備えている。搬送ベルト13は、駆動ローラ11の図1における時計方向の回転によって、同方向に回転駆動される。搬送ベルト13の表面には、本画像形成装置の下部に挿入される給紙トレイ(図示省略)から、被記録媒体の一例としての用紙Pが給紙ローラ等の各種ローラ(図示省略)によって供給され、その用紙Pは各感光体ドラム21との対向部を通って画像形成装置の後方へ搬送される。
また、各プロセスユニット20の上方には、スキャナユニット30が設けられている。スキャナユニット30は、各色の画像データに対応するレーザ光Lk,Ly,Lm,Lcを発生する半導体レーザやそのレーザ光Lを偏向するポリゴンミラー(いずれも図示省略)を備え、各感光体ドラム21を走査露光する周知のものである。このため、各感光体ドラム21の表面は、その回転時、先ずスコロトロン型帯電器22により一様に正帯電される。その後、スキャナユニット30からのレーザ光Lの高速走査により露光されて、用紙Pに形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ26の回転により、現像ローラ26上に担持され正帯電されているトナーが、感光体ドラム21に対向して接触するときに、感光体ドラム21の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム21の静電潜像は可視像化され、感光体ドラム21の表面には、露光部分にのみトナーが付着したトナー像が担持される。
その後、各感光体ドラム21の表面上に担持されたトナー像は、搬送ベルト13によって搬送される用紙Pが感光体ドラム21と転写ローラ14との間を通るときに、転写ローラ14に定電流制御で印加される負極性の転写バイアスによって、用紙Pに順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙Pは、次いで、ベルトユニット10の後方に配設された定着器40に搬送される。
定着器40は、ハロゲンランプ等の熱源を備えて回転駆動される加熱ローラ41と、加熱ローラ41の下方において、加熱ローラ41を押圧するように対向配置され従動回転される加圧ローラ42とを備えている。この定着器40では、4色のトナー像を坦持した用紙Pを、加熱ローラ41と加圧ローラ42とによって狭持搬送しながら加熱することにより、トナー像を用紙Pに熱定着させる。そして、トナー像が熱定着された用紙Pは、図示省略した各種ローラにより、画像形成装置の上面に設けられた排紙トレイ(図示省略)に排出される。
[本体フレームの構成]
次に、上記4つのプロセスユニット20は、図2に示す画像形成ユニットの一例としてのドラムサブユニット50に収納される。このドラムサブユニット50は、上方が開放された船形の容器として構成されたケース51(本体部の一例)に4つの感光体ドラム21を回転可能に保持し、かつ、そのケース51に上記各現像カートリッジ24を個々に着脱可能として構成されている。また、このドラムサブユニット50は、画像形成装置本体を構成するフレーム60に前方から着脱可能に構成され、そのフレーム60には、ケース51の後端に当接することによってドラムサブユニット50の装着位置(以下、第1位置ともいう)を規定するフレーム側位置決め部の一例としての基準軸61が左右方向に架設されている。なお、ケース51の基準軸61に当接する位置には、その基準軸61に係合するユニット側位置決め部の一例としての切欠部を設けてもよい。
また、第1位置に装着されたドラムサブユニット50の下方で、かつ、ベルトユニット10の右または左に隣接する位置には、前後方向に長尺に構成された軸部材70が配設されている。この軸部材70は、フレーム60に、その軸部材70の長尺軸回りに回転可能に支持されている。図2及び図3に示すように、この軸部材70の外周には、直方体状に突出した第1突出片71と第2突出片72とが設けられている。
図3(A)は、この軸部材70の構成を表す斜視図であり、図3(B)はその正面図である。図3(A),(B)に示すように、第1突出片71と第2突出片72とは軸部材70の長尺軸回りに90°ずれた方向に突出し、かつ、第2突出片72は第1突出片71よりも後方(ドラムサブユニット50の装着方向奥側)の軸部材70外周に突設されている。また、図2に示すように、ケース51の後端には、上方に向けられた第1突出片71または第2突出片72と係合可能なストッパ53が下方に突出して設けられている。なお、ストッパ53が第1突出片71に後方から係合する位置は、ドラムサブユニット50がフレーム60から離脱する位置(以下、第3位置ともいう)よりも手前の位置とされ、ストッパ53が第2突出片72に前方から係合する位置は、基準軸61にドラムサブユニット50のどの部分も接触しない位置とされている。
更に、図2,図3では図示省略したが、軸部材70の前端と後端とには、次のような操作部の一例としてのダイヤル74と、回転規制手段の一例としての回転規制部75とが設けられている。すなわち、軸部材70の前端には、図4(A)の斜視図に示すようなダイヤル74が固定されており(この固定部分が回転伝達手段に相当)、使用者はこのダイヤル74を操作して矢印のように回転させることにより、軸部材70を回転させることができる。また、軸部材70の後端に一体成形された回転規制部75は、図4(B)の後端面図に示すように、軸部材70の回転中心に中心を有して中心角が90°とされた断面扇形に構成され、2本の半径75A,75Bのいずれかがフレーム60に対して水平に固定された当て板62の下面に当接することによって軸部材70の回転を規制する。すなわち、一方の半径75Aが当て板62の下面に当接したときは、軸部材70は第1突出片71が上方に向く第1回転位置に配設され、もう一方の半径75Bが当て板62の下面に当接したときは、軸部材70は第2突出片72が上方に向く第2回転位置に配設される。
[本実施の形態の効果]
このように構成された本実施の形態の画像形成装置では、ドラムサブユニット50の引き出し時にダイヤル74を操作して軸部材70を第1回転位置に回転させておけば、第1突出片71が上方に向いて突出する。なお、後述のように、ドラムサブユニット50を装着した状態では軸部材70は第1回転位置に配設されている。この状態からドラムサブユニット50を引き出せば、図5(A)に示すように、ドラムサブユニット50がフレーム60から離脱される前にストッパ53が第1突出片71に後方から係合する。このため、使用者が第1位置から一気に第3位置までドラムサブユニット50を引き出してしまって足元にドラムサブユニット50を落下させてしまうのを抑制することができる。
ストッパ53が第1突出片71に係合した後、軸部材70を第2回転位置に回転させれば、図5(B)に示すように第1突出片71は下方に退避するので、ドラムサブユニット50を第3位置へ移動させてドラムサブユニット50をフレーム60から離脱させることができる。
一方、ドラムサブユニット50の装着時に軸部材70を第2回転位置に回転させておけば、第2突出片72が上方に向いて突出する。なお、前述のように、ドラムサブユニット50を離脱させた状態では軸部材70は第2回転位置に配設されている。この状態からドラムサブユニット50を装着すれば、図6(A)に示すように、ドラムサブユニット50が基準軸61に接触する前にストッパ53が第2突出片72に前方から係合する。このため、使用者が第3位置から一気に第1位置までドラムサブユニット50を押し込んで基準軸61等を磨耗させたりするのが抑制できる。
ストッパ53が第2突出片72に係合した後、軸部材70を第1回転位置に回転させれば、図6(B)に示すように第2突出片72は下方に退避するので、ドラムサブユニット50を第1位置へ移動させることができる。すると、フレーム60に保持されているベルトユニット10とドラムサブユニット50に保持されている各感光体ドラム21との位置関係は図1に示した状態となり、用紙Pに画像を形成することができる。
このように、本実施の形態では、ドラムサブユニット50の着脱方向(前後方向)に長尺に構成された軸部材70に第1突出片71,第2突出片72が設けられ、第1突出片71,第2突出片72はドラムサブユニット50の着脱方向に離間して設けられ、かつ、軸部材70の回転位置に応じていずれかが突出する。このため、第1突出片71,第2突出片72に係合する部材としてはドラムサブユニット50に1つのストッパ53を設けるだけで上記のように移動を規制することができ、ドラムサブユニット50の構成を簡略化することができる。なお、上記実施の形態において、ストッパ53が第1突出片71と第2突出片72との間に配設される位置が第2位置に相当する。
また、上記実施の形態では、回転規制部75の半径75A,75Bが当て板62に当接することによって軸部材70の回転が第1回転位置と第2回転位置との間に規制されるので、軸部材70を第1回転位置または第2回転位置まで回転させる操作が容易になる。
[他の実施の形態]
なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、軸部材70の回転可能な範囲を上記第1回転位置と上記第2回転位置との間に規制する回転規制手段としては種々の構成が考えられ、図7に示すように、軸部材170から外周方向に突設した回転規制板175を一対のマーク板162に当接させてもよい。
また、図8(A)に示すように、ダイヤル74の回転軸74Aと軸部材70の前端とを、回転伝達手段の一例としての傘歯車291,292を介して接続してもよい。この場合、ダイヤル74の回転軸74Aを軸部材70の長尺軸と例えば直角に交差する軸を中心に回転可能とすることができ(矢印参照)、ダイヤル74の配置の自由度が向上して軸部材70を回転させる操作が一層容易になる。更に、この場合、図8(B)に示すように、軸部材70には、傘歯車292を貫通して前方に突出することにより回転軸を位置決めする支え70Aを設けてもよい。
また、軸部材70は、ドラムサブユニット50の下方で、かつ、ベルトユニット10の左右両側に同様に設け、両者をベルト,ギヤ,リンク等を介して連動させてもよい。更に、ドラムサブユニット50にベルトユニット10も一緒に収納した場合は、ドラムサブユニット50の下方でその左右方向中央に軸部材70を設けてもよい。また更に、軸部材70は、ドラムサブユニット50の左右両側にあってもよいし、上側にあってもよい。
また、第1突出片71,第2突出片72は、ドラムサブユニット50に装着された現像カートリッジ24と係合してもよい。但し、上記実施の形態では、第1突出片71,第2突出片72がドラムサブユニット50のケース51にストッパ53を介して係合するので、そのケース51に対する現像カートリッジ24の装着状態が不完全であったり、装着忘れがあったとしても、ドラムサブユニット50の移動を確実に規制することができる。また更に、上記実施の形態では、軸部材70を稠密な円柱状に構成しているが、中空であってもよく、十字形,コの字形,またはU字形の断面形状を有するものであってもよい。
本発明が適用された画像形成装置の内部構成を概略的に表す説明図である。 その画像形成装置のドラムサブユニット周辺の構成を表す模式図である。 そのドラムサブユニット周辺の軸部材の構成を表す斜視図,正面図である。 その軸部材の両端に設けられた部材の構成を表す斜視図,後端面図である。 その軸部材のドラムサブユニット引き出し時の動作を表す説明図である。 その軸部材のドラムサブユニット装着時の動作を表す説明図である。 回転規制手段の変形例の構成を表す後端面図である。 ダイヤルの回転軸を上記軸部材に直交させた変形例を表す模式図である。
符号の説明
10…ベルトユニット 20…プロセスユニット 21…感光体ドラム
24…現像カートリッジ 26…現像ローラ 30…スキャナユニット
50…ドラムサブユニット 51…ケース 53…ストッパ
60…フレーム 61…基準軸 62…当て板
70,170…軸部材 71…第1突出片 72…第2突出片
74…ダイヤル 75…回転規制部 162…マーク板
175…回転規制板 291,292…傘歯車 P…用紙

Claims (3)

  1. 画像形成装置本体と、
    該画像形成装置本体に着脱可能で、上記画像形成装置本体内に収容されて被記録媒体に画像を形成可能な第1位置と、上記画像形成装置本体内から引き出されて外部に露出される第2位置と、上記画像形成装置本体から離脱される第3位置との間を移動可能な画像形成ユニットと、
    該画像形成ユニットの着脱方向に長尺に構成され、その長尺軸回りに回転可能な軸部材と、
    該軸部材の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの第1回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第2位置と上記第3位置との間の移動を規制する第1突出片と、
    上記軸部材の、上記第1突出片の突出位置よりも上記画像形成ユニット装着方向奥側の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの上記第1回転位置とは異なる第2回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第1位置と上記第2位置との間の移動を規制する第2突出片と、
    上記軸部材の回転可能な範囲を、上記第1回転位置と上記第2回転位置との間に規制する回転規制手段と、
    回転可能な操作部と、
    該操作部の回転を上記軸部材に伝達してその軸部材を上記長尺軸回りに回転させる回転伝達手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 上記画像形成ユニットが、
    表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体を備えた本体部と、
    該本体部に着脱可能に構成され、上記静電潜像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像カートリッジと、
    を備え、
    上記第1突出片及び上記第2突出片はいずれも上記本体部に係合することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 画像形成装置本体と、
    該画像形成装置本体に着脱可能で、上記画像形成装置本体内に収容されて被記録媒体に画像を形成可能な第1位置と、上記画像形成装置本体内から引き出されて外部に露出される第2位置と、上記画像形成装置本体から離脱される第3位置との間を移動可能な画像形成ユニットと、
    該画像形成ユニットの着脱方向に長尺に構成され、その長尺軸回りに回転可能な軸部材と、
    該軸部材の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの第1回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第2位置と上記第3位置との間の移動を規制する第1突出片と、
    上記軸部材の、上記第1突出片の突出位置よりも上記画像形成ユニット装着方向奥側の外周に突設され、上記軸部材が上記長尺軸回りの上記第1回転位置とは異なる第2回転位置に回転されたとき、上記画像形成ユニット方向に突出して、その画像形成ユニットに係合することによってその画像形成ユニットの上記第1位置と上記第2位置との間の移動を規制する第2突出片と、
    上記軸部材の回転可能な範囲を、上記第1回転位置と上記第2回転位置との間に規制する回転規制手段
    上記軸部材の長尺軸と交差する軸を中心に回転可能な操作部と、
    該操作部の回転を上記軸部材に伝達してその軸部材を上記長尺軸回りに回転させる回転伝達手段と、
    備えたことを特徴とする画像形成装置。
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