JP4720900B2 - 感光体ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載のカラーレーザプリンタは、複数の感光ドラムを一体的に保持するドラムユニットを備えている。ドラムユニットには、複数の現像カートリッジが着脱自在に装着されている。各現像カートリッジは、現像ローラを備えており、現像ローラは、対応する感光ドラムに形成された静電潜像にトナーを供給して、静電潜像を現像する。
ここで、カラーレーザプリンタの小型化は、常に望まれており、カラーレーザプリンタの小型化を実現するためには、カラーレーザプリンタの構成部品であるドラムユニットの小型化が必要となる。
ここで、各サイド部には、開口部から連続し、フレームに対するカートリッジの装着方向(以下では、単に「装着方向」ということがある。)における下流側へ延び、フレームに対して装着される各カートリッジの現像ローラを、対応する感光ドラムへガイドするガイド溝が複数形成されている。
各ガイド溝において、第1部では、フレームに装着されたカートリッジの現像ローラを、対応する感光ドラムに対して、感光ドラムの回転中心に向かうように、対向させることができるので、感光ドラムに対する現像ローラの相対位置が安定し、現像ローラは、感光ドラムに現像剤を安定して供給できる。
そこで、各ガイド溝は、装着方向上流側の開口部から連続して装着方向下流側へ向かって第1部と交差する方向に延びる第2部を含んでいるので、各ガイド溝の全体形状は、途中で折れ曲った形状となっている。そのため、第1部が、上述した所定方向に近い方向に沿って延びている場合であっても、各ガイド溝の全体は、途中で折れ曲ることによって、所定方向において短くなるので、サイド部(つまり感光体ユニット)の、上述した所定方向における小型化を図ることができる。つまり、複数のカートリッジが並列配置された状態でフレームに装着される構成の感光体ユニットの小型化を図ることができる。
また、この発明によれば、カートリッジは、フレームに装着された状態において、現像ローラが対応する感光ドラムに接触する接触位置と、現像ローラが感光ドラムから離間した離間位置との間で、第1部の延びる方向に沿って所定距離だけ移動可能である。
カートリッジが接触位置にある状態において、対応するビーム部材において、第3壁が第1壁に前記所定間隔を隔てて対向し、第4壁が前記第2壁に前記所定間隔を隔てて対向しており、第1部の延びる方向において第1段差部と第2段差部との間に隙間が確保されている。つまり、カートリッジ側の凸部がビーム部材側の凹部に嵌り込み、ビーム部材側の凸部がカートリッジ側の凹部に嵌り込んだ状態において、カートリッジ側およびビーム部材側のそれぞれの凸部は、第1部の延びる方向において位置を変えることができるように、対応する凹部に遊嵌されている。
そして、カートリッジが接触位置から離間位置に移動しても、引き続き、対応するビーム部材において、第3壁が第1壁に前記所定間隔を隔てて対向し、第4壁が第2壁に前記所定間隔を隔てて対向しており、第1部の延びる方向において第1段差部と第2段差部との間に隙間が確保されている。つまり、カートリッジが接触位置から離間位置に移動しても、引き続き、カートリッジ側の凸部がビーム部材側の凹部に遊嵌され、ビーム部材側の凸部がカートリッジ側の凹部に遊嵌された状態を保つことができる。
そのため、カートリッジが接触位置と離間位置との間のどの位置にあっても、カートリッジ側の凸部がビーム部材側の凹部に嵌り込み、ビーム部材側の凸部がカートリッジ側の凹部に嵌り込んでいるので、隣り合うビーム部材とカートリッジとをコンパクトに配置した状態を維持することができる。また、換言すれば、カートリッジ側の凸部がビーム部材側の凹部に嵌り込み、ビーム部材側の凸部がカートリッジ側の凹部に嵌り込んで、隣り合うビーム部材とカートリッジとをコンパクトに配置した状態で、カートリッジを接触位置と離間位置との間で移動させることができる。
また、この発明によれば、第2部分には、帯電器を通過するように空気を流す流路が形成されているので、流路によって帯電器の周りの空気を入れ替えることができ、帯電器の劣化を防止できる。
つまり、カートリッジのケーシングには、第1段差部および第1壁によって凸部が形成され、第2壁によって凹部が形成され、さらに、対応するビーム部材には、第3壁によって凹部が形成され、第2段差部および第4壁において凸部が形成されているが、カートリッジが回動することによって、カートリッジ側の凸部がビーム部材側の凹部に円滑に嵌り込み、ビーム部材側の凸部がカートリッジ側の凹部に円滑に嵌り込むことができる。
ここで、クリーニング部材は、対応するビーム部材において第3壁と一致する第1部分によって保持される一方で、帯電器は、対応するビーム部材において第4壁と一致する第2部分によって保持されている。第4壁が第3壁よりもカートリッジ側に突出していることから、ビーム部材において、第4壁と一致する第2部分は、第3壁と一致する第1部分よりも容積が大きい。
図1は、本発明の画像形成装置の一例としてのプリンタの一実施形態を示す側断面図である。なお、方向について言及する場合には、図示した方向矢印を参照する(他の図についても同様)。ここで、左右方向と幅方向とは同じであり、上下方向と垂直方向とは同じである。そして、水平方向は、幅方向および前後方向を含んでいる。
搬送ベルト11は、無端状であり、その内側領域には、4本の転写ローラ12が配置されている。4本の転写ローラ12は、前後方向に沿って並列配置されており、各転写ローラ12は、対応する感光ドラム3に対して、搬送ベルト11の上側部分を挟んで下から対向している。
2.プロセスユニット
図2は、プロセスユニットを右前側から見た斜視図である。図3は、プロセスユニットの平面図である。図4は、図3のA−A矢視断面の要部を抜き出して示した図である。図5Aは、プロセスユニットの右側断面図であって、後から2番目の現像カートリッジのみが第2姿勢にある(残りの現像カートリッジは第1姿勢にある)状態を示している。図5Bは、図5Aにおいて、全ての現像カートリッジが第1姿勢にある状態を示している。
(1)プロセスユニットの構成
プロセスユニット20は、感光ドラム3および帯電器4を保持するフレームの一例としてのドロワ(引き出し)ユニット21と、上述した4つの現像カートリッジ6とに分けられる。各現像カートリッジ6は、ドロワユニット21に対して上方から着脱自在である(後述する。)。
(1−1)ドロワユニット
ドロワユニット21は、上方から見たときの輪郭が略矩形をなす前後方向に長手のボックス形状である(図2および図3参照)。図2に示すように、ドロワユニット21の上面(天面)および下面(底面)は、開放されており、ドロワユニット21の内部は、上面および下面を介して外部へ露出されている。ここで、ドロワユニット21において開放された上面を開口部74という。なお、図2では、ドロワユニット21において開放された下面を、ドットで塗り潰している(図3も同様)。
各側板22は、略垂直に延び、前後方向に長手の略矩形状である。側板22の上端縁には、ガイドレール25が一体的に設けられている。ガイドレール25は、前後方向に沿って長手の棒状である。ガイドレール25は、側板22の上端縁の前後方向における全領域に対して接続されている。この状態で、ガイドレール25の幅方向外側の端は、側板22よりも幅方向外側へ突出し、ガイドレール25の後端部は、側板22の後端よりも後側へ突出している。ガイドレール25の上面および下面は、略水平方向に沿って平坦である。ガイドレール25の後端部の下面には、ころ26が回転自在に設けられている。ころ26の回転軸は、幅方向に延びている。
1対のガイドリブ28において、前側のリブを前リブ28Aとし、後側のリブを後リブ28Bとする。前リブ28Aと後リブ28Bとによって前後に挟まれた領域が、1つのガイド溝27である。前リブ28Aの下端部は、それより上側の部分に比べてさらに後側へ傾いている。後リブ28Bの略下半分は、後側へ円弧状に膨出している。
また、左側の側板22において、各ガイド溝27の下端部近傍(対応する後リブ28Bにおける後側へ円弧状に膨出した部分の近傍)には、側板22を幅方向に貫通してガイド溝27内に臨む挿通穴29が形成されている。
そして、各側板22の幅方向内側面において、各ガイド溝27に対応する前リブ28Aの延設部30に対して上側から隣接する位置には、押圧カム32と離間カム33とが設けられている。各側板22において、ガイド溝27が4つあることから、押圧カム32および離間カム33も、それぞれ4つある(図2参照)。
また、押圧カム32は、1対の平面部分32Aの前側下端同士の連結部分の近傍に、幅方向外側に延びる回動軸32Cを有している。回動軸32Cは、対応する側板22の幅方向内側面に支持されている。これにより、押圧カム32は、回動軸32Cを中心として回動自在である。詳しくは、押圧カム32は、図4における後側の押圧カム32のような待機姿勢と、図4における前側の押圧カム32(実線部分参照)のような押圧姿勢との間で回動自在である。図4における前側の押圧カム32を参照して、押圧姿勢(実線部分参照)は、待機姿勢(点線部分参照)の押圧カム32が前上側へ回動した状態である。押圧カム32は、図示しない付勢部材によって、常には、押圧姿勢から待機姿勢へ変わる方向へ付勢されている。
離間カム33は、対応する押圧カム32に対して、後側かつ幅方向外側から、非接触状態で隣接している。離間カム33は、幅方向から見て、前上端に直角部分を有する略直角三角形状である。つまり、幅方向から見たときの離間カム33の輪郭は、図4に示す状態において、略垂直に延びる垂直部33Aと、垂直部33Aの上端から略水平に後側へ延びる水平部33Bと、水平部33Bの後端から連続して前下側へ延びて垂直部33Aの下端に接続される傾斜部33Cとで区画されている。水平部33Bは、対応する側板22の上端縁に設けられたガイドレール25よりも上側に位置している(図2参照)。
また、離間カム33は、傾斜部33Cにおける離間部33Dの上側に、幅方向外側に延びる回動軸33Eを有している。回動軸33Eは、対応する側板22の幅方向内側面に支持されている。これにより、離間カム33は、回動軸33Eを中心として回動自在である。詳しくは、離間カム33は、図4に示す待機姿勢と、図示しない離間姿勢との間で回動自在である。
ここで、押圧カム32および離間カム33がともに待機姿勢にあるとき、図4の後側の押圧カム32および離間カム33を参照して、押圧カム32の曲面部分32Bの下端部が、離間カム33の離間部33Dの前側面に対して、僅かな間隔を隔てて前側から対向している。
フロントビーム23の後面において、その下側には、前下側へ窪む凹み35が形成されている。凹み35は、フロントビーム23の後面の幅方向におけるほぼ全域に亘って形成されている。フロントビーム23の後面の幅方向両端部において、凹み35の上側には、ころ36が回転自在に設けられている。ころ36の回転軸は、幅方向に沿って延びている。
リヤビーム24は、上述したように、1対の側板22の後端間に架設されている。リヤビーム24の上端の幅方向中央には、前上側へ傾斜して延びるハンドル(後ハンドル37という。)が設けられている。
以下では、図5Bおいて最も前側のビーム部材38を参照して、ビーム部材38を説明する。
そして、以下では、各ビーム部材38において、下後壁38D(凹み39)と一致する略下半分を第1部分38Gとし、上後壁38Eと一致する(凹み39と一致しない)略上半分を第2部分38Hとする。
引き続き図5Bにおいて最も前側のビーム部材38を参照して、帯電器4は、第2部分38Hに保持されている。帯電器4は、第2部分38H内において対応する(ビーム部材38に対して前側から隣接する)感光ドラム3と間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ40と、放電ワイヤ40と感光ドラム3との間に設けられ、放電ワイヤ40から感光ドラム3への電荷量を制御するためのグリッド41とを備えている。幅方向から見て、グリッド41は、後上側が開放された略U字形状であり、放電ワイヤ40は、グリッド41の内側において、幅方向に沿って延びている。グリッド41は、ビーム部材38の前壁38Bから感光ドラム3側へ露出されている。
ここで、上述した感光ドラム3から用紙S(図1参照)へのトナー像の転写中において、用紙Sから感光ドラム3に紙粉が付着する場合がある。また、用紙Sへのトナー像の転写後に感光ドラム3上に転写残トナーが残留する場合がある。これらの紙粉および転写残トナーといった感光ドラム3の表面上の異物のうち、転写残トナーは、上述した1次バイアスによって、クリーニングローラ42の表面に転写され、クリーニングローラ42に捕獲される。そして、感光ドラム3の表面上の異物のうち、紙粉は、画像形成時以外のタイミングにおいて、まず1次バイアスによってクリーニングローラ42に転写された後、2次バイアス(詳しくは、1次バイアスと2次バイアスとのバイアス差)によって、サブローラ43の表面に転写され、サブローラ43に回収される。つまり、サブローラ43は、クリーニングローラ42に捕獲された異物から紙粉を選別して回収する。サブローラ43に回収された紙粉は、掻取部材44によって掻き取られてから、回収室46に収容される。
さらに、各ビーム部材38は、クリーニングローラ42の下側において、除電部材47を保持している。除電部材47は、トナー像の転写を終えた感光ドラム3の表面の全領域を露光して、感光ドラム3の表面に残留した電荷を除去する。
(1−2)現像カートリッジ
次に、引き続き図5Bを参照して、現像カートリッジ6について説明する。現像カートリッジ6の説明に際し、現像カートリッジ6が本体ケーシング2およびドロワユニット21に完全に装着されているときの状態(図1および図5B参照)を基準とする。このときの現像カートリッジ6の姿勢を第1姿勢という。また、このとき、現像カートリッジ6では、現像ローラ5が、対応する感光ドラム3に対して接触しており、このときの現像カートリッジ6の位置を接触位置とする。
現像カートリッジ6は、その外郭をなすケーシングの一例としての現像ケーシング50内に、上述した現像ローラ5と、層厚規制ブレード51と、供給ローラ52とを主に備えている。
後壁54は、略垂直に延びている(厳密には僅かに前側へ傾いている)一方で、前壁55は、後下側(詳しくは、図4に示す第2傾斜方向Yに沿う方向)へ延びている。つまり、後壁54と前壁55との前後の間隔は、下方へ向かうに従って狭くなっている。前壁55の下端縁は、幅方向に沿って延びている。
左壁56および右壁57のそれぞれの幅方向外側面には、幅方向外側へ突出するボス67が一体的に設けられている(図2および図3も参照。なお、図2では右壁57側のボス67が図示されている。)。ボス67は、被押圧部の一例として機能し、左壁56および右壁57のうち対応する壁において、前側上端部に設けられている。このように、ボス67は、各現像カートリッジ6において、幅方向における両側に設けられている(図3参照)。
図5Bを参照して、後壁54の下端縁は、幅方向に沿って延びており、前壁55、左壁56および右壁57のいずれの下端よりも上側にある。上述した開口部53は、後壁54の下端縁と前壁55の下端縁と左壁56の下端部と右壁57の下端部とによって区画されており、背面視において幅方向に長手の略矩形状をなしている。
現像ローラ5は、幅方向に長手であり、換言すれば、現像ローラ5の軸線は、幅方向に沿って延びている。現像ローラ5は、たとえば金属製で幅方向に延びる現像ローラ軸5Aと、現像ローラ軸5Aにおいて幅方向両端部以外を被覆する円筒状のゴムローラ5Bとを含んでいる。現像ローラ軸5Aおよびゴムローラ5Bのそれぞれの円中心は、現像ローラ5の軸線と一致している。現像ローラ軸5Aの幅方向両端部は、現像ケーシング50(左壁56および右壁57)から幅方向外側へ突出している。そして、現像ローラ5は、現像室62に収容され(換言すれば第1ケーシング部50Aに保持され)、現像ケーシング50(左壁56および右壁57)によって回転可能に支持されている。現像ローラ5の軸線と、現像ローラ5の回転軸とは一致している。現像ローラ5は、開口部53において後下側へ露出されている。
供給ローラ52は、現像ローラ5と同様に、幅方向に長手である。供給ローラ52は、トナー収容室61と現像室62との境界付近(厳密には、連通口60の下側)に配置されており(詳しくは第1ケーシング部50Aに保持されており)、現像ローラ5と同様に、現像ケーシング50によって回転自在に支持されている。供給ローラ52の軸線と、供給ローラ52の回転軸とは一致している。この状態において、供給ローラ52は、現像ローラ5に対して前上側から対向し、接触している。ここで前壁55において、供給ローラ52と一致する上下方向途中部分は、供給ローラ52の前側外周面にほぼ沿うように、前側(現像ケーシング50の外側)へ向かって膨出しており、第1段差部55Aとされる。
トナー収容室61内(第2ケーシング部50Bの内部)には、現像ローラ5に供給するためのトナーが収容されている。ここでは、トナーとして、たとえば非磁性一成分の重合トナーが用いられている。重合トナーは、略球形であり、流動性が良好である。また、トナー収容室61内には、アジテータ65が設けられている。アジテータ65は、トナー収容室61内において、幅方向に延びる回転軸を中心として、回転自在である。
そして、各現像カートリッジ6の前壁55(下前壁55Bおよび上前壁55C)は、前後方向において同じ位置にある(幅方向で対向する)1対のガイド溝27の第1部27A(図4参照)同士を結ぶ基準平面(つまり、幅方向から見て第2傾斜方向Yに沿って延びる平面)に対して略平行となっている。
そして、4つの現像カートリッジ6のそれぞれにおいて、現像ローラ5は、対応する感光ドラム3に対して前上側から対向し、上述したように接触している。この状態で、第1姿勢にある各現像カートリッジ6は、全体的に前側へやや傾いている。このとき、各現像カートリッジ6の前壁55(詳しくは、第1段差部55Aより上側の上前壁55C)には、対応するビーム部材38またはフロントビーム23のころ36(図2および図3参照)が、前下側から接触しており、これにより、現像カートリッジ6の第1姿勢(傾いた状態)が維持されている。このように、各現像カートリッジ6は、対応する(現像カートリッジ6に対して前側から隣接する)ビーム部材38またはフロントビーム23に対して後側から寄り掛かっている。
(2)ドロワユニットに対する現像カートリッジの着脱
ドロワユニット21に現像カートリッジ6を装着する際、図2を参照して、まず、グリップ68を掴んで現像カートリッジ6を移動させ、現像カートリッジ6を、ドロワユニット21の上方において、対応する感光ドラム3と前後方向で一致する位置に配置する。
このとき(現像カートリッジ6が第2姿勢にあるとき)、上述したように、現像ローラ5が感光ドラム3に対して前上側から接触し、また、現像ローラ軸5Aの幅方向両端部がガイド溝27(第1部27A)の最深部に到達している(詳しくは、図4に示すように、現像ローラ軸5Aの幅方向両端部が対応する1対のガイドリブ28の互いの対向面28C間に嵌っている)。これにより、現像ローラ5が位置決めされる。ここで、ガイド溝27が、ドロワユニット21に対して装着される現像カートリッジ6の現像ローラ5を、対応する感光ドラム3へガイドしていることがわかる。
そして、このような手順によって、すべての現像カートリッジ6を、第2姿勢にしてから第1姿勢にすると、すべての現像カートリッジ6がドロワユニット21に対して完全に装着されて、プロセスユニット20が完成する(図5B参照)。
なお、現像カートリッジ6をドロワユニット21から離脱させる場合には、現像カートリッジ6をドロワユニット21に装着したときと逆の手順を踏めばよい。つまり、まず、グリップ68を掴んで後側へ捩じる。これにより、図5Aの現像カートリッジ6Mで示すように、現像カートリッジ6全体が、現像ローラ5を中心として、後側へ回動する(傾く)。これにより、現像カートリッジ6の姿勢は、第1姿勢から第2姿勢に変わる。現像カートリッジ6が第2姿勢にあるとき(図5Aの現像カートリッジ6Mを参照)、上述したように、図4を参照して、各ボス67は、対応する押圧カム32(点線で示した押圧カム32を参照)の押圧面32Dより上側にあって押圧面32Dから外れているので、各ボス67に対する押圧面32Dからの押圧が解除されている(点線で示したボス67を参照)。換言すれば、第2姿勢にある現像カートリッジ6には、押圧面32Dの押圧が解除され、現像カートリッジ6を第2傾斜方向Yの下流側(後下側)へ押し付ける力が作用しないことから、第2姿勢にある現像カートリッジ6は、上側へ移動可能となり、ドロワユニット21からの離脱が可能となる。
(3)本体ケーシングに対するプロセスユニットの着脱
図6は、プリンタの右側断面図であって、図5Aのプロセスユニットを本体ケーシングに装着する途中の状態を示している。図7は、プリンタの右側断面図であって、図5Bのプロセスユニットを本体ケーシングに装着する途中の状態を示している。
まず、図1を参照して、本体ケーシング2の前壁は、カバー70となっている。カバー70は、その下端を中心として回動自在であり、具体的には、図1に示すように起立した閉位置と、図6および図7に示すように前側へ傾倒した開位置との間で回動する。
カバー70が開位置にあるときには、本体ケーシング2の前面には、着脱口71が形成される。着脱口71は、本体ケーシング2に対して着脱されるプロセスユニット20を前後に通過させ得る大きさを有しており、本体ケーシング2において装着されたプロセスユニット20が収容される空間(収容空間72という。)に対して前から連通している。
そして、本体ケーシング2において、着脱口71の上端部(詳しくは、スキャナユニット7の前方位置であって、収容空間72の前端の上端部)には、当接部69が設けられている。当接部69は、たとえば、幅方向に長手で略垂直に延びる板状であり、その下端部は、上下方向において、スキャナユニット7の下端よりも僅か下方に位置している。当接部69は、カバー70が開位置にあるときには、着脱口71から前側へ露出されている。
そして、前ハンドル34および後ハンドル37の両方を掴んでプロセスユニット20を着脱口71の前方に配置し、プロセスユニット20の後端を、着脱口71内に前から挿入する。このとき、プロセスユニット20では、ドロワユニット21の左右のガイドレール25およびころ26(図2参照)が、収容空間72内に設けられたガイド部材(図示せず)に係合する。これにより、プロセスユニット20は、各感光ドラム3が搬送ベルト11から僅か上方へ離間した状態(プロセスユニット20自体が搬送ベルト11に接触していない状態)で、着脱口71内に受け入れられる。
このように、本体ケーシング2の当接部69は、本体ケーシング2にプロセスユニット20が装着されるときに、第2姿勢にある現像カートリッジ6の被当接部66に当接することによって、この現像カートリッジ6の姿勢を第2姿勢から第1姿勢に変える。
その後カバー70を閉位置に移動させることで、本体ケーシング2に対するプロセスユニット20の装着が完了する。このとき、本体ケーシング2側の位置決め軸73が、プロセスユニット20のドロワユニット21におけるリヤビーム24に対して後側から係合し、さらに、プロセスユニット20側の位置決め軸49が、本体ケーシング2に係合している。これにより、本体ケーシング2に装着されたプロセスユニット20の位置が固定される。
(4)その他
図8は、モノクロ印字中におけるプリンタの右側断面図である。
そして、図1に示すように、全ての現像カートリッジ6において、現像ローラ5が、対応する感光ドラム3に対して前上側から圧接している状態(つまり、全ての現像カートリッジ6が接触位置にある状態)では、全ての感光ドラム3の静電潜像が可視像化されることから、上述したように、用紙Sにはカラー画像が形成される。
カラー印字モードからモノクロ印字モードに移る場合、図4を参照して、離間部33Dにおいて現像カートリッジ6K以外の各現像カートリッジ6Y,M、C(図1参照)の各ボス67に後下側から対向している離間カム33が、本体ケーシング2(図1参照)側によって凸部33Fが上から押されることによって、待機姿勢から、上述した離間姿勢(図示せず)に姿勢を変える。これにより、上述したように、離間部33Dが前上側へずれる(図示せず)。
なお、プリンタ1では、全ての現像カートリッジ6が接触位置から離間位置に移動する(全ての現像カートリッジ6の現像ローラ5が対応する感光ドラム3から離間する)全離間モードも実行可能である。
ここで、現像カートリッジ6が接触位置にある状態では、上述し、図5Bに示すように、対応する(現像カートリッジ6に対して前側から隣接する)ビーム部材38において、下後壁38Dが現像カートリッジ6の下前壁55Bに所定間隔Tを隔てて対向し、上後壁38Eが現像カートリッジ6の上前壁55Cに所定間隔Uを隔てて対向している。そして、上述したように、ガイド溝27の第1部27Aの延びる方向(図4に示す第2傾斜方向Yであり、前上側および後下側に延びる方向)において、現像カートリッジ6の第1段差部55Aとビーム部材38の第2段差部38Fとの間に隙間Zが確保されている。
3.作用効果
(1)以上のように、このプロセスユニット20は、図5Bに示すように、ドロワユニット21と、所定方向(前後方向)に並列配置された状態でドロワユニット21に支持される複数の感光ドラム3と、各感光ドラム3に対向配置され、対応する感光ドラム3を帯電させる複数の帯電器4と、現像ローラ5を備えてトナーを収容し、ドロワユニット21に対して着脱自在な複数の現像カートリッジ6とを備えている。各現像カートリッジ6の現像ローラ5が、対応する感光ドラム3にトナーを供給して感光ドラム3の静電潜像を現像することから、複数の現像カートリッジ6は、複数の感光ドラム3と同様に前後方向に並列配置された状態で、ドロワユニット21に装着される。
より詳細には、図9(a)に示すように、本発明と異なり、ガイド溝27の最深部(第1部27A)が、感光ドラム3の回転中心3Aからずれた位置に向かって延びていると、感光ドラム3と現像ローラ5との接触位置Pにおける、感光ドラム3に対する現像ローラ5の押圧力Aは、感光ドラム3に対して、回転中心3Aからずれた位置へ向かって作用する。これに対し、図9(b)に示す本発明のように、ガイド溝27の第1部27Aが感光ドラム3の回転中心3Aに向かって延びていると、感光ドラム3と現像ローラ5との接触位置Pにおける、感光ドラム3に対する現像ローラ5の押圧力Aは、感光ドラム3に対して、回転中心3Aへ向かって作用する。本発明の場合には、押圧力Aが感光ドラム3の回転中心3A(重心)ヘ向かって作用することから、そうでない場合(図9(a)参照)に比べて、現像ローラ5を感光ドラム3に対して強い押圧力で(換言すれば安定して)圧接させることができる。
(2)図5Aおよび図5Bの現像カートリッジ6Mを参照して、現像ローラ5が第1部27A(図4参照)に到達してから現像カートリッジ6が現像ローラ5を中心に回動することによって、図5Bに示すように、対応する(現像カートリッジ6に対して前から隣接する)ビーム部材38において、下後壁38Dが下前壁55Bに所定間隔Tを隔てて対向し、上後壁38Eが上前壁55Cに所定間隔Uを隔てて対向する。
(3)図8に示すように、現像カートリッジ6は、ドロワユニット21に装着された状態において、現像ローラ5が対応する感光ドラム3に接触する接触位置(現像カートリッジ6Kを参照)と、現像ローラ5が感光ドラム3から離間した離間位置(現像カートリッジ6Y、M、Cを参照)との間で、第1部27Aの延びる方向(図4に示す第2傾斜方向Y)に沿って所定距離だけ移動可能である。
(4)プロセスユニット20は、対応する感光ドラム3に対向配置されて感光ドラム3から異物を捕獲するクリーニングローラ42を備えている。
(5)第2部分38Hには、帯電器4を通過するように空気を流す流路45が形成されているので、流路45によって帯電器4の周りの空気を入れ替えることができ、帯電器4の劣化を防止できる。ここで、帯電器4の劣化としては、放電ワイヤ40(図5Bにおける最も前側の帯電器4を参照)の周りに、シリカを含んだ空気が滞留することによって放電ワイヤ40にシリカが付着することが挙げられる。
(6)そして、図1に示すように、このプロセスユニット20は、フレーム(ドロワユニット21)と、水平方向に並列配置された状態でドロワユニット21に支持され、静電潜像が形成される複数の感光ドラム3と、対応する感光ドラム3に現像剤(トナー)を供給して静電潜像を現像する現像ローラ5を含み、ドロワユニット21に対して着脱自在な複数の現像カートリッジ6と、を備えている。図2に示すように、ドロワユニット21は、各感光ドラム3の長手方向(幅方向)両側に配置されて複数の感光ドラム3を回転自在に支持する1対のサイド部(側板22)を備え、ドロワユニット21には、上下方向における複数の感光ドラム3の反対側に、ドロワユニット21に対して着脱される各現像カートリッジ6を通過させる開口部74が形成されている。
4.変形例
図1に示すように、このプリンタ1では、スキャナユニット7が発生させるレーザによって感光ドラム3を露光させたが、スキャナユニット7の代わりに、LEDを用いて感光ドラム3を露光させでもよい。
3 感光ドラム
3A 回転中心
4 帯電器
5 現像ローラ
6 現像カートリッジ
20 プロセスユニット
21 ドロワユニット
22 側板
27 ガイド溝
27A 第1部分
27B 第2部分
38 ビーム部材
38D 下後壁
38E 上後壁
38F 第2段差部
38G 第1部分
38H 第2部分
45 流路
50 現像ケーシング
50A 第1ケーシング部
50B 第2ケーシング部
52 供給ローラ
55A 第1段差部
55B 下前壁
55C 上前壁
74 開口部
T 所定間隔
U 所定間隔
Y 第2傾斜方向
Z 隙間
Claims (4)
- 所定方向に並列配置され、静電潜像が形成される複数の感光ドラムと、
各前記感光ドラムに対向配置され、対応する前記感光ドラムを帯電させる複数の帯電器と、
各前記感光ドラムの長手方向両側に配置されて複数の前記感光ドラムを回転自在に支持する1対のサイド部と、1対の前記サイド部間に架設されて対応する前記帯電器を保持する複数のビーム部材とを有するフレームと、
対応する前記感光ドラムに現像剤を供給して静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに現像剤を供給する供給ローラとを保持し、対応する前記ビーム部材に対して前記所定方向一方に隣接されるように、各前記ビーム部材の間に着脱自在な複数のカートリッジと
を備え、
前記フレームには、前記所定方向および前記長手方向の両方に対する直交方向における複数の前記感光ドラムの反対側に、前記フレームに対して着脱される各前記カートリッジを通過させる開口部が形成されており、
各前記サイド部には、前記開口部から連続し、前記フレームに対する前記カートリッジの装着方向における下流側へ延び、前記フレームに対して装着される各前記カートリッジの前記現像ローラを、対応する前記感光ドラムへガイドするガイド溝が複数形成されており、
各前記ガイド溝は、前記装着方向下流側端部において前記装着方向下流側へ向かうに従って前記感光ドラムの回転中心に向かって延びる第1部と、前記装着方向上流側において前記開口部から連続し、前記装着方向下流側へ向かって前記第1部と交差する方向に延びる第2部とを少なくとも含んでおり、
前記カートリッジは、
前記現像ローラおよび前記供給ローラに前記所定方向一方側から対向し、前記所定方向において同じ位置にある1対の前記ガイド溝の前記第1部同士を結ぶ基準平面に対して略平行な第1壁を有し、前記現像ローラおよび前記供給ローラを保持する第1ケーシング部と、
前記所定方向他方側に凹むように前記第1壁に連続する第1段差部を介して前記第1壁に隣接する第2壁を有し、現像剤を収容する第2ケーシング部と
を備え、
前記ビーム部材は、
各前記カートリッジが前記フレームに装着されたときに、前記所定方向他方側から隣接される前記カートリッジの前記第1壁に所定間隔を隔てて対向する第3壁を有する第1部分と、
前記所定方向他方側に突出するように前記第3壁に連続する第2段差部を介して前記第3壁に隣接し、各前記カートリッジが前記フレームに装着されたときに、前記所定方向他方側から隣接される前記カートリッジの前記第2壁に前記所定間隔を隔てて対向する第4壁を有し、前記帯電器が保持されるとともに、前記帯電器を通過するように空気を流す流路が形成された第2部分と
を備え、
前記カートリッジは、前記フレームに装着された状態において、前記現像ローラが対応する前記感光ドラムに接触する接触位置と、前記現像ローラが前記感光ドラムから離間した離間位置との間で、前記第1部の延びる方向に沿って所定距離だけ移動可能であり、
前記カートリッジが前記接触位置にある状態において、対応する前記ビーム部材において、前記第3壁が前記第1壁に前記所定間隔を隔てて対向し、前記第4壁が前記第2壁に前記所定間隔を隔てて対向しており、前記第1部の延びる方向において前記第1段差部と前記第2段差部との間に隙間が確保されており、
前記カートリッジが前記接触位置から前記離間位置に移動しても、引き続き、対応する前記ビーム部材において、前記第3壁が前記第1壁に前記所定間隔を隔てて対向し、前記第4壁が前記第2壁に前記所定間隔を隔てて対向しており、前記第1部の延びる方向において前記第1段差部と前記第2段差部との間に隙間が確保されていることを特徴とする、感光体ユニット。 - 前記現像ローラが前記第1部に到達してから前記カートリッジが前記現像ローラを中心に回動することによって、対応する前記ビーム部材において、前記第3壁が前記第1壁に前記所定間隔を隔てて対向し、前記第4壁が前記第2壁に前記所定間隔を隔てて対向することを特徴とする、請求項1に記載の感光体ユニット。
- 対応する前記感光ドラムに対向配置され、前記感光ドラムから異物を捕獲するクリーニング部材を備え、
前記クリーニング部材は、前記第1部分によって保持されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の感光体ユニット。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の感光体ユニットを備えることを特徴とする、画像形成装置。
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