JP4771690B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像ユニットが装置本体に着脱可能に配設された画像形成装置に関し、特に、現像ユニットを装置本体から離脱させた際に現像ユニットと対置される像担持体（例えば、感光体ドラム）を有するドラムユニットを保護する保護機構を有する画像形成装置に関するものである。

一般に、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体ドラムを含むドラムユニットと現像ユニットとが備えられており、メンテナンス等のため、これらドラムユニット及び現像ユニットが装置本体に対して着脱可能に配置されたものが知られている。そして、ドラムユニットには装置本体から引き出した際、感光体ドラムの表面を保護するための保護カバー（例えば、ドラムシャッター）が備えられている。

例えば、ドラムユニットであるプロセスカートリッジに保護カバーであるカートリッジシャッターを備えて、このカートリッジシャッターが閉じ位置から開放位置へ移動する開放方向において下流側に位置する第１の部分と上流側に位置する第２の部分とを備えて、プロセスカートリッジを装置本体の装着位置に装着して開放位置に位置すると、カートリッジシャッターがカートリッジフレームの上側に位置して、感光体ドラムを開放するようにしたものがある（特許文献１参照）。

さらに、プロセスカートリッジの装置本体への着脱動作に連動して確実に保護カバーであるドラムシャッター開閉するため、ドラムシャッターを支持し且つドラムシャッターを開閉するアーム部材にカートリッジ本体への装着動作に合わせて、本体当接部にそれぞれ係合し、ドラムシャッターを開閉する３つの係合部を設けるようにしたものがある（特許文献２参照）。

特開平９−２９２８１８公報 特開平１０−１０５０１９公報

ところで、現像ユニットのメンテナンスの際には現像ユニットが装置本体から引き出されることになるが、この際においては現像ユニットと対置される感光体ドラムが露出することになる。一方、画像形成装置においては、給紙ユニットから感光体ドラムと転写ローラとのニップ部に至る用紙経路が形成されており、レジストローラと前述のニップ部との間で用紙ジャムが発生した際には、現像ユニットを装置本体から引き出し、レジストローラから前述のニップ部に至る搬送路を露出させて用紙ジャム処理を行うことになるが、この際にも感光体ドラムが露出することになる。

上述したように、装置本体から現像ユニットを引き出した際には、現像ユニットと対置された感光体ドラムが露出して、現像ユニットのメンテナンス又は用紙ジャム処理の際誤って感光体ドラムに触れてしまい、感光体ドラムに傷が付くことがあるばかりでなく、画像形成の際画像不良が発生することがある。

特許文献１及び２においては、プロセスカートリッジの装置本体への着脱に連動させて、ドラムシャッターを開閉しているものの、現像ユニットのみを装置本体から引き出す際には、ドラムシャッターを閉じることが行われず、この結果、現像ユニットのみをメンテナンスする際又は搬送路における用紙ジャム処理を行う際には、感光体ドラムが露出してしまい、感光体ドラムに思わぬ不具合が生じることがある。特に、ユーザが用紙ジャム処理を行う際には、感光体ドラムの表面に触れてしまう恐れが多く、感光体ドラムが損傷を受けることも多い。

さらに、特許文献１及び２においては、ドラムユニット側にドラムシャッターが備えられているから、ドラムユニットを装置本体に着脱する際の開口部面積が不可避的に大きくなってしまい、ドラムユニットと現像ユニットとの位置決めが良好に行われないこともある。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、ドラムユニットを装置本体に着脱する際の開口面積を小さくして、しかも現像ユニットを装置本体から引き出した際感光体ドラムの表面を保護することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明はかかる課題を解決するために、トナー像が形成される像担持体を少なくとも備える像担持体ユニットと、前記像担持体と対面して前記像担持体に形成された静電潜像を現像して前記トナー像とする現像ユニットとを有し、前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットが装置筐体に着脱可能に配置された画像形成装置であって、前記像担持体ユニットは前記像担持体の回転軸方向に沿って引き出すことにより着脱され、前記現像ユニットは前記像担持体の回転軸方向に交差する方向に着脱され、前記装置筐体に配設され前記像担持体表面を保護するための保護カバーと、前記現像ユニットの着脱に連動して前記保護カバーを前記現像ユニットと対面する前記像担持体の表面を保護する保護位置及び前記保護カバーを前記現像ユニットと対面する前記像担持体の表面から退避させる退避位置に選択的に位置付ける保護カバー退避手段とを有することを特徴とするものである。

本発明では、前記保護カバー退避手段は前記現像ユニットが前記装置筐体から引き出された際前記保護カバーを前記保護位置に位置づけ、前記現像ユニットが前記装置筐体に装着された際前記保護カバーを前記退避位置に位置付けるようにする。

本発明では、前記装置筐体には記録用紙を前記像担持体上のトナー像を転写する転写位置まで搬送する搬送路が形成されており、前記現像ユニットを前記装置筐体から離脱させた際前記転写位置から記録用紙をレジストするレジスト位置までの搬送路が露出する。そして、前記現像ユニットの前記装置筐体からの離脱方向は前記転写位置からレジスト位置までの搬送路に沿った方向である。

以上のように、本発明による画像形成装置は、現像ユニットの着脱に連動して保護カバーを保護位置及び退避位置に選択的に位置付けるようにしたので、つまり、現像ユニットが装置筐体から引き出された際保護カバーを前記保護位置に位置づけ、現像ユニットが装置筐体に装着された際保護カバーを退避位置に位置付けるようにしたので、現像ユニットを装置筐体から離脱させた際にのみ像担持体が保護されることになって、メンテナンス等の際像担持体の表面が露出することなく、像担持体表面が傷つくことがない。

さらに、本発明では、保護カバーを装置本体側に配置したから、ドラムユニットを装置本体に着脱する際の開口面積を小さくすることができるという効果があり、また、現像ユニットを装置筐体から離脱させた際転写位置からレジスト位置までの搬送路が露出するので、用紙ジャム処理を簡単に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、画像形成装置筐体（以下単に装置筐体と呼ぶ）にドラムユニット（像担持体ユニット）及び現像ユニットが装着された状態を側方から示す断面図であり、ドラムユニット１１は、装置筐体１２に形成されたドラムユニット案内レール部１３に沿って、図１において手前側（前面側）に引き出し可能となっている。そして、ドラムユニット１１には、像担持体である感光体ドラム２１が備えられており、この感光体ドラム２１はドラムフレーム２２に回転可能に支持されている。

図１に二点鎖線で示す現像ユニット１４はドラムユニット１１の引き出し方向と直交（交差）する方向（例えば、図１に二点鎖線矢印で示す方向）に引き出し可能となっており、例えば、装置筐体１２には図示のように現像ユニットレール部３１が形成され、現像ユニット１４はこの現像ユニットレール部３１に沿って引き出されることになる。そして、現像ユニット１４は現像ユニット筐体３２を有し、現像ユニット筐体３２内には現像ローラ３３、現像ローラ３３にトナーを供給するトナー供給ローラ３４、及びトナーを攪拌するためのトナー攪拌部材３５が配置されている。

図示のように、ドラムユニット１１が装置筐体１２に装着された状態では、転写ローラ４１が感光体ドラム２１に当接している。現像ユニット１４が装置筐体１２に装着された状態では現像ローラ３３が感光体ドラム２１に対面する。現像ユニット１４の下側には給紙ユニット（図示せず）から感光体ドラム２１と転写ローラ４１とのニップ部（転写位置）に至る用紙搬送路ＳＰが形成されている。上記のニップ部よりも用紙搬送方向下流側には一対のレジストローラ４２が配置されており、このレジストローラ４２の位置（レジスト位置）で用紙がレジストされる。

現像ユニット１４を現像ユニットレール部３１に沿って装置筐体１２から引き出すと、ニップ部からレジストローラ４２に至る搬送路ＳＰが露出するとともに、感光体ドラム２１の表面（現像ローラ３３との対向面）が露出する。ここでは、現像ユニット１４を装置筐体１２から引き出した際には、後述するようにして、保護カバー５１によって感光体ドラム２１の表面（現像ローラ３３との対向面）が保護される。

画像形成を行う際には、感光体ドラム２１の表面が帯電器（図示せず）によって均一に帯電された後、画像データに応じて感光体ドラム２１の表面が露光され、感光体ドラム２１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上の静電潜像は現像ローラ３３によって現像されて、トナー像となる。

一方、給紙カセットから感光体ドラム２１と転写ローラ４１とのニップ部に用紙搬送路ＳＰを通って用紙が搬送され、感光体ドラム２１上のトナー像が用紙に転写像として転写される。その後、記録用紙は定着ユニット（図示せず）に搬送されて、ここで用紙上の転写像が定着されて、排紙トレイ（図示せず）に排紙される。そして、感光体ドラム２１上に残留する残留トナーはクリーニングユニット（図示せず）によって除去される。

ここで、図２及び図３も参照して、図２は保護カバー５１が退避して感光体ドラム２１の表面が露出した状態を側方から示す断面図であり、図３はその斜視図である。なお、図２及び図３においては説明の便宜上現像ユニット１４は省略されている。装置筐体１２の側面にはアーム部材５２が回転ピン部材５２ａによって回動可能に支持されており、アーム部材５２のアーム部５２ｂは装置筐体１２の側面に設けられた円弧状のガイド穴部１２ａに沿って回動する（図１にはガイド穴部１２ａは示されていない）。

一方、保護カバー５１は図３に示すように用紙搬送路ＳＰを横切る方向に延びており、その一端辺部が装置筐体１２の側面間に配設された回転ピン軸５１ａに回動可能に支持されている。

図示のように、回転ピン軸５１ａの一端側には歯車体５１ｂが装着されており、回転ピン部材５２ａを挟んでアーム部５２ｂと反対側の端部においてアーム部材５２には歯車体５２ｃが形成されている。そして、装置筐体１２の一側面には歯車５３及び５４が配置され、これら歯車５３及び５４は互いに噛み合っている。また、歯車体５１ｂは歯車５４と噛み合った状態にある。

保護カバー５１は図１に示す位置（つまり、退避位置）にバネ部材等の付勢部材（図示せず：マグネットで吸引するようにしてもよい）で付勢されており、一方、アーム部材は現像ユニット筐体３２によって図１に示す位置（つまり、待機位置）に位置付けられている。この待機位置においては、歯車体５２ｃは歯車５３と噛み合っていない。

なお、図示はしないが、アーム部材５２は図１に実線矢印で示す方向に回転ピン部材５２ａ回りに捩りバネ等によって付勢されている。つまり、現像ユニット１４を装置筐体１２に装着した際には、現像ユニット筐体３２によってアーム部５２ｂが押されて捩りバネの付勢力に抗してアーム部材５２はピン軸部材回りに回動して待機位置に位置付けられる。そして、アーム部材５２が待機位置にある際には、保護カバー５１は退避位置に位置する。

図１に示す状態から現像ユニット１４を現像ユニットレール３１に沿って装置筐体１２から引き出すにつれて、アーム部５２ｂの押し上げが解放され、アーム部材５２は捩りバネによって図１に実線矢印で示す方向に回転ピン部材５２ａ回りに回動する。

図４及び図５を参照して、図４は現像ユニット１４を引き出した途中の状態を側方から示す断面図であり、図５はその斜視図である。なお、図４及び図５においては説明の便宜上現像ユニット１４は省略されている。現像ユニット１４を引き出すにつれて図４に実線矢印で示す方向にアーム部材５２が回動して（反時計回り）、歯車体５２ｃが歯車５３と噛み合う。

そして、さらに現像ユニット１４を引き出すと、歯車体５２ｃの回動力が歯車５３及び５４を介して歯車体５１ｂに伝わって歯車体５１ｂが回動し、これによって回転ピン軸５１ａが図４に破線矢印で示す方向に回動する（時計回り）。従って、保護カバー５１は破線矢印で示す方向に回動し、その先端部が円弧を描きつつ下がってくることになる。

図６及び図７を参照して、図６は現像ユニット１４を完全に引き出した状態を側方から示す断面図であり、図７はその斜視図である。現像ユニット１４を装置筐体１２から完全に引き出すと、アーム部材５２はガイド穴部１２ａの一端部（図６において右端側）に位置付けられる。この位置を作動位置と呼ぶことにする。アーム部材５２が作動位置に達した状態では、歯車体５２ｃの回転によって歯車体５１ｂが回転して、保護カバー５１は図６に示す位置まで付勢部材に抗して時計回りに回動する。つまり、保護カバー５１の先端部は現像ユニット１４があった位置まで達し（つまり、保護位置に達し）、保護カバー５１によって図示のように感光体ドラム２１の表面がカバーされることになる。

このようにして、現像ユニット１４を装置筐体１２から引き出すと、装置筐体１２側に備えられた保護カバー５１によって感光体ドラム２１の表面がカバーされる結果、メンテナンス又は用紙ジャム処理の際に誤って感光体ドラム２１の表面を傷つけてしまうことがなく、画像不良の原因となることがない。なお、上述の例では、アーム部材５２、歯車５３及び５４、及び歯車体５１ｂによって保護カバー退避手段が構成される。

メンテナンス又は用紙ジャム処理終了の後、現像ユニットレール部３１に沿って現像ユニット１４を装置筐体１２に装着すれば、アーム部材５２のアーム部５２ｂが現像ユニット筐体３２によって押されて、アーム部材５２が時計回りに回動して、歯車体５２ｃの回転によって歯車体５１ｂが反時計回りに回動し、保護カバー５１が保護位置から反時計回りに回動する。そして、現像ユニット１４を装置筐体１２に装着した時点では、歯車体５２ｃと歯車５３との噛み合いが解かれて、付勢部材の付勢力によって保護カバー５１は退避位置に位置付けられて、現像ローラ３３と感光体ドラム２１とが対面する。

ところで、現像ユニット１４のメンテナンスに比べてドラムユニット１１をメンテナンスする頻度は極めて少なく、ユーザがドラムユニット１１を装置筐体１２から引き出す必要はまったくない。ところが、ドラムユニット１１と現像ユニット１４とは別のユニットで構成されているため、現像ユニット１４が装置筐体１２に装着された状態でドラムユニット１１が装置筐体１２から引き出される恐れがある。そして、現像ユニット１４が装置筐体１２に装着された状態でドラムユニット１１が装置筐体１２から引き出されると、感光体ドラム２１が金属製の現像ローラ３３と擦れあって、感光体ドラム２１の表面が傷つき、画像形成の際に画像不良が生じるばかりでなく、感光体ドラムが使いものならなくなってしまうこともある。

このような事態を防止するため、ここでは、現像ユニット１４が装置筐体１２に装着された状態では、ドラムユニット１１の装置筐体１２からの引き出しできないようにした。図１を参照するとともに、図８〜図１０を参照して、図８は保護カバー５１が保護位置にある状態を側方から示す断面図であり、図９はその一部分を示す斜視図、図１０は保護カバー５１が退避位置にある状態の一部分を示す斜視図である。図示のように、回転ピン軸５１ａの一端側にはカム体５５が装着されており、このカム体５５には径方向に突出する突起部５５ａが形成されている。

一方、ドラムフレーム２２の一端側には回転ピン軸５１ａ側、つまり、カム体５５側に突出する突出部（抜け止め部）５６が形成されている。この突出部５４は突起部５３ａよりも装置筐体１２の後ろ側に位置付けられている。

図８及び図９に示すように、保護カバー５１が保護位置にある際には（つまり、現像ユニット１４が装置筐体１２から引き出されている際には）、カム体５５の突起部５５ａは用紙搬送路ＳＰの上流側を向いており、つまり、突出部５６とは略反対側を向いている。一方、図１及び図１０に示すように、保護カバー５１が退避位置にある際には（つまり、現像ユニット１４が装置筐体１２に装着されている際には）、回転ピン軸５１ａの回動によって突起部５５ａは突出部５６と重なり合う位置に位置づけられる。なお、図２〜図７にはカム体５５及び突出部５６は省略されている。

この結果、保護カバー５１が保護位置にある際には、ドラムユニット１１は装置筐体１２から引き出すことができるが、保護カバー５１が退避位置にある際には、ドラムユニット１１を装置筐体１２から引き出そうとしても、突出部５６が突起部５５ａに当接して、ドラムユニット１１を装置筐体１２から引き出すことがではない。

従って、現像ユニット１４が装置筐体１２に装着された状態でドラムユニット１１を装置筐体１２から引き出すことができず、感光体ドラム２１が現像ローラ３３と擦れあって、感光体ドラム２１の表面が傷つくことがない。

現像ユニットの着脱に連動してドラムユニットの感光体ドラムを保護する保護カバーを保護位置及び退避位置に選択的に位置付けるようにしたから、現像ユニットを装置筐体から離脱させた際にのみ感光体ドラムが保護される結果、現像ユニットとドラムユニットとが別ユニットで構成された画像形成装置に適用できる。

本発明の実施例１による画像形成装置において装置筐体にドラムユニット及び現像ユニットが装着された状態を側方から示す断面図である。 図１に示す画像形成装置において保護カバーが退避して感光体ドラムの表面が露出した状態を側方から示す断面図である。 図２の斜視図である。 図１に示す画像形成装置において現像ユニットを引き出した途中の状態を側方から示す断面図である。 図４の斜視図である。 図１に示す画像形成装置において現像ユニットを完全に引き出した状態を側方から示す断面図である。 図６の斜視図である。 図１に示す画像形成装置において保護カバーが保護位置にある状態を側方から示す断面図である。 図８の一部分を示す斜視図である。 図１に示す画像形成装置において保護カバーが退避位置にある状態の一部分を示す斜視図である。

符号の説明

１１ ドラムユニット
１２ 装置筐体
１３ ドラムユニット案内レール部
１４ 現像ユニット
２１ 感光体ドラム
２２ ドラムフレーム
３１ 現像ユニットレール部
３２ 現像ユニット筐体
３３ 現像ローラ
３４ トナー供給ローラ
３５ トナー攪拌部材
４１ 転写ローラ
４２ レジストローラ
５１ 保護カバー
５１ａ 回転ピン軸
５１ｂ 歯車体
５２ アーム部材
５２ａ 回転ピン部材
５２ｂ アーム部
５２ｃ 歯車体
５３，５４ 歯車
５５ カム体
５５ａ 突起部
５６ 突出部

Claims (4)

1. トナー像が形成される像担持体を少なくとも備える像担持体ユニットと、前記像担持体と対面して前記像担持体に形成された静電潜像を現像して前記トナー像とする現像ユニットとを有し、前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットが装置筐体に着脱可能に配置された画像形成装置であって、
   前記像担持体ユニットは前記像担持体の回転軸方向に沿って引き出すことにより着脱され、前記現像ユニットは前記像担持体の回転軸方向に交差する方向に着脱され、
   前記装置筐体に配設され前記像担持体表面を保護するための保護カバーと、
   前記現像ユニットの着脱に連動して前記保護カバーを前記現像ユニットと対面する前記像担持体の表面を保護する保護位置及び前記保護カバーを前記現像ユニットと対面する前記像担持体の表面から退避させる退避位置に選択的に位置付ける保護カバー退避手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記保護カバー退避手段は前記現像ユニットが前記装置筐体から引き出された際前記保護カバーを前記保護位置に位置づけ、前記現像ユニットが前記装置筐体に装着された際前記保護カバーを前記退避位置に位置付けるようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記装置筐体には記録用紙を前記像担持体上のトナー像を転写する転写位置まで搬送する搬送路が形成されており、
   前記現像ユニットを前記装置筐体から離脱させた際前記転写位置から記録用紙をレジストするレジスト位置までの搬送路が露出するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記現像ユニットの前記装置筐体からの離脱方向は前記転写位置からレジスト位置までの搬送路に沿った方向であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

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