JP4915425B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトに付着した付着物を回収するためのクリーニングユニットを備えた画像形成装置に関する。

従来、並列配置された複数の感光ドラムと、複数の感光ドラムと対面して配置されるベルトと、ベルトに接触してベルトに付着した付着物を回収するクリーニングローラを有するクリーニングユニットとを備え、クリーニングユニットが装置本体に対して前後方向から着脱可能に構成された画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。

具体的に、この技術では、図８（ａ），（ｂ）に示すように、クリーニングユニットＣＵの左右側面に設けた円柱状のボスＢを、装置本体に設けたコ字状の溝Ｄ１内に入れることで、クリーニングユニットＣＵの前後の位置決めを行っている。また、クリーニングユニットＣＵの前面に設けた溝Ｄ２内に、装置本体に設けた突起Ｐを入れることで、左右の位置決め（左右のガタツキの抑え）を行っている。

また、装置本体に設けた電極バネＳでクリーニングユニットＣＵの後面を押圧することで、クリーニングユニットＣＵの後方に設けた基板ＢＢから電極バネＳを介してクリーニングローラＣＲへ電圧の供給を行っている。

特開２００７−１９９６７５号公報

ところで、装置の小型化等の目的で、図９に示すように、基板ＢＢをクリーニングユニットＣＵの左右方向外側に配置する構造も開発されつつある。このような構造では、従来設けていた溝Ｄ２や突起Ｐの代わりに、電極バネＳの付勢力を左右の位置決めに利用すべく、電極バネＳでクリーニングユニットＣＵを左右方向に押し、ボスＢの端面を装置本体の壁Ｗに当てることで、左右方向の位置決めを行うことが望まれている。

左右方向を位置決めする場合、例えば電極バネＳの付勢力が弱いものであると、クリーニングユニットＣＵが左右にがたつくおそれがあった。これに対し、電極バネＳとして付勢力の強いものを採用すれば、左右のガタツキは抑えられる。しかし、このようにクリーニングユニットＣＵを前後方向から着脱する構成において、左右方向における電極バネＳからの付勢力が強くなると、クリーニングユニットＣＵが着脱し難くなるといった問題があった。

なお、電極バネＳの付勢力を弱くするとともに、従来のような溝Ｄ２や突起Ｐ（図８参照）を設けることで、左右のガタツキを抑えることも考えられる。しかし、従来のような位置に溝Ｄ２や突起Ｐを設けると、ボスＢの端面と溝Ｄ２とが離れているため、装置本体に設ける位置決め基準面（壁Ｗ）と突起Ｐとが離れてしまい、位置決め基準面が形成される部品と突起Ｐが形成される部品とを別の部品にする必要が出てくる。このように別部品とした場合には、各部品の公差が位置決め基準面と突起Ｐとの位置関係に影響を及ぼすため、溝Ｄ２と突起Ｐとの隙間を多少大きめにせざるをえず、ガタツキを良好に抑えることができないおそれがあった。

そこで、本発明は、クリーニングユニットのガタツキを抑えることができるとともに、クリーニングユニットの着脱も容易に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明は、並列配置された複数の感光ドラムを有する画像形成ユニットと、複数の感光ドラムと対面して配置されるベルトと、装置本体に着脱可能であり、前記ベルトに接触して前記ベルトに付着した付着物を回収するクリーニング部材を有するクリーニングユニットと、を備える画像形成装置であって、前記クリーニングユニットの一側面を前記感光ドラムの軸方向に押圧する付勢部材と、前記クリーニングユニットの前記一側面とは反対側の他側面に設けられ、前記付勢部材によって前記装置本体に押し付けられる位置決め部と、前記位置決め部に設けられ、前記クリーニングユニットが前記付勢部材の付勢力に抗して移動するのを規制するために前記装置本体と係合可能な係止部とを、さらに備えていることを特徴とする。

本発明によれば、位置決め部に係止部が設けられるので、位置決め部が当接する装置本体側の位置決め基準面と、係止部を係止する装置本体側の壁とを同一部品に形成し、係止部と壁との隙間を小さくすることができる。これにより、付勢部材の付勢力を強くしなくても、クリーニングユニットの軸方向のガタツキを係止部で抑えることができるので、クリーニングユニットの着脱も容易に行うことができる。

本発明によれば、位置決め部に係止部が設けられるので、クリーニングユニットのガタツキを抑えることができるとともに、クリーニングユニットの着脱も容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るカラーレーザプリンタを示す断面図である。 クリーニングユニットを示す斜視図である。 ボスを示す拡大斜視図（ａ）と、ボスと係合する装置本体側の各壁を示す拡大斜視図（ｂ）である。 ボスと装置本体側の各壁との関係を示す分解断面図である。 電極バネ周りの構造を示す斜視図である。 クリーニングローラと電極バネとを電気的に繋ぐ部品を示す拡大斜視図である。 ボスと装置本体側の各壁とが係合した状態を示す断面図である。 従来のクリーニングユニットの構造を簡略的に示す説明図（ａ），（ｂ）である。 図８の電極バネの位置を変えた場合の構造を示す説明図である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明においては、まず、図１により一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの全体構成を説明し、その後、このカラーレーザプリンタに組み込まれているクリーニングユニットについて詳細に説明する。

＜カラーレーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、カラーレーザプリンタ１は、装置本体２内に記録シートＳＨを供給する給紙部３０と、この給紙部３０から給紙された記録シートＳＨ上に画像を形成する画像形成部４０と、この画像形成部４０により画像が形成された記録シートＳＨを装置本体２から排出する排紙部５０とを備えている。

なお、図１に矢印で示す上下、左右、前後の方向は、カラーレーザプリンタ１の前側（手前側）に立った者から見た方向である。以下の説明において、上下、左右、前後の方向は、特に断りのない限り、図１に矢印で示した方向に準じる。

給紙部３０は、装置本体２に着脱自在に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から記録シートＳＨを画像形成部４０へ搬送する用紙供給機構３２とを備えている。用紙供給機構３２は、公知の給紙ローラ、分離ローラ、分離パッドなど（符号省略）を有し、給紙トレイ３１内の記録シートＳＨを一枚ずつ分離して上方の画像形成部４０へ搬送する。

画像形成部４０は、スキャナ部４１、画像形成ユニット４２、転写部４３および定着部４４を備えている。

スキャナ部４１は、図示はしないが、レーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡を備えている。スキャナ部４１では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応したレーザ光を、画像形成ユニット４２の各感光ドラム４７Ａに照射する。

画像形成ユニット４２は、スキャナ部４１と転写部４３の間に配置されており、記録シートＳＨの搬送方向に沿って配列された４つ（複数）のプロセスカートリッジ４６と、各プロセスカートリッジ４６を着脱可能に支持するドロワ４５とを備えている。

プロセスカートリッジ４６は、下部に配置されたドラムサブユニット４７と、ドラムサブユニット４７に着脱可能に連結される現像ユニット４８と、現像ユニット４８の上部に着脱可能に連結されるトナーカートリッジ４９とを備えている。

ドラムサブユニット４７は、感光ドラム４７Ａや、符号を省略して示すスコロトロン型帯電器等を備えている。現像ユニット４８は、供給ローラ４８Ａおよび現像ローラ４８Ｂを備えている。

各トナーカートリッジ４９内には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の非磁性一成分のトナー（図示省略）が収容されている。

このように構成される画像形成ユニット４２では、感光ドラム４７Ａの表面が、スコロトロン型帯電器により一様に正帯電された後、スキャナ部４１からのレーザ光の高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。

トナーカートリッジ４９内のトナーは、供給ローラ４８Ａおよび現像ローラ４８Ｂによって、感光ドラム４７Ａの静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光ドラム４７Ａの表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。

転写部４３は、駆動ローラ４３Ａ、従動ローラ４３Ｂ、ベルトの一例としての搬送ベルト４３Ｃ、転写ローラ４３Ｄおよびクリーニングユニット６０を備えている。

搬送ベルト４３Ｃは、複数の感光ドラム４７Ａに対面して配置される。この搬送ベルト４３Ｃは、駆動ローラ４３Ａの回転駆動により、従動ローラ４３Ｂとともに回転駆動される。そして、この搬送ベルト４３Ｃの内側には、各感光ドラム４７Ａとの間で搬送ベルト４３Ｃを挟み込む転写ローラ４３Ｄが配置されている。転写ローラ４３Ｄには、図示しない高圧基板から転写バイアスが印加される。

クリーニングユニット６０は、クリーニング部材の一例としてのクリーニングローラ６１と、回収ローラ６２と、廃トナーボックス６３とを主に備えて構成されている。

クリーニングローラ６１は、搬送ベルト４３Ｃに接触して回転することで搬送ベルト４３Ｃに付着した付着物を回収するローラであり、具体的には、搬送ベルト４３Ｃの内面に配置されたバックアップローラＢＲとの間に所定のバイアスが印加されることで付着物を回収している。

回収ローラ６２は、クリーニングローラ６１の後斜め下側に摺接するように配置されており、クリーニングローラ６１で回収した付着物を回収する。

廃トナーボックス６３は、回収ローラ６２の下方に位置する底面を有する容器であり、回収ローラ６２から掻き落とした付着物を内部に収容する。

そして、このような転写部４３では、搬送ベルト４３Ｃによって搬送される記録シートＳＨが、感光ドラム４７Ａと転写ローラ４３Ｄ間に供給されると、感光ドラム４７Ａ上のトナー像が記録シートＳＨに転写される。なお、搬送ベルト４３Ｃ上にトナーが付着した場合には、このトナーは、搬送ベルト４３Ｃによってクリーニングユニット６０まで搬送されて、このクリーニングユニット６０によって搬送ベルト４３Ｃから回収される。

定着部４４は、加熱ローラ４４Ａおよび加圧ローラ４４Ｂを備えている。この定着部４４では、加熱ローラ４４Ａと加圧ローラ４４Ｂとの間で記録シートＳＨを挟持しつつ送り出すことで、記録シートＳＨ上のトナー像を熱定着させる。

排紙部５０は、複数の搬送ローラ（符号省略）を有しており、定着部４４から排出された記録シートＳＨを、上方の排紙トレイ５３へ搬送する。

また、装置本体２の前側には、前述したドロワ４５、搬送ベルト４３Ｃおよびクリーニングユニット６０を出し入れ可能な大きさで形成される開口部２Ａと、この開口部２Ａを開閉するフロントカバー２１とが設けられている。そして、ドロワ４５、搬送ベルト４３Ｃおよびクリーニングユニット６０は、開口部２Ａを通して装置本体２に対して着脱可能となっている。

＜クリーニングユニット周りの詳細構造＞
次に、クリーニングユニット６０やその周りの構造について詳細に説明する。
図２に示すように、クリーニングユニット６０は、扁平な矩形の箱状に形成されており、その前面６０Ｆにはユーザ等によって把持される略Ｕ字状の取っ手部６４が設けられている。また、クリーニングユニット６０の左側面６０Ｌ（他側面）のうち、クリーニングローラ６１よりも前側（フロントカバー２１側）には、位置決め部の一例としてのボス６５が左方に突出するように設けられている。

ボス６５は、図３（ａ）に示すように、円筒面６５Ａを有する形状（本実施形態では円筒状）に形成されており、その先端には、下方（ボスの軸方向に直交する方向）に延びる係止部の一例としての凸部６５Ｂが形成されている。

一方、装置本体２には、図３（ｂ）に示すように、ボス６５の円筒面６５Ａを前後方向で挟み込むように支持する一対の支持壁２２，２３と、ボス６５の先端面６５Ｃと当接する当接壁２４と、凸部６５Ｂが当接壁２４から離れる方向に移動する（付勢部材の付勢力に抗して移動する）のを規制する係止壁２５とが形成されている。具体的に、これらの各支持壁２２，２３、当接壁２４および係止壁２５は、同一部品として一体に構成されている。

さらに、各支持壁２２，２３、当接壁２４および係止壁２５の上部には、図３（ｂ）および図４に示すように、これらの壁の間にボス６５を誘い込むための案内面２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２５Ａが、各壁の間に向かって傾斜するように形成されている。また、図４に示すように、ボス６５の凸部６５Ｂの先端にも、右斜め上方に傾斜する傾斜面６５Ｄが形成されている。これにより、ボス６５の凸部６５Ｂの先端が、係止壁２５の上端に載り難くなり、係止壁２５の左側（外側）に入り込み易くなっている。

また、図２に示すように、クリーニングユニット６０の右側面６０Ｒおよび左側面６０Ｌには、前述したボス６５と多少形状が異なる３つのボス６６（２つのみ図示）も形成されている。各ボス６６は、単に円筒状に形成されており、そのうち１つのボス６６が前述したボス６５と同軸に配置されるとともに、残りの２つのボス６６がクリーニングユニット６０の後部において同軸に配置されている。

そして、各ボス６５，６６が装置本体２で下から支持されることによって、クリーニングユニット６０の上下方向の位置決めがなされるようになっている。また、凸部６５Ｂ付きのボス６５と同軸に配置されるボス６６は、前述した一対の支持壁２２，２３と同様の壁によって支持されており、これにより前後方向の移動が規制されている。

図５に示すように、クリーニングユニット６０の右側面６０Ｒ（一側面）側には、この右側面６０Ｒを左方向（感光ドラム４７Ａの軸方向）に押圧する付勢部材の一例としての電極バネ７１が設けられている。電極バネ７１は、装置本体２に設けた基板ＢＢからクリーニングローラ６１および回収ローラ６２へ電気を流すためのコイル状のバネであり、各ローラ６１，６２の右端側（一端側）、すなわち右端部付近に２つ配置されている。

詳しくは、図６に示すように、２つのうち前側の電極バネ７１は、クリーニングユニット６０に設けた金属プレート８１と導電性のカラー８２とを介してクリーニングローラ６１の軸部６１Ａに電気的に接続されている。また、後側の電極バネ７１は、クリーニングユニット６０に設けた金属プレート８１と導電性のカラー８２とを介して回収ローラ６２の軸部６２Ａに電気的に接続されている。すなわち、各ローラ６１，６２の一端部付近に各電極バネ７１を配置することにより、各ローラ６１，６２と各電極バネ７１を電気的に繋ぐ部品を金属プレート８１およびカラー８２といった小型の部品にすることが可能となっている。

＜クリーニングユニットの装着方法＞
次に、クリーニングユニット６０の装着方法について説明する。
図１に示すように、ユーザ等は、フロントカバー２１を開けた後、取っ手部６４を持ちながらクリーニングユニット６０を装置本体２の開口部２Ａから内部に挿入していく。そして、図２に示すクリーニングユニット６０の後側の一対のボス６６，６６を図示せぬ装置本体２の一部に載置させるとともに、前側の一対のボス６５，６６を、図３（ｂ）に示すような一対の支持壁２２，２３間に入れていく。これにより、各ボス６５，６６と一対の支持壁２２，２３とが前後方向（軸方向と直交する方向）で接触して、クリーニングユニット６０の前後方向の位置決めがなされる。

さらに、その後、図７に示すように、左側のボス６５の凸部６５Ｂを係止壁２５の左側に入れ込んでいく。そして、このボス６５の円筒面６５Ａが係止壁２５の上端面に載るとともに、このボス６５と同軸となる右側のボス６６の円筒面も装置本体２の一部に載ると、クリーニングユニット６０が４つのボス６５，６６，…を介して装置本体２に下から支持されて（軸方向と直交する方向で接触して）、上下方向の位置決めがなされる。

また、前述したように左側のボス６５の凸部６５Ｂを係止壁２５の左側に入れ込んでいく際には、クリーニングユニット６０が電極バネ７１を押し縮めながら挿入されていくため、電極バネ７１でクリーニングユニット６０が左方に押される。これにより、ボス６５の先端面６５Ｃが当接壁２４に押し付けられて、左右の位置決めがなされる。なお、この状態では、クリーニングユニット６０が電極バネ７１の付勢力に抗して押されても、ボス６５の凸部６５Ｂが係止壁２５で係止されるので、左右のガタツキが抑えられている。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ボス６５に凸部６５Ｂが設けられるので、ボス６５の先端面６５Ｃが当接する当接壁２４（位置決め基準面）と、凸部６５Ｂを係止する係止壁２５とを同一部品に形成し、凸部６５Ｂと係止壁２５との隙間を小さくすることができる。これにより、電極バネ７１の付勢力を強くしなくても、クリーニングユニット６０の左右方向（軸方向）のガタツキを凸部６５Ｂと係止壁２５とで抑えることができるので、クリーニングユニット６０の着脱も容易に行うことができる。

左右の位置決めに寄与するボス６５が、前後方向で一対の支持壁２２，２３と接触するとともに、係止壁２５の上端面と接触するので、この左右の位置決めに寄与するボス６５を利用して前後・上下の位置決めも行うことができる。

電極バネ７１がクリーニングローラ６１の一端側、すなわちクリーニングローラ６１の一端付近に配置されているので、電極バネ７１からクリーニングローラ６１までの距離を短くすることができる。これにより、電極バネ７１とクリーニングローラ６１を電気的に繋ぐ部品を小型の部品（金属プレート８１およびカラー８２）のみで構成することができるので、電極バネ７１からクリーニングローラ６１までの距離が長い場合に必要となるリード線等が不要となり、コスト削減を図ることができる。

ボス６５がクリーニングローラ６１よりも手前側（フロントカバー２１側）に設けられているので、ユーザ等が手前のボス６５の凸部６５Ｂを視認しながら、凸部６５Ｂを各壁２２，２３，２４，２５の間に容易にかつ確実に差し込むことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、ベルトの一例として搬送ベルト４３Ｃを採用したが、本発明はこれに限定されず、各感光ドラムで担持された現像剤像が転写される中間転写ベルトを採用してもよい。

前記実施形態では、クリーニング部材の一例としてクリーニングローラ６１を採用したが、本発明はこれに限定されず、ローラ状でない部材を採用してもよい。
前記実施形態では、付勢部材として電極バネ７１を採用したが、本発明はこれに限定されず、電極バネとは別のコイルバネ等を付勢部材として利用してもよい。また、付勢部材の形状は、前記実施形態のようなコイルバネ状に限らず、例えば板バネや線バネ状などであってもよい。

前記実施形態では、位置決め部の一例として円筒状のボス６５を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば円柱状のボスや多角形状のボスなどを採用してもよい。また、係止部としては、前記実施形態のような凸部に限らず、例えば係止壁２５に嵌り込む凹部であってもよい。

前記実施形態では、カラーレーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

１ カラーレーザプリンタ
２ 装置本体
２Ａ 開口部
２１ フロントカバー
２２ 支持壁
２４ 当接壁
２５ 係止壁
４２ 画像形成ユニット
４３Ｃ 搬送ベルト
４７Ａ 感光ドラム
６０ クリーニングユニット
６０Ｌ 左側面
６０Ｒ 右側面
６１ クリーニングローラ
６５ ボス
６５Ａ 円筒面
６５Ｂ 凸部
６５Ｃ 先端面
６６ ボス
７１ 電極バネ
８１ 金属プレート
８２ カラー
ＢＢ 基板

Claims (5)

1. 並列配置された複数の感光ドラムを有する画像形成ユニットと、
   複数の感光ドラムと対面して配置されるベルトと、
   装置本体に着脱可能であり、前記ベルトに接触して前記ベルトに付着した付着物を回収するクリーニング部材を有するクリーニングユニットと、を備える画像形成装置であって、
   前記クリーニングユニットの一側面を前記感光ドラムの軸方向に押圧する付勢部材と、
   前記クリーニングユニットの前記一側面とは反対側の他側面に設けられ、前記付勢部材によって前記装置本体に押し付けられる位置決め部と、
   前記位置決め部に設けられ、前記クリーニングユニットが前記付勢部材の付勢力に抗して移動するのを規制するために前記装置本体と係合可能な係止部とを、さらに備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置決め部は、前記軸方向と直交する方向にも前記装置本体と接触することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クリーニング部材は、回転可能なクリーニングローラであり、
   前記付勢部材は、前記装置本体に設けた基板から前記クリーニングローラへ電気を流すための電極バネであり、前記クリーニングローラの一端側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記装置本体には、
   前記クリーニングユニットを出し入れ可能な大きさで形成される開口部と、
   前記開口部を開閉するフロントカバーと、が設けられ、
   前記位置決め部は、前記クリーニングローラよりも前記フロントカバー側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記位置決め部は、前記クリーニングユニットから前記軸方向に突出する円筒面を有するボスであり、
   前記係止部は、前記ボスの先端から前記軸方向に直交する方向に延びる凸部であり、
   前記装置本体には、
   前記ボスの円筒面を挟み込むように支持する一対の支持壁と、
   前記ボスの先端面と当接する当接壁と、
   前記凸部が前記当接壁から離れる方向に移動するのを規制する係止壁とが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   
   

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