JP5928041B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成ユニットは、感光体ドラムをその軸方向に移動可能に保持し、さらに、感光体ドラムを係合部側に付勢するコイルバネを備えている。

特開平１１−２０２７２１

本発明の課題は、画像形成ユニットを装置本体に対して着脱させる際の画像形成ユニットの姿勢を安定させることである。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、回転しながら表面にトナー画像が形成される像保持体を備え、前記像保持体の回転軸方向に移動させることで、装置本体に対して着脱可能とされる画像形成ユニットと、前記装置本体に形成され、前記回転軸方向に延び、前記回転軸方向から見て前記画像形成ユニットに対して水平方向一方側に配置され、前記画像形成ユニットを前記装置本体に着脱させる際に前記画像形成ユニットを案内する第一案内面と、前記装置本体に形成され、前記回転軸方向に延び、前記回転軸方向から見て前記画像形成ユニットに対して水平方向他方側に配置され、前記回転軸方向から見て前記第一案内面とは異なる傾斜角度とされ、前記画像形成ユニットを前記装置本体に着脱させる際に前記画像形成ユニットを案内する第二案内面と、前記画像形成ユニットに形成され、前記画像形成ユニットを前記回転軸方向に移動させて前記装置本体から着脱される際に前記第一案内面と摺動する第一摺動面と、前記画像形成ユニットに形成され、前記画像形成ユニットを前記回転軸方向に移動させて前記装置本体から着脱される際に前記第二案内面と摺動する第二摺動面と、を備え、前記回転軸方向から見て、前記画像形成ユニットの図心を通る鉛直方向に延びる直線に対して、前記画像形成ユニットの重心側に前記像保持体の回転軸が配置されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記回転軸方向から見て、前記画像形成ユニットの重心に対して、前記第一案内面及び前記第二案内面の一方が鉛直方向の上方に配置され、他方が鉛直方向の下方に配置されることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記回転軸方向に移動させて前記装置本体に装着されるのに伴って前記画像形成ユニットを前記回転軸方向に対して交差する方向に向けて移動させて前記画像形成ユニットを前記装置本体に対する装着位置へ配置させる移動部材を備え、前記回転軸方向から見て、前記移動部材は、前記第一案内面又は前記第二案内面に対して垂直方向に前記画像形成ユニットを移動させ、前記垂直方向に向けて前記画像形成ユニットを付勢することで前記画像形成ユニットを前記装着位置へ配置させることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記移動部材によって前記装着位置に配置された前記画像形成ユニットの前記回転軸方向における離脱側への移動を規制する規制部材を備えることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項３又は４に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニット及び前記装置本体の一方には、前記画像形成ユニット及び前記装置本体の他方に設けられた制限面と当って、前記第一案内面及び前記第二案内面によって案内される前記画像形成ユニットが、前記回転軸方向から見て回転するのを制限する制限部が形成され、前記第一案内面及び前記第二案内面によって案内される前記画像形成ユニットが前記装着位置に配置された状態では、前記制限部は、前記回転軸方向において、前記制限面と離間することを特徴とする。

本発明の請求項６に係る画像形成装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記回転軸方向から見て、前記画像形成ユニットの図心を通る鉛直方向に延びる直線に対して、前記画像形成ユニットの重心側に前記像保持体の回転軸が配置されていることを特徴とする。

本発明の請求項１の画像形成装置によれば、像保持体の回転軸方向から見て、画像形成ユニットを案内する第一案内面と第二案内面とが、水平方向に沿って形成されている場合と比して、画像形成ユニットを装置本体に着脱させる際の画像形成ユニットの姿勢を安定させることができる。また、像保持体の回転軸方向から見て、画像形成ユニットの図心を通る鉛直方向に延びる直線に対して画像形成ユニットの重心に対して反対側に像保持体の回転軸が配置されている場合と比して、装置本体への着脱時における画像形成ユニットの像保持体の姿勢を安定させることができる。

本発明の請求項２の画像形成装置によれば、画像形成ユニットの重心を通る水平線に対して、第一案内面と前記第二案内面とが同じ側に配置されている場合と比して、画像形成ユニットを装置本体に着脱させる際の画像形成ユニットの姿勢を安定させることができる。

本発明の請求項３の画像形成装置によれば、像保持体の回転軸方向から見て、移動部材が第一案内面及び第二案内面に対して傾斜する方向に画像形成ユニットを移動させる場合と比して、像保持体の回転軸方向から見て、第一案内面又は前記第二案内面の幅を狭くすることができる。

本発明の請求項４の画像形成装置によれば、装着位置に配置された画像形成ユニットの回転軸方向の移動が規制されていない場合と比して、装着位置に配置された画像形成ユニットが回転軸方向に移動してしまうのを抑制することができる。

本発明の請求項５の画像形成装置によれば、画像形成ユニットを回転軸方向に対して交差する方向に向けて移動させる際に、回転軸方向において、制限部と制限面とが重なっている場合と比して、制限部に阻害される（邪魔される）ことなく画像形成ユニットを装着位置へ配置することができる。

（Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した正面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した側面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した拡大側面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等の一部を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等の一部を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニット等を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた装置本体を示した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた装置本体及び画像形成ユニットを示した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた装置本体を示した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の一部を示した正面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた廃トナーボックスを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を図１〜図２０に従って説明する。なお図中に示す矢印Ｖは鉛直方向を示し、矢印Ｈは水平方向であって装置左右方向を示し、矢印Ｄは水平方向であって装置奥行方向を示す。
（全体構成）
図２０に示されるように、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの内部には、入力される画像データに対して画像処理を行なう画像処理部１２が設けられている。

この画像処理部１２は、入力された画像データをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の階調データに処理するようになっている。そして、画像処理部１２によって処理された階調データを受け取って、レーザ光ＬＢによる画像露光を行う露光装置１４が装置本体１０Ａ内の中央側に設けられている。

また、露光装置１４の鉛直方向上方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋが、水平方向に対して傾斜する方向に間隔をおいて配置され、装置本体１０Ａに着脱可能とされている。この画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋで、各色のトナー画像が形成されるようになっている。なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別して説明する必要が無い場合は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略して記載することがある。

一方、各色の画像形成ユニット１６の鉛直方向上方には、各色の画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像が多重に転写される一次転写ユニット１８が設けられている。さらに、一次転写ユニット１８の側方（図中右側）には、後述する供給搬送ユニット３０によって搬送経路６０に沿って搬送された記録媒体としてのシート部材Ｐに、一次転写ユニット１８に多重に転写されたトナー画像を転写する二次転写ロール２２が設けられている。

二次転写ロール２２に対してシート部材Ｐの搬送方向下流側には、シート部材Ｐに転写されたトナー画像を熱及び圧力によってシート部材Ｐに定着させる定着装置２４が設けられている。また、この定着装置２４に対してシート部材Ｐの搬送方向下流側には、トナー画像が定着したシート部材Ｐを画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上部に設けられた排出部２６に排出する排出ロール２８が設けられている。

一方、露光装置１４の鉛直方向下方及び側方には、シート部材Ｐを供給し搬送する供給搬送ユニット３０が設けられている。

〔画像形成ユニット〕
先ず、画像形成ユニット１６について説明する。

各色の画像形成ユニット１６は、すべて同様に構成されている。そして、各色の画像形成ユニット１６は、回転する円柱状の像保持体３４と、この像保持体３４の外周面を帯電させる帯電部材３６と、備えている。さに、各色の画像形成ユニット１６は、帯電した像保持体３４の外周面に前述した露光装置１４の画像露光によって形成された静電潜像を現像剤（トナー）で現像してトナー画像とする現像器３８と、像保持体３４の外周面を清掃する清掃ブレード（図示省略）とを備えている。

また、この画像形成ユニット１６は、画像形成ユニット１６を像保持体３４の回転軸方向に移動させることで、装置本体１０Ａに対して着脱可能とされている。そして、画像形成ユニット１６のハウジングには、装置本体１０Ａに対して着脱される際に用いられる第一摺動面９４及び二摺動面９６が形成されている。なお、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに対して着脱させるための構成等については、詳細を後述する。

〔露光装置〕
次に、露光装置１４について説明する。

露光装置１４の筐体１４Ａの内部には、回転多面鏡であるポリゴンミラー３２が配置されている。光源の一例としての半導体レーザ５４から出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、シリンドリカルレンズ（図示省略）を介してこのポリゴンミラー３２に照射され、このポリゴンミラー３２によって主走査方向に偏向走査されるようになっている。そして、このポリゴンミラー３２によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、結像レンズ及び複数枚のミラー（図示省略）を介して、像保持体３４上の露光位置に、斜め下方から走査露光されるようになっている。

このように、露光装置１４は、斜め下方から像保持体３４上を走査露光するものである。このため、この露光装置１４には、上方に位置する各色の画像形成ユニット１６に備えられた現像器３８等からトナー等の異物が落下する虞が有る。そこで、筐体１４Ａの外周面において上方を向いた部分には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各色の画像形成ユニット１６の像保持体３４上に向けて透過させる透明なガラス製の透過ガラス４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋが備えられている。

〔一次転写ユニット・二次転写ロール〕
次に、一次転写ユニット１８及び二次転写ロール２２について説明する。

一次転写ユニット１８は、各色の画像形成ユニット１６の鉛直方向上方に配置されている。この一次転写ユニット１８は、無端状の中間転写ベルト４２と、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ回転駆動して中間転写ベルト４２を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロール４６と、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、中間転写ベルト４２に張力を付与する張力付与ロール４８と、張力付与ロール４８の鉛直方向上方に配置されて中間転写ベルト４２と従動回転する従動ロール５０と、中間転写ベルト４２を挟んで各色の像保持体３４の反対側に夫々配置される一次転写ロール５２とを備えている。

これにより、各色の画像形成ユニット１６の像保持体３４上に順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が、各色の一次転写ロール５２によって、中間転写ベルト４２上に多重に転写されるようになっている。

さらに、中間転写ベルト４２の外周面に接して中間転写ベルト４２の外周面を清掃する清掃ブレード５６が、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ロール４６の反対側に配置されている。また、中間転写ベルト４２を挟んで従動ロール５０の反対側には、中間転写ベルト４２上に転写されたトナー画像を、搬送されるシート部材Ｐに転写する二次転写ロール２２が設けられている。

以上により、中間転写ベルト４２上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像は、中間転写ベルト４２によって搬送される。搬送されるトナー画像は、従動ロール５０と二次転写ロール２２とに挟まれ、後述する供給搬送ユニット３０により搬送経路６０に沿って搬送されてきたシート部材Ｐに二次転写されるようになっている。

〔供給搬送ユニット〕
次に、シート部材Ｐを供給して搬送する供給搬送ユニット３０について説明する。

供給搬送ユニット３０は、装置本体１０Ａ内において露光装置１４の鉛直方向下方に配置され、複数のシート部材Ｐが積載される給紙部材６２を備えている。

さらに、供給搬送ユニット３０は、給紙部材６２に積載されたシート部材Ｐを搬送経路６０へ送り出す給紙ロール６４と、給紙ロール６４によって送り出されたシート部材Ｐを１枚ずつ分離する分離ロール６６と、シート部材Ｐの搬送タイミングを合わせる位置合せロール６８と、を備えている。そして、各ロールが、シート部材Ｐの搬送方向上流側から下流側に向けてこの順番で配置されている。

この構成により、給紙部材６２から供給されたシート部材Ｐは、回転する位置合せロール６８によって中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２とが接触する位置（二次転写位置）へ定められたタイミングで送り出されるようになっている。

さらに、供給搬送ユニット３０は、定着装置４４によって一方の面にトナー画像が定着されたシート部材Ｐを、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出させずに、他方の面にトナー画像を形成するために用いる両面搬送装置７０を備えている。

そして、この両面搬送装置７０は、排出ロール２８から位置合せロール６８に向けてシート部材Ｐの表裏を反転させるようにシート部材Ｐが搬送される両面搬送経路７２と、両面搬送経路７２に沿ってシート部材Ｐを搬送する搬送ロール７４及び搬送ロール７６とを備えている。
（全体構成の作用）
この構成により、以下のようにシート部材Ｐに画像が形成される。

先ず、画像処理部１２から露光装置１４に各色の階調データが順次出力さる。そして、この露光装置１４から階調データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、帯電部材３６によって帯電した像保持体３４の外周面を走査露光する（主走査方向に露光する）。これにより、像保持体３４の外周面には静電潜像が形成される。像保持体３４上に形成された静電潜像は、各色の現像器３８によって現像され、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像として可視化される。

さらに、一次転写ユニット１８の一次転写ロール５２によって、像保持体３４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）の各色のトナー画像が、周回する中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

周回する中間転写ベルト４２上に多重に転写された各色のトナー画像は、給紙部材６２から給紙ロール６４、分離ロール６６、位置合せロール６８によって搬送経路６０に沿って搬送されてきたシート部材Ｐに二次転写ロール２２によって二次転写される。

さらに、トナー画像が転写されたシート部材Ｐは、定着装置４４へと搬送される。そして、トナー画像が定着装置４４によってシート部材Ｐに定着される。トナー画像が定着されているシート部材Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。

一方、シート部材Ｐの両面に画像を形成させる場合は、定着装置４４によって一方の面（表面）にトナー画像が定着されたシート部材Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出されない。排出ロール２８を逆転させることで、シート部材Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、このシート部材Ｐは、搬送ロール７４、７６により両面搬送経路７２に沿って搬送される。

両面搬送経路７２に沿って搬送されるシート部材Ｐは、表裏が反転されて再度位置合せロール６８へと搬送される。今度は、シート部材Ｐの他方の面（裏面）にトナー画像が転写・定着された後、シート部材Ｐは、排出部２６に排出ロール２８によって排出される。
（要部構成）
次に、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに対して着脱させるための構成等について説明する。

図１１に示されるように、画像形成ユニット１６は、像保持体３４の回転軸方向（以下単に「保持体軸方向」と記載する場合がある）に延びている。そして、画像形成ユニット１６の長手方向の一端側（後述する装置手前側）には、画像形成ユニット１６内の廃トナーを外部に排出する円筒状のトナー排出路８０が保持体軸方向に延びて形成されている。なお、本実施形態では、保持体軸方向と装置奥行方向とは同一方向である。つまり、図中に示す矢印Ｄ方向は、保持体軸方向及び装置奥行方向を示す。

図１６、図１８には、画像形成装置１０の正面側に着脱可能とされたメンテナンスカバー及び後述する廃トナーボックス１２４が離脱された状態の画像形成装置１０の一部の正面図及び画像形成装置１０の斜視図が記載されている。

図１６、図１８に示されるように、装置本体１０Ａに装着された各色の画像形成ユニット１６は、水平方向に対して傾斜する方向に間隔をおいて配置されている。この状態で、トナー排出路８０は、装置本体１０Ａの手前側（以下単に「装置手前側」と記載することがある）に配置されている。

この画像形成ユニット１６を、保持体軸方向の装置手前側に引き出すことで、画像形成ユニット１６が装置本体１０Ａから離脱されるようになっている。一方、画像形成ユニット１６を、保持体軸方向の装置本体１０Ａの奥側（以下単に「装置奥側」と記載することがある）に押し込むことで、画像形成ユニット１６が装置本体１０Ａに装着されるようになっている。

〔案内面・摺動面〕
次に、装置本体１０Ａに形成され、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに着脱させる際に画像形成ユニット１６を案内する第一案内面８２及び第二案内面８４と、画像形成ユニット１６に形成され、各案内面と摺動する第一摺動面９４及び二摺動面９６について説明する。

［案内面］
図１（Ａ）には、画像形成ユニット１６が装置本体１０Ａに着脱される際に保持体軸方向に移動している状態の正面図が記載され、図１（Ｂ）には、画像形成ユニット１６が装置本体１０Ａに装着された状態の正面図が記載されている。

図１（Ａ）に示されるように、装置本体１０Ａには、保持体軸方向に延び、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに着脱させる際に画像形成ユニット１６を案内する第一案内面８２（図１３参照）及び第二案内面８４（図１５参照）が形成されている。この第一案内面８２は、保持体軸方向から見て画像形成ユニット１６の水平方向一方側（図１に示す左側）に配置され、第二案内面８４は、保持体軸方向から見て画像形成ユニット１６の水平方向他方側（図１に示す右側）に配置されている。つまり、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６の重心Ｇを通る鉛直線Ｍを間に挟んで、第一案内面８２と第二案内面８４とが配置されている。

さらに、保持体軸方向から見て、第一案内面８２と第二案内面８４とは、異なる傾斜角度（傾斜角度０度を含む）とされている。

また、第二案内面８４は、第一案内面８２に比べて、鉛直方向の上方に配置され、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６の重心Ｇを通る水平線Ｎを間に挟んで、第一案内面８２と第二案内面８４とが配置されている。

さらに、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６の図心Ｆを通る鉛直線Ｒに対して、画像形成ユニット１６の重心Ｇ側（図に示す右側）に像保持体３４の回転軸３４Ａ（像保持体３４の重心）が配置されている。

ここで、図心とは、対象物が均一の物体（密度が一定の物体）と仮定した場合の重心である。また、重心とは、対象物の各部にはたらく重力を１つにまとめたとき、そのまとめた力がはたらく位置である。

画像形成ユニット１６は、均一の物体ではないため、画像形成ユニット１６の図心と重心とはずれてしまう。なお、画像形成ユニット１６の重心は、現像剤が内部に充填されている状態で算出される。

また、図１（Ａ）、図１３に示されるように、第一案内面８２は、装置本体１０Ａに装着された画像形成ユニット１６を支持する枠部材８６において装置手前側と装置奥側とを掛け渡された底部８６Ｄから突出するように形成されている。

これに対して、図１（Ａ）、図１５に示されるように、第二案内面８４は、装置手前側から装置奥側に向けて延び、枠部材８６を補強するために板部材を折り曲げて形成された補強部材８８の一部に形成されている。具体的には、この補強部材８８には、画像形成ユニット１６側に折り曲げられたフランジ部９０が備えられ、このフランジ部９０の上面が第二案内面８４とされている。また、このフランジ部９０には、一部が切り欠かれた切欠部９０Ａが形成されており、この切欠部９０Ａでは、第二案内面８４も切り欠かれている。

［摺動面］
図１（Ａ）、図１２に示されるように、画像形成ユニット１６を、装置本体１０Ａから着脱される際に第一案内面８２と摺動する第一摺動面（被案内面）９４が、画像形成ユニット１６に形成されている。第一摺動面９４は、第一案内面８２に沿って保持体軸方向に延び、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６の重心Ｇに対して水平方向一方側に配置されている。

これに対して、図１（Ａ）、図９に示されるように、画像形成ユニット１６を、装置本体１０Ａから着脱される際に第二案内面８４と摺動する第二摺動面（被案内面）９６が、画像形成ユニット１６に形成されている。第二摺動面９６は、第二案内面８４に沿って保持体軸方向に延び、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６の重心Ｇに対して水平方向他方側に配置されている。

〔板ばね〕
次に、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに装着させる際に、装置本体１０Ａに押し込まれる画像形成ユニット１６を、保持体軸方向に対して交差する方向に移動させて装置本体１０Ａに対する装着位置へ向けて付勢する移動部材の一例としての板ばね１００、１０２について説明する。なお、装着位置とは、最終的に画像形成ユニット１６が装置本体１０Ａに装着される位置であって、図１（Ｂ）及び図４に示す位置である。

図４に示されるように、板ばね１００は、装置本体１０Ａにおける装置手前側に配置され、板ばね１０２は、装置奥側に配置されている。

図４、図１３に示されるように、板ばね１００は、装置本体１０Ａに装置奥側が片持ち状態で固定され、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態で画像形成ユニット１６と当たる屈曲部１００Ａと、屈曲部１００Ａに対して装置手前側に形成され、上方を向いた傾斜面１００Ｂとを備えている。この傾斜面１００Ｂは、装置手前側に向かうに従って鉛直方向下方となるように傾斜している。

これに対して、図４、図１２に示されるように、画像形成ユニット１６に備えられた装置手前側のカバー部材１０５には、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態で屈曲部１００Ａと接触するように下方を向いた接触面１０５Ａと、接触面１０５Ａに対して装置奥側に形成され、下方を向いた傾斜面１０５Ｂとを備えている。接触面１０５Ａは、保持体軸方向に延びて形成され、傾斜面１０５Ｂは、装置奥側に向かうに従って鉛直方向上方となるように傾斜している。

一方、図４、図１５に示されるように、板ばね１０２は、装置本体１０Ａに固定され、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態で画像形成ユニット１６と当たる屈曲部１０２Ａと、屈曲部１０２Ａに対して装置手前側に形成された傾斜面１０２Ｂとを備えている。この傾斜面１０２Ｂは、装置手前側に向かうに従って鉛直方向下方となるように傾斜している。

これに対して、図４、図１０に示されるように、画像形成ユニット１６には、像保持体３４を回転可能に支持する軸受部材１０４が装置奥側に備えられている。そして、この軸受部材１０４は、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態で屈曲部１０２Ａと接触する接触面１０４Ａと、接触面１０４Ａに対して装置奥側に形成された傾斜面１０４Ｂとを備えている。接触面１０４Ａは、保持体軸方向に延びて形成され、傾斜面１０４Ｂは、装置奥側に向かうに従って鉛直方向上方となるように傾斜している。

また、図１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、保持体軸方向から見て、板ばね１００及び板ばね１０２は、第二案内面８４に対して垂直方向に、画像形成ユニット１６を移動させて装着位置に向けて付勢するように配置されている。

さらに、板ばね１００及び板ばね１０２による付勢力は、画像形成ユニット１６の重心Ｇ近傍に作用するようになっている。

この構成において、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに装着する場合には、装置本体１０Ａに対して、画像形成ユニット１６を保持体軸方向の装置奥側に押し込む。そうすると、図２（Ａ）に示されるように、先ず、軸受部材１０４の端部１０４Ｄが板ばね１０２の傾斜面１０２Ｂに接触する。次に、図２（Ｂ）、図３（Ａ）に示されるように、軸受部材１０４の端部１０４Ｄ及び傾斜面１０４Ｂが板ばね１０２を押すことで板ばね１０２が下方に撓むと共に、板ばね１０２の付勢力により画像形成ユニット１６の装置奥側の部分が装着位置へ向けて移動する。

さらに、図３（Ｂ）に示されるように、軸受部材１０４の接触面１０４Ａが板ばね１０２の屈曲部１０２Ａに到達する。なお、傾斜面１０４Ｂが板ばね１０２と接触している状態では、板ばね１０２の付勢力により、画像形成ユニット１６には装置手前側に押し戻される力が作用するようになっている。

接触面１０４Ａが屈曲部１０２Ａに到達した後、カバー部材１０５の傾斜面１０５Ｂが板ばね１００と接触する。また、図３（Ｂ）、図４に示されるように、カバー部材１０５の傾斜面１０５Ｂが板ばね１００を押すことで板ばね１００が、下方に撓みと共に、板ばね１０２の付勢力により画像形成ユニット１６の装置手前側の部分が装着位置へ向けて移動する。さらに、カバー部材１０５の接触面１０５Ａが、板ばね１００の屈曲部１００Ａに到達するようになっている。なお、傾斜面１０５Ｂが板ばね１００と接触している状態では、板ばね１００の付勢力により、画像形成ユニット１６には装置手前側に押し戻される力が作用するようになっている。

〔位置決め構造〕
次に、装着位置へ画像形成ユニット１６を位置決めする位置決め構造について説明する。

図４に示されるように、画像形成ユニット１６を挟んで板ばね１００の反対側の枠部材８６には、板ばね１００側を向く位置決め面８６Ａ（図６参照）が、形成されている。

また、図４、図１１に示されるように、画像形成ユニット１６には、像保持体３４を回転可能に支持する軸受部材１０８が装置手前側に備えられている。そして、この軸受部材１０８には、画像形成ユニット１６が装着位置に移動して配置された状態で、位置決め面８６Ａと接触して装置手前側における画像形成ユニット１６の位置を決める接触面１０８Ａが形成されている。

一方、図４に示されるように、画像形成ユニット１６を挟んで板ばね１０２の反対側には、板ばね１０２を向く位置決め面１１０Ａが形成された位置決め部材１１０が、図示せぬフレーム部材に固定されている。

これに対して、図４、図１１に示されるように、軸受部材１０４には、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態で、位置決め面１１０Ａと接触して装置奥側における画像形成ユニット１６の上下方向の位置を決める接触面１０４Ｃが形成されている。

また、図２（Ａ）に示されるように、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに装着しようとして装置奥側に押し込んだ際に、軸受部材１０４と板ばね１０２が接触した状態では、位置決め部材１１０と軸受部材１０４とが保持体軸方向で重なる（ラップする）ようになっている。

〔規制部〕
次に、装着位置に配置された画像形成ユニット１６が保持体軸方向に移動してしまうのを規制する規制部材の一例としての規制部１０８Ｂについて説明する。

図６、図１１に示されるように、軸受部材１０８において接触面１０８Ａの装置手前側には、接触面１０８Ａから突出する規制部１０８Ｂが形成されている。

これに対して、図６に示されるように、枠部材８６における位置決め面８６Ａの装置手前側には、装着位置に配置された画像形成ユニット１６の規制部１０８Ｂが入り込むことで画像形成ユニット１６の保持体軸方向の移動が規制される凹部８６Ｂが形成されている。

さらに、枠部材８６における凹部８６Ｂの装置手前側には、画像形成ユニット１６の装置本体１０Ａへの装着時に、規制部１０８Ｂと接触する傾斜面８６Ｃが形成されている。

〔回転制限構造〕
次に、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに着脱させる際に、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６が回転するのを制限する回転制限構造について説明する。

図１（Ａ）、図１１に示されるように、画像形成ユニット１６において、第一摺動面９４に対して鉛直方向上方には、鉛直方向上方を向いて保持体軸方向に延びる制限面１１２が形成されている。また、この制限面１１２は、保持体軸方向から見て画像形成ユニット１６に対して水平方向一方側（図１に示す左側）に配置されている。さらに、画像形成ユニット１６における制限面１１２の装置手前側には、制限面１１２に対して凹んだ凹部１１４が形成されている。

これに対して、図１（Ａ）、図１３に示されるように、枠部材８６には、保持体軸方向に移動される画像形成ユニット１６の制限面１１２と当たって、画像形成ユニット１６が、保持体軸方向から見て時計方向の回転するのを制限する制限部１１６が形成されている。

そして、図７（Ａ）（Ｂ）、図１４に示されるように、画像形成ユニット１６が移動される状態では、制限面１１２と制限部１１６とが対向するようになっている（図７（Ａ）参照）。また、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態では、凹部１１４と制限部１１６とが対向し、制限部１１６は、保持体軸方向において、制限面１１２と離間するようになっている（図７（Ｂ）、図１４参照）。

一方、図１（Ａ）、図１５に示されるように、補強部材８８のフランジ部９０において第二案内面８４とは反対側には、鉛直方向下方を向いて保持体軸方向に延びる制限面１１８が形成されている。また、フランジ部９０の切欠部９０Ａでは、制限面１１８も切り欠かれている。

これに対して、図１（Ａ）、図９に示されるように、画像形成ユニット１６には、画像形成ユニット１６が着脱されるために保持体軸方向に移動する際に、制限面１１８と対向し、保持体軸方向から見て反時計方向の回転するのを制限する制限部１２０が形成されている。この制限部１２０は、画像形成ユニット１６において、保持体軸方向の一部に形成されている。

そして、図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように、画像形成ユニット１６が移動される状態では、制限面１１８と制限部１２０とが対向するようになっている（図８（Ａ）参照）。また、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態では、切欠部９０Ａに制限部１２０が到達し、保持体軸方向において、制限部１２０は、制限面１１８と離間するようになっている（図８（Ｂ）参照）。

〔廃トナーボックス〕
次に、画像形成ユニット１６の内部からトナー排出路８０を通って排出される廃トナーを回収する廃トナーボックス１２４について説明する。

廃トナーボックス１２４は、装置本体１０Ａに対して着脱自在とされている。図１７に示されるように、空洞化された内部に回収されたトナーが溜められる廃トナーボックス１２４には、装置本体１０Ａに装着された状態（図１９参照）で、画像形成ユニット１６と対向する側壁１２４Ａが備えられている。

そして、この側壁１２４Ａには、各色の画像形成ユニット１６に備えられたトナー排出路８０（図１８参照）が挿入される円状の回収孔１２６が４個形成されている。この４個の回収孔１２６は、画像形成ユニット１６と同様に傾斜する方向に一定間隔を空けて配置されている。また、側壁１２４Ａにおいて、夫々の回収孔１２６の斜め下方には、凹部１２８が夫々形成されている。

これに対して、図５に示されるように、装置本体１０Ａに装着された廃トナーボックス１２４の凹部１２８に挿入される凸部１３０が、画像形成ユニット１６０のカバー部材１０５に形成されている。

凸部１３０が凹部１２８に挿入された状態で、外力により画像形成ユニット１６が保持体軸方向に対して交差する方向に移動しようとすると、凸部１３０が凹部１２８を構成する壁面に当たって画像形成ユニット１６の移動が規制されるようになっている。これにより、規制部１０８Ｂが凹部８６Ｂから抜け出ないようになっている。
（要部構成の作用）
次に、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに対して装着又は離脱させる場合の各部材の作用等ついて説明する。

先ず、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに装着させる場合について説明する。図１（Ａ）に示されるように、装置本体１０Ａの第一案内面８２及び第二案内面８４に、画像形成ユニット１６の第一摺動面９４及び第二摺動面９６を摺動させながら画像形成ユニット１６を保持体軸方向の装置奥側に押し込む。

この画像形成ユニット１６が押し込まれる過程では、装置本体１０Ａの制限部１１６は、画像形成ユニット１６の制限面１１２と対向し、画像形成ユニット１６の制限部１２０は、装置本体１０Ａの制限面１１８と対向している。

図２（Ａ）に示されるように、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに押し込むと、軸受部材１０４の端部１０４Ｄが板ばね１０２の傾斜面１０２Ｂと接触する。この状態で、位置決め部材１１０と軸受部材１０４とが保持体軸方向で重なっている（ラップしている）。

次に、図２（Ｂ）、図３（Ａ）に示されるように、軸受部材１０４の端部１０４Ｄ及び傾斜面１０４Ｂが板ばね１０２を押すことで板ばね１０２が鉛直方向下方に撓むと共に、板ばね１０２の付勢力により画像形成ユニット１６の装置奥側の部分が装着位置へ向けて移動する。なお、傾斜面１０４Ｂが板ばね１０２と接触している状態では、板ばね１０２の付勢力により、画像形成ユニット１６には装置手前側に押し戻される力が作用する。

さらに、図３（Ｂ）に示されるように、軸受部材１０４の接触面１０４Ａが板ばね１０２の屈曲部１０２Ａに到達する。接触面１０４Ａが屈曲部１０２Ａに到達した状態では、板ばね１０２の付勢力により、接触面１０４Ｃは、位置決め部材１１０の位置決め面１１０Ａと接触し、接触面１０４Ｃは、位置決め面１１０Ａに向けて付勢される。

接触面１０４Ａが屈曲部１０２Ａに到達した後、カバー部材１０５の傾斜面１０５Ｂが板ばね１００と接触する。そして、図３（Ｂ）、図４に示されるように、カバー部材１０５の傾斜面１０５Ｂが板ばね１００を押すことで板ばね１００が、鉛直方向下方に撓みと共に、板ばね１００の付勢力により画像形成ユニット１６の装置手前側の部分が装着位置へ向けて移動する。なお、傾斜面１０５Ｂが板ばね１００と接触している状態では、板ばね１００の付勢力により、画像形成ユニット１６には装置手前側に押し戻される力が作用する。

そして、カバー部材１０５の接触面１０５Ａが、板ばね１００の屈曲部１００Ａに到達した後、図６に示されるように、軸受部材１０８の規制部１０８Ｂが、枠部材８６の傾斜面８６Ｃに接触しながら装置奥側に移動して凹部８６Ｂに入り込む。そして、板ばね１００の付勢力により、軸受部材１０８の接触面１０８Ａが、枠部材８６の位置決め面８６Ａに接触し、接触面１０８Ａは、位置決め面８６Ａに向けて付勢される。以上により、画像形成ユニット１６は、装着位置に配置される。

この状態では、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）に示されるように、制限部１１６は、保持体軸方向で制限面１１２と離間し、制限部１２０は、保持体軸方向で制限面１１８と離間する。

また、図１（Ｂ）に示されるように、板ばね１００、１０２の付勢力により、画像形成ユニット１６が装着位置へ移動することで、第一摺動面９４は、第一案内面８２から離間し、第二摺動面９６は、第二案内面８４から離間する。

次に、図１９に示されるように、廃トナーボックス１２４を、装置手前側から保持体軸方向に移動させて装置本体１０Ａに装着する。図５に示されるように、廃トナーボックス１２４が装置本体１０Ａに装着されると、廃トナーボックス１２４の凹部１２８にカバー部材１０５の凸部１３０が挿入される。これにより、画像形成ユニット１６の保持体軸方向に対して交差する方向の移動が規制される。

次に、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａから離脱させる場合について説明する。先ず、図１８、図１９に示されるように、図示せぬメンテナンスカバーを開け、廃トナーボックス１２４を装置本体１０Ａから離脱させる。

次に、画像形成ユニット１６の装置手前側の部分を鉛直方向下方に移動させ、規制部１０８Ｂを凹部８６Ｂから抜き出す（図６参照）。

後の手順は、装着した際とは逆の手順であって、画像形成ユニット１６を装置手前側に引き出すことで、画像形成ユニット１６が装置本体１０Ａから離脱される。

以上説明したように、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに着脱させる際には、装置本体１０Ａの第一案内面８２及び第二案内面８４に、画像形成ユニット１６の第一摺動面９４及び第二摺動面９６を摺動させる。

ここで、保持体軸方向から見て、第一案内面８２と第二案内面８４とは、画像形成ユニット１６の重心Ｇを通る鉛直線Ｍを間に挟むように配置され、さらに、第一案内面８２と第二案内面８４とは、異なる傾斜角度とされている。これにより、夫々の案内面８２、８４に夫々の摺動面９４、９６が沿うため、第一案内面８２と第二案内面８４とが同一の傾斜角度である場合と比して、着脱時の画像形成ユニット１６の姿勢が安定する。

また、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６の重心Ｇを通る水平線Ｎを間に挟んで、第一案内面８２と第二案内面８４とが配置されている。これにより、両方の案内面が、水平線Ｎに対して同じ側に配置されている場合と比して、着脱時の画像形成ユニット１６の姿勢が安定する。

また、保持体軸方向から見て、板ばね１００及び板ばね１０２は、第二案内面８４に対して垂直方向に、画像形成ユニット１６を移動させて付勢する。これにより、画像形成ユニット１６の移動方向が第二案内面８４に対して傾斜している場合と比して、第二案内面８４の案内幅が狭くなる。

また、板ばね１００及び板ばね１０２の付勢力は、画像形成ユニット１６の重心Ｇの近傍に作用する。これにより、板ばね１００及び板ばね１０２の付勢力による画像形成ユニット１６の移動姿勢が安定する。

また、画像形成ユニット１６を装置奥側に押し込んだ際に、軸受部材１０４と板ばね１０２が接触した状態では、位置決め部材１１０と軸受部材１０４とが保持体軸方向で重なっている（ラップしている）。これにより、板ばね１０２の付勢力により位置決め部材１１０に向けて移動する軸受部材１０４が、位置決め部材１１０の位置決め面１１０Ａに確実に接触する。

また、軸受部材１０４の傾斜面１０４Ｂが板ばね１０２と接触している状態では、板ばね１０２の付勢力により、画像形成ユニット１６には装置手前側に押し戻される力が作用する。同様に、カバー部材１０５の傾斜面１０５Ｂが板ばね１００と接触している状態では、板ばね１００の付勢力により、画像形成ユニット１６には装置手前側に押し戻される力が作用する。これにより、画像形成ユニット１６が装着位置に到達する前に、画像形成ユニット１６を押し込む力が解除されると、画像形成ユニット１６が装置手前側に押し戻される。これにより、画像形成ユニット１６が装着位置へ到達していないことが、作業者に報知される（半ラッチ防止）。なお、板ばね１０２のみでも半ラッチ防止に効果がある。

また、装置奥側の接触面１０４Ａが板ばね１０２の屈曲部１０２Ａに到達した後、装置手前側のカバー部材１０５が板ばね１００と接触する。つまり、板ばね１０２によって画像形成ユニット１６を装置手前側に押し戻す力と、板ばね１００によって画像形成ユニット１６を装置手前側に押し戻す力とが同時に生じることがない。このため、画像形成ユニット１６を装置本体１０Ａに押し込む力が軽減される。

また、画像形成ユニット１６が装着位置へ配置された状態では、移動中の画像形成ユニット１６の回転を制限する制限部１２０は制限面１１８と保持体軸方向で離間し、制限部１１６は制限面１１２と保持体軸方向で離間する。これにより、制限部１１６、１２０に阻害される（邪魔される）ことなく画像形成ユニット１６が装着位置へ配置される。

また、画像形成ユニット１６が装着位置に配置された状態では、規制部１０８Ｂが凹部８６Ｂに入り込む。このため、装着位置に配置された画像形成ユニット１６が保持体軸方向に移動してしまうのが抑制される。

また、廃トナーボックス１２４が、装置本体１０Ａに装着された状態では、外力により画像形成ユニット１６が保持体軸方向に対して交差する方向に移動しようとすると、凸部１３０が凹部１２８を構成する壁面に当たる。これにより、画像形成ユニット１６の移動が規制されることで規制部１０８Ｂが凹部８６Ｂから抜け出るのが抑制される。

また、保持体軸方向から見て、画像形成ユニット１６の図心Ｆを通る鉛直線Ｒに対して、画像形成ユニット１６の重心Ｇが配置される側に像保持体３４の回転軸３４Ａが配置されている。

ここで、画像形成ユニット１６の着脱時に重心Ｇ側の第二案内面８４に負荷される荷重が、第一案内面８２に負荷される荷重より大きくなる。つまり、保持体軸方向から見て、第二案内面８４側に配置される部材の姿勢が安定する。すなわち、図心Ｆを通る鉛直線Ｒに対して、重心Ｇと同じ側に配置される部材の姿勢が安定する。一方、像保持体３４は、他の部材に比して装置本体１０Ａに対して高い位置精度が求められる。前述したように、図心Ｆを通る鉛直線Ｒに対して、重心Ｇが配置される側に像保持体３４の回転軸３４Ａが配置されている。このため、装着時の像保持体３４の姿勢が安定することで、装置本体１０Ａに装着された状態の像保持体３４の位置精度が高くなる。特に、画像形成ユニット１６が、像保持体を支持するハウジングと現像器を支持するハウジングとを備え、これらが相対移動可能とされている構成においては、この作用が顕著に現れる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、保持体軸方向から見て、板ばね１００、１０２が、第二案内面８４に対して垂直方向に画像形成ユニット１６を移動させて付勢したが、第一案内面８２に対して垂直方向であってもよい。

１０ 画像形成装置
１０Ａ 装置本体
１６ 画像形成ユニット
３４ 像保持体
８２ 第一案内面
８４ 第二案内面
９４ 第一摺動面
９６ 第二摺動面
１００ 板ばね（移動部材の一例）
１０２ 板ばね（移動部材の一例）
１０８Ｂ 規制部（規制部材の一例）
１１２ 制限面
１１６ 制限部
１１８ 制限面
１２０ 制限部
Ｇ 重心
Ｆ 図心

Claims (5)

1. 回転しながら表面にトナー画像が形成される像保持体を備え、前記像保持体の回転軸方向に移動させることで、装置本体に対して着脱可能とされる画像形成ユニットと、
   前記装置本体に形成され、前記回転軸方向に延び、前記回転軸方向から見て前記画像形成ユニットに対して水平方向一方側に配置され、前記画像形成ユニットを前記装置本体に着脱させる際に前記画像形成ユニットを案内する第一案内面と、
   前記装置本体に形成され、前記回転軸方向に延び、前記回転軸方向から見て前記画像形成ユニットに対して水平方向他方側に配置され、前記回転軸方向から見て前記第一案内面とは異なる傾斜角度とされ、前記画像形成ユニットを前記装置本体に着脱させる際に前記画像形成ユニットを案内する第二案内面と、
   前記画像形成ユニットに形成され、前記画像形成ユニットを前記回転軸方向に移動させて前記装置本体から着脱される際に前記第一案内面と摺動する第一摺動面と、
   前記画像形成ユニットに形成され、前記画像形成ユニットを前記回転軸方向に移動させて前記装置本体から着脱される際に前記第二案内面と摺動する第二摺動面と、
   を備え、
   前記回転軸方向から見て、前記画像形成ユニットの図心を通る鉛直方向に延びる直線に対して、前記画像形成ユニットの重心側に前記像保持体の回転軸が配置されている画像形成装置。
2. 前記回転軸方向から見て、前記画像形成ユニットの重心に対して、前記第一案内面及び前記第二案内面の一方が鉛直方向の上方に配置され、他方が鉛直方向の下方に配置される請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回転軸方向に移動させて前記装置本体に装着されるのに伴って前記画像形成ユニットを前記回転軸方向に対して交差する方向に向けて移動させて前記画像形成ユニットを前記装置本体に対する装着位置へ配置させる移動部材を備え、
   前記回転軸方向から見て、前記移動部材は、前記第一案内面又は前記第二案内面に対して垂直方向に前記画像形成ユニットを移動させ、前記垂直方向に向けて前記画像形成ユニットを付勢することで前記画像形成ユニットを前記装着位置へ配置させる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記移動部材によって前記装着位置に配置された前記画像形成ユニットの前記回転軸方向における離脱側への移動を規制する規制部材を備える請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成ユニット及び前記装置本体の一方には、前記画像形成ユニット及び前記装置本体の他方に設けられた制限面と当って、前記第一案内面及び前記第二案内面によって案内される前記画像形成ユニットが、前記回転軸方向から見て回転するのを制限する制限部が形成され、
   前記第一案内面及び前記第二案内面によって案内される前記画像形成ユニットが前記装着位置に配置された状態では、前記制限部は、前記回転軸方向において、前記制限面と離間する請求項３又は４に記載の画像形成装置。

Images