1.プリンタの概略
画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、電子写真方式のモノクロプリンタである。プリンタ1は、装置本体2と、プロセスカートリッジ3と、スキャナユニット4と、定着ユニット5とを備えている。
装置本体2は、略ボックス形状を有している。装置本体2は、本体開口6と、フロントカバー7と、給紙トレイ8と、排紙トレイ9とを有している。
本体開口6は、装置本体2の一端部に配置されている。本体開口6は、プロセスカートリッジ3の通過を許容するように、装置本体2の内外を連通している。
フロントカバー7は、装置本体2の一端部に配置されている。フロントカバー7は、略平板形状を有している。フロントカバー7は、上下方向に延び、その下端部を支点として装置本体2の一端部に揺動可能に支持されている。フロントカバー7は、本体開口6を開閉可能である。
なお、以下の説明では、フロントカバー7が配置される方を、プリンタ1の前方とし、その反対を、プリンタ1の後方とする。また、プリンタ1を前方から見たときを基準として左右を規定する。具体的には、各図に示す方向矢印を基準とする。さらに、後述するドラムカートリッジ11に関しても、装置本体2に対する装着状態を基準として前後左右上下を規定する。また、左右方向が直交方向の一例であり、右方が、直交方向の一方の一例であり、左方が、直交方向の他方の一例である。
給紙トレイ8は、装置本体2の底部に配置されている。給紙トレイ8は、上方に向かって開放される略ボックス形状を有しており、用紙Pを収容可能である。
排紙トレイ9は、装置本体2の上面の前後方向略中央に配置されている。排紙トレイ9は、用紙Pが載置されるように、装置本体2の上面から下方へ凹んでいる。
プロセスカートリッジ3は、本体開口6を介して装置本体2に対して着脱可能であり、装置本体2に装着された状態で、装置本体2の側面視略中央に配置されている。プロセスカートリッジ3は、感光体カートリッジの一例としてのドラムカートリッジ11と、現像カートリッジ12とを備えている。つまり、ドラムカートリッジ11は、プロセスカートリッジ3が装置本体2に着脱可能であることから、装置本体2に対して着脱可能である。
ドラムカートリッジ11は、感光体の一例としての感光ドラム14と、転写ローラ15と、スコロトロン型帯電器16とを備えている。
感光ドラム14は、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、ドラムカートリッジ11の後方部分に回転可能に支持されている。転写ローラ15は、左右方向に延びる略円柱形状を有しており、感光ドラム14に対して下方に配置されている。転写ローラ15の上端部は、感光ドラム14の下端部と接触している。スコロトロン型帯電器16は、感光ドラム14に対して上方に間隔を空けて配置されている。
現像カートリッジ12は、ドラムカートリッジ11に着脱可能であって、ドラムカートリッジ11に装着された状態において、感光ドラム14の前方に配置される。現像カートリッジ12は、現像ローラ19と、供給ローラ20と、層厚規制ブレード21と、トナー収容部22とを備えている。
現像ローラ19は、現像カートリッジ12の後端部に回転可能に支持されている。現像ローラ19は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。現像ローラ19の後端部は、感光ドラム14の前端部に接触している。
供給ローラ20は、現像ローラ19の前下方に配置されている。供給ローラ20は、左右方向に延びる略円柱形状を有し、現像カートリッジ12に回転可能に支持されている。供給ローラ20は、現像ローラ19の前下端部に接触している。
層厚規制ブレード21は、現像ローラ19の前上方に配置されている。層厚規制ブレード21は、現像ローラ19の前端部に接触している。
トナー収容部22は、供給ローラ20および層厚規制ブレード21の前方に配置されている。トナー収容部22は、トナーを収容するように構成されている。
スキャナユニット4は、プロセスカートリッジ3の上方に配置されている。スキャナユニット4は、感光ドラム14に向けて画像データに基づくレーザービームを出射するように構成されている。
定着ユニット5は、プロセスカートリッジ3の後方に配置されている。定着ユニット5は、加熱ローラ26と、加圧ローラ27とを備えている。加圧ローラ27は、加熱ローラ26の下方に配置され、加圧ローラ27の上端部は、加熱ローラ26の下端部に圧接されている。
プリンタ1は、図示しない制御部の制御により、画像形成動作を開始する。プリンタ1が画像形成動作を開始すると、スコロトロン型帯電器16は、感光ドラム14の表面を一様に帯電する。スキャナユニット4は、感光ドラム14の表面を露光する。これにより、画像データに基づく静電潜像が、感光ドラム14の表面に形成され、担持される。
供給ローラ20は、トナー収容部22内のトナーを現像ローラ19に供給する。このとき、トナーは、現像ローラ19と供給ローラ20との間で正極性に摩擦帯電され、現像ローラ19に担持される。層厚規制ブレード21は、現像ローラ19に担持されたトナーの層厚を一定厚さに規制する。
そして、現像ローラ19に担持されたトナーは、感光ドラム14表面の静電潜像に供給される。これにより、トナー像が、感光ドラム14の表面に担持される。
用紙Pは、給紙トレイ8から、各種ローラの回転により、所定のタイミングで1枚ずつ、感光ドラム14と転写ローラ15との間に給紙される。
感光ドラム14表面のトナー像は、用紙Pが感光ドラム14と転写ローラ15との間を通過するときに、用紙Pに転写される。
その後、用紙Pは、後述する搬送ガイド部89にガイドされて、加熱ローラ26と加圧ローラ27との間に到達する。そして、用紙Pは、加熱ローラ26と加圧ローラ27との間を通過するときに加熱および加圧される。これにより、用紙P上のトナー像は、用紙Pに熱定着される。その後、用紙Pは、排紙トレイ9に排紙される。
3.ドラムカートリッジの詳細
ドラムカートリッジ11は、図2〜図4に示すように、上記の感光ドラム14、転写ローラ15およびスコロトロン型帯電器16に加え、カートリッジフレームの一例としてのドラムフレーム13と、クリーニングユニット50と、導光部材の一例としてのライトガイド18とを備えている。
(1)ドラムフレーム
ドラムフレーム13は、図2に示すように、平面視略矩形の有底枠形状を有しており、図2〜図4に示すように、1対のドラム側壁30と、ドラム前壁31と、ドラム底壁32と、転写収容部33と、帯電収容部34と、クリーナー収容部35と、第1係合部および1対の壁部の一例としての1対のリブ38とを備えている。
1対のドラム側壁30は、図2に示すように、ドラムフレーム13の左右両端部であって、左右方向に互いに間隔を空けて向かい合っている。1対のドラム側壁30のそれぞれは、前後方向に延びる側面視略矩形の板状を有している。
ドラム前壁31は、ドラムフレーム13の前端部であって、1対のドラム側壁30の前端部間に架設されている。ドラム底壁32は、図4に示すように、ドラムフレーム13の下端部であって、1対のドラム側壁30の前方部分の下端部間に架設されている。ドラム底壁32の前端部は、ドラム前壁31の下端部に接続されている。
転写収容部33は、ドラム底壁32に対して後方に間隔を空けて配置されている。転写収容部33は、上方に向かって開放される側面視略U字状を有しており、左右方向に延びている。転写収容部33の左右両端部は、1対のドラム側壁30の後方部分の下端部に接続されている。
帯電収容部34は、転写収容部33の上方に間隔を空けて配置されている。帯電収容部34は、下方に向かって開放される側面視略U字状を有しており、左右方向に延びている。帯電収容部34の左右両端部は、1対のドラム側壁30の後方部分の上端部に接続されている。
クリーナー収容部35は、ドラムフレーム13の後端部であって、帯電収容部34の後下方に隣接配置されている。クリーナー収容部35は、前方に向かって開放される側面視略U字状を有しており、左右方向に延びている。クリーナー収容部35の左右両端部は、1対のドラム側壁30の後端部に接続されている。
また、クリーナー収容部35は、図3および図4に示すように、収容部底壁36を有している。収容部底壁36は、クリーナー収容部35の下端部であって、左右方向に延びる略板状を有している。詳しくは、収容部底壁36は、平板部36Aと、傾斜部36Bとを一体に有している。
平板部36Aは、図4に示すように、収容部底壁36における右端部以外の部分であって、前後方向に沿って延びている。
傾斜部36Bは、図3に示すように、収容部底壁36における右端部であって、前下方および後上方を結ぶ方向に延びている。また、傾斜部36Bは、開口部37を有している。
開口部37は、傾斜部36Bの略中央に配置されている。開口部37は、後下方から見て略矩形状を有しており、傾斜部36Bを前上方および後下方を結ぶ方向に貫通している。
1対のリブ38は、ドラムフレーム13の後下端部における右端部に配置されている。つまり、1対のリブ38は、図7A〜図7Cに示すように、装置本体2に対するドラムカートリッジ11の装着方向Yの下流部分に配置されている。
1対のリブ38は、図3に示すように、開口部37を挟むように、左右方向に互いに間隔を空けて配置されている。1対のリブ38のそれぞれは、図7Aに示すように、側面視略矩形の板状を有している。1対のリブ38のうち右方のリブ38は、右方のドラム側壁30に一体であって、右方のドラム側壁30の後下端部から連続して、後下方に向かって突出している。
また、1対のリブ38のうち左方のリブ38は、図7Cに示すように、右方のリブ38に対して、左方に間隔を空けて配置されている。左方のリブ38は、傾斜部36Bと一体であって、傾斜部36Bの下面における左端部から、後下方に向かって突出している。
1対のリブ38のそれぞれは、第1傾斜部の一例としての傾斜面39を有している。傾斜面39は、リブ38の後下端部における左右方向内方部分に配置されており、リブ38の後下端縁から、前上方に向かうにつれて左右方向の内方に向かうように傾斜している。
(2)感光ドラム、転写ローラおよびスコロトロン型帯電器
また、ドラムフレーム13は、図4に示すように、1対のドラム側壁30の間において、感光ドラム14、転写ローラ15、スコロトロン型帯電器16およびクリーニングユニット50を支持している。
感光ドラム14は、クリーナー収容部35の前方において、転写収容部33と帯電収容部34との間に配置されている。感光ドラム14は、左右方向に延びる略円筒状の金属からなる素管と、素管の周面を被覆する感光層とを有している。
転写ローラ15は、転写収容部33内に収容されている。転写ローラ15は、その左右両端部が1対のドラム側壁30に回転可能に支持されることによって、ドラムフレーム13に支持されている。スコロトロン型帯電器16は、帯電収容部34内において、帯電収容部34に支持されている。
(3)クリーニングユニット
クリーニングユニット50は、クリーナー収容部35内に収容されており、感光ドラム14の後方に配置されている。
クリーニングユニット50は、クリーニングフレーム51と、クリーニングローラ17と、回収ローラ52と、スポンジスクレーパ54とを備えている。
クリーニングフレーム51は、不透明であり、かつ、光を反射する色を有する樹脂、具体的には、白色樹脂からなる。クリーニングフレーム51は、フレーム本体55と、ライトガイド支持部56とを一体に有している。
フレーム本体55は、前方に向かって開放される略ボックス形状を有している。
ライトガイド支持部56は、フレーム本体55の底壁55Aに対して前方に隣接配置されている。ライトガイド支持部56は、側面視において、感光ドラム14に向かって開放される略U字状を有している。そして、ライトガイド支持部56の後壁における上下方向の略中央部分は、フレーム本体55の底壁55Aの前端部に接続されている。なお、図示しないが、ライトガイド支持部56の左端部は閉鎖されており、ライトガイド支持部56の右端部は開放されている。
クリーニングローラ17は、感光ドラム14の周面に付着する付着物を除去するように構成され、ライトガイド支持部56の上方において、その後方部分がフレーム本体55内に臨み、その前方部分がフレーム本体55から露出するように配置されている。これによって、クリーニングローラ17は、感光ドラム14の後方に配置されている。
クリーニングローラ17は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。そして、クリーニングローラ17は、その左右両端部が、フレーム本体55の左右両側壁に回転可能に支持されることによって、クリーニングフレーム51に支持されている。クリーニングローラ17の前下端部は、感光ドラム14の後上端部に接触している。
回収ローラ52は、フレーム本体55内において、クリーニングローラ17の後上方に配置されている。回収ローラ52は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。そして、回収ローラ52は、その左右両端部が、フレーム本体55の左右両側壁に回転可能に支持されることによって、クリーニングフレーム51に支持されている。回収ローラ52の前下端部は、クリーニングローラ17の後上端部と接触している。
スポンジスクレーパ54は、フレーム本体55内において、フレーム本体55の上壁と回収ローラ52との間に挟まれている。そして、スポンジスクレーパ54は、フレーム本体55の上壁の下面に固定されており、スポンジスクレーパ54の下面は、回収ローラ52の上方部分と接触している。
このようなクリーニングユニット50は、上記の画像形成動作において、後述する除電動作の後、感光ドラム14上に付着している紙粉などの付着物を回収する。そこで、クリーニングユニット50のクリーニング動作について説明する。
クリーニングユニット50のクリーニング動作では、クリーニングローラ17は、装置本体2が備える図示しない本体電極からバイアスが印加され、感光ドラム14の表面電位よりも高い正極性に帯電される。また、回収ローラ52は、図示しない本体電極からバイアスが印加され、クリーニングローラ17よりも高い正極性に帯電される。
そして、クリーニングローラ17は、感光ドラム14上に付着している紙粉を、感光ドラム14から回収する。その後、回収ローラ52は、クリーニングローラ17に回収された紙粉を、クリーニングローラ17から回収する。次いで、スポンジスクレーパ54が、回収ローラ52上の紙粉を掻き落とす。これによって、紙粉が、フレーム本体55内に貯留される。
(4)ライトガイド
ライトガイド18は、感光ドラム14を除電するための光を、後述する光源90から感光ドラム14の表面に導くように構成されている。ライトガイド18は、クリーニングフレーム51のライトガイド支持部56に支持されており、クリーニングフレーム51を介して、クリーナー収容部35に支持されている。
ライトガイド18は、例えば、無色透明のアクリル樹脂からなる。ライトガイド18は、図5Bに示すように、略L字の棒状を有しており、第1部分70と、第2部分71と、第3部分の一例としての光路変換面72とを有している。
第1部分70は、ライトガイド18の右端部であって、図7Cに示すように、前上方および後下方を結ぶ方向に延びる略円柱形状を有している。つまり、第1部分70は、左右方向と直交する方向に延びている。また、第1部分70は、入射面70Aを有している。
入射面70Aは、第1部分70の後下方の端面であって、図5Bに示すように、前上方および後下方を結ぶ方向と直交する平坦面である。
第2部分71は、左右方向に延びる略棒状を有している。第2部分71の左右方向の寸法は、ライトガイド支持部56の左右方向の寸法よりも大きく、第2部分71の上下方向の寸法は、ライトガイド支持部56の上下方向の内寸と略同じである。また、第2部分71の右端部は、第1部分70の前上端部に接続されている。
また、第2部分71は、図4に示すように、側面視略矩形状を有しており、具体的には、円弧面75と、上面76と、下面77と、背面78とを有している。
円弧面75は、第2部分71の前面であって、前方に向かって膨出する側面視略半円弧形状の曲面である。上面76は、第2部分71の上面であって、円弧面75の上端部から連続して、後方に向かって延びる平坦面である。下面77は、第2部分71の下面であって、円弧面75の下端部から連続して、後方に向かって延びる平坦面である。
背面78は、第2部分71の後面であって、上面76および下面77の後端部間を上下方向に沿って連結する平坦面である。背面78は、図5Aに示すように、粗面部79を有している。
粗面部79は、背面78の上下方向略中央部分に配置されている。粗面部79は、背面78から前方に向かって窪んでおり、その窪んだ部分に微小な凹凸を有する粗面(梨地面)として構成されている。このような粗面部79は、例えば、シボ加工(エッチング加工)などにより形成される。なお、図5Aでは、粗面部79を、周囲の背面78から区別するため、粗面部79にハッチングが付されている。
また、粗面部79は、左右方向に延びており、その左右方向の寸法は、背面78の左右方向の寸法に対して、例えば、略9/10である。粗面部79は、詳しくは、最小幅部分83と、漸増部分84と、最大幅部分85と、漸減部分86とを有している。
最小幅部分83は、粗面部79の右方部分であって、粗面部79の右端縁から左方に向かって、粗面部79の左右方向の略中央部分まで延びている。つまり、最小幅部分83の左右方向の寸法は、粗面部79の左右方向の寸法に対して、略1/2である。最小幅部分83の上下方向の寸法は、背面78の上下方向の寸法に対して、例えば、略1/3であり、最小幅部分83の左右方向の全体にわたって一定である。なお、最小幅部分83の右端縁、つまり粗面部79の右端縁は、第2部分71の右端部に対して、左方に間隔を空けて配置されている。
漸増部分84は、最小幅部分83の左方に隣接配置されており、最小幅部分83の左端部から連続して、左方に向かって延びている。漸増部分84は、左方に向かうにつれて、上下方向の寸法が大きくなるように広がっている。漸増部分84の左右方向の寸法は、背面78の左右方向の寸法に対して、略1/7である。
最大幅部分85は、漸増部分84の左方に隣接配置されており、漸増部分84の左端部から連続して、左方に向かって延びている。最大幅部分85の左右方向の寸法は、背面78の左右方向の寸法に対して、略1/4である。最大幅部分85の上下方向の寸法は、背面78の上下方向の寸法に対して、例えば、略9/10であり、最大幅部分85の左右方向の全体にわたって一定である。
漸減部分86は、粗面部79の左端部であって、最大幅部分85の左方に隣接配置されている。漸減部分86は、最大幅部分85の左端部から連続して、左方に向かって延びており、左方に向かうにつれて上下方向の寸法が小さくなるように狭まっている。漸減部分86の左右方向の寸法は、粗面部79の左右方向の寸法に対して、略1/10である。なお、漸減部分86の左端縁、つまり粗面部79の左端縁は、第2部分71の左端面に対して、右方に間隔を空けて配置されている。
光路変換面72は、図5Bに示すように、第1部分70と第2部分71との接続部分に配置されており、第1部分70と第2部分71との接続部分における右端部が、左右方向に対して、略45°傾斜するように切り欠かれている。つまり、光路変換面72は、第1部分70と第2部分71との間に配置されており、左右方向に対して略45°傾斜する傾斜面である。光路変換面72は、前上方および後下方を結ぶ方向から見て第1部分70と一致し、左右方向から見て第2部分71と一致する。
そして、ライトガイド18は、図4に示すように、第2部分71がライトガイド支持部56に収容されることにより、クリーニングローラ17の下方において、クリーニングフレーム51に支持されている。これによって、第2部分71は、感光ドラム14の後方に間隔を空けて向かい合っている。
また、第1部分70および光路変換面72は、図7Bに示すように、ライトガイド支持部56の右端部よりも右方に位置している。そして、第1部分70および光路変換面72は、クリーナー収容部35内において、収容部底壁36の傾斜部36Bの前上方に間隔を空けて配置されている。そして、第1部分70の入射面70Aは、傾斜部36Bの開口部37と、前上方および後下方を結ぶ方向に向かい合っている。
4.装置本体の詳細
装置本体2は、図1および図6Aに示すように、搬送ガイド部89と、光源90とを備えている。
搬送ガイド部89は、装置本体2内において、加圧ローラ27の前方に配置されている。搬送ガイド部89は、左右方向に延びる板状を有しており、その前後方向の略中央部分が下方に向かって湾曲している。
光源90は、図6Aおよび図6Bに示すように、装置本体2内において、搬送ガイド部89に対して、右方に配置されている。光源90は、固定板87と、移動ユニット101とを備えている。
固定板87は、光源90の下端部であって、前後方向に延びる底面視略矩形の板状を有している。固定板87は、貫通穴88を有している。貫通穴88は、固定板87の前後方向略中央に配置されている。貫通穴88は、左右方向に延びる底面視略矩形状を有しており、固定板87を上下方向に貫通している。そして、固定板87は、装置本体2に相対移動不能に固定されている。
移動ユニット101は、固定板87の上面に配置されており、支持部の一例としての支持フレーム91と、出射部の一例としての発光ユニット92とを備えている。
支持フレーム91は、台座部93と、第2係合部の一例としての挿入部94とを備えている。
台座部93は、支持フレーム91の後下方部分であって、台座本体93Aと、突起部93Bとを備えている。
台座本体93Aは、左右方向に延びる略四角柱形状を有している。詳しくは、台座本体93Aの下面は、前後方向に沿って延び、台座本体93Aの前上面は、台座本体93Aの下面の前端部から屈曲して後上方に向かって延びている。また、台座本体93Aの後上面は、台座本体93Aの前上面の上端部から屈曲して後下方に向かって延び、台座本体93Aの後面は、台座本体93Aの後上面の下端部から屈曲して下方に向かって延び、台座部93の下面の後端部に接続されている。
また、台座本体93Aの左右方向の寸法は、1対のリブ38の左右方向の間の間隔よりも大きい。
突起部93Bは、図6Bに示すように、台座本体93Aの下面における前後方向の略中央に配置されている。突起部93Bは、左右方向に延びる底面視略矩形状を有しており、台座本体93Aの下面から下方に向かって突出している。突起部93Bの前後方向の寸法は、貫通穴88の前後方向の寸法と略同じであり、突起部93Bの左右方向の寸法は、貫通穴88の左右方向の寸法よりも小さい。また、突起部93Bの上下方向の寸法は、固定板87の上下方向の寸法よりも大きい。
挿入部94は、図6Aに示すように、支持フレーム91の前上方部分であって、台座部93の前上面に配置されている。挿入部94は、図7Cに示すように、後下方に向かって開放される略ボックス形状を有しており、図6Aに示すように、前下方および後上方を結ぶ方向に延びる側面視略矩形状を有している。挿入部94の左右方向の寸法は、図7Cに示すように、台座本体93Aの左右方向の寸法よりも小さく、1対のリブ38の左右方向の間の間隔と略同じである。
また、挿入部94は、図6Aに示すように、前上壁94Aを有している。前上壁94Aは、挿入部94の前上方部分であって、前下方および後上方を結ぶ方向に延びる略板状を有している。前上壁94Aは、挿通穴95と、第2傾斜部の一例としての切欠面100とを有している。
挿通穴95は、前上方から見て略円形状を有しており、前上壁94Aを前上方および後下方を結ぶ方向に貫通している。
切欠面100は、図7Bに示すように、前上壁94Aの左右両端部のそれぞれに配置されている。切欠面100は、前上壁94Aの左右方向端縁を面取りするように切り欠かいており、前上壁94Aの前上面から、左右方向の外方に向かうにつれて後下方に向かって傾斜している。
発光ユニット92は、挿入部94内に収容されており、基板部96と、筒部97と、発光部98と、レンズ部99とを備えている。
基板部96は、略板状を有しており、図示しない本体基板と電気的に接続されている。筒部97は、前上方および後下方を結ぶ方向に延びる略円筒形状を有しており、基板部96の前上面に配置されている。
発光部98は、筒部97内において、基板部96に固定されており、例えば、LEDを備えるLEDライトである。発光部98は、図7Cに示すように、基板部96と電気的に接続されており、後下方から前上方に向かう方向である出射方向Xに、光を出射するように構成されている。
レンズ部99は、筒部97内において発光部98の前上方に配置されており、筒部97の前上端部における内周面に支持されている。レンズ部99は、例えば、前上方に向かって膨出する凸レンズである。
このような発光ユニット92は、筒部97の前上方端部が挿通穴95に挿入されるように、挿入部94内に収容されている。これによって、発光ユニット92は、支持フレーム91に支持されている。また、挿入部94および発光ユニット92は、台座部93に対して装着方向Yの上流に配置されている。なお、筒部97の前上端部は、図6Aに示すように、前上壁94Aよりも僅かに出射方向Xの下流に突出している。
そして、移動ユニット101は、図6Bに示すように、台座部93の突起部93Bが、固定板87の貫通穴88に挿入されるように、固定板87の上面に配置されている。
また、突起部93Bは、貫通穴88に挿入された状態で、左右方向に遊びを有している。そのため、移動ユニット101は、突起部93Bの遊びの分、左右方向に移動可能である。
5.ドラムカートリッジの装置本体に対する着脱動作
次に、ドラムカートリッジ11の装置本体2に対する離脱動作および装着動作について説明する。
ドラムカートリッジ11を装置本体2に装着するには、図1に示すように、まず、ユーザは、ドラムカートリッジ11に現像カートリッジ12を装着して、プロセスカートリッジ3を構成する。
そして、プロセスカートリッジ3を、本体開口6を介して、前方から後方に向かう装着方向Yに沿って、装置本体2に挿入する。
このとき、プロセスカートリッジ3が、左右方向にガタつくと、図7Bに示すように、リブ38の傾斜面39が、挿入部94の対応する切欠面100と接触する。具体的には、プロセスカートリッジ3が左方にずれると、左方のリブ38の傾斜面39が、挿入部94の左方の切欠面100と接触する。一方、プロセスカートリッジ3が右方にずれると、右方のリブ38の傾斜面39が、挿入部94の右方の切欠面100と接触する。なお、図7Bでは、プロセスカートリッジ3が左方にずれ、左方のリブ38の傾斜面39が、挿入部94の左方の切欠面100と接触した場合を示している。
次いで、プロセスカートリッジ3が装着方向Yの下流に向かって移動すると、その移動に伴って、リブ38の傾斜面39は、対応する切欠面100と摺擦するとともに、対応する切欠面100を左右方向の内方に向かって押圧する。
すると、光源90の移動ユニット101は、切欠面100が押圧されることにより、左右方向の内方に向かって移動し、挿入部94が、図7Cに示すように、1対のリブ38の間に挿入される。
これによって、挿入部94が1対のリブ38の間に挟まれ、挿入部94と1対のリブ38とが係合する。つまり、傾斜面39および切欠面100のそれぞれは、互いに、1対のリブ38と挿入部94との係合をガイドする。
以上によって、プロセスカートリッジ3の装置本体2に対する装着動作、つまり、ドラムカートリッジ11の装置本体2に対する装着動作が完了する。
ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着された状態において、光源90は、図7Cに示すように、ドラムカートリッジ11の傾斜部36Bおよび1対のリブ38に対して後下方、つまり、装着方向Yに並ぶように装着方向Yの下流に配置されている。
そして、光源90の挿入部94、つまり、光源90の装着方向Yの上流側の端部は、1対のリブ38の間に挟まれるように挿入されている。これによって、移動ユニット101は、左右方向の移動が規制されている。
また、収容部底壁36の傾斜部36Bは、挿入部94の前上壁94Aに対して、出射方向Xに間隔を空けて向かい合い、傾斜部36Bの開口部37は、発光ユニット92のレンズ部99と、出射方向Xから見て重なるように配置される。
そのため、第1部分70および発光部98は、開口部37およびレンズ部99を挟むように、出射方向Xに間隔を空けて向かい合っており、発光ユニット92は、第1部分70よりも装着方向Yの下流に配置されている。つまり、光源90は、ライトガイド18よりも装着方向Yの下流に配置されている。
そして、発光ユニット92は、移動ユニット101の左右方向の移動が規制されていることから、ライトガイド18の第1部分70に対して相対的に位置決めされている。
また、ドラムカートリッジ11を装置本体2から離脱するには、図1に示すように、上記の装着動作と逆の手順に操作する。具体的には、ユーザは、プロセスカートリッジ3を、本体開口6を介して前方に向かって引き出す。これによって、ドラムカートリッジ11は、プロセスカートリッジ3として、本体開口6を介して、装置本体2から離脱される。以上によって、ドラムカートリッジ11の装置本体2からの離脱が完了する。
6.除電動作
上記の画像形成動作において、感光ドラム14の周面には、感光ドラム14からトナー像を用紙Pに転写した後に、電荷が残留する場合がある。そこで、感光ドラム14の周面に残留する電荷を除去する除電動作について説明する。
感光ドラム14の除電動作では、光源90の発光部98は、図7Cに示すように、図示しない基板から電力が供給されることにより、感光ドラム14を除電するための光を、出射方向Xに沿って出射する。すると、発光部98からの光は、レンズ部99を透過した後、傾斜部36Bの開口部37を通過し、第1部分70の入射面70Aから第1部分70内に入射する。
第1部分70内に入射された光は、図5Bに示すように、第1部分70内を出射方向Xに沿って、前上方に進行し、光路変換面72に到達する。
すると、光路変換面72は、第1部分70内を通過した光を、光の進行方向が前上方から左方に変更されるように、略90°反射する。これによって、第1部分70内を通過した光は、第2部分71に向かうように導かれる。その後、第2部分71内を進行する光は、第2部分71内を左方に向かって進行する。
このとき、背面78の粗面部79は、図4に示すように、第2部分71内を進行する光を、円弧面75に向かって前方に反射する。そのため、粗面部79に反射された光は、前方に向かって進行し、円弧面75を透過した後、感光ドラム14の周面を照射する。
これによって、感光ドラム14の周面に残存する電荷が除去される。
7.作用効果
(1)光源90の移動ユニット101は、図7Bおよび図7Cに示すように、左右方向に移動可能である。そのため、ドラムカートリッジ11が、装置本体2に装着されるときに、左右方向にガタついても、光源90がドラムカートリッジ11のガタつきを吸収でき、1対のリブ38と光源90の挿入部94とを確実に係合させることができる。
そして、ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着された状態で、1対のリブ38と挿入部94とが係合することにより、移動ユニット101の左右方向の移動が規制される。これによって、ライトガイド18と発光ユニット92とが相対的に位置決めされる。そのため、ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着された状態で、ライトガイド18と光源90との相対的な位置精度の向上を図ることができる。
また、光源90は、ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着された状態で、ライトガイド18よりも装着方向Yの下流に配置される。そのため、光源90が、ライトガイド18と左右方向に並ぶ場合と比較して、プリンタ1の左右方向の小型化を図ることができる。
(2)1対のリブ38は、図3に示すように、左右方向に互いに間隔を空けて配置されている。そのため、簡易な構成でありながら、1対のリブ38と挿入部94とを確実に係合させることができる。
(3)光源90は、図7Cに示すように、装置本体2に装着されるドラムカートリッジ11に対して、装着方向Yの下流に配置されている。また、1対のリブ38は、ドラムカートリッジ11における装着方向Yの下流部分に配置されている。
そのため、ドラムカートリッジ11を装置本体2に装着することにより、1対のリブ38を、光源90の挿入部94と確実に係合させることができる。
(4)1対のリブ38は、図3に示すように、ライトガイド18を支持するドラムフレーム13に備えられている。そのため、1対のリブ38とライトガイド18との相対的な位置関係を一定に保つことができる。
その結果、図7Cに示すように、1対のリブ38と挿入部94とが係合したときに、ライトガイド18と光源90との相対的な位置決め精度を確実に向上させることができる。
(5)挿入部94は、図7Cに示すように、発光ユニット92を支持する支持フレーム91に備えられている。そのため、挿入部94と発光ユニット92との相対的な位置関係を一定に保つことができる。
その結果、1対のリブ38と挿入部94とが係合したときに、ライトガイド18と発光ユニット92との相対的な位置決め精度をより一層確実に向上させることができる。
(6)ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着されるときに、1対のリブ38の傾斜面39は、図7Bに示すように、1対のリブ38と挿入部94との係合をガイドする。そのため、1対のリブ38と挿入部94とを円滑に係合させることができる。
(7)ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着されるときに、挿入部94の切欠面100は、図7Bに示すように、1対のリブ38と挿入部94との係合をガイドする。そのため、1対のリブ38と挿入部94とをより一層円滑に係合させることができる。
(8)ライトガイド18の第1部分70は、図5Bに示すように、光源90から入射された光を出射方向Xへ進むように導き、ライトガイド18の光路変換面72は、第1部分70を通過した光を、第2部分71に向かうように、光の進む方向を変更する。その後、ライトガイド18の第2部分71は、図4に示すように、その内部を進行する光を感光ドラム14の表面に導き、感光ドラム14の表面の電荷が除去される。
つまり、光源90が、ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着された状態で、ライトガイド18よりも装着方向Yの下流に配置されても、ライトガイド18の第1部分70を、光源90と、出射方向Xに並ぶように配置することにより、感光ドラム14の表面の電荷を除去できる。
そのため、プリンタ1の左右方向の小型化を図ることができながら、感光ドラム14の表面の電荷を確実に除去できる。
8.第2実施形態
次に、図8A〜図8Cを参照して、本発明の画像形成装置の第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
第2実施形態では、光源90は、固定部111と、ばね部材112と、移動ユニット120とを備えている。
固定部111は、図8Bおよび図8Cに示すように、光源90の後下方部分であって、固定板121と、軸部115と、1対の規制部122とを一体に有している。
固定板121は、略円板状を有しており、図8Bに示すように、前下方および後上方を結ぶ方向に沿うように配置されている。そして、固定板121は装置本体2に相対移動不能に固定されている。
軸部115は、固定板121の前上面に配置されている。軸部115は、前上方および後下方を結ぶ方向に延びる略円柱形状を有しており、固定板121の径方向略中央から、前上方に向かって延びている。
1対の規制部122は、図8Cに示すように、固定板121の前上面において、軸部115に対して左右両方に間隔を空けて1つずつ配置されている。規制部122は、側面視略L字の板状を有しており、本体部122Aと、規制突起122Bとを一体に有している。本体部122Aは、固定板121から前上方に向かって延びている。規制突起122Bは、本体部122Aの前上端部から左右方向の外方に向かって突出している。
ばね部材112は、図8Bに示すように、前上方および後下方を結ぶ方向に延びる空芯コイル状を有している。ばね部材112の内径は、軸部115の外径と略同じである。そして、ばね部材112は、ばね部材112の後下方部分に軸部115が挿入されることにより、固定部111に支持されている。
移動ユニット120は、光源90の前上方部分であって、支持フレーム110と、発光ユニット92とを備えている。
支持フレーム110は、前上方および後下方を結ぶ方向に延びる略円筒形状を有しており、大径部117と、第2係合部の一例としての小径部118とを一体に有している。
大径部117は、支持フレーム110の後下方部分であって、前上方および後下方を結ぶ方向に延びる略円筒形状を有している。大径部117の前上端部は、閉鎖されている。また、大径部117は、図8Bおよび図8Cに示すように、連通口124と、1対の抜止部114とを有している。
連通口124は、図8Bに示すように、大径部117の前上端部の径方向略中央に配置されている。連通口124は、前上方から見て略円形状を有しており、大径部117の前上端部を前上方および後下方を結ぶ方向に貫通している。
1対の抜止部114は、図8Cに示すように、大径部117の内周面における後下方部分において、左右方向に間隔を空けて向かい合うように配置されている。抜止部114は、断面略矩形状を有しており、大径部117の内周面から、径方向の内方に向かって突出している。
小径部118は、図8Bに示すように、支持フレーム110の前上方部分であって、大径部117と中心軸線を共有する略円筒形状を有している。小径部118は、大径部117の前上端部における連通口124の周縁から前上方に向かって延びている。小径部118の外径は、大径部117の外径よりも小さい。また、小径部118の前上端部は、閉鎖されている。小径部118は、貫通穴119と、第1傾斜面の一例としての切欠面125とを有している。
貫通穴119は、小径部118の前上端部の径方向略中央に配置されている。貫通穴119は、前上方から見て略円形状を有しており、小径部118の前上端部を前上方および後下方を結ぶ方向に貫通している。
切欠面125は、小径部118の前上端部における径方向外方端縁に配置されている。切欠面125は、小径部118の前上端部の径方向外方端縁を面取りするように切り欠かいており、小径部118の前上面から、径方向の外方に向かうにつれて後下方に向かって傾斜している。
発光ユニット92は、筒部97の前上端部が貫通穴119に挿通されるように、支持フレーム110内に収容されている。
また、発光ユニット92の基板部96は、略円板形状を有しており、基板部96の外径は、大径部117の内径と略同じである。また、基板部96は、突部116を有している。
突部116は、基板部96の後下面の径方向略中央に配置されている。突部116は、基板部96の後下面から後下方に向かって突出する略円柱形状を有している。突部116の外径は、軸部115の外径と略同じである。
そして、移動ユニット120は、突部116がばね部材112の前上端部に挿入されることにより、ばね部材112を介して、固定部111に支持されている。これにより、移動ユニット120は、ばね部材112により、常には、前上方に向かって付勢されている。
また、1対の抜止部114のそれぞれは、図8Cに示すように、対応する規制部122の規制突起122Bの後下方に配置され、大径部117の内周面は、規制突起122Bに対して、大径部117の径方向に間隔を空けて配置されている。そのため、移動ユニット120は、大径部117の内周面と規制突起122Bとの間の間隔(遊び)分、左右方向に移動可能である。
また、ドラムフレーム13は、小径部118に対応して、第1係合部の一例としての係合筒113を有している。
係合筒113は、図8Bに示すように、ドラムフレーム13の傾斜部36Bの後下面に配置されている。係合筒113は、前上方および後下方を結ぶ方向に延びる略円筒形状を有しており、後下方から見て開口部37を囲むように、傾斜部36Bから後下方に向かって突出している。係合筒113の内径は、小径部118の外径と略同じであり、係合筒113の外径は、大径部117の外径よりも小さい。また、係合筒113は、ガイド面123を有している。
ガイド面123は、係合筒113の内周面における後下端部に配置されている。ガイド面123は、係合筒113の後下端縁から、前上方に向かうにつれて、係合筒113の径方向の内方に向かって傾斜している。
このような第2実施形態において、ドラムカートリッジ11が、図1に示すように、装装置本体2に装着されるときに、左右方向にガタつくと、係合筒113のガイド面123が、小径部118の切欠面125と接触する。
その後、ドラムカートリッジ11の移動に伴って、係合筒113のガイド面123は、小径部118の切欠面125と摺擦するとともに、切欠面125を左右方向の内方に向かって押圧する。
すると、光源90の移動ユニット120は、図8Cに示すように、左右方向の内方に向かって移動し、小径部118が係合筒113内に挿入される。これによって、小径部118は、小径部118の径方向への移動が規制される。つまり、ガイド面123および切欠面125のそれぞれは、互いに係合筒113と小径部118との係合をガイドする。
これによって、発光ユニット92とライトガイド18の第1部分70とは相対的に位置決めされる。そのため、このような第2実施形態においても、上記の第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、移動ユニット120は、ばね部材112により前上方に向かって付勢されており、大径部117の前上端部と、係合筒113の後下端部とが接触している。そのため、発光ユニット92とライトガイド18との相対的な位置精度の向上をより一層図ることができる。
9.第3実施形態
次に、図9Aおよび図9Bを参照して、本発明の画像形成装置の第3実施形態を説明する。なお、第3実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
第3実施形態では、ライトガイド18が左右方向に移動可能に構成されている。
詳しくは、第3実施形態において、ライトガイド支持部56は、側板部128を備えており、ライトガイド18の第2部分71は、側板部128に対して右方に間隔を空けて配置されている。
側板部128は、ライトガイド支持部56の左端部であって、ライトガイド支持部56の左端部を閉鎖している。そして、ライトガイド18は、第2部分71の左端面が側板部128と左右方向に間隔を隔てて向かい合うように、ライトガイド支持部56に支持されている。
これによって、ライトガイド18は、第2部分71の左端面と側板部128との左右方向の間の隙間Sの分、左右方向に移動可能である。
なお、第3実施形態における第1部分70は、前上方および後下方を結ぶ方向の寸法が、第1実施形態における第1部分70よりも大きくなるように構成されており、開口部37に挿通されている。また、開口部37は、第1部分70の左右方向の移動を許容する寸法を有している。
一方、光源90は、装置本体2に相対移動不能に固定されている。また、光源90の挿入部94は、第2係合部の一例としての挿通穴127と、第2傾斜部の一例としてのガイド面126とを有している。
挿通穴127は、挿入部94の前上壁94Aに配置されている。挿通穴127は、前上方から見て、上下方向に延びる楕円形状を有しており、前上壁94Aを前上方および後下方を結ぶ方向に貫通している。挿通穴127の短径は、第1部分70の外径と略同じであり、挿通穴127の長径は、第1部分70の外径よりも大きい。
ガイド面126は、前上壁94Aにおける挿通穴127の周縁に配置されている。ガイド面126は、挿通穴127の周縁から、挿通穴127の径方向の内方に向かうにつれて、後下方に向かって傾斜している。
このような第3実施形態において、ドラムカートリッジ11が、図1に示すように、装置本体2に装着されるときに、左右方向にガタつくと、ライトガイド18の第1部分70の後下端部が、前上壁94Aのガイド面126と接触する。
その後、ドラムカートリッジ11の移動に伴って、ガイド面126は、ライトガイド18の第1部分70の後下端部と摺擦するとともに、第1部分70を左右方向の内方に向かって押圧する。
すると、ライトガイド18は、図9Bに示すように、左右方向に移動し、第1部分70の後下端部が、挿通穴127内に挿入される。このとき、第1部分70と挿通穴127の左右両端縁とが係合する。これによって、第1部分70は、左右方向への移動が規制される。つまり、第1部分70は、第1係合部の一例として作用し、ガイド面126は、第1部分70と挿通穴127の周縁との係合をガイドする。
これによって、発光ユニット92とライトガイド18の第1部分70とは相対的に位置決めされる。
このようにライトガイド18が、図9Aに示すように、左右方向に移動可能であるので、ドラムカートリッジ11が、装置本体2に装着されるときに、左右方向にガタついても、ライトガイド18が感光カートリッジのガタつきを吸収できる。そのため、第1部分70と挿通穴127の周縁とを確実に係合させることができる。
そして、ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着された状態で、第1部分70と挿通穴127の周縁とが係合することにより、ライトガイド18の左右方向の移動が規制される。そのため、ライトガイド18と発光ユニット92とが相対的に位置決めされる。その結果、ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着された状態で、ライトガイド18と発光ユニット92との相対的な位置精度の向上を図ることができる。
また、挿入部94は、図9Aに示すように、ガイド面126を有している。そのため、ドラムカートリッジ11が装置本体2に装着されるときに、ガイド面126が、第1部分70と、挿通穴127の周縁との係合をガイドする。そのため、第1部分70と挿通穴127の周縁とをより一層円滑に係合させることができる。
また、ライトガイド18の第1部分70は、図9Bに示すように、ドラムカートリッジ11における装着方向Yの下流部分に配置されている。そのため、ドラムカートリッジ11を装置本体2に装着することにより、第1部分70を、挿入部94の挿通穴127に確実に挿入させることができる。
10.変形例
上記の実施形態では、プロセスカートリッジ3は、ドラムカートリッジ11と、ドラムカートリッジ11に着脱可能な現像カートリッジ12とから構成されるが、プロセスカートリッジ3は、ドラムカートリッジ11と現像カートリッジ12とを一体に有していてもよい。この場合、プロセスカートリッジ3が、感光体カートリッジの一例として対応する。
また、上記した感光ドラム14に代えて、例えば、感光ベルトなどの感光体を適用することもできる。
これら変形例によっても、上記の第1実施形態〜第3実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、上記の第1実施形態〜第3実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。