JP6460007B2 - 着脱式ユニット及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に対し着脱可能に装着される着脱式ユニットに関し、特に、着脱式ユニットの把持部の構成に関するものである。

従来の画像形成装置では、感光体ドラム（像担持体）の寿命により、印字枚数が所定の枚数（例えば数万枚）となったところで感光体ドラム（像担持体）の交換を行うことが必要とされている。また、感光体ドラムに隣接して配置される現像装置のメンテナンスや交換が必要になる場合もある。

そこで、感光体ドラム及び現像装置をユニット化して簡単に着脱できる機構が種々考案されており、例えば特許文献１には、感光体を備えた感光体ユニットを本体ケースの画像形成位置に対して着脱可能に構成し、感光体ユニットに対して現像ユニットを着脱可能に構成した画像形成装置において、感光体ユニットに感光体ユニット側ガイド部を設け、現像ユニット用本体ガイド部を本体ケースに形成するとともに、現像ユニット用本体ガイド部を、感光体ユニット側ガイド部と連続するように形成した画像形成装置が開示されている。

特開２００７−３１０３７８号公報

特許文献１のように、画像形成装置本体に対するユニットの着脱軌道が操作者から見て俯角となる構成では、ユニットを斜め上方に引き抜く必要がある。このとき、例えばＭＦＰ（Multi Function Peripheral）のように装置本体の筐体（画像読取部）がユニットの上方にせり出している構成である場合、操作者はユニットを着脱軌道に沿って斜め上方に引き抜こうとせず、せり出した筐体を避けるように手前に真っ直ぐに引き抜こうとしてしまうため、ユニットをスムーズに引き抜けないという問題点があった。さらに、ユニットの上方に筐体が大きくせり出している状態ではユニットを視認できないため、操作者はユニットを視認せずに把持部を把持して引き抜く必要がある。そのため、ユニットを着脱軌道に沿って斜め上方に引き抜くことが困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑み、ユニットの着脱軌道が操作者から見て俯角となる場合に、着脱軌道に沿って円滑に引き抜くことができる着脱式ユニット及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、ユニットハウジングと、ユニットハウジングに形成される把持部と、を備えた着脱式ユニットである。着脱式ユニットは、画像形成装置本体に形成された引き出し方向から見て俯角となる着脱軌道に沿って挿入及び引き出し可能である。把持部は、ユニットハウジングの引き出し方向上流側に対向するとともに、着脱軌道に対して略垂直な押圧面と、押圧面の下端縁に沿って延在する第１の辺と、押圧面の上端縁に沿って延在する第２の辺と、を有する。第１の辺には、ユニットハウジングの引き出し方向上流側に延在する面が連結されておらず、第１の辺側から押圧面に沿って指を挿入可能な指挿入部が形成される。

本発明の第１の構成によれば、把持部の押圧面がユニットハウジングの引き出し方向に対し略垂直であるため、操作者が無意識のうちに着脱式ユニットを着脱軌道に誘導できるような把持部の形状となっている。従って、操作者は押圧面に指を掛けることでユニットに引き出し方向の力を無理なく作用させることができ、着脱式ユニットや着脱軌道を視認せずに把持部に指を掛けたとしても、着脱式ユニットを着脱軌道に沿って円滑に引き抜くことができる。

本発明のドラムユニット３０を備えた画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図 本発明の第１実施形態に係るドラムユニット３０の側面断面図 第１実施形態のドラムユニット３０を引き出し方向下流側から見た外観斜視図 現像ユニット６０を取り外した状態の画像形成装置１００の側面断面図 画像形成装置１００内部に形成されるドラムユニット３０を挿抜するためのガイド溝４３の平面図 第１実施形態のドラムユニット３０に形成される把持部５０の拡大斜視図 第１実施形態のドラムユニット３０に形成される把持部５０の側面断面図 押圧面５１が指で押し上げられる様子を示す把持部５０の側面断面図 本発明の第２実施形態に係るドラムユニット３０に形成される把持部５０の拡大斜視図 本発明のドラムユニット３０に形成される把持部５０の変形例を示す側面断面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明のドラムユニット３０を備えた画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図である。画像形成装置（ここではモノクロプリンター）１００内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。画像形成部Ｐには、感光体ドラム５の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電装置４、露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７、現像装置８、転写ローラー１４、クリーニング装置１９、及び除電装置６が配設されている。

画像形成動作を行う場合、反時計回り方向に回転する感光体ドラム５が帯電装置４により一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット７からのレーザービームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像装置８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。

この現像装置８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピューター（図示せず）のような上位機器から画像形成装置１００へ送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置６が、感光体ドラム５の回転方向に対しクリーニング装置１９の下流側に設けられている。

帯電装置４、感光体ドラム５、クリーニング装置１９はユニット化されており、現像装置８、トナーコンテナ９はユニット化されている。なお、帯電装置４と、感光体ドラム５と、クリーニング装置１９から成るユニットを、以下ではドラムユニット３０（図２参照）と称する。また、現像装置８とトナーコンテナ９から成るユニットを、以下では現像ユニット６０と称する。ドラムユニット３０及び現像ユニット６０は、それぞれ画像形成装置１００本体に対して着脱可能である。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０又は手差し給紙装置１１から用紙搬送路１２及びレジストローラー対１３を経由して搬送され、転写ローラー１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着される。定着装置１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により装置上部に搬送され、用紙の片面のみに画像を形成する場合（片面印字時）は、排出ローラー対１７により排出トレイ１８に排出される。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合（両面印字時）は、用紙の後端が用紙搬送路１６の分岐部２０を通過した後に用紙の搬送方向を逆転させる。これにより、用紙は分岐部２０から分岐する反転搬送路２１に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１３に再搬送される。そして、感光体ドラム５上に形成された次のトナー像が、転写ローラー１４によって用紙の画像が形成されていない面に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対１７により排出トレイ１８に排出される。

画像形成装置１００の上面には、排出トレイ１８の一部を構成する開閉カバー１８ａが設けられている。開閉カバー１８ａを開放した状態でドラムユニット３０及び現像ユニット６０が画像形成装置１００本体に挿入され、または画像形成装置１００本体から引き出される。

図２は、画像形成装置１００に搭載される本発明の第１実施形態に係るドラムユニット３０の側面断面図、図３は、第１実施形態のドラムユニット３０を引き出し方向下流側（図２の左側）から見た外観斜視図である。

ドラムユニット３０は、感光体ドラム５、帯電装置４、及びクリーニング装置１９をユニットハウジング３０ａによって一体に保持している。感光体ドラム５の側方に開口部を有するクリーニング装置１９のハウジング１９ａは、ユニットハウジング３０ａの一部を構成する。ハウジング１９ａの内部は仕切壁３１によって２つに仕切られており、仕切壁３１の感光体ドラム５側にはクリーニングブレード３３及びクリーニングローラー３５が配置されるトナー掻き取り部３７が設けられている。

また、仕切壁３１を挟んでトナー掻き取り部３７と反対側にはクリーニングブレード３３及びクリーニングローラー３５によって感光体ドラム５から掻き取られた廃トナーを貯留する廃トナー収容部３９が設けられている。トナー掻き取り部３７と廃トナー収容部３９とは仕切壁３１の下方において連通しており、トナー掻き取り部３７の廃トナーを廃トナー収容部３９に送り込むスイープローラー４０を備えている。

帯電装置４は、感光体ドラム５の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）の略全域に亘って感光体ドラム５に対向するように配設されている。帯電装置４は、感光体ドラム５の表面側に開放部を有する断面コ字状のシールド部材（筐体）と、高電圧が印加されるコロナワイヤーと、シールド部材の開放部に設けられたグリッド（いずれも図示せず）とを有するスコロトロン式であり、コロナワイヤーからのコロナ放電によりグリッドを介して感光体ドラム５の表面を所定のプラス電位（トナーと同極性）に帯電させるようになっている。帯電装置４は、メンテナンスや交換のためにドラムユニット３０に対して着脱可能となっており、ユニットハウジング３０ａの上方に形成された開口３０ａａから引き抜くことでユニットハウジング３０ａから取り外され、開口３０ａａから挿入することでユニットハウジング３０ａに装着される。

ユニットハウジング３０ａの引き出し方向下流側（図２の左側、図３の右手前側）の端部には、一対の把持部５０が形成されている。把持部５０は、ドラムユニット３０を画像形成装置１００から引き出す際に把持する部分であり、ユニットハウジング３０ａの幅方向の両端部に１箇所ずつ形成されている。把持部５０の詳細な構成については後述する。

図４は、現像ユニット６０（現像装置８、トナーコンテナ９）を取り外した状態の画像形成装置１００の側面断面図、図５は、画像形成装置１００内部に形成されるドラムユニット３０を挿抜するためのガイド溝４３の平面図である。ガイド溝４３は、画像形成装置１００に対してドラムユニット３０を挿抜する際に、感光体ドラム５の回転軸５ａが挿入されるドラム軸受４５（いずれも図３参照）が係合する。ドラムユニット３０の挿入方向に対しガイド溝４３の下流側端部には位置決め部４３ａが形成されている。ドラムユニット３０が画像形成装置１００内の装着位置に配置された状態では、感光体ドラム５の回転軸５ａが位置決め部４３ａに配置されており、図１に示すように感光体ドラム５と転写ローラー１４とが接触して転写ニップ部が形成される。

開閉カバー１８ａ（図１参照）を開放して画像形成装置１００本体から現像ユニット６０を引き抜くと、現像ユニット６０による押圧力がドラムユニット３０に作用しなくなるため、ドラムユニット３０はコイルバネ（図示せず）の付勢力（復元力）により、ガイド溝４３に沿って挿入方向上流側（図４の矢印方向）に移動する。

ドラムユニット３０の移動によって感光体ドラム５の回転軸５ａも位置決め部４３ａから移動し、転写ローラー１４から離れる方向にずれる。その結果、図４に示すように感光体ドラム５と転写ローラー１４との圧接状態が解除される。この状態で把持部５０を把持し、ドラムユニット３０をガイド溝４３に沿って矢印Ａ方向に引き抜くことにより、感光体ドラム５を傷付けることなくドラムユニット３０を円滑に引き抜くことができる。

一方、画像形成装置１００本体にドラムユニット３０を装着する際は、ガイド溝４３に沿ってドラムユニット３０を挿入する。この状態では、図４に示したように感光体ドラム５と転写ローラー１４とがコイルバネによって離間している。次に、現像ユニット６０を挿入することにより、現像ユニット６０による押圧力がドラムユニット３０に作用して感光体ドラム５の回転軸５ａが位置決め部４３ａに配置される。その結果、感光体ドラム５と転写ローラー１４とが接触し、転写ニップ部が形成された図１の状態となる。

図５に示したように、画像形成装置１００本体に対するドラムユニット３０の着脱軌道（ガイド溝４３の延在方向）は操作者から見て俯角の方向（斜め下向き）となり、ドラムユニット３０は斜め上方に引き抜かれる。しかし、操作者がドラムユニット３０やガイド溝４３を視認せずに引き抜く場合、ドラムユニット３０を水平方向に引き抜こうとすることがあり、ドラムユニット３０をガイド溝４３に沿って円滑に引き抜けないという問題点があった。特に、ドラムユニット３０の斜め上方に画像形成装置１００本体のハウジングが突出している場合、操作者は無意識にドラムユニット３０を水平方向に引き抜こうとしてしまう。そこで、本実施形態のドラムユニット３０では、把持部５０の形状によって、操作者によるドラムユニット３０の引き抜き方向を着脱軌道に自然に誘導するようにしている。

図６は、第１実施形態のドラムユニット３０に形成される把持部５０の拡大斜視図であり、図７は、把持部５０の側面断面図（図６のＸＸ′矢視断面図）である。図６及び図７に示すように、把持部５０はユニットハウジング３０ａの引き出し方向下流側の端部から斜め上方に突出するように形成されている。

把持部５０は、ドラムユニット３０の引き出し方向に対し上流側に対向する押圧面５１を有する。押圧面５１は、ドラムユニット３０の引き出し方向（図５の矢印Ａ方向）に対し略垂直な傾斜面である。押圧面５１には、水平方向（図７の紙面と垂直な方向）に延びる複数のリブ５３が形成されている。

また把持部５０は、押圧面５１の下端縁（操作者から見て手前側の端縁）に沿って延在する第１の辺５０ａと、押圧面５１の上端縁（操作者から見て奥側の端縁）に沿って延在する第２の辺５０ｂとを有する。第１の辺５０ａ及び第２の辺５０ｂにはユニットハウジング３０ａの引き出し方向上流側に延在する他の面が連結しておらず、押圧面５１に隣接して第１の辺５０ａ側から第２の辺５０ｂ側まで貫通する貫通孔５５が形成されている。

ドラムユニット３０を引き抜く際は、図８に示すように第１の辺５０ａ側（下側）から貫通孔５５に指を挿入して押圧面５１に指を掛ける。そして、押圧面５１を下方から押し上げることにより、ドラムユニット３０をガイド溝４３の延在方向である矢印Ａ方向に引き抜く。

本実施形態の構成によれば、押圧面５１がドラムユニット３０の引き出し方向に対し略垂直であるため、操作者は押圧面５１に指を掛けることでドラムユニット３０に矢印Ａ方向の力を無理なく作用させることができる。即ち、把持部５０の押圧面５１は、操作者が無意識のうちにドラムユニット３０を着脱軌道（ガイド溝４３）に誘導できるような形状となっている。従って、操作者はドラムユニット３０やガイド溝４３を視認せずに把持部５０に指を掛けたとしても、ドラムユニット３０をガイド溝４３に沿って矢印Ａ方向に円滑に引き抜くことができる。

また、押圧面５１の下方に位置する第１の辺５０ａと上方に位置する第２の辺５０ｂには他の面が連結されていないため、操作者は指の先端を押圧面５１の上端（第２の辺５０ｂ）よりも上方まで突出させることができる。これにより、押圧面５１の面積が比較的小さい場合でも押圧面５１に指を確実に掛けることができ、窮屈さを感じさせずに押圧面５１を十分な力で押し上げることができる。従って、把持部５０を形成するためのスペースも小さくて済むため、小型のドラムユニット３０において特に有用となる。

さらに、押圧面５１に形成されたリブ５３が滑り止めとして機能するため、操作者は把持部５０をより確実に把持することができる。

図９は、本発明の第２実施形態に係るドラムユニット３０に形成される把持部５０の拡大斜視図である。本実施形態では、ドラムユニット３０の引き出し方向に対し下流側（操作者から見て手前側）に位置する第１の辺５０ａに、平面視円弧状の切り欠き部５７が形成されている。切り欠き部５７は、貫通孔５５に挿入される操作者の指が収まるような形状に形成されている。

また、ドラムユニット３０の引き出し方向に対し上流側（操作者から見て奥側）に位置する第２の辺５０ｂに、円弧状に突出する突起部５９が形成されている。把持部５０の他の部分の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態のように第１の辺５０ａに指が収まるような円弧状の切り欠き部５７を形成することにより、操作者は切り欠き部５７に指を沿わせることによって第１の辺５０ａ側から貫通孔５５に指を入れ易くなる。即ち、切り欠き部５７は操作者に第１の辺５０ａ側から把持部５０を把持させようとする機能を有する。

また、第２の辺５０ｂに突起部５９を形成することにより、操作者は第２の辺５０ｂ側から貫通孔５５に指を入れようとすると突起部５９を乗り越えなければならず、押圧面５１を押し上げにくくなる。さらに、ドラムユニット３０が画像形成装置１００本体から引き抜かれている状態で第２の辺５０ｂ側から把持部５０に指を掛けた場合、画像形成装置１００のハウジングとドラムユニット３０の上部との間に余裕のない構成においては、ドラムユニット３０を挿入する際に画像形成装置１００のハウジングに指が当たってしまいドラムユニット３０を挿入し難くなる。即ち、突起部５９は操作者が第２の辺５０ｂ側から把持部５０を把持しようとしたときの障害となる。

そのため、第１の辺５０ａに切り欠き部５７を形成するとともに、第２の辺５０ｂに突起部５９を形成しておけば、操作者が把持部５０を把持しようとする指を第１の辺５０ａ側に誘導し、把持部５０を正しい方向から無理なく把持させることができる。

なお、切り欠き部５７の形状は円弧状に限らず、例えば指の腹の形状に合わせて複数の円弧が連続する波形状であっても良い。また、突起部５９の形状も円弧状に限らず、例えば三角形状等の角のある形状とすれば、第２の辺５０ｂ側からの指の挿入を妨げる効果をより高めることができる。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、第１の辺５０ａ及び第２の辺５０ｂにはユニットハウジング３０ａの引き出し方向上流側に延在する他の面が連結していない構成について説明したが、図１０に示すように、ユニットハウジング３０ａの引き出し方向上流側に延在する上面７０が第２の辺５０ｂに連結している構成であっても良い。図１０の構成では、第１の辺５０ａ側から挿入した指が第２の辺５０ｂを越えて上方に突き出すことはできないため、第１及び第２実施形態に比べて押圧面５１に対する指の掛かり具合は浅くなる。

また、上記各実施形態では、帯電装置４と、感光体ドラム５と、クリーニング装置１９から成るドラムユニット３０に形成される把持部５０について説明したが、ドラムユニット３０に限らず、現像ユニット６０や定着装置１５等の、画像形成装置１００に対して挿入及び引き出し可能な他の着脱式ユニットの把持部としても全く同様に適用可能である。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、カラープリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリ等の、着脱式ユニットを備えた他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、画像形成装置に対し挿入及び引き出し可能な着脱式ユニットに利用可能である。本発明の利用により、ユニットの着脱軌道が操作者から見て俯角となる場合に、着脱軌道に沿って円滑に引き抜くことができる着脱式ユニット及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

４ 帯電装置
５ 感光体ドラム
８ 現像装置
９ トナーコンテナ
１９ クリーニング装置
３０ ドラムユニット（着脱式ユニット）
３０ａ ユニットハウジング
４３ ガイド溝（着脱軌道）
５０ 把持部
５０ａ 第１の辺
５０ｂ 第２の辺
５１ 押圧面
５３ リブ
５５ 貫通孔（指挿入部）
５７ 切り欠き部
５９ 突起部
６０ 現像ユニット
１００ 画像形成装置

Claims (4)

1. ユニットハウジングと、
   該ユニットハウジングに形成される把持部と、
   を備え、画像形成装置本体に形成された引き出し方向から見て俯角となる着脱軌道に沿って挿入及び引き出し可能な着脱式ユニットにおいて、
   前記把持部は、
   前記ユニットハウジングの引き出し方向上流側に対向するとともに、前記着脱軌道に対して略垂直な押圧面と、
   該押圧面の下端縁に沿って延在する第１の辺と、
   前記押圧面の上端縁に沿って延在する第２の辺と、
   を有し、
   前記第１の辺には、前記ユニットハウジングの引き出し方向上流側に延在する面が連結されておらず、前記第１の辺側から前記押圧面に沿って指を挿入可能な指挿入部が形成され、
   前記第２の辺には、前記ユニットハウジングの引き出し方向上流側に延在する面が連結されておらず、前記指挿入部は前記押圧面に沿って前記第１の辺から前記第２の辺まで連通する貫通孔であり、
   前記第２の辺には、前記第２の辺側からの前記指挿入部への指の挿入を妨げる突起部が形成されることを特徴とする着脱式ユニット。
2. 前記第１の辺には、前記第１の辺側から前記指挿入部に指を挿入したときの指の形状に沿った切り欠き部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の着脱式ユニット。
3. 前記押圧面には、水平方向に延在する複数のリブが形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の着脱式ユニット。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の着脱式ユニットと、
   前記着脱軌道を構成するガイド溝と、
   を備えた画像形成装置。