JP6651906B2 - ドラムユニット - Google Patents

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Description

本発明は、着脱可能な現像カートリッジを備えたドラムユニットに関する。
一般に、着脱可能な現像カートリッジを備えたドラムユニットが知られている(特許文献1参照)。このドラムユニットには、現像カートリッジの着脱を案内する2つのガイドがドラムユニットの側壁に一体に設けられている。現像カートリッジを装着するとき、2つのガイドは、現像カートリッジが有する現像ローラの回転軸の移動を案内し、現像ローラを所定の装着位置で位置決めする(特許文献2参照)。
特開2010−156791号公報 特開2010−128342号公報
ところで、現像ローラが所定の装着位置に位置決めされたとき、2つのガイド間の距離の誤差が大きいと、画像形成時に現像ローラの位置が安定しないことがある。そして、画像形成時に現像ローラの位置が不安定であると、現像ローラと感光体ドラムの接触圧力が安定せず、画像に濃度ムラが発生することがある。
そこで、本発明は、着脱可能な現像カートリッジを案内する2つのガイド間の距離の精度を向上させ良好な画像を形成することができるドラムユニットを提供することを目的とする。
前記した目的を達成するため、本発明のドラムユニットは、現像ローラの回転の軸方向に突出する突起を有する現像カートリッジを着脱可能であって、現像カートリッジが着脱される筐体と、現像カートリッジが筐体に装着された状態において現像ローラと接触する感光体ドラムと、突起を案内する第1ガイドと、軸方向に直交する直交方向において第1ガイドに対向して突起を案内し、第1ガイドに近接する近接位置と第1ガイドから離間する離間位置に移動可能に配置された第2ガイドと、第2ガイドを第1ガイドに向けて付勢する付勢部材とを備えている。
第1ガイドは、現像カートリッジが装着された状態において前記直交方向で突起に対向する第1案内面を有する。第2ガイドは、現像カートリッジが装着された状態において前記直交方向で突起に対向する第2案内面を有し、近接位置において第1ガイドに接触する位置決め部を有する。
このような構成によれば、第2ガイドの位置決め部が第1ガイドに接触することで、第2ガイドの位置が精度良く保持されるので、2つのガイド間の距離の精度が向上する。従って、2つのガイドによって案内された現像カートリッジの現像ローラと感光体ドラムとの位置関係が安定し、現像ローラと感光体ドラムの接触圧力を安定させることができる。
本発明によれば、ドラムユニットが着脱可能な現像カートリッジを案内する2つのガイド間の距離の精度を向上させることにより、良好な画像を形成することができる。
実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの構成を示す図である。 カラープリンタの側断面図であり、現像カートリッジをドラムユニットから上方へ引き出した状態を示す図である。 現像カートリッジの外観斜視図である。 ドラムユニットの左側壁の内側の斜視図(a)と、規制部周辺を示す拡大図(b)である。 左側壁の着脱ガイドを内側から見た図である。 第2ガイドを示す斜視図(a),(b)と、第2ガイド周辺を内側から見た図(c)と、(c)のZ−Z断面図(d)である。 右側壁の着脱ガイドを内側から見た図である。 離間機構の動作を説明する図であり、現像ローラが接触位置にあるとき(a)、第2押圧部材がボスに当接したとき(b)、現像ローラが離間位置にあるとき(c)の状態を示す図である。 現像カートリッジを装着するときに、現像ローラ軸が第1ガイドと第2ガイドの間を通る動作を示す図(a),(b)である。 第1ガイドと第2ガイドの形状の変形例(a)〜(f)を示す図である。 第1ガイドと第2ガイドと付勢部材の他の変形例を示す図(a),(b)である。 変形例における第2ガイドの形状を示す図である。
次に、発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、画像形成装置を使用するユーザを基準にした方向で説明する。具体的には、ユーザから見て手前側である図1の左側を「前」とし、ユーザから見て奥側である図1の右側を「後」とし、図1の紙面手前側を「右」、紙面奥側を「左」とする。また、図1の上下方向を「上下」とする。
<画像形成装置の概略構成>
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、本体筐体2内に、用紙Sを供給する給紙部3と、供給された用紙Sに画像を形成する画像形成部4とを主に備えている。そして、画像形成部4は、露光装置5と、ドラムユニット6と、転写部7と、定着装置8とを主に備えている。
給紙部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、用紙Sを収容する給紙トレイ31と、押圧板32と、給紙機構33とを主に備えている。給紙トレイ31内の用紙Sは、押圧板32によって前端が上方に寄せられ、給紙機構33によって1枚ずつ分離されて画像形成部4に供給される。
露光装置5は、本体筐体2内の上部に設けられている。露光装置5は、走査対象としての感光体ドラム61を露光するための光束B1を複数出射するように構成されている。
ドラムユニット6は、給紙トレイ31と露光装置5の間に配置され、筐体の一例としての支持部材90と、前後方向に並んで配置された4つの感光体ドラム61と、各感光体ドラム61に対応して1つずつ設けられた帯電器62主に備えている。支持部材90は、左右に離れて配置された左側壁90Lおよび右側壁90R(図7参照)と、左側壁90Lと右側壁90Rの前端同士を繋ぐフロントビーム90Fと、左側壁90Lと右側壁90Rの後端同士を繋ぐリヤビーム90Uとを備えて枠状に形成されている。ドラムユニット6には、各感光体ドラム61に対応した現像カートリッジ63が装着される。現像カートリッジ63は、前後に並んで配置されている。現像カートリッジ63は、露光装置5から感光体ドラム61に向かって進行する光束B1に干渉しないように、かつ、ドラムユニット6の前後方向の大きさを小さくするため、所定の幅狭のスペースを空けて配置されている。
転写部7は、給紙トレイ31とドラムユニット6の間に設けられ、駆動ローラ71と、従動ローラ72と、駆動ローラ71と従動ローラ72の間に張設された無端状の搬送ベルト73と、4つの転写ローラ74とを主に備えている。搬送ベルト73は、外側の面が感光体ドラム61に接しており、その内側には転写ローラ74が感光体ドラム61との間で搬送ベルト73を挟持するように配置されている。
定着装置8は、ドラムユニット6および転写部7の後方に設けられ、加熱ローラ81と、加熱ローラ81と対向配置されて加熱ローラ81を押圧する加圧ローラ82とを主に備えている。
画像形成部4では、感光体ドラム61の表面が、帯電器62により一様に帯電された後、画像データに基づいて露光装置5から出射された光束B1により露光されることで、感光体ドラム61上に静電潜像が形成される。そして、現像ローラ64上に担持されたトナーが感光体ドラム61に供給されることで、静電潜像が可視像化されて感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、給紙部3から供給された用紙Sが、感光体ドラム61と搬送ベルト73の間を通過することで、感光体ドラム61上のトナー像が用紙S上に転写される。トナー像が転写された用紙Sは、加熱ローラ81と加圧ローラ82の間を通過することでトナー像が熱定着され、搬送ローラ23や排出ローラ24によって排紙トレイ22上に排出される。
<ドラムユニットの概略構成>
図2に示すように、本体筐体2は、前側に開閉自在なカバー1Aを有している。本体筐体2は、カバー1Aを開けることで開口を形成でき、この開口からドラムユニット6を前後にスライドさせて着脱可能である。そして、各現像カートリッジ63は、ドラムユニット6を本体筐体2の外側に引き出した状態で、支持部材90から着脱可能となっている。
図3に示すように、各現像カートリッジ63は、カートリッジケース65に、現像ローラ64が回転可能に支持されている。現像ローラ64は、左右に延びる回転軸64Bを有する。回転軸64Bは、左右の端部がカートリッジケース65の左右の側壁65Aから突出している。回転軸64Bの端部には、突起の一例としてのカラー64Aが嵌まっている。すなわち、カラー64Aは、現像ローラ64の回転軸64Bの軸方向に突出している。また、一対の側壁65Aには、前側の上部、つまり、現像カートリッジ63の装着方向(以下、単に「装着方向」という。)上流側にボス120が左右方向外側に突出して設けられている。
また、現像カートリッジ63の左側の側壁65Aには、現像ローラ64に駆動力を入力する入力部材が係合する駆動入力部の一例としてのカップリング65Bが設けられている。
図4(a)に示すように、支持部材90の左側壁90Lには、4つの現像カートリッジ63に対応するように4つの着脱ガイド110が設けられている。着脱ガイド110は、現像カートリッジ63の着脱時にカラー64Aを案内する第1ガイド91および第2ガイド92を有してなる。
図5に示すように、第1ガイド91は、左側壁90Lの内側面において内側に突出して形成され、左側壁90Lの上端から後ろ斜め下に向かって斜めに長く延びている。つまり、第1ガイド91は、支持部材90に固定されている。各第1ガイド91は、第1案内面91Aと、第1傾斜面91Bと、第3案内面91Cと、第4案内面91Dとを有し、これらの各案内面がこの順で装着方向下流側から上流側に向かって配置されている。
第1案内面91Aは、現像カートリッジ63の現像ローラ64が感光体ドラム61に接触する接触位置にある状態において、カラー64Aの周面に対向している。言い換えると、第1案内面91Aは、現像ローラ64の回転軸64Bの軸方向に直交する直交方向においてカラー64Aに対向して配置されている。なお、本明細書において、現像カートリッジ63が装着された状態とは、現像ローラ64が感光体ドラム61に接触した状態をいう。また、第1案内面91Aは、現像ローラ64を感光体ドラム61に対して接触させ、または、離間させるときに、現像ローラ64を感光体ドラム61の表面に対して面直方向に移動させるために、現像ローラ64のカラー64Aの中心と感光体ドラム61の回転中心とを結んだ線L1と平行に配置されている。第1案内面91Aは、水平面に対して傾斜している。第1案内面91Aは、水平面に対して例えば15〜45°で傾斜しており、ここでは一例として35°で傾斜している。
第1傾斜面91Bは、第1案内面91Aに対して現像カートリッジ63の装着方向上流側に配置された傾斜面であり、第1案内面91Aに対して第2ガイド92側に傾斜している。第1傾斜面91Bは、第1案内面91Aに対して例えば30〜60°で傾斜しており、ここでは一例として55°で傾斜している。
第1傾斜面91Bは、現像ローラ64が感光体ドラム61から離間する離間位置にあるときに露光装置5から感光体ドラム61に向かって進行する光束B1と現像カートリッジ63とが干渉するのを防止するため、光束B1と平行に近いのが望ましい。そうすることで、離間位置において現像ローラ64を感光体ドラム61から十分に離間させることが可能になるからである。このため、第1傾斜面91Bの水平面に対する傾斜角は、光束B1の傾斜角以上であるのが望ましい。例えば、第1傾斜面91Bは、水平面に対して75〜90°であることができ、ここでは一例として水平面に対して垂直(90°)である。
第3案内面91Cは、第1傾斜面91Bの装着方向上流側の端部から連続し、傾斜して延び、第1案内面91Aと略平行である。
第4案内面91Dは、第3案内面91Cの上流側端部から連続し、左側壁90Lの上端付近まで多少屈曲しながら延びている。
第2ガイド92は、現像ローラ64の回転の軸方向に直交する直交方向において第1ガイド91に対向してカラー64Aを案内し、第1ガイド91に向けて付勢され、第1ガイド91に近接する近接位置と第1ガイド91から離間する離間位置に移動可能に配置される。第2ガイド92は、左側壁90Lとは別部品からなる。左側壁90Lには、第2ガイド92を装着し、第2ガイド92の移動を規制する規制部94が設けられている。また、左側壁90Lは、第2ガイド92の後ろ斜め下方に、感光体ドラム61に駆動を入力するための感光体駆動入力孔95が配置され、第2ガイド92の前斜め上方に、現像ローラ64に駆動を入力するための駆動入力孔96が配置されている。駆動入力孔96は、現像カートリッジ63のカップリング65Bが対向する位置に配置されている。すなわち、現像カートリッジ63は、現像ローラ64の軸方向から見て支持部材90に装着された状態でカラー64Aを挟んで感光体ドラム61と反対側に、カップリング65Bが配置されている。なお、左側壁90Lは、樹脂の射出成形により形成されている。
図4(b)に示すように、規制部94は、左側壁90Lから内側に突出する第1突出部94Aと、左側壁90Lから内側に突出し、第1突出部94Aの下端から前斜め下方に延びる第2突出部94Bとを有する。第1突出部94Aには、第2ガイド92の移動方向(
第2ガイド92が第1ガイド91に対して近接・離間する方向)に延び、第1案内面91Aに沿った方向の第2ガイド92の移動を規制する第1凹部94Cが形成されている。また、第2突出部94Bには、左右両側に、第2ガイド92の移動方向に延び、第2ガイド92の移動範囲を規制する第2凹部94Dが形成されている。さらに、左側壁90Lには、第1凹部94Cの前斜め下方に、第2ガイド92の移動方向に延びる第3凹部94Eが形成されている。
図6(a),(b)に示すように、第2ガイド92は、本体部100と、本体部100から下方に延びる位置決め部106と、本体部100の上に配置されたばね保持部101とを備えて構成されている。
図6(c)に示すように、第2ガイド92の本体部100は、第1ガイド91の第1案内面91Aと平行に配置された第2案内面92Aと、第2案内面92Aの装着方向上流側の端部に、装着方向上流側の方が第1ガイド91から離れるように傾斜する第2傾斜面92Bを有している。第2案内面92Aは、現像カートリッジ63を装着した状態において、現像ローラ64の回転軸64Bの軸方向に直交する直交方向でカラー64Aの周面に対向し、第1案内面91Aと平行に配置されている。現像カートリッジ63が装着された状態における、第2案内面92Aの装着方向上流側の端部と第1傾斜面91Bの装着方向上流側の端部の間隔D1は、カラー64Aの直径より小さいため、現像カートリッジ63の装着時にカラー64Aが第1案内面91Aと第2案内面92Aの間に入りやすいように、第1案内面91Aと第2案内面92Aの入口を広げるように第2傾斜面92Bが設けられている。
位置決め部106は、第2案内面92Aの感光体ドラム61側の端部から垂直に第1ガイド91に向かって延びている。位置決め部106は、その先端が第1ガイド91に接触することにより、第1ガイド91の第1案内面91Aに対する第2ガイド92の位置を決めている。第2ガイド92は、左側壁90Lとは独立した比較的小さい部品であり、位置決め部106は、この独立した小さな部品の突出部として形成されているため、位置決め部106は、成形時に高精度な突出量で成形することが容易である。これにより、位置決め部106を第1案内面91Aに接触させることで、第1案内面91Aと第2案内面92Aの距離を精度良く一定距離にすることができる。本実施形態においては、位置決め部106の先端は、図6(c),(d)に示すように、矩形の平面形状を有しており、第1案内面91Aとは面接触している。
ばね保持部101は、上壁101Aと下壁101Bと右壁101Cと左壁101Dを有している。上壁101A、下壁101B、右壁101Cおよび左壁101Dの4つの壁は、
付勢部材の一例としての圧縮ばね108を四方から囲むように構成されている。
上壁101Aには、下壁101Bに向かって突出する第1コイル保持部102が設けられ、下壁101Bには、上壁101Aに向かって突出する第2コイル保持部103が設けられている。圧縮ばね108は、コイルバネからなり、コイルの上端が第1コイル保持部102に保持され、下端が第2コイル保持部103に保持されている。なお、圧縮ばね108は、圧縮した状態で、右壁101Cと左壁101Dの間の開口から装着することが可能である。
上壁101Aと、右壁101Cの上部と、左壁101Dの上部とは、圧縮ばね108の直径よりも幅が狭くなっている。これにより、ばね保持部101の上部は、上部が上方に突出した第1凸部104を形成している。第1凸部104は、図6(c)に示すように、規制部94の第1凹部94Cと係合している。これにより、カラー64Aの移動方向、すなわち、図6(c)における左右方向に第2ガイド92が移動するのを規制している。
また、ばね保持部101の第1凸部104が圧縮ばね108の直径よりも幅が狭いことで、圧縮ばね108の上側は、ばね保持部101から露出し、この露出した部分が規制部94の第1突出部94Aの下面と接触する。このようにして、圧縮ばね108の上端は規制部94に支持されることで、第2ガイド92が圧縮ばね108により下方の第1ガイド91に向けて付勢されることとなる。つまり、圧縮ばね108は、第2ガイド92を第1ガイド91に向けて付勢する。
右壁101Cには、右壁101Cの中央付近からばね保持部101の後側に向かって突出する第2凸部105が設けられている。第2凸部105は、第2凹部94Dに係合している。これにより、第2ガイド92が規制部94に対して上下にスライド移動した場合に、第2凸部105の上端および下端が、それぞれ、第2凹部94Dの上端および下端に当接することで、第2ガイド92の移動範囲が規制される。
左壁101Dには、左壁101Dの中央から左に突出する第3突起107が設けられている。第3突起107は、側壁90Lの第3凹部94Eに係合している。
圧縮ばね108は、第1ガイド91が現像ローラ64のカラー64Aと接触する位置P1とカラー64Aの中心P2を通る直線L2よりも感光体ドラム61に近い(図6(c)における右側の)位置P3に配置されている。これにより、カップリング65Bと係合する入力部材に圧縮バネ108が干渉しにくくなっている。
図7に示すように、右側壁90Rは、感光体駆動入力孔95と駆動入力孔96が配置されていないことを除いて、左側壁90Lと左右対称に構成されている。
図8(a)に示すように、ドラムユニット6の支持部材90には、4つの現像ローラ64をそれぞれ対応する感光体ドラム61に向けて付勢するように押圧する押圧機構として、第1押圧部材121と、第1押圧部材121を図の反時計回りに付勢するトーションバネ121Aとを備えている。
第1押圧部材121は、支持部材90に回転軸122周りに揺動可能に支持されている。第1押圧部材121は、現像ローラ64が接触位置にあるとき、および離間位置にあるときのいずれの場合にも現像カートリッジ63のボス120に上から当接して押圧する。現像ローラ64が接触位置にあるとき、および離間位置にあるとき第1押圧部材121の付勢力により、現像ローラ64が感光体ドラム61に向けて付勢される。
また、レーザプリンタ1は、現像ローラ64が感光体ドラム61に接触する接触位置と、現像ローラ64が感光体ドラム61から離間した離間位置との間で現像ローラ64を移動させる離間機構131を備えている。離間機構131は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像カートリッジ63のうち、一部または全部の現像ローラ64を対応する感光体ドラム61から離間するように構成されている。例えば、モノクロ印刷の場合には、ブラックに対応する現像ローラ64のみを感光体ドラム61に接触させ、他の色に対応する現像ローラ64を感光体ドラム61から離間させ、レーザプリンタ1のスタートアップ時には、すべての現像ローラ64を感光体ドラム61から離間させる。
離間機構131は、本体筐体2に設けられた直動カム126およびピニオンギヤ127と、4対のレバー123とを備えてなる。
直動カム126は、前後方向に細長く延びていて、各現像カートリッジ63に対応する傾斜面126Bを有するカム部126Aと、ピニオンギヤ127と噛合するラックギヤ126Cを備える。直動カム126は、図示しないガイドにより前後方向にスライド移動可能に配置されている。
直動カム126のカム部126Aは、各現像カートリッジ63に対応して、直動カム126に4つ配置されていて、各現像ローラ64を離間させる組み合わせによって、傾斜面126Bの位置および前後方向の長さが設定されている。
ピニオンギヤ127は、図示しない駆動源から駆動力が入力されることにより回転し、ラックギヤ126Cを介して、直動カム126を前後方向に移動させる。傾斜面126Bは、後ろ斜め下方を向いた面であり、前側から後側へいくにつれて上になるように傾斜している。
レバー123は、現像カートリッジ63の両側部に対応して1つずつ設けられていて、各レバー123は、レバー回転軸124を中心にそれぞれ対応する側壁90L,90Rに揺動可能に支持されている。レバー123は、上端面の後部に、上方に突出する当接部123Aを有している。当接部123Aは、傾斜面126Bと前後方向で対向して配置されており、直動カム126の前後のスライド移動に応じて当接部123Aが傾斜面126Bに押圧されることでレバー123が揺動するようになっている。また、レバー123は、左右方向内側に突出する第2押圧部材125を有している。第2押圧部材125は、第1当接面125Aと、第1当接面125Aと交差する方向に延びる第2当接面125Bを有し、側面視L字形状をしている。第1当接面125Aはレバー回転軸124から徐々に離れるように下方に延び、第2当接面125Bは、第1当接面125Aの下端から前方に延びている。第2押圧部材125は、レバー123と一体であるので、レバー123が揺動することにより、レバー回転軸124を中心に第2押圧部材125も揺動する。そして、第2押圧部材125は、第1押圧部材121の押圧力に抗して現像ローラ64を感光体ドラム61との接触位置から離間位置に移動させる。
第2押圧部材125は、現像カートリッジ63が装着された状態において、ボス120の下に位置している。具体的には、第2当接面125Bは、ボス120の真下でボス120から僅かに離間して配置され、第1当接面125Aは、ボス120の前側でボス120から離間して配置されている。
以上のように構成されたレーザプリンタ1における離間機構131の動作と現像カートリッジ63の着脱時の動作について説明する。
図8(a)に示すように、現像カートリッジ63が装着された状態、すなわち、現像ローラ64が感光体ドラム61に接触した接触位置にある状態で、傾斜面126Bは、レバー123の当接部123Aから離間している。第2ガイド92は、位置決め部106の先端が第1ガイド91の第1案内面91Aに当接して近接位置に位置している。このとき、カラー64Aは、第1ガイド91の第1案内面91Aと第2ガイド92の第2案内面92Aの間に位置して、これらによって感光体ドラム61の回転方向の位置が規制されている。前記したように、第1案内面91Aと第2案内面92Aの間隔は、高精度に成形された位置決め部106によって規定されるので、第1案内面91Aと第2案内面92Aの間でのカラー64Aの遊びは非常に小さくできる。このため、感光体ドラム61および現像ローラ64の回転に伴う各種の振動等があっても、カラー64Aの位置を安定させて、現像ローラ64と感光体ドラム61の接触圧力を安定させることで、良好な画像を形成することができる。
図8(a)の状態から直動カム126が後方へ移動すると、直動カム126の傾斜面126Bがレバー123の当接部123Aに当接して当接部123Aを下方に押し、レバー123が反時計回りに揺動する。
そして、図8(b)に示すように、第2押圧部材125がレバー回転軸124を中心に反時計回りに揺動し、上に上がると第2当接面125Bがボス120に下から当接してボス120を押し上げ始める。この状態からさらに直動カム126が後方へ移動すると、傾斜面126Bがさらに当接部123Aを下方へ押し、レバー123がさらに反時計回りに揺動し、第2押圧部材125も反時計回りに揺動する。すると、第1当接面125Aがボス120に前方から近づき、当接する。これにより、ボス120は、第1当接面125A、第2当接面125Bおよび第1押圧部材121により三方から挟持される。このため、第2押圧部材125によりボス120を安定して保持しながら現像カートリッジ63を移動させることができる。
第2押圧部材125がボス120を押し上げて現像カートリッジ63を持ち上げると、カラー64Aは第1案内面91A上を滑りながら上に上がり、第1傾斜面91Bに接触する。
図8(c)に示すように、直動カム126がさらに後方に移動してレバー123の当接部123Aが傾斜面126Bの下、つまり、カム部126Aの下側に潜り込むと、現像ローラ64は、感光体ドラム61から十分に離れて離間位置に位置する。この移動のときに、カラー64Aは、第1傾斜面91Bに接触しながら第1傾斜面91Bに沿って垂直に上がり、現像ローラ64が離間位置にあるときには、第1傾斜面91Bと第3案内面91Cがなす角に乗り上げ、カラー64Aの上側は、第2案内面92Aと第2傾斜面92Bがなす角に接触している。なお、現像ローラ64が垂直に上がるときには、カラー64Aが第2ガイド92を圧縮バネ108の付勢力に抗して押し上げる。
現像ローラ64を離間位置から接触位置に移動させるときには、上述したのとは逆の動作をする。すなわち、図8(c)の状態から、直動カム126を前方へ移動させると、レバー123の当接部123Aが傾斜面126Bと接触を始め、レバー123が時計回りに揺動する。これにより、第2押圧部材125も時計回りに揺動し、第2押圧部材125により下から支持されているボス120も下方へ移動し、現像カートリッジ63全体が下方へ移動する。カラー64Aは、第1傾斜面91Bに沿って下に下がり、その後、図8(b)に示すように第1案内面91Aに接触する。さらに、直動カム126を前方へ移動させると、レバー123が時計回りに揺動し、図8(a)に示す、現像ローラ64が感光体ドラム61に接触した接触位置に位置する。
次に、現像カートリッジ63の着脱動作について説明する。
現像カートリッジ63を支持部材90に装着していくと、図9(a)に示すように、現像ローラ64のカラー64Aが第1ガイド91に沿って下に下りていき、第3案内面91Cと第2傾斜面92Bに接触して第2ガイド92を押し上げる。これにより、図9(b)に示すように、第2ガイド92が離間位置に位置し、第1ガイド91と第2ガイド92の間隔が広がって、カラー64Aは、第1案内面91Aと第2案内面92Aの間に収まる。第2ガイド92は、圧縮バネ108により下方に押されて、位置決め部106が第1案内面91Aに接触した状態に戻る。
また、現像カートリッジ63を取り外すときは、カラー64Aが上に上がり、第2案内面92Aに接触して第2ガイド92を押すことにより、第1ガイド91と第2ガイド92の距離が広がる。そして、装着時とは逆の動作により、カラー64Aは、第1ガイド91と第2ガイド92の間から上に抜けていく。
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。
第2ガイド92は、支持部材90と別部品で構成されており、支持部材90に比べて小さな部品であるため、位置決め部106の寸法の精度を出しやすく、寸法管理し易い。そして、現像カートリッジ63を装着したときに、近接位置において第2ガイド92の位置決め部106が第1ガイド91に接触することで、第2ガイド92の位置が精度良く保持されるので、2つのガイド間の距離の精度が向上する。これにより、第1案内面91Aと第2案内面92Aの間隔が正確に規定され、現像ローラ64のカラー64Aの位置が正確となり、感光体ドラム61に対する現像ローラ64の位置が安定するので、感光体ドラム61と現像ローラ64の接触圧力が安定し、良好な画像を形成することができる。
また、第2ガイド92は、第1ガイド91に対向してカラー64Aを案内し、第1ガイド91に近接する近接位置と第1ガイド91から離間する離間位置に移動可能となっている。そのため、近接位置における第1案内面91Aと第2案内面92Aの間隔を、カラー64Aの直径に対してあまり大きくしなくても、カラー64Aを第1案内面91Aと第2案内面92Aの間に装着することができる。つまり、第1ガイド91と第2ガイド92の少なくとも一方を可動にすることで、近接位置における第1ガイド91および第2ガイド92とカラー64Aの遊びを小さくして現像ローラ64の位置精度を向上することができる。
また、第1ガイド91と第2ガイド92のうち、下側に配置された第1ガイド91が固定されているため、圧縮ばね108が、第2ガイド92自体や現像カートリッジ63の重みを支える必要がないので、第1ガイド91の位置が安定して、現像ローラ64のカラー64Aの位置を安定させることができる。
第2ガイド92を付勢している圧縮ばね108は、第1ガイド91が現像ローラ64のカラー64Aと接触する位置と現像ローラ64のカラー64Aの中心を通る直線L2よりも感光体ドラム61に近い位置を付勢しているので、カップリング65Bに係合する入力部材と圧縮ばね108が干渉しにくい。このため、カップリング65Bを現像ローラ64の近くに配置できるので、駆動力の伝達経路を短くして最小限の部品で効率良く駆動力を伝達することができる。
また、第2ガイド92は、第2案内面92Aの装着方向上流側の端部に、装着方向上流側の方が第1ガイド91から離れるように傾斜する第2傾斜面92Bを有しているので、現像カートリッジ63の着脱をスムーズに行うことができる。
規制部94は、第2ガイド92の移動方向を規制することができるので、現像カートリッジ63を着脱するときや離間させるときに、第2ガイド92を安定して作動させることができる。
以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。以下、本発明を実施する場合の種々の変形例について説明する。なお、以下の説明において、前記実施形態の各部材と対応する部材については同じ符号を付する。
[変形例1]
前記実施形態においては、第2ガイド92が第1ガイド91に接触する位置決め部106を有し、位置決め部106が第2ガイド92から第1ガイド91に向けて延びている構成としていたが、本発明はこれに限定されず、図10(a)に示すように、近接位置において第1ガイド91に接触する部分である位置決め部206は、第2ガイド92から第1ガイド91へ向けて突出していなくてもよい。この場合、第1ガイド91から第2案内面92Aに向けて延びる延長部141を設けるとよい。この構成においても、現像カートリッジ63を装着したときに、近接位置において位置決め部206が延長部141に接触することで、第2ガイド92の位置が精度良く保持される。このとき、第1ガイド91は、寸法精度を良くするため、ドラムユニット6の支持部材90と一体ではなく、別部品とするのが望ましい。
[変形例2]
また、図10(b)に示すように第1ガイド91が第1案内面91Aから第2案内面92Aに向かって垂直に延びる延長部141を有し、第2ガイド92の位置決め部106の先端と接触する構成としてもよい。
[変形例3]
前記実施形態において、第2ガイド92の位置決め部106は、第1ガイド91と面接触していたが、本発明はこれに限定されず、図10(c)に示すように、位置決め部106の先端が先細りの形状であって、第1案内面91Aと線接触してもよいし点接触してもよい。
[変形例4]
前記実施形態において、第2ガイド92の位置決め部106は、第2案内面92Aから第1ガイド91に向かって真っ直ぐに延びていたが、本発明はこれに限定されず、図10(d)に示すように、屈曲していてもよいし、図10(e)に示すように、曲がって延びていてもよいし、図10(f)に示すように、第2案内面92Aに対して垂直でなくともよい。
[変形例5]
前記実施形態においては、第1ガイド91が第2ガイド92の下に位置していたが、本発明はこれに限定されず、図11(a)に示すように、第2ガイド92が第1ガイド91の下に配置されていてもよい。また、図11(b)に示すように、第1ガイド91と第2ガイド92がそれぞれ圧縮ばね108によって付勢され、他方のガイドに対し近接・離間可能に移動する構成としてもよい。
[変形例6]
前記実施形態は、圧縮ばね108とカップリング65Bの間に仕切りが配置されていない構成であったが、本発明はこれに限定されず、第2ガイド92が圧縮ばね108とカップリング65Bの間に延びる壁部を有する構成としてもよい。
具体的には、図12に示すように、第2ガイド92は、圧縮バネ108の上側(図12における左側)に圧縮ばね108と入力部材の間に延びる仕切壁101Eを有していてもよい。これにより、カップリング65Bに係合する入力部材と圧縮ばね108の干渉をより確実に抑制することができる。
前記実施形態において、現像ローラ64の回転の軸方向に突出する突起は、現像ローラ64の回転軸64Bに嵌まっているカラー64Aとしていたが、本発明はこれに限定されず、現像ローラ64の回転軸64Bであってもよいし、現像ローラ64の軸受であってもよいし、現像ローラ64を支持するカートリッジケース65から突出する他の突起であってもよい。
前記実施形態において、付勢部材は、圧縮ばね108を使用する構成としていたが、本発明はこれに限定されず、トーションばねであってもよい。
1 レーザプリンタ
6 ドラムユニット
61 感光体ドラム
63 現像カートリッジ
64 現像ローラ
64A カラー
90 支持部材
91 第1ガイド
91A 第1案内面
91B 第1傾斜面
92 第2ガイド
92A 第2案内面
92B 第2傾斜面
94 規制部
96 駆動入力孔
106 位置決め部
108 圧縮ばね
123 レバー
126 直動カム
131 離間機構

Claims (7)

  1. 現像ローラの回転の軸方向に突出する突起を有する現像カートリッジを着脱可能なドラムユニットにおいて、
    現像カートリッジが着脱される筐体と、
    前記現像カートリッジが前記筐体に装着された状態において前記現像ローラと接触する感光体ドラムと、
    前記突起を案内する第1ガイドと、
    前記軸方向に直交する直交方向において前記第1ガイドに対向して前記突起を案内し、前記第1ガイドに近接する近接位置と前記第1ガイドから離間する離間位置に移動可能に配置された第2ガイドと、
    前記第2ガイドを前記第1ガイドに向けて付勢する付勢部材と、を備え、
    前記第1ガイドは、前記現像カートリッジが装着された状態において前記直交方向で前記突起に対向する第1案内面を有し、
    前記第2ガイドは、前記現像カートリッジが装着された状態において前記直交方向で前記突起に対向する第2案内面を有し、
    前記第2ガイドは、前記近接位置において前記第1ガイドに接触する位置決め部を有することを特徴とするドラムユニット。
  2. 前記第1ガイドは、前記筐体に固定され、前記第2ガイドの下側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のドラムユニット。
  3. 前記現像カートリッジは、前記筐体に装着された状態で前記突起を挟んで前記感光体ドラムと反対側に、前記現像ローラに駆動力を入力する入力部材が係合する駆動入力部を備え、
    前記付勢部材は、前記第1ガイドが前記突起と接触する位置と前記突起の中心とを通る直線よりも前記感光体ドラムに近い位置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に記載のドラムユニット。
  4. 前記第2ガイドは、前記付勢部材と前記駆動入力部の間に延びる壁部を有することを特徴とする請求項3に記載のドラムユニット。
  5. 前記位置決め部は、前記第2案内面から垂直に前記第1ガイドに向かって延びていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のドラムユニット。
  6. 前記第1ガイドは、前記第1案内面に対して前記現像カートリッジの装着方向上流側に連続して配置された傾斜面であり、前記第1案内面に対して前記第2ガイド側に傾斜する第1傾斜面を有し、
    前記第2ガイドは、前記第2案内面の前記装着方向上流側の端部に、前記装着方向上流側の方が前記第1ガイドから離れるように傾斜する第2傾斜面を有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のドラムユニット。
  7. 前記筐体は、前記第2ガイドの移動を規制する規制部を備え、
    前記規制部は、前記第2ガイドの移動方向に延び前記第1案内面に沿った方向の前記第2ガイドの移動を規制する第1凹部と、前記第2ガイドの移動範囲を規制する第2凹部と、を有し、
    前記第2ガイドは、前記第1凹部に係合する第1凸部と、前記第2凹部に係合する第2凸部を備えることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のドラムユニット。
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