特許 6237588 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6237588

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/16 20060101AFI20171120BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/16 176

   G03G15/08 390Z

   G03G21/16 147

【請求項の数】7

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-234135(P2014-234135)

(22)【出願日】2014年11月19日

(65)【公開番号】特開2016-14854(P2016-14854A)

(43)【公開日】2016年1月28日

【審査請求日】2016年11月28日

(31)【優先権主張番号】特願2014-122111(P2014-122111)

(32)【優先日】2014年6月13日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大橋 広章

(72)【発明者】

【氏名】柏本 昌広

【審査官】 岡▲崎▼ 輝雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１７７４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１７４９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４６２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０９２８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０２２１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３００９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１４８２９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体を有する像担持体ユニットと、
前記像担持体上にトナーを供給する現像剤担持体を有し、前記像担持体ユニットに隣接して配置される現像装置と、
前記像担持体ユニット及び前記現像装置を個別に着脱可能に支持するユニット支持フレームと、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体ユニット及び前記現像装置を前記ユニット支持フレームに装着する第１の方向に回動して前記像担持体の位置決めを行うとともに、前記像担持体ユニット及び前記現像装置を前記画像形成装置本体から引き出す第２の方向に回動して前記像担持体の位置決め状態を解除するリテーナーと、
該リテーナーの前記第１の方向への回動に連動して、前記現像装置を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触または近接する現像位置に配置するとともに、前記リテーナーの前記第２の方向への回動に連動して、前記現像装置を前記現像剤担持体が前記像担持体から離間する離間位置に配置する現像装置移動機構と、
を設け、
前記現像装置移動機構は、前記ユニット支持フレームに支持された前記現像装置の底面の一端に対向配置されるローラー接離カムと、該ローラー接離カムに前記リテーナーの回動力を伝達するギア機構と、を有し、
前記リテーナーが前記第１の方向または前記第２の方向に移動することで、前記ユニット支持フレームに支持された前記現像装置の底面の一端が前記ローラー接離カムによって昇降し、前記現像装置が前記現像位置または前記離間位置に配置され、
前記ギア機構は、前記リテーナーの回動軸に連結され、前記リテーナーの回動方向と同方向に回転する第１ギアと、前記ローラー接離カムの回動軸に連結され、前記第１ギアに対し回転軸が直交する方向に噛み合う第２ギアと、で構成されることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記像担持体ユニット及び前記現像装置は、異なる色に対応してそれぞれ複数個設けられており、前記現像装置移動機構は、複数の前記現像装置を前記現像位置または前記離間位置のいずれかに同時に配置可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

像担持体を有する像担持体ユニットと、
前記像担持体上にトナーを供給する現像剤担持体を有し、前記像担持体ユニットに隣接して配置される現像装置と、
前記像担持体ユニット及び前記現像装置を個別に着脱可能に支持するユニット支持フレームと、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体ユニット及び前記現像装置を前記ユニット支持フレームに装着する第１の方向に回動して前記像担持体の位置決めを行うとともに、前記像担持体ユニット及び前記現像装置を前記画像形成装置本体から引き出す第２の方向に回動して前記像担持体の位置決め状態を解除するリテーナーと、
該リテーナーの前記第１の方向への回動に連動して、前記現像装置を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触または近接する現像位置に配置するとともに、前記リテーナーの前記第２の方向への回動に連動して、前記現像装置を前記現像剤担持体が前記像担持体から離間する離間位置に配置する現像装置移動機構と、
を設け、
前記像担持体ユニット及び前記現像装置は、異なる色に対応してそれぞれ複数個設けられており、前記現像装置移動機構は、複数の前記現像装置を前記現像位置または前記離間位置のいずれかに同時に配置可能であり、
前記現像装置移動機構は、
前記ユニット支持フレームに装着される複数の前記現像装置の底面の一端に対向配置される複数のローラー接離カムと、該ローラー接離カムに回動力を伝達する複数の第２ギア機構と、
前記リテーナーが固定される複数の現像押圧レバーと、該現像押圧レバーの回動力が入力される複数の第１ギア機構と、を有するカム駆動レバーユニットと、
を含む構成であり、
前記カム駆動レバーユニットを前記ユニット支持フレームに連結したとき、複数の前記ローラー接離カムと複数の前記現像押圧レバーとがそれぞれ同一の位相となるように前記第１ギア機構と前記第２ギア機構とが噛み合うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

像担持体を有する像担持体ユニットと、
前記像担持体上にトナーを供給する現像剤担持体を有し、前記像担持体ユニットに隣接して配置される現像装置と、
前記像担持体ユニット及び前記現像装置を個別に着脱可能に支持するユニット支持フレームと、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体ユニット及び前記現像装置を前記ユニット支持フレームに装着する第１の方向に回動して前記像担持体の位置決めを行うとともに、前記像担持体ユニット及び前記現像装置を前記画像形成装置本体から引き出す第２の方向に回動して前記像担持体の位置決め状態を解除するリテーナーと、
該リテーナーの前記第１の方向への回動に連動して、前記現像装置を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触または近接する現像位置に配置するとともに、前記リテーナーの前記第２の方向への回動に連動して、前記現像装置を前記現像剤担持体が前記像担持体から離間する離間位置に配置する現像装置移動機構と、
を設け、
前記ユニット支持フレームには、前記第１の方向の下流側において前記現像装置の一端部を揺動可能に支持する現像ホルダーが設けられており、前記現像装置は、前記リテーナーの前記第１の方向または前記第２の方向への回動に連動して、前記現像ホルダーと共に前記現像位置または前記離間位置に選択配置されることを特徴とする画像形成装置。

【請求項5】

前記像担持体ユニット及び前記現像装置は、異なる色に対応してそれぞれ複数個設けられており、前記現像装置移動機構は、複数の前記現像装置を前記現像位置または前記離間位置のいずれかに同時に配置可能であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記現像装置移動機構は、前記ユニット支持フレームに支持された前記現像装置の底面の一端に対向配置されるローラー接離カムと、該ローラー接離カムに前記リテーナーの回動力を伝達するギア機構と、を有し、
前記リテーナーが前記第１の方向または前記第２の方向に移動することで、前記ユニット支持フレームに支持された前記現像装置の底面の一端が前記ローラー接離カムによって昇降し、前記現像装置が前記現像位置または前記離間位置に配置されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記像担持体ユニット及び前記現像装置は、前記ユニット支持フレームに対する装着状態を個別に保持するとともに保持を解除可能なロック機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に画像形成装置に着脱可能に装着される現像装置及び像担持体ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

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を含むドラムユニット（像担持体ユニット）の交換を行うことが必要とされている。また、ドラムユニット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。

【0003】

ここで、感光体ドラムには現像装置の現像ローラーが当接または近接して配置されている。そのため、ドラムユニットまたは現像装置を交換する際に感光体ドラムと現像ローラーとが接触してしまい、感光体ドラムや現像ローラーの表面を傷付けるおそれがあった。

【0004】

そこで、感光体ドラム及び現像装置を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、感光体ドラムと現像装置とが一体となったプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）を画像形成装置本体に着脱可能とする構成が開示されている。

【0005】

また、特許文献２には、画像形成装置本体へ現像装置を装着した後、感光体ドラムのドラム軸の位置決めを行う位置決め板が装着されたホルダー部材（ドラム位置決めユニット）の閉動作に伴って現像ローラーを感光体ドラムに接触させ、ホルダー部材の開放動作に伴って現像ローラーを感光体ドラムから退避させることで、ドラムユニットまたは現像装置を交換する際の感光体ドラムや現像ローラーの傷付きを防止するローラー接離機構を備えた画像形成装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−１１６７９８号公報

【特許文献2】特開２０１１−１９１６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１の構成では、感光体ドラムと現像装置のいずれか一方を交換したい場合にもプロセスカートリッジ全体を交換する必要が生じるため、メンテナンスコストが上昇する。

【0008】

一方、特許文献２の構成では、ホルダー部材の開閉動作に応じて現像ローラーを感光体ドラムに対し接近または退避させるローラー接離機構を現像装置に設けているため、感光体ドラムや現像ローラーを傷付けることなく、感光体ドラムと現像装置のいずれか一方を任意の順序で着脱することができる。しかし、現像装置にローラー接離機構を設けるためには非常に複雑な構成が必要となっていた。

【0009】

本発明は、上記問題点に鑑み、現像装置または像担持体ユニットの着脱時における現像装置または像担持体ユニットと画像形成装置本体との連結または連結解除動作を、円滑に且つ確実に行うことができ、構成が簡単で操作性に優れた画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体ユニットと、現像装置と、ユニット支持フレームと、リテーナーと、現像装置移動機構と、を備えた画像形成装置である。像担持体ユニットは、像担持体を有する。現像装置は、像担持体上にトナーを供給する現像剤担持体を有し、像担持体ユニットに隣接して配置される。ユニット支持フレームは、像担持体ユニット及び現像装置を個別に着脱可能に支持する。リテーナーは、像担持体ユニット及び現像装置をユニット支持フレームに装着する第１の方向に回動して像担持体の位置決めを行うとともに、像担持体ユニット及び現像装置を画像形成装置本体から引き出す第２の方向に回動して像担持体の位置決め状態を解除する。現像装置移動機構は、リテーナーの第１の方向への回動に連動して、現像装置を現像剤担持体が像担持体に接触または近接する現像位置に配置するとともに、リテーナーの第２の方向への回動に連動して、現像装置を現像剤担持体が像担持体から離間する離間位置に配置する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の第１の構成によれば、現像装置がリテーナーの第１の方向への回動に連動して現像剤担持体が像担持体に接触または近接する現像位置に配置され、リテーナーの第２の方向への回動に連動して現像剤担持体が像担持体から離間する離間位置に配置されるため、像担持体や現像剤担持体を傷付けることなく、像担持体ユニットと現像装置のいずれか一方を任意の順序で着脱することができる。また、現像剤担持体を像担持体から退避させる機構を現像装置に設ける必要がないため、現像装置の構成を簡素化することができる。さらに、現像装置の着脱時に必ず開閉操作されるリテーナーの回動に連動して、現像装置が現像位置または離間位置に配置されるため、現像装置を取り外す前に離間位置に移動し忘れたり、現像装置を装着した後に現像位置に移動し忘れたりするおそれもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構成を示す概略断面図

【図2】図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大断面図

【図3】画像形成装置１００に搭載される現像装置３ａを画像形成装置１００への挿入方向上流側から見た外観斜視図

【図4】現像装置３ａに隣接して配置されるドラムユニット４０ａを画像形成装置１００への挿入方向上流側から見た外観斜視図

【図5】現像装置３ａ〜３ｄの攪拌部を示す平面断面図

【図6】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００において、現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄが画像形成装置１００内に装着された状態を示す斜視図

【図7】第１実施形態の画像形成装置１００に用いられる、現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄを支持するユニット支持フレーム１０３の斜視図

【図8】第１実施形態の画像形成装置１００における、現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄとリテーナー８５との連結部分の拡大斜視図

【図9】現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄが連結される現像剤回収機構１１０の正面図

【図10】第１実施形態の画像形成装置１００において、リテーナー８５が開口部１０１ａを開放した状態におけるリテーナー８５及びドラムユニット４０ｄの側面断面図

【図11】図１０の状態からリテーナー８５が閉方向に回動して位置決め板８７がドラム軸１ｄ₁に当接した状態を示す側面断面図

【図12】第１実施形態の画像形成装置１００において、リテーナー８５が開口部１０１ａを閉鎖した状態におけるリテーナー８５及びドラムユニット４０ｄの側面断面図

【図13】図８におけるヒンジ部８６ｄ周辺の拡大図

【図14】第１実施形態の画像形成装置１００において、リテーナー８５が開口部１０１ａを閉鎖した状態にあるときの現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄの正面断面図

【図15】第１実施形態の画像形成装置１００において、リテーナー８５が開口部１０１ａを開放した状態にあるときの現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄの正面断面図

【図16】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００に用いられるユニット支持フレーム１０３の斜視図

【図17】第２実施形態の画像形成装置１００に用いられるカム駆動レバーユニット１２０の斜視図

【図18】前面側フレーム１０１にユニット支持フレーム１０３を取り付けた状態を示す斜視図

【図19】前面側フレーム１０１の下部にカム駆動レバーユニット１２０を取り付けた状態を示す斜視図

【図20】前面側フレーム１０１の下部にカム駆動レバーユニット１２０を取り付けた状態での、現像押圧レバー１２３ａ付近の構成を示す側面断面図

【図21】図１９の状態から、カム駆動レバーユニット１２０を下方向に回動させてユニットフレーム１２１を前面側フレーム１０１に固定した状態を示す斜視図

【図22】前面側フレーム１０１にユニットフレーム１２１を固定した状態を示す、現像押圧レバー１２３ａ付近の側面断面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

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、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、本実施形態では、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）に対応する４つの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄを並列配置して画像形成を行う、４連タンデム型のカラープリンターで構成されている。

【0014】

画像形成装置１００の装置本体内には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、図１では左側から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。

【0015】

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する上記した感光体ドラム１ａ〜１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において用紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着装置１３において用紙Ｐ上に定着された後、画像形成装置１００より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

【0016】

トナー像が転写される用紙Ｐは、画像形成装置１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主に継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。中間転写ベルト８および二次転写ローラー９は、ベルト駆動モーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ〜１ｄと同一線速で回転駆動される。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。

【0017】

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲および下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して画像データに基づく露光を行う露光ユニット５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上でトナー像の転写後に残留した現像剤（トナー）を回収、除去するクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄとが設けられている。

【0018】

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット５によって画像データに基づいて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。

【0019】

なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄに現像剤が補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット５の露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

【0020】

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。一次転写ローラー６ａ〜６ｄは、一次転写駆動モーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８と同一線速で回転駆動される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

【0021】

中間転写ベルト８は、従動ローラー１０及び駆動ローラー１１に掛け渡されており、上記ベルト駆動モーターによる駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１３へと搬送される。

【0022】

定着装置１３に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３ａのニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

【0023】

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１３を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラー対１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラー対１５を逆回転させることにより分岐部１４で反転搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着装置１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

【0024】

次に、上述した画像形成部Ｐａの詳細について説明する。なお、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄについては、基本的に画像形成部Ｐａと同様の構成であるため、その詳細な説明を省略する。図２は、図１における画像形成部Ｐａ付近を拡大して示す断面図である。感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の時計回り方向）に沿って、上述した帯電装置２ａ、現像装置３ａ、一次転写ローラー６ａ、クリーニング装置７ａが配設されている。このうち、一次転写ローラー６ａは、中間転写ベルト８を挟んで感光体ドラム１ａと対向する位置に配置されている。

【0025】

また、感光体ドラム１ａと、帯電装置２ａと、クリーニング装置７ａとはユニット化されている。なお、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて、感光体ドラム１ａ〜１ｄと、帯電装置２ａ〜２ｄと、クリーニング装置７ａ〜７ｄとから成るユニットを、以下ではドラムユニット４０ａ〜４０ｄと称する。

【0026】

帯電装置２ａは、感光体ドラム１ａに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー２１と、帯電ローラー２１をクリーニングするための帯電クリーニングローラー２３とを有している。現像装置３ａは、攪拌搬送スクリュー２５ａ、供給搬送スクリュー２５ｂから成る２本の攪拌搬送部材と、磁気ローラー２７とを有し、磁気ローラー２７の表面に担持された二成分現像剤（磁気ブラシ）を感光体ドラム１ａ表面に接触させて静電潜像をトナー像に現像する。

【0027】

クリーニング装置７ａは、摺擦ローラー（研磨部材）３０、クリーニングブレード３１、および回収スパイラル３３を有している。摺擦ローラー３０は、感光体ドラム１ａに所定の圧力で圧接されており、ドラムクリーニングモーター（図示せず）により感光体ドラム１ａとの当接面において同一方向に回転駆動されるが、その線速は感光体ドラム１ａの線速よりも速く（ここでは１．２倍）制御されている。摺擦ローラー３０としては、例えば金属シャフトの周囲にローラー体としてＥＰＤＭゴム製でアスカーＣ硬度が５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラー体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカーＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものが好適に使用される。

【0028】

なお、アスカーＣとは、日本ゴム協会標準規格に規定されたデュロメーター（スプリング式硬度計）の一つで、硬さを測定するための測定器のことである。アスカーＣ硬度とは、上記の測定器で測定された硬度を指し、数値が大きいほど硬い材料であることを示す。

【0029】

感光体ドラム１ａ表面の、摺擦ローラー３０との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード３１が感光体ドラム１ａに当接した状態で固定されている。クリーニングブレード３１としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。なお、クリーニングブレード３１の材質および硬度、寸法、感光体ドラム１ａへの食い込み量および圧接力等は、感光体ドラム１ａの仕様に応じて適宜設定される。なお、ＪＩＳ硬度とは、日本工業規格（ＪＩＳ；Japanese Industrial Standards ）で規定された硬度を指す。

【0030】

摺擦ローラー３０およびクリーニングブレード３１によって感光体ドラム１ａ表面から除去された残留トナーは、回収スパイラル３３の回転に伴ってクリーニング装置７ａ（図２参照）の外部に排出される。本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面にシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等から選択される研磨剤が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。

【0031】

このように摺擦ローラー３０を感光体ドラム１ａに対し速度差を持って回転させることで研磨剤を含む残留トナーによって感光体ドラム１ａの表面を研磨し、摺擦ローラー３０およびクリーニングブレード３１によってドラム表面の水分や放電生成物等を残留トナーと共に除去する。

【0032】

なお、画像形成装置１００の本体内部のレイアウトは、感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の回転方向や、用紙Ｐの搬送経路を適切に設定できるのであれば、適宜変更可能である。例えば、感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の回転方向を、本実施形態とは逆にするとともに、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄと現像装置３ａ〜３ｄとの位置関係を、本実施形態とは逆にし、これに合わせて用紙Ｐの搬送経路を設定することも勿論可能である。

【0033】

図３は、現像装置３ａを画像形成装置１００への挿入方向上流側から見た外観斜視図である。なお、現像装置３ｂ〜３ｄについては、基本的に現像装置３ａと同様の構成であるため説明を省略する。現像装置３ａは、上述した２本の攪拌搬送スクリュー２５（図２参照）、磁気ローラー２７を現像容器５０の内部に有しており、磁気ローラー２７の外周面の一部が現像容器５０から露出している。現像容器５０には現像ホルダー１０５ａの現像剤補給路１０６（図７参照）と接続される現像剤補給口５０ａが形成されている。この現像剤補給口５０ａを介して対応する色（ここではマゼンタ）のトナーを含む現像剤が現像装置３ａの内部に供給され、静電潜像の現像に供される。また、現像装置３ａの背面側には現像装置３ａ内の余剰の現像剤を排出する現像剤排出部５０ｅが形成されている。現像剤排出部５０ｅから排出された現像剤は、現像剤回収機構１１０（図９参照）を介して現像剤回収容器（図示せず）に搬送される。現像剤排出部５０ｅの詳細な構成については後述する。

【0034】

現像装置３ａの前面側には、現像装置３ａを画像形成装置１００内へ挿入したときユニット支持フレーム１０３（図７参照）と係合する係合爪３５と、係合爪３５の係合を解除するロック解除レバー３７とが設けられている。係合爪３５及びロック解除レバー３７は、現像装置３ａを装着状態で保持するとともに保持を解除可能なロック機構を構成する。また、現像装置３ａの前面側の右下部には、ユニット支持フレーム１０３の第１揺動支点９９ａ（図７参照）に回転可能に嵌合する軸受部３９が設けられている。

【0035】

図４は、現像装置３ａに隣接して配置されるドラムユニット４０ａを画像形成装置１００への挿入方向上流側から見た外観斜視図である。なお、ドラムユニット４０ｂ〜４０ｄについては、基本的にドラムユニット４０ａと同様の構成であるため説明を省略する。ドラムユニット４０ａの前面及び後面からは、感光体ドラム１ａの回転軸であるドラム軸１ａ₁が突出している。ドラムユニット４０ａの前面から突出するドラム軸１ａ₁は、画像形成装置１００の前面側の開閉カバー（図示せず）の内側に配置されたリテーナー８５の軸受孔８７ａ（図８参照）に嵌合する。一方、ドラムユニット４０ａの後面から突出するドラム軸１ａ₁（図４では不図示）は、画像形成装置１００の背面側フレーム１０２（図６参照）の軸受孔に嵌合する。

【0036】

ドラムユニット４０ａの後面には回収スパイラル３３（図２参照）の軸方向に連続してトナー排出部４１が突設されている。クリーニング装置７ａにより感光体ドラム１ａの表面から回収された廃棄トナーは、回収スパイラル３３の回転によってトナー排出部４１から排出され、現像剤回収機構１１０（図９参照）を介して現像剤回収容器（図示せず）に搬送される。

【0037】

さらに、ドラムユニット４０ａの前面には、ドラムユニット４０ａを画像形成装置１００内へ挿入したときユニット支持フレーム１０３（図７参照）と係合する係合爪（図示せず）の係合を解除するロック解除レバー４７とが設けられている。係合爪及びロック解除レバー４７は、ドラムユニット４０ａを装着状態で保持するとともに保持を解除可能なロック機構を構成する。

【0038】

次に、現像装置３ａ〜３ｄの攪拌部について詳述する。図５は、現像装置３ａ〜３ｄの攪拌部を示す平面断面図である。現像容器５０の内部には、仕切壁５０ｂによって、攪拌搬送室５０ｃと、供給搬送室５０ｄと、現像剤通過路７０ａ、７０ｂが形成され、その他に、現像剤補給口５０ａと、現像剤排出部５０ｅとが形成されている。なお、攪拌搬送室５０ｃにおいて、図５の左側を上流側、図５の右側を下流側とし、また、供給搬送室５０ｄにおいて、図５の右側を上流側、図５の左側を下流側とする。従って、現像剤通過路７０ａ、７０ｂは、供給搬送室５０ｄを基準として、上流側及び下流側と呼称している。

【0039】

仕切壁５０ｂは、現像容器５０の長手方向に延びて攪拌搬送室５０ｃと供給搬送室５０ｄを並列させるように仕切っている。仕切壁５０ｂの長手方向の右側端部は、現像容器５０の内壁部とともに上流側の現像剤通過路７０ａを形成し、一方、仕切壁５０ｂの長手方向の左側端部は、現像容器５０の内壁部とともに下流側の現像剤通過路７０ｂを形成している。そして現像剤は、攪拌搬送室５０ｃ、現像剤通過路７０ａ、供給搬送室５０ｄ、及び現像剤通過路７０ｂ内を循環することが可能である。

【0040】

現像剤補給口５０ａは、現像容器５０の上部に設けられたコンテナ４ａ〜４ｄ（図１参照）から現像ホルダー１０５ａの現像剤補給路１０６（図７参照）を介して新たな現像剤を現像容器５０内に補給するための開口であり、攪拌搬送室５０ｃの上流側（図５の左側）に配置される。

【0041】

現像剤排出部５０ｅは、現像剤の補給によって、攪拌搬送室５０ｃ、供給搬送室５０ｄ内で余剰となった現像剤を排出するための開口であり、供給搬送室５０ｄの下流側で供給搬送室５０ｄの長手方向に連続して設けられる。

【0042】

攪拌搬送室５０ｃ内には攪拌搬送スクリュー２５ａが配設され、供給搬送室５０ｄ内には供給搬送スクリュー２５ｂが配設されている。攪拌搬送スクリュー２５ａは、回転軸７１ａと、回転軸７１ａに一体に設けられ、回転軸７１ａの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される螺旋羽根７３ａとを有する。供給搬送スクリュー２５ｂは、回転軸７１ｂと、回転軸７１ｂに一体に設けられ、回転軸７１ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される螺旋羽根７３ｂとを有する。また、供給搬送スクリュー２５ｂの螺旋羽根７３ｂは、攪拌搬送スクリュー２５ａの螺旋羽根７３ａと同じピッチで逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成される。攪拌搬送スクリュー２５ａ、供給搬送スクリュー２５ｂの回転軸７１ａ、７１ｂは、現像容器５０の長手方向両端側の壁部に回転可能に軸支されている。

【0043】

また、供給搬送スクリュー２５ｂの回転軸７１ｂには、螺旋羽根７３ｂとともに、規制部７５及び排出羽根７７が一体に配設されている。

【0044】

規制部７５は、供給搬送室５０ｄ内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、且つ、所定量以上になった現像剤を現像剤排出部５０ｅに搬送するためのものである。規制部７５は、螺旋羽根４３ｂと逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成され、且つ、螺旋羽根７３ｂの外径と略同じで螺旋羽根７３ｂのピッチより小さく設定されている。また、現像容器５０の内壁部と規制部７５の外周縁との間には所定量の隙間が形成されている。この隙間から余剰の現像剤が現像剤排出部５０ｅに排出されることになる。

【0045】

回転軸７１ｂは現像剤排出部５０ｅ内まで延びている。現像剤排出部５０ｅ内の回転軸７１ｂには排出羽根７７が設けられている。排出羽根７７は、螺旋羽根７３ｂと同じ方向を向く螺旋状の羽根からなるが、螺旋羽根７３ｂよりピッチが小さく、また羽根の外径が小さくなっている。従って、回転軸７１ｂが回転すると、排出羽根７７も回転し、規制部７５を乗り越えて現像剤排出部５０ｅ内に搬送された余剰現像剤は、図５の左側に送られて、現像容器５０の外部に排出されるようになっている。なお、排出羽根７７、規制部７５、及び螺旋羽根７３ｂは合成樹脂によって回転軸７１ｂと一体に成型される。

【0046】

現像容器５０の外壁には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸７１ａに固着され、歯車６４は回転軸７１ｂに固着され、歯車６３は、現像容器５０に回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。

【0047】

新たに現像剤を補給していない現像時には、モーター等の駆動源によって、歯車６１が回転すると、攪拌搬送スクリュー２５ａが回転し、攪拌搬送室５０ｃ内の現像剤は矢印Ｐ方向に搬送され、現像剤通過路７０ａを通って供給搬送室５０ｄ内に搬送される。更に、攪拌搬送スクリュー２５ａの駆動力が歯車６２〜６４を介して供給搬送スクリュー２５ｂに伝達され、供給搬送スクリュー２５ｂが回転すると、供給搬送室５０ｄ内の現像剤は矢印Ｑ方向に搬送される。従って、現像剤はその嵩高を大きく変動させながら攪拌搬送室５０ｃから上流側の現像剤通過路７０ａを通って供給搬送室５０ｄ内に搬送され、規制部７５を乗り越えることなく、下流側の現像剤通過路７０ｂを通って攪拌搬送室５０ｃに搬送される。

【0048】

このように、現像剤は攪拌搬送室５０ｃから、現像剤通過路７０ａ、供給搬送室５０ｄ、及び現像剤通過路７０ｂと循環しながら攪拌されて、攪拌された現像剤が磁気ローラー２７（図２参照）に供給される。

【0049】

次に、現像剤補給口５０ａから新たな現像剤が補給される場合について説明する。現像によってトナーが消費されると、現像剤補給口５０ａから攪拌搬送室５０ｃ内にキャリアを含む現像剤が補給される。

【0050】

補給された現像剤は、現像時と同様に、攪拌搬送スクリュー２５ａによって、攪拌搬送室５０ｃ内を矢印Ｐ方向に搬送され、その後、上流側の現像剤通過路７０ａを通って供給搬送室５０ｄ内に搬送される。更に、供給搬送室５０ｄ内の現像剤は、供給搬送スクリュー２５ｂによって矢印Ｑ方向に搬送される。供給搬送スクリュー２５ｂの回転にともなって規制部７５が回転すると、規制部７５によって、螺旋羽根７３ｂの現像剤搬送方向（矢印Ｑ方向）とは逆方向の搬送力が現像剤に付与される。この規制部７５によって現像剤が塞き止められて嵩高となり、余剰の現像剤が規制部７５を乗り越えて、現像剤排出部５０ｅを介して現像容器５０の外部に排出される。

【0051】

図６は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００において、現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄが画像形成装置１００内に装着された状態を示す斜視図、図７は、第１実施形態の画像形成装置１００に用いられる現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄを支持するユニット支持フレーム１０３の斜視図、図８は、第１実施形態の画像形成装置１００においてリテーナー８５を開放した状態における現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄとリテーナー８５との連結部分の拡大斜視図である。

【0052】

現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄは、前面側フレーム１０１と背面側フレーム１０２に橋渡し状に連結されたユニット支持フレーム１０３に着脱可能に支持されている。以下、現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄを画像形成装置１００本体に装着する方向（矢印Ｚ１方向）を第１の方向、現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄを画像形成装置１００本体から引き出す方向（矢印Ｚ２方向）を第２の方向と称する。

【0053】

リテーナー８５は、下端部に設けられたヒンジ部８６ａ〜８６ｅを支点として、前面側フレーム１０１に対し上下方向に回動可能に支持されており、前面側フレーム１０１に形成された開口部１０１ａを開閉する。リテーナー８５には、ドラム軸１ａ₁、１ｂ₁、１ｃ₁、１ｄ₁の一端の位置決めを行う位置決め板８７が保持されている。ヒンジ部８６ａ〜８６ｅを支点としてリテーナー８５を回動させることにより、位置決め板８７の軸受孔８７ａ〜８７ｄに対してドラム軸１ａ₁、１ｂ₁、１ｃ₁、１ｄ₁を相対的に挿抜させる。

【0054】

リテーナー８５の表面側中央部には取っ手部８５ａが設けられており、リテーナー８５の裏面側両端部には位置決め凸部８５ｂが設けられている。位置決め凸部８５ｂは、前面側フレーム１０１の位置決め穴１０１ｂに嵌め込まれ、画像形成装置１００本体に対するリテーナー８５の位置決めを行う。

【0055】

前面側フレーム１０１の開口部１０１ａ近傍にはロックピン１０１ｃが設けられている。ロックピン１０１ｃは、リテーナー８５の両側端に設けられた係合穴部８５ｃ内のフック８９（図１１参照）に係合する係合部材である。フック８９は、図示しないバネによりロックピン１０１ｃと係合する回動方向に付勢されている。なお、フック８９が固定される回動軸８９ａ（図１１参照）は、リテーナー８５の回動軸（ヒンジ部８６ａ〜８６ｅを通る軸）と平行に設けられている。

【0056】

取っ手部８５ａは、フック８９の回動軸８９ａと連動するように設けられており、取っ手部８５ａを把持することで、シャフト８９ａが回転してフック８９が揺動し、フック８９とロックピン１０１ｃとの係合が解除され、リテーナー８５を回動可能となる。

【0057】

ユニット支持フレーム１０３には、現像装置３ａ〜３ｄの底面を支持する４つの台座部９７が画像形成装置１００の前後方向（矢印Ｚ１−Ｚ２方向）に沿って設けられている。また、各台座部９７に支持された各現像装置３ａ〜３ｄの長手方向と直交する方向の一端（図７の左端）を昇降させるローラー接離カム９８が設けられている。ローラー接離カム９８は、各台座部９７において画像形成装置１００の前後方向の２箇所に一対ずつ設けられており、一対のローラー接離カム９８はカムシャフト（図示せず）により連結されて同方向に同時に回転する。

【0058】

また、ユニット支持フレーム１０３には、現像装置３ａ〜３ｄの前端部（画像形成装置１００への挿入方向上流側の端部）に形成された軸受部３９が回転可能に係合する第１揺動支点９９ａ、現像装置３ａ〜３ｄの後端部（画像形成装置１００への挿入方向下流側の端部）が連結される現像ホルダー１０５ａ〜１０５ｄが設けられている。現像ホルダー１０５ａ〜１０５ｄは第２揺動支点９９ｂにおいてユニット支持フレーム１０３に揺動可能に支持されている。この構成により、現像ホルダー１０５ａ〜１０５ｄに連結された各現像装置３ａ〜３ｄは、ローラー接離カム９８の回動によって長手方向と直交する方向の一端（図７の左端）に設けられた第１揺動支点９９ａ、及び第２揺動支点９９ｂを支点として現像ホルダー１０５ａ〜１０５ｄと共に揺動可能となっている。

【0059】

現像ホルダー１０５ａ〜１０５ｄには、コンテナ４ａ〜４ｄ（図１参照）から現像装置３ａ〜３ｄに現像剤を補給する現像剤補給路１０６や、現像装置３ａ〜３ｄの現像剤排出部５０ｅを現像剤回収機構の第２連結部１１１ｂ（図９参照）に案内するガイド穴（図示せず）が形成されている。

【0060】

図９は、現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄが連結される現像剤回収機構１１０の正面図である。現像剤回収機構１１０は、内部に搬送スクリュー（図示せず）が配置された搬送経路１１１と、搬送経路１１１を介して搬送されてきた現像剤が貯留される現像剤回収容器（図示せず）とを有している。また、搬送経路１１１には各ドラムユニット４０ａ〜４０ｄのトナー排出部４１（図４参照）が連結される４つの第１連結部１１１ａと、各現像装置３ａ〜３ｄの現像剤排出部５０ｅ（図３、図５参照）が連結される４つの第２連結部１１１ｂと、現像剤回収容器に連結される第３連結部１１１ｃとが形成されている。現像剤回収機構１１０は、各現像装置３ａ〜３ｄ及びドラムユニット４０ａ〜４０ｄを挟んで前面側フレーム１０１と反対側に配置される背面側フレーム１０２（図６参照）に支持されている。

【0061】

現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄが画像形成装置１００内部に装着された図６の状態では、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄのトナー排出部４１は現像剤回収機構１１０の第１連結部１１１ａに連結されている。また、現像装置３ａ〜３ｄの現像剤排出部５０ｅは現像剤回収機構９０の第２連結部１１１ｂに連結されている。

【0062】

このとき、トナー排出部４１に設けられたシャッター部材（図示せず）が第１連結部１１１ａに圧接されることにより移動し、第１連結部９１ａ内でトナー排出口（図示せず）が開放される。また、現像剤排出部５０ｅに設けられたシャッター部材（図示せず）が第２連結部１１１ｂに圧接されることにより移動し、第２連結部１１１ｂ内で現像剤排出口（図示せず）が開放される。

【0063】

また、第２連結部１１１ｂは、後述する現像装置３ａ〜３ｄの着脱時における揺動を考慮して、内径が現像剤排出部５０ｅの外径よりも大きく形成されており、内周面にはシール部材１１３が設けられている。これにより、現像ホルダー１０５ａ〜１０５ｄと共に現像装置３ａ〜３ｄが揺動したときに第２連結部１１１ｂ及び現像剤排出部５０ｅに負荷が掛からず、また第２連結部１１１ｂからの現像剤漏れを防止できるようになっている。

【0064】

図１０〜図１２は、第１実施形態の画像形成装置１００におけるリテーナー８５が開口部１０１ａを開放した状態から開口部１０１ａを閉鎖した状態までのリテーナー８５及びドラムユニットの側面断面図、図１３は、図７におけるヒンジ部８６ｄ周辺の拡大図、図１４及び図１５は、それぞれリテーナー８５が開口部１０１ａを閉鎖した状態、及び開放した状態にあるときの現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄの正面断面図である。

【0065】

図１０に示すように、リテーナー８５の裏面側（位置決め板８７が装着される側）には、複数のコイルバネ９０と、コイルバネ９０に内挿されるガイドピン９１が設けられている。位置決め板８７とガイドピン９１との間には所定の隙間（遊び）が設けられており、ガイドピン９１の先端には位置決め板８７の脱落を防止する抜け止め部材（図示せず）が設けられている。即ち、位置決め板８７はリテーナー８５に対しガイドピン９１に沿って近接または離間する方向に摺動可能に保持されている。

【0066】

また、位置決め板８７は、コイルバネ９０によってリテーナー８５から離間する方向（図１０の上方向）に付勢されている。なお、リテーナー８５から位置決め板８７が離れる方向に位置決め板８７を付勢できるのであれば、コイルバネ９０に限定されるわけではなく、例えば板バネであってもよいし、ゴム状の弾性体であってもよい。

【0067】

上記の構成により、位置決め板８７は、多少の変位が可能な状態でリテーナー８５に保持される。つまり、位置決め板８７はリテーナー８５に完全に固定されるわけではなく、リテーナー８５に対し多少のぐらつき（変位）が生じるように保持される。なお、位置決め板８７の変位には、ドラム軸１ｄ₁に対する位置決め板８７の平行移動も含まれるし、ドラム軸１ｄ₁に対する位置決め板８７の傾きの変化も含まれる。

【0068】

図１３に示すように、ヒンジ部８６ｄには、第１ギア９３と、第１ギア９３に噛み合う第２ギア９５が配置されている。第１ギア９３及び第２ギア９５は、４５°の角度でギア歯が形成されたハスバギアであり、第２ギア９５は第１ギア９３に対し回転軸が直交する方向に噛み合っている。なお、ハスバギアに代えて、第１ギア９３及び第２ギア９５を互いに回転軸が直交する方向に噛み合うカサ歯ギアで構成することもできる。

【0069】

第１ギア９３は、リテーナー８５の回動に伴い回転軸９３ａを中心としてリテーナー８５の回動方向（矢印Ａ方向）に回動する。第２ギア９５は、回転軸９５ａを中心として第１ギア９３の回転方向と直交する方向（矢印Ｂ方向）に回転する。

【0070】

また、図１４に示すように、第２ギア９５の回転軸９５ａにはローラー接離カム９８が付設されている。現像装置３ｄは、リテーナー８５を閉鎖した図７の状態では、ローラー接離カム９８とユニット支持フレーム１０３の台座部９７とで磁気ローラー２７の軸方向から見た現像容器５０の底面の２箇所を支持されている。このとき、磁気ローラー２７はドラムユニット４０ｄの感光体ドラム１ｄに近接した状態に保持されている。

【0071】

次に、必要に応じて図１〜図８を参照しながら、図１０〜図１２を用いて第１実施形態の画像形成装置１００に対する現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄの着脱動作について説明する。なお、図１０〜図１２はドラムユニット４０ａのドラム軸１ｄ₁を通る断面を示しており、現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄの着脱動作を例に挙げて説明するが、現像装置３ａ〜３ｃ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｃの着脱動作についても全く同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0072】

現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄを画像形成装置１００本体から取り外す場合、先ず、画像形成装置１００本体の図示しないフロントカバーを開いた後、図７の状態から取っ手部８５ａを把持してフック８９とロックピン１０１ｃとの係合を解除し、リテーナー８５を下方向に回動させる。これにより、軸受孔８７ａ〜８７ｄへのドラム軸１ａ₁〜１ｄ₁の嵌め込み、及び前面側フレーム１０１の位置決め穴１０１ｂへの位置決め凸部８５ｂの嵌め込みも解除される。そして、図８に示すように、前面側フレーム１０１の開口部１０１ａが開放されて現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄへのアクセスが可能となる。

【0073】

また、リテーナー８５の回動に伴い、第１ギア９３及び第２ギア９５も所定方向に回転するため、第２ギア９５の回転軸９５ａに付設されたローラー接離カム９８も、図１４に示した起立状態から図１５に示す水平状態に回動する。その結果、現像装置３ｄは台座部９７によって磁気ローラー２７の軸方向から見た現像容器５０の底面の１箇所のみが支持された状態となり、現像装置３ｄが前側の第１揺動支点９９ａ及び現像ホルダー１０５ｄに設けられた後側の第２揺動支点９９ｂ（図７参照）を支点として反時計回り方向に揺動する。これにより、現像装置３ｄは磁気ローラー２７が感光体ドラム１ｄから退避した位置（離間位置）に配置される。

【0074】

このように、リテーナー８５を開放するだけで現像装置３ｄの磁気ローラー２７を感光体ドラム１ｄから退避させることができるため、現像装置３ｄまたはドラムユニット４０ｄの引き出し操作によって磁気ローラー２７と感光体ドラム１ｄとが接触せず、感光体ドラム１ｄや磁気ローラー２７の表面を傷付けるおそれがなくなる。従って、現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄを任意の順序で取り出して交換することが可能となる。

【0075】

例えばドラムユニット４０ｄを取り外す場合は、ロック解除レバー４７を押し上げてドラムユニット４０ｄの前側下方に設けられた係合爪とユニット支持フレーム１０３との係合を解除し、ドラムユニット４０ｄを第２の方向（矢印Ｚ２方向）へ引き出す。また、現像装置３ｄを取り外す場合は、ロック解除レバー３７を押し上げて現像装置３ｄの前側下方に設けられた係合爪３５（図３参照）とユニット支持フレーム１０３との係合を解除し、現像装置３ｄと現像ホルダー１０５ｄとの連結を解除した後、現像装置３ｄを第２の方向（矢印Ｚ２方向）へ引き出す。他のドラムユニット４０ａ〜４０ｃ、及び現像装置３ａ〜３ｃについても同様に交換可能となる。

【0076】

ドラムユニット４０ａ〜４０ｄの第２の方向への引き出し操作により、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄのトナー排出部４１と現像剤回収機構９０の第１連結部９１ａとの連結が解除され、トナー排出部４１のシャッター部材には第１連結部９１ａからの圧接力が作用しなくなる。その結果、シャッター部材は、トナー排出部４１と第１連結部９１ａとの連結が解除されると同時に付勢部材（バネ等）の付勢力によってトナー排出口を閉鎖する方向に移動する。

【0077】

同様に、現像装置３ａ〜３ｄの第２の方向への引き出し操作により、現像装置３ａ〜３ｄの現像剤排出部５０ｅと現像剤回収機構９０の第２連結部９１ｂとの連結が解除され、現像剤排出部５０ｅのシャッター部材には第２連結部９１ｂからの圧接力が作用しなくなる。その結果、シャッター部材は、現像剤排出部５０ｅと第２連結部９１ｂとの連結が解除されると同時に付勢部材（バネ等）の付勢力によって現像剤排出口を閉鎖する方向に移動する。

【0078】

なお、各現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄの第１の方向（矢印Ｚ１方向）の下流側の端部には、背面側フレーム１０２に設けられた本体側コネクターに連結されるユニット側コネクター（いずれも図示せず）が付設されている。本体側コネクターとユニット側コネクターは各現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄと画像形成装置１００本体とを電気的に接続するドロワーコネクターを構成する。ドラムユニット４０ａ〜４０ｄ、現像装置３ａ〜３ｄの第２の方向への引き出し操作により、ドロワーコネクターの連結も解除される。

【0079】

一方、現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄを画像形成装置１００本体に装着する場合は、先ず、第１の方向（矢印Ｚ１方向）に現像装置３ｄ、ドラムユニット４０ｄを挿入する。そして、現像装置３ｄを現像ホルダー１０５ｄに連結されるまで完全に挿入したとき、係合爪３５がユニット支持フレーム１０３と係合することで現像装置３ｄが装着状態で保持される。また、ドラムユニット４０ｄを完全に挿入したとき、係合爪４５がユニット支持フレーム１０３と係合することでドラムユニット４０ｄが装着状態で保持される。

【0080】

ドラムユニット４０ａ〜４０ｄの第１の方向への挿入操作により、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄのトナー排出部４１と現像剤回収機構９０の第１連結部９１ａとが連結され、トナー排出部４１のシャッター部材は、コイルバネの付勢力に抗してトナー排出口を開放する方向に移動する。

【0081】

同様に、現像装置３ａ〜３ｄの第１の方向への挿入操作により、現像装置３ａ〜３ｄの現像剤排出部５０ｅと現像剤回収機構９０の第２連結部９１ｂとが連結され、現像剤排出部５０ｅのシャッター部材は、コイルバネの付勢力に抗して現像剤排出口を開放する方向に移動する。また、補給口シャッター５１が現像剤補給口５０ａ（いずれも図３参照）を開放する方向に移動する。

【0082】

なお、リテーナー８５が開放された状態では、ローラー接離カム９８が図１５に示した水平状態となっている。そのため、第１の方向に挿入されて台座部９７に支持された現像装置３ａ〜３ｄは離間位置に配置されている。しかし、図１５に示した離間位置は、図１４に示した現像位置から磁気ローラー２７が感光体ドラム１ｄから僅かに（約２ｍｍ）退避した位置であるため、現像剤排出部５０ｅの位置も現像位置から僅かに移動するだけである。従って、現像剤排出部５０ｅはシール部材１１３を弾性変形させながら第２連結部１１１ｂに挿入される。

【0083】

そして、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄ及び現像装置３ａ〜３ｄの挿入と同時に、本体側コネクターとユニット側コネクターとが連結され、各現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄと画像形成装置１００本体とが電気的に接続される。

【0084】

図１０の状態からリテーナー８５を閉方向（上方向）に回動させていくと、図１１に示すように、フック８９の先端がロックピン１０１ｃに当接し、ドラム軸１ｄ₁が軸受孔８７ｄに対向する。このとき、ドラム軸１ｄ₁と軸受孔８７ｄの位置が多少ずれている場合はドラム軸１ｄ₁が軸受孔８７ｄの周縁に接触する。しかし、上述したように位置決め板８７はリテーナー８５に変位可能な状態で保持されている。そのため、軸受孔８７ｄの周縁がドラム軸１ｄ₁に押されることで、コイルバネ９０が圧縮されて位置決め板８７が揺動し、軸受孔８７ｄへのドラム軸１ｄ₁の挿入が円滑に行われる。

【0085】

そして、図１１の状態からリテーナー８５をさらに閉方向に回動させると、フック８９がロックピン１０１ｃに係合し、リテーナー８５が閉状態に保持される。また、位置決め部材８７はコイルバネ９０によって前面側フレーム１０１に押圧され、ドラム軸１ｄ₁の位置決めが完了する。さらに、コイルバネ９０及び位置決め板８７を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄがグランドに接地される。

【0086】

また、リテーナー８５の閉方向への回動に伴い、ローラー接離カム９８が水平状態から起立状態へ回動するため、現像装置３ｄは再びローラー接離カム９８と台座部９７とで現像容器５０の底面の２箇所を支持された状態となり、磁気ローラー２７は感光体ドラム１ｄに対し徐々に接近していく。そして、図１２に示すようにリテーナー８５を完全に閉じたとき、現像装置３ｄは磁気ローラー２７が感光体ドラム１ｄに対し所定距離まで接近した位置（現像位置）に配置され、感光体ドラム１ｄ上の静電潜像を現像可能となる。これにより、図７の状態に戻る。

【0087】

本実施形態の構成によれば、リテーナー８５の開放動作によって現像装置３ａ〜３ｄの磁気ローラー２７がドラムユニット４０ａ〜４０ｄの感光体ドラム１ａ〜１ｄから離間するため、感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは磁気ローラー２７を傷付けることなく現像装置３ａ〜３ｄ、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄを任意の順序で着脱することができる。従って、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄ、現像装置３ａ〜３ｄのメンテナンス作業や交換作業を円滑に行うことができる。また、磁気ローラー２７を感光体ドラム１ａ〜１ｄから退避させる機構を現像装置３ａ〜３ｄに設ける必要がないため、現像装置３ａ〜３ｄの構成を簡素化することができる。

【0088】

さらに、現像装置３ａ〜３ｄの着脱時に必ず開閉操作されるリテーナー８５の回動に連動して、現像装置３ａ〜３ｄが現像位置または離間位置に配置されるため、現像装置３ａ〜３ｄを取り外す前に離間位置に移動し忘れたり、現像装置３ａ〜３ｄを装着した後に現像位置に移動し忘れたりするおそれもなくなる。

【0089】

また、位置決め板８７はリテーナー８５に対して所定の変位が可能な状態で保持されているため、軸受孔８７ａ〜８７ｄへのドラム軸１ａ₁〜１ｄ₁の挿入を円滑に行うことができる。

【0090】

さらに、ドラムユニット４０ａ〜４０ｄ、現像装置３ａ〜３ｄと現像剤回収機構９０との連結、または連結解除に伴い、トナー排出部４１、現像剤排出部５０ｅが、それぞれシャッター部材によって開閉されるため、トナー排出部４１、現像剤排出部５０ｅからのトナー或いは現像剤の漏出を確実に防止することができる。また、現像装置３ａ〜３ｄと現像ホルダー１０５ａ〜１０５ｄとの連結、または連結解除に伴い、現像剤補給口５０ａが、補給口シャッター５１によって開閉されるため、現像剤補給口５０ａからの現像剤の漏出も確実に防止することができる。

【0091】

次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１６は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００に用いられるユニット支持フレーム１０３の斜視図であり、図１７は、第２実施形態の画像形成装置１００に用いられるカム駆動レバーユニット１２０の斜視図である。

【0092】

図１６に示すように、ユニット支持フレーム１０３の前端部（前面側フレーム１０１側の端部）の４箇所に付設された第２アイドルギア１３３ａ〜１３３ｄ（図２０参照）と、第２アイドルギア１３３ａ〜１３３ｄに噛み合うカム回転ギア１３５ａ〜１３５ｄとを有する。カム回転ギア１３５ａ〜１３５ｄ及び第２アイドルギア１３３ａ〜１３３ｄは、ローラー接離カム９８に回動力を伝達する第２ギア機構を構成する。ユニット支持フレーム１０３の他の部分の構成については第１実施形態と同様である。なお、図１６ではローラー接離カム９８が起立した状態を示している。

【0093】

図１７に示すように、カム駆動レバーユニット１２０は、ユニットフレーム１２１の５箇所に揺動可能に付設された現像押圧レバー１２３ａ〜１２３ｅと、現像押圧レバー１２３ａ〜１２３ｄの揺動軸に固定されたカム駆動ギア１２５ａ〜１２５ｄ（図２０参照）と、カム駆動ギア１２５ａ〜１２５ｄに噛み合う第１アイドルギア１２７ａ〜１２７ｄ（図２０参照）とを有する。カム駆動ギア１２５ａ〜１２５ｄ及び第１アイドルギア１２７ａ〜１２７ｄは、現像押圧レバー１２３ａ〜１２３ｄの回動力が入力される第１ギア機構を構成する。

【0094】

以下、本実施形態の画像形成装置１００におけるユニット支持フレーム１０３周辺の組み立て手順について説明する。先ず、図１９に示すように、前面側フレーム１０１及び背面側フレーム１０２（図６参照）の間にユニット支持フレーム１０３を橋渡し状に固定する。

【0095】

次に、図１９に示すように、前面側フレーム１０１の下部にカム駆動レバーユニット１２０を取り付ける。このとき、ユニットフレーム１２１の４箇所の第１アイドルギア１２７ａ〜１２７ｄが、前面側フレーム１０１に形成された４箇所の開口穴１１５ａ〜１１５ｄ（図１８参照）に挿入される。

【0096】

図２０は、前面側フレーム１０１の下部にカム駆動レバーユニット１２０を取り付けた状態での、現像押圧レバー１２３ａ付近の構成を示す側面断面図である。なお、現像押圧レバー１２３ｂ〜１２３ｄ付近の構成についても図２０と同様であるため説明を省略する。図２０に示すように、開口穴１１５ａに挿入された第１アイドルギア１２７ａはユニット支持フレーム１０３の第２アイドルギア１３３ａに対向配置される。この状態では第１アイドルギア１２７ａと第２アイドルギア１３３ａは離間している。また、ユニット支持フレーム１０３の４対（８箇所）のローラー接離カム９８、カム駆動レバーユニット１２０の４箇所の現像押圧レバー１２３ａ〜１２３ｄレバーは、それぞれ同一の位相（自重で倒れた状態）となっている。

【0097】

図１９及び図２０の状態から、カム駆動レバーユニット１２０を下方向（図２０の矢印方向）に回動させて、図２１に示すようにユニットフレーム１２１を前面側フレーム１０１に固定する。図２２は、前面側フレーム１０１にユニットフレーム１２１を固定した状態を示す、現像押圧レバー１２３ａ付近の側面断面図である。図２２に示すように、第１アイドルギア１２７ａは第２アイドルギア１３３ａと噛み合う位置に配置されている。

【0098】

なお、ここでは図示しないが、現像押圧レバー１２３ｂ〜１２３ｄに対応する第１アイドルギア１２７ｂ〜１２７ｄも、それぞれ第２アイドルギア１３３ｂ〜１３３ｄと噛み合う位置に配置されている。そして、現像押圧レバー１２３ｂ〜１２３ｅにリテーナー８５（図８参照）を固定することでユニット支持フレーム１０３周辺の組み立てが完了する。

【0099】

現像押圧レバー１２３ａ〜１２３ｅにリテーナー８５を固定した状態（開放状態）では、ローラー接離カム９８は水平状態に配置されている。そのため、図１５に示したように、現像装置３ｄは台座部９７によって磁気ローラー２７の軸方向から見た現像容器５０の底面の１箇所のみが支持された状態となっており、現像装置３ｄは磁気ローラー２７が感光体ドラム１ｄから退避した位置（離間位置）に配置されている。

【0100】

その後、リテーナー８５を閉方向に回動させると、リテーナー８５に固定された現像押圧レバー１２３ａ〜１２３ｄも上方向に回動する。これにより、カム駆動ギア１２５ａ〜１２５ｄ、第１アイドルギア１２７ａ〜１２７ｄ、第２アイドルギア１３３ａ〜１３３ｄ、カム回転ギア１３５ａ〜１３５ｄが所定角度だけ回転するため、水平状態に倒伏していた４箇所のローラー接離カム９８も水平状態から起立状態（図１６参照）へ回動する。その結果、現像装置３ａ〜３ｄはローラー接離カム９８と台座部９７（図１４参照）とで現像容器５０の底面の２箇所を支持された状態となり、磁気ローラー２７は感光体ドラム１ａ〜１ｄに対し徐々に接近していく。そして、リテーナー８５を完全に閉じたとき、現像装置３ａ〜３ｄは磁気ローラー２７が感光体ドラム１ａ〜１ｄに対し所定距離まで接近した位置（現像位置）に配置される。

【0101】

本実施形態の構成によれば、ユニット支持フレーム１０３にカム駆動レバーユニット１２０を取り付けるだけで、４箇所の連結部分においてローラー接離カム９８と現像押圧レバー１２３ａ〜１２３ｄとが同一の位相となるように同時に組み立てることができる。従って、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する磁気ローラー２７の押圧離間を行うためのギアの位相合わせを４箇所の連結部分において一括で行うことができ、別個に行う必要がないため、画像形成装置１００の組み立て時間が格段に短縮される。

【0102】

なお、ここでは第１アイドルギア１２７ａ〜１２７ｄ、第２アイドルギア１３３ａ〜１３３ｄを介してカム駆動レバーユニット１２０側のカム駆動ギア１２５ａ〜１２５ｄとユニット支持フレーム１０３側のカム回転ギア１３５ａ〜１３５ｄとを駆動連結する構成としたが、第１アイドルギア１２７ａ〜１２７ｄ、第２アイドルギア１３３ａ〜１３３ｄのいずれか一方を省略しても良い。また、第１アイドルギア１２７ａ〜１２７ｄ及び第２アイドルギア１３３ａ〜１３３ｄの両方を省略して、カム駆動ギア１２５ａ〜１２５ｄとカム回転ギア１３５ａ〜１３５ｄとを直接連結することもできる。

【0103】

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、磁性キャリアとトナーとを含む新たな現像剤を補給するとともに、現像剤排出部５０ｅから余剰の現像剤を排出する現像装置３ａ〜３ｄを用いているが、現像剤排出部５０ｅを有さずトナーのみが補給される現像装置を用いることもできる。この場合、現像剤排出部５０ｅと現像剤回収機構９０とを連結する第２連結部９１ｂは不要となる。

【0104】

また、上記各実施形態では、磁気ローラー２７の外周面に形成された磁気ブラシを用いて感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像を現像する二成分現像方式の現像装置３ａ〜３ｄを用いているが、これに限らず、現像装置３ａ〜３ｄとして、磁気ローラー２７と感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に、磁気ローラー２７に形成された磁気ブラシによりトナー層が形成される現像ローラーを備え、現像ローラー上のトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄに飛翔させる現像方式の現像装置を用いても良い。或いは、磁性一成分現像剤を用いる現像装置を用いても良い。

【0105】

また本発明は、図１に示したようなカラープリンターに限らず、モノクロプリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機（コピー、ファクシミリ、スキャナー等の諸機能を併せ持つもので、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）とも呼ばれる）等の他の画像形成装置にも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明は、着脱可能な現像装置及び像担持体ユニットを備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、現像装置または像担持体ユニットの着脱時における現像装置または像担持体ユニットと画像形成装置本体とを円滑に、且つ、確実に連結または連結解除することができ、画像形成装置本体に対する現像装置または像担持体ユニットの装着及び取り外しが容易な操作性に優れた画像形成装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0107】

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ 現像装置
２７ 磁気ローラー（現像剤担持体）
３５ 係合爪（ロック機構）
３７、４７ ロック解除レバー（ロック機構）
４０ａ〜４０ｄ ドラムユニット（像担持体ユニット）
４１ トナー排出部
５０ 現像容器
５０ｅ 現像剤排出部
８５ リテーナー
８６ａ〜８６ｅ ヒンジ部
８７ 位置決め板
９３ 第１ギア（ギア機構）
９５ 第２ギア（ギア機構）
９７ 台座部
９８ ローラー接離カム
９９ａ 第１揺動支点
９９ｂ 第２揺動支点
１００ 画像形成装置
１０１ 前面側フレーム
１０２ 背面側フレーム
１０３ ユニット支持フレーム
１０５ａ〜１０５ｄ 現像ホルダー
１１０ 現像剤回収機構
１２０ カム駆動レバーユニット
１２３ａ〜１２３ｄ 現像押圧レバー
１２５ａ〜１２５ｄ カム駆動入力ギア（第１ギア機構）
１２７ａ〜１２７ｄ 第１アイドルギア（第１ギア機構）
１３１ａ〜１３１ｄ 第２アイドルギア（第２ギア機構）
１３３ａ〜１３３ｄ カム回転ギア（第２ギア機構）
Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】