(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前述のようなボスとU字溝とで位置決めされる場合、画像形成装置が転倒したり天面方向に落下したりして衝撃が加わると、U字溝からボスが脱落する虞がある。ボスの脱落を防ぐために、U字溝の入口を位置決めボスの径よりも小さく形成して、ボスをU字溝に軽圧入する場合もある。しかし、このように軽圧入が必要な場合、ユニットの着脱に手間がかかってしまう。また、画像形成装置に加わる衝撃が大きい場合には、ボスをU字溝に確実に位置決めしておくことが困難となる。
【0006】
本発明は上記事情を考慮して、衝撃が加わった際にもユニットを確実にプロセスフレームに位置決めしておくことのできる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】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、感光体ドラムを支持するドラムユニットと、前記感光体ドラムにトナー像を形成する現像ユニットと、所定の装着方向に沿って前記現像ユニットが装着された後に前記装着方向に沿って前記ドラムユニットが装着されるプロセスフレームと、を備え、前記プロセスフレームは、前記現像ユニットに設けられる2個一対の被支持部をそれぞれ支持する2個一対の支持部を有し、一方の前記支持部は、一方の前記被支持部が前記装着方向と交差する方向に沿って支持されて前記装着方向に沿った一方の前記被支持部の移動を規制するように設けられ、他方の前記支持部は、他方の前記被支持部が前記装着方向に沿って支持された後、前記プロセスフレームに前記ドラムユニットが装着されることで、前記装着方向に沿った他方の前記被支持部の移動を規制するように設けられていることを特徴とする。
【0008】
このような構成を採用することにより、現像ユニットの一対の被支持部がそれぞれプロセスフレームの一対の支持部から抜け止めされるので、衝撃が加わった際にも現像ユニットをプロセスフレームに位置決めしておくことができる。
【0009】
本発明の画像形成装置において、前記ドラムユニットと前記現像ユニットとは上下方向に沿って前記プロセスフレームに装着され、前記2個一対の被支持部は、前記上下方向と交差する方向に突出する2個一対のボスを有し、一方の前記支持部は、前記上下方向と交差する方向に凹んだ係合凹部を有し、他方の前記支持部は、前記上下方向に沿って形成され、上端が開放された溝部と、該溝部の前記上端を閉止するロック位置と、前記上端から退避するアンロック位置との間をスライド可能なロック部材と、を有し、一方の前記ボスを斜め上方向から前記係合凹部に挿入した後、他方の前記ボスを上方から前記溝部に挿入し、その後前記プロセスフレームに前記ドラムユニットが装着されることで、前記ロック部材が前記アンロック位置から前記ロック位置へスライドして他方の前記ボスの前記溝部からの離脱を阻止することを特徴としても良い。
【0010】
このような構成を採用することにより、他方のボスが装着方向に沿って溝部に挿入されても、ドラムユニットの装着によってロック部材で溝部から抜け止めすることができる。
【0011】
本発明において、前記ドラムユニットで押圧されることで、前記アンロック位置から前記ロック位置へ前記ロック部材をスライドさせるレバー部材をさらに有していることを特徴としても良い。
【0012】
このような構成を採用することにより、ドラムユニットの装着の仕方に関わらずにレバー部材を介してロック部材を安定にアンロック位置からロック位置へスライドさせることができる。
【0013】
本発明において、前記ドラムユニットと前記プロセスフレームとには、位置決め突部と該位置決め突部が嵌合する位置決め凹部とがそれぞれ形成され、前記レバー部材は、前記位置決め凹部に前記上下方向に沿ってスライド可能に支持され、前記位置決め突部が前記位置決め凹部に嵌合することで前記レバー部材が前記位置決め突部で押圧されて、前記アンロック位置から前記ロック位置へ前記ロック部材をスライドさせることを特徴としても良い。
【0014】
このような構成を採用することにより、レバー部材を押圧したりレバー部材を支持したりするための専用の部材を設ける必要がないので、ドラムユニットとプロセスフレームの構成を簡易化できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、現像ユニットの一対の被支持部をプロセスフレームの一対の支持部に抜け止めできるので、衝撃が加わった際にも、現像ユニットをプロセスフレームに対して確実に位置決めしておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す断面図である。
【
図2】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのプロセスユニットを示す斜視図である。
【
図3】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのプロセスユニットを分解して示す側面図である。
【
図4】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのドラムユニットを示す斜視図である。
【
図5】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの現像ユニットを示す斜視図である。
【
図6】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのプロセスフレームを示す斜視図である。
【
図7】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ドラムユニットの右側のボスが支持される右側の支持部を示す斜視図である。
【
図8】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ドラムユニットの左側のボスが支持される左側の支持部を示す斜視図であり、
図8(A)はレバー部材が押圧されていない状態を示し、
図8(B)はレバー部材が押圧された状態を示す。
【
図9】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、左側の支持部のレバー部材とロック部材を示す斜視図であり、
図9(A)はレバー部材が押圧されていない状態を示し、
図9(B)はレバー部材が押圧された状態を示す。
【
図10】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、右側のボスが右側の支持部に支持される過程を説明する側面断面図であり、
図10(A)は係合凹部にボスが挿入される状態を示し、
図10(B)は係合凹部にボスが嵌合した状態を示す。
【
図11】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、左側のボスが左側の支持部に支持される過程を説明する側面断面図であり、
図11(A)は溝部にボスが挿入される状態を示し、
図11(B)はボスが溝部に支持された状態を示し、
図11(C)は溝部の上端がロック部材で閉止された状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に画像形成装置について説明する。
【0018】
まず、
図1を参照して、画像形成装置としてのカラープリンター1の全体の構成について説明する。
図1はカラープリンターの概略を示す模式図である。以下の説明において、
図1の紙面左側をカラープリンター1の前側(正面側)とし、左右方向は、カラープリンター1を前側から見た方向を基準とする。
【0019】
カラープリンター1の装置本体2には、用紙Pが収容される給紙カセット3と、フルカラーのトナー像を用紙Pに形成する画像形成部4と、トナー像を用紙Pに定着する定着装置5と、トナー像が定着された用紙Pを排出する排出装置6と、排出された用紙Pが受け止められる排出トレイ7と、が備えられている。用紙Pは、給紙カセット3から送り出され、画像形成部4においてフルカラーのトナー像が転写された後、定着装置5においてトナー像が定着され、排出装置6から排出トレイ7に排出される。
【0020】
画像形成部4は、露光装置9と、プロセスユニット10と、二次転写ローラー11と、4色(Y、M、C、K)のトナーがそれぞれ収容されるトナー容器12と、を備えている。
【0021】
次に、
図1と
図2〜
図3も参照してプロセスユニット10について説明する。
図2はプロセスユニットを示す斜視図、
図3は分解されたプロセスユニットを模式的に示す側面図である。
【0022】
各図に示されるように、プロセスユニット10は、4色のトナーごとに設けられるドラムユニット15及び現像ユニット16と、中間転写ユニット17と、プロセスフレーム18と、を備えている。
図3に示されるように、現像ユニット16、ドラムユニット15、中間転写ユニット17は、この順序で、プロセスフレーム18に上方から装着される。
【0023】
まず、ドラムユニット15について、
図4を参照して説明する。
図4はドラムユニットを示す斜視図である。ドラムユニット15は、回転可能に設けられる感光体ドラム21と、感光体ドラム21の外周面に沿って順に配置される帯電装置22及びクリーニング装置23と、一対のロック部材24と、を備えている。
【0024】
感光体ドラム21の両端の開口部には、それぞれフランジ部材21aが固定されている。両フランジ部材21a間には、感光体ドラム21の軸心を通る回転軸21bが貫通している。一対のロック部材24は、回転軸21bの両端部にそれぞれが挿通されている。また、ドラムユニット15の左端部の下面には、直方体形状の位置決め用の位置決め突部26が下方に突出するように形成されている。
【0025】
次に、現像ユニット16について、
図5を参照して説明する。
図5は現像ユニットを示す斜視図である。現像ユニット16は、現像容器31と、磁気ローラー32と、を備えている。
【0026】
現像容器31は、対応するトナー容器12から現像剤が供給されて収容される容器であり、上部には左右方向に沿った開口部31aが形成されている。磁気ローラー32は、開口部31aから露出して回転するように現像容器31に支持されている。現像容器31に収容されている現像剤は撹拌搬送スクリュー33によって撹拌された後、供給搬送スクリュー34によって磁気ローラー32に供給されるようになっている。
【0027】
現像容器31には、左右の側面の後下隅に、互いに反対の左右方向に沿って同軸上に突出する一対のボス35が、現像ユニット16がプロセスフレーム18に支持される被支持部として形成されている。
【0028】
次に、中間転写ユニット17について、
図1と
図2を参照して説明する。中間転写ユニット17は、循環走行する無端状の中間転写ベルト41と、中間転写ベルト41の中空部に配置される4本の一次転写ローラー42と、これらが支持されるフレーム43と、を備えている。
【0029】
次に、プロセスフレーム18について、
図6を参照して説明する。
図6はプロセスフレームを示す斜視図である。プロセスフレーム18は、前後方向に対向する前側板18a及び後側板18bと、左右方向に対向する左側板18c及び右側板18dと、を有する四角筒状の枠部材である。プロセスフレーム18の中空部には、4つの装着区画Sが、前後方向に並んで形成されている。装着区画Sのそれぞれには、ドラムユニット15が装着されるドラムユニット装着区画S1と、現像ユニット16が装着される現像ユニット装着区画S2とが形成されている。
【0030】
ドラムユニット装着区画S1のそれぞれにおいて、左側板18cには、上縁から下方に向かって切り欠かれたフランジ受け部51が形成されている。フランジ受け部51は矩形状であり、下端部は、下方に向けて先細の逆台形状に形成されている。また、左側板18cの外側の面には、フランジ受け部51の上部を横切るように、左係合プレート52が固定されている。一方、右側板18dには、上縁から下方に向かう軸受溝54が形成されている。また、右側板18dの外側の面には、軸受溝54の上部を横切るように、右係合プレート55が固定されている。
【0031】
さらに、ドラムユニット装着区画S1には、左側板のフランジ受け部51の下方に、ドラムユニット位置決め用の位置決め凹部57が形成されている。位置決め凹部57は、上下端が開放されて上下方向に延びる四角筒状に形成されている。
【0032】
現像ユニット装着区画S2には、左側板18cと右側板18dとに、現像ユニット16の一対のボス35のそれぞれが支持される左右支持部61、62が形成されている。
【0033】
まず、右側の支持部62について、
図7を参照して説明する。
図7は右支持部を上方から見た斜視図である。右側の支持部62は、上下方向に沿って形成されて上端が開放された溝部71と、溝部71の上端を閉じるように形成された上に凸の円弧状のリブ72と、を有している。つまり、溝部71とリブ72とによって、左右方向に凹む正面視略円形状の係合凹部73を形成している。リブ72の上面には、平行な補強リブ74が形成されている。
【0034】
次に、左側の支持部61について、
図8と
図9を参照して説明する。
図8は左支持部を上方から見た斜視図であり、
図9はレバー部材とロック部材とを示す斜視図である。左側の支持部61は、溝部81と、レバー部材82と、ロック部材83と、を有している。
【0035】
図8に示されるように、溝部81は、上端が開放されて上下方向に沿って形成されている。溝部81は、位置決め凹部57よりも内側であって、該位置決め凹部57の下方に形成されている。
【0036】
図9に示されるように、レバー部材82は、位置決め凹部57内に収容可能な部材であり、上端面には長方形プレート状のヘッド部85が設けられ、下端面には押圧部86が設けられている。押圧部86には、右下向きの傾斜面86aが形成されている。レバー部材82は、
図8に示されるように、位置決め凹部57の内部に上下方向にスライド可能に支持されて、位置決め凹部57に収容される上位置(
図8(A)参照)と、押圧部86が位置決め凹部57よりも下方に突き出る下位置(
図8(B)参照)と、の間を上下方向にスライドする。
図8(A)に示される上位置においては、ヘッド部85は位置決め凹部57の上面開口を塞いでいる。ヘッド部85が下方に押圧されると、レバー部材82は上位置から下位置にスライドする。
【0037】
ロック部材83は、
図9に示されるように、左右方向に並んだ被押圧部91と閉止部92と、を有している。被押圧部91には、レバー部材82の傾斜面86aに当接可能な左上向きの傾斜面91aが形成されている。閉止部92は、溝部81の上端を閉止可能なアーチ状に形成されている。ロック部材83は、位置決め凹部57の下方に、左右方向にスライド可能に支持されている。つまり、ロック部材83は、被押圧部91が位置決め凹部57の下方に位置するアンロック位置(
図8(A)、
図9(A)参照)と、被押圧部91が位置決め凹部57の下方から右方向に離間するロック位置(
図8(B)、
図9(B)参照)と、の間を左右方向にスライドする。アンロック位置において、閉止部92は溝部81の上端から退避し、ロック位置においては、閉止部92は溝部81の上端を閉止している。
【0038】
さらに、ロック部材83は、アンロック位置にコイルばね95によって付勢されている。これにより、被押圧部91の傾斜面91aがレバー部材82の押圧部86の傾斜面86aに当接して、レバー部材82を上位置にスライドさせている。位置決め凹部57内においてレバー部材82のヘッド部85を下方に押圧すると、押圧部86の傾斜面86aで被押圧部91の傾斜面91aが押圧されて、ロック部材83はコイルばね95の付勢力に抗してロック位置にスライドする。これにより、溝部81の上端が閉止部92で閉止される。
【0039】
上記構成を有する現像ユニット16とドラムユニット15と中間転写ユニット17とを、プロセスフレーム18に装着する手順について、
図3と、
図10及び
図11とを参照して説明する。
図10は、ドラムユニットを右支持部に支持させる過程を説明する図であり、
図11は、ドラムユニットを左支持部に支持させる過程を説明する図である。
【0040】
まず、プロセスフレーム18の現像ユニット装着区画S2に現像ユニット16を装着する。この際、まず、
図10(A)に示されるように、現像ユニット16を右端部が下になるように傾け、右側のボス35を右側の支持部62の係合凹部73に挿入し、
図10(B)に示されるように、ボス35を係合凹部73に軸支させる。つまり、右側のボス35は、装着方向である下方向と交差する方向である右斜め下方向に沿って係合凹部73に挿入される。このように現像ユニット16を傾けることで、ボス35をリブ72と干渉させずに係合凹部73に軸支させることができる。また、係合凹部73からのボス35の離脱は、リブ72によって阻止される。
【0041】
そして、右側のボス35を支点として現像ユニット16の左端部を下方に回動させ、
図11(A)に示されるように、左側のボス35を上下方向に沿って左側の支持部61の溝部81に挿入して、
図11(B)に示されるように、ボス35を溝部81に軸支させる。この際、ロック部材83はアンロック位置にスライドしているので、閉止部92と干渉することなくボス35を上方向から溝部81に挿入できる。これにより現像ユニット16は左右のボス35が、それぞれ左右の支持部61、62の溝部81、係合凹部73に軸支される(
図3も参照)。なお、現像ユニット16は、現像容器31に設けられる回り止め部と現像ユニット装着区画S2に設けられる回り止め部によって回り止めされる。
【0042】
次に、ドラムユニット15を、上方からドラムユニット装着区画S1に装着する。この際、ドラムユニット15の左側のフランジ部材21aをフランジ受け部51に嵌め込み、ロック部材24を左係合プレート52に係合させる。同時に、
図3に示されるように、ドラムユニット15の回転軸21bの右端部を軸受溝54に挿入し、ロック部材24を右係合プレート55に係合させる。さらに、位置決め突部26が位置決め凹部57に挿入されて、ドラムユニット15が位置決めされて回り止めされる。
【0043】
このように位置決め突部26が位置決め凹部57に挿入されると、
図11(C)に示されるように、レバー部材82のヘッド部85が位置決め突部26に押し下げられて、レバー部材82は下方にスライドする。すると、レバー部材82の押圧部86の傾斜面86aが、ロック部材83の被押圧部91の傾斜面91aを押圧して、ロック部材83はコイルばね95(
図11には図示省略)の付勢力に抗してアンロック位置からロック位置にスライドする。これにより、溝部81の上端が閉止部92で閉止されて、左側のボス35の溝部81からの離脱が阻止される。なお、ロック部材83は、ドラムユニット15の位置決め突部26によって下位置にスライドしたレバー部材82によってロック位置に維持される。
【0044】
最後に、中間転写ユニット17を、ドラムユニット15と現像ユニット16の上方からプロセスフレーム18に装着する。この際、中間転写ユニット17に設けられた位置決め部が、プロセスフレーム18の位置決め部に係合して、中間転写ユニット17が位置決めされる。
【0045】
このように現像ユニット16とドラムユニット15と中間転写ユニット17がプロセスフレーム18に装着されたプロセスユニット10は、装置本体2に着脱可能に支持される。
【0046】
プロセスユニット10が装置本体2に装着されて、画像入力装置から画像データが入力されると、先ず、プロセスユニット10の各ドラムユニット15において、帯電装置22が感光体ドラム21の表面を帯電させ、次いで露光装置9によって画像データに基づいた露光が行われ、各感光体ドラム21の表面に静電潜像を形成する。静電潜像は、各現像ユニット16において、対応する色のトナー像に現像される。各トナー像は、一次転写ローラー42によって、中間転写ベルト41に順次一次転写された後、二次転写ローラー11によって用紙Pに二次転写される。フルカラーのトナー像は定着装置5において加熱及び加圧されて用紙Pに定着された後、排出装置6によって排出トレイ7に排出される。感光体ドラム21の表面に残留したトナーはクリーニング装置23により除去される。
【0047】
プロセスユニット10から現像ユニット16を取り外す際は、中間転写ユニット17を取り外した後ドラムユニット15を上方向に引き出すと、位置決め突部26が位置決め凹部57から離間して、レバー部材82を押圧していた力が解除される。これにより、レバー部材82は上位置にスライド可能となり、ロック部材83がコイルばね95でロック位置からアンロック位置に付勢される。これにより、ドラムユニット15の左側のボス35は溝部81から上方に抜き出すことができる。左側のボス35を溝部81から上方向に抜き出した後、現像ユニット16を左斜め上方向に傾け、右側のボス35を溝部71から抜き出す。
【0048】
上記説明したように本発明のカラープリンター1のプロセスユニット10においては、現像ユニット16の左右のボス35は、プロセスフレーム18の左右支持部61、62の溝部81、係合凹部73にそれぞれ抜け止めされている。詳細には、右側のボス35は、リブ72によって係合凹部73から離脱することが不可能であり、左側のボス35も、ロック部材83の閉止部92によって溝部81から離脱することが不可能である。したがって、搬送時に天面方向に落下したり転倒したりして衝撃が加わっても、左右のボス35は、それぞれ左右の支持部61、62から離脱しないようになっている。
【0049】
なお、本実施形態では、右側の支持部62は、溝部71とリブ72とによって形成されているが、左右方向に凹んだ軸穴を形成してもよい。
【0050】
また、ロック部材83は、ドラムユニット15で押圧されるレバー部材82を介してアンロック位置からロック位置にスライドするようになっている。ロック部材83がドラムユニット15で直接スライドするように構成される場合、ドラムユニット15の装着時に位置ずれや片寄りがあると、ロック部材83が安定にスライドしない虞がある。しかし、レバー部材82を介装させることで、ドラムユニット15の装着の仕方によらず、ロック部材83を安定にスライドさせることができる。
【0051】
また、レバー部材82は、ドラムユニット15の位置決め突部26が嵌合する位置決め凹部57に上下方向に沿ってスライド可能に支持されて、位置決め突部26で押圧されるようになっている。したがって、レバー部材82を押圧したりレバー部材82を支持したりするための専用の部材を設ける必要がなく、ドラムユニット15とプロセスフレーム18の構成を簡易化できる。
【0052】
なお、本実施形態では、現像ユニット15に設けられる被支持部として一対のボス35を形成し、プロセスフレーム18に設けられる支持部として凹部71と溝部81とを形成したが、被支持部と支持部の構造はこれに限らない。例えば、被支持部を凹部や溝部として形成し、支持部を凹部と溝部とにそれぞれ挿入されるボスとして形成しても良い。また、現像ユニット15やドラムユニット16の装着方向が上下方向の場合について説明したが、装着方向は、例えば、斜め方向や水平方向であってもよい。この場合は、一対のボスを、装着方向と交差する方向に沿って形成し、凹部を装着方向と交差する方向に形成し、溝部を装着方向に沿って形成すればよい。
【0053】
なお、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、この態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、且つ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。