JP2004054082A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の記録部に、感光体ドラムと現像装置を各々設けた２つのユニットを組み合わせて設ける際に、開閉蓋を閉じるのみで、２つのユニットの回転体の相互の位置決めを行い得るようにする。
【解決手段】画像形成装置の記録部に装着する感光体ユニットと現像器ユニットの各々のフレーム１１、２１の上部に、開閉体３５を閉じる動作により、位置規制部材４０の３つのアーム部材４３、４４、４５を回動させて、２つのユニットを押圧保持させる。また、本体フレームに設けた受け部３２、３３に対して、感光体ドラム軸１３と現像装置の現像装置側部ピン２７とを各々位置決めし、現像装置の現像装置側部ピン２７をピンアーム４４により押圧保持する。
【選択図】　　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録部に感光体ドラムのユニットと現像器のユニットとを組み合わせて装着する画像形成装置に関し、特に、前記２つのユニットを相互に位置決めして感光体ドラムと現像ローラとが接する位置関係を良好な状態に設定し得るようにする画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置や電子写真複写機または、複数の機能を有する複合機として構成される画像形成装置では、電子写真方式を用いた画像形成手段を設けて、感光体に形成したトナー画像を用紙に転写して定着し、記録紙上に画像を形成している。前記画像形成装置に設ける記録部では、感光体に対して帯電器、露光手段、現像装置、転写手段およびクリーニング手段を配置し、前記現像装置の現像ローラからトナーを感光体ドラムに供給して、トナー画像を形成するような手段を構成している。前記記録部に配置する記録手段としては、感光体ドラムとその周囲に配置する各構成部材と現像装置とを、１つのユニットとして構成し、そのユニットを着脱可能に構成するものが多く用いられている。
【０００３】
その他に、感光体ドラムとその周囲に配置する帯電・クリーニング部材等をまとめて、１つの感光体ユニットとして構成し、現像装置を別の現像器ユニットとして構成しておき、前記２つのユニットを画像形成装置の記録部に設けたユニット収容部にそれぞれ装着する方式を用いることもある。前記２つのユニットを記録部のユニット収容部に各々装着して組み合わせ、感光体ドラムと現像ローラとを相互に位置決めして組み合わせる方式の装置では、現像器ユニットの収容するトナーが消耗されると、トナーのみを補給する方式を用いずに、新たな現像器ユニットを交換することで容易に対処が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記２つのユニットを組み合わせて装備する方式の記録手段では、現像ローラと感光体ドラムとの周速が異なる場合に、その周速の相違による反力によって、一方のユニットが他方のユニットとの間で上下方向に移動しようとする力が作用しやすい。例えば、感光体ドラムの周速に対して現像ローラの周速が早いものである場合に、感光体ドラムに対する現像ローラの接触の反力が作用して、現像器ユニットが上方向に移動しようとする、いわゆるジャンピング現象が発生して、両回転体の接触状態が不安定となることが多く、画質が劣化する原因となりやすい。
【０００５】
本発明は、前記２つのユニットを組み合わせて記録部に装着する装置において、２つの回転体の周速が異なるものでも、その回転体の相互の位置決めを良好に行い得る装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の回転体を回転自在に支持する第１のユニットと、第２の回転体を回転自在に支持する第２のユニットとを、組み合わせ、前記２つのユニットに設ける回転体が相互に接する状態で、装置本体の記録部のユニット装着部に収容する画像形成装置に関する。請求項１の発明は、前記第１のユニットおよび第２のユニットの少なくともいずれか一方を、各回転体が接する位置の接線方向に付勢して、位置規制する位置規制手段を有することを特徴とする。したがって、前記位置規制手段により、感光体ドラムと現像ローラの周速の差により、ジャンピング現象が発生することを防止できる。
【０００７】
請求項２の発明は、前記画像形成装置本体のユニット収容部に対して、前記第１および第２のユニットを着脱するための開口部を有し、画像形成装置本体は、前記開口部を塞ぐ開閉自在な開閉体を有し、前記位置規制手段は、前記開閉体の閉動作に連動して、ユニット収容部に装着したユニットを上から押圧する方向に付勢することを特徴とする。そして、開閉体を閉じる動作を行うだけで、各ユニットの位置決めを行うことができ、感光体ドラムと現像ローラの回転を良好な状態で行うことができる。
【０００８】
請求項３の発明は、前記開閉体を開く動作に連動して、位置規制手段によるユニットの位置規制を解除する解除手段を設けたことを特徴とする。そして、前記開閉体を開く動作を行うのみで、２つのユニットの付勢・固定と位置決め状態を解除できる。
【０００９】
請求項４の発明は、前記第１のユニットおよび第２のユニットの各々のケーシングの外面に、外方に向けてピンが突設固定され、前記ピンが装置本体のユニット収容部に臨む壁面に形成された溝に嵌まり込むことによって、前記第１のユニットおよび第２のユニットがユニット収容部に支持され、前記位置規制手段は、前記ピンの軸回りの回転を許容した状態で、前記ピンを位置規制することを特徴とする。したがって、第１、２のユニットの位置決め用の軸回りの角変位は許容されているので、前記２つのユニットに設けている回転体同士の位置決めを良好に行うことができる。
【００１０】
請求項５の発明は、前記開閉体は、閉状態で位置規制部材を押圧する押圧手段が設けられていることを特徴とする。そして、開閉体を閉じた位置で、押圧部材が位置規制部材を押圧しているので、各ユニットの位置規制がより確実に行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態について説明するが、まず、本発明の装置を適用可能な画像記録装置の構成を図１にもとづいて説明する。図１に示す画像記録装置１は、小型の装置として構成しているもので、装置本体の下部に設ける給紙部２には、任意のサイズの用紙を収容可能な給紙トレイ３を装着し、給紙ローラ４により用紙を１枚ずつ取り出して用紙搬送路５に向けて給紙する。前記用紙搬送路５には、搬送ローラ装置５ａ、５ｂを所定の間隔を持って配置しており、用紙搬送路５内を搬送される用紙は、記録部７を通る際にトナー画像が転写され、定着装置８により定着されて記録紙が作成され、排出ローラ装置９により排出トレイ９ａに排出される。また、前記給紙トレイ３からの給紙系統の他に、装置の側部に開閉可能な手差しトレイ６を配置しており、定型サイズ以外の用紙類を用いる場合に、前記手差しトレイ６から用紙を挿入して、給紙ローラ６ａにより用紙搬送路５に向けて給紙することもできるようにしている。
【００１２】
前記画像記録装置１において、記録部７には、感光体ドラム１２を設けた感光体ユニット１０と、トナーを感光体ドラム１２に供給するための現像器ユニット２０とを配置している。前記２つのユニット１０、２０は、図２に示すように組み合わせられて、ユニット装着部として装置本体に設けられている記録部７に装着される。前記感光体ユニット１０は第１のユニットとされているもので、ユニットフレーム１１に軸１３を介して支持される、第１の回転体としての感光体ドラム１２に対して、帯電部材１５とメモリ除去部材１４とを配置している。また、前記感光体ドラム１２の上部に対応する位置には書き込み手段１６を、下部には転写部材１７をそれぞれ配置し、図の時計方向に回転される感光体ドラム１２に対して、書き込み手段の下流側に、現像器ユニット２０の現像ローラ２５を位置させている。
【００１３】
前記記録部７に設ける感光体ユニット１０においては、帯電手段としての帯電ローラ１５により、感光体ドラムに所定の電圧を印加して、ＬＥＤ等により構成される書き込み手段１６から、画像の光を照射して静電潜像を形成する。そして、前記感光体ドラム１２の静電潜像に対して、現像ローラ２５からトナーを供給してトナー画像を形成し、転写ローラ１７と感光体ドラム１２の間に挟持されて搬送される用紙に対して、前記転写ローラ１７に所定の電位を供給して、前記トナー画像を用紙に転写する。前記トナー画像が転写された用紙は、定着装置８に向けて搬送され、定着されて記録紙として排出される。また、前記用紙にトナー画像を転写した後で、感光体ドラムは、付着して残留するトナー等を、メモリ除去部材としてのブラシにより掻き乱されて、付着力が弱められて一様に分散された後で、帯電ローラ１５により所定の電位に帯電される。
【００１４】
前記感光体ドラム１２に対してトナーを供給するために、第２の回転体としての現像ローラを、感光体ドラムに対応させて設けている現像器ユニット２０は、第２のユニットとして設けられている。前記現像器ユニット２０においては、トナーホッパ２２の内部に収容しているトナーを、軸２３ａに支持されるパドル２３により攪拌しながら供給ローラ２４に向けて送り出すようにする。そして、前記供給ローラ２４と現像ローラ２５の間でトナーを摺擦しながら、所定の電位を印加してトナーを帯電させて、現像ローラ２５の表面に付着させたトナー層を、ブレード部材２６により薄層として形成する。前記現像ローラ２５に担持されるトナーは、感光体ドラム１２の静電潜像に向けて供給されるが、その後に現像ローラの表面に残留するトナーは、供給ローラ２４との間で、新規に供給されるトナーと混合されて再び帯電作用が付与され、現像領域に向けて供給される。
【００１５】
前述したように、２つのユニットを画像形成装置のユニット収容部に装着して、各々のユニットを動作位置に保持するための機構は、図３、４に示すように構成される。前記図２に説明したように、第１、２のユニットとしての感光体ユニット１０と、現像器ユニット２０とを組み合わせて、第１、２の回転体としての感光体ドラム１２と現像ローラ２５とを、画像形成装置の記録部７の内部で所定の位置に位置決めして保持させている。また、前記２つのユニットの装着部に対して、任意の位置決め手段を設けておくことができるが、以下に示す例では、ユニット収容部（記録部７）の上部に開口を形成しておき、その開口から２つのユニットの各々を装着できるようにしている。そして、前記ユニット装着部に前記２つのユニットを挿入し、各ユニットに設けた位置決め用の突部材を、後述するユニット収容部に設けている受け部材に対して各々位置決めし、その上部に設けた開閉体を閉じて押圧することにより、前記２つのユニットを動作位置に保持できるようにする。さらに、前記２つのユニット１０、２０をそれぞれ位置決めすることによって、第１、２の回転体としての感光体ドラム１２と現像ローラ２５とを、相互に接する位置に位置決めし、前記２つの回転体の接触状態を良好に維持できるようにする。
【００１６】
前記２つのユニット１０、２０をユニット収容部に装着して、２つの回転体１２、２５を接触させ、動作位置に位置決めするために、図３、４に説明するような部材を設けている。図３に示す例は、画像形成装置１の本体フレーム３０の上部に開口３０ａを設けて、感光体ユニット１０と現像器ユニット２０とを着脱可能に構成しており、前記開口３０ａに対して、ヒンジ３５ａを介して上部の蓋部材を兼ねる開閉体３５を開閉可能に設けている。前記本体フレーム３０の内部に形成する記録部７としてのユニット装着部３１に対して、感光体ドラム１２を設けている感光体ユニット１０と、現像ローラ２５を設けている感光体ユニット２０とを装着して、前記開閉体３５を閉じることにより、前記２つのユニットを所定の動作位置に位置決めすることができる。
【００１７】
前記本体フレーム３０のユニット収容部３１には、感光体ドラム１２の軸１３を保持する軸受け部材３２と、現像器ユニットの側部に突出させて設けている現像装置側部ピン２７を受ける軸受け部材３３とを設けている。そして、前記２つのユニット１０、２０をユニット収容部３１に装着した際に、前記２つの軸受け部材３２、３３に対して、各々のユニットの一部を係止して、上部から開閉体３５を閉じることにより、図４に示す位置規制部材４０の動作と共同させて、２つのユニットの位置決めを行うことができる。
【００１８】
そして、前記位置規制部材４０を軸４１を中心にして反時計方向に回動させることにより、前記２つのユニットを各々の装着位置に固定保持することができる。また、前記開閉体３５の先端部には、位置規制部材４０を押圧して回転させるための押圧部材３８を設けており、スプリング３９により付勢しながら位置規制部材４０を押圧し、前記２つのユニットを動作位置に保持させるようにする。前記ユニット収容部３１に現像器ユニット２０を固定するために設けている位置規制部材４０は、図４に示すように、本体フレームの所定の位置に設けた支軸４１に、回転自在に軸支される軸支本体４２を有している。
【００１９】
前記軸支本体４２には長いメインアーム４３と、ピンアーム４４と、バネ用アーム４５を、各々突出させて一体に設け、開閉体３５の開閉に連動させて位置規制部材４０を回転させるように設けている。前記アーム部材のうちの最も短いバネ用アーム４５は戻し方向への付勢手段として設けられているもので、本体フレームから外方に突設する軸４７を介して設けているトーションスプリング４６に接続されている。そして、前記開閉体３５を閉じると、押圧部材３８がメインアーム４３の先端側の内側面から内側に突設しているガイドピン４３ａに当接して、押圧部材３８がメインアーム４３を図の反時計方向に揺動させる。すると、ピンアーム４４は、現像装置側部ピン２７を、ピン２７の自軸まわりの回転動作を許容した状態で係止固定する。これと同時に、軸支本体４２の回転力が前記トーションスプリング４６のバネ力によって、位置規制部材４０が開放位置に戻るように構成されている。
【００２０】
また、長いメインアーム４３は、前記開閉体３５の押圧部材３８に押圧されて大きく揺動され、現像器ユニット２０の上部に対する係止作用を行う。なお、前記メインアーム４３の先端部のガイドピン４３ａは、フレームに設けた円弧状のガイド溝３４に摺動自在に嵌め込まれ、このガイド溝３４に沿って揺動の案内をするので、前記メインアーム４３の自由側端部が現像器ユニット２０の段部１１ａに対して正確に位置決めされる。前記３つのアーム部材のうちの中間の長さに突出されているピンアーム４４は、軸受け部３２に位置させた現像装置側部ピン２７を上から押圧し、現像装置側部ピン２７が鉛直方向に移動することのないように保持する。
【００２１】
前述したように構成してなる画像形成装置において、前記第１、２のユニットとして設けている感光体ユニット１０と現像器ユニット２０とを、ユニット収容部３１に装着して上部から開閉体３５を閉じることにより、前記２つのユニットを固定保持することができる。その際に、前記２つのユニットの位置決め部材としての感光体ドラム軸１３と現像装置側部ピン２７とを、各々のユニットにそれぞれ対応させて設けている受部３２、３３に対して位置決めするとともに、各々のユニットの被係止段部１１ａ、２１ａに対する押圧作用が付与される。そして、前記２つのユニットに設けている感光体ドラム１２と現像ローラ２５とを相互に位置決めして、動作位置可能に組み合わせることができる。
【００２２】
したがって、前記感光体ユニット１０の感光体ドラムと、現像器ユニット２０の現像ローラ２５とが、その接触位置で回転速度（周速）が異なっていることにより、周速の遅い回転体と周速の早い回転体との接触部で、相互に反力が作用しても、前記２つのユニットは、正常な動作位置に保持されることになる。なお、前記実施例において、図４に示すように、前記開閉体３５は、その下面の２つのユニットに対応させた位置に押圧アーム３６、３７を突出させて設け、前記２つのユニット１０、２０のフレームに設けた段部１１ａ、２１ａに対して、前記各押圧アームの先端部を押圧させるようにすると、装置の動作中に、ジャンピング現象が発生することをより有効に防止できる。また、前記画像形成装置において、ユニット収容部に装着する２つのユニットの構成は、図示された構造のものに限定するものではなく、前記ユニットの構成が変更されることに対応させて、位置規制部材の各押圧アームの長さや作用位置を変更しても良い。そして、前記画像形成装置としては、従来公知の電子写真方式を用いて、記録紙に画像形成する装置を対象とすることが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の装置は、前述したように構成したものであり、記録部に組み合わせて配置する２つのユニットの少なくともいずれか一方を、少なくとも各回転体の接点における接線方向に付勢して、位置規制する位置規制手段を設けたことにより、感光体ドラムと現像ローラの周速の差により、ジャンピング現象が発生することを防止できる。また、２つのユニットを着脱する開口部に、開閉自在な開閉体を有し、位置規制手段が開閉体の閉動作に連動して前記装着したユニットを付勢するように設けているので、開閉体を閉じる動作を行うだけで、各ユニットの位置決めを行うことができ、感光体ドラムと現像ローラの回転を良好な状態で行うことができる。さらに、開閉体の閉動作に連動して、位置規制手段により位置規制を解除する解除手段を設けたので、開閉体を開くのみで、２つのユニットの付勢・固定と位置決め状態を解除できる。
【００２４】
前記効果に加えて、２つのユニットのケーシングの外面に、外方に向けてピンが各々突設固定され、前記ピンが装置本体のユニット収容部に形成された溝に嵌まり込むことと、位置規制手段により前記各ピンの位置を規制するので、２つのユニットの位置決め用の軸回りの角変位は許容されているので、前記２つのユニットに設けている回転体同士の位置決めを良好に行うことができる。また、前記開閉体には、閉状態で位置規制部材を押圧する押圧手段が設けられているので、開閉体を閉じた位置で、押圧部材が位置規制部材を押圧しているので、各ユニットの位置規制がより確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の説明図である。
【図２】記録部に配置する２つのユニットの説明図である。
【図３】２つのカセットと開閉体の関係を示す説明図である。
【図４】位置規制部材の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　画像形成装置、　２　　給紙部、　３　　給紙トレイ、
４　　給紙ローラ、　５　　用紙搬送路、　５ａ・５ｂ　　搬送ローラ装置、
６　　手差しトレイ、　７　　記録部、　８　　定着装置、
９　　排出ローラ装置、　１０　　感光体ユニット、
１１　　ユニットフレーム、　１１ａ　　段部、　１２　　感光体ドラム、
１３　　ドラム軸、　１４　　メモリ除去部材、　１５　　帯電部材、
１６　　書き込み部材、　１７　　転写ローラ、　２０　　現像器ユニット、
２１　　ユニットフレーム、　２１ａ　　段部、　２２　　トナーホッパ、
２３　　パドル、　２４　　供給ローラ、　２５　　現像ローラ、
２６　　ブレード、　２７　　現像装置側部ピン、　３０　　本体フレーム、
３１　　ユニット収容部、　３２　　軸受け部材、　３３　　軸受け部、
３４　　ガイド溝、　３６・３７　　押圧アーム、　３８　　押圧部材、
３９　　スプリング、　４０　　位置規制部材、　４１　　軸、
４２　　軸支本体、　４３　　メインアーム、　４４　　ピンアーム、
４５　　バネ用アーム、　４６　　トーションスプリング、　４７　　軸。

Claims (5)

1. 第１の回転体を回転自在に支持する第１のユニットと、
   第２の回転体を回転自在に支持する第２のユニットとを、組み合わせ、
   前記２つのユニットに設ける回転体が相互に接する状態で、装置本体の記録部のユニット装着部に収容する画像形成装置であって、
   前記第１のユニットおよび第２のユニットの少なくともいずれか一方を、各回転体が接する位置の接線方向に付勢して、位置規制する位置規制手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置本体のユニット収容部に対して、前記第１および第２のユニットを着脱するための開口部を有し、
   画像形成装置本体は、前記開口部を塞ぐ開閉自在な開閉体を有し、
   前記位置規制手段は、前記開閉体の閉動作に連動して、ユニット収容部に装着したユニットを上から押圧する方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記開閉体を開く動作に連動して、位置規制手段によるユニットの位置規制を解除する解除手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１のユニットおよび第２のユニットの各々のケーシングの外面に、外方に向けてピンが突設固定され、
   前記ピンが装置本体のユニット収容部に臨む壁面に形成された溝に嵌まり込むことによって、前記第１のユニットおよび第２のユニットがユニット収容部に支持され、
   前記位置規制手段は、前記ピンの軸回りの回転を許容した状態で、前記ピンを位置規制することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記開閉体は、閉状態で位置規制部材を押圧する押圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。

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