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JP2011141532A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、レーザースキャナユニットから出力されるレーザー光とプロセスカートリッジとを干渉させないための空間を最小限にし、装置本体内のスペースに部品を効率よく配置できるようにし、装置本体サイズを小型化すること。
【解決手段】感光体ドラム21に作用するプロセス手段を有するカートリッジPを装置本体100に取り外し可能に装着して、用紙Sに画像を形成する電子写真画像形成装置において、装置本体100に設けられ、カートリッジPの着脱を行うための開口部104と、装置本体100に設けられ、開口部104を開放可能に閉じる開閉カバー101と、開閉カバー101に設けられ、感光体ドラム21に露光するレーザースキャナユニット10と、を有し、レーザースキャナユニット10は、開閉カバー101を閉じることでカートリッジPと係合してレーザースキャナユニット10とカートリッジPとを位置決めする回転止部12を有する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、カートリッジを取り外し可能に装着した状態で、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に関する。
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて、記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。また、記録媒体とは、電子写真画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、OHPシート等が含まれる。
また、カートリッジとは、例えば、プロセスカートリッジ或いは現像カートリッジであって、電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されて、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものである。ここで、前記プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、前記装置本体に取り外し可能に装着するものである。従って、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての現像手段と、前記電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、前記電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、前記装置本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。尚、電子写真感光体と現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂一体型と称する。また、電子写真感光体と現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。
ここで前記プロセスカートリッジは、使用者自身によって画像形成装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。尚、前記プロセス手段は、前記電子写真感光体に作用するものである。
また、現像カートリッジとは、現像ローラを有し、前記現像ローラによって、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するのに用いられる現像剤(トナー)を収納しており、前記装置本体に取り外し可能に装着されるものである。尚、前記現像カートリッジの場合には、前記電子写真感光体は前記装置本体に取り付けられている。或いは、前記電子写真感光体は、前記所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている(この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない)。尚、前記現像カートリッジも、使用者自身によって画像形成装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。
そこで、カートリッジとしては、前記所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと前記現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、前記電子写真感光体が前記装置本体に固定して取り付けられており、前記電子写真感光体に作用可能に前記現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。
従来、電子写真形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、カートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。このカートリッジとしては、電子写真感光体ドラム(以下、感光体ドラムと称す)及び前記感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体化したプロセスカートリッジが知られている。
また、画像形成装置としては、複数のプロセスカートリッジを配列した、インライン方式と呼ばれるものが知られている。このインライン方式の画像形成装置では、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎にプロセスカートリッジを備えたものが知られている。そして、レーザースキャナユニットからレーザー光(画像光)を出力して、各カートリッジに設けた感光体ドラムに各色毎の画像を形成し、その各色の画像を重ね合わせ、フルカラー画像を形成する。
このような画像形成装置においては、画像形成装置本体の開閉カバーを開放し、開放された装置本体の開口部からプロセスカートリッジを着脱する構成が知られている。更に、特許文献1には、プロセスカートリッジの交換時に開閉カバーとともにレーザースキャナユニットが開閉移動し、その開放された開口部からプロセスカートリッジを着脱する構成が開示されている。
特開2008−216762
しかしながら、上記従来例では、プロセスカートリッジ及びレーザースキャナユニットは、画像形成装置本体に各々に位置決めされる。そのため、レーザースキャナユニットから出力されるレーザー光とプロセスカートリッジとを干渉させないための空間を設ける必要がある。これにより、装置本体内のスペースに部品を効率よく配置することができず、装置本体サイズが大型化してしまうおそれがある。
本発明の目的は、レーザースキャナユニットから出力されるレーザー光とプロセスカートリッジとを干渉させないための空間を最小限にし、装置本体内のスペースに部品を効率よく配置できるようにして、装置本体サイズを小型化することである。
上記課題を解決するため、本発明は、電子写真感光体に作用するプロセス手段を有するカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、前記装置本体に設けられ、前記カートリッジの着脱を行うための開口部と、前記装置本体に設けられ、前記開口部を開放可能に閉じる開閉部材と、前記開閉部材に設けられ、前記電子写真感光体に露光する露光装置と、を有し、前記カートリッジは、第一のユニットと、前記第一のユニットと搖動可能に結合して設けられた第二のユニットを備え、前記装置本体に設けられ、前記第一のユニットを位置決めする第一の位置決め部と、前記露光装置は、前記開閉部材を閉じることによって前記カートリッジと係合して前記露光装置と前記カートリッジの前記第二のユニットとを位置決めする第二の位置決め部を有することを特徴とする。
本発明によれば、露光手段とカートリッジとの位置決めを、開閉部材と共に開閉動作する露光手段が有する位置決め手段で行う。そのため、露光手段から出力される光の経路を精度よく確保しつつ、カートリッジとの空間を最小限にすることができる。これにより、装置本体内のスペースに部品を効率よく配置でき、位置決め構成の簡略化と装置本体の小型化を行うことができる。
(a)は第1実施形態に係る電子写真画像形成装置の斜視図、(b)は第1実施形態に係る電子写真画像形成装置の断面図である。 (a)は第1実施形態に係る電子写真画像形成装置の開閉カバーを開いた状態の断面図、(b)は第1実施形態に係る電子写真画像形成装置のプロセスカートリッジを取り出した状態の断面図、(C)は第1実施形態に係る本体ユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成及び、交換するプロセスカートリッジを取出した状態の斜視図である。 (a)は第1実施形態に係るプロセスカートリッジの斜視図、(b)は第1実施形態に係るプロセスカートリッジの断面図、(c)は第1実施形態に係るプロセスカートリッジの側面図である。 (a)は第1実施形態に係る画像形成装置の現像ローラが感光体ドラムに当接している状態を表した断面図、(b)は第1実施形態に係る画像形成装置の現像ローラが感光体ドラムから離間している状態を表した断面図である。 (a)(b)は第1実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する斜視図である。 第1実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する側面図である。 (a)(b)は第2実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する斜視図である。 (a)は第3実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する斜視図、(b)は第3実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する側面図である。 (a)(b)は第4実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する斜視図である。 第4実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの押圧構成を説明する側面図である。 第4実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの押圧構成の当接状態を説明する側面図である。 (a)(b)は第5実施形態に係るレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する斜視図である。 第5実施形態に係るレーザースキャナユニットの露光部を遮蔽開放する構成を説明する側面図である。 (a)は他の実施形態に係る開閉カバーを画像形成装置本体上方へと回動し、プロセスカートリッジを交換する画像形成装置の断面図、(b)は他の実施形態に係る開閉カバーを画像形成装置本体上方へと回動し、プロセスカートリッジを交換する画像形成装置のプロセスカートリッジを取り出した状態の断面図である。 (a)は他の実施形態に係る現像ユニットと感光体ドラムユニットが別体で交換できるプロセスカートリッジを結合した状態の斜視図、(b)は他の実施形態に係る現像ユニットと感光体ドラムユニットが別体で交換できるプロセスカートリッジを分離した状態の斜視図である。 他の実施形態に係る現像ユニットと感光体ドラムユニットが別体で交換できるプロセスカートリッジにおけるレーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成を説明する側面図である。 (a)は他の実施形態に係る現像ユニットと感光体ドラムユニットが別体で交換できるプロセスカートリッジにおける本体ユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成及び、交換するプロセスカートリッジを取出した状態の斜視図、(b)は他の実施形態に係る現像ユニットと感光体ドラムユニットが別体で交換できるプロセスカートリッジにおける本体ユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成及び、交換するプロセスカートリッジを取出した状態の断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
〔第1実施形態〕
図1から図6を用いて、第1実施形態に係る電子写真画像形成装置について説明する。図1及び図2は、第1実施形態に係る電子写真画像形成装置の説明図である。ここでは、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示し、このレーザービームプリンタの全体的構成および機能について説明する。
なお、以下の説明で、装置本体前側(前方)とは操作者側となる装置本体の手前側である。なお、操作者側から見て前記手前側とは反対側は、装置本体後側(後方)であり、装置本体の奥側である。
[画像形成装置の概要説明]
図1(a)は画像形成装置の外観斜視図である。図1(b)は画像形成装置の断面図である。図1(a)及び図1(b)に示すように、画像形成装置装置は、電子写真プロセスを用いた4色フルカラーのレーザープリンタである。画像形成装置は、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置(不図示)から入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体(用紙)に対する画像形成を実行する。
画像形成装置の装置本体100内には、レーザースキャナユニット10、着脱可能なプロセスカートリッジP(PY,PM,PC,PK)、中間転写体ユニット40、定着装置50、給送ユニット60等が設置されている。
この給送ユニット60は、給送カセット62と、給送ローラ61と、分離パッド63等と、を有する。給送カセット62は装置本体前側から出し入れ自由である(フロントローデング)。所定の制御タイミングで給送ローラ61が図中反時計方向(図1(b)中の矢印a方向)に回転駆動され、給送ローラ61と分離パッド63との協働で、給送カセット62内に積載されている記録媒体である用紙Sが1枚分離給送される。分離給送された用紙Sは、用紙搬送ローラ対64により中間転写体ユニット40と二次転写ローラ41のニップ部へ送られる。
感光体ドラム21は図中時計方向(図1(b)中の矢印b方向)に回転しており、その外周面には、レーザースキャナユニット10の露光部16からのレーザー光Lにより静電潜像が順次形成される。続いてその静電潜像が現像ローラ32で現像され、トナー像が形成される。
感光体ドラム21に形成されたトナー像は、中間転写体ユニット40に転写(一次転写)される。カラー画像を形成する場合は、各感光体ドラム21にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色が現像され、それぞれに形成されたトナー像が、中間転写体ユニット40に順次転写(一次転写)される。
次に、中間転写体ユニット40に形成されたトナー像は、中間転写体ユニット40と二次転写ローラ41のニップ部に送られた用紙Sに転写(二次転写)される。中間転写体ユニット40にトナー像を転写した後、感光体ドラム21の表面に残留した転写残トナーはクリーニング器22により除去される。クリーニング器22によって除去された転写残トナーは、感光体ドラムユニット20内に設けた廃トナー室27(図3(b)参照)に溜められる。
さらに、トナー像が転写された用紙Sは、定着装置50に配設された定着フィルム51と加圧ローラ52のニップ部へ送られ、ここで加熱加圧されてトナー像が用紙Sに定着する。トナー像が定着された用紙Sは、排出ローラ対71により、排出トレイ70上に排出される。
用紙にトナー像を転写した後、中間転写体ユニット40の表面に残留した転写残トナーは、ここでは、例えばプロセスカートリッジPYの一次転写部において感光体ドラム21の表面に静電的に付着し、クリーニング器22にて除去される。クリーニング器22によって除去された転写残トナーは、廃トナー室27に溜められる。
各プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段(プロセス装置)を一体に有している。ここでは、各プロセスカートリッジPは、図3(a)及び図3(b)に示すように、感光体ドラムユニット20(第一のユニット)と、現像ユニット30(第二のユニット)とにより構成されている。
感光体ドラムユニット20は、電子写真感光体としての感光体ドラム21を有する。更に感光体ドラムユニット20は、この感光体ドラム21に作用するプロセス手段としての帯電ローラ(帯電手段)24と、感光体ドラム21の表面に残った現像剤Tを除去するクリーニング器(クリーニング手段)22と、感光体ケース23と、を有する。感光体ドラムユニット20は中間転写体ユニット40に対して複数配置され、所定の間隔で配置される。
現像ユニット30は、感光体ドラムユニット20に連結されている。現像ユニット30は、感光体ドラムユニット20に対して、搖動軸を中心に搖動可能に結合されている。現像ユニット30は、感光体ドラム21に供給する現像剤Tを収容する現像器ケース31と、感光体ドラム21に現像剤Tを供給する現像ローラ(現像手段)32と、現像ローラ32に現像器ケース31の現像剤Tを供給する供給ローラ33と、を有する。
現像ローラ32は感光体ドラム21に対して図4(a)のように当接していても、図4(b)のように離間していても良い。図4(b)では現像ローラ32が感光体ドラム21に対して一定距離を保った状態で位置が決まるように現像ローラ32の端部に係合されたスペーサ37を感光体ドラム21に当接させている。
プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの前方部(装置本体前側)には、レーザースキャナユニット(露光装置)10を配設してある。このレーザースキャナユニット10は、外部ホスト装置から入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザー光Lを出力し、各感光体ドラム21を走査露光する。
[プロセスカートリッジの概要説明]
次に、画像形成装置の装置本体100に取り外し可能に装着される、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKについて説明する。
図3(a)は、プロセスカートリッジの外観斜視図である。プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKは同様の電子写真プロセス機構を有し、それぞれ収容されているトナーの色やトナーの充填量が各々異なるものである。
プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKは、感光体ドラム21の軸線方向を左右方向とし、この左右方向を長手とする横長のアセンブリである。感光体ドラム21はプロセスカートリッジ枠体の右側面部と左側面部に配設した軸受部(不図示)間に回転可能に支持させ配設してある。感光体ドラム21の回転軸21aと中間転写体ユニット40に設けた感光体ドラム位置決め部43(電子写真感光体位置決め部)とが嵌合することで感光体ドラム21の中間転写体ユニット40への位置が決まる。なお、ここでは電子写真感光体位置決め部として、中間転写体ユニット40に設けた感光体ドラム位置決め部を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、中間転写体ユニット40を支持する装置本体100に電子写真感光体位置決め部を設けた構成としても良い。
前記軸線方向の一方側である駆動側には、感光体ドラム21の駆動入力部としての感光体ドラム駆動ギア25と現像ローラ32の駆動入力部としての現像ローラ駆動ギア36を具備している。左側面部には、電気接点部(不図示)を配設してある。
プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの感光体ドラム駆動ギア25、現像ローラ駆動ギア36それぞれと画像形成装置本体の駆動出力ギア(不図示)とが噛み合うことで、感光体ドラム21及び現像ローラ32に駆動が伝達される。
図3(b)は、プロセスカートリッジの感光体ドラム軸線方向他方側から見たプロセスカートリッジの断面図である。図3(c)は、プロセスカートリッジの側面図である。感光体ドラム21は、画像形成装置本体100の駆動出力ギア(不図示)からの駆動力を受け回転駆動される。帯電ローラ24は感光体ドラム21に接触し従動回転する接触帯電方式の帯電部材である。クリーニング器22は弾性ゴムブレードであり、先端部を感光体ドラム21の回転方向に対してカウンター方向にして感光体ドラム21に当接させて配置してある。クリーニング器22は感光体ドラム21に残留したトナーを除去する役目をする。このクリーニング器22により除去された転写残トナーは、感光体ケース23内に設けた廃トナー室27に収容される。
現像ユニット30は現像手段としての現像ローラ32と、現像ブレード35を有する。図3(b)に示すように、現像ブレード35は先端部を現像ローラ32に当接して配置してある。現像ブレード35は、現像ローラ32の周面にトナーを薄層に規制する役目をする。図3(c)に示すように、現像ローラ32は、感光体ドラムユニット20に設けられた位置決め穴26により、感光体ドラム21に対して位置が決まるように、現像ローラ回転軸32aの両端部が係合しながら支持されている。
[カートリッジ位置決め方法の概要説明]
図2(a)及び図2(b)は、本実施形態におけるプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKを交換する方法を説明する画像形成装置本体100の断面図である。図2(c)は本体ユニット及びプロセスカートリッジの位置決め構成であり、交換するプロセスカートリッジを取出した状態の斜視図である。
開閉部材としての開閉カバー101は画像形成装置本体100の前側(手前側)に配設され、ヒンジ部102を中心として回転可能に設けられている。開閉カバー101は、装置本体100に設けた開口部104を開放可能に閉じる。開口部104は、画像形成装置本体100に設けられ、プロセスカートリッジPの着脱を行うための開口部104である。開閉カバー101は、ヒンジ部102を中心として図2(a)中の矢印d方向に回転動作させることで開閉カバー101を開けた状態になる。プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの前面(手前側)に配設されたレーザースキャナユニット10は、開閉カバー101に設けられており、開閉カバー101と共に画像形成装置本体100の前側に回動する。これにより、装置本体100の開口部104が開放されて、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKにアクセスできる状態になる。即ち、画像形成装置本体100からプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKを図2(b)中の矢印e方向に取り出し可能になる。
プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKを画像形成装置本体100に装着する際は、逆の手順で、開閉カバー101を開け、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKを画像形成装置本体100内部に収納する。
図5(a)及び図5(b)は、プロセスカートリッジを交換する際の開閉カバーを開いた状態と閉じた状態の斜視図である。なお、図5(a)及び図5(b)には、中間転写体ユニット40、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PK、レーザースキャナユニット10、画像形成装置本体枠体15、開閉カバー101を図示している。また、各プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの構成は同様であるため、以下の説明ではプロセスカートリッジPとして説明する。
前記レーザースキャナユニット10は、プロセスカートリッジPの回転止めをする回転止部12を有している。レーザースキャナユニット10が有する回転止部12は、レーザースキャナユニット10とプロセスカートリッジPとを位置決めする位置決め手段(第二の位置決め部)であり、開閉カバー101を閉じることによってプロセスカートリッジPと係合する。前記レーザースキャナユニット10が有する前記回転止部12は、プロセスカートリッジの着脱方向と交差する方向の両側に設けられている。
前記プロセスカートリッジPは、前記レーザースキャナユニット10の回転止部12と係合するカートリッジ位置決め部としての現像ユニット回転止部34を有している。現像ユニット回転止部34は、各プロセスカートリッジPにおける現像ユニット30の両端部に設けられており、レーザースキャナユニット10に設けられた回転止部12と係合し、プロセスカートリッジPの回転止をする。
画像形成装置本体100は、レーザースキャナユニット10を装置本体100に位置決めする装置本体位置決め手段としての本体位置決め部103を有している。本体位置決め部103は、装置本体100の本体枠体15に設けられており、レーザースキャナユニット10と係合する。ここでは、本体位置決め部103は、プロセスカートリッジの着脱方向と交差する方向の両側に設けられており、一方が丸穴で、他方が長丸穴となっている。
レーザースキャナユニット10は、開閉カバー101に所定の範囲で移動可能に保持されている。レーザースキャナユニット10は、開閉カバー101を閉じることによって前記本体位置決め部103と係合して前記装置本体100に位置決めされる第三の位置決め部としてのレーザースキャナユニット位置決め部11を有している。
レーザースキャナユニット10は、開閉カバー101を閉じることで、本体枠体15に設けられた本体位置決め部103とレーザースキャナユニット10に設けられたレーザースキャナユニット位置決め部11とが嵌合し、装置本体100に位置決めされる。本体位置決め部103は、前述したように一方が丸穴で他方が長丸穴であるため、レーザースキャナユニット10を画像形成装置本体枠体15に対して精度良く位置決めすることができる。
開閉カバー101を閉じることで、レーザースキャナユニット10の両端部に設けた回転止部12と、プロセスカートリッジPの現像ユニット30に設けた現像ユニット回転止部34が係合する。これにより、レーザースキャナユニット10に対するプロセスカートリッジPの現像ユニット30の位置が決まり、レーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lとの隙間を少ないクリアランスで確実に得ることができる。
また、各プロセスカートリッジPは、感光体ドラム21の回転軸21aと中間転写体ユニット40に設けた感光体ドラム位置決め部43(第一の位置決め部)とが嵌合することで感光体ドラム21の中間転写体ユニット40への位置が決まる(図2(c))。その上で、前述したように、開閉カバー101を閉じることで、レーザースキャナユニット10の回転止部12と、プロセスカートリッジPの現像ユニット回転止部34が係合し、レーザースキャナユニット10に対するプロセスカートリッジPの位置が決まる。即ち、プロセスカートリッジPは、装置本体100に設けた、感光体ドラムと嵌合する感光体ドラム位置決め部と、レーザースキャナユニット10が有する回転止部12とで位置決めされる。
更に、レーザースキャナユニット10の両端部に設けた回転止部12は、一方側の回転止部12が、プロセスカートリッジPの一方側の現像ユニット回転止部34と隙間を持って係合する。また、他方側の回転止部12は、他方側の現像ユニット回転止部34と嵌合する。前記一方側の回転止部12と現像ユニット回転止部34の隙間を持つ係合状態を図6に示す。図6に示すように、前記一方側の回転止部12と現像ユニット回転止部34は、互いに係合した状態で、回転止部12の外側上部と現像ユニット回転止部34の内側上部が接触し、回転止部12の外側下部と現像ユニット回転止部34の内側下部が非接触となっている。このようにすることで、プロセスカートリッジPの捻れ等による両端部の回転止部12と現像ユニット回転止部34との係合不良を抑えることができる。
なお、前記隙間を持って係合する一方側の回転止部の接触状態は前述の状態に限定されるものではない。回転止部12の外側下部と現像ユニット回転止部34の内側下部が接触し、回転止部12の外側上部と現像ユニット回転止部34の内側上部が非接触となっていてもよい。すなわち、前記隙間を持って係合する一方側の回転止部12と現像ユニット回転止部34は、互いに係合した状態で、一方が接触し、他方が隙間を持って非接触であれば良い。
現像ローラ32と感光体ドラム21との相対位置関係は、前述したように、感光体ドラムユニット20に設けられた位置決め穴26により、感光体ドラム21に対して現像ローラ32の位置決めがされている。また、レーザースキャナユニット10に設けた回転止部12によるプロセスカートリッジP(現像ユニット30)の位置規制は回転方向のみであり現像機能には影響は無い。
上述したように、本実施形態によれば、現像ユニット30の両端部に設けた現像ユニット回転止部34と開閉カバー101に取り付けたレーザースキャナユニット10に設けた回転止部12が、他部品を介さずに直接係合し位置を決める。これにより、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lとの隙間を少なくすることが可能になる。
これにより、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKに配設された現像ユニット30と画像形成装置本体100に配設されたレーザースキャナユニット10とを画像形成装置本体の異なった位置で位置決めする構成に比べて、以下の効果が得られる。即ち、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lの経路を精度よく確保しつつ、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10との隙間(空間)を最小限にすることができる。特に本実施例のように、現像ユニット30と、感光体ドラムユニット20とが搖動可能に設けられているプロセスカートリッジの場合は、一方のユニットは、レーザースキャナユニット10により位置決めされる。そして、もう一方のユニットは、レーザースキャナユニット10以外の本体部分により位置決めされる。これにより、装置本体内のスペースに部品を効率良く配置でき、位置決め構成の簡略化と画像形成装置本体100の小型化を行うことができる。
〔第2実施形態〕
第2実施形態の画像形成装置の概略構成は第1実施形態の画像形成装置と同等である。前述した実施形態と同等の機能を有する部材には同一符号を付し説明を省略する。本実施形態では、第1実施形態と異なる構成の説明を中心に行う。
図7(a)及び図7(b)は、本実施形態における、プロセスカートリッジを交換する際の開閉カバーを開いた状態と閉じた状態の斜視図である。なお、図7(a)及び図7(b)には、中間転写体ユニット40、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PK、レーザースキャナユニット10、開閉カバー101を図示している。
レーザースキャナユニット10は、プロセスカートリッジPの回転止めをする回転止部12を有している。このレーザースキャナユニット10が有する回転止部12は、レーザースキャナユニット10とプロセスカートリッジPとを位置決めする位置決め部である。前記レーザースキャナユニット10が有する前記回転止部12は、プロセスカートリッジの着脱方向と交差する方向の両側に設けられている。本実施形態では、所定の間隔で配置されたプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの現像ユニット30の間隔を決めるため、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PK間に凸形状の回転止部12を設けている。従って、本実施形態における回転止部12は、開閉カバー101を閉じることによって、上下の回転止部12,12が各プロセスカートリッジPの枠体の上端及び下端に直接係合する。これにより、プロセスカートリッジP(現像ユニット30)の回転が止められ、レーザースキャナユニット10からの出力されるレーザー光Lとの隙間が一定距離を保った状態で位置が決まる。
なお、本実施形態では、レーザースキャナユニット10が有する回転止部12がプロセスカートリッジPの枠体に直接係合する構成であるため、前述した実施形態のように、プロセスカートリッジPに現像ユニット回転止部34を設ける必要がない。よって、前述した実施形態に比べて、更に位置決め構成を簡略化でき、コストも低減できる。
上述したように、本実施形態によれば、レーザースキャナユニット10に設けた回転止部12が、他部品を介さずにプロセスカートリッジP(現像ユニット30)の枠体に直接係合し位置を決める。これにより、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lとの隙間を少なくすることが可能になる。
これにより、前述した実施形態と同様に、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lの経路を精度よく確保しつつ、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10との隙間(空間)を最小限にすることができる。これにより、装置本体内のスペースに部品を効率良く配置でき、位置決め構成の簡略化と画像形成装置本体100の小型化を行うことができる。更に、前述した実施形態に比べて、位置決め構成を簡略化でき、コストも低減できる。
〔第3実施形態〕
第3実施形態の画像形成装置の概略構成は第1実施形態の画像形成装置と同等である。前述した実施形態と同等の機能を有する部材には同一符号を付し説明を省略する。本実施形態では、第1実施形態と異なる構成の説明を中心に行う。
図8(a)及び図8(b)は、本実施形態における、プロセスカートリッジを交換する際の開閉カバーを開いた状態の斜視図と閉じた状態の側面図である。なお、図8(a)及び図8(b)には、中間転写体ユニット40、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PK、レーザースキャナユニット10、開閉カバー101を図示している。
レーザースキャナユニット10は、プロセスカートリッジPの回転止めをする回転止部12を有している。このレーザースキャナユニット10が有する回転止部12は、レーザースキャナユニット10とプロセスカートリッジPとを位置決めする位置決め部である。前記レーザースキャナユニット10が有する前記回転止部12は、プロセスカートリッジの着脱方向と交差する方向の中央部に設けられている。本実施形態では、所定の間隔で配置されたプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの現像ユニット30の間隔を決めるため、各プロセスカートリッジPに対応する位置に凸形状の回転止部12を設けている。
一方、各プロセスカートリッジPは、前記レーザースキャナユニット10の回転止部12と係合するカートリッジ位置決め部としての凹形状の現像ユニット回転止部34を有している。この現像ユニット回転止部34は、各プロセスカートリッジPにおける現像ユニット30の中央部に設けられている。プロセスカートリッジPの凹形状の現像ユニット回転止部34は、開閉カバー101を閉じることによって、レーザースキャナユニット10に設けられた凸形状の回転止部12と係合する。これにより、プロセスカートリッジP(現像ユニット30)の回転が止められ、レーザースキャナユニット10からの出力されるレーザー光Lとの隙間が一定距離を保った状態で位置が決まる。
上述したように、本実施形態によれば、現像ユニット30の中央部に設けた現像ユニット回転止部34と開閉カバー101に取付けたレーザースキャナユニット10に設けた回転止部12が、他部品を介さずに直接係合し位置を決める。これにより、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lとの隙間を少なくすることが可能になる。
これにより、前述した実施形態と同様に、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lの経路を精度よく確保しつつ、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10との隙間(空間)を最小限にすることができる。これにより、装置本体内のスペースに部品を効率良く配置でき、位置決め構成の簡略化と画像形成装置本体100の小型化を行うことができる。
〔第4実施形態〕
第4実施形態の画像形成装置の概略構成は第1実施形態の画像形成装置と同等である。前述した実施形態と同等の機能を有する部材には同一符号を付し説明を省略する。本実施形態では、第1実施形態と異なる構成の説明を中心に行う。
図9(a)及び図9(b)は、本実施形態における、プロセスカートリッジを交換する際の開閉カバーを開いた状態の斜視図と閉じた状態の側面図である。なお、図8(a)及び図8(b)には、中間転写体ユニット40、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PK、レーザースキャナユニット10、開閉カバー101を図示している。
レーザースキャナユニット10は、プロセスカートリッジPの回転止めをする回転止部12を有している。このレーザースキャナユニット10が有する回転止部12は、レーザースキャナユニット10とプロセスカートリッジPとを位置決めする位置決め部である。
図10に示すように、前記レーザースキャナユニット10が有する前記回転止部12は、回転止部バネ13により、プロセスカートリッジの位置決め部の突当方向と略同一方向に押圧するように設けられている。
本実施形態では、所定の間隔で配置されたプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの現像ユニット30の間隔を決めるため、各プロセスカートリッジPに対応する位置に凸形状の回転止部12を設けている。
一方、各プロセスカートリッジPは、前記レーザースキャナユニット10の回転止部12と係合するカートリッジ位置決め部としての凹形状の現像ユニット回転止部34を有している。この現像ユニット回転止部34は、各プロセスカートリッジPにおける現像ユニット30の中央部に設けられている。プロセスカートリッジPの凹形状の現像ユニット回転止部34は、開閉カバー101を閉じることによって、レーザースキャナユニット10に設けられた凸形状の回転止部12と係合する。これにより、プロセスカートリッジP(現像ユニット30)の回転が止められ、レーザースキャナユニット10からの出力されるレーザー光Lとの隙間が一定距離を保った状態で位置が決まる。
上述したように、本実施形態によれば、現像ユニット30に設けた現像ユニット回転止部34と開閉カバー101に取付けたレーザースキャナユニット10に設けた回転止部12が、他部品を介さずに直接係合し位置を決める。これにより、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lとの隙間を少なくすることが可能になる。更に、回転止部12はプロセスカートリッジPの位置決め部の突き当て方向と略同一方向に押圧するように配置されているため、別途プロセスカートリッジPを付勢するための部材を配置する必要がなくなる。
図11は、本実施形態における、レーザースキャナユニット及びプロセスカートリッジの押圧構成の当接状態を説明する側面図である。
回転止部12と、現像ユニット回転止部34の当接面S1およびS2を斜面にすることにより、ガタの無い位置決めが可能となる。また、回転止部12と、現像ユニット回転止部34の当接面S1およびS2にプロセスカートリッジPへの接点機構を設けている。接点機構とは、プロセスカートリッジに設けられたプロセス部に給電を行うための接点を、回転止部34及び当接面S1、S2に備えることをいう。例えば、現像ローラに印加される現像バイアスの給電を、当接面S1、S2に設けた接点を介して行うことができる。このような接点機構を設けることにより、接点圧は、プロセスカートリッジPに掛かる押圧力より大きくすることが可能である。これにより、確実な電気接点を構成することが可能である。更に、別途プロセスカートリッジPへの接点機構を配置する必要がなく、プロセスカートリッジPの位置決めが、より安定する。
これにより、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKに配設された現像ユニット30と画像形成装置本体100に配設されたレーザースキャナユニット10とを画像形成装置本体の異なった位置で位置決めする構成に比べて、以下の効果が得られる。即ち、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lの経路を精度よく確保しつつ、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10との隙間(空間)を最小限にすることができる。さらに、プロセスカートリッジPを付勢するための部材を別途配置する必要がない。これにより、装置本体内のスペースに部品を効率良く配置でき、位置決め構成の簡略化と画像形成装置本体100の小型化を行うことができる。
〔第5実施形態〕
第5実施形態の画像形成装置の概略構成は第4実施形態の画像形成装置と同等である。前述した実施形態と同等の機能を有する部材には同一符号を付し説明を省略する。本実施形態では、第4実施形態と異なる構成の説明を中心に行う。
図12(a)及び図12(b)は、本実施形態における、プロセスカートリッジを交換する際の開閉カバーを開いた状態の斜視図と閉じた状態の側面図である。なお、図12(a)及び図12(b)には、中間転写体ユニット40、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PK、レーザースキャナユニット10、開閉カバー101を図示している。
図13(a)は、プロセスカートリッジを交換する際の開閉カバーを開いた状態と閉じた状態の側面図である。なお、図13には、プロセスカートリッジP、レーザースキャナユニット10を図示している。
レーザースキャナユニット10は、プロセスカートリッジPの回転止めをする回転止部12を有している。このレーザースキャナユニット10が有する回転止部12は、レーザースキャナユニット10とプロセスカートリッジPとを位置決めする位置決め部である。
図13に示すように、前記レーザースキャナユニット10が有する前記回転止部12は、バネ13により、プロセスカートリッジの位置決め部の突き当て方向と略同一方向に押圧するように設けられている。更に、回転止部12は、前記露光装置の露光部16を閉鎖する遮蔽部材14と係合し、遮蔽部材14は、回転中心14aを中心に回動可能に配置されている。
開閉カバー101を開放すると、レーザースキャナユニット10も矢印c方向へ移動し、回転止部12は矢印a方向に移動する。すなわち、プロセスカートリッジPへの押圧が解除された状態となる。
上述したように、本実施形態によれば、現像ユニット30に設けた現像ユニット回転止部34と開閉カバー101に取付けたレーザースキャナユニット10に設けた回転止部12が、他部品を介さずに直接係合し位置を決める。これにより、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lとの隙間を少なくすることが可能になる。更に、回転止部12はプロセスカートリッジPの位置決め方向と略平行方向に押圧するように配置されているため、別途プロセスカートリッジPを付勢するための部材を配置する必要がなくなる。また、回転止部12は係合部12aにおいて、遮蔽部材14と係合しているため、プロセスカートリッジPへの押圧が解除されると、矢印a方向に移動し、遮蔽部材14は、回転中心14aを中心に回動して前記露光装置の露光部を遮蔽する。
これにより、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKに配設された現像ユニット30と画像形成装置本体100に配設されたレーザースキャナユニット10とを画像形成装置本体の異なった位置で位置決めする構成に比べて、以下の効果が得られる。即ち、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lの経路を精度よく確保しつつ、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10との隙間(空間)を最小限にすることができる。さらに、プロセスカートリッジPを付勢するための部材を別途配置する必要がなく、また、前記露光装置の露光部の遮蔽開放機構を、より簡易的な構成で可能とする。よって、装置本体内のスペースに部品を効率良く配置でき、位置決め構成の簡略化と画像形成装置本体100の小型化を行うことができる。
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、レーザースキャナユニット10は、開閉カバー101に所定の範囲で移動可能に保持され、画像形成装置本体枠体15に精度良く位置決めされる構成を例示したが、これに限定されるものではない。レーザースキャナユニット10が、開閉カバー101に対して位置決め固定され、画像形成装置本体枠体15に対して精度良く位置決めされていない構成であっても本発明は有効である。即ち、プロセスカートリッジPにおける現像ユニット30の位置はレーザースキャナユニット10に設けた回転止部12で位置決めされる。これにより、レーザースキャナユニット10が開閉カバー101に位置決め固定される構成であっても、現像ユニット30とレーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光Lとの隙間を少ないクリアランスで確実に得ることができる。
また前述した実施形態では、開閉カバーを画像形成装置本体前方へ回動させ、プロセスカートリッジを交換する様式を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図14(a)及び図14(b)に示すように、開閉カバー101をヒンジ部102を中心として、画像形成装置上方の矢印f方向へ回動開放するような構成にしてもよい。この場合は、プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKは画像形成装置上方の矢印g方向に取り出し可能となる。この画像形成装置に本発明の構成を用いることで、レーザースキャナユニット10から出力されるレーザー光LとプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKに配設された現像ユニット30との隙間を最小限にすることができる。そして、画像形成装置本体100の奥行方向を小さくすることができる。
また前述した実施形態では、現像ユニット30と感光体ドラムユニット20とが一体構成となったプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの現像ユニット30の位置決め構成を示した。それ以外にも、現像ユニットと感光体ドラムユニットとがそれぞれ別体で交換できるプロセスカートリッジを用いた画像形成装置においても本発明の構成を用いれば、同様の効果を得ることができる。例えば、図15に示すように、現像ユニット30が感光体ドラムユニット20に設けた現像ユニット位置決め溝29に対して、現像ローラ回転軸32aが嵌合し位置が決まるプロセスカートリッジでもよい。図16、図17(a)及び(b)に示すように、感光体ドラムユニットに設けた感光体ドラム回転軸21aと感光体ドラム回転止部28が、中間転写体ユニット40に設けた感光体ドラムユニット位置決め溝43に嵌合し位置が決まる画像形成装置であっても良い。
また、感光体ドラムユニット20の位置決めを中間転写体ユニット40に設けた構成に限定されるものではない。感光体ドラムユニット20の位置決めを、装置本体の側板に設ける構成にしてもよい。
また前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジを4つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
また前述した実施形態では、露光装置としてレーザースキャナユニットを使用したが、これに限定されるものではなく、例えばLEDアレイ等を使用しても良い。
また前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段,現像手段,クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。感光体ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか1つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものでもない。記録媒体担持体を使用し、該記録媒体担持体に担持された記録媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
L …レーザー光
P,PY,PM,PC,PK …プロセスカートリッジ
10 …レーザースキャナユニット
11 …レーザースキャナユニット位置決め部
12 …回転止部
13 …回転止部バネ
14 …遮蔽部材
15 …画像形成装置本体枠体
16 …露光部
20 …感光体ドラムユニット
21 …感光体ドラム
30 …現像ユニット
34 …現像ユニット回転止部
100 …画像形成装置本体
101 …開閉カバー
103 …本体位置決め部
104 …開口部

Claims (10)

  1. 電子写真感光体に作用するプロセス手段を有するカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
    前記装置本体に設けられ、前記カートリッジの着脱を行うための開口部と、
    前記装置本体に設けられ、前記開口部を開放可能に閉じる開閉部材と、
    前記開閉部材に設けられ、前記電子写真感光体に露光する露光装置と、
    を有し、
    前記カートリッジは、第一のユニットと、前記第一のユニットと搖動可能に結合して設けられた第二のユニットを備え、
    前記装置本体に設けられ、前記第一のユニットを位置決めする第一の位置決め部と、前記露光装置は、前記開閉部材を閉じることによって前記カートリッジと係合して前記露光装置と前記カートリッジの前記第二のユニットとを位置決めする第二の位置決め部を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
  2. 前記第二の位置決め部は、前記カートリッジの着脱方向と交差する方向の両側に設けられ、一方側の位置決め部が前記カートリッジと隙間を持って係合することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
  3. 前記第二の位置決め部は、前記カートリッジの着脱方向と交差する方向の中央部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
  4. 前記カートリッジは、前記第二のユニットに、前記露光装置の位置決め部と係合するカートリッジ位置決め部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子写真画像形成装置。
  5. 前記第一のユニットに、前記電子写真感光体を備え、前記カートリッジは、前記第一のユニットに、前記装置本体に設けた、前記電子写真感光体と嵌合する電子写真感光体位置決め部を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
  6. 前記第二の位置決め部は、前記カートリッジを、前記第一の位置決め部の方向と同一方向に押圧力が作用することを特徴とする請求項5に記載の電子写真画像形成装置。
  7. 前記第二の位置決め部は、前記カートリッジに設けられたプロセス手段へ給電を行う接点を有することを特徴とする請求項6に記載の電子写真画像形成装置。
  8. 前記第二の位置決め部は、前記露光装置の露光部を閉鎖する遮蔽部材と係合し、前記カートリッジを押圧しているときは、前記露光装置の露光部を開放し、前記カートリッジを押圧していないときは、前記露光装置の露光部を遮蔽することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の電子写真画像形成装置。
  9. 前記装置本体は、前記露光装置と係合して前記露光装置を前記装置本体に位置決めする装置本体位置決め部を有し、
    前記露光装置は、前記開閉部材に所定の範囲で移動可能に保持されており、前記開閉部材を閉じることによって前記装置本体位置決め部と係合して前記装置本体に位置決めされる第三の位置決め部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
  10. 前記カートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス装置と、を有するプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
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