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JP3786169B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP3786169B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面にトナー薄層が形成される現像ローラを、非現像時は感光体から一定以上の間隔をおいて離間させ、また現像時は感光体に接触または近接させて感光体上にトナー像を形成するように現像器が作動制御される画像形成装置の技術分野に属し、特に、現像器を保持する現像ユニットと感光体を保持する感光体ユニットとが互いに個別に位置決めされて設けられている画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、現像器に保持された現像ローラの表面にトナー薄層を形成し、この現像ローラを、非現像時は感光体から一定以上の間隔をおいて離間した非現像位置に設定し、また現像時は感光体に接触または近接させた現像位置に設定して感光体上にトナー像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、現像器を筐体である現像ユニットにスライドあるいは回転可能に保持し、クラッチ等の動力伝達制御機構を用いて、現像ローラの感光体に対する前述の離接動作を行っている。
そして、現像器の交換あるいは現像器に保持されているトナーカートリッジの交換等の現像器に対して所定の作業を行う際は、現像器を保持する現像ユニットを画像形成装置の本体の外に引き出して、作業を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、画像形成装置には画像形成の高速化が強く求められている。画像形成の高速化の１つとして、例えば画像形成速度の高速化があり、そのためには現像ローラの非現像位置と現像位置との間での切替に要する時間を短縮する必要がある。そこで、現像ローラの非現像位置での現像ローラと感光体との離間距離を、現像ローラの表面のトナーが感光体の表面に付与された電界によって引き寄せられない程度の必要最小限の距離に設定している。
しかし、このように現像ローラと感光体との離間距離を必要最小限に設定すると、現像ユニットを本体から引き出す際、現像ローラが感光体ユニットに干渉してしまい、現像ユニットを本体の外に引き出すことができない場合が生じる。
【０００４】
そこで、現像ユニットを保持ユニットに揺動支点軸を中心に揺動（回転）可能に保持し、この現像ユニットを揺動させて現像ローラを感光体から十分に退避させた状態にして、保持ユニットごと本体から引き出すことが考えられる。
しかしながら、このように現像ユニットを揺動させるようにすると、感光体に対する現像ユニットの位置決めが難しく、感光体と現像ユニットとの位置決め精度が低下してしまい、安定した良好な現像を行なうことが難しくなる。感光体と現像ユニットとの位置決め精度を向上させるには、現像器、感光体等の各部品の精度をできるだけ高くするとともに、感光体ユニット、現像ユニットおよび保持ユニット等の本体フレームへの部品の取付精度をできるだけ高くすることが考えられる。
【０００５】
そのために、
(1) 現像ローラを現像器に所定の位置決め精度で位置決めする、
(2) 現像器を現像ユニットに所定の位置決め精度で位置決めする、
(3) 現像ユニットを保持ユニットに所定の位置決め精度で位置決めする、
(4) 保持ユニットを装置本体に所定の位置決め精度で位置決めする、
(5) 感光体を感光体ユニットに所定の位置決め精度で位置決めする、
(6) 感光体ユニットを装置本体に所定の位置決め精度で位置決めする、
ことが必要となる。
【０００６】
しかしながら、このように位置決めを行う場合、位置決め部材が多岐にわたって存在し、これらの位置決め部材の精度および位置決め部材の取付精度にばらつきがあるため位置決めが煩雑となるばかりでなく、現像ユニットと感光体ユニットとが個別に位置決めされるため、現像ローラと感光体とを高い位置決め精度で位置決めすることはきわめて難しいものとなる。
また、感光体ユニットに対して位置決めする際に現像ユニットを揺動するにあたっては、現像ユニットが比較的重いので、現像ユニットを容易に揺動することは難しく、その操作性があまり良好ではない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像ユニットと感光体ユニットとの位置決めをより一層高い位置決め精度で行うとともに、現像ユニットの揺動の操作性を向上することのできる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１の発明は、本体に、この本体内に位置決めされて本体前後方向に引出および挿入可能に装着される保持ユニットと、前記本体に位置決めされて取り付けられ、感光体を保持する感光体ユニットと、前記保持ユニットに位置決めされて操作部材の操作時自重により揺動して前記感光体ユニットに当接することによりこの感光体ユニットに対して位置決めされるとともに、前記操作部材の操作力で揺動して前記感光体ユニットから離間するにように揺動可能に保持され、所定数の現像器を保持する現像ユニットとを少なくとも備え、更に、前記操作部材の操作力で前記現像ユニットが前記感光体ユニットから離間する方向に揺動する際、前記操作部材の操作力を軽減する操作力軽減手段が設けられており、前記操作力軽減手段が、前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間する方向に常時付勢する弾性手段からなり、この弾性手段の付勢力により、前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間させる前記操作部材の操作力が軽減されるようになっており、前記弾性手段の付勢力が、前記現像ユニットが前記感光体ユニットに近づくにつれて小さくなるように設定されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記操作力軽減手段が、更に、前記操作部材の操作力で回転し前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間する方向に回転させるカムからなり、このカムの回転中心から前記カムの力点である前記操作部材の操作力作用部までの距離が、前記カムの回転中心から前記カムの作用点である前記現像ユニットのカム作用部までの距離より長く設定されており、前記カムで大きくされた前記操作部材の操作力により前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間させる前記操作部材の操作力が軽減されるようになっており、前記弾性手段の付勢力および前記カムで大きくされた前記操作部材の操作力により、前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間させる前記操作部材の操作力が軽減されるようになっていることを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項３の発明は、更に、前記現像ユニットが前記感光体ユニットに当接した状態でこの現像ユニットを前記感光体ユニットに所定の押圧力で押圧する現像ユニット押圧手段が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
このように構成された本発明の画像形成装置においては、現像ユニットが揺動して感光体ユニットに当接することで、現像ユニットは、この感光体ユニットに対して高精度に位置決めされる。
そして、現像ユニットが感光体ユニットから離間する方向に揺動する際は、操作力軽減手段により、操作部材の操作力が軽減される。これにより、感光体ユニットに対する現像ユニットの当接および離間時の揺動操作が容易となり、操作性が向上するようになる。
【００１３】
また、現像ユニットが感光体ユニットに近づくにつれて弾性手段の付勢力が小さくなるので、現像ユニットを感光体ユニットに当接させる方向に揺動させる際は、揺動操作開始初期では現像ユニットの自重で弾性手段の付勢力が打ち消され、その後はこの付勢力はそれ自体が小さくなる。したがって、現像ユニットを感光体ユニットから離間する方向に付勢しても、現像ユニットを感光体ユニットに当接させる操作が容易となる。
更に、操作力軽減手段をカムおよび／または弾性手段で構成することにより、操作力軽減手段の構造が簡単になる。
【００１４】
更に、現像ユニットが感光体ユニットに当接した状態では、現像ユニット押圧手段により現像ユニットが感光体ユニットに所定の押圧力で押圧されるようにすることで、弾性手段により現像ユニットが感光体ユニットから離間する方向に常時付勢されても、現像ユニットは感光体ユニットに当接して位置決めされた状態に確実に保持されるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラーの画像形成装置全体を模式的に示す図、図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、この例のフルカラーの画像形成装置１は、この画像形成装置１の本体２に位置決めされて固定され、感光体（以下、ＯＰＣともいう）３および感光体クリーナ４を有する感光体ユニット５と、感光体ユニット５内に配置された帯電ローラ（不図示）で帯電されたＯＰＣ３に対し、形成する画像の露光を行なう光走査系露光ユニット（以下、ＬＳＵともいう）６と、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各現像器７,８,９,１０を保持する現像ユニット１１と、本体２に位置決めされ、かつ本体２の前側（図１の図面に対して垂直上方向）に引出可能に取り付けられ、現像ユニット１１を揺動可能に保持する保持ユニット１２と、各現像器７,８,９,１０で現像されたＯＰＣ３上のトナー像が中間転写される中間転写体１３と、中間転写体１３上の中間転写像を転写紙に転写する転写ユニット１４と、転写紙に転写された転写画像を定着する定着ユニット１５と、本体２内にセットされ、転写紙を収容する給紙カセット１６と、本体２の手前側（つまり図１において右側）に設けられ、転写紙の供給を手差しで行うときに転写紙を収容する手差し給紙トレイ１７と、本体２の上部に設けられ、画像が形成された転写紙を収容する排紙トレイ１８とを備えている。
【００１７】
ＯＰＣ３は感光体ユニット５の前、後フレーム５ａ,５ｂの間に高精度に位置決めされ、かつ作動時、図１において反時計方向に回転可能に設けられている。このＯＰＣ３の表面には、ＬＳＵ６により、形成しようとする画像の潜像が形成されるとともに、各現像器７,８,９,１０により、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックのトナー像が形成されるようになっている。また、感光体クリーナ４は、中間転写後のＯＰＣ３上の残留トナーを除去しかつ収容するようになっている。更に、感光体ユニット５は位置決めピン５ｃにより本体２の前フレーム２ａに高精度に位置決めされて固定されているとともに、位置決めピン５ｄ,５ｅにより本体２の後フレーム２ｂに高精度に位置決めされて固定されている。したがって、ＯＰＣ３は本体２に対して高精度に位置決めされている。
【００１８】
イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各現像器７,８,９,１０は、ＯＰＣ３の外周に沿いかつＯＰＣ３の回転上流側から順に配設されている。なお、各現像器７,８,９,１０の配設順序は、前述の順序に限定されることなく任意に設定される。また、以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの順で各現像器７,８,９,１０が配設されているものとする。
【００１９】
各現像器７,８,９,１０はいずれも現像ユニット１１に高精度に位置決めされてスライド可能にまたは回転可能に保持されている。これらの各現像器７,８,９,１０は、それぞれ、ＯＰＣ３に離接可能に設けられ、かつＯＰＣ３上の潜像を現像するためのトナーをＯＰＣ３に搬送する現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａを備えている。図１には、各現像器７,８,９,１０の現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａがいずれもＯＰＣ３に当接した状態で示されているが、これらの現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａは、非現像時には図６に示すようにいずれもＯＰＣ３から離間した非現像位置に保持されており、現像時には適宜の順でＯＰＣ３に当接または近接した現像位置に設定されて、ＯＰＣ３上の潜像を現像するようになっている。
【００２０】
ＯＰＣ３に対する各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａの当接または近接動作および離間動作は、各現像器７,８,９,１０をクラッチ等の機構（不図示）を用いてモータ等の駆動手段（不図示）で行われるようになっている。その場合、ＯＰＣ３から非現像時の各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａの非現像位置までの離間距離は、画像形成速度の高速化のための切替時間の短縮に対応するために、各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａの表面のトナーがＯＰＣ３の表面に付与された電界によって引き寄せられない程度の必要最小限の距離に設定されている。
【００２１】
図２および図３に示すように、現像ユニット１１は前後フレーム１１ａ,１１ｂと上下ステー１１ｃ,１１ｄとから、所定の強度を有する筐体として形成されている。この現像ユニット１１は、その上端部でかつイエローの現像器７側の側端部が保持ユニット１２に、揺動支点軸１９によりこの揺動支点軸１９を中心に揺動（回動）可能に保持されている。その場合、揺動支点軸１９は保持ユニット１２の前後フレーム１２ａ,１２ｂにこれらのフレーム１２ａ,１２ｂを貫通して回転可能に支持されているとともに、現像ユニット１１の前後フレーム１１ａ,１１ｂには、それぞれ、この揺動支点軸１９の径より若干大きな径の貫通孔１１ｅ,１１ｆが穿設されていて、これらの貫通孔１１ｅ,１１ｆを揺動支点軸１９が遊嵌した状態で貫通している。したがって、現像ユニット１１は揺動支点軸１９の回転とは独立して揺動可能となっている。この現像ユニット１１の揺動により、各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａがいずれもＯＰＣ３に対して当接または近接して現像可能に設定され、また、いずれの現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａもＯＰＣ３から十分に待避可能に設定されるようになっている。
【００２２】
保持ユニット１２も現像ユニット１１と同様に、前後フレーム１２ａ,１２ｂと上下ステー１２ｃ,１２ｄとから、所定の強度を有する筐体として形成されている。図３に示すように、保持ユニット１２は、この保持ユニット１２と本体２との間に設けられた一対のガイドレール２０,２１によってガイドされて、現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａをＯＰＣ３から十分に待避させた状態で本体２へ挿入可能にまた本体２から引き出し可能にされている。
【００２３】
一方のガイドレール２０は、保持ユニット１２の支点軸１９側の側端と本体２との間に配設されているとともに、他方のガイドレール２０は、保持ユニット１２のブラックの現像器１０側の下端と本体２との間に配設されている。一対のガイドレール２０,２１はともに同じ構成を有しており、それぞれ、図４（ａ）,（ｂ）に示すように保持ユニット１２側に固定された保持ユニット側レール２２と、本体２側に固定された本体側レール２３と、これらの両レール２２,２３の間に介設された中間レール２４とからなっている。
【００２４】
保持ユニット側レール２２はその両側端部２２ａ,２２ｂがそれぞれ下方にほぼ直角に曲げられてほぼ断面コ字状に形成されているとともに、これら両側端部２２ａ,２２ｂはそれぞれ内側に円弧状に湾曲されている。また、本体側レール２３はその両側端部２３ａ,２３ｂがそれぞれ上方にほぼ直角に曲げられてほぼ断面コ字状に形成されているとともに、これらの両側端部２３ａ,２３ｂはそれぞれ外側に円弧状に湾曲されている。更に、中間レール２４も、本体側レール２３と同様にその両側端部２４ａ,２４ｂが上方にほぼ直角に曲げられてほぼ断面コ字状に形成されているが、これらの両側端部２４ａ,２４ｂはそれぞれ更に１８０°折り曲げられて、内、外側側端部２４ａ1,２４ａ2；２４ｂ1,２４ｂ2からなる二重に形成されている。内側側端部２４ａ1,２４ｂ1はそれぞれ外側に円弧状に湾曲されているとともに、外側側端部２４ａ2,２４ｂ2はそれぞれ内側に円弧状に湾曲されている。
【００２５】
そして、保持ユニット側レール２２が中間レール２４内に、保持ユニット側レール２２の両側端部２２ａ,２２ｂの円弧状湾曲部と中間レール２４の両内側側端部２４ａ1,２４ｂ1の円弧状湾曲部とがそれぞれ所定の間隙を有して対向するように配設されるとともに、中間レール２４が本体側レール２３内に、本体側レール２３の両側端部２３ａ,２３ｂの円弧状湾曲部と中間レール２４の両外側側端部２４ａ2,２４ｂ2の円弧状湾曲部とがそれぞれ所定の間隙を有して対向するように配設されるようになっている。
【００２６】
更に、中間レール２４の上面には、ほぼコ字状の第１線材２５が中間レール２４の長手方向と直交する方向に配置されている。この第１線材２５は、その中央部２５ｃが中間レール２４の中央部２４ｃの上面に固定されているとともに、その両側端部２５ａ,２５ｂがそれぞれ保持ユニット側レール２２の両側端部２２ａ,２２ｂの円弧状湾曲部と中間レール２４の両内側側端部２４ａ1,２４ｂ1の円弧状湾曲部との間の間隙の中心に位置するようになっている。第１線材２５の両側端部２５ａ,２５ｂには、それぞれボール２６,２７が両側端部２５ａ,２５ｂを中心に回転可能に支持されている。これらのボール２６,２７は、両側端部２２ａ,２２ｂの円弧状湾曲面および両内側側端部２４ａ1,２４ｂ1の円弧状湾曲面に接触してこれらの湾曲面の間で転がるようになっている。そして、第１線材２５およびボール２６,２７の組が所定組数中間レール２４にその長手方向に沿って所定間隔を置いて設けられている。
【００２７】
同様にして、中間レール２４の下面にも、ほぼコ字状の第２線材２８が中間レール２４の長手方向と直交する方向に配置されている。この第２線材２８は、その中央部２８ｃが中間レール２４の中央部２４ｃの下面に固定されているとともに、その両側端部２８ａ,２８ｂがそれぞれ本体側レール２３の両側端部２３ａ,２３ｂの円弧状湾曲部と中間レール２４の両外側側端部２４ａ2,２４ｂ2の円弧状湾曲部との間の間隙の中心に位置するようになっている。そして、第２線材２８の両側端部２８ａ,２８ｂには、それぞれボール２９,３０が両側端部２８ａ,２８ｂを中心に回転可能に支持されている。これらのボール２９,３０は、両側端部２８ａ,２８ｂの円弧状湾曲面および両外側側端部２４ａ2,２４ｂ2の円弧状湾曲面に接触してこれらの湾曲面の間で転がるようになっている。そして、第２線材２８およびボール２９,３０の組が所定組数中間レール２４にその長手方向に沿って所定間隔を置いて設けられている。
【００２８】
これらの保持ユニット側レール２２、本体側レール２３および中間レール２４は、保持ユニット側レール２２が中間レール２４内に、ボール２６,２７により図４（ｂ）において上下左右方向に支持されかつ中間レール２４に対して長手方向に相対移動可能に組み込まれ、また、中間レール２４が本体側レール２３内に、ボール２９,３０により図４（ｂ）において上下左右方向に支持されかつ本体側レール２３に対して長手方向に相対移動可能に組み込まれている。
【００２９】
そして、保持ユニット１２が本体２へ装着されたときに保持ユニット１２を停止して位置決めするために、本体側レール２３の一端部に設けられたストッパ３１に中間レール２４の一端が当接することで、保持ユニット１２の本体２への押し込み方向、つまり図４（ａ）において下方への中間レール２４の移動が規制されているとともに、中間レール２４の一端部に設けられたストッパ３２に保持ユニット側レール２２の一端が当接することで、保持ユニット１２の本体２への押し込み方向への保持ユニット側レール２２の移動が規制されている。また、保持ユニット１２が本体２から最大に引き出されたときに保持ユニット１２を停止して位置決めするために、中間レール２４が本体側レール２３に対して図４（ａ）に示されている位置より更に引出方向に状態、つまり図４（ａ）において上方へ相対移動するのを阻止されているとともに、保持ユニット側レール２２が中間レール２４に対して図４（ａ）に示されている位置より更に引出方向へ相対移動するのを阻止されている。
このようにして、保持ユニット側レール２２、本体側レール２３および中間レール２４は、図４（ａ）に示す最大に引き出された位置と、本体側レール２３および中間レール２４の各一端がそれぞれストッパ３１,３２に当接した位置との間で、テレスコピックに伸縮可能にされている。
【００３０】
更に、図３に示すように現像ユニット１１には、感光体ユニット５に対する現像ユニット１１のＸ方向、つまり図３において左右方向の位置決めを行う現像ユニットＸ方向位置決め部１１ｘと現像ユニット１１のＹ方向、つまり図３において上下方向の位置決めを行う現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙとが設けられている。これらの位置決め部１１ｘ,１１ｙは図示例では突起で形成されているが、面等の他の適宜の手段で構成することができる。
【００３１】
一方、感光体ユニット５にも、現像ユニット１１に対する感光体ユニット５のＸ方向の位置決めを行う、現像ユニットＸ方向位置決め部１１ｘが当接可能な感光体ユニットＸ方向位置決め部５ｘと、現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙが当接することで感光体ユニット５のＹ方向の位置決めを行う、現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙが当接可能な感光体ユニットＹ方向位置決め部５ｙとが設けられている。これらの位置決め部５ｘ,５ｙは図示例では面で形成されているが、現像ユニット１１の位置決めと同様の突起等の他の適宜の手段で構成することができる。
【００３２】
そして、図３に示すように、現像ユニット１１が揺動支点軸１９を中心に揺動して、現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙが、それぞれ感光体ユニットＸおよびＹ方向位置決め部５ｘ,５ｙに当接することで、感光体ユニット５と現像ユニット１１とのＸおよびＹ方向の位置決めが本体２を介することなく直接高精度に行われるようになっている。このように、現像ユニット１１が感光体ユニット５に対してＸおよびＹ方向に位置決めされた状態では、各現像器７,８,９,１０の各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａがそれぞれＯＰＣ３に当接または近接した現像位置に、より高精度に設定されるようになっている。このように現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙは現像ユニット１１に設けられる第１の位置決め部を構成している。
【００３３】
ところで、このように現像ユニット１１が揺動支点軸１９を中心に揺動することでＸおよびＹ方向の位置決めを行う場合、現像ユニット１１の揺動中心に対する現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙの位置にばらつきが生じるため、現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙが、それぞれ感光体ユニットＸおよびＹ方向位置決め部５ｘ,５ｙに同時に当接することは困難になり、これらの現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙの一方のみしか、対応する感光体ユニットＸおよびＹ方向位置決め部５ｘ,５ｙに当接しなく、他方の位置決めができなくなる可能性が考えられる。例えば、現像ユニット１１の揺動中心から現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙまでの高さがばらつきにより大きくなっている場合、この現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙが感光体ユニットＹ方向位置決め部５ｙに当接した状態では、現像ユニット１１全体が上方に持ち上がった状態で保持されて、本来の正規の状態に（水平状態に）保持されない。このため、現像ユニットＸ方向位置決め部１１ｘが感光体ユニットＸ方向位置決め部５ｘに当接しなくなり、感光体ユニット５と現像ユニット１１とのＸ方向の位置決めができなくなる。
【００３４】
そこで、この例の画像形成装置１では、前述のように揺動支点軸１９が貫通する現像ユニット１１の貫通孔１１ｅ,１１ｆの径が揺動支点軸１９の径より若干大きく設定されて、揺動支点軸１９が貫通孔１１ｅ,１１ｆを遊嵌することで、揺動支点軸１９と現像ユニット１１との間に、所定のがたを持たせている。このがたにより、現像ユニット１１の揺動支点に対する現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙの位置のばらつきを吸収することで、現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙがそれぞれ感光体ユニットＸおよびＹ方向位置決め部５ｘ,５ｙに同時に当接することを可能にしている。
【００３５】
しかし、このように揺動支点軸１９と現像ユニット１１との間にがたを持たせるようにすると、現像ユニット１１の位置決め部１１ｘ,１１ｙにおける前述のばらつきがない場合あるいはばらつきの大小によっては、図５に示すように揺動支点軸１９の径と現像ユニット１１の貫通孔１１ｅ,１１ｆの径との差の分だけ現像ユニット１１が正規の水平状態より下方にずり落ちて、この現像ユニット１１は貫通孔１１ｅ,１１ｆの上面が揺動支点軸１９の上面に片当たりした状態に保持される可能性が考えられる。なお、図５においてカッコを付された符号は、画像形成装置１の後側（図１において図面の裏側）に配置された部材を、前側に配置された部材に対応させて便宜上示すものである。
【００３６】
そこで、この例の画像形成装置１では、更に現像ユニット１１が正規の水平状態で、現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙがそれぞれ感光体ユニットＸおよびＹ方向位置決め部５ｘ,５ｙに同時に当接することができるようにしている。
すなわち、図２および図５に示すように一対の第１揺動リンクレバー３３,３４がそれぞれ現像ユニット１１の前フレーム１１ａと保持ユニット１２の前フレーム１２ａとの間および保持ユニット１２の後フレーム１２ｂの外側に位置し、それらの一端部を揺動支点軸１９に連結固定されてこの揺動支点軸１９と一体回転可能に設けられている。これらの第１揺動リンクレバー３３,３４の他端部には、それぞれ第２揺動リンクレバー３５,３６の一端部が相対回転可能に連結されているとともに、これらの第２揺動リンクレバー３５,３６の他端部にそれぞれ揺動ロックレバー３７,３８の一端部が相対回転可能に連結されている。各揺動ロックレバー３７,３８は互いに同一形状に形成され、揺動ユニット１２の前後フレーム１２ａ,１２ｂに揺動支点軸１９に対して相対位置が高精度に保持されて設けられた揺動支点ピン３９,４０に、それぞれ、がたなく揺動可能に保持されている。すなわち、各揺動ロックレバー３７,３８の揺動支点は揺動支点軸１９に対して高精度に位置決めされている。そして、揺動支点軸１９の回転に第１および第２揺動リンクレバー３３,３４;３５,３６を介して連動して各揺動ロックレバー３７,３８が揺動支点ピン３９,４０を中心にして揺動回転するようになっている。
【００３７】
これらの揺動ロックレバー３７,３８の各他端部には、それぞれ、後述する第２位置決め部の位置決めピン４１,４２にがたなく係合することにより現像ユニット１１を正規の位置に設定し保持する円弧状凹部の現像ユニット正規位置設定部３７ａ,３８ａおよび位置決めピン４１,４２をこれらの現像ユニット正規位置設定部３７ａ,３８ａにガイドするガイド面３７ｂ,３８ｂが形成されている。現像ユニット正規位置設定部３７ａ,３８ａは、いずれもそれらの揺動支点に対して高精度に位置決めされている。
【００３８】
現像ユニット１１の前後フレーム１１ａ,１１ｂに、第１位置決め部である現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙに対して相対位置が高精度に保持されて位置決めピン４１,４２が設けられている。これらの位置決めピン４１,４２は、現像ユニット１１と感光体ユニット５との位置決めを高精度に行う、現像ユニット１１に設けられた第２の位置決め部を構成している。
揺動ロックレバー３７,３８が位置決めピン４１,４２に係合して現像ユニット１１を正規の水平位置に保持した状態では、揺動ロックレバー３７,３８は現像ユニット１１を感光体ユニット５にほとんど押圧しないようになっている。
【００３９】
図６に示すように、保持ユニット１２の前フレ−ム１２ａには、操作レバー４３が回転支点ピン４４により回転可能に支持されている。この回転支点ピン４４は操作レバー４３に嵌合されて操作レバー４３と一体的に回転可能となっている。また、回転支点ピン４４には操作駆動ギア４５が嵌合され、この回転支点ピン４４を介して操作レバー４３と連動して回転可能に設けられているとともに、揺動支点軸１９に揺動支点軸駆動ギア４６がこの揺動支点軸１９と一体的に回転可能に設けられている。これらの両駆動ギア４５は、前フレ−ム２ａに回転可能に支持された中間ギア４７を介して回転的に連結されている。これにより、操作レバー４３が回転操作されたとき、この操作レバー４３の回転が、回転支点ピン４４、操作駆動ギア４５、中間ギア４７および揺動支点軸駆動ギア４６を介して揺動支点軸１９に伝達され、揺動支点軸１９が回転するようにされている。したがって、操作レバー４３の回転操作により、揺動支点軸１９が回転し、更に、第１および第２揺動リンクレバー３３,３４;３５,３６を介して各揺動ロックレバー３７,３８が揺動支点ピン３９,４０を中心にして揺動回転するようになっている。
【００４０】
更に、回転支点ピン４４には、カム４８が操作駆動ギア４５より前フレーム１２ａ側に位置してこの回転支点ピン４４と一体回転可能に、つまり操作レバー４３の回転と一体回転可能に設けられている。このカム４８には、操作レバー４３の回転操作により後述するカム制御ピン５０を制御して現像ユニット１１を揺動制御する凸曲面状の揺動制御面４８ａと、現像ユニット１１を感光体ユニット５から離間した待避位置に保持する円弧状凹部からなるロック部４８ｂとが設けられている。また、揺動支点軸１９と位置決めピン４１との間には、現像ユニット揺動駆動レバー４９がこれらの揺動支点軸１９および位置決めピン４１に対して相対回転可能に架設されている。この現像ユニット揺動駆動レバー４９には、カム４８によって制御されるカム制御ピン５０が設けられている。
【００４１】
操作レバー４３が回転軸４４の中心から径方向に延びていて、その把持部がこの中心から比較的遠く離れて設けられている。この把持部を把持して力を加えて操作レバー４３を回転操作することで、カム４８に回転トルクを加えて回転させるようになっている。また、カム制御ピン５０を制御する揺動制御面４８ａおよびロック部４８ｂが、いずれも、操作レバー４３の把持部の位置に比べてはるかに回転軸４４の中心に接近して設けている。そして、カム４８の回転で揺動制御面４８ａおよびロック部４８ｂがカム制御ピン５０に作用するようになっている。
【００４２】
したがって、操作レバー４３が回転操作されると、この操作レバー４３の回転がカム４８の揺動制御面４８ａまたはロック部４８ｂおよびカム制御ピン５０を介して現像ユニット揺動駆動レバー４９が揺動支点軸１９を中心にこの揺動支点軸１９と相対的に揺動し、この現像ユニット揺動駆動レバー４９の揺動により、現像ユニット１１が揺動支点軸１９を中心に揺動するようになっている。その場合、カム４８の力点が回転軸４４の中心から比較的遠く離れたに把持部に設定され、またカム４８の作用点が回転軸４４の中心に接近して設定されているので、現像ユニット１１を持ち上げるときの把持部に加える操作力が小さくなるようにされている。
そして、図７に示すようにカム制御ピン５０がカム４８のロック部４８ｂに嵌合すると、現像ユニット揺動駆動レバー４９がロックされ、現像ユニット１１は感光体ユニット５から十分に離れた、各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａが感光体３と干渉しない待避位置に保持されるようになっている。
【００４３】
更に、図５に示すように保持ユニット１２には、操作レバー４３の回転操作により現像ユニット１１を感光体ユニット５に当接させる方向に揺動させた際、前述のように第１および第２揺動リンクレバー３３,３４;３５,３６が操作レバー４３の回転に連動して回転するが、後述するように揺動ロックレバー３７,３８がそれぞれ位置決めピン４１,４２に係合して現像ユニット１１を正規の水平位置に保持した後、更に操作レバー４３が回転操作されて揺動ロックレバー３７,３８が位置決めピン４１,４２を介して現像ユニット１１を所定の押圧力で感光体ユニット５に押圧した状態で、第２揺動リンクレバー３５,３６が当接してこれらのレバー３５,３６のそれ以上の回転を阻止するストッパ５１,５２が設けられている。
【００４４】
ストッパ５１が設けられる位置は、図１０に示すように、揺動ロックレバー３７が位置決めピン４１に係合して現像ユニット１１を正規の水平位置に保持した状態で、第２揺動リンクレバー３５と揺動ロックレバー３７との連結点５４と揺動支点軸１９とを結ぶ直線αより左側に位置する、第１および第２揺動リンクレバー３３,３５の連結点５３の位置（図１０には二点鎖線で図示）が、図１０に実線で示すように直線αを超えて右側に移動し、かつ、連結点５３と揺動支点軸１９とを結ぶ直線βが直線αとなす角θ1が直線βと直線αとのなす角θ2より小さい範囲内で、第２揺動リンクレバー３５がストッパ５１に当接するように設定されている。
【００４５】
これにより、第２揺動リンクレバー３５がストッパ５１に当接したとき、第２揺動リンクレバー３５のそれ以上の回転が阻止されるばかりでなく、第１揺動リンクレバー３３の回転、揺動ロックレバー３７の回転および操作レバー４３の回転も阻止されるようになっている。しかも、この状態では、第１および第２揺動リンクレバー３３,３５はトグル作用によりこれらのレバー３３,３５どうしが突っ張りあって、揺動ロックレバー３７を介して現像ユニット１１を大きな押圧力で感光体ユニット５に押圧し、現像ユニット１１は大きな保持力で感光体ユニット５に押圧された状態に保持されるようになっている。そして、少なくとも現像ユニット１１の自重とこの押圧力との合力Ｆの向きが、現像ユニット１１が感光体ユニット５に対して相対回転しないように現像ユニット１１の重心の位置Ｇに応じて設定されている。
また、連結点５３が直線αを超えて左側から右側に移動する際、第１および第２揺動リンクレバー３３,３５のトグル作用が逆に変化することでクリック感が生じ、このクリック感を操作レバー４３を介して知ることで、現像ユニット１１が感光体ユニット５に所定の押圧力で押圧された状態に設定されたことが分かるようになっている。
【００４６】
保持ユニット１２の後側にも、このストッパ５１と同様にして第２揺動リンクレバー３６が当接するようにストッパ５２が設けられている。なお、ストッパ５１,５２は第２揺動リンクレバー３５,３６の回転を阻止することに代えて、第１揺動リンクレバー３３,３４あるいは操作レバー４３をそれぞれ第２揺動リンクレバー３５,３６の回転阻止位置に対応する位置でそれらの回転を阻止するようにすることもできる。操作レバー４３の回転を阻止する場合は、ストッパ１のみが設けられる。
【００４７】
更に、図１１に示すように現像ユニット１１に設けられた位置決めピン４１と保持ユニット１２に設けられたばね支持ピン５５との間には巻きばね５６が設けられており、この巻きばね５６は現像ユニット１１を持ち上げる方向、つまり揺動支点軸１９を中心に図１１において時計方向に常時付勢している。この図１１に示す状態は、現像ユニット１１が感光体ユニット５に押圧された状態に保持されている図１０に示す状態であるが、この状態では、巻きばね５６のばね力ＦSの成分ＦRが現像ユニット１１を持ち上げる方向に作用するようになっている。これにより、操作レバー４３の回転操作で現像ユニット１１を持ち上げる際、この巻きばね５６のばね力によって現像ユニット１１を上方へ回転させる力を補助して、この操作レバー４３の操作時の操作力が低減されるようにされている。
【００４８】
そして、この巻きばね５６のばね力ＦSの作用方向が現像ユニット１１の上方への回転につれて現像ユニット１１の回転方向に向いてくるので、現像ユニット１１を回転させる力の成分ＦRが次第に大きくなり、図１２に示す現像ユニット１１が図７に示す待避位置に設定されたときは、この成分ＦRは最大となるように設定されている。
なお、現像ユニット１１の後側にも、この巻きばね５６と同様に、現像ユニット１１を持ち上げる方向に作用するばねを設けてもよい。
【００４９】
次に、このように構成されたこの例の画像形成装置１における、保持ユニット１２の本体２に対する引出および挿入動作と、現像ユニット１１の感光体ユニット５に対する当接および離間動作とについて説明する。
これらの動作説明は、まず、図７に示す現像ユニット１１の待避位置において保持ユニット１２の本体２からの引出動作から始める。現像ユニット１１の待避位置では、各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａがＯＰＣ３から十分離間した位置にある。また、操作レバー４３が鉛直方向に設定されており、更にカム制御ピン５０がカム４８のロック部４８ｂに嵌合していて、現像ユニット１１が待避位置にロックされているとともに、図５に示すように揺動ロックレバー３７,３８の現像ユニット正規位置設定部３７ａ,３８ａおよびガイド面３７ｂ,３８ｂがいずれも現像ユニット１１の位置決めピン４１,４２から大きく離間している。この状態で保持ユニット１２を本体２の手前に引くと、保持ユニット側レール２２が中間レール２４に対して伸び出し、また中間レール２４が本体側レール２３に対して伸び出し、これらの両レール２２,２４が最大限伸び出ると、保持ユニット１２が本体２から最大限引き出された所定の引出位置に設定される。
【００５０】
この保持ユニット１２の引出位置で、例えば現像器７,８,９,１０のトナーカートリッジ７ｂ,８ｂ,９ｂ,１０ｂの交換等が行われ、その後、保持ユニット１２を本体２内へ押し込むと、保持ユニット側レール２２が中間レール２４内に進入し、また中間レール２４が本体側レール２３内に進入し、各レール２２,２４の端が対応する各ストッパ３２,３２に当接して各レール２４,２３内に最大限進入すると、保持ユニット１１が本体２の所定の装着位置に設定される。この保持ユニット１２の引出、挿入動作時は、現像ユニット１１の感光体ユニット５に対してＸおよびＹ方向の相対位置は変わらなく、これらの現像ユニット１１および感光体ユニット５は図７に示す状態となっている。
【００５１】
保持ユニット１２が本体２の装着位置に設定された後、操作レバー４３を図７において時計方向に回転操作すると、カム４８が同方向に回転し、カム制御ピン５０がロック部４８ｂから脱出して揺動制御面４８ａにガイドされて下方へ徐々に移動する。すると、現像ユニット１１はその自重で揺動支点軸１９を中心に反時計方向に揺動可能となり、操作レバー４３が時計方向に回転するにつれて現像ユニット１１が反時計方向に揺動し、このとき現像ユニット揺動駆動レバー４９も揺動支点軸１９を中心に反時計方向に一体に回転する。また、この現像ユニット１１の反時計方向の揺動の際、巻きばね５６のばね力ＦSの成分ＦRが現像ユニット１１に時計方向に作用しているが、現像ユニット１１の自重による現像ユニット１１を反時計方向に回転させるモーメントがばね力ＦSの成分ＦRによる現像ユニット１１を時計方向に回転させるモーメントより大きくなるように設定されているので、現像ユニット１１は反時計方向に確実に回転するようになる。
【００５２】
一方、同時に操作レバー４３の時計方向の回転で、操作駆動ギア４５、中間ギア４７および揺動支点軸駆動ギア４６を介して揺動支点軸１９が図７において時計方向に回転する。この揺動支点軸１９の時計方向の回転で、第１揺動リンクレバー３３,３４および第２揺動リンクレバー３５,３６を介して、揺動ロックレバー３７,３８が揺動支点ピン３９,４０を中心に図５において反時計方向に回転する。なお、このとき第１揺動リンクレバー３３,３４は揺動支点軸１９と同方向に回転し、また第２揺動リンクレバー３５,３６は揺動ロックレバー３７,３８との連結点を中心に図５において反時計方向に自転しかつ揺動支点ピン３９,４０を中心に反時計方向に公転する。
【００５３】
現像ユニット１１の反時計方向の回転開始時は、巻きばね５６のばね力ＦSの作用方向が現像ユニット１１の回転方向に近い方向となっていて、現像ユニット１１を時計方向に回転させるばね力ＦSの成分ＦRが大きいものとなっているが、このばね力ＦSの成分ＦRは現像ユニット１１の自重で打ち消されるので、現像ユニット１１の感光体ユニット５への当接動作開始時における操作レバー４３の操作は容易となる。そして、現像ユニット１１が反時計方向に回転するにつれて、巻きばね５６のばね力ＦSの作用方向が次第に現像ユニット１１の回転半径方向に近づいてくるので、ばね力ＦSの成分ＦRが次第に小さくなり、操作レバー４３の操作は更に一層容易となる。
【００５４】
操作レバー４３の回転操作による現像ユニット１１の反時計方向の揺動回転で、現像ユニット１１の現像ユニットＸ方向位置決め部１１ｘおよび現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙが、それぞれ、揺動支点軸１９と貫通孔１１ｅ,１１ｆとの径差によるがたにより同時にまたはほぼ同時に感光体ユニット５の感光体ユニットＸ方向位置決め部５ｘおよび感光体ユニットＹ方向位置決め部５ｙに当接する。これにより、現像ユニット１１が感光体ユニット５に対してＸ方向およびＹ方向に直接位置決めされる。
【００５５】
このようにして、現像ユニット１１が感光体ユニット５に本体２を介することなく直接位置決めされ、しかも、感光体ユニット５が本体２に高精度に位置決めされているとともに、感光体ユニットＸおよびＹ方向位置決め部５ｘ,５ｙがともにＯＰＣ３に対して高精度に位置決めされ、また、保持ユニット１２が本体２に対して精度良く位置決めされ、更に、現像ユニット１１の１１ｘ,１１ｙが揺動支点軸１９に対して精度よく位置決めされているので、現像ユニット１１と感光体ユニット５とのＸ方向およびＹ方向の位置決めが高精度に行われるようになる。なお、この状態では、図８に示すように揺動ロックレバー３７,３８のガイド面３７ｂ,３８ｂがいずれも位置決めピン４１,４２に当接している。また、この状態では、操作レバー４３が更に時計方向に回転操作されてカム４８が時計方向に更に回転しても、カム制御ピン５０はカム４８の揺動制御面４８ａによって何ら制御されないようになっている。
【００５６】
ところで、このように現像ユニット１１が感光体ユニット５に対してＸ方向およびＹ方向に位置決めされても、揺動支点軸１９と貫通孔１１ｅ,１１ｆとの間のがたにより、図８に示すように貫通孔１１ｅ,１１ｆの斜め右上の面が揺動支点軸１９の斜め右上の面に当たって現像ユニット１１が若干落ち込んだ状態になっている可能性がある。そこで、操作レバー４３を更に時計方向に回転操作して図６に示す水平方向に設定すると、揺動ロックレバー３７,３８が更に反時計方向に回転するので、位置決めピン４１,４２がそれぞれガイド面３７ｂ,３８ｂにより若干持ち上げられて、図９に示すように現像ユニット正規位置設定部３７ａ,３８ａに嵌合する。これにより、現像ユニット１１は揺動ロックレバー３７,３８に押さえ込まれて堅固にロックされ、正規の水平位置に設定かつ保持される。また、現像ユニットＸ方向位置決め部１１ｘおよび現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙがともに感光体ユニットＸ方向位置決め部５ｘおよび感光体ユニットＹ方向位置決め部５ｙに当接して、現像ユニット１１と感光体ユニット５とのＸおよびＹ方向の位置決めが行われるようになる。
【００５７】
操作レバー４３が更に時計方向に回転操作されると、第１揺動リンクレバー３３が図９において時計方向に回転するとともに、第２揺動リンクレバー３５,３６がそれぞれ揺動ロックレバー３７,３８との連結点を中心に反時計方向に回転して、連結点５３が直線αの方へ移動していき、図１０に示すように連結点５３が直線αを超えて右側に移動して第２揺動リンクレバー３５,３６がストッパ５１,５２に当接し、第２揺動リンクレバー３５,３６のそれ以上の回転が阻止される。この状態では、第１および第２揺動リンクレバー３３,３４;３５,３６どうしのトグル作用による突っ張りあいで生じる大きな押圧力で揺動ロックレバー３７,３８が現像ユニット１１を感光体ユニット５に押圧している。なお、この操作レバー４３の回転でカム４８も更に時計方向に回転するようになるが、このとき、カム４８の揺動制御面４８ａがカム制御ピン５０を何ら制御しないようになっているので、現像ユニット１１はカム４８の回転によって影響されない。
【００５８】
このようにして、揺動支点ピン３９,４０が保持ユニット１２に揺動支点軸１９に対して高精度に位置決めされて設けられているとともに位置決めピン４１,４２が現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙに対して高精度に位置決めされて設けられているので、図１０に示すように現像ユニット１１は正規の水平位置に高精度に保持された状態で感光体ユニット５に対して本体２を介することなく直接Ｘ方向およびＹ方向のいずれの方向にも更に一層高精度に位置決めされるようになる。
【００５９】
また、現像ユニット１１が所定の押圧力で感光体ユニット５に押圧されているので、巻きばね５６のばね力が現像ユニット１１に感光体ユニット５から離隔する方向に作用されていても、現像ユニット１１を感光体ユニット５に対して正規の水平位置でＸ方向およびＹ方向に高精度の位置決めされた状態に確実に保持されるようになるとともに、各現像器７,８,９,１０の各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａがそれぞれ現像時にＯＰＣ３に当接したとき、その反力で現像ユニット１１が感光体ユニット５から離間しようとしても、現像ユニット１１は感光体ユニット５から離間することはない。
【００６０】
図１０に示す現像ユニット１１が感光体ユニット５に対して正規位置でＸおよびＹ方向に位置決めされ、かつ所定の押圧力で現像ユニット１１が感光体ユニット５に押圧されている状態から、トナーカートリッジ７ｂ,８ｂ,９ｂ,１０ｂの交換等のため、保持ユニット１２を本体２から引き出すには、まず、操作レバー４３を図６において反時計方向に回転操作する。すると、各ギア４５,４７,４６を介して揺動支点軸１９が同方向に回転するので、第１揺動リンクレバー３３が反時計方向に回転し、連結点５３が直線αの左側に移動する。操作レバー４３を更に同方向に回転操作すると、第１および第２揺動リンクレバー３３,３４;３５,３６は、図９に示す揺動ロックレバー３７,３８が現像ユニット１１を感光体ユニット５をほとんど押圧しない位置となる（このとき、現像ユニット１１は正規の水平位置で感光体ユニット５に対してＸおよびＹ方向に位置決めされた状態に保持されている）。
【００６１】
操作レバー４３を更に同方向に回転操作すると、揺動ロックレバー３７,３８が時計方向に回転し、現像ユニット正規位置設定部３７ａ,３８ａがそれぞれ位置決めピン４１,４２から外れる。このとき、カム４３も操作レバー４３と一体に反時計方向に回転するが、カム４８の揺動制御面４８ａがカム制御ピン５０を何ら制御しないので、現像ユニット１１はカム４８の回転によって影響されない。
【００６２】
操作レバー４３を更に反時計方向に回転操作すると、カム４８の揺動制御面４８ａがカム制御ピン５０を制御するようになり、このカム制御ピン５０が上方に移動して、現像ユニット揺動駆動レバー４９が揺動支点軸１９を中心に時計方向に回転する。すると、現像ユニット１１が同様に揺動支点軸１９を中心に時計方向に回転揺動して感光体ユニット５との当接位置から移動するので、現像ユニットＸ方向位置決め部１１ｘおよび現像ユニットＹ方向位置決め部１１ｙが、それぞれ、感光体ユニット５の感光体ユニットＸ方向位置決め部５ｘおよび感光体ユニットＹ方向位置決め部５ｙから離間する。このとき、巻きばね５６のばね力ＦSの成分ＦRが現像ユニット１１の自重に抗して現像ユニット１１を持ち上げる方向（時計方向）に作用しているので、現像ユニット１１自体の荷重が低減し、操作レバー４３の操作力が小さくて済む。また、揺動ロックレバー３７,３８が更に時計方向に回転して、現像ユニット正規位置設定部３７ａ,３８ａがそれぞれ位置決めピン４１,４２から大きく外れるようになる。
【００６３】
現像ユニット１１が時計方向に回転するにつれて巻きばね５６のばね力ＦSの作用方向が現像ユニット１１の回転方向に次第に向いてくるので、ばね力ＦSの成分ＦRによる現像ユニット１１を時計方向に回転させる力が次第に大きくなってくる。このため、操作レバー４３の操作力が更に一層小さくて済むようになる。
操作レバー４３を図７に示す鉛直方向に回転操作すると、カム制御ピン５０がカム４８のロック部４８ｂに嵌合し、現像ユニット１１が待避位置に設定保持される。このとき、カム制御ピン５０がカム４８の揺動制御面４８ａからロック部４８ｂに移行する際、操作レバー４３の操作にクリックモーションが生じるので、このときの操作レバー４３のクリック感により、現像ユニット１１が待避位置に設定保持されたことがわかる。
以後、前述したように保持ユニット１２が本体２から引き出される。こうして、保持ユニット１１の本体２に対する引出および挿入動作と、現像ユニット１１の感光体ユニット５に対する当接および離間動作とが行われる。
【００６４】
次に、この例の画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
通常は、保持ユニット１２が本体２内の装着位置に保持され、現像ユニット１１が感光体ユニット５に当接した当接位置に保持されている。そして、画像形成装置１の非画像形成時は、各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａがＯＰＣ３から離間した状態に設定されており、この状態で画像形成操作が行われると、ＯＰＣ３が図１において反時計方向に回転し、ＯＰＣ３が帯電ローラで帯電された後、ＬＳＵ６によって、形成しようとする画像がＯＰＣ３の表面に露光され、ＯＰＣ３の表面にこの画像の潜像が形成される。次に、イエローの現像器７が作動されてイエローの現像ローラ７ａがＯＰＣ３に対して当接または近接されて現像位置に設定されて、ＯＰＣ３上の潜像に対してイエローの現像が行われ、イエローのトナナー像が形成される。次に、このイエローのトナー像は中間転写体１３に中間転写され、中間転写後のＯＰＣ３上の残留トナーが感光体クリーナ４によって除去され、収容される。
【００６５】
次にＯＰＣ３が除電された後、再び前述同様にＯＰＣ３に対して帯電露光されて、形成しようとする画像の潜像がＯＰＣ３上に形成される。次いで、マゼンタの現像器８が駆動されて、イエローの場合と同様にマゼンタの現像が行われて、ＯＰＣ３上にマゼンタのトナー像が形成され、このトナー像が中間転写体１３に中間転写される。以後、同様にしてシアンおよび黒の現像が順次行われ、これらのシアンおよび黒のトナー像が順次ＯＰＣ３から中間転写体１３に中間転写されて、色合わせされる。中間転写体１３で色合わせされたトナー像は、転写器１４において、給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙ローラ５２,５３により取り出されかつゲートローラ５４によって制御されて搬送されてくる転写紙（不図示）に転写される。その後、転写紙上のトナー像が定着器１５で定着されて、排紙トレイ１８に搬送されて収容される。こうして、この例の画像形成装置１によるフルカラーの画像形成が行われる。
【００６６】
このように、この例の画像形成装置１によれば、現像ユニット１１を感光体ユニット５に本体２を介さずに直接位置決めするようにしているので、現像ユニット１１と感光体ユニット５とのＸ方向およびＹ方向の位置決めを高精度に行うことができるようになる。
その場合、画像形成の高速化にともない、現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａの非現像位置での現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａと感光体３との離間距離を必要最小限の距離に設定し、しかも現像ユニット１１の本体２から引出時に現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａを感光体３から十分に退避させて感光体３と干渉させずに現像ユニット１１を本体２から引出可能にしても、現像ユニット１１と感光体ユニット５との高精度の位置決めをより迅速に行うことができる。これにより、この例の画像形成装置１は画像形成の高速化に十分に対応できるようになる。
【００６７】
また、現像ユニット１１の揺動中心（つまり、貫通孔１１ｅ,１１ｆの中心）に対して現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙの位置のばらつきがあっても、揺動支点軸１９と貫通孔１１ｅ,１１ｆとの径差によるがたでこのばらつきを吸収しているので、現像ユニット１１の現像ユニットＸおよびＹ方向位置決め部１１ｘ,１１ｙを感光体ユニット５の感光体ユニットＸおよびＹ方向位置決め部５ｘ,５ｙに同時に当接させることができるようになる。しかも、揺動支点軸１９と貫通孔１１ｅ,１１ｆとの間にがたがあっても、揺動ロックレバー３７,３８で現像ユニット１１を精度良く正規の水平位置に保持するようにしているので、現像ユニット１１と感光体ユニット５とのＸ方向およびＹ方向の位置決めを更に一層高精度に行うことができるようになる。
【００６８】
更に、現像ユニット１１を持ち上げるカム４８の力点である操作レバー４３の把持部をカム４８の回転軸４４の中心から比較的遠い位置に設けるとともに、カム４８の作用点である揺動制御面４８ａおよびロック部４８ｂを回転軸４４の中心に比較的近い位置に設けているので、操作レバー４３の操作力を大きく低減することができ、ユーザーの労力を軽減して操作性を向上できる。
【００６９】
更に、巻きばね５６により現像ユニット１１を常時持ち上げる方向に付勢しているので、現像ユニット１１の自重を実質的に小さくでき、操作レバー４３の操作荷重を大きく低減できる。これにより、現像ユニット１１を持ち上げる際の操作レバー４３の操作力を小さくでき、ユーザーの労力を軽減できるとともに、現像ユニット１１の当接位置および待避位置への回転の際の操作が容易となり、操作性が向上する。
【００７０】
その場合、このばね力ＦSによる現像ユニット１１の付勢力を、現像ユニット１１の待避位置から当接位置へ回転するにつれて次第に小さくなるようにしているので、巻きばね５６で現像ユニット１１を付勢しても、現像ユニット１１の当接位置および待避位置への回転の際の操作が更に一層容易となる。
特に、カム４８と巻きばね５６とを用いているだけであるので、簡単な構造で操作レバー４３の操作力を低減できる。
【００７１】
更に、現像ユニット１１が感光体ユニット１２に当接されてこの感光体ユニット１２に対して位置決めされたとき、現像ユニット１１が所定の押圧力で感光体ユニット５に押圧されているので、巻きばね５６のばね力ＦSが現像ユニット１１に感光体ユニット５から離隔する方向に作用されていても、現像ユニット１１を感光体ユニット５に対して正規の水平位置でＸ方向およびＹ方向に高精度の位置決めされた状態に確実に保持されるようになる。
【００７２】
更に、現像ユニット１１が感光体ユニット１２に当接されてこの感光体ユニット１２に対して位置決めされたとき、現像ユニット１１が所定の押圧力で感光体ユニット５に押圧されているので、現像時に各現像ローラ７ａ,８ａ,９ａ,１０ａがそれぞれ感光体３に当接されたときに反力を受けても、現像ユニット１１を感光体ユニット５から離間させることなく、反力の大きさによらず安定した当接状態に保持できるようになる。
【００７３】
その場合、第１および第２揺動リンクレバー３３,３４；３５,３６とストッパ５１,５２からなるトグル手段の押圧力で現像ユニット１１を感光体ユニット１２に押圧保持しているので、大きな保持力を得ることができる。また、現像ユニット１１の感光体ユニット１２への押圧時にトグル手段の作動によるクリック作用が行われるようになるので、そのクリック感が操作レバー４３に伝達され、現像ユニット１１が所定の押圧力で感光体ユニット１２に押圧されたことを知ることができるようになる。
【００７４】
なお、前述の例では、現像ユニット１１をイエローの現像器７側の端部を中心に揺動可能に保持ユニット１２に保持しているが、図１３に示すようにブラックの現像器１０側の端部を、揺動支点軸１９を中心に揺動可能に保持ユニット１２に保持することもできる。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、現像ユニットを感光体ユニットに本体を介することなく直接位置決めしているので、現像ユニットと感光体ユニットとの位置決めをより高精度にかつより簡単に行うことができる。
その場合、画像形成の高速化にともない、現像ローラの非現像位置での現像ローラと感光体との離間距離を必要最小限の距離に設定し、しかも現像ユニットの本体から引出時に現像ローラを感光体から十分に退避させて現像ローラを感光体と干渉させずに現像ユニットを本体から引出可能にしても、現像ユニットと感光体ユニットとの高精度の位置決めをより迅速に行うことができる。これにより、本発明の画像形成装置は画像形成の高速化に十分に対応できるようになる。
【００７６】
また、現像ユニットが感光体ユニットから離間する方向に揺動する際は、操作力軽減手段により操作部材の操作力を軽減するようにしているので、ユーザーの労力を軽減でき、感光体ユニットに対する現像ユニットの当接および離間時の揺動操作が容易となり、操作性を向上できる。
【００７７】
また、現像ユニットが感光体ユニットに近づくにつれて弾性手段の付勢力が小さくなるようにしているので、現像ユニットを感光体ユニットに当接させる方向に揺動させる際は、揺動操作開始初期では現像ユニットの自重で弾性手段の付勢力を打ち消し、その後はこの付勢力を小さくできる。したがって、現像ユニットを感光体ユニットから離間する方向に付勢しても、現像ユニットを感光体ユニットに当接させる操作が容易となる。
更に、操作力軽減手段をカムおよび／または弾性手段で構成することで、操作力軽減手段の構造を簡単にできる。
【００７８】
更に、現像ユニットが感光体ユニットに当接した状態では、現像ユニット押圧手段により現像ユニットが感光体ユニットに所定の押圧力で押圧するようにしているので、弾性手段により現像ユニットを感光体ユニットから離間する方向に常時付勢しても、現像ユニットを感光体ユニットに当接して位置決めさせた状態に確実に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像形成装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラーの画像形成装置全体を模式的に示す図である。
【図２】 図１におけるII−II線に沿う断面図である。
【図３】 図１に示す画像形成装置の感光体ユニット、現像ユニットおよび保持ユニットの一部を部分的に拡大して示す図である。
【図４】 保持ユニットの引出、挿入のためのレールを示し、（ａ）はレールが最大に引き出された状態を示す図、（ｂ）はレールが縮小した状態での横断面図である。
【図５】 操作ロックレバーおよび第２の位置決め部を説明する図である。
【図６】 操作レバーによる現像ユニットおよび操作ロックレバーを回転揺動するための構成を示す図である。
【図７】 現像ユニットが待避位置に設定されている状態を示す図である。
【図８】 現像ユニットの感光体ユニットへの当接時、現像ユニットが正規の位置からずり落ちている状態を示す図である。
【図９】 現像ユニットが正規の位置でＸ方向およびＹ方向に位置決めされた状態を示す図である。
【図１０】現像ユニットが感光体ユニットに押圧されて当接している状態を示す図である。
【図１１】現像ユニットが感光体ユニットに当接した状態で、ばねにより現像ユニットを感光体ユニットから離間する方向に付勢することを示す図である。
【図１２】現像ユニットが感光体ユニットから待避した状態で、ばねにより現像ユニットを感光体ユニットから離間する方向に付勢することを示す図である。
【図１３】現像ユニットの揺動の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…本体、３…感光体（ＯＰＣ）、５…感光体ユニット、６…ＬＳＵ、７…イエローの現像器、７ａ…イエローの現像ローラ、８…マゼンタの現像器、８ａ…マゼンタの現像ローラ、９…シアンの現像器、９ａ…シアンの現像ローラ、１０…ブラックの現像器、１０ａ…ブラックの現像ローラ、１１…現像ユニット、１２…保持ユニット、１９…揺動支点軸、２０,２１…ガイドレール、２２…保持ユニット側レール、２３…本体側レール、２４…中間レール、３３,３４…第１揺動リンクレバー、３５,３６…第２揺動リンクレバー、３７,３８…揺動ロックレバー、３７ａ,３８ａ…現像ユニット正規位置設定部、３７ｂ,３８ｂ…ガイド面、３９,４０…揺動支点ピン、４１,４２…位置決めピン、４３…操作レバー、４５…操作駆動ギア、４６…揺動支点軸駆動ギア、４７…中間ギア、４８…カム、４８ａ…揺動制御面、４８ｂ…ロック部、４９…現像ユニット揺動駆動レバー、５０…カム制御ピン、５１,５２…ストッパ、５５…ばね支持ピン、５６…ばね[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a developing roller having a toner thin layer formed on the surface thereof is spaced apart from the photosensitive member at a certain distance during non-development, and in contact with or close to the photosensitive member during development. It belongs to the technical field of an image forming apparatus in which a developing device is controlled to operate so as to form a toner image. In particular, a developing unit that holds a developing device and a photosensitive unit that holds a photosensitive member are individually positioned and provided. The present invention belongs to the technical field of image forming apparatuses.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a printer, a thin toner layer is formed on the surface of a developing roller held by a developing unit, and this developing roller is spaced from a photosensitive member at a certain distance when not developed. There is known an image forming apparatus in which a toner image is formed on a photosensitive member by setting it at a non-developing position spaced apart and at a developing position in contact with or close to the photosensitive member during development. In such an image forming apparatus, the developing unit is slidably or rotatably held on a developing unit as a housing, and the above-described separation / contact operation of the developing roller with respect to the photosensitive member is performed using a power transmission control mechanism such as a clutch. ing.
When performing a predetermined operation on the developing device such as replacing the developing device or replacing the toner cartridge held in the developing device, the developing unit holding the developing device is pulled out of the main body of the image forming apparatus. Working.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in recent years, image forming apparatuses are strongly required to increase the speed of image formation. As one of the speeding up of image formation, for example, there is speeding up of the image forming speed. For this purpose, it is necessary to shorten the time required for switching the developing roller between the non-developing position and the developing position. Therefore, the distance between the developing roller and the photosensitive member at the non-developing position of the developing roller is set to a necessary minimum distance so that the toner on the surface of the developing roller is not attracted by the electric field applied to the surface of the photosensitive member. is doing.
However, if the distance between the developing roller and the photosensitive member is set to the minimum necessary in this way, when the developing unit is pulled out from the main body, the developing roller interferes with the photosensitive unit, and the developing unit is pulled out of the main body. There are cases where it is not possible.
[0004]
Therefore, the developing unit is held by the holding unit so as to be able to swing (rotate) around the swing fulcrum shaft, and the developing unit is swung to sufficiently retract the developing roller from the photosensitive member. It can be considered to pull out from the main body.
However, if the developing unit is swung in this manner, it is difficult to position the developing unit with respect to the photosensitive member, and the positioning accuracy between the photosensitive member and the developing unit is lowered, making it difficult to perform stable and good development. Become. In order to improve the positioning accuracy between the photoconductor and the developing unit, the accuracy of each component such as the developing device and the photoconductor is made as high as possible, and the components are attached to the main body frame such as the photoconductor unit, the developing unit and the holding unit. It is conceivable to increase the accuracy as much as possible.
[0005]
for that reason,
(1) Position the developing roller on the developer unit with a predetermined positioning accuracy.
(2) Position the developer on the development unit with the specified positioning accuracy.
(3) Position the developing unit on the holding unit with the specified positioning accuracy.
(4) Position the holding unit on the device body with the specified positioning accuracy.
(5) Position the photoconductor on the photoconductor unit with a predetermined positioning accuracy.
(6) Position the photoconductor unit on the main body with a predetermined positioning accuracy.
It will be necessary.
[0006]
However, when positioning is performed in this way, there are a wide variety of positioning members, and the positioning members are not accurate due to variations in the accuracy of the positioning members and the mounting accuracy of the positioning members. Therefore, it is extremely difficult to position the developing roller and the photosensitive member with high positioning accuracy.
Further, when the developing unit is swung when positioning with respect to the photosensitive unit, since the developing unit is relatively heavy, it is difficult to swing the developing unit easily, and its operability is not so good.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to perform positioning of the developing unit and the photosensitive unit with higher positioning accuracy and to improve the operability of swinging of the developing unit. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be improved.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the invention of claim 1 is attached to a main body, a holding unit that is positioned in the main body and is mounted so that it can be pulled out and inserted in the front-rear direction of the main body, and is positioned and attached to the main body. A photosensitive unit that holds the photosensitive member, and is positioned with respect to the photosensitive unit by being positioned by the holding unit and swinging by its own weight during operation of the operation member and contacting the photosensitive unit; At least a developing unit that is swingably held by an operating force of the operating member so as to be separated from the photosensitive unit, and holds a predetermined number of developing devices, and further includes an operating force of the operating member When the developing unit swings in a direction away from the photosensitive unit, an operation force reducing means for reducing the operation force of the operation member is provided. The operating force reducing means comprises elastic means for constantly urging the developing unit in a direction away from the photosensitive unit, and the operating member for separating the developing unit from the photosensitive unit by the urging force of the elastic means. The urging force of the elastic means is set so as to decrease as the developing unit approaches the photoconductor unit.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the operation force reducing means further comprises a cam that is rotated by the operation force of the operation member to rotate the developing unit in a direction away from the photosensitive unit. The distance from the center to the operating force acting portion of the operating member that is the force point of the cam is set to be longer than the distance from the rotating center of the cam to the cam acting portion of the developing unit that is the acting point of the cam. The operating force of the operating member for separating the developing unit from the photosensitive unit is reduced by the operating force of the operating member increased by the cam, and the biasing force of the elastic means and the cam The operating force of the operating member that separates the developing unit from the photoconductor unit is reduced by the operating force of the operating member that is increased by It is characterized in that.
[0011]
Further, the invention of claim 3 is further provided with developing unit pressing means for pressing the developing unit against the photosensitive unit with a predetermined pressing force in a state where the developing unit is in contact with the photosensitive unit. It is characterized by that.
[0012]
[Action]
In the image forming apparatus of the present invention configured as described above, the developing unit swings and comes into contact with the photosensitive unit, so that the developing unit is positioned with high accuracy with respect to the photosensitive unit.
When the developing unit swings away from the photosensitive unit, the operating force of the operating member is reduced by the operating force reducing means. As a result, the swinging operation at the time of contact and separation of the developing unit with respect to the photosensitive unit is facilitated, and the operability is improved.
[0013]
Further, since the urging force of the elastic means becomes smaller as the developing unit approaches the photosensitive unit, when the developing unit is swung in the direction in which the developing unit is brought into contact with the photosensitive unit, the developing unit is caused by its own weight at the beginning of the swinging operation. The biasing force of the elastic means is canceled out, and thereafter, this biasing force itself becomes smaller. Therefore, even if the developing unit is urged away from the photosensitive unit, the operation of bringing the developing unit into contact with the photosensitive unit becomes easy.
Furthermore, the structure of the operating force reducing means is simplified by configuring the operating force reducing means with cams and / or elastic means.
[0014]
Further, when the developing unit is in contact with the photosensitive unit, the developing unit is pressed against the photosensitive unit by the developing unit pressing unit with a predetermined pressing force, so that the developing unit is moved to the photosensitive unit by the elastic unit. Even if the developing unit is always urged in the direction away from the developing unit, the developing unit is surely held in the positioned state in contact with the photosensitive unit.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an entire full-color image forming apparatus to which an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. .
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, a full-color image forming apparatus 1 of this example is positioned and fixed to a main body 2 of the image forming apparatus 1, and a photosensitive member (hereinafter also referred to as OPC) 3 and a photosensitive member cleaner. 4 and an optical scanning system exposure unit (hereinafter also referred to as LSU) for exposing an image to be formed to an OPC 3 charged by a charging roller (not shown) disposed in the photosensitive unit 5. ) 6, a developing unit 11 that holds the developing units 7, 8, 9, 10 for yellow, magenta, cyan, and black, and a front side of the main body 2 that is positioned on the main body 2 (relative to the drawing of FIG. The toner image on the OPC 3 developed by the developing units 7, 8, 9, and 10 is intermediately transferred. The intermediate transfer body 13, the transfer unit 14 for transferring the intermediate transfer image on the intermediate transfer body 13 to the transfer paper, the fixing unit 15 for fixing the transfer image transferred to the transfer paper, and the main body 2 are set and transferred. A paper feed cassette 16 for containing paper, a manual paper feed tray 17 provided on the front side of the main body 2 (that is, the right side in FIG. 1) and containing transfer paper when the transfer paper is supplied manually, and the main body 2 And a paper discharge tray 18 for storing transfer paper on which an image is formed.
[0017]
The OPC 3 is positioned with high accuracy between the front and rear frames 5a and 5b of the photoconductor unit 5 and is rotatably provided in the counterclockwise direction in FIG. A latent image of the image to be formed is formed on the surface of the OPC 3 by the LSU 6, and toner images of yellow, magenta, cyan and black are formed by the developing units 7, 8, 9, and 10, respectively. It has come to be. The photoreceptor cleaner 4 removes and stores residual toner on the OPC 3 after the intermediate transfer. Further, the photosensitive unit 5 is positioned and fixed to the front frame 2a of the main body 2 with high precision by the positioning pins 5c, and is positioned and fixed to the rear frame 2b of the main body 2 with high precision by the positioning pins 5d and 5e. Has been. Therefore, the OPC 3 is positioned with high accuracy with respect to the main body 2.
[0018]
The yellow, magenta, cyan, and black developing devices 7, 8, 9, and 10 are sequentially arranged along the outer periphery of the OPC 3 and from the upstream side of the rotation of the OPC 3. The order in which the developing devices 7, 8, 9, and 10 are arranged is not limited to the above-described order and is arbitrarily set. Further, in the following description, for convenience of explanation, it is assumed that the developing units 7, 8, 9, and 10 are arranged in the order of the above-described colors, that is, yellow, magenta, cyan, and black.
[0019]
Each of the developing units 7, 8, 9, and 10 is positioned with high accuracy on the developing unit 11 and is slidably or rotatably held. Each of these developing devices 7, 8, 9, and 10 is provided so as to be able to be separated from and contacted with the OPC 3, and developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10 for conveying toner for developing the latent image on the OPC 3 to the OPC 3. 10a. In FIG. 1, the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a of the developing units 7, 8, 9, and 10 are shown in contact with the OPC 3, but these developing rollers 7a, 8a, and 9a are shown. , 10a are held at non-development positions separated from the OPC3 as shown in FIG. 6 during non-development, and are set at development positions in contact with or close to the OPC3 in an appropriate order during development. The latent image is developed.
[0020]
The contacting or approaching and separating operations of the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a with respect to the OPC 3 are performed by driving the developing units 7, 8, 9, and 10 using a mechanism (not shown) such as a clutch. (Not shown). In that case, the separation distances from the OPC 3 to the non-development positions of the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a at the time of non-development correspond to the shortening of the switching time for increasing the image forming speed. The minimum distance is set so that the toner on the surfaces of the rollers 7a, 8a, 9a, and 10a is not attracted by the electric field applied to the surface of the OPC 3.
[0021]
As shown in FIGS. 2 and 3, the developing unit 11 is formed as a casing having a predetermined strength from the front and rear frames 11a and 11b and the upper and lower stays 11c and 11d. The developing unit 11 can be swung (rotated) about the swinging fulcrum shaft 19 by the swinging fulcrum shaft 19 at the upper end thereof and the side end of the yellow developing device 7 side to the holding unit 12. Is retained. In this case, the swing fulcrum shaft 19 is rotatably supported by the front and rear frames 12a and 12b of the holding unit 12 through the frames 12a and 12b, and the front and rear frames 11a and 11b of the developing unit 11 The through holes 11e and 11f each having a diameter slightly larger than the diameter of the swing fulcrum shaft 19 are formed, and the through holes 11e and 11f pass through the swing fulcrum shaft 19 in a loosely fitted state. . Therefore, the developing unit 11 can swing independently of the rotation of the swing fulcrum shaft 19. By this swinging of the developing unit 11, each of the developing rollers 7a, 8a, 9a, 10a is set to be able to develop in contact with or close to the OPC 3, and any of the developing rollers 7a, 8a, 9a, 10a is also set to be sufficiently retractable from the OPC3.
[0022]
Similarly to the developing unit 11, the holding unit 12 is also formed as a casing having a predetermined strength from the front and rear frames 12a and 12b and the upper and lower stays 12c and 12d. As shown in FIG. 3, the holding unit 12 is guided by a pair of guide rails 20 and 21 provided between the holding unit 12 and the main body 2, and the developing rollers 7 a, 8 a, 9 a, and 10 a are removed from the OPC 3. It can be inserted into the main body 2 and pulled out from the main body 2 in a sufficiently retracted state.
[0023]
One guide rail 20 is disposed between the side end of the holding unit 12 on the fulcrum shaft 19 side and the main body 2, and the other guide rail 20 is on the black developing device 10 side of the holding unit 12. It is disposed between the lower end and the main body 2. The pair of guide rails 20 and 21 have the same configuration, and as shown in FIGS. 4A and 4B, the holding unit side rail 22 fixed to the holding unit 12 side and the main body 2 side, respectively. And the intermediate rail 24 interposed between the two rails 22 and 23.
[0024]
The holding unit side rail 22 has both side end portions 22a and 22b bent substantially perpendicularly downward to have a substantially U-shaped cross section, and both side end portions 22a and 22b are curved inwardly in an arc shape. Has been. The body-side rail 23 has both side end portions 23a and 23b bent upward at a substantially right angle so as to have a substantially U-shaped cross section, and both side end portions 23a and 23b are arcuate outward. Is curved. Further, the intermediate rail 24 is also formed in a substantially U-shaped cross section by bending its both end portions 24a and 24b upward substantially at right angles in the same manner as the main body side rail 23, but these both end portions 24a and 24b. Are further bent by 180 ° to form inner and outer end portions 24a. 1 , 24a 2 ; 24b 1 , 24b 2 It is formed in double. Inner side end 24a 1 , 24b 1 Are respectively curved in an arc shape on the outer side, and the outer side end portion 24a. 2 , 24b 2 Are curved in an arc shape on the inside.
[0025]
Then, the holding unit side rail 22 is placed in the intermediate rail 24, the arcuate curved portions of both end portions 22 a and 22 b of the holding unit side rail 22, and both inner side end portions 24 a of the intermediate rail 24. 1 , 24b 1 Are arranged so as to face each other with a predetermined gap, and the intermediate rail 24 is disposed in the main body side rail 23 in the arc shape of both side end portions 23a and 23b of the main body side rail 23. Both outer side end portions 24a of the curved portion and the intermediate rail 24 2 , 24b 2 Are arranged so as to face each other with a predetermined gap.
[0026]
Furthermore, a substantially U-shaped first wire 25 is arranged on the upper surface of the intermediate rail 24 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the intermediate rail 24. The first wire 25 has a central portion 25c fixed to the upper surface of the central portion 24c of the intermediate rail 24, and both side end portions 25a and 25b of the side end portions 22a and 22b of the holding unit side rail 22, respectively. Both inner side end portions 24a of the arcuate curved portion and the intermediate rail 24 1 , 24b 1 It is located in the center of the gap between the arcuate curved portion. Balls 26 and 27 are supported on both side end portions 25a and 25b of the first wire 25 so as to be rotatable about both side end portions 25a and 25b, respectively. These balls 26 and 27 have arcuate curved surfaces of both side end portions 22a and 22b and both inner side end portions 24a. 1 , 24b 1 The arcuate curved surfaces are brought into contact with each other and roll between these curved surfaces. A set of the first wire rod 25 and the balls 26 and 27 is provided on the predetermined number of sets of intermediate rails 24 at a predetermined interval along the longitudinal direction thereof.
[0027]
Similarly, a substantially U-shaped second wire rod 28 is disposed on the lower surface of the intermediate rail 24 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the intermediate rail 24. The second wire rod 28 has a central portion 28c fixed to the lower surface of the central portion 24c of the intermediate rail 24, and both side end portions 28a and 28b are circles of both side end portions 23a and 23b of the main body side rail 23, respectively. Both outer end portions 24a of the arc-shaped curved portion and the intermediate rail 24 2 , 24b 2 It is located in the center of the gap between the arcuate curved portion. Balls 29 and 30 are supported on both side end portions 28a and 28b of the second wire rod 28 so as to be rotatable about both side end portions 28a and 28b, respectively. These balls 29 and 30 have arcuate curved surfaces of both side end portions 28a and 28b and both outer side end portions 24a. 2 , 24b 2 The arcuate curved surfaces are brought into contact with each other and roll between these curved surfaces. A set of the second wire rod 28 and the balls 29 and 30 is provided on the predetermined number of sets of intermediate rails 24 at a predetermined interval along the longitudinal direction thereof.
[0028]
The holding unit side rail 22, the main body side rail 23 and the intermediate rail 24 are supported by the holding unit side rail 22 in the intermediate rail 24 in the vertical and horizontal directions in FIG. 24, the intermediate rail 24 is supported in the main body side rail 23 in the vertical and horizontal directions in FIG. 4B by the balls 29 and 30, and is attached to the main body side rail 23. On the other hand, it is incorporated so as to be relatively movable in the longitudinal direction.
[0029]
Then, in order to stop and position the holding unit 12 when the holding unit 12 is attached to the main body 2, one end of the intermediate rail 24 comes into contact with a stopper 31 provided at one end of the main body side rail 23. The direction in which the holding unit 12 is pushed into the main body 2, that is, the downward movement of the intermediate rail 24 in FIG. 4A is restricted, and the stopper 32 provided at one end of the intermediate rail 24 is connected to the holding unit side. The movement of the holding unit side rail 22 in the direction in which the holding unit 12 is pushed into the main body 2 is restricted by contact of one end of the rail 22. Further, in order to stop and position the holding unit 12 when the holding unit 12 is pulled out from the main body 2 to the maximum, the intermediate rail 24 is located at the position shown in FIG. The position in the pulling-out direction, that is, the position where the holding unit side rail 22 is shown in FIG. Further relative movement in the drawing direction is prevented.
In this way, the holding unit side rail 22, the main body side rail 23, and the intermediate rail 24 are at the positions where the maximum position shown in FIG. Telescopic movement between the positions 31 and 32 is possible.
[0030]
Further, as shown in FIG. 3, the developing unit 11 includes a developing unit X-direction positioning portion 11x for positioning in the X direction of the developing unit 11 with respect to the photosensitive unit 5, that is, a horizontal direction in FIG. That is, a developing unit Y-direction positioning portion 11y that performs vertical positioning in FIG. 3 is provided. These positioning portions 11x and 11y are formed as protrusions in the illustrated example, but may be configured by other appropriate means such as a surface.
[0031]
On the other hand, the photoconductor unit 5 also positions the photoconductor unit 5 with respect to the developing unit 11 in the X direction, the photoconductor unit X direction positioning portion 5x that can contact the developing unit X direction positioning portion 11x, and the developing unit Y. A photoconductor unit Y-direction positioning portion 5y that can contact the developing unit Y-direction positioning portion 11y is provided, which positions the photoconductor unit 5 in the Y-direction by contacting the direction positioning portion 11y. These positioning portions 5x and 5y are formed as surfaces in the illustrated example, but may be configured by other appropriate means such as a projection similar to the positioning of the developing unit 11.
[0032]
Then, as shown in FIG. 3, the developing unit 11 swings about the swing fulcrum shaft 19, and the developing unit X and the Y direction positioning portions 11x and 11y are respectively the photoreceptor unit X and the Y direction positioning portion 5x. , 5y, the positioning of the photosensitive unit 5 and the developing unit 11 in the X and Y directions is directly performed with high accuracy without using the main body 2. In this way, in the state where the developing unit 11 is positioned in the X and Y directions with respect to the photosensitive unit 5, the developing rollers 7a, 8a, 9a, 10a of the developing units 7, 8, 9, 10 are respectively OPC3. The developing position is set at a higher accuracy at the developing position that is in contact with or close to. Thus, the developing unit X and the Y-direction positioning portions 11x and 11y constitute a first positioning portion provided in the developing unit 11.
[0033]
By the way, when the developing unit 11 is positioned in the X and Y directions by swinging about the swing fulcrum shaft 19 as described above, the developing unit X and the Y direction positioning portion 11x, Since the position of 11y varies, it becomes difficult for the developing unit X and the Y-direction positioning portions 11x and 11y to simultaneously contact the photoreceptor unit X and the Y-direction positioning portions 5x and 5y, respectively. Only one of the Y-direction positioning portions 11x and 11y may contact the corresponding photoreceptor unit X and the Y-direction positioning portions 5x and 5y, and the other positioning may not be possible. For example, when the height from the swinging center of the developing unit 11 to the developing unit Y-direction positioning portion 11y is increased due to variations, the developing unit Y-direction positioning portion 11y contacts the photoreceptor unit Y-direction positioning portion 5y. In this state, the entire developing unit 11 is held in a state of being lifted upward, and is not held in the original normal state (horizontal state). For this reason, the developing unit X-direction positioning portion 11x does not come into contact with the photosensitive unit X-direction positioning portion 5x, and the photosensitive member unit 5 and the developing unit 11 cannot be positioned in the X direction.
[0034]
Therefore, in the image forming apparatus 1 of this example, the diameter of the through holes 11e and 11f of the developing unit 11 through which the swing fulcrum shaft 19 passes is set slightly larger than the diameter of the swing fulcrum shaft 19 as described above. The movable fulcrum shaft 19 is loosely fitted into the through holes 11e and 11f, so that a predetermined rattle is provided between the swing fulcrum shaft 19 and the developing unit 11. As a result, the development unit X and the Y direction positioning portions 11x and 11y absorb the variation in the positions of the developing unit X and the Y direction positioning portions 11x and 11y with respect to the swing fulcrum of the developing unit 11, so that the developing unit X and the Y direction positioning portions 11x and 11y respectively It is possible to simultaneously contact the X and Y direction positioning portions 5x and 5y.
[0035]
However, if a backlash is provided between the swing fulcrum shaft 19 and the developing unit 11 in this way, the above-described variations in the positioning portions 11x and 11y of the developing unit 11 are not present or depending on the size of the variation. As shown in FIG. 5, the developing unit 11 slides downward from the normal horizontal state by the difference between the diameter of the swing fulcrum shaft 19 and the diameter of the through holes 11e and 11f of the developing unit 11. There is a possibility that the upper surfaces of the through holes 11e and 11f may be held in a state where the upper surfaces of the swing fulcrum shafts 19 are in contact with each other. Note that the reference numerals in parentheses in FIG. 5 indicate the members arranged on the rear side (the back side of the drawing in FIG. 1) of the image forming apparatus 1 for the sake of convenience corresponding to the members arranged on the front side. .
[0036]
Therefore, in the image forming apparatus 1 of this example, the developing unit 11 is further in the normal horizontal state, and the developing unit X and the Y-direction positioning portions 11x and 11y are simultaneously applied to the photosensitive unit X and the Y-direction positioning portions 5x and 5y, respectively. To be able to meet.
That is, as shown in FIGS. 2 and 5, the pair of first swing link levers 33 and 34 are respectively provided between the front frame 11 a of the developing unit 11 and the front frame 12 a of the holding unit 12 and the rear frame 12 b of the holding unit 12. These one end portions are connected and fixed to a swing fulcrum shaft 19 so as to be integrally rotatable with the swing fulcrum shaft 19. One end portions of second swing link levers 35 and 36 are connected to the other end portions of the first swing link levers 33 and 34, respectively, so as to be relatively rotatable, and the second swing link levers. One end portions of swing lock levers 37 and 38 are connected to the other end portions of 35 and 36, respectively, so as to be relatively rotatable. The swing lock levers 37 and 38 are formed in the same shape as each other, and are provided on the front and rear frames 12a and 12b of the swing unit 12 so that the relative position with respect to the swing support shaft 19 is maintained with high accuracy. Each of the pins 39 and 40 is held so as to be swingable. That is, the swing fulcrum of each swing lock lever 37, 38 is positioned with high accuracy with respect to the swing fulcrum shaft 19. The rocking lock levers 37 and 38 are centered on the rocking fulcrum pins 39 and 40 in conjunction with the rotation of the rocking fulcrum shaft 19 via the first and second rocking link levers 33 and 34; In this way, it can swing and rotate.
[0037]
The developing unit 11 is set to a normal position by engaging the other end portions of the swing lock levers 37 and 38 with positioning pins 41 and 42 of a second positioning portion described later. Guide surface 37b, 38b for guiding the developing unit normal position setting portions 37a, 38a and the positioning pins 41, 42 of the arcuate recess to be held to the developing unit normal position setting portions 37a, 38a is formed. The development unit normal position setting portions 37a and 38a are both positioned with high accuracy with respect to their swing fulcrums.
[0038]
Positioning pins 41 and 42 are provided on the front and rear frames 11a and 11b of the developing unit 11 so that the relative positions of the developing unit X and the Y-direction positioning portions 11x and 11y that are the first positioning portions are held with high accuracy. . These positioning pins 41 and 42 constitute a second positioning portion provided in the developing unit 11 that positions the developing unit 11 and the photosensitive unit 5 with high accuracy.
In a state where the rocking lock levers 37 and 38 are engaged with the positioning pins 41 and 42 and the developing unit 11 is held in the normal horizontal position, the rocking lock levers 37 and 38 are almost attached to the photosensitive unit 5. Do not press.
[0039]
As shown in FIG. 6, an operation lever 43 is rotatably supported by a rotation fulcrum pin 44 on the front frame 12 a of the holding unit 12. The rotation fulcrum pin 44 is fitted to the operation lever 43 and can rotate integrally with the operation lever 43. Further, an operation drive gear 45 is fitted to the rotation fulcrum pin 44 and is provided so as to be rotatable in conjunction with the operation lever 43 via the rotation fulcrum pin 44, and the swing fulcrum shaft 19 has a swing fulcrum. A shaft drive gear 46 is provided so as to be rotatable integrally with the swing fulcrum shaft 19. Both the drive gears 45 are rotationally coupled via an intermediate gear 47 that is rotatably supported by the front frame 2a. Thereby, when the operation lever 43 is rotated, the rotation of the operation lever 43 is caused to rotate through the rotation fulcrum pin 44, the operation drive gear 45, the intermediate gear 47, and the oscillation fulcrum shaft drive gear 46. The swing fulcrum shaft 19 is rotated. Therefore, the swing fulcrum shaft 19 is rotated by the rotation operation of the operation lever 43, and the swing lock levers 37, 38 are further swung through the first and second swing link levers 33, 34; 35, 36. It swings and rotates around the moving fulcrum pins 39 and 40.
[0040]
Further, a cam 48 is provided on the rotation fulcrum pin 44 so as to be positioned on the front frame 12a side with respect to the operation drive gear 45 so as to be able to rotate integrally with the rotation fulcrum pin 44, that is, to rotate integrally with the rotation of the operation lever 43. Yes. The cam 48 includes a convex curved swing control surface 48 a for controlling the swing of the developing unit 11 by controlling a cam control pin 50 (described later) by rotating the operation lever 43, and the developing unit 11 as the photosensitive unit 5. And a lock portion 48b formed of an arcuate recess that is held at a retracted position that is spaced from the center. A developing unit swing drive lever 49 is installed between the swing fulcrum shaft 19 and the positioning pin 41 so as to be rotatable relative to the swing fulcrum shaft 19 and the positioning pin 41. The developing unit swing drive lever 49 is provided with a cam control pin 50 controlled by a cam 48.
[0041]
The operating lever 43 extends in the radial direction from the center of the rotating shaft 44, and the grip portion is provided relatively far from the center. The cam 48 is rotated by applying a rotational torque by gripping the gripping portion and applying a force to rotate the operation lever 43. Further, the swing control surface 48 a and the lock portion 48 b for controlling the cam control pin 50 are both provided much closer to the center of the rotary shaft 44 than the position of the grip portion of the operation lever 43. Then, the swing control surface 48 a and the lock portion 48 b act on the cam control pin 50 by the rotation of the cam 48.
[0042]
Therefore, when the operation lever 43 is rotated, the rotation of the operation lever 43 causes the developing unit swing drive lever 49 to swing through the swing control surface 48a or the lock portion 48b of the cam 48 and the cam control pin 50. The developing unit 11 swings about the swinging fulcrum shaft 19 by swinging the developing unit swinging drive lever 49 by swinging relative to the swinging fulcrum shaft 19 about the shaft 19. ing. In this case, the force point of the cam 48 is set at the grip portion relatively far from the center of the rotating shaft 44, and the operating point of the cam 48 is set close to the center of the rotating shaft 44. The operating force applied to the grip when lifting 11 is made small.
As shown in FIG. 7, when the cam control pin 50 is fitted into the lock portion 48b of the cam 48, the developing unit swing drive lever 49 is locked, and the developing unit 11 is sufficiently separated from the photosensitive unit 5. The developing rollers 7 a, 8 a, 9 a, and 10 a are held at a retracted position where they do not interfere with the photoreceptor 3.
[0043]
Further, as shown in FIG. 5, when the developing unit 11 is swung in the direction in which the developing unit 11 is brought into contact with the photosensitive unit 5 by the rotation operation of the operation lever 43, the first and second as described above. The swing link levers 33, 34; 35, 36 rotate in conjunction with the rotation of the operation lever 43. As will be described later, the swing lock levers 37, 38 are engaged with the positioning pins 41, 42, respectively, and the developing unit. 11 is held at a regular horizontal position, and the operation lever 43 is further rotated, and the rocking lock levers 37 and 38 are moved to the photosensitive unit 5 by the predetermined pressing force through the positioning pins 41 and 42. In the pressed state, stoppers 51 and 52 are provided to contact the second swing link levers 35 and 36 and prevent the levers 35 and 36 from rotating further.
[0044]
As shown in FIG. 10, the position where the stopper 51 is provided is the second swing link lever 35 in a state where the swing lock lever 37 is engaged with the positioning pin 41 and the developing unit 11 is held at the normal horizontal position. The position of the connection point 53 of the first and second swing link levers 33 and 35 located on the left side of the straight line α connecting the connection point 54 of the swing lock lever 37 and the swing support shaft 19 (see FIG. 10). Is indicated by a two-dot chain line) as shown by a solid line in FIG. 10 and moves to the right beyond the straight line α, and an angle θ formed by a straight line β connecting the connecting point 53 and the swing fulcrum shaft 19 with the straight line α. 1 Is the angle θ between the straight line β and the straight line α 2 The second swing link lever 35 is set so as to contact the stopper 51 within a smaller range.
[0045]
Thus, when the second swing link lever 35 comes into contact with the stopper 51, not only the second swing link lever 35 is prevented from further rotation but also the first swing link lever 33 is rotated and swung. The rotation of the dynamic lock lever 37 and the rotation of the operation lever 43 are also prevented. In addition, in this state, the first and second swing link levers 33 and 35 are pushed against each other by a toggle action, and the developing unit 11 is pressed with a large pressing force via the swing lock lever 37. The developing unit 11 is pressed against the photoconductor unit 5 and held in a state pressed against the photoconductor unit 5 with a large holding force. The direction of the resultant force F of at least the weight of the developing unit 11 and this pressing force is set according to the position G of the center of gravity of the developing unit 11 so that the developing unit 11 does not rotate relative to the photosensitive unit 5. Yes.
Further, when the connecting point 53 moves from the left side to the right side beyond the straight line α, the toggle action of the first and second swing link levers 33 and 35 changes in the reverse direction, and a click feeling is generated. By knowing via the operation lever 43, it can be seen that the developing unit 11 is set in a state of being pressed against the photosensitive unit 5 by a predetermined pressing force.
[0046]
A stopper 52 is also provided on the rear side of the holding unit 12 so that the second swing link lever 36 contacts in the same manner as the stopper 51. The stoppers 51 and 52 replace the first swing link levers 33 and 34 or the operation lever 43 with the second swing link levers 35 and 36, respectively, instead of blocking the rotation of the second swing link levers 35 and 36. These rotations can be blocked at a position corresponding to the rotation blocking position. In order to prevent the operation lever 43 from rotating, only the stopper 1 is provided.
[0047]
Further, as shown in FIG. 11, a winding spring 56 is provided between a positioning pin 41 provided in the developing unit 11 and a spring support pin 55 provided in the holding unit 12, and this winding spring 56 is provided in the developing unit. 11 is always urged in the clockwise direction in FIG. The state shown in FIG. 11 is the state shown in FIG. 10 in which the developing unit 11 is held in a state of being pressed by the photosensitive unit 5, but in this state, the spring force F of the winding spring 56 is maintained. S Component F R Acts in the direction of lifting the developing unit 11. As a result, when the developing unit 11 is lifted by rotating the operating lever 43, the force of rotating the developing unit 11 upward by the spring force of the winding spring 56 is assisted, and the operating force when operating the operating lever 43 is reduced. To be reduced.
[0048]
And the spring force F of this coil spring 56 S Is directed toward the direction of rotation of the developing unit 11 as the developing unit 11 rotates upward, so that the component F of the force that rotates the developing unit 11 R When the developing unit 11 shown in FIG. 12 is set at the retracted position shown in FIG. R Is set to maximize.
A spring acting in the direction of lifting the developing unit 11 may be provided on the rear side of the developing unit 11 as well as the winding spring 56.
[0049]
Next, the drawing and inserting operations of the holding unit 12 with respect to the main body 2 and the abutting and separating operations of the developing unit 11 with respect to the photosensitive unit 5 in the image forming apparatus 1 of this example configured as described above will be described.
The description of these operations starts with the drawing operation of the holding unit 12 from the main body 2 at the retracted position of the developing unit 11 shown in FIG. At the retracted position of the developing unit 11, the developing rollers 7 a, 8 a, 9 a, and 10 a are at positions sufficiently separated from the OPC 3. Further, the operation lever 43 is set in the vertical direction, and the cam control pin 50 is fitted in the lock portion 48b of the cam 48, so that the developing unit 11 is locked at the retracted position, as shown in FIG. As described above, the developing unit normal position setting portions 37 a and 38 a and the guide surfaces 37 b and 38 b of the rocking lock levers 37 and 38 are greatly separated from the positioning pins 41 and 42 of the developing unit 11. When the holding unit 12 is pulled in front of the main body 2 in this state, the holding unit side rail 22 extends to the intermediate rail 24, and the intermediate rail 24 extends to the main body side rail 23. , 24 extend to the maximum, the holding unit 12 is set to a predetermined drawing position where it is pulled out from the main body 2 to the maximum.
[0050]
For example, the toner cartridges 7b, 8b, 9b, and 10b of the developing units 7, 8, 9, and 10 are replaced at the drawing position of the holding unit 12, and then the holding unit 12 is pushed into the main body 2 to be held. The unit side rail 22 enters the intermediate rail 24, the intermediate rail 24 enters the main body side rail 23, and the ends of the rails 22, 24 come into contact with the corresponding stoppers 32, 32, respectively. When the vehicle enters the maximum distance 23, the holding unit 11 is set at a predetermined mounting position of the main body 2. When the holding unit 12 is pulled out and inserted, the relative positions of the developing unit 11 in the X and Y directions with respect to the photosensitive unit 5 do not change, and the developing unit 11 and the photosensitive unit 5 are in the state shown in FIG. It has become.
[0051]
After the holding unit 12 is set to the mounting position of the main body 2, when the operation lever 43 is rotated clockwise in FIG. 7, the cam 48 rotates in the same direction, and the cam control pin 50 comes out of the lock portion 48b. It is guided by the swing control surface 48a and gradually moves downward. Then, the developing unit 11 can swing counterclockwise about the swing fulcrum shaft 19 by its own weight, and the developing unit 11 swings counterclockwise as the operation lever 43 rotates clockwise. The developing unit swing drive lever 49 also rotates integrally with the swing fulcrum shaft 19 counterclockwise. When the developing unit 11 is swung counterclockwise, the spring force F of the winding spring 56 is S Component F R Acts on the developing unit 11 in the clockwise direction, but the moment of rotating the developing unit 11 counterclockwise due to the weight of the developing unit 11 is a spring force F. S Component F R Is set so as to be larger than the moment for rotating the developing unit 11 in the clockwise direction, so that the developing unit 11 is reliably rotated in the counterclockwise direction.
[0052]
On the other hand, simultaneously with the clockwise rotation of the operation lever 43, the swing fulcrum shaft 19 rotates clockwise in FIG. 7 via the operation drive gear 45, the intermediate gear 47 and the swing fulcrum shaft drive gear 46. With the rotation of the swing fulcrum shaft 19 in the clockwise direction, the swing lock levers 37 and 38 are moved through the first swing link levers 33 and 34 and the second swing link levers 35 and 36, respectively. It rotates counterclockwise in FIG. At this time, the first swing link levers 33 and 34 rotate in the same direction as the swing fulcrum shaft 19, and the second swing link levers 35 and 36 center on the connection point with the swing lock levers 37 and 38. In FIG. 5, the motor rotates in the counterclockwise direction and revolves in the counterclockwise direction around the swing fulcrum pins 39 and 40.
[0053]
At the start of counterclockwise rotation of the developing unit 11, the spring force F of the winding spring 56 S Is a direction close to the rotation direction of the developing unit 11, and a spring force F that rotates the developing unit 11 in the clockwise direction. S Component F R The spring force F S Component F R Since the developing unit 11 is canceled by its own weight, the operation of the operation lever 43 at the start of the contact operation of the developing unit 11 to the photosensitive unit 5 becomes easy. Then, as the developing unit 11 rotates counterclockwise, the spring force F of the winding spring 56 is increased. S Is gradually approaching the direction of the rotation radius of the developing unit 11, so that the spring force F S Component F R Becomes gradually smaller, and the operation of the operation lever 43 becomes even easier.
[0054]
As the developing unit 11 is rotated counterclockwise by the rotation of the operation lever 43, the developing unit X-direction positioning unit 11x and the developing unit Y-direction positioning unit 11y of the developing unit 11 penetrate the swinging fulcrum shaft 19 and the penetrating fulcrum shaft 19, respectively. Due to the difference in diameter with the holes 11e and 11f, the photosensitive member unit 5 abuts against the photosensitive unit X direction positioning portion 5x and the photosensitive unit Y direction positioning portion 5y simultaneously or substantially simultaneously. As a result, the developing unit 11 is directly positioned in the X direction and the Y direction with respect to the photoreceptor unit 5.
[0055]
In this way, the developing unit 11 is directly positioned on the photoconductor unit 5 without the main body 2 interposed therebetween. In addition, the photoconductor unit 5 is positioned on the main body 2 with high accuracy, and in the photoconductor units X and Y directions. Both the positioning portions 5x and 5y are positioned with high accuracy with respect to the OPC 3, the holding unit 12 is positioned with high accuracy with respect to the main body 2, and 11x and 11y of the developing unit 11 are further with respect to the swing fulcrum shaft 19. Therefore, the positioning of the developing unit 11 and the photosensitive unit 5 in the X direction and the Y direction can be performed with high accuracy. In this state, the guide surfaces 37b and 38b of the rocking lock levers 37 and 38 are in contact with the positioning pins 41 and 42 as shown in FIG. In this state, even if the operation lever 43 is further rotated clockwise and the cam 48 is further rotated clockwise, the cam control pin 50 is not controlled by the swing control surface 48a of the cam 48 at all. ing.
[0056]
By the way, even if the developing unit 11 is positioned in the X direction and the Y direction with respect to the photoreceptor unit 5 as described above, the backlash between the swing fulcrum shaft 19 and the through holes 11e and 11f is shown in FIG. In this way, there is a possibility that the developing unit 11 is slightly depressed with the diagonally upper right surfaces of the through holes 11e and 11f hitting the diagonally upper right surface of the swing fulcrum shaft 19. Therefore, when the operating lever 43 is further rotated clockwise and set in the horizontal direction shown in FIG. 6, the rocking lock levers 37 and 38 are further rotated counterclockwise. They are slightly lifted by 37b and 38b and fit into the developing unit normal position setting portions 37a and 38a as shown in FIG. As a result, the developing unit 11 is pressed by the rocking lock levers 37 and 38 and is firmly locked, and is set and held at a normal horizontal position. Further, the developing unit X-direction positioning unit 11x and the developing unit Y-direction positioning unit 11y both come into contact with the photosensitive unit X-direction positioning unit 5x and the photosensitive unit Y-direction positioning unit 5y, so that the developing unit 11 and the photosensitive unit 5 Positioning in the X and Y directions is performed.
[0057]
When the operation lever 43 is further rotated clockwise, the first swing link lever 33 rotates clockwise in FIG. 9, and the second swing link levers 35 and 36 are swing lock levers 37 and 38, respectively. , The connection point 53 moves toward the straight line α, and the connection point 53 moves to the right beyond the straight line α as shown in FIG. The second swing link levers 35 and 36 come into contact with the stoppers 51 and 52, and further rotation of the second swing link levers 35 and 36 is prevented. In this state, the rocking lock levers 37 and 38 cause the developing unit 11 to move to the photosensitive unit 5 with a large pressing force generated by the tension between the first and second rocking link levers 33 and 34; 35 and 36. Pressing. The rotation of the operation lever 43 causes the cam 48 to further rotate clockwise. At this time, the swing control surface 48a of the cam 48 does not control the cam control pin 50 at all. The developing unit 11 is not affected by the rotation of the cam 48.
[0058]
In this way, the swing fulcrum pins 39, 40 are positioned on the holding unit 12 with high accuracy relative to the swing fulcrum shaft 19, and the positioning pins 41, 42 are positioned in the developing unit X and Y direction positioning portions. Since the positioning unit 11x and 11y are positioned with high accuracy, as shown in FIG. 10, the developing unit 11 is held in the normal horizontal position with high accuracy with respect to the photoconductor unit 5. Positioning can be performed with higher accuracy in both the X direction and the Y direction directly without going through.
[0059]
Further, since the developing unit 11 is pressed against the photosensitive unit 5 with a predetermined pressing force, even if the spring force of the winding spring 56 acts on the developing unit 11 in a direction away from the photosensitive unit 5, the developing unit 11 11 is securely held in a highly accurate position in the X and Y directions at a regular horizontal position with respect to the photosensitive unit 5, and each of the developing units 7, 8, 9, and 10 is held. When the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a contact the OPC 3 during development, the developing unit 11 is separated from the photosensitive unit 5 even if the developing unit 11 tries to separate from the photosensitive unit 5 by the reaction force. There is no.
[0060]
From the state in which the developing unit 11 shown in FIG. 10 is positioned in the X and Y directions at the normal position with respect to the photosensitive unit 5 and the developing unit 11 is pressed against the photosensitive unit 5 with a predetermined pressing force. In order to pull out the holding unit 12 from the main body 2 for exchanging 7b, 8b, 9b, 10b, etc., first, the operation lever 43 is rotated counterclockwise in FIG. Then, since the swing fulcrum shaft 19 rotates in the same direction via the gears 45, 47, 46, the first swing link lever 33 rotates counterclockwise, and the connection point 53 moves to the left side of the straight line α. To do. When the operation lever 43 is further rotated in the same direction, the first and second swing link levers 33, 34; 35, 36 have the swing lock levers 37, 38 shown in FIG. (At this time, the developing unit 11 is held in a normal horizontal position and positioned in the X and Y directions with respect to the photoreceptor unit 5).
[0061]
When the operation lever 43 is further rotated in the same direction, the rocking lock levers 37 and 38 are rotated in the clockwise direction, and the developing unit normal position setting portions 37a and 38a are detached from the positioning pins 41 and 42, respectively. At this time, the cam 43 also rotates counterclockwise integrally with the operation lever 43. However, since the swing control surface 48a of the cam 48 does not control the cam control pin 50, the developing unit 11 is not affected by the rotation of the cam 48. .
[0062]
When the operation lever 43 is further rotated counterclockwise, the swing control surface 48a of the cam 48 controls the cam control pin 50, and the cam control pin 50 moves upward to drive the developing unit to swing. The lever 49 rotates around the swing fulcrum shaft 19 in the clockwise direction. Then, since the developing unit 11 similarly rotates and swings clockwise around the swing fulcrum shaft 19 and moves from the contact position with the photosensitive unit 5, the developing unit X direction positioning portion 11x and the developing unit Y direction The positioning portions 11y are separated from the photoconductor unit X direction positioning portion 5x and the photoconductor unit Y direction positioning portion 5y of the photoconductor unit 5, respectively. At this time, the spring force F of the winding spring 56 S Component F R Acts against the weight of the developing unit 11 in the direction in which the developing unit 11 is lifted (clockwise), the load on the developing unit 11 itself is reduced, and the operating force of the operating lever 43 can be reduced. Further, the rocking lock levers 37 and 38 are further rotated in the clockwise direction so that the developing unit normal position setting portions 37a and 38a are largely disengaged from the positioning pins 41 and 42, respectively.
[0063]
The spring force F of the winding spring 56 as the developing unit 11 rotates clockwise. S Is gradually directed to the rotation direction of the developing unit 11, so that the spring force F S Component F R The force to rotate the developing unit 11 in the clockwise direction gradually increases. For this reason, the operating force of the operating lever 43 can be further reduced.
When the operation lever 43 is rotated in the vertical direction shown in FIG. 7, the cam control pin 50 is fitted into the lock portion 48b of the cam 48, and the developing unit 11 is set and held at the retracted position. At this time, when the cam control pin 50 shifts from the swing control surface 48a of the cam 48 to the lock portion 48b, a click motion occurs in the operation of the operation lever 43. It can be seen that 11 is set and held at the retracted position.
Thereafter, the holding unit 12 is pulled out from the main body 2 as described above. In this way, the drawing and inserting operation of the holding unit 11 with respect to the main body 2 and the contact and separation operations of the developing unit 11 with respect to the photosensitive unit 5 are performed.
[0064]
Next, an image forming operation of the image forming apparatus 1 of this example will be described.
Usually, the holding unit 12 is held at a mounting position in the main body 2, and the developing unit 11 is held at a contact position where the developing unit 11 is in contact with the photosensitive unit 5. When the image forming apparatus 1 is not forming an image, the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a are set apart from the OPC 3. When the image forming operation is performed in this state, the OPC 3 is shown in FIG. Then, after the OPC 3 is charged by the charging roller, the image to be formed is exposed on the surface of the OPC 3 by the LSU 6, and a latent image of this image is formed on the surface of the OPC 3. Next, the yellow developing device 7 is actuated so that the yellow developing roller 7a is brought into contact with or close to the OPC 3 and set to the developing position, and the latent image on the OPC 3 is developed with yellow. A yellow toner image is formed. Next, the yellow toner image is intermediately transferred to the intermediate transfer member 13, and the residual toner on the OPC 3 after the intermediate transfer is removed by the photoconductor cleaner 4 and stored.
[0065]
Next, after the OPC 3 is discharged, the OPC 3 is again charged and exposed in the same manner as described above, and a latent image of an image to be formed is formed on the OPC 3. Next, the magenta developing device 8 is driven, and magenta development is performed as in the case of yellow to form a magenta toner image on the OPC 3, and this toner image is intermediately transferred to the intermediate transfer member 13. . Thereafter, development of cyan and black is sequentially performed in the same manner, and these cyan and black toner images are sequentially intermediate-transferred from the OPC 3 to the intermediate transfer body 13 to be color-matched. The toner image color-matched by the intermediate transfer body 13 is taken out from the paper feed cassette 16 or the manual paper feed tray 17 by the paper feed rollers 52 and 53 in the transfer device 14 and is transported under the control of the gate roller 54. It is transferred to transfer paper (not shown). Thereafter, the toner image on the transfer paper is fixed by the fixing device 15 and is transported to the paper discharge tray 18 for storage. Thus, full-color image formation is performed by the image forming apparatus 1 of this example.
[0066]
As described above, according to the image forming apparatus 1 of this example, the developing unit 11 is directly positioned on the photosensitive unit 5 without the main body 2, and therefore, the X between the developing unit 11 and the photosensitive unit 5. Positioning in the direction and the Y direction can be performed with high accuracy.
In that case, as the image formation speed increases, the separation distance between the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a and the photosensitive member 3 at the non-developing position of the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a is reduced to the minimum necessary distance. In addition, when the developing unit 11 is pulled out from the main body 2, the developing rollers 7a, 8a, 9a, and 10a are sufficiently retracted from the photosensitive member 3 so that the developing unit 11 can be pulled out from the main body 2 without interfering with the photosensitive member 3. However, it is possible to perform the high-accuracy positioning between the developing unit 11 and the photosensitive unit 5 more quickly. As a result, the image forming apparatus 1 of this example can sufficiently cope with speeding up of image formation.
[0067]
Further, even if there are variations in the positions of the developing unit X and the Y-direction positioning portions 11x and 11y with respect to the rocking center of the developing unit 11 (that is, the centers of the through holes 11e and 11f), the rocking fulcrum shaft 19 and the developing unit 11 are penetrated. Since this variation is absorbed by the difference in diameter from the holes 11e and 11f, the developing unit X and Y direction positioning portions 11x and 11y of the developing unit 11 are positioned in the photosensitive unit X and Y direction of the photosensitive unit 5. It can come into contact with the portions 5x and 5y simultaneously. In addition, even if there is rattling between the swing fulcrum shaft 19 and the through holes 11e and 11f, the developing unit 11 is accurately held at the normal horizontal position by the swing lock levers 37 and 38. The positioning of the developing unit 11 and the photosensitive unit 5 in the X direction and the Y direction can be performed with higher accuracy.
[0068]
Further, a grip portion of the operation lever 43 that is a power point of the cam 48 that lifts the developing unit 11 is provided at a position relatively far from the center of the rotating shaft 44 of the cam 48, and a swing control surface 48 a that is an action point of the cam 48 and Since the lock portion 48b is provided at a position relatively close to the center of the rotation shaft 44, the operation force of the operation lever 43 can be greatly reduced, and the user's labor can be reduced and the operability can be improved.
[0069]
Further, since the developing unit 11 is constantly biased by the winding spring 56, the weight of the developing unit 11 can be substantially reduced, and the operation load of the operation lever 43 can be greatly reduced. Thereby, the operation force of the operation lever 43 when lifting the developing unit 11 can be reduced, the user's labor can be reduced, and the operation when the developing unit 11 is rotated to the contact position and the retracted position is facilitated. Improves.
[0070]
In that case, this spring force F S Since the urging force of the developing unit 11 is gradually reduced as the developing unit 11 rotates from the retracted position to the contact position, even if the developing unit 11 is urged by the winding spring 56, the developing unit 11 The operation during the rotation to the contact position and the retracted position is further facilitated.
In particular, since only the cam 48 and the winding spring 56 are used, the operating force of the operating lever 43 can be reduced with a simple structure.
[0071]
Further, when the developing unit 11 is in contact with the photosensitive unit 12 and positioned with respect to the photosensitive unit 12, the developing unit 11 is pressed against the photosensitive unit 5 with a predetermined pressing force. 56 spring force F S Even if the developing unit 11 acts on the developing unit 11 in a direction away from the photosensitive unit 5, the developing unit 11 is positioned with high accuracy in the X and Y directions at a normal horizontal position with respect to the photosensitive unit 5. It will be held securely.
[0072]
Further, when the developing unit 11 is in contact with the photosensitive unit 12 and positioned with respect to the photosensitive unit 12, the developing unit 11 is pressed against the photosensitive unit 5 with a predetermined pressing force. Even if each developing roller 7 a, 8 a, 9 a, 10 a receives a reaction force when it contacts the photoreceptor 3, the developing unit 11 does not move away from the photoreceptor unit 5 and depends on the magnitude of the reaction force. Therefore, it is possible to maintain a stable contact state.
[0073]
In this case, since the developing unit 11 is pressed and held on the photosensitive unit 12 by the pressing force of the toggle means including the first and second swing link levers 33 and 34; 35 and 36 and the stoppers 51 and 52, the holding is large. You can gain power. Further, when the developing unit 11 is pressed against the photosensitive unit 12, a click action is performed by the operation of the toggle means, so that the click feeling is transmitted to the operation lever 43, and the developing unit 11 is exposed to light with a predetermined pressing force. It becomes possible to know that the body unit 12 has been pressed.
[0074]
In the above-described example, the developing unit 11 is held by the holding unit 12 so as to be swingable around the end on the yellow developing unit 7 side. However, as shown in FIG. The end portion can also be held by the holding unit 12 so as to be swingable about the swing fulcrum shaft 19.
[0075]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the image forming apparatus of the present invention, since the developing unit is directly positioned on the photosensitive unit without passing through the main body, the positioning of the developing unit and the photosensitive unit is higher. It can be done accurately and more easily.
In that case, as the speed of image formation increases, the distance between the developing roller and the photosensitive member at the non-developing position of the developing roller is set to the minimum necessary distance, and the developing roller is exposed to light when pulled out from the main body of the developing unit. Even if the developing unit can be pulled out from the main body without being sufficiently retracted from the body and causing the developing roller to interfere with the photosensitive member, high-precision positioning between the developing unit and the photosensitive member unit can be performed more quickly. As a result, the image forming apparatus of the present invention can sufficiently cope with speeding up of image formation.
[0076]
In addition, when the developing unit swings away from the photosensitive unit, the operating force of the operating member is reduced by the operating force reducing means, so that the user's labor can be reduced and the development on the photosensitive unit can be reduced. The swinging operation at the time of unit contact and separation is facilitated, and the operability can be improved.
[0077]
Further, since the biasing force of the elastic means is reduced as the developing unit approaches the photosensitive unit, when the developing unit is swung in the direction in which the developing unit is brought into contact with the photosensitive unit, the developing operation is started at the beginning of the swinging operation. The urging force of the elastic means can be canceled by the weight of the unit, and the urging force can be reduced thereafter. Therefore, even if the developing unit is urged away from the photosensitive unit, the operation of bringing the developing unit into contact with the photosensitive unit becomes easy.
Furthermore, the structure of the operating force reducing means can be simplified by configuring the operating force reducing means with cams and / or elastic means.
[0078]
Further, when the developing unit is in contact with the photosensitive unit, the developing unit is pressed against the photosensitive unit by the developing unit pressing means with a predetermined pressing force. Therefore, the developing unit is removed from the photosensitive unit by the elastic means. Even if the developing unit is always urged in the separating direction, the developing unit can be reliably held in a state where the developing unit is in contact with the photosensitive unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an entire full-color image forming apparatus to which an example of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is a partially enlarged view of a part of a photosensitive unit, a developing unit, and a holding unit of the image forming apparatus shown in FIG.
4A and 4B show rails for pulling out and inserting the holding unit, FIG. 4A is a diagram showing a state where the rail is pulled out to the maximum, and FIG. 4B is a cross-sectional view when the rail is contracted.
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation lock lever and a second positioning portion.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration for rotating and swinging a developing unit and an operation lock lever by an operation lever.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the developing unit is set at a retracted position.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the developing unit is slipped off from a normal position when the developing unit contacts the photosensitive unit.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state where the developing unit is positioned in the X direction and the Y direction at regular positions.
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the developing unit is pressed against and contacted with the photosensitive unit.
FIG. 11 is a diagram illustrating that the developing unit is biased in a direction away from the photosensitive unit by a spring in a state where the developing unit is in contact with the photosensitive unit.
FIG. 12 is a diagram illustrating that the developing unit is biased in a direction away from the photosensitive unit by a spring in a state where the developing unit is retracted from the photosensitive unit.
FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the swing of the developing unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Main body, 3 ... Photoconductor (OPC), 5 ... Photoconductor unit, 6 ... LSU, 7 ... Yellow developing device, 7a ... Yellow developing roller, 8 ... Magenta developing device, 8a ... Magenta developing roller, 9 ... Cyan developing unit, 9a ... Cyan developing roller, 10 ... Black developing unit, 10a ... Black developing roller, 11 ... Developing unit, 12 ... Holding unit, 19 ... Oscillating fulcrum shaft , 20, 21 ... guide rail, 22 ... holding unit side rail, 23 ... main body side rail, 24 ... intermediate rail, 33, 34 ... first swing link lever, 35, 36 ... second swing link lever, 37, 38 ... Rocking lock lever, 37a, 38a ... Development unit normal position setting part, 37b, 38b ... Guide surface, 39, 40 ... Swing fulcrum pin, 41, 42 ... Positioning pin, 43 ... Control lever, 45 ... Operation drive gear 46... Oscillation fulcrum shaft drive gear 47 47 Intermediate gear 48. Cam 48 a. Oscillation control surface 48 b Lock unit 49 Development unit oscillation drive lever 50 Cam control pin 51 , 52 ... Stopper, 55 ... Spring support pin, 56 ... Spring

Claims (3)

本体に、この本体内に位置決めされて本体前後方向に引出および挿入可能に装着される保持ユニットと、前記本体に位置決めされて取り付けられ、感光体を保持する感光体ユニットと、前記保持ユニットに位置決めされて操作部材の操作時自重により揺動して前記感光体ユニットに当接することによりこの感光体ユニットに対して位置決めされるとともに、前記操作部材の操作力で揺動して前記感光体ユニットから離間するにように揺動可能に保持され、所定数の現像器を保持する現像ユニットとを少なくとも備え、
更に、前記操作部材の操作力で前記現像ユニットが前記感光体ユニットから離間する方向に揺動する際、前記操作部材の操作力を軽減する操作力軽減手段が設けられており、
前記操作力軽減手段は、前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間する方向に常時付勢する弾性手段からなり、この弾性手段の付勢力により、前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間させる前記操作部材の操作力が軽減されるようになっており、
前記弾性手段の付勢力は、前記現像ユニットが前記感光体ユニットに近づくにつれて小さくなるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。A holding unit that is positioned in the main body and is mounted so that it can be pulled out and inserted in the front-rear direction of the main body, a photoconductor unit that is positioned and attached to the main body and holds the photoconductor, and a positioning in the holding unit When the operating member is operated, it swings due to its own weight and contacts the photoconductor unit to be positioned with respect to the photoconductor unit, and swings by the operating force of the operating member to move from the photoconductor unit. A developing unit that is held so as to be swingable so as to be spaced apart and holds a predetermined number of developing units,
Furthermore, when the developing unit swings in a direction away from the photoconductor unit by the operating force of the operating member, an operating force reducing means for reducing the operating force of the operating member is provided .
The operation force reducing means includes elastic means that constantly urges the developing unit in a direction away from the photosensitive unit, and the operation of separating the developing unit from the photosensitive unit by the urging force of the elastic means. The operating force of the members is reduced,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the urging force of the elastic means is set so as to decrease as the developing unit approaches the photosensitive unit . 前記操作力軽減手段は、更に、前記操作部材の操作力で回転し前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間する方向に回転させるカムからなり、このカムの回転中心から前記カムの力点である前記操作部材の操作力作用部までの距離が、前記カムの回転中心から前記カムの作用点である前記現像ユニットのカム作用部までの距離より長く設定されており、前記カムで大きくされた前記操作部材の操作力により前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間させる前記操作部材の操作力が軽減されるようになっており、前記弾性手段の付勢力および前記カムで大きくされた前記操作部材の操作力により、前記現像ユニットを前記感光体ユニットから離間させる前記操作部材の操作力が軽減されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。The operating force reducing means further comprises a cam that rotates with the operating force of the operating member to rotate the developing unit in a direction away from the photosensitive unit, and is the force point of the cam from the rotation center of the cam. The operation force operating portion of the operating member is set longer than the distance from the cam rotation center to the cam operating portion of the developing unit that is the operating point of the cam, and the operation increased by the cam The operating force of the operating member for separating the developing unit from the photosensitive unit by the operating force of the member is reduced, and the operating force of the elastic member and the operating member increased by the cam claims by force, characterized in that the operating force of the operating member for spacing said developing unit from the photosensitive unit is adapted to be alleviated The image forming apparatus according. 更に、前記現像ユニットが前記感光体ユニットに当接した状態でこの現像ユニットを前記感光体ユニットに所定の押圧力で押圧する現像ユニット押圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。Furthermore, according to claim 1, wherein the developing unit is a developing unit pressing means for pressing at a predetermined pressing force to the developing unit to the photosensitive member unit in contact with the said photosensitive member unit is provided or 2. The image forming apparatus according to 2 .
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