(57)【要約】【課題】ドラムユニットと現像ユニットとが別々に本体フレームに装着される画像形成装置において、ドラムユニットを交換した際、容易にしかも精度よく感光体ドラムと現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持する。【解決手段】現像ユニット１３はドラムユニット１２の方向に付勢されて現像ローラ１３ａと感光体ドラム１２ａとのギャップを予め規定された間隔とする基準位置に位置づけられ、ドラムユニットを交換する際、付勢を解除して現像ユニットをドラムユニットから離れる方向に位置する解除位置に移動させる。そして、ドラムユニット交換の後、上記の付勢が動作する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体を備える作像ユニットと、前記像担持体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像とする現像ローラを備える現像ユニットとを有する画像形成装置において、
前記現像ユニットを前記作像ユニットの方向に移動させて前記現像ローラと前記像担持体とのギャップを予め規定された間隔とする基準位置に位置づけるギャップ規制手段と、
前記作像ユニットを交換する際、前記ギャップ規制手段を解除して前記現像ユニットを前記作像ユニットから離れる方向に位置する解除位置に移動させる現像ユニット移動手段とを有し、
前記現像ユニット移動手段は、前記作像ユニット交換の後、前記ギャップ規制手段を動作させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ユニットが前記解除位置に移動すると前記作像ユニットのロックを解除して前記作像ユニットを本体フレームから取り出し可能とするロック部材を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ユニットが載置され前記本体フレームに前記基準位置から前記解除位置に移動可能に配置された現像ユニット載置部材を備え、前記ロック部材は前記現像ユニット載置部材に備えられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像ユニット移動手段は、前記現像ユニットが載置され本体フレームに前記基準位置と前記解除位置との間で移動可能に配置された現像ユニット載置部材と、前記現像ユニット載置部材の移動操作を行うための操作部材とを有し、
前記ギャップ規制手段は前記現像ユニット載置部材を前記基準位置方向に押圧する付勢部材と、前記現像ローラと同軸に配設されたギャップコロとを有し、
前記操作部材の操作方向と前記現像ユニット載置部材の移動方向とが直交する関係にあり、前記操作部材が前記操作方向の第１の操作位置にある際、前記現像ユニット載置部材は前記付勢部材に押圧されて前記基準位置に位置し、
前記操作部材が前記操作方向の第２の操作位置にある際、前記現像ユニット載置部材は前記付勢部材の押圧力に抗して前記解除位置に位置するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に、トナー像が形成される像担持体（例えば、感光体ドラム）とこの像担持体の表面に対向して配置される現像ローラとの間のギャップを予め規定された間隔に精度よく保持するとともに像担持体を含む作像ユニットのメンテナンスが容易な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、トナー像が形成される像担持体（例えば、感光体ドラム）の回転方向に沿って、帯電器、露光器（露光ユニット）、現像装置（現像ユニット）、転写ローラ、及びクリーニング部材等が配置されており、感光体ドラム、帯電器、及びクリーニング部材等は作像ユニット（ドラムユニット）として一体化されている。そして、画像形成を行う際には、まず、帯電器で感光体ドラムの表面を均一に帯電させた後、画像データに応じて、露光器で感光体ドラムを露光し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
【０００３】
次に、現像ユニットによって感光体ドラム上の静電潜像をトナーによって現像して、トナー像とする。その後、例えば、感光体ドラムと転写ローラとのニップ部に記録用紙が搬送されて、感光体ドラム上のトナー像が記録用紙に転写される（転写像）。トナー像が転写された記録用紙は定着ユニットに搬送されて、ここで転写像が記録用紙に定着された後、排紙トレイに記録用紙が排紙される。記録用紙にトナー像を転写した後、感光体ドラム上に残留するトナーはクリーニングユニットによって除去され、排トナーコンテナ等に廃棄される。
【０００４】
一成分トナーを用いる画像形成装置においては、現像ユニットには、固定マグネットローラとこの固定マグネットローラを内包する回転可能な現像スリーブとを有する現像ローラが備えられており、現像スリーブ上にトナーの均一な薄層を形成して、トナーを感光体ドラム上に付着させて現像を行う関係上、印字品質を所望の品質に維持するためには、現像ローラと感光体ドラム表面とのギャップを予め規定された間隔に精度よく保持する必要がある。
【０００５】
このため、現像スリーブの回転軸と同軸に所謂ギャップコロを配置して、このギャップコロを感光体ドラム表面に押し当てて、前述のギャップを予め規定された間隔に保持するようにしている。
【０００６】
そして、感光体ドラムと現像ローラ（つまり、現像スリーブ）との加圧の安定性及び画質の向上を企図して、クリーニング枠体と現像枠体とを結合突起部を中心にして回転可能に係合して、クリーニング枠体からトナー枠体の上部に張り出し部を延在させて、張り出し部とバネ受け凹部との間に圧縮コイルバネを配設し、感光体ドラムと現像スリーブ両端のリング部材における圧接の安定性を向上させるようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１２０２５０号公報（段落（０１０５）〜段落（０１１３）、第１７図〜第２１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の特許文献１に記載された画像形成装置においては、現像ユニットとドラムユニットとを一体化して（以下単に一体化カートリッジと呼ぶ）、消耗品であるドラムユニットを容易にユーザ自身が交換できるようにして、前述のように、感光体ドラムと現像スリーブとの加圧の安定性を行っている。
【０００９】
一体化カートリッジにおいては、ユーザ自身がカートリッジを交換することが極めて簡便であるものの、現像ユニットがドラムユニットに比べてその寿命が長いことを考慮すると、不必要に廃棄物を多量に排出することになってしまい、地球環境の点から考えると、好ましいことではない。つまり、現像ユニットが未だ使用できるにもかかわらす、ドラムユニットが寿命となると、現像ユニットもドラムユニットとともに廃棄されてしまうことになって、地球環境上は資源の無駄となってしまう。
【００１０】
従って、ドラムユニットと現像ユニットとを別体として、別々に交換することが地球環境上及びコスト面から望ましいが、ドラムユニットと現像ユニットとを別々に交換する機構を採用すると、新規なドラムユニットを装着する際、交換現場において、新規なドラムユニットを交換した際、ドラムユニット中の感光体ドラムと現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に精度よく維持することが難しくなってしまうという課題がある。
【００１１】
本発明の目的は、作像ユニットと現像ユニットとが別々に装置本体に装着される画像形成装置において、作像ユニットを交換した際、容易にしかも精度よく像担持体と現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持することができるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、静電潜像が形成される像担持体を備える作像ユニットと、前記像担持体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像とする現像ローラを備える現像ユニットとを有する画像形成装置において、前記現像ユニットを前記作像ユニットの方向に移動させて前記現像ローラと前記像担持体とのギャップを予め規定された間隔とする基準位置に位置づけるギャップ規制手段と、前記作像ユニットを交換する際、前記ギャップ規制手段を解除して前記現像ユニットを前記作像ユニットから離れる方向に位置する解除位置に移動させる現像ユニット移動手段とを有し、前記現像ユニット移動手段は、前記作像ユニット交換の後、前記ギャップ規制手段を動作させるようにしたことを特徴とする画像形成装置が得られる。
【００１３】
このように、作像ユニットと現像ユニットとが別々に装置本体に装着される画像形成装置において、ギャップ規制手段によって、現像ユニットを作像ユニットの方向に移動させて現像ローラと像担持体とのギャップを予め規定された間隔とする基準位置に位置づけておき、作像ユニットを交換する際、ギャップ規制手段を解除して、現像ユニットを作像ユニットから離れる方向に位置する解除位置に移動させて、作像ユニット交換の後、ギャップ規制手段を動作させるようにすれば、ユーザが作像ユニットを交換する際においても容易にしかも精度よく像担持体と現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持することができることになる。
【００１４】
例えば、前記現像ユニットが前記解除位置に移動すると前記作像ユニットのロックを解除して前記作像ユニットを本体フレームから取り出し可能とするロック部材が備えられ、さらに、前記現像ユニットが載置され前記本体フレームに前記基準位置から前記解除位置に移動可能に配置された現像ユニット載置部材を備えて、前記ロック部材を前記現像ユニット載置部材に備えるようにしてもよい。
【００１５】
このようにして、現像ユニットが解除位置に移動すると作像ユニットのロックを解除して作像ユニットを装置本体から取り出し可能とするようにすれば、像担持体と現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持されている際に、作像ユニットが装置本体から引き出されることがなく、作像ユニット交換の際、現像ローラに損傷を与えることがない。
【００１６】
また、本発明では、前記現像ユニット移動手段は、前記現像ユニットが載置され本体フレームに前記基準位置と前記解除位置との間で移動可能に配置された現像ユニット載置部材と、前記現像ユニット載置部材の移動操作を行うための操作部材とを有し、前記ギャップ規制手段は前記現像ユニット載置部材を前記基準位置方向に押圧する付勢部材と、前記現像ローラと同軸に配設されたギャップコロとを有し、前記操作部材の操作方向と前記現像ユニット載置部材の移動方向とが直交する関係にあり、前記操作部材が前記操作方向の第１の操作位置にある際、前記現像ユニット載置部材は前記付勢部材に押圧されて前記基準位置に位置し、前記操作部材が前記操作方向の第２の操作位置にある際、前記現像ユニット載置部材は前記付勢部材の押圧力に抗して前記解除位置に位置する。
【００１７】
このように、操作部材の操作方向と現像ユニット載置部材の移動方向とを直交する関係として、操作部材が操作方向の第１の操作位置にある際、現像ユニット載置部材が付勢部材に押圧されて基準位置に位置し、操作部材が操作方向の第２の操作位置にある際、現像ユニット載置部材が付勢部材の押圧力に抗して前記解除位置に位置するようにすれば、操作部材を操作するだけで、容易に作像ドラムの交換ができるばかりでなく、容易に像担持体と現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、その形状及び寸法等は特に限定的な記載がない限りは、これに限定するものではない。
【００１９】
図１を参照して、図１は画像形成装置本体フレーム（以下本体フレームと呼ぶ）１１に装着されたドラムユニット１２及び現像ユニット１３を側方から示す図であり、ドラムユニット１２には、像担持体（感光体ドラム）１２ａ、帯電器１２ｂ、及びクリーニングユニット１２ｃが備えられている。
【００２０】
一方、現像ユニット１３には、固定マグネットローラとこの固定マグネットローラを内包する回転現像スリーブとを有する現像ローラ１３ａ及び複数のスパイラルスクリュー体１３ｂが備えられるとともに、トナー供給ローラ１３ｃが備えられ、これらスパイラルスクリュー体１３ｂ及びトナー供給ローラ１３ｃは現像ユニット筐体１３ｄに収納されて、トナーカートリッジ（図示せず）から補給されるトナー（一成分トナー）を現像ローラ１３ａの方向に搬送するとともに、現像ローラ１３ａにトナーを供給する。
【００２１】
ドラムユニット１２及び現像ユニット１３が本体フレーム１１に装着された際には、感光体ドラム１２ａと現像ローラ１３ａとは予め規定された間隔のギャップをおいて対向しており、この際、例えば、回転現像スリーブの回転軸と同軸に設けられたギャップコロ（図示せず）が感光体ドラム１２ａの表面に当接する。
【００２２】
画像形成を行う際には、帯電器１２ｂで感光体ドラム１２ａの表面を均一に帯電させた後、画像データに応じて、露光ユニット（図示せず）によって感光体ドラム１２ａを露光し、感光体ドラム１２ａの表面上に静電潜像を形成する。その後、現像ローラ１３ａによって感光体ドラム１２ａ上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。そして、感光体ドラム１２ａと転写ローラ（図示せず）とのニップ部に記録用紙を搬送して、感光体ドラム１２ａ上のトナー像を記録用紙に転写する。
【００２３】
トナー像が転写された記録用紙は、定着ユニット（図示せず）に搬送されて、ここでトナー像が記録用紙に定着された後、例えば、排紙トレイに記録用紙が排紙される。記録用紙にトナー像を転写した後、感光体ドラム１２ａ上に残留するトナーはクリーニングユニット１２ｃによって除去され、排トナーコンテナ等（図示せず）に廃棄される。
【００２４】
図２を参照して、図２は、ドラムユニット１２及び現像ユニット１３等を取り外した状態において、本体フレーム１１を上方から見た図であり、本体フレーム１１には、現像ユニット１３が装着されるレール体２１が図中上下方向（つまり、奥行き方向）に延びており、このレール体２１はバネ部材２２に押圧されて、図中左方向に移動して、所定の位置（基準位置）に達する。図２には示されていないが、レール体２１に沿って現像ユニット１３が挿入・装着され、前述の基準位置にレール体２１が位置する際には、現像ローラ１３ａと感光体ドラム１２ａとのギャップが予め規定された間隔に保持されるようになっている。
【００２５】
一方、後述する操作レバー（レバー部材）を操作して、第１のレバー位置から第２のレバー位置に移動させると、後述するようにして、バネ部材２２の押圧に抗してレール体２１が基準位置から図２において右方向に移動して予め定められた解除位置（退避位置）に達する（図３に示す位置となる）。そして、レール体２１が解除位置となると、ドラムユニット１２と現像ユニット１３との間隔（距離）は大きくなる。
【００２６】
また、操作レバーを第２のレバー位置から第１のレバー位置に復帰させると、バネ部材２２によってレール体２１が、図２において左方向に押圧されて、解除位置から基準位置に戻り、感光体ドラム１２ａと現像ローラ１３ａとのギャップは予め規定された間隔となる。
【００２７】
ここで、図２及び図４を参照すると、図４は図２に示す状態において、レール体２１を拡大して示す斜視図であり、図４に示すように、レール体２１の右側面（バネ部材２２が配置される面）には、レール体２１の長手方向に延びる開口部（切り欠き部）２３が形成されており、レール体２１が基準位置に位置する際には、開口部２３から突起部２４が突出している。
【００２８】
この突起部２４はレール体２１内を奥行き方向に延びる軸体（図示せず）に連結される。この軸体は本体フレーム１１に奥行き方向に摺動可能に配設され、この軸体の一端（手前側）には前述の操作レバーが接続されている。そして、後述するように、操作レバーの操作に応じて突起部２４はレール体２１内に収納される。
【００２９】
つまり、レール体２１が基準位置にある際には、前述の開口部２３から突起部２４がレール体２１から外側に突出して、バネ部材２２による図中左方向へのレール体２１の押圧を妨げないようにしている。そして、後述するように、操作レバーが手前側に引かれると、それによって、軸体が手前側に摺動して、突起部２４がその斜面部２４ａに沿って徐々にレール体２１内に収納される。
【００３０】
軸体は奥行き方向にのみ摺動可能であるから、突起部２４がレール体２１に収納されるにつれて、突起部２４によってレール体２１が、図４において、右方向（つまり、操作レバーの移動方向と直交する方向）に、バネ部材２２の押圧力に抗して移動することになる。
【００３１】
ここで、図１及び図５を参照して、本体フレーム１１には、レール体２１中を延びる軸体に連結された操作レバー３１が配置されており、この操作レバー３１を操作することによって、レール体２１が基準位置と解除位置との間を移動する。図５に示す状態は、レール体２１が基準位置にある際の操作レバー３１の位置を示しており（つまり、操作レバー３１は第１のレバー位置にある）、この際には、レール体２１の一端（図５において前端）に取り付けられた爪部（ロック部材）２１ａによって、ドラムユニット１２がレール体２１に保持された状態となっている。
【００３２】
ドラムユニット１２を交換する際には、操作レバー３１を図５において、実線矢印で示すように手前側に引く（操作レバー３１はレール体２１の移動方向と直交する方向である）。これによって、図４で説明した突起部２４が図４において手前側に移動することになって、開口部２３から突出していた突起部２４はレール体２１内に徐々に収納されることになる。
【００３３】
図６は操作レバー３１を僅かに手前側に引いた状態を示す図であり、この際には、図７に示すように、操作レバー３１を引くことによって、突起部２４が徐々に開口部２３からレール体２１内に収納され、突起部２４がレール体２１を解除位置方向に押圧し、これによって、レール体２１はバネ部材２２の押圧力に抗して基準位置から解除位置の方向へと移動を開始することになる。そして、レール体２１の基準位置から解除位置の方向への移動につれて、当然に爪部２１ａも解除位置方向に移動することになる（図６参照）。
【００３４】
図８に示す状態は、操作レバー３１を完全に手前側に引いて、第２のレバー位置に位置づけた状態であり、この状態においては、図９に示すように、突起部２４は開口部２３からレール体２１内に完全に収納されると、レール体２１はバネ部材２２の押圧力に抗して、解除位置に達している。そして、解除位置においては、爪部２１ａによるドラムユニット１２の保持は完全に解放される（図８参照）。前述の図３は上述のようにして、操作レバー３１を操作して第１のレバー位置から第２のレバー位置に操作レバーを移動させた際のレール体２１の位置を示している。
【００３５】
このようにして、操作レバー３１を第１のレバー位置から第２のレバー位置に操作すると、ドラムユニット１２の保持（ロック）が解除され、しかもドラムユニット１２と現像ユニット１３との間隔が広がることになる。そして、図１０に示すように、ドラムユニット１２を本体フレーム１１から引き出して、新規のドラムユニット１２と交換する。ドラムユニット１２の引き抜きの際には、ドラムユニット１２と現像ユニット１３との間隔が広がっているから、ドラムユニット１２が現像ローラ１３ａに接触することがなく、現像ローラ１３ａが損傷を受けることはない。
【００３６】
また、新規のドラムユニット１２を装着する際においても、新規のドラムユニット１２が現像ローラ１３ａに接触することはなく、感光体ドラム１２ａ及び現像ローラ１３ａともに損傷を受けることがない。
【００３７】
ドラムユニット１２を交換した後には、前述の手順と逆の手順によって、操作レバー３１を第２のレバー位置から第１のレバー位置に戻せば、突起部２４が開口部２３から突出することになって、バネ部材２２による押圧禁止が解除されて、バネ部材２２によってレール体２１が解除位置から基準位置に復帰する。つまり、レール体２１上に載置された現像ユニット１３が基準位置に戻り、交換したドラムユニット１２の感光体ドラム１２ａと現像ローラ１３ａとが予め規定された間隔のギャップをおいて対向することになる。
【００３８】
このようにして、ユーザがドラムユニットを交換する際においても、操作レバー３１を操作して容易にドラムユニットのみを交換することができ、しかも交換の後には、感光体ドラム１２ａと現像ローラ１３ａとのギャップを容易にしかも精度よく予め規定された間隔とすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ドラムユニットと現像ユニットとが別々に装置本体に装着される画像形成装置において、ギャップ規制手段によって、現像ユニットを作像ユニットの方向に移動させて現像ローラと像担持体とのギャップを予め規定された間隔とする基準位置に位置づけておき、作像ユニットを交換する際、ギャップ規制手段を解除して、現像ユニットを作像ユニットから離れる方向に位置する解除位置に移動させて、作像ユニット交換の後、ギャップ規制手段を動作させるようにしたので、ユーザが作像ユニットを交換する際においても容易にしかも精度よく像担持体と現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持することができるという効果がある。
【００４０】
本発明では、現像ユニットが解除位置に移動すると作像ユニットのロックを解除して作像ユニットを装置本体から取り出し可能とするようにしたので、像担持体と現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持されている際に、作像ユニットが装置本体から引き出されることがなく、作像ユニット交換の際、現像ローラに損傷を与えることがないという効果がある。
【００４１】
また、本発明では、操作部材（操作レバー）の操作方向と現像ユニット載置部材（レール体）の移動方向とを直交する関係として、操作部材が操作方向の第１の操作位置にある際、現像ユニット載置部材が付勢部材に押圧されて基準位置に位置し、操作部材が操作方向の第２の操作位置にある際、現像ユニット載置部材が付勢部材の押圧力に抗して前記解除位置に位置するようにしたので、操作部材を操作するだけで、容易に作像ドラムの交換ができるばかりでなく、容易に像担持体と現像ローラとのギャップを予め規定された間隔に保持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よる画像形成装置の一例で用いられる現像ユニット及びドラムユニットを示す概要図である。
【図２】現像ユニットが搭載されるレール体をドラムユニットの方向に付勢した状態を示す上面図である。
【図３】現像ユニットが搭載されるレール体の付勢が解除された状態を示す上面図である。
【図４】図２に示す状態におけるレール体の部分を拡大して示す斜視図である。
【図５】操作レバーが第１のレバー位置にある際の状態を示す斜視図である。
【図６】第１のレバー位置から僅かに操作レバーを手前側に引いた状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示す操作レバー位置におけるレール体の状態を示す斜視図である。
【図８】操作レバーを完全に手前側に引いて第２のレバー位置に位置づけた状態を示す斜視図である。
【図９】図８に示す操作レバー位置におけるレール体の状態を示す斜視図である。
【図１０】ドラムユニットの取り出しを示す斜視図である。
【符号の説明】
１１  本体フレーム
１２  ドラムユニット
１２ａ  感光体ドラム
１３  現像ユニット
１３ａ  現像ローラ
２１  レール体
２２  バネ部材
２３  開口部
２４  突起部
３１  操作レバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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