JP2005298217A5 - - Google Patents

Description

プロセスユニット

本発明は、少なくとも像担持体をユニットケースに組付けて成り、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスユニットに関するものである。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明する。

図１は画像形成装置の一例を示す垂直概略断面図であり、ここに示した画像形成装置はレーザプリンタとして構成されている。画像形成装置本体１の内部には、当該画像形成装置本体１に対して回転自在に支持された像担持体の一例であるドラム状の感光体２が収容されている。画像形成動作時に感光体２は図１における反時計方向に回転駆動され、このとき、帯電装置の一例である帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。帯電ローラ３には所定極性の電圧が印加され、かかる帯電ローラ３が回転しながら感光体表面に当接し、感光体表面を帯電する。帯電ブレードやコロナ放電器などから成る帯電装置を用いることもできる。

帯電された感光体２の表面には、レーザ光学系４として構成された像露光装置から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって感光体表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５の現像ローラ６に担持されて搬送される粉体状のトナーによってトナー像として可視像化される。

一方、画像形成装置本体１の下部には給紙装置７が配置され、その給紙カセット８に収容された転写材の一例である転写紙Ｐが、給紙ローラ９の回転によって、給紙カセット８から１枚ずつ送り出される。送り出された転写紙Ｐは、矢印Ａで示すように、レジストローラ対１０によって、感光体２の表面に形成されたトナー像に整合するタイミングで、転写装置の一例である転写ローラ１１と感光体２との間の転写部に向けて給送され、ここを通るとき、感光体上のトナー像が転写紙Ｐの表面に転写される。このとき、転写ローラ１１は転写紙Ｐを介して感光体２に当接しながら回転し、その転写ローラ１１に、感光体表面のトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって感光体表面のトナー像が転写紙Ｐの表面に静電的に転写される。転写ローラ１１に代えて、転写ブレード、転写ブラシ又はコロナ放電器などから成る転写装置を用いることもできる。

転写紙Ｐに転写されずに感光体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２のクリーニング部材１３によって感光体表面から除去され、その表面が清掃される。

転写紙Ｐは、除電針１５より成る分離装置の作用で感光体２から分離される。このようにして転写部を通過した転写紙Ｐは、引き続き矢印Ｂ方向に搬送され、定着装置１４の定着ローラ１６と加圧ローラ１７の間を通り、このとき、熱と圧力の作用によって、転写紙表面に担持された未定着トナー像が転写紙上に定着される。この転写紙は、次いで、回転駆動される排紙ローラ対１９によって、定着されたトナー像の面を下に向けて排紙トレイ２０上に排出される。本例の画像形成装置本体１は、外装カバー２１と、本体フレーム１８を有し、その外装カバー２１の上壁によって排紙トレイ２０が構成されている。

また、感光体２、帯電ローラ３、現像装置５及びクリーニング装置１２は一体的なプロセスユニット２２として構成され、このプロセスユニット２２は、画像形成装置本体１の内部に着脱可能に装填されている。プロセスユニット２２のユニットケース２５自体により、現像装置５の現像剤容器２６が構成され、ここにトナーより成る現像剤が収容され、同じくユニットケース２５自体によりクリーニングケース２７が形成され、ここに、感光体２から回収された転写残トナーが収容される。

図３にも示すように、プロセスユニット２２のユニットケース２５に形成されたケース開口２９を通して、感光体２の一部がユニットケース外に露出し、転写ローラ１１に対向している。感光体２はユニットケース２５に回転自在に支持され、画像形成装置本体１に設けられた図示していない駆動装置によって回転駆動される。このようにして、感光体２は画像形成装置本体１に収容され、しかもユニットケース２５を介して画像形成装置本体１に対して回転可能に支持される。

プロセスユニット２２は、プロセスカートリッジ或いは作像ユニットなどとも称せられるものである。本例のプロセスユニット２２は、感光体２より成る像担持体と、帯電ローラ３と、現像装置５と、クリーニング装置１２と、そのユニットケース２５により構成されているが、このプロセスユニットは、少なくとも像担持体と、これが組付けられたユニットケースを有していればよい。一般には、帯電装置と、クリーニング装置と現像装置の少なくとも１つのプロセス要素と、像担持体とをユニットケースに組付けてプロセスユニットを構成することが多い。

図１に示した画像形成装置を操作するオペレータは、通常、画像形成装置の図１における右側に位置する。従って、図１における右側の画像形成装置本体側がその前面側となるが、かかる画像形成装置本体１の前面側に開閉カバー２３が、画像形成装置本体１に対し、その下部の同心状の一対の枢ピン２４を中心として回動開閉可能に支持されている。この開閉カバー２３は、通常、図１に示すように画像形成装置本体１の前部の開口２８（図２参照）を閉鎖する閉位置を占めている。枢ピン２４は、画像形成装置本体１を構成する本体フレーム１８の各側板３０，３０Ａ（図３）にそれぞれ突設されている。オペレータが、画像形成装置本体１の正面側に立ったとき、本体フレーム１８の各側板３０，３０Ａは、オペレータの左右の側にそれぞれ位置する。

画像形成装置本体１の前面側に位置したオペレータが、開閉カバー２３の上部を掴んで、これを手前側に引くと、該開閉カバー２３は、図２に示すように枢ピン２４のまわりを矢印Ｃ方向に回動し、画像形成装置本体１の開口２８が開放され、これによって転写紙の搬送経路が開放される。転写ローラ１１と除電針１５は開閉カバー２３に支持されており、従って開閉カバー２３を図２のように開放すると、転写ローラ１１と除電針１５も開閉カバー２３と共に画像形成装置本体１から離間する。

このように開閉カバー２３を開くことによって、転写紙の搬送経路が開放されるので、ここに詰まった転写紙を容易に除去することができる。また開閉カバー２３の開放状態で、プロセスユニット２２や定着装置１４、又はその他の要素についても、これらを画像形成装置本体１の前面側から抜き差して交換することができる。現像剤容器２６内のトナーが無くなり、或いはクリーニングケース２７内がトナーで満杯となったとき、そのプロセスユニット２２を新たなプロセスユニットと交換することができるのである。さらに給紙装置７も、画像形成装置本体１の前面側から手前側（図１の右方）に引き出し、その給紙カセット８に転写紙を補充することができる。転写紙の補充後、給紙装置７を奥側（図１の左方）へ押し込んで、これを図１に示した位置にセットする。

開閉カバー２３を矢印Ｄ方向に回動し、これを図１に示した閉位置にもたらすと、転写ローラ１１は、感光体２に対向し、前述のように、感光体表面に形成されたトナー像を転写紙Ｐに転写することができる。

以上のように、本例の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、その像担持体表面のトナー像を転写材に転写する転写装置とを有し、少なくとも像担持体をユニットケースに組付けてプロセスユニットを構成すると共に、そのプロセスユニットを画像形成装置本体に着脱可能に装着して構成される。

ここで、前述のように、給紙装置７から送り出された転写紙Ｐは、図１に矢印Ａで示したようにユニットケース２５と開閉カバー２３との間の搬送経路を通り、感光体２と転写ローラ１１のニップ部を通過した後、定着装置１４に送り込まれる。このように、転写紙Ｐは、ユニットケース２５に沿って搬送され、感光体２と転写ローラ１１の間の転写部へ送られるので、転写紙Ｐが正しく搬送されるように、その転写紙Ｐを案内するガイドをユニットケース２５に形成する必要がある。

ところが、ユニットケース２５に形成したガイドだけで、レジストローラ対１０を出た転写紙Ｐの表面を案内するように構成すると、転写紙の搬送方向に沿うガイドの長さが大きくなり、プロセスユニット２２を画像形成装置本体１に対して着脱するとき、そのガイドが画像形成装置本体ないしはその本体側の要素に干渉し、プロセスユニット２２の着脱が困難となり、或いはその着脱が不可能となるおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置においては、図１乃至図３に示すように、ユニットケース２５に第１のガイド３１が形成され、プロセスユニット２２以外の画像形成装置部分に第２のガイド３２が設けられ、これらのガイド３１，３２の協働作用によって転写紙を案内するように構成されている。このようにすれば、ユニットケース２５に形成された第１のガイド３１の転写紙搬送方向長さを小さく留めることができ、プロセスユニット２２の着脱時に、その第１のガイド３１が他の要素に干渉して、プロセスユニット２２の着脱が不能となる不具合を阻止できる。

図示した例では、図３に示すように、本体フレーム１８の左右の側板３０，３０Ａに支持部材３３の各端部が固定され、その上面に第２のガイド３２が固定されている。このように、本例の画像形成装置においては、本体フレーム１８の一部を構成する支持部材３３に第２のガイド３２が支持されている。第２のガイド３２が、プロセスユニット２２以外の画像形成装置部分に設けられているのである。

図１における矢印Ａ方向に搬送される転写紙Ｐは、第２のガイド３２と第１のガイド３１によって、その同じ側の面、すなわちトナー像が転写される表面を案内されながら移動し、感光体２と転写ローラ１１の間に送り込まれる。また転写紙の裏面は、開閉カバー２３に一体に形成された案内片３４によってガイドされる。

上述のように、本例の画像形成装置においては、ユニットケース２５と、プロセスユニット２２以外の画像形成装置部分とに、転写部に搬送される転写材の同じ側の面を案内する第１及び第２のガイド３１，３２がそれぞれ設けられている。

その際、図３乃至図５から判るように、ユニットケース２５自体に形成された第１のガイド３１には、複数の切欠３５が形成され、その各切欠３５の間の部分に転写材案内部３６が形成されている。複数の転写材案内部３６は、転写紙Ｐの搬送方向Ａに対して直交する向きに互いに間隔をあけて配置されている。

一方、第２のガイド３２は、転写紙Ｐの搬送方向Ａに対して直交する向きに長く延びた基部３７と、その基部の上面に一体に突設され、上記直交する向きに互いに間隔をあけて配置された舌状の転写材案内部３８とを有している。また、第１及び第２のガイド３１，３２の各転写材案内部３６，３８は、図３乃至図５に示すように、互いに非接触状態で入り込んだ状態に配置されている。図４に二重斜線を付して示すように、第１及び第２のガイド３１，３２の各転写材案内部３６，３８は、その各一部がオーバラップした状態で互いに入り込んでいるのである。

上述のように、該第１及び第２のガイド３１，３２は、それぞれ、転写材の搬送方向Ａに対して直交する向きに互いに間隔をあけて配置された複数の転写材案内部３６，３８を有し、第１及び第２のガイド３１，３２のうちの一方のガイド３１又は３２の各転写材案内部３６又は３８が、他方のガイド３２又は３１の各転写材案内部３８又は３６の間に、互いに接触せずに入り込んだ状態で配置されている。しかも、第１のガイド３１の転写材案内部３６のそれぞれは、ユニットケース２５に形成された切欠３５の間のユニットケース面によって形成されている。また、図３及び図４から明らかなように、各切欠３５は、転写材の搬送方向Ａに対して直交する向きに互いに間隔をあけて対向する一対のユニットケース側壁部５０と、その一対のユニットケース側壁部５０を連結するユニットケース連結壁部５１とによって区画されている。さらに、切欠３５は、その各切欠３５に、プロセスユニット以外の画像形成装置部分に設けられた第２のガイド３２の各転写材案内部３８が接触せずに入り込むことができるように形成されている。

図７に示すように、第１のガイド３１と第２のガイド３２を互いにオーバラップさせずに配置したとすると、これらのガイド３１，３２の製造時のばらつきや、本体フレーム１８に対するプロセスユニット２２の組付上の狂いなどによって、両ガイド３１，３２の間に隙間Ｇや、段差Ｈができるおそれがある。このようになると、特に薄紙などの腰の弱いシートから成る転写紙を使用すると、その転写紙の先端部が矢印Ｅで示すように隙間Ｇに入り込み、紙詰まりを起こすおそれがある。また転写紙の後端部が段差Ｈを通るとき、その後端部がばたつき、その衝撃により、転写紙に転写されたトナー像が乱されるおそれも免れない。

これに対し、本例の画像形成装置のように、第１及び第２のガイド３１，３２の各転写材案内部３６，３８が互いに入り込んだ状態に組付けられていると、その各第１及び第２のガイド３１，３２の形態やサイズが多少ばらついたり、プロセスユニット２２を画像形成装置本体１にセットしたとき、画像形成装置本体１に対するプロセスユニット２２の組付状態に多少の狂いがあっても、転写紙の搬送方向に、第１及び第２のガイド３１，３２の間の隙間や段差ができることを阻止でき、転写紙を滑らかに案内しながら、これを所定の方向Ａに正しく搬送することができる。転写紙の搬送経路を向いた第１及び第２のガイド３１，３２の案内面が転写紙の搬送方向に連続するのである。すなわち、図４に例示するように、第２のガイド３２の基部３７によって構成された案内面Ｆ１、第２のガイド３２の各転写材案内部３８によって構成された次の案内面Ｆ２、さらに第１のガイド３１の各転写材案内部３６によって構成された案内面Ｆ３、第１のガイド３１の上部の案内面Ｆ４が、転写紙の搬送方向に連続して位置し、転写紙がこれらの案内面によって円滑にガイドされる。

また第１のガイド３１の各転写材案内部３６と、第２のガイド３２の各転写材案内部３８は、接触することなく互いに入り込んだ状態で位置しており、第１のガイド３１と第２のガイド３２が全く接触していない。このため、第１及び第２のガイド３１，３２、特にその各転写材案内部３６，３８の形状やサイズ、又はその配設位置が製造時のばらつきなどによって多少狂っていても、プロセスユニット２２を画像形成装置本体１にセットするとき、第１及び第２のガイド３１，３２が互いに干渉してそのセットが困難となったり、これが不可能となるような不具合も発生しない。第１及び第２のガイド３１，３２の製造時の精度を特に高めなくとも、プロセスユニット２２を画像形成装置本体１に支障なく装着することができ、これによって画像形成装置のコスト上昇を阻止することができるのである。

前述のように、第１のガイド３１の各転写材案内部３６は、その一部、すなわち図４に二重斜線を付した部分が、第２のガイド３２の各転写材案内部３８の間に入り込んだ状態で位置し、第２のガイド３２の各転写材案内部３８も、その一部、すなわち図４の二重斜線の部分が、第１のガイド３１の各転写材案内部３６の間に入り込んで位置している。これによって、前述の各種利点が得られるのであるが、図８及び図９に示すように、第１のガイド３１の各転写材案内部３６と、第２のガイド３２の各転写材案内部３８とが先端部３９，４０を有し、特にその先端部３９，４０が尖っている場合、その一方の先端部３９が、図８に示すように第２のガイド３２の各転写材案内部３８の間に位置せずにＳ１だけはみ出し、またもう一方の先端部４０が、図９に示すように第１のガイド３１の各転写材案内部３６の間に位置せずにＳ２だけはみ出していると、第１及び第２のガイド３１，３２の間に段差Ｈ１，Ｈ２ができ、この段差Ｈ１に転写紙の先端部が引っかかったり、また段差Ｈ２に転写紙の後端部が落ち込んで、転写紙に衝撃が加えられ、トナー像が乱されるおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置においては、図４及び図５に示すように、第２のガイド３２の各転写材案内部３８の先端部４０が、第１のガイド３１の各転写材案内部３６の間に入り込んだ状態で位置している。同様に第１のガイド３１の各転写材案内部３６の先端部３９が、第２のガイド３２の各転写材案内部３８の間に入り込んだ状態で位置している。このように構成することによって、各転写材案内部が尖った先端部３９，４０を有しているときも、第１及び第２のガイド３１，３２の間に図８及び図９に示した如き段差ができることを阻止でき、転写紙の先端部の引っかかりや、その後端部の落ち込みを防止し、転写紙の高い搬送信頼性を保証することができる。

ところで、画像形成装置にも多数の型式があり、その各型式の画像形成装置の機能に合った専用のプロセスユニット２２をその画像形成装置本体１に装着して使用している。ところが、各型式の画像形成装置用のプロセスユニット２２は、その機能や性能が異なるものの、その外観は非常に似ていて、これらを一見しただけでは判別できないことが少なくない。従って、特に一般のユーザは、自分の使用している画像形成装置に適合しないプロセスユニットをその画像形成装置本体に装着してしまうことがある。このような事態が発生すれば、完成した画像の画質が著しく劣化する。

このようなトラブルの発生を未然に防ぐため、本例の画像形成装置においては、前述の第１及び第２のガイド３１，３２を利用して、不適正なプロセスユニットを画像形成装置本体１に装着できないように構成されている。

図６はその一例を示す説明図である。画像形成装置本体側に設けられた第２のガイド３２は、前述のように、所定の間隔をあけて配設された複数の転写材案内部３８を有している。一方、この第２のガイド３２を有する画像形成装置本体に装着して使用される適正なプロセスユニット２２のユニットケース２５には、第１のガイド３１の各転写材案内部３６の間の切欠３５が、第２のガイド３２の各転写材案内部３８に対応した位置に形成されている。従って、この適正なプロセスユニット２２を画像形成装置本体に装着すれば、その各切欠３５が第２のガイド３２の各転写材案内部３８に合致し、支障なくその適正なプロセスユニット２２を画像形成装置本体にセットすることができる。

一方、その画像形成装置本体に装着すべきでない不適正プロセスユニット２２Ａのユニットケース２５Ａに形成された第１のガイド３１Ａの各転写材案内部３６Ａの間の切欠３５Ａは、画像形成装置本体側の第２のガイド３２の各転写材案内部３８に合致しないように配置されている。このため、作業者が誤って不適正プロセスユニット２２Ａを画像形成装置本体に装着しようとしても、その切欠３５Ａが画像形成装置本体側の転写材案内部３８と合致せず、その不適正プロセスユニット２２Ａを画像形成装置本体にセットすることはできない。従って、作業者は即座に誤ったプロセスユニット２２Ａをセットしようとしたことに気付き、その誤セットを未然に防止することができる。

不適正プロセスユニットの第１のガイドのサイズ、形態などを、適正なプロセスユニットの第１のガイドと異ならせておき、不適正プロセスユニットの誤セットを防止するように構成することもできる。

上述のように、本例の画像形成装置においては、第２のガイド３２は、適正なプロセスユニット２２以外の不適正プロセスユニット２２Ａを画像形成装置本体１に装着しようとしたとき、この不適正プロセスユニット２２Ａのユニットケース２５Ａに形成された第１のガイド３１Ａに干渉して、不適正プロセスユニット２２Ａの装着を不能とするように、その形態が設定されている。

以上説明した例は、転写部に送られる転写紙を案内するガイドに本発明を適用したものであるが、本発明はその他の各種個所に設けられるガイドにも適用できる。例えば、特開平５−２８１７９７号公報に記載されているようにトナー像を転写された転写紙を定着装置に案内するためのガイドに、前述の各構成を採用することもできる。

また、本発明は、図１に示した如き画像形成装置以外の各種態様の画像形成装置にも適用でき、例えばトナー像の形成される像担持体が、感光体からトナー像を転写される中間転写体である画像形成装置や、プリンタ以外の画像形成装置、或いは複合機などにも広く適用できるものである。

画像形成装置の概略断面図である。 開閉カバーを開いたときの画像形成装置の概略断面図である。 プロセスユニットと第２のガイドを示す斜視図である。 図１の部分拡大図であって、図３のIV−IV線で切断した図に相当する断面図である。 図３のＶ−Ｖ線で切断した図に相当する、図４と同様な断面図である。 適正なプロセスユニットを画像形成装置本体に装着でき、不適正なプロセスユニットは装着できないことを明らかにする説明図である。 第１のガイドの各転写材案内部と第２のガイドの各転写材案内部を互いに入り込ませないときの不具合を説明する図である。 第１のガイドの各転写材案内部の先端部を第２のガイドの各転写材案内部の間に入り込ませないときの不具合を説明する図である。 第２のガイドの各転写材案内部の先端部を第１のガイドの各転写材案内部の間に入り込ませないときの不具合を説明する図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２２ プロセスユニット
２２Ａ プロセスユニット
２５ ユニットケース
２５Ａ ユニットケース
３１ ガイド
３１Ａ ガイド
３５ 切欠
３６ 転写材案内部
３８ 転写材案内部
５０ ユニットケース側壁部
５１ ユニットケース連結壁部

Claims (2)

1. 少なくとも像担持体をユニットケースに組付けて成り、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスユニットにおいて、
   転写部に搬送される転写材を案内するガイドを前記ユニットケースに設け、前記ガイドは、転写材の搬送方向に対して直交する向きに互いに間隔をあけて配置された複数の転写材案内部を有し、該転写材案内部のそれぞれは、前記ユニットケースに形成された切欠の間のユニットケース面によって形成され、前記各切欠は、転写材の搬送方向に対して直交する向きに互いに間隔をあけて対向する一対のユニットケース側壁部と、その一対のユニットケース側壁部を連結するユニットケース連結壁部とによって区画されていることを特徴とするプロセスユニット。
2. 前記切欠は、その各切欠に、プロセスユニット以外の画像形成装置部分に設けられた各転写材案内部が接触せずに入り込むことができるように形成されている請求項1に記載のプロセスユニット。