JP4071251B2

JP4071251B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4071251B2
Application number: JP2005208772A
Authority: JP
Inventors: 祥之木村; 英樹上山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: JP2005338874A

Description

本発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、その帯電面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置とを具備する画像形成装置に関する。

電子複写機、ファクシミリ、プリンタ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である。かかる画像形成装置のメンテナンス性を高めるため、像担持体をユニットホルダに組み付けて像担持体ユニットを構成し、この像担持体ユニットを画像形成装置本体に対して引き出し可能に装着すると有利である。このようにすれば、像担持体の保守点検又はその交換などのメンテナンス作業時に、像担持体ユニットを画像形成装置本体から引き出すことにより像担持体を容易に画像形成装置本体外に取り出すことができ、またその像担持体ユニットを画像形成装置本体内に収納することによって、容易に像担持体を画像形成装置本体内の所定の位置にセットすることができる。

上述のように像担持体をユニットホルダに組み付けて像担持体ユニットを構成した場合、画像形成動作時に像担持体を露光できるように、露光装置から出射する光が通る開口部をユニットホルダに形成する必要がある。ところが、このような開口部を形成すると、像担持体ユニットを画像形成装置本体内から引き出したとき、その開口部を通して外部の光がユニットホルダ内に入ってしまい、像担持体を劣化させるおそれがある。

本発明の目的は、上述した欠点を除去した画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記像担持体を、前記露光装置から出射した光が通る開口部を有するユニットホルダに組み付けて像担持体ユニットを構成すると共に、該像担持体ユニットを画像形成装置本体に対して前記像担持体の軸線方向手前側に引き出し可能に装着し、前記ユニットホルダに形成された開口部を閉鎖する閉位置と、該開口部を開放する開位置とを占めるシャッタと、前記像担持体ユニットを画像形成装置本体内から引き出すとき、その動きに伴って、前記シャッタを前記閉位置に作動させ、像担持体ユニットを画像形成装置本体内の所定の位置に収納するとき、その動きに伴って、前記シャッタを前記開位置に作動させるシャッタ回動手段とを設け、前記シャッタは、前記像担持体の軸線方向に長く延びた細長い板状に形成され、該シャッタの長手方向各端部には、前記像担持体の軸線方向に突出した同心状の回転軸がそれぞれ固定され、前記シャッタはこれらの一対の回転軸を介して前記閉位置と開位置との間を回動可能に前記ユニットホルダに支持され、前記一対の回転軸のうちの画像形成装置本体手前側の回転軸を手前側回転軸とし、画像形成装置本体奥側の回転軸を奥側回転軸としたとき、該奥側回転軸は前記ユニットホルダの画像形成装置本体奥側の壁部を貫通していて、前記シャッタ回動手段は、前記シャッタをその閉位置に向けて回動付勢する付勢部材と、前記奥側回転軸に連結板を介して固定連結され、かつ該奥側回転軸の中心軸線から外れた位置で画像形成装置本体奥側に突出する規制部材と、画像形成装置本体に固定されたガイド部材とを具備し、該ガイド部材は、前記像担持体ユニットを画像形成装置本体内の所定の位置に収納すべく、該担持体ユニットを画像形成装置本体奥側へ押し込んで行くとき、当該像担持体ユニットが所定の位置にセットされる少し前の時点で、前記規制部材の画像形成装置本体奥側の先端が入り込むガイド孔を有し、該ガイド孔は、前記シャッタが前記規制部材と共に回動したときの該規制部材の回動軌跡に沿って円弧状に形成され、該ガイド孔の底部は、当該ガイド孔に入り込んだ前記規制部材の先端が最初に当接する第１の端部と、該第１の端部よりも画像形成装置本体奥側に位置する第２の端部と、該第１及び第２の端部の間の中間部とを有し、前記規制部材の先端が前記第１の端部に当接した後、前記像担持体ユニットがさらに画像形成装置本体奥側へ移動するとき、前記規制部材の先端が前記中間部を滑り、該像担持体ユニットが画像形成装置本体内の所定の位置に収納されたとき、前記規制部材の先端は前記第２の端部に至ると共に、該規制部材の先端が前記第１の端部から第２の端部に至る間に、前記シャッタが閉位置から開位置へ回動するように、前記ガイド孔の底部は、その第１の端部から第２の端部へと画像形成装置本体奥側へ向けて傾斜していることを特徴とする画像形成装置を提案する。

本発明によれば、像担持体ユニットを引き出したとき、そのユニットホルダに形成された開口部から光が侵入することを阻止でき、像担持体の劣化を防止することができる。しかも、像担持体ユニットを画像形成装置本体外に引き出すとき、シャッタが自動的に閉じるので、そのシャッタの閉じ忘れを防止することができ、さらに、像担持体ユニットを画像形成装置本体内にセッするとき、シャッタが自動的に開くので、そのシャッタの開き忘れを防止することができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１は、画像形成装置の一例であるカラー複写機の内部構造をその正面側から見た状態で示す概略断面図である。このカラー複写機によってカラーコピーをとるときは、画像形成装置本体１の上部に固設されたコンタクトガラス２上に原稿（図示せず）を載置し、これを圧板３によって押え、図示していないスタートスイッチを押下する。これにより、読み取り光学系４が作動し、原稿画像が読み取られる。

一方、画像形成装置本体１の内部には、像担持体５が配置され、図示した例ではドラム状の感光体より成る像担持体が用いられている。この像担持体５は図１における反時計方向に回転駆動され、このとき、像担持体表面は、帯電装置の一例であるコロナ放電器より成る帯電チャージャ６の放電作用によって所定の極性に一様に帯電される。

像担持体５の上方には露光装置の一例であるレーザ書き込みユニット７が配置され、この書き込みユニット７からは、読み取り光学系４により読み取られた画像情報に応じて光変調されたレーザ光Ｌが出射し、そのレーザ光Ｌが上述のように帯電された像担持体表面に照射され、これによって像担持体表面に第１の静電潜像が形成される。

像担持体５の隣りには、現像装置の一例である回転型の現像装置８が配置され、この現像装置８は、ブラック現像器８ＢＫ、シアン現像器８Ｃ、マゼンタ現像器８Ｍ及びイエロー現像器８Ｙを有している。各現像器は現像ローラ９ＢＫ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙを有し、上述の第１の静電潜像が現像装置８を通るとき、第１の現像器、この例ではブラック現像器８ＢＫが像担持体５に対向した現像位置を占め、その現像ローラ９ＢＫに担持された図示していないブラック現像剤によって、第１の静電潜像がブラックトナー像として可視像化される。このようにして像担持体５の表面にトナー像が形成される。現像剤としては、トナーとキャリアを有する二成分系の粉体状現像剤が用いられているが、キャリアを有さない粉体状の一成分系現像剤などを用いることもできる。

一方、像担持体表面には、駆動ローラを含む複数のローラ１０に巻き掛けられた可撓性の無端ベルトより成る中間転写体１１が対置され、この中間転写体１１は矢印方向に回転駆動されながら、その表面の一部が像担持体５の表面に当接し、その当接部において、像担持体表面の線速と同一線速で像担持体表面の移動方向と同じ方向に移動する。かかる中間転写体１１の表面に、例えばコロナ放電器から成る一次転写装置１２の放電作用によって、像担持体表面に形成されたブラックトナー像が転写される。像担持体５の近傍に位置する１つのローラ１０に電圧を印加し、これによって像担持体表面のトナー像を中間転写体１１に転写してもよく、この場合には、そのローラ１０が一次転写装置を構成する。このように、本例では、中間転写体１１が、像担持体表面のトナー像を転写される転写材を構成している。

トナー像を中間転写体１１に転写したあとの像担持体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１４によって除去され、次いでその像担持体表面は除電ランプ１５により成る除電装置からの光を照射されてその表面電位の絶対値が基準値に下げられる。

上述したところと全く同様にして、像担持体表面に第２の静電潜像が形成される。このとき、現像装置８の回転によって、第２の現像器、この例ではシアン現像器８Ｃが像担持体表面に対向した現像位置を占め、その現像ローラ９Ｃに担持されたシアン現像剤によって、第２の静電潜像がシアントナー像として可視像化される。このトナー像も、中間転写体１１の表面に、先に転写されたブラックトナー像の上から重ね合せ状態で転写される。トナー像転写後の像担持体表面がクリーニング装置１４によって清掃され、除電ランプ１５によって除電作用を受けることも先の動作時と変りはない。

さらに、上述したところと全く同様に、像担持体表面に順次形成される第３及び第４の静電潜像が、現像装置８のマゼンタ現像器８Ｍとイエロー現像器８Ｙの各現像ローラ９Ｍ，９Ｙに担持されたマゼンタ現像剤とイエロー現像剤とによって、マゼンタトナー像とイエロートナー像として順次可視像化され、これらが、中間転写体表面に、先に転写されたトナー像の上から重ねた状態で順次転写される。このようにして、中間転写体表面には４色のトナー像が重ね合された状態で形成される。

一方、中間転写体１１に対向して、例えばコロナ放電器より成る二次転写装置１８が対向配置され、その下方に配置された給紙装置１６からは、最終の転写材の一例である転写紙Ｐが矢印Ａ方向に給送される。この転写紙Ｐは、レジストローラ対１７の回転によって、中間転写体１１上のトナー像に整合するタイミングで、二次転写装置１８と中間転写体１１との間に送り込まれる。このとき、二次転写装置１８の放電作用により、中間転写体表面に接触しながら移動する転写紙の表面に、中間転写体表面の重ね合せトナー像が一括して転写される。

トナー像を転写された転写紙Ｐは、搬送ベルト１９の上に担持されて搬送され、定着装置２０を通るとき、熱と圧力の作用で転写紙上のトナー像がその転写紙表面に定着される。次いで、その転写紙は最終コピー紙として機外の排紙トレイ２１上に排出される。

トナー像を転写紙Ｐに転写したあとの中間転写体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置２２のクリーニング部材２３によって中間転写体表面から除去される。このクリーニング部材２３は、転写される前の中間転写体１１上のトナー像がここを通るとき、中間転写体表面から離間している。

図２は、回転型現像装置８の詳細を示す断面図であり、この現像装置８は、奥側の側板２４と、手前側の側板２４Ａ（図５、図７及び図８参照）を有し、これらの側板２４，２４Ａは支持体２５によって一体に連結され、その両側板２４，２４Ａと支持体２５に、前述の各現像器８ＢＫ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｙがそれぞれ着脱可能に支持されている。各現像器は、粉体状の現像剤（図示せず）を収容する現像ケース２６ＢＫ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙをそれぞれ有し、その内部に前述の現像ローラ９ＢＫ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙと、第１の搬送スクリュー２７ＢＫ，２７Ｃ，２７Ｍ，２７Ｙと、第２の搬送スクリュー２８ＢＫ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙが回転自在に配置され、またその各現像ケースにドクターブレード２９ＢＫ，２９Ｃ，２９Ｍ，２９Ｙがそれぞれ固定配置されている。

像担持体５に対向した現像位置を占めた現像器８ＢＫの現像ケース２６ＢＫ内の現像剤は、回転する第２の搬送スクリュー２８ＢＫから第１の搬送スクリュー２７ＢＫに搬送され、その現像剤が時計方向に回転する現像ローラ９ＢＫに担持されて搬送される。このとき、ドクターブレード２９ＢＫによって搬送される現像剤の量が規制され、規制後の現像剤が現像ローラ９ＢＫと像担持体５との間に運ばれ、ここで現像剤中のトナーが静電潜像に静電的に移行し、その静電潜像が所定の色のトナー像として可視像化される。

また各現像器にはトナーカートリッジ３０ＢＫ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙが装着され、その各トナーカートリッジから各現像ケースにそれぞれの色のトナーが補給される。

上述した現像装置８は、その支持体２５が中心軸３１に相対回転不能に支持され、その中心軸３１が後述するように画像形成装置本体１に対して回転可能に支持され、かかる現像装置８の全体が図示していない駆動装置によって回転駆動されることにより、各現像器が、像担持体５に対向した現像位置を占めることができる。

一方、クリーニング装置１４は、図３に示すように、クリーニングケース３２と、像担持体表面の転写残トナーを除去するクリーニング部材を有し、ここに示したクリーニング装置１４においては、基端部をクリーニングケース３２に固定され、先端エッジ部が像担持体表面に圧接したクリーニングブレード３３と、クリーニングケース３２内に配置され、そのケースに回転自在に支持されて回転駆動されるクリーニングブラシ３４より成るクリーニング部材が用いられている。クリーニングケース３２はその開口３５を像担持体５の表面に向けて位置している。符号３６は、その一端をクリーニングケース３２に固定され、先端部が像担持体５の表面に軽く当接したシール部材を示している。

クリーニングブレード３３とクリーニングブラシ３４によって像担持体表面から除去された転写残トナーは、クリーニングケース３２内に収容される。このとき、開口３５はシール部材３６とクリーニングブレード３３によってシールされ、その開口３５を通してトナーがクリーニングケース外に飛散することが阻止される。

また、図３に示すように、レーザ書き込みユニット７は、光学系を収容するユニットケース３８と、そのケース３８の開口に取付けられた防塵ガラス３９より成る透光性防塵部材とを有し、ユニットケース３８のレーザ光Ｌが防塵ガラス３９を通して外部に出射し、像担持体５の表面を照射する。

上述のように、図示した画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体５と、その像担持体５の表面を帯電する帯電装置の一例である帯電チャージャ６と、その帯電面を露光して静電潜像を形成する露光装置の一例であるレーザ書き込みユニット７と、像担持体５の表面に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置８と、トナー像を転写材に転写したあとの像担持体表面に付着する転写残トナーを除去するクリーニング装置１４とを備えている。

この例では、像担持体５の表面に形成したトナー像を一旦、中間転写体１１の表面に一次転写し、次いでそのトナー像を転写紙Ｐに転写するように構成されているので、前述のように、中間転写体１１が、像担持体５の表面からトナー像を転写される転写材を構成している。これに対し、中間転写体を設けずに、像担持体表面のトナー像を直に最終の転写材、例えば転写紙に転写するように構成した場合には、その最終の転写材が、像担持体表面のトナー像を転写される転写材を構成する。

ところで、上述した画像形成装置は、その像担持体５、現像装置８及びクリーニング装置１４などの各要素を保守点検し、又はこれらを交換するなどのメンテナンス作業を行いやすく構成されるべきである。

そこで、本例の画像形成装置においては、図３及び図４に示すように、像担持体５がユニットホルダ４０に回転自在に保持され、その像担持体５のまわりに配置される帯電チャージャ６及び除電ランプ１５もユニットホルダ４０に支持され、しかもクリーニング装置１４のクリーニングケース３２がユニットホルダ４０に着脱可能に固定され、これらの要素によって像担持体ユニット４１が構成されている。

ユニットホルダ４０は、例えば樹脂により構成され、その上部の天板４２と、その前後の端部において一体に下方に垂下した前側板４３及び後側板４４とを有し、その両側板４３，４４に後述するように像担持体５が回転自在に支持されている。また天板４２には、図５にも示すように、レーザ書き込みユニット７から出射したレーザ光を像担持体表面に導く開口部５３が形成されている。

このように、本例の画像形成装置においては、露光装置の一例であるレーザ書き込みユニット７から出射した光が通る開口部５３を有するユニットホルダ４０に像担持体５が組み付けられて像担持体ユニット４１が構成されており、その像担持体ユニット４１が画像形成装置本体１に対して像担持体５の軸線方向手前側に引き出し可能に装着されている。

その際、像担持体ユニット４１を、画像形成装置本体１に対して、単独で直に着脱可能に装着してもよいが、図示した例では、図５乃至図８に示すように、像担持体ユニット４１と前述の現像装置８が、画像形成装置本体１に対して手前側に引き出し可能に支持された引出体４５に保持され、その引出体４５を画像形成装置本体１に対して引き出し、又は押し込むことによって、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１から引き出し、又はこれを画像形成装置本体１内の所定の位置に収納するように構成されている。以下にその詳細を明らかにする。

図５は、引出体４５を画像形成装置本体１から手前側に引き出し、像担持体ユニット４１を引出体４５から取り出したときの様子を示している。また図６は、像担持体ユニット４１を引出体４５に搭載したときの様子を示し、図７はその引出体４５を画像形成装置本体１の奥側に押し込むときの様子を示す水平断面図であり、図８は引出体４５を画像形成装置本体１の所定の位置に装填した後の水平断面図である。

これらの図から判るように、引出体４５は、手前側の前側板４６と、奥側の後側板４７と、これらの側板４６，４７を一体に連結する適数のステー、図の例では左右及び中央上下の４本の第１乃至第４のステー４８，４９，５０，５１とから構成され、かかる引出体４５に支持された現像装置８の下方には、引出体４５に対して着脱可能に取り付けられたトナー受け５２（図５）が位置している。図６に示すように、像担持体ユニット４１は、そのユニットホルダ４０の天板４２が第１及び第２のステー４８，４９上に載置されて引出体４５に着脱可能に保持されている。

また、図７及び図８に示すように、現像装置８の中心軸３１は、その奥側の端部領域が、軸受を介して軸ホルダ６３に回転自在に支持され、この軸ホルダ６３は、引出体４５の後側板４７に形成された孔７６に多少の遊びをもって軸方向に不動に、かつ着脱可能に嵌合している。また中心軸３１の手前側の端部は、軸受６４を介して、引出体４５の前側板４６に回転自在に支持され、これによって現像装置８の手前側の部分が引出体４５に対して正しく位置決めされる。また前側板４６よりも手前側の中心軸端部にはノブ６５が着脱可能に固定されている。図７及び図８では、ブラック現像器８ＢＫの現像ローラ９ＢＫと第１及び第２の搬送スクリュー２７ＢＫ，２８ＢＫが側板２４，２４Ａと支持体２５に組付けられた状態を示してあるが、他の現像器の図示は省略してある。

引出体４５を図５に示すように手前側に引き出した状態で、上側に位置した現像器、図の例ではブラック現像器８ＢＫを支持体２５から取り外し、又はこれをその支持体２５に装着することができる。支持体２５を回転することにより、いずれかの現像器を上側に位置させ、その現像器を上方に持ち上げて、当該現像器を支持体２５から離脱し、又はこれを装着することができる。同様に像担持体ユニット４１を上方に持ち上げて引出体４５から取り外し、又はこれを引出体４５に装着することができる。

図７、図８及び図９に示すように、第１及び第３のステー４８，５０には所定の間隔をあけて切欠５４が形成され、これらの切欠５４には、可動ガイドレール５５，５６に設けられた係止ピン５７，５８の小径首部が着脱自在に係合し、これによって引出体４５が可動ガイドレール５５，５６に支持される。またこれらの可動ガイドレール５５，５６は、画像形成装置本体１の前側板５９と後側板６０に固定された各固定ガイドレール６１，６２にそれぞれスライド自在に嵌合している。このようにして引出体４５が画像形成装置本体１に対して手前側に引き出し自在に支持される。またその引出体４５を手前側に引き出せば、簡単にその引出体４５を上方に持ち上げて可動ガイドレール５５，５６から外すことができる。

一方、図７及び図８に示すように、像担持体５は、表面に感光層を有する円筒状の担持体本体６６と、その長手方向各端部に固定されたフランジ部材６７，６８から成り、その各フランジ部材６７，６８に突設された環状フランジ６７Ａ，６８Ａがユニットホルダ４０の前後の側板４３，４４に形成された環状の溝部６９，７０に多少の遊びをもって回転自在に嵌合し、像担持体５がユニットホルダ４０に回転自在に組付けられる。また、画像形成装置本体１の奥側の後側板６０には、駆動軸ホルダ７１が固定され、その中心孔に駆動軸７２が挿通され、この駆動軸７２は、複数のころがり軸受９５，９５Ａを介して駆動軸ホルダ７１に回転自在に支持されている。

図７に示すように、像担持体ユニット４１と現像装置８を引出体４５に装着した状態で、操作者が、その引出体４５を画像形成装置本体１の奥側、すなわち図７における矢印Ｃ方向に押し込んでいくと、図８に示すように、駆動軸７２の先端部が、引出体４５の後側板４７に固定されたすべり軸受７３の中心孔に入り込む。さらに、駆動軸７２の先端部が、像担持体５の後端部、図の例では奥側のフランジ部材６８に形成された中心孔７４に嵌合し、駆動軸７２に固定されたジョイント７５が、中心孔７４に隣接する奥側フランジ部材６８の部分に形成された係合面９６（図７）に係合する。

ジョイント７５は、画像形成装置本体１の手前側へ向けて縮径されたテーパ面を有し、該テーパ面に、その周方向に配列された多数の歯が形成されている。係合面９６は、ジョイント７５のテーパ面に補完形状のテーパ面状に形成され、その周面に、周方向に配列された多数の歯が形成され、ジョイント７５のテーパ面と係合面９６は、その両者の歯が噛み合い、互いに相対回転不能に係合する。これにより、像担持体５の奥側の後端部が駆動軸７２に対して同心状に位置決めされる。

このとき、駆動軸ホルダ７１の円筒状のボス部７１Ａがすべり軸受７３の中心孔にガタ付くことなく嵌合する。同時に、駆動軸７２を駆動軸ホルダ７１に回転自在に支持する一対のころがり軸受のうちの一方のころがり軸受９５Ａのアウタレース外周面が、ユニットホルダ４０の後側板４４に形成された孔７０Ａにガタ付くことなく嵌合する。これにより、像担持体ユニット４１の奥側の部位が位置決めされる。

一方、現像装置８の中心軸３１の奥側端部が、図８に示すように、画像形成装置本体１の後側板６０に設けられた軸受７７にガタ付くことなく回転自在に嵌合し、これにより現像装置８の奥側部が画像形成装置本体１に対して位置決めされる。

引出体４５を画像形成装置本体１の奥側に押し込んだとき、図５に示すように引出体４５の前側板４６に形成された位置決め孔７８，７８Ａが、画像形成装置本体１の前側板５９に突設された位置決めピン７９，７９Ａにそれぞれ嵌合し、これによって引出体４５の手前側が画像形成装置本体１に対して位置決めされる。

引出体４５を画像形成装置本体１に対して位置決めした後、操作者は、図７及び図８に示した従動軸８１の先端部を、図８に示すように、像担持体５の前端部、すなわち手前側のフランジ部材６７の中心部に形成された中心孔８０に挿入する。このとき、従動軸８１と中心孔８０は摩擦係合して、従動軸８１とフランジ部材６７の相対回転が禁止される。従動軸８１は、従動軸ホルダ８２の中心孔に、ころがり軸受１３，１３Ａを介して回転自在ではあるが、その軸方向には不動に、しかもガタ付くことなく嵌合している。従動軸８１を上述のようにフランジ部材６７の中心孔８０に挿入したとき、引出体４５の前側板４６に形成された孔９１と、ユニットホルダ４０の手前側の前側板４３に形成された孔４０Ａに、従動軸ホルダ８２が嵌合する。

また、従動軸８１には、その従動軸８１と共に回転するように、従動軸８１に巻回された圧縮コイルスプリング８１Ａが設けられている。図８に示したように、従動軸８１を像担持体５のフランジ部材６７の中心孔８０に嵌合させ、後述するように固定部材９７を介して従動軸ホルダ８２を画像形成装置本体１に固定すると、スプリング８１Ａは、フランジ部材６７と、ころがり軸受１３のインナレースとの間に位置して圧縮され、これによって像担持体５を奥側に加圧する。このようにして、後側のフランジ部材６８に形成されたテーパ状の係合面９６とジョイント７５のテーパ面を強固に係合させ、その両者の相対回転を確実に禁止する。

引出体４５を画像形成装置本体１に対して位置決めした後、その引出体４５が画像形成装置本体１に対して固定される。すなわち、図７及び図８に示すように、従動軸ホルダ８２に、一般に面板とも称せられている板材より成る固定部材９７が、例えば図示していないねじによって強固に固定されていて、前述のように従動軸８１を像担持体５の中心孔８０に嵌合すると共に、従動軸ホルダ８２を各孔９１，４０Ａに嵌合するとき、画像形成装置本体１の前側板５９に突設された図示していない位置決めピンに、固定部材９７に形成された同じく図示していない長孔を嵌合する。これにより、固定部材９７が画像形成装置本体１に対して正しく位置決めされる。そこで、この固定部材９７を、図示していないねじによって、画像形成装置本体１の前側板５９と、引出体４５の前側板４６とに強固に固定する。このようにして、像担持体５及び引出体４５などの各要素が画像形成装置本体１に対して正しく位置決めされて組付けられる。

上述の状態で、画像形成動作が開始されると、図８に示すように駆動軸７２に固定されたプーリ８３が、これに巻き掛けられた図示していないベルトとその他の伝動要素を介して、図示していない駆動装置により回転駆動され、その回転が像担持体５に伝えられて像担持体５が回転する。このとき従動軸８１も、像担持体５と共に回転する。また現像装置８及びその各要素も、図示していない駆動装置によって前述のように駆動され、先に説明した画像形成動作が実行される。

像担持体ユニット４１や、現像器を取り外す必要が生じたときは、画像形成装置の作動を停止させて、前述の図示していないねじを外して固定部材９７と従動軸ホルダ８２と従動軸８１を図７に示すように画像形成装置本体１から離脱し、引出体４５を手前側、すなわち図８における矢印Ｂ方向に引き出し、その引出体４５を、図示していないストッパにより図５に示した位置で停止させる。これにより、像担持体ユニット４１や所望する現像器を上方に持ち上げて、引出体４５から取り外すことができる。また、現像装置８の中心軸３１からノブ６５と軸受６４と軸ホルダ６３を外すことによって、現像装置８の全体を引出体４５から取り外すこともできる。

このように、像担持体ユニット４１を着脱可能に保持すると共に、現像装置８を保持した引出体４５を、画像形成装置本体１に対して引き出し可能に装着したので、像担持体５をユニットホルダ４０と共に、簡単に取り出し、又はこれをセットすることができる。また本例では、現像装置８とその各現像器も引出体４５に対して着着脱可能に組み付けたので、これらも簡単に引出体４５から取り外し又はこれをセットすることができる。操作者が無理な姿勢をとらずに、引出体４５の前面側又は側面側に立ったまま、楽にメンテナンス作業を行うことができるのである。

以上説明したように、本例の画像形成装置においては、像担持体５をユニットホルダ４０に組み付けて像担持体ユニット４１を構成したので、この像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１内の所定の位置に装着して画像形成動作を行うとき、図３に示した如く、光書き込みユニット７から出射する光が像担持体５の表面に達するように、ユニットホルダ４０に開口部５３を形成している。その際、引出体４５を手前側に引き出すことにより、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１の外部に引き出したとき、その開口部５３が開放したままであると、ここから外部の光、例えば画像形成装置を設置した室内の光がユニットホルダ４０内に侵入し、その光が像担持体表面に当って像担持体５を部分的に劣化させてしまうおそれがある。開口部５３は上方を向いて開口しているので、室内の照明器具などからの光が、その開口部５３を通して、直にユニットホルダ４０の内部に侵入するのである。

また本例の画像形成装置のように、像担持体ユニット４１を現像装置８と共に引出体４５に保持すると、引出体４５を外部に引き出したまま現像装置８や像担持体５の清掃や現像剤の交換、現像器の交換などの作業が行われ、その作業に比較的長い時間を必要とするので、その間に、開口部５３から入射する光によって像担持体５が劣化する可能性が高まる。

そこで、本例の画像形成装置においては、図３、図４及び図１０に示すように、ユニットホルダ４０に形成された開口部５３を閉鎖又は開放するシャッタ８４が設けられている。このシャッタ８４は、引出体４５を手前側に引くことによって、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体内から引き出したとき、図４及び図１０に示し、かつ図３に鎖線で示すように、ユニットホルダ４０に形成された開口部５３を閉鎖する閉位置を占め、引出体４５を奥側へ押し込んで像担持体ユニット４１を画像形成装置本体内の所定の位置に収納したとき、図３に実線で示すように、開口部５３を開放する開位置を占めるように開閉する。

本例のシャッタ８４は、像担持体５の軸線方向に長く延びた細長い板状に形成され、該シャッタ８４の長手方向各端部には、像担持体５の軸線方向に突出した同心状の回転軸がそれぞれ固定されている。その各回転軸８５，８５Ａが、ユニットホルダ４０に形成された孔に回転自在に嵌合していて、シャッタ８４がその回転軸８５，８５Ａの中心軸線のまわりに、図３に実線で示した開位置と、鎖線で示した閉位置との間を回動可能にユニットホルダ４０に支持されている。このように、シャッタ８４は、一対の回転軸８５，８５Ａを介して、前述の閉位置と開位置との間を回動可能にユニットホルダ４０に支持されているのである。

像担持体ユニット４１を画像形成装置本体内の所定の位置にセットしたときは、シャッタ８４は開位置を占めるので、光書き込みユニット７から出射するレーザ光Ｌは、そのシャッタ８４に邪魔されることなく像担持体５の表面に至り、ここに静電潜像を形成する。引出体４５を手前側に引いて像担持体ユニット４１を画像形成装置本体外に引き出したときは、シャッタ８４が開口部５３を閉鎖するので、室内の光が開口部５３を通して像担持体５の表面に至ることはなく、像担持体が早期に劣化する不具合を阻止できる。

その際、シャッタ８４は、上述のように、像担持体ユニット４１のユニットホルダ４０に設けられているので、その像担持体ユニット４１を図５に示すように引出体４５から外し、当該像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１から完全に離脱したときも、シャッタ８４によって開口部５３を閉鎖しておくことができ、像担持体５を確実に外光から保護することができる。

上述のシャッタ８４を手操作によってその閉位置と開位置に回動させるように構成してもよいが、このように構成すると、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体外に引き出し、又はこれを画像形成装置本体内にセットするとき、操作者がシャッタ８４を閉め忘れたり、開け忘れたりするおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置には、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１内から引き出すとき、その動きに伴って、シャッタ８４を閉位置に作動させ、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１内の所定の位置に収納するとき、その動きに伴って、シャッタ８４を開位置に作動させるシャッタ回動手段が設けられている。このように、引出体４５の開閉動作、換言すれば像担持体ユニット４１の開閉動作に連動して、シャッタ８４が開閉するので、操作者がシャッタ８４を開け忘れたり、閉め忘れるおそれはない。また、上述の一対の回転軸８５，８５Ａのうちの画像形成装置本体手前側の回転軸８５Ａを手前側回転軸とし、画像形成装置本体奥側の回転軸８５を奥側回転軸としたとき、該奥側回転軸８５は図１０に示すようにユニットホルダ４０の画像形成装置本体奥側の壁部４０Ａを貫通している。次に、シャッタ回動手段の具体例を明らかにする。

図１０に示すように、シャッタ８４に一体に付設された奥側回転軸８５にはねじりコイルばね８６が巻回され、その各端部がユニットホルダ４０に形成された係止部８７とシャッタ８４にそれぞれ係止され、これによってシャッタ８４は開口部５３を閉鎖する閉位置に向けて回動付勢されている。このように、ねじりコイルばね８６は、シャッタ８４をその閉位置に向けて回動付勢する付勢部材の一例を構成し、シャッタ回動手段がかかる付勢部材を有しているのである。また、ユニットホルダ４０の外側の奥側回転軸８５の端部に連結板８８（図３も参照）が一体に接続されている。この連結板８８はユニットホルダ４０の外部に位置し、その連結板８８には、奥側回転軸８５の中心軸線から外れた位置に、画像形成装置本体の奥側へ向けて突出する規制部材８９が一体に設けられている。このように、シャッタ回動手段は、奥側回転軸８５に連結板８８を介して固定連結され、かつ該奥側回転軸８５の中心軸線から外れた位置で画像形成装置本体奥側に突出する規制部材８９を有している。

奥側回転軸８５と、これに巻回されたねじりコイルばね８６と、その係止部８７の設けられた領域は、例えばゴム又は発泡体などの可撓性、特に弾性を有するシート状の遮光部材９０によって覆われ（図４及び図５参照）、その遮光部材９０は、図１０に鎖線の斜線を付した部分で、接着剤によってユニットホルダ４０に接着されている。この遮光部材９０は、ねじりコイルばね８６の設けられた領域からユニットホルダ４０の内部に外部の光が侵入することを阻止する用をなす。

引出体４５を画像形成装置本体の手前側に引いて像担持体ユニット４１を画像形成装置本体外に引き出したときは、前述のねじりコイルばね８６の付勢作用によって、シャッタ８４は図１０に示すように閉位置を占める。これにより開口部５３を通して外部の光がユニットホルダ４０の内部に侵入することが阻止される。

また、シャッタ回動手段は、図１０に示したように、画像形成装置本体に固定されたガイド部材９２を有し、前述のように引出体４５を図７の矢印Ｃ方向に押し込んで行き、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１内の所定の位置に収納するとき、その引出体４５と像担持体ユニット４１が所定の位置にセットされる少し前の時点で、前述の規制部材８９の画像形成装置本体奥側の先端が、ガイド部材９２のガイド孔９２Ａに入り込む。このように、ガイド部材９２は、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体内の所定の位置に収納すべく、該担持体ユニット４１を画像形成装置本体奥側へ押し込んで行くとき、当該像担持体ユニット４１が所定の位置にセットされる少し前の時点で、規制部材８９の画像形成装置本体奥側の先端が入り込むガイド孔９２Ａを有しているのである。

このガイド孔９２Ａは、シャッタ８４が規制部材８９と共に奥側回転軸８５の中心軸線のまわりに回動したときの規制部材８９の回動軌跡に沿って円弧状に形成され、かかるガイド孔９２Ａの底部９２Ｂは、その手前側の第１の端部９２Ｂ１と、奥側の第２の端部９２Ｂ２と、これらの端部９２Ｂ１，９２Ｂ２の間の中間部とを有し、第１の端部９２Ｂ１から第２の端部９２Ｂ２に向けて滑らかに傾斜している。

前述のように規制部材８９の先端がガイド部材９２のガイド孔９２Ａに入り込むが、このとき上述の手前側の第１の端部９２Ｂ１に対応したガイド孔９２Ａの部分に規制部材８９の先端が入り込む。このため、像担持体ユニット４１が奥側（図１０の矢印Ｃ方向）へ移動するに伴って、その規制部材８９の先端は、先ず底部９２Ｂの手前側の第１の端部９２Ｂ１に当る。この状態でさらに引出体４５を奥側に押し込み、像担持体ユニット４１を奥側に移動させると、規制部材８９の先端は、底部９２Ｂ上を滑りながら、その手前側の第１の端部９２Ｂ１から奥側の第２の端部９２Ｂ２へと移行する。このため、規制部材８９は、シャッタ８４と共に、ねじりコイルばね８６の作用に抗して、奥側と手前側の回転軸８５，８５Ａの中心軸線のまわりに、図３に矢印Ｄで示した方向に回動し、像担持体ユニット４１が画像形成装置本体１内の所定の位置に収納されたとき、シャッタ８４は、図３に実線で示した開位置を占める。このようにして、シャッタ８４は像担持体ユニット４１を画像形成装置本体１内に装着するとき、自動的に開位置に作動する。
上述のように、ガイド孔９２Ａの底部９２Ｂは、当該ガイド孔９２Ａに入り込んだ規制部材８９の先端が最初に当接する第１の端部９２Ｂ１と、該第１の端部９２Ｂ１よりも画像形成装置本体奥側に位置する第２の端部９２Ｂ２と、該第１及び第２の端部９２Ｂ１，９２Ｂ２の間の中間部とを有し、規制部材８９の先端が第１の端部９２Ｂ１に当接した後、像担持体ユニット４１がさらに画像形成装置本体奥側へ移動するとき、規制部材８９の先端が前述の中間部を滑り、該像担持体ユニット４１が画像形成装置本体内の所定の位置に収納されたとき、規制部材８９の先端は第２の端部９２Ｂ２に至る。このように、規制部材８９の先端が第１の端部９２Ｂ１から第２の端部９２Ｂ２に至る間に、シャッタ８４が閉位置から開位置へ回動するように、ガイド孔９２Ａの底部９２Ｂは、その第１の端部９２Ｂ１から第２の端部９２Ｂ２へと画像形成装置本体奥側へ向けて傾斜しているのである。

再び引出体４５を手前側（図７の矢印Ｂ方向）に引くと、規制部材８９は上述したところと逆方向に作動し、シャッタ８４はねじりコイルばね８６の付勢作用によって閉位置に作動する。このように、シャッタ８４を自動的に開閉させることができるのである。

上述のガイド部材９２は、像担持体ユニット４１を画像形成装置本体内の所定の位置に収納するとき、ねじりコイルばね８６より成る付勢部材の作用に抗して、シャッタ８４がその開位置に作動するように、当該シャッタ８４を案内するガイド手段の一例を構成する。

なお、図示した例では、ユニットホルダ４０の下部と、引出体４５の下部は開放されているので、引出体４５を手前側に引き出したとき、室内の光が引出体４５とユニットホルダの下部を通して像担持体５の下部に至るが、一般に、像担持体の下部にまわり込む光は少ないので、この光による像担持体の劣化は無視できる程度である。勿論、ユニットホルダ４０の下部と側部、及び引出体４５の下部を図示していないカバー部材によって覆い、引出体４５を画像形成装置本体１の手前側に引き出したとき、その下部から像担持体５に光が侵入することを阻止するように構成すれば、像担持体５の劣化をより一層確実に防止することができる。

本発明は、カラー画像形成装置に限らず、単色可視像を形成する画像形成装置や、プリンタ、ファクシミリ又はその複合機などの画像形成装置にも広く適用できる。さらに像担持体表面に形成したトナー像を中間転写体に転写せずに、直に最終の転写材に転写する画像形成装置や、原稿画像を像担持体表面に直に結像する露光装置を用いた画像形成装置などにも広く適用できる。また、像担持体ユニットを引出体を介することなく、直に画像形成装置本体に引き出し可能に支持した画像形成装置にも適用できるものである。

画像形成装置の内部構造をその正面側から示した概略断面図である。図１に示した現像装置の詳細を示す拡大断面図である。像担持体ユニットを構成する像担持体、クリーニング装置及びユニットホルダと、レーザ書き込みユニットとを示す断面図である。像担持体ユニットの斜視図である。引出体を画像形成装置本体の手前側に引き出し、その引出体から像担持体ユニットと、１つの現像器を取り外した状態を示す斜視図である。引出体と、これに支持された像担持体ユニットの相対位置関係の概略を示す部分断面図である。引出体を画像形成装置本体の奥側に押し込むときの水平断面図である。引出体を画像形成装置本体にセットした後の水平断面図である。第１及び第３のステーと可動ガイドレールの組み付け状態を説明する図である。シャッタを回動付勢するねじりコイルばねと、シャッタを案内するガイド部材を示す斜視図であって、遮光部材を外して示した図である。

符号の説明

１画像形成装置本体
５像担持体
８現像装置
４０ユニットホルダ
４０Ａ壁部
４１像担持体ユニット
５３開口部
８４シャッタ
８５，８５Ａ回転軸
８９規制部材
９２ガイド部材
９２Ａガイド孔
９２Ｂ底部
９２Ｂ１，９２Ｂ２端部
Ｌ光

Claims

像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、その帯電面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置とを具備する画像形成装置において、
前記像担持体を、前記露光装置から出射した光が通る開口部を有するユニットホルダに組み付けて像担持体ユニットを構成すると共に、該像担持体ユニットを画像形成装置本体に対して前記像担持体の軸線方向手前側に引き出し可能に装着し、前記ユニットホルダに形成された開口部を閉鎖する閉位置と、該開口部を開放する開位置とを占めるシャッタと、前記像担持体ユニットを画像形成装置本体内から引き出すとき、その動きに伴って、前記シャッタを前記閉位置に作動させ、像担持体ユニットを画像形成装置本体内の所定の位置に収納するとき、その動きに伴って、前記シャッタを前記開位置に作動させるシャッタ回動手段とを設け、前記シャッタは、前記像担持体の軸線方向に長く延びた細長い板状に形成され、該シャッタの長手方向各端部には、前記像担持体の軸線方向に突出した同心状の回転軸がそれぞれ固定され、前記シャッタはこれらの一対の回転軸を介して前記閉位置と開位置との間を回動可能に前記ユニットホルダに支持され、前記一対の回転軸のうちの画像形成装置本体手前側の回転軸を手前側回転軸とし、画像形成装置本体奥側の回転軸を奥側回転軸としたとき、該奥側回転軸は前記ユニットホルダの画像形成装置本体奥側の壁部を貫通していて、前記シャッタ回動手段は、前記シャッタをその閉位置に向けて回動付勢する付勢部材と、前記奥側回転軸に連結板を介して固定連結され、かつ該奥側回転軸の中心軸線から外れた位置で画像形成装置本体奥側に突出する規制部材と、画像形成装置本体に固定されたガイド部材とを具備し、該ガイド部材は、前記像担持体ユニットを画像形成装置本体内の所定の位置に収納すべく、該担持体ユニットを画像形成装置本体奥側へ押し込んで行くとき、当該像担持体ユニットが所定の位置にセットされる少し前の時点で、前記規制部材の画像形成装置本体奥側の先端が入り込むガイド孔を有し、該ガイド孔は、前記シャッタが前記規制部材と共に回動したときの該規制部材の回動軌跡に沿って円弧状に形成され、該ガイド孔の底部は、当該ガイド孔に入り込んだ前記規制部材の先端が最初に当接する第１の端部と、該第１の端部よりも画像形成装置本体奥側に位置する第２の端部と、該第１及び第２の端部の間の中間部とを有し、前記規制部材の先端が前記第１の端部に当接した後、前記像担持体ユニットがさらに画像形成装置本体奥側へ移動するとき、前記規制部材の先端が前記中間部を滑り、該像担持体ユニットが画像形成装置本体内の所定の位置に収納されたとき、前記規制部材の先端は前記第２の端部に至ると共に、該規制部材の先端が前記第１の端部から第２の端部に至る間に、前記シャッタが閉位置から開位置へ回動するように、前記ガイド孔の底部は、その第１の端部から第２の端部へと画像形成装置本体奥側へ向けて傾斜していることを特徴とする画像形成装置。