JP4126237B2

JP4126237B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP4126237B2
Application number: JP2003061298A
Authority: JP
Inventors: 武志丸本
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: JP2004271815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの静電式画像形成装置、更に詳しくは、装置本体の所定位置に離脱自在に装着されるプロセスユニットを備え、プロセスユニットは、感光体ドラムを含むドラムユニットと、ドラムユニットに対し回動軸まわりに回動可能に連結された、現像ローラを含む現像ユニットとを備え、現像ユニットは、付勢手段の付勢作用を受けることによって回動軸まわりに回動させられてドラムユニットに押圧され、現像ローラと感光体ドラムとが所定の隙間をおいて対向させられる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記プロセスユニットの一つの典型例は、感光体ドラムを含むドラムユニット（感光体ユニット）と、現像ローラを含む現像ユニットと、現像ユニットをドラムユニットに回動自在に支持する支持軸手段と、現像ユニットをドラムユニットに接近する方向に付勢する付勢手段とを備えている。現像ユニットが付勢手段によりドラムユニットに接近する方向に付勢されることにより、感光体ドラムと現像ローラとの間に所定の隙間が形成される。
【０００３】
感光体ドラムと現像ローラとの間の上記隙間は、均一な画像濃度を形成する上できわめて重要であり、特に、一成分現像剤を使用する現像装置においては、上記隙間の前後差は画像濃度の前後差に大きく影響するので、現像ローラの両端部に隙間設定コロを高い精度で同心状に配設し、このコロを感光体ドラムの表面に押圧して上記隙間の精度を確保する技術が一般的である。このコロを感光体ドラムの表面に押圧する機構は、一般的にプロセスユニットの内部に一体に配設されている（特許文献１参照）。
【０００４】
プロセスユニットをカートリッジとして一体に廃棄する構成であるならば、上記押圧機構がプロセスユニットに内蔵される構成がシンプルで好ましいといえる。しかしながら、プロセスユニットを機械の寿命まで廃棄しない構成の場合には、上記押圧機構が、感光体ドラムの交換あるいはクリーニングブレードの交換などを容易にしかも短時間に行う上でかえって障害となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１５４５６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、プロセスユニットにおける構成部材の交換を容易かつ短時間で行うことができ、しかも感光体ドラムと現像ローラとの間の隙間を高い精度で確保することができる、新規な画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、装置本体の所定位置に離脱自在に装着されるプロセスユニットを備え、プロセスユニットは、感光体ドラムを含むドラムユニットと、ドラムユニットに対し回動軸まわりに回動可能に連結された、現像ローラを含む現像ユニットとを備え、現像ユニットは、付勢手段の付勢作用を受けることによって回動軸まわりに回動させられてドラムユニットに押圧され、現像ローラと感光体ドラムとが所定の隙間をおいて対向させられる画像形成装置において、
該付勢手段は装置本体に配設され、プロセスユニットが装置本体の所定位置に装着されると、現像ユニットは該付勢手段の付勢作用を受ける、
ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
装置本体には、装置本体の前後方向に直線状に延在するドラムユニット用ガイドレール手段と、装置本体における、ドラムユニット用ガイドレール手段よりも下方の位置を、装置本体の前後方向に延在する現像ユニット用ガイドレール手段とが備えられ、ドラムユニットには被ガイド手段が配設され、現像ユニットには被ガイド手段が配設され、装置本体における、現像ユニット用ガイドレール手段の側外方には該付勢手段が配設され、プロセスユニットは、ドラムユニットの被ガイド手段をドラムユニット用ガイドレール手段に摺動自在に係合支持した状態で、装置本体の前から後に向けて移動させることにより、ドラムユニットがドラムユニット用ガイドレール手段に沿って装置本体の前から後に向けて移動させられると同時に、現像ユニットの被ガイド手段が現像ユニット用ガイドレール手段に摺動自在に係合させられかつ現像ユニットが現像ユニット用ガイドレール手段に沿って装置本体の前から後に向けて移動させられることにより、装置本体の所定位置に離脱自在に装着され、プロセスユニットが所定位置に位置付けられると、現像ユニットの、感光体ドラムとは反対側における端壁が該付勢手段の付勢作用を受ける、ことが好ましい。
現像ユニット用ガイドレール手段は装置本体に配設された床部に配設され、現像ユニットの被ガイド手段は現像ユニットの底面に配設されている、ことが好ましい。
現像ユニット用ガイドレール手段は少なくとも１本のガイド溝からなり、現像ユニットの底面に配設された被ガイド手段は、少なくとも１本の被ガイド突条からなり、被ガイド突条は、現像ユニットの底面であって装置本体への装着方向前端部における底面に現像ローラの軸方向に延在するよう形成され、ガイド溝は、装置本体における後寄りの比較的短い後領域と、後領域よりも、装置本体における前寄りの比較的長い前領域と、後領域及び前領域を接続する中間領域とを備え、ガイド溝の後領域及び前領域はそれぞれ装置本体の前後方向に直線状に延在し、ドラムユニットの被ガイド手段がドラムユニット用ガイドレール手段に摺動自在に係合支持された状態における感光体ドラムの軸線に対し、ガイド溝の前領域は後領域よりも側外方に若干離れた位置に配設されており、付勢手段は、後領域の側外方に配設された後付勢手段と、ガイド溝の前領域の側外方に配設された前付勢手段とを備え、現像ユニットの被ガイド突条がガイド溝の前領域に沿って移動させられる間、現像ユニットはドラムユニットに対し押圧されない離隔状態で移動させられ、現像ユニットの被ガイド突条がガイド溝の前領域から中間領域を通って後領域に進入させられると、現像ユニットはドラムユニットに対し接近する方向に回動軸まわりに回動させられ、現像ユニットが所定の位置に位置付けられると、現像ユニットの端壁の該装着方向前端部及び後端部がそれぞれ後付勢手段及び前付勢手段の付勢作用を受けて現像ユニットはドラムユニットに対し押圧させられる、ことが好ましい。
現像ユニットの端壁において、該装着方向後端部は、他の領域よりも、ガイド溝の側外方に突出した突出部からなり、該突出部の突出量は、ガイド溝の後領域と前領域との間の水平方向の段差量にほぼ相当するよう規定され、現像ユニットが所定位置まで移動させられると、現像ユニットの端壁の該突出部は後付勢手段の付勢作用を受ける、ことが好ましい。
後付勢手段は、ガイド溝の後領域の側外方における床部に配設された後凹部と、ガイド溝の後領域に直交する方向にスライド可能に後凹部内に収容された後押圧部材と、後凹部内に収容されかつ後押圧部材をガイド溝の後領域に向かって常時付勢する後ばね部材とを備え、前付勢手段は、ガイド溝の前領域の側外方における床部に配設された前凹部と、ガイド溝の前領域に直交する方向にスライド可能に凹部内に収容された前押圧部材と、前凹部内に収容されかつ前押圧部材をガイド溝の前領域に向かって常時付勢する前ばね部材とを備え、現像ユニットが所定の位置に位置付けられると、現像ユニットの端壁の該装着方向前端部が後押圧部材に当接しかつ後ばね部材に抗して押し込むことにより後ばね部材のばね作用を受け、現像ユニットの端壁の該装着方向後端部が前押圧部材に当接しかつ前ばね部材に抗して押し込むことにより前ばね部材のばね作用を受ける、ことが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された画像形成装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【０００９】
図１を参照して、本発明に従って構成された画像形成装置は、装置本体１０の前から後に向かって引き出し自在に挿入されることにより、装置本体１０の所定位置に離脱自在に装着されるプロセスユニットＰＵを備えている。プロセスユニットＰＵは、ドラムユニット１００と、ドラムユニット１００に対し回動軸２まわりに回動可能に連結された現像ユニット２００とを備えている。
【００１０】
ドラムユニット１００は、ユニット前側壁１０２及び図示しないユニット後側壁を含むドラム保持フレーム１０４と、ドラム保持フレーム１０４のユニット前側壁１０２及び図示しないユニット後側壁間に回転自在に支持されたドラム駆動軸１０６と、ドラム駆動軸１０６に一体回転しうるよう支持された感光体ドラム１１０とを備えている。適宜の合成樹脂から形成されるドラム保持フレーム１０４のユニット前側壁１０２及び図示しないユニット後側壁の頂部間、実施形態においてはドラム保持フレーム１０４の天井部には、被ガイド手段である一対の被ガイドレール１１２が感光体ドラム１１０の軸方向に直線状に延在するよう配設されている。相互に水平方向に間隔をおいて平行に延在する被ガイドレール１１２の各々は横断面が実質的に同じ形状のチャンネル形状をなし、開放側が水平方向であって相互に反対の方向に向けられている。ドラム保持フレーム１０４には、それぞれ図示しない主帯電器、クリーニング装置、除電器などが配設されている。
【００１１】
ドラム保持フレーム１０４のユニット前側壁１０２の周縁部には被係止手段を構成する複数の、実施形態においては２個の係止穴１１４及び１１６と、１個の貫通穴１１８とが形成されている。
【００１２】
現像ユニット２００は、適宜の合成樹脂から形成される現像ハウジング２０２を備えている。現像ハウジング２０２は、一対の側壁２０４（図１においては片方の側壁２０４のみが示されている）と、底壁２０６と、前端壁２０８及び後端壁２１０とを有し、これらにより現像室２１２が形成されている。後端壁２１０は、現像ハウジング２０２の、感光体ドラム１１０とは反対側端にほぼ直立している。現像室２１２内には、現像剤、実施形態においては磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現像剤が収容されている。現像室２１２内には、無端状のトナー循環搬送路が形成され、トナー循環搬送路には図示しない撹拌搬送手段、例えば２個の回転螺旋羽根部材が配設されている。現像ハウジング２０２の側壁２０４の各々間には現像ローラ２１４が回転自在に配設されている。現像ローラ２１４は、図示しない静止永久磁石を内蔵している。現像ローラ２１４の軸方向両端部には、現像ローラ２１４よりもわずかに直径の大きな隙間設定コロ２１６が配設されている。上記回動軸２は側壁２０４の各々の側外方に延び出すよう、共通の軸線上に形成され、回動軸２の各々は、ドラムユニット１００のユニット前側壁１０２及び図示しないユニット後側壁に形成された支持穴１２０（図１においては片方の支持穴１２０のみが示されている）にそれぞれ回転自在に嵌合されている。
【００１３】
現像ハウジング２０２の底面には、被ガイド手段である、少なくとも１本の、実施形態においては２本の被ガイド突条２１８が形成されている。相互に実質的に同じ形状である矩形状の横断面を有する被ガイド突条２１８の各々は、現像ハウジング２０２の底面の長手方向の前端部、すなわち、装置本体１０への装着方向（すなわち装置本体１０への挿入方向）前端部において、水平方向に間隔をおいて相互に平行にかつ現像ローラ２１４の軸方向に直線状に延在するよう形成されている（図１２における２点鎖線も参照）。被ガイド突条２１８の各々の幅は、後述するガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの幅よりも小さく形成されている。また被ガイド突条２１８の各々の下端は、実質的に共通の水平面上に存在する。現像ハウジング２０２の後端壁２１０の下端領域において、該装着方向後端部は、他の領域よりも、側外方に所定量突出した突出部２１１からなる（図１２において２点鎖線参照）。端壁２１０の下端領域における突出部２１１の外面及び他の領域の外面は、現像ローラ２１４の軸線に平行に延在する。
【００１４】
図１、図３及び図４を参照して、装置本体１０には、本体前側壁１２及び本体後側壁１４と、本体前側壁１２及び本体後側壁１４間に配設された床部１６とを備えている。本体前側壁１２には、ドラムユニット１００を、ユニット後側壁１４を前方にして感光体ドラム１１０の軸方向にかつ本体後側壁１４に向かって挿入しうる貫通穴１８が形成されている。本体前側壁１２の貫通穴１８の周縁部には係止手段を構成する複数の、実施形態においては２個の被係止突部２０及び２２と、１個のねじ穴２４とが形成されている。被係止突部２０及び２２とねじ穴２４の形成位置は、それぞれ、ドラム保持フレーム１０４のユニット前側壁１０２に形成された係止穴１１４及び１１６と、貫通穴１１８とに整合するよう規定されている。
【００１５】
本体前側壁１２及び本体後側壁１４の上端間にはドラムユニット用ガイドレール手段、実施形態においては一対のドラムユニット用ガイドレール２６が装置本体１０の前後方向に直線状に延在するよう配設されている。相互に水平方向に間隔をおいて平行に延在するドラムユニット用ガイドレール２６の各々は横断面が実質的に同じ形状であるL形状をなし、各々の底部の先端が相互に対向するよう配設されている。
【００１６】
図１及び図１１を参照して、装置本体１０における、ドラムユニット用ガイドレール１１２の各々よりも下方の位置、実施形態においては床部１６には、装置本体１０の前後方向に延在する現像ユニット用ガイドレール手段である少なくとも１本のガイド溝、実施形態においては２本のガイド溝２８Ａ及び２８Ｂが配設されている。ガイド溝２８Ａは、プロセスユニットPUが装置本体１０に装着された状態において、感光体ドラム１１０に近い側に配設されている。ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの側外方、より具体的にはガイド溝２８Ｂの側外方（図１及び図１１において右方）には、現像ユニット２００を回動軸２まわりに回動させてドラムユニット１００に押圧させる付勢手段、実施形態においては、前付勢手段３０Ｆと後付勢手段３０Ｒとが配設されている。
【００１７】
相互に実質的に同じ形状を有するガイド溝２８Ａ及び２８Ｂは、装置本体１０における後寄り（図１１において上寄り）の比較的短い後領域２８ａと、後領域２８ａよりも、装置本体１０における前寄り（図１１において下寄り）の比較的長い前領域２８ｂと、後領域２８ａ及び前領域２８ｂを接続する中間領域２８ｃとを備えている。ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの後領域２８ａ及び前領域２８ｂはそれぞれ水平方向に間隔をおいて相互に平行に、装置本体１０の前後方向に直線状に延在する。後述するとおりにして、ドラムユニット１００の被ガイドレール１１２の各々が装置本体１０の、対応するドラムユニット用ガイドレール２６に摺動自在に係合支持された状態における感光体ドラム１１０の軸線に対し、ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの前領域２８ｂは、後領域２８ａよりも側外方に若干離れた位置に配設されている。
【００１８】
ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの横断面の基本的形状は、床部１６の水平な上面からの深さが一定の、上方に開放されたチャンネル形状をなしているが、後領域２８ａの各々内には、幅方向中央において底面から一定の高さ直立したリブ２９が形成されている（図１２においては図示を省略してある）。リブ２９の各々の高さは、ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの深さよりも短く規定されている。ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの各々の後領域２８ａ及び前領域２８ｂの幅は一定で相互に同じであるが、前領域２８ｂの入口領域の幅は、前端に向かって徐々に広くなるようなフレア形状をなしている。この形状は、後述するとおりにしてプロセスユニットＰＵが装置本体１０に挿入されて、現像ユニット２００の被係止突条２１８の各々が前領域２８ｂに進入する動作を円滑にガイドする。平面から見て、ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの各々の中間領域２８ｃの幅は、長手方向のほぼ中央が広くなるように、幅方向両側面が相互に幅方向にほぼ対向しない位置において傾斜している。
【００１９】
図１、図５、図６及び図１１を参照して、前付勢手段３０Ｆは、ガイド溝２８Ｂの前領域２８ｂの側外方における床部１６に配設された前凹部３１Ｆと、ガイド溝２８Ｂの前領域２８ｂに直交する方向にスライド可能に前凹部３１Ｆ内に収容された前押圧部材３２Ｆと、前凹部３１Ｆ内に収容されかつ前押圧部材３２Ｆをガイド溝２８Ｂの前領域２８ｂに向かって常時付勢する前ばね部材、実施形態においては前圧縮コイルばね３３Ｆとを備えている。前凹部３１Ｆは平面矩形状をなし、底面は水平面からなる。前押圧部材３２Ｆは、前凹部３１Ｆの底面上にスライド可能に戴置されるほぼ矩形状の基板３２ａと、基板３２ａの、ガイド溝２８Ｂ側の前縁中央部から直立する押圧壁３２ｂと、押圧壁３２ｂの両端からガイド溝２８Ｂとは反対側に、基板３２ａの両側に向かって斜め後方に後退する直立傾斜壁３２ｃと、直立傾斜壁３２ｃの後端から基板３２ａの両側に向かって基板３２ａの前縁に平行に延びる直立壁３２ｄと、直立壁３２ｄに連続しかつ基板３２ａの両側縁から直立する両側壁３２ｅとを備えている。押圧壁３２ｂの内側には位置決めピン部３２ｆが後方に延び出すよう形成されている。前凹部３１Ｆの、ガイド溝２８Ｂと対向する壁面３１ａには、前押圧部材３２Ｆの位置決めピン部３２ｆに向かって延び出す位置決め突起３１ｂが形成されている。
【００２０】
前圧縮コイルばね３３Ｆは、前凹部３１Ｆの壁面３１ａと、前押圧部材３２Ｆの押圧壁３２ｂとの間に配設される。前圧縮コイルばね３３Ｆの一端部は、前凹部３１Ｆの壁面３１ａの位置決め突起３１ｂの外側を巻くように位置付けられ、他端部は、前押圧部材３２Ｆの位置決めピン部３２ｆの外側を巻くように位置付けられる。前圧縮コイルばね３３Ｆにより前押圧部材３２Ｆは、前凹部３１Ｆの、ガイド溝２８Ｂ側の壁面３１ｃに向けて付勢され、前押圧部材３２Ｆの押圧壁３２ｂは、前凹部３１Ｆの、ガイド溝２８Ｂ側の壁面３１ｃに圧接させられる。前押圧部材３２Ｆの、少なくとも押圧壁３２ｂ及び直立傾斜壁３２ｃの各々の上端部は、前凹部３１Ｆから上方に突出させられている。前押圧部材３２Ｆと前凹部３１Ｆの壁面３１ａとの間には、前押圧部材３２Ｆが前圧縮コイルばね３３Ｆのばね力に抗して押し込まれることを可能にするスペースが設けられている。
【００２１】
後付勢手段３０Ｒは、ガイド溝２８Ｂの後領域２８ａの側外方における床部１６に配設された後凹部３１Ｒと、ガイド溝２８Ｂの後領域２８ａに直交する方向にスライド可能に後凹部３１Ｒ内に収容された後押圧部材３２Ｒと、後凹部３１Ｒ内に収容されかつ後押圧部材３２Ｒをガイド溝２８Ｂの後領域２８ａに向かって常時付勢する後ばね部材、実施形態においては後圧縮コイルばね３３Ｒとを備えている。後付勢手段３０Ｒは、先に説明した前付勢手段３０Ｆと実質的に同じ構成を有しているので、説明は省略する。なお、前付勢手段３０Ｆの前押圧部材３２Ｆの押圧壁３２ｂとガイド溝２８Ｂの前領域２８ｂ（直線領域）との間隔と、後付勢手段３０Ｒの後押圧部材３２Ｒの押圧壁３２ｂとガイド溝２８Ｂの後領域２８ａとの間隔とは、相互に等しく規定されている。
【００２２】
上記のように構成された画像形成装置において、プロセスユニットＰＵが装置本体１０の所定位置に装着されると、現像ユニット２００は前付勢手段３０Ｆ及び後付勢手段３０Ｒの付勢作用を受けるので、現像ユニット２００は回動軸２まわりに回動させられてドラムユニット１００に押圧され（より具体的には、隙間設定コロ２１６が感光体ドラム１１０の周表面に押圧され）、現像ローラ２１４と感光体ドラム１１０とが所定の隙間をおいて対向させられる。
【００２３】
更に具体的に説明すると、プロセスユニットＰＵは、次のようにして装置本体１０の所定の位置に離脱自在に装着される。すなわち、プロセスユニットＰＵを装置本体１０の本体前側壁１２に配設された貫通穴１８（図３及び図４参照）の手前に位置付け、貫通穴１８から装置本体１０内に挿入して、ドラムユニット１００の被ガイドレール１１２をドラムユニット用ガイドレール２６に摺動自在に係合支持した状態で（図１参照）、装置本体１０の前から後に向けて移動させる。ドラムユニット１００はドラムユニット用ガイドレール２６に沿って装置本体１０の前から後に向けて移動させられると同時に、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々がそれぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂに摺動自在に係合させられかつ現像ユニット２００がガイド溝２８Ａ及び２８Ｂに沿って装置本体１０の前から後に向けて移動させられることにより、装置本体１０の所定位置まで移動させられる。図７は、現像ユニット２００が装置本体１０の貫通穴１８に挿入される直前の状態を示し、図８は、現像ユニット２００の挿入方向前端部が装置本体１０の貫通穴１８から挿入された状態を示している。図９は、現像ユニット２００の大部分が装置本体１０内に挿入された状態を示し、図１０は、現像ユニット２００が装置本体１０内に完全に挿入された状態を示している。
【００２４】
図１及び図１１を参照して、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々がそれぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの前領域２８ｂに沿って移動させられる間、現像ユニット２００はドラムユニット１００に対し押圧されない離隔状態で移動させられる。すなわち、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々がそれぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの前領域２８ｂに進入させられた状態において、現像ユニット２００の、ドラムユニット１００に対する相対位置は、あらかじめ、隙間設定コロ２１６が感光体ドラム１１０の周表面に対し離隔するよう設定されている。
【００２５】
そして、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々がそれぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの前領域２８ｂに沿って移動させられる間、現像ハウジング２０２の後端壁２１０の突出部２１１を除く領域の一部は、前付勢手段３０Ｆの前押圧部材３２Ｆに接触して前押圧部材３２Ｆを前圧縮コイルばね３３Ｆのばね力に抗して図１１において右方に押し込むので、現像ユニット２００は、前圧縮コイルばね３３Ｆのばね力によって、ドラムユニット１００に対し接近する方向（図１において時計方向）に回動軸２まわりに回動するよう付勢される。しかしながら、この回動は、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々がそれぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの前領域２８ｂの側壁（感光体ドラム１１０に近い方の側壁）に圧接させられることにより阻止されるので、隙間設定コロ２１６が感光体ドラム１１０の周表面に対し離隔した状態に維持される。その結果、プロセスユニットＰＵの、装置本体１０に対する装着動作の途中における衝撃が感光体ドラム１１０に伝達されることはなく、感光体ドラム１１０などの損傷を回避できると共に、前圧縮コイルばね３３Ｆのばね力の作用によりガタも防止され、円滑な挿入が行われる。
【００２６】
現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々がそれぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの前領域２８ｂから中間領域２８ｃを通って後領域２８ａに進入させられると、現像ユニット２００はドラムユニット１００に対し接近する方向に回動軸２まわりに回動させられる。現像ユニット２００の、ドラムユニット１００に対する移動量は、ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの後領域２８ａと前領域２８ｂとの間の水平方向の段差量にほぼ相当する。
【００２７】
図１、図１０及び図１２を参照して、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々がそれぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの後領域２８ａの終端領域まで移動させられて、プロセスユニットＰＵしたがって現像ユニット２００が装置本体１０における所定の位置（装着位置）に位置付けられる。現像ユニット２００の後端壁２１０の該装着方向（挿入方向）前端部が後付勢手段３０Ｒの後押圧部材３２Ｒの押圧壁３２ｂに当接しかつ後ばね部材３３Ｒに抗して押し込むことにより後ばね部材３３Ｒのばね作用を受ける。また、現像ユニット２００の後端壁２１０の該装着方向後端部に形成された突出部２１１が前押圧部材３２Ｆの押圧壁３２ｂに当接しかつ前ばね部材３３Ｆに抗して押し込むことにより前ばね部材３３Ｆのばね作用を受ける。その結果、現像ユニット２００はドラムユニット１００に対し押圧させられる。すなわち隙間設定コロ２１６は感光体ドラム１１０の周表面に押圧され、現像ローラ２１４と感光体ドラム１１０とが所定の隙間をおいて対向させられる。
【００２８】
後押圧部材３２Ｒにおける手前側の直立傾斜壁３２ｃは、現像ハウジング２０２の後端壁２１０と挿入方向前側の側壁２０４とが交わる角部が当接して後押圧部材３２Ｒを後ばね部材３３Ｒに抗して挿入方向に直交する方向に押し込む動作を円滑にする。また、前押圧部材３２Ｆの直立傾斜壁３２ｃにおける手前側の直立傾斜壁３２ｃは、現像ハウジング２０２の後端壁２１０の突出部２１１の挿入方向前端面と外側面とが交わる角部が当接して前押圧部材３２Ｆを前ばね部材３３Ｆに抗して挿入方向に直交する方向に押し込む動作を円滑にする。
【００２９】
プロセスユニットＰＵが、装置本体１０に挿入されてから所定の装着位置まで移動させられる間、ドラムユニット１００の最下端及び現像ユニット２００の、被ガイド突条２１８の各々を除く最下端は装置本体１０の床部１６に対し浮いた状態に位置付けられる。また、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々の最下端は、それぞれガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの前領域２８ｂ及び中間領域２８ｃを移動する間、前領域２８ｂ及び中間領域２８ｃの各々の底面に対し浮いた状態に位置付けられるが、後領域２８ａの各々におけるのリブ２９の上端に対しては常時浮いた状態であってもよいし、所定の装着位置に位置付けられるまでは後領域２８ａの各々におけるリブ２９の上端に荷重を支持された状態であってもよい。現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々の最下端が、所定の装着位置に位置付けられるまで後領域２８ａの各々におけるリブ２９の上端に荷重を支持された状態とした場合には、プロセスユニットＰＵが所定の装着位置に位置付けられた状態で、装置本体１０においてわずかに上方に移動させられるよう構成される必要がある。また、プロセスユニットＰＵが装置本体１０における所定の位置に装着された状態において、現像ユニット２００の被ガイド突条２１８の各々と、ガイド溝２８Ａ及び２８Ｂの後領域２８ａとの間には、幅方向に隙間が形成される必要がある。
【００３０】
図１及び図２を参照して、プロセスユニットＰＵを装置本体１０の本体前側壁１２に配設された貫通穴１８から装置本体１０内に挿入して、ドラムユニット１００をドラムユニット用ガイドレール２６に沿って装置本体１０の前から後に向けて移動させると、ユニット前側壁１０２に形成された係止穴１１４及び１１６が、それぞれ、装置本体１０の本体前側壁１２に形成された被係止突部２０及び２２に圧入され、かつユニット前側壁１０２に形成された貫通穴１１８が本体前側壁１２に形成されたねじ穴２４（図３参照）に整合させられて、その移動が停止させられる。貫通穴１１８を通してねじ穴２４に図示しないビスが締結され、プロセスユニットＰＵは装置本体１０における所定の装着位置に位置付けられる。ドラムユニット１００の図示しないユニット後側壁は、装置本体１０の本体後前側壁１４に対し、図示しない位置決め手段を介して解除自在に位置決めされる。
【００３１】
上記説明から明らかなように、本発明による画像形成装置においては、プロセスユニットにおける現像ユニット２００をドラムユニット１００に対して押圧するよう付勢する付勢手段（実施形態においては前付勢手段３０Ｆ及び後付勢手段３０Ｒ）が装置本体１０側に配設されている。そしてプロセスユニットＰＵが装置本体１０の所定位置に装着されると、現像ユニット２００は自動的に付勢手段の付勢作用を受けるので、現像ユニット２００は、回動軸２まわりに回動させられてドラムユニット１００に押圧され（実施形態においては現像ローラ２１４の軸方向両端部に現像ローラ２１４と同心に配設された隙間設定コロ２１６が感光体ドラム１１０の外周面に押圧され）、現像ローラ２１４と感光体ドラム１１０が所定の隙間をおいて対向させられる。すなわち、付勢手段がプロセスユニットＰＵ自体に装着されることなく、装置本体１０側に配設されているので、プロセスユニットＰＵにおける構成部材、例えば感光体ドラム１１０、図示しないクリーニングブレードなどの交換、修理などを容易かつ短時間で行うことを可能にする。また、プロセスユニットＰＵを装置本体１０に装着するだけの動作により、現像ユニット２００が付勢手段の付勢作用を自動的に受けるよう構成されているので、比較的低コストで、感光体ドラム１１０と現像ローラ２１４との間の隙間を高い精度で確保することができる。また、プロセスユニットＰＵを装置本体１０に対し、前から後に向かってほぼ水平に挿入する簡単な動作により、現像ユニット２００が付勢手段の付勢作用を自動的に受けるよう構成されていることに起因して、上記構成部材の交換、修理などを容易にかつ短時間で行うことを更に効果的に可能にする。
【００３２】
【発明の効果】
本発明による画像形成装置によれば、プロセスユニットにおける構成部材の交換を容易かつ短時間で行うことができ、しかも感光体ドラムと現像ローラとの間の隙間を高い精度で確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された、プロセスユニットを含む画像形成装置の好適実施形態を示す正面図であって、一部を断面で示す側面図。
【図２】図１に示すプロセスユニットのドラムユニットにおけるユニット前側壁が本体前側壁に装着された状態を示す斜視図。
【図３】装置本体の一部を前方の斜め下方から見た斜視図。
【図４】装置本体の一部を前方の斜め上方から見た斜視図。
【図５】装置本体に配設された前付勢手段を示す斜視図。
【図６】図５に示す前付勢手段に含まれる前押圧部材の斜視図。
【図７】図１に示すプロセスユニットの現像ユニットが装置本体に挿入される直前の状態を示す平面図。
【図８】図７に示す現像ユニットの挿入方向前端部が装置本体に挿入された状態を示す平面図。
【図９】図７に示す現像ユニットの大部分が装置本体に挿入された状態を示す平面図。
【図１０】図７に示す現像ユニットが装置本体に完全に挿入された状態を示す平面図。
【図１１】装置本体の床部に配設されたガイド溝、前付勢手段及び後付勢手段を示す平面図。
【図１２】図１１において、現像ユニットが装置本体に完全に挿入されたときの現像ユニットと関係部材との位置関係を示す平面図。
【符号の説明】
２回動軸
１０装置本体
１２、１４本体側壁
１６床部
２６ドラムユニット用ガイドレール
２８Ａ、２８Ｂガイド溝
２８ａ後領域
２８ｂ前領域
２８ｃ中間領域
３０Ｆ前付勢手段
３１Ｆ前凹部
３２Ｆ前押圧部材
３３Ｆ前ばね部材（前圧縮コイルばね）
３０Ｒ後付勢手段
３１Ｒ後凹部
３２Ｒ後押圧部材
３３Ｒ後ばね部材（前圧縮コイルばね）
１００ドラムユニット
１１０感光体ドラム
１１２被ガイドレール
２００現像ユニット
２０２現像ハウジング
２１０後端壁
２１１突出部
２１４現像ローラ
２１６隙間設定コロ
２１８被ガイド突条
ＰＵプロセスユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an electrostatic image forming apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile, and more specifically, a process unit that is detachably attached to a predetermined position of the apparatus main body, and the process unit includes a drum unit including a photosensitive drum. And a developing unit including a developing roller that is connected to the drum unit so as to be rotatable about a rotation axis. The developing unit is rotated about the rotation axis by receiving a biasing action of a biasing means. The present invention relates to an image forming apparatus in which a developing roller and a photosensitive drum are opposed to each other with a predetermined gap.
[0002]
[Prior art]
One typical example of the process unit includes a drum unit (photosensitive unit) including a photosensitive drum, a developing unit including a developing roller, a support shaft unit that rotatably supports the developing unit on the drum unit, and a developing unit. Biasing means for biasing in a direction approaching the drum unit. The developing unit is urged by the urging means in a direction approaching the drum unit, whereby a predetermined gap is formed between the photosensitive drum and the developing roller.
[0003]
The gap between the photosensitive drum and the developing roller is extremely important for forming a uniform image density. In particular, in a developing device using a one-component developer, the difference between the front and back of the gap is the image density. The gap setting rollers are concentrically arranged at both ends of the developing roller with high accuracy and the rollers are pressed against the surface of the photosensitive drum to ensure the accuracy of the gap. It is common. A mechanism for pressing the roller against the surface of the photosensitive drum is generally arranged integrally in the process unit (see Patent Document 1).
[0004]
If the process unit is configured to be integrally discarded as a cartridge, a structure in which the pressing mechanism is built in the process unit is simple and preferable. However, in the case where the process unit is not discarded until the life of the machine, the pressing mechanism is an obstacle to the replacement of the photosensitive drum or the cleaning blade easily and in a short time.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-154565 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel image forming device that can easily and quickly replace constituent members in a process unit, and that can secure a gap between a photosensitive drum and a developing roller with high accuracy. Is to provide a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the process unit includes a process unit that is detachably mounted at a predetermined position of the apparatus main body, and the process unit is connected to the drum unit including the photosensitive drum so as to be rotatable around the rotation axis. A developing unit including a developing roller, and the developing unit is rotated around a rotation shaft by receiving an urging action of the urging means and is pressed against the drum unit, whereby the developing roller and the photosensitive drum are predetermined. In the image forming apparatus that is opposed to each other with a gap,
The biasing means is disposed in the apparatus main body, and when the process unit is mounted at a predetermined position of the apparatus main body, the developing unit receives a biasing action of the biasing means.
An image forming apparatus is provided.
The apparatus main body includes a drum unit guide rail means extending linearly in the front-rear direction of the apparatus main body, and a development extending in the front-rear direction of the apparatus main body at a position below the guide rail means for the drum unit in the apparatus main body. A guide rail means for the unit, a guided means is provided in the drum unit, a guided means is provided in the developing unit, and the guide rail means for the developing unit in the main body of the apparatus unit The urging means is disposed, and the process unit moves the drum unit from the front to the rear of the apparatus body in a state where the guided means of the drum unit is slidably engaged and supported by the guide rail means for the drum unit. At the same time, the developing unit is moved along the guide rail means for the drum unit from the front to the back of the apparatus main body. The guide means of the belt is slidably engaged with the guide rail means for the developing unit, and the developing unit is moved from the front to the back of the apparatus body along the guide rail means for the developing unit. It is preferable that the end wall of the developing unit on the side opposite to the photosensitive drum is subjected to the urging action of the urging means when the process unit is detachably mounted at a predetermined position of the main body and the process unit is positioned at the predetermined position. .
It is preferable that the guide rail means for the developing unit is provided on a floor portion provided in the apparatus main body, and the guided means of the developing unit is provided on the bottom surface of the developing unit.
The developing unit guide rail means comprises at least one guide groove, the guided means disposed on the bottom surface of the developing unit comprises at least one guided protrusion, and the guided protrusion is provided on the developing unit. The bottom surface is formed so as to extend in the axial direction of the developing roller on the bottom surface at the front end in the mounting direction to the apparatus main body, and the guide groove is relatively short rearward and rearward in the apparatus main body, and the rear area, A relatively long front region on the front side of the apparatus main body, and a middle region connecting the rear region and the front region, the rear region and the front region of the guide groove each extend linearly in the front-rear direction of the device main body, With respect to the axis of the photosensitive drum in a state where the guided means of the drum unit is slidably engaged with and supported by the guide rail means for the drum unit, the front area of the guide groove is laterally outward from the rear area. The biasing means is disposed at a position slightly apart from the rear biasing means disposed on the outer side of the rear region, and the front biasing disposed on the outer side of the front region of the guide groove. The developing unit is moved in a separated state so as not to be pressed against the drum unit, while the guided projection of the developing unit is moved along the front region of the guide groove, and the guided projection of the developing unit is guided When the developing unit is moved from the front region of the groove to the rear region through the intermediate region, the developing unit is rotated about the rotation axis in a direction approaching the drum unit, and the developing unit is positioned at a predetermined position. It is preferable that the front end portion and the rear end portion in the mounting direction of the end wall of the unit are urged by the rear urging means and the front urging means, respectively, so that the developing unit is pressed against the drum unit.
In the end wall of the developing unit, the rear end portion in the mounting direction is composed of a protruding portion that protrudes outward from the other side of the guide groove, and the protruding amount of the protruding portion is in front of the rear region of the guide groove. When the developing unit is moved to a predetermined position, the protruding portion of the end wall of the developing unit is subjected to a biasing action of the rear biasing means. It is preferable.
The rear urging means includes a rear recess disposed on the floor portion outside the rear region of the guide groove, and a rear pressing member accommodated in the rear recess so as to be slidable in a direction perpendicular to the rear region of the guide groove. And a rear spring member that is housed in the rear recess and constantly urges the rear pressing member toward the rear region of the guide groove, and the front biasing means is a floor portion on the outer side of the front region of the guide groove. A front recess disposed in the recess, a front pressing member accommodated in the recess so as to be slidable in a direction orthogonal to the front region of the guide groove, and the front pressing member accommodated in the front recess and the front region of the guide groove. A front spring member that constantly urges toward the front, and when the developing unit is positioned at a predetermined position, the front end portion of the end wall of the developing unit contacts the rear pressing member and resists the rear spring member. The developing unit receives the spring action of the rear spring member. It said mounting direction rear end portion of the end wall is subjected to spring action before the spring member by pushing against the contact and before the spring member before the pressing member, it is preferable.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of an image forming apparatus constructed according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0009]
Referring to FIG. 1, the image forming apparatus configured according to the present invention is detachably attached to a predetermined position of the apparatus main body 10 by being removably inserted from the front to the rear of the apparatus main body 10. Unit PU is provided. The process unit PU includes a drum unit 100 and a developing unit 200 that is connected to the drum unit 100 so as to be rotatable about the rotation shaft 2.
[0010]
The drum unit 100 includes a drum holding frame 104 including a unit front side wall 102 and a unit rear side wall (not shown), and a drum drive shaft 106 rotatably supported between the unit front side wall 102 and the unit rear side wall (not shown) of the drum holding frame 104. The photosensitive drum 110 is supported by the drum drive shaft 106 so as to be integrally rotatable. A pair of guided members, which are guided means, is formed between the tops of the unit front side wall 102 and the unit rear side wall (not shown) of the drum holding frame 104 formed of a suitable synthetic resin, in the embodiment, on the ceiling part of the drum holding frame 104. The rail 112 is disposed so as to extend linearly in the axial direction of the photosensitive drum 110. Each of the guided rails 112 extending in parallel at intervals in the horizontal direction has a channel shape with substantially the same cross-section, and the open side is horizontal and directed in the opposite direction. ing. The drum holding frame 104 is provided with a main charger, a cleaning device, a static eliminator and the like (not shown).
[0011]
In the peripheral portion of the unit front side wall 102 of the drum holding frame 104, a plurality of, in the embodiment, two locking holes 114 and 116 and one through hole 118 are formed that constitute the locked means. Yes.
[0012]
The developing unit 200 includes a developing housing 202 formed from an appropriate synthetic resin. The developing housing 202 has a pair of side walls 204 (only one side wall 204 is shown in FIG. 1), a bottom wall 206, a front end wall 208 and a rear end wall 210, and thereby a developing chamber 212. Is formed. The rear end wall 210 is substantially upright at the end of the developing housing 202 opposite to the photosensitive drum 110. In the developing chamber 212, a developer, in the embodiment, a two-component developer composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic toner is accommodated. An endless toner circulation conveyance path is formed in the developing chamber 212, and a stirring conveyance means (not shown), for example, two rotating spiral blade members are disposed in the toner circulation conveyance path. A developing roller 214 is rotatably disposed between the side walls 204 of the developing housing 202. The developing roller 214 contains a stationary permanent magnet (not shown). At both ends in the axial direction of the developing roller 214, gap setting rollers 216 having a slightly larger diameter than the developing roller 214 are disposed. The rotating shaft 2 is formed on a common axis so as to extend outward from the side of each side wall 204, and each of the rotating shafts 2 is formed on a unit front side wall 102 of the drum unit 100 and a unit rear side wall (not shown). Each of the support holes 120 (only one support hole 120 is shown in FIG. 1) is rotatably fitted.
[0013]
On the bottom surface of the developing housing 202, at least one, in the embodiment, two guided ridges 218, which are guided means, are formed. Each of the guided ridges 218 having rectangular cross sections having substantially the same shape as each other has a longitudinal front end of the bottom surface of the developing housing 202, that is, a mounting direction to the apparatus main body 10 (that is, the apparatus main body). 10) (in the direction of insertion into 10), the front end portion is formed so as to extend in parallel with each other in the horizontal direction and linearly in the axial direction of the developing roller 214 (see also the two-dot chain line in FIG. 12). . The width of each of the guided ridges 218 is smaller than the width of guide grooves 28A and 28B, which will be described later. Further, the lower ends of the guided ridges 218 exist on a substantially common horizontal plane. In the lower end region of the rear end wall 210 of the developing housing 202, the rear end portion in the mounting direction includes a protruding portion 211 that protrudes by a predetermined amount outwardly from the other regions (see a two-dot chain line in FIG. 12). The outer surface of the protrusion 211 in the lower end region of the end wall 210 and the outer surface of another region extend in parallel to the axis of the developing roller 214.
[0014]
Referring to FIGS. 1, 3, and 4, apparatus main body 10 includes main body front side wall 12 and main body rear side wall 14, and floor portion 16 disposed between main body front side wall 12 and main body rear side wall 14. I have. The main body front side wall 12 is formed with a through hole 18 into which the drum unit 100 can be inserted in the axial direction of the photosensitive drum 110 with the unit rear side wall 14 forward and toward the main body rear side wall 14. A plurality of, in the embodiment, two locked protrusions 20 and 22 and one screw hole 24 are formed on the peripheral edge of the through hole 18 of the front wall 12 of the main body. Yes. The positions where the locked protrusions 20 and 22 and the screw hole 24 are formed are defined so as to be aligned with the locking holes 114 and 116 formed in the unit front side wall 102 of the drum holding frame 104 and the through hole 118, respectively. ing.
[0015]
Between the upper ends of the main body front side wall 12 and the main body rear side wall 14, drum unit guide rail means, and in the embodiment, a pair of drum unit guide rails 26 are arranged so as to extend linearly in the front-rear direction of the apparatus main body 10. Yes. Each of the drum unit guide rails 26 extending in parallel and spaced apart from each other in the horizontal direction has an L shape having substantially the same cross section, and the bottom ends of the guide rails 26 are arranged to face each other. Has been.
[0016]
Referring to FIGS. 1 and 11, the developing unit extending in the front-rear direction of the apparatus main body 10 is located at a position below each of the drum unit guide rails 112 in the apparatus main body 10, in the embodiment, the floor portion 16. At least one guide groove, which is a guide rail means for use, in the embodiment, two guide grooves 28A and 28B are provided. The guide groove 28 </ b> A is disposed on the side closer to the photosensitive drum 110 in a state where the process unit PU is mounted on the apparatus main body 10. On the outer side of the guide grooves 28A and 28B, more specifically, on the outer side of the guide groove 28B (right side in FIGS. 1 and 11), the developing unit 200 is rotated around the rotation shaft 2 so as to be a drum unit. In the embodiment, the urging means to be pressed by 100, a front urging means 30F and a rear urging means 30R are arranged.
[0017]
The guide grooves 28A and 28B having substantially the same shape as each other have a relatively short rear region 28a at the rear side (upward in FIG. 11) in the device main body 10 and a front portion in the device main body 10 rather than the rear region 28a. A relatively long front region 28b (lower side in FIG. 11) and a rear region 28a and an intermediate region 28c connecting the front region 28b are provided. The rear region 28a and the front region 28b of the guide grooves 28A and 28B extend in a straight line in the front-rear direction of the apparatus main body 10 in parallel with each other at intervals in the horizontal direction. As will be described later, each of the guided rails 112 of the drum unit 100 is guided with respect to the axis of the photosensitive drum 110 in a state in which each of the guided rails 112 of the apparatus main body 10 is slidably engaged with and supported by the corresponding drum unit guide rail 26. The front region 28b of the grooves 28A and 28B is disposed at a position slightly apart outward from the rear region 28a.
[0018]
The basic shape of the cross-section of the guide grooves 28A and 28B is a channel shape that is open upward and has a constant depth from the horizontal upper surface of the floor 16, but within each of the rear regions 28a. A rib 29 is formed upright at a certain height from the bottom at the center in the width direction (not shown in FIG. 12). The height of each of the ribs 29 is defined to be shorter than the depth of the guide grooves 28A and 28B. The width of the rear region 28a and the front region 28b of each of the guide grooves 28A and 28B is constant and the same, but the entrance region of the front region 28b has a flare shape that gradually increases toward the front end. There is no. This shape smoothly guides the operation in which each of the locked protrusions 218 of the developing unit 200 enters the front region 28b when the process unit PU is inserted into the apparatus main body 10 as described later. When viewed from the plane, the width of each intermediate region 28c of each of the guide grooves 28A and 28B is inclined at a position where both side surfaces in the width direction are not substantially opposed to each other in the width direction so that the substantially center in the longitudinal direction is widened. .
[0019]
Referring to FIGS. 1, 5, 6 and 11, the front biasing means 30F includes a front recessed portion 31F disposed on the floor 16 on the outer side of the front region 28b of the guide groove 28B, and a guide groove. A front pressing member 32F accommodated in the front recess 31F so as to be slidable in a direction perpendicular to the front region 28b of 28B, and the front pressing member 32F received in the front recess 31F toward the front region 28b of the guide groove 28B A front spring member that is always urged, and a front compression coil spring 33F in the embodiment are provided. The front recess 31F has a planar rectangular shape, and the bottom surface is a horizontal plane. The front pressing member 32F includes a substantially rectangular substrate 32a that is slidably mounted on the bottom surface of the front recess 31F, a pressing wall 32b that stands upright from the center of the front edge of the substrate 32a on the guide groove 28B side, and a pressing member. An upright inclined wall 32c that recedes obliquely backward toward both sides of the substrate 32a from both ends of the wall 32b toward the opposite sides of the substrate 32a, and a rear end of the upright inclined wall 32c toward both sides of the substrate 32a. An upright wall 32d extending in parallel with the front edge, and both side walls 32e continuous with the upright wall 32d and upstanding from both side edges of the substrate 32a are provided. A positioning pin portion 32f is formed on the inner side of the pressing wall 32b so as to extend rearward. A positioning protrusion 31b extending toward the positioning pin portion 32f of the front pressing member 32F is formed on the wall surface 31a of the front recess 31F facing the guide groove 28B.
[0020]
The front compression coil spring 33F is disposed between the wall surface 31a of the front recess 31F and the pressing wall 32b of the front pressing member 32F. One end portion of the front compression coil spring 33F is positioned so as to wind around the outside of the positioning projection 31b of the wall surface 31a of the front recess portion 31F, and the other end portion is positioned so as to wind around the outside of the positioning pin portion 32f of the front pressing member 32F. It is done. The front pressing member 32F is urged by the front compression coil spring 33F toward the wall surface 31c on the guide groove 28B side of the front recess 31F, and the pressing wall 32b of the front pressing member 32F is on the guide groove 28B side of the front recess 31F. Is pressed against the wall surface 31c. At least upper ends of the pressing wall 32b and the upright inclined wall 32c of the front pressing member 32F are projected upward from the front recess 31F. A space is provided between the front pressing member 32F and the wall surface 31a of the front recess 31F to allow the front pressing member 32F to be pushed against the spring force of the front compression coil spring 33F.
[0021]
The rear urging means 30R includes a rear recess 31R disposed in the floor 16 on the outer side of the rear region 28a of the guide groove 28B, and a rear recess 31R slidable in a direction perpendicular to the rear region 28a of the guide groove 28B. A rear pressing member 32R housed in the rear spring member, and a rear spring member housed in the rear recess 31R and constantly biasing the rear pressing member 32R toward the rear region 28a of the guide groove 28B, in the embodiment, a rear compression coil spring 33R. Since the rear biasing means 30R has substantially the same configuration as the front biasing means 30F described above, a description thereof will be omitted. Note that the distance between the pressing wall 32b of the front pressing member 32F of the front biasing means 30F and the front region 28b (straight region) of the guide groove 28B, the pressing wall 32b of the rear pressing member 32R of the rear biasing means 30R, and the guide groove The distance from the rear region 28a of 28B is defined to be equal to each other.
[0022]
In the image forming apparatus configured as described above, when the process unit PU is mounted at a predetermined position of the apparatus body 10, the developing unit 200 receives the urging action of the front urging means 30F and the rear urging means 30R. The developing unit 200 is rotated about the rotation shaft 2 and pressed against the drum unit 100 (more specifically, the gap setting roller 216 is pressed against the peripheral surface of the photosensitive drum 110), and the developing roller 214 and the photosensitive unit are exposed. The body drum 110 is opposed to the body drum 110 with a predetermined gap.
[0023]
More specifically, the process unit PU is detachably attached to a predetermined position of the apparatus body 10 as follows. That is, the process unit PU is positioned in front of the through hole 18 (see FIGS. 3 and 4) disposed on the front side wall 12 of the apparatus main body 10, and is inserted into the apparatus main body 10 from the through hole 18, so that the drum unit 100. The guide rail 112 is moved from the front to the rear of the apparatus main body 10 in a state where the guide rail 112 is slidably engaged with and supported by the drum unit guide rail 26 (see FIG. 1). The drum unit 100 is moved along the drum unit guide rail 26 from the front to the rear of the apparatus main body 10, and at the same time, each of the guided protrusions 218 of the developing unit 200 is slidably engaged with the guide grooves 28A and 28B, respectively. The developing unit 200 is moved along the guide grooves 28 </ b> A and 28 </ b> B from the front to the rear of the apparatus main body 10, thereby moving the developing unit 200 to a predetermined position of the apparatus main body 10. FIG. 7 shows a state immediately before the developing unit 200 is inserted into the through hole 18 of the apparatus main body 10, and FIG. 8 shows a state in which the front end of the developing unit 200 in the insertion direction is inserted from the through hole 18 of the apparatus main body 10. Is shown. 9 shows a state in which most of the developing unit 200 is inserted into the apparatus main body 10, and FIG. 10 shows a state in which the developing unit 200 is completely inserted into the apparatus main body 10.
[0024]
1 and 11, the developing unit 200 is not pressed against the drum unit 100 while each of the guided protrusions 218 of the developing unit 200 is moved along the front region 28b of the guide grooves 28A and 28B, respectively. Can be moved apart. In other words, in a state where each of the guided ridges 218 of the developing unit 200 is respectively inserted into the front regions 28b of the guide grooves 28A and 28B, the relative position of the developing unit 200 with respect to the drum unit 100 is determined in advance as the gap setting roller 216. Is set to be separated from the peripheral surface of the photosensitive drum 110.
[0025]
Then, while each of the guided ridges 218 of the developing unit 200 is moved along the front region 28b of the guide grooves 28A and 28B, a part of the region excluding the protruding portion 211 of the rear end wall 210 of the developing housing 202. Is in contact with the front pressing member 32F of the front biasing means 30F and pushes the front pressing member 32F to the right in FIG. 11 against the spring force of the front compression coil spring 33F. By the spring force of the spring 33F, it is urged to rotate around the rotation shaft 2 in a direction approaching the drum unit 100 (clockwise in FIG. 1). However, this rotation is prevented by each of the guided ridges 218 of the developing unit 200 being brought into pressure contact with the side wall (the side wall closer to the photosensitive drum 110) of the front region 28b of the guide grooves 28A and 28B. Therefore, the gap setting roller 216 is maintained in a state of being separated from the peripheral surface of the photosensitive drum 110. As a result, the impact of the process unit PU during the mounting operation on the apparatus main body 10 is not transmitted to the photosensitive drum 110, so that damage to the photosensitive drum 110 and the like can be avoided and the spring of the pre-compression coil spring 33F. The play of the force is prevented and smooth insertion is performed.
[0026]
When each of the guided ridges 218 of the developing unit 200 is advanced from the front region 28b of the guide grooves 28A and 28B through the intermediate region 28c to the rear region 28a, the developing unit 200 approaches the drum unit 100 in the approaching direction. It is rotated around the rotation axis 2. The movement amount of the developing unit 200 with respect to the drum unit 100 substantially corresponds to the horizontal step amount between the rear region 28a and the front region 28b of the guide grooves 28A and 28B.
[0027]
Referring to FIGS. 1, 10 and 12, each of the guided ridges 218 of the developing unit 200 is moved to the end region of the rear region 28a of the guide grooves 28A and 28B, respectively, so that the process unit PU, and hence the developing unit. 200 is positioned at a predetermined position (mounting position) in the apparatus main body 10. The front end portion of the rear end wall 210 of the developing unit 200 in the mounting direction (insertion direction) abuts against the pressing wall 32b of the rear pressing member 32R of the rear urging means 30R and pushes against the rear spring member 33R, thereby pushing the rear spring. The spring action of the member 33R is received. Further, the protrusion 211 formed at the rear end of the rear end wall 210 in the mounting direction of the developing unit 200 abuts against the pressing wall 32b of the front pressing member 32F and is pressed against the front spring member 33F to move the front spring. The spring action of the member 33F is received. As a result, the developing unit 200 is pressed against the drum unit 100. That is, the gap setting roller 216 is pressed against the peripheral surface of the photosensitive drum 110, and the developing roller 214 and the photosensitive drum 110 are opposed to each other with a predetermined gap.
[0028]
The front-side upright inclined wall 32c of the rear pressing member 32R abuts the rear pressing member 32R against the rear spring member 33R because the corner portion where the rear end wall 210 of the developing housing 202 and the side wall 204 on the front side in the insertion direction intersect with each other. To smooth the operation of pushing in the direction perpendicular to the insertion direction. Further, the front-side upright inclined wall 32c of the upright inclined wall 32c of the front pressing member 32F is in contact with a corner portion where the front end surface in the insertion direction of the protruding portion 211 of the rear end wall 210 of the developing housing 202 and the outer surface intersect. The operation of pushing the front pressing member 32F in the direction orthogonal to the insertion direction against the front spring member 33F is made smooth.
[0029]
While the process unit PU is moved to a predetermined mounting position after being inserted into the apparatus main body 10, the lowermost end of the drum unit 100 and the lowermost end of the developing unit 200 excluding each of the guided ridges 218 are on the apparatus main body 10. It is positioned in a floating state with respect to the floor 16. Further, the lowermost end of each of the guided ridges 218 of the developing unit 200 moves with respect to the bottom surfaces of the front region 28b and the intermediate region 28c while moving the front region 28b and the intermediate region 28c of the guide grooves 28A and 28B, respectively. Although it is positioned in a floating state, the upper end of the rib 29 in each of the rear regions 28a may always be in a floating state, or the ribs in each of the rear regions 28a until it is positioned at a predetermined mounting position. The upper end of 29 may be in a state where a load is supported. When the load is supported by the upper ends of the ribs 29 in each of the rear regions 28a until the lowermost ends of the guided protrusions 218 of the developing unit 200 are positioned at the predetermined mounting positions, the process unit PU Needs to be configured to be moved slightly upward in the apparatus main body 10 in a state where is positioned at a predetermined mounting position. Further, in a state where the process unit PU is mounted at a predetermined position in the apparatus main body 10, there is a width direction between each of the guided protrusions 218 of the developing unit 200 and the rear regions 28a of the guide grooves 28A and 28B. A gap needs to be formed.
[0030]
Referring to FIGS. 1 and 2, the process unit PU is inserted into the apparatus main body 10 through the through hole 18 provided in the main body front side wall 12 of the apparatus main body 10, and the drum unit 100 is moved along the drum unit guide rail 26. When the apparatus main body 10 is moved from the front to the rear, the locking holes 114 and 116 formed in the unit front side wall 102 are respectively locked protrusions 20 formed in the main body front side wall 12 of the apparatus main body 10. And the through holes 118 formed in the unit front side wall 102 are aligned with the screw holes 24 (see FIG. 3) formed in the front side wall 12 of the unit, and the movement is stopped. A screw (not shown) is fastened to the screw hole 24 through the through hole 118, and the process unit PU is positioned at a predetermined mounting position in the apparatus main body 10. A unit rear side wall (not shown) of the drum unit 100 is releasably positioned with respect to the main body rear front side wall 14 of the apparatus main body 10 via positioning means (not shown).
[0031]
As is apparent from the above description, in the image forming apparatus according to the present invention, the urging means for urging the developing unit 200 in the process unit to press against the drum unit 100 (in the embodiment, the front urging means 30F and the rear urging means). The biasing means 30R) is disposed on the apparatus main body 10 side. When the process unit PU is mounted at a predetermined position of the apparatus main body 10, the developing unit 200 automatically receives the urging action of the urging means, so that the developing unit 200 is rotated about the rotation shaft 2. Is pressed against the drum unit 100 (in the embodiment, gap setting rollers 216 disposed concentrically with the developing roller 214 at both ends in the axial direction of the developing roller 214 are pressed against the outer peripheral surface of the photosensitive drum 110). And the photosensitive drum 110 are opposed to each other with a predetermined gap. That is, since the biasing means is disposed on the apparatus main body 10 side without being attached to the process unit PU itself, replacement of components in the process unit PU, for example, the photosensitive drum 110, a cleaning blade (not shown), Repairs can be performed easily and in a short time. Further, the developing unit 200 is configured to automatically receive the urging action of the urging means only by attaching the process unit PU to the apparatus main body 10, so that the photosensitive drum 110 can be manufactured at a relatively low cost. And the developing roller 214 can be secured with high accuracy. Further, the developing unit 200 is configured to automatically receive the urging action of the urging means by a simple operation of inserting the process unit PU substantially horizontally from the front to the rear with respect to the apparatus main body 10. As a result, it is possible to effectively and easily perform replacement and repair of the above-described components in a short time.
[0032]
【The invention's effect】
According to the image forming apparatus of the present invention, the constituent members in the process unit can be easily replaced in a short time, and the gap between the photosensitive drum and the developing roller can be ensured with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a preferred embodiment of an image forming apparatus including a process unit configured according to the present invention, and a side view showing a part thereof in section.
FIG. 2 is a perspective view showing a state where a unit front side wall of the drum unit of the process unit shown in FIG. 1 is mounted on a main body front side wall.
FIG. 3 is a perspective view of a part of the apparatus main body as viewed from the front obliquely below.
FIG. 4 is a perspective view of a part of the apparatus main body as viewed from the front and obliquely above.
FIG. 5 is a perspective view showing a front urging unit disposed in the apparatus main body.
6 is a perspective view of a front pressing member included in the front biasing means shown in FIG. 5. FIG.
7 is a plan view showing a state immediately before the developing unit of the process unit shown in FIG. 1 is inserted into the apparatus main body.
8 is a plan view showing a state in which the front end portion in the insertion direction of the developing unit shown in FIG. 7 is inserted into the apparatus main body.
9 is a plan view showing a state in which most of the developing unit shown in FIG. 7 is inserted into the apparatus main body.
10 is a plan view showing a state in which the developing unit shown in FIG. 7 is completely inserted into the apparatus main body.
FIG. 11 is a plan view showing guide grooves, front urging means, and rear urging means disposed on the floor of the apparatus main body.
12 is a plan view showing the positional relationship between the developing unit and related members when the developing unit is completely inserted into the apparatus main body in FIG.
[Explanation of symbols]
2 Rotating shaft
10 Device body
12, 14 Body side wall
16 Floor
26 Guide rail for drum unit
28A, 28B Guide groove
28a Rear area
28b Previous area
28c Intermediate region
30F Front biasing means
31F Front recess
32F Front pressing member
33F Front spring member (front compression coil spring)
30R Rear biasing means
31R Rear recess
32R Rear pressing member
33R Rear spring member (front compression coil spring)
100 drum units
110 Photosensitive drum
112 Guided rail
200 Development unit
202 Development housing
210 Rear wall
211 Projection
214 Development roller
216 Clearance setting roller
218 Guided ridge
PU process unit

Claims

装置本体の所定位置に離脱自在に装着されるプロセスユニットを備え、プロセスユニットは、感光体ドラムを含むドラムユニットと、ドラムユニットに対し回動軸まわりに回動可能に連結された、現像ローラを含む現像ユニットとを備え、現像ユニットは、付勢手段の付勢作用を受けることによって回動軸まわりに回動させられてドラムユニットに押圧され、現像ローラと感光体ドラムとが所定の隙間をおいて対向させられる画像形成装置において、
該付勢手段は装置本体に配設され、プロセスユニットが装置本体の所定位置に装着されると、現像ユニットは該付勢手段の付勢作用を受ける、
ことを特徴とする画像形成装置。A process unit that is detachably mounted at a predetermined position of the apparatus main body, and the process unit includes a drum unit that includes a photosensitive drum, and a developing unit that includes a developing roller that is rotatably connected to the drum unit about a rotation axis. The developing unit is rotated about the rotation axis by the urging action of the urging means and is pressed against the drum unit, and the developing roller and the photosensitive drum face each other with a predetermined gap. In an image forming apparatus,
The biasing means is disposed in the apparatus main body, and when the process unit is mounted at a predetermined position of the apparatus main body, the developing unit receives a biasing action of the biasing means.
An image forming apparatus.

装置本体には、装置本体の前後方向に直線状に延在するドラムユニット用ガイドレール手段と、装置本体における、ドラムユニット用ガイドレール手段よりも下方の位置を、装置本体の前後方向に延在する現像ユニット用ガイドレール手段とが備えられ、ドラムユニットには被ガイド手段が配設され、現像ユニットには被ガイド手段が配設され、装置本体における、現像ユニット用ガイドレール手段の側外方には該付勢手段が配設され、プロセスユニットは、ドラムユニットの被ガイド手段をドラムユニット用ガイドレール手段に摺動自在に係合支持した状態で、装置本体の前から後に向けて移動させることにより、ドラムユニットがドラムユニット用ガイドレール手段に沿って装置本体の前から後に向けて移動させられると同時に、現像ユニットの被ガイド手段が現像ユニット用ガイドレール手段に摺動自在に係合させられかつ現像ユニットが現像ユニット用ガイドレール手段に沿って装置本体の前から後に向けて移動させられることにより、装置本体の所定位置に離脱自在に装着され、プロセスユニットが所定位置に位置付けられると、現像ユニットの、感光体ドラムとは反対側における端壁が該付勢手段の付勢作用を受ける、請求項１記載の画像形成装置。The apparatus main body has a drum unit guide rail means extending linearly in the front-rear direction of the apparatus main body, and a development extending in the front-rear direction of the apparatus main body at a position below the guide rail means for the drum unit in the apparatus main body. A guide rail means for the unit, a guided means is provided in the drum unit, a guided means is provided in the developing unit, and the guide rail means for the developing unit in the main body of the apparatus unit The urging means is disposed, and the process unit moves the drum unit from the front to the rear of the apparatus body in a state where the guided means of the drum unit is slidably engaged with and supported by the guide rail means for the drum unit. At the same time, the developing unit is moved along the guide rail means for the drum unit from the front to the rear of the apparatus body. The guide means of the belt is slidably engaged with the guide rail means for the developing unit, and the developing unit is moved from the front to the back of the apparatus body along the guide rail means for the developing unit. The end wall of the developing unit on the side opposite to the photosensitive drum is urged by the urging means when the process unit is detachably mounted at a predetermined position of the main body and the process unit is positioned at the predetermined position. The image forming apparatus described.

現像ユニット用ガイドレール手段は装置本体に配設された床部に配設され、現像ユニットの被ガイド手段は現像ユニットの底面に配設されている、請求項２記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the developing unit guide rail means is provided on a floor portion provided in the apparatus main body, and the guided means of the developing unit is provided on a bottom surface of the developing unit.

現像ユニット用ガイドレール手段は少なくとも１本のガイド溝からなり、現像ユニットの底面に配設された被ガイド手段は、少なくとも１本の被ガイド突条からなり、被ガイド突条は、現像ユニットの底面であって装置本体への装着方向前端部における底面に現像ローラの軸方向に延在するよう形成され、ガイド溝は、装置本体における後寄りの比較的短い後領域と、後領域よりも、装置本体における前寄りの比較的長い前領域と、後領域及び前領域を接続する中間領域とを備え、ガイド溝の後領域及び前領域はそれぞれ装置本体の前後方向に直線状に延在し、ドラムユニットの被ガイド手段がドラムユニット用ガイドレール手段に摺動自在に係合支持された状態における感光体ドラムの軸線に対し、ガイド溝の前領域は後領域よりも側外方に若干離れた位置に配設されており、付勢手段は、後領域の側外方に配設された後付勢手段と、ガイド溝の前領域の側外方に配設された前付勢手段とを備え、
現像ユニットの被ガイド突条がガイド溝の前領域に沿って移動させられる間、現像ユニットはドラムユニットに対し押圧されない離隔状態で移動させられ、現像ユニットの被ガイド突条がガイド溝の前領域から中間領域を通って後領域に進入させられると、現像ユニットはドラムユニットに対し接近する方向に回動軸まわりに回動させられ、現像ユニットが所定の位置に位置付けられると、現像ユニットの端壁の該装着方向前端部及び後端部がそれぞれ後付勢手段及び前付勢手段の付勢作用を受けて現像ユニットはドラムユニットに対し押圧させられる、請求項２又は請求項３記載の画像形成装置。The developing unit guide rail means comprises at least one guide groove, the guided means disposed on the bottom surface of the developing unit comprises at least one guided protrusion, and the guided protrusion is provided on the developing unit. The bottom surface is formed so as to extend in the axial direction of the developing roller on the bottom surface at the front end in the mounting direction to the apparatus main body, and the guide groove is relatively short rearward and rearward in the apparatus main body, and the rear area, A relatively long front region on the front side of the apparatus main body, and a middle region connecting the rear region and the front region, the rear region and the front region of the guide groove each extend linearly in the front-rear direction of the device main body, With respect to the axis of the photosensitive drum in a state where the guided means of the drum unit is slidably engaged with and supported by the guide rail means for the drum unit, the front area of the guide groove is laterally outward from the rear area. The biasing means is disposed at a position slightly apart from the rear biasing means disposed on the outer side of the rear region, and the front biasing disposed on the outer side of the front region of the guide groove. Means and
While the guided ridge of the developing unit is moved along the front area of the guide groove, the developing unit is moved in a separated state that is not pressed against the drum unit, and the guided ridge of the developing unit is moved from the front area of the guide groove. When the developing unit enters the rear region through the intermediate region, the developing unit is rotated about the rotation axis in a direction approaching the drum unit, and when the developing unit is positioned at a predetermined position, the end wall of the developing unit is 4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the front end portion and the rear end portion in the mounting direction are urged by the rear urging means and the front urging means, respectively, and the developing unit is pressed against the drum unit.

現像ユニットの端壁において、該装着方向後端部は、他の領域よりも、ガイド溝の側外方に突出した突出部からなり、該突出部の突出量は、ガイド溝の後領域と前領域との間の水平方向の段差量にほぼ相当するよう規定され、現像ユニットが所定位置まで移動させられると、現像ユニットの端壁の該突出部は後付勢手段の付勢作用を受ける、請求項４記載の画像形成装置。In the end wall of the developing unit, the rear end portion in the mounting direction is composed of a protruding portion that protrudes outward from the other side of the guide groove, and the protruding amount of the protruding portion is in front of the rear region of the guide groove. When the developing unit is moved to a predetermined position, the protruding portion of the end wall of the developing unit is subjected to a biasing action of the rear biasing means. The image forming apparatus according to claim 4.

後付勢手段は、ガイド溝の後領域の側外方における床部に配設された後凹部と、ガイド溝の後領域に直交する方向にスライド可能に後凹部内に収容された後押圧部材と、後凹部内に収容されかつ後押圧部材をガイド溝の後領域に向かって常時付勢する後ばね部材とを備え、前付勢手段は、ガイド溝の前領域の側外方における床部に配設された前凹部と、ガイド溝の前領域に直交する方向にスライド可能に凹部内に収容された前押圧部材と、前凹部内に収容されかつ前押圧部材をガイド溝の前領域に向かって常時付勢する前ばね部材とを備え、現像ユニットが所定の位置に位置付けられると、現像ユニットの端壁の該装着方向前端部が後押圧部材に当接しかつ後ばね部材に抗して押し込むことにより後ばね部材のばね作用を受け、現像ユニットの端壁の該装着方向後端部が前押圧部材に当接しかつ前ばね部材に抗して押し込むことにより前ばね部材のばね作用を受ける、請求項５記載の画像形成装置。The rear urging means includes a rear recess disposed on the floor portion outside the rear region of the guide groove, and a rear pressing member accommodated in the rear recess so as to be slidable in a direction perpendicular to the rear region of the guide groove. And a rear spring member that is housed in the rear recess and constantly urges the rear pressing member toward the rear region of the guide groove, and the front biasing means is a floor portion on the outer side of the front region of the guide groove. A front recess disposed in the recess, a front pressing member accommodated in the recess so as to be slidable in a direction orthogonal to the front region of the guide groove, and the front pressing member accommodated in the front recess and the front region of the guide groove. A front spring member that constantly urges toward the front, and when the developing unit is positioned at a predetermined position, the front end portion of the end wall of the developing unit contacts the rear pressing member and resists the rear spring member. The developing unit receives the spring action of the rear spring member. It said mounting direction rear end portion of the end wall is subjected to spring action before the spring member by pushing against the contact and before the spring member before the pressing member, an image forming apparatus according to claim 5, wherein.