JP4586726B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明の目的は、部品点数の低減を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
また、現像器が接触位置と離間位置とに移動されるときには、直動カム部材の接離作用部が現像器の第2係合部と係合し、現像器が押圧されるときには、直動カム部材の押圧作用部が現像器の第1係合部に係合される。
現像器に1つの係合部が設けられ、この係合部に対して、現像器を接触位置と離間位置とに移動させるための力が入力され、また、接触位置で現像器を押圧する力が入力される構成では、係合部に十分な強度がないと、現像器の接触、離間および押圧の各動作が不安定になるおそれがある。
これに対し、現像器に第1係合部および第2係合部が設けられていれば、現像器の接触/離間のための力と現像器の押圧のための力とを分散して入力することができるので、第1係合部および第2係合部の構造の簡素化(補強の不要)を図ることができながら、現像器の接触、離間および押圧の安定した各動作を達成することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記1対の直動カム部材の直線移動により、すべての前記現像器を前記離間位置に移動させた非現像状態と、1つの前記現像器のみを前記接触位置に移動させた1色現像状態と、すべての前記現像器を前記接触位置に移動させた全色現像状態とに変化することを特徴としている。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記中間部材は、前記直動カム部材の移動方向と直交する方向に延びる回動軸線を中心に回動自在に設けられ、前記直動カム部材の直線移動によって、前記接離作用部から離間する非接触状態と前記接離作用部と接触する接触状態とに回動され、前記非接触状態で前記第2係合部から離間して、前記現像器を前記接触位置への移動を許容し、前記接触状態で前記第2係合部と接触して、前記現像器を前記離間位置に移動させることを特徴としている。
このような構成によると、直動カム部材の移動方向における長さが相対的に長く形成された接離作用部が現像器の第2係合部と係合しているときに、その長さが相対的に短く形成された1つの接離作用部のみを第2係合部と係合していない状態とし、その現像器の第1係合部に押圧作用部を係合させることができる。そのため、1つの現像器のみを現像剤担持体が像担持体に押圧された状態とすることができ、1色の現像剤による現像(1色現像)を確実に行うことができる。
このような構成によると、取っ手が備えられているので、その取っ手を把持して、現像器を移動させることができる。そのため、現像器の操作性を優れたものとすることができる。また、第1係合部が取っ手に設けられているので、現像器を付勢部材の付勢力を利用して像担持体に向けて押圧する場合に、その付勢部材を現像器に設けることができる。そのため、安定した付勢力を付与し続けることができる。
このような構成によると、第1係合部と第2係合部とが現像器における直動カム部材の移動方向の両端部に設けられ、それらの間の間隔が大きいので、直動カム部材の押圧作用部と第1係合部との係合および直動カム部材の接離作用部と第2係合部との係合を確実に切り替えることができる。そのため、現像器の接触位置および離間位置への移動ならびに現像器の押圧を確実に達成することができる。
請求項9に記載の発明は、画像形成装置において、装置本体と、各色に対応して設けられ、互いに並列に配置される複数の像担持体と、各前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体をそれぞれ有する複数の現像器と、前記複数の現像器を挟んで対向配置され、前記像担持体の配列方向に直線移動可能に設けられ、その直線移動によって、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触する接触位置と前記像担持体から離間する離間位置とに移動させ、かつ、前記現像器が前記接触位置に配置された状態で、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体と接触する方向に押圧するための1対の直動カム部材と、前記1対の直動カム部材を同期して直線移動させるための同期移動機構とを備え、前記1対の直動カム部材の直線移動により、すべての前記現像器を前記離間位置に移動させた非現像状態と、1つの前記現像器のみを前記接触位置に移動させた1色現像状態と、すべての前記現像器を前記接触位置に移動させた全色現像状態とに変化することを特徴としている。
このような構成によると、1対の直動カム部材の直線移動により、現像器を現像剤担持体が像担持体に接触する接触位置と像担持体から離間する離間位置とに移動させることができ、さらに、接触位置で現像器を現像剤担持体が像担持体と接触する方向に押圧することができる。そのため、現像剤担持体を像担持体に対して接離させるための部材や、現像剤担持体を像担持体に押圧するための部材などを、現像器ごとに個別に設ける必要をなくすことができる。その結果、部品点数の低減を図ることができ、コストの低減とともに、装置サイズの小型化を図ることができる。
また、同期移動機構によって、1対の直動カム部材が同期して直線移動され、それらの直動カム部材の直線移動のタイミングにずれが生じることを防止できるので、現像器を接触位置と離間位置とに安定して移動させることができる。
さらに、1対の直動カム部材の直線移動により、非現像状態、1色現像状態および全色現像状態を切り替えることができる。これにより、たとえば、非現像時(非画像形成時)には、すべての現像器を離間位置に配置し、1色現像時には、1つの現像器のみを接触位置に配置し、全色現像時には、すべての現像器を接触位置に配置することができる。
このような構成によると、一方の直動カム部材の直線移動に伴って、その一方の直動カム部材から他方の直動カム部材に駆動力が伝達され、この駆動力により、他方の直動カム部材が直線移動する。そのため、一方の直動カム部材と他方の直動カム部材とを確実に同期させて直線移動させることができる。
請求項12に記載の発明は、画像形成装置において、装置本体と、各色に対応して設けられ、互いに並列に配置される複数の像担持体と、各前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体をそれぞれ有する複数の現像器と、前記複数の現像器を挟んで対向配置され、前記像担持体の配列方向に直線移動可能に設けられ、その直線移動によって、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触する接触位置と前記像担持体から離間する離間位置とに移動させ、かつ、前記現像器が前記接触位置に配置された状態で、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体と接触する方向に押圧するための1対の直動カム部材と、前記1対の直動カム部材を同期して直線移動させるための同期移動機構とを備え、前記同期移動機構は、前記一方の直動カム部材に形成された一方側ラックギヤと、前記一方側ラックギヤに噛合する一方側ピニオンギヤと、前記他方の直動カム部材に形成された他方側ラックギヤと、前記他方側ラックギヤに噛合する他方側ピニオンギヤと、前記一方側ピニオンギヤと前記他方側ピニオンギヤとを連結する連結軸とを備え、前記1対の直動カム部材のうちの一方の直動カム部材の直線移動に伴って、その一方の直動カム部材から他方の直動カム部材に直線移動のための駆動力を伝達することを特徴としている。
このような構成によると、1対の直動カム部材の直線移動により、現像器を現像剤担持体が像担持体に接触する接触位置と像担持体から離間する離間位置とに移動させることができ、さらに、接触位置で現像器を現像剤担持体が像担持体と接触する方向に押圧することができる。そのため、現像剤担持体を像担持体に対して接離させるための部材や、現像剤担持体を像担持体に押圧するための部材などを、現像器ごとに個別に設ける必要をなくすことができる。その結果、部品点数の低減を図ることができ、コストの低減とともに、装置サイズの小型化を図ることができる。
また、同期移動機構によって、1対の直動カム部材が同期して直線移動され、それらの直動カム部材の直線移動のタイミングにずれが生じることを防止できるので、現像器を接触位置と離間位置とに安定して移動させることができる。
さらに、一方の直動カム部材の直線移動に伴って、その一方の直動カム部材から他方の直動カム部材に駆動力が伝達され、この駆動力により、他方の直動カム部材が直線移動する。そのため、一方の直動カム部材と他方の直動カム部材とを確実に同期させて直線移動させることができる。
また、一方の直動カム部材の直線移動に伴って、一方側ピニオンギヤが回転し、その回転力により他方側ピニオンギヤが回転する。そして、その他方側ピニオンギヤの回転力が他方側ラックギヤに伝達され、他方側ラックギヤとともに他方の直動カム部材が直線移動する。そのため、1対の直動カム部材(一方の直動カム部材と他方の直動カム部材と)をより確実に同期させて直線移動させることができる。
このような構成によると、複数の像担持体を保持するタンデム型プロセスユニットを、装置本体に対して着脱させることができる。そのため、ジャム処理や部品交換などのメンテナンス作業の容易化を図ることができる。
このような構成によると、複数の現像器をタンデム型プロセスユニットに対して着脱可能に装着することができる。そのため、現像器を個別に交換することができ、メンテナンスのための費用(メンテナンスコスト)の低減を図ることができる。
請求項17に記載の発明は、請求項1ないし16のいずれかに記載の発明において、前記複数の像担持体に対向し、前記現像剤担持体から前記像担持体への現像剤の供給によって前記像担持体に担持される現像剤像が記録される記録媒体を、前記複数の像担持体の並び方向に搬送するための搬送ベルトをさらに含むことを特徴としている。
また、第1係合部および第2係合部の構造の簡素化を図ることができながら、現像器の接触、離間および押圧の安定した各動作を達成することができる。
請求項2に記載の発明によれば、必要に応じて、すべての現像器を離間位置に配置したり、1つの現像器のみを接触位置に配置したり、すべての現像器を接触位置に配置したりすることができる。
請求項5に記載の発明によれば、中間部材を接触状態と非接触状態とに確実に変化させることができ、現像器の接触位置および離間位置へのより確実な移動を達成することができる。
請求項7に記載の発明によれば、現像器の操作性を優れたものとすることができる。また、第1係合部が取っ手に設けられているので、現像器を付勢部材の付勢力を利用して像担持体に向けて押圧する場合に、その付勢部材を現像器に設けることができる。そのため、安定した付勢力を付与し続けることができる。
請求項9に記載の発明によれば、部品点数の低減を図ることができ、ひいてはコストの低減および装置サイズの小型化を図ることができる。また、現像器を接触位置と離間位置とに安定して移動させることができる。
また、必要に応じて、すべての現像器を離間位置に配置したり、1つの現像器のみを接触位置に配置したり、すべての現像器を接触位置に配置したりすることができる。
請求項10に記載の発明によれば、一方の直動カム部材と他方の直動カム部材とを確実に同期させて直線移動させることができる。
請求項11に記載の発明によれば、一方の直動カム部材と他方の直動カム部材とをより確実に同期させて直線移動させることができる。
請求項12に記載の発明によれば、部品点数の低減を図ることができ、ひいてはコストの低減および装置サイズの小型化を図ることができる。また、現像器を接触位置と離間位置とに安定して移動させることができる。
また、一方の直動カム部材と他方の直動カム部材とを確実に同期させて直線移動させることができる。
請求項14に記載の発明によれば、メンテナンスコストの低減を図ることができる。
請求項15に記載の発明によれば、装置本体において、タンデム型プロセスユニットの着脱方向(直動カム部材の移動方向)の側面に開口が形成されていれば、その開口を介して、直動カム部材を直線移動させるための操作とタンデム型プロセスユニットを着脱させるための操作とを行うことができる。
請求項17に記載の発明によれば、中間転写タイプの画像形成装置と比較して、中間転写ベルトを不要とすることができる分、部品点数を低減させることができる。
図1は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
このカラーレーザプリンタ1は、後述する複数のドラムサブユニット28が水平方向において並列的に配置される、横置きタイプのタンデム型カラーレーザプリンタであって、装置本体としての本体ケーシング2内に、記録媒体としての用紙3を給紙するための給紙部4と、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5と、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙部6とを備えている。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、側面視略矩形状のボックス形状をなしており、その内部に、後述するドラムユニット26を収容するドラム収容空間7が形成されている。
(2)給紙部
給紙部4は、本体ケーシング2内の底部に設けられている。この給紙部4は、用紙3を収容する給紙トレイ10と、その給紙トレイ10の前端部上方に設けられ、互いに対向配置される分離ローラ11および分離パッド12と、分離ローラ11の後側に設けられる給紙ローラ13と、用紙3が通過する給紙側搬送経路14とを備えている。
給紙側搬送経路14の途中には、分離ローラ11の前側上方に設けられ、互いに対向配置される紙粉取りローラ15およびピンチローラ16と、それらの上方に設けられる1対のレジストローラ17とが設けられている。
また、給紙トレイ10の前端部下方には、用紙押圧板18の前端部を上方に持ち上げるレバー19が設けられている。このレバー19は、用紙押圧板18の前端部下方において、上下方向に揺動自在に支持されている。
用紙押圧板18が給紙位置に位置されると、用紙押圧板18上の最上位の用紙3は、給紙ローラ13に押圧され、給紙ローラ13の回転によって、分離ローラ11と分離パッド12との間に向けて給紙される。
給紙された用紙3は、分離ローラ11の回転によって、分離ローラ11と分離パッド12との間に挟まれ、1枚ごとに捌かれて搬送される。搬送された用紙3は、紙粉取りローラ15とピンチローラ16との間を通過し、紙粉が除去された後、給紙側搬送経路14に沿ってレジストローラ17に向けて搬送される。
(3)画像形成部
画像形成部5は、スキャナ部20、プロセス部21、転写部22および定着部23を備えている。
(3−1)スキャナ部
スキャナ部20は、本体ケーシング2の上部に配置されている。このスキャナ部20は、前後左右方向に延びる支持板24と、この支持板24の上面に固定されるスキャナユニット25とを備えている。スキャナユニット25内には、たとえば、4つの光源、ポリゴンミラー、fθレンズ、反射鏡、面倒れ補正レンズなどの光学部材が配置されており、各光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向および走査されて、fθレンズおよび面倒れ補正レンズを通過し、また、反射鏡で反射された後、後述する各色の感光ドラム29の表面上に高速走査にて照射される。
(3−2)プロセス部
プロセス部21は、スキャナ部20の下方であって、給紙部4の上方に配置されており、1つのタンデム型プロセスユニットとしてのドラムユニット26と、各色に対応する4つの現像器としての現像カートリッジ27とを備えている。
(3−2−1)ドラムユニット
ドラムユニット26は、各色に対応して、4つのドラムサブユニット28を備えている。すなわち、ドラムサブユニット28は、ブラックドラムサブユニット28K。イエロードラムサブユニット28Y、マゼンタドラムサブユニット28Mおよびシアンドラムサブユニット28Cの4つからなる。
各ドラムサブユニット28は、後述するように、1対のサイドフレーム104と、これらの間に架設されるセンタフレーム105とを備えている(図4参照)。
各ドラムサブユニット28は、図2に示すように、像担持体としての感光ドラム29と、スコロトロン型帯電器30と、クリーニングブラシ31とを保持している。
感光ドラム29は、左右方向に沿って配置され、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体32と、このドラム本体32の軸線方向に沿って配置されるドラム軸33とを備えている。ドラム本体32は、ドラム軸33に対して回転自在に設けられている。ドラム軸33は、軸方向両端部が、1対のサイドフレーム104(図4参照)に挿通され、後述する側板103(図4参照)に回転不能に支持されている。そして、感光ドラム29は、画像形成時において、本体ケーシング2内に設けられるモータ(図示せず)からの駆動力により回転される。
(3−2−2)現像カートリッジ
現像カートリッジ27は、図1に示すように、各色に対応するドラムサブユニット28に対応して、それぞれ着脱自在に設けられている。すなわち、現像カートリッジ27は、ブラックドラムサブユニット28Kに着脱自在に装着されるブラック現像カートリッジ27K、イエロードラムサブユニット28Yに着脱自在に装着されるイエロー現像カートリッジ27Y、マゼンタドラムサブユニット28Mに着脱自在に装着されるマゼンタ現像カートリッジ27M、および、シアンドラムサブユニット28Cに着脱自在に装着されるシアン現像カートリッジ27Cの4つからなる。
現像フレーム36は、下端部に開口部41が開口されるボックス形状に形成されており、隔壁42によって、トナー収容室43と現像室44とに区画されている。また、隔壁42には、トナー収容室43と現像室44とを連通する連通口45が形成されている。
各色に対応するトナーは、正帯電性の非磁性1成分の重合トナーが用いられる。重合トナーは、略球形であり、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる、結着樹脂を主成分とし、これに、各色に対応する着色剤や、荷電制御剤、ワックスなどが配合されることによりトナー母粒子が形成され、さらに、流動性の向上を図るべく外添剤が添加されてなる。
ゴムローラ52は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムまたはEPDMゴムなどからなるゴムローラ層と、そのゴムローラ層の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などを主成分とするコート層との2層構造からなる。
画像形成時には、本体ケーシング2内に設けられるモータ(図示せず)からの駆動力が伝達され、現像ローラ39が回転される。また、現像ローラ39には、現像バイアスが印加される。
ブレード53の基端部が、固定部材55によって隔壁42に固定されており、ブレード53の弾性力により、ブレード53の遊端部に設けられる押圧部54が、現像ローラ39のゴムローラ52に対して上方から圧接される。
(3−2−3)プロセス部での現像動作
そして、各現像カートリッジ27では、トナー収容室43に収容されている各色に対応するトナーが、自重によって連通口45に移動し、アジテータ37によって攪拌されながら、連通口45から現像室44へ放出される。
現像ローラ39に供給されたトナーは、現像ローラ39の回転に伴って、層厚規制ブレード40の押圧部54と、現像ローラ39のゴムローラ52との間に進入して、一定厚さの薄層としてゴムローラ52の表面に担持される。
感光ドラム29の表面は、感光ドラム29の回転に伴って、スコロトロン型帯電器30により一様に正帯電された後、スキャナ部20からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙3に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
(3−3)転写部
転写部22は、図1に示すように、本体ケーシング2内において、給紙部4の上方であって、プロセス部21の下方において、前後方向に沿って配置されている。この転写部22は、駆動ローラ56、従動ローラ57、搬送ベルト58、転写ローラ59およびクリーニング部60を備えている。
搬送ベルト58は、エンドレスベルトからなり、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂フィルムから形成されている。この搬送ベルト58は、駆動ローラ56と従動ローラ57との間に巻回されている。
1次クリーニングローラ61は、感光ドラム29および転写ローラ59が接触する上側の搬送ベルト58と反対側の、下側の搬送ベルト58と接触するように配置され、その接触位置において、搬送ベルト58の周回移動方向と同方向に駆動回転するように設けられている。1次クリーニングローラ61には、画像形成時に、1次クリーニングバイアスが印加される。
掻取ブレード63は、2次クリーニングローラ62に対して下方から接触するように設けられている。
そして、給紙部4から給紙された用紙3は、駆動ローラ56の駆動および従動ローラ57の従動により周回移動される搬送ベルト58によって、前側から後側に向かって、各ドラムサブユニット28に対応する転写位置を、順次通過するように搬送され、その搬送中に、各ドラムサブユニット28の感光ドラム29に担持されている各色のトナー像が、順次転写され、これにより、用紙3にカラー像が形成される。
(3−4)定着部
定着部23は、本体ケーシング2におけるシアンドラムサブユニット28Cよりも後側であって、感光ドラム29と搬送ベルト58とが接触する転写位置と、前後方向において対向するように配置されている。この定着部23は、加熱ローラ65および加圧ローラ66を備えている。
加圧ローラ66は、加熱ローラ65の下方において、加熱ローラ65と対向配置されている。この加圧ローラ66は、加熱ローラ65を下方から押圧する。
(4)排紙部
排紙部6において、用紙3の排紙側搬送経路67は、その上流側端部が、下方において定着部23に隣接し、その下流側端部が、上方において排紙トレイ68に隣接しており、用紙3が後側に向かって給紙され、反転後、前側に向かって排紙される、側面視略U字状に形成されている。
また、排紙部6には、排紙トレイ68が設けられている。排紙トレイ68は、本体ケーシング2の上壁を、前側から後側に向かって次第に窪むように形成して、排紙される用紙3を積層状に載置できるように、形成されている。
2.ドラムユニット
図3は、ドラムユニット26(4つの現像カートリッジ27が装着された状態)の左後上方から見た斜視図であり、図4は、ドラムユニット26(1つの現像カートリッジ27が着脱途中であり、その他の現像カートリッジ27が離脱された状態)の左前上方から見た斜視図である。また、図5は、ドラムユニット26の左側面図である。
(1)ドラムサブユニット
ドラムサブユニット28は、図4に示すように、幅方向において間隔を隔てて対向配置される1対のサイドフレーム104と、両サイドフレーム104の間において幅方向に沿って架設されるセンタフレーム105(図2参照)とを備えている。
各サイドフレーム104には、現像カートリッジ27のドラムサブユニット28に対する着脱を案内するためのガイド溝106が形成されている。このガイド溝106は、サイドフレーム104の後側上端縁から、サイドフレーム104の前側下端近傍まで、略上下方向に沿って形成されており、その下端部(最深部)は、現像ローラ39が感光ドラム29に接触する位置における現像ローラ軸51の位置に対応して配置されている。ガイド溝106には、後述するカラー部材205がスライド自在に受け入れられる。
また、左側のサイドフレーム104には、現像カートリッジ27の後述するカップリング受動ギヤ208が幅方向において対向するカップリング内側挿通孔109が形成されている。このカップリング内側挿通孔109は、左側のサイドフレーム104の厚さ方向を貫通する丸穴として形成されている。
(2)フロントビーム
フロントビーム101は、樹脂材料を用いて一体的に成形され、前後方向に沿って並列に配設される4つのドラムサブユニット28の前側に配置され、1対の側板103間に架設されている。
手前側把持部111は、略U字状をなし、幅方向中央において、各遊端部が支持軸112に回動可能に支持されて、フロントビーム101に沿って起立する収納位置(図3参照)と、フロントビーム101の前側に傾倒する操作位置(図4参照)とに揺動可能に設けられている。
(3)リヤビーム
リヤビーム102は、樹脂材料を用いて一体的に成形され、前後方向に沿って並列に配設される4つのドラムサブユニット28の後側に配置され、1対の側板103間に架設されている。
(4)側板
各側板103は、各ドラムサブユニット23、フロントビーム101およびリヤビーム102を形成する樹脂材料よりも剛性の高い材料、たとえば、金属または繊維強化樹脂から形成されており、好ましくは、鋼板から形成されている。
各側板103の上端部は、断面L字状となるように、幅方向外側に屈曲され、前後方向にわたって幅方向外側に延びる鍔部114が形成されている。この鍔部114は、前後方向(水平方向)に沿って一直線上に延びている。
左側の側板103には、各現像カートリッジ27のカップリング受動ギヤ208が幅方向において対向するカップリング外側挿通孔117がそれぞれ形成されている。各カップリング外側挿通孔117は、側板103の上下方向中央において、前後方向に沿って互いに間隔を隔てて4つ形成されている。このカップリング外側挿通孔117は、各ドラムサブユニット28のカップリング内側挿通孔109と幅方向において対向する位置において、厚さ方向を貫通する丸孔として形成されている。
3.現像カートリッジ
図6および図7は、現像カートリッジ27の左後方から見た斜視図であり、図8および図9は、現像カートリッジ27の左前方から見た斜視図である。また、図10は、現像カートリッジ27の平面図であり、図11は、現像カートリッジ27の右側面図であり、図12は、図11に示す切断線A−Aで切断したときの断面図である。さらに、図13および図14は、現像カートリッジ27の右側断面図である。なお、図13および図14において、供給ローラ38および現像ローラ39が簡略化して示されている。
(1)現像カートリッジ
現像カートリッジ27の現像フレーム36は、幅方向に対向する1対の側壁201と、両側壁201の上端縁間に架設される上壁202と、両側壁201の前端縁間に架設される前壁203と、両側壁201の後端縁間に架設される後壁204とを一体的に備えており、両側壁201、前壁203および後壁204の下端縁によって、現像ローラ39を露出させる開口部41が形成されている。
左側の側壁201には、図6ないし図9に示すように、ギヤカバー207によって被覆されるギヤ機構部が設けられている。このギヤ機構部は、ギヤカバー207から露出するカップリング受動ギヤ208と、ギヤカバー207内でカップリング受動ギヤ208に噛合するギヤトレイン230(図12参照)とを備えている。
カップリング受動ギヤ208には、本体ケーシング2内に設けられるカップリング軸(図示せず)が進退自在かつ相対回転不能に結合され、このカップリング軸から本体ケーシング2内に設けられるモータ(図示せず)の駆動力が入力される。
さらに、右側の側壁201の下端部には、現像ローラ軸51の右側軸端部を回転可能に支持する軸受部材211が設けられている。図12に示すように、この軸受部材211に現像ローラ軸51の右側端部が回転可能に挿通されるとともに、その左側端部が左側の側壁201に回転可能に挿通されることにより、現像ローラ軸51は、現像フレーム36に回転可能に支持されている。現像ローラ軸51の左側端部および右側端部は、それぞれギヤカバー207および軸受部材211から幅方向外方に突出しており、各突出部分には、カラー部材205が被覆されている。
上壁202には、現像カートリッジ27を移動させる際に把持される押圧部材を兼ねる取っ手214が備えられている。この取っ手214は、幅方向に長い薄板状に形成されており、上壁202とほぼ直交する状態に起立する起立状態(図7および図9参照)と、起立状態より前側に傾倒して上壁202に近接する傾倒状態(図6、図8および図13参照)と、その傾倒状態よりもさらに上壁202に近接する押圧状態(図14参照)とに揺動可能に設けられている。
取っ手214の下面(上壁202との対向面)には、図9に示すように、各当接部材217と対応する位置に、その対応する当接部材217を受け入れ可能な凹部225が形成されている。取っ手214が傾倒状態に傾倒した状態では、各凹部225に各当接部材217が受け入れられて、各当接部材217の先端が各凹部225の底面(取っ手214の下面)に当接する。
さらに、取っ手214には、その前端部における幅方向の両端部に、幅方向外方へ突出する側面視略円柱状の第1係合部としての押圧突起227が形成されている。各押圧突起227は、図10に示すように、同じ側に突出する離間突起212の先端面を含む平面S上にその先端面が位置するような長さに形成されている。すなわち、各押圧突起227は、幅方向において、その先端面が同じ側に突出する離間突起212の先端面と同じ位置に配置されている。また、各押圧突起227は、現像カートリッジ27がドラムサブユニット28に装着され、取っ手214が傾倒状態に傾倒した状態で、図11に示すように、離間突起212よりも低い位置に配置されている。
(2)現像カートリッジのドラムユニットに対する着脱
各色に対応する現像カートリッジ27は、取っ手214の把持孔226に指を入れて、取っ手214を把持し、図4に示すように、ドラムユニット26の上方から、その現像カートリッジ27に対応するドラムサブユニット28へ装着する。
そして、すべての現像カートリッジ27がドラムサブユニット28へ装着されると、図3に示すように、フロントビーム101の手前側把持部111と、各現像カートリッジ27の取っ手214と、リヤビーム102の奥側把持部113とが、前後方向に沿って重なるように配置される。
4.レール・離間押圧機構
図15は、本体ケーシング2およびドラムユニット26の右前上方から見た斜視図であり、本体ケーシング2の外装板およびフロントカバー9が取り外され、その本体ケーシング2にドラムユニット26が装着された状態を示している。
図16は、ドラムユニット26ならびに左右のレール302および離間押圧機構303の右前上方から見た斜視図である。また、図17は、左右のレール302および離間押圧機構303の右前上方から見た斜視図である。
(1)レール
左右のレール302は、ドラムユニット26を挟んで幅方向に対向配置されている。各レール302は、本体フレーム301の前端面に対向配置されるレール固定部304と、本体フレーム301の内側面に沿って前後方向(水平方向)に延びるレール本体部305と、レール固定部304とレール本体部305とを連結する連結部306とを一体的に備えている。
レール本体部305は、下端部が幅方向内方に向けて屈曲された断面略L字状に形成されており、水平に延びる部分には、ドラムユニット26が本体ケーシング2に装着された状態で、ドラムユニット26の各側板103の鍔部114が載置される。
(2)ドラムユニットの本体ケーシングに対する装着
ドラムユニット26を本体ケーシング2に装着するには、まず、ドラムユニット26の手前側把持部111および奥側把持部113(図3参照)を両手でそれぞれ把持して、ドラムユニット26を持ち上げる。そして、図1が参照されるように、フロントカバー9を傾倒させて、着脱口8を開放し、この着脱口8からドラム収容空間7に向けて、ドラムユニット26を進入させる。
(3)離間押圧機構
離間押圧機構303は、図17に示すように、1対の直動カム部材310と、各直動カム部材310に対して設けられた中間部材311と、各直動カム部材310を前後方向に直線移動可能に保持するカムホルダ312と、1対の直動カム部材310を同期して直線移動させるための同期移動機構313とを備えている。
カム本体板314には、前後方向に等間隔を隔てて、前後方向に長い略矩形状の矩形孔316が4つ形成されている。
また、最前の操作部材315は、それ以外の3つの操作部材315(以下「後側3つの操作部材315」という。)と形状が異なる。すなわち、最前の操作部材315の押圧作用部317は、後側3つの操作部材315の押圧作用部317と比較して、その前後方向の長さが長く形成されている。また、最前の操作部材315の接離作用部318は、後側3つの操作部材315の接離作用部318と比較して、その前後方向の長さが短く形成されている。このような形状(寸法)の違いにより、後述するように、すべての現像カートリッジ27の現像ローラ39を感光ドラム29に押圧させたり、ブラック現像カートリッジ27Kの現像ローラ39のみを感光ドラム29に押圧させたり、すべての現像カートリッジ27の現像ローラ39を感光ドラム29から離間させたりすることができる。
ホルダ固定部322は、ねじ324によって、本体フレーム301の内側面に固定されている。
すなわち、同期移動機構313は、図18に示すように、左側の直動カム部材310の後端部の上面に形成された一方側ラックギヤとしての左側ラックギヤ327と、この左側ラックギヤ327と噛合する一方側ピニオンギヤとしての左側ピニオンギヤ328と、右側の直動カム部材310の後端部の上面に形成された他方側ラックギヤとしての右側ラックギヤ329と、この右側ラックギヤ329と噛合する他方側ピニオンギヤとしての右側ピニオンギヤ330と、左側ピニオンギヤ328および右側ピニオンギヤ330が相対回転不能に取り付けられる連結軸331とを備えている。
(4)離間押圧動作
図19ないし図22を主に参照して、離間押圧機構303の動作を説明する。
図19(a)および図20に示すように、直動カム部材310が最前方位置に移動されている状態では、各操作部材315の接離作用部318とそれらの各後方に配置される中間部材311とが、前後方向に間隔を隔てた非接触状態で対向している。最前の操作部材315の接離作用部318とその後方に配置される中間部材311との間には、後側3つの操作部材315の接離作用部318とそれらの各後方に配置される中間部材311との間の間隔よりも大きな間隔が形成されている。
5.作用効果
以上の構成によれば、1対の直動カム部材310の直線移動により、現像カートリッジ27を現像ローラ39が感光ドラム29に接触する接触位置と感光ドラム29から離間する離間位置とに移動させることができ、さらに、接触位置で現像カートリッジ27を現像ローラ39が感光ドラム29と接触する方向に押圧することができる。そのため、現像ローラ39を感光ドラム29に対して接離させるための部材や、現像ローラ39を感光ドラム29に押圧するための部材などを、現像カートリッジ27ごとに個別に設ける必要をなくすことができる。その結果、部品点数の低減を図ることができ、コストの低減とともに、装置サイズの小型化を図ることができる。
さらに、1対の直動カム部材310の直線移動により、すべての現像カートリッジ27の現像ローラ39が感光ドラム29から離間された状態(非現像状態)、ブラック現像カートリッジ27Kの現像ローラ39のみが感光ドラム29に押圧された状態(1色現像状態)、および、すべての現像カートリッジ27の現像ローラ39が感光ドラム29に押圧された状態(全色現像状態)を切り替えることができる。
現像カートリッジ27に1つの係合部が設けられ、この係合部に対して、現像カートリッジを接触位置から離間位置に移動させるための力が入力され、また、接触位置で現像カートリッジ27を押圧する力が入力される構成では、係合部に十分な強度がないと、現像カートリッジ27(現像ローラ39)の接触、離間および押圧の各動作が不安定になるおそれがある。
そして、直動カム部材310の直線移動によって、中間部材311が直動カム部材310の接離作用部318から離間する非接触状態となり、この状態で、中間部材311が現像カートリッジ27の離間突起212から離間し、現像カートリッジ27の接触位置への移動が許容される。また、直動カム部材310の直線移動によって、中間部材311が接離作用部318に接触する接触状態となり、この状態で、中間部材311が現像カートリッジ27の離間突起212と接触して、現像カートリッジ27が離間位置に移動される。そのため、現像カートリッジ27を接触位置と離間位置とに確実に移動させることができる。
具体的には、左側の直動カム部材310の直線移動に伴って、左側ピニオンギヤ328が回転し、その回転力により右側ピニオンギヤ330が回転する。そして、その右側ピニオンギヤ330の回転力が右側ラックギヤ329に伝達され、右側ラックギヤ329とともに右側の直動カム部材310が直線移動する。そのため、1対の直動カム部材310をより確実に同期させて直線移動させることができる。
また、現像カートリッジ27を個別に交換することができるので、メンテナンスのための費用(メンテナンスコスト)の低減を図ることができる。
また、搬送ベルト58によって用紙3が搬送され、各感光ドラム29に担持されたトナー像がその用紙3に直接転写して記録される。そのため、中間転写タイプの装置と比較して、中間転写ベルトを不要とすることができる分、部品点数を低減させることができる。
2 本体ケーシング
3 用紙
26 ドラムユニット
27 現像カートリッジ
29 感光ドラム
39 現像ローラ
110 支持ローラ
212 離間突起
227 押圧突起
228 被支持突起
310 直動カム部材
311 中間部材
313 同期移動機構
317 押圧作用部
318 接離作用部
320 突起部
327 左側ラックギヤ
328 左側ピニオンギヤ
329 右側ラックギヤ
330 右側ピニオンギヤ
331 連結軸
Claims (17)
- 装置本体と、
各色に対応して設けられ、互いに並列に配置される複数の像担持体と、
各前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体をそれぞれ有する複数の現像器と、
前記複数の現像器を挟んで対向配置され、前記像担持体の配列方向に直線移動可能に設けられ、その直線移動によって、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触する接触位置と前記像担持体から離間する離間位置とに移動させ、かつ、前記現像器が前記接触位置に配置された状態で、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体と接触する方向に押圧するための1対の直動カム部材と、
前記1対の直動カム部材を同期して直線移動させるための同期移動機構とを備え、
前記直動カム部材は、各前記現像器を押圧するための複数の押圧作用部と、各前記現像器を前記接触位置と前記離間位置とに移動させるための複数の接離作用部とを備えており、
前記現像器は、前記押圧作用部と係合する第1係合部と、前記接離作用部と係合する第2係合部とを備えていることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記1対の直動カム部材の直線移動により、すべての前記現像器を前記離間位置に移動させた非現像状態と、1つの前記現像器のみを前記接触位置に移動させた1色現像状態と、すべての前記現像器を前記接触位置に移動させた全色現像状態とに変化することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記接離作用部と前記第2係合部とを係合させるための中間部材を備えていることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記中間部材は、前記直動カム部材の移動方向と直交する方向に延びる回動軸線を中心に回動自在に設けられ、前記直動カム部材の直線移動によって、前記接離作用部から離間する非接触状態と前記接離作用部と接触する接触状態とに回動され、前記非接触状態で前記第2係合部から離間して、前記現像器を前記接触位置への移動を許容し、前記接触状態で前記第2係合部と接触して、前記現像器を前記離間位置に移動させることを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記接離作用部は、前記直動カム部材の一方向への直線移動時に、前記中間部材に当接して、前記中間部材を前記非接触状態から前記接触状態に回動させ、前記直動カム部材の前記一方向とは逆方向の他方向への直線移動時に、前記中間部材に係止して、前記中間部材を前記接触状態から前記非接触状態に回動させる操作部を備えていることを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。
- 1つの前記接離作用部は、その他の前記接離作用部と比べて、前記直動カム部材の移動方向の長さが短く形成されていることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記現像器は、前記現像器を移動させる際に把持される取っ手を備え、
前記第1係合部は、前記取っ手に設けられていることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記第1係合部および前記第2係合部は、それぞれ前記現像器における前記直動カム部材の移動方向の一方側端部および他方側端部に設けられていることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 装置本体と、
各色に対応して設けられ、互いに並列に配置される複数の像担持体と、
各前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体をそれぞれ有する複数の現像器と、
前記複数の現像器を挟んで対向配置され、前記像担持体の配列方向に直線移動可能に設けられ、その直線移動によって、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触する接触位置と前記像担持体から離間する離間位置とに移動させ、かつ、前記現像器が前記接触位置に配置された状態で、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体と接触する方向に押圧するための1対の直動カム部材と、
前記1対の直動カム部材を同期して直線移動させるための同期移動機構とを備え、
前記1対の直動カム部材の直線移動により、すべての前記現像器を前記離間位置に移動させた非現像状態と、1つの前記現像器のみを前記接触位置に移動させた1色現像状態と、すべての前記現像器を前記接触位置に移動させた全色現像状態とに変化することを特徴とする、画像形成装置。 - 前記同期移動機構は、前記1対の直動カム部材のうちの一方の直動カム部材の直線移動に伴って、その一方の直動カム部材から他方の直動カム部材に直線移動のための駆動力を伝達することを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記同期移動機構は、
前記一方の直動カム部材に形成された一方側ラックギヤと、
前記一方側ラックギヤに噛合する一方側ピニオンギヤと、
前記他方の直動カム部材に形成された他方側ラックギヤと、
前記他方側ラックギヤに噛合する他方側ピニオンギヤと、
前記一方側ピニオンギヤと前記他方側ピニオンギヤとを連結する連結軸とを備えていることを特徴とする、請求項10に記載の画像形成装置。 - 装置本体と、
各色に対応して設けられ、互いに並列に配置される複数の像担持体と、
各前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体をそれぞれ有する複数の現像器と、
前記複数の現像器を挟んで対向配置され、前記像担持体の配列方向に直線移動可能に設けられ、その直線移動によって、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体に接触する接触位置と前記像担持体から離間する離間位置とに移動させ、かつ、前記現像器が前記接触位置に配置された状態で、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体と接触する方向に押圧するための1対の直動カム部材と、
前記1対の直動カム部材を同期して直線移動させるための同期移動機構とを備え、
前記同期移動機構は、
前記一方の直動カム部材に形成された一方側ラックギヤと、
前記一方側ラックギヤに噛合する一方側ピニオンギヤと、
前記他方の直動カム部材に形成された他方側ラックギヤと、
前記他方側ラックギヤに噛合する他方側ピニオンギヤと、
前記一方側ピニオンギヤと前記他方側ピニオンギヤとを連結する連結軸とを備え、
前記1対の直動カム部材のうちの一方の直動カム部材の直線移動に伴って、その一方の直動カム部材から他方の直動カム部材に直線移動のための駆動力を伝達することを特徴とする、画像形成装置。 - 前記装置本体に対して着脱可能に装着され、前記複数の像担持体を並列に配置した状態で一体的に保持するタンデム型プロセスユニットを備えていることを特徴とする、請求項1ないし12のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記複数の現像器は、前記タンデム型プロセスユニットに対して着脱可能に装着されることを特徴とする、請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記直動カム部材は、前記装置本体に対する前記タンデム型プロセスユニットの着脱方向と平行な方向に直線移動可能に設けられていることを特徴とする、請求項14に記載の画像形成装置。
- 前記現像器を支持するための支持部を備え、
前記現像器は、前記直動カム部材の移動方向に対向する一方側面および他方側面と、前記一方側面に設けられ、前記支持部に当接して支持される被支持部とを備え、
前記直動カム部材は、前記一方側面側への直線移動によって、前記現像器を前記現像剤担持体が前記像担持体と接触する方向に押圧し、前記他方側面側への直線移動によって、前記現像器の押圧を解除することを特徴とする、請求項1ないし15のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記複数の像担持体に対向し、前記現像剤担持体から前記像担持体への現像剤の供給によって前記像担持体に担持される現像剤像が記録される記録媒体を、前記複数の像担持体の並び方向に搬送するための搬送ベルトをさらに含むことを特徴とする、請求項1ないし16のいずれかに記載の画像形成装置。
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