JP5523009B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体ユニットと転写ベルトユニットとを筐体から個別に着脱してユニット単位で交換可能にした画像形成装置、詳しくは、感光体ユニットを着脱する際の姿勢を規制する構造に関する。

感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルト又は記録材搬送ベルトに担持された記録材に転写して画像形成を行う画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置では、通常、転写ベルト部材（中間転写ベルト又は記録材搬送ベルト）が交換ユニットとしての転写ベルトユニットに組み立てられ、感光体が交換ユニットとしての感光体ユニットに組み立てられている。

特許文献１には、転写ベルト部材に沿って、複数の感光体ユニットを交換可能に配置した画像形成装置が示される。ここでは、複数の感光体ユニットがそれぞれ両側を一対のスライドガイドによって支持され、複数の感光体ユニットが感光体の回転軸に沿った方向へ個別に引き出される。また、感光体の軸端を支持する軸受け機構を取り付けて開閉可能に構成した開閉扉ユニット（図６参照）が設けられ、開閉扉ユニットを筐体の正面側へ倒して開くことで、感光体ユニットを正面側へ引き出し可能となる。

特許文献２には、感光体ユニットを筐体から吊り下げ支持した状態で長手方向へ引き出し可能にした画像形成装置が示される。ここでは、感光体ユニットの上部側面の左右に吊り下げ用の一対の溝部が形成され、画像形成装置の筐体側には、溝部に拘束されて感光体ユニットを長手方向に案内するレール部材が取り付けられている。

特許文献３には、転写ベルト部材の表面に沿った回転方向と直角な方向へ筐体から転写ベルトユニットを水平に引き出し可能な画像形成装置が示される。ここでは、図４に示すように、スライドガイド（３５）に左右を支持された枠体（３６）に転写ベルトユニット（３０）が着脱自在に保持され、枠体（３６）を正面側へ引き出した後に、枠体（３６）から転写ベルトユニット（３０）が上方へ取り出される。また、図１に示すように、転写ベルト部材（３１）を複数の感光体（１Ｋ）にそれぞれ圧接する複数の転写ローラ（５Ｋ）が枠体の引き出しに先立して下降することにより、感光体（１Ｋ）から転写ベルト部材（３１）が離間する。

特開２００１−２２２２０７号公報 特開平１０−００３２１５号公報 特開平１１−７３０３５号公報

特許文献１、２に示される感光体ユニットの場合、感光ドラムの回転軸を、筐体側に設けたカップリングに接続するため、感光ドラムの回転軸の回転振れや偏心回転が発生する可能性がある。感光ドラムの回転軸に回転振れや偏心回転が発生すると、感光ドラムの周速が変動して画像の歪みや色ずれの原因となる。

そこで、図１に示すように、感光ドラム（１Ｋ）を貫通して回転駆動する軸部材（５５）を筐体側に配置しておき、感光ドラム（１Ｋ）の中心の貫通孔（５７、５８）に軸部材（５５）を抜き差しして着脱する感光体ユニットの取り付け構造が提案された。

この場合、特許文献１、２に示されるように、感光体ユニットを軸方向に案内する機構を筐体側に設けると、抜き差しされる軸部材に曲げ負荷がかかったり、挿入が傾いて軸部材と感光ドラムとの摩擦力が高まったりする。このため、特許文献１に示される開閉扉ユニットを手前側へ倒した上面に、位置決め部材（９０、９１：図６）を配置して軸部材に感光ドラムの中心を位置決め、挿入過程では、専ら軸部材に案内させて感光体ユニットを押し込む構成が提案された。

しかし、この場合、挿入の初期に感光体ユニットがわずかでも傾いていると、軸部材に対して感光ドラムの貫通孔を真っ直ぐに挿入することが難しい。また、感光体ユニットの後端が位置決め部材を通過し終えた瞬間に、感光体ユニットが軸部材を中心にして回転する可能性がある。特に、図１に示されるように大型で重量のある感光体ユニット（１０）の場合、開閉扉ユニット（６０：図６）の手前側から回転を止めることが難しいため、中間転写ベルト（３１）に感光体ユニット（１０）が接触する可能性がある。

また、感光体ユニット（１０）が軸部材（５５）以外で筐体（１０１）側と常時摺擦していると、感光体ユニット（１０）が傾いた際に大きな摩擦力が発生して挿入抵抗が大きくなり、大きな力をかけて勢いよく感光体ユニット（１０）を押し込む可能性がある。

本発明は、軸部材に負担をかけることなく、感光体ユニットを安定した姿勢で滑らかに挿入して、挿入過程で感光体ユニットが回転して転写ベルト部材へ接触することを抑制できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、筐体と、感光体を有し、前記筐体に対して着脱可能な感光体ユニットと、転写ベルト部材と前記転写ベルト部材とを前記感光体から離間させる離間機構を有し、前記筐体に対して着脱可能な転写ベルトユニットと、前記筐体に配置されて前記感光体を支持する軸部材と、を有するものである。そして、前記感光体ユニットの着脱方向に沿って前記感光体ユニットに設けられ、前記感光体ユニットの前記筐体に対する着脱を案内する案内部と、前記転写ベルトユニットに設けられ、前記筐体に対して前記感光体ユニットを着脱する際に前記案内部の前記軸部材回りの回転方向への移動を規制する回転規制部材と、を有する。

本発明の画像形成装置では、感光体ユニットを軸部材に沿って移動させる過程で、感光体ユニットの案内部と転写ベルトユニットの回転規制部材との位置関係から感光体ユニットの姿勢を目視確認できる。このため、感光体ユニットの軸部材回りの回転が精神的に制限されて、軸部材に対して転写ベルトユニットを真っ直ぐ挿入できる。また、案内面が回転規制部材によって機械的に拘束されることで、感光体ユニットの軸部材回りの回転が物理的にも制限されるため、万が一、感光体ユニットを軸部材回りに回転させた場合でも、感光体ユニットと転写ベルト部材との接触を回避できる。

従って、軸部材に負担をかけることなく感光体ユニットを安定した姿勢で滑らかに挿入して、挿入過程で感光体ユニットが回転して転写ベルト部材へ接触することを抑制できる。

画像形成装置の構成の説明図である。 中間転写ユニットの斜視図である。 プロセスカートリッジの斜視図である。 中間転写ユニットの引き出し構造の説明図である。 中間転写ユニットを引き込んだ状態の説明図である。 開閉蓋ユニットの開閉構造の説明図である。 中間転写ユニットとプロセスカートリッジとが装着された状態の説明図である。 プロセスカートリッジの装着状態の説明図である。 プロセスカートリッジの装着過程の説明図である。 ガイド機構の動作の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、転写ベルトユニットに設けた部材が感光体ユニットの回転を制限する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、中間転写ベルトを用いる画像形成装置に限らず、記録材搬送ベルトに担持された記録材へトナー像を転写する画像形成装置でも実施できる。ベルト部材に沿って複数の感光ドラムを配置したタンデム型のみならず、１個の感光ドラムを配置した１ドラム型でも実施できる。タンデム型にあっては、ブラックの画像形成部のみならず、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部でも実施できる。

本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

なお、特許文献１〜３に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は中間転写ユニットの斜視図である。図３はプロセスカートリッジの斜視図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト３１の上向き面に画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配置したフルカラープリンタである。転写ベルトユニットの一例としての中間転写ユニット３０と感光体ユニットの一例としてのプロセスカートリッジ１０とが画像形成装置１００の筐体１０１に着脱可能に組み込まれている。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて、中間転写ベルト３１に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト３１のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に中間転写ベルト３１に順次一次転写される。

中間転写ベルト３１に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて、中間転写ベルト３１に重ねて二次転写部Ｔ２を挟持搬送される記録材Ｐへ一括二次転写される。記録材カセット１０から引き出された記録材Ｐは、分離ローラ１１で１枚ずつ分離してレジストローラ１２へ給送される。記録材Ｐは、レジストローラ１２で待機して、中間転写ベルト３１のトナー像にタイミングを合わせて、二次転写部Ｔ２へ送り出される。二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１５で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に外部へ排出される。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、付設された現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、ブラックの画像形成部ＰＫについて説明し、他の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の符号末尾のＫを、Ｙ、Ｍ、Ｃに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部ＰＫは、感光ドラム１Ｋの周囲に、コロナ帯電器２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写ローラ５Ｋを配置している。感光ドラム１Ｋは、帯電極性が負極性の感光層を形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。

コロナ帯電器２Ｋは、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１Ｋに照射して感光ドラム１Ｋの表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置３Ｋは、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１Ｋの表面に画像の静電像を書き込む。現像装置４Ｋは、二成分現像剤を帯電させて現像スリーブ４ｓに担持させて感光ドラム１Ｋを摺擦し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ４ｓに印加して、感光ドラム１Ｋの静電像を反転現像する。

一次転写ローラ５Ｋは、中間転写ベルト３１の内側面を押圧して感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト３１との間に一次転写部ＴＫを形成する。一次転写ローラ５Ｋに正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム１Ｋに担持されたトナー像が中間転写ベルト３１に一次転写される。

二次転写ローラ１３は、対向ローラ１４に支持された中間転写ベルト３１に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。中間転写ベルト３１のトナー像に重ね合わせて記録材Ｐを挟持搬送する際に、二次転写ローラ１３に正極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト３１に担持されたトナー像が記録材Ｐへ二次転写される。

中間転写ベルト３１は、テンションローラ３３、駆動ローラ３２、対向ローラ１４に掛け渡して支持され、駆動ローラ３２に駆動されて、矢印Ｒ２方向に所定のプロセススピードで回転する。

図１を参照して図２に示すように、中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１を回転させる駆動モータ、中間転写ベルト３１を幅方向へ動的に位置決めるステアリングコントロールモータを含んで一体に組み立てられている。中間転写ベルト３１の磨耗、損傷、駆動モータの故障等が発生した場合には、ユーザーが古い中間転写ユニット３０を簡単に新品交換できる。手動レバー６８を回転すると、図１に示す離間機構２０が作動して、中間転写ベルト３１が感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離間する。

図１を参照して図３に示すように、、プロセスカートリッジ１０は、現像装置４Ｋとは別体に構成された感光ドラム１Ｋの交換ユニットである。プロセスカートリッジ１０は、筐体１０１側に配置されたドラム軸５５に嵌合孔５７、５８を案内させて正面側へ抜き出すことにより交換される。

プロセスカートリッジ１０は、現像装置４Ｋと対向する斜め上と中間転写ベルト３１に対向する下面とで感光ドラム１Ｋを露出させている。プロセスカートリッジ１０は、中間転写ベルト３１の回転方向にドラム軸５５から離れた位置に、プロセスカートリッジ１０の長手方向に沿って連続した案内部の一例である溝部８１が形成されている。溝部８１は、転写ベルト部材（３１）の表面に対して起立した感光体ユニット（１０）の側面に形成された案内部の一例である。

離間機構２３は、二次転写ローラ１３を昇降させて二次転写部Ｔ２を当接・離間させる。二次転写ローラ１３の変形を回避するために、画像形成時以外は、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト３１から離間されている。これにより、中間転写ユニット３０を正面側へ引き出す際に、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト３１との不必要な摺擦が回避される。

離間機構２０は、中間転写ベルト３１を下降させて感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離間させる。これにより、中間転写ユニット３０を正面側へ引き出す際に、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト３１の不必要な摺擦が回避される。

＜中間転写ユニットの引き出し構造＞
図４は中間転写ユニットの引き出し構造の説明図である。図５は中間転写ユニットを引き込んだ状態の説明図である。図６は開閉蓋ユニットの開閉構造の説明図である。図７は中間転写ユニットとプロセスカートリッジとが装着された状態の説明図である。

図１を参照して図４に示すように、中間転写ユニット３０は、一対のスライドレール３５によって正面側へ水平に引き出される枠体３６に着脱自在に保持されている。筐体１０１から枠体３６を矢印Ｂ方向へ引き出した後に、矢印Ｃ方向へ中間転写ユニット３０が取り出される。枠体３６の引き出しに先立たせて、ユーザーは、前側板３４に配置された手動レバー６８を矢印Ａ方向に手動操作する。これにより、図１に示す偏心カム２２が回転して離間機構２０が作動し、中間転写ベルト３１が感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離間する。

筐体１０１の前面には、各色トナーボトル７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの交換ドア５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋがそれぞれ前方へ倒して開閉可能に配置されている。交換ドア５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、独立して開閉可能であり、各色トナーボトル７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの交換の際に開閉される。

筐体１０１の前面には、筐体１０１に対して開閉可能な開閉扉ユニット６０が設けられている。開閉扉ユニット６０を開ける動作を行うには、手動レバー６８を回転させて、図１に示す離間機構２０を作動させて、中間転写ベルト３１を感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離間させる必要がある。図５に示すように、手動レバー６８は、通常の運転状態では、開閉扉ユニット６０を前方へ引き出して倒す操作を妨げる位置へ回動されている。

図１を参照して図６に示すように、開閉蓋ユニット６０は、感光体ユニット（１０）を軸部材（５５）に沿って移動させて感光体（１Ｋ）を貫通させた軸部材（５５）の軸受け機構を有する。開閉蓋ユニット６０は、ドラム軸５５に沿って正面側へ引き出してドラム軸５５を嵌合孔６７から抜き出した状態で、手前側へ倒すことにより、筐体１０１から開閉可能である。

開閉蓋ユニット６０の手前側へ倒した上面には、感光ドラム１Ｋの中心をドラム軸５５に位置決めた状態で、プロセスカートリッジ１０をドラム軸５５に沿って移動可能に支持する位置決め部材（９０、９１）が配置される。ガイド部材９０、９１は、プロセスカートリッジ１０を交換する時に、プロセスカートリッジ１０の姿勢を正して中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１に対するプロセスカートリッジ１０の接触を防ぐ。ガイド部材９０、９１は、プロセスカートリッジ１０の感光ドラム１Ｋの嵌合孔５８にドラム軸５５を位置決めて、プロセスカートリッジ１０の着脱を容易にする。

現像装置４Ｋは、長手方向の両側から駆動入力される構成となっている。そのための駆動源として、図７に示すように、モータ６１が開閉扉ユニット６０に設けられている。モータ６１から現像装置４Ｋに駆動を連結するための駆動ギアユニット６２も開閉扉ユニット６０に設けられている。開閉扉ユニット６０は、回動軸６９を中心にして手前側へ倒される。

モータ６１への電気供給に関しては、図６に示すように、開閉扉ユニット６０に電気接点部としてのドロア６３が設けられている。ドロア６３から伸びた電気束線（不図示）により、モータ６１に電気を供給している。ドロア６３は、開閉扉ユニット６０が閉じることで、筐体１０１側に設けられた電気接点部（不図示）と通電する。ドロア６３には、その接点部を覆うようにドロアシャッター６４が設けられている。

＜プロセスカートリッジの着脱構造＞
図８はプロセスカートリッジの装着状態の説明図である。図８の（ａ）に示すように、プロセスカートリッジ１０を筐体１０１に挿入する動作は、筐体１０１に配置されたドラム軸５５を、プロセスカートリッジ１０と一体になっている感光ドラム１Ｋの中心に差し込みながら行う。

プロセスカートリッジ１０を筐体１０１に挿入する時には、プロセスカートリッジ１０の感光ドラム１Ｋの中心を貫通して回転駆動するドラム軸５５の先端５６を、感光ドラム１Ｋの嵌合孔５８を貫通させながら行う。その後、感光ドラム１Ｋの嵌合孔５７を貫通したドラム軸５５の先端５６は、開閉扉ユニット６０に設けられた嵌合孔６７に嵌合される。

感光ドラム１Ｋの嵌合孔５７、５８に対してドラム軸５５の嵌め合い公差は、装着の最後の数ｍｍで緊密な嵌め合いが得られるように設定され、その手前では緩く嵌合してプロセスカートリッジ１０を滑らかに移動可能である。感光ドラム１Ｋとドラム軸５５が嵌合する箇所は、本体前側と奥側の２箇所あり、本体奥側の嵌合孔５８は前側の嵌合孔５７より数ｍｍ大きくしてある。このため、挿入時の嵌合孔５７がドラム軸５５より数ｍｍ大きく、容易に挿入できる。

また、ドラム軸５５の先端から近い位置でテーパ５９を付けながら直径を大きくすることで、挿入後の作業性が上がっている。ドラム軸５５の先端部５６を感光ドラム１Ｋとドラム軸５５の奥側の嵌合孔５８より細らせた形状にすることで、開閉扉ユニット６０を筐体１０１に差し込む時の操作力を軽減している。

ドラム軸５５が筐体１０１側に配置されて感光ドラム１Ｋの中心軸を貫通しているため、特許文献１、２に示されるカプリングを用いて回転伝達する方式に比較して、感光ドラム１Ｋの偏心回転や軸の振れが減っている。しかし、装着状態でドラム軸５５に曲げ負荷がかからないように、プロセスカートリッジ１０は、ドラム軸５５に吊り下げられた状態で位置決められる必要があり、そのため、嵌合孔５７、５８以外では、弾性的にゆとりを持たせて支持されている。

プロセスカートリッジ１０を筐体１０１から着脱して新品に交換する作業は以下の手順で行う。
（１）図５に示すように、手動レバー６８を倒して中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１を鉛直下方へと移動させる。手動レバー６８が開放されないと、開閉扉ユニット６０が前側に引き出せないからである。
（２）図６に示すように、開閉扉ユニット６０を一度筐体１０１前側に引き出して嵌合孔６７からドラム軸５５を抜き出し、その後、手前側へ倒して鉛直下方に回転させながら下ろす。開閉扉ユニット６０を下ろしたら、プロセスカートリッジ１０を筐体１０１から引き出すためのガイド部材９０、９１が現れる。
（３）ドラム軸５５及びガイド部材９０、９１に案内させて、プロセスカートリッジ１０を引き出す。
（４）図８の（ｃ）に示す状態から、交換用の新しいプロセスカートリッジ１０を筐体１０１に挿入する。挿入する時は、ガイド部材９０、９１にプロセスカートリッジ１０を置いて感光ドラム１Ｋの中心にドラム軸５５を位置決める。
（５）ガイド部材９０、９１に案内させて新しいプロセスカートリッジ１０を押し込む。

＜ガイド機構＞
図９はプロセスカートリッジの装着過程の説明図である。図１０はガイド機構の動作の説明図である。図９中、（ａ）はガイド機構を挿入方向から見た拡大図、（ｂ）はガイド機構を奥側から見た拡大図である。図１０中、（ａ）は通常時の突き出した状態、（ｂ）は押圧時の引き込み状態である。

図８の（ａ）に示すように、新しいプロセスカートリッジ１０を挿入する初期期間は、感光ドラム１Ｋとドラム軸５５の嵌合長さが短いこともあり、プロセスカートリッジ１０の姿勢が不安定である。図３に示すように、プロセスカートリッジ８８の先端側には出張り部８５、８８があるため、プロセスカートリッジ８８を斜め下向きに挿入すると、出張り部８５、８８が中間転写ベルト３１に接触する可能性がある。

また、挿入期間中にプロセスカートリッジ８８がドラム軸５５を中心にして回転（軸部材回りの回転）しても、出張り部８５、８８が中間転写ベルト３１に接触する可能性がある。

そこで、軸方向及び軸部材回り方向の姿勢が正しくない状態であれば規制して作業者に気付かせ、同時に、プロセスカートリッジ１０を正しい姿勢へ誘導するために、ガイド機構９２、９３を設けている。

図８の（ｂ）に示すように、中間転写ユニット３０のフレーム（前側板）３０ｆにガイド機構９２が固定されている。ガイド機構９２は、上方への移動を限界付けられて上方へ向かってばね付勢された回転規制部材９５を有する。ガイド機構９２は、ドラム軸５５にプロセスカートリッジ１０を挿入してドラム軸５５に沿って移動させる際に、溝部（案内部）８１を拘束（規制）して、ドラム軸５５の回りでプロセスカートリッジ１０が回転することを制限する。

ガイド機構９２は、プロセスカートリッジ１０の筐体１０１への挿入時に中間転写ベルト３１への接触を妨げる。ガイド機構９２は、プロセスカートリッジ１０が正しい姿勢で進む間は、プロセスカートリッジ１０の溝部８１に対して非接触ですれ違う。しかし、プロセスカートリッジ１０が許容範囲を越えてドラム軸５５の回りで回転すると、プロセスカートリッジ１０の溝部８１に接触して回転を限界付ける。

筐体１０１の内側面には、ガイド機構９３が設けられている。ガイド機構９３は、プロセスカートリッジ１０をドラム軸５５に沿って移動させる際に、ドラム軸５５の回りで許容範囲を越えて回転すると、凸部８２に接触してプロセスカートリッジ１０の回転を限界付ける。

プロセスカートリッジ１０の挿入開始時に、溝部８１に回転規制部材９５が入らないほどプロセスカートリッジ１０の姿勢が傾いていると、プロセスカートリッジ１０の凸部８２とガイド機構９３が衝突する。このため、作業者にプロセスカートリッジ１０が傾いて理想的な姿勢でないことを気付かせて必要な修正を促すことができる。

ドラム軸５５によって中心を支持されたプロセスカートリッジ１０は、ガイド機構９２、９３によって外周の２箇所でプロセスカートリッジ１０の回転を規制しながら筐体１０１に挿入される。その結果、プロセスカートリッジ１０の姿勢を安定させながら、プロセスカートリッジ１０を筐体１０１に差し込むことができる。

そして、プロセスカートリッジ１０の着脱作業時に、ドラム軸５５に曲げ負荷がかからないように、ドラム軸５５に沿って移動させる際のガイド機構９２、９３に対するプロセスカートリッジ１０の接触も軽くしてある。

すなわち、図６に示すガイド部材９０、９１で位置決めてプロセスカートリッジ１０を筐体１０１に挿入する時、ガイド機構９２の回転規制部材９５とプロセスカートリッジ１０の溝部８１の側面との間にはわずかな間隔がある。回転規制部材９５は、プロセスカートリッジ１０の長手方向に形成された溝部８１の溝幅方向の中間位置に保持されて、溝部８１と非接触にすれ違うことが可能である。また、ガイド機構９２とは反対側のプロセスカートリッジ１０の側面に形成された凸部８２は、ガイド機構９３に対して同様に非接触ですれ違うことが可能に配置されている。

図９の（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１０が筐体１０１に挿入し始める時、中間転写ベルト３１とプロセスカートリッジ１０の溝部８１近傍にある、出張り部８５、８８が非常に接近する。理想的な挿入方法においても、両者が非常に接近するため、プロセスカートリッジ１０の姿勢が容易に変わり得るガイド構成であると、中間転写ベルト３１と出張り部８５、８８とが接触する可能性がある。金属板の出張り部８５、８８が接触すると中間転写ベルト３１に傷を生成させて、画像に影響が出る可能性がある。

ここで、プロセスカートリッジ１０の姿勢がドラム軸５５中心に左回りする方向に傾くと、図９の（ａ）に示すように、溝部８１の上側８６と、ガイド機構９２の回転規制部材９５の上側面とが接触する。図１０の（ａ）に示すように、ガイド機構９２の回転規制部材９５は、コイルばね９４の弾性力によって常に鉛直上方に力を受けており、図１０の（ｂ）に示すように下向きに押圧力を受けた時は、下に移動する。

プロセスカートリッジ１０の挿入過程で、回転規制部材９５が溝部８１によって下向きに押圧されると、コイルばね９４の弾性力で、プロセスカートリッジ１０にはドラム軸５５を中心にして右回転させる力が加わる。これにより、プロセスカートリッジ１０を理想的な姿勢に戻そうとする。

逆に、プロセスカートリッジ１０の姿勢がドラム軸５５を中心に右回りする方向に傾くと、溝部６１の下側８７と、ガイド機構９２の回転規制部材９５の下側面が接触する。すると、プロセスカートリッジ１０にドラム軸５５を中心にして左回転させる力が加わって理想的な姿勢に戻ろうとする。

以上の説明で明らかなように、本実施例では、中間転写ユニット３０に、中間転写ベルト３１又は感光ドラム１Ｋに傷を生成させないよう、プロセスカートリッジ１０の姿勢を規制するガイド機構９２を設けている。これにより、中間転写ベルト３１を横切って感光ドラム１Ｋを支持するレールが不要になり、本体の小型化、コストダウンが可能となる。レールに積もったトナーが中間転写ベルト３１に落下して発生する画像品質の低下も解消される。

また、溝部８１は、図３に示すようにプロセスカートリッジ１０の長手方向の全長に渡って設けられているが、図７に示す装着状態では、溝部８１の全長の外側に回転規制部材９５が抜けている。このため、中間転写ユニット３０をメンテナンスのために手前へ引き出して勢い良く戻した時に、中間転写ユニット３０のガイド機構９２がプロセスカートリッジ１０に衝突しない。

また、中間転写ユニット３０を筐体１０１から引き出す時には、プロセスカートリッジ１０が重力方向に、存在すべき位置から下がる。この場合でも、ガイド機構９２が中間転写ベルト３１の端部の外側に配置されて回転規制部材９５が溝部８１の外側に位置しているため、プロセスカートリッジ１０を一緒に引き下げてドラム軸５５に不必要な力をかけることが無い。そして、上述したように、ドラム軸５５に不必要な力をかけないことで、ドラム軸５５の負荷変動、偏心回転、回転の振れが回避されて感光ドラム１Ｋの回転周速度が安定し、トナー像の変形や重ね合わせ誤差の拡大を抑制できる。

また、回転規制部材９５は、コイルばね９４の弾性力によって鉛直上方に力を受けていることから、プロセスカートリッジ１０が上方から押し付けられた際には素直に後退して摩擦力を高めない。このため、摩擦力の高まったプロセスカートリッジ１０を操作者が無理な力で押し込んで、筐体１０１の突き当たりの底面に衝突させたり、ドラム軸５５に負担をかけたりしない。

また、回転規制部材９５は、コイルばね９４の弾性力によってプロセスカートリッジ１０を持ち上げる力を発生させるので、中間転写ベルト３１とプロセスカートリッジ１０の接触が回避される。同時に、感光ドラム１Ｋと中間転写ユニット３０との接触も回避できる。衝突による傷を生成したくない転写ベルト部材の近傍に、感光体ユニットの姿勢を理想的な姿勢に変化させる機構があるため、衝突する可能性のある部材間の距離を安定的に確保できる。

また、回転規制部材９５は、中間転写ユニット３０のフレーム高さまで下方へ移動可能なため、図４に示すように中間転写ユニット３０を手前に引き出す際に、回転規制部材９５が下方へ押し込まれて引き出しの邪魔にならない。

また、筐体（１０１）ではなくて、転写ベルトユニット（３０）に回転規制部材（９５）を設けているため、転写ベルト部材（３１）に近接した位置で感光体ユニット（１０）の姿勢を規制できる。回転規制部材（９５）が転写ベルト部材を支持する転写ベルトユニット（３０）に取り付けられることで、感光体（１Ｋ）と転写ベルト部材（３１）とで形成される転写部（ＴＫ）の位置精度を高めることができる。接触させたくない感光体ユニットと転写ベルトユニットとの相対的な位置関係を、回転規制部材によって直接設定するので、筐体を介して間接的に両者が位置決めされる場合よりも対向距離のばらつきが小さくなる。

このため、感光体（１Ｋ）から転写ベルト部材（３１）を離間させる機構に必要最小限の離間距離を設定できる。また、転写ベルトユニット（３０）が引き出されて筐体内に無い場合には、回転規制部材（９５）による不必要な拘束無く感光体ユニット（３０）を着脱できる。

また、本実施例では、開閉扉ユニット６０は、一度手前側へ引き出してから下方へ引き倒す構造であるため、ガイド部材９０、９１は、中間転写ベルト３１からかなり手前に遠ざかった位置でプロセスカートリッジ１０の姿勢を規制することになる。このため、手元でのわずかな傾きや回転が、中間転写ベルト３１上でのプロセスカートリッジ１０の先端の大きな移動や昇降を引き起す。

しかし、回転規制部材９５は、中間転写ベルト３１の直近でプロセスカートリッジ１０の先端の位置を規制するため、プロセスカートリッジ１０の先端が中間転写ベルト３１に接触することやドラム軸５５に大きな力がかかることがほぼ確実に回避される。

ところで、特許文献１は、現像装置とクリーニング装置及び感光ドラムを一体形成したプロセスカートリッジの挿抜を想定した構成となっている。この構成では一体化した現像器、クリーニング装置、感光ドラムを同時に交換する必要がある。しかし、昨今、技術の進歩により、現像装置および感光ドラムは高寿命化している。それに伴って、それぞれの機能を満足する寿命は異なる。この点、図１に示す本実施例の構成によれば、各ユニットを、異なる寿命毎に交換することができる。つまり、現像装置４Ｋと、感光ドラム１Ｋを保持したプロセスカートリッジ１０とを別々に交換できる。

そして、現像装置４Ｋを残して、プロセスカートリッジ１０を交換する場合、画像形成において重要な役割を担う感光ドラム１Ｋが剥き出しになって、傷付く可能性が増す。このため、プロセスカートリッジ１０の抜き差しに伴う姿勢の規制もより高度なものが必要となる。この点、本実施例の構成によれば、ドラム軸５５によって感光ドラム１Ｋの中心高さが精密に位置決められるため、感光ドラム１Ｋが周囲の構成部材に干渉する可能性は低くなっている。

しかし、筐体１０１側で回転駆動されるドラム軸５５を感光ドラム１Ｋに直接に貫通させる構成を取ったために、プロセスカートリッジ１０の姿勢がドラム軸５５を中心にして回転する可能性が発生している。この点、本実施例の構成によれば、感光体ユニットの側面に形成された溝部（８１）を転写ベルトユニット（３０）に設けた回転規制部材（９５）で拘束するため、感光体ユニット（３０）の両方向の回転が限界付けられて、接触を回避できる許容範囲に収まる。

１Ｋ 感光体ドラム、２Ｋ コロナ帯電器、３Ｋ 露光装置
４Ｋ 現像装置、５Ｋ 一次転写ローラ、１０ プロセスカートリッジ
１３ 対向ローラ、１４ 二次転写ローラ、１８ プロセスカートリッジの側板
２０ 離間機構、３０ 中間転写ユニット、３１ 中間転写ベルト
３２ 駆動ローラ、３３ テンションローラ、５５ ドラム軸
５６ 先端、５７、５８ 嵌合孔、６０ 開閉扉ユニット
６８ 手動レバー、８１ 溝部、８２ 凸部、８５、８８ 出張り部
９０、９１ ガイド部材、９２、９３ ガイド機構、１００ 画像形成装置
１０１ 筐体

Claims (7)

1. 筐体と、
   感光体を有し、前記筐体に対して着脱可能な感光体ユニットと、
   転写ベルト部材と前記転写ベルト部材とを前記感光体から離間させる離間機構を有し、前記筐体に対して着脱可能な転写ベルトユニットと、
   前記筐体に配置されて前記感光体を支持する軸部材と、を有する画像形成装置において、
   前記感光体ユニットの着脱方向に沿って前記感光体ユニットに設けられ、前記感光体ユニットの前記筐体に対する着脱を案内する案内部と、
   前記転写ベルトユニットに設けられ、前記筐体に対して前記感光体ユニットを着脱する際に前記案内部の前記軸部材回りの回転方向への移動を規制する回転規制部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記案内部は、前記感光体ユニットの側面に形成された溝部であり、
   前記回転規制部材は、前記溝部に入る突起部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光体ユニットが前記筺体に取り付けられたときには、前記案内部は前記回転規制部材に規制されない位置にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体ユニットは、前記転写ベルトユニットが前記筐体に取り付けられた状態で前記筺体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記転写ベルトユニットは、前記感光体ユニットが前記筐体に取り付けられた状態で前記筺体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記転写ベルトユニットを前記筐体から取り外す際には、前記回転規制部材は前記案内部の移動を規制する位置から退避可能であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 画像形成装置の筐体に配置された軸部材に案内されて前記筐体に着脱可能に取り付けられる感光体ユニットに対向して前記筐体に着脱可能に取り付けられる転写ベルトユニットにおいて、
   前記感光体ユニットを前記筐体に着脱する際、前記感光体ユニットの着脱方向に沿って前記感光体ユニットに設けられた案内部が、前記軸部材回りの回転方向へ移動することを規制する回転規制部材を有することを特徴とする転写ベルトユニット。

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