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JP2024150193A - 画像形成装置 - Google Patents

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JP2024150193A
JP2024150193A JP2023063479A JP2023063479A JP2024150193A JP 2024150193 A JP2024150193 A JP 2024150193A JP 2023063479 A JP2023063479 A JP 2023063479A JP 2023063479 A JP2023063479 A JP 2023063479A JP 2024150193 A JP2024150193 A JP 2024150193A
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Abstract

【課題】現像ユニット10及び感光体ユニット20の画像形成装置本体に対する交換作業性を向上させることができる構成を提供する。【解決手段】現像ユニット10及び感光体ユニット20は、画像形成装置本体に対して所定方向に挿抜可能である。感光体ユニット20は、画像形成装置本体の位置決め穴に挿入される位置決め軸210a、210bを有する。現像ユニット10は、位置決め軸210a、210bと係合する切り欠き穴131a、131bを有する。感光体ユニット20及び現像ユニット10は、挿抜時において、感光体ユニット20を所定方向に投影した第1投影面と、現像ユニット10を所定方向に投影した第2投影面とが重ならない。【選択図】図10

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。
画像形成装置では、メンテナンス容易化や交換のために、現像ユニット及び感光体ユニット(像担持体ユニット)が画像形成装置本体に対して挿抜可能とする構成が知られている。これら現像ユニット及び感光体ユニットは、装着状態で互いに高精度に位置決めされることが求められる。このため、例えば、特許文献1には、画像形成装置本体側に設けられた1つの位置決めピンに対して、現像ユニット及び感光体ユニットの双方に設けられた位置決め穴が係合することで、ユニット同士の位置決めを精度良く行える構成が記載されている。
即ち、特許文献1に記載の構成の場合、現像ユニットの画像形成装置本体への挿入方向手前側に設けられた支持部材に、画像形成装置本体のフレームに設けられた位置決めピンと係合する位置決め穴が形成されている。また、感光体ユニットの筐体に設けられた突出部には、位置決めピンと係合する位置決め穴が形成されている。
特開2011‐13292号公報
上述の特許文献1に記載の構成の場合、現像ユニット及び感光体ユニットの画像形成装置本体への装着時には、まず、現像ユニットを画像形成装置本体に挿入し、支持部材に形成された位置決め穴を位置決めピンに係合させる。次いで、感光体ユニットを画像形成装置本体に挿入し、突出部に形成された位置決め穴を位置決めピンに係合させる。現像ユニット及び感光体ユニットを画像形成装置本体から抜き出す際は、これと逆の順番で行う。
したがって、特許文献1に記載の構成の場合、現像ユニットを交換する際には、まず、感光体ユニットを画像形成装置本体から抜き出してから現像ユニットを抜き出す必要がある。即ち、ユニットの交換作業の際のユニットを抜き出す順番が決まっているため、交換作業が複雑である。近年、サービスコストの低減のため、現像ユニットなどの消耗品の交換をユーザ側で行えるようにすることが求められている。ユーザはこのようなユニットの交換作業に不慣れな場合が多いため、ユニットの交換作業性を向上させることが求められている。
本発明は、現像ユニット及び像担持体ユニットの画像形成装置本体に対する交換作業性を向上させることができる構成を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に対して所定方向に挿抜可能であり、表面に静電潜像を担持可能な像担持体を有する像担持体ユニットと、前記画像形成装置本体に対して前記所定方向に挿抜可能であり、前記像担持体に担持された静電潜像を現像剤により現像するための現像剤担持体を有する現像ユニットと、を備え、前記画像形成装置本体は、位置決め穴を有し、前記像担持体ユニットは、前記像担持体を有する像担持体本体部と、前記像担持体本体部を前記所定方向に投影した投影面から外れた位置に設けられて前記位置決め穴に挿入される位置決め軸であって、軸線方向が前記所定方向に沿った方向である位置決め軸と、前記像担持体本体部と前記位置決め軸とを接続する接続部と、を有し、前記現像ユニットは、前記位置決め軸と係合する係合穴を有し、前記係合穴は、前記接続部が前記所定方向に通過可能な切り欠き部を有し、前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットは、挿抜時において、前記像担持体ユニットを前記所定方向に投影した第1投影面と、前記現像ユニットを前記所定方向に投影した第2投影面とが重ならないことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に対して所定方向に挿抜可能であり、表面に静電潜像を担持可能な像担持体を有する像担持体ユニットと、前記画像形成装置本体に対して前記所定方向に挿抜可能であり、前記像担持体に担持された静電潜像を現像剤により現像するための現像剤担持体を有する現像ユニットと、を備え、前記画像形成装置本体は、位置決め穴を有し、前記現像ユニットは、前記現像剤担持体を有する現像ユニット本体と、前記現像ユニット本体を前記所定方向に投影した投影面から外れた位置に設けられて前記位置決め穴に挿入される位置決め軸であって、軸線方向が前記所定方向に沿った方向である位置決め軸と、前記現像ユニット本体と前記位置決め軸とを接続する接続部と、を有し、前記像担持体ユニットは、前記位置決め軸と係合する係合穴を有し、前記係合穴は、前記接続部が前記所定方向に通過可能な切り欠き部を有し、前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットは、挿抜時において、前記像担持体ユニットを前記所定方向に投影した第1投影面と、前記現像ユニットを前記所定方向に投影した第2投影面とが重ならないことを特徴とする。
本発明によれば、現像ユニット及び像担持体ユニットの画像形成装置本体に対する交換作業性を向上させることができる。
第1の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 第1の実施形態に係る現像ユニットの斜視図。 第1の実施形態に係る現像ユニットの断面図。 第1の実施形態に係る感光体ユニットの斜視図。 第1の実施形態に係る感光体ユニットの断面図。 第1の実施形態に係る現像ユニットの加圧解除状態を示す斜視図。 第1の実施形態に係る現像ユニットの加圧解除状態を示す断面図。 第1の実施形態に係る現像ユニットの加圧状態を示す断面図。 第1の実施形態に係る現像ユニット及び感光体ユニットの位置決め構成を示す斜視図。 第1の実施形態に係る現像ユニット及び感光体ユニットの位置決め構成を示す正面図。 第1の実施形態に係る現像ユニット及び感光体ユニットの、(a)上側の位置決め構成を示す拡大図、(b)下側の位置決め構成を示す拡大図。 第2の実施形態に係る現像ユニット及び感光体ユニットの位置決め構成を示す斜視図。 第2の実施形態に係る現像ユニット及び感光体ユニットの位置決め構成を示す正面図。
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図11を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
本実施形態の画像形成装置100は、それぞれ像担持体としての感光ドラム201を有する4つの画像形成部PY、PM、PC、PKを備えた電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置本体101に接続された原稿読み取り装置102又は画像形成装置本体101に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器からの画像信号に応じてトナー像を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。また、画像形成部PY、PM、PC、PKは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。
なお、画像形成装置100が備える4つの画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、代表して画像形成部PYについて説明し、その他の画像形成部については説明を省略する。
画像形成部PYは、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム201が配設されている。感光ドラム201は、画像形成装置本体101に備えられている図示しない駆動部からの駆動力が伝達されて回転駆動される。画像形成部PYにおいて、感光ドラム201の周囲には帯電部としての帯電ローラ204と、現像ユニット10、転写部材としての一次転写ローラ31、クリーニング部材としてのクリーニングブレード206が配置されている。感光ドラム201の図中下方には露光部としての露光装置(本実施形態ではレーザースキャナ)22が配置されている。
画像形成部PYには、静電潜像を担持可能な像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム201が配設されている。感光ドラム201は、画像形成装置本体101に備えられている図示しないモータなどの駆動部からの駆動力が伝達されて回転駆動される。感光ドラム201の周囲には帯電部としての帯電ローラ204と、現像ユニット10、転写部材としての一次転写ローラ31、クリーニング部材としてのクリーニングブレード206が配置されている。感光ドラム201の図中下方には露光部としての露光装置(本実施形態ではレーザースキャナ)22が配置されている。
現像ユニット10には、トナー収容容器としてのトナーボトル21から図示しないトナー搬送路を介してトナーが供給される。また、画像形成部PYには、帯電部材を清掃する帯電清掃部材としてのクリーニングローラ205が帯電ローラ204に接触して配置されている(図5参照)。本実施形態では、帯電ローラ204は、感光ドラム201の表面に例えばバネなどの付勢部材によって所定の押圧力で接触させられており、感光ドラム201の回転に伴って従動して回転する。また、クリーニングローラ205は、帯電ローラ204の表面に例えばバネなどの付勢部材によって所定の押圧力で接触させられており、帯電ローラ204の回転に伴って従動して回転する。
各画像形成部の図1の上方には、中間転写装置300が配置されている。中間転写装置300は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト30が複数のローラに張設されて周回移動(回転)するように構成されている。中間転写ベルト30の内周面側(裏面側)において各感光ドラム201と対向する位置には、一次転写ローラ31が配置されている。一次転写ローラ31は、中間転写ベルト30を介して感光ドラム201に押圧されており、中間転写ベルト30と感光ドラム201とが接触する一次転写部を形成している。一次転写ローラ31は、中間転写ベルト30の回転に伴って従動して回転する。
また、中間転写ベルト30の外周面側(表面側)において二次転写対向ローラ33に対向する位置に、ローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ32が配置されている。二次転写ローラ32は、中間転写ベルト30を介して二次転写対向ローラ33に押圧されており、中間転写ベルト30と二次転写ローラ32とが接触する二次転写部を形成している。また、中間転写ベルト30の外周面側においてテンションローラ34に対向する位置に、中間転写体クリーニング部としてのベルトクリーニング装置35が配置されている。中間転写ベルト30は、ポリイミドなどの誘電体樹脂によって無端状に形成されている。
二次転写部の記録材搬送方向下流には、トナー像を記録材Pに定着させる定着装置60が配置される。定着装置60は、例えば、ヒータなどの加熱源により加熱される定着回転体としての定着ローラと、定着ローラとの間で定着ニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラとを有する。そして、定着ニップ部に搬送された記録材上のトナー像を加熱、加圧することでトナー像を記録材に定着させる。
画像形成装置100の下部には、記録材Pが収容されたカセット40が配置されている。カセット40から給送された記録材Pは、搬送ローラ41によりレジストレーションローラ50に向けて搬送される。そして、停止状態のレジストレーションローラ50に記録材Pの先端が突き当たり、ループを形成することで記録材Pの斜行を補正する。その後、中間転写ベルト30上のトナー像と同期してレジストレーションローラ50を回転開始させ、記録材Pを二次転写部に搬送する。
上述のように構成される画像形成装置100により、例えば4色フルカラーの画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム201の表面が帯電ローラ204によって所定の極性の所定の電位に一様に帯電される。本実施形態においては、帯電ローラ204に対して図示しない高圧電源から電圧が印加されて感光ドラム201の表面に対して放電が発生することにより、感光ドラム201の表面が帯電される。
次いで、感光ドラム201は、露光装置22から発せられる画像信号に対応したレーザ光により走査露光される。これにより、感光ドラム201上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム201に担持された静電潜像は、現像ユニット10内に収容された現像剤としてのトナーによって顕像化され、可視像となる。本実施形態では、トナーの正規の帯電極性は負極性である。現像ユニット10は、トナーを担持して感光ドラム201との対向部(現像位置)に搬送する現像剤担持体としての現像ローラ12を有している。現像ローラ12は、回転駆動される。また、現像時に、現像ローラ12には図示しない現像電源としての高圧電源から所定の現像電圧が印加される。
感光ドラム201上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト30を挟んで配置される一次転写ローラ31との間で構成される一次転写部にて、中間転写ベルト30に一次転写される。この際、一次転写ローラ31には、不図示の高圧電源から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性(本実施形成では正極性)の電圧である一次転写バイアスが印加される。一次転写後に感光ドラム1表面に残ったトナー(転写残トナー)は、クリーニングブレード206によって除去され、回収トナー搬送路に回収され、トナー搬送スクリュー207(図5参照)により感光体ユニット20外へ排出される。
このような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部で順次行い、中間転写ベルト30上で4色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせてカセット40に収容された記録材Pが二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、二次転写対向ローラ33の作用により、中間転写ベルト30上の4色のトナー像を、記録材P上に一括で二次転写する。記録材Pが二次転写部を通過する際に、二次転写ローラ32には、図示しない高圧電源から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の電圧である二次転写電圧が印加される。二次転写部で転写しきれずに中間転写ベルト30に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置35により除去される。
次いで、記録材Pは定着装置6に搬送され、定着ニップ部を通過することで加熱、加圧される。そして、記録材P上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材Pに定着される。その後、記録材Pは排出ローラ70により排出トレイ80に排出される。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。
なお、本実施形態の画像形成装置100は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色または4色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することも可能である。
[現像ユニット]
次に、図2及び図3を用いて、現像ユニット10の構成について説明する。現像ユニット10は、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む二成分現像剤を用いる方式の現像ユニットである。本実施形態の現像ユニット10は、画像形成装置本体101から長手方向(現像ローラ12の回転軸線方向、所定方向)に沿ってスライドさせることで、画像形成装置本体101に対して着脱可能に構成してあり、メンテナンス等で交換可能となっている。
本実施形態では、現像ユニット10及び後述する感光体ユニット20が、それぞれ画像形成装置本体101に対して、長手方向(所定方向)に沿って挿入及び引き出しが可能(即ち、挿抜可能)となっている。現像ユニット10及び感光体ユニット20の挿入方向は、画像形成装置100の手前側から奥側に向かう方向(図1の紙面手前側から奥側)である。画像形成装置100の手前側とは、操作者が画像形成装置100を操作する側であり、例えば、操作パネルなどの画像形成装置100を操作するための操作部が配置されている側である。以下、単に「手前側」、「奥側」といった場合には、画像形成装置100の手前側、奥側を指すものとする。
現像ユニット10には、補給口としてのトナー補給口133が設けられており、トナー補給口133は、現像ユニット10を画像形成装置本体101に装着した際に、画像形成装置本体101に設けられたトナー搬送路の供給口と接続される。トナー搬送路は、現像剤収容容器として、補給用のトナーが収容されたトナーボトル21に接続されている。したがって、トナー補給口133には、トナーボトル21からトナー搬送路を介して補給用のトナーが供給される。
また、現像ユニット10は、現像剤を収容する現像容器11、現像材担持体としての現像ローラ12などを有する。現像ローラ12は、現像容器11に対して回転可能に保持されており、感光ドラム201と現像ローラ12が対向する現像位置にて感光ドラム201上に形成された静電潜像を現像する構成となっている。現像ローラ12は、画像形成装置本体101の奥側からローラギア17を介して駆動が伝達される。
また、現像ユニット10内には、現像ローラ12表面のトナーコート量を一定に規制するための現像ブレード112、現像容器11内のトナー収容部111のトナーを攪拌し且つ搬送するスクリュー部材113、114が配置されている。現像ユニット10では、トナー収容部111内の現像剤をスクリュー部材113、114により攪拌、搬送して、現像ローラ12の表面に現像剤を担持させ、現像ローラ12に担持された現像剤の層厚(コート量)を現像ブレード112により規制する。そして、層厚が規制された現像剤が現像ローラ12の回転により現像位置に搬送され、感光ドラム201上の静電潜像の現像に使用される。現像後に現像ローラ12に残った現像剤は、トナー収容部111に回収され、再び、スクリュー部材113、114により攪拌、搬送される。
このような現像ユニット10は、画像形成装置本体101に挿入後、画像形成装置本体101に設けられる後述の現像加圧機構23によって押圧されることで、感光体ユニット20に対して位置決めされ、現像ローラ12と感光ドラム201が所定の間隔となるように近接配置される。
[感光体ユニット]
次に、図4及び図5を用いて、像担持体ユニットとしての感光体ユニット20の構成について説明する。本実施形態の感光体ユニット20は、像担持体及び感光体としての感光ドラム201、帯電部材としての帯電ローラ204、帯電清掃部材としてのクリーニングローラ205、清掃部材としてのクリーニングブレード206を枠体としてのドラムフレーム202で一体的に保持した構成となっている。また、感光体ユニット20は、画像形成装置本体101から長手方向(感光ドラム201の回転軸線方向、所定方向)に沿ってスライドさせることで、画像形成装置本体101に対して着脱可能に構成してあり、メンテナンス等で交換可能となっている。
ドラムフレーム202には、感光ドラム201が軸受(図示しない)を介して回転軸線を中心にして回転可能に保持されている。なお、感光体ユニット20Aが有する感光体は、感光ドラム201に代えて感光ベルトなどの他の感光体であっても良い。感光ドラム201には、画像形成装置本体101に装着された状態で画像形成装置本体101に設けられた図示しない駆動源としてのモータから駆動力を受け取って回転するためのカップリング203が設けられている。
帯電ローラ204は、図示しない帯電ローラ軸受に回転可能に支持されており、図示しない加圧バネにより感光ドラム201に加圧されている。クリーニングローラ205は、図示しないクリーニングローラ軸受に回転可能に支持されており、図示しない加圧バネにより帯電ローラ204に加圧されている。また、ドラムフレーム202には、感光ドラム201の表面に画像形成時における感光ドラム201の回転方向に対してカウンター方向で当接するように設けられ、感光ドラム201の表面を清掃するための清掃部材としてのクリーニングブレード206が固定されている。
クリーニングブレード206の近傍には、クリーニングブレード206によって感光ドラム201の表面から除去された転写残トナーを回収し搬送するトナー搬送路が設けられている。トナー搬送路には、回収されたトナーを感光体ユニット20の外に搬送するための搬送部材としてのトナー搬送スクリュー207が設けられている。トナー搬送スクリュー207によって感光体ユニット20外に搬送されたトナーは、画像形成装置本体101に設けられた図示しない回収トナー容器に回収される。
[現像加圧機構]
現像ユニット10は、上述のようにメンテナンス等で交換可能になっているが、画像形成状態では現像ローラ12と感光ドラム201とが近接した状態で配置される。したがって、このままの状態で現像ユニット10を画像形成装置本体101に対して挿抜を行うと、現像ローラ12または感光ドラム201に摺擦傷がつく可能性がある。したがって、現像ユニット10または感光体ユニット20の着脱は、まず現像ローラ12と感光ドラム201の両者が摺擦しない十分な距離だけ離間させた上で行う必要がある。
このために本実施形態の現像ユニット10は、画像形成装置本体101に支持固定される支持部13と、支持部13に対して移動可能な現像本体部14とを有する。支持部13は、現像ユニット10の画像形成装置本体101に対する挿入方向に関して、現像ローラ12よりも上流側に位置する。即ち、支持部13は、現像ユニット10の手前側部分を画像形成装置本体101に対して位置決め及び固定する部分である。現像本体部14は、揺動軸15を介して支持部13に連結されている。具体的には、現像本体部14に設けられた揺動軸15が、支持部13に設けられた揺動穴16に嵌合されることで、現像本体部14が支持部13に連結されている。
本実施形態の場合、現像本体部14の支持部13に対する移動方向は、揺動軸15を中心とした回動方向である。即ち、支持部13は、揺動軸15を中心に現像本体部14を揺動自在に支持する。現像本体部14は、現像ローラ12を有する。そして、現像加圧機構23により現像本体部14を、現像ローラ12が感光ドラム201に近接して、感光ドラム201に担持された静電潜像を現像ローラ12により現像可能な現像位置と、現像位置よりも現像ローラ12を感光ドラム201から離間させた離間位置とに移動可能としている。現像位置では、現像本体部14の一部が感光体ユニット20の一部に当接することで、現像ローラ12と感光ドラム201との位置関係が定まる。
このような現像加圧機構23の構成及び動作について、図6ないし図8を用いて説明する。図6及び図7は、現像加圧解除状態、即ち、現像ユニット10が感光体ユニット20に加圧されておらず、現像ローラ12が感光ドラム201から離間した離間位置に現像本体部14が位置する状態を示した斜視図と断面図である。図8は、現像加圧状態、即ち、現像ユニット10が感光体ユニット20に加圧されており、現像ローラ12が感光ドラム201に近接する現像位置に現像本体部14が位置する状態を示した断面図である。
移動機構としての現像加圧機構23は、現像ユニット10の長手方向に平行に配置された棒状の加圧軸231を含んでおり、加圧軸231上には押圧部232が配置されている。本実施形態では、押圧部232が、加圧軸231に対して手前側と奥側の2か所に設けられており、それぞれ加圧軸231と共に回動する。加圧軸231の画像形成装置本体101の手前側には、加圧レバー233が係合されており、加圧レバー233を操作することで加圧軸231を回転させることが可能となっている。いる。また、押圧部232は、不図示のバネなどの付勢部材により加圧軸231から離れる方向に突出するように付勢されている。
図8に示すように、現像ユニット10が画像形成装置本体101に装着された状態では、現像本体部14が、手前側において、揺動軸15により支持部13に連結されている。なお、現像本体部14の奥側は、不図示の揺動軸により画像形成装置本体101に連結されている。手前側の揺動軸15と奥側の揺動軸の揺動中心軸線は、現像ユニット10の挿抜方向(所定方向)と略平行な同一直線上に位置している。そして、現像本体部14は、手前側の揺動軸15及び奥側の揺動軸の揺動中心軸線を中心に回動可能となっている。本実施形態では、現像ユニット10の奥側については、現像本体部14が画像形成装置本体101に対して直接位置決めされる。一方、現像ユニット10の手前側については、現像本体部14が支持部13を介して画像形成装置本体101に対し位置決めされることになる。
このように現像ユニット10の現像本体部14は、揺動軸15の揺動中心軸線を中心として、感光体ユニット20に対して現像位置と離間位置に移動可能に揺動する。現像本体部14は、画像形成装置本体101に対して装着位置に装着されただけでは、図7に示すように揺動軸15を中心に自重で図中反時計回りCCW方向に傾いた状態にあり、現像ローラ12は感光ドラム201から離れている。即ち、現像本体部14が離間位置にある。このように現像ローラ12と感光ドラム201とが互いに離間した状態にあれば、互いに衝突或いは接触し合うことなく現像ユニット10を画像形成装置本体101に対して着脱できる。
現像ユニット10を画像形成装置本体101に装着した状態で加圧レバー233を時計回りCW方向に回転させると、図8に示すように、加圧軸231上の押圧部232が現像本体部14に設けられた当接部としての加圧力受け部143に当接する。加圧力受け部143は、図6に示すように、それぞれ現像本体部14の奥側と手前側の取付部150に形成されている。
そして、図8に示すように、現像本体部14が揺動軸15の揺動中心軸線を中心に時計回りCWに回動し、現像ローラ12が感光ドラム201に対して近接する現像位置に移動する。この際、押圧部232が不図示の付勢部材により付勢されることで、現像本体部14が時計回りCW方向に付勢される。
また、現像本体部14が感光体ユニット20に対して当接している状態にあるときに、加圧レバー233を反時計回りCCWに回転させることで、図6及び図7に示すように、加圧軸231上の押圧部232が加圧力受け部143に当接している状態が解除される。そして、現像本体部14が反時計回りCCWに傾き、現像ローラ12と感光ドラム201の当接が解除され、現像ローラ12が離間位置まで移動する。
[現像ユニットと感光体ユニットの位置決め機構]
次に、図9ないし図11を用いて、現像ユニット10と感光体ユニット20の位置決め機構について説明する。図9は、現像ユニット10、感光体ユニット20、画像形成装置本体101の手前側のフレームである前側フレーム103及び奥側のフレームである奥側フレーム104を示した概略斜視図である。現像ユニット10及び感光体ユニット20は、図9中に記載のX方向に移動させることで、画像形成装置本体101に装着され、Y方向に移動させることで、画像形成装置本体101から抜去される。また、現像ユニット10及び感光体ユニット20は、画像形成装置本体101に装着された状態で、それぞれのユニットの手前側が前側フレーム103に奥側が奥側フレーム104に、それぞれ支持される。
前側フレーム103は、感光体ユニット20及び現像ユニット10が通過可能な開口部103aを有する。現像ユニット10が有する支持部13は、開口部103aを跨ぐように配置されている。本実施形態では、支持部13は、前側フレーム103のうち、開口部103aの上側部分と下側部分とを橋渡しするように配置されている。また、本実施形態の場合、現像本体部14と支持部13とで、現像ユニット本体130を構成している。また、前側フレーム103は、所定方向(現像ユニット10及び感光体ユニット20の挿抜方向)に沿って貫通した位置決め穴1011a、1011bを有する。位置決め穴1011aは開口部103aの上側部分に、位置決め穴1011bは開口部103aの下側部分にそれぞれ形成されている。
感光体ユニット20は、感光ドラム201を有する像担持体本体部としての感光体本体部220と、位置決め軸210a、210bと、接続部211a、211bとを有する。感光体本体部220は、感光ドラム201に加えて、帯電ローラ204、クリーニングローラ205、クリーニングブレード206、これら保持するドラムフレーム202を含むものである。位置決め軸210a、210bは、図10に示すように、感光体本体部220を所定方向に投影した投影面から外れた位置に設けられている。本実施形態では、位置決め軸210aが感光体本体部220の上側に、位置決め軸210bが感光体本体部220の下側にそれぞれ設けられている。また、位置決め軸210a、210bは、軸線方向が所定方向に沿った方向としている。
位置決め軸210a、210bは、感光体ユニット20を画像形成装置本体101に挿入する際に、前側フレーム103に形成された位置決め穴1011a、1011bに挿入される。即ち、感光体本体部220の上側に設けられた位置決め軸210aが開口部103aの上側部分に設けられた位置決め穴1011aに、感光体本体部220の下側に設けられた位置決め軸210bが開口部103aの下側部分に設けられた位置決め穴1011bにそれぞれ挿入される。位置決め軸210a、210bは、位置決め穴1011a、1011bよりも僅かに小さい外径を有し、位置決め軸210a、210bと位置決め穴1011a、1011bとが嵌合することにより、感光体ユニット20の手前側が、前側フレーム103に対して位置決めされる。
接続部211a、211bは、感光体本体部220と位置決め軸210a、210bとをそれぞれ接続する。本実施形態では、接続部211aが感光体本体部220から上側に、接続部211bが感光体本体部220から下側にそれぞれ突出するように設けられている。そして、それぞれの接続部211a、211bの先端に位置決め軸210a、210bが設けられている。位置決め軸210a、210bは、略円柱状に形成されている。接続部211a、211bは、位置決め軸210a、210bの外径よりも小さい厚みを有すると共に所定方向に沿って形成された板状としている。接続部211a、211bの厚み方向は、所定方向及び接続部211a、211bが感光体本体部220から突出する方向にそれぞれ直交する方向である。位置決め軸210a、210b及び接続部211a、211bは、感光体本体部220と一体に形成されている。
現像ユニット10の支持部13は、位置決め軸210a、210bと係合する係合穴としての切り欠き穴131a、131bを有する。切り欠き穴131a、131bは、接続部211a、211bが所定方向に通過可能な切り欠き部132a、132bをそれぞれ有する。切り欠き穴131a、131bは、略円筒状に形成されており、切り欠き部132a、132bは、この円筒状の切り欠き穴131a、131bの一部を切り欠いて、切り欠き穴131a、131bの内周面の一部と切り欠き穴131a、131bの外側とを連通させた部分である。
本実施形態では、支持部13は、揺動軸15を介して現像本体部14を支持する本体部134と、本体部134の上端部から感光体ユニット20側に突出した上側突出部135と、本体部134の下端部から感光体ユニット20側に突出した下側突出部136とを有する。本体部134の感光体ユニット20側で、上側突出部135と下側突出部136との間の側縁部137は、感光体ユニット20が所定方向に通過可能なように、感光体ユニット20の現像ユニット10側の外形に沿った形状を有している。
上側突出部135及び下側突出部136には、それぞれ切り欠き穴131a、131b及び切り欠き部132a、132bが形成されている。上側の切り欠き部132aは、上側突出部135の下端縁の一部を切り欠くように形成され、切り欠き穴131aの一部を下方に開口する。下側の切り欠き部132bは、下側突出部136の上端縁の一部を切り欠くように形成され、切り欠き穴131bの一部を上方に開口する。
切り欠き穴131a、131bは、現像ユニット10及び感光体ユニット20が画像形成装置本体101の挿抜する際の姿勢において、位置決め軸210a、210bが通過可能な位置に形成されている。また、切り欠き部132a、132bも、現像ユニット10及び感光体ユニット20が画像形成装置本体101の挿抜する際の姿勢において、接続部211a、211bが通過可能な位置に形成されている。図11(a)は、図10の上側の位置決め軸210aの周辺部分を、図11(b)は、図10の下側の位置決め軸210bの周辺部分をそれぞれ拡大した拡大図である。図11(a)、(b)に示すように、切り欠き部132a、132bの幅Aは、接続部211a、211bの厚みBよりもそれぞれ大きくしている。
また、本実施形態の場合、画像形成装置本体101の前側フレーム103は、第1係合部としての仮決め軸1012a、1012bを有する。本実施形態では、仮決め軸1012aは開口部103aの上側部分に、仮決め軸1012bは開口部103aの下側部分にそれぞれ形成されている。一方、現像ユニット10の支持部13は、仮決め軸1012a、1012bと係合可能な第2係合部としての仮決め穴138a、138bを有する。仮決め穴138aは上側突出部135に、仮決め穴138bは下側突出部136にそれぞれ形成されている。
仮決め穴138a、138bと仮決め軸1012a、1012bの嵌合ガタは、切り欠き穴131a、131bと位置決め軸210a、210bの嵌合ガタより大きく設定されている。なお、仮決め穴と仮決め軸との関係は逆であっても良い。即ち、前側フレーム103側に仮決め穴を、現像ユニット10側に仮決め軸を設けても良い。
現像ユニット10は、感光体ユニット20が画像形成装置本体101から抜き出された状態で、仮決め軸1012a、1012bと仮決め穴138a、138bとの係合により画像形成装置本体101の前側フレーム103に仮に支持される。即ち、感光体ユニット20のみが抜去された状態においても、仮決め穴138a、138bと仮決め軸1012a、1012bの係合により支持部13が落下することなく、支持部13に支持された現像本体部14は、画像形成装置本体101に対して僅かに傾いた状態で保持される。
本実施形態では、上述のように構成することで、感光体ユニット20及び現像ユニット10は、挿抜時において、感光体ユニット20を所定方向に投影した第1投影面と、現像ユニット10を所定方向に投影した第2投影面とが重ならないようにしている。ここで、挿抜時とは、上述のように現像ユニット10が離間位置にある時である。本実施形態では、このような状態において、図10に示すように、所定方向から見て、感光体ユニット20と現像ユニット10とが重なる箇所がない。このため、現像ユニット10が画像形成装置本体101に装着され、且つ、離間位置にある場合に、現像ユニット10と干渉することなく感光体ユニット20を画像形成装置本体101に対して挿抜可能である。同様に、感光体ユニット20が画像形成装置本体101に装着された状態であっても、感光体ユニット20と干渉することなく、現像ユニット10を画像形成装置本体101に対して挿抜可能である。
具体的には、現像ユニット10及び感光体ユニット20を画像形成装置本体101に挿入する際は、どちらのユニットからでも先に挿入可能である。例えば、現像ユニット10を先に挿入する場合、現像ユニット10を図9のX方向に挿入し、前側フレーム103の仮決め軸1012a、1012bを現像ユニット10の仮決め穴138a、138bに嵌合させる。これにより、現像ユニット10が画像形成装置本体101に対して仮に位置決めされる。
次いで、感光体ユニット20を図9のX方向に挿入する。この際、感光体ユニット20の位置決め軸210a、210bが、現像ユニット10の切り欠き穴131a、131bに係合されると共に、感光体ユニット20の接続部211a、211が現像ユニット10の切り欠き部132a、132bに侵入する。更に、位置決め軸210a、210bが前側フレーム103の位置決め穴1011a、1011bと係合する。この結果、感光体ユニット20が位置決め軸210a、210bと位置決め穴1011a、1011bとの係合部を介して前側フレーム103に支持される。また、現像ユニット10が切り欠き穴131a、131bと位置決め軸210a、210bとの係合、及び、感光体ユニット20を介して前側フレーム103に支持される。
また、感光体ユニット20を先に挿入する場合、感光体ユニット20を図10のX方向に挿入する。この際、感光体ユニット20の位置決め軸210a、210bが、前側フレーム103の位置決め穴1011a、1011bと係合する。この結果、感光体ユニット20が位置決め軸210a、210bと位置決め穴1011a、1011bとの係合部を介して前側フレーム103に支持される。
次いで、現像ユニット10を図9のX方向に挿入する。この際、感光体ユニット20の位置決め軸210a、210bが、現像ユニット10の切り欠き穴131a、131bに係合されると共に、感光体ユニット20の接続部211a、211が現像ユニット10の切り欠き部132a、132bに侵入する。また、仮決め軸1012a、1012bが仮決め穴138a、138bに嵌合される。この結果、現像ユニット10が切り欠き穴131a、131bと位置決め軸210a、210bとの係合、及び、感光体ユニット20を介して前側フレーム103に支持される。
一方、現像ユニット10及び感光体ユニット20を画像形成装置本体101から抜き出す際は、どちらのユニットからでも先に抜き出すことが可能である。例えば、現像ユニット10を先に抜き出す場合、現像ユニット10を図9のY方向に移動させ、前側フレーム103の仮決め軸1012a、1012bから仮決め穴138a、138bを抜き出すと共に、切り欠き穴131a、131bを位置決め軸210a、210bから抜き出す。この際、感光体ユニット20は、位置決め軸210a、210bと前側フレーム103の位置決め穴1011a、1011bとの係合により、前側フレーム103に支持されたままである。その後、感光体ユニット20を図9のY方向に移動させることで、感光体ユニット20を画像形成装置本体101から抜き出す。
また、感光体ユニット20を先に抜き出す場合、感光体ユニット20を図9のY方向に移動させ、前側フレーム103の位置決め穴1011a、1011bから位置決め軸210a、210bを抜き出すと共に、位置決め軸210a、210bを切り欠き穴131a、131bから抜き出す。この際、現像ユニット10は、仮決め穴138a、138bと仮決め軸1012a、1012bとの係合により、前側フレーム103に支持されたままである。その後、現像ユニット10を図9のY方向に移動させることで、現像ユニット10を画像形成装置本体101から抜き出す。
このように本実施形態では、現像ユニット10及び感光体ユニット20を画像形成装置本体101に挿入する際は、どちらのユニットからでも先に挿入可能であり、現像ユニット10及び感光体ユニット20を画像形成装置本体101から抜き出す際は、どちらのユニットからでも先に抜き出すことが可能である。このため、現像ユニット10及び感光体ユニット20の画像形成装置本体101に対する交換作業性を向上させることができる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図12及び図13を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、位置決め軸を感光体ユニット側に、位置決め穴を現像ユニット側にそれぞれ設けた構成について説明した。これに対して本実施形態では、位置決め軸を現像ユニット側に、位置決め穴を感光体ユニット側にそれぞれ設けている。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して図示及び説明を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態の場合、現像ユニット10A及び感光体ユニット20Aが画像形成装置本体101に対して挿抜可能である。現像ユニット10Aは、現像ローラ12を有する現像ユニット本体130Aと、位置決め軸140a、140bと、接続部141a、141bとを有する。現像ユニット本体130Aは、現像ローラ12を有する現像本体部14と、位置決め軸140a、140bが接続部141a、141bを介して接続されると共に、現像本体部14を揺動可能に支持する支持部13Aと、を有する。現像本体部14の構成は第1の実施形態と同様である。位置決め軸140a、140bは、図13に示すように、現像ユニット本体130Aを所定方向に投影した投影面から外れた位置に設けられている。本実施形態では、位置決め軸140aが現像ユニット本体130Aの上側に、位置決め軸140bが現像ユニット本体130Aの下側にそれぞれ設けられている。また、位置決め軸140a、140bは、軸線方向が所定方向に沿った方向としている。
位置決め軸140a、140bは、現像ユニット10Aを画像形成装置本体101に挿入する際に、前側フレーム103に形成された位置決め穴1011a、1011bに挿入される。即ち、現像ユニット本体130Aの上側に設けられた位置決め軸140aが開口部103aの上側部分に設けられた位置決め穴1011aに、現像ユニット本体130Aの下側に設けられた位置決め軸140bが開口部103aの下側部分に設けられた位置決め穴1011bにそれぞれ挿入される。位置決め軸140a、140bは、位置決め穴1011a、1011bよりも僅かに小さい外径を有し、位置決め軸140a、140bと位置決め穴1011a、1011bとが嵌合することにより、現像ユニット10Aの手前側が、前側フレーム103に対して位置決めされる。
接続部141a、141bは、現像ユニット本体130Aと位置決め軸140a、140bとをそれぞれ接続する。本実施形態では、接続部141aが現像ユニット本体130Aの支持部13Aの上側突出部135から感光体ユニット20A側に、接続部141bが支持部13Aの下側突出部136から感光体ユニット20A側にそれぞれ突出するように設けられている。そして、それぞれの接続部141a、141bの先端に位置決め軸140a、140bが設けられている。位置決め軸140a、140b及び接続部141a、141bの構成は、設けられているユニットが異なるだけで、第1の実施形態の位置決め軸210a、210b及び接続部211a、211bの構成と同じである。位置決め軸140a、140b及び接続部141a、141bは、支持部13Aと一体に形成されている。
なお、支持部13Aは、第1の実施形態の支持部13と同様に、本体部134、上側突出部135及び下側突出部136を有している。但し、第1の実施形態の支持部13には切り欠き穴131a、131bが形成されていたのに対し、本実施形態の支持部13Aには位置決め軸140a、140bが接続部141a、141bを介して接続されている。
感光体ユニット20Aは、感光ドラム201を有する像担持体本体部としての感光体本体部220Aと、位置決め軸140a、140bと係合する係合穴としての切り欠き穴225a、225bを有する。切り欠き穴225a、225bは、接続部141a、141bが所定方向に通過可能な切り欠き部226a、226bをそれぞれ有する。感光体本体部220Aのドラムフレーム202Aは、手前側端部に、感光ドラム201を支持する本体部221、本体部221から上側に突出する上側突出部222、本体部221から下側に突出する下側突出部223、現像ユニット10Aと反対側の方向に突出する側方突出部224を有する。
本実施形態では、上側突出部222及び下側突出部223に、それぞれ切り欠き穴225a、225b及び切り欠き部226a、226bが形成されている。上側の切り欠き部226aは、上側突出部222の現像ユニット10A側の側縁の一部を切り欠くように形成され、切り欠き穴225aの一部を側方に開口する。下側の切り欠き部226bは、下側突出部223の現像ユニット10A側の側縁の一部を切り欠くように形成され、切り欠き穴225bの一部を側方に開口する。切り欠き穴225a、225b及び切り欠き部226a、226bは、現像ユニット10A及び感光体ユニット20Aが画像形成装置本体101の挿抜する際の姿勢において、位置決め軸140a、141b及び接続部141a、141bが通過可能な位置に形成されている。
また、本実施形態の場合も、画像形成装置本体101の前側フレーム103は、第1係合部としての仮決め軸1012a、1012bを有する。一方、感光体ユニット20Aの側方突出部224は、仮決め軸1012a、1012bと係合可能な第2係合部としての仮決め穴227a、227bを有する。仮決め穴227a、227bと仮決め軸1012a、1012bの嵌合ガタは、切り欠き穴225a、225bと位置決め軸140a、140bの嵌合ガタより大きく設定されている。なお、仮決め穴と仮決め軸との関係は逆であっても良い。感光体ユニット20Aは、現像ユニット10Aが画像形成装置本体101から抜き出された状態で、仮決め軸1012a、1012bと仮決め穴227a、227bとの係合により画像形成装置本体101の前側フレーム103に仮に支持される。
本実施形態では、上述のように構成することで、感光体ユニット20A及び現像ユニット10Aは、挿抜時において、感光体ユニット20Aを所定方向に投影した第1投影面と、現像ユニット10Aを所定方向に投影した第2投影面とが重ならないようにしている。ここで、挿抜時とは、上述のように現像ユニット10Aが離間位置にある時である。本実施形態では、このような状態において、図13に示すように、所定方向から見て、感光体ユニット20Aと現像ユニット10Aとが重なる箇所がない。このため、本実施形態の場合も、現像ユニット10Aが画像形成装置本体101に装着され、且つ、離間位置にある場合に、現像ユニット10Aと干渉することなく感光体ユニット20Aを画像形成装置本体101に対して挿抜可能である。同様に、感光体ユニット20Aが画像形成装置本体101に装着された状態であっても、感光体ユニット20Aと干渉することなく、現像ユニット10Aを画像形成装置本体101に対して挿抜可能である。
したがって、本実施形態も第1の実施形態同様に、現像ユニット10A及び感光体ユニット20Aを画像形成装置本体101に挿入する際は、どちらのユニットからでも先に挿入可能であり、現像ユニット10A及び感光体ユニット20Aを画像形成装置本体101から抜き出す際は、どちらのユニットからでも先に抜き出すことが可能である。このため、現像ユニット10A及び感光体ユニット20Aの画像形成装置本体101に対する交換作業性を向上させることができる。
10、10A・・・現像ユニット
12・・・現像ローラ(現像剤担持体)
13、13A・・・支持部
14・・・現像本体部
20、20A・・・感光体ユニット(像担持体ユニット)
23・・・現像加圧機構(移動機構)
100・・・画像形成装置
101・・・画像形成装置本体
103・・・前側フレーム(フレーム)
103a・・・開口部
130、130A・・・現像ユニット本体
131a、131b・・・切り欠き穴(係合穴)
132a、132b・・・切り欠き部
138a、138b・・・仮決め穴(第2係合部)
140a、140b・・・位置決め軸
141a、141b・・・接続部
201・・・感光ドラム(像担持体)
210a、210b・・・位置決め軸
211a、211b・・・接続部
220、220A・・・感光体本体部(像担持体本体部)
225a、225b・・・切り欠き穴(係合穴)
226a、226b・・・切り欠き部
227a、227b・・・仮決め穴(第2係合部)
1011a、1011b・・・位置決め穴
1012a、1012b・・・仮決め軸(第1係合部)

Claims (10)

  1. 画像形成装置本体と、
    前記画像形成装置本体に対して所定方向に挿抜可能であり、表面に静電潜像を担持可能な像担持体を有する像担持体ユニットと、
    前記画像形成装置本体に対して前記所定方向に挿抜可能であり、前記像担持体に担持された静電潜像を現像剤により現像するための現像剤担持体を有する現像ユニットと、を備え、
    前記画像形成装置本体は、位置決め穴を有し、
    前記像担持体ユニットは、前記像担持体を有する像担持体本体部と、前記像担持体本体部を前記所定方向に投影した投影面から外れた位置に設けられて前記位置決め穴に挿入される位置決め軸であって、軸線方向が前記所定方向に沿った方向である位置決め軸と、前記像担持体本体部と前記位置決め軸とを接続する接続部と、を有し、
    前記現像ユニットは、前記位置決め軸と係合する係合穴を有し、
    前記係合穴は、前記接続部が前記所定方向に通過可能な切り欠き部を有し、
    前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットは、挿抜時において、前記像担持体ユニットを前記所定方向に投影した第1投影面と、前記現像ユニットを前記所定方向に投影した第2投影面とが重ならないことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記現像ユニットは、前記現像剤担持体を有する現像本体部と、前記係合穴が形成されると共に、前記現像本体部を揺動可能に支持する支持部と、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. 前記現像本体部を、前記像担持体に担持された静電潜像を前記現像剤担持体により現像可能な現像位置と、前記現像位置よりも前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させた離間位置とに移動させる移動機構を備え、
    前記現像ユニットは、前記挿抜時において、前記離間位置に位置することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記画像形成装置本体は、前記位置決め穴と、前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットが通過可能な開口部とを有するフレームを有し、
    前記支持部は、前記開口部を跨ぐように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記画像形成装置本体は、第1係合部を有し、
    前記現像ユニットは、前記第1係合部と係合可能な第2係合部を有し、前記像担持体ユニットが前記画像形成装置本体から抜き出された状態で、前記第1係合部と前記第2係合部との係合により前記画像形成装置本体に支持されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  6. 画像形成装置本体と、
    前記画像形成装置本体に対して所定方向に挿抜可能であり、表面に静電潜像を担持可能な像担持体を有する像担持体ユニットと、
    前記画像形成装置本体に対して前記所定方向に挿抜可能であり、前記像担持体に担持された静電潜像を現像剤により現像するための現像剤担持体を有する現像ユニットと、を備え、
    前記画像形成装置本体は、位置決め穴を有し、
    前記現像ユニットは、前記現像剤担持体を有する現像ユニット本体と、前記現像ユニット本体を前記所定方向に投影した投影面から外れた位置に設けられて前記位置決め穴に挿入される位置決め軸であって、軸線方向が前記所定方向に沿った方向である位置決め軸と、前記現像ユニット本体と前記位置決め軸とを接続する接続部と、を有し、
    前記像担持体ユニットは、前記位置決め軸と係合する係合穴を有し、
    前記係合穴は、前記接続部が前記所定方向に通過可能な切り欠き部を有し、
    前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットは、挿抜時において、前記像担持体ユニットを前記所定方向に投影した第1投影面と、前記現像ユニットを前記所定方向に投影した第2投影面とが重ならないことを特徴とする画像形成装置。
  7. 前記現像ユニット本体は、前記現像剤担持体を有する現像本体部と、前記位置決め軸が前記接続部を介して接続されると共に、前記現像本体部を揺動可能に支持する支持部と、を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記現像本体部を、前記像担持体に担持された静電潜像を前記現像剤担持体により現像可能な現像位置と、前記現像位置よりも前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させた離間位置とに移動させる移動機構を備え、
    前記現像ユニットは、前記挿抜時において、前記離間位置に位置することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記画像形成装置本体は、前記位置決め穴と、前記像担持体ユニット及び前記現像ユニットが通過可能な開口部とを有するフレームを有し、
    前記支持部は、前記開口部を跨ぐように配置されていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  10. 前記画像形成装置本体は、第1係合部を有し、
    前記像担持体ユニットは、前記第1係合部と係合可能な第2係合部を有し、前記現像ユニットが前記画像形成装置本体から抜き出された状態で、前記第1係合部と前記第2係合部との係合により前記画像形成装置本体に支持されることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
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