JP2000221863A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の前部筐体の開閉にプロセスカ
ートリッジ内の感光体等に駆動力を伝えるカップリング
の接離を連動させる際に、連動機構をなす突起によって
操作者が怪我をするおそれをなくす。 【解決手段】 画像形成装置の前部筐体である前フレー
ム８を閉めたときにカップリング２Ｂ、１１Ｂ、６０
Ａ、６０Ｂが接合し、前フレーム８を開放したときには
カップリング２Ｂ〜６０Ｂを解除する機構の一部をな
す、前フレーム８に設けるアーム押さえ部材８０の先端
を前フレーム８から離し、これと摺接、当接するアーム
６３の第２アーム７０を、前フレーム８の側板８Ａ（プ
ロセスカートリッジ３１）側に臨む側縁を段付き形状と
する。段部に位置する平坦部７１に連ならせて曲折部７
２を設け、曲折部７２を側板８Ａから離れる方へ湾曲さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザプリンタ、デ
ジタル複写機、普通紙ファックス等の画像形成装置、特
に装置本体内に作像手段を有するプロセスカートリッジ
を備え、このプロセスカートリッジの着脱を前部筐体の
開放により行うようにした画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、フルカラーレーザプリンタの概
略中央断面図、図２は、図１の装置において前部筐体で
ある前フレームを開け、プロセスカートリッジを回転さ
せた状態の概略中央断面図である。このプリンタは、ベ
ルト状の感光体１を回転ローラ２、３により回動可能に
支持し、図中の矢印Ａの方向に回転駆動する。感光体１
の外周部には、帯電装置４、除電ランプＬ、感光体用の
クリーニングブレード１５Ａが配置してある。帯電装置
４の感光体回転方向下流位置には、レーザ書き込みユニ
ット５より発したレーザ光５Ｄを照射する光書き込み部
がある。光書き込み部より感光体回転方向下流位置に
は、複数の現像器を切り換え自在に備えた多色現像装置
６が配置してある。多色現像装置６は、収容するトナー
の色ごとに、イエロー現像ユニット、マゼンタ現像ユニ
ット、シアン現像ユニットを備えている。多色現像器６
の上部には黒色トナーを収容した黒現像ユニット７を備
え、これら現像ユニットのいずれか一つが、対応する色
の現像タイミングに同期して現像可能な位置に移動す
る。

【０００３】レーザ書き込みユニット５において、図示
を省略したレーザ光源からの光は、モータ５Ａにより回
転駆動するポリゴンミラー５Ｂにより走査し、ｆθレン
ズ５Ｃ及びミラー５Ｆ等を経て、感光体１に至り、帯電
した感光体１上に書き込み情報に対応した潜像を形成す
る。感光体１上の潜像は、上述の現像器で現像し、トナ
ーによる顕像を感光体１の表面に形成、保持させる。

【０００４】また感光体１はその上部が中間転写ベルト
１０に接している。中間転写ベルト１０は、回転ローラ
１１、１２に回転可能に支持してある。感光体１上のト
ナー像は、中間転写ベルト１０の裏側にあるバイアス手
段１３により、中間転写ベルト１０の表面に転写する。
感光体１は１色ごとにクリーニングし、所定の色のトナ
ー像を順次感光体１上に形成し、その都度中間転写ベル
ト１０の１回転ごとに中間転写ベルト１０上の同じ位置
に転写して、中間転写ベルト１０上で数色重ねたカラー
トナー像を形成し、このカラートナー像を紙やプラスチ
ック等の記録媒体に転写する。

【０００５】紙への転写に際しては、給紙装置（給紙カ
セット）１７に収納した用紙を、給紙ローラ１８、搬送
ローラ対１９、レジストローラ対２０を経て中間転写ベ
ルト１０と転写ローラ１４のニップに紙と画像の位置が
正規のものとなるようタイミングをとって搬送する。転
写ローラ１４の作用で、中間転写ベルト１０上の数色の
トナー像を一括して受け渡された紙を定着装置５０に送
り、紙上のトナー像を定着させ、排紙ローラ対５１によ
り本体フレーム９の上部の排紙スタック部５２に排出す
る。

【０００６】また中間転写ベルト１０には、ローラ１１
の部位に中間転写ベルト用クリーニング装置１６を設け
てあり、クリーニングブレード１６Ａがクリーニングブ
レード接離用アームを介して接離自在となっている。こ
のクリーニングブレード１６Ａは、感光体１からトナー
画像を受け取る工程では、中間転写ベルト１０から離
れ、中間転写ベルト１０より用紙に画像を転写した後に
接触するようになっていて、紙に画像を転写した後の残
留トナーを掻き取る。クリーニングブレードは既述のよ
うに、感光体１用と中間転写ベルト１０用とがある。こ
れらブレードが掻き取った廃トナーは、回収容器１５に
収納し、その容器を適宜交換する。

【０００７】図３はユニット化したプロセスカートリッ
ジとその内部の感光体１と中間転写ベルト１０の駆動機
構を概念的に示す斜視図である。プロセスカートリッジ
３１は、上述の感光体１、帯電装置４、中間転写ベルト
１０、クリーニング装置１６、用紙搬送路を形成する搬
送ガイド等を一体に組み込み、寿命到来時に交換できる
ように構成してある。このプロセスカートリッジ３１
は、外部へ突出して感光体１を駆動するための感光体駆
動軸２Ａ及び中間転写ベルト１０を駆動するための中間
転写駆動軸１１Ａを備えている。そして、感光体駆動軸
２Ａ及び中間転写駆動軸１１Ａに対して図示せぬ駆動源
からの駆動力を伝達する中継手段として、従動カップリ
ング２Ｂ及び従動カップリング１１Ｂが設けてあり、駆
動源側の駆動軸６０には駆動カップリング６０Ａ、６０
Ｂが設けてある。

【０００８】プロセスカートリッジ３１を装置本体から
取り出す際には、装置本体の前部筐体である前フレーム
８を回動させて開放した後に、作像可能ポジションにあ
るプロセスカートリッジ３１を前フレーム８と同じ方向
へ回動させる操作を行うが、このとき、図３（Ｂ）に示
すように、両カップリング２Ｂ、１１Ｂ、６０Ａ、６０
Ｂが解除され、プロセスカートリッジ３１を回動自在に
しておく必要がある。なおプロセスカートリッジ３１の
感光体駆動軸２Ａ及び中間転写ベルト１０を駆動するた
めの駆動軸６０が１本の場合でも構造的には同様であ
る。すなわち上述のような画像形成装置においては、プ
ロセスカートリッジ３１を前フレーム８を取り出す操作
の前に必ず前フレーム８を開放させるステップがあり、
前フレーム８を開放してからさらにカップリング２Ｂ、
１１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂを解除させるステップを踏む必
要があって面倒である。そこで本願発明者等は、カップ
リング２Ｂ、１１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂの接離を前フレー
ム８の動作に連動させることで、プロセスカートリッジ
３１を回動するときはカップリング２Ｂ、１１Ｂ、６０
Ａ、６０Ｂが離れて退避していて誤操作が防げ、確実な
回動操作が可能になる画像形成装置を提案した。

【０００９】そのような画像形成装置は、図４に示すよ
うに、プロセスカートリッジ３１をホルダ２１で支持
し、前フレーム８（図４では前フレーム８自体は図示を
省略してあり、その内側の側板８Ａが図示してある。）
を支点８Ｂの周りで回動させて開放する時に、必ずカッ
プリング２Ｂ、１１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂが解除される構
成としたものである。

【００１０】この装置で前フレーム８の開閉に連動し
て、カップリング２Ｂ、１１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂを接離
させる機構を以下に説明する。前フレーム８を閉めたと
きは、図５（Ａ）の状態となってカップリング２Ｂ、１
１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂは接合し、前フレーム８を開放し
たときには図５（Ｃ）の状態となってカップリング２
Ｂ、１１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂは解除された状態となる。
具体的には、前フレーム８内に設けてあってプロセスカ
ートリッジ３１の外側に位置する側板８Ａに、突起状の
アーム押さえ部材６１を設けるとともに、図示せぬ装置
本体側にアーム６３を設け、前フレーム８の開閉動作
（駆動軸に垂直方向）に連動して、カップリング２Ｂ、
１１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂの解除及び接合を可能にしてい
る。

【００１１】図示のように、アーム６３は第１アーム６
３Ａと第２アーム６３Ｂに分割してあり、両アーム６３
Ａ、６３Ｂの支点をアーム支点６２で支えて固定してあ
る。また駆動カップリング６０Ａ、６０Ｂは、スプリン
グ６６により常に従動カップリング２Ｂ、１１Ｂに接合
する方向に付勢してある。また、第２アーム６３Ｂは、
スプリング６４により常に駆動カップリング６０Ａ、６
０Ｂを解除する方向に付勢してある。

【００１２】即ち図示のように、駆動カップリング６０
Ａ、６０Ｂに第１アーム６３Ａの自由端を引っかけ、ア
ーム支点６２（固定支点）を支点にして、アーム６３全
体が回転動作をして従動カップリング２Ｂ、１１Ｂをス
ライドさせ、アーム６３を従動カップリング２Ｂ、１１
Ｂを解除させる方向に常に付勢するスプリング６４によ
る付勢力以上の力で、アーム押さえ部材６１によりアー
ム６３をスプリング６４の付勢力が作用する方向とは逆
に動作させることによって従動カップリング２Ｂ、１１
Ｂに駆動カップリング６０Ａ、６０Ｂを接合させ得る。
アーム押さえ部材６１は、図５（Ａ）、（Ｃ）に示すよ
うに、第２アーム６３Ｂの自由端側の側縁と摺接あるい
は当接する先端部を斜面としてガイド面６１Ａを形成し
てあり、プロセスカートリッジ３１の回動に伴って駆動
軸６０と垂直な方向に動作することでアーム６３を動作
させ、これによって従動カップリング２Ｂ、１１Ｂに対
する駆動カップリング６０Ａ、６０Ｂの解除及び接合、
即ち接離を可能とし、プロセスカートリッジ３１を回動
させる操作前に前フレーム８を開放させる操作だけで、
余計な手順を踏まずにプロセスカートリッジ３１の回動
操作を確実に行えるようになっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところでプロセスカー
トリッジ３１を回動させる操作には、図４及び図６に示
すカートリッジ側面に設けた凹状の取手部３２を使用す
る。すなわち図６に示すように使用者（手３３のみを示
す。）が数本の指を取手部３２内へ入れ、勢いよくプロ
セスカートリッジ３１が回動して倒れてしまわないよう
に保持しながら開放した前フレーム８上へ載せるように
回動させてゆき、十分に回動させた図６の状態としてか
ら装置外へ取り出すことになる。一方、アーム押さえ部
材６１のガイド面６１Ａは、第２アーム６３Ｂの自由端
の回動をガイドすることになるため、第２アーム６３Ｂ
の自由端の回動方向に沿って比較的長い寸法を有する必
要がある。このため、上述してきた装置構成では、取手
部３２内へ入れている使用者の手３３の指や甲がアーム
押さえ部材６１の先端部、具体的にはガイド面６１Ａの
角部（図５（Ｃ）にＸで示す。）に当たったり、あるい
は指や甲がガイド面６１Ａの裏面とプロセスカートリッ
ジ３１の側面の間に挟まったりして怪我をする危険性が
高くなっていた。

【００１４】また上述のような構成では、スプリング６
４が第２アーム６３Ｂに及ぼす付勢力は、スプリング６
６の付勢力が作用する駆動カップリング６０Ａ、６０Ｂ
を解除できるものでなければならず、したがってカップ
リングの接合動作時に、カップリング２Ｂ、１１Ｂ、６
０Ａ、６０Ｂが噛み合っていない状態でアーム押さえ部
材６１が押す力とアーム６３が駆動カップリング６０
Ａ、６０Ｂを押す力が反発しあうことなく（駆動カップ
リング６０Ａ、６０Ｂが接合する力はスプリング６６に
よるため）、カップリング接離機構の破損を防止するこ
とができるが、スプリング６４の力は比較的強いものと
する必要がある。

【００１５】すなわちプロセスカートリッジ３１はアー
ム押さえ部材６１を介して図５の左方向へ常に強く押さ
れる。一方、装置内での配置スペース上から来る制約の
ためアーム６３の長手方向の寸法をあまり大きくするこ
とができない。このためスプリング６４による第２アー
ム６３Ｂの回動付勢位置とアーム押さえ部材６１の先端
のガイド面６１Ａはほぼ一致する状態になり、アーム押
さえ部材６１に対しては駆動軸６０の軸線方向でスプリ
ング６４の強い付勢力がそのまま働いてしまい、プロセ
スカートリッジ３１の装置本体へのセット位置にずれが
生じることがある。そのようなずれは画像形成や装置寿
命に影響を与えるため、上述のような解除、接合機構に
おいてアーム押さえ部材６１の形状、強度、設置位置等
はラフに設定することができず、比較的精密に設計、製
造する必要がある。

【００１６】そこで本発明は、上記従来の諸点にかんが
み、プロセスカートリッジの回動操作時に使用者が手を
挟んだり、怪我をしたりする恐れがなく、カップリング
の接合、解除機構に用いる突起に掛かる負荷を軽減し、
形状等をラフに設定しても問題がない画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
うち請求項１に係るものは、装置本体内に作像手段を有
するプロセスカートリッジを配し、上記装置本体が不動
部筐体と該不動部筐体に対して開放可能な前部筐体とを
有し、上記不動部筐体に設けた駆動源を上記プロセスカ
ートリッジの駆動軸に伝達する中継手段にカップリング
を備え、上記プロセスカートリッジの保持部材を上記不
動部筐体に設けてなり、上記カップリングを上記駆動軸
方向にスライドさせるためのアームを有し、上記前部筐
体内に設けた側板の内側に上記プロセスカートリッジを
配置可能とするとともに、上記前部筐体の側板外側に上
記アームを動作させる突起を設け、上記前部筐体の開放
操作に連動して上記カップリングがスライドして離れ、
上記前部筐体を閉める操作に連動して上記カップリング
が接合する画像形成装置において、上記突起の形状を、
上記アームと摺接あるいは当接する先端が上記側板から
十分外側へ離れるとともに上記プロセスカートリッジ側
へ突出する部分がほとんどないようにしてなることを特
徴とする。

【００１８】同請求項２に係るものは、上記プロセスカ
ートリッジ側に配した従動カップリングを固定し、上記
駆動源側に配した駆動カップリングを上記駆動軸方向に
スライド可能とし、上記アームを、上記カップリングと
上記突起との間に位置する軸心の周りで回動可能とする
とともに、上記不動部筐体に、上記アームの上記突起側
部分を該突起方向へ押圧付勢する弾性部材を設け、該弾
性部材による上記アームの押圧付勢位置を、上記突起と
上記アームの軸心の間の位置としてなることを特徴とす
る。

【００１９】同請求項３に係るものは、上記前部筐体を
閉める際に上記突起の先端が摺接あるいは当接する上記
アームの側縁形状を、上記前部筐体を閉めた状態で上記
突起の先端が当接する部位から上記突起側に延びかつ上
記突起先端から離れる方向へ曲折する曲面形状としてな
ることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分に
は共通する符号を付して説明する。

【００２１】本実施形態の画像形成装置は、前フレーム
８の開放時に常にカップリング２Ｂ、１１Ｂ、６０Ａ、
６０Ｂが解除されるようにする構造を改良することによ
って、プロセスカートリッジ３１の取手部を持ったとき
の怪我等の危険性も併せて排除できるようにしたもので
ある。

【００２２】具体的には図７に示すように、アーム６３
の第２アームの形状及び付勢構造を変更するとともに、
これに摺接あるいは当接する突起であるアーム押さえ部
材の形状も改良してある。すなわち本実施形態の第２ア
ーム７０は、前フレーム８の側板８Ａ、すなわちプロセ
スカートリッジ３１側に臨む側縁を段付き形状とし、段
部に位置する平坦部７１に連ならせて曲折部７２を設
け、曲折部７２の形状を、前フレーム８の側板８Ａから
離れる方へ湾曲するものとしてある。一方、アーム押さ
え部材８０は先細の棒状の先端形状で、第２アーム７０
の平坦部７１と曲折部７２が前フレーム８の側板８Ａか
ら離れているのに対応させて装置本体の外側へ向けて比
較的大きく突出させてある。

【００２３】このため、上述した従来の例とは異なり、
第２アーム７０の平坦部７１と曲折部７２の側縁部その
ものが第２アーム７０の動作のガイド面となり、また駆
動軸６０と垂直な方向における第２アーム７０の長さは
従来の例とほぼ変わらないものの、アーム押さえ部材８
０の先端との摺接あるいは当接長さは曲折している分だ
け長くなっている。またスプリング６４による第２アー
ム７０の付勢部位は、アーム支点６２と平坦部７１との
中間程度の位置としてある。

【００２４】この装置で前フレーム８の開閉に連動し
て、カップリング２Ｂ、１１Ｂ、６０Ａ、６０Ｂを接離
させる機構の動作は先に説明した従来の装置とほぼ同様
であるので説明は省略するが、カートリッジ側面に設け
た凹状の取手部３２に手３３を入れてプロセスカートリ
ッジ３１を回動させてゆき、図６に示すような従来装置
では指や甲を挟めたりして怪我をする危険性が高い状態
になっても、手３３とアーム押さえ部材８０の先端とが
十分に離れている。このため、取手部３２内へ入れてい
る使用者の手３３の指や甲がアーム押さえ部材８０に当
たったり、挟まったりすることはない。

【００２５】また上述のような構成では、スプリング６
４が第２アーム６３Ｂに及ぼす付勢力が強くても、アー
ム支点６２からの距離がスプリング６４の作用点までよ
りもアーム押さえ部材８０の先端と第２アーム６３Ｂの
摺接あるいは当接点までの距離の方が長くなるようにず
らしてあるため、アーム押さえ部材８０に掛かる力はそ
の分だけ減り、プロセスカートリッジ３１がアーム押さ
え部材６１を介して図７の左方向へ押される力も小さく
なる。したがってスプリング６４の付勢力に起因して装
置本体へのセット位置にずれが生じることはほぼなくな
り、このことによってアーム押さえ部材８０の形状、強
度、設置位置等はラフに設定してもかまわなくなる。

【００２６】なおアーム押さえ部材８０の側板８Ａから
の突出寸法は、実際には側板８Ａの厚さやカバー等の付
設する部材によっても異なるが、問題となるのは第２ア
ーム７０の平坦部７１と曲折部７２との位置関係である
ので、図示のように平板状の側板８Ａを用い、そこから
アーム押さえ部材８０を図示のように大きく突出させる
必要はない。アーム押さえ部材８０の先端部が第２アー
ム７０の平坦部７１と曲折部７２と摺接あるいは当接で
き、その状態で前フレーム８の側板８Ａが動かせればよ
い。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に係る画像形成装置は以上説明
してきたようなものなので、プロセスカートリッジを回
動させて着脱操作をするときに、カップリングの係、脱
のための突起によって操作者が手を挟んだり、怪我をし
たりすることがなく、安全にプロセスカートリッジを操
作できるようになるという効果がある。

【００２８】請求項２、３に係る画像形成装置は以上説
明してきたようなものなので、上記共通の効果に加え、
カップリングの係、脱のためのアームを押す弾性部材の
付勢力がカップリングの係、脱のための突起に及ぼす力
を小さくすることができ、またこれによってプロセスカ
ートリッジのセット位置がずれることを防止でき、この
ずれに伴う画像形成時の不具合等の発生も防げるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】フルカラーレーザプリンタの概略中央断面図で
ある。

【図２】図１の装置で前フレームを開けてプロセスカー
トリッジを回転させた状態の概略中央断面図である。

【図３】図１の装置のプロセスカートリッジ内の感光体
と中間転写ベルトを駆動するための機構を示す斜視図で
ある。

【図４】図１の装置のプロセスカートリッジと前フレー
ムの開放状態を示す斜視図である。

【図５】図１の装置のプロセスカートリッジ内の感光体
等を駆動するカップリングの接離機構を接合状態で示す
側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、解除状態で示す側面図
（Ｃ）である。

【図６】図１の装置で前フレームを開放してプロセスカ
ートリッジを着脱しようとしている状態を示す側面図で
ある。

【図７】本発明の一実施形態におけるカップリングの接
離機構を示す側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、解除状態を
示す側面図（Ｃ）である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２、３ 回転ローラ ２Ａ 感光体駆動軸 ２Ｂ 従動カップリング ４ 帯電装置 ５ レーザ書き込みユニット ６ 多色現像装置 ７ 黒現像ユニット ８ 前フレーム ８Ａ 側板 ８Ｂ 回動の支点 ９ 本体フレーム ９Ａ 支軸 １０ 中間転写ベルト １１、１２ 回転ローラ １１Ａ 中間転写駆動軸 １１Ｂ 従動カップリング １３ バイアス手段 １４ 転写ローラ １５ 回収容器 １５Ａ クリーニングブレード １６ 中間転写ベルト用クリーニング装置 １６Ａ クリーニングブレード １７ 給紙カセット １８ 給紙ローラ １９ 搬送ローラ対 ２０ レジストローラ対 ３１ プロセスカートリッジ ３２ 取手部 ３３ 操作者の手 ５０ 定着装置 ５１ 排紙ローラ対 ５２ 排紙スタック部 ６０ 駆動軸 ６０Ａ、６０Ｂ 駆動カップリング ６１ アーム押さえ部材 ６１Ａ ガイド面 ６２ アーム支点 ６３ アーム ６３Ａ 第１アーム ６３Ｂ、７０ 第２アーム ６４ スプリング ６６ スプリング ７０ 第２アーム ７１ 第２アームの平坦部 ７２ 同曲折部 ８０ アーム押さえ部材 Ｌ 除電ランプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体内に作像手段を有するプロセス
   カートリッジを配し、上記装置本体が不動部筐体と該不
   動部筐体に対して開放可能な前部筐体とを有し、上記不
   動部筐体に設けた駆動源を上記プロセスカートリッジの
   駆動軸に伝達する中継手段にカップリングを備え、上記
   プロセスカートリッジの保持部材を上記不動部筐体に設
   けてなり、上記カップリングを上記駆動軸方向にスライ
   ドさせるためのアームを有し、上記前部筐体内に設けた
   側板の内側に上記プロセスカートリッジを配置可能とす
   るとともに、上記前部筐体の側板外側に上記アームを動
   作させる突起を設け、上記前部筐体の開放操作に連動し
   て上記カップリングがスライドして離れ、上記前部筐体
   を閉める操作に連動して上記カップリングが接合する画
   像形成装置において、上記突起の形状を、上記アームと
   摺接あるいは当接する先端が上記側板から十分外側へ離
   れるとともに上記プロセスカートリッジ側へ突出する部
   分がほとんどないようにしてなることを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 上記プロセスカートリッジ側に配した従
   動カップリングを固定し、上記駆動源側に配した駆動カ
   ップリングを上記駆動軸方向にスライド可能とし、上記
   アームを、上記カップリングと上記突起との間に位置す
   る軸心の周りで回動可能とするとともに、上記不動部筐
   体に、上記アームの上記突起側部分を該突起方向へ押圧
   付勢する弾性部材を設け、該弾性部材による上記アーム
   の押圧付勢位置を、上記突起と上記アームの軸心の間の
   位置としてなることを特徴とする請求項１の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 上記前部筐体を閉める際に上記突起の先
   端が摺接あるいは当接する上記アームの側縁形状を、上
   記前部筐体を閉めた状態で上記突起の先端が当接する部
   位から上記突起側に延びかつ上記突起先端から離れる方
   向へ曲折する曲面形状としてなることを特徴とする請求
   項１または２の画像形成装置。