JP2003345130A - トナーカートリッジ及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、全域に亘り感光体ドラムと現
像ローラとの適切な圧接状態を確保し安定した画像形成
を行うこと、トナーカートリッジ、現像枠体の画像形成
装置に対する着脱・交換の容易性及び稼働の安全性を向
上させたトナーカートリッジと同カートリッジを備えた
画像形成装置の提供。 【解決手段】 現像枠体に内装したトナーカートリッジ
に設けた付勢力発生手段７、解除部材１３の一動作によ
り前記手段を作動又は非作動に変換させる作動棹１１、
作動棹の動作に基づき揺動し、現像ローラを感光体ドラ
ムに適切に圧接させる現像枠体、作動棹の移動により動
きを拘束されるロック部材１５により、現像枠体を画像
形成装置に挿着・固定し、前記解除部材１３の一復帰動
作で、感光体ドラムと現像ローラとの離隔とロック解除
とを行ない、現像枠体（トナーカートリッジ）の抜き出
し交換を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の電子写真技術を使用して記録媒体に画像を形成する
画像形成装置に装着されるトナーカートリッジ及びこの
トナーカートリッジを備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やレーザープリンタ等の画
像形成装置においては、感光体ドラム表面に静電潜像を
形成し、これを現像装置で現像してトナー像を形成して
いる。当該現像装置は、通常、現像ローラを介して感光
体ドラム上の静電潜像にトナーを供給する現像装置本体
と、前記現像装置本体にトナーを供給するためのトナー
容器とを備えている。当該トナー容器は、トナーの備蓄
が少なくなったとき一般のユーザでも容易に交換するこ
とができるよう、容器交換の作業性や操作性を向上して
ユーザの負担を軽減する見地から、画像形成装置の本体
に対して着脱可能なカートリッジ方式を採用するのが一
般的である。

【０００３】上記カートリッジ方式によれば、装置のメ
ンテナンスを専門のサービスマンに委ねる必要がなく、
ユーザ自身が行うことができるので、格段にユーザの手
間を軽減することができる。よって、このようなカート
リッジ方式を採用した画像形成装置が広く使用されてい
る。

【０００４】前記のカートリッジ方式を採用した現像装
置（画像形成装置）は、通常、本体の装着案内部にカー
トリッジが挿入・装着されると、例えば、レバー操作な
どにより現像装置が所定の位置へ位置決め固定される。
そのとき、現像ローラは感光体ドラムに対して対向、圧
接する。そして、画像形成操作に伴って、カートリッジ
内のトナーが消費され減少すると、再びレバー操作によ
って感光体ドラムに対する現像ローラの圧接作用を解除
し、使用済みのトナーカートリッジを除去して新た（未
使用）なトナーカートリッジと交換できるようになって
いる。

【０００５】特開平９−２３０６９４号公報には、プロ
セスカートリッジ（感光体ドラム）に対し、現像ロータ
リーで支持した現像器（現像ローラ）を安定して圧接す
ることができる電子写真画像形成装置が開示されてい
る。

【０００６】上記画像形成装置の構成では、感光体ドラ
ムと現像ローラとを圧接させるための操作部材、リンク
機構等を設ける必要があり、画像形成装置内部が複雑で
あった。さらに、上記の操作部材、リンク機構に基づく
圧接力では、感光体ドラムと現像ローラとを均一に圧接
することが困難である（比較的重量の嵩む現像ユニット
を下方から揺動可能にステーで支持する構造のため、感
光体ドラムに対して現像ユニットを安定的に圧接するこ
とが難しい）。

【０００７】感光体ドラムに対し現像ローラを均一に圧
接させるためには、バネが発生する力を一定にする必要
がある。すなわち、現像ローラ圧接時のバネ長さ（変位
量または変形量）を複数箇所において可及的一定に揃え
る必要がある。圧接部材、リンク機構を用いると、これ
ら部品自身の寸法精度、組立精度、動作時の変形による
寸法変化のバラツキ等の累積により、バネ長さが極めて
不安定である。機種によって多少異なるが、現像装置の
略両端部において圧接バネを２箇所設ける場合、例え
ば、長さ３００ｍｍ程度のスパンで、バネ変形量を一定
に揃える必要が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するために開発されたもので、その目的とする
ところは、トナーカートリッジの着脱・交換等に関連す
る操作が容易で、かつ感光体ドラムと現像ローラとの均
一な圧接状態が得られ、操作の安全性、信頼性の向上が
図れる単純構造のトナーカートリッジ及びこれを備えた
画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、以下に述べる構成を有する。本発明に係る
感光体ドラムに圧接して前記ドラム周面上の静電潜像を
現像する現像ローラを収容し、現像ローラを圧接位置と
非接触位置とに揺動可能に支持する現像枠体に対して、
着脱自在なトナーカートリッジは、画像形成装置の固定
部に対し、弾発動作をする複数箇所の付勢力発生手段
と、前記付勢力発生手段を解放または不作動に切り換え
動作可能な作動棹と、前記作動棹の動作に応動しロック
作用を維持または解除可能にする揺動自在なロック部材
と、前記作動棹と、前記ロック部材とに対して所定動作
を付与する滑動・回動可能な操作部材とを、相互に連節
させて配置している。そして、前記作動棹を動作させる
前記操作部材の滑動・回動操作に応動して、前記ロック
部材を操作させまたは前記ロック部材のロック作用を解
除させ、画像形成装置に対する現像枠体の固定的状態の
維持・解除並びに揺動・解除を行う構成を具備してい
る。

【００１０】また、画像形成装置本体側の固定部に弾発
作用をする複数箇所の付勢力発生手段を解放または不作
動に切り換える作動棹の進退動作と、現像枠体の画像形
成装置本体に対する固定・解除動作とを、操作部材の一
つの回動操作で行わせる構成を具備する。

【００１１】また、トナーカートリッジ上に長手方向に
沿って配置した複数箇所の付勢力発生手段が操作部材の
回動操作に伴い同期して解放され、画像形成装置の固定
面に当接した前記付勢力発生手段の反力に基づき現像枠
体の現像ローラを、感光体ドラムに対して圧接する構成
を具備する。本発明の画像形成装置は、上記のカートリ
ッジを備えている構成を具備する。

【００１２】

【発明の実施の形態】最初に、本発明の前提技術として
位置付けられるトナーカートリッジ及びこれを備えた画
像形成装置について簡単に説明する。・・・図２〜図４
を参照 画像形成装置１０は、〔図２（ａ），図３（ａ）におい
て〕上側面を開放して形成し、トナーカートリッジ３を
挿脱可能に内装する結合案内枠６の底部に下側区画を連
接し、その区画内に現像ローラ２を設けて成る現像枠体
１と、前記現像ローラ２に対向して設けた感光体ドラム
４を有するプロセス枠体５とを備えている。

【００１３】なお、画像形成装置１０では、画像読み取
り部が原稿を走査して得た画像データやＰＣ端末など外
部から転送される画像データに基づいて、プロセス枠体
５に収容されている感光体ドラム４の表面に静電潜像を
形成し、これを現像ローラ２で現像してトナー像を形成
し、転写用紙に現像形成を行う。

【００１４】現像ローラ２を有する現像枠体１と感光体
ドラム４を備えたプロセス枠体５とは相互に側枠壁を隣
接して並設され、両者間は、それぞれの側壁と一体的に
設けられ、互いに軸方向に挿脱可能に嵌着する支点軸８
とＣ字型もしくはＵ字型断面よりなる軸案内部９とから
構成された蝶番構造を介し側壁中間部同志で組み付けら
れ、両者は、前記支点軸８を中心にして相互に揺動可能
に設けてある。すなわち、現像枠体１は、プロセス枠体
５の軸案内部９に嵌合する支点軸８を介して画像形成装
置１０（プロセス枠体５を仲介にして）に支持・位置決
めされている。

【００１５】前記蝶番構造の一方の軸案内部９は、現像
枠体１が画像形成装置１０の手前側〔図２（ａ），図３
（ａ）において〕から挿脱される際に、現像枠体１の支
点軸８を長手方向に沿って誘導・案内し、感光体ドラム
４への位置決めを適正に行う案内レール状の嵌合部とし
てプロセス枠体５の枠側壁に一体的に設けて置くことが
できる。前記支点軸８とＣ字型もしくはＵ字型断面より
成る軸案内部９との現像枠体１ないしプロセス枠体５に
対する取付け構成は、上記と逆関係であってもよいこと
は勿論である。

【００１６】前記軸案内部９に滑合する現像枠体１の支
点軸８の外径は、長手方向全長に沿って連続的に形成し
てもよいが、少なくとも現像枠体１の両端付近にだけ設
けても同効である（具体的には、図１０参照）。

【００１７】上記現像ローラ２、感光体ドラム４及び支
点軸８と軸案内部９の各中心軸線は、相互に平行に設け
られており、現像枠体１とプロセス枠体５とが支点軸８
と軸案内部９とで軸着、相互に揺動するときは、それぞ
れに備わる現像ローラ２の母線と感光体ドラム４の母線
とが接離可能である。

【００１８】現像枠体１の重心位置は、支点軸８に対し
て感光体ドラム４とは反対側にあるので、前記枠体１を
プロセス枠体５に装着したときは、自重により支点軸８
の周りに時計方向に揺動して、現像ローラ２が感光体ド
ラム４に軽く接触した状態となる。しかし、軽く接触し
ているだけで、両者の位置は画像形成装置１０が実動す
る（適切な圧接）状態にはない。

【００１９】この画像形成装置１０では、現像ローラ２
に感光体ドラム４に対する適切な圧接力を与え、画像形
成を行うのに適正な位置まで現像枠体１を揺動させる動
作を、画像形成装置１０へ現像枠体１を装着、固定する
操作に伴って行うようにしている。

【００２０】図４にも示すように、現像枠体１はトナー
カートリッジ３を内装するための結合案内枠６を備え、
トナーカートリッジ３を交換するときは、前記カートリ
ッジ３を現像枠体１の長手方向の端面側〔図２（ｂ）参
照〕から結合案内枠６の長手方向に挿脱する構造となっ
ている。トナーカートリッジ３は、樹脂製成型品より形
成されて比較的強固な筐体構造（殆ど閉断面構造）を有
し、それ自身が充分な強度・剛性を備えている。前記カ
ートリッジ３の筐体天板面には長手方向に沿い、複数箇
所に付勢力発生手段７が設けてある。

【００２１】このトナーカートリッジ３を現像枠体１の
結合案内枠６内へ装着する際に、上記付勢力発生手段７
を結合案内枠６の上側解放部を介して画像形成装置本体
１０の固定面（装置の前面枠と背面枠とを締結するため
に設けているステーや台板の下面）に当接させ〔図３
（ａ）参照〕、同手段７に内蔵したコイルバネの弾発作
用に基づくバネ反力を利用して、現像枠体１を支点軸８
の周りに、時計方向に回転（揺動）させ、現像枠体１に
備えた現像ローラ２の感光体ドラム４への均一な圧接状
態を得ると共に、カートリッジの交換性を向上させる方
法が提案されている。

【００２２】上記構成によれば、トナーカートリッジ３
を現像枠体１の結合案内枠６へ内装することで、感光体
ドラム４に対して現像ローラ２を均一に押圧する圧接力
をコイルバネが与えるため、従来の画像形成装置に備え
られていた現像枠体の支持・案内台板及びこれに付随し
て現像枠体へ押圧力を与えるための操作部材、リンク機
構等を設ける必要がなくなり、装置の内部構造を大幅に
簡略化することができる。

【００２３】また、上記コイルバネの弾発力により現像
ローラ２が感光体ドラム４に対して圧接するので、全域
に亘って均一な力で効率的に押圧させることができ、感
光体ドラム４と現像ローラ２とが確実に圧接され、圧接
力のバラツキを少なくする。よって、安定した画像形成
を行うことができる。

【００２４】以下に説明する本発明トナーカートリッジ
及びこれを備えた画像形成装置も、基本的には上記技術
の系列に属するものである。ところで、上述画像形成装
置の各部材（ユニット）の取扱いについては、下記の２
通りの運用方法ないし運用形態が想定されている。 （ａ）図２に示す運用方法ないし運用形態においては、
トナーカートリッジ３は、消耗品交換の際に、サービス
マンが交換を行う「ＳＲＵ」（ＳＥＲＶＩＣＥＭＡＮ
ＲＥＰＬＡＣＥＡＢＬＥ ＵＮＩＴ）対応として扱われ
る。この場合は、トナーカートリッジ３の交換・装着
は、予め、画像形成装置１０に組み付けられている現像
枠体１の結合案内枠６に対して行われる〔図２、図４参
照〕。

【００２５】（ｂ）図３で示す運用方法ないし運用形態
においては、トナーカートリッジ３は、予めユニット製
造段階で現像枠体１の結合案内枠６内に組み込まれ、ビ
ス等の締結手段を用いて一体的に固定・結合されてい
る。現像枠体１とトナーカートリッジ３は、消耗品交換
の際にユーザ自身がセットで交換作業を行なう「ＣＲ
Ｕ」（ＣＵＳＴＯＭＥＲ ＲＥＰＬＡＣＥＡＢＬＥＵＮ
ＩＴ）対応として扱われる。

【００２６】その際は、まず、現像ローラ２と感光体ド
ラム４との圧接を解除した後、支点軸８、軸案内部９の
長手方向に沿って現像枠体１を画像形成装置１０から抜
き出し、または装着することを要する。以下の説明は、
ユニットの運用形態として上述「ＣＲＵ」対応の場合を
主に想定して行う（だたし、必ずしも「ＳＲＵ」対応を
排除するものではない）。

【００２７】次に、本発明トナーカートリッジ及びこれ
を備えた画像形成装置の一実施形態について、図面に沿
って説明する。図１ないし図６は、本発明トナーカート
リッジ及びこれを備えた画像形成装置の一実施形態を構
成部材の斜視図、断面図、相互の組み付け状態を格別に
示すもので、各図面は説明の進展に応じて、それぞれ援
用する。まず、本発明の画像形成装置１０を構成する主
要部材であるトナーカットリッジ３、作動棹１１、解除
レバー１３及びロック部材１５のそれぞれについて、図
１及び図５を用いて詳しく説明する。

【００２８】トナーカートリッジ３の天板の長手方向一
端側に、相互に対向する状態で一対設けられたＬ字形状
案内溝１４（図９の斜視図も参照）と、後述するロック
部材１５を揺動自在に支承する支持軸（支持部）１６
と、前記ロック部材１５をロック方向に付勢する支持バ
ネ（コイルバネ）１７とを一体的に成型している。

【００２９】さらに、解除レバー（操作部材）１３の回
動操作に伴ってスライド動作をする作動棹１１を案内す
るための、前記棹１１の長手方向に沿う滑動面を備えた
案内ガイドを作動棹１１の内側両面に沿って左右に一条
宛、及び、コイルバネを内蔵する付勢力発生手段７の取
付座（複数箇所）等が、同様に一体成型されている。

【００３０】上記作動棹１１は、トナーカートリッジ３
の天板面上に設けた長手方向にスライド可能なロッド状
の樹脂成型部材で、その長手方向一端側面に突設したピ
ン１２の先端を、前記Ｌ字形状案内溝１４の一方側に遊
嵌すると共に、解除レバー１３の片側脚端部に立設した
ピン１３ａ（図９参照）に嵌着する。前記ピン１２は、
作動棹１１のスライド動作が行われるとＬ字形状案内溝
１４の内周面に沿って滑動する。

【００３１】上記解除レバー１３は、略門型形状の樹脂
成型部材より成り両側に一対の脚部を備え（図９参
照）、そのうちの片方側の脚端部は前記Ｌ字形状案内溝
１４の一方側を挟み込む状態で、同端部に設けたピン１
３ａと作動棹１１の前記ピン１２とを回動自在に結合
し、他方側の脚端部の、前記ピン１３ａに対向し、これ
と同軸線上に立設されたピン１３ｂを前記Ｌ字形状案内
溝１４の他方側に遊嵌させることで、解除レバー１３は
脚端部に設けた前記一対のピン１３ａ，１３ｂを介し
て、案内溝１４に対し遊嵌する。

【００３２】また、解除レバー１３側面には、前記ピン
１３ａ軸に平行し、軸間距離を置いて別途にピン１３ｃ
を立設し、このピン１３ｃも前記Ｌ字形状案内溝１４に
遊嵌させている。ピン１３ａ，１３ｃの間の軸間距離
は、略、Ｌ字形状案内溝１４の一方の脚の長さに等しい
（図９参照）。

【００３３】この構成により、図１において、解除レバ
ー１３を下方（圧接方向）に揺動させるときには、解除
レバー上のピン１２，ピン１３ａ及びピン１３ｂはＬ字
形状案内溝１４の角部位置に滑動し、ピン１３ｃは、Ｌ
字形状案内溝１４の下端部に移動する。また、解除レバ
ー１３を上方（解除方向）、水平方向に揺動させるとき
は、レバー上のピン１２，ピン１３ａ及びピン１３ｂは
Ｌ字形状案内溝１４の上方端部に移動し、ピン１３ｃ
は、Ｌ字形状案内溝１４の角部に位置することになる。
従って、ピン１２の移動距離は、Ｌ字形状案内溝１４の
脚の長さに等しい。

【００３４】以上のとおりで、解除レバー１３の回動操
作の方向と作動棹１１のスライド方向及び現像ローラ２
と感光体ドラム４との接離動作の関係は、操作レバー１
３を下方（圧接方向）へ回動操作した場合に、作動棹１
１が手前側（図１において右方向）へ向かってスライド
し、付勢力発生手段７を開放（動作状態）して、感光体
ドラム４に対し現像ローラ２を圧接させる。解除レバー
１３を上方（解除方向）へ回動操作した場合に、作動棹
１１が奥側（図１において左方向）へ向かってスライド
し、現像ローラ２が感光体ドラム４から離隔または退避
するようになっている。

【００３５】その詳細構造は、トナーカートリッジ３の
天板面上で、長手方向の複数箇所に設けられた付勢力発
生手段７に対応して、作動棹１１にそれぞれ穿設した複
数箇所の開口部２１を貫いて、前記付勢力発生手段７の
上側部が突出したとき、前記付勢力発生手段７の（作動
棹１１のスライド方向に平行な）両側面に段設した斜面
部分２２と作動棹１１に設けた開口部２１の内側幅（斜
面に形成しても可）の一部とが滑動・係合するように設
ける。

【００３６】作動棹１１が図１に示すように右端方向に
スライドしている状態の位置にある場合には、上記付勢
力発生手段７の斜面部分２２と作動棹開口部２１の内側
幅の一部との係合が解除されて前記手段７が解放状態に
置かれ、付勢力発生手段７に内蔵したコイルバネがそれ
ぞれ伸長し、画像形成装置の固定部に当接・作動する
〔図３（ａ）、図８，９を参照〕。

【００３７】さきに述べたとおり、付勢力発生手段７を
解放状態に置いたときは、その弾発力に基づき現像枠体
１が支点軸８を中心にして揺動して、現像ローラ２を感
光体ドラム４に対して適切に圧接する〔図３（ａ）参
照〕。なお、作動棹１１に穿設した各開口部２１は、作
動棹１１のスライド方向に所定の長さ（ストローク長、
Ｌ字形状案内溝の一方の脚の長さに略等しい）を備え、
このため、トナーカートリッジ３上の付勢力発生手段７
が、作動棹１１のスライド動作を拘束するおそれは無
い。

【００３８】次に、解除レバー１３を圧接解除方向に揺
動させると、図１で作動棹１１が左方向にスライドし
て、前記付勢力発生手段７の斜面部分２２と作動棹１１
の開口部２１の幅側面の一部とが係合・滑動し付勢力発
生手段７を下方向に変位させ、同手段を拘束した状態に
置く。要するに、付勢力発生手段７の弾発力を非動作状
態にする。これによって現像枠体１に加わる回転モーメ
ントが消滅し、現像ローラ２と感光体ドラム４との間の
圧接が解除されたときは、両周面間は離間状態にあるこ
と（必要に応じ弱いバネ圧を利用する）が望ましい。

【００３９】以上の通りであるから、トナーカートリッ
ジ３を現像枠体１に装着・離脱させる際、もしくはトナ
ーカートリッジ３を内装した現像枠体１を画像形成装置
１０（プロセス枠体５）に対し離脱・交換するときは、
上記トナーカートリッジ３の付勢力発生手段７の弾発力
を非動作状態に置くことを要する。

【００４０】次に、ロック部材１５は一端がトナーカー
トリッジ３の天板面に設けられた支持部１６で支承さ
れ、他端はバネ１７により上方（ロック方向）に向かっ
て付勢されたフック形状を備えた樹脂成型品で、バネ支
持された先端側が支持軸１６を支点として揺動自在な構
造となっている。

【００４１】トナーカートリッジ３を画像形成装置（現
像枠体１）１０に装着し、またはトナーカートリッジ３
を内装した現像枠体１を画像形成装置に挿着して、解除
レバー１３を圧接方向に回動すると、上記ロック部材１
５のフックの先端が画像形成装置１０の本体前面側の固
定部（画像形成装置の前面側フレーム等の裏面）と係合
し、ユニットの組み付け、固定の状態を維持する。同時
に、作動棹が移動して付勢力発生手段７を解放し、固定
部分に弾発力が及ぶため、現像枠体１が揺動して、現像
ローラ２の感光体ドラム４への圧接が行われる。前記ロ
ック部材１５には、その支持軸１６に対しフック先端と
反対側端部に、前記部材の長手方向に直交し突出する規
制片２０が一体的に設けられている。

【００４２】現像枠体１（トナーカートリッジ３）を画
像形成装置１０へ挿着した後、解除レバー１３を所定方
向へ回動操作して作動棹１１をスライドさせ、付勢力発
生手段７を開放することで、プロセス枠体５の感光体ド
ラム４への現像ローラ２の圧接操作が行われると、前記
ロック部材の規制片２０と作動棹１１のスライドで移動
した位置とが干渉あるいは係合する関係になるので、意
図的または故意に、このロック部材１５のフック端を下
方へ変位させようとしても、部材１５の変位量が制限さ
れてロック状態ないし係止状態を解除することが不可能
となる（図５ａ参照）。

【００４３】よって、上記解除レバー１３の圧接解除方
向への揺動操作によって、感光体ドラム４に対する現像
ローラ２（現像枠体１）の離隔または退避が行われない
限り、ロック部材１５のフック端による係止状態を解除
できない。

【００４４】解除レバー１３の解除方向への操作に連動
して作動棹１１が長手左方向に移動すると、解除レバー
１３（の下面）とロック部材１５の規制片２０の移動軌
跡との干渉あるいは係合関係が解除され、ロック部材１
５は支持軸１６を中心に揺動自在となる一方、図７に示
す解除レバー１３の片側脚の先端突出片１３ｄ（図９参
照）が移動してロック部材１５の規制片２０の下面に係
合し、これを上方へ持ち上げるように作用するので、そ
の反対端のフックが支持軸１６を中心にロック解除方向
へ変位し、画像形成装置１０に対する現像枠体１もしく
はトナーカートリッジ３の係止状態を解除する（図５ｂ
参照）。

【００４５】このことは、解除レバー１３を圧接解除方
向へ揺動操作しない限り、画像形成装置１０から、現像
枠体１もしくはトナーカートリッジ３を交換することが
できない事を示すものである。

【００４６】以上のことから、上述構造のトナーカート
リッジ３を現像枠体１に備えた結合案内枠６内に挿着す
る際は勿論、当該トナーカートリッジ３を内装した現像
枠体１を画像形成装置１０（プロセス枠体５）に挿着・
交換する場合は、トナーカートリッジ３に設けた解除レ
バー１３は上方（解除方向）位置に保持して置く必要が
あることが理解される。すなわち、トナーカートリッジ
３それ自体もしくはトナーカートリッジ３を内装した現
像枠体１を単独で取り扱う際には、トナーカートリッジ
３の天板面に配置した付勢力発生手段７の弾発力を作動
棹１１により封止したまま、従って解除レバー１３を解
除位置に置くことを要する。

【００４７】前記解除レバー１３を圧接方向へ揺動操作
するのは、現像枠体１を画像形成装置１０（プロセス枠
体５）に対して挿着完了した後で、その結果、トナーカ
ートリッジ３の付勢力発生手段７の弾発力が解放され、
現像ローラ２を感光体ドラム４に適切に圧接させるほ
か、上述した諸々の作用を奏することが期待される。

【００４８】本発明の画像形成装置１０では、以上のよ
うな構成により、現像枠体１もしくはトナーカートリッ
ジ３の装着時のロック部材１５のフック端の変位を制限
し、装置稼働中のトナーカートリッジ３またはユニット
の引き抜き、振動による脱落等のアクシデントに対する
安全性、信頼性を高めることができる。なお、本発明の
説明に当たって図２，３に示す画像形成装置において
は、各部材の表示を簡略化して、例えば、付勢力発生手
段７を動作させるために揺動操作させる解除レバーや、
プロセス枠体５を画像形成装置１０に対して係止及び離
脱する際に操作する解除レバー等を省略して示してい
る。

【００４９】上述のような構成を備えた本発明実施形態
の画像形成装置１０の全体的な操作順序について、次に
説明する。 〔現像枠体の装着操作及び離脱操作の流れ〕 （装着操作、図６参照） （１）プロセス枠体装着 図６（ａ）に示すように、プロセス枠体５を、予め画像
形成装置の本体に装着すると、画像形成装置に現像枠体
１の軸案内部９（Ｃ字型断面またはＵ字型断面）が形成
される。例えば、プロセス枠体５の現像枠体１と対向す
る枠壁の側面または屈曲部下面の位置等において、現像
枠体１を画像形成装置の前面側から挿着する際に、現像
枠体１に設けた支点軸８を長手方向に沿って誘導・案内
し、現像ロールの感光体ドラムへの位置決めを適確に行
う嵌合案内部として設けられる。

【００５０】（２）現像枠体装着 続いて図（ｂ）に示すように、現像枠体１をプロセス枠
体５（画像形成装置）へ装着する。トナーカートリッジ
は現像枠体１へ一体的に内装（ＣＲＵ対応扱い）されて
おり、前記カートリッジの解除レバーは回動操作が行わ
れていない（解除レバーは水平方向、すなわち、解除位
置）ため、付勢力発生手段は作動棹によって非動作の状
態に置かれている。図示し尽せないが、この状態のま
ま、画像形成装置の前面側からプロセス枠体５が備える
軸案内部９の溝前端へ現像枠体１の支点軸８の後端部を
嵌着して挿し込む操作が行われる。

【００５１】現像枠体１は、プロセス枠体５に対し奥行
き（長手軸）方向の所定位置まで押し込む動作によって
画像形成装置に挿着、位置決めされる。現像枠体１上の
解除レバーは解除位置から離れていないので、付勢力発
生手段がプロセス枠体５を押圧することはなく、現像ロ
ーラは感光体ドラムに対して適正に圧接するまでには至
ってない。

【００５２】（３）圧接操作 図（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ３を内装し
た現像枠体１は、プロセス枠体５（画像形成装置）に対
し所定位置まで押し込まれ、これによって、感光体ドラ
ムの周面に対する現像枠体１または現像ローラの位置精
度を確保する。その際は現像枠体１の支点軸８よりも上
側の部分がプロセス枠体５側へやや傾き、支点軸８より
も下側の部位はプロセス枠体５から離隔した状態になる
よう現像枠体１の重心を定める事が好ましい。なお、弱
いバネ手段を利用しても、同様な効用を奏することがで
きる。

【００５３】次に、現像枠体１上の解除レバー１３を下
方（圧接方向）へ回動操作すると、作動棹が連動し非動
作の状態に置かれている付勢力発生手段を解放してプロ
セス枠体５（画像形成装置）に圧接し、そのバネ反力に
基づき現像枠体１が支点軸８を中心に時計方向へ揺動す
る回転モーメントが付与されるので、感光体ドラム４の
表面に対する現像ローラの適切（母線方向に亘って接圧
が均一、安定）な圧接が行われる。付勢力発生手段の位
置、個数、弾発力等の諸元は、感光体ドラム４の表面に
対して現像ローラの適切な圧接が行われるよう配慮して
設計される。その際、ロック部材が自動的に作動し現像
枠体１を画像形成装置に固定する。

【００５４】（４）装着完了 作動棹の連動に伴い、同棹の移動がさきのロック部材の
係止解除を妨げる位置を占めるので誤動作に対して装置
が保護され、画像形成装置が正常に稼働できる状態にあ
るときには、外部からの誤作動があっても、稼働に影響
を及ぼすことはない。かくして、図（ｄ）に示すよう
に、画像形成装置（プロセス枠体５）に対する現像枠体
１の装着が完了する。

【００５５】（離脱操作、図７参照）現像枠体１及びプ
ロセス枠体５を画像形成装置１０から抜脱する場合に
は、上記の操作手順と逆の手順に従って行なえばよい。 （１）圧接解除 図７（ａ）に示すように、解除レバー１３を上方（解除
方向）へ回動操作することによって作動棹が連動し、ト
ナーカートリッジ３に設けた付勢力発生手段のバネが画
像形成装置の固定面から離れて、現像ローラとプロセス
枠体５に組み込まれた感光体ドラムとの圧接状態が解除
される。また、作動棹のスライドによって、ロック部材
の係止解除を妨げる部分が移動し、かつ、解除レバー１
３の片側脚の突出片が前記ロック部材の規制片に接触
し、ロック部材の係止状態を解除する。

【００５６】（２）現像ローラの離脱 これにより、図（ｂ）に示すように、現像枠体１が自重
で支点軸８を中心にして反時計方向へ揺動する（現像枠
体１の重心は、支点軸８に対してプロセス枠体５と反対
側に位置する）結果、現像ローラがプロセス枠体５に組
み込まれた感光体ドラム周面から退避、離隔させ、安全
な状態に置くことができる。

【００５７】（３）現像枠体の離脱 図（ｃ）に示すように、現像ローラが感光体ドラムから
退避、離隔された状態を保持したまま、支点軸８（現像
枠体１）を画像形成装置（プロセス枠体５）の軸案内部
材から長手方向に抜き出す。ロック部材の係止は解除さ
れているので、同部材が現像枠体１を抜き出し、交換す
ることを妨げることはない。現像枠体１を、現像ローラ
が感光体ドラム周面から退避、離隔した安全な状態で、
プロセス枠体５（画像形成装置本体）から取り外すこと
ができる。

【００５８】

【実施例】本発明のトナーカートリッジ３及び同カート
リッジ３を画像形成装置に装着した実施例について二、
三を挙げれば、次の通りである図８は、トナーカートリ
ッジ３の斜視図を示し、図中、構成部材に付された符号
が前述説明と同一のものは、名称、構造及び相互の組合
せ並びに作用の点において、さきに説明したものと同一
部材である（この事は、以下に述べる説明についても同
様である）。

【００５９】図示の場合、解除レバー１３が圧接位置
（垂直方向）を占め、それに伴い付勢力発生手段７が解
放されてロック部材１５が作動しているが、これはトナ
ーカートリッジ３の各部材相互の組合せ関係を説明する
ための表現であって、常態ではない。トナーカートリッ
ジ３を単独に取り出した場合は、図１０に示すように、
解除レバー１３は解除位置（水平方向）に在り、関連す
る各部材は、それに相当する位置関係を占める。

【００６０】図９は、図８に示すトナーカートリッジ３
の枠部分を削除し、専ら天板面に配置した各構造部材の
関連を分解して示した斜視図である。同図も図８と同様
に、トナーカートリッジ３の常態を示すものではない。
図１０は、画像形成装置への装着前の現像枠体１の状態
を示す。図９とは逆方向から見た斜視図である。同図に
は、現像枠体１の支点軸８の詳細構造が明示されてい
る。また、下部側長手方向に、現像ローラ２周面の一部
が露出しているのが見える。

【００６１】この状態では、解除レバー１３は回動操作
がされてないので、付勢力発生手段は解放されておらず
非作動位置となっている。プロセス枠体が先に画像形成
装置へ装着された後、現像枠体１の支点軸８の先端部
を、プロセス枠体に形成されたＣ字型断面ないしはＵ字
型断面形状の軸案内部に嵌め込むように前面側から挿入
すると、現像枠体１は、上記の軸案内部によって画像形
成装置の内部へ、円滑かつ確実に誘導・案内される。現
像枠体１の挿着が完了した後に解除レバー１３を下方へ
回動操作することにより、付勢力発生手段７が図８，９
に示すよう操作棹１１の開口部２１から突出した状態と
なり、それが画像形成装置の固定部へ当接して現像枠体
１を支点軸８の回りに揺動させ、現像ローラ２をプロセ
ス枠体の感光体ドラムに圧接させる。

【００６２】以上のような構成により、トナーカートリ
ッジ３を装着した現像枠体１がプロセス枠体５に正常に
取り付けられると、図１１に示すような状態となる。図
１１は、プロセス枠体５と、このプロセス枠体５に挿着
された現像枠体１との関連構造を示す図１０同様の全体
斜視図であり、このプロセス枠体５は先に画像形成装置
へ装着されている。なお、１８は、プロセス枠体５を画
像形成装置１０から離脱させる際に下方へ押圧操作し
て、装置１０へのプロセス枠体の固着を解除するレバー
であるが、装着時には特に操作する必要がない。

【００６３】なお、本実施例では、付勢力発生手段をト
ナーカートリッジの天板面上に設けた例について説明し
たが、前記手段の取付け位置はこれに限定されるもので
はなく、トナーカートリッジ３の異なる面（例えば、感
光体ドラム側と反対の側壁面）に設けた場合でも、同様
な効果を得ることができる。また、付勢力発生手段７が
設けられる数についても、本実施例で説明した２箇所に
限定されるものではない。例えば、付勢力発生手段を１
箇所設けた場合であっても、その取付位置を適切に設定
することで同様の効果を得ることはできる。

【００６４】要するに、感光体ドラムと現像ローラの間
の母線方向の圧接状態を均一、安定して維持することが
できるよう、付勢力発生手段の配列、作用を定めること
が重要である。また、本実施例では、圧縮コイルバネを
内蔵した付勢力発生手段を例に挙げて説明しているが、
これに限定されるものではなく、縮められた力に対する
反力を発生するものが内蔵されていれば同様の効果を得
ることができる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明トナーカー
トリッジ及びこれを備えた画像形成装置は、 （１） トナーカートリッジを内装した現像枠体を画像
形成装置へ装着することによって、付勢力発生手段が感
光体ドラムに対して現像ローラを押圧する適切な圧接力
を与えるため、従来の画像形成装置に備えていた現像枠
体の支持案内部（台板）及びこれに付随して現像枠体へ
押圧力を与えるための操作部材、リンク機構等を設ける
必要がなく、画像形成装置の内部構造を簡略化できる。

【００６６】また、剛性に優れる筐体構造を備えるトナ
ーカートリッジ上の付勢力発生手段に基づき効率的に押
圧するので、現像ローラと感光体ドラムとが全域に渡っ
て均一に、かつ、確実に押圧され、長手方向での圧接力
のバラツキを少なくする。よって、安定した画像形成を
行うことができる。更に、画像形成装置本体に対する現
像枠体の固定または解除動作を、一つの操作部材の単一
操作によって行うことができるから、現像枠体（トナー
カートリッジ）の着脱工程に係る操作手順に関して大幅
な簡略化を図ることが可能となり、誤操作（操作手順ミ
ス）による装置の破損、破壊を防止し、操作性、安全性
の向上が図れる。

【００６７】トナーカートリッジを内装した現像枠体を
画像形成装置へ装着・操作すると、現像ローラの感光体
ドラムへの圧接操作と同時にロック部材が機能し、現像
枠体が画像形成装置本体に対して固定状態となる。この
状態は、ロック部材上に設けた規制片と作動棹との干渉
または係合により維持されているため、この固定状態を
解除しない限り、画像形成装置から現像枠体を抜去する
ことができない。よって、稼働中の現像枠体（トナーカ
ートリッジ）の着脱操作による感光体の損傷発生や脱落
を防止することができる。

【００６８】（２） 現像ローラの感光体ドラムへの接
離動作を行うための付勢力発生手段の動作、非動作と、
画像形成装置本体に対する現像枠体の固定・解除動作と
を一つ操作部材（解除レバー）を用いた単一操作によ
り、ほぼ同時に行うことができ、現像枠体（トナーカー
トリッジ）の着脱操作に関る操作手順に関して大幅な簡
略化を図ることが可能となる。

【００６９】（３） 複数箇所に設けた付勢力発生手段
にコイルバネを使用することで、簡易な構造で現像ロー
ラ２の感光体ドラム４に対する均一な圧接力を確保する
ことができ、感光体ドラムと現像ローラとの間に発生す
る片当り現象（母線方向での圧接力のアンバランス）等
不具合の発生を防止できる（感光体ドラムに対する現像
ローラの片当り現象が発生すると、圧接力の低い側では
画像濃度不足や画像欠けが発生するので、幅方向での画
像濃度アンバランスが顕著になる。最悪の場合、軸方向
の片側では現像ローラが感光体ドラムに対して全く接触
しない場合が生じることもある）。

【００７０】（４） 簡易な構成により、現像ローラの
感光体ドラムに対する均一な圧接力が得られ、安定した
画像形成を行うことができると共に、誤操作による装置
ユニットの破損、破壊を防止し、操作性、安全性を向上
させることができる画像形成装置を得ることができる。 等々、従来装置では、期待することができない、格別の
作用、効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明トナーカートリッジの天板面に付設した
機構の要部斜視略図である。

【図２】本発明画像形成装置の先行技術を構成する各部
材の運用方法を示す側面及び平面略図である。

【図３】本発明画像形成装置の先行技術を構成する各部
材の別の運用方法を示す側面及び平面略図である。

【図４】現像カートリッジの結合案内枠にトナーカート
リッジを装着または離脱する工程を示す斜視図である。

【図５】本発明トナーカートリッジの天板面に配置した
作動棹とロック部材との位置関係を示す図である。

【図６】本発明画像形成装置にトナーカートリッジを内
装した現像枠体を装着する工程を示す。

【図７】本発明画像形成装置から、トナーカートリッジ
を内装した現像枠体を離脱させる工程を示す。

【図８】本発明トナーカートリッジの具体例の斜視図で
ある。

【図９】本発明トナーカートリッジの天板面の付設構造
の具体例を分解した部材の具体例の斜視図である。

【図１０】本発明トナーカートリッジを挿着した現像枠
体の具体例の斜視図である。

【図１１】本発明画像形成装置の具体例の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 現像枠体 ２ 現像ローラ ３ トナーカートリッジ ４ 感光体ドラム ５ プロセス枠体 ６ 結合案内枠 ７ 弾発力発生手段 ８ 支点軸 ９ 軸案内部 １０ 画像形成装置 １１ 作動棹 １２ ピン １３ 操作部材（解除レバー） １４ Ｌ字状案内溝 １５ ロック部材 １６ 支持軸 １７ バネ １８ プロセス離脱解除レバー２０ 規制片２１ 開口
部２２ 傾斜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 俊夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 井上 淳志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大越 俊秀 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 溝口 二三十 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 吉田 渉 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AA02 AA35 AD06 BA01 BA07 BA08 BA09 DB14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラムに圧接して前記ドラム周面
   上の静電潜像を現像する現像ローラを収容し、前記現像
   ローラを圧接位置と非接触位置とに揺動可能に支持する
   現像枠体に対して、着脱自在なトナーカートリッジであ
   って、 画像形成装置の固定部に対し、弾発動作をする複数箇所
   の付勢力発生手段と、 前記付勢力発生手段を解放または不作動に切り換え動作
   可能な作動棹と、 前記作動棹の動作に応動しロック作用を維持または解除
   可能にする揺動自在なロック部材と、 前記作動棹と、前記ロック部材とに対して所定動作を付
   与する滑動・回動可能な操作部材とを、相互に連節させ
   て配置し、 前記作動棹を動作させる前記操作部材の滑動・回動操作
   に応動して、前記ロック部材を操作させまたは前記ロッ
   ク部材のロック作用を解除させ、画像形成装置に対する
   現像枠体の固定的状態の維持・解除並びに揺動・解除を
   行うことを特徴するトナーカートリッジ。
2. 【請求項２】 画像形成装置本体側の固定部に弾発作用
   をする複数箇所の付勢力発生手段を解放または不作動に
   切り換える作動棹の進退動作と、 現像枠体の画像形成装置本体に対する固定・解除動作と
   を、 操作部材の一つの回動操作で行わせることを特徴とする
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 【請求項３】 トナーカートリッジ上に長手方向に沿っ
   て配置した複数箇所の付勢力発生手段が操作部材の回動
   操作に伴い同期して解放され、画像形成装置の固定面に
   当接した前記付勢力発生手段の反力に基づき現像枠体の
   現像ローラを、感光体ドラムに対して圧接することを特
   徴とする請求項１または２に記載のトナーカートリッ
   ジ。
4. 【請求項４】 上記請求項１〜３の何れか１項に記載の
   トナーカートリッジを備えていることを特徴とする画像
   形成装置。