JP2006154746A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の小型化およびコスト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。
【解決手段】各現像カートリッジ32ごとに、現像カートリッジ32(カップリング雌部材143)に駆動力を伝達するためのカップリング雄部材153、このカップリング雄部材153を現像カートリッジ32に向けて付勢するためのばね191およびカップリング雄部材153の進出を規制するための規制部材156を備えるとともに、各規制部材156を1本の連結部材157で連結し、その連結部材157の一端部に、連結部材157を回動させて、各規制部材156を一斉に移動させるためのレバー158を設ける。
【選択図】 図5

Description

本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
従来より、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応したプロセスカートリッジが、用紙搬送路に沿って並べて配置される、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタが知られている。
このようなタンデム方式のカラーレーザプリンタでは、たとえば、装置本体の上面にカバーを開閉自在に設け、そのカバーを開閉して、各プロセスカートリッジを装置本体に対して装着および離脱させるようにしている。装置本体には、モータが備えられており、各プロセスカートリッジが装置本体に装着された状態で、モータからの駆動力が各プロセスカートリッジに伝達される。そして、その駆動力により、各プロセスカートリッジに備えられている感光ドラムや現像ローラが駆動されて、各色のトナー像が各感光体ドラムにほぼ同時に形成され、それらが用紙搬送路を搬送される用紙に転写されることによって、モノクロレーザプリンタとほぼ同じ速度でカラー画像が形成される。
各感光体ドラムにモータの駆動力を伝達するための機構として、装置本体に、各感光体ドラムに対して進退可能に設けられるドラム駆動軸と、各ドラム駆動軸を各感光体ドラムから退避させる方向に付勢する圧縮ばねと、一端が回動軸によって回動自在に支持され、他端が各ドラム駆動軸の感光体ドラム側と反対側の端部に当接するレバーカムと、装置本体上面の上蓋部材の開閉に伴って上下に移動する上下レバーとを備える構成が提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。上蓋部材が閉じられると、各上下レバーが下がって、各上下レバーの下端部が各レバーカムを押圧して回動させ、この各レバーカムの回動によって、各ドラム駆動軸が各感光体ドラムに対して進出して連結される。そして、上蓋部材が開かれると、各上下レバーが上がって、各上下レバーの下端部が各レバーカムから離間し、圧縮ばねの付勢力によって、各ドラム駆動軸が各感光体ドラムに対して退避し、各ドラム駆動軸と各感光体ドラムとの連結状態が解除される。
特開平11−258966号公報
しかるに、各感光体ドラムごとに、ドラム駆動軸、レバーカムおよび上下レバーを備える同一の機構を備える構成では、それらを並設することによる装置の大型化、および、部品点数が多いことによるコストアップが不可避である。
そこで、本発明の目的は、装置の小型化およびコスト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。
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、画像形成プロセスのために用いられるプロセス部材が設けられたプロセスカートリッジを、各色ごとに複数備える画像形成装置において、各色の前記プロセスカートリッジごとに設けられ、前記プロセスカートリッジへ駆動力を伝達可能な連結位置と、前記プロセスカートリッジへの駆動力の伝達を解除する解除位置とに進退可能な駆動伝達部材と、各前記駆動伝達部材に対応して設けられ、第1の位置と第2の位置とに移動可能であり、前記第1の位置で前記駆動伝達部材の進出または退避を規制する規制部材と、複数の前記駆動伝達部材に対して1つ設けられ、前記規制部材を前記第1の位置と前記第2の位置とに移動させるための移動部材とを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、駆動伝達部材および規制部材が各色のプロセスカートリッジごとに設けられるのに対し、各規制部材を移動させるための移動部材は、複数の駆動伝達部材および規制部材に対して1つ設けられる。すなわち、移動部材は、複数の駆動伝達部材およびこれらに対する規制部材に共通の部品となる。そのため、部品点数を削減することができる。その結果、構成を簡素化することができ、ひいては、装置の小型化およびコストの低減を図ることができる。
また、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、前記移動部材によって前記第1の位置と前記第2の位置とに移動される各前記規制部材を連結し、これらを連動させるための連結部材を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、連結部材によって各規制部材を連結した簡素な構成で、移動部材による各規制部材の連動を達成することができる。そのため、装置の構成をより簡素化することができる。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記連結部材は、各前記規制部材を、前記駆動伝達部材の進退方向に沿って前記第1の位置と前記第2の位置とに移動させることを特徴としている。
各規制部材を駆動伝達部材の進退方向と交差する方向に移動させる構成では、各駆動伝達部材の進退のためのスペースに加えて、各規制部材の移動のためのスペースを確保する必要があるが、このような構成によると、各駆動伝達部材の進退のためのスペースの一部を、各規制部材の移動のためのスペースとして利用することができる。そのため、装置のより小型化を図ることができる。
また、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、前記連結部材は、各前記規制部材を、前記駆動伝達部材の進退方向と直交する方向に延びる軸線を中心として揺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、連結部材は、各規制部材を、駆動伝達部材の進退方向と直交する方向に延びる軸線を中心として揺動させることにより、駆動伝達部材の進退方向に沿って第1の位置と第2の位置とに移動させる。そのため、連結部材の構成(各規制部材を連動させるための構成)を簡素化することができながら、各規制部材を確実に第1の位置と第2の位置とに連動して移動させることができる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、各前記駆動伝達部材は、その進退方向に直交する方向に張り出す鍔部を備え、各前記規制部材は、前記第1の位置で前記鍔部に係合して、前記駆動伝達部材の進出または退避を規制する係合部を備えており、前記駆動伝達部材の進退方向と前記規制部材の移動方向とは、同方向であることを特徴としている。
このような構成によると、駆動伝達部材(鍔部)の移動領域と規制部材(係合部)の移動領域とを一部重複させることができる。そのため、装置のより小型化を図ることができる。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、各前記規制部材は、その移動方向に直交する方向に延びる軸線を中心として揺動することによって前記第1の位置と前記第2の位置とに移動し、前記第1の位置で前記係合部が前記鍔部に当接するように構成され、前記係合部における前記鍔部と当接する当接部は、丸みを帯びた形状に形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、各規制部材の揺動によって、各規制部材の係合部が各駆動伝達部材の鍔部に当接する。そのため、各規制部材の係合部を各駆動伝達部材の鍔部に確実に当接させることができる。また、鍔部に当接する当接部は、丸みを帯びた形状に形成されているので、各鍔部に対する各係合部(当接部)の当接後、各駆動伝達部材の移動に伴って、各係合部の当接部を各鍔部に対してスムーズに摺動させることができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の発明において、各前記規制部材は、前記第1の位置で、前記当接部が前記鍔部の中央部付近に当接し、前記第2の位置で、前記鍔部に対して前記駆動伝達部材の進退方向に対向することを特徴としている。
このような構成によると、各規制部材は、第1の位置で、その係合部の当接部が各駆動伝達部材の鍔部の中央付近に当接する。そのため、各規制部材の係合部を各駆動伝達部材の鍔部に確実に係合させて、各駆動伝達部材の進出または退避を確実に規制することができる。一方、各規制部材は、第2の位置では、各駆動伝達部材の鍔部に対して駆動伝達部材の進退方向に対向するため、駆動伝達部材の進退を許容した状態で安定な姿勢を保つことができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、各前記規制部材をその移動方向と直交する方向に延びる軸線を中心として揺動可能に支持する支持部材を備え、前記移動部材は、前記軸線と平行な方向に直線移動可能に設けられ、その直線移動に伴って各前記規制部材に揺動力を与えるカム面を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、移動部材の直線移動に伴って、移動部材のカム面から各規制部材に揺動力が与えられ、各規制部材は、その移動方向と直交する方向に延びる軸線を中心に揺動して、第1の位置と第2の位置とに移動する。そのため、各規制部材を支持部材により揺動可能に支持するとともに、移動部材を直線移動可能に設けるという簡素な構成で、移動部材による各規制部材の連動を達成することができる。よって、装置の構成のさらなる簡素化を図ることができる。また、カム面が規制部材と接触可能であれば、規制部材の揺動中心軸線上からずれた位置に移動部材を配置することができるので、装置の設計の自由度の向上を図ることができる。
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記規制部材は、前記第1の位置で前記駆動伝達部材の前記解除位置から前記進出位置への進出を規制し、前記カム面は、前記規制部材を前記第1の位置で維持させるための平坦面を含むことを特徴としている。
このような構成によると、移動部材のカム面が平坦面を有しているので、規制部材を第1の位置で安定させることができる。そのため、駆動伝達部材がプロセスカートリッジから退避したときの位置(解除位置)を安定させることができる。
また、請求項10に記載の発明は、請求項8または9に記載の発明において、各前記規制部材は、それぞれ独立して揺動可能に支持されていることを特徴としている。
このような構成によると、支持部材により、各規制部材が独立して揺動可能に支持されている。各規制部材を連結部材で連結して一体的に揺動させる構成では、各規制部材の揺動時に、その連結部材にねじれが生じるおそれがあるが、各規制部材が独立して揺動可能に支持される構成では、連結部材を不要とすることができるので、連結部材のねじれの問題を回避することができる。また、各規制部材を連結部材で一体的に連結した構成では、その連結部材の線膨張率と各規制部材が連結部材を介して取り付けられる部材の線膨張率との差に起因して、その部材や連結部材などにストレスが加わるおそれがあるが、各規制部材が独立して揺動可能に支持される構成では、そのような線膨張率の差に起因するストレスの問題も回避することができる。
また、請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の発明において、前記支持部材は、各前記規制部材に対応して設けられ、それぞれ独立して前記規制部材を揺動可能に支持することを特徴としている。
このような構成によると、各規制部材に対応して支持部材が設けられ、その各支持部材が互いに独立している。そのため、各支持部材を精度よく配置することができる。また、各規制部材を一体的に構成された支持部材で支持する構成では、支持部材の線膨張率とその支持部材が取り付けられる部材の線膨張率との差に起因して、支持部材の固定箇所にストレスが加わるおそれがあるが、各支持部材が互いに独立した構成では、そのような線膨張率の差に起因するストレスが各支持部材の固定箇所に加わることを回避することができる。
また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の発明において、前記プロセスカートリッジが収容される空間を区画するフレームを備え、各前記支持部材は、前記フレームに固定されていることを特徴としている。
このような構成によると、各支持部材のフレームに対する固定箇所に、支持部材の線膨張率とフレームの線膨張率との差に起因するストレスが加わることを回避することができる。
また、請求項13に記載の発明は、請求項11または12に記載の発明において、各前記プロセスカートリッジは、現像剤を収容する現像剤収容部を備え、各前記支持部材に支持され、各前記現像剤収容部に収容されている現像剤の量を検出するためのセンサを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、各支持部材にセンサが備えられているので、各支持部材を精度よく配置して、各センサを精度よく位置決めすることができる。また、センサを支持するための部材を別途必要としないので、構成の簡素化を図ることができる。
また、請求項14に記載の発明は、請求項8ないし13のいずれかに記載の発明において、各前記駆動伝達部材は、その進退方向に直交する方向に張り出す鍔部を備え、各前記規制部材は、前記カム面に当接して、前記カム面から揺動力が与えられるカム面当接部と、前記第1の位置で前記鍔部に係合して、前記駆動伝達部材の進出または退避を規制する係合部とを備え、前記カム面当接部と前記軸線との間の長さが、前記係合部と前記軸線との間の長さ以下に形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、規制部材は、カム面当接部と軸線との間の長さが係合部と軸線との間の長さ以下に形成されている。そのため、カム面当接部の移動量を小さく抑えながら、係合部の大きな移動量を確保することができる。その結果、駆動伝達部材の連結位置と解除位置との間の距離を大きくすることができる。
また、請求項15に記載の発明は、請求項8ないし14のいずれかに記載の発明において、前記支持部材は、前記移動部材を直線移動可能に支持していることを特徴としている。
このような構成によると、移動部材が支持部材に支持されているので、移動部材と各規制部材との良好な位置関係を確保することができる。
また、請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の発明において、前記支持部材は、前記移動部材が各前記規制部材から受ける反力により動くことを防止しつつ、前記移動部材の直線移動を案内するためのガイド部を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、支持部材がガイド部を備えているので、移動部材が各規制部材から受ける反力により動くことを防止しつつ、移動部材をスムーズに直線移動させることができる。
また、請求項17に記載の発明は、請求項8ないし16のいずれかに記載の発明において、前記移動部材は、各前記規制部材を互いに異なるタイミングで揺動させるように、前記カム面が形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、移動部材から各規制部材に揺動力が与えられるタイミングが互いにずれるので、移動部材を直線移動させる(操作する)ための力をその直線移動の過程で分散させることができる。そのため、移動部材の操作性の向上を図ることができる。
また、請求項18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、前記移動部材は、各前記規制部材を同期させて、前記第1の位置と前記第2の位置と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、移動部材の直線移動により、各規制部材を同期させて一斉に第1の位置と第2の位置とに移動させることができる。そのため、各駆動伝達部材を同期させて一斉に連結位置と解除位置とに進退させることができる。
また、請求項19に記載の発明は、請求項1ないし18のいずれかに記載の発明において、各前記駆動伝達部材に対応して設けられ、前記駆動伝達部材を進出方向または退避方向に向けて付勢するための付勢手段を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、付勢手段によって、各駆動伝達部材が進出方向または退避方向に付勢される。そのため、各駆動伝達部材が進出方向に付勢される場合には、規制部材によって各駆動伝達部材の進出を規制して、各駆動伝達部材を解除位置に位置させ、規制部材による規制を解除することによって、各駆動伝達部材を付勢手段の付勢力によって解除位置から伝達位置に移動させることができる。その結果、各駆動伝達部材を伝達位置と解除位置とに確実に移動させることができる。
また、請求項20に記載の発明は、請求項1ないし19のいずれかに記載の発明において、各色の前記プロセスカートリッジは、前記画像形成装置に対して着脱自在に備えられ、前記プロセスカートリッジを着脱させるときに開閉される開閉カバーを備え、前記移動部材は、前記カバーの開放または閉鎖に連動して、前記規制部材を前記第1の位置または前記第2の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、開閉カバーの開閉に連動して、規制部材が第1の位置または第2の位置に移動される。そのため、規制部材が第1の位置で駆動伝達部材の進出を規制する場合、開閉カバーの開放に連動して、規制部材が第1の位置に移動され、開閉カバーの閉鎖に連動して、規制部材が第2の位置に移動されることによって、開閉カバーの開閉に連動して、駆動伝達部材を解除位置と伝達位置とに移動させることができる。また、規制部材が第1の位置で駆動伝達部材の退避を規制する場合は、開閉カバーの開放に連動して、規制部材が第2の位置に移動され、開閉カバーの閉鎖に連動して、規制部材が第1の位置に移動されることによって、開閉カバーの開閉に連動して、駆動伝達部材を解除位置と伝達位置とに移動させることができる。いずれの場合も、開閉カバーを開閉するだけで、駆動伝達部材を解除位置と伝達位置とに移動させることができるので、プロセスカートリッジを着脱させるときの手間を軽減することができる。
また、請求項21に記載の発明は、請求項1ないし20のいずれかに記載の発明において、各前記駆動伝達部材は、同一線上に並べて設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、複数の駆動伝達部材の配置をすっきりとさせることができる。
また、請求項22に記載の発明は、請求項1ないし21のいずれかに記載の発明において、互いに隣り合う前記駆動伝達部材の間に設けられ、少なくともそれらの一方に駆動力を入力するための入力ギヤを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、互いに隣り合う駆動伝達部材の間に入力ギヤが配置されるので、互いに隣り合う駆動伝達部材の間のスペースを有効に利用することができる。そのため、装置のより小型化を図ることができる。
また、請求項23に記載の発明は、請求項1ないし22のいずれかに記載の発明において、各色の前記プロセスカートリッジは、所定方向に並べて配置され、前記駆動伝達部材、前記規制部材および前記移動部材は、各色の前記プロセスカートリッジに対して、前記所定方向と直交する方向における一方側に設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、駆動伝達部材、規制部材および移動部材が、各色のプロセスカートリッジの配列方向と直交する方向における一方側に設けられている。そのため、各色のプロセスカートリッジの配列方向における装置寸法を小さくすることができる。
また、請求項24に記載の発明は、請求項1ないし23のいずれかに記載の発明において、記録媒体をピックアップして供給するための供給手段と、記録媒体を排出するための排出手段とを備え、各色の前記プロセスカートリッジは、記録媒体の搬送経路において、前記供給手段と前記排出手段との間に配置され、前記供給手段によってピックアップされる記録媒体のピックアップ方向と、各色の前記プロセスカートリッジによって、順次画像が形成される画像形成位置での記録媒体の搬送方向とが、反対方向となり、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向と、前記排出手段により排出される記録媒体の排出方向とが反対方向となるように、配置されていることを特徴としている。
このような構成によると、記録媒体のピックアップ方向と画像形成位置での記録媒体の搬送方向とが反対方向で、画像形成位置での記録媒体の搬送方向と記録媒体の排出方向とが反対方向となるように、配置されているので、記録媒体の搬送経路を確保しつつ、装置の小型化を図ることができる。
また、請求項25に記載の発明は、請求項24に記載の発明において、前記プロセスカートリッジは、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向およびこれに直交する記録媒体の厚さ方向に対して、傾斜する方向に沿って着脱されることを特徴としている。
このような構成によると、プロセスカートリッジが、画像形成位置での記録媒体の搬送方向およびこれに直交する記録媒体の厚さ方向に対して、傾斜する方向に沿って着脱されるので、プロセスカートリッジの着脱の操作性の向上を図ることができる。
また、請求項26に記載の発明は、請求項24または25に記載の発明において、各色の前記プロセスカートリッジに対応して、露光装置が複数設けられており、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向において、各色の前記プロセスカートリッジと、それに対応する複数の露光装置とが、交互に配置されていることを特徴としている。
このような構成によると、複数のプロセスカートリッジと、それに対応する複数の露光装置とが交互に配置されている。そのため、これらの効率的な配置により、装置の小型化を図ることができる。
請求項1に記載の発明によれば、構成を簡素化することができ、ひいては、装置の小型化およびコストの低減を図ることができる。
請求項2に記載の発明によれば、装置の構成をより簡素化することができる。
請求項3に記載の発明によれば、装置のより小型化を図ることができる。
請求項4に記載の発明によれば、連結部材の構成を簡素化することができながら、各規制部材を確実に第1の位置と第2の位置とに連動して移動させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、装置のより小型化を図ることができる。
請求項6に記載の発明によれば、各規制部材の係合部を各駆動伝達部材の鍔部に確実に当接させることができながら、各鍔部に対する各係合部(当接部)の当接後は、各駆動伝達部材の移動に伴って、各係合部の当接部を各鍔部に対してスムーズに摺動させることができる。
請求項7に記載の発明によれば、各規制部材は、第1の位置で、各駆動伝達部材の進出または退避を確実に規制することができながら、第2の位置では、駆動伝達部材の進退を許容した状態で安定な姿勢を保つことができる。
請求項8に記載の発明によれば、装置の構成のさらなる簡素化および装置の設計の自由度の向上を図ることができる。
請求項9に記載の発明によれば、駆動伝達部材がプロセスカートリッジから退避したときの位置(解除位置)を安定させることができる。
請求項10に記載の発明によれば、各規制部材を連結する連結部材を不要とすることができるので、連結部材にねじれが生じる問題などを回避することができる。
請求項11に記載の発明によれば、各支持部材を精度よく配置することができる。また、各支持部材の固定箇所にストレスが加わることを回避することができる。
請求項12に記載の発明によれば、各支持部材のフレームに対する固定箇所に、支持部材の線膨張率とフレームの線膨張率との差に起因するストレスが加わることを回避することができる。
請求項13に記載の発明によれば、各支持部材を精度よく配置して、各センサを精度よく位置決めすることができる。また、センサを支持するための部材を別途必要としないので、構成の簡素化を図ることができる。
請求項14に記載の発明によれば、駆動伝達部材の連結位置と解除位置との間の距離を大きくすることができる。
請求項15に記載の発明によれば、移動部材と各規制部材との良好な位置関係を確保することができる。
請求項16に記載の発明によれば、移動部材が各規制部材から受ける反力により動くことを防止しつつ、移動部材をスムーズに直線移動させることができる。
請求項17に記載の発明によれば、移動部材の操作性の向上を図ることができる。
請求項18に記載の発明によれば、各駆動伝達部材を同期させて一斉に連結位置と解除位置とに進退させることができる。
請求項19に記載の発明によれば、各駆動伝達部材を伝達位置と解除位置とに確実に移動させることができる。
請求項20に記載の発明によれば、開閉カバーを開閉するだけで、駆動伝達部材を解除位置と伝達位置とに移動させることができ、プロセスカートリッジを着脱させるときの手間を軽減することができる。
請求項21に記載の発明によれば、複数の駆動伝達部材の配置をすっきりとさせることができる。
請求項22に記載の発明によれば、装置のより小型化を図ることができる。
請求項23に記載の発明によれば、各色のプロセスカートリッジの配列方向における装置寸法を小さくすることができる。
請求項24に記載の発明によれば、記録媒体の搬送経路を確保しつつ、装置の小型化を図ることができる。
請求項25に記載の発明によれば、プロセスカートリッジの着脱の操作性の向上を図ることができる。
請求項26に記載の発明によれば、複数のプロセスカートリッジと、それに対応する複数の露光装置との効率的な配置により、装置の小型化を図ることができる。
1.カラーレーザプリンタの全体構成
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要部側断面図である。
図1において、このカラーレーザプリンタ1は、複数のプロセス部27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方式のカラーレーザプリンタであって、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、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、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙部6を備えている。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、上側が開口される側面視略矩形状のボックス形状をなし、その上側には、開閉カバーとしてのトップカバー7が設けられている。このトップカバー7は、本体ケーシング2の後側(以下の説明において、図1における左側を後側、右側を前側とする。)に設けられるカバー軸を介して回動可能に支持されており、本体ケーシング2に対して開閉自在に設けられている。
図2は、本体ケーシング2の内部を前側上方から見た斜視図である。
本体ケーシング2は、図2に示すように、その内部に、幅方向(前後方向および上下方向に直交する方向、以下同じ。)において、互いに間隔を隔てて対向配置される左側板8および右側板9と、それらの間に架設される複数(4つ)の仕切板10および前板11とを備えている。各仕切板10および前板11は、左側板8および右側板9の間の前後空間を、後述するプロセス部27ごとに仕切るように、各仕切板10が、本体ケーシング2の前後方向途中において、互いに間隔を隔てて設けられ、前板11が、各仕切板10よりも前側に設けられている。
各仕切板10および前板11は、前後方向(後述する画像形成位置での用紙3の搬送方向と同じ。)および上下方向に対して、上端部が前側、下端部が後側に、傾斜するように配置されている。また、各仕切板10および前板11は、図1に示すように、その上端部がトップカバー7と上下方向に間隔が隔てられるように配置され、その下端部が後述する転写部28と上下方向に間隔が隔てられるように配置されている。
そして、この本体ケーシング2では、図2に示すように、互いに隣接する各仕切板10および前板11と、左側板8および右側板9とで、各色ごとのプロセス部27が配置される複数(4つ)のプロセス収容部12が区画されている。
各プロセス収容部12は、後述するドラムカートリッジ31および後述する現像カートリッジ32を収容し、図1に示すように、後述するドラムカートリッジ31のホルダ部43が装着されるドラム収容部13と、後述する現像カートリッジ32が装着される現像収容部14とを備えている。
ドラム収容部13は、各仕切板10よりも下方に設けられ、前後方向においては、各仕切板10および前板11を、そのまま傾斜方向下方に延長した仮想延長平面で区画され、幅方向においては、左側板8および右側板9で区画されている。
また、現像収容部14は、ドラム収容部13に対して後述するドラムカートリッジ31の装着方向上流側、すなわち、ドラム収容部13の上方において、後述するドラムカートリッジ31および後述する現像カートリッジ32の装着方向に沿ってドラム収容部13と連続するように設けられ、前後方向においては、各仕切板10および前板11で区画され、幅方向においては、左側板8および右側板9で区画されている。
(2)給紙部
給紙部4は、本体ケーシング2内の底部において、本体ケーシング2に対して前側から水平方向に着脱自在に装着される給紙トレイ21と、その給紙トレイ21の前側上方に設けられる供給手段としてのピックアップローラ22および給紙ローラ23と、給紙ローラ23の前側上方に設けられる給紙側U字パス24と、給紙側U字パス24の途中に設けられる搬送ローラ25およびレジストローラ26とを備えている。
給紙トレイ21内には、用紙3がスタックされており、その最上位にある用紙3は、まず、ピックアップローラ22によってピックアップされて、前方に搬送され、次いで、給紙ローラ23によって給紙側U字パス24に給紙される。
給紙側U字パス24は、上流側端部が、下方において給紙ローラ23に隣接し、用紙3が前方に向かって給紙されるように、また、下流側端部が、上方において後述する搬送ベルト80に隣接し、用紙3が後方に向かって排紙されるような、略U字状の用紙3の搬送経路として形成されている。
そして、給紙ローラ23によって、給紙側U字パス24の上流側端部に、前方に向かって給紙された用紙3は、その給紙側U字パス24内において、搬送ローラ25により搬送され、搬送方向が反転され、レジスト後に、レジストローラ26により、後方に向かって排紙される。
(3)画像形成部
画像形成部5は、プロセス部27、転写部28および定着部29を備えている。
<プロセス部>
プロセス部27は、複数色のトナーの各色ごとに設けられている。すなわち、プロセス部27は、イエロープロセス部27Y、マゼンタプロセス部27M、シアンプロセス部27Cおよびブラックプロセス部27Kの4つからなる。これらプロセス部27は、本体ケーシング2の各プロセス収容部12に配置され、前方から後方に向かって互いに間隔を隔てて、水平方向において重なるように、順次並列して配置されている。
各プロセス部27は、露光装置としてのスキャナユニット30と、ドラムカートリッジ31と、ドラムカートリッジ31に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジとしての現像カートリッジ32とを備えている。
A.スキャナユニットの構成
スキャナユニット30は、スキャナケーシング35と、そのスキャナケーシング35内に、レーザ発光部(図示せず)、ポリゴンミラー36、2つのレンズ37および38、および反射鏡39とを備えている。
スキャナケーシング35は、図2に示すように、各仕切板10の幅方向中央部において、スキャナケーシング35の後壁が仕切板10の前面に当接され、スキャナケーシング35の前壁34が、仕切板10から前方に向かって膨出するように、各仕切板10に設けられている。
また、スキャナケーシング35の前壁34には、図1に示すように、レーザ光を出射するための出射窓40が開口されている。
そして、スキャナユニット30では、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー36で反射され、レンズ37、反射鏡39、レンズ38を、順次通過または反射して、出射窓40から出射される。
B.ドラムカートリッジの構成
図3は、ドラムカートリッジ31の前側上方から見た斜視図である。
ドラムカートリッジ31は、図3に示すように、ドラム筐体41と、そのドラム筐体41に設けられる、感光ドラム42およびスコロトロン型帯電器62(図1参照)とを備えている。
ドラム筐体41は、ホルダ部43と、ホルダ部43から延出される延出部44とを備え、樹脂材料から一体成形されている。
なお、図3を参照するドラムカートリッジ31の説明では、紙面上側を「上側」(ドラムカートリッジ31の装着時における後側)、紙面下側を「下側」(ドラムカートリッジ31の装着時における前側)とし、ホルダ部43が配置される側を「前側」(ドラムカートリッジ31の装着時における下側)、延出部44が配置される側を「後側」(ドラムカートリッジ31の装着時における上側)とする。
ホルダ部43は、幅方向に間隔を隔てて対向配置される2つのホルダ側壁45と、各ホルダ側壁45の上端部に架設されるホルダ上壁46と、ホルダ上壁46の前端部から各ホルダ側壁45の上下方向途中まで設けられるホルダ前壁47とを備えている。
各ホルダ側壁45には、感光ドラム42のドラム軸60が挿通される挿通部49が形成されている。
ホルダ上壁46には、幅方向にわたって、後述するクリーナ63がスライド自在に嵌合するクリーナ嵌合部50が形成されている。
延出部44は、ホルダ部43がドラム収容部13に装着された状態で、現像収容部14において、スキャナケーシング35の上端部より上方に延出するように、ホルダ部43から後方に向かって延設されている。
延出部44は、幅方向に間隔を隔てて対向配置される2つの延出側部52と、各延出側部52の後端部に架設される延出後壁53と、ホルダ部43と各延出側部52と延出後壁53とで囲まれる部分に設けられる中板54とを備えている。
各延出側部52は、下方が開放される断面略コ字状をなし、各外側面が各ホルダ側壁45の現像位置決め溝48の上部から、連続して後方に延びるように、ホルダ部43の幅方向両側から、後方に向かって延びるように形成されている。
また、各延出側部52の外側面には、長手方向途中に、幅方向外方に向かって突出するドラムボス部56が設けられている。
延出後壁53は、各延出側部52の後端部を連結するように幅方向に沿って延び、その幅方向中央部には、ドラムカートリッジ31を把持して、ドラムカートリッジ31のドラム収容部13に対する着脱を操作するためのドラム取っ手57が設けられている。
中板54は、平面視略矩形平板状をなし、ホルダ部43と各延出側部52と延出後壁53とで囲まれる部分において、各延出側部52および延出後壁53の上面から、下方に窪む位置において、ホルダ部43、各延出側部52および延出後壁53と連結されるように設けられている。この中板54には、スキャナケーシング35の出射窓40から出射されるレーザ光を通過させるための開口部58が形成されている。この開口部58は、前側が幅広く後側が幅狭な平面視台形状に形成されている。開口部58を、このように平面視台形状に形成すれば、中板54におけるレーザ光の透過部分のみが切り欠かれることとなり、平面視長方形状に形成するよりも、延出部44の強度を高くすることができる。
感光ドラム42は、ホルダ部43内に幅方向に沿って収容されている。この感光ドラム42は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなど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59と、このドラム本体59の軸心において、ドラム本体59の軸方向に沿って延びるドラム軸60とを備えている。ドラム軸60は、軸方向両端部が、各ホルダ側壁45の挿通部49に挿通され、各ホルダ側壁45の幅方向外方に突出するように、各ホルダ側壁45において回転不能に支持されている。
ドラム本体59の軸方向両端部には、回動支持部材61が相対回転不能に嵌入されており、各回動支持部材61は、ドラム軸60の周りにおいて、相対回転可能に支持されている。これによって、ドラム本体59がドラム軸60に対して回転自在に支持される。この状態において、感光ドラム42は、ホルダ部43において、ホルダ前壁47の下方からその前面が露出するように、配置される。
スコロトロン型帯電器62は、ホルダ部43内に幅方向に沿って収容されている。このスコロトロン型帯電器62は、ワイヤおよびグリッドを備え、コロナ放電を発生させる正帯電型のスコロトロン型帯電器であり、感光ドラム42の後方(図3における上方)において、ホルダ上壁46に支持されており、感光ドラム42と接触しないように間隔を隔てて対向配置されている。また、このスコロトロン型帯電器93には、図3に示すように、ワイヤをクリーニングするためのクリーナ63が、ホルダ上壁46のクリーナ嵌合部50にスライド自在に嵌合するように、設けられている。
C.現像カートリッジの構成
図4は、現像カートリッジ32の前側上方から見た斜視図である。
現像カートリッジ32は、図4に示すように、現像筐体64と、その現像筐体64に設けられる、現像剤収容部としてのトナー収容室65(図1参照)、供給ローラ66(図1参照)、プロセス部材としての現像ローラ67および層厚規制ブレード68とを備えている。
なお、図4を参照する現像カートリッジ32の説明では、紙面上側を「上側」(現像カートリッジ32の装着時における後側)、紙面下側を「下側」(現像カートリッジ32の装着時における前側)とし、現像ローラ67が配置される側を「前側」(現像カートリッジ32の装着時における下側)、トナー収容室65が配置される側を「後側」(現像カートリッジ32の装着時における上側)とする。
現像筐体64は、前側が開放されるボックス形状として形成されている。この現像筐体64の両側壁の後端部上側には、幅方向外方に向かって突出する現像ボス部71が設けられている。
トナー収容室65は、図1に示すように、現像筐体64の上側部分(図4における後側部分)として形成されており、各色ごとの現像剤としてのトナーが収容されている。すなわち、トナー収容室65内には、トナーとして、各プロセス部27ごとに、イエロープロセス部27Yにはイエロー、マゼンタプロセス部27Mにはマゼンタ、シアンプロセス部27Cにはシアンおよびブラックプロセス部27Kにはブラックの色を有する正帯電性の非磁性1成分の重合トナーが、それぞれ収容されている。
より具体的には、各色ごとのトナーは、重合法により得られた略球形の重合トナーが用いられている。重合トナーは、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、着色剤、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、さらにこれに、流動性の向上を図るべく外添剤が添加されてなるものである。
着色剤としては、上記した、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各着色剤が配合されている。また、荷電制御剤としては、たとえば、アンモニウム塩などのイオン性官能基を有するイオン性単量体と、スチレン系単量体やアクリル系単量体などのイオン性単量体と共重合可能な単量体との共重合によって得られる荷電制御樹脂が配合されている。また、外添剤としては、たとえば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物の粉末や、炭化物の粉末、金属塩の粉末などの無機粉末が配合されている。
また、トナー収容室65内の下側(図4における前側)には、トナーを攪拌するためのアジテータ73が、現像筐体64の両側壁に回転自在に支持されている。
供給ローラ66は、トナー収容室65の下方前側(図4における前方下側)において、現像筐体64の両側壁に回転自在に支持されている。この供給ローラ66は、金属製のローラ軸に、導電性のスポンジ部材からなるローラ部分が被覆されている。
現像ローラ67は、供給ローラ66の下方(図4における前方)において供給ローラ66と対向配置され、供給ローラ66と圧接されている。この現像ローラ67は、図4に示すように、現像筐体64の前端部において、前面が露出するように幅方向に沿って配置されている。
この現像ローラ67は、金属製のローラ軸74に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分75が被覆されている。より具体的には、ローラ部分75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ゴムなどからなる弾性体のローラ部と、そのローラ部の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされるコート層との2層構造によって形成されている。また、ローラ軸74は、図4に示すように、軸方向両端部が現像筐体64の両側壁から幅方向外方に突出するように、両側壁において回転自在に支持されている。
層厚規制ブレード68は、現像筐体64の前端部上側において、幅方向の全体にわたって設けられている。この層厚規制ブレード68は、金属の板ばね部材からなるブレードの遊端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部が設けられてなり、ブレードの基端部が現像筐体64の上壁の前端部に支持され、遊端部に設けられる押圧部が、現像ローラ67の後面を押圧するように、配置されている。
また、現像筐体64の左側壁の前端部には、側面視略矩形状のギヤカバー141が取り付けられている。このギヤカバー141は、現像ローラ67、供給ローラ66およびアジテータ73に対して機械的な駆動力を入力するためのギヤ機構(図示せず)を収容して保持している。また、このギヤカバー141は、ギヤ機構の保持と同時に、現像ローラ67のローラ軸74の左側軸端部を、ギヤカバー141からさらに幅方向外方に突出させて、挿通状態で保持している。さらに、ギヤカバー141には、現像ローラ67のローラ軸74の後側斜め上方に、側面視略円形状の接続口142が形成されており、この接続口142を介して、ギヤカバー141内のギヤ機構に含まれるカップリング雌部材143が露出している。また、ギヤカバー141には、接続口142の後側斜め下方に、トナー収容室65内に収容されているトナーの残量を検出するためのトナーエンプティセンサの光を透過させる光透過窓144が形成されている。
D.ドラムカートリッジおよび現像カートリッジの着脱
また、本体ケーシング2において、各プロセス収容部12には、図2に示すように、ドラムカートリッジ31の着脱を案内するために、感光ドラム42のドラム軸60およびドラムカートリッジ31のドラムボス部56が挿通される案内溝101が形成されている。この案内溝101は、左側板8および右側板9において、互いに幅方向外側に窪むように対向して設けられ、上方から下方に向かって後側に傾斜するようなドラムカートリッジ31の着脱方向に沿って配置されている。
また、各案内溝101には、図2に示すように、現像カートリッジ32の現像ボス部71が挿通されるボス挿通溝133が、左側板8および右側板9を切り欠くように形成されている。このボス挿通溝133は、左側板8および右側板9の上端部から、現像カートリッジ32の着脱方向、より具体的には、現像カートリッジ32の着脱時に、現像ボス部71が装着方向および離脱方向に移動する移動経路に沿って、斜め後側下方に略U字状にストレートに切り欠くように形成されている。また、このボス挿通溝133は、その深さが、現像カートリッジ32がドラムカートリッジ31に装着されたときに、現像ボス部71が配置される位置よりも、深く(下方まで)形成され、また、その前後方向幅が、現像ボス部71を遊嵌できる程度に形成されている。なお、このボス挿通溝133の上端部は、現像ボス部71を受け入れやすくするために、上方に向かって幅広となる略三角形状に形成されている。
そして、このカラーレーザプリンタ1では、各プロセス収容部12において、まず、各色ごとのドラムカートリッジ31を、対応するドラム収容部13にそれぞれ装着することにより、本体ケーシング2に各ドラムカートリッジ31が装着され、次いで、各色ごとの現像カートリッジ32を、対応する現像収容部14にそれぞれ装着することにより、本体ケーシング2に装着された各ドラムカートリッジ31に、各現像カートリッジ32が装着される。
本体ケーシング2(ドラム収容部13)に対する各ドラムカートリッジ31の装着は、ドラムカートリッジ31から幅方向外方に突出するドラム軸60の両端部および各ドラムボス部56を、各案内溝101に挿通させて、ドラムカートリッジ31を下方へ押し下げることによって達成される。また、本体ケーシング2(現像収容部14)に対する現像カートリッジ32の装着は、ドラムカートリッジ31の装着後に、現像カートリッジ32の各現像ボス部71を、各ボス挿通溝133に対向させて、現像カートリッジ32を下方へ押し下げることによって達成される。
そして、ドラムカートリッジ31がドラム収容部13に装着されると、図示しない接点間の接続により、感光ドラム42がアース接続され、画像形成動作時には、スコロトロン型帯電器62に帯電バイアスが印加される。また、図示しないギヤの噛合により、画像形成動作時には、感光ドラム42に駆動力が入力される。
また、現像カートリッジ32が現像収容部14に装着されると、図示しない接点間の接続により、画像形成動作時には、現像ローラ67のローラ軸74に現像バイアスが印加される。また、後述するカップリング雄部材153がカップリング雌部材143に結合することにより、画像形成動作時には、後述するモータ154からの駆動力が入力され、アジテータ73、供給ローラ66および現像ローラ67が回転される。
E.プロセス部の動作
そして、各プロセス部27では、画像形成動作時には、図1が参照されるように、各現像カートリッジ32においては、トナー収容室65に収容されている各色ごとのトナーが、アジテータ73によって攪拌されながら、供給ローラ66に供給される。供給ローラ66に供給されたトナーは、供給ローラ66の回転により、現像ローラ67に供給され、このとき、供給ローラ66と、現像バイアスが印加されている現像ローラ67との間で正に摩擦帯電される。
現像ローラ67に供給されたトナーは、現像ローラ67の回転に伴って、層厚規制ブレード68と現像ローラ67との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ67の表面に担持される。
一方、ドラムカートリッジ31では、スコロトロン型帯電器62が、帯電バイアスの印加により、コロナ放電を発生させて、感光ドラム42の表面を一様に正帯電させている。感光ドラム42の表面は、感光ドラム42の回転に伴なって、スコロトロン型帯電器62により一様に正帯電された後、スキャナユニット30からのレーザ光の高速走査により露され、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。
さらに感光ドラム42が回転すると、次いで、現像ローラ67の表面に担持されかつ正帯電されているトナーが、現像ローラ67の回転により、感光ドラム42に対向して接触するときに、感光ドラム42の表面に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム42の表面のうち、レーザ光によって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム42の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム42の表面には、各色ごとに、反転現像によるトナー像が担持される。
<転写部>
転写部28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、各プロセス収容部12の下方において前後方向に沿って配置され、従動ローラ78、駆動ローラ79、搬送ベルト80および転写ローラ81を備えている。
従動ローラ78は、イエロープロセス部27Yが収容されるプロセス収容部12よりも前方に配置されている。駆動ローラ79は、ブラックプロセス部27Kが収容されるプロセス収容部12よりも後方に配置されている。
また、搬送ベルト80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によって形成されている。この搬送ベルト80は、従動ローラ78と駆動ローラ79との間に巻回されている。
そして、駆動ローラ79の駆動により、従動ローラ78が従動され、搬送ベルト80が、これら従動ローラ78および駆動ローラ79の間を、各プロセス部27の感光ドラム42と対向して接触する画像形成位置において、感光ドラム42と同方向に回転するように、周回移動される。
また、転写ローラ81は、従動ローラ78および駆動ローラ79の間に巻回されている搬送ベルト80内において、各プロセス部27の感光ドラム42と、搬送ベルト80を挟んで対向するように、それぞれ設けられている。この転写ローラ81は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分が被覆されている。また、転写ローラ81は、搬送ベルト80と対向して接触する画像形成位置において、搬送ベルト80の周回移動方向と同方向に回転するように、回転可能に設けられており、転写時には、転写バイアスが印加される。
そして、給紙部4から給紙された用紙3は、従動ローラ78の駆動および駆動ローラ79の従動により周回移動される搬送ベルト80によって、前方から後方に向かって、搬送ベルト80と各プロセス部27の感光ドラム42との間の画像形成位置を、順次通過するように搬送され、その搬送中に、各プロセス部27の感光ドラム42に担持されている各色毎のトナー像が、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。
すなわち、たとえば、イエロープロセス部27Yの感光ドラム42の表面に担持されたイエローのトナー像が、用紙3に転写されると、次いで、マゼンタプロセス部27Mの感光ドラム42の表面に担持されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている用紙3に重ねて転写され、同様の動作によって、シアンプロセス部27Cの感光ドラム42の表面に担持されたシアンのトナー像、ブラックプロセス部27Kの感光ドラム42の表面に担持されたブラックのトナー像が重ねて転写され、これによって、用紙3にカラー像が形成される。
このようなカラー像の形成において、このカラーレーザプリンタ1は、各プロセス部27において、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32を1組として、各色毎に複数組設けられているタンデム方式の装置構成であるため、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で、各色毎のトナー像を形成して、迅速なカラー像の形成を達成することができる。そのため、小型化を図りつつ、カラー画像を形成することができる。
<定着部>
定着部29は、本体ケーシング2におけるブラックプロセス部27Kが収容されるプロセス収容部12よりも後方であって、感光ドラム42と搬送ベルト80とが接触する画像形成位置と、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29は、加熱ローラ82および加圧ローラ83を備えている。
加熱ローラ82は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ82の表面が定着温度に加熱される。また、加圧ローラ83は、加熱ローラ82を押圧するように設けられている。
そして、用紙3上に転写されたカラー像は、次いで、定着部29に搬送され、用紙3が加熱ローラ82と加圧ローラ83との間を通過する間に、熱定着される。
(4)排紙部
排紙部6は、排紙側U字パス84、排出手段としての排紙ローラ85、および、排紙トレイ86を備えている。
排紙側U字パス84は、上流側端部が、下方において定着部29に隣接し、用紙3が後方に向かって給紙されるように、下流側端部が、上方において排紙トレイ86に隣接し、用紙3が前方に向かって排紙されるような、略U字状の用紙3の搬送経路として形成されている。
排紙ローラ85は、排紙側U字パス84の下流側端部に、1対のローラとして設けられている。
排紙トレイ86は、本体ケーシング2の上面に、前方から後方に向かって下方に傾斜する傾斜壁として形成されている。
定着部29から搬送されてくる用紙は、排紙側U字パス84の上流側端部に、後方に向かって給紙され、その排紙側U字パス84内において、搬送方向が反転され、排紙ローラ85により、前方に向かって排紙トレイ86上に排紙される。
2.駆動力伝達ユニット
そして、このカラーレーザプリンタ1では、左側板8(図2参照)の外側面に、各現像カートリッジ32に駆動力を伝達するための駆動力伝達ユニット151が配置されている。
図5および図6は、駆動力伝達ユニット151の右斜め前方から見た斜視図である。
駆動力伝達ユニット151は、図5および図6に示すように、左側板8に取り付けられるホルダ152と、このホルダ152に保持される、複数(4つ)の現像駆動ギヤ155、複数(4つ)の駆動伝達部材としてのカップリング雄部材153、複数(4つ)の付勢手段としてのばね191、複数(4つ)のモータ154、複数(4つ)の規制部材156、連結部材157および移動部材としてのレバー158とを備えている。
ホルダ152は、金属板からなり、前後方向に延びる側面視略矩形状の主板部159と、この主板部159の前端縁から左側板8に向けて幅方向右方に延びる前板部160と、前板部160の先端縁(右端縁)から前方に延びる前固定部161と、主板部159の後端縁から左側板8に向けて幅方向右方に延びる後板部162と、後板部162の先端縁(右端縁)から後方に延びる後固定部163と、主板部159の上端縁から左側板8に向けて幅方向右方に延びる上板部164と、主板部159の下端縁から左側板8に向けて幅方向右方に延びる下板部165とを一体的に備えている。
前板部160および後板部162は、幅(主板部159からの突出量)が同じに形成されており、前固定部161と後固定部163とは、左側板8の外側面と平行な同一面上に位置している。そして、このホルダ152は、前固定部161および後固定部163を左側板8の外側面に当接させて、前固定部161および後固定部163のそれぞれに形成されるねじ孔192にねじを挿通し、各ねじを左側板8にねじ込むことにより、左側板8に取り付けられる。
なお、上板部164および下板部165の幅は、前板部160および後板部162の幅よりも短く形成されており、ホルダ152が左側板8に取り付けられた状態で、上板部164および下板部165が左側板8に当接しないようになっている。
また、後板部162には、後述する連結部材157の後端部を回転自在に保持する保持部材166が設けられている。
図9は、カップリング雄部材153および現像駆動ギヤ155の正面図である。
各現像駆動ギヤ155は、ホルダ152の主板部159の左側板8との対向面において、各現像カートリッジ32が本体ケーシング2に装着されたときに、それぞれ各現像カートリッジ32の雌部材143と幅方向に対向する位置に、幅方向に延びる回転軸線を中心に回転自在に配置されている。また、各現像駆動ギヤ155は、図9に示すように、略円板状に形成され、外周に多数の外歯を有するギヤ本体193と、このギヤ本体193の中心に連結され、幅方向に延びる略円柱状の連結ボス194とを備えている。
各カップリング雄部材153は、前後方向に延びる直線上に並べて配置されている。各カップリング雄部材153は、現像駆動ギヤ155の連結ボス194が相対回転不能かつ幅方向(現像駆動ギヤ155の回転軸線方向)に摺動可能に挿入される本体部172と、この本体部172の現像駆動ギヤ155側の基端部から周囲に張り出す鍔部171と、本体部172の鍔部171とは反対側の先端部に設けられ、現像カートリッジ32が本体ケーシング2に装着された状態で、カップリング雌部材143に相対回転不能に結合する結合部195とを一体的に備えている。そして、各カップリング雄部材153は、左側板8に形成されている挿通孔(図示せず)およびギヤカバー141の接続口142を介して、結合部195が左側板8の幅方向内側に進出し、現像カートリッジ32のカップリング雌部材143に連結される連結位置(図9(a)に示す位置)と、結合部195が左側板8の幅方向外側に退避し、現像カートリッジ32のカップリング雌部材143との連結を解除する解除位置(図9(b)に示す位置)とに進退可能に設けられている。
各ばね191は、圧縮ばねからなり、各現像駆動ギヤ155の連結ボス194の周囲を巻回するように設けられている。そして、各ばね191は、一端が現像駆動ギヤ155のギヤ本体193に接続され、他端がカップリング雄部材153の本体部172に接続されて、カップリング雄部材153を連結位置に向けて付勢している。
各モータ154は、図5および図6に示すように、ホルダ152の主板部159の左側板8との対向面において、現像駆動ギヤ155の後側に配置されている。また、各モータ154は、駆動軸が幅方向内側に突出するように配置されており、その駆動軸の先端に、それぞれ対応する現像駆動ギヤ155の外歯と噛合する入力ギヤ196が固定されている。
各規制部材156は、各カップリング雄部材153に対応づけて設けられ、各現像駆動ギヤ155に対して幅方向内側(右側)から対向配置されている。また、各規制部材156は、カップリング雄部材153の本体部172を挿通する略半円形状の切り欠き部197を下端部に有する略板状に形成され、その切り欠き部197の両側に係合部198を備えている。
各係合部198の先端部には、幅方向内方に向けて湾曲状に折り曲げられることによって、丸みを帯びた形状の当接部181が形成されている。
また、各規制部材156は、次に述べる連結部材157に上端部が固定され、連結部材157の回動によって、各係合部198の当接部181がカップリング雄部材153の鍔部171に当接し、鍔部171を解除位置に向けて押圧する第1の位置としての押圧位置と、各係合部198の当接部181がカップリング雄部材153の鍔部171から離間する第2の位置としての離間位置とに揺動可能に設けられている。
連結部材157は、前後方向に延びる棒状に形成されている。具体的には、連結部材157は、四角棒状の角棒部167と、この角棒部167の両端に連続する丸棒状の丸棒部168とを備えている。そして、この連結部材157は、一方の丸棒部168が前板部160に回転自在に挿通され、他方の丸棒部168が後板部162の保持部材166に回転自在に保持されることによって、前板部160と後板部162との間に、前後方向に延びるように回転自在に架設されている。
レバー158は、前板部160の前方において、前板部160に挿通される丸棒部168の先端に対して回転不能に取り付けられている。また、このレバー158は、丸棒部168から左斜め上方に延びる傾倒状態(図5に示す状態)と、丸棒部168から略鉛直上方に延びる起立状態(図6に示す状態)とに操作可能に設けられている。
図7は、カップリング雌部材143にカップリング雄部材153が結合された状態を示す斜視図である。また、図8は、カップリング雌部材143からカップリング雄部材153が離脱された状態を示す斜視図である。
レバー158が傾倒状態にされているときには、図5に示すように、各規制部材156が離間位置に位置する。各規制部材156が離間位置に位置した状態では、各規制部材156の各当接部181が各カップリング雄部材153の鍔部171から離間し、各カップリング雄部材153が各ばね191の弾性力によって連結位置に進出される。このとき、本体ケーシング2に各色のドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32が装着されていれば、図7に示すように、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143に各カップリング雄部材153が結合される。
この状態から、ユーザがレバー158を起立状態に操作すると、図6に示すように、連結部材157の回動によって、各規制部材156が一斉に押圧位置に移動される。各規制部材156が押圧位置に移動されると、各規制部材156の各当接部181が各カップリング雄部材153の鍔部171に当接して押圧し、各カップリング雄部材153が各ばね191の弾性力に抗して連結位置から解除位置に一斉に移動される。これにより、図8に示すように、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143と各カップリング雄部材153との結合が一斉に解除される。
たとえば、現像カートリッジ32を本体ケーシング2から離脱させて、新品の現像カートリッジ32と交換するときには、ユーザは、トップカバー7を開けて、レバー158を傾倒状態から起立状態に操作することによって、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143と各カップリング雄部材153との結合を一斉に解除することができる。その後、交換すべき現像カートリッジ32を斜め上方に抜き出すことにより、その現像カートリッジ32を本体ケーシング2(各プロセス部27)から離脱させることができる。
そして、現像カートリッジ32を離脱させたプロセス部27に対して、新品の現像カートリッジ32を装着した後、起立状態のレバー158を傾倒状態に操作することにより、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143に各カップリング雄部材153を一斉に結合させることができる。その後、トップカバー7を閉じれば、画像形成動作を開始することができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、カップリング雄部材153および規制部材156が各色の現像カートリッジ32ごとに設けられるのに対し、各規制部材156を移動させるためのレバー158は、複数のカップリング雄部材153および規制部材156に対して1つ設けられる。すなわち、レバー158は、複数のカップリング雄部材153およびこれらに対する規制部材156に共通の部品となる。そのため、部品点数を削減することができる。その結果、構成を簡素化することができ、ひいては、装置の小型化およびコストの低減を図ることができる。
さらに、連結部材157によって各規制部材156を連結した簡素な構成で、レバー158の操作に応じた各規制部材156の連動を達成することができる。そのため、装置の構成をより簡素化することができる。
また、各規制部材156をカップリング雄部材153の進退方向と交差する方向に移動させる構成では、各カップリング雄部材153の進退のためのスペースに加えて、各規制部材156の移動のためのスペースを確保する必要があるが、この実施形態の構成では、各規制部材156の移動方向とカップリング雄部材153の進退方向とが同方向であるので、各カップリング雄部材153の進退のためのスペースの一部を、各規制部材156の移動のためのスペースとして利用することができる。そのため、装置の一層の小型化を図ることができる。
しかも、各カップリング雄部材153は、その進退方向に直交する方向に張り出す鍔部171を備え、各規制部材156は、押圧位置で各鍔部171に係合して、各カップリング雄部材153の進出を規制する係合部198を備える構成であるので、各カップリング雄部材153の鍔部171の移動領域と各規制部材156の係合部198の移動領域とを一部重複させることができる。そのため、装置のより小型化を図ることができる。
また、各規制部材156の揺動によって、各規制部材156の係合部198が各カップリング雄部材153の鍔部171に当接するので、各規制部材156の係合部198を各カップリング雄部材153の鍔部171に確実に当接させることができる。また、各鍔部171に当接する各係合部198の当接部181は、丸みを帯びた形状に形成されているので、各鍔部171に対する各係合部198(当接部181)の当接後、各カップリング雄部材153の移動に伴って、各係合部198の当接部181を各鍔部171に対してスムーズに摺動させることができる。
さらに、各規制部材156は、押圧位置において、その係合部198の先端部が各カップリング雄部材153の鍔部171の中央付近に当接する。そのため、各規制部材156の係合部198を各カップリング雄部材153の鍔部171に確実に係合させて、各カップリング雄部材153を確実に連結位置から解除位置に移動させることができる。一方、各規制部材156は、離間位置において、各カップリング雄部材153の鍔部171に対してそのカップリング雄部材153の進退方向に対向するため、各カップリング雄部材153の進退を許容した状態で安定な姿勢を保つことができる。
さらにまた、連結部材157は、各規制部材156を、カップリング雄部材153の進退方向と直交する前後方向に延びる軸線を中心として揺動させることにより、カップリング雄部材153の進退方向に沿って押圧位置と離間位置とに移動させる。そのため、各規制部材156を連動させるための構成を簡素化することができながら、各規制部材156を確実に押圧位置と離間位置とに連動して移動させることができる。
また、ばね191によって、各カップリング雄部材153が常には進出方向に付勢されるので、各規制部材156によって各カップリング雄部材153の進出を規制して、各カップリング雄部材153を解除位置に位置させ、各規制部材156による規制を解除することによって、各カップリング雄部材153をばね191の付勢力によって解除位置から伝達位置に移動させることができる。そのため、各カップリング雄部材153を伝達位置と解除位置とに確実に移動させることができる。
また、各カップリング雄部材153は、前後方向に延びる直線上に並べて配置されているので、これらカップリング雄部材153の配置をすっきりとさせることができる。
また、側面視において、互いに隣り合うカップリング雄部材153の間に、モータ154の駆動軸に固定された入力ギヤ196が配置されるので、それら互いに隣り合うカップリング雄部材153の間のスペースを有効に利用することができる。そのため、装置をより一層の小型化を図ることができる。
さらに、駆動力伝達ユニット151が、各色の現像カートリッジ32の配列方向(前後方向)と直交する方向における一方側(左側)に設けられている。そのため、各色の現像カートリッジ32の配列方向における装置寸法を小さくすることができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、上記したように、給紙部4におけるピックアップローラ22の、前方に向けての用紙3のピックアップ方向と、各画像形成位置での後方に向けての用紙3の搬送方向とが反対方向で、また、各画像形成位置での後方に向けての用紙3の搬送方向と、排紙部6における排紙ローラ85の、前方に向けての用紙3の排紙方向とが反対方向となるように、配置されている。そのため、用紙3の搬送経路を確保しつつ、装置の小型化を図ることができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、各プロセス収容部12において、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32は、ドラム収容部13および現像収容部14に、前後方向および上下方向(用紙3の厚さ方向)に対して傾斜する方向、つまり、上方から下方に向かって後側に傾斜する方向に沿って着脱される。そのため、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32の着脱の操作性の向上を図ることができる。
さらにまた、このカラーレーザプリンタ1では、前後方向において、複数組のドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32と、それに対応する複数のスキャナユニット30とが、交互に配置されている。そのため、これらの効率的な配置により、装置の小型化を図ることができる。
また、トップカバー7の開閉に連動して、レバー158が起立状態と傾倒状態とに移動されるようにすれば、トップカバー7の開閉に連動して、各規制部材156を押圧位置と離間位置とに移動させることができ、各カップリング雄部材153を解除位置と伝達位置とに移動させることができる。そのため、現像カートリッジ32を着脱させるときの手間を軽減することができる。
3.第2の実施形態
図10および図11は、カラーレーザプリンタ1の第2の実施形態として、トップカバー7の開閉に連動して、各カップリング雄部材153を解除位置と伝達位置とに移動させるための構成の一例を示す斜視図である。なお、上記した各部に対応する部分については、図10および図11において同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
この図10および図11に示す駆動力伝達ユニット151では、ホルダ152の前板部160に保持部材166が設けられ、連結部材157は、その保持部材166に一方(前側)の丸棒部168が回転自在に保持され、他方(後側)の丸棒部168が後板部162に回転自在に挿通されることによって、前板部160と後板部162との間に、前後方向に延びるように回転自在に架設されている。また、レバー158は、後板部162の後方において、後板部162に挿通される丸棒部168の先端に対して回転不能に取り付けられ、丸棒部168から左斜め上方に延びる傾倒状態(図10に示す状態)と、丸棒部168から略鉛直上方に延びる起立状態(図11に示す状態)とに操作可能に設けられている。
また、各モータ154およびそれらの駆動軸に固定された入力ギヤ196は、現像駆動ギヤ155の前側に配置され、各入力ギヤ196は、現像駆動ギヤ155に対して前側から噛合している。
そして、トップカバー7の下面(内面)には、トップカバー7の開閉に連動して、レバー158を傾倒状態と起立状態とに移動させるための操作部材201が設けられている。
操作部材201は、レバー158の左側に配置され、トップカバー7を閉じた状態で、トップカバー7の下面から斜め後方へ延びる略円弧状に形成されている。この操作部材201の上部204には、トップカバー7を閉じるときに、起立状態のレバー158の上端部に当接して、そのレバー158を傾倒状態へと押し下げるためのリブ202が形成されている。また、操作部材201の下部203は、上部204よりも厚みが大きく形成されており、それら下部203と上部204との間には、傾倒状態のレバー158を起立状態へと持ち上げるための持ち上げ面205が形成されている。
このような構成によると、ユーザがトップカバー7を開けると、そのトップカバー7の開放に連動して、傾倒状態のレバー158の上端部が、操作部材201と摺擦しつつ、操作部材201の上部204から持ち上げ面205を経由して下部203に至る。そして、レバー158の上端部が持ち上げ面205を下部203に向かって相対的に移動するときに、図11に示すように、レバー158が傾倒状態から起立状態へと持ち上げられ、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143と各カップリング雄部材153との結合が一斉に解除される。
一方、ユーザがトップカバー7を閉じると、そのトップカバー7の閉鎖に連動して、起立状態のレバー158の上端部が、操作部材201と摺擦しつつ、操作部材201の下部203から持ち上げ面205を経由して上部204に至る。そして、図10に示すように、リブ202がレバー158の上方から当接し、リブ202によって、レバー158が起立状態から傾倒状態へと押し下げられ、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143に各カップリング雄部材153が一斉に結合される。
4.第3の実施形態
図12および図13は、カラーレーザプリンタ1の第3の実施形態として、トップカバー7の開閉に連動して、各カップリング雄部材153を解除位置と伝達位置とに移動させるための構成の他の例を示す斜視図である。なお、上記した各部に対応する部分については、図12および図13において同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
この図12および図13に示す駆動力伝達ユニット151では、連結部材157、保持部材166およびレバー158が備えられていない。また、この駆動力伝達ユニット151では、各モータ154およびそれらの駆動軸に固定された入力ギヤ196が、現像駆動ギヤ155の上側に配置され、各入力ギヤ196は、現像駆動ギヤ155に対して上側から噛合している。
そして、この駆動力伝達ユニット151は、側面視略L字状のアーム212を備えている。このアーム212は、前板部160および後板部162を貫通して前後方向に延び、その前後方向に移動可能に支持されている。また、アーム212には、各カップリング雄部材153の本体部172が挿通される前後方向に延びる長孔215が形成されており、各長孔215の後端部には、幅方向に厚く形成される退避部216が設けられ、各長孔215の前端部には、幅方向に薄く形成される進出部217が設けられている。また、アーム212の後端部は、上方に向かって屈曲して延びている。
一方、トップカバー7の下面(内面)には、トップカバー7の開閉に連動して、アーム212の前後方向に移動させるためのリンク部材211が設けられている。このリンク部材211は、トップカバー7を閉じた状態において、鉛直下方に延びる垂下部218と、この垂下部218の下端部から後側斜め下方へ延びる連結部219とを一体的に備えている。
連結部219には、その連結部219に沿って延びる長孔状の連結孔213が形成されている。そして、アーム212は、その後端部(上端部)から左側に延びる連結ボス(図示せず)が連結孔213に挿通されることにより、リンク部材211と相対移動可能に連結されている。また、連結孔213は、トップカバー7を閉じた状態では、図12に示すように、アーム212の連結ボスが連結孔213の上端に位置し、トップカバー7を開けた状態では、図13に示すように、アーム212の連結ボスが連結孔213の下端に位置するように形成されている。
このような構成によると、ユーザがトップカバー7を開けると、そのトップカバー7の開放に連動して、リンク部材211の連結部219が前方に迫り出し、アーム212の連結ボスが、連結孔213内を下端部に向けて摺動しつつ、その前方に迫り出すリンク部材211の連結部219によって前方に向けて押圧される。すると、図13に示すように、各カップリング雄部材153の鍔部171に退避部216が当接し、各カップリング雄部材153は、ばね191の付勢力に抗して連結位置から解除位置に一斉に移動される。
また、ユーザがトップカバー7を閉じると、そのトップカバー7の閉鎖に連動して、リンク部材211の連結部219が後方に退避し、アーム212の連結ボスが、連結孔213内を上端部に向けて摺動しつつ、その後方に退避するリンク部材211の連結部219によって後方に向けて押圧される。すると、図12に示すように、各カップリング雄部材153の鍔部171に進出部217が当接し、各カップリング雄部材153は、ばね191の付勢力によって解除位置から連結位置に一斉に移動される。
5.第4の実施形態
図14ないし図19は、カラーレーザプリンタ1の第4の実施形態として、駆動力伝達ユニット151の他の構成を示す斜視図である。より具体的には、図14は、他の構成に係る駆動力伝達ユニット151の右斜め前側上方から見た斜視図であり、カップリング雄部材153が連結位置に進出している状態を示す。図15は、図14に示す状態の駆動力伝達ユニット151の左斜め前方から見た斜視図であり、図16は、その左斜め後方から見た斜視図であって、それぞれ、ホルダ152、モータ154および各現像駆動ギヤ155を省略して示す。図17は、駆動力伝達ユニット151の右斜め前側上方から見た斜視図であり、カップリング雄部材153が解除位置に退避している状態を示す。図18は、図19に示す状態の駆動力伝達ユニット151の左斜め前方から見た斜視図であり、図17は、その左斜め後方から見た斜視図であって、それぞれ、ホルダ152、モータ154および各現像駆動ギヤ155を省略して示す。
なお、上記した各部に対応する部分については、図14ないし図19において同一の参照符号を付し、その説明を省略する。また、以下では、この第4の実施形態に係る構成について、上述の第1の実施形態に係る構成との相違点を中心に説明する。
この駆動力伝達ユニット151において、ホルダ152は、金属板からなり、前後方向に延びる側面視略矩形状の主板部221と、この主板部221の前端縁上部からフレームとしての左側板8(図2参照)に向けて幅方向右方に延びる前板部222と、前板部222の先端縁(右端縁)から前方に延びる前固定部223と、主板部221の後端縁から左側板8に向けて幅方向右方に延びる正面視略L字状の後板部224と、後板部224の先端縁(右端縁)の上下方向に互いに間隔を隔てた3つの位置に設けられ、それぞれ後方に延びる後固定部225と、主板部221の上端縁から左側板8に向けて幅方向右方に延びる上板部226と、主板部221の下端縁から左側板8に向けて幅方向右方に延びる下板部227と、下板部227の前後方向中央部から幅方向右方に延び、さらに下方に折れ曲がる断面略L字状の下固定部228とを一体的に備えている。
そして、このホルダ152は、前固定部223、後固定部225および下固定部228を左側板8の外側面に当接させて、前固定部223、後固定部225および下固定部228のそれぞれに形成されるねじ孔229にねじを挿通し、各ねじを左側板8にねじ込むことにより、左側板8に取り付けられる。
図20は、規制部材156の正面図である。
この駆動力伝達ユニット151において、規制部材156は、正面視略平行四辺形状の本体部310と、この本体部310の前面および後面の中央部からそれぞれ前後方向に突出する揺動軸312と、本体部310の上端部に形成され、後述するカムレバー301の傾斜面305および平坦面306に当接するカム面当接部313と、本体部310の下端部に延設された1対の係合部198とを一体的に備えている。なお、1対の係合部198の間には、図5および図6に示す規制部材156と同様に、カップリング雄部材153の本体部172を挿通する略半円形状の切り欠き部197が形成されているが、この規制部材156は、各係合部198の先端部(当接部181)が折り曲げられていない点で、図5および図6に示す規制部材156と異なる。
また、規制部材156は、カム面当接部313と揺動軸312との間の長さD1が、係合部198の先端部と揺動軸312との間の長さD2よりも小さくなるように形成されている。
そして、各規制部材156は、支持部材307により個別に揺動可能に支持されている。支持部材307は、各規制部材156に対応して複数(4つ)設けられている。各支持部材307は、前後方向に互いに一定間隔を隔てて並列に配置され、複数本のねじ311により、左側板8のホルダ152との対向面(幅方向外側の面)に取り付けられている。そして、各支持部材307は、前後方向に対向する1対の側板317を備えており、この1対の側板317に規制部材156の両揺動軸312を回動可能に受け取ることによって、1対の側板317間に規制部材156を揺動可能に支持している。
また、各支持部材307は、図15などに示すように、後述するカムレバー301が上方に浮き上がるのを防止しつつ、そのカムレバー301の前後方向の移動を案内するためのガイド部としての上ガイド部314と、カムレバー301がばね191の反力により幅方向外側(ホルダ152側)に動くのを防止しつつ、上ガイド部314と協働して、そのカムレバー301の前後方向の移動を案内するためのガイド部としての側ガイド部315とを備えている。
さらに、各支持部材307は、前側の側板317から前方に延びるセンサ配置部309を一体的に備えている。このセンサ配置部309には、トナー収容室65(図1参照)内に収容されているトナーの残量を検出するためのトナーエンプティセンサの受光部308が配置されている。
なお、トナーエンプティセンサは、発光素子を含む発光部(図示せず)と、その発光部から光を受光する受光部308とを備えており、これらの発光部および受光部308は、発光部からの光が光透過窓144(図4参照)を透過して受光部308に入射するように、トナー収容室65を挟んで対向配置されている。
また、この駆動力伝達ユニット151には、図5および図6に示す連結部材157およびレバー158が備えられておらず、これに代えて、前後方向に延びる移動部材としてのカムレバー301が備えられている。
カムレバー301は、各支持部材307により共通に支持されて、前後方向(各規制部材156の揺動軸312とほぼ平行な方向)に直線移動可能に設けられている。そして、このカムレバー301は、前後方向に細長い矩形板状のレバー本体部302と、このレバー本体部302の前端部に結合された把持部303と、レバー本体部302の左側板8に対向する面から突出する略三角形板状のカム部304とを一体的に備えている。
カム部304は、各規制部材156に対応して複数(4つ)設けられており、レバー本体部302の左側板8に対向する面において、前後方向に互いに等間隔を隔てて配置されている。そして、各カム部304は、レバー本体部302の左側板8に対向する面に対して後方ほど左側板8に近づくように傾斜するカム面としての傾斜面305と、この傾斜面305の後端縁からレバー本体部302の左側板8に対向する面と平行に延びるカム面としての平坦面306とを有している。
カムレバー301が最後方に押し込まれているときには、図14および図20(a)に示すように、各規制部材156が、各カム部304の前方において、レバー本体部302の左側板8に対向する面に対向している。そして、各規制部材156は、離間位置に位置しており、この状態では、1対の係合部198がカップリング雄部材153の鍔部171に対してそのカップリング雄部材153の進退方向に対向している。また、各規制部材156の1対の係合部198が各カップリング雄部材153の鍔部171から離間しており、各カップリング雄部材153が各ばね191の弾性力によって連結位置に進出されている。このとき、本体ケーシング2に各色のドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32(図1参照)が装着されていれば、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143に各カップリング雄部材153が結合される。
この状態から、ユーザがカムレバー301の把持部303を把持して、そのカムレバー301を前方に移動させると、各規制部材156のカム面当接部313が各カム部304の傾斜面305上を平坦面306に向かう方向に相対移動し、これに伴って、各規制部材156が揺動軸312を中心に揺動し、各規制部材156の係合部198の先端部が各カップリング雄部材153の鍔部171に当接する。そして、各規制部材156の係合部198が各カップリング雄部材153の鍔部171を各ばね191の弾性力に抗して解除位置に向けて押圧し、各カップリング雄部材153が連結位置から解除位置に向けて一斉に移動する。各規制部材156が押圧位置に移動されると、各規制部材156の係合部198の先端部が各カップリング雄部材153の鍔部171の上下方向中央部に当接し、各カップリング雄部材153は解除位置に位置した状態となる。これにより、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143と各カップリング雄部材153との結合が一斉に解除される。
たとえば、現像カートリッジ32を本体ケーシング2から離脱させて、新品の現像カートリッジ32と交換するときには、ユーザは、トップカバー7を開けて、カムレバー301を前方に引くことによって、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143と各カップリング雄部材153との結合を一斉に解除することができる。その後、交換すべき現像カートリッジ32を斜め上方に抜き出すことにより、その現像カートリッジ32を本体ケーシング2(各プロセス部27)から離脱させることができる。
そして、現像カートリッジ32を離脱させたプロセス部27に対して、新品の現像カートリッジ32を装着した後、カムレバー301を最後方まで押し込むことにより、各現像カートリッジ32のカップリング雌部材143に各カップリング雄部材153を一斉に結合させることができる。その後、トップカバー7を閉じれば、画像形成動作を開始することができる。
このような構成によると、カムレバー301直線移動に伴って、カムレバー301の各カム部304の傾斜面305から各規制部材156に揺動力が与えられ、各規制部材156は、その移動方向と直交する方向に延びる揺動軸312を中心に揺動して、押圧位置と離間位置とに移動する。そのため、各規制部材156を各支持部材307により揺動可能に支持するとともに、カムレバー301を直線移動可能に設けるという簡素な構成で、カムレバー301による各規制部材156の連動を達成することができる。よって、装置の構成の簡素化を図ることができる。また、各カム部304の傾斜面305および平坦面306が各規制部材156のカム面当接部313と接触可能であれば、規制部材156の揺動中心軸線上からずれた位置にカムレバー301を配置することができるので、装置の設計の自由度の向上を図ることができる。
また、カムレバー301の各カム部304が平坦面306を有しているので、各規制部材156を押圧位置で安定させることができる。そのため、各カップリング雄部材153が現像カートリッジ32から退避したときの位置(解除位置)を安定させることができる。
さらに、各規制部材156は、押圧位置において、その係合部198の先端部が各カップリング雄部材153の鍔部171の中央付近に当接する。そのため、各規制部材156の係合部198を各カップリング雄部材153の鍔部171に確実に係合させて、各カップリング雄部材153を確実に連結位置から解除位置に移動させることができる。一方、各規制部材156は、離間位置において、各カップリング雄部材153の鍔部171に対してそのカップリング雄部材153の進退方向に対向するため、各カップリング雄部材153の進退を許容した状態で安定な姿勢を保つことができる。
さらにまた、規制部材156は、カム面当接部313と揺動軸312との間の長さD1が、係合部198の先端部と揺動軸312との間の長さD2よりも小さくなるように形成されているので、カム面当接部313の移動量を小さく抑えながら、係合部198の先端部の大きな移動量を確保することができる。その結果、各カップリング雄部材153の連結位置と解除位置との間の距離を大きくすることができる。
また、各規制部材156を連結部材157(図5参照)で連結して一体的に揺動させる構成では、各規制部材156の揺動時に、その連結部材157にねじれが生じるおそれがあるが、各規制部材156が独立して揺動可能に支持される構成では、連結部材157を不要とすることができるので、連結部材157のねじれの問題を回避することができる。また、各規制部材156を連結部材157で一体的に連結した構成では、その連結部材157の線膨張率と各規制部材が連結部材157を介して取り付けられるホルダ152の線膨張率との差に起因して、連結部材157やホルダ152などにストレスが加わるおそれがあるが、各規制部材156が独立して揺動可能に支持される構成では、そのような線膨張率の差に起因するストレスの問題も回避することができる。
さらに、各規制部材156に対応して支持部材307が設けられ、その各支持部材307が互いに独立しているので、各支持部材307を精度よく配置することができる。また、各規制部材156を一体的に構成された支持部材で支持する構成では、支持部材の線膨張率とその支持部材が取り付けられる部材の線膨張率との差に起因して、支持部材の固定箇所にストレスが加わるおそれがあるが、各支持部材307が互いに独立した構成では、そのような線膨張率の差に起因するストレスが各支持部材307の左側板8に対する固定箇所に加わることを回避することができる。
また、各支持部材307のセンサ配置部309にトナーエンプティセンサの受光部308が取り付けられているので、各支持部材307を精度よく配置して、各トナーエンプティセンサの受光部308を精度よく位置決めすることができる。また、トナーエンプティセンサの受光部308を支持するための部材を別途必要としないので、構成の簡素化を図ることができる。
さらには、各支持部材307によりカムレバー301が支持されているので、カムレバー301と各規制部材156との良好な位置関係を確保することができる。
そのうえ、各支持部材307が上ガイド部314および側ガイド部315を備えているので、カムレバー301が各規制部材156を離間位置から押圧位置に揺動させるときに、カムレバー301が各規制部材156から受ける反力(ばね191の弾性力)により動くことを防止しつつ、カムレバー301をスムーズに直線移動させることができる。
また、この構成では、カムレバー301の直線移動により、各規制部材156を同期させて一斉に押圧位置と離間位置とに移動させることができる。そのため、各カップリング雄部材153を同期させて一斉に連結位置と解除位置とに進退させることができる。
6.第5の実施形態
図21および図22は、カラーレーザプリンタ1の第5の実施形態として、各規制部材156を互いに異なるタイミングで揺動させる構成の駆動力伝達ユニット151の平面図である。また、図23は、カムレバー301の移動距離に対するカムレバー301を移動させるのに要する力(引抜力)の変化を示すグラフである。なお、上記した各部に対応する部分については、図21および図22において同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
この図21および図22に示す駆動力伝達ユニット151において、カムレバー301は、各規制部材56を互いに異なるタイミングで揺動させるように、各カム部304の間の間隔が後方ほど大きくなるように形成されている。
すなわち、4つのカム部304を前方から順に第1カム部304、第2カム部304、第3カム部304および第4カム部304とした場合に、第1カム部304と第2カム部304との間の間隔が最も小さくなり、その間隔よりも第2カム部304と第3カム部304との間の間隔が大きくなり、第3カム部304と第4カム部304との間の間隔が最も大きくなるように、カムレバー301の各カム部304が配置されている。
この構成では、カムレバー301が最後方に押し込まれている状態から、そのカムレバー301が前方に移動されると、図21(a)に示すように、まず、最前方の第1カム部304の傾斜面305がそれに対応する規制部材156のカム面当接部313と当接する。その後、カムレバー301がさらに前方に移動されると、第1カム部304の後方の第2カム部304、そのさらに後方の第3カム部および最後方の第4カム部304の順に、各カム部304の傾斜面305がそれぞれ対応する規制部材156のカム面当接部313と当接する。そして、カムレバー301の移動に伴って、各カム部304の傾斜面305上を平坦面306に向かう方向に相対移動する。図21(b)に示すように、第1カム部304の平坦面306と規制部材156のカム面当接部313とが当接すると、その規制部材156に押圧されるカップリング雄部材153が解除位置に達する。この後、図22(c)、図22(d)および図23(e)に示すように、第2カム部304、第3カム部304および第4カム部305の平坦面306とそれらに対応する規制部材156のカム面当接部313とがその順に当接していき、これに伴って、それらの規制部材156に押圧されるカップリング雄部材153が順に解除位置に達する。
カムレバー301から各規制部材156に対して一斉に揺動力が与えられる構成では、各規制部材156のカム面当接部313が各カム部304の傾斜面305上を平坦面306に向かう方向に一斉に相対移動し、これに伴って、各カップリング雄部材153が連結位置から解除位置に向けて一斉に移動するため、図23に二点鎖線で示すように、各カム部304の傾斜面305上で各規制部材156のカム面当接部313を相対移動させるのに要する力が同時に必要となる。これに対し、カムレバー301が各規制部材56を互いに異なるタイミングで揺動させる構成では、図23に実線で示すように、各カム部304の傾斜面305上で各規制部材156のカム面当接部313を相対移動させる力が必要となるタイミングがずれ、それらの力をカムレバー301の移動の過程で分散させることができる。そのため、カムレバー301をより小さな力で移動させることができ、カムレバー301の操作性の向上を図ることができる。
なお、上記の各実施形態では、各カップリング雄部材153ごとにモータ154が対応づけて設けられ、各モータ154の駆動軸に固定される入力ギヤ196からそれぞれ対応するカップリング雄部材153に駆動力が入力される構成を例示したが、たとえば、すべてのカップリング雄部材153に対して1つのモータ154が設けられ、このモータ154の駆動軸に固定される入力ギヤ196から、すべてのカップリング雄部材153に駆動力が入力される構成が採用されてもよい。また、たとえば、互いに隣り合う2つのカップリング雄部材153を1組として、各組ごとに、2つのカップリング雄部材153の間にモータ154が配置されて、そのモータ154の駆動軸に固定される入力ギヤ196から、その2つのカップリング雄部材153に駆動力が入力されてもよい。すなわち、互いに隣り合う2つのカップリング雄部材153の間に配置される入力ギヤ196は、少なくとも1つのカップリング雄部材153に駆動力を入力するものであればよい。
また、各感光ドラム42から、直接、用紙3に転写するタンデム方式のカラーレーザプリンタ1を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、各色毎のトナー像を、各感光体から一旦中間転写体に転写し、その後、用紙に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタとして構成することもできる。
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要部側断面図である。 図1に示すカラーレーザプリンタの本体ケーシングの前側上方から見た斜視図である。 図1に示すカラーレーザプリンタのドラムカートリッジを前側上方から見た斜視図である。 図1に示すカラーレーザプリンタの現像カートリッジの前側上方から見た斜視図である。 図1に示す左側板に配置される駆動力伝達ユニットの右斜め前方から見た斜視図であり、カップリング雄部材が連結位置に位置している状態を示す。 図1に示す左側板に配置される駆動力伝達ユニットの右斜め前方から見た斜視図であり、カップリング雄部材が解除位置に位置している状態を示す。 図4に示すカップリング雌部材にカップリング雄部材が結合された状態を示す斜視図である。 図4に示すカップリング雌部材からカップリング雄部材が離脱された状態を示す斜視図である。 図5に示すカップリング雄部材および現像駆動ギヤの正面図である。 カラーレーザプリンタの第2の実施形態として、トップカバーの開閉に連動して、カップリング雄部材を解除位置と伝達位置とに移動させるための構成の一例を示す斜視図であり、トップカバーが閉じられた状態を示す。 カラーレーザプリンタの第2の実施形態として、トップカバーの開閉に連動して、カップリング雄部材を解除位置と伝達位置とに移動させるための構成の一例を示す斜視図であり、トップカバーが開かれた状態を示す。 カラーレーザプリンタの第3の実施形態として、トップカバーの開閉に連動して、カップリング雄部材を解除位置と伝達位置とに移動させるための構成の他の例(アームを用いた態様)を示す斜視図であり、トップカバーが閉じられた状態を示す。 カラーレーザプリンタの第3の実施形態として、トップカバーの開閉に連動して、カップリング雄部材を解除位置と伝達位置とに移動させるための構成の他の例(アームを用いた態様)を示す斜視図であり、トップカバーが開かれた状態を示す。 カラーレーザプリンタの第4の実施形態(カムレバーを備える態様)として、他の構成に係る駆動力伝達ユニットの右斜め前側上方から見た斜視図であり、カップリング雄部材が連結位置に進出している状態を示す。 図14に示す状態の駆動力伝達ユニットの左斜め前方から見た斜視図である。 図14に示す状態の駆動力伝達ユニットの左斜め後方から見た斜視図である。 図14に示す駆動力伝達ユニットの右斜め前側上方から見た斜視図であり、カップリング雄部材が解除位置に退避している状態を示す。 図17に示す状態の駆動力伝達ユニットの左斜め前方から見た斜視図である。 図17に示す状態の駆動力伝達ユニットの左斜め後方から見た斜視図である。 図14に示す駆動力伝達ユニットの規制部材の正面図である。 カラーレーザプリンタの第5の実施形態として、各規制部材を互いに異なるタイミングで揺動させる構成の駆動力伝達ユニットの要部の平面図であり、カップリング雄部材を連結位置から解除位置に退避されるときの前半の状態を示す。 図21に示す駆動力伝達ユニットの要部の平面図であり、カップリング雄部材を連結位置から解除位置に退避されるときの後半の状態を示す。 図21に示す駆動力伝達ユニットにおいて、カムレバーの移動距離に対するカムレバーを移動させるのに要する力(引抜力)の変化を示すグラフである。
符号の説明
1 カラーレーザプリンタ
3 用紙
7 トップカバー
22 ピックアップローラ
30 スキャナユニット
32 現像カートリッジ
67 現像ローラ
85 排紙ローラ
153 カップリング雄部材
156 規制部材
157 連結部材
158 レバー
171 鍔部
181 当接部
191 ばね
196 入力ギヤ
198 係合部
301 カムレバー
305 傾斜面
306 平坦面
307 支持部材
308 受光部(トナーエンプティセンサ)
312 揺動軸
313 カム面当接部
314 上ガイド部
315 側ガイド部

Claims (26)

  1. 画像形成プロセスのために用いられるプロセス部材が設けられたプロセスカートリッジを、各色ごとに複数備える画像形成装置において、
    各色の前記プロセスカートリッジごとに設けられ、前記プロセスカートリッジへ駆動力を伝達可能な連結位置と、前記プロセスカートリッジへの駆動力の伝達を解除する解除位置とに進退可能な駆動伝達部材と、
    各前記駆動伝達部材に対応して設けられ、第1の位置と第2の位置とに移動可能であり、前記第1の位置で前記駆動伝達部材の進出または退避を規制する規制部材と、
    複数の前記駆動伝達部材に対して1つ設けられ、前記規制部材を前記第1の位置と前記第2の位置とに移動させるための移動部材とを備えていることを特徴する、画像形成装置。
  2. 前記移動部材によって前記第1の位置と前記第2の位置とに移動される各前記規制部材を連結し、これらを連動させるための連結部材を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記連結部材は、各前記規制部材を、前記駆動伝達部材の進退方向に沿って前記第1の位置と前記第2の位置とに移動させることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記連結部材は、各前記規制部材を、前記駆動伝達部材の進退方向と直交する方向に延びる軸線を中心として揺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。
  5. 各前記駆動伝達部材は、その進退方向に直交する方向に張り出す鍔部を備え、
    各前記規制部材は、前記第1の位置で前記鍔部に係合して、前記駆動伝達部材の進出または退避を規制する係合部を備えており、
    前記駆動伝達部材の進退方向と前記規制部材の移動方向とは、同方向であることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 各前記規制部材は、その移動方向に直交する方向に延びる軸線を中心として揺動することによって前記第1の位置と前記第2の位置とに移動し、前記第1の位置で前記係合部が前記鍔部に当接するように構成され、
    前記係合部における前記鍔部と当接する当接部は、丸みを帯びた形状に形成されていることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 各前記規制部材は、前記第1の位置で、前記当接部が前記鍔部の中央部付近に当接し、前記第2の位置で、前記鍔部に対して前記駆動伝達部材の進退方向に対向することを特徴とする、請求項5または6に記載の画像形成装置。
  8. 各前記規制部材をその移動方向と直交する方向に延びる軸線を中心として揺動可能に支持する支持部材を備え、
    前記移動部材は、前記軸線と平行な方向に直線移動可能に設けられ、その直線移動に伴って各前記規制部材に揺動力を与えるカム面を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  9. 前記規制部材は、前記第1の位置で前記駆動伝達部材の前記解除位置から前記進出位置への進出を規制し、
    前記カム面は、前記規制部材を前記第1の位置で維持させるための平坦面を含むことを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 各前記規制部材は、それぞれ独立して揺動可能に支持されていることを特徴とする、請求項8または9に記載の画像形成装置。
  11. 前記支持部材は、各前記規制部材に対応して設けられ、それぞれ独立して前記規制部材を揺動可能に支持することを特徴とする、請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記プロセスカートリッジが収容される空間を区画するフレームを備え、
    各前記支持部材は、前記フレームに固定されていることを特徴とする、請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 各前記プロセスカートリッジは、現像剤を収容する現像剤収容部を備え、
    各前記支持部材に支持され、各前記現像剤収容部に収容されている現像剤の量を検出するためのセンサを備えていることを特徴とする、請求項11または12に記載の画像形成装置。
  14. 各前記駆動伝達部材は、その進退方向に直交する方向に張り出す鍔部を備え、
    各前記規制部材は、前記カム面に当接して、前記カム面から揺動力が与えられるカム面当接部と、前記第1の位置で前記鍔部に係合して、前記駆動伝達部材の進出または退避を規制する係合部とを備え、前記カム面当接部と前記軸線との間の長さが、前記係合部と前記軸線との間の長さ以下に形成されていることを特徴とする、請求項8ないし13のいずれかに記載の画像形成装置。
  15. 前記支持部材は、前記移動部材を直線移動可能に支持していることを特徴とする、請求項8ないし14のいずれかに記載の画像形成装置。
  16. 前記支持部材は、前記移動部材が各前記規制部材から受ける反力により動くことを防止しつつ、前記移動部材の直線移動を案内するためのガイド部を備えていることを特徴とする、請求項15に記載の画像形成装置。
  17. 前記移動部材は、各前記規制部材を互いに異なるタイミングで揺動させるように、前記カム面が形成されていることを特徴とする、請求項8ないし16のいずれかに記載の画像形成装置。
  18. 前記移動部材は、各前記規制部材を同期させて、前記第1の位置と前記第2の位置とに移動させることを特徴とする、請求項1ないし16のいずれかに記載の画像形成装置。
  19. 各前記駆動伝達部材に対応して設けられ、前記駆動伝達部材を進出方向または退避方向に向けて付勢するための付勢手段を備えていることを特徴とする、請求項1ないし18のいずれかに記載の画像形成装置。
  20. 各色の前記プロセスカートリッジは、前記画像形成装置に対して着脱自在に備えられ、
    前記プロセスカートリッジを着脱させるときに開閉される開閉カバーを備え、
    前記移動部材は、前記カバーの開放または閉鎖に連動して、前記規制部材を前記第1の位置または前記第2の位置に移動させることを特徴とする、請求項1ないし19のいずれかに記載の画像形成装置。
  21. 各前記駆動伝達部材は、同一線上に並べて設けられていることを特徴とする、請求項1ないし20のいずれかに記載の画像形成装置。
  22. 互いに隣り合う前記駆動伝達部材の間に設けられ、少なくともそれらの一方に駆動力を入力するための入力ギヤを備えていることを特徴とする、請求項1ないし21のいずれかに記載の画像形成装置。
  23. 各色の前記プロセスカートリッジは、所定方向に並べて配置され、
    前記駆動伝達部材、前記規制部材および前記移動部材は、各色の前記プロセスカートリッジに対して、前記所定方向と直交する方向における一方側に設けられていることを特徴とする、請求項1ないし22のいずれかに記載の画像形成装置。
  24. 記録媒体をピックアップして供給するための供給手段と、記録媒体を排出するための排出手段とを備え、
    各色の前記プロセスカートリッジは、記録媒体の搬送経路において、前記供給手段と前記排出手段との間に配置され、
    前記供給手段によってピックアップされる記録媒体のピックアップ方向と、各色の前記プロセスカートリッジによって、順次画像が形成される画像形成位置での記録媒体の搬送方向とが、反対方向となり、
    前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向と、前記排出手段により排出される記録媒体の排出方向とが反対方向となるように、配置されていることを特徴とする、請求項1ないし23のいずれかに記載の画像形成装置。
  25. 前記プロセスカートリッジは、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向およびこれに直交する記録媒体の厚さ方向に対して、傾斜する方向に沿って着脱されることを特徴とする、請求項24に記載の画像形成装置。
  26. 各色の前記プロセスカートリッジに対応して、露光装置が複数設けられており、
    前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向において、各色の前記プロセスカートリッジと、それに対応する複数の露光装置とが、交互に配置されていることを特徴とする、請求項24または25に記載の画像形成装置。
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