JP2016057475A - Cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cartridge that can be attached to and detached from an image forming apparatus main body and an image forming apparatus.
電子写真画像形成プロセスを用いて記録材に画像を形成する画像形成装置が知られている。画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、或いは、レーザービームプリンタ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）プリンタ等の電子写真プリンタ、更には、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。 An image forming apparatus that forms an image on a recording material using an electrophotographic image forming process is known. The image forming apparatus includes, for example, an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer such as a laser beam printer, an LED (Light Emitting Diode) printer, a facsimile machine, a word processor, or the like.
カートリッジとは、像担持体となる電子写真感光ドラム（以下、「感光ドラム」という）、または、この感光ドラムに作用する画像形成プロセス手段（例えば、帯電ローラ等の帯電手段）の少なくとも一つをカートリッジ化したものである。カートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成される。画像形成装置本体とは、カートリッジを除いた画像形成装置の残りの部分をいう。 The cartridge means at least one of an electrophotographic photosensitive drum (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) serving as an image carrier or an image forming process means (for example, a charging means such as a charging roller) acting on the photosensitive drum. It is a cartridge. The cartridge is configured to be detachable from the image forming apparatus main body. The image forming apparatus main body refers to the remaining part of the image forming apparatus excluding the cartridge.
従来、画像形成装置においては、感光ドラム及び該感光ドラムに作用する画像形成プロセス手段を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus employs a cartridge system in which a photosensitive drum and image forming process means acting on the photosensitive drum are integrally formed into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.
このカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者自身で行うことができるため操作性を向上させることができる。そのためカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。 According to this cartridge system, maintenance of the image forming apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that operability can be improved. For this reason, the cartridge system is widely used in image forming apparatuses.
ここで、画像形成装置本体に装着する前のカートリッジでは、感光ドラムの表面を覆って保護するためのシャッタ部材が設けられたものが提案されている。特に、画像形成装置に設けられる定着手段から発生する熱によるカートリッジへの悪影響を防止するために特許文献１ではシャッタ部材に中空部を設けたものが提案されている。 Here, as a cartridge before being mounted on the image forming apparatus main body, a cartridge provided with a shutter member for covering and protecting the surface of the photosensitive drum has been proposed. In particular, Patent Document 1 proposes a shutter member provided with a hollow portion in order to prevent the cartridge from being adversely affected by heat generated from fixing means provided in the image forming apparatus.
しかしながら、特許文献１では、シャッタ部材が閉じた状態でも中空部が形成されているためシャッタ部材が大型化し、結果的にカートリッジが大型化するという問題がある。 However, in Patent Document 1, since the hollow portion is formed even when the shutter member is closed, there is a problem that the shutter member is enlarged and consequently the cartridge is enlarged.
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、カートリッジが大型化することなく画像形成装置本体の熱源からの影響を抑制することが出来るカートリッジを提供するものである。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cartridge capable of suppressing the influence from the heat source of the image forming apparatus main body without increasing the size of the cartridge.
前記目的を達成するための本発明に係るカートリッジの代表的な構成は、熱源を有する画像形成装置に着脱可能なカートリッジにおいて、像担持体と、前記像担持体に作用する画像形成プロセス手段と、第一シャッタ部材と、第二シャッタ部材とを有して構成され、前記像担持体の表面を覆う閉状態と、前記像担持体の表面を露出させる開状態とを取り得るシャッタユニットと、を有し、前記シャッタユニットが開状態のとき、前記第一、第二シャッタ部材は、少なくとも前記熱源と、前記像担持体または前記画像形成プロセス手段との間に配置されることを特徴とする。 A typical configuration of the cartridge according to the present invention for achieving the above object includes an image carrier, an image forming process means acting on the image carrier, and a cartridge detachable from an image forming apparatus having a heat source. A shutter unit configured to include a first shutter member and a second shutter member and capable of taking a closed state covering the surface of the image carrier and an open state exposing the surface of the image carrier; And when the shutter unit is in an open state, the first and second shutter members are arranged between at least the heat source and the image carrier or the image forming process means.
上記構成によれば、画像形成装置本体の熱源によるカートリッジへの影響を抑制することができる。 According to the above configuration, the influence of the heat source of the image forming apparatus main body on the cartridge can be suppressed.
図により本発明に係るカートリッジ及びこれを着脱可能とした画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の実施形態に記載されている構成部品の機能、材質、形状、その相対配置等は一例であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 An embodiment of a cartridge according to the present invention and an image forming apparatus in which the cartridge is detachable will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that the functions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention.
以下の説明において、カートリッジの長手方向とは、像担持体となる感光ドラムの回転軸線方向と定義する。また、カートリッジの短手方向とは、長手方向と直交する方向であり、且つ、記録材の搬送方向と一致している。また、カートリッジに関して上方とは、該カートリッジを画像形成装置本体へ装着した状態での上方であり、下方とは同状態での下方をいうものとする。 In the following description, the longitudinal direction of the cartridge is defined as the direction of the rotational axis of the photosensitive drum serving as the image carrier. Further, the short direction of the cartridge is a direction orthogonal to the longitudinal direction and coincides with the conveyance direction of the recording material. Further, the upper side with respect to the cartridge means the upper side in a state where the cartridge is mounted on the image forming apparatus main body, and the lower side means the lower side in the same state.
先ず、図１〜図11を用いて本発明に係るカートリッジ及びこれを着脱可能とした画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。 First, the configuration of a first embodiment of a cartridge according to the present invention and an image forming apparatus in which the cartridge is detachable will be described with reference to FIGS.
＜画像形成装置＞
図１を用いて画像形成装置１の構成について説明する。図１に示す画像形成装置１は、該画像形成装置１と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器からの画像情報に応じて記録材Ｐに現像剤（トナー）による画像を形成する。記録材Ｐとしては、紙等のシート、ＯＨＴ（OverHead Transparency）シート（ＯＨＰ（OverHead Projector）に使用される透明なシート）、布等が適用される。トナー像は電子写真画像形成プロセスによって形成される。
<Image forming apparatus>
The configuration of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 forms an image with a developer (toner) on a recording material P in accordance with image information from an external device such as a personal computer connected to the image forming apparatus 1 so as to be communicable. As the recording material P, a sheet such as paper, an OHT (OverHead Transparency) sheet (transparent sheet used for OHP (OverHead Projector)), a cloth, or the like is applied. The toner image is formed by an electrophotographic image forming process.
像担持体となる感光ドラム２が図１の矢印Ａ方向に回転することで、該感光ドラム２の表面は、帯電手段としての帯電ローラ３によって一様に帯電される。この感光ドラム２の表面上に像露光手段となるレーザスキャナ４から画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射して感光ドラム２の表面上に画像情報に応じた静電潜像を形成する。感光ドラム２の表面上に形成された静電潜像は、現像剤担持体となる現像ローラ22の表面に担持されたトナーｔによって現像することでトナー像を形成する。
When the
一方、トナー像の形成と同期して、給送カセット６にセットした記録材Ｐをピックアップローラ７及びこれに圧接する圧接部材９により一枚ずつ分離給送する。そして、記録材Ｐを搬送ガイド８に沿って転写手段としての転写ローラ10と感光ドラム２との転写ニップ部Ｇへと搬送する。
On the other hand, in synchronization with the formation of the toner image, the recording material P set in the
転写ローラ10には図示しない転写バイアス電源により転写バイアス電圧が印加される。これにより感光ドラム２の表面に形成されたトナー像が転写ニップ部Ｇを通る記録材Ｐに転写される。トナー像の転写を受けた記録材Ｐは搬送ガイド11により熱源であって定着手段となる定着装置12へと搬送される。この定着装置12は、駆動ローラ12ａと、ヒータ12ｂを内蔵する定着ローラ12ｃとを有して構成される。定着ローラ12ｃと駆動ローラ12ａとで形成される定着ニップ部Ｈを通過する記録材Ｐに加熱及び加圧して、該記録材Ｐに転写されたトナー像を定着させる。その後、記録材Ｐは排出ローラ13により搬送され、排出トレイ14へと排出される。
A transfer bias voltage is applied to the
＜カートリッジ＞
次に図２〜図４を用いて画像形成装置１本体に着脱可能なカートリッジ５の構成について説明する。図２はカートリッジ５の構成を示す斜視図である。図３はカートリッジ５の構成を示す断面説明図である。図２及び図３に示すように、本実施形態のカートリッジ５は、感光体ユニット30と、現像ユニット20（現像手段）とを有して構成されている。
<Cartridge>
Next, the configuration of the
感光体ユニット30は、像担持体となる感光ドラム２と、該感光ドラム２に作用する画像形成プロセス手段となる帯電手段となる帯電ローラ３と、クリーニング手段となるクリーニングブレード31等を有する。現像ユニット20は現像剤担持体となる現像ローラ22等を有する。
The
図２に示すように、感光体ユニット30のクリーニング枠体32には感光ドラム２が回転可能に取り付けられている。感光ドラム２は、クリーニング枠体32の長手方向（図２の左右方向）両端部にそれぞれ設けられた駆動側ドラム軸受37と非駆動側ドラム軸受38とにより回転可能に軸支されている。
As shown in FIG. 2, the
感光ドラム２の長手方向における駆動側端部（図２の左側端部）に設けられた駆動入力部２ａは、画像形成装置１本体内に設けられた図示しない駆動出力部と係合可能に設けられている。これにより画像形成装置１本体内に設けられた図示しない駆動源となるモータの回転駆動力が図示しない駆動出力部から駆動入力部２ａに伝達されて感光ドラム２が図１の矢印Ａ方向に回転する。
A
これにより感光ドラム２は画像形成動作に応じて図３の矢印Ａ方向へ回転駆動される。尚、図２に示す駆動入力部２ａは、実質的には三角柱を微小に捩った形状で構成される。画像形成装置１本体との駆動伝達部の形状は、図２に示す駆動入力部２ａの形状に限定される必要はない。
As a result, the
図３に示すように、感光ドラム２の外周には、帯電ローラ３、クリーニングブレード31等が配置されている。帯電ローラ３は感光ドラム２の表面に対して接触して従動回転できるようにクリーニング枠体32に回転可能に支持されている。クリーニングブレード31は、ブレード支持部31ａに一体成形、或いは接着されたクリーニング部材31ｂにより構成される。クリーニング部材31ｂを感光ドラム２の表面に当接させて該感光ドラム２の表面に残留したトナーｔを掻き取る。感光ドラム２の表面から掻き落とされたトナーｔは廃トナー収納部32ａに収納される。
As shown in FIG. 3, a charging
一方、現像ユニット20は、現像枠体24で形成されたトナー収容部24ａにトナーｔを収容している。現像ユニット20には、感光ドラム２の表面上に形成された静電潜像にトナーｔを供給して可視画像を形成するための現像剤担持体となる現像ローラ22を有する。更に、トナーｔに摩擦帯電による電荷を付与して現像ローラ22の表面上にトナー層を形成する現像剤層厚規制手段となる現像ブレード23等を有する。
On the other hand, the developing
図４は、カートリッジ５を感光体ユニット30と現像ユニット20とに分解した状態を示す。現像ユニット20は感光体ユニット30に吊られた構成となっている。具体的には、カートリッジ５の長手方向における駆動側（図４の左側）では、クリーニング枠体32の貫通穴からなる支持穴32ｅに結合軸41を挿入し、現像ユニット20に設けられた駆動側現像軸受33の支持穴33ｅに挿入する。これにより結合軸41を中心に回動可能に支持される。
FIG. 4 shows a state in which the
また、カートリッジ５の長手方向における非駆動側（図４の右側）では、クリーニング枠体32の貫通穴からなる支持穴32ｆに結合軸42を挿入し、現像ユニット20に設けられた非駆動側現像軸受34の支持穴34ｆに挿入する。これにより結合軸42を中心に回動可能に支持される。
Further, on the non-driving side in the longitudinal direction of the cartridge 5 (the right side in FIG. 4), the
図４に示すように、クリーニング枠体32の支持穴32ｅ，32ｆは回動軸線Ｘ上（同一直線上）に設けられる。現像ユニット20は、感光体ユニット30に対して回動軸線Ｘを中心に回動可能に設けられる。
As shown in FIG. 4, the support holes 32e and 32f of the
図４に示すように、感光体ユニット30と現像ユニット20との間には付勢手段として圧縮バネからなる加圧バネ44が設けられている。図４に示すように、加圧バネ44の一端は、現像枠体24に固定されている。加圧バネ44は、図４の矢印Ｂ方向に押圧力を発生させる。図３に示すように、感光体ユニット30と現像ユニット20とを結合させたとき、一対の加圧バネ44のそれぞれの他端は、クリーニング枠体32の被押圧面32ｇを押圧する構成となっている。
As shown in FIG. 4, a
図３に示すように、現像ユニット20は、感光体ユニット30に対して回動軸線Ｘを中心に回動可能に支持されている。そのため加圧バネ44の図３の矢印Ｂ方向の押圧力によって現像ユニット20は感光体ユニット30に対して図３に示す回動軸線Ｘを中心に図３の矢印Ｙ方向に回動する構成となっている。結果として、図３に示すように、加圧バネ44の押圧力により現像ユニット20に回転可能に支持された現像ローラ22の表面が感光体ユニット30に回転可能に支持された感光ドラム２の表面に当接した構成となっている。
As shown in FIG. 3, the developing
図１に示すように、カートリッジ５が画像形成装置１本体内に装着される。すると、画像形成装置１本体に設けられた図示しない電気接点とカートリッジ５に設けられた図示しない電気接点とが電気的に接続される。画像形成時には、画像形成装置１本体に設けられた図示しない帯電バイアス電源から帯電ローラ３に帯電バイアス電圧が印加される。更に、図示しない現像バイアス電源から現像ローラ22に現像バイアス電圧が印加される。
As shown in FIG. 1, the
＜シャッタユニット＞
次に図５〜図10を用いてシャッタユニット50の構成について説明する。図５（ａ）はカートリッジ５からシャッタユニット50を分解した状態を示す。図５（ｂ）は図５（ａ）の部分拡大図である。シャッタユニット50は、板状の第一シャッタ部材51と、第二シャッタ部材52と、付勢手段となる捩りコイルバネからなるシャッタバネ53等を有して構成されている。
<Shutter unit>
Next, the configuration of the
図５（ａ），（ｂ）に示すように、第一シャッタ部材51の長手方向（図５（ａ），（ｂ）の左右方向）両端部には、第一係合部としての駆動側係合部51ａと、非駆動側係合部51ｂとが設けられている。駆動側係合部51ａと、非駆動側係合部51ｂとはクリーニング枠体32と係合し、該クリーニング枠体32に移動可能に支持される。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
具体的には、駆動側係合部51ａは、クリーニング枠体32に設けられた駆動側係合部32ｈと係合する。また、非駆動側係合部51ｂは、クリーニング枠体32に設けられた非駆動側係合部32ｉと係合する構成になっている。
Specifically, the driving
図５に示すように、クリーニング枠体32に設けられた駆動側係合部32ｈ及び非駆動側係合部32ｉは、それぞれ円筒形状で構成される。一方、第一シャッタ部材51に設けられた駆動側係合部51ａは、駆動側係合部32ｈが挿通される穴を有する係合部であり、非駆動側係合部51ｂは、一部に非駆動側係合部32ｉを挿入し得る開口を有したＵ字形状の係合部からなる。
As shown in FIG. 5, the driving
図５（ａ）に示すように、クリーニング枠体32に設けられた駆動側係合部32ｈ及び非駆動側係合部32ｉは、回動軸線Ｑ２上（同一直線上）に設けられている。また、第一シャッタ部材51に設けられた駆動側係合部51ａと非駆動側係合部51ｂとは、回動軸線Ｑ１上（同一直線上）に設けられている。
As shown in FIG. 5A, the driving
図８〜図10に示すように、第一シャッタ部材51がクリーニング枠体32に組み込まれた状態では、図５（ａ）に示す回動軸線Ｑ１と回動軸線Ｑ２とが一致する。以下、第一シャッタ部材51がクリーニング枠体32に組み込まれて図５（ａ）に示す回動軸線Ｑ１と回動軸線Ｑ２とが一致した状態の回動軸線を回動軸線Ｑという。
As shown in FIGS. 8 to 10, when the
図９及び図10に示すように、第一シャッタ部材51は、クリーニング枠体32に対して回動軸線Ｑを中心に回動可能に支持されている。また、第一シャッタ部材51は、感光ドラム２の表面を保護する保護部51ｇと、画像形成装置１本体内に設けられたガイド溝19ａの壁面と係合して第一シャッタ部材51をクリーニング枠体32に対して相対移動させるための力受け部51ｈを有している。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
図５（ａ）に示すように、第一シャッタ部材51には、第二シャッタ部材52に設けられた第二係合部となる係合部52ｃ〜52ｆとそれぞれ係合する係合部51ｃ〜51ｆが設けられている。第二シャッタ部材52に設けられた第二係合部となる係合部52ｃ〜52ｆは、第一シャッタ部材51に設けられた係合部51ｃ〜51ｆに係合して第二シャッタ部材52が第一シャッタ部材51に移動可能に支持される。
As shown in FIG. 5A, the
図５（ａ）に示すように、第一シャッタ部材51に設けられる係合部51ｃ〜51ｆは、一部に開口を有するＵ字形状の係合部で構成される。一方、第二シャッタ部材52に設けられる係合部52ｃ〜52ｆは円筒形状で構成される。第一シャッタ部材51に設けられる係合部51ｃ〜51ｆは、回動軸線Ｒ１上（同一直線上）に設けられている。また、第二シャッタ部材52に設けられる係合部52ｃ〜52ｆは、回動軸線Ｒ２上（同一直線上）に設けられている。
As shown in FIG. 5A, the engaging
図８〜図10に示すように、第二シャッタ部材52が第一シャッタ部材51に組み込まれた状態では回動軸線Ｒ１と回動軸線Ｒ２とが一致する。以下、第二シャッタ部材52が第一シャッタ部材51に組み込まれて回動軸線Ｒ１と回動軸線Ｒ２とが一致した状態の回動軸線を回動軸線Ｒという。第二シャッタ部材52は第一シャッタ部材51に対して回動軸線Ｒを中心に回動可能に支持されている。
As shown in FIGS. 8 to 10, the rotation axis R <b> 1 and the rotation axis R <b> 2 coincide with each other when the
第二シャッタ部材52は、感光ドラム２の表面を保護する保護部52ｇを有している。図５（ａ），（ｂ）及び図６に示すように、第二シャッタ部材52は、第一シャッタ部材51に設けられた規制部51ｉにより回動軸線Ｒを中心に回動可能な範囲が規制されている。図６に示すように、第一シャッタ部材51に設けられた規制部51ｉと、第二シャッタ部材52に設けられた被規制部52ｉとが当接する。これにより第二シャッタ部材52は、第一シャッタ部材51に対して回動軸線Ｒを中心に図６の矢印ｒ１方向への回動可能な範囲が規制される。
The
一方、第二シャッタ部材52は、第一シャッタ部材51に対して回動軸線Ｒを中心に図６の矢印ｒ２方向への回動は自由に行うことができる。第一シャッタ部材51の回動軸線Ｑを中心とした図５（ａ）の矢印ｑ１，ｑ２方向の回動動作に連動して第二シャッタ部材52は回動軸線Ｒを中心として第一シャッタ部材51に対して相対移動する。特に、第二シャッタ部材52は、回動軸線Ｒに対して規制部51ｉによる規制以外の規制を受けることなく、該第二シャッタ部材52の自重により位置が決まる。
On the other hand, the
第一シャッタ部材51とクリーニング枠体32との間には、付勢手段となるシャッタバネ53が設けられている。シャッタバネ53は、第一シャッタ部材51を回動軸線Ｑを中心に５（ａ）の矢印ｑ２方向に回動させる方向に付勢力を作用させる。即ち、カートリッジ５が画像形成装置１本体に装着されていない状態では、第一シャッタ部材51は、シャッタバネ53の付勢力により回動軸線Ｑを中心に５（ａ）の矢印ｑ２方向に常時付勢されている。
Between the
これにより感光ドラム２の表面は、第一シャッタ部材51の保護部51ｇにより覆われて露出しないように保護されている。また、第一シャッタ部材51に対して回動軸線Ｒを中心に回動可能に係合した第二シャッタ部材52の保護部52ｇによっても感光ドラム２の表面が覆われて露出しないように保護されている。
As a result, the surface of the
第二シャッタ部材52は、第一シャッタ部材51の規制部51ｉにより回動軸線Ｒを中心に回動可能な範囲が規制されている。即ち、図６に示すように、第一シャッタ部材51の規制部51ｉに第二シャッタ部材52に設けられた被規制部52ｉが当接した状態では第二シャッタ部材52は回動軸線Ｒを中心にそれ以上、図６の矢印ｒ１方向に回動することはない。
The range in which the
その結果、図２、図３及び図９（ａ）に示すように、第一シャッタ部材51の保護部51ｇ及び第二シャッタ部材52の保護部52ｇによって感光ドラム２の表面が露出ないように確実に保護することができる。図２、図３及び図９（ａ）に示すように、感光ドラム２の表面を覆って保護したときのカートリッジ５のシャッタユニット50の感光ドラム２に対する位置を閉状態と定義する。
As a result, as shown in FIGS. 2, 3 and 9A, the surface of the
また、図７、図８及び図10（ｃ）に示すように、感光ドラム２の表面を露出させたときのカートリッジ５のシャッタユニット50の感光ドラム２に対する位置を開状態と定義する。即ち、シャッタユニット50は、感光ドラム２の表面を覆う閉状態と、感光ドラム２の表面を露出させる開状態とを取り得る構成とされる。
As shown in FIGS. 7, 8 and 10C, the position of the
＜カートリッジ装着動作とシャッタユニットの開閉動作＞
図２及び図３に示すように、カートリッジ５が画像形成装置１本体に装着されていない状態では、シャッタユニット50によって感光ドラム２の表面が露出ないように保護されている。また、図１に示すように、カートリッジ５が画像形成装置１本体に装着された状態では、図７及び図８に示すように、シャッタユニット50が開いて感光ドラム２の表面が露出する。
<Cartridge mounting operation and shutter unit opening / closing operation>
As shown in FIGS. 2 and 3, when the
次に、図９及び図10を用いてカートリッジ５を画像形成装置１本体に装着する動作に連動してシャッタユニット50が開く動作について説明する。図９（ａ），（ｂ）及び図10（ａ）〜（ｃ）は、カートリッジ５と、画像形成装置１本体内に設けられるカートリッジガイド19の一部とを示す断面説明図である。
Next, the operation of opening the
画像形成装置１本体内に設けられるカートリッジガイド19のガイド溝19ａに対して、カートリッジ５の駆動側ドラム軸受37に設けられた被ガイド部37ａが係合する構成となっている。ガイド溝19ａと被ガイド部37ａとが係合した状態を保ちながら、カートリッジ５は図９（ａ），（ｂ）及び図10（ａ）〜（ｃ）の矢印Ｅ方向ヘ挿入される。
The guided
画像形成装置１本体内に設けられるカートリッジガイド19には、第一シャッタ部材51に設けられた力受け部51ｈに作用する作用部19ｂが設けられている。図９（ａ）は、カートリッジガイド19に対してカートリッジ５を装着し始めて、第一シャッタ部材51に設けられた力受け部51ｈと、カートリッジガイド19に設けられた作用部19ｂとが当接した状態を示す。このとき、シャッタユニット50は閉状態である。また、このときの回動軸線Ｑを中心とする第一シャッタ部材51の回動角度θ０は０°である。図９（ａ）に示すカートリッジ５の位置をβ０で示す。
The
図９（ｂ）は、カートリッジ５がカートリッジガイド19のガイド溝19ａに沿って図９（ａ）に示す位置β０から図９（ｂ）の矢印Ｅ方向に距離β１だけ移動した状態を示している。第一シャッタ部材51に設けられた力受け部51ｈがカートリッジガイド19に設けられた作用部19ｂから力ｆを受ける。第一シャッタ部材51は、シャッタバネ53の付勢力に抗してクリーニング枠体32に対して回動軸線Ｑを中心に図９（ａ）に示す回動角度θ０から図５（ａ）及び図９（ｂ）の矢印ｑ１方向に回動角度θ１だけ回動した状態となる。このとき、第二シャッタ部材52は回動軸線Ｒを中心に自重によりぶら下がっている状態である。
FIG. 9B shows a state in which the
図10（ａ）〜（ｃ）は、カートリッジ５がカートリッジガイド19のガイド溝19ａに沿って図９（ａ）に示す位置β０から矢印Ｅ方向にそれぞれ距離β２，β３，β４だけ移動した状態を示している。このとき、第一シャッタ部材51は、クリーニング枠体32に対して回動軸線Ｑを中心に図９（ａ）に示す回動角度θ０（＝０°）から図５（ａ）及び図10（ａ）〜（ｃ）の矢印ｑ１方向にそれぞれ回動角度θ２，θ３，θ４だけ回動した状態となる。
10 (a) to 10 (c) show a state where the
図10（ｃ）に示すように、シャッタユニット50が完全に開いた状態では、第一シャッタ部材51に設けられた力受け部51ｈは、カートリッジガイド19に設けられた作用部19ｂから離脱する。そして、第一シャッタ部材51に設けられた力受け部51ｈは、カートリッジガイド19に設けられたガイド溝19ａの壁面に当接した状態となる。
As shown in FIG. 10 (c), when the
このとき、シャッタユニット50は感光ドラム２の表面に対して開状態となって該感光ドラム２の表面が露出する。その後、シャッタユニット50が感光ドラム２に対して開いたままの状態で、カートリッジ５をカートリッジガイド19のガイド溝19ａに沿つて画像形成装置１本体内に装着していく。
At this time, the
図10（ｃ）に示すように、シャッタユニット50が完全に開いた状態からカートリッジ５が画像形成装置１本体内に装着完了した状態に至るまでの過程で第一、第二シャッタ部材51，52のクリーニング枠体32に対する相対移動は行なわれない。
As shown in FIG. 10C, the first and
図１は画像形成装置１本体に対してカートリッジ５の装着が完了した状態を示す。このとき、シャッタユニット50は、第一、第二シャッタ部材51，52が重なった状態で折り畳まれて開状態となり、カートリッジ５と、熱源であって定着手段となる定着装置12との間に設けられた空間部に収納される。熱源としての定着装置12は、トナー像が形成された記録材Ｐに加熱及び加圧して該トナー像を記録材Ｐに定着する。
FIG. 1 shows a state where the
図１に示すように、シャッタユニット50が開状態のとき、重なった状態で折り畳まれた第一、第二シャッタ部材51，52は以下の通りである。少なくとも熱源となる定着装置12と、感光ドラム２または画像形成プロセス手段となる帯電ローラ３やクリーニングブレード31等との間に配置される。また、シャッタユニット50が開状態のとき、重なった状態で折り畳まれた第一シャッタ部材51と第二シャッタ部材52との間には空間部Ｗが形成される。
As shown in FIG. 1, when the
具体的には、図８に示すように、シャッタユニット50が開状態となったときに、第一シャッタ部材51の湾曲部からなる空間形成面51ｍと、第二シャッタ部材52の湾曲部からなる空間形成面52ｍとは同一形状ではない。互いに外に凸形状に湾曲した空間形成面51ｍ，52ｍが対面する。これにより第一シャッタ部材51と第二シャッタ部材52との間に空間部Ｗが形成される。
Specifically, as shown in FIG. 8, when the
本実施形態の第一シャッタ部材51と第二シャッタ部材52の保護部51ｇ，52ｇの空間形成面51ｍ，52ｍは、図３に示すように、シャッタユニット50が閉状態のときに、何れも感光ドラム２の表面を覆うように配置される。これにより感光ドラム２の表面を保護している。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態では、図11に示すように、第一シャッタ部材51と第二シャッタ部材52との間に空間部Ｗを形成する。このために第一シャッタ部材51の空間形成面51ｍに空間部Ｗ方向に突出する規制部となる凸部51ｋを設ける。更に、第二シャッタ部材52の空間形成面52ｍに空間部Ｗ方向に突出し、前記凸部51ｋに当接し得る規制部となる凸部52ｋを設ける。
In the present embodiment, a space W is formed between the
本実施形態では、図11に示すように、シャッタユニット50が開状態となったときに、重なった状態で折り畳まれた第一、第二シャッタ部材51，52は以下の通りである。第一、第二シャッタ部材51，52の保護部51ｇ，52ｇの空間形成面51ｍ，52ｍに空間部Ｗ方向に突出して設けられた規制部となる凸部51ｋ，52ｋが互いに当接する。これにより第一、第二シャッタ部材51，52の位置を規制して第一シャッタ部材51と第二シャッタ部材52との間に空間部Ｗが確実に形成される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, when the
本実施形態では、規制部となる凸部51ｋ，52ｋをそれぞれ第一、第二シャッタ部材51，52の両方に設けた一例である。他に、規制部となる凸部51ｋ，52ｋは第一、第二シャッタ部材51，52の何れか一方に設けることでも良い。そして、規制部となる凸部51ｋ，52ｋが第一、第二シャッタ部材51，52の他方に当接する構成としても良い。
This embodiment is an example in which
本実施形態では、図11に示すように、第一シャッタ部材51の凸部51ｋと、第二シャッタ部材52の凸部52ｋとが当接する。これにより第一シャッタ部材51と第二シャッタ部材52との間に空間部Ｗを確実に形成することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
図１に示す画像形成装置１の定着装置12のヒータ12ｂにより熱が発生する。この熱の影響により樹脂製のカートリッジ５が変形する等の影響が考えられる。その結果として画像不良が発生する場合もある。具体的には、カートリッジ５に設けられた感光ドラム２、帯電ローラ３、クリーニングブレード31等の画像形成プロセス手段やクリーニング枠体32等への影響が懸念される。
Heat is generated by the
例えば、クリーニングブレード31は、感光ドラム２の表面に当接して該感光ドラム２の表面上の残留トナーｔを掻き取る。また、感光ドラム２は、クリーニング枠体32の両端部に設けられた駆動側ドラム軸受37及び非駆動側ドラム軸受38により回転可能に支持されている。そのため、クリーニング枠体32が定着装置12で発生した熱により変形すると、感光ドラム２に対するクリーニングブレード31の相対位置が変化する。
For example, the
これにより、感光ドラム２の表面上の残留トナーｔを掻き取ることが十分にできなくなり、感光ドラム２の表面に汚れが発生する。これにより感光ドラム２の表面に形成されたトナー像が転写された後の記録材Ｐに汚れが発生する。そのため定着装置12とカートリッジ５との離間距離を十分に離す必要がある。或いは、定着装置12で発生する熱量を低減する必要がある。或いは、定着装置12とカートリッジ５との間に形成される空間に風路を設ける等の対策が必要であった。
As a result, the residual toner t on the surface of the
本実施形態では、図３に示すように、シャッタユニット50が閉状態のときには、第一、第二シャッタ部材51，52が感光ドラム２の表面を保護する。一方、図１、図８及び図11に示すように、シャッタユニット50が開状態のときには、重なった状態で折り畳まれた第一、第二シャッタ部材51，52がカートリッジ５と定着装置12との間に配置される。更に、該第一、第二シャッタ部材51，52の間に空間部Ｗが形成される。空間部Ｗ内の空気は断熱層として作用する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, when the
図１、図８及び図11に示すように、シャッタユニット50が開状態のときには、第一シャッタ部材51に対して第二シャッタ部材52を重なった状態で折り畳む構成である。このため第一シャッタ部材51の保護部51ｇと、第二シャッタ部材52の保護部52ｇとが共にカートリッジ５と定着装置12との間に重ねて折り畳んだ状態で配置される。
As shown in FIGS. 1, 8, and 11, when the
図１、図８及び図11に示すように、シャッタユニット50が開状態のときには、カートリッジ５と定着装置12との間に複数の部品となる第一、第二シャッタ部材51，52を重ねて折り畳んだ状態で配置する。これによりカートリッジ５が定着装置12から受ける熱の影響を抑制することができる。本実施形態では、板状の第一、第二シャッタ部材51，52の板厚を厚くすることなく、カートリッジ５が定着装置12から受ける熱の影響を抑制することができる。これにより感光ドラム２の表面を保護するシャッタユニット50を小型化することができる。
As shown in FIGS. 1, 8, and 11, when the
図１、図８及び図11に示すように、シャッタユニット50が開状態のときには、第一シャッタ部材51の保護部51ｇの空間形成面51ｍと、第二シャッタ部材52の保護部52ｇの空間形成面52ｍとの間に空間部Ｗが形成される。この空間部Ｗは、断熱性を有する空気により断熱層の役割を果たす。また、この空間部Ｗを冷却用の風路とすることもできる。
As shown in FIGS. 1, 8, and 11, when the
図１、図８及び図11に示すように、シャッタユニット50が開状態において、第一シャッタ部材51は第二シャッタ部材52よりも定着装置12から遠い位置に配置される。第一シャッタ部材51には、図９（ａ）に示すように、カートリッジガイド19と係合する力受け部51ｈが設けられている。これにより力受け部51ｈに対する定着装置12による熱の影響を受け難くすることができる。このためシャッタユニット50の開閉動作の安定性及び信頼性が向上する。
As shown in FIGS. 1, 8, and 11, when the
本実施形態によれば、図１、図８及び図11に示すように、シャッタユニット50が開状態において、感光ドラム２の表面を保護する第一シャッタ部材51と第二シャッタ部材52との両部品が重なった状態で折り畳まれる。そして第一、第二シャッタ部材51，52がカートリッジ５と定着装置12との間に配置される。これによりカートリッジ５に対する定着装置12で発生する熱の影響を抑制することができる。
According to the present embodiment, as shown in FIGS. 1, 8, and 11, both the
尚、本実施形態では、第二シャッタ部材52は第一シャッタ部材51に対して自重で位置が決まる構成である。他に、第一シャッタ部材51と、第二シャッタ部材52との間にバネ等の付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力により第一シャッタ部材51に対する第二シャッタ部材52の姿勢を規制する構成でも良い。
In the present embodiment, the position of the
次に、図12〜図17を用いて本発明に係るカートリッジ及びこれを着脱可能とした画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。 Next, the configuration of the second embodiment of the cartridge according to the present invention and an image forming apparatus in which the cartridge is detachable will be described with reference to FIGS. In addition, what was comprised similarly to the said 1st Embodiment attaches | subjects the same member name even if the same code | symbol or code | symbol differs, and abbreviate | omits description.
図12は画像形成装置１本体に対してカートリッジ５の装着が完了した状態を示す断面図である。図13はシャッタユニット150を有するカートリッジ５の構成を示す斜視図である。図13はシャッタユニット150により感光ドラム２の表面が露出しないように保護された閉状態を示す。また、図14はシャッタユニット150により感光ドラム２の表面が露出しないように保護された閉状態のカートリッジ５の断面図を示す。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the
図15はシャッタユニット150が開状態で感光ドラム２の表面が露出したカートリッジ５の構成を示す斜視図である。また、図16はシャッタユニット150が開状態で感光ドラム２の表面が露出したカートリッジ５の構成を示す断面図である。
FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of the
図12、図15及び図16に示すように、本実施形態においてもシャッタユニット150は板状の第一シャッタ部材151と、第二シャッタ部材152と、付勢手段となるシャッタバネ153等を有して構成されている。シャッタユニット150は、図13及び図14に示すように、像担持体となる感光ドラム２の表面を覆う閉状態と、図12、図15及び図16に示すように、感光ドラム２の表面を露出させる開状態とを取り得るように構成される。図12、図15及び図16に示すように、シャッタユニット150が開状態において第一、第二シャッタ部材151，152は重ねて折り畳まれた状態で熱源となる定着装置12とカートリッジ５との間の空間内に収納される。
As shown in FIGS. 12, 15, and 16, the
＜シャッタユニット＞
次に図12及び図17を用いて本実施形態のシャッタユニット150の構成について説明する。図17はカートリッジ５からシャッタユニット150を分解した状態を示す分解斜視図である。
<Shutter unit>
Next, the configuration of the
第一シャッタ部材151の長手方向（図17の左右方向）の両端部には、クリーニング枠体132と係合し、該クリーニング枠体132に移動可能に支持される第一係合部となる駆動側係合部151ａと非駆動側係合部151ｂとを有している。具体的には、第一シャッタ部材151に設けられる駆動側係合部151ａは、クリーニング枠体132に設けられる駆動側係合部132ｈと係合する。第一シャッタ部材151に設けられる非駆動側係合部151ｂは、クリーニング枠体132に設けられる非駆動側係合部132ｉと係合する。
The
図17に示すように、クリーニング枠体132に設けられる駆動側係合部132ｈ及び非駆動側係合部132ｉはそれぞれ円筒形状で構成される。一方、第一シャッタ部材151に設けられる駆動側係合部151ａは、駆動側係合部132ｈが挿通される穴を有する係合部である。非駆動側係合部151ｂは一部に非駆動側係合部132ｉが挿入可能な開口を有するＵ字形状の係合部である。
As shown in FIG. 17, the driving
図17に示すように、クリーニング枠体132に設けられる駆動側係合部132ｈと非駆動側係合部132ｉとは回動軸線Ｑ12上（同一直線上）に設けられている。また、第一シャッタ部材151に設けられる駆動側係合部151ａと非駆動側係合部151ｂとは回動軸線Ｑ11上（同一直線上）に設けられている。
As shown in FIG. 17, the driving
第一シャッタ部材151がクリーニング枠体132に組み込まれた状態では回動軸線Ｑ11と回動軸線Ｑ12とが一致する。以下、第一シャッタ部材151がクリーニング枠体132に組み込まれて回動軸線Ｑ11と回動軸線Ｑ12とが一致した状態の回動軸線を回動軸線Ｑという。
In a state where the
第一シャッタ部材151はクリーニング枠体132に対して回動軸線Ｑを中心に回動可能に支持されている。また、第一シャッタ部材151は感光ドラム２の表面を保護する保護部151ｇを有する。更に、画像形成装置１本体内に設けられたカートリッジガイド19と係合して第一シャッタ部材151をクリーニング枠体132に対して相対移動させるための力受け部151ｈを有している。
The
更に、第一シャッタ部材151には、第二シャッタ部材152に設けられる第二係合部であって規制部となる係合部152ｃ，152ｄとそれぞれ係合する溝部からなる係合部151ｃ，151ｄが設けられている。溝部からなる係合部151ｃ，151ｄは、第一シャッタ部材151の長手方向（図17の左右方向）の両端部で該第一シャッタ部材151の側辺の略全体に亘る長さを有して形成されている。第二シャッタ部材152に設けられる第二係合部となる係合部152ｃ，152ｄは、第一シャッタ部材151に移動可能に支持される。
Further, the
規制部となる係合部152ｃ，152ｄは、図16に示すように、シャッタユニット150が開状態のとき、第一シャッタ部材151と、第二シャッタ部材152との間に空間部Ｗが形成されるように、第一、第二シャッタ部材151，152の位置を規制する。これにより、図16に示すように、シャッタユニット150が開状態のとき、第一シャッタ部材151と、第二シャッタ部材152との間に空間部Ｗが形成される。
As shown in FIG. 16, the engaging
図13〜図17に示すように、第一シャッタ部材151に設けられる係合部151ｃ，151ｄは溝形状の係合部である。一方、図17に示すように、第二シャッタ部材152の長手方向（図17の左右方向）の両端部に設けられる係合部152ｃ，152ｄは、第一シャッタ部材151に設けられた溝部からなる係合部151ｃ，151ｄに沿って摺動可能な円筒形状で構成される。第二シャッタ部材152の円筒形状の係合部152ｃ，152ｄ（第二係合部）は、それぞれ第一シャッタ部材151に設けられる溝部からなる係合部151ｃ，151ｄに沿って摺動自在に移動可能な構成となっている。
As shown in FIGS. 13 to 17, the engaging
第二シャッタ部材152には、クリーニング枠体132に設けられる係合部132ｊ，132ｋとそれぞれ係合し、クリーニング枠体132に移動可能に支持される第三係合部としての係合部152ｅ，152ｆが設けられている。クリーニング枠体132に設けられる係合部132ｊ，132ｋは一部に係合部152ｅ，152ｆがそれぞれ挿入可能な開口を有するＵ字形状の係合部である。一方、第二シャッタ部材152に設けられる係合部152ｅ，152ｆは円筒形状で構成される。
The
図17に示すように、クリーニング枠体132に設けられる係合部132ｊ，132ｋは回動軸線Ｒ11上（同一直線上）に設けられている。また、第二シャッタ部材152に設けられる係合部152ｅ，152ｆは回動軸線Ｒ12上（同一直線上）に設けられている。図13〜図16に示すように、第二シャッタ部材152がクリーニング枠体132に組み込まれた状態では回動軸線Ｒ11と回動軸線Ｒ12とが一致する。以下、第二シャッタ部材152がクリーニング枠体132に組み込まれて回動軸線Ｒ11と回動軸線Ｒ12とが一致した状態の回動軸線を回動軸線Ｒという。
As shown in FIG. 17, the engaging
第二シャッタ部材152はクリーニング枠体132に対して回動軸線Ｒを中心に回動可能に支持されている。第一、第二シャッタ部材151，152は感光ドラム２の表面を保護する保護部151ｇ，152ｇを有している。カートリッジ５が画像形成装置１本体へ装着される動作において、第一シャッタ部材151が閉状態から開状態へ移動する過程は、前記第１実施形態と同様である。
The
第一シャッタ部材151が回動軸線Ｑを中心に図17の矢印ｑ１方向に回動する。すると、第二シャッタ部材152に設けられる係合部152ｃ，152ｄは第一シャッタ部材151の溝部からなる係合部151ｃ，151ｄの範囲内で摺動する。一方、第二シャッタ部材152は、クリーニング枠体132に対して回動軸線Ｒを中心に回動可能に支持されている。このため第二シャッタ部材152の位置は、第一シャッタ部材151の位置に対応して移動する。
The
このため第二シャッタ部材152は第一シャッタ部材151により位置規制される。第二シャッタ部材152は、第一シャッタ部材151の溝部からなる係合部151ｃ，151ｄと摺動自在に係合する第二係合部であって規制部となる係合部152ｃ，152ｄにより第一シャッタ部材151に対する位置が規制される。
For this reason, the position of the
本実施形態では、図12、図15及び図16に示すように、画像形成装置１本体に対してカートリッジ５の装着が完了した状態では、シャッタユニット150が開状態となる。そのとき、第一、第二シャッタ部材151，152は、少なくとも熱源となる定着装置12と、感光ドラム２または画像形成プロセス手段が設けられたカートリッジ５との間の空間内で重ねて折り畳んで配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 12, 15, and 16, the
また、図12、図15及び図16に示すように、シャッタユニット150が開状態となるとき、第一シャッタ部材151と第二シャッタ部材152との間には空間部Ｗが形成される。本実施形態においても第一、第二シャッタ部材151，152が熱源となる定着装置12とカートリッジ５との間に重ねて折り畳んで配置される。このためカートリッジ５に対する定着装置12で発生する熱の影響を抑制することができる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
As shown in FIGS. 12, 15, and 16, when the
２ …感光ドラム（像担持体）
５ …カートリッジ
12 …定着装置（熱源；定着手段）
50 …シャッタユニット
51 …第一シャッタ部材
52 …第二シャッタ部材
2 ... Photosensitive drum (image carrier)
5 ... Cartridge
12 ... Fixing device (heat source; fixing means)
50 ... Shutter unit
51. First shutter member
52 ... Second shutter member
Claims (7)
像担持体と、
前記像担持体に作用する画像形成プロセス手段と、
第一シャッタ部材と、第二シャッタ部材とを有して構成され、前記像担持体の表面を覆う閉状態と、前記像担持体の表面を露出させる開状態とを取り得るシャッタユニットと、
を有し、
前記シャッタユニットが開状態のとき、前記第一、第二シャッタ部材は、少なくとも前記熱源と、前記像担持体または前記画像形成プロセス手段との間に配置されることを特徴とするカートリッジ。 In a cartridge detachable from an image forming apparatus having a heat source,
An image carrier;
Image forming process means acting on the image carrier;
A shutter unit configured to include a first shutter member and a second shutter member and capable of taking a closed state covering the surface of the image carrier and an open state exposing the surface of the image carrier;
Have
When the shutter unit is in an open state, the first and second shutter members are arranged between at least the heat source and the image carrier or the image forming process means.
前記第一シャッタ部材は、前記枠体に移動可能に支持される第一係合部を有し、
前記第二シャッタ部材は、前記第一シャッタ部材に移動可能に支持される第二係合部を有し、
前記シャッタユニットが開状態のとき、前記第一シャッタ部材と、前記第二シャッタ部材との間に空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。 A frame for rotatably supporting the image carrier;
The first shutter member has a first engagement portion that is movably supported by the frame,
The second shutter member has a second engagement portion that is movably supported by the first shutter member,
The cartridge according to claim 1, wherein a space is formed between the first shutter member and the second shutter member when the shutter unit is in an open state.
前記第二係合部が前記規制部として構成されることを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。 The second shutter member has a third engagement portion that is movably supported by the frame,
The cartridge according to claim 3, wherein the second engaging portion is configured as the restricting portion.
前記熱源として、トナー像が形成された記録材に加熱及び加圧して該トナー像を記録材に定着する定着手段を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus to which the cartridge according to any one of claims 1 to 6 is detachable.
An image forming apparatus comprising: a fixing unit that heats and pressurizes a recording material on which a toner image is formed and fixes the toner image on the recording material as the heat source.
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