JP3648173B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、およびファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置は、一般には、電子写真プロセスによって、感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して画像を再生する。
【0003】
現像装置は、一般には、感光体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラと、この現像ローラにトナーを供給するトナー容器とから概略構成されている。このトナー容器はサービス性向上の観点からユーザでも容易に交換できるようにカートリッジ方式が採られている。
【0004】
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ため、格段に操作性を向上させることができる。
【0005】
このようなカートリッジ方式では、現像装置は、現像装置にトナーカートリッジを装着して、その後機械的操作手段(例えば、レバー操作等)によって感光体に対して現像ローラを圧接するように位置決めされる。そして、画像再生動作の繰り返しによって、トナーカートリッジ内のトナーが消費されて無くなると、機械的操作手段によって感光体が受けている現像ローラの圧接力を解除して、その後使用済みのトナーカートリッジを脱着し、未使用のトナーカートリッジと交換する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の画像形成装置では、感光体と現像ローラとを圧接させるために機械的操作手段を設ける必要があって装置構成が複雑となるとともに、機械的操作手段の誤操作によって装置が破損してしまうという問題点がある。
【0007】
また、機械的操作手段では、感光体と現像ローラを均一に圧接することが困難であるという問題点もある。これは、機械的操作手段にバネを含めた場合に、感光体に対して現像ローラを均一に圧接させるため、複数のバネ力を一定にする必要があるが、機械的操作手段を用いると、これらの構成部品の寸法精度、組立精度および動作時の変形による寸法の変化等の累積によってバネ長さが不均一となってこの結果作用するバネ力が一定とならなくなるためである。
【0008】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、トナーカートリッジの交換が容易であって、感光体に対して現像ローラが均一な押圧力により圧接される簡単構造の画像形成装置を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置の搬送ローラ機構は、次のような手段を採用する。
【0010】
本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体と、この感光体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成し、かつ、枠体に回動自在に支持された現像ローラを有する現像装置と、この現像装置の枠体に着脱可能であって現像ローラにトナーを供給するトナーカートリッジと、感光体および現像装置を囲む筐体とを備える画像形成装置において、一端が筐体に固着され、トナーカートリッジが現像装置の枠体に装着されると他端がトナーカートリッジに当接して圧縮されて反力が発生する弾性部材を設け、トナーカートリッジは、形状が直方体であり、弾性部材の位置に対応して反力を受ける凸部が設けられ、現像装置の枠体の下面から弾性部材の他端までの垂直距離は、トナーカートリッジの下面から上面までの垂直距離より大きく、トナーカートリッジの下面から凸部の上面までの垂直距離より小さく設定されており、現像装置は、筐体に支持される支軸を有し、トナーカートリッジを現像装置に装着すると、弾性部材の反力によって回転して感光体に現像ローラを圧接し、トナーカートリッジを現像装置の枠体から脱着すると、感光体に対する現像ローラの圧接が解除されることを特徴とする画像形成装置に関する。
【0011】
本発明によれば、一端が筐体に固着された弾性部材が設けられており、トナーカートリッジを現像装置の枠体に装着すると弾性部材の他端がトナーカートリッジに当接してこれによって弾性部材が圧縮され弾性部材に反力が発生し、この反力がトナーカートリッジおよび枠体を介して現像ローラに作用して感光体に現像ローラが圧接される。
【0013】
本発明によれば、現像装置は、筐体に支持される支軸を有しているため、弾性部材の反力によって回転して感光体に現像ローラが圧接される。
【0014】
本発明は、支持部は、弾性部材のトナーカートリッジに対する作用点と現像ローラの回転中心を結ぶ直線に対して感光体側に設けられていてもよいし、弾性部材は、圧縮して鉛直下方に撓み反力を発生するものであってもよい。
【0015】
本発明によれば、トナーカートリッジには、弾性部材の位置に対応して反力を受ける凸部が設けられているため、現像装置にトナーカートリッジを装着する場合に、凸部のみで弾性部材の反力を受けられる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1〜図3は、本発明に係る画像形成装置およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態(1)を説明するものである。
【0018】
画像形成装置10は、現像装置1、トナーカートリッジ3、ドラムカートリッジ5および弾性部材7から概略構成されている。
【0019】
現像装置1は、現像ローラ2、枠体6および支持部8とから概略構成されている。
【0020】
現像ローラ2は、円柱状に形成されるものであって、両端面2aからはそれぞれ支軸2bが延設されてこの支軸2bは現像装置1の枠体6に回動自在に支持されている。現像ローラ2は、トナーカートリッジ3から供給されるトナーを感光体4の表面に付着させトナー像を形成するためのものであって、トナーカートリッジ3装着時には感光体4に圧接されている。
【0021】
枠体6は、現像ローラ2およびトナーカートリッジ3を支持する部材であって、トナーカートリッジ3が着脱できるように構成されている。また、枠体6の一部には弾性部材7の他端7aが枠体6内部に臨む窓6aが設けられている。トナーカートリッジ3装着時には、この弾性部材7の反力がトナーカートリッジ3および枠体6を介して現像ローラ2に作用して感光体4に現像ローラ2が圧接するようになっている。
【0022】
支持部8は、画像形成装置10に対して現像装置1を支持するためのものであって、この支持部8を中心として現像装置1が回転した場合に、感光体4に現像装置1の現像ローラ2が圧接するように、弾性部材7のトナーカートリッジ3に対する作用点7cと現像ローラ2の回転中心2aを結ぶ直線に対して感光体4側に設けられている。なお、この支持部8は、支軸9から構成され、支軸9の両端部は画像形成装置の筐体10a(図示しない)に回動自在に支持されている。
【0023】
トナーカートリッジ3は、現像装置1の枠体6に着脱可能に形成されており、内部にトナーが収納されている。
【0024】
ドラムカートリッジ5は、円筒状に形成されている感光体4を中心として、この感光体4の周囲にクリーニング手段5a、帯電器5b等が設けられている。このドラムカートリッジ5は、筐体10a(図示しない)から着脱可能となっている。
【0025】
弾性部材7は、一端7aが画像形成装置10の筐体10aに固着され、他端7bが現像装置1の枠体6の窓6aから枠体6内部に臨んでいる。弾性部材7としては圧縮して撓み反力を発生するものであればよく、例えば、圧縮コイルバネが用いられる。
【0026】
なお、現像装置1の現像ローラ2の軸心a、感光体4の軸心bおよび支軸9の軸心cはそれぞれ平行となっている。
【0027】
次に、このように構成された画像形成装置10にトナーカートリッジ3を装着した場合の作用について説明する。
【0028】
現像装置1の枠体6にトナーカートリッジ3が装着されると、トナーカートリッジ3の上面3aに弾性部材7の他端7aが当接して弾性部材7が圧縮されてトナーカートリッジ3の上面3aに弾性部材7の反力を与える。この反力はトナーカートリッジ3の下面3bと当接する枠体6の下面6bに作用して、現像装置1は支持部8を中心として時計方向に回転する。これによって、感光体4に現像装置1の現像ローラ2が圧接される。
【0029】
また、トナーカートリッジ3を現像装置1の枠体3から脱着すると、感光体4に対する現像ローラ2の圧接が解除される。
【0030】
以上、この実施の形態(1)によると、トナーカートリッジ3を現像装置1に装着することのみによって、現像装置1の現像ローラ2を感光体4に圧接させることができ、トナーカートリッジ3の交換を容易にすることができる。また、機械的操作手段(操作レバー等)が必要でなくなるため、装置構造を簡単にすることができ、感光体4と現像ローラ2の圧接力のばらつきを防止することができる。
【0031】
次に、本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態(2)について説明する。図4〜図7は、本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態(2)を示すものである。なお、実施の形態(1)と同様の説明は、同一符号を付すことで詳細を省略する。
【0032】
この実施の形態(2)の画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジ30は、図4〜図7に示すように、弾性部材7の他端7aの位置に対応してトナーカートリッジ3の上面3aに凸部3cを設けた構成のものである。凸部3cは、例えば、図4(a)(図5)に示すように、両端部に複数設けられ、また、図4(b)(図6)および図4(c)(図7)に示すように、挿入方向に対して水平方向に異なる位置に複数設けられる。なお、枠体6の下面6bから弾性部材7の他端7aまでの垂直距離Hは、トナーカートリッジ3の下面3bから上面3aまでの垂直距離h1より大きく、トナーカートリッジ3の下面3bから凸部3cの上面3dまで垂直距離h2より小さく設定されている。
【0033】
この実施の形態(2)によると、トナーカートリッジ30を現像装置1の枠体6に挿入して装着する場合において、トナーカートリッジ30の凸部3cにのみ弾性部材7の反力が作用する(トナーカートリッジ30挿入時にトナーカートリッジ3の上面3aの凸部3c以外には弾性部材7が当接しない)ため、トナーカートリッジ30の装着がスムーズになる。特に、図4(b)(図6)および図4(c)(図7)の場合には、トナーカートリッジ30の凸部3cの一箇所のみに弾性部材7の反力を作用させることができる。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、トナーカートリッジを現像装置に装着することのみによって、現像装置の現像ローラを感光体に圧接させることができ、トナーカートリッジの交換を容易にすることができる。また、機械的操作手段(操作レバー等)が必要でなくなるため、装置構造を簡単にすることができ、この結果感光体と現像ローラの圧接力のばらつきを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態(1)を示す図(トナーカートリッジ装着前)である。
【図2】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態(1)を示す図(トナーカートリッジ装着後)である。
【図3】本発明に係る画像形成装置を示す斜視図である。
【図4】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態(2)を示す正面図である。
【図5】図4(a)の実施の形態(2)を示す斜視図である。
【図6】図4(b)の実施の形態(2)を示す斜視図である。
【図7】図4(c)の実施の形態(2)を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 現像装置
2 現像ローラ
3 トナーカートリッジ
4 感光体
5 ドラムカートリッジ
6 枠体
7 弾性部材
8 支持部
9 支軸
10 画像形成装置
Claims (3)
- 表面に静電潜像が形成される感光体と、この感光体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成し、かつ、枠体に回動自在に支持された現像ローラを有する現像装置と、この現像装置の枠体に着脱可能であって現像ローラにトナーを供給するトナーカートリッジと、感光体および現像装置を囲む筐体とを備える画像形成装置において、
一端が筐体に固着され、トナーカートリッジが現像装置の枠体に装着されると他端がトナーカートリッジに当接して圧縮されて反力が発生する弾性部材を設け、
トナーカートリッジは、形状が直方体であり、弾性部材の位置に対応して反力を受ける凸部が設けられ、現像装置の枠体の下面から弾性部材の他端までの垂直距離は、トナーカートリッジの下面から上面までの垂直距離より大きく、トナーカートリッジの下面から凸部の上面までの垂直距離より小さく設定されており、
現像装置は、筐体に支持される支軸を有し、トナーカートリッジを現像装置に装着すると、弾性部材の反力によって回転して感光体に現像ローラを圧接し、トナーカートリッジを現像装置の枠体から脱着すると、感光体に対する現像ローラの圧接が解除されることを特徴とする画像形成装置。 - 支持部は、弾性部材のトナーカートリッジに対する作用点と現像ローラの回転中心を結ぶ直線に対して感光体側に設けられ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。
- 弾性部材は、圧縮して鉛直下方に撓み反力を発生するものであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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