JP3671835B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタやＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像形成装置においては、交換やメンテナンスの頻度の高い部品をまとめてプロセスカートリッジとし、本体から着脱可能とする構成がとられてきた。
【０００３】
そして、プロセスカートリッジの着脱は、画像形成装置上部に設けられた開口部から行われ、その開口部には、開閉可能なカバーが取りつけられている。
ところで、プロセスカートリッジ装着時において、プロセスカートリッジに含まれる感光体や現像ローラー等は、画像形成装置本体の回転駆動体と係合して駆動されるが、プロセスカートリッジを取り外す際には、感光体等と回転駆動体との係合を解除しなければならない。もし、係合を解除しないままプロセスカートリッジを引き出そうとすると、回転駆動体を破損するおそれがある。
【０００４】
そこで、本体開口部のカバーにリンク部材を連結し、カバーを開けた時には、そのリンク部材が感光体等と回転駆動体との係合を解除する機構が用いられてきた。特開平１０−１０５０２２号公報に開示されているものがその一例である。
又、本体開口部のカバーを開けた際に、カバーが自重で閉まってしまうことを防止するために、カバーを開放位置でロックする機構が用いられてきた。その構成としては、カバーの一方の側（例えば右側）にリンク部材を取り付けるとともに、カバーの反対の側（例えば左側）にカバーロックレバーを設け、カバーが開いた時に、そのカバーロックレバーに設けられた凹部が画像形成装置本体に設けられた凸部に係止することにより、カバーを開放位置でロックするものがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成をとる画像形成装置では、カバーを開けてロックしても、感光体等と回転駆動体との係合が解除されていないことがあり、そのままプロセスカートリッジを引き出そうとすると、駆動回転体を破損することがあった。
【０００６】
例えば、前述のように、カバーロックレバーのある方の端を持ってカバーを開けても、カバーのたわみによって、カバーの反対側（つまりリンク部材のある側）は充分に開いていないことがある。その時には、リンク部材は充分に引かれておらず、感光体等と駆動回転体とは係合したままである。
【０００７】
又、これとは別に、カバーロックレバーを画像形成装置本体に係止する力が充分でないため、開放状態にロックしたカバーが独りでに閉まってしまうことがあった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、カバーを開けた時に、プロセスカートリッジと画像形成装置本体との係合を確実に解除することができ、又、開放状態にあるカバーを確実にロックすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、
画像形成に必要な回転体を有するプロセスカートリッジを装着するための開口部を有する装置本体と、前記装置本体に回動可能に軸支され、上下方向に移動して前記開口部を開閉可能に覆うカバーとを備えた画像形成装置であって、前記装置本体に装着された前記プロセスカートリッジの前記回転体と作動的に係合離脱可能に配設され、前記回転体を回転駆動する回転駆動体と、下端が前記装置本体側と、上端が前記カバー側と連結され、該カバーの開閉動作に連動して上下動することにより、前記回転体と回転駆動体とを作動的に係合又は離脱の状態に切り換えるためのリンク部材と、前記リンク部材の前記下端と連結し、前記カバーの開閉に連動した前記リンク部材の上下動により前記回転体と回転駆動体との係合とその解除とを切り換える係合／解除手段と、を備え、前記リンク部材は、前記カバーの回動軸に直行する平面上であって且つ前記開口部の側方に配置され、前記リンク部材の下端部には、前記カバーの開動作に伴って、前記装置本体側に設けられた突起部である装置側係止部と係合して、前記カバーを開放状態に保持するための凹部であるリンク部材側係止部を有し、前記リンク部材には、前記カバーを開放した際に、前記カバーによる荷重が下向きに懸かっており、前記リンク部材側係止部は、前記装置側係止部と係合している際に垂直線に対して３０〜６０度をなす斜め方向に伸びる荷重受け面を有し、前記リンク部材側係止部と前記装置側係止部とが係合または脱離する際に、前記リンク部材側係止部の移動方向は、垂直線に対して３０〜６０度をなす方向であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、画像形成に必要な回転体（例えば、感光体、現像ローラ、転写ローラ）を１つのユニットに収めたプロセスカートリッジを着脱することができ、その着脱は、開閉可能なカバーを備えた開口部から行うことができる。
【００１０】
特に、本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体側（プロセスカートリッジ以外の部分）に回転駆動軸を備えており、プロセスカートリッジを装着した際には、その駆動軸はプロセスカートリッジに含まれる回転体と係合してその回転体を駆動し、プロセスカートリッジを取り外す際には、回転駆動体は回転体から離脱する。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、前記カバーと画像形成装置本体側（回転駆動軸を感光体に対して係合／離脱させる手段）とを連結するリンク部材を備えている。そのリンク部材は、前記カバーの開閉に連動して動作し、例えば、カバーを閉じた時には、回転駆動軸を感光体に近づけてそれらを係合させ、カバーを開けた時には、回転駆動体を感光体から離脱させる。
【００１２】
更に、前記リンク部材は、凹部であるリンク部材側係止部を備えており、画像形成装置本体側は、突起部である装置側係止部を備えている。そして、前記カバーを開放した際には、リンク部材側係止部と装置側係止部とが係合することにより、カバーが開放状態にロックされる。
【００１３】
つまり、本発明の画像形成装置では、カバーと装置本体側とを連結するリンク部材が、回転駆動体と回転体の係合／離脱の切り換え、及び、カバーの開放状態でのロックの両方の作用を行っている。
このことにより、本発明の画像形成装置では、カバーを開放状態にロックした時には、確実に回転体と回転駆動体との係合が解除されているという特長を有する。
【００１４】
つまり、従来の、例えば、レーザプリンタのように、カバーの一端に設けられたレバーによってカバーを開放状態にロックしても、カバーのたわみによって、カバーの反対側に設けられたリンク部材が充分に引き上げられておらず、回転体と回転駆動体との係合が解除されていないといった問題が生じない。
【００１５】
また、本発明では、前記リンク部材側係止部は、前記装置側係止部と係合している際に、垂直線に対して斜め方向に伸びる荷重受け面を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明において、係合位置の近傍にある時の、凹部であるリンク部材側係止部は、その荷重受け面において、突起部である装置側係止部に当接しており、リンク部材の動作は、荷重受け面に平行な方向に制限される。
そして、本発明では、荷重受け面は垂直線に対して３０〜６０度をなす斜め方向であるので、係合位置の近傍にある時のリンク部材の動作は、垂直線に対して３０〜６０度をなす斜め方向に制限される。
【００１７】
そのため、例えば、係合したリンク部材に対して垂直方向の力（例えば、カバーの重みによる荷重）がかかっていても、リンク部材の移動方向（垂直線に対して３０〜６０度を成す斜め方向）に働く力は、前記垂直方向の力の一部のみである。
従って、本発明の画像形成装置では、係合したリンク部材に対して、その係合を外そうとする力が適度に小さくなるので、リンク部材の係合が独りでに外れてしまうことがない。また、リンク部材の係合が外れることがないように、係合部を強化する必要がない。
【００１８】
更に、リンク部材に対して垂直方向に働く力のうち、適切な強さの分力が、リンク部材の移動方向に作用するので、例えば、手でカバーを閉じることによって、充分に強い垂直方向の力をリンク部材に加えれば、リンク部材の係合を外すことができる。
【００１９】
また、本発明では、リンク部材側係止部と装置側係止部とが係合する際（または係合を外す際）の、リンク部材側係止部の移動方向は、垂直線に対して３０〜６０度をなす斜めの方向である。
【００２０】
そのため、例えば、係合したリンク部材に対して垂直方向の力（例えば、カバーの重みによる荷重）がかかっていても、リンク部材の移動方向（垂直線に対して斜め方向）に働く力は、前記垂直方向の力の一部のみである。
従って、本発明の画像形成装置では、係合したリンク部材に対して、その係合を外そうとする力が小さいので、リンク部材の係合が独りでに外れてしまうことがない。また、リンク部材の係合が外れることがないように、係合部を強化する必要がない。
【００２１】
更に、リンク部材に対して垂直方向に働く力のうち、一部はリンク部材の移動方向に作用するので、例えば、手でカバーを閉じることによって、充分に強い垂直方向の力をリンク部材に加えれば、リンク部材の係合を外すことができる。
【００２２】
【００２３】
また、本発明では、前記カバーは、前記装置本体に回動可能に軸支され、その回動軸に直行する平面上であって且つ前記開口部の側方に前記リンク部材を配置したことを特徴とする。
【００２４】
本発明の画像形成装置では、回動可能に軸支されたカバーを備えているので、例えば、カバーの回動軸以外の部分にリンク部材を連結することにより、カバーの開閉に連動して、リンク部材を動作させることができる。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置では、カバーの回動軸に直行する平面上であって、且つ、開口部の側方に前記リンク部材を配置しているので、開口部をリンク部材が狭めることがない。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記リンク部材側係止部の開口端近傍に、内側に向かって突出して、前記突起部の脱落を防止する凸部を備えていることを特徴とする。
【００２９】
本発明は、凹部の形状を例示している。
本発明では、凹部の開口端付近に設けられた凸部によって、一旦係止された突起部（装置側係合部）が、例えば、カバーの重みによる荷重によって、独りでに外れてしまうことが防止できる。
【００３０】
尚、係合を外す際には、例えば、カバーを手で押し下げることによって、充分な力をリンク部材に対して加えると、固定用突起部が凹部の開口端部を弾性変形させ、固定用突起部が凹部から外れるので、係合が外れる。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
（３）請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、
前記回転体が感光体であることを特徴とする。
【００３５】
本発明は、回転体を例示している。
本発明では、感光体に対して回転駆動軸を係合させ、駆動することにより、画像形成を行うことができる。また、プロセスカートリッジに属する他の回転体は、例えば、感光体から回転駆動力を伝達することができる。
（４）請求項４の発明は、請求項１〜３に記載の構成に加え、
前記プロセスカートリッジは、静電潜像を担持する感光体を回転可能に内蔵し、その感光体に担持された静電潜像を現像するための現像剤を収容する所定容量の密閉型現像剤室を有し、前記感光体と駆動連結され、前記現像剤室から前記感光体上に現像剤を供給して前記静電潜像を可視像化するための現像ローラを有し、それらがユニット構成として形成されたものであり、前記装置本体は、前記プロセスカートリッジ内の感光体を画像データに従って露光して感光体に静電潜像を形成する露光装置を有し、前記回転駆動体は、前記プロセスカートリッジの前記回転体として前記感光体又は前記現像ローラに連結されることを特徴とする。
【００３６】
本発明は画像形成装置の構成を例示する。
本発明の画像形成装置は、上記構成を備えることにより、良好な画像を形成することができる。
（５）請求項５発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、
前記回転駆動体は、その回転軸方向に移動可能に、前記装置本体に配設されるとともに、前記装置本体に装着されたプロセスカートリッジの前記回転体と作動的に係合する方向に付勢手段により付勢されており、前記カバーの開動作に連動した前記リンク部材により前記付勢手段に抗して前記回転体から離脱する方向に移動されることを特徴とする。
【００３７】
本発明は、画像形成装置の構成を例示しており、特に、回転駆動体を移動させる構成を例示している。
この構成により、プロセスカートリッジを着脱する際に、回転駆動体が邪魔になることがない。
【００３８】
また、カバーを開放する際には、リンク部材を介して回転駆動体を付勢手段の付勢力に抗して移動させるので、カバーが撓みやすいが、回転駆動体を確実に離脱状態に切り換えた状態でカバーを開放状態にロックすることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の好適な実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
（実施の形態）
本実施の形態では、画像形成装置として、レーザービームプリンタ（レーザプリンタ）を例に挙げて説明する。
【００４０】
ａ）まず、本実施の形態のレーザプリンタの全体構成を、図１に基づいて説明する。尚、図１はレーザプリンタの装置本体（本体ユニット）１の構成を表す縦断面図である。
図１に示す様に、本実施の形態のレーザプリンタは、本体ユニット１の下方に、本体ユニット１に着脱自在に挿入される給紙トレー３が配置され、その内部には、図示しないバネにより上方に付勢された支持板５が設けられている。
【００４１】
前記支持板５の上方には、支持板５の上に積層状に保持された記録紙（記録媒体に相当）を一枚ずつ分離して画像形成部７方向へ供給する供給ローラ９が配設されている。
前記供給ローラ９から画像形成部７へ到る記録紙の搬送経路には、２対の搬送ローラ１１，１３と、適宜停止することによって記録紙の先端を係止し、その記録紙の斜行を補正するレジストローラ１５とが順次配設されている。
【００４２】
前記画像形成部７は、プロセスカートリッジ２１内に設けられた感光体としての感光ドラム２３と、その感光ドラム２３に対向配置された転写手段としての転写ローラ２５とを備えている。尚、感光ドラム２３は、プロセスカートリッジ２１側に配置され、転写ローラ２５は本体ユニット１側に配置されている。
【００４３】
前記画像形成部７の下流側（図の右側）には、搬送ベルト２７を介して、加熱ローラ３１と押圧ローラ３３とからなる定着部３５が設けられている。
更に、前記定着部３５の下流側には、その搬送経路に沿って３対の排紙ローラ３７ａ〜ｃが配置され、本体ユニット１の上面には、最後の排紙ローラ３７ｃから排出される記録紙を受ける排紙トレー３９が設けられている。
【００４４】
また、排紙トレー３９とプロセスカートリッジ２１との間には、感光ドラム２３を画像データに従ってレーザ光Ｌによって走査するスキャナユニット４１が配設されている。
尚、前記スキャナユニット４１には、画像形成のために、レーザダイオード（図示せず）から照射されるレーザ光を走査する目的で、モータ（図示せず）により回転駆動されるポリゴンミラー４２など、各種の光学素子等が配置されている。
【００４５】
ｂ）次に、前記プロセスカートリッジ２１について、図１及び図２に基づいて説明する。尚、図２は、プロセスカートリッジの内部構造を表す縦断面図である。
まず、図１に示す様に、プロセスカートリッジ２１は、本体ユニット１の上方に開口する凹部である装着部１７に、（矢印Ａ、Ｂ方向に進退して）着脱自在に装着されるものである。尚、装着部１７の上方の開口は、常時はカバー１９にて覆われており、カバー１９を上方に回動させて開くことにより、プロセスカートリッジ２１を着脱することができる。尚、カバー１９は、開いた状態にロックすることができる。
【００４６】
このプロセスカートリッジ２１は、図２に示すように、表面に感光層を有する感光ドラム２３（回転体）を回転可能に備え、更に、その感光ドラム２３の表面を一様に帯電させる帯電ローラ４３、及び帯電した感光ドラム２３の表面にトナーを供給する現像手段としての現像ローラ４５を備えている。
【００４７】
尚、感光ドラム２３は、プロセスカートリッジ２１を本体ユニット１に装着した際には、本体ユニット１に備えられたカップリング凹軸１０１（回転駆動軸：図３）と係合して駆動され、プロセスカートリッジ２１を取り外す際には、カップリング凹軸１０１との係合は解除される。そして、感光ドラム２３とカップリング凹軸１０１との係合／解除は、カバー１９の開閉に連動する係合／解除手段１００により行われる。
【００４８】
そして、帯電ローラ４３によって帯電された感光ドラム２３の表面には、スキャナユニット４１から露光開口部２１ａを介して入射するレーザ光Ｌによって静電潜像が形成され、続いて、現像ローラ４５が感光ドラム２３の表面へ現像材としてのトナー（現像剤）を供給することにより、感光ドラム２３上にて静電潜像が現像され、トナー像（可視像）が形成される。
【００４９】
尚、プロセスカートリッジ２１には、この他、トナー容器（密閉型現像剤室）２１ｂに収容されたトナーを撹拌しながら現像ローラ４５に向けて送り出すトナー送り部材４７や、現像ローラ４５の表面に付着したトナーを摩擦帯電させるとともに薄層化する層厚抑制ブレード４９等、周知の各種構成が設けられている。
【００５０】
ｃ）次に、本実施の形態における画像形成の手順を説明する。
給紙トレー３から供給ローラ９により取り出された記録紙は、搬送ローラ１１、１３によりレジローラ１５に送られ、そこで、記録紙の斜行が修正される。
その後、記録紙が画像形成部７に送られると、感光ドラム２３及び転写ローラ２５の間を通過する際に、感光ドラム２３に形成されたトナー像が前述の転写ローラ２５との間を通過する記録紙に転写されることにより、記録紙に画像（トナー像）が形成される。
【００５１】
そのトナー像が形成された記録紙は、搬送ベルト２７によって定着部３５に搬送される。定着部３５では、加熱ローラ３１と押圧ローラ３３とにより挟まれるとともに、加熱ローラ３１により加熱されて、トナー像の記録紙への定着が行われ、画像形成が完了する。
【００５２】
その後、画像が定着された記録紙は、３対の排紙ローラ３７ａ〜ｃを介して、本体ユニット１の上面に設けた排紙トレー３９に排出される。
ｄ）次に、本実施の形態の要部である、係合／解除手段１００について、図３〜９に基づいて説明する。
【００５３】
ｉ）まず、係合／解除手段１００の構成を説明する。
図３及び図４は係合／解除手段１００の構成を示す断面図であり、図５は係合／解除手段１００の構成を示す斜視図である。
各図に示すように、係合／解除手段１００は、カップリング凹軸１０１（回転駆動体）、内カム１１１、外カム１１２、圧縮コイルバネ１１３とから構成されており、後に詳述するように、カバー１９の開閉によって上下動するレバー１２１（リンク部材）により、係合／解除の動作を行う。
【００５４】
カップリング凹軸１０１は、図６に示す様に、回転軸１０１ｃと、回転軸１０１ｃと同心に、且つ、回転軸１０１ｃの両端の略中央に取りつけられた大ギヤ１０１ｂとから成るものであり、回転軸１０１ｃの一方の端面には、感光ドラム２３の端面に設けられた凸部２３ａと係合できる凹部１０１ａを備えている。
【００５５】
このカップリング凹軸１０１は、図３に示す様に、回転自在に、尚かつ、軸方向にスライド可能に側板１３１及び側板１３２に取り付けられており、その取り付け位置は、感光ドラム２３と同軸であり、また、凹部１０１ａが感光ドラム２３に面する向きに取り付けられている。即ち、回転軸１０１ｃの凹部１０１ａが形成された一方端部は、後述する内カム１１１に回転可能且つ軸方向に摺動可能に支持され、内カム１１１は、プロセスカートリッジ装着部を区画する側板１３１に貫通形成された支持孔１３１ａに挿入されて固定されている。一方、回転軸１０１ｃの他方端部は、側板１３２に回転可能に支持される。
【００５６】
尚、カップリング凹軸１０１の凹部１０１ａは、断面が多角形の穴であり、感光ドラム２３の凸部２３ａは、断面が多角形の突起である。この凸部２３ａと凹部１０１ａとは、同じねじれ角で同じねじれ方向にねじれており、そのねじれ方向は、凸部２３ａと凹部１０１ａとが係合して、カップリング凹軸１０１が回転した際に、感光ドラム２３とカップリング凹軸１０１とが引き寄せられる方向である。
【００５７】
内カム１１１は、図７に示す様に、片面の外周に２個の***部１１１ｃと、その***部１１１ｃに隣接する斜面部１１１ｄとを備え、中心部に軸受け穴１１１ｂを有する円盤である。この内カム１１１は、前記２個の***部１１１ｃが右側（図３，４，５における右側）に向くように、側板１３１に固定されて、カップリング凹軸１０１の回転軸１０１ｃを支持する軸受けとなる。
【００５８】
外カム１１２は、図８示す様に、片面の外周に２つの***部１１２ｃと、その***部１１２ｃに隣接する斜面部１１２ｄとを備え、中心部に軸受け穴１１２ｆを有する円盤である。この外カム１１２は、内カム１１１と大ギヤ１０１ｂとの間に挟まれ、その軸受け穴１１２ｆをカップリング凹軸１０１に貫かれることにより、カップリング凹軸１０１に対して回転自在に、尚且つ、軸方向にスライド自在に取りつけられている。この時、外カム１１２は、２つの***部１１２ｃのある面が左側（図３における左側）に向くように取りつけられている。（つまり、外カム１１２の***部１１２ｃのある面と、内カム１１１の***部１１１ｃのある面とは向かい合う）。
【００５９】
又、外カム１１２のアーム１１２ａは、図３及び図４に示す様に、レバー１２１（リンク部材）の下端とピン１１２ｂによって回転自在に連結されており、レバー１２１の上下動に応じて、カップリング凹軸１０１を軸として回転する。
圧縮コイルバネ（付勢手段）１１３は、側板１３２とカップリング凹軸１０１の大ギヤ１０１ｂとの間に取りつけられ、常に大ギヤ１０１ｂに左向き（図３での左向き）の力を加えている。前述したように、カップリング凹軸１０１は軸方向にスライド自在に取りつけられているので、圧縮コイルバネ１１３により大ギヤ１０１ｂは外カム１１２に押しつけられる。更に、外カム１１２も軸方向にスライド自在に取りつけられているので、外カム１１２は内カム１１１に押しつけられる。結局、圧縮コイルバネ１１３の押しつけ力により、外カム１１２、大ギヤ１０１ｂは、内カム１１１に押しつけられ、それらは常に密着した状態となる。
【００６０】
ii)次に、係合／解除手段１００の動作を説明する。
前述したように、外カム１１２のアーム１１２ａはレバー１２１の下端と回転自在に連結されており、レバー１２１の上下動に応じて、カップリング凹軸１０１を中心に回転する。
【００６１】
ここで、レバー１２１が上がった時には、図９（ａ）に示す様に、外カム１１２の***部１１２ｃと内カム１１１の***部１１１ｃとが対向する状態となり、外カム１１２は、圧縮コイルバネ１１３の押しつけ力（付勢力）に抗して、内カム１１１から離れる方向（感光ドラム２３から離れる方向）にスライドする。
【００６２】
逆に、レバー１２１が下がった時には、図９（ｂ）に示す様に、外カム１１２の***部１１２ｃと内カム１１１の***部１１１ｃとが対向せず、互い違いの位置となり、外カム１１２は、圧縮コイルバネ１１３の押しつけ力によって、内カム１１１の方向（感光ドラム２３に近づく方向）にスライドする。
【００６３】
尚、外カム１１２と内カム１１１はそれぞれ***部（１１２ｃ、１１１ｃ）に隣接する斜面部（１１２ｄ、１１１ｄ）を備えているので、外カム１１２の回転をスムーズに行うことができる。つまり、外カム１１２の回転の際には、斜面部１１２ｄと斜面部１１１ｄとが滑り合うことによって、外カム１１２の回転と、軸方向のスライドをスムーズなものとしている。
【００６４】
ところで、前述したように、カップリング凹軸１０１は、その一部である大ギヤ１０１ｂが常に外カム１１２に押しつけられているので、カップリング凹軸１０１も外カム１１２と同様に左右にスライドする。
つまり、レバー１２１が上がったときには、図４に示す様に、カップリング凹軸１０１は感光ドラム２３から離れる方向にスライドし、カップリング凹軸１０１の凹部１０１ａは感光ドラム２３の凸部２３ａと離れ、プロセスカートリッジ２１が取り外し可能な状態となる。逆に、レバー１２１が下がった時には、図３に示す様に、カップリング凹軸１０１は感光ドラム２３の方向にスライドし、カップリング凹軸１０１の凹部１０１ａが感光ドラム２３の凸部２３ａと係合して、駆動力を感光ドラム２３に伝えることができる状態となる。
【００６５】
尚、カップリング凹軸１０１が感光ドラム２３の方にスライドしようとした際に、凹部１０１ａと凸部２３ａの位相が一致せず、係合ができない場合は、カップリング凹軸１０１が回転し始め、凹部１０１ａと凸部２３ａの位相が一致した時点で、カップリング凹軸１０１が更に押し込まれて係合が行われる。
【００６６】
ｅ）次に、カバー１９を開放状態にロックするために必要な構成について、図１０〜１１に基づいて説明する。
カバー１９と外カム１１２のアーム１１２ａとは、図１０及び図１１に示す様に、レバー１２１により連結されている。
【００６７】
このレバー１２１は、長尺の合成樹脂製の板状部材であり、下方において略コの字型に湾曲している。また、レバー１２１は、その上端に、ピン受け孔１２１Ｃを備えており、そのピン受け孔１２１Ｃに、カバー１９から突出する突起１９ｂを回転自在に軸支することにより、カバー１９に結合している。また、レバー１２１は、その下端に、ピン受け孔１２１ｂを備えており、そのピン受け孔１２１ｂに、アーム１１２ａから突出する突起１１２ｂを回転自在に軸支することにより、アーム１１２ａに結合している。カバー１９の突起１９ｂと、カバー１９の回転軸１９ａとピン１１２ｂは１０１ｃと平行に配置され、４節リンクを構成している。
【００６８】
従って、カバー１９の開閉に応じてレバー１２１は上下動し、そのレバー１２１の動作に連動して、外カム１１２は回転する。尚、レバー１２１は、その下端近くに係止アーム１２１ａを備えており、係止アーム１２１ａとレバー本体との間に係止溝１２１ｄ（リンク部材側係止部：凹部）を形成している。
【００６９】
また、レバー本体１２１のうち、係止溝１２１ｄに面する部分（つまり、係止溝１２１ｄを挟んで係止アーム１２１ａと対向する部分）は、カバー１９を開放状態に保持（ロック）する際の荷重受け面１２１ｆとして作用する。
カバー１９を閉じた状態では、図１０に示す様に、レバー１２１は下がった位置にあり、レバー１２１と、側板（支持フレーム）１３１にカップリング凹軸１０１と平行に突設された円筒形のレバー係止突起１４１（装置側係止部）とは離れている。この状態からカバー１９を開放してゆくと、レバー１２１は上昇し、やがて、図１１に示す様に、レバー１２１の係止溝１２１ｄにレバー係止突起１４１が侵入し両者を係止する。そしてこの係止により、カバー１９は開放状態にロックされる。
【００７０】
ところで、図１１に示す様に、係止溝１２１ｄは、レバー１２１とレバー係止突起１４１とが係止した状態において、垂直線に対して４５度の角度を成すように形成されている。又、レバー１２１とレバー係止突起１４１とが係止した状態において、レバー１２１とアーム１１２ａとの連結部と、外カム１１２の回転中心とを結ぶ直線は垂直線と４５度の角度なす。
【００７１】
従って、レバー１２１が下降し始める（つまり、レバー１２１の係止が解除される）際のレバー１２１の下端部（係止溝１２１ｄ）の動く方向は、垂直線に対して４５度の角度を成して下降する方向である。
尚、係止アーム１２１ａは、図１０及び１１に示す様に、その先端部においてレバー１２１本体の荷重受け面１２１ｆに向かってロック保持部１２１ｇが張り出しており、この突出形成されたロック保持部１２１ｇと荷重受け面１２１ｆとの幅は、レバー係止突起１４１の直径よりも狭くなっている。このことにより、一旦係止されたレバー係止突起１４１が、係止溝１２１ｄから容易に外れることを防止している。ただし、レバー１２１を新たに係止する際、又はレバー１２１の係止を外す際には、一定以上の力を加えれば、レバー係止突起１４１が係止アーム１２１ａを押して外側に弾性変形させるので、レバー係止突起１４１はレバー１２１本体と係止アーム１２１ａとの間を通過することができる。
【００７２】
ｆ）次に本実施の形態のレーザプリンタの効果を説明する。
(i)本実施の形態のレーザプリンタでは、単一のレバー１２１によって、カバー１９を
開放状態にロックし、尚かつ、感光ドラム２３と、ユニット本体１側の駆動軸（カップリング凹軸１０１）との係合／離脱を制御する。
【００７３】
そのため、カバー１９を開放状態にロックした時には、確実に感光ドラム２３とカップリング凹軸１０１との係合が解除されている。つまり、従来のレーザプリンタのように、カバーの一端に設けられたレバーによってカバーを開放状態にロックしても、カバーのたわみによって、カバーの反対側に設けられた係合解除用レバーが充分に引き上げらておらず、感光体とユニット本体側の駆動軸との係合が解除されていないといった問題が生じない。
【００７４】
(ii)本実施の形態のレーザプリンタにおいて、カバー１９を開放状態にロックした時（つまりレバー係止突起１４１を係止溝１２１ｄに係止した状態）における係止溝１２１ｄの方向は、垂直線に対して４５°の角度をなす方向である。このため、カバー１９を閉じる際（係止を外す際）のレバー１２１の移動方向は、垂直線に対して４５°の角度をなす下向きの方向に制限される。
【００７５】
ところで、カバー１９を開放状態にロックした際には、レバー１２１に対して、カバー１９による荷重が下向きに懸かっているが、レバー１２１の移動方向（垂直線に対して４５°の角度をなす下向きの方向）の分力は、その１／√２倍である。つまり、係合時のレバー１２１に対して、係合を解除する方向に働く力は、カバー１９によってレバー１２１にかかる下向きの荷重よりも小さくなっており、独りでに係止が外れてしまうことがない。そのため、レバー１２１の係止部を特に強化する必要がなく、例えば、係止アーム１２１ａは、レバー１２１本体と一体に形成したもので足りる。
【００７６】
また、カバー１９を閉じる際には、手でカバー１９に充分な下向きの力を加えれば、レバー１２１とレバー係止突起１４１との係合を外すことができる。
尚、本発明は上記の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【００７７】
・例えば、カップリング凹軸１０１は、プロセスカートリッジ２１の他の回転体（例えば、現像ローラ、転写ローラ）と係合して、それらの回転体を駆動してもよい。その場合には、その係合して駆動される回転体と、カップリング凹軸１０１との間の係合を、カバー１９に連動したレバー１２１によって、係合／解除する。
【００７８】
・カバー１９を開放位置にロックした際のレバー係止溝１２１ｄの角度は、垂直線に対して４５°には限られず、例えば垂直線に対して３０°〜６０°の範囲から選択することができる。この角度を大きくするほど、レバー１２１の移動方向にかかる分力が小さくなるので、一層係合を外れにくくすることができ、又、レバー１２１の係止部の強化が不要となる。
【００７９】
即ち、レバー１２１をレバー係止突起１４１に係止した際の、係止溝１２１ｄ（荷重受け面１２１ｆ）の係脱方向と垂直線のなす角度は、大きいほど係止が解除されにくくなるが、過度に大きすぎると係止解除を容易にできなくなるため、好適には６０°程度までが好ましく、逆に、前記角度が小さいほど係止解除が容易になるが、その際には、係止アーム１２１ａにカバー１９の荷重が全てかかることになり、容易に係止解除してしまう。このため、係止アームの強度を大きくしなければならなくなるが、その結果、係止／解除するためには大きな力が必要となり好ましくない。
【００８０】
従って、カバー１９の自重を確実に受け止め、且つ容易に解除するためには、好ましくは前記角度を３０〜６０°にする必要があり、更に好ましくは、略４５°である。こうすることにより、係止する時の必要荷重と係止解除する時の必要荷重とがほぼ同じになるからである。
【００８１】
また、上述した実施形態では、レバー１２１に係止用の凹部を設け、本体側に係止用の凸部を設けたものであったが、これを逆の関係に設定してもよい。
更に、本実施形態では、レバー１２１を４節リンク構造により移動させる構成としたが、その他のリンク構造でも実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態のレーザプリンタを示す説明図である。
【図２】 実施の形態のレーザプリンタを構成するプロセスカートリッジの説明図である。
【図３】 実施の形態のレーザプリンタにおける係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図４】 実施の形態のレーザプリンタにおける係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図５】 実施の形態のレーザプリンタにおける係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図６】 実施の形態のレーザプリンタにおけるカップリング凹軸の構成を示す説明図である。
【図７】 実施の形態のレーザプリンタにおける内カムの構成を示す説明図である。
【図８】 実施の形態のレーザプリンタにおける外カムの構成を示す説明図である。
【図９】 実施の形態のレーザプリンタにおける内カムと外カムの動作を示す説明図である。
【図１０】 実施の形態のレーザプリンタにおけるカバーと係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図１１】 実施の形態のレーザプリンタにおけるカバーと係合解除手段の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１９・・・カバー
２３・・・感光体
２３ａ・・・凸部
１０１・・・カップリング凹軸
１０１ａ・・・凹部
１０１ｂ・・・大ギヤ
１０１ｃ・・・回転軸
１１１・・・内カム
１１２・・・外カム
１１２ａ・・・アーム
１１３・・・圧縮コイルバネ
１２１・・・レバー
１３１、１３２・・・側板
１４１・・・レバー係止突起
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタやＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像形成装置においては、交換やメンテナンスの頻度の高い部品をまとめてプロセスカートリッジとし、本体から着脱可能とする構成がとられてきた。
【０００３】
そして、プロセスカートリッジの着脱は、画像形成装置上部に設けられた開口部から行われ、その開口部には、開閉可能なカバーが取りつけられている。
ところで、プロセスカートリッジ装着時において、プロセスカートリッジに含まれる感光体や現像ローラー等は、画像形成装置本体の回転駆動体と係合して駆動されるが、プロセスカートリッジを取り外す際には、感光体等と回転駆動体との係合を解除しなければならない。もし、係合を解除しないままプロセスカートリッジを引き出そうとすると、回転駆動体を破損するおそれがある。
【０００４】
そこで、本体開口部のカバーにリンク部材を連結し、カバーを開けた時には、そのリンク部材が感光体等と回転駆動体との係合を解除する機構が用いられてきた。特開平１０−１０５０２２号公報に開示されているものがその一例である。
又、本体開口部のカバーを開けた際に、カバーが自重で閉まってしまうことを防止するために、カバーを開放位置でロックする機構が用いられてきた。その構成としては、カバーの一方の側（例えば右側）にリンク部材を取り付けるとともに、カバーの反対の側（例えば左側）にカバーロックレバーを設け、カバーが開いた時に、そのカバーロックレバーに設けられた凹部が画像形成装置本体に設けられた凸部に係止することにより、カバーを開放位置でロックするものがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成をとる画像形成装置では、カバーを開けてロックしても、感光体等と回転駆動体との係合が解除されていないことがあり、そのままプロセスカートリッジを引き出そうとすると、駆動回転体を破損することがあった。
【０００６】
例えば、前述のように、カバーロックレバーのある方の端を持ってカバーを開けても、カバーのたわみによって、カバーの反対側（つまりリンク部材のある側）は充分に開いていないことがある。その時には、リンク部材は充分に引かれておらず、感光体等と駆動回転体とは係合したままである。
【０００７】
又、これとは別に、カバーロックレバーを画像形成装置本体に係止する力が充分でないため、開放状態にロックしたカバーが独りでに閉まってしまうことがあった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、カバーを開けた時に、プロセスカートリッジと画像形成装置本体との係合を確実に解除することができ、又、開放状態にあるカバーを確実にロックすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、
画像形成に必要な回転体を有するプロセスカートリッジを装着するための開口部を有する装置本体と、前記装置本体に回動可能に軸支され、上下方向に移動して前記開口部を開閉可能に覆うカバーとを備えた画像形成装置であって、前記装置本体に装着された前記プロセスカートリッジの前記回転体と作動的に係合離脱可能に配設され、前記回転体を回転駆動する回転駆動体と、下端が前記装置本体側と、上端が前記カバー側と連結され、該カバーの開閉動作に連動して上下動することにより、前記回転体と回転駆動体とを作動的に係合又は離脱の状態に切り換えるためのリンク部材と、前記リンク部材の前記下端と連結し、前記カバーの開閉に連動した前記リンク部材の上下動により前記回転体と回転駆動体との係合とその解除とを切り換える係合／解除手段と、を備え、前記リンク部材は、前記カバーの回動軸に直行する平面上であって且つ前記開口部の側方に配置され、前記リンク部材の下端部には、前記カバーの開動作に伴って、前記装置本体側に設けられた突起部である装置側係止部と係合して、前記カバーを開放状態に保持するための凹部であるリンク部材側係止部を有し、前記リンク部材には、前記カバーを開放した際に、前記カバーによる荷重が下向きに懸かっており、前記リンク部材側係止部は、前記装置側係止部と係合している際に垂直線に対して３０〜６０度をなす斜め方向に伸びる荷重受け面を有し、前記リンク部材側係止部と前記装置側係止部とが係合または脱離する際に、前記リンク部材側係止部の移動方向は、垂直線に対して３０〜６０度をなす方向であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、画像形成に必要な回転体（例えば、感光体、現像ローラ、転写ローラ）を１つのユニットに収めたプロセスカートリッジを着脱することができ、その着脱は、開閉可能なカバーを備えた開口部から行うことができる。
【００１０】
特に、本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体側（プロセスカートリッジ以外の部分）に回転駆動軸を備えており、プロセスカートリッジを装着した際には、その駆動軸はプロセスカートリッジに含まれる回転体と係合してその回転体を駆動し、プロセスカートリッジを取り外す際には、回転駆動体は回転体から離脱する。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、前記カバーと画像形成装置本体側（回転駆動軸を感光体に対して係合／離脱させる手段）とを連結するリンク部材を備えている。そのリンク部材は、前記カバーの開閉に連動して動作し、例えば、カバーを閉じた時には、回転駆動軸を感光体に近づけてそれらを係合させ、カバーを開けた時には、回転駆動体を感光体から離脱させる。
【００１２】
更に、前記リンク部材は、凹部であるリンク部材側係止部を備えており、画像形成装置本体側は、突起部である装置側係止部を備えている。そして、前記カバーを開放した際には、リンク部材側係止部と装置側係止部とが係合することにより、カバーが開放状態にロックされる。
【００１３】
つまり、本発明の画像形成装置では、カバーと装置本体側とを連結するリンク部材が、回転駆動体と回転体の係合／離脱の切り換え、及び、カバーの開放状態でのロックの両方の作用を行っている。
このことにより、本発明の画像形成装置では、カバーを開放状態にロックした時には、確実に回転体と回転駆動体との係合が解除されているという特長を有する。
【００１４】
つまり、従来の、例えば、レーザプリンタのように、カバーの一端に設けられたレバーによってカバーを開放状態にロックしても、カバーのたわみによって、カバーの反対側に設けられたリンク部材が充分に引き上げられておらず、回転体と回転駆動体との係合が解除されていないといった問題が生じない。
【００１５】
また、本発明では、前記リンク部材側係止部は、前記装置側係止部と係合している際に、垂直線に対して斜め方向に伸びる荷重受け面を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明において、係合位置の近傍にある時の、凹部であるリンク部材側係止部は、その荷重受け面において、突起部である装置側係止部に当接しており、リンク部材の動作は、荷重受け面に平行な方向に制限される。
そして、本発明では、荷重受け面は垂直線に対して３０〜６０度をなす斜め方向であるので、係合位置の近傍にある時のリンク部材の動作は、垂直線に対して３０〜６０度をなす斜め方向に制限される。
【００１７】
そのため、例えば、係合したリンク部材に対して垂直方向の力（例えば、カバーの重みによる荷重）がかかっていても、リンク部材の移動方向（垂直線に対して３０〜６０度を成す斜め方向）に働く力は、前記垂直方向の力の一部のみである。
従って、本発明の画像形成装置では、係合したリンク部材に対して、その係合を外そうとする力が適度に小さくなるので、リンク部材の係合が独りでに外れてしまうことがない。また、リンク部材の係合が外れることがないように、係合部を強化する必要がない。
【００１８】
更に、リンク部材に対して垂直方向に働く力のうち、適切な強さの分力が、リンク部材の移動方向に作用するので、例えば、手でカバーを閉じることによって、充分に強い垂直方向の力をリンク部材に加えれば、リンク部材の係合を外すことができる。
【００１９】
また、本発明では、リンク部材側係止部と装置側係止部とが係合する際（または係合を外す際）の、リンク部材側係止部の移動方向は、垂直線に対して３０〜６０度をなす斜めの方向である。
【００２０】
そのため、例えば、係合したリンク部材に対して垂直方向の力（例えば、カバーの重みによる荷重）がかかっていても、リンク部材の移動方向（垂直線に対して斜め方向）に働く力は、前記垂直方向の力の一部のみである。
従って、本発明の画像形成装置では、係合したリンク部材に対して、その係合を外そうとする力が小さいので、リンク部材の係合が独りでに外れてしまうことがない。また、リンク部材の係合が外れることがないように、係合部を強化する必要がない。
【００２１】
更に、リンク部材に対して垂直方向に働く力のうち、一部はリンク部材の移動方向に作用するので、例えば、手でカバーを閉じることによって、充分に強い垂直方向の力をリンク部材に加えれば、リンク部材の係合を外すことができる。
【００２２】
【００２３】
また、本発明では、前記カバーは、前記装置本体に回動可能に軸支され、その回動軸に直行する平面上であって且つ前記開口部の側方に前記リンク部材を配置したことを特徴とする。
【００２４】
本発明の画像形成装置では、回動可能に軸支されたカバーを備えているので、例えば、カバーの回動軸以外の部分にリンク部材を連結することにより、カバーの開閉に連動して、リンク部材を動作させることができる。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置では、カバーの回動軸に直行する平面上であって、且つ、開口部の側方に前記リンク部材を配置しているので、開口部をリンク部材が狭めることがない。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記リンク部材側係止部の開口端近傍に、内側に向かって突出して、前記突起部の脱落を防止する凸部を備えていることを特徴とする。
【００２９】
本発明は、凹部の形状を例示している。
本発明では、凹部の開口端付近に設けられた凸部によって、一旦係止された突起部（装置側係合部）が、例えば、カバーの重みによる荷重によって、独りでに外れてしまうことが防止できる。
【００３０】
尚、係合を外す際には、例えば、カバーを手で押し下げることによって、充分な力をリンク部材に対して加えると、固定用突起部が凹部の開口端部を弾性変形させ、固定用突起部が凹部から外れるので、係合が外れる。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
（３）請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、
前記回転体が感光体であることを特徴とする。
【００３５】
本発明は、回転体を例示している。
本発明では、感光体に対して回転駆動軸を係合させ、駆動することにより、画像形成を行うことができる。また、プロセスカートリッジに属する他の回転体は、例えば、感光体から回転駆動力を伝達することができる。
（４）請求項４の発明は、請求項１〜３に記載の構成に加え、
前記プロセスカートリッジは、静電潜像を担持する感光体を回転可能に内蔵し、その感光体に担持された静電潜像を現像するための現像剤を収容する所定容量の密閉型現像剤室を有し、前記感光体と駆動連結され、前記現像剤室から前記感光体上に現像剤を供給して前記静電潜像を可視像化するための現像ローラを有し、それらがユニット構成として形成されたものであり、前記装置本体は、前記プロセスカートリッジ内の感光体を画像データに従って露光して感光体に静電潜像を形成する露光装置を有し、前記回転駆動体は、前記プロセスカートリッジの前記回転体として前記感光体又は前記現像ローラに連結されることを特徴とする。
【００３６】
本発明は画像形成装置の構成を例示する。
本発明の画像形成装置は、上記構成を備えることにより、良好な画像を形成することができる。
（５）請求項５発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、
前記回転駆動体は、その回転軸方向に移動可能に、前記装置本体に配設されるとともに、前記装置本体に装着されたプロセスカートリッジの前記回転体と作動的に係合する方向に付勢手段により付勢されており、前記カバーの開動作に連動した前記リンク部材により前記付勢手段に抗して前記回転体から離脱する方向に移動されることを特徴とする。
【００３７】
本発明は、画像形成装置の構成を例示しており、特に、回転駆動体を移動させる構成を例示している。
この構成により、プロセスカートリッジを着脱する際に、回転駆動体が邪魔になることがない。
【００３８】
また、カバーを開放する際には、リンク部材を介して回転駆動体を付勢手段の付勢力に抗して移動させるので、カバーが撓みやすいが、回転駆動体を確実に離脱状態に切り換えた状態でカバーを開放状態にロックすることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の好適な実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
（実施の形態）
本実施の形態では、画像形成装置として、レーザービームプリンタ（レーザプリンタ）を例に挙げて説明する。
【００４０】
ａ）まず、本実施の形態のレーザプリンタの全体構成を、図１に基づいて説明する。尚、図１はレーザプリンタの装置本体（本体ユニット）１の構成を表す縦断面図である。
図１に示す様に、本実施の形態のレーザプリンタは、本体ユニット１の下方に、本体ユニット１に着脱自在に挿入される給紙トレー３が配置され、その内部には、図示しないバネにより上方に付勢された支持板５が設けられている。
【００４１】
前記支持板５の上方には、支持板５の上に積層状に保持された記録紙（記録媒体に相当）を一枚ずつ分離して画像形成部７方向へ供給する供給ローラ９が配設されている。
前記供給ローラ９から画像形成部７へ到る記録紙の搬送経路には、２対の搬送ローラ１１，１３と、適宜停止することによって記録紙の先端を係止し、その記録紙の斜行を補正するレジストローラ１５とが順次配設されている。
【００４２】
前記画像形成部７は、プロセスカートリッジ２１内に設けられた感光体としての感光ドラム２３と、その感光ドラム２３に対向配置された転写手段としての転写ローラ２５とを備えている。尚、感光ドラム２３は、プロセスカートリッジ２１側に配置され、転写ローラ２５は本体ユニット１側に配置されている。
【００４３】
前記画像形成部７の下流側（図の右側）には、搬送ベルト２７を介して、加熱ローラ３１と押圧ローラ３３とからなる定着部３５が設けられている。
更に、前記定着部３５の下流側には、その搬送経路に沿って３対の排紙ローラ３７ａ〜ｃが配置され、本体ユニット１の上面には、最後の排紙ローラ３７ｃから排出される記録紙を受ける排紙トレー３９が設けられている。
【００４４】
また、排紙トレー３９とプロセスカートリッジ２１との間には、感光ドラム２３を画像データに従ってレーザ光Ｌによって走査するスキャナユニット４１が配設されている。
尚、前記スキャナユニット４１には、画像形成のために、レーザダイオード（図示せず）から照射されるレーザ光を走査する目的で、モータ（図示せず）により回転駆動されるポリゴンミラー４２など、各種の光学素子等が配置されている。
【００４５】
ｂ）次に、前記プロセスカートリッジ２１について、図１及び図２に基づいて説明する。尚、図２は、プロセスカートリッジの内部構造を表す縦断面図である。
まず、図１に示す様に、プロセスカートリッジ２１は、本体ユニット１の上方に開口する凹部である装着部１７に、（矢印Ａ、Ｂ方向に進退して）着脱自在に装着されるものである。尚、装着部１７の上方の開口は、常時はカバー１９にて覆われており、カバー１９を上方に回動させて開くことにより、プロセスカートリッジ２１を着脱することができる。尚、カバー１９は、開いた状態にロックすることができる。
【００４６】
このプロセスカートリッジ２１は、図２に示すように、表面に感光層を有する感光ドラム２３（回転体）を回転可能に備え、更に、その感光ドラム２３の表面を一様に帯電させる帯電ローラ４３、及び帯電した感光ドラム２３の表面にトナーを供給する現像手段としての現像ローラ４５を備えている。
【００４７】
尚、感光ドラム２３は、プロセスカートリッジ２１を本体ユニット１に装着した際には、本体ユニット１に備えられたカップリング凹軸１０１（回転駆動軸：図３）と係合して駆動され、プロセスカートリッジ２１を取り外す際には、カップリング凹軸１０１との係合は解除される。そして、感光ドラム２３とカップリング凹軸１０１との係合／解除は、カバー１９の開閉に連動する係合／解除手段１００により行われる。
【００４８】
そして、帯電ローラ４３によって帯電された感光ドラム２３の表面には、スキャナユニット４１から露光開口部２１ａを介して入射するレーザ光Ｌによって静電潜像が形成され、続いて、現像ローラ４５が感光ドラム２３の表面へ現像材としてのトナー（現像剤）を供給することにより、感光ドラム２３上にて静電潜像が現像され、トナー像（可視像）が形成される。
【００４９】
尚、プロセスカートリッジ２１には、この他、トナー容器（密閉型現像剤室）２１ｂに収容されたトナーを撹拌しながら現像ローラ４５に向けて送り出すトナー送り部材４７や、現像ローラ４５の表面に付着したトナーを摩擦帯電させるとともに薄層化する層厚抑制ブレード４９等、周知の各種構成が設けられている。
【００５０】
ｃ）次に、本実施の形態における画像形成の手順を説明する。
給紙トレー３から供給ローラ９により取り出された記録紙は、搬送ローラ１１、１３によりレジローラ１５に送られ、そこで、記録紙の斜行が修正される。
その後、記録紙が画像形成部７に送られると、感光ドラム２３及び転写ローラ２５の間を通過する際に、感光ドラム２３に形成されたトナー像が前述の転写ローラ２５との間を通過する記録紙に転写されることにより、記録紙に画像（トナー像）が形成される。
【００５１】
そのトナー像が形成された記録紙は、搬送ベルト２７によって定着部３５に搬送される。定着部３５では、加熱ローラ３１と押圧ローラ３３とにより挟まれるとともに、加熱ローラ３１により加熱されて、トナー像の記録紙への定着が行われ、画像形成が完了する。
【００５２】
その後、画像が定着された記録紙は、３対の排紙ローラ３７ａ〜ｃを介して、本体ユニット１の上面に設けた排紙トレー３９に排出される。
ｄ）次に、本実施の形態の要部である、係合／解除手段１００について、図３〜９に基づいて説明する。
【００５３】
ｉ）まず、係合／解除手段１００の構成を説明する。
図３及び図４は係合／解除手段１００の構成を示す断面図であり、図５は係合／解除手段１００の構成を示す斜視図である。
各図に示すように、係合／解除手段１００は、カップリング凹軸１０１（回転駆動体）、内カム１１１、外カム１１２、圧縮コイルバネ１１３とから構成されており、後に詳述するように、カバー１９の開閉によって上下動するレバー１２１（リンク部材）により、係合／解除の動作を行う。
【００５４】
カップリング凹軸１０１は、図６に示す様に、回転軸１０１ｃと、回転軸１０１ｃと同心に、且つ、回転軸１０１ｃの両端の略中央に取りつけられた大ギヤ１０１ｂとから成るものであり、回転軸１０１ｃの一方の端面には、感光ドラム２３の端面に設けられた凸部２３ａと係合できる凹部１０１ａを備えている。
【００５５】
このカップリング凹軸１０１は、図３に示す様に、回転自在に、尚かつ、軸方向にスライド可能に側板１３１及び側板１３２に取り付けられており、その取り付け位置は、感光ドラム２３と同軸であり、また、凹部１０１ａが感光ドラム２３に面する向きに取り付けられている。即ち、回転軸１０１ｃの凹部１０１ａが形成された一方端部は、後述する内カム１１１に回転可能且つ軸方向に摺動可能に支持され、内カム１１１は、プロセスカートリッジ装着部を区画する側板１３１に貫通形成された支持孔１３１ａに挿入されて固定されている。一方、回転軸１０１ｃの他方端部は、側板１３２に回転可能に支持される。
【００５６】
尚、カップリング凹軸１０１の凹部１０１ａは、断面が多角形の穴であり、感光ドラム２３の凸部２３ａは、断面が多角形の突起である。この凸部２３ａと凹部１０１ａとは、同じねじれ角で同じねじれ方向にねじれており、そのねじれ方向は、凸部２３ａと凹部１０１ａとが係合して、カップリング凹軸１０１が回転した際に、感光ドラム２３とカップリング凹軸１０１とが引き寄せられる方向である。
【００５７】
内カム１１１は、図７に示す様に、片面の外周に２個の***部１１１ｃと、その***部１１１ｃに隣接する斜面部１１１ｄとを備え、中心部に軸受け穴１１１ｂを有する円盤である。この内カム１１１は、前記２個の***部１１１ｃが右側（図３，４，５における右側）に向くように、側板１３１に固定されて、カップリング凹軸１０１の回転軸１０１ｃを支持する軸受けとなる。
【００５８】
外カム１１２は、図８示す様に、片面の外周に２つの***部１１２ｃと、その***部１１２ｃに隣接する斜面部１１２ｄとを備え、中心部に軸受け穴１１２ｆを有する円盤である。この外カム１１２は、内カム１１１と大ギヤ１０１ｂとの間に挟まれ、その軸受け穴１１２ｆをカップリング凹軸１０１に貫かれることにより、カップリング凹軸１０１に対して回転自在に、尚且つ、軸方向にスライド自在に取りつけられている。この時、外カム１１２は、２つの***部１１２ｃのある面が左側（図３における左側）に向くように取りつけられている。（つまり、外カム１１２の***部１１２ｃのある面と、内カム１１１の***部１１１ｃのある面とは向かい合う）。
【００５９】
又、外カム１１２のアーム１１２ａは、図３及び図４に示す様に、レバー１２１（リンク部材）の下端とピン１１２ｂによって回転自在に連結されており、レバー１２１の上下動に応じて、カップリング凹軸１０１を軸として回転する。
圧縮コイルバネ（付勢手段）１１３は、側板１３２とカップリング凹軸１０１の大ギヤ１０１ｂとの間に取りつけられ、常に大ギヤ１０１ｂに左向き（図３での左向き）の力を加えている。前述したように、カップリング凹軸１０１は軸方向にスライド自在に取りつけられているので、圧縮コイルバネ１１３により大ギヤ１０１ｂは外カム１１２に押しつけられる。更に、外カム１１２も軸方向にスライド自在に取りつけられているので、外カム１１２は内カム１１１に押しつけられる。結局、圧縮コイルバネ１１３の押しつけ力により、外カム１１２、大ギヤ１０１ｂは、内カム１１１に押しつけられ、それらは常に密着した状態となる。
【００６０】
ii)次に、係合／解除手段１００の動作を説明する。
前述したように、外カム１１２のアーム１１２ａはレバー１２１の下端と回転自在に連結されており、レバー１２１の上下動に応じて、カップリング凹軸１０１を中心に回転する。
【００６１】
ここで、レバー１２１が上がった時には、図９（ａ）に示す様に、外カム１１２の***部１１２ｃと内カム１１１の***部１１１ｃとが対向する状態となり、外カム１１２は、圧縮コイルバネ１１３の押しつけ力（付勢力）に抗して、内カム１１１から離れる方向（感光ドラム２３から離れる方向）にスライドする。
【００６２】
逆に、レバー１２１が下がった時には、図９（ｂ）に示す様に、外カム１１２の***部１１２ｃと内カム１１１の***部１１１ｃとが対向せず、互い違いの位置となり、外カム１１２は、圧縮コイルバネ１１３の押しつけ力によって、内カム１１１の方向（感光ドラム２３に近づく方向）にスライドする。
【００６３】
尚、外カム１１２と内カム１１１はそれぞれ***部（１１２ｃ、１１１ｃ）に隣接する斜面部（１１２ｄ、１１１ｄ）を備えているので、外カム１１２の回転をスムーズに行うことができる。つまり、外カム１１２の回転の際には、斜面部１１２ｄと斜面部１１１ｄとが滑り合うことによって、外カム１１２の回転と、軸方向のスライドをスムーズなものとしている。
【００６４】
ところで、前述したように、カップリング凹軸１０１は、その一部である大ギヤ１０１ｂが常に外カム１１２に押しつけられているので、カップリング凹軸１０１も外カム１１２と同様に左右にスライドする。
つまり、レバー１２１が上がったときには、図４に示す様に、カップリング凹軸１０１は感光ドラム２３から離れる方向にスライドし、カップリング凹軸１０１の凹部１０１ａは感光ドラム２３の凸部２３ａと離れ、プロセスカートリッジ２１が取り外し可能な状態となる。逆に、レバー１２１が下がった時には、図３に示す様に、カップリング凹軸１０１は感光ドラム２３の方向にスライドし、カップリング凹軸１０１の凹部１０１ａが感光ドラム２３の凸部２３ａと係合して、駆動力を感光ドラム２３に伝えることができる状態となる。
【００６５】
尚、カップリング凹軸１０１が感光ドラム２３の方にスライドしようとした際に、凹部１０１ａと凸部２３ａの位相が一致せず、係合ができない場合は、カップリング凹軸１０１が回転し始め、凹部１０１ａと凸部２３ａの位相が一致した時点で、カップリング凹軸１０１が更に押し込まれて係合が行われる。
【００６６】
ｅ）次に、カバー１９を開放状態にロックするために必要な構成について、図１０〜１１に基づいて説明する。
カバー１９と外カム１１２のアーム１１２ａとは、図１０及び図１１に示す様に、レバー１２１により連結されている。
【００６７】
このレバー１２１は、長尺の合成樹脂製の板状部材であり、下方において略コの字型に湾曲している。また、レバー１２１は、その上端に、ピン受け孔１２１Ｃを備えており、そのピン受け孔１２１Ｃに、カバー１９から突出する突起１９ｂを回転自在に軸支することにより、カバー１９に結合している。また、レバー１２１は、その下端に、ピン受け孔１２１ｂを備えており、そのピン受け孔１２１ｂに、アーム１１２ａから突出する突起１１２ｂを回転自在に軸支することにより、アーム１１２ａに結合している。カバー１９の突起１９ｂと、カバー１９の回転軸１９ａとピン１１２ｂは１０１ｃと平行に配置され、４節リンクを構成している。
【００６８】
従って、カバー１９の開閉に応じてレバー１２１は上下動し、そのレバー１２１の動作に連動して、外カム１１２は回転する。尚、レバー１２１は、その下端近くに係止アーム１２１ａを備えており、係止アーム１２１ａとレバー本体との間に係止溝１２１ｄ（リンク部材側係止部：凹部）を形成している。
【００６９】
また、レバー本体１２１のうち、係止溝１２１ｄに面する部分（つまり、係止溝１２１ｄを挟んで係止アーム１２１ａと対向する部分）は、カバー１９を開放状態に保持（ロック）する際の荷重受け面１２１ｆとして作用する。
カバー１９を閉じた状態では、図１０に示す様に、レバー１２１は下がった位置にあり、レバー１２１と、側板（支持フレーム）１３１にカップリング凹軸１０１と平行に突設された円筒形のレバー係止突起１４１（装置側係止部）とは離れている。この状態からカバー１９を開放してゆくと、レバー１２１は上昇し、やがて、図１１に示す様に、レバー１２１の係止溝１２１ｄにレバー係止突起１４１が侵入し両者を係止する。そしてこの係止により、カバー１９は開放状態にロックされる。
【００７０】
ところで、図１１に示す様に、係止溝１２１ｄは、レバー１２１とレバー係止突起１４１とが係止した状態において、垂直線に対して４５度の角度を成すように形成されている。又、レバー１２１とレバー係止突起１４１とが係止した状態において、レバー１２１とアーム１１２ａとの連結部と、外カム１１２の回転中心とを結ぶ直線は垂直線と４５度の角度なす。
【００７１】
従って、レバー１２１が下降し始める（つまり、レバー１２１の係止が解除される）際のレバー１２１の下端部（係止溝１２１ｄ）の動く方向は、垂直線に対して４５度の角度を成して下降する方向である。
尚、係止アーム１２１ａは、図１０及び１１に示す様に、その先端部においてレバー１２１本体の荷重受け面１２１ｆに向かってロック保持部１２１ｇが張り出しており、この突出形成されたロック保持部１２１ｇと荷重受け面１２１ｆとの幅は、レバー係止突起１４１の直径よりも狭くなっている。このことにより、一旦係止されたレバー係止突起１４１が、係止溝１２１ｄから容易に外れることを防止している。ただし、レバー１２１を新たに係止する際、又はレバー１２１の係止を外す際には、一定以上の力を加えれば、レバー係止突起１４１が係止アーム１２１ａを押して外側に弾性変形させるので、レバー係止突起１４１はレバー１２１本体と係止アーム１２１ａとの間を通過することができる。
【００７２】
ｆ）次に本実施の形態のレーザプリンタの効果を説明する。
(i)本実施の形態のレーザプリンタでは、単一のレバー１２１によって、カバー１９を
開放状態にロックし、尚かつ、感光ドラム２３と、ユニット本体１側の駆動軸（カップリング凹軸１０１）との係合／離脱を制御する。
【００７３】
そのため、カバー１９を開放状態にロックした時には、確実に感光ドラム２３とカップリング凹軸１０１との係合が解除されている。つまり、従来のレーザプリンタのように、カバーの一端に設けられたレバーによってカバーを開放状態にロックしても、カバーのたわみによって、カバーの反対側に設けられた係合解除用レバーが充分に引き上げらておらず、感光体とユニット本体側の駆動軸との係合が解除されていないといった問題が生じない。
【００７４】
(ii)本実施の形態のレーザプリンタにおいて、カバー１９を開放状態にロックした時（つまりレバー係止突起１４１を係止溝１２１ｄに係止した状態）における係止溝１２１ｄの方向は、垂直線に対して４５°の角度をなす方向である。このため、カバー１９を閉じる際（係止を外す際）のレバー１２１の移動方向は、垂直線に対して４５°の角度をなす下向きの方向に制限される。
【００７５】
ところで、カバー１９を開放状態にロックした際には、レバー１２１に対して、カバー１９による荷重が下向きに懸かっているが、レバー１２１の移動方向（垂直線に対して４５°の角度をなす下向きの方向）の分力は、その１／√２倍である。つまり、係合時のレバー１２１に対して、係合を解除する方向に働く力は、カバー１９によってレバー１２１にかかる下向きの荷重よりも小さくなっており、独りでに係止が外れてしまうことがない。そのため、レバー１２１の係止部を特に強化する必要がなく、例えば、係止アーム１２１ａは、レバー１２１本体と一体に形成したもので足りる。
【００７６】
また、カバー１９を閉じる際には、手でカバー１９に充分な下向きの力を加えれば、レバー１２１とレバー係止突起１４１との係合を外すことができる。
尚、本発明は上記の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【００７７】
・例えば、カップリング凹軸１０１は、プロセスカートリッジ２１の他の回転体（例えば、現像ローラ、転写ローラ）と係合して、それらの回転体を駆動してもよい。その場合には、その係合して駆動される回転体と、カップリング凹軸１０１との間の係合を、カバー１９に連動したレバー１２１によって、係合／解除する。
【００７８】
・カバー１９を開放位置にロックした際のレバー係止溝１２１ｄの角度は、垂直線に対して４５°には限られず、例えば垂直線に対して３０°〜６０°の範囲から選択することができる。この角度を大きくするほど、レバー１２１の移動方向にかかる分力が小さくなるので、一層係合を外れにくくすることができ、又、レバー１２１の係止部の強化が不要となる。
【００７９】
即ち、レバー１２１をレバー係止突起１４１に係止した際の、係止溝１２１ｄ（荷重受け面１２１ｆ）の係脱方向と垂直線のなす角度は、大きいほど係止が解除されにくくなるが、過度に大きすぎると係止解除を容易にできなくなるため、好適には６０°程度までが好ましく、逆に、前記角度が小さいほど係止解除が容易になるが、その際には、係止アーム１２１ａにカバー１９の荷重が全てかかることになり、容易に係止解除してしまう。このため、係止アームの強度を大きくしなければならなくなるが、その結果、係止／解除するためには大きな力が必要となり好ましくない。
【００８０】
従って、カバー１９の自重を確実に受け止め、且つ容易に解除するためには、好ましくは前記角度を３０〜６０°にする必要があり、更に好ましくは、略４５°である。こうすることにより、係止する時の必要荷重と係止解除する時の必要荷重とがほぼ同じになるからである。
【００８１】
また、上述した実施形態では、レバー１２１に係止用の凹部を設け、本体側に係止用の凸部を設けたものであったが、これを逆の関係に設定してもよい。
更に、本実施形態では、レバー１２１を４節リンク構造により移動させる構成としたが、その他のリンク構造でも実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態のレーザプリンタを示す説明図である。
【図２】 実施の形態のレーザプリンタを構成するプロセスカートリッジの説明図である。
【図３】 実施の形態のレーザプリンタにおける係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図４】 実施の形態のレーザプリンタにおける係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図５】 実施の形態のレーザプリンタにおける係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図６】 実施の形態のレーザプリンタにおけるカップリング凹軸の構成を示す説明図である。
【図７】 実施の形態のレーザプリンタにおける内カムの構成を示す説明図である。
【図８】 実施の形態のレーザプリンタにおける外カムの構成を示す説明図である。
【図９】 実施の形態のレーザプリンタにおける内カムと外カムの動作を示す説明図である。
【図１０】 実施の形態のレーザプリンタにおけるカバーと係合解除手段の構成を示す説明図である。
【図１１】 実施の形態のレーザプリンタにおけるカバーと係合解除手段の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１９・・・カバー
２３・・・感光体
２３ａ・・・凸部
１０１・・・カップリング凹軸
１０１ａ・・・凹部
１０１ｂ・・・大ギヤ
１０１ｃ・・・回転軸
１１１・・・内カム
１１２・・・外カム
１１２ａ・・・アーム
１１３・・・圧縮コイルバネ
１２１・・・レバー
１３１、１３２・・・側板
１４１・・・レバー係止突起
Claims (5)
- 画像形成に必要な回転体を有するプロセスカートリッジを装着するための開口部を有する装置本体と、前記装置本体に回動可能に軸支され、上下方向に移動して前記開口部を開閉可能に覆うカバーとを備えた画像形成装置であって、
前記装置本体に装着された前記プロセスカートリッジの前記回転体と作動的に係合離脱可能に配設され、前記回転体を回転駆動する回転駆動体と、
下端が前記装置本体側と、上端が前記カバー側と連結され、該カバーの開閉動作に連動して上下動することにより、前記回転体と回転駆動体とを作動的に係合又は離脱の状態に切り換えるためのリンク部材と、
前記リンク部材の前記下端と連結し、前記カバーの開閉に連動した前記リンク部材の上下動により前記回転体と回転駆動体との係合とその解除とを切り換える係合／解除手段と、
を備え、
前記リンク部材は、前記カバーの回動軸に直行する平面上であって且つ前記開口部の側方に配置され、
前記リンク部材の下端部には、前記カバーの開動作に伴って、前記装置本体側に設けられた突起部である装置側係止部と係合して、前記カバーを開放状態に保持するための凹部であるリンク部材側係止部を有し、
前記リンク部材には、前記カバーを開放した際に、前記カバーによる荷重が下向きに懸かっており、
前記リンク部材側係止部は、前記装置側係止部と係合している際に垂直線に対して３０〜６０度をなす斜め方向に伸びる荷重受け面を有し、
前記リンク部材側係止部と前記装置側係止部とが係合または脱離する際に、前記リンク部材側係止部の移動方向は、垂直線に対して３０〜６０度をなす方向であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記リンク部材側係止部の開口端近傍に、内側に向かって突出して、前記突起部の脱落を防止する凸部を備えていることを特徴とする前記請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記回転体が感光体であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の画像形成装置。
- 前記プロセスカートリッジは、静電潜像を担持する感光体を回転可能に内蔵し、その感光体に担持された静電潜像を現像するための現像剤を収容する所定容量の密閉型現像剤室を有し、前記感光体と駆動連結され、前記現像剤室から前記感光体上に現像剤を供給して前記静電潜像を可視像化するための現像ローラを有し、それらがユニット構成として形成されたものであり、
前記装置本体は、前記プロセスカートリッジ内の感光体を画像データに従って露光して感光体に静電潜像を形成する露光装置を有し、前記回転駆動体は、前記プロセスカートリッジの前記回転体として前記感光体又は前記現像ローラに連結されることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記回転駆動体は、その回転軸方向に移動可能に、前記装置本体に配設されるとともに、前記装置本体に装着されたプロセスカートリッジの前記回転体と作動的に係合する方向に付勢手段により付勢されており、前記カバーの開動作に連動した前記リンク部材により前記付勢手段に抗して前記回転体から離脱する方向に移動されることを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
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