JP7046537B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2に記載されたような構成においては、カートリッジを装置本体に装着する前にユーザが誤って保護カバーを外してしまった場合、カートリッジを案内する機能が失われてしまうことが懸念される。
トナー像を保持し、回転軸線を中心に回転可能であるように構成された感光ドラムを含むドラムカートリッジと、
前記感光ドラムにトナーを供給するように構成された現像ローラを含む現像カートリッジと、
前記ドラムカートリッジと前記現像カートリッジが前記回転軸線の方向に独立して取り外し可能に取り付け可能な装置本体と、
を備え、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置において、
前記装置本体は、
装置本体に取り付ける際に前記ドラムカートリッジと前記現像カートリッジが通過する開口部と、
カバーが開口部を開放する開位置と、カバーが開口部を閉じる閉位置と、の間を移動するように構成されたカバーと、
前記ドラムカートリッジをガイドし、前記ドラムカートリッジを下方から支持するよ
うに構成された第1のガイドであって、回転軸線の方向に延びる第1のガイドと、
前記現像カートリッジをガイドし、前記現像カートリッジを下方から支持するように構成された第2ガイドであって、前記回転軸線の方向に延在し、前記第1のガイドよりも低い位置に配置され、前記回転軸線の方向において前記第1のガイドと同じ位置にある部分を有する第2のガイドと、
前記ドラムカートリッジを前記第1のガイドに向けてガイドし、前記ドラムカートリッジを下方から支持するように構成された傾斜ガイドであって、少なくとも前記カバーが前記開位置にあるときに前記第1のガイドに向かって上向きに傾斜している傾斜ガイドと、
を有し、
前記傾斜ガイドは、前記カバーが前記閉位置にあるときに、前記カバーの内面と前記ドラムカートリッジとの間に収納されるように構成されていることを特徴とする。
詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式を利用して記録材上に画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などが挙げられ、ここではカラーレーザプリンタに適用した場合について説明する。本実施例の画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた4色フルカラーのレーザビームプリンタであり、紙などの記録材にカラー画像形成を行う。また、この画像形成装置は、第1~第4の4個のプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して取り外し可能に装着して使用するプロセスカートリッジ着脱方式である。
図1は、プロセスカートリッジ7(カートリッジ)を画像形成装置本体(装置本体)に対し着脱可能な画像形成装置としてのプリンタ100の模式的斜視図である。図1(a)は、カートリッジ7の交換のために装置本体に設けられた開口部を開閉するアクセスドア101が閉塞状態にあるときの図である。図1(b)は、アクセスドア101が開放状態にあるときの図であり、アクセスドア101が開かれた状態において、カートリッジ7は装置正面方向に引き出すことが可能となる。
2b、2c、2d)とを備える。また、ドラムユニット5は、トナー像の転写後に感光ドラム1に残る残留トナーを除去するクリーニングブレード8(8a、8b、8c、8d)と、転写残トナーを収容するトナー容器と、を備える。
また、画像形成装置としてのプリンタ100は、以下に説明するように、プリンタ100による画像形成動作を制御する制御部200を有する。
図4を参照して、プリンタ100の画像形成動作を制御する制御部200について説明する。図4は、本実施例に係る画像形成装置であるプリンタ100の制御部200の構成を示すブロック図である。プリンタ100には装置の制御を行うための電気回路が搭載された制御部200があり、制御部200にはCPU40が搭載されている。CPU40は、転写材Sの搬送やプロセスカートリッジ7等駆動源の制御を行う駆動制御部50、画像形成に関する制御を行う高圧制御部41、現像ローラ24の当接離間を制御する当接離間制御部45等を備え、画像形成装置の動作を一括して制御している。
駆動周波数が高い程、モータ90内における界磁極の反転周期が短くなりモータ90の回転速度も速くなる。
図5~図7を参照して、当接離間手段について、感光ドラム1と現像ローラ24とが現像当接状態から現像離間状態に至る遷移を例にとって説明する。その概要を示せば、以下の通りである。即ち、先ず当接離間手段を駆動させるモータ90の回転で、第1のカム80が水平方向に延びる回転軸を中心に回動する。ここで、水平面に沿って連動するリンク機構(それぞれが水平面に平行に移動する複数の部材により構成されるリンク機構)として、レバー34と、スライダー35と、感光ドラム1に対して現像ローラ24を付勢するための加圧バネ32と、が設けられている。レバー34は、水平面に垂直な回転軸を中心として回動し、スライダー35と加圧バネ32は、第1のカム80の回転軸に平行な方向(感光ドラム1の軸線方向)に変位する。そして、スライダー35の変位に連動して回動する移動部材31の回動によって、移動部材31のリブ31fが現像ユニット4のリブ4eから離間する(図5(d))。これにより、感光ドラム1と現像ローラ24とが現像当接状態から現像離間状態に至る。
図5(a)は当接離間手段の駆動部の斜視図、図5(b)は当接離間手段の駆動部のフォトインタラプタ49周辺の部分的な斜視図である。また、図5(c)は現像当接時、図5(d)は現像離間時におけるプロセスカートリッジ及び当接離間手段の概略断面図である。
感光ドラム1に対する現像ローラ24の位置(当接位置、離間位置)を切り替えるための駆動源であるモータ90はステッピングモータを使用しており、ギア91・92を介して駆動切り替えシャフト(シャフト)95と接続されている。
規制可能で、現像ユニット4のリブ4eを押圧することで、感光ドラム1と現像ローラ24の当接と離間を切り替える。
図6は、当接離間手段のプロセスカートリッジ7を付勢する構成の斜視図である。図6(a)は現像当接時の1つのステーションの付勢構成を示す斜視図、図6(b)は説明のために図6(a)からスライダー35を削除して示した図である。また、図6(c)は図6(a)の装置背面側の部品の裏側を示す図、図6(d)は図6(a)に対して現像離間時の構成を示す図である。
図6(a)~(c)において、第1のカム80に対して従動するレバー34がある。レバー34はボス部34eがあり、装置本体のフレーム102(図2)に設けられた穴(不図示)に回動可能に保持される。また、レバー34には別のボス部34f(図6(b))があり、スライダー35の長丸穴35h(図6(a))に嵌合している。
また、図6(b)に示すように、装置正面・背面方向の2箇所に、移動部材31、加圧バネ(圧縮バネ)32、バネ座33が配置される。移動部材31はボス部31eが形成され、レバー34と同様にフレーム102に対して回動可能となっている。フレーム102にバネ座33は固定されており、移動部材31とバネ座33の間の装置本体に加圧バネ32が取り付けられている。
図7(a)は現像当接時の装置正面から見た部分拡大図、図7(b)は図7(a)の部分断面図で装置上方から当接離間手段及び現像ユニット4のリブ4eとの関係を示した図である。図7(c)、(d)は、現像離間時における図7(a)、(b)と同様の関係を示す図である。
現像当接時には、加圧バネ32の弾性力により、移動部材31のリブ31fが現像ユニット4のリブ4eを図7(b)の矢印Gのように装置正面方向の2箇所で付勢する。これにより、現像ローラ24は感光ドラム1に当接する。
一方、現像離間時(待機状態)には、加圧バネ32の圧縮により、移動部材31のリブ31fが現像ユニット4のリブ4eに対し図7(d)の矢印Jのように装置前後方向の2箇所で離間する。これにより、現像ローラ24は感光ドラム1から離間する。
図8は、水平面(左右方向)に直交する面内で、アクセスドア101とプロセスカートリッジ7、そしてプロセスカートリッジ7のガイドレール63周辺を示す部分拡大断面図である。アクセスドア101の開閉動作とプロセスカートリッジ7等の位置関係を示している。図8(a)は、アクセスドア101が装置本体におけるプロセスカートリッジ7が収容される空間を閉じる閉位置にある状態を、図8(b)は、プロセスカートリッジ7が収容される空間を開放する開位置にある状態を、それぞれ装置右方から見た図である。
フレーム102(図2)に、両端を回動可能に支持された軸61があり、これに連動レバー60が固定されている。アクセスドア101には回転軸101bがあり、アクセスドア101の回動支点となっている。アクセスドア101には係合ボス101gが設けられており、アクセスドア101が閉塞から開放状態に遷移する途中で、係合ボス101gが連動レバー60と係合する。そして、アクセスドア101の開放に伴い、軸61は図8(b)の実線矢印で示す方向に所望の角度回転する。
図9(a)は、水平面(装置前後方向)に直交する面内で、アクセスドア101が閉塞された状態を、図9(b)は開放された状態をKステーションの正面から拡大図示している。図9(c)はレール63のみのドラムガイド部63h近傍の形状を示す部分拡大図である。
カートリッジ7のドラムユニット5の下部5fは略T字形状をなしており、図9(c)の破線で示すように断面が略U字形状のドラムガイド部63hに嵌合している。そして、ドラムユニット5の上部は、感光ドラム1の両端を支持する支持部において円弧形状を有し、該円弧形状が上部フレームのV字形状103eに位置決めされる。V字形状103eへの付勢は、ガイドレール63(63a、63b、63c、63d)内に配置された押圧部材64(64a、64b、64c、64d)によりなされる。これにより、アクセスドア101の閉塞状態において、プロセスカートリッジ7は、装置上方に付勢されている。現像ユニット4に対しても、ガイドレール63の略U字溝の現像ガイド部63gに現像フレーム4fのリブ4hが嵌合し、さらに、現像フレーム4fの上部円弧形状4kが上部フレームのV字形状103fに位置決めされる。
本実施例においては、装置の省スペース化と、ガイドレール63自身の剛性を確保するため、ドラムガイド部63hと、現像ガイド部63gと、が一体的に形成されたガイドレール63としている。画像形成装置の内部において、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色毎に対応するカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)が順次、隣接するように配置されている。カートリッジ7は、感光ドラム1を持つドラムユニット5と、このドラムユニット5の感光ドラム1に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像ローラ24に加え、現像剤が収容された容器(第1容器)を有する現像ユニット4と、を備えている。本実施例では、隣接する二つのうち、一方のカートリッジ7のドラムユニット5をガイドするドラムガイド部63hと、他方のカートリッジ7の現像ユニット4をガイドする現像ガイド部63gと、を一体としたガイドレール63とした。しかし、これに限らず、ドラムガイド部63hと、現像ガイド部63gと、を別体としたレール部材としてもよい。
図10は、水平面(装置左右方向)に直交する面内で、ガイドレール63とアクセスドア101の関係を示す模式図である。図10(a)、(b)は、それぞれアクセスドア101が閉塞・開放された状態を示している。
ガイドレール63には、装置前後方向の2か所に押圧部材収納部63eがある。押圧部材収納部63eと押圧部材64の間には付勢部材(圧縮バネ)67が設けられ、ガイドレール63に対して、押圧部材64は装置上方にカートリッジ7を付勢する構成となっている。
図11は、シアン(C)、ブラック(K)に対応するガイドレール63c、63dと軸61との構成を示した部分的な斜視図である。上記のように、現像ユニット4に対しては、現像フレーム4fのリブ4hを押圧する押圧部材68dがガイドレール63cに設けられている。押圧部材68dは、ドラムユニット5に対する押圧部材64と同様に、付勢部材(圧縮バネ)により装置上方に付勢されている(図10(a)、(b)参照)。
図11及び図12を参照して、本実施例におけるスロープ部材69の構成について説明する。図12は、装置左右方向に直交する面内における、スロープ部材69の近傍の部分断面図であり、図12(a)はアクセスドア101が閉塞された状態、図12(b)はアクセスドア101が解放された状態をそれぞれ示している。
本実施例によれば、製品サイズの大型化やプロセスカートリッジのコスト増加を抑えつつ、カートリッジ挿入時の感光ドラムの表面の傷等の損傷の発生を防ぐことでき、ユーザビリティ・メンテナンス性の向上を図ることができる。
。そのため、別途懸架部材を追加することなく、アクセスドア101の強度が低い場合においても、カートリッジ7の重量を支えることが可能となっている。
本実施例では、スロープ部材69の挿入指示部69cは挿入方向を指示する矢印形状の刻印であったが、これはラベルや印刷等であってもよいし、挿入方向ではなく抜去方向を表示する表示部としてもよい。また、矢印形状の代わりに、ドラムユニット5を表す「DRUM」等の文字や形状、YMCK等の色情報やカートリッジのステーションナンバー等を表記したりこれらを併記してもよい。すなわち、案内すべきユニットを表示する表示部を設けてもよい。アクセスドア101に対してスロープ部材69を区別させて、ユーザに対してドラムユニット5の挿抜ガイドを目立たせるためアクセスドア101とスロープ部材69の部品色を変えてもよい。4本のスロープ部材69は、コストおよび組立性改善のため同様の部品を流用しているが、これらの実現のために、別部品を用いてもよい。
次に、本発明の実施例2について説明する。実施例1では、アクセスドア101開放時に高さの異なるガイド部を有するガイドレール63を備えた構成において、アクセスドア101のガイド部101iとガイドレール63のドラムガイド部63hを連結するスロープ部材69を備えた構成とした。しかしながら、スロープ部材69を設けない構成としてもよい。以下では、スロープ部材69を設けない実施例2について、説明を行う。なお、画像形成装置の全体構成等、実施例1と同様の構成については、同様の符号を付して説明は省略する。
なお本実施例では、実施例1のスロープ部材69を設けない代わりに、ドラムガイド部63hの挿入方向上流側端部に傾斜部を設けた構成としている。傾斜部は、挿入方向上流
側から下流側に向けて、装置本体の下方から上方へ向かうように傾斜するように設けている。これにより、より簡易な構成としつつ、ガイド部101iに置いたドラムユニット5をドラムガイド部63hへ安定してスムーズに挿入することができるようにされている。
Claims (7)
- トナー像を保持し、回転軸線を中心に回転可能であるように構成された感光ドラムを含むドラムカートリッジと、
前記感光ドラムにトナーを供給するように構成された現像ローラを含む現像カートリッジと、
前記ドラムカートリッジと前記現像カートリッジが前記回転軸線の方向に独立して取り外し可能に取り付け可能な装置本体と、
を備え、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置において、
前記装置本体は、
装置本体に取り付ける際に前記ドラムカートリッジと前記現像カートリッジが通過する開口部と、
カバーが開口部を開放する開位置と、カバーが開口部を閉じる閉位置と、の間を移動するように構成されたカバーと、
前記ドラムカートリッジをガイドし、前記ドラムカートリッジを下方から支持するように構成された第1のガイドであって、回転軸線の方向に延びる第1のガイドと、
前記現像カートリッジをガイドし、前記現像カートリッジを下方から支持するように構成された第2ガイドであって、前記回転軸線の方向に延在し、前記第1のガイドよりも低い位置に配置され、前記回転軸線の方向において前記第1のガイドと同じ位置にある部分を有する第2のガイドと、
前記ドラムカートリッジを前記第1のガイドに向けてガイドし、前記ドラムカートリッジを下方から支持するように構成された傾斜ガイドであって、少なくとも前記カバーが前記開位置にあるときに前記第1のガイドに向かって上向きに傾斜している傾斜ガイドと、
を有し、
前記傾斜ガイドは、前記カバーが前記閉位置にあるときに、前記カバーの内面と前記ドラムカートリッジとの間に収納されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記カバーは、前記カバーが前記開位置にあるときに前記ドラムカートリッジを下方か
ら支持しつつ前記ドラムカートリッジを前記傾斜ガイドに向けてガイドする第3のガイドであって、前記第1のガイドよりも低い位置に配置された第3のガイドを有し、
前記ドラムカートリッジは、前記第3のガイド、前記傾斜ガイド、前記第1のガイド、によって順次、ガイドされることにより装着可能とさ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。 - 前記傾斜ガイドは、前記第3のガイドよりも低い位置から前記第1のガイドに向けて上向きに傾斜していることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記装置本体は、前記トナー画像が前記感光ドラムから転写される中間転写ユニットを備え、前記ドラムカートリッジおよび前記現像カートリッジは、前記中間転写ユニットの下方に配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記傾斜ガイドは、前記第1のガイドの第1の被係合部および前記カバーの第2の被係合部にそれぞれ係合する第1の係合部および第2の係合部を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記傾斜ガイドの前記第2の係合部と前記カバーの前記第2の被係合部の係合部分は、前記カバーの前記開位置から前記閉位置への移動に連動して移動し、前記係合部分の移動によって、前記カバーが前記閉位置にある時の前記カバーに対する前記傾斜ガイドの姿勢は、前記カバーの内面と前記ドラムカートリッジとの間に前記傾斜ガイドが収納されるように、前記カバーが前記開位置にある時と異なることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記傾斜ガイドは、前記ドラムカートリッジが前記装置本体に装着される装着方向における下流側に水平面を含み、前記水平面は、前記装着方向における前記第1のガイドの上流側の部分と同じ高さに配置されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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