JP4007532B2 - 画像形成装置、それに備えるプロセスカートリッジ着脱装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタやファクシミリ、またはそれらの複合機など、例えば帯電・書込み・現像・転写・クリーニング・除電等を繰り返して、感光体等の像担持体上に画像を形成し、その画像を転写して、記録媒体であるシートに記録を行う画像形成装置に関する。ならびに、そのような画像形成装置において、少なくとも像担持体を設けてプロセスカートリッジを形成し、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱自在とするプロセスカートリッジ着脱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の中には、小型化を図るべく、またメンテナンス上の便宜から、少なくとも像担持体を備え、それに帯電手段や現像手段やクリーニング手段などを適宜一体的に設けてプロセスカートリッジを形成し、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱自在とするものがある。
【０００３】
この種の画像形成装置では、画像形成装置本体内において、プロセスカートリッジの像担持体に、転写手段等の像担持体接触・近接部材を接触または近接して配置する。そして、その像担持体接触・近接部材を用いて像担持体上に形成した画像を転写し、シートに記録を行っていた。
【０００４】
メンテナンス時など、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱するときには、像担持体接触・近接部材が像担持体に触れないように像担持体から像担持体接触・近接部材を遠退けるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の画像形成装置にあっては、像担持体から像担持体接触・近接部材を遠退ける前に、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱して、像担持体接触・近接部材で擦って像担持体の表面に傷を付けてしまう、という問題を生ずることがあった。
【０００６】
そこで、この発明の第１の目的は、画像形成装置において、メンテナンス時などに、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱するとき、像担持体接触・近接部材で擦って像担持体の表面に傷を付けるおそれをなくすことにある。
【０００７】
この発明の第２の目的は、特に像担持体に接触または近接して配置する転写手段で、像担持体の表面に傷を付けるおそれをなくすことにある。
【０００８】
この発明の第３の目的は、プロセスカートリッジ着脱時の操作性を向上することにある。
【０００９】
この発明の第４の目的は、操作部材である本体カバーの開閉動作と関係なく、プロセスカートリッジは別に着脱しやすい方向に着脱可能とすることにある。
【００１０】
この発明の第５の目的は、操作部材とシャッタ開閉部材とを一体化して部品点数を極力削減することにある。
【００１１】
また、上述した従来の画像形成装置において、例えば二成分現像剤を使用する画像形成装置にあっては、画像形成装置本体内にきちんとセットしたプロセスカートリッジにトナーボトルを連結してそのトナーボトルからプロセスカートリッジの現像手段にトナー補給する。ところが、プロセスカートリッジをきちんとセットすることなく、画像形成装置本体を駆動し、トナー漏れを生じて装置本体内を汚す、という問題を生ずることがあった。
【００１２】
そこで、この発明の第６の目的は、加えて、プロセスカートリッジを取り付けたとき、常にセット位置にきちんとセット可能とすることにある。
【００１３】
この発明の第７の目的は、上述した目的を達成したプロセスカートリッジ着脱装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
この発明の第８の目的は、メンテナンス時等に、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱するとき、像担持体の表面に傷を付けるおそれをなくしたプロセスカートリッジ取出し方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを、その取っ手によって着脱自在とする画像形成装置において、そのプロセスカートリッジ着脱装置が、
プロセスカートリッジの像担持体に接触または近接して配置する像担持体接触・近接部材を、像担持体に対し近付けたり遠退けたりする操作部材と、
その操作部材と連動して像担持体シャッタを開けたり閉めたりするとともに、取っ手を被ったりその被いを解除したりするシャッタ開閉部材と、
を備え、
シャッタ開閉部材で取っ手を被うとき、プロセスカートリッジに係合してそのプロセスカートリッジをセット位置に位置決めする係合部を、シャッタ開閉部材に設けてなる、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロセスカートリッジ着脱装置において、像担持体接触・近接部材が、像担持体上の画像をシートに転写する転写手段である、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１、または２に記載のプロセスカートリッジ着脱装置において、操作部材が、画像形成装置本体に開閉自在に備える本体カバーである、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のプロセスカートリッジ着脱装置において、本体カバーの開閉方向と異なる方向にプロセスカートリッジを着脱自在としてなる、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３、または４に記載のプロセスカートリッジ着脱装置において、シャッタ開閉部材が、操作部材に設けるレバー部材である、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、画像形成装置において、請求項１ないし５のいずれか１に記載のプロセスカートリッジ着脱装置を備えてなる、ことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明によるレーザ複写機の全体概略構成を示す。図中符号１０は、複写機装置本体（画像形成装置本体）である。装置本体１０には、ドラム状の像担持体１２を設ける。像担持体１２のまわりには、帯電手段１３・書込み手段１４・現像手段１５・転写手段１６・クリーニング手段１７等を備える。
【００２４】
そして、像担持体１２の図中反時計方向への回転とともに、まずその表面を帯電手段１３で一様に帯電し、次いで書込み手段１４でレーザ光Ｌを照射して書込みを行うことにより静電潜像を形成し、それから現像手段１５でトナーを付着してその潜像を可視像化し、その後その像担持体１２上に形成した画像を転写手段１６で転写してシートに記録を行う。
【００２５】
画像記録後のシートは、定着手段１８で転写画像を定着して後、排紙スタック部１９上に排出し、また画像転写後の像担持体１２は、クリーニング手段１７で清掃してその像担持体１２上に残留するトナーを除去し、除電するなどして再度の画像形成に備える。
【００２６】
ところで、図示レーザ複写機では、上述したとおり、小型化を図るべく、またメンテナンス上の便宜から、像担持体１２と帯電手段１３や現像手段１５やクリーニング手段１７を一体的に設けて図２に示すようなプロセスカートリッジ２０を構成し、そのプロセスカートリッジ２０を複写機装置本体１０に対して着脱自在としてなる。
【００２７】
プロセスカートリッジ２０のカートリッジケース２１内に設ける現像手段１５には、搬送スクリュ２２・２３、現像スリーブ２４、ドクターブレード２５、トナー濃度センサ２６などを備える。
【００２８】
また、プロセスカートリッジ２０には、像担持体１２に先端を押し当てて２つの分離爪３０を設ける。分離爪３０は、像担持体１２と平行に設ける分離爪軸３１上に固定してなる。
【００２９】
分離爪軸３１上には、また、図３に示すように分離爪３０の近傍に各々拍車３２を固定して設ける。拍車３２は、シート搬送の補助部材であり、図示省略するが、周面全体に爪を設けてなる。
【００３０】
分離爪軸３１上には、さらに、一端に分離爪軸歯車３３を固定する。分離爪軸歯車３３は、カバー軸歯車３４と噛み合う。カバー軸歯車３４は、像担持体シャッタ３５のカバー軸３６上に固定する。
【００３１】
像担持体シャッタ３５は、カバー軸３６を中心として回動可能に支持する。そして、図示省略するコイルバネで、常時は閉じる方向に付勢してなる。像担持体シャッタ３５には、分離爪３０および拍車３２に対応する位置にそれぞれ凹みを設けて格納部３５ａを形成する。
【００３２】
一方、カバー軸３６には、端部に伝達歯車３７を固定する。伝達歯車３７には、回転体３８の扇型歯部３８ａが噛み合う。回転体３８には、扇型歯部３８ａと対称位置にカム部３８ｂを設ける。
【００３３】
カム部３８ｂには、図４に示すように、シャッタ開閉部材であるレバー部３９が係合する。そして、像担持体シャッタ３５を付勢するコイルバネの付勢力に抗して像担持体シャッタ３５を図２および図３に示すように開位置に保持する。
【００３４】
さて、装置本体１０には、図５に示すように、本体カバーとして右カバー（操作部材）４０と前カバー４１を開閉自在に備える。右カバー４０の内面には、上述した転写手段１６を取り付けるとともに、レバー部３９を一体的に設ける。
【００３５】
そして、プロセスカートリッジ２０や定着手段１８や転写手段１６を交換したり、つまったシートを取り除いたりするとき、右カバー４０を開ける。また、プロセスカートリッジ２０やトナーボトル４２を交換するとき、前カバー４１を開ける。
【００３６】
いま、プロセスカートリッジ２０を交換すべく、図５に示すように、前カバー４１とともに右カバー４０を開くと、像担持体１２に接触または近接して配置する転写手段（像担持体接触・近接部材）１６を、像担持体１２から遠退けるとともに、その右カバー４０に連動してレバー部３９が図４中矢示方向に移動する。
【００３７】
すると、像担持体シャッタ３５を付勢するコイルバネの付勢力で回転体３８を図４中反時計方向に回転するとともに、伝達歯車３７を時計方向に回転し、その伝達歯車３７と一体に像担持体シャッタ３５もカバー軸３６を中心として同方向に回動する。
【００３８】
そして、そのカバー軸３６の回動を、図３に示すカバー軸歯車３４と分離爪軸歯車３３との噛み合いを介して分離爪軸３１に伝達し、分離爪３０を反時計方向に回転して先端を像担持体１２から引き離す。
【００３９】
そうして、本体カバーを完全に開くと、レバー部３９は図５に示す位置まで退避し、像担持体シャッタ３５は図６および図７にも示すように完全に閉じて像担持体１２を被う。このとき、分離爪３０および拍車３２は、像担持体シャッタ３５の２つの格納部３５ａ内にそれぞれ格納される状態となる。
【００４０】
ところで、図７に示すように、プロセスいカートリッジ２０の前カバー４１側には、突起状の取っ手４３を設ける。この取っ手４３は、右カバー４０を閉じているときには、図４に示すようにレバー部３９で被って装置本体１０の正面側から触ることができないようにする。
【００４１】
しかし、その状態から、上述したように右カバー４０に連動してレバー部３９が図４中矢示方向に移動すると、その取っ手４３の被いを解除する。そこで、その取っ手４３によってプロセスカートリッジ２０を装置本体１０から、図８に示すようにその長手方向に引き出し、新しいものと交換する。
【００４２】
さて、プロセスカートリッジ２０の交換後、再び複写機装置本体１０内にプロセスカートリッジ２０を取り付け、前カバー４１および右カバー４０を閉じると、レバー部３９が図７中矢示する方向に移動する。
【００４３】
すると、レバー部３９の先端がカム部３８ｂを押し、像担持体シャッタ３５を付勢するコイルバネの付勢力に抗して回転体３８を図８中時計方向に回転するとともに、伝達歯車３７を反時計方向に回転し、その伝達歯車３７と一体に像担持体シャッタ３５もカバー軸３６を中心として同方向に回転する。
【００４４】
そして、そのカバー軸３６の回動を、カバー軸歯車３４と分離爪軸歯車３３との噛み合いを介して分離爪軸３１に伝達し、分離爪３０を時計方向に回転して先端を像担持体１２に押し当てる。これにより、分離爪３０で、画像転写後のシートを像担持体１２から分離し、拍車３２により搬送を補助して定着手段１８へと導くことができるようにする。
【００４５】
そうして、右カバー４０を完全に閉じると、レバー部３９は再び図４に示す状態となり、像担持体シャッタ３５は図３にも示すように完全に開いて像担持体１２を開放する。そして、転写手段１６を像担持体１２に近付けて接触または近接する。また、レバー部３９で再び取っ手４３を被い、プロセスカートリッジ２０の引き出しを困難とする。
【００４６】
ところで、図示例では、レバー部３９の先端に、図９に示すように傾斜する係合部３９ａを設ける。そして、装置本体１０内にプロセスカートリッジ２０がきちんとセットされていない場合には、右カバー４０を閉めたとき、レバー部３９の係合部３９ａが図１０に示すようにプロセスカートリッジ２０の端部と係合し、レバー部３９の移動とともに長手方向に押してそのプロセスカートリッジ２０をセット位置に正確に位置決めする。
【００４７】
これにより、そのプロセスカートリッジ２０にトナーを補給するトナーボトル４２（図５参照）と確実に連結し、そのトナーボトル４２とプロセスカートリッジ２０との間からのトナー漏れを防止することができる。
【００４８】
【発明の効果】
したがって、請求項１に記載の発明によれば、操作部材を操作して像担持体接触・近接部材を像担持体から遠退けたとき、その操作部材と連動してシャッタ開閉部材を移動し、像担持体シャッタを閉めるとともに、取っ手の被いを解除し、はじめてその取っ手によってプロセスカートリッジの取り出しを可能とするから、像担持体接触・近接部材を像担持体から遠退ける前にプロセスカートリッジを着脱することを禁止し、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱するとき、像担持体接触・近接部材で擦って像担持体に傷を付けるおそれをなくすことができる。
【００４９】
請求項２に記載の発明によれば、像担持体接触・近接部材が、像担持体上の画像をシートに転写する転写手段であるから、特に、像担持体に接触または近接して配置する転写手段で、像担持体の表面に傷を付けるおそれをなくすことができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、操作部材が、画像形成装置本体に開閉自在に備える本体カバーであるから、メンテナンス時に開かなければならない本体カバーを操作部材として、プロセスカートリッジ着脱時の操作性を向上することができる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、本体カバーの開閉方向と異なる方向にプロセスカートリッジを着脱自在とするから、操作部材である本体カバーの開閉動作と関係なく、プロセスカートリッジは別に着脱しやすい方向に着脱可能とすることができる。
【００５２】
請求項５に記載の発明によれば、シャッタ開閉部材が、操作部材に設けるレバー部材であるから、操作部材と、シャッタ開閉部材であるレバー部材とを一体化して部品点数を極力削減することができる。
【００５３】
請求項１に記載の発明によれば、加えて、シャッタ開閉部材で取っ手を被うとき、プロセスカートリッジに係合してそのプロセスカートリッジをセット位置に位置決めするから、加えて、プロセスカートリッジを常にセット位置にきちんとセット可能とすることができる。
【００５４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれか１に記載のプロセスカートリッジ着脱装置を備えるから、上記効果を有するプロセスカートリッジ着脱装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるレーザ複写機の全体概略構成図である。
【図２】その複写機で使用するプロセスカートリッジの全体概略構成図である。
【図３】そのプロセスカートリッジの像担持体まわりを、像担持体シャッタを開いた状態で示す概略斜視図である。
【図４】複写機装置本体の本体カバーを開ける前の状態におけるそのプロセスカートリッジの側面図である。
【図５】本体カバーを開けた状態における複写機装置本体の斜視図である。
【図６】プロセスカートリッジの像担持体まわりを、像担持体シャッタを閉じた状態で示す概略斜視図である。
【図７】本体カバーを閉める前の状態におけるプロセスカートリッジの側面図である。
【図８】複写機装置本体からプロセスカートリッジを取り出した状態を示す斜視図である。
【図９】シャッタ開閉部材であるレバー部の先端斜視図である。
【図１０】そのレバー部とプロセスカートリッジの係合状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 複写機装置本体（画像形成装置本体）
１２ 像担持体
１６ 転写手段（像担持体接触・近接部材）
２０ プロセスカートリッジ
３５ 像担持体シャッタ
３９ レバー部（シャッタ開閉部材）
３９ａ 係合部
４０ 本体カバーである右カバー（操作部材）
４１ 本体カバーである前カバー
４２ トナーボトル
４３ 取っ手

Claims (6)

1. 画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを、その取っ手によって着脱自在とする画像形成装置において、
   前記プロセスカートリッジの像担持体に接触または近接して配置する像担持体接触・近接部材を、前記像担持体に対し近付けたり遠退けたりする操作部材と、
   その操作部材と連動して像担持体シャッタを開けたり閉めたりするとともに、前記取っ手を被ったりその被いを解除したりするシャッタ開閉部材と、
   を備え、
   前記シャッタ開閉部材で前記取っ手を被うとき、前記プロセスカートリッジに係合してそのプロセスカートリッジをセット位置に位置決めする係合部を、前記シャッタ開閉部材に設けてなる、プロセスカートリッジ着脱装置。
2. 前記像担持体接触・近接部材が、前記像担持体上の画像をシートに転写する転写手段である、請求項１に記載のプロセスカートリッジ着脱装置。
3. 前記操作部材が、画像形成装置本体に開閉自在に備える本体カバーである、請求項１、または２に記載のプロセスカートリッジ着脱装置。
4. 前記本体カバーの開閉方向と異なる方向に前記プロセスカートリッジを着脱自在としてなる、請求項３に記載のプロセスカートリッジ着脱装置。
5. 前記シャッタ開閉部材が、操作部材に設けるレバー部材である、請求項１、２、３、または４に記載のプロセスカートリッジ着脱装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１に記載のプロセスカートリッジ着脱装置を備えてなる、画像形成装置。

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