JP7463189B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドラムカートリッジが挿抜可能な画像形成装置に関する。

電子写真プロセスにてカラー画像を形成するためには、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等複数の色のトナーを用いたタンデム型の画像形成装置が従来から数々提案されている。電子写真方式の画像形成装置は、使用する色の数だけ感光体ドラムを並行に配置し、各色で形成したトナー像を記録媒体（以下、シートという）上に重ね合わせて転写し、カラー画像を形成する。各色で形成されたトナー像の色ずれを抑えるために各感光体ドラムを高精度に位置決めすることが求められる。各感光体ドラムを高精度に位置決めするためには、各感光体ドラムの軸受が高精度の軸受間距離で設けられた規制側板と装置本体の側板とで各感光体ドラムを挟み込んで各感光体ドラムを位置決めすることが簡易で効果的である。

感光体ドラムは、画像形成を長期間続けると摩耗等により特性が変化する。感光体ドラムの特性変化による画質の低下を防ぐために、ユーザは、感光体ドラムを含むドラムカートリッジを定期的に交換する必要がある。そのため、規制側板を本体に対して着脱可能な構成にして、ドラムカートリッジを簡易に交換できる構成が求められている。特許文献１は、各感光体ドラムの軸受が設けられた規制側板を装置本体の側板に対して移動可動に構成し、ドラムカートリッジへのアクセスを容易にしつつドラム軸と軸受のこじりを低減する構成を開示している。

特許第５１３０３０８号

しかし、規制側板を装置本体から外すと、装置本体の後側の側板によって一端部が支持されたドラム軸は、自重により及びドラム軸に取り付けられたドラムカートリッジの重さにより、他端部が下方に傾く。また、各ドラム軸は、公差の範囲内で寸法が違うので、傾く量に差がある。規制側板を装置本体に取り付けるときに、規制側板に設けられた各軸受によって各ドラム軸の他端部の位置を矯正しながら規制側板に設けられた位置決め部と装置本体の嵌合部との位置合わせを行う。このとき、こじりにより大きな抵抗力が生じる。

特許文献１によれば、ドラム軸と軸受との嵌合し始めのこじりは軽減できるが、規制側板に設けられた位置決め部と装置本体の嵌合部との位置合わせを行うときの抵抗力は軽減できない。ユーザは、位置決め部を嵌合部に位置合わせするときの抵抗力及びドラムカートリッジの軸方向位置を決めるための付勢力よりも強い力で規制側板を装置本体に押し付けてフックを装置本体の係合部に係合させるための高い操作力を要する。ユーザに要求される操作力を低下させるためには、フックの回動軸を操作するレバーを長くすることが有効である。しかし、フックの回動軸はドラム軸に直交して配置されるので、回動軸を操作するレバーを長くするとレバーが装置本体の前方や側方に突出して装置本体の大型化に繋がる。

また、フックを装置本体の係合部に係合させるために、ユーザは、規制側板をドラム軸の軸線方向に沿って装置本体に押し込む必要がある。しかし、レバーの回動軸が規制側板を押し込む方向に対して直交して配置されているので、ユーザは、レバーを把持した状態で規制側板を装置本体に押し込む方向に規制側板に力をかけにくい。そのため、規制側板を装置本体に取り付ける作業が難しいという問題がある。

そこで、本発明は、感光体ドラムのドラム軸を位置決めする規制側板を装置本体に容易に固定することができる画像形成装置を提供する。

本発明の一実施例による記録媒体に画像を形成する画像形成装置は、
装置本体と、
前記装置本体に支持された複数のドラム軸と、
感光体ドラムを含み、前記複数のドラム軸に挿抜可能な複数のドラムカートリッジと、
前記複数のドラム軸の前記装置本体に支持された端部と反対の端部を支持する複数の軸受を有する規制側板と、
第一の接触面および第二の接触面を有するカムと、
前記規制側板に回動可能に保持され、操作部および前記カムが固定された軸と、
前記装置本体に設けられ、前記カムの前記第一の接触面および前記第二の接触面に接触可能な接触部と、
前記規制側板に設けられた第一の位置決め部と、
前記装置本体に設けられ前記第一の位置決め部に嵌合する第二の位置決め部と、
前記複数の軸受の配列方向における前記規制側板の両端部のそれぞれに設けられ、ユーザによって前記操作部が回動されて前記第二の接触面が前記接触部に接触する状態で前記規制側板を前記装置本体に向かって付勢する付勢力を前記規制側板へ付与する付勢力付与部と、
を備え、
前記付勢力付与部の少なくとも一部は、前記配列方向に直交する方向において前記第一の位置決め部に対して、前記規制側板を前記装置本体に固定する際に前記規制側板が前記装置本体から反力を受ける側に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、感光体ドラムのドラム軸を位置決めする規制側板を装置本体に容易に固定することができる。

画像形成装置を示す図。 プリンタ本体に固定された規制側板ユニットを示す図。 規制側板ユニットを示す図。 プリンタ本体に固定された支持台部を示す図。 レバーカムを示す図。 ドラムカートリッジの交換動作の説明図。 レバーの操作によるレバー部及び支持台部の動作の説明図。 レバーの操作によるレバー部及び支持台部の動作の説明図。 レバーの操作によるレバー部及び支持台部の動作の説明図。 レバーの回動角度に対するレバー操作力および規制側板ユニットの位置を示す図。 規制側板へ付与される付勢力と反力の説明図。

（画像形成装置）
図１は、画像形成装置（以下、プリンタという）１を示す図である。プリンタ１は、画像形成手段１００、転写部１０１、シート搬送部１０２及び定着部１０３を有する。画像形成手段１００は、イエロー画像形成手段１００Ｙ、マゼンタ画像形成手段１００Ｍ、シアン画像形成手段１００Ｃ及びブラック画像形成手段１００Ｋを有する。イエロー画像形成手段１００Ｙは、イエローのトナー像を形成する。マゼンタ画像形成手段１００Ｍは、マゼンタのトナー像を形成する。シアン画像形成手段１００Ｃは、シアンのトナー像を形成する。ブラック画像形成手段１００Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。

転写部１０１は、イエロー画像形成手段１００Ｙ、マゼンタ画像形成手段１００Ｍ、シアン画像形成手段１００Ｃ及びブラック画像形成手段１００Ｋによって形成された各色のトナー像をシート（記録媒体）Ｓに転写する。シート搬送部１０２は、シート収納庫１３に収納されたシートＳを転写部１０１へ搬送する。定着部１０３は、シートＳにトナー像を定着させる。

イエロー画像形成手段１００Ｙ、マゼンタ画像形成手段１００Ｍ、シアン画像形成手段１００Ｃ及びブラック画像形成手段１００Ｋは、トナーの色を除いてほぼ同様の構造を有する。イエロー画像形成手段１００Ｙ、マゼンタ画像形成手段１００Ｍ、シアン画像形成手段１００Ｃ及びブラック画像形成手段１００Ｋのそれぞれは、レーザスキャナーユニット２ａ、帯電器３及びドラムカートリッジ１０４を有する。ドラムカートリッジ１０４は、感光体ドラム４とドラムクリーニング部５を有する。ドラムカートリッジ１０４は、感光体ドラム４と、ドラムクリーニング部５と、感光体ドラム４及びドラムクリーニング部５を保持するドラム容器４７とを一体的にカートリッジ化して、プリンタ本体（装置本体）１１０に取り外し可能に装着される。

なお、ドラムカートリッジ１０４は、少なくとも感光体ドラム４と、感光体ドラム４を保持するドラム容器４７とを一体的にカートリッジ化して、プリンタ本体１１０に取り外し可能に装着されるものであればよい。また、ドラムカートリッジ１０４は、感光体ドラム４と、帯電器３と、感光体ドラム４及び帯電器３を保持するドラム容器４７とを一体的にカートリッジ化して、プリンタ本体１１０に取り外し可能に装着されるものでもよい。また、ドラムカートリッジ１０４は、感光体ドラム４と、帯電器３と、ドラムクリーニング部５と、ドラム容器４７とを一体的にカートリッジ化して、プリンタ本体１１０に取り外し可能に装着されるものでもよい。

イエロー画像形成手段１００Ｙ、マゼンタ画像形成手段１００Ｍ、シアン画像形成手段１００Ｃ及びブラック画像形成手段１００Ｋのそれぞれは、更に、現像カートリッジ１０５及び補給部１０６を有する。現像カートリッジ１０５は、現像ローラ６を有する。補給部１０６は、現像カートリッジ１０５へトナーを供給する。転写部１０１は、中間転写体としての中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、二次転写内ローラ７、張架ローラ８及び駆動ローラ９によって張架され、回転方向ｃに回転する。中間転写ベルト１０の表面にクリーニング部材１１を当接させる転写クリーニング部１２が設けられている。シート搬送部１０２には、シートＳを収容してプリンタ１に着脱自在なシート収納庫１３、及びシート収納庫１３に収納されたシートＳを送り出すシート給送手段であるピックアップローラ１４が設けられている。定着部１０３よりプリント工程下流にはシートＳを排出する排出ローラ対１５や、プリンタ本体１１０外や後続の後処理ユニット（不図示）に設けられるシートＳを積載する積載部１６がある。

次に、プリンタ１の画像形成動作について説明する。プリンタ１に画像データが送られると、制御部（不図示）からの制御信号により画像に対応したレーザ光２ｂが回転方向ａに回転する感光体ドラム４上に照射される。このとき感光体ドラム４は、予め帯電器３により帯電されており、光が照射されることによって静電潜像が形成される。補給部１０６は、トナーボトル１７及び攪拌部１８を有する。トナーは、トナーボトル１７から攪拌部１８を介して現像カートリッジ１０５内へ搬送される。トナーが回転方向ｂに回転する現像ローラ６の表面に保持されながら感光体ドラム４上の静電潜像を現像することにより、感光体ドラム４上にトナー像が形成される。

このように形成したトナー像を、中間転写ベルト１０の内側に感光体ドラム４と対向するように配置された一次転写ローラ１９の加圧により中間転写ベルト１０の外周上に一次転写することで中間転写ベルト１０上にトナー像が形成される。制御部（不図示）から給送信号がシート搬送部１０２へ出力されると、シート収納部であるシート収納庫１３からシートＳがピックアップローラ１４によって送り出される。分離ローラ対２０は、送り出されたシートＳの最上位の一枚のシートＳを分離する。分離されたシートＳは、搬送経路２１を搬送ローラ対２２によってレジストレーションローラ対２３へ搬送される。シートＳは、斜行補正部としてのレジストレーションローラ対２３によって斜行が補正される。レジストレーションローラ対２３は、中間転写ベルト１０上のトナー像の先端とシートＳの先端が一致するようにシートＳの搬送を開始し、シートＳを転写部１０１の二次転写内ローラ７と二次転写外ローラ２４との間のニップ部へ搬送する。

中間転写ベルト１０上のトナー像は、駆動ローラ９によって回転方向ｃに回転する中間転写ベルト１０によって二次転写内ローラ７と二次転写外ローラ２４との間のニップ部へ搬送される。二次転写内ローラ７と二次転写外ローラ２４との間のニップ部において、中間転写ベルト１０上のトナー像は、レジストレーションローラ対２３によって搬送されるシートＳに転写される。トナー像が転写されたシートＳは、定着部１０３へ搬送される。定着部１０３において、シートＳは、定着ローラ対２５によって加熱及び加圧され、トナー像がシートＳに定着され、シートＳに画像が形成される。画像が形成されたシートＳは、排出ローラ対１５によって積載部１６へ排出される。

一次転写後に感光体ドラム４上に残ったトナーは、クリーニング部材２６により掻きとられてドラムクリーニング部５に回収される。二次転写後に中間転写ベルト１０上に残ったトナーは、クリーニング部材１１により掻きとられて転写クリーニング部１２に回収される。ドラムクリーニング部５及び転写クリーニング部１２に回収された残トナーは、トナー搬送経路（不図示）を通り残トナー回収容器（不図示）に回収される。

（規制側板ユニット）
図２は、プリンタ本体１１０に固定された規制側板ユニット１０７を示す図である。規制側板ユニット１０７は、プリンタ本体１１０に固定されたときに、複数のドラムカートリッジ１０４をプリンタ本体１１０に対して位置決めする。図２（ａ）は、プリンタ本体１１０に固定された規制側板ユニット１０７の正面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の線ＩＩＢ－ＩＩＢに沿って取ったブラック画像形成手段１００Ｋのドラムカートリッジ１０４の断面図である。以下の説明において、プリンタ本体１１０に関して、前側又は正面側とはプリンタ本体１１０の開閉用ドア（不図示）を配設した側である。後側とは前側又は正面側の反対の側である。前後方向とは、後から前に向かう方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは画像形成装置を前側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向かう方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。

図２（ｂ）に示すように、感光体ドラム４は、ドラム素管４２、ドラム素管４２の前端部に取り付けられた前フランジ４５及びドラム素管４２の後端部に取り付けられた後フランジ４３からなる。ドラムカートリッジ１０４は、プリンタ本体１１０に対してドラム軸方向Ｘに挿抜可能である。図２（ａ）に示すように、プリンタ本体１１０は、右支柱３３、左支柱３４及び右支柱３３と左支柱３４とを接続する前側板５９を有する。右支柱３３、左支柱３４及び前側板５９は、プリンタ本体１１０の本体枠体の一部を構成する。

規制側板ユニット１０７は、規制側板２７、二つの突起部（第一の位置決め部）２８、二つのレバー部３０及び四つの前ドラム軸受３２を有する。二つの突起部２８は、規制側板２７の左側端部及び右側端部にそれぞれ固定されている。二つのレバー部３０は、規制側板２７の左側端部及び右側端部にそれぞれ設けられている。二つのレバー部３０のそれぞれは、ハンドル（把持部）としてのレバー２９を回動可能に保持する。四つの前ドラム軸受３２は、二つのレバー部３０の間に配置されている。四つの前ドラム軸受３２は、プリンタ本体１１０に設けられた四つのドラム軸３１の前端部（プリンタ本体１１０に支持された端部と反対の端部）をそれぞれ支持する。

右支柱３３には、位置決め穴（第二の位置決め部）３５が設けられている。前側板５９には、左支柱３４の近傍に位置決め穴（第二の位置決め部）３５が設けられている（図４（ａ））。前側板５９には、右支柱３３の位置決め穴３５に対応する位置に突起部２８を通す穴５９ａが設けられている。規制側板２７に固定された二つの突起部２８は、右支柱３３に設けられた嵌合部としての位置決め穴３５及び前側板５９に設けられた位置決め穴３５にそれぞれ嵌合してプリンタ本体１１０の上下方向及び左右方向に対する規制側板２７の位置を決める。右支柱３３及び左支柱３４のそれぞれには、支持台部（支持部）３６が固定されている。レバー部３０は、支持台部３６に係合して規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０の後側に付勢し、規制側板２７を前側板５９に接触させ、プリンタ本体１１０に対する規制側板２７の前後方向における位置を決める。

本実施例では、突起部２８が規制側板ユニット１０７の規制側板２７に設けられ、位置決め穴３５が本体枠体に設けられている。しかし、突起部（第二の位置決め部）２８が本体枠体に設けられ、位置決め穴（第一の位置決め部）３５が規制側板２７に設けられていてもよい。突起部２８が嵌合部としての位置決め穴３５に嵌合することによって、同様に、規制側板２７は、プリンタ本体１１０に対して上下方向及び左右方向に位置決めされる。

プリンタ本体１１０の後側には、後側板３７が設けられている。後側板３７には、複数の後ドラム軸受（本体支持部）３８が設けられている。複数のドラム軸３１の後端部は、複数の後ドラム軸受３８によってそれぞれ回転可能に支持されている。規制側板ユニット１０７がプリンタ本体１１０に取り付けられると、複数の前ドラム軸受（複数の軸受）３２は、複数の後ドラム軸受３８によって支持される複数のドラム軸３１の後端部とは反対側の複数のドラム軸３１の前端部をそれぞれ支持する。

プリンタ本体１１０に対して規制側板２７が位置決めされると、規制側板２７の複数の所定の位置に固定された複数の前ドラム軸受３２が位置決めされる。複数のドラム軸３１の後端部は、後側板３７に等間隔に保持された後ドラム軸受３８によって支持され、プリンタ本体１１０の後側で位置決めされる。ドラム軸３１の後端部には、ドラムギア４０が固定されている。ドラムギア４０は、駆動モータ３９のギア３９ａに噛合している。駆動モータ３９は、ドラム軸３１を所定の方向に回転させる。ドラム軸３１には、ドラム軸３１と共に回転可能なカップリング４１が取り付けられている。カップリング４１は、ドラム軸方向Ｘに移動可能である。

付勢部材としてのカップリングバネ（弾性部材）４４は、後ドラム軸受３８とカップリング４１との間に設けられている。カップリングバネ４４は、カップリング４１をドラム素管４２の後端部に固定された後フランジ４３に対して付勢する。カップリング４１が後フランジ４３に連結することによって、駆動モータ３９の駆動力がドラム素管４２へ伝達され、ドラム素管４２が回転する。

ドラム軸３１は、ドラム素管４２の前端部に固定された前フランジ４５とドラム素管４２の後端部に固定された後フランジ４３とに嵌合し、感光体ドラム４を位置決めする。ドラムカートリッジ１０４の筐体であるドラム容器４７は、前端部と後端部とにそれぞれフランジ軸受４６が設けられている。フランジ軸受４６は、前フランジ４５と後フランジ４３とにそれぞれ嵌合している。これによって、ドラム容器４７は、感光体ドラム４を回転可能に支持する。

ドラム容器４７は、ドラム容器４７の長手方向の両端部に回転止め軸４８が設けられている。感光体ドラム４にドラム軸３１を通し、回転止め軸４８を後側板３７及び規制側板２７に設けられた位置決め穴４９にそれぞれ嵌合することによって、プリンタ本体１１０に対してドラムカートリッジ１０４が位置決めされる。カップリングバネ４４によってドラム容器４７が前側へ付勢されてドラム容器４７の突き当て部（不図示）が規制側板ユニット１０７に突き当たることによって、ドラム軸方向Ｘにおいてドラムカートリッジ１０４が位置決めされる。

図３は、規制側板ユニット１０７を示す図である。図３（ａ）は、規制側板ユニット１０７の斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の一点鎖線で囲った部分ＩＩＩＢの拡大図である。図３（ｂ）は、右側のレバー部３０を示す。左側のレバー部３０は、右側のレバー部３０と略左右対称の構造を有するので、左側のレバー部３０の拡大図は省略する。規制側板ユニット１０７の規制側板２７には、前ドラム軸受３２が画像形成で使用する色の数（本実施例では４）だけ配列されている。複数の前ドラム軸受３２の配列方向（ドラム配列方向）において、規制側板２７の両端部にレバー部３０がそれぞれ設けられている。

ドラムカートリッジ１０４及び現像カートリッジ１０５をプリンタ１へ挿入するときに、ドラムカートリッジ１０４及び現像カートリッジ１０５は、プリンタ本体１１０から付勢力を受ける。付勢力を受けるドラムカートリッジ１０４及び現像カートリッジ１０５は、規制側板２７をプリンタ本体１１０から遠ざける方向に規制側板２７に抵抗力を付与する。また、規制側板２７の突起部２８がプリンタ本体１１０の位置決め穴３５に嵌合されるときに生じるこじりによって、規制側板２７をプリンタ本体１１０から遠ざける方向に規制側板２７に抵抗力が付与される。これらの抵抗力に抗して規制側板２７をプリンタ本体１１０へ押し付けるために、規制側板２７の両端部に設けられたレバー部３０によって規制側板ユニット１０７を片側浮き無くプリンタ本体１１０に押し付けて位置決めする。

（レバー部）
レバー部３０は、支板５０、レバー軸受５１、レバー軸５２、レバーカム５３、圧縮バネ（弾性部材）５４及びレバー２９を有する。支板５０は、少なくとも一つの支板固定部７３を有する。本実施例においては、二つの支板固定部７３がネジ７４によって規制側板２７に固定される。これによって、支板５０は、規制側板２７に固定される。レバー軸受５１は、支板５０に取り付けられている。レバー軸５２は、支板５０に取り付けられたレバー軸受５１と規制側板２７に設けられた穴７５によって回転可能に且つレバー軸５２の長手方向に移動可能に保持される。レバー２９及びレバーカム５３は、レバー軸５２に固定されている。

付勢部材としての圧縮バネ５４は、レバー２９とレバー軸受５１の間でレバー軸５２と同軸に保持されている。圧縮バネ５４は、レバー２９をプリンタ本体１１０の前方向に付勢することによってレバー軸５２をプリンタ本体１１０の前方向に付勢する。レバー軸５２の後端部には、緊締具としての抜け止め部材５５が取り付けられている。圧縮バネ５４の付勢力によってレバー軸５２が前方向に移動したときに、抜け止め部材５５が規制側板２７に突き当たり、レバー軸５２が規制側板２７の穴７５から脱落することを防ぐ。

レバー２９は、レバー軸５２を中心に規制側板２７に対して回動可能である。レバーカム５３には、第一の突き当て部５６ａ及び第二の突き当て部５６ｂが設けられている。支板５０に対して第一の突き当て部５６ａ及び第二の突き当て部５６ｂが突き当たることによって、レバー２９の回動角度（回転角度）の範囲が規制される。本実施例では、レバー２９の回動角度の範囲を規制する角度規制部としての第一の突き当て部５６ａ及び第二の突き当て部５６ｂがレバーカム５３に設けられている。しかし、角度規制部は、レバー軸５２又はレバー２９に設けられていてもよい。例えば、レバー軸５２に設けられた角度規制部が支板５０又は規制側板２７に突き当たるようにしてもよい。また、レバー２９に設けられた角度規制部が支板５０に突き当たるようにしてもよい。

規制側板２７には、レバー部３０の近傍にガイド部５７が設けられている。ガイド部５７には保持軸５８が設けられている。ガイド部５７及び保持軸５８は、ユーザが規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０に着脱する際に、プリンタ本体１１０に対する規制側板ユニット１０７の位置を大まかに規制し、ユーザの操作を補助する。

（支持台部）
図４は、プリンタ本体１１０に固定された支持台部３６を示す図である。図４（ａ）は、プリンタ本体１１０の本体枠体に固定された支持台部３６を示す斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の一点鎖線で囲った部分ＩＶＢの拡大図である。図４（ｂ）は、右側の支持台部３６を示す。左側の支持台部３６は、右側の支持台部３６と略左右対称の構造を有するので、左側の支持台部３６の拡大図は省略する。本体枠体の前側は、右支柱３３、左支柱３４及び右支柱３３と左支柱３４とを接続する前側板５９により構成されている。本実施例では、規制側板ユニット１０７の位置決め穴３５は、プリンタ本体１１０の右側では右支柱３３に設けられ、プリンタ本体１１０の左側では前側板５９に設けられている。

支持台部３６は、支持台６３、接触部６４及びガイド溝６０を有する。接触部６４は、レバー部３０のレバーカム５３に接触可能である。接触部６４は、支持台６３に回動可能に保持されている。接触部６４は、プリンタ本体１１０の前後方向及び左右方向に直交する上下方向の回転軸線を中心に回動可能である。しかし、接触部６４は、支持台６３の一部またはブロック形状の別部材で設けられていてもよい。その場合、支持台６３の一部またはブロック形状の別部材は、プリンタ本体１１０の前後方向及び左右方向に直交する上下方向に突出しているとよい。

ガイド溝６０は、プリンタ本体１１０に挿抜される規制側板ユニット１０７をガイドする。二つの支持台部３６のガイド溝６０が互いに向き合うように、支持台部３６は、右支柱３３及び左支柱３４のそれぞれに固定されている。ガイド溝６０は、プリンタ本体１１０の前後方向に延在している。プリンタ本体１１０には、転写部１０１を着脱するための開口部を覆う転写部内側カバー６１が開閉可能に設けられている。プリンタ本体１１０には、トナーボトル１７を着脱するための開口部を覆うトナーボトル内側カバー６２が開閉可能に設けられている。支持台部３６は、転写部内側カバー６１の開閉領域、トナーボトル内側カバー６２の開閉領域及び規制側板ユニット１０７の挿抜領域の外側に設けられている。

（レバーカム）
図５は、レバーカム５３を示す図である。図５（ａ）は、プリンタ本体１１０の右側のレバー部３０に用いられるレバーカム５３の斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印ＶＢに沿って見た図である。レバーカム５３の中央部にはレバー軸５２と結合するための結合部６５が設けられている。レバーカム５３は、結合部６５の周りの前面に、第一の接触面６６、かかり面６７及び第二の接触面６８が設けられている。第一の接触面６６は、右回りに後側から前側へ傾斜する螺旋面であり、接触部６４と当接可能である。かかり面６７は、接続部（交点）７２によって第一の接触面６６に接続されており、第一の接触面６６と逆方向の傾斜を有する。かかり面６７は、第二の接触面６８に接続されている。第二の接触面６８は、ユーザによるレバー２９の回転動作によって規制側板ユニット１０７がプリンタ本体１１０に固定されたときに接触部６４に接触する。

レバーカム５３には、レバー軸５２の回動中心から放射方向に第一の接触面６６より内側で第一の接触面６６から後側へ一段落ち込んで接触部６４に接触しない退避面６９が設けられている。また、レバーカム５３には、第一の接触面６６に関して第二の接触面６８と反対の側で第一の接触面６６から左回り方向に第一の接触面６６に隣接し、結合部６５の軸線方向に第一の接触面６６から退避した接触逃げ部７０が設けられている。レバーカム５３の外周には、レバー２９の回動角度の範囲を規制するために、第一の突き当て部５６ａ及び第二の突き当て部５６ｂが設けられている。

本実施例において、接触部６４に接触する第一の接触面６６は、螺旋面に形成されている。しかし、第一の接触面６６が接触部６４になめらかに接触できれば、第一の接触面６６は、直線状の平面であっても円弧形状の面であってもよい。プリンタ本体１１０の左側のレバー部３０に用いられるレバーカム５３は、図５に示すプリンタ本体１１０の右側のレバー部３０と左右対称の形状を有するので、説明を省略する。

（ドラムカートリッジの交換動作）
図６は、ドラムカートリッジ１０４の交換動作の説明図である。図６は、図２（ｂ）と同様に図２（ａ）の線ＩＩＢ－ＩＩＢに沿って取ったドラムカートリッジ１０４の断面図である。図６を用いて、ドラムカートリッジ１０４をプリンタ本体１１０に装着する動作を説明する。規制側板ユニット１０７の両端部に設けられている保持軸５８は、プリンタ本体１１０の本体枠体の左右に固定された支持台部３６に設けられているガイド溝６０にそれぞれ挿入されている。保持軸５８は、ガイド溝６０によって、プリンタ本体１１０の前後方向ＦＲに移動可能に且つプリンタ本体１１０に対して回動方向Ａに回動可能に保持されている。

規制側板ユニット１０７は、レバー部３０と支持台部３６との係合が解消された状態で、保持軸５８がガイド溝６０によってガイドされながらドラム軸方向Ｘの前側へ移動可能である。規制側板ユニット１０７は、保持軸５８がガイド溝６０の前端部又はその近傍に位置するときに保持軸５８を回動中心として回動方向Ａの前側へ回動され、図６（ａ）に示す位置に保持される。ユーザは、使用済みのドラムカートリッジ１０４をプリンタ本体１１０から抜き取ることができる。

使用済みのドラムカートリッジ１０４がプリンタ本体１１０から抜き取られると、ドラム軸３１は、プリンタ本体１１０の後側板３７に保持された後ドラム軸受３８によって片持ち状態で支持される。規制側板ユニット１０７が図６（ａ）に示す位置に保持された状態で、ユーザは、新品のドラムカートリッジ１０４の後フランジ４３及び前フランジ４５をドラム軸３１に嵌合させ、ドラムカートリッジ１０４をプリンタ本体１１０の後側へ向けて挿入する。

ドラムカートリッジ１０４がプリンタ本体１１０の後側へ挿入されていくと、図６（ｂ）に示すように、ドラム軸３１に保持されたカップリング４１と後フランジ４３とが噛み合う。カップリング４１は、付勢部材としてのカップリングバネ（圧縮バネ）４４によってプリンタ本体１１０の前方へ付勢されている。ドラムカートリッジ１０４をプリンタ本体１１０の後側へ挿入していくと、ドラムカートリッジ１０４は、カップリングバネ４４の付勢力によってカップリング４１から反力を受ける。ユーザは、回転止め軸４８が後側板３７の位置決め穴４９に嵌合する位置まで又は位置決め穴４９に接近する位置までドラムカートリッジ１０４をカップリングバネ４４の付勢力に抗して押し込むことができる。

その後、ユーザは、保持軸５８を中心に規制側板ユニット１０７を回動して起こす。規制側板ユニット１０７に設けられたレバー２９の一部には、ユーザがドラム軸方向Ｘに後側へレバー２９を押圧できる押圧部が設けられている。本実施例においては、後述する図７（ａ）に示すように押圧部として押圧面７１がレバー２９に設けられている。ユーザは、レバー２９を握って押し又はレバー２９の前側に規制側板２７と略平行な面を有する押圧面７１を押し込み、規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０の後側へ向けて押し込む（図６（ｂ））。

規制側板ユニット１０７が更にプリンタ本体１１０の後側へ押し込まれると、図６（ｃ）に示すように、規制側板２７の前ドラム軸受３２がドラム軸３１に嵌合し、規制側板２７の位置決め穴４９が回転止め軸４８に嵌合する。また、カップリングバネ４４による付勢力は、ドラムカートリッジ１０４の突き当て部（不図示）が規制側板ユニット１０７に当接することによって規制側板ユニット１０７によって受けられる。自重により重力方向に傾いているドラム軸３１及びドラムカートリッジ１０４の位置は、ユーザがドラムカートリッジ１０４からの付勢力に抗して規制側板ユニット１０７の突起部２８を位置決め穴３５に嵌合させることによって上方へ矯正される。

これらの動作は、ユーザによる大きな操作負荷を必要とする。そこで、突起部２８が位置決め穴３５に嵌合する前から嵌合し始めるまでの段階で、ユーザは、レバー部３０のレバー（操作部）２９を操作してレバーカム（係合部）５３と接触部（被係合部）６４を係合させる。圧縮バネ５４による付勢力をアシストとして利用しながら、ユーザは、規制側板ユニット１０７を所定の位置まで押し込み、ドラムカートリッジ１０４の位置を決める（図６（ｃ））。

図７、図８及び図９は、レバー２９の操作によるレバー部３０及び支持台部３６の動作の説明図である。図７、図８及び図９を用いて、規制側板ユニット１０７を位置決めするためのプリンタ１の右側のレバー２９の操作によるレバー部３０及び支持台部３６の動作を説明する。プリンタ１の左側のレバー２９の操作によるレバー部３０及び支持台部３６の動作は、右側の動作と左右対称であるので説明を省略する。

図７（ａ）は、レバー２９が第一のレバー角度にあるときのレバー部３０及び支持台部３６の正面図である。第一のレバー角度においてレバー２９の長手方向はほぼ水平であり、レバー２９の先端部は、プリンタ本体１１０の内側に向いている。図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢印ＶＩＩＢに沿って見たレバー部３０及び支持台部３６の側面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）の線ＶＩＩＣ－ＶＩＩＣに沿って取ったレバー部３０及び支持台部３６の断面図である。

ユーザは、規制側板ユニット１０７のガイド部５７をプリンタ本体１１０の支持台部３６によってガイドをしつつ、レバー２９の押圧面７１を押して規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０へ押し込んでいく。その際に、図７（ａ）に示すようにレバー２９が水平になるように回動されると、図７（ｃ）に示すようにレバーカム５３の第一の突き当て部５６ａが支板５０に突き当たり、レバーカム５３の回動位置が規制される。このときのレバー２９の回動角度を第一のレバー角度とする。

第一のレバー角度において、レバーカム５３の接触逃げ部７０は、支持台部３６の接触部６４に対応する位置にある。図７（ｃ）に示すように、プリンタ本体１１０の正面から見ると、接触逃げ部７０の空間は、接触部６４に重なる。これにより、レバーカム５３は、接触部６４と非接触状態になる。ユーザは、規制側板ユニット１０７の突起部２８が本体枠体に設けられた位置決め穴３５に嵌合する位置まで規制側板ユニット１０７を移動させることができる。この際、レバー２９は圧縮バネ５４によってプリンタ本体１１０の前方向に付勢され、レバー２９に固定されたレバー軸５２は、レバー軸５２の後端部に固定された抜け止め部材５５が規制側板２７に突き当たる位置までプリンタ本体１１０の前側へ移動している。

図８（ａ）は、規制側板ユニット１０７が支持台部３６によって保持される状態までレバー２９を回動させたときのレバー部３０及び支持台部３６の正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の矢印ＶＩＩＩＢに沿って見たレバー部３０及び支持台部３６の側面図である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の線ＶＩＩＩＣ－ＶＩＩＩＣに沿って取ったレバー部３０及び支持台部３６の断面図である。規制側板ユニット１０７がプリンタ本体１１０の後側へ押し込まれ、レバーカム５３が接触部６４よりプリンタ本体１１０の後側に位置すると、ユーザは、レバー２９を下方へ回動させることができる。

レバー２９が図７（ａ）に示す水平位置から図８（ａ）に示す下方位置へ回動されると、図８（ｃ）に示すようにレバーカム５３の第一の接触面６６が接触部６４に接触する。接触部６４は、プリンタ本体１１０の前側へ移動できないように支持台部３６の支持台６３に保持されているので、レバーカム５３が接触部６４によってプリンタ本体１１０の後側へ押し動かされ、圧縮バネ５４が圧縮される。これにより、圧縮バネ５４は、レバー軸受５１を介して支板５０をプリンタ本体１１０の後側へ付勢し、規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０の後側へ付勢する。レバー２９が下方へ回動されるにつれて、レバーカム５３は、プリンタ本体１１０の後側へ押し込まれて圧縮バネ５４の付勢力を増大させる。圧縮バネ５４は、突起部２８が位置決め穴３５に嵌合するときの抵抗力およびドラムカートリッジ１０４を前側へ付勢するカップリングバネ４４の付勢力より大きい付勢力で規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０の後側へ押し込む。

接触部６４が当接するレバーカム５３の第一の接触面６６は、螺旋形状面で形成されている。第一の接触面６６の角度は、螺旋形状面の中心側に行くほど傾斜がきつくなる。接触部６４は、円柱形状で形成されている。接触部６４の円柱の曲率よりも第一の接触面６６の螺旋形状面の傾斜が大きくなると、接触部６４と第一の接触面６６とが意図しない箇所同士で接触して摩耗による耐久低下や応力集中による破損につながることがある。したがって、第一の接触面６６の中心側に退避面６９が設けられている。レバーカム５３に退避面６９が設けられているので、接触部６４は、第一の接触面６６に確実に当接することができる。

図９（ａ）は、レバー２９が第二のレバー角度にあるときのレバー部３０及び支持台部３６の正面図である。第二のレバー角度においてレバー２９の長手方向はほぼ鉛直であり、レバー２９の先端部は、プリンタ本体１１０の下側に向いている。図９（ｂ）は、図９（ａ）の矢印ＩＸＢに沿って見たレバー部３０及び支持台部３６の側面図である。図９（ｃ）は、図９（ｂ）の線ＩＸＣ－ＩＸＣに沿って取ったレバー部３０及び支持台部３６の断面図である。

図９（ａ）に示すようにレバー２９が鉛直になるように回動されると、図９（ｃ）に示すようにレバーカム５３の第二の突き当て部５６ｂが支板５０に突き当たり、レバーカム５３の回動位置が規制される。このときのレバー２９の回動角度を第二のレバー角度とする。

第二のレバー角度において、レバーカム５３の第二の接触面６８は、図９（ｃ）に示すように接触部６４に当接する。レバーカム５３の第二の接触面６８が接触部６４に当接することによって、レバーカム５３は、プリンタ本体１１０の本体枠体に対して位置決めされる。圧縮バネ５４は、規制側板ユニット１０７の位置決め時に突起部２８が位置決め穴３５に嵌合するときの抵抗力およびカップリングバネ４４の付勢力より強い付勢力で規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０の後側に付勢する。圧縮バネ５４の付勢力によって規制側板２７が前側板５９に密着され、規制側板２７の位置が規制される。

本実施例では、第一の接触面６６に接続された接続部７２（図５（ａ））が設けられている。図９（ｂ）に示すように接続部７２が第二の接触面６８よりもプリンタ本体１１０の前側になるように、接続部７２と第二の接触面６８との間に第一の接触面６６と逆勾配を有するかかり面６７（図５（ａ））が設けられている。ユーザがレバー２９を第二のレバー角度へ回動させるときに接続部７２が接触部６４に乗り上げてクリック感が生じ、ユーザは、ロック動作が完了したことを認識することができる。また、ユーザがレバー２９を操作していないときにレバー２９が回動して規制側板ユニット１０７の位置決めが解消されるのを防ぐように、かかり面６７が接触部６４に引っ掛かり、レバー２９の回動を規制することができる。

図１０は、レバーの回動角度に対するレバー操作力および規制側板ユニット１０７の位置を示す図である。レバー操作力は、ユーザがレバー２９にかけるトルクである。規制側板ユニット１０７の位置は、規制側板２７から前側板５９までの距離である。レバー回動角度α１は、レバー２９が水平である第一のレバー角度であり、レバー回動角度α１を０°とする。レバー回動角度α１では、レバーカム５３は、接触部６４に当接していないので、レバー操作力が発生しない。レバー回動角度α２では、レバーカム５３の第一の接触面６６が接触部６４に当接し始めて圧縮バネ５４による付勢力が生じ始めるため、規制側板ユニット１０７のプリンタ本体１１０の後側への押し込み力及びレバー操作力が生じ始める。

レバー回動角度α３では、接続部７２が接触部６４に接触し、レバー操作力は、最大値Ｆ２になる。レバー２９の回動によって接続部７２が接触部６４を通過してかかり面６７が接触部６４に接触すると、レバー操作力が低下し、レバー操作時のクリック感を生じる。接続部７２が接触部６４に当接する前に規制側板ユニット１０７の位置が決まるのに必要な値Ｆ０よりも大きい値Ｆ１のレバー操作力がレバー２９に加わるので、規制側板２７が前側板５９に接して規制側板ユニット１０７の位置が決まる（０ｍｍ）。

レバー回動角度α４では、第二の接触面６８が接触部６４に接触し、レバー操作力は値Ｆ１になる。第二の接触面６８は平面なので、第二のレバー角度α５でもレバー操作力は値Ｆ１のまま変わらない。遊び領域を設けることで部品公差が振れても、第二の接触面６８は、確実に接触部６４に当接することができる。第二の接触面６８が接触部６４に接触した状態で、圧縮バネ５４は、規制側板２７をプリンタ本体１１０の後側へ付勢する。

もし、設定したレバー操作力がユーザに対して負担が重い場合、レバー２９の長さを延長することによりユーザがレバー２９に掛ける力を低く調整することができる。しかし、レバー２９が長くなるとレバー２９の回動軌跡（回動域）が大きくなる。レバー２９の回動軌跡がプリンタ１の外側に設けられる場合、プリンタ１を壁に隣接する場所に設置できないという設置環境の制約になる。そのため、レバー２９の回動軌跡は、プリンタ本体１１０の内向き側に設けることが望ましい。

また、本実施例では、規制側板ユニット１０７の突起部２８と位置決め穴３５とが不完全に嵌合している状態で規制側板ユニット１０７にプリンタ本体１１０の後側に向けた付勢力を付与する。本実施例では、圧縮バネ５４の付勢力は、ネジ７４によって規制側板２７に固定された支板固定部７３を有する支板５０によって受けられ、支板固定部７３を介して規制側板２７へ付与される。

図１１は、規制側板２７へ付与される付勢力Ｆ４と反力Ｆ３の説明図である。図１１（ｃ）に示すように、支板固定部７３は、第二の接触面６８が接触部６４に当接しているときに、規制側板２７をドラム軸方向Ｘでプリンタ本体１１０の後側へ付勢力Ｆ４を付与する。複数の感光体ドラム４の配列方向（以下、ドラム配列方向という）Ｙにおける規制側板２７の両端部のそれぞれに、少なくとも一つの支板固定部（付勢力付与部）７３が設けられている。本実施例では、規制側板２７の両端部のそれぞれに、二つの支板固定部７３が設けられている。二つの支板固定部７３の少なくとも一つ（少なくとも一部）は、ドラム配列方向Ｙに直交する方向Ｚで突起部２８よりもプリンタ本体１１０から規制側板２７が受ける反力Ｆ３の側に設けられている。

例えば、図１１（ａ）に示すように、突起部２８及び位置決め穴３５に対して、ドラムカートリッジ１０４による反力Ｆ３を受けている側と反対側で規制側板２７に付勢力Ｆ４を付与する場合を考える。図１１（ａ）に示す場合、突起部２８及び位置決め穴３５を中心にして規制側板ユニット１０７の倒れによるこじりが生じて位置決め不良を起こす可能性がある。そこで、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、ドラム配列方向Ｙに直交する方向Ｚにおいて、突起部２８に対してドラム軸３１による反力Ｆ３を受ける側に少なくとも一つの支板固定部７３を設ける。

本実施例によれば、感光体ドラム４の位置を規制する規制側板ユニット１０７を着脱可能に支持してユーザによるドラムカートリッジ１０４の交換を簡易にしつつ、省スペースでもユーザの操作負担が少なくなる位置決め構成を提供できる。

本実施例では、規制側板ユニット１０７にレバー２９及びレバーカム５３が設けられ、プリンタ本体１１０の本体枠体に接触部６４が設けられている。しかし、規制側板ユニット１０７に接触部６４が設けられ、プリンタ本体１１０の本体枠体にレバー２９及びレバーカム５３が設けられていてもよい。また、本実施例では、レバー軸５２上に圧縮バネ５４が設けられ、プリンタ本体１１０の本体枠体に前後方向に動かないように接触部６４が設けられている。しかし、レバー部３０をプリンタ本体１１０の前後方向に動かないように規制側板ユニット１０７にスラスト位置規制し、接触部６４を弾性部材でプリンタ本体１１０の後側へ付勢してもよい。接触部６４がレバーカム５３をプリンタ本体１１０の後側へ付勢することによって規制側板ユニット１０７をプリンタ本体１１０の後側へ付勢してもよい。

本実施例では、規制側板２７をプリンタ本体１１０に固定するために操作されるレバー２９のレバー軸（係合部回動軸）５２をドラム軸３１に平行に配置されている。レバー（操作部）２９の回動軌跡（回動域）をプリンタ本体１１０の内向き側の所定の範囲に配置することによって、プリンタ本体１１０の寸法（サイズ）を抑えつつドラムカートリッジ１０４の交換作業時のユーザ負担を軽減することができる。

本実施例によれば、規制側板２７をプリンタ本体１１０に固定するレバーカム５３を操作するレバー２９の回動軌跡に必要な空間を抑えつつ、規制側板２７を位置決めする際の反力及びこじりに対するユーザの操作力を削減することができる。本実施例によれば、感光体ドラム４のドラム軸３１を位置決めする規制側板２７をプリンタ本体１１０に容易に固定することができる。

１・・・プリンタ
４・・・感光体ドラム
２７・・・規制側板
２８・・・突起部
２９・・・レバー
３１・・・ドラム軸
３２・・・前ドラム軸受
３５・・・位置決め穴
５２・・・レバー軸
５３・・・レバーカム
６４・・・接触部
６６・・・第一の接触面
６８・・・第二の接触面
７３・・・支板固定部
１０４・・・ドラムカートリッジ
１１０・・・プリンタ本体

Claims (11)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   装置本体と、
   前記装置本体に支持された複数のドラム軸と、
   感光体ドラムを含み、前記複数のドラム軸に挿抜可能な複数のドラムカートリッジと、
   前記複数のドラム軸の前記装置本体に支持された端部と反対の端部を支持する複数の軸受を有する規制側板と、
   第一の接触面および第二の接触面を有するカムと、
   前記規制側板に回動可能に保持され、操作部および前記カムが固定された軸と、
   前記装置本体に設けられ、前記カムの前記第一の接触面および前記第二の接触面に接触可能な接触部と、
   前記規制側板に設けられた第一の位置決め部と、
   前記装置本体に設けられ前記第一の位置決め部に嵌合する第二の位置決め部と、
   前記複数の軸受の配列方向における前記規制側板の両端部のそれぞれに設けられ、ユーザによって前記操作部が回動されて前記第二の接触面が前記接触部に接触する状態で前記規制側板を前記装置本体に向かって付勢する付勢力を前記規制側板へ付与する付勢力付与部と、
   を備え、
   前記付勢力付与部の少なくとも一部は、前記配列方向に直交する方向において前記第一の位置決め部に対して、前記規制側板を前記装置本体に固定する際に前記規制側板が前記装置本体から反力を受ける側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接触部は、前記装置本体に回動可能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。
3. 前記接触部は、前記複数のドラム軸の軸方向に移動しないように前記装置本体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   装置本体と、
   前記装置本体に支持された複数のドラム軸と、
   感光体ドラムを含み、前記複数のドラム軸に挿抜可能な複数のドラムカートリッジと、
   前記複数のドラム軸の前記装置本体に支持された端部と反対の端部を支持する複数の軸受を有する規制側板と、
   第一の接触面および第二の接触面を有するカムと、
   前記装置本体に回動可能に保持され、操作部および前記カムが固定された軸と、
   前記規制側板に設けられ、前記カムの前記第一の接触面および前記第二の接触面に接触可能な接触部と、
   前記規制側板に設けられた第一の位置決め部と、
   前記装置本体に設けられ前記第一の位置決め部に嵌合する第二の位置決め部と、
   前記複数の軸受の配列方向における前記規制側板の両端部のそれぞれに設けられ、ユーザによって前記操作部が回動されて前記第二の接触面が前記接触部に接触する状態で前記規制側板を前記装置本体に向かって付勢する付勢力を前記規制側板へ付与する付勢力付与部と、
   を備え、
   前記付勢力付与部の少なくとも一部は、前記配列方向に直交する方向において前記第一の位置決め部に対して、前記規制側板を前記装置本体に固定する際に前記規制側板が前記装置本体から反力を受ける側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記接触部は、前記規制側板に回動可能に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記接触部は、前記複数のドラム軸の軸方向に移動しないように前記規制側板に設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記操作部の一部に前記ユーザによって前記装置本体に向かって押圧される押圧部が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記操作部は、レバーであり、
   前記レバーの回動域は、前記装置本体の内向き側に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記第二の接触面が前記接触部に接触する前記状態で前記規制側板を前記装置本体に向かってに付勢する弾性部材を更に備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記カムは、前記第一の接触面よりも前記カムの回動中心の側に前記接触部と接触しない面を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記カムは、接触逃げ部を有し、
    前記ユーザによって前記操作部が回動されて前記接触逃げ部が前記接触部に対応する位置にある状態で、前記規制側板は、前記装置本体から取り外し可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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