JP2010102006A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成装置において、カートリッジ交換構成におけるユーザビリティを向上させ、かつ、ジャム処理等のメンテナンスの作業性を改善する。
【解決手段】潜像が形成される像担持体又は潜像を現像する現像手段の少なくとも1つを有するカートリッジを支持して、装置本体外に引き出されてカートリッジを着脱出来る引出し位置と、カートリッジを装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材35と、移動部材に設けられていて、往復回動が可能な把手部材36と、カートリッジを装置本体の位置決め部41に位置決めするための押圧部材42と、を有し、移動部材35が内側位置に位置している状態において、把手部材を所定量往回動させたときに、押圧部材によるカートリッジの位置決め状態が解除され、把手部材を所定量復回動させたときに、押圧部材によりカートリッジが位置決め状態にされる。
【選択図】図16
【解決手段】潜像が形成される像担持体又は潜像を現像する現像手段の少なくとも1つを有するカートリッジを支持して、装置本体外に引き出されてカートリッジを着脱出来る引出し位置と、カートリッジを装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材35と、移動部材に設けられていて、往復回動が可能な把手部材36と、カートリッジを装置本体の位置決め部41に位置決めするための押圧部材42と、を有し、移動部材35が内側位置に位置している状態において、把手部材を所定量往回動させたときに、押圧部材によるカートリッジの位置決め状態が解除され、把手部材を所定量復回動させたときに、押圧部材によりカートリッジが位置決め状態にされる。
【選択図】図16
Description
本発明は、カートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置に関するものである。
ここで、画像形成装置には、例えば、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式等の複写機、プリンタ(例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、フアクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
また、カートリッジは、潜像が形成される像担持体又は像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも1つを有し、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なものである。装置本体はカートリッジ及びカートリッジを支持する移動部材を除いた画像形成装置部分である。
カートリッジは、使用者(ユーザー)自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。
像担持体は、現像剤で現像される潜像(静電荷潜像、電位潜像、抵抗潜像、磁気潜像等)が形成される部材である。例えば、電子写真プロセスにおける電子写真感光体(光導電体)、静電記録プロセスにおける静電記録誘電体、磁気記録プロセスにおける磁気記録磁性体などが挙げられる。
画像形成装置の装置本体に対するカートリッジの交換方式として、特許文献1には次のような構成が記載されている。即ち、カートリッジ30を、側面カバー80に連動して前進、後退しつつ上下される昇降板61に対し、2段階に伸縮可能なガイド部材70を介して支持する。そして、側面カバー80を開放することによってカートリッジ30を画像形成位置(I)より引き出し位置(II)に上昇しつつ移動したあと、カートリッジ30を直接引き出す。この引き出しによって、停止位置(III)を含む特定した位置に任意に移動して、各機材の着脱ならびにジャム紙の処理を可能にした構成である。
また、特許文献2には、装置本体に対して移動可能な移動部材に複数個のカートリッジを支持させる構成がある。この構成によれば、前記移動部材を装置本体に挿入することにより、複数のカートリッジを装置本体内に同時に挿入することができる。また、前記移動部材を装置本体から引き出すことで、必要なカートリッジについて移動部材に対する新旧交換を行うことができる。
特開平8−220824号公報
特開2007−178482号公報
本発明は上記の従来技術を更に発展させたものである。
本発明の目的は、カートリッジ交換構成におけるユーザビリティを向上させ、かつ、ジャム処理等のメンテナンスの作業性を改善することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、潜像が形成される像担持体又は像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも1つを有するカートリッジを支持して、画像形成装置の装置本体の外側に引き出されて前記カートリッジを前記装置本体の外側において着脱出来る引出し位置と、前記カートリッジを前記装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材と、前記移動部材に設けられていて、往回動と復回動が可能な把手部材と、前記カートリッジを前記装置本体の位置決め部に対して位置決め状態にするための押圧部材と、を有し、前記移動部材が前記内側位置に位置している状態において、前記把手部材を所定量往回動させたときに、前記押圧部材による前記カートリッジの前記位置決め部に対する位置決め状態が解除され、前記把手部材を所定量復回動させたときに、前記押圧部材により前記カートリッジが前記位置決め部に対して位置決め状態にされることを特徴とする。
上記の構成によれば、カートリッジ交換構成におけるユーザビリティを向上させ、かつ、ジャム処理等のメンテナンスの作業性を改善することができる。
(画像形成装置の全体的な概略構成)
図1と図2は本実施例の画像形成装置100の外観斜視図と縦断右側面図である。この画像形成装置100は、電子写真プロセスを用いた、4色フルカラーのレーザープリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置(不図示)から制御回路部(不図示)へ入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体(以下、用紙と記す)Sに対する画像形成を実行する。
図1と図2は本実施例の画像形成装置100の外観斜視図と縦断右側面図である。この画像形成装置100は、電子写真プロセスを用いた、4色フルカラーのレーザープリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置(不図示)から制御回路部(不図示)へ入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体(以下、用紙と記す)Sに対する画像形成を実行する。
以下の説明において、画像形成装置に関して、前側又は正面側とは装置開閉用のドア(前面ドア、開閉ドア)31を配設した側である。後側とはそれとは反対側である。前後方向とは、画像形成装置の後側から前側に向かう方向(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。
画像形成装置100の装置本体100A内には、後側から前側にかけて、第1乃至第4の4つのプロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK:以下、カートリッジと記す)を水平方向に並べて配設してある(インライン構成、タンデム型)。各カートリッジは、収容させた現像剤(トナー)の色が異なるだけで、互いに同様の構成のものである。
本実施例の各カートリッジは、像担持体としての電子写真感光体ドラム(以下、ドラムと記す)1と、このドラムに作用する画像形成プロセス手段としての帯電器2・現像器3・クリーニング器4をカートリッジ枠体5内に一体的に組み付けたものである。本実施例において、帯電器(帯電手段)2は接触帯電ローラにしてある。現像器(現像手段)3は現像ローラ3aを有し、現像剤容器内には現像剤(トナー)を収容させてある。クリーニング器(クリーニング手段)4はブレード式のものである。
第1のカートリッジPYは、現像器3にイエロー(Y)のトナーを収容させてあり、ドラム1面にY色トナー像を形成する。第2のカートリッジPMは、現像器3にマゼンタ(M)のトナーを収容させてあり、ドラム1面にM色トナー像を形成する。第3のカートリッジPCは、現像器3にシアン(C)のトナーを収容させてあり、ドラム1面にC色トナー像を形成する。第4のカートリッジPKは、現像器3にブラック(K)のトナーを収容させてあり、ドラム1面にK色トナー像を形成する。
カートリッジPY・PM・PC・PKの上方部には、レーザースキャナユニット11を配設してある。スキャナユニット11は、外部ホスト装置から入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザー光を出力し、カートリッジ枠体5の上面に設けた露光窓6を通して、各カートリッジのドラム面を走査露光する。
カートリッジPY・PM・PC・PKの下方部には、ベルトユニット12を配設してある。ベルトユニット12は、可撓性を有するエンドレスベルト13と、ベルト13を懸回張設して循環移動させる駆動ローラ14・従動ローラ15・補助ローラ16・テンションローラ17と、を有する。従動ローラ15と補助ローラ16は装置本体100A内の後側に配設してある。駆動ローラ14とテンションローラ17は装置本体100A内の前側に配設してある。各カートリッジのドラム1は下面がベルト13の上行側ベルト部分の上面に接している。ベルト13の内側には、上行側ベルト部分を介して各カートリッジのドラム1に対向させて4個の転写ローラ18を配設してある。
ベルトユニット12の下方部には、給紙ユニット19を配設してある。給紙ユニット19は、給紙トレイ20、給紙ローラ21、分離パッド22等を有する。給紙トレイ20は画像形成装置の正面側から出し入れ自由である(フロントローデング)。
装置本体100A内の後側の上部には、定着装置24と、排紙ローラ対25を配設してある。装置本体100Aの上面は排紙トレイ27にしてある。定着装置24は定着フィルムアセンブリ24aと加圧ローラ24bを有するものを用いている。排紙ローラ対25は排紙ローラ25aと排紙コロ25bである。
装置本体100A内の装着位置に装着されている状態にある各カートリッジは、後述する押圧部材により押圧されて所定の位置決め部に固定(ロック)された状態に保持されている。また、そのカートリッジの駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が結合している。また、そのカートリッジの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化している。
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。所定の制御タイミングにおいて、各カートリッジPY・PM・PC・PKのドラム1が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。ベルト13も矢印の反時計方向(ドラム回転に順方向)にドラム1の速度に対応した速度で回転駆動される。所定の制御タイミングでスキャナユニット11が駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電ローラ2がドラム1の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。スキャナユニット11は各ドラム1の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光で走査露光する。これにより、各ドラム1の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像器3によりトナー像として現像される。
上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第1のカートリッジPYのドラム1にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するY色トナー像が形成される。第2のカートリッジPMのドラム1にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するM色トナー像が形成される。第3のカートリッジPCのドラム1にはフルカラー画像のシアン成分に対応するC色トナー像が形成される。第4のカートリッジPCのドラム1にはフルカラー画像のブラック成分に対応するK色トナー像が形成される。
一方、所定の制御タイミングにおいて、給紙ローラ21が駆動される。これにより、給紙ローラ21と分離パッド22との協働で、給紙トレイ20上に積載されている記録媒体である用紙Sが1枚分離給送されて、装置本体100A内の前側に配設されているレジストローラ対26a・26bのニップ部に搬送される。用紙Sはその時点では駆動が停止されているレジストローラ対26a・26bのニップ部に先端部が受け止められて斜行修正を受ける。そして、所定の制御タイミングにおいて、レジストローラ対26a・26bが駆動されことで、用紙Sが、ベルトユニット12の駆動ローラ14に対してベルト13を介して当接させた電極ローラ23とベルト13とのニップ部に送り出される。用紙Sはベルト13の上行側ベルト部分の面に静電的に保持されてベルト13の回動に伴い装置本体100A内を前側から後側に搬送されていく。即ち、用紙Sは、第4のカートリッジPK、第3のカートリッジPC、第2のカートリッジPM、第1のカートリッジPYの各転写ローラ18の位置(転写部)を順次に通って搬送される。これにより、用紙Sの面に、K色トナー像、C色トナー像、M色トナー像、Y色トナー像が順次に所定に重畳されて転写される。かくして、ベルト13によって搬送される用紙Sの面にK色+C色+M色+Y色の4色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。
各カートリッジにおいて、用紙Sに対するトナー像転写後のドラム1面に残留した転写残トナーはクリーニング器4により除去される。
最後の第1のカートリッジPYの転写部を通過した用紙Sは従動ローラ15の位置においてベルト13の面から分離され、ガイド27に案内されて定着装置24へ導入される。そして、定着装置24の定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色トナー像の混色及び用紙Sへの定着がなされる。そして用紙Sは、定着装置24を出て、フルカラー画像形成物として排紙ローラ対25で排紙トレイ27上に排出される。
(カートリッジ交換方式)
各カートリッジPY・PM・PC・PKは、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像器3に収容されている現像剤(トナー)が消費される。そして、カートリッジを購入した使用者にとって満足できる品質の画像を形成することが出来なくなる程度まで現像剤が消費された際に、カートリッジの交換が必要となる。
各カートリッジPY・PM・PC・PKは、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像器3に収容されている現像剤(トナー)が消費される。そして、カートリッジを購入した使用者にとって満足できる品質の画像を形成することが出来なくなる程度まで現像剤が消費された際に、カートリッジの交換が必要となる。
そこで、例えば、個々のカートリッジの現像剤残量を検知する手段(不図示)を具備させて、制御回路部において、検知残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。そして、検知残量値が閾値よりも少ない残量値となったカートリッジについては、表示部(不図示)に、そのカートリッジについての寿命予告あるいは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、あるいはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持するようにしている。
本実施例の画像形成装置において、カートリッジの交換は、ユーザビリティ向上のために、カートリッジを引き出し式の枠型部材である移動部材としてのカートリッジトレイ(以下、トレイと記す)35に乗せ、フロントアクセスにより交換する方式である。
装置本体100Aの前側には、装置本体100Aの内側へカートリッジを押し込む、又は、装置本体100Aからカートリッジを引き出す際に、トレイ35(カートリッジP)が通過する開口部30が設けられている。装置本体100Aの前側には、回動可能な開閉ドア31が配設されている。ドア31は、開口部30を閉じる閉鎖位置と開口部30を開放する開放位置とを取り得る開閉部材である。本実施例においては、ドア31は、ドア下辺側のヒンジ部31bを中心に装置本体100Aに対して開閉回動可能である。すなわち、ドア31は、ヒンジ部31bを中心に立て起こすように回動して装置本体100Aの開口部30を図1・図2のように閉じ状態にすることができる。また、ヒンジ部31bを中心に装置本体100Aの前側にほぼ水平に倒すように回動して開口部30を図3のように開き状態にすることができる。31aはドア31を開閉するためにドアに設けられた指掛け部である。
ドア31は、後述するカートリッジの交換の際の他に、ジャム処理等のメンテナンス時にも開ける。ジャム処理後にドア31を閉めれば、カートリッジは装置本体に押圧部材により押圧されたままである。したがって、カートリッジを交換する時以外には、色ずれなどの調整は不要である。
装置本体100Aの骨格となるメインフレーム80の左フレーム80Lと右フレーム80Rの内側には左右一対のトレイ保持部材(移動手段:レール部材)34L・34Rが配設されている。トレイ保持部材34L・34Rは対向して設けられており、装置本体100Aの前後方向を長手方向としている。この左右のトレイ保持部材34L・34Rの間にトレイ35が前後方向に水平にスライド可能に保持されている。トレイ35は複数のカートリッジPY・PM・PC・PKがそれぞれ取り外し可能に装着される装着部を有しており、カートリッジを支持している。
トレイ35の前枠35bには、回動自在に軸支されて、往回動と復回動が可能な把手部材36が設けられている。本実施例において、この把手部材36は軸支部を中心に回動させて、図2・図3のように、トレイ35の前枠部分の前面に対してほぼ垂直に立て起した閉じ状態にすることができる。また、把手部材36は軸支部を中心に回動して、図4・図5のように、トレイ35の前枠35bの前面から前方にほぼ水平に倒した開き状態にすることができる。本実施例において、把手部材36の往回動とは、把手部材36を上記の閉じ状態から上記の開き状態に所定量であるほぼ90°回動(所定量往回動)させる操作である。また、把手部材36の復回動とは、逆に、把手部材36を上記の開き状態から上記の閉じ状態に所定量であるほぼ90°回動(所定量復回動)させる操作である。
カートリッジを交換するための操作は次のとおりである。図1・図2のように装置本体100Aの開口部30を閉じているドア31を図3のように開ける。そうすると、開口部30が大きく開放されて、開口部30からトレイ35の前枠35bが露出する。その前枠35bの前面側の把手部材36は閉じ状態になっている。使用者はその把手部材36の握り部36aを握ってほぼ90°往回動して図4・図5のようにほぼ水平の開き状態にする。そうすると、把手部材36の往回動に連動して動作する後述する連動機構によりトレイ保持部材34L・34Rが上方に所定量移動する。即ち、トレイ保持部材34L・34Rが、第一の位置から第二の位置へ移動する。ここで、第一の位置とは、トレイ35(カートリッジP)を図2の転写接触位置(内側位置)に位置させるためのトレイ保持部材34L・34Rの位置である。第二の位置とは、トレイ35を装置本体100Aに対する押し込み位置(図5)と引き出し位置(図6・図7)との間で移動させるためのトレイ保持部材34L・34Rの位置である。押し込み位置とは、トレイ35がトレイ保持部材34L・34Rに設けられたストッパー部(不図示)に突き当って受け止められるまで装置本体100Aの内側に押し込まれた位置である。また、引き出し位置とは、トレイ35が装置本体100Aの外側に引き出された位置であり、カートリッジPを装着部に取り外し可能に装着出来る位置である。
また、このトレイ保持部材34L・34Rの上方移動に連動して、各カートリッジPY・PM・PC・PKの駆動入力部に対する装置本体側の駆動出力部の結合が解除された状態になる(駆動解除)。各カートリッジを装置本体100Aの位置決め部に対して位置決め固定(ロック)している押圧部材の押圧が解除される(押圧解除、ロック解除)。各カートリッジの電気接点に対する装置本体側の給電系統の導通が解除される(給電解除)。また、トレイ35の装置本体100Aに対する位置決めが解除される。これらについても後述する。
上記のように、トレイ保持部材34L・34Rが第一の位置から第二の位置に移動した際には、トレイ保持部材34L・34Rと一緒にトレイ35及び各カートリッジPも上方へ移動して、ドラム1がベルト13から離隔する(図5)。即ち、トレイ35が、ドラム1とベルト13とを接触させる転写接触位置(図2:内側位置)から、ドラム1とベルト13とを離隔させる転写離隔位置(押し込み位置)(図5)へ移動する。
そこで、開き状態の把手部材36を掴んでトレイ35を引き出しを開けるようにトレイ保持部材34L・34Rに対して滑走させて前方向に水平にスライド移動させる。そして、トレイ35を、図6・図7のように、開口部30から装置本体100Aの外側の所定の引出し位置まで十分に引き出す。このトレイ35の引き出し移動時には、各カートリッジのドラム1とベルト13とは離隔しているので両者間での擦れは生じない。
これにより、トレイ35に保持されている第1乃至第4の4つカートリッジPY・PM・PC・PKの全体が開口部30を通過して装置本体100Aの外側に露出し、全カートリッジの上面が開放される。トレイ35は、所定の十分量引き出されると、不図示のストッパー部分によりそれ以上の引き出し移動が阻止される。また、トレイ35は、所定の引出し位置まで水平に引き出されている状態がトレイ保持部材34L・34Rにより保たれる。
このとき、装置本体100Aから大きく飛び出した位置にあるトレイ35を、図6・図7のように、ドア31の支持部31aによって支えることができる。これにより、トレイ35の本体手前側がトレイ35およびスカートリッジの自重によって下方に大きくたわんでドラム表面が傷付くことや、トレイ35の引き出しによって装置本体100Aの重量バランスが崩れて前方へ転倒することを防ぐことができる。ドア31は回動するため、閉鎖時には支持部31aは装置本体内部に位置し、ドア31の開放時には装置本体外部に位置するように設けることが可能である。従って、本体サイズをアップすることなく、トレイ35を引き出し位置において安定に保持し、カートリッジ交換時のユーザビリティを向上することができる。
トレイ35は、個々のカートリッジを真上に取り出し可能に支持している。また、トレイ35は、個々のカートリッジを真下に向かって移動させることによって支持する。そこで、交換すべき使用済みのカートリッジを、図7の2点鎖線示のように、トレイ35から上方に持ち上げて抜き外す。そして、新しいカートリッジをトレイ35に対して上から嵌め入れて載せる。
この場合、ドラム1の下面を保護する開閉式のドラムカバー(不図示)を有するカートリッジの場合は、トレイ35から外したらカバーを手動で閉じ状態にする。また、新しいカートリッジはトレイ35に乗せる前にカバーを手動で開き状態にする。あるいは、カートリッジをトレイ35から上方に持ち上げて抜き外す過程で、カバーが自動的に閉じ動作する。逆に、トレイ35に上から嵌め入れて載せる過程で、カバーが自動的に開き動作する。
図6・図7のようにトレイ35を引出し位置に引き出して、トレイ35に保持されているカートリッジのうち交換すべきカートリッジについて交換したら、使用者はトレイ35を逆に十分に押し込み移動させて装置本体内部の押し込み位置に収納する。即ち、図4・図5の引出し前の状態に戻す。このトレイ35の押し込み移動時も、各カートリッジのドラム1とベルト13とは離隔しているので両者間での擦れは生じない。
トレイ35を押し込み位置まで十分に押し込んだら、把持部材36を図4の開き状態から復回動して図3の閉じ状態に戻す。そうすると、この把手部材36の復回動に連動して動作する連動機構によりトレイ保持部材34L・34Rが下方に所定量移動する。即ち、トレイ保持部材34L・34Rが、第二の位置から第一の位置へ移動する。トレイ保持部材34L・34Rが第二の位置から第一の位置に移動した際には、トレイ保持部材34L・34Rと一緒にトレイ35及び各カートリッジPも下方へ移動して、ドラム1がベルト13に接触する(図2)。即ち、トレイ35が、ドラム1とベルト13とを離隔させる転写離隔位置(=押し込み位置)(図5)からドラム1とベルト13とを接触させる転写接触位置(図2:内側位置)へ移動する。
また、このトレイ保持部材34L・34Rの下方移動に連動して、各カートリッジは押圧部材により押圧されて所定の位置決め部に固定(ロック)された状態に保持され、各カートリッジのドラム1の下面がベルト13に所定の位置に接触する。そのカートリッジの駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が結合する。そのカートリッジの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化する。また、トレイ35が装置本体100Aに対してトレイ移動規制手段により位置決めされる。
そして、最後に、開かれているドア31を図1・図2のように閉じ込んで、カートリッジの交換作業を終了する。
(カートリッジP)
図8の(a)はカートリッジを駆動側から見た斜視図、(b)は非駆動側から見た斜視図である。
図8の(a)はカートリッジを駆動側から見た斜視図、(b)は非駆動側から見た斜視図である。
カートリッジPは、ドラム1の軸線方向を左右方向とし、この左右方向を長手とする横長箱型のアセンブリである。ドラム1はカートリッジ枠体5の右側面部と左側面部に配設した軸受部51・52間に回転可能に支持させて配設してある。右軸受部51にはドラム駆動入力部としてのカップリング嵌合部53を具備させてある。また、右側面部には、現像ローラ3aを駆動するための現像駆動入力部としてのカップリング嵌合部54を具備させてある。左側面部には、カートリッジ電気接点55を配設してある。左側面部と右側面部にはカートリッジ枠体5の天井板部分それぞれを左右方向に延長して張り出させて、庇部56を具備させてある。上記のカートリッジにおいて、カップリング嵌合部53・54を具備させた右側面部が駆動側であり、その反対側の左側面部が非駆動側である。
(トレイ35)
トレイ35は、カートリッジが有するドラム1の軸線方向とは交差する方向に移動可能に設けられた移動部材である。また、トレイ35は、前記開口部30を通過してカートリッジを装置本体の外側において着脱出来る引出し位置と、カートリッジを装置本体の内側に装着するための装着位置と、ドラム1に静電潜像を形成できる潜像形成位置(内側位置)と、を取り得る。
トレイ35は、カートリッジが有するドラム1の軸線方向とは交差する方向に移動可能に設けられた移動部材である。また、トレイ35は、前記開口部30を通過してカートリッジを装置本体の外側において着脱出来る引出し位置と、カートリッジを装置本体の内側に装着するための装着位置と、ドラム1に静電潜像を形成できる潜像形成位置(内側位置)と、を取り得る。
図9はトレイ35の外観斜視図である。このトレイ35は、矩形の大枠部を有し、その大枠部内を3枚の仕切り板35fで前後方向に略等分に4つに仕切って、後枠35c側から前枠35b側へ順に、第1乃至第4の横長小枠部35(1)乃至35(4)を形成させてある。その各小枠部35(1)乃至35(4)がそれぞれ第1乃至第4の4つカートリッジPY・PM・PC・PKを保持させる部分(装着部)である。また、各小枠部35(1)乃至35(4)の右枠35eには、それぞれ、現像駆動カップリングが出入りする孔部35gを配設してある。
また、トレイ35は、カートリッジが有する電気接点55(図8)に電気的に接続する中間電気接点77を有している。この中間電気接点77は装置本体100Aに設けられた本体側電気接点(不図示)と電気的に接続することが可能である。
各カートリッジPY・PM・PC・PKは、トレイ35の対応する小枠部内に上から挿入され、左右側の庇部56の下面がトレイ35の左右枠35d・35eの上面に受け止められことで、トレイ35に乗って支持される。すなわち、トレイ35は、各カートリッジを真上に取り出し可能に支持しており、各カートリッジを真下に向かって移動させることによって支持する。トレイ35は各カートリッジをそれぞれラフに保持している。この構成により、カートリッジの交換を容易にすることができる。
把持部材36は左右方向に長い門型の部材であり、トレイ前枠35bの前面側の左右端部に配設された軸受け部35hL・35hR間に回動可能に軸支されている。即ち、把持部材36の左側脚部36bLは左軸受け部35hLの内側に位置し、左側脚部36bLと一体の左右方向の軸部36cLが左軸受け部35hLの軸受け穴に挿通されている。軸部36cLは左軸受け部35hLの外側に突出させてあり、その突出軸部に一体に第1の左平歯車51Lが取り付けられている。また、把持部材36の右側脚部36bRは右軸受け部35hRの内側に位置し、右側脚部36bと一体の左右方向の軸部36cRが右軸受け部35hRの軸受け穴に挿通されている。軸部36cRは右軸受け部35hRの外側に突出させてあり、その突出軸部に一体に第1の右平歯車51Rが取り付けられている。これにより、把持部材36は、トレイ前枠35bの前面に対して軸支部を中心に復回動させて実線示のように閉じ状態にすることができ、また、トレイ前枠35bから前方に軸支部を中心に往回動させて2点鎖線示のすように開き状態にすることができる。第1の左平歯車51Lと第1の右平歯車51Rは、把持部材36が往回動されることで一緒に往回動し、把持部材36が復回動されることで一緒に復回動する。
(トレイ保持部材34L・34R)
左右のトレイ保持部材34L・34Rは、移動部材であるトレイ35を、カートリッジを着脱出来る引出し位置に移動する前に、トレイ35を潜像形成位置から装着位置へ上方移動させる移動手段である。また、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、トレイ35を、逆に、装着位置から潜像形成位置へ向かって下方移動させる移動手段である。別の言い方をすれば、トレイ保持部材34L・34Rは、トレイ35を支持する支持部材であって、トレイ35を前記引出し位置と前記装着位置との間で移動させるための第二の位置と、トレイ35を前記潜像形成位置に位置させるための第一の位置とを取り得る。そして、トレイ保持部材34L・34Rは、把持部材36の往回動に連動して動作する連動機構により第一の位置から第二の位置に移動し、また、把持部材36の復回動に連動して動作する連動機構により第二の位置から第一の位置に移動する部材である。
左右のトレイ保持部材34L・34Rは、移動部材であるトレイ35を、カートリッジを着脱出来る引出し位置に移動する前に、トレイ35を潜像形成位置から装着位置へ上方移動させる移動手段である。また、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、トレイ35を、逆に、装着位置から潜像形成位置へ向かって下方移動させる移動手段である。別の言い方をすれば、トレイ保持部材34L・34Rは、トレイ35を支持する支持部材であって、トレイ35を前記引出し位置と前記装着位置との間で移動させるための第二の位置と、トレイ35を前記潜像形成位置に位置させるための第一の位置とを取り得る。そして、トレイ保持部材34L・34Rは、把持部材36の往回動に連動して動作する連動機構により第一の位置から第二の位置に移動し、また、把持部材36の復回動に連動して動作する連動機構により第二の位置から第一の位置に移動する部材である。
図10の(a)は左側のトレイ保持部材34Lの外面図である。このトレイ保持部材34Lの外面側には前後方向の前部と後部とに間隔を開けて2本のピン軸34c1・34c2が植設されている。また、前部と後部とに間隔を開けてそれぞれ縦向きの2本のラック34d1・34dc2が設けられている。この左側のトレイ保持部材34Lは、(b)のように、ピン軸34c1・34c2を装置本体メインフレームの左フレーム80L側に一体の不動部材91Lの前後方向の前部と後部とに設けられた縦方向のカイド長穴91L1・91L1に対して係合させてある。上記のピン軸34c1・34c2とカイド長穴91L1・91L1の係合により、トレイ保持部材34Lは不動部材91Lに対してカイド長穴91L1・91L1の穴長の範囲において上下動可能に支持されている。
右側のトレイ保持部材34Rについては不図示であるけれども、左側のトレイ保持部材34Lの上記構成と同様の構成にされている。即ち、右側のトレイ保持部材34Rにも、前部と後部のピン軸、前部と後部のラックが、左側のトレイ保持部材34Lと対称的に配設されている。そして、前部と後部のピン軸を装置本体メインフレームの右フレーム80R側に一体の不動部材に設けられた前部と後部の縦方向のカイド長穴に係合させてある。このピン軸とカイド長穴の係合により、右側のトレイ保持部材34Rも、不動部材に対してカイド長穴の穴長の範囲において上下動可能に支持されている。
即ち、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、それぞれ、上記のカイド長穴のガイド範囲において、左フレーム80L側に一体の不動部材91Lと右フレーム80R側に一体の不動部材に対して上下方向に移動する自由度がある。
(把持部材36とトレイ保持部材34L・34Rの連動機構)
把持部材36とトレイ保持部材34L・34Rの連動機構は、左側のトレイ保持部材34L側と右側のトレイ保持部材34R側の両方にそれぞれ同様の機構が対称的に配設されていて、同様の動作をする。そこで、図11乃至図14を参照して、左側のトレイ保持部材34L側の連動機構について説明し、右側のトレイ保持部材34L側の連動機構についての図示と説明は省略する。
把持部材36とトレイ保持部材34L・34Rの連動機構は、左側のトレイ保持部材34L側と右側のトレイ保持部材34R側の両方にそれぞれ同様の機構が対称的に配設されていて、同様の動作をする。そこで、図11乃至図14を参照して、左側のトレイ保持部材34L側の連動機構について説明し、右側のトレイ保持部材34L側の連動機構についての図示と説明は省略する。
装置本体メインフレームの左フレーム80R側の不動部材(不図示)には、シャフト55が軸線を前後方向にして軸受部材(不図示)を介して回転可能に配設されている。このシャフト55の前端部と後端部にはそれぞれ第2の傘歯車54と第3の傘歯車56が固着されている。また、第2の傘歯車54側には、左フレーム80L側の部材(不図示)に軸受部材(不図示)を介して第1の傘歯車53と第2の平歯車52との2段歯車が回転可能に配設されている。第1の傘歯車53は第2の傘歯車54に噛合している。第2の平歯車52はトレイ保持部材34Lの前部ラック34d1に噛合している。また、第3の傘歯車56側には、左フレーム80L側の不動部材(不図示)に軸受部材(不図示)を介して第4の傘歯車57と第3の平歯車58との2段歯車が回転可能に配設されている。第4の傘歯車57は第3の傘歯車56に噛合している。第3の平歯車58はトレイ保持部材34Lの後部ラック34d2に噛合している。また、第3の傘歯車56の後端部には二股部材59が傘歯車56と同軸に固着されている。そして、この二股部材59の近傍には、二股部材59に対して係脱するL字型のストッパー部材60が配設されている。このストッパー部材60は左フレーム80L側の不動部材(不図示)に対して縦軸60aを中心に回動可能に配設されている。そして、このストッパー部材60は引っ張りばね61によりL字の一方の腕部60bが二股部材59に向かって移動する方向に回動付勢されている。60cはストッパー部材60のL字の他方の腕部である。
図11と図14の(a)は、図2のように、トレイ35が装置本体内部の押し込み位置に移動されており、把持部材36が閉じられており、ドア31も閉じられている状態時を示している。
この状態時においては、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、それぞれ、連動機構を介して装置本体内の下方向へ移動されている。ピン軸34c1・34c2はカイド穴91L1・91L2の下部に位置している。右側のトレイ保持部材34R側も同様である。そのために、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、それぞれ、左フレーム80Lと右フレーム80Rとの不動部材91L(91R:不図示)に対して所定の下げ位置(第一の位置)に保持されている。従って、トレイ保持部材34L・34Rに保持されているトレイ35も所定の下げ位置(潜像形成位置)に保持されている。
トレイ35に保持されている各カートリッジPY・PM・PC・PKは、それぞれ左右側の上面部分が押圧部材により押圧されている。これにより、駆動側の軸受部51と非駆動側の軸受部52との下面部分(被位置決め部)が、装置本体のステー部材(内側板)81L・81Rに設けられた位置決め部41に固定されて、各カートリッジが装置本体100Aに対して所定に位置決め状態に保持される。この状態において、各カートリッジのドラム下面がベルトユニット12の上行側ベルト部分の上面に対して安定に接している。
各カートリッジのカップリング嵌合部53・54には、それぞれ、装置本体側のドラム駆動カップリングと現像駆動カップリングが嵌入している状態にある。
各カートリッジの電気接点55に対しては、それぞれ、中間電気接点を介して装置本体側から給電を行うことが可能な状態にある。
また、トレイ35は、トレイ移動規制手段によって装置本体のステー部材81に対して位置決めされている。本実施例において、トレイ35の位置決めは、次のようなトレイ移動規制手段により行なわせている。即ち、図15のように、トレイ35の左枠35e又は右枠35eもしくはその両方に下向きピン110が設けられている。また、装置本体のステー部材81L又は81Rもしくはその両方にU溝111が設けられている。そして、トレイ35が転写接触位置へ移動している状態においては下向きピン110がU溝111に対して図15の(a)のように係合することで、トレイ35の前後方向への動きが規制されてレイ35が装置本体100Aに対して位置決めされる。
トレイ35の第1の左平歯車51Lと第1の右平歯車51Rは、それぞれ、左側の連動機構の第2の平歯車52と右側の連動機構(不図示)の第2の平歯車とに噛合している(図11)。また、左右の連動機構のストッパー部材60の他方の腕部60cは、それぞれ、押し込み位置に位置しているトレイ35の後枠35cの後端面で後方に押されている。これにより、左右の連動機構のストッパー部材60は、それぞれ、縦軸60aを中心にばね61の引っ張り力に抗して一方の腕部60bが二股部材59から逃げている回転角度状態(非係合状態)に保持されている(図11、図13の(b))。また、左右の連動機構のシャフト55は、それぞれ、二股部材59の二股部59aが縦向きとなっている回転角度状態になっている。
画像形成装置は上記の状態において画像形成動作が可能である。
図14の(b)は(a)の状態からドア31が図3のように開かれた状態時を示している。装置前面側でジャムが発生した時には、使用者は、ジャム処理するためには把持部材36を操作する必要はなく、この状態のようにドア31のみを開ければよい。
図14の(c)は(b)の状態から更に、把持部材36がほぼ90°往回動されて開かれた状態時を示している。把持部材36が閉じ状態から開き状態へ往回動される過程において、把持部材36と一緒に、第1の左平歯車51Lと第1の右平歯車51Rが往回動する。そして、第1の左平歯車51Lの往回動に連動して、左側の連動機構の第2の平歯車52・第1の傘歯車53・第2の傘歯車54・シャフト55・第3の傘歯車54・第4の平歯車58・二又部材59が往回動する。これらの部材の最終的な往回動角度は、把持部材36のほぼ90°の往回動に対応したほぼ90°である。以下、これらの部材の往回動動作を左側の連動機構の往回動動作とする。そして、第2の平歯車52と第4の平歯車58の往回動により、それらの平歯車にそれぞれ噛合しているラック34d1・34dc2が上昇移動する。これにより、左側のトレイ保持部材34Lは、ピン軸34c1・34c2がカイド穴91L1・91L1でガイドされて上昇移動する。即ち、トレイ保持部材34Lが第一の位置から第二の位置に移動する。ピン軸34c1・34c2はトレイ保持部材34Lの上昇移動によりカイド穴91L1・91L2の上部に位置する。
また、第1の右平歯車51Rの往回動に連動して、右側の連動機構も左側の連動機構と同様に往回動動作する。これにより、右側のトレイ保持部材34Rも左側のトレイ保持部材34Lと同様に上昇移動する。即ち、トレイ保持部材34Rも第一の位置から第二の位置に移動する。
上記のような左右のトレイ保持部材34L・34Rの上方移動状態は、把持部材36を開き状態に保持している限り保持される。
また、左右の連動機構の往回動動作により、左右の連動機構の二又部材59は、それぞれ、二又部59aが図12のように横向きとなった回転角度状態になる。
上記のような左右のトレイ保持部材34L・34Rの上方移動過程において、各カートリッジに対するドラム駆動カップリングと、現像駆動カップリングが解除される。また、各カートリッジの押圧部材による押圧位置決めも解除される。さらに、各カートリッジの電気接点55と装置本体側との電気的接続が解除される。そして、トレイ保持部材34L・34Rが第一の位置から第二の位置に移動した際には、トレイ保持部材34L・34Rと一緒にトレイ35及び各カートリッジPも上方へ移動して、ドラム1がベルト13から離隔する(図5)。即ち、トレイ35が、ドラム1とベルト13とを接触させる転写接触位置(図2)から、ドラム1とベルト13とを離隔させる転写離隔位置(=押し込み位置)(図5)へ移動する。また、トレイ35の上方への移動により、ピン111が、図14の(c)、図15の(b)のようにU溝110から完全に抜けて、トレイ35の位置決め状態が解除される。したがって、トレイ35は第二の位置に移動した状態の左右のトレイ保持部材34L・34Rに対して前後方向に水平にスライド移動操作自由となる。
上記において、溝110とピン111が、移動部材であるトレイ35が装置本体内の装着位置において、カートリッジが有するドラム1とベルト13が接触する方向と交差する方向に移動しないように規制するトレイ移動規制手段である。そして、このトレイ移動規制手段110・111によるトレイ35の移動規制は、移動手段である左右のトレイ保持部材34L・34Rのドラム1とベルト13が接触する方向成分の移動にならって、トレイ35が追従した後、解除される。この状態において、トレイ35はトレイ保持部材34L・34Rに対して前後方向に水平にスライド移動し、カートリッジを交換可能な引出し位置と、カートリッジを装置本体の内側に装着するための装着位置をとる。
そして、図14の(c)の状態から、開き状態の把持部材36を掴んでトレイ35を、引き出しを開けるように、トレイ保持部材34L・34Rに対して滑走させて前方向に水平にスライド移動させる。このトレイ35の前方への移動により、トレイ35の後枠35cが、左右の連動機構のストッパー部材60の他方の腕部60cから逃げる。これにより、ストッパー部材60がバネ61の引っ張り力により縦軸60aを中心に回動して、ストッパー部材60の一方の腕部61bが、図13の(c)のように、二股部材59の二股部59aに進入して二股部材59に対して係合する。この係合により、左右の連動機構のシャフト55がそれぞれ回り止めされた状態になり、左右のトレイ保持部材34L・34Rの第二の位置への移動状態が保持される。即ち、トレイ35の前方向への引出し移動により、第1の左平歯車51L及び右平歯車51Lがそれぞれ左右の連動機構の第2の左平歯車から離れても、左右のトレイ保持部材34L・34Rの第二の位置への移動状態が保持される。ここで、二股部材59が不図示の付勢手段によりストッパー部材60の方向に付勢されているため、腕部61bと二股部材59とが係合するまでの時間が平歯車51L・Rと平歯車52の噛み合いが離れるまでの時間よりも短くなっている。
そして、トレイ35を、図6・図7のように、開口部30から装置本体100Aの外側の所定の引出し位置まで十分に引き出す。そのトレイ35に保持されているカートリッジのうち交換すべきカートリッジについて交換したら、使用者はトレイ35を逆に十分に押し込み移動させて装置本体内部の押し込み位置に収納する。即ち、図4・図5の引出し前の状態に戻す。そうすると、トレイ35側の第1の左平歯車51Lが左側の連動機構の第2の左平歯車52に噛合した状態になる(図14の(c))。また第1の右平歯車51Rが右側の連動機構の第2の左平歯車に噛合した状態になる。また、押し込み位置に位置したトレイ35の後枠35cの後端面により左右の連動機構のストッパー部材60の他方の腕部が後方に押される。これにより、左右の連動機構のストッパー部材60が、それぞれ、縦軸60aを中心にばね61の引っ張り力に抗して一方の腕部60bが二股部材59から逃げた状態の回転角度状態(非係合状態)に保持される(図11、図13の(b))。即ち、左右の連動機構のシャフト55の回り止めが解除される。
開き状態の把持部材36をほぼほぼ90°復回動させて閉じ状態に戻す。把持部材36が開き状態から閉じ状態へ復回動される過程において、把持部材36と一緒に、第1の左平歯車51Lと第1の右平歯車51Rが復回動する。そして、第1の左平歯車51Lの復回動に連動して、左側の連動機構の第2の平歯車52・第1の傘歯車53・第2の傘歯車54・シャフト55・第3の傘歯車54・第4の平歯車58・二又部材59が復回動する。これらの部材の最終的な復回動角度は、把持部材36のほぼ90°の復回動に対応したほぼ90°である。以下、これらの部材の復回動動作を左側の連動機構の復回動動作とする。そして、第2の平歯車52と第4の平歯車58の復回動により、それらの平歯車にそれぞれ噛合しているラック34d1・34dc2が下降移動する。これにより、左側のトレイ保持部材34Lは、ピン軸34c1・34c2がカイド穴91L1・91L1でガイドされて下降移動する。即ち、トレイ保持部材34Lが第二の位置から第一の位置に移動する。ピン軸34c1・34c2はトレイ保持部材34Lの下降移動によりカイド穴91L1・91L2の下部に位置する。
また、第1の右平歯車51Rの往回動に連動して、右側の連動機構も左側の連動機構と同様に復回動動作する。これにより、右側のトレイ保持部材34Rも左側のトレイ保持部材34Lと同様に下降移動する。即ち、トレイ保持部材34Rも第二の位置から第一の位置に移動する。また、左右の連動機構のシャフト55は、それぞれ、二股部材59の二股部59aが上向きとなっている回転角度状態になる(図13の(b))。
トレイ保持部材34L・34Rが第二の位置から第一の位置に移動した際には、トレイ保持部材34L・34Rと一緒にトレイ35及び各カートリッジPも下方へ移動して、ドラム1がベルト13に接触する(図2)。即ち、トレイ35が、ドラム1とベルト13とを離隔させる転写離隔位置(=押し込み位置)(図5)からドラム1とベルト13とを接触させる転写接触位置(図2)へ移動する。また、このトレイ保持部材34L・34Rの下方移動に連動して、各カートリッジは押圧部材により押圧されて所定の位置決め部に固定された状態に保持され、各カートリッジのドラム1の下面がベルト13に所定の位置に接触する。そのカートリッジの駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が結合する。そのカートリッジの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化する。また、トレイ35の下方への移動により、ピン111が、図14の(b)、図15の(a)のようにU溝110に嵌入する。これにより、トレイ35の前後方向への動きが規制されてレイ35が装置本体100Aに対して位置決めされる。
そして、最後に、開かれているドア31を閉じ込むことで、カートリッジの交換作業を終了する。
ここで、本実施例では、不図示のラッチ機構を用いているため、把持部材36を開き状態から閉じ状態に動作するにあたって、その中間の半開き状態になる場合がある。かかる場合、ドア31の回転中心31bを把持部材36の回転中心36cL・36cRよりも外側に配置することで、次のような効果を得ることができる。即ち、図14の(c)の状態において、ドア31を閉めることで、把持部材36も連動し同時に閉じ込むことができる。従って、使用者はドア31の操作のみで、図14の(c)の状態から(a)の状態に戻すことができる。
把持部材36と左右の連動機構の構成は上記の例に限られるものではなく、各種の適宜の構成に代替することができることは勿論である。また、左右のトレイ保持部材34L・34Rの第二の位置への移動状態を保持する構成も、上記例のL字型のストッパー部材60と二股部材59の構成に限られるものではない。例えば、ガイド穴91のガイド範囲を水平方向に自由度を持たせることで、左右のトレイ保持部材34L・34Rが第二の位置から第一の位置へ下方移動しないようにしてもよい。
以上説明したように、ユーザビリティ向上のためカートリッジを移動部材(トレイ)に載せ、カートリッジを交換し、かつ、移動部材を移動手段(トレイ保持部材)の垂直方向の移動に伴い上下動する。移動手段はトレイ把持部材の往復回動に連動して移動し、ドア31によって移動手段を本体手前の引出し位置において支持する。これにより、コストと本体サイズをアップすることなく、ベルトとカートリッジこすれによるキズ、メモリの発生を防止した、引出し方式によるプロセスカートリッジ交換構成を設けた画像形成装置を提供することができる。
(インターフェイス部)
インターフェイス部について説明する。図16から図18は、トレイ保持部材34L・34Rに連動して解除するカートリッジ周囲のインターフェイス部を説明する図である。
インターフェイス部について説明する。図16から図18は、トレイ保持部材34L・34Rに連動して解除するカートリッジ周囲のインターフェイス部を説明する図である。
図16はカートリッジがない状態で把持部材36を復回動させた状態(閉じ状態)を示す図である。図17は把持部材36を往回動させ(開き状態)、トレイ35を引出した状態を示す図である。
装置本体内の右側には、各カートリッジのドラム1や現像ローラ3aを回転駆動するために、カートリッジ側の駆動入力部53・54(図8の(a))と連結する駆動出力部としてのドラム駆動カップリング39と現像駆動カップリング40が設けられている。
また、装置本体内の右側と左側の両側には、それぞれ、各カートリッジの駆動側の軸受部51と非駆動側の軸受部52の下面部分(被位置決め部)を受け止める位置決め部41が装置本体の左右のステー部材81L・81Rに設けられている。そして、装置本体内の右側と左側の両側には、駆動側の軸受部51と非駆動側の軸受部52を上記の位置決め部41に嵌合させて固定するために、カートリッジの左右側上面をそれぞれ押圧する押圧部材42が設けられている(左側の押圧部材は不図示)。押圧部材42には、押圧バネ43が押圧力発生のため設けられている。
図18の(a)は、図16の押圧部材42と、ドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40部分の拡大図であり、(b)は、図17の押圧部材42と、ドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40部分の拡大図である。
押圧部材42は、支点44を中心に回動可能に装置本体に設けられており、押圧バネ43のバネ力によりカートリッジの左右側端部上面を押圧部材レバー部45で押圧している。即ち、位置決め部41は、トレイ35の移動方向に沿って配設され、カートリッジPが押圧部材42によりトレイ35の移動方向に略垂直方向に押圧されて位置決め状態(ロック状態)にされる。
図18の(b)の押圧解除状態では、トレイ保持部材34Rに設けられた押圧部材押し上げ部46により、押圧部材レバー部45が押し上げられ、カートリッジへの押圧が、トレイ保持部材34Rの動きに連動して解除される(ロック解除状態)。
また、解除レバーピン47が、ドラム駆動カップリング39を後退動させるためにカップリング中心に設けられた解除レバー48(カートリッジの駆動を切断する駆動切断手段)に設けられている。そして、トレイ保持部材34Rの動きに連動して、解除レバーピン47が、図18の(a)の位置から(b)の位置に動く。これによる解除レバー48の動作で、(b)の位置にドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40が後退動する。すなわち、各カートリッジに対するドラム駆動カップリングと、現像駆動カップリングが解除される。
図17の状態、すなわち、ドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40と、押圧部材42がトレイ保持部材34R・34Lの動きに連動して解除された状態においては、トレイ35は、自由にスライド可能になる。したがって、トレイ35はカートリッジを乗せて装置本体へ収納・引出しが行える状態になる。
前記のように、左右のトレイ保持部材34R・34Lは把持部材36の往復回動動作に連動して動作する。この場合、把持部材36の往復回動動作力を緩和するために、上記の押圧と駆動のそれぞれの解除タイミングを少しずつ異なるタイミングにする構成にするとよい。
すなわち、ドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40と、押圧部材42の解除タイミングを少しずつ異なるタイミングにする。具体的には、解除レバーピン47、押圧部材押し上げ部46の位置を移動して駆動、押圧の解除タイミングと、さらに、各スカートリッジ間でのそれぞれの駆動、押圧の解除タイミングを少しずつ違えることにより、把持部材36に掛かる負荷を分散する。これにより、ピークで掛かる力を減らし、使用者が把持部材36を操作する際の操作力を軽減することが可能となる。
上記のように、トレイ保持部材34R・34Lの移動によって、駆動手段(カップリング39・40)の退避、トレイ35の上下動を行うことで、機構の集約ができ本体サイズをコンパクトにすることができる。
上記実施例の画像形成装置100の構成をまとめると次のとおりである。
(1)記録媒体Sに画像を形成する画像形成装置100である。潜像が形成される像担持体1又は像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段3の少なくとも1つを有するカートリッジPを支持する移動部材35を有する。移動部材35は、画像形成装置の装置本体100Aの外側に引き出されてカートリッジを装置本体の外側において着脱出来る引出し位置と、カートリッジを装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る。また、移動部材35に設けられていて、往回動と復回動が可能な把手部材36を有する。また、カートリッジPを装置本体100Aの位置決め部41に対して位置決め状態(ロック状態)にするための押圧部材42を有する。そして、移動部材35が前記内側位置に位置している状態において、把手部材36を所定量往回動させたときに、押圧部材42によるカートリッジPの位置決め部41に対する位置決め状態が解除される。また、把手部材36を所定量復回動させたときに、押圧部材42によりカートリッジが位置決め部41に対して位置決め状態にされる。
(2)位置決め部41が、移動部材35の移動方向に沿って配設され、カートリッジPが押圧部材42により移動部材の移動方向に略垂直方向に押圧されて位置決め状態にされる。
(3)移動部材35が内側位置に位置していて、かつ把持部材36が所定量往回動されている状態において、装置本体100Aに対する開閉ドア31が閉じられると、開閉ドア31の動きに連動して、把持部材36が所定量復回動する。
(4)移動部材35は、その移動方向において、複数のカートリッジPY・PM・PC・PKを並べて支持可能である。
本実施例においては、フロントアクセスでカートリッジを容易に交換することが可能になる。カートリッジを引出しトレイに乗せ交換する方式を持ち、本体装着時に本体部品で、カートリッジの位置決めをし、引出しはカートリッジをラフに保持し、引出し位置と、前記本体内の装着位置へ移動するのみにした。これにより、ユーザーは、トレイ引出し位置で、位置決めを気にすることなく、カートリッジを重力方向真下に向けて引出しにセットする。その後、トレイを装着位置に押し込み、トレイ前面の把持部材を復回動させることで、確実にカートリッジを位置決め位置に保持することが出来る。これにより、ユーザー操作が簡単で、カートリッジの位置精度を確保することが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。
また、把持部材36が半分回動した状態等で、トレイ35が完全に持ち上がっていない状態で、トレイ35を操作してしまうと、カートリッジのドラム1がベルト13に擦れて画像問題を生じてしまうことがある。しかし、把持部材36の往復回動でトレイ35の動きを規制する部材(トレイ移動規制手段110・111)を設けることで、完全に把持部材36を回動させないとトレイ35が動作しない様にすることができる。
以上説明したように、本実施例の画像形成装置は、トレイの移動動作によって、カートリッジの交換を容易に行うことができる。
ここで、実施例においては、カートリッジPは、像担持体1と、これに作用するプロセス手段としての帯電手段2・現像手段3・クリーニング手段4とを一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジであるが、このカートリッジに限られるものではない。即ち、カートリッジPは、潜像が形成される像担持体又は像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも1つを有するものであればよい。前記プロセス手段は、例えば、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つである。像担持体は現像剤で現像される潜像が形成される部材である。実施例のように、電子写真プロセスにおける電子写真感光体の他、静電記録プロセスにおける静電記録誘電体、磁気記録プロセスにおける磁気記録磁性体等が挙げられる。
移動部材としてのトレイ35は、実施例においては、その移動方向において、4つのカートリッジ(PY・PM・PC・PK)を並べて支持するものを示したけれども、トレイ35に支持させるカートリッジは1つにした画像形成装置構成であってもよい。また、トレイ35に、2つ或いは3つ、若しくは5つ以上の複数のカートリッジを並べて支持可能である画像形成装置構成であってもよい。
100・・画像形成装置本体、PY・PM・PC・PK・・プロセスカートリッジ、11・・スキャナユニット、12・・ベルトユニット、30・・開口部、31・・ドア(開閉部材)、34L・34R・・トレイ保持部材(移動手段)、35・・トレイ(移動部材)、36・・把持部材、52〜61・・連動機構、80L・80R・・左右のメインフレーム、81L・81R・・左右のステー部材(内側板)、41・・カートリッジ位置決め部、110・111・・トレイ移動規制手段(U溝とピン)
Claims (4)
- 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
潜像が形成される像担持体又は像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも1つを有するカートリッジを支持して、画像形成装置の装置本体の外側に引き出されて前記カートリッジを前記装置本体の外側において着脱出来る引出し位置と、前記カートリッジを前記装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材と、
前記移動部材に設けられていて、往回動と復回動が可能な把手部材と、
前記カートリッジを前記装置本体の位置決め部に対して位置決め状態にするための押圧部材と、
を有し、前記移動部材が前記内側位置に位置している状態において、前記把手部材を所定量往回動させたときに、前記押圧部材による前記カートリッジの前記位置決め部に対する位置決め状態が解除され、前記把手部材を所定量復回動させたときに、前記押圧部材により前記カートリッジが前記位置決め部に対して位置決め状態にされることを特徴とする画像形成装置。 - 前記位置決め部が、前記移動部材の移動方向に沿って配設され、前記カートリッジが前記押圧部材により前記移動部材の移動方向に略垂直方向に押圧されて位置決め状態にされることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記移動部材が前記内側位置に位置していて、かつ前記把持部材が所定量往回動されている状態において、前記装置本体に対する開閉ドアが閉じられると、前記開閉ドアの動きに連動して、前記把持部材が所定量復回動す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。
- 前記移動部材は、その移動方向において、複数の前記カートリッジを並べて支持可能であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の画像形成装置。
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