JPH06148967A - 作像カートリッジの位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作像カートリッジを作像装置本体に対して高
精度に位置決めし得るようにすることである。 【構成】 作像カートリッジ２０の側面には、その基端
部側に位置決め係合軸５１が設けられ、先端部側に位置
決め係合段部５２が設けられている。そして、これらの
中間部には、従動側歯車５６が設けられている。装置本
体をなす機枠体１１には、係合軸５１が係合する係合溝
５３と係合段部５２が係合する突起５４とが形成され、
更に、従動歯車５６と噛合う駆動歯車５５が設けられて
いる。これにより、作像カートリッジ２０はその基端部
を中心に係合軸５１の部分で揺動自在に支持されると共
に、作像装置が作動している状態にあっては、両歯車５
５、５６の噛合いにより発生するトルクによって係合段
部５２が突起５４に押し付ける回転力が作像カートリッ
ジ２０に加わり、作動中においても作像カートリッジ２
０は所定の位置に正確に位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビームプリンタ等
の作像装置の本体に着脱自在に装着される作像カートリ
ッジを作像装置の所定の位置に位置決めするようにした
作像カートリッジの位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームプリンタ等のように電子
写真複写方式により記録紙にトナー画像を形成する作像
装置としては、作像装置の小型化を図るために、従来で
は、作像カートリッジを作像装置本体内に装填するよう
にしたタイプの作像装置が開発されている（例えば、特
開平４−１９０２５７参照）。この作像カートリッジ
は、イメージカートリッジや作像ユニット等とも言わ
れ、通常では、樹脂製のケーシングの内部に感光体ドラ
ムとこの感光体ドラムにトナーを供給する現像器等が組
込まれており、例えばトナーがなくなった場合には、新
たな作像カートリッジに交換される。

【０００３】作像カートリッジ内の感光体ドラムの表面
には、装置本体側に設けられた光学系からのレーザ光が
照射されるので、作像カートリッジを装置本体側に高精
度に位置決めする必要がある。従来では、作像カートリ
ッジを装置本体側に位置決めするために、感光体ドラム
の回転中心軸と同心となった支持軸を作像カートリッジ
の両側面から突出させ、これらの支持軸を装置本体側に
設けられた係合部に係合させると共に、作像カートリッ
ジの側面に突出して設けられた突起部を装置本体側に形
成された溝部に係合させるようにしたり、作像カートリ
ッジに設けられた歯車と本体側の歯車との噛合いにより
位置決めするようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】作像カートリッジの前
端面には、光学系から照射されるレーザビームを透過さ
せるための入射開口部が設けられており、この入射開口
部から感光体ドラムに至る光路ガイド部が作像カートリ
ッジ内に形成されている。作像カートリッジが所定の位
置に正確に位置決めされなかったり、作像カートリッジ
がこの内部の回転部材等により振動すると、入射開口部
が所定の位置からずれていわゆる光路ケラレが発生する
ことになる。また、作像カートリッジ内の回転体を振動
源として作像カートリッジが振動した場合に、その振動
が光学系に伝播されると、適正な画像を記録紙にプリン
トすることができなくなるという問題点があった。

【０００５】そこで、本発明は上記従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、作像装置本体に着脱自在に
装着される作像カートリッジを作像装置本体に対して高
精度に位置決めすることができるようにすることを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、作像カートリッジを作像装置本体の所定の
位置に位置決めする作像カートリッジの位置決め装置で
あって、前記作像装置本体に複数の係合部を形成し、こ
れらの係合部にそれぞれ係合する複数の位置決め係合部
を前記作像カートリッジの側面に形成したことを特徴と
する作像カートリッジの位置決め装置である。また、本
発明は作像カートリッジを作像装置本体の所定の位置に
位置決めする作像カートリッジの位置決め装置であっ
て、前記作像カートリッジの側面の基端部側に、前記作
像装置本体に形成された第１係合部に対して揺動自在に
係合する位置決め係合軸を設け、前記作像カートリッジ
の側面の先端部側に、前記作像装置本体に形成された第
２係合部に対して係合する位置決め係合部を設け、前記
作像装置本体に取付けられた駆動側歯車と噛合う従動歯
車を、前記作像カートリッジの側面に前記第１係合部と
前記第２係合部との間に位置して取付けたことを特徴と
する作像カートリッジの位置決め装置である。

【０００７】

【作用】上記構成の本発明においては、それぞれ装置本
体側の機枠体に設けられた複数の係合部に係合する複数
の位置決め係合部を作像カートリッジに設けたので、相
互に離れている位置で作像カートリッジを装置本体に位
置決めすることができ、位置決めが必要となる部位を高
精度で位置決めすることができる。また、作像カートリ
ッジの基端部側に設けられた位置決め係合軸と、作像カ
ートリッジの先端部に設けられた位置決め係合部とを、
装置本体側に設けられた第１及び第２係合部により位置
決めすると共に、これらの中間の位置において駆動側歯
車と従動側歯車との噛合いによって位置決めするように
したので、両歯車の噛合いによって、装置が作動する
と、両歯車により発生するトルクを利用して前記２つの
係合部と作像カートリッジとの係合により作像カートリ
ッジが位置決めされることになる。したがって、作像カ
ートリッジを構成するハウジングの形状に加工誤差があ
っても、入射開口部を有する作像カートリッジの先端部
を高精度で位置決めすることができる。

【０００８】

【実施例】次に、図示する実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。図１及び図２は本発明の一実施例に係る
レーザビームプリンタの全体構造を示す概略図であり、
装置本体をなす機枠体（フレーム）１１のこれらの図に
おける左側がプリンタの正面となっている。この機枠体
１１の底部側には機枠体１１の後方に向けて下向きに傾
斜してシート収容部１２が内蔵され、このシート収容部
１２の上に記録紙が積層して保持される。シート収容部
１２の先端部は機枠体１１の外部にせり出し得るように
なっており、リーガルサイズ等の長い記録紙を保持する
場合には、シート収容部１２の先端部をせり出させるこ
とになる。また、記録紙の幅方向を規制するために、シ
ート収容部１２には幅規制板１３が設けられている。記
録紙のシート収容部１２に対する装填を容易に行ない得
るようにすべく、前面カバー１４が機枠体１１に対して
開閉自在に取付けられている。

【０００９】機枠体１１の中央部にはレーザービーム走
査光学系ユニット１５が備えられ、機枠体１１の後端部
に設けられたヒンジ部１６を中心に揺動自在に蓋部材１
７が取付けられ、このプリンタはクラムシェルタイプの
構造となっている。そして、機枠体１１内には、蓋部材
１７の下側に位置させて作像カートリッジ２０が着脱自
在に装着されるようになっている。この作像カートリッ
ジ２０が機枠体１１内に装填されて状態では、作像カー
トリッジ２０を押し付けるために蓋部材１７の内面に
は、図示しない押圧部材やばね部材が取付けるようにな
っている。また、蓋部材１７には図示しないロック機構
が備えられており、蓋部材１７が閉じられると、蓋部材
１７は装置本体１１にロックされ、ロックを解除すると
蓋部材１７を開放することができる。

【００１０】シート収容部１２の上に載置された記録紙
は、給紙ローラ２１及びカム２２とこれらに接触するピ
ンチローラ２３とにより１枚ずつ給紙されて、ガイド部
材に案内されながら搬送され、蓋部材１７に形成された
開口部２４から蓋部材１７の上に作像装置の前方向に向
て排出される。

【００１１】作像カートリッジ２０内には、感光体ドラ
ム２５が回転自在に組込まれており、この感光体ドラム
２５に形成された潜像を記録紙に転写するための転写ロ
ーラ２６が、機枠体１１に回転自在に取付けられてい
る。転写画像を記録紙に対して熱融着するために、機枠
体１１には定着ローラ２７、２８が取付けられている。
画像が形成された記録紙を排出口２４を経て蓋部材１７
の上に排出するために、蓋部材１７の内側には排紙ロー
ラ対２９が取付けられている。

【００１２】光学系ユニット１５は、図示しない半導体
レーザーとコリメータレンズとからなる光源からの光が
照射されるボリゴンミリー３１を有しており、更に折り
返しミラー３２やトロイダルミラー３３等の公知の部材
を有している。この光学系ユニット１５からは、窓部に
設けられたガラス３４を透過したレーザビームが感光体
ドラム２５に照射される。

【００１３】作像カートリッジ２０内には、図２に示さ
れるように、感光体ドラム２５に隣接させて現像スリー
ブ４１が設けられている。この現像スリーブ４１に対し
ては、トナータンク４２内に収容されたトナーが羽根部
材４３の回転により、隔壁４４に形成された窓部４５を
通って供給される。感光体ドラム２５の外周面には帯電
ブラシ４７が接触しており、この帯電ブラシ４７により
外周面は所定の電位に帯電される。このような構造の作
像カートリッジ２０は、イメージカートリッジ、作像ユ
ニット或いはプロセスカートリッジとも言われ、感光体
ドラム２５の寿命ないしはトナーの使い切りによって新
しいものと交換される。

【００１４】作像カートリッジ２０を交換する際には、
図１に示されるように蓋部材１７は閉塞された状態か
ら、図２に示されるように、開放された状態となり、そ
の開放状態のもとで、作像カートリッジ２０を着脱す
る。

【００１５】図３は作像カートリッジ２０を示す図であ
り、その先端面には光学系ユニット１５からのレーザビ
ームが入射する入射開口部４８が形成され、この入射開
口部４８から感光体ドラム２５に至る光路ガイド部４９
が、図２に示されるように、作像カートリッジ２０内に
形成されている。図３においては、作像カートリッジ２
０の左右の側面のうち、一方の側面が示されており、こ
の側面には作像カートリッジ２０を着脱する際に作業者
により把持される取手５０が設けられている。反対側の
側面にも同様の取手が設けられている。

【００１６】更に、その側面には感光体ドラム２５と同
心となった位置決め係合軸５１が作像カートリッジ２０
の基端部側に位置させて突出している。反対側の側面に
も同様の係合軸が突出している。また、この側面の上側
部には外方に向けて突出した係合段部５２が形成されて
おり、同様の係合段部５２が反対側の側面にも形成され
ており、これらの係合段部は位置決め係合部となってい
る。

【００１７】作像装置本体側の機枠体１１には、図４に
示されるように、位置決め係合軸５１が係合する係合溝
５３が第１係合部として形成されており、作像カートリ
ッジ２０は係合軸５１を中心として係合溝５３に揺動自
在に支持される。更に、機枠体１１には、位置決め係合
部としての係合段部５２の先端部側と係合する突起５４
が第２係合部として取付けられている。これらの係合溝
５３及び突起５４は、作像カートリッジ２０の両側面に
対応して機枠体１１の内面にそれぞれ設けられている。

【００１８】機枠体１１には、作像カートリッジ２０の
少なくとも一方の側面に対応して、駆動側歯車５５が取
付けられており、この駆動側歯車５５は図示しないモー
タに連結されている。この駆動側歯車５５の回転を、現
像スリーブ４１と羽根部材４３の回転に伝達するため
に、作像カートリッジ２０の側面に一部を露呈させて、
図３に示すように従動側歯車５６が作像カートリッジ２
０に取付けられている。これらの歯車５５、５６が噛合
う位置は、位置決め係合軸５１と突起５４とを結ぶ直線
上の位置よりも下側の位置となっている。この従動側歯
車５６は、図４に示されるようにアイドル歯車５７を介
して、羽根部材４３に直結された歯車５８に噛合ってい
る。これらの歯車５７、５８は作像カートリッジ２０内
に組込まれている。現像スリーブ４１に直結された歯車
５９も作像カートリッジ２０内に組込まれ、従動側歯車
５６に噛合っている。したがって、駆動側歯車５５の回
転により、羽根部材４３と現像スリーブ４１とが駆動さ
れる。一方、感光体ドラム２５は、転写ローラ２６と一
体となった図示しない歯車と、感光体ドラム２５と一体
となった図示しない歯車との噛合いにより駆動される。

【００１９】図５は作像装置本体に作像カートリッジ２
０を装填する場合における作像カートリッジ２０の装填
手順を示す図であり、図２に示されるように蓋部材１７
を開いた状態で、図５において実線で示すように、ま
ず、係合軸５１を係合溝５３に係合させる。この状態で
矢印で示すように、作像カートリッジ２０を係合軸５１
を中心に揺動させると、図４に示すように、従動側歯車
５６が本体側の駆動歯車５５に噛合う。両歯車５５、５
６が噛合った状態では、係合段部５２は突起５４に接触
しない場合がある。そのような場合でも、プリント動作
が開始されると、図４に示されるように、駆動側歯車５
５から従動側歯車５６に伝達されるトルクと作像カート
リッジ２０自体の自重とにより、図４において矢印で示
される方向の回転力が作像カートリッジ２０に加えられ
ることになり、係合段部５２が突起５４に接触すること
により、作像カートリッジ２０の先端部側は突起５４に
より位置決めされる。これにより、入射開口部４８が高
精度で所定の位置に位置決めされる。

【００２０】このように、カートリッジ装填を行ない易
くするために、作像カートリッジ２０の基端部側の係合
軸５１を係合溝５３に係合させて、これらの位置決めが
なされることになり、係合された後には、作像カートリ
ッジ２０をこの係合軸５１を中心に歯車５５，５６が噛
合う位置まで揺動すると、これらの噛合いにより装填完
了位置が位置決めされる。次いで、作像装置が駆動され
ると、両歯車５５、５６の間で発生するトルクを利用し
て、作像カートリッジ２０には係合段部５２が突起５４
に押付けられる方向の回転力が加えられることから、入
射開口部４８の位置が正確に位置決めされる。装填完了
時における作像カートリッジ２０の位置を作像装置の作
動状態における位置に設定すると、作動状態では入射開
口部４８の位置がずれて、光路ケラレが発生する可能性
があるが、歯車５５、５６の噛合いによって発生するト
ルクを利用して作動状態における位置決めを、係合段部
５２と突起５４とにより行なうので、光路ケラレの発生
が防止される。しかも、作像カートリッジ２０は光学系
ユニット１５からは分離されているので、そのユニット
１５にはカートリッジ２０内の振動が伝播されることが
ない。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、作像装
置本体に形成された複数の係合部にそれぞれ係合する複
数の位置決め係合部を作像カートリッジの側面に設けた
ので、作像カートリッジを装置本体に対して正確に位置
決めすることができる。また、作像装置本体に位置決め
係合軸と位置決め係合部とを設け、これらの中間の位置
に駆動側歯車を設け、作像カートリッジに位置決め係合
軸と係合する第１係合部と、位置決め係合部と係合する
第１係合部とを設けると共に駆動側歯車と噛合う従動側
歯車を設けたので、両歯車が回転する作像装置の作動時
に作像カートリッジに加わるトルクによって位置決め力
が発生することになり、作像カートリッジを装置の作動
時においても装置本体に対して正確に位置決めすること
ができる。これにより、光路ケラレが発生することな
く、高品質の画像を記録紙に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の一実施例に係るレーザビームプリン
タの内部構造を示す概略断面図、

【図２】は作像カートリッジを装填している状態におけ
る図１と同様の部分を示す概略断面図、

【図３】は作像カートリッジを示す斜視図、

【図４】は図１の要部を示す断面図、

【図５】は作像カートリッジを装填する手順を示すと共
に図４と同様の部分を示す断面図である。

【符号の説明】

１１…機枠体（装置本体）、１５…光学系ユニット、１
７…蓋部材、２０…作像カートリッジ、２５…感光体ド
ラム、４１…現像スリーブ、４８…入射開口部、５１…
位置決め係合軸、５２…係合段部（位置決め係合部）、
５３…係合溝（第１係合部）、５４…突起（第２係合
部）、５５…駆動側歯車、５６…従動側歯車。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作像カートリッジを作像装置本体の所定
   の位置に位置決めする作像カートリッジの位置決め装置
   であって、前記作像装置本体に複数の係合部を形成し、
   これらの係合部にそれぞれ係合する複数の位置決め係合
   部を前記作像カートリッジの側面に形成したことを特徴
   とする作像カートリッジの位置決め装置。
2. 【請求項２】 作像カートリッジを作像装置本体の所定
   の位置に位置決めする作像カートリッジの位置決め装置
   であって、 前記作像カートリッジの側面の基端部側に、前記作像装
   置本体に形成された第１係合部に対して揺動自在に係合
   する位置決め係合軸を設け、 前記作像カートリッジの側面の先端部側に、前記作像装
   置本体に形成された第２係合部に対して係合する位置決
   め係合部を設け、 前記作像装置本体に取付けられた駆動側歯車と噛合う従
   動歯車を、前記作像カートリッジの側面に前記第１係合
   部と前記第２係合部との間に位置して取付けたことを特
   徴とする作像カートリッジの位置決め装置。