JP2004240354A

JP2004240354A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004240354A
Application number: JP2003031974A
Authority: JP
Inventors: Shuji Nishitani; 修治西谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-10
Also published as: JP3944092B2

Abstract

【課題】プロセスカートリッジの着脱操作性向上、装置の動作保証を達成すること。
【解決手段】プロセスカートリッジ着脱のために開閉する開閉ドア８５を有する画像形成装置において、前記開閉ドア８５の開閉動作に連動して前記プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄが動作可能な第一の位置と着脱可能な第二の位置との間を移動し、且つ、前記開閉ドア８５が開き始めてから所定の時間差を持って前記プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄが前記第一の位置から前記第二の位置へ移動するように構成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シート積載手段としての給送カセットの中板上に積載されたシートは給送ローラによって、一枚ずつ分離され、中間搬送ローラ対、レジストローラ対を通り、転写部へと給送される。
【０００３】
カラー画像形成プロセスにおいては、複数の露光装置から照射されるレーザ露光により、複数の色成分に対応した複数の現像装置内に有する像担持体上に潜像画像が形成され、該潜像画像は現像装置内に有する現像手段により、現像材すなわちトナーを各々の像担持体上に各色成分像として現像される。各色像担持体に形成された複数の色成分像に対応するトナー画像は、像担持体と一次転写ローラに挟まれた一次転写部で順次重畳転写され、中間転写ベルト上に目的のフルカラー画像が形成される。この中間転写ベルト上のフルカラー画像を二次転写ローラと二次転写対向ローラとが構成する二次転写部で記録材としてのシートに一括転写し、未定着フルカラー画像を得る。
【０００４】
未定着画像転写シートは定着装置に導入され、加熱定着される。その後シートは複数の排出ローラ対により排出積載部に排出される。
【０００５】
また、従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体、および像担持体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。そして、画像形成装置本体に開閉可能に設けられた開閉ドアを開くと、装置本体内に収納されているプロセスカートリッジが着脱可能な状態になる。
【０００６】
さらに、プロセスカートリッジに記憶手段（ＩＣメモリ）を搭載して、カートリッジ情報を管理することにより、例えば帯電電流値を切り替えたり、露光量を調整するといった種々のプロセス条件を変更するものもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来例においては次のような課題を有していた。
【０００８】
プロセスカートリッジは複数のプロセス手段が一体化されているため、装置本体に設けられたプロセスカートリッジと関連する複数の手段と密接に結合する必要があり、プロセスカートリッジは装置本体内部奥側に高精度な位置決めが要求される。そのため、ユーザーが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する際に、多少のやりづらさがあった。
【０００９】
また、装置本体の電源が入った状態で、プロセスカートリッジが装置本体に収納されているとき、プロセスカートリッジに搭載されるメモリは装置本体に設けられたメモリ読取手段と接触して、電気的にデータ書き込み、読み出しが行われる。しかし、電気的なデータ書き込み、読み出しが行われている際に、メモリとメモリ読取手段との接触が離間した場合、データの破壊、もしくはデータの一部消去など、悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１０】
本発明に係る目的は、上記のような課題点を解決し、プロセスカートリッジの着脱操作性向上、装置の動作保証を達成することである。
【００１１】
【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に係わる構成は、プロセスカートリッジ着脱のために開閉する開閉部材を有する画像形成装置において、前記開閉部材の開閉動作に連動して前記プロセスカートリッジが動作可能な第一の位置と着脱可能な第二の位置との間を移動し、且つ、前記開閉部材が開き始めてから所定の時間差を持って前記プロセスカートリッジが前記第一の位置から前記第二の位置へ移動するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施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、本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り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１〜図５は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の説明図である。なお、一例として、画像形成装置は、４色フルカラー画像を形成できるレーザビームプリンタである。
【００１４】
図１は開閉ドアが開いた状態の断面図であり、図２は開閉ドアが閉じた状態の断面図であり、図３は開閉ドアが閉じた状態の構成図である。
【００１５】
カラー画像形成部においては、露光装置７０より照射されたレーザ露光Ｌにより潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色成分に対応した現像装置４５内の像担持体上に形成され、該潜像は現像装置４５内の現像手段により現像材すなわちトナーを各々の像担持体上に各色成分像が現像され、各色像担持体に形成された複数の色成分像に対応するトナー画像が、像担持体と一次転写ローラ４１に挟まれた一次転写部Ｔ１で順次重畳転写され、中間転写体としての中間転写ベルト４２上に目的のフルカラー画像が形成される。この中間転写ベルト４２上のフルカラー画像は二次転写ローラ４３と二次転写対向ローラ４４とで構成する二次転写部Ｔ２で記録材としてのシートＰに一括転写され、未定着フルカラー画像を得る。
【００１６】
未定着画像転写シートは定着装置３０に導入され、加熱定着される。その後シートＰは複数の排出ローラ対６，７，８により排出積載部１１に排出される。
【００１７】
また、本実施形態では、像担持体、および像担持体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式を採用している。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身が行うことができるので、操作性を向上させることができる。
【００１８】
さらに、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄに記憶手段２０Ａ〜２０Ｄ（ＩＣメモリ）を搭載して、カートリッジ情報を管理することにより、例えば帯電電流値を切り替えたり、露光量を調整するといった種々のプロセス条件を変更することが可能な構成となっている。
【００１９】
装置本体１００は開閉部材としての開閉ドア８５を有し、開閉ドア８５内に収納する形で中間転写ベルト４２を含む中間転写ユニット８０を有しており、装置の下方側に設けられた回転中心８５ａ回りに時計回り方向に、開閉ドア８５を開くことでプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄ及び中間転写ユニット８０へのアクセスが可能となる。
【００２０】
各プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄは、左右側板側に設けられたカートリッジ保持部材９０に収納可能であり、カートリッジ保持部材９０は左右側板上方側に設けられた回転中心９０ａ（第１の回転支持部）に対して、回動自在に装置本体１００に取り付けられる。
【００２１】
前記カートリッジ保持部材９０は開閉ドア８５の開閉動作と連動することにより、開閉ドア８５の開閉に応じてプロセスカートリッジの移動を行うように構成されている（実施態様２対応）。
【００２２】
上記開閉ドア８５とカートリッジ保持部材９０は２本のリンク部材（第一のリンク６０と第二のリンク６１）により互いが結合されている。第一のリンク６０はその一端側６０ａが開閉ドア８５と回動自在に連結されており、その他端側６０ｂが第二のリンク６１（の他端側６１ｂ）と回動自在に連結されている。第二のリンク６１はその一端側６１ａ（第２の回転支持部）がカートリッジ保持部材９０と回動自在に連結されている（実施態様４及び５対応）。また、一端側６１ａ（第２の回転支持部）は、カートリッジ保持部材９０の回転中心９０ａより下方に設けられている。
【００２３】
画像形成時、開閉ドア８５は閉じられており、開閉ドア８５に設けられた突起部８５ｂが装置本体１００に設けられたスイッチ部材としてのインターロックスイッチ（マイクロスイッチなど）９５を押し込むことにより、装置全体の電気的接続が可能となる。
【００２４】
このとき、各プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄはカートリッジ保持部材９０に保持された状態で、装置本体内部に鉛直縦方向に収納される。カートリッジ保持部材９０及びプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄはカートリッジ保持部材９０の回転中心９０ａ位置と自重心位置等の関係から反時計回り方向への回転力を有しており、押圧手段を構成するロックレバー９６及びロックバネ９７により、カートリッジ保持部材９０を上記回転方向（移動方向）と反対方向に付勢することにより、カートリッジ保持部材９０及びプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄが移動することを防止して、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄの位置、姿勢を安定保持させる（実施態様３対応）。
【００２５】
また、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄの背面側に記憶手段としての複数のＩＣメモリ２０Ａ〜２０Ｄが設けられており、装置本体１００に設けられた複数のメモリ読取手段２１Ａ〜２１Ｄと接触して、電気的にデータ書き込み、読み出しを行い、カートリッジ情報を管理することにより、例えば帯電電流値を切り替えたり、露光量を調整するといった種々のプロセス条件を変更を行っている（実施態様７対応）。
【００２６】
次に開閉ドア８５を開ける場合を説明する。図４、図５は開閉ドアが開く途中の構成図である。
【００２７】
例えば、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄ交換のために、開閉ドア８５を開けるとき、開閉ドア８５は回転中心８５ａ回りに時計回り方向に所定の角度Ａ°回転しただけで、開閉ドア８５に設けられた突起部８５ｂとマイクロスイッチ９５とが離間して、電源スイッチが入っている状態であっても、インターロックスイッチ９５が働き、強制的に装置本体の電気的な接続が遮断される。また、回転中心８５ａは、装置本体１００の下方に設けられている。
【００２８】
このとき、第一のリンク６０はその一端６０ａが開閉ドア８５に引っ張られ、開閉ドア８５開き方向へと移動する。一方、第二のリンク６１は第一のリンク６０との連結部（端部６０ｂ，６１ｂ部）がカートリッジ保持部材９０との連結部（端部６１ａ）を中心に円軌道（開閉ドア８５開き方向）に移動することにより、開閉ドア８５の開き方向に引っ張られようとするが、ロックレバー９６がカートリッジ保持部材９０の移動を妨げているため、カートリッジ保持部材９０との連結部（端部６１ａ）が不動のまま、反時計回り方向に回転運動する。すなわち、開閉ドア８５の開き始めにおいては、第一のリンク６０は開閉ドア８５との連結部に引っ張られることにより開閉ドア８５の開き方向に移動するが、第二のリンク６１はカートリッジ保持部材９０との連結部を中心に第一のリンク６０のと連結部（６１ｂ）が円運動して、結果的に、開閉ドア８５を少しだけ開けた状態ではカートリッジ保持部材９０及びプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄの位置（図２及び図３に示す動作可能な第一の位置と同じ位置）、姿勢は保持されたままとなる。
【００２９】
そのため、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０ＤのＩＣメモリ２０Ａ〜２０Ｄとメモリ読取手段２１Ａ〜２１Ｄとが電気的なデータ書き込み、読み出しを行っている際に、開閉ドア８５を開けた場合であっても、ＩＣメモリ２０Ａ〜２０Ｄとメモリ読取手段２１Ａ〜２１Ｄとの接触は保持され、前述した装置本体１００のインターロックスイッチ９５が作動することによって、はじめて電気的な接続が解除されるので、データの破壊、もしくはデータの一部消去などを防止することができる（実施態様８対応）。
【００３０】
さらに、開閉ドア８５を開けた場合、第一のリンク６０は開閉ドア８５に引っ張られて、さらに開閉ドア８５方向へと移動し、第二のリンク６１は回転運動から開閉ドア８５方向への移動へと変化する。そして図５に示すように、第二のリンク６１が突起部であるリブ９０ｂに当接する。よって、第二のリンク６１はカートリッジ保持部材９０に対して固定されることになる。そして、カートリッジ保持部材９０はロックレバー９６の抗力に反して、回転中心９０ａを中心にして反時計回り方向へと回転する。開閉ドア８５を開き切ったとき、カートリッジ保持部材９０及びプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄは装置本体内部から回転中心９０ａを中心に反時計回りに回転して、上方に持ち上げられる。そして、カートリッジ保持部材９０及びプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄは上方へ飛び出た状態（図１に示す着脱可能な第二の位置）で姿勢保持されており、ユーザーは容易にプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄの着脱ができる（実施態様６対応）。
【００３１】
上記構成によれば、開閉ドア８５が開き始めてから所定の時間差を持ってカートリッジ保持部材９０（或いはプロセスカートリッジ）が第一の位置（図２に示す位置）から第二の位置（図１に示す位置）へ移動する。すなわち、開閉ドア８５を開く際、開閉ドア８５の開き始めにおいて、複数のプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄが装置本体正規位置である動作可能な第一の位置に保持されたまま、インターロックスイッチ９５が作動し、装置本体の電気的な接続が遮断される。そして、開閉ドア８５の開き角度が大きくなるとカートリッジ保持部材９０が複数のプロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄの着脱可能な第二の位置に移動する。よって、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄの着脱操作性向上、装置の動作保証を達成することが可能となる（実施態様１対応）。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、開閉ドア８５を閉じた状態から開けることによって、インターロックスイッチ９５がＯＦＦ状態になる。その時は、カートリッジ保持部材９０は第一の位置にある。第一の位置とは、ＩＣメモリ２０Ａ〜２０Ｄとメモリ読取手段２１Ａ〜２１Ｄとが電気的に接続している状態、すなわち、ＩＣメモリ２０Ａ〜２０Ｄとメモリ読取手段２１Ａ〜２１Ｄとが通信可能な位置である。そして、インターロックスイッチ９５がＯＦＦ状態になった後に、開閉ドア８５を更に開くことによって、カートリッジ保持部材９０は回転中心９０ａを中心にして回動する。そして、ＩＣメモリ２０Ａ〜２０Ｄとメモリ読取手段２１Ａ〜２１Ｄとは電気的接続が離間し、カートリッジ保持部材９０は第二の位置に移動する。第二の位置とは、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄを取り出すことが可能な位置である。
【００３３】
また、上記構成によれば、開閉ドア８５を開けることにより、プロセスカートリッジ４０Ａ〜４０Ｄが容易に着脱できる位置に移動するため、プロセスカートリッジ４０Ａとレジストローラ対６２や二次転写ローラ４３等の装置本体上構成部品とを互いに接近した位置関係に配置することができ、装置本体の小型化も可能となる。
【００３４】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、開閉ドア８５が開き始めてから所定の時間差を持ってカートリッジ保持部材（或いはプロセスカートリッジ）９０が動作可能な第一の位置（図２の位置）から着脱可能な第二の位置（図１の位置）へ移動する構成として、前記カートリッジ保持部材９０と開閉ドア８５を連結された少なくとも２つのリンク部材で連結した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、開閉ドア８５の開き始めてから所定の時間差を持ってカートリッジ保持部材９０が第一の位置から第二の位置へ移動する構成であれば、その他の構成であっても良い。
【００３５】
また前述した実施形態では、カートリッジ保持部材９０と開閉ドア８５を２つのリンク６０，６１で連結した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記カートリッジ保持部材９０と開閉ドア８５は連結された少なくとも２つのリンク部材であれば、例えば連結された３つのリンク部材で連結した構成としても良い。
【００３６】
また前述した実施形態では、カラー画像形成のために色の異なるプロセスカートリッジを４つ使用しているが、この色種や使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
【００３７】
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、転写材担持体を使用し、該転写材担持体に担持された転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００３８】
またカラートナー画像を形成するためのプロセスとして、中間転写ベルトを用いた構成に限らず、その他の例えば静電転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であってもよい。
【００３９】
なお、本発明の様々な実施形態を示し説明したが、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるものではない。以下、本発明の実施態様の例を列挙する。
【００４０】
〔実施態様１〕
プロセスカートリッジ着脱のために開閉する開閉部材を有する画像形成装置において、前記開閉部材の開閉動作に連動して前記プロセスカートリッジが動作可能な第一の位置と着脱可能な第二の位置との間を移動し、且つ、前記開閉部材が開き始めてから所定の時間差を持って前記プロセスカートリッジが前記第一の位置から前記第二の位置へ移動するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【００４１】
〔実施態様２〕
前記プロセスカートリッジを着脱可能に保持するためのカートリッジ保持部材を有し、該カートリッジ保持部材が前記開閉部材の開閉動作と連動することにより、開閉部材の開閉に応じてプロセスカートリッジの移動を行うことを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００４２】
〔実施態様３〕
前記カートリッジ保持部材を前記開閉部材の開時の移動方向とは反対方向へ押圧する押圧手段を有し、前記カートリッジ保持部材は、開閉部材が閉じている際、前記押圧手段の押圧により前記第一の位置に姿勢保持されることを特徴とする実施態様２に記載の画像形成装置。
【００４３】
〔実施態様４〕
前記カートリッジ保持部材と前記開閉部材は連結された少なくとも２つのリンク部材により連結されていることを特徴とする実施態様２又は３に記載の画像形成装置。
【００４４】
〔実施態様５〕
前記カートリッジ保持部材と前記開閉部材は２つのリンク部材により連結しており、第一のリンク部材は一端側が開閉部材と連結し、他端側は第二のリンク部材と連結しており、第二のリンク部材の一端側はカートリッジ保持部材と連結していることを特徴とする実施態様４に記載の画像形成装置。
【００４５】
〔実施態様６〕
前記開閉部材の開き始めにおいては、前記カートリッジ保持部材は押圧手段の押圧により前記第一の位置に姿勢保持されており、前記第一のリンク部材は開閉部材との連結部に引っ張られることにより開閉部材の開き方向に移動するが、前記第二のリンク部材はカートリッジ保持部材との連結部を中心に第一のリンク部材のと連結部が円運動して、結果的に、カートリッジ保持部材が前記第一の位置に姿勢保持されており、さらに開閉部材を開くことにより、前記第一のリンク部材が更に開閉部材との連結部に引っ張られることにより、前記第二のリンク部材が円運動から開閉部材の開き方向への移動に変化して、カートリッジ保持部材は押圧手段の押圧力に抗して開閉部材の開き方向へと移動することを特徴とする実施態様５に記載の画像形成装置。
【００４６】
〔実施態様７〕
前記プロセスカートリッジは記憶手段を有しており、装置本体側には前記記憶手段の情報を読み取るメモリ読取手段が設けられ、前記プロセスカートリッジが前記第一の位置に姿勢保持されているとき、前記記憶手段と前記メモリ読取手段とが互いに接触していることを特徴とする実施態様１乃至６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００４７】
〔実施態様８〕
前記開閉部材の開閉動作に連動して装置の電気的な接続・解除が可能なスイッチ部材を装置本体側に設け、開閉部材が閉じている際は開閉部材とスイッチ部材とが当接して電気的な接続が可能であり、開閉部材が開く際、その開き始めにおいて、開閉部材とスイッチ部材とが離間することにより、プロセスカートリッジの記憶手段と装置本体のメモリ読取手段の接触部が離間するより以前に、装置の電気的な接続が解除されることを特徴とする実施態様７に記載の画像形成装置。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プロセスカートリッジの着脱操作性向上、位置決め安定化、装置の動作保証を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置の開閉ドアが開いた状態の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置の開閉ドアが閉じた状態の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置の開閉ドアが閉じた状態の構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置の開閉ドアを開く途中状態の構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置の開閉ドアを開く途中状態の構成図である。
【符号の説明】
Ｌ …レーザ露光
Ｐ …シート
Ｔ１ …一次転写部
Ｔ２ …二次転写部
６，７，８ …排出ローラ対
１１ …排出積載部
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ …ＩＣメモリ（記憶手段）
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ …メモリ読取手段
３０ …定着装置
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ …プロセスカートリッジ
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ …一次転写ローラ
４２ …中間転写ベルト
４３ …二次転写ローラ
４４ …二次転写対向ローラ
４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄ …現像装置
５０ …給送カセット
５１ …給送ローラ
５３ …中板
６０ …第一のリンク
６１ …第二のリンク
６２ …レジストローラ対
７０ …露光装置
８０ …中間転写ユニット
８５ …開閉ドア
８５ａ …回転中心
８５ｂ …突起部
９０ …カートリッジ保持部材
９０ａ …回転中心
９０ｂ …リブ（当接部）
９５ …インターロックスイッチ（マイクロスイッチ）
９６ …ロックレバー
９７ …ロックバネ
１００ …装置本体

Claims

プロセスカートリッジ着脱のために開閉する開閉部材を有する画像形成装置において、
前記開閉部材の開閉動作に連動して前記プロセスカートリッジが動作可能な第一の位置と着脱可能な第二の位置との間を移動し、且つ、前記開閉部材の開き始めてから所定の時間差を持って前記プロセスカートリッジが前記第一の位置から前記第二の位置へ移動するように構成したことを特徴とする画像形成装置。