JP2006113170A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置に精度よく装着させることのできる電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】 プロセスカートリッジをプリンタＡの装置本体に装着した際に、プロセスカートリッジに設けられた位置決め軸と当接して、プロセスカートリッジの位置決めをおこなう本体基準位置１２と、プロセスカートリッジを装置本体に装着した際に、位置決め軸と当接して、位置決め軸を本体基準位置１２に押圧するクランプレバー６と、クランプレバー６から突出した突出部であって、プロセスカートリッジが装置本体に正しい姿勢でない状態で装着する場合に、位置決め軸と当接して、プロセスカートリッジが装置本体に装着される装着方向において、プロセスカートリッジが移動するのを阻止する突起部７と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置に関するものである。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものであり、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光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電子写真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。この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で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。

特許文献１に記載されているように、プロセスカートリッジＢをレーザービームプリンタＡに装着すると、プロセスカートリッジＢの位置決め軸１８はガイド部材２１のガイド溝２１ａを通り、案内される。そして、位置決め軸１８がレーザービームプリンタＡの本体基準位置２１ｂに装着されると、押圧バネ５２Ａが位置決め軸１８を本体基準位置２１ｂに押え付け、結果としてトナーカートリッジＢはレーザービームプリンタＡに対して浮き上がらないように固定され、レーザービームプリンタＡは動作可能となる。
特開平１１−１７４９４０号公報

しかしながら、従来のレーザービームプリンタＡでは、プロセスカートリッジＢを装着する際に、プロセスカートリッジＢが幅方向にずれてななめになっていて装着されても、位置決め軸１８がレーザービームプリンタＡの本体基準位置２ｂに装着されてしまう場合がある。この場合、プロセスカートリッジＢとレーザービームプリンタＡとの位置精度が十分でないので、画像に影響がでる場合があった。

本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置に精度よく装着させることのできる電子写真画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
プロセスカートリッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジを前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着した際に、前記プロセスカートリッジに設けられたカートリッジ位置決め部と当接して、前記プロセスカートリッジの位置決めをおこなう本体位置決め部と、
前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した際に、前記カートリッジ位置決め部と当接して、前記カートリッジ位置決め部を前記本体位置決め部に押圧する押圧部材と、
前記押圧部材から突出した突出部であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体
に正しい姿勢でない状態で装着する場合に、前記カートリッジ位置決め部と当接して、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される装着方向において、前記プロセスカートリッジが移動するのを阻止する突出部と、
を有することを特徴とする。

本発明によると、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置に精度よく装着させることができる。

以下に図面を参照して、この発明の最良な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この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。

（第１の実施の形態）
図１〜図１１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置であるレーザービームプリンタＡとカートリッジであるプロセスカートリッジＢ（以下、カートリッジＢという。）を説明する断面図および斜視図である。

図１〜図１１において、１は左側板、２は右側板、３は本体フレーム、４はガイド部材としての上ガイドレール、５はガイド部材としての下ガイドレール、６は樹脂成形部品であり押圧部材としてのクランプレバー、７は突出部としての突起部、８はカートリッジＢを装着するための開口以外を覆う外装カバー、９は開口を閉鎖する閉鎖位置と開口を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材としての外装ドア、１０は樹脂成形部品でありカートリッジ位置決め部としての位置決め軸、１１は回転止め軸、１２は本体位置決め部としての本体基準位置、１３はクランプバネである。

ここで、レーザービームプリンタＡ（以下、プリンタＡという。）は外周に曲げ加工を施して剛性をアップさせた薄板金製の装置壁である左側板１と右側板２で樹脂成型部品である本体フレーム３を挟み込んで枠体を構成している。左側板１と右側板２は板厚１.２ｍｍ以下の薄板金で構成されている。

外装カバー８と外装ドア９は共に外装として設けられ、着脱可能なカートリッジＢを装着する場合は図２に示すように外装ドア９を本体前方向に回動して開口を開放する。

左側板１には摺動によって摩耗し難い樹脂製の上ガイドレール４と下ガイドレール５が取り付けられ、下ガイドレール５の一番奥には凹部で形成した本体基準位置１２が設けられる。

同じく摺動によって摩耗し難い樹脂製のクランプレバー６は上ガイドレール４と左側板１に軸部を回動可能に軸支されて取り付けられる。クランプレバー６の一端にはクランプバネ１３が取り付けられ、クランプレバー６が本体基準位置１２に対して常に押圧する方向に付勢している。

また、本発明において最も特徴的な部分である突起部７はクランプレバー６の本体内側側面に設けられる。すなわち、突起部７は、クランプレバー６の表面からカートリッジＢを配置する空間方向に突出している。

次に、図３に示すように、カートリッジＢは、電子写真感光体ドラムＤ（以下感光体ド
ラムＤという）と、これに作用する少なくとも１つのプロセス手段（不図示）を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば感光体ドラムＤを帯電させるための帯電手段（不図示）、感光体ドラムＤに形成された静電潜像を現像するための現像手段（不図示）、感光体ドラムＤ表面をクリーニングするためのクリーニング手段（不図示）等がある。

また、図３に示すように、カートリッジＢにおいては、左側面にプリンタＡとの位置決めとなる位置決め軸１０と回転止め軸１１がある。また、右側面にも同様の回転止め軸があり、位置決め軸１０の対向側にも同様の同軸で駆動伝達軸（不図示）となっているものがあり、プリンタＡと連結することによって位置決めと駆動伝達が成される。そして、本実施の形態においては、位置決め軸１０の軸線と、感光体ドラムＤとの軸線は一致している。

上記構成において、プリンタＡにカートリッジＢを装着するまでの動作と作用について説明する。

（正常装着時）
プリンタＡにカートリッジＢを装着する場合、プリンタＡに対してカートリッジＢを真っ直ぐに装着する。図４、図５、図６はこの真っ直ぐに装着したときの装着状態を本体内側から見た断面図である。尚、図４、図５、図６では、カートリッジＢは位置決め軸１０と回転止め軸１１のみを記載している。

カートリッジＢをプリンタＡに装着すると、図４に示すように、位置決め軸１０は上ガイドレール４と下ガイドレール５の間を通り、回転止め軸１１は上ガイドレール４の上面に案内される。そして、位置決め軸１０がクランプレバー６に当接すると、クランプバネ１３からの押圧負荷がカートリッジＢに挿入抵抗感として伝達する。カートリッジＢをそのまま押し込むと図５で示す位置から図６の本体基準位置１２に位置決め軸１０が落ち込む。このとき、カートリッジＢにはクランプバネ１３からの押圧負荷抵抗と本体基準位置１２への落ち込み感覚が適度なクリック感として伝達し、プリンタＡにカートリッジＢが正常に装着されたことをユーザーに認識させる。そして、カートリッジＢは、感光体ドラムＤの軸線と交差する方向において、プリンタＡに位置決めされることになる。

また、図７はカートリッジＢをプリンタＡに装着したときの位置関係を説明する上視断面図である。正常装着時にはクランプレバー６の突起部７は作用しないが、装着後あるいは離脱時にカートリッジＢを傾けた姿勢で移動させても幅方向には突起部７があるため、位置決め軸１０がクランプレバー６の側面に乗り上げるようなことはない。突起部７は、クランプレバー６から幅方向（装着方向とは交差する方向）に突出している。突起部７の幅方向（交差する方向）の先端７ａは、ガイド部材５の端部５ａよりも内側にある。すなわち、ガイド部材５の幅方向において、端部５ａからはみ出していない。この構成によって、正常装着時に突起部７が、カートリッジＢと干渉することはない。

（装着不良時）
次に図８に示すようにプリンタＡに対してカートリッジＢを正しい姿勢でない状態である前後方向に傾けた姿勢で装着した場合（装着不良）の説明をする。本実施の形態において、傾けた姿勢で装着した状態とは、本体基準位置１２の基準軸線１２ａに対して位置決め軸１０の中心軸線１０ａが傾いた状態である。

カートリッジＢを前後方向に傾けた状態でプリンタＡに装着すると、カートリッジＢの位置決め軸１０および回転止め軸１１の端面が左右側板１、２と当接し、このままカートリッジＢを押し込むと左右側板１、２は押し広げられて弾性変形する。

図９、図１０は装着不良の状態をプリンタＡの上側から見た上視断面図である。カートリッジＢの右側が手前側に寄るように傾けてプリンタＡに装着すると、左側板１が弾性変形によって外側に開くため左側板１に取り付けられている上ガイドレール４、クランプレバー６も一緒に外側に開く。一方、位置決め軸１０は本体内側に入り込んでくるため、図９に示すようにクランプレバー６と位置決め軸１０が幅方向に離れ、結果として図１０に示すように位置決め軸１０端面がクランプレバー６の側面に乗り上げてしまう。図１１はこの図１０のときの状態を説明する断面図である。

この位置決め軸１０端面がクランプレバー６の側面に乗り上げたとき、位置決め軸１０は突起部７に当接してこれ以上奥には押し込めなくなる。即ち、装着方向において、カートリッジＢの移動を、突起部７が規制することになる。

結果として、位置決め軸１０は本体基準位置１２に装着されないため、カートリッジＢは装着不良状態となる。そして、外装ドア９を閉じようとすると、カートリッジＢと干渉して外装ドア９は閉じることが出来なくなる。そのため、プリンタＡは動作せず、ユーザーはカートリッジＢの装着不良を認識するため、カートリッジＢの再装着を促す。

以上のように、クランプレバー６の側面に突起部７を設けることによって、カートリッジＢをプリンタＡに装着した状態で傾けたり動かしたりしてもカートリッジＢの位置決め軸１０がクランプレバー６の側面に乗り上げることはなくなる。また、カートリッジＢを傾けた状態でプリンタＡに装着してしまった場合には、位置決め軸１０が突起部７と当接してカートリッジＢが上下ガイドレール４、５の途中で止まるため、カートリッジＢは本体基準位置１２まで入りきらず、結果として外装ドア９も閉じることが出来なくなるためユーザーにカートリッジＢの装着不良を認識させることが出来る。このように、カートリッジＢをプリンタＡに装着する際の装着不良を防止し、装着不良になりそうな場合にはカートリッジＢを完全装着できないようにすることができる。

よって、ユーザーはカートリッジＢを正常な状態でしか装着できず、装着不良の状態でプリンタＡが動作してしまうことは無いため、ユーザービリティーに優れたプリンタＡを提供できる。

なお、左右側板１、２を薄板金等の板厚１．２ｍｍ以下の低剛性材質で構成することによって、左右側壁１、２の剛性が低くなり、左右側壁１、２間隔が弾性変形し易い構成になっているが、上述のようにカートリッジＢをプリンタＡに装着する際に装着不良を防止できているので、低剛性の左右側壁１、２を採用しても、薄板金のたわみや変形によっても側板間距離が開いて、位置決め軸１０がクランプレバー６から外れて装着されてしまう問題が無く、結果として板金板厚を薄くしてコストダウンを図り安価なプリンタＡを提供することが出来る。

また、クランプレバー６や位置決め軸１０を、摺動性に優れ、傷付け難い樹脂材質とすることによって、カートリッジＢの装着時の摩耗によるキズや削れ等を防止でき、耐久性に優れたプリンタＡを提供することが出来る。

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。尚、前記第１の実施の形態と同じ構成部分の説明については、本実施の形態では省略する。また、同一機能を有する部材は同一符号を示す。

図１２〜図１５は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置であるプリンタＡとカ
ートリッジであるカートリッジＢの上視断面図である。図１２〜図１５において、１４接点レバー、１５は接点バネ、１６は本体電気接点としてのドラム接点、１７はドラム接点ケーブルである。

ここで、接点レバー１４は左側板１に回動可能に軸支され、圧縮コイルバネである接点バネ１５によって接点レバー１４の一端が常時カートリッジＢの奥側面と当接する方向に付勢されている。接点レバー１４の他端にはドラム接点１６が取り付けられ、ドラム接点１６と接続されたドラム接点ケーブル１７はプリンタＡの電装基板（不図示）に接続されている。また、カートリッジＢには、位置決め軸１０の端面がカートリッジ電気接点としての接点となっている。

上記構成において、プリンタＡにカートリッジＢを装着するまでの動作と作用について説明する。

（正常装着時）
プリンタＡにカートリッジＢを装着する場合、プリンタＡに対してカートリッジＢは真っ直ぐに装着する。

図１２、図１３はこの真っ直ぐに装着するときの装着状態を本体上側から見た断面図である。カートリッジＢをプリンタＡに装着すると、図１２に示すように、位置決め軸１０がクランプレバー６に当接し、クランプバネ１３からの押圧負荷がカートリッジＢに挿入抵抗感として伝達する位置になる。

カートリッジＢをそのまま押し込むと図１３で示すように、カートリッジＢの先端（奥側面）が接点レバー１４一端の腕部に当接して接点レバー１４は支点を中心に回動する。この回転により、接点レバー１４の他端部に取り付けられたドラム接点１６がカートリッジＢの位置決め軸１０の端面と接触する。位置決め軸１０の端面はカートリッジＢの接点部となっており、位置決め軸１０の端面とドラム接点１６（本体電気接点）が接触することによって、プリンタＡの不図示の電装基板はカートリッジＢがプリンタＡに正常装着されたことを認識して、プリンタＡを動作可能とする。

正常装着時にはクランプレバー６の突起部７は作用しないが、装着後あるいは離脱時にカートリッジＢを傾けた姿勢で移動させても幅方向には突起部７があるため、位置決め軸１０がクランプレバー６の側面に乗り上げるようなことはない。

（装着不良時）
次に図８に示すようにプリンタＡに対してカートリッジＢを前後方向に傾けた姿勢で装着した場合の説明をする。

カートリッジＢを前後方向に傾けた状態でプリンタＡに装着すると、カートリッジＢの位置決め軸１０および回転止め軸１１の端面が左右側板１、２と当接し、このままカートリッジＢを押し込むと左右側板１、２は押し広げられて弾性変形する。

カートリッジＢの右側が手前側に寄るように傾けてプリンタＡに装着すると、左側板１が弾性変形によって外側に開くため左側板１に取り付けられている上ガイドレール４、クランプレバー６も一緒に外側に開く。一方、左側板１側の位置決め軸１０は本体内側に入り込んでくるため、クランプレバー６と位置決め軸１０が離れ、結果として図１４に示すように位置決め軸１０端面がクランプレバー６の側面に乗り上げてしまう。

この装着不良のとき、位置決め軸１０は突起部７に当接してこれ以上奥には押し込めな
くなる。結果として、位置決め軸１０は本体基準位置１２に装着されないため、カートリッジＢは装着不良状態となり、外装ドア９が干渉して閉じることが出来なくなる。そのためプリンタＡは動作せず、ユーザーはカートリッジＢの装着不良を認識するため、カートリッジＢの再装着を促す。

更に、カートリッジＢは接点レバー１４に当接する位置まで達しないために接点レバー１４は回動せず、ドラム接点１６と位置決め軸１０の端面は接触しない。このため、プリンタＡはカートリッジＢが正常に装着されたと認識しないのでプリンタＡは動作せず、ユーザーにカートリッジＢの装着不良を認識させて、カートリッジＢの再装着を促すことができる。

（カートリッジＢを正しくない姿勢で強引に押し込んだ時）
次に前述の装着不良の状態である図１４の状態から更にユーザーがプリンタＡにカートリッジＢを強引に押し込んだ場合について説明する。

図１４の状態では、位置決め軸１０は突起部７に当接してこれ以上奥には押し込めない。しかしながら、ユーザーが強引にカートリッジＢを押し込んだ場合には、更に左右側板１、２が外側に開いてしまい、図１５に示すように位置決め軸１０が突起部７に乗り上げてしまう可能性がある。この場合、カートリッジＢに押されて接点レバー１４が回動し、ドラム接点１６は位置決め軸１０と接触する方向に回転する。しかしながら、突起部７に乗り上げた場合の位置決め軸１０は幅方向にドラム接点１６から離れた位置になってしまうために、ドラム接点１６と位置決め軸１０の端面は接触できない。

結果として、位置決め軸１０は本体基準位置１２に装着されず、カートリッジＢは装着不良の状態のままであるが、外装ドア９はカートリッジＢと干渉しないため閉じることが可能となってしまう。

しかしながら、ドラム接点１６と位置決め軸１０の端面は接触しないため、プリンタＡはカートリッジＢが正常に装着されたと認識しないのでプリンタＡは動作せず、ユーザーにカートリッジＢの装着不良を認識させて、カートリッジＢの再装着を促すことができる。

以上のように、クランプレバー６の側面に突起部７を設けることによって、カートリッジＢをプリンタＡに装着した状態で傾けたり動かしたりしてもカートリッジＢの位置決め軸１０がクランプレバー６の側面に乗り上げることはなくなる。

また、カートリッジＢをプリンタＡに傾けた状態で装着してしまった場合には、位置決め軸１０が突起部７と当接してカートリッジＢが上下ガイドレール４、５の途中で止まるため、カートリッジＢは本体基準位置１２まで入りきらず、結果として外装ドア９も閉じることが出来なくなるためユーザーにカートリッジＢの装着不良を認識させることが出来る。

更に、位置決め軸１０が突起部７と当接してカートリッジＢが上下ガイドレール４、５の途中で止まり、カートリッジＢは本体基準位置１２まで入りきらない状態から強引に押し込まれた場合、外装ドア９も閉じることが出来てしまうが、ドラム接点１６と位置決め軸１０の端面が接触できなくなり、プリンタＡは正常にカートリッジＢが装着されたと認識しないため動作せず、ユーザーにカートリッジＢの装着不良を認識させることが出来る。

よって、ユーザーがカートリッジＢを正しくない状態で装着しても、プリンタＡが動作
してしまうことは無いため、ユーザービリティーに優れたプリンタＡを提供することが出来る。

尚、本実施の形態ではドラム接点１６は接点レバー１４によってカートリッジＢの装着動作と連動して作動しているが、ドラム接点１６はプリンタＡに固定された状態でも同様の作用効果を発揮出来る。また、本実施の形態では、カートリッジＢをプリンタＡに精度よく装着させることができる。よって、記録媒体への現像像を精度良く転写することが可能になる。

尚、本実施の形態ではプロセスカートリッジを例にして説明したが、プロセスカートリッジで用いる現像剤を収納した、電子写真画像形成装置に着脱可能なトナーカートリッジであっても良い。

第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板内側部を説明する斜視図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置を説明する斜視図である。 第１の実施の形態に係るカートリッジを説明する斜視図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板内側部における断面図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板内側部における断面図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板内側部における断面図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板部における断面図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の上視図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板部における断面図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板部における断面図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の左側板内側部における断面図である。 第２の実施の形態に係る画像形成装置の左側板部における断面図である。 第２の実施の形態に係る画像形成装置の左側板部における断面図である。 第２の実施の形態に係る画像形成装置の左側板部における断面図である。 第２の実施の形態に係る画像形成装置の左側板部における断面図である。

符号の説明

１ 左側板
２ 右側板
３ 本体フレーム
４ 上ガイドレール
５ 下ガイドレール
６ クランプレバー
７ 突起部
８ 外装カバー
９ 外装ドア
１０ 位置決め軸
１１ 回転止め軸
１２ 本体基準位置
１３ クランプバネ
１４ 接点レバー
１５ 接点バネ
１６ ドラム接点
１７ ドラム接点ケーブル
Ａ レーザービームプリンタ
Ｂ プロセスカートリッジ

Claims (7)

1. プロセスカートリッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
   前記プロセスカートリッジを前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着した際に、前記プロセスカートリッジに設けられたカートリッジ位置決め部と当接して、前記プロセスカートリッジの位置決めをおこなう本体位置決め部と、
   前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した際に、前記カートリッジ位置決め部と当接して、前記カートリッジ位置決め部を前記本体位置決め部に押圧する押圧部材と、
   前記押圧部材から突出した突出部であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に正しい姿勢でない状態で装着する場合に、前記カートリッジ位置決め部と当接して、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される装着方向において、前記プロセスカートリッジが移動するのを阻止する突出部と、
   を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 前記突出部は、前記装着方向と交差する方向に突出していることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
3. 更に、前記電子写真画像形成装置は、
   前記カートリッジ位置決め部が前記本体位置決め部に位置決めされると、前記プロセスカートリッジに設けられたカートリッジ接点と電気的に接続する本体電気接点を有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
4. 前記押圧部材は、前記装置本体に回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
5. 更に、前記電子写真画像形成装置は、
   前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するためのガイド部材を有し、
   前記突出部の前記交差する方向の先端は、前記交差する方向における前記ガイド部材の端部よりも内側にあることを特徴とする請求項２に記載の電子写真画像形成装置。
6. 前記正しい姿勢でない状態とは、前記本体位置決め部の軸線に対して前記カートリッジ位置決め部の軸線が傾いた状態であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
7. 更に、前記電子写真画像形成装置は、
   前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着するための開口と、
   前記開口を閉鎖する閉鎖位置と前記開口を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材と、
   を有し、
   前記カートリッジ位置決め部と前記突出部とが当接した場合は、前記開閉部材は前記開放位置から前記閉鎖位置に移動する際に、前記プロセスカートリッジと当接して、前記閉鎖位置に移動することが出来ないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。

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