JP2006195237A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時着脱操作を防止する。
【解決手段】複数のユニットを着脱可能で、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、前記複数のユニットのうち、2つのユニット1,5と係合可能で、前記複数のユニットを装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材51を有する。着脱規制部材は、一方のユニットのみを装置本体に対して着脱可能にして、他方のユニットを装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、一方のユニットと他方のユニットの双方を装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る。
【選択図】図15
【解決手段】複数のユニットを着脱可能で、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、前記複数のユニットのうち、2つのユニット1,5と係合可能で、前記複数のユニットを装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材51を有する。着脱規制部材は、一方のユニットのみを装置本体に対して着脱可能にして、他方のユニットを装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、一方のユニットと他方のユニットの双方を装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る。
【選択図】図15
Description
本発明は、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、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びそれらの複合機(マルチファンクションプリンター)等が含まれる。
電子写真画像形成プロセスを用いて記録紙やOHPシート等の記録媒体に画像を形成する電子写真複写機、電子写真プリンター等の電子写真画像形成装置(以下「画像形成装置」と記す)においては、電子写真画像形成装置本体(以下「装置本体」と記す)にトナーカートリッジ(現像剤カートリッジ)とプロセスカートリッジを着脱可能に取り付ける構成を採っている(特許文献1、特許文献2)。トナーカートリッジは、現像剤としてのトナーを収納し、そのトナーを回転スクリュー等によってプロセスカートリッジに定量供給するものである。プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、該電子写真感光体に帯電を行う帯電手段、電子写真感光体の帯電面に形成された潜像をトナーによって現像する現像手段等のプロセス手段とを一体的にカートリッジ化したものである。
上記の画像形成装置においては、一般的に、トナーカートリッジに収納可能なトナー容量で印刷可能な記録媒体枚数に対し、電子写真感光体の耐久寿命枚数の方が大幅に多い。この為、トナーカートリッジとプロセスカートリッジを別ユニット化し、必要に応じて独立して交換できる装置構成としている。
しかし、トナーカートリッジからプロセスカートリッジへトナーを供給する為の、トナーカートリッジに設けられた補給口は、両ユニットが装着された状態で、開放する構成になっている。よって、両ユニットを同時に着脱することができると、前記補給口を開放した状態で、両ユニットを着脱することになる。よって、トナー漏れを発生させる原因なる。そこで、特許文献1には、両ユニットが同時に着脱することを防ぐ為に、揺動部材60設けている。
特開2001−222160号公報
従来は、当時として望まれる複数ユニットの同時着脱操作の防止を十分に満たすものであった。しかしながら、近年、求められるようになった複数ユニットの同時着脱操作の防止を満たすには更なる改良が求められるようになった。
本発明の目的は、簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時に着脱する操作を防止できる電子写真画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、複数ユニットの同時に着脱する操作を確実に防止することを実現した電子写真画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ユニットを着脱する操作性を向上した電子写真画像形成装置を提供することにある。
本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、複数のユニットを着脱可能で、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、
(i)前記複数のユニットを前記電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着する装着手段と、
(ii)前記複数のユニットのうち、2つのユニットと係合可能で、前記複数のユニットを前記装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材であって、バネ部材と、前記バネ部材の長手方向の一端と他端との間に設けられた係合部と、を有し、前記2つのユニットのうちいずれか一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が他方のユニットと係合して、前記一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱可能にして、前記他方のユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、前記2つのユニットを同時に前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が前記2つのユニットと係合して、前記2つのユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る着脱規制部材と、
(iii)前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置、である。
(i)前記複数のユニットを前記電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着する装着手段と、
(ii)前記複数のユニットのうち、2つのユニットと係合可能で、前記複数のユニットを前記装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材であって、バネ部材と、前記バネ部材の長手方向の一端と他端との間に設けられた係合部と、を有し、前記2つのユニットのうちいずれか一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が他方のユニットと係合して、前記一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱可能にして、前記他方のユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、前記2つのユニットを同時に前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が前記2つのユニットと係合して、前記2つのユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る着脱規制部材と、
(iii)前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置、である。
本発明によれば、簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時に着脱する操作を防止できる。また、複数ユニットの同時に着脱する操作を確実に防止することができる。さらに、ユニットを着脱する操作性を向上することができる。
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
以下の説明において、長手方向とはドラム形状の電子写真感光体の軸線方向と同一な方向をいう。短手方向とは上記の長手方向と直交(交差)する方向をいう。また、電子写真画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジ、またはトナーカートリッジを挿入する方向を基準にして、挿入方向を奥側、抜き出す方向を手前側と呼ぶ。さらに上、下は上記カートリッジの装着状態における、上、下である。
[電子写真画像形成装置の全体構成]
図1は、本発明に係る電子写真画像形成装置の一形態であるカラー電子写真画像形成装置の全体構成説明図である。
図1は、本発明に係る電子写真画像形成装置の一形態であるカラー電子写真画像形成装置の全体構成説明図である。
本実施例のカラー電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスによって記録紙、OHPシート、布等の記録媒体にカラー画像を形成するカラーレーザービームプリンタである。
この電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成装置本体(以下「装置本体」と記す)100の上部に、4つの画像形成ステーションS(Sy,Sm,Sc,Sk)を備えている。Syはイエロー用、Smはマゼンタ用、Scはシアン用、Skはブラック用の画像形成ステーションである。そして4色分のプロセスカートリッジ1(1y,1m,1c,1k)及び現像カートリッジとしてのトナーカートリッジ5(5y,5m,5c,5k)がそれぞれ対応する各色の画像形成ステーションSに取り外し可能に取り付けられている。また、装置本体100は、CPUとRAMやROM等のメモリからなる制御手段としてのコントローラ(制御部)3と、レーザー光を照射可能な光学装置(以下「レーザースキャナ」と記す)10(10y,10m,10c,10k)と、中間転写体ユニット20と、記録媒体搬送ユニット30と、定着ユニット40などを備えている。
上記構成において、パソコン等の外部機器から送信されてきた印刷データは、コントローラ3で受信され、書き込み画像データとして各色のレーザースキャナ10へ出力される。レーザースキャナ10は、各画像形成ステーションSにおいて各色のプロセスカートリッジ11の電子写真感光体としての感光体ドラム2(2y,2m,2c,2k)上へとレーザーLを発光し、書き込み画像データに従った光像(静電潜像)を各色の感光体ドラム2に形成する。まず1色目、例えばイエローのプロセスカートリッジ1yとしてカートリッジ化された感光体ドラム2yが帯電手段3yによって一様に帯電される。次にレーザースキャナ10yから照射されたレーザー光Lによって感光体ドラム2yに静電潜像が形成される。そしてその潜像が現像手段4yによって現像されてトナー像(現像像)が形成される。感光体ドラム2y上に形成されたトナー像は、中間転写体ユニット20において一次転写ローラ21yの作用によって像担持体としてのエンドレス状の中間転写ベルト22上に一次転写される。中間転写ベルト22は駆動ローラ23a、従動ローラ23b、2次転写対向ローラ23cに巻回されて矢印方向に周回移動される。
同様の画像形成工程がマゼンタm、シアンc、ブラックk用の各プロセスカートリッジ1m、1c、1kにおいても行われる。そして各色のトナー像が感光体ドラム2m、2c、2kに形成され、先に形成されたトナー像に順番に重ね転写される。
一方、記録媒体搬送ユニット30において記録媒体Pが給紙カセット30aまたは30bからピックアップローラー31aまたは31b、給紙ローラ32、搬送ローラ33、レジストローラ34によって2次転写領域に搬送される。そして2次転写ローラ35の作用によって中間転写ベルト22上に形成されたトナー像が記録媒体Pに転写される。このときに転写しきれずに中間転写ベルト22上に残った廃トナーはクリーナー24によって除去され回収される。これによって中間転写ベルト22は次の画像形成に供される。
トナー像を転写された記録媒体Pは定着ユニット40に搬送され、ヒーターを有する定着ローラ41とこれに加圧された加圧ローラ42のニップ部にてトナー像が記録媒体P上に加熱定着される。トナー像が定着された記録媒体Pは、排出ローラ43によって排紙トレイ44上に排出される。
上記の媒体媒体Pにおいて両面に印刷を施す場合には、定着ユニット40から送り出される記録媒体Pを先端から反転機構35で取り込み、その記録媒体Pを後端から両面印刷用搬送機構36によって搬送ローラ33に送り出す。そしてこの記録媒体Pは上記の画像形成工程を得て定着ユニット40に導入搬送された後に排出ローラ43によって排紙トレイ44上に排出される。
さて、背景技術の項でも述べた通り、装置本体100にトナーカートリッジ5とプロセスカートリッジ1が装着されている状態の時、両者はトナー補給路で連結されており、装置本体100からの駆動供給を受けて、トナーカートリッジ5側からプロセスカートリッジ1側へ所定の分量ずつトナーを供給する。トナーカートリッジ5のトナー残量が少なくなった場合や、プロセスカートリッジ1の感光体ドラム寿命に到達した時には、カートリッジ交換にて対応する。しかし、トナーカートリッジ5は例えば25000枚印刷相当のトナーを収納する容量がある一方、プロセスカートリッジ1はトナーカートリッジ5の寿命よりも長い例えば40000枚印刷相当のドラム寿命が保証されているといった具合に、両者の交換サイクルは同じにはならない。よって、交換時のユーザ操作性を考慮し、両カートリッジ1,5を独立に着脱可能な構成を採用している。
図2乃至図5を参照して、プロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5の構成、および各カートリッジの装置本体への装着手順の一例を説明する。
図2は装置本体100に装着された状態のプロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5の短手方向の縦断面図である。図3は装置本体の前ドアを開けた状態を示す斜視図である。図4はプロセスカートリッジの長手方向の縦断面図である。図5はプロセスカートリッジおよびトナーカートリッジの長手方向の縦断面図である。
[プロセスカートリッジ]
各色のプロセスカートリッジ1はそれぞれ、図2に示すように、感光体ドラム2の周囲に、帯電装置3と現像装置4を配置し、該感光体ドラム2、帯電装置3、および現像装置4をフレーム1aに取り付けて一体的に構成してある。そして、このプロセスカートリッジ1は装置本体100の画像形成ステーションSに対して、ユーザが容易に取り外しでき、感光体ドラム2が寿命に至った場合に交換する。本実施の形態においては、例えば感光体ドラム2の回転回数と帯電時間をカウントし、所定カウント数を越えた場合に、プロセスカートリッジ1が寿命に至ったことを報知するようにしている。
各色のプロセスカートリッジ1はそれぞれ、図2に示すように、感光体ドラム2の周囲に、帯電装置3と現像装置4を配置し、該感光体ドラム2、帯電装置3、および現像装置4をフレーム1aに取り付けて一体的に構成してある。そして、このプロセスカートリッジ1は装置本体100の画像形成ステーションSに対して、ユーザが容易に取り外しでき、感光体ドラム2が寿命に至った場合に交換する。本実施の形態においては、例えば感光体ドラム2の回転回数と帯電時間をカウントし、所定カウント数を越えた場合に、プロセスカートリッジ1が寿命に至ったことを報知するようにしている。
図4に示すように、感光体ドラム2のドラム基体2hの長手方向奥側端部にはドラムフランジ2bが固定され、手前端部には非駆動フランジ2dが固定されている。ドラムフランジ2bと非駆動フランジ2dの中心にはドラム軸2aが貫通しており、ドラム軸2aと非駆動フランジ2dは一体回転するように係合している。そして、ドラム基体2hとドラム軸2aとドラムフランジ2b及び非駆動フランジ2dは一体となって回転される。すなわち、感光体ドラム2はドラム軸2aの軸を中心に回転される。ドラム軸2aの手前側端部は軸受2eに回転自在に支持され、軸受2eは軸受ケース2cに対して固定されている。そして、軸受ケース2cはプロセスカートリッジ1のフレーム1aに対して固定されている。
帯電装置3は接触帯電方法を用いたものである。図2に示すように、本実施の形態においては、帯電手段として帯電ローラ3aを用いている。この帯電ローラ3aは芯金3bの両端部をそれぞれ軸受部材(不図示)により回転自在に保持させる。そして圧縮コイルばね3dによって帯電ローラ3aを感光体ドラム2の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させている。そして、帯電ローラ3aは、感光体ドラム2の回転に従動して回転する。帯電ローラ3aは電源から印加される帯電バイアスによって感光体ドラム2の周面を一様に帯電する。
本実施例の画像形成装置はクリーナレスシステムを採用している。このため、転写部dよりも感光ド体ラム回転方向下流側の位置において、感光体ドラム2の転写残トナーを均一化するための、転写残トナー(残留現像剤像)均一化手段3gを設けている。また、この転写残トナー均一化手段3gよりも感光体ドラム回転方向下流側で且つ帯電部aよりも感光体ドラム回転方向上流側の位置において、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるためのトナー(現像剤)帯電制御手段3hを設けている。
現像装置4は、2成分接触現像装置(2成分磁気ブラシ現像装置)である。よって、図2に示すように、マグネットローラ4bを内包した現像剤担持体である現像スリーブ4a上にキャリアとトナーからなる現像剤を保持している。この現像スリーブ4aが現像手段であり、現像スリーブ4aには所定間隙を有して、規制ブレード4cが設けられている。そして、規制ブレード4cによって、現像スリーブ4aの矢印方向への回転に伴い、現像スリーブ4a上に薄層の現像剤を形成する。現像スリーブ4aには、電源(不図示)から直流(DC)電圧および交流(AC)電圧が印加される。すなわち、感光体ドラム2の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイアス電圧が印加される。そして感光体ドラム2に形成された静電潜像を現像スリーブ4a上のトナーによってトナー像として現像する。なお、本例においては、静電潜像は反転現像される。
現像によりトナーが消費されると、現像剤中のトナー濃度が低下する。本実施の形態では、図2に示すように撹拌スクリュー4eBの外周面に近接した位置にトナー濃度を検知するセンサー4gを配置している。現像剤内のトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低下したことをセンサー4gで検知すると、トナーカートリッジ5から現像装置4の現像剤収納部4h内にトナーを補給する命令が出される。このトナー補給動作により現像剤のトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理される。
[トナーカートリッジ]
各色のトナーカートリッジ5はそれぞれ、各色のプロセスカートリッジ1の上方に並列配置されており、装置本体100の正面より装着される。
各色のトナーカートリッジ5はそれぞれ、各色のプロセスカートリッジ1の上方に並列配置されており、装置本体100の正面より装着される。
図2に示すように、トナーカートリッジ5は、トナー収容部(現像剤収納部)である枠体5gの内部に、トナー又はトナーと磁性キャリアの混合物を収容し、撹拌軸5cに固定された撹拌板5bと現像剤供給手段としてのスクリュー5aが配置されている。またトナーカートリッジ5の底面にはプロセスカートリッジ1との接続部(トナー補給路)である排出開口部5fが形成されている。スクリュー5aと撹拌軸5cは図5に示すように、その両端を軸受5dで回転可能に支持され、奥側最端部には駆動カップリング(凹)5eが配置されている。駆動カップリング(凹)5eは装置本体100の駆動カップリング(凸)62bから駆動伝達を受け、回転駆動される。スクリュー5aの外形部は、らせんリブ形状となっており、排出開口部5fを中心に、らせんのねじれ方向を反転させている。駆動カップリング(凸)62bの回転により、所定の回転方向にスクリュー5aは回転される。そして、排出開口部5fに向かってトナーは搬送され、排出開口部5fに形成された第1開口5f5よりトナーを自由落下させ、プロセスカートリッジ1にトナーを補給する。
撹拌板5bの回転半径方向の先端部は傾斜しており、トナーカートリッジ5の壁面と摺接する際には、上記先端部はある角度をもって当接される。具体的には、撹拌板5bの先端側はねじられて、らせん状態になる。このように、撹拌板5bの先端側がねじれ傾斜することにより軸方向への搬送力が発生して、トナーが長手方向に送られる。
なお、本実施の形態のトナーカートリッジ5は、2成分現像法に限らず、1成分現像法を用いるプロセスカートリッジまたは現像カートリッジにおいても補給可能である。また、トナーカートリッジ内に収納される粉体は、トナーだけに限らず、トナー及び磁性キャリアが混合された、いわゆる現像剤であってもよい。
[装置本体のカートリッジ着脱構成]
次に、ユニットであるプロセスカートリッジ1及びトナーカートリッジ5を装置本体100に装着する手順について、図2〜図5を用いて説明する。図3に示すように、装置本体100の正面には、開閉自在な前ドア101が配置されており、この前ドア101を手前に開くと、プロセスカートリッジ1y〜1kおよびトナーカートリッジ5y〜5k挿入する開口部が露出される。
次に、ユニットであるプロセスカートリッジ1及びトナーカートリッジ5を装置本体100に装着する手順について、図2〜図5を用いて説明する。図3に示すように、装置本体100の正面には、開閉自在な前ドア101が配置されており、この前ドア101を手前に開くと、プロセスカートリッジ1y〜1kおよびトナーカートリッジ5y〜5k挿入する開口部が露出される。
プロセスカートリッジ1を挿入する開口部には、回動可能に支持された芯決め板102が配置されており、プロセスカートリッジ1を着脱する場合は、この芯決め板102を開放した後に行う。図2に示すように装置本体100内には、プロセスカートリッジ1を着脱可能に取り付ける第1装着手段としての第1ガイドレール60と、トナーカートリッジ5を着脱可能に取り付ける第2装着手段としての第2ガイドレール61が設けられている。
プロセスカートリッジ1及びトナーカートリッジ5の装着方向は、感光体ドラム2の軸線方向に平行な方向であり、各ガイドレール60及び61も同様な方向に配置されている。プロセスカートリッジ1及びトナーカートリッジ5は、上記の対応するガイドレール60,61に沿って装置本体100内の手前側から奥側にスライドされて挿入される。
プロセスカートリッジ1が最奥部まで挿入されると、図4に示すようにドラムフランジ2bの中心穴2fに装置本体100の芯決め軸66が挿入され、感光体ドラム2の奥側の回転中心位置が装置本体100に対して決められる。またこれと同時に、ドラムフランジ2bに形成された駆動伝達部2gと装置本体100の駆動カップリング(凹)62aが連結され、感光体ドラム2の回転駆動が可能となる。本実施の形態において用いた駆動伝達部2gはねじれた三角柱形状をなしており、装置本体100からの駆動力が加わることで感光体ドラム2に駆動が伝達されると共に、感光体ドラム2を奥側に引き込む力を発生させている。
さらに、図4に示すように後側板65には、プロセスカートリッジ1を位置決めする支持ピン63が配置されており、この支持ピン63がプロセスカートリッジ1のフレーム1aに挿入され、プロセスカートリッジ1のフレーム1eの位置が固定される。
図4に示すように装置本体100の手前側には、回動可能な芯決め板102が配置されており、この芯決め板102に対してプロセスカートリッジ1の軸受ケース2cが嵌合して支持固定される。これら一連の挿入動作により、感光体ドラム2とプロセスカートリッジ1は装置本体100に対して位置決めされる。
一方、図5に示すように、トナーカートリッジ5もプロセスカートリッジ1と同様に最奥部まで挿入されると、後側板65から突出した支持ピン64に対して固定される。またこれと同時に駆動カップリング(凹)5eと駆動カップリング(凸)62bが連結され、スクリュー5aおよび撹拌軸5cの回転駆動が可能となる。
また、プロセスカートリッジ1またはトナーカートリッジ5を装置本体100から抜き出すには、上記と反対の手順を行えばよい。本実施の形態においては、プロセスカートリッジ1及びトナーカートリッジ5を順不同に画像形成装置本体100に着脱することができる。すなわち、プロセスカートリッジ1を先に装置本体100に装着してからトナーカートリッジ5を装置本体100に装着することも、トナーカートリッジ5を先に装置本体100に装着してからプロセスカートリッジ1を装置本体100に装着することもできる。また、プロセスカートリッジ1を先に装置本体100から抜き出して、次にトナーカートリッジ5を装置本体100から抜き出すことも、トナーカートリッジ5を先に装置本体100から抜き出して、次にプロセスカートリッジ1を装置本体100から抜き出すこともできる。
[プロセスカートリッジのシャッター機構の構成]
次に、図6乃至図10を参照して、プロセスカートリッジ1のシャッター機構1Aの構成の一例を説明する。
次に、図6乃至図10を参照して、プロセスカートリッジ1のシャッター機構1Aの構成の一例を説明する。
図6はシャッター機構1Aにおいて第2の押さえ部材1fを取り外した状態を示すプロセスカートリッジの外観斜視図である。図7は図6に示すシャッター機構1Aにおいて補給口シャッター1d及びレーザーシャッター1kが開く様子を示す状態遷移図である。
図7(a)に示すように、プロセスカートリッジ1のフレーム1aの上面には、トナーカートリッジ5の排出開口部5fに接続するための補給開口部1bが設けられている。この補給開口部1bには、トナーカートリッジ5からトナーを補給するための貫通穴である補給口1b1が配置されている。なお、本実施例においては、補給開口部1bは感光体ドラム2の駆動伝達側、すなわちプロセスカートリッジ1の挿入方向の奥側に配置されている。
フレーム1aの上面に配置された補給口シャッター1dの左上には、シャッター開閉カム1hの円周状に形成されたギヤ部1h1と噛み合って回転運動を直線運動に変換するためのラック1d4が形成されている。また、補給口シャッター1dには、補給口1b1の穴と略同一形状の開口1d1が形成されており、その開口1d1の左側が遮蔽壁1d2を構成している。補給口シャッター1dの裏面には、2本のガイドリブ1d3が形成されている。そして、補給口シャッター1dのガイドリブ1d3をそれぞれフレーム1a上面に設けたガイド溝1a1にスライド可能に嵌合させている。これにより補給口シャッター1dはガイド溝1a1に案内されてプロセスカートリッジ1の長手方向に直線状に移動可能である。
またフレーム1aの上面に配置されたシャッター開閉カム1hは、約4分の1円弧状にギヤ部1h1を形成しており、そのギヤ部1h1の一方の終端には突当り端面1h7を形成している。また、シャッター開閉カム1hにはピン1h2がほぼ垂直上方に向かって突出して形成されている。裏面には回転中心ピン1h3を備えており、回転中心ピン1h3はフレーム1aに形成された穴(不図示)に回転自在に支持されて、シャッター開閉カム1hは回転中心ピン1h3を中心にして回転を行う。回転中心ピン1h3に対しギヤ部1h1の略反対側には、カム部1h4が形成されている。カム部1h4は外周方向から回転中心ピン1h3に向かって形成されたスリットであり、後述する装置本体100に設けられたピン67が係合する部位である。カム部1h4の横には係合部1h5を設けており、この係合部1h5と前記突当り端面1h7によってレーザーシャッター1kの開閉を行う。
図7(a)において補給口シャッター1dは右方に位置しており、補給口1b1と開口1d1がずれて位置しているため、補給口1b1は遮蔽壁1d2によって遮蔽されている。このときシャッター開閉カム1hの突当り端部1h7がレーザーシャッター1kの開閉部1k1に当接して、レーザーシャッター1kは閉じた状態になっている。また、シャッター開閉カム1hのギヤ部1h1と補給口シャッター1dのラック1d4は噛み合っている。
そして図7(b)に示すように、回転中心ピン1h3を中心にシャッター開閉カム1hを時計回りに回転していく。そして、ギヤ部1h1とラック1d4の噛み合いによって、シャッター開閉カム1hの回転動作が補給口シャッター1dの直線運動に変換され、補給口シャッター1dが図中左側に移動する。このとき、補給口シャッター1dの裏面に設けたガイドリブ1d3がガイド溝1a1に嵌合してスライドするため、補給口シャッター1dはガイド溝1a1に案内されて長手方向に直線状に移動する。
そしてシャッター開閉カム1hが更に回転すると、図7(c)に示すように、補給口シャッター1dは左側に移動し、開口1d1が補給口1b1に重なった位置で停止する。また、シャッター開閉カム1hの係合部1h5が開閉部1k1に当接して開閉部1k1を押し上げ、レーザーシャッター1kが開き、露光開口1rが開放される。
逆に、回転中心ピン1h3を中心にシャッター開閉カム1hを反時計回りに回転させると、補給口シャッター1dが右側に移動して、補給口1b1を遮蔽壁1d2によって遮蔽する。また、図7(a)に示すように、シャッター開閉カム1hの突当り端面1h7がレーザーシャッター1kに当たり、レーザーシャッター1kが倒されて閉じる。
また、フレーム1aの上面には、補給口シャッター1dがフレーム1aから外れないように上方から押さえるための第1の押さえ部材1eが取り付けられ、該押さえ部材1eには補給口カバー1gが備えられる。図8を参照して第1の押さえ部材1e、および補給口カバー1gについて説明する。図8はシャッター開閉カム1hの回転動作に伴って連動する補給口カバー1gの動作説明図である。
図8(a)に示すように第1の押さえ部材1eには、トナーの補給部である補給口1b1に対応して略同一形状の開口1e1が形成され、開口1e1の周辺には弾性を有するシール部材1e3が貼り付けられている。また、図中下方には後述するトナーカートリッジ5に設けられた排出口シャッター5f3を回転させるための2本のガイドピン1e4が突出して配設されている。補給口1b1は、貫通穴であり、その周囲を覆うようにシール部材1e3を設けている。
この第1の押さえ部材1eを、図7(a)に示すシャッター開閉カム1h及び補給口シャッター1dの上に被さるように配設することにより、シャッター開閉カム1h及び補給口シャッター1dがフレーム1aから外れないように上方から保持する。このとき、第1の押さえ部材1eに形成された開口1e1が、補給口1b1と一致するように配置する。
図8(a)に示すように第1の押さえ部材1eには、シール部材1e3の両側に二本のガイド溝1e2が形成されている。ガイド溝1e2は短手方向に直線状をなす凹溝であり、二本のガイド溝1e2同士はそれぞれ平行をなして配置されている。このガイド溝1e2に沿って後述の補給口カバー1gが短手方向に移動する。
第1の押さえ部材1eの上に備えた補給口カバー1gはL字状をしており、裏面には前述の二本のガイド溝1e2にスライド可能に係合するガイドリブ1g2が突出して設けられている。そして、補給口カバー1gは、ガイド溝1e2に案内されて短手方向にスライドし、第1の押さえ部材1eに形成された開口1e1を遮蔽又は開放する。すなわち、補給口シャッター1dと補給口カバー1gは、互いに直交する方向に移動する。
図8(a)〜(c)に従って補給口カバー1g及びシャッター開閉カム1hの動作の関係について説明する。なお、図8においては、シャッター開閉カム1hの具体的な記載を省略し、シャッター開閉カム1hの回転中心1h3及びピン1h2のみを模式的に表す。
図8(a)は補給口カバー1gが開口1e1(補給口1b1)を遮蔽している状態を示している。補給口カバー1gの裏面には、長手方向に平行な凹状の直線溝1g1が形成されており、シャッター開閉カム1hに形成されたピン1h2が溝1g1内を移動可能に係合している。同図に示すように補給口カバー1gが開口1e1(補給口1b1)を遮蔽している状態では、ピン1h2は溝1g1のほぼ中央に位置している。
そして、図8(b)に示すように、シャッター開閉カム1hが回転中心ピン1h3を中心に時計回りに回転すると、ピン1h2が円周状に移動し、そのピン1h2の円周方向の移動に従って、補給口カバー1gは図中上方に移動する。ピン1h2は溝1g1内を長手方向左側(同図左側)に移動しながら補給口カバー1gを図中上方に引き上げる。
更に、シャッター開閉カム1hが回転することにより、ピン1h2の円周方向の移動に従って、図8(c)に示すように補給口カバー1gは図中上方に移動する。ピン1h2は溝1g1内を長手方向右側(同図右側)に移動しながら補給口カバー1gを図中上方に引き上げ、第1の押さえ部材1eに形成された開口1e1が開放される。
逆に、図8(c)の状態から補給口カバー1gにより開口1e1を遮蔽する場合には、シャッター開閉カム1hを反時計回りに回転させることにより、上記とは反対の動作を辿って補給口カバー1gが図中下方に移動して、開口1e1を遮蔽する。
また、図6に示すシャッター開閉カム1h及び補給口カバー1gの上には、図9に示すような第2の押さえ部材1f(斜線部)が備えられる。図9および図10を参照して第2の押さえ部材1fについて説明する。図9はシャッター機構1Aにおいて第2の押さえ部材1fを取り付けた状態を示すプロセスカートリッジの外観斜視図である。図10はシャッター機構1Aの開閉動作を示す説明図である。
第2の押さえ部材1fはフレーム1a上面からの補給口カバー1gの外れを防止すると共に、装置本体100に設けたピン67をシャッター開閉カム1hのカム部1h4に案内するものである。図10(a)に示すように、第2の押さえ部材1fには、長手方向に平行な直線状をなすスリット1f1を形成しており、後述するようにプロセスカートリッジ1を装置本体100に装着する際には、装置本体100に突出して設けられたピン67がそのスリット1f1内を通過するようになっている。更に、第2の押さえ部材1fには、前記シャッター開閉カム1hに係合しその際の該カムの回転を阻止する爪1i1と、この係合を解除するための解除部1i2を有するロック部材1iを備えている。
[プロセスカートリッジのシャッター機構の開閉動作]
図10(a)に示すように、装置本体100側にはプロセスカートリッジ1の挿入経路内にピン67が形成されており、プロセスカートリッジ1を装置本体100に挿入する際には、第2の押さえ部材1fに形成された直線状のスリット1f1内をピン67が右方向に通過する。
図10(a)に示すように、装置本体100側にはプロセスカートリッジ1の挿入経路内にピン67が形成されており、プロセスカートリッジ1を装置本体100に挿入する際には、第2の押さえ部材1fに形成された直線状のスリット1f1内をピン67が右方向に通過する。
図10(b)に示すように、プロセスカートリッジ1を装置本体100に挿入すると、このピン67がまず第2の押さえ部材1fに設けられたロック部材1iの解除部1i2に当接する。そして、ロック部材1iの爪1i1とシャッター開閉カム1hの係合部1h6との係合が解除される。
次に、ピン67がシャッター開閉カム1hに形成されたカム部1h4に係合し、更にプロセスカートリッジ1を挿入すると、シャッター開閉カム1hは回転中心1h3を支点に回転を開始する。そして、プロセスカートリッジ1が完全に装着位置まで挿入されると、シャッター開閉カム1hは図10(c)に示すような第2の位置まで回転する。前述した補給口シャッター1d及び補給口カバー1gはシャッター開閉カム1hの回転に連動し、補給口シャッター1dは長手方向(図10(c)のように左方へ)に移動し、補給口カバー1gは短手方向(図10(c)のように上方に)に移動する。そして、補給口1b1が露出することにより、プロセスカートリッジ1へのトナーの補給が可能となる。
[トナーカートリッジのシャッター機構の構成]
次に、図2、図5、図11乃至図13を参照して、トナーカートリッジ5のシャッター機構5Aの構成の一例を説明する。
次に、図2、図5、図11乃至図13を参照して、トナーカートリッジ5のシャッター機構5Aの構成の一例を説明する。
図2に示すように、トナーカートリッジ5の枠体5gにおいてスクリュー5aの下に貫通穴である第1開口5f5を設け、その第1開口5f5の下に第1シール部材5f6を設けている。本実施例においては、排出開口部5fはスクリュー5aの駆動伝達側であり、トナーカートリッジ5の挿入方向奥側に配置されている(図5参照)。
第1シール部材5f6は第1開口5f5の周りからトナーが洩れるのを防止するために設けられたものであり、ある程度の厚みを有する弾性部材に第1開口5f5と同形状の開口を形成したものである。第1シール部材5f6はその上面が第1開口5f5の下面に貼り付けられて支持されている。第1シール部材5f6として本実施例ではウレタンフォームを用いているが、弾性を有する部材であればウレタンフォームに限らず適用することができる。
さらに、第1シール部材5f6の下にはシール板5f7が設けられている。シール板5f7は、その上面が第1シール部材5f6の下面に貼り付けられており、第1シール部材5f6によって支えられている。そのため、第1シール部材5f6の弾性に従って上下及び傾斜方向に動くことができる。また、シール板5f7は、第1開口5f5に対応する位置に貫通穴である第3開口5f7aを設けており、第1開口5f5→第1シール部材5f6の開口→シール板5f7の第3開口5f7a、を通ってトナーが落下する仕組みになっている。
トナーカートリッジ5の底面部には、第1開口5f5を開閉する排出口シャッター5f3を備え、この排出口シャッター5f3の脱落を防止する機能とプロセスカートリッジ1の補給開口部1bとの連結機能とを兼ね備えた押さえ部材5f2が配置されている。排出口シャッター5f3はシール板5f7の下方に備えられ、排出口シャッター5f3とシール板5f7の間には第2シール部材5f8が挟まれている。第2シール部材5f8は、排出口シャッター5f3に形成された後述の第2開口5f3bの周りからトナーが洩れるのを防止するためのものであり、第2開口5f3bに対応する位置に開口を設けた弾性部材である。第2シール部材5f8はその下面が排出口シャッター5f3に貼り付けられて固定されているが、第2シール部材5f8の上面はシール板5f7の下面に固定されておらず摺動可能となっている。第2シール部材5f8の材質としては、弾性を有し、シール板5f7に対して摺動抵抗が低いものが好ましく、ウレタンフォームやウレタンフォームの表面に摺動シートを貼り付けたもの等を使用することができる。
トナーカートリッジ5の底面部にはさらに、押さえ部材5f2を覆うように排出口カバー5f1(図5)が長手方向に移動可能に取り付けられている。
図11はトナーカートリッジ5の排出口カバー5f1及び排出口シャッター5f3が開いた状態を底面の奥側から見た斜視図の部分拡大図であり、視認性のため排出口カバー5f1、押さえ部材5f2を長手中央にて切断した状態の図である。同図に示すように排出口シャッター5f3は穴状の回転中心5f3aを有している。そして、この回転中心5f3aに対称な位置に2箇所の第2開口5f3bと、この第2開口5f3bに対し45°位相がずれた4箇所の位置に前記シャッターを回転させるための係合部であるスリット5f3cが配置されている。
図12は押さえ部材5f2をトナーカートリッジ5から取り外した状態を示す斜視図である。押さえ部材5f2には、前記排出口シャッター5f3を回転可能に支持するための回転中心となるピン5f2aと、トナー補給用の貫通穴である第4開口5f2bと、長手方向に略直線状をなすスリット5f2cが設けられている。ピン5f2aは押さえ部材5f2の底面5f2hに対して垂直に設けられている。そして、排出口シャッター5f3の中心に形成された穴である回転中心5f3aにピン5f2aが嵌合することにより排出口シャッター5f3を回転可能に支持している。押さえ部材5f2の四隅には、上方に向かってカギ爪5f2dが設けられている。
図2に示すように押さえ部材5f2がトナーカートリッジ5の底板5iに取り付けられた際に、カギ爪5f2dが底板5iに形成された穴部5i1に嵌入され、カギ爪5f2dの内側に突出した爪5f2eが底板5iに係合して吊るされた状態となる。このとき、カギ爪5f2dはその腕部5f2fがやや長めに形成されているため、第1シール部材5f6の弾性力によって下方に加圧されて保持された状態になる。また、カギ爪5f2dは、押さえ部材5f2が底板5iに対して左右方向の移動及び傾斜できる遊びをもつように、底板5iの穴部5i1に係合している。
図11および図13に示すようにトナーカートリッジ5には、前述した押さえ部材5f2を覆うように排出口カバー5f1が設けられている。そしてこの排出口カバー5f1は、トナーカートリッジ5に設けられたレール5h,5h′により挿入方向手前側に移動でき且つ上方向に退避可能となるように取り付けられている。トナーカートリッジ5を装置本体100へ装着する前は、排出口シャッター5f3の第2開口5f3bが第1開口5f5に対し90°位相がずれた第1の位置にあり、第1開口5f5は排出口シャッター5f3により塞がれている(図14)。なお、押さえ部材5f2には不図示の引張りばねの一端を係合させるためのカギ部5f2gを設けており、排出口カバー5f1は引張りばねにより、押さえ部材5f2を覆う第一位置に付勢されている。
図14はトナーカートリッジ5の図2に示す排出開口部5fを底面側から見た部分拡大図である。説明の便宜上、押さえ部材5f2を二点鎖線で示している。
図14に示すように、排出口シャッター5f3は回転中心5f3aを有しており、この回転中心5f3aに対称な位置に2箇所の第2開口5f3bと、この第2開口5f3bに対し45°位相がずれた位置に4箇所のスリット5f3cが配置されている。前述のように押さえ部材5f2には前記排出口シャッター5f3の回転中心5f3aに嵌合している。そして、排出口シャッター5f3を回転可能に支持するためのピン5f2aと、第1開口5f5と同一位置に形成されたトナー補給用の第4開口5f2bと、長手方向にスリット5f2cが設けられている。
トナーカートリッジ5の使用前は、排出口シャッター5f3の第2開口5f3bが第1開口5f5(第4開口5f2b)に対し90°位相がずれた第1の位置にあり、第1開口5f5は塞がれている。また排出口カバー5f1は図示しないばね等により、押さえ部材5f2を覆う位置に付勢されている。
[トナーカートリッジのシャッター機構の開閉動作]
図13はシャッター機構5Aの排出口カバー5f1の動作状態を示すトナーカートリッジの長手側面図である。図14はシャッター機構5Aの排出口シャッター5f3の動作状態を示した図である。
図13はシャッター機構5Aの排出口カバー5f1の動作状態を示すトナーカートリッジの長手側面図である。図14はシャッター機構5Aの排出口シャッター5f3の動作状態を示した図である。
図13(a)に示すように、装置本体100側にはトナーカートリッジ5の挿入経路内に凸部68が形成されており、トナーカートリッジ5を挿入するとこの凸部68が前述した排出口カバー5f1に当接する。
更に、図13(b)に示すようにトナーカートリッジ5を挿入すると、排出口カバー5f1はトナーカートリッジ5に形成されたレール5hに導かれ、見かけ上トナーカートリッジ5から後退する方向に移動する。そして、トナーカートリッジ5を装置本体100に装着すると、図13(c)に示すように排出開口部5fが開放された状態になる。
図14の(a)〜(c)は装置本体100内にあらかじめトナーカートリッジ5が装着されており、ここにプロセスカートリッジ1が挿入されるときの状況を示した状態遷移図である。また、図14の(d)〜(f)は装置本体100内にあらかじめプロセスカートリッジ1が装着されており、ここにトナーカートリッジ5が挿入されるときの状態を示した状態遷移図である。
図14の(d)〜(f)に示すように既にプロセスカートリッジ1が装置本体100に装着されている場合、トナーカートリッジ5を挿入すると、プロセスカートリッジ1に形成された手前側のガイドピン1e4と排出口シャッター5f3に設けられたスリット5f3cが係合する(図14(d))。この状態では、排出口シャッター5f3に設けられた第2開口5f3bは第1開口5f5(第4開口5f2b)に対して90°の位相をなしているため、第1開口5f5は排出口シャッター5f3により塞がれた状態である。
更に、トナーカートリッジ5を挿入すると排出口シャッター5f3は回転中心5f3aを中心にβ方向に回転を開始し(図14(e))、完全に装着位置まで挿入されると、排出口シャッター5f3は図14(f)に示す位置まで回転する。そして、トナーカートリッジ5に形成された第1開口5f5(第4開口5f2b)と排出口シャッター5f3に形成された第2開口5f3bが一致して、トナーの排出が可能となる。
同様に図14の(a)〜(c)に示すように、すでにトナーカートリッジ5が装置本体100に装着されている場合にプロセスカートリッジ1を挿入すると、奥側のガイドピン1e4と排出口シャッター5f3に設けられたスリット5f3cが係合する(図14(a))。この状態では、第2開口5f3bは第1開口5f5(第4開口5f2b)に対して90°の位相をなしているため、第1開口5f5は排出口シャッター5f3により塞がれた状態である。
更に、プロセスカートリッジ1を挿入すると排出口シャッター5f3は回転中心5f3aを中心にα方向に回転を開始する(図14(b))。そして、プロセスカートリッジ1を完全に装着位置まで挿入されると、排出口シャッター5f3は図14(c)に示す位置まで回転する。そして、トナーカートリッジ5に形成された第1開口5f5(第4開口5f2b)と排出口シャッター5f3に形成された第2開口5f3bが一致し、トナーの排出が可能となる。
なお上記図14の(c)及び(f)の状態においてトナーカートリッジ5に形成された第1開口5f5とプロセスカートリッジ1に形成された補給口1b1の位置が一致している事は言うまでもない。
[カートリッジの同時着脱防止対策]
上述のようにプロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5を着脱する際には、トナーカートリッジ5の第1開口5f5を排出口シャッター5f3で塞ぎ、プロセスカートリッジ1の補給口1b1を補給口シャッター1dで塞ぐ。そうすることによって第1開口5f5、補給口1b1からトナーが漏れることを防止している。すなわち、本実施例の装置では、両カートリッジ1,5の相対関係を利用して、シャッター5f3,1dの開閉を切り替える機構が動作する仕組みを採用している。その為、プロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5において、一方のカートリッジが装着状態にある時に他方のカートリッジを着脱する操作や、一方のカートリッジが装置本体100から取り外されている時に他方のカートリッジを着脱する通常の操作以外、つまり、一方のカートリッジが着脱操作の途中の状態にある時に他方のカートリッジも着脱したり、両方のカートリッジを全く同時に着脱したりする操作を行うと、正規の装着位置以外のポジションでシャッター機構1Aのガイドピン1e4とシャッター機構5Aにおける排出口シャッター5f3のスリット5f3cがかみ合うことになる。正規の装着位置以外のポジションで上記のガイドピン1e4とスリット5f3cがかみ合うと、シャッター機構1A,5A同士の干渉による各カートリッジのシャッター機構1A,5Aの破損や、トナー供給路を構成する第1開口5f5と補給口1b1の位置ずれに伴うトナー漏れといった問題が発生する恐れがある。
上述のようにプロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5を着脱する際には、トナーカートリッジ5の第1開口5f5を排出口シャッター5f3で塞ぎ、プロセスカートリッジ1の補給口1b1を補給口シャッター1dで塞ぐ。そうすることによって第1開口5f5、補給口1b1からトナーが漏れることを防止している。すなわち、本実施例の装置では、両カートリッジ1,5の相対関係を利用して、シャッター5f3,1dの開閉を切り替える機構が動作する仕組みを採用している。その為、プロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5において、一方のカートリッジが装着状態にある時に他方のカートリッジを着脱する操作や、一方のカートリッジが装置本体100から取り外されている時に他方のカートリッジを着脱する通常の操作以外、つまり、一方のカートリッジが着脱操作の途中の状態にある時に他方のカートリッジも着脱したり、両方のカートリッジを全く同時に着脱したりする操作を行うと、正規の装着位置以外のポジションでシャッター機構1Aのガイドピン1e4とシャッター機構5Aにおける排出口シャッター5f3のスリット5f3cがかみ合うことになる。正規の装着位置以外のポジションで上記のガイドピン1e4とスリット5f3cがかみ合うと、シャッター機構1A,5A同士の干渉による各カートリッジのシャッター機構1A,5Aの破損や、トナー供給路を構成する第1開口5f5と補給口1b1の位置ずれに伴うトナー漏れといった問題が発生する恐れがある。
そこで、本実施例の装置では、本発明に基づく同時着脱防止装置としての同時着脱防止機構50(50y,50m,50c,50k)を隣り合う上下のプロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5の間に配置し(図1)、この同時着脱防止機構50によって上記の問題を回避している。以下に同時着脱防止機構50の構成および動作を詳細に説明する。
[カートリッジの同時着脱防止機構の構成]
図15は、本実施例での同時着脱防止機構50の構成と動作メカニズムの一例を示す説明図(上視図)である。図の下側がプロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5の着脱側である。
図15は、本実施例での同時着脱防止機構50の構成と動作メカニズムの一例を示す説明図(上視図)である。図の下側がプロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5の着脱側である。
図15(a)に示すように同時着脱防止機構50は、着脱規制部材としてのピン形状のスライダ51を有する。スライダ51は、プロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5の間で装置本体100に該両カートリッジの装着方向と交差する方向へスライド可能に取り付けられている。このスライダ51は、装置本体100の手前側すなわち両カートリッジ1,5を同時に装着しようとした場合に、シャッター機構1Aと5Aが干渉しない位置に配設されている。またスライダ51は、短手方向(スライド方向)の両端に係合部51a,51bが構成されている。そしてスライダ51は、装置本体100において両カートリッジ1,5の着脱方向に設けたバネ部材としての板バネ(以下「バネ」と記す)52に連結されている。
バネ52は、スライダ51の係合部51a,51bが中立状態となるようスライダ51を保持している(第二の位置)。そして、バネ52は長手方向の一端と他端を装置本体100に固定され、プロセスカートリッジ1とトナーカートリッジ5の装着方向と略平行になるように設けられている。また、第二の位置においては、プロセスカートリッジ1のフレーム1aの左側面(ユニット外面)1a2Lとトナーカートリッジ5の枠体5gの右側面(ユニット外面)5g2Rにそれぞれ設けられた係合部としてのカム形状部(以下、カム部と記す)1a1,5g1の何れともに係合部51a,51bが侵入した状態を保持するよう、バネ52がスライダ51を付勢している。従って、スライダ51は係合部51a,51bが両カートリッジ1,5から交差する方向へ外力を受けていない状態の待機姿勢になる。
両カム部1a1,5g1はそれぞれ、対応するカートリッジ1,5が装置本体100の正規の装着位置にセットされた際に、交差する方向において、スライダ51の係合部51a,51bと対向する位置に形成してある。そしてこのカム部1a1,5g1はそれぞれ、凹部1a11,5g11と、係合面1a12,5g12と、斜面1a13,5g13を備えている。
次に動作を説明する。
両カートリッジ1,5が正規の装着位置にある時は(図15(a))、スライダ51は第二の位置にあり、係合部51a,51bが対応するカートリッジ1,5のカム部1a1,5g1と対向している。
両カートリッジ1,5のうち、例えばプロセスカートリッジ1を引き出そうとすると(図15(b)参照)、その引き出し動作と連動して該カートリッジのカム部1a1の斜面1a13にスライダ51の係合部51aが係合する。そして、該斜面によってスライダ51はバネ52の保持力に抗してトナーカートリッジ5側に押し出される(第一の位置)。すなわち、プロセスカートリッジ1等の装着方向と交差する方向にスライダ51は押し出される。押し出されたスライダ51の係合部51aがフレーム1aの左側面1a2Lに当接すると、該スライダ51のトナーカートリッジ5側の係合部51bがトナーカートリッジ5のカム部5g1の凹部5g11内に侵入する。この状態でトナーカートリッジ5を引き出すと、その引き出し動作と連動してスライダ51の係合部51bがカム部5g1の係合面5g12に係合する。
このようにプロセスカートリッジ1が着脱途中の状態にある時には、トナーカートリッジ5を引き出そうとしても、カム部5g1の係合面5g12にスライダ51の係合部51bが係合している為、引き出す事はできない。
また、、両カートリッジ1,5のうちトナーカートリッジ5を引き出そうとすると、その引き出し動作と連動して該カートリッジのカム部5g1の斜面5g13にスライダ51の係合部51bが係合する。そして、該斜面によってスライダ51はバネ52の保持力に抗してプロセスカートリッジ1側(交差する方向)に押し出される。押し出されたスライダ51の係合部51bが枠体1gの右側面5g2Rに当接すると、該スライダ51のプロセスカートリッジ1側の係合部51aがプロセスカートリッジ1のカム部1a1の凹部1a11内に侵入する。この状態でプロセスカートリッジ1を引き出すと、その引き出し動作と連動してスライダ51の係合部51aがカム部1a1の係合面1a12に係合する。
このようにトナーカートリッジ1が着脱途中の状態にある時には、プロセスカートリッジ1を引き出そうとしても、カム部1a1の係合面1a12にスライダ51の係合部51aが係合している為、引き出す事はできない。
また、図15(c)に示すように、プロセスカートリッジ1が上記の着脱途中の状態にある時に、トナーカートリッジ5を装着しようとすると、トナーカートリッジ5において枠体5gの挿入奥側に形成した係合部としてのカム形状部(以下「奥側カム部」と記す)5g3がスライダ51の係合部51bと係合する為、トナーカートリッジ5の挿入操作が禁止される。
また、トナーカートリッジ5が上記の着脱途中の状態にある時に、プロセスカートリッジ1を装着しようとすると、プロセスカートリッジ1においてフレーム1aの挿入奥側に形成した係合部としてのカム形状部(以下「奥側カム部」と記す)1a3(図16(b))がスライダ51の係合部51aと係合する為、プロセスカートリッジ1の挿入操作が禁止される。
本実施例では、両カートリッジ1,5の奥側カム部1a3,5g3を斜面に形成している。
両カートリッジ1,5を同時に引き出そうとするケースや、同時に装着しようとするケースに対しても、本実施例の同時着脱防止機構50で両カートリッジ1,5の同時引き出し、および同時装着の操作を禁止する事ができる。
図16(a)は、両カートリッジ1,5を同時に引き出そうとしている時の様子を図示したものである。スライダ51は中立状態(第二の位置)にあり、両カートリッジ1,5を同時に引き出そうとすると、その引き出し動作と連動して該両カートリッジのカム部1a1,5g1に対応するスライダ51の係合部51a,51bが接近して斜面1a13,5g13に係合する。このときスライダ51は係合部51a,51bが斜面1a13,5g13によって両側から同時に押される。この為、スライダ51はどちらのカートリッジ1,5側へも動く事ができず、上記の係合関係により、両カートリッジ1,5はいずれも引き出す事ができない。
図16(b)は、両カートリッジ1,5を同時に装着しようとしている時の様子を図示したものである。スライダ51は中立状態(第二の位置)にあり、両カートリッジ1,5を同時に装着しようとすると、その装着動作と連動して該カートリッジ1,5の奥側カム部1a3,5g3が対応するスライダ51の係合部51a,51bに係合する。このときスライダ51は係合部51a,51bが奥側カム部1a3,5g3により両側から同時に押される。この為、スライド部材51はどちらのカートリッジ1,5側へも動く事ができず、上記の係合関係により、両カートリッジ1,5はいずれも装着する事ができない。
本実施例の画像形成装置では、上記の同時着脱防止機構50を用いることで、トナーカートリッジ5とプロセスカートリッジ1の同時着脱を防止すると共に、両カートリッジ1,5のうち一方のカートリッジが完全に着脱完了するまで、他方のカートリッジの着脱操作を禁止している。
以上説明したように、本実施例においては、バネ52と、前記バネ52の長手方向の一端と他端との間に係合部であるスライダ51を設けたので、簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時に着脱する操作を防止できる。そして、スライダ51はプロセスカートリッジ等の装着方向と交差する方向にスライド移動する構成なので、プロセスカートリッジ1、及び、トナーカートリッジ5と十分に係合する領域をとることができる。よって、複数ユニットの同時に着脱する操作を確実に防止することができる。さらに、前記構成によって、プロセスカートリッジ1、及び、トナーカートリッジ5を同時に着脱する事が無くなりプロセスカートリッジ1等を着脱する操作性を向上することができる。
尚、本実施においてバネ52は板バネを用いて説明した。しかし、板バネの代わりに引張バネを装着方向と平行に設けてもよい。そして、スライダ51を前記引張バネの長手方向の一端と他端との間に設ければよい。
尚、本実施においてバネ52は板バネを用いて説明した。しかし、板バネの代わりに引張バネを装着方向と平行に設けてもよい。そして、スライダ51を前記引張バネの長手方向の一端と他端との間に設ければよい。
[その他の実施例]
本発明に係る同時着脱防止装置は、実施例1の内容に限定されるものではない。先の実施例1では2つのカートリッジに対して本発明を適用したが、3つ以上のカートリッジに対して適用する事もできる。1カートリッジ対複数カートリッジの同時着脱防止はもとより、複数の同時着脱防止機構の組合せ次第では、任意の組合せで同時着脱を防止することもできる。
本発明に係る同時着脱防止装置は、実施例1の内容に限定されるものではない。先の実施例1では2つのカートリッジに対して本発明を適用したが、3つ以上のカートリッジに対して適用する事もできる。1カートリッジ対複数カートリッジの同時着脱防止はもとより、複数の同時着脱防止機構の組合せ次第では、任意の組合せで同時着脱を防止することもできる。
また、先の実施例1では、カートリッジのカム部の斜面でスライダ、ロックレバーの対応する係合部を交互に押し出して、カートリッジとスライダ、或いはロックレバーとの係合を解除する構成を示した。しかし、例えば、各カートリッジ引き出し用の把手部に設けられたレバーを引くと、このレバーと連動するリンクが直接スライダ、或いはロックレバー押し出して、カートリッジとスライダ、或いはロックレバーとの係合を解除する構成もとり得る。この構成を取ると、先の実施例のように斜面部を設ける必要が無くなる。その結果、カートリッジの着脱方向の位置決めを、スライダ、或いはロックレバーとカム部の凹部の係合関係にて行う事が出来、位置決め機構の簡略化が可能になる。
実施例1では、略同方向へ着脱する2つのカートリッジを例に同時着脱防止機構を説明したが、本発明の同時着脱防止装置はこれに限定されるものではない。例えば複数のカートリッジが、それぞれ異なる方向へ着脱されるケースや、着脱操作の途中で着脱方向が変化するケースに対しても、同様に本発明の同時着脱防止装置を適用できる。その一例を図17に示す。
図17において、同時着脱防止装置は着脱規制部材としてスライダ51を備えている。図17(a)に示すように、トナーカートリッジ5は装置本体100に長手方向で着脱操作される。プロセスカートリッジ1は装置本体100に上方向、および長手方向で着脱操作される。トナーカートリッジ5の装着状態でプロセスカートリッジ1を装置本体100に装着する場合(図17(b))、スライダ51の作用部51aにプロセスカートリッジ1の左側面1a2Lを摺接させながら該カートリッジを上方から所定位置まで押し下げる。そして、プロセスカートリッジのカム部1a1にスライダ51の係合部51aが対向する位置まで該カートリッジを装置本体100の奥側に押し込むことによって、プロセスカートリッジ1の装着が完了する(図17(c))。
最後に、実施例1では、代表的な着脱交換ユニットとしてトナーカートリッジとプロセスカートリッジを例に実施形を説明したが、本発明は適用するユニットを問わない。例えば、給紙カセットと給紙ユニット、2次転写ユニットとレジストローラユニットや定着ユニット、中間転写体クリーナなど、電子写真画像形成装置を形成するあらゆるユニットに対して、必要に応じて適用することができる。
1:プロセスカートリッジ 5:トナーカートリッジ 1a1,5g1:カム部
50,53,57:同時着脱防止機構 51:スライダ 55,59:ロックレバー
100:電子写真画像形成装置本体
50,53,57:同時着脱防止機構 51:スライダ 55,59:ロックレバー
100:電子写真画像形成装置本体
Claims (5)
- 複数のユニットを着脱可能で、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、
(i)前記複数のユニットを前記電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着する装着手段と、
(ii)前記複数のユニットのうち、2つのユニットと係合可能で、前記複数のユニットを前記装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材であって、バネ部材と、前記バネ部材の長手方向の一端と他端との間に設けられた係合部と、を有し、前記2つのユニットのうちいずれか一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が他方のユニットと係合して、前記一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱可能にして、前記他方のユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、前記2つのユニットを同時に前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が前記2つのユニットと係合して、前記2つのユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る着脱規制部材と、
(iii)前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記バネ部材は、前記装着方向と略平行に設けられた板バネであ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。
- 前記バネ部材は、前記一端と前記他端とが前記装置本体に固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記複数のユニットは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成した潜像を現像剤によって現像する現像手段と、を有するプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記複数のユニットのうち前記一方のユニットは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成した潜像を現像剤によって現像する現像手段と、を有するプロセスカートリッジであり、前記複数のユニットのうち前記他方のユニットは、前記プロセスカートリッジに現像剤を供給する現像剤カートリッジであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
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JP2005007621A JP2006195237A (ja) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | 電子写真画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2005
- 2005-01-14 JP JP2005007621A patent/JP2006195237A/ja active Pending
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