JP2010204281A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】移動部材(トレイ)26にカートリッジPを収納し、移動部材を前方に引出した状態でカートリッジを交換する引出し構成の画像形成装置において、操作性を向上させて、使用者が簡単にカートリッジを交換できるようにする。
【解決手段】開閉部材(ドア)28は、移動部材26に対して移動部材が装置本体100Aの内側位置から引出し位置に向かう方向の端部側に開閉方向に移動可能に設けられており、移動部材26が内側位置に位置している状態において、装置本体の開口部27に対して閉鎖位置と開放位置との間を移動可能であり、移動部材を装置本体に係止する係合手段の解除手段は開閉部材の移動に連動して動作して、開閉部材が閉鎖位置に移動されたときは係合手段を係合状態に保持し、開閉部材が開放位置に移動されたときは係合手段を解除状態に保持する。
【選択図】図10
【解決手段】開閉部材(ドア)28は、移動部材26に対して移動部材が装置本体100Aの内側位置から引出し位置に向かう方向の端部側に開閉方向に移動可能に設けられており、移動部材26が内側位置に位置している状態において、装置本体の開口部27に対して閉鎖位置と開放位置との間を移動可能であり、移動部材を装置本体に係止する係合手段の解除手段は開閉部材の移動に連動して動作して、開閉部材が閉鎖位置に移動されたときは係合手段を係合状態に保持し、開閉部材が開放位置に移動されたときは係合手段を解除状態に保持する。
【選択図】図10
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。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のように引出しトレイに複数のカートリッジを収納し、引出しトレイを前方に引出した状態でカートリッジを交換する構成のものが知られている。
このような画像形成装置の場合、カートリッジの交換作業は、ドアを開け、引出しトレイのロックを解除後に引出しトレイを引出し、カートリッジの交換を行う。しかしながら、使用者が引出しトレイを引出す際、ロック機構が存在することを知らなかったり、ロックの解除方法を知らないと、引出しトレイを引出せず、カートリッジの交換ができない。また、ドアを開ける操作と、ロックを解除する操作と、トレイを引出す操作の3つの操作を別々に行う回分操作で手間取り感があり、操作性の改善が求められている。本発明は、上記の従来技術に鑑みて提案されたもので、より操作性を向上させて、使用者が簡単にカートリッジを交換できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するための本発明に係る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、画像形成装置の装置本体に設けられた開口部と、前記開口部を閉じる閉鎖位置と、前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材と、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、前記開口部を通過して前記装置本体から外側へ引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位置させるための内側位置と、を取り得る移動可能な移動部材と、前記移動部材を前記内側位置において前記装置本体に係止する係合手段と、前記係合手段の係合を解除する解除手段と、を有し、前記開閉部材は、前記移動部材に対して移動部材が前記内側位置から前記引出し位置に向かう方向の端部側に開閉方向に移動可能に設けられており、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、前記開口部に対して閉鎖位置と開放位置との間を移動可能であり、前記解除手段は前記開閉部材の移動に連動して動作して、前記開閉部材が閉鎖位置に移動されたときは前記係合手段を係合状態に保持し、前記開閉部材が開放位置に移動されたときは前記係合手段を解除状態に保持することを特徴とする。
本発明によれば、装置本体の開口部からのドアの開き操作と、移動部材を装置本体に係止する係合手段の解除と、移動部材の引出し操作を、開閉部材から手を離すことなく一連の操作として行うことができる。これにより、ユーザビリティを向上させることができた。
[実施例1]:(画像形成装置例の全体的な概略構成)図1は本実施例の画像形成装置100の外観斜視図、図2は同装置100の縦断右側面図である。この画像形成装置100は、カートリッジが着脱可能な、4色フルカラーの電子写真レーザービームプリンタである。画像形成装置100はパソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等のホスト装置400から制御回路部(制御手段:CPU)200に入力する電気的な画像信号に基いてシート状の記録媒体Sに対するカラー画像形成を実行する。記録媒体Sは、例えば、用紙、OHPシート、ラベル等である。制御回路部200はホスト装置400や操作部300との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、画像形成装置100の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
ここで、以下の説明において、画像形成装置100に関して、前側(正面側)とは、装置を開閉するための開閉部材であるドア28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100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100を前側から見て左または右である。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。装置本体100Aとは、カートリッジ以外の画像形成装置構成部分である。また、電子写真感光体ドラムの長手方向(軸線方向)の一端側が駆動側、他端側が非駆動側である。
画像形成装置100は載置台・机・床等のほぼ水平な載置面(設置面)Fに載置されている。装置本体100A内には、カートリッジ収納部100Bが設けられている。カートリッジ収納部100Bは、装置本体100A内の後側から前側にかけて、第1から第4の4つのカートリッジP(PY・PM・PC・PK)がほぼ水平方向(横方向)に並べられて配設(インライン構成、タンデム型)されている。水平方向とは画像形成装置100の載置面Fに実質的に水平であることである。各カートリッジPは、収容させたトナーの色が異なるだけで、互いに同様の電子写真プロセス機構である。各カートリッジPは、カートリッジ収納部100Bに収容されている。カートリッジ収納部100Bは、各カートリッジPが収容される部屋である。この部屋に位置している各カートリッジPに装置本体100Aから回転駆動力が伝達される。また、この部屋に位置しているカートリッジに装置本体100Aからバイアスが供給される。本実施例の各カートリッジPは、所謂一体型のプロセスカートリッジであり、現像剤で現像される潜像が形成される画像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムと記す)1を有する。また、このドラム1に作用するプロセス手段としての帯電器(帯電手段)2・現像器(現像手段)3・クリーニング器(クリーニング手段)4を有する。そして、上記のドラム1・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(外装ケース、筐体)5内に一体に組み付けられている。各カートリッジ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。帯電器2は接触帯電ローラである。現像器3は、ドラム1に形成された潜像を現像するための現像剤(トナー)を担持する現像剤担持体(現像剤供給部材)としての現像ローラ3aと、現像剤を収容する現像剤容器(現像剤収納部)3bを有する。クリーニング器4は例えばブレード式である。
第1のカートリッジPYは、現像器3にイエロー(Y)色の現像剤(トナー)が収容されていて、ドラム1面にY色の現像剤像を形成する。第2のカートリッジPMは、現像器3にマゼンタ(M)色の現像剤が収容されていて、ドラム1面にM色の現像剤像を形成する。第3のカートリッジPCは、現像器3にシアン(C)色の現像剤が収容されていて、ドラム1面にC色の現像剤像を形成する。第4のカートリッジPKは、現像器3にブラック(K)色の現像剤が収容されていて、ドラム1面にK色の現像剤像を形成する。カートリッジ収納部100Bの上方部には、露光装置としてのレーザースキャナユニット11が配設されている。このユニット11は、ホスト装置400から制御回路部200に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Lを出力する。そのレーザー光Lがカートリッジ枠体5の上面板に設けた露光窓6を通して各カートリッジP内に進入する。これにより、ドラム1の表面にレーザー走査露光がなされる。カートリッジ収納部100Bの下方部には中間転写ベルトユニット12が配置されている。このユニット12はエンドレスベルト13を有する。ベルト13は、記録媒体(以下、用紙と記す)Sに画像を形成するために、各カートリッジPのドラム1と接触する中間転写体(中間転写ベルト)である。ベルト13は、誘電体製で、可撓性を有する。ベルト13の内側には、ベルト13を張設して循環移動させる駆動ローラ14・ターンローラ15・テンションローラ16が設けられている。駆動ローラ14とテンションローラ16は装置本体100A内の後側に配設されている。ターンローラ15は装置本体100A内の前側に配設されている。各カートリッジPのドラム1の下面はベルト13の上行側ベルト部分の上面に接している(一次転写ニップ部)。ベルト13の内側には、4個の一次転写ローラ17が配設されている。一次転写ローラ17は、ベルト13の上行側ベルト部分を介して各カートリッジPのドラム1に対向している。駆動ローラ14には、ベルト13を介して二次転写ローラ22が当接している(二次転写ニップ部)。ユニット12の下方部には、給送ユニット18が配設されている。ユニット18は、給送カセット19、給送ローラ20、分離パッド21等を有する。給送カセット19は装置本体100Aの前側から出し入れ自由である(フロントローデング)。19aは給送カセット19の前面に設けられた取手部である。装置本体100A内の後側の上部には、定着装置23と、排出ローラ対24が配設されている。装置本体100Aの上面に排出部25が設けられている。定着装置23は定着フィルムアセンブリ23aと加圧ローラ23bを有する。排出ローラ対24は排出ローラ24aと排出コロ24bを有する。図3は画像形成装置100の装置本体100Aの正面方向(ドア28の方向)からの内部断面を示す模式図である。図3と図6を参照して、カートリッジ収容部100Bに収容されている各カートリッジPは、左右の加圧部材32L・32Rにより上から加圧されて装置本体100A側の左右の位置決め部33L・33Rに押し付けられて位置決め固定されている。また、各カートリッジPの駆動入力部(不図示)に対して装置本体100A側の駆動出力部103が結合している。また、各カートリッジPの入力電気接点(不図示)に対して装置本体100A側の給電系統(不図示)が導通している。
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。第1乃至第4の各カートリッジPのドラム1が矢印の反時計方向に所定の制御速度で回転駆動される。ベルト13も矢印の時計方向(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。スキャナユニット11も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジP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L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は対応色の現像器3の現像ローラ3aにより現像剤像として現像される。各一次転写ローラ17には所定の制御タイミングにて所定の一次転写バイアスが印加される。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色の現像剤像が形成され、その現像剤像がベルト13上に一次転写バイアスと一次転写圧により一次転写される。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色の現像剤像が形成され、その現像剤像が、ベルト13上にすでに転写されているY色の現像剤像に重畳されて一次転写バイアスと一次転写圧により一次転写される。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色の現像剤像が形成され、その現像剤像が、ベルト13上にすでに転写されているY色+M色の現像剤像に重畳されて一次転写バイアスと一次転写圧により一次転写される。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色の現像剤像が形成され、その現像剤像が、ベルト13上にすでに転写されているY色+M色+C色の現像剤像に重畳されて一次転写バイアスと一次転写圧により一次転写される。かくして、ベルト13上にY色+M色+C色+K色の4色フルカラーの未定着現像剤像が合成形成される。各カートリッジPにおいて、ベルト13に対するトナー像の一次転写後のドラム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。一方、所定の制御タイミングで給送ローラ20が駆動される。これにより、給送ローラ20と分離パッド21との協働で、給送カセット19上に積載されている用紙Sが1枚分離給送されて、二次転写ローラ22とベルト13とのニップ部(二次転写ニップ部)に導入される。二次転写ローラ22には所定の制御タイミングにて所定の二次転写バイアスが印加される。これにより、用紙Sが該ニップ部を挟持搬送されていく過程でベルト13上の4色重畳のトナー像が用紙Sの面に順次に二次転写バイアスと二次転写圧により一括二次転写される。
用紙Sはベルト13の面から分離されて定着装置23へ導入され、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への定着がなされる。そして用紙Sは、定着装置23を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対24で排出部25上に排出される。用紙分離後のベルト13の表面に残留した二次転写残トナーは、本実施例の場合は、例えば第1のカートリッジPYの一次転写部においてドラム1の表面に静電的に付着し、クリーニング器4にて除去される。ベルト13に対して専用のベルトクリーニング器を配設してもよい。
(カートリッジ交換方式)各カートリッジP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。そこで、例えば、個々のカートリッジP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200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、操作部300の表示部300a或いはホスト装置400の表示部に、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Pの交換は、ユーザビリティ向上のために、カートリッジPを引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)26に乗せ、フロントアクセスにより交換する方式である。図6はトレイ26が装置本体100Aの最も外側に引き出された状態の一部切り欠き斜視図である。図6においては、各カートリッジはトレイ26から取り外されている。図7はカートリッジPY・PM・PC・PKを保持しているトレイ26が装置本体100Aの最も外側に引き出された状態の画像形成装置の縦断右側面図である。トレイ26が装置本体100Aの最も外側に引き出された際には、全てのカートリッジPY・PM・PC・PKが装置本体100Aの外側に出る。従って、使用者が、トレイ26に対してカートリッジPを交換する際に、交換作業が行い易い。
画像形成装置100の前面側には、装置本体100Aにカートリッジを挿入させる、及び装置本体100Aからカートリッジを取り出すために、カートリッジ(トレイ)を通過させるための開口部27が設けられている。そして、この開口部27を閉じる閉鎖位置と、開口部27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ドア28が設けられている。本実施例においては、このドア28は、後述するように、トレイ26の前枠板26a(図6)に対して開閉機構を介して配設されていて、開口部27に対して閉鎖位置と開放位置との間をに姿勢を保ったまま平行移動可能である。ドア28は、トレイ26が図2のように装置本体100A内の装着位置に位置している状態において、図1・図2のように、開口部27を閉じる閉鎖位置に移動可能である。また、そのドア28は、図1・図2の閉鎖位置から装置本体100の前方向及び下方に姿勢を保ったまま平行移動させて、図4・図5のように、開口部27を開放した開放位置に移動可能である。ドア28は、装置本体100Aの外装の一部を兼ねる。図3・図6を参照して、装置本体100Aの骨格となるメインフレーム30の左フレーム30Lの内側と右フレーム30Rの内側には左右一対のトレイ保持部材(移動手段)としてのレール部材31L・31Rが配設されている。左右のレール部材31L・31Rはそれぞれが対向して設けられている。レール部材31L・31Rは、装置本体100Aの前後方向を長手方向としている。トレイ26は枠型部材であり、前枠板26aと後枠板26bと左枠板26cと右枠板26dとが結合された矩形の大枠部を有する。そして、左右の枠板26c・26dがそれぞれ左右のレール部材31L・31Rの内側に設けた前後方向のガイド溝部31aにそれぞれ嵌入して係合している。これによりトレイ26は左右のレール部材31L・31R間に支持され、ガイド溝部31aを滑走して図6・図7の矢印Xの引出し方向と、それとは逆の矢印Yの押し込み方向とにスライド移動可能である。トレイ26には、その大枠部内に後側から前側にかけて第1乃至第4のカートリッジPY・PM・PC・PKがそれぞれ長手方向を左右方向にして取り外し可能に装着される4つの装着部が形成されている。各カートリッジPY・PM・PC・PKはこのトレイ26に支持されている。トレイ26はカートリッジPY・PM・PC・PKを横方向に並べて支持している。トレイ26は個々のカートリッジPをそれぞれ対応する装着部に真上に取り出し可能に支持している。また、個々のカートリッジをそれぞれ対応する装着部に真下に向かって移動させることによって支持する。
図1・図2のように開口部27を閉じた閉鎖位置に移動されているドア28は使用者が取手部28aに手を掛けて手前側に引くことにより開閉機構によりトレイ26の前方と下方とに姿勢を保ったまま所定量だけ平行移動することができる。これにより、ドア28は図4・図5のように開口部27を開放した開放位置に移動する。ドア28は、所定の開放位置に移動した状態においてトレイ26よりも下方にある。そして、ドア28の下端部は画像形成装置100の設置面Fに対して所定の僅少な隙間α(例えば、1〜2cm)を存して近接した状態になる。また、後述するように、このドア28の開き移動動作に連動する連動機構によりレール部材31L・31Rが装置本体100A内をガイド部材に沿って前方と上方とに所定量平行移動する。また、このレール部材31L・31Rの移動に連動して各カートリッジPの駆動入力部に対する装置本体側の駆動出力部103(図6)の結合が解除された状態になる(駆動解除)。また、各カートリッジPを位置決め固定している加圧部材32L・32RによるカートリッジPの加圧が解除される(加圧解除)。そして、各カートリッジPを支持しているトレイ26がレール部材31L・31Rと共に上方に移動する。これにより、各カートリッジPが位置決め部33R・33Lより浮き上がる。従って、各カートリッジPのドラム1の下面がベルト13の上面から離間して非接触状態になる(図2→図5)。また、後述するように、トレイ26を装置本体100Aに係止しているロック部材のロック状態が解除される。この状態において、トレイ26は装置本体100Aより引出し可能となる。そこで、使用者が、開口部27を開放した開放位置に移動したドア28の取手部28aに手指を掛けてドア28と共にトレイ26をレール部材31L・31Rに対して前方向Xに水平にスライド移動させる。そして、図7のように、トレイ26を開口部27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出す。これにより、トレイ26に保持されている第1乃至第4の4つのカートリッジPY・PM・PC・PKの全体が開口部27を通過して装置本体100Aの外側に露出して、全カートリッジPの上面が露出する。トレイ26は、所定の引出し位置まで十分に引き出されると、ストッパー(不図示)によりそれ以上の引出し移動が阻止される。また、トレイ26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レール部材31L・31Rにより安定に保たれている。上記のドア28の閉鎖位置から開放位置への開き操作と、トレイ26の装置本体外側の引出し位置への引出し操作は、ドア28の取手部28aから手を離すことなく一連の連続操作として行うことができる。トレイ26は、個々のカートリッジPをそれぞれ対応する装着部に真上に取り出すことができるようにラフに支持している。また、トレイ26は、個々のカートリッジPをそれぞれ対応する装着部に真下に向かって落とし込むことによって支持する。そこで、使用者は、図7の2点鎖線で示すように、交換すべき使用済みのカートリッジPを、トレイ26から上方に持ち上げて抜き出す。そして、新しいカートリッジをトレイ26に対して上から嵌め込む。
使用者は、トレイ26に対するカートリッジPの新旧交換をしたら、こんどは上記とは逆の手順で、引き出されているトレイ26を、ドア28を押すことでレール部材31L・31Rに対して後方向Yに水平にスライド移動させる。トレイ26は、装置本体100A内に所定の押し込み位置まで十分に押し込まれると、ストッパー(不図示)によりそれ以上の押し込み移動が阻止される(図5)。そして、ドア28を閉じるためにドア28を開閉機構により後方向及び上方に平行移動させる。このドア28の閉じ移動動作に連動する連動機構により、レール部材31L・31Rが装置本体100A内をガイド部材に沿って奥方向と下方に戻り移動する。このレール部材31L・31Rの戻り移動に連動する連動機構により、加圧部材32L・32Rが各カートリッジPを加圧する。各カートリッジPは、加圧部材32L・32Rの加圧力によって、本体位置決め部33L・33Rに位置決も固定される。また、各カートリッジPの駆動入力部に対する装置本体側の駆動出力部103の結合がなされる。また、各カートリッジP側の入力電気接点に対する装置本体側の給電系統の導通化がなされる。また、ロック部材によりトレイ26が装置本体100Aに対して係止される。これにより、各カートリッジPの有するドラム1の下面がベルト13の面に接触状態になって、各カートリッジPが装置本体100A内における潜像形成位置に装着された図2に示す状態に復帰する。即ち、各カートリッジPは、カートリッジ収容部100Bに収容される。そして、画像形成装置100は、画像形成動作が可能な状態になる。
上記において、トレイ26は、各カートリッジPを横方向へ並べて支持した状態で、カートリッジPが有するドラム1の長手方向(軸線方向)とは交差する方向に直線的に移動可能である。そして、トレイ26は、装置本体100Aの内側と外側との間を移動可能である。また、トレイ26は、前記開口部27を通過してカートリッジPを装置本体100A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100A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と、を取り得る。トレイ26が移動部材である。本実施例においては、トレイ26は、装置本体100Aの外側から内側へ移動する移動方向において、上流側から下流側へ、それぞれ、K色、C色、M色、Y色の現像剤を収納しているカートリッジPK、PC、PM、及びPYをこの順番に並べて支持している。このように本実施例によれば、他のカートリッジと比較して現像剤の消費の多い、即ち、交換頻度の高いカートリッジPKが、装置本体100Aの手前側でもって、トレイ26に支持されている。従って、カートリッジPKを交換する際には、トレイ26を僅かに装置本体100Aの外側へ引き出せば、カートリッジPKを装置本体100Aの外側へ露出することができる。カートリッジPKを交換する際に、ストッパーによって引出し移動を規制される位置までトレイ26を引き出すことは必要ない。よって、カートリッジPKの交換操作性が向上した。
また、左右のレール部材31L・31Rが、トレイ26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26を装着位置から上方向に移動させる、および、装着位置へ向かって下方向に移動させる。即ち、レール部材31L・31Rは、トレイ26を支持する支持部材であって、トレイ26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一の位置と、トレイ26を前記潜像形成位置に位置させるための第二の位置とを取り得る。そして、ドア28が閉じるのに連動して、レール部材31L・31Rは、前記第一の位置から前記第二の位置に移動する。また、ドア28が開かれるのに連動して、レール部材31L・31Rは、前記第二の位置から前記第一の位置に移動する。このレール部材31L・31Rが移動手段である。また、トレイ26が、カートリッジを支持して、開口部27を通過して装置本体から外側へ引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、装置本体の内側に位置させるための内側位置と、を取り得る移動可能な移動部材である。そして、トレイ26は複数のカートリッジを並べて支持可能である。また、トレイ26は、記複数のカートリッジを、前記内側位置から前記引出し位置まで移動される間において移動方向下流側のカートリッジから順に取り外し可能に支持する。そして、前記引出し位置において複数のカートリッジの全てが取り外し可能となる。また、トレイ26は、カートリッジを前記引出し位置において上方に取り出し可能に支持する、及び、カートリッジを下方に向かって移動させることによって支持する。
(ドア28の開閉機構)図8の(a)はドア28の裏側を左側から見た斜視図、(b)はドア28の裏側を右側から見た斜視図である。ドア28の取手部28aはドア28の上面においてドア左右方向のほぼ中央部に手指を掛ける凹部として具備されている。ドア28の裏側には、ドア左側板28bLとドア右左側板28bRとの間に、取手部28aの位置を中にしてその左側と右側とに一対のリブ板28cL・28cRが設けられている。左右の側板28bL・28bR及び左右のリブ板28cL・28cRは、互いにほぼ同形状であり、また互いにほぼ並行である。左右の側板28bL・28bRの各外面には、それぞれ、左右対称の所定の位置にほぼ同軸に左ボス部28dLと右ボス部28dRが設けられている。また、左右のリブ板28cL・28cRには、それぞれ、左右対称に丸穴部28eL・28eR及び前下がりの斜め方向の長穴部(スリット穴部)28fL・28fRが設けられている。図9の(a)はトレイ26側のドア取り付け部70の分解斜視図である。トレイ26の前枠板26aの前面には、前枠板左右方向のほぼ中央部に間隔をあけて並行に左右一対の座板(取り付け板)70aL・70aRが配設されている。左右の座板70aL・70aRの先端側の上下部には、それぞれ、左右対称に丸穴部70bL・70bR及びボス部70cL・70cRが設けられている。左右の座板70aL・70aRは相互補強のために横梁部材70dでつながれている。左右の座板70aL・70aRの間に対応する前枠板前面部分には凹部26eが設けられている。そして、この凹部26eにロックレバー(ロック部材)71が配設されている。図9の(b)は、このロックレバー71の拡大斜視図である。ロックレバー71は、縦の第1腕部71aと、この腕部71aの下部に前方にL型に突出させた第2腕部71bと、第2腕部71bの先端部に下向きに具備させた爪部71cを有する。第1腕部71aの下部の左右部にそれぞれ同軸に軸部71dL・71dRを有する。第1腕部71aの前面には左右方向を長手とする横断面山型の凸条部71eを有する。ロックレバー71は、第1腕部71aが前枠板26aの前記凹部26e内に位置しており、第2腕部71bが前枠板26aの前面から前方に突出している。左右の軸部71cL・71cRがそれぞれ前枠板26a側の軸受部(不図示)に回転可能に支持されている。第1腕部71aの裏面と前枠板26aとの間にはバネ71fが縮設されている。ロックレバー71は縮設バネ71fの押圧力により軸部71cL・71dRを中心に図9の(b)の矢印G方向、すなわち第2腕部71bが下方に向かう方向に常時回動付勢されている。
ドア28は、トレイ26側の上記のドア取り付け部70に対して、連結板(リンク)72及び左右のボス部70cL・70cRを介して開閉移動可能に連結されている。連結板72は、ドア取り付け部70側の端部の左右部にそれぞれ同軸に軸部72aL・72aRを有する。また、連結板72は、ドア28側の端部の左右部にそれぞれ同軸に軸部72bL・72bRを有する。また、連結板72は、ドア取り付け部70側の端部に後方突出部72cを有する。そして、連結板72のドア取り付け部70側の左右の軸部72aL・72aRは、それぞれ、ドア取り付け部70側の左右の座板70aL・70aRの丸穴部70bL・70bRに回動自在に嵌入している。また、連結板72のドア28側の左右の軸部72aL・72aRは、それぞれ、ドア28側の左右のリブ板28cL・28cRの丸穴部28eL・28eRに回動自在に嵌入している。また、ドア取り付け部70側の左右の座板70aL・70aRのボス部70cL・70cRがドア28側の左右のリブ板28cL・28cRの長穴部28fL・28fRに摺動自在に嵌入している。これにより、ドア28は、トレイ26側の上記のドア取り付け部70に対して、連結板72及び左右のボス部70cL・70cRを介して姿勢を保った状態で開閉方向に平行移動可能に連結される。図10はドア28が装置本体100Aの開口部27に閉じ込まれている状態時を示している。このドア28の閉じ状態は、本体側キャッチャ90aとドア側キャッチャ90bとの結合力により安定に保持されている。キャッチャ90a・90bは、例えば、永久磁石と鉄片、板バネ製などの弾性挟持部材とこれに挟み込まれる被挟持部材等であり、所定以上の引き離し力が作用すると結合が解かれるものである。ドア28の閉じ状態において、連結板72は、トレイ26側のドア取り付け部70とドア28との間において、ドア取り付け部70側の軸部72aL・72aRを中心にほぼ90°上向きの起立姿勢となっている。また、ドア28側の長穴部28fL・28fRの下端部がドア取り付け部70側のボス部70cL・70cRに位置している。トレイ26を支持する支持部材であるレール部材31L・31Rは、トレイ26を前記潜像形成位置に位置させるための第二の位置に移動している。連結板72の後方突出部72cは下向きとなっていて、ロックレバー71に対して非接触の状態となっている。そのため、ロックレバー71は縮設バネ71fの押圧力により軸部71dL・71dRを中心に図9の(b)の矢印G方向に回動されて、爪部71cが装置本体100A側の係合部材35の溝部に入り込んで係合部材35に係合した状態になっている。これにより、トレイ26は装置本体100Aに対して係止された状態に保持されている。即ち、トレイ26の、レール部材31L・31Rに沿う移動が阻止されている。上記のドア閉じ状態において、取手部28aに手指を掛けてドア28をキャッチャ90a・90bの結合力に抗して手前側に引くと、キャッチャ90a・90bの結合が解除される。そして、更に引き続きドア28を手前側に引くことで、連結板72が、トレイ26側のドア取り付け部70とドア28との間において、軸部72aL・72aRを中心に前方に倒れ回動していく。また、ドア28の開き移動がボス部70cL・70cRと長穴部28fL・28fRのスライドによりガイドされる。これにより、ドア28はトレイ26の前方と下方とに姿勢を保ったまま開き方向に平行移動していく。そして、図11のように、長穴部28fL・28fRの上端部がボス部70cL・70cRに受け止められることでドア28のそれ以上の開き移動が阻止される。すなわち、ドア28が開口部27を開放した所定の開放位置に移動した状態になる。ドア28が所定の開放位置に移動した状態において、ドア28の下端部は画像形成装置100の設置面Fに対して所定の僅少な隙間αを存して近接した状態になる。
図11のドア開き状態において、連結板72は、トレイ26側のドア取り付け部70とドア28との間において、ほぼ水平の倒れ姿勢となっている。そして、ドア28の上記の開き移動に伴う連結板72の軸部72aL・72aRを中心とするほぼ90°の起立姿勢からほぼ水平の倒れ姿勢への回動途中において、連結板72の後方突出部72cがロックレバー71の第1腕部71aに接して押圧する。即ち、連結板72の上記の回動途中において連結板72の後方突出部72cがロックレバー71の第1腕部71aに接触して第1腕部71aを縮設バネ71fの押圧力に抗して後方に押し動かす。これにより、ロックレバー71が軸部71cL・71dRを中心に図9の(b)の矢印H方向、すなわち第2腕部71bが上方に向かう方向に回動されて下向きの爪部71cが装置本体100A側の係合部材35から上方に離れる。即ち、トレイ26の装置本体100Aに対する係止が解除される。連結板72の後方突出部72cの先端部はドア28が所定に開かれることで、ロックレバー71の第1腕部71aの山型凸条部71eを乗り越える。これにより、後方突出部72cは第1腕部71aの山型凸条部71eに係止される(図11)。また、逆に、図11の開き状態にあるドア28の取手部28aの手指を掛けてドア28を押すことで、連結板72が、軸部72aL・72aRを中心に起立回動していく。また、ドア28の閉じ移動がボス部70cL・70cRと長穴部28fL・28fRのスライドによりガイドされる。これにより、ドア28はトレイ26の後方と上方とに姿勢を保ったまま閉じ方向に平行移動していく。そして、図10のように、長穴部28fL・28fRの下端部がボス部70cL・70cRに受け止められることでドア28のそれ以上の開き移動が阻止される。すなわち、ドア28が開口部27を閉じた所定の閉鎖位置に移動した状態になる。また、キャッチャ90a・90bが結合してドア28の閉じ状態が安定に保持される。そして、ドア28の上記の閉じ移動に伴う連結板72の軸部72aL・72aRを中心とするほぼ水平の倒れ姿勢からほぼ90°の起立姿勢への回動途中において、連結板72の後方突出部72cがロックレバー71の第1腕部71aから離れる。これにより、ロックレバー71は縮設バネ71fの押圧力により軸部71dL・71dRを中心に図9の(b)の矢印G方向に回動されて、爪部71cが装置本体100A側の係合部材35の溝部に入り込んで係合部材35に対して係合した状態になる。即ち、トレイ26は装置本体100Aに対して係止された状態に保持される。
(ドア28とレール部材31L・31Rの連動機構)図12を参照して、左右のレール部材31L・31Rは、それぞれ、その上部に前後に間隔を開けて2本のボス部31bを有する。その2本のボス部31bを、装置本体100Aの左右のフレーム30L・30Rのそれぞれに前後に間隔を開けて設けられた2つのガイド板36に形成されているガイド穴37に係合させている。このボス部31bとガイド穴37の係合により左右のレール部材31L・31Rは、それぞれ、左右のフレーム30L・30Rに対してガイド穴37に沿って移動可能に支持されている。図12は右側のレール部材31Rについての2本のボス部31bとガイド穴37を示している。左側のレール部材31Lについては不図示であるけれども、右側のレール部材31Rと同様であり、そのボス部31bとガイド穴37は右側のレール部材31Rと対称に構成されている。従って、左右のレール部材31L・31Rは、それぞれ、ガイド穴37のガイド範囲において、左右のフレーム30L・30Rに対して移動する自由度がある。図13はガイド穴37の部分の拡大図である。何れのガイド穴37も、前後方向で水平な第1ガイド領域37aと、この第1ガイド領域37aのボス部前進方向に連設した、昇り傾斜の第2ガイド領域37bを有している。また、第2ガイド領域37bの頂上部に連設した、ボス部31bを受け止めて安定に支持する第3ガイド領域37cと、を有している。そして、後述するように、ボス部31b、即ち左右のレール部材31L・31Rは、ドア28の開き回動に連動して、第1ガイド領域37aにより水平方向に距離a1移動する。更に、第2ガイド領域37bにより斜め上方(水平方向に距離a2、垂直方向に距離b)移動する。そして、最後に第3ガイド領域37cにより水平に距離a3移動する。
また、装置本体100Aの左フレーム30Lの内側と右フレーム30Rの内側にはそれぞれ開口部27寄りにおいて左右一対の連結アーム80L・80Rが対称に配設されている。図14はその左右の連結アーム80L・80Rの斜視図である。各連結アーム80L・80Rは、それぞれ、第1腕部80aと第2腕部80bを有するL型部材であり、第1腕部80aの内側面が第1ガイド面c、第2腕部80bの内側面が第2ガイド面dである。このL型部材に一体の軸部80cが左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して軸受部材(不図示)を介して回動可能に支持されている。第2腕部80bの先端部には内向きに連結ピン80dが設けられている。軸部80cのL型部材側とは反対側に第3腕部80eが設けられており、この第3腕部80eの先端部に植設されたピン軸80fと装置本体100A側に設けられた固定のピン軸38との間にトグルバネ80gが張設されている。そして、左連結アーム80Lの連結ピン80dは左レール部材31Lの先端部の下部に具備させた縦長穴31b(不図示)に係合している。また、右連結アーム80Rの連結ピン80dは右レール部材31Rの先端部の下部に具備させた縦長穴31b(図12・図15)に嵌入して係合させてある。
図12の(a)及び図15の(a)は、ドア28が装置本体100Aの開口部27に対して十分に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、左右の連結アーム80L・80Rはトグルバネ80gにより第2腕部80bが軸部80cを中心に後方に倒れる方向に回動付勢されている。これにより、左右のレール部材31L・31Rは、それぞれ、連結ピン80d、縦長穴31cを介して装置本体100A内の後方向へ移動されている。即ち、ボス部31bはガイド穴37の第1ガイド領域37aの後端部に位置している。そのため、左右のレール部材31L・31Rは、それぞれ、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の下げ位置(前記第二の位置)に保持されている。従って、レール部材31L・31Rに保持させてあるトレイ26も所定の下げ位置(前記潜像形成位置)に保持されている。トレイ26に保持されている各カートリッジPは、それぞれ、左右の加圧部材32L・32Rにより上から加圧されて装置本体100A側の左右の位置決め部33L・33Rに押し付けられて位置決め固定されている。この状態において、各カートリッジPのドラム1の下面がベルト13の上行側ベルト部分の上面に対して所定に安定に接している。また、各カートリッジPの駆動入力部(不図示)に対して装置本体100A側の駆動出力部103が結合している。また、各カートリッジPの入力電気接点(不図示)に対して装置本体100A側の給電系統(不図示)が導通している。また、トレイ26はロックレバー71を介して装置本体100Aの係合部材35に対して係止されていてレール部材31L・31Rに沿う移動が阻止されている。ドア28が前記開閉機構により閉じ状態からトレイ26の前方と下方とに姿勢を保ったまま平行移動しつつ開かれていくと、その開き途中において、ドア28の左右のボス部28dL・28dRが、それぞれ、左右の連結アーム80L・80Rに対応位置する。そして、ボス部28dL・28dRが、それぞれ、左右の連結アーム80L・80Rの第1腕部80aの第1ガイド面cに当接する。その後も引き続きドア28を開き移動すると、左右の連結アーム80L・80Rの第1ガイド面cがそれぞれボス部28dL・28dRで押圧される。そのために、左右の連結アーム80L・80Rが、それぞれ、トグルバネ80gに抗して軸部80cを中心に、第2腕部80bが起立する方向に回動する。そして、第2腕部80bが起立してトグルバネ80gが死点を超えると、左右の連結アーム80L・80Rがトグルバネ80gにより、第2腕部80bが前方に倒れる方向に積極的に回動付勢される。左右の連結アーム80L・80Rの上記の回動に連動して、左右のレール部材31L・31Rが装置本体100A内を前方向に引かれる。これにより、レール部材31L・31Rは、ボス部31bが、カイド穴37の第1ガイド領域37aでガイドされて、先ず水平方向に距離a1前方向に移動する。このレール部材31L・31Rの距離a1の移動過程において、各カートリッジPの駆動入力部に対する装置本体100A側の駆動出力部103の結合が解除される。また各カートリッジの加圧部材32L・32Rによる押圧位置決めも解除される。このときは、まだ、トレイ26はロックレバー71により装置本体100Aに対して係止されてレール部材31L・31Rに沿う移動が阻止されている。そして、左右の連結アーム80L・80Rの引続く回動に連動して、レール部材31L・31Rは更に装置本体100A内を前方向に引かれる。これにより、レール部材31L・31Rは、ボス部31bがカイド穴37の第2ガイド領域37bでガイドされて、斜め上方に移動していく。このレール部材31L・31Rの斜め上方への移動過程において、各カートリッジの電気接点と装置本体側との電気的接続が解除される。
12の(b)及び図15の(b)は、ドア28が十分に開かれた状態時を示している。この状態時においては、レール部材31L・31Rは第2ガイド領域37bによる斜め上方移動を終える。そして、ボス部31bが水平の第3ガイド領域37cに位置している。即ち、レール部材31L・31Rは斜め上方に移動した後に水平方向に移動する。これは、その後、レール部材31L・31Rからトレイ26を引出してカートリッジを交換する際に、カートリッジやレール部材31L・31Rの高さ方向の位置を安定させるためである。また、レール部材31L・31Rが元に戻ろうとする動きを防止するためである。そして、ドア28が十分に開かれた状態時においては、前記ドア開閉機構におけるロックレバー71の係合部材35に対する係合が解除されていて、トレイ26のレール部材31L・31Rに沿う移動が可能な状態となる。即ち、トレイ26の装置本体からの引出し移動が可能となり、図7のように、トレイ26を開かれたドア28とともに装置本体の開口部27から装置本体の外側の所定の引出し位置まで十分に引き出すことが可能となる。開かれているドア28の下端部は画像形成装置100の設置面Fに対して所定の僅少な隙間αを存して近接した状態にある。そのため、引出されたトレイ26に対するカートリッジ交換の際に、トレイ26に必要以上の荷重をかけてもドア28の下端が設置面Fとあたる。そして、ドア28がトレイ26の先端側を支える部材として機能することで、トレイ26が過度に傾くことが防止される。
上記とは逆に、装置本体100の外側に引き出されているトレイ26が装置本体内に押し込まれ、更にドア28が閉じ移動されたときの、ドア28とレール部材31L・31Rの連動機構の動作を説明する。この場合の連動機構の動作は上記とは逆の動作となる。即ち、装置本体100の外側に引き出されているトレイ26をドア28の取手部28aに手指を掛けて押すことによりレール部材31L・31Rに対して後方向に水平にスライド移動させる。トレイ26は、装置本体内に所定の押し込み位置まで十分に押し込まれると、ストッパーによりそれ以上の押し込み移動が阻止される。そして、ドア28を閉じるためにドア28を開閉機構により後方向と上方向とに姿勢を保たせたまま閉じ方向に平行移動させる。このドア28の閉じ移動により、ドア28の左右のボス部28dL・28dRが、それぞれ、左右の連結アーム80L・80Rの第2腕部の第2ガイド面dに当接する。その後も引き続きドア28を閉じ移動すると、左右の連結アーム80L・80Rの第2ガイド面dがそれぞれボス部28dL・28dRで押圧される。これにより、左右の連結アーム80L・80Rが、それぞれ、トグルバネ80gに抗して軸部80cを中心に、第2腕部80bが後方に倒れる方向に回動する。この連結アーム80L・80Rの回動により、左右のレール部材31L・31Rは、それぞれ、連結ピン80d、縦長穴31cを介して装置本体100A内の後方向へ移動される。そして、第2腕部80bが後方に倒れ回動してトグルバネ80gが死点を超えると、左右の連結アーム80L・80Rがトグルバネ80gにより、第2腕部80bが後方に倒れる方向に積極的に回動付勢される。左右の連結アーム80L・80Rの上記の回動に連動して、左右のレール部材31L・31Rが装置本体100A内を後方向に押される。これにより、レール部材31L・31Rは、ボス部31bが、カイド穴37の第3ガイド領域37cから第2領域37bに移行する。そして、ボス部31bがカイド穴37の第2ガイド領域37bでガイドされて斜め下方に移動していく。これにより、レール部材31L・31Rが斜め下方へ移動する。このレール部材31L・31Rの斜め下方への移動過程において、各カートリッジの電気接点と装置本体側との電気的接続がなされる。更に、ボス部31bがカイド穴37の第2ガイド領域37bから第1ガイド領域37aに移行して第1ガイド領域37aの終点に至る。即ち、がレール部材31L・31Rが第1ガイド領域37aに沿って距離a1後方に移動する。このレール部材31L・31Rの距離a1の移動過程において、各カートリッジPの駆動入力部に対して装置本体100A側の駆動出力部103の結合がなされる。また各カートリッジの加圧部材32L・32Rによる押圧位置決めがなされる。そして、ドア28が十分に閉じられた状態時においては、ロックレバー71の係合部材35に対する係合がなされていて、トレイ26のレール部材31L・31Rに沿う移動が阻止された状態となる。即ち、トレイ26は装置本体100Aに対して係止された状態に保持される。
上記の実施例をまとめると次の通りである。開閉部材であるドア28は、移動部材であるトレイ26に対してトレイが前記内側位置から前記引出し位置に向かう方向の端部側に開閉方向に移動可能に設けられている。そしてトレイ26が前記内側位置に位置している状態において、開口部27に対して閉鎖位置と開放位置との間を移動可能である。トレイ26を前記内側位置において装置本体100Aに係止する係合手段としてのロックレバー71と係合部材35を有する。また、係合手段71・35の係合を解除する解除手段としての連結板の後方突出部72cを有する。そして、解除手段72cはドア28の移動に連動して動作して、ドア28が閉鎖位置に移動されたときは係合手段71・35を係合状態に保持し、ドア28が開放位置に移動されたときは係合手段71・35を解除状態に保持する。上記構成の画像形成装置は、装置本体の開口部27からのドア28の開き操作と、引き続くトレイ26の装置本体から外側への引出し操作を、ドア28から手を離すことなく一連の操作として行うことができる。また、上記とは逆に、装置本体から外側に引出されているトレイ26の装置本体内への押し込み操作と、引き続くドア28の装置本体の開口部27に対する閉じ込み操作も、ドア28から手を離すことなく一連の操作として行うことができる。これにより、ユーザビリティを向上させることができた。また、開かれているドア28の下端部は画像形成装置100の設置面Fに対して所定の僅少な隙間αを存して近接した状態にある。そのため、引出されたトレイ26に対するカートリッジ交換の際に(特にトレイ26が装置本体の外側へ十分に引き出された状態で)、トレイ26に必要以上の荷重をかけてもドア28の下端が設置面Fとあたる。そして、ドア28がトレイ26の先端側を支える部材として機能する。これにより、トレイ26が過度に傾くことが防止される。その結果、トレイ26の所定の位置を保つことができる。また、トレイ26に設けたドア28の開いた位置は、トレイ26よりも下方にある。これにより、カートリッジの視認性もよく、カートリッジの交換性も容易なユーザビリティを向上させた画像形成装置構成を提供することができた。
[実施例2]:図16乃至図23は第二実施例の画像形成装置の説明図である。本実施例の画像形成装置も実施例1の画像形成装置と同様に、カートリッジが着脱可能な、4色フルカラーの電子写真レーザービームプリンタである。実施例1の画像形成装置と共通する構成部材・部分については共通の符号を付して再度の説明を省略し、相違する構成について述べる。図16の(a)はドア28が閉じられている状態時、(b)はドア28が開かれた状態時を示している。本実施例においては、ドア28は、その下部がトレイ26の前枠板26aの前面側に対して後述する開閉機構40を介して連結されている。ドア28は、トレイ26が装置本体100A内に所定の押し込み位置まで十分に押し込まれている状態において、開閉機構部40の横軸部42a(42aL・42aR)を中心に立て起し方向に回動して、装置本体100Aに閉じ込んだ状態にすることができる。このドア28の閉じにより開口部27が閉鎖される。また、その閉じ状態のドア28を開閉機構40の横軸部42aを中心に装置本体の手前側にほぼ180°倒し回動して装置本体から開いた状態にすることができる。これにより開口部27が開放される。ドア28は所定に開かれることで、(a)から(b)のように天地が逆になり、ドア28の上端部が画像形成装置100の設置面Fに対して所定の僅少な隙間αを存して近接した状態になる。また、トレイ26に設けたドア28の開いた位置は、トレイ26よりも下方にある。(a)のようにドア28の閉じ状態時においては、実施例1の画像形成装置と同様に、左右のレール部材31L・31Rが、それぞれ、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の下げ位置(前記第二の位置)に保持されている。この場合におけるトレイ26やカートリッジPの状態は実施例1の画像形成装置と同様である。また、(b)のようにドア28の開き状態時においては、実施例1の画像形成装置と同様に、左右のレール部材31L・31Rが、それぞれ、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の上げ位置(前記第一の位置)に保持されている。この場合におけるトレイ26やカートリッジPの状態は実施例1の画像形成装置と同様である。図17の(a)はドア28を開き、ドア28と共にトレイ26をレール部材31L・31Rに対して前方向Xに水平にスライド移動させて、トレイ26を開口部27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出した状態を示している。そこで、使用者は、実施例1の画像形成装置と同様に、(b)に示すように、交換すべき使用済みのカートリッジPを、トレイ26から上方に持ち上げて抜き出す。そして、新しいカートリッジPをトレイ26に対して上から嵌め込む。図18はトレイ26が装置本体100Aの最も外側に引き出された状態の一部切り欠き斜視図である。図18においては、各カートリッジはトレイ26から取り外されている。上記のドア28の閉鎖位置から開放位置への開き操作と、トレイ26の装置本体外側の引出し位置への引出し操作は、連続一連に行うことができる。使用者は、トレイ26に対するカートリッジPの新旧交換をしたら、こんどは上記とは逆の手順で、引き出されているトレイ26を、ドア28を押すことでレール部材31L・31Rに対して後方向Yに水平にスライド移動させる。トレイ26は、装置本体100A内に所定の押し込み位置まで十分に押し込まれると、ストッパーによりそれ以上の押し込み移動が阻止される(図16の(b))。そして、ドア28を開閉機構40の横軸42aを中心に立て起し方向に回動して図16の(a)のように閉じ込む。このドア28の閉じ回動過程において、実施例1の画像形成装置と同様に、左右のレール部材31L・31Rが、それぞれ、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の下げ位置(前記第二の位置)に保持される。これにより、画像形成装置100が画像形成動作可能な状態に復帰する。
図19はドア28の開閉機構40(トレイ26とドア28との連結部)の分解斜視図である。トレイ26の前枠板26aの前面には、前枠板左右方向のほぼ中央部に連結ブロック41が設けられている。連結ブロック41はその左右側面に左右対称に横軸部41aL・41aRを有する。また、連結ブロック41は中央部分には凹部41bを有し、その凹部41bには腕爪部41cを有する。また、連結ブロック41はその前面中央部に穴部(前後方向貫通穴)41dを有する。ドア28の左右の側板28bL・28cRの下部には、それぞれ、左右対称に第1と第2のリブ28gL・28hL、28gR・28hRが設けられている。またドア28の下面板28kには、左右方向の中央部に間隔をあけて並行に左右一対の座板(取り付け板)42L・42Rが設けられている。左右の座板42L・42Rは、それぞれ、左右対称に横軸部42aL・42aRと穴部42bL・42bRを有する。トレイ26側の左右の横軸部41aL・41aRとドア28側の左右の横軸部42aL・42aRとが、それぞれ、左右のリンク板43L・43Rを介して回動自在に連結される。左右のリンク板43L・43Rは横断面コ字型形状であり、両端側に、横軸部41aL・41aRが嵌入する穴部43aL・43aRと、横軸部42aL・42aRが嵌入する穴部43bL・43bRを有する。連結ブロック41の穴部41dにはロック解除バー44が前後方向にスライド可能に挿入される。ロック解除バー44は、後端部側の上面にDカット面44aを有し、そのDカット面に略垂直方向に穴部44bを有する。また。ロック解除バー44は、前後端部に左右方向に貫通した横穴部44cを有する。横穴部44cにはリンクバー45が挿通される。そして、そのリンクバー45の左右端部が、それぞれ、トレイ26側の左座板42Lの穴部42bLと右座板42Rの穴部42bRとに挿入されて支持される。また、図18のように、装置本体100Aの開口部27側に配設された取り付けブロック50の凹部50a内には、ロック部材51が設けられている。図20の(a)はこの取り付けブロック50とロック部材51の分解斜視図である。ロック部材51は、基板(腕部)51aと、この基板の前面から突出させて設けられた下向きの爪部51bと、基板51aの左右の側面の上部に左右対称に設けられた横軸部51cL・51cRを有する。ロック部材51は装置本体100側の取り付けブロック50の凹部50aに入れられ、左右の横軸部50cL・50cRがそれぞれ取り付けブロック50側の左右の軸受部材50bL・50bRに軸受けされて回動自在に支持される。また、基板51aの裏面と取り付けブロック50との間にはバネ52が縮設されている。ロック部材51は縮設バネ52の押圧力により横軸部50cL・50cRを中心に図20の(b)の矢印G方向に回動付勢されて、自由状態においては、実線示のように、爪部51bが上方に回動しているロック解除位置をとる。また、ロック部材51は、基板51aの前面が縮設バネ52の押圧力に抗して押されると、図20の(b)の矢印G方向とが逆の矢印H方向に回動して、2点鎖線示のように、爪部51bが鉛直方向下向きに回動しているロック位置をとる。
装置本体100Aの左フレーム30Lの内側と右フレーム30Rの内側にはそれぞれ開口部27寄りにおいて左右一対の連結アーム60L・60Rが対称に配設されている。図21はその左右の連結アーム60L・60Rの斜視図である。各連結アーム60L・60Rは、それぞれ、三角形状の剛体板であり、3つの頂角部に第1の横軸部60aL・60aR、第2の横軸部60bL・60bR、第3の横軸部60cL・60cRが連結アームと一体に設けられている。第1の横軸部60aL・60aRと、第2の横軸部60bL・60bRは連結アームに外向きに、第3の横軸部60cL・60cRは内向きに設けられている。第1の横軸部60aL・60aRは、それぞれ、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して軸受部材(不図示)を介して回動自在に支持されている。即ち、左右の連結アーム60L・60Rは、それぞれ、左フレーム30Lの内側と右フレーム30Rの内側に横軸部60aL・60aRを中心に回動自在に配設されている。第2の横軸部60bL・60bRは、それぞれ、左右のレール部材31L・31Rの先端部の下部に設けられた穴部(不図示)に嵌入させてある。即ち、左右の連結アーム60L・60Rと左右のレール部材31L・31Rは第2の横軸部60bL・60bRを介して連結されている。図21において、左右の連結アーム60L・60Rの実線示の角度位置を第2の角度位置とする。この左右の連結アーム60L・60Rが第1の横軸部60aL・60aRを中心に矢印J方向に所定角度回動された2点鎖線示の角度位置を第1の角度位置とする。左右の連結アーム60L・60Rが実線示の第2の角度位置にあるとき、左右のレール部材31L・31Rは、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の下げ位置(前記第二の位置)に保持されている。また、左右の連結アーム60L・60Rが2点鎖線示の第1の角度位置にあるとき、左右のレール部材31L・31Rは、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の上げ位置(前記第一の位置)に保持されている。そして、左右の連結アーム60L・60Rが第1の角度位置から第2の角度位置に戻されることで、左右のレール部材31L・31Rは、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の下げ位置に戻されて保持される。
図22はドア28が装置本体100Aの開口部27に閉じ込まれている状態時を示している。このドア28の閉じ状態は、本体側キャッチャ90aとドア側キャッチャ90bとの結合力により安定に保持されている。このドア28の閉じ状態においては、左右の連結アーム60L・60Rの第3の横軸部60cL・60cRがドア28側の第1のリブ28gL・28gRが当接することで、左右の連結アーム60L・60Rは第2の角度位置にある。従って、左右のレール部材31L・31Rは、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の下げ位置に保持されている。また、ロック解除バー44がリンクバー45で押されて連結ブロック41の穴部41d内を後方にスライド移動している。そして、この後方にスライド移動しているロック解除バー44の後端により、ロック部材51の基板51aの前面が縮設バネ52に抗して後方に押されている。これにより、ロック部材51がロック位置(図20の(b)の2点鎖線示)に回動した状態に保持されて、ロック部材51の爪部51bがロック解除バー44の穴部44bに対して係合した状態になっている。即ち、トレイ26の、レール部材31L・31Rに沿う移動が阻止されている。
図23は、ドア28が装置本体100Aの開口部27から開かれた状態時を示している。即ち、ドア28の閉じ状態において、取手部28aに手指を掛けてドア28をキャッチャ90a・90bの結合力に抗して手前側に引くと、キャッチャ90a・90bの結合が解除される。そして、更に引き続きドア28を手前側に引くことで、ドア28がドア開閉機構40の横軸部42aL・42aRを中心に開き回動する。ドア28は、左右のリンク板43L・43Rと、左右の座板42L・42Rにより天地が逆になってトレイ26よりも下方に支持される。また、ロック解除バー44がリンクバー45により引かれて連結ブロック41の穴部41d内を前方にスライド移動される。前方にスライド移動したロック解除バー44の後端部は連結ブロック41の腕爪部41cにより係止される。
上記のドア28の開き移動過程において、左右の連結アーム60L・60Rの第3の横軸部60cL・60cRがドア28側の第2のリブ28hL・28hRの当接により前方に押される。これにより、左右の連結アーム60L・60Rは、第1の横軸部60aL・60aRを中心に図21の矢印J方向に所定角度回動されて実線示の第2の角度位置から2点鎖線示の第1の角度位置へと転換される。従って、左右のレール部材31L・31Rは、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の下げ位置から所定の上げ位置に移動されて保持さる。また、ロック解除バー44がリンクバー45により引かれて連結ブロック41の穴部41d内を前方にスライド移動される。前方にスライド移動したロック解除バー44の後端部は連結ブロック41の腕爪部41cにより係止される。これにより、ロック解除バー44の穴部41dからの抜けが阻止される。そして、ロック解除バー44が前方にスライド移動することで、ロック解除バー44がロック部材51から逃げるので、ロック部材51がロック解除位置(図20の(b)の実線示)に回動した状態に保持される。これにより、ロック部材51の爪部51bがロック解除バー44の穴部44bから外れる。即ち、トレイ26の装置本体100Aに対する係止が解除される。この状態において、トレイ26の左右のレール部材31L・31Rに沿う移動が可能となり、図17のように、トレイ26を開かれたドア28とともに装置本体の開口部27から装置本体の外側の所定の引出し位置まで十分に引き出すことが可能となる。開かれているドア28の下端部は画像形成装置100の設置面Fに対して所定の僅少な隙間αを存して近接した状態にある。そのため、引出されたトレイ26に対するカートリッジ交換の際に(特にトレイ26が装置本体の外側へ十分に引き出された状態で)、トレイ26に必要以上の荷重をかけてもドア28の下端が設置面Fとあたる。これにより、ドア28がトレイ26の先端側を支える部材として機能することで、トレイ26が過度に傾くことが防止される。
図17のようにトレイ26を引き出して必要なカートリッジPについて新旧交換したら、トレイ26を開かれているドア28とともに装置本体内に十分に押し込み移動する。そして、ドア28を装置本体の開口部27に対して開閉機構40の横軸部42aL・42aRを中心に閉じ方向に回動する。上記のドア28の閉じ移動過程において、左右の連結アーム60L・60Rの第3の横軸部60cL・60cRがドア28側の第1のリブ28gL・28gRの当接により後方に押される。これにより、左右の連結アーム60L・60Rは、第1の横軸部60aL・60aRを中心に図21の矢印K方向に所定角度回動されて2点鎖線示の第1の角度位置から実線示の第2の角度位置へと転換される。従って、左右のレール部材31L・31Rは、左フレーム30Lと右フレーム30Rに対して所定の上げ位置から所定の下げ位置に移動されて保持さる。また、ロック解除バー44がリンクバー45により押されて連結ブロック41の穴部41d内を後方にスライド移動される。そして、この後方にスライド移動したロック解除バー44の後端により、ロック部材51の基板51aの前面が縮設バネ52に抗して後方に押される。これにより、ロック部材51がロック位置(図20の(b)の2点鎖線示)に回動した状態に保持されて、ロック部材51の爪部51bがロック解除バー44の穴部44bに対して係合した状態になる。即ち、トレイ26の、レール部材31L・31Rに沿う移動が阻止されている。この状態において画像形成装置は画像形成動作が可能となる。
上記の実施例をまとめると次の通りである。開閉部材であるドア28は、移動部材であるトレイ26に対してトレイが前記内側位置から前記引出し位置に向かう方向の端部側に開閉方向に移動可能に設けられている。そしてトレイ26が前記内側位置に位置している状態において、開口部27に対して閉鎖位置と開放位置との間を移動可能である。トレイ26を前記内側位置において装置本体100Aに係止する係合手段としてのロック部材51と穴部44bを有する。また、係合手段51・44bの係合を解除する解除手段としてのロック解除バー44を有する。そして、解除手段44はドア28の移動に連動して動作して、ドア28が閉鎖位置に移動されたときは係合手段51・44bを係合状態に保持し、ドア28が開放位置に移動されたときは係合手段51・44bを解除状態に保持する。
ここで、各実施例においては、カートリッジは、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26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P(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26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26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、100A・・装置本体、S・・記録媒体、1・・像担持体、3・・現像手段、26・・移動部材(トレイ)、P・・カートリッジ、27・・開口部、28・・開閉部材(ドア)、71・35・51・44b係合手段、72c、44・・解除手段
Claims (7)
- 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、画像形成装置の装置本体に設けられた開口部)と、前記開口部を閉じる閉鎖位置と、前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材と、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、前記開口部を通過して前記装置本体から外側へ引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位置させるための内側位置と、を取り得る移動可能な移動部材と、前記移動部材を前記内側位置において前記装置本体に係止する係合手段と、前記係合手段の係合を解除する解除手段と、を有し、前記開閉部材は、前記移動部材に対して移動部材が前記内側位置から前記引出し位置に向かう方向の端部側に開閉方向に移動可能に設けられており、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、前記開口部に対して閉鎖位置と開放位置との間を移動可能であり、前記解除手段は前記開閉部材の移動に連動して動作して、前記開閉部材が閉鎖位置に移動されたときは前記係合手段を係合状態に保持し、前記開閉部材が開放位置に移動されたときは前記係合手段を解除状態に保持することを特徴とする画像形成装置。
- 前記開閉部材が、前記装置本体の外装の一部を兼ねることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記開閉部材の開いた位置が前記移動部材より下方に位置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、カートリッジの有する前記像担持体又は前記現像手段の長手方向と交差する方向へ移動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。
- 前記移動部材は、その移動方向において、複数の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。
- 前記移動部材は、前記複数のカートリッジを、前記内側位置から前記引出し位置まで移動される間において移動方向下流側のカートリッジから順に取り外し可能に支持すると共に、前記引出し位置において前記複数のカートリッジの全てが取り外し可能となることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記移動部材は、前記カートリッジを前記引出し位置において上方に取り出し可能に支持する、及び、前記カートリッジを下方に向かって移動させることによって支持することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の画像形成装置。
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