JP2011048047A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
従来、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置の装置本体に対して着脱可能とする構成が知られている。また、このような電子写真画像形成装置において、装置本体に対してプロセスカートリッジを所定の位置に位置決めするための構成が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration in which a process cartridge is detachable from an apparatus main body of an electrophotographic image forming apparatus is known. In such an electrophotographic image forming apparatus, a configuration for positioning a process cartridge at a predetermined position with respect to the apparatus main body is known.
従来の電子写真画像形成装置において、画像形成時に、プロセスカートリッジは装置本体に対して位置決めされている。特許文献1の図14を参照すると、装置本体側には、加圧バネ53がガイド面51cに沿って配置されており、この加圧バネ53は、支点53bを中心にして、不図示のプロセスカートリッジに設けられたダボに加圧力を加えている。この構成によって、プロセスカートリッジが装置本体から回転駆動力を受けた際に、プロセスカートリッジが移動することを規制し、画像形成時において、プロセスカートリッジを装置本体に精度良く位置決めすることができる。
In a conventional electrophotographic image forming apparatus, the process cartridge is positioned with respect to the apparatus main body during image formation. Referring to FIG. 14 of
近年、電子写真画像形成装置においては、装置本体に対して移動可能な移動部材に複数個のプロセスカートリッジを保持させる構成が提案されている。この構成によれば、装置本体に設けられた案内部材に沿って移動部材を装置本体に挿入することにより、複数個のプロセスカートリッジを装置本体内へ同時に挿入することが可能になる。 In recent years, an electrophotographic image forming apparatus has been proposed in which a plurality of process cartridges are held by a movable member that is movable with respect to the apparatus main body. According to this configuration, a plurality of process cartridges can be simultaneously inserted into the apparatus main body by inserting the moving member into the apparatus main body along the guide member provided in the apparatus main body.
しかし電子写真画像形成装置では、複数個のプロセスカートリッジが精度良く位置決めされていないと色ずれ等の画像不良が生じてしまう。このため、プロセスカートリッジの位置決めの精度を上げるという観点から、案内部材の形状はその目的を達成するように決定されることになり、装置本体に挿入する際のプロセスカートリッジの姿勢が限定されることになる。その結果、移動部材と共にプロセスカートリッジを装置本体に挿入する際の操作性が損なわれている。 However, in the electrophotographic image forming apparatus, if a plurality of process cartridges are not accurately positioned, image defects such as color misregistration occur. For this reason, from the viewpoint of increasing the positioning accuracy of the process cartridge, the shape of the guide member is determined so as to achieve the purpose, and the attitude of the process cartridge when inserted into the apparatus main body is limited. become. As a result, the operability when the process cartridge is inserted into the apparatus main body together with the moving member is impaired.
一方、プロセスカートリッジを装置本体に挿入する際の操作性を向上させようとすると、案内部材の形状をある程度ラフな形状にする必要があり、プロセスカートリッジを装置本体に対して大まかに位置決めすることになる。その結果、プロセスカートリッジの装置本体に対しての位置決めがばらついてしまい、画像不良が生じてしまう。 On the other hand, in order to improve the operability when inserting the process cartridge into the apparatus main body, it is necessary to make the shape of the guide member somewhat rough, and the process cartridge is roughly positioned with respect to the apparatus main body. Become. As a result, the positioning of the process cartridge with respect to the apparatus main body varies and an image defect occurs.
そこで本発明は、プロセスカートリッジが着脱可能である画像形成装置において、プロセスカートリッジの着脱時の操作性を向上させ、装置本体に対してプロセスカートリッジを精度良く位置決めすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus in which a process cartridge can be attached / detached, the operability when attaching / detaching the process cartridge is improved, and the process cartridge can be accurately positioned with respect to the apparatus main body. The purpose is to do.
上記目的を達成するために本発明にあっては、
電子写真感光体と前記電子写真感光体にトナー像を形成するプロセス手段とを有するプロセスカートリッジが、電子写真画像形成装置の装置本体に対して移動可能な移動部材に
着脱可能に支持されている電子写真画像形成装置において、前記移動部材は、前記装置本体から引き出された位置であって前記プロセスカートリッジを着脱可能な引き出し位置と、前記装置本体内に位置する装着位置と、前記装置本体内に位置し画像形成が行なわれる画像形成位置と、の間を移動可能であり、前記装置本体には、前記プロセスカートリッジが装着された前記移動部材が前記画像形成位置にある状態において、前記プロセスカートリッジを押圧する押圧部材が設けられており、前記押圧部材は、前記移動部材が前記装着位置から前記画像形成位置に移動するのに連動して、前記プロセスカートリッジを前記感光体の回転軸方向へ押圧して前記装置本体に設けられた第一位置決め部に前記プロセスカートリッジを押圧した後、前記装置本体に設けられた第二位置決め部に前記プロセスカートリッジを押圧することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An electronic device in which a process cartridge having an electrophotographic photosensitive member and a process means for forming a toner image on the electrophotographic photosensitive member is detachably supported by a movable member movable with respect to the main body of the electrophotographic image forming apparatus. In the photographic image forming apparatus, the moving member is a position pulled out from the apparatus main body where the process cartridge can be attached and detached, a mounting position positioned in the apparatus main body, and a position in the apparatus main body. The image forming position is movable between the image forming position and the process cartridge is pressed against the apparatus main body in a state where the moving member mounted with the process cartridge is at the image forming position. A pressing member that moves the moving member from the mounting position to the image forming position. In conjunction with this, the process cartridge is pressed in the direction of the rotation axis of the photoconductor to press the process cartridge against the first positioning portion provided in the apparatus main body, and then the second is provided in the apparatus main body. The process cartridge is pressed against the two positioning portions.
本発明によれば、プロセスカートリッジが着脱可能である画像形成装置において、プロセスカートリッジの着脱時の操作性を向上させ、装置本体に対してプロセスカートリッジを精度良く位置決めすることが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, in an image forming apparatus in which a process cartridge is detachable, the operability when the process cartridge is attached / detached is improved, and the image forming apparatus capable of accurately positioning the process cartridge with respect to the apparatus main body is provided. It becomes possible to provide.
以下に図面を参照して、この発明を実施するため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。 DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
[実施形態]
<1:画像形成装置の概略構成>
図1、図2を参照して、本発明を適用可能な実施形態に係る電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置と称する)について説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置100の外観斜視図であり、図2は、概略断面図である。この画像形成装置は、電子写真方式を採用する4色フルカラーのレーザープリンタであり、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置(不図示)から入力される電気的画像信号に基づいて記録媒体としてのシート材に画像を形成する。
[Embodiment]
<1: Schematic configuration of image forming apparatus>
An electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as an image forming apparatus) according to an embodiment to which the present invention can be applied will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view of an
また、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)」とは装置開閉ドア31(開閉部材)を配設した側を指す。一方、「後側」とは「前側」とは反対側を指す。また、「前後方向」とは、装置本体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)の両方を指す。また、「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)の両方を指す。また、「装置本体」とは、画像形成装置100からプロセスカートリッジを取り外した状態のものを指す。
In the following description, regarding the
画像形成装置内には、後側から前側にかけて、第1から第4の4つのプロセスカートリッジPY・PM・PC・PKが略水平方向に並べて配設(インライン構成、タンデム型)されている。各プロセスカートリッジは、それぞれが収容しているトナー(現像剤)の色が異なるだけであって、構成上の違いはない。なお、以下ではプロセスカートリッジのことを単に「カートリッジ」と称して説明する。 In the image forming apparatus, first to fourth process cartridges PY, PM, PC, and PK are arranged in a substantially horizontal direction from the rear side to the front side (in-line configuration, tandem type). Each process cartridge is different only in the color of the toner (developer) contained therein, and there is no difference in configuration. In the following description, the process cartridge is simply referred to as “cartridge”.
各カートリッジは、図2に示すように像担持体としての電子写真感光体ドラム1、及び感光体ドラム1に作用するプロセス手段(帯電ローラ2・現像器3・クリーニング器4)をカートリッジ枠体5(図3(a)、図3(b))内に一体的に組み付けたものである。現像器3は現像ローラ3aを有しており、トナー容器内にはトナーが収容されている。なお、感光体ドラム1の表面をクリーニングするクリーニング器4には、ブレード式のものが用いられている。
As shown in FIG. 2, each cartridge has an electrophotographic
第1のカートリッジPYは、現像器3にイエロー(Y)のトナーが収容されており、感光体ドラム1の表面にイエローのトナー像を形成する。第2のカートリッジPMは、現像器3にマゼンタ(M)のトナーが収容されており、感光体ドラム1の表面にマゼンタのトナー像を形成する。第3のカートリッジPCは、現像器3にシアン(C)のトナーが収容されており、感光体ドラム1の表面にシアンのトナー像を形成する。第4のカートリッジPKは、現像器3にブラック(K)のトナーが収容されており、感光体ドラム1の表面にブラックのトナー像を形成する。
The first cartridge PY contains yellow (Y) toner in the developing
カートリッジPY・PM・PC・PKの上方部には、レーザースキャナユニット11が配設されている。このスキャナユニット11は、外部ホスト装置から入力される各色の画像情報に対応して変調したレーザ光Lを出力し、カートリッジ枠体5の上面に設けられた露光窓6(図3(a)、図3(b))を通して、各カートリッジ内の感光体ドラム1の表面を走査露光する。
A
カートリッジPY・PM・PC・PKの下方部には、中間転写ベルトユニット12が配設されている。中間転写ベルトユニット12は、可撓性を有するエンドレスベルト13と、エンドレスベルト13を張架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とを有している。駆動ローラ14とテンションローラ16とは、画像形成装置内において後方に配設されており、ターンローラ15は画像形成装置内において前側に配設されている。
An intermediate
エンドレスベルト13と各感光体ドラム1は互いに直接接触しており、さらに感光体ドラム1とは反対側からエンドレスベルト13の内側に対して4個の一次転写ローラ17が当接している。一次転写ローラ17に対しては、不図示の電源より転写電圧が印加可能に構成されている。
The
また、一次転写ローラ17と各感光体ドラム1とのニップ部(一次転写ニップ部)よりもエンドレスベルト13の移動方向下流側において、エンドレスベルト13に対しては駆動ローラ14と反対側から二次転写ローラ22が当接している。二次転写ローラ22に対しては、不図示の電源より転写電圧が印加可能に構成されている。
Further, on the downstream side in the moving direction of the
中間転写ベルトユニット12の下方には、複数のシート材を積載可能な給送ユニット18が配設されている。給送ユニット18は、給送トレイ19、給送ローラ20、分離パッド21を有している。なお、給送トレイ19は画像形成装置の前側から出し入れ自由となるように構成されている(フロントローディング)。
A
画像形成装置内において後側の上部には、定着装置23と、排出ローラ対24とが配設されている。また、画像形成装置の上面には、排出トレイ25が形成されている。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とを有している。また、排出ローラ対24は、排出ローラ24aと排出コロ24bとによって構成されている。
In the image forming apparatus, a fixing
各カートリッジは、少なくとも画像形成時には、各カートリッジの感光体ドラム1の表面にレーザ光によって潜像を形成可能な「画像形成位置」に位置決めされている。なお、画像形成位置において、各カートリッジの感光体ドラム1とエンドレスベルト13とは当接しており、エンドレスベルト13上にトナー像を転写することが可能である。各カートリッジを装置本体に対して位置決めするプロセスについては後述する。
Each cartridge is positioned at an “image forming position” where a latent image can be formed by laser light on the surface of the
また、本実施形態では、カートリッジを画像形成位置に確実に位置決めするために、装置本体に押圧部材42L・42R(図14)が設けられており、押圧部材42L、42Rによって押圧(付勢)されることにより、カートリッジが位置決めされている。より具体的には、装置本体の枠体を構成するステー部材81L、81R(図4)に対してカートリッジが押圧されることにより、カートリッジを画像形成位置に固定することができる。
In the present embodiment, the apparatus main body is provided with
<2:画像形成装置のフレーム構成>
図4を参照して、装置本体の骨格を形成するフレーム部材について説明する。図4は、装置本体のフレーム構成を示す概略構成図である。メインフレームである左フレーム80L(不図示)と右フレーム80Rは、ステー部材130F、130R、131、132によって締結されている。また、ステー部材131、132上には、カートリッジ及び中間転写ベルトユニット12を保持するステー部材81L・81Rが配置されている。
<2: Frame configuration of image forming apparatus>
With reference to FIG. 4, the frame member forming the skeleton of the apparatus main body will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a frame configuration of the apparatus main body. The
ステー部材81L・81Rには、カートリッジに対応してそれぞれ4つの位置決め部41(41Y、41M、41C、41K)が設けられている。位置決め部41は、上向きの浅いV字形状を有しており、これらの位置決め部41にカートリッジPY、PM、PC、PKの軸受け部151、152(図3(a)、図3(b))が嵌合することで、カートリッジを位置決め部に位置決めすることができる。
The
本実施形態では、このようにカートリッジの上下方向(感光体ドラム1の回転軸方向と直交する方向)の位置決めの基準面として4つの位置決め部41が設けられている。また、さらに、カートリッジを感光体ドラム1の回転軸方向に位置決めするための基準面(位置決め部)も設けられている(詳細は後述する)。つまり、2方向に設けられた位置決め部によって、カートリッジが「画像形成位置」に位置決めされており、感光体ドラム1の
回転軸方向に設けられた位置決め部を「第一位置決め部」とし、上述した位置決め部41を「第二位置決め部」とする。後述するが、「第一位置決め部」は左フレーム80若しくは左ステー部材81Lに設けられている。
In the present embodiment, four
また、本実施形態では、位置決め部41において、カートリッジを後述する押圧部材42によって下方に押圧することにより、より確実にカートリッジを位置決め部41に位置決めすることを可能にしている。また、位置決め部41はV字形状が浅いため、カートリッジを取り外す際には、カートリッジを僅かに持ち上げることで、ステー部材81L・81Rに干渉することなく、カートリッジを水平方向に引き出すことが可能となる。
Further, in the present embodiment, in the
なお、本実施形態では、装置開閉ドア31の開閉動作(図6)に連動して、カートリッジを支持するトレイ35が持ち上げられ、それによりカートリッジが画像形成位置から上方に持ち上がり、カートリッジとステー部材81L・81Rとの干渉を回避している。以下では、カートリッジとトレイ35とが画像形成位置よりも上方で、且つ、装置本体内部に格納されている位置を「装着位置」と称する。
In the present embodiment, in conjunction with the opening / closing operation of the apparatus opening / closing door 31 (FIG. 6), the
カートリッジ及びトレイ35が「画像形成位置」にある場合は、カートリッジの駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が結合しており、カートリッジの電気接点と装置本体側の給電系統とが導通している。一方「画像形成位置」にない場合は、カートリッジの駆動入力部と装置本体側の駆動出力部との連結は解除されており、両者の電気的導通は解除されている。
When the cartridge and the
<3:画像形成プロセス>
図2を参照して、上記で説明した構成によって記録媒体としてのシート材に画像を形成するプロセスについて説明する。
<3: Image forming process>
With reference to FIG. 2, a process of forming an image on a sheet material as a recording medium with the above-described configuration will be described.
まず、第1〜第4の各カートリッジPY・PM・PC・PKの感光体ドラム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。さらにエンドレスベルト13が矢印の時計方向(ドラム回転に順方向)に感光体ドラム1の速度に対応した速度で回転駆動され、スキャナユニット11も駆動を開始する。
First, the
スキャナユニット11が駆動を開始すると、このタイミングと同期して、各カートリッジ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が感光体ドラム1の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。その後、スキャナユニット11は感光体ドラム1の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザ光Lで走査露光し、これにより、各感光体ドラム1の表面には対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。静電潜像が形成されると、現像器3からトナーが供給されることにより静電潜像がトナー像として現像される。
When the
上記プロセスにより、第1のカートリッジPYの感光体ドラム1にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するトナー像が形成され、一次転写ローラ17に電圧が印加されることにより、イエローのトナー像がエンドレスベルト13上に一次転写される。また、第2のカートリッジPMの感光体ドラム1にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するトナー像が形成され、そのトナー像が、エンドレスベルト13上にすでに転写されているイエローのトナー像に重畳されて一次転写される。同様に、フルカラー画像のシアン成分に対応するトナー像、ブラックに対応するトナー像がエンドレスベルト13上に重ねて一次転写される。このようにして、エンドレスベルト13上には、Y色+M色+C色+K色の4色フルカラーの未定着トナー像が形成される。なお、各カートリッジにおいて、一次転写を行なった後に感光体ドラム1の表面に残留した残留トナーは、クリーニング器4により除去される。
Through the above process, a toner image corresponding to the yellow component of the full-color image is formed on the
一方、所定の制御タイミングで給送ローラ20が駆動されることにより、給送ローラ20と分離パッド21との協働で、給送トレイ19上に積載されているシート材Pが1枚ずつに分離給送される。給送されたシート材Pは、二次転写ローラ22とエンドレスベルト13とのニップ部(二次転写ニップ部)に導入される。これにより、シート材Pが二次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で、エンドレスベルト13上の4色のカラートナー像がシート材Pの表面に順次一括転写される。
On the other hand, when the feeding
カラートナー像が転写されたシート材Pはエンドレスベルト13の表面から分離され、定着装置23へ導入され、定着ニップ部においてトナー像がシート材P上に定着される。その後シート材Pは定着装置23から排出され、フルカラー画像形成物として排出ローラ対24によって挟持搬送され、排出トレイ25上に排出される。なお、エンドレスベルト13の表面に残留した二次転写残トナーは、第1のプロセスカートリッジPYの一次転写部において感光体ドラム1の表面に静電的に付着し、クリーニング器4によって除去される。
The sheet material P to which the color toner image has been transferred is separated from the surface of the
<4:カートリッジの交換について>
第1〜第4の各カートリッジPY・PM・PC・PKは、画像形成に使用されるにつれてトナーを消費し、満足できる品質の画像を形成することが出来なくなる程度までトナーが消費された時点でカートリッジとしての商品価値を喪失する。
<4: About cartridge replacement>
Each of the first to fourth cartridges PY, PM, PC, and PK consumes toner as it is used for image formation, and when the toner is consumed to such an extent that a satisfactory quality image cannot be formed. The product value as a cartridge is lost.
本実施形態では、個々のカートリッジのトナー残量を検知する手段(不図示)を具備しており、制御部において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検知残量値とを比較する。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、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。 In this embodiment, a means (not shown) for detecting the remaining amount of toner of each cartridge is provided, and a threshold for the cartridge life warning or life warning preset in the control unit is compared with the detected remaining amount value. To do. For a cartridge whose remaining detection value is less than the threshold value, a life warning or a life warning for the cartridge is displayed on the display unit. This prompts the user to prepare a cartridge for replacement, or prompts the user to replace the cartridge to maintain the quality of the output image.
そこで本実施形態では、使用者が容易にトナーの補給、その他メンテナンスを行うことができるように、カートリッジを装置本体に対して着脱可能な構成としている。さらに4つのカートリッジを同時に装置本体に対して着脱可能とし、着脱の際の操作性を高めることにより、ユーザビリティのさらなる向上を図っている。 Therefore, in this embodiment, the cartridge is configured to be detachable from the apparatus main body so that the user can easily replenish toner and perform other maintenance. Furthermore, four cartridges can be attached to and detached from the apparatus body at the same time, and the operability at the time of attachment and detachment is enhanced to further improve usability.
装置本体に対するカートリッジの装着・取り外し方法は以下で詳述するが、本実施形態では、トレイ35によってカートリッジを支持し、トレイ35ごとカートリッジを装置本体の前面から着脱するフロントアクセスの交換方式である。つまり、画像形成装置の前面側には、装置本体内へカートリッジを挿入したり、装置本体からカートリッジを取り出したりするために、図5や図6に示すような開口部30が設けられている。そして、この開口部30を閉じた閉鎖位置(図1、図2の状態)と、開口部30を開放した開放位置(図5、図6の状態)との間を回転移動可能な装置本体開閉ドア31を設けている。
The method for mounting / removing the cartridge to / from the apparatus main body will be described in detail below. In this embodiment, the cartridge is supported by the
装置本体開閉ドア31を開けると、図7、図8に示すように、トレイ35を開口部30から装置本体外側の所定の「引出し位置」まで十分に引き出すことができる。トレイ35に保持されている第1〜第4の4つのカートリッジPY・PM・PC・PKの全体が開口部30を通過して装置本体外側に露出し、全カートリッジの上面が開放される。ここでトレイ35を十分量引き出した状態では、不図示のストッパ部によりトレイ35がそれ以上の引出し移動しないように、トレイ35の移動が阻止されている。
When the apparatus main body opening / closing
また装置本体側には、トレイ35を保持し、さらにトレイ35の引き出し方向を案内する案内部材としてトレイ保持部材34L・34Rが設けられている(図7、図8、図9)
。トレイ保持部材34L、34Rに沿ってトレイ35を引き出し、挿入することにより、カートリッジの姿勢を安定させた状態でトレイ35、及びカートリッジの装着・引き出しを行なうことができる。なお、装置本体の外側において、使用者が各カートリッジをトレイ35から着脱出来る位置を以下では「引出し位置」と称する。
Further, on the apparatus main body side,
. By pulling out and inserting the
カートリッジの交換を行なう際は、図8に示すように「引き出し位置」において、交換すべき使用済みのカートリッジをトレイ35から上方に持ち上げて抜き外す。そして、新しいカートリッジをトレイ35に対して上から嵌め入れて乗せ、カートリッジの交換を行なう。新しいカートリッジが挿入されたトレイ35を、再び「装着位置」まで戻し、ドア31を閉じることで、ドア31の閉じ動作と連動して新しい各カートリッジは「画像形成位置」に固定され、満足できる品質の画像を再び形成することが出来るようになる。
When the cartridge is replaced, the used cartridge to be replaced is lifted upward from the
<5:トレイについて>
図13(b)を参照して、本実施形態におけるトレイ35について説明する。トレイ35は、矩形の大枠部を有し、この大枠部内が、3枚の仕切り板35fによって前後方向に略等分に4つに仕切られている。これにより、後枠35c側から前枠35b側へ順に、第1〜第4の横長小枠部35(1)〜35(4)が形成されている。このようにして形成された各小枠部35(1)〜35(4)において、第1〜第4の4つカートリッジPY・PM・PC・PKが保持される。
<5: About the tray>
With reference to FIG.13 (b), the
また、各小枠部35(1)〜35(4)の右枠35eには、後述する現像駆動カップリング40が出入りする孔部35gが形成されている。装置本体右側には、感光体ドラム1や現像ローラ3aに駆動力を伝達するために、カートリッジ側の駆動入力部153・154(図3(a))と連結する駆動出力部として、ドラム駆動カップリング39と現像駆動カップリング40が設けられている。この現像駆動カップリング40が孔部35gから入り込んで現像ローラ3aと接続することにより、現像ローラ3aに駆動力を伝達可能である。
In addition, a
またトレイ35は、カートリッジが有する電気接点155(図3(b))と電気的に接続する中間電気接点ばね72a〜72d(図10の斜線部)を有している。この中間電気接点は装置本体に設けられた本体側電気接点75a〜75d(図10・図11)と電気的に接続することが可能である。
Further, the
<6:カートリッジについて>
(図3(a)、図3(b))を参照して、本実施形態におけるカートリッジについて説明する。図3(a)はカートリッジを駆動側から見た斜視図、図3(b)はカートリッジを非駆動側から見た斜視図である。
<6: About cartridge>
With reference to FIGS. 3A and 3B, the cartridge according to the present embodiment will be described. 3A is a perspective view of the cartridge as viewed from the driving side, and FIG. 3B is a perspective view of the cartridge as viewed from the non-driving side.
カートリッジは、感光体ドラム1の回転軸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。感光体ドラム1はカートリッジ枠体5の右側面部と左側面部に配設した軸受け部151・152間に回転可能に支持されている。右軸受け部151にはドラム駆動入力部としてのカップリング嵌合部153が設けられている。また、右側面部には、現像ローラ3aを駆動するための現像駆動入力部としてのカップリング嵌合部154が設けられている。
The cartridge is a horizontally long box type assembly in which the rotation axis direction of the
左側面部には、カートリッジ電気接点155が設けられている。また、左側面部と右側面部にはカートリッジ枠体5の天井板部分を左右方向に延長して張り出させた庇部156が形成されている。このようなカートリッジにおいて、カップリング嵌合部153・154が形成された右側面部が駆動側であり、その反対側の左側面部が非駆動側である。
A cartridge
ここで、感光体ドラム1の下面を保護する開閉式のドラムカバー(不図示)を有するカートリッジの場合は、カートリッジをトレイ35から外した後に、カバーを手動で閉じ状態にする。また、新しいカートリッジはトレイ35に乗せる前にカバーを手動で開き状態にする。あるいは、カートリッジをトレイ35から上方に持ち上げて抜き外す過程で、カバーが自動的に閉じるようにする。逆に、トレイ35に上から嵌め入れて乗せる過程で、カバーが自動的に開くようにする。
Here, in the case of a cartridge having an openable drum cover (not shown) that protects the lower surface of the
各カートリッジは、トレイ35の対応する小枠部内に上から挿入され、左右側の庇部156の下面がトレイ35の左右枠35d・35eの上面に受け止められることで、トレイ35に乗って支持される。すなわち、トレイ35は各カートリッジを真上に取り出し可能に支持している。このように本実施形態では、トレイ35にカートリッジを装着する際に、カートリッジをラフに装着することができる。
Each cartridge is inserted into the corresponding small frame portion of the
<7:カートリッジを装置本体に対して着脱可能とする構成>
トレイ35に保持された状態のカートリッジを、「画像形成位置」〜「引出し位置」の間で装置本体に対して着脱可能とする構成について説明する。
<7: Configuration for enabling the cartridge to be attached to and detached from the apparatus body>
A description will be given of a configuration in which the cartridge held in the
まず図8、図9を参照して、装置本体開閉ドア31(以下、「ドア31」と称する)の構成について説明する。ドア31は、ドア下辺側の横軸(ヒンジ軸)32を中心に装置本体に対して開閉可能である。つまりドア31が回動することにより、装置本体の開口部30を開放した状態、または閉鎖した状態のいずれかにすることができる。また、ドア31の開閉を容易に行なうために、ドア31には開閉用指掛け部31aが設けられている。
First, the configuration of the apparatus main body opening / closing door 31 (hereinafter referred to as “
次にトレイ35の挿入・引き出しをガイドする構成について説明する。装置本体の骨格となるメインフレームの左フレーム80L(図10)の内側と右フレーム80R(図11)の内側には、対向した状態で前後方向を長手とする左右一対のトレイ保持部材34L・34Rが配設されている。トレイ保持部材34L・34Rには、それぞれ前後に間隔を開けて2本のピン軸34cが設けられている。このピン軸34cを、装置本体のメインフレームの左右フレーム80L・80Rのそれぞれに形成されたカイド穴36に係合させることにより(図12、図13(a))、装置本体によってトレイ保持部材34L・34Rを保持することができる。
Next, a configuration for guiding the insertion and withdrawal of the
一方、トレイ35を装置本体に対して装着する際は、トレイ35の左右枠35d・35e(図13(b))が左右のトレイ保持部材34L・34Rの内側に設けられた前後方向のガイド溝部34a(図8・図9・図10)に嵌入して係合される。これにより、トレイ35は左右のトレイ保持部材34L・34R間に保持されるとともに、ガイド溝部34aを滑走してトレイ保持部材34に対して前後方向に水平にスライド移動することができる。
On the other hand, when the
図12は、左側のトレイ保持部材34Lにおける2本のピン軸34cと、装置本体側に設けられたカイド穴36との係合状態を示すものである。なお、右側のトレイ保持部材34Rについては不図示ではあるが、左側のトレイ保持部材34Lと同一の構成であるのでその説明は省略する。図示するように、装置本体側に設けられているガイド穴36は、装置本体の前後方向(トレイ35の着脱方向)に延びる形状を有している。つまり、トレイ保持部材34は、その左右を装置本体側のガイド穴36に係止された状態で、装置本体の前後方向に移動する自由度を有している。
FIG. 12 shows an engaged state between the two
図13(a)に、装置本体の左右フレーム80L・80Rのカイド穴36と、トレイ保持部材34のピン軸34cとの係合状態を拡大したものを示す。ガイド穴36には、前後方向で水平な第1ガイド領域36aと、この第1ガイド領域36aと連結した昇り傾斜の
第2ガイド領域36bとを有している。また、第2ガイド領域36bの頂上部に連結し、ピン軸34cを受け止めて安定に保持する第3ガイド領域36cを有している。このガイド穴36内をトレイ保持部材34R、34Lのピン軸34cが移動することにより、トレイ保持部材34を装置本体内において移動可能とすることができる。
FIG. 13A shows an enlarged view of the engagement state between the guide holes 36 of the left and
以上より、トレイ35がトレイ保持部材34に対してスライド可能に保持され、トレイ保持部材34は装置本体の左右フレーム80L・80Rのガイド穴36によって移動可能に保持されていることを説明した。かかる構成に加え、本実施形態では、ドア31の開閉動作とトレイ保持部材34の移動動作とが連動可能である点が特徴である。以下、図9を参照して、ドア31の開閉動作とトレイ保持部材34との連動機構について説明する。
From the above, it has been described that the
<8:連結アームについて>
ドア31のヒンジ部32L・32Rは、装置本体に対して左右方向に水平に設けられており、その左右両端部を装置本体左右に設けられた不図示の軸受け部材間に回転可能に軸受させて保持されている。装置本体側の軸受け部材は、左右フレーム80L・80Rに一体に形成したものであってもよい。
<8: About the connecting arm>
The
また、図12に示すように、ドア31の左右両端部寄りには、左右のそれぞれに連結アーム(第一の連動手段)37L・37Rが設けられている。連結アーム37L・37Rは、ドア31とトレイ保持部材34とを連結するためのものである。連結アーム37L・37Rのヒンジ部120L・120Rは、装置本体に対して左右方向に水平に設けられており、装置本体の左右に設けられた不図示の軸受け部材に対して回動可能に保持されている。この軸受け部材は、左右フレーム80L・80Rと一体に形成したものであってもよい。
Also, as shown in FIG. 12, near the left and right ends of the
連結アーム37L・37Rには、それぞれに横向き軸37a・37bが設けられている。左側の連結アーム37Lの横向き軸37aは左側のトレイ保持部材34Lの前側下部に形成された縦長孔34Aに嵌入しており、横向き軸37bは、ドア31の左側面部に設けられた溝31Bに嵌入している。また、右側の連結アーム37Rの横向き軸37aは右側のトレイ保持部材34Rの前側下部に形成された縦長孔34Aに嵌入しており、横向き軸37bはドア31の右側面部に設けられた溝31Bに嵌入している。
The connecting
このように、ドア31とトレイ保持部材34L・34Rとは、連結アーム37L・37Rの横向き軸37a・37b、縦長孔34A、溝31Bを介して連結されている。これにより、ドア31が開閉されると、左右のトレイ保持部材34L・34Rには前後方向への移動力が作用することになる。
As described above, the
なお、連結アーム37L・37Rのヒンジ部120L・120Rは、ドア31のヒンジ部32L・32Rと同軸上にあってもよい。さらに、連結アーム37L・37Rとドア31とを一体に形成し、ドア31と同位相で連結アーム37L・37Rが回動するようにしても、ドア31とトレイ保持部材34L・34Rとを連動させることが可能である。
The
<9:押圧部材について>
画像形成位置まで挿入されたカートリッジに対し、カートリッジを上記の位置決め部41に嵌合させて固定するために、本実施形態では、装置本体に押圧部材42L・42Rが設けられている。このように押圧部材42L・42Rを設けることにより、引き出し位置においてカートリッジをある程度ラフにトレイ35に装着したとしても、画像形成位置においてカートリッジを確実に位置決めすることが可能になる。なお、ここで用いられる押圧部材42L・42Rはカートリッジの左右側上面をそれぞれ押圧するものであり、押圧バネ43L・43Rの弾性作用を利用するものである(図14)。
<9: About pressing member>
In this embodiment, pressing
図14(a)に示す押圧部材42Rは、装置本体右側に設けられており、装置本体下方向に各プロセスカートリッジを押圧する動作を担っている。一方で図14(b)に示す押圧部材42Lは、装置本体左側に設けられており、装置本体下方向に加え、各プロセスカートリッジを装置本体左方向(感光体ドラム1の回転軸方向)に対して装置本体側の基準面に対して押圧する動作を担っている。なお、この基準面が「第一位置決め部」に相当する。
A
すなわち各カートリッジは、まず押圧部材42Lによって、装着位置から装置本体左方向に押圧され、装置本体左右方向の位置が固定される。その後、押圧部材42L・42Rによって、各カートリッジが画像形成位置の位置決め部41に突き当てられ、画像形成位置に固定されるようになっている。つまり「第一位置決め部」に位置決めされた後、「第二位置決め部」に位置決めされることにより、「画像形成位置」に対して各カートリッジを確実に高精度に位置決めする構成である。以下、押圧部材42L・42Rについてさらに詳しく説明する。
That is, each cartridge is first pressed leftward from the mounting position by the pressing
図14、図15は、装置本体を左上方向から見た場合の概略構成図であり、図14(b)は装置本体右上方向から見た場合の概略構成図である。また図16(a)は、図14に示した押圧状態における押圧部材42Rと、ドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40部分の拡大図である。図16(b)は、図15に示した押圧を解除した状態における押圧部材42Rと、ドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40部分の拡大図である。
14 and 15 are schematic configuration diagrams when the apparatus main body is viewed from the upper left direction, and FIG. 14B is a schematic configuration diagram when the apparatus main body is viewed from the upper right direction of the apparatus main body. FIG. 16A is an enlarged view of the
まず、押圧部材42Rによってカートリッジの右側端部上面を押圧する構成について説明する。図16(a)に示すように、押圧部材42Rは、支点44を中心に回動可能に装置本体に設けられており、押圧バネ43R(付勢手段)の弾性力によりカートリッジの右側端部上面を当接部45Rで押圧可能な構成となっている。
First, a configuration in which the upper surface of the right end portion of the cartridge is pressed by the pressing
図16(b)の押圧解除状態では、ドア31の回転運動に連動するトレイ保持部材34Rに設けられた押圧部材押し上げ部46により当接部45Rが弾性力に抗して押し上げられ、カートリッジへの押圧が解除される構成である。
16B, the abutting
次に押圧部材42Lによってカートリッジの左側端部上面を押圧する構成について説明する。本実施形態では、押圧部材42Lによってカートリッジが装置本体左方向、及び装置本体下方向に押圧されていることが特徴である。
Next, a configuration in which the upper surface of the left end portion of the cartridge is pressed by the pressing
図17〜図19は、押圧部材42L及びカートリッジの、本体左右方向に沿った断面図であり、押圧部材42Lの押圧解除状態と押圧状態、及びその途中(カートリッジの長手方向に対する押圧状態)を示した図である。また、図23は装置本体縦断右側面における、ドア31とトレイ保持部材34Lとトレイ35、及び押圧部材42Lの動作を示した図である。
17 to 19 are cross-sectional views of the
図17に示すように、押圧部材42Lには押圧バネ43Lを上端で受ける不図示の台座部が設けられている。当接部45Lが押圧バネ43Lによって装置本体左方向へ押圧されることで、カートリッジが左方向に移動し、左フレーム80L、若しくは左ステー81L(図4)に設けられた第一位置決め部に突き当たった状態で停止する(図18、図19参照)。これにより、感光体ドラムの回転軸方向において、カートリッジが精度よく位置決めされる。なお、この「第一位置決め部」は、左フレーム80Lと一体に形成されるものでもよいし、別部材によって形成されるものでもよい。
As shown in FIG. 17, the pressing
また押圧部材42Lは、ガイドピン42Laを、左フレーム80Lに設けられた不図示の第一のガイド穴に係合させ、上下方向にのみ可動するようになっている。さらに、少なくとも2箇所以上に設けられたフック42Lbが、押圧部材42Lが装置本体右方向に移動しないように、左フレーム80Lに形成された不図示の第二のガイド穴に係合している。
The
図17の押圧解除状態では、押圧部材42Lは、ドア31の回転運動に連動するトレイ保持部材34Lに連動して装置本体上方向に移動しており、カートリッジへの押圧が解除されている。一方、図19の押圧状態では、トレイ35に保持されている各カートリッジPY・PM・PC・PKは、それぞれ左側の上面部分が押圧部材42Lにより押圧され、上述したステー部材81に対して、装置本体下方向に押圧されている。
In the pressed release state of FIG. 17, the pressing
以上のように、ドア31を開閉させることにより、ドア31と連動するトレイ保持部材34R・34Lが移動することによって、押圧部材42L・42Rが上下動し、カートリッジを押圧することが可能になる。また、装置本体側に設けられた駆動手段(カップリング39・40)とカートリッジとの接続・離間を行なうことが可能になる。
As described above, when the
なお、本実施形態では、カートリッジを押圧する手段として押圧バネ43R、43Lを用いているが、押圧手段はこれに限れられるものではなく、可撓性を有する材質によって押圧部材42R、42Lを形成する場合であってもよい。その場合は、押圧バネ43R、43Lを省略することも可能である。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、押圧部材42R、42Lを装置本体左右にそれぞれ設けているが、両者を一体化してもよい。ただしその場合は、カートリッジを感光体ドラム1の長手方向(回転軸方向)の「第一位置決め部」へと突き当てる手段(例えば、後述するように押圧部材42Lにテーパ面を設け、カートリッジを引き寄せる手段等)を備えるようにする。
In the present embodiment, the
<10:カートリッジの装置本体からの取り出し動作について>
ドア31を閉じた状態から開いた状態にした場合におけるカートリッジの動作について詳しく説明する。
<10: Removal operation of cartridge from main body>
The operation of the cartridge when the
図12(a)、図20(a)図23(a)は、ドア31が装置本体に対して閉められている状態を示している。この状態においては、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、ヒンジ軸32、連結アーム37L・37R、横向き軸37a、縦長孔34Aを介して装置本体内の後方向へ移動されている。また、トレイ保持部材34に設けられているピン軸34cは、装置本体側のカイド穴36の第1ガイド領域36aの後端部に位置している(図13(a))。
FIGS. 12A, 20A, and 23A show a state in which the
よって左右のトレイ保持部材34L・34Rは、それぞれ、左フレーム80Lと右フレーム80Rとに対して所定の下げ位置に保持されている。従って、トレイ保持部材34L・34Rによって保持されているトレイ35も所定の下げ位置(画像形成位置)に保持されている。
Therefore, the left and right
次に、図23(a)〜図23(c)に示すように、ドア31を開く動作(図20の図中1の動作)に連動して、ドア31とトレイ保持部材34とを連結している連結アーム37が回転する(図20の図中2の動作)。この動作により、トレイ保持部材34が装置本体前方向に移動する。そして、図12(a)〜図12(b)、または図13(a)に示すように、トレイ保持部材34に設けられているピン軸34cが、装置本体側のカイド穴36の第1ガイド領域36aより水平方向(図12、図13においては右方向)に距離a1だ
け移動する。
Next, as shown in FIGS. 23A to 23C, the
図12(b)、図20(b)、図23(b)は、ドア31を途中まで開いた状態を示している。トレイ保持部材34L・34Rの距離a1の移動過程において、各カートリッジに対するドラム駆動カップリングと、現像駆動カップリングが解除される(図16(b)の状態)。
FIGS. 12B, 20B, and 23B show a state in which the
ドア31が、引き続き開く(図20の1、2の動作)と、それに連動してトレイ保持部材34L・34Rは更に装置本体内を前方向に引かれる。これにより、トレイ保持部材34L・34Rは、ピン軸34cがカイド穴36の第2ガイド領域36bにガイドされ、斜め上方に(水平方向に距離a2、垂直方向に距離bだけ)移動する。すなわち、トレイ保持部材34L・34Rは、装置本体に対して斜め上方に移動することになる(図20(b)の3の動作)。
When the
このトレイ保持部材34L・34Rのピン軸34c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155と装置本体側との電気的接続が解除される。さらにトレイ35の位置決め固定が解除される。
In the process of moving the
また、図20(a)〜図20(b)においてトレイ35が上昇することにより、カートリッジは、その左右側の庇部156の下面がトレイ35の左右枠35d・35eの上面に受け止められ、上方に移動される(図20(b)の4、5の動作)。
20A to 20B, when the
押圧部材42Lは、左フレーム80Lに対しては装置本体の上下方向に、所定の移動量だけ自由に動くことができる。また押圧部材42Lには、トレイ保持部材34Lに設けられた押圧部材押し上げ溝110に係合させるための、ガイドピン42Laが設けられている(押圧部材押し上げ溝110とガイドピン42Laを、第二の連動手段と称する)。
The
図20(b)においてドア31を開くと、トレイ保持部材34Lが移動するので、押圧部材押し上げ溝110も装置本体の前方向に移動する。つまり図21(a)においては、押圧部材押し上げ溝110とガイドピン42Laとの相対的な位置関係が水平方向にd1だけ、ガイドピン42Laが右側に移動する。さらに、ドア31の開く動作(図20の1の動作)が続くと、図21(a)においてガイドピン42Laが水平方向にd2、垂直方向にeだけ更に相対的に移動する。この移動により、押圧部材42Lの当接部45Lは押し上げられるため、押圧部材42Lがトレイ35に対して装置本体上方向に離れ、カートリッジへの押圧を解除した状態となる。そしてカートリッジの突起部157と押圧部材42Lの当接部45Lとの係合が解消される。
When the
図21(b)、図22は、押圧部材42R及びカートリッジの、装置本体左右方向に沿った断面図であり、押圧部材42Rとトレイ保持部材34、トレイ35、及びカートリッジ上部の拡大図である。なお、押圧部材42Rを押圧する押圧バネ43Rの表記は、理解を助けるために、図21(b)と図22においては省略している。また、図23は、装置本体縦断左側面における、ドア31、トレイ保持部材34R、トレイ35、及び押圧部材42Rの動作を示した図である。
FIGS. 21B and 22 are cross-sectional views of the
押圧部材42Rは、押圧部材42Lと同様に、押圧部材42Rのガイドピン42Raと押圧部材押し上げ溝110(第二の連動手段)との係合によって、押圧部材押し上げ溝110とガイドピン42Raとの相対的な位置関係が水平方向にd1移動する形となる。更に、ドア31の開き回動が続くと、図21(a)において水平方向にd2、垂直方向にeだけ、更に移動する。
Similarly to the
この移動(図20(b)の3の動作)により、トレイ保持部材34Rが装置本体上方向に移動することで、押圧部材42Rは、図16において反時計方向に回転される。そして各カートリッジへの押圧が、押圧状態(図21(b)の状態)から解除される状態へと移る(図22の状態)。
Due to this movement (
また、図16に示すように、解除レバーピン47が、ドラム駆動カップリング39を後退(装置本体右方向)させるためにカップリング中心に設けられた解除レバー48(カートリッジの駆動を切断する駆動切断手段)に設けられている。そして、トレイ保持部材34Rの動きに連動して、解除レバーピン47が、図16(a)の位置から図16(b)の位置に動く。この解除レバー48の動作で、(b)の位置にドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40が後退動する。すなわち、各カートリッジに対するドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40が解除される。
Further, as shown in FIG. 16, the
以上により図15の状態、すなわちドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40と、押圧部材42L・42Rとがトレイ保持部材34L・34Rの動きに連動して解除される。よって、カートリッジはステー部材81L・81Rの位置決め部41からの固定が開放される。
Thus, the state shown in FIG. 15, that is, the
図12(c)及び図20(c)は、ドア31が開かれた状態を示している。この状態においては、トレイ保持部材34L・34Rのピン軸34cは第2ガイド領域36bによる斜め上方移動を終えて、ピン軸34cが水平の第3ガイド領域36cに位置している。すなわち、トレイ保持部材34L・34Rは斜め上方に移動に移動した後に水平方向に移動する(図20(b)、(c)の3の動作)。
FIG.12 (c) and FIG.20 (c) have shown the state by which the
この移動部分はその後、トレイ保持部材34L・34Rからトレイ35を引き出してカートリッジを交換する際に、カートリッジやトレイ保持部材の高さ方向の位置を安定させるためと、トレイ保持部材34L・34Rが元に戻ろうとする動きを防止するためである。
Thereafter, when the
このとき、トレイ保持部材34Rが装置本体の前方向に移動(図20(c)の3の動作)を続けることで、前述のトレイ保持部材34Rに設けられた押圧部材押し上げ部46により、当接部45Rが押し上げられる。その結果、押圧部材45が図16において更に反時計方向へと回転させられ、トレイ35に対するカートリッジへの押圧が解除される(図22の状態、及び図23(c)の状態)。
At this time, the
なお、押圧部材押し上げ部46は、トレイ保持部材34Rが装置本体前方にd2からd3に移動するまでの間に、押圧部材42Rが押圧解除状態になるように構成されている。
Note that the pressing member push-up
以上の動作をまとめると、案内部材である左右のトレイ保持部材34L・34Rは、第1ガイド領域36aに案内されて、カートリッジが有する感光体ドラム1とベルト13が接触する方向と交差する方向に移動する(第1移動)。
In summary, the left and right
また、このときトレイ保持部材34L・34Rは、第1移動においてカートリッジの駆動の切断を行い、感光体ドラム1とベルト13が接触する方向成分の移動にならって、トレイ35がその移動に追従する。
At this time, the
トレイ保持部材34L・34Rはその後、第1ガイド領域36aに案内されて、感光体ドラム1とエンドレスベルト13とが接触する方向と、その接触する方向と交差する方向との2つの方向成分を有する斜め方向に移動する。それと同時に、トレイ35と押圧部材42Lは、感光体ドラム1とエンドレスベルト13とが接触する方向と交差する方向にト
レイ保持部材34L・34Rに追従して移動する(第2移動)。
Thereafter, the
そして、トレイ保持部材34L・34Rは、その後、感光体ドラム1とエンドレスベルト13とが接触する方向と交差する方向に移動する(第3移動)。更にトレイ35から押圧部材42Lは離れる方向に移動し、押圧部材42Rは押圧を解除する(第4移動)。
Then, the
これらの動作によると、図15の状態、すなわちドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40と、押圧部材42L・42Rとがトレイ保持部材34の動きに連動して解除された状態においては、トレイ35は自由にスライド可能な状態となる。従って、トレイ35がカートリッジを乗せた状態で、使用者がトレイ35を装置本体へ挿入・引出しすることが可能になる。
According to these operations, in the state of FIG. 15, that is, in the state where the
<11:カートリッジの装置本体への装着動作について>
カートリッジを装置本体に装着する際は、図8の2点鎖線に示すように、新品のカートリッジをトレイ35に挿入する。トレイ35には上述したように複数の小枠部が設けられており、対応する小枠部内にカートリッジを上から挿入し、これらのカートリッジをトレイ35にラフに保持させる構成となっている。そのため、使用者が各カートリッジをトレイ35に装着する際には、装着操作の途中や装着後の僅かな傾き、及び位置のズレなどを気にすることなく、装着することができる。
<11: Mounting operation of cartridge to main body>
When the cartridge is mounted on the apparatus main body, a new cartridge is inserted into the
本実施形態では、上述したカートリッジ枠体5の天井板部分それぞれを左右方向に延長して張り出させた庇部156の下面を、トレイ35の左右枠35d・35eの上面が受け止めることにより、カートリッジをトレイ35に保持させることが可能になる。そのため、カートリッジ装着時に従来のような突き当て部材で懸念される、半挿し等の挿入不良が発生しないので、使用者は挿入不良等を気にすることなく、容易にカートリッジを装着することができる。
In the present embodiment, the upper surface of the left and
次にカートリッジをトレイ35に装着後、トレイ35を引出し位置から装着位置へと移動させ、ドア31を閉じ、カートリッジが画像形成位置に至るまでの動作について説明する。なお、この動作は、上述した「10:カートリッジの装置本体からの取り出し動作について」にて述べた、ドア31を開く動作とは逆の動作をすることになる。
Next, operations after the cartridge is mounted on the
図24は、ドア31を開いた状態(トレイ35は装着位置にある状態)から、閉じた状態にするまでの様子を示した図である。
FIG. 24 is a diagram illustrating a state from the state where the
図24(a)は、ドア31が装置本体に対して開いた状態を示している。この状態においては、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、ヒンジ軸32、連結アーム37L・37R、横向き軸37a、縦長孔34Aを介して装置本体内の前方向へ移動されている(図12(c)の状態)。すなわち、トレイ保持部材34に設けられたピン軸34cが、装置本体側のカイド穴36の第2ガイド領域36cの装置本体先端部に位置している。これにより、左右のトレイ保持部材34L・34R及びこれに保持させてあるトレイ35は装着位置に保持されている。
FIG. 24A shows a state where the
図24(a)〜図24(c)のように、ドア31を閉じる動作(図中1の動作)に連動して、ドア31とトレイ保持部材34L・34Rとを連結している連結アーム37L・37Rが回転する(図中2の動作)。この2の動作により、図12(b)、図12(c)、及び図13(a)に示す左右のトレイ保持部材34L・34Rは、装置本体後方向に移動していく。すなわち、フレーム80L・80Rに設けられた第3ガイド領域36cにより、トレイ保持部材34が水平方向(図13(a)においては左方向)に距離a3だけ移動する。
As shown in FIGS. 24A to 24C, the connecting
さらにドア31を閉じると、図21(a)に示すトレイ保持部材34L側に設けられた押圧部材押し上げ溝110と押圧部材42Lのガイドピン42Laとの相対位置が変化する。つまり、押圧部材押し上げ溝110が装置本体後方(ガイドピン42Laが、図21(a)において左方向)に移動する。そして、押圧部材42Lのガイドピン42Laと押圧部材押し上げ溝110との係合によって、ガイドピン42Laが水平方向にd3からd2、垂直方向にeだけ相対的に移動する。
When the
この移動により、押圧部材42Lの当接部45Lは押圧バネ43Lを介して、押し下げられ、カートリッジが装置本体下方向に付勢される(図17の下方向)。そしてカートリッジの突起部157と当接部45Lとが当接し、係合する(図18の状態)。なお、各カートリッジの軸受け部151・152の位置決めには高精度が要求されるため、位置決め部41は、主に高精度を得やすい板金にて構成される。このため、カートリッジの軸受け部151・152が位置決め部41に接触した後では、装置本体左右方向へのカートリッジの移動は、摺動抵抗が大きくなるため困難となることが多い。つまりカートリッジの装置本体左右方向のズレを修正することが困難になる。
By this movement, the
そこで本実施形態では、カートリッジを画像形成位置の装置本体左方向(感光体ドラム1の回転軸方向)の「第一位置決め部」まで突き当ててから、カートリッジを装置本体下方向に付勢して、カートリッジを画像形成位置に確実に位置決めする構成としている。 Therefore, in this embodiment, after the cartridge is abutted to the “first positioning portion” in the left direction of the apparatus main body (the rotation axis direction of the photosensitive drum 1) at the image forming position, the cartridge is urged downward in the apparatus main body. The cartridge is reliably positioned at the image forming position.
つまり押圧バネ43Lは、装置本体下方向だけでなく、装置本体左右方向のうち一方(本実施形態では装置本体左方向)にも押圧できるように、装置本体上下方向に対して所定の角度だけ傾斜を有している(図17)。本実施形態では、押圧バネ43Lの付勢方向を装置本体上下方向に対して48°の傾斜としているが、押圧バネ43Lの付勢方向の傾斜角はこれに限られるものではない。
That is, the
また図17に示すように、押圧バネ43Lは、当接部45Lの呼び込み部高さlaが、当接部45Lがカートリッジの上面に突き当たるまでの突き当て代lbよりも小さくなるように構成されている。当接部45Lの呼び込み部高さlaを、当接部45Lがカートリッジの上面に突き当たるまでの突き当て代lbよりも大きくすると、カートリッジは図17中左方向へ移動するのみであり、装置本体下方向へ移動することが出来なくなることによる。また、呼び込み部として、当接部45Lの切り欠き部の先端にテーパ面を設けることで、装置本体左方向への押圧を先に行い(図18の状態)、その後、装置本体下方向への押圧を行うことができる(図19の状態)。
As shown in FIG. 17, the
このように本実施形態では、カートリッジが装置本体左右方向における画像形成位置よりも右側にあるときに、左側の押圧部材42Lの当接部45Lがカートリッジを装置本体左方向に移動させた後、カートリッジを装置本体下方向に押圧することができる。このような位置補正手段を設けることにより、カートリッジをトレイ35に装着する際には、使用者はカートリッジを比較的ラフな状態でトレイ35に装着することができる。
As described above, in this embodiment, when the cartridge is on the right side of the image forming position in the left-right direction of the apparatus main body, the
同様に、装置本体右側においても、右側の押圧部材42Rによってカートリッジが装置本体下方向に押圧されている。つまり、ガイドピン42Raと押圧部材押し上げ溝110(第二の連動手段)との係合によって、押圧部材押し上げ溝110とガイドピン42Raとの相対的な位置関係が水平方向にd3からd2、垂直方向にeだけ移動する。
Similarly, on the right side of the apparatus main body, the cartridge is pressed downward by the
この移動により、トレイ保持部材34Rが装置本体の後方向に移動することで、押圧部材42Rの当接部45Rを押し上げていた押圧部材押し上げ部46が当接部45Rから離れる。その結果、押圧部材42Rは押圧バネ43Rの作用によって図16の時計方向に回
転させられ、各カートリッジへの押圧が行われる(図16(b)から図16(a)の状態になる)。このとき、装置本体上下方向においては、トレイ35の左右枠35d・35eの上面によってカートリッジが受け止められることになる。
By this movement, the
押圧部材42L・42Rによりカートリッジを装置本体下方向へと押圧するとともに、左右のトレイ保持部材34L・34Rは、ドア31を閉じることで図13(a)の第2ガイド領域36bに沿って斜め下方(水平方向に距離a2、垂直方向に距離bへと移動する。この動作により、トレイ保持部材34L・34Rとともに、これに連結されたトレイ35と押圧部材42Lは装置本体に対して下方向に距離bだけ下がる(図24の4、5の動作)。この移動により、トレイ35によって仮保持されていた各カートリッジは、ステー部材81の位置決め部41(第二位置決め部)に突き当てられる。
The cartridges are pressed downward by the
上述したように、位置決め部41は上向きの浅いV字形状であるため、押圧部材42L・42Rによって装置本体下方に押圧することによって、カートリッジPY、PM、PC、PKを画像形成位置に確実に位置決めすることができる。つまり、複数のカートリッジは画像形成位置にて保持され、各カートリッジの感光体ドラム1の下面がエンドレスベルト13に所定の位置に接触した状態となる。このときトレイ35は各カートリッジよりも下方に位置している(図24(c)の状態)。またこのトレイ保持部材34L・34Rのピン軸34c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155と装置本体側の給電系統との導通が確保される。
As described above, since the
以上の状態から、さらにドア31を閉じると、トレイ保持部材34L・34Rが装置本体後方向へとさらに移動する。したがって、押圧部材押し上げ溝110とガイドピン42La・42Raとの相対的な位置関係が水平方向(図21(a)における左方向)にd1だけ移動する。同時に、装置本体に対するトレイ保持部材34L・34Rの位置関係、すなわち、フレーム80L・80Rに設けられたガイド領域36とピン軸34cとの位置関係は、第1ガイド領域を装置本体後ろ方向(図13(a)における36aの領域を左方向)に移動する。
When the
この間、図16に示す解除レバーピン47が、トレイ保持部材34Rの動きに連動して、図16(b)の位置から図16(a)の位置に移動する。この解除レバー48の動作で、図16(a)の位置にドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40が前進移動する。すなわち、各カートリッジに対するドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリング40が連結される。そして、ドア31によって装置本体前方が閉じられる。
During this time, the
以上説明したように、引出し位置にあるトレイ35に各カートリッジを乗せた上で、トレイ35を装着位置に収める。そこからドア31を閉じることで、駆動側の軸受け部151と非駆動側の軸受け部152との下面部分(被位置決め部)が、装置本体のステー部材(内側板)に設けられた位置決め部に対して、装置本体の上下前後左右の全ての方向に対して固定される。そして各カートリッジが装置本体に対して所定に位置決めされた状態になる。
As described above, after placing each cartridge on the
この状態では、各カートリッジの感光体ドラム1の下面がベルトユニット12の上流側ベルト部分の上面に対して所定の位置において安定した状態で当接することになる。
In this state, the lower surface of the
なお、上述のように、左右のトレイ保持部材34R・34Lはドア31の開閉動作に連動しているが、ドア31の開閉力を緩和するために、押圧部材の押圧、及び駆動カップリングの係合のそれぞれの解除タイミングを少しずつ異なるタイミングにするとよい。すなわち、ドラム駆動カップリング39と、現像駆動カップリングと、押圧部材42L・42
Rの解除タイミングを少しずつ異なるタイミングにする。具体的には、解除レバーピン47、押圧部材押し上げ部46、押圧部材押し上げ溝110の位置を移動して駆動、押圧の解除タイミングと、さらに、各カートリッジ間でのそれぞれの駆動、押圧の解除タイミングを少しずつ異ならせる。これにより、ドア31に作用する負荷を分散することができ、ドア31の開閉時のピーク時において、ドアに作用する力を低減させ、使用者がドア31を操作する際の操作力を軽減することが可能となる。
As described above, the left and right
The release timing of R is made slightly different. Specifically, the positions of the
以上より、使用者は各カートリッジを装着する上で、ラフなガイドとしてのトレイ35に対して装着するので、特に突き当て方向や、カートリッジ挿入時の姿勢を意識することなく、容易に装着作業を行うことができる。同時に、各カートリッジの装着状態にばらつきがあっても、装置本体に装着された状態では装着位置が一意的に定まる。よって、各カートリッジのドラム下面をベルトユニット12の上流側ベルト部分の上面に対して確実に当接させることができ、好適な画像形成が実現できる。
As described above, since the user mounts each cartridge on the
また、本実施形態のようにラフなガイドに対して、従来のような突き当て部材、特にカートリッジの感光体ドラムの長手方向(回転軸方向)への突き当て部材(付勢部材)を備えた場合に懸念される、半挿し等の挿入不良を予防することができる。 Further, a conventional abutting member, particularly an abutting member (urging member) in the longitudinal direction (rotating axis direction) of the photosensitive drum of the cartridge is provided for the rough guide as in this embodiment. Inadequate insertion such as half insertion can be prevented.
また、本実施形態では、カートリッジの軸受け部151・152が位置決め部41に接触する前に、装置本体左右方向の位置が定まるようにすることで、カートリッジを高精度に位置決めすることができる。よって、高品質の画像形成を安定して行うことが可能になる。
In this embodiment, the cartridge can be positioned with high accuracy by determining the position in the left-right direction of the apparatus main body before the bearing
<12:給電構成について>
カートリッジを装置本体に対して装着した場合において、カートリッジに対して装置本体側から給電を行う構成について説明する。
<12: About power supply configuration>
A configuration in which power is supplied to the cartridge from the apparatus body side when the cartridge is mounted on the apparatus body will be described.
図25は、装置本体から各カートリッジに給電を行う方法を説明する図である。以下、図14、図15、及び図25を参照して、本実施形態における給電構成に関して説明する。 FIG. 25 is a diagram illustrating a method of supplying power to each cartridge from the apparatus main body. Hereinafter, with reference to FIG. 14, FIG. 15, and FIG. 25, the power supply configuration in the present embodiment will be described.
図14、図15は、ドア31を開け、トレイ35を装置本体から引き出した状態を表したものである。トレイ35には、中間電気接点ばね72a〜72dが装置本体水平方向に沿って、及び垂直方向の同位置に複数個並んで設けられており、その一端がカートリッジ側の電気接点155(図3(b))と電気的に接続される。ここで中間電気接点ばね72a〜72dは、カートリッジの左側面部の電気接点155を、装置本体から見て右側に付勢するように構成されている(図25)。この付勢力は、押圧部材42Lがカートリッジを装置本体左側方向の「第一位置決め部」に突き当てる際の妨げにならない大きさとなっている。
14 and 15 show a state where the
装置本体のメインフレームには、左フレーム80Lの外側に設けられた本体側給電部74と電気的に接続された本体電気接点ばね75a〜75dが装置本体水平方向に沿って、及び垂直方向に同位置に複数個並んで設けられている(図11)。本体電気接点ばね75a〜75dは、左フレーム80L及び左トレイ保持部材34Lに開けられた穴を通ってトレイ35側に飛び出している(図10)。なお、図10では押圧部材42Lを取り外した状態を示している。
On the main frame of the apparatus main body, main body electric contact springs 75a to 75d electrically connected to the main body side
図25(a)と図25(b)は、トレイ35に設けられた中間電気接点ばね72と本体電気接点ばね75との電気的接続と切断の様子を示したものである。ここでは、トレイ35、中間電気接点ばね72、左トレイ保持部材34L、左フレーム80L、本体電気接点
ばね75、本体電気接点ばねホルダ76、本体側給電部74を示している。また、図25(a)は、ドア31が閉められた状態で、トレイ保持部材34L及びトレイ35が下降した装着位置にある状態を示している。このとき、本体電気接点ばね75と中間電気接点ばね72とは電気的に接続されている。図25(b)は、ドア31が開けられた状態で、左トレイ保持部材34L及びトレイ35が装着位置から上昇した位置にある状態を示している。
FIG. 25A and FIG. 25B show the state of electrical connection and disconnection between the intermediate
このとき、本体電気接点ばね75と中間電気接点ばね72とは電気的に切断された状態になる。また、トレイ35は、本体電気接点ばね75の左トレイ保持部材34Lからトレイ35側に飛び出した部分と接触しないように装置本体前後方向に延びる溝77を有している。これにより、本体電気接点ばね75と接触することなく、トレイ35を引き出すことが可能である。
At this time, the main body
つまり装置本体は、トレイ35の中間電気接点ばね72a〜72dの移動経路とは離れた位置に、本体電気接点75a〜75dを有している。そして、中間電気接点と装置本体の電気接点とは、トレイ保持部材34L・34Rによりトレイ35を装着位置から上方向に移動(上昇)させることによって接続が離れ、装着位置へ向かって下方向に移動(下降)させることによって電気的に接続する。
That is, the apparatus main body has main body
上述したように図14、図15、及び図25では、各カートリッジの1箇所の被給電部に対して1つの本体電気接点ばねと1つの中間電気接点ばねを用いて給電を行っている。しかし、各カートリッジに複数の被給電部がある場合であってもよい。また、複数の被給電部の装置本体鉛直方向の高さが異なる場合にも、本体電気接点ばねを高さ違いで複数配置し、トレイの本体電気接点ばねの高さに応じた位置に複数の溝を開けることで、両者を通電させることが可能である。 As described above, in FIGS. 14, 15, and 25, power is supplied to one power-supplied portion of each cartridge using one main body electrical contact spring and one intermediate electrical contact spring. However, there may be a case where each cartridge has a plurality of power supplied parts. Further, even when the heights of the plurality of power supplied parts in the vertical direction of the apparatus main body are different, a plurality of main body electric contact springs are arranged at different heights, and a plurality of positions are set at positions corresponding to the height of the main body electric contact spring of the tray. By opening the groove, it is possible to energize both.
さらに複数のカートリッジに同一の電圧をかける場合は、1つの本体電気接点ばねと電気的に接続・切断可能な、1つの中間電気接点となる導体をトレイ35内に設ける。そしてトレイ35内に複数の中間接点ばねを、その一端が導体と電気的に接続し、他端が複数のカートリッジの被給電部と電気的に接続・切断可能なように設ける。この構成によると、中間接点ばねと本体電気接点ばねとの接続箇所を減らすことが可能である。また本体電気接点ばね及び中間接点ばねの形状、及び、各電気的接続部における接触圧の方向は図14、図15、及び図25に示すものに限定されるものではない。
Further, when the same voltage is applied to a plurality of cartridges, a conductor serving as one intermediate electric contact that can be electrically connected to and disconnected from one main body electric contact spring is provided in the
また、トレイ35内に電気的接続を分配する導体を有し、中間電気接点とカートリッジ電気接点との電気的接続箇所が、中間電気接点と本体電気接点の電気接続箇所よりも多く構成されているとよい。これにより、各色で同一の電位を用いる場合において、部品数を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。
In addition, the
以上のように、本実施形態では、複数のカートリッジを移動部材としてのトレイ35に乗せ、フロントアクセスによりカートリッジ交換し、かつトレイに中間電気接点を設ける。そして、トレイ35の上下移動に伴い装置本体とカートリッジとの電気接続を行なう構成とした。
As described above, in this embodiment, a plurality of cartridges are placed on the
その結果、使用者がカートリッジ交換を行う際に、カートリッジの挿入の姿勢を気にすることなく、半挿しなどの挿入不良を防ぎ、交換後のカートリッジを安定した画像形成位置に装着できる。つまり本実施形態によれば、カートリッジが着脱可能である画像形成装置において、カートリッジの着脱時の操作性を向上させ、装置本体に対してカートリッジを精度良く位置決めすることが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。 As a result, when the user replaces the cartridge, the insertion failure such as half-insertion can be prevented without worrying about the orientation of the cartridge insertion, and the replaced cartridge can be mounted at a stable image forming position. In other words, according to the present embodiment, in an image forming apparatus in which a cartridge can be attached and detached, the operability at the time of attaching and detaching the cartridge is improved, and an image forming apparatus capable of accurately positioning the cartridge with respect to the apparatus main body is provided. It becomes possible to do.
30:開口部 31:装置本体開閉ドア 34:トレイ保持部材 35:トレイ 42:押圧部材 30: Opening 31: Apparatus main body opening / closing door 34: Tray holding member 35: Tray 42: Pressing member
Claims (3)
前記移動部材は、
前記装置本体から引き出された位置であって前記プロセスカートリッジを着脱可能な引き出し位置と、前記装置本体内に位置する装着位置と、前記装置本体内に位置し画像形成が行なわれる画像形成位置と、の間を移動可能であり、
前記装置本体には、
前記プロセスカートリッジが装着された前記移動部材が前記画像形成位置にある状態において、前記プロセスカートリッジを押圧する押圧部材が設けられており、
前記押圧部材は、
前記移動部材が前記装着位置から前記画像形成位置に移動するのに連動して、前記プロセスカートリッジを前記感光体の回転軸方向へ押圧して前記装置本体に設けられた第一位置決め部に前記プロセスカートリッジを位置決めした後、前記プロセスカートリッジを前記回転軸方向と直交する方向に押圧して前記装置本体に設けられた第二位置決め部に前記プロセスカートリッジを位置決めすることを特徴とする電子写真画像形成装置。 An electronic device in which a process cartridge having an electrophotographic photosensitive member and a process means for forming a toner image on the electrophotographic photosensitive member is detachably supported by a movable member movable with respect to the main body of the electrophotographic image forming apparatus. In a photographic image forming apparatus,
The moving member is
A pull-out position where the process cartridge can be attached and detached, a position pulled out from the apparatus main body, a mounting position located in the apparatus main body, an image forming position where image formation is performed in the apparatus main body, and Can move between
In the device body,
A pressing member for pressing the process cartridge is provided in a state where the moving member mounted with the process cartridge is at the image forming position;
The pressing member is
In conjunction with the movement of the moving member from the mounting position to the image forming position, the process cartridge is pressed in the direction of the rotation axis of the photosensitive member, and the process is placed in a first positioning portion provided in the apparatus main body. An electrophotographic image forming apparatus characterized in that after positioning a cartridge, the process cartridge is pressed in a direction orthogonal to the rotation axis direction to position the process cartridge in a second positioning portion provided in the apparatus main body. .
前記移動部材が前記案内部材に沿って移動可能であり、
前記案内部材は、前記装置本体の前面に形成され前記移動部材が通過する開口部を開閉する開閉部材の開閉動作と連動して、前記装置本体内において移動可能に構成されており、
前記開閉部材が閉じられる動作に連動して前記案内部材が移動することにより、前記案内部材と共に、前記移動部材が前記装着位置から前記画像形成位置に移動可能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。 The electrophotographic image forming apparatus has a guide member,
The moving member is movable along the guide member;
The guide member is configured to be movable in the apparatus body in conjunction with an opening / closing operation of an opening / closing member that is formed on a front surface of the apparatus body and opens and closes an opening through which the moving member passes.
2. The moving member can be moved from the mounting position to the image forming position together with the guiding member by moving the guiding member in conjunction with an operation of closing the opening / closing member. The electrophotographic image forming apparatus described in 1.
前記移動部材が前記画像形成位置から前記装着位置に移動する際の前記案内部材の移動と連動して、前記押圧部材の前記プロセスカートリッジへの押圧状態が解除されるように構成されてい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。 When the guide member moves in conjunction with the opening and closing operation of the opening / closing member, the moving member is configured to be movable from the image forming position to the mounting position together with the guide member.
In conjunction with the movement of the guide member when the moving member moves from the image forming position to the mounting position, the pressing state of the pressing member against the process cartridge is released. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 2.
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