JP2014109599A - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 画像規制装置本体の扉を内部に向かって開く構成において、ユーザの手が閉じる扉に挟まれることを抑制することができるプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 装置本体Aは、カートリッジBを装着する開口と、開口を閉鎖する閉鎖位置Z1及び開口を開く開放位置Z2を取るように開閉可能な扉40を有し、カートリッジBの把手50は、カートリッジBの着脱時に位置する第1位置X1、及び、画像形成時に位置する第2位置X2を取る把持部50aと、カートリッジBに押された扉40が開放位置Z2へと移動すると、扉40に当接して第2位置X2へと移動する閉鎖時当接部50bと、カートリッジBが装置本体Aの内部に有る状態で扉40が開放位置Z2へと移動すると、扉40に当接して第1位置X1へと移動する開放時当接部50cと、を有し、把持部50aは閉鎖時当接部50bよりも開口側に配置されるカートリッジBを構成した。
【選択図】 図8

Description

本発明は、プロセスカートリッジ、及び、このプロセスカートリッジが着脱自在な電子写真画像形成装置に関する。
ここで画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザービームプリンタ)、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサなどが含まれる。
またプロセスカートリッジとは、像担持体と、少なくとも帯電手段、現像手段を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
ここで画像形成装置本体とは、電子写真画像形成装置のプロセスカートリッジを除く部分をいう。
従来、画像形成装置本体の内部にプロセスカートリッジを着脱する際に、画像形成装置本体の内部に配置される感光体ドラムに極力光が当たらないようにする必要がある。こうした必要性を満たす発明として、特許文献1に記載されるように、現像カートリッジを画像形成装置本体に装着する開口を塞ぐ扉に、内側に開くタイプが開示される。
米国特許第6731894明細書
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、現像カートリッジを画像形成装置本体に装着する開口を塞ぐ扉を内側に開くので、現像カートリッジを装着完了したときに、扉が閉まりきるときに、ユーザが着脱操作している手が扉に挟まれる可能性がある。
本発明は、画像形成装置本体の扉を内部に向かって開いて外部に向かって閉じる構成において、ユーザの手が閉じる扉に挟まれることを抑制することができるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、前記電子写真画像形成装置本体は、前記プロセスカートリッジを装着するための開口と、前記開口を閉鎖する閉鎖位置及び前記開口を開く開放位置を取るように開閉可能な扉を有し、前記プロセスカートリッジに設けられる把手は、前記プロセスカートリッジの着脱時に位置する第1位置、及び、画像形成時に位置する第2位置を取る把持部と、前記プロセスカートリッジにより押し込まれた前記扉が閉鎖位置から開放位置へと移動すると、前記扉に当接して第1位置から第2位置へと移動する閉鎖時当接部と、前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置本体の内部に有る状態で前記扉が閉鎖位置から開放位置へと移動すると、前記扉に当接して第2位置から第1位置へと移動する開放時当接部と、を有し、前記把持部は、前記閉鎖時当接部よりも前記開口に近い位置に配置されることを特徴とする。
本発明によれば、画像形成装置本体の扉を内部に向かって開いて外部に向かって閉じる構成において、ユーザの手が閉じる扉に挟まれることを抑制することができる。
画像形成装置の断面図である。 カートリッジの断面図である。 現像ユニットと感光体ユニットの分解斜視図である。 画像形成装置本体の開口を開閉する扉を示す断面図である。 カートリッジの一部を切り欠いた斜視図である。 カートリッジの側面図である。 カートリッジを装置本体に装着し始めたときの様子を示す断面図等である。 カートリッジを装置本体から除去するために扉を開き始めたときの様子を示す断面図等である。 実施例2に係るカートリッジの一部を切り欠いた斜視図である。 カートリッジを装置本体から除去するために、扉を開き始めた様子を示す断面図等である。 実施例3に係るカートリッジの一部を切り欠いた斜視図である。 ユーザが把手を把持したときの様子を示す断面図等である。
以下、実施例1について説明する。以下の説明において、プロセスユニットの一例として、像担持体である感光体ドラムを有するプロセスカートリッジを示す。プロセスカートリッジの長手方向とは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する方向と交差する方向(略直交する方向、感光体ドラムの回転軸線方向)であり、記録媒体の表面と略平行であり、かつ、記録媒体の搬送方向と交差(略直交)する方向である。また、プロセスカートリッジの左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を上から見て左または右である。また、プロセスカートリッジの上面とはプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。
図1は、画像形成装置100の断面図である。図1に示す画像形成装置100は、電子写真画像形成装置本体(レーザービームプリンタ等、以下「装置本体A」という)を有する。装置本体にはカートリッジBが着脱自在となっている。光学手段としての光学系1を有する。カートリッジBの内部の感光体ドラム7の表面は、帯電ローラ8で一様に帯電され、前述の光学系1によりレーザ光が照射されて静電像が形成され、現像ユニット20により現像剤(以下「トナー」という)tで現像されてトナー像が形成される。
記録媒体(記録紙、OHPシート、布等)2は、給紙部(カセット)3aに収容され、ピックアップローラ3b及びこれに圧接する圧接部材3cによって一枚ずつ分離給送される。記録媒体2は、搬送ガイド3fに沿って搬送されて、転写手段としての転写ローラ4によって感光体ドラム7のトナー像が転写される。
トナー像が転写された記録媒体2は、搬送ガイド3gに沿って定着装置5へ搬送される。この定着装置5は、駆動ローラ5aと、ヒータ5bを内蔵すると共に支持体5cによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体5dと、を有し、通過する記録媒体2に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。転写トナー像を定着した記録媒体2は排出ローラ3dで搬送され、反転搬送経路を通して排出部6へ排出される。
図2は、カートリッジBの断面図である。カートリッジBは、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム7と、少なくとも1つのプロセス手段と、を備える。プロセス手段としては、例えば感光体ドラム7を帯電させる帯電手段、感光体ドラム7に形成された静電像を現像する現像手段、感光体ドラム7に残留するトナーtをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。
カートリッジBは、第1ユニット(以下「感光体ユニット10」という)と第2ユニット(以下「現像ユニット20」という)とを有する。感光体ユニット10は、少なくとも感光体ドラム7と、帯電手段である帯電ローラ8と、クリーニング手段であるクリーニングブレード11と、を備える。現像ユニット20は、少なくとも現像ローラ21と、現像ブレード22と、を備える。
カートリッジBの画像形成プロセスにおいては、感光体ドラム7を回転駆動し、帯電ローラ8に電圧を印加して感光体ドラム7の表面を一様に帯電する。この帯電した状態の感光体ドラム7に対して、光学系1からの画像情報に基づいた情報光(光像)が露光開口9bを通して露光されて、感光体ドラム7の表面に静電像を形成し、静電像を現像ユニット20によって現像するように構成している。
一方、現像ユニット20は現像フレーム23を有し、トナー収容部24内のトナーt(図1参照)をトナー送り手段である回転可能な撹拌部材25で送り出す。そして、固定の磁石部材26を内側に配置した現像ローラ21は、現像フレーム23に回転自在に支持される。現像ローラ21の表面には現像ブレード22によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層が形成され、そのトナーを静電像に応じて感光体ドラム7に転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。すなわち、現像ローラ21はトナーtを担持して感光体ドラム7との対向領域に搬送する。
そして転写ローラ4にトナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体2に転写する。転写後に、感光体ドラム7に残留したトナーは感光体ユニット10に設けられたクリーニングブレード11によって掻き落とされると共に、スクイシート12によってトナー収容部24の外への漏出を防いでいる。感光体ユニット10は、感光体フレーム14を有し、感光体ドラム7、帯電ローラ8およびクリーニングブレード11は、感光体フレーム14に支持されている。
図3は、現像ユニット20と感光体ユニット10の分解斜視図である。現像ユニット20の長手方向の両端部には、現像ユニット20から感光体ユニット10の方向に延伸した一対の吊腕である第1吊腕部23a、第2吊腕部23bが設けられる。第1吊腕部23a、第2吊腕部23bそれぞれの先端側には、現像ユニット20を感光体ユニット10に対して回動自在に支持するための一対の支持軸である第1支持軸23c、第2支持軸23dが設けられる。第1支持軸23cの軸心と第2支持軸23dの軸心を結ぶ直線は、現像ローラ21の回動軸中心線と略平行になるよう配置される。
感光体ユニット10を構成する感光体フレーム14および支持部材15には、前述の第1支持軸23cを支持するための第1軸受部15aと、第2支持軸23dを支持するための第2軸受部14aが設けられる。ここで、支持部材15は、前述のように第1軸受部15aにおいて第1支持軸23cを軸支するとともに、ドラム軸受部15bにおいて感光体ドラム7を回動自在に支持するよう構成される。
支持部材15は、ビス等の不図示の締結手段により、感光体フレーム14に一体的に取付けられ、感光体ユニット10の一部を構成する。現像ユニット20は、前述の第1支持軸23cおよび第2支持軸23dを中心に回動可能に感光体フレーム14に支持され、現像付勢バネ27により、現像ローラ21を感光体ドラム7への作用位置に位置決めする。そして、後述する把手50が、感光体フレーム14両端の把手支持軸14bに組みつけられる(図3では片方のみ)。
図4は、装置本体Aの開口を開閉する扉40を示す断面図である。図4(a)は、扉40の閉鎖状態を示し、図4(b)は、扉40の開放状態を示す。装置本体Aは、カートリッジBを装着するための開口を有する。図4(a)に示される状態では、装置本体Aの内部でカートリッジBを装着する装着部30は、扉40によって覆われている。扉は、扉支持軸40aを中心として回転自在となるように、装置本体Aの側板31に取付けられている。扉40は、開口を閉鎖する閉鎖位置Z1、及び、内部に向かって動作することで開口を開く開放位置Z2を取るように開閉可能となっている。そして、扉40が閉鎖位置Z1にあると、装着部30が閉鎖される。扉40が開放位置Z2にあると、装着部30が開放される。
扉40の側面には、後述する扉バネかけ部40bが設けられている。この扉バネかけ部40bは、扉40の開閉の際には、扉バネかけ溝34に沿って移動可能である。一方、側板31には、側板バネかけ部32が設けられている。そして、これらの間に、扉付勢バネ33が張架されている。この扉付勢バネ33の張力によって、扉40は常に閉鎖位置Z1になるように付勢されている。
図5はカートリッジBの一部を切り欠いた斜視図である。図5に示されるように、カートリッジBの感光体ユニット10には、装置本体Aへの着脱操作時の持ち手である把手50が設けられる。把手50は、着脱操作の際にユーザが把持する把持部50aと、後述する閉鎖時当接部50bと、開放時当接部50cと、を有する。このうち、把持部50aは、閉鎖時当接部50bに対して、装着方向(図中矢印C方向)の上流側に位置している。
把手50は、感光体フレーム14に設けられた把手支持軸14bを中心に回転自在に支持されている。そして、感光体フレーム14に設けられたバネかけ部14cと、把手50に設けられたバネかけ部50dの間には、把手バネ52が張架されている。
図6はカートリッジBの側面図である。図6(a)は、カートリッジBを装置本体Aに着脱するときの第1姿勢である第1位置Xにある状態を示す側面図である。図6(b)は、カートリッジBを装置本体Aに装着して画像形成時の姿勢である第2位置Yにある状態を示す側面図である。前述のように、カートリッジBに設けられる把手50は、把持部50a、閉鎖時当接部50b、開放時当接部50cを有する。
把持部50aは、カートリッジBの着脱時に位置する第1位置X1、及び、画像形成時に位置する第2位置X2を取る。閉鎖時当接部50bは、カートリッジBにより押し込まれた扉40が閉鎖位置Z1から開放位置Z2へと移動すると、扉40に当接して第1位置X1から第2位置X2へと移動する。開放時当接部50cは、カートリッジBが装置本体Aの内部に有る状態で扉40が閉鎖位置Z1から開放位置Z2へと移動すると、扉40に当接して第2位置X2から第1位置X1へと移動する。把手50が第1位置X1を取る状態では、把持部50aは閉鎖時当接部50bよりも開口に近い位置に配置される。なお、この点に関しては、実施例2の把手60及び把手70に関しても同様である。この動作に関しては、詳しく後述する。
図6(a)に示すように、把手50は、第1位置Xの位置において把手バネ52によって、第1位置Xを保つ方向(図中矢印D方向)に付勢されている。そして、第1位置規制部14dに突き当たって止まっている。
この状態において、把手50を第2位置Yの方向(図中矢印E方向)に回転させていくと、バネかけ部50dも回転し、把手バネ52の付勢力によって発生する、把手支持軸14b周りのモーメントの方向が切り替わる。そして、把手50が第2位置Yの方向へと付勢されるようになる(図6(b)の状態)。
図6(b)に示すように、把手50は、第2位置Yの位置において把手バネ52によって、第2位置Yを保つ方向(図中矢印E方向)に付勢される。そして、第2位置Yの規制部14eに突き当たって止まっている。
なお、本実施例においては、把手50を把持してカートリッジBを着脱時の姿勢とした際に、カートリッジBの自重(図6(a)中の矢印G)によって、第1位置Xに付勢されるモーメントが働くように、把手50を構成している。
図7(a)は、カートリッジBを装置本体Aに装着し始めたときの様子を示す断面図である。図7(a)に示されるように、カートリッジBが装置本体Aに装着されると、扉40がカートリッジBに押されて開放位置Z2に向かって開いていく。なお、把手50が第1位置X1を取る状態では、閉鎖時当接部50bは開放時当接部50cよりも装置本体Aの開口に近い位置に配置される。この点は、後述する実施例2及び実施例3の把手60、70に関しても同様である。
図7(b)は、カートリッジBを装置本体Aに装着して最奥まで装着したときの様子を示す断面図である。図7(b)に示されるように、カートリッジBが装置本体Aの最奥まで装着されると、扉40が扉付勢バネ33(不図示)によって閉鎖位置Z1まで戻ろうとする(図中矢印F)。そして、カートリッジBは、把手50における把持部50aよりも装着方向の下流側に設けられた閉鎖時当接部50bが扉40に当接することで止まる
図7(c)は、カートリッジBの装置本体Aに対する装着が完了したときの様子を示す断面図である。この状態では、扉付勢バネ33が把手50を第2位置Yに移動させようとする力は、把手50が把手バネ52によって第1位置Xに留まろうとする力よりも大きくなる様に構成している。
よって、ユーザが把持部50aから手を離すと、扉40を付勢する扉付勢バネ33(不図示)の力によって、把手50が矢印H方向に回転し、把手50が第2位置Yへと移動させられ、把手バネ52によって保持される。一方、扉40は、把手50の閉鎖時当接部50bが退避することによって、閉鎖位置Z1まで移動する。そして、把手50が、装置本体Aの内部に収納された状態となって、カートリッジBの装着動作が完了する(図7(c))。
このように、把持部50aより装着方向下流側において、扉40と閉鎖時当接部50bを当接させることによって、把持部50aと扉40との間に隙間を設けることができ、ユーザの手が挟まれることはない。なお、把手50が第2位置X2を取る状態では、開放時当接部50cは閉鎖時当接部50bよりも装置本体Aの開口に近い位置に配置される。
この点は、後述する実施例2及び実施例3の把手60、70と異なる。
図8(a)は、カートリッジBを装置本体Aから除去するために扉40を開き始めたときの様子を示す断面図である。装置本体Aの内部では、把手50が第2位置Yをとっている。この状態で、ユーザが扉40を開いていくと、扉40が開放時当接部50cに当接する。そして、ユーザが扉40を更に開いていくと、把手50が第1位置Xに向かって、矢印J方向に回転する。
図8(b)は、扉40を完全に開いた様子を示す断面図である。ユーザが扉40を完全に開くと、把手50が第1位置Xを取り、その状態が把手バネ52によって保持される。
この状態で、ユーザは、扉40を押えながら把手50の把持部50aを把持し、カートリッジBを装置本体Aの外に取り出すことが可能になる。尚、扉40は、装置本体Aの機構によって、開放状態が保持されるように構成してもよい。そして、カートリッジBを除去すれば、扉40は扉付勢バネ33によって閉鎖位置Z1に移動し、カートリッジBの除去が完了する。
以上説明したように、本実施例に示した発明によれば、装着時において、把持部50aより装着方向下流側において、扉40と閉鎖時当接部50bを当接させることで把持部50aと扉40との間に隙間を設けることができ、ユーザの手が挟まれることはない。よってプロセスカートリッジ装着動作の装着性を向上できる。
また、把手50を移動可能とすることによって、装着完了時には装置本体Aの内部に収納可能となる。よって装置本体Aの外に把手50が突出することなく、スペースを削減できる。
図9は、実施例2に係るカートリッジBの一部を切り欠いた斜視図である。実施例2のカートリッジや画像形成装置の構成は、実施例1とほぼ同様な構成であり、このうち実施例1の構成と全く同じものに関しては、実施例1の説明が援用されるものとし、同一の符号を付して説明を適宜省略する。図9に示されるように、把手60には、把持部60a、開放時当接部60c、把手側のバネかけ部60dが設けられている。これらの機能は、実施例1に示したものと同様である。ただし、閉鎖時当接部60bは異なる。
図10(a)は、カートリッジBを装置本体Aから除去するために、扉40を開き始めた様子を示す断面図である。図10(a)に示されるように、把手60が第2位置Yをとるときには、ユーザが扉40を開放していっても、扉40が閉鎖時当接部60bに当接しないように設定されている。なお、把手60が第2位置X2を取る状態では、閉鎖時当接部60bは開放時当接部60cよりも装置本体Aの開口に近く、かつ扉40に近い位置に配置される。この点は、後述する実施例3の把手70に関しても同様である。
図10(b)は、扉40を完全に開いた様子を示す断面図である。図10(b)に示されるように、ユーザがカートリッジBを装置本体Aから取り出すときには、閉鎖時当接部60bの先端は扉40が閉じるのを規制する状態となる。この状態で、ユーザが扉40から手を離しても、扉40が規制された状態で、ユーザは、カートリッジBを装置本体Aから取り出すことができる。また、扉40と開放時当接部60cとが干渉することがない。よって、カートリッジBを除去するときのユーザの操作性が向上する。
図11は、実施例3に係るカートリッジBの一部を切り欠いた斜視図である。実施例3のカートリッジや画像形成装置の構成は、実施例1や2とほぼ同様な構成であり、このうち実施例1、2の構成と全く同じものに関しては、実施例1、2の説明が援用されるものとし、同一の符号を付して説明を適宜省略する。図11に示されるように、把手70には、閉鎖時当接部70b、開放時当接部70c、把手側のバネかけ部70d、把手バネ52が設けられている。これらの機能は実施例1、2と同様である。
実施例3の構成の特徴点は、把手70は、ユーザが把持部70aを把持した状態では第1位置X1に係止され、ユーザが把持部70aを把持しない状態では第1位置X1に対する係止が解除されて第2位置X2に移動可能となるロック機構を有する点である。
把手70は、主把手部材79とロック部材80を有し、主把手部材79がロック部材80で覆われた形状となっている。ロック部材80は、主把手部材79に設けられるロック回転軸81に回転自在に支持される。ロック部材80は、ロックバネ82によって矢印K方向に付勢されている。また、ロック部材80には、後述する感光体フレーム94に対するロック手段である、ロック部材80には、ロック突起80aが設けられている。
一方、感光体フレーム94には、ロック突起80aが係止されるロック係止部94fと、把手70の第1位置Xから第2位置Yへの移動の際に、ロック突起80aが通過するロック退避部94gが設けられている。
図12(a)は、ユーザが把手70を把持したときの様子を示す断面図である。ユーザが把手70を把持すると、把持力によってロック部材80がロック位置に移動する。この状態では、ロック部材80のロック突起80aと、感光体フレーム94のロック係止部94fとが係合し、把手70は、第1位置Xの位置を取る。そのために、把手70は第2位置Yを取ることが防止される。
図12(b)は、ユーザが把手70を離したときの様子を示す断面図である。ユーザが把手70から手を離すと、ロック部材80がロック回転軸81回りに矢印L方向(図12(a)参照)に回転し、退避位置に移動する。
この状態では、ロック突起80aとロック係止部94fとの係合が外れており、把手70は、把手支持軸94b周りに回転し、第2位置Yに向けて移動できる状態である。この状態で扉40が閉まると、ロック突起80aは感光体フレームのロック退避部94gに入り、把手70は第2位置Yをとることができる。
こうすることで、カートリッジBを把持して操作している間は、把手70が第2位置Yを取ることがなく、より安定して把持できる。よって、操作性を向上できる。
実施例1〜3の構成によれば、装置本体Aの扉40を内部に向かって開いて外部に向かって閉じる構成において、ユーザの手が閉じる扉40に挟まれることを抑制することができる。また、ユーザが扉40を閉じる動作によって、把手50、60、70が装置本体Aの内部の収納位置に退避する。
40 扉
50、60、70 把手
50a、60a、70a 把持部
50b、60b、70b 閉鎖時当接部
50c、60c、70c 開放時当接部
A 装置本体
B カートリッジ
X1 第1位置
X2 第2位置
Z1 閉鎖位置
Z2 開放位置

Claims (5)

  1. 電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、
    前記電子写真画像形成装置本体は、前記プロセスカートリッジを装着するための開口と、前記開口を閉鎖する閉鎖位置、及び、内部に向かって動作することで前記開口を開く開放位置を取るように開閉可能な扉を有し、
    前記プロセスカートリッジに設けられる把手は、
    前記プロセスカートリッジの着脱時に位置する第1位置、及び、画像形成時に位置する第2位置を取る把持部と、
    前記プロセスカートリッジにより押し込まれた前記扉が閉鎖位置から開放位置へと移動すると、前記扉に当接して第1位置から第2位置へと移動する閉鎖時当接部と、
    前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置本体の内部に有る状態で前記扉が閉鎖位置から開放位置へと移動すると、前記扉に当接して第2位置から第1位置へと移動する開放時当接部と、を有し、
    前記把手が第1位置を取る状態では、前記把持部は前記閉鎖時当接部よりも前記開口に近い位置に配置されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 前記把手が第1位置を取る状態では、前記閉鎖時当接部は前記開放時当接部よりも前記電子写真画像形成装置本体の前記開口に近い位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
  3. 前記把手が第2位置を取る状態では、前記閉鎖時当接部は前記開放時当接部よりも前記電子写真画像形成装置本体の前記開口に近く、かつ扉に近い位置に配置されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプロセスカートリッジ。
  4. 前記把手は、ユーザが前記把持部を把持した状態では第1位置に係止され、ユーザが前記把持部を把持しない状態では第1位置に対する係止が解除されて第2位置に移動可能となるロック機構を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスカートリッジ。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジと、
    前記プロセスカートリッジが着脱自在な前記電子写真画像形成装置本体と、
    を備える画像形成装置。
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WO2019231059A1 (en) * 2018-05-28 2019-12-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Structure for protruding handle to release developer cartridge

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