JP2016114848A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カートリッジを画像形成装置の本体に装着した状態で輸送を可能にし、かつ、画像形成装置使用時には、ユーザーが特別な操作をすることなく、確実にカートリッジを画像形成位置に装着することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】 ドア２７を開いてできた装置本体３００の開口部から挿入されたカートリッジ２００を画像形成位置に挿入されることを制止する制止部材２２と、カートリッジ２００を画像形成位置に装着する方向に押しこむための押圧部材２５と、制止部材２２を移動させる駆動手段４０と、を有する。そして、画像形成装置の輸送時においては、カートリッジ２００は、制止部材２２と押圧部材２５により輸送位置で固定され、画像形成装置の使用時においては、制止部材２２が駆動手段４０によりが退避位置に移動し、カートリッジ２００は、画像形成位置に移動可能となることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジ（以下、カートリッジ）とする構成が採用されている。

このカートリッジによれば装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段にサービス性を向上させることができる。そのため、このカートリッジは、画像形成装置に広く用いられている。

プロセスカートリッジ方式の画像形成装置では、従来、画像形成装置の本体とカートリッジの梱包形態としては、画像形成装置の本体とカートリッジとをそれぞれ別々に梱包し固定している。そして、カートリッジと画像形成装置の本体とのインターフェース部（電子写真感光体（以下、感光体ドラム）と転写ローラ接触部や電気接点部等）を保護し、輸送している。このように画像形成装置の本体とプカートリッジを個々に梱包していることから梱包形態が大きくなり、梱包材費、輸送費が高価になっている。

また近年、環境保護の観点からも、梱包部材の削減、梱包形態の小型化による輸送の高効率化が注目され、カートリッジを画像形成装置の本体内に固定し、輸送する技術が考案されている。

特許文献１及び特許文献２では、感光ドラムと転写ローラや電気接点部等のインターフェース部を離間させるために、専用の固定部材や梱包部材を用いて、カートリッジを画像形成装置の本体に装着する軌跡の途中で固定する構成が提案されている。

特開２００５−９１７０８号公報 特開２００７−１６３８８０号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２のような従来例では、以下のような課題があった。

ユーザーが装置を設置する時に、カートリッジを画像形成装置の本体から取り出し、カートリッジに装着した固定部材や装置に装着本体内部の梱包部材を取り除く必要がある。そのため、ユーザーが装置を使用可能にするまでの準備工程が多くなり、作業性の低下を招いていた。また、カートリッジを固定するため、専用の固定部材や梱包部材を使用しているため、コストアップにもつながっていた。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたものである。カートリッジを画像形成装置の本体に装着した状態で輸送を可能にし、かつ、画像形成装置使用時には、ユーザーが特別な操作をすることなく、確実にカートリッジを画像形成位置に装着することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジを装着した状態で輸送可能な画像形成装置は、カートリッジを着脱する時に開閉可能な開閉部材と、開閉部材を開いてできた本体の開口部から挿入された前記カートリッジをカートリッジが画像形成を行う画像形成位置に挿入されることを制止する制止部材と、制止部材を移動させる駆動手段と、カートリッジを画像形成位置に装着する方向に押しこむための押圧手段と、を有する。そして、画像形成装置の輸送時においては、カートリッジは、制止部材と押圧手段により輸送位置で固定され、画像形成装置の使用時においては、制止部材が駆動手段によって退避位置に移動し、カートリッジは、画像形成位置に移動可能となることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、カートリッジを画像形成装置の本体に装着した状態で輸送を可能にし、かつ、画像形成装置使用時にはユーザーが特別な操作をすることなく、確実にカートリッジを画像形成位置に装着できる画像形成装置を提供することができる。

実施例１に係る画像形成装置がカートリッジを保持する構成を示した概略断面図 実施例１に係る画像形成装置がカートリッジを保持する構成を示した斜視図 実施例１に係る画像形成装置がカートリッジを保持する構成を示した斜視図 実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例２に係る画像形成装置がカートリッジを保持する構成を示した概略断面図 変形例に係る画像形成装置がカートリッジを保持する構成を示した概略断面図

以下、本発明に係る実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１〜図４を用いて実施例１に係る画像形成装置の構成について説明する。図４は、実施例１に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。なお、画像形成装置はレーザビームプリンタに限定されるものではない。画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置には、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも適用することができる。

図４に示すように、画像形成装置１００は、シートＳに画像を形成する画像形成部１０１と、画像形成部１０１にシートＳを給送するシート給送装置１０２を有する。更に、画像形成部１０１によりシートＳに形成されたトナー画像を加熱及び加圧して定着する定着装置１０３等を備えている。

ここで、画像形成部１０１は、画像形成装置の本体（以下、装置本体）３００と、装置本体３００に対して着脱可能なカートリッジ２００と、で構成される。つまり、画像形成装置１００は、装置本体３００とカートリッジ２００からなる。そして画像形成装置１００は、カートリッジ２００に設けられる画像形成部としての像担持体となる感光ドラム１に対向して配置される転写ローラ２等を備えている。

図示しない制御部がプリント信号を発すると、給送ローラ３が給送時のみ回転し、給送カセット４に積載されたシートＳが分離パッド５により分離されて最上位から１枚ずつ送り出される。そして、シートＳを搬送するための搬送ローラ６と搬送コロ７から成る搬送ローラ対に挟持されて更にシート搬送方向下流側に搬送される。

更に、シートＳを搬送すると共に、シートＳを一旦停止させて感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像とシートＳとの位置合わせを行う。このために、レジストローラ８とレジコロ９から成るレジローラ対により挟持されてシート搬送方向下流側に搬送されて画像形成部１０１に送り出される。

一方、このプリント命令と共に画像情報に基づき、帯電装置である帯電ローラ１０により一様に帯電された感光ドラム１の表面上にレーザスキャナユニット１１からレーザ光が照射され、これにより感光ドラム１の表面上に静電潜像が形成される。

この静電潜像を現像装置である現像ローラ１２によって現像することにより、感光ドラム１の表面上にトナー画像が形成される。感光ドラム１の表面上に形成されたトナー画像は、感光ドラム１と転写ローラ２とのニップ部に送り込まれたシートＳに転写される。なお、感光ドラム１や転写ローラ２は、装置本体３００に設けられた駆動手段４０によって駆動され、シートＳを搬送してトナー画像が順次転写される。

トナー画像が転写されたシートＳは定着装置１０３に送られ、定着装置１０３の加熱ローラ１３とこれを圧接する加圧ローラ１４とのニップ部へ導かれる。そして、ニップ部を通過する過程でシートＳの表面に転写されたトナー画像が加熱及び加圧されてシートＳに定着される。

この後、定着装置１０３を通過したシートＳは搬送ローラ１５と搬送コロ１６から成る搬送ローラ対によって搬送され、排出ローラ１７と排出コロ１８から成る排出ローラ対によって排出トレイ１９上へ排出される。このようにして、シートＳに画像が形成される。

次に、装置本体３００がカートリッジ２００を保持する構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は本実施例に係る装置本体３００がカートリッジ２００を保持する構成を示した概略断面図で、図１（ａ）は装置使用時、図１（ｂ）は装置輸送時をそれぞれ示している。図２及び図３は図１の主要部分を示した斜視図である。図２（ａ）及び図３（ａ）は装置使用時、図２（ｂ）及び図３（ｂ）は装置輸送時をそれぞれ示す。

まず、カートリッジ２００の位置決め構成について説明する。図１（ａ）に示すように、カートリッジ２００は感光ドラム１の軸線方向の両端に位置決めボス２０を備えている。装置本体３００内には、カートリッジ２００を装着するときに案内するガイド部材２１がカートリッジ２００の両側に配置されている。カートリッジ２００は、位置決めボス２０がガイド部材２１の凹部２１ｂに当接して位置決めされることで、感光ドラム１が転写ローラ２と接触し、カートリッジ２００が画像形成位置に装着されている。

次に、装置輸送時の装置本体３００がカートリッジ２００を保持する構成について図１（ｂ）を用いて説明する。ガイド部材２１には、案内面２１ａが設けられている。カートリッジ２００を装着する場合には、装置本体３００に対して開閉可能に設けられたドア２７（開閉部材）を開け、開口部から装置本体３００にカートリッジ２００を挿入する。カートリッジ２００は、位置決めボス２０が案内面２１ａに沿って案内される。挿入されたカートリッジ２００は、制止部材２２によって装着方向下流Ｅへの移動を規制される。この制止部材２２は装置本体３００に取り付けられ、ガイド部材２１の案内面２１ａに対して交差する矢印Ｄ方向へ移動可能とされている。制止部材２２の下側には、リンク部材２３が配置されており、矢印Ｄ方向と交差する矢印Ｃ方向へ移動可能に装置本体３００に保持されている。なお、装置輸送時においては、制止部材２２の面２２ｂは、リンク部材２３の面２３ｂに接触し、支持されることにより、矢印Ｄ方向への移動が規制されている。

転写ローラ２の両端の軸部２ａには、転写ローラ２と連動して動くカム２４が設けられている。なお、図２及び図３に示すように、制止部材２２、リンク部材２３、カム２４はガイド部材２１と同様に、カートリッジ２００の両側にそれぞれ配置されている。また図１（ｂ）に示すカートリッジ２００を装置本体３００内に装着した状態で輸送可能な輸送位置にカートリッジ２００が位置する場合においては、このカム２４に当接するように、リンク部材２３は、自重もしくはバネ等の付勢手段によって付勢されている。

またドア２７には、カートリッジ２００の装着方向下流Ｅ側の面２００ａを押圧する押圧部材２５が配置されている。押圧部材２５を装着方向下流Ｅ側へ向かう矢印Ａ方向に付勢するため、装置本体３００の押圧部材２５とドア２７の間には圧縮バネ２６が配置されている。押圧部材２５は、ドア２７に設けられたレール部材２８に案内され、矢印Ａ方向に移動可能となっている。

以上の構成を有することにより、押圧部材２５で装着方向下流Ｅ側へ押圧されたカートリッジ２００の位置決めボス２０が制止部材２２の面２２ａと当接する。この結果、カートリッジ２００は感光ドラム１と転写ローラ２が接触しない装着軌跡の途中で保持される。このように、押圧部材２５によってカートリッジ２００の面２００ａが矢印Ａ方向に押されることで、カートリッジ２００が装着軌跡、つまりガイド部材２１の途中である輸送位置にしっかりと固定される。

続いて、装置使用時のカートリッジ２００の押し込み動作について、図１を用いて説明する。ユーザーが装置本体３００を設置し、装置の電源を入れると、不図示の駆動手段によって転写ローラ２が回転する。転写ローラ２の回転に連動し、カム２４も矢印Ｂ方向に回転する。カム２４の面２４ａがリンク部材２３の面２３ａを押すことで、リンク部材２３は矢印Ｃ方向に移動する。そして、リンク部材２３が移動することにより、制止部材２２が退避可能となる。具体的には、リンク部材２３の面２３ｂと制止部材２２の面２２ｂの接触が解除され、制止部材２２が自重により矢印Ｄ方向に平行移動する。なお、制止部材２２はバネなどの付勢部材（不図示）で矢印Ｄ方向に付勢されていてもよい。

そして、制止部材２２が矢印Ｄ方向に移動することで、カートリッジ２００の制止が解除され、押圧部材２５がカートリッジ２００の面２００ａを矢印Ａ方向に押すことで、カートリッジ２００が装着方向である矢印Ｅ方向に移動する。この結果、カートリッジ２００の位置決めボス２０がガイド部材２１の凹部２１ｂで位置決めされ、感光ドラム１が転写ローラ２と接触し、カートリッジ２００が画像形成位置に装着される。

なお、制止部材２２は矢印Ｄ方向に移動し、退避位置に移動した後は、制止部材２２の面２２ｂがリンク部材２３の段差部２３ｃと係合し、支持される。これにより、制止部材２２とリンク部材２３は、退避位置に移動した場合、図１（ｂ）に示した初期位置には戻ることはできない。より具体的には、リンク部材２３は、付勢手段によって初期位置においてカム２４に当接するように付勢されているものの、リンク部材２３とリンク部材２３が係合した退避位置に移動することにより、移動が規制され、初期位置には戻ることはできない。退避位置において、制止部材２２の面２２ｃはカートリッジ２００の位置決めボス２０の案内面２１ａの一部となる。このように、制止部材２２はカートリッジ２００を制止することはない。

なお、図１（ａ）に示すように、カートリッジ２００が画像形成位置に位置するときは、押圧部材２５の面２５ａとカートリッジ２００の面２００ａには隙間を設けている。これは、画像形成位置において、カートリッジ２００が余分な負荷を受けないようにするためである。

以上のように、装置輸送時には、制止部材２２と押圧部材２５によってカートリッジ２００が装着軌跡の途中である輸送位置でしっかりと固定されるため、感光ドラム１と転写ローラ２はニップ部が形成されないように離間することができる。また同時に、装置本体３００とカートリッジ２００の電気接点部等のインターフェース部（不図示）も離間することができる。この結果、装置輸送時において、感光ドラムと転写ローラや電気接点部等のインターフェース部にダメージを与えることなく輸送できる。一方、装置使用時においては、ユーザーが装置の電源を入れるだけで、カートリッジ２００の固定が解除され、押圧部材２５によって、カートリッジ２００が画像形成位置に装着される。このように、画像形成装置使用時にはユーザーが特別な操作をすることなく、確実にカートリッジ２００を画像形成位置に装着できる。

次に、本発明の実施例２について図５を用いて説明する。

以下では、実施例１と同様の構成および機能についての説明は省略し、本実施例の特徴部分についてのみ説明する。また、実施例１で説明したものと同じ構成については、同一の符号を示す。

図５は本実施形態の装置本体３００がカートリッジ２００を保持する構成を示した概略断面図である。図５（ａ）は装置使用時、図５（ｂ）は装置輸送時をそれぞれ示す。図５に示すように、カートリッジ２００は、感光ドラム１と帯電装置である帯電ローラ１０を備えた帯電容器２０１と、現像装置である現像ローラ１２を備えた現像容器２０２と、から構成されている。現像容器２０２は不図示の付勢手段によって回転支点２０２ａ中心に矢印Ｋ方向に付勢されており、現像ローラ１２が感光ドラム１に突き当たる当接状態とすることで、現像容器２０２の位置が決まっている。

次に、装置輸送時の装置本体３００がカートリッジ２００を保持する構成について説明する。装置本体３００のドア２７には、現像容器２０２の装着方向下流Ｅ側の面２０２ｂを押圧する押圧レバー３０が配置されている。押圧レバー３０は、ドア２７に設けられた保持部３１に軸３０ａが保持され、軸３０ａを中心として回転可能とされている。そしてドア２７には、さらにねじりコイルバネ３２と、コイルバネ３２を支持するバネ支持部３３と、が設けられ、押圧レバー３０が矢印Ｇ方向に付勢されている。このようにして、押圧レバー３０は、矢印Ｇ方向に付勢され、現像容器２０２、つまりカートリッジ２００を付勢力Ｆで装着方向である矢印Ｅ方向に押し込み可能とされている。

ここで、押圧レバー３０の面３０ｂが現像容器２０２の面２０２ｂを押す力を付勢力Ｆとする。また、回転支点２０２ａの中心を通り、付勢力Ｆに平行な直線を破線Ｈとする。このとき、付勢力Ｆは破線Ｈよりも上側に位置するため、現像容器２０２には矢印Ｊ方向のモーメントが発生する。すなわち、押圧レバー３０の付勢力Ｆは、現像容器２０２を矢印Ｊ方向に回転させる力にもなる。これにより、現像ローラ１２と感光ドラム１は離間する。より具体的には、押圧レバー３０の付勢力Ｆは、現像容器２０２を矢印Ｊ方向に回転させ、現像ローラ１２と感光ドラム１の隙間が所定の量となると、現像容器２０２が帯電容器２０１に突き当たり（不図示）、矢印Ｊ方向の回転が規制される。

このように、制止部材２２によってカートリッジ２００の位置決めボス２０が制止され、現像容器２０２が押圧レバー３０によって付勢力Ｆ方向に押されることで、カートリッジ２００が装着軌跡の途中である輸送位置にしっかりと固定される。さらには、押圧レバー３０により、輸送位置において、現像容器２０２を矢印Ｊ方向に回転させ、現像ローラ１２と感光ドラム１が離間した離間状態とすることができる。

続いて、装置使用時のカートリッジ２００の押し込み動作について説明する。制止部材２２、リンク部材２３、カム２４の動作は実施例１と同様である。押圧レバー３０が現像容器２０２の面２０２ｂを押すことで、カートリッジ２００が矢印Ｅ方向に移動する。そして、カートリッジ２００の位置決めボス２０がガイド部材２１の凹部２１ｂで位置決めされることで、感光ドラム１が転写ローラ２と接触し、カートリッジ２００が画像形成位置に装着される。

また、図５（ａ）に示すように、押圧レバー３０の面３０ｂと現像容器２０２の面２０２ｂには隙間を設けている。これにより、現像容器２０２は回転支点２０２ａ中心に矢印Ｋ方向に回転し、現像ローラ１２が感光ドラム１に突き当たる当接状態に戻る。

以上のように、装置輸送時には、制止部材２２と押圧部材２５によってカートリッジ２００が装着軌跡の途中である輸送位置でしっかりと固定されるため、感光ドラム１と転写ローラ２はニップ部が形成されないように離間することができる。また同時に、装置本体３００とカートリッジ２００の電気接点部等のインターフェース部（不図示）も離間することができる。さらに本実施例では、現像ローラ１２と感光ドラム１を離間することもできる。この結果、装置輸送時において、感光ドラム、転写ローラ、現像ローラ１２、及び電気接点部等のインターフェース部にダメージを与えることなく輸送できる。一方、装置使用時においては、ユーザーが装置の電源を入れるだけで、カートリッジ２００の固定が解除され、押圧部材２５によって、カートリッジ２００が画像形成位置に装着される。このように、画像形成装置使用時にはユーザーが特別な操作をすることなく、確実にカートリッジ２００を画像形成位置に装着できる。

なお、上記各実施例では、ドア２７に押圧部材２５や押圧レバー３０を設ける構成としたが、押圧手段はこれに限らない。例えば図６に示すように、装置本体３００に押圧バネ３５を設けた構成としてもよい。図６は変形例に係る装置本体３００がカートリッジ２００を保持する構成を示した概略断面図である。図６（ａ）は装置使用時、図６（ｂ）は装置輸送時をそれぞれ示す。この場合、押圧バネ３５は、カートリッジ２００に当接し、カートリッジ２００を装着方向に付勢する構成とされる。本変形例では、押圧バネ３５は、転写ローラ２の軸部２ａを押圧し、カートリッジ２００を装着方向に付勢する構成とした。

このように、ドア２７に押圧部材２５や押圧レバー３０を設ける構成としない場合であっても装置輸送時には、制止部材２２と押圧バネ３５によってカートリッジ２００が装着軌跡の途中である輸送位置でしっかりと固定される。このため、実施例１及び２と同様、感光ドラム１と転写ローラ２を離間し、感光ドラムや転写ローラにダメージを与えることなく輸送できる。さらには、本変形例とすることにより、実施例１及び２のようにドア２７に押圧部材２５や押圧レバー３０を設けないため、ドア２７を軽い力で閉めることが可能となる。

上記のように、本発明は適宜変更可能であり、上記各実施例では、カム２４を転写ローラ２に保持したが、レジローラ８や他の搬送ローラなどの装置本体３００に設けられた可動部材に保持してもよいし、カム２４専用の軸を設けてもよい。また、駆動手段４０は、転写ローラ２に駆動力を与えるものとしたが、これに限らず、制止部材２２を直接又は装置本体３００に設けられた可動部材を介し、間接的に駆動力を与えるものであってもよい。つまり、駆動部材４０は、可動部材を移動させ、可動部材によって制止部材２２を移動させる構成としてもよい。さらには、制止部材２２、リンク部材２３、カム２４は、カートリッジ２００の両側にそれぞれ配置したが、カートリッジ２００の固定が安定するならば、片側のみに配置してもよい。加えて、上記各実施例では、カートリッジ２００が画像形成位置に装着されたときに、押圧部材２５の面２５ａとカートリッジ２００の面２００ａとの間には隙間を設ける構成としたが、これに限らず、隙間を設けない構成としてもよい。

１ 感光ドラム
２ 転写ローラ
１２ 現像ローラ
２０ 位置決めボス
２１ ガイド部材
２２ 制止部材
２３ リンク部材
２４ カム
２５ 押圧部材
２６ 圧縮バネ
２７ ドア
３０ 押圧レバー
３２ ねじりコイルバネ
３５ 押圧バネ
２００ カートリッジ
２０１ 帯電容器
２０２ 現像容器

Claims (7)

1. 画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジを装着した状態で輸送可能な画像形成装置は、
   前記カートリッジを着脱する時に開閉可能な開閉部材と、
   前記開閉部材を開いてできた前記本体の開口部から挿入された前記カートリッジを前記カートリッジが画像形成を行う画像形成位置に挿入されることを制止する制止部材と、
   前記制止部材を移動させる駆動手段と、
   前記カートリッジを前記画像形成位置に装着する方向に押しこむための押圧手段と、
   を有し、
   前記画像形成装置の輸送時においては、前記カートリッジは、前記制止部材と前記押圧手段により輸送位置で固定され、
   前記画像形成装置の使用時においては、前記制止部材が前記駆動手段により退避位置に移動し、前記カートリッジは、前記画像形成位置に移動可能となること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記開口部から前記画像形成装置に前記カートリッジを着脱する時に案内するガイド部材をさらに有し、
   前記制止部材は、前記ガイド部材でガイドされた前記カートリッジを前記画像形成位置に挿入されることを制止するものであること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カートリッジは、像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像するための現像装置と、を備え、
   前記カートリッジが前記輸送位置に位置する時には、前記現像装置が前記押圧手段で押圧され、前記現像装置と前記像担持体が離間し、前記カートリッジが前記画像形成位置に位置する時には、前記現像装置と前記像担持体が当接することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記押圧手段は、前記開閉部材に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記押圧手段は、前記カートリッジが前記画像形成位置に位置する時においては、前記カートリッジを押圧していないことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記押圧手段は、前記カートリッジに当接することにより前記画像形成位置に装着する方向に押しこむバネであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記駆動手段は、可動部材を移動させ、前記可動部材によって前記制止部材を移動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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