JP2016133653A - 画像形成装置及びカートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】カートリッジの着脱時に感光ドラムや現像スリーブを傷つけず、且つ、装置本体の適切な位置への装着を容易にする。
【解決手段】装置本体にガイド部材218を設け、ドラムカートリッジ270にガイドリブ214を設ける。ガイドリブ214は、中間部の第二リブ部214bの厚みが、挿入方向奥側及び挿入方向手前側の第一リブ部214a、第三リブ部214cの厚みよりも厚い。第二リブ部214bの厚みは、ガイド溝219の溝幅よりも僅かに小さい。第二リブ部214bとガイド溝219とが嵌合すると、ドラムカートリッジ270は現像カートリッジ220側へ動き難い。そのため、感光ドラム210や現像スリーブ211を傷つけずに、ドラムカートリッジ270は装着される。第三リブ部214cとガイド溝219とが嵌合すると、現像スリーブ211と感光ドラム210とを近接させた状態でドラムカートリッジ270は適切に装着される。
【選択図】図19

Description

本発明は、像担持体上に形成した静電像を現像剤により可視化することで画像を形成する電子写真方式等を利用した画像形成装置、及び画像形成装置に挿抜可能なカートリッジに関する。
従来から、画像形成プロセス手段を用いて記録材に画像を形成する、例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機あるいは複合機等の画像形成装置が知られている。画像形成装置において、画像形成プロセス手段は単独もしくは複数が組み合わされて一体的にユニット化され、カートリッジとして装置本体に挿抜可能になっている。カートリッジには、例えば現像スリーブ、搬送スクリューなどをユニット化した現像カートリッジや、感光ドラム、帯電ローラ、感光ドラムクリーナなどをユニット化したドラムカートリッジ等がある。現像カートリッジとドラムカートリッジとは、現像スリーブと感光ドラムとが所定間隔で近接した状態で対向するように装置本体に装着されている。
これらのカートリッジは交換パーツとして流通され、利用者によって適宜に交換作業が行われる。そのため、交換作業前のカートリッジには感光ドラムや現像スリーブ等の表面保護を目的に、例えば感光ドラムの露出面を覆うように保護カバーが取り付けられている。この場合、カートリッジの交換時には、保護部材が分離されてから装置本体にカートリッジが挿入される必要がある。しかしながら、挿入前に保護部材を分離してしまうと感光ドラムが露出した状態になることから、カートリッジを装置本体に挿入する際に利用者が誤って感光ドラムに触れてしまい感光ドラムが傷つく可能性がある。そこで、装置本体にカートリッジが挿入されるのにあわせて保護部材を取り外して感光ドラムを徐々に露出させることによって、感光ドラムに傷がつくのを防ぐようにした画像形成装置が提案されている(特許文献1)。
特開2002−132120号公報
ところで、例えばドラムカートリッジなどの挿入時にはドラムカートリッジがガタついて、感光ドラムが装置本体内で現像スリーブなどに接触して傷つく可能性がある。そこで、感光ドラムと現像スリーブとの間隔を確保しつつ、挿入時のドラムカートリッジのガタつきを低減するためのガイドを装置本体側に設け、このガイドにドラムカートリッジの動きを規制させることが考えられる。この場合、ドラムカートリッジは、ガイドによる規制が行われた状態で位置決めが行われて装置本体に装着される。しかしながら、ガイドとドラムカートリッジとの間にガタ(遊び)がない場合、ドラムカートリッジがねじれた状態で装置本体に装着され得るので、現像スリーブと感光ドラムとを所定間隔で近接した状態に配設することが難しくなる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、カートリッジを着脱する際に感光ドラムや現像スリーブを傷つけることなく、且つ、装置本体への適切な装着を容易にする画像形成装置及びカートリッジの提供を目的とする。
本発明の請求項1に係る画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に挿抜可能に設けられ、前記装置本体内の所定位置に装着された状態で画像形成に用いられる画像形成部材を有するカートリッジと、前記所定位置で前記カートリッジを挿入する方向に交差する幅方向に前記カートリッジを位置決めする位置決め部と、前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられ、前記幅方向の間隔が所定の間隔に形成された凹部と、前記カートリッジに前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記凹部に侵入して前記カートリッジを案内する突条部と、を有し、前記突条部は、挿入方向上流端部の前記幅方向の幅が挿入方向中間部の前記幅方向の幅よりも小さくなるように形成されている、ことを特徴とする。
本発明の請求項3に係る画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に挿抜可能に設けられ、前記装置本体内の所定位置に装着された状態で画像形成に用いられる画像形成部材を有するカートリッジと、前記所定位置で前記カートリッジを挿入する方向に交差する幅方向に前記カートリッジを位置決めする位置決め部と、前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられ、前記幅方向の幅が所定の幅に形成された凸部と、前記カートリッジに前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記凸部が侵入して前記カートリッジを案内する溝部と、を有し、前記溝部は、挿入方向上流端部の前記幅方向の間隔が挿入方向中間部の前記幅方向の間隔よりも大きくなるように形成されている、ことを特徴とする。
本発明の請求項8に係る画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に挿抜可能に設けられ、前記装置本体内の所定位置に装着された状態で画像形成に用いられる画像形成部材を有するカートリッジと、前記所定位置で前記カートリッジを挿入する方向に交差する幅方向に前記カートリッジを位置決めする位置決め部と、前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられた嵌合部と、前記カートリッジに前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記嵌合部に嵌合して前記カートリッジを案内する被嵌合部と、を有し、前記被嵌合部は、挿入方向上流端部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間が、挿入方向中間部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間よりも大きくなるように形成されている、ことを特徴とする。
本発明の請求項9に係るカートリッジは、画像形成装置の装置本体に挿抜可能なカートリッジであって、画像形成に用いられる画像形成部材と、前記装置本体内の所定位置で前記装置本体への挿入方向に交差する幅方向に位置決めする位置決め部と、前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられた嵌合部に嵌合する被嵌合部と、を有し、前記被嵌合部は、挿入方向上流端部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間が、挿入方向中間部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間よりも大きくなるように形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、カートリッジを着脱する際に画像形成に用いられる画像形成部材を傷つけることなく、且つ、装置本体にカートリッジを適切に装着することが容易にできるようになる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置であって、前カバーを開けた状態を示す外観斜視図。 内カバー及び小カバーを開けた状態の画像形成装置を示す外観斜視図。 画像形成装置の構成を示す概略図。 画像形成部を示す外観斜視図。 画像形成部を示す断面図。 離間した状態の画像形成部を示す断面図。 ドラムカートリッジを挿入方向奥側から見た斜視図。 装置本体フレームの一部を拡大して挿入方向奥側から見た拡大図。 ガイド部材を説明するための装置本体フレームを示す斜視図。 ガイド部材を示す斜視図。 ガイド部材の一部を拡大して示す拡大図。 レール部材を示す斜視図。 レール部材を示す断面図。 ドラムカートリッジと現像カートリッジとの位置関係を説明する図。 第1実施形態のドラムカートリッジを示す上面図。 ガイドリブを示す模式図。 ドラムカートリッジを示す図であり、(a)は挿入方向奥側、(b)は挿入方向中間部、(c)は挿入方向手前側を示す断面図。 ドラムカートリッジの挿入を説明する図であり、(a)は挿入開始時、(b)は挿入途中時、(c)は挿入完了時を示す斜視図。 ドラムカートリッジと現像カートリッジとの位置関係を説明する図であり、(a)は挿入開始時、(b)は挿入途中時、(c)は挿入完了時を示す断面図。 ガイドリブの別の実施例を示す模式図。 ガイドリブとガイド溝の位置関係を説明する図であり、(a)は挿入開始時、(b)は挿入完了時を示す模式図。 第2実施形態のドラムカートリッジを示す上面図。 カートリッジガイドを示す模式図。 挿入時におけるドラムカートリッジと現像カートリッジとの位置関係を説明する図。 カートリッジガイドと本体ガイドリブの位置関係を説明する図であり、(a)は挿入開始時、(b)は挿入途中時、(c)は挿入完了時を示す模式図。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図1乃至図3を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置であって、前カバー1を開けた状態を示す。図2は、さらに画像形成装置100の内カバー2と小カバー3とを開けた状態を示す。図1に示すように、画像形成装置100は、装置本体10の前面側(図の手前側)に開閉可能な前カバー1と、該前カバー1を開けた場合で装置本体10の前面側に露出する内カバー2と複数の小カバー3とを有する。内カバー2には複数の取付口が形成されており、その取付口からトナーカートリッジ221を装置本体10に取り付けたり、装置本体10から取り外したりすることができるようになっている。
図2に示すように、内カバー2は装置本体10から取り外し可能に形成されている。内カバー2が取り外されることで、装置本体10の外部から装置本体10の内部へのアクセスが可能になる。他方、小カバー3は装置本体10の前面側の開口部10aに開閉可能に形成され、小カバー3が開けられると装置本体内に収納されている画像形成部(後述する図3参照)が開口部10aから露出する。ここでは、現像カートリッジ220とドラムカートリッジ270とを備えた画像形成部が装置中央に4つ、水平方向に並べて配置されている。現像カートリッジ220及びドラムカートリッジ270は装置本体10に装着されて、装置本体10から駆動力の伝達や電力の供給等を受けることで動作する。一般的に、現像カートリッジ220やドラムカートリッジ270は、画像形成装置100を構成する他の画像形成プロセス手段(例えば定着装置など)に比べると、耐久寿命が短いために随時に交換が必要である。そのため、現像カートリッジ220及びドラムカートリッジ270は、前カバー1、小カバー3が開いている状態で装置本体10に対し着脱し得るように設けられている(図2の矢印G参照)。詳しくは後述するように、ドラムカートリッジ270にはレールリブ242(例えば図5参照)が挿入方向に延設されている一方で、装置本体10にはレール部材240(例えば図11参照)が挿入方向に延設されている。レールリブ242とレール部材240とが係合することにより、ドラムカートリッジ270は装置本体10に対しスライド移動可能に着脱され得る。
[画像形成装置]
画像形成装置100の構成について、図3を用いて説明する。図3は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図であり、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置を示す。図3に示す画像形成装置100は、装置本体10内に4色の画像形成部UY、UM、UC、UKを中間転写ベルト260に対向させて配置した、所謂中間転写タンデム方式の装置である。即ち、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(BK)の4セットの画像形成部UY、UM、UC、UKが配置されている。ただし、色数は4色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。これらの画像形成部UY、UM、UC、UKは、それぞれ現像カートリッジ220とドラムカートリッジ270とを備える。
この画像形成装置100の記録材の搬送プロセスについて説明する。記録材Sは、記録材収納庫(カセット)4内に積載される形で収納されており、画像形成タイミングに合わせて搬送路20へと給紙される。記録材収納庫(カセット)4から給紙された記録材Sは、斜行補正やタイミング補正が行われた後に二次転写部T2へと送られる。二次転写部T2は、対向する二次転写内ローラ261及び二次転写外ローラ21により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることで記録材S上にトナー像を吸着させる。
以上説明した二次転写部T2までの記録材Sの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部T2まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部UY〜UKについて説明するが、各色の画像形成部UY〜UKの構成は、トナーの色以外は基本的に同じであるため、以下、代表して、ブラック(BK)の画像形成部UKについて説明する。画像形成部UKは、画像形成部材として主に感光ドラム210などを有するドラムカートリッジ270と、画像形成部材として主に現像スリーブ211などを有する現像カートリッジ220とから構成される。これらドラムカートリッジ270と現像カートリッジ220については後述する。
回転駆動される感光ドラム210の表面は、帯電ローラ212により予め表面を一様に帯電され、その後画像情報の信号に基づいて駆動される露光ユニット12によって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム210上に形成された静電潜像は、現像スリーブ211によるトナー現像を経て可視像化される。その後、画像形成部UKと中間転写ベルト260を挟んで対向配置される一次転写装置5により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、感光ドラム210上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト260上に一次転写される。現像剤にはトナーと磁性キャリアを混合した二成分現像剤が用いられ、現像剤は画像形成部UKにセットされたトナーカートリッジ221から不図示のトナー補給ユニットを経て現像カートリッジ220に供給される。
中間転写ベルト260は、二次転写内ローラ261、従動ローラ262、テンションローラ263等の各種ローラによって張架され、図中矢印R1方向へと回転駆動される無端ベルトである。ここで、二次転写内ローラ261は、中間転写ベルト260を駆動する駆動ローラも兼ねる。上述の各画像形成部UY〜UKにより並列処理される各色の作像プロセスは、中間転写ベルト260上に一次転写された上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト260上に形成され、二次転写部T2へと搬送される。
以上、それぞれ説明した搬送プロセスおよび作像プロセスを以って、二次転写部T2において記録材Sとフルカラートナー像のタイミングが一致し、二次転写が行われる。その後、記録材Sは定着装置30へと搬送され、所定の圧力と熱量によって記録材S上にトナー像が溶融固着される。こうして画像定着された記録材Sは、排紙ローラ22によって排紙トレイ312上に排出される。
次に、現像カートリッジ220及びドラムカートリッジ270について、図4乃至図8を用いて説明する。図4に示すように、画像形成部UK(UY〜UC)は、各々が独立に形成された現像カートリッジ220とドラムカートリッジ270とが組み合され構成されている。現像カートリッジ220とドラムカートリッジ270とは、現像スリーブ211と感光ドラム210とが所定間隔で近接した状態で対向するように装置本体10(図1参照)に装着される。ただし、以下では、説明を理解しやすくするために、現像カートリッジ220は装置本体10に既に装着済みであるものとする。
[現像カートリッジ]
現像カートリッジ220は、図5乃至図6に示すように、現像容器110内に回転自在に支持される現像剤担持体としての現像スリーブ211と、クリーニングブレード111と、搬送スクリュー112と、撹拌スクリュー113などから構成されている。現像容器110は、非磁性トナーと磁性キャリアから成る二成分現像剤(以下、単に現像剤と記す)を収容している。現像容器110の内部は隔壁114によって2つの部屋(現像室及び撹拌室)に区画され、これら現像室及び撹拌室は現像容器110の長手方向の両端で繋がっている。
現像室には搬送スクリュー112が、撹拌室には撹拌スクリュー113がそれぞれ回転自在に支持されている。搬送スクリュー112と撹拌スクリュー113は、互いに隣接するように、且つ、各々の回転軸線が現像スリーブ211の回転軸線と同じ向きになるように並列配置されている。現像剤は、搬送スクリュー112と撹拌スクリュー113の駆動に伴って現像室と撹拌室とを循環搬送される。現像スリーブ211は、現像室から供給された現像剤を担持して搬送する。クリーニングブレード111は現像スリーブ211の表面に近接した位置に設けられ、現像スリーブ211の表面に現像剤の薄層を形成する。
[ドラムカートリッジ]
他方、ドラムカートリッジ270は、図5乃至図6に示すように、筐体としてのハウジング213に回転自在に支持される像担持体としての感光ドラム210と、帯電ローラ212と、ドラムクリーニングブレード216などから構成されている。ハウジング213は、装置本体10に装着された際に現像カートリッジ220の現像スリーブ211と対向する箇所が開口され、その開口された箇所から感光ドラム210がその一部を露出するように配置されている。帯電ローラ212は、回転駆動される感光ドラム210の表面を一様に帯電する。感光ドラム210は装置本体10の駆動源(不図示)に接続され、駆動源から伝達される駆動力によって回転する。他方、帯電ローラ212は感光ドラム210に押圧され、感光ドラム210に従動して回転する。感光ドラム210は帯電ローラ212による帯電後に、装置本体10に設けられている露光ユニット12によって静電潜像が形成される。そして、感光ドラム210に形成された静電潜像は、現像スリーブ211によるトナー現像を経て可視像化される。その後、感光ドラム210に形成されたトナー像は記録材などに転写される。ドラムクリーニングブレード216は、転写されないがために感光ドラム210に残った転写残トナーを除去する。
ところで、感光ドラム210、帯電ローラ212、ドラムクリーニングブレード216は、画像形成に伴い劣化する。そのため、ドラムカートリッジ270は画像形成した記録材Sの累積プリント枚数などに応じて適宜に交換される必要がある。そこで、ドラムカートリッジ270は、装置本体10に対して挿抜可能に構成されている。例えば図4に示すドラムカートリッジ270は現像カートリッジ220とは別途独立に、長手方向(図中矢印X参照)に滑らされるようにして装置本体10に挿入可能であり、また装置本体10から抜去可能である。ドラムカートリッジ270の挿入方向(長手方向)は、感光ドラム210の回転軸線方向と同じ向きであり、また現像カートリッジ220の現像スリーブ211の回転軸線方向と同じ向きでもある。
図5に示すように、ドラムカートリッジ270は、現像スリーブ211と感光ドラム210とが所定間隔で近接した状態で装置本体10に装着される。ただし、現像スリーブ211と感光ドラム210とが所定間隔で近接した状態のまま、ドラムカートリッジ270が装置本体10に対し挿抜可能であると、挿抜時に感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触してそれらに傷がつく可能性がある。これを防ぐため、図6に示すように、ドラムカートリッジ270と現像カートリッジ220とを離間させてから、ドラムカートリッジ270を装置本体10に挿抜可能にすることが考えられる。こうすれば、感光ドラム210と現像スリーブ211との間に両者が接触しない十分な間隔を確保でき、挿抜時に感光ドラム210や現像スリーブ211に傷がつき難くなる。しかしながら、こうするためには、ドラムカートリッジ270から現像カートリッジ220を十分に離間させるだけの空間を装置本体10内に確保しなければならず、そうすると装置が大型化してしまうので採用し難い。
そこで、ドラムカートリッジ270と現像カートリッジ220とをさほど大きく離間させずとも、感光ドラム210と現像スリーブ211とが摺擦することなく装置本体10に挿抜可能なドラムカートリッジ270、及び画像形成装置を提案する。
<第1実施形態>
第1実施形態について、図5乃至図19(c)を用いて説明する。図5及び図6に示すように、ドラムカートリッジ270には、突条部又は被嵌合部としてのガイドリブ214がハウジング213に一体的に設けられている。また、ドラムカートリッジ270には、係合部としてのレールリブ242がハウジング213に一体的に設けられている。ガイドリブ214は装置本体10に設けられた嵌合部としてのガイド部材218と嵌合可能な位置に、レールリブ242は装置本体10に設けられたレール部材240(後述の図9参照)に係合可能な位置にそれぞれ設けられる。本実施形態では、一例としてレールリブ242は挿入状態のドラムカートリッジ270の底面部に設けられている。ガイドリブ214は、レールリブ242を設けた底面部と異なる箇所(ここでは側面部上方側)に底面部に対して垂直に、底面部と反対側の上方に向けて突出するように設けられている。
また、ガイドリブ214とレールリブ242とは、互いが略並行に感光ドラム210の長手方向つまりはドラムカートリッジ270の挿入方向に延びるように延設されている。ドラムカートリッジ270の挿入時、ガイドリブ214はガイド部材218にスライド移動可能に嵌合され、レールリブ242はレール部材240にスライド移動可能に係合される。なお、ガイドリブ214、レールリブ242をハウジング213に一体化して設ければ、部品点数を削減できてコストの観点から有利であるが、これに限らず、一体形成されていなくてもよい。
図7に示すように、ドラムカートリッジ270には、挿入方向(図中矢印X参照)奥側と挿入方向手前側の装置本体10に対する装着側にそれぞれ、位置決め部としての位置決めピン217a、217bが設けられている。位置決めピン217a、217bは、ドラムカートリッジ270の挿入完了時に、図8に示す本体枠230の挿入方向奥側に設けられた位置決め穴231aと、本体枠230の挿入方向手前側に設けられた位置決め穴231bとにそれぞれ嵌合される。これにより、装着時にドラムカートリッジ270は挿入方向に交差する幅方向に位置決めされ、現像スリーブ211に対し感光ドラム210を所定間隔に維持した状態で装置本体10内の所定位置に位置付けられる。
[ガイド部材]
ここで、ガイドリブ214と嵌合するガイド部材218、レールリブ242と係合するレール部材240について、図9乃至図13を用いてそれぞれ説明する。まず、ガイド部材218について説明する。図9に示すように、ガイド部材218は、小カバー3(図1参照)を設けた装置本体10の開口部10a(図1参照)の前面側(挿入方向手前側)の本体枠230に設けられる。図10に示すように、本実施形態においてガイド部材218には、挿入方向に交差する幅方向の間隔が所定の間隔に形成されたガイド溝219が4つ設けられている。凹部としてのガイド溝219は、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各ドラムカートリッジ270のガイドリブ214と嵌合する。そして、図11に示すように、本実施形態では、ガイド幅Lのガイド溝219が底面部に対して垂直方向に上方に向けて凹んだ溝形状に形成されている。即ち、ドラムカートリッジ270の挿入時に突形状に形成されたガイドリブ214が侵入し嵌合可能な溝形状に、ガイド溝219は形成されている。なお、挿入時にガイド溝219と嵌合するガイドリブ214の位置は、ドラムカートリッジ270の装置本体10への挿入量に応じて変わる。
[レール部材]
レール部材240について説明する。図9に示すように、案内部材としてのレール部材240は、本体枠230におけるドラムカートリッジ270の装着位置の直下に設けられる。図12及び図13に示すように、レール部材240は挿入方向(長手方向)に延びるレール溝241を有する。ドラムカートリッジ270の挿入時には、レール溝241にレールリブ242が係合される。ドラムカートリッジ270はレール部材240によって装置本体10内の所定位置へ案内され、これに伴い上述した位置決めピン217a、217bが位置決め穴231a、231bに嵌合される(図7及び図8参照)。なお、レール部材240は、装置本体10内でドラムカートリッジ270を下方から支える支持台としても機能する。
ところで、レール溝241とレールリブ242との間には、ドラムカートリッジ270の装置本体10への挿入をスムーズに行うために所定の隙間(ガタあるいや遊びなどと呼ばれる)を確保した方がよい。しかしながら、その場合には図14に示すように、挿入時にドラムカートリッジ270が現像カートリッジ220側(図中矢印M方向)に傾きやすくなる。それ故、挿入時に感光ドラム210と現像カートリッジ220とが近づいて接触する可能性が大きくなり、実際にこれらが接触してしまうと感光ドラム210や現像カートリッジ220に傷がつく。そこで、本実施形態では、ドラムカートリッジ270側にガイドリブ214を設け、装置本体10側にガイド部材218を設けた。これにより、レール溝241及びレールリブ242によってドラムカートリッジ270を案内させると共に、ガイドリブ214及びガイド部材218によってドラムカートリッジ270を案内させるようにした。そして、ガイドリブ214とガイド部材218との嵌合態様をドラムカートリッジ270の装置本体10への挿入量によって異ならせることで、上記の現像カートリッジ220側への傾きを規制するようにした。以下、説明する。
図15乃至図17に示すように、本実施形態では、挿入方向に関しガイドリブ214の厚み(挿入方向に交差する幅方向の幅)を異ならせている。ここでは、挿入方向奥側(挿入方向下流端部)の第一リブ部214aと、挿入方向手前側(挿入方向上流端部)の第三リブ部214cと、それら以外の挿入方向中間部の第二リブ部214bとで厚みが異なっている。例えば第一リブ部214aが厚み(t1)に形成されている場合、第三リブ部214cは同じ厚み(t1)に形成されてよいが、第二リブ部214bは厚み(t1)との大小関係が「t1<t2」となる厚み(t2)に形成される。つまり、挿入方向中間部の第二リブ部214bの厚みが、挿入方向奥側及び挿入方向手前側の第一リブ部214a、第三リブ部214cの厚みよりも厚くなるように、ガイドリブ214は形成される。言い換えれば、ガイドリブ214は、挿入方向奥側から順に、厚みが所定の幅に形成された第一リブ部214aと、第一リブ部214aよりも厚く形成された第二リブ部214bと、第二リブ部214bよりも薄く形成された第三リブ部214cとを有する。
第二リブ部214bは、ガイド部材218のガイド溝219のガイド幅L(図11参照)よりも僅かに小さい厚みに形成される。即ち、第二リブ部214bは、ガイド溝219との間に僅かな隙間を生じさせる程度の厚みに形成される。他方、第一リブ部214aと第三リブ部214cは、厚みが第二リブ部214bの厚みよりも薄ければよく、例えば第二リブ部214bの厚みの半分以下に形成するとよい。また、第一リブ部214aと第三リブ部214cとは同じ厚みに形成することに限らず、第二リブ部214bの厚みよりも薄ければ異なる厚みに形成してよい。これにより、ガイドリブ214とガイド部材218とが嵌合した際に、第一リブ部214aや第三リブ部214cで嵌合した場合にガイド溝219との間に生じる隙間よりも、第二リブ部214bで嵌合した場合にガイド溝219との間に生じる隙間が狭くなる。なお、第二リブ部214bの範囲は、感光ドラム210上のトナー像が形成される範囲を少なくとも含むように形成されるのが望ましい。
ドラムカートリッジ270の挿入過程におけるガイドリブ214とガイド部材218との嵌合態様について、図18(a)乃至図19(c)を用いて説明する。図18(a)に示すドラムカートリッジ270の挿入開始時には、図19(a)に示すように、ガイドリブ214の第一リブ部214aがガイド部材218のガイド溝219に嵌合される。この場合、第一リブ部214aとガイド溝219との間には、第二リブ部214bがガイド溝219に嵌合されている場合に比べて比較的に大きな隙間が確保されるため、ドラムカートリッジ270は装置本体10へ挿入されやすくなる。そして、ドラムカートリッジ270は、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触し得るほどの挿入量まで装置本体10内へ挿入されていない状態である。そのため、ドラムカートリッジ270は現像カートリッジ220側に傾き得るが、例え現像カートリッジ220側に傾いたとしても、感光ドラム210と現像スリーブ211とは接触し得ない。従って、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難い。
図18(b)に示すドラムカートリッジ270の挿入途中時には、図19(b)に示すように、ガイドリブ214の第二リブ部214bがガイド部材218のガイド溝219に嵌合される。この場合、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触し得る挿入量まで、ドラムカートリッジ270は装置本体10内へ挿入されている。一般的に、ドラムカートリッジ270のハウジング213は、ガイドリブ214とガイド溝219とが嵌合することに応じて働く外力によって撓みやすい。特に、ドラムカートリッジ270の挿入方向中間部付近でガイドリブ214がガイド部材218に嵌合されている場合に、ハウジング213に大きな撓みが生じやすい。従って、ドラムカートリッジ270が挿入方向中間部付近まで装置本体10内へ挿入されている状態は、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触しやすい状態であると言える。
本実施形態では、上述したように、第二リブ部214bがガイド溝219のガイド幅Lよりも僅かに小さい厚みに形成されている。これによれば、第二リブ部214bとガイド溝219とが嵌合している場合、第二リブ部214bとガイド溝219との間には僅かな隙間しか生じないことから、ドラムカートリッジ270は現像カートリッジ220側へ動き難くなる。また、ガイドリブ214の厚みが増す分、詳しくは第二リブ部214bと第一リブ部214aの厚みの差分(例えばt2−t1)だけ、感光ドラム210と現像スリーブ211との軸間距離をより広く確保している。そのため、例えハウジング213が撓んだとしても、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触することなく、ドラムカートリッジ270は装置本体10内に挿入され得る。このようにして、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難くしている。
図18(c)に示すドラムカートリッジ270の挿入完了時には、図19(c)に示すように、ガイドリブ214の第三リブ部214cがガイド部材218のガイド溝219に嵌合される。この場合、第三リブ部214cとガイド溝219との間には、第二リブ部214bがガイド溝219に嵌合されている場合に比べて比較的に大きな隙間が確保される。この場合でも、ガイド溝219に第一リブ部214aが嵌合している場合と同様に、ドラムカートリッジ270は現像カートリッジ220側に傾き得る。しかし、例え現像カートリッジ220側に傾いたとしても、その傾きはガイドリブ214とガイド部材218とによって規制され、感光ドラム210と現像スリーブ211とは接触し難くなっている。従って、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難い。
また、既に述べたように、ドラムカートリッジ270の挿入完了時には、位置決めピン217a、217bが本体枠230に設けられた位置決め穴231a、231bに嵌合される(図7及び図8参照)。その際に、ドラムカートリッジ270は現像カートリッジ220側に傾き得ることから、ドラムカートリッジ270が挿入方向奥側と挿入方向手前側とでねじれた状態で、位置決めピン217a、217bが位置決め穴231a、231bに嵌合されることがない。即ち、本実施形態では、ドラムカートリッジ270がねじれた状態で装着され得ない。これにより、現像スリーブ211に対し感光ドラム210を所定間隔で近接させた状態で、ドラムカートリッジ270は装置本体10に正しく装着され得る。
以上のように、装置本体10側に溝形状のガイド部材218を設け、ドラムカートリッジ270側に該ガイド部材218に嵌合させる突形状のガイドリブ214を設ける。このガイドリブ214は、挿入方向中間部の第二リブ部214bの厚みが、挿入方向奥側及び挿入方向手前側の第一リブ部214a、第三リブ部214cの厚みよりも厚くなるように形成される。また、第二リブ部214bがガイド部材218のガイド溝219の溝幅よりも僅かに小さい厚みに形成される。これによれば、第二リブ部214bとガイド溝219とが嵌合している場合、ドラムカートリッジ270は現像カートリッジ220側へ動き難くなる。また、感光ドラム210と現像スリーブ211との軸間距離がより広くなる。そのため、装置本体10内への挿入時に、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触し得ない。従って、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面を傷つけることなく、ドラムカートリッジ270は装置本体10に装着され得る。また、挿入方向奥側の第一リブ部214aを第二リブ部214bよりも薄く形成したので、ドラムカートリッジ270は装置本体10へ挿入されやすい。さらに、挿入方向手前側の第三リブ部214cを第二リブ部214bよりも厚く形成したので、挿入完了時に、現像スリーブ211に対し感光ドラム210を所定間隔で近接させた状態で装置本体10に正しく装着することができる。
なお、ガイドリブ214の形状は図16に示した形状に限られない。そこで、ガイドリブ214の別形状について、図20乃至図21(b)を用いて説明する。図20に示すガイドリブ214Aは、図16に示したガイドリブ214と同様に、挿入方向奥側の第一リブ部214aと、挿入方向手前側の第三リブ部214cと、それら以外の挿入方向中間部の第二リブ部214bとで厚みを異ならせている。この場合でも、例えば第一リブ部214aが厚み(t1)に形成されている場合、第三リブ部214cは同じ厚み(t1)に形成されるが、第二リブ部214bは厚み(t1)との大小関係が「t1<t2」となる厚み(t2)に形成される。また、第二リブ部214bは、ガイド部材218のガイド溝219のガイド幅L(図11参照)よりも僅かに小さい厚みに形成される。
図16と図20とを比較して理解できるように、ガイドリブ214Aは、第二リブ部214bに対する第一リブ部214aと第三リブ部214cの配置位置がガイドリブ214と異なっている。即ち、ガイドリブ214Aでは、第一リブ部214aが現像カートリッジ220に近い側(図20の図面左側)に配置される。この場合、ガイドリブ214に比べると、第一リブ部214aがガイド溝219と嵌合した状態で、感光ドラム210と現像スリーブ211との軸間距離がより広く確保されやすい。そのため、ガイドリブ214に比べてガイドリブ214Aの方が、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難い。なお、ドラムカートリッジ270の挿入開始時には、図21(a)に示すように、ガイドリブ214Aとガイド溝219との間に隙間が生じるため、ドラムカートリッジ270は装置本体10へ挿入されやすくなっている。
また、ガイドリブ214Aでは、第三リブ部214cが第二リブ部214bを挟んで第一リブ部214aとオフセットされた位置に配置される。ここでは、図21(b)に示すように、第三リブ部214cがガイド溝219と嵌合した状態で、ガイドリブ214Aの両側面でガイド溝219との間に隙間が生じる位置に配置されている。この場合でも、ガイドリブ214に比べれば、第三リブ部214cがガイド溝219と嵌合した状態でも、感光ドラム210と現像スリーブ211との軸間距離がより広く確保されやすい。そのため、ガイドリブ214Aの方が感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難い。
さらに、ガイドリブ214Aの両側面に隙間が生じ得ることからすれば、ドラムカートリッジ270の挿入完了時に、ドラムカートリッジ270がねじれた状態で、位置決めピン217a、217bが位置決め穴231a、231bに嵌合されることがない。即ち、ガイドリブ214Aであっても、ドラムカートリッジ270がねじれた状態で装着され得ないことから、現像スリーブ211に対し感光ドラム210を所定間隔で近接させた状態で、ドラムカートリッジ270は装置本体10に正しく装着され得る。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について、図22乃至図25(c)を用いて説明する。第1実施形態ではドラムカートリッジ270に突形状のガイドリブ214を設け、装置本体10に溝形状のガイド溝219を有するガイド部材218を設けたのに対して、第2実施形態では逆の構成とした。即ち、ドラムカートリッジ270Aに溝部としての溝形状のカートリッジガイド246を設け、装置本体10に凸部としての突形状の本体ガイドリブ245を有するガイド部材244を設けた(図24参照)。その他の構成については、第1実施形態と同様であるため同一符号を付して、詳しい説明を省略する。
図22に示すように、ドラムカートリッジ270Aには、被嵌合部としてのカートリッジガイド246が一体的に設けられている。カートリッジガイド246は、装置本体10に設けられた嵌合部としてのガイド部材244(図24参照)と嵌合可能な位置に設けられる。カートリッジガイド246は、感光ドラム210の長手方向つまりはドラムカートリッジ270Aの挿入方向に延びるように延設されている。ドラムカートリッジ270Aの挿入時、カートリッジガイド246はガイド部材244にスライド移動可能に嵌合される。なお、カートリッジガイド246をハウジング213(図24参照)に一体化して設ければ、部品点数を削減できてコストの観点から有利であるが、これに限らず、一体形成されていなくてもよい。
図23に示すように、本実施形態では、挿入方向に関しカートリッジガイド246の溝幅(挿入方向に交差する方向の幅)を異ならせている。ここでは、挿入方向奥側(挿入方向下流端部)の第一溝部246aと、挿入方向手前側(挿入方向上流端部)の第三溝部246cと、それら以外の挿入方向中間部の第二溝部246bとで溝幅が異なっている。例えば第一溝部246aが溝幅(t4)に形成されている場合、第三溝部246cは同じ厚み(t4)に形成されてよいが、第二溝部246bは溝幅(t4)との大小関係が「t3<t4」となる厚み(t3)に形成される。つまり、挿入方向中間部の第二溝部246bの溝幅が、挿入方向奥側及び挿入方向手前側の第一溝部246a、第三溝部246cの溝幅よりも狭くなるように、カートリッジガイド246は形成される。
第二溝部246bは、ガイド部材244の本体ガイドリブ245の幅H(図24参照)よりも僅かに大きい溝幅に形成される。即ち、第二溝部246bは、本体ガイドリブ245との間に僅かな隙間を生じさせる程度の溝幅に形成される。なお、本体ガイドリブ245は、挿入方向に交差する方向に一定幅に形成されている。他方、第一溝部246aと第三溝部246cは、溝幅が第二溝部246bの溝幅よりも広ければよく、例えば第二溝部246bの溝幅の2倍以上に形成するとよい。また、第一溝部246aと第三溝部246cとは同じ溝幅に形成することに限らず、第二溝部246bの溝幅よりも広ければ異なる溝幅に形成してよい。カートリッジガイド246とガイド部材244とが嵌合した際、第一溝部246aや第三溝部246cで嵌合した場合に本体ガイドリブ245との間に生じる隙間よりも、第二溝部246bで嵌合した場合に本体ガイドリブ245との間に生じる隙間が狭くなる。なお、第二溝部246bの範囲は、感光ドラム210上のトナー像が形成される範囲を少なくとも含むように形成されるのが望ましい。
ドラムカートリッジ270Aの挿入過程におけるカートリッジガイド246とガイド部材244との嵌合態様について、図25(a)乃至図25(c)を用いて説明する。ドラムカートリッジ270Aの挿入開始時には、図25(a)に示すように、カートリッジガイド246の第一溝部246aがガイド部材244の本体ガイドリブ245に嵌合される。この場合、第一溝部246aと本体ガイドリブ245との間には、第二溝部246bが本体ガイドリブ245に嵌合されている場合に比べて比較的に大きな隙間が確保されるため、ドラムカートリッジ270Aは装置本体10へ挿入されやすくなる。この場合、ドラムカートリッジ270Aは現像カートリッジ220側に傾き得るが、感光ドラム210と現像スリーブ211とは接触し得ない。従って、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難い。
ドラムカートリッジ270Aの挿入途中時には、図25(b)に示すように、カートリッジガイド246の第二溝部246bがガイド部材244の本体ガイドリブ245に嵌合される。このように、ドラムカートリッジ270Aの挿入方向中間部付近でカートリッジガイド246がガイド部材244に嵌合されている場合、ハウジング213に大きな撓みが生じやすい。従って、ドラムカートリッジ270Aが挿入方向中間部付近まで装置本体10内へ挿入されている状態は、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触しやすい。
本実施形態では、上述したように、第二溝部246bが本体ガイドリブ245の幅Hよりも僅かに大きい溝幅に形成されている。これによれば、第二溝部246bと本体ガイドリブ245とが嵌合している場合、第二溝部246bと本体ガイドリブ245との間には僅かな隙間しか生じないことから、ドラムカートリッジ270Aは現像カートリッジ220側へ動き難くなる。また、カートリッジガイド246の溝幅が狭くなる分、詳しくは第二溝部246bと第一溝部246aの厚みの差分(例えばt4−t3)だけ、感光ドラム210と現像スリーブ211との軸間距離をより広く確保している。そのため、例えハウジング213が撓んだとしても、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触することなく、ドラムカートリッジ270Aは装置本体10内に挿入され得る。このようにして、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難くしている。
ドラムカートリッジ270Aの挿入完了時には、図25(c)に示すように、カートリッジガイド246の第三溝部246cがガイド部材244の本体ガイドリブ245に嵌合される。この場合、第三溝部246cと本体ガイドリブ245との間には、第二溝部246bが本体ガイドリブ245に嵌合されている場合に比べて比較的に大きな隙間が確保される。この場合でも、本体ガイドリブ245に第一溝部246aが嵌合している場合と同様に、ドラムカートリッジ270Aは現像カートリッジ220側に傾き得る。しかし、例え現像カートリッジ220側に傾いたとしても、その傾きはカートリッジガイド246とガイド部材244とによって規制され、感光ドラム210と現像スリーブ211とは接触し難くなっている。従って、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面に傷がつき難い。
また、既に述べたように、ドラムカートリッジ270Aの挿入完了時には、位置決めピン217a、217bが本体枠230に設けられた位置決め穴231a、231bに嵌合される(図7及び図8参照)。その際に、ドラムカートリッジ270Aは現像カートリッジ220側に傾き得るので、ドラムカートリッジ270Aが挿入方向奥側と挿入方向手前側とでねじれた状態で、位置決めピン217a、217bが位置決め穴231a、231bに嵌合され得ない。即ち、本実施形態では、ドラムカートリッジ270Aがねじれた状態で装着され得ない。これにより、現像スリーブ211に対し感光ドラム210を所定間隔で近接させた状態で、ドラムカートリッジ270Aは装置本体10に正しく装着され得る。
以上のように、第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果が得られる。即ち、第2実施形態では、装置本体10側に突形状のガイド部材244を設け、ドラムカートリッジ270A側に該ガイド部材244に嵌合させる溝形状のカートリッジガイド246を設ける。このカートリッジガイド246は、挿入方向中間部の第二溝部246bの溝幅が、挿入方向奥側及び挿入方向手前側の第一溝部246a、第三溝部246cの溝幅よりも狭くなるように形成される。また、第二溝部246bがガイド部材244の本体ガイドリブ245の幅よりも僅かに大きい溝幅に形成される。これによれば、第二溝部246bと本体ガイドリブ245とが嵌合している場合、ドラムカートリッジ270Aは現像カートリッジ220側へ動き難くなる。また、感光ドラム210と現像スリーブ211との軸間距離がより広くなる。そのため、装置本体10内への挿入時に、感光ドラム210と現像スリーブ211とが接触し得ない。従って、感光ドラム210や現像スリーブ211の表面を傷つけることなく、ドラムカートリッジ270Aは装置本体10に装着され得る。また、挿入方向奥側の第一溝部246aを第二溝部246bよりも幅広に形成したので、ドラムカートリッジ270Aは装置本体10へ挿入されやすい。さらに、挿入方向手前側の第三溝部246cを第二溝部246bよりも幅広に形成したので、挿入完了時に、現像スリーブ211に対し感光ドラム210を所定間隔で近接させた状態で装置本体10に正しく装着することができる。
なお、上述した各実施形態では、ドラムカートリッジを装置本体に挿入する場合を例に説明したがこれに限らない。即ち、本実施形態に係る構成は現像カートリッジ220にも同様に適用することができ、これにより現像カートリッジ220を装置本体に挿入する場合でも、上述したドラムカートリッジの場合と同様の効果を得ることができる。また、ドラムカートリッジと現像カートリッジとが予め一体化されたプロセスカートリッジにも同様に適用することができる。
10…装置本体、211…現像剤担持体(画像形成部材、現像スリーブ)、214…突条部(被嵌合部、ガイドリブ)、214a…挿入方向下流端部(第一リブ部)、214b…挿入方向中間部(第二リブ部)、214c…挿入方向上流端部(第三リブ部)、218(244)…嵌合部(ガイド部材)、219…凹部(ガイド溝)、210…像担持体(画像形成部材、感光ドラム)、220…現像カートリッジ、217a(217b)…位置決め部(位置決めピン)、240…案内部材(レール部材)、242…係合部(レールリブ)、245…凸部(本体ガイドリブ)、246…溝部(被嵌合部、カートリッジガイド)、246a…挿入方向下流端部(第一溝部)、246b…挿入方向中間部(第二溝部)、246c…挿入方向上流端部(第三溝部)、270…カートリッジ(ドラムカートリッジ)、UY(UM、UC、UK)…画像形成部

Claims (9)

  1. 装置本体と、
    前記装置本体に挿抜可能に設けられ、前記装置本体内の所定位置に装着された状態で画像形成に用いられる画像形成部材を有するカートリッジと、
    前記所定位置で前記カートリッジを挿入する方向に交差する幅方向に前記カートリッジを位置決めする位置決め部と、
    前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられ、前記幅方向の間隔が所定の間隔に形成された凹部と、
    前記カートリッジに前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記凹部に侵入して前記カートリッジを案内する突条部と、を有し、
    前記突条部は、挿入方向上流端部の前記幅方向の幅が挿入方向中間部の前記幅方向の幅よりも小さくなるように形成されている、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記突条部は、挿入方向下流端部の前記幅方向の幅が挿入方向中間部の前記幅方向の幅よりも小さくなるように形成されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 装置本体と、
    前記装置本体に挿抜可能に設けられ、前記装置本体内の所定位置に装着された状態で画像形成に用いられる画像形成部材を有するカートリッジと、
    前記所定位置で前記カートリッジを挿入する方向に交差する幅方向に前記カートリッジを位置決めする位置決め部と、
    前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられ、前記幅方向の幅が所定の幅に形成された凸部と、
    前記カートリッジに前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記凸部が侵入して前記カートリッジを案内する溝部と、を有し、
    前記溝部は、挿入方向上流端部の前記幅方向の間隔が挿入方向中間部の前記幅方向の間隔よりも大きくなるように形成されている、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  4. 前記溝部は、挿入方向下流端部の前記幅方向の間隔が挿入方向中間部の前記幅方向の間隔よりも大きくなるように形成されている、
    ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記位置決め部は、前記カートリッジの挿入方向上流端部と挿入方向下流端部とにそれぞれ設けられる、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記カートリッジは、前記挿入方向に沿って設けられた係合部を有し、
    前記装置本体は、前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記係合部と係合して前記カートリッジをスライド移動可能に支持した状態で前記装置本体内に案内する案内部材を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記画像形成部材は、感光ドラムであり、
    前記カートリッジは、ドラムカートリッジである、
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 装置本体と、
    前記装置本体に挿抜可能に設けられ、前記装置本体内の所定位置に装着された状態で画像形成に用いられる画像形成部材を有するカートリッジと、
    前記所定位置で前記カートリッジを挿入する方向に交差する幅方向に前記カートリッジを位置決めする位置決め部と、
    前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられた嵌合部と、
    前記カートリッジに前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記嵌合部に嵌合して前記カートリッジを案内する被嵌合部と、を有し、
    前記被嵌合部は、挿入方向上流端部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間が、挿入方向中間部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間よりも大きくなるように形成されている、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  9. 画像形成装置の装置本体に挿抜可能なカートリッジであって、
    画像形成に用いられる画像形成部材と、
    前記装置本体内の所定位置で前記装置本体への挿入方向に交差する幅方向に位置決めする位置決め部と、
    前記挿入方向に沿って設けられ、挿入時に前記装置本体の前記挿入方向の上流端に設けられた嵌合部に嵌合する被嵌合部と、を有し、
    前記被嵌合部は、挿入方向上流端部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間が、挿入方向中間部で前記嵌合部に嵌合した場合の前記幅方向の隙間よりも大きくなるように形成されている、
    ことを特徴とするカートリッジ。
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