JP2018063456A - 画像形成装置およびカートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】画像形成装置100において、駆動伝達部材126への操作者のアクセスを廉価な構成で防止するとともに駆動伝達部材を保護する。
【解決手段】画像形成装置100が、カートリッジ130が装着部124に装着されていない場合は駆動伝達部材126が装着部に対して露出するのを防ぐ保護位置と、カートリッジが装着部に装着される際は、カートリッジの装着によって保護位置から退避して、駆動伝達部材が装着部に露出して被駆動伝達部材134と係合するのを許容する開放位置と、の間を回転することで移動可能な保護部材190と、を有する。
【選択図】図16

Description

本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置およびカートリッジに関するものである。
ここで、画像形成装置とは、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどの公知の各種の画像形成原理・方式を用いて記録媒体に画像を形成する装置である。例えば複写機、プリンタ(例えばレーザープリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、画像表示装置(電子黒板や電子白板)等が含まれる。記録媒体とは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、OHTシート、画像表示体などが含まれる。
カートリッジとは、画像が形成される像担持体とこの像担持体に作用する画像形成プロセス手段を有する画像形成部の一部または全てが一体的にカートリッジ化されたものである。そして、画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されて、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものである。装置本体は、カートリッジ方式の画像形成装置においてカートリッジを除いた画像形成装置構成部分である。
像担持体としては、電子写真プロセスにおける電子写真感光体、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、その他の各種の画像形成原理・方式にて画像形成が可能な部材が挙げられる。画像形成プロセス手段は像担持体に作用して画像を形成する機器である。
以下、便宜上、カートリッジ方式の電子写真画像形成装置を例にして説明する。カートリッジとしては、例えば、プロセスカートリッジや現像カートリッジが挙げられる。
プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、これに作用する電子写真プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、をカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されるものである。
従って、プロセスカートリッジには、電子写真感光体と、プロセス手段としての現像手段と、を一体的にカートリッジ化して、装置本体に取り外し可能に装着されるもが含まれる。また、プロセスカートリッジには、電子写真感光体と、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、を一体的にカートリッジ化して、装置本体に取り外し可能に装着されるものも含まれる。
電子写真感光体と現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂一体型と称する。また、電子写真感光体と現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。即ち、現像手段をプロセスカートリッジとは別の現像ユニットに設けて、この現像ユニットと対になって画像を形成するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。
また、現像カートリッジとは、電子写真感光体に現像剤を適用する現像剤担持体(以下、現像ローラと記す)を有する。また、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像ローラによって現像するのに用いられる粉体現像剤(トナー)を収容しており、装置本体に取り外し可能に装着されるものである。
現像カートリッジの場合には、電子写真感光体は装置本体或いはカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、電子写真感光体は、前記の所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている(この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない)。
そこで、カートリッジとしては、前記の所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、電子写真感光体が装置本体或いはカートリッジ支持部材に固定して取り付けられており、電子写真感光体に作用可能に現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。カートリッジとしては装置本体に取り外し可能に装着されて記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するユニットが含まれる。
このカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者(ユーザ)自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこで、このカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
画像形成装置の装置本体に対してカートリッジが装着可能であるため、装置本体側からカートリッジへの駆動の伝達手段としてさまざまな駆動伝達手段が用いられている。駆動伝達部は装置本体に対するカートリッジの挿入時に装置側とカートリッジ側との連結をする必要がある。そのため、装置本体側の駆動伝達部材(駆動伝達部)は装置本体に対してカートリッジが未装着状態においては開放されている。
このため、使用者は装置本体側の駆動伝達部材に容易に触ることが可能である。さらに、使用者が駆動伝達部材に触っている状態で、装置本体側が誤動作してしまうと、使用者が回転中の駆動伝達部材に触ってしまう可能性がある。
そこで、装置本体側が誤動作しないように、カートリッジを着脱するための開閉扉の開閉により、インターロックスイッチ等を用いて、開閉扉が開いた場合モータへの通電を遮断し、駆動伝達部材が回転しないようにする方法が一般的に用いられている。(特許文献1、2)。
特開平10−162684号公報 特開2002−116668号公報
しかしながら、先行文献においては、開閉扉が開いている状態で、かつ、カートリッジが未装着状態において、カートリッジの装着部に対して駆動伝達部材が露出している。その為、操作者が駆動伝達部材に触ることができ、誤って駆動伝達部材に損傷等が発生する可能性がある。また、先行文献においては、インターロックスイッチ等の電気部品を使用するため、コストアップの要因となっていた。
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものである。その目的とするところは、駆動伝達部材への操作者のアクセスを廉価な構成で防止するとともに駆動伝達部材を保護することにある。
上記の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、記録媒体に画像形成する画像形成装置であって、被駆動伝達部材を備えるカートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記カートリッジの前記被駆動伝達部材に、駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、回転することで前記駆動伝達部材に対して移動可能な保護部材と、を有し、前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記保護部材は前記駆動伝達部材の少なくとも一部を覆う保護位置から移動し、前記駆動伝達部材と前記被駆動伝達部材の係合が許容されることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明に係るカートリッジの代表的な構成は
記録媒体に画像形成する画像形成装置に取り外し可能に装着されるカートリッジであって、前記画像形成装置は、前記カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記カートリッジに駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、回転することで前記駆動伝達部材に対して移動可能な保護部材と、を有し、
前記カートリッジは、
前記駆動伝達部材と係合する被駆動伝達部材と、
前記保護部材を回転させる当接部と、を有し、
前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記当接部は前記保護部材を前記駆動伝達部材の少なくとも一部を覆う保護位置から移動させ、前記駆動伝達部材と前記被駆動伝達部材の係合が許容されることを特徴とする。
本発明によれば、駆動伝達部材への操作者のアクセスを廉価な構成で防止するとともに駆動伝達部材を保護することができる。
実施例1における画像形成装置の概略構成図 (a)はカートリッジを長手方向の一端側(駆動側)から見た外観斜視図、(b)は他端側(非駆動側)から見た外観斜視図 装置本体にカートリッジが装着されていない状態において開閉扉を開けた様子を示す斜視図であり、(a)は装置本体の駆動側である右側板の内面を見た斜視図、(b)は非駆動側である左側板の内面を見た斜視図 右側のカートリッジガイド部材の要部の斜視図 (a)は保護部材としてのカバーを外側から見た斜視図、(b)は内側から見た斜視図 カバーの動作を説明する模式図 カバーの動作を説明する模式図 実施例2におけるカートリッジを長手方向の一端側(駆動側)から見た外観斜視図 装置本体にカートリッジが装着されていない状態において開閉扉を開けた様子を示す図であり、装置本体の駆動側である右側板の内面を見た斜視図 保護部材であるカバーを開閉移動させるリンク機構の斜視図 カバーの動作を説明する模式図 実施例3における画像形成装置にカートリッジが挿入される斜視図 実施例3におけるカートリッジの外観斜視図 実施例3における駆動出力カップリングを保護する構成の斜視概略図 実施例3におけるサブレバーの動作を表す断面概略図 実施例3におけるメインレバーの動作を表す断面概略図 実施例3におけるカートリッジレバーの動作を表す概略図 実施例3における駆動出力カップリングを保護する構成の右側面概略図 実施例3におけるカートリッジレバーのロック動作を示す概略図 実施例3における各単部品の図 実施例3におけるベースカムとスライドカムの位相を表す図
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[実施例1]
(画像形成装置例の全体的な概略構成)
図1は本実施例における画像形成装置1の概略構成図である。この画像形成装置1は電子写真プロセスを用いた、カートリッジ方式のレーザビームプリンタ(電子写真画像形成装置)である。即ち、この画像形成装置1は、パソコン・イメージリーダー等の外部ホスト装置2からインターフェイス3を介して制御部(制御手段)4に入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体としてのシート状の記録材Sに画像形成を行う。
本実施例の画像形成装置1において、正面とは開閉扉21を配設した側である。左右とは画像形成装置1を正面から見て左または右である。装置本体1Aとはカートリッジ30を除いた画像形成装置構成部分である。装置本体1Aの内部には、画像を形成する画像形成プロセスに寄与するカートリッジ30が取り外し可能に装着されるカートリッジ装着部24が設けられている。
本実施例においてカートリッジ30は所謂一体型のプロセスカートリッジである。このカートリッジ30は、潜像が形成される像担持体としての電子写真感光体5、これに作用する画像形成プロセス手段としての、帯電手段6、現像手段8、クリーニング手段10がカートリッジ枠体に対して所定の配置関係をもって組み込まれている。
電子写真感光体5はドラム型であり、カートリッジ枠体に対して回転可能に軸受されて組み込まれている。以下、この電子写真感光体5をドラムと記す。帯電手段6はドラム5の表面を所定の極性、電位に一様に帯電する手段である。本実施例では帯電ローラであり、ドラム5に対して押圧接触させて平行に配列され、カートリッジ枠体に対して回転可能に軸受されて組み込まれている。
現像手段8はドラム5に形成された静電潜像を現像剤(トナー)で現像する手段であり、カートリッジ枠体に組み込まれている。この現像手段8は、現像剤を担持してドラム5に供給する現像剤担持体としての現像ローラ8a、現像剤を収容した現像剤収納容器8b、現像剤収納容器8b内の現像剤を攪拌して現像ローラ8aに搬送する回転パドル8cなどを有する。現像ローラ8aはドラム5に対して接触させてあるいは非接触に対向させて平行に配設され、カートリッジ枠体に対して回転可能に軸受されて組み込まれている。
クリーニング手段10はドラム5の表面から転写残現像剤を除去する手段であり、カートリッジ枠体に組み込まれている。このクリーニング手段10はブレードクリーニンクリーニング手段であり、ドラム5に押圧接触させて配設された弾性ブレード10a、廃現像剤容器10bなどを有する。
カートリッジ30は装置本体1Aのカートリッジ装着部24に所定に装着されている状態において、装置本体1A側の駆動伝達部材(駆動部)および給電部と機械的、電気的に接続していて画像形成動作が可能な状態になっている。また、装置本体1Aの内部には、カートリッジ装着部24にカートリッジ30が所定に装着されている状態において、カートリッジ30のドラム5の下面に対して当接して転写ニップ部を形成する転写ローラ9が配設されている。
カートリッジ装着部24の上方部には、露光手段としてのレーザースキャナユニット7が配設されている。このユニット7は外部ホスト装置2から制御部4に入力した電気的画像信号に対応して変調されたレーザ光Lを出力する。レーザ光Lはカートリッジ30の露光窓部32からカートリッジ30内に進入してドラム5の表面を主走査露光する。
カートリッジ装着部24の下方部には、記録材Sを積載して収容した給紙トレイ11が配設されている。給紙トレイ11は装置本体1Aの正面側から装置本体1Aに対して挿入および引き出しの操作がなされる(フロントローディング方式)。装置本体1Aの内部の正面側において給紙トレイ11の上側には給紙ローラ12が配設されている。また、装置本体1Aの内部の背面側には定着装置14が配設されている。
画像形成動作は次のとおりである。画像形成開始信号に基づいてドラム5が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。レーザースキャナユニット7も駆動される。このユニット7の駆動に同期して帯電ローラ6がドラム5の表面を所定の極性、電位に一様に帯電する。帯電ローラ6はドラム5の回転に従動して回転する。
ユニット7はドラム5の一様帯電面を電気的画像信号に対応して変調されたレーザ光Lで主走査露光する。これにより、ドラム5の表面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。その静電潜像は、所定の速度で矢印の反時計方向に回転される現像ローラ8aにより現像剤像(トナー像)として現像される。
一方、所定の制御タイミングで給紙ローラ12が駆動されて給紙トレイ11内の記録材Sが一枚分離給送される。その記録材Sが搬送路13aを通って所定の制御タイミングで転写ニップ部に導入される。これにより転写ニップ部を挟持搬送される記録材Sの表面にドラム5の表面に形成されている現像剤像が順次に転写される。転写ニップ部を通った記録材Sはドラム5の面から分離されて搬送路13bを通って定着装置14に導入される。記録材分離後のドラム5の表面はクリーニング手段10により転写残現像剤が除去されて清浄面化されて繰り返して画像形成に供される。
定着装置14に導入された記録材Sは定着ニップ部で加熱、加圧される。これにより現像剤像が固着像として記録材Sの表面に定着される。定着装置14を出た記録材Sは搬送路13cを通って排出口15から画像形成装置上面の排出トレイ部16に画像形成物として排出される。
(カートリッジ)
図2の(a)は本実施例におけるカートリッジ30を長手方向の一端側(駆動側)から見た外観斜視図、(b)は他端側(非駆動側)から見た外観斜視図である。
カートリッジ30はドラムユニット30Aと現像装置ユニット30Bとを結合して構成されている。ドラムユニット30Aはクリーニング枠体(カートリッジ枠体)31Aの内部に、ドラム5、帯電ローラ6、クリーニング手段10が所定の配置関係をもって組み込まれている。現像装置ユニット30Bは現像枠体(カートリッジ枠体)31Bの内部に、現像手段8が組み込まれている。上記のドラムユニット30Aと現像装置ユニット30Bとが所定に結合されてカートリッジ30とされている。
カートリッジ30はドラム5の回転軸線方向を長手方向とする横長のアセンブリであり、長手方向と直交する短手方向がカートリッジ30を装置本体1Aに対して着脱する方向である。矢印Y1が装着する方向、Y2が取り出す方向である。
カートリッジ30に関して、正面とはカートリッジ30を装置本体1Aに対して装着する方向Y1から見た面、背面とはカートリッジ30を正面から見てその反対側の面である。左右とはカートリッジ30を正面から見て左または右である。本実施例のカートリッジ30においては現像装置ユニット30Bの側が正面側であり、ドラムユニット30Aの側が背面側である。カートリッジ30の長手方向の一端側が駆動側、他端側が非駆動側である。本実施例においてカートリッジ30の右端部側が駆動側、左端部側が非駆動側である。
クリーニング枠体31Aの上面には長手に沿って露光窓部32が形成されている。現像枠体31Bの上面の長手方向中央部には取手部33が形成されている。カートリッジ30はこの取手部33を掴んで取り扱われる。
クリーニング枠体31Aの駆動側である右側面部には被駆動伝達部材(駆動結合部材)としての駆動入力カップリング34が配設されている。このカップリング34に駆動力が伝達されることで、ドラム5、現像ローラ8a、パドル8cがカートリッジ内の駆動伝達機構(不図示)を介して所定の速度と方向に回転駆動される。
また、クリーニング枠体31Aの右側面部と左側面部にはそれぞれ左右対称的にカートリッジ被ガイド部材としての第1の着脱ガイドボス35R1・35L1と第2の着脱ガイドボス35R2・35L2が配設されている。第1の着脱ガイドボス35R1・35L1と第2の着脱ガイドボス35R2・35L2はカートリッジ30を装置本体1Aに対して装着する方向Y1において下流側と上流側とに所定の間隔をあけて配設されている。
また、クリーニング枠体31Aの右側面部には、装置本体1A側の後述する保護部材としてカバー27(図3の(a))に対する当接部としての当接ボス36が配設されている。この当接ボス36は、カートリッジ30を装置本体1Aに対して装着する方向Y1において第1の着脱ガイドボス35R1よりも下流側の位置に設けられている。
(カートリッジの装置本体に対する着脱)
カートリッジ30の装置本体1Aに対する装着について説明する。図3の(a)と(b)はそれぞれ装置本体1Aにカートリッジ30が装着されていない状態において開閉扉21を開けた様子を示す斜視図である。(a)は装置本体1Aの駆動側である右側板23Rの内面を見た斜視図、(b)は非駆動側である左側板23Lの内面を見た斜視図である。
本実施例においては、装置本体1Aの外装カバーにおいて、上面のほぼ手前側部分と正面のほぼ上半部とを一体にして、ヒンジ部21aを中心に装置本体1Aに対して開閉回動可能な開閉扉21が設けられている。
装置本体1Aに対するカートリッジ30の装着は、開閉扉21をヒンジ部21a中心に図1の2点鎖線のように上方に開き起こしておこなわれる。開閉扉21を開くことで装置本体1Aの上面の手前側部分と正面のほぼ上半部とが開口部22として大きく開放される。そして、カートリッジ30が装着されていない状態においては装置本体1A内のカートリッジ装着部24が見える。
装置本体1Aの右側板23Rの内面と左側板23Lの内面にはそれぞれ左右対称的にカートリッジ30を装着するためのカートリッジガイド部材25R・25Lが配設されている。これらのガイド部材25R・25Lにはそれぞれカートリッジ30の装着方向Y1から見て前下がりになるように傾斜した左右対称のガイド溝25R1・25L1が形成されている。
また、装置本体1Aの右側板23Rの内面には、ガイド溝25R1の下側においてガイド溝25R1に平行に駆動入力カップリングガイド溝23R1が配設されている。このガイド溝23R1のカートリッジ装着方向下流側の所定の位置には装置本体1A側の駆動伝達部材としての駆動出力カップリング26(図4)が配設されている。
このカップリング26は、カートリッジ装着部24にカートリッジ30が装着されていない状態時においては、保護部材としての移動可能なカバー27が保護位置Aへの移動していることによりカートリッジ装着部24に対して隠蔽されている。図3の(a)、図6Aの(a)はカバー27が保護位置Aに移動していてカップリング26が隠蔽されて保護されている状態を示している。
カートリッジ30の装置本体1Aに対する装着は次のとおりである。図3のように、装置本体1Aの開閉扉21を開いて開口部22を大きく開放する。カートリッジ30の取手部33を掴んでカートリッジ30を持ち、ドラムユニット30A側を先にして開口部22からカートリッジ装着部24に対して差し込む。
そして、カートリッジ30の右側および左側の第1の着脱ガイドボス35R1・35L1をそれぞれ装置本体1A側の右側および左側のカートリッジガイド部材25R・25Lのガイド溝25R1・25L1に係合させる。更に、第2の着脱ガイドボス35R2・35L2もそれぞれガイド溝25R1・25L1に係合させる。そして、第1および第2の着脱ガイドボス35R1・35L1、35R2・35L2をそれぞれガイド溝25R1・25L1に沿わせることでカートリッジ30を装置本体1Aのカートリッジ装着部24に挿入する。
その際、着脱ガイドボス35R1・35L1、35R2・35L2がガイド溝25R1・25L1により規制されることで、カートリッジ30の挿入姿勢が保持される。また、駆動入力カップリング34はガイド溝23R1に嵌入してこのガイド溝25R1に沿ってカートリッジ装着方向Y1に移動する。
このカートリッジ30のカートリッジ装着部24に対する装着途中においてカートリッジ30の当接ボス36が装置本体1A側のカバー27の後述する被当接部27d(図5、図6A)に当接する。そして、カートリッジ30が引き続きカートリッジ装着部24に挿入されることでボス36によりカバー27が保護位置A(図6Aの(a))から退避して開放位置B(図6B)へ移動される。
カバー27が保護位置Aから開放位置Bへ十分に移動するとカバー27のそれ以上の移動が止まる。カバー27の移動が止まることによりカートリッジ30もそれ以上の移動が阻止される。この状態において、駆動出力カップリング26は十分に露出した状態となり、この駆動出力カップリング26に対してカートリッジ30側の駆動入力カップリング34が所定に対向した状態(図6B)になる。
そこで、使用者は開かれている開閉扉21を閉じ込む。この開閉扉21の閉じ動作に連動する連動機構(不図示)の動作により押圧手段(不図示)が押圧動作してカートリッジ30が装置本体1A側の位置決め部(不図示)に押し付けられて所定の装着位置に位置決め状態に固定保持される。この固定保持によりドラム5と転写ローラ9とが所定に当接した状態になる。
また、カートリッジ30側の駆動入力カップリング34に対して装置本体1A側の駆動出力カップリング26が係合動作する。また、カートリッジ30側の電気接点部(不図示)に対して装置本体1A側のバイアス出力用(帯電バイアス、現像バイアス)の電気接点部(不図示)が電気的に接続した状態になる。かくして、カートリッジ30が画像形成可能な状態になる。
装置本体1Aに装着されているカートリッジ30の取り出しは開閉扉21を開くことによりなされる。開閉扉21を開くと、開閉扉21の開き動作に連動する連動機構の動作により押圧手段が押圧解除動作してカートリッジ30の装置本体1A側の位置決め部に対する押圧固定が解除される。また、カートリッジ30側の駆動入力カップリング34に対する装置本体1A側の駆動出力カップリング26の係合が解除される。これによりカートリッジ30が取り出し可能な状態になる。
そこで、使用者は開口部22に臨んでいるカートリッジ30の取手部33を掴んでカートリッジ30をカートリッジガイド部材25R・25Lに沿ってカートリッジ装着部24から装置本体1Aの外側に装着方向Y1とは逆の取り出し方向Y2に引き移動する。これにより、カートリッジ30側の着脱ガイドボス35R1・35L1、35R2・35L2および駆動入力カップリング34が装置本体1A側のガイド溝25R1・25L1および23R1から抜け外れてカートリッジ30が装置本体1Aから取り出される。
(保護部材とその移動)
保護部材であるカバー27は、カートリッジ30がカートリッジ装着部24に装着されていない場合は駆動出力カップリング26がカートリッジ装着部26に露出するのを防ぐ保護位置Aに移動可能である。また、カバー27は、カートリッジ30がカートリッジ装着部24に装着された場合は、カートリッジ30の装着によって保護位置Aから退避して開放位置B(図6B)へ移動可能である。開放位置Bは、駆動出力カップリング26がカートリッジ装着部24に露出して駆動入力カップリング34と係合するのを許容する位置である。即ち、カバー27は保護位置Aと開放位置Bとの間を移動可能である。
図5の(a)はカバー27を外側から見た外観斜視図、(b)は内側から見た外観斜視図である。カバー27はガイド溝23R1内において駆動出力カップリング26の駆動入力カップリング34との対向面と、下面側を除く外周部を囲って覆うことが出来る箱型形状の部材である。
カバー27の外面側の下部には下向きの第1アーム部27aが設けられている。このアーム部27aの下部には右側板23Rに向かって突出させて軸部27bが設けられている。また、軸部27bには付勢部材としてのねじりばね27cが一方の端部をアーム部27aに係止させて取り付けられている。また、カバー27の前面側の上部には被当接部としての上向きの第2アーム部27dが設けられている。
カバー27の軸部27bは右側板23Rの内面に設けられている軸穴23R2(図4)に挿入されて保持される。ねじりばね27の他方の端部は右側板23Rの内面に設けられた係止穴23R3に挿入されて係止される。第2のアーム部27dは右側板23Rとガイド部材25Rとの間に設けられているスリット穴25R2に挿入されて位置される。この状態において、カバー27はガイド溝23R1内に位置しており、軸部27bを中心に回動して保護位置Aと開放位置Bとの間を移動可能である。
カバー27はねじりばね27の付勢力により軸部27bを中心に保護位置Aに移動する方向に常時回動付勢されており、自由状態時においては、ねじりばね27の付勢力により保護位置Aに移動されている。カバー27の保護位置Aは図6Aの(a)において、カバー27が軸部27bを中心に時計方向に回動されてガイド溝23R1内の底面に当って受け止められている状態位置である。
従って、装置本体1Aのカートリッジ装着部24にカートリッジ30が装着されていない状態(未挿入状態)においては、カバー27が閉まっており、駆動出力カップリング26はカートリッジ装着部24に対して隠蔽されている(図3の(a))。また、この状態において、被当接部としての上向きの第2アーム部27dは使用者が手で押し、カバー27を開くことができないようにガイド部材25Rの内側に位置していてカバーされている。
図6Aと図6Bの模式図により、カートリッジ30の移動に伴うカバー27の保護位置Aから開放位置Bへの移動動作を説明する。
前記のように、装置本体1Aの開閉扉21を開いて開口部22を大きく開放し、カートリッジ30の第1と第2の着脱ガイドボス35R1・35L1、35R2・35L2をそれぞれガイド部材25R・25Lのガイド溝25R1・25L1に係合させる。そして、ガイドボス35R1・35L1、35R2・35L2をガイド溝25Ra・25Laに沿わせることでカートリッジ30を装置本体1Aのカートリッジ装着部24に挿入する。駆動入力カップリング34はガイド溝23R1に嵌入してこのガイド溝25Rbに沿ってカートリッジ装着方向Yに移動する。
図6Aの(a)は、上記のカートリッジ30のカートリッジ装着部24に対する挿入時における駆動側の、第1と第2の着脱ガイドボス35R1・35R2、当接ボス36、駆動入力カップリング34、カバー27の位置状態を示している。この状態時においては、当接ボス36がカバー27の被当接部である第2のアーム部27dに当接するに至っていない。従って、カバー27は保護位置Aに位置していて、駆動出力カップリング26はカートリッジ装着部24に対して隠蔽されている。
カートリッジ30が更に挿入移動されることで、当接ボス36が第2アーム部27dに当接する。カートリッジ30の引き続く挿入移動に伴って第2アーム部27dが後方に押し移動される。そのため、カバー27が軸部27bを中心にねじりばね27cの付勢力に抗して図6Aの(b)において反時計方向に回動していく。即ち、カバー27が保護位置Aから開放位置Bへと移動していき、駆動出力カップリング26が開放されていく。
そして、カートリッジ30が図6Bの(a)のように所定の挿入位置まで十分に移動されると、カバー27は図6Bの(b)のようにガイド溝23R1内の底面に設けられた受け凹部23R4に進入して受け凹部23R4の底面に受け止められる。この状態において、カバー27はそれ以上の反時計方向への回動が阻止される。カバー27のこの回動位置が開放位置Bである。
カバー27が開放位置Bまで回動されてそれ以上の回動移動が阻止されることで、カートリッジ30は当接ボス36が第2アーム部27dに当接した状態で受け止められた状態で所定の挿入位置に保持される。この状態において、カートリッジ30側の駆動入力カップリング34が装置本体1A側の開放された駆動出力カップリング26に対して所定に対向した状態になる。即ち、カートリッジ30をカートリッジ装着部24に装着することによって、カバー27を保護位置Aから開放位置Bに退避させ、駆動入力カップリング34が駆動出力カップリング26と係合可能な状態にする。
そして、前述したように、開閉扉21が閉じ込まれることで、開閉扉21の閉じ動作に連動する連動機構の動作により押圧手段が押圧動作してカートリッジ30が装置本体1A側の位置決め部に押し付けられて所定の装着位置に位置決め状態に固定保持される。また、カートリッジ30側の駆動入力カップリング34に対して装置本体1A側の駆動出力カップリング26が係合動作する。また、カートリッジ30側の電気接点部に対して装置本体1A側のバイアス出力用の電気接点部が電気的に接続した状態になる。かくして、カートリッジ30が画像形成可能な状態になる。
なお、カートリッジ装着部24に装着されたカートリッジ30側の駆動入力カップリング34と装置本体1A側の駆動出力カップリング26との係合は、開閉扉21の閉じ動作に連動させる構成に限られない。カートリッジ30がカートリッジ装着部24に所定の挿入位置まで十分に移動されることで、その時点で駆動入力カップリング34が駆動出力カップリング26に対して自然に係合した状態となるカップリング構成にすることもできる。
カートリッジ30が装置本体1Aから取り出される場合は、開放位置Bに位置しているカバー27はカートリッジ30の装着方向Y1とは逆の取り出し方向Y2への引き移動に伴ってねじりばね27cの付勢力により開放位置Bから保護位置Aに戻り移動する。即ち、当接ボス36が第2のアーム27dから離れる方向に移動していくことで、カバー27はねじりばね27cの付勢力にて開放位置Bから保護位置Aへ図6B→図6Aの(b)→図6Aの(a)の動作過程にて移動する。
このように、カートリッジ30が取り出されると、カバー27は保護位置Aに位置していて、駆動出力カップリング26はカートリッジ装着部24に対して隠蔽された状態となる構成となっている。従って、装置本体1Aからカートリッジ30が取り出されている状態時においては、使用者は駆動出力カップリング26に容易に触ることができなくなり、駆動出力カップリング26の保護が可能となる。
[実施例2]
図7は本実施例におけるカートリッジ30を長手方向の一端側(駆動側)から見た外観斜視図、図8は装置本体にカートリッジが装着されていない状態において開閉扉を開けた様子を示す図であり、装置本体の駆動側である右側板の内面を見た斜視図である。実施例1と共通する構成部材・部分には共通の符号を付して再度の説明は省略する。
本実施例におけるカートリッジ30は、実施例1のカートリッジ30における当接ボス36に替えて、当接部として当接リブ36Aを具備させている。この当接リブ36Aはクリーニング枠体31Aの上面の一端側(駆動側)に配設されており、カートリッジ30の着脱方向Y1・Y2に長い板状部材である。
装置本体1A側のカートリッジ装着部24には当接部ガイド板24aが配設されている。この当接部ガイド板24aには上記の当接リブ36Aが通過することができるスリット部24bを有する。カートリッジ30のカートリッジ装着部24に対する挿入移動の際には当接リブ36Aがスリット部24bを通過して当接部ガイド板24aの内側に進入することが出来る。また、カートリッジ30のカートリッジ装着部24からの引き抜き移動の際には当接リブ36Aがスリット部24bを通過して当接部ガイド板24aの外側に抜け出ることが出来る。
本実施例においては駆動出力カップリング26に対するカバー27の保護位置Aと開放位置Bとの間の移動は上記の当接リブ36Aが関与するリンク機構の動作によりなされる。図9はそのリンク機構の一例の斜視図である。
カバー27はガイド溝23R1内に位置しており、駆動出力カップリング26の回転軸線と平行な軸部27bを中心に上下方向に回動して、駆動出力カップリング26を隠蔽した保護位置Aと露出させた開放位置Bとの間を移動可能である。カバー27は上向きのアーム部27eを有する。このアーム部27eには長穴27fが形成されている。
カバー27の上方には駆動出力カップリング26の回転軸線と平行な軸部27gが回転可能に保持されて配設されている。この軸部27gの前記アーム部27eに対応する位置には下端部を鍵型曲げ部27iとして折り曲げた下向きの連結棒27hが一体に設けられている。そして、その鍵型曲げ部27iがアーム部27eの長穴27fに差し込まれている。即ち、連結棒27hとカバー27のアーム部27eとが鍵型曲げ部27iと長穴27fを介して連結されている。
また、軸部27gの先端側は当接部ガイド板24aの内側に対応する位置まで延長されており、その延長軸部に下向きにフラグ板部27jが軸部27gと一体に配設されている。軸部27gは付勢部材としてのねじりばね27cの付勢力により矢印の反時計方向X1に常時回動付勢されている。自由状態時においてカバー27はねじりばね27cの付勢力によりガイド溝23R1の底面に押圧されて受け止められている保護位置Aに保持されている。この状態時において、フラグ板部27j、連結棒27hは下向きの姿勢となっている。
上記のリンク機構は、使用者が手で動かしてカバー27を開くことができないように、ガイド部材25Rの内側、右側板23Rの内部、当接部ガイド板24aの内側、に位置していてカバーされている。
図10の模式図により、カートリッジ30の移動に伴うカバー27の保護位置Aから開放位置Bへの移動動作を説明する。
実施例1の場合と同様に、装置本体1Aの開閉扉21を開いて開口部22を大きく開放する。そして、カートリッジ30の第1と第2の着脱ガイドボス35R1・35L1、35R2・35L2をそれぞれガイド部材25R・25Lのガイド溝25R1・25L1に係合させる。そして、ガイドボス35R1・35L1、35R2・35L2をガイド溝25R1・25L1に沿わせることでカートリッジ30を装置本体1Aのカートリッジ装着部24に挿入する。駆動入力カップリング34はガイド溝23R1に嵌入してこのガイド溝25R1に沿ってカートリッジ装着方向Yに移動する。
また、当接リブ36Aが当接部ガイド板24aのスリット部24bを通って当接部ガイド板24aの内側に進入していく。カートリッジ30が更に挿入移動されることで、図10の(a)のように、当接リブ36Aがリンク機構の被当接部である下向きのフラグ板部27jに当接する。カートリッジ30の引き続く挿入移動に伴ってフラグ板部27jを図10の(b)のように後方に押し移動する。そのため、軸部27gおよびこれと一体の連結棒27hが図10において時計方向(図9における矢印X2の方向)に回動される。
この連結棒27hの回動に伴って連結棒27hと鍵型曲げ部27iおよび長穴27fを介して連結されているアーム27eによりカバー27が軸部27bを中心にガイド溝23R1内を保護位置Aから上方に回動していく。これにより、駆動出力カップリング26が開放されていく。
そして、カートリッジ30がストッパー部(不図示)に突き当たる所定の挿入位置まで十分に移動されると、カバー27はリンク機構による開き動作により図10の(c)のように所定の開放位置Bに回動移動して保持される。この状態において、カートリッジ30側の駆動入力カップリング34が装置本体1A側の開放された駆動出力カップリング26に対して所定に対向した状態になる。
そして、前述したように、開閉扉21が閉じ込まれることで、開閉扉21の閉じ動作に連動する連動機構の動作により押圧手段が押圧動作してカートリッジ30が装置本体1A側の位置決め部に押し付けられて所定の装着位置に位置決め状態に固定保持される。また、カートリッジ30側の駆動入力カップリング34に対して装置本体1A側の駆動出力カップリング26が係合動作する。また、カートリッジ30側の電気接点部に対して装置本体1A側のバイアス出力用の電気接点部が電気的に接続した状態になる。かくして、カートリッジ30が画像形成可能な状態になる。
カートリッジ30がカートリッジ装着部24から取り出される場合は、カートリッジ30の取り出し方向Y2への引き移動に伴って当接リブ36Aが当接部ガイド板24aの内側から外側にスリット部24bを通って移動する。即ち、当接リブ36Aがフラグ板部27jから離れる方向に移動する。これにより、リンク機構が逆動作して、カバー27は、ねじりばね27cの付勢力と、フラグ板部27j、連結棒27h、カバー27の重力にて、開放位置Bから保護位置Aへ図10の(c)→(b)→(a)の逆の動作過程にて戻り移動する。
このように、カートリッジ30が取り出されると、カバー27は保護位置Aに位置していて、駆動出力カップリング26はカートリッジ装着部24に対して隠蔽された状態となる構成となっている。このように、装置本体1Aからカートリッジ30が取り出されている状態時において、使用者は駆動出力カップリング26に容易に触ることができなくなり、駆動出力カップリング26の保護が可能となる。
[実施例3]
次に実施例3では、カートリッジ及び装置本体の駆動出力カップリングを保護する構成を説明する。図11は、実施例3における画像形成装置100にカートリッジ130が装着される際の状態をしめした斜視図である。実施例1及び実施例2とは、駆動出力カップリングを保護する保護部材の構成、保護部材を移動させる構成が異なるので、その特徴的な部分を示し、実施例1及び実施例2と同一な構成については説明を省略する。
(カートリッジ)
まず、本実施例におけるカートリッジ130について、図12を用いて説明する。図12はカートリッジの外観斜視図である。右側面部には被駆動伝達部材としての駆動入力カップリング134が設けられている。駆動入力カップリング134の周囲には当接部(被付勢部)であるフランジ137が設けられている。また、右側面部と左側面部にはそれぞれ左右対称で被ガイド部材としての第1の着脱ガイドボス135R1・135L1と第2の着脱ガイドボス135R2・135L2が設けられている。
また、上面には規制解除手段(移動手段)としての2つの第二の当接部である当接リブ136A(第一の移動部)と、第三の当接部である136B(第二の移動部)を備えている。この当接リブ136A、136Bはカートリッジ130の着脱方向Y1・Y2に長い板状部材であり、カートリッジ130の枠体の表面から突出した突起である。
(保護部材)
次に、装置本体101Aの駆動出力カップリング126を保護する保護部材の構成について説明する。図13は駆動出力カップリングを保護する構成の斜視概略図である。図13(a)は装置本体101Aを左斜め上から見た図、図13(b)は右斜め上から見た図である。図16は保護部材であるカートリッジレバーの動作を表す概略図である。
図13(a)及び図16に示すように、カートリッジ130が装置本体101Aに装着されていない状況で、駆動出力カップリング126がカートリッジ130の装着領域に露出しないように、カートリッジレバー190で保護する構成になっている。これは実施例1と同様である。
図13(a)及び図16に示すカートリッジレバー190の位置を保護位置という。この時カートリッジレバー190は、規制部材の一部であるスライドピン211がカートリッジレバー190の丸穴196に係合して、カートリッジレバー190が保護位置から移動するのを規制している。
そして、装置本体101Aに適応するカートリッジであるカートリッジ130が装着された場合は、連結手段がカートリッジ130の装着動作に連動して、スライドピン211が設けられた規制部材であるスライドカム210を移動させる。そして、スライドピン211とカートリッジレバー190の丸穴196との係合が解除する。
ここで、連結手段は、メインレバー160、サブレバー170、レバーリンク180、メインレバー軸受230、カムリンク220等で構成される。連結手段の構成については後ほど詳細に説明する。
図16(a)、(b)に示すように、スライドピン211とカートリッジレバー190との係合が解除することによって、カートリッジ130に設けられた第一の当接部であるフランジ137がカートリッジレバー190を押圧する。そして、図16(b)に示すように駆動出力カップリング126がカートリッジ130の装着領域に露出することが可能な開放位置に移動する。そして実施例1と同様に装置本体101Aに設けられた開閉扉の閉じることによって、駆動出力カップリング126が軸線方向に移動して、がカートリッジ130の駆動入力カップリング134と係合する。
(連結手段の構成)
次に連結手段について説明する。前述したように、連結手段はメインレバー160、サブレバー170、レバーリンク180、メインレバー軸受230、カムリンク220、レバーホルダー150等で構成される。
レバーホルダー150は、装置本体101Aの上ステイ241に設置され、カートリッジ130が装置本体101Aに装着された際の上面に位置している。またレバーホルダー150には、ガイド板151が設けられている。ガイド板151は、カートリッジ130の当接リブ136A、136Bが通過する事ができる2つのスリット部152a、152bを有する。
更に、上ステイ241においてガイド板151が設けられた面とは反対側の面には、第二連結部材(第二の連結部)であるメインレバー160と、第一連結部材(第一の連結部)であるサブレバー170が回転可能に支持されている。サブレバー170とメインレバー160は、レバーリンク180の両端部においてそれぞれ回転可能に連結しており、4節リンク機構を構成している。
図14はサブレバーの動作を表す断面概略図、図15はメインレバーの動作を表す断面概略図、また、図19(a)〜図19(c)はメインレバー、サブレバー、レバーリンクの斜視図である。サブレバー170は回転中心軸171a、171bがレバーホルダー150のサブレバー支持部153a、153bによって回転可能に支持されている(図13(b)、図19(b))。
サブレバー170には、当接部172が設けられており、レバーホルダー150のスリット部152aに設けられた穴155aに配置されている(図14(a))。当接部172の回動軌跡174は、カートリッジ130を装着する際の当接リブ136Aの移動領域136A1と重なっている。
移動領域136A1は図14における点線の下方の領域である。そのため、カートリッジ130の当接リブ136Aがサブレバー170の当接部172を押圧することで、サブレバー170を回動させることができる。サブレバー170は前述したようにレバーリンク支持部173において、レバーリンク180のサブレバー連結部181と回転可能に連結されている(図13(b)、図19(c))。
また、メインレバー160は回転中心軸161a、161bがレバーホルダー150のメインレバー支持部154a、154bによって回転可能に支持されている(図13(b)、図19(a))。そして、回転中心軸161cは右側板123Rに取り付けられたメインレバー軸受230の軸支持部231によって回転可能に支持されている。レバーホルダー150のメインレバー支持部154a、154bと、メインレバー軸受230の軸支持部231は略同軸上に配置されている。
また、図15(a)に示すように、メインレバー160には、当接部162が設けられており、レバーホルダー150のスリット部152bに設けられた穴155bから突出するように配置されている。当接部162の回動軌跡164は、カートリッジ130を装着する際の当接リブ136Bの移動領域136B1と重なっている。そのため、カートリッジ130の当接リブ136Bがメインレバー160の当接部162を押圧することで、メインレバー160を回動させることができる。
メインレバー160はレバーリンク支持部163において、レバーリンク180のメインレバー連結部182と回転可能に連結されている(図13(b)、図19(c))。
次に、図17はメインレバー軸受230、カムリンク220を中心に示した右側面概略図である。メインレバー軸受230にはメインレバー160との突き当て部232、233が設けられており、それぞれメインレバー160の軸受当接部165、166と接触し、メインレバー160の回転量を規制している。メインレバー160はバネ250により、P方向に付勢されている(図13(b))。
バネ250は捩じりコイルバネであり、メインレバー160に設けられたバネ座部167とレバーホルダー150に設けられたバネ保持部156に係合している。そのため、カートリッジ130が装置本体101Aに装着されていない状態では、メインレバー160は軸受当接部165がメインレバー軸受230の突き当て部232と接触した位置で決められている。この位置では、図15(a)に示すようにメインレバー160の当接部162は、カートリッジ130の当接リブ136Bの上端の軌跡136B1から上方に退避している。
サブレバー170はレバーリンク180を通じて位置が決まり、図14(a)に示すようにサブレバー170の当接部172は、カートリッジ130の当接リブ136Aの移動領域136A1内にある。
(保護部材と規制部材の動作)
図16はカートリッジレバーの動作を表す概略図である。カートリッジレバー190は回転中心軸191bが、右側板123R、カートリッジガイド部材125Rによって回転可能に支持されている。カートリッジレバー190はレバーバネ251により、Q方向に付勢されている。レバーバネ251は圧縮バネであり、カートリッジレバー190に設けられたバネ座面192とカートリッジガイド部材125Rに設けられたボス125R2にバネ両端が取り付けられている。
カートリッジレバー190には突き当て部193が設けられており、装置本体101Aに設けられたレバー突き当て部240と接触し、カートリッジレバー190の回転量を規制している。そのため、カートリッジ130が装置本体101Aに装着されていない状態では、図16(a)に示すように、カートリッジレバー190は突き当て部193が装置本体101Aに設けられたカートリッジレバー突き当て部240と接触して位置決めされる。
この位置にあるとき、カップリング保護部197が駆動出力カップリング126を覆っている。カートリッジレバー190には、カートリッジ130が装置本体101Aに装着する際にカートリッジ130のフランジ137と接触する当接部194が設けられている。
また図16(b)に示すように、カートリッジ130が装置本体101Aに装着完了した際にカートリッジ130のフランジ137と接触し、カートリッジをQ方向に付勢しカートリッジ130を押圧する。そして、装置本体101Aの位置決め部(不図示)にカートリッジ130を突き当てて、位置を決めるカートリッジ押圧部195がカートリッジレバー190に設けられている。
カートリッジレバー190には丸穴196が空けられており、スライドカム210に設けられたスライドピン211がその丸穴196に挿抜される。スライドピン211が丸穴196に挿入されている状態では、カートリッジレバー190は回転する事ができずロック状態となり、スライドピン211が丸穴196から外れている状態では、カートリッジレバー190は自由に回転する事ができる(図18)。ここでのスライドピン211の位置を規制位置という。スライドピン211の挿抜は、第二のカム部であるベースカム200に対しスライドカム210をU1方向又はU2方向に回転させることで、スライドピン211の軸線方向に移動することでおこなう。
ベースカム200は、右側板123Rのカートリッジ130が装着される側の反対側に設けられている(図13(b))。図19(d)に示すように、ベースカム200には中心部に穴201が設けられており、スライドピン211と嵌合し、スライドカム210を回転及びスライド可能に支持している。またベースカム200には穴201に対して同心円状のカム面202が設けられている。カム面202は底面202a、斜面202b、上面202cからなる。
また、図19(e)に示すように、スライドカム210は中心部にスライドピン211が設けられている。またスライドカム210にはスライドピン211に対して同心円状のカム面212が設けられている。カム面212はフラット面212a、斜面212bからなる。ベースカム200のカム面202とスライドカム210のカム面212が向き合うように、スライドカム210はベースカム200に取り付けられている。また、ベースカム200のカム面202とスライドカム210のカム面212は常に当接するように、付勢バネ252が設けられ、T方向に付勢している(図13(b))。
カム付勢バネ252は圧縮バネであり、スライドカム210に設けられたバネ座面213と装置本体101A側に設けられたバネ座面(不図示)にバネ両端が取り付けられている。
そして、図18はカートリッジレバー190のロック動作を示す概略図、図20はベースカムとスライドカムの位相を表す図である。ベースカム200のカム面202の底面202aと、スライドカム210のカム面212のフラット面212cが当接している状態(図20(a))では、スライドピン211はカートリッジレバー190の丸穴196に挿入されている(図18(a))。この状態からスライドカム210をU1方向に回転させると(図17)、しばらくはベースカム200の底面202aとスライドカム210のフラット面212cが当接したままである(図20(b))。
そして、さらにスライドカム210を回転させる。そうすると、ベースカム200の斜面202bをスライドカム210の斜面212bが登り(図20(c))、ベースカム200のカム天面202cとスライドカム210のカムフラット面212cが当接する(図20(d))。その結果、図20(a)の状態から図20(d)の状態に移る事で、ベースカム200のカムの高さh分だけ、スライドカム210がスライドする。その結果、図20(d)では、スライドピン211はカートリッジレバー190の丸穴196にから外れた状態となる(図18(b))。ここでのスライドピン211の位置を許容位置という。
また、図17に示すように、スライドカム210の回転は、メインレバー160の回転を第三連結部材(第三の連結部)であるカムリンク220を通じてスライドカム210に伝えることによって行う。つまり、メインレバー160とスライドカム210は、カムリンク220の両端部において、それぞれ回転可能に連結している。メインレバー160はカムリンク支持部168において、カムリンク220のメインレバー連結部221と回転可能に連結されている。スライドカム210はカムリンク支持部214において、カムリンク220のスライドカム連結部222と回転可能に連結されている。
(連結手段の動作詳細)
次に、連結手段の動作詳細について説明する。装置本体101Aの開閉扉(不図示)が開かれてカートリッジ130は装着されていない状態では次の状態である。即ち、前述のようにメインレバー160のカートリッジ当接部162は、カートリッジ130の当接リブ136Bの移動領域136B1より上方に退避している(図15(a))。ここでのメインレバー160の位置を退避位置という。サブレバー170については、当接部172はカートリッジ130の当接リブ136Aの移動領域136A1内にある(図14(a))。
スライドカム210のベースカム200に対する位相は、メインレバー160の位置からカムリンク220を通して決まる。図14(a)の状態におけるスライドカム210は、図20(a)で示すスライドカム210のカム面212のフラット面212aが当接している状態となっている。従って、スライドカム210のスライドピン211は、カートリッジレバー190の丸穴196に挿入されており、カートリッジレバー190は回転することができずロック状態となっている(図18(a))。
また、前述のように、カートリッジレバー190のカップリング保護部197が駆動出力カップリング126を覆っている(図16(a))。そのため、装置本体101Aからカートリッジ130が取り出されている状態においては、使用者は駆動出力カップリング126に容易に触る事ができなくなり、駆動出力カップリング126が保護される。さらに、カートリッジレバー190がロックされているため、使用者はカートリッジレバーを押し上げて駆動出力カップリング126を露出されることは出来ない。
装置本体101Aに、カートリッジ130を装着する動作について説明する。カートリッジ130の第1と第2の着脱ガイドボス135R1・135L1、135R2・135L2を、右側のガイド部材125R、左側のガイド部材(不図示)に設けられたガイド溝(右側は125R1)に係合させる(図13(a))。
そして、ガイドボス135R1・135L1、135R2・135L2をガイド溝に沿わせることでカートリッジ130を装置本体101A内の装着部124に挿入する。カートリッジ130はY1方向に移動する。その際に当接リブ136A、136Bがレバーホルダー150のスリット部152a、152bをそれぞれ通ってレバーホルダー150の内側に進入していく。カートリッジ130をさらに挿入することで、図14(a)のように、当接リブ136Aがサブレバー170の当接部172に当接する。
そして、カートリッジ130をさらに挿入すると、当接部172はW方向に軌跡174を通って、図14(b)のように後方に押され移動する。このときメインレバー160は、レバーリンク180を通じてサブレバー170と連結しているため、サブレバー170の回転(図14(a)→(b))に伴い、メインレバー160もZ方向に回転する。そしてメインレバー160のカートリッジ当接部162は軌跡164を通って、図15(a)の位置から、図15(b)の位置に移動する。
つまり、カートリッジ当接部162は、カートリッジ130の当接リブ136Bの軌跡136B1から退避している位置から軌跡136B1内の位置に移動する。ここでのメインレバー160の位置を進入位置という。このときスライドカム210は、カムリンク220を通じてメインレバー160と連結しているため、メインレバー160の回転(図15(a)→(b))に伴い、スライドカムもU1方向に回転する。
その結果、スライドカム210のベースカム200に対する位相は、図20(a)で示す状態から、図20(b)に示す状態となる。つまりスライドカム210は回転するのみであり、スライドピン211はスラスト方向には移動しない。その結果、スライドピン211は、カートリッジレバー190の丸穴196に挿入されたままであり、カートリッジレバー190はまだ回転する事ができず、ロック状態から変化しない。
そして、カートリッジ130をさらに装着部124に挿入することで、カートリッジ130の当接リブ136Bとメインレバー160のカートリッジ当接部162が接触する。そして、カートリッジ130をさらに挿入すると、カートリッジ当接部162はZ方向に軌跡164を通って、図15(b)の位置から、図15(c)の位置に移動する。メインレバー160の回転(図15(b)→(c))に伴い、スライドカムもU1方向に回転する。
その結果、スライドカム210のベースカム200に対する位相は、図20(b)で示す状態から、図20(d)に示す状態となる。ここでのメインレバー160の位置を動作位置という。つまりスライドカム210は回転するとともに、ベースカム200のカムの高さh分だけ、スライドカム210が軸線方向にスライドする。その結果スライドピン211はカートリッジレバー190の丸穴196から外れた状態となり、ロックが解除される(図18(b))。
さらにカートリッジ130が装着部124に挿入すると、カートリッジ130のフランジ137と、カートリッジレバー190の当接部194が接触する(図16(a))。カートリッジ130を引き続き挿入すると、カートリッジレバー190がフランジ137に押圧されて、レバーバネ251の付勢力に抗して、V方向に回転する。即ち、カートリッジレバー190が駆動出力カップリング126を保護する保護位置から、開放位置へと移動していき、駆動出力カップリング126が開放されていく(図18(c))。
そして、カートリッジ130が所定の装着位置まで移動されると、図16(b)のようにカートリッジ130のフランジ137と、カートリッジレバー190のカートリッジ押圧部195が当接する。このカートリッジレバー190の位置が開放位置である。この状態において、カートリッジ130の駆動入力カップリング134が、開放された駆動出力カップリング126に対向した状態になる。即ち、カートリッジ130を装着することによって、カートリッジレバー190を保護位置から開放位置に退避させ、駆動入力カップリング134が駆動出力カップリング126と係合可能な状態になる。
また、レバーバネ251によりカートリッジレバー190は、フランジ137を通じて、Q方向にカートリッジ130を付勢している。そのため、カートリッジ130は装置本体101A内の位置決め部(不図示)に押し付けられて、所定の装着位置に位置決め状態に固定保持される。以上の動作により、カートリッジ130は装置本体101Aに装着される。
以上のように、カートリッジレバー190が駆動出力カップリング126を保護するとともに、カートリッジ130の装置本体101A内での位置決めの押圧も行っている。そのため、保護と押圧を別の部材で行う場合と比較して、装置本体101Aの小型化が可能となる。
[カートリッジの取り外し]
カートリッジ130が所定の装着位置から取り出される場合は、カートリッジ130をY2方向へ移動させる。すると、カートリッジレバー190は開放位置(図16(b))から保護位置(図16(a))に移動する。さらにカートリッジ130が移動すると、メインレバー160のカートリッジ当接部162が、カートリッジ130の当接リブ136Bに乗った状態(図15(c))から外れる。メインレバー160は、P方向に付勢されているため、メインレバー160はP方向に回転し、図15(b)、サブレバーは図14(b)に示す状態となる。このとき、スライドカムはU2方向に回転する(図17)。
その結果、スライドカム210のベースカム200に対する位相は、図20(d)で示す状態から、図20(b)に示す状態となる。つまりスライドカム210は回転するとともに、ベースカム200のカムの高さh分だけ、スライドカム210がスライドする。その結果、図20(b)では、スライドピン211はカートリッジレバー190の丸穴196に挿入された状態となり、カートリッジレバー190はロックされる。
さらにカートリッジ130が移動すると、サブレバー170の当接部172が、カートリッジ130の当接リブ136Aに乗った状態(図14(b))から外れる。メインレバー160は、P方向に付勢されているため、サブレバー170も同様にP方向に回転し、図(図14(a))、メインレバーは図(15(a))に示す状態となる。以上の動作により、カートリッジ130が装置本体101Aから取り出される。
以上説明したように、カートリッジ130の当接リブ136A、136Bが、レバーホルダー150のスリット部152a、152bの位置に対応していることで、カートリッジレバー190のロックを解除する。そして、カートリッジ130を装置本体101A内部に装着する事が出来る。そのため、使用者がレバーホルダー150のスリット部152aや152bに、指や物を入れたとしても、両方のスリットに指や物を入れない限り、カートリッジレバー190のロックが解除される事はない。そのため、ユーザの誤操作に対する駆動出力カップリング126の保護が、より確実になる。
[その他の事項]
1)実施例1、2、3に記載されている構成部品の機能、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。
2)本発明において画像形成装置は実施例の電子写真画像形成装置に限られない。静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどの他の公知の各種の画像形成原理・方式を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置が含まれる。
3)1つのカートリッジが着脱可能な画像形成装置に限られない。互いに色違いであるなどの複数のカートリッジをそれぞれの所定の装着部に取り外し可能に装着してカラー画像などを形成する画像形成装置も含まれる。
4)カートリッジは実施例の一体型のプロセスカートリッジに限られない。画像が形成される像担持体に対して作用する画像形成プロセス手段を備えた分離型のプロセスカートリッジ、画像が形成される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を備えた現像カートリッジが含まれる。その際に、被駆動伝達部材は、現像手段である現像ローラ、現像ローラに現像剤を供給する供給ローラ、現像剤を搬送する搬送部材や現像剤を撹拌する撹拌部材に駆動力を伝達するものになる。
また、カートリッジは、像担持体に形成された潜像を現像するための現像手段で用いられる現像剤を収容する現像剤カートリッジが含まれる。その際に、被駆動伝達部材は、現像剤を搬送する搬送部材や現像剤を撹拌する撹拌部材に駆動力を伝達するものになる。その他、装置本体に取り外し可能に装着されて記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するユニットが含まれる。
1・・画像形成装置、1A・・装置本体、24・・カートリッジ装着部、26・・駆動伝達部材、30・・カートリッジ、34・・被駆動伝達部材、27・・保護部材、A・・保護位置、B・・開放位置、S・・記録媒体

Claims (24)

  1. 記録媒体に画像形成する画像形成装置であって、
    被駆動伝達部材を備えるカートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、
    前記装着部に装着された前記カートリッジの前記被駆動伝達部材に、駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、
    回転することで前記駆動伝達部材に対して移動可能な保護部材と、を有し、
    前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記保護部材は前記駆動伝達部材の少なくとも一部を覆う保護位置から移動し、前記駆動伝達部材と前記被駆動伝達部材の係合が許容されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記保護部材が移動するのを許容する許容位置と、前記保護部材が移動するのを規制する規制位置との間を移動可能な規制部材を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記規制部材は、前記規制位置から前記許容位置に移動することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させる連結手段を有し、
    前記連結手段は、前記装着部に向けて移動する前記カートリッジと当接することにより、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記連結手段は、
    第一の連結部と、
    前記第一の連結部と連動する第二の連結部であって、前記カートリッジが前記装着部に向けて移動する際に通過する移動領域から退避した退避位置と、前記移動領域に進入した進入位置と、を移動可能な第二の連結部と、
    前記第二の連結部と前記規制部材を連動させる第三の連結部と、を含み、
    前記第一の連結部が前記装着部に向けて移動する前記カートリッジと当接することにより、前記第二の連結部は前記退避位置から前記進入位置に移動し、
    前記進入位置に移動した前記第二の連結部が前記装着部に向けて移動する前記カートリッジと当接することにより、前記第三の連結部は、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記カートリッジの装着方向において、前記保護部材の回転中心は、前記駆動伝達部材の上流側に設けられることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 記録媒体に画像形成する画像形成装置に取り外し可能に装着されるカートリッジであって、前記画像形成装置は、前記カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記カートリッジに駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、回転することで前記駆動伝達部材に対して移動可能な保護部材と、を有し、
    前記カートリッジは、
    前記駆動伝達部材と係合する被駆動伝達部材と、
    前記保護部材を回転させる当接部と、を有し、
    前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記当接部は前記保護部材を前記駆動伝達部材の少なくとも一部を覆う保護位置から移動させ、前記駆動伝達部材と前記被駆動伝達部材の係合が許容されることを特徴とするカートリッジ。
  8. 前記画像形成装置は、前記保護部材が移動するのを許容する許容位置と、前記保護部材が移動するのを規制する規制位置との間を移動可能な規制部材を有し、
    前記カートリッジは、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へと移動させるための規制解除手段を有することを特徴とする請求項7に記載のカートリッジ。
  9. 前記画像形成装置は、前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させる連結手段を有し、
    前記規制解除手段は、前記連結手段を移動させる移動手段を含むことを特徴とする請求項8に記載のカートリッジ。
  10. 前記連結手段は、
    第一の連結部と、
    前記第一の連結部と連動する第二の連結部であって、前記カートリッジが前記装着部に向けて移動する際に通過する移動領域から退避した退避位置と、前記移動領域に進入した進入位置と、を移動可能な第二の連結部と、
    前記第二の連結部と前記規制部材を連動させる第三の連結部と、を含み、
    前記移動手段は、
    前記第一の連結部と当接して、前記第二の連結部を前記退避位置から前記進入位置に移動させる第一の移動部と、
    前記進入位置に移動した前記第二の連結部と当接して、前記規制部材が前記規制位置から前記許容位置へ移動するように前記第三の連結部を移動させる第二の移動部と、を含む
    ことを特徴とする請求項9に記載のカートリッジ。
  11. 前記カートリッジの長手方向において、前記当接部の位置と、前記移動手段の位置とが異なることを特徴とする請求項9または10に記載のカートリッジ。
  12. 前記カートリッジの長手方向において、前記第一の移動部の位置と、前記第二の移動部の位置とが異なることを特徴とする請求項10に記載のカートリッジ。
  13. 記録媒体に画像形成する画像形成装置であって、
    被駆動伝達部材を備えるカートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、
    前記装着部に装着された前記カートリッジの前記被駆動伝達部材に、駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、
    前記駆動伝達部材に対して移動可能な保護部材と、
    前記保護部材が移動するのを許容する許容位置と、前記保護部材が移動するのを規制する規制位置との間を移動可能な規制部材と、を有し、
    前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記保護部材は前記駆動伝達部材の少なくとも一部を覆う保護位置から移動し、前記駆動伝達部材と前記被駆動伝達部材の係合が許容されることを特徴とする画像形成装置。
  14. 前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記規制部材は、前記規制位置から前記許容位置に移動することを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させる連結手段を有し、
    前記連結手段は、前記装着部に向けて移動する前記カートリッジと当接することにより、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  16. 前記連結手段は、
    第一の連結部と、
    前記第一の連結部と連動する第二の連結部であって、前記カートリッジが前記装着部に向けて移動する際に通過する移動領域から退避した退避位置と、前記移動領域に進入した進入位置と、を移動可能な第二の連結部と、
    前記第二の連結部と前記規制部材を連動させる第三の連結部と、を含み、
    前記第一の連結部が前記装着部に向けて移動する前記カートリッジと当接することにより、前記第二の連結部は前記退避位置から前記進入位置に移動し、
    前記進入位置に移動した前記第二の連結部が前記装着部に向けて移動する前記カートリッジと当接することにより、前記第三の連結部は、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
  17. 記録媒体に画像形成する画像形成装置に取り外し可能に装着されるカートリッジであって、前記画像形成装置は、前記カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記カートリッジに駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材に対して移動可能な保護部材と、前記保護部材が移動するのを許容する許容位置と、前記保護部材が移動するのを規制する規制位置との間を移動可能な規制部材と、を有し、
    前記カートリッジは、
    前記駆動伝達部材と係合する被駆動伝達部材と、
    前記保護部材を移動させる当接部と、
    前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へと移動させるための規制解除手段と、を有し、
    前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記当接部は前記保護部材を前記駆動伝達部材の少なくとも一部を覆う保護位置から移動させ、前記駆動伝達部材と前記被駆動伝達部材の係合が許容されることを特徴とするカートリッジ。
  18. 前記画像形成装置は、前記装着部に向けて前記カートリッジが移動することにより、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置へ移動させる連結手段を有し、
    前記規制解除手段は、前記連結手段を移動させる移動手段を含むことを特徴とする請求項17に記載のカートリッジ。
  19. 前記連結手段は、
    第一の連結部と、
    前記第一の連結部と連動する第二の連結部であって、前記カートリッジが前記装着部に向けて移動する際に通過する移動領域から退避した退避位置と、前記移動領域に進入した進入位置と、を移動可能な第二の連結部と、
    前記第二の連結部と前記規制部材を連動させる第三の連結部と、を含み、
    前記移動手段は、
    前記第一の連結部と当接して、前記第二の連結部を前記退避位置から前記進入位置に移動させる第一の移動部と、
    前記進入位置に移動した前記第二の連結部と当接して、前記規制部材が前記規制位置から前記許容位置へ移動するように前記第三の連結部を移動させる第二の移動部と、を含む
    ことを特徴とする請求項18に記載のカートリッジ。
  20. 前記カートリッジの長手方向において、前記当接部の位置と、前記移動手段の位置とが異なることを特徴とする請求項18または19に記載のカートリッジ。
  21. 前記カートリッジの長手方向において、前記第一の移動部の位置と、前記第二の移動部の位置とが異なることを特徴とする請求項19に記載のカートリッジ。
  22. 前記カートリッジは、感光体を有し、
    前記被駆動伝達部材は前記感光体に伝達される駆動力を受けるものであることを特徴とする請求項17乃至21のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  23. 前記カートリッジは、感光体に形成された潜像を現像するための現像手段を有し、前記被駆動伝達部材は前記現像手段に伝達される駆動力を受けるものであることを特徴とする請求項17乃至21のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  24. 前記カートリッジは、感光体に形成された潜像を現像するための現像手段で用いられる現像剤を収容し、前記被駆動伝達部材は前記現像剤を搬送する搬送部材に駆動力を伝達するものであることを特徴とする請求項17乃至21のいずれか一項に記載のカートリッジ。
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