JP3654788B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンタなどの画像形成装置では、感光体(像担持体)と、現像装置や帯電装置などのプロセス手段とをカートリッジケース内に収納したプロセスカ−トリッジが用いられている。このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して挿脱可能に形成されており、サ−ビス性やメンテナンス性の向上を図ることができると共に、装置全体の小型化を図ることができる。
【0003】
さらに、プロセスカ−トリッジは、一般に、カートリッジケースにおける感光体の転写部に相当する部分に開口部を設けており、その部分から転写紙に感光体上のトナー像を転写している。しかし、画像形成装置本体から取り外されたプロセスカ−トリッジは、そのままでは、その開口部から感光体の一部が露出するため、その部分が外光により劣化したり、何らかの外力によって損傷したりする場合がある。
【0004】
このような不具合を防止するために、感光体の転写部に相当する開口部に、開閉自在なシャッタを設けた画像形成装置が多く開発されている。すなわち、このような画像形成装置では、プロセスカ−トリッジを装置本体に装着して、実際にコピーなどの画像形成をするときには、シャッタが開いた状態になっている。それに対して、プロセスカ−トリッジを装置本体から取り出したときには、シャッタが閉じた状態にしている。
【0005】
このようなシャッタ開閉機構を有する画像形成装置としては、例えば、特公平7−120136号公報において、以下のようなものが開示されている。
この画像形成装置は、プロセスカ−トリッジの挿脱時に開閉する本体カバ−に、シャッタを開閉させるためのロッドなどを備えている。そして、その本体カバ−の開閉に連動して、シャッタが回動する構成となっている。
【0006】
具体的には、プロセスカ−トリッジに、スプリングによって常に閉じる方向に付勢されたシャッタが設けられている。このシャッタの端部には、軸部が設けられている。他方、装置本体には、本体カバーの開閉に連動して移動するロッドと、そのロッドの移動に連動するラックと、そのラックと係合して回動するピニオン付きのシャッターレバーなどが設けられている。
【0007】
このシャッターレバーは、装置本体に装着されたプロセスカートリッジのシャッタの軸部と係合するようになっている。そして、プロセスカートリッジが装置本体に装着された状態で、本体カバーを開閉すると、ロッドやラックがスライド方向に移動して、さらにそれに連動してシャッターレバーが、プロセスカートリッジのシャッタを開閉する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像形成装置においては、プロセスカートリッジのシャッタの開閉に係る機構が、部品点数が多く複雑になってしまい、それが装置本体の小型化や低価格化の弊害となっていた。
【0009】
たとえば、上記公報の画像形成装置の場合には、ロッドやラックがスライド方向に移動するため、その移動距離が長くなり、そのスペースを確保して装置本体を小型化するのが難しかった。
したがって、この発明は、プロセスカートリッジの転写用開口部に設けられたシャッタの開閉機構を簡素なものとして、小型で低価格な画像形成装置を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は、この課題を解決するためになされたものであり、すなわち、添付図面に付した符号をカッコ内に付記すると、この発明は、像担持体(10)と像担持体(10)に作用するプロセス手段(11、12、15)とをカートリッジケース(19)内に有し、カートリッジケース(19)には像担持体(10)を露出させる開口部が形成され、開口部に対して開閉可能なシャッタ(45)をさらに有するプロセスカートリッジ(20)を備え、プロセスカートリッジ(20)を、装置本体(1)の本体カバー(2、3)を開閉して挿脱する画像形成装置において、本体カバー(3)の開閉に連動して移動するレバー(49)を備え、プロセスカートリッジ(20)に、カートリッジケース(19)の両端の支点部(46)で支持され、その支点部(46)を中心に回動可能なシャッタ(45)と、そのシャッタ(45)の、支点部(46)で支持される位置に設けられ、シャッタ(45)と一体的に回動する駆動ギヤ(47)と、駆動ギヤ(47)に係合するアイドラギヤ(48a)とレバー(49)に係合するカム(48b)とが一体化した中継部材(48)とを備え、プロセスカートリッジ(20)を装置本体(1)に装着した状態で、本体カバー(3)の開閉に連動したレバー(49)の移動によって、シャッタ(45)の開閉を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【0011】
その際、中継部材(48)のアイドラギヤ(48a)とカム(48b)とを、中継部材(48)の軸方向に段状に形成することが好ましい。
【0012】
さらに、プロセスカートリッジ(20)の長手方向と一致する方向の両端にそれぞれ本体側板を備え、プロセスカートリッジ(20)を装置本体(1)に装着したときに、アイドラギヤ(48a)と駆動ギヤ(47)の係合部が本体側板(4)の外側に配置されるように形成することが好ましい。
【0013】
また、本体カバー(3)の開放に連動してレバー(49)とカム(48b)とが係合しなくなったときに、シャッタ(45)を、重力で閉じる方向に回動するモーメントが働くように設けることが好ましい。
【0014】
また、カートリッジケース(19)に、中継部材(48)の回動範囲を規制する突起(50)を設けることが好ましい。
【0015】
また、カートリッジケース(19)に、中継部材(48)の回転軸穴(48c)に嵌合する支持軸(51)を備え、回転軸穴(48c)と支持軸(51)とを、それぞれ先端小径の段差を有する形状とすることが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面によって説明する。図1〜13は、この発明による画像形成装置を示す。
図1は、画像形成装置としてのレーザ複写機の要部の構成を示す概略図である。像担持体としてのドラム状の感光体10の周囲には、その横に配置されたローラ状の帯電装置11から、図中の矢印Aで示す回転方向に順に、現像装置12、転写装置13、用紙分離装置14、クリーニング装置15などが配置されている。
【0017】
このレーザ複写機にてコピーを取るときは、公知のとおり、ユーザーは、コンタクトレンズ(不図示)上に原稿をセットしてから、コピースイッチを押す。コピースイッチが押されると、光学読取装置(不図示)によってセットされた原稿の画像情報が読み取られると同時に、用紙搬送部(不図示)によって転写紙Pが感光体10と転写装置13との間に向けて搬送される(図1の矢印方向である。)。
【0018】
一方、感光体10においては、その回転にともない帯電装置11によって表面が一様に帯電されて、その表面には前述した原稿の画像情報に対応して光書込み装置(不図示)から発せられたレーザ光Lが照射される。これによって、感光体10上には、原稿の画像に対応した静電潜像が形成される。
【0019】
さらに、感光体10の回転にともない、感光体10上に形成された静電潜像は、現像装置12の位置に達し、そこでトナーが付着されることによって可視像化される。そして、この可視像化されたコピー画像としてのトナー像は、さらに転写装置13の位置に達し、前述したようにその位置に搬送された転写紙P上に転写される。
【0020】
コピー画像が転写された後の転写紙Pは、用紙分離装置14によって放電され、静電的に吸着していた感光体10から分離される。そして、転写紙Pは、定着装置(不図示)の位置に搬送され、そこで転写紙P上の転写画像は定着された後に、排出部(不図示)に排出される。
【0021】
他方、転写装置13にてトナー画像を転写した後の感光体10では、その表面に転写されずに残った残留トナーが、クリーニング装置15に備えたクリーニングブレード17によって掻き落され清掃された後、除電ランプ(不図示)によって除電され表面電位が初期化される。
【0022】
また、図示レーザ複写機において、現像装置12は、図1に示すように、下部側に設けられた現像剤収納部21と、上部側に設けられた現像剤担持部22とによって構成されている。さらに、現像剤収納部21は、主に第1撹拌部材23、第2撹拌部材24、トナー濃度センサ(不図示)などで構成されている。
【0023】
そして、現像剤収納部21内のトナーとキャリアで構成される2成分現像剤は、第1撹拌部材23と第2撹拌部材24によって、撹拌されて現像剤担持部22に供給される。また、2成分現像剤のトナーとキャリアの混合比はトナー濃度センサによって、磁気的に検知される。
【0024】
さらに、現像剤収納部21には、図2に示すように、長手方向の片側に、新規トナー補給口25とリサイクルトナー補給口26とがそれぞれ上向きに開けて設けられている。そして、それらの補給口25、26から入るトナーは、第1撹拌部材23および第2撹拌部材24によって、図中の矢印方向に循環するように搬送される。
【0025】
ここで、新規トナー補給口25より供給される新規トナーは、トナーボトル、トナーホッパ、トナー補給モータなどで構成されるトナー補給部(不図示)から供給される。また、リサイクルトナー補給口26から供給されるリサイクルトナー、すなわち、クリーニング装置15で回収された残留トナーは、トナー搬送部材などを介して供給される。
【0026】
具体的には、図3に示すように、感光体10の上に備えるクリーニング装置15内に、感光体10の軸方向に設けられたトナー搬送部材30は、軸部31やスクリュー部32などで構成されている。
【0027】
そして、トナー搬送部材30によって軸部31の一端部31aに搬送された残留トナーは、図4に示すように、カートリッジケース19の前板部19aの上側に設けられた落下路入口33より落下する。その後、残留トナーは、落下路35を滑り落ちて、落下路出口37に入る。落下路出口37から落下した残留トナーは、前述した現像装置12のリサイクルトナー補給口26へ落下する。
【0028】
一方、図1に示すように、現像剤担持部22は、主に現像ローラ28と現像ドクタ29などで構成されている。現像ローラ28は、現像窓27を通して感光体10と対向する位置に配置されている。また、現像ドクタ29は、現像ローラ28と僅かな隙間を設けて配置され、この隙間によって感光体10の位置に搬送される現像剤の量を制御している。
【0029】
ここで、図示レーザ複写機において、前述した感光体10、帯電装置11、現像装置12、クリーニング装置15などは、図4に示すように、カートリッジケース19内に収納されており、一体化したプロセスカートリッジ20を形成している。
【0030】
そして、プロセスカートリッジ20は、図5に示すように、レーザ複写機の装置本体1内で前後に対向して配置された本体側板間に取り付けられており、さらに図中の矢印方向に挿脱可能となっている。
これにより、プロセスカートリッジ20は、ユーザーによって、新品のプロセスカートリッジ20に交換されたり、メンテナンスされることになる。
【0031】
プロセスカートリッジ20の挿脱に係る一連の作業を、以下詳しく説明する。図5に示すように、プロセスカートリッジ20を、装置本体1から取り外すときには、まず、本体右カバー3を図中の矢印方向に開ける。ここで、本体右カバー3には図示せぬ転写装置13および用紙分離装置14が装着されており、本体右カバー3の開閉に連動して、それらが装置本体1内のプロセスカートリッジ20に対して取り付けられたり、取り外されたりする。
【0032】
次に、装置本体1の本体右カバー3に続いて、本体前カバー2を図中の矢印方向に開ける。その後、プロセスカートリッジ20を、図中の矢印方向に引き出すことになる。これに対して、プロセスカートリッジ20を装置本体1に装着するときには、これと逆の作業をすることになる。
【0033】
なお、本体前カバー2や本体右カバー3の開閉は、プロセスカートリッジ20の挿脱時の他に、転写紙の搬送不良(ジャム)が発生したときなどにも適時行われるものである。
また、本体前カバー2と本体右カバー3の開閉の上記順番は逆であっても、プロセスカートリッジ20の挿脱は可能である。
【0034】
そして、プロセスカートリッジ20には、前述したように、カートリッジケース19の転写部に相当する部分(転写装置13と用紙分離装置14に対向する部分である。)に開口部が設けられており、さらに、図4に示すように、その開口部に対して開閉可能なシャッタ45が設けられている。
【0035】
このシャッタ45は、前述したように、プロセスカートリッジ20が装置本体1から取り外されたときに、開口部から露出した感光体10を保護するためのものである。すなわち、少なくともコピー時にはシャッタ45は開口部を開放する位置に移動しており、装置本体1から取り外されたときにはシャッタ45は開口部を覆う位置に移動する。
【0036】
そこで、この発明に係る画像形成装置では、このシャッタ45の開閉機構を簡易なものにすべく、加えて次のように構成される。
図6、7は、カートリッジケース19の要部を示す斜視図である。シャッタ45はカートリッジケース19の両端の支点部46で支持され、支点部46を中心に回動可能となっている。すなわち、図6は、プロセスカートリッジ20のシャッタ45が閉じた状態を示し、図7は、シャッタ45が開いた状態を示す斜視図である。
【0037】
そして、シャッタ45の片側端部(前板部19a側である。)には、駆動ギヤ47がシャッタ45と一体的に回動するように形成されている。ここで、駆動ギヤ47は成形によりシャッタ45と一体に形成されても良いし、ネジや接着などにより一体に形成されても良い。
【0038】
さらに、この駆動ギヤ47と同じ側には、駆動ギヤ47と係合するアイドラギヤ48aを備えた中継部材48や、駆動ギヤ47や中継部材48を覆うギヤカバー(不図示)などが設置されている。
【0039】
中継部材48は、その内部に回転軸穴48cを有し、カートリッジケース19の前板部19aから突出した支持軸51に嵌合している。この中継部材48は、この支持軸51を中心に回動する。また、中継部材48には、前述した駆動ギヤ47と係合するアイドラギヤ48aと、後述するレバー49と係合するカム48bとが、軸方向に段状に設けられている。こうして、中継部材48の回動に連動してシャッタ45の開閉がされる。
【0040】
次に、図8〜図13にて、装置本体1の本体右カバー3の開閉に連動したプロセスカートリッジ20のシャッタ45の開閉について詳しく説明する。
装置本体1における、中継部材48などの配置されている前板部19a側の端部には、本体右カバー3の開閉に連動して、中継部材48のカム48bと係合、離脱する移動可能なレバー49が図5に示すように本体右カバー3と一体に形成されている。
【0041】
ここで、レバー49は、図13に示すように、本体右カバー3の回動支点Cを中心として、半径rの円弧形状を描いて移動する。なお、このレバー49は、本体右カバー3とは、別個に形成されていても良い。
【0042】
具体的には、本体右カバー3が開放状態から閉まる方向に移動していくと、図8に示すように、レバー49も回動支点Cを中心に移動していき、やがて、レバー49の先端が中継部材48のカム48bに係合する。さらに、本体右カバー3の移動が進むと、レバー49の移動も進み、カム48bはレバー49に押されて中継部材48が回転を始める。これに伴いアイドラギヤ48aも回転を始めて、アイドラギヤ48aと駆動ギヤ47の係合により、シャッタ45は支点部46を中心に、開口部を開く方向に回動を始める。
【0043】
そして、本体右カバー3が完全に閉められたとき、図9に示すように、シャッタ45が開口部を完全に開放する。これとは逆に、本体右カバー3が遮蔽状態から開く方向に移動していくと、レバー49とカム48bの係合が解かれ、シャッタ45などの重力によって、シャッタ45は開口部を遮蔽する。
【0044】
以上のように、シャッタ45の開閉機構に係る構成部品の点数を、従来の開閉機構と比較して少なくすることができ、簡素な画像形成装置を提供することができる。
【0045】
次に、図11、12にて、中継部材48の構成を説明しながらその動きを説明する。
図11に示すように、中継部材48は、主にアイドラギヤ48a、カム48b、回転軸穴48cなどで構成されている。そして、アイドラギヤ48aとカム48bは、同図に示すように、中継部材48の軸方向に対して、段状に形成されている。
【0046】
一方、前述したレバー49は、このカム48bの位置に対応した装置本体1内部に配置されている。このように、アイドラギヤ48aとカム48bを段状に設けたことにより、レバー49の移動範囲とアイドラギヤ48aの移動範囲は、軸方向に対して常にずれた位置関係となるため、特別な設計上の制約なく、レバー49とアイドラギヤ48aとが互いに干渉することを防止することができる。これにより、中継部材48は比較的小型なものにすることができる。
【0047】
また、プロセスカートリッジ20を装置本体1に装着したときに、図12に示すように、少なくとも、アイドラギヤ48aと駆動ギヤ47の係合部を、装置本体1の図5に示す本体前側板4の外側に配置されるように形成している。このような構成をとることにより、装置本体1の前後の本体側板間の距離を比較的狭くすることができる。
【0048】
すなわち、前述したように、プロセスカートリッジ20は、装置本体1の前後の本体側板間に取付けられるため、本体側板間の距離はカートリッジケース19の両端の板部間の距離より大きくなる。そして、転写装置13などを備えた本体右カバー3を、本体側板間の幅の範囲に収めるために、本体右カバー3形状と直接関連するカム48bが、本体右カバー3形状と直接関連しないアイドラギヤ48aの内側に配置される。そして、本体側板間に収める必要のないアイドラギヤ48aについてはその外側に配置し、駆動ギヤ47と係合させる。
【0049】
次に、図9、10により、その他の実施の形態を説明する。前述したように、プロセスカ−トリッジ20を装置本体1から取り外すために本体右カバー3が開放されると、図9の状態から、レバー49がカム48bから離れる方向(図中の矢印方向である。)に移動する。ここで、中継部材48のカム48bの重量は比較的大きく設定されており、さらにシャッタ45はカム48bの重量より大きな重量に設定されている。
【0050】
そして、このシャッタ開閉機構は、レバー49がカム48bから解除されると、関連する部材の支点部46における重力方向の力のモーメントの釣合いにより、スプリングなどの補助的な付勢力なしに、シャッタ45が完全に閉じるまで移動する。
【0051】
具体的には、レバー49がカム48bから離れる直前までは、中継部材48とシャッタ45の回動は、レバー49によって抑止されている。そして、レバー49がカム48bから離れた直後に、シャッタ45やカム48bの重量によって、中継部材48およびシャッタ45が回転し始める。すなわち、シャッタ45の重心は、その時点では、支点部46を含む垂直方向の線上あるいはそこから閉じる方向に僅かにずれた位置になるように設計されているために、モーメントはほぼゼロあるいはシャッタ45を閉じる方向に働いている。
【0052】
その後、シャッタ45の重心が支点部46を含む垂直線上から大きくずれて、その重量によるモーメントが付加されていき、図10に示すように、中継部材48とシャッタ45の回転が進む。さらにその後に、シャッタ45は開口部を閉じる方向にさらに回動して、最後にシャッタ45は完全に閉じた状態まで移動する。
【0053】
このように、シャッタ45にスプリングなどの特別な付勢部材を設けることなく、確実かつ簡易なシャッタ開閉機構を提供することができる。
【0054】
次に、図8、9により、その他の実施の形態を説明する。プロセスカートリッジ20のカートリッジケース19において、中継部材48が設けられている前板部19a側には、中継部材48の回動範囲を規制する突起50(リブ)が設けられている。
【0055】
具体的には、図8に示すように、シャッタ45が閉じるときに、中継部材48のアイドラギヤ48aが突起50に当接して、所定の遮蔽位置からシャッタ45の回転が進まないようになっている。これによって、シャッタ45が回転しすぎて、感光体10を損傷する不具合を防止することができる。
【0056】
また、図9に示すように、シャッタ45が開くときに、中継部材48のカム48bが突起50に当接して、所定の開放位置からシャッタ45の回転が進まないようになっている。これによって、前述したように、シャッタ45の回動を重力に従い確実に開始することができる。
【0057】
ここで、中継部材48をカートリッジケース19に組み付ける際に、シャッタ45を完全に閉じた状態で、アイドラギヤ48aと前述した突起50が当接するように組み付ければ、シャッタ45は常に正常な回動範囲にて開閉することになる。
【0058】
次に、図11、12により、その他の実施の形態を説明する。中継部材48を支持する前板部19aの支持軸51は、図11に示すように、異なる軸径d1、d2を有する先端小径の段差のある軸形状となっている。そして、この支持軸51に嵌合する中継部材48の回転軸穴48cも、図12の中継部材48の軸方向の断面図に示すように、軸径d1、d2より僅かに大きい軸穴径D1、D2を有する先端小径の段差のある穴形状となっている。
【0059】
これにより、中継部材48は支持軸51に対して、アイドラギヤ48aとカム48bの方向が逆にセットされることなく、常に正規の方向でセットされることになる。また、この先端小径の段差形状により、中継部材48の軸方向の位置決めができる。このような構成により、プロセスカートリッジ20の組み付け性を向上することができる。
【0060】
なお、図示例では、中継部材48やレバー49などのシャッタ開閉機構を、本体前側板4側に設けたが、この発明はこれに限定されることなく、反対の本体後側に設けても良い。
【0061】
また、図示例では、プロセスカートリッジ20の挿脱方向を、感光体10の長手方向としたが、それと直交する方向に挿脱を行うものであっても、この発明は適用できる。たとえば、図5の本体右カバー3を開閉して、そこからプロセスカートリッジ20の挿脱を行う構成の画像形成装置であっても、この発明は適用できる。
【0062】
また、図示例では、画像形成装置としてレーザ複写機について述べたが、この発明は、他の画像形成装置、たとえばアナログ複写機、ファクシミリ、レーザープリンタなどにも当然に適用できる。
【0063】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、プロセスカートリッジの開口部のシャッタの開閉を、装置本体のレバーと、プロセスカートリッジの中継部材と、そのシャッタと一体的に回動する駆動ギヤとによって行うため、比較的部品点数が少なく、簡素かつ安価で、小型の画像形成装置を提供することができる。
【0064】
請求項2に係る発明によれば、中継部材においてアイドラギヤとカムとを段状に形成しているため、レバーとアイドラギヤとの干渉を設計上の制約なく防止でき、中継部材が比較的小さい画像形成装置を提供することができる。
【0065】
請求項3に係る発明によれば、アイドラギヤとシャッタの駆動ギヤの係合部を本体側板外に配置しているため、本体側板間の距離を比較的小さくでき、小型の画像形成装置を提供することができる。
【0066】
請求項4に係る発明によれば、シャッタを閉じるために、スプリングなどの特別な付勢部材を設けることがないので、簡易かつ安価なシャッタ開閉機構を有する画像形成装置を提供できる。
【0067】
請求項5に係る発明によれば、プロセスカートリッジの側面に突起を設けて、中継部材の回動範囲を規制しているので、像担持体の損傷を防止して、確実なシャッタの開閉が可能な画像形成装置を提供できる。
【0068】
請求項6に係る発明によれば、中継部材の回転軸穴と、カ−トリッジケ−スの支持軸との嵌合部に、先端小径の段差を設けて、中継部材が逆に取り付けられることを防止し、かつ中継部材の軸方向の位置決めを容易としているので、組み付け性の良い画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるレーザ複写機の要部を示す概略図である。
【図2】そのレーザ複写機のプロセスカートリッジの現像装置の現像剤収納部を示す斜視図である。
【図3】そのプロセスカートリッジの内部を上方からみた斜視図である。
【図4】この発明のレーザ複写機のプロセスカートリッジを示す斜視図である。
【図5】そのレーザ複写機装置本体からプロセスカートリッジを挿脱する状態を示す斜視図である。
【図6】そのプロセスカートリッジのシャッタが閉じた状態を示す斜視図である。
【図7】そのプロセスカートリッジのシャッタが開いた状態を示す斜視図である。
【図8】 そのプロセスカートリッジのシャッタが閉じた状態を示す概略図である。
【図9】そのプロセスカートリッジのシャッタが開いた状態を示す概略図である。
【図10】そのプロセスカートリッジのシャッタが開放から遮蔽へ移行する状態を示す概略図である。
【図11】そのプロセスカートリッジの中継部材と支持軸を示す斜視図である。
【図12】そのプロセスカートリッジの中継部材と本体前側板の位置を示す断面図である。
【図13】その装置本体内のレバーの移動の軌跡を示す概略図である。
【符号の説明】
1 装置本体
2 本体前カバー
3 本体右カバー
4 本体前側板
10 感光体(像担持体)
11 帯電装置
12 現像装置
13 転写装置
14 用紙分離装置
15 クリーニング装置
17 クリーニングブレード
19 カートリッジケース
19a 前板部
20 プロセスカートリッジ
21 現像剤収納部
22 現像剤担持部
23 第1撹拌部材
24 第2撹拌部材
25 新規トナー補給口
26 リサイクルトナー補給口
27 現像窓
28 現像ローラ
29 現像ドクタ
30 トナー搬送部
31 軸部
31a 一端部
32 スクリュー部
33 落下路入口
35 落下路
37 落下路出口
45 シャッタ
46 支点部
47 駆動ギヤ
48 中継部材
48a アイドラギヤ
48b カム
48c 回転軸穴
49 レバー
50 突起(リブ)
51 支持軸
P 転写紙
L レーザ光[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a process cartridge in which a photosensitive member (image carrier) and process means such as a developing device and a charging device are housed in a cartridge case is used. The process cartridge is formed so as to be detachable from the main body of the image forming apparatus, so that the serviceability and the maintainability can be improved, and the overall size of the apparatus can be reduced.
[0003]
Further, the process cartridge is generally provided with an opening at a portion corresponding to the transfer portion of the photosensitive member in the cartridge case, and the toner image on the photosensitive member is transferred from the portion to the transfer paper. However, since the process cartridge removed from the image forming apparatus main body is left as it is, a part of the photosensitive member is exposed from the opening, so that the part is deteriorated by external light or damaged by some external force. There is a case.
[0004]
In order to prevent such problems, many image forming apparatuses have been developed in which an openable / closable shutter is provided in an opening corresponding to a transfer portion of a photoreceptor. That is, in such an image forming apparatus, when a process cartridge is mounted on the apparatus main body and an image is actually formed such as copying, the shutter is in an open state. On the other hand, when the process cartridge is taken out from the apparatus main body, the shutter is closed.
[0005]
As an image forming apparatus having such a shutter opening / closing mechanism, for example, Japanese Patent Publication No. 7-120136 discloses the following.
This image forming apparatus includes a main body cover that opens and closes when a process cartridge is inserted and removed, and a rod for opening and closing a shutter. The shutter is rotated in conjunction with opening and closing of the main body cover.
[0006]
Specifically, the process cartridge is provided with a shutter that is always urged in a closing direction by a spring. A shaft portion is provided at the end of the shutter. On the other hand, the device body is provided with a rod that moves in conjunction with opening and closing of the body cover, a rack that moves in conjunction with the movement of the rod, and a shutter lever with a pinion that rotates by engaging with the rack. Yes.
[0007]
This shutter lever is adapted to engage with the shaft portion of the shutter of the process cartridge mounted on the apparatus main body. Then, when the main body cover is opened and closed with the process cartridge mounted on the apparatus main body, the rod and the rack move in the sliding direction, and the shutter lever opens and closes the shutter of the process cartridge in conjunction therewith.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional image forming apparatus, the mechanism for opening and closing the shutter of the process cartridge has a large number of parts and becomes complicated, which is a problem of downsizing and cost reduction of the apparatus main body.
[0009]
For example, in the case of the image forming apparatus disclosed in the above publication, since the rod and the rack move in the sliding direction, the movement distance becomes long, and it is difficult to secure the space and downsize the apparatus main body.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a small and low-cost image forming apparatus by simplifying the shutter opening / closing mechanism provided in the transfer opening of the process cartridge.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve this problem. That is, when the reference numerals in the attached drawings are added in parentheses, the present invention is applied to the image carrier (10) and the image carrier (10). Process means (11, 12, 15) acting in the cartridge case (19) are formed in the cartridge case (19), and an opening for exposing the image carrier (10) is formed in the cartridge case (19). In an image forming apparatus comprising a process cartridge (20) further having an openable / closable shutter (45), wherein the process cartridge (20) is inserted / removed by opening / closing the body cover (2, 3) of the apparatus body (1). comprising a lever (49) that moves in conjunction with the opening and closing of the cover (3), the process cartridge (20) is supported by the fulcrum portions at both ends of the cartridge case (19) (46), The fulcrum portion and the pivotable shutter about a (46) (45), the shutter (45) provided in a position that is supported by the fulcrum portion (46), rotate integrally with the shutter (45) And a relay member (48) in which an idler gear (48a) engaged with the drive gear (47) and a cam (48b) engaged with the lever (49) are integrated. An image forming apparatus characterized in that the shutter (45) is opened and closed by moving the lever (49) interlocked with the opening and closing of the main body cover (3) with the (20) mounted on the apparatus main body (1). is there.
[0011]
At that time, it is preferable that the idler gear (48a) and the cam (48b) of the relay member (48) are formed stepwise in the axial direction of the relay member (48).
[0012]
Further, body side plates are provided at both ends in a direction that coincides with the longitudinal direction of the process cartridge (20), and when the process cartridge (20) is mounted on the apparatus body (1), an idler gear (48a) and a drive gear (47). It is preferable to form such that the engaging portion is arranged outside the main body side plate (4).
[0013]
Further, when the lever (49) and the cam (48b) are disengaged in conjunction with the opening of the main body cover (3), a moment that rotates the shutter (45) in the direction of closing by gravity is exerted. Rukoto provided on is preferable.
[0014]
The cartridge case (19) is preferably provided with a protrusion (50) for restricting the rotation range of the relay member (48).
[0015]
Further, the cartridge case (19) is provided with a support shaft (51) fitted into the rotation shaft hole (48c) of the relay member (48), and the rotation shaft hole (48c) and the support shaft (51) are respectively connected to the front ends. A shape having a step with a small diameter is preferable.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 13 show an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a laser copying machine as an image forming apparatus. Around the drum-
[0017]
When copying with this laser copying machine, as is well known, the user sets an original on a contact lens (not shown) and then presses the copy switch. When the copy switch is pressed, the image information of the original set by the optical reading device (not shown) is read, and at the same time, the transfer paper P is transferred between the photoconductor 10 and the
[0018]
On the other hand, the surface of the
[0019]
Further, as the
[0020]
The transfer paper P after the copy image is transferred is discharged by the
[0021]
On the other hand, in the
[0022]
Further, in the illustrated laser copying machine, as shown in FIG. 1, the developing
[0023]
The two-component developer composed of the toner and the carrier in the
[0024]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0025]
Here, the new toner supplied from the new
[0026]
Specifically, as shown in FIG. 3, the
[0027]
Then, the residual toner transported to the one end 31a of the
[0028]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
[0029]
Here, in the illustrated laser copying machine, the above-described
[0030]
As shown in FIG. 5, the
Thereby, the
[0031]
A series of operations related to insertion / removal of the
[0032]
Next, following the main body
[0033]
The main
Further, the
[0034]
Further, as described above, the
[0035]
As described above, the
[0036]
Therefore, the image forming apparatus according to the present invention is configured as follows in addition to simplify the opening / closing mechanism of the
6 and 7 are perspective views showing the main part of the
[0037]
A
[0038]
Further, on the same side as the
[0039]
The
[0040]
Next, the opening and closing of the
The end of the apparatus main body 1 on the side of the front plate 19a where the
[0041]
Here, as shown in FIG. 13, the
[0042]
Specifically, as the main body
[0043]
When the main body
[0044]
As described above, the number of components related to the opening / closing mechanism of the
[0045]
Next, the movement of the
As shown in FIG. 11, the
[0046]
On the other hand, the
[0047]
When the
[0048]
That is, as described above, since the
[0049]
Next, other embodiments will be described with reference to FIGS. As described above, when the main body
[0050]
When the
[0051]
Specifically, the rotation of the
[0052]
Thereafter, the center of gravity of the
[0053]
Thus, a reliable and simple shutter opening / closing mechanism can be provided without providing the
[0054]
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. In the
[0055]
Specifically, as shown in FIG. 8, when the
[0056]
Further, as shown in FIG. 9, when the
[0057]
Here, when the
[0058]
Next, other embodiments will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 11, the
[0059]
Thus, the
[0060]
In the illustrated example, the shutter opening / closing mechanism such as the
[0061]
In the illustrated example, the insertion / removal direction of the
[0062]
In the illustrated example, the laser copying machine is described as the image forming apparatus. However, the present invention can naturally be applied to other image forming apparatuses such as an analog copying machine, a facsimile machine, and a laser printer.
[0063]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, the opening and closing of the shutter of the opening in the process cartridge, for performing a lever of the apparatus main body, and the relay member of the process cartridge by a drive gear that rotates integrally with the shutter Therefore, it is possible to provide a simple and inexpensive image forming apparatus with a relatively small number of parts.
[0064]
According to the second aspect of the present invention, since the idler gear and the cam are formed stepwise in the relay member, the interference between the lever and the idler gear can be prevented without any design restrictions, and the relay member has a relatively small image formation. An apparatus can be provided.
[0065]
According to the third aspect of the present invention, since the engaging portion between the idler gear and the shutter drive gear is disposed outside the main body side plate, the distance between the main body side plates can be made relatively small, and a compact image forming apparatus is provided. be able to.
[0066]
According to the fourth aspect of the present invention, since a special biasing member such as a spring is not provided to close the shutter, an image forming apparatus having a simple and inexpensive shutter opening / closing mechanism can be provided.
[0067]
According to the fifth aspect of the present invention, since the protrusion is provided on the side surface of the process cartridge to regulate the rotation range of the relay member, the image carrier can be prevented from being damaged and the shutter can be opened and closed reliably. An image forming apparatus can be provided.
[0068]
According to the sixth aspect of the present invention, a step with a small diameter at the tip is provided in the fitting portion between the rotation shaft hole of the relay member and the support shaft of the cartridge case, and the relay member is attached in reverse. Therefore, since the positioning of the relay member in the axial direction is easy, it is possible to provide an image forming apparatus with good assemblability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a main part of a laser copying machine according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a developer accommodating portion of a developing device of a process cartridge of the laser copying machine.
FIG. 3 is a perspective view of the inside of the process cartridge as viewed from above.
FIG. 4 is a perspective view showing a process cartridge of the laser copying machine according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which a process cartridge is inserted into and removed from the laser copying machine main body.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the shutter of the process cartridge is closed.
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the shutter of the process cartridge is opened.
FIG. 8 is a schematic view showing a state where the shutter of the process cartridge is closed .
FIG. 9 is a schematic view showing a state in which the shutter of the process cartridge is opened.
FIG. 10 is a schematic view showing a state where the shutter of the process cartridge shifts from opening to shielding.
FIG. 11 is a perspective view showing a relay member and a support shaft of the process cartridge.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the positions of the relay member and the main body front plate of the process cartridge.
FIG. 13 is a schematic diagram showing a locus of movement of a lever in the apparatus main body.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
51 Support shaft P Transfer paper L Laser light
Claims (6)
該プロセスカートリッジを、装置本体の本体カバーを開閉して挿脱する画像形成装置において、
前記本体カバーの開閉に連動して移動するレバーを備え、
前記プロセスカートリッジに、前記カートリッジケースの両端の支点部で支持され、その支点部を中心に回動可能な前記シャッタと、そのシャッタの、前記支点部で支持される位置に設けられ、前記シャッタと一体的に回動する駆動ギヤと、該駆動ギヤに係合するアイドラギヤと前記レバーに係合するカムとが一体化した中継部材とを備え、
前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した状態で、前記本体カバーの開閉に連動した前記レバーの移動によって、前記シャッタの開閉を行うことを特徴とする画像形成装置。An image carrier and process means acting on the image carrier are provided in a cartridge case. The cartridge case has an opening for exposing the image carrier, and a shutter that can be opened and closed with respect to the opening. A process cartridge further comprising
In the image forming apparatus for inserting and removing the process cartridge by opening and closing the main body cover of the apparatus main body,
Provided with a lever that moves in conjunction with opening and closing of the body cover,
The process cartridge is supported by fulcrum portions at both ends of the cartridge case and rotatable about the fulcrum portion; and the shutter is provided at a position supported by the fulcrum portion ; A driving gear that rotates integrally; an idler gear that engages with the driving gear; and a relay member that integrates a cam that engages with the lever;
An image forming apparatus, wherein the shutter is opened and closed by movement of the lever in conjunction with opening and closing of the main body cover in a state where the process cartridge is mounted on the apparatus main body.
前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着したときに、前記アイドラギヤと駆動ギヤの係合部が前記本体側板の外側に配置されるように形成した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。A main body side plate is provided at each end in a direction coinciding with the longitudinal direction of the process cartridge,
3. The device according to claim 1, wherein when the process cartridge is mounted on the apparatus main body, the engaging portion between the idler gear and the drive gear is disposed outside the main body side plate. 4. Image forming apparatus.
前記回転軸穴と支持軸とを、それぞれ先端小径の段差を有する形状としたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。The cartridge case includes a support shaft that fits into the rotation shaft hole of the relay member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein each of the rotation shaft hole and the support shaft has a shape having a step with a small tip diameter.
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