JP4440660B2 - スナップ嵌合機構、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、スナップ嵌合機構、プロセスカートリッジ、このプロセスカートリッジを備えて、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置においてプロセスカートリッジの組み立てについては、いわゆるスナップフィットにて行われる。スナップフィットは、ハメ殺し型の連結方法であり、組み付けは容易だが、分解は困難であり、また、破壊も簡単なものとは言えなかった（例えば特許文献１参照）。
特許文献１においては、そのスナップフィットを破壊しやすいように、その周辺を他の壁より肉薄にし、工具を差し込むための溝を作っていた。そのことによって、容易にスナップフィットを破壊することができ、分解を簡便なものにすることができる。
特許第３３３７７７５号

しかしながら、この方法では、スナップフィットが破壊されやすく構成した場合、マテリアル・リサイクルなどにはよかったが、メンテナンスに関しては不向きなものであった。
本発明の目的は、上述した実情を考慮して、破壊することなく、容易にスナップ嵌合の連結を解除し、なおかつ、再使用可能な、スナップ嵌合機構、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、互いに結合、離脱可能な一対の構造体からなる結合構造体において、その一方の構造体と他方の構造体とを互いに連結するためのスナップ嵌合機構であって、一方の構造体には、基端が該構造体に固定された弾性素材からなる対をなす腕状の連結部を設け、他方の構造体には前記連結部がそれぞれ係合する被係合穴を設け、前記連結部は一方の構造体の辺に横に並んで設けられ、その各先端には前記被係合穴と係合するフックを有し、かつ、対をなす前記連結部のそれぞれには、中間部に折り曲げて形成した取っ手部を有し該取っ手部から両側に延びた連結ピンの先端部を回転自在に挿通する穴が形成され、一方、前記被係合穴は他方の構造体の前記辺に沿う側壁に設けられており、かつ、前記側壁には前記取っ手部を該側壁外に突出させる取っ手部挿通穴が設けられており、一方の構造体と他方の構造体との結合は、前記連結ピンを前記連結部に取り付けた状態で該連結部を他方の構造体の前記側壁の内面に沿わせて前記被係合穴に向けて移動させ、前記フックを前記被係合穴に係合させ、前記取っ手部を前記取っ手部挿通穴から前記側壁外に突出させることにより行い、一方の構造体と他方の構造体との離脱は、前記側壁外に突出している取っ手部を他方の構造体に押し込むことにより、前記フックを前記被係合穴から外し、一方の構造体を他方の構造体から引き離すことにより行うことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のスナップ嵌合機構を備え、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジであって、一方の構造体が上部構造体であり、他方の構造体が下部構造体であり、上部構造体には感光体が、下部構造体には現像装置がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２記載のプロセスカートリッジを装着し、画像形成を行うことを特徴とする。

本発明によれば、連結部の穴にピンなどを挿し込み、複数の連結部を１アクションによって連結を解除することができ、利便性が向上される。

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。図１は本発明の実施の形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、フルカラー画像形成装置は像担持体ユニットであるところの４色分の作像装置１０Ｙ（イエロー）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｍ（マゼンタ）、１０Ｋ（黒）が対応する画像形成ステーションに着脱自在になっており、レーザ光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０、給紙ユニット４０、および定着ユニット５０等を備えている。
各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構造は同一であり、それぞれ像担持体としての感光体ドラム１２、これに作用するプロセス手段として、感光体ドラム１２を帯電する帯電装置１３、感光体ドラム１２に残留した現像剤等を除去するクリーニング装置１４が一体的に構成されている。
これに感光体ドラム１２に形成された潜像を現像する現像装置１５が連結する構成になっている。また、各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、後述するホルダ部材の開閉方向に（感光体の回転軸方向）に画像形成装置本体に対して着脱自在な構成になっている。
中間転写体ユニット３０は転写媒体（中間転写体）としての転写ベルト３１、この転写ベルト３１を回転可能に支持する３つのローラ３２、３３、３４、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写する一次転写ローラ３５、および転写ベルト３１上に転写されたトナー像をさらに記録紙に転写する二次転写ローラ３６を備えている。
給紙ユニット４０は給紙カセット４１或いは手差し給紙トレイ４２から記録紙を二次転写領域に搬送する給紙ローラ４３、レジストローラ４４等を備えている。定着ユニット５０は定着ローラ５１および加圧ローラ５２を備え、記録紙上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。

上記構成において、まず１色目、イエローの作像装置１０Ｙにおいて、感光体ドラム１２が帯電装置１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射されたレーザ光によって潜像が現像装置１５によって現像されてトナー像が形成される。
感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は一次転写ローラ３５の作用によって転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体ドラム１２はクリーニング装置１４によってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
クリーニング装置１４によって回収された残留トナーは作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの取り出し方向（感光体ドラム１２の回転軸方向）に設置された廃トナー回収ボトル１６に貯蔵される。廃トナー回収ボトル１６が満杯になると交換できるように画像形成装置本体に対し着脱自在になっている。
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各作像装置１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、転写ベルト３１上に先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。
一方記録紙が給紙カセット４１、または手差し給紙トレイ４２によって二次転写領域に搬送され、二次転写ローラ３６の作用によって転写ベルト３１上に形成されたトナー像が前記記録紙に転写される。
トナー像を転写された記録紙は定着ユニット５０に搬送され、この定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ５５によって排紙トレイ５６に排紙される。

図２はプロセスカートリッジ（作像装置）の構造体部分を示す概略断面図である。このプロセスカートリッジ（作像装置）１０の構造体は、上部構造体２２（一方の部材に該当する）と下部構造体２３（他方の部材に該当する）の２つが連結されて構成される。
ここでプロセスカートリッジとは、一般に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、少なくとも１つと電子写真感光体とを一体に構成して、装置本体に対して着脱可能にしたものである。
連結には連結部２４（スナップ嵌合体２４）が使用されており左右２個ずつ計４個のスナップ嵌合体２４で連結される。下部構造体２３の側面には穴２５が開いており、そこが被連結部となって上部構造体２２のスナップ嵌合体２４と嵌合する。
図３は図２の構造体の側面を示す概略部分斜視図である。図４はプロセスカートリッジの外に飛び出す取っ手部を示す概略斜視図である。左右それぞれ横に並んだスナップ嵌合体２４には図３に示すように穴が開いており、そこに図示したような形状のピン２６（連結部材に該当する）の両側がスナップ嵌合体２４間にて回転自在にはまっている。
ピン２６は、図４に示すように取手部２６ａがプロセスカートリッジの外側に向かって突き出すように構成されている。図３に示すようにその取手部２６ａがプロセスカートリッジの外に飛び出すように穴が開いている。
図５は連結された上部構造体と下部構造体を外す第１の段階を示す概略図である。図６は連結された上部構造体と下部構造体を外す第２の段階を示す概略図である。図７は連結された上部構造体と下部構造体を外す第３の段階を示す概略図である。
連結された上部構造体２２と下部構造体２３を外すには、ピン２６の取手部２６ａを外側から中側に向かって押し込むことによって、ピン２６によって繋がれた横に並ぶ２つのスナップ嵌合体２４が同時に変形し、穴（被連結部）２５との嵌合が外れる（図５参照）。
このとき上部側構造体２２を上方に持ち上げると、外れたスナップ嵌合体２４が下部構造体２３の内壁に引っ掛かり、穴２５に戻らずに外れた状態が保持される（図６参照）。
続いて上部構造体２２を上方に持ち上げると、さらにピンの取手部２６ａは穴２５から下部構造体２３の中の方へ引っ張り込まれ、ついにはピン２６全てが穴２５から内側へ入り込んでしまう（図７参照）。

図８はスナップ嵌合体２４をピンから外す第１の過程を示す概略斜視図である。図９はスナップ嵌合体からピンを外す第２の過程を示す概略斜視図である。取手部２６ａを内側に狭まるように変形させるとピン２６の脚部分２６ｂが片側のスナップ嵌合体２４の穴２４ａから外れる（図８参照）。
片側のスナップ嵌合体２４から外れたピン２６の脚部分２６ｂをこの片側のスナップ嵌合体２４側に引っ張ることで、もう一方のピン２６の脚部分２６ｂも対応するスナップ嵌合体２４の穴２４ａから外れる。この方法を逆に行えば組み立てることもできる。
図１０はスナップ嵌合体２４がピンの脚部分２６ｂを差し込むフックを有する構成を示す概略斜視図である。この構成ではスナップ嵌合体２４が穴２４ａの代わりにフック２４ｂ（これら穴２４ａ、フック２４ｂは嵌合部に該当する）を設けている。これによってフック２４ｂの上側部分に設けられた隙間からピン２６を差し込むことができ組み立て／分解性が向上する。
図１１は本実施形態によるスナップ嵌合体を組み込んだ現像装置周辺を示す分解斜視図である。図１２は図１１の現像装置を２部分に分割する分割面を示す概略図である。
図１１に示すように分割される現像装置（作像装置）１０は本実施形態によるスナップ嵌合体２４を使用して連結される。分割面において上部構造体２２と下部構造体２３に分割される。スナップ嵌合体２４を設ける位置は前後左右いずれでも可能である。
上部構造体２２は感光体、クリーニング装置（ドクターブレード）３０、帯電装置、現像ローラを含み、下部構造体２３はトナー補給ユニットで、攪拌パドル２７、２９、トナー濃度センサ２８を含んだトナー貯蔵／帯電を行う部分である。
このような構成によれば、分解性の優れたプロセスカートリッジを提供することが可能となり、それによってメンテナンス、リサイクル性が向上する。

本発明の実施の形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図。 プロセスカートリッジ（作像装置）の構造体部分を示す概略断面図。 図２の構造体の側面を示す概略部分斜視図。 プロセスカートリッジの外に飛び出す取手部を示す概略斜視図。 連結された上部構造体と下部構造体を外す第１の段階を示す概略図。 連結された上部構造体と下部構造体を外す第２の段階を示す概略図。 連結された上部構造体と下部構造体を外す第３の段階を示す概略図。 スナップ嵌合体をピンから外す第１の過程を示す概略斜視図。 スナップ嵌合体からピンを外す第２の過程を示す概略斜視図。 スナップ嵌合体がピンの脚部分を差し込むフックを有する構成を示す概略斜視図。 本発明によるスナップ嵌合体を組み込んだ現像装置周辺を示す分解斜視図。 図１１の現像装置を２部分に分割する分割面を示す概略図。

符号の説明

Ｐ 記録紙
１０Ｙ 作像装置（プロセスカートリッジ）
１０Ｃ 作像装置（プロセスカートリッジ）
１０Ｍ 作像装置（プロセスカートリッジ）
１０Ｋ 作像装置（プロセスカートリッジ）
１２ 感光体ドラム
１３ 帯電装置
１４ クリーニング装置
１５ 現像装置
２２ 上部構造体
２３ 下部構造体
２４ 連結部（スナップ嵌合体）
２４ａ 穴（スナップ嵌合体の）
２４ｂ フック
２５ プロセスカートリッジ用穴
２６ ピン
２６ｂ ピンの脚部分

Claims (3)

1. 互いに結合、離脱可能な一対の構造体からなる結合構造体において、その一方の構造体と他方の構造体とを互いに連結するためのスナップ嵌合機構であって、
   一方の構造体には、基端が該構造体に固定された弾性素材からなる対をなす腕状の連結部を設け、他方の構造体には前記連結部がそれぞれ係合する被係合穴を設け、
   前記連結部は一方の構造体の辺に横に並んで設けられ、その各先端には前記被係合穴と係合するフックを有し、かつ、対をなす前記連結部のそれぞれには、中間部に折り曲げて形成した取っ手部を有し該取っ手部から両側に延びた連結ピンの先端部を回転自在に挿通する穴が形成され、
   一方、前記被係合穴は他方の構造体の前記辺に沿う側壁に設けられており、かつ、前記側壁には前記取っ手部を該側壁外に突出させる取っ手部挿通穴が設けられており、
   一方の構造体と他方の構造体との結合は、前記連結ピンを前記連結部に取り付けた状態で該連結部を他方の構造体の前記側壁の内面に沿わせて前記被係合穴に向けて移動させ、前記フックを前記被係合穴に係合させ、前記取っ手部を前記取っ手部挿通穴から前記側壁外に突出させることにより行い、
   一方の構造体の他方の構造体からの離脱は、前記側壁外に突出している取っ手部を他方の構造体に押し込むことにより、前記フックを前記被係合穴から外し、一方の構造体を他方の構造体から引き離すことにより行うことを特徴とするスナップ嵌合機構。
2. 請求項１記載のスナップ嵌合機構を備え、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジであって、
   一方の構造体が上部構造体であり、他方の構造体が下部構造体であり、上部構造体には感光体が、下部構造体には現像装置がそれぞれ設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 請求項２記載のプロセスカートリッジを装着し、画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。

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