JP4683670B2 - 電子写真画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び、現像カートリッジ - Google Patents
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Description
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段とを有して、前記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プロセスカートリッジと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像ローラと、前記現像剤を収容する現像剤収容部とを有して、前記装置本体に取り外し可能に装着される現像カートリッジと、
少なくとも一対の前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジとを支持して、前記装置本体の内側に位置する内側位置であって、前記一対の前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジとを画像形成位置に位置させる前記内側位置と、前記装置本体の外側に位置する外側位置であって、前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジの着脱を行う前記外側位置と、の間を移動するカートリッジ支持部材と、
を有して、
前記カートリッジ支持部材が前記外側位置に位置する際に、前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジを前記カートリッジ支持部材に対して上方に各々独立して取り外し可能であり、
前記カートリッジ支持部材が前記内側位置に位置する際に、前記プロセスカートリッジと、前記現像カートリッジとを、前記装置本体に位置決めする位置決め手段と、
前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジが前記画像形成位置に位置する際に、前記現像カートリッジが前記位置決め手段により位置決めされた状態を解除する位置決め解除手段と、
を有し、
前記プロセスカートリッジの前記位置決め手段は、前記装置本体に設けられた第一本体側プロセスカートリッジ位置決め部と、前記プロセスカートリッジに設けられた第一プロセスカートリッジ側被位置決め部と、前記第一プロセスカートリッジ側被位置決め部を前記第一本体側プロセスカートリッジ位置決め部に押圧するための、前記装置本体に設けられた本体側プロセスカートリッジ押圧部材と、を有し、
前記現像カートリッジの前記位置決め手段は、前記装置本体に設けられた第一現像カートリッジ側位置決め部と、前記現像カートリッジに設けられた第一現像カートリッジ側被位置決め部と、前記第一現像カートリッジ側被位置決め部を前記第一本体側現像カートリッジ位置決め部に押圧するための、前記装置本体に設けられた本体側現像カートリッジ押圧部材と、を有し、
前記位置決め解除手段は、前記本体側現像カートリッジ押圧部材を押圧付勢力に抗して非押圧方向に移動するための、前記装置本体に設けられた解除レバーと、前記解除レバーを移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有する、
することを特徴とする。
(電子写真画像形成装置の全体構成)
本実施例における電子写真画像形成装置100として、フルカラーのレーザープリンタを例に挙げて説明する。以下の説明において、電子写真画像形成装置100(以下、画像形成装置又は装置と記す)に関して、前側(正面側)とはドア(開閉部材)31を設けた側である。後側とはそれとは反対側である。前後方向とは、後側から前側に向かう方向(前方向)と、その反対の方向(後方向)である。左右とは画像形成装置100を前側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向かう方向(左方向)と、その反対の方向(右方向)である。また、装置本体100Aとは、ドラムカートリッジ(プロセスカートリッジ)DRと現像カートリッジDVとを除いた画像形成装置部分である。ドラムカートリッジ(プロセスカートリッジ)DRは、回転可能な電子写真感光体ドラム(以下、ドラムと記す)1と、ドラム1に作用するプロセス手段であって、現像手段を除く少なくとも1つのプロセス手段と、を有している。本実施例では、カートリッジDRは、プロセス手段として、帯電ローラ(帯電手段)2とクリーニングブレード(クリーニング手段)3とを有している。また、現像カートリッジDVは、ドラム1に粉体現像剤を供給し、ドラム1に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する現像ローラ(現像手段)と、前記現像剤を収容する現像剤収容容器(現像剤収容部)と、を有している。カートリッジDR・DVは、装置100の使用者自身によって本体100Aに取り外し可能に装着される。また、本実施例の装置100においては、右側が駆動側であり、左側が非駆動側である。
各カートリッジDVは、画像形成に使用されるにつれて、容器4に収容されている現像剤が消費される。そして、現像剤が消費された際に、カートリッジを交換する。そこで、例えば、個々のカートリッジDVの現像剤残量を検知する手段(不図示)を具備させる。そして、回路部200において、検知残量値を、予め設定したカートリッジDVの寿命予告や寿命警告のための閾値と比較する。検知残量値が閾値よりも少ない残量値となったカートリッジDVについては、表示部(不図示)に、そのカートリッジDVについての寿命予告あるいは寿命警告を表示する。これにより使用者に、交換用のカートリッジDVの準備を促す、あるいはカートリッジDVの交換を促す。また、各カートリッジDRは、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、除去トナー収容部3aに収容される除去トナー(廃トナー)の量が増加する。収容部3aに収容されるトナーの量が収容可能な量を超えると、カートリッジDRを交換する。そこで、例えば、個々の各カートリッジDRの除去トナー収容量を検知する手段(不図示)を具備させる。そして、制御回路部200において、検知量値を、予め設定したカートリッジDRの寿命予告や寿命警告のための閾値と比較する。検知量値が閾値よりも大きい値となったカートリッジDRについては、表示部(不図示)に、そのカートリッジDRについての寿命予告あるいは寿命警告を表示する。これにより使用者に、交換用のカートリッジDRの準備を促す、あるいはカートリッジDRの交換を促す。
ドア31と支持部材34L・34Rの連動手段、および、トレイ移動規制手段について、説明する。図4の(b)は、ドア31とトレイ支持部材34L・34Rの連動手段の斜視図である。ドア31のヒンジ部32(32L・32R)は、本体100Aに対して左右方向に水平に設けられている。そして、ヒンジ部32は、両端部を本体100Aに設けられた軸受け(不図示)に回転可能に支持されている。尚、軸受けはフレーム80L・80R(図2の(a))であっても良い。また、ドア31の両端部には、連結アーム37L・37Rを配設してある。アーム37L・37Rのヒンジ部120L・(120R:不図示)は、本体100Aに対して左右方向に水平に配列され、それぞれ、本体100Aに設けられた軸受け(不図示)に回動可能に支持されている。尚、軸受けはフレーム80L・80Rであっても良い。アーム37L・37Rは軸37a・37bを有している。そして、アーム37Lの軸37aは、支持部材34Lの前側下部に設けた縦長孔34Aに嵌入して係合している。また、軸37bはドア31の左側面部に設けられた溝31Bに嵌入して係合している。また、アーム37Rの軸37aはトレイ支持部材34Rの前側下部に設けた縦長孔34Aに嵌入して係合している。軸37bはドア31の右側面部に設けられた溝31Bに嵌入して係合させている。このように、ドア31と支持部材34L・34Rは、アーム37L・37R、軸37a・37b、縦長孔34A、溝31Bを介して連結している。これにより、ドア31が開閉されると、トレイ支持部材34L・34Rには、前後方向への移動力が作用する。尚、アーム37L・37Rのヒンジ部120L・120Rは、ドア31のヒンジ部32L・32Rと同軸上にあっても良い。さらに、アーム37L・37Rを設けずに、ドア31と支持部材34L・34Rを直接連結しても良い。
図7の(a)はドラムカートリッジDRを駆動側(カートリッジ右側)から見た斜視図である。カートリッジDRは、ドラム1の軸線方向を長手方向とする箱型のアセンブリである。ドラム1はドラムカートリッジ枠体5の駆動側の側面部5aの内面と非駆動側(カートリッジ左側)の側面部5bの内面とに設けた軸受部60(図7(a))に回転可能に支持している。駆動側の軸受部60には、カップリング嵌合部(ドラム駆動入力部)53を設けている。帯電ローラ2は、同様に設けた軸受部61(図7(b))に回転可能に支持している。クリーニングブレード3aは、その先端がドラム1に接触するように、枠体5に固定している。側面部5a・5bの外面には、カートリッジDRの長手方向に外方に突出した平板形状の庇部(プロセスカートリッジ側被支持部)56を設けている。即ち、ドラム1の長手方向の一端側と他端側とに庇部56を設けている。庇部56は、カートリッジDRがトレイ35に支持された状態で側面部5a・5bの上方部分に設けられている。また、庇部56は、カートリッジDRがトレイ35に支持された状態で、トレイ35の引き出し方向aに沿って設けられている。庇部(プロセスカートリッジ側被支持部)56は、カートリッジDRをトレイ35に支持するために、カートリッジDRに設けられている。
図8の(b)はトレイ35の外観斜視図である。このトレイ35は、前枠35b・後枠35c・左枠35d・右枠35eが結合されている矩形の大枠部35Aを有する。大枠部35A内を3枚の仕切り板35fで前後方向に略等分に4つに仕切っている。後枠35c側から前枠35b側へ順に、第1乃至第4の小枠部35(1)乃至35(4)を構成している。小枠部35(1)乃至35(4)がそれぞれ第1乃至第4の4つカートリッジセットDRY・DVY、DRM・DVM、DRC・DVC、DRK・DVKを支持する支持部である。カートリッジセットDR・DVは、引き出し方向a上流側から下流側に向かって、この順番でトレイ35に支持される。カートリッジDRは、駆動側の側面5aに回転止めボス502が設けられている(図7の(a)、図8の(a))。ボス(第二プロセスカートリッジ側被位置決め部)502は、カートリッジDRがトレイ35に支持された状態で、垂直方向において庇部56よりも下方に位置するように配置されている。ボス502は、カートリッジDRがトレイ35に支持された状態で、庇部56の下方に設けられており、ボス502は、トレイ35に設けられた溝35h(第二支持部材側規制部)に精度良く嵌合するように構成されている。これによって、カートリッジDRは、本体100Aに精度良く位置決めされている。
前述した通り、トレイ支持部材34L・34Rは、ドア31の開放移動に連動して前方向と上方に所定量移動する。そして、図9の(b)及び図10の(a)は、前記所定量移動する移動に連動して解除する、カートリッジ周囲のインターフェイス部を説明する図である。図9の(b)は、カートリッジDR,DVが取り付けられていない状態で、ドア31が閉まっている状態(図1の(a)・(b))を示す図である。図10の(a)は、ドア31が開かれて(図3の(a)・(b))、トレイ35が本体100Aから引き出された状態を示す図である。図10の(b)は、カートリッジDR・DVを本体100Aに位置決めするステー構成を説明する斜視図である。本体100Aの内部の右側と左側には、それぞれ、位置決め部(位置決め手段)41(41Y・41M・41C・41K)が本体100Aのステー部材81L・81Rに設けられている。即ち、位置決め部41(41Y・41M・41C・41K)は、カートリッジDR・DVの長手方向の一端側と他端側で、且つ、内側位置Xに位置するカートリッジDR・DVの下方に設けられている。尚、41Y2・41M2・41C2・41K2は、カートリッジDRの下面部分51を受ける。また、41Y1・41M1・41C1・41K1は、カートリッジDVの下面部分404を受ける(図10(b))。
本実施例は、上記の実施例1の装置100において、トレイ35が位置Xにあるときに、各カートリッジDVを位置決め手段410・411・41により位置決めした状態を解除する位置決め解除手段500を設けたものである。本実施例では、押圧部材410によるカートリッジDVへの押圧力を解除する手段を有する。これにより、トレイ35を本体100Aに挿入する際に、予め押圧力を解除することができる。従って、使用者がトレイ35を挿入する際に要する操作力を低減し、良好なユーザビリティを得ることができる。さらに、現像ローラ4aがドラム1に長時間、同位相で押圧された場合に発生するクリープ変形による画像不良を防止することができる。
本実施例3においては、実施例2で示した位置決め解除手段500により、押圧部材410によるカートリッジDVへの押圧力を解除した際に、現像ローラ4aとドラム1を離間する手段を示す。即ち、トレイ35が位置Xに位置する際に、カートリッジDRの有するドラム1とカートリッジDVの有する現像ローラ4aとを離間する方向へ弾性力を付与する弾性力付与部材について説明する。本実施例によれば、現像するタイミング(画像形成時)のみ、現像ローラ4aをドラム1に接触し、押圧させることができる。即ち、現像する時以外は、現像ローラ4aをドラム1から離間させることができる。これにより、現像ローラ4aとドラム1の磨耗を最小限に抑えることができる。尚、現像ローラ4aとドラム1は、離間しなくても、現像時(画像形成時)よりも軽く接触させるようにしても良い。
前述した通り、カートリッジDR・DVの本体100aに対する位置決めは次の通り行われる。
1)前述した実施例では、本体100Aの設置面Fに対して水平方向に直線的に移動するトレイ35を説明した。しかしながら、本発明におけるトレイ(カートリッジ支持部材)35は、これに限定されるものではない。例えば、トレイ35は、ドラム1の長手方向と交差する方向で、本体100Aの設置面Fに対して水平方向、或いは、斜め上方、或いは、斜め下方へ直線的に移動可能であっても良い。そしてトレイ35は、引き出し位置(外側位置)Yと内側位置Xとを取り得る。
Claims (5)
- 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段とを有して、前記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プロセスカートリッジと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像ローラと、前記現像剤を収容する現像剤収容部とを有して、前記装置本体に取り外し可能に装着される現像カートリッジと、
少なくとも一対の前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジとを支持して、前記装置本体の内側に位置する内側位置であって、前記一対の前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジとを画像形成位置に位置させる前記内側位置と、前記装置本体の外側に位置する外側位置であって、前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジの着脱を行う前記外側位置と、の間を移動するカートリッジ支持部材と、
を有して、
前記カートリッジ支持部材が前記外側位置に位置する際に、前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジを前記カートリッジ支持部材に対して上方に各々独立して取り外し可能であり、
前記カートリッジ支持部材が前記内側位置に位置する際に、前記プロセスカートリッジと、前記現像カートリッジとを、前記装置本体に位置決めする位置決め手段と、
前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジが前記画像形成位置に位置する際に、前記現像カートリッジが前記位置決め手段により位置決めされた状態を解除する位置決め解除手段と、
を有し、
前記プロセスカートリッジの前記位置決め手段は、前記装置本体に設けられた第一本体側プロセスカートリッジ位置決め部と、前記プロセスカートリッジに設けられた第一プロセスカートリッジ側被位置決め部と、前記第一プロセスカートリッジ側被位置決め部を前記第一本体側プロセスカートリッジ位置決め部に押圧するための、前記装置本体に設けられた本体側プロセスカートリッジ押圧部材と、を有し、
前記現像カートリッジの前記位置決め手段は、前記装置本体に設けられた第一現像カートリッジ側位置決め部と、前記現像カートリッジに設けられた第一現像カートリッジ側被位置決め部と、前記第一現像カートリッジ側被位置決め部を前記第一本体側現像カートリッジ位置決め部に押圧するための、前記装置本体に設けられた本体側現像カートリッジ押圧部材と、を有し、
前記位置決め解除手段は、前記本体側現像カートリッジ押圧部材を押圧付勢力に抗して非押圧方向に移動するための、前記装置本体に設けられた解除レバーと、前記解除レバーを移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有する、
することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジが前記画像形成位置に位置する際に、前記プロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体ドラムから前記現像カートリッジの有する前記現像ローラが離間する方向へ弾性力を付与する弾性力付与部材を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記カートリッジ支持部材は、複数個並列して設けられた支持部にそれぞれ前記プロセスカートリッジと前記現像カートリッジの対を複数組並列して支持させた状態で前記プロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体ドラムの長手方向と交差する方向へ移動可能であって、前記外側位置と前記内側位置とを取り得ることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記カートリッジ支持部材は、前記プロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体ドラムの長手方向と交差する方向で、前記装置本体の設置面に対して水平方向、或いは、斜め上方、或いは、斜め下方へ直線的に移動可能であって、前記外側位置と前記内側位置とを取り得ることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記プロセス手段は、前記電子写真感光体ドラムに帯電を行う帯電手段及び/又は前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去するクリーニング手段である請求項1乃至4の何れか一項に記載の電子写真画像形成装置。
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