JP4835262B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

プロセスカートリッジを装着する画像形成装置では、プロセスカートリッジを、ガイドに沿って挿入して所定の使用位置に固定する必要がある。プロセスカートリッジの固定機構を開閉カバーの開閉に連動させ、開閉カバーを開放することとで固定解除し、プロセスカートリッジを取り外し可能にするのが一般的である。

使用中のプロセスカートリッジには、転写ローラなどが圧接されるが、紙詰まり処理時などには、転写ローラなどの付勢力が作用したままであり、開閉カバーを開放して固定機構を解除すると、転写ローラの付勢力によってプロセスカートリッジが使用位置から押し出されてしまう。このような場合にも、開閉カバーを閉鎖により、プロセスカートリッジを使用位置に移動させて固定できるようにする必要がある。

特許文献１には、開閉部材（カバー）に凸状部を設け、開閉部材を閉鎖することで凸状部がプロセスカートリッジを転写ローラに押圧するようにした画像形成装置が記載されている。しかしながら、この構成では、凸状部や開閉カバーに負荷がかかり、それらを破損するおそれがある。

特許文献２には、下部ユニットに対して回動して開閉可能な上部ユニットにプロセスカートリッジのホルダを設け、上部ユニットの閉鎖動作によってプロセスカートリッジを案内してホルダの奥に押し込むガイドを下部ユニットに設けた画像形成装置が記載されている。

特許文献３には、プロセスカートリッジの突起をガイドで案内するようにし、ガイドの奥端近傍に突起の移動経路に突出するばねを設け、突起をガイドの奥端に押し込む際、または、突起を奥端から引き出す際には、移動方向に大きな力を加えることでばねを付勢力に抗して後退させる必要があるようにしてプロセスカートリッジの位置決め精度を向上させた画像形成装置が記載されている。

特許文献４には、プロセスカートリッジを保持でき、プロセスカートリッジを容易に着脱できる位置と、装置内部でプロセスカートリッジを使用する位置との間で移動可能な移動ガイドと、プロセスカートリッジの軸と結合可能であり、ねじれのある多角形の係合形状により回転することで調芯できるカップリングとを有し、開閉カバーの全開からの閉鎖動作の前半に連動して移動ガイドを移動させ、開閉カバーの閉鎖動作の後半部に連動してカップリングを移動する画像形成装置が記載されている。

特許文献５には、プロセスカートリッジの軸と結合可能であり、ねじれのある多角形の係合形状により回転することで調芯できるカップリングに、テーパ状の突起を設けて、このテーパ状の突起によってプロセスカートリッジを概略位置決めしてカップリングできるようにする画像形成装置が記載されている。

プロセスカートリッジと転写ローラなどとの圧接力を安定させるためには、圧接力を発生させる弾性部材の変形ストロークを大きくすればよいが、プロセスカートリッジを抵抗なく移動できる位置から使用位置までの移動距離が長くなり、開閉カバーに連動して位置決めする場合、位置決め精度が悪くなる。

そこで、特許文献４および５のように、開閉カバーに連動してプロセスカートリッジを使用位置の近傍まで移動させる手段と、軸方向に結合する調芯作用のあるカップリングを使用することが考えられる。しかしながら、このようなカップリングは、着脱機構が複雑であり、画像形成装置の幅を増大させる。

特開平１１−２４９３６３号公報 実開平６−１５０６１号公報 特開平８−２９７４５２号公報 特開２００２−２７８４１１号公報 特開２０００−３３０４５５号公報

前記問題点に鑑みて、本発明は、簡単な構成で、プロセスカートリッジを位置決めできる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明による画像形成装置は、本体に装着可能であって、プロセス手段を有する少なくとも１つのプロセスカートリッジと、前記本体を開閉する開閉カバーと、前記本体に設けられ、前記プロセスカートリッジを案内するガイドと、前記プロセスカートリッジを所定の使用位置の近傍に移動させる補助移動部材であって、前記開閉カバーに一端が保持されたリンクアームに枢支され、前記開閉カバーを閉鎖したときに前記リンクアームの移動に伴い前記本体の奥方向に移動する補助移動部材と、前記補助移動部材が前記使用位置の近傍に移動した前記プロセスカートリッジを前記使用位置に固定する固定部材であって、前記本体に枢支され、回動して前記プロセスカートリッジを前記使用位置に位置決めできる固定部材と、を備え、前記補助移動手部材および前記固定部材は、前記開閉カバーに連動して動作し、前記固定部材は、前記プロセスカートリッジを前記使用位置に移動させる方向に付勢部材によって付勢され、前記開閉カバーを開放したときに、前記リンクアームによって前記付勢部材の付勢力に抗して回動させられ、前記プロセスカートリッジの取り外しを可能にし、前記プロセスカートリッジは、前記ガイドに案内され、前記補助移動部材および前記固定部材が作用する突出部を有するものとする。

この構成によれば、補助移動部材によってプロセスカートリッジを概略位置決めしてから固定部材で使用位置に固定するので、プロセスカートリッジの位置決めが容易であり、且つ、位置決めが正確である。

また、本発明の画像形成装置は、前記本体を開閉する開閉カバーを有し、前記補助移動部材および前記固定部材は、前記開閉カバーに連動して動作する。

このため、開閉カバーを閉鎖するだけで、プロセスカートリッジを正確に位置決めできる。

また、本発明の画像形成装置において、前記補助移動部材は、前記開閉カバーに一端が保持されたリンクアームに枢支され、前記開閉カバーを閉鎖したときに前記リンクアームの移動に伴い前記本体の奥方向に移動し、前記固定部材は、前記本体に枢支され、回動して前記プロセスカートリッジを前記使用位置に位置決めでき、前記固定部材は、前記プロセスカートリッジを前記使用位置に移動させる方向に付勢部材によって付勢され、前記開閉カバーを開放したときに、前記リンクアームによって前記付勢部材の付勢力に抗して回動させられ、前記プロセスカートリッジの取り外しを可能にする。

このため、本体に枢支したカムでプロセスカートリッジを固定するので固定位置が正確であり、使用中に、プロセスカートリッジに作用する力が開閉カバーに伝わらないので、開閉カバーや開閉カバーの係止機構に負荷がかからない。

また、本発明の画像形成装置において、前記本体は、前記プロセスカートリッジを案内するガイドを有し、前記プロセスカートリッジは、前記ガイドに案内され、前記補助移動部材および前記固定部材が作用する突出部を有する。

このため、プロセスカートリッジの位置決めに際し、ガイド、補助移動部材および固定部材が同じ突出部に作用するので、プロセスカートリッジのガタや寸法誤差の影響が少なく、高精度の位置決めをスムーズに行うことができる。

また、本発明の画像形成装置において、前記補助移動部材は、前記開閉カバーを閉鎖したときに、前記リンクアームの移動に伴い前記ガイドに当接した状態で前記本体の奥方向に移動し、前記開閉カバーを開放したときに、前記リンクアームの移動に伴い前記固定部材を枢支する軸に当接して、前記ガイドから離隔してもよい。

この構成によれば、プロセスカートリッジを取り外す際に、補助移動部材が邪魔にならない。

また、本発明の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、感光体および中間転写ベルトの少なくともいずれかを有するユニット、または、現像器を含むユニットであってもよい。

本発明によれば、補助移動手段によってプロセスカートリッジを概略位置決めしてから固定手段で使用位置に固定するので、プロセスカートリッジの位置決めが容易であり、且つ、位置決めが正確である。

これより、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の１つの実施形態である画像形成装置１の使用時の状態を示す。画像形成装置１は、本体２の内部に、プロセスカートリッジ３、給紙カセット４および定着器５が装着され、本体２の側部にコントローラボックス６が装着されている。プロセスカートリッジ３は、プロセス手段である感光体７、現像器８および中間転写ベルト９を有し、図示する使用位置に保持されている。プロセスカートリッジ３は、この使用位置において、中間転写ベルト９を掛け渡した対向ローラ１０と本体２に設けた２次転写ローラ１１とが中間転写ベルト９を挟み込んでいる。また、画像形成装置１は、本体２を開閉する開閉カバー１２を有している。

図２に示すように、プロセスカートリッジ３は、対向ローラ１０のローラ軸１３が両側に突出した突出部を有している。

図３に示すように、プロセスカーリッジ３は、開閉カバー１２を開放することで、本体２から引き出すことができるようになっている。その際、ローラ軸１３がガイド１４上を摺動することでプロセスカートリッジ３が案内される。ガイド１４は、開閉カバー１２が形成する本体２の開口から見て奥側が低くなるように僅かに傾斜している。画像形成装置１は、通常、図示するように、プロセスカートリッジ３が使用位置にあっても２次転写ローラ１１が対向ローラ１０から離間するように、開閉カバー１２の形成する開口から見て本体２の奥側に後退した状態で停止するようになっている。

しかしながら、紙詰まりが発生したときなどは、２次転写ローラ１１を対向ローラ１０上の中間転写ベルト９に圧接した状態で画像形成装置１の動作が停止する。この状態で開閉カバー１２を開放すると、２次転写ローラ１１は、圧接方向に付勢されているので、図４に示すように、プロセスカートリッジ３を使用位置からガイド１４に沿って開閉カバー１２の形成する開口に向かって後退させる。

図５に示すように、画像形成装置１は、プロセスカートリッジ３を２次転写ローラ１１の付勢力に抗して図１に示した使用位置に押し込む装着機構１５を備える。この装着機構１５は、リンクアーム１６、補助移動部材（補助移動手段）１７および固定カム（固定手段）１８からなり、固定カム１８は、固定ばね（付勢部材）１９によって回動付勢されている。また、ガイド１４は、奥端にプロセスカートリッジ３のローラ軸１３を係止して位置決めする突当部２０を有する。

図６に装着機構１５を詳しく示す。リンクアーム１６は、一端に形成した駆動穴２１が開閉カバー１２に保持されて開閉カバー１２の開閉により駆動穴２１が弧を描くように移動する。また、リンクアーム１６は、摺動長穴２２が形成され、本体２に固定した枢支軸２３が挿通される。これによって、リンクアーム１６は、開閉カバー１２の開閉動作に連動して揺動しながら枢支軸２３上をスライドする。

また、リンクアーム１６には、保持穴２４が形成されており、この保持穴２４に、不図示のピンで補助移動部材１７を枢支する。補助移動部材１７は、自重により下方に垂れ下がる傾向にあるが、摺動部２５が枢支軸２３に支持されて姿勢が定められる。また、リンクアーム１６には、駆動穴２１の反対側の端部に固定カム１８を受け止めるカム受け部２６が形成されている。

固定カム１８は、枢支軸２３に回動可能に枢支されており、固定ばね１９により下向きに回動するように付勢されている。また、固定カム１８には、リンクアーム１６のカム受け部２６と当接し、カム受け部２６により固定ばね１９の付勢力に抗して下方から受け止められる当接部２７が形成されている。また、固定カム１８は、プロセスカートリッジ３のローラ軸１３に当接するカム部２８を有する。

続いて、装着機構１５の動作を、図７から１４を参照して説明する。
図７は、開閉カバー１２を全開にした状態を示す。上述したように２次転写ローラ１１によってプロセスカートリッジ３が使用位置からガイド１４に沿って開閉カバー１２が形成する本体２の開口に向かって後退させられており、ローラ軸１３は、図示するように、突当部２０から離隔した位置にある。

このとき、補助移動部材１７は、先端をガイド１４に当接させる方向に自重によって回動する傾向を有するが、摺動部２５が枢支軸２３に当接し、ガイド１４から離隔して保持されている。また、固定カム１８は、リンクアーム１６のカム受け部２６に当接部２７を支持されて、固定ばね１９の付勢力に抗して、プロセスカートリッジ３のローラ軸１３から離隔させられている。この状態で、ローラ軸１３は、ガイド１４上を補助移動部材１７および固定カム１８に干渉することなく自由に移動できる。

開閉カバー１２を閉鎖してゆくと、図８に示すように、リンクアーム１６は、矢印Ａで示す本体２の奥方向にスライドする。これにより、リンクアーム１６に枢支された補助移動部材１７は枢支軸２３上で奥方向に移動し、リンクアーム１６のカム受け部２６は固定カム１８の当接部２７に対して矢印Ａ方向に移動する。

図９に示すように、補助移動部材１７は、リンクアーム１６とともに奥方向に移動してゆくと枢支軸２３に対する当接位置が変わるので、自重によって下向きに回動する。図１０に示すように、補助移動部材１７は、先端がガイド１４に当接することで、枢支軸２３から離隔すると共に、先端がガイド１４上を摺動しながら奥方向に移動する。

さらに開閉カバー１２を閉鎖すると、図１１に示すように、リンクアーム１６のカム受け部２６がガイド１４側に後退するので、固定カム１８は下向きに回動し、ローラ軸１３の上部に当接する。

その後、図１２に示すように、補助移動部材１７がリンクアーム１６とともに奥方向に移動し、その先端をローラ軸１３に当接させる。補助移動部材１７は、さらなる移動により、図１３に示すように、ローラ軸１３をガイド１４に沿って奥方向に押し込む。これによって、固定カム１８は、カム部２８をローラ軸１３に当接させ、固定ばね１９の付勢力によって回転し、カム部２８の圧力角によってローラ軸１３をガイド１４に沿って奥方向に移動させ、突当部２０に押圧することができる。

図１４に示すように、開閉カバー１２を完全に閉鎖した状態で、固定カム１８は、ローラ軸１３を突当部２０に押圧することで、プロセスカートリッジ３を使用位置に位置決めするが、補助移動部材１７は、ローラ軸１３から僅かに離れている。

このように、装着機構１５は、先ず、補助移動部材１７が、ローラ軸１３を使用位置の近傍まで移動させることで、固定カム１８が、ローラ軸１３を突当部２０に当接させ、プロセスカートリッジ３を所定の使用位置に固定できるようになる。

開閉カバー１２を開放する場合は、上述の動作と逆に、補助移動部材１７は、突当部２０から遠ざかるように後退しつつ、摺動部２５を枢支軸２３に当接させて上向きに回動することでガイド１４から離隔する。また、固定カム１８は、リンクアーム１６のカム受け部２６が当接部２７に当接して上向きに回動させられる。これによって、固定カム１８をローラ軸１３から離隔させ、ローラ軸１３がガイド１４に沿って移動可能になり、プロセスカートリッジ３を本体２から取り出すことができるようになる。

本実施形態では、最終的に、本体２に枢支した固定カム１８でローラ軸１３を位置決めするので、プロセスカートリッジ３を正確に位置決めできる。また、固定カム１８によって移動させられる位置まで、補助移動部材１７でローラ軸１３を移動させるようにしたので、ローラ軸１３の位置決め可能範囲が広い。

また、プロセスカートリッジ３を使用する際は、ローラ軸１３を本体２に枢支した固定カム１８で抑えるので、２次転写ローラ１１の付勢力が補助移動部材１７やリンクアーム１６に加わることがなく、開閉カバー１２に負荷がかかって破損したり変形するおそれがない。

また、装着機構１５は、非常に簡単な構造であり、ローラ軸１３の軸方向の動作が必要ないので、画像形成装置１の幅を増大させることがない。

本実施形態において、補助移動部材１７と固定カム１８とは、同じローラ軸１３に作用するようになっているが、例えば、図１５に示すように、プロセスカートリッジ１に、ローラ軸１３の他に突出部２９を設け、補助移動部材１７が突出部２９を押し込み、固定カム１８がローラ軸１３を固定するようにしてもよい。

また、上記実施形態において、感光体７、現像器８および中間転写ベルト９を有するプロセスカートリッジ３を位置決めする装着機構１５について説明したが、感光体を有しない現像器のみからなるプロセスカートリッジや、現像器や感光体を有しない中間転写ベルトを備えるプロセスカートリッジ、或いは、定着器などの他のプロセスカートリッジを位置決めするものにも適用できる。

また、記録媒体を裏返す両面ユニットやその他の機能を追加する増設ユニットの位置決めにも、本発明が適用可能である。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の使用時を示す構成図。 図１の画像形成装置のプロセスカートリッジの斜視図。 図１の画像形成装置のプロセスカートリッジを引き出した様子を示す構成図。 図１の画像形成装置の紙詰まり処理時を示す構成図。 図１の画像形成装置の装着機構を示す構成図。 図５の装着機構の分解斜視図。 図６の装着機構の動作を示す側面図。 図７の続きを示す装着機構の側面図。 図８の続きを示す装着機構の側面図。 図９の続きを示す装着機構の側面図。 図１０の続きを示す装着機構の側面図。 図１１の続きを示す装着機構の側面図。 図１２の続きを示す装着機構の側面図。 図１３の続きを示す装着機構の側面図。 図２のプロセスカートリッジの代案を示す斜視図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 本体
３ プロセスカートリッジ
１２ 開閉カバー
１３ ローラ軸（突出部）
１４ ガイド
１５ 装着機構
１６ リンクアーム
１７ 補助移動部材（補助移動手段）
１８ 固定カム（固定手段）
１９ 固定ばね（付勢部材）
２０ 突当部
２２ 摺動長穴
２３ 枢支軸
２５ 摺動部
２６ カム受け部
２７ 当接部
２８ カム部
２９ 突出部

Claims (4)

1. 本体に装着可能であって、プロセス手段を有する少なくとも１つのプロセスカートリッジと、
   前記本体を開閉する開閉カバーと、
   前記本体に設けられ、前記プロセスカートリッジを案内するガイドと、
   前記プロセスカートリッジを所定の使用位置の近傍に移動させる補助移動部材であって、前記開閉カバーに一端が保持されたリンクアームに枢支され、前記開閉カバーを閉鎖したときに前記リンクアームの移動に伴い前記本体の奥方向に移動する補助移動部材と、
   前記補助移動部材が前記使用位置の近傍に移動した前記プロセスカートリッジを前記使用位置に固定する固定部材であって、前記本体に枢支され、回動して前記プロセスカートリッジを前記使用位置に位置決めできる固定部材と、を備え、
   前記補助移動手部材および前記固定部材は、前記開閉カバーに連動して動作し、
   前記固定部材は、前記プロセスカートリッジを前記使用位置に移動させる方向に付勢部材によって付勢され、前記開閉カバーを開放したときに、前記リンクアームによって前記付勢部材の付勢力に抗して回動させられ、前記プロセスカートリッジの取り外しを可能にし、
   前記プロセスカートリッジは、前記ガイドに案内され、前記補助移動部材および前記固定部材が作用する突出部を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補助移動部材は、
   前記開閉カバーを閉鎖したときに、前記リンクアームの移動に伴い前記ガイドに当接した状態で前記本体の奥方向に移動し、
   前記開閉カバーを開放したときに、前記リンクアームの移動に伴い前記固定部材を枢支する軸に当接して、前記ガイドから離隔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. 前記プロセスカートリッジは、感光体および中間転写ベルトの少なくともいずれかを有するユニットであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 前記プロセスカートリッジは、現像器を含むユニットであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。

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