JP5627318B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来の電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化したカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。

図８に示す従来のプロセスカートリッジは、カートリッジ枠体の下部に、感光体ドラム７が記録媒体に接触するためのドラム開口部２７が形成されている。カートリッジ未使用時にはドラム開口部２７をシャッタ１８で閉じることにより感光体ドラム７を保護している。シャッタ１８は、クリーニング枠体１０の長手方向両端の側面の軸２０を中心に回動可能なシャッタアーム３８によって支持されている。シャッタ１８は、シャッタアーム３８に支持されている。シャッタアーム３８は、カートリッジ枠体の長手方向に突出したボス３５を有している。

図９に示すように、ボス３５が装置本体のガイドレールに沿うように、プロセスカートリッジを装置本体に挿入すると、シャッタ１８が開く。逆にプロセスカートリッジを装置本体から抜き取ると、ねじりコイルばね３７によってシャッタ１８が自動的に閉じる。近年、画像形成装置の小型化や低コスト化が進められている。しかし、このようなシャッタアーム３８等を用いたプロセスカートリッジでは、シャッタ１８の開閉時に大きな空間を必要とし、画像形成装置の小型化の障害となっていた。

これに対し、特許文献１では、画像形成装置本体の挿入口である挿入位置でシャッタを開閉することによりシャッタ開閉空間の省スペース化を図ることができ、画像形成装置を小型化できる。

特開平１０−１２３９１２

しかしながら、特許文献１では、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する際、画像形成装置の案内部（ガイド溝）は、シャッタが閉じた位置にないと機能しない。そのため、シャッタが感光体ドラムを保護する閉じた位置以外（開いた位置）にあった場合は、係合フックがガイド溝に嵌らない、若しくは、シャッタが画像形成装置の一部と干渉することにより装着できず構成部品を損傷する可能性があるといった課題があった。

そこで本発明は、プロセスカートリッジを画像形成装置の装置本体に装着する際に、シャッタが像担持体を保護する保護位置以外にあっても、確実にシャッタを、像担持体を露出させる露出位置に移動させ、確実に装着できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体を覆って保護する保護位置と、前記像担持体を露出させる露出位置とに回動可能なシャッタと、を有するプロセスカートリッジを着脱可能に有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジを装置本体に装着する際に、前記シャッタが前記保護位置以外にある場合に、前記シャッタと当接して、前記シャッタを前記保護位置以外の位置から前記保護位置に移動させる第１被当接部と、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する際に、前記シャッタと当接して前記シャッタを前記保護位置から前記露出位置に移動させる第２被当接部と、を有し、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する際に、前記シャッタが前記保護位置以外にある場合に、前記シャッタに前記第１被当接部を当接させたあと前記第２被当接部を当接させることを特徴とする。

本発明によれば、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する際に、シャッタが像担持体を保護する保護位置以外にあっても、確実にシャッタを、像担持体を露出させる露出位置に移動させて、確実に装着できる。

（ａ）本実施形態に係る画像形成装置へのプロセスカートリッジの着脱を説明する図である。（ｂ）本実施形態に係る画像形成装置のガイドレールの構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの斜視図である。 （ａ）シャッタが保護位置にある状態におけるプロセスカートリッジの断面図である。（ａ）シャッタが露出位置にある状態におけるプロセスカートリッジの断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置へのプロセスカートリッジの装着を説明する図である。 本実施形態に係る画像形成装置からプロセスカートリッジの取り外しを説明する図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの構成図である。 従来のプロセスカートリッジの部分斜視図である。 従来のプロセスカートリッジのシャッタの開閉を説明する図である。

本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図２は本実施形態に係る画像形成装置Ａの構成図である。図２に示すように、画像形成装置Ａは、プロセスカートリッジＢを着脱可能に有している。光学系１から画像情報に基づいた情報光（レーザー光）を感光体ドラム７へ照射して感光体ドラム７上に潜像を形成する。プロセスカートリッジＢにより、この潜像を現像剤（以下、「トナー」という。）で現像してトナー像を形成する。トナー像の形成と同期して給送カセット３から記録媒体２が搬送され、感光体ドラム７に形成したトナー像を転写ローラ４によって記録媒体２に転写する。転写したトナー像を定着装置５によって記録媒体２に定着した後、記録媒体２を排出部６へと排出する。

図４に示すように、プロセスカートリッジＢは、現像ユニットＣと、クリーニング枠体１０を回動可能に結合している。現像ユニットＣは、トナーを収容するトナー枠体８と現像ローラ１２などの現像手段を支持する現像枠体９（挟み込み部材）とを一体に結合して構成される。クリーニング枠体１０は、感光体ドラム７やクリーニングブレード１３を支持する。

トナー枠体８に収納されたトナーは開口部１６から現像枠体９へと送り出され、現像ブレード１１によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１２の表面に形成する。現像ブレード１１は、そのトナー層を潜像に応じて感光体ドラム７へと転移させてトナー像を形成する。トナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード１３によって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とし、廃トナー溜め１４へ残留トナーを除去する。その後、感光体ドラム７の表面を帯電ローラ１５によって一様に帯電し、光学系１による潜像形成が可能な状態とする。

（シャッタ１８、ガイドレール２１）
図４（ｂ）に示すように、カートリッジＢの下部には、ドラム開口部２７が設けられている。プロセスカートリッジＢの未使用時には、図４（ａ）に示すように、ドラム開口部２７をシャッタ１８で閉じることにより、感光体ドラム７を保護している。図３に示すように、シャッタ１８は、クリーニング枠体１０の長手方向両端の側面で軸２０を中心として、ドラム開口部２７を保護する保護位置（閉じた位置）１８ｘと、ドラム開口部２７を露出する露出位置（開いた位置）１８ｙとへ回動可能となっている。

シャッタ１８は、第１当接部１８ａ、第２当接部１８ｂ、第３当接部１８ｃを有している。第１当接部１８ａ、第２当接部１８ｂは、シャッタの長手方向一端に設けられている。第１当接部１８ａは軸２０に近い位置に設けられており、長手方向外側に突出した突起である。第２当接部１８ｂは軸２０から離れた先端側に設けられたＵ字形状の凸部である。第３当接部１８ｃは、感光体ドラム７を保護する面（像担持体保護部）の回転方向後ろ側の縁に設けられた凹部である。

図１、図２に示すように、画像形成装置Ａの長手方向の一端の側面には、ガイドレール２１が設けられている。ガイドレール２１は、プロセスカートリッジＢを装着位置まで案内する。

プロセスカートリッジＢは、ガイドリブ２３、位置決めボス３６を有している。ガイドレール２１は、ガイド溝Ｍ１、Ｍ２、支持面３４を有している。ガイド溝Ｍ１は、プロセスカートリッジＢが装着される際に、ガイドリブ２３、位置決めボス３６をガイドする。ガイド溝Ｍ２は、第２当接部１８ｂをガイドする。支持面３４は、ガイド溝Ｍ１を通るガイドリブ２３、位置決めボス３６を支持する。ガイド溝Ｍ１の先端には、受け凹部３３が設けられている。位置決めボス３６が受け凹部３３に勘合することで、プロセスカートリッジＢが位置決めされる。

ガイドレール２１は、第１被当接部２１ａ、第２被当接部２１ｂを有している。画像形成装置Ａの内部カバー部１９は、第３被当接部１９ａを有しいている。第１被当接部２１ａは、プロセスカートリッジＢの挿入口の挿入方向手前側に設けられている。第２被当接部２１ｂは、ガイド溝Ｍ２に、内部カバー部１９側に向けて突出して設けられている。第３被当接部１９ａは、ガイド溝Ｍ２側に突出するように形成されている。

第１被当接部２１ａ、第２被当接部２１ｂは、プロセスカートリッジＢの長手方向において同一側の一端をガイドする側面（ガイドレール２１）に設けられている。第１被当接部２１ａ、第２被当接部２１ｂを別の面に設けた場合、別途スペースが必要となるのに対し、同じ片側側面に設けることで、画像形成装置のサイズアップやコストアップを抑制することができる。

第３被当接部１９ａは、少なくとも長手方向において２箇所に設けられている。これにより、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体から取り出す際にシャッタ１８がねじれ、他部品と干渉する等により着脱操作性を損なうことを抑制できる。

第２被当接部２１ｂ、第３被当接部１９ａは、長手方向において異なる位置に設けられている。長手方向において同じ位置にある場合、シャッタ開閉時の干渉を避けるためには余分なスペースが必要となる。そのため、長手方向において異なる位置に配置することで、第２当接部１８ｂ、第３当接部１８ｃの配置に自由度を持たせることが可能となり、他の部品と干渉することなくスペースの効率化を図ることができる。

（プロセスカートリッジＢの着脱）
図５（ａ）〜図５（ｅ）はプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着する際のシャッタ１８の移動を説明する図である。

図５（ａ）に示すように、プロセスカートリッジＢを装置本体に装着する際、シャッタ１８が保護位置１８ｘ以外にある場合に、まず、第１当接部１８ａが第１被当接部２１ａに当接して押し上げられる。これにより、シャッタ１８が軸２０を中心に、保護位置以外の位置から保護位置１８ｘに回動する。

そして、図５（ｂ）に示すように、位置決めボス３６をガイド溝Ｍ１にガイドされるように、プロセスカートリッジＢを装着していく。そして、第１当接部１８ａと第１被当接部２１ａの当接が解除した後、第２当接部１８ｂが第２被当接部２１ｂに当接して押し上げられる。これにより、図５（ｃ）に示すように、シャッタ１８が露出位置１８ｙに回動する。

そして、図５（ｄ）に示すように、ガイドリブ２３がガイド溝Ｍ１にガイドされるように、プロセスカートリッジＢをさらに装着していく。そして、図５（ｅ）に示すように、位置決めボス３６が受け凹部３３に嵌る。これにより、プロセスカートリッジＢが装置本体に位置決めされる。

プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体に装着する際、シャッタ１８が保護位置１８ｘ以外にある場合に、第３被当接部１９ａは、シャッタ１８と当接してプロセスカートリッジＢの装置本体への装着を阻止する位置となっている。そのため、第１被当接部２１ａは、第２当接部１８ｂと第２被当接部２１ｂが当接する前に、第１当接部１８ａとの当接が解除される位置に設けられており、シャッタ１８が保護位置１８ｘへの移動を完了する。

これにより、万が一シャッタ１８が保護位置１８ｘ以外にあるプロセスカートリッジＢを装置本体に装着する場合でも、挿入開始直後にシャッタ１８が一旦保護位置１８ｘにまで移動する。このため、最小限のスペースでプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着できる。

なお、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、シャッタ１８を露出位置１８ｙに移動させる際に、第１当接部１８ａがガイドレール２１と干渉しないようにガイドレール２１には逃げ部Ｍ３が設けられている。図１（ｂ）に示すように、第１当接部１８ａは、支持面３４の長手方向内側を切り欠いた切り欠き部３４ａを通して、ガイド溝Ｍ１から逃げ部Ｍ３へ移動する。図７に示すように、位置決めボス３６及びガイドリブ２３は、第１当接部１８ａよりも外側に突出する形状となっている。このため、位置決めボス３６とガイドリブ２３は、ガイド溝Ｍ１から逃げ部Ｍ３に落ち込むことなく着脱可能となり、着脱操作の安定化を図ることができる。

プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａから抜き取る際には、まず、位置決めボス３６が受け凹部３３の縁を乗り上げるように、プロセスカートリッジＢを引き出す。そして挿入時のように、ガイドリブ２３がガイド溝Ｍ１（支持面３４）に沿うように上方へ引いていく。

図６（ａ）に示すように、第３当接部１８ｃが第３被当接部１９ａに当接して押し下げられ、シャッタ１８が露出位置１８ｙから保護位置１８ｘに回動する。図６（ｂ）に示すように、第３当接部１８ｃと第３被当接部１９ａは、シャッタ１８が保護位置１８ｘにあると、当接しない位置関係となっている。これにより、プロセスカートリッジＢはシャッタ１８が感光体ドラム７を保護した状態で、装置本体外へ取り出すことができる。

上述のごとく、プロセスカートリッジＢの着脱動作において、シャッタ１８が保護位置１８ｘで装着される場合は、そのままシャッタ１８を開く動作を行う。シャッタ１８が保護位置１８ｘ以外の状態で装着される場合は、一旦シャッタ１８を保護位置１８ｘに移動させた後に、シャッタ１８を開く動作を行う。プロセスカートリッジＢを取り出す際は、シャッタ１８が保護位置１８ｘに移動させた後、プロセスカートリッジＢを取り出すことができる。

これにより、シャッタ１８がどの位置にあっても（保護位置以外にあっても）プロセスカートリッジＢを確実に装着することができる。また、シャッタ１８の回動に伴い画像形成装置Ａの各部品と干渉しない位置に各々の当接部１８ｂ、１８ｃ、１８ａが配されている。このため、画像形成装置Ａの構成部品の損傷を抑制できる。さらに、新規部品を用いることなく従来の構成部品の一部を改良するだけでよく、画像形成装置Ａのコストアップを抑制できる。

Ａ…画像形成装置
Ｂ…プロセスカートリッジ
Ｃ…現像ユニット
７…感光体ドラム
１８…シャッタ
１８ａ…第１当接部
１８ｂ…第２当接部
１８ｃ…第３当接部
１８ｘ…シャッタ（閉じた位置）
１８ｙ…シャッタ（開いた位置）
１９…画像形成装置カバー部
１９ａ…第３被当接部
２０…軸
２１…ガイドレール
２１ａ…第１被当接部
２１ｂ…第２被当接部
２３…ガイドリブ
２７…ドラム開口部
３３…受け凹部
３４…支持面
３６…位置決めボス

Claims (9)

1. 像担持体と、
   前記像担持体を覆って保護する保護位置と、前記像担持体を露出させる露出位置とに回動可能なシャッタと、を有するプロセスカートリッジを着脱可能に有する画像形成装置において、
   前記プロセスカートリッジを装置本体に装着する際に、前記シャッタが前記保護位置以外にある場合に、前記シャッタと当接して、前記シャッタを前記保護位置以外の位置から前記保護位置に移動させる第１被当接部と、
   前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する際に、前記シャッタと当接して前記シャッタを前記保護位置から前記露出位置に移動させる第２被当接部と、
   を有し、
   前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する際に、前記シャッタが前記保護位置以外にある場合に、前記シャッタに前記第１被当接部を当接させたあと前記第２被当接部を当接させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１被当接部は、前記第２被当接部と前記シャッタが当接する前に、前記シャッタとの当接が解除される位置にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１被当接部は前記シャッタの長手方向一端に設けられた第１当接部と当接し、
   前記第２被当接部は前記シャッタの長手方向一端に設けられた第２当接部と当接する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。
4. 前記第１被当接部、前記第２被当接部は、前記プロセスカートリッジの長手方向において同一側の一端をガイドする側面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記プロセスカートリッジを前記装置本体から取り外す際に、前記シャッタと当接して前記シャッタを前記露出位置から前記保護位置に移動させる第３被当接部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第３被当接部は前記シャッタの像担持体保護部に設けられた第３当接部と当接することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第３被当接部は、少なくとも前記プロセスカートリッジの長手方向において２箇所に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 前記第２被当接部、前記第３被当接部は、前記プロセスカートリッジの長手方向において異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記プロセスカートリッジは、前記第１被当接部、前記第２被当接部、前記第３被当接部のみで前記シャッタを前記保護位置と前記露出位置とへ回動可能であることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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