JP5773675B2

JP5773675B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5773675B2
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Inventors: 則生古谷; 悠介新川
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Description

本発明は、記録媒体に画像を形成し排出する画像形成装置に関するものである。特に、装置の使用に応じて交換が必要となる部品をカートリッジ化し、このカートリッジを装置本体に着脱可能とした画像形成装置に関する。

この様な画像形成装置には、回動してカートリッジ着脱のために装置本体内を開放する開閉カバーを有している。この開閉カバーには、カートリッジの装置本体への挿入が不十分な場合に、開閉カバーを閉める動作に伴ってカートリッジを正規の位置へ押し込むためのカートリッジ押し込み部を設けたものがある（特許文献１）。

特開２００５−２４２２１３

カートリッジ押し込み部材には、カートリッジを画像形成装置に装着した状態で輸送する時などに装置にかかる衝撃や振動などによって、カートリッジが装置外に飛び出してこないよう、カートリッジに当接して押さえる役割もある。カートリッジに当接して押さえる際に、カートリッジから受ける衝撃は、カートリッジ押し込み部材（以降、押し込み部材と称す）自体と開閉カバーとで吸収することになる。しかし、特許文献１の構成では、押し込み部材にカートリッジが当接することで、押し込み部材に開閉カバーとの連接部回りのモーメントが発生する。このため、押し込み部材にはこのモーメントによる破壊に耐えるために高い強度が必要とされる。しかし、高い強度を確保するために、肉厚を増したり、補強リブ等の補強構造を設けたりする必要があり、その分大型化やコストアップしてしまう。

そこで本発明の目的は、カートリッジを着脱可能な画像形成装置において、大型化やコストアップを抑えつつ、十分な強度を持ったカートリッジ押さえ機構を提供することにある。

本発明は、装置本体に対して回動して前記装置本体の内部を閉じた閉位置と、前記装置本体の内部を開放してカートリッジを前記装置本体に着脱可能な開位置との間を移動する開閉部材と、前記開閉部材に対して移動可能に前記開閉部材に支持され、前記開閉部材が前記開位置から前記閉位置に向かって移動する際に、前記カートリッジを装着位置に向かって移動するよう押圧可能なカートリッジ当接部材と、を有し、前記カートリッジが前記装着位置に取り付けられた状態で画像形成を行う画像形成装置において、前記カートリッジ当接部材は、前記カートリッジと当接するカートリッジ当接面と、前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に前記開閉部材に当接し、前記カートリッジ当接面の法線上に配置され、前記カートリッジ当接面に略平行な開閉部材当接面と、前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に、前記カートリッジ当接面から前記開閉部材当接面へ力を伝達し、前記カートリッジ当接面の法線方向に延び、前記カートリッジ当接面と前記開閉部材当接面との間を直線的に繋ぐ部分を備える力伝達部と、を有し、前記開閉部材が前記開閉部材当接面から受ける力は前記開閉部材が閉位置から開位置に移動する方向に作用しないことを特徴とする。
また本発明は、置本体に対して回動して前記装置本体の内部を閉じた閉位置と、前記装置本体の内部を開放してカートリッジを前記装置本体に着脱可能な開位置との間を移動する開閉部材と、前記開閉部材に対して移動可能に前記開閉部材に支持され、前記カートリッジが前記装置本体の装着位置に取り付けられて前記開閉部材が閉じた位置にある時に、前記カートリッジの前記装置本体から外れる方向への移動を規制するカートリッジ当接部材と、を有し、前記カートリッジが前記装着位置に取り付けられた状態で画像形成を行う画像形成装置において、前記カートリッジ当接部材は、前記カートリッジと当接するカートリッジ当接面と、前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に前記開閉部材に当接し、前記カートリッジ当接面の法線上に配置され、前記カートリッジ当接面に略平行な開閉部材当接面と、前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に、前記カートリッジ当接面から前記開閉部材当接面へ力を伝達し、前記カートリッジ当接面の法線方向に延び、前記カートリッジ当接面と前記開閉部材当接面との間を直線的に繋ぐ部分を備える力伝達部と、を有し、前記開閉部材が前記開閉部材当接面から受ける力は前記開閉部材が閉位置から開位置に移動する方向に作用しないことを特徴とする。

本発明によれば、カートリッジから受ける力によって押し込み部材にモーメントが発生することを低減しつつ、押し込み部材はカートリッジから受ける力を開閉カバーに伝達することができる。よって大型化やコストアップを抑えつつ、十分な強度を持ったカートリッジ押さえ機構を設けることができる。

本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置を正面の左側からみた断面図。本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置の斜視図。図２（ａ）はイメージスキャナの蓋部材を閉じた状態、図２（ｂ）はイメージスキャナの蓋部材を開いた状態を示す。本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置を正面の左側からみたときのプロセスカートリッジと開閉カバー付近の断面図。図３（ａ）は開閉カバーを開いてプロセスカートリッジを着脱可能な状態、図３（ｂ）はプロセスカートリッジの装着が完了し開閉カバーを閉じた状態を示す。本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置のプロセスカートリッジを装着し、開閉カバーを閉じたときの連結アーム付近の状態を示す斜視図。本発明の第１の実施形態にかかる連結アームの斜視図。本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置のプロセスカートリッジと開閉カバーと連結アーム付近を示す図。図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）装置正面の左側からみたときの開閉カバーを閉じた状態の断面図、図６（ｃ）装置正面の左側からみたときの開閉カバーを開いた状態の断面図。本発明の第３の実施形態にかかる画像形成装置を正面の左側からみたときのプロセスカートリッジと開閉カバー付近の断面図。図７（ａ）はプロセスカートリッジの装着が完了し開閉カバーを閉じた状態、図７（ｂ）は開閉カバーを開いてプロセスカートリッジを着脱可能な状態を示す。

〔第１の実施形態〕
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

次に図１〜５を用いてこの発明の第１の実施形態による画像形成装置について説明する。なお、本実施形態では画像形成装置としてプロセスカートリッジが着脱可能なレーザビームプリンタを例示している。

まず画像装置全体の概略的な構成を説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を正面左側からみた断面図で装置の概略構成を示す。

なお装置の正面とは、図１の右側、即ち給紙トレイ１３が装置外装面に対して凸に設けられた側の面のことをいう。プロセスカートリッジの長手方向（感光ドラムの軸方向）は紙面の法線方向である。図１に示すように、画像形成装置は、給紙部１０、画像形成部２０および排紙部４０を有している。画像形成装置上方には原稿画像を読み取る為のイメージスキャナ６０が載っている。

まずは画像形成装置について説明する。給紙部１０は給紙トレイ１３上に積載された記録紙Ｐを給紙ローラ１２と分離パッド１１によって一枚ずつ分離し、画像形成部２０へ搬送する。画像形成部２０は、プロセスカートリッジ１、転写ローラ２２、レーザ露光装置２３、および熱加熱方式の定着装置２４を有している。プロセスカートリッジ１は、感光ドラム１ａと感光ドラム１ａに対して作用するプロセス手段としての、帯電ローラ１ｂ、現像ローラ１ｃ、クリーニングブレード１ｄを有している。次に画像形成プロセスについて説明する。感光ドラム１ａは回転しながらプロセス手段によって表面にトナー像を形成される。まず、帯電ローラ１ｂによって感光ドラム１ａを帯電し、レーザ露光手段２３により画像情報に応じたレーザ光を感光ドラム１ａに照射し、感光ドラム１ａに潜像を形成する。次に、現像ローラ１ｃに保持したトナーを感光ドラム１ａ表面に付着させ潜像をトナー像として可視画像にする。転写ローラ２２と感光ドラム１ａに挟まれて形成された転写ニップを記録紙Ｐが通過する際に、転写バイアスを印加して感光ドラム１ａ上のトナー像をから記録紙Ｐ上に転写する。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着装置２４へ搬送され、熱と圧力をかけられトナー像を定着され、排紙部４０から排出され排紙トレイ４５上に積載される。転写ニップを通過した後、感光ドラム１ａはクリーニングブレードによって表面に残るトナーを清掃される。

図２はイメージスキャナ６０を回動して開けた時の画像形成装置の斜視図を示す。図２（ａ）ではイメージスキャナ６０の蓋部材６１が閉じた状態であり、図２（ｂ）ではイメージスキャナの蓋部材６０が開いた状態である。イメージスキャナ６０は、画像形成装置の定着装置２４・排紙部４０の上方にトップカバー５１を介して設置されている。

なお、図２では給紙トレイ１３は閉じている状態を示しており、装置の正面とは、この給紙トレイ１３を有する側の面である。

イメージスキャナ６０は画像形成装置に対して回動して開閉可能であり、本体斜め上方へ回動する。画像形成装置に上面には、装置本体に対して斜め上方に回動して、装置を閉じた閉位置と、プロセスカートリッジ１を着脱可能に装置内部を開放する開位置に移動することができる開閉カバー４１が設けられている。プロセスカートリッジ１の着脱時等には、イメージスキャナ６０を回動して開いた状態で開閉カバー４１を開く。また図２（ａ）、（ｂ）に示すようにイメージスキャナ６０はスキャナリンク６５を介してトップカバー５１と接合されている。そして、スキャナリンク６５はスキャナリンク開閉軸６５ａを中心として開閉可能であると共に、その両先端部６５ｂをイメージスキャナ６０とトップカバー５１に回転自在に保持されている。そのためスキャナリンク６５の開閉角度によりイメージスキャナ６０の画像形成装置に体する開き角度が一意に決定される。イメージスキャナ６０をユニットごと過剰に開いた場合や、図２（ｂ）に示すようにイメージスキャナ６０に付いている蓋部材６１を開けた状態でイメージスキャナ６０を開きすぎてしまうと、イメージスキャナ全体の重心が後ろへ寄りすぎてしまう。その結果、画像形成装置本体が後ろへ倒れてしまう懸念がある。これを防ぐためにイメージスキャナ６０の画像形成装置に対する開き角は、スキャナリンク６５によって装置本体が倒れてしまわない範囲に制限されている。

ここで、イメージスキャナ６０が開いてできた空間に開閉カバー４１が回動する構成となっている。換言すれば、開閉カバー４１の移動軌跡の延長線上にイメージスキャナ６０が位置している構成である。このため、イメージスキャナ６０の開き角が制限されると開閉カバー４１が画像形成装置に対して回動できる量も制限される。ここで押し込み部が開閉カバー４１に一体的に形成されている場合、開閉カバー４１の回動する量が小さいと、押し込み部がプロセスカートリッジ１の着脱時の移動軌跡から退避できなくなってしまう。このためユーザビリティが悪くなってしまう。

そこで、本発明では開閉カバー４１の回動中心４１ｃとは別の回動中心を有し、開閉カバー４１に連動して回動する押し込み部材を設けている。開閉カバー４１が開位置にある状態を比較すると、この押し込み部材は、一体的に設けられた押し込み部に対し、プロセスカートリッジ１の着脱時の移動軌跡からより退避するように構成されている。なお、開閉カバー４１の回動としては、所定の軸（回転中心４１ｃ）回りに開閉カバー４１が回転するような形態を指しているがこれに限られない。即ち、開閉カバー４１がその姿勢を保ったまま略平行に、所定の軸回りに移動するような形態も考えられる。

次にカートリッジ押し込み部材について詳しく説明する。図３に画像形成装置本体正面左側から見たときのプロセスカートリッジ１と開閉カバー４１付近の断面図を示す。プロセスカートリッジ１の長手方向（感光ドラムの軸方向）は紙面の法線方向である。図３（ａ）は開閉カバー４１を開いてプロセスカートリッジ１を着脱可能な状態の断面図であり、図３（ｂ）はプロセスカートリッジ１の装着が完了し開閉カバー４１を閉じた状態の断面図である。図４はプロセスカートリッジ装着が完了し開閉カバー４１を閉じた時の連結アーム２７の付近の斜視図を示す。なお、以降の論述に対して必要のない部品に関しては図示及び説明を省略する。図３（ａ）に示すように開閉カバー４１のプロセスカートリッジ１長手方向の両端部付近には突起部４１ａがあり、さらにその部分の先には継ぎ手部４１ｂが設けられている。この継ぎ手部４１ｂがカートリッジ押しこみ部材である連結アーム２７のレール部２７ａに嵌合して連結アーム２７と連結されている。連結アーム２７は定着装置の枠体をなしている定着フレーム２５に回転自在に保持されている。このため開閉カバー４１の開閉に伴い、継ぎ手部４１ｂが連結アームのレール部２７ａ内を嵌合しながら移動し、連結アーム２７を回転させる。

画像形成装置の左右側板の本体内側にはカートリッジガイド６がそれぞれとりつけられている。カートリッジガイド６は図３の図面に直交する方向においてプロセスカートリッジ１の両側に配置されている。図中には右側板に取り付けられたカートリッジガイド６を示す。プロセスカートリッジ１の本体内での移動軌跡及び姿勢は、このカートリッジガイド６の各２本のレール部６ａ、６ｂへ、プロセスカートリッジ１の左右端に２つずつ設けられたボス１ａ、１ｂが嵌まることで規定される。

プロセスカートリッジ１を装置本体内に挿入移動していくと、ボス１ａはレール６ａの下端に突き当たり、ボス１ｂが図３（ａ）のＺ方向に移動してレール部６ｂの下端に突き当たって、プロセスカートリッジ１が画像形成動作を行う装着位置に到達する。プロセスカートリッジ１が装着位置にある状態では、ボス１ａがレール６ａ下端に突き当たった状態で、ボス１ｂがＺ方向にレール６ｂにガイドされて移動可能である。即ち、プロセスカートリッジ１は、装着位置でボス１ａを支点として図３（ｂ）のＲ方向に移動するようガタが形成されている。

なお、画像形成時には感光ドラム１ａに駆動力が与えられることで、プロセスカートリッジ１自体がＲ下方向に付勢されてボス１ｂがレール６ｂ下端に突き当たり、プロセスカートリッジ１が装着位置に位置決めされた状態となる。

図３（ａ）に示すように、開閉カバー４１が開ききっている時、連結アーム２７は上方に回転した状態となっており、プロセスカートリッジ１着脱時のプロセスカートリッジ１の移動軌跡の外側へ退避している。プロセスカートリッジ１を装着し、ここから図３（ｂ）、図４に示すように開閉カバー４１を閉じていくと、これに連動して連結アーム２７は下方に回転する。この回転に伴って、カートリッジ押し込み部２７ｂの一部であるカートリッジ受け面（カートリッジ当接面）２７ｃがプロセスカートリッジ移動軌跡を塞ぐ形でプロセスカートリッジ１に近接する。さらに連結アーム２７の開閉カバー当接面（開閉部材当接面）２７ｄが開閉カバーの突起部４１ａと近接する。プロセスカートリッジ１を装置の画像形成部２０に装着する際は、開閉カバー４１を開いてプロセスカートリッジ１を装置本体内に挿入して装着位置に設置（位置決め）する必要がある。仮にプロセスカートリッジの装置本体への挿入が不十分な場合でも、開閉カバー４１を閉める動作に伴って回動する連結アーム２７のカートリッジ押し込み部２７ｂがプロセスカートリッジを押す。このことで、プロセスカートリッジ１を装着位置へ押し込むことができる。なお、プロセスカートリッジ１が装着位置に設置（位置決め）されて、開閉カバー４１が閉められた状態では、カートリッジ押込み部２７ｂとプロセスカートリッジ１との間には若干の隙間があり、連結アーム２７とプロセスカートリッジ１に当接はしない。

次に連結アームの構成について更に詳細に説明する。図５は連結アーム２７の斜視図である。この図に示すように、開閉カバー当接面２７ｄは、カートリッジ受け面２７ｃと略平行である。また、開閉カバー当接面２７ｄの中心点Ｂは、カートリッジ受け面２７ｃの中心点Ａにおける法線上に略位置している。またカートリッジ押し込み部２７ｂには、カートリッジ受け面２７ｃで受けた力を開閉カバー当接面２７ｄへ略法線方向に伝達する力伝達部２７ｅを有する。つまり、力伝達部２７ｅはカートリッジ受け面２７ｃの中心点Ａにおける法線方向に延びて、カートリッジ受け面２７ｃと開閉カバー当接面２７ｄとの間を直線的に繋いている。

なお、カートリッジ受け面２７ｃの中心点Ａとは、カートリッジ受け面２７ｃにかかる力を一つの力のベクトルとして代表して表す際に、面を代表して力がかかっているとみなすことができる面内の一点である。つまり面に均一に力がかかった場合、中心点Ａは面の重心と一致する。中心点Ｂも同様に、開閉カバー当接面２７ｄが開閉カバーの突起部４１ａにかける力を一つの力のベクトルとして代表して表す際に、力をかけているとみなすことができる開閉カバー当接面２７ｄを代表する面内の一点である。

画像形成装置はプロセスカートリッジが装置本体に装着され、イメージスキャナ６０、開閉カバー４１を閉じた状態で個装箱に梱包されて出荷された状態で輸送・運搬される。この輸送・運搬時において、この個装箱は揺らされたり落下されたりすることにより特に大きな衝撃を受けるため、装着されたプロセスカートリッジ１に加速度が加わり、装置本体から外れる方向（Ｒ方向）に移動しようとする。その際にプロセスカートリッジ１は移動軌跡を塞いでいるカートリッジ受け面２７ｃを衝打する。プロセスカートリッジ１には、装着位置に装着され、開閉カバー４１が閉じられた状態で、カートリッジ受け面２７ｃに略平行で、カートリッジ受け面２７ｃに対向して設けられた突き当て面１ｅが形成されている。プロセスカートリッジ１が装置本体から外れる方向に移動すると、突き当て面１ｅはカートリッジ受け面２７ｃに略垂直に移動してカートリッジ受け面２７ｃを衝打する。

そして、この衝打によってカートリッジ押しこみ部２７ｂにカートリッジ受け面２７ｃと垂直な方向へ大きな応力３３がかかる。ここでカートリッジ押し込み部２７ｂには、カートリッジ受け面２７ｃ、開閉カバー当接面２７ｄ、力伝達部２７ｅが、上述のような位置関係で形成されている。つまり、力伝達部２７ｅは、カートリッジ受け面２７ｃがプロセスカートリッジ１から受ける力の方向（カートリッジ受け面２７ｃに垂直な方向）に略平行に延びてカートリッジ受け面２７ｃと開閉カバー当接面２７ｄとの間を直線的に繋いでいる。このため、カートリッジ受け面２７ｃにかかる応力３３は力伝達部２７ｅを介してカートリッジ受け面２７ｃの中心点Ａにおける略法線方向に伝達され、開閉カバー当接面２７ｄに到達する。従って、図５に示すように連結アーム２７がプロセスカートリッジ１から受ける応力ベクトル３３と開閉カバー突起部４１ａが連結アーム２７から受ける応力ベクトル３４は、略同一直線上にある。

なお、応力ベクトル３３はカートリッジ受け面２７ｃにかかる力を中心点Ａからの一つのベクトルとして代表して表したものであり、応力ベクトル３４も同様である。なお、カートリッジ受け面２７ｃがプロセスカートリッジ１から受ける力とは、カートリッジ受け面２７ｃの中心点Ａにおける法線方向の力とカートリッジ受け面２７ｃは突き当て面１ｅから摩擦力との合力のことである。しかし、この摩擦力はカートリッジ受け面２７ｃの中心点Ａにおける法線方向の力に対して十分に小さく、無視することができる。

このようにカートリッジ受け面２７ｃで受けた応力は力伝達部２７ｅを介して開閉カバー当接面２７ｄへ伝わり、そのまま開閉カバーの突起部４１ａに伝えられる。このため連結アーム２７が主体的に応力を吸収する必要がなく、その応力は開閉カバー４１自体の高い剛性により吸収される。

また、連結アーム２７にかかる力はカートリッジ受け面２７ｃの中心点における法線方向の力が、開閉カバー４１の継ぎ手部４１ｂ回りのモーメントを発生させる力に対して支配的となる。このため、連結アームに開閉カバー４１の継ぎ手部４１ｂ回りのモーメントは実質的に発生しないものとして考えることができる。このため、連結アーム２７はカートリッジ受け面２７ｃの中心点における法線方向の応力に耐えうる強度を有していればよくすることができる。

ここで、一般的に柱上の剛体を破壊するために必要な応力は、柱の軸方向でかける応力の方が、柱の軸に垂直な線回りのモーメントを柱にかけるための応力よりも大きい。換言すれば、同じ力を柱にかけるのであれば、柱の軸方向に力をかけるより、柱の軸の垂直な線回りのモーメントを発生させるように力をかけた方が少ない力で柱を破壊することができる。すなわち、本発明の連結アーム２７は、開閉カバー４１の継ぎ手部４１ｂ回りのモーメントにも耐えるだけの強度は無くてもよく、カートリッジ受け面２７ｃの中心点における法線方向の力に耐えられるようになっていればよい。このため、カートリッジ受け面２７ｃと開閉カバー当接面２７ｄとの間の力伝達部２７の肉厚を大きくしたり、補強部材等を設けたりしてまで連結アーム２７の強度を高める必要が無い。従って、連結アーム２７を小型で低コストな部品にできる。

なお、開閉カバー当接面２７ｄは、カートリッジ受け面２７ｃと略平行であればよく厳密に平行でなくてもよい。また、開閉カバー当接面２７ｄの中心点Ｂは、カートリッジ受け面２７ｃの中心点Ａでの略法線上に位置すればよく、厳密に法線上になくとも本発明の効果を得ることができる。また、力伝達部２７ｅは、カートリッジ受け面２７ｃで受けた力を開閉カバー当接面２７ｄへ、カートリッジ受け面２７ｃの略法線方向に伝達するような構成となっていればよく、厳密に法線方向でなくとも本発明の効果を得ることができる。また、力伝達部２７ｅは少なくとも、カートリッジ受け面２７ｃ、開閉カバー当接面２７ｄをカートリッジ受け面２７ｃの法線方向で直線的に繋ぐような部分を有していれば本発明の効果を得ることができる。つまり、カートリッジ受け面２７ｃ、開閉カバー当接面２７ｄをカートリッジ受け面２７ｃの法線方向で直線的に繋ぐ部分とは、カートリッジ受け面２７ｃ上の一点と開閉カバー当接面２７ｄ上の一点との間を結び且つカートリッジ受け面２７ｃの法線方向に平行な線分（有限直線）を含むように形成された部分のことを示す。

また、プロセスカートリッジ１が装着位置にある場合に、プロセスカートリッジ１が力伝達部２７の延びる方向に移動してカートリッジ受け面２７ｃに当接するようにカートリッジガイドＬ、Ｒ６を構成する。ここで、力伝達部２７の延びる方向とは力伝達部がカートリッジ受け面２７ｃと開閉カバー当接面２７ｄとを直線的に繋ぐ方向のことであり、本実施例ではカートリッジ受け面２７ｃの中心点における法線方向と一致する。つまり、プロセスカートリッジ１が、装着位置にある状態から装置本体から取り外される際に移動する方向（Ｒ上方向）と力伝達部２７の延びる方向（図３（ｂ）矢印３４方向）が実質的に一致する。このようにカートリッジガイドＬ、Ｒ６を構成することで、より効率的にプロセスカートリッジ１を押さえることができる。

上記のように連結アーム２７を構成することで、大型化やコストアップを抑えつつ、十分な強度を持ったカートリッジ押し込み機構を設けることができる。

〔第２の実施形態〕
次に図６を用いて、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について説明する。また本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の機能を有する部材及び、同様の構成については同一記号を付し、その説明を省略する。図６に開閉カバー１４１、プロセスカートリッジ１及び定着装置付近を示す。図６（ａ）は開閉カバー１４１が閉まっている時の斜視図であり、図６（ｂ）は開閉カバー１４１が閉まっている時の装置正面の左側からみた断面図であり、図６（ｃ）は開閉カバー１４１が開いている時の装置正面の左側からみた断面図である。なおここでは以降の論述に対して不要な部品の図示及び説明を省略している。

定着装置の加熱ニップに用紙Ｐが挟まった状態でジャムが起きた場合、ジャム処理のユーザビリティ向上のために加熱ニップ圧を解除する必要がある。以下に連結アーム１２７の一部を利用した加熱ニップ解除機構の概要を述べる。

図６に示すように定着装置の内部では加圧ローラ７０が定着フレーム１２５に回転自在に保持されており、その対向には熱加熱手段を有する加熱ユニット７１が配置されている。加熱ユニット７１にはその両端部に受圧軸７１ａが設けられており、その部分を定着加圧アーム押圧部７４ｃに保持されると同時に、以後に述べるよう加圧ローラ方向へ押圧されている。定着加圧アーム７４の一端７４ａは定着フレーム１２５へ差し込まれており、定着加圧アーム７４はこの差し込み部７４ａを中心として加圧ローラ方向へ揺動可能である。また、定着加圧アーム７４には加圧バネ取り付け部７４ｂが設けられており、この部分と定着フレーム１２５との間に加圧バネ７５が取り付けられている。それにより定着加圧アーム７４が、加熱ユニット受圧軸７１ａを介して加熱ユニット７１と一体的に加圧ローラ方向へ常に付勢されることで、加熱ユニット７１と加圧ローラ７０は圧接されて加熱ニップを形成する。連結アーム１２７はその一端１２７ｅを定着フレーム１２５と定着加圧アーム７４に回転可能に狭持され、ここが連結アーム１２７の回転中心となっている。またこの部分はカム形状を有している。

図６（ｂ）に示すように開閉カバー１４１が閉じている時、連結アーム端部１２７ｅと定着加圧アーム７４は接触しておらず、加圧バネ７５の付勢力は定着加圧アーム７４のみにかかっている。この場合加熱ユニット７１と加圧ローラ７０の当接圧は加圧バネ７５の付勢力に依存する。それに対し図６（ｃ）に示すように開閉カバー１４１が開いている場合、連結アーム端部１２７ｅのカム形状部が定着加圧アーム７４に当接し、これを加圧ローラ７０と逆の方向へ押し下げている。この場合加熱ユニット７１と加圧ローラ７０の当接圧は、連結アーム端部１２７ｅと定着加圧アーム７４の当接位置に依存し、加圧バネ７５の付勢力には依存しない。そのためこの当接位置を連結アーム端部１２７ｅのカム形状により調節することで、開閉カバー１４１を開いた状態にすれば加熱ニップ圧を解除することができる。

以上述べたように、本実施形態では第１の実施形態と同様に大型化やコストアップを抑えつつ、十分な強度を持ったカートリッジ押し込み機構を設けることができる。さらに、連結アーム１２７は加熱ニップ解除機構も兼ねているため、この機構に必要な部品点数を減らすことができ、コストダウンすることができる。

〔第３の実施形態〕
次に図７を用いて、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態において、前述した第１、２の実施形態と同等の機能を有する部材及び、同様の構成については同一記号を付し、その説明を省略する。図７は本体正面の左側からみときのプロセスカートリッジと開閉カバー付近の断面図を示す。図７（ａ）はプロセスカートリッジの装着が完了し開閉カバー２４１を閉じた状態の断面図であり、図７（ｂ）は開閉カバー２４１が開いてプロセスカートリッジを着脱可能な状態の断面図である。なおここでは以降の論述に対して不要な部品の図示及び説明を省略している。図７に示すように第３の実施形態では第１の実施形態と比べて、開閉カバーの回転中心２４１ｃの位置と、連結アームのレール部２２７ａの形状が変更されている点が主に異なる。

個装された画像形成装置の輸送・運搬時には、プロセスカートリッジ１から連結アームを介して開閉カバーへ応力が働く。図３に示すような第１の実施形態のでは開閉カバー回転中心４１ｃの位置が、開閉カバーが受ける応力ベクトル３４の延長線に対して本体後方（図３左側）へずれている。この場合、開閉カバー４１には、この応力による本体上方（図３上側）への押圧力により、反時計回りの方向に回転モーメントが加わる。即ち開閉カバー４１が開く方向に力がかかるため、包装材等で開閉カバー４１を押さえていたとしても、開閉カバー４１がわずかに開いてしまうことがある。開閉カバー４１が開くと、プロセスカートリッジ１が装置本体内で移動できる空間が増え、プロセスカートリッジ１のボス１ａ、１ｂがカートリッジガイドＬ、Ｒ６のレール部６ａ、６ｂから脱落してしまう可能性がある。よって開閉カバー４１が開かないように何らかの対策が必要となる。

これと比較して図７（ａ）に示すように第３の実施形態では、連結アーム２２７から開閉カバー２４１へ働く応力ベクトル２３４の略延長線上に開閉カバーの回転中心２４１ｃを設けた。このため、開閉カバー回転中心周りの回転モーメントが発生しない。よってこの応力により開閉カバー２４１が開くことを低減することができる。また開閉カバー２４１にはその回転中心２４１ｃ本体上向きの押圧力が加わるだけであり、回転中心２４１ｃ以外の部分は剛性を低くできるため、その肉厚を薄くしてコストダウンすることができる。

また開閉カバーの回転中心２４１ｃが、連結アーム２２７から開閉カバーへ働く応力ベクトル２３４の延長線よりも、本体前面寄りの位置にあっても良い。この場合も、開閉カバー２４１は応力ベクトル２３４によって閉じる方向へ回転モーメントを受けるため、同様に連結アーム２７からの応力によって開閉カバー２４１が開くことを低減することができる。

以上述べたように、本実施形態では第１の実施形態と同様に大型化やコストアップを抑えつつ、十分な強度を持ったカートリッジ押し込み機構を設けることができる。さらに、連結アーム２７からの応力によって開閉カバー２４１が開くことを低減することができ、プロセスカートリッジ１のボス１ａ、１ｂがカートリッジガイドＬ、Ｒ６のレール部６ａ、６ｂから脱落してしまう可能性を低減できる。

１プロセスカートリッジ
２０画像形成部
２７、１２７、２２７連結アーム
２７ａ、２２７ａ連結アームレール部
２７ｂ、２２７ｂ連結アームカートリッジ押し込み部
２７ｃ連結アームカートリッジ受け面
２７ｄ連結アーム開閉カバー当接面
２７ｅ力伝達部
４１、１４１、２４１開閉カバー
４１ａ、２４１ａ開閉カバー突起部
４１ｂ、１４１ｂ、２４１ｂ開閉カバー継ぎ手部
４１ｃ、２４１ｃ開閉カバー回転中心

Claims

装置本体に対して回動して前記装置本体の内部を閉じた閉位置と、前記装置本体の内部を開放してカートリッジを前記装置本体に着脱可能な開位置との間を移動する開閉部材と、
前記開閉部材に対して移動可能に前記開閉部材に支持され、前記開閉部材が前記開位置から前記閉位置に向かって移動する際に、前記カートリッジを装着位置に向かって移動するよう押圧可能なカートリッジ当接部材と、
を有し、前記カートリッジが前記装着位置に取り付けられた状態で画像形成を行う画像形成装置において、
前記カートリッジ当接部材は、
前記カートリッジと当接するカートリッジ当接面と、
前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に前記開閉部材に当接し、前記カートリッジ当接面の法線上に配置され、前記カートリッジ当接面に略平行な開閉部材当接面と、
前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に、前記カートリッジ当接面から前記開閉部材当接面へ力を伝達し、前記カートリッジ当接面の法線方向に延び、前記カートリッジ当接面と前記開閉部材当接面との間を直線的に繋ぐ部分を備える力伝達部と、を有し、
前記開閉部材が前記開閉部材当接面から受ける力は前記開閉部材が閉位置から開位置に移動する方向に作用しないことを特徴とする画像形成装置。
前記開閉部材は回転軸を中心に回転し、前記回動軸と、前記開閉部材が前記カートリッジ当接部材の前記開閉部材当接面の中心点から受ける力のベクトルの延長線との位置関係は、前記開閉部材が前記開閉部材当接面から受ける力が、前記開閉部材が閉位置から開位置に移動する方向に作用しないような関係であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記回転軸は、前記開閉部材が前記カートリッジ当接部材の前記開閉部材当接面の中心から受ける力のベクトルを含む線上にあることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記カートリッジは、前記カートリッジが前記装着位置で前記開閉部材が前記閉位置にある状態において、前記カートリッジ当接面に略平行で、前記カートリッジ当接面に対向する突き当て面を備え、
前記カートリッジが前記装置本体から外れる方向に移動すると、前記突き当て面は前記カートリッジ当接面に略垂直に移動して前記カートリッジ当接面に当接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記カートリッジ着脱の際の装置本体内における前記カートリッジの移動をガイドするガイド部を備え、
前記ガイド部は、前記カートリッジが前記装着位置にある状態から装置本体から取り外す方向に移動した際に、前記カートリッジが前記カートリッジ当接面に略垂直な方向に移動するよう、前記カートリッジの移動をガイドすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記画像形成は記録材にトナー像を転写し、該トナー像を加圧して定着することで行われ、
記録材に転写されたトナー像を加圧し定着させるための加圧定着手段を有し、前記カートリッジ当接部材は、前記開閉部材の移動に連動して移動することにより、前記加圧定着手段の加圧力を変化させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
装置本体に対して回動して前記装置本体の内部を閉じた閉位置と、前記装置本体の内部を開放してカートリッジを前記装置本体に着脱可能な開位置との間を移動する開閉部材と、
前記開閉部材に対して移動可能に前記開閉部材に支持され、前記カートリッジが前記装置本体の装着位置に取り付けられて前記開閉部材が閉じた位置にある時に、前記カートリッジの前記装置本体から外れる方向への移動を規制するカートリッジ当接部材と、
を有し、前記カートリッジが前記装着位置に取り付けられた状態で画像形成を行う画像形成装置において、
前記カートリッジ当接部材は、
前記カートリッジと当接するカートリッジ当接面と、
前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に前記開閉部材に当接し、前記カートリッジ当接面の法線上に配置され、前記カートリッジ当接面に略平行な開閉部材当接面と、
前記カートリッジ当接部材が前記カートリッジを押圧した時に、前記カートリッジ当接面から前記開閉部材当接面へ力を伝達し、前記カートリッジ当接面の法線方向に延び、前記カートリッジ当接面と前記開閉部材当接面との間を直線的に繋ぐ部分を備える力伝達部と、を有し、
前記開閉部材が前記開閉部材当接面から受ける力は前記開閉部材が閉位置から開位置に移動する方向に作用しないことを特徴とする画像形成装置。
前記開閉部材は回転軸を中心に回転し、前記回動軸と、前記開閉部材が前記カートリッジ当接部材の前記開閉部材当接面の中心点から受ける力のベクトルの延長線との位置関係は、前記開閉部材が前記開閉部材当接面から受ける力が、前記開閉部材が閉位置から開位置に移動する方向に作用しないような関係であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記回転軸は、前記開閉部材が前記カートリッジ当接部材の前記開閉部材当接面の中心から受ける力のベクトルを含む線上にあることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記カートリッジは、前記カートリッジが前記装着位置で前記開閉部材が前記閉位置にある状態において、前記カートリッジ当接面に略平行で、前記カートリッジ当接面に対向する突き当て面を備え、
前記カートリッジが前記装置本体から外れる方向に移動すると、前記突き当て面は前記カートリッジ当接面に略垂直に移動して前記カートリッジ当接面に当接することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記カートリッジ着脱の際の装置本体内における前記カートリッジの移動をガイドするガイド部を備え、
前記ガイド部は、前記カートリッジが前記装着位置にある状態から装置本体から取り外す方向に移動した際に、前記カートリッジが前記カートリッジ当接面に略垂直な方向に移動するよう、前記カートリッジの移動をガイドすることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記画像形成は記録材にトナー像を転写し、該トナー像を加圧して定着することで行われ、
記録材に転写されたトナー像を加圧し定着させるための加圧定着手段を有し、前記カートリッジ当接部材は、前記開閉部材の移動に連動して移動することにより、前記加圧定着手段の加圧力を変化させることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。