JP6056407B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に関する。
電子写真方式が採用される画像形成装置として、現像剤を収容するカートリッジを備える画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置として、例えば、感光ドラムを有するドラムカートリッジと、トナーを収容し、ドラムカートリッジに対して着脱可能な現像カートリッジとを有するプロセスカートリッジを着脱可能に備えるプリンタが知られている(たとえば、下記特許文献1参照。)。
特開2000−250310号公報
しかるに、上記した特許文献1に記載のプリンタを出荷するときには、搬送時の省スペース化を図るために、本体ケーシング内にドラムカートリッジや現像カートリッジを収容した状態でプリンタを梱包し、その梱包サイズを低減することが検討される。
例えば、ドラムカートリッジを本体ケーシング内に収容するとともに、現像カートリッジを防湿処理や遮熱処理などが施されたパッケージで包み、それらをまとめて梱包することで、現像カートリッジ内部のトナーの変質を抑制するとともに、梱包サイズを低減することが検討される。
しかし、この場合、ユーザがプリンタの梱包を解いたときには、現像カートリッジのみが本体ケーシングから取り外されている。
そのため、ユーザがプリンタの梱包を解いてから現像カートリッジを本体ケーシングに装着するには、本体ケーシング内のドラムカートリッジを、一旦、本体ケーシングから離脱させ、離脱させたドラムカートリッジに現像カートリッジを装着してプロセスカートリッジを構成した後に、そのプロセスカートリッジを本体ケーシングに装着する。
この場合には、プリンタの設置作業において、本体ケーシングに対する現像カートリッジの装着動作が煩雑になる。
この問題を解消するために、例えば、本体ケーシング内のドラムカートリッジを装着した状態で、現像カートリッジのみを本体ケーシングから着脱可能にすることが検討される。
しかし、現像カートリッジのみが本体ケーシングから着脱可能であると、ドラムカートリッジが本体ケーシング内に装着され続けて、メンテナンス不足となるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、梱包サイズの低減を図ることができながら、操作性を向上させつつ、第1カートリッジおよび第2カートリッジの両方を確実にメンテナンスすることができる画像形成装置を提供することにある。
(1)上記した目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、内部に現像剤を収容するように構成される第1カートリッジと、第1カートリッジを着脱するように構成される第2カートリッジとを有するカートリッジと、カートリッジを装着するように構成されるカートリッジ収容部を有する装置本体とを備える。
第1カートリッジは、第1カートリッジおよび第2カートリッジのうちの第2カートリッジのみがカートリッジ収容部に装着されている状態で、第2カートリッジに対して装着されるように構成され、第2カートリッジとともにカートリッジ収容部に装着されている状態で、第2カートリッジからの離脱が規制されるように構成される。
このような構成によれば、第2カートリッジを装置本体のカートリッジ収容部内に収容した状態で、第1カートリッジを第2カートリッジに対して装着できる。
そのため、第1カートリッジに、例えば、防湿処理や遮熱処理など、装置本体や第2カートリッジとは異なる特別な処置を施す一方、第2カートリッジを装置本体内に収容した状態で画像形成装置を梱包して、梱包サイズの低減を図ることができる。
しかも、梱包を解いた後には、第2カートリッジを装置本体から取り外すことなく第1カートリッジを装着して、円滑に画像形成装置の設置作業を実施することができる。
一方、使用中または使用済みの第1カートリッジをメンテナンスするときなど、第1カートリッジを装置本体から取り外す場合には、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱が規制される。
そのため、第1カートリッジのみを装置本体から離脱させず、第1カートリッジおよび第2カートリッジを有するカートリッジとして、カートリッジ収容部から離脱される。
これにより、第1カートリッジをメンテナンスするタイミングで、確実に、第2カートリッジもメンテナンスすることができる。
総括すると、梱包サイズの低減を図ることができながら、第1カートリッジおよび第2カートリッジの両方を確実にメンテナンスすることができる。
(2)また、第1カートリッジは、第2カートリッジとともにカートリッジ収容部に装着されている状態で、第2カートリッジとともに、カートリッジ収容部から離脱可能であってもよい。
このような構成によれば、第1カートリッジを離脱させるときに、確実に、第2カートリッジも離脱させることができる。
(3)また、第1カートリッジおよび第2カートリッジの少なくとも一方は、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱を規制する規制位置と、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱を許容する許容位置とに移動可能な規制部材を備えてもよい。また、装置本体は、規制部材を規制位置に固定する固定部材を備えてもよい。この場合、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着するときに、規制部材は、弾性的に変形することにより、第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着を許容してもよい。
このような構成によれば、装置本体の固定部材によって規制部材を規制位置に固定した状態において、規制部材を弾性的に変形させながら、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着することができる。
そして、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着が完了した後には、規制部材の変形が弾性的に復元する。
そのため、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着し、その後、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱を確実に規制することができる。
(4)また、規制部材は、規制位置に配置されている状態において、弾性的に変形することによって第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着を許容する一方、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱を規制するように構成されてもよい。
このような構成によれば、規制部材を弾性的に変形させながら、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着することができる。
一方、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着が完了した後には、規制部材の変形が弾性的に復元し、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱を確実に規制することができる。
(5)また、規制部材は、第2カートリッジに設けられてもよい。また、第1カートリッジは、規制部材によって規制されるように構成される被規制部を備えてもよい。
このような構成によれば、第2カートリッジに設けられる規制部材と、第1カートリッジに設けられる被規制部との係合により、確実に、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱を規制することができる。
(6)また、規制部材は、規制部材が規制位置に配置されている状態で第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着方向に沿って延びる第1面と、規制部材が規制位置に配置されている状態で第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着方向に交差するように延びる第2面とを有してもよい。また、被規制部は、第1面に沿うように延びる第3面と、第2面に沿うように延びる第4面とを有してもよい。この場合、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着するときには、第3面は、第1面に当接し、第2カートリッジに対して第1カートリッジが装着されたときには、第4面は、第2面に対向してもよい。
このような構成によれば、第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着するときには、規制部材の第1面に対して、被規制部の第3面を摺動させることにより、第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着を許容することができる。
一方、第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着が完了した後には、規制部材の第2面と、被規制部の第4面とが対向することにより、確実に、第2カートリッジからの第1カートリッジの離脱を規制することができる。
(7)また、規制部材は、規制位置と許容位置とに揺動可能に構成され、固定部材に対して当接されるように構成される当接部を有してもよい。この場合、当接部は、第1面よりも規制部材の揺動支点から離れていてもよい。
このような構成によれば、規制部材の当接部が固定部材に当接されている状態において、揺動支点と当接部の間に配置される第1面が押圧されるので、規制部材を容易に弾性変形させることができる。
(8)第1カートリッジは、ユーザによって把持可能な第1把持部を備えてもよい。また、第2カートリッジは、ユーザによって把持可能な第2把持部を備えてもよい。この場合、第1把持部と第2把持部とは、カートリッジの長手方向において、互いに異なる位置に配置されていてもよい。
このような構成によれば、第1把持部と第2把持部とを容易に把持することができる。
(9)また、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対する第1カートリッジの装着方向と、カートリッジ収容部に対するカートリッジの装着方向とが略同一方向であってもよい。
このような構成によれば、カートリッジ収容部内に、第1カートリッジに電力を供給する電極などが設けられている場合に、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着するときと、カートリッジ収容部に対してカートリッジを装着するときとで、ほぼ同じ方向から、第1カートリッジを電極などに対して接触させることができる。
これにより、第1カートリッジとの予期しない方向からの接触によって電極などが破損することを防止できる。
(10)また、カートリッジは、カートリッジ収容部に対して、回動されながら装着されてもよい。また、第1カートリッジは、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して、カートリッジの回動方向と同じ方向に回動されながら装着されてもよい。
このような構成によれば、カートリッジがカートリッジ収容部に対して回動されながら装着される場合において、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着するときと、カートリッジ収容部に対してカートリッジを装着するときとで、ほぼ同じ方向から、第1カートリッジを電極などに対して接触させることができる。
これにより、カートリッジがカートリッジ収容部に対して回動されながら装着される場合において、第1カートリッジとの予期しない方向からの接触によって電極などが破損することを防止できる。
(11)また、装置本体には、カートリッジのカートリッジ収容部に対する装着を案内するガイド部が設けられていてもよい。
このような構成によれば、ガイド部により、カートリッジを、カートリッジ収容部に対して円滑に装着することができる。
(12)また、装置本体は、カートリッジ収容部を露出させる本体開口部を有してもよい。また、第2カートリッジは、第1カートリッジを装着するように構成されるカートリッジ装着部を備えてもよい。この場合、カートリッジ装着部は、第2カートリッジのみがカートリッジ収容部に装着されている状態で、本体開口部を介して露出されてもよい。
このような構成によれば、第2カートリッジのみがカートリッジ収容部に装着されている状態において、本体開口部を介して、第1カートリッジを、直接、カートリッジ装着部に装着することができる。
(13)また、カートリッジ装着部とカートリッジ収容部とは、互いに色が異なってもよい。
このような構成によれば、第2カートリッジのみがカートリッジ収容部に装着されている状態において、カートリッジ装着部を容易に識別することができる。
そのため、カートリッジ収容部に装着されている第2カートリッジに対して第1カートリッジを装着するときに、確実に、カートリッジ装着部に第1カートリッジを装着することができる。
(14)また、第2カートリッジは、カートリッジ装着部が設けられる第1フレームと、カートリッジ装着部を露出するように第1フレームに組み合わされる第2フレームとを備えてもよい。この場合、第1フレームと第2フレームとは、互いに色が異なってもよい。
このような構成によれば、簡易な構成で、カートリッジ装着部とカートリッジ収容部とを異なる色とすることができる。
また、カートリッジ収容部からカートリッジを離脱させるときには、第2フレームを容易に識別することができ、カートリッジ収容部からカートリッジを確実に離脱させることができる。
(15)また、第1カートリッジは、現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を有してもよい。また、第2カートリッジは、現像剤担持体が接触されるように構成される感光体を有してもよい。
このような構成によれば、現像剤担持体を有する第1カートリッジをメンテナンスするタイミングで、確実に、感光体を有する第2カートリッジもメンテナンスすることができる。
(16)また、第2カートリッジは、感光体を帯電させるための帯電部材を有してもよい。
このような構成によれば、第1カートリッジをメンテナンスするタイミングで、確実に、第2カートリッジの帯電部材もメンテナンスすることができる。
本発明の画像形成装置によれば、梱包サイズの低減を図ることができながら、第1カートリッジおよび第2カートリッジの両方を確実にメンテナンスすることができる。
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタを示す中央断面図である。 図2は、図1に示すプロセスカートリッジの右側面図である。 図3は、図1に示すプロセスカートリッジの平面図である。 図4は、図2に示すプロセスカートリッジの要部断面図であり、(a)は、A−A断面を示し、(b)は、B−B断面を示す。 図5は、図2に示すドラムカートリッジの左上側から見た斜視図である。 図6は、図2に示す現像カートリッジの右上側から見た斜視図である。 図7は、図1に示す本体ケーシングの左上側から見た斜視図である。 図8は、現像カートリッジのドラムカートリッジへの装着を説明する説明図であって、(a)は、現像カートリッジの被規制部がロック部材の規制部に上側から当接した状態を示し、(b)は、(a)に続いて、現像カートリッジの被規制部の押圧により、ロック部材がロック位置からロック途中位置へ回動した状態を示し、(c)は、(b)に続いて、現像カートリッジの被規制部に、ロック部材の規制部が上側から対向した状態を示す。なお、図8は、図3のC−C断面に相当する。 図9は、プロセスカートリッジの本体ケーシングへの装着を説明する説明図であって、(a)は、供給電極が本体側供給電極に接触される直前の状態を示し、(b)は、供給電極の案内面が本体側供給電極に接触された状態を示す。なお、図9では、本体側現像電極を省略している。 図10は、プロセスカートリッジの本体ケーシングへの装着が完了した状態を示し、プリンタの前上側から見た斜視図である。 図11は、プロセスカートリッジの本体ケーシングへの装着が完了した状態を示す。なお、図11は、図10のD−D断面に相当する。 図12は、ドラムカートリッジへの現像カートリッジの装着が完了していない状態でプロセスカートリッジが本体ケーシングへ装着された状態を示す。なお、図12は、図10のD−D断面に相当する。 図13は、図12に続いて、ドラムカートリッジへの現像カートリッジの装着が完了していない状態でプロセスカートリッジが本体ケーシングへ装着され、ロックレバーによって現像カートリッジの前端部が押し上げられた状態を示す。なお、図13は、図10のD−D断面に相当する。 図14は、図13に示す状態における、現像カップリングと本体カップリングとの相対配置を説明するための説明図である。 図15は、図13に示す状態における、アクチュエータと被検知ギアとの相対配置を説明するための説明図である。なお、図15は、図10のE−E断面に相当する。 図16は、本体ケーシングにドラムカートリッジが装着された状態を示す左上側から見た斜視図である。 図17は、本体ケーシングに装着されたドラムカートリッジに対する現像カートリッジの装着を説明する説明図であって、(a)は、供給電極が本体側供給電極に接触される直前の状態を示し、(b)は、(a)に続いて、供給電極の案内面が本体側供給電極に接触された状態を示す。なお、図17では、本体側現像電極を省略している。 図18は、図17に続いて、本体ケーシングに装着されたドラムカートリッジに対する現像カートリッジの装着を説明する説明図であって、(a)は、ロックレバーの規制部を、現像カートリッジの被規制部が押圧し、ロックレバーが弾性的に変形した状態を示し、(b)は、(a)に続いて、ロックレバーが復元し、現像カートリッジの被規制部に、ロック部材の規制部が上側から対向した状態を示す。なお、図18は、図10のD−D断面に相当する。 図19は、プリンタの変形例を説明するための説明図である。なお、図19は、図10のF−F断面に相当する。
1.プリンタの全体構成
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、装置本体の一例としての本体ケーシング2を備えている。また、プリンタ1は、本体ケーシング2の内部において、カートリッジの一例としてのプロセスカートリッジ3と、スキャナユニット4と、定着ユニット5とを備えている。
なお、以下の説明において、プリンタ1の方向に言及するときには、プリンタ1を水平に載置した状態を上下の基準とする。すなわち、図1の紙面上側が上側であり、紙面下側が下側である。また、図1の紙面左側が前側であり、図1の紙面右側が後側である。また、プリンタ1を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図1の紙面手前側が右側であり、紙面奥側が左側である。なお、上下方向は、第1方向の一例であり、前後方向は、第2方向の一例であり、左右方向は、第3方向の一例である。また、上側は、第1方向の一方側の一例であり、下側は、第1方向の他方側の一例である。また、前側は、第2方向の一方側の一例であり、後側は、第2方向の他方側の一例である。また、左側は、第3方向の一方側の一例であり、右側は、第3方向の他方側の一例である。
本体ケーシング2は、略ボックス形状に形成されている。本体ケーシング2には、本体開口部の一例としてのカートリッジ開口部6と、用紙開口部7とが形成され、カートリッジ開口部6を開閉するトップカバー8と、用紙開口部7を開閉する給紙カバー9とが設けられている。
カートリッジ開口部6は、後述するプロセスカートリッジ3を着脱するために、本体ケーシング2の上端部において上下方向に貫通形成されている。
用紙開口部7は、用紙Pを後述する用紙載置部23に載置するために、本体ケーシング2の前端部における下端部において前後方向に貫通形成されている。
トップカバー8は、プリンタ1の上端部において、後端部を支点として揺動可能に設けられている。
給紙カバー9は、プリンタ1の前端部において、下端部を支点として揺動可能に設けられている。
プロセスカートリッジ3は、本体ケーシング2の上下方向略中央において、本体ケーシング2に対して着脱可能に収容されている。プロセスカートリッジ3は、第2カートリッジの一例としてのドラムカートリッジ10と、ドラムカートリッジ10に対して着脱可能な第1カートリッジの一例としての現像カートリッジ11とを備えている。
ドラムカートリッジ10は、感光体の一例としての感光ドラム12と、転写ローラ13と、帯電部材の一例としてのスコロトロン型帯電器14とを備えている。
感光ドラム12は、長手方向の一例としての左右方向に延びる略円筒形状に形成されており、ドラムカートリッジ10の後側部分に、回転可能に設けられている。
転写ローラ13は、感光ドラム12の後側に、回転可能に設けられている。転写ローラ13は、感光ドラム12に対して後側から圧接されている。
スコロトロン型帯電器14は、感光ドラム12の上側に間隔を隔てて対向配置されている。
現像カートリッジ11は、現像剤担持体の一例としての現像ローラ15と、供給ローラ16と、層厚規制ブレード17とを備えている。
現像ローラ15は、現像フレーム51の後端部に、回転可能に設けられている。また、現像ローラ15は、感光ドラム12に対して前下側から接触されている。
供給ローラ16は、現像ローラ15の前下側に、回転可能に設けられている。また、供給ローラ16は、現像ローラ15に対して前下側から接触されている。
層厚規制ブレード17は、現像ローラ15の前上側に配置されている。層厚規制ブレード17は、現像ローラ15に前側から接触されている。
なお、現像カートリッジ11の後側半分部分が、現像ローラ15、供給ローラ16および層厚規制ブレード17を支持する現像室18である。また、現像カートリッジ11の前側半分部分が、現像剤の一例としてのトナーを収容する現像剤収容部の一例としてのトナー収容室19である。現像室18とトナー収容室19とは互いに連通されている。トナー収容室19内には、トナーを現像室18へ搬送するためのアジテータ20が設けられている。
スキャナユニット4は、本体ケーシング2の上下方向略中央において、プロセスカートリッジ3の前側に配置されている。スキャナユニット4は、感光ドラム12に向けて、画像データに基づくレーザービームLを出射し、感光ドラム12の周面を露光する。
定着ユニット5は、本体ケーシング2の後上側端部において、プロセスカートリッジ3の上側に配置されている。定着ユニット5は、加熱ローラ21と、加熱ローラ21に対して後上側から圧接される加圧ローラ22とを備えている。
そして、プリンタ1に印刷ジョブが入力され、画像形成動作が開始されると、トナー収容室19内のトナーは、供給ローラ16および現像ローラ15の回転により正極性に摩擦帯電され、層厚規制ブレード17によって厚さが規制されて、一定厚さの薄層として現像ローラ15の表面に担持される。
一方、感光ドラム12の表面は、スコロトロン型帯電器14によって一様に帯電された後、スキャナユニット4によって露光される。これにより、感光ドラム12の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ15に担持されるトナーが感光ドラム12の表面上の静電潜像に供給されることにより、感光ドラム12の表面上にトナー像が担持される。
本体ケーシング2の底部に設けられる用紙載置部23に載置された用紙Pは、各種ローラの回転により、所定のタイミングで1枚ずつ、感光ドラム12と転写ローラ13との間に給紙される。そして、用紙Pには、感光ドラム12と転写ローラ13との間を通過するときに、トナー像が転写され、画像が形成される。
続いて、用紙Pは、加熱ローラ21と加圧ローラ22との間を通過するときに加熱および加圧される。このとき、用紙Pには、画像が熱定着される。その後、用紙Pは、トップカバー8に設けられる排紙トレイ24に排紙される。
このように用紙Pは、プリンタ1の画像形成動作において、用紙載置部23から排紙トレイ24へ、側面視略C字状に搬送される。
2.プロセスカートリッジの構成
プロセスカートリッジ3は、上記し、図2および図3に示すように、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ11とを備えている。
なお、以下のプロセスカートリッジ3の説明において、方向について言及するときには、感光ドラム12が配置されている側を後側とし、スコロトロン型帯電器14が配置されている側を上側とする。すなわち、プロセスカートリッジ3に関する上下前後方向は、プリンタ1に関する上下前後方向と若干異なり、プロセスカートリッジ3は、その後側がプリンタ1の後上側、その前側がプリンタ1の前下側となるように、プリンタ1に装着されている。
(1)ドラムカートリッジ
ドラムカートリッジ10は、図2および図5に示すように、ドラムフレーム31と、規制部材の一例としてのロックレバー32と、押圧部材33とを備えている。
ドラムフレーム31は、第1フレームの一例としてのベースフレーム31Aと、第2フレームの一例としてのカバーフレーム31Bとを備えている。
ベースフレーム31Aは、例えば、緑色や青色、より具体的には、緑色に色付けされ、平面視略矩形の有底枠形状に形成されている。ベースフレーム31Aは、左右1対の側壁34、下壁35、前壁36および後壁37を備えている。
1対の側壁34のそれぞれは、互いに左右方向に間隔を隔てて対向配置されている。側壁34は、前後上下に延びる略平板形状に形成されている。なお、以下の説明において、右側の側壁を右壁34Rとし、左側の側壁を左壁34Lとする。側壁34は、その後側半分を構成する後側部分39と、その前側半分を構成する前側部分40とを一体的に備えている。
後側部分39は、上下方向に延びる側面視略矩形状に形成されている。後側部分39には、ガイド溝41が形成されている。
右壁34Rのガイド溝41は、後側部分39の下端部の内面(左面)から右側へ凹む凹溝である。右壁34Rのガイド溝41は、後側部分39の前端縁から後下側へ向かって延び、その後端部において屈曲されて後側へ延びている。右壁34Rのガイド溝41の下面は、後側部分39の上面に連続されている。また、右壁34Rのガイド溝41は、後述する現像ローラ軸A2の右端部を受け入れる。
左壁34Lのガイド溝41は、後側部分39の下端部において、後側部分39の前端縁から後側へ向かって切り欠かれるように、前側へ開放される側面視略U字形状に形成されている。また、左壁34Lのガイド溝41の下面は、後側部分39の上面に連続されている。また、左壁34Lのガイド溝41は、後述する現像ローラ軸A2の左端部を受け入れる。
前側部分40は、後側部分39の下端部から連続して前側へ延びる側面視略矩形状に形成されている。前側部分40には、ロックレバー支持穴42と、ガイドボス50とが形成されている。
ロックレバー支持穴42は、前側部分40の前端部において、側面視略円形状に貫通形成されている。ロックレバー支持穴42の直径は、ロックレバー32の回動軸46(後述)の外径よりもわずかに大径である。
ガイドボス50は、ロックレバー支持穴42の前上側に配置され、側壁34の左右方向外面から左右方向外側へ向かって突出する略円筒形状に形成されている。
下壁35は、1対の側壁34の下端部間に架設され、前後方向に延びる略平板形状に形成されている。下壁35には、規制リブ96が設けられている。
規制リブ96は、下壁35の後端部の左右方向両端部において、下面から下側へ突出する側面視略矩形状に形成されている。
前壁36は、図4および図5に示すように、下壁35の前端部から連続して上側へ延び、1対の側壁34の前端部間に架設される略平板形状に形成されている。前壁36は、延出部29と、第2把持部の一例としてのドラムカートリッジ把持部30と、支持リブ86とを備えている。
延出部29は、前壁36の左右方向略中央の上端部から上側へ向かって突出し、左右方向に延びる略平板形状に形成されている。
ドラムカートリッジ把持部30は、延出部29の左右方向略中央の後面から後側へ向かって突出するように、左右方向に長手の略角筒形状に形成されている。
支持リブ86は、前壁36の右端部において、後面から後側へ突出し、上下方向に延びる突条として形成されている。支持リブ86は、後述するロックレバー32の回動軸46の左端部に前下側から当接されている。支持リブ86は、ロックレバー32の左端部が前下側へ倒れることを規制する。
後壁37は、図1および図5に示すように、1対の側壁34の後端部間に架設されている。後壁37は、後側へ向かって開放される断面視略U字形の平板形状に形成されている。後壁37の前側には、上記した転写ローラ13が回転可能に支持されている。
カバーフレーム31Bは、カートリッジ装着部44を露出させるように、ベースフレーム31Aの後端部に対して上側から組み合わされている。カバーフレーム31Bは、例えば、黒色など、ベースフレーム31Aと異なる色に色付けされ、左右方向に延び、下側および前側へ向かって開放される略角筒形状に形成されている。カバーフレーム31Bには、上記したスコロトロン型帯電器14と、スコロトロン型帯電器14のワイヤをクリーニングするためのワイヤクリーナ28とが支持されている。ワイヤクリーナ28は、例えば、緑色に色付けされている。
そして、ドラムカートリッジ10において、カバーフレーム31Bと、ベースフレーム31Aの下壁35の後側半分、後壁37、右壁34Rの後側部分39、および、左壁34Lの後側部分39とによって、感光ドラム12を収容するドラム収容部43が区画されている。
感光ドラム12は、ドラム軸A1の右端部において、右壁34Rの後側部分39に回転可能に支持されるとともに、ドラム軸A1の左端部において、左壁34Lの後側部分39に回転可能に支持されている。
なお、ドラム軸A1の右端部は、カバーフレーム31Bの右壁を貫通して右側へ突出されている。また、ドラム軸A1の左端部は、カバーフレーム31Bの左壁を貫通して左側へ突出されている。
また、ドラムカートリッジ10において、下壁35の前側半分、前壁36、右壁34Rの前側部分40、および、左壁34Lの前側部分40によって、現像カートリッジ11が装着されるカートリッジ装着部44が区画されている。カートリッジ装着部44には、被検知ギア露出開口45が形成されている。
被検知ギア露出開口45は、ドラムフレーム31の左端部の前下側端部に配置されている。被検知ギア露出開口45は、下壁35の前端部と前壁36の下端部とにわたって、前後方向に延びる平面視略矩形状に貫通形成されている。
ロックレバー32は、図4および図5に示すように、右壁34Rの前端部の左側に設けられている。ロックレバー32は、樹脂などの弾性変形可能な材料から形成され、例えば、青色に色付けされている。ロックレバー32は、揺動支点の一例としての回動軸46と、回動軸46から上側へ延びる操作部47と、回動軸46から後下側へ延びるリフト部48とを一体的に備えている。
回動軸46は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。回動軸46は、係合突起83を備えている。
係合突起83は、回動軸46の右端部の径方向外面から径方向外側へ突出される略角柱形状に形成されている。係合突起83は、ロックレバー支持穴42の周縁部において、右壁34Rの右面に右側から当接されている。係合突起83は、ロックレバー32の左側への移動を規制する。
操作部47は、回動軸46の上端部から上側へ向かって、右壁34Rの上端縁よりも上側へ延び、その上端部において前側へ屈曲されて前側へ延びる屈曲杆形状に形成されている。また、操作部47には、規制部49と、当接部85とが設けられている。
規制部49は、操作部47の上端部から後下側へ突出するように、後下側へ向かう頂部を有する側面視略楔形状に形成されている。規制部49の左端部は、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10への着脱軌跡内に進出している。規制部49は、図8に示すように、第1面の一例としての摺動面49Aと、第2面の一例としての規制面49Bと、当接リブ84とを備えている。
摺動面49Aは、規制部49の後上側面であり、ロックレバー32が後述するロック位置に配置されているときに、上側から下側へ向かうに従ってわずかに後側へ傾斜されている。
規制面49Bは、規制部49の前下側面であり、ロックレバー32が後述するロック位置に配置されているときに、後側から前側へ向かうに従ってわずかに上側へ傾斜されている。
当接リブ84は、図4に示すように、規制部49の右面から右側へ向かってわずかに突出する突条であり、右壁34Rの左面に左側から当接されている。当接リブ84は、回動軸46の係合突起83とともに、右壁34Rを挟持し、ロックレバー32の左右方向への移動を規制する。これにより、ロックレバー32は、後述するロック位置において、現像カートリッジ11の前端部の上側への移動を規制することができる。
当接部85は、規制部49の摺動面49Aよりも回動軸46から離れるように、操作部47の前端部に配置されている。当接部85は、前上側へ向かう頂部を有する側面視略楔形状に形成されている。
リフト部48は、回動軸46の下端部から後下側へ向かって延びる略杆形状に形成されている。
そして、ロックレバー32は、回動軸46の右端部が右壁34Rのロックレバー支持穴42に回動可能に挿通されることにより、右壁34Rにおいて、図8(c)に示す規制位置の一例としてのロック位置と、ロック位置から左側面視時計回りに回動された図示しない許容位置の一例としてのロック解除位置とに回動可能に支持されている。ロックレバー32がロック位置に配置されているときには、操作部47が起立される。ロックレバー32がロック解除位置に配置されているときには、操作部47が傾倒される。
また、ロックレバー32は、回動軸46の右端部から前側へ延びる線ばね81により、常には、ロック位置に配置されるように、左側面視反時計回りに付勢されている。
押圧部材33は、図4および図5に示すように、前壁36の左右方向両端部に1つずつ支持されている。押圧部材33は、後端部が閉鎖された略角筒形状に形成され、その内部に支持される圧縮ばね82により、常には、後側へ向かって付勢されている。
(2)現像カートリッジ
現像カートリッジ11は、図6に示すように、現像フレーム51と、現像フレーム51の右側に配置される給電ユニット52と、現像フレーム51の左側に配置される駆動ユニット53とを備えている。
(2−1)現像フレーム
現像フレーム51は、左右方向に延びる略ボックス形状に形成されている。詳しくは、現像フレーム51は、左右1対の側壁54と、前壁55と、下壁56と、上壁57とを備えている。なお、以下の説明において、1対の側壁54の左右に言及するときには、左側の側壁54を左壁54Lと記載し、右側の側壁54を右壁54Rと記載する。
1対の側壁54は、互いに左右方向に間隔を隔てて対向配置されている。側壁54は、上下前後に延びる側面視略矩形状に形成されている。1対の側壁54間には、上記した現像ローラ15が支持されている。
現像ローラ15は、左右方向に延びる金属製の回転軸を備えている。なお、以下の説明において、現像ローラ15の回転軸を現像ローラ軸A2と記載する。現像ローラ軸A2の左右方向端部は、側壁54を貫通するように、左右方向外側へ突出している。
また、右壁54Rは、充填部58と、被規制部59とを備えている。
充填部58は、右壁54Rの前後方向中央に設けられ、右壁54Rを貫通し、右壁54Rの右面から右側へ延びる略円筒形状に形成されている。充填部58の右端部には、樹脂製のキャップ60が嵌合されている。
被規制部59は、充填部58の前側に配置され、右壁54Rの右面から右側へ突出し、その前端部が側面視略楔形状に屈曲される突条として形成されている。被規制部59は、第3面の一例としての摺動面59Aと、第4面の一例としての被規制面59Bとを備えている。
摺動面59Aは、被規制部59の前下側面であり、上側から下側へ向かうに従って後側へ傾斜されている。
被規制面59Bは、被規制部59の上面であり、前後方向に延びている。
下壁56は、図1および図6に示すように、前後方向に延びる略平板形状に形成されている。
前壁55は、下壁56の前端部から連続して上側へ延びる略平板形状に形成されている。前壁55には、第1把持部の一例としての現像カートリッジ把持部61が設けられている。
現像カートリッジ把持部61は、前壁55の左右両端部に1つずつ設けられている。現像カートリッジ把持部61は、前壁55の上端部から連続して、前上側へ延びる正面視略矩形の平板形状に形成されている。
上壁57は、前後左右に延びる略平板形状に形成され、両側壁54および前壁55の上端部に上側から対向配置されている。上壁57は、その周縁部において、両側壁54および前壁55の上端部に対して、溶着などの方法により固定されている。
(2−2)給電ユニット
給電ユニット52は、図6に示すように、供給電極62と、軸受部材63と、現像電極64とを備えている。
供給電極62は、導電性の樹脂材料からなり、現像フレーム51の右壁34Rに遊びを有して支持されている。供給電極62は、本体ケーシング2内に設けられる後述の本体側供給電極76に電気的に接続される供給側接触部65を備えている。供給電極62は、供給ローラ16の回転軸に電気的に接続されている。以下、供給ローラ16の回転軸を供給ローラ軸A3と記載する。
供給側接触部65は、充填部58の上側に配置されている。供給側接触部65は、左右方向に延び、右端部が閉鎖された側面視略矩形の角筒形状に形成されている。また、供給側接触部65の右面には、案内面65Aと接触面65Bとが区画されている。
案内面65Aは、供給側接触部65の右面のうちの下側半分であり、下側へ向かうに従って左側へ傾斜している。
接触面65Bは、供給側接触部65の右面のうちの上側半分であり、接触面65Bの上端部から連続して、上下方向に延びている。
軸受部材63は、絶縁性の樹脂材料からなり、供給電極62の右側において、現像フレーム51の右壁に固定されている。軸受部材63は、供給側接触部65と後述の現像側接触部67とを絶縁する絶縁部66を備えている。軸受部材63は、供給ローラ軸A3および現像ローラ軸A2を回転可能に支持している。
絶縁部66は、供給側接触部65の後側に対向配置されている。絶縁部66は、左右方向に延び、右端部が閉鎖された側面視略L字形の角筒形状に形成されている。
現像電極64は、導電性の樹脂材料からなり、軸受部材63の右側において、軸受部材63に遊びを有して支持されている。現像電極64は、本体ケーシング2内に設けられる本体側現像電極75に電気的に接続される現像側接触部67と、現像ローラ軸A2の右端部を被覆する現像ローラ軸被覆部68とを備えている。
現像側接触部67は、軸受部材63の絶縁部66の後下側に配置されている。現像側接触部67は、左右方向に延び、右端部が閉鎖された側面視略矩形の角筒形状に形成されている。
現像ローラ軸被覆部68は、現像側接触部67の後下側に配置され、左右方向に延びる略円筒形状に形成されている。現像ローラ軸被覆部68の内径は、現像ローラ軸A2の外径よりもわずかに大径である。現像ローラ軸被覆部68内には、現像ローラ軸A2の右端部が回転可能に嵌合されている。
(2−3)駆動ユニット
駆動ユニット53は、図14および図15に示すように、その内部において、現像カップリング91および被検知ギア92を含むギア列90を備えている。
現像カップリング91は、現像カートリッジ11の上下方向略中央に配置されている。現像カップリング91は、左右方向に延びる略円柱形状に形成され、現像フレーム51の左壁54Lに回転可能に支持されている。現像カップリング91の右端部には、その周面においてギア歯が形成されている。また、現像カップリング91の左面には、結合凹部93が形成されている。
結合凹部93は、現像カップリング91の左面から右側へ凹むように、現像カップリング91の径方向に延びる側面視略長穴形状に形成されている。結合凹部93には、本体ケーシング2内に設けられる本体カップリング79の結合凸部(図示せず)が駆動伝達可能に嵌合される。
被検知ギア92は、現像カップリング91の前下側に配置されている。被検知ギア92は、側面視略半円形の平板形状に形成され、その径中心において現像フレーム51の左壁54Lに回転可能に支持されている。被検知ギア92の周面には、ギア歯が形成されている。また、被検知ギア92は、ギア列90を被覆するギアカバー94の後端部の開口95を介して、後側へ露出されている。
そして、これら現像カップリング91および被検知ギア92を含むギア列90は、現像カップリング91に入力された駆動力を、現像ローラ15、供給ローラ16およびアジテータ20に伝達するように、現像ローラ軸A2、供給ローラ軸A3、および、アジテータ20の回転軸A4に接続されている。
3.本体ケーシングの構成
本体ケーシング2内には、図1および図7に示すように、カートリッジ収容部の一例としてのプロセス装着部71が設けられている。
プロセス装着部71は、用紙載置部23の後側部分と定着ユニット5との間に設けられている。プロセス装着部71は、例えば、黒色など、カートリッジ装着部44と異なる色に色付けされている。プロセス装着部71は、ガイド部72と、本体側現像電極75と、本体側供給電極76と、固定部材の一例としての対向部材77と、規制リブ通過溝97と、アクチュエータ78と、本体カップリング79とを備えている。
ガイド部72は、本体ケーシング2の左右両側壁のそれぞれにおいて、互いに対向するように設けられている。ガイド部72は、本体ケーシング2の左右方向側壁の左右方向内面から左右方向外側に向かって窪むように形成されている。ガイド部72は、ドラム軸ガイド部73と、ボスガイド部74とを備えている。
ドラム軸ガイド部73は、本体ケーシング2の左右方向側壁の上端部における前後方向略中央部分から、後側に向かうに従って下側に傾斜するように設けられている。ドラム軸ガイド部73の溝幅は、ドラム軸A1の外径と略同じ長さに形成されている。
ボスガイド部74は、ドラム軸ガイド部73の前側に間隔を隔てて配置されている。ボスガイド部74は、本体ケーシング2の左右方向側壁の上端部から、下方に向かうに従って後方に傾斜するように設けられている。ボスガイド部74の溝幅は、ガイドボス50の外径よりもわずかに長く形成されている。ボスガイド部74は、上側の第1部分74Aと、下側の第2部分74Bとを一体的に有している。
第1部分74Aは、側面視において、スキャナユニット4の後上側に間隔を隔てて設けられ、本体ケーシング2の左右方向側壁の上端部から、ドラム軸ガイド部73と略同一の傾斜を有するように、後側に向かうに従って下側に傾斜するように設けられている。
第2部分74Bは、第1部分74Aの下端部から連続するように設けられている。そして、第2部分74Bは、第1部分74Aよりも下向きの傾斜が大きくなるように屈曲して、スキャナユニット4の後側を通過し、下側へ向かうに従って後側へ向かって湾曲するように形成されている。つまり、第2部分74Bとは、ドラム軸ガイド部73に対し、後下側に向かうに従って、前後方向における互いの間隔が広がるように設けられている。第2部分74Bの後端部は、ドラム軸ガイド部73の後端部の前下側に間隔を隔てて配置されている。
本体側現像電極75は、ドラム軸ガイド部73の後端部と、ボスガイド部74の後端部との間に配置されている。本体側現像電極75は、略円環形状に形成されている。本体側現像電極75は、その周縁部が本体ケーシング2の右壁の左面から左側へ突出し、側面視において前上側と後下側とに延びるように、本体ケーシング2の右壁に支持されている。
本体側供給電極76は、ドラム軸ガイド部73の後端部と、ボスガイド部74の後端部との間において、本体側現像電極75の前側に配置されている。本体側供給電極76は、略円環形状に形成されている。本体側供給電極76は、その周縁部が本体ケーシング2の右壁の左面から左側へ突出し、側面視において前上側と後下側とに延びるように、本体ケーシング2の右壁に支持されている。
対向部材77は、ボスガイド部74の後端部の前下側に配置されている。対向部材77は、本体ケーシング2の右壁の左面から左側へ突出する略三角柱形状に形成されている。
規制リブ通過溝97は、プロセス装着部71の前壁の左右方向両端部において、その上面から下側へ凹む凹溝として形成されている。規制リブ通過溝97は、このプリンタ1に適合するプロセスカートリッジ3の規制リブ96のみを通過させ、このプリンタ1に適合しないプロセスカートリッジ3の規制リブ96の通過を規制する。
本体カップリング79は、図14に示すように、本体ケーシング2の左壁において、ドラム軸ガイド部73の後端部と、ボスガイド部74の後端部との間に支持されている。本体カップリング79は、トップカバー8の開動作に連動して、プロセス装着部71内にから退避し、トップカバー8の閉動作に連動して、プロセス装着部71内に進出するように構成されている。
アクチュエータ78は、図15に示すように、プロセス装着部71の左端部の下壁に支持されている。アクチュエータ78は、後上側と前下側とに延びる略杆形状に形成されている。アクチュエータ78は、その前下側端部を支点として、後上側に向かって起立する非検知位置と、後側へ傾倒する図示しない検知位置とに、回動可能である。なお、アクチュエータ78は、図示しない付勢部材により、常には、非検知位置に向かって付勢されている。
そして、アクチュエータ78は、現像カートリッジ11の被検知ギア92が当接されることにより検知位置に配置され、本体ケーシング2内の図示しないセンサによって検知される。また、アクチュエータ78は、現像カートリッジ11の被検知ギア92が当接されないときには、非検知位置に配置され、本体ケーシング2内の図示しないセンサに検知されない。
プリンタ1は、アクチュエータ78と被検知ギア92との当接または当接解除によって現像カートリッジ11の有無や仕様を検知する。
4.本体ケーシングに対する現像カートリッジの装着
このプリンタ1では、本体ケーシング2に現像カートリッジ11を装着する方法として、2つの方法が挙げられる。第1の装着方法は、本体ケーシング2から離脱された状態のドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着してプロセスカートリッジ3を構成した後、そのプロセスカートリッジ3をカートリッジ装着部44に装着する方法である。また、第2の装着方法は、本体ケーシング2内に装着された状態のドラムカートリッジ10に対して、ドラムカートリッジ10を本体ケーシング2から離脱させることなく現像カートリッジ11を装着する方法である。以下、これらの装着方法について詳しく説明する。
(1)第1の装着方法
第1の装着方法は、例えば、現像カートリッジ11やドラムカートリッジ10の交換など、現像カートリッジ11やドラムカートリッジ10をメンテナンスするときに用いられる。
第1の装着方法では、まず、ドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着する。
ドラムカートリッジ10に現像カートリッジ11を装着するには、ドラムカートリッジ10のカートリッジ装着部44の後端部に、現像カートリッジ11の後端部を、上側から挿入する。
すると、図8(a)に示すように、現像カートリッジ11の被規制部59が、ドラムカートリッジ10のロックレバー32の規制部49に上側から当接される。
このとき、規制部49の摺動面49Aと、被規制部59の摺動面59Aとは、上下方向に対してわずかに傾斜するように延びている。
次いで、ドラムカートリッジ10に現像カートリッジ11を装着するには、現像カートリッジ11の後端部を支点として、現像カートリッジ11の前端部を左側面視時計回りへ回動させる。
すると、図8(b)に示すように、ロックレバー32は、現像カートリッジ11の被規制部59によって前側へ押圧され、その摺動面49Aにおいて被規制部59の摺動面59A上を摺動するように、左側面視時計回りに回動される。
すると、ロックレバー32の規制部49が、現像カートリッジ11の回動に伴う被規制部59の移動軌跡から退避し、被規制部59の下側への移動が許容される。
そして、さらに現像カートリッジ11を下側へ回動させると、図8(c)に示すように、現像カートリッジ11の前端部がカートリッジ装着部44の前端部内に収容される。
このとき、現像カートリッジ11の被規制部59は、ロックレバー32の規制部49の下側に配置され、被規制部59によるロックレバー32に対する押圧が解除される。
すると、ロックレバー32が、線ばね81の付勢力により、左側面視反時計回りに回動され、ロックレバー32の規制部49が、その規制面49Bにおいて、現像カートリッジ11の被規制部59の被規制面59B上に対向される。
これにより、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10に対する装着が完了し、プロセスカートリッジ3が形成される。
次いで、第1の装着方法では、プロセスカートリッジ3を本体ケーシング2のプロセス装着部71へ装着する。
プロセスカートリッジ3を本体ケーシング2へ装着するには、まず、本体ケーシング2のトップカバー8を開放する。
このとき、図7に示すように、カートリッジ開口部6を介して、プロセス装着部71が露出される。
次いで、ドラムカートリッジ10のドラムカートリッジ把持部30を把持して、感光ドラム12のドラム軸A1の左右方向端部を本体ケーシング2のドラム軸ガイド部73に嵌合させるとともに、ガイドボス50を本体ケーシング2のボスガイド部74に嵌合させるように、プロセスカートリッジ3を本体ケーシング2内に挿入する。
そして、プロセスカートリッジ3を、ドラム軸ガイド部73およびボスガイド部74に沿って、後下側へ押し込みながら、感光ドラム12のドラム軸A1を支点として右側面視反時計回りに回動させる。すなわち、前上側から後下側へ向かう方向、および、右側面視反時計回り方向が、本体ケーシング2へのプロセスカートリッジ3の装着方向である。
すると、図9に示すように、本体ケーシング2へのプロセスカートリッジ3の装着が完了する直前において、プロセスカートリッジ3の回動に伴って、本体ケーシング2内の本体側供給電極76が、供給側接触部65の案内面65Aに対して下側から当接される。
その後、本体側供給電極76は、その付勢力に抗して案内面65Aの傾斜に沿って右側へ変位されながら、案内面65A上を相対的に上側へ摺動し、接触面65Bに接触される。これにより、本体側供給電極76と供給電極62とが電気的に接続される。
そして、図1に示すように、プロセスカートリッジ3の前端部が、レーザービームLの出射軌跡よりも下側に配置されると、図10に示すように、プロセスカートリッジ3がプロセス装着部71に収容され、プロセスカートリッジ3の本体ケーシング2への装着が完了する。
このとき、図11に示すように、ロックレバー32の操作部47の前端部には、本体ケーシング2内の対向部材77が、前下側からわずかに間隔(図17(a)および図18(b)に示す間隔A。)を隔てて対向される。
すると、ロックレバー32のロック位置からロック解除位置への移動が対向部材77によって規制され、ロックレバー32がロック位置にほぼ固定される。
これにより、プロセスカートリッジ3が本体ケーシング2に装着された状態において、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10からの離脱が規制される。
その後、本体ケーシング2のトップカバー8を閉鎖位置に配置させる。
なお、現像カートリッジ11を本体ケーシング2から離脱させるには、上記した装着動作と逆に、プロセスカートリッジ3および本体ケーシング2を操作する。
具体的には、トップカバー8を開放した後、プロセスカートリッジ3を前上側へ引き抜く。次いで、プロセスカートリッジ3を本体ケーシング2から離脱させて、ロックレバー32をロック解除位置へ移動させた後、現像カートリッジ11の前端部を、現像カートリッジ11の後端部を支点として、左側面視反時計回り、言い換えると、右側面視時計回りへ回動させ、その後、現像カートリッジ11をドラムカートリッジ10から上側へ離脱させる。
なお、上記した装着動作において、図8(b)に示すように、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10への装着が完了する前であって、現像カートリッジ11の被規制部59の前端部がロックレバー32の規制部49と突き合わされているような状態で、現像カートリッジ11がドラムカートリッジ10に装着される場合がある。なお、この状態におけるロックレバー32に位置が、ロック位置とロック解除位置との中間に配置されたロック途中位置である。
ロックレバー32がロック途中位置に配置されているときには、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10からの離脱が許容される。
そして、図12に示すように、ロックレバー32がロック途中位置に配置された状態で、プロセスカートリッジ3を本体ケーシング2内に挿入した場合には、ロックレバー32の操作部47の前端部が、本体ケーシング2の対向部材77に上側から当接される。
この場合、さらに、プロセスカートリッジ3を本体ケーシング2内に挿入すると、ロックレバー32は、対向部材77からの反力によって左側面視反時計回りに回動され、ロック位置に配置される。
このとき、ロックレバー32の規制部49が、被規制部59の前端部に対して、より被規制面59B側に突き合わされていると、ロックレバー32は、その規制部49によって被規制部59を下側へ押圧する。
すると、図11に示すように、現像カートリッジ11は、左側面視時計回りに回動されて、ドラムカートリッジ10のカートリッジ装着部44に対して完全に装着される。
一方、ロックレバー32の規制部49が、被規制部59の前端部に対して、より摺動面59A側に突き合わされていると、ロックレバー32は、その規制部49によって摺動面59Aを上側へ押圧する。
すると、図13に示すように、現像カートリッジ11は、左側面視反時計回りに回動されて、ドラムカートリッジ10のカートリッジ装着部44からより大きく持ち上げられる。
すると、図14に示すように、現像カートリッジ11の現像カップリング91は、本体カップリング79に対して、側面視において上側にずれて対向される。
つまり、トップカバー8を閉鎖したとしても、本体カップリング79が現像カップリング91に嵌合されることがなく、現像カートリッジ11に駆動力が入力されない。
これにより、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10への装着が完了していない状態で現像カートリッジ11が駆動されることを防止することができ、現像カートリッジ11の破損を抑制することができる。
また、図15に示すように、現像カートリッジ11の被検知ギア92は、アクチュエータ78の上側に間隔を隔てて対向される。
つまり、アクチュエータ78と被検知ギア92とが当接されず、現像カートリッジ11の有無や仕様が検知されない。
これにより、プリンタ1の図示しない制御部において、現像カートリッジ11が装着されていないと判断させて、図示しない報知部などに、現像カートリッジ11が装着されていないことを報知させることができる。
つまり、図12に示す状態でプロセスカートリッジ3が本体ケーシング2内に挿入された後、その装着動作の途中で、図11に示すように、ロックレバー32によって、現像カートリッジ11がドラムカートリッジ10に対して完全に装着された場合には、上記した画像形成動作が実施可能となる。
一方、図12に示す状態でプロセスカートリッジ3が本体ケーシング2内に挿入された後、その装着動作の途中で、図13に示すように、ロックレバー32によって、現像カートリッジ11がドラムカートリッジ10から持ち上げられた場合には、図14に示すように、現像カートリッジ11に駆動力が入力されず、しかも、図15に示すように、現像カートリッジ11の有無や仕様が検知されない。
そのため、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10への装着が完了していない状態で現像カートリッジ11が駆動されることを防止することができるとともに、現像カートリッジ11が装着されていないことを報知させることができる。
(2)第2の装着方法
第2の装着方法は、例えば、プリンタ1の出荷時など、本体ケーシング2内にドラムカートリッジ10が装着された状態で梱包されている場合に、その梱包を解いてプリンタ1を設置するときに用いられる。
なお、このような梱包方法は、特に、現像カートリッジ11内のトナーの変質を抑制するとともに、プリンタ1の搬送時の省スペース化を図る場合に好適である。具体的には、現像カートリッジ11に、例えば、防湿処理や遮熱処理などの特別な処理を施して、現像カートリッジ11を本体ケーシング2の外に配置するとともに、ドラムカートリッジ10を本体ケーシング2内に収容する。すなわち、ドラムカートリッジ10を本体ケーシング2内に収容し、現像カートリッジ11を本体ケーシング2外に配置して、1つの梱包材で梱包する。
第2の装着方法で現像カートリッジ11を本体ケーシング2へ装着するには、まず、本体ケーシング2のトップカバー8を開放する。
このとき、図16に示すように、本体ケーシング2内に、予めドラムカートリッジ10が装着されているので、カートリッジ開口部6を介して、ドラムカートリッジ10のカートリッジ装着部44が露出される。
次いで、現像カートリッジ11を本体ケーシング2へ装着するには、現像カートリッジ11を把持して、図17(a)に示すように、ドラムカートリッジ10のカートリッジ装着部44の後端部に、現像カートリッジ11の後端部を、上側から挿入する。
そして、上記した、ドラムカートリッジ10に対する現像カートリッジ11の装着と同様に、現像カートリッジ11の後端部を支点として、現像カートリッジ11の前端部を右側面視反時計回り、言い換えると、左側面視時計回りへ回動させる。すなわち、右側面視反時計回り方向が、本体ケーシング2に装着されたドラムカートリッジ10に対する現像カートリッジ11の装着方向である。
すると、図17(b)に示すように、現像カートリッジ11の回動に伴って、本体ケーシング2内の本体側供給電極76が、供給側接触部65の案内面65Aに対して下側から当接される。
また、図13に示すように、現像カートリッジ11の被規制部59が、その摺動面59Aにおいて、ドラムカートリッジ10のロックレバー32の摺動面49Aに上側から当接される。
このとき、摺動面49Aと摺動面59Aとは、現像カートリッジ11の回動方向にほぼ沿うように、上側から下側へ向かうに従ってわずかに後側へ傾斜している。
なお、このとき、ロックレバー32の操作部47の前端部には、本体ケーシング2内の対向部材77が、前下側からわずかに間隔を隔てて対向されている。
次いで、ドラムカートリッジ10に現像カートリッジ11を装着するには、現像カートリッジ把持部61を後下側へ押圧し、現像カートリッジ11の前端部を右側面視反時計回りへ回動させる。
すると、ロックレバー32は、図18(a)に示すように、現像カートリッジ11の被規制部59からの前側への押圧により、わずかに左側面視時計回りに回動して、当接部85において対向部材77に当接するとともに、規制部49の近傍、より具体的には、回動軸46と規制部49との間において、前下側へ弾性的に変形する。
すると、ロックレバー32の規制部49が、現像カートリッジ11の回動に伴う被規制部59の移動軌跡から退避し、被規制部59の下側への移動が許容される。
すると、現像カートリッジ11の被規制部59は、ロックレバー32の規制部49の摺動面49A上を摺動するように、規制部49の後側を上側から下側へ通過する。
このとき、本体側供給電極76は、その付勢力に抗して案内面65Aの傾斜に沿って右側へ変位されながら、案内面65A上を相対的に上側へ摺動し、接触面65Bに接触される。これにより、本体側供給電極76と供給電極62とが電気的に接続される。
そして、現像カートリッジ11の前端部がカートリッジ装着部44の前端部内に収容されると、図18(b)に示すように、ロックレバー32が、復元するとともに、線ばね81の付勢力によって左側面視反時計回りに回動され、ロックレバー32の規制部49が、その規制面49Bにおいて、現像カートリッジ11の被規制部59の被規制面59B上に対向される。
このとき、規制面49Bと被規制面59Bとは、現像カートリッジ11の回動方向に交差するように、後側から前側へ向かうに従ってわずかに上側へ傾斜している。
これにより、現像カートリッジ11の本体ケーシング2に対する装着が完了する。
そして、現像カートリッジ11の本体ケーシング2に対する装着が完了した後には、対向部材77によってロックレバー32のロック位置からロック解除位置への移動が規制されるため、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10からの離脱が規制される。
より詳述すると、上記したように、摺動面49Aと摺動面59Aとは、いずれも現像カートリッジ11の回動方向にほぼ沿うように、上側から下側へ向かうに従ってわずかに後側へ傾斜している。
そのため、現像カートリッジ11を本体ケーシング2内に装着されたドラムカートリッジ10に装着するときには、当接部85と対向部材77とが当接した状態であっても、現像カートリッジ11の被規制部59は、現像カートリッジ11が回動されるに従って、ロックレバー32の規制部49を押圧して、ロックレバー32を弾性的に変形させながら、摺動面49A上を摺動し、規制部49を乗り越える。
これにより、現像カートリッジ11を本体ケーシング2内に装着されたドラムカートリッジ10に装着できる。
一方、規制面49Bと被規制面59Bとは、現像カートリッジ11の回動方向に交差するように、後側から前側へ向かうに従ってわずかに上側へ傾斜している。
そのため、本体ケーシング2内に装着されたドラムカートリッジ10から現像カートリッジ11を離脱させようとしたときには、当接部85と対向部材77との間隔Aの分、ロックレバー32が回動されたとしても、現像カートリッジ11の被規制部59がロックレバー32の規制部49に後下側から食い込むように引っ掛かる。つまり、現像カートリッジ11の被規制部59は、ロックレバー32の規制部49に乗り上げることができない。
これにより、現像カートリッジ11のドラムカートリッジ10からの離脱が規制される。
その後、本体ケーシング2のトップカバー8を閉鎖位置に配置させる。
なお、現像カートリッジ11を本体ケーシング2から離脱させるには、上記したように、まず、トップカバー8を開放した後、プロセスカートリッジ3を前上側へ引き抜く。すなわち、現像カートリッジ11は、ドラムカートリッジ10とともにプロセス装着部71から離脱される。その後、本体ケーシング2の外で、ロックレバー32をロック解除位置へ移動させた後、現像カートリッジ11の前端部を、現像カートリッジ11の後端部を支点として後上側へ回動させ、現像カートリッジ11をドラムカートリッジ10から上側へ離脱させる。
5.作用効果
(1)このプリンタ1によれば、図16および図17に示すように、ドラムカートリッジ10を本体ケーシング2のプロセス装着部71内に収容した状態で、現像カートリッジ11をドラムカートリッジ10に対して装着できる。
そのため、現像カートリッジ11に、例えば、防湿処理や遮熱処理など、本体ケーシング2やドラムカートリッジ10とは異なる特別な処置を施す一方、ドラムカートリッジ10を本体ケーシング2内に収容した状態でプリンタ1を梱包して、梱包サイズの低減を図ることができる。
しかも、梱包を解いた後には、ドラムカートリッジ10を本体ケーシング2から取り外すことなく現像カートリッジ11を装着して、円滑にプリンタ1の設置作業を実施することができる。
一方、使用中または使用済みの現像カートリッジ11をメンテナンスするときなど、現像カートリッジ11を本体ケーシング2から取り外す場合には、図11に示すように、ドラムカートリッジ10からの現像カートリッジ11の離脱が規制される。
そのため、現像カートリッジ11のみを本体ケーシング2から離脱させることはできず、現像カートリッジ11およびドラムカートリッジ10を有するプロセスカートリッジ3として、プロセス装着部71から離脱される。
これにより、現像カートリッジ11をメンテナンスするタイミングで、確実に、ドラムカートリッジ10もメンテナンスすることができる。
総括すると、梱包サイズの低減を図ることができながら、現像カートリッジ11およびドラムカートリッジ10の両方を確実にメンテナンスすることができる。
(2)また、このようなプリンタ1によれば、図11に示すように、現像カートリッジ11は、ドラムカートリッジ10とともにプロセス装着部71に装着されている状態で、ドラムカートリッジ10とともに、プロセス装着部71から離脱可能である。
そのため、現像カートリッジ11を離脱させるときに、確実に、ドラムカートリッジ10も離脱させることができる。
(3)また、このプリンタ1によれば、図18(a)に示すように、プロセス装着部71に装着されているドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着するときに、ロックレバー32は、弾性的に変形することにより、ドラムカートリッジ10に対する現像カートリッジ11の装着を許容する。
言い換えると、ロックレバー32は、規制位置に配置されている状態において、弾性的に変形することによってドラムカートリッジ10に対する現像カートリッジ11の装着を許容する一方、ドラムカートリッジからの現像カートリッジ11の離脱を規制するように構成されている。
そのため、本体ケーシング2の対向部材77によってロックレバー32が規制位置に固定された状態において、ロックレバー32を弾性的に変形させながら、プロセス装着部71に装着されているドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着することができる。
そして、プロセス装着部71に装着されているドラムカートリッジ10に対する現像カートリッジ11の装着が完了した後には、図18(b)に示すように、その変形が弾性的に復元する。
そのため、プロセス装着部71に装着されているドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着し、その後、ドラムカートリッジ10からの現像カートリッジ11の離脱を確実に規制することができる。
(4)また、このプリンタ1によれば、図6、図8(c)および図18(b)に示すように、現像カートリッジ11は、ロックレバー32によって規制される被規制部59を備えている。
そのため、ドラムカートリッジ10に設けられる規制部49と、現像カートリッジ11に設けられる被規制部59との係合により、確実に、ドラムカートリッジ10からの現像カートリッジ11の離脱を規制することができる。
(5)また、このプリンタ1によれば、図8および図18に示すように、ドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着するときには、ロックレバー32の摺動面49Aに対して、被規制部59の摺動面59Aを摺動させることにより、ドラムカートリッジ10に対する現像カートリッジ11の装着を許容することができる。
一方、図11に示すように、ドラムカートリッジ10に対する現像カートリッジ11の装着が完了した後には、ロックレバー32の規制面49Bと、被規制部59の被規制面59Bとが対向することにより、確実に、ドラムカートリッジ10からの現像カートリッジ11の離脱を規制することができる。
(6)また、このプリンタ1によれば、図18(a)に示すように、ロックレバー32の当接部85が対向部材77に当接されている状態において、回動軸46と当接部85の間に配置される摺動面49Aが押圧されるので、ロックレバー32を容易に弾性変形させることができる。
(7)また、このプリンタ1によれば、図5および図6に示すように、ドラムカートリッジ把持部30は、ドラムカートリッジ10の左右方向中央に配置され、現像カートリッジ把持部61は、現像カートリッジ11の左右方向両端部に配置されている。
そのため、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ11とが組み合わされた状態でも、ドラムカートリッジ把持部30と現像カートリッジ把持部61とを容易に把持することができる。
(8)また、このプリンタ1によれば、図9および図17に示すように、プロセス装着部71に装着されているドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着するときと、プロセス装着部71に対してプロセスカートリッジ3を装着するときとで、ほぼ同じ方向から、現像カートリッジ11の供給電極62を本体側供給電極76に接触させることができる。
これにより、現像カートリッジ11との予期しない方向からの接触によって本体側供給電極76が破損することを防止できる。
(9)また、このプリンタ1によれば、図9に示すように、ガイド部72により、プロセスカートリッジ3を、プロセス装着部71に対して円滑に装着することができる。
(10)また、このプリンタ1によれば、図16に示すように、カートリッジ装着部44は、ドラムカートリッジ10のみがプロセス装着部71に装着されている状態で、カートリッジ開口部6を介して露出される。
そのため、ドラムカートリッジ10のみがプロセス装着部71に装着されている状態において、カートリッジ開口部6を介して、現像カートリッジ11を、直接、カートリッジ装着部44に装着することができる。
(11)また、このプリンタ1によれば、カートリッジ装着部44とプロセス装着部71とは、互いに色が異なっている。
そのため、ドラムカートリッジ10のみがプロセス装着部71に装着されている状態において、カートリッジ装着部44を容易に識別することができる。
そのため、プロセス装着部71に装着されているドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着するときに、確実に、カートリッジ装着部44に現像カートリッジ11を装着することができる。
(12)また、このプリンタ1によれば、ベースフレーム31Aとカバーフレーム31Bとは、互いに色が異なっている。
そのため、簡易な構成で、カートリッジ装着部44とプロセス装着部71とを異なる色とすることができる。
また、プロセス装着部71からプロセスカートリッジ3を離脱させるときには、ベースフレーム31Aのドラムカートリッジ把持部30を容易に識別することができ、プロセス装着部71からプロセスカートリッジ3を確実に離脱させることができる。
なお、このプリンタ1によれば、ベースフレーム31Aが緑色、カバーフレーム31Bが黒色、ロックレバー32が青色、ワイヤクリーナ28が緑色、プロセス装着部71が黒色で構成されている。
(13)また、このプリンタ1によれば、現像カートリッジ11をメンテナンスするタイミングで、確実に、ドラムカートリッジ10もメンテナンスすることができる。
(14)また、このプリンタ1によれば、現像カートリッジ11をメンテナンスするタイミングで、確実に、ドラムカートリッジ10のスコロトロン型帯電器14もメンテナンスすることができる。
6.変形例
(1)上記した実施形態では、現像カートリッジ11またはプロセスカートリッジ3の装着途中における供給電極62と本体側供給電極76との接触について詳細に説明しているが、現像電極64と本体側現像電極75との接触も、供給電極62と本体側供給電極76と同様に、プロセス装着部71に装着されているドラムカートリッジ10に対して現像カートリッジ11を装着するときと、プロセス装着部71に対してプロセスカートリッジ3を装着するときとで、ほぼ同じ方向から、接触される。
(2)上記した実施形態では、規制リブ96を下壁35に設けたが、図19に示すように、規制リブ96を、後壁37から後側へ突出するように設けることもできる。
この場合、プリンタ1とプロセスカートリッジ3とが適合しない場合には、プロセス装着部71の後壁に規制リブ96が当接されることにより、適合しないプロセスカートリッジ3のプロセス装着部71への装着が規制される。
(3)上記したプリンタ1は、本発明の画像形成装置の一実施形態であり、本発明は、上記した実施形態に限定されない。
本発明の画像形成装置には、上記したモノクロプリンタの他、カラープリンタとして構成することもできる。
画像形成装置をカラープリンタとして構成する場合には、複数の感光体と記録媒体搬送部材とを備えるダイレクト方式のタンデム型カラープリンタや、複数の感光体と、中間転写体と、転写部材とを備える中間転写方式のタンデム型カラープリンタとして構成することができる。
また、感光体としては、上記した感光ドラム12の他、例えば、感光ベルトなどの感光体を適用することもできる。
また、現像剤担持体としては、上記した現像ローラ15の他、例えば、現像スリーブ、現像ベルト、ブラシ状のローラなどを適用することもできる。
また、上記した供給ローラ16に代えて、例えば、供給スリーブ、供給ベルト、ブラシ状のローラなどの供給部材を適用することもできる。
また、上記したアジテータ20に代えて、例えば、オーガスクリューや、ベルト状の攪拌部材などの攪拌部材を適用することもできる。
また、上記した転写ローラ13に代えて、例えば、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレード、フィルム型転写装置などの接触型の転写部材や、例えば、コロトロンタイプなどの非接触型の転写部材などを適用することもできる。
また、帯電部材としては、上記したスコロトロン型帯電器14の他、例えば、コロトロン型帯電器、鋸歯状の放電部材などの非接触型の帯電器や、帯電ローラなどの接触型の帯電器などを適用することもできる。
また、上記したスキャナユニット4に代えて、LEDユニットなどの露光部材を適用することもできる。
また、第1カートリッジとしては、現像ローラなどの現像剤担持体を有さないトナーボックス(トナーカートリッジ)として構成することもできる。この場合、第2カートリッジとしては、現像ローラなどの現像剤担持体と感光ドラムなどの像担持体とを有するカートリッジとして構成することもでき、また、現像ローラなどの現像剤担持体を有する部分と、感光ドラムなどの像担持体を有する部分とを分離可能に有するカートリッジとして構成することもできる。
また、上記した実施形態では、ドラムカートリッジ10に規制部材の一例としてのロックレバー32を設け、現像カートリッジ11に被規制部59を設けたが、例えば、現像カートリッジ11に規制部材を設け、ドラムカートリッジ10に被規制部を設けることもできる。
さらに、本発明の画像形成装置は、画像読取部などを装備して、複合機として構成することもできる。
1 プリンタ
2 本体ケーシング
3 プロセスカートリッジ
6 カートリッジ開口部
10 ドラムカートリッジ
11 現像カートリッジ
12 感光ドラム
14 スコロトロン型帯電器
15 現像ローラ
30 ドラムカートリッジ把持部
31A ベースフレーム
31B カバーフレーム
32 ロックレバー
44 カートリッジ装着部
49A 摺動面
49B 規制面
59 被規制部
59A 摺動面
59B 被規制面
61 現像カートリッジ把持部
71 プロセス装着部
72 ガイド部
77 対向部材
85 当接部

Claims (15)

  1. 内部に現像剤を収容するように構成される第1カートリッジと、前記第1カートリッジ着脱されるように構成される第2カートリッジとを有するカートリッジと、
    前記カートリッジ装着されるように構成されるカートリッジ収容部を有する装置本体とを備え、
    前記第1カートリッジは、
    前記第1カートリッジおよび前記第2カートリッジのうちの前記第2カートリッジのみが前記カートリッジ収容部に装着されている状態で、前記第2カートリッジに対して装着されるように構成され、
    前記第2カートリッジとともに前記カートリッジ収容部に装着されている状態で、前記第2カートリッジからの離脱が規制されるように構成され、
    前記第1カートリッジおよび前記第2カートリッジの少なくとも一方は、前記第2カートリッジからの前記第1カートリッジの離脱を規制する規制位置と、前記第2カートリッジからの前記第1カートリッジの離脱を許容する許容位置とに移動可能な規制部材を備え、
    前記装置本体は、前記規制部材を前記規制位置に固定する固定部材を備え、
    前記カートリッジ収容部に装着されている前記第2カートリッジに対して前記第1カートリッジを装着するときに、前記規制部材は、弾性的に変形することにより、前記第2カートリッジに対する前記第1カートリッジの装着を許容することを特徴とする、画像形成装置。
  2. 前記第1カートリッジは、前記第2カートリッジとともに前記カートリッジ収容部に装着されている状態で、前記第2カートリッジとともに、前記カートリッジ収容部から離脱可能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。
  3. 前記規制部材は、前記規制位置に配置されている状態において、弾性的に変形することによって前記第2カートリッジに対する前記第1カートリッジの装着を許容する一方、前記第2カートリッジからの前記第1カートリッジの離脱を規制するように構成され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. 前記規制部材は、前記第2カートリッジに設けられ、
    前記第1カートリッジは、前記規制部材によって規制されるように構成される被規制部を備えることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記規制部材は、前記規制部材が前記規制位置に配置されている状態で前記第2カートリッジに対する前記第1カートリッジの装着方向に沿って延びる第1面と、前記規制部材が前記規制位置に配置されている状態で前記第2カートリッジに対する前記第1カートリッジの装着方向に交差するように延びる第2面とを有し、
    前記被規制部は、前記第1面に沿うように延びる第3面と、前記第2面に沿うように延びる第4面とを有し、
    前記カートリッジ収容部に装着されている前記第2カートリッジに対して前記第1カートリッジを装着するときには、前記第3面は、前記第1面に当接し、
    前記第2カートリッジに対して前記第1カートリッジが装着されたときには、前記第4面は、前記第2面に対向することを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記規制部材は、前記規制位置と前記許容位置とに揺動可能に構成され、前記固定部材に対して当接されるように構成される当接部を有し、
    前記当接部は、前記第1面よりも前記規制部材の揺動支点から離れてい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1カートリッジは、ユーザによって把持可能な第1把持部を備え、
    前記第2カートリッジは、ユーザによって把持可能な第2把持部を備え、
    前記第1把持部と前記第2把持部とは、前記カートリッジの長手方向において、互いに異なる位置に配置されていることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記カートリッジ収容部に装着されている前記第2カートリッジに対する前記第1カートリッジの装着方向と、前記カートリッジ収容部に対する前記カートリッジの装着方向とが略同一方向であることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 前記カートリッジは、前記カートリッジ収容部に対して、回動されながら装着され、
    前記第1カートリッジは、前記カートリッジ収容部に装着されている前記第2カートリッジに対して、前記カートリッジの回動方向と同じ方向に回動されながら装着されることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記装置本体には、前記カートリッジの前記カートリッジ収容部に対する装着を案内するガイド部が設けられていることを特徴とする、請求項8まは9に記載の画像形成装置。
  11. 前記装置本体は、前記カートリッジ収容部を露出させる本体開口部を有し、
    前記第2カートリッジは、前記第1カートリッジを装着するように構成されるカートリッジ装着部を備え、
    前記カートリッジ装着部は、前記第2カートリッジのみが前記カートリッジ収容部に装着されている状態で、前記本体開口部を介して露出されることを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  12. 前記カートリッジ装着部と前記カートリッジ収容部とは、互いに色が異なることを特徴とする、請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 前記第2カートリッジは、
    前記カートリッジ装着部が設けられる第1フレームと、
    前記カートリッジ装着部を露出するように前記第1フレームに組み合わされる第2フレームと
    を備え、
    前記第1フレームと前記第2フレームとは、互いに色が異なることを特徴とする、請求項11または12に記載の画像形成装置。
  14. 前記第1カートリッジは、現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を有し、
    前記第2カートリッジは、前記現像剤担持体が接触されるように構成される感光体を有することを特徴とする、請求項1ないし13のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  15. 前記第2カートリッジは、前記感光体を帯電させるための帯電部材を有することを特徴とする、請求項14に記載の画像形成装置。
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