JP6103360B2 - ロック機構、画像形成装置および着脱ユニット - Google Patents

Description

本発明は、装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットを装置本体にロックするロック機構、このロック機構を備えた画像形成装置および着脱ユニットに関するものである。

プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置においては、感光体と、帯電装置、現像装置およびクリーニング装置等のプロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、装置本体に着脱可能とした着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジを備えたものが知られている。

特許文献１には、装置本体に設けられたレバー部材により、装着されたプロセスカートリッジを、抜き出し不能にロックするロック機構を備えた画像形成装置が記載されている。特許文献１に記載のロック機構のレバー部材は、プロセスカートリッジの装着方向に延びており、装着方向奥側端部が、装置本体に回動自在に支持されている。また、レバー部材の装着方向手前側端部には、プロセスカートリッジの抜き出し方向の移動を規制するための規制突起が、下方に突出する形で設けられている。この規制突起の装着方向手前側には、案内部として、装着方向手前側から奥側へいくに連れて、徐々にレバー部材から下方への突出量が大きくなるテーパ面が設けられている。
プロセスカートリッジのフレーム部材の上面には、上記レバー部材の規制突起が入り込む規制穴が設けられている。

プロセスカートリッジを装置本体に挿入していくと、規制突起のテーパ面にプロセスカートリッジの装着方向奥側上端が突き当たる。この状態からさらにプロセスカートリッジを挿入していくと、プロセスカートリッジの装着方向奥側上端により、テーパ面が押し上げられ、レバー部材が回動し、規制突起がフレーム部材の上面に乗り上げる。この状態からさらにプロセスカートリッジを挿入していき、プロセスカートリッジが所定の位置まで装着されると、自重あるいは付勢力でレバー部材が逆方向に回動し、規制突起が、プロセスカートリッジの規制穴に入り込む。この規制穴に入り込んだ規制突起の装着方向奥側の鉛直面が規制穴の装着方向奥側の端面部に突き当たる。これにより、プロセスカートリッジの装置本体から抜き出す向きの移動に対する規制が行なわれ、プロセスカートリッジが装置本体にロックされる。

しかしながら、特許文献１に記載のロック機構においては、何らかの要因で、規制突起に、規制穴から抜ける方向に力が加わったとき、レバー部材が容易に回動してしまい、規制突起が規制穴から抜け出して、移動の規制が解除されてしまうという課題が生じる。このような課題を解消するため、レバー部材の長さを短くして、その端部に存在する規制突起を、レバー部材の回動の支点近傍に近づけることも考えられる。これにより、規制突起に力が加わっても、レバー部材が回動し難くなり、規制突起が規制穴から抜けて移動の規制が解除されるのを抑制することができる。しかし、この場合、規制突起に設けた案内部としてのテーパ面を押し上げてレバー部材を回動させる際に大きな力が必要となる。このため、プロセスカートリッジ装着時の抵抗が増して、プロセスカートリッジが装着し難くなるという不具合が生じる。

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、移動の規制が解除されるのを抑制することができ、かつ、着脱ユニットを装置本体に容易に装着することができるロック機構、画像形成装置および着脱ユニットを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、装置本体に対して着脱可能に構成された着脱ユニットまたは該装置本体に回動自在に支持されたレバー部材を備えたロック機構において、前記レバー部材は、前記着脱ユニットおよび前記装置本体のうち、前記レバー部材を支持してない方の部材と接触して、前記着脱ユニットの、前記装置本体から抜き出す方向の向きの移動を規制する規制部、および、前記着脱ユニット装着時に、前記着脱ユニットおよび前記装置本体のうち、前記レバー部材を支持してない方の部材に突き当たり、前記レバー部材が回動するように案内する案内部とを有し、前記規制部が、前記案内部よりも前記レバー部材の回動の支点側に位置するように前記案内部と離間させて設け、前記レバー部材の回動軸が、前記着脱ユニットの着脱方向と平行であり、前記レバー部材の両端に接触して、前記着脱ユニットの装着時に前記案内部に加わる押し込み力を受ける受け部を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、装置本体から抜き出す方向の向きの移動を規制する規制部を、レバー部材を回動させるための案内部から離間させて、レバー部材の回動の支点側に設けた。これにより、何らかの要因で、規制部に力が加わったときにレバー部材が回動して移動の規制が解除されるのを抑制つつ、着脱ユニットを装着する際に、案内部に突き当ててレバー部材を回動させるときの力を低減して着脱ユニットを装置本体に容易に装着することができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。 ４つの作像ユニットのうちの１つを示す拡大図である。 プロセスカートリッジのプリンタ本体への着脱時の様子を示す斜視図。 ４つのプロセスカートリッジのうちのひとつを示す斜視図。 レバー部材の斜視図。 プロセスカートリッジに取り付けられたレバー部材を示す図。 プロセスカートリッジのセット動作時におけるレバー部材の動きについて説明する図。

以下に、本発明を、電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、その内部の略中央に像担持体である中間転写体としての中間転写ベルト５６を備えている。中間転写ベルト５６は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、４つのローラ５２，５３，５４，５５に掛け渡して支持され、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト５６の上方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つの作像ユニットが中間転写ベルト５６のベルト面に沿って並んでいる。

図２は、４つの作像ユニットのうちの１つを示す拡大図である。
いずれの作像ユニットも同様の構成であるので、ここでは、色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの添え字を省略する。各作像ユニットは、像担持体としての感光体１を有している。各感光体１の周りには、感光体表面を所望電位（マイナス極性）となるように一様に帯電させる帯電手段としての帯電装置２が配置されている。また、感光体表面に形成された静電潜像をマイナス極性に帯電された各色トナーで現像してトナー像とする現像手段としての現像装置４が配置されている。また、感光体表面に潤滑剤を塗布により供給する潤滑剤供給装置である潤滑剤塗布装置３、トナー像転写後の感光体表面のクリーニングを行うクリーニング装置８も配置されている。

本実施形態において、作像ユニットは、感光体１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置８および潤滑剤塗布装置３を一つのユニットとして筐体に保持させて、プリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成される。

また、図１を参照すると、４つの作像ユニットの上方には、帯電した各感光体表面に各色の画像データに基づいて露光して露光部分の電位を落とし、静電潜像を書き込む静電潜像形成手段としての露光装置９が備えられている。また、中間転写ベルト５６を挟んで、各感光体１と対向する位置には、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５６上に一次転写する転写手段としての一次転写ローラ５１がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。

中間転写ベルト５６のローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写手段としての二次転写ローラ６１が圧接されている。二次転写ローラ６１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ６１と中間転写ベルト５６との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト５６上のトナー像が記録材としての転写紙に転写される。二次転写部の図中左側には、転写紙上のトナー像を転写紙に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ７２及び定着ローラ７３に巻き掛けられた無端の定着ベルト７１と、定着ベルト７１を介して定着ローラ７３に対向、圧接して配置される加圧ローラ７４とから構成されている。プリンタの下部には、転写紙を載置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す不図示の給紙装置が備えられている。

感光体１は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。帯電装置２は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ２ａを備える。帯電ローラ２ａは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ２ａは、感光体１に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ２ａの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体１表面に当接させることで、設定することができる。

現像装置４は、感光体１と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像剤担持体としての現像スリーブ４ａが配置されている。現像スリーブ４ａの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが備えられている。現像スリーブ４ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１上の静電潜像部分に供給する。なお、図１においては、二成分現像方式の現像装置４の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。

潤滑剤塗布装置３は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤３ｂと、固形潤滑剤３ｂから削り取った粉体状の潤滑剤を感光体１の表面に塗布する塗布手段を構成する供給部材としての塗布ローラ３ａとを備える。塗布ローラ３ａは、ブラシローラ、ウレタン状発泡ローラを用いることができる。

固形潤滑剤３ｂは、直方体状に形成されており、後述する押圧機構３ｃにより塗布ローラ３ａ側に押圧されている。固形潤滑剤３ｂの潤滑剤としては、少なくとも脂肪酸金属塩を含有する潤滑剤を用いる。脂肪酸金属塩としては、例えば、フッ素系樹脂、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸金属塩や、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウムなどの物質を使用することができる。また、これらの脂肪酸金属塩の他に、シリコーンオイルやフッ素系オイル、天然ワックスなどの液状の材料、ガス状にした材料を外添法として添加することもできる。

また、固形潤滑剤３ｂの潤滑剤は、無機潤滑剤である窒化ホウ素を含むことが好ましい。窒化ホウ素の結晶構造としては、六方晶系の低圧相のもの（ｈ−ＢＮ）や、立方晶系の高圧相（ｃ−ＢＮ）等を挙げることができる。

本実施形態の固形潤滑剤３ｂは、ステアリン酸亜鉛と窒化ホウ素とを含有した潤滑剤原料を圧縮成型したものを用いた。なお、固形潤滑剤３ｂの成型方法は、これに限定されることはなく、溶融成型などの他の成型方法を採用してもよい。これにより、上述したステアリン酸亜鉛の効果と上述した窒化ホウ素窒の効果とを得ることができる。

固形潤滑剤３ｂは塗布ローラ３ａによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、押圧機構３ｃにより押圧されているために常時塗布ローラ３ａに当接している。塗布ローラ３ａは、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体表面に塗布する。その後、感光体１の表面とクリーニングブレード８ａとの接触により、塗布された潤滑剤が押し広げられて薄膜状になる。これにより、感光体１の表面の摩擦係数が低下する。なお、感光体１の表面に付着した潤滑剤の膜は非常に薄いため、帯電ローラ２ａによる帯電を阻害することはない。

クリーニング装置８は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード８ａ、支持部材８ｂ、トナー回収コイル８ｃを備える。クリーニングブレード８ａは、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴムを板状に形成してなり、そのエッジが感光体１表面に当接するようにして設けられ、転写後に残留する感光体１上のトナーを除去する。クリーニングブレード８ａは、金属、プラスチック、セラミック等からなる支持部材８ｂに貼着されて支持され、感光体１表面に対し所定の角度で設置される。なお、クリーニング部材としては、クリーニングブレードのほか、クリーニングブラシなどの公知のものを広く利用することができる。

本実施形態において、潤滑剤塗布装置３は、クリーニング装置８よりも下流側に配置される。潤滑剤塗布装置３によって感光体表面に塗布された潤滑剤は、その後に均しブレード８ｄが感光体表面を摺擦することで引き延ばし、感光体表面に塗布された潤滑剤の塗布ムラをおおまかに均すことができる。

図３は、プロセスカートリッジ１０のプリンタ本体への着脱時の様子を示す斜視図である。図３に示すように、不図示の開閉可能な前面扉を開くと、本体筐体の前側板１０１に設けられたメンテナンス用の開口部１０１ａを露出させることができる。この開口部１０１ａを露出させると、各色のプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが外部に露出し、それぞれ独立してプロセスカートリッジの長手方向にプリンタから着脱可能である。この状態でプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを前側から手前側に引き抜くようにしてスライド移動させることで、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋをプリンタから取り外すことができる。また、プリンタの前側から後側に押し込むようにプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを、スライド移動させることで、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを装置内に装着することができる。

図４は、４つのプロセスカートリッジのうちのひとつを示す斜視図である。
なお、各色のプロセスカートリッジ１０の構成は、同じであるので、以下の説明では、色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの添え字を省略する。
図４に示すように、プロセスカートリッジ１０の筐体たるフレーム部材１０ａの手前側側面上部に、プロセスカートリッジ１０を、装置本体から抜け出さないようにロックするロック機構のレバー部材２０が回動自在に取り付けられている。

図５は、レバー部材２０の斜視図である。
図５に示すように、レバー部材２０は、回動支点部２４と、回動支点部２４から図中左側へ延びるアーム部２５とを有している。回動支点部２４には、フレーム部材１０ａの回転軸部１１４が貫通する貫通孔２４ａが設けられている。また、アーム部２５の上面には、規制部２２と、案内部２１とが設けられている。規制部２２は、案内部２１よりも回動支点部２４側に設けられている。案内部２１の後側には、後側から前側に向けて、徐々にアーム部２５からの高さが高くなるようなテーパ面２１ａを有している。また、規制部２２は、案内部２１より高さが低くなっており、また、図中右側が、下側に傾斜している。

また、アーム部２５の前側側面には、取っ手部２３が設けられている。また、アーム部２５の先端には、切り欠き部２５ａが形成されている。

図６は、プロセスカートリッジ１０に取り付けられたレバー部材２０を示す図である。図６（ａ）は、プロセスカートリッジ１０のレバー部材２０付近の平面図である。また、図６（ｂ）は、プロセスカートリッジ１０のレバー部材２０付近の正面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

レバー部材２０は、プロセスカートリッジ１０のフレーム部材１０ａに回動自在に取り付けられる。フレーム部材１０ａは、感光体１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置８、潤滑剤塗布装置３をそれぞれセットして位置決めできる構成としている。そうすることにより、すべての装置を精度よく配置、管理することができる。そのため、レバー部材２０に関してもフレーム部材１０ａに保持する構成としている。

プロセスカートリッジ１０のフレーム部材１０ａには、レバー部材２０が回動するための窪み部１１０と、レバー部材２０の回動支点部２４が、取り付けられる支点取り付け部１１１とを有している。また、フレーム部材１０ａには、図６（ｂ），図６（ｃ）に示すように、レバー部材２０をガイドするガイド部１１５、レバー部材２０を閉位置で止める第１止め部１１２、レバー部材２０を開位置で止める第２止め部１１３とを有している。

ガイド部１１５は、窪み部１１０の図中左側端部（支点取り付け部１１１と反対側端部）に設けられており、図中上下方向に延びている。このガイド部１１５に、レバー部材２０の先端に設けられた切り欠き２５ａが嵌り込んでいる。第１止め部１１２は、ガイド部１１５の上端から、前側へ延びた面である。第２止め部１１３は、窪み部１１０の底面に設けられている。

レバー部材２０の回動支点部２４の貫通孔２４ａに回転軸部１１４が挿入されて、レバー部材２０の回動支点部２４が、フレーム部材１０ａの支点取り付け部１１１に回動自在に取り付けられる。回転軸部１１４には、レバー部材２０を付勢する不図示の付勢部材が配置されており、この不図示の付勢部材により、レバー部材２０は、図６（ｂ）のＦ１方向に付勢されている。これにより、通常時（レバー部材２０が外力を受けていない状態）において、レバー部材２０の先端が、第１止め部１１２に突き当たっており、閉位置に位置している。

このように、第１止め部１１２により、レバー部材２０を閉位置で止めることで、レバー部材２０が必要以上に回転しない構成とすることができる。これにより、予期せぬ位置等への接触、干渉による破損を防止できる。また、プロセスカートリッジ１０のセット時においてレバー部材２０の回動動作をスムーズに行うことができる。

図７は、プロセスカートリッジ１０のセット動作時におけるレバー部材２０の動きについて説明する図である。
図７（ａ）に示すように、プロセスカートリッジ１０を挿入していくと、レバー部材２０の案内部２１のテーパ面２１ａに前側板１０１の開口部１０１ａの上端が突き当たる。この状態から、さらに、プロセスカートリッジ１０を挿入していくと、テーパ面２１ａが、開口部１０１ａの上端に押し込まれる。すると、開口部１０１ａの上端からの押し込み力Ｆ２の下側の成分Ｆ２ｚにより、レバー部材２０は、不図示の付勢部材の付勢力に抗して、図中反時計周りに回動する。また、このとき、図７（ａ）に示すように、レバー部材２０には、開口部１０１ａの上端から手前側にＦ２ｙの力で押される。

開口部１０１ａの上端から受ける押し込み力Ｆ２の前側の成分Ｆ２ｙにより、レバー部材２０が撓むおそれがある。また、上記前側の成分Ｆ２ｙにより、レバー部材２０が破損するおそれもある。そのため、本実施形態においては、上記前側の成分Ｆ２ｙを、フレーム部材１０ａで受けている。具体的には、先の図６（ａ）に示す支点取り付け部１１１の前側側面（Ｓ２ｙ−１）と、図６（ｃ）に示すガイド部１１５の後側の面（Ｓ２ｙ−２）で受けている。このように、上記前側の成分Ｆ２ｙの成分を、レバー部材２０の長手方向一端側と、他端側とで受けることで、上記前側の成分Ｆ２ｙの成分を両端で均等にうけることができる。これにより、レバー部材２０が両持ち支持のような形態となり、レバー部材２０の撓み等による破損を防止することができる。

また、本実施形態においては、案内部２１が、レバー部材２０の回動の支点に対して、規制部２２よりも離れた箇所にある。そのため、少ない力で、レバー部材２０を回動させることができる。これにより、開口部１０１ａの上端から受ける押し込み力Ｆ２が小さく済み、プロセスカートリッジ１０を装着するときの抵抗を低減することができる。これにより、プロセスカートリッジ１０をスムーズに装着することができる。また、押し込み力Ｆ２の前側の成分Ｆ２ｙも弱くできるので、レバー部材２０の撓み等による破損を良好に抑制することができる。

図７（ｂ）に示すように、テーパ面２１ａの上端までいたると、レバー部材２０は開状態となり、先の図６（ｂ）に示すように、レバー部材２０の先端が、第２止め部１１３に突き当たり、レバー部材２０が開位置に移動する。図７（ｂ）に示すように、レバー部材２０が開位置にあるとき、案内部２１よりも回動の支点側にある規制部２２が、開口部１０１ａの上端よりも下側に位置する。これにより、規制部２２が、開口部１０１ａを通って、前側板１０１よりも後側に位置させることができる。また、規制部２２の図中右側（回点支点部側）は、下側に傾斜している。これにより、レバー部材２０の回動量を抑えることができ、案内部２１の高さを低くすることができる。また、フレーム部材１０ａの窪み部１１０の深さを抑えることができる。

そして、プロセスカートリッジ１０が、装着されると、図７（ｃ）に示すように、レバー部材２０の案内部２１と規制部２２とが、開口部１０１ａを通って、前側板１０１よりも後側に位置する。これにより、不図示の付勢部材により、レバー部材２０が、図中時計回りに回動する。そして、レバー部材２０の先端が、フレーム部材１０ａの第１止め部１１２と突き当たり、レバー部材２０が閉位置に位置する。これにより、前側板１０１の後ろ側の面に、規制部２２が対向する。これにより、プロセスカートリッジ１０の抜き出し方向の移動が規制され、装置本体内でプロセスカートリッジ１０がロックされる。

プロセスカートリッジ１０が装置本体の正規位置に装着されると、装置本体に配置されている図示しない駆動手段や、バイアス印加手段、セット検知手段等によりプロセスカートリッジが手前側に押される。規制部２２の前側端部は、案内部２１の前側端部よりも前側にある。そのため、プロセスカートリッジ１０が手前側へ押されると、位置決め面としての規制部２２の手前側の面２２ａが、前側板１０１に突き当たる。これにより、プロセスカートリッジ１０が、前後方向に位置決めされる。すなわち、本実施形態では、規制部２２の手前側の面２２ａと、装置本体内のプロセスカートリッジを手前側に押す手段と、規制部２２の手前側の面２２ａが突き当たる前側板１０１とで、プロセスカートリッジの前後方向の位置決めを行う位置決め手段として機能している。

また、このように、プロセスカートリッジ１０が装着されると、規制部２２が前側板１０１に突き当たることから、レバー部材２０は前側板１０１の反力Ｆ３を受ける。この反力Ｆ３によりレバー部材２０が変形等してしまうと位置決めが正確に行えなくなる。しかし、本実施形態において、この反力Ｆ３も、フレーム部材１０ａで受けている。具体的には、先の図６（ａ）に示す支点取り付け部１１１の後側側面（Ｓ３−１）と、図６（ｃ）に示すガイド部１１５の前側の面（Ｓ３−２）で受ける。この場合も、前側板１０１からの反力Ｆ３を、レバー部材２０の長手方向一端側と、他端側とで受けることで、プロセスカートリッジセット時にレバー部材２０に撓みが発生するのを抑制することができる。

装置正面から見て上下方向や左右方向におけるプロセスカートリッジ１０の位置決めは、図示しない面板部材により行われる。ねじ止め等により各色を単独で上下方向や左右方向に位置決めする構成も知られているが、それぞれ単独で位置決めを行った場合、画像形成時において各色の色ずれが発生する可能性がある。そのため、本実施形態においては、ひとつの面板部材により各色のプロセスカートリッジ（４色）と中間転写ベルト５６を備えた中間転写装置とを同時に位置決めする構成としている。具体的には、上述したように、プロセスカートリッジ１０を装置本体に装着して、プロセスカートリッジ１０を前後方向に位置決めした後、不図示の面板部材を装置本体に取り付ける。これにより、プロセスカートリッジが上下方向、左右方向に位置決めされ、プロセスカートリッジを画像形成装置内で正規の位置に配置することができる。また、中間転写装置と、各色のプロセスカートリッジとの関係が正規な関係となり、色ずれなどを抑制することができる。

本実施形態では、レバー部材２０の規制部２２の位置決め面２２ａにより、前後方向にプロセスカートリッジ１０を位置決めした後、不図示の面板部材により、上下、左右方向にプロセスカートリッジ１０が位置決めされる。そのため、不図示の面板部材により、上下、左右方向にプロセスカートリッジ１０を位置決めする際、プロセスカートリッジ１０が多少なりとも、上下方向、左右方向に移動せしめられる。その結果、規制部２２の位置決め面２２ａが前側板１０１をスライド移動する。位置決め面２２ａと前側板１０１との静止摩擦力の方が、レバー部材２０を回動させる力よりも大きいと、位置決め面２２ａが前側板１０１の表面を移動せずに、レバー部材２０が回動する場合がある。具体的に説明すると、プロセスカートリッジ１０が、上側に移動するとき、位置決め面２２ａと前側板１０１との静止摩擦力は、下側に働き、規制部２２に、レバー部材２０を閉位置から開位置へ回動させようとする力が生じる。規制部２２が、案内部２１と同じ箇所にあり、レバー部材２０の先端部付近にある場合、付勢部材に抗して、レバー部材２０を回動させるのに必要な力が弱くてすむ。従って、静止摩擦力の方が、レバー部材２０を回動させる力よりも大きくなり、レバー部材２０が回動してしまう。これにより、規制部２２と、前側板１０１との接触が、本来の接触状態で無くなってしまう。

また、プロセスカートリッジ１０が、面板部材による位置決めにより上側に移動する場合、規制部２２は、図７（ｃ）に示す正規の前側板１０１との当り位置よりも下側で当たっており、規制部２０の上端部付近のみ、前側板１０１と当接した状態となっている。プロセスカートリッジ１０が面板部材による位置決めにより上側に移動した際に、規制部２２が、前側板１０１に対して、上側へ移動せずに、レバー部材２０が回動してしまうと、当接状態が改善されない。すなわち、図７（ｃ）に示す正規の前側板１０１との当り状態に改善されず、規制部２０の上端部付近のみ、前側板１０１と当接した状態のままとなる。従って、例えば、プロセスカートリッジ１０が振動するなどの何らかのきっかけで、移動の規制が解除され、プロセスカートリッジが前側へ動いてしまうという不具合が生じるおそれもある。

このような不具合を回避するため、規制部２２のアーム部からの高さを高くすることが考えられる。しかし、この場合、レバー部材２０の回動量が多くなり、テーパ面２１ａの傾斜が急になる。これにより、プロセスカートリッジ１０を装置本体に装着するときの抵抗が大きくなるという不具合が生じる。

一方、本実施形態においては、規制部２２を、案内部２１から離間させて、回転の支点の近傍に設けている。これにより、付勢部材に抗して、レバー部材２０を回動させるために規制部２２に加える力が大きくなる。これにより、規制部２２に静止摩擦力などのレバー部材を閉位置から開位置へ回動させようとする力が生じたとき、レバー部材が回動するのを抑制することができる。その結果、プロセスカートリッジ１０が移動しても、レバー部材２０を、閉位置に位置させることができる。これにより、プロセスカートリッジが上下、左右方向に移動しても規制部２２と、前側板１０１とを本来の接触状態で維持できる。また、規制部２２と前側板１０１と接触が外れやすくなるという不具合が生じるのを防止することができる。

プロセスカートリッジ１０を取り外すときは、図示しない面板部材を取り外した後、レバー部材２０の取手部２３を下側へ押し、レバー部材２０を回動させ、レバー部材２０を開位置へ移動させて移動の規制を解除する。本実施形態においては、レバー部材２０が開位置まで回動させると、レバー部材２０が、先の図６（ｂ）に示した第２止め部１１３に突き当たる。これにより、必要以上にレバー部材２０が回動操作されるのを防止することができ、不図示の付勢部材の破損や機能低下を抑制することができる。また、必要以上、レバー部材２０が回動しないので、プロセスカートリッジ１０の取り外し作業の低下を抑制することができる。

また、レバー部材２０を、プロセスカートリッジ１０の装着方向手前側に設けることで、解除レバーなどを設けずとも、レバー部材２０を回動させて、移動の規制を解除することができる。これにより、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。また、レバー部材２０の姿勢を目視で確認することができ、プロセスカートリッジ１０をセットしたとき、正しく位置決めされているか否かを確認することができる。

なお、上述では、プロセスカートリッジ１０の装置本体に対するロックに、本発明を適用した実施形態について説明したが、装置本体に対して、着脱自在に設けられたユニットに本発明を適用することができる。例えば、現像装置４に補給するトナーを収納し、装置本体に対して着脱可能に構成されたトナーボトルに本発明を適用することができる。また、中間転写装置、中間転写ベルト５６の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置にも本発明を適用できる。また、ベルトクリーニング装置やクリーニング装置８で除去した廃トナーを収納する廃トナー容器にも本発明を適用することができる。また、上述では、水平方向に着脱されるユニットに本発明を適用した実施形態について説明したが、例えば、上方から装置本体に着脱されるユニットにも、本発明を適用することができる。

また、上述では、着脱ユニットであるプロセスカートリッジ１０にレバー部材２０を設けているが、レバー部材２０は、装置本体に設けてもよい。

また、上述では、レバー部材２０の回動軸が、プロセスカートリッジ１０の着脱方向に平行であるが、回動軸を、プロセスカートリッジ１０の着脱方向に直交させたロック機構においても、本発明を適用することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジ１０などの着脱ユニットまたは装置本体に回動自在に支持されたレバー部材２０を備えたロック機構において、レバー部材２０には、着脱ユニットおよび装置本体のうち、レバー部材２０を支持してない方の部材（本実施形態では、装置本体の前側板１０１）と接触して、着脱ユニットの、装置本体から抜き出す方向の向きの移動を規制する規制部２２、および、着脱ユニット装着時に、着脱ユニットおよび前記装置本体のうち、レバー部材を支持してない方の部材に突き当たり、レバー部材２０が回動するように案内する案内部２１とを有し、規制部２２が、案内部２１よりもレバー部材２０の回動の支点側に位置するように案内部と離間させて設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、移動の規制が外れるのを抑制することができ、かつ、着脱ユニットを装置本体に容易に装着することができる。

（態様２）
また、（態様１）において、レバー部材２０の回動軸が、プロセスカートリッジ１０などの着脱ユニットの着脱方向と平行である。
かかる構成を備えることで、位置決めが外れるのを抑制することができ、かつ、着脱ユニットを装置本体に容易に装着することができる。

（態様３）
また、（態様２）において、レバー部材２０の両端に接触して、着脱ユニットの装着時に案内部２１などの回動駆動部に加わる押し込み力を受ける受け部（本実施形態では、フレーム部材１０ａのガイド部１１５と、支点取り付け部１１１）を有する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、レバー部材２０の撓み変形や、破損を抑制することができる。

（態様４）
（態様１）乃至（態様３）いずれかにおいて、レバー部材２０は、規制部２２によりプロセスカートリッジ１０などの着脱ユニットの移動を規制する第１の姿勢（本実施形態における閉位置）と、着脱ユニットの移動の規制を解除する第２の姿勢（本実施形態における開位置）とを取りうるように回動するものであって、レバー部材２０が、第１姿勢を取るように付勢する付勢部材を設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、付勢部材の付勢力によりレバー部材２０を常時第１の姿勢（閉位置）を取るようにすることができ、ロックを解除する方向にレバー部材を回動させ難くすることができる。これにより、着脱ユニットを、前後方向に良好に位置決めすることができる。

（態様５）
また、（態様４）において、第１の姿勢でレバー部材２０の回動を止める第１止め部１１２と、第２の姿勢でレバー部材２０の回動を止める第２止め部１１３とを有する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、レバー部材２０が必要以上に回転しない。これにより、予期せぬ位置等への接触、干渉による破損を防止できる。また、プロセスカートリッジ１０のセット時においてレバー部材２０の回動動作をスムーズに行うことができる。

（態様６）
また、（態様１）乃至（態様５）いずれかにおいて、プロセスカートリッジ１０などの着脱ユニットが装着状態のとき、着脱ユニットを押し込んで、規制部２２を、レバー部材２０を支持してない方の部材（本実施形態では、装置の本体の前側板）に押し当てることで、着脱ユニットを装着方向に位置決めする手段を有し、レバー部材２０の回動軸が、着脱ユニットの着脱方向と平行であって、着脱ユニットが装着状態のとき、レバー部材２０の両端に接触して、規制部２２に加わる力を受ける受け部（本実施形態では、フレーム部材１０ａのガイド部１１５と、支点取り付け部１１１）を有する。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、着脱ユニットを位置決めしているときに、レバー部材２０が撓むのを抑制することができ、位置決め精度が低下するのを抑制することができる。

（態様７）
また、（態様１）乃至（態様６）いずれかにおいて、規制部２２のプロセスカートリッジ１０などの着脱ユニット装着方向手前側端部が、案内部の着脱ユニット装着方向手前側端部よりも、着脱ユニット装着方向手前側に位置する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、規制部２２のみを、レバー部材を有していない方の部材（本実施形態では、前側板１０１）に当てて、位置決めを行うことができる。

（態様８）
また、（態様１）乃至（態様７）いずれかにおいて、レバー部材２０の回動をガイドするガイド部１１５を設けた。
ガイド部１１５でレバー部材２０の回動をガイドすることで、レバー部材２０をスムーズに回動させることができる。

（態様９）
また、（態様８）において、ガイド部１１５が、レバー部材２０に加わる力を受ける受け部として機能する。
かかる構成を備えることで、ガイド部１１５とは別に、レバー部材２０に加わる力を受ける受け部を設ける必要がなくなる。

（態様１０）
また、（態様１）乃至（態様９）いずれかにおいて、プロセスカートリッジ１０などの着脱ユニットの着脱方向が、着脱ユニットの長手方向である。
かかる、構成を備えることで、着脱ユニットを長手方向から着脱できる。

（態様１１）
また、（態様１）乃至（態様１０）いずれかにおいて、案内部２１などの回動駆動部の、プロセスカートリッジ１０などの着脱ユニット装着時に、装置本体および着脱ユニットのうち、レバー部材２０を支持してない方の部材が押し当たる箇所が、レバー部材２０の回動方向および着脱ユニットの着脱方向いずれにも直交するテーパ面２１ａである。
かかる構成を備えることで、プロセスカートリッジなどの着脱ユニット装着時に、装置本体および着脱ユニットのうち、レバー部材２０を支持してない方の部材に回動部材が押し込まれることで、レバー部材を回動させることができる。

（態様１２）
（態様１）乃至（態様１１）いずれかにおいて、レバー部材２０を、プロセスカートリッジ１０などの着脱ユニットの装着方向手前側に設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、解除レバーなどを設けずとも、レバー部材２０を回動させて、位置決めを解除することができる。これにより、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。また、レバー部材２０の姿勢を目視で確認することができ、プロセスカートリッジ１０をセットしたとき、正しく位置決めされているか否かを確認することができる。

（態様１３）
また、（態様１２）において、装置本体に対して着脱可能に設けられたプロセスカートリッジなどの着脱ユニットと、着脱ユニットを着脱ユニットの着脱方向に位置決めする位置決め機構とを備えた画像形成装置において、位置決め機構として、（態様１）乃至（態様１２）いずれかの位置決め機構を備えた。
かかる構成を備えることで、精度よくプロセスカートリッジなどの着脱ユニットを、着脱ユニットの着脱方向に位置決めすることができ、色ずれなどを抑制した高品位な画像を得ることができる。また、着脱ユニットの交換作業を容易に行うことができる。

（態様１４）
また、（態様１３）において、着脱ユニットが、感光体１などの像担持体と、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置８および潤滑剤塗布装置３の少なくともひとつとをフレーム部材１０ａに収納したプロセスカートリッジである。
かかる構成とすることで、色ずれなどを抑制した高品位な画像を得ることができる。また、プロセスカートリッジの交換作業を容易に行うことができる。

（態様１５）
また、（態様１４）において、フレーム部材が収納する装置を、フレーム部材に位置決め保持し、前記レバー部材を、前記フレーム部材に設けた。
かかる構成を備えることで、プロセスカートリッジが保持する各装置を、画像形成装置内で高精度に位置決めすることができる。

（態様１６）
装置本体に対して着脱可能に設けられた着脱ユニットにおいて、回動自在に支持されたレバー部材２０を備え、レバー部材２０は、装置本体と接触して、着脱ユニットの、装置本体から抜き出す方向の向きの移動を規制する規制部２２、および、着脱ユニット装着時に、装置本体に突き当たり、レバー部材２０が回動するように案内する案内部２１とを有し、規制部２２が、案内部２１よりもレバー部材２０の回動の支点側に位置するように互い離間させて設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、移動の規制が外れるのを抑制することができ、かつ、着脱ユニットを装置本体に容易に装着することができる。

１：感光体
２：帯電装置
３：潤滑剤塗布装置
４：現像装置
８：クリーニング装置
１０：プロセスカートリッジ
１０ａ：フレーム部材
２０：レバー部材
２１：案内部
２１ａ：テーパ面
２２：規制部
２２ａ：位置決め面
２３：取手部
２４：回動支点部
２４ａ：貫通孔
２５：アーム部
２５ａ：切り欠き部
１０１：前側板
１０１ａ：開口部
１１０：窪み部
１１１：支点取り付け部
１１２：第１止め部
１１３：第２止め部
１１４：回転軸部
１１５：ガイド部

特許第４５４２３６５号公報

Claims (14)

1. 装置本体に対して着脱可能に構成された着脱ユニットまたは該装置本体に回動自在に支持されたレバー部材を備えたロック機構において、
   前記レバー部材は、前記着脱ユニットおよび前記装置本体のうち、前記レバー部材を支持してない方の部材と接触して、前記着脱ユニットの、前記装置本体から抜き出す方向の向きの移動を規制する規制部、および、前記着脱ユニットの装着時に、前記着脱ユニットおよび前記装置本体のうち、前記レバー部材を支持してない方の部材に突き当たり、前記レバー部材が回動するように案内する案内部とを有し、
   前記規制部が、前記案内部よりも前記レバー部材の回動の支点側に位置するように前記案内部と離間させて設け、
   前記レバー部材の回動軸が、前記着脱ユニットの着脱方向と平行であり、
   前記レバー部材の両端に接触して、前記着脱ユニットの装着時に前記案内部に加わる押し込み力を受ける受け部を有することを特徴とするロック機構。
2. 請求項１に記載のロック機構において、
   前記レバー部材は、前記規制部により前記着脱ユニットの移動を規制する第１の姿勢と、前記着脱ユニットの移動の規制を解除する第２の姿勢とを取りうるように回動するものであって、
   前記レバー部材が、前記第１の姿勢を取るように付勢する付勢部材を設けたことを特徴とするロック機構。
3. 請求項２に記載のロック機構において、
   前記第１の姿勢で前記レバー部材の回動を止める第１止め部と、前記第２の姿勢で前記レバー部材の回動を止める第２止め部とを有することを特徴とするロック機構。
4. 請求項１乃至３いずれかに記載のロック機構において、
   前記着脱ユニットが装着状態のとき、着脱ユニットを押し込んで、前記規制部を、前記レバー部材を支持してない方の部材に押し当てることで、前記着脱ユニットを装着方向に位置決めする手段を有し、
   前記着脱ユニットが装着状態のときも、前記レバー部材の両端は、前記受け部に接触することを特徴とするロック機構。
5. 請求項１乃至４いずれかに記載のロック機構において、
   前記規制部の着脱ユニット装着方向手前側端部が、前記案内部の前記着脱ユニット装着方向手前側端部よりも、前記着脱ユニット装着方向手前側に位置することを特徴とするロック機構。
6. 請求項１乃至５いずれかに記載のロック機構において、
   前記レバー部材の回動をガイドするガイド部を設けたことを特徴とするロック機構。
7. 請求項６に記載のロック機構において、
   前記ガイド部が、前記レバー部材に加わる力を受ける受け部として機能することを特徴とするロック機構。
8. 請求項１乃至７いずれかに記載のロック機構において、
   前記着脱ユニットの着脱方向が、前記着脱ユニットの長手方向であることを特徴とするロック機構。
9. 請求項１乃至８いずれかに記載のロック機構において、
   前記案内部の、前記着脱ユニットの装着時に、前記装置本体および前記着脱ユニットのうち、前記レバー部材を支持してない方の部材が押し当たる箇所が、前記レバー部材の回動方向および前記着脱ユニットの着脱方向いずれにも直交するテーパ面であることを特徴とするロック機構。
10. 請求項１乃至９いずれかに記載のロック機構において、
    前記レバー部材を、前記着脱ユニットの装着方向手前側に設けたことを特徴とするロック機構。
11. 装置本体に対して着脱可能に設けられた着脱ユニットと、
    前記着脱ユニットを装置本体にロックするロック機構とを備えた画像形成装置において、
    前記ロック機構として、請求項１乃至１０いずれかに記載のロック機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１の画像形成装置において、
    前記着脱ユニットが、像担持体と、帯電装置、現像装置、クリーニング装置および潤滑剤塗布装置の少なくともひとつとをフレーム部材に収納したプロセスカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２の画像形成装置において、
    前記フレーム部材が収納する装置を、前記フレーム部材に位置決め保持し、前記レバー部材を、前記フレーム部材に設けたことを特徴とする画像形成装置。
14. 装置本体に対して着脱可能に設けられた着脱ユニットにおいて、
    回動自在に支持されたレバー部材を備え、
    前記レバー部材は、前記装置本体と接触して、前記着脱ユニットの、前記装置本体から抜き出す方向の向きの移動を規制する規制部、および、前記着脱ユニットの装着時に、前記装置本体に突き当たり、前記レバー部材が回動するように案内する案内部とを有し、前記規制部が、前記案内部よりも前記レバー部材の回動の支点側に位置するように互い離間させて設け、
    前記レバー部材の回動軸が、前記着脱ユニットの着脱方向と平行であり、
    前記レバー部材の両端は、前記着脱ユニットの装着時に前記案内部に加わる押し込み力を受ける受け部に接触することを特徴とする着脱ユニット。

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