JP6223200B2

JP6223200B2 - 感光体カートリッジ及び画像形成装置

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Publication number: JP6223200B2
Application number: JP2014008934A
Authority: JP
Inventors: 松丸　直樹; 直樹松丸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2034-01-21
Also published as: US20150205256A1; US9244428B2; JP2015138107A

Description

本発明は、画像形成装置本体に着脱可能な感光体カートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

感光体カートリッジとは、電子写真感光体を有し、電子写真画像形成装置本体に対して取外し可能に装着されるものである。画像形成装置とは記録媒体に画像を形成するものである。

画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

電子写真画像形成方式を用いた画像形成装置は、帯電手段によって一様に帯電させた感光体ドラムに画像情報に応じた選択的な露光を行って潜像を形成する。そして、その潜像を現像手段によってトナーを用いて現像してトナー像を形成する。その後、感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段によって記録媒体に転写して画像形成を行う。

従来、上述した電子写真形成プロセスを用いた画像形成装置では、感光体ドラムを有し画像形成装置本体に着脱可能な感光体カートリッジと、現像手段を有し感光体カートリッジに着脱可能な現像カートリッジとで構成したものが知られている。このようなカートリッジ方式では、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるため、操作性を格段に向上させることができる。このようなプロセスカートリッジでは、画像形成装置本体に着脱する際に、ユーザがプロセスカートリッジを把持する把手部を設けたものが、従来から、数多く提案されている。

また、特許文献１では、把手部のスペースの削減とカートリッジの操作性向上を図るため、プロセスカートリッジが画像形成装置本体内に装着され、画像形成装置本体の本体扉が閉まると、把手部がカートリッジ内に収納される構成が提案されている。

特開２００１−４２６２２（第５頁、図１）

本発明は、上記従来例をさらに発展させたものである。その目的とするところは、画像形成装置に取り外し可能に装着された状態で、現像カートリッジが着脱可能な感光体カートリッジに設けられた把手部材の視認性向上、及び、感光体カートリッジの着脱操作性の向上である。また、前述した感光体カートリッジが着脱可能な画像形成装置の小型化を両立させることである。

上記目的を達成する為の本発明の構成は、画像形成装置の装置本体に着脱可能な感光体カートリッジにおいて、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像するための現像部材を有する現像カートリッジを取り外し可能に装着するための装着領域と、
前記感光体カートリッジが前記画像形成装置の装置本体に着脱される際に把持される把持部材であって、前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジに装着されていない場合に前記装着領域に進入する第一の位置と、前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジに装着された場合に前記装着領域から退避する第二の位置の間を移動可能な把持部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置に取り外し可能に装着された状態で、現像カートリッジが着脱可能な感光体カートリッジに設けられた把手部材の視認性及び感光体カートリッジの着脱操作性を向上させることができる。また、前述した感光体カートリッジが着脱可能な画像形成装置の小型化を両立させることができる。

感光体カートリッジの把手部材の動きを説明するための図である。現像カートリッジを装着した感光体カートリッジを有する画像形成装置の断面図である。現像カートリッジを装着した感光体カートリッジの断面図である。感光体カートリッジの斜視図である。感光体カートリッジの組立方法を説明するための斜視図である。感光体カートリッジの把手部材の構成を説明するための斜視図である。感光体カートリッジを装置本体に着脱する構成を説明する斜視図である。感光体カートリッジを装置本体に着脱する構成を説明するための側面図である。感光体カートリッジを装置本体から取り出す方法を説明するための斜視図である。感光体カートリッジの把手部材が第一の位置及び第二の位置にあるときの斜視図である。感光体カートリッジに設けられた把手部材、変位機構の変形例を説明するための斜視図である。

（実施例１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

なお、電子写真感光体ドラム（以下ドラムと記載する）の回転軸線方向を長手方向する。また、長手方向において、画像形成装置本体からドラムが駆動力を受ける側を駆動側（図５において駆動力受け部６３側）とし、その反対側を非駆動側とする。

次に、図２および図３を用いて画像形成装置の全体構成および画像形成プロセスについて説明する。図２は画像形成装置の装置本体Ａに装着したプロセスカートリッッジＢが装着された状態の画像形成装置の断面図である。図３は本実施例に係るプロセスカートリッジＢの断面図である。ここで、装置本体Ａとは、カートリッジＢを除いた電子写真画像形成装置部分である。

［画像形成装置の全体構成］
図２は、装置本体Ａに着脱可能なドラム６２を有する感光体カートリッジＣが装着された状態を示す断面図である。更に感光体カートリッジＣには、現像カートリッジＤが取り外し可能に装着されている。感光体カートリッジＣは、ドラム６２のほかに、ドラム６２表面を一様に帯電するための帯電ローラ６６、ドラム６２上のトナーをクリーニングするためのクリーニングブレード７７が設けられている。一方、現像カートリッジＤには、マグネットローラ３４を内包したトナー担持体である現像ローラ３２、現像ローラ３２上のトナーの厚みを規制する層厚規制部材４２が設けられている。

画像形成装置は、感光体カートリッジＣを装置本体Ａに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。感光体カートリッジＣが装置本体Ａに装着されたとき、カートリッジＢの挿入方向奥側には、露光装置３（レーザスキャナユニット）が配置される。

また、感光体カートリッジＣの下側に画像形成対象となる記録媒体（以下、シート材Ｐと記載する）を収容したシートトレイ４が配置されている。

更に、装置本体Ａには、シート材Ｐの搬送方向Ｅに沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。なお、定着装置９は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにより構成されている。

［画像形成プロセス］
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、ドラム６２は矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。バイアス電圧が印加された帯電ローラ６６は、ドラム６２の外周面に接触し、ドラム６２の外周面を一様均一に帯電する。

そして、露光装置３は画像情報に応じたレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光Ｌは、ドラム６２の外周面を走査露光する。これにより、ドラム６２の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。

一方、図３に示すように、現像カートリッジＤのトナー収納枠体２３内のトナーＴは、トナー撹拌シート４４によって撹拌、搬送される。現像ローラ３２に搬送されたトナーＴは、現像剤層厚規制部材４２により、一定厚さの薄層として現像ローラ３２の表面に担持される。そのトナーＴは、静電潜像に応じてドラム６２へ転移され、トナー像として可視像化される。

また、図２に示すように、レーザ光Ｌの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体Ａの下部に収納されたシート材Ｐがシートトレイ４から給送される。そして、そのシート材Ｐがドラム６２と転写ローラ７との間の転写位置へ供給されると、トナー像はドラム６２からシート材Ｐに順次転写されていく。トナー像が転写されたシート材Ｐは、ドラム６２から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。そしてシート材Ｐは、定着装置９を構成する加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは、排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。

そして、転写後のドラム６２はクリーニングブレード７７により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。

［感光体カートリッジの構成説明］
次に図４を用いて、本実施例にかかる感光体カートリッジＣの構成について説明する。感光体カートリッジＣは、ドラム６２、帯電ローラ６６、クリーニングブレード７７、把手部材７９、把手部材７９を第二の位置から第一の位置へ変位させる変位機構７８から構成されている。

ここで第一の位置とは、後述するが図１０に示すように把手部材７９が、感光体カートリッジＣの現像カートリッジＤを装着するための装着領域Ｂに進入した状態でとる位置である。また、第二の位置とは、図１や図１０に示すように把手部材７９が装着領域Ｂから退避した状態でとる位置である。

次に図５を用いて、感光体カートリッジＣの組立て方法に関して説明する。

クリーニングブレード７７はビスによってクリーニング枠体７１に固定される。帯電ローラ６６はクリーニング枠体７１に取り付けられた不図示の軸受部材によって回転可能に支持される。ドラム６２は変位機構７８が取り付けられたサイドカバー左７２、サイドカバー右７３によってクリーニング枠体７１に回転可能に支持される。サイドカバー左７２、サイドカバー右７３はビス等によってクリーニング枠体７１に固定される。

［把手部材及び変位機構の説明］
次に把手部材７９、及び変位機構７８について図４及び図６を用いて説明する。

本実施例では、図４に示すように、サイドカバー左７２、サイドカバー右７３の両方に把手部材７９、及び変位機構７８を設けた。即ち、感光体カートリッジＣにおいて、ドラム６２の軸線方向の一端側と他端側に設けられているが、同一構成の為、図６に示すサイドカバー左７２側に設けた把手部材７９、変位機構７８について説明する。

図６に示すように、把手部材７９は、把手部７９ａと切り欠き溝部７９ｂ、及び軸部７９ｃを有する。変位機構は、第一リンク部材７８ｂ、第二リンク部材７８ｃ、第一付勢部材７８ｄ、第二付勢部材７８ｅ、第一係合部材７８ｆ、第二係合部材７８ｇから構成されている。第一係合部材７８ｆは、切り欠き溝部７８ｆ１を有し、サイドカバー左７２にビス等によって固定されている。第一リンク部材７８ｂには、軸部７８ｂ１と第一穴部７８ｂ２と第二穴部７８ｂ３とが設けられている。一方、第二リンク部材７８ｃは第一軸部７８ｃ１、第二軸部７８ｃ２と第一穴部７８ｃ３を有が設けられている。

第二係合部材７８ｇは軸部７８ｇ１を有し、サイドカバー左７２にビス等によって固定されている。第一、第二付勢部材７８ｄ、７８ｅは、本実施例では圧縮バネを用い、それぞれ第一係合部材７８ｆの切り欠き部７８ｆ１、把手部材７９の切り欠き溝部７９ｂに挿入されている。第一リンク部材７８ｂの第一穴部７８ｂ２と第二リンク部材７８ｃの第一軸部７８ｃ１は、回転可能となるよう係合している。また、第一リンク部材７８ｂの第二穴部７８ｂ３と把手部材７９の軸部７９ｃも回転可能となるよう係合している。更に、第二リンク部材７８ｃの第一穴部７８ｃ３と第二係合部材の軸部７８ｇ１も、回転可能となるよう係合している。

また、第一リンク部材７８ｂの軸部７８ｂ１と第一係合部材７８ｆの切り欠き溝部７８ｆ１、第二リンク部材７８ｃの第二軸部７８ｃ２と把手部材７９の切り欠き溝部７９ｂは、それぞれ、スライド可能となるよう係合している。

［感光体カートリッジの装置本体に対する着脱］
次に感光体カートリッジＣの装置本体Ａへの着脱について図７、図８を用いて説明する。

図７（ａ）は装置本体Ａの開閉扉１３を開いた状態の模式図、図７（ｂ）は感光体カートリッジＣの側面の斜視図である。図８（ａ）、（ｂ）は感光体カートリッジの装置本体Ａの着脱の過程を説明するための側面図である。本実施例では、左右同一の構成をとっているため、図７、図８では片側（サイドカバー左７２側）のみを図示した。図７（ａ）に示すように、装置本体Ａには、感光体カートリッジＣを装置本体Ａ内に着脱可能にするため、開閉扉１３及び感光体カートリッジガイド部材１２が設けられている。

一方、図７（ｂ）に示すように、感光体カートリッジＣにはサイドカバー左７２に被ガイド突起７２ａ、７２ｂが設けられている。ユーザは、把手部材７９を把持し、被ガイド突起７２ａ、７２ｂをガイド部１２ａ、１２ｂに沿って図８中Ｆ方向挿入していくことで、感光体カートリッジＣを装置本体Ａに装着する。ここで、ユーザが感光体カートリッジＣを装置本体Ａに装着する際は、把手部材７９は第一の位置に位置する。ここで、第一の位置においては、第一付勢部材７８ｄ、第二付勢部材７８ｅにより第一リンク部材７８ｂ、第二リンク部材７８ｃが上方に持ち上げられた状態をとるよう構成されている（図６）。

［現像カートリッジの装着に伴う把手部材の動き］
次に、図１、図６を用いて、感光体カートリッジＣへ現像カートリッジＤを装着する際の、感光体カートリッジＣの把手部材７９の動きに関して説明する。感光体カートリッジＣのサイドカバー左７２には、現像カートリッジＤのガイド部としてのガイド溝７２ｃ、７２ｄが設けられ、一方、現像カートリッジＤには、ガイド溝７２ｃ、７２ｄにガイドされる突起部２６ａ、２６ｂが設けられている。感光体カートリッジＣが装置本体Ａに装着された後、感光体カートリッジＣのガイド溝７２ｃ、７２ｄに沿って、現像カートリッジＤの突起部２６ａ、２６ｂを、挿入することで、現像カートリッジＤの装着が完了する。現像カートリッジＤが感光体カートリッジＣに装着されると、現像カートリッジＤの自重による力を把持部材７９の力受け部７９ｆが受けることになる。それによって、変位機構７８の付勢部材７８ｄ、７８ｅは圧縮され（図６参照）、把手部材７９はＧ方向に移動する（図１（ａ）、（ｂ））。感光体カートリッジＣに現像カートリッジＤの装着が完了すると、付勢部材７８ｄ、７８ｅは現像カートリッジＤの自重により圧縮され続け、把手部材７９は第二の位置をとり続けるよう構成されている（図１（ｃ））。その際に、現像カートリッジＤの突起部２６ａ、２６ｂがガイド溝７２ｃ、７２ｄの底部に当接することで、感光体カートリッジＣに対して位置決めされることになる。

前述したように、把手部材７９は現像カートリッジＤが装着されることにより、現像カートリッジＤの装着領域Ｂから退避した第二の位置に移動する。即ち、現像カートリッジＤが感光体カートリッジＣに装着されて、把手部材７９を把持する必要のない場合は下方に移動する。したがって、仮に把手部材７９を把持するための第一の位置に固定された場合に比べて、把手部材７９が下方に移動するスペースの分、現像カートリッジＤの現像剤を収容する容量を大きく確保することが可能になる。

［感光体カートリッジの装置本体からの取り外し］
次に感光体カートリッジＣの装置本体Ａからの取り外し方法について図９を用いて説明する。図９（ａ）は装置本体Ａに感光体カートリッジＣ、及び感光体カートリッジＣに現像カートリッジＤが装着された状態で、開閉扉１３を開いた際の斜視図である。また、図９（ｂ）は図９（ａ）の状態から現像カートリッジＤを装置本体Ａの外へ引き出した状態の斜視図である。

感光体カートリッジＣの寿命や、ジャム処理などの際は、先ず、現像カートリッジＤを感光体カートリッジＣに対して上方に引き抜くことで現像カートリッジＤを装置本体から取り外す。現像カートリッジＤを取り外すと、現像カートリッジＤの自重により第二の位置にあった感光体カートリッジの把手部材７９は第一の位置に変位する（図９（ｂ））。それにより、把手部材７９の視認性は増し、ユーザは、この把持部材７９を把持し、感光体カートリッジＣを装置本体Ａから引き出すことができる。

以上で説明したように、本実施例にかかる感光体カートリッジＣの把手部材７９は第二の位置から第一の位置との間を移動可能に構成されているため、把手部材７９の視認性を向上させることができる。

［現像カートリッジの装着領域と把手部材の関係について］
次に図１０を用いて、現像カートリッジＤの装着領域Ｂと把手部材７９の関係について説明する。

図１０は、感光体カートリッジＣと把手部材７９が第一の位置と第二の位置にある場合を同時に示した斜視図である。図１０に示すように、把手部材７９が第一の位置に位置する際に、把手部材７９は、感光体カートリッジＣの現像カートリッジＤが装着される装着領域Ｂに進入した状態になる。このような構成にすることで、前述した効果に加えてユーザが把手部材７９を把持し易い状況になる。更に、把手部材７９を把持し易い状況にするために装着領域Ｂを利用することで、専用の領域を設ける必要がなく装置本体Ａの小型化を実現することができる。

ここで、本実施例では、感光体カートリッジＣの把手部材７９と付勢部材７８ｄ、７８ｅの間を第一リンク部材７８ｄ、第二リンク部材７８ｅで連結したが、構成を簡略化するため図１１に示すような構成を用いてもよい。図１１は、本実施例の変形例を示す斜視図であり、変位機構７８を付勢部材７８ｅ、７８ｆのみで構成したものである。図１１の構成は、付勢部材７８ｅ、７８ｆをサイドカバー左７２に設けた切り欠き溝７２ｅ、７２ｆに挿入し、把手部材７９に、付勢部材７８ｅ、７８ｆと当接する軸部７９ｄ、７９ｅを設けたものである。以上のようにして、把手部材７９を第二の位置から第一の位置へ変位させるようにしても良い。

６２ドラム（電子写真感光体ドラム）
７１クリーニング枠体
７２サイドカバー左
７３サイドカバー右
７８変位機構
７９把手部材
Ａ装置本体
Ｂ装着領域
Ｃ感光体カートリッジ
Ｄ現像カートリッジ
Ｌレーザ光
Ｓ、Ｒ回転方向
Ｔトナー（現像剤）
Ｐシート材（記録媒体）

Claims

画像形成装置の装置本体に着脱可能な感光体カートリッジにおいて、
感光体と、
前記感光体に形成された潜像を現像するための現像部材を有する現像カートリッジを取り外し可能に装着するための装着領域と、
前記感光体カートリッジが前記画像形成装置の装置本体に着脱される際に把持される把持部材であって、前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジに装着されていない場合に前記装着領域に進入する第一の位置と、前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジに装着された場合に前記装着領域から退避する第二の位置の間を移動可能な把持部材と、を有することを特徴とする感光体カートリッジ。
前記感光体カートリッジを前記装置本体に装着した状態において、前記第一の位置は前記第二の位置よりも上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の感光体カートリッジ。
前記感光体カートリッジは、前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジに装着されていない状態で前記把持部材を把持して前記装置本体に着脱可能で、前記現像カートリッジは、前記感光体カートリッジが前記装置本体に装着された状態で前記感光体カートリッジに着脱可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の感光体カートリッジ。
更に、前記感光体カートリッジは、前記把持部材を前記第二の位置から前記第一の位置の方向に向かって付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の感光体カートリッジ。
更に、前記感光体カートリッジは、前記把持部材を前記第一の位置と前記第二の位置の間を移動させるリンク部材を有し、前記付勢部材は前記リンク部材を付勢することを特徴とする請求項４に記載の感光体カートリッジ。
前記把持部材は、前記現像カートリッジを前記装着領域に装着する際に、前記第一の位置から前記第二の位置に移動するための力を受ける力受け部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の感光体カートリッジ。
前記把持部材は、前記感光体の軸線方向において前記感光体カートリッジの一端側と他端側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の感光体カートリッジ。
更に、前記感光体カートリッジは、前記現像カートリッジを前記装着領域にガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の感光体カートリッジ。
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の感光体カートリッジと、
前記記録媒体を搬送する搬送機構と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記現像カートリッジが装着された前記感光体カートリッジが前記画像形成装置に装着された状態から、前記感光体カートリッジを前記画像形成装置から取り外すことなく、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから取り外すことが可能であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。