JP7118733B2

JP7118733B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7118733B2
Application number: JP2018096163A
Authority: JP
Inventors: 正俊瀧口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2022-08-16
Anticipated expiration: 2038-05-18
Also published as: US10671017B2; JP2019200380A; US20190354066A1; KR102424775B1; KR20190132293A

Description

本発明は、例えば電子写真方式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、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、画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。

そして、図１３に示す前ドア１３４は画像形成装置本体において開閉可能に設けられており、カートリッジとして例えば現像カートリッジ７の交換時やジャム処理時にユーザにより開閉される。

一方、画像形成装置の設置スペースを削減するためには、画像形成装置本体の高さを削減することが望ましい。特許文献１では、現像カートリッジ７を薄型にし、かつ現像カートリッジ７の把手部７ｂを延長することで、画像形成装置本体の高さを削減している。

特開２０１５－１９７５１７号公報

しかしながら、従来例では、現像カートリッジにおける長い把手部を持って現像カートリッジにおける本体部を支持するユーザが現像カートリッジを画像形成装置本体から引き出す（離脱する）過程で、現像カートリッジ７を落下させてしまう可能性があった。

すなわち、図１４は、ユーザが現像カートリッジ７を画像形成装置本体から引き出す過程を示した断面図であるが、現像カートリッジ７は、図１４中のＰ１→Ｐ２→Ｐ３の方向に引き抜かれる。その際、前ドア１３４から現像カートリッジ７が離れる際に、Ｐ３→Ｐ４の方向に現像カートリッジ７が回転する。Ｐ３→Ｐ４の動作を予期していないユーザは、現像カートリッジ７を落下させてしまう可能性があった。

本発明の目的は、カートリッジの着脱のユーザビリティを向上させることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、感光ドラムと、開口部と、前記開口部を開放する開位置と前記開口部を閉じる閉位置との間を移動可能に構成されたドアと、を有する装置本体と、第１の方向に延びる回転軸線を中心に回転可能な現像ローラを有し、前記装置本体に対して前記開口部を介して前記第１の方向に交差する第２の方向に着脱可能なカートリッジであって、前記現像ローラ及び前記現像ローラに担持させるトナーが収容されたトナー収容部が設けられた本体部と、把手部と、を有するカートリッジと、を備え、前記把手部は、前記本体部から前記第２の方向のうち前記カートリッジの離脱方向に延びるように設けられた画像形成装置において、前記ドアは、前記ドアが前記開位置にある時に前記カートリッジをガイドするガイド部を有し、前記ガイド部のガイド面は、前記第１の方向に見た場合において、前記カートリッジの前記本体部の底面が前記ガイド面に支持された状態で前記把手部が前記離脱方向に引っ張られることで前記カートリッジが移動させられるにつれて、前記把手部の延びる方向が鉛直方向に近づくように、前記カートリッジをガイドするように構成され、前記カートリッジが前記離脱方向における前記ガイド面の下流端から離れる直前に、前記把手部が前記本体部の真上にあるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、カートリッジの着脱のユーザビリティを向上させることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図本発明の実施形態の画像形成装置において画像形成装置本体からカートリッジを引き出す（離脱する）過程を示した断面図第１の実施形態のドア部に係る構成を示す斜視図第１の実施形態の構成を示す正面図第１の実施形態の構成を示す上面図第１の実施形態のドア部が閉状態の場合の斜視図第１の実施形態のガイド部のカートリッジの長手方向から見た断面図第２の実施形態のガイド部のカートリッジの長手方向から見た断面図第３の実施形態のガイド部のカートリッジの長手方向から見た断面図第４の実施形態のカートリッジの長手方向から見たガイド部を含む断面図第４の実施形態の構成を示す斜視図第４の実施形態の構成を示す上面図第４の実施形態の凹凸構造を逆にした第５の実施形態の構成を示す上面図従来の画像形成装置の構成を示す断面図従来の画像形成装置においてカートリッジを引き出す（離脱する）過程を示した断面図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《第１の実施形態》
（画像形成装置およびカートリッジ）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。また、図３は、本実施形態のドア部に係る構成を示す斜視図である。以降の説明を簡潔にするため、本願明細書では、以下のように定義する。画像形成プロセス手段としての感光ドラム８の回転軸線方向に平行な方向を、第１の方向とする。第１の方向は、現像剤担持体（現像ローラ）を備えた現像カートリッジ（以下、カートリッジ）７におけるカートリッジ本体部（以下、本体部）７ａの長手方向、そしてカートリッジ７の長手方向に相当する。そして、第１の方向に直交する方向を第２の方向とし、第２の方向はカートリッジ７における把手部７ｂの延びた方向に相当する。

そして、前後方向とは、図３に示すように、水平面内で上述したカートリッジの長手方向（幅方向）と直交する方向であり、また鉛直方向とは、長手方向（幅方向）および前後方向と直交する方向である。

図１において、給送トレイ２に記録材（記録紙）としてのシート材１が積載されている。画像形成装置本体（以下、装置本体）１６に接続された不図示のホストコンピュータにより、プリントジョブ信号が指示されると、装置本体１６内に設けられた給送ローラ３が回転し、給送トレイ２内に積載されたシート材１の最上紙が給送される。

搬送ガイド４によりガイドされたシート材１は、スキャナユニット６によってカートリッジ７内の感光ドラム８上に形成された画像情報とタイミングを合わせて搬送ローラ対５により、以下に示す転写ニップ部に搬送される。すなわち、感光ドラム８と転写ローラ９とで形成される転写ニップ部（転写部）へ搬送される。その間、感光ドラム８にトナー画像が現像される。転写ローラ９に印加された転写バイアスにより、転写プロセスが行われ、感光ドラム８の表面に形成されたトナー画像がシート材１に転写される。

転写プロセス後のシート材１は定着装置１０に搬送され、熱と圧力により、定着プロセスが行われ、シート材１にトナー画像が定着される。定着プロセス後、シート材１は排紙ローラ対１１により排紙トレイ１２に排出積載される。

ここで、トナー画像を形成するプロセス手段を備えたカートリッジ７は装置本体から第１の方向に交差する方向に着脱可能（装着可能・離脱可能）に設けられる。そして、カートリッジ７には、画像形成の機能を有する、すなわちトナー画像を形成するプロセス手段を備える本体部７ａと、ユーザがカートリッジ７を着脱する際にアクセスする（持つ）把手部７ｂとが設けられている。そして、カートリッジ７を薄型にするため、本体部７ａと、把手部７ｂとは、前後方向において離れた位置に設けられている。ここで、画像形成位置からの離脱の際に、本体部７ａに対し把手部７ｂは下流側にある。

図１において、装置本体１６に設けられるドア部としての前ドア１３１は、装置本体１６に対して回動により開閉可能に設けられている。すなわち、装置本体１６に設けられる開口部を画像形成時に閉状態、カートリッジ７の着脱時に開状態となるように、ユーザが開閉動作を行う構成として設けられている。そして、開状態の前ドア１３１において、図３に示すように、カートリッジの幅方向（長手方向）の両端部に、カートリッジ７の底部を案内（ガイド）するガイド面を備えたガイド部１３１ａが設けられている。

また、前ドア１３１には、カートリッジの幅方向（長手方向）の中央部に、ユーザがカートリッジ７の把手部７ｂにアクセスするためのユーザ操作空間としての開口部１３１ｂ（点線部）が設けられている。開口部１３１ｂ（点線部）が中央部（両端部のガイド部の間）に設けられている（カートリッジの長手方向において７０ｍｍ～２８０ｍｍ）ことにより、ユーザはカートリッジ７の把手部７ｂに手が入り易くアクセスし易い構成となっている。

（ドア部におけるガイド部）
本実施形態におけるドア部は、カートリッジ７をガイドするガイド部を備える。すなわち、第１の方向で見たときに、カートリッジが離脱する方向に移動するにつれて、カートリッジが画像形成位置にある場合における把手部の延びる方向よりもその方向が鉛直方向に近づくようにカートリッジをガイドするガイド面を有するガイド部を備える。そして、このガイド面は、カートリッジが離脱する方向におけるガイド面の下流端から離れる前に、把手部７ｂが本体部７ａに対し鉛直方向で上方にあるようにカートリッジ７をガイドする。

図７は、カートリッジ７の長手方向から見たときの、本実施形態のドア部としての前ドア１３１（図１、図３）におけるカートリッジ７をガイドするガイド部１３１ａの断面図である。

ここで、ユーザが装置本体１６に装着された位置（画像形成位置）において第１の姿勢にあるカートリッジ７を引き出す（離脱する）際に、ガイド部１３１ａがカートリッジ７と最初に接触（当接）する点を、第１の点Ａ（第１の位置）とする。そして、このときのカートリッジ７の姿勢を中間姿勢とする。また、カートリッジ７とガイド部１３１ａとが最後に離れる点を、第２の点Ｂ（第２の位置）とし、このときのカートリッジ７の姿勢（第１の姿勢に対し傾斜した姿勢）を第２の姿勢とする。

第１の点Ａと第２の点Ｂとを結んだ直線（鎖線）をＬとするとき、本実施形態では、カートリッジの底部をガイドするガイド部１３１ａは、直線Ｌに対し、鉛直方向で下側の凹形状の曲面になるようにガイド面が設けられている。

図４は、本実施形態のドア部としての前ドア１３１の構成を示す正面図である。また、図５は、本実施形態のドア部としての前ドア１３１の構成を示す上面図である。これらの図を用いて、長手方向（幅方向）における各部位の長さの大小関係について説明をする。ユーザ操作空間としての開口部１３１ｂの幅Ｌ４は、ユーザの手が入り易いサイズとして設けられている。そして、把手部７ｂの幅Ｌ２は、開口部１３１ｂの幅Ｌ４より小さくなるよう設けられている。また、ガイド部１３１ａの間隔Ｌ３は、開口部の幅Ｌ４より大きく、カートリッジの全長の幅（全幅）Ｌ１より小さくなるよう設けられている。

このような構成により、カートリッジのユーザビリティと本体高さ低減を両立した画像形成装置を提供することができる。

図６は、本実施形態のドア部としての前ドア１３１が閉状態の場合の斜視図である。図６において、前ドア１３１は、上カバーとして設けられた排紙トレイ１２と一体となって、外装面を形成するように設けられている。これにより、カートリッジのユーザビリティと外装のデザイン性を両立した画像形成装置を提供することができる。

図２は、本実施形態の画像形成装置においてカートリッジを引き出す過程を示した断面図である。カートリッジ７は、図２中のＰ’１→Ｐ’２→Ｐ’３→Ｐ’４の方向に引き抜かれる（離脱される）。その際、上述したように前ドア１３１のガイド部１３１ａの形状により、Ｐ’２→Ｐ’３→Ｐ’４の過程でカートリッジ７が回転する。それにより、前ドア１３１からカートリッジ７が離れる時点で、把手部７ｂは本体部７ａの鉛直方向で上側になっている。

このため、図１４で説明した従来例におけるカートリッジ７が離れた後の時点におけるＰ３→Ｐ４の動作（回転）が生じることなく、ユーザがカートリッジ７を落下させることを抑止している。それにより、装置本体１６の高さ（鉛直方向）の低減と、カートリッジ７の着脱のユーザビリティとを両立した画像形成装置を提供することができる。すなわち、カートリッジ７を薄型にした場合においても、カートリッジ７を落下させずに引き抜ける（離脱できる）画像形成装置を提供することができる。

なお、以上、カートリッジ７の装置本体１６からの離脱の際に関して述べたが、本実施形態の構成によれば、逆にカートリッジ７の装置本体１６への装着の際に、従来例における図１４のＰ４からＰ３への回転負荷を軽減することができる。

《第２の実施形態》
第１の実施形態では、図７に示すようにカートリッジの長手方向から見て、ガイド部１３１ａの形状として曲線形状（湾曲形状）を用いた構成としたが、本実施形態では図８のガイド部１３２ａに示すように複数の直線を用いた構成とする。

この場合、ユーザがカートリッジ７を引き出す際に、第１の実施形態と比較してわずかに操作力の変化が生じる。しかし、第１の実施形態と同様に、カートリッジ７の姿勢を変え、ガイド部１３２ａから最後にカートリッジ７が離れる際に、把手部７ｂを本体部７ａの鉛直方向で上側にすることができる。

これにより、図１４で説明した従来例におけるカートリッジ７が離れた後の時点におけるＰ３→Ｐ４の動作（回転）が生じることなく、ユーザがカートリッジ７を落下させることを抑止できる。それにより、装置本体１６の高さ（鉛直方向）の低減と、カートリッジ７の着脱のユーザビリティとを両立した画像形成装置を提供することができる。すなわち、カートリッジ７を薄型にした場合においても、カートリッジ７を落下させずに引き抜ける（離脱できる）画像形成装置を提供することができる。

《第３の実施形態》
第２の実施形態の更なる変形例として、本実施形態では、図９に示すようにカートリッジの長手方向から見て、ガイド部１３３ａが極端に凹形状（Ｌ字形状）を用いた構成とする。

この場合、ユーザがカートリッジ７を引き出す際に、ガイド部１３３ａでカートリッジ７が干渉し、ユーザ自身がカートリッジ７の姿勢を実線の姿勢から、点線の姿勢へと変える構成となる。本構成においても、ガイド部１３３ａからカートリッジ７が離れる際に、把手部７ｂを本体部７ａの鉛直方向で上側にする目的は、同様に達成することができる。

《第４の実施形態》
第１乃至第３の実施形態では、開状態のドア部に備わるガイド部は、カートリッジとしてのカートリッジ７の鉛直方向で下側となる底部をガイドした。これに対し、本実施形態では、ガイド部はカートリッジ７の長手方向の側端部をガイドする。

すなわち、本実施形態では、図１０、図１１に示すように、本体部７ａの幅方向（長手方向）の両端部に凸部としてのボス部７ｃを１個または離散した複数個として設ける。そして、ガイド部１３４ａは、カートリッジの長手方向の側端部に備わるボス部７ｃに対応した凹部を備える。すなわち、ガイド部１３４ａに設けられる凹部は、連続した溝形状として設けられ、具体的にはカートリッジの長手方向から見て、第１乃至第３の実施形態で説明したいずれかの形状（図７、図８、図９）を用いることができる。

本実施形態において、ユーザがカートリッジ７を引き出す際に、ボス部７ｃがガイド部１３４ａに案内されることで、第１の実施形態と比較して現像カートリッジ７の姿勢が一意的に決まる。すなわち、カートリッジ７の長手方向いおいて、図１２（ａ）に示すガイド部１３４ａの間隔が、本体部７ａの幅方向（長手方向）を規制する規制部として機能する。

そして、ユーザの操作方法によらず、ガイド部１３４ａからカートリッジ７が離れる際に、把手部７ｂを本体部７ａの鉛直方向で上側にすることをさらに高い確度で達成することができる。

このように、本実施形態によれば、ユーザがカートリッジを取り出した際、カートリッジの軌跡が一意的に決まり、落下させることのない画像形成装置を提供することができる。

なお、以上、カートリッジ７の装置本体１６からの離脱の際に関して述べたが、本実施形態の構成によれば、逆に現ートリッジ７の装置本体１６への装着の際に、従来例における図１４のＰ４からＰ３への回転負荷を軽減することができる。

《第５の実施形態》
第４の実施形態では、ガイド部はカートリッジ７の長手方向の側端部をガイドするものとして、本体部７ａに凸部としてのボス部７ｃを設け、凸部に対応した凹部をガイド部１３４ａが備える構成であった。本実施形態は、第４の実施形態に対し、逆の凸凹構成を備えるものである。

すなわち、本実施形態では、図１２（ｂ）に示すように、カートリッジの長手方向の両端側において、ガイド部１３５ａは凸部としてのボス部を１個または離散した複数個として設ける。そして、本体部７ａは、カートリッジの長手方向の側端部に備わる凹部としての連続した溝形状を備える。具体的には、カートリッジの長手方向から見て、第１乃至第３の実施形態で説明したいずれかの形状（図７、図８、図９）を用いることができる。

図１２（ｂ）に示す本実施形態において、ユーザがカートリッジ７を引き出す際に、ガイド部１３５ａのボス部がカートリッジの長手方向の両端部に設けられる凹部（連続した溝形状）７ｄに案内される。これにより、第１の実施形態と比較してカートリッジ７の姿勢が一意的に決まる。すなわち、カートリッジ７の長手方向いおいて、図１２（ｂ）に示すガイド部１３５ａの間隔Ｌ１は、本体部７ａの幅方向（長手方向）を規制する規制部として機能する。

そして、ユーザの操作方法によらず、ガイド部１３５ａからカートリッジ７が離れる際に、把手部７ｂを本体部７ａの鉛直方向で上側にすることをさらに高い確度で達成することができる。

（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、カートリッジとして、現像剤担持体（現像ローラ）を備えた現像カートリッジを示したが、感光ドラムを備えたドラムカートリッジに適用することもできる。また、カートリッジとして、現像剤担持体（現像ローラ）および感光ドラムを一体的に備えたプロセスカートリッジに適用できる。

すなわち、トナー画像を転写する転写ニップ部を形成する感光ドラムと転写ローラの内、少なくとも転写ローラを備える画像形成装置本体と、トナー画像を形成するプロセス手段を備えたカートリッジを備える画像形成装置において、以下の場合が考えられる。画像形成装置本体が感光ドラムを含む場合、カートリッジがプロセス手段として感光ドラムを含む場合である。

（変形例２）
上述した実施形態では、図６に示したように、ドア部の閉状態において、排紙トレイ１２と前ドア１３１とが外装面を形成する構成（すなわち、排紙トレイ１２を挟んで両側にガイド部を支持する背板が排紙トレイ１２と共に外装面を形成）とした。しかしながら、ガイド部を支持する背板が外装面を形成してない構成であっても良い。

（変形例３）
上述した実施形態では、給送ローラ３から排紙ローラ対１１に至る記録材の搬送路としてＳ字状のパス（Ｓパス）の画像形成装置を示したが、Ｃ字状のパス（Ｃパス）の画像形成装置にも同様に適用できる。

また、上述した実施形態では、イメージスキャナ１５が設置された画像形成装置を示したが、イメージスキャナ１５がない画像形成装置においても同様に適用できる。

（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）の扱いを排紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。

（変形例５）
上述した実施形態では、転写ニップ部で記録材としてのシート材１にトナー画像が転写されるとしたが、転写ニップ部で中間転写体としての中間転写ベルトにトナー画像が転写され、二次転写部で記録材にトナー画像が転写されるものであっても良い。

７・・カートリッジ（現像カートリッジ）、７ｂ・・把手部、１６・・画像形成装置本体（装置本体）、１３１・・前ドア（ドア部）、１３１ａ・・ガイド部

Claims

感光ドラムと、開口部と、前記開口部を開放する開位置と前記開口部を閉じる閉位置との間を移動可能に構成されたドアと、を有する装置本体と、
第１の方向に延びる回転軸線を中心に回転可能な現像ローラを有し、前記装置本体に対して前記開口部を介して前記第１の方向に交差する第２の方向に着脱可能なカートリッジであって、前記現像ローラ及び前記現像ローラに担持させるトナーが収容されたトナー収容部が設けられた本体部と、把手部と、を有するカートリッジと、
を備え、
前記把手部は、前記本体部から前記第２の方向のうち前記カートリッジの離脱方向に延びるように設けられた画像形成装置において、
前記ドアは、前記ドアが前記開位置にある時に前記カートリッジをガイドするガイド部を有し、
前記ガイド部のガイド面は、前記第１の方向に見た場合において、前記カートリッジの前記本体部の底面が前記ガイド面に支持された状態で前記把手部が前記離脱方向に引っ張られることで前記カートリッジが移動させられるにつれて、前記把手部の延びる方向が鉛直方向に近づくように、前記カートリッジをガイドするように構成され、前記カートリッジが前記離脱方向における前記ガイド面の下流端から離れる直前に、前記把手部が前記本体部の真上にあるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
前記ガイド部は前記第１の方向における前記ドアの両端部に設けられ、前記両端部に設けられた前記ガイド部の間に前記第１の方向の幅が７０ｍｍ以上２８０ｍｍ以下のドア側開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ドア側開口部の前記第１の方向における長さが、前記第１の方向における前記把手部の長さより長く、前記第１の方向における前記カートリッジの長さより短いことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記ガイド面は、前記第１の方向から見て下方に凸になるように湾曲した湾曲形状であ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。
前記ガイド面は、前記第１の方向から見て複数の直線を用いて下方に凸になる凹形状であ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。
前記ガイド面は、前記第１の方向から見てＬ字形状であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記ドアは、前記閉位置にある時に、前記装置本体の外装面を構成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。