JP7242413B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
先ず、図1~図7を用いて本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。
図1及び図2を用いて、画像形成装置の構成について説明する。図1は、画像形成装置の構成を示す断面図である。図2は、画像形成装置において原稿読取部と排出トレイ90と現像ドア92とを開放した状態でカートリッジを着脱する様子を示す断面図である。図1に示す画像形成装置1は、レーザビームプリンタの一例を示す。尚、以下の説明において、画像形成装置1における前方や前側や前端部は図1の右側を示し、後方や後側や後端部は、図1の左側を示しているものとする。
画像形成部3は、トナー像を形成する像担持体としての感光ドラム61と、感光ドラム61に形成されたトナー像をシートSに転写する転写手段としての転写ローラ31とを備えている。更に、画像形成部3は、クリーニング手段としてのクリーニングローラ62と、感光ドラム61の表面を一様に帯電する帯電手段としてのコロナ帯電器63と、現像剤担持体としての現像ローラ71等を備えている。
像担持体としての感光ドラム61と、クリーニングローラ62と、コロナ帯電器63とは、ドラムカートリッジ60に備えられたドラムフレーム64に支持されている。ドラムカートリッジ60は、ドラムフレーム64の装置本体2の前方側に配置されたドラム把持軸65aを中心に回動可能に支持されたドラム把持部65を備えている。
現像剤担持体としての現像ローラ71は、現像カートリッジ70に設けられている。現像カートリッジ70は、現像枠体72と、装置本体2の前方側に設けられた現像把持部73を備えている。現像枠体72には、少なくとも2つの突起としての現像第一突起74と現像第二突起75とが設けられている。現像枠体72に設けられた一方の現像第一突起74は、現像カートリッジ70に設けられた現像剤担持体としての現像ローラ71と略同軸上に配置されている。他方の現像第二突起75は、現像第一突起74よりも現像カートリッジ70の着脱方向の装置本体2の前方側(図2の右側)に配置されている。
定着ユニット40は、加熱ユニット41と、加圧ローラ42を備えている。定着ユニット40は、1つのユニットとして構成されており、装置本体2に対して交換可能に取り付けられている。
次に、画像形成装置1の画像形成動作について説明する。図1の時計回り方向に回転している感光ドラム61の表面は、予めクリーニングローラ62によりクリーニングされ、コロナ帯電器63により感光ドラム61の表面が一様に帯電される。
図3は、現像カートリッジ70の装着部の構成を示す断面図である。図4は、現像ドア92が閉じ位置にあるときの現像カートリッジ70の装着部の構成を示す断面図である。図4に示すように、本体ケーシング5は、図示しない1対の側壁と、現像押圧機構100と、リンクユニット120とを備えている。
第1現像ガイド111は、現像カートリッジ70の現像第一突起74を案内する。第1現像ガイド111は、図示しない側壁の上下方向の略中央に配置され、図3に示すように、装置本体2の前方から後方に向かって上方に傾いて延びた後、装置本体2の前下方に向かって屈曲する略V字形状を有して構成されている。具体的には、第1現像ガイド111は、案内部111a~111cと、規制部111dとを備えている。案内部111aは、図示しない側壁の上下方向の略中央に配置され、装置本体2の前方から後方に向かって上方に傾いて延びている。案内部111bは、案内部111aの装置本体2の後側の上端部から、装置本体2の後側の下方に向かって延びている。
第2現像ガイド112は、現像カートリッジ70の現像第二突起75を案内する。第2現像ガイド112は、第1現像ガイド111の下方に配置され、図3に示すように、装置本体2の前方から後方に向かって上方に傾いて延びた後、装置本体2の前側の下方に向かって屈曲する略V字形状を有している。具体的には、第2現像ガイド112は、案内部112a~112cと、規制部112dとを備えている。案内部112aは、図示しない側壁の上下方向の略中央に配置され、装置本体2の前方から後方に向かって上方に傾いて延びている。案内部112bは、案内部112aの装置本体2の後側の上端部から、装置本体2の後側の下方に向かって延びている。
図3に示すように、ドラムガイド113は、第1現像ガイド111の上方に配置され、図示しない側壁の装置本体2の内側から外側に向かって凹形状となっている。ドラムガイド113は、図3に示すように、第1現像ガイド111の規制部111dの装置本体2の後側の上方から、装置本体2の前側の上方に向かって延びている。ドラムガイド113は、装置本体2の前側の上方に向かうにつれて幅が大きくなるように形成されている。
次に、図4を用いて、現像カートリッジ70の押圧機構の構成について説明する。図4に示す現像押圧機構100は、装置本体2の幅方向において、図示しない側壁と、現像カートリッジ70との間に配置され、現像ドア92の開閉動作と連動して、現像カートリッジ70の移動を行う。現像押圧機構100は、第2現像ガイド112の下方に配置されており、現像押圧部材101と、押圧バネ102と、現像押圧カム103と、カム駆動ギア104と、退避バネ105とを備えている。
図5は、現像ドア92が中間位置にあるときの現像カートリッジ70の装着部の構成を示す断面図である。図6は、現像ドア92が開放位置にあるときの現像カートリッジ70の装着部の構成を示す断面図である。現像ドア92は、装置本体2に対して現像ドア軸92aにより回動可能に支持されている。
次に、図4を用いてドラムカートリッジ60の支持機構について説明する。装置本体2は、ドラム第1リンク121と、ドラム第2リンク122と、ドラムリンクガイド123とを有するドラムカートリッジ60の移動機構を構成するリンクユニット120を備えている。
装置本体2は、第二開閉部材としての現像ドア92の開閉動作と連動してドラムカートリッジ60を図4に示す画像形成位置と、図6に示す非画像形成位置との間で移動させるドラム移動部材を有している。このドラム移動部材は、リンクユニット120により構成されている。リンクユニット120は、一端部に感光ドラム61の長手方向の両端部を保持するドラム保持部121aが設けられたドラム第1リンク121を有する。更に、リンクユニット120は、一端部に現像ドア92と係合する現像ドア係合部122aが設けられたドラム第2リンク122を有して構成される。
次に、図4~6を用いて、装置本体2に装着されている現像カートリッジ70を取り出す操作について説明する。先ず、ユーザは、現像カートリッジ70にアクセスするために、現像ドア92を図4に示す閉じ位置から現像ドア軸92aを中心に図5の時計回り方向に回動させて、略45°傾いた図5に示す中間位置まで移動する。
第二開閉部材としての現像ドア92の開閉動作と連動して押圧バネ102の付勢状態を解除する付勢解除手段が設けられる。この付勢解除手段は、現像リンク106、回転体104a、カム駆動ギア104、カムギア部103b、現像押圧カム103、現像押圧部材101により構成される。現像押圧カム103は、第二開閉部材としての現像ドア92の開閉動作と連動して回転する。
次に、現像カートリッジ70の装着操作について説明する。装置本体2に現像カートリッジ70を装着する際には、前述した現像カートリッジ70の取り出し動作とは逆の手順で、現像ドア92と現像カートリッジ70を操作する。先ず、ユーザは、図6に示すように、現像ドア92を開放位置まで開く。その状態で、現像カートリッジ70の現像把持部73を把持して、現像カートリッジ70の現像第一突起74及び現像第二突起75が第1現像ガイド111の案内部111a及び第2現像ガイド112の案内部112aにそれぞれ案内される位置に挿入する。
次に、図7を用いて装置本体2に装着されているドラムカートリッジ60の取り出し操作について説明する。図7は、現像ドア92と排出トレイ90を開いた状態でドラムカートリッジ60を着脱するときのカートリッジ移動機構の構成を示す断面図である。先ず、図7を用いてドラムカートリッジ60の離脱操作について説明する。ドラムカートリッジ60の取り出しは、現像ドア92を図7に示す開放位置まで開口した状態で行われる。
ドラムカートリッジ60の装着は、前述したドラムカートリッジ60の取り出し時の逆の手順で行われる。先ず、ユーザは、画像読取部4と、排出トレイ90とを、図1に示す閉位置から図7に示す開位置に上方に向けて移動させる。その後、ドラム把持部65を把持した状態でドラムカートリッジ60をドラムガイド113に沿わせながら装置本体2内へと挿入する。そして、ドラム第1リンク121のドラム保持部121aに突き当たったところでドラムカートリッジ60はドラム保持部121aにより保持される。
次に、図8~図10を用いて本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。本実施形態と、前記第1実施形態との違いは、現像ドア92の開閉動作に対する現像押圧部材101と、現像カートリッジ70との位置関係が異なる。
図8~図10を用いて現像カートリッジ70の支持構造について説明する。図8は、現像ドア92が閉じ位置にあるときの現像カートリッジ70の装着部の構成を示す断面図である。図9は、現像ドア92が中間位置にあるときの現像カートリッジ70の装着部の構成を示す断面図である。図10は、現像ドア92が開放位置にあるときの現像カートリッジ70の装着部の構成を示す断面図である。
現像カートリッジ70が図8に示す画像形成位置にあるときは、現像カートリッジ70の現像第二突起75は、押圧部101aにより装置本体2の上方向へ付勢されている。このとき、現像カートリッジ70の現像ローラ71がドラムカートリッジ60の感光ドラム61に対して接触あるいは略接触する位置で支持される。このとき、現像第二突起75は、第2現像ガイド112の案内部112cにある。
ユーザが現像カートリッジ70を装着する際には、先ず、図10に示すように、現像ドア92が開放位置にある状態で、現像カートリッジ70の現像把持部73を把持する。そして、現像カートリッジ70の現像第一突起74及び現像第二突起75を第1現像ガイド111の案内部111a及び第2現像ガイド112の案内部112aにそれぞれ案内される位置に挿入する。その状態で現像カートリッジ70を図10の矢印B方向に沿って図10の左側に向けて挿入する。そして、図10に示すように、現像カートリッジ70の現像第二突起75が現像押圧部材101の押圧部101aと当接した位置で現像カートリッジ70を静止させる。
前述した各実施形態では、露光ユニットの一例としてレーザスキャナ80を用いたが、代わりにLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)ユニットを露光ユニットとして適用することもできる。また、前述した各実施形態では、感光ドラム61と現像ローラ71とを当接させた現像方式を用いて説明したが、感光ドラム61と現像ローラ71との間に隙間を設けた非接触現像方式にも適用することができる。
70…現像カートリッジ
71…現像ローラ(現像剤担持体)
92…現像ドア(第二開閉部材)
102…押圧バネ(付勢手段)
Claims (11)
- 装置本体と、
前記装置本体に着脱可能に装着される像担持体を備えたドラムカートリッジと、
前記装置本体に着脱可能に装着される現像剤担持体を備えた現像カートリッジと、
を備えた画像形成装置において、
前記装置本体は、
前記ドラムカートリッジを案内するドラムガイドと、
前記現像カートリッジを案内する現像ガイドと、
前記ドラムカートリッジを着脱する第一開口を露出する開放位置と前記第一開口を覆う閉じ位置とを取り得る第一開閉部材と、
前記現像カートリッジを着脱する第二開口を露出する開放位置と、前記第二開口を覆う閉じ位置と、前記開放位置と前記閉じ位置との間の中間位置と、を取り得る第二開閉部材と、
前記現像剤担持体を前記像担持体に向けて付勢して前記現像カートリッジを画像形成位置に移動させる付勢手段と、
前記第二開閉部材の開閉動作と連動して前記付勢手段の付勢状態を解除する付勢解除手段と、
を有し、
前記付勢手段は、
前記第二開閉部材が前記閉じ位置にあり、前記付勢手段により前記現像カートリッジが付勢されて前記現像カートリッジが前記画像形成位置にある第一付勢位置と、
前記第二開閉部材が前記中間位置にあり、前記付勢手段により前記現像カートリッジが付勢される付勢力が前記現像カートリッジの自重よりも小さくなることで前記現像カートリッジが前記画像形成位置から非画像形成位置へと移動する第二付勢位置と、
前記第二開閉部材が前記開放位置にあり、前記ドラムカートリッジが非画像形成位置に移動した状態で前記現像カートリッジが前記非画像形成位置から前記画像形成位置を経由して第2の非画像形成位置へと移動する第三付勢位置と、
をとることを特徴とする画像形成装置。 - 前記付勢解除手段は、前記第二開閉部材の開閉動作と連動して回転するカムを有し、
前記付勢手段は、
前記カムにより軸を中心に回動するカム受け部と、
前記軸を中心に回動し、前記現像カートリッジを押圧する押圧部と、
一端部が前記カム受け部に係合され、他端部が前記押圧部に係合される押圧バネと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 装置本体と、
前記装置本体に着脱可能に装着される像担持体を備えたドラムカートリッジと、
前記装置本体に着脱可能に装着される現像剤担持体を備えた現像カートリッジと、
を備えた画像形成装置において、
前記装置本体は、
前記ドラムカートリッジを案内するドラムガイドと、
前記現像カートリッジを案内する現像ガイドと、
前記ドラムカートリッジを着脱する第一開口を露出する開放位置と前記第一開口を覆う閉じ位置とを取り得る第一開閉部材と、
前記現像カートリッジを着脱する第二開口を露出する開放位置と、前記第二開口を覆う閉じ位置と、前記開放位置と前記閉じ位置との間の中間位置と、を取り得る第二開閉部材と、
前記現像剤担持体を前記像担持体に向けて付勢して前記現像カートリッジを画像形成位置に移動させる付勢手段と、
を有し、
前記付勢手段は、
前記第二開閉部材が前記閉じ位置にあり、前記付勢手段により前記現像カートリッジが付勢されて前記現像カートリッジが前記画像形成位置にある第一付勢位置と、
前記第二開閉部材が前記中間位置にあり、前記付勢手段により前記現像カートリッジが付勢されて前記現像カートリッジが前記画像形成位置にある第二付勢位置と、
前記第二開閉部材が前記開放位置にあり、前記ドラムカートリッジが非画像形成位置に移動した状態で前記現像カートリッジが前記画像形成位置から非画像形成位置へと移動する第三付勢位置と、
をとることを特徴とする画像形成装置。 - 前記付勢手段は、
前記第二開閉部材の開閉動作と連動して軸を中心に回動するバネ受け部と、
前記軸を中心に回動し、前記現像カートリッジを押圧する押圧部と、
一端部が前記バネ受け部に係合され、他端部が前記押圧部に係合される押圧バネと、
を有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記装置本体は、
前記第二開閉部材の開閉動作と連動して前記ドラムカートリッジを前記画像形成位置と前記非画像形成位置との間で移動させるドラム移動部材を有し、
前記ドラム移動部材は、
前記第二開閉部材が前記閉じ位置にあり、前記ドラムカートリッジが前記画像形成位置にある第一位置と、
前記第二開閉部材が前記中間位置または前記開放位置にあり、前記ドラムカートリッジが前記非画像形成位置にある第二位置と、
をとることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像カートリッジの前記非画像形成位置は前記画像形成位置の略下方であり、
前記現像ガイドは、前記現像カートリッジを前記第二開口から着脱する着脱方向に延びる第一案内部と、前記現像カートリッジの前記画像形成位置と前記非画像形成位置との間の移動を案内する第二案内部とを有することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記付勢手段が前記第一付勢位置にあり、かつ前記ドラムカートリッジが前記画像形成位置にない場合には、
前記ドラムカートリッジが前記画像形成位置にあるときの前記像担持体が占める空間を前記現像カートリッジが通過して、前記付勢手段が前記第一付勢位置にあるときの前記現像カートリッジの位置と、
前記付勢手段が前記第三付勢位置にあるときの前記現像カートリッジの位置と、
が略等しいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記現像カートリッジを前記装置本体から着脱する際に、前記現像カートリッジの前記現像剤担持体は、前記ドラムカートリッジが前記非画像形成位置に退避した後の前記ドラムカートリッジが前記画像形成位置にあるときの前記像担持体が占める空間を通過して、前記現像カートリッジが前記現像ガイドの前記第一案内部と前記第二案内部との間を移動することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記現像カートリッジは、少なくとも2つの突起が設けられた現像枠体を備え、
前記現像枠体に設けられた一方の第一突起は、前記現像剤担持体と略同軸上に配置され、
他方の第二突起は、前記第一突起よりも前記現像カートリッジの着脱方向の前方に配置され、
前記現像カートリッジを前記装置本体に装着する際に、前記第一突起は、前記現像ガイドの前記第一案内部に案内された後に前記第二案内部に案内され、前記第二突起は、前記現像ガイドの前記第一案内部に案内されることを特徴とする請求項6または請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記ドラムカートリッジ及び前記現像カートリッジが前記画像形成位置にあるとき、前記現像剤担持体と前記像担持体が接触状態であることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ドラムカートリッジ及び前記現像カートリッジが前記画像形成位置にあるとき、前記現像剤担持体と前記像担持体が非接触状態であることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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