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発明の名称 電子写真画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−174939
公開日 平成11年(1999)7月2日
出願番号 特願平9−356285
出願日 平成9年(1997)12月9日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】新井 一郎
発明者 阿久津 隆
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、プロセスカートリッジを取り外し方向に押圧する押し出し手段と、押し出し手段を押し込んだ位置で止めておくための止め手段と、止め手段を解除するための解除手段と、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入したとき、プロセスカートリッジの装着動作により押し込まれた押し出し手段が止め手段により止められ解除手段により止め手段が解除されることにより押し出し手段がプロセスカートリッジを取り外し方向に移動させることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項2】 前記装着手段はプロセスカートリッジの位置決め部材及びガイド部材を案内するカートリッジガイド部とカートリッジガイド部の終端に設けた溝部とを有し、カートリッジガイド部の終端面はプロセスカートリッジの位置決め部材の突き当て部であって、この突き当て部は前記溝部へ向って傾斜しており、その傾斜方向はプロセスカートリッジの前記位置決め部材がこの傾斜面を下る際プロセスカートリッジを装着方向とは反対方向へ変位させる方向であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項3】 前記押し出し手段は画像形成装置本体に設けたガイド部材に装着位置近傍におけるプロセスカートリッジの着脱方向とほぼ同方向に移動自在に支持さればね部材によってプロセスカートリッジの装着方向先端部を加圧可能な押し出し部材を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項4】 前記ガイド部材にはプロセスカートリッジが当接することによりプロセスカートリッジの装着状態における姿勢を決めるための姿勢規定部を有することを特徴とする請求項2又は4に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項5】 前記止め手段は先端に爪状の止め部を有する可動の止め部材と、前記押し出し部材に設けられた、前記止め部が係合する係止部とを有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項6】 前記止め手段の解除手段は、前記止め部材を押し出し部材の移動方向の側方へ移動させるように画像形成装置本体の固設部分と止め部材間に挿入されるくさびを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項7】 前記止め手段の解除手段は先端に前記くさびを有して移動自在に支持された棒状の部材であって画像形成装置本体の外部から操作可能であることを特徴とする請求項6に記載の電子写真画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスカートリッジを着脱可能な、レーザービームプリンタや複写機などの電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】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は、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【0003】このようなプロセスカートリッジ方式において、プロセスカートリッジを着脱するために、装置本体のプロセスカートリッジ装着スペースの左右両内側面には図12、図13に示すようにカートリッジガイド部15(15R,15L,R,Lはプロセスカートリッジ装着方向から見て右左、以下総ての部材に付同じ)が設けられている(図13は一方側面のみを図示)。またプロセスカートリッジには図10に示すようにカートリッジ枠体12の長手方向両外側に位置決め突出部16R,16Lと着脱時の姿勢を規定するためのガイド突出部18R,18Lが設けられている(図10は一方側面のみ図示)。そして図12に示すように前記位置決め突出部16R,16L及びガイド突出部18R,18Lをカートリッジガイド部15R,15Lでガイドして挿入し位置決め突出部16R,16Lを突き当て部17´R,17´Lに突き当てることでプロセスカートリッジBを位置決めしている。また前記プロセスカートリッジBは現像剤の自重と感光体ドラム7に対する駆動力により矢印(c)方向にモーメントがかかるため、プロセスカートリッジBのクリーニング枠体12cの上部に姿勢規定部材22を当接させプロセスカートリッジBの装置本体13内での姿勢を規定している。
【0004】しかしながら、上記従来例では下記のような問題があった。
【0005】プロセスカートリッジを装置本体に装着する際、装着位置まで入りきっていないのに操作者がプロセスカートリッジを装着できたと勘違いしカートリッジドアを閉めてしまうことが起こり得る。このような場合、プロセスカートリッジが装着位置にないため感光ドラムのアースや現像バイアスなどの電気接点がとれない、感光ドラムに駆動力が伝わらない等により画像形成がなされない。
【0006】これを回避するために例えば感光ドラムのアースがとれていないときは、操作者にプロセスカートリッジを入れ直してもらうために、装置本体の表示部にプロセスカートリッジが入っていないという表示をすることが考えられる。
【0007】またプロセスカートリッジを装置本体から取り出す際、操作者はプロセスカートリッジを装着位置からの全工程をカートリッジガイド部に沿って取り出してくることが操作上必要であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術を更に発展したものであり、その目的とするところは、プロセスカートリッジを装置本体に装着する際は装着位置に確実に装着でき、また取り出し時は操作者の煩わしさが少ない、操作性の良好な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】主要な本発明は請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【0010】本出願に係る第1の発明はプロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、プロセスカートリッジを取り外し方向に押圧する押し出し手段と、押し出し手段を押し込んだ位置で止めておくための止め手段と、止め手段を解除するための解除手段と、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入したとき、プロセスカートリッジの装着動作により押し込まれた押し出し手段が止め手段により止められ解除手段により止め手段が解除されることにより押し出し手段がプロセスカートリッジを取り外し方向に移動させることを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【0011】
【作用】上記構成にあっては、プロセスカートリッジが装着位置まで挿入されていない場合押し出し手段が止め手段によりとめられず押し出し手段が押し出されているため、プロセスカートリッジの装着動作でプロセスカートリッジにより押し出し手段が止め手段により止められるまで挿入することでプロセスカートリッジを確実に装着位置に装着できる。またプロセスカートリッジを取り出す際、止め手段を解除手段により解除することでプロセスカートリッジが押し出し手段により取り出し方向に押し出されてくるため煩わしさが緩和される。
【0012】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)実施の形態1に係る画像形成装置及びこれに装着可能なプロセスカートリッジについて図1乃至図11を参照し具体的に説明する。ここでは説明の順序として、まず図1及び図9乃至図11を参照して画像形成装置及びこれに装着可能なプロセスカートリッジの全体構成について説明し、次に図1乃至図8を参照してプロセスカートリッジ押し出し機構について説明する。
【0013】(全体構成)この電子写真画像形成装置(レーザービームプリンタ)Aは図1に示すように、光学系1から画像情報に基いたレーザー光像をドラム形状の電子写真感光体(感光体ドラム)7に照射して前記感光体ドラム7に潜像を形成し、この潜像を現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、記録紙2を給紙カセット3aからピックアップローラ3bによりピックアップし、搬送ローラ対3cなどからなる搬送手段で前記感光体ドラム7と転写手段としての転写ローラ4とのニップ部に搬送する。そして前記感光体ドラム7に形成したトナー像を前記転写ローラ4に電圧を印加することによって記録紙2に転写し、その記録紙2を定着手段5へと搬送する。この定着手段5は駆動ローラ5a及びヒータ5bを内蔵する定着ローラ5cからなり、通過する記録紙2に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記録紙2を排出ローラ対3e、3fで搬送し、反転搬送経路を通して排出部6へと排出するように構成している。尚、この画像形成装置Aは、手差しトレイ3g及びローラ3hによって手差し給送も可能となっている。
【0014】一方、前記プロセスカートリッジBは、電子写真感光体と、少なくとも1つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、たとえば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像手段、電子写真感光体表面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。
【0015】なお、前述プロセスカートリッジとは、帯電手段、クリーニング手段または現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。
【0016】本実施の形態のプロセスカートリッジBは、図11に示すように、電子写真感光体である感光体ドラム7を回転し、その表面を帯電手段である帯電ローラ8への電圧印加によって一様に帯電し、前記光学系1からの情報光を感光体ドラム7に露光して潜像を形成し、現像手段10によって現像するように構成している。前記現像手段10はトナー収納部10a内のトナーをトナー送り部材10bで現像ローラ10dへ向けて送りだし、固定磁石10cを内蔵した現像ローラ10dを回転させると共に、現像ブレード10eによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ10dの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム7へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。そして転写ローラ4に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録紙2に転写した後は、クリーニングブレード11aによって感光体ドラム7に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート11bによってすくいとり、廃トナー溜め11cへ集めるクリーニング手段11によって感光体ドラム7上の残留トナーを除去するように構成している。
【0017】尚、前記感光体ドラム7等の各部材は、トナーを収納するトナー容器12aと、現像ローラ10d等の現像部材を保持する現像枠体12bとを溶着して現像ユニットを構成し、これとクリーニング枠体12cに感光体ドラム7、帯電ローラ8やクリーニング手段11などを取り付けたクリーニングユニットを結合して構成したカートリッジ枠体12に収納してカートリッジ化され、装置本体に設けたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着される。
【0018】前記カートリッジ装着手段は、図1において、軸14aを中心にして開閉カバー14を開くと、図9に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面にカートリッジガイド部15L,15Rが対向して設けてあり(図9は一方側面のみを図示)、プロセスカートリッジBを挿入するときのガイドとなっている。このガイド部15L,15Rにカートリッジ枠体の長手方向両側に位置決め部材として突出した位置決め突出部16R,16L及びガイド部材として設けたガイド突出部18R,18Lをガイドさせて挿入し、開閉カバー14を閉じることによってプロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装着する。カートリッジガイド部15L,15Rは図2において右下がりであって、この終端の突き当て部17は同図において左下がりに傾斜している。
【0019】(プロセスカートリッジ押し出し機構について)本実施の形態の画像形成装置AにおいてプロセスカートリッジBの着脱操作性向上のため図1に示すようにプロセスカートリッジ押し出し機構100が設けられている。ここでは先ずプロセスカートリッジ押し出し機構100の構成について説明する。
【0020】プロセスカートリッジ押し出し機構100は図5〜図8に示すように止め部材103、ガイド部材102、押し出し部材101、そして解除部材104の4つの手段で構成されている。
【0021】止め部材103は先端にカギ爪状の止め部103aを持つ棒状の部材であり、その中間部分をガイド部材102の上部に回動軸103bを中心に回動可能に取り付けられており、後端側とガイド部材102の上部との間に縮設した圧縮コイルばね20により矢印方向(a)に付勢されている。
【0022】ガイド部材102は断面T形の溝付の直線状部材であり、押し出し部材101をガイドする断面がT溝の直線状のガイド部102aがあり、上部には止め部材103の止め部103aが入ってくる位置に穴102bが空いている。またガイド部材102の先端下側にはプロセスカートリッジBのクリーニング枠体12cの上部に当接しクリーニング枠体12cの姿勢を規定する姿勢規定部102cが設けられている。さらにガイド部材102の先端部には押し出し部材101が飛び出して来ないように止め蓋105が固定されている。
【0023】押し出し部材101は圧縮コイルばね19が取り付けられている部材であり、ガイド部材102によりガイドされるためT字状をしておりまた上部には止め部材103で図8に示すようにガイド部材102の左行を止めるための凹部101aが設けられている。
【0024】図5、図6に示すように角棒状のガイド部材102に直交して解除部材104が複数のガイド24(後端のみ図6に示す)に嵌合してその長手方向に移動自在に支持されている。この解除部材104の後端部104b部は丸軸であってつば104cが設けてある。装置本体の外装25の穴25aにはストッパ26a付のスイッチ26が移動自在に嵌合しており、スイッチ26は装置本体の外部へ出ていて外部から操作可能となっている。つば104cとガイド24間には圧縮コイルばね21が縮められて解除部材104の後端部104bに挿入されている。
【0025】スイッチ26を押すことにより解除部材104は前進してくさび形の先端部104aが止め部材103とガイド部材102の間に入り込み、止め部103aを上に押し上げる。またスイッチ26から手を離すと圧縮コイルばね21により元の位置に戻される。
【0026】上述したような部材を図7に示すように組合せる。押し出し部材101はガイド部材102により図7の左右方向にのみ動くようにガイドされており、また圧縮コイルばね19により止め蓋105に突き当たるように矢印(b)方向に付勢されている。そして押し出し部材101が矢印方向(b)とは逆向きに押し込まれていくとやがて図8に示すように凹部101aが止め部103aに引っかかり、押し込む力がなくなっても押し出し部材101はその位置に止まる。押し出し部材101が止め部材103により止められている状態で解除部材104により止め部103aを上に押し上げると凹部101aから止め部103aが外れ圧縮コイルばね19のばね力が開放され、押し出し部材101は図の位置まで押され止め蓋105により止められる。
【0027】次にプロセスカートリッジBを着脱操作する際のプロセスカートリッジ押し出し機構100の挙動について説明する。
【0028】プロセスカートリッジBを装置本体13に挿入していくと図3に示すようにクリーニング枠体12cが押し出し部材101にあたる。そこから更に矢印C方向に圧縮コイルばね19のばね力に抗して挿入していくとカートリッジガイド部15の突き当て部17は勾配がついているため図2に示すように矢印C方向の力が加わっているため位置決め突出部16がカートリッジガイド部15の上側15aと突き当て部17に突き当たる。矢印C方向の力は位置決め突出部16の上方をとおるのでこの突出部16を中心とするモーメントによりガイド突出部18は上方へ移動し、カートリッジガイド部15の上側15aに当たる。このとき押し出し部材101は圧縮コイルばね19を圧縮する方向に押し込まれ、止め部材103の止め部103aが押し出し部材101の凹部101aの縁101a1を少し越える。この状態でプロセスカートリッジBから手を離すと押し出し部材101は圧縮コイルばね19により少し戻されたところで凹部101aの縁101a1が止め部材103に引っかかりその位置で止まるようになる。このときプロセスカートリッジBは押し出し部材101により少し戻され、さらに突き当て部17には勾配がついているため、自重により位置決め突出部16が溝部23に落ちた位置すなわち図1に示す装着位置に納まる。このときプロセスカートリッジBの姿勢はクリーニング枠体12cの上面がガイド部材102の姿勢規定部102cに突き当たることで決まる。なお、このとき、ガイド突出部18は下り、カートリッジガイド部15の溝の中間に位置する。
【0029】このようにすることにより、仮に操作者がプロセスカートリッジが装着位置まで入りきっていないのに装着位置にきちんと装着できたと勘違いし手を離した場合には押し出し部材は止め部材により止められておらず、圧縮コイルばねの付勢力によりプロセスカートリッジは取り出し方向に押し出されてくるようになるため、プロセスカートリッジが押し出されて来なくなるまで押し込んで挿入することで操作者は間違いなくプロセスカートリッジを装着位置に装着できるようになる。
【0030】またプロセスカートリッジを取り出す際、開閉カバー14を開け、解除スイッチ26を押すと図4に示すように止め部材103が押し出し部材101から外れ、押し出し部材101を圧している圧縮状態の圧縮コイルばね19のばね力が開放されるため、押し出し部材101をプロセスカートリッジBを取り出し方向に押し出す。このときプロセスカートリッジBはクリーニング枠体12cに押出力を矢印F方向に受ける。この押出力によりプロセスカートリッジBには図4に示すようにクリーニング枠体12cと姿勢規定部102cの接触点である点Aを支点としたモーメントが矢印M方向に働くため位置決め突出部16は溝部23をこえプロセスカートリッジBは取り出し方向に押し出される。
【0031】このようにすることにより操作者は押し出されてきたプロセスカートリッジBを取り出せばよいので従来に比べ取り出しが容易となる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、プロセスカートリッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、プロセスカートリッジを装着時は装着位置に確実に装着でき、また取り出し時はプロセスカートリッジの取り出しが容易である着脱操作性の良好な電子写真画像形成装置を提供することができる。




 

 


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