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発明の名称 感光体カートリッジ
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2007−11401(P2007−11401A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2006−244586(P2006−244586)
出願日 平成18年9月8日(2006.9.8)
代理人 【識別番号】100079131
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 暁夫
発明者 佐藤 正吾 / 鈴木 務
要約 課題
感光体カートリッジ3及び現像カートリッジ4を交換するとき、安定した姿勢でテーブル67上に載置できるようにする。

解決手段
感光体カートリッジは、ケース30の一側の内部に静電潜像が形成される感光体ドラム13を回転可能に支持する一方、ケース30の他側に形成された上部開放状の収納部32にて、感光体ドラム13に現像剤を供給するための現像ローラ14を有する現像カートリッジ4を着脱可能に収容できる。また、ケース30の下面側には、現像カートリッジ4を収納した状態で両カートリッジ3,4の重心を挟んだ前後両端部寄り部位に接地部69a,69bを設け、この両接地部69a,69bが平坦なテーブル67の上面に当接して安定して置くことができるようにする。
特許請求の範囲
【請求項1】
筐体に静電潜像が形成される感光体を支持する一方、前記筐体の下面には、平面上に安定して置くことのできる接地部が複数箇所に形成されていることを特徴とする感光体カートリッジ。
【請求項2】
前記筐体内の一側に静電潜像が形成される感光体を支持すると共に、該筐体の他側には、前記感光体に現像剤を供給するための現像ローラを有する現像カートリッジが着脱可能な上部開放状の収納部を形成した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。
【請求項3】
前記接地部は、現像カートリッジの着脱に拘らず、前記筐体が安定する位置に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の感光体カートリッジ。
【請求項4】
前記筐体における前記収納部は、収納状態の現像カートリッジの筐体の下面と側面とを囲むように形成され、且つ前記感光体に対して現像ローラが離れる方向に現像カートリッジの筐体を離脱可能とするように開放されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の感光体カートリッジ。
【請求項5】
前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態を維持するためのロック手段を備えたことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の感光体カートリッジ。
【請求項6】
前記ロック手段は、前記現像カートリッジ側に設けられた被作用部と、前記感光体カートリッジ側に設けられて、前記被作用部に対して作用位置と非作用位置とに選択的に姿勢変更可能なロックレバー体とから構成されていることを特徴とする請求項5に記載の感光体カートリッジ。
【請求項7】
前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態にて、前記現像カートリッジ側の把持部を持つことにより、前記合体した両カートリッジを持ち上げることができるよう構成したことを特徴とする請求項5又は請求項6のいずれかに記載の感光体カートリッジ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機やファクシミリ、あるいはレーザプリンタ等における静電写真式の画像形成装置に使用する感光体カートリッジの構成に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、感光体(感光体ドラム)上に形成した静電潜像に現像剤を供給して形成した可視像を被記録媒体に転写して文字や画像のデータを記録させる画像形成装置においては、メインテナンスを容易にするため、例えば、特許文献1では、少なくとも感光体を備えた感光体カートリッジを画像形成装置の本体(ハウジング)に装着した後、現像剤収容室と現像ローラとを備えた現像カートリッジを、現像ローラが前記感光体に対して接離するように本体ハウジングに対して着脱自在に構成していた。また、特開平9−319285号公報では、感光体カートリッジと現像カートリッジとを、一箇所にてピン連結して、互いのカートリッジが揺動可能に構成されたものを開示している。
【特許文献1】特開平8−54786号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、前記前者の構成では、現像カートリッジと感光体カートリッジとは別々であることから、現像カートリッジを外した状態の感光体カートリッジには現像ローラのとの接触部が大きく露出することになるので、感光体カートリッジの筐体には複数箇所に開閉回動可能なシャッタが設けられており、さらに、感光体カートリッジの筐体の断面形状は略楕円状であるから、前記シャッタの箇所がテーブルの表面に接触し易くなるので、平坦なテーブル等の表面に安定して載置できないという問題があった。
【0004】
他方、前記後者の構成では、テーブルなどの平面上に載置したとき、感光体カートリッジと現像カートリッジとが連結のためのピンの箇所で回動して、安定した姿勢で載置できないし、現像カートリッジを外すには、前記ピンを外し、且つ両カートリッジの下面側を連結しているばねを外さねばならず、交換作業が至極面倒となり、しかも、現像カートリッジを外した後の感光体カートリッジの筐体の断面形状からすると、安定した姿勢でテーブルに置くことも困難であった。
【0005】
本発明は、これらの問題を解決すべくなされたものであって、感光体カートリッジを単独で、もしくは現像カートリッジとの組み合わせた状態で、安定してテーブル等の平面上に載置できて、交換作業も容易にできるようにした感光体カートリッジを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明の感光体カートリッジは、筐体に静電潜像が形成される感光体を支持する一方、前記筐体の下面には、平面上に安定して置くことのできる接地部が複数箇所に形成されているものである。
【0007】
そして、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の感光体カートリッジにおいて、前記筐体内の一側に静電潜像が形成される感光体を支持すると共に、該筐体の他側には、前記感光体に現像剤を供給するための現像ローラを有する現像カートリッジが着脱可能な上部開放状の収納部を形成したものである。
【0008】
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の感光体カートリッジにおいて、前記接地部は、現像カートリッジの着脱に拘らず、前記筐体が安定する位置に配置されているものである。
【0009】
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の感光体カートリッジにおいて、前記筐体における前記収納部は、収納状態の現像カートリッジの筐体の下面と側面とを囲むように形成され、且つ前記感光体に対して現像ローラが離れる方向に現像カートリッジの筐体を離脱可能とするように開放されているものである。
【0010】
そして、請求項5に記載の発明は、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の感光体カートリッジにおいて、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態を維持するためのロック手段を備えたものである。
【0011】
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の感光体カートリッジにおいて、前記ロック手段は、前記現像カートリッジ側に設けられた被作用部と、前記感光体カートリッジ側に設けられて、前記被作用部に対して作用位置と非作用位置とに選択的に姿勢変更可能なロックレバー体とから構成されているものである。
【0012】
さらに、請求項7に記載の発明は、請求項5又は請求項6のいずれかに記載の感光体カートリッジにおいて、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態にて、前記現像カートリッジ側の把持部を持つことにより、前記合体した両カートリッジを持ち上げることができるよう構成したものである。
【発明の効果】
【0013】
以上に詳述したように請求項1に記載の発明の感光体カートリッジは、筐体に静電潜像が形成される感光体を支持する一方、前記筐体の下面には、平面上に安定して置くことのできる接地部が複数箇所に形成されているものであるから、感光体カートリッジの交換等に際してその筐体を平坦なテーブル等に載置したときにも、その載置姿勢が変化せず、安定させることができて取り扱いが容易になるという効果を奏する。
【0014】
そして、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の感光体カートリッジにおいて、前記筐体内の一側に静電潜像が形成される感光体を支持すると共に、該筐体の他側には、前記感光体に現像剤を供給するための現像ローラを有する現像カートリッジが着脱可能な上部開放状の収納部を形成したものであるから、安定した姿勢で平面上に載置した感光体カートリッジに対してその一側の収納部に対して上方から現像カートリッジを着脱でき、現像カートリッジの交換作業も至極容易となる。
【0015】
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の感光体カートリッジにおいて、前記接地部は、現像カートリッジの着脱に拘らず、前記筐体が安定する位置に配置されているものであるから、感光体カートリッジに対して現像カートリッジを装着しても、逆に抜き出しても感光体カートリッジの平面に対する載置姿勢が変化せず安定しているので、感光体カートリッジを手で押さえる等の拘束作業をせずに、現像カートリッジを容易に交換できるという効果を奏する。
【0016】
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の感光体カートリッジにおいて、前記筐体における前記収納部は、収納状態の現像カートリッジの筐体の下面と側面とを囲むように形成され、且つ前記感光体に対して現像ローラが離れる方向に現像カートリッジの筐体を離脱可能とするように開放されているものであり、感光体カートリッジの筐体により感光体の大部分が覆われているから、感光体カートリッジを取り外した状態でも、感光体が露出せず、交換作業に際して感光体が作業者や他の部品に触れることがなく、また、現像カートリッジを感光体カートリッジの筐体の収納部に入れると、当該収納部にて現像カートリッジの筐体の下面と周側面とを囲むことになるので、不用意に現像カートリッジが収納部から外れず、画像形成装置に対して感光体カートリッジと現像カートリッジとを一体的に取り外しする作業も容易になるという効果を奏する。
【0017】
そして、請求項5に記載の発明は、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の感光体カートリッジにおいて、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態を維持するためのロック手段を備えたものであるから、このロック手段により現像カートリッジがロックされれば、現像カートリッジが感光体カートリッジから不用意に外れたり、位置がずれたりすることがなく、現像カートリッジの交換作業が容易になるという効果を奏する。
【0018】
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の感光体カートリッジにおいて、前記ロック手段は、前記現像カートリッジ側に設けられた被作用部と、前記感光体カートリッジ側に設けられて、前記被作用部に対して作用位置と非作用位置とに選択的に姿勢変更可能なロックレバー体とから構成されているものである。従って、交換頻度の高い現像カートリッジに構成の簡単な被作用部を設け、交換頻度の低い感光体カートリッジには構造の複雑なロックレバー体を設けることにより、使い捨て型の現像カートリッジの製造コストを低減できるという効果を奏する。
【0019】
さらに、請求項7に記載の発明は、請求項5又は請求項6のいずれかに記載の感光体カートリッジにおいて、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態にて、前記現像カートリッジ側の把持部を持つことにより、前記合体した両カートリッジを持ち上げることができるよう構成したものであるから、作業者は現像カートリッジ側の把持部を片手で掴んで簡単に感光体カートリッジ3に向かって簡単に入れることができる。この装着動作により、被作用部とロックレバー体に係合して、ロック状態となり、感光体カートリッジと現像カートリッジとは合体して離れなくなる。従って、感光体カートリッジと現像カートリッジとが一体となったものを、前記把持部を片手で掴んだまま持ち上げることができるから、作業者は持ち変えるとなく、引き続いてそれを画像形成装置の所定の箇所に差し込めば良く、着脱作業が至極簡単にできるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
次に、本発明をレーザビーム式のプリンタに具体化した実施形態について以下に説明する。図1は画像形成装置としてのプリンタの概略側断面図、図2は本体ハウジング1に対してプロセスユニット2を装着開始する状態を示す一部切欠き側面図、図4は感光体カートリッジ3に現像カートリッジ4をセットした状態の感光体カートリッジの断面図、図5は感光体カートリッジのみの右側面図、図6は感光体カートリッジのみの左側面図、図17は感光体カートリッジ3に現像カートリッジ4をセットした状態の右側面図、図18は感光体カートリッジ3に現像カートリッジ4をセットした状態の左側面図である。
【0021】
図1に示すように、プリンタの本体ハウジング1内には、その略中央部に感光体カートリッジ3と現像カートリッジ4とからなるプロセスユニット2が着脱可能に配置され、図1中の左側には、プロセスユニット2に隣接して定着器5が配置され、プロセスユニット2の下方に給紙部6が配置され、本体ハウジング1の下部において前面(矢印A)方向から給紙カセット8を装着可能としている。
【0022】
また、合成樹脂製のカバー体兼用排紙トレイ1aの下面側には、フレームを介してレーザスキャナユニット7が取付けられている。
【0023】
印字指令により、図示しない外部装置、例えばパソコンから印刷データが伝送されると、給紙カセット8の支持板9上に積層された被記録媒体としてのカット用紙Pは、給紙部6の給紙ローラ10の回転につれて分離パッド11により1枚ずつに分離され、次いで、レジストローラ対12a,12bを介してプロセスユニット2における感光体としての感光体ドラム13とその下面側に押圧する転写手段としての転写ローラ14との間に搬送される。一方、レーザ光発光部、ポリゴンミラー18、レンズ19、複数の反射鏡20等からなるレーザスキャナ7を支持するフレームの下面の射出孔から発射されたレーザビームは、プロセスユニット2におけるケース即ち、感光体カートリッジ3のケース30の上側の入光部31から感光体ドラム13の上側周面に照射され、感光体ドラム13の周面が印刷データに対応して露光されて、静電潜像が形成される。
【0024】
また、後述するように、現像カートリッジ4における現像ローラ22から供給された現像剤(トナー)が前記静電潜像に付着して可視化され、感光体ドラム13上の現像剤(トナー)による可視像が用紙Pに転写された後、定着器5における加熱ローラ15と圧接ローラ16との間に給送され加熱定着作用を受けた用紙Pは、排紙経路17から前記カバー体兼用排紙トレイ1a上に排出される。
【0025】
本実施形態では、プロセスユニット2は、少なくとも感光体ドラム13を有する感光体カートリッジ3と、筐体としてのケース21内に現像手段としての少なくとも現像ローラ22を有する現像カートリッジ4とからなり、現像カートリッジ4は感光体カートリッジ3に対して着脱可能に構成され、且つ現像ローラ22が後述するロック手段46の作用により外れ不能となるように構成されている。
【0026】
次に、感光体カートリッジ3及び現像カートリッジ4の構成について詳細に説明する。感光体カートリッジ3は図3〜図7に示すように、その合成樹脂製の筐体としてのケース30内の一側寄りに感光体ドラム13が回転可能に軸支されており、感光体ドラム13の下方に配置された転写手段としての転写ローラ14の下方をケース30の底壁30aにて塞いでいる(図4参照)。この転写ローラ14が自重により感光体ドラム13下面から離れるように上下動可能に軸支されており、プロセスユニット2として本体ハウジング1内にセットするとき、本体ハウジング1内の左右両側に配置されたバネ33にて上向き付勢された軸受押し上げ体34が前記軸14aの両端に被嵌した上向きU字状の軸受35を押し上げて(図8及び図9参照)、転写ローラ14が感光体ドラム13の下面(転写領域)を押圧するように昇降可能に配置されている。
【0027】
感光体カートリッジ3の筐体としてのケース30における感光体ドラム13の上方を覆う上壁30bには、前記レーザスキャナユニット7からのレーザ光を感光体ドラム13の上面側に照射する入光部31が感光体ドラム13の軸方向に沿って長手に形成され、その入光部31に隣接して、感光体ドラム13の有機感光体等の感光面を帯電させるためのスコロトロン等の帯電器36が取付けられている。前記帯電器36により一様に帯電された感光体ドラム13の表面に前記レーザ光を走査することにより静電潜像が形成され、後述する現像ローラ22にて供給される薄層のトナーが静電潜像に付着して可視像化(顕在化)された後、転写ローラ14との押圧転写領域にて用紙Pに転写される。
【0028】
前記ケース30の前記上壁30bを除く部分は、左右両側壁30cと略四分の一円弧状の底壁30aにて囲まれて上方が開放されており、現像カートリッジ4を斜め上方から着脱できて、収納できるように収納部32が形成されている。
【0029】
該ケース30の左右両側壁30cの上端面には、現像ローラ22の軸22aの両端に相対的に回転可能に装着された軸受体23a,23b(図13乃至図15参照)を摺動自在に支持しながら案内するための下向き円弧状の案内溝37が感光体ドラム13の軸13aに接近するように延設されている。しかして、現像カートリッジ4を感光体カートリッジ3にセットすると、感光体ドラム13に対向するように現像ローラ22が近接できる(図4参照)。
【0030】
また、前記左右両側壁30cの内面には、現像カートリッジ4を介してその現像ローラ22を感光体ドラム13に押圧するための付勢手段42が回動可能且つ伸縮可能に装着されている。この付勢手段42は図4及び図10に示すごとく、左右両側に回動支軸39a,39bが一体的に突設された回動支点部材39と、該回動支点部材39を内部で摺動自在に支持する枠状のスライド支持部材40と、該スライド支持部材40の枠内に配置されて、回動支点部材39を一方に押しつけるように付勢するコイルバネ状の付勢バネ手段41とにより構成されている。なお、スライド支持部材40には、横向きの円柱状の移動作用部43が設けられており、この移動作用部43は、前記左右両側壁30cに穿設されたガイド孔44から外向きに突出するように配置される。
【0031】
そして、感光体カートリッジ3における一方の側壁30c(実施例では、右側の側壁)の内側には、前記収納部32内に嵌め入れた現像カートリッジ4が上向きに抜け出さないようにするためのロック手段46が設けられている。このロック手段46は図4、図5及び図11(a),図11(b)に示すように、側壁30cを貫通する回動軸48がロックレバー体47の側面に対して回動可能に枢支するものであり、ロックレバー体47の下端から下向きに延びる樹脂バネ49の下寄り部位は、ケース30の底壁30aから上向きに突出する規制片30dに当接させるように配置されている。またロックレバー体47の下面には、後述するように現像カートリッジ4のケース21の左右両側面に外向きに突出させた側面視略逆三角形状の被作用部61の一方(右側のもの)の上面が上方に移動すると当接してその移動を規制するための円弧状の当接部47aを有する。
【0032】
前記被作用部61は、前記ロック手段46のためのものと兼用して、現像ローラ22を感光体ドラム13に押し付け付勢するための付勢手段に対するものにも利用されるように配置されている。
【0033】
また、感光体カートリッジ3における収納部32にはケース30の底壁30aから上向きに突設した受け止め部材としての回転可能なコロ50が複数箇所(実施例では左右両端部の2箇所)に設けられている(図3及び図4参照)。この受け止め部材としてのコロ50は収納部32内に現像カートリッジ4を落とし込んで収納させたとき、現像ローラ22の軸22aを挟んで、感光体ドラム13と反対側で現像カートリッジ4の重量の一部を受け止める。具体的には、コロ50は現像カートリッジ4のケース21に設けられた下向き凸湾曲状のトナー収容室24(図1、図12(a)、図12(b)参照)の下面箇所を受け止めると共に、ケース21の着脱作業時のガタツキを少なくする。
【0034】
感光体カートリッジ3におけるケース30の底壁30aには、前記レジストローラ対における上側ローラ12aが脱落不能に装着されており、それに隣接して底壁30aには搬送されるレジストローラ対12a,12bを通過した用紙Pを感光体ドラム13と転写ローラ14との間の転写部52に導入するための横長の導入孔51が形成されている。この導入孔51に隣接して前記転写部52までの間の底壁30aの上面には用紙Pの下面を接触抵抗を少ない状態で円滑に搬送するための多数本のリブ53が導入孔51から転写部52の方向に延びるように突設されている。
【0035】
次に、図1、図12(a),図12(b)〜図15を参照しながら、現像カートリッジ4の構成について説明する。ケース21における下向き凸湾曲状のトナー収容室24内のトナーは回転駆動される攪拌体27により攪拌されて放出された後、供給ローラ25を介して現像ローラ22の外周面に担持され、ブレード26によってトナーの層厚さが規制されるように構成されている(図1参照)。そして、ケース21における前記トナー収容室24の箇所の左右両外側には略逆三角形状の被作用部61が一体的に突出形成されている。
【0036】
前記現像ローラ22の軸22aの左右両端部に対して回転可能に被嵌したポリアセタール樹脂等の摩擦係数の小さい材料からなる軸受体23a,23bには、それぞれ軸端から抜け不能に環状溝63に被嵌する係合爪62を備える。各軸受体23a,23bの基端側に、直径が次第に大きくなる傘状(円錐状)の軸径調整部64が形成され、少なくとも一方(実施例では右)の軸受体23bは、バネ手段65により、横外向きに摺動付勢されている(図15参照)。これにより、現像カートリッジ4を感光体カートリッジ3の所定の箇所にセットした状態で、感光体カートリッジ3の左右両側壁30c,30cに設けた案内溝37に対して現像ローラ22の軸22aがガタツキなく軸支されるようになっている。
【0037】
そして、図1、図16、図19に示すように、現像カートリッジ4のケース21の上面と下面とにはそれぞれ持ち運び等の取り扱いを容易にするため、横長の突条と凹溝とが交互に横長状に多数形成されて断面が凹凸形状となった把持部70,66が設けられている。さらに、感光体カートリッジ3を単独で、もしくは、感光体カートリッジ3の収納部32に現像カートリッジ4を収納セットした状態にて、テーブル67に安定して載置できるようにするため、感光体カートリッジ3のケース30の下面側には、複数箇所(最小限2カ所、好ましくは4カ所)の接地部69a,69bが設けられている。
【0038】
この場合、図5〜図7、図17及び図18に示すごとく、感光体カートリッジ3の側面視において、当該感光体カートリッジ3の重心を挟んで両側にて接地するように、そのケース30の下面の前後両端部寄り部位に接地部69a,69bを下向きに突出させて設けることにより、テーブル67上に載せたとき安定するのである。
【0039】
また、この前後部位の接地部69a,69bは、感光体カートリッジ3の収納部32に現像カートリッジ4を収納した状態でも、両カートリッジ3,4の重心を両側にて挟む位置とすることが好ましく、そのように設定すれば、テーブル67上に感光体カートリッジ3を載せた状態にて現像カートリッジ4を位置する作業を実行しても感光体カートリッジ3が揺れる等の不安定な挙動を呈することがないのである。なお、図7に示すように、前記前部位の接地部69a,69aをケース30の下面の左右両端に設けても良いが、ケース30の最下部を左右長手の形状に突出させて長い接地部に形成しても良いのである。
【0040】
次に、感光体カートリッジ3に現像カートリッジ4をセットする作業について説明する。現像カートリッジ4のケース21の前側端部の上下面に前記把持部70,66が形成されているので、作業者は上下の把持部70,66を片手で掴んで現像カートリッジ4を現像ローラ22側から前記感光体カートリッジ3のケース30の後部側の上向き開放の収納部32に向かって簡単に入れることができる。この装着動作により、被作用部61がロックレバー体47に当接し、樹脂バネ49の付勢力に抗してロックレバー体47を図4の二点鎖線の位置へ回動させ、装着が完了すると、被作用部61が下方に下がり、当該被作用部61とロックレバー体47との当接が解除されて、ロックレバー体47は樹脂バネ49の付勢力により図4の実線状態に復帰し、ロックレバー体47の当接部47aと被作用部61の上面とが対向してロック状態となり、感光体カートリッジ3と現像カートリッジ4とは合体して離れなくなる。従って、後述するように、感光体カートリッジ3と現像カートリッジ4とが一体となったプロセスユニット2は、前記上下の把持部70,66を片手で掴んだまま持ち上げることができるから、作業者は持ち変えることなく、引き続いてそれを本体ハウジング1の所定の箇所に差し込めば良い。
【0041】
即ち、現像カートリッジ4の差し込み作業に伴って、現像ローラ22の左右両側端の軸受体23a,23bがケース30の左右両側壁30c,30cの上縁に沿って形成された案内溝37,37に摺接しながら、感光体ドラム13の軸13aに近づくように滑り落ちる。この場合、現像カートリッジ4のケース21は現像ローラ22の軸22aに対する軸受体23a,23b箇所を中心に回動可能であるから、案内溝37,37のうち前記軸13aにほぼ接近した位置(横向きU字状部部分)に軸受体23a,23bが位置すると、現像カートリッジ4のケース21のトナー収容室24側が、現像ローラ22の軸22aを中心に回動して、感光体カートリッジ3における収納部32にすっぽりと嵌まり込むようにセットできる。
【0042】
この状態では、収納部32の内のコロ50,50に前記トナー収容室24側のケース21の下面が摺接し、現像ローラ22が感光体ドラム13にほぼ最接近する位置まで軸受体23a,23bが案内溝37,37に沿って移動する。ロックレバー体47が図4の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置へ時計方向に回動して復帰すると、当該ロックレバー体47の当接部47aが被作用部61の上面(突起部61a)に対向し、これにて現像カートリッジ4が感光体カートリッジ3から抜け不能となる。
【0043】
図16〜図19は感光体カートリッジ3に現像カートリッジ4をセットした状態であるプロセスユニット2の平面図、右側面図、左側面図、背面図(用紙出口側の図)を示すが、付勢手段42のスライド支持部材40は、現像カートリッジ4の下向きの押し込み動により被作用部61にて下向きに押されるから、図2及び図4に示すように、付勢手段42は、移動作用部43が下になる姿勢が通常である。
【0044】
そして、プロセスユニット2は、図1における本体ハウジング1の右端(前面側)の蓋体1bを下向きに回動させて大きく開いた状態で着脱できるように構成されている(図2参照)。
【0045】
即ち、図2、図20(a)、図20(b)及び図21に示すように、本体ハウジング1の左右両側部の内面には、左右一対の樹脂製等のガイド手段55(図では右側のみ示す)が固定されており、該ガイド手段55には、上方に開放され、且つ本体ハウジング1の右端から奥側に行くに従って上向きに傾斜する立ち上がり傾斜面からその頂点部55dの後に下向き傾斜するように形成された上側案内面55aと、該上側案内面55aの下方に配置され、本体ハウジング1の右端から奥側に行くに従って下向きに傾斜し、レジストローラ対の下側ローラ12bの箇所で終わる下側案内面55bとを有する。
【0046】
図2はプロセスユニット2を本体ハウジング1に挿入開始する位置を示し、感光体ドラム13の軸13aが上側案内面55aの上側の奥側55cに近づくように、押し込む。次いで、図20(a)に示すように、付勢手段42における移動作用部43が前記上側案内面55aの立ち上がり傾斜面に当接し、且つ、プロセスユニット2(感光体カートリッジ3)の左右両側の下端側に横向きに突出させた誘導体56(図では片方のみ示す)が下側案内面55bに嵌まり、プロセスユニット2は、本体ハウジング1に対して上向き抜け不能で、下側案内面55bに沿ってのみ押し込み可能となる。
【0047】
この状態で、プロセスユニット2の押し込み移動に従い、前記上側案内面55aにて移動作用部43が押し上げられるから、スライド支持部材40が回動支軸39a(39(b))を中心にして上向き回動して、現像カートリッジ4における被作用部61をスライド支持部材40の先端側にて押す方向に拘束する。そして、移動作用部43が上側案内面55aの頂点部55dの箇所ではスライド支持部材40が最大限上向き回動し、この姿勢で前記被作用部61をスライド支持部材40の先端側にて拘束している状態を保持する(図20(b)参照)。
【0048】
プロセスユニット2をさらに押し込み、感光体ドラム13の軸13aが上側案内面55aの上側の奥側55cの所定位置にセットされた状態で、オペレータがプロセスユニット2から手を離すと、当該プロセスユニット2の自重により、感光体カートリッジ3のケース30の下面側のレジストローラにおけるローラ12aが本体ハウジング1側に配置された下側ローラ12b上に載置され、図2に示すばね45により押圧されると同時に、誘導体56がガイド手段55の適宜箇所に支持されるように、現像カートリッジ4側が下降するように落ち着く(図21参照)。
【0049】
前記のようにセットした状態では、前記スライド支持部材40の先端側で、前記被作用部61を押すことになる。これにより、付勢手段42と被作用部61とにより、現像カートリッジ4を介して現像ローラ22を感光体ドラム13に押圧することができる。
【0050】
そして、図21に示すように、感光体ドラム13と現像ローラ22との接触部(最接近位置であり押圧部)72a(感光体ドラム13の軸13aと現像ローラ22の軸22aとを結ぶ軸間線72上にある)は、付勢手段42の前記被作用部61に対する押圧作用線71(回動支軸39a(39(b))と、スライド支持部材40の先端が被作用部61に当接している押圧点とを結ぶ線)よりも上側に位置するか、もしくはこの作用線71上に位置し、この作用線71と前記軸間線72とが略一致するか、平行に近いように設定することが好ましい。
【0051】
なお、図22に示すように、本体ハウジング1の一側(実施例では左側)の内面に駆動モータ73の動力を伝達するギヤ機構74が配置され、給紙部6の給紙ローラ10、レジストローラ対の下側ローラ12b、現像ローラ22及び感光体ドラム13や加熱ローラ15、並びに排紙経路の搬送ローラをそれぞれ回転駆動させる。このとき、現像ローラ22と感光体ドラム13とは、図1及び図21にて示すごとく互いに反対方向、つまり現像ローラ22は反時計回りに回転し、感光体ドラム13は時計回りに回転するように駆動されると共に、現像ローラ22の周速度が感光体ドラム13のそれよりも速くなるように設定されている。
【0052】
前述の構成において、感光体カートリッジ3における収納部32であって、現像カートリッジ4を挿入する現像ローラ22から離れた箇所に付勢手段42を設ける一方、同じく現像ローラ22から遠い側の現像剤(トナー)収容室24の外壁に外向きに突設して被作用部61を設けたので、これらの部品が現像カートリッジ4の着脱作業に際して邪魔に成り難い。
【0053】
交換頻度の少ない感光体カートリッジ3側に構造の複雑な付勢手段42を設ける一方、交換頻度の高い現像カートリッジ4側に構造の簡単な被作用部61を設けることで、現像カートリッジ4のランニングコストを低減することができる。また、現像カートリッジ4に設ける被作用部61はケース21の側面に一体的に突出形成する構造であるので、被作用部61の形成がケース21の成形と同時にでき、製造コストが低減できると共に、感光体カートリッジ3側に設けた付勢手段42のスライド支持部材40にて押圧するように作用させ易くなる。
【0054】
感光体カートリッジ3の左右両側の内面に、左右一対の付勢手段42を配置し、該各付勢手段42が付勢方向と非付勢方向とに姿勢変更可能に装着されているものであるから、現像カートリッジ4を感光体カートリッジ3に単に乗せただけでは、現像ローラ22が感光体ドラム13に押圧されないから、プロセスユニット2として両カートリッジ3,4を組み込んだ状態で梱包しても、現像ローラ22の外周面が永久変形したり、現像ローラ22が含有する成分により感光体ドラム13が汚染されることがない。
【0055】
付勢手段42が、回動支点部材39と、該回動支点部材39に対して摺動自在なスライド支持部材40と、該両部材間に装架された付勢バネ41とにより構成されているものであるから、付勢バネ41にて直接被作用部61を押圧したりそれを解除するのに比べて、付勢方向と非付勢方向とに姿勢変更させる自由度が大きくなり、且つスライド支持部材40にて被作用部61を押圧・押圧解除することが確実にできるという効果を奏する。
【0056】
さらに、前記回動支点部材39は、感光体カートリッジ3の筐体であるケース30の左右両側内側面に回動可能に装着されているものであるから、感光体カートリッジ3単体であれ、現像カートリッジ4と組み合わせたプロセスユニット2の状態であれ、ケース30の外側に付勢手段42の大部分の部品が露出せず、誤って付勢手段42の部品に触って破損させることがなく、取り扱いが容易になる。
【0057】
前記スライド支持部材40には、付勢方向及び非付勢方向に誘導するための横向きピン状の移動作用部43が一体的に備えられて、該移動作用部43が感光体カートリッジ3の筐体であるケース30の左右両側から外向きに突出しているものであるので、ケース30の外側に付勢手段42の大部分の部品が露出せず、誤って付勢手段42の部品に触って破損させることがなく、取り扱いが容易になる。
【0058】
また、現像カートリッジ4のケース21の左右両側外面に突出した被作用部6には、付勢手段42に押圧付勢される機能と、ロック手段46のロックレバー体47にて感光体カートリッジ3に対して現像カートリッジ4の浮き上がりを防止する機能とを兼ね備えてた共通部品となるので、現像カートリッジ4の製造コストを大幅に低減させることができる。
【0059】
プロセスユニット2を画像形成装置の本体ハウジング1に対して着脱自在に装着されるように構成し、該本体ハウジング1には、プロセスユニット2の着脱方向への移動につれて、前記付勢手段42を付勢状態と非付勢状態とに案内するためのガイド手段55を備えたものであるから、単にプロセスユニット2を本体ハウジング1に対して着脱するという作業だけでワンタッチで付勢手段42の姿勢変更、ひいては付勢手段42の作用を切換・変更させることができ、操作が至極簡単となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】画像形成装置としてのプリンタの概略側断面図である。
【図2】本体ハウジングにプロセスユニットを挿入開始する状態を示す側面図である。
【図3】感光体カートリッジの平面図である。
【図4】図3のIV−IV線矢視で示す感光体カートリッジの側断面図である。
【図5】感光体カートリッジの右側面図である。
【図6】感光体カートリッジの左側面図である。
【図7】感光体カートリッジの正面図である。
【図8】転写ローラの押圧部を示す一部切欠き断面図である。
【図9】図8のIX−IX線矢視断面図である。
【図10】付勢手段と被作用部を示す斜視図である。
【図11】(a)はロック手段の平面図、(b)は図11(a)のXIb −XIb 線矢視断面図である。
【図12】(a)は現像カートリッジの左側面図、(b)は右側面図である。
【図13】現像カートリッジの平面図である。
【図14】図13のXIV −XIV 線矢視図である。
【図15】現像ローラの左右両側の軸受体の構造を示す断面図である。
【図16】プロセスユニットの平面図である。
【図17】プロセスユニットの右側面図である。
【図18】プロセスユニットの左側面図である。
【図19】図17のXIX −XIX 線矢視図である。
【図20】(a)はプロセスユニットの本体ハウジング内への挿入途中の説明図、(b)はさらに進行した状態の説明図である。
【図21】プロセスユニットを本体ハウジング内へセットした状態の説明図である。
【図22】プリンタの駆動系を示す図である。
【符号の説明】
【0061】
1 本体ハウジング
2 プロセスユニット
3 感光体カートリッジ
4 現像カートリッジ
13 感光体ドラム
13a 軸
14 転写ローラ
21 筐体としてのケース
22 現像ローラ
22a 軸
23a,23b 軸受体
24 トナー収容室
30 筐体としてのケース
30a 底壁
30c 側壁
32 収納部
37 案内溝
39 回動支点部材
39a,39b 回動支軸
40 スライド支持部材
41 付勢バネ手段
42 付勢手段
43 移動作用部
46 ロック手段
47 ロックレバー体
48 回動軸
49 樹脂バネ
50 コロ
55 ガイド手段
55a 上側案内面
55b 下側案内面
56 誘導体
61 被作用部
67 テーブル
69a,69b 接地部
71 押圧作用線
72 軸間線
72a 接触部




 

 


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