カラー電子写真画像形成装置
【課題】引出トレイが移動可能であっても、駆動力伝達を分断することなく、引出トレイに駆動中継機構を持たせる構成とした電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】カートリッジを支持して、カートリッジが画像形成位置となる装着位置と、カートリッジを着脱するための着脱位置とに移動可能な引出トレイ35と、本体に設けられたモータ70と、モータ70の駆動力を伝達する第1ギア71、及び第1ギア71と離間した位置に配置された第2ギア72と、引出トレイ35に設けられた中間ギア60,61と、を備え、中間ギア60,61は、引出トレイ35が装着位置に移動したときに、第1ギア71と第2ギア72とを駆動連結することを特徴とする。
【解決手段】カートリッジを支持して、カートリッジが画像形成位置となる装着位置と、カートリッジを着脱するための着脱位置とに移動可能な引出トレイ35と、本体に設けられたモータ70と、モータ70の駆動力を伝達する第1ギア71、及び第1ギア71と離間した位置に配置された第2ギア72と、引出トレイ35に設けられた中間ギア60,61と、を備え、中間ギア60,61は、引出トレイ35が装着位置に移動したときに、第1ギア71と第2ギア72とを駆動連結することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成するカラー電子写真画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真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(例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。尚、記録媒体とは、前記電子写真画像形成方式を用いて画像を形成されるものである。記録媒体としては、例えば、用紙、プラスチックシート、OHPシート等である。
【0003】
また、カートリッジとは、例えば、プロセスカートリッジ或いは現像カートリッジであって、電子写真画像形成装置の本体に取り外し可能に装着されて、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものである。ここで、前記プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、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ドラム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の本体に取り外し可能に装着するものである。従って、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての現像手段と、前記電子写真感光体ドラム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の本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、前記電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して、前記本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。尚、電子写真感光体ドラムと現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂一体型と称する。また、電子写真感光体ドラムと現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。
【0004】
ここで前記プロセスカートリッジは、使用者自身によって画像形成装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。尚、前記プロセス手段は、前記電子写真感光体ドラムに作用するものである。
【0005】
また、現像カートリッジとは、現像ローラを有し、前記現像ローラによって、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するのに用いられる現像剤(トナー)を収納しており、前記本体に取り外し可能に装着されるものである。尚、前記現像カートリッジの場合には、前記電子写真感光体ドラムは前記装置本体或いは後述するカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、前記電子写真感光体ドラムは、前記所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている(この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない)。尚、前記現像カートリッジも、使用者自身によって画像形成装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。
【0006】
そこで、カートリッジとしては、前記所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと前記現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、前記電子写真感光体ドラムが前記装置本体或いは後述するカートリッジ支持部材に固定して取り付けられており、前記電子写真感光体ドラムに作用可能に前記現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。
【0007】
ここで、電子写真画像形成装置にあっては、装置本体に対して、内側位置と外側位置との間を移動可能なカートリッジトレイによってカートリッジを支持する。そして、カートリッジを交換する際には、カバーを開いて、トレイを外側位置に引き出すようにしたものが知られている。この構成によれば、外側位置でもって、トレイに対してカートリッジの交換(着脱)を行う。そして、その後、トレイを内側位置に押し込む。これによって、本体に対するカートリッジの交換を行うことができる。よって、使用者にとってカートリッジの交換(着脱)操作を容易になし得る。したがって、メンテナンスも容易となる(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2008−165023
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前述したように、カートリッジトレイを用いる画像形成装置にあっては、装置本体内を分断するようにカートリッジトレイが移動する。従って、駆動力伝達構成の配置に制約を受けることが考えられる。
【0010】
例えば、駆動源を装置本体の上側に配置し、カートリッジの下側にある部材に回転駆動力を伝達しようとした場合に、カートリッジトレイを回避して、駆動力の伝達を行わなければならない。
【0011】
本発明は上記課題を解決するものである。本発明の目的は、カートリッジを支持した状態で、画像形成装置本体の内側に位置する装着位置と、外側に位置する外側位置との間を移動するカートリッジ支持部材を用いた場合に、駆動力の伝達構成を簡易な構成とすることを実現した電子写真画像形成装置を提供するものである。
【0012】
また、本発明の他の目的は、前記カートリッジ支持部材を用いた場合に、装置を大型化することなく、駆動力の伝達を行うことのできる電子写真画像形成装置を提供するものである。
【0013】
また、本発明の他の目的は、カートリッジ支持部材が装着位置に位置した状態で、カートリッジ支持部材を挟んで駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材を前記駆動源によって効率良く駆動することである。
【0014】
また、本発明の他の目的は、駆動力伝達部材をカートリッジ支持部材に設けたことによって、駆動力伝達構成の簡略化を実現した電子写真画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、複数のカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、
前記カートリッジを支持して、前記装置本体の内側であって、前記カートリッジが画像形成を行う画像形成位置に前記カートリッジを位置させる装着位置と、前記装置本体の外側に位置する外側位置であって前記カートリッジの着脱を行う前記外側位置と、の間を移動するカートリッジ支持部材と、
駆動源と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材と、
前記駆動源の駆動力を伝達する第1の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記第1の駆動力伝達部材と向い合った位置に設けられている第2の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材に設けられた第3の駆動力伝達部材と、
を有し、前記第3の駆動力伝達部材は、前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記第1の駆動力伝達部材及び第2の駆動力伝達部材と連結して、前記駆動源の前記駆動力を前記駆動部材に伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、カートリッジを支持した状態で、画像形成装置本体の内側に位置する内側位置と、外側に位置する外側位置との間を移動するカートリッジ支持部材を用いた場合に、駆動力の伝達構成を簡易な構成とすることを実現したものである。
【0017】
また、本発明によれば、カートリッジを支持した状態で、画像形成装置本体の装着位置と、外側に位置する外側位置との間を移動するカートリッジ支持部材を用いた場合に、装置を大型化することなく駆動力の伝達を行うことができる。
【0018】
また、本発明によれば、カートリッジ支持部材が装着位置に位置した状態で、カートリッジ支持部材を挟んで駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材を前記駆動源によって効率良く駆動することができる。
【0019】
また、本発明にあっては前記カートリッジ支持部材を用いた場合に、装置を大型化することなく、駆動力の伝達を行うことができる。
【0020】
また、本発明によれば、駆動力伝達部材をカートリッジ支持部材に設けたことによって、駆動力伝達構成の簡略化を実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】画像形成装置の外観斜視図。
【図2】画像形成装置及びトレイの縦断左側面図。
【図3】(a)(b)カートリッジの外観斜視図。
【図4】ドアを開いた状態の画像形成装置の外観斜視図。
【図5】ドアを開いた状態の画像形成装置の縦断左側面図。
【図6】トレイを引き出した状態の画像形成装置の外観斜視図。
【図7】トレイを引き出した状態の画像形成装置の縦断左側面図。
【図8】トレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図9】トレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図10】(a)トレイが外側位置にあるときの説明図。(b)トレイが内側位置にあるときの説明図。(c)トレイが装着位置にあるときの説明図である。
【図11】トレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の斜視説明図。
【図12】(a)トレイが内側位置にあるときの、トレイの先端と装置本体の突き当て部の構成説明図。 (b)トレイが装着位置にあるときの、トレイの先端を装置本体に突き当てて位置決めする構成説明図。
【図13】振子ギアの下流説明図。
【図14】本体側ギアの揺動説明図。
【図15】第2実施形態に係るトレイがカートリッジ着脱位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図16】第2実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図17】(a)第2実施形態に係る、トレイが外側位置にあるときの説明図。(b)トレイが内側位置にあるときの説明図。(c)トレイが装着位置にあるときの説明図。
【図18】第2実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の斜視説明図。
【図19】(a)(b)カップリングの連結説明図。
【図20】第3実施形態に係るトレイがカートリッジ着脱位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図21】第3実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図22】第3実施形態に係る、トレイが外側位置にあるときの説明図。
【図23】第3実施形態に係る、トレイが内側位置にあるときの説明図。
【図24】第3実施形態に係る、トレイが装着位置にあるときの説明図。
【図25】第3実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の斜視説明図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
次に本発明の一実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置(以下「画像形成装置」又は「装置」という)について図面を参照して具体的に説明する。
【0023】
〔第1実施形態〕
[画像形成装置の全体構成]
まず、図1乃至図3を参照して第1実施形態に係る画像形成装置100a、及び、引出トレイ(カートリッジ支持部材)35の全体構成について説明する。なお、図1は装置100aの外観斜視図であり、図2は断面説明図である。また、図3はプロセスカートリッジPの斜視説明図である。
【0024】
本実施形態の装置100aは、電子写真プロセスを用いた、4色フルカラーのレーザプリンタである。装置100aは、パソコン、イメージリーダ、相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置から入力する画像信号に基づいて、用紙(記録媒体)に画像を形成する。
【0025】
以下の説明において、装置100aに関して、前側(正面側)とはドア(開閉部材)31を配設した側である。後側(奥側)とはそれとは反対側である。また、左右とは装置本体を前側から見て左と右である。
【0026】
図2に示すように、画像形成装置本体(以下「装置本体」又は「本体」という)100内には後側から前側にかけて、第1から第4の4つのプロセスカートリッジ(以下「カートリッジ」という)P(PY,PM,PC,PK)が水平方向に並べて配設されている。各カートリッジPは、収容されている現像剤(トナー)の色が異なるだけで、互いに同様の構成である。尚、本実施形態では、プロセスカートリッジを例に挙げて説明するが、前述した通り、他のカートリッジ構成も適用することができる。また、装置本体100は、画像形成装置100aの構成からカートリッジトレイ(カートリッジ支持部材)35の構成を除いたものである。
【0027】
各カートリッジPは、それぞれ、第1の像担持体としての電子写真感光体ドラム(以下「感光体ドラム」又は「ドラム」)1と、ドラム1に作用するプロセス手段としての、帯電器(帯電手段)2、現像器(現像手段)3、クリーニング器(クリーニング手段)4をカートリッジ枠体5(図3(a)(b))内に一体的に組み付けたものである。
【0028】
帯電器2は接触帯電ローラである。現像器3は現像ローラ3aを有し、現像剤容器内には現像剤(トナー)を収容している。クリーニング器4はクリーニングブレードである。現像ローラ3aは、前記現像剤を用いて、感光体ドラム1に形成された静電潜像を現像する。前記クリーニングブレードは、感光体ドラム1に残留する現像剤を除去するものである。
【0029】
第1のカートリッジPYは、現像器3にイエロー(Y)の現像剤を収容しており、ドラム1にイエロー色の現像剤像を形成する。同様に、第2のカートリッジPMはマゼンタ(M)の現像剤を収容しており、ドラム1にマゼンタ色の現像剤を形成する。第3のカートリッジPMはシアン(C)の現像剤を収容しており、ドラム1にシアン色の現像剤像を形成する。第4のカートリッジPKはブラック(K)の現像剤を収容しており、ドラム1にブラック色の現像剤像を形成する。
【0030】
図3(a)に示すように、カートリッジPの長手方向一方側側面には、感光体ドラム1に回転力を伝達するためのカートリッジ側ドラムカップリング53と、現像ローラ3aに回転力を伝達するためのカートリッジ側現像カップリング54が設けられている。また、図3(b)に示すように、カートリッジPの長手方向他方側側面には電気接点55が設けられている。尚、カートリッジPの長手方向は、感光体ドラム1(現像ローラ3a)の長手方向と同じである。尚、カップリング53は、本体100に設けられた本体側ドラムカップリング400(図19)と係合して、回転力を受ける。また、カップリング54は、本体100に設けられた本体側現像カップリング300(図19)と係合して、回転力を受ける。
【0031】
ここで、各カートリッジPは、後述する引出トレイ(カートリッジ支持部材)35に支持された状態で、使用者によって装置本体100内へ押し込まれ、かつ、画像形成位置Xに位置する(図2に示す状態)。尚、画像形成位置Xとは、カートリッジPが画像形成プロセスを行う位置である。また、画像形成位置Xは、感光体ドラム1が後述するエンドレスベルト13(被転写部材)に接触する位置である。
【0032】
画像形成位置Xに位置したカートリッジPの上方には、レーザスキャナユニット11が配設されている。このスキャナユニット11は、外部ホスト装置(不図示)から入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザ光を出力する。そして、前記レーザ光は、カートリッジ枠体5の上面に設けられた露光窓6(図3(a)(b))を通して、各カートリッジPの有する感光体ドラム1面を走査露光する。
【0033】
ここで、ドラム1に現像剤像を形成する電子写真方式について説明する。ドラム1に帯電ローラ2によって帯電を行う。帯電が行われたドラム1に、画像情報に応じたレーザ光を照射する。これによって、ドラム1に画像情報に応じた静電潜像が形成される。現像剤を用いて、現像ローラ3aによって、前記静電潜像を現像する。これによって、ドラム1に現像剤像を形成する。
【0034】
画像形成位置Xに位置した各カートリッジPの下方部には、中間転写ベルトユニット12が配設されている。ベルトユニット12は、中間転写体(第2の像担持体)としての、誘電体製で、可撓性を有するエンドレスベルト13と、ベルト13を循環移動させる駆動ローラ14、テンションローラ15、補助ローラ16とを有する。駆動ローラ14と補助ローラ16は本体100内の後側に配設されている。テンションローラ15は本体100内の前側に配設されている。
【0035】
画像形成位置Xに位置した各カートリッジPの有する感光体ドラム1は、その下面がベルト13の上面に接触している。ベルト13の内側には、ベルト13を介して、各ドラム1に対向させて、一次転写ローラ17が配設されている。駆動ローラ14には、ベルト13を介して二次転写ローラ22が接触している。
【0036】
ベルトユニット12の下方部には、給送ユニット18が配設されている。給送ユニット18は、給送トレイ19、給送ローラ20、分離パッド21等を有する。給送トレイ19は本体100の前側から出し入れ自由となっている(フロントローデング)。
【0037】
本体100内の後側の上部には、定着装置23と、排出ローラ対24が配設されている。本体100の上面には排出トレイ25が設けられている。定着装置23は定着ローラ23aと加圧ローラ23bを有する。排出ローラ対24は排出ローラ24aと排出ローラ24bである。
【0038】
本体100内の画像形成位置Xに装着されている各カートリッジPは、カートリッジPの有する駆動入力部(カートリッジ側ドラムカップリング53、カートリッジ側現像カップリング54)に対して装置本体側の駆動力出力部(本体側ドラムカップリング(不図示)、本体側現像カップリング(不図示))が連結している。また、カートリッジPの有する電気接点55に対して装置本体側の給電系統(不図示)が接続している。
【0039】
画像形成に際しては、前述した通り、各感光体ドラム1に電子写真方式により現像剤像を形成し、その現像剤像をベルト13に順次一次転写する。これによって、ベルト13にフルカラー画像を形成する。この画像形成と同期して、給送トレイ19から給送ローラ20等によって用紙Sが二次転写ローラ22とベルト13とのニップ部である二次転写部に搬送される。そして、転写ローラ22にバイアスを印加することによって、ベルト13上の現像剤像が用紙Sに転写される。
【0040】
さらに現像剤像が転写された用紙Sは、定着装置(定着手段)23に搬送されて加熱、加圧されて現像剤像が定着される。そして、用紙Sは、排出ローラ対24(24a、24b)によって排出トレイ25へ排出される。
【0041】
[カートリッジの装置本体に対する着脱構成]
次に装置本体100にカートリッジPを着脱するための構成について、図4乃至図7を参照して説明する。即ち、装置本体100にカートリッジPを取り外し可能に装着する。
【0042】
図4及び図5に示すように、装置本体100の前側にはドア31が下方に設けた軸32を中心に回動可能に取り付けられている。これにより、装置本体100に設けられた開口部30が開閉可能である。即ち、開口部30は、ドア31によって、開放可能に閉じられる。なお、ドア31の前側の面には把持部31aが設けられている。使用者が、把持部31aを把持しながら、ドア31を開いたり閉じたりすることができる。
【0043】
装置本体100内には、カートリッジPを装着するカートリッジ装着スペース90が設けられている。そして、スペース90にはカートリッジPを支持してスライド移動可能な、引出トレイ(カートリッジ支持部材)35が取り付けられている。図4に示すように、トレイ35は、レール34L,34Rに案内されて、スペース90内を装置100aの前後方向にスライド移動可能に取り付けられている。レール34L,34Rは、スペース90の左右の内壁(本体フレーム)100b(図6)に設けられている。尚、スペース90は、装置本体100内の鉛直方向を分断するように配置されている。そして、トレイ35は、装置本体100内を分断するように移動する。
【0044】
カートリッジPの上面には、カートリッジPの長手方向の一端から外方へ突出した突出部50と、他端から外方へ突出した突出部50が設けられている(図3(a)(b))。そして、各々の突出部50が引出トレイ35の上面35nに支持される(図6)。これによって、カートリッジPは、トレイ35にラフに、かつ、取り出し可能に支持される(装着される)。
【0045】
トレイ35には各カートリッジPを支持する支持部(装着部)35b(図2、図5、図6)が設けられている。使用者が、支持部35bに、各カートリッジを支持(装着)させる。これによって、トレイ35に4個のカートリッジPY,PM,PC,PKを支持することができる。図4に示すように、トレイ35の前側端部には把手部35aが設けられている。使用者がドア31を開くと、把手部35aが露出する。
【0046】
カートリッジPを装置本体100に着脱するに際して、使用者がドア31を開く。そして、使用者が把手部35aを握って、トレイ35を手前側の所定の位置(外側位置O(着脱位置))まで引き出す。これにより、図6に示すように、トレイ35に支持された各カートリッジPが装置本体100から露出する。このため、図7に示すように、使用者は、各カートリッジPを上方へ取り出すことができる。そのため、カートリッジPの交換を容易に行うことができる。このようにトレイ35にカートリッジPを支持させて、トレイ35をスライド可能とする。これによって、複数のカートリッジPを装置本体100に対して容易に着脱することができる。
【0047】
また、使用者が、外側位置Oに引き出したトレイ35に対して所望のカートリッジPを交換(装着)した後、トレイ35を装置100aの後方にスライドさせて装置本体100内の内側位置Iに押し込む。使用者が、トレイ35を内側位置Iの所定の位置まで押し込むと、トレイ35の端部に設けられた突当部35kが装置本体100の位置決め部100‐a(図12(b))に突き当たる。そして、使用者がドア31を閉じる。後述したとおり、ドア31を閉じる動作に連動して、トレイ35が下降してカートリッジPは、画像形成位置Xに至る。そして、感光体ドラム1とベルト13とが接触する。また、ドア31を閉じる動作に連動して、カートリッジの有するドラムカップリング53、現像カップリング54が前述した駆動力出力部と結合する。また、前述したとおり、電気接点55に対して装置本体側の電気接点(不図示)が接続する。
【0048】
このような状態で、カートリッジPは、画像形成位置Xに位置決めされる。
【0049】
また、トレイ(カートリッジ支持部材)35は、装置本体100の内側に位置する内側位置Iと、外側に位置する外側位置Oとの間を移動する。より詳しくは、トレイ35は、カートリッジPを支持して、装置本体100の内側であって、かつ、カートリッジPが画像形成を行う画像形成位置Xに位置する装着位置Yと、装置本体100の外側に位置する外側位置Oと、の間を移動可能である。
【0050】
尚、各カートリッジPは、本体100に設けられた押圧部材(不図示)によりその上面を押圧されて、画像形成位置Xに位置決めされる。ここで、押圧部材は、ばね部材(不図示)の弾性力によって、各カートリッジPを弾性的に押圧する。押圧部材は、ドア31の閉じ動作に連動して、各カートリッジPを弾性的に押圧する。そして、押圧部材は、ドア31の開放動作に連動して、各カートリッジPを押圧する位置から退避する。尚、その構成については、説明を省略する。
【0051】
また、トレイ35は、ドア31の開放動作に連動して、上昇して、画像形成位置Xから離れる(図5)。即ち、感光体ドラム1が転写ベルト13から離れる。その後、トレイ35は、使用者によって外側位置Oまで引き出される。また、トレイ35は、使用者によって、外側位置Oから内側位置Iの所定の位置まで押し込まれる。その後、トレイ35は、ドア31の閉じ動作に連動して、下降して、画像形成位置Xへ至る(図2)。即ち、感光体ドラム1が転写ベルト13と接触する。ここで、ドア31の開閉動作に連動して、トレイ35を上昇、下降させる機構について説明する。図2、図5に示すとおり、ドア31と連動するレバー40が設けられている。レバー40には、ダボ40aが設けられている。また、トレイ35には、長孔35dが設けられている。長孔35dにダボ40aが係合している。ドア31の閉じ動作によって、ダボ40aが長孔35dの下面を押す。これによって、トレイ35はばね(不図示)の弾性力に抗して下降する。一方、ドア31の閉じ動作によって、ダボ40aが長孔35dの下面から離れる。これによって、トレイ35は前記ばねの弾性力によって上昇する。
【0052】
前述したとおり、本実施例においては、画像形成装置100aにおいて、カートリッジPの交換方式として、ユーザビリティに優れたフロントアクセス方式を採用している。これは、引き出し可能に構成されたトレイ35にカートリッジPを乗せた(支持させた)状態で、使用者がトレイ35を装置本体100の前側に引き出す。そして、使用者が、トレイ35を装置本体100から引き出した状態で、現像剤の残量が減少し、交換すべきカートリッジPをトレイ35から上方へ取り出す。そして、使用者が、新品のカートリッジPを上方からトレイ35に乗せる(支持する)。本実施例においては、このようにカートリッジPを交換する。
【0053】
尚、トレイ35は、使用者が外側位置Oに引き出す際に、及び、内側位置Iに押し込む際に、直線的に移動する。また、トレイ35は、装置100aの設置面(不図示)に対して平行に移動する。但し、トレイ35は、平行に移動する場合に限定されずに、斜め上方へ、或いは、斜め下方へ向かって移動しても良い。また、トレイ35は、支持しているカートリッジPの長手方向、即ち、カートリッジPの有する感光体ドラム1の長手方向と直交する方向に移動する。ここで、トレイ35にはカートリッジPがラフな状態で支持されている。また、トレイ35とレール34L,34Rとの間には、遊びがある。従って、前記直交する方向とは、正確に直交する場合のみならず、これらの誤差を含む場合も含む。
【0054】
前述したとおり、装置本体100の前側には、装置本体100内へカートリッジPを挿入させたり、装置本体100からカートリッジPを取り出したりするために、開口部30が設けられている(例えば、図6、図15)。開口部30は、ドア31の開閉動作に伴って、開放されたり閉じたりする。
【0055】
また、装置100aにおいては、本体100の骨格となる一対の内壁(本体フレーム)100bが設けられている。内壁100bにレール(本体側ガイド)34L,34Rが設けられている。レール34L、34Rは、互いに対向するように設けられている。そして、一対のレール34L,34Rの間には、枠型形状のトレイ35が設けられている。一対のレール34L,34Rは、トレイ35を、前後方向かつ水平方向にスライド可能に支持する。このように、レール34L,34Rは、トレイ35をスライド移動可能に支持する機能を有する。また、トレイ35は、4つのカートリッジPY,PM,PC,PKの支持部(装着部)35bを有しており、カートリッジを支持する機能を備えている。
【0056】
そして、トレイ35は、各カートリッジPを支持した状態で、開口部30を通過することによって、本体100の画像形成位置Xとなる装着位置Yと、本体100の外側に位置する外側位置Oと、の間を移動する。すなわち、トレイ35は、開口部30の内側に位置する装着位置Y(図2、図9、図10(c)、図11、図16、図18、図21、図25に示す位置)と、開口部30の外側に位置する外側位置O(図6乃至図8、図10(a)、図15、図17(a)、図20に示す位置)と、の間を移動する。尚、トレイ35は、使用者によって、装着位置Yから引き出されることによって外側位置Oに位置し、また、外側位置Oから押し込まれることによって装着位置Yに位置する。トレイ35が外側位置Oに位置する状態で、使用者によって、トレイ35に対するカートリッジPの交換、装着、取り出しが行われる。ここで、トレイ35の装着位置Yとは、トレイ35に支持している各カートリッジPが画像形成位置Xに位置したときの、トレイの位置である。尚、トレイ35が装着位置Yに位置した状態では、カートリッジPはトレイ35に支持されておらず、トレイ35から浮き上がっている場合も有る。
【0057】
尚、本体フレームとは、本体の枠組みに限定されずに、例えば、本体の枠組みの一部分或いは全部を覆うカバーも含まれる。カバーが設けられている場合には、カバーにも開口部が設けられる。
【0058】
尚、トレイ35は、本体100から取り外すことができない。これは、本体100に設けられたストッパ(不図示)に、トレイ35の係合部(不図示)が突き当たって、それ以上トレイ35を引き出させない構成となっているからである。しかしながら、これに限定されずに、トレイ35を本体100から取り出せるように構成しても良い。
【0059】
[駆動力(回転力)伝達構成]
本実施形態の画像形成装置100aは、装着スペース90(トレイ35)を挟んで上方から下方へ駆動力(回転力)が伝達されるように構成されている。ここで、上方とは、装着スペース90(トレイ35)及びその延長領域よりも上方を言う。下方とは、装着スペース90(トレイ35)及びその延長領域よりも下方を言う。次にそのための構成について図8乃至図14を参照して説明する。なお、図8はトレイ35を引き出した状態の説明図、図9はトレイ35を装着位置Yまで押し込んだ状態の説明図である。図10(a)は、トレイ35が外側位置Oに位置する場合の、トレイ側ギアと本体側ギアの説明図、図10(b)は、トレイ35が内側位置Iに位置する場合の、トレイ側ギアと本体側ギアの説明図である。図10(c)は、トレイ35が装着位置Yにあるときのトレイ側ギアと本体側ギアの説明図である。図11はトレイ35を装着位置Yまで押し込んだ状態の斜視図、図12(a)(b)は、トレイ35の位置決め構成を説明する説明図である。図13はトレイ35に設けられた振子ギア下流側の駆動力伝達説明図である。図14はトレイ側ギアと、本体側ギアとの連結を行う揺動機構の説明図である。
【0060】
図8に示すように、装置本体100の下部にはモータ(駆動源)70が設けられている。モータ70の駆動力(回転力)がギア列を介して装置本体100の上部に位置する駆動部材(本実施形態では排出ローラ対24)に伝達される。そのために、装置本体100の下部にはモータ70と、モータ70に連結した第1ギア(第1の駆動力伝達部材)71が設けられている。ギア71は、モータ70の駆動力を伝達する。即ち、モータ70は、前記下方に位置している。また、排出ローラ対24は、前記上方に位置している。本実施形態によれば、モータ70の回転力をローラ対24に伝達する構成を簡略化することができる。また、前記回転力を確実に伝達することができる。
【0061】
第1ギア71に対して、装着スペース90を挟んで上側には、第2ギア(第2の駆動力伝達部材)72が配置されている。第2ギア72は所定の駆動部材、例えば排出ローラ対24(図8、図9、図13)の一方のローラ24aと一体のギア(不図示)と駆動連結している。そこで、第2ギア72に駆動力が伝達されると、ローラ24aが回転する。そこで、ローラ24aに圧接しているローラ24bも従動回転する。これによって、画像が形成された用紙Sがローラ対24のニップ部を通過して、排出トレイ25に送り出される。また、第2ギア72は第1ギア71の略真上であって、かつ、装着スペース90を挟んで、第1ギア71と離間した位置にある。したがって、このままでは第1ギア71の駆動力は第2ギア72へ伝達されない。排出ローラ対24は、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、トレイ35を挟んでモータ70と向い合った位置に設けられている。第2ギア72は、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、ギア71を挟んで向い合った位置に設けられている。前述した通り、中間ギア60,61は、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、ギア71及びギア72と連結して、モータ70の駆動力を排出ローラ対24に伝達する。
【0062】
本実施形態にあっては、第1のギア71の駆動力を第2のギア72へ伝達するために、引出トレイ35に中間ギア(第3の駆動力伝達部材)60(第3のギア),61(第4のギア)を設けている。中間ギア60,61は、相互に噛合し、一方のギア60に対して他方のギア61が揺動可能である。ギア60,61は、、いわゆる振り子ギアとして構成されている。すなわち、一方のギア60はトレイ35に回動自在に取り付けられ、他方のギア61はギア60の回転軸60a(図10(a))を中心に揺動可能なアーム(支持部材)80に回転可能に取り付けられている。即ち、アーム80は、ギア60の回転軸60aを中心にして回動する。ギア61はアーム80の先端に設けられている。そして、ギア60とギア61は噛合状態を維持している。
【0063】
また、ギア60,61は、トレイ35の先端側であって、かつ、トレイ35の側面に配置されている。ここで、前記側面とは、トレイ35が内側位置Iと外側位置Oとの間を移動する移動方向と直交する一方側の端面である。また、先端側とは、外側位置Oから内側位置Iに移動する方向(押し込み方向)において先端側である。より詳細には、ギア60,61、は、トレイ35がカートリッジPを画像形成位置Xに位置させる装着位置Yに移動する際に、第1のギア71と第2のギア72とを連結する位置に取り付けられている。即ち、ギア60は第1におギア71と噛合し、ギア61は第2のギア72と噛合するようにトレイ35に取り付けられている。そこで、カートリッジPを交換後、トレイ35を装着位置Yまで押し込む過程で、トレイ35に設けられたギア60が本体100に設けられた第1ギア71と噛合する(図10(a)→図10(b))。このとき、第1ギア71は、図14に示すように、バネ(弾性部材)71aの弾性力によって、揺動可能な状態で本体側に付勢されている。そして、トレイ35が装着位置Yまで押し込まれると、ギア71はトレイ35に設けられたギア60と確実に噛合するようになっている(図10(c))。また、トレイ35のギア61が本体に設けられた第2のギア72と噛合する。これにより、第1のギア71と第2のギア72とが駆動連結される。そこで、モータ70の駆動力が第1のギア71、中間ギア60,61を介して第2ギア72へと伝達される。そして、第2ギア72と駆動連結したローラ対(駆動部材)24を駆動する。尚、ギアM1は、モータ70と一体に回転するギアである(図14)。モータ70の回転力はギアM1を介してギア71に伝達される。ギア71の回転軸71bは、本体100に設けられた弓形の長細溝100cに嵌合しており、バネ71aの弾性力によって装着スペース90側に付勢されている(図14)。したがって、ギア71は、溝100cの範囲内で弾性力に抗して移動可能である。ギア(第1の駆動力伝達部材)71は、その回転軸71bが長細溝100cに嵌合している。そして、回転軸71bがバネ(弾性部材)71aの弾性力によって、装着位置Yに位置したトレイ35の設けられている方向に付勢されている。
【0064】
なお、トレイ35を装着位置Yへ移動させる過程で、前述のように、ギア60が第1ギア71と、ギア61が第2ギア72と噛合する。このとき、最初にギア60と第1ギア71とが噛合する。その後、ギア61が矢印a方向(図9、図10(c))に揺動する。これによって、ギア61と第2ギア72とが噛合する。このように、トレイ35に設けられた中間ギア60,61が装置本体に設けられた第1ギア71、第2ギア72と噛合するときのタイミングがずれることで、中間ギア60,61と第1ギア71、第2ギア72との噛合が確実に行われる。本実施形態によれば、アーム80によってギア61が揺動可能に、また、ギア71が溝100cの範囲内で揺動可能に設けられている。そこで、トレイ35が進入してきた際に、ギア60とギア71及びギア61とギア72とが噛合する際の衝撃を緩和することができる。また、トレイ35が装着位置Yに位置した際に、トレイ35の位置にばらつきが有ったとしても、ギア60とギア71の噛合、及び、ギア61とギア72の噛合を確実に行うことができる。したがって、本実施形態によれば、モータ70の回転力を、ギアM1、ギア71、ギア60、ギア61、及び、ギア72を介して、ローラ対(駆動部材)24に確実に伝達することができる。尚、本実施形態によれば、駆動部材としてローラ対24を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、駆動部材として、定着ローラ対(定着ローラ23aと加圧ローラ23b)或いは搬送ローラ対(不図示)等であっても良い。
【0065】
尚、装着位置Yは、本体100の内側であって、カートリッジPが画像形成を行う画像形成位置Xに位置する位置である。
【0066】
なお、振り子ギア61は、アーム80の一端側に、ギア61の回転軸61aを取り付けることによって、アーム80に回転可能に取り付けられている。また、アーム80の他端側には、ギア60の回転軸60aを取り付けることによって、ギア60が回転可能に取り付けられている。アーム80は、一端側にギア61を取り付け、他端側にギア60を回転可能に取り付けた状態で、中心軸60aをトレイ35の側面に回転可能に取り付けられている。これによって、アーム80が中心軸60aを中心にして揺動する。トレイ35が装着位置Yに到達する、或いは、到達する過程で、ギア60はギア71と噛合する。そして、ギア71が回転することによって、アーム80が中心軸60aを中心にして矢印a(図9)の方向へ回動する。そして、ギア61がギア72と噛合する。これによって、モータ70の回転力が、ギア71、ギア60、ギア61、及び、ギア72を介してローラ対(駆動部材)24に伝達される。また、ギア71の回転が停止すると、バネ(図示せず)の弾性力によって、アーム80が中心軸60aを中心にして矢印a(図9)の逆方向へ回動する。これによって、ギア71とギア60の噛合が解除される。
【0067】
図12(a)に示すように、トレイ35を内側位置Iまで押し込むとトレイ35に設けられたラッチ(不図示)によって、トレイ35は本体側に位置決めされる(固定される)。その後、ドア31を閉じると、トレイ35は装着位置Yまで押し込まれる。
【0068】
また、本実施形態にあっては、図12(b)に示すように、モータ70から中間ギア60に回転力が伝達された際に、ギア60に作用する回転力が、トレイ35を本体100に押し込む方向へ移動させるように作用する。
【0069】
これを具体的に説明する。図12(b)に示すように、モータ70が駆動(回転)すると、第1ギア71(図12(b)では、図示を省略)に時計回り方向(矢印a方向)の回転力が伝達される。そして、ギア71と噛合した中間ギア60には反時計回り方向(矢印b方向)の回転力が伝達される。このとき、トレイ35にはギア71から矢印c方向にスライドさせる力が作用する。このため、ギア60に回転力が伝達されると、トレイ35は常に突き当て部35kが当接部(位置決め部)100−aに突き当たるように力が作用する。即ち、画像形成時には、トレイ35は常に突当部35kが当接部100−aに突き当たるように力が作用する。これによって、装置本体100に対してトレイ35が正確に位置決めされる。尚、突当部35kは、トレイ35に設けられており、トレイ35を押し込む方向において先端に設けられている。また、当接部100−aは、本体100に設けられている。前述した通り、本体100には当接部100−aが設けられている。また、トレイ35には、トレイ35が外側位置Oから内側位置Iに向かう押し込み方向先端に突き当て部35kが設けられている。ギア(第3の駆動力伝達部材)60へ駆動力が伝達される際に、ギア60に作用する力が、突き当て部35kを当接部100−aに突き当てる方向へトレイ35を移動させるように作用する。尚、この構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【0070】
このように本実施形態にあっては、トレイ35に設けたギア60,61を介して、トレイ35の下方側に設けられたギア71からトレイ35の上方側に設けられたギア72に回転力を伝達することができる。尚、本実施形態においては、駆動力伝達部材としてギアを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。駆動力伝達部材として、例えば、歯付きベルト等であっても良い。
【0071】
〔第2実施形態〕
次に第2実施形態に係る装置について図15乃至図19を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した第1実施形態と同一であるため重複する説明は省略する。ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【0072】
図15に示すように、本実施形態のトレイ35には、第1ギア71と第2ギア72とを駆動連結するための中間ギア(第3の駆動力伝達部材)62,63(第3のギア),67(第4のギア)が設けられている。さらにトレイ35には、現像ローラ3aを回転する現像ローラ駆動用ギア64(64−1,64−2,64−3,64−4)と、感光体ドラム1を回転するドラム駆動用ギア65(65−1,65−2,65−3,65−4)とが設けられている。
【0073】
すなわち、トレイ35の側端には、上下に一対のギアが、支持するカートリッジPに応じた位置に設けられている。そして、下段(トレイ35の下方側)には、トレイ35に支持される4個のカートリッジPが有するそれぞれの感光体ドラム1に回転力を伝達するためのドラム駆動用ギア(駆動力伝達部材)65−1,65−2,65−3,65−4が、中間ギア67を介して噛合した状態で設けられている。即ち、ギア65−1と65−2との間、ギア65−2と65−3との間、ギア65−3と65−4との間に、ギア67を介在させている。
【0074】
また、トレイ35の上段(トレイ35の上方側)には4個のカートリッジPが有するそれぞれの現像ローラ3aに回転力を伝達する現像ローラ駆動用ギア(駆動力伝達部材)64−1,64−2,64−3,64−4が中間ギア66を介して噛合した状態で設けられている。即ち、ギア64−1と64−2との間、ギア64−2と64−3との間、ギア64−3と64−4との間に、ギア66を介在させている。
【0075】
そして、本実施形態にあっては、トレイ35にカートリッジPを装着(支持)すると、各感光体ドラム1及び現像ローラ3aが前記駆動用ギアと駆動連結する。このとき図19に示すように、トレイ35には、カム35cと、当接離間用レバーを有する円筒部35hと、カートリッジPに駆動を連結するギア64が設けられている。即ち、ギア64と同軸線上にカム35c、レバーを有する円筒部35h、円筒部35e及び本体側現像カップリング300が設けられている。
【0076】
ギア64と円筒部35hは一体であって、一体に軸線方向にスライド可能である。本体100には、ドア31の開閉と連動するレール34Rを有する。ドア31を閉じ方向に移動させると、レール34Rが本体側に設けた上下動可能なポップアップ部材31bを上方に移動させる(図19(a)→図19(b))。そして、ポップアップ部材31bが上方に移動すると、ポップアップ部材31bがダボ35fを押し上げる。これによって、ダボ35fと一体の円筒部35hが反時計方向に回転する(図19(b))。これによって、円筒部35hに設けられた溝部がカム35cに乗り上げる。この結果、c方向に付勢されたギア64および円筒部35eは、c方向に移動する(図19(b))。したがって、円筒部35eに設けられた本体側現像カップリング300がトレイ35側に移動する。そして、カップリング300が現像カップリング54と係合する。こうして、現像ローラ3aに本体100から回転力(駆動力)が伝達される。
【0077】
尚、図19(a)(b)においては、現像ローラ3aに本体100から回転力を伝達する実施形態を説明したが、ドラム1に回転力を伝達する構成も同様である。即ち、ギア64をギア65と置き換え、カップリング300を本体側ドラムカップリング400と置き換えれば良い。このように、本体側カップリングは、ドア31の開閉と連動して、トレイ35の移動方向と直交する方向に進退する。前述した通り、ギア列61‐1乃至61‐4及びギア67は、ドラム1に回転力を伝達するものである。また、ギア列64‐1乃至64‐4及びギア66は、現像ローラ3aに回転力を伝達するものである。これら、ギア61‐1乃至61‐4ギア67、及び、ギア64‐1乃至64‐4、ギア66は、第3の駆動力伝達部材である。
【0078】
さらに、トレイ35には中間ギア(第3の駆動力伝達部材)62,63,67が順に噛合して設けられている。即ち、ギア62とドラム駆動用ギア65−1が噛合し、ギア63と現像ローラ駆動用ギア64−1とが噛合している。なお、ギア63とギア67とは振り子ギアとして構成されている。即ち、ギア67はギア63の回転軸を中心63a(図15乃至図18)に揺動可能なアーム81に対して回動可能に取り付けられている。アーム(支持部材)81は、ギア63の回転軸を中心63aにして、揺動可能にトレイ35の側面に取り付けられている。即ち、アーム81は、ギア63の回転軸63aを中心にして回動する。ギア67はアーム81の先端に設けられている。そして、ギア63とギア67は噛合状態を維持している。
【0079】
前述したギア列が設けられたトレイ35が、内側位置Iからさらに装着位置Yに押し込まれると、図17(a)(b)(c)に示すように、第1ギア71がギア65−1と噛合する。そして、その後で、中間ギア67が反時計方向に回動して第2ギア72と噛合する。このため、トレイ35が装着位置Yにあるときは、第1ギア(第1の駆動力伝達部)71の駆動力はギア65−1、中間ギア62,63,67を介して第2ギア72に伝達される。そして、本実施形態にあっても、例えば図13に示す排出ローラ対24と駆動連結する。そして、第2ギア72に駆動力が伝達されると排出ローラ対24が回転するようになっている。
【0080】
また、ギア71から各ギア65に伝達された回転力により、カップリング400が回転し、カップリング53を介して各感光体ドラム1が回転する。同様に、ギア63から各ギア64に伝達された回転力により、カップリング300が回転し、カップリング54を介して各現像ローラ3aが回転する。
【0081】
このように、カートリッジPを支持するトレイ35にギア64及びギア65を設けることにより、装置本体100内での回転力伝達構成がより容易となり、装置を小型化することができる。
【0082】
なお、本実施形態にあっても第1ギア71は、図14に示すように、バネ71aの弾性力によって、揺動可能な状態でスペース(本体側)90側に付勢されている。トレイ35が装着位置Yまで押し込まれると、ギア71がギア60と確実に噛合するようになっている。また、中間ギア67が振り子ギアとなっている。このため、ギア65−1,67が装置本体100に設けられた第1ギア71、第2ギア72と噛合する際のタイミングがずれる。これによって、ギア65−1とギア71及びギアギア72との噛合が確実に行われる。尚、本実施形態では、ギア64,65を模式的に大きく図示している。しかしながら、実際の装置では、トレイ35の側面に、本体側カップリングが進退して、カートリッジ側カップリングと係合することのできるスペースを確保している。また、本実施形態においては、駆動力伝達部材としてギアを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。駆動力伝達部材として、例えば、歯付きベルト等であっても良い。
【0083】
前述した各実施形態では、ギア61とギア72とを連結する際に、ギア61を揺動可能にトレイ35に取り付けている(図13)。或いは、ギア67とギア72とを連結する際に、ギア67を揺動可能にトレイ35に取り付けている(図16)。また、ギア60とギア71とを連結する際に、及び、ギア63とギア71とを連結する際に、ギア71を揺動可能に本体100に取り付けている(図14)。即ち、本実施形態では、連結する一方のギアを揺動可能に取り付けている。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。本実施形態によれば、連結する少なくとも何れか一方のギアが揺動可能に取り付けられていれば良い。例えば、図13及び図16に記載されたギア揺動構成と、図14に記載されたギア揺動構成とを組み合わせて用いても良い。即ち、必要に応じて、連結する双方のギアを揺動可能に取り付けても良い。しかしながら、本実施形態で用いたように、何れか一方のギアを揺動させるように構成すれば、構成が簡略化できる。前述した各実施形態によれば、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、第1ギア(第1の駆動力伝達部材)71と第2ギア(第2の駆動力伝達部材)72は、トレイ35を挟んで向い合った位置に設けられている。また、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、モータ(駆動源70)とローラ対24(駆動部材)は、とれい35を挟んで向い合った位置に設けられている。
【0084】
そして、トレイ35に中間ギア(第3の駆動力伝達部材)62,63,(67)を設けたことによって、モータ70からの駆動力をローラ対24(駆動部材)に伝達する構成を簡略化することができた。ここで、トレイ35を挟んで向い合った位置とは、ギア71とギア72の互いの構成のどこか一部を直線で結んだ場合に、前記直線がトレイ35(装着スペース90)の一部を横切る場合である。また、モータ70とローラ対24の互いの構成のどこか一部を直線で結んだ場合に、前記直線がトレイ35(装着スペース90)の一部を横切る場合である。ここで、トレイ35とは、複数のカートリッジを支持した状態で、外側位置Iと装着位置Yとの間を移動可能なものである。
【0085】
〔第3実施形態〕
次に第3実施形態に係る装置について、図20乃至図25を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した第1実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【0086】
前述した実施形態ではトレイ35に設けたギア列に回転力を伝達することで駆動力を伝達する例を示した。本実施形態ではトレイ35に第3の駆動力伝達部として直線運動による駆動力伝達部を設けたものである。
【0087】
図22に示すように、本体100の上部に、モータ70からの回転力により回転するギア部73が設けられている。ギア部73と一体にリンク機構部材(第1の駆動力伝達部材)73aが設けられている。ギア部73とリンク機構部材73aは、回転軸73bを中心にして回動可能である。リンク機構部材73aは、モータ70の駆動(回転)により、回転軸73bを中心にして揺動可能となっている。
【0088】
一方、リンク機構部材73aに対して、装着スペース90を挟んで下方には、ローラ支持部材(第2の駆動力伝達部材)82が設けられている。ローラ支持部材82は軸82aを中心に揺動可能に本体100に取り付けられている。そして、支持部材82の一端側には、テンションローラ15が回動可能に取り付けられている。また、支持部材82の他端側には、アーム部82bが設けられている。
【0089】
なお、テンションローラ15はテンションバネ(弾性部材)15aの弾性力によって二次転写ローラ22に付勢されている。
【0090】
また、トレイ35には、駆動力受け渡し部材(第3の駆動力伝達部材)83が垂直方向に沿って設けられている。部材83は、トレイ35に対して上下方向にスライド可能に取り付けられている。部材83は、付勢バネ(弾性部材)83aの弾性力により上方へ付勢され、ストッパ部83bがトレイ35の規制部(不図示)に係止して位置決めされている。
【0091】
上記構成において、図24に示すように、トレイ35が装着位置Yまで押し込まれると、部材83の上端がリンク機構部材73aと対向し、下端がアーム部82bに対向する。この状態でモータ70が駆動して、リンク機構部材73aが矢印方向(図24)に揺動すると、リンク機構部材73aによって部材83が付勢バネ83aの弾性力に抗して下方に押し下げられる。すると、部材83の下端によりアーム部82bが矢印方向(図24)に揺動する。これによって、テンションローラ15が二次転写ローラ22から離間する方向に移動する。
【0092】
これにより、例えば画像形成装置100aが長時間スタンバイ状態であるとき、テンションローラ15が退避する。これにより、ベルト13に掛かるテンションが解除状態となり、ベルト13の伸び等の変形を防ぐことができる。
【0093】
このように、装置本体100の上部にあるモータ70からの回転力をトレイ35に設けた部材83によってローラ支持部材82に伝達する。これによって、装置本体100内の駆動力伝達構成を簡単にすることができる。また、装置の小型化を図ることができる。
【0094】
また、駆動力受け渡し部材(第3の駆動力伝達部)83への駆動力の伝達は直線運動によるものである。また、受け渡し部材83は重力方向に作用する。
【0095】
前述した実施形態によれば、トレイ35を装着位置Yに移動させると、リンク機構部材(第1の駆動伝達部)73aとローラ支持部材(第2の駆動力伝達部)82が受け渡し部材83によって連結される。このため、カートリッジPが装着された位置を挟んで駆動力の伝達を行う構成とした場合であっても、トレイ35の移動領域を回避するように駆動力の伝達経路を確保する必要がない。よって、装置本体内での駆動力の伝達構成を容易とするこことができる。また、装置を小型化することができる。
【0096】
前述した各実施形態によれば、カートリッジPを支持した状態で、本体100の内側に位置する内側位置Iと、外側に位置する外側位置Oとの間を移動するトレイ35を用いた場合に、駆動力の伝達構成を簡易な構成とすることを実現した。また、トレイ35を用いた場合に、装置を大型化することなく駆動力の伝達を行うことができる。また、駆動力伝達部材をトレイ35に設けたことによって、駆動力伝達構成の簡略化を実現した。
【符号の説明】
【0097】
P(PY,PM,PC,PK)…プロセスカートリッジ、O …外側位置、I …内側位置、X …画像形成位置、
Y …装着位置、35 …引出トレイ(カートリッジ支持部材)、60,61 …中間ギア、62,63,67 …中間ギア、64 …現像ローラ駆動用ギア、65 …ドラム駆動用ギア、70 …モータ(駆動原)、71 …第1ギア、72 …第2ギア、73 …ギア
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成するカラー電子写真画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真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(例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。尚、記録媒体とは、前記電子写真画像形成方式を用いて画像を形成されるものである。記録媒体としては、例えば、用紙、プラスチックシート、OHPシート等である。
【0003】
また、カートリッジとは、例えば、プロセスカートリッジ或いは現像カートリッジであって、電子写真画像形成装置の本体に取り外し可能に装着されて、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものである。ここで、前記プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、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ドラム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の本体に取り外し可能に装着するものである。従って、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての現像手段と、前記電子写真感光体ドラム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の本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、前記電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して、前記本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。尚、電子写真感光体ドラムと現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂一体型と称する。また、電子写真感光体ドラムと現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。
【0004】
ここで前記プロセスカートリッジは、使用者自身によって画像形成装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。尚、前記プロセス手段は、前記電子写真感光体ドラムに作用するものである。
【0005】
また、現像カートリッジとは、現像ローラを有し、前記現像ローラによって、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するのに用いられる現像剤(トナー)を収納しており、前記本体に取り外し可能に装着されるものである。尚、前記現像カートリッジの場合には、前記電子写真感光体ドラムは前記装置本体或いは後述するカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、前記電子写真感光体ドラムは、前記所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている(この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない)。尚、前記現像カートリッジも、使用者自身によって画像形成装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。
【0006】
そこで、カートリッジとしては、前記所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと前記現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、前記電子写真感光体ドラムが前記装置本体或いは後述するカートリッジ支持部材に固定して取り付けられており、前記電子写真感光体ドラムに作用可能に前記現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。
【0007】
ここで、電子写真画像形成装置にあっては、装置本体に対して、内側位置と外側位置との間を移動可能なカートリッジトレイによってカートリッジを支持する。そして、カートリッジを交換する際には、カバーを開いて、トレイを外側位置に引き出すようにしたものが知られている。この構成によれば、外側位置でもって、トレイに対してカートリッジの交換(着脱)を行う。そして、その後、トレイを内側位置に押し込む。これによって、本体に対するカートリッジの交換を行うことができる。よって、使用者にとってカートリッジの交換(着脱)操作を容易になし得る。したがって、メンテナンスも容易となる(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2008−165023
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前述したように、カートリッジトレイを用いる画像形成装置にあっては、装置本体内を分断するようにカートリッジトレイが移動する。従って、駆動力伝達構成の配置に制約を受けることが考えられる。
【0010】
例えば、駆動源を装置本体の上側に配置し、カートリッジの下側にある部材に回転駆動力を伝達しようとした場合に、カートリッジトレイを回避して、駆動力の伝達を行わなければならない。
【0011】
本発明は上記課題を解決するものである。本発明の目的は、カートリッジを支持した状態で、画像形成装置本体の内側に位置する装着位置と、外側に位置する外側位置との間を移動するカートリッジ支持部材を用いた場合に、駆動力の伝達構成を簡易な構成とすることを実現した電子写真画像形成装置を提供するものである。
【0012】
また、本発明の他の目的は、前記カートリッジ支持部材を用いた場合に、装置を大型化することなく、駆動力の伝達を行うことのできる電子写真画像形成装置を提供するものである。
【0013】
また、本発明の他の目的は、カートリッジ支持部材が装着位置に位置した状態で、カートリッジ支持部材を挟んで駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材を前記駆動源によって効率良く駆動することである。
【0014】
また、本発明の他の目的は、駆動力伝達部材をカートリッジ支持部材に設けたことによって、駆動力伝達構成の簡略化を実現した電子写真画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、複数のカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、
前記カートリッジを支持して、前記装置本体の内側であって、前記カートリッジが画像形成を行う画像形成位置に前記カートリッジを位置させる装着位置と、前記装置本体の外側に位置する外側位置であって前記カートリッジの着脱を行う前記外側位置と、の間を移動するカートリッジ支持部材と、
駆動源と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材と、
前記駆動源の駆動力を伝達する第1の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記第1の駆動力伝達部材と向い合った位置に設けられている第2の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材に設けられた第3の駆動力伝達部材と、
を有し、前記第3の駆動力伝達部材は、前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記第1の駆動力伝達部材及び第2の駆動力伝達部材と連結して、前記駆動源の前記駆動力を前記駆動部材に伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、カートリッジを支持した状態で、画像形成装置本体の内側に位置する内側位置と、外側に位置する外側位置との間を移動するカートリッジ支持部材を用いた場合に、駆動力の伝達構成を簡易な構成とすることを実現したものである。
【0017】
また、本発明によれば、カートリッジを支持した状態で、画像形成装置本体の装着位置と、外側に位置する外側位置との間を移動するカートリッジ支持部材を用いた場合に、装置を大型化することなく駆動力の伝達を行うことができる。
【0018】
また、本発明によれば、カートリッジ支持部材が装着位置に位置した状態で、カートリッジ支持部材を挟んで駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材を前記駆動源によって効率良く駆動することができる。
【0019】
また、本発明にあっては前記カートリッジ支持部材を用いた場合に、装置を大型化することなく、駆動力の伝達を行うことができる。
【0020】
また、本発明によれば、駆動力伝達部材をカートリッジ支持部材に設けたことによって、駆動力伝達構成の簡略化を実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】画像形成装置の外観斜視図。
【図2】画像形成装置及びトレイの縦断左側面図。
【図3】(a)(b)カートリッジの外観斜視図。
【図4】ドアを開いた状態の画像形成装置の外観斜視図。
【図5】ドアを開いた状態の画像形成装置の縦断左側面図。
【図6】トレイを引き出した状態の画像形成装置の外観斜視図。
【図7】トレイを引き出した状態の画像形成装置の縦断左側面図。
【図8】トレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図9】トレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図10】(a)トレイが外側位置にあるときの説明図。(b)トレイが内側位置にあるときの説明図。(c)トレイが装着位置にあるときの説明図である。
【図11】トレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の斜視説明図。
【図12】(a)トレイが内側位置にあるときの、トレイの先端と装置本体の突き当て部の構成説明図。 (b)トレイが装着位置にあるときの、トレイの先端を装置本体に突き当てて位置決めする構成説明図。
【図13】振子ギアの下流説明図。
【図14】本体側ギアの揺動説明図。
【図15】第2実施形態に係るトレイがカートリッジ着脱位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図16】第2実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図17】(a)第2実施形態に係る、トレイが外側位置にあるときの説明図。(b)トレイが内側位置にあるときの説明図。(c)トレイが装着位置にあるときの説明図。
【図18】第2実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の斜視説明図。
【図19】(a)(b)カップリングの連結説明図。
【図20】第3実施形態に係るトレイがカートリッジ着脱位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図21】第3実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の断面説明図。
【図22】第3実施形態に係る、トレイが外側位置にあるときの説明図。
【図23】第3実施形態に係る、トレイが内側位置にあるときの説明図。
【図24】第3実施形態に係る、トレイが装着位置にあるときの説明図。
【図25】第3実施形態に係るトレイが装着位置にあるときの駆動力伝達構成の斜視説明図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
次に本発明の一実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置(以下「画像形成装置」又は「装置」という)について図面を参照して具体的に説明する。
【0023】
〔第1実施形態〕
[画像形成装置の全体構成]
まず、図1乃至図3を参照して第1実施形態に係る画像形成装置100a、及び、引出トレイ(カートリッジ支持部材)35の全体構成について説明する。なお、図1は装置100aの外観斜視図であり、図2は断面説明図である。また、図3はプロセスカートリッジPの斜視説明図である。
【0024】
本実施形態の装置100aは、電子写真プロセスを用いた、4色フルカラーのレーザプリンタである。装置100aは、パソコン、イメージリーダ、相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置から入力する画像信号に基づいて、用紙(記録媒体)に画像を形成する。
【0025】
以下の説明において、装置100aに関して、前側(正面側)とはドア(開閉部材)31を配設した側である。後側(奥側)とはそれとは反対側である。また、左右とは装置本体を前側から見て左と右である。
【0026】
図2に示すように、画像形成装置本体(以下「装置本体」又は「本体」という)100内には後側から前側にかけて、第1から第4の4つのプロセスカートリッジ(以下「カートリッジ」という)P(PY,PM,PC,PK)が水平方向に並べて配設されている。各カートリッジPは、収容されている現像剤(トナー)の色が異なるだけで、互いに同様の構成である。尚、本実施形態では、プロセスカートリッジを例に挙げて説明するが、前述した通り、他のカートリッジ構成も適用することができる。また、装置本体100は、画像形成装置100aの構成からカートリッジトレイ(カートリッジ支持部材)35の構成を除いたものである。
【0027】
各カートリッジPは、それぞれ、第1の像担持体としての電子写真感光体ドラム(以下「感光体ドラム」又は「ドラム」)1と、ドラム1に作用するプロセス手段としての、帯電器(帯電手段)2、現像器(現像手段)3、クリーニング器(クリーニング手段)4をカートリッジ枠体5(図3(a)(b))内に一体的に組み付けたものである。
【0028】
帯電器2は接触帯電ローラである。現像器3は現像ローラ3aを有し、現像剤容器内には現像剤(トナー)を収容している。クリーニング器4はクリーニングブレードである。現像ローラ3aは、前記現像剤を用いて、感光体ドラム1に形成された静電潜像を現像する。前記クリーニングブレードは、感光体ドラム1に残留する現像剤を除去するものである。
【0029】
第1のカートリッジPYは、現像器3にイエロー(Y)の現像剤を収容しており、ドラム1にイエロー色の現像剤像を形成する。同様に、第2のカートリッジPMはマゼンタ(M)の現像剤を収容しており、ドラム1にマゼンタ色の現像剤を形成する。第3のカートリッジPMはシアン(C)の現像剤を収容しており、ドラム1にシアン色の現像剤像を形成する。第4のカートリッジPKはブラック(K)の現像剤を収容しており、ドラム1にブラック色の現像剤像を形成する。
【0030】
図3(a)に示すように、カートリッジPの長手方向一方側側面には、感光体ドラム1に回転力を伝達するためのカートリッジ側ドラムカップリング53と、現像ローラ3aに回転力を伝達するためのカートリッジ側現像カップリング54が設けられている。また、図3(b)に示すように、カートリッジPの長手方向他方側側面には電気接点55が設けられている。尚、カートリッジPの長手方向は、感光体ドラム1(現像ローラ3a)の長手方向と同じである。尚、カップリング53は、本体100に設けられた本体側ドラムカップリング400(図19)と係合して、回転力を受ける。また、カップリング54は、本体100に設けられた本体側現像カップリング300(図19)と係合して、回転力を受ける。
【0031】
ここで、各カートリッジPは、後述する引出トレイ(カートリッジ支持部材)35に支持された状態で、使用者によって装置本体100内へ押し込まれ、かつ、画像形成位置Xに位置する(図2に示す状態)。尚、画像形成位置Xとは、カートリッジPが画像形成プロセスを行う位置である。また、画像形成位置Xは、感光体ドラム1が後述するエンドレスベルト13(被転写部材)に接触する位置である。
【0032】
画像形成位置Xに位置したカートリッジPの上方には、レーザスキャナユニット11が配設されている。このスキャナユニット11は、外部ホスト装置(不図示)から入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザ光を出力する。そして、前記レーザ光は、カートリッジ枠体5の上面に設けられた露光窓6(図3(a)(b))を通して、各カートリッジPの有する感光体ドラム1面を走査露光する。
【0033】
ここで、ドラム1に現像剤像を形成する電子写真方式について説明する。ドラム1に帯電ローラ2によって帯電を行う。帯電が行われたドラム1に、画像情報に応じたレーザ光を照射する。これによって、ドラム1に画像情報に応じた静電潜像が形成される。現像剤を用いて、現像ローラ3aによって、前記静電潜像を現像する。これによって、ドラム1に現像剤像を形成する。
【0034】
画像形成位置Xに位置した各カートリッジPの下方部には、中間転写ベルトユニット12が配設されている。ベルトユニット12は、中間転写体(第2の像担持体)としての、誘電体製で、可撓性を有するエンドレスベルト13と、ベルト13を循環移動させる駆動ローラ14、テンションローラ15、補助ローラ16とを有する。駆動ローラ14と補助ローラ16は本体100内の後側に配設されている。テンションローラ15は本体100内の前側に配設されている。
【0035】
画像形成位置Xに位置した各カートリッジPの有する感光体ドラム1は、その下面がベルト13の上面に接触している。ベルト13の内側には、ベルト13を介して、各ドラム1に対向させて、一次転写ローラ17が配設されている。駆動ローラ14には、ベルト13を介して二次転写ローラ22が接触している。
【0036】
ベルトユニット12の下方部には、給送ユニット18が配設されている。給送ユニット18は、給送トレイ19、給送ローラ20、分離パッド21等を有する。給送トレイ19は本体100の前側から出し入れ自由となっている(フロントローデング)。
【0037】
本体100内の後側の上部には、定着装置23と、排出ローラ対24が配設されている。本体100の上面には排出トレイ25が設けられている。定着装置23は定着ローラ23aと加圧ローラ23bを有する。排出ローラ対24は排出ローラ24aと排出ローラ24bである。
【0038】
本体100内の画像形成位置Xに装着されている各カートリッジPは、カートリッジPの有する駆動入力部(カートリッジ側ドラムカップリング53、カートリッジ側現像カップリング54)に対して装置本体側の駆動力出力部(本体側ドラムカップリング(不図示)、本体側現像カップリング(不図示))が連結している。また、カートリッジPの有する電気接点55に対して装置本体側の給電系統(不図示)が接続している。
【0039】
画像形成に際しては、前述した通り、各感光体ドラム1に電子写真方式により現像剤像を形成し、その現像剤像をベルト13に順次一次転写する。これによって、ベルト13にフルカラー画像を形成する。この画像形成と同期して、給送トレイ19から給送ローラ20等によって用紙Sが二次転写ローラ22とベルト13とのニップ部である二次転写部に搬送される。そして、転写ローラ22にバイアスを印加することによって、ベルト13上の現像剤像が用紙Sに転写される。
【0040】
さらに現像剤像が転写された用紙Sは、定着装置(定着手段)23に搬送されて加熱、加圧されて現像剤像が定着される。そして、用紙Sは、排出ローラ対24(24a、24b)によって排出トレイ25へ排出される。
【0041】
[カートリッジの装置本体に対する着脱構成]
次に装置本体100にカートリッジPを着脱するための構成について、図4乃至図7を参照して説明する。即ち、装置本体100にカートリッジPを取り外し可能に装着する。
【0042】
図4及び図5に示すように、装置本体100の前側にはドア31が下方に設けた軸32を中心に回動可能に取り付けられている。これにより、装置本体100に設けられた開口部30が開閉可能である。即ち、開口部30は、ドア31によって、開放可能に閉じられる。なお、ドア31の前側の面には把持部31aが設けられている。使用者が、把持部31aを把持しながら、ドア31を開いたり閉じたりすることができる。
【0043】
装置本体100内には、カートリッジPを装着するカートリッジ装着スペース90が設けられている。そして、スペース90にはカートリッジPを支持してスライド移動可能な、引出トレイ(カートリッジ支持部材)35が取り付けられている。図4に示すように、トレイ35は、レール34L,34Rに案内されて、スペース90内を装置100aの前後方向にスライド移動可能に取り付けられている。レール34L,34Rは、スペース90の左右の内壁(本体フレーム)100b(図6)に設けられている。尚、スペース90は、装置本体100内の鉛直方向を分断するように配置されている。そして、トレイ35は、装置本体100内を分断するように移動する。
【0044】
カートリッジPの上面には、カートリッジPの長手方向の一端から外方へ突出した突出部50と、他端から外方へ突出した突出部50が設けられている(図3(a)(b))。そして、各々の突出部50が引出トレイ35の上面35nに支持される(図6)。これによって、カートリッジPは、トレイ35にラフに、かつ、取り出し可能に支持される(装着される)。
【0045】
トレイ35には各カートリッジPを支持する支持部(装着部)35b(図2、図5、図6)が設けられている。使用者が、支持部35bに、各カートリッジを支持(装着)させる。これによって、トレイ35に4個のカートリッジPY,PM,PC,PKを支持することができる。図4に示すように、トレイ35の前側端部には把手部35aが設けられている。使用者がドア31を開くと、把手部35aが露出する。
【0046】
カートリッジPを装置本体100に着脱するに際して、使用者がドア31を開く。そして、使用者が把手部35aを握って、トレイ35を手前側の所定の位置(外側位置O(着脱位置))まで引き出す。これにより、図6に示すように、トレイ35に支持された各カートリッジPが装置本体100から露出する。このため、図7に示すように、使用者は、各カートリッジPを上方へ取り出すことができる。そのため、カートリッジPの交換を容易に行うことができる。このようにトレイ35にカートリッジPを支持させて、トレイ35をスライド可能とする。これによって、複数のカートリッジPを装置本体100に対して容易に着脱することができる。
【0047】
また、使用者が、外側位置Oに引き出したトレイ35に対して所望のカートリッジPを交換(装着)した後、トレイ35を装置100aの後方にスライドさせて装置本体100内の内側位置Iに押し込む。使用者が、トレイ35を内側位置Iの所定の位置まで押し込むと、トレイ35の端部に設けられた突当部35kが装置本体100の位置決め部100‐a(図12(b))に突き当たる。そして、使用者がドア31を閉じる。後述したとおり、ドア31を閉じる動作に連動して、トレイ35が下降してカートリッジPは、画像形成位置Xに至る。そして、感光体ドラム1とベルト13とが接触する。また、ドア31を閉じる動作に連動して、カートリッジの有するドラムカップリング53、現像カップリング54が前述した駆動力出力部と結合する。また、前述したとおり、電気接点55に対して装置本体側の電気接点(不図示)が接続する。
【0048】
このような状態で、カートリッジPは、画像形成位置Xに位置決めされる。
【0049】
また、トレイ(カートリッジ支持部材)35は、装置本体100の内側に位置する内側位置Iと、外側に位置する外側位置Oとの間を移動する。より詳しくは、トレイ35は、カートリッジPを支持して、装置本体100の内側であって、かつ、カートリッジPが画像形成を行う画像形成位置Xに位置する装着位置Yと、装置本体100の外側に位置する外側位置Oと、の間を移動可能である。
【0050】
尚、各カートリッジPは、本体100に設けられた押圧部材(不図示)によりその上面を押圧されて、画像形成位置Xに位置決めされる。ここで、押圧部材は、ばね部材(不図示)の弾性力によって、各カートリッジPを弾性的に押圧する。押圧部材は、ドア31の閉じ動作に連動して、各カートリッジPを弾性的に押圧する。そして、押圧部材は、ドア31の開放動作に連動して、各カートリッジPを押圧する位置から退避する。尚、その構成については、説明を省略する。
【0051】
また、トレイ35は、ドア31の開放動作に連動して、上昇して、画像形成位置Xから離れる(図5)。即ち、感光体ドラム1が転写ベルト13から離れる。その後、トレイ35は、使用者によって外側位置Oまで引き出される。また、トレイ35は、使用者によって、外側位置Oから内側位置Iの所定の位置まで押し込まれる。その後、トレイ35は、ドア31の閉じ動作に連動して、下降して、画像形成位置Xへ至る(図2)。即ち、感光体ドラム1が転写ベルト13と接触する。ここで、ドア31の開閉動作に連動して、トレイ35を上昇、下降させる機構について説明する。図2、図5に示すとおり、ドア31と連動するレバー40が設けられている。レバー40には、ダボ40aが設けられている。また、トレイ35には、長孔35dが設けられている。長孔35dにダボ40aが係合している。ドア31の閉じ動作によって、ダボ40aが長孔35dの下面を押す。これによって、トレイ35はばね(不図示)の弾性力に抗して下降する。一方、ドア31の閉じ動作によって、ダボ40aが長孔35dの下面から離れる。これによって、トレイ35は前記ばねの弾性力によって上昇する。
【0052】
前述したとおり、本実施例においては、画像形成装置100aにおいて、カートリッジPの交換方式として、ユーザビリティに優れたフロントアクセス方式を採用している。これは、引き出し可能に構成されたトレイ35にカートリッジPを乗せた(支持させた)状態で、使用者がトレイ35を装置本体100の前側に引き出す。そして、使用者が、トレイ35を装置本体100から引き出した状態で、現像剤の残量が減少し、交換すべきカートリッジPをトレイ35から上方へ取り出す。そして、使用者が、新品のカートリッジPを上方からトレイ35に乗せる(支持する)。本実施例においては、このようにカートリッジPを交換する。
【0053】
尚、トレイ35は、使用者が外側位置Oに引き出す際に、及び、内側位置Iに押し込む際に、直線的に移動する。また、トレイ35は、装置100aの設置面(不図示)に対して平行に移動する。但し、トレイ35は、平行に移動する場合に限定されずに、斜め上方へ、或いは、斜め下方へ向かって移動しても良い。また、トレイ35は、支持しているカートリッジPの長手方向、即ち、カートリッジPの有する感光体ドラム1の長手方向と直交する方向に移動する。ここで、トレイ35にはカートリッジPがラフな状態で支持されている。また、トレイ35とレール34L,34Rとの間には、遊びがある。従って、前記直交する方向とは、正確に直交する場合のみならず、これらの誤差を含む場合も含む。
【0054】
前述したとおり、装置本体100の前側には、装置本体100内へカートリッジPを挿入させたり、装置本体100からカートリッジPを取り出したりするために、開口部30が設けられている(例えば、図6、図15)。開口部30は、ドア31の開閉動作に伴って、開放されたり閉じたりする。
【0055】
また、装置100aにおいては、本体100の骨格となる一対の内壁(本体フレーム)100bが設けられている。内壁100bにレール(本体側ガイド)34L,34Rが設けられている。レール34L、34Rは、互いに対向するように設けられている。そして、一対のレール34L,34Rの間には、枠型形状のトレイ35が設けられている。一対のレール34L,34Rは、トレイ35を、前後方向かつ水平方向にスライド可能に支持する。このように、レール34L,34Rは、トレイ35をスライド移動可能に支持する機能を有する。また、トレイ35は、4つのカートリッジPY,PM,PC,PKの支持部(装着部)35bを有しており、カートリッジを支持する機能を備えている。
【0056】
そして、トレイ35は、各カートリッジPを支持した状態で、開口部30を通過することによって、本体100の画像形成位置Xとなる装着位置Yと、本体100の外側に位置する外側位置Oと、の間を移動する。すなわち、トレイ35は、開口部30の内側に位置する装着位置Y(図2、図9、図10(c)、図11、図16、図18、図21、図25に示す位置)と、開口部30の外側に位置する外側位置O(図6乃至図8、図10(a)、図15、図17(a)、図20に示す位置)と、の間を移動する。尚、トレイ35は、使用者によって、装着位置Yから引き出されることによって外側位置Oに位置し、また、外側位置Oから押し込まれることによって装着位置Yに位置する。トレイ35が外側位置Oに位置する状態で、使用者によって、トレイ35に対するカートリッジPの交換、装着、取り出しが行われる。ここで、トレイ35の装着位置Yとは、トレイ35に支持している各カートリッジPが画像形成位置Xに位置したときの、トレイの位置である。尚、トレイ35が装着位置Yに位置した状態では、カートリッジPはトレイ35に支持されておらず、トレイ35から浮き上がっている場合も有る。
【0057】
尚、本体フレームとは、本体の枠組みに限定されずに、例えば、本体の枠組みの一部分或いは全部を覆うカバーも含まれる。カバーが設けられている場合には、カバーにも開口部が設けられる。
【0058】
尚、トレイ35は、本体100から取り外すことができない。これは、本体100に設けられたストッパ(不図示)に、トレイ35の係合部(不図示)が突き当たって、それ以上トレイ35を引き出させない構成となっているからである。しかしながら、これに限定されずに、トレイ35を本体100から取り出せるように構成しても良い。
【0059】
[駆動力(回転力)伝達構成]
本実施形態の画像形成装置100aは、装着スペース90(トレイ35)を挟んで上方から下方へ駆動力(回転力)が伝達されるように構成されている。ここで、上方とは、装着スペース90(トレイ35)及びその延長領域よりも上方を言う。下方とは、装着スペース90(トレイ35)及びその延長領域よりも下方を言う。次にそのための構成について図8乃至図14を参照して説明する。なお、図8はトレイ35を引き出した状態の説明図、図9はトレイ35を装着位置Yまで押し込んだ状態の説明図である。図10(a)は、トレイ35が外側位置Oに位置する場合の、トレイ側ギアと本体側ギアの説明図、図10(b)は、トレイ35が内側位置Iに位置する場合の、トレイ側ギアと本体側ギアの説明図である。図10(c)は、トレイ35が装着位置Yにあるときのトレイ側ギアと本体側ギアの説明図である。図11はトレイ35を装着位置Yまで押し込んだ状態の斜視図、図12(a)(b)は、トレイ35の位置決め構成を説明する説明図である。図13はトレイ35に設けられた振子ギア下流側の駆動力伝達説明図である。図14はトレイ側ギアと、本体側ギアとの連結を行う揺動機構の説明図である。
【0060】
図8に示すように、装置本体100の下部にはモータ(駆動源)70が設けられている。モータ70の駆動力(回転力)がギア列を介して装置本体100の上部に位置する駆動部材(本実施形態では排出ローラ対24)に伝達される。そのために、装置本体100の下部にはモータ70と、モータ70に連結した第1ギア(第1の駆動力伝達部材)71が設けられている。ギア71は、モータ70の駆動力を伝達する。即ち、モータ70は、前記下方に位置している。また、排出ローラ対24は、前記上方に位置している。本実施形態によれば、モータ70の回転力をローラ対24に伝達する構成を簡略化することができる。また、前記回転力を確実に伝達することができる。
【0061】
第1ギア71に対して、装着スペース90を挟んで上側には、第2ギア(第2の駆動力伝達部材)72が配置されている。第2ギア72は所定の駆動部材、例えば排出ローラ対24(図8、図9、図13)の一方のローラ24aと一体のギア(不図示)と駆動連結している。そこで、第2ギア72に駆動力が伝達されると、ローラ24aが回転する。そこで、ローラ24aに圧接しているローラ24bも従動回転する。これによって、画像が形成された用紙Sがローラ対24のニップ部を通過して、排出トレイ25に送り出される。また、第2ギア72は第1ギア71の略真上であって、かつ、装着スペース90を挟んで、第1ギア71と離間した位置にある。したがって、このままでは第1ギア71の駆動力は第2ギア72へ伝達されない。排出ローラ対24は、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、トレイ35を挟んでモータ70と向い合った位置に設けられている。第2ギア72は、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、ギア71を挟んで向い合った位置に設けられている。前述した通り、中間ギア60,61は、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、ギア71及びギア72と連結して、モータ70の駆動力を排出ローラ対24に伝達する。
【0062】
本実施形態にあっては、第1のギア71の駆動力を第2のギア72へ伝達するために、引出トレイ35に中間ギア(第3の駆動力伝達部材)60(第3のギア),61(第4のギア)を設けている。中間ギア60,61は、相互に噛合し、一方のギア60に対して他方のギア61が揺動可能である。ギア60,61は、、いわゆる振り子ギアとして構成されている。すなわち、一方のギア60はトレイ35に回動自在に取り付けられ、他方のギア61はギア60の回転軸60a(図10(a))を中心に揺動可能なアーム(支持部材)80に回転可能に取り付けられている。即ち、アーム80は、ギア60の回転軸60aを中心にして回動する。ギア61はアーム80の先端に設けられている。そして、ギア60とギア61は噛合状態を維持している。
【0063】
また、ギア60,61は、トレイ35の先端側であって、かつ、トレイ35の側面に配置されている。ここで、前記側面とは、トレイ35が内側位置Iと外側位置Oとの間を移動する移動方向と直交する一方側の端面である。また、先端側とは、外側位置Oから内側位置Iに移動する方向(押し込み方向)において先端側である。より詳細には、ギア60,61、は、トレイ35がカートリッジPを画像形成位置Xに位置させる装着位置Yに移動する際に、第1のギア71と第2のギア72とを連結する位置に取り付けられている。即ち、ギア60は第1におギア71と噛合し、ギア61は第2のギア72と噛合するようにトレイ35に取り付けられている。そこで、カートリッジPを交換後、トレイ35を装着位置Yまで押し込む過程で、トレイ35に設けられたギア60が本体100に設けられた第1ギア71と噛合する(図10(a)→図10(b))。このとき、第1ギア71は、図14に示すように、バネ(弾性部材)71aの弾性力によって、揺動可能な状態で本体側に付勢されている。そして、トレイ35が装着位置Yまで押し込まれると、ギア71はトレイ35に設けられたギア60と確実に噛合するようになっている(図10(c))。また、トレイ35のギア61が本体に設けられた第2のギア72と噛合する。これにより、第1のギア71と第2のギア72とが駆動連結される。そこで、モータ70の駆動力が第1のギア71、中間ギア60,61を介して第2ギア72へと伝達される。そして、第2ギア72と駆動連結したローラ対(駆動部材)24を駆動する。尚、ギアM1は、モータ70と一体に回転するギアである(図14)。モータ70の回転力はギアM1を介してギア71に伝達される。ギア71の回転軸71bは、本体100に設けられた弓形の長細溝100cに嵌合しており、バネ71aの弾性力によって装着スペース90側に付勢されている(図14)。したがって、ギア71は、溝100cの範囲内で弾性力に抗して移動可能である。ギア(第1の駆動力伝達部材)71は、その回転軸71bが長細溝100cに嵌合している。そして、回転軸71bがバネ(弾性部材)71aの弾性力によって、装着位置Yに位置したトレイ35の設けられている方向に付勢されている。
【0064】
なお、トレイ35を装着位置Yへ移動させる過程で、前述のように、ギア60が第1ギア71と、ギア61が第2ギア72と噛合する。このとき、最初にギア60と第1ギア71とが噛合する。その後、ギア61が矢印a方向(図9、図10(c))に揺動する。これによって、ギア61と第2ギア72とが噛合する。このように、トレイ35に設けられた中間ギア60,61が装置本体に設けられた第1ギア71、第2ギア72と噛合するときのタイミングがずれることで、中間ギア60,61と第1ギア71、第2ギア72との噛合が確実に行われる。本実施形態によれば、アーム80によってギア61が揺動可能に、また、ギア71が溝100cの範囲内で揺動可能に設けられている。そこで、トレイ35が進入してきた際に、ギア60とギア71及びギア61とギア72とが噛合する際の衝撃を緩和することができる。また、トレイ35が装着位置Yに位置した際に、トレイ35の位置にばらつきが有ったとしても、ギア60とギア71の噛合、及び、ギア61とギア72の噛合を確実に行うことができる。したがって、本実施形態によれば、モータ70の回転力を、ギアM1、ギア71、ギア60、ギア61、及び、ギア72を介して、ローラ対(駆動部材)24に確実に伝達することができる。尚、本実施形態によれば、駆動部材としてローラ対24を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、駆動部材として、定着ローラ対(定着ローラ23aと加圧ローラ23b)或いは搬送ローラ対(不図示)等であっても良い。
【0065】
尚、装着位置Yは、本体100の内側であって、カートリッジPが画像形成を行う画像形成位置Xに位置する位置である。
【0066】
なお、振り子ギア61は、アーム80の一端側に、ギア61の回転軸61aを取り付けることによって、アーム80に回転可能に取り付けられている。また、アーム80の他端側には、ギア60の回転軸60aを取り付けることによって、ギア60が回転可能に取り付けられている。アーム80は、一端側にギア61を取り付け、他端側にギア60を回転可能に取り付けた状態で、中心軸60aをトレイ35の側面に回転可能に取り付けられている。これによって、アーム80が中心軸60aを中心にして揺動する。トレイ35が装着位置Yに到達する、或いは、到達する過程で、ギア60はギア71と噛合する。そして、ギア71が回転することによって、アーム80が中心軸60aを中心にして矢印a(図9)の方向へ回動する。そして、ギア61がギア72と噛合する。これによって、モータ70の回転力が、ギア71、ギア60、ギア61、及び、ギア72を介してローラ対(駆動部材)24に伝達される。また、ギア71の回転が停止すると、バネ(図示せず)の弾性力によって、アーム80が中心軸60aを中心にして矢印a(図9)の逆方向へ回動する。これによって、ギア71とギア60の噛合が解除される。
【0067】
図12(a)に示すように、トレイ35を内側位置Iまで押し込むとトレイ35に設けられたラッチ(不図示)によって、トレイ35は本体側に位置決めされる(固定される)。その後、ドア31を閉じると、トレイ35は装着位置Yまで押し込まれる。
【0068】
また、本実施形態にあっては、図12(b)に示すように、モータ70から中間ギア60に回転力が伝達された際に、ギア60に作用する回転力が、トレイ35を本体100に押し込む方向へ移動させるように作用する。
【0069】
これを具体的に説明する。図12(b)に示すように、モータ70が駆動(回転)すると、第1ギア71(図12(b)では、図示を省略)に時計回り方向(矢印a方向)の回転力が伝達される。そして、ギア71と噛合した中間ギア60には反時計回り方向(矢印b方向)の回転力が伝達される。このとき、トレイ35にはギア71から矢印c方向にスライドさせる力が作用する。このため、ギア60に回転力が伝達されると、トレイ35は常に突き当て部35kが当接部(位置決め部)100−aに突き当たるように力が作用する。即ち、画像形成時には、トレイ35は常に突当部35kが当接部100−aに突き当たるように力が作用する。これによって、装置本体100に対してトレイ35が正確に位置決めされる。尚、突当部35kは、トレイ35に設けられており、トレイ35を押し込む方向において先端に設けられている。また、当接部100−aは、本体100に設けられている。前述した通り、本体100には当接部100−aが設けられている。また、トレイ35には、トレイ35が外側位置Oから内側位置Iに向かう押し込み方向先端に突き当て部35kが設けられている。ギア(第3の駆動力伝達部材)60へ駆動力が伝達される際に、ギア60に作用する力が、突き当て部35kを当接部100−aに突き当てる方向へトレイ35を移動させるように作用する。尚、この構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【0070】
このように本実施形態にあっては、トレイ35に設けたギア60,61を介して、トレイ35の下方側に設けられたギア71からトレイ35の上方側に設けられたギア72に回転力を伝達することができる。尚、本実施形態においては、駆動力伝達部材としてギアを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。駆動力伝達部材として、例えば、歯付きベルト等であっても良い。
【0071】
〔第2実施形態〕
次に第2実施形態に係る装置について図15乃至図19を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した第1実施形態と同一であるため重複する説明は省略する。ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【0072】
図15に示すように、本実施形態のトレイ35には、第1ギア71と第2ギア72とを駆動連結するための中間ギア(第3の駆動力伝達部材)62,63(第3のギア),67(第4のギア)が設けられている。さらにトレイ35には、現像ローラ3aを回転する現像ローラ駆動用ギア64(64−1,64−2,64−3,64−4)と、感光体ドラム1を回転するドラム駆動用ギア65(65−1,65−2,65−3,65−4)とが設けられている。
【0073】
すなわち、トレイ35の側端には、上下に一対のギアが、支持するカートリッジPに応じた位置に設けられている。そして、下段(トレイ35の下方側)には、トレイ35に支持される4個のカートリッジPが有するそれぞれの感光体ドラム1に回転力を伝達するためのドラム駆動用ギア(駆動力伝達部材)65−1,65−2,65−3,65−4が、中間ギア67を介して噛合した状態で設けられている。即ち、ギア65−1と65−2との間、ギア65−2と65−3との間、ギア65−3と65−4との間に、ギア67を介在させている。
【0074】
また、トレイ35の上段(トレイ35の上方側)には4個のカートリッジPが有するそれぞれの現像ローラ3aに回転力を伝達する現像ローラ駆動用ギア(駆動力伝達部材)64−1,64−2,64−3,64−4が中間ギア66を介して噛合した状態で設けられている。即ち、ギア64−1と64−2との間、ギア64−2と64−3との間、ギア64−3と64−4との間に、ギア66を介在させている。
【0075】
そして、本実施形態にあっては、トレイ35にカートリッジPを装着(支持)すると、各感光体ドラム1及び現像ローラ3aが前記駆動用ギアと駆動連結する。このとき図19に示すように、トレイ35には、カム35cと、当接離間用レバーを有する円筒部35hと、カートリッジPに駆動を連結するギア64が設けられている。即ち、ギア64と同軸線上にカム35c、レバーを有する円筒部35h、円筒部35e及び本体側現像カップリング300が設けられている。
【0076】
ギア64と円筒部35hは一体であって、一体に軸線方向にスライド可能である。本体100には、ドア31の開閉と連動するレール34Rを有する。ドア31を閉じ方向に移動させると、レール34Rが本体側に設けた上下動可能なポップアップ部材31bを上方に移動させる(図19(a)→図19(b))。そして、ポップアップ部材31bが上方に移動すると、ポップアップ部材31bがダボ35fを押し上げる。これによって、ダボ35fと一体の円筒部35hが反時計方向に回転する(図19(b))。これによって、円筒部35hに設けられた溝部がカム35cに乗り上げる。この結果、c方向に付勢されたギア64および円筒部35eは、c方向に移動する(図19(b))。したがって、円筒部35eに設けられた本体側現像カップリング300がトレイ35側に移動する。そして、カップリング300が現像カップリング54と係合する。こうして、現像ローラ3aに本体100から回転力(駆動力)が伝達される。
【0077】
尚、図19(a)(b)においては、現像ローラ3aに本体100から回転力を伝達する実施形態を説明したが、ドラム1に回転力を伝達する構成も同様である。即ち、ギア64をギア65と置き換え、カップリング300を本体側ドラムカップリング400と置き換えれば良い。このように、本体側カップリングは、ドア31の開閉と連動して、トレイ35の移動方向と直交する方向に進退する。前述した通り、ギア列61‐1乃至61‐4及びギア67は、ドラム1に回転力を伝達するものである。また、ギア列64‐1乃至64‐4及びギア66は、現像ローラ3aに回転力を伝達するものである。これら、ギア61‐1乃至61‐4ギア67、及び、ギア64‐1乃至64‐4、ギア66は、第3の駆動力伝達部材である。
【0078】
さらに、トレイ35には中間ギア(第3の駆動力伝達部材)62,63,67が順に噛合して設けられている。即ち、ギア62とドラム駆動用ギア65−1が噛合し、ギア63と現像ローラ駆動用ギア64−1とが噛合している。なお、ギア63とギア67とは振り子ギアとして構成されている。即ち、ギア67はギア63の回転軸を中心63a(図15乃至図18)に揺動可能なアーム81に対して回動可能に取り付けられている。アーム(支持部材)81は、ギア63の回転軸を中心63aにして、揺動可能にトレイ35の側面に取り付けられている。即ち、アーム81は、ギア63の回転軸63aを中心にして回動する。ギア67はアーム81の先端に設けられている。そして、ギア63とギア67は噛合状態を維持している。
【0079】
前述したギア列が設けられたトレイ35が、内側位置Iからさらに装着位置Yに押し込まれると、図17(a)(b)(c)に示すように、第1ギア71がギア65−1と噛合する。そして、その後で、中間ギア67が反時計方向に回動して第2ギア72と噛合する。このため、トレイ35が装着位置Yにあるときは、第1ギア(第1の駆動力伝達部)71の駆動力はギア65−1、中間ギア62,63,67を介して第2ギア72に伝達される。そして、本実施形態にあっても、例えば図13に示す排出ローラ対24と駆動連結する。そして、第2ギア72に駆動力が伝達されると排出ローラ対24が回転するようになっている。
【0080】
また、ギア71から各ギア65に伝達された回転力により、カップリング400が回転し、カップリング53を介して各感光体ドラム1が回転する。同様に、ギア63から各ギア64に伝達された回転力により、カップリング300が回転し、カップリング54を介して各現像ローラ3aが回転する。
【0081】
このように、カートリッジPを支持するトレイ35にギア64及びギア65を設けることにより、装置本体100内での回転力伝達構成がより容易となり、装置を小型化することができる。
【0082】
なお、本実施形態にあっても第1ギア71は、図14に示すように、バネ71aの弾性力によって、揺動可能な状態でスペース(本体側)90側に付勢されている。トレイ35が装着位置Yまで押し込まれると、ギア71がギア60と確実に噛合するようになっている。また、中間ギア67が振り子ギアとなっている。このため、ギア65−1,67が装置本体100に設けられた第1ギア71、第2ギア72と噛合する際のタイミングがずれる。これによって、ギア65−1とギア71及びギアギア72との噛合が確実に行われる。尚、本実施形態では、ギア64,65を模式的に大きく図示している。しかしながら、実際の装置では、トレイ35の側面に、本体側カップリングが進退して、カートリッジ側カップリングと係合することのできるスペースを確保している。また、本実施形態においては、駆動力伝達部材としてギアを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。駆動力伝達部材として、例えば、歯付きベルト等であっても良い。
【0083】
前述した各実施形態では、ギア61とギア72とを連結する際に、ギア61を揺動可能にトレイ35に取り付けている(図13)。或いは、ギア67とギア72とを連結する際に、ギア67を揺動可能にトレイ35に取り付けている(図16)。また、ギア60とギア71とを連結する際に、及び、ギア63とギア71とを連結する際に、ギア71を揺動可能に本体100に取り付けている(図14)。即ち、本実施形態では、連結する一方のギアを揺動可能に取り付けている。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。本実施形態によれば、連結する少なくとも何れか一方のギアが揺動可能に取り付けられていれば良い。例えば、図13及び図16に記載されたギア揺動構成と、図14に記載されたギア揺動構成とを組み合わせて用いても良い。即ち、必要に応じて、連結する双方のギアを揺動可能に取り付けても良い。しかしながら、本実施形態で用いたように、何れか一方のギアを揺動させるように構成すれば、構成が簡略化できる。前述した各実施形態によれば、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、第1ギア(第1の駆動力伝達部材)71と第2ギア(第2の駆動力伝達部材)72は、トレイ35を挟んで向い合った位置に設けられている。また、トレイ35が装着位置Yに位置した状態で、モータ(駆動源70)とローラ対24(駆動部材)は、とれい35を挟んで向い合った位置に設けられている。
【0084】
そして、トレイ35に中間ギア(第3の駆動力伝達部材)62,63,(67)を設けたことによって、モータ70からの駆動力をローラ対24(駆動部材)に伝達する構成を簡略化することができた。ここで、トレイ35を挟んで向い合った位置とは、ギア71とギア72の互いの構成のどこか一部を直線で結んだ場合に、前記直線がトレイ35(装着スペース90)の一部を横切る場合である。また、モータ70とローラ対24の互いの構成のどこか一部を直線で結んだ場合に、前記直線がトレイ35(装着スペース90)の一部を横切る場合である。ここで、トレイ35とは、複数のカートリッジを支持した状態で、外側位置Iと装着位置Yとの間を移動可能なものである。
【0085】
〔第3実施形態〕
次に第3実施形態に係る装置について、図20乃至図25を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した第1実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【0086】
前述した実施形態ではトレイ35に設けたギア列に回転力を伝達することで駆動力を伝達する例を示した。本実施形態ではトレイ35に第3の駆動力伝達部として直線運動による駆動力伝達部を設けたものである。
【0087】
図22に示すように、本体100の上部に、モータ70からの回転力により回転するギア部73が設けられている。ギア部73と一体にリンク機構部材(第1の駆動力伝達部材)73aが設けられている。ギア部73とリンク機構部材73aは、回転軸73bを中心にして回動可能である。リンク機構部材73aは、モータ70の駆動(回転)により、回転軸73bを中心にして揺動可能となっている。
【0088】
一方、リンク機構部材73aに対して、装着スペース90を挟んで下方には、ローラ支持部材(第2の駆動力伝達部材)82が設けられている。ローラ支持部材82は軸82aを中心に揺動可能に本体100に取り付けられている。そして、支持部材82の一端側には、テンションローラ15が回動可能に取り付けられている。また、支持部材82の他端側には、アーム部82bが設けられている。
【0089】
なお、テンションローラ15はテンションバネ(弾性部材)15aの弾性力によって二次転写ローラ22に付勢されている。
【0090】
また、トレイ35には、駆動力受け渡し部材(第3の駆動力伝達部材)83が垂直方向に沿って設けられている。部材83は、トレイ35に対して上下方向にスライド可能に取り付けられている。部材83は、付勢バネ(弾性部材)83aの弾性力により上方へ付勢され、ストッパ部83bがトレイ35の規制部(不図示)に係止して位置決めされている。
【0091】
上記構成において、図24に示すように、トレイ35が装着位置Yまで押し込まれると、部材83の上端がリンク機構部材73aと対向し、下端がアーム部82bに対向する。この状態でモータ70が駆動して、リンク機構部材73aが矢印方向(図24)に揺動すると、リンク機構部材73aによって部材83が付勢バネ83aの弾性力に抗して下方に押し下げられる。すると、部材83の下端によりアーム部82bが矢印方向(図24)に揺動する。これによって、テンションローラ15が二次転写ローラ22から離間する方向に移動する。
【0092】
これにより、例えば画像形成装置100aが長時間スタンバイ状態であるとき、テンションローラ15が退避する。これにより、ベルト13に掛かるテンションが解除状態となり、ベルト13の伸び等の変形を防ぐことができる。
【0093】
このように、装置本体100の上部にあるモータ70からの回転力をトレイ35に設けた部材83によってローラ支持部材82に伝達する。これによって、装置本体100内の駆動力伝達構成を簡単にすることができる。また、装置の小型化を図ることができる。
【0094】
また、駆動力受け渡し部材(第3の駆動力伝達部)83への駆動力の伝達は直線運動によるものである。また、受け渡し部材83は重力方向に作用する。
【0095】
前述した実施形態によれば、トレイ35を装着位置Yに移動させると、リンク機構部材(第1の駆動伝達部)73aとローラ支持部材(第2の駆動力伝達部)82が受け渡し部材83によって連結される。このため、カートリッジPが装着された位置を挟んで駆動力の伝達を行う構成とした場合であっても、トレイ35の移動領域を回避するように駆動力の伝達経路を確保する必要がない。よって、装置本体内での駆動力の伝達構成を容易とするこことができる。また、装置を小型化することができる。
【0096】
前述した各実施形態によれば、カートリッジPを支持した状態で、本体100の内側に位置する内側位置Iと、外側に位置する外側位置Oとの間を移動するトレイ35を用いた場合に、駆動力の伝達構成を簡易な構成とすることを実現した。また、トレイ35を用いた場合に、装置を大型化することなく駆動力の伝達を行うことができる。また、駆動力伝達部材をトレイ35に設けたことによって、駆動力伝達構成の簡略化を実現した。
【符号の説明】
【0097】
P(PY,PM,PC,PK)…プロセスカートリッジ、O …外側位置、I …内側位置、X …画像形成位置、
Y …装着位置、35 …引出トレイ(カートリッジ支持部材)、60,61 …中間ギア、62,63,67 …中間ギア、64 …現像ローラ駆動用ギア、65 …ドラム駆動用ギア、70 …モータ(駆動原)、71 …第1ギア、72 …第2ギア、73 …ギア
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、
前記カートリッジを支持して、前記装置本体の内側であって、前記カートリッジが画像形成を行う画像形成位置に前記カートリッジを位置させる装着位置と、前記装置本体の外側に位置する外側位置であって前記カートリッジの着脱を行う前記外側位置と、の間を移動するカートリッジ支持部材と、
駆動源と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材と、
前記駆動源の駆動力を伝達する第1の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記第1の駆動力伝達部材と向い合った位置に設けられている第2の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材に設けられた第3の駆動力伝達部材と、
を有し、
前記第3の駆動力伝達部材は、前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記第1の駆動力伝達部材及び第2の駆動力伝達部材と連結して、前記駆動源の前記駆動力を前記駆動部材に伝達することを特徴とするカラー電子写真画像形成装置。
【請求項2】
前記第3の駆動力伝達部材と前記第1の駆動力伝達部材とが連結する際に、少なくとも何れか一方が揺動可能に取り付けられており、前記第3の駆動力伝達部材と前記第2の駆動力伝達部材とが連結する際に、少なくとも何れか一方が揺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項3】
前記第3の駆動力伝達部材は、第3のギアと、前記第3のギアの回転軸を中心にして回動する支持部材に設けられた第4のギアと、を有し、前記第3のギアと前記第4のギアは噛合状態を維持していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項4】
前記第1の駆動力伝達部材はギアであって、その回転軸が長細溝に嵌合しており、弾性部材の弾性力によって前記装着位置に位置した前記カートリッジ支持部材の設けられている方向に付勢されていることを特徴とする請求項1乃至は請求項3の何れかひとつの項に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項5】
更に前記装置本体には位置決め部が設けられており、かつ、前記カートリッジ支持部材には、前記カートリッジ支持部材が前記外側位置から内側位置に向かう押し込み方向先端に突き当て部が設けられており、前記第3の駆動力伝達部材へ駆動力が伝達される際に、前記第3の駆動力伝達部材に作用する力が、前記カートリッジ支持部材の有する前記突き当て部を前記位置決め部に突き当てる方向へ前記カートリッジ支持部材を移動させるように作用することを特徴とする請求項1乃至は請求項4の何れかひとつの項に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項6】
さらに、前記第3の駆動力伝達部材は、前記カートリッジが有する感光体ドラム及び現像ローラに駆動力を伝達するギア列を有することを特徴とする請求項3に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項1】
複数のカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、
前記カートリッジを支持して、前記装置本体の内側であって、前記カートリッジが画像形成を行う画像形成位置に前記カートリッジを位置させる装着位置と、前記装置本体の外側に位置する外側位置であって前記カートリッジの着脱を行う前記外側位置と、の間を移動するカートリッジ支持部材と、
駆動源と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記駆動源と向い合った位置に設けられている駆動部材と、
前記駆動源の駆動力を伝達する第1の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記カートリッジ支持部材を挟んで前記第1の駆動力伝達部材と向い合った位置に設けられている第2の駆動力伝達部材と、
前記カートリッジ支持部材に設けられた第3の駆動力伝達部材と、
を有し、
前記第3の駆動力伝達部材は、前記カートリッジ支持部材が前記装着位置に位置した状態で、前記第1の駆動力伝達部材及び第2の駆動力伝達部材と連結して、前記駆動源の前記駆動力を前記駆動部材に伝達することを特徴とするカラー電子写真画像形成装置。
【請求項2】
前記第3の駆動力伝達部材と前記第1の駆動力伝達部材とが連結する際に、少なくとも何れか一方が揺動可能に取り付けられており、前記第3の駆動力伝達部材と前記第2の駆動力伝達部材とが連結する際に、少なくとも何れか一方が揺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項3】
前記第3の駆動力伝達部材は、第3のギアと、前記第3のギアの回転軸を中心にして回動する支持部材に設けられた第4のギアと、を有し、前記第3のギアと前記第4のギアは噛合状態を維持していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項4】
前記第1の駆動力伝達部材はギアであって、その回転軸が長細溝に嵌合しており、弾性部材の弾性力によって前記装着位置に位置した前記カートリッジ支持部材の設けられている方向に付勢されていることを特徴とする請求項1乃至は請求項3の何れかひとつの項に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項5】
更に前記装置本体には位置決め部が設けられており、かつ、前記カートリッジ支持部材には、前記カートリッジ支持部材が前記外側位置から内側位置に向かう押し込み方向先端に突き当て部が設けられており、前記第3の駆動力伝達部材へ駆動力が伝達される際に、前記第3の駆動力伝達部材に作用する力が、前記カートリッジ支持部材の有する前記突き当て部を前記位置決め部に突き当てる方向へ前記カートリッジ支持部材を移動させるように作用することを特徴とする請求項1乃至は請求項4の何れかひとつの項に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【請求項6】
さらに、前記第3の駆動力伝達部材は、前記カートリッジが有する感光体ドラム及び現像ローラに駆動力を伝達するギア列を有することを特徴とする請求項3に記載のカラー電子写真画像形成装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
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【図8】
【図9】
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【図11】
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【図15】
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【図18】
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【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公開番号】特開2010−107959(P2010−107959A)
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−216947(P2009−216947)
【出願日】平成21年9月18日(2009.9.18)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年9月18日(2009.9.18)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
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