説明

プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置

【課題】画像形成装置に装着した状態で運搬が可能で、運搬中の振動や衝撃で感光体ドラム軸受が損傷を受けた場合でも真正に位置決め可能なプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】プロセスカートリッジAの感光体ドラム1が回転軸線上の両端に設けたドラム軸受21を介してプリンタ本体側に設けたドラム軸受支持部に係合して支持された状態で装着され、プリンタ本体内への装着状態で運搬される。開梱後の画像形成初回使用に臨んで、ユーザはトナーのシール部材42を引き抜いて取り除く。そのシール取り除き動作に連動して自動的にドラム軸受21が運搬時にドラム軸受支持部に係合していたそれまでの位置からずれる。シール取り除き動作でドラム軸受21の係合部位がずれるから、損傷部位のまま位置決めされて画像形成の臨むことは避けられ、所要の画質の画像を形成することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真複写機、ファクシミリ装置、電子写真プリンタおよび複合機など電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」という)に関し、この画像形成装置に着脱される交換可能なプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子写真画像形成プロセスを実行して記録媒体に画像を形成する画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジには電子写真感光体ドラム(以下、「感光体ドラム」という)が備わっている。また、プロセスカートリッジは感光体ドラムに作用するプロセス手段が設けられている。ここでプロセス手段とは、帯電手段、現像手段およびクリーニング手段のうちの少なくともどれかを組み合わせて構成されたものである。現像手段には、感光体ドラム上に形成された静電潜像へ現像剤(トナー)を供給するための現像ローラがある。
【0003】
近年、画像形成装置はカラー化の進展とともに各色に対応する複数のプロセスカートリッジが装着される場合が多くなってきている。その場合、色ずれや画像ずれが発生しないよう、各プロセスカートリッジの感光体ドラムを画像形成装置本体に設けたドラム軸受支持部に高精度に位置決めすることが要求される。これに関して、プロセスカートリッジ取手取付方法や装置が提案している(たとえば、特許文献1参照)。
【0004】
上記特許文献1の装置は、画像形成装置の枠体にドラム軸受支持部を設け、感光体ドラムをこのドラム回転軸線上に設けたドラム軸受を介して上記ドラム軸受支持部に支持させることにより、感光体ドラムが画像形成装置に位置決めされるようになっている。
【0005】
ところで、感光体ドラムをドラム軸受を介して画像形成装置の枠体に設けたドラム軸受支持部に高精度に位置決めするために、装置枠体の材質には機械的強度や剛性が大きい。しかも使用環境の温度が変化しても変形が抑えられるように樹脂材料に比べて熱膨張率の低い鋼板が用いられる。装置枠体にそうした材質の鋼板を用い、プレス成形によって打ち抜き加工してドラム軸受支持部を量産する場合は高精度であることはもとより、低コストであることが追求される。コスト削減と精度維持のために研磨などの後加工が省かれる場合は、ドラム軸受支持部として所要形状に打ち抜き加工した破断面をそのまま使用することになる。
【0006】
【特許文献1】特開2001−166667号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
感光体ドラム側のドラム軸受に一般的なボールベアリングのような金属製の硬質の枠体を用いたものを使用すれば、装置枠体のドラム軸受支持部に位置決めさせたときに破断面から傷など損傷を受けることは殆ど問題にはならない。ところが、ボールベアリングは一般的には高価であるので低価格のプラスチック成形品に代替されることが多い。反面、感光体ドラム側のドラム軸受にそうしたプラスチック成形品を用いると輸送中の衝撃や振動でドラム軸受に損傷を受け易い。したがって、画像形成装置への装着後に感光体ドラムの回転軸ピッチ精度を低下させる可能性がある。
【0008】
また、近年、物流コストの引き下げのためにプロセスカートリッジAをプリンタ本体と一緒に装着した状態で輸送する同梱出荷が行われる傾向にある。しかし、プリンタ本体の内部にプロセスカートリッジAを装着した状態で輸送すると、装置枠体に設けたドラム軸受支持部で感光体ドラム側のドラム軸受が運搬中の衝撃や振動で損傷を与えるおそれがある。しかし、そのためにプロセスカートリッジAをプリンタ本体の外部に出して運搬するのでは荷姿も大きくなり、同梱して運搬する利点が半減して物流コストの低減を期待できない。
【0009】
本発明の目的は、画像形成装置に装着した状態でプロセスカートリッジの運搬が可能で物流コストを引き下げ運搬中の振動や衝撃でカートリッジ位置決め部が損傷を受けても、画像形成時は精度良く位置決め可能なプロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置を提供することにある。
【0010】
また、本発明の目的は、画像形成装置に装着した状態で運搬されたプロセスカートリッジを画像形成に際して使用する際に、ユーザが簡単な操作でカートリッジ位置決め部を移動させ、精度良く装置本体に位置決めすることができるプロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために代表的な本発明は、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に着脱可で能あって、前記電子写真画像形成装置に装着した状態で運搬可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、
前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着された際に、前記装置本体に設けられた本体位置決め部と係合して前記プロセスカートリッジの位置決めをおこなうカートリッジ位置決め部材であって、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した状態で運搬する際に、前記本体位置決め部と係合する第一の位置と、前記プロセスカートリッジが画像を形成する際に、前記本体位置決め部と係合する第二の位置と、を取りうるカートリッジ位置決め部材と、
を有することを特徴とするものである。
【0012】
また、上記目的を達成するために、他の本発明は、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、
(a)本体位置決め部と、
(b)前記本体位置決め部によって位置決めされる、前記電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記本体位置決め部と係合して前記プロセスカートリッジの位置決めを行うカートリッジ位置決め部材であって、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した状態で運搬する際に、前記本体位置決め部と係合する第一の位置と、前記プロセスカートリッジが画像を形成する際に、前記本体位置決め部と係合する第二の位置と、を取りうるカートリッジ位置決め部材と、を有するプロセスカートリッジと、
を有し、
前記カートリッジ位置決め部材を前記第一の位置にした状態で、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した状態で運搬可能なことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、カートリッジ位置決め部で装置本体に位置決めされ装着された状態でプロセスカートリッジが運搬されるので、物流コストの引き下げに有効である。また、運搬中の振動や衝撃で仮にカートリッジ位置決め部が損傷を受けたとしても、画像形成する際は、カートリッジ位置決め部を移動させ運搬時と異なる位置で装置本体と係合して位置決めできる。したがって画像形成する際は、精度良くプロセスカートリッジを装置本体に対して位置決めできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明に係るプロセスカートリッジおよび画像形成装置のそれぞれ好適な実施形態について、画像形成装置の具体例である4色フルカラープリンタとこれに着脱されるプロセスカートリッジについて図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
(プリンタ本体の構成)
図1に示すように、4色フルカラープリンタのプリンタ本体には異なる4つの色に対応するプロセスカートリッジAa,Ab,Ac,Adが装着されている。それら各プロセスカートリッジAは感光体ドラム1a〜1d、帯電ローラ7a〜7dおよび現像ローラ8a〜8dなどを内部に装着して構成されている。感光体ドラム1はドラム表面を帯電ローラ7によって均一に帯電され、レーザなどの露光装置6によって画像を形成する部分を露光して、形成された静電潜像を担持する。現像ローラ8は静電潜像部分にトナーを供給して現像する。そしてこの画像形成のタイミングに合わせてシートカセット11に積載した用紙など記録媒体となるシートSを給紙ローラ4で送り出す。駆動ローラ3a,3bに捲回された搬送ベルト2を走行させてシートSを搬送し、転写ローラ10a〜10dにバイアス電圧を印加して感光体ドラム1からシートS上に画像を転写する。その後、定着器5で熱と圧力を加えて画像をシートS上に定着させ、排紙部9に排出して積載する。
【0016】
(プロセスカートリッジ−第1の実施形態)
−カートリッジ位置決め機構−
図2に示すように、プロセスカートリッジAのそれぞれに備わる感光体ドラム1a〜1dは、ドラム回転軸線の両端部において筒状のドラム軸受21a〜21dに回転可能に軸支されている。カートリッジ位置決め部材であるドラム軸受21はプリンタ本体の装置枠体に設けた平行一対の本体位置決め部である位置決め板20に係合して支持される。すなわち、位置決め板20に係合させたドラム軸受21を介して感光体ドラム1が支持されることにより、その状態でプロセスカートリッジAがプリンタ本体の装置枠体に位置決めされることになる。図3および図4に示すように、位置決め板20にはドラム数だけのドラム軸受支持部25a〜25d,26a〜26dがプレス加工して設けられ、それぞれに感光体ドラム1a〜1dの各ドラム軸受21a〜21dが係合して固定される。
【0017】
位置決め板20の材質には熱膨張率の小さい鋼板が用いられている。したがって、温度など外的要因が影響しても位置決め板20は変形せず、プレス加工して設けたドラム軸受支持部25,26に各感光体ドラム1がドラム軸受21を介して高精度のドラム軸間ピッチで固定支持されるようになっている。
【0018】
プロセスカートリッジAをプリンタ本体に装着された状態(以下、装着同梱時という。)で運搬する際、図5に示すように、トナー収容部41からのトナー漏出が防止するため、テープ状のシール部材42を設けている。シール部材42はトナー(現像剤)収容部41から現像ローラ8にトナーを供給するための開口部に装着され、その開口部を塞いで封止している。初回使用時、ユーザによってそのシール部材42の端部43が矢印方向へ引かれ、シール部材42を取り去って開封するとトナーの供給が可能な状態となる。また、感光体ドラム1のドラム回転軸線の両端に駆動伝達部材であるカム50R,50Lが設けられ、図6に示すように、そのカム50R,50Lの近傍に設けたシール係止レバー51をシール部材42の係止孔(図示略)に係止させている。
【0019】
図6において、ドラム軸受21からはレバー形状の突起部23が突出して一体に設けられ、その突起部23を下方から受け止めて支持するストッパ52を有し、突起部23をそのストッパ52に押し当てる方向へばね部材53で付勢している。突起部23が押し当てられた状態のドラム軸受21の位置(第一の位置)が図4に示す装着同梱時の状態となる。
【0020】
一方、装着同梱にて運搬後、画像形成に臨む際に、前述のようにユーザは初回使用のためにシール部材42を引き抜いて取り除く。シール部材42の引き抜き動作による摩擦力で左右のカム50R,50Lが回転し、図7および図8に示す状態(第二の位置)となる。すなわち、シール部材42の引き抜き動作と一緒にシール係止レバー51が同方向へ移動する。ドラム軸受21の突起部23は下方からそれまで受け止められていたシール係止レバー51が移動してしまうことで、支えを失ってばね部材53の力で押し下げられる。突起部23の押し下げ動作でドラム軸受21は回動して角度変位した姿勢となる。すなわち、ドラム軸受21は図4の装着同梱時の状態からシール部材42の引き抜き動作に連動して、自動的に図3の画像形成時の状態に回動して角度変位する。ここで、一番上段のプロセスカートリッジAaを例にして説明すると、,この角度変位でドラム軸受21は位置決め板20のドラム軸受支持部25a,26aにそれまで係合していた第一の係合部分21a1、21a2が移動する。そして、第一の係合部分21a1、21a2は、ドラム軸受支持部25a,26aよりも凹んだ凹部27a、28aに移動するので、位置決め板20と当接することがない。そして、新たに第二の係合部分21a3、21a4がドラム軸受支持部25a,26aと係合する。
【0021】
仮に、運搬途中でドラム軸受21の第一の係合部分21a1、21a2がドラム軸受支持部25,26との当接で損傷を受けていたとしても、画像形成時には、損傷を受けていない第二の係合部分21a3、21a4がドラム軸受支持部25a,26aと係合する。結果、プロセスカートリッジAは装置本体に精度良く支持され、画像形成に影響することはなく、画質を低下させない。尚、その他のプロセスカートリッジAb,Ac,Adに関しても同じである。
【0022】
なお、この第1の実施形態では、シール部材42をユーザが手動操作で取り去る構成が示されたが、その手動操作を自動化してプリンタ本体からの駆動力を受けることにより、シール部材を取り去るようにした構成も可能である。
【0023】
(プロセスカートリッジ−第2の実施形態)
次に、図9(a),(b)は、第2の実施形態としてプリンタ本体内に装着状態で装着同梱して運搬後、ユーザが開梱してシール部材42(図6参照)を取り除くためにドラム軸受21に一体形成されている把手22を掴んでプロセスカートリッジAを装置本体から取り外す。その際、図9(b)中の矢印で示す反時計廻り方向へプロセスカートリッジAが自重で回動する。そして、ドラム軸受21に一体形成されているレバー28がプロセスカートリッジAの枠体に設けられている凸部61の斜面を乗り越える。図10(a),(b)は、ドラム軸受21のレバー28が凸部61の斜面を乗り越えてプロセスカートリッジAが固定された状態を示す。それにより、ドラム軸受21が、第一の位置から第二の位置に移動する。即ち、プロセスカートリッジAを装置本体から取り出す動作で自動的に第二の位置に移動することになる。したがって、仮に、運搬途中でドラム軸受21の第一の係合部分21a1、21a2がドラム軸受支持部25,26との当接で損傷を受けても、画像形成時には損傷を受けていない第二の係合部分21a3、21a4がドラム軸受支持部25a,26aと係合することになる。結果、プロセスカートリッジAは装置本体に精度良く支持され、画像形成に影響することはなく、画質を低下させない。本実施形態の場合は、シール部材42によってドラム軸受21が移動する構成を用いる必要がない。尚、この構成のプロセスカートリッジAを装着同梱する際は、ドラム軸受21を第一の位置に移動させた状態で装置本体に装着しておく必要がある。
【0024】
以上、数例の実施形態が示されたが、本発明はそれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で他の実施形態、応用例、変形例およびそれらの組み合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明による実施形態のプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置の構成を示す図。
【図2】第1の実施形態において感光体ドラムをドラム軸受を介して回転自在に軸支する位置決め板を示す斜視図。
【図3】第1の実施形態において画像形成時の上記位置決め板の状態を示す図。
【図4】第1の実施形態において物流時の上記位置決め板の状態を示す図。
【図5】第1の実施形態において物流時のプロセスカートリッジの状態を示す断面図。
【図6】第1の実施形態において物流時のプロセスカートリッジの状態を示す要部の斜視図。
【図7】第1の実施形態において画像形成時のプロセスカートリッジの状態を示す断面図。
【図8】第1の実施形態において画像形成時のプロセスカートリッジの状態を示す要部の斜視図。
【図9】同図(a),(b)は第2の実施形態において物流時のプロセスカートリッジの状態を示す斜視図と側面図。
【図10】同図(a),(b)は第2の実施形態において画像形成時のプロセスカートリッジの状態を示す斜視図と側面図。
【符号の説明】
【0026】
1 感光体ドラム
20 位置決め板(プリンタ本体の装置枠体)
21 ドラム軸受
22 把手
25,26 ドラム軸受支持部
42 現像剤(トナー)のシール部材
A プロセスカートリッジ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に着脱可能であって、前記電子写真画像形成装置に装着した状態で運搬可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、
前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着された際に、前記装置本体に設けられた本体位置決め部と係合して前記プロセスカートリッジの位置決めをおこなうカートリッジ位置決め部材であって、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した状態で運搬する際に、前記本体位置決め部と係合する第一の位置と、前記プロセスカートリッジが画像を形成する際に、前記本体位置決め部と係合する第二の位置と、を取りうるカートリッジ位置決め部材と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項2】
前記カートリッジ位置決め部材は、前記電子写真感光体ドラムを回転可能に支持するドラム軸受を有することを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項3】
前記カートリッジ位置決め部材は、前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着する際に把持する把持部を有し、
前記把持部を把持した際に、前記プロセスカートリッジの自重によってカートリッジ位置決め部材は前記第一の位置から前記第二の位置に移動することを特徴とする請求項1または2に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項4】
更に前記プロセスカートリッジは、
前記電子写真感光体ドラム形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する、前記プロセス手段である現像ローラと、
前記現像剤を収容するための現像剤収容容器であって、前記現像ローラに前記現像剤を供給するための開口を有する現像剤収容容器と、
前記開口を塞ぐ、取り外し可能に設けられたシール部材と、
前記シール部材を除去する際に前記カートリッジ位置決め部材を前記第一の位置から前記第二の位置に移動させる駆動伝達部材と、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項5】
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、
(a)本体位置決め部と、
(b)前記本体位置決め部によって位置決めされる、前記電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記本体位置決め部と係合して前記プロセスカートリッジの位置決めをおこなうカートリッジ位置決め部材であって、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した状態で運搬する際に、前記本体位置決め部と係合する第一の位置と、前記プロセスカートリッジが画像を形成する際に、前記本体位置決め部と係合する第二の位置と、を取りうるカートリッジ位置決め部材と、を有するプロセスカートリッジと、
を有し、
前記カートリッジ位置決め部材を前記第一の位置にした状態で、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した状態で運搬可能なことを特徴とする電子写真画像形成装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate


【公開番号】特開2007−233124(P2007−233124A)
【公開日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−55936(P2006−55936)
【出願日】平成18年3月2日(2006.3.2)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】