特許 7552208 現像装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】現像装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20240910BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 390Z

G03G21/16 176

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020165053

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057013

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(72)【発明者】

【氏名】高井 宏章

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２４１０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４４４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５４１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２１５８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１３９６８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１２／０２９３１１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の挿抜方向に沿って装置本体に着脱される現像装置であって、
前記装着本体のコントローラーに接続される基板が保持されるホルダー部と、
前記装置本体に設けられる凹部に係合するフック部と、
前記フック部が設けられるレバー部と、
前記ホルダー部と前記レバー部とを接続する弾性アーム部と、を備え、
前記装置本体へ装着する過程で、前記フック部が前記装置本体と干渉して前記レバー部が前記挿抜方向と交差する一方向に移動して前記弾性アーム部が弾性変形した後、前記フック部が前記凹部に係合すると前記弾性アームの弾性変形が解除されて、前記基板が前記コントローラーに接続され、
前記レバー部に、該レバー部を前記一方向と反対の他方向に付勢する弾性部材を収容する凹部が形成されていることを特徴とする現像装置。

【請求項2】

所定の挿抜方向に沿って装置本体に着脱される現像装置であって、
前記装着本体のコントローラーに接続される基板が保持されるホルダー部と、
前記装置本体に設けられる凹部に係合するフック部と、
前記フック部が設けられるレバー部と、
前記ホルダー部と前記レバー部とを接続する弾性アーム部と、
前記弾性アーム部の弾性変形時に、前記挿抜方向と交差する方向に沿って前記レバー部を案内するカバー部を備え、
前記装置本体へ装着する過程で、前記フック部が前記装置本体と干渉して前記レバー部が前記挿抜方向と交差する一方向に移動して前記弾性アーム部が弾性変形した後、前記フック部が前記凹部に係合すると前記弾性アームの弾性変形が解除されて、前記基板が前記コントローラーに接続されることを特徴とする現像装置。

【請求項3】

前記レバー部に、該レバー部を前記一方向と反対の他方向に付勢する弾性部材を収容可能な凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載に現像装置によって用紙にトナー像を形成する画像形成部を備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装置本体に着脱される現像装置及び現像装置を備える画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置において、現像装置は、所定の挿抜方向に沿って装置本体に着脱されるように構成される場合が多い。このような現像装置には、装置本体に着脱する際に把持されるレバー部材が備えられる。例えば、特許文献１に記載の現像槽（現像装置）の把手（レバー）は、現像槽の引き出しを規制するロック手段と連結しており、把手を持ち上げることで、ロック手段が解除されるようになっている。

【0003】

また、レバー部材に、装置本体の凹部に係合して現像装置の引き出しを規制するフック部が設けられる場合もある。この場合、装着本体へ装着する過程でフック部が装着本体と干渉してレバー部材が装着方向と交差する方向に移動し、フック部が凹部に達するとレバー部材がバネ部材で付勢されてフック部が凹部に係合する。レバー部材を前記移動方向と反対の方向に移動させることでフック部と凹部との係合が解除されて、現像装置が装置本体から引き出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－３２９９６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１のロック機構は、把手と連動するロックレバーの回動によって、ロック爪と装置本体の突片との係合を解除するように構成されているので、部品点数や組立工数が多くなるという問題がある。また、レバー部材にフック部が設けられる場合も、レバー部材を、バネ部材を介して支持する必要があるので、部品点数や組立工数が多くなるという問題がある。

【0006】

本発明は上記事情を考慮して、部品点数や組立工数を低減できる現像装置及び現像装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、所定の挿抜方向に沿って装置本体に着脱される現像装置であって、前記装着本体のコントローラーに接続される基板が保持されるホルダー部と、前記装置本体に設けられる凹部に係合するフック部と、前記フック部が設けられるレバー部と、前記ホルダー部と前記レバー部とを接続する弾性アーム部と、を備え、前記装置本体へ装着する過程で、前記フック部が前記装置本体と干渉して前記レバー部が前記挿抜方向と交差する一方向に移動して前記弾性アームが弾性変形した後、前記フック部が前記凹部に係合すると前記弾性アーム部の弾性変形が解除されて、前記基板が前記コントローラーに接続されることを特徴とする。

【0008】

本発明の現像装置において、前記弾性アーム部の弾性変形時に、前記挿抜方向と交差する方向に沿って前記レバー部を案内するカバー部を備えることを特徴としてもよい。

【0009】

本発明の現像装置において、前記レバー部に、該レバー部を前記一方向と反対の他方向に付勢する弾性部材を収容可能な凹部が形成されていることを特徴としてもよい。

【0010】

本発明の現像装置は、前記現像装置によって用紙にトナー像を形成する画像形成部を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、弾性アーム部によってフック部が凹部にスナップフィットするので、ホルダー部材を一つの部品で形成することができ、現像装置の組み立てを簡易化できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を模式的に示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る現像装置を示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る現像装置の前端部を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る現像装置の前端部（装置本体への装着途中）を示す断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る現像装置の前端部（装置本体への装着途中）を示す断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る現像装置の前端部（装置本体への装着後）を示す断面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る現像装置の変形例の前端部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に画像形成装置及び現像装置について説明する。

【0014】

まず、図１を参照して、画像形成装置について説明する。図１は画像形成装置の内部構成を模式的に示す正面図である。以降の説明において、各図に示されるＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、画像形成装置の前側、後側、左側、右側を示す。

【0015】

画像形成装置１は、略直方体状の内部空間を有する装置本体３を備えている。装置本体３の下部には、給紙カセット５が収容されている。給紙カセット５は、前後方向に沿って装置本体３に着脱可能である。装置本体３の上面には、排出トレイ７が形成されている。

【0016】

装置本体３の内部空間には、給紙カセット５の上方に配置された給紙部９と、給紙部９の上方に配置された画像形成部１１と、画像形成部１１の上方に配置された定着部１３と、定着部１３の上方に配置された排出部１５と、が備えられている。画像形成部１１は、露光装置１９と、中間転写ユニット２１と、４個の画像形成ユニット２３と、４個のトナーコンテナ２５と、二次転写ローラー２７と、を備えている。

【0017】

中間転写ユニット２１は、無端状の中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１の中空部に配置された４個の一次転写ローラー３３と、を備えている。中間転写ベルト３１は、左右方向に間隔を開けて配置された駆動ローラーと従動ローラーとの間に掛け渡されて、所定の方向に循環走行する。４個の一次転写ローラー３３は、中間転写ベルト３１の下側の走行部に対向するように、中間転写ベルト３１の走行方向に沿って配置されている。

【0018】

各画像形成ユニット２３は、所定の回転方向に沿って回転する感光体ドラム３５と、感光体ドラム３５の回転方向に沿って感光体ドラム３５の周囲に配置された帯電装置３７と、現像装置３９と、クリーニング装置４１と、を備えている。４個の画像形成ユニット２３は、中間転写ベルト３１の下側の走行部に下側から対向するように、中間転写ベルト３１の走行方向に沿って配置されている。各画像形成ユニット２３の感光体ドラム３５は、現像装置３９とクリーニング装置４１との間で、中間転写ベルト３１を挟んで一次転写ローラー３３に対向している。４個のトナーコンテナ２５は、それぞれ４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の現像剤（トナー）が収容されて、それぞれ対応する画像形成ユニット２３の現像装置３９に接続されている。

【0019】

二次転写ローラー２７は、中間転写ベルト３１に対向するように配置されて、中間転写ベルト３１と二次転写ローラー２７との間に転写ニップ４３を形成している。さらに、装置本体３の内部空間には、給紙部９から、転写ニップ４３と定着部１３とを通って排出部１５に向かう用紙の搬送路４５が形成されている。

【0020】

画像形成動作について説明する。画像形成指示が受信されると、画像形成部１１の各画像形成ユニット２３の感光体ドラム３５が帯電装置３７で帯電される。露光装置１９は帯電した感光体ドラム３５にレーザー光を照射し、感光体ドラム３５に静電潜像を形成する。静電潜像は、トナーコンテナ２５から供給されたトナーによって現像装置３９でトナー像に現像される。トナー像は、一次転写ローラー３３によって感光体ドラム３５から中間転写ベルト３１に転写される。４個の画像形成ユニット２３によって、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上で重ねられることで、フルカラーのトナー像が形成される。一方で、用紙は給紙カセット５から給紙部９で給紙され、搬送路４５に沿って転写ニップ４３に搬送される。トナー像は、転写ニップ４３で中間転写ベルト３１から用紙に転写され、定着部１３によって用紙に定着される。用紙は、排出部１５によって排出されて排出トレイ７に積載される。

【0021】

次に、図２を参照して現像装置３９について説明する。図２は現像装置３９を示す斜視図である。

【0022】

現像装置３９は、マグネットローラー５１と、撹拌ローラーと、供給ローラー（いずれも図示省略）と、これらが収容されるハウジング５３と、を備える。現像装置３９は、装置本体３に挿抜方向（前後方向）に沿って着脱される。

【0023】

ハウジング５３は、挿抜方向に長い形状を有し、挿入方向の下流側（後側）の後端部５３Ｒと、挿入方向の上流側（前側）の前端部５３Ｆと、両端部５３Ｒ、５３Ｆ間の外周部５３Ｃと、を備えている。

【0024】

後端部５３Ｒには、マグネットローラー５１と撹拌ローラーと供給ローラーの回転軸の後端部が回転可能に支持される。さらに、後端部５３Ｒには、装置本体３に備えられる駆動源に連結されるローラー駆動部と、対応するトナーコンテナ２５からトナーが補給される補給部と、装置本体３に備えられる廃棄トナー回収容器に連結される廃棄部と、が備えられている。外周部５３Ｃには、前後方向に沿った開口が形成されている。この開口を通してマグネットローラー５１が露出するようになっている。

【0025】

次に、ハウジング５３の前端部５３Ｆについて、図２と、図３～図６を参照して説明する。図３は現像装置３９のハウジングの前端部を示す分解斜視図、図４及び図５は装置本体３への装着途中の現像装置３９のハウジングの前端部を示す断面図、図６は装置本体３へ装着された現像装置３９のハウジングの前端部を示す斜視図である。

【0026】

図３に示されるように、ハウジング５３の前端部５３Ｆは、カバー部としての外カバー板６１及び内カバー板６３と、両カバー板６１、６３の間に支持されるホルダー部材６５と、で構成されている。ホルダー部材６５は、各センサーの中継基板Ｂが支持されるホルダー部７１と、ホルダー部７１に一対の弾性アーム部７３によって接続されるレバー部７５と、を備えており、樹脂で形成されている。

【0027】

ホルダー部７１は、挿抜方向（前後方向）から見て矩形の板片状に形成されている。ホルダー部７１は、挿抜方向と直交する面（垂直面）に沿った取り付け面を有している。取り付け面には、中継基板Ｂが垂直の姿勢で支持されている。中継基板Ｂの端子ピン（図示省略）は、ホルダー部７１から後方に突出している。

【0028】

レバー部７５は、本体部７７とフック部７９とを備えている。本体部７７は、左右方向から見てＬ字状に形成され、水平部７７ａと垂直部７７ｂとを有している。水平部７７ａは、上下方向から見て矩形状の上面が開口した箱状であり、上下方向に沿った所定の厚さを有している。水平部７７ａの開口した空間には、前後方向に沿った複数のリブが形成されている。垂直部７７ｂは、水平部７７ａの後端部から下方に延びるように形成されて、挿抜方向から見て矩形状の後面が開口した箱状であり、前後方向に所定の厚さを有している。垂直部７７ｂの開口した空間には、上下方向に沿った複数のリブ７８（図４～図６参照）が形成されている。複数のリブ７８の後端面は上下方向に沿って形成されている。フック部７９は、上下方向に長い直方体形状を有し、垂直部７７ｂの下面の中央から下方に延びている。図４に示されるように、フック部７９の下端面７９ａは、前方から後方へ向かって斜め上方に傾斜している。

【0029】

一対の弾性アーム部７３の下端部は、ホルダー部７１の上端に接続され、上端部は、レバー部７５の本体部７７の垂直部７７ｂに、フック部７９の両側で接続されている。一対の弾性アーム７３は、下端部から上端部へ向かって斜め上後方に傾斜している。一対の弾性アーム部７３が弾性変形することで、レバー部７５がホルダー部７１に対して上下方向に移動可能となっている。この際、フック部７９はホルダー部７１の後方を上下方向に移動する。

【0030】

外カバー板６１と内カバー板６３とは、ホルダー部材６５の前側と後側とに配置されて、互いに連結されている。

【0031】

外カバー板６１は、ホルダー部材６５のホルダー部７１が収容される下部８１と、レバー部７５が収容される上部８３と、を有している。

【0032】

下部８１は、後面が開口した矩形の箱形状であり、挿抜方向（前後方向）から見て矩形状の前壁と、前壁の外周に沿った上下の壁と左右の壁とを有している。上壁は、他の壁よりも後方に長く形成されている。上壁には、前後方向に沿った２つの溝８５が所定の間隔を開けて形成されている。

【0033】

上部８３は、後面と下面とが開口した箱形状であり、挿抜方向（前後方向）から見て略五角形状の前壁と、前壁の外周に沿った上壁と左右の壁とを有している。前壁には、前方に水平に突出する突出部８７が形成されている。突出部８７は、下面が開口した矩形の箱形状であり、上下方向から見て矩形状の上壁と、上壁の外周に沿った周壁と、を有している。突出部８７よりも下方の前壁には開口８９が形成されている。開口８９は、突出部８７の上壁と周壁とで囲まれる空間に連通している。前壁の後面には、後方に突出する複数のリブ９１（図４～図６参照）が形成されている。複数のリブ９１の後端面は上下方向に沿って形成されている。

【0034】

上部８３は、下部８１の上壁の後端部に一体に形成されている。上部８３の突出部８７と下部８１との間には上下方向において空間が開いている。

【0035】

内カバー板６３は、後面が開口した箱形状であり、挿抜方向から見て、外カバー板６１の上部８３と同じ略五角形状の前壁と、前壁の外周に沿った外周壁とを有している。前壁の後面には、各ローラーの回転軸の前端部が回転可能に支持される軸受け部が形成されている。

【0036】

内カバー板６３は、外カバー板６１のリブ９１と内カバー板６３の前壁とが互いに平行となる姿勢で、外カバー板６１の上部８３に連結される。ホルダー部材６５のホルダー部７１は、外カバー板６１の下部８１に移動不能に収容される。この際、ホルダー部７１に支持された中継基板Ｂの端子ピンは下部８１よりも後方に突き出す。

【0037】

ホルダー部材６５のレバー部７５は、外カバー板６１の上部８３と内カバー板６３との間に支持される。本体部７７の水平部７７ａは、上部８３の前壁の開口８９を通して外カバー板６１の突出部８７に収容される。図４に示されるように、水平部７７ａは、突出部８７の中空部から下方に突き出して、上部８３の前壁の上端縁に係止されている。水平部７７ａと突出部８７との間には上下方向において所定の間隔が開いている。本体部７７の垂直部７７ｂ（リブ７８を含む）は、外カバー板６１のリブ９１と内カバー板６３の前壁との間に支持される。一対の弾性アーム部７３は、外カバー板６１の下部８１の上壁に形成された２つの溝８５に収容される。

【0038】

上記構成を有する現像装置３９の装置本体３への装着動作について、図４～図６を参照して説明する。装置本体３には、現像装置３９のハウジング５３の後端部５３Ｒと前端部５３Ｆとが装着される後側装着部と前側装着部とが形成されている。後側装着部には、各ローラーの駆動源が備えられ、トナーコンテナ２５の補給口と、廃棄トナー回収容器の連通口と、が配置されている（いずれも図示省略）。前側装着部には、図４に示されるように、上面が開口した凹部３ａと、凹部３ａよりも前方に垂直の姿勢で支持されたコネクタＣと、が備えられている。コネクタＣは、装置本体３のコントローラーに接続している。

【0039】

図４に示されるように、現像装置３９が後方に向かって装置本体３に挿入されると（図４の白抜き矢印参照）、ホルダー部材６５のレバー部７５のフック部７９の下端面７９ａが、装置本体３の凹部３ａの前方で、凹部３ａの前壁に当接する（干渉する）。

【0040】

図５に示されるように、さらに現像装置３９が挿入されると（図５の白抜き矢印参照）、フック部７９が凹部３ａの前壁によって押し上げられる。すると、フック部７９、すなわち、ホルダー部材６５のレバー部７５がホルダー部７１に対して上方へ移動し（図５の黒矢印参照）、ホルダー部材６５の一対の弾性アーム部７３が弾性変形する。この際、レバー部７５の本体部７７の水平部７７ａは、上部８３の前壁から離れて、開口８９を通って外カバー板６１の突出部８７内を上方へ移動し、垂直部７７ｂは、外カバー板６１のリブ９１と内カバー板６３の前壁との間を上方へ移動する。

【0041】

図６に示されるように、さらに現像装置３９が挿入されてフック部７９が凹部３ａに達すると、フック部７９が凹部３ａに係合してホルダー部材６５のレバー部７５が下方に移動し（図６の黒矢印参照）、一対の弾性アーム部７３の弾性変形が解除される。このように、フック部７９が凹部３ａにスナップフィットする。これにより、現像装置３９が装置本体３に抜け止めされる。さらに、中継基板Ｂの端子ピンが、装置本体３の前側装着部のコネクタＣに接続される。

【0042】

また、後側装着部においては、駆動部が駆動源と連結し、補給部がトナーコンテナ２５の補給口に連通し、廃棄部が廃棄トナー回収容器の回収口に連通する。さらに、外周部５３Ｃの開口から露出するマグネットローラー５１が感光体ドラム３５に対向する。

【0043】

現像装置３９を装置本体３から取り外す際は、ホルダー部材６５の本体部７７の水平部７７ａと外カバー板６１の突出部８７とを上下から指で挟む。すると、ホルダー部材６５の本体部７７の水平部７７ａが突出部８７へ向けて押し上げられ、一対の弾性アーム部７３が弾性変形して、ホルダー部材６５のレバー部７５がホルダー部７１に対して上方へ移動する。この際、レバー部７５の本体部７７の水平部７７ａは、外カバー板６１の突出部８７内を上方へ移動し、垂直部７７ｂは、外カバー板６１のリブ９１と内カバー板６３の前壁との間を上方へ移動する。これにより、フック部７９が凹部３ａから上方に離間する（図５参照）。その後、ホルダー部材６の本体部７７の水平部７７ａと外カバー板６１の突出部８７とを挟んだまま、すなわち、レバー部７５をホルダー部７１に対して上方に移動させたまま、現像装置３９を前方に引き抜く。

【0044】

上記説明したように、本発明によれば、一対の弾性アーム部７３によってフック部７９が凹部３ａにスナップフィットするので、ホルダー部材６５を一つの部品で形成することができる。これにより、現像装置３９の組み立てを簡易化できる。

【0045】

また、ホルダー部材６５のレバー部７５（本体部７７の垂直部７７ｂ）は両カバー板６１、６３（外カバー板６１のリブ９１と内カバー板６３の前壁）によって上下方向に案内されるので、フック部７９を安定してスナップフィットさせることができる。

【0046】

次に、図７を参照して、現像装置３９の変形例について説明する。図７は現像装置のハウジングの前端部を示す断面図である。変形例のハウジング５３において、ホルダー部材６５のレバー部７５の本体部７７の水平部７７ａには、上面が開口した上下方向に沿った凹部９５が形成されている。凹部９５には、弾性部材としてのコイルバネ９７が収容可能である。

【0047】

現像装置３９の着脱時にホルダー部材６５の一対の弾性アーム部７３は弾性変形するので、着脱動作が繰り返されると、一対の弾性アーム部７３が破損する虞がある。この場合、凹部９５にコイルバネ９７を収容する。コイルバネ９７は、凹部９５の底面と外カバー板６１の突出部８７の下面との間に配置される。一対の弾性アーム部７３が破損してホルダー部材６５のホルダー部７１とレバー部７５とが離間した場合、コイルバネ９７の弾性変形によってレバー部７５がホルダー部７１に対して上下方向に移動可能となる。

【0048】

つまり、現像装置３９の装着時に、フック部７９、すなわち、前述のように、レバー部７５のフック部７９が装置本体３の凹部３ａの前壁によって押し上げられると、コイルバネ９７が圧縮されてレバー部７５がホルダー部７１に対して上方へ移動する。そして、フック部７９が凹部３ａに達すると、レバー部７５がコイルバネ９７で下方に付勢されて、フック部７９が凹部３ａに係合する。現像装置３９の取り外し時には、ホルダー部材６５の本体部７７の水平部７７ａと外カバー板６１の突出部８７とを上下から指で挟むと、コイルバネ９７の付勢力に抗して、ホルダー部材６５のレバー部７５がホルダー部７１に対して上方へ移動し、フック部７９が凹部３ａから上方に離間する。その後、レバー部７５をホルダー部７１に対して上方に移動させたまま、現像装置３９を前方に引き抜く。

【0049】

このように、一対の弾性アーム部７３が破損した場合でも、コイルバネ９７を装着することで、現像装置３９を繰り返し使用することができる。

【0050】

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

【符号の説明】

【0051】

１ 画像形成装置
３ 装置本体
３ａ 凹部
１１ 画像形成部
３９ 現像装置
７１ ホルダー部
７３ 弾性アーム部
７５ レバー部
７９ フック部
６１ 外カバー板（カバー部）
６３ 内カバー板（カバー部）
９５ 凹部
９７ コイルバネ（弾性部材）
Ｂ 中継基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】