(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される感光体と、この感光体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成し、かつ、枠体に回動自在に支持された現像ローラを有する現像装置と、この現像装置の枠体に着脱可能であって現像ローラにトナーを供給するトナーカートリッジと、感光体および現像装置を囲む筐体とを備える画像形成装置において、
一端が筐体に固着され、トナーカートリッジが現像装置の枠体に装着されると他端がトナーカートリッジに当接して圧縮されて反力が発生する弾性部材を設け、
トナーカートリッジは、形状が直方体であり、弾性部材の位置に対応して反力を受ける凸部が設けられ、現像装置の枠体の下面から弾性部材の他端までの垂直距離は、トナーカートリッジの下面から上面までの垂直距離より大きく、トナーカートリッジの下面から凸部の上面までの垂直距離より小さく設定されており、
現像装置は、筐体に支持される支軸を有し、トナーカートリッジを現像装置に装着すると、弾性部材の反力によって回転して感光体に現像ローラを圧接し、トナーカートリッジを現像装置の枠体から脱着すると、感光体に対する現像ローラの圧接が解除されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
支持部は、弾性部材のトナーカートリッジに対する作用点と現像ローラの回転中心を結ぶ直線に対して感光体側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
弾性部材は、圧縮して鉛直下方に撓み反力を発生するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、およびファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、一般には、電子写真プロセスによって、感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して画像を再生する。
【０００３】
現像装置は、一般には、感光体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラと、この現像ローラにトナーを供給するトナー容器とから概略構成されている。このトナー容器はサービス性向上の観点からユーザでも容易に交換できるようにカートリッジ方式が採られている。
【０００４】
このカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスを専門のサービスマンに委ねる必要がなくユーザ自身が行うことができるため、格段に操作性を向上させることができる。
【０００５】
このようなカートリッジ方式では、現像装置は、現像装置にトナーカートリッジを装着して、その後機械的操作手段（例えば、レバー操作等）によって感光体に対して現像ローラを圧接するように位置決めされる。そして、画像再生動作の繰り返しによって、トナーカートリッジ内のトナーが消費されて無くなると、機械的操作手段によって感光体が受けている現像ローラの圧接力を解除して、その後使用済みのトナーカートリッジを脱着し、未使用のトナーカートリッジと交換する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の画像形成装置では、感光体と現像ローラとを圧接させるために機械的操作手段を設ける必要があって装置構成が複雑となるとともに、機械的操作手段の誤操作によって装置が破損してしまうという問題点がある。
【０００７】
また、機械的操作手段では、感光体と現像ローラを均一に圧接することが困難であるという問題点もある。これは、機械的操作手段にバネを含めた場合に、感光体に対して現像ローラを均一に圧接させるため、複数のバネ力を一定にする必要があるが、機械的操作手段を用いると、これらの構成部品の寸法精度、組立精度および動作時の変形による寸法の変化等の累積によってバネ長さが不均一となってこの結果作用するバネ力が一定とならなくなるためである。
【０００８】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、トナーカートリッジの交換が容易であって、感光体に対して現像ローラが均一な押圧力により圧接される簡単構造の画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置の搬送ローラ機構は、次のような手段を採用する。
【００１０】
本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体と、この感光体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成し、かつ、枠体に回動自在に支持された現像ローラを有する現像装置と、この現像装置の枠体に着脱可能であって現像ローラにトナーを供給するトナーカートリッジと、感光体および現像装置を囲む筐体とを備える画像形成装置において、一端が筐体に固着され、トナーカートリッジが現像装置の枠体に装着されると他端がトナーカートリッジに当接して圧縮されて反力が発生する弾性部材を設け、トナーカートリッジは、形状が直方体であり、弾性部材の位置に対応して反力を受ける凸部が設けられ、現像装置の枠体の下面から弾性部材の他端までの垂直距離は、トナーカートリッジの下面から上面までの垂直距離より大きく、トナーカートリッジの下面から凸部の上面までの垂直距離より小さく設定されており、現像装置は、筐体に支持される支軸を有し、トナーカートリッジを現像装置に装着すると、弾性部材の反力によって回転して感光体に現像ローラを圧接し、トナーカートリッジを現像装置の枠体から脱着すると、感光体に対する現像ローラの圧接が解除されることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１１】
本発明によれば、一端が筐体に固着された弾性部材が設けられており、トナーカートリッジを現像装置の枠体に装着すると弾性部材の他端がトナーカートリッジに当接してこれによって弾性部材が圧縮され弾性部材に反力が発生し、この反力がトナーカートリッジおよび枠体を介して現像ローラに作用して感光体に現像ローラが圧接される。
【００１３】
本発明によれば、現像装置は、筐体に支持される支軸を有しているため、弾性部材の反力によって回転して感光体に現像ローラが圧接される。
【００１４】
本発明は、支持部は、弾性部材のトナーカートリッジに対する作用点と現像ローラの回転中心を結ぶ直線に対して感光体側に設けられていてもよいし、弾性部材は、圧縮して鉛直下方に撓み反力を発生するものであってもよい。
【００１５】
本発明によれば、トナーカートリッジには、弾性部材の位置に対応して反力を受ける凸部が設けられているため、現像装置にトナーカートリッジを装着する場合に、凸部のみで弾性部材の反力を受けられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図３は、本発明に係る画像形成装置およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態（１）を説明するものである。
【００１８】
画像形成装置１０は、現像装置１、トナーカートリッジ３、ドラムカートリッジ５および弾性部材７から概略構成されている。
【００１９】
現像装置１は、現像ローラ２、枠体６および支持部８とから概略構成されている。
【００２０】
現像ローラ２は、円柱状に形成されるものであって、両端面２ａからはそれぞれ支軸２ｂが延設されてこの支軸２ｂは現像装置１の枠体６に回動自在に支持されている。現像ローラ２は、トナーカートリッジ３から供給されるトナーを感光体４の表面に付着させトナー像を形成するためのものであって、トナーカートリッジ３装着時には感光体４に圧接されている。
【００２１】
枠体６は、現像ローラ２およびトナーカートリッジ３を支持する部材であって、トナーカートリッジ３が着脱できるように構成されている。また、枠体６の一部には弾性部材７の他端７ａが枠体６内部に臨む窓６ａが設けられている。トナーカートリッジ３装着時には、この弾性部材７の反力がトナーカートリッジ３および枠体６を介して現像ローラ２に作用して感光体４に現像ローラ２が圧接するようになっている。
【００２２】
支持部８は、画像形成装置１０に対して現像装置１を支持するためのものであって、この支持部８を中心として現像装置１が回転した場合に、感光体４に現像装置１の現像ローラ２が圧接するように、弾性部材７のトナーカートリッジ３に対する作用点７ｃと現像ローラ２の回転中心２ａを結ぶ直線に対して感光体４側に設けられている。なお、この支持部８は、支軸９から構成され、支軸９の両端部は画像形成装置の筐体１０ａ（図示しない）に回動自在に支持されている。
【００２３】
トナーカートリッジ３は、現像装置１の枠体６に着脱可能に形成されており、内部にトナーが収納されている。
【００２４】
ドラムカートリッジ５は、円筒状に形成されている感光体４を中心として、この感光体４の周囲にクリーニング手段５ａ、帯電器５ｂ等が設けられている。このドラムカートリッジ５は、筐体１０ａ（図示しない）から着脱可能となっている。
【００２５】
弾性部材７は、一端７ａが画像形成装置１０の筐体１０ａに固着され、他端７ｂが現像装置１の枠体６の窓６ａから枠体６内部に臨んでいる。弾性部材７としては圧縮して撓み反力を発生するものであればよく、例えば、圧縮コイルバネが用いられる。
【００２６】
なお、現像装置１の現像ローラ２の軸心ａ、感光体４の軸心ｂおよび支軸９の軸心ｃはそれぞれ平行となっている。
【００２７】
次に、このように構成された画像形成装置１０にトナーカートリッジ３を装着した場合の作用について説明する。
【００２８】
現像装置１の枠体６にトナーカートリッジ３が装着されると、トナーカートリッジ３の上面３ａに弾性部材７の他端７ａが当接して弾性部材７が圧縮されてトナーカートリッジ３の上面３ａに弾性部材７の反力を与える。この反力はトナーカートリッジ３の下面３ｂと当接する枠体６の下面６ｂに作用して、現像装置１は支持部８を中心として時計方向に回転する。これによって、感光体４に現像装置１の現像ローラ２が圧接される。
【００２９】
また、トナーカートリッジ３を現像装置１の枠体３から脱着すると、感光体４に対する現像ローラ２の圧接が解除される。
【００３０】
以上、この実施の形態（１）によると、トナーカートリッジ３を現像装置１に装着することのみによって、現像装置１の現像ローラ２を感光体４に圧接させることができ、トナーカートリッジ３の交換を容易にすることができる。また、機械的操作手段（操作レバー等）が必要でなくなるため、装置構造を簡単にすることができ、感光体４と現像ローラ２の圧接力のばらつきを防止することができる。
【００３１】
次に、本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態（２）について説明する。図４〜図７は、本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態（２）を示すものである。なお、実施の形態（１）と同様の説明は、同一符号を付すことで詳細を省略する。
【００３２】
この実施の形態（２）の画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジ３０は、図４〜図７に示すように、弾性部材７の他端７ａの位置に対応してトナーカートリッジ３の上面３ａに凸部３ｃを設けた構成のものである。凸部３ｃは、例えば、図４（ａ）（図５）に示すように、両端部に複数設けられ、また、図４（ｂ）（図６）および図４（ｃ）（図７）に示すように、挿入方向に対して水平方向に異なる位置に複数設けられる。なお、枠体６の下面６ｂから弾性部材７の他端７ａまでの垂直距離Ｈは、トナーカートリッジ３の下面３ｂから上面３ａまでの垂直距離ｈ１より大きく、トナーカートリッジ３の下面３ｂから凸部３ｃの上面３ｄまで垂直距離ｈ２より小さく設定されている。
【００３３】
この実施の形態（２）によると、トナーカートリッジ３０を現像装置１の枠体６に挿入して装着する場合において、トナーカートリッジ３０の凸部３ｃにのみ弾性部材７の反力が作用する（トナーカートリッジ３０挿入時にトナーカートリッジ３の上面３ａの凸部３ｃ以外には弾性部材７が当接しない）ため、トナーカートリッジ３０の装着がスムーズになる。特に、図４（ｂ）（図６）および図４（ｃ）（図７）の場合には、トナーカートリッジ３０の凸部３ｃの一箇所のみに弾性部材７の反力を作用させることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、トナーカートリッジを現像装置に装着することのみによって、現像装置の現像ローラを感光体に圧接させることができ、トナーカートリッジの交換を容易にすることができる。また、機械的操作手段（操作レバー等）が必要でなくなるため、装置構造を簡単にすることができ、この結果感光体と現像ローラの圧接力のばらつきを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態（１）を示す図（トナーカートリッジ装着前）である。
【図２】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態（１）を示す図（トナーカートリッジ装着後）である。
【図３】本発明に係る画像形成装置を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態（２）を示す正面図である。
【図５】図４（ａ）の実施の形態（２）を示す斜視図である。
【図６】図４（ｂ）の実施の形態（２）を示す斜視図である。
【図７】図４（ｃ）の実施の形態（２）を示す斜視図である。
【符号の説明】
１      現像装置
２      現像ローラ
３      トナーカートリッジ
４      感光体
５      ドラムカートリッジ
６      枠体
７      弾性部材
８      支持部
９      支軸
１０    画像形成装置
【図１】
0003648173.tif 000002
【図２】
0003648173.tif 000003
【図３】
0003648173.tif 000004
【図４】
0003648173.tif 000005
【図５】
0003648173.tif 000006
【図６】
0003648173.tif 000007
【図７】
0003648173.tif 000008