(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内へのベルト型光導電体の装着及び前記画像形成装置から前記ベルト型光導電体を取り外す装置において、
伸張位置と収縮位置との間を伸縮することが可能であり且つ前記ベルト型光導電体を受け入れる開口を有するシェル手段と、
前記シェル手段をその伸張位置と収縮位置との間で動かすシェル伸張収縮手段とを設け、
前記シェル手段は、前記ベルト型光導電体が前記画像形成装置内に装着され且つ該シェル手段が前記伸張位置にある時に、前記ベルト型光
導電体の形状にゆるく一致するような大きさと形状に構成され、
更に、前記シェル手段は、前記ベルト型光導電体が前記画像形成装置内に装着され且つ該シェル手段が前記収縮位置にある時に、前記ベルト型光導電体を捕らえるような形状にされ、
前記シェル伸張収縮手段が、
前記シェル手段の伸張収縮方向の直線にほぼ沿って互いに対向する点において前記直線に前記シェル手段に取り付けられた少なくとも２つのレール手段と、
前記画像形成装置に設けられ、前記各レール手段をそれぞれ受け、案内しかつ保持する案内保持手段と、
前記画像形成装置内において前記シェルを伸縮させるために、前記各案内保持手段間の距離を変化させる距離変化手段と、を備え、
前記画像形成装置からの前記ベルト型光導電体の取り外しに際しては、伸張状態の前記シェル手段を前記レール手段及び前記案内保持手段で案内させながら前記画像形成装置に挿入して、該シェル手段で前記ベルト型光導電体を取り囲んだ後、前記シェル手段を前記距離変化手段によって収縮状態にして前記ベルト型光導電体と共に前記画像形成装置から引き抜き、前記画像形成装置への前記ベルト型光導電体への取り付けに際しては、ベルト型光導電体を保持させた収縮状態の前記シェル手段を前記レール手段と前記案内保持手段で案内させながら前記画像形成装置に挿入した後、前記シェル手段を前記距離変化手段によって伸張状態にして前記画像形成装置から引き抜くことを特徴とするベルト型光導電体交換装置。
【請求項２】
前記シェル手段が、
上部パネル、前部パネル、下部パネル及び第１の丸形端部を有する主シェル本体と、
前記主シェル本体に摺動自在に取付けられた第２の丸形端部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のベルト型光導電体交換装置。
【請求項３】
前記シェル手段の装着を容易にするために、前記シェル手段に取り付けられたハンドル手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載のベルト型光導電体交換装置。
【請求項４】
前記各レール手段を受け、案内しかつ保持するための案内保持手段が、
前記レール手段を受けて保持する形状を有する部分を含む固定シェルガイドと、
前記レール手段を受けて保持する形状を有する部分を含む摺動可能シェルガイドと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のベルト型光導電体交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的にはベルト型の光導電体を使用する画像形成装置に係わる。本発明は特に、画像形成装置に対するベルト型光導電体の取り付け及び取り外しのための装置に係わる。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
レーザプリンタにおける光導電体としてベルト型光導電体を使用する場合には、このベルトの寿命がプリンタの寿命よりも短いので、このベルトを交換するための方法が提供されなければならない。この操作を行うための従来の方法の一つでは、ベルトとともにローラとベルト引張機構を収容するカートリッジが使用される。この方法では、他の多くの構成要素がベルトと共に交換されるので、交換のために高いコストを要する。別の方法では、ベルトだけが交換される。こうした方法では、交換時の取り扱いによってベルトに損傷が与えられる可能性が高い。余分なトナーがベルト型光導電体の表面に残留し、このベルト型光導電体の交換を行う人間の手を汚すこともある。
【０００３】
【目的】
本発明は、カートリッジを使用することによって、従来の方法に比較して著しく低いコストで容易にベルトを交換できるようにし、また交換可能なカートリッジを提供すると同時に、ベルトと操作者を保護することを目的とする。
【０００４】
【概要】
本発明は、２個の部品から構成される伸縮可能（ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ）ハウジングを有し、このハウジングは、ハウジング内壁上に上記ベルト型光導電体を捕らえる。ベルトの適正な交換を確実なものとするために、このハウジングの２個の部品の両方に、案内用機構部分が備えられる。これらの案内用機構部分と対になる案内用機構部分がプリンタ内に配置される。アイドラローラの最も近くに位置するプリンタ内の案内用機構部分は、このアイドラローラに結合させられる。上記ハウジングが収縮状態にある時、ベルトが上記ハウジング内に捕らえられる。ハウジングが広がった時には、ベルトがハウジングから自由になり、プリンタ内の駆動装置とアイドラローラによって保持される。
【０００５】
先ず最初に、二枚貝状のハウジングを使用して、使用済みのベルトがプリンタから取り外される。このハウジングは、伸張状態のままプリンタ内に滑り込まされる。このハウジングは、ハウジング周縁のレール状機構部分とプリンタ内の相手となる案内用機構部分によって案内される。完全に挿入され終わると、このハウジングは、ベルトに接触することなしに、このベルトを完全に取り囲む。その後で、アイドラローラを駆動ローラに向けて移動させることによって、ベルトの張りが緩められる。ベルトの張りを緩めるために、単純なカム駆動機構が使用されることもできる。更に、ベルトの張りを緩めるために使用されるこのカム駆動機構は、アイドラローラを取り囲む二枚貝状のハウジングの半片をアイドラローラの移動距離と同じ距離だけ移動させる。アイドラローラが移動してベルトの張りを緩めるので、アイドラローラとハウジングとが同時に移動してアイドラローラとハウジングが収縮状体になる。この動きによって、ベルトがローラ上に張られた状態から二枚貝状のハウジングの内壁上に保持された状態に移動させられる。その後で、ベルトを保持したハウジングがプリンタから引き抜かれる。更に、使用済みのベルトがハウジングから取り出され、新しいベルトがハウジング内に挿入される。その後で、ハウジングがプリンタ内に再び挿入されるが、今度はハウジングが収縮した位置で挿入される。ベルトの張りを緩めるために使用される上記駆動機構は、ベルトを再び張り、またハウジングを伸張させることとのためにも使用される。その後で、ハウジングがプリンタから取り外される。
【０００６】
【実施例】
添付図面を参照すると、光導電性ベルトを交換するための伸縮可能シェル（ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  ｓｈｅｌｌ）が、参照符号１０によって全体的に示されており、このシェルについて以下で詳細に説明する。例えばレーザプリンタのような画像形成装置内の駆動ローラ３とアイドラローラ４との上にベルト１が装着される時のベルト１の形状にかなりよく一致する形状を有するように、伸縮可能シェル１０が形成される。この場合に、この形状は丸形の両端部を有し、一方の端部の直径は他方の端部の直径よりも小さく、上部パネル１１と下部パネル１２がこれらの２つの端部を接続し、テーパ構造が形成される。この好ましい実施例では、伸縮可能シェル１０は、例えばポリエチレンのような適切なプラスチック材料を射出成形して作られた２個の部品で構成された構造を有する。尚、他の材料、他の構造、及び他の製造方法を使用可能であることに留意されたい。
【０００７】
直径が大きい方の丸形端部が、図４Ａと図４Ｅに示されるような伸張位置と図４Ｂと図４Ｄに示されるような収縮位置の間で摺動自在に上部パネル１１と下部パネル１２に取り付けられる。これは、丸形端部１７上の直線伸縮フランジ１８内に形成された伸縮用突起スロット２０によって実現される。丸形端部１７上の２個の直線伸縮フランジ１８が、丸形端部１７の本体を構成する円筒形部分の、直径方向に互いに対向する縁部に沿って形成される。
【０００８】
伸縮用突起スロット２０が伸縮用突起１９を摺動可能な形で受けることが可能であるように、伸縮用突起スロット２０の大きさと位置とが決められ、この伸縮用突起１９は、下部パネル１２上の直線伸縮フランジ１８と上部パネル１１上のテーパ付き伸縮フランジ１５とから外側に突き出る。上部パネル１１と下部パネル１２と直径が小さい方の丸形端部１３と前部パネル１６によって形成される主シェル本体上に丸形端部１７を填め込むためには、上部パネル１１が僅かに下向きにたわむことが必要である。前部パネル１６は、上部パネル１１と下部パネル１２の２つの前縁部の間を繋ぎ、これら２つのパネルを連結して堅固な構造を形成する。しかし、たわみ逃げスロット１４が、テーパ付き伸縮フランジ１５を有する前部パネル１６の端部において、前部パネル１６と上部パネル１１との間の接続部分に沿って幾分か離して形成される。
【０００９】
丸形端部１７が収縮位置に移動させられた時に、逃げスロット１４がテーパ付きフランジ１５と共にベルト１の周囲をシェル１０が締め付けるように動作する。画像形成装置内におけるベルトに対するシェル１０の取り付けと取り外しを容易にするために、ハンドル３６が前部パネル１６上に形成される。
【００１０】
直径が小さい方の丸形端部１３と直径が大きい方の丸形端部１７の両方の長さに沿って、一対のレール２１が形成される。丸形端部１３、１７のアーチ状部分の軸線に対して平行であり且つ上記円筒形部分を概ね二等分する直線に沿ってレール２１が延在する。実際には、直径が大きい方の丸形端部１７上に形成されるレールを画定する直線は、０゜よりも僅かに小さい箇所で上記アーチ状部分と交差し、一方直径が小さい方の丸形端部１３上に形成されるレールを画定する直線は、１８０゜よりも僅かに小さい箇所で上記アーチ状部分と交差する。レール２１のこの配置は、シェル１０が画像形成装置内のベルト上に取り付けられる時に、下部パネル１２が本質的に水平方向（この実施例では、伸縮方向でもある）にあるということを補償する。そうでない場合には、もしレール２１が伸縮方向に対して平行ではないとすれば、幾分かの拘束が生じるかもしれない。この実施例では、固定シェルガイド２２と摺動可能シェルガイド２３に対して填め合い結合するように、レール２１の断面は概ね「Ｔ」字形である。レール２１の断面形状は様々であってよく、例えば、「Ｌ」字形またはありつぎ形（ｄｏｖｅ  ｔａｉｌ  ｓｈａｐｅ）であってもよい。これらの形の場合には、固定シェルガイド２２の案内スロットの形状と摺動可能シェルガイド２３の案内スロットの形状が、対応する形状に変更される。
【００１１】
シェル１０に対する更に別の変更が行われることが可能である。こうした変更には、必ずしも円筒形部分を２等分しない直線に沿ってレール２１を配置すること、またはより短い複数または単一のレールを設置することを含む。実際には、レールは、単一または複数のキノコ形またはこれに類似した形状のピンであってもよい。更に、丸形端部１３の半径はアイドラローラ４の半径に依存し、丸形端部１７の半径は駆動ローラ３の半径に依存する。更に、必要に応じて、テーパ付きフランジとたわみ逃げスロットとが下部パネル１２上に備えられることも可能である。これに加えて、ベルトの背面縁部との相互作用によって取り外しを容易にするために、ハウジングの内側背面周縁を回転させるように小型の隆起部分が形成されることも可能である。更に他の変更も可能である。
【００１２】
伸縮可能シェル１０を伸縮させるために使用可能な機構の１つは、ベルトの取り付けと取り外しを容易にするように駆動ローラに向かって移動することが可能なアイドラローラ４と組み合わせて、固定シェルガイド２２と可動シェルガイドまたは摺動可能シェルガイド２３とを使用することである。後で更に詳細に説明するように、摺動可能シェルガイド２３はアイドラローラ４と結合され、アイドラローラ４と同時に動いてシェル１０の伸縮を引き起こす。
【００１３】
固定シェルガイド２２が、シェル１０の伸縮の全体線に沿った位置において、プリンタ支持フレーム２に取り付けられる。摺動可能シェルガイド２３は摺動可能な形でガイド保持器２４内に取り付けられ、このガイド保持器２４は、シェル１０の伸縮の全体線に沿って上記とは反対側の位置において、プリンタ支持フレーム２に固定される。摺動可能シェルガイド２３は、その長手方向に沿って矩形スルーホール３７を有する。この矩形スルーホール３７の断面の幅寸法は、伸縮用シャフト２６の直径に「シェル１０が完全伸張位置から収縮位置まで動くのに要する距離」を加えた大きさである。
【００１４】
この動作は、矩形スルーホール３７内に伸縮用シャフト２６の長さの大部分に沿って形成された伸縮用カム２５によって容易に実現される。伸縮用カム２５は、この場合には、概ね三角形の形状である。カム２５は、カム２５の平らな部分がアイドラローラ４に最も近い矩形スルーホール３７の内壁に接触するように、シャフト２６の回転軸の中心からずれた位置に形成される。伸縮用シャフト２６をどちらかの方向へ回転させると、カム２５の突起部分が摺動可能シェルガイド２３を駆動ローラ３に向けて押しやる。
【００１５】
付勢レバー２７が、伸縮用シャフト２６の前部端部に半径方向に取り付けられる。付勢プーリ２８が、伸縮用シャフト２６の後部端部に同中心に取り付けられる。引張ベルト２９が、後で説明する目的のために、引張シャフト３１の後部端部に取り付けられた引張プーリ３０に付勢プーリ２８を結合させる。
【００１６】
駆動ローラ３が駆動シャフト５に堅固に取り付けられ、一方この駆動シャフトは駆動機構（図示されていない）に取り付けられる。駆動シャフト５はプリンタ支持フレームに対して固定した位置を有し、そのシャフトの軸を中心に回転するだけである。一対の引張案内部材３４が、駆動シャフト５が該引張案内部材３４に対して回転することが可能であるように駆動シャフト５の両端部に取り付けられる。引張案内部材３４は、一対の引張スライダ３３のためのスライダ受けとして働く。引張スライダ３３は、アイドラローラ４が引張スライダ３３に対して回転可能であるようにアイドラローラシャフト６の両端部に回転自在に取り付けられる。一対の引張ばね３５がスライダ３３とガイド３４とを相互作用させ、シェル１０の伸張位置に相当するベルト引張位置に達するようにアイドラローラ４を押しやる。
【００１７】
引張シャフト３１は、このシャフトの長さの大部分に沿って形成された引張減勢カム（ｔｅｎｓｉｏｎ  ｕｎｌｏａｄ  ｃａｍ）３２を有し、ベルト１の張りを緩めるために及びベルト１を再び張るために引張スライダ部材３４と相互作用するように配置される。シェル１０とアイドラローラの両方が伸張位置にある時、付勢レバー２７をどちらか一方の方向に回転させることによって、ベルト１の張りが緩められ、シェル１０はそれと同時に収縮させられる。付勢レバー２７の逆方向の回転によってベルト１が再び張られ、シェル１０が伸張させられる。
【００１８】
使用時には、図４Ａに特に明確に示されているように、伸張位置にある伸縮可能シェル１０を使用済みベルト１上に滑り込ませることによって、ベルト１が先ず最初にプリンタから取り外される。シェルがレール２１とシェルガイド２２、２３によって案内される。シェル１０の挿入が完了すると、シェル１０はベルト１を完全に取り囲んでいるが、ベルト１には接触していない。その後で、上述したようにアイドラローラ４を駆動ローラ５に向けて移動させることによって、ベルト１の張りが緩められる。アイドラローラ４が移動してベルト１の張りが緩むにつれて、シェル１０が同時に窄まる。この動きにより、図４Ｂに示されるようにベルト１がローラ上で張りつめられた位置からシェル１０の内壁に接触保持された位置に変化する。その後で、図４Ｃに示されるように、ベルト１を捕らえたシェル１０がプリンタから取り外される。使用済みのベルトがシェル１０から取り除かれ、新しいベルトと交換される。その後で、図４Ｄに示されるように、シェル１０が再びプリンタ内に挿入される。更に、図４Ｅに示されるように、アイドラローラ４を外向きに移動させると同時にシェル１０を伸張させることによって、ベルト１が再び張られる。その後で、図４Ｆに示されるように、シェル１０がプリンタから取り外され、新しいベルト１がプリンタ内に装着された状態となる。
【００１９】
本発明の実施例を以上のように説明したが、本発明が上記実施例に限定されず、本願特許請求の範囲の範囲内で様々な形で本発明を具体化することが可能であることを明確に理解されたい。
【００２０】
以下に本発明の実施態様の例を列挙する。
【００２１】
〔実施態様１〕画像形成装置内へのベルト型光導電体の装着及び前記画像形成装置からの前記ベルト型光導電体を取り外す装置において、
伸張位置と収縮位置との間を伸縮することが可能であり且つ前記ベルト型光導電体を受け入れる開口を有するシェル手段と、
前記シェル手段をその伸張位置と収縮位置との間で動かすシェル伸張収縮手段とを設け、
前記シェル手段は、前記ベルト型光導電体が前記画像形成装置内に装着され且つ前記シェル手段がその伸張位置にある時に、前記ベルト型光導電体の形状にゆるく一致するような大きさと形状に構成され、
前記シェル手段は、前記ベルト型光導電体が前記画像形成装置内に装着され且つ前記シェル手段がその収縮位置にある時に、前記ベルト型光導電体を捕らえるような形状にされる
ことを特徴とするベルト型光導電体交換装置。
【００２２】
〔実施態様２〕前記シェル手段が上部パネルと前部パネルと下部パネルと第１と第２の丸形端部部分とを有するシェル本体を有し、前記第２の丸形端部部分が前記シェルの本体に摺動自在に取り付けられることを特徴とする実施態様１記載の光導電体交換装置。
【００２３】
〔実施態様３〕前記装置が更に、前記シェル手段の装着を容易にするために前記シェル手段に取り付けられたハンドル手段を設けたことを特徴とする実施態様２記載のベルト型光導電体交換装置。
【００２４】
〔実施態様４〕前記シェル伸張収縮手段が、
前記シェル手段の伸張収縮方向の直線にほぼ沿って互いに対向する点において前記シェル手段に取り付けられた少なくとも２つのレール手段と、
前記レール手段を受け、案内し、保持する手段と、
前記レール手段を受け、案内し、保持する前記手段同士の間の距離を変化させるための手段
とを設けたことを特徴とする実施態様３記載のベルト型光導電体交換装置。
【００２５】
〔実施態様５〕前記レール手段を受け、案内し、保持するための前記手段が、
前記レール手段を受けて保持する形状を有する部分を含む固定シェルガイドと、
前記レール手段を受けて保持する形状を有する部分を含む摺動可能シェルガイド
とを設けたことを特徴とする実施態様４記載のベルト型光導電体交換装置。
【００２６】
〔実施態様６〕前記シェル伸張収縮手段が、
前記シェル手段の伸張収縮方向の直線にほぼ沿って互いに対向する点において前記シェル手段に取り付けられた少なくとも２つのレール手段と、
前記レール手段を受け、案内し、保持する手段と、
前記レール手段を受け、案内し、保持する前記手段同士の間の距離を変化させる手段
とを設けたことを特徴とする実施態様２記載のベルト型光導電体交換装置。
【００２７】
〔実施態様７〕前記シェル伸張収縮手段が、
前記シェル手段の伸張収縮方向の直線にほぼ沿って互いに対向する点において前記シェル手段に取り付けられた少なくとも２つのレール手段と、
前記レール手段を受け、案内し、保持する手段と、
前記レール手段を受け、案内し、保持する前記手段同士の間の距離を変化させる手段
とを備える実施態様１に記載の装置。
【００２８】
〔実施態様８〕前記シェル手段の装着を容易にするために前記シェル手段に取り付けられたハンドル手段を設けたことを特徴とする実施態様１記載のベルト型光導電体交換装置。
【００２９】
【効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像形成装置の光導電性ベルトを簡単にかつ手などを汚すことなく交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置内のベルトを交換するための伸縮可能シェルの正面等角図。
【図２】画像形成装置内のベルトを交換するための伸縮可能シェルの背面等角図。
【図３】画像形成装置内のベルトを交換するための伸縮可能シェルの分解等角図。
【図４Ａ】伸縮可能シェルを使用してベルトを交換する際の第１のステップを示す略図。
【図４Ｂ】伸縮可能シェルを使用してベルトを交換する際の第２のステップを示す略図。
【図４Ｃ】伸縮可能シェルを使用してベルトを交換する際の第３のステップを示す略図。
【図４Ｄ】伸縮可能シェルを使用してベルトを交換する際の第４のステップを示す略図。
【図４Ｅ】伸縮可能シェルを使用してベルトを交換する際の第５のステップを示す略図。
【図４Ｆ】伸縮可能シェルを使用してベルトを交換する際の第６のステップを示す略図。
【図５】画像形成装置内のベルト上に装着された、シェルを伸縮収縮させるための機構を含む、ベルトを交換するための伸縮可能シェルの正面等角図。
【図６】画像形成装置内のベルト上に装着された、シェルを伸縮収縮させるための機構を含む、ベルトを交換するための伸縮可能シェルの背面等角図。
【図７】シェル伸縮収縮機構と、プリンタ支持フレームと、ベルトが装着された駆動ローラとアイドラローラとの正面等角図。
【図８】シェル伸縮収縮機構と、プリンタ支持フレームと、ベルトが装着されていない駆動ローラとアイドラローラとの正面等角図。
【図９】シェル伸縮収縮機構と、ベルトが装着されていない駆動ローラとアイドラローラとの正面等角図。
【図１０】画像形成装置内のベルト上に装着されたシェル伸縮収縮機構を含む、ベルトを交換するための伸縮可能シェルの正面図。
【図１１】シェル伸張収縮機構と、プリンタ支持フレームと、ベルトが装着された駆動ローラとアイドラローラとの正面図。
【図１２】シェル伸張収縮機構と、ベルトが装着されていない駆動ローラとアイドラローラとの正面図。
【符号の説明】
１：ベルト
３：駆動ローラ
４：アイドラローラ
１０：伸縮可能シェル
１３、１７：丸形端部
１５：テーパ付き伸縮フランジ
１８：直線伸縮フランジ
１９：伸縮用突起
２１：レール
２２：固定シェルガイド
２３：摺動可能シェルガイド
２４：ガイド保持器
２６：伸縮用シャフト
３６：ハンドル
３７：矩形スルーホール
【図１】
0003575849.tif 000002
【図２】
0003575849.tif 000003
【図３】
0003575849.tif 000004
【図４Ａ】
0003575849.tif 000005
【図４Ｂ】
0003575849.tif 000006
【図４Ｃ】
0003575849.tif 000007
【図４Ｄ】
0003575849.tif 000008
【図４Ｅ】
0003575849.tif 000009
【図４Ｆ】
0003575849.tif 000010
【図５】
0003575849.tif 000011
【図６】
0003575849.tif 000012
【図７】
0003575849.tif 000013
【図８】
0003575849.tif 000014
【図９】
0003575849.tif 000015
【図１０】
0003575849.tif 000016
【図１１】
0003575849.tif 000017
【図１２】
0003575849.tif 000018