(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能に装着される交換ユニットを、前記画像形成装置本体に装着した状態でロックするロック機構であって、
前記交換ユニット側にユニット装着方向に突設され、前記画像形成装置本体側の係合部と係合するＬ字型のフックと、該フックの係止面の先端に一体形成されユニット装着方向と反対方向に突設される突起と、を有し、前記交換ユニットの装着方向と直交する方向に回動可能であるロック部材と、
前記ロック部材を前記フックと前記係合部とが係合する方向に付勢する付勢部材と、
前記ロック部材を前記フックと前記係合部との係合を解除する方向に回動する解除レバーと、
を備え、
前記係止面は前記ロック部材の回動によって円弧状の軌道Ｓ１を描き、前記突起の先端は前記ロック部材の回動によって軌道Ｓ１よりも内側に円弧状の軌道Ｓ２を描き、
前記係合部が軌道Ｓ２の内側となる位置まで前記交換ユニットが挿入されたとき、前記付勢部材の付勢力により前記ロック部材が回動して前記突起が前記係合部に当接し、前記フックと前記係合部とが係合する交換ユニットのロック機構。
【請求項２】
前記解除レバーは前記交換ユニットの取手部を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の交換ユニットのロック機構。
【請求項３】
前記突起は、前記フックの係止面の幅方向略中央部のみに形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の交換ユニットのロック機構。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のロック機構を備えた交換ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の交換ユニットが搭載される画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に着脱可能に搭載される、ドラムユニット等の交換ユニットのロック機構及びそれを備えた交換ユニット並びに画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置においては、画像形成装置の現像部にトナー供給口からトナーを供給するトナーカートリッジや、感光体ドラム、帯電装置、クリーニング装置がユニット化されたドラムユニット、感光体ドラムにトナーを供給する現像ユニット等の交換ユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能に設けられている。上記のような構成の場合、必要時以外は交換ユニットが装置本体内から離脱しないようにロック機構が設けられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ロック兼取手部材を持ち上げる力をフックの軸部を下方に付勢する力に変換することにより、ロックを解除するロック機構が開示されている。また、特許文献２には、画像形成装置本体に旋回可能に支持されるカバーをロックするフックの回転軸をカバーの旋回方向と直交する方向に延ばし、カバーの旋回方向及びフックの回転軸の両方と直交する方向にスライド可能なスライダのスライド移動によってフックの回転軸を回転させてカバーのロックを解除するカバー開閉機構が開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法では、ロック兼取手部材を持ち上げる上方向の力を下方向の力に変換する構成が必要となり、特許文献２の方法では、スライダのスライド機構が必要となるため、構成が複雑であるという問題点があった。
【０００５】
一方、交換ユニットと画像形成装置本体とを簡易な構成でロックする機構としては、交換ユニット側に回動可能なＬ字状のフックを設け、画像形成装置本体への交換ユニット装着時にフックの先端が画像形成装置本体の係合部に係合されるロック機構が知られている。従来のロック機構においてフックと装置本体とが係合した状態を図６に示す。フック３５は交換ユニット（図示せず）の挿入方向先端部に、挿入方向に対し直交する方向（図の矢印ＡＡ′方向）に回動可能に設けられており、バネ等の付勢部材（図示せず）によりフック先端が係合する方向（矢印Ａ方向）に付勢されている。交換ユニットが所定位置まで挿入されると、フック３５が画像形成装置本体側の係合部５０に係合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１２１０８３号公報
【特許文献２】特開２００２−７２５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図６に示したようなＬ字状のフック３５は、成形性を考慮して係合面３５ａに金型の抜き勾配θ（図に破線で表示）が設けられる。そのため、フック３５の根元まで完全に係合しない場合があり、交換ユニットのロックが不完全になるおそれがあった。また、フック３５と係合部５０とが係合する際、係合部５０が係合面３５ａの抜き勾配に沿って摺動しながら係合するため、画像形成装置本体に交換ユニットを挿入したときにロックされたか否かが分かりにくいという問題点もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、簡単な構成で交換ユニットと装置本体とをロックすることができ、ロック状態を容易に確認できる交換ユニットのロック機構及びそれを備えた交換ユニット並びに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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に装着される交換ユニットを、前記画像形成装置本体に装着した状態でロックするロック機構であって、前記交換ユニット側にユニット装着方向に突設され、前記画像形成装置本体側の係合部と係合するＬ字型のフックと、該フックの係止面の先端にユニット装着方向と反対方向に突設される突起と、を有し、前記交換ユニットの装着方向と直交する方向に回動可能であるロック部材と、前記ロック部材を前記フックと前記係合部とが係合する方向に付勢する付勢部材と、前記ロック部材を前記フックと前記係合部との係合を解除する方向に回動する解除レバーと、を備えた交換ユニットのロック機構である。
【００１０】
また本発明は、上記構成のロック機構において、前記解除レバーは前記交換ユニットの取手部を兼ねていることを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成のロック機構において、前記突起は、前記フックの係止面の幅方向略中央部のみに形成されることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成のロック機構を備えた交換ユニットである。
【００１３】
また本発明は、上記構成の交換ユニットが搭載される画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の構成によれば、フックの係止面に突起を形成することにより、交換ユニットが突起先端の描く軌道を超える位置まで挿入されないとフックと係合部とが係合しない構成となっている。従って、交換ユニットの押し込み量を増加させることができ、フックと係合部との係合不良を未然に防止することができる。また、交換ユニットが突起先端の描く軌道を超える位置まで挿入されたときは、付勢部材の付勢力によってフックが係合部に勢いよく係合するため、ユーザはフックの係合時に発生する振動や係合音によりフックの根元まで完全に係合したことを容易に確認することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のロック機構において、解除レバーが交換ユニットの取手部を兼ねることにより、交換ユニットのロック解除と交換ユニットの取り外しとを、取手部を引き出し方向に引く一つの動作で同時に行うことができる。
【００１６】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のロック機構において、フックの係止面の幅方向略中央部のみに突起を形成することにより、フックと係合部との係合を円滑に解除することができる。また、ロック部材に金型の抜き孔を設けることで突起の形成も容易となる。
【００１７】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のロック機構を備えることにより、画像形成装置本体に対する着脱操作が容易であり、画像形成装置本体へ確実にロックすることができる交換ユニットとなる。
【００１８】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の交換ユニットが搭載されることにより、交換ユニットの着脱操作が容易であり、交換ユニットが確実にロックされる画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のロック機構を備えたドラムユニットが搭載される画像形成装置の一例を示す概略断面図
【図２】本発明の一実施形態であるドラムユニットの外観斜視図
【図３】図２におけるドラムユニットの挿入方向上流側端部の拡大図
【図４】本発明のロック機構に用いられるロック部材の側面図
【図５】本発明のロック機構における、ドラムユニット側のフックと画像形成装置本体側の係合部との係合状態を示す拡大図
【図６】従来のロック機構における、フックと画像形成装置本体側の係合部との係合状態を示す拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明のロック機構を備えた画像形成装置の概略断面図である。図１において、１００は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１００では、コピー動作を行う場合、複合機本体２内の画像形成部３において、帯電装置４により図中のＡ方向に回転する小径の感光体ドラム５が一様に帯電される。次に、画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。
【００２１】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙機構１０から用紙搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して画像形成部３に搬送され、この画像形成部３において転写ローラ１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面におけるトナー像が用紙に転写される。感光体ドラム５の表面に残存したトナーは、クリーニング装置１８により除去される。帯電装置４、感光体ドラム５、クリーニング装置１８はユニット化され、複合機本体２に対して着脱可能なドラムユニット３０（図２参照）を構成している。
【００２２】
トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着ユニット１４に搬送されてトナー像が定着される。定着ユニット１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂから成る用紙排出部に排出される。
【００２３】
また、図示しないが、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置が感光体ドラム５の回転方向に対しクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、複合機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられる手差し給紙機構（バイパスユニット）１０ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５及び現像ユニット８等からなる画像形成部３に繋がっている。画像読取部６の上端にはコンタクトガラス上に載置される原稿を押さえて保持する開閉可能なプラテン（原稿押さえ）２４が設けられている。
【００２４】
用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラ対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対１９を経由して上下に分岐し、一方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は用紙搬送路１６に連通するように構成されている。
【００２５】
図２は、帯電装置４、感光体ドラム５、クリーニング装置１８がユニット化されたドラムユニットの斜視図であり、図３は、ドラムユニットの挿入方向上流側の端部を拡大した図である。ドラムユニット３０は、ハウジング３１内に帯電装置４、感光体ドラム５、クリーニング装置１８（図１参照）が収納されており、ハウジング３１の端部３１ａ側から複合機本体２（図１参照）に対し矢印Ｂ方向に挿入され、端部３１ｂ側から矢印Ｂ′方向に引き出される。
【００２６】
ドラムユニット３０の端部３１ｂ側には、位置決めボス３３とフック３５とが挿入方向（矢印Ｂ方向）に突設されている。また、引き出し方向（矢印Ｂ′方向）の下端部にはドラムユニット３０の引き出し時に把持する取手部３７が設けられている。
【００２７】
図４は、ドラムユニット３０の端部３１ｂ側に設けられるロック部材の側面図である。ロック部材４０は、側面視略ヘ字状に屈曲しており、屈曲部に設けられた支点４０ｂにおいて矢印ＡＡ′方向に回動可能に支持されている。そして、ロック部材４０には、ドラムユニット３０の挿入方向の下流側端部にフック３５が形成され、挿入方向の上流側端部に取手部３７が形成されている。
【００２８】
また、ロック部材４０はコイルバネ４１によりフック３５の係合方向（図４の矢印Ａ方向）に付勢されている。さらに、フック３５の先端には突起４３が形成されており、ロック部材４０が回動したとき、フック３５の係止面３５ａ（図５参照）は円弧状の軌道Ｓ１を描き、突起４３の先端は軌道Ｓ１よりも内側に軌道Ｓ２を描く。なお、ロック部材４０には、突起４３をフック３５と一体成形する際に必要となる金型の抜き穴４５（図３参照）が設けられている。
【００２９】
図５は、フック３５と複合機本体２の係合部とが係合した状態を示す側面図である。図２〜図４を参照しながら、図５を用いてドラムユニットのロック機構について説明する。先ず、ドラムユニット３０を端部３１ａ側から複合機本体２内に挿入していく。そして、端部３１ｂ側の位置決めボス３３とフック３５とを複合機本体２の位置決め孔及び係合孔（図示せず）の位置に合わせて複合機本体２内に押し込む。
【００３０】
このとき、従来のロック機構では、図６に示したようにフック３５の先端に突起４３が設けられていないため、フック３５の係止面３５ａが図５の軌道Ｓ１を超える位置まで挿入されたとき係止面３５ａが係合部５０に係合してドラムユニット３０が固定される。しかし、図６に示したようにフック３５の係止面３５ａは抜き勾配θを有するため、係止面３５ａと係合部５０との係合が不十分となる場合がある。また、係合部５０が係止面３５ａの先端から抜き勾配θに沿って徐々に係合するため、フック３５の根元まで完全に係合したかどうかの判断が困難であった。
【００３１】
これに対し、本発明のロック機構では、フック３５の先端に突起４３を形成することにより、突起４３が図５の軌道Ｓ２を超える位置まで挿入されないとフック３５と係合部５０とが係合しない構成となっている。従って、ドラムユニット３０の押し込み量を増加させることができ、フック３５と係合部５０との係合不良を未然に防止することができる。
【００３２】
また、突起４３が軌道Ｓ２を超える位置まで挿入されたときは、コイルバネ４１の付勢力によってロック部材４０が矢印Ａ方向に回動し、フック３５が係合部５０に勢いよく係合するため、ユーザはフック３５の係合時に発生する振動や係合音によりフック３５の根元まで完全に係合したことを容易に確認することができる。
【００３３】
一方、ドラムユニット３０を複合機本体２から引き出す場合は、取手部３７を引き出し方向（矢印Ｂ′方向）に持ち上げると、ロック部材４０がコイルバネ４１の付勢力に抗して支点４０ｂを中心に矢印Ａ′方向に回動する。これにより、フック３５と係合部５０との係合が解除される。そして、そのまま取手部３７を把持して複合機本体２からドラムユニット３０を引き出すことができる。つまり、取手部３７はドラムユニット３０のロック機構を解除する解除レバーを兼ねており、ドラムユニット３０のロック解除とドラムユニット３０の引き出しを、取手部３７を引き出し方向に引く一つの動作で同時に行うことができる。
【００３４】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、フック３５と取手部３７とを一つのロック部材４０の両端に形成して取手部３７がロック機構の解除レバーを兼ねる構成としたが、ロック機構の解除レバーを、ドラムユニット３０を引き出すための取手部と別個に設けても良い。また、解除レバーをドラムユニット３０側ではなく複合機本体２側に設けることもできる。
【００３５】
また、ここでは交換ユニットの一例として、ドラムユニット３０について説明したが、本発明のロック機構は、露光ユニット７、現像ユニット８、トナーコンテナ９、定着ユニット１４等の、複合機本体２に着脱可能に搭載される他のユニットにも全く同様に適用可能である。
【００３６】
さらに、本発明のロック機構及び交換ユニットが搭載される画像形成装置としては、図１に示したデジタル複合機に限らず、カラー複写機やモノクロ及びカラープリンタ、ファクシミリ等の、他の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、画像形成装置に着脱可能に搭載される交換ユニットのロック機構に利用可能であり、交換ユニットの装着方向に突設され画像形成装置本体側の係合部と係合するＬ字型のフックと、該フックの係止面の先端に係合部に対向するように形成される突起と、を有し、交換ユニットの装着方向と直交する方向に回動可能であるロック部材と、ロック部材を前記フックと係合部とが係合する方向に付勢する付勢部材と、ロック部材をフックと係合部との係合を解除する方向に回動する解除レバーと、を備えた交換ユニットのロック機構である。
【００３８】
本発明の利用により、交換ユニットと装置本体とを確実にロックすることができ、ロック状態を容易に確認できる交換ユニットのロック機構を簡単な構成で提供することができる。
【符号の説明】
【００３９】
２        複合機本体
４        帯電装置
５        感光体ドラム
９        トナーコンテナ
１８      クリーニング装置
３０      ドラムユニット（交換ユニット）
３１      ハウジング
３３      位置決めボス
３５      フック
３５ａ    係止面
３７      取手部（解除レバー）
４０      ロック部材
４１      コイルバネ（付勢部材）
４３      突起
４５      抜き穴
５０      係合部
１００    画像形成装置
【図１】
0005719568.tif 000002
【図４】
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【図５】
0005719568.tif 000004
【図６】
0005719568.tif 000005
【図２】
0005719568.tif 000006
【図３】
0005719568.tif 000007