(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置のユニット本体と、該ユニット本体を着脱可能に接合するユニット接合部から構成されるユニット着脱機構であって、
上記ユニット接合部は、
上記ユニット本体との接合を可能とするピン形状からなる第１接続ピンと第２接続ピンを有し、
上記ユニット本体は、
上記ユニット接合部と係合するためのフック部材と、
上記ユニット本体を取り付けるときに上記ユニット接合部に係止する第１係止部材及び第２係止部材と、
上記ユニット本体の揺動を阻止する揺動阻止部材と、
上記第１及び第２係止部材の係止を支持する棒形状からなる係止支持部材とを有し、
上記フック部材は、
上記ユニット接合部の第１接続ピンと第２接続ピンとをそれぞれ嵌入させるための２ヶ所の係止凹部を備え、
上記係止凹部は長穴形状であると共に上記ユニット本体の取り付けにより両接続ピンが上記係止凹部の最奥部まで嵌入する構成を備え、
上記フック部材と第１係止部材、第２係止部材と揺動阻止部材には、それぞれ穴が設けられ、
上記第１係止部材の穴と上記第２係止部材の穴に上記係止支持部材が通されることにより上記第１係止部材と上記第２係止部材の上記係止支持部材に対する直角方向の揺動を可能とすると共に、
上記揺動阻止部材の穴が鉛直方向に伸びる長穴形状を有し、該穴に上記係止支持部材を通して上記揺動阻止部材を鉛直方向に移動可能とする構成を備え、
上記第１係止部材及び第２係止部材は、
コ字状にプレス加工された互いに表裏対称の形状で、両係止部材はそれぞれ上記ユニット接続部を係止するための２つの係止形状部を有し、
上記ユニット接続部と係合する時に、上記第１係止部材は上記ユニット接合部の第１接続ピンを有する箇所を係止し、上記第２係止部材は上記ユニット接合部の第２接続ピンを有する箇所を係止する構成を備え、
上記ユニット本体を上記ユニット接合部に取り付けるときに、
上記揺動阻止部材を鉛直上方に位置させ、
上記第１、第２係止部材の係止形状部が上記ユニット接続部に接触していない待避状態から、
上記ユニット本体を上記ユニット接続部へ押し付けつつ斜め下方へ移動するように力を掛け、
上記係止凹部の壁面が上記ユニット接続部の上記第１、第２接続ピンから受ける反力で上記ユニット本体を斜め下方へ押し戻すように移動させ、
上記第１、第２接続ピンを上記係止凹部の最奥部まで嵌入させると同時に、上記第１、第２係止部材が上記係止支持部材を中心に回転して上記係止形状部が上記ユニット接続部の下面に接触した状態で固定され、
上記揺動阻止部材が鉛直下方へ移動して上記第１、第２係止部材が揺動しないようにして上記待避状態へ戻ることを阻止し、
上記ユニット接続部と上記ユニット本体の連結姿勢を保持することにより、上記ユニット本体の揺動を防止する
ことを特徴とするユニット着脱機構。
【請求項２】
請求項１のユニット着脱機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニットの着脱機構に関し、例えば画像形成装置の現像ユニット、プロセスユニット、ドア等のフレーム状部材を着脱可能に支持するのに適するユニットの着脱機構に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
この種のユニットの着脱機構については従来より種々の提案がなされている。たとえば特開平８−９５３６６号公報に開示の装置は、付加的な閉鎖、開放機構を必要とせずに開放位置と閉鎖位置の双方に自己維持されるトナー補給ドアを提供するもので、トナー補給時に、ばねで付勢された枢軸のばね力に抗してシート送り機構を時計回りに枢転させ、シート送り機構を所定位置に維持したまま、窪みを持ってトナー・ドアを時計回りに９０度枢転させ、そこでシート送り機構から手を離すと、枢軸のばねの力によりシート送り機構の傾斜部とトナー・ドアの接合部が係合し、トナー・ドアが開放位置を維持するようになっている。
【０００３】
また特開平８−１７９５８１号公報に開示の装置は、本体フレームに対して開閉自在に設けられた開閉フレームを備え、その開閉フレームに定着ユニットが取り付けられた画像形成装置において、部品点数を増やさずに、小スペースの中に、定着ユニットの基準部とロックレバー部とを納め、かつスムーズな開閉を行うために、定着ユニットが、本体フレームに形設された位置決め溝に係合する位置決め用の基準ピンと、その基準ピンを回動支点とし、本体フレームに設けられた係合ピンに係合、解除自在のロックレバーとを有し、開閉フレームを閉じたとき、定着ユニットが本体フレームに対して位置決め、固定されるようにしている。
【０００４】
また特開平７−２１００３８号公報に開示の装置は、トナーホッパーの退避移動も含め保守作業の操作性、作業性を改善した画像形成装置を提供するために、ホッパーユニットの側板に設けたＵ字溝に、中間部材の段付軸を嵌め込み、画像形成装置本体に固設された支持台の支軸に回動自在に支持した上アーム、下アームの先端のアーム軸により、中間部材を支持することにより、支持台、上アーム、下アーム、中間部材を四つの節としたリンク機構を形成し、節の長さを所定の関係にすることにより平行クランク機構を形成し、支持台を固定節として中間部材は水平な姿勢を維持したまま上下に移動可能とし、ホッパーユニットの上方向の退避移動を可能としている。
【０００５】
また特開平７−１８１７７１号公報に開示の装置は、装置本体とこれに着脱自在に装着されるプロセスユニットとを具備する画像形成装置において、プロセスユニットの装着を容易にするために、装置本体は下部ハウジングとこれに旋回自在に装着された上部ハウジングとを含み、作用位置とこれよりも上方に旋回された装着離脱位置との間を旋回自在な支持案内手段を配設し、上部ハウジングを開位置にせしめ、支持案内手段を装着離脱位置にせしめて、支持案内手段にプロセスユニットを装着し、次いで支持案内手段を作用位置に旋回せしめてプロセスユニットを所要作用位置に位置せしめることができるようにしている。
【０００６】
また特開平１０−３２１６号公報に開示の装置は、現像装置を取出すために設けられた把手が、現像装置の装着時に邪魔になることがないようにするために、複写機本体の手前に設けられた開口より現像槽が感光体の中心軸方向に案内部材を介して引出し可能に設け、現像槽の上部には現像槽を簡単に取出すための持上げ用の把手、及び現像槽のそれ以上の引き出しを規制するロック手段とを連結手段にて連結させ、把手は可撓性で弾性体にて形成し、少なくとも一端部が長孔と長孔の移動をガイドするピンとで現像槽の脱着方向に移動可能に設け、把手が浮き上がる使用姿勢にあっても、現像槽を複写機本体に装着しようとも、元の収納姿勢に復帰しようとする力が作用し、装着動作が把手にて邪魔されることがなくなるようにしている。
【０００７】
特開平１０−１２３９１８号公報に開示の装置は、電子デバイスを備えたプロセスカートリッジと画像形成装置装置本体間の情報のやり取りをするために結合されるコネクタの安定した接続方法を採用したプロセスカートリッジ及び画像形成装置を得るために、プロセスカートリッジのカートリッジガイドへの装着を位置決め部材により位置決めされた状態で感光体ドラムを中心にプロセスカートリッジを回転し、プロセスカートリッジのコネクタと装置本体側コネクタを結合し、アース接続端子を他の接続端子よりも感光体ドラムに近い側に配し、先ず、アース接続端子が接続され、電子デバイスが保護される状態で他の接続端子が接続されるようにしている。
【０００８】
いずれにしても上述のような従来の技術では、例えば図５に示すような、水平方向に長いユニットと鉛直方向に長いユニットとを接続する場合、解決が難しい問題が生じることがある。
【０００９】
図５は画像形成装置に用いる液体現像装置を、画像形成用の感光体の軸線と直交する方向から見た概略構成を示し、トナー濃度調整ユニット２０が着脱可能なユニット、現像ユニット２１がその取り付け対象となっている。また図中２２はトナーボトル、２３はキャリアボトルである。
【００１０】
トナー濃度調整ユニット２０は、現像ユニット２１に対するトナーの供給を担当し、トナー濃度が不定な現像残トナーや感光体クリーニング回収トナーＴ、トナー濃度が一定のトナー及びキャリア液を均一攪拌しながらトナー濃度を調整し、現像ユニット２１にトナーを送り出すようになっている。このトナー濃度調整ユニット２０内のトナー量は少量であることが望まれ、機能的なつながりから現像ユニット２１の一部分を構成するように配置される。一般に、現像ユニット２１はトナー濃度調整ユニット２０よりも交換サイクルが短く、トナー濃度調整ユニット２０は現像ユニット２１から分離可能に構成する。このときトナーの循環系は、トナー濃度調整ユニット２０が低い位置に、他のユニット（現像ユニット２１やトナーボトル２２、キャリアボトル２３等）を高い位置に配置する。この結果、図示のように水平方向に長い現像ユニット２１と、鉛直方向に長いトナー濃度調整ユニット２０、トナーボトル２２等を接続をする必要が生じる。
【００１１】
ところが上記のようなトナー濃度調整ユニット２０と現像ユニット２１の接続方法では、自重によるユニットの揺動、着脱の面倒さ、外力が加わった場合の不安定さ、レイアウトの不自由なこと、着脱時にユニットを傾斜させた場合の不具合、着脱時のユニット間の配管や電気的接続についての操作性や信頼性低さ等々の多くの問題がある。
【００１２】
そこで本発明の請求項１に係るユニット着脱機構は、簡単な構成で、自重によるユニットの揺動を防止し、かつ着脱が容易な機構を実現することを目的とする。
【００１３】
また請求項２に係るユニット着脱機構は、外力が加わっても安定な機構を実現することを目的とする。
【００１４】
また請求項３に係るユニット着脱機構は、動作の安定とレイアウトの自由度を上げることを目的とする。
【００１５】
さらに請求項４に係るユニット着脱機構は、着脱時の容器の傾斜による不具合を解消することを目的とする。
【００１６】
またさらに請求項５に係るユニット着脱機構は、着脱時にユニット間の配管や電気的接続を同時に行い、操作性と信頼性の向上を図ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るユニット着脱機構は、画像形成装置のユニット本体と、該ユニット本体を着脱可能に接合するユニット接合部から構成されるユニット着脱機構であって、
上記ユニット接合部は、
上記ユニット本体との接合を可能とするピン形状からなる第１接続ピンと第２接続ピンを有し、
上記ユニット本体は、
上記ユニット接合部と係合するためのフック部材と、
上記ユニット本体を取り付けるときに上記ユニット接合部に係止する第１係止部材及び第２係止部材と、
上記ユニット本体の揺動を阻止する揺動阻止部材と、
上記第１及び第２係止部材の係止を支持する棒形状からなる係止支持部材とを有し、
上記フック部材は、
上記ユニット接合部の第１接続ピンと第２接続ピンとをそれぞれ嵌入させるための２ヶ所の係止凹部を備え、
上記係止凹部は長穴形状であると共に上記ユニット本体の取り付けにより両接続ピンが上記係止凹部の最奥部まで嵌入する構成を備え、
上記フック部材と第１係止部材、第２係止部材と揺動阻止部材には、それぞれ穴が設けられ、
上記第１係止部材の穴と上記第２係止部材の穴に上記係止支持部材が通されることにより上記第１係止部材と上記第２係止部材の上記係止支持部材に対する直角方向の揺動を可能とすると共に、
上記揺動阻止部材の穴が鉛直方向に伸びる長穴形状を有し、該穴に上記係止支持部材を通して上記揺動阻止部材を鉛直方向に移動可能とする構成を備え、
上記第１係止部材及び第２係止部材は、
コ字状にプレス加工された互いに表裏対称の形状で、両係止部材はそれぞれ上記ユニット接続部を係止するための２つの係止形状部を有し、
上記ユニット接続部と係合する時に、上記第１係止部材は上記ユニット接合部の第１接続ピンを有する箇所を係止し、上記第２係止部材は上記ユニット接合部の第２接続ピンを有する箇所を係止する構成を備え、
上記ユニット本体を上記ユニット接合部に取り付けるときに、
上記揺動阻止部材を鉛直上方に位置させ、
上記第１、第２係止部材の係止形状部が上記ユニット接続部に接触していない待避状態から、
上記ユニット本体を上記ユニット接続部へ押し付けつつ斜め下方へ移動するように力を掛け、
上記係止凹部の壁面が上記ユニット接続部の上記第１、第２接続ピンから受ける反力で上記ユニット本体を斜め下方へ押し戻すように移動させ、
上記第１、第２接続ピンを上記係止凹部の最奥部まで嵌入させると同時に、上記第１、第２係止部材が上記係止支持部材を中心に回転して上記係止形状部が上記ユニット接続部の下面に接触した状態で固定され、
上記揺動阻止部材が鉛直下方へ移動して上記第１、第２係止部材が揺動しないようにして上記待避状態へ戻ることを阻止し、
上記ユニット接続部と上記ユニット本体の連結姿勢を保持することにより、上記ユニット本体の揺動を防止する
ことを特徴とする。
【００１８】
同請求項２に係る画像形成装置は、上記目的を達成するために、請求項１のユニット着脱機構を備えたことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１ないし図３は本発明に係るユニット着脱機構の一実施形態を示す。図中１がユニット接続部（相手ユニット側）、２がユニット本体、３がフック部、４が係止支持部材、５が第１係止部材、６が第１付勢部材（ねじりコイルスプリング）、７が揺動阻止部材、８が第２係止部材、９が第２付勢部材（ねじりコイルスプリング）である。相手ユニットのユニット接続部１には接続ピン１ａ、１ａが先端に設けてあり、これと係合するためのフック部材３がユニット本体２に取り付けてある。フック部材３には、ユニット接続部１の接続ピン１ａを嵌入させるための係止凹部３ａと、フック形状部の他に各係止部材を支持するための穴３ｂが設けてあり、穴３ｂに係止支持部材４を通すようになっている。
【００２３】
係止支持部材４をフック部材３の穴３ｂに通すとともに、第１係止部材５、第２係止部材８及び揺動阻止部材７の穴７ａに通して取り付ける。揺動阻止部材７の穴７ａは鉛直方向に伸びる長穴となっており、穴７ａに係止支持部材４を通すことにより揺動阻止部材７は鉛直方向に移動自在となる。また第１係止部材５、第２係止部材８には、必要に応じて第１付勢部材６や第２付勢部材９を取り付ける。また揺動阻止部材７にも鉛直下方への付勢部材（図示せず）を取り付けてもよい。
【００２４】
第１係止部材５及び第２係止部材８は、コ字状にプレス加工された互いに表裏対称の形状を有し、対向する２面にそれぞれ係止支持部材４を貫通させる穴５ｘ、８ｘを有している。これによって他の部材を用いることなく係止支持部材４に対する直角方向の揺動が自在に行え、自重による揺動も可能となっている。また対向する２面の内の１面５ａ、８ａは、ユニット接続部１に対する係止用の形状部を、他の１面５ｂ、８ｂは、ユニット接続部１との係合時に両係止部材５、８が連動して係止動作を行うためのアーム形状を有するとともに、面５ａ、８ａの係止用の形状部と対向してユニット接続部１の部材を挟み込むための突起形状部５ｃ、８ｃを備えている。突起形状部５ｃ、８ｃは、後述するように、係止支持部材４を中心とする円弧の一部をなすようにしてユニット接続部１を挟み込むことができるようになっている。
【００２５】
図２にユニット装着時の初期状態を示す。この状態のとき、揺動阻止部材７は鉛直上方に位置し、第１係止部材５及び第２係止部材８は自重あるいは付勢部材６、９によって付勢されて待避状態となっている。この状態から、図中矢印Ａ１で示すようにユニット本体２をユニット接続部１へ押し付けつつ斜め下方へ移動するように力を掛けると、係止凹部３ａの壁面がユニット接続部１の接続ピン１ａからの反力で、ユニット本体２は図中矢印Ａ２方向で示すように斜め下方へ押し戻されるように移動し、接続ピン１ａが係止凹部３ａの最奥部まで嵌入する。これと同時に、両係止部材５、８が係止支持部材４を中心に図では反時計回り方向に回転し、図３の状態になる。この状態で第１係止部材５及び第２係止部材８は、アーム形状を有する面５ｂ、８ｂの突起形状部５ｃ、８ｃによってユニット接続部１の下面に接触した状態で固定され、揺動阻止部材７は鉛直下方へ移動して第１係止部材５及び第２係止部材８が待避状態へ戻ることを阻止する。この結果、ユニット接続部１とユニット本体２の連結姿勢が保持される。
【００２６】
図４は上記実施形態の変形例を示し、揺動阻止部材７にパイプコネクタの保持部を設けた例である。図中１０がパイプまたはコネクタ（着脱ユニット側）、１１がパイプまたはコネクタ（相手ユニット側）、１２が相手ユニットのパイプ支持部材である。この例の場合では、揺動阻止部材７が鉛直下方へ移動する際にパイプコネクタの接続が行われる。もちろんその他の配管や電気的接続が行われるようにしてもよい。
すなわち、本発明に係るユニット着脱機構、これを用いた画像形成装置の現像ユニット、画像形成装置用のプロセスユニット、画像形成装置用のドア、画像形成装置は、ユニットの自重が取り付け対象との位置関係を維持する方向に作用し、ユニットの姿勢を安定に保つことができ、ユニットの着脱動作と同時に係止状態の成立と解除が行われ、操作性がよい。また、外力が加わっても取り付け時の姿勢を維持できるので、形状バランスが悪い構成でも取り扱い性を損なうことがなく、またユニットの着脱動作と同時に係止状態の成立と解除が行われるので、操作性がよい。また、係止部材の自立安定性がよく、揺動動作も安定し、係止部と相手ユニットとの係合部との間に制約が少なくなり、レイアウトの自由度が増し、部材の強度を十分に確保できる。さらに、着脱時に容器等を傾けることがなくなるので、内容物（液体や粉体）の漏れ出しを防ぐことができ、またこのため、必要以上に容器等を大きくする必要がなくなるので、小型化が可能になる。そして、ユニットの着脱動作と同時にコネクタや配管接続部の接続や解除も行え、操作性がよく、係止部材中にコネクタや配管接続部を有する場合には、ユニットの自重によって接続が維持されるので、安定度が高い。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係るユニット着脱機構は、以上説明してきたようなものなので、ユニットの自重が取り付け対象との位置関係を維持する方向に作用し、ユニットの姿勢を安定に保つことができ、ユニットの着脱動作と同時に係止状態の成立と解除が行われるので、操作性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るユニット着脱機構の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】同要部拡大側面図である。
【図３】同要部拡大側面図である。
【図４】図１に示す実施形態の変形例の要部拡大側面図である。
【図５】着脱するユニットの例を示す概念的断面図である。
【符号の説明】
１  ユニット接続部（相手ユニット側）
１ａ  接続ピン
２  ユニット本体
３  フック部
３ａ  係止凹部
３ｂ  穴
４  係止支持部材
５  第１係止部材
５ａ、５ｂ  面
５ｃ  突起形状部
５ｘ  穴
６  第１付勢部材（ねじりコイルスプリング）
７  揺動阻止部材
７ａ  穴
８  第２係止部材
８ａ、８ｂ  面
８ｃ  突起形状部
８ｘ  穴
９  第２付勢部材（ねじりコイルスプリング）
１０  パイプまたはコネクタ（着脱ユニット側）
１１  パイプまたはコネクタ（相手ユニット側）
１２  相手ユニットのパイプ支持部材
【図１】
0004468547.tif 000002
【図２】
0004468547.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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