JP2002091266A - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

現像装置及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置

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JP2002091266A
JP2002091266A JP2000276494A JP2000276494A JP2002091266A JP 2002091266 A JP2002091266 A JP 2002091266A JP 2000276494 A JP2000276494 A JP 2000276494A JP 2000276494 A JP2000276494 A JP 2000276494A JP 2002091266 A JP2002091266 A JP 2002091266A
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shutter
photosensitive drum
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electrophotographic photosensitive
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JP2000276494A
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Tachio Kawai
太刀夫 河井
Tatsuya Suzuki
達也 鈴木
Takeshi Arimitsu
健 有光
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドラムシャッターの開閉を本体の扉と連動さ
せ確実に行う。ドラムシャッター格納時のスペースを小
さくすることによって画像装置本体を小型化する。 【解決手段】 シャッター52が開閉する方向の一端側
に感光体ドラム4を保護する保護位置と保護位置から退
避する退避位置とを揺動可能に支持する第一支持部材2
00を結合させる。他端側にシャッター52の長手方向
と交差する方向で移動可能な第二支持部材201を結合
させる。第二支持部材201の回転中心を感光体ドラム
4の回転中心からこの中心を間にしてシャッター52と
は反対側に設ける。第二支持部材201はシャッター5
2と結合する部分の形状を長穴202とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機やプリンタ等に用いる現像装置、プロセスカ
ートリッジ及び前記プロセスカートリッジを着脱可能と
する電子写真画像形成装置に関する。
【0002】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するも
のである。そして、電子写真画像形成装置の例として
は、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例え
ば、レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)ファ
クシミリ装置及びワードプロセッサー等が含まれる。
【0003】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする物であ
る。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少な
くとも1つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカート
リッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするもので
ある。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラ
ムとを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能
とするものをいう。
【0004】
【従来の技術】プリンタ等の電子写真画像形成装置(以
下、画像形成装置という)は、帯電器によって一様に帯
電された電子写真感光体に選択的な露光をして潜像を形
成し、現像器によって前記潜像を現像剤で顕像化すると
ともに該現像剤による像を記録媒体に転写して画像記録
を行う。そして転写後に感光体に残留した現像剤はクリ
ーニングブレードで除去するとともにクリーニング容器
内に現像剤を貯留し表面がきれいな感光体によって次の
現像を行うようにしている。
【0005】従来、電子写真画像形成プロセスを用いた
画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子
写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリ
ッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着
脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されてい
る。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメ
ンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行
うことができるので、格段に操作性を向上させることが
できた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像
形成装置において広く用いられている。
【0006】更に感光体の寿命が延びプリント可能な枚
数が増えると、現像剤の供給能力に制限の生じる現像器
を独立なユニットとし、現像カートリッジと画像形成プ
ロセスの感光体、帯電器、クリーニング部を一体とした
プロセスカートリッジの一態様であるドラムカートリッ
ジに分け、プロセスカートリッジと同様に装置本体の装
着とメンテナンスを容易にし、なおかつそれぞれ主要部
品の寿命に即した使い方がされるようになってきてい
る。このようなプロセスカートリッジにあっては、装置
本体に挿入されて画像形成が可能な状態にある時、感光
体はカートリッジ筐体の表面に露出された状態になけれ
ばならない。
【0007】逆に、カートリッジが装置本体から取り出
されて画像形成不可能な状態にある時、感光体は外部か
らの影響を防止するため、保護状態にあるほうが好まし
い。
【0008】この目的を達成するため、感光体の露出部
を覆う第1の位置と、第1の位置から退避した第2の位
置とに移動可能なドラムシャッターを有するプロセスカ
ートリッジが既に実用化されている。図17、図18に
従来のドラムシャッターを示す。
【0009】このドラムシャッター52は感光体ドラム
の長手方向略両端部側のカートリッ枠体に設けた回動支
点66,67で支持されており、装置本体1の扉2(図
1参照)を閉める際にドラムシャッター52の端部に設
けられた棒状の腕部であるドラムシャッターピン54が
装置本体側1に設けられたシャッターオープンレバー5
5を係合することによって自動的に開くようにし、また
装置本体1の扉2を開けると、ばね(図示せず)の付勢
等により前記ドラムシャッター52が自動的に閉じるよ
うにしている。従って、前記ドラムシャッター52はば
ね等によって常に閉方向に付勢されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例ではシャッター機構が開閉する際のシャッター部の
軌跡が大きく、また、シャッター機構が感光体ドラムを
覆う第1の位置から退避した第2の位置にある時にプロ
セスカートリッジからシャッター部が大きく飛び出して
しまうため、画像形成装置本体側に飛び出したシャッタ
ー部を収納する専用スペースが必要となってしまうとい
う問題があった。
【0011】そこで、本発明の目的は上記問題点を鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは電子写
真感光体ドラムの露出部を保護するシャッター機構が開
閉する際のシャッター部の軌跡を小さくすると共にプロ
セスカートリッジが画像形成装置本体に装着されシャッ
ター機構が電子写真感光体ドラムを覆う第1の位置から
退避した第2の位置にある状態でシャッター部をプロセ
スカートリッジから飛び出させることのないシャッター
機構を用いたプロセスカートリッジを提供し、且つ安価
で小型の画像形成装置を提供することにある。
【0012】本発明は上記本発明の目的を達成できる電
子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
は画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ
において、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光
体ドラムに作用するプロセス手段と、前記電子写真感光
体ドラム及びプロセス手段を支持し、電子写真感光体ド
ラムを画像形成装置本体の転写手段に対して開口する転
写開口を有するカートリッジ枠体と、前記転写開口を蔽
う保護位置と前記保護位置から退避する退避位置とを電
子写真感光体ドラムに平行な長手方向に交叉する方向に
揺動開閉可能なシャッターと、前記シャッターが開閉す
る方向のシャッターの一端側に回動可能に一端が結合さ
れ、他端がカートリッジ枠体に回動可能に結合された第
一支持部材と、一端が前記電子写真感光体ドラムに平行
な長手方向と交叉する方向にシャッターが移動可能とな
るようにシャッターに結合され他端がカートリッジ枠体
に回動可能に結合された第二支持部材と、を有すること
を特徴とするプロセスカートリッジである。
【0014】本出願に係る第8の発明はプロセスカート
リッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写真
画像形成装置において、 a.電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラ
ムに作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラ
ム及びプロセス手段を支持し、電子写真感光体ドラムを
画像形成装置本体の転写手段に対して開口する転写開口
を有するカートリッジ枠体と、前記転写開口を蔽う保護
位置と前記保護位置から退避する退避位置とを電子写真
感光体ドラムに平行な長手方向に交叉する方向に揺動開
閉可能なシャッターと、前記シャッターが開閉する方向
のシャッターの一端側に回動可能に一端が結合され、他
端がカートリッジ枠体に回動可能に結合された第一支持
部材と、一端が電子写真感光体ドラムに平行な長手方向
と交叉する方向にシャッターが移動可能となるようにシ
ャターに結合され他端がカートリッジ枠体に回動可能に
結合された第二支持部材と、を有するプロセスカートリ
ッジを取り外し可能に装着する装着手段と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を特徴
とする電子写真画像形成装置である。
【0015】本出願に係る第9の発明は画像形成装置本
体に着脱可能な現像装置において、電子写真感光体ドラ
ムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する現像
部材と前記現像部材に供給する現像剤を収納する現像剤
容器と、前記電子写真感光体ドラム及び現像部材を支持
し、電子写真感光体ドラムを画像形成装置本体の転写手
段に対して開口する転写開口を有する現像枠体と、前記
転写開口を蔽う保護位置と前記保護位置から退避する退
避位置とを電子写真感光体ドラムに平行な長手方向に交
叉する方向に揺動開閉可能なシャッターと、前記シャッ
ターが開閉する方向のシャッターの一端側に回動可能に
一端が結合され、他端が現像枠体に回動可能に結合され
た第一支持部材と、一端が前記電子写真感光体ドラムに
平行な長手方向と交叉する方向にシャッターが移動可能
となるようにシャッターに結合され他端が現像枠体に回
動可能に結合された第二支持部材と、を有することを特
徴とする現像装置である。
【0016】本出願に係る13の発明は現像装置を着脱
可能で記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置
において、 a.電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像
剤を用いて現像する現像部材と前記現像部材に供給する
現像剤を収納する現像容器と、前記電子写真感光体ドラ
ム及び現像部材を支持し、電子写真感光体ドラムを画像
形成装置本体の転写手段に対して開口する転写開口を有
する現像枠体と、前記転写開口を蔽う保護位置と前記保
護位置から退避する退避位置とを電子写真感光体ドラム
に平行な長手方向に交叉する方向に揺動開閉可能なシャ
ッターと、前記シャッターが開閉する方向のシャッター
の一端側に回動可能に一端が結合され、他端が現像枠体
に回動可能に結合された第一支持部材と、一端が電子写
真感光体ドラムに平行な長手方向と交叉する方向にシャ
ッターが移動可能となるようにシャターに結合され他端
が現像枠体に回動可能に結合された第二支持部材と、を
有する現像装置を取り外し可能に装着する装着手段と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を特徴
とする電子写真画像形成装置である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
【0018】図1は本発明の画像形成装置の一例である
レーザービームプリンタの外観斜視図、図2はこの装置
本体1の前扉2を開放することにより装置本体1に着脱
可能に構成されたプロセスカートリッジ3の外観斜視図
である。このプロセスカートリッジ3には像担持体であ
る感光体ドラム、像担持体を一様に帯電する帯電手段、
像担持体に形成された潜像を現像する現像手段、像担持
体上の残留物を除去するクリーニング手段が、収容され
ている。ここでプロセスカートリッジは像担持体(感光
体ドラム)と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段
のうち少なくとも1つとを有し、画像形成装置本体に着
脱可能なものである。
【0019】図3はプロセスカートリッジ3を装置本体
1に装着した時の断面図(図1のA方向から見て)であ
る。また図4はプロセスカートリッジ3の縦断面図であ
る。なお、図3においてプロセスカートリッジ3の外装
部分(主としてカートリッジ枠体)には斜線を施してあ
る。
【0020】まず図3を用いて画像形成装置の画像形成
プロセスの概略を説明する。
【0021】表面に感光層を有する感光体ドラム4は帯
電ローラ5によって表面を一様に帯電される。次に外部
コンピュータ等から入力された画像情報に基づいてレー
ザー光学ユニット6からレーザー光Lが感光体ドラム4
上に照射される。これにより感光体ドラム4には画像情
報に応じた静電潜像が形成される。次に現像部7におい
て感光体が帯電されている極性と同極性のトナーtで感
光体ドラム4のレーザー光Lが照射された部分を現像
(反転現像)し、感光体ドラム4上に可視像を形成す
る。次に可視像が感光体ドラム4と転写ローラ8で転写
位置に達するのにタイミングを合わせて給紙カセット1
0から供給された記録媒体である記録材Pが感光体ドラ
ム4と転写ローラ8の間に挟持され、記録材Pに可視像
が転写される。そしてこの記録材Pは定着ローラ対1
2,13で形成されるニップ9に挟持され、記録材Pに
可視像が定着される。この後、記録材Pは排紙トレイ1
4上に排紙される。転写終了後の感光体ドラム4はクリ
ーニングブレード15によって、残留トナー等の残留物
が除去されて再度帯電工程へと進む。
【0022】次に記録材Pの搬送工程について詳細に説
明する。
【0023】記録材Pは、給紙カセット10内に複数枚
積載されており、該記録材Pの先端部は、引張りコイル
ばね16により付勢され回動する積載板17により、給
紙ローラ18表面に押圧されている。使用者が、本装置
に記録材Pを装填する場合は、給紙カセット10を紙面
右方向(矢印B方向)に引き抜くことで実現できる。こ
のとき、給紙ばね支持軸19が、給紙カセット10の両
側壁(紙面手前側と奥側)に形成されたスライド溝20
に沿って上方に移動するため、積載板17が給紙カセッ
ト10の底面まで下がるので記録材Pはスムーズに装填
できる。
【0024】上記給紙ローラ18は給紙駆動軸21に固
定されており、該給紙駆動軸21の軸端部には不図示の
クラッチとソレノイドが設けられており、給紙ローラ1
8の回転駆動制御が可能に構成されている。記録材Pの
給紙ローラ側先端部の左右角部には、分離爪22が設け
られており、さらにその先端近傍にカセット入口ガイド
23が不図示のばねで回動自在に付勢されている。ま
た、給紙カセット10から記録材Pを案内するガイド部
24が装置本体1に形成されており、記録材Pをガイド
してレジストローラ対25へ導くようになっている。
【0025】給紙スタート信号により、ソレノイド(不
図示)がONすると、給紙駆動ギア(不図示)の駆動力
がクラッチ(不図示)を介して駆動軸21に伝達され、
給紙ローラ18が回転し記録材Pをカセット入口ガイド
23へ導く。このとき、摩擦係数の関係により、最上位
の記録材Pが1枚だけ導き出される。その後間もなく、
記録材Pは給紙ローラ18の回転によりレジストローラ
対25のニップ部に到達する。
【0026】一方、装置本体1には、レジストローラ2
5に給紙カセット10以外からの記録材Pを導入する第
2の入口26を設けている。この様な構成により、装置
本体下部に複数枚デッキやカセット等のオプション等、
他の給送手段からの記録材Pの装置本体1への導入が可
能となっており、拡張性の優れた構成を実現している。
【0027】レジストローラ25の記録材搬送方向上流
側には、センサーレバー27が設けられている。該セン
サーレバー27は、装置本体1のフレームに回動自在に
軸支されており、記録材Pの先端部をフォトインタラプ
タ(不図示)等で検知している。記録材Pの先端位置検
知の後、記録材Pはレジストローラ25により、感光体
ドラム4上の顕画像の先端に同期して、感光体ドラム4
と転写ローラ8の間に搬送される。
【0028】後述する画像形成プロセスにより感光体ド
ラム4上に形成されたトナー像は、所定の圧で感光体ド
ラム4に押圧している転写ローラ8により記録材Pへ転
写される。その際、転写ローラ8には、トナーと逆極性
のDC500〜2000V程度のバイアスが印加され、
トナーが記録材P表面に静電吸着される。
【0029】転写終了後記録材Pを感光体ドラム4より
分離する補助手段として、定着入口ガイド30上流側の
先端部に除電針(不図示)が埋設されており、分離が困
難な種類の記録材Pをスムーズに分離できる。このた
め、記録材Pの分離不良による、感光体ドラム4への記
録材Pの巻きつきを防止できる。更に、万一、記録材P
の分離不良が発生しても。定着入口ガイド30の対面
に、突入防止ガイド31が配設されているため、重大な
ジャムになることを回避できる。
【0030】転写を受けた記録材Pは、前記定着入口ガ
イド30により定着部のニップ9へ導かれる。定着部に
は、熱源として内部にハロゲンヒータ32を有する定着
ローラ12があり、該定着ローラ12には加圧ローラ1
3が所定の圧力で押圧されており、不図示の駆動ギアに
より回転駆動される。定着ローラ12の温度は、定着ロ
ーラ12の表面に当接している不図示のサーミスタによ
り検知され、装置本体1の電装部内(不図示)のコント
ローラにより温度制御されている。また、ハロゲンヒー
タ32の暴走等の安全対策として、非接触のサーモスイ
ッチ(不図示)を定着ローラ12の上方に配置してい
る。
【0031】記録材Pは、加熱された定着ローラ12と
加圧ローラ13のニップ部を通過することにより、記録
材P上のトナー像が記録材P上に永久定着される。定着
後の記録材Pは、不図示の分離爪により定着ローラ12
の表面より分離された後、定着ローラ12上方に配置さ
れた引張りローラ対33により、上方に搬送される。こ
の際、引張りローラ33は、定着ローラ12より数%速
い相対速度で回転駆動されており、その為、記録材Pは
強制的に引張られながら搬送され、記録材Pのカール、
シワ等の発生を未然に防止できる構成となっている。そ
の後、記録材Pは排紙ローラ34により装置外へ排出さ
れ、排出口35に設けられた排紙トレイ14上に積載さ
れる。
【0032】上述した、転写ローラ、定着部、引張りロ
ーラ等は前扉2に一体的に固定されており、装置本体の
軸36にて回動可能に支持されている。該扉2は、装置
本体1に対して開閉可能に構成されている。
【0033】次に、画像形成部であるプロセスカートリ
ッジ3の説明を行う。
【0034】このプロセスカートリッジ3を装置本体1
に挿入した時の画像形成方法としては前述した電子写真
プロセスが用いられているが、このプロセスに従ってプ
ロセスカートリッジ3の構成を簡単に説明する。
【0035】一次帯電部は、レーザー光Lの露光位置よ
り上流側に配置され、本実施の形態においては、回転従
動可能な半導電性弾性体である帯電ローラ5が、感光体
ドラム4に所定の押圧で当接している。該帯電ローラ5
は、例えば、DC−600V〜−700V、AC120
0V〜1800Vのバイアスを印加することにより、感
光体ドラム4の表面を−600V〜−700Vに均一に
帯電できる。
【0036】次に、前述したレーザービーム光学系によ
る静電潜像の形成が行われ、静電潜像部の電位が−50
V〜−150Vに変化する。
【0037】一方、一次帯電と同極性のトナーtはトナ
ー容器28から撹拌部材47によって汲み上げられ、開
口48より現像部7内へ送り込まれる。そして、現像ロ
ーラ11表面は、現像ブレード49の摺擦により摩擦帯
電されたトナーtが、薄く均一にコーティングされる。
このトナーtは、感光体ドラム4と200μm〜350
μmで近接した状態でACバイアスを現像ローラ11に
印加することにより、前述の静電潜像に応じて、感光体
ドラム4の表面に反転現像(ジャンピング現像)し、感
光体ドラム4の表面にトナー像として顕像化される。
【0038】そして、感光体ドラム4上のトナー像は前
述のごとく、転写ローラ8のバイアスにより記録材P上
に転写される。
【0039】一方、感光体ドラム4表面上の転写残りで
ある残留トナーtは、クリーニング部の入口に設けられ
たスクイシート50(50μm〜100μmの厚みのP
ETシート)を潜り抜け、クリーニングブレード15に
よって掻き落とされ、クリーニング容器51内に蓄えら
れる。そして、クリーニングされた感光体ドラム4は、
再び次の画像形成プロセスが可能となる。
【0040】プロセスカートリッジ3は、各プロセス部
材(感光体ドラム、クリーニングブレード、帯電ローラ
等)の寿命、トナーなし等のことを考えて、ある一定量
の画像形成後は新しいものと交換するように構成されて
いる。その交換の際、プロセスカートリッジ3は、前扉
2が開放される側に抜き挿し可能に構成されており、前
扉2を開けると、プロセスカートリッジ3は装置本体外
へ、感光体ドラム4の母線方向と直角方向に取り出しが
可能となる。また、新品のプロセスカートリッジ3を装
置本体内へ装着した後は、前扉2を閉めることで、プロ
セスカートリッジ3は、転写ローラ8の押圧等により、
所定位置にセットされる。
【0041】(ドラムシャッター装置) [実施の形態1]感光体ドラム4は、外光に長時間にさ
らされると特性が劣化し、またその表面に異物が付着し
たり、物流等で傷がつくと画像不良が発生する。本実施
の形態では、図4、図7に示すように感光体ドラム4の
露出部を覆う第1の位置と第1の位置から退避した第2
の位置とに移動可能なドラムシャッター52が、プロセ
スカートリッジ3の筐体をなす枠体に第一支持部材20
0と第二支持部材201で支持されている。尚、図4は
ドラムシャッター52が感光体ドラム4を保護する保護
位置におけるプロセスカートリッジ3の断面図であり、
図5、図6、図7、図8は夫々ドラムシャッター52を
開放した時のプロセスカートリッジ3の左方向斜視図、
右方向斜視図、断面図、実施の形態1に係るシャッター
開閉の動作説明図である。なおここで左右とはプロセス
カートリッジ3を装置本体1へ装着する方向を上から見
て左又は右であり、左方向右方向とは左又は右から見る
方向をいう。
【0042】プロセスカートリッジ3が装置本体外へ取
り出された状態、または装置本体1に装着されていて前
扉2が開放された状態では、ドラムシャッター52は、
シャッターばね53(図6参照)の付勢力により閉じら
れている(第1の位置)。シャッターばね53はねじり
コイルばねであって回動支点59に取り付けられてドラ
ムシャッター52が転写開口13nを閉じる方向に第1
支持部材200を付勢している。
【0043】ここで転写開口13nとは、感光体ドラム
4を転写ローラ8に接するために、プロセスカートリッ
ジ3の外装も兼ねるカートリッジ枠体CFに設けた開口
部である。この転写開口13nはプロセスカートリッジ
3が装置本体1外にあるときは感光体ドラム4を保護す
るためにドラムシャッター52で閉じる。
【0044】ドラムシャッター52の端部には、棒状の
腕部であるドラムシャッターピン54が突出して設けら
れており、装置本体側に設けられたシャッターオープン
レバー55と係合するようになっている。シャッターオ
ープンレバー55は、前扉2の開閉に連動して支点(図
示せず)を中心に回動するように構成されている。
【0045】プロセスカートリッジ3が装置本体1に装
着された状態で、前扉2が閉じられると、シャッターオ
ープンレバー55が回動し、これに係合するシャッター
ピン54と共にドラムシャッター52が開かれる(第2
の位置)。ここで、ドラムシャッター52はシャッター
の開閉方向の一端及び他端が第一支持部材200と結合
され、更にドラムシャッター52の他端が第二支持部材
201と結合し、第1の位置と第2の位置とを開閉自在
に構成されている。第一支持部材200は感光体ドラム
4の長手方向略両端部の回動支点58,59によってカ
ートリッジ枠体に回動可能に支持され、ドラムシャッタ
ー52の一端と回動自在に結合されている。ここで回動
支点58,59は感光体ドラム4と平行な一線上に設け
られている。
【0046】また、図8、図9に示すように第二支持部
材201は感光体ドラム4の長手方向略端部の回動支点
203によってカートリッジ枠体CFに回動可能に支持
され、ドラムシャッター52の他端と第二支持部材20
1の結合部202によってドラムシャッター52の長手
方向とは交叉する方向で移動可能に結合されている。こ
の結合部202はレバー状の第二支持部材201の長手
方向に沿って設けられた長溝であって、この長溝にドラ
ムシャッター52の他端に設けたピン52aが移動自在
に嵌合している。
【0047】ここで、図8、図9を用いてドラムシャッ
ター52の開閉動作を説明する。
【0048】図8はドラムシャッター52が感光体ドラ
ム4を保護する保護位置(第1の位置)にある場合、図
9はドラムシャッター52が感光体ドラム4を保護する
保護位置から退避する退避位置(第2の位置)、におけ
るドラムシャッター52、第一支持部材200、第二支
持部材201の動作位置を示す。
【0049】図8に示すように、ドラムシャッター52
が感光体ドラム4を保護する保護位置(第1の位置)に
おいては、ドラムシャッター52と第二支持部材201
との結合は結合部の端部202a側で行われている。ド
ラムシャッター52の開き動作が行われると、第一支持
部材200は回動支点58,59を中心にして反時計回
りに回転し、第二支持部材201は回動支点203を中
心にして反時計回りに回転する。ここで、ドラムシャッ
ター52と第一支持部材200とのピン結合部205の
関係位置は変わらないが、ドラムシャッター52と第二
支持部材201との結合部のピン52aは結合部202
に移動可能に結合されているため、ドラムシャッター5
2と第二支持部材201の結合部はドラムシャッター5
2が開くに連れて徐々に結合部202の長溝の端側から
第二支持部材201の先端202bへと移動する。そし
て、ピン52aが第二支持部材201の先端202bに
移動した図9の状態では図7に示すようにドラムシャッ
ター52は現像ローラ11の回りのカートリッジ枠体C
Fに沿った形で転写開口13nを開く。
【0050】このように第一支持部材200をドラムシ
ャッター52と回動自在に結合させ、第二支持部材20
1をドラムシャッター52と移動可能に結合する構成と
することで、プロセスカートリッジ3を画像形成装置本
体1へ装着し、装置本体1の前扉2を閉める際に扉に設
けられたシャッターオープンレバー55と係合すること
によって自動的に開く動作の中で、シャッター部の開閉
時の軌跡をカートリッジ枠体CFに沿わすように小さく
することができると共にドラムシャッター52が感光体
ドラム4を保護する第一の位置から退避した第二の位置
にある状態でシャッター部を構成するドラムシャッター
52、第一支持部材200、第二支持部材201をプロ
セスカートリッジ3から飛び出させることのないシャッ
ター構成が可能となる。
【0051】ところで、本実施の形態1のドラムシッタ
ー52と第二支持部材201の結合部において、ドラム
シャッター52にピン52aを設けたが、第二支持部材
にピンを形成し、ドラムシャッター側にドラムシャッタ
ーの長手方向と交叉する方向に第二支持部材のピンが移
動可能となる長穴を形成してもよいことはいうまでもな
い。
【0052】上述のように、実施の形態1は四節回転連
鎖機構において一節を滑り子と滑り子が滑動するスライ
ドとしたものであり、本例では第二支持部材201にス
ライドとして結合部202を設け、ドラムシャッター5
2に滑り子としてピン52aを設けた。これによって、
ドラムシャッター52はカートリッジ枠体CFに沿って
小さな軌跡を描く。
【0053】プロセスカートリッジ3の装置本体1に対
する脱着動作は、図2に示すプロセスカートリッジ3の
枠体CFに設けられた、把手部材62を使用者が保持し
て行う。図14に示すように該把手部材62は軸63を
一体に有する。プロセスカートリッジ3の枠体CFに一
体成形されたヒンジ部64に軸63の直径よりも小さな
間隙65を通じてスナップフイットで軸63を嵌合して
回動自在に取り付けられており、前述したドラムシャッ
ター52が回動すると、これに従動して回転し、装置本
体内の機器と干渉しない位置に移動する構成となってい
る。使用者は、上記把手部材62を保持し、装置本体内
に確保されたプロセスカートリッジ3の設置部を目標に
セットする。このプロセスカートリッジ3の設置動作
は、以下に述べる位置決め及びガイド機構を使用して正
確に行うことができる。
【0054】図15、図16に示すようにプロセスカー
トリッジ3には、位置決めのための円弧状のフランジ部
70と、プロセスカートリッジ3の傾き防止と装置本体
1へ装着する際に案内となるガイドリブ部71が感光体
ドラム両端側のカートリッジ枠体CFにそれぞれ形成さ
れている。また、感光体ドラム4は、ドラム位置決めピ
ン65で長手方向両端を軸支されており、該ドラム位置
決めピン65は、上記円弧状のフランジ部70と同芯の
位置決め穴に挿入固定されている。
【0055】一方、装置本体1には、図16に示すよう
に上記ガイドリブ部71をガイドしプロセスカートリッ
ジ3の傾きを規制するガイド溝97と、プロセスカート
リッジ3の位置決めを行うための円弧状の位置決め部9
6が形成されている。
【0056】このように、プロセスカートリッジ3のフ
ランジ部70が装置本体1の位置決め部96に係合する
ことにより感光体ドラム4は装置本体1に対して、高精
度に位置決めされる構成となっている。
【0057】従って、使用者は、前記プロセスカートリ
ッジ3のガイドリブ部71を装置本体1のガイド溝97
を挿入した後、そのまま装置本体1の奥へ押し込むこと
でプロセスカートリッジ3を簡単に装着できる構成とな
っている。尚、装置本体内へ装着する際の補助的案内手
段として、プロセスカートリッジ3の天面中央(図1
2)と、装置本体側には、プロセスカートリッジ挿入口
の上部中央にそれぞれ目印(不図示)が設けられてお
り、これらの目印を突き合わせることにより、プロセス
カートリッジの装着性の向上を図っている。
【0058】ところで、図3に示すように装置本体内の
内カバー116には、レーザシャッター117が穴11
8を中心に回動自在に取り付けられている。プロセスカ
ートリッジ3が装置本体内に無い場合は、レザーシャッ
ター117は自重で下方に降りてレーザーの光路は閉じ
られている。従って、誤動作等で、万一レーザー光が照
射された場合には、閉じられたレーザシャッター117
により装置本体外へ漏れることを防止している。
【0059】一方、プロセスカートリッジ3の容器後部
には、前記レーザシャッター117をアクチュエートす
るための、レーザシャッターリブ119が設けられてい
る。プロセスカートリッジ3を装置本体1へ装着する
と、前記レーザシャッターリブ119が、レーザシャッ
ター117を上方に押上げ(図3の状態)、レーザー光
の光路を開放する構成となっている。
【0060】感光体ドラム4の駆動は、感光体ドラム4
の端部に接着固定されたドラムギア(不図示)が、装置
本体1の内側面部に軸支されるドラム駆動ギア77(図
16参照)と噛み合うことにより行われる。不図示の駆
動モータが回転すると、不図示のモータギア、アイドラ
ギア、クラッチギア等を介してドラム駆動ギア77が回
転し、続いて感光体ドラム4が回転駆動され、前述した
画像形成が行われる。この際、ドラムギアの歯面に加わ
る噛み合い力の方向は、ドラムギアとドラム駆動ギア7
7の回転中心を結ぶ直線に引いた垂線1からギアの噛み
合い圧力角αだけずれている。この噛み合い力の方向
は、プロセスカートリッジ3の装置本体1への取り付け
方向側に向っている。
【0061】従って、ドラム駆動ギア77が回転駆動す
ると、上記ギアの噛み合い力により、プロセスカートリ
ッジ3のフランジ部70は、装置本体1の位置決め部9
6に押し付けられる。よって、万一プロセスカートリッ
ジ3のフランジ部70が装置本体1の位置決め部96に
対してズレた状態で支持されていた場合も、感光体ドラ
ム4に駆動が加わると、該フランジ部70は正規な状態
に係合される。
【0062】また、上記噛み合い力により、プロセスカ
ートリッジ3には感光体ドラム4の回転中心を基点とし
て、反時計方向のモーメントが発生するため、プロセス
カートリッジ3のガイドリブ部71の支持面が、装置本
体1のガイド溝97の受面に押し付けられる。よって、
万一プロセスカートリッジ3のガイドリブ部71の支持
面が装置本体1のガイド溝97の受面に対して浮いた状
態で支持されていた場合も、感光体ドラム4に駆動が加
わると、該支持面、受面が互いに密着し正規な状態に支
持される。
【0063】プロセスカートリッジ3を装置本体1より
取り出す場合は、前扉2を開放することで行う。この開
放時には、ドラム駆動ギア77は不図示のリンク機構に
より、駆動モータより連結されているギア類との噛み合
いが解除され、ドラム駆動ギア77は装置本体側のギア
類に対して回転自在となる。従って前述した噛み合い力
が消滅し、プロセスカートリッジ3は、装置本体1より
スムーズに取り出し可能となる。
【0064】[実施の形態2]図10、図11に他の実
施の形態2を示す。
【0065】図10、図11は実施の形態2にかかるシ
ャッター開閉の動作説明図である。
【0066】図10はドラムシャッター52が感光体ド
ラム4を保護する保護位置(第1の位置)、図11はド
ラムシャッター52が感光体ドラム4を保護する保護位
置から退避した退避位置(第2の位置)、におけるドラ
ムシャッター52、第一支持部材200、第二支持部材
201の動作位置を示す。
【0067】本実施の形態2においては前記第二支持部
材201の回動支点203を前記感光体ドラム4の回転
中心と略同一軸上としている。さらに、カートリッジ枠
体CFと前記感光体ドラム4の長手方向の端部との間に
第二支持部材201を設ける構成としている。
【0068】図10に示すように、ドラムシャッター5
2が感光体ドラム4を保護する保護位置(第1の位置)
においては、ドラムシャッター52と第二支持部材20
1との結合は結合部のピン52aが結合部202の長溝
の奥側の端にある。ここでピン52aはドラムシャッタ
ー52の長手方向の一端に設けてある。ドラムシャッタ
ー52の開き動作が行われると、第一支持部材200は
回動支点58,59を中心にして、反時計回りに回転
し、第二支持部材201は感光体ドラム4の回転中心と
略同一軸上を中心にして反時計回りに回転する。ここ
で、ドラムシャッター52と第一支持部材200とのピ
ン結合部205の関係位置は変わらないが、ドラムシャ
ッター52と第二支持部材201との結合部のピン52
aは第二支持部材201の長溝とされた結合部202に
移動可能に結合されているため、前記結合部のピン52
aはドラムシャッター52が開くに連れて徐々に結合部
の奥側の端部202a側から結合部先端202bへと移
動可能となる。
【0069】このように第一支持部材200をドラムシ
ャッター52と回動自在に結合させ、第二支持部材20
1をドラムシャッター52と移動可能に結合し、さら
に、前記第二支持部材201の回転中心を感光体ドラム
4の回転中心と略同一軸上の構成とすることで、プロセ
スカートリッジ3を画像形成装置本体1へ装着し、装置
本体1の前扉2を閉める際に前扉2に設けられたシャッ
ターオープンレバー55と係合することによって自動的
に開く動作の中で、シャッター部の開閉時の軌跡をカー
トリッジ枠体CFに沿うように小さくすることができる
と共にドラムシャッター52が感光体ドラム4を保護す
る第1の位置から退避した第2の位置にある状態でシャ
ッター部材をプロセスカートリッジ3から飛び出させる
ことのないシャッター構成が可能となる。
【0070】[実施の形態3]図12、図13は実施の
形態3にかかるシャッター開閉の動作説明図である。
【0071】図12はドラムシャッター52が感光体ド
ラム4を保護する保護位置(第1の位置)、図13はド
ラムシャッター52が感光体ドラム4を保護する保護位
置から退避した退避位置(第2の位置)、におけるドラ
ムシャッター52、第一支持部材200、第二支持部材
201の動作位置を示す。
【0072】本実施の形態3においては前記第二支持部
材201の前記ドラムシャッター52と結合する部分で
ある結合部202の形状を長穴形状とする構成としてい
る。
【0073】図12に示すように、ドラムシャッター5
2が感光体ドラム4を保護する保護位置(第1の位置)
においては、ドラムシャッター52と第二支持部材20
1との結合は結合部端部202a側で行われている。ド
ラムシャッター52の開き動作が行われると、第一支持
部材200は回動支点58,59を中心にして反時計回
りに回転し、第二支持部材201は回動支点203を中
心にして反時計回りに回転する。ここで、ドラムシャッ
ター52と第一支持部材200とのピン結合部205の
関係位置は変わらないが、ドラムシャッター52のピン
52aと第二支持部材201との結合部202は移動可
能に結合されているため、前記ピン52aはドラムシャ
ッター52が開くに連れて徐々に端部202a側から先
端202bへと移動可能となる。
【0074】このように第一支持部材200をドラムシ
ャッター52と回動自在に結合させ、第二支持部材20
1をドラムシャッター52と移動可能に結合し、さら
に、前記第二支持部材201のドラムシャッター52と
結合する結合部202の形状を長穴形状の構成とするこ
とで、プロセスカートリッジ3を画像形成装置本体1へ
装着し、装置本体1の前扉2を閉める際に扉に設けられ
たシャッターオープンレバー55と係合することによっ
て自動的に開く動作の中で、シャッター部材の開閉時の
軌跡をカートリッジ枠体CFに沿うように小さくするこ
とができると共にドラムシャッター52が感光体ドラム
4を保護する第1の位置から退避した第2の位置にある
状態でシャッター部をプロセスカートリッジ3から飛び
出させることのないシャッター構成が可能となる。
【0075】実施の形態は前扉と連動するシャッターオ
ープンレバーを用いてシャッターの開閉を行っているが
プロセスカートリッジの装置本体への着脱動作によって
シャッターを開閉してもよい。
【0076】実施の形態はプロセスカートリッジについ
てのべたが画像形成装置本体に着脱可能な現像装置も本
発明が適用される。この現像装置は感光体ドラムに形成
された静電潜像を現像する現像部材と、現像部材に供給
するトナーを収納するトナー容器を有し、現像部材を支
持しトナー容器を構成する一体的な枠体を有し、枠体か
ら露出している現像部材を保護するシャッターを開閉可
能に設けてある。このシャッターの支持は上述実施の形
態と同様な構成である。
【0077】
【発明の効果】以上説明したように第一支持部材をドラ
ムシャッターと回動自在に結合させ第二支持部材をドラ
ムシャッターと移動可能に結合する構成とすることで、
プロセスカートリッジを画像形成装置本体へ装着し、自
動的に開く動作の中で、シャッター部の開閉時の軌跡を
小さくすることができると共にシャッター機構が電子写
真感光体ドラムを保護する第1の位置から退避した第2
の位置にある状態でシャッター部をプロセスカートリッ
ジから飛び出させることのないシャッター構成が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の外観斜視図である。
【図2】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図3】プロセスカートリッジを装置本体に装着した時
の縦断面図である。
【図4】プロセスカートリッジのシャッターを閉じた状
態の縦断面図である。
【図5】プロセスカートリッジのシャッターを開放した
時の左方向斜視図である。
【図6】プロセスカートリッジのシャッターを開放した
時の右方向斜視図である。
【図7】プロセスカートリッジのシャッターを開放した
時の縦断面図である。
【図8】実施の形態1に係るシャッター開閉動作説明図
である。
【図9】実施の形態1に係るシャッター開閉動作説明図
である。
【図10】実施の形態2に係るシャッター開閉動作説明
図である。
【図11】実施の形態2に係るシャッター開閉動作説明
図である。
【図12】実施の形態3に係るシャッター開閉動作説明
図である。
【図13】実施の形態3に係るシャッター開閉動作説明
図である。
【図14】プロセスカートリッジの把手部を示した断面
図である。
【図15】プロセスカートリッジを装置本体に装着する
時の斜視図である。
【図16】プロセスカートリッジと装置本体のガイド部
分の拡大斜視図である。
【図17】従来のプロセスカートリッジのシャッターを
開放した時の斜視図である。
【図18】従来のプロセスカートリッジのシャッターを
開放した時の縦断面図である。
【符号の説明】
L…レーザー光 t…トナー P…記録材 CF…カートリッジ枠体 1…装置本体 2…前扉 3…プロセスカートリッジ 4…感光体ドラム 5…帯電ローラ 6…レーザー光学ユニット 7…現像部 8…転写ローラ 9…ニップ 10…給紙カセット 11…現像ローラ 12…定着ローラ対 13…定着ローラ対 13n…転写開口 14…排紙トレイ 15…クリーニングブレード 16…引張りコイルばね 17…積載板 18…給紙ローラ 19…給紙ばね支持軸 20…スライド溝 21…給紙駆動軸 22…分離爪 23…カセット入口ガイド 24…ガイド部 25…レジストローラ 26…第2の入口 27…センサーレバー 28…トナー容器 30…定着入口ガイド 31…突入防止ガイド 32…ハロゲンヒータ 33…引張りローラ対 34…排紙ローラ 35…排出口 47…撹拌部材 48…開口 49…現像ブレード 50…スクイシート 51…クリーニング容器 52…ドラムシャッター 52a…ピン 53…シャッターばね 54…ドラムシャッターピン 55…シャッターオープンレバー 58…回動支点 59…回動支点 62…把手部材 63…軸 64…ヒンジ部 65…ドラム位置決めピン 66,67…回動支点 70…フランジ部 71…ガイドリブ部 77…ドラム駆動ギア 96…位置決め部 97…ガイド溝 116…内カバー 117…レーザシャッター 118…穴 119…レーザシャッターリブ 200…第一支持部材 201…第二支持部材 202…結合部 202a…結合部端部 202b…先
端 203…回動支点 205…ピン結合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有光 健 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H035 CA07 CD05 CD14 CE06 2H071 BA04 BA13 BA23 DA06 DA08 DA13 DA15 2H077 BA08 BA09 GA04

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
    カートリッジにおいて、 電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラム及びプロセス手段を支持し、
    電子写真感光体ドラムを画像形成装置本体の転写手段に
    対して開口する転写開口を有するカートリッジ枠体と、 前記転写開口を蔽う保護位置と前記保護位置から退避す
    る退避位置とを電子写真感光体ドラムに平行な長手方向
    に交叉する方向に揺動開閉可能なシャッターと、 前記シャッターが開閉する方向のシャッターの一端側に
    回動可能に一端が結合され、他端がカートリッジ枠体に
    回動可能に結合された第一支持部材と、一端が前記電子
    写真感光体ドラムに平行な長手方向と交叉する方向にシ
    ャッターが移動可能となるようにシャッターに結合され
    他端がカートリッジ枠体に回動可能に結合された第二支
    持部材と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 【請求項2】 前記第二支持部材の回転中心が前記電子
    写真感光体ドラムの回転中心と略同一軸上であって、前
    記電子写真感光体ドラムの長手方向に関し前記カートリ
    ッジ枠体と前記電子写真感光体ドラムとの間に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1に記載のプロセスカー
    トリッジ。
  3. 【請求項3】 前記第二支持部材の前記シャッターと結
    合する部分の形状は長穴または長溝形状であることを特
    徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
  4. 【請求項4】 前記シャッター、第一支持部材、第二支
    持部材、カートリッジ枠体は四節回転連鎖機構の内、前
    記第二支持部材と前記シャッターとの間の節を滑り子と
    該滑り子の滑動するスライドとしたことを特徴とする請
    求項1から3の何れか1つに記載のプロセスカートリッ
    ジ。
  5. 【請求項5】 前記プロセスカートリッジとは、帯電手
    段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
    ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
    ジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とする
    ものである請求項1から4の何れか1つに記載のプロセ
    スカートリッジ。
  6. 【請求項6】 前記プロセスカートリッジとは、帯電手
    段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つと電
    子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電
    子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
    ある請求項1から4の何れか1つに記載のプロセスカー
    トリッジ。
  7. 【請求項7】 前記プロセスカートリッジとは、現像手
    段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化
    して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするもので
    ある請求項1から4の何れか1つに記載のプロセスカー
    トリッジ。
  8. 【請求項8】 プロセスカートリッジを着脱可能で記録
    媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、 a.電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラム及びプロセス手段を支持し、
    電子写真感光体ドラムを画像形成装置本体の転写手段に
    対して開口する転写開口を有するカートリッジ枠体と、 前記転写開口を蔽う保護位置と前記保護位置から退避す
    る退避位置とを電子写真感光体ドラムに平行な長手方向
    に交叉する方向に揺動開閉可能なシャッターと、 前記シャッターが開閉する方向のシャッターの一端側に
    回動可能に一端が結合され、他端がカートリッジ枠体に
    回動可能に結合された第一支持部材と、一端が電子写真
    感光体ドラムに平行な長手方向と交叉する方向にシャッ
    ターが移動可能となるようにシャターに結合され他端が
    カートリッジ枠体に回動可能に結合された第二支持部材
    と、 を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着す
    る装着手段と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を特徴とする電子写真画像形成装置。
  9. 【請求項9】 画像形成装置本体に着脱可能な現像装置
    において、 電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を
    用いて現像する現像部材と前記現像部材に供給する現像
    剤を収納する現像剤容器と、 前記電子写真感光体ドラム及び現像部材を支持し、電子
    写真感光体ドラムを画像形成装置本体の転写手段に対し
    て開口する転写開口を有する現像枠体と、 前記転写開口を蔽う保護位置と前記保護位置から退避す
    る退避位置とを電子写真感光体ドラムに平行な長手方向
    に交叉する方向に揺動開閉可能なシャッターと、 前記シャッターが開閉する方向のシャッターの一端側に
    回動可能に一端が結合され、他端が現像枠体に回動可能
    に結合された第一支持部材と、一端が前記電子写真感光
    体ドラムに平行な長手方向と交叉する方向にシャッター
    が移動可能となるようにシャッターに結合され他端が現
    像枠体に回動可能に結合された第二支持部材と、 を有することを特徴とする現像装置。
  10. 【請求項10】 前記第二支持部材の回転中心が前記電
    子写真感光体ドラムの回転中心と略同一軸上であって、
    前記電子写真感光体ドラムの長手方向に関し前記カート
    リッジ枠体と前記電子写真感光体ドラムとの間に設けら
    れていることを特徴とする請求項9に記載の現像装置。
  11. 【請求項11】 前記第二支持部材の前記シャッターと
    結合する部分の形状は長穴または長溝形状であることを
    特徴とする請求項9に記載の現像装置。
  12. 【請求項12】 前記シャッター、第一支持部材、第二
    支持部材、現像枠体は四節回転連鎖機構の内、前記第二
    支持部材と前記シャッターとの間の節を滑り子と該滑り
    子の滑動するスライドとしたことを特徴とする請求項9
    から11の何れか1つに記載の現像装置。
  13. 【請求項13】 現像装置を着脱可能で記録媒体に画像
    を形成する電子写真画像形成装置において、 a.電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像
    剤を用いて現像する現像部材と前記現像部材に供給する
    現像剤を収納する現像容器と、 前記電子写真感光体ドラム及び現像部材を支持し、電子
    写真感光体ドラムを画像形成装置本体の転写手段に対し
    て開口する転写開口を有する現像枠体と、 前記転写開口を蔽う保護位置と前記保護位置から退避す
    る退避位置とを電子写真感光体ドラムに平行な長手方向
    に交叉する方向に揺動開閉可能なシャッターと、 前記シャッターが開閉する方向のシャッターの一端側に
    回動可能に一端が結合され、他端が現像枠体に回動可能
    に結合された第一支持部材と、一端が電子写真感光体ド
    ラムに平行な長手方向と交叉する方向にシャッターが移
    動可能となるようにシャターに結合され他端が現像枠体
    に回動可能に結合された第二支持部材と、 を有する現像装置を取り外し可能に装着する装着手段
    と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を特徴とする電子写真画像形成装置。
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