JP2002221889A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体ドラムと平行に装置本体へ挿入した後
に揺動して位置決めするプロセスカートリッジを着脱可
能な画像形成装置の操作性の向上。 【解決手段】 プロセスカートリッジＢは装着可能位置
Ｐ１でガイドレール１０１、１０２に導かれて装置本体
に挿脱される。挿入された奥側でカートリッジの突出軸
３０３がカム１０３に支持され、続いてカートリッジの
ガイド３０１がガイドレール１０１から外れる。ロッド
２１３を押し込むと、平面カム２１２のカムトップ部分
を押しテーパーコーン２１０を押してカム１０３を設け
たアームのロックを解除する。レバー１１０をＰＬ１か
らＰＬ２へ回すと軸１００に固定されたアーム端のカム
１０３は下りカートリッジＢは印字可能位置Ｐ２とな
る。このとき平面カム２１２のスパイラル面となったカ
ム面２１２ａのカムボトム側がロッド２１３の位置に回
転するのでロッド２１３はばね力でカム面２１２ａへ移
動しレバー１１０内へ入り押すことができなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
方式を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真複写
機、電子写真プリンタ（例えばレーザープリンタ等）、
ファクシミリ装置、ワードプロセッサ等の電子写真画像
形成装置に関し、特にプロセスカートリッジを着脱可能
な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
ジを電子写真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】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た電子写真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電子写真画
像形成装置本体（以下、略記の場合は装置本体という）
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、
電子写真画像形成装置において広く用いられている。

【０００５】プロセスカートリッジは、トナーに加え
て、感光ドラム、現像ユニット、クリーニングユニッ
ト、帯電ローラーを一体化し、消耗品及び耐久による性
能劣化が発生する部品をカートリッジごと交換すること
で電子写真画像形成装置のメインテナンスフリーを実現
するものである。

【０００６】プロセスカートリッジの使用は上記のよう
にユーザーの利便性を追求するものであるからその電子
写真画像形成装置への着脱はまた容易なものでなければ
ならない。その一方でプロセスカートリッジは感光体ド
ラムなど画像品質を決定する主要部品を内包しているた
め電子写真画像形成装置に高精度に位置決めする必要が
ある。

【０００７】そこでプロセスカートリッジの電子写真画
像形成装置への着脱方法においては着脱の容易さと高精
度位置決めを両立すべく、挿入ガイドの形状、位置決め
構成において多くの工夫がなされてきた。

【０００８】電子写真画像形成装置本体へのプロセスカ
ートリッジ着脱と位置決め構成の方法として装置本体前
面にカートリッジ挿入口を設けてこの開口部を通して装
置本体内に敷設されたガイドレールに沿ってプロセスカ
ートリッジを装置本体内へ直線運動で挿入した後、装置
本体に設けられた手動レバーを操作することにより装置
本体内でプロセスカートリッジを揺動させて所定の位置
決め位置に固定する構成がある。

【０００９】この方法によれば装置本体の開口部位置が
装置本体前面であり、ユーザーがプロセスカートリッジ
を装置上面まで持ち上げる必要がなく、さらに着脱時に
はプロセスカートリッジの一端がガイドレールに乗って
いるのでユーザーがプロセスカートリッジを支える負荷
が少ないことなどの操作性が向上する。また位置決めが
装置本体機構内で行われるので位置決め不良がない等の
利点もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで以上の様なプ
ロセスカートリッジの着脱および位置決め構成をとった
際、プロセスカートリッジの着脱可能状態から揺動状態
への遷移時に着脱可能状態の保持とこの解除手段が必要
となる。

【００１１】なぜならば着脱可能状態は着脱／位置決め
プロセス中で唯一プロセスカートリッジの着脱が可能な
状態であり、プロセスカートリッジ着脱は両手を用いる
作業であるためにこの状態が保持されないことにはプロ
セスカートリッジを安定して装置本体へ着脱することが
できないからである。

【００１２】そこでプロセスカートリッジ装着時はプロ
セスカートリッジを本体に挿入後、解放手段によりこの
保持を解放して揺動、位置決めを行い、一方プロセスカ
ートリッジ取り外し時には位置決め、揺動状態から着脱
可能状態に復帰後、保持させてプロセスカートリッジを
装置本体から離脱する。

【００１３】しかしながら本来保持手段を解除するため
の解放手段をプロセスカートリッジ離脱時における着脱
可能状態への復帰の際に作用させてしまうことがあり、
この操作によればプロセスカートリッジの装置本体から
の離脱ができなくなってしまう事態に陥る。

【００１４】本発明は以上の点を解決するためになされ
たものであり、プロセスカートリッジが位置決めされ画
像形成可能状態において、解除手段を動作させても非作
動とする電子写真画像形成装置を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】主要な本発明は請求項と
対応する番号を付して示せば以下のとおりである。

【００１６】本出願に係る第１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
ムと同軸線上に設けた位置決め部材と、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であ
って、プロセスカートリッジに電子写真画像形成装置本
体内でプロセスカートリッジの電子写真画像形成装置本
体への着脱可能状態と、前記位置決め部材を位置決めさ
れた画像形成可能状態と、前記着脱可能状態と画像形成
可能状態間の遷移状態との３状態をとらせるために、遷
移状態において、プロセスカートリッジの移動する軌道
を制御する軌道制御手段及びプロセスカートリッジの移
動のための動力を手動操作から得るための手動操作手段
と、着脱可能状態を保持するための保持手段と、前記保
持手段を解放するための解放手段と、前記プロセスカー
トリッジの位置決め部材を位置決めするための位置決め
部と、着脱可能状態の保持手段を解放手段による外力の
作用により解放すると着脱可能状態から遷移状態への遷
移は他の外力の作用により自発的に行われ、プロセスカ
ートリッジの電子写真画像形成装置への着脱可能状態に
おいては前記解放手段の操作が可能である一方、画像形
成可能状態においては解放手段の操作を不可能とした解
放手段作動選択手段と、を有する装着手段と、 ｂ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有す
ることを特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００１７】

【作用】実施の形態の符号を用いて作用を示すと、図１
に示すような電子写真画像形成装置におけるプロセスカ
ートリッジの着脱／位置決め機構の着脱状態保持手段を
解除する解除手段において、図２で示すように解除操作
部（ロッド２１３）と着脱／位置決めユニット間に傾斜
面（平面カム２１２）上の滑り対偶を用いる。この対偶
の介在によりカートリッジ着脱可能状態では解除操作部
と着脱／位置決めユニット間で保持手段解除のための作
用が伝達される一方、保持手段が働いていない位置では
解除のための作用が伝達されない。このため状態Ａ（プ
ロセスカートリッジの電子写真画像形成装置への着脱可
能状態）から状態Ｂ（印刷可能状態）への状態遷移時に
は解除手段が有効となり、状態Ｂから状態Ａ時にはこれ
が無効となる。この結果図６に示すカートリッジ着脱操
作の状態遷移が具現化される。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施の形態に共通する構成の説
明）初めに本実施の形態にしたがって構成される電子写
真画像形成装置について図５を用いて説明する。図５は
本実施の形態における電子写真方式の画像形成装置本体
ＡにプロセスカートリッジＢが装着された状態の断面図
である。

【００１９】画像形成装置本体Ａ内のプロセスカートリ
ッジＢは、ドラム形状の電子写真感光体、すなわち、感
光体ドラム３を有する。感光体ドラム３は、帯電手段４
によって帯電され、ついで、光学手段１からレーザー光
を照射し反射ミラー２で反射し感光体ドラム３上に結像
することによって感光体ドラム３に画像情報に応じた潜
像が形成される。この潜像は、プロセスカートリッジＢ
の現像手段によって現像され、可視像、すなわち、トナ
ー像となる。

【００２０】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ットにセットした記録媒体１２をピックアップローラ１
３、搬送ローラ対９ａ，９ｂ、搬送ガイド１４、及びレ
ジストローラ対１５で転写位置へと搬送する。転写位置
には、転写手段としての転写ローラー７が配置されてお
り、電圧を印加することによって、感光体ドラム３上の
トナー像を記録媒体に転写する。

【００２１】トナー像の転写を受けた記録媒体１２は、
搬送ガイド１６、搬送ローラ１７で定着手段１８へと搬
送される。定着手段１８は通過する記録媒体に熱及び圧
力を印加して転写されたトナー像を記録媒体上に定着す
る。

【００２２】記録媒体１２は、排出ローラー対１１で搬
送され反転搬送路１９をとおり排出トレー２０へと排出
される。また、フラッパー１９を切り換えて定着後の記
録媒体１２を排出ローラ２２により排出トレー２１へ排
出できる。

【００２３】いっぽう、プロセスカートリッジＢは図で
示すように、トナーを収納し、不図示のトナー送り部材
を有するトナー容器５に、現像ローラ６ａおよび現像ブ
レード６ｂなどの現像手段を保持する現像容器６を一体
に結合して現像枠体を形成し、さらにこの現像枠体に、
感光体ドラム３、クリーニングブレード８ａなどのクリ
ーニング手段および帯電ローラとされた帯電手段４を取
付けたクリーニング枠体８をエンドカバー１０で一体に
結合することによってカートリッジ化されている。

【００２４】（カートリッジ着脱操作）本実施の形態の
画像形成装置本体ＡにプロセスカートリッジＢを着脱す
る手順を図１、図４、図６及び図８を用いて説明する。

【００２５】プロセスカートリッジ装着の手順としては
装置本体Ａの前面の下方に水平な軸で枢着された前カバ
ー４０１を開き、（ａ１１）装置本体Ａの前面の開口部
４０２を通して内部に敷設されたガイドレール１０１、
１０２に沿ってプロセスカートリッジ（ＣＲＧは略記）
Ｂを直線的に挿入する。（ａ２１）プロセスカートリッ
ジＢが突き当て位置まで挿入された後、ロック解除ボタ
ン１１０ａを押しカートリッジ装着可能状態保持を解除
する。（ａ３１）カートリッジ昇降レバー１１０を時計
方向に約６０°回転操作するとプロセスカートリッジＢ
は装置本体Ａ内でガイドレール１０２をほぼ中心として
反時計方向に１６°回転し、さらにレバーを３０°回転
することで印字可能な位置に位置決めされる。

【００２６】カートリッジ離脱の手順としては印字可能
状態から（ａ３２）昇降レバー１１０を反時計方向に約
９０°回転し、装着可能状態に復帰させた後、（ａ１
２）プロセスカートリッジＢをガイドレールに沿って装
置本体Ａの開口部４０２から直線的に引き抜く。

【００２７】（プロセスカートリッジの装置本体への装
着手段）前カバー４０１を開くと、図８に示すように開
口部４０２からプロセスカートリジＢの装着部７１が見
える。

【００２８】開口部４０２から見えるように前部ガイド
レール１０１、第一ガイド凹部１０２ａ、第二ガイド凹
部１０２ｂ、平旦なガイド部１０２ｃ（併せて後部ガイ
ドレール１０２という）が装置本体Ａ内に固定して前後
方向に設けられている。ここで前部ガイドレール１０１
は開口部４０２の左上に設けられ、後部ガイドレール１
０２は開口部４０２の右下に設けられている。このガイ
ドレール１０１は条溝であり感光体ドラム３とほぼ平行
である。後部ガイドレール１０２は前部ガイドレール１
０１に対して平行している。

【００２９】図８に示すようにガイドレール１０１は奥
側は欠けていて落し込み部１０１ａが設けられている。
後部ガイドレール１０２は開口部４０２から奥側に向っ
て配設され、開口部４０２より見て最も奥側に立設した
カートリッジ装着部奥板５２に設けた穴形状部材５３に
達している。穴形状部材５３はほぼ円筒形の穴５３ａを
有する。この穴５３ａは感光体ドラム３とほぼ平行であ
り、上から見て後部ガイドレール１０２と一直線上にあ
る。ただし、穴形状部材５３の穴５３ａ中心は後部ガイ
ドレール１０２の円弧形の軌道の円弧の中心より高い位
置にある。ただし、詳しくは後述の作用の説明にゆず
る。

【００３０】カートリッジ装着部７１の左上奥側には可
動部材として昇降アーム２０１が設けられている。昇降
アーム２０１は駆動軸１００でもって装置本体Ａの手前
側の端板４０３及び奥板５２に回転自在に枢着されてい
る。駆動軸１００は端板４０３を貫通して手前側へ突出
し、その突出部分にカートリッジ昇降レバー１１０の根
本が固定されている。なお、駆動軸１００は記録媒体１
２の搬送方向に直交し水平方向に配設されている。従っ
て、昇降アーム２０１はカートリッジ昇降レバー１１０
により上下方向に揺動するように操作される。昇降アー
ム２０１には溝状のカム１０３が設けてある。このカム
１０３はプロセスカートリッジの突出軸３０３（後述）
の受け部となる。

【００３１】装置本体Ａのカートリッジ装着部奥板５２
から本体第一カップリング６３、本体第二カップリング
６４がカートリッジ装着部７１となる空間に臨んでい
る。

【００３２】カートリッジ装着部７１の底側は記録媒体
１２の搬送路となっている。この搬送路に位置する転写
ローラー７の両端側には一対の立設したスタンドに一対
の本体位置決め凹部７５（７５ａ，７５ｂ）が設けられ
ている。位置決め凹部７５ａ（プロセスカートリッジ装
着方向手前側）にはプロセスカートリッジＢの感光体ド
ラム３を支持する軸受部材に設けた軸２２が嵌合する。
この軸２２は感光体ドラム３の軸線上にあり、これによ
って感光体ドラム３の反駆動側の一方端は装置本体Ａに
対して正確に位置決めされる。位置決め凹部７５ｂには
感光体ドラム３と同軸心上にあるプロセスカートリッジ
側の第一カップリング（不図示）を同心で取り囲んでい
る軸受部材が嵌合する。この軸受部材は円形部材であ
り、位置決め部となっている。この位置決め凹部７５ｂ
に軸受部材が嵌合した状態で軸受部材の中心即ち、感光
体ドラム３の中心は装置本体Ａに設けた本体第一カップ
リング６３の中心とほぼ一致する位置にある。ここで、
本体第一カップリング６３とプロセスカートリッジ側第
一カップリングは調心機能を有し、本体第一カップリン
グ６３が回転するとプロセスカートリッジ側の第一カッ
プリングは調芯される。そして、感光体ドラム３は本体
第一カップリング６３とは同じ回転中心で回転する。従
って、感光体ドラム３回転中においては位置決め部であ
る軸受部材は奥側の位置決め凹部７５ｂには完全に位置
決めされておらず浮動状態である。次にプロセスカート
リッジ側のカートリッジ装着手段について述べる。

【００３３】図３に示すように装着方向で見てプロセス
カートリッジＢの奥側左上角部には前部ガイドレール１
０１にガイドされるガイド３０１が設けてある。このガ
イド３０１は先端が斜め下方を向いており、先端は断面
円弧状であって感光体ドラム３とほぼ平行な形状であ
り、前部ガイドレール１０１の断面円弧状の条溝の軌道
面にガイド３０１の先端が係合する。このガイド３０１
はプロセスカートリッジ装着方向の奥側にのみ存在す
る。

【００３４】図３に示すように上記ガイド３０１に対し
てプロセスカートリッジ装着方向で見て右方に最も離れ
た下側に支点足３０５が設けてある。

【００３５】支点足３０５は感光体ドラム３と平行な一
線上において奥側（不図示）と手前側に設けてある。

【００３６】図３に示すようにプロセスカートリッジＢ
の装置本体Ａへの装着方向の奥側の左上にはガイド３０
１の根本よりもやや上に装着方向へ突出する丸いピン形
状の突出軸３０３が設けられている。突出軸３０３はカ
ートリッジフレーム部分の上面よりも上方へ突出してい
る。また、カートリッジフレーム部分の先端面よりもプ
ロセスカートリッジＢの装置本体Ａへの進入方向に突出
している。

【００３７】画像形成装置本体Ａへのプロセスカートリ
ッジＢの挿入は、まず画像形成装置本体Ａの正面（感光
体ドラムの軸方向で非駆動側）にある前カバー４０１を
開放する。次に、プロセスカートリッジＢを持ち上げ、
カートリッジ装着部７１へ向って開口部４０２から行
う。プロセスカートリッジＢのガイド３０１を前部ガイ
ドレール１０１に載置する。及び奥側の支点足３０５を
後部ガイドレール１０２上に載置する。そして画像形成
装置本体内にストレートに感光体ドラム３の長手方向か
らプロセスカートリッジＡを挿入する。

【００３８】ここでガイド３０１を前記画像形成装置本
体内で電子写真感光体ドラム軸方向に移動させる時にガ
イドする前部ガイドレール１０１は感光体ドラム軸方向
で分断され、前部ガイドレール１０１がない落し込み部
１０１ａがある。そこで、前部ガイドレール１０１上を
ガイド３０１が摺動して、落し込み１０１ａ上にガイド
３０１がさしかかって、プロセスカートリッジ挿入方向
奥側の突出軸３０３が昇降アーム２０１のカム１０３に
かかる。そして、ガイド３０１はプロセスカートリッジ
Ｂが更に押し込まれるとガイドレール１０１から外れ、
プロセスカートリッジＢの一部は昇降アーム２０１によ
って突出軸３０３が支持されることによって支持され
る。

【００３９】一方、プロセスカートリッジＢのガイド３
０１が前部ガイドレール１０１に先ず載置されると同時
にプロセスカートリッジＢの奥の右下の支点足３０５を
後部ガイドレール１０２に載置した後は、プロセスカー
トリッジＢの奥方向への押し込みによって、前記支点足
３０５は後部ガイドレール１０２上を摺動して奥側へ移
動する。そして、奥側の支点足３０５の挿入方向前方に
設けた不図示の突起が穴形状部材５３に達する前に、プ
ロセスカートリッジＢの挿入方向の手前側の右下の支点
足３０５が第二ガイド凹部１０２ｂと係合する。

【００４０】これによって、プロセスカートリッジＢは
カートリッジ装着部７１において、挿入方向の右側の下
が第二ガイド凹部１０２ｂに支持される。また、このと
き挿入方向左上の奥側のガイド３０１は前部ガイドレー
ル１０１に支持されている。プロセスカートリッジＢが
更に挿入されると前述した突出軸３０３が昇降アーム２
０１のカム１０３に係合するタイミングでプロセスカー
トリッジＢの奥側の右下の不図示の突起が穴形状部材５
３の穴５３ａに挿入される。このとき、穴形状部材５３
の穴５３ａの中心が第一ガイド凹部１０２ａに支点足３
０５が案内される状態での前記不図示の突起の中心より
も高い位置にあるのでプロセスカートリッジＢの奥側の
右側は持ち上げられる。

【００４１】不図示の突起が穴形状部５３の穴５３ａに
嵌入し、突出軸３０３が昇降アーム２０１のカム１０３
に係合した状態では、ガイド３０１は落し込み部１０２
ａに来ており、プロセスカートリッジＢはプロセスカー
トリッジ装着方向手前側の支点足３０５が第二ガイド凹
部１０２ｂにのっていることと併せて三点で支持され
る。

【００４２】カートリッジ昇降レバー１１０は図１の垂
下した初期位置ＰＬ１では後述の保持手段で保持されて
いる。保持手段を解除して、カートリッジ昇降レバー１
１０を図示矢印（ａ３１）の方向へ回動すると、駆動軸
１００は共に回動して昇降アーム２０１はカム１０３を
移動させる方向に回る。すると、プロセスカートリッジ
Ｂは穴形状部５３の穴５３ａに嵌入している不図示の突
起及び第二ガイド凹部１０２ｂに支持されている支持足
３０５を中心にしてカム１０３に突出軸３０３が載って
カム１０３中を移動しながら、下降する。そして装置本
体Ａの位置決め凹部７５ａ，７５ｂに位置決め部である
軸２２及び不図示の軸受部材が夫々嵌合する。そして、
カートリッジ昇降レバー１１０が左右方向になった状態
でプロセスカートリッジＢの装置本体Ａへの装着は終
る。

【００４３】上記プロセスカートリッジＢの奥側への挿
入の際に駆動力伝達部材である本体第一カップリング６
３、本体第二カップリング６４にプロセスカートリッジ
側の駆動力受け部材である夫々不図示の第一カップリン
グ、第二カップリングと夫々係合する。ここでプロセス
カートリッジＢの第一カップリングは感光体ドラム３と
同軸線上に有する。プロセスカートリッジＢの第二カッ
プリングは現像ローラー６ａ、トナー撹拌部材への駆動
力を受けるためのものである。

【００４４】装置本体Ａの不図示の駆動源を駆動して、
本体第一カップリング６３と不図示のプロセスカートリ
ッジ側カップリングが係合して回転すると、両者は調芯
され、中心線が一致する。これによって、感光体ドラム
３が装置本体側の第一カップリング６３と調芯される。

【００４５】図１のＰ２，ＰＬ２状態からカートリッジ
昇降レバー１１０を図４の矢印（ａ３２）方向へ回動す
ると、駆動軸１００は同方向へ回動して昇降アーム２０
１は上昇する。そして、プロセスカートリッジＢの挿入
方向で見て左上側奥の突出軸３０３はカム溝１０３によ
って持ち上げられる。これによって、プロセスカートリ
ッジＢの挿入方向で見て右下側奥の不図示の突起は装置
本体Ａの穴形状部５３中で回り、プロセスカートリッジ
Ｂの挿入方向で見て左側が持ち上がり、軸２２が位置決
め凹部７５ａから上方へ離れ、また、感光体ドラム３と
同軸心の不図示の軸受部材が位置決め凹部７５ｂから上
方へ離れ、わずかに上昇した位置でプロセスカートリッ
ジＢの挿入方向で見て右下側手前の支点足３０５は下り
第二ガイド凹部１０２ｂに支えられる。この状態でプロ
セスカートリッジＢは不図示の突起が穴形状部５３で支
持され、手前側の支点足３０５が第二ガイド凹部１０２
ｂで支された状態で、前記不図示の突起及び手前側の支
点足３０５の下側円弧部を中心にして、突出軸３０３が
上昇して図１の装着可能位置の状態となる。このとき、
プロセスカートリッジＢの左上奥のガイド３０１は落し
込み部１０１ａを上方へ通りぬけて、装置本体Ａを正面
から見てガイド３０１は前部ガイドレール１０１に入り
得る位置にある。ここでプロセスカートリッジＢの手前
側の第二取っ手２９を手で持って図１の装着可能位置Ｐ
１の状態から手前方向に引き出すとプロセスカートリッ
ジＢの左上奥の突出軸３０３はその受け部であるカム１
０３に浅くかかると共にプロセスカートリッジＢの挿入
方向の右下奥の不図示の突起は穴形状部５３から外れる
方向へ移動する。そして、プロセスカートリッジＢの挿
入方向の左上奥のガイド３０１が落し込み部１０１ａの
上側に移動しているのでプロセスカートリッジＢが手前
へ引かれるとガイド３０１が前部ガイドレール１０１に
載った後にプロセスカートリッジＢの挿入方向の左上奥
のピン形状の突出軸３０３はカム１０３から外れる。ま
た、ほぼ同時にプロセスカートリッジ１５の挿入方向の
右下奥の不図示の突起は穴形状部５３から外れ、装置本
体Ａの正面から見て右側は奥側及び手前側の支点足３０
５が第一、第二ガイド１０２ａ，１０２ｂに載置され
る。

【００４６】プロセスカートリッジＢを引き出すと、ガ
イド３０１が前部ガイドレール１０１上を摺動し、支点
足３０５が後部ガイドレール１０２上を摺動して、先ず
手前側の支点足３０５が開口部４０２の外部へ出て後部
ガイドレール１０２から外れる。そして、第二取っ手２
９でプロセスカートリッジＢを支えながら、手前方向へ
プロセスカートリッジＢを引くと、ガイド３０１が前部
ガイドレール１０１の手前側の端に移動し、奥側の支点
足３０５が後部ガイドレール１０２の手前側の端に移動
する。ここで、更にプロセスカートリッジＢの上面に設
けた第一取っ手３０を手で持って、プロセスカートリッ
ジＢを開口部４０２の外部へ引き出すと、ガイド３０１
が前部ガイドレール１０１の手前側から手前方向へ外れ
ると共に奥側の支点足３０５は後部ガイドレール１０２
の手前側から手前方向へ外れる。以下、上記のプロセス
カートリッジを装置本体のカートリッジ装着部７１へ挿
入し引き出す着脱のための直線運動する部分とカートリ
ッジ装着部において昇降のための回転運動をする部分に
ついて説明を加える。

【００４７】本実施の形態のプロセスカートリッジＢに
は図３に示す様にその先端上部にガイド３０１及び後端
下部に支点足３０５を設けこれが各々装置本体Ａ側の前
部ガイドレール１０１、及び後部ガイドレール１０２に
ガイドされることによりプロセスカートリッジ着脱時の
直線運動を可能にしている。装置本体Ａ側の前部ガイド
レール１０１は図６における状態Ａ即ちＣＲＧ（プロセ
スカートリッジＢの略号）挿入完了状態においてはプロ
セスカートリッジＢの先端ガイド３０１を保持しておら
ず、この状態Ａではプロセスカートリッジ端部に設けら
れた突出軸３０３が装置本体Ａの昇降カム１０３のカム
面１０３ａに支えられる構成になっている。

【００４８】図１に示す様に昇降カム１０３は駆動軸１
００に固定されており、カム部、装置本体Ａ、プロセス
カートリッジＢは駆動軸１００を入力軸とした３節リン
クを構成している。リンクの幾何上の関係から本実施の
形態の実施例では駆動軸１００の回転運動６０°に対し
プロセスカートリッジＢは支点足３０５と後部がガイド
レール１０２の接点を支点として装着可能位置Ｐ１と印
字可能位置Ｐ２間を約１６°回転する。

【００４９】（脱着可能状態保持および解除機構）プロ
セスカートリッジ脱着可能状態（図６状態Ａ）の保持手
段として設けた保持機構および解放手段として設けた解
除機構について説明する。

【００５０】状態Ａ保持機構は図７の様に軸１２１回り
に回転可能なロック板１２０を有し、ロック板１２０は
ねじりコイルバネ１２２により図示矢印方向へ付勢され
ている。

【００５１】一方、カム１０３と駆動軸１００を連結し
ている昇降アーム２０１は端部につめ２０１ａを有して
おり、これがロック板１２０に設けられた角穴部１２０
ａの上部エッジに係止されることで駆動軸１００の図中
時計方向への回転を止めている。

【００５２】この状態では駆動軸１００が回転しないた
めにカム１０３は図示位置に保持されている。この状態
（状態Ａ）でロック板１２０をバネ１２２の付勢に逆ら
って反時計方向に回転させると、昇降アーム２０１のつ
め２０１ａの角穴部１２０ａとの係止がはずれ、カム１
０３はプロセスカートリッジＢの自重により時計方向に
回転する。本実施の形態では図２のようにテーパーコー
ン２１０を軸２１１上に設け、これを軸方向に運動させ
ることによりテーパー面でロック板１２０をテーパーコ
ーン２１０の法線方向に押すことでロック板１２０を軸
１２１を中心に回転させて昇降アーム２０１のつめ２０
１ａの係止を解除している。なお、軸２１１は駆動軸１
００と平行である。

【００５３】（解除操作の可否条件）ところで図６のプ
ロセスカートリッジ脱着の手順を示す状態遷移図におい
て（ａ２１）ロック解除操作は状態ＡからＢでは必要で
ある一方、状態ＢからＡでは操作不可でなくてはならな
い。

【００５４】なぜならば状態Ａ以外でロック解除操作が
可能であるとすると（ａ３２）レバーＣＣＷ操作中にロ
ック解除を行うことが可能であり、この場合もとの状態
Ａに復帰することができないばかりかより悪いケースと
しては爪２０１ａの中途半端な係止状態が発生してしま
うことからである。

【００５５】したがって（ａ２１）ロック解除操作は状
態Ａにおいて可能でそれ以外では不可能としなくてはな
らない。本実施の形態ではこれを具現化するために図２
で示す様に平面カム２１２とロッド２１３を用いた。平
面カム２１２は非回転に支持されている軸２１１に固定
されている。又は、平面カム２１２は軸２１１の軸方向
に移動自在に装置本体Ａに支持されていてもよい。

【００５６】ロッド２１３はカートリッジ昇降レバー１
１０に内蔵されレバー１１０内のバネ（非図示）により
軽負荷で平面カム２１２方向に付勢されているが、この
バネ力ではロック板１２０が回り得ないバネ力となって
いる。

【００５７】平面カム２１２のカム面２１２ａは駆動軸
１００を中心としたネジ面を形成しており、図１におけ
るレバーの初期位置ＰＬ１ではカム基準面からカムトッ
プ面までの幅が軸２１１とロッド２１３間に介在するの
で操作者がロッド２１３の他端を押した際のロッド２１
３の直進運動を軸２１１に伝達できるがレバー１１０の
回転位置ＰＬ２ではカム面２１２ａが後退しているため
に、ロッド２１３は矢印方向に移動してしまいロッド２
１３の他端は操作レバー１１０内に隠れてしまう。その
結果として操作者はロッド２１３を押せなくなり解除操
作が不可能となる。

【００５８】印字可能位置Ｐ２にプロセスカートリッジ
Ｂがあるとき、カートリッジ昇降レバー１１０は終期の
回転位置ＰＬ２にあり、上述のようにプロセスカートリ
ッジ着脱不可で昇降可であり、ロックはＯＦＦとなって
いる。ここで、図６に示す（ａ３２）レバーＣＣＷ操作
はカートリッジ昇降レバー１１０を図４の矢印（ａ３
２）方向へ回動することにより行われる。カートリッジ
昇降レバー１１０を矢印（ａ３２）方向へ回動すると既
にのべたように昇降アーム２０１は同方向へ回動してカ
ム１０３は突出軸３０３を持ち上げる。このカートリッ
ジ昇降レバー１１０の回動によって平面カム２１２のカ
ム面２１２ａに不図示のバネで押えられているロッド２
１３はカム面２１２ａ上を円弧状に移動してこの不図示
のバネ力に抗して押し戻されカートリッジ昇降レバー１
１０が初期位置にくると図２に示すようにカートリッジ
昇降レバー１１０からロッド２１３の頭が突出する。

【００５９】以上説明したように本発明の実施の形態に
よれば、電子写真画像形成装置におけるプロセスカート
リッジの着脱／位置決め機構の着脱状態保持手段を解除
する解除手段において、解除操作部と着脱／位置決めユ
ニット間にテーパー面上の滑り対偶を用いたことにより
カートリッジ着脱可能状態では解除操作部と着脱／位置
決めユニット間で保持手段解除のための作用が伝達され
る一方、保持手段が働いていない位置では解除のための
作用が伝達されない。このため状態Ａ（プロセスカート
リッジの電子写真画像形成装置への着脱可能状態）から
状態Ｂ（印刷可能状態）への状態遷移時には解除手段が
有効となる一方で、状態Ｂから状態Ａ時にはこれが無効
となる操作の状態遷移が実現でき、この結果、着脱操作
の手順を規定してこれを操作者に守らせたり、他のイン
ターロック機構などを使用しなくても確実なカートリッ
ジ着脱動作が可能となった。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、プロセスカートリッジ
の電子写真画像形成装置本体への着脱動作が確実で操作
性が向上したものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる電子写真画像形成
装置におけるプロセスカートリッジ昇降機構の概略側面
図である。

【図２】本発明の実施の形態にかかる電子写真画像形成
装置におけるプロセスカートリッジ昇降機構の保持／解
除機構の概略背面図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかるプロセスカートリ
ッジの斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態にかかる電子写真画像形成
装置を模式的に示す斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態にかかる電子写真画像形成
装置の概略縦断面図である。

【図６】本発明の実施の形態にかかるプロセスカートリ
ッジ昇降機構の操作遷移を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施例にかかるプロセスカートリッジ
昇降機構の保持機構部の側面図である。

【図８】電子写真画像形成装置のカートリッジ装着部の
斜視図である。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置本体 Ｂ…プロセスカートリッジ Ｐ１…装着可能位置 Ｐ２…印字可能位置 ＰＬ１…初期位置 ＰＬ２…回転位置 １…光学手段 ２…反射ミラー ３…感光体ドラム ４…帯電手段 ５…トナー容器 ６…現像容器 ６ａ…現像ローラー ６ｂ…現像ブレー
ド ７…転写ローラー ８…クリーニング枠体 ８ａ…クリーニングブレード ９ａ９ｂ…搬送ローラ対 １０…エンドカバー １２…記録媒体 １３…ピックアップローラ １４…搬送ガイド １５…レジストローラ対 １６…搬送ガイド １７…搬送ローラ １８…定着手段 ２０…排出トレー ２２…軸 ２９…第二取っ手 ３０…第一取っ手 ５２…カートリッジ装着部奥板 ５３…穴形状部材 ５３ａ…穴 ６３…本体第一カップリング ６４…本体第二カップリング ７１…カートリッジ装着部 ７５…本体位置決め凹部 ７５ａ，７５ｂ…本体位置決
め凹部 １００…駆動軸 １０１…前部ガイドレール １０１ａ…落し込み １０２…後部ガイドレール １０２ａ…第一ガイド凹部
１０２ｂ…第二ガイド凹部 １０２ｃ…平坦なガイド
部 １０３…昇降カム １１０…カートリッジ昇降レバー １２０…ロック板 １２０ａ…角穴部 １２１…軸 １２２…ねじりコイルバネ ２０１…昇降アーム ２０１ａ…つめ ２１０…テーパーコーン ２１１…軸 ２１２…平面カム ２１２ａ…カム面 ２１３…ロッド ３０１…ガイド ３０３…突出軸 ３０５…支点足 ４０１…前カバー ４０２…開口部 ４０３…端板

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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と同軸線上に設けた位置決め
   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
   る装着手段であって、 プロセスカートリッジに電子写真画像形成装置本体内で
   プロセスカートリッジの電子写真画像形成装置本体への
   着脱可能状態と、前記位置決め部材を位置決めされた画
   像形成可能状態と、前記着脱可能状態と画像形成可能状
   態間の遷移状態との３状態をとらせるために、遷移状態
   において、プロセスカートリッジの移動する軌道を制御
   する軌道制御手段及びプロセスカートリッジの移動のた
   めの動力を手動操作から得るための手動操作手段と、 着脱可能状態を保持するための保持手段と、 前記保持手段を解放するための解放手段と、 前記プロセスカートリッジの位置決め部材を位置決めす
   るための位置決め部と、 着脱可能状態の保持手段を解放手段による外力の作用に
   より解放すると着脱可能状態から遷移状態への遷移は他
   の外力の作用により自発的に行われ、プロセスカートリ
   ッジの電子写真画像形成装置への着脱可能状態において
   は前記解放手段の操作が可能である一方、画像形成可能
   状態においては解放手段の操作を不可能とした解放手段
   作動選択手段と、を有する装着手段と、 ｂ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記他の外力とはプロセスカートリッジ
   の質量に働く重力であることを特徴とする請求項１に記
   載の電子写真画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記移動操作手段とは回転軸とこれに固
   定された手動レバーであり、解放手段の操作部材は手動
   レバーに内蔵されていることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記位置決め部はプロセスカートリッジ
   の位置決め部材を嵌合して位置決めするための位置決め
   溝を有する請求項１から３の何れか１つに記載の電子写
   真画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記軌道制御手段はプロセスカートリッ
   ジの位置決め部材から電子写真感光体ドラムと交叉する
   方向に離れた部分を支持して揺動可能に回転軸に固定さ
   れた昇降アームの先端に設けたカムである請求項３又は
   ４に記載の電子写真画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記保持手段は昇降アームに設けられた
   爪とこの爪に向って付勢手段で付勢されて爪と係合して
   昇降アームをロックするロック部材である請求項１から
   ５の何れか１つに記載の電子写真画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記解放手段は、前記ロック部材を前記
   付勢手段の付勢力に抗して前記爪からロック部材を離隔
   するための離隔部材と、離隔部材に解放手段の操作部材
   の運動を伝達する伝達部材と、を有する請求項１から６
   の何れか１つに記載の電子写真画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記解放手段作動選択手段は解放手段の
   操作部材と離隔部材の間に介装され手動レバーがプロセ
   スカートリッジの着脱可能状態にある際には前記解放手
   段の操作部材が作用し、手動レバーが画像形成可能状態
   にある際には解放手段の操作部材は非作用となる部材で
   ある請求項１から７の何れか１つに記載の電子写真画像
   形成装置。
9. 【請求項９】 解放手段作動選択手段は手動レバーの回
   動中心を中心とするらせん状カム面を有し、このカム面
   に解放手段の操作部材が作用した際、カムトップ位置で
   伝達部材に作用し、カムボトム位置側で伝達部材に非作
   用である請求項７又は８に記載の電子写真画像形成装
   置。