JP2003195721A - プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスカートリッジの装置本体への着脱動
作に連動して開閉するとともに単純でかつ省スペースの
構成で大きな開閉距離を得ることができるドラムシャッ
ターを備えるプロセスカートリッジおよび画像形成装置
を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム１の一部を露出させる枠体
１２９の開口部１２９ａを開閉するドラムシャッター１
１９は、枠体１２９に回転自在に取り付けられたアーム
１２０および補助アーム１２１に結合され、アーム１２
０とドラムシャッター１１９との回転可能な結合点１２
０ｂ（第１当接部）をガイド側板３０の第１当接受け部
３０ａに当接させてドラムシャッター１１９を移動させ
て開口部１２９ａの一部を開放させ、さらにアーム１２
０の軸１２０ａを中心にして結合点１２０ｂと反対側に
突出した突出部１２０ｃ（第２当接部）を第２当接受け
部３０ｂに当接させてドラムシャッター１１９を完全に
開放させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に着
脱可能なプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関
するものである。

【０００２】ここで、画像形成装置としては、電子写真
画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成する装
置であり、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ
ー（例えば、ＬＥＤプリンター、レーザービームプリン
ター等）、電子写真ファクシミリ装置、および電子写真
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しては、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
光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体
に対して着脱可能とするもの、あるいは、帯電手段、現
像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真
感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本
体に対して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
た画像形成装置においては、電子写真感光体および電子
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。

【０００５】この種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
ザー自身で容易に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る。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】近年、電子写真感光体に関する技術の進歩
により、電子写真感光体の寿命が延び、プリント可能枚
数が増えると、供給能力に制限の生じる現像手段を独立
なユニットとし、この現像ユニットと、画像形成プロセ
スの電子写真感光体、帯電手段およびクリーニング手段
を一体としたプロセスカートリッジとに分け、装置本体
への着脱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なされるようになっ
てきている。

【０００７】この種のプロセスカートリッジにおいて
は、電子写真感光体のクリーニングによって発生した除
去現像剤は、電子写真感光体の寿命に見合って十分に収
納しうる容積のクリーニング容器内に貯えられ、プロセ
スカートリッジ交換時に取り除かれている。

【０００８】また、プロセスカートリッジの電子写真感
光体は、画像形成装置本体外において外光に曝される
（曝露される）とその特性が劣化し、また、装置本体外
での取り扱いに際して損傷を受け、あるいは感光体表面
に異物が付着する等の恐れがあり、このような劣化や損
傷の恐れをなくするために、プロセスカートリッジの電
子写真感光体の開口部を開閉するドラムシャッターを設
け、プロセスカートリッジを装置本体内に装着する際に
ドラムシャッターを開放して電子写真感光体を露出さ
せ、装置本体外ではドラムシャッターを閉鎖するように
構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プロセスカ
ートリッジにおいて、現像ユニットと、電子写真感光体
を備えたプロセスカートリッジとを別ユニットに分ける
場合には、プロセスカートリッジの電子写真感光体は、
記録媒体に接する部分のみならず現像ユニットに接する
部分までも開口される。このような電子写真感光体を曝
露されないようにその開口部を開閉するドラムシャッタ
ーにおいては、ドラムシャッターの電子写真感光体に対
する被覆領域が広くなり、そのためにドラムシャッター
の開閉距離を長く設けなければならない。

【００１０】その一方で、ユーザーから装置の小型化に
対する要望が近年強いことがあり、ドラムシャッターの
開閉のためのストロークを大きくとることが難しいとい
う課題があった。

【００１１】また、ユーザーからはシンプルなプロセス
カートリッジ着脱の要望も強く、プロセスカートリッジ
の着脱動作に連動してドラムシャッターを開閉させる必
要があった。なおかつ、複雑な機構を設けることは、部
品コストや、故障率を高めることになるために、単純な
シャッター開閉機構である必要があった。

【００１２】そこで、本発明は、前記従来技術の有する
課題に鑑みてなされたものであって、プロセスカートリ
ッジの画像形成装置本体への着脱動作に連動して開閉す
るとともに単純でかつ省スペースの構成で大きな開閉距
離を得ることができるドラムシャッターを備えるプロセ
スカートリッジおよび画像形成装置を提供することを目
的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプロセスカートリッジは、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
真感光体と、該電子写真感光体を回転自在に支持すると
ともに前記電子写真感光体の一部を露出させる開口部が
形成されたカートリッジ枠体と、該カートリッジ枠体の
前記開口部を開閉するシャッター機構とを有し、前記シ
ャッター開閉機構は、前記カートリッジ枠体の前記開口
部を遮蔽する遮蔽位置と該遮蔽位置から退避して前記開
口部を開放する開放位置との間を移動可能に設けられた
ドラムシャッターと、該ドラムシャッターに結合される
とともに前記カートリッジ枠体に回転自在に結合された
シャッター支持部材とを有し、前記シャッター支持部材
には、前記開口部の一部を開放させるように前記ドラム
シャッターを移動させるための第１当接部と、前記開口
部の残りを開放させるように前記ドラムシャッターを移
動させるための第２当接部とが設けられていることを特
徴とする。

【００１４】本発明のプロセスカートリッジにおいて
は、前記シャッター支持部材の第１当接部は前記シャッ
ター支持部材と前記ドラムシャッターの結合部に形成さ
れ、前記第２当接部は前記シャッター支持部材と前記カ
ートリッジ枠体との結合点に関して前記第１当接部と反
対側に突出した突出部に形成されていることが好まし
く、また、前記シャッター支持部材と前記カートリッジ
枠体との結合点から前記第１当接部へ結ぶ線分と、前記
シャッター支持部材と前記カートリッジ枠体との結合点
から前記第２当接部へ結ぶ線分とのなす角が９０度以上
であることが好ましい。

【００１５】本発明のプロセスカートリッジにおいて
は、前記画像形成装置本体に設けられた滑らかで連続的
な案内部に沿って着脱される構成を有することが好まし
く、さらに、前記画像形成装置本体に上下方向に着脱さ
れる構成を有することが好ましい。

【００１６】さらに、本発明の画像形成装置は、プロセ
スカートリッジを着脱可能であって、記録媒体の画像を
形成する画像形成装置において、前記プロセスカートリ
ッジを着脱可能に装着するための装着手段と前記記録媒
体を搬送するための搬送手段とを備え、前記プロセスカ
ートリッジは、電子写真感光体と、該電子写真感光体を
回転自在に支持するとともに前記電子写真感光体の一部
を露出させる開口部が形成されたカートリッジ枠体と、
該カートリッジ枠体の前記開口部を開閉するシャッター
機構とを有し、前記シャッター開閉機構は、前記カート
リッジ枠体の前記開口部を遮蔽する遮蔽位置と該遮蔽位
置から退避して前記開口部を開放する開放位置との間を
移動可能に設けられたドラムシャッターと、該ドラムシ
ャッターに結合されるとともに前記カートリッジ枠体に
回転自在に結合されたシャッター支持部材とを有し、前
記シャッター支持部材には、前記開口部の一部を開放さ
せるように前記ドラムシャッターを移動させるための第
１当接部と、前記開口部の残りを開放させるように前記
ドラムシャッターを移動させるための第２当接部とが設
けられており、前記プロセスカートリッジを装着するた
めの装着手段には、前記プロセスカートリッジを装着す
る際に、前記シャッター支持部材に設けられた第１当接
部と第２の当接部にそれぞれ当接する第１および第２の
当接受け部材が形成されていることを特徴とする。

【００１７】本発明の画像形成装置において、前記第１
および第２の当接受け部材は、前記プロセスカートリッ
ジを前記装着手段に装着する際に、前記第１当接受け部
材が前記シャッター支持部材の第１当接部に当接し、そ
の後に、前記第２当接受け部材が前記シャッター支持部
材の第２当接部に当接するように、前記装着手段に配置
されていることが好ましい。

【００１８】

【作用】本発明によれば、簡単な構成でかつ短いストロ
ークでドラムシャッターを大きく開閉することができる
ため、画像形成装置本体の小型化が実現でき、さらに、
単純な構成であるため、安価で故障しづらいドラムシャ
ッター開閉手段を実現することができる。

【００１９】また、プロセスカートリッジの着脱動作に
連動してドラムシャッターを完全に開閉できるため、ユ
ーザーをわずらわすことがなく、操作性に優れたプロセ
スカートリッジを実現でき、また、プロセスカートリッ
ジの自重によって小さい力でプロセスカートリッジが装
着できて、それに連動してドラムシャッターが開放され
るので、ドラムシャッターを開放するために大きな力を
要することの無いプロセスカートリッジを実現できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２１】なお、以下の説明において、装置前面とは
転写プロセスから定着プロセスへの記録媒体の搬送上流
側の面を指し（図１において右側）、装置本体およびプ
ロセスカートリッジに関して左右とは、装置前面から見
て左または右である。また長手方向とは、記録媒体の表
面と平行であり、かつ、記録媒体の搬送方向と交差（略
直交）する方向である。また、説明文中の符号は、図面
を参照するためのものであって、構成を限定するもので
はない。

【００２２】先ず、カラー画像形成装置の全体構成と画
像形成動作について、図１を参照して概略説明する。図
１は本発明を実施した画像形成装置の一形態で、４色フ
ルカラーの電子写真式レーザービームプリンターの概略
構成を示す縦断面図である。

【００２３】本実施形態における画像形成装置Ａは、図
１に示すように、像担持体である電子写真感光体として
の感光体ドラム１と、感光体ドラム１上に画像情報に基
づいた光像を照射する露光手段３と、感光体ドラム１上
に形成された各色毎の静電潜像を現像しうるように構成
された各色の現像器を備えた現像装置４と、感光体ドラ
ム１上に形成された各色の現像剤像を一旦転写する中間
転写体（中間転写ベルト）５ａとその中間転写体５ａ上
の現像剤像を記録紙、ＯＨＰシート、布等の記録媒体
（転写材）に転写する転写手段である二次転写ローラ１
１を備える中間転写装置５と、加圧ローラおよび加熱ロ
ーラからなる定着手段８、および記録媒体を中間転写装
置５や定着手段８へ順次搬送しそして排出する搬送手段
等を具備する。

【００２４】画像形成装置Ａによる画像形成工程の詳細
について説明する。中間転写ベルト５ａの回転と同期し
て像担持体である感光体ドラム１を図１の矢印方向（反
時計回り）に回転させ、この感光体ドラム１の表面を帯
電装置２によって均一に帯電するとともに、露光手段３
によって画像情報に基づいた各色画像の光照射、例えば
イエロー画像の光照射を行い、感光体ドラム１上にイエ
ローの静電潜像を形成する。

【００２５】露光手段３は、外部装置等から読み込んだ
画像情報に基づいて光照射することによって感光ドラム
１へ光像を照射するものであり、レーザーダイオード、
ポリゴンミラー、スキャナーモーター、結像レンズおよ
び反射ミラーが収納してある。外部機器等から画像信号
が与えられると、レーザーダイオードが前記画像信号に
応じて発光し、ポリゴンミラーに前記画像光として照射
する。このポリゴンミラーはスキャナーモーターによっ
て高速回転し、前記ポリゴンミラーで反射した画像光が
結像レンズおよび反射ミラーを介して感光ドラム１の表
面を選択的に露光し、その結果、感光ドラム１上に静電
潜像を形成する。

【００２６】この静電潜像形成と同時に現像装置４を駆
動してイエローの現像器４Ｙを現像位置に回転移動し、
感光体ドラム１の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧
を現像ローラ４ａに印加して静電潜像にイエロー現像剤
を付着させて現像する。

【００２７】その後、中間転写ベルト５ａの押えローラ
（１次転写ローラ）５ｊに現像剤と逆極性の電圧を印加
して感光体ドラム１上のイエローの現像剤像を中間転写
ベルト５ａ上に１次転写する。

【００２８】上述のようにイエロー現像剤像の１次転写
が終了すると、現像装置４の次の現像器（４Ｍ）が回転
移動し、感光体ドラムに対向する位置に位置決めされ
る。以上のような静電潜像の形成、現像および１次転写
の各工程を、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）そしてブラ
ック（ＢＫ）の各色についても順次繰り返して行うこと
によって、中間転写ベルト５ａ上に４色の現像剤像を重
ね合わせる。

【００２９】この間、２次転写ローラ１１は、中間転写
ベルト５ａとは非接触状態にあり、そして、クリーニン
グユニットとしてのクリーニング帯電ローラ５ｆも中間
転写ベルト５ａとは非接触状態に位置する。

【００３０】そして、中間転写ベルト５ａ上に４色の現
像剤像の形成完了後、２次転写ローラ１１が、図１のよ
うに、中間転写ベルト５ａに圧接される。さらに、前記
２次転写ローラ１１の圧接と同期して、給送手段である
レジストローラ対７近辺の所定の位置で待機していた記
録媒体が中間転写ベルト５ａと２次転写ローラ１１のニ
ップ部に送り出される。なお、レジストローラ対７の直
前には、記録媒体の先端を検知してレジストローラ対７
の回転駆動力を遮断し、記録媒体を所定の位置で待機さ
せるレジ前センサが設けられている。

【００３１】２次転写ローラ１１には現像剤と逆極性の
バイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト５ａ上
の現像剤像は、搬送されてきた記録媒体の表面に一括し
て２次転写される。

【００３２】このようにして現像剤像が２次転写された
記録媒体は、搬送ベルトユニット１２を経由して定着手
段８に搬送され、ここで、定着手段８の加圧ローラと加
熱ローラにより、複数色の現像剤像の定着が行われ、排
紙ローラ対１３によって排紙ガイド１５に沿って搬送さ
れ、排出ローラ対９によって画像形成装置Ａ上部の排紙
トレー１０に排出され、画像形成を完了する。

【００３３】一方、２次転写後にクリーニング用帯電ロ
ーラ５ｆが中間転写ベルト５ａに圧接され、中間転写ベ
ルト５ａ上に残った２次転写残の残留現像剤は所定のバ
イアス電圧が印加され残留電荷が除電される。除電され
た残留現像剤は、１次転写ニップ部を介して中間転写ベ
ルト５ａから感光ドラム１へ静電気的に再転写され、中
間転写ベルト５ａの表面がクリーニングされる。なお、
感光ドラム１に再転写された２次転写残の残留現像剤
は、感光ドラム１用のクリーニングブレード６によって
除去し回収される。回収された残留現像剤は、除去現像
剤として搬送する搬送経路をたどり、除去現像剤収容ボ
ックス２１６に回収され蓄積される。

【００３４】また、現像装置４は、ブラック（ＢＫ）、
マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色
の現像剤を収納した現像カートリッジが、現像ロータリ
ー内の所定位置に着脱可能に固定されている。現像ロー
タリーは、中心軸を中心に回動し、その中心軸の両サイ
ドには円体状のロータリーフランジ（不図示）があっ
て、このフランジに各色の現像カートリッジが固定され
る。この固定によって現像ロータリーが回転しても、現
像カートリッジは現像ロータリーから離脱することはな
い。また、現像カートリッジを画像形成装置本体外に離
脱させる場合は、図示せぬ把手をもって引き出す。現像
カートリッジは現像ロータリーの両フランジに例えばね
じりコイルばねによって係止されており、ユーザーの操
作によって離脱および装着が可能である。

【００３５】現像カートリッジは、現像剤収納部と現像
部に大別され、現像剤収納部には所定色の現像剤が充填
されており攪拌手段が回転することによって現像剤を現
像部に必要量搬送する。搬送された現像剤は現像部にお
いてスポンジ状の現像剤供給ローラの回転によって現像
ローラ表面に供給され、さらに、薄板状の現像ブレード
と現像ローラとの摩擦により電荷を付与され薄層化され
る。薄層化された現像ローラ上の現像剤は、回転により
現像部に搬送され、所定の現像バイアスを印加すること
により感光ドラムの静電潜像を現像剤像に可視化させ
る。そして、現像ローラ表面の現像剤で感光ドラム上の
潜像の可視化に寄与しなかった残現像剤は、再度現像剤
供給ローラ部で剥ぎ取られ、またこれと同時に新しい現
像剤が現像ローラ上に供給されて新たな現像動作が連続
的に行われる。

【００３６】次に、感光体ユニットと中間転写体ユニッ
トを一体構成とする一体型プロセスカートリッジについ
て図２ないし図４を参照して説明する。

【００３７】図２は本発明に係るプロセスカートリッジ
を装置前面から見て左側面から見た縦断面図であり、図
３は本発明に係るプロセスカートリッジを左側方から見
た斜視図であり、図４は本発明に係るプロセスカートリ
ッジを右側方から見た斜視図である。

【００３８】プロセスカートリッジ２０は、図２に示す
ように、感光体ドラム１と感光体ドラム１を回転可能に
支持する感光体フレーム１２９（カートリッジ枠体）等
からなる感光体ユニット２１と、中間転写ベルト５ａお
よび除去現像剤収容ボックス２１６を含む中間転写体ユ
ニット２２の２つのユニットで構成されている。感光体
ユニット２１は、中間転写体ユニット２２の投影上方向
に配置され、左右のサイドカバー２６０、２６１（図３
および図４）が、中間転写体ユニット２２の両側面に固
定されるとともに感光体ユニット２１の両側面まで延び
て、感光体ユニット２１を側面から保持する構成になっ
ている。

【００３９】感光体ユニット２１には、感光体ドラム１
が両端の左側軸受け１０２（図３）と右側軸受け１０６
（図４）により感光体フレーム１２９に回転自在に保持
されており、その右側端部のカップリング１２４（図
４）を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達され
るようになっている。

【００４０】また、感光体ドラム１には、図２に示すよ
うに、帯電ローラ２が両端の軸受け１２５を介して圧縮
ばね１２６により所定の力で圧接され、従動回転するよ
うになっている。軸受け１２５の少なくとも片方は導電
性の材料で構成され、帯電ローラ２に所定の帯電バイア
ス電圧を印加することにより、感光体ドラム１の表面を
一様に帯電させるようになっている。なお、このような
接触帯電方式の帯電装置に関しては、特開昭６３−１４
９６６９号公報に示されている。

【００４１】また、感光体ユニット２１には画像形成装
置本体に着脱する動作に連動して開閉するドラムシャッ
ター１１９が設けられており、ドラムシャッター１１９
の開閉機構およびプロセスカートリッジ２０の装置本体
への着脱動作に関連した開閉動作については後述する。

【００４２】さらに、感光体ドラム１にはクリーニング
ブレード６が所定の位置に設けられ、前述の逆電荷を付
与された中間転写ベルト５ａ上の残留現像剤を感光体ド
ラム１上に回収し、感光体ドラム１上の残留現像剤とと
もに掻き取るように構成されている。クリーニングブレ
ード６により掻き取られた現像剤は、スクイシート１２
７により中間転写ベルト５ａ上への落下が阻止され、感
光体フレーム１２９により形成される区画内でスクイシ
ート１２７上に溜まった除去現像剤は、送り羽根１５１
が回転することにより、感光体フレーム１２９により形
成される区画の奥へ、つまり感光体ドラム１から離れる
方向へと掃き出される。そして、送り羽根１５１よりも
さらに奥側に設けられた第１スクリュー１２８が回転す
ることにより、除去現像剤は装置前面から見て左側（図
２において手前方向）へ搬送されていく。第１スクリュ
ー１２８が配置されている溝部の左端に下方向へ開口１
５２が設けられていて、除去現像剤は第１スクリュー１
２８によって左端に搬送された除去現像剤が開口１５２
から落下し、中間転写体ユニット２２の後述する除去現
像剤収容ボックス２１６に連通する羽根車カバー２５３
の受け口２５３ａへと送り出される。開口１５２の下面
にはシール部材２５４が設けられており、受け口２５３
ａとの接合部での現像剤の漏れを防止している。

【００４３】次に、中間転写体ユニット２２を構成する
中間転写装置５および除去現像剤を回収し収容する除去
現像剤収容ボックス２１６について以下に説明する。

【００４４】中間転写装置５における中間転写ベルト５
ａは、把手部２８０を含む中間転写体フレーム２４５に
保持される駆動ローラ２４０と従動ローラ２４１の２本
のローラに懸回張設されている。駆動ローラ２４０は両
端を左側軸受け２０１（図３）と右側軸受け２０２（図
４）により回転自在に保持され、右側端部のカップリン
グ２４２（図４）を介して装置本体から所定の回転駆動
力が伝達されるようになっている。また、従動ローラ２
４１の両端の軸受け２４３には圧縮ばね２４４が設けら
れ、中間転写ベルト５ａに所定の張力を与えるようにな
っている。

【００４５】感光体ドラム１と対向する位置には、中間
転写ベルト５ａを挟んで、１次転写ローラ５ｊが設けら
れ、この１次転写ローラ５ｊは、両端の軸受け２４６を
介して、圧縮ばね２４７により所定の力で中間転写ベル
ト５ａを介して感光体ドラム１に圧接され、従動回転す
るようになっている。軸受け２４６の少なくとも片方は
導電性の材料で構成され、１次転写ローラ５ｊに所定の
転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム
１表面上の現像剤を中間転写体ベルト５ａ上に１次転写
させる。

【００４６】また、中間転写ベルト５ａの駆動ローラ２
４０に対向する位置には、中間転写ベルト５ａ上の残留
現像剤に所定のバイアス電圧を印加して残留電荷を除電
するためのクリーニング帯電ローラ部２２３が設けられ
ている。クリーニング帯電ローラ部２２３のクリーニン
グ帯電ローラ５ｆは、両端の軸受け２１１を介して、圧
縮ばね２１２により所定の力で中間転写体ベルト５ａを
介して駆動ローラ２４０に圧接され、従動回転するよう
になっている。また、軸受２１１の少なくとも片方は導
電性の材料で構成され、クリーニング帯電ローラ5 ｆに
所定のバイアス電圧を印加して中間転写体ベルト５ａ上
の残留電荷を除電している。そして、１次転写ニップ部
において残留現像剤は感光体ドラム１上に静電気的に再
転写され、クリーニングブレード６で除去し回収され、
前述したように除去現像剤収容ボックス２１６に収納さ
れる。

【００４７】中間転写体ユニット２２は、中間転写ベル
ト５ａを中心として感光体ユニット２１の反対側に除去
現像剤収容ボックス２１６が設けられており、この除去
現像剤収容ボックス２１６は、中間転写体フレーム２４
５の一部に仕切り板２５０を溶着して形成されていて、
感光体ドラム１上の残留現像剤を最終的に収納するもの
である。

【００４８】中間転写体フレーム２４５の左側面に羽根
車カバー２５３がシール部材を挟んで結合している。羽
根車カバー２５３は上側に開口２５３ａがあり、感光体
フレーム１２９の左端下部に設けられた開口１５２とシ
ール部材２５４を挟んで接合していて、開口１５２から
落下した除去現像剤が羽根車カバー２５３の内部に落下
する。羽根車カバー２５３の内部には羽根車２５５が左
側面から見て反時計方向に回転し内部の除去現像剤を除
去現像剤収容ボックス２１６の方へ搬送している。除去
現像剤収容ボックス２１６の左側面に、羽根車カバー２
５３がオーバーラップしていて、オーバーラップした部
分に、羽根車カバー２５３内部に通じている穴が設けら
れている。さらに、前記穴から長手方向に伸びた位置
に、第２スクリュー２５８が設けられていて、羽根車２
５５によって搬送された除去現像剤が、第２スクリュー
２５８を回転することで除去現像剤収容ボックス２１６
の左側から右側奥へと搬送されていく。除去現像剤収容
ボックス２１６には、第２スクリュー２５８と垂直な複
数の隔壁によって、いくつかの小部屋に仕切られてお
り、左端の小部屋から右隣の小部屋へと順次満たされて
いく。そして一番右側の小部屋には除去現像剤収容ボッ
クス２１６の満タンを検知する検知部（不図示）が設け
られている。

【００４９】次に、本発明に基づくドラムシャッターに
関する構成について、主に図５を参照して説明する。

【００５０】プロセスカートリッジ２０における感光体
ドラム１の一部を露出させる開口部１２９ａをカバーす
るためのドラムシャッター１１９は、図３および図５に
示すように、感光体ユニット２１の左側面に設けられた
軸１２０ａに回転可能に結合されたアーム（シャッター
支持部材）１２０と、感光体ユニット２１の両側面で軸
１２０ａより下方の位置に設けられた軸１２１ａに回転
可能に形成された補助アーム１２１とによって、開口部
１２９ａを遮蔽する遮蔽位置（図５に実線で示す位置）
とこの遮蔽位置から退避して開口部１２９ａを開放する
開放位置（図５に一点鎖線で示す位置）との間を移動可
能に設けられ、これらとともにシャッター機構を構成す
る。ドラムシャッター１１９の先端部（図５において上
方端部分）には、アーム１２０の先端結合部１２０ｂが
回転可能に結合され、ドラムシャッター１１９の後方部
（図５において下端部分）には補助アーム１２１が結合
部１２１ｂで回転可能に連結されている。さらに、アー
ム１２０には、軸１２０ａから先端結合部１２０ｂと反
対方向に放射状に延びる突出部１２０ｃが設けられてお
り、この突出部１２０ｃは、軸１２０ａの中心と先端結
合部１２０ｂを結ぶ直線との角度が９０度以上となるよ
うに軸１２０ａから延び、本実施例では略１００度に設
定している。また、アーム１２０は、軸１２０ａを中心
に１５０度以上回動しうるように構成されており、図示
しないトーションバネによって図５において常に反時計
方向に付勢され、すなわち、ドラムシャッター１１９が
開口部１２９ａを閉じる方向に付勢されている。

【００５１】以上のように構成されるシャッター機構に
おいて、例えばアーム１２０の先端結合部１２０ｂ（第
１当接部）を軸１２０ａを中心にしてトーションバネの
付勢力に抗して時計方向へ移動させることにより、アー
ム１２０を時計方向に回動させ、ドラムシャッター１１
９を時計方向に移動させることができる。このとき、ア
ーム１２０の突出部１２０ｃ（第２当接部）は、先端結
合部１２０ｂ（第１当接部）の時計方向の略９０度の回
動に応じて、図５において下左方の位置へ移動する。そ
の後に、突出部１２０ｃ（第２当接部）をさらに軸１２
０ａを中心にしてトーションバネの付勢力に抗して時計
方向へ移動させることにより、ドラムシャッター１１９
をさらに時計方向に移動させることができ、最終的にド
ラムシャッター１１９を図５において一点鎖線で図示す
る位置まで大きく移動させることが可能となり、感光体
ドラム１の開口部１２９ａを完全に開放させる。なお、
ドラムシャッター１１９の開閉動作は、後述するよう
に、プロセスカートリッジ２０を画像形成装置本体へ着
脱する動作に連動して行われる。

【００５２】次に、プロセスカートリッジ２０の画像形
成装置本体への着脱および所定位置への固定方法につい
て、図６を参照して説明する。

【００５３】画像形成装置本体の内壁には、プロセスカ
ートリッジ２０を装着する際にプロセスカートリッジ２
０を所定の位置へ案内するためのガイド側板３０が両側
に設けられている。ガイド側板３０には、感光体ユニッ
ト２１の両側壁および左右のサイドカバー２６０、２６
１から外方へ突出する感光体ドラム１の軸受け１０２、
１０６を案内する感光体ドラム用ガイドレール３１と、
中間転写体ユニット２２の左右のサイドカバー２６０、
２６１から外方へ突出する中間転写ベルト駆動ローラ２
４０の軸受け２０１、２０２を案内する中間転写体用ガ
イドレール３２が段差をもって設けられている。さら
に、感光体ドラム用ガイドレール３１の下端部には感光
体ドラム１の軸受け１０２、１０６を支持する支持部２
４、中間転写体用ガイドレール３２の下端部には中間転
写ベルト駆動軸の軸受け２０１、２０２を支持する支持
部２５が形成され、また、両ガイド側板３０の上部には
右サイドカバー２６１および左サイドカバー２６０にそ
れぞれ設けられた突起部２０３、２０４を位置決めする
ための位置決め溝２６が形成されている。また、それぞ
れの支持部２４、２５や位置決め溝２６には抜け止め用
のばね２７、２８、２９が設けられている。

【００５４】感光体ドラム軸受け１０２、１０６を支持
する支持部２４には、感光体ドラム１のカップリング１
２４（図４）に対応するように、回転駆動力伝達カップ
リング（不図示）が配設され、中間転写ベルト駆動軸２
４０の軸受け２０１、２０２を支持する支持部２５に
は、駆動ローラ２４０のカップリング２４２（図４）に
対応するように、回転駆動力伝達カップリング（不図
示）が配設されている。なお、これらの回転駆動力伝達
カップリングは、それぞれ軸方向へスライド可能に設け
られており、プロセスカートリッジ２０を着脱するため
に画像形成装置本体の上蓋６０（図１）を開くと、これ
らの回転駆動力伝達カップリングは軸方向へスライドし
て退避した状態（連結解除状態）となるように構成され
ている。なお、これらの回転駆動力伝達カップリングの
退避、連結機構については、特開平１１−１０９８３６
号公報等に記載されているような方法があり、本実施例
では省略する。

【００５５】プロセスカートリッジ２０を画像形成装置
本体に装着する際には、プロセスカートリッジ２０の感
光体ドラム１の軸受け１０２、１０６を感光体ドラム用
ガイドレール３１に、中間転写ベルト駆動ローラ２４０
の軸受け２０１、２０２を中間転写体用ガイドレール３
２にそれぞれスライドさせながら下方へ挿入する。そし
て、最終的には、感光体ドラム右側軸受け１０６および
左側軸受け１０２は支持部２４に落ち込み、左右に設け
られたばね２７により抜け止めされる。また、同時に中
間転写ベルト駆動ローラ２４０の右側軸受け２０２およ
び左側軸受け２０１は支持部２５に落ち込み、左右に設
けられたばね２８により抜け止めされる。さらにまた、
左右サイドカバー２６０、２６１に設けられた突起部２
０３、２０４は、位置決め溝２４に落とし込み、ばね２
９により装置本体フレームの位置決め溝２４に押し付け
られ固定される。このとき、感光体ユニット２１と中間
転写体ユニット２２は、プロセスカートリッジ２０内で
ガタをもって結合していても、画像形成装置本体に装着
された時点で夫々のユニットの位置が固定される構成に
なっている。

【００５６】以上のようにプロセスカートリッジ２０を
画像形成装置本体に対して装着する際におけるドラムシ
ャッター１１９の開閉動作について、図５ないし図７を
用いて説明する。

【００５７】プロセスカートリッジ２０は、前述したよ
うに、画像形成装置本体に対して装置本体上面から下方
に向かって装着する。プロセスカートリッジ２０の装着
前は、ドラムシャッター１１９は、図示しないトーショ
ンバネにより付勢されており、図５や図６に実線で示す
ように開口部１２９ａを閉じた状態にある。

【００５８】先ず、図６や図７の（ａ）に示すように、
中間転写ベルト駆動ローラ２４０の軸受け２０１、２０
２を中間転写体用ガイドレール３２に沿って挿入して、
プロセスカートリッジ２０を下方に落とし込む。そし
て、ある位置までプロセスカートリッジ２０を落とし込
むと、図７の（ｂ）に示すように、アーム１２０のドラ
ムシャッター１１９との結合部１２０ｂ（第１当接部）
が、本体ガイド側板３０の感光体ドラム用ガイドレール
３１の近傍に設けられた第１の当接受け部３０ａに当接
し、アーム１２０を軸１２０ａを中心にして時計方向へ
移動させ、ドラムシャッター１１９が開き始める。さら
に、プロセスカートリッジ２０を下方へ落とし込んでい
くと、図７の（ｃ）に示すように、感光ドラム１の軸受
け１０２、１０６が感光体ドラム用ガイドレール３１へ
挿入されていく。このとき、アーム１２０の結合部１２
０ｂ（第１当接部）は第１の当接受け部３０ａに当接し
た状態にあり、ドラムシャッター１１９はさらに開いて
いく。このときのドラムシャッター１１９が開放する動
作は、図７の（ｃ）に示すように、現像装置４に干渉し
ないように狭い空間で行われている。

【００５９】そしてさらに、プロセスカートリッジ２０
を落とし込んでいくと、図７の（ｄ）に示すように、ア
ーム１２０の突出部１２０ｃ（第２当接部）が本体ガイ
ド側板３０に設けられた第２の当接受け部３０ｂに当接
し始める。このとき、アーム１２０の結合部１２０ｂ
（第１当接部）と第１の当接受け部３０ａとが離れる。
アーム１２０の突出部１２０ｃ（第２当接部）が第２の
当接受け部３０ｂに当接した状態でプロセスカートリッ
ジ２０をさらに落とし込んでいくことによって、ドラム
シャッター１１９はさらに開きつづけ、図７の（ｅ）の
状態を経て、最終的に図７の（ｆ）に示すように、ドラ
ムシャッター１１９は完全に開いてプロセスカートリッ
ジ２０の装着が完了する。

【００６０】また、現像カートリッジ４Ｙを装置本体か
ら着脱することができるように、現像装置４は、図７の
（ｆ）に示すように、回動中心４ａを中心に感光体ドラ
ム１から離れる方向に回動可能に設けられている。した
がって、現像装置４を回動中心４ａを中心にして図７の
（ｆ）に一点鎖線４ｂで示す位置まで回動させることが
でき、そして、プロセスカートリッジ２０のドラムシャ
ッター１１９も充分に大きく開いているので、現像カー
トリッジ４Ｙを着脱する際に、ドラムシャッター１１９
が現像カートリッジ４Ｙと干渉することもない。また、
他の現像カートリッジ４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋの着脱につい
ても同様である。

【００６１】プロセスカートリッジ２０を装置本体から
抜き出す際には、ドラムシャッター１１９は前述した装
着時と逆の動作で閉鎖し、装置本体Ａからプロセスカー
トリッジ２０を完全に抜き出した時には、ドラムシャッ
ター１１９が閉じた状態になる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成でかつ短いストロークでドラムシャッターを
大きく開閉することができるため、画像形成装置本体の
小型化が実現でき、さらに、単純な構成であるため、安
価で故障しづらいドラムシャッター開閉手段を実現する
ことができる。

【００６３】また、プロセスカートリッジの着脱動作に
連動してドラムシャッターを完全に開閉できるため、ユ
ーザーをわずらわすことが無く、さらに、プロセスカー
トリッジの着脱時に、プロセスカートリッジが引っかか
ったり、あるいは力をかける方向を変えたりすることな
く、ドラムシャッターが開閉し、操作性に優れたプロセ
スカートリッジを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した画像形成装置の一形態で、４
色フルカラーの電子写真式レーザービームプリンターの
概略構成を示す縦断面図である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジを装置前面
から見て左側面から見た縦断面図である。

【図３】本発明に係るプロセスカートリッジを左側方か
ら見た斜視図である。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジを右側方か
ら見た斜視図である。

【図５】本発明に係るプロセスカートリッジにおけるド
ラムシャッターの構成を示すための左側面である。

【図６】本発明に係るプロセスカートリッジと画像形成
装置本体の装着手段の関係を示す概略図である。

【図７】本発明に係るプロセスカートリッジを画像形成
装置本体に対して装着する動作に関連してドラムシャッ
ターの開閉する態様を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電装置 ３ 露光手段 ４ 現像装置 ４ａ 現像ローラ ５ 中間転写装置 ５ａ 中間転写ベルト ５ｆ クリーニング帯電ローラ ５ｊ １次転写ローラ ８ 定着手段 ２０ プロセスカートリッジ ２１ 感光体ユニット ２２ 中間転写体ユニット ３０ ガイド側板 ３０ａ 第１当接受け部 ３０ｂ 第２当接受け部 ３１ 感光体ドラム用ガイドレール ３２ 中間転写体用ガイドレール １０２、１０６ （感光体ドラム）軸受け １１９ ドラムシャッター １２０ アーム（シャッター支持部材） １２０ａ 軸 １２０ｂ 結合部（第１当接部） １２０ｃ 突出部（第２当接部） １２１ 補助アーム １２１ａ 結合部 １２９ 感光体フレーム １２９ａ 開口部 ２０１、２０２ （駆動ローラ）軸受け ２０３、２０４ 突起部

フロントページの続き (72)発明者 吉野 靖史 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） 2H071 BA04 BA13 BA19 BA23 BA29 DA06 DA13 DA15 EA18

Claims (8)

【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、 電子写真感光体と、該電子写真感光体を回転自在に支持
   するとともに前記電子写真感光体の一部を露出させる開
   口部が形成されたカートリッジ枠体と、該カートリッジ
   枠体の前記開口部を開閉するシャッター機構とを有し、 前記シャッター機構は、前記カートリッジ枠体の前記開
   口部を遮蔽する遮蔽位置と該遮蔽位置から退避して前記
   開口部を開放する開放位置との間を移動可能に設けられ
   たドラムシャッターと、該ドラムシャッターに結合され
   るとともに前記カートリッジ枠体に回転自在に結合され
   たシャッター支持部材とを有し、 前記シャッター支持部材には、前記開口部の一部を開放
   させるように前記ドラムシャッターを移動させるための
   第１当接部と、前記開口部の残りを開放させるように前
   記ドラムシャッターを移動させるための第２当接部とが
   設けられていることを特徴とするプロセスカートリッ
   ジ。
2. 【請求項２】 前記シャッター支持部材の第１当接部は
   前記シャッター支持部材と前記ドラムシャッターの結合
   部に形成され、前記第２当接部は前記シャッター支持部
   材と前記カートリッジ枠体との結合点に関して前記第１
   当接部と反対側に突出した突出部に形成されていること
   を特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記シャッター支持部材と前記カートリ
   ッジ枠体との結合点から前記第１当接部へ結ぶ線分と、
   前記シャッター支持部材と前記カートリッジ枠体との結
   合点から前記第２当接部へ結ぶ線分とのなす角が９０度
   以上であることを特徴とする請求項１または２記載のプ
   ロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記画像形成装置本体に設けられた滑ら
   かで連続的な案内部に沿って着脱される構成を有するこ
   とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   のプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記画像形成装置本体に上下方向に着脱
   される構成を有することを特徴とする請求項１ないし４
   のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 プロセスカートリッジを着脱可能であっ
   て、記録媒体の画像を形成する画像形成装置において、 前記プロセスカートリッジを着脱可能に装着するための
   装着手段と前記記録媒体を搬送するための搬送手段とを
   備え、 前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、該電
   子写真感光体を回転自在に支持するとともに前記電子写
   真感光体の一部を露出させる開口部が形成されたカート
   リッジ枠体と、該カートリッジ枠体の前記開口部を開閉
   するシャッター機構とを有し、前記シャッター機構は、
   前記カートリッジ枠体の前記開口部を遮蔽する遮蔽位置
   と該遮蔽位置から退避して前記開口部を開放する開放位
   置との間を移動可能に設けられたドラムシャッターと、
   該ドラムシャッターに結合されるとともに前記カートリ
   ッジ枠体に回転自在に結合されたシャッター支持部材と
   を有し、前記シャッター支持部材には、前記開口部の一
   部を開放させるように前記ドラムシャッターを移動させ
   るための第１当接部と、前記開口部の残りを開放させる
   ように前記ドラムシャッターを移動させるための第２当
   接部とが設けられており、 前記プロセスカートリッジを装着するための装着手段に
   は、前記プロセスカートリッジを装着する際に、前記シ
   ャッター支持部材に設けられた第１当接部と第２の当接
   部にそれぞれ当接する第１および第２の当接受け部材が
   形成されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記第１および第２の当接受け部材は、
   前記プロセスカートリッジを前記装着手段に装着する際
   に、前記第１当接受け部材が前記シャッター支持部材の
   第１当接部に当接し、その後に、前記第２当接受け部材
   が前記シャッター支持部材の第２当接部に当接するよう
   に、前記装着手段に配置されていることを特徴とする請
   求項６記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記装着手段は、滑らかで連続的に前記
   プロセスカートリッジを着脱させる案内部材を有するこ
   とを特徴とする請求項６または７記載の画像形成装置。