JP2005070085A

JP2005070085A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005070085A
Application number: JP2003208353A
Authority: JP
Inventors: Takuo Nada; 卓生名田; Atsushi Numagami; 敦沼上; Tomohide Katsumata; 知英勝間田; Masanori Yamagata; 正典山縣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】プロセスカートリッジを係止するクリックが、像担持体を回転駆動させるＰ駆動ユニットに具備されたＰカップリングによって作用する長手方向への反力、及びプロセスカートリッジに具備されたシール部材を引き抜く際の引き抜き力に抗する係止力を有する。
【解決手段】プロセスカートリッジが突出してくることを防止するため、ユーザーがプロセスカートリッジを所定の位置まで挿入した際に適度なクリック感が得られるとともに、開閉蓋ユニットを閉めるのに必要な力を軽減し、またプロセスカートリッジを挿入後でも、ユーザーが手でプロセスカートリッジを押さえつけるといった補助無しに、シール部材を容易に引き抜くことが可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタとされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各色ごとに現像器と感光体を持つカラー画像形成装置のプロセスカートリッジの挿入においては、装置本体に各色のプロセスカートリッジを記録紙の搬送方向に並べて設置するための開口部が設けてあり、本体の長手方向略全域に構成された案内部材にプロセスカートリッジの長手方向略全域に構成された案内面を摺動させて開口部より挿入する。
【０００３】
所定の位置まで挿入すると、像担持体、現像手段、耐電手段の長手方向奥側に配設された駆動連結部であるところのＣカップリングと、これらを回転駆動させるための駆動ユニットに構成された駆動連結部であるところのＰカップリングが当接する。Ｐカップリングはバネによって長手方向手前側に向けて付勢されている。プロセスカートリッジの挿入後にＣカップリングとＰカップリングの爪の位相が合致しない場合、Ｐカップリングが駆動ユニットに配設されたモーターから駆動力が伝達されて回転することで位相が合致し、バネによる付勢でＣカップリングとＰカップリングが噛み合う。
【０００４】
またＰカップリングが設置されている駆動軸とＣカップリングに設けられた穴が嵌合することでプロセスカートリッジが保持される。一方、開口部の近傍にはプロセスカートリッジの像担持体軸を保持するための開閉蓋ユニットが開閉可能に配設され、これを閉じることで装置本体に対して像担持体の位置が決定する。
【０００５】
また、トナーとキャリヤにより構成される２成分現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を顕像化する補給系現像手段においては、現像手段を使用する前に予め所定の比率で混合されたキャリヤとトナー（以下スタート剤と称する）を現像手段に補給することで使用可能となる。そのため、プロセスカートリッジに内包された現像剤封入容器にスタート剤を封止するシール部材が設けられており、プロセスカートリッジを使用する前にシール部材を引き抜くことで現像装置へスタート剤を補給する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、プロセスカートリッジの挿入に際してＰカップリングの反力によってプロセスカートリッジが押され開口部から突出する。
この状態で開閉蓋ユニットを閉めるためには、Ｐカップリングによる反力を各色分合わせた大きな力が必要となり、ユーザー操作性が悪い。
【０００７】
また、シール部材を引き抜かずに挿入した場合で、装置本体に装着したままこれを引き抜く際には、ユーザーがプロセスカートリッジを手で押さえながらシール部材を引き抜かなければならず、または装置本体からプロセスカートリッジを引き抜いてシール部材を引き抜き、再び装置本体に挿入しなければならないといった、煩雑な作業をユーザーに要求することになる。
【０００８】
本発明では、所定の位置まで挿入されたプロセスカートリッジが、Ｐカップリングによる反力や、シール部材の引き抜き力によって飛び出さない係止力を有する係止部材を設けることで、プロセスカートリッジが所定の位置まで挿入された際にユーザーに適度なクリック感を与えるとともに、開閉蓋を閉めるために必要な力を軽減し、プロセスカートリッジを挿入したままの状態において、手で補助することなくシール部材を引き抜いてもプロセスカートリッジが飛び出さないようにすることで、ユーザー操作性を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る発明の目的を実現する構成は、画像形成装置本体に各色のプロセスカートリッジを記録紙の搬送方向に並べて設置するための挿入開口部と、開口部近傍に開閉動作してプロセスカートリッジを保持する蓋ユニットとを有し、プロセスカートリッジの挿入方向略全域に設けられた案内部材を、これに対応した画像形成装置に設けられた案内部材に摺動させてプロセスカートリッジを挿入した際に、プロセスカートリッジに内包された像担持体、現像手段、帯電手段を回転駆動させるための、プロセスカートリッジの挿入方向奥側に設置された駆動ユニットに具備され、プロセスカートリッジの挿入反対方向に付勢されている駆動連結手段による反力、及び、２成分現像材を用いて像担持体上の静電潜像を顕像化する現像手段を有し、予め所定の比率で混合されたキャリヤとトナーを現手段外に延長部を有したシール部材によって封入した現像剤封入容器が現像手段に設けられたプロセスカートリッジで、このシール部材を引き抜くために必要な引き抜き力、よりも大きな係止力によってプロセスカートリッジが所定の位置まで挿入されたときに、これを係止する係止部材を有することを特徴とする。
【００１０】
これによれば、プロセスカートリッジを所定の位置まで挿入すると、駆動連結手段による反力によっても係止部材によってプロセスカートリッジが係止され、プロセスカートリッジが飛び出す事はない。またプロセスカートリッジの挿入後に、シール部材を引き抜く際にも係止部材によって係止され、プロセスカートリッジが飛び出す事がない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
以下の説明で長手方向とは記録媒体の搬送方向に交叉する方向で被転写材に平行な方向をいう。また左右とは被転写材の搬送方向で見ての左右である。また、現像手段の上とは現像手段の装着状態における上をいう。
【００１２】
図１から図１２は、本発明の第１の実施の形態を示したものである。まず、図１により本発明の実施例が具現化されるカラー画像形成装置の一実施例について説明する。
【００１３】
本実施例のカラー画像形成装置は４色分のプロセスカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋを対応する各現像形成ステーションに着脱可能であって、レーザー光を照射可能な光学装置２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ、中間転写体ユニット３０、被転写材搬送ユニット４０、および定着ユニット５０などを備えている。
【００１４】
各プロセスカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋは同一構造とされ、それぞれ電子写真感光体である感光体ドラム８０７、帯電手段８０８、現像手段８１０が一体的に構成されている。
【００１５】
中間転写体ユニット３０は、無端ベルト体である中間転写ベルト３１、中間転写ベルト３１を回転可能に支持する３つのローラー駆動ローラー３２，テンションローラー３３，二次転写対向ローラー３４、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写する一次転写ローラー３５、及び転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に被転写材ｐに転写する二次転写ローラー３６を備えている。被転写材搬送ユニット３６は、各給紙カセット４１あるいは給紙トレイ４２から非転写材ｐを二次転写領域に搬送するピックアップローラー４３、給紙ローラー４４、搬送ローラー４５、およびレジストローラー４６などを備えている。
【００１６】
定着ユニット５０は、定着ローラー５１および加圧ローラー５２を備え、被転写材ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。
【００１７】
上記構成において、まず１色目例えばイエローのプロセスカートリッジ１０ｙにおいて、感光体ドラム８０７が帯電手段８０８によって一様に帯電された後、光学ユニット２０ｙから照射されたレーザー光２２によって潜像が形成され、この潜像が現像手段８１０によって現像されてトナー像が形成される。
【００１８】
感光体ドラム８０７上に形成されたトナー像は、一次転写ローラー３５の作用によって中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００１９】
同様の画像形成工程がｍ、ｃ、ｋ用の各プロセスカートリッジ１０ｍ、１０ｃ、１０ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順番に重ね転写される。
【００２０】
一方、被転写材ｐが給紙カセット４１または給紙トレイ４２から被転写材搬送ユニット４０によって２次転写領域に搬送され、２次転写ローラー３６の作用によって中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が被転写材ｐに転写される。このときに転写しきれずに中間転写ベルト３１上に残った廃トナーはＩＴＢクリーニング装置６０によって除去され、中間転写ベルト３１は次の画像形成に供される。ＩＴＢクリーニング装置６０に構成されたクリーニングブレード６１によって除去された廃トナーは廃トナー容器ユニット８０に回収される。トナー像を転写された被転写材ｐは定着ユニット５０に搬送され、定着ローラー５１と加圧ローラー５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラー５５によって排紙トレイ５６上に排紙される。
【００２１】
次に図２により、光学装置２０とプロセスカートリッジ１０の配置構成について説明する。２０は光学装置、８０は光学ステー、６０は前側板、６５は後側板、９０はＰ駆動ユニット、５００は開閉蓋ユニットを示す。
【００２２】
光学装置２０Ｙ、光学装置２０Ｍ、光学装置２０Ｃ、光学装置２０Ｋを被転写材の搬送方向に並べて設置するための光学ステー８０は、光学装置２０を設置するためのＳ開口部８２Ｙ、Ｓ開口部８２Ｍ、Ｓ開口部８２Ｃ、Ｓ開口部８２Ｋが設けられており、ステー差込部８４を前側板６０と後側板６５のステー差込穴６４に挿入することで被転写材搬送方向と装置の高さ方向の位置が決定され、前側板６０と後側板６５に固定される。
【００２３】
前側板６０には各プロセスカートリッジ１０を被転写材の搬送方向に並べて着脱する事が可能なＰ開口部６１が設けられている。これらのプロセスカートリッジ１０を装置本体に着脱する際には案内部材が必要であり、Ｐ開口部６１の上方にそれぞれのプロセスカートリッジ１０に対応するように図１０に示すガイドレール３００が設けられていて、このガイドレール３００に沿ってプロセスカートリッジ１０は装置本体に着脱される。
【００２４】
装置本体に挿入されると、後側板６５に配置されたＰ駆動ユニット９０の各Ｐカップリング９１に、各プロセスカートリッジ１０の駆動連結部が連結される。これにより、プロセスカートリッジ１０はＰ駆動ユニット９０より駆動力を受けることになる。
【００２５】
なお、Ｐカップリング９１を有するＰ駆動ユニット９０は後側板６５に設けられた第２の基準軸（図３中の６６の位置）を基準にして取り付けられており、且つＰカップリング９１もこの第２の基準軸を基準に正確に設置されているので、これらＰカップリング９１の位置は後側板６５の第３の基準軸に正確に配置されていることになる。
【００２６】
一方前側板６０のＰ開口部６１近傍には、Ｐ開口部６１から挿入されたプロセスカートリッジ１０を保持することが可能な構成となっている開閉蓋ユニット５００が開閉可能に設けられている。
【００２７】
次に図２によってＰ駆動ユニット９０の概略構成を説明する。９１はＰカップリング、９２はＰ駆動軸、９３はＰカップリングバネ、９４はＰベースである。
【００２８】
Ｐ駆動ユニット９０には図示しないモーターとギア列などがＰベース９４の図２における裏面に構成されている。このギア列に連結されたＰ駆動軸９２はＰベース９４の図２における表面に突出して設置される。Ｐ駆動軸９２にはＰカップリングバネ９３とともにＰカップリング９１が設置され、ＰカップリングはＰ駆動軸９２に取り付けられた図示しないＥリングが抜け止めになっている。Ｐカップリングバネ９３はＰベース９４とＰカップリング９１に挟持され、Ｐカップリング９１にバネ力が作用する。
【００２９】
一方、プロセスカートリッジ１０には長手方向の奥側に像担持体１２に連結された図示しない駆動連結部であるところのＣカップリングが設けてある。ＣカップリングとＰカップリング９１は互いにかみ合うように構成されている。また、ＣカップリングにはＰ駆動軸９２と嵌合する穴が設けられており、これによってプロセスカートリッジ１０が保持される。
【００３０】
装置本体に挿入されたプロセスカートリッジ１０のＣカップリングはＰ駆動ユニット９０のＰカップリング９１に当接し、Ｐ駆動軸９２がＣカップリングに設けられた穴に嵌合する。この際、互いのカップリングに設けられた爪の位相が異なる場合、Ｐカップリング９１はＣカップリングに押されてＰ駆動軸９２上でＰカップリングバネ９３に付勢されたまま後退する。そして図示しないＰ駆動ユニット９０に設けられたモーターが回転し、これに連動してＰカップリング９１が回転することでＣカップリングとの位相が合致しＰカップリングバネ９３の付勢力によってＰ駆動軸９２上を前進しＣカップリングと噛み合う。これによってモーターの駆動力がＣカップリングに伝達され像担持体１２を回転駆動させる。
【００３１】
なお、プロセスカートリッジ１０が所定の位置まで挿入され、Ｐカップリング９１とＣカップリングが噛み合った状態でも、Ｐカップリング９１はＰカップリングバネ９３に付勢され挿入方向反対側に反力が発生している。
【００３２】
また、図２、及び上記実施例では一つのプロセスカートリッジ１０に対して一つのＰカップリング９１が連結して像担持体を回転駆動する例を示したが、現像手段、帯電手段も同様の構成で、それぞれ回転駆動させるカップリングが構成されている。
【００３３】
次に図３によって開閉蓋ユニット５００の構成を説明する。１００は開閉蓋を表し、１０１は開閉蓋１００上の第１基準穴、１０２はＣＲＧ受け２００の位置決め穴、１０３は開閉蓋ヒンジ軸受け１２０の位置決め穴である。また、１１０は第２保持手段であるところの作動プレート、１２０は開閉蓋ヒンジ軸受け、２００は第１保持手段であるところのＣＲＧ受け、３００は係止手段であるところのロックプレートである。
【００３４】
まず、開閉蓋１００の位置決め穴１０３を基準に開閉蓋ヒンジ軸受け１２０がビス止めされている。開閉蓋１００の位置決め穴１０２は第１基準穴１０１を基準にして正確に位置出しされていて、この位置決め穴１０２に対してＣＲＧ受け２００の取り付け軸（図示せず）を嵌合させて、該ＣＲＧ受け２００がビス止めされる。これによりＣＲＧ受け２００は開閉蓋１００上に第１基準穴１０１を基準にして正確に取り付けられる。ＣＲＧ受け２００にはドラムアースピン２０２が設けられ、アースバネ２０３によって図３の上面方向に付勢されている。また、第１基準穴１０１の近傍には開閉蓋アースバネ１２０がバネ性を有して図３における裏面より開閉蓋１００にビスで固定されており、一端が第１基準穴１０１と重複している。一方、作動プレート１１０は開閉蓋１００上をＣＲＧ受け２００の軸受け部２０１の内側を動作するように配置されている。また、ロックプレート３００は開閉蓋１００上を左右に摺動するように取り付けられており、図示しないバネによって常に一定方向に付勢保持されている。ロックプレート３００は爪係止部３０１が前側板６０に取り付けられたロック爪３０２（図２参照）に係合することで、開閉蓋ユニット５００は前側板６０に取り付けられることになる。
【００３５】
ここで、図４及び図５を用いて開閉蓋ユニット５００の開閉動作を説明する。
【００３６】
図４において、前側板６０上にビス止めによって取り付けられた側板ヒンジ軸受け７０と開閉蓋ユニット５００の開閉蓋ヒンジ軸受け１２０（図３参照）がヒンジ軸１２１によって回転可能に取り付けられている。また、前側板６０には開閉蓋受け７１が取り付けられていて、開閉蓋ユニット５００が開いたときのストッパとなっているので、開閉蓋ユニット５００の開動作を行ったときには開閉蓋受け７１に開閉蓋１００の外装１０５の一部が突き当たって、開いたときの位置が決定される。
【００３７】
また、図５に示すように、開閉蓋ユニット５００（の外装１０５の一部）が開閉蓋受け７１に突き当たっているときには、開閉蓋ユニット５００は前側板６０を基準にして９０度以上開いているようになっていて、プロセスカートリッジ１０の着脱が容易に出来るようになっている。
【００３８】
また、図５に示すようにＣＲＧ受け２００には感光体ドラム軸８０７ａを接地するためのドラムアースピン２０２が設けられている。プロセスカートリッジ１０には感光体ドラム軸８０７ａに定常な所定の力で当接するように構成された板バネであるドラムアース板１５が設けられている。これにより開閉蓋ユニット５００が閉まったときに、ドラムアース板１５の一端に、アースバネ２０３による定常な所定の力でドラムアースピン２０２が当接する。
【００３９】
また、図４に示すように開閉蓋ユニット５００が閉まったときには、前側板６０に固定された第１基準軸６２が第一基準穴１０１を貫通して、開閉蓋アースバネ１２０に当接する。開閉蓋アースバネ１２０は板バネであり、定常な所定の力で第１基準軸６２に当接する。
【００４０】
これによって、感光体ドラム軸８０７ａは、順番にドラムアース板１５、ドラムアースピン２０２、アースバネ２０３、開閉蓋１００、開閉蓋アースバネ１２０、第一の基準軸６２、前側板６０へと接地されている。
【００４１】
また、開閉蓋アース板１２０と第一の基準軸６２間に作用する力、及び各色ステーションそれぞれのＣＲＧ受け２００に設置されたドラムアースピン２０２とプロセスカートリッジに設置されたドラムアース板１５間に作用する力は開閉蓋ユニット５００を閉める際に開閉蓋ユニット５００に作用する。
【００４２】
さらに、開閉蓋ユニット５００には外装１０５の一部より突出する操作レバー４００、４０１が構成されている。図中、４００はロックプレート３００に連動し、ロックプレート３００が本体に組み付いたときの解除する第１操作レバーであり、４１０は作動プレート１１０に連動し、作動プレート１１０を左右に動作させることが可能な第２操作レバーである。
【００４３】
次に図２、図３を用いて開閉蓋ユニット５００が前側板６０に取り付いたときの取り付け基準について説明する。前側板６０上には第１基準軸６２と第２基準軸６３が配置されている。まず、第１基準軸６２は前側板６０のＰ開口部６１の給紙側にビス止めされている。同様に第２基準軸６３は前側板６０のＰ開口部６１の排紙側にビス止めされている。第１基準軸６２に開閉蓋１００の第１基準穴１０１が嵌合する。このとき開閉蓋ユニット５００はそれぞれのヒンジ軸受け１２０の部分を支点にして被転写材の搬送方向にガタ分だけスライドする。これにより、開閉蓋ユニット５００は第１基準軸６２と第１基準穴１０１によって用紙の搬送方向に位置が決定される。
【００４４】
また、先述したように、開閉蓋ユニット５００の開閉動作によって該ユニットが閉じられると、前側板６０に取り付けられたロック爪３０２にロックプレート３００（の爪係止部３０１）が係合し、これにより開閉蓋ユニット５００が前側板６０の第１基準軸６２を基準に取り付けられる。また、開閉蓋ユニット５００の開閉動作を行うためには、操作レバー４００を作動させることで、ロックプレート３００が被転写材搬送方向に摺動させられるので、これによりロックが解除できる。
【００４５】
以上の構成により、開閉蓋ユニット５００は第１基準軸６２に第１基準穴１０１が嵌合することによって前側板６０に正確に取り付けられる。同時に各プロセスカートリッジ１０の感光体ドラム軸８０７ａに軸受け部２０１が嵌合してこれを保持する。また、この第１基準軸６２と後側板６５の第３準軸６６は、図２に示すように、複数の光学ユニット２０を有する光学ステー８０の取り付け基準と同一線上（図中８１）に配置しているので、それぞれの取り付け公差を最小にすることが可能な配置になっている。そして、Ｐ駆動ユニット９０のＰカップリング９１に連結するプロセスカートリッジ１０の非駆動側である感光体ドラム１２の軸８０７ａを開閉蓋ユニット５００で保持すると、開閉蓋１００のＣＲＧ受け２００の軸受け部２０１によって正確に位置出しすることが可能となる。
【００４６】
次に、感光体ドラム１２の感光体ドラム軸８０７ａの位置決めについて図６を用いて説明する。
【００４７】
前述したように、開閉蓋１００に正確に位置決めされたＣＲＧ受け２００には軸受け部２０１が形成されていて、開閉蓋ユニット５００の閉動作時に、基準軸等に嵌合させながら、且つ各プロセスカートリッジ１０の感光体ドラム軸８０７ａに軸受け部２０１を嵌合させながら開閉蓋ユニット５００を閉じていくことで、プロセスカートリッジ１０の横方向（被転写材搬送方向）の位置が第１基準軸６２を基準にして決定される。
【００４８】
一方、前記横方向（被転写材搬送方向）に対して縦方向（被転写材搬送方向と直交する方向）の位置決めは、開閉蓋ユニット５００の閉動作後にロックプレート３００とロック爪３０２が係合して開閉蓋ユニット５００がロックされた後、作動プレート１１０を左右方向（被転写材の搬送方向）に作動させて位置を決定する。
【００４９】
この作動プレート１１０には各感光体ドラム１２の軸８０７ａに嵌合する嵌合穴１１１がプロセスカートリッジ１０の数に対応するように設けられている。この嵌合穴１１１は、感光体ドラム軸８０７ａより大きく感光体ドラム軸８０７ａに嵌合しないように形成された部分と感光体ドラム軸８０７ａに嵌合する部分で鍵穴のような形状で構成されている。従って、作動プレート１１０に形成された嵌合穴１１１は、通常、開閉蓋ユニット５００の閉動作時には感光体ドラム軸８０７ａには当接する事はない。
【００５０】
また、作動プレート１１０には第１基準軸６２に嵌合する第２基準穴１１２ａが設けられている。この第２基準穴１１２ａは、第１基準軸６２より大きく第１基準軸６２に嵌合しないように形成された部分と第１基準軸６２に嵌合する部分で鍵穴のような形状で構成されている。さらに、第２基準穴１１２ａとは反対側の排紙側に当接部１１２ｂが形成されている。この当接部１１２ｂは、作動プレート１１０を横方向に動作させると第２基準軸６３に当接する用に構成されている。従って、通常、開閉蓋ユニット５００の閉動作時には作動プレート１１０に形成された第２基準穴１１２ａは、第１基準軸６２には当接する事はなく、当接部１１２ｂは第２基準軸６３に当接することはない。
【００５１】
開閉蓋ユニット５００が閉じられた後、開閉蓋１００の外装側より第２操作レバー４１０を横方向に操作すると、各感光体ドラム軸８０７ａに各嵌合穴１１１の嵌合部が当接してドラム軸８０７ａに嵌合し、これと同時に作動プレート１１０の第２基準穴１１２ａが前側板の第１基準軸と嵌合し当接部１１２ｂが第２基準軸６３に当接することで感光体ドラム軸８０７ａの位置を一定の方向に付勢する事になる。
【００５２】
また、これらの嵌合穴１１１と第２基準穴１１２ａと当接部１１２ｂは同一線上に感光体ドラム軸８０７ａを付勢するように配置されているので、この作動プレート１１０は横方向に操作すると、プロセスカートリッジ１０の縦方向の位置を決定する事が出来る。
【００５３】
以上説明したように、プロセスカートリッジ１０の感光体ドラム軸８０７ａはＰ駆動ユニット９０のＰカップリング９１を基準に取り付けられ、前側板６０に対して位置決めされる開閉蓋ユニット５００が有する、第１保持手段であるところのＣＲＧ受け２００の軸受け部２０１と、第２保持手段であるところの作動プレート１１０の嵌合穴１１１によって位置決めされるので、カラー画像形成装置本体に正確に保持される。
【００５４】
なお、感光体ドラム軸８０７ａの保持に関しては、回転可能な感光体ドラム１２のドラム軸８０７ａをベアリング等の手段によってホルダ等の部品で保持していることを示しており、直接回転している感光体ドラム１２のドラム軸８０７ａを保持しているわけではない。
【００５５】
次にプロセスカートリッジ１０の概略構成、及びシール部材について図７から図１０を用いて説明する。プロセスカートリッジ１０の構成は同様であるのでプロセスカートリッジ１０ｙについてのべる。
【００５６】
図７に示すようにプロセスカートリッジ１０ｙは感光体ドラム８０７の周囲に帯電手段、露光部、現像手段、転写開口を配設したものである。この実施の形態では磁性キャリア粉を有する二成分現像剤を用いている。そこで本発明の実施の形態に用いられる感光体ドラム８０７としては、通常用いられている有機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が１０^２〜１０^１４Ω・ｃｍの材質を有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン感光体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上させることが可能となる。
【００５７】
そこで本実施の形態においてはアルミニウム製のドラム基体上に負帯電の有機感光体を設けた感光体ドラム８０７を用いた。
【００５８】
帯電手段は、磁性キャリアを用いた磁気ブラシ帯電器８０８である。
【００５９】
この帯電器８０８は回転自在に支持された中空円筒形の帯電ローラー８０８ａ内に固定のマグネット８０８ｂを配してある。転写後、感光体ドラム８０７上に残留したトナーは図示矢印方向に回転する帯電器８０８に取り込まれる。
【００６０】
現像手段は本実施の形態では２成分現像剤を接触状態にして現像する方法（２成分非接触現像）を採用した。
【００６１】
図７には本実施の形態において用いた２成分磁気ブラシ現像用の現像手段８１０が示されている。現像スリーブ８１０ｄは中空円筒形であって回転自在に支持されている。現像スリーブ８１０ｄ内には固定のマグネット８１０ｃが配設されている。
【００６２】
現像スリーブ８１０ｄは感光体ドラム８０７と同方向に回転し、周面は感光体ドラム８０７の周面の移動方向に対して反対方向に移動する。感光体ドラム８０７と現像スリーブ８１０ｄは非接触で０．２〜１．０ｍｍ程度の隙間があけられていて、現像剤が感光体ドラム８０７に対して接触する状態で現像できるように設定されている。
【００６３】
キャリアを混合されてトナーは両端を除く長手方向の隔壁８１０ｆで仕切られたケーシング内の撹拌スクリュー８１０ｇ，８１０ｈで供給される。不図示のトナー供給容器から供給されたトナーは撹拌スクリュー８１０ｇの一端側へ落下して長手方向の一方向へ送られ乍ら撹拌され他端側の隔壁８１０ｆのない部分をとおり、撹拌スクリュー８１０ｈで一端側に移動して、ついで、一端側の隔壁８１０ｆのない部分をとおり撹拌スクリュー８１０ｈで送られ乍ら撹拌され、循環する。
【００６４】
ここで感光体ドラム８０７に形成された静電潜像を、現像手段８１０を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系について以下に説明する。まず、現像スリーブ８１０ｄの回転に伴いマグネット８１０ｃの極で汲み上げられた現像剤は、搬送される過程において、現像スリーブ８１０ｄに対して垂直に配置された規制ブレード８１０ｅによって規制され、現像スリーブ８１０ｄ上に薄層形成される。
ここで薄層形成された現像剤が、現像主極に搬送されてくると磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤によって感光体ドラム８０７の静電潜像を現像し、その後反発磁界によって現像スリーブ８１０ｄ上の現像剤は、現像容器８１０ａ内に戻される。
【００６５】
現像スリーブ８１０ｄには図示しない電源から直流電圧及び交流電圧が印加される。一般に二成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるということも生じる。このため、通常、現像スリーブ８１０ｄに印加する直流電圧と感光体ドラム８０７の表面電位間に電位差を設けることによって、現像時に非画像領域にトナーが付くのを防止する。
【００６６】
このトナー像は、ついで中間転写ユニット３０により中間転写ベルト３１に転写される。中間転写ユニット３０は無端状の中間転写ベルト３１を駆動ローラー３２、テンションローラー３３、及び二次転写対向ローラー３４に巻掛け、図１中矢印方向に回動される。さらに中間転写ベルト３１内には一次転写ローラー３５を備え、各一次転写ローラー３５は、中間転写ベルト３１の内側から感光体ドラム８０７方向に加圧力を発生しつつ、高圧電源より給電されることで、中間転写ベルト３１の裏側からトナーと逆極性の帯電を行なうことにより感光体ドラム８０７上のトナー像を順次中間転写ベルト３１の上面に転写する。
【００６７】
中間転写ベルト３１としてはポリイミド樹脂からなるものを用いることができる。中間転写ベルト３１の材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、誘電体例えばポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる。
【００６８】
トナー像転写後の感光体ドラム８０７の面には転写残トナーが残留している。この転写残トナーをそのまま帯電器を通過させると、残画像部分のみ帯電電位が低下したり、次の画像上で前画像部分が薄くなったり濃く現われたりする現象（以下ゴーストと称する）が発生してしまう。感光体ドラム８０７と接触した帯電磁気ブラシ下を転写残トナーが通過しても、ほとんどの場合前画像の形状をとどめたままである。そこで、感光体ドラム８０７の回転に伴い、帯電領域に到達した転写残トナーを磁気ブラシ帯電器８０８に取り込み前画像の履歴を消してしまうことが必要になる。このとき、交流電圧を磁気ブラシ帯電器８０８に印加すると感光体ドラム一帯電器間の電界による振動効果によって、帯電器へのトナーの取り込みが容易に行なわれる。ここで、感光体ドラム８０７上の転写残トナーは転写時の剥離放電等により、極性が正のものと負のものが混在していることが多いが、磁気ブラシ帯電器８０８への取り込み易さを考えると転写残トナーは正帯電されていることが望ましい。
【００６９】
本実施の形態では、中間転写ユニット３０と磁気ブラシ帯電器８０８との間の感光体ドラム８０７に導電性ブラシ８１１を当接させ、帯電バイアスと逆極性のバイアスを印加する。正極性の転写残トナーは磁気ブラシ帯電器８０８を通過し、負極性の転写残トナーは一時的に導電性ブラシ８１１に捕獲され、除電された後に再び感光体ドラム８０７上に送り出される。これにより転写残トナーは磁気ブラシ方向へより取り込まれやすくなる。
【００７０】
また、図１１に示すように感光体ドラム軸８０７ａにはドラムアース板１５が当接している。ドラムアース板１５は板バネであり感光体ドラム軸８０７ａに対して常に一定の所定の力で当接している。そして前述したように、このドラムアース板１５にはＣＲＧ受け２００に設けられたドラムアースピン２０２が定常な所定の力で当接する。
【００７１】
（現像ユニットの詳細構成）
現像ユニットＤを図７から図１０を用いて再度説明すると、現像容器８１０ａ、内部にマグネット８１０ｃを配設した現像スリーブ８１０ｄ、撹拌スクリュー８１０ｇ，８１０ｈ及びこれら撹拌スクリューの間に形成された隔壁８１０ｆにより構成されており、これらを内包した状態で、天板８２９が現像容器８１０ａに固定されている。
【００７２】
天板８２９にはトナー補給用の開口８２９ｃが長手一端に形成されており、この開口部から、現像ユニットＤに担持されたトナー濃度制御手段８４０の信号に基づき、トナー補給機構（図示せず）よりトナーを補給する。
【００７３】
現像ユニットＤにはスタート剤（予め所定の濃度に混合された現像キャリヤとトナー）を封入した現像剤封入容器８４１が現像ユニットＤの中に開口８４１ａが下向きなるように、装着部８４１ｅが現像容器８１０ａの装着溝８１０ｍにセットされている。この前記開口８４１ａは現像剤封入容器８４１の長手方向ほぼ全域に形成されており、この開口８４１ａを封止するように現像剤シール部材８４２が貼り付けられている。現像剤シール部材８４２はフィルム状であり、材質としてはポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、あるいはこれらのラミネート品、あるいはポリエステルフィルムとアルミ箔のラミネート品等が好適であるが、本実施例ではポリエステルフィルム／ナイロンフィルム／ポリエチレンフィルムのラミネート品を用いた。また貼り付け方法としては熱溶着、接着等があるが、本実施例では熱溶着を用いた。
【００７４】
現像剤封入容器８４１の長手方向一端面には前記シール部材８４２を貼り付けた後にスタート剤を充填するための充填口８４１ｂが形成されており、スタート剤を充填した後にキャップ８４３にて封止する構成をとっている。また反対側の端面には、突起８４１ｃが形成されており、現像容器８１０ａに形成された溝８１０ｉに前記突起８４１ｃが嵌合するようになっている。なお前述したシール部材８４２は長手方向の一端が折り返され、前記突起８４１ｃと溝８１０ｉとの間に挟持され、先端がユニット外に突出しており、この先端部８４２ａをユーザーが把持し引き抜くことでスタート剤が現像ユニット内Ｄに放散される。また前述した突起８４１ｃと現像容器８１０ａの接合部からの現像剤漏れを防止するため、突起８４１ｃの両サイドにリブ８４１ｄを複数形成し、このリブ８４１ｄと交互に配置された前記溝部８１０ｉ両サイドのリブ８１０ｋとの係合により、いわゆるラビリンス構造を形成している。また少なくとも突起部８４１ｃ下部と溝８１０ｉとの間に容器間シール部材８４４を配置し、突起下部からの現像剤漏れを防止すると同時に、現像剤シール部材８４２に付着した現像剤の拭き取りも行っている。
【００７５】
ところで現像ユニットＤを装置本体に対し軸方向（長手方向）に着脱する構成においては、現像装置の天面は平面であることが望ましい。即ちトナー補給機構が現像ユニットＤの上部に位置するため、現像ユニットＤの移動（着脱）を阻害するような凹凸は設けられないからである。更に上記トナー補給機構も装置本体に対し着脱可能な構成である場合、装着順序の限定を与えないためには、上記平面形状はより重要となる。この天面の平面形状を達成するためには、前記現像剤封入容器８４１を現像ユニットＤの天板８２９の上に載せる構成では達成することが困難であり、前述したように現像ユニットＤの中に納める構成とした。またトナー補給開口８２９ｃと現像剤封入容器８４１の配置関係であるが、両者を長手方向で交差しない位置関係に配置し、かつ前述した突起８４１ｃをトナー補給開口８２９ｃと長手反対方向に配設する事によりトナー補給とスタート剤補給、及び現像剤シールの引き抜きの成立をはかっている。
【００７６】
なお現像剤封入容器８４１は上述したように現像ユニットＤ内に納める構成としたので、限られた空間で最大の容積を得るため、略直方体形状としている。
因みに本発明では現像剤封入容器８４１を現像容器８１０ａにセットした後、天板８２９を固定する構成をとったが、この天板を着脱自在とすれば、現像剤封入容器８４１も着脱可能となり、現像装置を再生可能とする事も容易である。
【００７７】
また本実施例は画像形成装置本体に対し着脱自在なプロセスカートリッジに、本発明を実施した現像装置を具備する構成としたが、本発明はこれに限らず、現像装置が単独で画像形成装置に着脱自在な構成においても有効であることは明白である。
【００７８】
次に本発明の特徴的構成であるプロセスカートリッジ１０の挿入を図２、図１１、図１２により説明する。６００はガイドレール、１６はクリック凹、１７はＣＲＧ右レール、１８はＣＲＧ左レール、７００はクリック、７０１はクリックピン、７０３はクリックバネである。
【００７９】
まず、ガイドレール６００はガイドフレーム６３に固定され、長手方向に沿って略全域に設けられており、第一のレール面６０１、第二のレール面６０２を有している。一方、プロセスカートリッジ１０にも右レール１７、左レール１８が長手方向に沿って略全域に設けられている。
【００８０】
第一のレール面６０１はプロセスカートリッジ１０の右レール１７に、第二のレール面６０２はプロセスカートリッジ１０の左レール１８に対応している。従って、プロセスカートリッジ１０ｙはガイドレール６００ｙの第二のレール面６０２とガイドレール６００ｍの第一のレール面６０１に摺動して挿入される。同様にプロセスカートリッジ１０ｍはガイドレール６００ｍとガイドレール６００ｃに、プロセスカートリッジ１０ｃはガイドレール６００ｃとガイドレール６００ｋに、プロセスカートリッジ１０ｋはガイドレール６００ｋとガイドレール６００ｋ’に摺動して挿入される。
【００８１】
次に、長手方向の手前側に配置されたクリック７００は先端が半球面を有したクリックピン７０１と、円筒状をしたクリック座面７０２とで一体に構成されており、同じく円筒状のクリック受け７０５の内面を摺動するように構成さている。クリック受け７０５はクリックフレーム６４に固定されており、クリックバネ７０３がクリックフレーム６４とクリック座面７０２の間に狭持されることでクリック７００は下方に付勢されている。
【００８２】
なお、ガイドフレーム６３とクリックフレーム６４は図示しない位置決めによって前側板６０、及び後側板６５に対して正確に位置決めされて保持される。従ってこれに固定される、ガイドレール３００、及びクリック７００の高さも正確に決定され、第一のレール面６０１、及び第二のレール面６０２に対するクリック７００の高さ方向位置も正確に決定される。
【００８３】
プロセスカートリッジ１０が挿入されていない状態ではクリック７００はクリックバネ７０３に付勢されてクリックピン７０１が所定量だけクリック受け７０５から突出している。プロセスカートリッジ１０がガイドレール６００に摺動して挿入されていくと、長手方向手前側に設けられたクリック案内面１９とクリックピン７０１が当接する。クリック７００はクリックバネ７０３によって付勢された状態で係り量Ｌだけ後退する。プロセスカートリッジ１０が所定の位置まで挿入されるとクリックピン７０１とクリック案内面１９の当接は解消され、クリックバネ７０３に付勢されたクリック７００はクリックピン７０１がクリック凹１６にはまりこむ。クリック凹１６の深さはクリックピン７０１と当接しない十分な深さを有する。
【００８４】
ここでクリック７００の係止力をＦ１、プロセスカートリッジ１０に設けられたシール部材８４２の引き抜き力をＦ２、Ｐカップリング９１による反力をＦ３とすると、
Ｆ１＞Ｆ３
Ｆ１＞Ｆ２＋Ｆ３
を同時に満足するように構成されている。なお、Ｆ１はクリックバネ７０３のバネ力とクリックピン７０１先端の半球面の形状で決定される。
【００８５】
これによると、まずプロセスカートリッジ１０を所定の位置まで挿入すると、クリック案内面１９との当接によって後退していたクリックピン７０１がクリック凹１６に突出しユーザーに適度なクリック感を与え、所定の位置まで挿入されたことを知らしめる。これと同時に、プロセスカートリッジ１０は反力Ｆ３を受けるものの、クリックピン７０１とクリック凹１６が作用して発生する係止力Ｆ１によってプロセスカートリッジ１０が所定の位置から飛び出すことを防止できる。
【００８６】
プロセスカートリッジ１０を所定の位置まで挿入した後に開閉蓋ユニット５００を閉める際、クリックピン７０１による係止力Ｆ１が無ければ、反力Ｆ３が各色ステーション分だけプロセスカートリッジ１０に加わりプロセスカートリッジ１０は飛び出し、開閉蓋ユニット５００を閉めるために必要な力は、前述した開閉蓋アース板１２０と第一の基準軸６２間に作用する力、及び各色ステーションそれぞれのＣＲＧ受け２００に設置されたドラムアースピン２０２とプロセスカートリッジに設置されたドラムアース板１５間に作用する力、さらには各色ステーションそれぞれのＰカップリング９１による反力Ｆ３の合計に抗する非常に大きな力になり、ユーザー操作性が悪くなる。
【００８７】
本発明ではクリックピン７０１によってプロセスカートリッジ１０が所定の位置で係止されることでＰカップリング９１による反力Ｆ３が無くなり、開閉蓋ユニット５００を閉めるために必要な力が、開閉蓋アース板１２０のバネ力と各色ステーションそれぞれのＣＲＧ受け２００に設置されたアースバネ２０３のバネ力の合計に軽減されユーザー操作性が向上する。
【００８８】
さらに、プロセスカートリッジ１０を挿入した後にシール部材８４２を引き抜く場合、開閉蓋ユニット５００は開状態にしてシール部材８４２を引き抜く。この際に発生する力Ｆ２によっても同じくクリックピン７０１とクリック凹１６が作用して発生する係止力Ｆ１によってプロセスカートリッジが所定の位置から飛び出すことを防止できる。すなわち、ユーザーが手でプロセスカートリッジ１０を押さえながらシール部材８４２を引き抜くことや、一度挿入したプロセスカートリッジ１０を抜いてからシール部材８４２を引き抜き、再度プロセスカートリッジ１０を挿入する必要は無くなる。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、プロセスカートリッジを係止するクリックが、像担持体を回転駆動させるＰ駆動ユニットに具備されたＰカップリングによって作用する長手方向への反力、及びプロセスカートリッジに具備されたシール部材を引き抜く際の引き抜き力に抗する係止力を有し、プロセスカートリッジが突出してくることを防止するため、ユーザーがプロセスカートリッジを所定の位置まで挿入した際に適度なクリック感が得られるとともに、開閉蓋ユニットを閉めるのに必要な力を軽減し、またプロセスカートリッジを挿入後でも、ユーザーが手でプロセスカートリッジを押さえつけるといった補助無しに、シール部材を容易に引き抜くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー画像形成装置を説明する図。
【図２】光学装置とプロセスカートリッジの配置構成を説明する図。
【図３】開閉蓋ユニットの構成を説明する図。
【図４】開閉蓋ユニットの開閉動作を説明する図。
【図５】開閉蓋ユニットの開閉動作を説明する図。
【図６】感光体ドラム軸の位置決め構成を説明する図。
【図７】プロセスカートリッジの縦断面を説明する図。
【図８】プロセスカートリッジ（現像手段部）の長手方向断面を説明する図。
【図９】プロセスカートリッジ（現像手段部）の平面方向断面を説明する図。
【図１０】現像剤容器の概略構成を説明する図。
【図１１】プロセスカートリッジの挿入構成を説明する正面視図。
【図１２】プロセスカートリッジの挿入構成を説明する側面視図。
【符号の説明】
１０プロセスカートリッジ
１５ドラムアース板
１６クリック凹
１９クリック案内面
６１Ｐ開口部
９０Ｐ駆動ユニット
９１Ｐカップリング
１２０開閉蓋アースバネ
２０２ドラムアースピン
５００開閉蓋ユニット
６００ガイドレール
７００クリック
７０１クリックピン
７０３クリックバネ
７０５クリック受け
８０７感光体ドラム
８４１現像剤封入容器
８４２現像剤シール部材

Claims

複数の像担持体とこれに相対する帯電手段及び現像手段とトナー等を有するプロセスカートリッジと、該像担持体に画像形成させる光学系を有する複数の光学装置とを保持する容器筐体で構成される、カラー画像形成装置において、
該プロセスカートリッジを挿入するための開口部が設けられており、該プロセスカートリッジの挿入経路上に設置され、該プロセスカートリッジを所定の位置まで挿入したときに該プロセスカートリッジを係止し、該プロセスカートリッジに係合し挿入反対方向に作用する駆動連結部の反力よりも大きく、且つ該駆動連結部の反力と該プロセスカートリッジに設けられているシール部材を引き抜く力の和よりも大きい係止力を有する係止部材を有することを特徴とする、カラー画像形成装置。
前記プロセスカートリッジには挿入方向略全域に案内部材が設けられ、これに対応した案内部材が画像形成装置本体にも設けられていることを特徴する、前記請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記駆動連結部は前記プロセスカートリッジの挿入反対方向に付勢され、且つ前記プロセスカートリッジを構成する感光体を回転駆動することを特徴とする、前記請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記プロセスカートリッジを挿入する開口部近傍に、前記プロセスカートリッジを保持するように構成された蓋部材が開閉可能に構成されていることを特徴とした、前記請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記プロセスカートリッジは２成分現像剤を用いて前記像担持体上の静電潜像を顕像化する現像手段を有し、予め所定の比率で混合されたキャリヤとトナーを封入した現像剤封入容器を具備することを特徴とする、前記請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記現像剤封入容器は該現像剤を前記現像手段に排出するため長手方向略全域に形成された開口部と、これを封止しかつ長手の一端が折り返されて現像手段外に引き出される延長部を有するシール部材と、前記現像手段に装着するための装着部とを具備し、前記現像手段には前記開口部が下方を向くように装着される事特徴とする、前記請求項１及び３記載のカラー画像形成装置。