JP2014106500A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、画像形成時にプロセスカートリッジが開閉扉に付勢されない。また、画像形成装置本体外に露出させたプロセスカートリッジの把持部のみを操作することによって開閉扉を開いてプロセスカートリッジを取り出すことが可能なプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 プロセスカートリッジＢは、画像形成装置Ａ本体に着脱する際に把持する把持部34を有し、該把持部34は、プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体に装着された際に該画像形成装置Ａ本体外に露出した状態で回動位置が切替え可能に構成され、画像形成装置Ａ本体には、プロセスカートリッジＢを着脱するための上下扉30，31を開閉する開閉手段が設けられ、把持部34の回動位置を移動した際に開閉手段に連動して上下扉30，31を閉じた位置から開いた位置へと移動させる切替手段を有する。
【選択図】 図１

Description

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に関するものである。

プロセスカートリッジとは、像担持体と、少なくとも帯電手段、現像手段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されるものである。

従来、画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着する際、画像形成装置本体内に設けられた感光体に極力光が当たらないようにする。このために、画像形成装置本体の開閉扉は、該画像形成装置本体の内側に開くように構成されたものが提案されている（特許文献１参照）。

また、特許文献２に示されたように、プロセスカートリッジとして、感光ドラムやクリーニング手段等を保持する感光体ユニットと、現像ローラ等の現像手段を保持する現像ユニットとを結合部材で結合して構成したものが一般的に知られている。このプロセスカートリッジでは感光体ユニットに対して現像ユニットが結合部材を中心に回転可能に保持される。そして、現像ユニットが自重やバネ等の加圧部材によって感光体ユニット側へ付勢される。即ち、現像ユニットは現像ローラの軸線方向両端部に取り付けられた間隔保持部材を介して感光体ユニット内の感光ドラムに付勢されている。現像ローラの軸線方向両端部に取り付けられた間隔保持部材は、一定の加圧力をもって感光ドラムに当接している。

米国特許第６７３１８９４号明細書 特開平０８−３３９１４９号公報

しかしながら、画像形成装置本体に装着する開口を塞ぐ開閉扉が内側に開くタイプの画像形成装置にプロセスカートリッジを装着すると、画像形成時に現像ユニットが開閉扉により付勢される場合がある。

この場合、特許文献２のプロセスカートリッジの構成では、現像ユニットが開閉扉により付勢されることにより現像ユニットが感光体ユニットを付勢する加圧力が増加する。そして加圧力が増すことによって、プロセスカートリッジの摺動部の耐久性や自己発熱の上昇などが懸念される。

特許文献１のように、現像ユニットが画像形成装置の開閉扉に付勢されない構成にすると、現像ユニットを開閉扉よりも画像形成装置本体内に入れなければならない。

この場合、プロセスカートリッジを取り出す際に、ユーザは開閉扉を開いた後に、プロセスカートリッジを取り出すという操作を行わなくてはならず、操作が面倒で使い勝手が悪いという問題がある。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、画像形成時にプロセスカートリッジが開閉扉に付勢されない。また、画像形成装置本体外に露出させたプロセスカートリッジの把持部のみを操作することによって開閉扉を開いてプロセスカートリッジを取り出すことが可能なプロセスカートリッジを提供する。

前記目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な構成は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像手段と、前記画像形成装置本体に着脱する際に把持する把持部とを有し、前記把持部は、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着された際に該画像形成装置本体外に露出した状態で、第１の位置と第２の位置とに切替え可能に構成され、前記画像形成装置本体には、前記プロセスカートリッジを着脱するための開閉扉を開閉する開閉手段が設けられ、前記把持部を前記第１の位置から前記第２の位置へ移動した際に前記開閉手段に連動して前記開閉扉を閉じた位置から開いた位置へと移動させる切替手段とを有することを特徴とする。

上記構成によれば、画像形成時にプロセスカートリッジが開閉扉に付勢されないため摺動部の耐久性や自己発熱の上昇といった懸念がなくなる。また、プロセスカートリッジの把持部が画像形成装置本体外に露出しており、把持部を操作することでプロセスカートリッジを取り外す動作と開閉扉を開く動作とを同時に行うことが出来、操作性を向上させることが出来る。

本発明に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの構成を示す断面説明図である。 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挿入する前、或いは取り出した後の様子を示す斜視説明図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの分解斜視図である。 本発明に係るプロセスカートリッジに設けられる現像手段と像担持体との軸線を示す断面説明図である。 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挿入する様子を示し、開閉扉の上扉と下扉とを連動させるギア列を示す斜視説明図である。 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挿入する際のガイド部の構成を示す斜視説明図である。 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挿入する際のガイド部の構成を示す斜視説明図である。 本発明に係る画像形成装置に設けられる開閉扉の駆動構成を示す平面説明図である。 本発明に係るプロセスカートリッジに設けられるラックと、画像形成装置本体側に設けられるピニオンとが噛合する様子を示す側面説明図である。 画像形成装置本体側に設けられる開閉扉の駆動動作を示す側面説明図である。 画像形成装置本体側に設けられる開閉扉の駆動動作を示す側面説明図である。 画像形成装置本体側に設けられる開閉扉の駆動動作を示す側面説明図である。 画像形成装置本体側に設けられる開閉扉の駆動動作を示す側面説明図である。 画像形成装置本体側に設けられる開閉扉の駆動動作を示す側面説明図である。 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挿入する際にプロセスカートリッジの当接部が開閉扉に当接する様子を示す断面説明図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの把持部の構成を示す分解斜視図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの把持部の回動操作を説明する側面説明図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの把持部の回動操作を説明する側面説明図である。

図により本発明に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

図１に示すように、画像形成装置Ａ本体（画像形成装置本体）には、図７及び図８に示す画像形成装置Ａ本体の左右側板33，35の内壁面に設けられたガイド部33ｆ，33ｇ，35ｅに沿ってプロセスカートリッジＢを挿入する。これにより、プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体に対して着脱可能に設けられている。

プロセスカートリッジＢは、図２に示すように、表面に静電潜像が形成される像担持体となる感光ドラム７を有する。更に、感光ドラム７の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像手段となる現像ローラ21を有する。

図18及び図19に示すように、プロセスカートリッジＢには回動軸34ｂを中心に回動自在に設けられた把持部34が設けられている。ユーザはプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ本体に着脱操作する際に把持部34を把持して行う。

図１に示すように、把持部34は、プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体内の画像形成位置に装着された際に該画像形成装置Ａ本体外に露出する。この状態で、図18に示すように、把持部34が下方に向いた第１の位置と、図19に示すように、把持部34が上方に向いた第２の位置とに切替え可能に構成されている。

画像形成装置Ａ本体には、図１に示すように、回動軸30ａ，31ａを中心に回動可能な開閉扉となる上扉30と下扉31とが設けられている。上扉30と下扉31とは、図６に示すように、該上下扉30，31の長手方向の端部に設けられた扉連動ギア列32によりそれぞれの開閉動作に連動して開閉するように構成されている。

上扉30は、図11（ａ）に示すように、付勢手段となる引張バネ39により常時、閉じる方向となる図11（ａ）の矢印Ｍ方向に付勢されている。下扉31も図６に示す扉連動ギア列32により上扉30の開閉動作に連動して常時、閉じる方向となる図11（ａ）の矢印Ｑ方向に付勢されている。

図９及び図11〜図15は画像形成装置Ａ本体に設けられたプロセスカートリッジＢを着脱するための開閉扉となる上扉30と下扉31とを開閉する開閉手段を構成する扉駆動ギア列16の構成を示す。

図18（ａ）及び図19（ａ）に示すように、プロセスカートリッジＢの把持部34には、該把持部34と一体的に回動軸34ｂを中心に回動する把持ギア34ａが設けられている。

図12（ｂ）、図13（ａ），（ｂ）及び図14（ａ）に示すように、把持ギア34ａは開閉扉となる上扉30と下扉31とを開閉する開閉手段となる扉駆動ギア列16の段ギア43に噛合される。そして、把持ギア34ａが把持部34と一体的に回動軸34ｂを中心に回動すると、該把持ギア34ａの移動に伴なって該把持ギア34ａに噛合する段ギア43が回転する。

これによって、段ギア43に噛合するアイドラギア42ｂ、該アイドラギア42ｂに噛合するアイドラギア42ｃ、該アイドラギア42ｃに噛合する切替ギア38が連動して回転する。そして、切替ギア38に固定された扇型形状のリンク板38ｂが該切替ギア38と一体的に回動する。

プロセスカートリッジＢの把持部34を図18に示す下降位置（第１の位置）から図19に示す上昇位置（第２の位置）へ移動した際に、把持ギア34ａは図13（ｂ）矢印Ｆ方向に回動して移動する。そして、扉駆動ギア列16の段ギア43、アイドラギア42ｂ，42ｃ、切替ギア38を介してリンク板38ｂが図13（ｂ）に示す角度位置から図14（ａ）に示す角度位置まで回動軸30ａを中心に図14（ａ）の矢印Ｗ方向に回動して移動する。

リンク板38ｂの一端部に設けられた取付部38ａと、上扉30の長手方向の中間部に設けられた取付部30ｂとの間に付勢手段となる引張バネ39の両端部が係止されている。これにより、リンク板38ｂの回動角度に応じて該引張バネ39の引っ張り力が上扉30に作用する方向を閉じる方向となる図13（ｂ）の矢印Ｍ方向から開く方向となる図14（ｂ）の矢印Ｎ方向に切り替える。

即ち、プロセスカートリッジＢの把持部34に設けられた把持ギア34ａは、扉駆動ギア列16の段ギア43、アイドラギア42ｂ，42ｃ、切替ギア38、リンク板38ｂ、引張バネ39と連動する。そして、把持部34を図18に示す下降位置（第１の位置）から図19に示す上昇位置（第２の位置）へ移動した際に開閉扉となる上扉30と下扉31とを閉じた位置から開いた位置へと移動させる切替手段を構成する。

＜画像形成装置の全体構成＞
本実施形態の画像形成装置Ａは電子写真方式のレーザービームプリンタにより構成される。図１に示すように、帯電手段となる帯電ローラ８により一様に帯電された感光ドラム７の表面に露光手段としての露光装置１から画像情報に基づいたレーザ光Ｌが照射される。

これにより、感光ドラム７の表面には静電潜像が形成され、この静電潜像に対して現像手段となる現像ローラ21により現像剤となるトナーＴを供給して現像し、トナー像を形成する。そして、トナー像の形成と同期して、給送カセット３ａに収容された記録材17をピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃによって一枚ずつ分離給送する。

その後、記録材17は搬送ガイド３ｆに沿って搬送され、感光ドラム７と、転写手段となる転写ローラ４とにより形成されたニップ部に搬送される。そして、転写ローラ４に転写電圧を印加することによって、プロセスカートリッジＢの感光ドラム７に形成されたトナー像が記録材17に転写される。

トナー像が転写された記録材17は搬送ガイド３ｇに沿って定着手段となる定着装置５へ搬送される。定着装置５は、駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体５ｄとを有して構成される。

駆動ローラ５ａと定着回転体５ｄとのニップ部を通過する記録材17に熱及び圧力を印加して記録材17に転写したトナー像を定着する。トナー像を定着した記録材17は排出ローラ３ｄにより排出部６へ排出される。

＜プロセスカートリッジの全体構成＞
プロセスカートリッジＢは、感光層からなる電子写真感光体を有する感光ドラム７と、少なくとも一つのプロセス手段を備えたものである。

プロセス手段としては、例えば、感光ドラム７を帯電させる帯電手段となる帯電ローラ８、感光ドラム７に形成された静電潜像を現像する現像手段となる現像ローラ21がある。更に、感光ドラム７の表面に残留したトナーＴをクリーニングするためのクリーニング手段となるクリーニングブレード11等がある。

本実施形態のプロセスカートリッジＢは、図２に示すように、感光ドラム７を回転可能に支持する感光体ユニット10と、現像ローラ21を回転可能に支持する現像ユニット20とを有して構成される。

感光体ユニット10は、少なくとも感光ドラム７と、帯電ローラ８と、クリーニングブレード11とを備える。現像ユニット20は、少なくとも現像ローラ21と、現像ブレード22とを備える。

プロセスカートリッジＢの画像形成プロセスにおいては、感光ドラム７を回転駆動し、帯電ローラ８に電圧を印加して感光ドラム７の表面を一様に帯電する。この帯電した状態の感光ドラム７の表面に対して、露光装置１から画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（光像）が露光開口９ｂを通して露光される。これにより、感光ドラム７の表面に静電潜像を形成し、該静電潜像に対して現像ローラ21によりトナーＴを供給して現像する。現像ブレード22は現像ローラ21の表面に付着したトナーＴの層厚を規制する。

現像ユニット20は枠体となる現像フレーム23を有し、トナー収容部24内のトナーＴをトナー送り手段となる回転可能な撹拌部材25により現像ローラ21側に送り出す。

固定の磁石部材26を内側に配置した現像ローラ21は、現像フレーム23に回転自在に支持される。現像ローラ21の表面には現像ブレード22によって摩擦帯電電荷を付与したトナーＴ層が形成され、そのトナーＴを感光ドラム７の表面に形成された静電潜像に応じて該感光ドラム７に転移させる。これによって、感光ドラム７の表面にトナー像を形成して可視像化する。

感光ドラム７の表面に形成されたトナー像が記録材17に転写された後は、感光ドラム７の表面に残留したトナーＴは感光体ユニット10に設けられたクリーニングブレード11によって掻き落とされる。クリーニングブレード11によって掻き落とされた残留トナーＴは除去トナー収納部13内に収容される。その際に、掬（すく）いシート12によって除去トナー収納部13外へのトナーＴの漏出を防いでいる。

感光体ユニット10は、枠体となる感光体フレーム14を有し、感光ドラム７、帯電ローラ８、クリーニングブレード11は感光体フレーム14により支持されている。

＜現像ユニットと感光体ユニットとの合体構成＞
図４は、現像ユニット20と感光体ユニット10とを示す分解斜視図である。図４に示すように、現像ユニット20の長手方向（図４の左右方向）の両端部には、現像ユニット20から感光体ユニット10の方向に伸びる一対の吊腕部23ａ，23ｂが設けられている。

吊腕部23ａ，23ｂのそれぞれの先端側には、現像ユニット20を感光体ユニット10に対して回動自在に支持するための一対の支持軸23ｃ，23ｄが設けられている。

感光体ユニット10を構成する感光体フレーム14及び支持部材15には、支持軸23ｃを支持するための軸受部15ａと、支持軸23ｄを支持するための軸受部14ａが設けられている。支持部材15は、感光体フレーム14に取付けられており、ドラム軸受部15ｂにおいて感光ドラム７を回転自在に支持するよう構成される。

現像ユニット20は、支持軸23ｃ，23ｄを中心に回動可能に感光体フレーム14に支持され、付勢バネ27により現像ローラ21を感光ドラム７への作用位置に位置決めする。図５は現像ローラ21と感光ドラム７との軸線を示す断面説明図である。21ａ，21ｂは現像ローラ21と感光ドラム７との軸線を位置決めする位置決め部材である。

＜開閉扉の駆動構成＞
図６は画像形成装置Ａ本体の開閉扉の構成を示すための斜視説明図である。また、図７及び図８は画像形成装置Ａ本体の開閉扉の回転止め部の構成を示すために開閉扉を省略した状態を示す斜視説明図である。

図６に示すように、画像形成装置Ａ本体にはプロセスカートリッジＢを着脱するための開閉口２が設けられている。この開閉口２の両側の左右側板33，35には、画像形成装置Ａ本体の内側へ向かって開閉可能で上下に分かれた開閉扉となる上扉30と下扉31とが回動軸30ａ，31ａを中心に回動可能に設けられている。

上扉30と下扉31とは各々の開閉動作に連動して上扉30と下扉31とが開閉するように、上扉30と下扉31との長手方向（図６の左右方向）の一端部である右側端部に扉連動ギア列32を構成する扉連動ギア32ａ，32ｂが設けられている。更に、扉連動ギア32ａ，32ｂにそれぞれ噛合されたアイドラギア32ｃ，32ｅ、該アイドラギア32ｃ，32ｅの間に噛合されたアイドラギア32ｄが設けられている。これらの扉連動ギア列32は画像形成装置Ａ本体内の右側板33に回転可能に設けられている。

図６に示すように、下扉31の外側面にはプロセスカートリッジＢの現像フレーム23の外周面に設けられた被ガイド部23ｇに係合して該プロセスカートリッジＢをガイドするためのガイド部31ｂが設けられている。

また、下扉31にはプロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体に装着された状態で、該プロセスカートリッジＢの把持部34の回動動作に干渉しないように該把持部34が回動自在に挿通される切欠部31ｃが設けられている。

また、上扉30及び下扉31の外側面には、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ本体に装着するときに、図２に示す該プロセスカートリッジＢの当接部23ｈ，23ｊとそれぞれ当接する当接部30ｇ，31ｈが設けられている。

図７及び図８に示すように、上扉30及び下扉31の閉方向の回転止めとして、回転止め部33ａ，33ｂ，35ａ，35ｂが画像形成装置Ａ本体の右側板33及び左側板35に設けられている。

また、上扉30及び下扉31の開方向の回転止めとして、回転止め部33ｃ，33ｄ，35ｃ，35ｄが右側板33及び左側板35にそれぞれ設けられている。

また、図９に示すように、画像形成装置Ａ本体側で上扉30の長手方向（図９の左右方向）の左端部には、開閉扉となる上扉30及び下扉31の開閉手段となる扉駆動ギア列16が設けられている。扉駆動ギア列16は、引張バネ39の引っ張り力による上扉30の付勢方向を切り替える切替手段を兼ねる。

＜切替機構＞
図３、図９、図11〜図15に示すように、画像形成装置Ａ本体内の図６に示す左外装板37には、扉駆動ギア列16を構成する切替ギア38が回転可能に設けられている。更に、該切替ギア38に固定されて該切替ギア38と一体的に回転する扇型形状のリンク板38ｂが回転可能に設けられている。

更に、切替ギア38の回転中心上に設けられた回動軸30ａを中心に回動可能に設けられた上扉30が設けられている。更に、該上扉30の長手方向の中間部に設けられた取付部30ｂに一端が係止され、リンク板38ｂの外周円弧の一端部に設けられた取付部38ａに他端が係止された引張バネ39が設けられている。これらの各部材によりトグル機構が構成される。

リンク板38ｂは図11（ａ）に示すギア回転止め部35ｆと、図12（ａ）に示すギア回転止め部37ｂとに当接することで係止され、該リンク板38ｂに固定された切替ギア38の回転が停止する。

図９に示すように、切替ギア38は左外装板37に回転可能に設けられている。引張バネ39の両端は、切替ギア38に固定されたリンク板38ｂの取付部38ａと、上扉30の取付部30ｂにそれぞれ取り付けられている。これにより上扉30は、切替ギア38の回転角度に応じて引張バネ39の引っ張り力により図11（ａ）に示す閉方向となる矢印Ｍ方向、或いは、図12（ａ）に示すように、開方向となる矢印Ｎ方向の何れかに付勢される。下扉31も図６に示す扉連動ギア列32により上扉30の開閉動作に連動して図11（ａ）に示す閉方向となる矢印Ｑ方向、或いは、図12（ａ）に示すように、開方向となる矢印Ｐ方向の何れかに付勢される。

ギア回転止め部35ｆは図３及び図９に示す左側板35に設けられている。そして、リンク板38ｂが図11（ａ）に示す位置で引張バネ39の引っ張り力により上下扉30，31が回動軸30ａ，31ａを中心に閉方向となる図11（ａ）の矢印Ｍ，Ｑ方向に回動して扉回転止め部35ａ，35ｂに当接して係止される。そのときに、切替ギア38に固定されたリンク板38ｂの一端部がギア回転止め部35ｆに当接する。

一方、ギア回転止め部37ｂは図６及び図９に示す左外装板37に設けられている。そして、リンク板38ｂが図12（ａ）に示す位置で引張バネ39の引っ張り力により上下扉30，31が回動軸30ａ，31ａを中心に開方向となる図12（ａ）の矢印Ｎ，Ｐ方向に回動して扉回転止め部35ｃ，35ｄに当接して係止される。そのときに、切替ギア38に固定されたリンク板38ｂの他端部がギア回転止め部37ｂに当接する。

＜切替機構の駆動機構＞
図９は開閉扉の駆動構成を示すために画像形成装置Ａ本体の上から見た図である。また、図10はプロセスカートリッジＢの左側面に設けられたラック40に噛合するピニオン41の位置を示すための図９の左側から見た断面説明図である。

（第１の駆動構成）
図３、図９、図10〜図15に示すように、第１の駆動構成は、画像形成装置Ａ本体に対するプロセスカートリッジＢのユーザによる着脱操作を駆動源とする。

図９に示すように、プロセスカートリッジＢの左側面にラック40が設けられている。一方、図９に示す画像形成装置Ａ本体の左側板35には、図10及び図11（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジＢの着脱操作によりラック40に噛合して回転するピニオン41が設けられている。

ピニオン41にはアイドラギア42ａが噛合されており、更に、該アイドラギア42ａにはアイドラギア42ｃが噛合されている。該アイドラギア42ｃには切替ギア38が噛合されている。これにより、プロセスカートリッジＢの着脱操作による駆動力が、ラック40、ピニオン41、アイドラギア42ａ，42ｃを介して切替ギア38に回転力として伝達される。

ここで、図10に示すように、ピニオン41のプロセスカートリッジＢの着脱方向の設置位置は以下の位置である。即ち、該プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ本体から取り出す際にプロセスカートリッジＢの上面及び底面の一部Ｊ，Ｋが上扉30及び下扉31にかかってからピニオン41とラック40とが噛合する位置である。

（第２の駆動構成）
図３、図９、図13〜図15に示すように、第２の駆動構成は、プロセスカートリッジＢに回動可能に設けられた把持部34のユーザによる回動操作を駆動源とする。

＜把持部の構成＞
まず、プロセスカートリッジＢに設けられた把持部34の構成と回動動作について説明する。図17は把持部34の構成を説明する斜視説明図である。図18及び図19は把持部34の回動動作を説明する側面説明図である。

図17に示すように、プロセスカートリッジＢの長手方向（図17の左右方向）の一端部に配置され、感光体フレーム14と現像フレーム23とを連結する支持部材15にはバネ掛け部15ｅが設けられる。一方、把持部34の長手方向（図17の左右方向）の一端部にはバネ掛け部34ｄが設けられる。そして、両者のバネ掛け部15ｅ，34ｄに付勢手段となる引張バネ50の両端部が係止されている。

図10に示すように、プロセスカートリッジＢの感光体フレーム14の長手方向（図17の左右方向）の両側面には把持部34の両端部が嵌合される溝部14ｈが設けられている。溝部14ｈの対向する両壁面には突当部14ｆ，14ｇが設けられている。

把持部34は両端部が溝部14ｈに嵌合されて回動軸34ｂを中心に該把持部34の側辺が溝部14ｈの突当部14ｆ，14ｇに突き当たるまで正逆回動可能に軸支されている。

図18及び図19に示すように把持部34は回動可能であり、図18に示すように把持部34を下降させた第１の位置と、図19に示すように把持部34を上昇させた第２の位置とに切替え可能に構成されている。

図18（ｂ）及び図19（ｂ）に示すように、引張バネ50の一端部を係止するバネ掛け部15ｅの位置は以下の位置である。即ち、図18に示すように把持部34を下降させた第１の位置での引張バネ50の他端部を係止するバネ掛け部34ｄの位置と、図19に示すように把持部34を上昇させた第２の位置での該バネ掛け部34ｄの位置との中間部に配置される。

これにより、把持部34は、引張バネ50の引っ張り力により図18に示すように把持部34を下降させた第１の位置か、図19に示すように把持部34を上昇させた第２の位置かの何れかの位置で保持される。

把持部34が図18に示す第１の位置から図19に示す第２の位置へ図19の矢印Ｚ方向に押し上げられると、把持部34の移動と共にバネ掛け部34ｄも移動する。このため、把持部34は図18に示す第１の位置から図19に示す第２の位置へ移動する途中から図19に示す第２の位置へ保持させる方向に引張バネ50の引っ張り力が作用する。図19に示す第２の位置へ移動した把持部34は該第２の位置で保持される。

逆に、把持部34が図19に示す第２の位置から図18に示す第１の位置へ図18の矢印Ｙ方向に押し下げられると、把持部34の移動と共にバネ掛け部34ｄも移動する。このため、把持部34は図19に示す第２の位置から図18に示す第１の位置へ移動する途中から図18に示す第１の位置へ保持させる方向に引張バネ50の引っ張り力が作用する。図18に示す第１の位置へ移動した把持部34は該第１の位置で保持される。

把持部34の長手方向（図３の左右方向）の左端部には、図18（ａ）、図19（ａ）に示す把持ギア34ａが設けられている。

図18（ａ）に示す第１の位置から、図19（ａ）に示す第２の位置へ把持部34を矢印Ｚ方向へ押し上げることにより、把持部34の回動と連動して把持ギア34ａは回動軸34ｂを中心に図19（ａ）の矢印Ｆ方向へ回動する。

逆に、図19（ａ）に示す第２の位置から、図18（ａ）に示す第１の位置へ把持部34を矢印Ｙ方向へ押し下げることにより、把持部34の回動と連動して把持ギア34ａは回動軸34ｂを中心に図18（ａ）の矢印Ｅ方向へ回動する。

一方、図９に示すように、画像形成装置Ａ本体には段ギア43が設けられている。把持部34に設けられた把持ギア34ａと、段ギア43とは、プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体内の画像形成位置に装着された状態で噛み合う位置関係に配置されている。

図３、図11〜図15に示すように、段ギア43にはアイドラギア42ｂが噛合されている。該アイドラギア42ｂにはアイドラギア42ｃが噛合されている。これにより、把持部34の回動操作による駆動力が、把持ギア34ａ、段ギア43、アイドラギア42ｂ，42ｃを介して切替ギア38に回転力として伝達される。

＜プロセスカートリッジ装着時のガイド構成＞
図３及び図６に示すように、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ本体に挿入する際の挿入ガイドが設けられている。挿入ガイドは、プロセスカートリッジＢの現像フレーム23の下面に画像形成装置Ａ本体の下扉31の外側面に設けられたガイド部31ｂに係合し得る被ガイド部23ｇが設けられている。

また、図７及び図８に示すように、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ本体の画像形成位置に装着する際の装着ガイドとして、画像形成装置Ａ本体の左側板35及び右側板33には、それぞれ凹形状のガイド部35ｅ，33ｆ，33ｇが設けられている。一方、プロセスカートリッジＢの左右の側面には凸形状の被ガイド部47，15ｄ，14ｅが設けられている。

＜プロセスカートリッジの着脱操作による開閉扉の動作＞
次に、図１、図３、図６、図９、図11〜図16を用いて画像形成装置Ａ本体に対してユーザがプロセスカートリッジＢを着脱する操作に連動して開閉扉が開閉する動作について説明する。

図11〜図15は開閉扉となる上扉30及び下扉31の一連の動作を説明するための図９の左側から見た図である。画像形成装置Ａ本体の扉駆動ギア列16と、開閉扉となる上扉30及び下扉31と、該上扉30及び下扉31の開閉機構と、プロセスカートリッジＢの側面に設けられたラック40等を示す。

また、図16は上扉30及び下扉31を開けるときの動作を説明するための断面説明図である。

図11（ａ）に示すように、上扉30は、引張バネ39の引っ張り力により閉方向となる矢印Ｍ方向に付勢され、扉回転止め部35ａに突き当たって係止され、画像形成装置Ａ本体の開閉口２を塞いでいる。

図６に示すように、上扉30と下扉31とは扉連動ギア32ａ、アイドラギア32ｃ，32ｄ，32ｅ及び扉連動ギア32ｂを介して駆動連結されている。これにより、上扉30に連動して下扉31も閉方向となる図11（ａ）の矢印Ｑ方向に付勢され、扉回転止め部35ｂに突き当たって係止され、画像形成装置Ａ本体の開閉口２を塞いでいる。

＜プロセスカートリッジの装着時の開閉扉の動作＞
図16に示すように、プロセスカートリッジＢの当接部23ｈ，23ｊを画像形成装置Ａ本体に設けられた上扉30と下扉31とのそれぞれの当接部30ｇ，31ｈに当接して該上扉30と下扉31を押し開ける。

この際、図３に示すように、プロセスカートリッジＢは現像フレーム23の下面に設けられた被ガイド部23ｇが画像形成装置Ａ本体に設けられた下扉31の外側面に設けられたガイド部31ｂに係合してガイドされながら装着される。

プロセスカートリッジＢの装着操作の途中において、図11（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジＢに設けられたラック40と、画像形成装置Ａ本体に設けられたピニオン41とが噛合する。更に、プロセスカートリッジＢの装着が進むことで、図12（ａ）に示すように、ラック40の直線方向の移動に応じて該ラック40に噛合するピニオン41が回転する。そして、ピニオン41の回転がアイドラギア42ａ，42ｃを介して切替ギア38に伝達されて該切替ギア38が図12（ａ）の時計回り方向に回転する。

切替ギア38が図12（ａ）の時計回り方向に回転することにより、該切替ギア38に固定されたリンク板38ｂが図11（ａ）の角度位置から図12（ａ）の角度位置まで回転する。これにより、引張バネ39の引っ張り力による上扉30の付勢方向が閉方向となる図11（ａ）の矢印Ｍ方向から開方向となる図12（ａ）の矢印Ｎ方向に切り替わる。上扉30は扉回転止め部35ｃに突き当たって係止される。

この際、上扉30の回動による駆動力が図６に示す扉連動ギア32ａ、アイドラギア32ｃ，32ｄ，32ｅ、扉連動ギア32ｂを介して下扉31に伝わる。そして、下扉31も上扉30に連動して閉方向となる図11（ａ）の矢印Ｑ方向から開方向となる図12（ａ）の矢印Ｐ方向に切り替わる。下扉31は扉回転止め部35ｄに突き当たって係止される。

これにより、図12（ａ）に示すように、上扉30と下扉31とが開閉口２を開口した状態で保持される。

プロセスカートリッジＢの装着操作が更に進む。すると、プロセスカートリッジＢのガイド手段は、図３に示すように下扉31のガイド部31ｂにプロセスカートリッジＢの被ガイド部23ｇが係合する状態から以下の状態に受け渡す。即ち、図７及び図８に示すように、画像形成装置Ａ本体の右側板33及び左側板35に設けられた凹形状のガイド部33ｆ，33ｇ，35ｅにプロセスカートリッジＢの被ガイド部15ｄ，14ｅ，47が係合してガイドされるように受け渡す。

プロセスカートリッジＢを図１に示す画像形成位置まで挿入すると、図12（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジＢの把持部34に設けられた把持ギア34ａと段ギア43とが噛合する。

そして、ユーザが画像形成装置Ａ本体外に露出した把持部34を回動軸34ｂを中心に下方向となる図１の矢印Ｙ方向へ押し下げる。これにより、図12（ｂ）に示すように、把持ギア34ａが図12（ｂ）の矢印Ｅ方向に移動する。

これにより把持ギア34ａに噛合する段ギア43が図12（ｂ）の時計回り方向に回転駆動され、アイドラギア42ｂ，42ｃを介して切替ギア38が上扉30の閉方向となる図12（ｂ）の矢印Ｖ方向に回転する。

これにより、引張バネ39の引っ張り力による上扉30の付勢方向が切り替わる。そして、図13（ｂ）に示すように、上扉30は引張バネ39の引っ張り力により回動軸30ａを中心に閉方向となる矢印Ｍ方向に回動する。そして、扉回転止め部35ａに突き当たって上扉30が閉じた状態で係止される。

この際、上扉30の回動による駆動力が図６に示す扉連動ギア32ａ、アイドラギア32ｃ，32ｄ，32ｅ、扉連動ギア32ｂを介して下扉31に伝わる。そして、上扉30に連動して下扉31も閉方向となる図13（ｂ）の矢印Ｑ方向に回動する。そして、扉回転止め部35ｂに突き当たって下扉31も閉じた状態で係止される。

つまり、上扉30と下扉31とが画像形成装置Ａ本体の開閉口２を閉口した状態で保持される。

尚、本実施形態では、上扉30と下扉31とが画像形成装置Ａ本体の開閉口２を閉口する状態への操作をプロセスカートリッジＢの把持部34と一体的に回動する把持ギア34ａを用いて構成した。しかし、この構成に限る必要はなく、上扉30と下扉31とが付勢手段により常に閉口状態に付勢される他の種々の構成であっても良い。

図１に示すように、把持部34はプロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体内の画像形成位置で、図３に示す下扉31に形成された切欠部31ｃの間を回動自在に挿通される。そして、画像形成装置Ａ本体の上扉30及び下扉31の外側で、且つ、画像形成装置Ａ本体の外側に突出して露出している。

＜プロセスカートリッジ取出時の開閉扉の動作＞
プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ本体から取り出すときの開閉扉となる上扉30及び下扉31の動作は、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ本体へ装着するときの上扉30及び下扉31の動作と逆である。

図１に示すように、プロセスカートリッジＢに回動可能に設けられ、開閉口２を閉塞している上扉30及び下扉31の外側で、且つ画像形成装置Ａ本体から外部に露出した把持部34を図１の上方向（図１の矢印Ｚ方向）へ持ち上げる。

これにより、把持ギア34ａが図13（ｂ）の矢印Ｆ方向に移動して該把持ギア34ａに噛合する段ギア43が図14（ａ）の反時計回り方向に回転駆動される。そして、アイドラギア42ｂ，42ｃを介して切替ギア38が上扉30の開方向となる図14（ａ）の矢印Ｗ方向に回転する。

これにより、引張バネ39の引っ張り力による上扉30の付勢方向が開方向となる図14（ｂ）の矢印Ｎ方向に切り替わる。そして、図14（ｂ）に示すように、上扉30は引張バネ39の引っ張り力により回動軸30ａを中心に開方向となる矢印Ｎ方向に回動する。そして、扉回転止め部35ｃに突き当たって上扉30が開放した状態で係止される。

この際、上扉30の回転による駆動力が図６に示す扉連動ギア32ａ、アイドラギア32ｃ，32ｄ，32ｅ、扉連動ギア32ｂを介して下扉31に伝わり、上扉30に連動して下扉31も開方向となる図14（ｂ）の矢印Ｐ方向に回動する。そして、扉回転止め部35ｄに突き当たって下扉31が開放した状態で係止される。

つまり、上扉30と下扉31とが画像形成装置Ａ本体の開閉口２を開口した状態で保持される。

更に、プロセスカートリッジＢの取り出し操作が進む。すると、プロセスカートリッジＢのガイド手段は、図７及び図８に示すように、画像形成装置Ａ本体の左右側板35，33のガイド部35ｅ，33ｆ，33ｇと、プロセスカートリッジＢの被ガイド部47，15ｄ，14ｅとが係合する状態から以下の状態に受け渡す。即ち、図３及び図６に示すように、下扉31の外側面のガイド部31ｂと、プロセスカートリッジＢの現像フレーム23の下面の被ガイド部23ｇとが係合してガイドされるように受け渡す。

更に、プロセスカートリッジＢの取り出し操作が進む。すると、図10に示すように、プロセスカートリッジＢの上面及び底面の一部Ｊ，Ｋが上扉30及び下扉31にそれぞれかかる。そのとき、図14（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジＢの側面に設けられたラック40と画像形成装置Ａ本体側に設けられたピニオン41とが噛合する。

更に、プロセスカートリッジＢの取り出し操作が進むことで、図15に示すように、プロセスカートリッジＢの側面に設けられたラック40の図15の矢印Ｇ方向の移動に伴なって該ラック40に噛合するピニオン41が回転する。そして、アイドラギア42ａ，42ｃを介して切替ギア38が上扉30の閉方向となる図15の矢印Ｖ方向に回転する。

これにより、引張バネ39の引っ張り力による上扉30の付勢方向が閉方向となる図11（ａ）の矢印Ｍ方向へ切り替わる。そして、図11（ａ）に示すように、上扉30は引張バネ39の引っ張り力により回動軸30ａを中心に閉方向となる矢印Ｍ方向に回動する。そして、上扉30は取り出し中のプロセスカートリッジＢの外周面に突き当たって該プロセスカートリッジＢの取り出し操作に追従して当接摺動する。

この際、上扉30の回転による駆動力が図６に示す扉連動ギア32ａ、アイドラギア32ｃ，32ｄ，32ｅ、扉連動ギア32ｂを介して下扉31に伝わり、上扉30に連動して下扉31も閉方向となる図11（ａ）の矢印Ｑ方向に回動する。そして、下扉31も取り出し中のプロセスカートリッジＢの外周面に突き当たって該プロセスカートリッジＢの取り出し操作に追従して当接摺動する。

プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体から完全に取り出されると、図11（ａ）に示すように、上扉30及び下扉31は画像形成装置Ａ本体内の扉回転止め部35ａ，35ｂに当接するまで回転し、画像形成装置Ａ本体の開閉口２が閉まる。

＜プロセスカートリッジの把持部が画像形成装置本体外にあり該把持部で開閉扉を操作する効果＞
上記構成により、図１に示すように、プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａ本体内の画像形成位置にある場合には、該プロセスカートリッジＢの現像ユニット20と上扉30及び下扉31は接していない。

このため、現像ユニット20が感光体ユニット10に付勢される加圧力が増加することがない。これにより、プロセスカートリッジＢの摺動部の耐久性や自己発熱の上昇をなくすことが出来る。

また、プロセスカートリッジＢの把持部34が画像形成装置Ａ本体外に露出している。このため、プロセスカートリッジＢの取り出し時において、把持部34を操作するのみで上扉30及び下扉31を開方向へ回動させることが出来る。これにより、プロセスカートリッジＢを取り出す際の操作性が向上する。

Ａ …画像形成装置
Ｂ …プロセスカートリッジ
16 …扉駆動ギア列(開閉手段；切替手段)
30 …上扉(開閉扉)
31 …下扉(開閉扉)
34 …把持部
34ａ …把持ギア（切替手段）
38 …切替ギア(開閉手段；切替手段)
38ｂ …リンク板(開閉手段；切替手段)
39 …引張バネ(付勢手段；開閉手段；切替手段)
42ｂ …アイドラギア(開閉手段；切替手段)
42ｃ …アイドラギア(開閉手段；切替手段)
43 …段ギア(開閉手段；切替手段)

Claims (2)

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であって、
   前記プロセスカートリッジは、
   像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像手段と、
   前記画像形成装置本体に着脱する際に把持する把持部と、
   を有し、
   前記把持部は、
   前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着された際に該画像形成装置本体外に露出した状態で、第１の位置と第２の位置とに切替え可能に構成され、
   前記画像形成装置本体には、前記プロセスカートリッジを着脱するための開閉扉を開閉する開閉手段が設けられ、
   前記把持部を前記第１の位置から前記第２の位置へ移動した際に前記開閉手段に連動して前記開閉扉を閉じた位置から開いた位置へと移動させる切替手段と、
   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１に記載のプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
   前記プロセスカートリッジを着脱するための開閉扉と、
   前記開閉扉を開閉する開閉手段と、
   を有し、
   前記プロセスカートリッジの前記把持部を前記第１の位置から前記第２の位置へ移動した際に前記切替手段が前記開閉手段に連動して前記開閉扉を閉じた位置から開いた位置へと移動させることを特徴とする画像形成装置。

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