JP2517633B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真複写装置・レーザビームプリンタ
等の画像形成装置に関する。更に詳しくは、発光体と、
前記感光体に作用するプロセス手段とを有するプロセス
カートリッジを着脱可能な画像形成装置に関する。

［従来の技術］ 以下、この種の画像形成装置として電子写真複写装置
を例にあげて説明する。

従来、電子写真複写装置においては、像担持体の一例
としての感光ドラムの交換、トナーの補給、廃トナーの
廃棄あるいは帯電線の清掃、その他各種消耗部品の交換
や調整等は専門のサービスマンでなければ行うことがで
きなかった。

そこで感光ドラム、現像器、クリーナ、帯電器等の像
形成手段（プロセス手段）を一体的に設けたプロセスカ
ートリッジを装置本体に対して脱着交換することによっ
て、前記各手段を一体的に同時に交換して保守作業の軽
減を図ることが提案されている（例えば特開昭51−2433
号公報参照）。

前記のような構成とすることにより、ユーザは定期的
なメンテナンスの必要なプロセス手段（機器）を簡単に
交換することができる。さらには他の色とトナーを貯蔵
したプロセスカートリッジと交換することによって、所
望のカラー画像を形成することも可能となる等の利点が
ある。

前記のようなプロセスカートリッジを装置本体から出
し入れする方法としては、装置本体の構造と関連して、
種々のものが考えられている。

例えば、第３図の複写装置においては、装置本体１が
上部筐体1Aと下部筐体1Bとに分割され、その下部筐体1B
の右端部に側板100が設けられている。その側板100には
支軸２が設けられており、上部筐体1Aと下部筐体1Bとを
その支軸２で結合している。そして第３図に示す様に装
置本体１の左部が開くワニ口構造となっている。プロセ
スカートリッジＣは上部筐体1Aの着脱自在に装着されて
おり、該カートリッジＣを交換する場合には、上部筐体
1Aを支軸２を中心に図のように上方に開いた状態でカー
トリッジＣを装置本体手前側から出し入れする構成であ
る。

また、第４図の複写装置における装置本体１は、手前
側の側板３と奥側の側板４を棒や板状のステー等でつな
いだ箱形になっており、手前側の側板３にプロセスカー
トリッジＣを出し入れするための開口５が設けられてい
る。プロセスカートリッジＣを交換する場合には、該カ
ートリッジの近傍に配設された紙ガイド等の転写材搬送
用部材（不図示）をカートリッジＣから遠ざけてカート
リッジＣを上部開口５から出し入れする構成である。

さらに第５図の複写装置における装置本体１は、図で
手前側と奥側に前記第４図に示す側板３・４に相当する
側板が設けられている。そして各側板にはピン200が設
けられていてカバー６のヒンジを構成し、カバー６はピ
ン200を中心として反時計方向に開くことができるよう
になっている。プロセスカートリッジＣの出し入れは手
前側からではなく、側面から行う構成である。即ちプロ
セスカートリッジＣを交換する場合には右上部の開閉カ
バー６を開き側方から斜め上方に出し入れするものであ
る。

特に前記第５図に挙げたタイプの複写装置は、操作手
順が少なく、また操作の方向も、カバー６を開く方向と
プロセスカートリッジＣを出し入れする方向が同じなの
でユーザにとって扱いやすい等の利点がある。

ところで、前記第３図〜第５図に示すカートリッジ式
の複写装置においては、装置本体側とプロセスカートリ
ッジ側とにギヤG1・G2（第５図に図示）等の駆動力を伝
達する手段が設けられ、カートリッジＣを装置本体の所
定の位置に装着することによって前記ギヤ同士が係合し
て装置本体側からカートリッジ内の像担持体や現像器等
の像形成手段に動力が伝達されるようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前述技術をさらに発展させたものである。そ
こで本発明は、プロセスカートリッジの装置本体に対す
る着脱操作性を一段と向上させることのできる画像形成
装置を提供することを目的とする。またさらに、装置の
大型化を避けることができる、及び、コストダウンを実
現した画像形成装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、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画像形成装置において、ａ、感光
体と、前記感光体に作用するプロセス手段と、プロセス
カートリッジが画像形成装置本体に装着された際に、画
像形成装置本体から駆動力を受けるための駆動力受手段
と、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装
着するための装着手段と、ｂ、前記装着手段に装着され
たプロセスカートリッジの有する前記駆動力受手段と係
合して、前記プロセスカートリッジに駆動力を伝達する
ための駆動力伝達手段と、ｃ、前記画像形成装置本体に
前記プロセスカートリッジを着脱する際に開閉するため
の、前記画像形成装置本体に対して開閉可能な開閉カバ
ーと、ｄ、前記開閉カバーの閉鎖動作に連動して、前記
装着手段に装着されているプロセスカートリッジの有す
る駆動力受手段と前記駆動力伝達手段とを係合する、ま
た、前記開閉カバーの開放動作に連動して、前記装着手
段に装着されているプロセスカートリッジの有する駆動
力受手段と前記駆動力伝達手段との係合を解除する駆動
力接離手段と、ｅ、前記開閉カバーが不用意に閉じない
ように前記開閉カバーを開放状態でロックするととも
に、前記駆動力受手段と前記駆動力伝達手段とが不用意
に係合しようとしないように前記駆動力受手段と前記駆
動力伝達手段との係合を解除した状態で前記駆動力接離
手段をロックするためのロック手段と、を有することを
特徴とする画像形成装置である。

［作用］ 前記の構成により、プロセスカートリッジを装置本体
に装着した状態で開閉カバー閉じることにより、それに
連動して装置本体側の動力伝達手段とプロセスカートリ
ッジ側の駆動力受手段とが係合して、装置本体側からの
動力をプロセスカートリッジに良好に伝達することが可
能となる。

［実施例］ 以下、本発明を電子写真複写装置に適用した図の実施
例に基づいて具体的に説明する。

なお以下説明する実施例は、像担持体および該像担持
体上に画像を形成する像形成手段の一部または全部を一
体的に有するプロセスカートリッジを装着可能な画像形
成装置であって、前記プロセスカートリッジ内の像形成
手段に動力を伝達する装置本体側の電力伝達手段と、そ
れに係合するプロセスカートリッジ側の動力伝達手段と
の配設面の略平行な方向に、上記プロセスカートリッジ
の装置本体に対して着脱自在であり、プロセスカートリ
ッジを着脱する際の開閉カバーの開閉動作に連動して上
記の装置本体側の動力伝達手段とプロセスカートリッジ
側の動力伝達手段とを係脱させるようにしたことを特徴
とするものである。

さて第１図は本発明の一実施例を示すカートリッジ方
式の電子写真複写装置の縦断面図、第２図はカートリッ
ジを交換等する際の同上図である。

プロセスカートリッジＣは、図で前後方向両端部に側
板10aを有する筐体10内に、像担持体としての感光ドラ
ム11と、該ドラム11の周囲に配設される一次帯電器12・
現像装置13・クリーナ14とを一体に収容配設した構成で
ある。

そのプロセスカートリッジＣは、第２図に示すように
装置本体１の一側部において軸16で回動可能に取付けた
開閉カバー６を上方に開くことによって、装置本体１に
出し入れ自在である。

第１図中、G1はプロセスカートリッジＣ内の感光ドラ
ム等を回転駆動する装置本体側の駆動ギヤであり、図に
省略したメインモータ等の駆動源から不図示のギヤトレ
イン等を介して回転駆動される。

G2は前記駆動ギヤG1にかみ合う従動ギヤで、図の場合
はカートリッジ筐体10の奥側の側板10aの外側において
感光ドラム11と同軸上にドラムと一体に設けられ、該ギ
ヤG2の回転で感光ドラム11が図中矢示ｂ方向に所定の周
速度で回転駆動される。またそれと同時に前記従動ギヤ
G2にかみ合うギヤG3を介して前記現像装置13内の現像ス
リーブ13aが回転すると共に、図に省略したギヤを介し
てクリーナ14内の廃トナー送り羽根14aが回転駆動され
る。

17は透明部材よりなり、矢示ａ方向に往復移動する現
行台で、その上面に原稿Ｏが画像面を下向きにして載置
され原稿圧着板18で押圧固定される。19は上記原稿Ｏを
照明するランプ、20はそのランプで照明された原稿Ｏか
らの反射光を感光ドラム面に結像露光する短焦点光学素
子アレイである。

前記感光ドラム11が回転することにより、前記一次帯
電器12により該ドラム面が順次に所定の極性に均一に帯
電され、前記光学素子アレイ20により順次像露光がなさ
れて、ドラム面に原稿面像に対応した静電潜像が形成さ
れる。その静電潜像は現像装置13により現像されて、紙
等の転写材に転写すべき現像像がドラム面上に形成され
る。

一方、転写材は供給トレイ21から給送ローラ22・レジ
ストローラ23によりガイド部材24を経て感光ドラム11と
転写コロナ帯電器25との間に送り込まれ、該帯電器25に
より前記の現像像が転写上に転写される。次いで、その
転写材は分離手段26によってドラム面から分離された
後、搬送路27・搬送ローラ28を経て定着器29に送られて
定着され、排出ローラ30で排出トレイ31上に送り出され
る。なお感光ドラム面に残留した現像剤は前記クリーナ
14で除去されて、次の画像形成プロセスに備えられる。

本実施例は上記の構成において、前記開閉カバー６の
開閉動作に連動して前記駆動ギヤG1を従動ギヤG2に対し
て係脱するようにしたものである。

前記駆動ギヤG1は、装置本体１に固定軸32を中心に揺
動可能に設けたレバー33の一端に回転自在に取付けら
れ、引張りコイルばね34により前記従動ギヤG2とかみ合
う方向に回動付勢されている。

前記揺動レバー33の駆動ギヤG1と反対側の端部には連
結アーム35の一端が軸ピン36で連結され、該アーム35の
他端は開閉カバー６に一体的に設けたブラケット61に軸
ピン37で連結されている。

従って、装置本体１上において前記開閉カバー６・連
結アーム35・揺動レバー33とにより、軸16・32を揺動支
点軸、軸ピン36・37を連結軸とする４節リンクが構成さ
れ、その４節リンクを介して開閉カバー６の開閉動作に
連動して駆動ギヤG1が従動ギヤG2に係脱されるものであ
る。

40は開閉カバー６を開き状態に係止するためのロック
レバーであり、前記連結アーム35に軸ピン41で回動自在
に取付けられ、該ロックレバー40の一端に設けた係止爪
40aを前記ブラケット61に形成した係止凹部61aに係合さ
せる構成である。前記ロックレバー40は、図に省略した
ねじりコイルばねにより軸ピン41を中心に常時図で反時
計方向に回動付勢されている。また35aは逃げ凹部であ
って、前記係止爪40aが係止凹部61aに係合する際に、係
止爪40aが連結レバー35と干渉するのを防ぐためのもの
である。

プロセスカートリッジＣを交換等する際に、第１図の
状態から原稿台17を左方に移動し、開閉カバー６を軸16
を中心に上方に開くと、図に省略したスイッチによって
電源が切れ、それと同時に連結アーム35を介して揺動レ
バー33が軸32を中心に引張りコイルばね34に抗して図で
時計方向に回動し、駆動ギヤG1が従動ギヤG2から離間す
る方向に移動する。そして開閉カバー６を第２図の状態
まで開くと、ブラケット61に設けた係止凹部61aと、連
結アーム35に設けた逃げ凹部35aとが一致し、その両凹
部61a・35a内にロックレバー40の係止爪40aが係合して
開閉カバー６が第２図の開き状態に保持されると共に、
駆動ギヤG1が第２図のように従動ギヤG2から完全に離れ
た状態に保持される。

その状態でプロセスカートリッジＣを第２図矢示ｄ方
向に引出すことにより、従動ギヤG2が駆動ギヤG1と干渉
することなく容易に装置本体１から取出すことができる
と共に、カートリッジを矢示ｅ方向に装着する場合にも
上記両ギヤG1・G2が干渉することなく容易に所定の位置
に装填することが可能となる。

上記カートリッジをセットした後、ロックレバー40の
係止爪40aと反対側の端部40bを不図示の前記ねじりコイ
ルばねに抗して図で時計方向に回動すると、係止爪40a
と凹部61a・35aとの係合が解除され、開閉カバー６は第
２図の状態から該カバーの自重と引張りコイルばね34の
引張り力とにより図で時計方向に回動して第１図の状態
に閉じられる。それと同時に連結アーム35を介して揺動
アーム33が軸32を中心に図で時計方向に回動して駆動ギ
ヤG1が従動ギヤG2にかみ合い、引張りコイルばね34によ
ってその状態に保持される。

なお、前記実施例においては、開閉カバー６と駆動ギ
ヤG1とを連動させる手段として４節リンクを応用した例
を示したが、それに限らず多節リンクやカム等を用い
る、或はワイヤ等の可撓性部材を用いてもよく、開閉カ
バー６と駆動ギヤG1とが連動する機構であればその機構
は適宜である。

また開閉カバー６のロック手段として図の場合は、ロ
ックレバー40を用いたが、リンクによるトグル機構等を
用いてもよい。あるいは開閉カバー６の開く方向をかえ
て自重で開き状態に保持されるようにしてもよい。

さらに前記駆動ギヤG1の位置は、図示例においてはプ
ロセスカートリッジＣを出し入れする方向の略直角方向
下側で従動ギヤG2とかみ合うようにしたが、これに限ら
ず例えば従動ギヤG2の上側に駆動ギヤG1を配置してもよ
く、また場合によってはカートリッジＣを出し入れする
側（図示例においては右上方の現像装置側）に駆動ギヤ
G1を配置して、開閉カバー６の開き動作に連動して駆動
ギヤG1がカートリッジを出し入れする際に干渉しない位
置に退避移動するように構成することもできる。

またプロセスカートリッジＣ側の従動ギヤG2は、図の
場合は感光ドラム11と同軸上に一体的に設けたが、プロ
セスカートリッジ内の回転部材に駆動力を伝達できるも
のであればどこにあってもよい。

さらに図示例のプロセスカートリッジＣは、感光ドラ
ム11・一次帯電器12・現像装置13・クリーナ14とを収容
した構成であるが、上記以外の像形成手段を含むもの、
或は上記像形成手段の一部のみを収容したものにも適用
可能であり、例えば感光ドラム11と現像装置13のみをプ
ロセスカートリッジＣ内に収容し、帯電器12・クリーナ
14を装置本体側に設けたものにも適用できる。

またプロセスカートリッジとは、像担持体と前記像担
持体に作用するプロセス手段と全部又は一部を一体的に
有するものである。

このように前述実施例によれば、プロセスカートリッ
ジを交換等する際に開閉カバーを開くと、それに連動し
て装置本体側の動力伝達手段とプロセスカートリッジ側
の動力伝達手段との係合が解除され、プロセスカートリ
ッジを装置本体から容易に取り出し、あるいは所定の位
置に容易に装着することが可能となる。またプロセスカ
ートリッジを装置本体に装着した状態で上記開閉カバー
を閉じることにより、それに連動して装置本体側の動力
伝達手段とプロセスカートリッジ側の動力伝達手段とが
係合して、装置本体側からの動力をプロセスカートリッ
ジ内の像形成手段に伝達することが可能となる。

すなわち前述実施例によれば、プロセスカートリッジ
を着脱するための開閉カバーの開閉動作に連動して装置
本体側の動力伝達手段とプロセスカートリッジ側の動力
伝達手段とを係脱させるようにしたことによって、プロ
セスカートリッジを出し入れする際に上記の動力伝達手
段同士が互いに干渉することなく容易にプロセスカート
リッジを脱着することが可能となり、カートリッジ交換
等の操作を簡単・確実に行うことができる等の効果があ
る。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、プロセスカートリッジを装置本
体に装着した状態で開閉カバーを閉じることにより、そ
れに連動して装置本体側の駆動力伝達手段とプロセスカ
ートリッジ側の駆動力受手段とが係合して、装置本体側
からの駆動力をプロセスカートリッジに良好に伝達する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す画像形成装置としての
電子写真複写装置の縦断面図、第２図は開閉カバーを開
いた状態の一部の同上図、第３図・第４図・第５図は従
来例の画像形成装置の縦断面図である。 １は装置本体、６は開閉カバー、G1・G2は動力伝達手段
（ギヤ）、33は揺動レバー、35は連結アーム、Ｃはプロ
セスカートリッジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−260166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−279872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−209547（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−209468（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−80453（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−17861（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

(57)【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画像形成装置において、 ａ、感光体と、 前記感光体に作用するプロセス手段と、 プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された
   際に、画像形成装置本体から駆動力を受けるための駆動
   力受手段と、 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
   るための装着手段と、 ｂ、前記装着手段に装着されたプロセスカートリッジの
   有する前記駆動力受手段と係合して、前記プロセスカー
   トリッジに駆動力を伝達するための駆動力伝達手段と、 ｃ、前記画像形成装置本体に前記プロセスカートリッジ
   を着脱する際に開閉するための、前記画像形成装置本体
   に対して開閉可能な開閉カバーと、 ｄ、前記開閉カバーの閉鎖動作に連動して、前記装着手
   段に装着されているプロセスカートリッジの有する駆動
   力受手段と前記駆動力伝達手段とを係合する、また、前
   記開閉カバーの開放動作に連動して、前記装着手段に装
   着されているプロセスカートリッジの有する駆動力受手
   段と前記駆動力伝達手段との係合を解除する駆動力接離
   手段と、 ｅ、前記開閉カバーが不用意に閉じないように前記開閉
   カバーを開放状態でロックするとともに、前記駆動力受
   手段と前記駆動力伝達手段とが不用意に係合しようとし
   ないように前記駆動力受手段と前記駆動力伝達手段との
   係合を解除した状態で前記駆動力接離手段をロックする
   ためのロック手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記ロック手段の有するロックレバーは、
   前記駆動力接離手段の有する連結アーム軸により回動自
   在に取り付けられ、前記ロックレバーの一端に設けた係
   止爪が前記開閉カバーと一体のブラケットに設けた凹部
   に係合する構成である特許請求の範囲第（１）項に記載
   の画像形成装置。