JP3295581B2 - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロセスカートリッ
ジ及び前記プロセスカートリッジを装着して画像を形成
する電子写真画像形成装置に関する。

【０００２】

【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。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使用
者自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上さ
せることが出来る。そのために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。

【０００３】このようなプロセスカートリッジを用いる
電子写真画像形成装置にあっては、プロセスカートリッ
ジが装置本体に装着されていない場合には、画像形成動
作を行わないようにプロセスカートリッジの有無を検出
するカートリッジ装着検出手段を設けているものがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記プロセス
カートリッジ等を更に発展させたものであり、その目的
とするところは、プロセスカートリッジが電子写真画像
形成装置本体に装着された際に、より正確にカートリッ
ジ装着を検出することが可能であり、また小型化が可能
なプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提
供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、電子写真画像形成装置
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、前記電子写真感光体に形成された潜像を
現像するための現像手段と、前記電子写真感光体を支持
する第１枠体と、前記現像手段を支持し、前記第１枠体
と相対的に回動可能に結合する第２枠体と、前記第１枠
体に設けられ、プロセスカートリッジを電子写真画像形
成装置本体に装着した際に、前記プロセスカートリッジ
を前記電子写真画像形成装置本体に位置決めするための
位置決め手段と、プロセスカートリッジが電子写真画像
形成装置に装着されたことを検出するための検出手段に
作用する被検出部材とを有し、前記被検出部材を前記第
１枠体の上面に、前記第１枠体から第２枠体にまたがる
ように設けたことを特徴としてなる。

【０００６】上記構成にあっては、位置決め手段を介し
て電子写真画像形成装置本体に位置決めされる第１枠体
にカートリッジ検出用の被検出部材を設けたために、よ
り正確なカートリッジ装着検出を行うことが出来る。

【０００７】また、前記第２枠体に前記被検出部材と対
向して凹部を設けるようにすれば、前記被検出部材を前
記凹部に入り込ませることによって被検出部材をカート
リッジ枠体から突出させないようにすることが出来、プ
ロセスカートリッジ及びこれを装着する装置の小型化を
図ることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施形態とし
て、まず第１実施形態について説明し、次に他の実施形
態について説明する。

【０００９】〔第１実施形態〕第１実施形態について図
１乃至図11を参照して説明する。ここでは、説明の順序
として、まず電子写真画像形成装置及びプロセスカート
リッジの全体構成について説明し、次にプロセスカート
リッジの着脱構成について説明し、次にプロセスカート
リッジの有無検出構成について説明する。

【００１０】｛プロセスカートリッジ及び電子写真画像
形成装置の全体構成｝図１乃至図３を参照して電子写真
画像形成装置及びプロセスカートリッジの全体構成を説
明する。尚、図１はプロセスカートリッジを装着した画
像形成装置の全体構成を示す模式説明図、図２はプロセ
スカートリッジの構成模式説明図、図３はその外観説明
図である。

【００１１】この電子写真画像形成装置（レーザービー
ムプリンタ）Ａは、電子写真画像形成プロセスによって
画像を形成するものである。即ち、図１に示すように、
帯電手段によってプロセスカートリッジＢの有するドラ
ム形状の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」とい
う）に帯電を行い、次いでこの感光体ドラムに光学手段
１から画像情報に応じたレーザー光を照射して潜像を形
成する。そして、この潜像を現像手段によって現像して
トナー像を形成するものである。

【００１２】そして前記トナー像の形成と同期して、記
録媒体２を給送トレイ３ａからピックアップローラ３
ｂ、搬送ローラ３ｃ等からなる搬送手段３で搬送する。
次いで前記感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段
としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録
媒体２に転写する。

【００１３】次いで前記感光体ドラムからトナー像の転
写を受けた記録媒体２を、ガイド板３ｄでガイドして定
着手段５へ搬送する。この定着手段５は、ヒータを内蔵
する定着回転体５ａ、及び前記回転体５ａに記録媒体２
を押圧して搬送する加圧ローラ５ｂからなり、記録媒体
２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を記録媒体２に
定着する。この記録媒体２を排出ローラ対３ｅ，３ｆで
搬送して排出部６へ排出する。

【００１４】一方、前記プロセスカートリッジＢは、電
子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備え
たものである。ここでプロセス手段としては、例えば電
子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に
形成された潜像を現像する現像手段、電子写真感光体表
面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニ
ング手段等がある。本実施形態のプロセスカートリッジ
Ｂは、図１及び図２に示すように、前記帯電手段、現像
手段及びクリーニング手段を感光体ドラム７と一体的に
有するものである。

【００１５】そして、感光層を有する感光体ドラム７を
回転し、その表面を帯電手段である帯電ローラ８への電
圧印加によって一様に帯電する。次いで、光学手段１か
らの画像情報に応じたレーザー光を露光開口部９を介し
て感光体ドラム７に露光して潜像を形成し、前記潜像を
現像手段10によって現像する。ここで、前記光学系１
は、画像情報に応じて発光するレーザーダイオード１
ａ、これを感光体ドラム７にスキャンするためのポリゴ
ンミラー１ｂ、レンズ１ｃ、反射ミラー１ｄを枠体１ｅ
に収納してユニット化したレーザーユニットとして構成
している。ここで、前記露光開口部９は後述するクリー
ニング枠体12ａと現像枠体12ｂとの間に設けられてい
る。

【００１６】現像手段10は、トナー収納部10ａ内のトナ
ーを現像室10ｂに送りだし、この現像室10ｂに設けた固
定磁石を内蔵した現像ローラ10ｃを回転させると共に、
現像ブレード10ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナ
ー層を現像ローラ10ｃの表面に形成する。そして、その
トナーを前記感光体ドラム７の現像領域へ供給して、前
記潜像を現像してトナー像を形成する。ここで、プロセ
スカートリッジＢを使用するのに先立って、操作者がト
ナーシール（図示せず）を引き抜くことによってトナー
収納部10ａ内に設けられたトナー供給開口10a1が開封さ
れる。そして、操作者がプロセスカートリッジＢを揺す
ることによってトナー収納部10ａ内のトナーが前記現像
室10ｂに送り出される。また、前記現像ブレード10ｄ
は、現像ローラ10ｃの周面に付着するトナー層厚を規制
する。

【００１７】そして、転写ローラ４に前記トナー像と逆
極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した
後に、弾性クリーニングブレード11ａによって感光体ド
ラム７に残留したトナーを掻き落とす。この掻き落とし
たトナーは、廃トナー収納部11ｂへ集める。このような
構成のクリーニング手段11によって感光体ドラム７上の
残留トナーを除去する。

【００１８】前記感光体ドラム７等の各部材は、カート
リッジ枠体12内に支持されてカートリッジ化されてい
る。このカートリッジ枠体12は、感光体ドラム７や帯電
ローラ８及びクリーニング手段11等を支持する第１枠体
であるクリーニング枠体12ａと、現像手段10を支持する
第２枠体である現像枠体12ｂとを有している。そして両
枠体12ａ，12ｂは軸12ｃを中心にして相対的に回動可能
に結合されている。この際に、現像ローラ10ｃが感光体
ドラム７に図示しないスペーサを介して当接し、現像ロ
ーラ10ｃと感光体ドラム７との間に隙間を有している。
そして、前記カートリッジ枠体12は、像露光するための
露光開口部９及び感光体ドラム７に形成したトナー像を
記録媒体２に転写するための転写開口部13を有してい
る。更に、カートリッジ枠体12には前記露光開口部９及
び転写開口部13を開閉可能なシャッタ部材14が取り付け
てある。このシャッタ部材14は、軸14ａを中心に回動可
能にカートリッジ枠体12に取り付けてあり、且つねじり
コイルバネ15によって前記露光開口部９及び転写開口部
13を常時閉じる方向に付勢されている。そして、プロセ
スカートリッジＢを装置本体16に挿入するとシャッタ部
材14の所定位置に設けたシャッタ突起14ｂが装置本体16
の所定位置（図示せず）に係止してシャッタ部材14が回
動し、前記露光開口部９及び転写開口部13を自動的に開
放させる。一方、プロセスカートリッジＢを装置本体16
から引き出すと、前記バネ15の付勢力によってシャッタ
部材14が自動的に閉じるようになっている。尚、このシ
ャッタ部材14は、感光体ドラム７が長時間にわたって晒
されること、及び感光体ドラム７に異物が接触して感光
体ドラム７に傷を付けることを防ぐものである。また、
図１及び図11に示すように、14ｃは露光開口部９を開閉
するためのシャッタ部であり、14ｄは転写開口部13を開
閉するためのシャッタ部であり、14ｅは両シャッタ部14
ｃ，14ｄを連結するアーム部である。

【００１９】｛プロセスカートリッジの着脱構成｝次に
前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに取り外
し可能に装着するための装着手段の構成について説明す
る。

【００２０】プロセスカートリッジＢには図３に示すよ
うに、クリーニング枠体12ａの長手方向両端部側面（感
光体ドラム７の軸線方向両側端）に位置決め手段となる
円形の第１突起18と、姿勢保持用の円形の第２突起19と
が設けてある（図３は片側のみ図示）。前記第１突起18
は感光体ドラム７の軸線と同軸でクリーニング枠体12ａ
の外方へ突出して設けてある。また、第２突起19もやは
りクリーニング枠体12ａの外方へ突出して設けてあり、
更に前記第１突起18よりもプロセスカートリッジＢを画
像形成装置Ａに挿入するときの挿入方向後方側であり、
且つ感光体ドラム７を下方に位置させた状態で第１突起
18よりも上方に設けてある。更に本実施形態ではクリー
ニング枠体12ａの上面に把手部12ｄが一体的に設けてあ
り、操作者はプロセスカートリッジＢを着脱するときは
前記把手部12ｄを手で持って操作する。尚、前記把手部
12ｄは前記第１突起18と第２突起19の中心を結ぶ線Ｃ−
Ｃ（図５参照）よりも上方に位置するように設けてあ
る。

【００２１】一方、前記画像形成装置Ａは、装置本体16
を外装カバー20で覆ってあり、図１に示すように、外装
カバー20には軸20ａによって回動可能な開閉部材である
開閉カバー20ｂが取り付けてある。そして、前記カバー
20ｂを開くと装置本体内部にはカートリッジ装着スペー
スが設けてあり、そのスペースの左右両側面に図４に示
すようなカートリッジ装着手段としてのガイド部材21が
取り付けてある。このガイド部材21にはプロセスカート
リッジＢの前記第１突起18及び第２突起19をガイドする
ためのガイド溝21ａが斜め下方へ向かって設けてあり、
ガイド溝21ａの終端には位置決め凹部21ｂが形成してあ
る。

【００２２】従って、プロセスカートリッジＢを装置本
体16に装着する際には、操作者が開閉カバー20ｂを開
き、図４に示すように、プロセスカートリッジＢの第１
突起18及び第２突起19を前記ガイド溝21ａに沿わせてカ
ートリッジＢを装置内へ挿入し、図５に示すように、第
１突起18を位置決め凹部21ｂに落とし込むことによって
カートリッジを位置決めする。尚、プロセスカートリッ
ジＢの装着状態において、第２突起19がガイド溝21ａに
係止しており、プロセスカートリッジＢの姿勢が保持さ
れる。

【００２３】また、本実施形態では前記ガイド部材21
に、図４及び図５に示すように、軸22ａを中心にして時
計回り方向に付勢され、係止部22ｂに係止したねじりコ
イルバネ22が取り付けてある。そこでプロセスカートリ
ッジＢの前記第１突起18が位置決め凹部21ｂに落ち込む
と、該第１突起18がバネ22を押し上げる。従って、第１
突起18はバネ22の付勢によって斜め下方へ押圧されて位
置決め凹部21ｂに押しつけられ、位置決め凹部21ｂに確
実に位置決め固定される。これにより、プロセスカート
リッジＢは確実に位置決めされて、安定した状態で装置
本体に装着される。

【００２４】また、前記感光体ドラム７の長手方向一方
端には装置本体から駆動力を受けるための駆動力受部で
あるハス歯ギアからなるドラムギア23が固着してある。
そこで、前記のようにプロセスカートリッジＢが画像形
成装置Ａに装着されると、前記ドラムギア23が装置本体
16に設けられ、モータと連結した駆動力伝達用のハス歯
ギアからなる駆動ギア24と噛合し、装置本体16からの駆
動力を受けて感光体ドラム７に回転力が伝達される。

【００２５】次に前記プロセスカートリッジＢを装置本
体16から取り外す場合には、そのまま引き抜こうとして
も第１突起18が位置決め凹部21ｂに嵌合しているため
に、引き出すことは出来ない。従って、前記第１突起18
と位置決め凹部21ｂの嵌合状態を解除してから引き抜く
必要がある。本実施形態では、前記嵌合状態の解除を引
き抜き動作に関連させて行うことが出来る。これによっ
て本実施形態ではプロセスカートリッジＢを取り出す場
合に、ドラムギア23と駆動ギア西との噛合の解除がスム
ーズに行われることを実現している。

【００２６】即ち、プロセスカートリッジＢの取り出し
に際し、操作者は把手部12ｄを手前に引くようにすれ
ば、プロセスカートリッジＢは第２突起19を支点として
図５の反時計回り方向へ回転し、前記第１突起18と位置
決め凹部21ｂの嵌合状態は簡単に解除される。この際に
合わせて、ドラムギア23と駆動ギア24との噛合の解除も
スムーズに行われる。これを具体的に説明すると、図５
に示すように、把手部12ｄを矢印Ｐ方向へ引くと、その
力Ｐのｙ成分Ｐｙが第２突起19を支点として第１突起18
に回転モーメントとしてかかり、第１突起18は位置決め
凹部21ｂから簡単に抜け出る。そして、前記力Ｐのｘ成
分Ｐｘにより、第１突起18及び第２突起19がガイド溝21
ａに添ってスライドし、プロセスカートリッジＢが引き
抜かれる。従って、操作者は把手部12ｄを矢印Ｐ方向
（カートリッジＢを取り出す方向）へ引くだけでプロセ
スカートリッジＢを画像形成装置Ａから簡単に取り出す
ことが出来る。

【００２７】ここで、本実施形態に係る第１突起18及び
第２突起19について、図６を参照して更に具体的に説明
する。尚、図６(a) はクリーニング枠体12ａの右側面を
示し、図６(b) はクリーニング枠体12ａの左側面を示し
ている。

【００２８】第１突起18は前述したように、クリーニン
グ枠体12ａの長手方向両端部側面にそれぞれ設けた一対
の右第１突起18ａと左第１突起18ｂからなり、第２突起
19も同様にクリーニング枠体12ａの長手方向両端部側面
にそれぞれ設けた一対の右第２突起19ａ及び左第２突起
19ｂからなる。そして、それぞれの外径は、右第１突起
18ａの外径＝左第１突起18ｂの外径＜右第２突起19ａの
外径＜左第２突起19ｂの外径の関係を有する。

【００２９】前記のように各突起のサイズを設定するこ
とにより、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに
装着したときに、プロセスカートリッジＢは所謂３点支
持されることになり、装着位置精度が高まる。

【００３０】また、前記右第１突起18ａと右第２突起19
ａの外周面を接続するように、細長い右連結突起25ａが
設けてあり、同様に左第１突起18ｂと左第２突起19ｂの
外周面を接続するように、細長い左連結突起25ｂが設け
てある。この左右連結突起25ａ，25ｂは、プロセスカー
トリッジＢを画像形成装置Ａに挿入開始直後、又は取り
外し終了直前に、操作者が誤って把手部12ｄから手を離
したとしても、カートリッジＢが大きく回転するのを阻
止するものである。尚、この左右連結突起25ａ，25ｂは
設けてなかったとしてもプロセスカートリッジＢの着脱
に際しては支障を生ずるものではない。

【００３１】｛プロセスカートリッジの有無検出構成｝
前述したように、プロセスカートリッジＢをガイド溝21
ａに沿って画像形成装置Ａに挿入し、開閉カバー20ｂを
閉じてカートリッジの装着を完了する。ここで、本実施
形態にあってはプロセスカートリッジＢが装着され、且
つ開閉カバー20ｂが閉じたられたことを装置が検出しな
ければ画像形成動作を開始しないように構成している。
ここで、画像形成動作を開始しないとは、ホスト39から
仮に画像形成動作開始信号が制御部38に送られても、感
光体ドラム７、現像手段10等のプロセス手段、レーザー
ユニット及び搬送手段の全ての駆動を開始しないことで
ある。次にそのための構成について、図７乃至図11を参
照して説明する。

【００３２】図７は開閉カバー20ｂを開いた状態の検出
センサ機構の平面説明図である。図に示すように、装置
本体16の上部には前述した光学手段１が配置してあり、
この光学手段１のレーザーダイオード１ａとポリゴンミ
ラー１ｂの間にはレーザーシャッタ26が設けてある。こ
のレーザーシャッタ26はガイド27に沿って図７の矢印
ａ，ｂ方向へスライド可能に取り付けてあり、付勢バネ
28によって矢印ａ方向へ常時付勢され、ストッパー26ｂ
が光学ユニットの枠体１ｅに当接している。レーザーシ
ャッタ26の一端部にはシャッタ部26ａが起立形成してあ
り、他端には開閉カバー20ｂの内面に突出形成した動作
部であるリブ20b1が当接可能な当接部26ｃが形成してあ
る。

【００３３】前記レーザーシャッタ26は開閉カバー20ｂ
が開放状態にあるときは、図７に示すように、ストッパ
ー26ｂが枠体１ｅに当接した状態にあり、このときシャ
ッタ部26ａがレーザーダイオード１ａとポリゴンミラー
１ｂとの間に位置しており、該ダイオード１ａからのレ
ーザー光がポリゴンミラー１ｂへ至るのを遮断してい
る。このため開閉カバー20ｂが開いた状態では、レーザ
ー光はシャッタ26に遮られて、レーザーユニット１から
外部へ照射されない。

【００３４】一方、開閉カバー20ｂを閉じるとリブ20b1
が当接部26ｃを矢印ｂ方向へ押し出し、シャッタ26が該
方向へスライドする。するとシャッタ部26ａがレーザー
ダイオード１ａとポリゴンミラー１ｂの間から外れた位
置へ移動する。そのために、該ダイオード１ａから照射
されたレーザー光はポリゴンミラー１ｂを介して感光体
ドラム７へ照射可能となる。このように開閉カバー20ｂ
を開くとレーザー光が遮断され、開閉カバー20ｂを閉じ
るとレーザー光が感光体ドラム７へ照射可能となる。

【００３５】更に前記装置本体16の上部には光学ユニッ
トの枠体１ｅと並んでセンサユニット29が配置してあ
る。このセンサユニット29は開閉カバー20ｂの開閉に動
作する開閉検出部材30、プロセスカートリッジＢの着脱
に動作する装着検出部材31と、これら部材30，31の検出
手段としてのフォトインタラプタ32が設けてある。

【００３６】前記開閉検出部材30は、図７及び図８に示
すように、軸34を中心に回動自在な板状部材で構成し、
回動先部30ａはフォトインタラプタ32の発光素子32ａと
受光素子32ｂの間に位置している。そして、回動元端30
ｂは開閉カバー20ｂの内面に突出形成した動作部である
リブ20b2が当接可能になっている。このため、図８に示
すように、開閉カバー20ｂが開いた状態では自重によっ
て回動先部30ａがフォトインタラプタ32の光を遮断する
位置にあってこれをオフ状態にする。一方、図９に示す
ように、開閉カバー20ｂを閉じるとリブ20b2が回動元端
30ｂに当接し、該リブ20b2の斜面に沿って回動元端30ｂ
を押し下げる。このため回動先部30ａがフォトインタラ
プタ32の上方へ移動し、フォトインタラプタ32がオン状
態となる。即ち、開閉カバー20ｂを開くとフォトインタ
ラプタ32がオフする状態となり、開閉カバー20ｂを閉じ
るとフォトインタラプタ32がオンする状態となる。

【００３７】装着検出部材31も前記開閉検出部材30と同
様に、軸35を中心に回動自在な板状部材で構成してあ
り、回動先部31ａはフォトインタラプタ32の発光素子32
ａと受光素子32ｂの間に位置している。そして回動元部
31ｂは、図８に示すように、下方のカートリッジ装着ス
ペースへ垂下している。このため、プロセスカートリッ
ジＢを装着しない状態にあっては自重によって回動先部
31ａがフォトインタラプタ32の光を遮断する位置にあっ
てフォトインタラプタ32をオフする状態にする。一方、
プロセスカートリッジＢを装着すると、後述するように
カートリッジＢの被検出部材が回動元部31ｂを押し上げ
るために、図９に示すように、回動先部31ａがフォトイ
ンタラプタ32の上方へ移動し、フォトインタラプタ32が
オンする状態となる。

【００３８】従って、本実施形態によればプロセスカー
トリッジＢが画像形成装置Ａに装着され、且つ開閉カバ
ー20ｂが閉じられることによってフォトインタラプタ32
はオンとなって制御部38に画像形成可能信号を送る。

【００３９】ここで前記装着検出部材31を動作させるプ
ロセスカートリッジＢの有する被検出部材の構成につい
て説明する。

【００４０】図10及び図11に示すように、プロセスカー
トリッジＢのクリーニング枠体12ａの上面であって、ク
リーニング枠体12ａの長手方向一方側にはプロセスカー
トリッジＢの着脱に際して前記装着検出部材31と干渉す
る位置に被検出部材36が設けてある。この被検出部材36
が設けてあるクリーニング枠体12ａの長手方向一方側
は、図11に示すように、クリーニング枠体12ａと現像枠
体12ｂの間にあってプロセスカートリッジＢの上面長手
方向に沿って設けられた露光開口部９の一方端側であ
り、また前記長手方向と平行に取り付けられた感光体ド
ラム７の一方端に設けたドラムギア23が設けられている
側である。

【００４１】前記被検出部材36はクリーニング枠体12ａ
と一体的に形成された細長い板部材（感光体ドラム７の
軸線と直交する方向に延びている）であり、且つクリー
ニング枠体12ａから現像枠体12ｂにまたがるように設け
られている。尚、前記被検出部材36は、プロセスカート
リッジＢの装着方向において、前記クリーニング枠体12
ａの先端に設けられており、プロセスカートリッジＢの
装着方向に延びている。また前記被検出部材36が突出し
ている現像枠体12ｂ側の端部部材12b1（クリーニング枠
体12ａと現像枠体12ｂとを結合するための部材）の上面
であって、前記被検出部材36と対向する部分には凹部37
が設けられており、この凹部37に前記被検出部材36の突
出部分が入り込むように構成されている。このため、図
10に示すように、被検出部材36の上面は現像枠体12ｂの
上面と略同じ高さであり、被検出部材36は現像枠体12ｂ
の上面から上方へ突出しない。

【００４２】前記被検出部材36は、前述したようにプロ
セスカートリッジＢを画像形成装置Ａに対して装着した
状態で装置本体16に設けた前記装着検出部材31に当接し
て、その回動元部31ｂを押し上げるものである。そし
て、図４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に装着されていない状態にあっては、被検出
部材36は装着検出部材31に作用しないため、回動先部31
ａは自重によってフォトインタラプタ32の光を遮断する
位置にあって、フォトインタラプタ32をオフ状態にす
る。

【００４３】尚、本実施形態においてはプロセスカート
リッジＢは電子写真画像形成装置Ａに対して、感光体ド
ラム７の軸線と交差する方向に着脱される。また、前記
クリーニング枠体12ａと現像枠体12ｂはプラスチック製
である。そして、その材質としてはポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重
合体）、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等が用いられる。また、クリーニング枠体12ａは前
記被検出部材36及び第１突起18（18ａ）、第２突起19
（19ａ）等が一体成形されている。

【００４４】一方、図５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に装着し、装置本体16に対し
てカートリッジＢが位置決めされると、前記被検出部材
36が装着検出部材31の回動元部31ｂを押し上げるため
に、回動先部31ａがフォトインタラプタ32の上方へ移動
し、フォトインタラプタ32がオン状態となる。

【００４５】因みに本実施形態における被検出部材36の
サイズを示すと、図10において、クリーニング枠体12ａ
に設けた前記被検出部材の上面部高さＬ1 は、感光体ド
ラム７の回転中心から約52.0mm（許容範囲約45.0mm〜6
0.0mm）、被検出部材36のクリーニング枠体12ａから現
像枠体12ｂ側への突出量Ｌ2 は、感光体ドラム７の回転
中心から約39.0mm（許容範囲約30.0mm〜50.0mm）であ
る。また、図11において、クリーニング枠体12ａの駆動
側外側面から被検出部材36の長手方向内側面までの距離
Ｌ3 は、約28.9mm（許容範囲約20.0mm〜35.0mm）であ
り、被検出部材36の長手方向の幅Ｌ4 は、約13mm（許容
範囲約 1.0mm〜30.0mm）である。

【００４６】前記フォトインタラプタ32は、開閉検出部
材30及び装着検出部材31の両方が上方へ移動したとき
（プロセスカートリッジＢが装着され、且つ開閉カバー
20ｂが閉じられたとき）にオン状態となり、両部材30，
31のいずれか一方の部材が上方へ移動していないとき
（プロセスカートリッジＢが装着されていないか、又は
開閉カバー20ｂが閉じられていないとき）はオンしな
い。

【００４７】このようにしてプロセスカートリッジＢの
装着と開閉カバー20ｂの閉鎖状態を１個のセンサで検出
する。そして、前記検出手段がプロセスカートリッジＢ
の装着又は開閉カバー20ｂの閉鎖を検出しないときは、
画像形成装置Ａは画像形成動作を開始しないように制御
する。図12はその制御手段の構成を示すブロック図であ
り、38は装置全体の制御を行う制御部で、例えばマイク
ロプロセッサ等のＣＰＵ、前記ＣＰＵの制御プログラム
や各種データを格納しているＲＯＭ、前記ＣＰＵのワー
クエリアとして使用されると共に、各種データの一時保
持等を行うＲＡＭ等を備えている。

【００４８】また39はホストであり、例えばコンピュー
タ或いはワードプロセッサ等であり、制御部38との間で
電気信号の交信を行う。また、前述したように、センサ
ユニット29が装置本体16にプロセスカートリッジＢが装
着されていないことを検出すると、検出信号が制御部38
に送られる。すると、制御部38はエラー表示をホスト39
を介して所定のディスプレイ40に表示する。また更にセ
ンサユニット29が開閉カバー20ｂの開放を検出すると、
その検出信号が制御部38に送られ、前記と同様に制御部
38はエラー表示をホスト39を介してディスプレイ40に表
示する。そこで、操作者はディスプレイ40に表示された
エラー表示を確認することによって、装置本体16にプロ
セスカートリッジＢが装着されていない、若しくは開閉
カバー20ｂが閉じられていないことを知ることが出来
る。

【００４９】そして、制御部38はセンサユニット29が装
置本体16にプロセスカートリッジＢが装着されていない
こと、開閉カバー20ｂが閉じられていないことの何れか
一方又は両方を検出すると、装置電源33のうち高圧電源
33ｃをオフして画像形成動作を行わない。尚、前記装置
電源33はＣＰＵやレーザー等を稼働させる第１低圧電源
33ａと、主としてモータ等を駆動する第２低圧電源33ｂ
と、転写ローラ４、現像ローラ10ｄ、帯電ローラ８に画
像形成プロセス上必要な高電圧を供給するための高圧電
源33ｃの３つの電源から構成されている。

【００５０】また更に、前記制御部38はホスト39及びセ
ンサユニット29等からの情報に基づき、光学手段１、帯
電手段８、現像手段10、転写手段４、定着手段５、搬送
手段３、装置電源33等を制御する。

【００５１】本実施形態にあっては前述したようにクリ
ーニング枠体12ａに設けた突起18，19を介して装置本体
16に直接位置決めされる該枠体12ａの駆動側上面部に、
現像枠体12ｂ側に突出させて被検出部材36を設け、この
被検出部材36によってプロセスカートリッジＢの装着状
態を検出するように構成したために、プロセスカートリ
ッジＢの装着状態をより正確に検出することが可能とな
る。このため、プロセスカートリッジＢが装着されてい
ない状態で画像形成動作を開始してしまう事態を確実に
防止することが出来る。

【００５２】また前記被検出部材36は現像枠体12ｂに設
けた凹部37に入り込むように構成してあるために、プロ
セスカートリッジＢが必要以上に大きくなることはな
く、プロセスカートリッジＢを小型化出来、且つ該カー
トリッジＢを装着する画像形成装置を小型化することが
可能となるものである。

【００５３】〔他の実施例〕次に前述した実施例に係る
プロセスカートリッジＢ及び画像形成装置の各部の他例
について説明する。

【００５４】前述したプロセスカートリッジＢは単色画
像を形成するためのものであったが、プロセスカートリ
ッジは単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段
を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像
或いはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適
に適用することが出来る。

【００５５】また現像方法としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。

【００５６】また電子写真感光体としては、前記感光体
ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれ
る。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体
としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセ
レン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状とし
ては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート
状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状
のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体
にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を
蒸着又は塗工等を行ったものである。

【００５７】また帯電手段の構成も、前述した第１実施
例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲
にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワ
イヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負
のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの
表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然で
ある。

【００５８】尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以
外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロ
ック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【００５９】また前述したプロセスカートリッジとは、
例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１
つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリ
ッジの態様としては、前述した実施形態のもの以外に
も、例えば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカー
トリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写
真感光体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、
装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体とクリ
ーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体
に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、前記
プロセス手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的に
カートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等が
ある。

【００６０】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、現像手段又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、このカートリ
ッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
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着脱可能とするものであ
る。更に少なくとも現像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装置本体に着脱可能とするもの
をいう。

【００６１】更に前述した実施例では画像形成装置とし
てレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれ
に限定する必要はなく、例えばＬＥＤプリンタ、電子写
真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ
等の他の画像形成装置に使用することも当然可能であ
る。

【００６２】

【発明の効果】本発明は前述したように、位置決め手段
を介して電子写真画像形成装置本体に位置決めされる第
１枠体にカートリッジ検出用の被検出部材を設けたため
に、より正確なカートリッジ装着検出を行うことが出来
る。

【００６３】また、前記第２枠体に前記被検出部材と対
向して凹部を設けるようにすれば、前記被検出部材を前
記凹部に入り込ませることによって被検出部材をカート
リッジ枠体から突出させないようにすることが出来、プ
ロセスカートリッジ及びこれを装着する装置の小型化を
図ることが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジ
を装着した画像形成装置の全体構成を示す模式説明図で
ある。

【図２】プロセスカートリッジの構成模式説明図であ
る。

【図３】プロセスカートリッジの外観説明図である。

【図４】プロセスカートリッジを装置本体に挿入すると
きの位置決め装着構成及び被検出部材と装着検出部材の
関係を示す説明図である。

【図５】プロセスカートリッジを装置本体に装着したと
きの位置決め装着構成及び被検出部材と装着検出部材の
関係を示す説明図である。

【図６】クリーニング枠体に設けた位置決め突起の構成
説明図であり、(a) は右側面図、(b) は左側面図であ
る。

【図７】レーザーシャッタ及びセンサユニットの平面模
式説明図である。

【図８】開閉カバーを開き、プロセスカートリッジを装
着していない状態の開閉カバーの開閉検出と、プロセス
カートリッジの有無検出構成の模式説明図である。

【図９】プロセスカートリッジを装着して開閉カバーを
閉じた状態の開閉カバーの開閉検出と、プロセスカート
リッジの有無検出構成の模式説明図である。

【図１０】クリーニング枠体に設けた被検出部材の側面
説明図である。

【図１１】クリーニング枠体に設けた被検出部材の平面
説明図である。

【図１２】制御構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置、Ｂ…プロセスカートリッジ、１…光
学手段、２…記録媒体、３…搬送手段、４…転写ロー
ラ、５…定着手段、６…排出部、７…感光体ドラム、８
…帯電ローラ、９…露光開口部、10…現像手段、11…ク
リーニング手段、12…カートリッジ枠体、12ａ…クリー
ニング枠体、12ｂ…現像枠体、12b1…端部部材、12ｃ…
軸、12ｄ…把手部、13…転写開口部、14…シャッタ部
材、14ａ…軸、14ｂ…シャッタ突起、14ｃ…露光シャッ
タ部、14ｄ…転写シャッタ部、14ｅ…アーム部、15…バ
ネ、16…装置本体、17…外装カバー、17ａ…軸、17ｂ…
開閉カバー、18…第１突起、18ａ…右第１突起、18ｂ…
左第１突起、19…第２突起、19ａ…右第２突起、19ｂ…
左第２突起、20…外装カバー、20ａ…軸、20ｂ…開閉カ
バー、20b1…リブ、20b2…リブ、21…ガイド部材、21ａ
…ガイド溝、21ｂ…位置決め凹部、22…ねじりコイルバ
ネ、22ａ…軸、22ｂ…係止部、23…ドラムギア、24…駆
動ギア、25ａ…右連結突起、25ｂ…左連結突起、26…レ
ーザーシャッタ、26ａ…シャッタ部、26ｂ…ストッパ
ー、26ｃ…当接部、27…ガイド、28…付勢バネ、29…セ
ンサユニット、30…開閉検出部材、30ａ…回動先部、30
ｂ…回動元端、31…装着検出部材、31ａ…回動先部、31
ｂ…回動元部、32…フォトインタラプタ、33…装置電
源、33ａ…第１低圧電源、33ｂ…第２低圧電源、33ｃ…
高圧電源、34…軸、35…軸、36…被検出部材、37…凹
部、38…制御部、39…ホスト、40…ディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五藤 宏史 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 (56)参考文献 特開 平４−84147（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−130739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−214766（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−9054（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−6743（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 15/00 101 G03G 15/08 - 15/095

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真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、 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための
   現像手段と、 前記電子写真感光体を支持する第１枠体と、 前記現像手段を支持し、前記第１枠体と相対的に回動可
   能に結合する第２枠体と、 前記第１枠体に設けられ、プロセスカートリッジを電子
   写真画像形成装置本体に装着した際に、前記プロセスカ
   ートリッジを前記電子写真画像形成装置本体に位置決め
   するための位置決め手段と、 プロセスカートリッジが電子写真画像形成装置に装着さ
   れたことを検出するための検出手段に作用する被検出部
   材と、 を有し、 前記被検出部材を前記第１枠体の上面に、前記第１枠体
   から第２枠体にまたがるように設けたことを特徴とする
   プロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記被検出部材は前記第１枠体から第２
   枠体へ向かって突出しており、前記第２枠体には前記被
   検出部材と対向して凹部が設けてある請求項１記載のプ
   ロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記プロセスカートリッジは画像情報に
   応じた画像光を前記電子写真感光体に照射するために、
   前記第１枠体と前記第２枠体の間に設けられた画像露光
   開口を有し、前記被検出部材は前記画像露光開口の長手
   方向一端部に配置されている請求項１又は請求項２記載
   のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記電子写真感光体はドラム形状であっ
   て、前記電子写真感光体ドラムの一端に、プロセスカー
   トリッジが電子写真画像形成装置本体に装着された際に
   前記電子写真画像形成装置本体から前記電子写真感光体
   ドラムを回転させるための駆動力を受ける駆動力受部を
   有し、前記被検出部材は前記電子写真感光体ドラムの長
   手方向において前記駆動力受部が配置されている側に配
   置されている請求項１又は請求項２記載のプロセスカー
   トリッジ。
5. 【請求項５】 前記位置決め手段は、前記第１枠体の側
   端から外方に突出して設けた突出部によって構成した請
   求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のプロセスカー
   トリッジ。
6. 【請求項６】 前記被検出部材は、前記第１枠体から前
   記第２枠体へ向かって突出した細長い形状の板部材であ
   り、前記板部材は前記第１枠体に一体的に形成されてい
   るものである請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載
   のプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 前記プロセスカートリッジは、前記現像
   手段と、前記電子写真感光体と、帯電手段又はクリーニ
   ング手段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である請求項１記載の
   プロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 前記プロセスカートリッジは、前記現像
   手段と、前記電子写真感光体と、帯電手段及びクリーニ
   ング手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリ
   ッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
   ある請求項１記載のプロセスカートリッジ。
9. 【請求項９】 プロセスカートリッジを着脱可能であっ
   て、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成
   装置において、 請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載のプロセスカ
   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、 前記プロセスカートリッジの存在を検出するための検出
   手段と、 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。
10. 【請求項１０】 前記電子写真画像形成装置は、前記検
    出手段が前記被検出部材を検出しないときは、画像形成
    動作を開始しないよう制御する制御手段を有する請求項
    ９記載の電子写真画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記電子写真画像形成装置は、電子写
    真複写機又はレーザービームプリンタ又はファクシミリ
    装置であることを特徴とする請求項９記載の電子写真画
    像形成装置。