JP3890152B2 - Electrophotographic image forming apparatus - Google Patents

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Description

【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を着脱可能な電子写真画像形成装置に関するものである。
【0002】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及び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は、プロセス手段としては、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ドラム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、プロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つと電子写真感光体ドラム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、プロセス手段としての現像手段と電子写真感光体ドラム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。
【0004】
【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電子写真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ユーザー自身で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た。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【0005】
このプロセスカートリッジにおいて、クリーニングによって発生した除去現像剤(トナー)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蓄えられる。そして、プロセスカートリッジ交換時に取り除かれる。
【0006】
電子写真感光体の長寿命化に伴い、プロセスカートリッジの除去トナー収納部分は、従来にも増して、大量のトナーを収容しなければならない。
【0007】
また、収納するトナーの量が、プロセスカートリッジのトナー収容能力を超える前に、トナーが満タンであることを報知する必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述従来技術をさらに発展させたものである。
【0009】
本発明の目的は、除去現像剤に収納されている現像剤の収納量が所定の量に達したことを正確に検出することのできる電子写真画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前述目的を達成する主たる本発明は、プロセスカートリッジを着脱可能、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であって、前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムを支持する枠体と、前記電子写真感光体ドラムに付着する現像剤を除去するクリーニング手段と、前記クリーニング手段によって、前記電子写真感光体ドラムから除去された現像剤を収納するための除去現像剤収納部と、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向において前記枠体の一端側と他端側に設けられたカートリッジ位置決め部と、前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する突出部と、を有する、電子写真画像形成装置において、
(i)前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着された際に、前記カートリッジ位置決め部と当接して、前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの位置を決める本体位置決め部と、
(ii)前記装置本体に装着された装着位置と、前記装着位置から引き出された引き出し位置との間を移動可能な、前記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可動体であって、前記プロセスカートリッジを前記可動体に装着する際に、前記カートリッジ位置決め部をガイドするガイド部と、前記ガイド部の先端に設けられた仮受け部であって、前記装着位置以外の位置において、前記プロセスカートリッジを前記可動体に仮位置決めするために、前記カートリッジ位置決め部と係合する仮受け部と、前記突出部と係合して前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する回転規制部と、前記装着位置において、前記カートリッジ位置決め部を前記本体位置決め部に当接させるために前記カートリッジ位置決め部を押圧する突き当て部と、を有する可動体と、
(iii)前記可動体を押圧するための押圧部材と、
(iv)前記装着位置に位置する前記可動体が前記押圧部材によって押圧されることによって、前記カートリッジ位置決め部が前記突き当て部によって押圧されて前記本体位置決め部に当接されて、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に対して位置決めされた状態で、前記除去現像剤収納部に収納されている現像剤の収納量が所定の量に達したことを検出する現像剤量検出手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】
〔発明の実施の形態の説明〕
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【0013】
以下の説明において、プロセスカートリッジBの短手方向とは、プロセスカートリッジBを画像形成装置Aへ着脱する方向であり、記録媒体の搬送方向と一致している。またプロセスカートリッジBの長手方向とは、プロセスカートリッジBを画像形成装置Aへ着脱する方向と交差する方向(略直交する方向)であり、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差(略直交)する方向である。また、プロセスカートリッジに関し左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を上から見て右または左であり、前後とはプロセスカートリッジの可動体への装着前方向の先端側が前であり装着方向の後端側が後である。また、装置本体とは画像形成装置の本体を指すものとする。
【0014】
(実施の形態1)
以下図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【0015】
{画像形成装置の全体構成}
図1は本発明に係る電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という)全体の概略構成を示す縦断面図である。
【0016】
まず、図1を参照して、画像形成装置Aの全体についての概略を説明する。なお、同図に示す画像形成装置Aは4色フルカラーのレーザービームプリンタである。
【0017】
同図に示す画像形成装置Aは、第1の像担持体として、ドラム形状の電子写真感光体(以下「感光体ドラム」という)1を備えている。感光体ドラム1は、駆動手段(不図示後述)によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電装置2、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上の静電潜像を形成する露光手段3、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置4、感光体ドラム1上のトナー像が1次転写される第2の像担持体としての転写ユニット5、1次転写後の感光体ドラム1表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置6等が配設されている。
【0018】
ここで感光体ドラム1と帯電装置2、トナーを除去するクリーニング装置6は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジBを形成し画像形成装置本体20に着脱可能なものとなっている。
【0019】
その他に、記録媒体(第3の像担持体)Sを転写ユニット5に向けて給送するとともに、記録媒体Sを搬送する給搬送手段7、2次転写後の記録媒体Sにトナー像を定着させる定着器8が配設されている。
【0020】
以下、感光体ドラム1から順に詳述する。
【0021】
感光体ドラム1は、図16に示すように直径約47mmのアルミニウムシリンダー1cの外周面に、有機光導電体層(OPC感光体)を塗布して構成したものである。感光体ドラム1は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、図1に図示した矢印方向に回転駆動される。
【0022】
帯電装置2としては、例えば、特開昭63−149669号公報に示すようないわゆる接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム1表面に当接させるとともに、このローラに電源(不図示)によって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表面を一様に帯電させるものである。
【0023】
露光手段3は、ポリゴンミラー3aを有し、このポリゴンミラー3aには、レーザーダイオード(不図示)によって画像信号に対応する画像光が照射される。ポリゴンミラー3aはスキャナーモータ(不図示)によって高速で回転され、反射した画像光を結像レンズ3b、反射ミラー3c等を介して、帯電済の感光体ドラム1表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【0024】
現像装置4は、軸4dを中心に割出回転可能な回転体4Aと、これに搭載された4個の現像器、すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した現像器4Y,4M,4C,4Bkを備えている。感光体ドラム1上の静電潜像の現像時には、その静電潜像に付着すべき色の所定の現像器が現像位置に配置される。すなわち、所定の現像器が回転体4Aの割出回転によって感光体ドラム1に対向した現像位置に止まり、さらにその現像器の現像スリーブ4bが感光体ドラム1に対して微小間隙(300μm程度)をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラム1上に静電潜像を現像する。この現像は、次のようにして行う。現像する色に対応する現像器の容器内のトナーを送り機構によって塗布ローラ4aへ送り込み、回転する塗布ローラ4aおよびトナー規制ブレード4cによって、回転する現像スリーブ4bの外周にトナーを薄層塗布し、かつトナーへ電荷を付与(摩擦帯電)する。この現像スリーブ4bと、静電潜像が形成された感光体ドラム1との間に現像バイアスを印加することにより、静電潜像にトナー像を付着させてトナー像として現像するものである。また、各現像器4Y,4M,4C,4Bkの現像スリーブ4bには、各現像器が現像位置に配置されたときに、画像形成装置Aに設けられた各色現像用高圧電源と接続されるようになっており、各色の現像毎に選択的に電圧が印加される。なお、各現像器4Y,4M,4C,4Bkは、回転体4Aに対して個別に、また回転体4Aは装置本体20に対してそれぞれ着脱可能に構成されている。
【0025】
第2の像担持体としての転写ユニット5は、感光体ドラム1から順次に1次転写されて重ねられた複数のトナー像を、一括して記録媒体Sに2次転写するものである。転写ユニット5は、矢印R5方向に走行する中間転写ベルト5aを備えている。本実施の形態の中間転写ベルト5aは、周長約440mmのベルトであり、駆動ローラ5b、2次転写対向ローラ5c、従動ローラ5dの3本のローラにより掛け渡されている。従動ローラ5dに近接して中間転写ベルト5aを感光体ドラム1に押圧する位置と中間転写ベルト5aが感光体ドラム1から離れる位置をとるように後退する押えローラ5jを備えている。中間転写ベルト5aは、駆動ローラ5bの回転によって、矢印R5方向に走行する。さらに、中間転写ベルト5aの外側の所定位置には、中間転写ベルト5aの表面に接離可能なクリーニングユニット5eが設けてあり、後述の記録媒体Sに一括して2次転写後に残った転写残トナーを除去する。このクリーニングユニット5eは帯電ローラ5fを中間転写ベルト5aに当接させてトナーに転写時と逆の電荷を与える。逆の電荷を付与されたトナーは、感光体ドラム1に静電的に付着され、その後、感光体ドラム1用の後述のクリーニング装置6によって回収されるものである。なお、中間転写ベルト5aのクリーニング方法としては、上述の静電クリーニングに限らず、ブレードやファーブラシなどの機械的な方法や、これらを併用したもの等でもよい。
【0026】
クリーニング装置6は、現像装置4によって感光体ドラム1上に現像されたトナーが中間転写ベルト5aに1次転写された後、1次転写されないで感光体ドラム1表面に残ったいわゆる転写残トナーを除去するものである。同図のクリーニング装置6では転写残トナーはクリーニング容器11の中に蓄積されていく。なお、図1ではクリーニング容器11は内部は図略されており、後に詳述する。
【0027】
給搬送手段7は、画像形成部へ記録媒体Sを給送するものであり、複数枚の記録媒体Sが収納されて、画像形成装置Aの下部に装填される給紙カセット7aを備えている。画像形成時にはピックアップ部材7e、搬送ローラ7bが画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット7a内の記録媒体Sを1枚づつ分離給送するとともに、ガイド板7cによってガイドし、レジストローラ7dを通り中間転写ベルト5aへと給送するものである。
【0028】
定着器8は、記録媒体Sに2次転写された複数のトナー画像を定着させるものであり、図1に示すように、駆動回転する駆動ローラ8aと、これに圧接して記録媒体Sに熱および圧力を印加する定着ローラ8bとからなる。すなわち、中間転写ベルト5a上のトナーを一括転写させる2次転写ローラ5nを通過した記録媒体Sは定着器8を通過する際に駆動ローラ8aで搬送されるとともに、定着ローラ8bによって熱および圧力を印加される。これにより複数色のトナー像が記録媒体S表面に定着される。
【0029】
画像形成装置本体20へのプロセスカートリッジBの装着は図2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の内部へ導くための可動体50が画像形成装置Aの中からほぼ水平方向に引き出し挿入可能な構成を有している。そして引き出された可動体50に対してプロセスカートリッジBは図14、図15に示す可動体50のガイド部材51,52のガイド面51b,52bに沿ってプロセスカートリッジBの軸継手部材23および円筒形のガイド部14b(図6参照)が導かれ、図16に示すようにプロセスカートリッジBの感光体ドラム1の中心と同心の軸継手部材23(対向部は円筒形ガイド部14b)と軸方向に並列する円筒形位置決めボス13a,14aがガイド部先端の受け部51h,52hに入る。軸継手部材23及びガイド部14bがガイド部材51,52のガイド面51b,52bに挿入されて行くと、やがてプロセスカートリッジBの可動体50への装着方向の後方においてプロセスカートリッジBに設けた回転決めダボ11a,11bが夫々可動体50のガイド面51c,52cに挿入される。そして、回転決めダボ11a,11bが弾性部材、例えばCRG加圧ばね53,54を押しのけてガイド面51c,52cの終端の回転位置決め面51g,52gに当接する。そしてCRG加圧ばね53,54を押しのける際受け部51h,52hに嵌合した円筒形位置決めボス13a,14aを中心に時計回りにプロセスカートリッジBが揺動し、図15に示すようにカートリッジガイドである可動体50に装着される。
【0030】
さらに可動体50を画像形成装置Aに納めることで、図1に示すように画像成形が可能な状態となる。
【0031】
{画像形成動作}
次に、上述構成の画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【0032】
中間転写ベルト5aの回転と同期して感光体ドラム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。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を現像位置に配置し、感光体ドラム1上の静電潜像にイエロートナーが付着するように感光体ドラム1の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエローのトナーを付着させて現像する。感光体ドラム1の回転により、このイエロー現像像は中間転写ベルト5aに接し1次転写ローラ(従動ローラ)5dにトナーと逆極性の電圧を印加して感光体ドラム1上のイエローのトナー像を中間転写ベルト5a上に1次転写する。
【0033】
上述のようにしてイエロートナー像の1次転写が終了すると、次の現像器が回転移動し、感光体ドラム1に対向する現像位置に位置決めされ、イエローの場合と同様にしてマゼンタ、シアン、そしてブラックの各色について、静電潜像の形成、現像、1次転写を順次に行い、中間転写ベルト5a上に4色のトナー像を重ね合わせる。これらトナー像を、給搬送手段7から供給された記録媒体Sに一括して2次転写する。
【0034】
そして2次転写後の記録媒体Sを定着器8に搬送して、ここで、トナー像の定着を行った後、図示矢印方向に移動するベルト9aを巻掛けられて、ベルト9aで駆動される排出ローラ9bによって画像形成装置A外部の排紙トレイ9上に排出して画像形成を終了するものである。
【0035】
{プロセスカートリッジの構成}
図3に示すようにプロセスカートリッジBは感光体ドラム1の周りに帯電装置2,クリーニング装置6を配設しこれらをカートリッジフレーム10でもって一体化してカートリッジガイドである可動体50に着脱可能に構成してある。プロセスカートリッジBのカートリッジフレーム10は、感光体ドラム1および帯電装置2の長手方向の両端部に向って前方へ延出されたドラム支持部11d(図10参照)、クリーニング部材取付部11mおよび帯電装置支持部11eを前側に有し、これらの後端に容器部分を配したクリーニング容器11と、クリーニング容器11の後端部に超音波により接合される後部容器12とを備えている。そして、図6に示すようにクリーニング容器11、後部容器12にわたり長手方向の駆動側にはギアーカバー(一方のサイドカバー)13が固定されており、長手方向の反駆動側にはエンドカバー14が固定されている。そして、帯電装置2の長手方向に沿ってその上部側を覆う帯電装置カバー15が取り付けてある。帯電装置カバー15は帯電装置2の保護部材である。
【0036】
ここで、カートリッジフレーム10(クリーニング容器11、及び、後部容器12)及び、エンドカバー13・14の材質は、プラスチック等である。そして、前記プラスチックはポリスチレン、ABS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、ポリプロピレンである。
【0037】
さらに感光体ドラム1を画像形成装置Aの外部へ取り出した場合に感光体ドラム1を外光および人がふれること等から保護するため、クリーニング枠体11の前方端の感光体ドラム1に露光、現像、転写の作用を行うため感光体ドラム1を露出するドラム開口部11hを感光体ドラム1の外側から開閉する開閉部材として、クリーニング容器11にはドラムシャッター18が設けられている。
【0038】
図6に示すようにカートリッジフレーム10の一部をなすギアカバー13及びエンドカバー14にはプロセスカートリッジBを可動体50を介して装置本体20への着脱を案内するためと位置決めのためのガイド部を夫々有する。
【0039】
即ち、プロセスカートリッジBの位置決めを行うための第1の突起である円筒形位置決めボス13a、第2の突起である円筒形位置決めボス14a及びプロセスカートリッジBの前記位置決めボス13a,13bを中心とする回転位置を決めるための、第3の突起である回転決めダボ11a、第4の突起である回転決めダボ11bを有する。上記において、第1、第3の突起は駆動側(軸継手部材23のある側)に配設され、第2、第4の突起は反駆動側(軸継手部材23のない側)に配設されている。また、第1、第2の突起は軸継手部材23、感光体ドラム1の中心線と同一中心線上にあり、第2、第3の突起は感光体ドラム1の中心線とほぼ平行な直線上にある。
【0040】
なお、上記第1、第2の突起である円筒形位置決めボス13a,14aは第3、第4の突起である回転決めダボ11a,11bに対して長手方向の夫々すぐ内側にある。
【0041】
なお、プロセスカートリッジBの可動体50への着脱を案内するためのガイド部としては、第1、第2の突起である円筒形位置決めボス13a,14aの長手方向すぐ外側に軸継手部材23、円筒形ガイド部14bを有する。この軸継手部材23、円筒形ガイド部14bの長手方向の位置は第3、第4の突起である回転決めボス11a,11bとほぼ等しい位置にある。この軸継手部材23、円筒形ガイド部14bは可動体50のガイド面51b,52bに案内されると共に回転決めボス11a,11bは可動体50のガイド面51c,52cに案内され、プロセスカートリッジBの可動体50への着脱時の姿勢が規定されるものである。
【0042】
従って、第3、第4の突起である回転決めボス11a,11bはプロセスカートリッジBの可動体50への着脱を案内するためのガイド部であると共にプロセスカートリッジBの回転位置を決めるための回転位置決め部となっている。なお、駆動側の円筒形位置決めボス13aは反駆動側の位置決めボス14aが円筒形ガイド部14bを同心に有するのと同様に、円筒形位置決めボス13aを軸方向へ延出して中空円筒形ボスを設け、このボス内に軸継手部材23を収容することも可能である。
【0043】
{プロセスカートリッジ着脱用可動体(引き出し)}
ここで、プロセスカートリッジの着脱に用いる引き出し機構を有する可動体50(引き出し)について図14、図15を用いて詳細に説明する。
【0044】
可動体50のガイド部材51(反駆動側は52)には、プロセスカートリッジBを可動体50に挿入するために溝形状に形成されたガイド面51b,51cが左右対称に設けられている(反駆動側は52b,52c)。駆動側のガイド面51bの一部は、プロセスカートリッジBの除去トナー駆動入力部49(図4参照)への画像形成装置Aからの駆動入力のためにガイド部材51に設けた貫通穴51dと一致する切り欠き51eがある。ガイド面51b,52bの軸継手部材23、ガイド部14b挿入方向下流側かつ長手方向のすぐ内側の位置には、プロセスカートリッジBの円筒形位置決めボス13a(反駆動側は14a)(図6、図12参照)の位置を仮に限定してこれらを支持する受け部51h(反駆動側は52h)が設けられている。この受け部51hは、円筒形位置決めボス13aの周囲を下側から略1/4覆う形状となっており、主に、受け部51hから該ボス13aが下方に落ち込まないような役割を果たしている。さらに、受け部51hの長手方向内側には突き当て部51f(反駆動側は52f)が略鉛直方向に形成されており、可動体50が画像形成装置Aに納まったとき、この突き当て部51fが円筒形位置決めボス13aに位置決めされ、感光体ドラム1に対して可動体50の位置が決まる。
【0045】
別のガイド面51cの最下流の回転位置決め面51g(反駆動側は52g)は略水平方向の面として形成され、プロセスカートリッジBの円筒形位置決めボス13a(14a)を中心として回転した姿勢を決めるため図6に示すプロセスカートリッジBの両側に設けた回転決めダボ11a(反駆動側は11b)が突き当たる。更には回転位置決め面51gのガイド面51cに沿った上流側にはCRG加圧ばね53(反駆動側は54)がガイド面51cへ向ってへの字状に突出して配設されている。加圧ばね53は駆動側ガイド部材51の内側に設けた支点53bを中心として線径1.0mm程度のトーションばねとして回転位置決め面51gへ着座した回転決めダボ11a(反駆動側は11b)に略下方に且つ後方へ向って加圧力がかかるように配置されている。つまり、プロセスカートリッジBの回転決めダボ11a(11b)が所定の位置にくるとそのダボ11aに加圧力がかかる構成になっている。
【0046】
可動体50の装置本体20への挿入方向最上流側には後側板55とは略平行に後側板55とは可動体加圧ばね57を介して押圧ユニット56が配置されている。可動体50が画像形成装置Aに挿入された際に、プロセスカートリッジBの、円筒形位置決めボス13a,14aが可動体50の挿入方向に対向して開口している半円月形の本体係合部材61に当り、可動体50の前端近くの突き当て部51f,52fが円筒形位置決めボス13a,13bと当接しているので、押圧ユニット56を押し込むと弾性部材である可動体加圧ばね57は圧縮されて、可動体50の突き当て部51f,52fは円筒形位置決めボス13a,14aを本体係合部材61に押し付ける。本体係合部材61は装置本体20に固設してあるので、押圧ユニット56の両端の引っ掛け部(不図示)が画像形成装置Aに引っ掛かり画像形成装置Aを基に可動体50全体を可動体挿入方向に加圧して、プロセスカートリッジBに対する可動体50の位置を決めている。
【0047】
また、後側板55の中央付近には5mm×15mm程度の穴55aがあいている。これは後に記述する後部容器12のプロセスカートリッジ挿入方向最後部の壁面12hにたてられている出っ張り部12bに対する逃げ穴である(図5参照)。
【0048】
さらに、反駆動側ガイド部材52には、長手内側方向に加圧力がかかるような付勢ばね58を配置しており、かつ同一形状の付勢ばね59を長手外側方向に加圧力がかかるように配置している。この付勢ばね58はプロセスカートリッジBの側面部(エンドカバー14)に当接してプロセスカートリッジBを長手方向に付勢することができる構成になっている。また、駆動側ガイド部材51にはこの付勢ばね58の対向部に付勢力によるプロセスカートリッジBの受けとなるばね力受け部となる突き当てリブ51jが設けられている。これにより、可動体50に対するプロセスカートリッジBの長手方向の位置が決まる。また、付勢ばね部材59は可動体50が画像形成装置Aに入った状態で装置本体20のフレームに対して付勢されており、可動体50の装置本体20に対する長手方向の位置が決まる。
【0049】
また、後に詳しく説明するが、感光体ドラム1上の濃度を読み取り、画像濃度の調整を行なうためのパターン読み取り装置93(図37参照)を可動体50の底板部50aに備えている。パターン読み取り装置93から発せられるセンサー光を感光体ドラム1に当てているが、このセンサー光の焦点距離をあわせるため、感光体ドラム1とパターン読み取り装置93の水平方向の距離は確実にあわせ込んでいなければならない。
【0050】
{プロセスカートリッジの位置決め}
プロセスカートリッジBを画像形成装置Aへ装着するためにカートリッジ枠体(カートリッジフレーム)10にはサイドカバー(ギアーカバー)13、エンドカバー14夫々に一体に円筒形の位置決めボス13a(反駆動側は14a)が設けられている(図4〜図13(図9を除く)参照)。またクリーニング容器11の上面部11iの両側においてサイドカバー13及びエンドカバー14には誤挿入防止突起11jが一体に設けられている(図3〜図6、図9〜図11、図13参照)。なお、突起11jは、枠体10にも一体に設けられている。
【0051】
図6に示すように位置決めボス13aはドラム支持軸1d(図16参照)に取り付けられる軸継手部材23と軸方向に近接して設けられる。位置決めボス13aの直径は軸継手部材23よりも直径がわずかに大きい。この円筒形位置決めボス13aの長手方向の外側端面の位置は、図6に示すようにギアーカバー13の外側板部の長手方向の位置と同じか、あるいはそれより内側になっている。一方、軸継手部材23の長手方向の位置は、該外側板部より外側になる。円筒形位置決めボス13aの外径D1と軸継手部材23の外径D2の関係は、D1>D2の関係であり、D1=28mm程度、D2=27.6mm程度である。
【0052】
図7に示すように反駆動側の位置決めボス14aの外側は位置決めボス14aと同心円でわずかに外径が小さいガイド部14bを形成している。この円筒形位置決めボス14aの長手方向の外側端面の位置は、エンドカバー14の外側板部の長手方向の位置と同じか、あるいはそれより内側になっている。ガイド部14bの長手方向の位置は、全部又はほぼ全部が該外側板部より外側になる。円筒形位置決めボス14aの外径D3とガイド部14bの外径D4はD1=D3,D2=D4という関係にある。
【0053】
軸継手部材23よりプロセスカートリッジBの挿入方向上流側には、図4、図10に示すように除去トナー駆動入力部49がある。この除去トナー駆動入力部49はクリーニング容器11に固定したギアーカバー13と一体の第二円筒形ボス13bによって保護されている。この第二円筒形ボス13bの長手方向の位置は、図6に示すようにギアーカバー13の外側板部より外側で、かつ、軸継手部材23の長手方向の最外部より内側あるいは同一位置になる。また、第二円筒形ボス13bの外径D5と軸継手部材23の外径D2の関係はD5<D2である。
【0054】
軸継手部材23よりプロセスカートリッジBの可動体50への挿入方向上流側でかつ、第二円筒形ボス13aより上流側のクリーニング容器11の側面には回転決めダボ11a(反駆動側は11b)が立っている。また、図4、図5、図11、図12に示すように、サイドカバー13、エンドカバー14の回転決めダボ11a,11bの対応する部分に開口部13c,14cが開いている。上記ダボ11a,11bは開口部13c,14cを挿通してサイドカバー13、エンドカバー14外へ突出している。この回転決めダボ11a,11bは感光体ドラム1の中心から80mmから90mmの位置にある。この距離はプロセスカートリッジBの側面上で配置できる最大の距離である。つまり、この距離をできるだけ長く取ることにより感光体ドラム1を中心とするプロセスカートリッジBの回転方向の位置決め精度を向上させている。またこの回転決めダボ11aの長手方向の位置は軸継手部材23の長手方向の最外部とほぼ同一の位置にあり、回転決めダボ11bの長手方向の位置はガイド部14bの最外部とほぼ同一の位置にある。
【0055】
{プロセスカートリッジの可動体(引き出し)への着脱動作}
ここで、プロセスカートリッジBの可動体50への着脱動作について図44〜図48を用いて詳細に説明する。図44〜図48は反駆動側のガイド部材52を外側から透視して見る側面図である。本章では反駆動側を中心について述べるが、駆動側についてはサイドカバーのガイド部14bに対応するところが軸継手部材23になっているのみで他はほぼ同一である。ただし、形状、動作が駆動側と異なる部分についてはそのつど述べる。
【0056】
図44のようにユーザが本プロセスカートリッジBの挿入方向上流に固定された把手16の開口部16eに指を入れて持つと、プロセスカートリッジBの重心が把手16から遠い前後方向の中間よりも前方にあるため、自然に感光体ドラム1付近が下方になって傾く、この姿勢を利用して、感光体ドラム1の軸線上のエンドカバー14のガイド部14bを可動体50のガイド部材52のガイド面52bの上端部に載せる(図44の状態)。次にこの自然な姿勢のまま、ガイド部14bをガイド面52bに載せながら挿入方向に向かってガイドさせていくと、プロセスカートリッジBの側面の回転決めダボ11bがガイド面52cの上端部に載る(図45の状態)。この状態では側面の2点がガイドされているのでプロセスカートリッジBの姿勢はある程度決まる。ただし、ガイド面52b,52cを形成している夫々の溝の幅F1,F2は夫々対応するガイド部14bの外径D4、回転決めダボ11bの外径D6より、やや大きく取っている。例えば、D4=27.6mmだとすると、F1=30mm程度、D6=8mmとすると、F2=11mm程度である。つまりユーザはプロセスカートリッジBを余計な力で支えなくてもプロセスカートリッジBの姿勢は安定しているが装着の窮屈感をなくすためにある程度、姿勢に自由を与えている。この状態から、ガイド面52bとほぼ平行なガイド面52c上部を回転ダボ11bがガイド面52cの折曲部52c1をとおりすぎて角度Hの急勾配部に入った図46の状態の後はユーザがプロセスカートリッジBに下方に向かって軽く力を加えると、プロセスカートリッジBは姿勢を徐々に寝かせながら可動体50内部へと導かれていく。これは、図45に図示したガイド面52bの水平からのなす角Gに対して、ガイド面52cの水平からのなす角Hの角度がH>Gの関係にあるため、ガイド部14bより回転決めダボ11bが下方に落ちる速度が早いためプロセスカートリッジBは全体的に下方に落ちながら、感光体ドラム1を中心に時計回りに回転するためである。
【0057】
図46の位置を経て、図47の位置までプロセスカートリッジBが挿入されると、回転決めダボ11bが弾性部材としての反駆動側CRG加圧ばね54の直延部54aの上部でとまる。これはCRG加圧ばね54が支点部54bを中心として、矢印Rの方向に加圧力が働いているため、自然な状態ではプロセスカートリッジBはこれ以上下方に落ちずにとまった状態になるためである。
【0058】
ここで、ユーザはプロセスカートリッジBを下方に少し力を加えると、CRG加圧ばね54は支点部54bを中心として、矢印Rとは反対方向にたわみ、プロセスカートリッジBの回転決めダボ11bは直延部54aに沿って、下方にすり抜けていき、ガイド面52cの最下流面である回転位置決め面52gにいたり図48の状態となる。この回転決めダボ11bがCRG加圧ばね54をすり抜ける動作により、ユーザはクリック感(未装着感)を得る。また図48の状態では、プロセスカートリッジBの回転決めダボ11bがCRG加圧ばね54の直延部54aから約45°曲げた当接部54cに接する。このためCRG加圧ばね54が撓んだことにより発生する加圧力の分力がプロセスカートリッジBの回転決めダボ11bに働き、感光体ドラム1が回転することにより発生するプロセスカートリッジBが浮き上がろうとする力を押さえることができる。これにより、プロセスカートリッジBは可動体50内部、あるいは画像形成装置A内部での回転方向の位置が決まることになる。
【0059】
以上の動作が行われるのと同時に、ガイド部14bはガイド面52bをとおり抜け、代って、ガイド部14bの軸方向内側に隣接する円筒形状位置決めボス14aが受け部52hと係合する。これにより、プロセスカートリッジBの感光体ドラム1中心の位置は下方への動きを一定以内に規制される。また、回転決めダボ11bが回転位置決め面52g上で水平方向1mmから2mm程度で規制されているため、プロセスカートリッジB全体の水平方向の動きもある程度規制される。このとき、円筒形位置決めボス14aの外径の方がガイド部14bの外径より大きいので、受け部52hの強度上厚くして、受け部52hを円筒形位置決めボス14aを越えてガイド部14bにかかる幅にしても受け部52hとガイド部14bが長手方向で干渉して位置決めに影響を及ぼすことは生じない。また、受け部52hの円筒形位置決めボス14aに当接する側を単一の曲面とでき可動体50の金型形状が単純になる。
【0060】
また、更に、クリーニング容器11に固定した反駆動側エンドカバー14をガイド部材52に設けられた付勢部材58が感光体ドラム長手方向に付勢する。これにより、プロセスカートリッジBは駆動側に付勢され、駆動側のギアーカバー13がガイド部材51の内側に設けられた幅2mm程度の3個所の突き当てリブ51j(図14参照)に対して突き当てられて、可動体50に対する長手方向のプロセスカートリッジBの位置が決まる。
【0061】
これらの場合、駆動側に配した回転決めダボ11aも可動体50挿入時にガイド面51cにガイドされるので、ガイド部14bと回転決めダボ11bとの2点でプロセスカートリッジBの姿勢が安定され、余計な挿入ガイドを形成しなくてすみ、形状の単純化となり、型加工費の削減となる。また回転決めダボ11aが可動体50への装着ガイド部とプロセスカートリッジBの回転方向を決める機能を同一部分で行なっているため、プロセスカートリッジBを挿入する最後の動作で、回転方向の姿勢を決める動作をしなくてよく、操作性の向上につながる。また、弾性部材としてのCRG加圧ばね53,54でプロセスカートリッジBの装着感を得るための機能と回転方向への動き押さえる機能を果たしているため、単部品による多機能化によるコストダウンになっている。また、プロセスカートリッジBの可動体50の受け部52hはガイド部14bより長手方向内側に位置する円筒形位置決めボス14aと係合するように配置しているので、可動体50の長手方向の省スペース化を図ることができる。
【0062】
上述は主として反駆動側について述べたが、駆動側についても同様の動作をする。即ち、駆動側のギアーカバー13の前端部において感光体ドラム1に支持軸1dを介して固定されている軸継手部材23が係合するガイド面51bには切り欠き51eが存在することを除いて、ガイド面51bは駆動側と左右対称形状であり、軸継手部材23と反駆動側のガイド部14bは同直径であり、感光体ドラム1の軸心上にある。この時、切り欠き部51eの幅F3は軸継手部材23の外径D2より小さいので、挿入途中で軸継手部材23が切り欠き部51eに脱落することはない。なお、除去トナー駆動入力部49の第2円筒形ボス13bの外径D5は切り欠き部51eの幅F3よりも小さい。
【0063】
従って、駆動側の軸継手部材23は切り欠き部51eがあっても、そこに軸継手部材23が落ち込まずガイド面51b上を移動して、代って軸継手部材23の軸方向内側に隣る円筒形位置決めボス13aが反駆動側のガイド部14bと同時的に位置固定用の4分円円弧状の受け面を持つ受け部51hに嵌め込まれるものである。また、このとき図4に示される第二円筒形ボス13bも駆動側ガイド面51bの途中にある切り欠き部51eと係合して除去トナー搬送系の駆動連結も行われるようになる。また、駆動側のガイド面51c,弾性部材としてのCRG加圧ばね53は反駆動側のガイド面52c、CRG加圧ばね54とは左右対称形状であり、反駆動側の回転位置決めダボ11bと同一軸上の駆動側の回転位置決めダボ11aがガイド面51c上を移動して、CRG加圧ばね53を撓ませ、位置決め面51gに至るものである。
【0064】
この時、軸継手部材23が長手方向最外部にあるので画像形成装置A側からの画像形成装置内部に支持されている駆動入力のストロークが短くてよい。
【0065】
上述のように、CGR加圧ばね53,54の少なくとも何れか1つを設けることにより、プロセスカートリッジBを可動体50に装着する際、ユーザは装着感を得ることができるので感覚により容易な着脱の操作を行える。
【0066】
尚、ダボ11b(11a)と位置決めボス14a(13a)の配置は次の通りである。図5に示す通り、ボス14aの中心を通る水平線l(エル)1とダボ11bの中心を通る水平線l(エル)2の垂直方向の間隔は約1.35mmである。又、ボス14aの中心を通る垂線l(エル)3とダボ11bの中心を通る垂線l(エル)4の間隔が約86.78mmである。尚、図5は装置本体に装着したプロセスカートリッジの状態を示している。又、前記装置は本実施の形態の場合であって、適宜選択すれば良い。
【0067】
{画像形成装置本体のプロセスカートリッジ着脱に係る部分}
次に、画像形成装置本体のプロセスカートリッジ着脱に係る部分について図51を用いて詳細に説明する。
【0068】
画像形成装置本体20の側面のうち、感光体ドラム1の長手方向に平行で、かつ、感光体ドラム1からみて現像装置4と反対側の装置本体後側面部に、プロセスカートリッジBを載置した可動体50を挿入するための開口部60がある。この開口部60の長手方向両側面部には、可動体50の挿入方向に向かって図示しないほぼ水平方向のレール部材があり、可動体50の両側面部にある図示されないガイド部材をガイドする。プロセスカートリッジBを装着された可動体50が画像形成装置本体20の所定位置に挿入されたときに、プロセスカートリッジBに設けた円筒形位置決めボス13a,14aと係合する位置に可動体50の挿入方向に対向する開口方向のハーフパイプ状の円弧形本体係合部材61がある。
【0069】
{可動体およびプロセスカートリッジの画像形成装置本体への着脱}
可動体およびプロセスカートリッジの画像形成装置本体への着脱について、図48から図51を用いて説明する。
【0070】
可動体およびプロセスカートリッジの画像形成装置本体への着脱は画像形成装置Aから、前述の図示しないレール部材に沿って可動体50が所定の装置本体外の位置まで引き出される。既に述べたように図44から図48に示すようにしてプロセスカートリッジBを装着された可動体50は可動体50の挿入方向上流側の押圧ユニット56の背面部56aを押されて画像形成装置A内に挿入される。ある位置に可動体50が達すると、挿入抵抗により、可動体加圧ばね57(図15参照)が撓むことにより、可動体本体の挿入速度より押圧ユニット56の挿入速度が速くなる。そして、押圧ユニット56の両端の引っ掛け部56bが画像形成装置Aに引っ掛かり、画像形成装置Aを基に可動体50全体が可動体挿入方向に加圧されて、可動体本体は所定の位置に収まる。さらに、押圧ユニット56を押込むことにより、押圧ユニット56の背面部56aは画像形成装置Aの後側面部62(図1参照)の一部分を形成する(図51の状態)。
【0071】
この時、挿入方向に対向して開口しているハーフパイプ状の本体係合部材61に、プロセスカートリッジBの円筒形位置決めボス13a,14aが係合する。さらに、可動体50の鉛直面で形成された突き当て部51f,52fがプロセスカートリッジBの円筒形位置決めボス13a,14aと当接する。この時、先に述べた加圧ばね57を備えた押圧ユニット56のばね力により、可動体50全体が円筒形位置決めボス13a,14aに対して、可動体挿入下流方向に加圧される。また、この時、受け部51h,52hから円筒形位置決めボス13a,14aはわずかに上方へ向って離れる。
【0072】
この状態では可動体50の突き当て部51f,52fと本体係合部材61は長手方向の両側の位置において隣接し、共に上記位置決めボス13a,14aの外周と接している。このとき、画像形成装置Aの本体係合部材61と可動体50の受け部51h,52hは感光体ドラム1の長手方向において同列にある。これにより、画像形成装置Aに対してプロセスカートリッジBの位置が一点のみで決まり、プロセスカートリッジBに対して、可動体50は水平方向が確実に決まる。また、この時、可動体50の受け部51h,52hは位置決めボス13a,14aとは1mmから2mm程度のギャップを持つようになる。さらにこの時点で、可動体50が画像形成装置A内部で位置が決まっているため、プロセスカートリッジBは感光体ドラム1の中心を支点とした回転方向では位置決めされ、プロセスカートリッジBの回転位置は画像形成装置Aに対して位置決めされた可動体50の鉛直方向の位置で定まる。これは、可動体50上に位置するパターン読み取り装置93の感光体ドラム1に対する水平方向の位置が鉛直方向の位置より厳しく決めなければならないからこのような構成をとっているためである。
【0073】
所定の位置に達した可動体50は、長手方向の付勢ばね部材59が画像形成装置Aの反駆動側内壁部(不図示)と当接して、画像形成装置A内で駆動側に付勢されている。これによって、可動体50は駆動側に付勢され、画像形成装置Aの駆動側内壁部に突き当てられて、長手方向の可動体50の位置が決まる。このとき、可動体50に対してプロセスカートリッジBの長手方向の位置も決まっているので、画像形成装置Aに対するプロセスカートリッジBの長手方向の位置も駆動側突き当てで決まっている。
【0074】
これらの場合、プロセスカートリッジBの円筒形位置決めボス13a,14aが本体位置決めの本体係合部材61と可動体50の突き当て部51f,52fとの間に加圧状態で挟まれることにより、装置本体20、プロセスカートリッジB、可動体50の水平方向の3者間が一点の位置決めを行うことができ、新たに画像形成装置Aと可動体50との間の感光体ドラム1の中心と同一の一点を決定するための位置決め部材を設ける必要がなく、省スペース化を図ることができる。また、画像形成装置Aの本体係合部材61と可動体50の受け部51h,52hは感光体ドラム長手方向において同列にあるため、省スペース化を図ることができる。また、可動体50に設けた1つの付勢ばね部材59により、プロセスカートリッジBの可動体50への挿入時にはプロセスカートリッジBを可動体50の駆動側へ突き当てて位置決めし、可動体50の装置本体20内挿入時には可動体50を本体駆動側に突き当てて位置決めすることにより、感光体ドラム1の駆動入力手段を駆動側に付勢し、駆動入力を確実に行うとともに駆動入力ストロークを最小限に抑えて駆動入力構成の簡素化を図ることができる。
【0075】
{プロセスカートリッジ誤挿入の防止}
プロセスカートリッジ誤挿入の防止について、図47、図51、図52を用いて説明する。
【0076】
プロセスカートリッジBの上面部には、可動体50挿入方向下流側に高さ5mm程度の誤挿入防止突起11jが設けられている。これは、図51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内の所定の位置に支持されたとき、誤挿入防止突起11jの頂点と装置本体20のスキャナー下カバー64の距離が1mm程度の距離を持つことになる。誤挿入防止突起11jは駆動側サイドカバー13、クリーニング容器11、及び、反駆動側のエンドカバー14にそれぞれ上方へ突出して1個所ずつ形成されている。
【0077】
プロセスカートリッジBが可動体50内で図47の状態にあったとき、つまり、プロセスカートリッジBの回転決めダボ11bが可動体50内のCRG加圧ばね54の上部付近でとまった場合、通常なら、ユーザは下方に荷重を少しかければ、プロセスカートリッジBの回転決めダボ11bはCRG加圧ばね54をすり抜けていき、最後には、プロセスカートリッジBは可動体50内部の所定の位置に収まる。しかし、ユーザがこの動作を行なわなかった場合、図47の状態で可動体50は画像形成装置A内部に挿入されていく。この時、最初にプロセスカートリッジBの誤挿入防止突起11jが相対する画像形成装置A内部のスキャナー下カバー64の下面64aにあたる(図52の状態)。スキャナー下カバー64の下面64aは可動体挿入方向において上流から下流にかけて下方に向かうように且つ段階的に傾斜がゆるくなる面が形成されている。したがって、可動体50の挿入によつて発生する力T2はその反力によって、プロセスカートリッジBに対して下方に力T3がかかる。この力T3によって、プロセスカートリッジBの回転決めダボ11b(駆動側は11a)は可動体50のCRG加圧ばね54(駆動側は53)をすり抜けていき、図51に示すようにプロセスカートリッジBは可動体50内部の所定の位置に収まる。
【0078】
これらの場合、プロセスカートリッジB上面に突起を付けるだけの簡単な構成により、ユーザが誤った状態で可動体を挿入しようとしても、プロセスカートリッジBは所定の位置に収めることができる。
【0079】
また、上述は反駆動側について述べたが、駆動側についても同様の動作をする。
【0080】
なお、誤挿入防止突起11jはクリーニング容器11にのみ一体成形してもよく、または、サイドカバー13及びエンドカバー14にのみ夫々一体成形してもよく、数に制約はない。従って、クリーニング容器11に設ける場合、長手方向の一個所としてもよい。
【0081】
さて、前述構成をまとめると次の通りである。
【0082】
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Bにおいて、ここで、前記装置本体には、前記装置本体に対して移動可能であって、前記装置本体から外側へ突き出た着脱位置と前記装置本体内に位置する画像形成位置とを取り得る引き出し(可動体50)が設けられている、カートリッジフレーム10と、電子写真感光体(感光体ドラム1)と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段(例えば帯電装置2、クリーニング装置6)と、前記プロセスカートリッジBが前記引き出し(可動体50)に載置された状態で前記引き出しが前記画像形成位置へ移動する工程で、前記装置本体に設けられた本体当接部(下カバー64の下面64a)と当接可能に設けられたカートリッジ当接部(突起11)と、ここで、前記カートリッジ当接部は、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着された際に上面となる前記カートリッジフレーム部分に設けられている、また、前記カートリッジ当接部は、前記電子写真感光体の軸線方向において、前記電子写真感光体の一端側と他端側とに設けられている、を有する。
【0083】
また、前記カートリッジ当接部は、前記プロセスカートリッジの装置本体に対する装着方向において、前記電子写真感光体よりも上流側に配置されている。
【0084】
また、前記カートリッジフレームの一端面には、ドラム形状の前記電子写真感光体と同一軸線上に外側へ突出した第一突起(位置決めボス13a)と、前記プロセスカートリッジの装置本体に対する装着方向において、前記第一突起よりも上流側に配置されている第二突起(ダボ11a)と、が配置されている。また、前記カートリッジフレームの他端面には、前記第一突起と同一軸線上に外側へ突出した第三突起(位置決めボス14a)と、前記第二突起と同一軸線上に外側へ突出した第四突起(ダボ11b)と、が配置されている、ここで、前記第一突起と第三突起は前記装置本体、又は、前記引き出しに対して位置決めされる、そして、前記第二突起と第四突起は前記引き出しに対して位置決めされる。
【0085】
また、前記カートリッジ当接部は、プロセスカートリッジが装置本体に装着された際に、前記第二突起と第四突起の上方に位置するように配置されている。
【0086】
また、前記本体当接部は、前記装置本体に設けられたスキャナ下カバーの一部分である。
【0087】
{ドラムシャッターの構成}
ドラムシャッターの構成について図4〜図8、図11、図12、図44〜図50、図53を用いて説明する。
【0088】
感光体ドラム1の露出部分を開閉するための開閉部材であるドラムシャッター18はプロセスカートリッジBを画像形成装置Aの装置本体20から取り外して画像形成装置A外で取り扱う際に感光体ドラム1の特に感光層を損傷したり、露出して外光に晒すことにより感光層を劣化させるのを防止するように感光体ドラム1周面を覆うと共にプロセスカートリッジBを画像形成装置Aの本体20へ装着した際には感光体ドラム1を露光のための結像部を露出し、現像装置4および転写ユニット5に対設するための感光体ドラム1表面を開放するようになっている。
【0089】
図4、および図5のようにギアーカバー13、エンドカバー14には夫々固定穴13f,14fが形成されており、この固定穴13f,14fにアーム45と一体の根本軸45aが枢着されている。このアーム45の先端は長手方向で1本につながった軸45bとなっており、この軸45bに回動自在に第1シャッター部材である第1シャッターカバー42の一辺の外面側の縁の長手方向の溝が回動自在に嵌着されている。第1シャッターカバー42の他辺には長手方向の一端においてピン軸42aでもって第2シャッター部材である第2シャッターカバー43の一辺が枢着されている。このピン軸42aには図8、図53に示すように付勢部材としてばね部材例えばねじりコイルばね46が装着されている。第1シャッターカバー42の長手方向の他端においては、シャッター支持部材としてのアーム部材である作動アーム44に一体的に成形された前記ピン軸42aと同一中心線上の軸部44aが第1シャッターカバー42の回動穴42b、第2のシャッターカバー43の回動穴43aを貫通して、第1シャッターカバー42と第2シャッターカバー43が結合されている。
【0090】
第1、第2のシャッターカバー42,43はドラムシャッター18が閉じた状態で感光体ドラム1と同心で側面より見て感光体ドラム1の半径よりも大きな円弧状であり、両側のドラム支持部11d(図10参照)の外側をも覆っている。ドラム支持部11dの下縁11d1は感光体ドラム1の中心を中心とする円弧状であり、ドラム支持部11dの前縁11d2はこの円弧を切り、ほぼ垂直で且つ前方へ向って山形にわずかに凸形である。この下縁11d1および前縁11d2に接するように第2シャッターカバー43の先端には円弧形のシュー43cが一体に成形されている。図53に示すようにこのシュー43cは第2シャッターカバー43の長手方向の両端部に位置する。そして、駆動側の前縁11d2に接するシュー43cは反駆動側のシュー43cよりも周方向へより多く突出している。この下縁11d1前縁11d2は第2シャッターカバー43の運動の軌跡を規定するガイド部となっている。駆動側のドラム支持部11dの前縁11d2と下縁11d1とサイドカバー13の前部の縁は一致している。反駆動側のドラム支持部11dの前部は円弧形であって第2シャッターカバー43の前端のシュー43cが摺動して案内される円弧形縁部14hとなっている。これにより、プロセスカートリッジBを平面においた場合でも、第2シャッターカバー43の内周面が感光体ドラム1の端部以外において感光体ドラム1に接することはない。作動アーム44はドラムシャッター開閉動作に必要な第1の係合部として第1カム部44b、第2の係合部として第2カム部44cを一体成形しており、作動アーム44の根本は反駆動側エンドカバー14に一体成形された固定軸14dに枢着される。
【0091】
図11に示すように、ねじりコイルばね46の鍵形の両端は第1、第2シャッターカバー42,43の外表面に設けた前記鍵形と同形の鍵形のばね受け溝42g,43gに嵌合するようにしてピン軸42aに挿入されていて、第1、第2シャッターカバー42,43は夫々の内面側が接近するように付勢されている。このようにねじりコイルばね46の端部がばね受け溝42g,43g中にあるため、取り扱いにおいて、このばね46の端部が他端に引っかかることがない。
【0092】
作動アーム44の根本には図5に示すようにボス固定軸14dに嵌入する。このボス固定軸14dに嵌め込まれたねじりコイルばね47はエンドカバー14に一体成形したばね受け部14eに一端が回り止めされ、他端は作動アーム44の外部から見えない位置に回り止めされ、図5において固定軸14dを中心に作動アーム44は反時計回りに付勢されている。
【0093】
また、第2シャッターカバー43にはドラムシャッター18が退避するとき(全開するとき)、後述する帯電装置への高圧電流の給電のための機構(不図示)、スキャナー装置から発光されるレーザを妨げるためのレーザシャッター開閉リブ11zを逃げるために夫々図7、図53に示すように凹部43d,43eを形成している。上記円弧形縁部14hはエンドカバー14と一体成形されており、ドラム支持部11dの円弧部と重なる同径の円弧であって、この円弧は感光体ドラム1と同一中心で感光体ドラム1の半径よりもわずかに大きな半径を持っている。
【0094】
上記の構成のように、作動アームの一部である軸部が第1、第2のシャッターカバーの連結を行なうことにより、3部品の連結が一度にでき、組立性の向上につながる。なお、作動アームとシャッターカバーの連結部は上述では第1、第2のシャッターカバーの連結部と同一であるが、第1、第2シャッターカバーを連結するのとは別の位置で第1シャッターカバーに連結してもよい。
【0095】
{ドラムシャッターの開閉機構}
図44から図54を用いてドラムシャッターの開閉機構について説明する。
【0096】
本実施の形態て開示するドラムシャッター開閉機構はいわゆる4節リンク機構であり、ドラムシャッターの開閉動作を行なう。さらに4節リンク機構に付随する第2シャッターカバー43はねじりコイルばね46により常にカートリッジフレーム10に沿って開閉する。4節リンク機構の支点となる固定軸14dと根本軸45aの位置は第1、第2シャッターカバー42,43の開閉半径がなるべく小さくなるような位置でかつ、作動アーム44を支持する固定軸14dと第1回動点である第1、第2シャッターカバー42,43を結合するピン軸42a(軸部44a)を結ぶ線がアーム45の根本軸45aと第2回動点であるアーム45の先端の軸45dの各中心を結ぶ線に交差しないような位置に設置されている。
【0097】
プロセスカートリッジBが可動体50内部へ前進して、プロセスカートリッジBの前部側面の円筒形のガイド部14bと回転決めダボ11bがガイド面52b,52cに沿って進入していくと、作動アーム44の第1カム部44bは可動体50内部のガイド部材52と一体に成形され可動体50の内部側へ突出しているカム受け面52dで前進を止められる(図45の状態)。プロセスカートリッジBを前進させると、第1カム部44bは可動体内部のカム受け面52dの面上に沿って移動する。この時、作動アーム44は固定軸14dを中心としてねじりコイルばね47のばね力に抗して上方へ回動し、第1回動点のピン軸42a、第2回動点の軸45bが上方へ向かって持ち上げられる。これによって第1、第2シャッターカバー42,43は上方へ付勢され、第2シャッターカバー43の両端のガイド部となるシュー43cはドラム保持部11dの下縁11d1、前縁11d2及びエンドカバー14のドラム保持部11dと重ねてある縁14hに、第1シャッターカバー42と第2シャッターカバー43を互いに内側へ折りたたもうとするねじりコイルばね46のばね力により、接して上昇する(これまでの説明図44→図45→図46)。
【0098】
上記シュー43cは駆動側においてはドラム保持部11d及びこれと一致するように重なるサイドカバー13の縁13hは前縁11d2がほぼ垂直に近い山形になっているため、この垂直に近い前縁11d2は感光体ドラム1外周の内側にくる。シュー43cは反駆動側においてドラム保持部11dの縁とエンドカバー14の円弧形の縁14hを摺動し、駆動側ではシュー43cは反駆動側のシュー43cよりも周方向の外側へ突出しているので、駆動側のシュー43cが長手方向で感光体ドラム1外で感光体ドラム1の周面の内側で前縁11d2接するようにしてあるけれども、駆動側ではシュー43cは第2シャッターカバー43の自由端の一辺が感光体ドラム1の外周と接することがない。そして感光体ドラム1の外周より外側のドラム保持部11dの縁とエンドカバー14の円弧形の縁14hを摺動して反駆動側のシュー43cが上昇して、次に帯電装置カバー15の両端を覆う台形の端板部13i,14i(図6、図10参照)の前縁13j,14jに摺動面を移して第1、第2シャッター部材42,43は上昇する(図47参照)。続いてプロセスカートリッジBは受け面51h,52hに係合した円筒形位置決めボス13a,14aを中心にして後部が下がるようにして下って回転決めダボ11a,11bが回転位置決め面52gへ向って下り接すると共にカム受け面52dの図48において右下へ回り込んだ第1カム部44bが下降するので第1、第2のシャッター部材42,43は若干閉じる方へ戻り、シュー43cは帯電装置カバー15の両端を覆う台形の端板部13i,14iの前縁13j,14jを下端まで下がる(図47、図48参照)。従って、プロセスカートリッジBが可動体50内部の所定の位置に収まると、第1、第2のシャッターカバー42,43はやや閉じ、感光体ドラム1は全開の状態となる(図48の状態)。
【0099】
次に可動体50を画像形成装置A内部に挿入しようとすると第2カム部44cは相対するスキャナー下カバー64の下面に形成されたカム受けリブ64bに係合する(図49の状態)。更に、可動体50を挿入していくと、第2カム部44cはカム受けリブ64bに沿っていき、上述したように、固定軸14dを中心としてねじりコイルばね47のばね力に抗して上方へ回動し、第1、第2のシャッターカバー42,43を回動自在に結合している第1回動点軸部44a(駆動側は42a)、第1シャッターカバー42の端部に回転自在に嵌合している第2回動点の軸45bが上方へ向かって持ち上げられる。これによって第1、第2シャッターカバー42,43は上方へ付勢され、最終的にはドラムシャッター18はプロセスカートリッジBを図11、図50のように感光体ドラム1を開放した上、帯電装置カバー15の後方でスキャナー下カバー64の下方に格納される。
【0100】
上述において、一連のドラムシャッター開閉動作中、第2シャッターカバー43のガイド部となるシュー43cはねじりコイルばね46の作用によりプロセスカートリッジBの枠体の挿入方向前端の両側のドラム支持部11dの下縁11d1、前縁11d2反駆動側の円弧形の縁14hを摺動する。従って、ドラムシャッター開閉時にシャッターカバー自身で感光体ドラム1を傷つけることがなくなる。
【0101】
また、アーム45、作動アーム44、第1シャッターカバー42、サイドカバー13およびエンドカバー14を取り付けたクリーニング容器11でもって四節リンク機構をなし、この四節リンク機構の第1の回動点であるピン軸42a、軸部44aを支点として第2シャッターカバー43を第1シャッターカバー42に対して互いに内側が接近するようにねじりコイルばね46で付勢したので感光体ドラム1がその中心角180度以上大きく露出開口しているにもかかわらず第1、第2シャッターカバー42,43がほぼ感光体ドラム1の周面に近い処を移動する軌跡を描くことができ、画像形成装置A側の現像装置4、転写ユニット5等の配置に影響を与えることがなく、また格納状態においてもクリーニング容器11の上面11i上に低く格納できる。
【0102】
また、ドラムシャッター18の開閉動作を可動体50内部と画像形成装置内部とに作用する第1カム部44b、第2カム部44cを設けて2回に分けて行なうことにより、短いストロークでドラムシャッターを開閉するという負荷のかかるまた、コストがかかる、例えばギア等でシャッターの回転スピードを増速させるような開閉機構を設けなくてもよい。
【0103】
また、可動体50にプロセスカートリッジBをいれる際、挿入動作でドラムシャッター18が開き、ドラムシャッター18を開けるための余分な動作をしなくてよい。
【0104】
また、第2シャッターカバー43の端部に一体的に成形されたガイド部としてのシュー43cがカートリッジフレーム10の感光体ドラム1の支持部に沿って移動することにより、ドラムシャッター開閉の際、ドラムシャッター自身により、感光体ドラムを傷つける恐れがない。なお、これはカートリッジ枠体に感光体ドラム1の周面の外側をとおるガイドが形成されていて第2シャッターカバー43にガイド部としてのシュー43cが備わっていない場合も同等の効果が得られる。また、第2シャッターカバーとカートリッジ枠体両者にガイド部が形成されていてもよい。
【0105】
{レーザシャッター開閉機構}
レーザシャッターの開閉機構について図54を用いて述べる。
【0106】
まずーレーザシャッターの構成について述べる。
【0107】
レーザ光発射手段としての露光手段3から発光されるレーザ光Cは画像形成時には感光体ドラム1に対し、露光を行い、潜像形成を行なうが、画像形成を行なわない場合、レーザ光Cが装置の外部へ漏れ出ないようにレーザシャッター65により光路を閉じている。図54に示すように、レーザシャッター65は回動支点65aを中心に回転自在に露光手段3を収容するケース3eに支持されている。レーザシャッター65はレーザ光Cを遮るため感光体ドラム1の長手方向に延設され、光路を全域覆うような範囲で遮蔽壁65bを設けており、レーザシャッター65がが開いたとき、レーザ光Cが通るような開口部65cを形成している。また、レーザシャッター65にはレーザシャッター開閉動作に必要な開閉カム部65dが感光体ドラム1の長手方向反駆動側端部において遮蔽壁65bから延設されている。また、ねじりコイルばね(不図示)はレーザシャッター65が反時計回りに付勢される方向で回動支点65aに装着されている。
【0108】
露光手段3およびレーザシャッター65の下方はスキャナー下カバー64で覆われているが、レーザシャッター65の開閉カム部65dの対応するところには、可動体挿入方向に対して5mm程度の幅のスリット開口部64cが形成されている。従って、ユーザはプロセスカートリッジBを取り出して、故意にレーザシャッター65を開けることはできない。
【0109】
プロセスカートリッジBの上面部の上記スキャナー下カバー64のスリット開口部64cに対応するところに、可動体挿入方向に対して3mm程度の幅のレーザシャッター開閉リブ11zをクリーニング容器11と一体的に形成している。帯電装置カバー15には開口部15fが形成されており、上記レーザシャッター開閉リブ11zは開口部15fを挿通している。
【0110】
次に、レーザシャッター開閉動作について説明する。プロセスカートリッジBを装着した可動体50(図54では不図示)を装置本体20の開口部60内へ挿入していない状態では(露光手段3においてレーザシャッター65は閉まった状態であり、この状態で画像形成装置Aの電源を入れても、露光手段から発光されるレーザ光Cはレーザシャッター65の遮蔽壁65bに遮られており、レーザ光が外部に漏れることはない(図54(b)の状態)。次に、プロセスカートリッジBを装着した状態の可動体50(不図示)を装置本体20へ挿入していくと、プロセスカートリッジBのレーザシャッター開閉リブ11zはスキャナー下カバー64のスリット開口部64cを通り、レーザシャッターの開閉カム部65dに当接する。更に可動体50を挿入していくと、レーザシャッター65は回動支点65aを中心にしてねじりコイルばね(不図示)に抗して時計回りに回転する。可動体50を所定の位置に装着すると(図54(a)の状態)、レーザシャッター65は完全に開放された状態になる。この状態で画像形成装置Aの電源を入れると、露光手段3から発光されるレーザ光Cはレーザシャッター65の開口部65cを通り抜け感光体ドラム1(図54では不図示)まで達することができる。
【0111】
上述のように、レーザシャッター開閉リブ11zをクリーニング容器と一体とすることにより、画像形成装置Aのレーザシャッター65の開閉カム65d面部とレーザシャッター開閉リブ11zの公差の累積が少なくてすみ、可動体挿入時にレーザシャッター開閉リブが空振り、レーザシャッターが開かないということがなくなる。
【0112】
さて、前述構成をまとめると次の通りである。
【0113】
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Bにおいて、ここで、前記装置本体には、レーザー光を発射するためのレーザー光発射手段(露光手段)と、前記レーザー光発射手段から発射されたレーザー光Cを遮るためのレーザーシャッター65と、ここで、前記シャッターは、前記レーザー光を遮る作用位置と、前記レーザー光の通過を許容するために前記作用位置から退避する退避位置とを取り得るように支持されている、が設けられているカートリッジフレーム10と、電子写真感光体(感光体ドラム1)と、前記電子写真感光体に帯電を行うための帯電手段(帯電装置2)と、プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記装置本体から前記帯電手段に印加するための帯電バイアスを受けるための帯電バイアス接点48と、ここで、前記帯電バイアス接点は、プロセスカートリッジが装置本体に装着された際に上面となる前記カートリッジフレーム部分に前記カートリッジフレーム部分から露出して設けられている、プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される装着工程で、前記作用位置に位置しているレーザーシャッターを前記退避位置に移動させるために、前記装置本体に設けられた前記レーザーシャッターと当接する当接部(リブ11Z)と、ここで、前記当接部(リブ11Z)は、前記カートリッジフレーム10部分から露出して設けられている、を有する。
【0114】
また、前記帯電バイアス接点と前記当接部は、前記帯電手段としての帯電ローラ2Cの長手方向の一端側と他端側とに設けられている、そして、前記プロセスカートリッジBは前記装置本体に対して前記帯電ローラの長手方向と交差する方向から着脱可能である。
【0115】
また、前記カートリッジフレーム部分は、前記帯電ローラ2Cの長手方向に沿って、前記帯電ローラ2Cをカバーするように設けられたカバー部分(帯電装置カバー15)である。
【0116】
また、前記当接部(リブ11Z)は、前記カバー部分(カバー15)の上面から外側へ突出して設けられている。
【0117】
また、前記帯電バイアス接点48は、前記カバー部分(カバー15)の上面と同一面に設けられている。
【0118】
また、前記帯電バイアス接点48と前記当接部(リブ11Z)は、前記帯電手段としての帯電ローラ2Cの母線と平行な線上に配置されている。
【0119】
また、前記当接部(リブ11Z)は、前記カバー部分(カバー15)の上面から5mm〜10mm突出している。
【0120】
また、前記帯電ローラ2Cは軸を介して前記カートリッジフレーム10部分に支持されている、そして、前記帯電バイアス接点48は前記帯電ローラ2Cの長手方向の一端側から外側へ5mm〜14mmの領域内に位置している。
【0121】
また、前記帯電ローラ2Cは軸を介して前記カートリッジフレーム10部分に支持されている、そして、前記当接部(リブ11Z)は前記帯電ローラ2Cの長手方向の他端側から外側へ0.5mm〜3.5mmの領域内に位置している。
【0122】
また、前記帯電ローラの長手方向において、前記帯電バイアス接点48と当接部(リブ11Z)は、263.5mm〜275.5mmの間隔を空けて配置されている。
【0123】
前述各数値範囲によれば、プロセスカートリッジが装置本体に装着された際に、装置本体から帯電バイアスを受け取るための電気的接続を確実に行うことができる。またプロセスカートリッジが装置本体に装着される際に、レーザーシャッターを確実に開放することができる。
【0124】
更に、前記電子写真感光体が前記カートリッジフレーム10から露出する部分をカバーするためのドラムシャッター18を有する、そして、前記ドラムシャッター18は前記電子写真感光体をカバーする保護位置から退避位置へ退避する際に、前記帯電バイアス接点48と前記当接部(リブ11Z)の上方を通過する。
【0125】
次に更にプロセスカートリッジの構成について説明を補充する。
【0126】
{感光体ドラムの構成}
上記感光体ドラム1は図16に示すようにクリーニング装置のクリーニング容器11に回転自在に支持されている。感光体ドラム1はアルミニウムシリンダー1cの両端にドラムフランジ1a,1bが嵌入し接着、かしめ等の結合方法で固定されている。ドラムフランジ1aの中心にはドラム支持軸1dの最大径部分が圧入固定またインサート成形されている。クリーニング容器11のドラム支持部11dに嵌合し、ギアーカバー13により軸方向へ脱出しないように嵌合し固定支持された玉軸受21にドラム支持軸1dが嵌入し、回転自在に支持されている。ドラム支持軸1dを嵌入している玉軸受21の外輪に軸受嵌合穴13gが嵌合し、軸受嵌合穴13gと円筒形位置決めボス13aを同一中心としてあるので円筒形位置決めボス13aは感光体ドラム1の中心と同一中心となっている。
【0127】
一方、ドラムフランジ1bの中心には穴部1baが設けられていて、エンドカバー14の成形時にインサートされた、円筒形状位置決めボス14aと同軸のドラム支持軸14gと回転自在に嵌合している。
【0128】
ドラム支持軸1dの軸端には軸継手部材23が嵌合固定されている。この軸継手部材23は装置本体20側からの回転力を受ける力受け部材である。図17(b)に示すようにこのドラム主軸軸1dと軸継手部材23の嵌合部断面は共にDカット状であり、ドラム支持軸1dに設けた円弧部の周方向の溝1d1へ軸継手部材23のDカット穴の一部がくい込む突部23aが軸継手部材23に一体成形して設けられている。この突部23aは軸方向に溝23bを設けることにより形成した軸方向の片持梁の突片23cに設けられている。
【0129】
{帯電ローラの構成}
図18、図19に示すように帯電装置2は接触帯電方法を用いたものであり、両端支持され感光体ドラム1に平行な金属軸2aの外周に導電性ゴム2bを設けた帯電ローラ2cが用いられている。この金属軸2aの両端は感光体ドラム1の半径方向を向いた軸受ガイド11l(エル)に移動自在に嵌合している帯電ローラ軸受25に回転自在に嵌合している。該帯電ローラ軸受25と軸受ガイド11l(エル)の終端との間に縮設した複合ばね26により帯電ローラ2cは感光体ドラム1の母線に圧接し、感光体ドラム1に従動回転するようになっている。
【0130】
{クリーニングブレードの構成}
図3、図57を用いて説明する。クリーニングブレード28は、現像装置4によって感光体ドラム1に可視像化されたトナーが中間転写ベルト5aに転写された後、感光体ドラム1上に残ったトナーをクリーニングするものであり、クリーニングされた除去トナーはクリーニング容器11に蓄えられる。
【0131】
クリーニングブレード28は図3に示すように感光体ドラム1と平行していて全体として板状であり、感光体ドラム1の周面の移動方向に対してカウンター方向に先端が向いて感光体ドラム1上に圧接するゴムブレード28aとゴムブレード28aを接着、溶着等で固定された支持板金28bを有する。クリーニングブレード28の長手方向の長さは帯電ローラ2cの導電性ゴム2b部よりやや長く、支持板金28bは断面L形で図示されない小ねじでもってクリーニング容器11のクリーニング部材取付部11mに固定されている。また、クリーニング容器11への取り付けにおいては、自動調整組立によってクリーニングブレード28の位置だしが行われる。クリーニングブレード28は、図57のy方向に加圧されながら、支持板金28b両端のL字曲げ根元部に設けられた切り欠き部28cを加圧してx方向の位置を調整し、クリーニングブレード28のゴムブレード28a先端が所定の位置になったところで不図示の小ねじでねじ止めされる。このとき、クリーニング容器11のクリーニング部材取付部11mの裏側面11m1は治具である受け部材11m2に付勢されている。次に、y方向の加圧を解除し、クリーニングブレード28のゴムブレード28aの先端位置を再度測定し、y方向の加圧の有無による先端位置の差を求める。ここで、ねじ止めをゆるめて、先端位置差を補正してから、再度ねじ止めを行い、クリーニングブレード28のクリーニング容器11への取り付けが完了する。
【0132】
{スクイシートの構成}
図3を用いて説明する。スクイシート29は弾性のあるシートであって、感光体ドラム1の回転方向に対してクリーニング容器11の感光体ドラム側開口部11nを間にして図示矢印の感光体ドラム1の周面の移動方向に関しクリーニングブレード28の上流側に配置されている。そして転写後感光体ドラム1上に残留するトナーは通過させるように、感光体ドラム1に軽く圧接している。スクイシート29の貼り付け座面11Fは、クリーニング容器11の感光体ドラム側開口部11nの下側に両面テープ(図示せず)で貼り付けられた薄板金200によって構成される。
【0133】
ここで、前述構成をまとめると次の通りである。
【0134】
電子写真感光体1に付着する現像剤を除去するためのクリーニング装置6において、クリーニングフレーム(クリーニング容器11)と、電子写真感光体に付着する現像剤を除去するためのクリーニング部材(例えば、クリーニングブレード28)と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体から除去された現像剤を現像剤受け部に導くための可撓性シート(例えばスクイシート29)であって、前記電子写真感光体の回転方向において、前記クリーニング部材に対して上流側に、板金を介して前記クリーニングフレームに取り付けられた可撓性シート(例えば、スクイシート29)と、を有するものである。
【0135】
また、前記板金(例えば、薄板金200)は、両面テープ(図示せず)によって、前記クリーニングフレームに貼付されている。
【0136】
また、前記可撓性シート(例えば、スクイシート29)は、両面テープ(図示せず)によって、前記板金(薄板金200)に貼付されている。
【0137】
また、前記板金(例えば、薄板金200)は、ステンレススチールである。
【0138】
また、前記可撓性シート(例えば、スクイシート29)は、ポリエチレンテレフタレートである。
【0139】
{パターン読み取り装置保護シートの構成}
図3、図12に示すようにクリーニング容器11の感光体ドラム側開口部11n下側にはあご下部11Eが設けられている。あご下部11Eの長手方向中央付近には、アゴ下部11Eがなく、スクイシート29貼り付け面11Fから連なるクリーニング容器底部11Gから、クリーニング容器底部11Gと平行に感光体ドラム1に向かって突出したシート部材201が設けられている。シート部材201の長手幅は、後述する画像濃度調整のための読み取り装置93(図37参照)の幅よりも広くなっている。このシート部材201は、厚さ約0.1mmで表面の反射率を約10%以下に抑えるために表面にマット処理を施してある。
【0140】
{トナー搬送およびトナー収容の構成}
図3と図4は図3では送り羽根202であるのを、図4では送り羽根202に代えてクリーニングローラ27を用いている点を除いて同様である。
【0141】
図3、図41を用いて説明する。クリーニング容器11は既に述べたように装置本体20への挿入方向の後部に後部容器12を有し、感光体ドラム1に面する開口部11nを有する密閉容器である。この内部はクリーニング容器内仕切り部材41で仕切られていて内部は装置本体20へプロセスカートリッジBを装着した際、上方に来るトナー搬送部11Aとその下方に位置するトナー収納部11Bがトナー搬送部間仕切り部材41aでもって仕切られている。プロセスカートリッジBを装置本体20に装着した状態において、このトナー搬送部間仕切り部材41aは感光体ドラム1から遠のくほど全体として上昇するように配設されている(図3、図41参照)。
【0142】
トナー搬送部11Aはトナー搬送部仕切り部材41bで第1トナー搬送部11A1、第2トナー搬送部11A2、第3トナー搬送部11A3に分かれており、クリーニング容器内仕切り部材41の後側板41cと後部容器12との間の空間は第3トナー収納部11B3の一部である。
【0143】
トナー収納部11Bはトナー収納部内仕切り部材41dで仕切られている。なおクリーニング容器内仕切り部材41の後側板41cは実質的にトナー収納部内仕切り部材である。このトナー収納部内仕切り部材41dと後側板41cによって、トナー収納部11Bは第1、第2、第3のトナー収納部11B1,11B2,11B3に分かれている。
【0144】
各トナー搬送部11A1,11A2,11A3には夫々トナーを送る送り部材として回転板19a,19b,19cが設けられており、各々軸心Cを中心にして反時計回りに回転するようになっている。後部容器12内の回転板19dは時計回りに回転するようになっている。
【0145】
この回転板19(19a,19b,19c,19d)はクリーニング容器内仕切り部材41からトナー搬送部11A内の仕切り部材41b(図3、図41参照)をカットしクリーニング容器11と併せて示した図28に示すようにクリーニング容器内仕切り部材41の両側の側板41mにあけられた丸い穴41nに夫々両端部が回動可能に遊嵌している(なお、図28では回転板19dを図略してある)。この回転板19の前記両端部は両側の前記側板41m間に入る部分の幅よりも幅のせまい延出部19eとなっており、この延出部19eに駆動ギア31(31a,31b,31c,31d(図略))およびジャーナル32(32a,32b,32c,32d(図略))の夫々のスリット31s,32sが夫々嵌入した際、このスリット31s,32sよりも奥側に設けた穴30に密に嵌合する心出し突片19fが設けられている。クリーニング容器内仕切り部材41の両側の側板41mに設けた穴41nの内前側の3組の穴41nと組立時一致する位置において、クリーニング容器11の両側の側板41kには軸受穴22(22a,22b,22c)が設けられている。左右の軸受穴22をとおる中心線は感光体ドラム1の中心線と平行している。また側板41mの最後部の穴41nは組立状態において、後部容器11bの軸受穴22d(図24、図39参照)と一致している。
【0146】
従って、駆動ギア31を夫々クリーニング容器の軸受穴22(22a,22b,22c,22d)に夫々嵌合して、回転板19の延出部19eにスリット31s,32sを嵌合して押し込むと、心出し突片19fが駆動ギア31、ジャーナル32の夫々の穴30に嵌入すると、クリーニング容器内仕切り部材41の側板41mに設けた丸い穴41nの縁と回転板19の延出部19eは接しないようになっている。
【0147】
回転板19a,19b,19cは夫々の縁に厚さ50μm程度の可撓性シートでできている送り羽根17を有している。この送り羽根17を回転板19(19a,19b,19c)が回転するとき夫々の送り羽根17をたわませてトナー搬送部間仕切り部材41aを摺擦するように、第1トナー搬送部11A1は右下四分円以内、第2、第3トナー搬送部11A2,11A3は直下後部寄りにほぼ四分円の円弧部41a1,41a2,41a3が設けられている。
【0148】
回転板19a,19b,19cのように除去トナーを搬送する部材の中心も感光体ドラム1から遠のくにつれて順次高い位置に配設されている。
【0149】
各トナー搬送部11A間にはトナー搬送部内仕切り部材41bの下方において搬送開口41eが設けられ、各トナー搬送部11Aは通じている。
【0150】
トナー搬送部間仕切り部材41aには収納開口41f1,41f2,41f3,41f4,41f5が設けられ、トナー搬送部11Aとトナー収納部11Bを通じている(図3、図41、図42参照)。
【0151】
収納開口41f1は回転板19aが反時計回りに回転した際に第1、第2トナー搬送部11A1,11A2間の搬送開口41e間の各トナー搬送部11A1,11A2におけるトナー搬送部間仕切り部材41aの高くなった稜線41g1(搬送開口41eのほぼ直下で円弧部41a1の終り)のすぐ向側(トナー搬送方向から見て)に設けられており、第1のトナー搬送部11A1に排出された除去トナーは先ずこのトナー搬送部11A1の収納開口41f1から第1のトナー収納部11B1へ送り込むようになっている。
【0152】
第2、第3のトナー搬送部11A2,11A3における収納開口41f2,41f4は夫々円弧部41a2,41a3の最低部に設けられており、夫々第1、第2のトナー収納室11B1,11B2に通じている。第2のトナー搬送部11A3に設けた収納開口41f3はトナー収納部11B2の手前側に開口しており、この開口部は第2、第3のトナー搬送部11A2,11A3間におけるトナー搬送部間仕切り部材41aの高くなっている稜線41g2のすぐ向側(トナー搬送方向から見て)にあけられている。
【0153】
第3のトナー搬送部11A3の収納開口41f5は回転板19cが反時計方向に回転して送り羽根17が除去トナーを稜線41g3まで円弧部41a3に沿って持ち上げた際に第3のトナー収納部11B3へ除去トナーを送り込む位置にある。図3、図41で説明したトナー搬送部間仕切り部材41a、トナー搬送部内仕切り部材41b、後側板41c、トナー収納部内仕切り部材41dおよび後述の上面部41rは長手方向の両端が図28(トナー搬送部内仕切り部材41bは図略)に示すように側板41mで一体に結合されクリーニング容器内仕切り部材41となっている。
【0154】
分解斜視図の図28に示すようにクリーニング容器11の後部容器12との間は大きく開口11hしており、クリーニング容器内仕切り部材41がクリーニング容器11内に挿入されて組立てられる。
【0155】
クリーニング容器11の両側の側板11kの内側には平行して容器内ガイド11o(オー)が設けられている。クリーニング容器11にクリーニング容器内仕切り部材41を挿入する途中で、この容器内ガイド11o(オー)にトナー収納部内仕切り部材41dの長手方向の両側下縁に設けたガイド溝41sが係合して、このガイド溝41sの底が容器内ガイド11o(オー)の上縁にのっかって案内される。
【0156】
図3、図41に示すようにトナー収納部内仕切り部材41dに平行して前部に取付板41iが設けられ、クリーニング容器11に一体に成形された位置決め突起11pに取付板41iに設けた位置決め穴41jが嵌合することにより、且つ先端が先細の位置決め突起11pの根本まで挿入するようになっている。この位置決め突起11pはクリーニング容器11に一体成形されている。この状態では図3、図41で示すように最後部のトナー搬送部内仕切り部材41bの上端面41vはクリーニング容器11の上面の内壁に接する。
【0157】
図28に示すようにクリーニング容器11の両側の側板11kにはほぼ一平面上において、軸受穴22a,22b,22c,27eがあけられている。また、後部容器12の側板にも軸受穴22d(図39参照)があけられている。この軸受穴22a,22b,22c,22d,27eには夫々駆動側においては後述する回転角軸駆動ギア27c、駆動ギア31a,31b,31c,31d(31dは図示されない)のジャーナル部31jが回転自在に嵌合し、ギアー部はクリーニング容器11の外部へ出ている。また反駆動側にはジャーナル27d,32a,32b,32c,32d(32dは図示されない)が回転自在に嵌合する。既に述べたように駆動ギア31a,31b,31c,31dおよびジャーナル32a,32b,32c,32dの先端には各々軸方向にスリット31s,32sが設けられている。また、回転角軸駆動ギア27cおよびジャーナル27dの先端には、軸方向に角穴27c1,27d1が設けられている。
【0158】
クリーニング容器内仕切り部材41の両側の側板41mには組立状態でクリーニング容器11の側板11kに設けた軸受穴22a,22b,22cおよび後部容器11bの側板に設けた軸受穴22dと一直線上に回転板支持穴41nが夫々設けられ、回転板支持穴41nから側板41m外へ突出した回転板19a,19b,19c,19d端部が駆動ギア31a,31b,31c,31d、ジャーナル32a,32b,32c,32dに嵌合して回転可能に支持されている。この回転板支持穴41nから上方へ向って回転板19の板厚よりもわずかに大きなスリット41pが設けられ、回転板支持穴41nは開いた図形であり、回転板19の組立用としてある。
【0159】
回転板19a,19b,19cおよびおくり羽根202dを有する回転角軸202(図3参照)、クリーニングローラ27(図41参照)の何れかを組付けたクリーニング容器内仕切り部材41をクリーニング容器11に図28の矢印方向に挿入することで組立てを容易としている。なお、クリーニングローラ27を組付ける場合もその駆動には前述の回転角軸駆動ギア27cが用いられる。
【0160】
{回転角軸の構成}
図3、図59を用いて説明する。さらに、トナー第1搬送部11A1には、クリーニングブレード28によって収容された除去トナーを回転板19a近傍まで搬送する送り部材として、回転角軸202が設けられている。この回転角軸202も軸心Cを中心として反時計回りに回転するようになっている。
【0161】
回転角軸202の両端には、回転角軸202側に丸軸部202aと、丸軸部202aより長手方向外側に角軸部202bを一体に有する樹脂製軸部材202cが圧入等の方法で固定されている。図28に示すようにクリーニング容器内仕切り部材41の側板41mに設けた回転角軸202用位置決めガイド41qがあり、回転角軸202の両端の樹脂製軸部材202cの丸軸部202aと遊嵌する。また、位置決めガイド41qの口部は丸軸部202aの直径より狭く、奥が丸軸部202aの遊嵌する大きさで、かつ、回転角軸202および樹脂製軸部材202cの角軸部202bは遊嵌できない大きさになっている。
【0162】
また、該角軸部202bは、回転角軸駆動ギア27cおよびジャーナル27dの先端に設けられた角穴27c1,27d1と嵌合し、回転角軸部202が回転自在に支持される。
【0163】
回転角軸202のいずれか1面には、厚さ50μm程度で回転角軸202のほぼ全長に近い長さを有する可撓性シート製の送り羽根202dを有している。
【0164】
ここで、角軸202についてまとめると次の通りである。
【0165】
電子写真感光体1に付着する現像剤を除去するためのクリーニング装置6において、電子写真感光体1に付着する現像剤を除去するためのクリーニング部材(例えば、クリーニングブレード28)と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体から除去された現像剤を搬送するための、回転軸(例えば、角軸202)に設けられた可撓性部材(例えば、送り羽根202d)を有する可撓性現像剤搬送部材と、を有するものである。
【0166】
ここで、前記可撓性前記現像剤の搬送方法において、下流側に配置されている。
【0167】
また、前記回転軸は金属製(例えば、アルミニウム、鉄、真鍮等)であって、前記金属製回転軸に可撓性部材としてのポリエチレンテレフタレートを貼付している。
【0168】
前述した通り前記回転軸は、角軸である。
【0169】
尚、前記回転軸は角軸ではなくて、例えば、二面取りであっても良い。
【0170】
{後部容器構成}
図3、図39、図58を用いて説明する。後部容器12内には回転板19dが収容され、この回転板19dは前述したように回転自在に支持されており、図3においては時計回りに回転駆動されるようになっている。この回転板19dが有する可撓性薄片のならし羽根17dは光透過口33aおよび33bに当り、たわみ乍ら、光透過口33aおよび33b内面を摺擦して、光透過口33aおよび33bをとおる除去トナー充満検知のための光路Lを確保するようになっている。ならし羽根17dおよび送り羽根17はクリーニング容器内仕切り部材41の長手方向両側の側板41m間にわたっている。
【0171】
装置本体20にはランプ34aとランプ34aから発した光を受光する光検知素子34bとが固設されており、この光のとおる光路L上に光透過口33a,33bを後部容器12に一体的に設けてある。
【0172】
前記光透過口33a,33bは、図9、図58に示すように長手方向の一端側において左右同一位置の上下二個所に設けた幅の異なる凹部12qおよび12rのうち、幅の小さい方の凹部12qの1つの壁面12iと後部容器12の背後の壁面12hとの間に角度をなす突出した壁面を形成し、この壁面12h,12i夫々に合成樹脂製透明部材を超音波接合等により固定してなる。この光透過口33a,33bは後部容器12内へ突出しており、突出部先端面を光路Lが通過し、後部容器12の外部から見て凹部となっている。
【0173】
また、後部容器12bの長手方向の端部と中央部の二個所に設けられた幅の異なる凹部12qおよび12rのうち、幅の長い方の凹部12rは、長手方向ほぼ中央部に設けられ、カートリッジ着脱等に用いられる把手16が嵌合して取り付けられている。
【0174】
また、後部容器12の背後の壁面12hには高さ約8mm、幅役5mmのでっぱり12bが設けられていて、プロセスカートリッジBが後部容器12側を下にして立てられないようになっている。即ち、後部容器12を形成する各面のうち、感光体ドラム1の軸線に直角方向から見て、クリーニング容器11の感光体ドラム1から最も遠い面である背部の壁面12hにでっぱり(突起部)12bを有する。
【0175】
この後部容器12は図39に示すようにクリーニング容器11の後部の開口11hを囲繞する縁に設けたフランジ11h1(図28参照)に接して溶着される溶着部として方形に配されたフランジ12cを有し、前方に向って開口している。このフランジ12cから後方へ空間を形成している。この空間が第3トナー収納部11B3となる。この第3トナー収納部11B3の下部側には一体にリブ11b3が並列している。このように構成された一体成形の後部容器本体に把手16を取り付け、トナー量検知用透過光検知窓部材として、光透過口33a,33bを一体的になるように溶着して後部容器12を構成してある。
【0176】
この後部容器12の本体部分は感光体ドラム1と直角方向である前後方向の断面がほぼ三角形をしている。従って、上部壁12d前端部と背部の壁面12hの下端部をとおり前記フランジ12cが開口部を囲繞して溶着部となっている。
【0177】
{プロセスカートリッジの把手}
図3、図9、図11、図39に示すように後部容器12には別部材として把手16が取り付けてある。この把手16は感光体ドラム1に平行な握り16aと、感光体ドラム1に直角な平面で見て三角形の頂点に配された前記把手16に対して平行でこの三角形の他の頂点に夫々配された横架材16cと握り16aと横架材16cの両端部を結合する結合部16bと、を有する。この把手16は合成樹脂製である。握り16aと横架材16cは開口部16eとなっている。
【0178】
後部容器12の後部の壁面12hは感光体ドラム1に平行してほぼ垂直なほぼ一平面であり、クリーニング容器11と後部容器12等を結合した状態でのカートリッジフレーム10の上面は概略一平面をなし、把手16は前記各平面の延長部分が交叉する後部容器12側の隅に設けられた凹部12rに嵌め込み、図9に示すように結合部16bを挿通して、小ねじ16dを後部容器12へねじ込むことでもって固定されている。なお、図示されないが図9で見て結合部16bの後と後部容器12間に嵌合部があって把手16の根本側の上方への移動を阻止している。
【0179】
横架材16cの一つは後部容器12の後部の壁面12hをとおる上下方向の一平面の後部容器12側に配され、横架材16cの他の一つはカートリッジフレーム10の上面をとおる概略の一平面の後部容器12側に配されている。このように横架材16cを配設したため握り16aを上側から右手又は左手で握った際、親指が後部容器12の背部の壁面12h又はこの壁面12hに滑らかに入って横架材16cに当接することによりプロセスカートリッジBの姿勢を極めて容易に調整可能で操作を容易としている。
【0180】
把手16を上述のようにプロセスカートリッジBの後部の上方角部に設けたため、上述の如く握り16aを手で握るとプロセスカートリッジBは前下がりとなり、可動体50の前側のガイド面51b,52bへ突起としての軸継手部材23、ガイド部14bをプロセスカートリッジBの軸継手部材23、ガイド部14b以外の部分が可動体50に当ることなく容易に挿入出来る。且つ軸継手部材23、ガイド部14bが可動体50の前側のガイド面51b,52bへ挿入された後に、プロセスカートリッジBの回転決めダボ11a,11bを可動体50の後側のガイド面51c,52cへ挿入するように可動体50を傾動させるのが容易であって、可動体50へのプロセスカートリッジBを装着の際の操作性を容易としている。更に、把手16の配設位置により図47に示すように回転位置決めダボ11a,11bがCRG加圧ばね53,54で一旦下降を止められた後に、このばね53,54に抗して回転決めダボ11a,11bを回転位置決め面51g,52gまで自然な形で容易に押し込むことができる。
【0181】
更に又、上記位置に把手16を設けたことは、可動体50からプロセスカートリッジBを取り外す際に、単に把手16を握って持ち上げると、プロセスカートリッジBは円筒形位置決めボス13a,14bが可動体50の受け部51h,52hに支えられて後部が上昇して傾動し、そのまま後斜め上方へ引き上げることができプロセスカートリッジBの可動体50からの取り外しの操作性を向上させている。
【0182】
{トナーフル検知部の構成}
上述の構成から明らかに光透過口33a,33bはクリーニング容器11の除去トナー搬送方向において下流側に配置されている。
【0183】
トナー収納部11B3に収納された除去トナーが充満してくると回転板19dを回転しても、最終的には光透過口33a,33bは除去トナーで覆われて光路Lを遮断されて、光検知素子34bが今までランプ34aからの光を受光していて光電変換したH能動信号が受光が途だえることによりL能動信号への変換を受けて、装置本体20のエンジンコントローラ131(後述図36参照)がプロセスカートリッジBのクリーニング容器11のうち、トナー収納部11Bに除去トナーが充満したことを知らせるようになっている。図3、図28に示すようにクリーニング容器11の後側板41cには後方へ向かって立設したリブ41uが設けられており、図39に示すように後部容器12には背部壁面12h下方の内部側にリブ11b3が設けられている。これらのリブ41u,11b3は互い違いの位置に長手方向に並列しており、協同して除去トナーの長手方向移動を防止している。これによって、プロセスカートリッジBを装置本体20から取り外した際に、除去トナーが取り扱いにより光透過口33a,33b側へ片寄ってしまい、そのまま再び装着した際、除去トナーがクリーニング容器11の第3のトナー収納部11B3に充満していないのに除去トナーが充満した信号を出す誤動作を防止している。
【0184】
除去トナーがクリーニング容器11内に充満したことの知らせ方について説明する。前述のように、クリーニング容器11の内トナー収納部11Bに除去トナーが充満した時点で、装置本体20のエンジンコントローラ131(後述)が、クリーニング容器11内に除去トナーが充満する状態が近いことを報知する(除去トナーフル予告報知)。このとき、トナー搬送部11Aには除去トナーが殆んどない。そのため、除去トナーフル予告を知らせた後、所定枚数のプリントを行っても、除去トナーはトナー搬送部11Aの奥側(11A3)から順次収容されていく。そしてついには、トナー搬送部11A内が除去トナーで満杯なる。このトナー搬送部11A内が除去トナーによって満杯になる前に、装置本体20のエンジンコントローラ131が、クリーニング容器11内に除去トナーが充満したことを報知する(除去トナーフル報知)。前述各報知は、プリンタ本体にランプを点燈する、あるいは、ディスプレイにその旨を表示することによって行われる。
【0185】
また、「除去トナーフル予告」報知の代わりに、「カートリッジ交換」報知を行っても良い。
【0186】
また、「除去トナーフル予告」(「カートリッジ交換」)報知を行い、その後、所定量の画像形成を行った後に、装置本体の画像形成動作を禁止しても良い。
【0187】
ここで、図61を用いて、フルカラー画像形成とモノカラー画像形成の場合の除去トナー満杯検知方法について説明する。図61は、除去トナー満杯検知方法についてのフローチャートである。
【0188】
先ず、プリンタ本体側のエンジンコントローラ(MPV)が光検知素子34bがランプ34aからの光を受光しなくなったことを検知する(ステップ1)。その後、プリンターによる画像形成動作が可能な画像形成待機状態にする(ステップ2)。そして、画像形成時に画像形成枚数のカウンタ値にフルカラーの場合は〔カウント/イメージ〕を、モノカラーの場合は〔カウント/イメージ〕を加算する(ステップ3)。そして、カウンタ値とカウンタしきい値(1008枚)とを逐次比較する(ステップ4)。画像形成枚数のカウンタ値がカウンタしきい値と一致した時、画像形成動作を禁止すると共に「クリーナ満杯」報知を行う(ステップ5)。尚、ステップ5では、画像形成動作を禁止せずに、「クリーナ満杯」報知のみで行っても良い。
【0189】
{帯電装置カバーの構成}
帯電装置カバー15について図3、図10、図11、図60を用いて説明する。この帯電装置カバー15は帯電装置2の保護部材である。前述のように帯電装置カバー15は帯電装置2の長手方向および両端を覆うと同時に、後述の帯電高圧接点板48の上部を抑えて固定している。また、帯電装置カバー15は、前後方向の中央付近に設けられたスナップフィット爪部15cの先端のフックがクリーニング容器11の穴11qの縁に係止されると共に帯電装置カバー15の上面15eの位置決め穴15gが帯電バイアス接点保持部11v上面の位置決めダボ11v2に嵌合することによってクリーニング容器11に対して仮位置決めされた後、両端の端板15b(反駆動側は図示されない)に設けられた穴15dがサイドカバー13およびエンドカバー14(図示されない)に設けられた二つのボス部13z(図60参照)と嵌合することによって感光体ドラム1と平行になるように固定される。
【0190】
帯電装置カバー15の上面15eに帯電高圧接点板48の外部接点48aが丁度嵌合して露出されるための四角形の開口部15aが設けられている。この帯電装置カバー15は長手方向に直角な断面が台形形状をしており、外部接点48aは帯電装置カバー15の平面をなす上面15eとほぼ同一面上に存在する。
【0191】
また、帯電装置カバー15上面15eには、クリーニング容器11と一体に設けられたレーザーシャッタ開閉リブ11zを露出させるための開口部15fがある。
【0192】
{クリーニング装置の作用}
感光体ドラム1、回転角軸202、回転板19は駆動力を受けて同時に回転する。この駆動装置の構成は後述するが、ここでクリーニング装置6における作用を説明する。クリーニング装置6およびクリーニングブレード28により感光体ドラム1上の転写後に残ったトナーを除去トナーとしてクリーニング容器11に収納する。
【0193】
上記開口部11n付近に堆積したトナーはスクイシート29の作用により、スクイシート29と感光体ドラム1の隙間からクリーニング容器11外へ洩れない。第1のトナー搬送部11A1のトナー搬送部間仕切り部材41a上に堆積した除去トナーは、回転角軸202の送り羽根202dおよび第1の回転板19aの送り羽根17により、第2の搬送部11A2へ向って進もうとするが円弧部41a1を稜線41g1へ向って持ち上げられ、稜線41g1を越えて収納開口41f1にくるとこの開口41f1から第1のトナー収納部11B1の除去トナー搬送方向の手前側へ落下して堆積する。回転板19aの回転する勢いと、稜線41g1をとおりすぎた送り羽根17の弾力を開放された反撥により、若干の除去トナーは第2のトナー搬送部11A2へ送られる。第2のトナー搬送部11A2におけるトナー搬送部間仕切り部材41aは上記稜線41g1から収納開口41f2へ向かって下っているので除去トナーは、収納開口41f2へ向い、途中堆積しようとすると、第2の回転板19bの送り羽根17が回転してきて除去トナーを収納開口41f2に送り込み、収納開口41f2から第1のトナー収納部11B1内へ落下させる。
【0194】
かくして、第1のトナー収納部11B1には支配的に多く投入される収納開口41f1を通じてほぼ収納開口41f1直下を山頂として除去トナーが堆積し、この山頂が収納開口41f1に達して収納開口41f1に除去トナーが充満した後には、クリーニングされて第1のトナー搬送部11A1に排出された除去トナーは、第1の回転板19aの送り羽根17により総て搬送開口41eを通じて第2のトナー搬送部11A2に送り込まれ、収納開口41f2から第1のトナー収納部11B1のあいている空間へ除去トナーを送り込む。第1のトナー収納部11B1に除去トナーが充満すると収納開口41f2はふさがれてしまうので、クリーニングされた除去トナーは第1のトナー搬送部11A1を通じて第2のトナー搬送部11A2へ送られる。ここで第2、第3のトナー搬送部11A2,11A3間の搬送開口41e手前の稜線41g2に向って回転板19bの送り羽根17が除去トナーを円弧部41a2に沿って持ち上げて、収納開口41f3から第2のトナー収納部11B2の感光体ドラム1に近い側へ落し込む。回転板19bの送り羽根17の回転と稜線41g2通過による弾力の開放による反撥で、若干の除去トナーは第3のトナー搬送部11A3へ送り込まれる。
【0195】
かくして第2のトナー収納部11B2に落下した除去トナーは収納開口41f3の直下に山形に堆積できない。なんとなれば収納開口41f3は第1、第2のトナー収納部11B1,11B2を仕切っている下部側が感光体ドラム1から見て上部よりも後方にあるように傾斜したトナー収納部内仕切り部材41dの近くにあるからである。そこで第2のトナー収納部11B2において収納開口41f3直下を最高所として感光体ドラム1から見て遠い側が下るように除去トナーの表面が形成され、次第にその表面が上昇し、その最高部が収納開口41f3に達して収納開口41f3が除去トナーでふさがれる。その後、第1、第2のトナー搬送部11A1,11A2を通じて搬送される除去トナーは総て第2のトナー搬送部11A2と第3のトナー搬送部11A3間の稜線41g2を越え搬送開口41eから第3のトナー搬送部11A3へ送り込まれて、稜線41g2から収納開口41f4までの下り斜面と、第3の回転板19cの送り羽根17の移動により、除去トナーは稜線41g2から収納開口41f4へ第3のトナー搬送部11A3におけるトナー搬送部間仕切り部材41a上を移動し、該仕切り部材41aの最下位にある収納開口41f4から第2のトナー収納部11B2へ除去トナーを落し込む。かくして第2のトナー収納部11B2が除去トナーで充満して収納開口41f4が除去トナーでふさがれると第3のトナー搬送部11A3へ送られてくる除去トナーは回転板19cの送り羽根17でもって第3のトナー搬送部11A3におけるトナー搬送部間仕切り部材41a上を感光体ドラム1に近い側の稜線41g2から収納開口41f4に向う除去トナーを円弧部41a3上を移動させて稜線41g3まで持ち上げる。稜線41g3は収納開口41f5の下縁をなしており、稜線41g3まで持ち上げられた除去トナーは第3のトナー収納部11B3へ落下する。なお、この収納開口41f5は搬送開口41eを兼ねており、除去トナーをトナー収納部11B3へ送り込みと、落し込みを行う。
【0196】
第3のトナー収納部11B3へ落下した除去トナーはトナー収納部内仕切り部材41dと平行で下側が感光体ドラム1から見て遠のくように傾斜した後側板41c側を最高所として奥側が下った表面状態で堆積して行く。この堆積する除去トナーは表面は水平面に対し安息角に対応して傾斜しており平面である。この除去トナーの表面が次第に上昇して回転板19dのならし羽根17dによって引きかかれるとこのならし羽根17dの回転力で除去トナーがはね飛ばされて除去トナーは後側板41c側へ送られる。また、このならし羽根17dは半径方向の幅を大きくしてあり、光路Lが横切る位置の光透過口33a,33bの先端部は、このならし羽根17dで摺擦され常に清掃されている。除去トナーが第3のトナー収納部11B3の後側板41c側へ飛散させた除去トナーで第3のトナー収納部11B3が充満状態に近くなると、回転板19dのならし羽根17dによっては、もはや常に光透過口33aを清掃できず除去トナーで光透過口33a,33bがふさがれ、光路Lが遮断され、装置本体20においてプロセスカートリッジBの第3トナー収納部11B3内の除去トナー充満が表示される。この除去トナー充満の表示はトナー収納部11B内への除去トナーの充満を意味し、トナー搬送部11Aに除去トナーは充満していないことを同時に示しており、クリーニング容器11はなおトナー搬送部11Aに除去トナーを収容し得るので除去トナー充満の予告となる。ここでトナー搬送部11Aに対する除去トナーが充満するまでの画像形成回数は予測できるのでこの予測された画像形成枚数に達した際にクリーニング容器11への除去トナー充満を表示する。
【0197】
{プロセスカートリッジにおける除去トナー搬送部材の駆動装置}
図24はプロセスカートリッジBのギアカバー(駆動側サイドカバー)13を取り外した側面図を示してある。図20は感光体ドラム1と第1の回転板19aのクリーニング容器11の駆動側を示す模式的断面図である。
【0198】
感光体ドラム1のドラム支持軸1dには周方向を6等配して軸方向から夫々突起35aが嵌入できる穴23bを有する軸継手部材23が設けられており、図21、図22に示すように装置本体20側には軸方向に進退して突起35aが上記穴23bに進入した位置と、離脱した位置をとるように突起35aを設けた駆動側軸継手部材35が設けてある。この軸継手部材35は駆動軸36に固定されており駆動軸36はドラム支持軸1dと同心で軸方向に進退する。駆動軸36は装置本体20の枠体20dに回転自在且つ軸方向移動自在に支持されている。前記穴23bは突起35aが軸方向に移動自在な形状、例えば半径方向では等幅の穴である。
【0199】
上記軸継手部材23、35を回転軸を中心とする円筒面でもって、穴23b、突起35aを切断して展開した図面が図22である。図22に示すように装置本体20側の軸継手部材35が図示矢印ロ方向へ移動するように回転した際に軸継手部材35が軸継手部材23を引き込む方向に傾斜して互いに接触する平面となっているクラッチ面23b1,35a1を夫々穴23b、突起35aに備えている。穴23b,突起35aは夫々軸継手部材23,35の回転中心を中心とする円筒又は円錐面でなる内周面及び外周面と、前記クラッチ面23b1,35a1とその反対側の面23b2,35a2で囲まれている。クラッチ面23b1,35a1及びその反対側の面23b2,35a2は軸継手部材23,35の回転中心から半径方向の面をなしている。軸継手部材23の先端は軸直角な平面である。軸継手部材35の突起35aの先端及び突起間の谷底は軸直角な平面上にある。そして軸継手部材23の穴23bのクラッチ面23b1は軸心に対して傾斜しており、その対向面23b2は軸心をとおっている。軸継手部材35のクラッチ面35a1は軸心に対して傾斜しており,その反対面35a2はクラッチ面35a1に倣って突起35aが先細となるように傾斜している。
【0200】
上述のように構成してあるプロセスカートリッジBを装置本体20へ装着した際に、軸継手部材23,35は軸方向へ離れており、軸心は一致している。軸継手部材35は図示矢印イの方向に進み、突起35aが穴23bに進入する。そして軸継手部材35は装置本体20側の不図示のストッパにより軸方向位置が決められる。軸継手部材35が回転すると図示矢印ロの方向に突起35aが移動してクラッチ面35a1はクラッチ面23b1に接触し軸継手部材23を回転する。クラッチ面23b1,35a1は互いに引き込む方向に傾斜しているので回転抵抗による周方向の力がクラッチ面23b1,35a1に作用すると、軸継手部材23は軸継手部材35に向って軸方向に引き寄せられる。
【0201】
第1の回転板19aは既に述べたように端部が駆動ギア31aのスリット31sに嵌合しており、駆動ギア31aはクリーニング容器11の駆動側の側板11kの軸受穴22aにジャーナル部31jが回転自在に嵌合している。図4、図10、図11、図20に示すように駆動ギア31aの端面には半径方向に板状のリブが十文字状に設けられて駆動ギア31は凸形クラッチ31a1付となっており、図20、図23に示すように、この凸形クラッチ31a1のリブに嵌め合う十文字溝を有する凹形クラッチ37を有する駆動軸37aは装置本体20の枠体20dに軸方向に移動自在で且つ回転自在に支持されている。この凹形クラッチ37は図14に示す可動体50のガイド面51cに設けた切り欠き部51eに通ずる貫通穴51dを挿通して凸形クラッチ31a1と係脱するものである。感光体ドラム1の駆動部および除去トナー駆動入力部49に対する装置本体20側の駆動軸36,37aは夫々図示矢印イ方向とその反対方向へ装置本体20から駆動を受けて進退する。そして、装置本体20側の軸継手部材35、凹形クラッチ37は矢印イ方向へ前進した際に、プロセスカートリッジB側の軸継手部材23、凹形クラッチ31a1と噛み合わない場合、軸継手部材35、凹形クラッチ37を停止した状態で駆動軸36,37aが前進した際にばね力を強めて軸継手部材35、凹形クラッチ37を加圧するばね(不図示)を有する。このため軸継手部材35、凹形クラッチ37は回転すると、軸継手部材23、凹形クラッチ31a1と直ちに前記ばねのばね力で噛み合う。矢印イと反対方向へは説明を省略する解除手段により後退するようになっている。
【0202】
図24に示すように、凸形クラッチ31a1を備えた駆動ギア31aはアイドラギア38aを介して回転角軸駆動ギア27cと噛合い、またアイドラギア38bを介して駆動ギア31bと噛合っている。駆動ギア31bはアイドラギア38cを介して駆動ギア31cと噛合っている。駆動ギア31cは二つの夫々噛合うアイドラギア38d,38eを介して駆動ギア31dにか噛み合っている。
【0203】
図40に示すようにサイドカバー13の裏面に突設したダボ13d1〜13d3が回転角軸駆動ギア27c、駆動ギア31b,31cの夫々の中心穴に嵌入し、回転角軸駆動ギア27c、駆動ギア31b,31cを回転自在に支持している。ダボ13d1,13d2,13d3は段付であり、段部で駆動ギア31b,31cの外方への軸方向移動を制止している。各アイドラギア38a〜38eは夫々クリーニング容器11の側板11kに突設したダボ11k1に回転自在に支持されている(図4参照)。このダボ11k1はサイドカバー13に設けた穴13d4に夫々嵌入している。ならし羽根17dを有する回転板19dを連結する駆動ギア31dはサイドカバー13の背面に設けた中空円筒形の穴13d7の内周に回転自在に嵌入している。
【0204】
図20に示すように可動体50を介して装置本体20に装着されたプロセスカートリッジBの感光体ドラム1と駆動ギア31aは装置本体20側から夫々駆動軸36,37a端に設けた駆動側軸継手部材35、凹形クラッチ37が、軸継手部材23、凸形クラッチ31a1と係合することで夫々別個に駆動力を受けるようになっている。
【0205】
上述したクリーニング装置6において、感光体ドラム1からクリーニングブレード28により除去した転写後の残留トナーを除去トナーとしてクリーニング容器11内へ搬送し、次々に第1から第3のトナー収納部11B1〜11B3へ除去トナーを充満する動作の駆動は、装置本体20側の駆動源(不図示)から凹形クラッチ37へ回転力が伝えられ、凹形クラッチ37は駆動ギア31aを駆動する。
【0206】
これによって、図24に示す駆動ギア31aからアイドラギア38aを介して回転角軸駆動ギア27cが回転されて送り羽根202dが既に述べたように感光体ドラム1が回転中は感光体ドラム1と同方向に回転する。一方、順次に噛合う駆動ギア31a、アイドラギア38b、駆動ギア31b、アイドラギア38c、駆動ギア31c、アイドラギア38d,38e、駆動ギア31dは同時に回転し、回転角軸駆動ギア27c、駆動ギア31a〜31cは同方向に回転し、これらギア27c,31a〜31cに対して駆動ギア31dは逆方向に回転するものである。
【0207】
{クリーニング装置の組立方法}
上述の構成のクリーニング装置6の組立について述べる。
【0208】
組立時には図28に示すように、まず、クリーニング容器内仕切り部材41の側板41mに設けた前方へ向って開口した切欠きの回転角軸202用口部が図59に示す回転角軸202の丸軸部202aの直径よりもせまく、奥が該丸軸部202aの遊嵌する大きさの位置決めガイド41qに回転角軸202の丸軸部202aを挿入する。
【0209】
次に、回転板19a,19b,19c,19dをスリット41pを通じて穴41nに挿入し、クリーニング容器11にクリーニング容器内仕切り部材41を組み付ける。この際、クリーニング容器内仕切り部材41のガイド溝41sがクリーニング容器11の容器内ガイド11o(オー)に嵌合して該仕切り部材41は長手方向位置を規制される。
【0210】
次に、回転角軸202の一端を支持するためのジャーナル27dと回転角軸202の他端を支持すると共に駆動するための回転角軸駆動ギア27cをクリーニング容器11の両側面から挿入する。
【0211】
このとき、回転角軸202はクリーニング容器内仕切り部材41に仮位置決めされてクリーニング容器11中に挿入されていて、取り付けるべきジャーナル27d、該ギア27cとほぼ同軸にあるので、ジャーナル27dとギア27cは容易に回転角軸202の角軸部202bと係合させることができる。これによって、回転角軸202は正規の位置に位置決めされる。
【0212】
次に図28に示すようににクリーニング容器11の背部のフランジ11h1の長手方向の両端側に設けた丸形のダボ11a1、角形のダボ11a2に図39に示す夫々同形の位置決め穴11b1,11b2を合せ、これら位置決め穴を有する後部容器12とクリーニング容器11の夫々の開口周囲のフランジを接合し超音波溶着する。
【0213】
この後部容器12を溶着し一体化されたクリーニング容器11の両側面を夫々全部覆ってサイドカバー13、エンドカバー14をねじ止めして組立てる前に、感光体ドラム1、帯電装置2、クリーニングブレード28をクリーニング容器11に組付け、帯電装置カバー15を取り付ける。
【0214】
さらにクリーニング装置6の他の実施の形態2について図25を用いて詳細に説明する。クリーニング装置6はクリーニングブレード28により感光体ドラム1上の転写後に残ったトナーを除去トナーとしてクリーニング容器11に収納する。感光体ドラム1上から除去した除去トナーはまず、第1のトナー搬送部11A1の感光体ドラム1側の開口部11n付近に落下し、堆積する。開口部11nの下方にはスクイシート29をある角度と圧力で感光体ドラム1に当接させている。感光体ドラム1上の転写後に残ったトナーはこの当接したスクイシート29をすり抜け、第1のトナー搬送部11A1内に入り込んでくる。しかし、クリーニングブレード28でかき落されて堆積した除去トナーはスクイシート29と感光体ドラム1の隙間をすり抜けて落ちることなく堆積する。第1のトナー搬送部11A1で図において反時計回りの回転方向で回転板19と共にトナー送り羽根17が回転する。トナー送り羽根17の駆動力は図の後方の図示しない装置本体20の駆動軸から直接もらい回転するようになっており、第1のトナー搬送部11A1内に堆積した除去トナーを容器後方へと送り込むとともに容器上方へ持ち上げる。容器中央部にはクリーニング容器11をトナー搬送部11A1,11A2とトナー収納部11Bに2分するトナー搬送部間仕切り部材41aがあり、この間仕切り部材41aの容器後方側端部には送り羽根17によって運ばれた除去トナーをトナー収納部11Bに送る収納開口41fがある。また、間仕切り部材41aはトナー搬送部11A1,11A2の底部を兼ねており、この底部が容器後方に行くにつれて感光体ドラム1側に比べて相対的に高くなるような構成をとる。これにより、収納開口41fをトナー収納部11Bの中央部の上部付近に設けることができ、収納開口41fから送られた除去トナーが均一に堆積してデッドスペースが生じにくい構成をとることができる。さらに、収納開口41fが容器上部にあるため、ユーザーがプロセスカートリッジBを装置本体14から着脱し取り扱い、例えば感光体ドラム1側を下に向けて持ったとしても、除去トナーはクリーニング容器11内のトナー収納部11Bからトナー搬送部11A2にはいることなく、トナー搬送部11A1の感光体ドラム1側の開口部11n付近はいつも、除去トナーがない粉圧のかからない状態を維持できる。それによって、感光体ドラム1の寿命期間中は適切なクリーニング性能を保証できる。
【0215】
次にクリーニング装置6の他の実施の形態3について説明する。なお、前述した実施の形態2と異なる点のみ説明する。
【0216】
図26に示すように、クリーニング容器11のトナー搬送部間仕切り部材41aに複数個の収納開口41f1,41f2,41f3を設ける。これらの開口の長手方向寸法は送り羽根17とほぼ同じ長さで、送り羽根17により搬送された除去トナーはまず、第一収納開口41f1からトナー収納部11Bへ落ちていき、堆積する。そして、除去トナー収納開口41f1に達するほどに堆積すると、以後搬送される除去トナーは第一の収納開口41f1上を通ってさらに容器後方へと搬送される。そして、第二収納開口41f2まで搬送されると、トナー収納部11Bへ落ちて行って堆積する。第一の収納開口41f1のときと同様に、落下して堆積した除去トナーが第二収納開口41f2に達すると、以後搬送される除去トナーはさらに容器後方へ搬送され、第三収納開口41f3まで送られ、トナー収納部11Bに落ちていく。これにより、除去トナーをトナー収納部11Bの感光体ドラム1側、中央部、容器後方側へ順次送って均一に堆積させることができ、デッドスペースが生じにくくなる。このことから、第1トナー搬送部11A1内の除去トナーは常に少量に維持できる。そして、より高寿命になった感光体ドラム1の寿命期間中も安定したクリーニング性能を維持できるとともに、イージーメンテナンスをユーザーに供給することができる。
【0217】
更にクリーニング装置6の他の実施の形態4について、図27を参照して説明する。尚、前述した実施の形態3と異なる点のみ説明する。
【0218】
図27に示すように、トナー搬送部11A1,11A2には、トナー搬送手段として送り羽根17付の回転板19a,19bがある。回転板19aの駆動力は図の後方の図示しない装置本体20の駆動軸から直接もらい回転するようになっており、回転板19bの駆動は回転板19aとギア連結で伝達され、ともに反時計回りの回転方向で回転する。また、感光体ドラム1側の回転板19aに対して容器後方の第二回転板19bは回転中心が相対的に高い位置にあり、第一回転板19aで搬送された除去トナーが第二回転板19b部に送られ、さらに容器後方へ搬送される過程でトナー収納部11B2上部に持ち上げられるような構成になっている。これにより、トナー搬送部11A1,11A2での除去トナーの容器後方への搬送能力が向上し、感光体ドラム1後方に除去トナーが堆積しにくくなり、感光体ドラム1の寿命期間中は安定したクリーニング性能を維持することができる。なお、トナー収納部内仕切り部材41dでトナー収納部11Bを第1、第2のトナー収納部11B1,11B2に分けている点の作用はクリーニング装置の実施の形態1と同様であり、同様の作用を呈するものである。なお、図27の変形として図43に示すようにトナー収納部内仕切り部材41dでトナー収納部11Bを仕切らないようにしてもよい。
【0219】
以上説明した通り従来のある程度のプリント枚数まではクリーニング性能を維持できたクリーニング容器とは異なり、プリント可能枚数が極端に増えた感光体ドラムを有しクリーニング部を有するプロセスカートリッジで、クリーニング容器内を上部の除去トナーのトナー搬送部と下部の除去トナーのトナー収納部に二分するトナー収納部間仕切り部材を設けること、更には、除去トナーの収納部をトナー搬送方向に従って二つ以上に分割するトナー収納部内仕切り部材、トナー搬送部をトナー搬送方向を二つ以上に分割するトナー搬送部仕切り部材、回転板であるトナー搬送手段を配置することで、使用中のメンテナンス時にプロセスカートリッジを着脱、移動させても除去トナーは感光体ドラム1に対する開口部に片寄らず、開口部はいつも適切なクリーニング性能を維持できる。また取り扱い時に開口部からのトナーの漏れを防ぎ、快適な使用を継続することができる。
【0220】
さらに、クリーニング容器を上下に二分するトナー搬送部間仕切り部材に、容器内部の長手幅と同程度の長手方向長さを有する収納開口を複数個設けることにより、トナー搬送部からトナー収納部へ除去トナーを送る場所が複数になり、一個所から除去トナーを落とし込むより除去トナー堆積の偏りを軽減することができる。その結果、除去トナー収納部にデッドスペースが生じにくくなり、限られたスペースに効率よく除去トナーを収容することができる。
【0221】
また、トナー搬送部間仕切り部材によって上下に二分されたクリーニング容器内のトナー収納部の最後部に光透過方式の満タン(トナー収納部に除去トナーが充満すること)検知機構のための光透過口を有し、トナー収納部内には、堆積した除去トナーをならす手段として回転するならし羽根を有することにより、光透過口部分だけに除去トナーが堆積してしまい、スペース的に余裕があるにもかかわらず満タン検知が誤動作するおそれがなくなり、満タン検知の検知精度を向上することができる。
【0222】
前記らなし羽根の回転方向が満タン検知用光透過口から除去トナーを遠ざける方向に回転することにより、満タン検知用光透過口近傍には満タンにならない限り除去トナーが溜らない構成となり、検知窓部分だけに除去トナーが堆積してしまい、スペース的に余裕があるにもかかわらず満タン検知が誤作動するおそれがなくなり、満タン検知の検知精度を向上することができる。
【0223】
クリーニング容器内を上下に二分してトナー搬送部とトナー収納部を形成するためのクリーニング容器内仕切り部材をクリーニング容器とは別部材にするとともに、前記仕切り部材にはクリーニング容器に挿入するための取付板41iに位置決め突起11pへ嵌入するため設けた穴である挿入ガイドが設けられていることも特徴である。これにより、クリーニング容器の形状が複雑にならず、設計の自由度が増す。また、前記トナー容器内仕切り部材に設けられた挿入ガイドにより、クリーニング容器内の所定の位置への組付けが決まりやすく組立性も向上するので、組立ミスを軽減することができる。
【0224】
この別部材で設けたクリーニング容器内仕切り部材に、スリット41pと回転板支持穴41nとでトナー搬送用の回転板の回転軸の仮位置決め機構を設けたことにより、クリーニング容器内仕切り部材をクリーニング容器に組み付ける際に、あらかじめクリーニング容器内仕切り部材上で仮位置決めされた回転板を同時に挿入し、クリーニング容器内仕切り部材がクリーニング容器内の所定の位置になったときに回転板も所定の位置付近で仮位置決めされるような構成をとることができる。これにより、回転板のクリーニング容器本体への組付けが容易になり、作業性が向上する。
【0225】
また、前記別部材で設けたクリーニング容器内仕切り部材に、感光体ドラムから除去した後の清掃用の最初の除去トナー送り部材の回転軸の仮位置決め機構を設けたことにより、クリーニング容器内仕切り部材をクリーニング容器に組み付ける際に、あらかじめクリーニング容器内仕切り部材で仮位置決めされた最初の除去トナー送り部材を同時に挿入し、クリーニング容器内仕切り部材が所定の位置になったときに最初の除去トナー送り部材も所定の位置付近で仮位置決めされるような構成をとることができる。これにより、最初の除去トナー送り部材のクリーニング容器本体への組付けが容易になり、作業性が向上する。
【0226】
さらに、前記別部材で設けたクリーニング容器内仕切り部材に、前記最初の除去トナー送り部材の回転時の位置決めガイドを設けたことにより、最初の除去トナー送り部材の感光体ドラムに対する関係位置を一定に保つことができる。また、新たに別部品を設ける必要がないので、部品点数を削減することができ、構成の簡略化につながる。
【0227】
{電気接点の構成}
次に、前記プロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装着したときに、両者を電気的に接続するための接点の接続と配置について説明する。プロセスカートリッジBには図10〜図12に示すように、複数の電気接点が設けてある。即ち、
(1)感光体ドラム1を画像形成装置Aとの間でアースするために、該感光体ドラム1と電気的に接続した導電性アース接点として反駆動ドラム支持軸14gまたは駆動側ドラム支持軸1d
(2)帯電ローラ2cへ画像形成装置Aから帯電バイアスを印加するために、帯電ローラ2cの金属軸2aと電気的に接続した帯電高圧接点板48
(3)プロセスカートリッジBに関する情報を記憶しておくためにプロセスカートリッジに設けた記憶部材へ装置A側からの情報を伝えるためのプロセスカートリッジB側コネクター71を有している。
【0228】
{ドラムアース接点の構成}
先に説明したエンドカバー14に一体的にインサート成形されたドラム支持軸14gは図55に示すように画像形成装置A側の本体アース接点66と感光体ドラム1の軸線上で接するようになっている。
【0229】
本体アース接点66は図55に示すように直径φ5mm程度の中空金属性の軸部材であり、先端が半球形であって装置本体20内部の反駆動側本体係合部材61と同軸上の本体側板68の穴68aに、感光体ドラム長手方向にスライド自在に支持されている。両側の本体係合部材61は長手方向の一直線上に夫々中心を有し、図55の右側から見て開口されたハーフパイプ状である。更に、本体アース接点66の内部には感光体ドラム長手方向内側に付勢するような圧縮コイルばね69を縮設していて、圧縮コイルばね69は固設したばね座68bに接している。
【0230】
ドラム支持軸14gの装置本体20との電気的接触部14g1は本体係合部材61の内径と同寸の外径を有する円筒形位置決めボス14aにつづきこのボス14aより縮径したガイド部14bの外側端面14b1よりも凹んで配置されている。ガイド部14bの材質はプラスチックであり、プロセスカートリッジBの可動体50への着脱、可動体50から取り外した後の取り扱いによりドラム支持軸14gが損傷することがないようになっている。
【0231】
感光体ドラム1の軸線を含む断面図の図16に示すようにアルミニウムシリンダー1c内において、アース板1fがドラム支持軸14gおよびアルミニウムシリンダー1cに弾発して嵌め込まれている。
【0232】
アース板1fは図17に示すようにアルミニウムシリンダー1cに嵌入する側が溝1gでもって突起1hを設けられており、アルミニウムシリンダー1c外にあるときはアルミニウムシリンダー1cの直径をわたる両側の突起1h先端間の距離はアルミニウムシリンダー1cの内径よりもわずかに大きい。アース板1fはドラム支持軸14gが貫通する穴1jを設けられており、この穴1jから溝1iを切り込んで感光体ドラム中心に向かって片持の板ばね部1kが設けられている。この板ばね部1kの先端部はドラム支持軸14gの端面に対向圧接するようにドラム支持軸14gの中心付近で曲げられて、3角形状になっており、接点部1oを形成している。この板ばね部1kは前記アルミニウムシリンダー1cに接する両側の突起1hを結ぶ直径に対して直角方向にある。
【0233】
反駆動側ドラムフランジ1bのリブ1nに熱溶着等によってアース板1fを固定された反駆動側ドラムフランジ1bはアルミニウムシリンダー1cの端部にかしめ、接着等の固定方法によって固定される。アース板1fを固定された反駆動側ドラムフランジ1bをアルミシリンダー1cに軸方向へ嵌入するとき、突起1hはアルミニウムシリンダー1cに対して軸直角方向に対して傾き、突起1hの先端はアルミニウムシリンダー1cにくい込み固定される。さらに、駆動側ドラムフランジ1aはアルミニウムシリンダー1cの他端部に固定されている。
【0234】
更に、先に説明したように感光体ドラム1をクリーニング容器11に対して回転自在に支持するためにエンドカバー14に固定されたドラム支持軸14gをドラムフランジ1bの穴部1baに嵌合させると、アース板1fの板ばね部1kは3から5mm程度変形する。この時、ドラム支持軸14gの軸線方向に対して50から100g程度の接触圧が発生し、電気的接触の安定を図っている。また、板ばね部1kが撓んだ状態では接点部1o(オー)はドラム支持軸14gの中心に接触し、感光体ドラム1が回転中でも接点部1oに摺動による摩擦力が働かないよう電気的接触の安定を図っている。
【0235】
上記アース板1fはステンレス板、燐青銅板、ベリリウム青銅板等の導電性ばね材料で作られており、アルミニウムシリンダー1cとドラム支持軸14gはアース板1fでもって電気的に導通するものである。
【0236】
次に、可動体挿入時のアース接点のアクセスについて図55により説明する。
【0237】
プロセスカートリッジBのドラム支持軸14gが本体アース接点66に達していない状態では、図55(a)に示すように本体アース接点66はばね69の付勢により、本体側板68の穴68aの縁につば66cが当った状態にあり、本体アース接点66の先端部66bは装置本体20の側板68から3から5mm程度出っ張っている。さらに可動体50を挿入していくと、本体アース接点66の先端部66bに反駆動側エンドカバー14のガイド部14bのC面部14b1があたる(図55(a)の状態)。更に、挿入が進むと本体アース接点66はガイド部のC面14b1に押されて、圧縮コイルばね69aが縮んでいく。ここで、可動体50の挿入による衝撃力がエンドカバー14のC面14b1にかかるが、このガイド部14bはプラスチック製であり、衝撃による金属粉がでることはない。最終的には、エンドカバー14の円筒形状位置決めボス14aが装置本体20の本体係合部材61に嵌合して、エンドカバー14のドラム支持軸14gの軸心と本体アース接点66の軸心が一致する。この時付勢ばね66aは撓んでいるため、ドラム支持軸14gの軸心方向に対して200g程度の接触圧が働き、電気的接触の安定が図られる。
【0238】
以上から、金属製のドラム支持軸14gの周りをプラスチックで覆うことにより、金属対金属の衝撃をさけ、金属粉のでない、安定したアース接点のアクセスができる。
【0239】
{帯電高圧接点の構成}
帯電高圧接点板48は先に説明した帯電装置カバー15の上面15eに外部接点48aが露出している。この帯電装置カバー15は長手方向に直角な断面が台形形状をしており、外部接点48aは帯電装置カバー15の平面をなす上面15eとほぼ同一面上に存在する。上記帯電高圧接点板48は帯電ローラ2cの支持を示す軸受部を示した図18、図19、図60に詳細に示されている。
【0240】
クリーニング容器11には上述した感光体ドラム1上方の立壁11s(図3参照)の長手方向両端部の帯電装置支持部11eに軸受ガイド11l(エル)が設けられており、この軸受ガイド11l(エル)はドラム支持部11dと一体モールドにてつながれている。この軸受ガイド11l(エル)の上方は感光体ドラム1の軸方向から見て台形状をしており、丁度帯電装置カバー15と合致する。また、この台形状に直角な断面は角形で帯電バイアス接点保持部11vとなっている。ただし、反駆動側の軸受ガイド11l(エル)上部は上記台形形状より後退している(図示されない)。そこで帯電装置カバー15の長手方向の下縁がクリーニング容器11に接するようになっている。上記帯電高圧接点板48はクリーニング容器11の長手方向の一端側に設けられている。
【0241】
上記帯電高圧接点板48はステンレス板、燐青銅板、ベリリウム青銅板等の金属の帯状板で作られていて、帯状の材料を長手方向にほぼ直角に複数個所折曲している。帯電バイアス接点保持部11vの上部には帯電装置カバー15の帯電高圧接点板48の外部接点48aの両側の段落した受け面48gの一つの端部受け面48gの位置決め穴48eを嵌合するためのダボ11v2が設けられている。このダボ11v2は、又、帯電装置カバー15の上面15eに設けた位置決め穴15gに嵌合する高さで上方へ突出しているものである。即ち、ダボ11v2は帯電高圧接点板48と帯電装置カバー15の位置決めを行っている。
【0242】
上記ダボ11v2に位置決め穴48eが嵌合して、受け面48gが嵌り込む受け面48gの板厚よりもわずかに深い凹座面11v4が設けられている。又、受け面48gが凹座面11v4に接した状態で外部接点48aの背面に接するように上方突起11v1が上方へ突出している。この上方突起11v1は短手方向の突条であって長手方向では外部接点48aの段落部分から離れている。帯電ローラ付勢ばね26の上方ばね座にはダボ11v3が設けられている。
【0243】
帯電高圧接点板48は帯電バイアス接点保持部11vの上面に接する端部とは反対側の受け面48gから、該保持部11vの長手方向外側の凹座面11v4より下がる長手方向の外側面へ折曲して外側面の上下の縁に接して沿う受け面48fとし、更に帯電バイアス接点保持部11vの外側面から下面へ折曲してダボ11v3に嵌合する二又部48dを有する。
【0244】
帯電ローラ付勢ばね26は圧縮コイルばねであり、その一端は上記二又部48dに接しており、その他端は導電性材料でできた帯電ローラ軸受25に嵌入している。
【0245】
上述のように帯電高圧接点板48が構成してあるので、図18に示すように矢印方向へ帯電高圧接点板48を長手方向外方から両端部を弾力に抗して拡げて帯電バイアス接点保持部11vへ押し込むと、外部接点48a側は受け面48gが凹座面11v4に当接すると共に位置決め穴48eが位置決め用のダボ11v2に嵌合し、外部接点48aが上方突起11v1に当接し、二又部48dはダボ11v3へ嵌入し、帯電高圧接点板48のクリーニング容器11への取り付けはきわめて簡単である。更に、帯電高圧接点板48がクリーニング容器11から抜け落ちるのを防ぐため、図60に示すようにサイドカバー13に長手内側方向にたてられ、帯電装置カバー15の長手方向端部の端板15bの穴15dを貫通するボス部13zの1つの先端13z1を帯電高圧接点板48の受け面48fに近接させている。
【0246】
以上のとおり、帯電高圧接点板48は帯状金属材料をコ字形に折曲して、開いた側を拡げて帯電バイアス接点保持部11vに向って押し込むだけで、位置決め穴48eが位置決め突起11v2に嵌合し、二又部48dがダボ11v3に嵌合するので組立が工具を用いることなく簡単に行える。そして組立状態においてクリーニング容器11に対する帯電高圧接点板48の位置が定まる。
【0247】
可動体50挿入時の帯電高圧接点のアクセスについて図56により説明する。
【0248】
本体帯電高圧接点67はスキャナー下カバー64に支持された帯電接点支持ブロック67aの穴67a1に略鉛直方向に移動自在に嵌合支持されている。本体帯電高圧接点67内部には一端が装置本体20の不図示のばね座に着座した付勢ばね67bが縮設されており、下方向へ付勢力がはたらいている。可動体50装着前(図56(a)の状態)では付勢ばね67bが自由な状態であり、付勢ばね67のばね力によって付勢された本体帯電高圧接点のつば67cが穴67a1の縁に接しており、本体帯電高圧接点67の先端部67cは帯電接点支持ブロック67aから3から5mm程度出っ張っている。
【0249】
外部接点48aは可動体50の装置本体20への水平な挿入方向から見て前下りになっており、可動体50が装置本体20へ挿入される(図56(b)の状態)と外部接点48aはばね付プランジャーとなっている本体帯電高圧接点67をばね67bのばね力に抗して押し込み接触する。このとき、本体帯電高圧接点67は外部接点48aに対して、200から300g程度の接触圧を発生しており、電気的接触の安定がはかられている。この本体帯電高圧接点67は装置本体20の制御装置により制御される電源から交番電圧と直流電圧が印加され、帯電高圧接点板48、帯電ローラ付勢ばね26、帯電ローラ軸受25、帯電ローラ2cを通じて感光体ドラム1表面の感光層を一様に帯電できるようになっている。
【0250】
さらに外部接点48aは帯電装置カバー15の上面15e駆動側に配設されているが、図10に示すように反駆動側の帯電装置カバー15の上面15eにはクリーニング容器11と一体成形されたレーザシャッタ開閉リブ11zが上面15eの開口部15fから突出して配設されている。外部接点部48aの位置とレーザシャッタ開閉リブ11zは感光体ドラム1と平行な直線上に配設されている。そのため、可動体挿入時、外部接点部48aのアクセスとレーザシャッタ開閉リブ11zのアクセスがほぼ同時に行われるので、挿入抵抗が左右均等にかかるようになっており、挿入時に片側だけ抵抗力が大きくなって挿入しにくくなることはない。
【0251】
{プロセスカートリッジの記憶手段等の電子メモリ}
本発明の画像形成装置では例えば長期使用によりプロセスカートリッジに組込まれた構成部品の機能が低下した場合プロセスカートリッジ全体が交換されている。この交換作業はワンタッチで画像形成装置本体を開放して装置本体内部から古いプロセスカートリッジを取り出し、装置本体に新品のプロセスカートリッジを装着するといった極めて簡単な作業であり、操作者自身で容易に実施することができるものであり、メンテナンスフリーの画像形成装置を実現している。
【0252】
さらに本発明では上述の従来技術をさらに発展させ画像形成装置の利用のユーザビリティーを向上するために以下のような機能を付加することが可能である。
(1)プロセスカートリッジにメモリー等の電子デバイスを搭載することにより製造出荷時に製造条件等のデータを書き込み、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際、画像形成装置側がこのデータを参照し、このプロセスカートリッジの最適条件での画像形成動作を行わせる。
(2)1つのプロセスカートリッジに関し、画像形成回数または時間をメモリーに記録することにより、プロセスカートリッジの累計使用時間を知る。
(3)画像形成装置本体の診断データをプロセスカートリッジのメモリーに保持し、異常発生時、あるいはメンテナンス時にサービス提供者がこの内容を参照することにより迅速なサービス対応を可能とする画像形成装置の事故診断機能。
【0253】
上述の機能を画像形成装置に付加する場合、プロセスカートリッジ等の着脱可能なユニットに例えばEEPROM等の電子バイアスを搭載する。
【0254】
図36は、本発明の一実施形態における画像形成装置本体およびプロセスカートリッジの制御ブロック図である。本図は、電源系統等を除く制御系のみを示した。初めに、画像形成装置の基本制御について説明する。
【0255】
図36において、画像形成装置Aへの電子デバイスの搭載部分は二点鎖線130で囲まれている。エンジンコントローラ(MPU)131は、演算、メモリー、内部ブロックおよび入出力機能を有し、通常、ASiC等の形で提供されるデバイスである。このエンジンコントローラ131に対して、メインモータ制御ブロック132、一次帯電電圧・電流制御ブロック133a、現像バイアス電圧制御ブロック133b、1次および2次の転写電圧制御ブロック133c、スキャナユニット制御ブロック133dが接続され、エンジンコントローラ131内のプログラムにより各々のユニットの制御が行なわれている。
【0256】
画像形成装置A内の各部に各種センサースイッチ群137が設置され、このセンサースイッチ群137の出力をエンジンコントローラ131に接続することにより、プリント動作シーケンス中の各部の動作状況がエンジンコントローラ131により監視される。又エンジンコントローラ131にフォーマッター134が接続されている。このフォーマッター134は、外部機器I/Oポートとの入出力、印字フォーマットの内蔵および画像データへの展開を行なうデバイスであり、エンジンコントローラ131の前段処理の機能を有する。
【0257】
図36において、符号B′の2点鎖線で囲まれる部分は、プロセスカートリッジBに搭載される部分であり、プロセスカートリッジBの画像形成装置Aへの装着と同時に、I/Oコネクタ部149(コネクタ71,72(図29〜図35参照))において画像形成装置Aのエンジンコントローラ131とプロセスカートリッジBへの搭載部分B′の回路が接続される構成となっており、エンジンコントローラ131はこのI/Oコネクタ部149を介してその入出力デバイス(I/Oポート)148と、プロセスカートリッジB側の入出力デバイス、(I/Oポート)144とが接続されて、プロセスカートリッジ側演算装置(CPU)141、プロセスカートリッジ側センサー群143からのデータを参照することができる。
【0258】
以下、プロセスカートリッジ側搭載部分B′のデバイスの機能について説明する。まず、プロセスカートリッジ側センサー群143は、リミットスイッチ等を利用したカートリッジ有無センサー143a、光量検知に代えて静電容量を利用した場合は、除去トナー量検知センサー143b、帯電ローラ2cの電気抵抗を検知し、結露、短絡を点検する帯電器抵抗センサー143c、プロセスカートリッジBの昇温を検知する温度センサー143d等が、プロセスカートリッジBの入出力デバイス144に接続されている。
【0259】
さらにメモリーデバイス142がプロセスカートリッジBに搭載されており、本実施の形態では、メモリーデバイス142として再書込み可能なEP−ROMを用いた。また本実施の形態では、上記の画像形成装置Aのエンジンコントローラ131とプロセスカートリッジB側の演算装置141との入出力を行なう入出力デバイス144には、接点数の接触不良等を回避するために、シリアルポートを用いて接点数を削減した。
【0260】
上記制御回路のプロセスカートリッジ搭載部分B′はICとしてプロセスカートリッジ側コネクタ71に内蔵されている。
【0261】
上記のように本発明ではプロセスカートリッジBにメモリIC等の電子デバイスを備えてメモリICにプロセスカートリッジBでの検知データ本体20から情報を送り込み記憶させておいて、装置本体20にプロセスカートリッジBを装着した際にプロセスカートリッジBの状態を認識できるようにしてある。ここでこのメモリICに情報を送り込み取り出すのにプロセスカートリッジBと装置本体20とにはコネクタ71,72が設けられる。
【0262】
本発明の実施の形態に関し第1の目的は感光体ドラム中心にプロセスカートリッジを揺動させ、画像形成装置本体に設置させる際の、この動作で、プロセスカートリッジ側コネクタと画像形成装置本体コネクタとの安定した電気的接続を行うことである。
【0263】
第2の目的は、プロセスカートリッジ側コネクタをクリーニング容器側板に設けることで除去トナー容量に影響をおよぼさないことである。
【0264】
第3の目的は揺動中心側にアース接続端子を設けることで、アース接続端子よりコネクタの接続が行なわれるのでメモリICを確実に保護することができる。
【0265】
第4の目的は、クリーニング容器側板に取付けられたメモリIC付きコネクタをサイドカバーで覆うことで、組立時や、ユーザが容易に触れることを防止できるためメモリICを保護することができる。
【0266】
第5の目的は、クリーニング容器側板に取り付けられるメモリIC付きコネクタの誤組立防止を目的とする。
【0267】
図12はプロセスカートリッジBを上下逆にして斜め後方向から反駆動側を見る斜視図である。プロセスカートリッジ側コネクタ71はICメモリ等の電子デバイスを有し、このICメモリへの入出力を装置本体20側とやりとりするため、プロセスカートリッジ側コネクタ71と図29〜図31に示す装置本体側コネクタ72とはプロセスカートリッジBを装置本体20へ挿入する前に可動体50へ装着されることにより接続されるようになっている。
【0268】
プロセスカートリッジBの反駆動側側面にはコネクタ71が接続端子73を下向にして露出して取り付けてある。このため、図30に示すようにクリーニング容器11の側板11kに外方へ突出する取付座部11wを設けてある。
【0269】
次にプロセスカートリッジBのコネクタ71について説明する。
【0270】
コネクタ71は具体的には、例えばRAMや不揮発性メモリのROM等のメモリチップ等の電子デバイスB′を搭載したコネクタで、これに必要な情報を予め入力しておいたり、装置本体20へ装着時に装置本体20と情報をやり取りすることにより、プロセスカートリッジBの使用状況を判断する等の目的のために使用される。
【0271】
コネクタ71は、図30に示すように感光体ドラム1を中心にしてプロセスカートリッジBが受け部52h(駆動側は51h)に支持されてほぼ受け部52h(51h)を中心にして揺動する時の動作力とプロセスカートリッジBの自重のモーメントにより図31に示すように装置本体側コネクタ72と電気的接続が安定して行われる。
【0272】
次にコネクタ71の取り付けられている位置について説明する。
【0273】
図32に示すようにコネクタ71はクリーニング容器11の側板11kと一体の取付座部11wに取り付けられる。そして装置本体側コネクタ72と接続するため接続端子73を下向きにして取り付けられる。クリーニング容器11のドラム支持部11dとほぼ同一平面上にある側板11kの外部側に取り付けられることで、クリーニング容器11の内部の除去トナー収納容量を減らすことなく設置することができ、先の説明でもしたプロセスカートリッジBの可動体50への装着動作でコネクタ71,72の接続が可能となる。
【0274】
またクリーニング容器11の側板11kにコネクタ71を取り付けたのちエンドカバー14で覆うことで、ユーザーがコネクタ71に触れにくくでき静電気等からもICメモリ等の電子デバイスB′を保護することができるようになる。
【0275】
この時装置本体側コネクタ72は図31で示したように、エンドカバー14の中に進入してきて接続されることになる。
【0276】
次にコネクタ71と装置本体側コネクタ72の接続についてくわしく説明する。
【0277】
図30に示すようにコネクタ71の内部の接続端子73のうちアース接続端子73aが感光体ドラム1の中心に最も近い位置に設定している。
【0278】
これは、感光体ドラム1の中心を中心として揺動させ装着する際、必ずアース接続端子から接続させることができるからである。
【0279】
これにより、メモリを確実に保護でき、メモリの破壊を防止することができる。また、他の接続端子73よりアース接続端子73aを数ミリL1だけ突出させておくならばさらに安全なものとなる。
【0280】
次にコネクタ71のクリーニング容器11への取り付けについてくわしく説明する。図35における矢視Dのコネクタ71の取り付け部の斜視図を図32に示す。また、図31におけるコネクタ部の縦断面を図33、図34に示す。リブ71eを除いて2つのタッピング穴71cを含む平面上において、コネクタ挿入穴71b、タッピング穴71c、コネクタ本体71a、タッピング穴71cと一致する小ねじ穴71dは夫々図において左右対称につくられている。コネクタ挿入穴71b内にリブ71eを設けている。リブ71eは二つのタッピング穴71cを含む平面PL上にある。また図33、図34に示すようにコネクタ71には突起71fを設けてある。図33に示すようにリブ71eと突起71fが左右で互いに反対側にくる取り付けが正規状態であるが、図34の如く突起71fを逆にして左右でリブ71eと同じ側で取り付けようとすると突起71fとリブ71eが干渉し取り付けることができない。これによりコネクタ71の逆付け防止をはかっている。
【0281】
以上説明したように、感光体ドラム中心にプロセスカートリッジBを揺動させ、画像形成装置Aに装着させる動作でコネクタの安定した電気的接続ことができる。プロセスカートリッジ側コネクタ71をクリーニング容器11の側板11kに設けることで、除去トナーの容量を減らすことなく構成することができる。
【0282】
揺動中心側に最も近い位置にアース接続端子73aを設けることで、アース接続端子73aよりコネクタ71の接続が行われるのでメモリIC等を確実に保護することができる。
【0283】
クリーニング容器11の側板11kに取り付けられたコネクタ71をエンドカバー14で覆うことで、ユーザーが容易に触れることを防止できメモリIC等を保護することができる。
【0284】
コネクタ取り付け座部11wのコネクタ挿入穴71bとコネクタ71に設けた突起71f部とが干渉しないように組むことでコネクタ71を正しい向きに組むことができ、コネクタ71の誤組み立て防止を図ることができる。
【0285】
{画像濃度の調整装置}
本発明では記録媒体上に形成される画像の濃度及び色調を調整するため、予め感光体ドラム1上に現像像による各色テストパターンを作成し、このテストパターンの濃度を検知してエンジンコントローラ131により各色の画像濃度の調整を行っている。
【0286】
図37に示すように一次帯電後の感光体ドラム1の表面電位を検知する表面電位検知器91は表面電位計94を介してエンジンコントローラ131に結ばれている。現像器4Y,4M.4C,4Bkの何れか1つにより感光体ドラム1上に形成されたトナー像によるテストパターン92を読み取るパターン読み取り装置93が配設されている。該読み取り装置93は読み取りセンサ93a例えばCCD等の受光部材と、テストパターン92で反射させてCCD等の受光部材にテストパターン92の像光を送るためのランプ93bとからなっている。読み取りセンサ93aで読み取られたテストパターン92は濃度変換回路95を介して濃度信号に変換されエンジンコントローラ131へ入力されるようになっている。
【0287】
検知されたトナー濃度はエンジンコントローラ131で演算処理され画像形成手段、例えば帯電電位、LUTトナー濃度、転写電流等を制御する。
【0288】
図38に示すようにクリーニング容器11の下側の感光体ドラム1に隣る部分には長手方向全長にわたり凹部11cが設けられ、凹部11cにはパターン読み取り装置93が入り込めるようになっている。
【0289】
プロセスカートリッジを上下逆にして見る斜視図の図12に示すように、上記読み取り装置93は夫々感光体ドラム1の長手方向のほぼ全域に配列された夫々同一の大きさの四角形の開口11xまたは下り壁11yの中間を切り欠いた切り欠き11x1の位置に対向して設けられる。この開口11xまたは切り欠き11x1はクリーニング容器11のスクイシート29が貼り付けられた部分から感光体ドラム1に向かって斜めに垂下している下り壁となったあご下部11Eに設けられている。あご下部11Eは凹部11cの壁面の一部である。
【0290】
パターン読み取り装置93部分を含む縦断面図で画像形成装置Aの一部が図38に示してある。
【0291】
パターン読み取り装置93は画像形成装置Aの枠体両側に図示矢印方向に出入り可能な可動体50の底板部50a(図14参照)上に固定されている。図37に示すようにこのパターン読み取り装置93のランプ93bの照射する方向は感光体ドラム1を向いており感光体ドラム1上に照射されたランプ93bの光の反射光を受ける位置に読み取りセンサ93aが位置している。このランプ93bの照射する光およびこの光の感光体ドラム1からの反射光は図12に示す同じ1つの開口11x又は切り欠き11x1をとおるようになっている。開口11xは感光体ドラム1の周面の移動方向で見てスクイシート29のすぐ上流側に位置している。
【0292】
テストパターン92は目的画像を形成するのと同様に帯電装置2により一様帯電された感光体ドラム1上に露光手段3で各色の露光を行い現像器4Y,4M.4C,4Bkにより作られた現像像であるが転写ユニット5との対向部をこの現像像が移動する際は、押えローラ5jは感光体ドラム1から遠のく方向へ後退し、中間転写ベルト5aは駆動ローラ5b、従動ローラ5d間において一平面となるように張設され、転写ベルト5aと感光体ドラム1との間には隙間が設けられ、テストパターン92はこの隙間を通過しパターン読み取り装置93により読み取られ、次に感光体ドラム1とスクイシート29の間を通過してクリーニングブレード28により感光体ドラム1上から除去される。或は、従動ローラ5dにテストパターン92のトナーと同極性の電圧を加えて、テストパターン92が転写部を通過するようにする。
【0293】
上述のように画像濃度検出のための開口を感光体ドラムの周面の移動方向に関しスクイシートのすぐ上方に配設しているため画像形成装置A側に設けるテストパターン読み取り装置の配設を感光体ドラム1の周面の移動方向に関し、帯電ローラから転写ユニット5間に於ける帯電装置2、現像装置4、転写ユニット5および露光位置の配設に影響を与えない。
【0294】
又、感光体ドラムの長手方向に沿ってほぼ感光体ドラムと同じ長さの範囲にトナー画像濃度検出のための開口を配設したので、最大幅の記録媒体に対応する範囲の画像濃度の調整が可能となる。
【0295】
前述のテストパターンを読み取るために設けたテストパターン読み取り装置93は感光体ドラム1の長手方向ほぼ全長にわたって複数(4ケ所)に設けたため、最大幅の記録媒体に対応する画像濃度調整に対応できるのに対して他の実施の形態としては感光体ドラム1の長手方向の1個所のテストパターンの濃度を検出してもほぼ満足すべき濃度検出が可能である。このため、感光体ドラム1の長手方向の1個所に切り欠き11x1(図7、図12参照)を設け、この切り欠き11x1に沿ってクリーニング容器11にスクイシートを第1の可撓性シートとすると第2の可撓性シートであるシート部材201が設けられている。このシート部材201はプラスチック製であり、図7、図12に見える表面側はランプ93bからの光が透過しないのはもちろんであるが当たっても反射しないように、例えば荒らしてある。このシート部材201は切り欠き11x1から漏れようとするトナーを受け止めプロセスカートリッジB外への漏れを防止するものである。
【0296】
図7に示すように切り欠き11x1の長手方向の中心1(エル)2は、感光体ドラム1の長手方向の中心1(エル)1よりも駆動力受け部の軸継手部材23が設けられている側に偏っている。尚、ランプ93bからの光は、感光体ドラム1の長手方向のほぼ中心l(エル)1の位置を照射する。ここで切り欠き11x1の中心1(エル)2が偏っている理由は装置本体20に設けられた検出部材93a,93bが切り欠き11x1に良好に対向するためである。
【0297】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、除去現像剤に収納されている現像剤の収納量が所定の量に達したことを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図2】図1に示した装置のプロセスカートリッジ着脱を示す縦断面図である。
【図3】プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図4】図3に示したプロセスカートリッジの右側面図である。
【図5】図3に示したプロセスカートリッジの左側面図である。
【図6】図3に示したプロセスカートリッジの平面図である。
【図7】図3に示したプロセスカートリッジの底面図である。
【図8】図3に示したプロセスカートリッジ正面図である。
【図9】図3に示したプロセスカートリッジの背面図である。
【図10】図3に示したプロセスカートリッジの前右上方から見る外観斜視図である。
【図11】図3に示したプロセスカートリッジの後右上から見る外観斜視図である。
【図12】図3に示したプロセスカートリッジを上下を逆にして逆の状態で見て右後方から見る斜視図である。
【図13】プロセスカートリッジの装着ガイド部を説明のための略側面図である。
【図14】可動体の斜視図である。
【図15】可動体へのプロセスカートリッジの装着を示す概略側面図である。
【図16】感光体ドラムの縦断面図である。
【図17】(a)は図16のC矢視図である。(b)は図16のE−E断面図である。
【図18】帯電ローラと感光体ドラムを示す縦断面図である。
【図19】帯電ローラ部の支持装置を一部断面で示す図18の側面図である。
【図20】電子写真画像形成装置本体からプロセスカートリッジへの駆動系を示す略展開断面図である。
【図21】装置本体に設けられた軸継手部材の斜視図である。
【図22】図21のピン部の展開図である。
【図23】装置本体に設けられたクラッチの斜視図である。
【図24】プロセスカートリッジ内の駆動伝達装置を示す側面図である。
【図25】クリーニング装置の他の実施の形態を示す模式縦断面図である。
【図26】クリーニング装置の更に他の実施の形態を示す模式縦断面図である。
【図27】クリーニング装置の別の実施の形態を示す模式縦断面図である。
【図28】クリーニング容器の枠体の構成を示す分解斜視図である。
【図29】プロセスカートリッジのコネクタと装置本体側のコネクタの結合動作を示す側面図である。
【図30】プロセスカートリッジのコネクタと装置本体側のコネクタの結合動作を示す側面図である。
【図31】プロセスカートリッジのコネクタと装置本体側のコネクタが結合された状態を示す側面図である。
【図32】プロセスカートリッジのコネクタ取付部を示す斜視図である。
【図33】図31のコネクタ部の縦断面図である。
【図34】図31のコネクタ部の縦断面図である。
【図35】プロセスカートリッジのコネクタ位置を示す概略斜視図である。
【図36】画像形成装置の制御ブロック図である。
【図37】テストパターン読み取り装置を示すブロック図である。
【図38】テストパターン読み取り装置を示す側面図である。
【図39】後部容器の斜視図である。
【図40】ギアカバーを内側から見る斜視図である。
【図41】図3におけるクリーニング部材の一部を変形したクリーニング容器部分の縦断面図である。
【図42】クリーニング容器内仕切り部材の斜視図である。
【図43】図27の変形例を示す縦断面図である。
【図44】プロセスカートリッジの可動体への着脱およびドラムシャッターの開閉を表す概略側面図である。
【図45】プロセスカートリッジの可動体への着脱およびドラムシャッターの開閉を表す概略側面図である。
【図46】プロセスカートリッジの可動体への着脱およびドラムシャッターの開閉を表す概略側面図である。
【図47】プロセスカートリッジの可動体への着脱およびドラムシャッターの開閉を表す概略側面図である。
【図48】プロセスカートリッジの可動体のへの着脱およびドラムシャッターの関係を表す概略側面図である。
【図49】プロセスカートリッジと可動体の画像形成装置への着脱およびドラムシャッターの開閉を表す概略側面図である。
【図50】プロセスカートリッジと可動体の画像形成装置への着脱およびドラムシャッターの開閉を表す概略側面図である。
【図51】プロセスカートリッジと可動体の画像形成装置への着脱およびドラムシャッターの開閉を表す概略側面図である。
【図52】プロセスカートリッジの画像形成装置への誤挿入状態を表す概略側面図である。
【図53】ドラムシャッターの形態を表す平面図である。
【図54】(a)(b)はレーザシャッターの開閉を表す概略縦断面図である。
【図55】(a)(b)はドラムアース接点のアクセスを表す概略水平断面図である。
【図56】(a)(b)は帯電高圧接点のアクセスを表す概略縦断面図である。
【図57】クリーニング容器へのクリーニングブレードの取り付けかたを表す斜視図である。
【図58】後端容器を把手部材から見た斜視図である。
【図59】回転角軸を表す斜視図である。
【図60】クリーニング容器に帯電高圧接点、帯電装置カバー、ギアカバーを組み込む状態を表す斜視図である。
【図61】除去トナー量満杯検知方法のフローチャートである。
【符号の説明】
A 画像形成装置
B プロセスカートリッジ
C レーザ光
PL 平面
S 記録媒体
1 感光体ドラム
1a,1b ドラムフランジ
1ba 穴部
1c アルミニウムシリンダー
1d ドラム支持軸
1d1 溝
1f アース板
1g 溝
1h 突起
1i 溝
1j 穴
1k 板ばね部
1o(オー) 接点部
1n リブ
2 帯電装置
2a 金属軸(帯電ローラの)
2b 導電性ゴム
2c 帯電ローラ
3 露光手段
3a ポリゴンミラー
3b 結像レンズ
3c 反射ミラー
4 現像装置
4A 回転体
4Y,4M,4C,4BK 現像器
4a 塗布ローラ
4b 現像スリーブ
4c トナー規制ブレード
4d 軸
5 転写ユニット
5a 中間転写ベルト
5b 駆動ローラ
5c 2次転写対向ローラ
5d 従動ローラ(1次転写ローラ)
5e クリーニングユニット
5f 帯電ローラ
5j 押えローラ
5n 2次転写ローラ
6 クリーニング装置
7 給搬送手段
7a 給紙カセット
7b 搬送ローラ
7c ガイド板
7d レジストローラ
7e ピックアップ部材
8 定着器
8a 駆動ローラ
8b 定着ローラ
9 排紙トレイ
9a ベルト
9b 排出ローラ
10 カートリッジ枠体(カートリッジフレーム)
11 クリーニング容器
11a,11b 回転決めダボ
11a1 丸形ダボ
11a2 角形ダボ
11b1,11b2 位置決め穴(後部容器12の)
11b3 リブ
11c 凹部(濃検)
11d ドラム支持部
11d1 下縁
11d2 前縁
11e 帯電装置支持部
11h 開口
11h1 フランジ
11i 上面部
11j 誤挿入防止突起
11k 側板
11k1 ダボ
11l(エル) 軸受ガイド
11m クリーニング部材取付部
11m1 裏側面
11m2 受け部材
11n 感光体ドラム側開口部
11o(オー) 容器内ガイド
11p 突起
11q 穴
11s 立壁
11t 空間
11u カバー止め穴
11v 帯電バイアス接点保持部
11v1 上方突起
11v2,11v3 ダボ
11v4 凹座面
11w 取り付け座部
11x 開口
11x1 切り欠き
11z レーザシャッタ開閉リブ
11A トナー搬送部
11A1 第1トナー搬送部
11A2 第2トナー搬送部
11A3 第3トナー搬送部
11B トナー収納部
11B1 第1トナー収納部
11B2 第2トナー収納部
11B3 第3トナー収納部
11E あご下部
11F スクイシート貼り付け面
11G 底部
12 後部容器
12b でっぱり
12c フランジ
12h 背後の壁面
12i 壁面
12q,12r 凹部
13 サイドカバー(ギアカバー)
13a 円筒形位置決めボス
13b 第2円筒形状ボス
13d1〜13d3 ダボ
13d4,13d7 穴
13e 前縁
13f 固定穴
13g 軸受嵌合穴
13h 縁部
13i 台形端板部
13j 前縁
13z ボス部
13z1 先端
14 エンドカバー
14a 円筒形位置決めボス
14b ガイド部
14b1 外側端面
14c 開口部
14d 固定軸
14e ばね受け部
14f 固定穴
14g ドラム支持軸
14g1 電気的接触部
14h 円弧形縁部
14i 台形端板部
14j 前縁
14z ボス部
15 帯電装置カバー
15a 開口部
15b 端板
15c スナップフイット爪部
15d 穴
15e 上面
15f 開口部
15g 位置決め穴
16 把手
16a 握り
16b 結合部
16c 横架材
16d 小ねじ
16e 開口部
17 送り羽根
17d ならし羽根
18 ドラムシャッター
19 回転板
19a,19b,19c,19d 回転板
19e 延出部
19f 心出し突片
20 装置本体
20d 枠体
21 玉軸受
22,22a,22b,22c,22d 軸受穴
23 軸継手部材
23a 突部
23b 穴
23b1 クラッチ面
23b2 面
23c 突片
25 帯電ローラ軸受
26 帯電ローラ付勢ばね
27 クリーニングローラ
27c 回転角軸駆動ギア
27c1 角穴
27d ジャーナル
27d1 角穴
27e 軸受穴
28 クリーニングブレード
28a ゴムブレード
28b 支持板金
28c 切り欠き部
29 スクイシート
30 穴
31,31a,31b,31c,31d 駆動ギア
31a1 凸形クラッチ
31j ジャーナル部
31s スリット
32,32a,32b,32c,32d ジャーナル
32s スリット
33a 光透過口
33b 光透過口
34a ランプ
34b 光検知素子
35 駆動側軸継手部材
35a 突起
35a1 クラッチ面
35a2 面
36 駆動軸
37 凹形クラッチ
37a 駆動軸
38a〜38e アイドラギア
41 クリーニング容器内仕切り部材
41a トナー搬送部間仕切り部材
41a1,41a2,41a3 円弧部
41b トナー搬送部仕切り部材
41c6 後側板
41d トナー収納部内仕切り部材
41e 搬送開口
41f〜f5 収納開口
41g1,41g2,41g3 稜線
41i 取付板
41j 位置決め穴
41m 側板
41n 回転板支持穴
41p スリット
41q 位置決めガイド
41r 上面部
41s ガイド溝
41u 後側板リブ
41v 上端面
42 第1シャッターカバー
42a ピン軸
42b 回動穴
42g ばね受け溝
43 第2シャッターカバー
43a,43b 回動穴
43c シュー
43d,43e 凹部
43g ばね受け溝
44 作動アーム
44a 軸部
44b 第1カム部
44c 第2カム部
45 アーム
45a 根本軸
45b 軸
46 ねじりコイルばね
47 ねじりコイルばね
48 帯電高圧接点板
48a 外部接点
48d 二又部
48e 位置決め穴部
48f 受け面
48g 受け面
49 除去トナー駆動入力部
50 可動体
50a 底板部
51 駆動側ガイド部材
51b,51c ガイド面
51d 貫通穴
51e 切り欠き部
51f 突き当て部
51g 回転位置決め面
51h 受け部
51i 切り欠き
51j 突き当てリブ
52 反駆動側ガイド部材
52b,52c ガイド面
52c1 折曲部
52d カム受け面
52f 突き当て部
52g 回転位置決め面
52h 受け部
53 CRG加圧ばね(駆動側)
53a 直延部
53b 支点
54 CRG加圧ばね(反駆動側)
54a 直延部
54b 支点部
54c 当接部
55 後側板
55a 穴
56 押圧ユニット
56a 背面部
56b 引っ掛け部
57 可動体加圧ばね
58 付勢ばね部材
59 付勢ばね部材
60 開口部
61 本体係合部材
62 後側面部
63 パターン読み取り装置
63d 二又部
64 スキャナー下カバー
64a 下面
64b カム受けリブ
64c スリット開口部
65 レーザシャッタ
65a 回動支点
65b 遮蔽壁
65c 開口部
65d 開閉カム部
66 本体アース接点
66b 先端部
66c つば
67 本体帯電高圧接点
67a 帯電接点支持ブロック
67a1 穴
67b 付勢ばね
67c つば
67d 先端部
68 本体側板
68a 穴
68b ばね座
69 圧縮コイルばね
71 プロセスカートリッジ側コネクタ
71a コネクタ本体
71b コネクタ挿入穴
71c タッピング穴
71d 小ねじ穴
71e リブ
71f 突起
72 装置本体側コネクタ
73 接続端子
73a アース接続端子
91 表面電位検知器
92 テストパターン
93 パターン読み取り装置
93a 読み取りセンサ
93b ランプ
94 表面電位計
95 濃度変換回路
130 電子デバイスの搭載部分
131 エンジンコントローラ
132 メインモータ制御ブロック
133a 一次帯電電圧、電流制御ブロック
133b 現像バイアス電圧制御ブロック
133c 転写電圧制御ブロック
133d スキャナー電圧制御ブロック
134 フォーマッター
137 センサースイッチ群
141 プロセスカートリッジ側演算装置(CPU)
142 メモリーデバイス
143 プロセスカートリッジ側センサー群
143a カートリッジ有無センサー
143b 除去トナー量検知センサー
143c 帯電器抵抗検知センサー
143d 温度センサー
144 入出力デバイス
149 I/Oコネクタ部
200 薄板金
201 シート部材
202 回転角軸
202a 丸軸部
202b 角軸部
202c 樹脂製軸部材
202d 回転角軸用おくり羽根
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus to which a process cartridge can be attached and detached.
[0002]
Here, the electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming system. Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, a laser beam printer, an LED printer, etc.), a facsimile machine, a word processor, and the like.
[0003]
The process cartridge is a process unit in which a charging unit, a developing unit or a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive drum are integrally formed as a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. is there. In addition, at least one of charging means, developing means, and cleaning means as process means and the electrophotographic photosensitive drum are integrally formed into a cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Further, it means that at least the developing means as the process means and the electrophotographic photosensitive drum are integrally formed into a cartridge that can be attached to and detached from the apparatus main body.
[0004]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, an electrophotographic photosensitive member and process means acting on the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and the cartridge is formed into an electrophotographic image. A process cartridge system that is detachable from the apparatus main body is employed. According to this process cartridge system, the apparatus can be maintained by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. Therefore, this process cartridge system is widely used in electrophotographic image forming apparatuses.
[0005]
In this process cartridge, the removed developer (toner) generated by the cleaning is stored in a cleaning container having a volume that can be sufficiently stored in accordance with the life of the electrophotographic photosensitive member. Then, it is removed when the process cartridge is replaced.
[0006]
As the electrophotographic photosensitive member has a longer life, the removed toner storage portion of the process cartridge has to store a larger amount of toner than ever before.
[0007]
Further, it is necessary to notify that the toner is full before the amount of toner to be stored exceeds the toner storage capacity of the process cartridge.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a further development of the aforementioned prior art.
[0009]
  The object of the present invention is to remove developer.Accurately detects that the amount of developer stored in the printer has reached the specified levelAn object of the present invention is to provide an electrophotographic image forming apparatus capable of performing the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The main purpose of the present invention to achieve the above object is to attach and detach the process cartridge.soElectrophotographic image forming apparatus for forming an image on a recording mediumThe process cartridge isElectrophotographic photoreceptordrumWhen,A frame for supporting the electrophotographic photosensitive drum;The electrophotographic photoreceptordrumA cleaning means for removing the developer adhering to the surface, a removed developer storage portion for storing the developer removed from the electrophotographic photosensitive drum by the cleaning means,A cartridge positioning portion provided on one end side and the other end side of the frame body in the axial direction of the electrophotographic photosensitive drum, and a protrusion for restricting the process cartridge from rotating around the cartridge positioning portion; In an electrophotographic image forming apparatus having
(I) a main body positioning unit that contacts the cartridge positioning unit and determines the position of the process cartridge relative to the apparatus main body when mounted on the main body of the electrophotographic image forming apparatus;
(Ii) A movable body for detachably mounting the process cartridge, which is movable between a mounting position mounted on the apparatus main body and a pulling position pulled out from the mounting position, A guide part that guides the cartridge positioning part when the cartridge is attached to the movable body; and a temporary receiving part provided at a tip of the guide part, wherein the process cartridge is mounted at a position other than the attachment position. In order to temporarily position the movable body, a temporary receiving portion that engages with the cartridge positioning portion, and a rotation restriction that engages with the protruding portion and restricts the process cartridge from rotating about the cartridge positioning portion. And in front of the cartridge positioning portion to contact the main body positioning portion at the mounting position. A movable body having a contact section for pressing the cartridge positioning portion,
(Iii) a pressing member for pressing the movable body;
(Iv) When the movable body located at the mounting position is pressed by the pressing member, the cartridge positioning portion is pressed by the abutting portion and brought into contact with the main body positioning portion, so that the process cartridge is A developer amount detecting means for detecting that a storage amount of the developer stored in the removed developer storage portion reaches a predetermined amount in a state of being positioned with respect to the apparatus main body;
  An electrophotographic image forming apparatus comprising:
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Description of Embodiments of the Invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
In the following description, the short direction of the process cartridge B is the direction in which the process cartridge B is attached to and detached from the image forming apparatus A, and coincides with the conveyance direction of the recording medium. Further, the longitudinal direction of the process cartridge B is a direction intersecting (substantially orthogonal to) a direction in which the process cartridge B is attached to and detached from the image forming apparatus A, is parallel to the surface of the recording medium, and transports the recording medium. It is a direction that intersects (substantially orthogonal) the direction. Regarding the process cartridge, the left and right are the right or left when the recording medium is viewed from above according to the conveyance direction of the recording medium, and the front and rear are the front side in the direction before mounting the process cartridge on the movable body and the rear side in the mounting direction. The end side is later. The apparatus main body refers to the main body of the image forming apparatus.
[0014]
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
{Overall configuration of image forming apparatus}
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an entire electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as an image forming apparatus) according to the present invention.
[0016]
First, an outline of the entire image forming apparatus A will be described with reference to FIG. The image forming apparatus A shown in the figure is a four-color full-color laser beam printer.
[0017]
The image forming apparatus A shown in FIG. 1 includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1 as a first image carrier. The photosensitive drum 1 is driven to rotate counterclockwise in the figure by a driving means (not shown). Around the photosensitive drum 1, a charging device 2 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1 in order according to the rotation direction, and a laser beam is irradiated based on image information to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. An exposure unit 3 to be formed, a developing device 4 that develops a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image, and a transfer unit 5 as a second image carrier on which the toner image on the photosensitive drum 1 is primarily transferred. A cleaning device 6 and the like for removing transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the primary transfer are provided.
[0018]
Here, the photosensitive drum 1, the charging device 2, and the cleaning device 6 that removes toner are integrally formed into a cartridge to form a process cartridge B that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body 20.
[0019]
In addition, the recording medium (third image carrier) S is fed toward the transfer unit 5 and the feeding / conveying means 7 for conveying the recording medium S, and the toner image is fixed on the recording medium S after the secondary transfer. A fixing device 8 is disposed.
[0020]
Hereinafter, the photosensitive drum 1 will be described in detail.
[0021]
As shown in FIG. 16, the photosensitive drum 1 is configured by applying an organic photoconductor layer (OPC photosensitive member) to the outer peripheral surface of an aluminum cylinder 1c having a diameter of about 47 mm. Both ends of the photosensitive drum 1 are rotatably supported by a support member, and a driving force from a driving motor (not shown) is transmitted to one end, whereby the direction of the arrow shown in FIG. Is driven to rotate.
[0022]
As the charging device 2, for example, a so-called contact charging type as shown in JP-A-63-149669 can be used. The charging member is a conductive roller formed in a roller shape. The roller is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1, and a charging bias voltage is applied to the roller by a power source (not shown) to thereby form a photosensitive member. The surface of the drum 1 is uniformly charged.
[0023]
The exposure means 3 has a polygon mirror 3a. The polygon mirror 3a is irradiated with image light corresponding to an image signal by a laser diode (not shown). The polygon mirror 3a is rotated at a high speed by a scanner motor (not shown), and the surface of the charged photosensitive drum 1 is selectively exposed by selectively exposing the reflected image light through the imaging lens 3b, the reflection mirror 3c, and the like. An electrostatic latent image is formed.
[0024]
The developing device 4 includes a rotating body 4A that can be indexed and rotated about a shaft 4d, and four developing devices mounted on the rotating member 4A, that is, developing devices that respectively store toners of yellow, magenta, cyan, and black. 4Y, 4M, 4C, 4Bk are provided. When developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1, a predetermined developing device of a color to be attached to the electrostatic latent image is disposed at the development position. That is, the predetermined developing device stops at the developing position facing the photosensitive drum 1 by the indexing rotation of the rotating body 4A, and the developing sleeve 4b of the developing device has a minute gap (about 300 μm) with respect to the photosensitive drum 1. After being positioned so as to face each other, the electrostatic latent image is developed on the photosensitive drum 1. This development is performed as follows. The toner in the container of the developing device corresponding to the color to be developed is fed to the coating roller 4a by the feeding mechanism, and the toner is thinly coated on the outer periphery of the rotating developing sleeve 4b by the rotating coating roller 4a and the toner regulating blade 4c. In addition, the toner is charged (frictionally charged). By applying a developing bias between the developing sleeve 4b and the photosensitive drum 1 on which the electrostatic latent image is formed, the toner image is attached to the electrostatic latent image and developed as a toner image. Further, the developing sleeves 4b of the developing units 4Y, 4M, 4C, and 4Bk are connected to high-voltage power supplies for developing the respective colors provided in the image forming apparatus A when the developing units are arranged at the developing positions. A voltage is selectively applied for each color development. Each of the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4Bk is configured to be detachable from the rotating body 4A, and the rotating body 4A is detachable from the apparatus main body 20.
[0025]
The transfer unit 5 as a second image carrier is a unit that secondary-transfers a plurality of toner images, which are sequentially primary-transferred sequentially from the photosensitive drum 1, onto the recording medium S at once. The transfer unit 5 includes an intermediate transfer belt 5a that runs in the direction of arrow R5. The intermediate transfer belt 5a of the present embodiment is a belt having a circumferential length of about 440 mm, and is stretched around three rollers: a driving roller 5b, a secondary transfer counter roller 5c, and a driven roller 5d. In the vicinity of the driven roller 5d, there is provided a pressing roller 5j that retreats so that the intermediate transfer belt 5a is pressed against the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5a is positioned away from the photosensitive drum 1. The intermediate transfer belt 5a travels in the direction of the arrow R5 by the rotation of the driving roller 5b. Further, a cleaning unit 5e that can be brought into contact with and separated from the surface of the intermediate transfer belt 5a is provided at a predetermined position outside the intermediate transfer belt 5a. Remove toner. The cleaning unit 5e brings the charging roller 5f into contact with the intermediate transfer belt 5a to give the toner a charge opposite to that at the time of transfer. The toner to which the reverse charge is applied is electrostatically attached to the photosensitive drum 1 and then collected by a cleaning device 6 described later for the photosensitive drum 1. The cleaning method for the intermediate transfer belt 5a is not limited to the electrostatic cleaning described above, but may be a mechanical method such as a blade or a fur brush, or a combination thereof.
[0026]
The cleaning device 6 removes so-called transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 without being primarily transferred after the toner developed on the photosensitive drum 1 by the developing device 4 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 5a. To be removed. In the cleaning device 6 shown in the figure, the transfer residual toner is accumulated in the cleaning container 11. In FIG. 1, the interior of the cleaning container 11 is omitted, and will be described in detail later.
[0027]
The feeding / conveying means 7 feeds the recording medium S to the image forming unit, and includes a paper feeding cassette 7a in which a plurality of recording media S are stored and loaded in the lower part of the image forming apparatus A. . At the time of image formation, the pickup member 7e and the conveying roller 7b are driven and rotated in accordance with the image forming operation to separate and feed the recording medium S in the paper feed cassette 7a one by one, and are guided by the guide plate 7c, and the registration roller 7d. Is fed to the intermediate transfer belt 5a.
[0028]
The fixing device 8 fixes a plurality of toner images secondarily transferred to the recording medium S. As shown in FIG. 1, the fixing device 8 is in contact with a driving roller 8a that rotates and heats the recording medium S. And a fixing roller 8b for applying pressure. That is, the recording medium S that has passed through the secondary transfer roller 5n that collectively transfers the toner on the intermediate transfer belt 5a is conveyed by the driving roller 8a when passing through the fixing device 8, and heat and pressure are applied by the fixing roller 8b. Applied. As a result, the toner images of a plurality of colors are fixed on the surface of the recording medium S.
[0029]
The process cartridge B is attached to the image forming apparatus main body 20 as shown in FIG. 2. A movable body 50 for guiding the process cartridge B to the inside of the image forming apparatus A is pulled out from the image forming apparatus A in a substantially horizontal direction and inserted. It has a possible configuration. Then, with respect to the drawn movable body 50, the process cartridge B has a shaft coupling member 23 and a cylindrical shape along the guide surfaces 51b, 52b of the guide members 51, 52 of the movable body 50 shown in FIGS. Guide portion 14b (see FIG. 6) is guided, and as shown in FIG. 16, the shaft coupling member 23 concentric with the center of the photosensitive drum 1 of the process cartridge B (the opposing portion is a cylindrical guide portion 14b) and the axial direction. The parallel cylindrical positioning bosses 13a and 14a enter the receiving portions 51h and 52h at the tip of the guide portion. When the shaft coupling member 23 and the guide portion 14b are inserted into the guide surfaces 51b and 52b of the guide members 51 and 52, the rotation determined in the process cartridge B is eventually set behind the mounting direction of the process cartridge B to the movable body 50. The dowels 11a and 11b are inserted into the guide surfaces 51c and 52c of the movable body 50, respectively. Then, the rotation determining dowels 11a and 11b push the elastic members, for example, the CRG pressure springs 53 and 54, and come into contact with the rotation positioning surfaces 51g and 52g at the end of the guide surfaces 51c and 52c. When the CRG pressure springs 53 and 54 are pushed away, the process cartridge B swings clockwise around the cylindrical positioning bosses 13a and 14a fitted to the receiving portions 51h and 52h. As shown in FIG. It is attached to a certain movable body 50.
[0030]
Further, when the movable body 50 is housed in the image forming apparatus A, it becomes possible to form an image as shown in FIG.
[0031]
{Image forming operation}
Next, an image forming operation of the image forming apparatus configured as described above will be described.
[0032]
The photosensitive drum 1 is rotated in the direction of the arrow (counterclockwise) in FIG. 1 in synchronization with the rotation of the intermediate transfer belt 5 a, and the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging device 2 and is exposed by the exposure means 3. The yellow image is irradiated with light to form a yellow electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Simultaneously with the formation of the electrostatic latent image, the developing device 4 is driven to place the yellow developing unit 4Y at the developing position, and the yellow toner is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 so that the yellow toner adheres to the electrostatic latent image. A voltage having the same polarity as the charging polarity and substantially the same potential is applied to cause yellow toner to adhere to the electrostatic latent image for development. As the photosensitive drum 1 rotates, the yellow developed image comes into contact with the intermediate transfer belt 5a, and a voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the primary transfer roller (driven roller) 5d to form a yellow toner image on the photosensitive drum 1. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 5a.
[0033]
When the primary transfer of the yellow toner image is completed as described above, the next developing device rotates and is positioned at the developing position facing the photosensitive drum 1, and magenta, cyan, and yellow as in the case of yellow. For each black color, electrostatic latent image formation, development, and primary transfer are sequentially performed, and four color toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 5a. These toner images are secondarily transferred collectively to the recording medium S supplied from the feeding / conveying means 7.
[0034]
Then, the recording medium S after the secondary transfer is conveyed to the fixing device 8, where the toner image is fixed, and then a belt 9a that moves in the direction of the arrow shown in the figure is wound and driven by the belt 9a. The paper is discharged onto the paper discharge tray 9 outside the image forming apparatus A by the discharge roller 9b, and the image formation is completed.
[0035]
{Process cartridge configuration}
As shown in FIG. 3, the process cartridge B is configured such that a charging device 2 and a cleaning device 6 are arranged around the photosensitive drum 1 and integrated with a cartridge frame 10 so that the process cartridge B can be attached to and detached from a movable body 50 as a cartridge guide. It is. The cartridge frame 10 of the process cartridge B includes a drum support portion 11d (see FIG. 10) extending forward toward both longitudinal ends of the photosensitive drum 1 and the charging device 2, a cleaning member mounting portion 11m, and a charging device. A cleaning container 11 having a support portion 11e on the front side and having a container portion disposed at the rear end thereof, and a rear container 12 joined to the rear end portion of the cleaning container 11 by ultrasonic waves are provided. As shown in FIG. 6, a gear cover (one side cover) 13 is fixed on the drive side in the longitudinal direction across the cleaning container 11 and the rear container 12, and an end cover 14 is provided on the non-drive side in the longitudinal direction. It is fixed. And the charging device cover 15 which covers the upper part side along the longitudinal direction of the charging device 2 is attached. The charging device cover 15 is a protective member for the charging device 2.
[0036]
Here, the material of the cartridge frame 10 (the cleaning container 11 and the rear container 12) and the end covers 13 and 14 is plastic or the like. The plastic is polystyrene, ABS resin (acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer), polycarbonate, polyethylene, or polypropylene.
[0037]
Further, when the photosensitive drum 1 is taken out of the image forming apparatus A, the photosensitive drum 1 is exposed to the front end of the cleaning frame 11 in order to protect the photosensitive drum 1 from external light and human touch. A drum shutter 18 is provided in the cleaning container 11 as an opening / closing member that opens and closes the drum opening 11h that exposes the photosensitive drum 1 from the outside of the photosensitive drum 1 in order to perform development and transfer.
[0038]
As shown in FIG. 6, the gear cover 13 and the end cover 14 that form a part of the cartridge frame 10 guide and attach the process cartridge B to and from the apparatus main body 20 via the movable body 50 and guide portions for positioning. Respectively.
[0039]
That is, the rotation about the cylindrical positioning boss 13a, which is the first projection for positioning the process cartridge B, the cylindrical positioning boss 14a, which is the second projection, and the positioning bosses 13a, 13b of the process cartridge B. For determining the position, a rotation determining dowel 11a as a third protrusion and a rotation determining dowel 11b as a fourth protrusion are provided. In the above, the first and third protrusions are disposed on the driving side (the side where the shaft coupling member 23 is present), and the second and fourth protrusions are disposed on the non-driving side (the side where the shaft coupling member 23 is not present). Has been. The first and second protrusions are on the same center line as the center line of the shaft coupling member 23 and the photosensitive drum 1, and the second and third protrusions are on a straight line substantially parallel to the center line of the photosensitive drum 1. It is in.
[0040]
The cylindrical positioning bosses 13a and 14a, which are the first and second protrusions, are immediately inside the longitudinal direction dowels 11a and 11b, which are the third and fourth protrusions, respectively.
[0041]
In addition, as a guide part for guiding attachment / detachment of the process cartridge B to / from the movable body 50, the shaft coupling member 23 and the cylinder are provided immediately outside the cylindrical positioning bosses 13a and 14a as the first and second protrusions in the longitudinal direction. It has a shape guide part 14b. The longitudinal positions of the shaft coupling member 23 and the cylindrical guide portion 14b are substantially equal to the rotation determining bosses 11a and 11b which are the third and fourth protrusions. The shaft coupling member 23 and the cylindrical guide portion 14b are guided by the guide surfaces 51b and 52b of the movable body 50, and the rotation determining bosses 11a and 11b are guided by the guide surfaces 51c and 52c of the movable body 50. The posture when attaching to and detaching from the movable body 50 is defined.
[0042]
Accordingly, the rotation determining bosses 11a and 11b, which are the third and fourth protrusions, are guide portions for guiding attachment / detachment of the process cartridge B to / from the movable body 50, and rotation positioning for determining the rotation position of the process cartridge B. Has become a department. The drive-side cylindrical positioning boss 13a extends in the axial direction from the cylindrical positioning boss 13a in the same manner as the counter-drive-side positioning boss 14a has a cylindrical guide portion 14b. It is also possible to accommodate the shaft coupling member 23 in the boss.
[0043]
{Moving body for attaching / detaching process cartridge (drawer)}
Here, the movable body 50 (drawer) having a drawer mechanism used for attaching and detaching the process cartridge will be described in detail with reference to FIGS.
[0044]
Guide surfaces 51b and 51c formed in a groove shape for inserting the process cartridge B into the movable body 50 are provided symmetrically on the guide member 51 of the movable body 50 (52 on the non-driving side) (reverse side). The driving side is 52b, 52c). A part of the drive-side guide surface 51b coincides with a through hole 51d provided in the guide member 51 for drive input from the image forming apparatus A to the removal toner drive input portion 49 (see FIG. 4) of the process cartridge B. There is a notch 51e. The cylindrical positioning boss 13a (14a on the non-driving side) of the process cartridge B is located at a position downstream of the shaft coupling member 23 and the guide portion 14b in the insertion direction of the guide surfaces 51b and 52b and just inside the longitudinal direction (FIG. 6, FIG. 12), a receiving portion 51h (52h on the non-driving side) for supporting these positions is provided. The receiving portion 51h has a shape that covers approximately 1/4 of the periphery of the cylindrical positioning boss 13a from the lower side, and mainly serves to prevent the boss 13a from dropping downward from the receiving portion 51h. Further, an abutting portion 51f (52f on the non-driving side) is formed in a substantially vertical direction on the inner side in the longitudinal direction of the receiving portion 51h, and when the movable body 50 is stored in the image forming apparatus A, the abutting portion 51f. Is positioned by the cylindrical positioning boss 13a, and the position of the movable body 50 with respect to the photosensitive drum 1 is determined.
[0045]
The most downstream rotational positioning surface 51g (52g on the non-driving side) of the other guide surface 51c is formed as a substantially horizontal surface, and determines the posture rotated about the cylindrical positioning boss 13a (14a) of the process cartridge B. Therefore, rotation determining dowels 11a (11b on the non-driving side) provided on both sides of the process cartridge B shown in FIG. Further, a CRG pressurizing spring 53 (54 on the non-driving side) is provided so as to protrude toward the guide surface 51c on the upstream side of the rotational positioning surface 51g along the guide surface 51c. The pressurizing spring 53 is substantially arranged on a rotation dowel 11a (11b on the non-driving side) seated on the rotational positioning surface 51g as a torsion spring having a wire diameter of about 1.0 mm around a fulcrum 53b provided inside the driving side guide member 51. It arrange | positions so that a pressurizing force may be applied to the downward direction and back. That is, when the rotation determining dowel 11a (11b) of the process cartridge B comes to a predetermined position, a pressure is applied to the dowel 11a.
[0046]
On the most upstream side in the insertion direction of the movable body 50 into the apparatus main body 20, a pressing unit 56 is disposed substantially parallel to the rear side plate 55 and the rear side plate 55 via a movable body pressure spring 57. When the movable body 50 is inserted into the image forming apparatus A, the semicircular main body engagement in which the cylindrical positioning bosses 13a and 14a of the process cartridge B are opened facing the insertion direction of the movable body 50. Since the abutting portions 51f and 52f near the front end of the movable body 50 are in contact with the cylindrical positioning bosses 13a and 13b when hitting the member 61, when the pressing unit 56 is pushed in, the movable body pressing spring 57 which is an elastic member is After being compressed, the abutting portions 51 f and 52 f of the movable body 50 press the cylindrical positioning bosses 13 a and 14 a against the main body engaging member 61. Since the main body engaging member 61 is fixed to the apparatus main body 20, hooks (not shown) at both ends of the pressing unit 56 are hooked on the image forming apparatus A, and the entire movable body 50 is moved based on the image forming apparatus A. The position of the movable body 50 with respect to the process cartridge B is determined by applying pressure in the insertion direction.
[0047]
Further, a hole 55a of about 5 mm × 15 mm is formed near the center of the rear side plate 55. This is a relief hole for the protruding portion 12b formed on the wall surface 12h at the rearmost portion of the rear container 12 in the process cartridge insertion direction described later (see FIG. 5).
[0048]
Further, the counter-drive side guide member 52 is provided with an urging spring 58 that applies pressure in the longitudinally inner direction, and the urging spring 59 having the same shape is urged in the longitudinally outward direction. It is arranged. The urging spring 58 is configured to abut against the side surface portion (end cover 14) of the process cartridge B and urge the process cartridge B in the longitudinal direction. Further, the drive side guide member 51 is provided with an abutment rib 51j which is a spring force receiving portion which receives the process cartridge B by the urging force at a portion opposite to the urging spring 58. Thereby, the position of the process cartridge B in the longitudinal direction with respect to the movable body 50 is determined. The urging spring member 59 is urged against the frame of the apparatus main body 20 with the movable body 50 in the image forming apparatus A, and the position of the movable body 50 in the longitudinal direction with respect to the apparatus main body 20 is determined.
[0049]
As will be described in detail later, a pattern reading device 93 (see FIG. 37) for reading the density on the photosensitive drum 1 and adjusting the image density is provided on the bottom plate portion 50a of the movable body 50. The sensor light emitted from the pattern reading device 93 is applied to the photosensitive drum 1. In order to adjust the focal length of the sensor light, the horizontal distance between the photosensitive drum 1 and the pattern reading device 93 is surely adjusted. Must be.
[0050]
{Process cartridge positioning}
In order to attach the process cartridge B to the image forming apparatus A, the cartridge frame (cartridge frame) 10 includes a side cover (gear cover) 13 and an end cover 14 which are integrally formed with a cylindrical positioning boss 13a (14a on the non-driving side). (See FIGS. 4 to 13 (excluding FIG. 9)). Further, on both sides of the upper surface portion 11i of the cleaning container 11, the side cover 13 and the end cover 14 are integrally provided with an erroneous insertion preventing projection 11j (see FIGS. 3 to 6, FIGS. 9 to 11, and FIG. 13). The protrusion 11j is also provided integrally with the frame body 10.
[0051]
As shown in FIG. 6, the positioning boss 13a is provided close to the shaft coupling member 23 attached to the drum support shaft 1d (see FIG. 16) in the axial direction. The diameter of the positioning boss 13 a is slightly larger than that of the shaft coupling member 23. The position of the outer end face in the longitudinal direction of the cylindrical positioning boss 13a is the same as or inward of the position in the longitudinal direction of the outer plate portion of the gear cover 13, as shown in FIG. On the other hand, the longitudinal position of the shaft coupling member 23 is outside the outer plate portion. The relationship between the outer diameter D1 of the cylindrical positioning boss 13a and the outer diameter D2 of the shaft coupling member 23 is D1> D2, and D1 = about 28 mm and D2 = 27.6 mm.
[0052]
As shown in FIG. 7, a guide portion 14b that is concentric with the positioning boss 14a and has a slightly smaller outer diameter is formed on the outside of the positioning boss 14a on the counter drive side. The position of the outer end face in the longitudinal direction of the cylindrical positioning boss 14a is the same as or inward of the position in the longitudinal direction of the outer plate portion of the end cover 14. The position of the guide portion 14b in the longitudinal direction is entirely or almost entirely outside the outer plate portion. The outer diameter D3 of the cylindrical positioning boss 14a and the outer diameter D4 of the guide portion 14b are in a relationship of D1 = D3 and D2 = D4.
[0053]
As shown in FIGS. 4 and 10, there is a removal toner drive input unit 49 upstream of the shaft coupling member 23 in the insertion direction of the process cartridge B. The removal toner drive input unit 49 is protected by a second cylindrical boss 13 b integrated with the gear cover 13 fixed to the cleaning container 11. The longitudinal position of the second cylindrical boss 13b is on the outer side of the outer plate portion of the gear cover 13 and on the inner side or the same position as the outermost portion of the shaft coupling member 23 in the longitudinal direction as shown in FIG. . The relationship between the outer diameter D5 of the second cylindrical boss 13b and the outer diameter D2 of the shaft coupling member 23 is D5 <D2.
[0054]
A rotation determining dowel 11a (11b on the non-driving side) is provided on the side surface of the cleaning container 11 upstream of the shaft coupling member 23 in the insertion direction of the process cartridge B into the movable body 50 and upstream of the second cylindrical boss 13a. Is standing. As shown in FIGS. 4, 5, 11, and 12, openings 13 c and 14 c are opened in portions corresponding to the rotation determining dowels 11 a and 11 b of the side cover 13 and the end cover 14. The dowels 11 a and 11 b are inserted through the openings 13 c and 14 c and project outside the side cover 13 and the end cover 14. The rotation determining dowels 11a and 11b are located at a position of 80 mm to 90 mm from the center of the photosensitive drum 1. This distance is the maximum distance that can be arranged on the side surface of the process cartridge B. That is, by taking this distance as long as possible, the positioning accuracy in the rotational direction of the process cartridge B around the photosensitive drum 1 is improved. Further, the position in the longitudinal direction of the rotation determining dowel 11a is substantially the same position as the outermost part in the longitudinal direction of the shaft coupling member 23, and the position in the longitudinal direction of the rotation determining dowel 11b is substantially the same as the outermost part of the guide portion 14b. In position.
[0055]
{Attaching / detaching process cartridge to / from movable body (drawer)}
Here, the attaching / detaching operation of the process cartridge B to the movable body 50 will be described in detail with reference to FIGS. 44 to 48. 44 to 48 are side views of the counter drive side guide member 52 seen through from the outside. In this chapter, the non-driving side is mainly described, but the driving side corresponds to the guide portion 14b of the side cover only in the shaft coupling member 23, and the others are almost the same. However, portions where the shape and operation are different from those on the driving side will be described each time.
[0056]
As shown in FIG. 44, when the user holds his / her finger in the opening 16e of the handle 16 fixed upstream in the insertion direction of the process cartridge B, the center of gravity of the process cartridge B is farther forward than the middle in the front-rear direction far from the handle 16. Therefore, the vicinity of the photosensitive drum 1 is inclined downward, and this posture is used to guide the guide portion 14b of the end cover 14 on the axis of the photosensitive drum 1 to the guide member 52 of the movable member 50. It mounts on the upper end part of the surface 52b (state of FIG. 44). Next, when the guide portion 14b is guided toward the insertion direction while being placed on the guide surface 52b in this natural posture, the rotation determining dowel 11b on the side surface of the process cartridge B is placed on the upper end portion of the guide surface 52c ( FIG. 45). In this state, since the two points on the side surface are guided, the posture of the process cartridge B is determined to some extent. However, the widths F1 and F2 of the grooves forming the guide surfaces 52b and 52c are slightly larger than the outer diameter D4 of the corresponding guide portion 14b and the outer diameter D6 of the rotation determining dowel 11b. For example, if D4 = 27.6 mm, F1 = about 30 mm, and D6 = 8 mm, F2 = 11 mm. That is, even if the user does not support the process cartridge B with extra force, the posture of the process cartridge B is stable, but the posture is given to some extent in order to eliminate the tight feeling of mounting. From this state, after the state of FIG. 46 in which the rotating dowel 11b passes through the bent portion 52c1 of the guide surface 52c and enters the steep portion of the angle H on the upper portion of the guide surface 52c substantially parallel to the guide surface 52b, the user When a slight force is applied to the process cartridge B downward, the process cartridge B is guided into the movable body 50 while gradually laying its posture. This is because the angle H formed from the horizontal of the guide surface 52c is in a relationship of H> G with respect to the angle G formed from the horizontal of the guide surface 52b shown in FIG. This is because the process cartridge B rotates clockwise around the photosensitive drum 1 while falling down as a whole because the speed at which the dowel 11b falls downward is high.
[0057]
When the process cartridge B is inserted to the position shown in FIG. 47 through the position shown in FIG. 46, the rotation determining dowel 11b stops at the upper part of the straight extension portion 54a of the counter driving side CRG pressure spring 54 as an elastic member. This is because the CRG pressurizing spring 54 has a pressing force acting in the direction of the arrow R with the fulcrum 54b as the center, so that the process cartridge B remains in a natural state without dropping further downward. is there.
[0058]
Here, when the user applies a slight force downward to the process cartridge B, the CRG pressure spring 54 bends in the direction opposite to the arrow R around the fulcrum 54b, and the rotation determining dowel 11b of the process cartridge B extends straight. Along the portion 54a, it slips downward and reaches the rotational positioning surface 52g, which is the most downstream surface of the guide surface 52c, or the state shown in FIG. By the operation in which the rotation determining dowel 11b passes through the CRG pressurizing spring 54, the user gets a click feeling (non-wearing feeling). 48, the rotation determining dowel 11b of the process cartridge B contacts the contact portion 54c bent by about 45 ° from the straight extension portion 54a of the CRG pressure spring 54. For this reason, the component force of the pressure generated by the bending of the CRG pressure spring 54 acts on the rotation determining dowel 11b of the process cartridge B, and the process cartridge B generated by the rotation of the photosensitive drum 1 is lifted. You can suppress the power to try. As a result, the position of the process cartridge B in the rotation direction in the movable body 50 or in the image forming apparatus A is determined.
[0059]
Simultaneously with the above operation, the guide portion 14b passes through the guide surface 52b, and instead, the cylindrical positioning boss 14a adjacent to the inner side in the axial direction of the guide portion 14b engages with the receiving portion 52h. Thereby, the position of the center of the photosensitive drum 1 of the process cartridge B is restricted within a certain range. Further, since the rotation determining dowel 11b is restricted to about 1 mm to 2 mm in the horizontal direction on the rotation positioning surface 52g, the movement in the horizontal direction of the entire process cartridge B is also restricted to some extent. At this time, since the outer diameter of the cylindrical positioning boss 14a is larger than the outer diameter of the guide portion 14b, the strength of the receiving portion 52h is increased so that the receiving portion 52h passes over the cylindrical positioning boss 14a and becomes the guide portion 14b. Even with such a width, the receiving portion 52h and the guide portion 14b do not interfere with each other in the longitudinal direction and affect the positioning. Further, the side of the receiving portion 52h that contacts the cylindrical positioning boss 14a can be a single curved surface, and the mold shape of the movable body 50 is simplified.
[0060]
Further, the urging member 58 provided on the guide member 52 urges the counter driving side end cover 14 fixed to the cleaning container 11 in the longitudinal direction of the photosensitive drum. As a result, the process cartridge B is urged toward the driving side, and the driving side gear cover 13 is pushed against the three abutting ribs 51j (see FIG. 14) having a width of about 2 mm provided inside the guide member 51. The position of the process cartridge B in the longitudinal direction with respect to the movable body 50 is determined.
[0061]
In these cases, since the rotation determining dowel 11a arranged on the drive side is also guided by the guide surface 51c when the movable body 50 is inserted, the posture of the process cartridge B is stabilized at two points of the guide portion 14b and the rotation determining dowel 11b. There is no need to form an extra insertion guide, the shape is simplified, and the die machining cost is reduced. Further, since the rotation determining dowel 11a performs the function of determining the rotation direction of the mounting guide part to the movable body 50 and the process cartridge B in the same part, the posture in the rotation direction is determined in the final operation of inserting the process cartridge B. There is no need to operate, leading to improved operability. In addition, the CRG pressure springs 53 and 54 as elastic members serve to obtain the mounting feeling of the process cartridge B and the function of suppressing the movement in the rotation direction. Yes. Further, since the receiving portion 52h of the movable body 50 of the process cartridge B is disposed so as to engage with the cylindrical positioning boss 14a located on the inner side in the longitudinal direction from the guide portion 14b, the space saving in the longitudinal direction of the movable body 50 is achieved. Can be achieved.
[0062]
Although the above has mainly described the non-driving side, the same operation is performed on the driving side. That is, except that the notch 51e is present on the guide surface 51b engaged with the shaft coupling member 23 fixed to the photosensitive drum 1 via the support shaft 1d at the front end portion of the gear cover 13 on the driving side. The guide surface 51b is symmetrical with respect to the driving side, and the shaft coupling member 23 and the guide portion 14b on the counter driving side have the same diameter and are on the axis of the photosensitive drum 1. At this time, since the width F3 of the notch 51e is smaller than the outer diameter D2 of the shaft coupling member 23, the shaft coupling member 23 does not fall into the notch 51e during the insertion. The outer diameter D5 of the second cylindrical boss 13b of the removal toner drive input unit 49 is smaller than the width F3 of the notch 51e.
[0063]
Therefore, even if the drive-side shaft coupling member 23 has the notch 51e, the shaft coupling member 23 does not fall there and moves on the guide surface 51b. The cylindrical positioning boss 13a is fitted into a receiving portion 51h having a receiving surface of a quadrant arc for fixing the position simultaneously with the guide portion 14b on the counter driving side. At this time, the second cylindrical boss 13b shown in FIG. 4 is also engaged with the notch 51e in the middle of the drive side guide surface 51b, and the drive connection of the removed toner transport system is also performed. Further, the drive-side guide surface 51c and the CRG pressure spring 53 as an elastic member are symmetrical to the counter-drive side guide surface 52c and the CRG pressure spring 54, and are the same as the counter-drive-side rotational positioning dowel 11b. The rotational positioning dowel 11a on the drive side on the shaft moves on the guide surface 51c, bends the CRG pressure spring 53, and reaches the positioning surface 51g.
[0064]
At this time, since the shaft coupling member 23 is at the outermost part in the longitudinal direction, the stroke of the drive input supported in the image forming apparatus from the image forming apparatus A side may be short.
[0065]
As described above, by providing at least one of the CGR pressurizing springs 53 and 54, when the process cartridge B is mounted on the movable body 50, the user can obtain a mounting feeling, so that the user can easily attach and detach the sensor cartridge. Can be operated.
[0066]
The arrangement of the dowel 11b (11a) and the positioning boss 14a (13a) is as follows. As shown in FIG. 5, the vertical interval between the horizontal line 1 (el) 1 passing through the center of the boss 14a and the horizontal line 1 (el) 2 passing through the center of the dowel 11b is about 1.35 mm. The distance between the perpendicular l (el) 3 passing through the center of the boss 14a and the perpendicular l (el) 4 passing through the center of the dowel 11b is about 86.78 mm. FIG. 5 shows the state of the process cartridge attached to the apparatus main body. The apparatus is the case of the present embodiment, and may be selected as appropriate.
[0067]
{Parts related to attachment / detachment of process cartridge of image forming apparatus body}
Next, a part related to the attachment / detachment of the process cartridge of the image forming apparatus main body will be described in detail with reference to FIG.
[0068]
Among the side surfaces of the image forming apparatus main body 20, the process cartridge B is placed on the rear side surface of the apparatus main body that is parallel to the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 and opposite to the developing device 4 when viewed from the photosensitive drum 1. There is an opening 60 for inserting the movable body 50. On both side surfaces in the longitudinal direction of the opening 60, there are substantially horizontal rail members (not shown) in the insertion direction of the movable body 50, and guide guide members (not shown) on both side surfaces of the movable body 50. When the movable body 50 attached with the process cartridge B is inserted into a predetermined position of the image forming apparatus main body 20, the movable body 50 is inserted into a position where it engages with the cylindrical positioning bosses 13a and 14a provided in the process cartridge B. There is a half-pipe arcuate body engaging member 61 in the opening direction opposite to the direction.
[0069]
{Mounting and dismounting of movable body and process cartridge to / from image forming apparatus body}
The attachment / detachment of the movable body and the process cartridge to / from the image forming apparatus main body will be described with reference to FIGS.
[0070]
When the movable body and the process cartridge are attached to and detached from the image forming apparatus main body, the movable body 50 is pulled out from the image forming apparatus A to a position outside the predetermined apparatus main body along the rail member (not shown). As already described, as shown in FIGS. 44 to 48, the movable body 50 to which the process cartridge B is mounted is pushed by the back surface portion 56a of the pressing unit 56 on the upstream side of the movable body 50 in the insertion direction. Inserted inside. When the movable body 50 reaches a certain position, the movable body pressurizing spring 57 (see FIG. 15) bends due to the insertion resistance, so that the insertion speed of the pressing unit 56 becomes faster than the insertion speed of the movable body main body. Then, the hook portions 56b at both ends of the pressing unit 56 are hooked on the image forming apparatus A, and the entire movable body 50 is pressurized in the movable body insertion direction based on the image forming apparatus A, so that the movable body main body is held in a predetermined position. . Further, by pushing the pressing unit 56, the back surface portion 56a of the pressing unit 56 forms a part of the rear side surface portion 62 (see FIG. 1) of the image forming apparatus A (state of FIG. 51).
[0071]
At this time, the cylindrical positioning bosses 13a and 14a of the process cartridge B are engaged with the half-pipe-shaped main body engaging member 61 that is opened facing the insertion direction. Further, the abutting portions 51f and 52f formed on the vertical surface of the movable body 50 come into contact with the cylindrical positioning bosses 13a and 14a of the process cartridge B. At this time, the entire movable body 50 is pressed against the cylindrical positioning bosses 13a, 14a in the downstream direction of the movable body insertion by the spring force of the pressing unit 56 including the pressure spring 57 described above. At this time, the cylindrical positioning bosses 13a and 14a are slightly separated upward from the receiving portions 51h and 52h.
[0072]
In this state, the abutting portions 51f and 52f of the movable body 50 and the main body engaging member 61 are adjacent to each other at both longitudinal positions, and are in contact with the outer circumferences of the positioning bosses 13a and 14a. At this time, the main body engaging member 61 of the image forming apparatus A and the receiving portions 51 h and 52 h of the movable body 50 are in the same row in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1. As a result, the position of the process cartridge B with respect to the image forming apparatus A is determined by only one point, and the horizontal direction of the movable body 50 is reliably determined with respect to the process cartridge B. At this time, the receiving portions 51h and 52h of the movable body 50 have a gap of about 1 mm to 2 mm with respect to the positioning bosses 13a and 14a. Further, since the position of the movable body 50 is determined inside the image forming apparatus A at this point, the process cartridge B is positioned in the rotation direction with the center of the photosensitive drum 1 as a fulcrum, and the rotation position of the process cartridge B is the image position. It is determined by the vertical position of the movable body 50 positioned with respect to the forming apparatus A. This is because the horizontal position of the pattern reading device 93 positioned on the movable body 50 with respect to the photosensitive drum 1 must be determined more strictly than the vertical position.
[0073]
When the movable body 50 reaches a predetermined position, the urging spring member 59 in the longitudinal direction comes into contact with a non-drive side inner wall (not shown) of the image forming apparatus A, and is urged toward the drive side in the image forming apparatus A. Has been. As a result, the movable body 50 is urged toward the driving side and abuts against the driving-side inner wall portion of the image forming apparatus A to determine the position of the movable body 50 in the longitudinal direction. At this time, since the position in the longitudinal direction of the process cartridge B with respect to the movable body 50 is also determined, the position in the longitudinal direction of the process cartridge B with respect to the image forming apparatus A is also determined by the driving side abutment.
[0074]
In these cases, the cylindrical positioning bosses 13a and 14a of the process cartridge B are sandwiched in a pressurized state between the main body positioning main body engaging member 61 and the abutting portions 51f and 52f of the movable body 50, whereby the apparatus main body. 20, the horizontal position of the process cartridge B and the movable body 50 can be positioned at one point, and the same point as the center of the photosensitive drum 1 between the image forming apparatus A and the movable body 50 is newly established. It is not necessary to provide a positioning member for determining the space, and space saving can be achieved. Further, since the main body engaging member 61 of the image forming apparatus A and the receiving portions 51h and 52h of the movable body 50 are in the same row in the longitudinal direction of the photosensitive drum, space saving can be achieved. In addition, when the process cartridge B is inserted into the movable body 50 by one biasing spring member 59 provided on the movable body 50, the process cartridge B is abutted against the drive side of the movable body 50 and positioned. When the movable body 50 is inserted into the main body 20, the movable body 50 is positioned against the main body drive side to urge the drive input means of the photosensitive drum 1 to the drive side, thereby reliably performing the drive input and minimizing the drive input stroke. Therefore, the drive input configuration can be simplified.
[0075]
{Prevents erroneous insertion of process cartridge}
Prevention of erroneous insertion of the process cartridge will be described with reference to FIGS. 47, 51, and 52. FIG.
[0076]
On the upper surface of the process cartridge B, an erroneous insertion preventing protrusion 11j having a height of about 5 mm is provided on the downstream side in the insertion direction of the movable body 50. As shown in FIG. 51, when the process cartridge B is supported at a predetermined position in the image forming apparatus A, the distance between the apex of the erroneous insertion preventing projection 11j and the scanner lower cover 64 of the apparatus body 20 is about 1 mm. Will have a distance. The erroneous insertion prevention protrusions 11j are formed on the driving side cover 13, the cleaning container 11 and the counter driving side end cover 14 so as to protrude upward.
[0077]
When the process cartridge B is in the state shown in FIG. 47 in the movable body 50, that is, when the rotation determining dowel 11b of the process cartridge B is stopped near the upper part of the CRG pressure spring 54 in the movable body 50, If the user applies a small load downward, the rotation determination dowel 11b of the process cartridge B passes through the CRG pressurizing spring 54, and finally the process cartridge B is placed in a predetermined position inside the movable body 50. However, if the user does not perform this operation, the movable body 50 is inserted into the image forming apparatus A in the state shown in FIG. At this time, the erroneous insertion preventing projection 11j of the process cartridge B first hits the lower surface 64a of the scanner lower cover 64 inside the image forming apparatus A (the state shown in FIG. 52). The lower surface 64a of the scanner lower cover 64 is formed with a surface in which the inclination gradually decreases from the upstream side to the downstream side in the movable body insertion direction and gradually decreases. Therefore, the force T2 generated by the insertion of the movable body 50 is applied to the process cartridge B by the reaction force, and the force T3 is applied downward. Due to this force T3, the rotation determining dowel 11b (11a on the driving side) of the process cartridge B passes through the CRG pressurizing spring 54 (53 on the driving side) of the movable body 50, and as shown in FIG. It fits in a predetermined position inside the movable body 50.
[0078]
In these cases, the process cartridge B can be stored in a predetermined position even if the user tries to insert the movable body in a wrong state by a simple configuration in which a protrusion is simply formed on the upper surface of the process cartridge B.
[0079]
In the above description, the non-driving side is described, but the same operation is performed on the driving side.
[0080]
The erroneous insertion preventing protrusion 11j may be integrally formed only on the cleaning container 11, or may be formed integrally only on the side cover 13 and the end cover 14, respectively, and the number is not limited. Therefore, when it is provided in the cleaning container 11, it may be one place in the longitudinal direction.
[0081]
The above configuration is summarized as follows.
[0082]
In the process cartridge B that can be attached to and detached from the electrophotographic image forming apparatus main body, here, the apparatus main body is movable with respect to the apparatus main body, and is attached to and detached from the apparatus main body. A cartridge frame 10, an electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum 1), and a process means acting on the electrophotographic photosensitive member, provided with a drawer (movable member 50) capable of taking an image forming position located inside. (For example, the charging device 2 and the cleaning device 6) and a step in which the drawer moves to the image forming position while the process cartridge B is placed on the drawer (movable body 50). A cartridge contact portion (protrusion 11) provided so as to be able to contact the main body contact portion (the lower surface 64a of the lower cover 64), and the cartridge The abutting portion is provided on the cartridge frame portion that is an upper surface when the process cartridge is mounted on the apparatus main body, and the cartridge abutting portion is in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member, Provided on one end side and the other end side of the electrophotographic photosensitive member.
[0083]
The cartridge abutting portion is disposed upstream of the electrophotographic photosensitive member in the mounting direction of the process cartridge with respect to the apparatus main body.
[0084]
Further, on one end surface of the cartridge frame, a first protrusion (positioning boss 13a) protruding outward on the same axis as the drum-shaped electrophotographic photosensitive member, and in the mounting direction of the process cartridge with respect to the apparatus main body, A second protrusion (the dowel 11a) disposed on the upstream side of the first protrusion is disposed. The other end surface of the cartridge frame has a third protrusion (positioning boss 14a) protruding outward on the same axis as the first protrusion, and a fourth protrusion protruding outward on the same axis as the second protrusion. Wherein the first protrusion and the third protrusion are positioned with respect to the apparatus body or the drawer, and the second protrusion and the fourth protrusion are Positioned with respect to the drawer.
[0085]
The cartridge abutting portion is disposed so as to be positioned above the second protrusion and the fourth protrusion when the process cartridge is mounted on the apparatus main body.
[0086]
The main body abutting portion is a part of a scanner lower cover provided in the apparatus main body.
[0087]
{Drum shutter configuration}
The configuration of the drum shutter will be described with reference to FIGS. 4 to 8, 11, 12, 44 to 50, and 53.
[0088]
A drum shutter 18 serving as an opening / closing member for opening and closing an exposed portion of the photosensitive drum 1 is particularly used for the photosensitive drum 1 when the process cartridge B is detached from the apparatus main body 20 of the image forming apparatus A and handled outside the image forming apparatus A. The peripheral surface of the photosensitive drum 1 is covered and the process cartridge B is mounted on the main body 20 of the image forming apparatus A so as to prevent the photosensitive layer from being damaged or exposed to external light to deteriorate the photosensitive layer. In this case, the image forming section for exposing the photosensitive drum 1 is exposed, and the surface of the photosensitive drum 1 for setting the developing device 4 and the transfer unit 5 is opened.
[0089]
As shown in FIGS. 4 and 5, the gear cover 13 and the end cover 14 are formed with fixing holes 13f and 14f, respectively, and a base shaft 45a integral with the arm 45 is pivotally attached to the fixing holes 13f and 14f. Yes. The tip of the arm 45 is a shaft 45b that is connected to one in the longitudinal direction, and the longitudinal direction of the edge on the outer surface side of one side of the first shutter cover 42 that is the first shutter member is rotatable about the shaft 45b. The groove is rotatably fitted. On the other side of the first shutter cover 42, one side of the second shutter cover 43, which is a second shutter member, is pivotally attached at one end in the longitudinal direction with a pin shaft 42a. As shown in FIGS. 8 and 53, a spring member such as a torsion coil spring 46 is mounted on the pin shaft 42a as shown in FIGS. At the other end in the longitudinal direction of the first shutter cover 42, a shaft portion 44a on the same center line as the pin shaft 42a formed integrally with an operating arm 44 that is an arm member as a shutter support member has a first shutter cover. The first shutter cover 42 and the second shutter cover 43 are coupled to each other through the rotation hole 42 b of 42 and the rotation hole 43 a of the second shutter cover 43.
[0090]
The first and second shutter covers 42 and 43 are concentric with the photosensitive drum 1 in a state where the drum shutter 18 is closed, and have an arc shape larger than the radius of the photosensitive drum 1 when viewed from the side, and the drum support portions on both sides. 11d (see FIG. 10) is also covered. The lower edge 11d1 of the drum support portion 11d has an arc shape with the center of the photosensitive drum 1 as the center, and the front edge 11d2 of the drum support portion 11d cuts this arc, and is slightly perpendicular to the front and slightly in a mountain shape. Convex shape. An arcuate shoe 43c is integrally formed at the tip of the second shutter cover 43 so as to contact the lower edge 11d1 and the front edge 11d2. As shown in FIG. 53, the shoes 43 c are located at both ends of the second shutter cover 43 in the longitudinal direction. The shoes 43c that contact the driving-side front edge 11d2 protrude more in the circumferential direction than the shoes 43c on the non-driving side. The lower edge 11d1 and the front edge 11d2 serve as a guide portion that defines the movement locus of the second shutter cover 43. The front edge 11d2 and lower edge 11d1 of the drum support portion 11d on the driving side and the edge of the front portion of the side cover 13 coincide. The front portion of the drum support portion 11d on the counter drive side has an arcuate shape and is an arcuate edge portion 14h on which a shoe 43c at the front end of the second shutter cover 43 is slid and guided. As a result, even when the process cartridge B is placed on a flat surface, the inner peripheral surface of the second shutter cover 43 does not come into contact with the photosensitive drum 1 except at the end of the photosensitive drum 1. The operating arm 44 is integrally formed with a first cam portion 44b as a first engaging portion necessary for opening and closing the drum shutter, and a second cam portion 44c as a second engaging portion. It is pivotally attached to a fixed shaft 14d formed integrally with the driving side end cover 14.
[0091]
As shown in FIG. 11, both ends of the key shape of the torsion coil spring 46 are fitted into key-shaped spring receiving grooves 42g and 43g having the same shape as the key shape provided on the outer surfaces of the first and second shutter covers 42 and 43, respectively. The first and second shutter covers 42 and 43 are urged so that the inner surfaces of the first and second shutter covers 42 and 43 approach each other. Since the end of the torsion coil spring 46 is in the spring receiving grooves 42g and 43g as described above, the end of the spring 46 is not caught by the other end in handling.
[0092]
As shown in FIG. 5, the base of the operating arm 44 is fitted into the boss fixing shaft 14d. One end of the torsion coil spring 47 fitted to the boss fixing shaft 14d is prevented from rotating at a spring receiving portion 14e formed integrally with the end cover 14, and the other end is prevented from rotating from a position outside the operating arm 44. 5, the operating arm 44 is biased counterclockwise about the fixed shaft 14d.
[0093]
Further, when the drum shutter 18 is retracted (fully opened) to the second shutter cover 43, a mechanism (not shown) for supplying a high-voltage current to the charging device, which will be described later, and a laser emitted from the scanner device are hindered. In order to escape the laser shutter opening / closing rib 11z, recesses 43d and 43e are formed as shown in FIGS. The arc-shaped edge portion 14h is integrally formed with the end cover 14, and is an arc having the same diameter that overlaps with the arc portion of the drum support portion 11d. Has a slightly larger radius than the radius.
[0094]
As in the above configuration, the shaft part which is a part of the operating arm connects the first and second shutter covers, so that the three parts can be connected at a time, leading to an improvement in assemblability. In the above description, the connecting portion between the operating arm and the shutter cover is the same as the connecting portion between the first and second shutter covers, but the first shutter is located at a position different from the position where the first and second shutter covers are connected. You may connect with a cover.
[0095]
{Drum shutter opening / closing mechanism}
The drum shutter opening / closing mechanism will be described with reference to FIGS.
[0096]
The drum shutter opening / closing mechanism disclosed in the present embodiment is a so-called four-bar linkage mechanism, and opens and closes the drum shutter. Further, the second shutter cover 43 associated with the four-bar linkage mechanism is always opened and closed along the cartridge frame 10 by the torsion coil spring 46. The positions of the fixed shaft 14d and the base shaft 45a serving as the fulcrum of the four-bar linkage mechanism are such that the opening and closing radii of the first and second shutter covers 42 and 43 are as small as possible, and the fixed shaft 14d that supports the operating arm 44. And a line connecting the pin shaft 42a (shaft portion 44a) connecting the first and second shutter covers 42 and 43, which are the first rotation points, of the base shaft 45a of the arm 45 and the arm 45, which is the second rotation point. It is installed at a position so as not to intersect a line connecting the centers of the tip shafts 45d.
[0097]
When the process cartridge B advances into the movable body 50 and the cylindrical guide portion 14b on the front side surface of the process cartridge B and the rotation determining dowel 11b enter along the guide surfaces 52b and 52c, the operating arm 44 is moved. The first cam portion 44b is integrally formed with the guide member 52 inside the movable body 50 and is prevented from moving forward by a cam receiving surface 52d protruding to the inside of the movable body 50 (state shown in FIG. 45). When the process cartridge B is advanced, the first cam portion 44b moves along the surface of the cam receiving surface 52d inside the movable body. At this time, the actuating arm 44 rotates upwardly against the spring force of the torsion coil spring 47 about the fixed shaft 14d, and the pin shaft 42a at the first rotation point and the shaft 45b at the second rotation point are upward. Can be lifted toward. As a result, the first and second shutter covers 42 and 43 are urged upward, and the shoes 43c serving as the guide portions at both ends of the second shutter cover 43 are the lower edge 11d1, the front edge 11d2 and the end cover 14 of the drum holding portion 11d. The first shutter cover 42 and the second shutter cover 43 are lifted in contact with the edge 14h overlapped with the drum holding portion 11d by the spring force of the torsion coil spring 46 that attempts to fold each other inward (to date). FIG. 44 → FIG. 45 → FIG. 46).
[0098]
Since the shoe 43c has a drum holding portion 11d on the driving side and the edge 13h of the side cover 13 that overlaps with the drum holding portion 11d has a mountain shape with the front edge 11d2 being almost vertical, the front edge 11d2 near the vertical is It comes inside the outer periphery of the photosensitive drum 1. The shoe 43c slides on the edge of the drum holding portion 11d and the arc-shaped edge 14h of the end cover 14 on the counter drive side, and on the drive side, the shoe 43c protrudes outward in the circumferential direction from the shoe 43c on the counter drive side. Therefore, the shoe 43c on the driving side is in contact with the front edge 11d2 outside the photosensitive drum 1 in the longitudinal direction and on the inner side of the peripheral surface of the photosensitive drum 1, but the shoe 43c is connected to the second shutter cover 43 on the driving side. One side of the free end does not contact the outer periphery of the photosensitive drum 1. Then, the non-driving shoe 43c rises by sliding on the edge of the drum holding portion 11d outside the outer periphery of the photosensitive drum 1 and the arc-shaped edge 14h of the end cover 14, and then the charging device cover 15 The sliding surfaces are moved to the front edges 13j and 14j of the trapezoidal end plate portions 13i and 14i (see FIGS. 6 and 10) covering both ends, and the first and second shutter members 42 and 43 are raised (see FIG. 47). . Subsequently, the process cartridge B is lowered so that the rear part thereof is lowered with the cylindrical positioning bosses 13a and 14a engaged with the receiving surfaces 51h and 52h as the center, and the rotation determining dowels 11a and 11b are brought into downward contact with the rotation positioning surface 52g. At the same time, the first cam portion 44b that has turned to the lower right in FIG. 48 of the cam receiving surface 52d is lowered, so that the first and second shutter members 42 and 43 return slightly to close, and the shoe 43c is attached to the charging device cover 15. The front edges 13j and 14j of the trapezoidal end plate portions 13i and 14i covering both ends are lowered to the lower end (see FIGS. 47 and 48). Therefore, when the process cartridge B is in a predetermined position inside the movable body 50, the first and second shutter covers 42 and 43 are slightly closed, and the photosensitive drum 1 is fully opened (state shown in FIG. 48).
[0099]
Next, when the movable body 50 is to be inserted into the image forming apparatus A, the second cam portion 44c engages with a cam receiving rib 64b formed on the lower surface of the opposed scanner lower cover 64 (state shown in FIG. 49). Further, as the movable body 50 is inserted, the second cam portion 44c follows the cam receiving rib 64b and moves upward against the spring force of the torsion coil spring 47 around the fixed shaft 14d as described above. , And the first and second shutter covers 42 and 43 are rotatably coupled to each other, and the first pivot point shaft portion 44a (drive side 42a) is rotated to the end portion of the first shutter cover 42. The shaft 45b of the second rotation point fitted freely is lifted upward. As a result, the first and second shutter covers 42 and 43 are urged upward, and finally the drum shutter 18 opens the process cartridge B and opens the photosensitive drum 1 as shown in FIGS. It is stored behind the scanner lower cover 64 behind the cover 15.
[0100]
In the above description, during a series of drum shutter opening / closing operations, the shoe 43c serving as the guide portion of the second shutter cover 43 is below the drum support portion 11d on both sides of the front end of the process cartridge B in the insertion direction by the action of the torsion coil spring 46. The edge 11d1 and the front edge 11d2 slide on the arcuate edge 14h on the non-driving side. Therefore, the photosensitive drum 1 is not damaged by the shutter cover itself when the drum shutter is opened and closed.
[0101]
Further, the cleaning container 11 to which the arm 45, the operating arm 44, the first shutter cover 42, the side cover 13 and the end cover 14 are attached constitutes a four-bar linkage mechanism. At the first rotation point of the four-bar linkage mechanism. Since the second shutter cover 43 is urged by the torsion coil spring 46 so that the inner side approaches the first shutter cover 42 with a certain pin shaft 42a and shaft portion 44a as a fulcrum, the photosensitive drum 1 has a central angle 180. Although the exposure opening is larger than this, it is possible to draw a trajectory in which the first and second shutter covers 42 and 43 move substantially close to the peripheral surface of the photosensitive drum 1, and the image forming apparatus A side can be drawn. The arrangement of the developing device 4, the transfer unit 5 and the like is not affected, and is low on the upper surface 11i of the cleaning container 11 even in the stored state. It can be stored.
[0102]
In addition, the drum shutter 18 is opened and closed in two steps by providing the first cam portion 44b and the second cam portion 44c that act on the movable body 50 and the image forming apparatus, so that the drum shutter can be shortened in a short stroke. It is not necessary to provide an open / close mechanism that increases the rotation speed of the shutter with a gear or the like.
[0103]
Further, when the process cartridge B is put into the movable body 50, the drum shutter 18 is opened by the inserting operation, and an extra operation for opening the drum shutter 18 may not be performed.
[0104]
Further, a shoe 43c as a guide portion formed integrally with the end portion of the second shutter cover 43 moves along the support portion of the photosensitive drum 1 of the cartridge frame 10, so that the drum shutter is opened and closed when the drum shutter is opened and closed. There is no risk of damaging the photosensitive drum by the shutter itself. In this case, the same effect can be obtained when the cartridge frame is provided with a guide that extends outside the peripheral surface of the photosensitive drum 1 and the second shutter cover 43 is not provided with a shoe 43c as a guide portion. Further, guide portions may be formed on both the second shutter cover and the cartridge frame.
[0105]
{Laser shutter opening and closing mechanism}
A laser shutter opening / closing mechanism will be described with reference to FIG.
[0106]
First, the configuration of the laser shutter will be described.
[0107]
The laser beam C emitted from the exposure unit 3 as a laser beam emitting unit exposes the photosensitive drum 1 during image formation to form a latent image. When no image formation is performed, the laser beam C is emitted from the apparatus. The optical path is closed by a laser shutter 65 so as not to leak to the outside. As shown in FIG. 54, the laser shutter 65 is supported by a case 3e that accommodates the exposure means 3 so as to be rotatable about a rotation fulcrum 65a. The laser shutter 65 extends in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 so as to block the laser light C, and is provided with a shielding wall 65b in a range that covers the entire optical path. When the laser shutter 65 is opened, the laser light C An opening 65c is formed so as to pass through. Further, the laser shutter 65 has an opening / closing cam portion 65d necessary for the laser shutter opening / closing operation extending from the shielding wall 65b at the end in the longitudinal direction opposite to the driving side of the photosensitive drum 1. A torsion coil spring (not shown) is mounted on the rotation fulcrum 65a in a direction in which the laser shutter 65 is urged counterclockwise.
[0108]
The lower part of the exposure unit 3 and the laser shutter 65 is covered with a scanner lower cover 64. A slit opening having a width of about 5 mm with respect to the movable body insertion direction is provided at a corresponding position of the opening / closing cam portion 65d of the laser shutter 65. A portion 64c is formed. Therefore, the user cannot take out the process cartridge B and intentionally open the laser shutter 65.
[0109]
A laser shutter opening / closing rib 11z having a width of about 3 mm with respect to the movable body insertion direction is formed integrally with the cleaning container 11 at a position corresponding to the slit opening 64c of the scanner lower cover 64 on the upper surface of the process cartridge B. ing. An opening 15f is formed in the charging device cover 15, and the laser shutter opening / closing rib 11z is inserted through the opening 15f.
[0110]
Next, the laser shutter opening / closing operation will be described. In a state where the movable body 50 (not shown in FIG. 54) to which the process cartridge B is mounted is not inserted into the opening 60 of the apparatus main body 20 (the laser shutter 65 is closed in the exposure means 3). Even when the image forming apparatus A is turned on, the laser light C emitted from the exposure means is blocked by the shielding wall 65b of the laser shutter 65, so that the laser light does not leak outside (FIG. 54B). Next, when the movable body 50 (not shown) with the process cartridge B mounted is inserted into the apparatus main body 20, the laser shutter opening / closing rib 11z of the process cartridge B becomes the slit opening of the scanner lower cover 64. 64c passes through the opening / closing cam portion 65d of the laser shutter, and the laser shutter 65 rotates as the movable body 50 is further inserted. It rotates clockwise against a torsion coil spring (not shown) around the point 65a When the movable body 50 is mounted at a predetermined position (the state shown in FIG. 54A), the laser shutter 65 is completely opened. When the image forming apparatus A is turned on in this state, the laser light C emitted from the exposure unit 3 passes through the opening 65c of the laser shutter 65 and is not shown in FIG. Can reach up to.
[0111]
As described above, by integrating the laser shutter opening / closing rib 11z with the cleaning container, the accumulation of tolerances between the surface of the opening / closing cam 65d of the laser shutter 65 and the laser shutter opening / closing rib 11z of the image forming apparatus A can be reduced. The laser shutter opening / closing rib is not swung at the time of insertion, and the laser shutter is not opened.
[0112]
The above configuration is summarized as follows.
[0113]
In the process cartridge B which can be attached to and detached from the electrophotographic image forming apparatus main body, the apparatus main body is irradiated with laser light emitting means (exposure means) for emitting laser light and emitted from the laser light emitting means. A laser shutter 65 for blocking the laser light C, wherein the shutter can take an action position for blocking the laser light and a retreat position for retracting from the action position to allow the laser light to pass through. A cartridge frame 10 that is supported in such a manner, an electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum 1), a charging means (charging device 2) for charging the electrophotographic photosensitive member, and a process A band for receiving a charging bias applied from the apparatus main body to the charging means when the cartridge is mounted on the apparatus main body. The bias contact 48, wherein the charging bias contact is provided to be exposed from the cartridge frame portion on the cartridge frame portion which is an upper surface when the process cartridge is mounted on the apparatus main body. An abutment portion (rib 11Z) that abuts on the laser shutter provided on the apparatus main body in order to move the laser shutter located at the operating position to the retracted position in an attachment process of attaching to the apparatus main body. Here, the contact portion (rib 11Z) is provided to be exposed from the cartridge frame 10 portion.
[0114]
The charging bias contact and the contact portion are provided on one end side and the other end side in the longitudinal direction of the charging roller 2C as the charging means, and the process cartridge B is connected to the apparatus main body. It can be attached and detached from the direction intersecting the longitudinal direction of the charging roller.
[0115]
The cartridge frame portion is a cover portion (charging device cover 15) provided so as to cover the charging roller 2C along the longitudinal direction of the charging roller 2C.
[0116]
The contact portion (rib 11Z) is provided to protrude outward from the upper surface of the cover portion (cover 15).
[0117]
The charging bias contact 48 is provided on the same surface as the upper surface of the cover portion (cover 15).
[0118]
The charging bias contact 48 and the abutting portion (rib 11Z) are arranged on a line parallel to the bus line of the charging roller 2C as the charging means.
[0119]
Further, the contact portion (rib 11Z) protrudes 5 mm to 10 mm from the upper surface of the cover portion (cover 15).
[0120]
Further, the charging roller 2C is supported by the cartridge frame 10 portion via a shaft, and the charging bias contact 48 is within an area of 5 mm to 14 mm outward from one end side in the longitudinal direction of the charging roller 2C. positioned.
[0121]
The charging roller 2C is supported by the cartridge frame 10 through a shaft, and the contact portion (rib 11Z) is 0.5 mm outward from the other end side in the longitudinal direction of the charging roller 2C. It is located in the region of ~ 3.5 mm.
[0122]
Further, in the longitudinal direction of the charging roller, the charging bias contact 48 and the contact portion (rib 11Z) are arranged with an interval of 263.5 mm to 275.5 mm.
[0123]
According to each numerical range described above, when the process cartridge is mounted on the apparatus main body, the electrical connection for receiving the charging bias from the apparatus main body can be reliably performed. Further, when the process cartridge is mounted on the apparatus main body, the laser shutter can be reliably opened.
[0124]
Furthermore, the electrophotographic photosensitive member has a drum shutter 18 for covering a portion exposed from the cartridge frame 10, and the drum shutter 18 is retracted from a protection position covering the electrophotographic photosensitive member to a retracted position. At the same time, it passes above the charging bias contact 48 and the contact portion (rib 11Z).
[0125]
Next, the description of the configuration of the process cartridge will be supplemented.
[0126]
{Configuration of photoconductor drum}
The photosensitive drum 1 is rotatably supported by a cleaning container 11 of a cleaning device as shown in FIG. The photosensitive drum 1 has drum flanges 1a and 1b fitted into both ends of an aluminum cylinder 1c, and is fixed by a bonding method such as adhesion or caulking. At the center of the drum flange 1a, the maximum diameter portion of the drum support shaft 1d is press-fitted and insert-molded. The drum support shaft 1d is fitted into a ball bearing 21 that is fitted to the drum support portion 11d of the cleaning container 11 and fitted and fixedly supported by the gear cover 13 so as not to escape in the axial direction, and is rotatably supported. . Since the bearing fitting hole 13g is fitted to the outer ring of the ball bearing 21 into which the drum support shaft 1d is fitted, and the bearing fitting hole 13g and the cylindrical positioning boss 13a are set at the same center, the cylindrical positioning boss 13a is a photosensitive member. The center is the same as the center of the drum 1.
[0127]
On the other hand, a hole 1ba is provided at the center of the drum flange 1b, and is rotatably fitted to a cylindrical positioning boss 14a and a drum support shaft 14g coaxial with the end cover 14 when the end cover 14 is molded.
[0128]
A shaft coupling member 23 is fitted and fixed to the shaft end of the drum support shaft 1d. The shaft coupling member 23 is a force receiving member that receives a rotational force from the apparatus main body 20 side. As shown in FIG. 17B, the cross section of the fitting portion of the drum main shaft 1d and the shaft coupling member 23 is both D-cut, and the shaft coupling is inserted into the circumferential groove 1d1 of the arc portion provided on the drum support shaft 1d. A protrusion 23 a into which a part of the D-cut hole of the member 23 is inserted is formed integrally with the shaft coupling member 23. The protrusion 23a is provided on an axial cantilever protrusion 23c formed by providing a groove 23b in the axial direction.
[0129]
{Charge roller configuration}
As shown in FIGS. 18 and 19, the charging device 2 uses a contact charging method. A charging roller 2 c provided with conductive rubber 2 b on the outer periphery of a metal shaft 2 a supported at both ends and parallel to the photosensitive drum 1 is provided. It is used. Both ends of the metal shaft 2a are rotatably fitted to a charging roller bearing 25 which is movably fitted to a bearing guide 11l (el) facing the radial direction of the photosensitive drum 1. The charging roller 2c is brought into pressure contact with the bus bar of the photosensitive drum 1 by a composite spring 26 that is contracted between the charging roller bearing 25 and the end of the bearing guide 11l (el), and is driven to rotate following the photosensitive drum 1. ing.
[0130]
{Configuration of cleaning blade}
This will be described with reference to FIGS. The cleaning blade 28 cleans the toner remaining on the photosensitive drum 1 after the toner visualized on the photosensitive drum 1 by the developing device 4 is transferred to the intermediate transfer belt 5a. The removed toner is stored in the cleaning container 11.
[0131]
As shown in FIG. 3, the cleaning blade 28 is parallel to the photosensitive drum 1 and has a plate shape as a whole. The cleaning blade 28 has a tip in the counter direction with respect to the moving direction of the circumferential surface of the photosensitive drum 1, and the photosensitive drum 1. A rubber blade 28a and a support metal plate 28b fixed to each other by bonding, welding, or the like are provided. The longitudinal length of the cleaning blade 28 is slightly longer than the conductive rubber 2b portion of the charging roller 2c, and the support metal plate 28b is fixed to the cleaning member mounting portion 11m of the cleaning container 11 with a small screw (not shown) having an L-shaped cross section. Yes. Further, when attaching to the cleaning container 11, the cleaning blade 28 is positioned by automatic adjustment assembly. The cleaning blade 28 adjusts the position in the x direction by pressing the notch portions 28c provided at the L-shaped bent base portions at both ends of the support sheet metal 28b while being pressed in the y direction in FIG. When the tip of the rubber blade 28a reaches a predetermined position, it is screwed with a small screw (not shown). At this time, the back side surface 11m1 of the cleaning member mounting portion 11m of the cleaning container 11 is biased by the receiving member 11m2 that is a jig. Next, the pressurization in the y direction is released, the tip position of the rubber blade 28a of the cleaning blade 28 is measured again, and the difference in tip position due to the presence or absence of pressurization in the y direction is obtained. Here, the screwing is loosened to correct the tip position difference, and then the screwing is performed again to complete the attachment of the cleaning blade 28 to the cleaning container 11.
[0132]
{Structure of squeeze sheet}
This will be described with reference to FIG. The squeeze sheet 29 is an elastic sheet and relates to the moving direction of the peripheral surface of the photosensitive drum 1 indicated by the arrow in the drawing with the photosensitive drum side opening 11 n of the cleaning container 11 interposed in the rotational direction of the photosensitive drum 1. It is arranged upstream of the cleaning blade 28. The toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer is lightly pressed against the photosensitive drum 1 so as to pass therethrough. The affixing seating surface 11F of the squeeze sheet 29 is configured by a thin metal plate 200 that is affixed to the lower side of the photosensitive drum side opening 11n of the cleaning container 11 with a double-sided tape (not shown).
[0133]
Here, the above-described configuration is summarized as follows.
[0134]
In the cleaning device 6 for removing the developer attached to the electrophotographic photosensitive member 1, a cleaning frame (cleaning container 11) and a cleaning member (for example, a cleaning blade) for removing the developer attached to the electrophotographic photosensitive member. 28) and a flexible sheet (for example, a squeeze sheet 29) for guiding the developer removed from the electrophotographic photosensitive member by the cleaning member to a developer receiving portion, in the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member. And a flexible sheet (for example, a squeeze sheet 29) attached to the cleaning frame via a sheet metal on the upstream side with respect to the cleaning member.
[0135]
The sheet metal (for example, the thin sheet metal 200) is attached to the cleaning frame by a double-sided tape (not shown).
[0136]
Further, the flexible sheet (for example, the squeeze sheet 29) is attached to the sheet metal (thin sheet metal 200) with a double-sided tape (not shown).
[0137]
The sheet metal (for example, the thin sheet metal 200) is stainless steel.
[0138]
The flexible sheet (for example, squeeze sheet 29) is polyethylene terephthalate.
[0139]
{Configuration of pattern reading device protection sheet}
As shown in FIGS. 3 and 12, a jaw lower portion 11E is provided below the opening 11n of the cleaning container 11 on the photosensitive drum side. There is no jaw lower part 11E near the longitudinal center of the jaw lower part 11E, and the sheet member 201 protrudes from the cleaning container bottom part 11G connected to the squeeze sheet 29 attachment surface 11F toward the photosensitive drum 1 in parallel with the cleaning container bottom part 11G. Is provided. The longitudinal width of the sheet member 201 is wider than the width of a reading device 93 (see FIG. 37) for image density adjustment described later. The sheet member 201 has a thickness of about 0.1 mm and is matted on the surface in order to keep the surface reflectance to about 10% or less.
[0140]
{Configuration of toner conveyance and toner storage}
3 and 4 are the same as FIG. 3 except that the feed blade 202 is used, and FIG. 4 is the same except that the cleaning roller 27 is used instead of the feed blade 202.
[0141]
This will be described with reference to FIGS. As already described, the cleaning container 11 is a sealed container having the rear container 12 at the rear in the direction of insertion into the apparatus main body 20 and the opening 11 n facing the photosensitive drum 1. The interior is partitioned by a cleaning container partition member 41. When the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 20, the interior is divided into a toner transport section 11A and a toner storage section 11B located below the toner transport section 11B. It is partitioned off by the member 41a. In a state in which the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 20, the toner conveying section partition member 41a is disposed so as to rise as a distance from the photosensitive drum 1 (see FIGS. 3 and 41).
[0142]
The toner transport section 11A is divided into a first toner transport section 11A1, a second toner transport section 11A2, and a third toner transport section 11A3 by a toner transport section partition member 41b, and a rear plate 41c and a rear container of the cleaning container partition member 41. 12 is a part of the third toner storage portion 11B3.
[0143]
The toner storage portion 11B is partitioned by a toner storage portion partition member 41d. The rear side plate 41c of the cleaning container partition member 41 is substantially a toner storage portion partition member. The toner storage portion 11B is divided into first, second, and third toner storage portions 11B1, 11B2, and 11B3 by the toner storage portion partition member 41d and the rear side plate 41c.
[0144]
Each of the toner conveying portions 11A1, 11A2, and 11A3 is provided with rotating plates 19a, 19b, and 19c as feeding members for feeding toner, and each of the toner conveying portions 11A1, 11A2, and 11A3 rotates counterclockwise about the axis C. . The rotating plate 19d in the rear container 12 rotates clockwise.
[0145]
This rotating plate 19 (19a, 19b, 19c, 19d) is a view showing the cleaning container 11 together with the partition member 41b (see FIGS. 3 and 41) in the toner transport section 11A cut from the cleaning container partition member 41. As shown in FIG. 28, both ends are loosely fitted in round holes 41n formed in the side plates 41m on both sides of the cleaning container partition member 41 so as to be rotatable (in FIG. 28, the rotating plate 19d is omitted). is there). The both end portions of the rotating plate 19 are narrow extending portions 19e that are wider than the width of the portion between the side plates 41m on both sides, and the driving gear 31 (31a, 31b, 31c, 31d (not shown)) and the slits 31s, 32s of the journal 32 (32a, 32b, 32c, 32d (not shown)) are fitted into the holes 30 provided on the back side of the slits 31s, 32s. A centering protrusion 19f that fits closely is provided. Bearing holes 22 (22a, 22b) are formed in the side plates 41k on both sides of the cleaning container 11 at positions that coincide with three sets of holes 41n on the front side of the holes 41n provided on the side plates 41m on both sides of the cleaning container inner partition member 41. 22c). The center line passing through the left and right bearing holes 22 is parallel to the center line of the photosensitive drum 1. The rearmost hole 41n of the side plate 41m coincides with the bearing hole 22d (see FIGS. 24 and 39) of the rear container 11b in the assembled state.
[0146]
Therefore, when the drive gear 31 is fitted in the bearing hole 22 (22a, 22b, 22c, 22d) of the cleaning container, respectively, and the slits 31s, 32s are fitted and pushed into the extending portion 19e of the rotating plate 19, When the centering protrusion 19f is inserted into the holes 30 of the drive gear 31 and the journal 32, the edge of the round hole 41n provided in the side plate 41m of the cleaning container partition member 41 and the extending portion 19e of the rotating plate 19 do not contact each other. It is like that.
[0147]
The rotating plates 19a, 19b, 19c have feed blades 17 made of a flexible sheet having a thickness of about 50 μm at each edge. When the rotating plate 19 (19a, 19b, 19c) rotates the feed blade 17, the first toner transport portion 11A1 is moved to the right so that each feed blade 17 is deflected and slidably rubs the toner transport portion partition member 41a. Within the lower quadrant, the second and third toner conveying portions 11A2 and 11A3 are provided with substantially quadrant arc portions 41a1, 41a2, and 41a3 near the rear portion immediately below.
[0148]
The center of the member that conveys the removed toner, such as the rotating plates 19a, 19b, and 19c, is also arranged at a higher position as the distance from the photosensitive drum 1 increases.
[0149]
Between each toner conveyance part 11A, the conveyance opening 41e is provided under the toner conveyance part inner partition member 41b, and each toner conveyance part 11A communicates.
[0150]
The toner transport unit partition member 41a is provided with storage openings 41f1, 41f2, 41f3, 41f4, and 41f5, and passes through the toner transport unit 11A and the toner storage unit 11B (see FIGS. 3, 41, and 42).
[0151]
When the rotating plate 19a rotates counterclockwise, the storage opening 41f1 is higher than the toner transport section partition member 41a in the toner transport sections 11A1 and 11A2 between the transport openings 41e between the first and second toner transport sections 11A1 and 11A2. The removed ridge line 41g1 (substantially directly below the transport opening 41e and at the end of the arc portion 41a1) is provided immediately on the side (as viewed from the toner transport direction), and the removed toner discharged to the first toner transport section 11A1 is First, the toner is transported from the storage opening 41f1 of the toner transport section 11A1 to the first toner storage section 11B1.
[0152]
The storage openings 41f2 and 41f4 in the second and third toner conveying portions 11A2 and 11A3 are provided at the lowest portions of the arc portions 41a2 and 41a3, respectively, and communicate with the first and second toner storage chambers 11B1 and 11B2, respectively. Yes. A storage opening 41f3 provided in the second toner transport section 11A3 is opened on the front side of the toner storage section 11B2, and this opening section is a toner transport section partition member between the second and third toner transport sections 11A2 and 11A3. The ridge line 41g2 that is high at 41a is formed on the immediate side (as viewed from the toner conveyance direction).
[0153]
The storage opening 41f5 of the third toner transport unit 11A3 is the third toner storage unit 11B3 when the rotating plate 19c rotates counterclockwise and the feeding blade 17 lifts the removed toner to the ridgeline 41g3 along the arc part 41a3. It is in a position to feed the removal toner to The toner transport unit partition member 41a, the toner transport unit inner partition member 41b, the rear side plate 41c, the toner storage unit inner partition member 41d and the upper surface part 41r described later in FIG. 3 and FIG. The partition member 41b is integrally joined by a side plate 41m to form a cleaning container partition member 41 as shown in FIG.
[0154]
As shown in FIG. 28 of the exploded perspective view, a large opening 11 h is formed between the rear container 12 and the cleaning container 11, and the cleaning container partition member 41 is inserted into the cleaning container 11 and assembled.
[0155]
Inside the side plates 11k on both sides of the cleaning container 11, in-container guides 11o (O) are provided in parallel. In the middle of inserting the cleaning container partition member 41 into the cleaning container 11, guide grooves 41 s provided at the lower edges on both sides in the longitudinal direction of the toner storage section partition member 41 d are engaged with the guide 11 o (O) in the container. The bottom of the guide groove 41s is guided on the upper edge of the in-container guide 11o (O).
[0156]
As shown in FIGS. 3 and 41, a mounting plate 41i is provided at the front in parallel with the toner storage portion inner partition member 41d, and a positioning hole provided in the mounting plate 41i on a positioning projection 11p formed integrally with the cleaning container 11. When 41j is fitted, the tip of the positioning protrusion 11p having a tapered tip is inserted up to the base. The positioning protrusion 11p is integrally formed with the cleaning container 11. In this state, as shown in FIGS. 3 and 41, the upper end surface 41 v of the rearmost toner transport portion partition member 41 b is in contact with the inner wall of the upper surface of the cleaning container 11.
[0157]
As shown in FIG. 28, bearing holes 22a, 22b, 22c, and 27e are formed in the side plates 11k on both sides of the cleaning container 11 on substantially one plane. A bearing hole 22d (see FIG. 39) is also formed in the side plate of the rear container 12. In the bearing holes 22a, 22b, 22c, 22d, and 27e, journal portions 31j of a rotation angle shaft drive gear 27c and drive gears 31a, 31b, 31c, and 31d (31d are not shown), which will be described later, are rotatable on the drive side. And the gear part goes out of the cleaning container 11. Further, journals 27d, 32a, 32b, 32c, 32d (32d is not shown) are rotatably fitted on the non-driving side. As already described, the slits 31s and 32s are provided in the axial direction at the tips of the drive gears 31a, 31b, 31c and 31d and the journals 32a, 32b, 32c and 32d, respectively. In addition, square holes 27c1 and 27d1 are provided in the axial direction at the tips of the rotation angle shaft drive gear 27c and the journal 27d.
[0158]
On the side plates 41m on both sides of the cleaning container inner partition member 41, the rotating plates are aligned with bearing holes 22a, 22b, 22c provided on the side plate 11k of the cleaning container 11 and bearing holes 22d provided on the side plate of the rear container 11b in the assembled state. Support holes 41n are respectively provided, and the end portions of the rotary plates 19a, 19b, 19c, and 19d protruding from the rotary plate support holes 41n to the outside of the side plates 41m are drive gears 31a, 31b, 31c, and 31d, and journals 32a, 32b, 32c, and 32d. And is supported so as to be rotatable. A slit 41p slightly larger than the plate thickness of the rotary plate 19 is provided upward from the rotary plate support hole 41n. The rotary plate support hole 41n is an open figure and is used for assembling the rotary plate 19.
[0159]
The cleaning container partition member 41 assembled with any one of the rotation angle shaft 202 (see FIG. 3) and the cleaning roller 27 (see FIG. 41) having the rotating plates 19a, 19b, 19c and the trailing blade 202d is shown in the cleaning container 11. Assembling is made easy by inserting it in the direction of 28 arrows. In addition, when the cleaning roller 27 is assembled, the rotation angle shaft driving gear 27c is used for driving the cleaning roller 27.
[0160]
{Configuration of rotation angle axis}
This will be described with reference to FIGS. Further, the first toner transport unit 11A1 is provided with a rotation angle shaft 202 as a feeding member for transporting the removed toner accommodated by the cleaning blade 28 to the vicinity of the rotating plate 19a. The rotation angle shaft 202 also rotates counterclockwise about the axis C.
[0161]
At both ends of the rotation angle shaft 202, a resin shaft member 202c integrally having a round shaft portion 202a on the rotation angle shaft 202 side and a square shaft portion 202b on the outer side in the longitudinal direction from the round shaft portion 202a is fixed by a method such as press fitting. Has been. As shown in FIG. 28, there is a positioning guide 41q for the rotation angle shaft 202 provided on the side plate 41m of the cleaning container partition member 41, and loosely fits with the round shaft portions 202a of the resin shaft members 202c at both ends of the rotation angle shaft 202. . Further, the mouth portion of the positioning guide 41q is narrower than the diameter of the round shaft portion 202a, the back is the size that the round shaft portion 202a is loosely fitted, and the angular shaft portion 202b of the rotation angle shaft 202 and the resin shaft member 202c is The size cannot be loosely fitted.
[0162]
Further, the angular shaft portion 202b is fitted into the angular holes 27c1 and 27d1 provided at the distal ends of the rotational angular shaft drive gear 27c and the journal 27d, and the rotational angular shaft portion 202 is rotatably supported.
[0163]
On any one surface of the rotation angle shaft 202, there is a feed blade 202d made of a flexible sheet having a thickness of about 50 μm and a length close to almost the entire length of the rotation angle shaft 202.
[0164]
Here, the angular axis 202 is summarized as follows.
[0165]
In the cleaning device 6 for removing the developer adhering to the electrophotographic photoreceptor 1, the cleaning member (for example, the cleaning blade 28) for removing the developer adhering to the electrophotographic photoreceptor 1 and the cleaning member A flexible developer conveying member having a flexible member (for example, a feed blade 202d) provided on a rotating shaft (for example, a square shaft 202) for conveying the developer removed from the electrophotographic photosensitive member. And.
[0166]
Here, in the flexible developer transport method, the developer is disposed on the downstream side.
[0167]
Moreover, the said rotating shaft is metal (for example, aluminum, iron, brass, etc.), The polyethylene terephthalate as a flexible member is stuck on the said metal rotating shaft.
[0168]
As described above, the rotation axis is an angular axis.
[0169]
Note that the rotation axis is not a square axis, but may be, for example, a double chamfer.
[0170]
{Rear container configuration}
This will be described with reference to FIGS. 3, 39, and 58. A rotating plate 19d is accommodated in the rear container 12, and the rotating plate 19d is rotatably supported as described above, and is rotated clockwise in FIG. The rotating blade 19d has a flexible flake leveling blade 17d that strikes the light transmission ports 33a and 33b, rubs the inner surfaces of the light transmission ports 33a and 33b, and passes through the light transmission ports 33a and 33b. An optical path L for detecting the removal toner fullness is secured. The leveling blade 17 d and the feed blade 17 extend between the side plates 41 m on both sides in the longitudinal direction of the cleaning container partition member 41.
[0171]
The apparatus main body 20 is fixedly provided with a lamp 34a and a light detecting element 34b for receiving light emitted from the lamp 34a, and light transmission ports 33a and 33b are integrated with the rear container 12 on an optical path L through which the light passes. Is provided.
[0172]
As shown in FIGS. 9 and 58, the light transmission ports 33a and 33b are recessed portions having a smaller width among the recessed portions 12q and 12r having different widths provided at two upper and lower positions at the same left and right positions on one end side in the longitudinal direction. A protruding wall surface forming an angle is formed between one wall surface 12i of 12q and a wall surface 12h behind the rear container 12, and a synthetic resin transparent member is fixed to each of the wall surfaces 12h and 12i by ultrasonic bonding or the like. Become. The light transmission ports 33 a and 33 b protrude into the rear container 12, and the light path L passes through the front end surface of the protrusion and is a recess when viewed from the outside of the rear container 12.
[0173]
Of the recesses 12q and 12r having different widths provided at the end portion and the center portion of the rear container 12b in the longitudinal direction, the longer recess portion 12r is provided at the substantially central portion in the longitudinal direction. A handle 16 used for attachment and detachment is fitted and attached.
[0174]
Further, a wall surface 12h behind the rear container 12 is provided with a protrusion 12b having a height of about 8 mm and a width of 5 mm so that the process cartridge B cannot be stood with the rear container 12 side down. That is, of the respective surfaces forming the rear container 12, when viewed from the direction perpendicular to the axis of the photosensitive drum 1, the surface of the cleaning container 11 that is farthest from the photosensitive drum 1 is projected (protrusion). 12b.
[0175]
As shown in FIG. 39, the rear container 12 has a flange 12c arranged in a square shape as a welded portion that is welded in contact with a flange 11h1 (see FIG. 28) provided on an edge surrounding the opening 11h at the rear of the cleaning container 11. And open toward the front. A space is formed rearward from the flange 12c. This space becomes the third toner storage portion 11B3. Ribs 11b3 are integrally arranged in a lower part of the third toner storage portion 11B3. The handle 16 is attached to the integrally formed rear container body configured as described above, and the rear container 12 is configured by welding the light transmission ports 33a and 33b as integral parts as a transmitted light detection window member for toner amount detection. It is.
[0176]
The main body portion of the rear container 12 has a substantially triangular cross section in the front-rear direction, which is perpendicular to the photosensitive drum 1. Therefore, the flange 12c surrounds the opening portion through the front end portion of the upper wall 12d and the lower end portion of the wall surface 12h of the back portion to form a welded portion.
[0177]
{Process cartridge handle}
As shown in FIGS. 3, 9, 11, and 39, a handle 16 is attached to the rear container 12 as a separate member. The grip 16 is parallel to the grip 16a parallel to the photosensitive drum 1 and the grip 16 arranged at the apex of the triangle when viewed in a plane perpendicular to the photoconductive drum 1, and is arranged at the other apex of the triangle. The horizontal member 16c, the grip 16a, and a connecting portion 16b for connecting both ends of the horizontal member 16c are provided. This handle 16 is made of synthetic resin. The grip 16a and the horizontal member 16c are openings 16e.
[0178]
The rear wall surface 12h of the rear container 12 is substantially one plane that is substantially perpendicular to the photosensitive drum 1, and the upper surface of the cartridge frame 10 in a state where the cleaning container 11 and the rear container 12 and the like are coupled is substantially one plane. None, the handle 16 is fitted into a recess 12r provided at a corner on the rear container 12 side where the extended portions of the respective planes intersect, and the small screw 16d is inserted into the rear container 12 through the coupling part 16b as shown in FIG. It is fixed by screwing. Although not shown, a fitting portion is provided between the rear portion 12b and the rear portion 12b in FIG. 9 to prevent the grip 16 from moving upward on the root side.
[0179]
One of the horizontal members 16c is arranged on the rear container 12 side in a vertical direction passing through the rear wall surface 12h of the rear container 12, and the other one of the horizontal members 16c is schematically shown on the upper surface of the cartridge frame 10. It is arranged on the rear container 12 side of one plane. Since the horizontal member 16c is disposed in this way, when the grip 16a is grasped with the right hand or the left hand from the upper side, the thumb smoothly enters the back wall surface 12h of the rear container 12 or the wall surface 12h and comes into contact with the horizontal member 16c. As a result, the attitude of the process cartridge B can be adjusted very easily and the operation is facilitated.
[0180]
Since the handle 16 is provided at the upper corner of the rear part of the process cartridge B as described above, when the grip 16a is gripped with a hand as described above, the process cartridge B is lowered forward, toward the guide surfaces 51b and 52b on the front side of the movable body 50. The shaft coupling member 23 and the guide portion 14b as protrusions can be easily inserted without the portions other than the shaft coupling member 23 and the guide portion 14b of the process cartridge B coming into contact with the movable body 50. In addition, after the shaft coupling member 23 and the guide portion 14b are inserted into the front guide surfaces 51b and 52b of the movable body 50, the rotation determining dowels 11a and 11b of the process cartridge B are inserted into the guide surfaces 51c and 52c on the rear side of the movable body 50. The movable body 50 can be easily tilted so as to be inserted into the movable body 50, and the operability when the process cartridge B is attached to the movable body 50 is facilitated. Further, the rotational positioning dowels 11a and 11b are once stopped by the CRG pressurizing springs 53 and 54 as shown in FIG. 11a and 11b can be easily pushed into the rotational positioning surfaces 51g and 52g in a natural manner.
[0181]
Furthermore, the grip 16 is provided at the above position because the cylindrical positioning bosses 13a and 14b of the process cartridge B are moved by the movable body 50 when the process cartridge B is removed from the movable body 50 by simply grasping the handle 16 and lifting it. The rear portion is lifted and tilted supported by the receiving portions 51h and 52h, and can be lifted obliquely upward as it is, so that the operability of removing the process cartridge B from the movable body 50 is improved.
[0182]
{Configuration of toner full detector}
Obviously from the above configuration, the light transmission ports 33a and 33b are disposed on the downstream side of the cleaning container 11 in the removal toner conveyance direction.
[0183]
When the removed toner stored in the toner storage unit 11B3 is full, even if the rotating plate 19d is rotated, the light transmission ports 33a and 33b are finally covered with the removed toner and the optical path L is blocked, The detection element 34b has received light from the lamp 34a until now, and the photoelectrically converted H active signal is converted to the L active signal when the light reception is interrupted. 36), the toner container 11B of the cleaning container 11 of the process cartridge B is informed that the removed toner is full. As shown in FIGS. 3 and 28, the rear plate 41c of the cleaning container 11 is provided with ribs 41u standing rearward. As shown in FIG. 39, the rear container 12 has an interior below the back wall 12h. A rib 11b3 is provided on the side. These ribs 41u and 11b3 are arranged in the longitudinal direction at alternate positions and cooperate to prevent the removal toner from moving in the longitudinal direction. As a result, when the process cartridge B is removed from the apparatus main body 20, the removed toner is shifted toward the light transmission ports 33 a and 33 b by handling, and when the process cartridge B is mounted again as it is, the removed toner becomes the third toner in the cleaning container 11. This prevents a malfunction in which a signal indicating that the removal toner is full is output even though the storage portion 11B3 is not full.
[0184]
A method of notifying that the removed toner is filled in the cleaning container 11 will be described. As described above, when the removal toner is filled in the inner toner storage portion 11B of the cleaning container 11, the engine controller 131 (described later) of the apparatus main body 20 confirms that the removal container 11 is almost full of removal toner. Notify (removed toner full notice). At this time, the toner conveying portion 11A has almost no removed toner. For this reason, even if a predetermined number of prints are made after notifying the removal toner full advance notice, the removal toner is successively stored from the back side (11A3) of the toner conveying portion 11A. Finally, the toner conveying portion 11A is filled with removed toner. Before the toner conveying portion 11A is filled with removed toner, the engine controller 131 of the apparatus main body 20 notifies that the removed toner is filled in the cleaning container 11 (removed toner full notification). Each of the above-mentioned notifications is performed by turning on a lamp on the printer body or displaying the fact on the display.
[0185]
Further, instead of the “removed toner full notice” notification, “cartridge replacement” notification may be performed.
[0186]
Alternatively, the image forming operation of the apparatus main body may be prohibited after notifying the “removal toner full notice” (“cartridge replacement”) and then forming a predetermined amount of image.
[0187]
Here, with reference to FIG. 61, the removal toner full detection method in the case of full-color image formation and mono-color image formation will be described. FIG. 61 is a flowchart of the removal toner full detection method.
[0188]
First, the engine controller (MPV) on the printer body side detects that the light detection element 34b has stopped receiving light from the lamp 34a (step 1). Thereafter, an image forming standby state in which an image forming operation by the printer can be performed is set (step 2). Then, at the time of image formation, [count / image] is added to the counter value of the number of images formed in the case of full color, and [count / image] is added in the case of mono color (step 3). Then, the counter value and the counter threshold value (1008 sheets) are sequentially compared (step 4). When the counter value of the number of formed images coincides with the counter threshold value, the image forming operation is prohibited and “cleaner full” notification is made (step 5). In step 5, the image forming operation may not be prohibited and only the “cleaner full” notification may be performed.
[0189]
{Configuration of charging device cover}
The charging device cover 15 will be described with reference to FIGS. 3, 10, 11, and 60. The charging device cover 15 is a protective member for the charging device 2. As described above, the charging device cover 15 covers the longitudinal direction and both ends of the charging device 2 and at the same time suppresses and fixes the upper portion of the charging high-voltage contact plate 48 described later. Further, the charging device cover 15 has a hook at the tip of a snap fit claw portion 15c provided near the center in the front-rear direction and is engaged with the edge of the hole 11q of the cleaning container 11 and positioning the upper surface 15e of the charging device cover 15. After the hole 15g is temporarily positioned with respect to the cleaning container 11 by fitting into the positioning dowel 11v2 on the upper surface of the charging bias contact holding part 11v, the holes provided in the end plates 15b at both ends (the non-drive side is not shown) 15d is fixed so as to be parallel to the photosensitive drum 1 by fitting with two boss portions 13z (see FIG. 60) provided on the side cover 13 and the end cover 14 (not shown).
[0190]
A rectangular opening 15a is provided on the upper surface 15e of the charging device cover 15 so that the external contact 48a of the charging high-voltage contact plate 48 is just fitted and exposed. The charging device cover 15 has a trapezoidal cross section perpendicular to the longitudinal direction, and the external contact 48 a is substantially on the same plane as the upper surface 15 e forming the plane of the charging device cover 15.
[0191]
Further, the upper surface 15e of the charging device cover 15 has an opening 15f for exposing the laser shutter opening / closing rib 11z provided integrally with the cleaning container 11.
[0192]
{Operation of cleaning device}
The photosensitive drum 1, the rotation angle shaft 202, and the rotating plate 19 rotate simultaneously upon receiving a driving force. Although the configuration of this drive device will be described later, the operation of the cleaning device 6 will be described here. The toner remaining after the transfer on the photosensitive drum 1 by the cleaning device 6 and the cleaning blade 28 is stored in the cleaning container 11 as a removed toner.
[0193]
The toner deposited in the vicinity of the opening 11 n does not leak out of the cleaning container 11 through the gap between the squeeze sheet 29 and the photosensitive drum 1 due to the action of the squeeze sheet 29. The removed toner accumulated on the toner conveying portion partition member 41a of the first toner conveying portion 11A1 is transferred to the second conveying portion 11A2 by the feeding blade 202d of the rotation angle shaft 202 and the feeding blade 17 of the first rotating plate 19a. Although the arc portion 41a1 is lifted toward the ridge line 41g1 and tries to advance toward the ridge line 41g1, and when it reaches the storage opening 41f1 beyond the ridge line 41g1, the opening 41f1 moves toward the front side in the removed toner conveyance direction of the first toner storage section 11B1. Fall and accumulate. Some removed toner is sent to the second toner conveying portion 11A2 due to the rotational force of the rotating plate 19a and the repulsion of the feed blade 17 that has passed the ridgeline 41g1 being released. Since the toner conveying portion partitioning member 41a in the second toner conveying portion 11A2 descends from the ridge line 41g1 toward the accommodating opening 41f2, the removed toner is directed toward the accommodating opening 41f2, and if it is about to accumulate, the second rotating plate The feed blade 17 of 19b rotates to feed the removed toner into the storage opening 41f2, and drops from the storage opening 41f2 into the first toner storage portion 11B1.
[0194]
Thus, the removed toner accumulates in the first toner storage portion 11B1 through the storage opening 41f1 that is predominantly charged, with the removal toner being deposited with the peak just below the storage opening 41f1 reaching the storage opening 41f1 and being removed to the storage opening 41f1. After the toner is filled, all of the removed toner that has been cleaned and discharged to the first toner conveying portion 11A1 is transferred to the second toner conveying portion 11A2 through the conveying opening 41e by the feed blade 17 of the first rotating plate 19a. The removed toner is sent from the storage opening 41f2 to the space between the first toner storage portion 11B1. When the first toner storage unit 11B1 is filled with the removal toner, the storage opening 41f2 is blocked, and thus the cleaned removal toner is sent to the second toner conveyance unit 11A2 through the first toner conveyance unit 11A1. Here, the feed blade 17 of the rotating plate 19b lifts the removed toner along the arc portion 41a2 toward the ridge line 41g2 in front of the transport opening 41e between the second and third toner transport portions 11A2 and 11A3, and from the storage opening 41f3. The toner drops into the side closer to the photosensitive drum 1 of the second toner storage portion 11B2. Some removed toner is fed into the third toner conveying portion 11A3 due to repulsion due to the rotation of the feed blade 17 of the rotating plate 19b and the release of elasticity due to the passage of the ridge 41g2.
[0195]
Thus, the removed toner that has fallen into the second toner storage portion 11B2 cannot be accumulated in a mountain shape immediately below the storage opening 41f3. In any case, the storage opening 41f3 is close to the toner storage portion inner partition member 41d that is inclined so that the lower side partitioning the first and second toner storage portions 11B1 and 11B2 is behind the upper portion when viewed from the photosensitive drum 1. Because it is. Therefore, the surface of the removed toner is formed so that the far side when viewed from the photosensitive drum 1 is lowered with the storage opening 41f3 directly below the storage opening 41f3 in the second toner storage portion 11B2, and the surface gradually rises, and the highest portion is the storage opening. 41f3 is reached, and the storage opening 41f3 is blocked with the removed toner. Thereafter, all the removed toners conveyed through the first and second toner conveying units 11A1 and 11A2 cross the ridge line 41g2 between the second toner conveying unit 11A2 and the third toner conveying unit 11A3, and then the third toner is conveyed from the conveying opening 41e. The toner to be removed is transferred from the ridge line 41g2 to the storage opening 41f4 by the downward slope from the ridge line 41g2 to the storage opening 41f4 and the movement of the feed blade 17 of the third rotating plate 19c. The toner moves on the toner conveyance unit partition member 41a in the conveyance unit 11A3, and the removed toner is dropped into the second toner storage unit 11B2 from the storage opening 41f4 at the lowest position of the partition member 41a. Thus, when the second toner storage portion 11B2 is filled with the removal toner and the storage opening 41f4 is blocked with the removal toner, the removal toner sent to the third toner transport portion 11A3 is sent by the feed blade 17 of the rotating plate 19c. The removed toner from the ridge line 41g2 on the side close to the photosensitive drum 1 to the storage opening 41f4 on the toner conveyance part partition member 41a in the third toner conveyance part 11A3 is moved on the arc part 41a3 and lifted to the ridge line 41g3. The ridge line 41g3 forms the lower edge of the storage opening 41f5, and the removed toner lifted up to the ridge line 41g3 falls to the third toner storage portion 11B3. The storage opening 41f5 also serves as the transport opening 41e, and sends and removes the removed toner to the toner storage portion 11B3.
[0196]
The removed toner that has fallen into the third toner storage unit 11B3 is a surface state in which the back side is lowered with the rear plate 41c side as the highest position parallel to the toner storage unit inner partition member 41d and inclined so that the lower side is far from the photosensitive drum 1 Go on to accumulate. The removed toner to be deposited is a flat surface whose surface is inclined with respect to the horizontal plane corresponding to the angle of repose. When the surface of the removed toner gradually rises and is pulled by the smoothing blade 17d of the rotating plate 19d, the removed toner is splashed by the rotational force of the smoothing blade 17d, and the removed toner is sent to the rear plate 41c side. Further, the leveling blade 17d has a larger width in the radial direction, and the tip portions of the light transmitting ports 33a and 33b at the position where the light path L crosses are rubbed with the leveling blade 17d and always cleaned. When the removed toner is scattered to the rear side plate 41c side of the third toner storage unit 11B3 and the third toner storage unit 11B3 is almost full, the light is always lighted by the leveling blade 17d of the rotating plate 19d. The light transmission ports 33a and 33b cannot be cleaned because the light transmission ports 33a and 33b are blocked by the removed toner, the optical path L is blocked, and the fullness of the removed toner in the third toner storage portion 11B3 of the process cartridge B is displayed in the apparatus main body 20. The display of the removal toner full means that the toner storage unit 11B is full of the removal toner, and simultaneously indicates that the toner conveyance unit 11A is not full of the removal toner, and the cleaning container 11 is still in the toner conveyance unit 11A. Since the removed toner can be accommodated in this case, the removal toner is fully charged. Here, since the number of image formations until the removed toner with respect to the toner conveying portion 11A is full can be predicted, when the predicted number of formed images is reached, the removal toner fullness in the cleaning container 11 is displayed.
[0197]
{Driver for removed toner conveying member in process cartridge}
FIG. 24 is a side view of the process cartridge B with the gear cover (drive side cover) 13 removed. FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing the driving side of the cleaning container 11 of the photosensitive drum 1 and the first rotating plate 19a.
[0198]
The drum support shaft 1d of the photosensitive drum 1 is provided with a shaft coupling member 23 having a hole 23b into which the projection 35a can be fitted from the axial direction in six circumferential directions, as shown in FIGS. Further, on the apparatus main body 20 side, there is provided a drive side shaft coupling member 35 provided with a projection 35a so as to take a position where the projection 35a enters and exits the hole 23b by moving forward and backward in the axial direction. The shaft coupling member 35 is fixed to the drive shaft 36, and the drive shaft 36 is concentric with the drum support shaft 1d and advances and retracts in the axial direction. The drive shaft 36 is supported on the frame body 20d of the apparatus main body 20 so as to be rotatable and axially movable. The hole 23b is a shape in which the protrusion 35a is movable in the axial direction, for example, a hole having an equal width in the radial direction.
[0199]
FIG. 22 is a drawing in which the shaft coupling members 23 and 35 have a cylindrical surface with the rotation axis as the center and the hole 23b and the protrusion 35a are cut and developed. As shown in FIG. 22, when the shaft coupling member 35 on the apparatus main body 20 side is rotated so as to move in the direction of the arrow shown in the drawing, the shaft coupling member 35 is inclined in the direction in which the shaft coupling member 23 is drawn and is in contact with each other. The clutch surfaces 23b1 and 35a1 are provided in the hole 23b and the protrusion 35a, respectively. The hole 23b and the protrusion 35a are formed by an inner peripheral surface and an outer peripheral surface formed by a cylinder or a conical surface around the rotation center of the shaft coupling members 23 and 35, and the clutch surfaces 23b1 and 35a1 and the opposite surfaces 23b2 and 35a2. being surrounded. The clutch surfaces 23b1 and 35a1 and the opposite surfaces 23b2 and 35a2 form a radial surface from the center of rotation of the shaft coupling members 23 and 35. The tip of the shaft coupling member 23 is a plane perpendicular to the axis. The tip of the protrusion 35a of the shaft coupling member 35 and the valley bottom between the protrusions are on a plane perpendicular to the axis. The clutch surface 23b1 of the hole 23b of the shaft coupling member 23 is inclined with respect to the shaft center, and the facing surface 23b2 passes through the shaft center. The clutch surface 35a1 of the shaft coupling member 35 is inclined with respect to the shaft center, and the opposite surface 35a2 is inclined so that the protrusion 35a tapers along the clutch surface 35a1.
[0200]
When the process cartridge B configured as described above is mounted on the apparatus main body 20, the shaft coupling members 23 and 35 are separated in the axial direction, and the shaft centers coincide. The shaft coupling member 35 advances in the direction of the arrow A in the figure, and the protrusion 35a enters the hole 23b. The axial coupling member 35 is positioned in the axial direction by a stopper (not shown) on the apparatus main body 20 side. When the shaft coupling member 35 rotates, the projection 35a moves in the direction of the arrow B shown in the figure, and the clutch surface 35a1 contacts the clutch surface 23b1 to rotate the shaft coupling member 23. Since the clutch surfaces 23b1 and 35a1 are inclined in the direction in which the clutch surfaces 23b1 and 35a1 are retracted, the shaft coupling member 23 is pulled toward the shaft coupling member 35 in the axial direction when a circumferential force due to rotational resistance acts on the clutch surfaces 23b1 and 35a1.
[0201]
As described above, the end of the first rotary plate 19a is fitted in the slit 31s of the drive gear 31a. The drive gear 31a has the journal portion 31j in the bearing hole 22a of the side plate 11k on the drive side of the cleaning container 11. It fits freely. As shown in FIGS. 4, 10, 11, and 20, the end face of the drive gear 31 a is provided with a plate-like rib in a radial direction in a cross shape, and the drive gear 31 has a convex clutch 31 a 1. As shown in FIGS. 20 and 23, the drive shaft 37a having a concave clutch 37 having a cross groove that fits into the rib of the convex clutch 31a1 is axially movable and rotated in the frame 20d of the apparatus body 20. It is supported freely. The concave clutch 37 is inserted into and disengaged from the convex clutch 31a1 through a through-hole 51d communicating with a notch 51e provided on the guide surface 51c of the movable body 50 shown in FIG. The drive shafts 36 and 37a on the apparatus body 20 side with respect to the drive section of the photosensitive drum 1 and the removal toner drive input section 49 are driven from the apparatus body 20 in the direction indicated by the arrow A and in the opposite direction to advance and retract. When the shaft coupling member 35 and the concave clutch 37 on the apparatus main body 20 side advance in the direction of the arrow A, when the shaft coupling member 23 and the concave clutch 31a1 on the process cartridge B side do not mesh with each other, the shaft coupling member 35, When the drive shafts 36 and 37a move forward with the concave clutch 37 stopped, the shaft coupling member 35 and a spring (not shown) that pressurizes the concave clutch 37 are provided. Therefore, when the shaft coupling member 35 and the concave clutch 37 rotate, the shaft coupling member 23 and the concave clutch 31a1 immediately mesh with each other by the spring force of the spring. In a direction opposite to the direction of arrow A, the release means omits the description so as to move backward.
[0202]
As shown in FIG. 24, the drive gear 31a having the convex clutch 31a1 meshes with the rotation angle shaft drive gear 27c via the idler gear 38a, and meshes with the drive gear 31b via the idler gear 38b. The drive gear 31b meshes with the drive gear 31c via an idler gear 38c. The drive gear 31c meshes with the drive gear 31d via two meshing idler gears 38d and 38e.
[0203]
As shown in FIG. 40, dowels 13d1 to 13d3 projecting from the back surface of the side cover 13 are fitted in the center holes of the rotation angle shaft drive gear 27c and the drive gears 31b and 31c, respectively, and the rotation angle shaft drive gear 27c and the drive gear are inserted. 31b and 31c are supported rotatably. The dowels 13d1, 13d2, and 13d3 are stepped, and the axial movement of the drive gears 31b and 31c outward is stopped at the stepped portion. The idler gears 38a to 38e are rotatably supported by dowels 11k1 protruding from the side plates 11k of the cleaning container 11 (see FIG. 4). The dowels 11k1 are fitted in holes 13d4 provided in the side cover 13, respectively. A drive gear 31d for connecting the rotating plate 19d having the leveling blade 17d is rotatably fitted in the inner periphery of a hollow cylindrical hole 13d7 provided on the back surface of the side cover 13.
[0204]
As shown in FIG. 20, the photosensitive drum 1 and the drive gear 31a of the process cartridge B mounted on the apparatus main body 20 via the movable body 50 are driven side shafts provided at the ends of the drive shafts 36 and 37a from the apparatus main body 20 side, respectively. The coupling member 35 and the concave clutch 37 are individually engaged with the shaft coupling member 23 and the convex clutch 31a1 to receive a driving force.
[0205]
In the cleaning device 6 described above, the residual toner after transfer removed from the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 28 is transported into the cleaning container 11 as removed toner, and sequentially to the first to third toner storage portions 11B1 to 11B3. In the operation of filling the removed toner, a rotational force is transmitted from a drive source (not shown) on the apparatus main body 20 side to the concave clutch 37, and the concave clutch 37 drives the drive gear 31a.
[0206]
As a result, the rotation angle shaft drive gear 27c is rotated from the drive gear 31a shown in FIG. 24 via the idler gear 38a and the feed blade 202d is rotated in the same direction as the photosensitive drum 1 while the feed drum 202d is rotating. Rotate to. On the other hand, the drive gear 31a, the idler gear 38b, the drive gear 31b, the idler gear 38c, the drive gear 31c, the idler gears 38d and 38e, and the drive gear 31d that are sequentially meshed rotate at the same time, and the rotation angle shaft drive gear 27c and the drive gears 31a to 31c The drive gear 31d rotates in the opposite direction with respect to the gears 27c and 31a to 31c.
[0207]
{Assembly method of cleaning device}
The assembly of the cleaning device 6 having the above-described configuration will be described.
[0208]
As shown in FIG. 28, at the time of assembly, first, the opening for the rotation angle shaft 202 of the notch opened toward the front provided in the side plate 41m of the cleaning container partition member 41 is a round shape of the rotation angle shaft 202 shown in FIG. The round shaft portion 202a of the rotation angle shaft 202 is inserted into the positioning guide 41q which is smaller than the diameter of the shaft portion 202a and whose back is the size in which the round shaft portion 202a is loosely fitted.
[0209]
Next, the rotating plates 19a, 19b, 19c and 19d are inserted into the holes 41n through the slits 41p, and the cleaning container partition member 41 is assembled to the cleaning container 11. At this time, the guide groove 41s of the cleaning container partition member 41 is fitted into the container guide 11o (O) of the cleaning container 11, and the partition member 41 is regulated in the longitudinal position.
[0210]
Next, a journal 27 d for supporting one end of the rotation angle shaft 202 and a rotation angle shaft drive gear 27 c for supporting and driving the other end of the rotation angle shaft 202 are inserted from both side surfaces of the cleaning container 11.
[0211]
At this time, the rotation angle shaft 202 is temporarily positioned by the cleaning container partition member 41 and inserted into the cleaning container 11 and is substantially coaxial with the journal 27d to be attached and the gear 27c. It can be easily engaged with the angle shaft portion 202b of the rotation angle shaft 202. As a result, the rotation angle axis 202 is positioned at a normal position.
[0212]
Next, as shown in FIG. 28, circular dowels 11a1 and square dowels 11a2 provided on both ends in the longitudinal direction of the flange 11h1 on the back of the cleaning container 11 are provided with positioning holes 11b1 and 11b2 having the same shape shown in FIG. In addition, the flanges around the openings of the rear container 12 and the cleaning container 11 having these positioning holes are joined and ultrasonically welded.
[0213]
Before the side container 13 and the end cover 14 are screwed and assembled by covering all the side surfaces of the cleaning container 11 integrated by welding the rear container 12, the photosensitive drum 1, the charging device 2, and the cleaning blade 28 are assembled. Is assembled to the cleaning container 11 and the charging device cover 15 is attached.
[0214]
Further, another embodiment 2 of the cleaning device 6 will be described in detail with reference to FIG. The cleaning device 6 stores the toner remaining after the transfer on the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 28 in the cleaning container 11 as a removed toner. The removed toner removed from the photosensitive drum 1 first drops and accumulates in the vicinity of the opening 11n on the photosensitive drum 1 side of the first toner conveying portion 11A1. A squeeze sheet 29 is brought into contact with the photosensitive drum 1 at a certain angle and pressure below the opening 11n. The toner remaining after the transfer on the photosensitive drum 1 passes through the abutted squeeze sheet 29 and enters the first toner conveying portion 11A1. However, the removed toner scraped and accumulated by the cleaning blade 28 accumulates without passing through the gap between the squeeze sheet 29 and the photosensitive drum 1. The toner feeding blade 17 rotates together with the rotating plate 19 in the counterclockwise direction of rotation in the drawing at the first toner conveying portion 11A1. The driving force of the toner feeding blade 17 is rotated directly from the driving shaft of the apparatus main body 20 (not shown) at the rear of the drawing, and the removed toner accumulated in the first toner conveying portion 11A1 is fed to the rear of the container. Also lift the container upward. In the central portion of the container, there is a toner transport section partition member 41a that divides the cleaning container 11 into toner transport sections 11A1, 11A2 and a toner storage section 11B. The partition blade 41a is transported by a feed blade 17 at the container rear side end. There is a storage opening 41f through which the removed removed toner is sent to the toner storage portion 11B. Further, the partition member 41a also serves as the bottom of the toner transport portions 11A1 and 11A2, and has a configuration in which the bottom becomes relatively higher as compared with the photosensitive drum 1 side as going to the rear of the container. As a result, the storage opening 41f can be provided near the upper portion of the central portion of the toner storage portion 11B, and the removed toner sent from the storage opening 41f can be uniformly accumulated to prevent a dead space from being generated. Further, since the storage opening 41f is at the upper part of the container, even if the user detaches and handles the process cartridge B from the apparatus main body 14 and holds it, for example, the photosensitive drum 1 side faces downward, the removed toner remains in the cleaning container 11. Without entering the toner transport unit 11A2 from the toner storage unit 11B, the vicinity of the opening 11n on the photosensitive drum 1 side of the toner transport unit 11A1 can always maintain a state where there is no removed toner and no powder pressure is applied. Thereby, it is possible to guarantee an appropriate cleaning performance during the lifetime of the photosensitive drum 1.
[0215]
Next, another embodiment 3 of the cleaning device 6 will be described. Only differences from the second embodiment will be described.
[0216]
As shown in FIG. 26, a plurality of storage openings 41f1, 41f2, and 41f3 are provided in the toner conveying portion partition member 41a of the cleaning container 11. The longitudinal dimensions of these openings are almost the same as those of the feed blades 17, and the removed toner conveyed by the feed blades 17 first drops from the first storage opening 41f1 to the toner storage portion 11B and accumulates. Then, when the toner accumulates so as to reach the removed toner storage opening 41f1, the removed toner transported thereafter is transported further to the rear of the container through the first storage opening 41f1. When the toner is transported to the second storage opening 41f2, it falls to the toner storage portion 11B and accumulates. As in the case of the first storage opening 41f1, when the removed toner that has fallen and accumulated reaches the second storage opening 41f2, the removed toner transported thereafter is further transported to the rear of the container and sent to the third storage opening 41f3. And falls into the toner storage portion 11B. As a result, the removed toner can be sequentially sent to the photosensitive drum 1 side, the central portion, and the container rear side of the toner storage portion 11B to be uniformly deposited, and a dead space is hardly generated. For this reason, the amount of removed toner in the first toner conveying portion 11A1 can always be kept small. Further, stable cleaning performance can be maintained during the lifetime of the photosensitive drum 1 having a longer lifetime, and easy maintenance can be supplied to the user.
[0217]
Furthermore, another embodiment 4 of the cleaning device 6 will be described with reference to FIG. Only differences from the third embodiment will be described.
[0218]
As shown in FIG. 27, the toner conveying portions 11A1 and 11A2 have rotating plates 19a and 19b with feed blades 17 as toner conveying means. The driving force of the rotating plate 19a is directly received from the driving shaft of the apparatus main body 20 (not shown) at the rear of the drawing, and the driving of the rotating plate 19b is transmitted to the rotating plate 19a through gear connection, both counterclockwise. Rotate in the direction of rotation. Further, the second rotation plate 19b behind the container is located at a position where the rotation center is relatively high with respect to the rotation plate 19a on the photosensitive drum 1, and the removed toner conveyed by the first rotation plate 19a is transferred to the second rotation plate. It is configured to be lifted to the upper part of the toner storage portion 11B2 in the process of being sent to the portion 19b and further conveyed to the rear of the container. As a result, the ability of the toner transport units 11A1 and 11A2 to transport the removed toner to the rear of the container is improved, and it becomes difficult for the removed toner to accumulate on the rear of the photosensitive drum 1, and stable cleaning is performed during the lifetime of the photosensitive drum 1. The performance can be maintained. The operation of dividing the toner storage portion 11B into the first and second toner storage portions 11B1 and 11B2 by the toner storage portion partitioning member 41d is the same as that of the first embodiment of the cleaning device. It is presented. As a modification of FIG. 27, the toner storage portion 11B may not be partitioned by the toner storage portion partition member 41d as shown in FIG.
[0219]
As described above, unlike the conventional cleaning container that can maintain the cleaning performance up to a certain number of prints, the process cartridge having a photosensitive drum having a significantly increased number of printable sheets and having a cleaning unit is disposed inside the cleaning container. A toner storage section partitioning member is provided that divides the toner removal section in the upper part into a toner conveyance section and a toner storage section in the lower removal toner. By arranging the internal partition member, the toner transport part partition member that divides the toner transport direction into two or more, and the toner transport means that is a rotating plate, the process cartridge can be detached and moved during maintenance during use The removed toner does not move toward the opening with respect to the photosensitive drum 1, and the opening is yes. It can also maintain proper cleaning performance. Further, the toner can be prevented from leaking from the opening during handling, and comfortable use can be continued.
[0220]
Further, the toner conveying portion partitioning member that bisects the cleaning container is provided with a plurality of storage openings having a length in the longitudinal direction similar to the longitudinal width inside the container, thereby removing toner from the toner conveying portion to the toner storing portion. There are a plurality of locations where the toner is sent, and the bias of the removed toner accumulation can be reduced rather than dropping the removed toner from one location. As a result, a dead space is hardly generated in the removed toner storage portion, and the removed toner can be efficiently stored in the limited space.
[0221]
In addition, the light transmission port for the light transmission type full tank (the toner storage unit is filled with the removed toner) is detected at the rearmost part of the toner storage unit in the cleaning container that is divided into two parts by the toner conveying unit partition member. In the toner storage portion, the rotating toner blades that rotate as a means for smoothing the accumulated removed toner deposit the removed toner only on the light transmission port portion, so that there is sufficient space. Regardless of this, there is no possibility that the full tank detection malfunctions, and the detection accuracy of the full tank detection can be improved.
[0222]
The rotation direction of the spiral blade rotates in a direction away from the full-tank detection light transmission port, so that the removal toner does not accumulate unless the full-tank detection light transmission port is full. The removed toner accumulates only in the detection window portion, and there is no possibility that the full tank detection malfunctions even though there is a space, and the detection accuracy of the full tank detection can be improved.
[0223]
The cleaning container inner partition member for forming the toner conveyance portion and the toner storage portion by dividing the interior of the cleaning container into two parts is made separate from the cleaning container, and the partition member is attached to be inserted into the cleaning container. It is also characterized in that an insertion guide which is a hole provided for fitting into the positioning protrusion 11p is provided in the plate 41i. Thereby, the shape of the cleaning container is not complicated, and the degree of freedom in design is increased. In addition, the insertion guide provided in the toner container partition member can easily determine the assembly at a predetermined position in the cleaning container and improve the assemblability, so that assembly errors can be reduced.
[0224]
The cleaning container inner partition member provided as a separate member is provided with a temporary positioning mechanism for the rotating shaft of the rotating plate for toner conveyance by the slit 41p and the rotating plate support hole 41n. At the same time, the rotating plate temporarily positioned on the cleaning container partition member is inserted at the same time, and when the cleaning container partition member is at a predetermined position in the cleaning container, the rotating plate is also positioned in the vicinity of the predetermined position. It is possible to adopt a configuration that allows temporary positioning. Thereby, the assembly of the rotating plate to the cleaning container body is facilitated, and the workability is improved.
[0225]
Further, the cleaning container partition member provided by the separate member is provided with a temporary positioning mechanism for the rotating shaft of the first removed toner feeding member for cleaning after being removed from the photosensitive drum. When the cleaning container inner partition member is inserted into the cleaning container, the first removed toner feeding member temporarily positioned by the cleaning container inner partition member is inserted at the same time. When the cleaning container inner partition member is in a predetermined position, the first removed toner feeding member is inserted. Also, it is possible to adopt a configuration in which temporary positioning is performed in the vicinity of a predetermined position. This facilitates the assembly of the first removed toner feeding member to the cleaning container body, and improves the workability.
[0226]
In addition, the cleaning container partition member provided as the separate member is provided with a positioning guide for the rotation of the first removed toner feeding member, so that the position of the first removed toner feeding member relative to the photosensitive drum is kept constant. Can keep. In addition, since it is not necessary to newly provide a separate part, the number of parts can be reduced, leading to simplification of the configuration.
[0227]
{Configuration of electrical contacts}
Next, connection and arrangement of contacts for electrically connecting the process cartridge B to the image forming apparatus A will be described. As shown in FIGS. 10 to 12, the process cartridge B is provided with a plurality of electrical contacts. That is,
(1) In order to ground the photosensitive drum 1 to the image forming apparatus A, the anti-driving drum support shaft 14g or the driving-side drum support shaft 1d is used as a conductive ground contact electrically connected to the photosensitive drum 1.
(2) A charging high-voltage contact plate 48 electrically connected to the metal shaft 2a of the charging roller 2c in order to apply a charging bias from the image forming apparatus A to the charging roller 2c.
(3) In order to store information relating to the process cartridge B, a process cartridge B side connector 71 is provided for transmitting information from the apparatus A side to a storage member provided in the process cartridge.
[0228]
{Drum ground contact configuration}
The drum support shaft 14g formed by insert molding integrally with the end cover 14 described above comes into contact with the main body ground contact 66 on the image forming apparatus A side on the axis of the photosensitive drum 1 as shown in FIG. Yes.
[0229]
As shown in FIG. 55, the main body ground contact 66 is a hollow metallic shaft member having a diameter of about 5 mm, the tip is hemispherical, and the main body side plate is coaxial with the counter driving side main body engaging member 61 inside the apparatus main body 20. A hole 68a of 68 is supported so as to be slidable in the longitudinal direction of the photosensitive drum. The main body engaging members 61 on both sides have a center on a straight line in the longitudinal direction, and have a half pipe shape opened from the right side of FIG. Further, a compression coil spring 69 that is urged inward in the longitudinal direction of the photosensitive drum is provided inside the main body ground contact 66, and the compression coil spring 69 is in contact with a fixed spring seat 68b.
[0230]
An electrical contact portion 14g1 of the drum support shaft 14g with the apparatus main body 20 is followed by a cylindrical positioning boss 14a having the same outer diameter as the inner diameter of the main body engaging member 61, followed by the outer side of the guide portion 14b having a diameter smaller than that of the boss 14a. It is arranged so as to be recessed from the end face 14b1. The material of the guide portion 14b is plastic, and the drum support shaft 14g is not damaged by the attachment / detachment of the process cartridge B to / from the movable body 50 and the handling after the removal from the movable body 50.
[0231]
As shown in FIG. 16 which is a sectional view including the axis of the photosensitive drum 1, a ground plate 1f is elastically fitted into the drum support shaft 14g and the aluminum cylinder 1c in the aluminum cylinder 1c.
[0232]
As shown in FIG. 17, the ground plate 1f is provided with a projection 1h with a groove 1g on the side to be fitted into the aluminum cylinder 1c. When the ground plate 1f is outside the aluminum cylinder 1c, between the tips of the projections 1h on both sides across the diameter of the aluminum cylinder 1c. Is slightly larger than the inner diameter of the aluminum cylinder 1c. The ground plate 1f is provided with a hole 1j through which the drum support shaft 14g passes, and a cantilever leaf spring portion 1k is provided toward the center of the photosensitive drum by cutting a groove 1i from the hole 1j. The tip of the leaf spring portion 1k is bent in the vicinity of the center of the drum support shaft 14g so as to oppose the end surface of the drum support shaft 14g and has a triangular shape, thereby forming a contact portion 1o. The leaf spring portion 1k is perpendicular to the diameter connecting the projections 1h on both sides in contact with the aluminum cylinder 1c.
[0233]
The anti-driving side drum flange 1b having the ground plate 1f fixed to the rib 1n of the non-driving side drum flange 1b by heat welding or the like is caulked to the end of the aluminum cylinder 1c and fixed by a fixing method such as adhesion. When the non-driving side drum flange 1b to which the ground plate 1f is fixed is fitted into the aluminum cylinder 1c in the axial direction, the projection 1h is inclined with respect to the direction perpendicular to the axis relative to the aluminum cylinder 1c, and the tip of the projection 1h is the aluminum cylinder 1c. It is difficult to fix. Further, the drive side drum flange 1a is fixed to the other end of the aluminum cylinder 1c.
[0234]
Further, as described above, in order to rotatably support the photosensitive drum 1 with respect to the cleaning container 11, when the drum support shaft 14g fixed to the end cover 14 is fitted into the hole 1ba of the drum flange 1b. The leaf spring portion 1k of the ground plate 1f is deformed by about 3 to 5 mm. At this time, a contact pressure of about 50 to 100 g is generated with respect to the axial direction of the drum support shaft 14g to stabilize electrical contact. Further, when the leaf spring portion 1k is bent, the contact portion 1o (O) is in contact with the center of the drum support shaft 14g, so that the frictional force due to sliding does not act on the contact portion 1o even when the photosensitive drum 1 is rotating. To stabilize the contact.
[0235]
The ground plate 1f is made of a conductive spring material such as a stainless steel plate, phosphor bronze plate, beryllium bronze plate, etc., and the aluminum cylinder 1c and the drum support shaft 14g are electrically connected by the ground plate 1f.
[0236]
Next, access to the ground contact at the time of insertion of the movable body will be described with reference to FIG.
[0237]
When the drum support shaft 14g of the process cartridge B does not reach the main body ground contact 66, the main body ground contact 66 is biased to the edge of the hole 68a of the main body side plate 68 by the bias of the spring 69 as shown in FIG. The end 66b of the main body ground contact 66 protrudes from the side plate 68 of the apparatus main body 20 by about 3 to 5 mm. When the movable body 50 is further inserted, the C surface portion 14b1 of the guide portion 14b of the counter driving side end cover 14 hits the tip portion 66b of the main body ground contact 66 (state shown in FIG. 55A). When the insertion further proceeds, the main body ground contact 66 is pushed by the C surface 14b1 of the guide portion, and the compression coil spring 69a contracts. Here, although the impact force due to the insertion of the movable body 50 is applied to the C surface 14b1 of the end cover 14, the guide portion 14b is made of plastic, and metal powder due to the impact is not generated. Finally, the cylindrical positioning boss 14a of the end cover 14 is fitted into the main body engaging member 61 of the apparatus main body 20, and the axis of the drum support shaft 14g of the end cover 14 and the axis of the main body ground contact 66 are aligned. Match. At this time, since the biasing spring 66a is bent, a contact pressure of about 200 g acts on the axial direction of the drum support shaft 14g, and the electrical contact is stabilized.
[0238]
From the above, by covering the metal drum support shaft 14g with plastic, it is possible to avoid a metal-to-metal impact and to access a stable ground contact without metal powder.
[0239]
{Configuration of charged high-voltage contact}
The charging high voltage contact plate 48 has an external contact 48a exposed on the upper surface 15e of the charging device cover 15 described above. The charging device cover 15 has a trapezoidal cross section perpendicular to the longitudinal direction, and the external contact 48 a is substantially on the same plane as the upper surface 15 e forming the plane of the charging device cover 15. The charging high-voltage contact plate 48 is shown in detail in FIGS. 18, 19 and 60 showing a bearing portion for supporting the charging roller 2c.
[0240]
The cleaning container 11 is provided with a bearing guide 11l (el) on the charging device support portion 11e at both ends in the longitudinal direction of the standing wall 11s (see FIG. 3) above the photosensitive drum 1 described above. ) Is connected to the drum support 11d by an integral mold. The upper portion of the bearing guide 11l has a trapezoidal shape when viewed from the axial direction of the photosensitive drum 1, and exactly coincides with the charging device cover 15. Further, the cross section perpendicular to the trapezoidal shape is square and forms a charging bias contact holding portion 11v. However, the upper part of the bearing guide 11l (el) on the counter drive side is retracted from the trapezoidal shape (not shown). Therefore, the lower edge of the charging device cover 15 in the longitudinal direction comes into contact with the cleaning container 11. The charging high-voltage contact plate 48 is provided on one end side in the longitudinal direction of the cleaning container 11.
[0241]
The charging high-voltage contact plate 48 is made of a metal belt-like plate such as a stainless steel plate, phosphor bronze plate, beryllium bronze plate, etc., and a plurality of belt-like materials are bent at substantially right angles in the longitudinal direction. A positioning hole 48e of one end receiving surface 48g of the receiving surface 48g which is formed on both sides of the external contact 48a of the charging high voltage contact plate 48 of the charging device cover 15 is fitted to the upper portion of the charging bias contact holding portion 11v. A dowel 11v2 is provided. The dowel 11v2 protrudes upward at a height that fits into a positioning hole 15g provided in the upper surface 15e of the charging device cover 15. That is, the dowel 11 v 2 positions the charging high voltage contact plate 48 and the charging device cover 15.
[0242]
A positioning hole 48e is fitted into the dowel 11v2, and a concave seat surface 11v4 slightly deeper than the thickness of the receiving surface 48g into which the receiving surface 48g is fitted is provided. The upper protrusion 11v1 protrudes upward so as to contact the back surface of the external contact 48a in a state where the receiving surface 48g is in contact with the concave seat surface 11v4. The upper protrusion 11v1 is a short ridge, and is separated from the paragraph portion of the external contact 48a in the longitudinal direction. A dowel 11 v 3 is provided on the upper spring seat of the charging roller urging spring 26.
[0243]
The charging high-voltage contact plate 48 is folded from the receiving surface 48g opposite to the end contacting the upper surface of the charging bias contact holding portion 11v to the outer side in the longitudinal direction that is lower than the concave seating surface 11v4 on the outer side in the longitudinal direction of the holding portion 11v. It has a receiving surface 48f that bends and contacts the upper and lower edges of the outer surface, and further has a forked portion 48d that is bent from the outer surface to the lower surface of the charging bias contact holding portion 11v and fits into the dowel 11v3.
[0244]
The charging roller urging spring 26 is a compression coil spring, one end of which is in contact with the bifurcated portion 48d, and the other end is fitted in the charging roller bearing 25 made of a conductive material.
[0245]
Since the charging high voltage contact plate 48 is configured as described above, as shown in FIG. 18, the charging high voltage contact plate 48 is extended in the direction of the arrow from the outside in the longitudinal direction against both ends against elasticity to maintain the charging bias contact. When pushed into the portion 11v, the receiving surface 48g comes into contact with the concave seat surface 11v4 and the positioning hole 48e fits into the positioning dowel 11v2 while the external contact 48a comes into contact with the upper protrusion 11v1. The portion 48d is fitted into the dowel 11v3, and the charging high voltage contact plate 48 can be attached to the cleaning container 11 very easily. Further, in order to prevent the charging high-voltage contact plate 48 from falling out of the cleaning container 11, it is set on the side cover 13 in the longitudinally inner direction as shown in FIG. One tip 13z1 of the boss 13z that penetrates the hole 15d is brought close to the receiving surface 48f of the charging high-voltage contact plate 48.
[0246]
As described above, the charging high-voltage contact plate 48 is formed by bending the band-shaped metal material into a U-shape, expanding the open side and pushing it toward the charging bias contact holding portion 11v, and the positioning hole 48e fits into the positioning projection 11v2. In addition, since the forked portion 48d is fitted into the dowel 11v3, the assembly can be easily performed without using a tool. In the assembled state, the position of the charging high-voltage contact plate 48 with respect to the cleaning container 11 is determined.
[0247]
The access of the charging high voltage contact when the movable body 50 is inserted will be described with reference to FIG.
[0248]
The main body charging high-voltage contact 67 is fitted and supported in a hole 67a1 of a charging contact support block 67a supported by the scanner lower cover 64 so as to be movable in a substantially vertical direction. A biasing spring 67b whose one end is seated on a spring seat (not shown) of the apparatus main body 20 is contracted in the main body charging high-voltage contact 67, and a biasing force is working downward. Before the movable body 50 is mounted (the state shown in FIG. 56A), the biasing spring 67b is in a free state, and the collar 67c of the main body charging high-voltage contact biased by the spring force of the biasing spring 67 is the edge of the hole 67a1. The tip 67c of the main body charging high voltage contact 67 protrudes from the charging contact support block 67a by about 3 to 5 mm.
[0249]
The external contact 48a is forward and downward as viewed from the horizontal insertion direction of the movable body 50 into the apparatus main body 20, and the movable body 50 is inserted into the apparatus main body 20 (state of FIG. 56 (b)) and the external contact. Reference numeral 48a indicates that the main body charging high-voltage contact 67, which is a plunger with a spring, is pushed in contact with the spring force of the spring 67b. At this time, the main body charging high-voltage contact 67 generates a contact pressure of about 200 to 300 g with respect to the external contact 48a, and the electrical contact is stable. The main body charging high-voltage contact 67 is applied with an alternating voltage and a DC voltage from a power source controlled by the control device of the apparatus main body 20, and passes through the charging high-voltage contact plate 48, the charging roller biasing spring 26, the charging roller bearing 25, and the charging roller 2c. The photosensitive layer on the surface of the photosensitive drum 1 can be uniformly charged.
[0250]
Further, the external contact 48a is disposed on the driving side of the upper surface 15e of the charging device cover 15. However, as shown in FIG. 10, the laser integrally formed with the cleaning container 11 is formed on the upper surface 15e of the charging device cover 15 on the counter driving side. A shutter opening / closing rib 11z is disposed so as to protrude from the opening 15f of the upper surface 15e. The position of the external contact 48 a and the laser shutter opening / closing rib 11 z are arranged on a straight line parallel to the photosensitive drum 1. For this reason, when the movable body is inserted, the access of the external contact portion 48a and the access of the laser shutter opening / closing rib 11z are performed almost simultaneously, so that the insertion resistance is applied equally to the left and right, and the resistance force increases only on one side during insertion. It will not be difficult to insert.
[0251]
{Electronic memory such as process cartridge storage}
In the image forming apparatus of the present invention, for example, when the function of the component parts incorporated in the process cartridge deteriorates due to long-term use, the entire process cartridge is replaced. This replacement operation is an extremely simple operation in which the image forming apparatus main body is opened with one touch, an old process cartridge is taken out from the inside of the apparatus main body, and a new process cartridge is mounted on the apparatus main body. Therefore, a maintenance-free image forming apparatus is realized.
[0252]
Furthermore, in the present invention, the following functions can be added in order to further develop the above-described conventional technology and improve the usability of using the image forming apparatus.
(1) By mounting an electronic device such as a memory on the process cartridge, data such as manufacturing conditions is written at the time of manufacture and shipment. When the process cartridge is mounted on the image forming apparatus body, the image forming apparatus refers to this data, The image forming operation is performed under the optimum conditions of the process cartridge.
(2) With respect to one process cartridge, the number of times of image formation or time is recorded in a memory, thereby knowing the total usage time of the process cartridge.
(3) Image forming apparatus main body diagnostic data is stored in the memory of the process cartridge, and when an abnormality occurs or when maintenance is performed, the service provider can refer to this content to enable quick service response. Diagnostic function.
[0253]
When the above function is added to the image forming apparatus, an electronic bias such as an EEPROM is mounted on a detachable unit such as a process cartridge.
[0254]
FIG. 36 is a control block diagram of the image forming apparatus main body and the process cartridge according to the embodiment of the present invention. This figure shows only the control system excluding the power supply system. First, basic control of the image forming apparatus will be described.
[0255]
In FIG. 36, the mounting portion of the electronic device on the image forming apparatus A is surrounded by a two-dot chain line 130. The engine controller (MPU) 131 has a calculation, a memory, an internal block, and an input / output function, and is usually a device provided in the form of ASiC or the like. A main motor control block 132, a primary charging voltage / current control block 133a, a development bias voltage control block 133b, a primary and secondary transfer voltage control block 133c, and a scanner unit control block 133d are connected to the engine controller 131. Each unit is controlled by a program in the engine controller 131.
[0256]
Various sensor switch groups 137 are installed in each part in the image forming apparatus A, and the operation status of each part in the printing operation sequence is monitored by the engine controller 131 by connecting the output of the sensor switch group 137 to the engine controller 131. The A formatter 134 is connected to the engine controller 131. The formatter 134 is a device that performs input / output to / from an external device I / O port, a built-in print format, and expansion into image data, and has a function of pre-processing of the engine controller 131.
[0257]
In FIG. 36, a portion surrounded by a two-dot chain line denoted by reference numeral B ′ is a portion mounted on the process cartridge B. At the same time when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, the I / O connector portion 149 (connector) 71, 72 (see FIGS. 29 to 35), the engine controller 131 of the image forming apparatus A and the circuit of the mounting portion B ′ to the process cartridge B are connected. The input / output device (I / O port) 148 and the input / output device on the process cartridge B side (I / O port) 144 are connected via the O connector unit 149, and the process cartridge side arithmetic unit (CPU) is connected. 141, data from the process cartridge side sensor group 143 can be referred to.
[0258]
Hereinafter, the function of the device of the process cartridge side mounting portion B ′ will be described. First, the process cartridge side sensor group 143 detects the electrical resistance of the removed toner amount detection sensor 143b and the charging roller 2c when using a capacitance instead of the cartridge presence / absence sensor 143a using a limit switch or the like. In addition, a charger resistance sensor 143c for checking dew condensation and a short circuit, a temperature sensor 143d for detecting a temperature rise of the process cartridge B, and the like are connected to the input / output device 144 of the process cartridge B.
[0259]
Further, a memory device 142 is mounted on the process cartridge B, and in this embodiment, a rewritable EP-ROM is used as the memory device 142. In the present embodiment, the input / output device 144 that performs input / output between the engine controller 131 of the image forming apparatus A and the arithmetic unit 141 on the process cartridge B side is provided in order to avoid a contact failure in the number of contacts. Reduced the number of contacts using a serial port.
[0260]
The process cartridge mounting portion B ′ of the control circuit is built in the process cartridge side connector 71 as an IC.
[0261]
As described above, in the present invention, the process cartridge B is provided with an electronic device such as a memory IC, and information is sent and stored in the memory IC from the detection data main body 20 in the process cartridge B, and the process cartridge B is stored in the apparatus main body 20. The state of the process cartridge B can be recognized when it is mounted. Here, connectors 71 and 72 are provided on the process cartridge B and the apparatus main body 20 in order to send information to the memory IC and take it out.
[0262]
The first object of the embodiment of the present invention is that the process cartridge is swung around the photosensitive drum and installed in the image forming apparatus main body. It is to make a stable electrical connection.
[0263]
The second object is not to affect the removed toner capacity by providing the process cartridge side connector on the cleaning container side plate.
[0264]
A third object is to provide a ground connection terminal on the oscillation center side, so that the connector is connected from the ground connection terminal, so that the memory IC can be reliably protected.
[0265]
The fourth object is to cover the connector with the memory IC attached to the cleaning container side plate with the side cover, so that it can be prevented from being easily touched by the user during assembly or the memory IC can be protected.
[0266]
A fifth object is to prevent erroneous assembly of a connector with a memory IC attached to the cleaning container side plate.
[0267]
FIG. 12 is a perspective view in which the process cartridge B is turned upside down and the side opposite to the driving side is viewed from an oblique rear direction. The process cartridge side connector 71 has an electronic device such as an IC memory, and the process cartridge side connector 71 and the apparatus main body side connector shown in FIGS. 72 is connected by attaching the process cartridge B to the movable body 50 before inserting the process cartridge B into the apparatus main body 20.
[0268]
A connector 71 is attached to the side opposite to the driving side of the process cartridge B with the connection terminal 73 facing downward. For this reason, as shown in FIG. 30, a mounting seat 11 w that protrudes outward is provided on the side plate 11 k of the cleaning container 11.
[0269]
Next, the connector 71 of the process cartridge B will be described.
[0270]
Specifically, the connector 71 is a connector on which an electronic device B ′ such as a memory chip such as a RAM or a non-volatile memory ROM is mounted, and information necessary for this is input in advance or attached to the apparatus body 20. It is sometimes used for purposes such as judging the usage status of the process cartridge B by exchanging information with the apparatus main body 20.
[0271]
30, when the process cartridge B is supported by the receiving portion 52h (51h on the driving side) and swings about the receiving portion 52h (51h) as shown in FIG. As shown in FIG. 31, the electrical connection with the apparatus main body side connector 72 is stably performed by the operating force and the moment of the weight of the process cartridge B.
[0272]
Next, the position where the connector 71 is attached will be described.
[0273]
As shown in FIG. 32, the connector 71 is attached to an attachment seat 11 w integrated with the side plate 11 k of the cleaning container 11. Then, in order to connect with the apparatus main body side connector 72, it is attached with the connection terminal 73 facing downward. By being attached to the outside of the side plate 11k that is substantially on the same plane as the drum support portion 11d of the cleaning container 11, it can be installed without reducing the capacity of the removed toner inside the cleaning container 11. The connectors 71 and 72 can be connected by the mounting operation of the process cartridge B to the movable body 50.
[0274]
Further, by attaching the connector 71 to the side plate 11k of the cleaning container 11 and then covering it with the end cover 14, it is difficult for the user to touch the connector 71 so that the electronic device B 'such as an IC memory can be protected from static electricity. Become.
[0275]
At this time, the apparatus main body side connector 72 enters the end cover 14 and is connected as shown in FIG.
[0276]
Next, the connection between the connector 71 and the apparatus main body side connector 72 will be described in detail.
[0277]
As shown in FIG. 30, the ground connection terminal 73 a among the connection terminals 73 inside the connector 71 is set at a position closest to the center of the photosensitive drum 1.
[0278]
This is because the ground connection terminal can always be connected when swinging and mounting around the center of the photosensitive drum 1.
[0279]
As a result, the memory can be reliably protected and the memory can be prevented from being destroyed. Further, if the ground connection terminal 73a is protruded by several millimeters L1 from the other connection terminals 73, it is further safer.
[0280]
Next, the attachment of the connector 71 to the cleaning container 11 will be described in detail. FIG. 32 shows a perspective view of the attachment portion of the connector 71 in the direction of arrow D in FIG. Moreover, the longitudinal cross-section of the connector part in FIG. 31 is shown in FIG. 33, FIG. On the plane including the two tapping holes 71c except for the rib 71e, the connector insertion hole 71b, the tapping hole 71c, the connector main body 71a, and the small screw hole 71d that coincides with the tapping hole 71c are formed symmetrically in the drawing. . A rib 71e is provided in the connector insertion hole 71b. The rib 71e is on the plane PL including the two tapping holes 71c. 33 and 34, the connector 71 is provided with a projection 71f. As shown in FIG. 33, the attachment in which the rib 71e and the protrusion 71f are opposite to each other on the right and left sides is in a normal state. However, if the protrusion 71f is reversed and attached on the same side as the rib 71e on the left and right as shown in FIG. 71f and rib 71e interfere and cannot be attached. Thereby, the reverse mounting of the connector 71 is prevented.
[0281]
As described above, the connector can be stably electrically connected by the operation of swinging the process cartridge B around the photosensitive drum and attaching it to the image forming apparatus A. By providing the process cartridge side connector 71 on the side plate 11k of the cleaning container 11, the removal toner capacity can be reduced.
[0282]
By providing the ground connection terminal 73a at the position closest to the swing center side, the connector 71 is connected to the ground connection terminal 73a, so that the memory IC and the like can be reliably protected.
[0283]
By covering the connector 71 attached to the side plate 11k of the cleaning container 11 with the end cover 14, the user can be prevented from touching easily and the memory IC and the like can be protected.
[0284]
By assembling so that the connector insertion hole 71b of the connector mounting seat 11w and the protrusion 71f provided on the connector 71 do not interfere with each other, the connector 71 can be assembled in the correct direction, and erroneous assembly of the connector 71 can be prevented. .
[0285]
{Image density adjustment device}
In the present invention, in order to adjust the density and color tone of the image formed on the recording medium, each color test pattern based on the developed image is created on the photosensitive drum 1 in advance, and the density of the test pattern is detected and the engine controller 131 detects the test pattern density. The image density of each color is adjusted.
[0286]
As shown in FIG. 37, a surface potential detector 91 for detecting the surface potential of the photosensitive drum 1 after primary charging is connected to an engine controller 131 via a surface potential meter 94. Developers 4Y, 4M. A pattern reading device 93 for reading a test pattern 92 by a toner image formed on the photosensitive drum 1 by any one of 4C and 4Bk is provided. The reading device 93 includes a reading sensor 93a, for example, a light receiving member such as a CCD, and a lamp 93b for reflecting the test pattern 92 to send image light of the test pattern 92 to the light receiving member such as a CCD. The test pattern 92 read by the reading sensor 93 a is converted into a density signal via the density conversion circuit 95 and input to the engine controller 131.
[0287]
The detected toner density is arithmetically processed by the engine controller 131 to control image forming means such as charging potential, LUT toner density, and transfer current.
[0288]
As shown in FIG. 38, a portion adjacent to the photosensitive drum 1 on the lower side of the cleaning container 11 is provided with a concave portion 11c over the entire length in the longitudinal direction, and a pattern reading device 93 can enter the concave portion 11c.
[0289]
As shown in FIG. 12 which is a perspective view when the process cartridge is viewed upside down, each of the reading devices 93 is a rectangular opening 11x of the same size arranged in almost the entire longitudinal direction of the photosensitive drum 1 or a downward opening. It is provided opposite to the position of the notch 11x1 cut out in the middle of the wall 11y. The opening 11x or the notch 11x1 is provided in a chin lower portion 11E which is a downward wall that hangs obliquely toward the photosensitive drum 1 from a portion of the cleaning container 11 where the squeeze sheet 29 is attached. The jaw lower part 11E is a part of the wall surface of the recess 11c.
[0290]
FIG. 38 shows a part of the image forming apparatus A in a longitudinal sectional view including the pattern reading device 93 portion.
[0291]
The pattern reading device 93 is fixed on the bottom plate portion 50a (see FIG. 14) of the movable body 50 that can enter and exit in the direction of the arrow shown on both sides of the frame of the image forming apparatus A. As shown in FIG. 37, the irradiation direction of the lamp 93b of the pattern reading device 93 faces the photosensitive drum 1, and the reading sensor 93a is positioned at a position where the reflected light of the lamp 93b irradiated on the photosensitive drum 1 is received. Is located. The light irradiated by the lamp 93b and the reflected light of the light from the photosensitive drum 1 pass through the same one opening 11x or notch 11x1 shown in FIG. The opening 11x is located immediately upstream of the squeeze sheet 29 when viewed in the moving direction of the peripheral surface of the photosensitive drum 1.
[0292]
Similarly to the formation of the target image, the test pattern 92 exposes each color by the exposure means 3 on the photosensitive drum 1 uniformly charged by the charging device 2, and develops the developing devices 4Y, 4M,. When the developed image is a developed image formed by 4C and 4Bk but moves opposite the transfer unit 5, the pressing roller 5j moves backward from the photosensitive drum 1, and the intermediate transfer belt 5a is driven. The roller 5b and the driven roller 5d are stretched so as to be in one plane, and a gap is provided between the transfer belt 5a and the photosensitive drum 1, and the test pattern 92 passes through this gap and is read by the pattern reading device 93. Next, it passes between the photosensitive drum 1 and the squeeze sheet 29 and is removed from the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 28. Alternatively, a voltage having the same polarity as the toner of the test pattern 92 is applied to the driven roller 5d so that the test pattern 92 passes through the transfer portion.
[0293]
As described above, since the opening for detecting the image density is arranged immediately above the squeeze sheet in the moving direction of the peripheral surface of the photosensitive drum, the arrangement of the test pattern reading device provided on the image forming apparatus A side is arranged. The moving direction of the peripheral surface of the drum 1 does not affect the arrangement of the charging device 2, the developing device 4, the transfer unit 5 and the exposure position between the charging roller and the transfer unit 5.
[0294]
In addition, since an opening for detecting the toner image density is provided in the range of almost the same length as the photosensitive drum along the longitudinal direction of the photosensitive drum, the adjustment of the image density in the range corresponding to the recording medium of the maximum width is provided. Is possible.
[0295]
Since the test pattern reading devices 93 provided for reading the test pattern are provided in plural (four places) over the almost entire length in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1, it is possible to cope with image density adjustment corresponding to the recording medium of the maximum width. On the other hand, as another embodiment, even if the density of one test pattern in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 is detected, the density detection that is almost satisfactory can be performed. For this reason, a notch 11x1 (see FIGS. 7 and 12) is provided at one position in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1, and the squeeze sheet is used as a first flexible sheet in the cleaning container 11 along the notch 11x1. A sheet member 201 which is a second flexible sheet is provided. The sheet member 201 is made of plastic, and the surface side visible in FIGS. 7 and 12 is, for example, roughened so that the light from the lamp 93b does not transmit but is not reflected when hit. The sheet member 201 receives the toner that is about to leak from the notch 11x1 and prevents leakage outside the process cartridge B.
[0296]
As shown in FIG. 7, the center 1 (el) 2 in the longitudinal direction of the notch 11x1 is provided with a shaft coupling member 23 of the driving force receiving portion rather than the center 1 (el) 1 in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1. It is biased to the side. The light from the lamp 93b irradiates the position of the center 1 (el) 1 in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1. Here, the reason why the center 1 (el) 2 of the notch 11x1 is biased is that the detection members 93a and 93b provided in the apparatus main body 20 favorably face the notch 11x1.
[0297]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the removed developerAccurately detects that the amount of developer stored in the printer has reached the specified levelcan do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electrophotographic image forming apparatus.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing attachment and detachment of a process cartridge of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a process cartridge.
4 is a right side view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
5 is a left side view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
6 is a plan view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
7 is a bottom view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
8 is a front view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
9 is a rear view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
10 is an external perspective view of the process cartridge shown in FIG. 3 as viewed from the upper front right.
11 is an external perspective view of the process cartridge shown in FIG.
12 is a perspective view of the process cartridge shown in FIG. 3 as viewed from the right rear side when the process cartridge is viewed upside down and reversed. FIG.
FIG. 13 is a schematic side view for explaining a mounting guide portion of a process cartridge.
FIG. 14 is a perspective view of a movable body.
FIG. 15 is a schematic side view showing attachment of a process cartridge to a movable body.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a photosensitive drum.
FIG. 17 (a) is a view taken in the direction of arrow C in FIG. (B) is EE sectional drawing of FIG.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing a charging roller and a photosensitive drum.
19 is a side view of FIG. 18 showing a support device for the charging roller part in a partial cross section.
20 is a schematic developed sectional view showing a drive system from the electrophotographic image forming apparatus main body to the process cartridge. FIG.
FIG. 21 is a perspective view of a shaft coupling member provided in the apparatus main body.
22 is a development view of the pin portion of FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is a perspective view of a clutch provided in the apparatus main body.
FIG. 24 is a side view showing a drive transmission device in the process cartridge.
FIG. 25 is a schematic longitudinal sectional view showing another embodiment of the cleaning device.
FIG. 26 is a schematic longitudinal sectional view showing still another embodiment of the cleaning device.
FIG. 27 is a schematic longitudinal sectional view showing another embodiment of the cleaning device.
FIG. 28 is an exploded perspective view showing the configuration of the frame of the cleaning container.
FIG. 29 is a side view showing the connecting operation of the connector of the process cartridge and the connector on the apparatus main body side.
FIG. 30 is a side view showing the coupling operation of the connector of the process cartridge and the connector on the apparatus main body side.
FIG. 31 is a side view showing a state where the connector of the process cartridge and the connector on the apparatus main body side are coupled to each other.
FIG. 32 is a perspective view showing a connector mounting portion of a process cartridge.
33 is a longitudinal sectional view of the connector portion of FIG. 31. FIG.
34 is a longitudinal sectional view of the connector portion of FIG. 31. FIG.
FIG. 35 is a schematic perspective view showing the connector position of the process cartridge.
FIG. 36 is a control block diagram of the image forming apparatus.
FIG. 37 is a block diagram showing a test pattern reading device.
FIG. 38 is a side view showing a test pattern reading device.
FIG. 39 is a perspective view of the rear container.
FIG. 40 is a perspective view of the gear cover as viewed from the inside.
41 is a longitudinal sectional view of a cleaning container portion in which a part of the cleaning member in FIG. 3 is modified.
42 is a perspective view of a cleaning container partition member. FIG.
43 is a longitudinal sectional view showing a modification of FIG. 27. FIG.
FIG. 44 is a schematic side view illustrating attachment / detachment of a process cartridge to / from a movable body and opening / closing of a drum shutter.
FIG. 45 is a schematic side view illustrating attachment / detachment of a process cartridge to / from a movable body and opening / closing of a drum shutter.
FIG. 46 is a schematic side view illustrating attachment / detachment of a process cartridge to / from a movable body and opening / closing of a drum shutter.
FIG. 47 is a schematic side view illustrating attachment / detachment of a process cartridge to / from a movable body and opening / closing of a drum shutter.
FIG. 48 is a schematic side view showing a relationship between attachment / detachment of a process cartridge to / from a movable body and a drum shutter.
FIG. 49 is a schematic side view illustrating attachment / detachment of a process cartridge and a movable body to / from an image forming apparatus and opening / closing of a drum shutter.
FIG. 50 is a schematic side view illustrating attachment / detachment of a process cartridge and a movable body to / from an image forming apparatus and opening / closing of a drum shutter.
FIG. 51 is a schematic side view showing attachment / detachment of a process cartridge and a movable body to / from an image forming apparatus and opening / closing of a drum shutter.
FIG. 52 is a schematic side view showing an erroneous insertion state of the process cartridge into the image forming apparatus.
FIG. 53 is a plan view illustrating a form of a drum shutter.
54 (a) and 54 (b) are schematic longitudinal sectional views showing opening and closing of the laser shutter.
55 (a) and 55 (b) are schematic horizontal sectional views showing access to the drum ground contact.
56 (a) and 56 (b) are schematic longitudinal sectional views showing access to a charged high voltage contact.
FIG. 57 is a perspective view illustrating how the cleaning blade is attached to the cleaning container.
FIG. 58 is a perspective view of the rear end container as seen from the handle member.
FIG. 59 is a perspective view illustrating a rotation angle axis.
FIG. 60 is a perspective view illustrating a state in which a charging high-voltage contact, a charging device cover, and a gear cover are incorporated in the cleaning container.
FIG. 61 is a flowchart of a removal toner amount full detection method;
[Explanation of symbols]
A Image forming apparatus
B Process cartridge
C Laser light
PL plane
S Recording medium
1 Photosensitive drum
1a, 1b Drum flange
1ba hole
1c Aluminum cylinder
1d drum support shaft
1d1 groove
1f Ground plate
1g groove
1h protrusion
1i groove
1j hole
1k leaf spring
1o contact point
1n rib
2 Charging device
2a Metal shaft (Charging roller)
2b Conductive rubber
2c Charging roller
3 Exposure means
3a Polygon mirror
3b Imaging lens
3c reflection mirror
4 Development device
4A Rotating body
4Y, 4M, 4C, 4BK Developer
4a Application roller
4b Development sleeve
4c Toner regulating blade
4d axis
5 Transfer unit
5a Intermediate transfer belt
5b Drive roller
5c Secondary transfer counter roller
5d driven roller (primary transfer roller)
5e Cleaning unit
5f Charging roller
5j Presser roller
5n Secondary transfer roller
6 Cleaning device
7 Feeding and conveying means
7a Paper cassette
7b Transport roller
7c Guide plate
7d Registration roller
7e Pickup material
8 Fixing device
8a Drive roller
8b Fixing roller
9 Output tray
9a belt
9b Discharge roller
10 Cartridge frame (cartridge frame)
11 Cleaning container
11a, 11b Rotation dowel
11a1 Round dowel
11a2 Square dowel
11b1, 11b2 positioning holes (for rear container 12)
11b3 rib
11c Concave part (dark test)
11d Drum support
11d1 lower edge
11d2 leading edge
11e Charging device support
11h opening
11h1 flange
11i Top surface
11j Misinsertion prevention protrusion
11k side plate
11k1 dowels
11l (L) Bearing guide
11m Cleaning member mounting part
11m1 back side
11m2 receiving member
11n Photosensitive drum side opening
11o (O) Guide in the container
11p protrusion
11q hole
11s standing wall
11t space
11u Cover hole
11v charging bias contact holding part
11v1 upward projection
11v2, 11v3 dowels
11v4 concave surface
11w mounting seat
11x opening
11x1 cutout
11z Laser shutter opening / closing rib
11A Toner transport unit
11A1 First toner transport unit
11A2 Second toner transport unit
11A3 Third toner transport unit
11B Toner storage
11B1 First toner storage unit
11B2 Second toner storage unit
11B3 Third toner storage unit
11E chin bottom
11F Squee sheet attachment surface
11G bottom
12 Rear container
12b
12c flange
12h Wall behind
12i wall surface
12q, 12r recess
13 Side cover (gear cover)
13a Cylindrical positioning boss
13b Second cylindrical boss
13d1-13d3 dowels
13d4, 13d7 holes
13e leading edge
13f fixing hole
13g Bearing fitting hole
13h edge
13i trapezoidal end plate
13j leading edge
13z boss
13z1 tip
14 End cover
14a Cylindrical positioning boss
14b Guide part
14b1 outer end face
14c opening
14d fixed shaft
14e Spring receiving part
14f fixing hole
14g drum support shaft
14g1 electrical contact
14h Arc edge
14i trapezoidal end plate
14j leading edge
14z boss
15 Charging device cover
15a opening
15b end plate
15c Snapfit claw
15d hole
15e top surface
15f opening
15g Positioning hole
16 Handle
16a grip
16b coupling part
16c Horizontal material
16d machine screw
16e opening
17 Feeding blade
17d leveling feather
18 Drum shutter
19 Rotating plate
19a, 19b, 19c, 19d Rotating plate
19e extension
19f Centering protrusion
20 Device body
20d frame
21 Ball bearing
22, 22a, 22b, 22c, 22d Bearing hole
23 Shaft coupling members
23a protrusion
23b hole
23b1 Clutch surface
23b2 side
23c Projection piece
25 Charging roller bearing
26 Charging roller biasing spring
27 Cleaning roller
27c Rotation angle shaft drive gear
27c1 square hole
27d Journal
27d1 square hole
27e Bearing hole
28 Cleaning blade
28a Rubber blade
28b Support sheet metal
28c Notch
29 Squee Sheet
30 holes
31, 31a, 31b, 31c, 31d Drive gear
31a1 Convex clutch
31j Journal Department
31s slit
32, 32a, 32b, 32c, 32d Journal
32s slit
33a Light transmission port
33b Light transmission port
34a lamp
34b Photodetector
35 Drive side shaft coupling member
35a protrusion
35a1 Clutch surface
35a2 side
36 Drive shaft
37 concave clutch
37a Drive shaft
38a-38e idler gear
41 Cleaning container partition member
41a Toner conveying part partition member
41a1, 41a2, 41a3 arc part
41b Toner transport part partition member
41c6 rear side plate
41d Toner storage part inner partition member
41e Transport opening
41f-f5 storage opening
41g1, 41g2, 41g3 ridgeline
41i Mounting plate
41j Positioning hole
41m side plate
41n Rotating plate support hole
41p slit
41q positioning guide
41r top surface
41s guide groove
41u Rear plate rib
41v top edge
42 First shutter cover
42a Pin shaft
42b Rotating hole
42g Spring receiving groove
43 Second shutter cover
43a, 43b Rotating hole
43c shoe
43d, 43e recess
43g Spring receiving groove
44 Actuating arm
44a Shaft
44b 1st cam part
44c Second cam portion
45 arms
45a Root shaft
45b shaft
46 Torsion coil spring
47 Torsion coil spring
48 Charging high voltage contact plate
48a External contact
48d bifurcated section
48e Positioning hole
48f receiving surface
48g receiving surface
49 Removal toner drive input section
50 Movable body
50a Bottom plate part
51 Driving side guide member
51b, 51c Guide surface
51d through hole
51e Notch
51f Butting part
51g Rotating positioning surface
51h receiving part
51i cutout
51j Butting rib
52 Non-drive side guide member
52b, 52c Guide surface
52c1 bent part
52d Cam receiving surface
52f Butting part
52g rotation positioning surface
52h receiving part
53 CRG pressure spring (drive side)
53a Straight extension
53b fulcrum
54 CRG pressurizing spring (counter drive side)
54a Straight extension
54b fulcrum
54c Contact part
55 Rear plate
55a hole
56 Pressing unit
56a Rear part
56b hook
57 Movable body pressure spring
58 Biasing spring member
59 Biasing spring member
60 opening
61 Body engaging member
62 Rear side
63 Pattern reader
63d two-part
64 Scanner lower cover
64a bottom
64b Cam receiving rib
64c slit opening
65 Laser shutter
65a fulcrum
65b Shielding wall
65c opening
65d Opening / closing cam part
66 Body ground contact
66b Tip
66c collar
67 Main body charging high voltage contact
67a Charged contact support block
67a1 hole
67b Biasing spring
67c collar
67d Tip
68 Body side plate
68a hole
68b Spring seat
69 Compression coil spring
71 Process cartridge side connector
71a Connector body
71b Connector insertion hole
71c tapping hole
71d machine screw hole
71e rib
71f Protrusion
72 Device body side connector
73 Connection terminal
73a Ground connection terminal
91 Surface potential detector
92 Test pattern
93 Pattern reader
93a Reading sensor
93b lamp
94 Surface Electrometer
95 Density conversion circuit
130 Electronic device mounting part
131 Engine controller
132 Main motor control block
133a Primary charging voltage and current control block
133b Development bias voltage control block
133c Transfer voltage control block
133d Scanner voltage control block
134 Formatter
137 Sensor switch group
141 Process cartridge side processing unit (CPU)
142 Memory device
143 Process cartridge side sensor group
143a Cartridge presence sensor
143b Removal toner amount detection sensor
143c Charger resistance detection sensor
143d temperature sensor
144 I / O devices
149 I / O connector
200 Sheet metal
201 Sheet member
202 Rotation angle axis
202a Round shaft
202b Square shaft
202c Plastic shaft member
202d Spiral blade for rotation angle axis

Claims (6)

プロセスカートリッジを着脱可能、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であって、前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムを支持する枠体と、前記電子写真感光体ドラムに付着する現像剤を除去するクリーニング手段と、前記クリーニング手段によって、前記電子写真感光体ドラムから除去された現像剤を収納するための除去現像剤収納部と、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向において前記枠体の一端側と他端側に設けられたカートリッジ位置決め部と、前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する突出部と、を有する、電子写真画像形成装置において、
(i)前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着された際に、前記カートリッジ位置決め部と当接して、前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの位置を決める本体位置決め部と、
(ii)前記装置本体に装着された装着位置と、前記装着位置から引き出された引き出し位置との間を移動可能な、前記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可動体であって、前記プロセスカートリッジを前記可動体に装着する際に、前記カートリッジ位置決め部をガイドするガイド部と、前記ガイド部の先端に設けられた仮受け部であって、前記装着位置以外の位置において、前記プロセスカートリッジを前記可動体に仮位置決めするために、前記カートリッジ位置決め部と係合する仮受け部と、前記突出部と係合して前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する回転規制部と、前記装着位置において、前記カートリッジ位置決め部を前記本体位置決め部に当接させるために前記カートリッジ位置決め部を押圧する突き当て部と、を有する可動体と、
(iii)前記可動体を押圧するための押圧部材と、
(iv)前記装着位置に位置する前記可動体が前記押圧部材によって押圧されることによって、前記カートリッジ位置決め部が前記突き当て部によって押圧されて前記本体位置決め部に当接されて、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に対して位置決めされた状態で、前記除去現像剤収納部に収納されている現像剤の収納量が所定の量に達したことを検出する現像剤量検出手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
A process cartridge detachably mountable to a electrophotographic image forming apparatus for forming an image on a recording medium, wherein the process cartridge includes a frame for supporting an electrophotographic photosensitive drum, said electrophotographic photosensitive drum, a cleaning means for removing developer adhering on said electrophotographic photosensitive drum, by the cleaning means, a removed developer accommodating portion for accommodating the developer removed from said electrophotographic photosensitive drum, said electrophotographic A cartridge positioning portion provided on one end side and the other end side of the frame body in the axial direction of the photosensitive drum, and a protruding portion for restricting the process cartridge from rotating around the cartridge positioning portion, In an electrophotographic image forming apparatus,
(I) a main body positioning unit that contacts the cartridge positioning unit and determines the position of the process cartridge relative to the apparatus main body when mounted on the main body of the electrophotographic image forming apparatus;
(Ii) A movable body for detachably mounting the process cartridge, which is movable between a mounting position mounted on the apparatus main body and a pulling position pulled out from the mounting position, A guide part that guides the cartridge positioning part when the cartridge is attached to the movable body; and a temporary receiving part provided at a tip of the guide part, wherein the process cartridge is mounted at a position other than the attachment position. In order to temporarily position the movable body, a temporary receiving portion that engages with the cartridge positioning portion, and a rotation restriction that engages with the protruding portion and restricts the process cartridge from rotating about the cartridge positioning portion. And in front of the cartridge positioning portion to contact the main body positioning portion at the mounting position. A movable body having a contact section for pressing the cartridge positioning portion,
(Iii) a pressing member for pressing the movable body;
(Iv) When the movable body located at the mounting position is pressed by the pressing member, the cartridge positioning portion is pressed by the abutting portion and brought into contact with the main body positioning portion, so that the process cartridge is A developer amount detecting means for detecting that a storage amount of the developer stored in the removed developer storage portion reaches a predetermined amount in a state of being positioned with respect to the apparatus main body;
An electrophotographic image forming apparatus comprising:
前記現像剤収納部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に下方に位置する第一の収納部と、前記第一の収納部の上方に位置する第二の収納部とを有する、ここで、前記第一の収納部は複数個の部屋に分かれている、また、前記第二の収納部には現像剤搬送部材が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。 The developer accommodating portion has a first housing portion which is positioned downwardly when said process cartridge is mounted to the apparatus main body, and a second housing portion which is positioned above the first housing section The first storage unit is divided into a plurality of rooms, and a developer transport member is disposed in the second storage unit. Electrophotographic image forming apparatus. 前記第一の収納部は複数個の部屋に分かれており、現像剤搬送方向において、最も下流に配置された部屋に第一光透過開口と第二光透過開口と配置されていることを特徴とする請求項2に記載の電子写真画像形成装置。 It said first housing section is divided into a plurality of chambers, characterized in the developer carrying direction, that you have a first light transmission opening in a room which is located on the most downstream and the second light transmission opening is arranged The electrophotographic image forming apparatus according to claim 2. 前記装置本体、前記第一光透過開口から前記部屋の内部に侵入させる光を発射する光発射部材と、前記光発射部材から発射されて前記部屋の内部を通過し、前記第二光透過開口を通過した光を受光する光受光部材を有することを特徴とする請求項3に記載の電子写真画像形成装置。 The apparatus main body includes a light emitting member that emits light that enters the inside of the room from the first light transmitting opening, a light emitting member that is emitted from the light emitting member and passes through the room, and the second light transmitting opening. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 3, further comprising a light receiving member that receives light that has passed through the light receiving member. 前記所定の報知とは、現像剤の収納量が満杯に近いたことを知らせるための報告表示であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。Wherein the predetermined notification and an electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the amount of storage of the developer is full reports display for informing the closer be had. 前記所定の報知とは、プロセスカートリッジを交換すべきことを知らせるプロセスカートリッジ交換報知であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。  2. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined notification is a process cartridge replacement notification for notifying that a process cartridge should be replaced.
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