JP4462945B2

JP4462945B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4462945B2
Application number: JP2004024810A
Authority: JP
Inventors: 正彦山田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2005215552A

Description

この発明は、プロセスカートリッジを着脱自在に設けた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention, a copier provided with a process cartridge detachably, a printer, a facsimile, or those related to the image forming equipment using an electrophotographic system, such as those of the MFP.

従来から、レーザープリンタ等の画像形成装置においては、ユーザー自身によるメンテナンスの作業性を向上することを目的として、感光体ドラム（像担持体）、帯電部、現像部、クリーニング部等の作像部材が一体化されて画像形成装置本体に交換自在に設置されるプロセスカートリッジが、広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a laser printer, an image forming member such as a photosensitive drum (image carrier), a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, etc. for the purpose of improving the workability of maintenance by the user himself / herself A process cartridge that is integrated into the image forming apparatus main body so as to be replaceable is widely used (see, for example, Patent Document 1).

画像形成装置本体に設置されたプロセスカートリッジは、その後の稼働にともない、カートリッジ内に具備された感光体ドラムや現像剤等が劣化したりトナーが完全に消費されて寿命に達する。そして、寿命に達したプロセスカートリッジは、ユーザーによって画像形成装置本体から取り出される。そして、新品のプロセスカートリッジが、ユーザーによって新たに装置本体に設置される。
このように、プロセスカートリッジはユーザーによってしばしば交換されるものであるため、第１に、画像形成装置本体に対する高い着脱性が求められる。 The process cartridge installed in the main body of the image forming apparatus reaches the end of its life as the photosensitive drum, developer, etc. provided in the cartridge deteriorate or the toner is completely consumed with the subsequent operation. Then, the process cartridge that has reached the end of its life is taken out from the main body of the image forming apparatus by the user. A new process cartridge is newly installed in the apparatus main body by the user.
As described above, since the process cartridge is often replaced by the user, first, high detachability with respect to the main body of the image forming apparatus is required.

他方、画像形成装置における作像プロセスは、装置本体に固設された露光部及び転写部と、プロセスカートリッジに具備された各作像部材と、でおこなわれるものである。すなわち、装置本体の露光部から射出された露光光が、プロセスカートリッジの感光体ドラム上に照射されて、感光体ドラム上の所望の位置に静電潜像が形成される（露光工程である。）。また、プロセスカートリッジの感光体ドラム上に形成されたトナー像が、装置本体の転写部によって記録媒体上の所望の位置に転写される（転写工程である。）。 On the other hand, the image forming process in the image forming apparatus is performed by an exposure unit and a transfer unit fixed to the apparatus main body, and each image forming member provided in the process cartridge. That is, the exposure light emitted from the exposure unit of the apparatus main body is irradiated onto the photosensitive drum of the process cartridge, and an electrostatic latent image is formed at a desired position on the photosensitive drum (exposure process). ). Further, the toner image formed on the photosensitive drum of the process cartridge is transferred to a desired position on the recording medium by the transfer unit of the apparatus main body (this is a transfer process).

したがって、画像形成装置本体内におけるプロセスカートリッジの位置精度が悪い場合には、感光体ドラム上に形成する静電潜像が所望位置からずれたり、記録媒体上に転写するトナー像が所望位置からずれて、所望の出力画像を得られなくなってしまう。そのため、プロセスカートリッジを備えた画像形成装置においては、第２に、プロセスカートリッジを画像形成装置本体内の所望の位置に精度よく設置することが求められる。 Accordingly, when the position accuracy of the process cartridge in the image forming apparatus main body is poor, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is displaced from the desired position, or the toner image transferred onto the recording medium is displaced from the desired position. Thus, a desired output image cannot be obtained. Therefore, in an image forming apparatus provided with a process cartridge, secondly, it is required to install the process cartridge at a desired position in the image forming apparatus main body with high accuracy.

一方、特許文献１等において、プロセスカートリッジの長手方向（着脱方向と直交する方向である。）の両側に位置決め部材としての軸部をそれぞれ設けて、これらの軸部を装置本体に設けた係止部材としての凹部に係合させて、装置本体内におけるプロセスカートリッジの位置決めをおこなう技術が開示されている。
また、このような構成の画像形成装置において、プロセスカートリッジの着脱方向を重力方向（重力が作用する方向である。）として、プロセスカートリッジの軸部を装置本体の凹部に係合させてプロセスカートリッジを支持する技術も知られている。 On the other hand, in Patent Document 1, etc., a shaft portion as a positioning member is provided on both sides of the longitudinal direction of the process cartridge (a direction perpendicular to the attaching / detaching direction), and the shaft portion is provided in the apparatus main body. A technique for positioning a process cartridge within an apparatus main body by engaging with a concave portion as a member is disclosed.
Further, in the image forming apparatus having such a configuration, the process cartridge is attached to the concave portion of the apparatus main body with the process cartridge attaching / detaching direction set to the gravity direction (the direction in which gravity acts). Supporting technology is also known.

特開２００３−２０８０７５号公報JP 2003-208075 A

上述した従来の画像形成装置は、プロセスカートリッジの着脱性を担保しつつ、装置本体内におけるプロセスカートリッジの位置精度を高く維持することが難しかった。特に、画像形成装置にて画像形成をおこなう際に、装置本体の駆動部からプロセスカートリッジに駆動力が伝達されて、プロセスカートリッジの位置精度が低くなる場合があった。 In the conventional image forming apparatus described above, it has been difficult to maintain high position accuracy of the process cartridge in the apparatus main body while ensuring detachability of the process cartridge. In particular, when image formation is performed in the image forming apparatus, the driving force is transmitted from the drive unit of the apparatus main body to the process cartridge, and the position accuracy of the process cartridge may be lowered.

具体的に、画像形成装置にて画像形成をおこなう際には、装置本体の駆動部からプロセスカートリッジの感光体ドラムや現像ローラ等の回転部材に駆動力が伝達される。このとき、プロセスカートリッジに伝達される駆動力の分力が、プロセスカートリッジを装置本体から脱離する方向に働いて、プロセスカートリッジの位置がずれたり、プロセスカートリッジが着脱方向に振動したりする。これは、上述の特許文献１等の技術によれば、装置本体の凹部がプロセスカートリッジの軸部の装着方向の移動のみを係止していて、脱離方向の移動を係止していないためである。 Specifically, when an image is formed by the image forming apparatus, a driving force is transmitted from a driving unit of the apparatus main body to a rotating member such as a photosensitive drum or a developing roller of the process cartridge. At this time, the component force of the driving force transmitted to the process cartridge acts in a direction in which the process cartridge is detached from the apparatus main body, so that the position of the process cartridge is shifted or the process cartridge vibrates in the attachment / detachment direction. This is because, according to the technique disclosed in Patent Document 1 and the like described above, the concave portion of the apparatus main body only locks the movement in the mounting direction of the shaft portion of the process cartridge, and does not lock the movement in the removal direction. It is.

このように、装置本体内におけるプロセスカートリッジの位置精度が低くなると、感光体ドラム上に形成する静電潜像が所望位置からずれたり、記録媒体上に転写するトナー像が所望位置からずれて、所望の出力画像を得られなくなってしまう。
このような問題は、小型の画像形成装置等であってプロセスカートリッジの重量が軽量化された場合や、プロセスカートリッジ内のトナーが消費されて経時でカートリッジ重量が小さくなる場合には、プロセスカートリッジが上述の駆動力の影響を受け易くなるために、特に無視できない問題となる。 As described above, when the position accuracy of the process cartridge in the apparatus main body is lowered, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is shifted from the desired position, or the toner image transferred onto the recording medium is shifted from the desired position. A desired output image cannot be obtained.
Such a problem is caused when the weight of the process cartridge is reduced in a small image forming apparatus or the like, or when the toner in the process cartridge is consumed and the weight of the cartridge decreases with time, the process cartridge Since it is easily affected by the driving force described above, it is a problem that cannot be ignored.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プロセスカートリッジの着脱性を担保しつつ、装置本体内におけるプロセスカートリッジの位置精度を高く維持することができる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems as described above, while ensuring the detachment of the process cartridge, an image forming equipment which can maintain high positional accuracy of the process cartridge in the apparatus main body It is to provide.

この発明の請求項１記載の発明は、感光体ドラムを備えたプロセスカートリッジが画像形成装置本体に着脱自在に設置された画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、その両側面から突出した前記感光体ドラムの回転中心軸の両端に回転自在に設けられ位置決め部材を有し、一方、前記画像形成装置本体は、前記プロセスカートリッジの着脱方向に前記位置決め部材を導く所定角度傾斜した案内溝を有し、前記案内溝を介して前記プロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に装着したときの前記感光体ドラムの所定位置において前記位置決め部材を係止する支持部材を前記画像形成装置本体に設け、前記支持部材は、前記感光体ドラムの所定位置を中心に回転可能であって、前記プロセスカートリッジの装着工程において前記位置決め部材が前記支持部材に当接した状態で該プロセスカートリッジがその自重によって前記所定角度回転する動作と連動して回転することにより前記位置決め部材の周方向を包囲する係止部分を有し、かつ、該係止部分が前記位置決め部材の周方向を解放する向きに付勢されており、前記プロセスカートリッジの前記画像形成装置本体からの脱離工程において、前記プロセスカートリッジをその自重に抗して前記所定角度回転させることにより、前記係止部分による前記位置決め部材の周方向が解放されることを特徴とする。 The inventions of claim 1, wherein the present invention, an image forming apparatus where the process cartridge is installed detachably to the image forming apparatus main body having a photosensitive drum, said process cartridge, the photosensitive protruding from both sides thereof The image forming apparatus main body has a guide groove inclined at a predetermined angle for guiding the positioning member in the attaching / detaching direction of the process cartridge. A support member for locking the positioning member at a predetermined position of the photosensitive drum when the process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body through the guide groove is provided on the image forming apparatus main body; Is rotatable around a predetermined position of the photoconductive drum, and the front of the process cartridge is mounted in the process step. A locking portion surrounding the circumferential direction of the positioning member by rotating the process cartridge in conjunction with the rotation of the predetermined angle by its own weight while the positioning member is in contact with the support member; and The locking portion is biased in a direction to release the circumferential direction of the positioning member, and in the process of detaching the process cartridge from the image forming apparatus main body, the process cartridge is resisted against its own weight. By rotating by a predetermined angle, the circumferential direction of the positioning member by the locking portion is released .

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記係止部分の内周面に前記位置決め部材の周面と係合する従動コロを備えたことを特徴とすることを特徴とする。 The inventions of claim 2, characterized in that characterized in that in the invention of 請 Motomeko 1, comprising a driven roller which engages the peripheral surface of the positioning member on the inner peripheral surface of the locking portion And

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において前記係止部分の内周面に前記位置決め部材の周面と係合する従動コロを備えたことを特徴とする。 Inventions of 請 Motomeko 3 described, characterized by comprising a driven roller which engages the peripheral surface of the positioning member on the inner peripheral surface of the locking portion in the invention of claim 1 or 2 wherein.

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一つに記載の発明において、前記感光体ドラムの前記回転中心軸上に当該感光体ドラムと共に回転する従動ギアを備え、前記従動ギアは、前記軸受が前記係止部材に係合したときに前記画像形成装置本体に設けられた駆動ギアと噛合することを特徴とする。請 Motomeko 4 inventions described is the invention according to any one of claims 1 to 3, a driven gear that rotates together with the photosensitive drum the photosensitive drum on the axis of rotation of the The driven gear meshes with a drive gear provided in the image forming apparatus main body when the bearing is engaged with the locking member .

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一つに記載の発明において、前記係止部分が前記位置決め部材の周方向を包囲した状態で画像形成を行うことを特徴とする。 Inventions of 請 Motomeko 5 in that in the invention according to any one of claims 1 to 4, and characterized in that an image is formed in a state in which the locking portion is surrounding the circumferential direction of the positioning member To do .

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電手段（帯電部）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段（現像部）と、像担持体上を清掃するクリーニング手段（クリーニング部）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。 In the present application, “process cartridge” means a charging unit (charging unit) for charging an image carrier, a developing unit (developing unit) for developing a latent image formed on the image carrier, and an image carrier. It is defined as a unit in which at least one of the cleaning means (cleaning unit) for cleaning the top and the image carrier are integrated and installed detachably with respect to the image forming apparatus main body.

本発明は、プロセスカートリッジの装置本体への装着方向への移動が完了したときに装着方向の移動を係止するとともに脱離方向の移動をも係止する係止部材を設けたので、プロセスカートリッジの着脱性を担保しつつ、装置本体内におけるプロセスカートリッジの位置精度を高く維持することができる画像形成装置を提供することができる。 Since the present invention is provided with the locking member that locks the movement in the mounting direction and the movement in the detaching direction when the movement of the process cartridge to the apparatus main body in the mounting direction is completed, while ensuring the removability, it is possible to provide an image forming equipment which can maintain a high positional accuracy of the process cartridge in the apparatus main body.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

実施の形態１．
図１〜図８にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、３は画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１８上に照射する露光部、４は装置本体１に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジ、７は感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、９は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、１０は出力画像が載置される排紙トレイ、１２は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、１３は記録媒体Ｐを転写部７に搬送するレジストローラ、１５はプロセスカートリッジ４の着脱時に開閉されるドアを示す。 Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a main body of a laser printer as an image forming apparatus, 3 is an exposure unit that irradiates a photosensitive drum 18 with exposure light L based on image information, and 4 is detachably installed on the apparatus main body 1. 7 is a transfer unit that transfers the toner image formed on the photosensitive drum 18 to the recording medium P, 9 is a fixing unit that fixes an unfixed image on the recording medium P, and 10 is an output image. A paper discharge tray, 12 is a paper feed unit storing a recording medium P such as transfer paper, 13 is a registration roller for conveying the recording medium P to the transfer unit 7, and 15 is a door that is opened and closed when the process cartridge 4 is attached or detached. Indicates.

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、露光部３（書込部）から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上に向けて発せられる。感光体ドラム１８は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム１８上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラ１３により搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。 With reference to FIG. 1, an operation during normal image formation in the image forming apparatus will be described.
First, exposure light L such as laser light based on image information is emitted from the exposure unit 3 (writing unit) toward the photosensitive drum 18 of the process cartridge 4. The photosensitive drum 18 rotates clockwise in the figure, and a toner image corresponding to image information is formed on the photosensitive drum 18 through a predetermined image forming process (charging process, exposure process, development process). The
Thereafter, the toner image formed on the photosensitive drum 18 is transferred onto the recording medium P conveyed by the registration roller 13 in the transfer unit 7.

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラ１３の位置に達する。そして、レジストローラ１３の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。 On the other hand, the recording medium P conveyed to the transfer unit 7 operates as follows.
First, the uppermost sheet of the recording medium P stored in the paper feeding unit 12 is transported toward the position of the transport path K. Thereafter, the recording medium P passes through the conveyance path K and reaches the position of the registration roller 13. Then, the recording medium P that has reached the position of the registration roller 13 is conveyed toward the transfer unit 7 at the same timing in order to align with the toner image formed on the photosensitive drum 18.

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部９に達する。定着部９に達した記録媒体Ｐは、定着ローラと加圧ローラとの間に送入されて、定着ローラから受ける熱と双方のローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された記録媒体Ｐは、出力画像として画像形成装置本体１から排出されて、排紙トレイ１０上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。 Then, the recording medium P after the transfer process passes through the position of the transfer unit 7 and then reaches the fixing unit 9 through the conveyance path. The recording medium P that has reached the fixing unit 9 is fed between the fixing roller and the pressure roller, and the toner image is fixed by heat received from the fixing roller and pressure received from both rollers. Thereafter, the recording medium P on which the toner image is fixed is discharged from the image forming apparatus main body 1 as an output image and placed on the paper discharge tray 10.
Thus, a series of image forming processes is completed.

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置されるプロセスカートリッジ４を中心にした作像部の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ４には、主として、像担持体としての感光体ドラム１８と、帯電部１９（帯電手段）と、現像部２０（現像手段）と、クリーニング部２１（クリーニング手段）とが、一体化されて、画像形成装置本体１に着脱可能に構成されている。 Next, referring to FIG. 2, the configuration and operation of the image forming unit centering on the process cartridge 4 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the process cartridge 4 mainly includes a photosensitive drum 18 as an image carrier, a charging unit 19 (charging unit), a developing unit 20 (developing unit), and a cleaning unit 21 (cleaning unit). Are integrated with each other and are detachable from the image forming apparatus main body 1.

感光体ドラム１８は、アルミニウムからなる素管上に電荷発生層、電荷輸送層等が形成されたものである。感光体ドラム１８の回転中心軸の両端には、それぞれ、軸受１８ａが嵌合されている。軸受１８ａは、プロセスカートリッジ４のケース外に露呈していて（図３を参照できる。）、後述する位置決め部材として機能する。さらに、感光体ドラム１８の回転中心軸の一端側には従動ギア１８ｂが設置されている。従動ギア１８ｂは、プロセスカートリッジ４のケース外に露呈した軸受１８ａのさらに外側に設置されていて（図３を参照できる。）、装置本体１の駆動モータ４１から伝達される駆動力を、カートリッジ内の感光体ドラム１８、現像ローラ２０ａ、補給ローラ２０ｂ等の回転部材に伝達する。 The photosensitive drum 18 is formed by forming a charge generation layer, a charge transport layer, and the like on a base tube made of aluminum. Bearings 18a are fitted to both ends of the rotation center shaft of the photosensitive drum 18, respectively. The bearing 18a is exposed outside the case of the process cartridge 4 (see FIG. 3), and functions as a positioning member to be described later. Further, a driven gear 18 b is installed on one end side of the rotation center axis of the photosensitive drum 18. The driven gear 18b is installed on the outer side of the bearing 18a exposed to the outside of the case of the process cartridge 4 (see FIG. 3), and the driving force transmitted from the driving motor 41 of the apparatus main body 1 is transferred to the inside of the cartridge. Are transmitted to rotating members such as the photosensitive drum 18, the developing roller 20a, and the replenishing roller 20b.

帯電部１９は、ステンレス鋼で形成された軸上に、樹脂に導電性粉体を分散した導電性材料からなるローラ部を形成したものである。
クリーニング部２１には、ゴム材料からなり、感光体ドラム１８に当接して未転写トナーを清掃するクリーニングブレード２１ａが設置されている。 The charging unit 19 is formed by forming a roller unit made of a conductive material in which conductive powder is dispersed in a resin on a shaft formed of stainless steel.
The cleaning unit 21 is provided with a cleaning blade 21 a made of a rubber material and cleaning the untransferred toner in contact with the photosensitive drum 18.

現像部２０は、主として、感光体ドラム１８に対向する現像ローラ２０ａと、現像ローラ２０ａに摺接する補給ローラ２０ｂと、現像部２０内のトナーＴ（１成分現像剤）を撹拌・搬送する撹拌部材２０ｃと、現像ローラ２０ａに当接するドクターブレード２０ｄと、トナー供給ローラ２０ｅによって収納されたトナーを供給するトナー収納部２０ｆと、で構成される。 The developing unit 20 mainly includes a developing roller 20a facing the photosensitive drum 18, a replenishing roller 20b in sliding contact with the developing roller 20a, and an agitating member that agitates and conveys toner T (one-component developer) in the developing unit 20. 20c, a doctor blade 20d in contact with the developing roller 20a, and a toner storage portion 20f that supplies toner stored by the toner supply roller 20e.

以下、図２を参照して、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上でおこなわれる、作像プロセスについて詳述する。
感光体ドラム１８は、図２中の時計方向に回転駆動される。そして、感光体ドラム１８が帯電部１９と対向する位置で、感光体ドラム１８表面は所望の帯電電位に帯電される（帯電工程である。）。 Hereinafter, the image forming process performed on the photosensitive drum 18 of the process cartridge 4 will be described in detail with reference to FIG.
The photosensitive drum 18 is rotationally driven in the clockwise direction in FIG. The surface of the photosensitive drum 18 is charged to a desired charging potential at a position where the photosensitive drum 18 faces the charging unit 19 (charging process).

その後、帯電された感光体ドラム１８表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、露光光Ｌの走査方向（紙面垂直方向である。）の露光を受けながら、感光体ドラム１８上に画像情報に対応した所望の静電潜像が形成される。
その後、潜像が形成された感光体ドラム１８表面は、現像部２０との対向位置に達する。そして、現像部２０で、感光体ドラム１８上の潜像が現像されて所望のトナー像が形成される。 Thereafter, the surface of the charged photosensitive drum 18 reaches the irradiation position of the exposure light L. Then, a desired electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the photosensitive drum 18 while being exposed in the scanning direction of the exposure light L (the direction perpendicular to the paper surface).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 18 on which the latent image is formed reaches a position facing the developing unit 20. The developing unit 20 develops the latent image on the photosensitive drum 18 to form a desired toner image.

ここで、現像ローラ２０ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像部２０内のトナーＴは、撹拌部材２０ｃで撹拌・搬送されて補給ローラ２０ｂの位置に達する。補給ローラ２０ｂの位置に達したトナーＴは、現像ローラ２０ａとの当接部まで搬送されて、そこで摩擦帯電される。摩擦帯電されて現像ローラ２０ａ上に担持されたトナーＴは、ドクターブレード２０ｄの位置で薄層化された後に、感光体ドラム１８との対向位置に達する。そして、現像ローラ２０ａ上のトナーＴが、感光体ドラム１８上の潜像に付着する。
なお、トナー収納部２０ｆ内に収納されたトナーＴは、現像部２０内のトナーＴの消費にともない、トナー供給ローラ２０ｅの回転によって現像部２０内に適宜に供給されるものである。 Here, the developing roller 20a rotates in the direction of the arrow in FIG. The toner T in the developing unit 20 is stirred and conveyed by the stirring member 20c and reaches the position of the replenishing roller 20b. The toner T that has reached the position of the replenishing roller 20b is conveyed to a contact portion with the developing roller 20a, and is frictionally charged there. The toner T that is frictionally charged and carried on the developing roller 20a is thinned at the position of the doctor blade 20d, and then reaches a position facing the photosensitive drum 18. Then, the toner T on the developing roller 20a adheres to the latent image on the photosensitive drum 18.
The toner T stored in the toner storage unit 20f is appropriately supplied into the developing unit 20 by the rotation of the toner supply roller 20e as the toner T in the developing unit 20 is consumed.

その後、トナー像が形成された感光体ドラム１８表面は、装置本体１に設置された転写部７との対向位置に達する。そして、転写部７の位置に搬送された記録媒体Ｐ上に、感光体ドラム１８上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム１８上には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写のトナーが僅かながら残存する。 Thereafter, the surface of the photosensitive drum 18 on which the toner image is formed reaches a position facing the transfer unit 7 installed in the apparatus main body 1. Then, the toner image on the photosensitive drum 18 is transferred onto the recording medium P conveyed to the position of the transfer unit 7. At this time, a small amount of untransferred toner that has not been transferred to the recording medium P remains on the photosensitive drum 18.

その後、未転写トナーが付着した感光体ドラム１８表面は、クリーニングブレード２１ａの位置に達する。そして、感光体ドラム１８に当接するクリーニングブレード２１ａによって、感光体ドラム１８上の未転写トナーがドラム表面から除去される。感光体ドラム１８表面から除去された未転写トナーは、クリーニング部２１の回収スペース内に回収される。その後、感光体ドラム１８表面は、除電部（不図示である。）から発せられる除電光の照射位置に達する。そして、除電光を受けながら、感光体ドラム１８上の表面電位が初期化される。
こうして、感光体ドラム１８上でおこなわれる、一連の作像プロセスが完了する。 Thereafter, the surface of the photosensitive drum 18 to which the untransferred toner is attached reaches the position of the cleaning blade 21a. Then, the untransferred toner on the photosensitive drum 18 is removed from the drum surface by the cleaning blade 21a that is in contact with the photosensitive drum 18. Untransferred toner removed from the surface of the photosensitive drum 18 is collected in a collection space of the cleaning unit 21. Thereafter, the surface of the photosensitive drum 18 reaches the irradiation position of the static elimination light emitted from the static elimination unit (not shown). Then, the surface potential on the photosensitive drum 18 is initialized while receiving the static elimination light.
Thus, a series of image forming processes performed on the photosensitive drum 18 is completed.

以上のように構成され動作するプロセスカートリッジ４は、装置本体１に次のように着脱される。
プロセスカートリッジ４を装置本体１に装着するとき、まず、図１に示す装置本体１のドア１５を矢印方向に開放する。これにより、装置本体１内のプロセスカートリッジ４の設置部が開放される。 The process cartridge 4 configured and operating as described above is attached to and detached from the apparatus main body 1 as follows.
When the process cartridge 4 is attached to the apparatus main body 1, first, the door 15 of the apparatus main body 1 shown in FIG. Thereby, the installation part of the process cartridge 4 in the apparatus main body 1 is opened.

次に、図３及び図４を参照して、プロセスカートリッジ４の軸受１８ａ（位置決め部材）を本体側板４０に設けられた案内部材としての案内溝４０ａに沿わせるとともに、プロセスカートリッジ４の底部を案内部材としての段部４０ｃに沿わせて、プロセスカートリッジ４を装着方向（図中の矢印方向である。）に移動させる。なお、プロセスカートリッジ４の装着方向は、図３及び図４に示すように、装置本体１の設置面に対して所定角度にて傾斜する方向になっている。また、図示は省略するが、プロセスカートリッジ４の長手方向（装着方向と直交する方向である。）の反対側にも、図３に示す本体側板４０とほぼ同一構造の本体側板（駆動モータ４１は設置されていない。）が設置されている。そして、その本体側板の案内溝によって、プロセスカートリッジ４の他端の軸受が案内される。 Next, referring to FIG. 3 and FIG. 4, the bearing 18 a (positioning member) of the process cartridge 4 is placed along the guide groove 40 a as a guide member provided on the main body side plate 40 and the bottom of the process cartridge 4 is guided. The process cartridge 4 is moved in the mounting direction (in the direction of the arrow in the figure) along the step 40c as a member. The mounting direction of the process cartridge 4 is a direction inclined at a predetermined angle with respect to the installation surface of the apparatus main body 1, as shown in FIGS. Although not shown, a main body side plate having substantially the same structure as the main body side plate 40 shown in FIG. 3 (the drive motor 41 is also provided on the opposite side of the longitudinal direction of the process cartridge 4 (the direction orthogonal to the mounting direction). Is not installed.) Is installed. And the bearing of the other end of the process cartridge 4 is guided by the guide groove of the main body side plate.

ここで、図３及び図４を参照して、本体側板４０には、上述の案内溝４０ａ及び段部４０ｃと、固定リング４４が設けられた支持受部４３と、モータ軸上に駆動ギア４１ａが設置された駆動モータ４１と、可動部４６ｂが設置されたリンク機構４６と、穴部４０ｂと、が設けられている。 3 and 4, the main body side plate 40 has the guide groove 40a and the stepped portion 40c, the support receiving portion 43 provided with the fixing ring 44, and the drive gear 41a on the motor shaft. Are provided, a drive motor 41 in which is installed, a link mechanism 46 in which a movable part 46b is installed, and a hole 40b.

支持受部４３には、装着方向からみた案内溝４０ａの終点位置に相当する位置に固定リング４４が設けられ、一端に起立部４３ａが設けられている。この支持受部４３は、係止部材として機能する固定リング４３を中心に回転可能に構成されている。
また、リンク機構４６は、本体側板４０に固設された軸部４６ａを中心にして回転可能に構成されている。リンク機構４６の一端には、穴部４０ｂに係合する可動部４６ｂが設置されている。さらに、リンク機構４６の他端には、支持受部４３の起立部４３ａと係合する穴部４６ｃが設けられている。そして、可動部４６ｂと係止部材としての固定リング４４及び支持受部４３とを連結するリンク機構４６によって、固定リング４４及び支持受部４３が回転することになる。 The support receiving portion 43 is provided with a fixing ring 44 at a position corresponding to the end point position of the guide groove 40a as viewed from the mounting direction, and is provided with an upright portion 43a at one end. The support receiving portion 43 is configured to be rotatable around a fixing ring 43 that functions as a locking member.
The link mechanism 46 is configured to be rotatable about a shaft portion 46 a fixed to the main body side plate 40. One end of the link mechanism 46 is provided with a movable portion 46b that engages with the hole 40b. Furthermore, the other end of the link mechanism 46 is provided with a hole 46 c that engages with the rising portion 43 a of the support receiving portion 43. Then, the fixed ring 44 and the support receiving portion 43 are rotated by the link mechanism 46 that connects the movable portion 46 b to the fixing ring 44 and the support receiving portion 43 as the locking members.

次に、プロセスカートリッジ４の装着方向の移動が進むと、図５及び図６に示すように、やがてプロセスカートリッジ４の軸受１８ａは支持受部４３の固定リング４４と係合する。これにより、プロセスカートリッジ４の装着方向の移動は係止される。
このとき、プロセスカートリッジ４の従動ギア１８ｂは、駆動モータ４１の駆動ギア４１ａと噛合する。さらに、プロセスカートリッジ４の底部は、段部４０ｃとの当接から開放されるとともに、リンク機構４６の可動部４６ｂに当接する。 Next, when the movement in the mounting direction of the process cartridge 4 proceeds, the bearing 18a of the process cartridge 4 eventually engages with the fixing ring 44 of the support receiving portion 43 as shown in FIGS. Thereby, the movement of the process cartridge 4 in the mounting direction is locked.
At this time, the driven gear 18 b of the process cartridge 4 meshes with the drive gear 41 a of the drive motor 41. Further, the bottom of the process cartridge 4 is released from contact with the stepped portion 40 c and is in contact with the movable portion 46 b of the link mechanism 46.

そして、プロセスカートリッジ４は、その自重により、軸受１８ａ及び固定リング４３を中心にして回転移動を開始する（図６中の時計方向の回転移動である。）。このプロセスカートリッジ４の回転移動に連動して、カートリッジ底部に当接する可動部４６ｂが穴部４０ｂに沿って下降する。さらに、可動部４６ｂの下降に連動して、リンク機構４６が軸部４６ａを中心に回転する（図中の時計方向の回転である。）。さらに、リンク機構４６の回転に連動して、起立部４３ａが穴部４６ｃをスライドしながら、固定リング４４及び支持受部４３が回転する（図中の反時計方向の回転である。）。 Then, the process cartridge 4 starts rotating around the bearing 18a and the fixed ring 43 by its own weight (clockwise rotating movement in FIG. 6). In conjunction with the rotational movement of the process cartridge 4, the movable portion 46b that comes into contact with the bottom of the cartridge descends along the hole 40b. Further, in conjunction with the lowering of the movable portion 46b, the link mechanism 46 rotates around the shaft portion 46a (clockwise rotation in the figure). Further, in conjunction with the rotation of the link mechanism 46, the fixing ring 44 and the support receiving portion 43 rotate (the counterclockwise rotation in the figure) while the upright portion 43a slides through the hole portion 46c.

そして、プロセスカートリッジ４の回転移動にともない、固定リング４４及び支持受部４４の軸受１８ａを中心にした回転が進むと、図７及び図８に示すように、やがて軸受１８ａは固定リング４４によって周方向を包囲されてその位置に固定される。すなわち、固定リング４４が回転することで、プロセスカートリッジ４の装着方向の移動の係止に加えて、脱離方向の移動も係止される。 As the process cartridge 4 rotates, when the rotation of the fixed ring 44 and the support receiving portion 44 around the bearing 18a proceeds, the bearing 18a is eventually rotated by the fixed ring 44 as shown in FIGS. The direction is surrounded and fixed in that position. That is, by rotating the fixing ring 44, in addition to locking the movement of the process cartridge 4 in the mounting direction, the movement in the detaching direction is also locked.

このとき、プロセスカートリッジ４の後端部が本体側板４０の段部４０ｃに当接して、装置本体１内におけるプロセスカートリッジ４の姿勢が定まる。ここで、プロセスカートリッジ４の回転移動は、装置本体１の設置面と装着方向とがなす角度分の回転移動となる。 At this time, the rear end portion of the process cartridge 4 comes into contact with the stepped portion 40c of the main body side plate 40, and the posture of the process cartridge 4 in the apparatus main body 1 is determined. Here, the rotational movement of the process cartridge 4 is the rotational movement of the angle formed by the installation surface of the apparatus main body 1 and the mounting direction.

以上説明したように、固定リング４４は、プロセスカートリッジ４の装置本体１への装着方向への移動が完了したときに軸受１８ａと係合して装着方向の移動を係止する。さらに、固定リング４４は、プロセスカートリッジ４の回転移動に連動して、プロセスカートリッジ４の脱離方向の移動をも係止するように軸受１８ａを中心として回転する。 As described above, the fixing ring 44 engages with the bearing 18a to lock the movement in the mounting direction when the movement of the process cartridge 4 to the apparatus main body 1 in the mounting direction is completed. Further, the fixing ring 44 rotates about the bearing 18 a so as to lock the movement of the process cartridge 4 in the detaching direction in conjunction with the rotational movement of the process cartridge 4.

そして、このような状態（図７及び図８の状態である。）で、図１及び図２で説明した画像形成プロセスがおこなわれる。このとき、プロセスカートリッジ４の駆動入力軸となる感光体ドラム１８の回転中心軸は、固定リング４４が着脱双方向に軸受１８ａを係止することによって、高い精度で位置決めされている。これによって、装置本体１におけるプロセスカートリッジ４の位置精度が高められ、感光体ドラム１８上の所望位置に静電潜像が高精度で形成され、記録媒体Ｐ上の所望位置に高精度でトナー像が転写される。 In such a state (the state shown in FIGS. 7 and 8), the image forming process described in FIGS. 1 and 2 is performed. At this time, the center axis of rotation of the photosensitive drum 18 serving as the drive input shaft of the process cartridge 4 is positioned with high accuracy by the fixing ring 44 engaging the bearing 18a in both directions. As a result, the positional accuracy of the process cartridge 4 in the apparatus main body 1 is increased, an electrostatic latent image is formed at a desired position on the photosensitive drum 18 with high accuracy, and a toner image is formed at a desired position on the recording medium P with high accuracy. Is transcribed.

他方、プロセスカートリッジ４を装置本体１から取り外すときには、図３〜図８で説明した装着時の手順と逆の手順がおこなわれる。
なお、図示は省略するが、リンク機構４６には、図６中の反時計方向にリンク機構４６を付勢するスプリングが設置されている。これにより、脱離操作においてプロセスカートリッジ４を図８の状態から図６の状態に回転移動させたとき（反時計方向の回転移動である。）、スプリングの付勢力によってリンク機構４６が反時計方向に回転して、固定リング４４及び支持受部４３が時計方向に回転する。こうして、固定リング４４による軸受部１８ａの脱離方向（図３及び図４の矢印方向の逆方向である。）の係止が解除される。その後、プロセスカートリッジ４を脱離方向に移動して、脱離操作が完了する。 On the other hand, when the process cartridge 4 is removed from the apparatus main body 1, a procedure reverse to the procedure at the time of mounting described with reference to FIGS.
Although not shown, the link mechanism 46 is provided with a spring that urges the link mechanism 46 counterclockwise in FIG. Accordingly, when the process cartridge 4 is rotated from the state of FIG. 8 to the state of FIG. 6 in the detachment operation (rotation movement in the counterclockwise direction), the link mechanism 46 is counterclockwise by the biasing force of the spring. And the fixing ring 44 and the support receiving portion 43 rotate clockwise. In this manner, the locking of the bearing portion 18a by the fixing ring 44 in the detaching direction (the direction opposite to the arrow direction in FIGS. 3 and 4) is released. Thereafter, the process cartridge 4 is moved in the detaching direction, and the detaching operation is completed.

以上説明したように、本実施の形態１の構成によれば、プロセスカートリッジ４の着脱操作が極めて簡易であって、画像形成装置の稼働時であっても装置本体１内におけるプロセスカートリッジ４の位置精度を高く維持することができる。 As described above, according to the configuration of the first embodiment, the attachment / detachment operation of the process cartridge 4 is extremely simple, and the position of the process cartridge 4 in the apparatus main body 1 even when the image forming apparatus is in operation. High accuracy can be maintained.

実施の形態２．
図９及び図１０にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図９は、実施の形態２の画像形成装置における本体側板４０に設置される支持受部４３を示す斜視図である。また、図１０は、図９におけるＹ−Ｙ断面図である。本実施の形態２は、係止部材としての固定リング４４に複数の従動コロ４４ａが設置されている点が、前記実施の形態１と相違する。 Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 9 is a perspective view showing the support receiving portion 43 installed on the main body side plate 40 in the image forming apparatus of the second embodiment. FIG. 10 is a YY cross-sectional view in FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of driven rollers 44a are installed on a fixing ring 44 as a locking member.

図９及び図１０に示すように、支持受部４３に設置された固定リング４４の内周面には、３つの従動コロ４４ａが回転自在に設置されている。そして、前記実施の形態１と同様に、固定リング４４及び支持受部４３は、軸受１８ａと係合してプロセスカートリッジ４の装着方向の移動を係止するとともに、プロセスカートリッジ４の回転移動に連動して軸受１８ａを中心に回転することでプロセスカートリッジ４の脱離方向の移動をも係止する。 As shown in FIGS. 9 and 10, three driven rollers 44 a are rotatably installed on the inner peripheral surface of the fixing ring 44 installed in the support receiving portion 43. As in the first embodiment, the fixing ring 44 and the support receiving portion 43 engage with the bearing 18a to lock the movement of the process cartridge 4 in the mounting direction, and interlock with the rotational movement of the process cartridge 4. Then, the movement of the process cartridge 4 in the detaching direction is also locked by rotating around the bearing 18a.

このとき、図１０に示すように、固定リング４４及び支持受部４３は、固定リング４４に設置された従動コロ４４ａの回転によって、軸受１８ａの周りを小さな抵抗でスムーズに回転することになる。さらに、プロセスカートリッジ４の軸受１８ａは、固定リング４４の従動コロ４４ａによって３点支持された状態になるために、固定リング４３における内周面の形状の精度に係わらず、高い位置決め精度を確保することができる。 At this time, as shown in FIG. 10, the fixing ring 44 and the support receiving portion 43 rotate smoothly around the bearing 18 a with a small resistance by the rotation of the driven roller 44 a installed on the fixing ring 44. Furthermore, since the bearing 18a of the process cartridge 4 is supported at three points by the driven roller 44a of the fixing ring 44, high positioning accuracy is ensured regardless of the accuracy of the shape of the inner peripheral surface of the fixing ring 43. be able to.

以上説明したように、本実施の形態２の構成によれば、前記実施の形態１と同様に、プロセスカートリッジ４の着脱操作が極めて簡易であって、画像形成装置の稼働時であっても装置本体１内におけるプロセスカートリッジ４の位置精度を高く維持することができる。 As described above, according to the configuration of the second embodiment, as in the first embodiment, the process cartridge 4 can be easily attached and detached, and the apparatus can be used even when the image forming apparatus is in operation. The position accuracy of the process cartridge 4 in the main body 1 can be maintained high.

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the above-described embodiments. it is obvious. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiments, and the number, position, shape, and the like that are suitable for implementing the present invention can be used.

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図１の画像形成装置に設置されるプロセスカートリッジを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a process cartridge installed in the image forming apparatus of FIG. 1. 図２のプロセスカートリッジを装置本体に装着する状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the process cartridge of FIG. 2 is mounted on the apparatus main body. 図３の状態をＡ視方向からみた側面図である。It is the side view which looked at the state of Drawing 3 from the A viewing direction. 図３に続くプロセスカートリッジの装着状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a mounting state of the process cartridge following FIG. 3. 図５の状態をＡ視方向からみた側面図である。It is the side view which looked at the state of Drawing 5 from the A viewing direction. 図５に続くプロセスカートリッジの装着状態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a mounting state of the process cartridge following FIG. 5. 図７の状態をＡ視方向からみた側面図である。It is the side view which looked at the state of Drawing 7 from the A viewing direction. この発明の実施の形態２における画像形成装置に設置される係止部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the latching member installed in the image forming apparatus in Embodiment 2 of this invention. 図９の係止部材におけるＹ−Ｙ方向の断面図である。It is sectional drawing of the YY direction in the locking member of FIG.

Explanation of symbols

１画像形成装置本体（装置本体）、３露光部、
４プロセスカートリッジ、７転写部、９定着部、
１０排紙トレイ、１２給紙部、１５ドア、
１８感光体ドラム（像担持体）、１８ａ軸受（位置決め部材）、
１８ｂ従動ギア、１９帯電部、２０現像部、２１クリーニング部、
４０本体側板、４０ａ案内溝（案内部材）、４０ｂ穴部、
４１駆動モータ、４１ａ駆動ギア、４３支持受部（係止部材）、
４３ａ起立部、４４固定リング（係止部材）、４４ａ従動コロ、
４６リンク機構、４６ａ軸部、４６ｂ可動部、４６ｃ穴部。
1 image forming apparatus main body (apparatus main body), 3 exposure unit,
4 Process cartridge, 7 Transfer section, 9 Fixing section,
10 paper discharge tray, 12 paper feed unit, 15 door,
18 Photosensitive drum (image carrier), 18a Bearing (positioning member),
18b driven gear, 19 charging unit, 20 developing unit, 21 cleaning unit,
40 body side plate, 40a guide groove (guide member), 40b hole,
41 drive motor, 41a drive gear, 43 support receiving part (locking member),
43a standing part, 44 fixing ring (locking member), 44a driven roller,
46 Link mechanism, 46a Shaft part, 46b Movable part, 46c Hole part.

Claims

In the image forming apparatus a process cartridge having a photosensitive drum is installed detachably to the image forming apparatus main body,
The process cartridge has positioning members rotatably provided at both ends of the rotation center shaft of the photosensitive drum protruding from both side surfaces thereof, while the image forming apparatus main body is arranged in the attaching / detaching direction of the process cartridge. A guide groove inclined at a predetermined angle for guiding the positioning member;
A support member for locking the positioning member at a predetermined position of the photosensitive drum when the process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body through the guide groove;
The support member is rotatable about a predetermined position of the photosensitive drum, and the process cartridge is moved by the weight of the process cartridge in a state where the positioning member is in contact with the support member in the mounting process of the process cartridge. It has a locking portion that surrounds the circumferential direction of the positioning member by rotating in conjunction with an angular rotation operation, and the locking portion is biased in a direction to release the circumferential direction of the positioning member And
In the step of detaching the process cartridge from the main body of the image forming apparatus, the circumferential direction of the positioning member by the locking portion is released by rotating the process cartridge by the predetermined angle against its own weight. An image forming apparatus.

The image forming apparatus according to claim 1 , further comprising a driven roller that engages with a peripheral surface of the positioning member on an inner peripheral surface of the locking portion .

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the positioning member is a bearing fitted to a rotation center axis of the photosensitive drum .

A driven gear that rotates with the photosensitive drum on the rotation center axis of the photosensitive drum;
The driven gear, the bearing according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the drive gear meshes provided in the image forming apparatus main body when engaged with the locking member Image forming apparatus.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the locking portion performs image formation in a state of surrounding the circumferential direction of the positioning member.