JPH07160175A

JPH07160175A - プロセスカートリッジおよび画像形成装置

Info

Publication number: JPH07160175A
Application number: JP5306540A
Authority: JP
Inventors: Etsuichi Sasako; 悦一笹子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】隙間規制部材の負荷の低減を図ること。【構成】画像形成装置本体に装着可能なプロセスカー
トリッジにおいて、像担持体と、前記像担持体に作用す
る現像手段と、前記像担持体を保護する保護位置と、前
記保護位置から退避する退避位置とを移動可能な保護カ
バーと、前記保護カバーが前記保護位置から前記退避位
置へ移動するのに応じて、前記現像手段を前記像担持体
方向へ付勢し、前記保護カバーが前記退避位置から前記
保護位置へ移動するのに応じて、前記現像手段の前記像
担持体方向へ付勢の付勢を解除する連動手段と、を有す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプロセスカートリッジ及
びこれを装填して記録媒体に画像を形成するための画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置は、一様に帯
電させた像担持体に選択的な露光をして潜像を形成し、
この潜像をトナーで顕像化すると共に、該トナー像を被
記録材に転写して画像記録を行う。このような装置にあ
っては、各部材のメンテナンスは専門のサービスマンが
行ない、ユーザには不便を伴うことがあった。

【０００３】そこで、前記像担持体、帯電器、現像器、
クリーニング部等を一体構造にまとめてカートリッジ化
することにより、ユーザが前記カートリッジを装置本体
に装填することによって、トナーの補給や寿命に達した
像担持体等の部品を交換可能とし、メンテナンスを容易
にしたものが実用化されている。

【０００４】このようなカートリッジにあっては、カー
トリッジを装置本体より取り出した際に、像担持体であ
る例えば感光体ドラムの表面に不用意に触れて、傷、汚
れ等が付かないように、また光を遮断する為に、保護カ
バーが設けられている。前記保護カバーは、カートリッ
ジを装置本体に装填した際には、装置本体に設けられた
ガイド等により感光体ドラムを露出する位置に開く。ま
たカートリッジを装置本体から取り出した際には、感光
体ドラムを保護する位置に閉じるよう構成されている。

【０００５】また、現像手段として現像スリーブを用い
る場合には、現像スリーブと感光体ドラムを微小間隔を
もって対向するように現像スリーブの軸方向両端部近傍
のトナー層形成領域外に隙間規制部材を設けて、前記隙
間規制部材を現像スリーブと感光体ドラムの間に挟み込
んで、更に現像スリーブを感光体ドラムに対して付勢さ
せることにより、前記微小間隔を一定にするよう構成し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
例では、以下に示すような問題点が生ずる虞があった。

【０００７】現像スリーブは、感光体ドラムに対して常
に付勢されている為に、カートリッジを装置本体より取
り出した状態の時にも、隙間規制部材には、常に負荷が
かかっている。即ち、カートリッジを長期保管する場合
等使用しない状態においても隙間規制部材に対して負荷
がかかることとなり、隙間規制部材の材質によっては前
記隙間規制部材に変形が生じる虞がある。この為、感光
体ドラムと現像スリーブの隙間を一定に保つことができ
なくなるという問題点が生ずる虞があった。そこで隙間
規制部材の材質の選択あるいは付勢力の大きさに制約を
受けることがあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述課題を解決するため
の本発明の代表的な構成は、画像形成装置本体に装着可
能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体と、前記
像担持体に作用する現像手段と、前記像担持体を保護す
る保護位置と、前記保護位置から退避する退避位置とを
移動可能な保護カバーと、前記保護カバーが前記保護位
置から前記退避位置へ移動するのに応じて、前記現像手
段を前記像担持体方向へ付勢し、前記保護カバーが前記
退避位置から前記保護位置へ移動するのに応じて、前記
現像手段の前記像担持体方向へ付勢の付勢を解除する連
動手段と、を有することを特徴とするプロセスカートリ
ッジである。

【０００９】

【実施例】

〔第一実施例〕以下に本発明の一実施例を用いたプロセ
スカートリッジ及びプロセスカートリッジを用いる画像
形成装置について図面を参照して説明する。

【００１０】｛プロセスカートリッジ及びこれを装填し
た画像形成装置の全体説明｝まず画像形成装置の全体構
成について概略説明する。尚、図３は画像形成装置の一
態様であるプロセスカートリッジを装填したレーザープ
リンタの断面構成説明図、図４はその外観説明図、図５
はプロセスカートリッジの断面構成説明図、図６はその
外観説明図である。

【００１１】この画像形成装置Ａは図３に示すように、
光学系１から画像情報に基づいた光像を照射して像担持
体である感光体ドラムに現像剤（以下トナー）像を形成
する。そして前記トナー像の形成と同期して記録媒体２
を搬送手段３によって搬送し、且つプロセスカートリッ
ジＢとしてカートリッジ化された画像形成部に於いて前
記感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段４によっ
て記録媒体２に転写し、その記録媒体２を定着手段５に
搬送し、転写トナー像を定着して排出部６へ排出する。

【００１２】前記画像形成部を構成するプロセスカート
リッジＢは、図５に示すように、像担持体である感光体
ドラム７を回転してその表面を帯電手段８によって一様
に帯電し、前記光学系１からの光像を露光部９を介して
感光体ドラム７に露光して潜像を形成し、現像手段10で
前記潜像に応じたトナー像を形成することにより可視像
化する。そして前記転写手段４でトナー像を記録媒体２
に転写した後は、クリーニング手段11によって感光体ド
ラム７に残留したトナーを除去する。

【００１３】尚、前記プロセスカートリッジＢはトナー
溜め等を有する第一枠体であるトナー枠体12と、現像ス
リーブ等を有する第二枠体である現像枠体13と、感光体
ドラム７やクリーニング手段11等を有する第三枠体であ
るクリーニング枠体14とによって構成している。尚、図
４において、15ａは操作部であって記録枚数設定ボタ
ン、濃度設定ボタン、テストプリントボタン及び後述す
るカートリッジの交換を報知するためのランプ等が設け
てある。

【００１４】次に前記画像形成装置Ａ及びこれに装填す
るプロセスカートリッジＢの各部の構成について詳細に
説明する。

【００１５】｛画像形成装置｝まず前記画像形成装置Ａ
の各部の構成について、光学系、搬送手段、転写手段、
定着手段、カートリッジ装填手段の順に説明する。

【００１６】（光学系）光学系１は外部装置等から読み
込んだ画像情報に基づいて光照射することによって感光
体ドラム７へ光像を照射するものであり、図３に示すよ
うに、装置本体15の光学ユニット１ａ内にポリゴンミラ
ー１ｂ、スキャナーモータ１ｃ、結像レンズ１ｄ、反射
ミラー１ｅ及びレーザーダイオード１ｆが収納してあ
る。

【００１７】そして例えばコンピュータやワードプロセ
ッサ等の外部機器（ホスト62（図１０参照））から画像
信号が与えられると、レーザーダイオード１ｆが前記画
像信号に応じて発光し、ポリゴンミラー１ｂに前記画像
光として照射する。このポリゴンミラー１ｂはスキャナ
ーモータ１ｃによって高速回転し、該ポリゴンミラー１
ｂで反射した画像光が結像レンズ１ｄ及び反射ミラー１
ｅを介して感光体ドラム７へ照射し、該感光体ドラム７
の表面を選択的に露光し、感光体ドラム７に画像情報に
応じた潜像を形成する。

【００１８】（記録媒体搬送手段）次に記録媒体２（例
えば記録紙、ＯＨＰシート、布或いは薄板等）を搬送す
るための搬送手段３の構成について説明すると、本実施
例に係る記録媒体２は手差し給送と、カセット給送の２
種類が可能になっている。手差し給送するための構成
は、図３に示すように、給送トレイ３ａに一枚又は複数
枚の記録媒体２をセットして画像形成を開始すると、ピ
ックアップローラ３ｂによって給送トレイ３ａ上の記録
媒体２を装置内へ送り込むと共に、複数枚の記録媒体２
をセットした場合には分離ローラ対３c1，３c2によって
一枚ずつ分離給送し、記録媒体２の先端がレジストロー
ラ対３d1，３d2に突き当たるように搬送する。そして前
記レジストローラ対３d1，３d2が画像形成動作に応じて
駆動回転して記録媒体２を画像形成部へと搬送する。更
に画像形成後の記録媒体２を定着手段５へと搬送し、且
つ中間排出ローラ３ｅ及び排出ローラ対３f1，３f2によ
って排出部６へ排出する。尚、前記各ローラ間には記録
媒体２の搬送をガイドするためのガイド部材３ｇが設け
てある。

【００１９】また前記給送トレイ３ａは内部材３a1と外
部材３a2とからなり、非使用時には内部材３a1が外部材
３a2内に収納され、図４に示すように、外部材３a2が装
置本体15の外装を構成する。

【００２０】一方、カセット給送するための構成は、図
３に示すように、装置本体15の内底部にカセット３ｈの
装填部を有し、記録媒体２が手差し給送されないときは
前記装填部に装填したカセット３ｈ内の記録媒体２をピ
ックアップローラ３ｉ及び給送ローラ３ｊによって上部
から一枚ずつレジストローラ対３d1，３d2へ給送する。
そしてレジストローラ対３d1，３d2以降は前記手差し給
送の場合と同様の部材によって搬送する。尚、３ｋはセ
ンサであってカセット３ｈ内の記録媒体２の有無を検出
する。

【００２１】（転写手段）転写手段４は画像形成部で感
光体ドラム７に形成されたトナー像を記録媒体２に転写
するものであり、本実施例の転写手段４は図３に示すよ
うに、転写ローラ４によって構成している。即ち、装填
したプロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に転写ロ
ーラ４によって記録媒体２を押圧するように構成し、該
転写ローラ４に感光体ドラム７に形成されたトナー像と
逆極性の電圧を印加する（例えば本実施例の場合は直流
電圧約1000Ｖで定電流制御を行う）ことにより、感光体
ドラム７上のトナーを記録媒体２に転写する。

【００２２】（定着手段）次に定着手段５は前記転写ロ
ーラ４の電圧印加によって記録媒体２に転写したトナー
像を定着させるものである。図３に示すように、駆動回
転する駆動ローラ５ａと、内部にヒータ５ｃを有し、前
記駆動ローラ５ａと圧接して従動回転する定着ローラ５
ｂとからなる。即ち、画像形成部でトナー像を転写され
た記録媒体２を前記駆動ローラ５ａと定着ローラ５ｂ間
を通過させる際に、両ローラ５ａ，５ｂの押圧によって
圧力を印加し、且つ定着ローラ５ｂの発熱によって熱を
印加するように構成している。これによって記録媒体２
に転写したトナーを記録媒体２に定着させる。

【００２３】（カートリッジ装填手段）前記画像形成装
置Ａ内にはプロセスカートリッジＢを装填するためのカ
ートリッジ装填手段が設けてある。プロセスカートリッ
ジＢの装置本体に対する着脱は開閉カバー16を開放する
ことによって行う。即ち、装置本体15の上部にはヒンジ
16ａによって開閉可能な開閉カバー16が取り付けてあ
る。一方、図７及び図８に示すように本体内側壁面には
左ガイド部材17及び右ガイド部材18が取り付けてある。
この左右ガイド部材17，18には前下がりに傾斜した第一
ガイド部17ａ，18ａ、その上方に第二ガイド部17ｂ，18
ｂがそれぞれ左右対称位置に設けてある。そして第一ガ
イド部17ａ，18ａの先端には後述するプロセスカートリ
ッジＢのドラム軸受を支持する軸受部17ｃ，18ｃが設け
てあり、第二ガイド部17ｂ，18ｂには途中に段部17b1，
18b1が設けてある。

【００２４】更に左ガイド部材17には第二ガイド部17ｂ
の上方にカートリッジ回動規制ガイド部17ｄが設けてあ
る。また右ガイド部材18には第二ガイド部18ｂの上方に
プロセスカートリッジＢのドラムシャッタ35を開閉する
ためのシャッタカム部18ｄが設けてある。

【００２５】また前記回動規制部17ｄ及びシャッタカム
部18ｄの上方には加圧部材19が取り付けてあり、捩じり
コイルバネ19ａにより、装填したプロセスカートリッジ
Ｂを下方へ付勢する。更に左右ガイド部材17，18の前部
（カートリッジを挿入する方向前部）側にはプロセスカ
ートリッジＢの位置決め用の突当部材20が設けてある。

【００２６】プロセスカートリッジＢは開閉カバー16を
開いた後、前記ガイド部材17，18の第一ガイド部17ａ，
18ａ及び第二ガイド部17ｂ，18ｂにガイドされて装填さ
れるが、このカートリッジＢを装填するときの説明はプ
ロセスカートリッジＢの構成を説明した後に詳述する。

【００２７】｛プロセスカートリッジ｝次に前記画像形
成装置Ａに装填されるプロセスカートリッジＢの各部の
構成について説明する。

【００２８】このプロセスカートリッジＢは少なくとも
像担持体と、像担持体にトナー像を形成する現像手段を
を備えたものである。他のプロセス手段としては、例え
ば像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体表面
に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニン
グ手段等がある。本実施例のプロセスカートリッジＢは
図５に示すように、像担持体である電子写真感光体ドラ
ム７の周囲に帯電手段８、露光部９、トナーによる現像
を行う現像手段10、及びクリーニング手段11を配置し、
これらをトナー枠体12、現像枠体13、クリーニング枠体
14からなるハウジングで覆って一体化し、装置本体15に
着脱可能に構成している。

【００２９】次にプロセスカートリッジＢの各部の構成
を、感光体ドラム７、帯電手段８、露光部９、現像手段
10、クリーニング手段11の順に詳細に説明する。

【００３０】（感光体ドラム）本実施例に係る感光体ド
ラム７は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体７ａ
の外周面に有機感光層７ｂを塗布して構成している。そ
して前記感光体ドラム７を図９に示すようにクリーニン
グ枠体14に回動可能に取り付け、感光体ドラム７の長手
方向一方端部に固着したはす歯ギヤ７ｃに装置本体側に
設けた駆動モータ71（図１０参照）の駆動力を伝達する
ことにより、感光体ドラム７を画像形成動作に応じて図
３の矢印方向へ回転させる。この感光体ドラムは感光体
（像担持体）を構成するものであり、ここで感光体とは
前述のように芯金（アルミニウム等）と、この芯金上に
設けられた感光層を有するものをいう。

【００３１】（帯電手段）帯電手段は前記感光体ドラム
７の表面を帯電させるためのものであり、本実施例では
特開昭63−149669号公報に示すような、所謂接触帯電方
法を用いている。即ち、図１１に示すように、クリーニ
ング枠体14内に帯電ローラ８を回動自在に設けている。
この帯電ローラ８は金属製のローラ軸８ａに導電性の弾
性層を設け、更にその上に高抵抗の弾性層を設け、更に
その表面に保護膜を設けてなる。導電性の弾性層はＥＰ
ＤＭやＮＢＲ等の弾性ゴム層にカーボンを分散したもの
で構成され、ローラ軸８ａに供給されるバイアス電圧を
導く作用をなす。また高抵抗の弾性層はウレタンゴム等
で構成され、微量の導電性微粉末（例えばカーボン）を
含有するものが一例として挙げられ、感光体ドラム７の
ピンホール等導電度の高い帯電ローラが相対した場合で
も、感光体ドラム７へのリーク電流を制限してバイアス
電圧の急降下を防ぐ作用をなす。また保護層はＮ−メチ
ルメトキシ化ナイロンで構成され、導電性弾性層や高抵
抗の弾性層の塑性物質が、感光体ドラム７に触れて感光
体ドラム７の表面を変質させることがないよう作用す
る。

【００３２】そして前記ローラ軸８ａを、感光体ドラム
７方向へ僅かにスライド可能な軸受23，24で支持して枠
体14に取り付け、該軸受23，24をスプリング25によって
感光体ドラム７方向へ付勢して帯電ローラ８を感光体ド
ラム７に接触させる。

【００３３】そこで画像形成に際しては、前記帯電ロー
ラ８が感光体ドラム７の回転に従動回転し、このとき帯
電ローラ８に前述したように直流電圧と交流電圧を重畳
して印加することにより感光体ドラム７の表面を均一に
帯電させる。

【００３４】そのために帯電ローラ８の金属製ローラ軸
８ａの軸方向一方端にバネ性を有する金属製の接点部材
26を接触させ、該接点部材26を介して装置本体側から帯
電ローラ８に電圧を印加する。

【００３５】（露光部）露光部９は前記帯電ローラ８に
よって均一に帯電した感光体ドラム７の表面に、光学系
１から照射される光像を露光して該ドラム７表面に静電
潜像を形成するためのものであり、図６のカートリッジ
外観図に示すようにプロセスカートリッジＢの上面であ
って現像枠体13とクリーニング枠体14との間に光像光を
導くための開口部９を設けることによって露光部を構成
している。即ち、現像枠体13の上面13ｒに矩形切欠９ａ
を設け、この切欠９ａの一部を覆うようにクリーニング
枠体14の上面14ｎを配置することによって露光部９を構
成している。

【００３６】（現像手段）次に現像手段10について説明
する。これは前記露光によって感光体ドラム７に形成さ
れた静電潜像をトナーによって可視像化するものであ
る。尚、この画像形成装置Ａは現像に使用するトナーと
して磁性及び非磁性の何れでも使用出来るが、この実施
例では一成分磁性現像剤としての磁性トナーを収納した
プロセスカートリッジＢを装填する例を示している。

【００３７】前記磁性トナーによってトナー像を形成す
る現像手段10は、図５の断面図に示すように、トナーを
収納するトナー溜10ａを有し、且つトナー溜10ａ内部に
はトナーを送り出すために矢印方向へ回転するトナー送
り部材10ｂが設けてある。更に送り出されたトナーを、
内部に磁石10ｃを有する現像スリーブ10ｄを回転させて
その表面に薄いトナー層を形成する。この現像スリーブ
10ｄにトナー層が形成されるときに、トナーと現像スリ
ーブ10ｄとの摩擦によって感光体ドラム７上の静電潜像
を現像するのに充分な摩擦帯電電荷を得ている。またト
ナーの層厚を規制するために現像ブレード10ｅが、現像
スリーブ10ｄの表面から約 200〜 300μｍのギャップ幅
をもって臨むように取り付けてある。

【００３８】尚、前記トナー溜め10ａ及びトナー送り部
材10ｂはトナー枠体12に設けてあり、現像スリーブ10
ｄ、現像ブレード10ｅは現像枠体13に取り付けてある。
そして両枠体12，13の長手方向接合部を溶着することに
よって一体的に構成している。

【００３９】前記トナー層が形成される現像スリーブ10
ｄと感光体ドラムは７とは微小間隔をもって対向するよ
うに位置決めされている。そのため本実施例では図１２
の分解説明図に示すように、現像スリーブ10ｄの軸方向
両端部近傍であってトナー層形成領域外に現像スリーブ
外径よりも前記間隔分だけ外径が大きい当接リング部材
10ｆを設け、該リング部材10ｆが感光体ドラム７の潜像
形成領域外に当接するようにしている。

【００４０】また前記現像スリーブ10ｄの軸方向一方端
部にはギヤ10ｇが取り付けてあり、ギヤ10ｇと現像スリ
ーブ10ｄが一体的に回転する。このギヤ10ｇは現像枠体
13とクリーニング枠体14とを結合すると、前述した感光
体ドラム７のはす歯ギヤ７ｃと噛合し、感光体ドラム７
の回転に応じて現像スリーブ10ｄを回転させる。更に前
記ギヤ10ｇはトナー送り部材10ｂと連結した図示しない
ギヤと噛合し、感光体ドラム７の回転力をトナー送り部
材10ｂへ伝達する。

【００４１】これにより画像形成時にはトナー送り部材
10ｂが回転してトナー溜め10ａ内のトナーを現像スリー
ブ10ｄへと送り込み、現像ブレード10ｅによって現像ス
リーブ10ｄの表面に一定層厚のトナー層を形成し、感光
体ドラム７に形成された静電潜像に応じてトナーを転写
させる。

【００４２】尚、前記現像スリーブ10ｄへのトナー層の
形成は、現像スリーブ10ｄに塗工されたカーボン塗工部
のみに供給され、感光体ドラム７の長手方向（軸方向）
における感光層領域、帯電ローラ８による帯電領域、現
像スリーブ10ｄへのトナー層供給領域（現像領域）の長
さは、感光層領域＞帯電領域＞現像領域、の関係を有す
るように構成してある。

【００４３】尚、トナー溜め10ａ内のトナーが現像スリ
ーブ10ｄと現像枠体13との間から漏れないようにしなけ
ればならない。そのため本実施例では、図１２に示すよ
うに、現像スリーブ10ｄへトナーを送り出すために現像
枠体13に設けた開口13ａの長手方向両側縁部にトナー漏
れ防止用のシール10ｈを貼着し、前記開口13ａの下側縁
部に現像スリーブ10ｄの長手方向全体にわたって接触す
る吹出シート10ｉを貼着している。

【００４４】ここで前記トナー漏れ防止シール10ｈの厚
さは、現像枠体13の下端縁部13ｏに形成した段差と等し
い厚みをもっており、該シール10ｈを現像枠体13に貼着
すると、シール上面が下端縁部13ｏと同一高さになるよ
うに構成している。そして前記吹出シート10ｉは図示し
ない両面テープによって前記下端縁部13ｏの上面に貼着
してある。そして吹出シート10ｉの長手方向は開口13ａ
の長手方向よりも長く、その両端はトナー漏れ防止シー
ル10ｈとオーバーラップして重なると共に、短手方向先
端縁が現像スリーブ10ｄの外周面に、その軸方向に沿っ
て適当な押圧力で当接する。

【００４５】（クリーニング手段）次にクリーニング手
段11は、感光体ドラム７のトナー像を転写手段４によっ
て記録媒体２に転写した後に、感光体ドラム７に残留し
たトナーを除去するためのものである。このクリーニン
グ手段11は図５に示すように、感光体ドラム７の表面に
接触し、該ドラム７に残留したトナーを掻き落とすため
のクリーニングブレード11ａと、前記掻き落としたトナ
ーを掬い取るために前記ブレード11ａの下方に位置し、
且つ感光体ドラム７の表面に接触したスクイシート11ｂ
と、前記掬い取った廃トナーを溜めるための廃トナー溜
め11ｃとで構成している。尚、スクイシート11ｂは、感
光体ドラム７の表面に軽く接触しており、感光体ドラム
７表面の残留トナーは通過させ、前記ブレード11ａによ
って感光体ドラム７表面から除去されたトナーを前記感
光体ドラム７表面から離れた方向へ導く。

【００４６】尚、前記ブレード11ａは現像ブレード10ｅ
と同様に、ゴム等からなるブレード11ａを板金等からな
るブレード取付部材11ｄに両面テープ等によって貼着
し、該取付部材11ｄをクリーニング枠体14にビス止めし
て取り付けている。またスクイシート11ｂは廃トナー溜
め11ｃのスクイシート貼付座面（縁部）11c1に両面テー
プ等によって貼着して取り付けている。

【００４７】（枠体）次にプロセスカートリッジＢのハ
ウジングを構成する枠体について説明する。図９に示す
ように、プロセスカートリッジＢの枠体はトナー枠体1
2、現像枠体13及びクリーニング枠体14の３枠体で構成
している。そしてトナー枠体12と現像枠体13とは溶着し
て一体となし、その後トナー枠体12と現像枠体13が一体
となったトナー現像枠体Ｃを、クリーニング枠体14と後
述するように連結することによってプロセスカートリッ
ジＢとして一体的な枠体を構成している。

【００４８】さて、図７に示すように、トナー枠体12に
はトナー溜め10ａ及びトナー送り部材10ｂが設けてあ
る。また現像枠体13には、図９に示すように、現像スリ
ーブ10ｄ及び現像ブレード10ｅが設けてある。前記現像
ブレード10ｅは、図１２に示すように、ブレード取付部
材10ｊの長手方向両端近傍を枠体13にビス止めすること
によって取り付ける。

【００４９】次にクリーニング枠体14には、図９に示す
ように、感光体ドラム７、帯電ローラ８及びクリーニン
グ手段11としてのクリーニングブレード11ａ、スクイシ
ート11ｂ、廃トナー溜め11ｃが設けてある。尚、このク
リーニング枠体14にクリーニングブレード11ａを取り付
ける場合にも、前述した現像ブレード10ｅを取り付ける
場合と同様に、ブレード取付部材11ｄの長手方向両端近
傍を枠体14にビス止めすることによって取り付ける。

【００５０】尚、前記クリーニング枠体14には図５に示
すドラムシャッタ35が回動可能に取り付けてある。この
ドラムシャッタ35は感光体ドラム７が転写ローラ４と対
向するために設けた開口を開閉するためのものであり、
後述するようにプロセスカートリッジＢを画像形成装置
Ａに装填すると自動的に開き、画像形成装置Ａから取り
外すと自動的に閉じるものである。

【００５１】次に現像枠体１３とクリーニング枠体１４
との結合構成について説明する。図１３において、結合
部材３８は基体３８ａに対してビス３９を貫通するため
のビス孔３８ｂが設けてあり、更に垂直部３８ｃが設け
てある。前記垂直部３８ｃは基体３８ａの下方へ向って
突出しており、現像枠体１３の後述する結合突部の抜け
を規制する。現像枠体１３の長手方向両側にはアーム部
１３ｋが設けてあり、このアーム部１３ｋには側方へ突
出するように結合突部１３ｍを設けてある。

【００５２】一方、クリーニング枠体１４には、前記結
合突部１３ｍが嵌合する結合凹部１４ｇが設けてあり、
その上部には、締結部１４ｈが設けてある。前記締結部
１４ｈには、前記結合部材３８の垂直部３８ｂが嵌合す
る嵌合孔１４ｉと、ビス３９を締結する雌ねじ部１４ｊ
が設けてある。

【００５３】前記トナー現像枠体Ｃとクリーニング枠体
１４とを結合するには、図１４に示すように、現像枠体
１３の結合突部１３ｍをクリーニング枠体１４の結合凹
部１４ｇの最奥部に嵌め込んだ後、結合部材３８を締結
部１４ｈに締結して取り付ける。即ち、結合部材３８の
垂直部３８ｂを孔１４ｉに嵌合し、ビス３９をビス孔３
８ｂを介して雌ねじ部１４ｊに締結する。

【００５４】これによって、トナー現像枠体Ｃとクリー
ニング枠体１４とは結合突部１３ｍを中心にして回動可
能に結合される。

【００５５】次に、現像枠体Ｃの加圧及びドラムシャッ
タ３５の開閉動作について説明する。図１はカートリッ
ジを装置本体Ａから取り出した状態、即ちドラムシャッ
タ３５が閉じた状態を示す、カートリッジの側面図であ
り、図２はカートリッジを装置本体に装填した状態、即
ち、ドラムシャッタが開いた状態を示すカートリッジの
側面図である。

【００５６】図１、図２及び図６に示すように、ドラム
シャッタ３５はアーム部３５ｂが軸３５ｃを中心に、ア
ーム部３５ｅが軸３５ｈを中心にそれぞれ回動可能に取
り付けてあり、アーム部３５ｂ，３５ｅとドラムシャッ
タ３５とで４節リンク機構を構成している。また、アー
ム部３５ｂの回動中心には、リンク部３５ａが前記アー
ム部３５ｂと一体的に設けてある。従ってリンク部３５
ａを回動するとアーム部３５ｂが回動し、ドラムシャッ
タ３５が開閉する。また、前記アーム部３５ｂにはリン
クボス３５ｄが突設してある。前記リンク部及びリンク
ボス３５ｄがシャッタカム部１８ｄと係合することによ
ってドラムシャッタ３５が開閉する。

【００５７】またアーム部３５ｅにはフック部３５ｆが
設けられており、引張コイルバネ３５ｇの一端が取り付
けられている。前記引張コイルバネ３５ｇのもう一端
は、現像枠体１３に設けられた突部１３ｓに取り付けら
れている。ここでドラムシャッタ３５が閉じた状態で
は、引張りコイルバネ３５ｇの復元力は小さい為に、現
像枠体Ｃはさほど加圧力を受けない。一方ドラムシャッ
タ３５が開いた状態では、引張りコイルバネ３５ｇの復
元力は大きくなり、現像枠体Ｃに大きな加圧力が働く。
引張コイルバネ３５ｇのバネ定数等はドラムシャッタ３
５が開いた時に、現像枠体Ｃに適切な加圧力を与え、か
つ、ドラムシャッタ３５が閉じた時にドラムシャッタが
バタ付かない程度に保持するように設定すれば良い。

【００５８】次に前記プロセスカートリッジＢを装填し
たときの各部材に対する電気的な接続について説明す
る。

【００５９】プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ
に装填すると、プロセスカートリッジＢに設けた各接点
部が装置本体15側に設けた接点部材と接触し、プロセス
カートリッジＢと画像形成装置本体との電気的な接続が
なされる。即ち、図１５のカートリッジ下部斜視図に示
すように、現像枠体13の下部から前述したトナー残量を
検出するアンテナ線27の端部である接点部27ａが露出す
ると共に、現像スリーブ10ｄに現像バイアスを印加する
ための現像バイアス接点部48が露出している。またクリ
ーニング枠体14の下部からは帯電ローラ８へ帯電バイア
スを印加するための帯電バイアス接点部49が露出してい
る。即ち、感光体ドラム７を挟んで一方側にアンテナ線
の接点部27ａ及び現像バイアス接点部48を配設し、他方
側に帯電バイアス接点部49を配設している。尚、前記帯
電バイアス接点部49は前述した接点部材26（図１１参
照）と一体的に構成してある。

【００６０】これに応じて装置本体15側には、図１７の
内部平面図に示すように、プロセスカートリッジＢを装
填したときに前記各接点部27ａ，48，49が接触するよう
に転写ローラ４を挟んで記録媒体２の搬送方向一方側に
アンテナ線27の接点部27ａが接触するアンテナ線用接点
部材50ａ及び現像バイアス接点部48が接触する現像バイ
アス用接点ピン50ｂを配設し、他方側には帯電バイアス
接点49が接触する帯電バイアス用接点ピン50ｃを配設し
ている。尚、接点ピン50ｂ，50ｃは、図１６に示すよう
に、ホルダカバー50ｄ内に脱落不能且つ突出可能に取り
付けられ、ホルダカバー50ｄを取り付ける電気基板50ｅ
の配線パターンと各接点ピン50ｂ，50ｃとを導電性圧縮
バネ50ｆによって上方へ付勢されると共に、電気的に接
続されている。また前記接点ピン50ｂ，50ｃに圧接する
各接点部材48，49のうち帯電バイアス用接点部材49が開
閉カバー16の回動ヒンジ16ａ側が曲率をもつように、直
線部と直線部間を曲線部で結んだ弓なり形状にしてい
る。これはプロセスカートリッジＢを装填した開閉カバ
ー16をヒンジ16ａを中心にして矢印ｃ方向へ閉じるとき
に、該ヒンジ16ａに最も近く開閉カバー16の回転に伴う
回転半径が最も小さい帯電バイアス用接点部材49と、接
点ヒンジ50ｃとの接触をスムーズに且つ良好に行うため
である。

【００６１】また感光体ドラム７の回転を支持するため
の一方の軸21は金属製であり、該軸21を介して感光体ド
ラム７をアースするようにしているが、そのために図８
及び図１８に示すように、プロセスカートリッジＢを装
填したときに前記軸21が位置する右ガイド部材18の軸受
部18ｃには装置本体15のシャーシ等を介してアースされ
た板バネ状のアース用接点部材51が設けてあり、カート
リッジ装填状態にあっては前記軸21がアース用接点部材
51と接触するように構成している。

【００６２】｛制御部｝さて次に前述した画像形成装置
Ａの概略制御構成について図１０に示す機能ブロック図
に基づいて説明する。

【００６３】図１０において、60は画像形成装置全体の
制御を行う制御部であって、例えばマイクロプロセッサ
等のＣＰＵ、該ＣＰＵの制御プログラムや各種データを
格納しているＲＯＭ、及びＣＰＵのワークエリアとして
使用されると共に、各種データの一時保存等を行うＲＡ
Ｍ等を備えている。

【００６４】前記制御部60は、例えば紙詰まりセンサ
（ジャムセンサ）等を備えたセンサ群61からの信号を受
ける。またアンテナ線27と現像スリーブ10ｄ間の静電容
量の変化によってプロセスカートリッジＢ内のトナー残
量を検出するトナー残量検出機構61ａからの信号を受け
る。更に、例えばコンピュータやワードプロセッサ等の
ホスト62から画像信号を受ける。

【００６５】そして前記制御部60は、それらの情報等に
基づいて、例えば露光63、帯電64（帯電ローラ８等）、
現像65（現像スリーブ10ｄ等）、転写66（転写ローラ４
等）及び定着67（定着ローラ５ｂ等）等の各プロセス工
程及び記録媒体の搬送68（レジストローラ３d1，３d2や
排出ローラ３f1，３f2等）を制御する。また制御部60か
らドライバ69に与える駆動パルス数をカウントとするカ
ウンタ70を介してメイン駆動モータ71を駆動制御する。

【００６６】更に本実施例においては、制御部60が前記
トナー残量検出によるトナー無し信号を受け、プロセス
カートリッジＢの交換報知72（例えばランプの点滅やブ
ザーを鳴らす等）を行うようになっている。

【００６７】｛画像形成動作｝次に前記プロセスカート
リッジＢを画像形成装置Ａに装填して画像形成を行う場
合の動作について説明する。

【００６８】図３に示す給送トレイ３ａに記録媒体２を
セットし、これを図示しない検出センサが検出すると、
又は記録媒体２を収納したカセット３ｈをセットして記
録開始キーを押すと、ピックアップローラ３ｂ又は３ｉ
が駆動すると共に、分離ローラ対３c1，３c2及びレジス
トローラ対３d1，３d2が回転して記録媒体２を画像形成
部へと搬送する。そして前記レジストローラ対３d1，３
d2の搬送タイミングと同期して感光体ドラム７が図３の
矢印方向へ回転し、帯電ローラ８に帯電バイアスを印加
することによって感光体ドラム７の表面を均一に帯電す
る。そして光学系１から画像信号に応じたレーザー光が
露光部９を介して感光体ドラム７の表面に照射し、該表
面に光照射に応じた潜像を形成する。

【００６９】前記潜像形成と同時にプロセスカートリッ
ジＢの現像手段10が駆動し、トナー送り部材10ｂが駆動
してトナー溜め10ａ内のトナーを現像スリーブ10ｄ方向
へ送り出すと共に、回転する現像スリーブ10ｄにトナー
層を形成する。この現像スリーブ10ｄに感光体ドラム７
の帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加して感光体
ドラム７の潜像をトナー現像する。前記感光体ドラム７
と転写ローラ４の間に記録媒体２を搬送し、且つ転写ロ
ーラ４に前記トナーと逆極性の電圧を印加することによ
り、感光体ドラム７上のトナー像を記録媒体２に転写す
る。

【００７０】前記トナー像を転写した感光体ドラム７は
更に図３の矢印方向へ回転し、クリーニングブレード11
ａによって感光体ドラム上に残ったトナーを掻き落とし
て除去して廃トナー溜め10ｃへ集める。

【００７１】一方、前記の如くしてトナー画像を形成し
た記録媒体２を定着手段５へ搬送し、該定着手段５にお
いて熱及び圧力を印加して記録媒体４にトナー定着を行
った後、排出ローラ３ｅ，３f1，３f2によって排出部６
へ排出する。このようにして所望画像を記録媒体２に記
録するものである。尚、定着手段としては、本実施例で
は所謂加熱定着を用いたが、これ以外にも例えば所謂加
圧定着装置等を適用することも当然可能である。

【００７２】前述の実施例では、ドラムシャッタの回動
中心をクリーニング枠体に設け、引張コイルバネの一端
をフック部に、もう一端を現像枠体に設けた突部に取り
付ける構成としたが、本発明はこれに限定されるもので
はなくて、例えば現像枠体側に回動中心を設け引張コイ
ルバネをフック部とクリーニング枠体に取り付けるよう
構成しても良い。

【００７３】また、前述の実施例では、シャッタを４節
リンクにより構成したが、例えばシャッタ部とアーム部
を一体としても良く、この場合、部品点数を削減するこ
とができる。

【００７４】また、前述の実施例では、引張りコイルバ
ネを用いる例を示したが、これに限定されるものではな
くて、この他にも例えばネジリコイルバネを用いても良
く、この場合、例えば図１９に示したようにクリーニン
グ枠体と現像枠体の回動中心とシャッタの回動中心を同
一にして、ネジリコイルバネの一端をアーム部にもう一
端を現像枠体に取り付けることにより実施することも可
能である。

【００７５】前述実施例によれば、ドラムシャッタを開
閉する手段が現像枠体をドラムに対して加圧する手段を
兼ねることにより、カートリッジを装填した時のみに現
像枠体を適切に加圧させることができ、隙間規制部材の
負荷を低減することができる。また、部品点数、組立工
数を削減することができ、コストダウンが可能となる。
また隙間規制部材の材質の選択および付勢力の大きさの
選択に自由度を増すことができる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、隙
間規制部材の負荷を低減させることのできるプロセスカ
ートリッジおよび画像形成装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ドラムシャッタが閉じた状態のプロセスカート
リッジの左側面図である。

【図２】ドラムシャッタが開いた状態のプロセスカート
リッジの左側面図である。

【図３】プロセスカートリッジを装填した画像形成装置
の全体断面説明図である。

【図４】画像形成装置の外観図である。

【図５】プロセスカートリッジの断面説明図である。

【図６】プロセスカートリッジの外観図である。

【図７】左ガイド部材の説明図である。

【図８】右ガイド部材の説明図である。

【図９】プロセスカートリッジを各枠体に分割した断面
説明図である。

【図１０】制御構成のブロック図である。

【図１１】帯電ローラの軸受の説明図である。

【図１２】吹出シールとトナー漏れシールのオーバーラ
ップ状態を示す説明図である。

【図１３】結合部材によってトナー現像枠体とクリーニ
ング枠体とを結合する状態の分解斜視説明図である。

【図１４】結合部材を取り付けた状態の斜視説明図であ
る。

【図１５】プロセスカートリッジに設けた接点の配置説
明図である。

【図１６】接点と接点ピンの構成説明図である。

【図１７】装置本体に設けた接点の配置説明図である。

【図１８】レーザシャッタと感光体ドラムのアース用金
属軸との関係を示す説明図である。

【図１９】他の実施例を示すプロセスカートリッジの右
側面図である。

【符号の説明】

Ａ画像形成装置ＢプロセスカートリッジＣトナー現像枠体１光学系２記録媒体３搬送手段４転写手段５定着手段６排出部７感光体ドラム８帯電手段１０現像手段１１クリーニング手段１２トナー枠体１３現像枠体１４クリーニング枠体１５装置本体３５ドラムシャッタ３５ａリンク部３５ｂアーム部３５ｃ軸３５ｄリンクボス３５ｅアーム部３５ｆフック部３５ｇ引張コイルバネ３５ｈ軸３５ｉねじりコイルバネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置本体に装着可能なプロセス
カートリッジにおいて、像担持体と、前記像担持体に作用する現像手段と、前記像担持体を保護する保護位置と、前記保護位置から
退避する退避位置とを移動可能な保護カバーと、前記保護カバーが前記保護位置から前記退避位置へ移動
するのに応じて、前記現像手段を前記像担持体方向へ付
勢し、前記保護カバーが前記退避位置から前記保護位置
へ移動するのに応じて、前記現像手段の前記像担持体方
向へ付勢の付勢を解除する連動手段と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】前記現像手段は現像スリーブを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項３】前記保護カバーの開閉手段が、前記現像
手段を前記像担持体方向へ付勢させる付勢手段を兼ねる
ことを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項４】前記付勢手段は引っ張りコイルバネを有
することを特徴とする請求項１に記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項５】前記プロセスカートリッジは、前記像担
持体としての電子写真感光体と、プロセス手段としての
現像手段とに加えて、前記プロセス手段としての帯電手
段とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に
対して着脱可能とするものであることを特徴とする請求
項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】前記プロセスカートリッジは、前記像担
持体としての電子写真感光体と、プロセス手段としての
現像手段とに加えて、前記プロセス手段としてのクリー
ニング手段とを一体的にカートリッジ化して画像形成装
置本体に対して着脱可能とするものであることを特徴と
する請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】プロセスカートリッジを装着可能であっ
て、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、像担持体と、前記像担持体に作用する現像手段と、前記像担持体を保護する保護位置と、前記保護位置から
退避する退避位置とを移動可能な保護カバーと、前記保護カバーが前記保護位置から前記退避位置へ移動
するのに応じて、前記現像手段を前記像担持体方向へ付
勢し、前記保護カバーが前記退避位置から前記保護位置
へ移動するのに応じて、前記現像手段の前記像担持体方
向へ付勢の付勢を解除する連動手段と、を有するプロセスカートリッジを装着可能な装着手段
と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】前記画像形成装置は電子写真複写機であ
ることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記画像形成装置はレーザービームプリ
ンタであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成
装置。
【請求項１０】前記画像形成装置はファクシミリ装置
であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装
置。