JPH07325533A - プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体ドラムを保護するための感光体保護カ
バーが、開閉時に感光体ドラム表面を擦り、感光体ドラ
ム表面を損傷すること、および感光体ドラム上のトナー
をかきとって画像形成装置内部をトナーで汚染すること
を防止する。 【構成】 感光体ドラム保護カバー７の内面両端部に、
感光体ドラム保護突起６６を設ける。感光体ドラム保護
突起６６を静電潜像形成領域外に設けることによって、
実質的に感光体ドラム１の表面を保護カバー７が擦るこ
とを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置本体に着
脱可能なプロセスカートリッジ内に設けられた感光体ド
ラムの保護手段に関する。さらに詳しくは、プロセスカ
ートリッジの転写手段用の開口部の感光体ドラムを保護
するための感光体ドラム保護カバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを一体的に構成し、画
像形成装置本体に着脱可能とした、所謂一体型プロセス
カートリッジは、保守のために専門のサービスマンを必
要としないため、小型でパーソナルを目的とした電子写
真複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタに適し
ている。

【０００３】一体型のプロセスカートリッジの取扱い
は、電子写真技術には無知の一般ユーザに任されるの
で、 プロセスカートリッジが多少乱暴に取り扱われたと
しても機能を損わないように配慮して設計しておく必要
がある。

【０００４】ユーザがプロセスカートリッジ内の感光体
ドラムに損傷を与える可能性が最も大きいのは、 画像形
成装置本体に紙詰まりが発生した場合である。 ユーザ
は、 画像形成装置の扉を開けて紙を除去する。 これだけ
で紙が除去できない場合には、さらにプロセスカートリ
ッジを画像形成装置本体から抜き出し本体の開口をより
大きくして紙の除去作業を容易にする。

【０００５】この紙除去作業でプロセスカートリッジを
損傷する可能性があるのは、光による感光体ドラムの光
劣化、紙除去時に感光体を手で触れる、紙その他で感光
体表面を損傷する、プロセスカートリッジを抜き出して
装置の脇に置くとき鋭利な端面に感光体を当てて打痕を
つけるなどである。

【０００６】これらの損傷を避けるため、 プロセスカー
トリッジの開口部である、 転写部、露光部などには感光
体を保護するための保護カバーが設けられている。 通
常、保護カバーは、弾性部材によって閉じられている。
プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着し本体
の扉を閉じると、扉の開閉動作に連動して自動的に感光
体保護カバーが開閉する。

【０００７】従来のプロセスカートリッジの保護カバー
の開閉機構の一例を、図９で説明する。図９は転写部の
開放部の保護カバーであり、１０１は感光体ドラム、１
０２は保護カバー、１０３は保護カバー１０２の内面に
張ったクッション部材、１０４と１０７は保護カバー１
０３を回動するためのアームでであり、夫々が支点１０
５、１０６と１０８、１０９とを持つ。回動アーム１０
４は、ばねで時計方向に付勢されており、図は保護カバ
ーが閉じた状態である。プロセスカートリッジを画像形
成装置本体に装着するまでは保護カバー１０２は閉じた
状態にあり、感光体ドラム１０１を保護している。画像
形成装置の扉を閉じる時に、扉に設けてある保護カバー
開閉突起（図には示していない）が、回動アーム１０４
を反時計方向の矢印方向に押し上げる。保護カバー１０
２が点線の位置まで移動して、転写部と感光体ドラム１
０１が対向するようになり、印字可能となる。

【０００８】クッション部材１０３は、固い保護カバー
１０２と、感光体ドラム１０１とが直接接触するのを嫌
うためである。従来の保護カバーは薄い成型品であるた
め、寸法精度が悪く、剛性も小さいので開閉時に感光体
ドラム１０１の表面をこすったり、あるいは開閉時のシ
ョックで保護カバー１０２がたわんで感光体ドラムに打
恨をつける恐れがあるからである。これを防止するため
に、クッション部材１０３には、フェルト部材のような
柔らかい部材を使用し、保護カバー１０３の全域を覆っ
ている。多くの場合には、クッション部材１０３の大き
さを保護カバー１０２より大きくして、遮蔽、遮光、防
塵効果を高めていた。

【０００９】従来機構での一つの課題は、保護カバーの
開閉動作時にクッション部材１０３が感光体ドラム１０
１の表面をこすることである。勿論クッション部材１０
３がが、感光体ドラム１０１を損傷することはない。ユ
ーザが画像形成装置の扉を開くのは、多くの場合紙詰ま
りしたときである。紙詰まり時には、画像形成装置本体
が紙詰まりの異常を検知して印字プロセスを途中で止め
てマシンが停止する。したがって、感光体ドラム表面に
はトナー像が転写されずに残っている。紙詰まり等の異
常の度に、感光体ドラム１０１上のトナーが、クッショ
ン部材１０３にこすり落とされて画像形成装置内部を汚
す不都合を生じる。本体内部に堆積したトナーは、コピ
ー用紙に付着し印字不良を引き起こす。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するものであり、クッション部材を使用しない感光
体ドラムの保護カバーを使用したプロセスカートリッジ
を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像形成装置
本体に着脱可能で、少なくとも感光体ドラムと、前記感
光体ドラムを保護するための保護カバーとを有するプロ
セスカートリッジであって、前記感光体ドラムを内包
し、かつ前記感光体ドラムを回転可能に支持する感光体
支持筐体と、前記保護カバーを開閉する開閉機構部材
と、前記感光体ドラムの静電潜像形成領域外の両端とで
のみ前記感光体ドラムと当接可能な感光体ドラム保護突
起を有する保護カバーとよりなることを特徴とするプロ
セスカートリッジである。

【００１２】

【作用】本発明の感光体ドラム保護カバーの内面の両端
には、感光体ドラムと保護カバーが直接当接するのを防
止するための、感光体ドラム保護突起が設けてある。保
護突起は、感光体ドラムの静電潜像形成領域外の両端と
でのみ当接するように構成しているので、保護カバーと
感光体ドラムの中央部とは当接することはないた。した
がって、本発明のプロセスカートリッジでは、紙詰まり
等の異常時にユーザが画像形成装置本体の扉を開けて紙
を除去する場合に、保護カバーで感光体ドラムの画像領
域を傷つけたり、感光体ドラム上のトナーをかきおとし
て本体内を汚染することはない。

【００１３】

【実施例】 （実施例１）図１は本発明のプロセスカートリッジの全
体概要の一例をしめすフレーム別の斜視図、図２は組み
立てたプロセスカートリッジの中央断面図、図３は感光
体ドラム保護カバーの開閉機構部材を示す斜視図、図４
は回動レバー部の正面図、図５は回動レバー部の組図、
図６は保護カバー部の斜視図、図７は保護カバーの開閉
動作を説明する正面図、図８はプロセスカートリッジと
画像形成装置の位置関係を示す断面図である。

【００１４】図１、図２に示す構成例は、感光体ドラム
の内部に磁石を内包する一成分現像器を搭載したプロセ
スカートリッジの一例である。このプロセスカートリッ
ジは、内部に固定磁石２を有する感光体ドラム１と、前
記感光体ドラム１に対向して設けられ内部に固定磁石４
を有する電極ローラ３とを組み込んだ第１フレームと、
クリーニングブレード５と、廃トナー収容室６と、感光
体ドラム保護カバー７と、感光体ドラム保護カバー７を
開閉する開閉機構部８とを有する第２フレームと、磁性
一成分トナー９を収容するトナーホッパー１０と、感光
体ドラム１にトナーを供給するアジテータ１６と、コロ
ナ帯電器１２とを有する第３フレームとの合計３個の筐
体より構成されている。これら３個の筐体は、フレーム
別に組み立てられ、最後に各フレームに設けられた締結
部を合体することによって図２に断面配置を示したプロ
セスカートリッジが完成する。

【００１５】第２フレームに組み込まれる感光体ドラム
保護カバー関連の機構部品を図３に示す。３０は第２フ
レームの筐体、３１は感光体ドラム保護カバーの開閉機
構保持筐体であり、これはプロセスカートリッジを画像
形成装置本体に着脱するときの把手を兼ねている。３２
は３１と対象の形状の把手、３３は開閉機構保持筐体に
取りつけられる回動レバー、３４はフレーム３０に取り
つけられるアーム付きの歯車、６４はフレーム３０と保
護カバーを回動可能に係合するアームを有する針金軸で
ある。

【００１６】図４、図５に開閉機構部の構成を示す。開
閉機構保持筐体３１には、回動レバーの回動穴３６を軸
支するための軸３５と、軸３５と同軸の２つの扇状の案
内溝３７、３８が設けられている。回動レバー３３に
は、回動穴３６の周辺に案内溝３７、３８に対応した２
つの抜け防止爪３９、４０と、回動レバー３３を付勢す
るばね４１の一端を止めるための溝４２と、アーム付き
歯車３４と噛合する歯４３が設けられている。軸３５に
付勢ばね４１をかける。さらに、軸３５に回動レバー穴
３６が、案内溝３７、３８に抜け防止爪３９、４０が嵌
合するように組み付ける。図４は開閉機構保持筐体３１
に回動レバー３３を取り付けた図である。回動レバー３
３は付勢ばね４１によって矢印方向に付勢されており、
筐体３１に設けた第１ストッパー４４位置に停止する。
回動アーム３３の当接部４６を矢印と反対方向に押すと
回動アームは軸３５を支点として左方向に回動し、第２
ストッパー４５位置で停止する。回動レバーのは４３
は、アーム付き歯車３４と図４のように噛合しているの
で、レバー当接部４６を押しこむことによってアーム歯
車３４のアームの角度を変えることができる。

【００１７】本発明の開閉機構部の回動レバーの回動中
心点は、案内溝３７、３８に噛んだ抜け防止爪３９、４
０によって抜け止め防止している。従来がグリップリン
グ等で抜け止めしていたが、グリップリングと比較する
と本発明で採用した溝と抜け止め防止ピンの方法は、安
定した回動レバーの運動を可能にしている。回動レバー
の中心軸３６には、付勢ばね４１による強いねじれが作
用する。本発明の開閉機構部は、回動レバーの支点の剛
性を高めたので、従来以上に強い付勢ばねの使用が可能
になり、安定した保護カバー７の回動を可能にした。

【００１８】図６は、感光体ドラム保護カバー７の構造
を説明する図であり、上は保護カバーの外側を、下は内
側を示す図である。保護カバー７には、２つの回転軸が
設けられている。１つは保護カバーを回動するときの回
動穴であり、ここには針金軸６４が通され、針金軸６４
の両端が筐体３０の回転穴４８、４９（４９は図には示
していない）にかけられる。他の一つは、保護カバー７
の位置を変えるためのアーム３４が取り付くアーム穴６
５である。アーム歯車３４は、筐体３０に設けた軸４７
に取り付けられ、そのアーがムアーム穴６５に挿入され
る。

【００１９】保護カバー７の内面両側には、感光体ドラ
ム保護突起６６、６７がある。保護突起の断面は図７に
示すように、感光体ドラムとの当接部分は感光体ドラム
と同じ曲率の円弧状をしている。保護突起６６、６７と
感光体ドラムの当接位置は、画像形成域以外であればど
こでもよいが、通常は感光材が塗布していない端面のア
ルミニュウム部に設けることが好ましい。

【００２０】保護カバー中央は隆起部７１があり、隆起
部７１に沿ってリブ６８が設けられている。リブ６８
は、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着し
たとき紙搬送ガイドとなる突起である。また、保護カバ
ー先端の複数個の切り欠き６９は、プロセスカートリッ
ジを本体に装着時、筐体３０に設けた紙搬送ガイド７０
が噛み合うための切り欠きである。（図２）保護カバー
７に設けた隆起部７１とリブ６８によって、保護カバー
７は十分な寸法精度と剛性を持つようになる。

【００２１】図４、図７によって、保護カバー７の回動
動作の説明をする。図４に示すように、アーム付き歯車
３４の歯と、回動レバー３３の歯４３とは噛み合ってい
る。また、歯車３４と一体になったアームは保護カバー
３３のアーム穴６５によって連結されている。したがっ
て、図４でレバー当接部４６を矢印と反対方向に押す
と、アーム付き歯車３４は反時計方向に回転する。

【００２２】図７は感光体ドラム保護カバー７の回動動
作を示す図である。３４がアームの、４８が針金軸６４
の回動中心である。当接レバー４６が押しこまれるとア
ーム歯車３４は反時計回りに回動し回動点６５は、３４
を中心点としてＡの軌跡を描く。一方、回動点６１は４
８を中心点としてＢの軌跡を描く。保護カバー先端部の
保護突起６６の軌跡は、Ａ、Ｂ軌跡によって決められる
が、感光体ドラム１の表面を擦るようにして回動する。
したがって、保護カバー７の両端に保護突起６６がない
場合には、保護カバーの先端部が感光体ドラム１の表面
を擦るように移動し、感光体ドラム表面を損傷する。本
発明の保護突起６６は、画像領域外で感光体ドラム表面
と当接しながら滑るので、有効画像域の感光体ドラム表
面を損傷することはない。

【００２３】保護カバー７の回動は、画像形成装置本体
の扉に設けた突起をプロセスカートリッジの当接部４６
に付き当てて行う。このとき本体扉の開閉を急激に行う
と、保護カバーの回動運動も急激になり、保護カバーの
先端で感光体ドラム表面を傷つける恐れがある。本発明
の保護カバーでは保護カバーの回動範囲を規制している
のは第１ストッパー４４と、第２ストッパー４５とであ
る。したがって、これらのストッパーの位置を適切に設
定して置けば、急激な回動運動による保護カバー７と感
光体ドラム１との当接を防止することができる。また、
本発明の保護カバーは２つの回転軸を中心にして回動す
るので、支点の位置を選ぶことによっても保護カバー７
と感光体ドラム１との衝撃を弱めることも可能である。

【００２４】次に、図２と図８によって画像形成装置本
体にプロセスカートリッジを装着したときの保護カバー
７の動きと、紙搬送ガイドとしての機能とを説明する。

【００２５】図２で保護カバー７は、閉じた状態と開い
た状態の２つの位置で描かれている。感光体ドラムを覆
っている状態が閉じた状態であり、保護カバー７は感光
体ドラム１を光や異物との接触から保護している。一
方、保護カバー７が、プロセスカートリッジの上部にあ
るのが開いた状態であり、保護カバーは紙搬送ガイドと
して機能する。これを図８で説明する。

【００２６】図８は画像形成装置本体８１に、本発明の
プロセスカートリッジ８２を装着したときの断面を示す
図である。図で、８１は画像形成装置本体、８２はプロ
セスカートリッジ、８３は画像形成装置８１の側板に設
けたプロセスカートリッジ８２を装着するための案内
溝、８４は紙搬送用のタイミングロール、８５はトナー
を定着するための定着器である。８６は支点８７を中心
として開閉する扉である。扉８６には、感光体ドラム上
のトナーを転写するための転写ロール８８と、転写紙を
定着器に案内する紙ガイド８９と、回動レバー３３の当
接部４６を押し込むための突起９０が設けられている。

【００２７】プロセスカートリッジ８２を画像形成装置
８１に装着するには、扉８６を開け、案内溝８３に沿っ
てプロセスカートリッジ８２を挿入する。装着状態では
プロセスカートリッジ８２の保護カバー７は閉じた状態
にある。次に扉８６を閉めると、突起９０が回動レバー
３３の当接部４６を押し、保護カバー７は図のＡの位置
に移動する。同時に、保護カバー７で覆われていた開放
部の感光体ドラム１の表面には、転写ロール１７が軽く
圧接する。紙ガイド８９は、プロセスカートリッジに設
けられたリブ７０と対向する位置に移動する。Ａ位置に
移動した保護カバー７上のリブ６８は、転写用紙を定着
器８５に送りこむための紙ガイドとなる。

【００２８】このようにしてプロセスカートリッジ８２
を画像形成装置８１に装着し、本体の電源を入れる。

【００２９】図２において、１は直径が３０ｍｍのアル
ミニュウム素管の上に、フタロシアニン系の感光材料を
塗布した積層型の有機感光体ドラムであり、装置本体か
ら駆動力を受けて矢印の方向に回転する。２は感光体ド
ラム１と同軸に固定された回転しない磁石である。１２
は感光体１をマイナスに帯電するコロナ帯電器、１３は
レーザ信号光、１０はトナーホッパー、９は磁性一成分
トナー、３は感光体ドラム１とギャップを開けて設定し
た非磁性の電極ローラ、４は電極ローラ３の内部に設置
された回転しない磁石、１４は電極ローラ３に電圧を印
加する交流高圧電源、１５は電極ローラ３上のトナーを
かきおとす燐青銅製のスクレーパ、１６はトナーホッパ
１０中のトナーを感光体ドラム１に供給するアジテー
タ、１７は転写ローラ、５はクリーナである。

【００３０】このような装置の像形成プロセスを図２、
図８によって簡単に説明する。感光体ドラム１を３２．
５ｍｍ／ｓの速度で回転させ、コロナ帯電器３で−５０
０Ｖに帯電させた後、レーザ信号光１３で静電潜像を形
成する。この感光体ドラム１表面上に、磁石２の磁力を
用いて磁性トナー９を磁力により付着させる。次に感光
体ドラム１を電極ローラ３の前を通過させる。−５００
Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体ドラム１の通
過時には、電極ローラ８には交流高圧電源１４により、
−３００Ｖの交流電圧（周波数３ｋＨｚ）を印加する。
すると、感光体ドラム１の帯電部分に付着したトナーは
電極ローラ３に回収され、感光体ドラム１上には画像部
のみネガポジ反転したトナー像が残る。画像形成プロセ
スの進行に合わせ、給紙カセット（図示せず）から送ら
れた転写用紙は、タイミングロール８４を経て転写ニッ
プ部に到達し、トナー像が転写用紙に転写される。転写
用紙は、転写用紙ガイド７０と３３の間隙を通過し、リ
ブ６８によって定着器に案内され、定着器によりトナー
が固定されたハードコピーが画像形成装置のトレイに排
出される。転写のこりトナーはクリーニングブレード５
によってクリーニングし、次の像形成工程に移る。矢印
方向に回転する電極ローラ３に付着したトナーは、スク
レーパ１５によってかきとり、再びトナーホッパ１０内
に戻し次の像形成に用いる。

【００３１】上記画像形成プロセスの途中で紙ずまりが
発生すると、画像形成装置８１は紙ずまり表示をして停
止する。ユーザが扉８６を開けると、保護カバー７が閉
じ、転写ロール１７と紙ガイド８９がプロセスカートリ
ッジ８２の近辺より遠ざかる。この構造の画像形成装置
は、扉８６を開けると前面が大きく開放されるので容易
に紙詰まりを除去できる。紙を除去した後扉８６を閉じ
ると印字可能状態になる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の感光体ドラム保護カバーの内面
の両端には、感光体ドラムと保護カバーが直接当接する
のを防止するための、感光体ドラム保護突起が設けてあ
る。保護突起は、感光体ドラムの静電潜像形成領域外の
両端とでのみ当接するように構成しているので、保護カ
バーと感光体ドラムの中央部とは当接することはない
た。したがって、本発明のプロセスカートリッジでは、
紙詰まり等の異常時にユーザが画像形成装置本体の扉を
開けて紙を除去する場合に、保護カバーで感光体ドラム
の画像領域を傷つけたり、感光体ドラム上のトナーをか
きおとして本体内を汚染することはない。

【００３３】また、従来の保護カバーは薄い成型品であ
ったので、寸法精度が悪く、剛性も小さかった。このた
め、保護カバーの両端に多少の突起を設けたとしても、
中央部では保護カバーと感光体ドラム表面が接触する可
能性は皆無ではなかった。そこで本発明の保護カバー
は、剛性を高めるために保護カバーにリブを設けてい
る。このリブは、転写用紙用の紙ガイドを兼ねることも
できる。

【００３４】さらに、画像形成装置本体の扉の開閉運動
に連動して、保護カバーを開閉するとき保護カバーは慣
性力をうけ、たわみを生じる。本発明の保護カバーは、
保護カバーの回動範囲を規制する開閉規制部材が設けら
れているので、保護カバーの慣性力が直接感光体ドラム
に作用することはない。

【００３５】またさらに、本発明の保護カバー開閉機構
部の回動レバーの回動部を、回動軸と、回動軸の周囲に
設けた案内溝とより構成しているので、回動レバーの回
動動作が安定している。したがって、保護カバーの回動
動作によって誤って感光体ドラムを損傷することはな
い。

【００３６】上記説明したように、本発明の感光体ドラ
ム保護カバーは従来のように、クッション部材を必要と
しないので、コストが安く、製造工数が少ない。また、
保護カバーを軽量化できるので、保護カバーの開閉が円
滑になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例における本発明のプロセスカートリッ
ジのフレーム別構成を示す図

【図２】本発明のプロセスカートリッジの断面構成を示
す図

【図３】本発明の保護カバーの開閉機構部材を示す斜視
図

【図４】本発明の感光体ドラムの開閉機構部材を示す斜
視図

【図５】本発明の回動レバー部の正面図

【図６】本発明の回動レバー部の組図

【図７】本発明の感光体保護カバーの開閉動作を説明す
る正面図

【図８】本発明のプロセスカートリッジと画像形成装置
の位置関係を示す断面図

【図９】従来の感光体保護カバーの構成を示す図

【符号の説明】 １ 感光体ドラム ７ 保護カバー ８ 保護カバーの開閉機構部 ３１ 開閉機構部保持筐体 ３３ 回動レバー ４５、４６ 開閉規制部材 ３７、３８ 案内溝 ３９、４０ 抜け防止爪 ６６、６７ 感光体ドラム保護突起 ６８ リブ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置本体に着脱可能で、少なくと
   も感光体ドラムと、前記感光体ドラムを保護するための
   保護カバーとを有するプロセスカートリッジであって、 前記感光体ドラムを内包し、かつ前記感光体ドラムを回
   転可能に支持する感光体支持筐体と、 前記保護カバーを開閉する開閉機構部材と、 前記感光体ドラムの静電潜像形成領域外の両端とでのみ
   前記感光体ドラムと当接可能な感光体保護突起を有する
   保護カバーとよりなることを特徴とするプロセスカート
   リッジ。
2. 【請求項２】開閉機構部材が、開閉機構部材を保持する
   開閉機構部材保持筐体と、当接部を有する回動レバー
   と、回動レバーを回動可能に支持する軸支部と、回動レ
   バーと噛み合い保護カバーを開閉する開閉機構と、保護
   カバーを閉回動方向に付勢する弾性部材と、よりなる請
   求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】回動レバーの移動範囲を規制する開閉規制
   部材が、開閉機構保持筐体に設けてあり、保護カバーの
   回動範囲が開閉規制部材によって規制される請求項２に
   記載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】回動レバーの回転軸支部が、開閉機構保持
   筐体に設けた軸と、前記軸と同心の複数個の扇状の案内
   穴と、回動レバーに設けた基準穴と、抜け防止爪とより
   なる請求項２〜請求項３に記載のプロセスカートリッ
   ジ。
5. 【請求項５】保護カバーが感光体の回転方向と平行なリ
   ブを有し、リブの高さが保護カバーの平均肉厚の５０％
   以上の高さである請求項１〜請求項４に記載のプロセス
   カートリッジ。
6. 【請求項６】リブが転写用紙搬送用の紙ガイドである請
   求項５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】保護カバーが長手方向方向に保護カバーの
   長手寸法の５０％以上の長さの隆起部を有し、かつ隆起
   部の高さが、隆起部を除く保護カバーの平均肉厚の５０
   ％以上である請求項１〜請求項６に記載のプロセスカー
   トリッジ。
8. 【請求項８】感光体保護突起が、感光体ドラムの曲率と
   等しい凹面の曲率を有する請求項１〜請求項７に記載の
   プロセスカートリッジ。