JPH1130944A - プロセスカートリッジユニット及びその着脱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスカートリッジユニットに、画像形成
装置本体へのセット時に他の構成部品の邪魔にならず、
かつ着脱操作がやりやすくなる取手を設ける。 【解決手段】 プロセスカートリッジユニット３０のケ
ース外装部分３１の側面部に取手３２を設ける。取手３
２は、プロセスカートリッジユニット３０内へ押し込ん
で格納でき、画像形成装置本体内へのセット時に他の構
成部品の邪魔にならず、格納状態から引き出して使用で
きる。取手３２を設ける位置は、ケース外装部分３１内
に位置する中間転写ベルト１０の間とし、格納時には中
間転写ベルト１０の内側に位置させる。格納時に取手３
２の頂部がケース外装部分３１の側面部と面一をなすよ
うに、ケース外装部分３１に凹部３３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等の画像形成装置に着脱可能なプロセ
スカートリッジユニットとその着脱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像形成装置として実用化されて
いる代表的なものには、潜像を形成する感光体ドラムと
転写紙を保持し感光体上のトナー像を転写する転写ドラ
ムを用いた方式のものや、感光体ドラム上に複数のトナ
ーを重ね合わせて転写紙に転写する方式のものがある。
ところが転写ドラムを用いる方式では、静電気的や機械
的に転写ドラムに転写紙を保持しなければならないの
で、ハガキのような小サイズの紙や、厚紙等を転写紙と
して使用することが困難で、いわゆるペーパーフリーで
はなく、また機械的に転写紙の先端を保持する方式で
は、転写紙全面に画像を転写することができないという
問題がある。また感光体ドラム上に複数のトナー像を重
ね合わせる方式も提案、実用化されているが、この方式
では予め転写されたトナー像の上から再度感光体上を帯
電露光して潜像を形成し、現像を行うというプロセスを
複数回にわたって行う必要があるため、帯電の均一性を
良好に保つことが困難であり、画質も従来の転写ドラム
方式に比べて劣るという問題がある。

【０００３】これらの欠点を解決し、ハガキや厚紙も転
写紙として使えるようなペーパーフリー性を達成すると
ともに、高品質な画像を達成できるシステムとして、感
光体に形成される各色のトナー像を無端ベルト状の中間
転写ベルト上の同一位置に順次に転写し、この転写像を
転写紙に転写して定着を行うことで、フルカラー画像を
得る方式が提案されている。感光体ドラム上に複数のト
ナー像を重ね合わせる方式は転写体を余分に必要とせ
ず、転写ドラムを用いた方式では転写ドラムが装置本体
に据え置きとなるのに対し、この方式を採用した装置で
は、中間転写体を、機械的疲労や表面性の劣化等の理由
で交換可能な補給品として取り扱わなければならない。
このため中間転写ベルトを用いる方式では、感光体や現
像装置等とその他のプロセスユニットを含めて一体のユ
ニット、即ちプロセスカートリッジユニットとし、これ
を適時に交換するようにしている。

【０００４】ところがこのような構成とすると、プロセ
スカートリッジユニットを交換する際の操作性やジャム
処理の操作性が問題となるため、プロセスカートリッジ
を着脱する装置本体の不動部筐体に対して下側を中心に
転写紙搬送経路を開放可能な前部カバーを設け、プロセ
スカートリッジユニットを前部カバーの開放方向と同一
方向に回動可能とする方式が提案されている。

【０００５】図１にこのような交換可能なプロセスカー
トリッジユニットを用いたカラー画像形成装置の一例を
示す。図１の装置において、１はベルト状像担持体たる
可撓性のベルト状感光体で、この感光体ベルト１は回動
ローラ２、３の間に架設してあり、回動ローラ２、３の
駆動により時計方向に搬送する。４は帯電手段たる帯電
チャージャー、５は像露光手段たるレーザー書き込み系
ユニット、６はイエロー、マゼンタ、シアンのカラー現
像剤を収容した３個の現像手段、即ち回転型カラー現像
器で、７はカラー現像器６とは別に設けてある黒色の現
像剤を収容した現像手段たる黒現像器である。

【０００６】レーザー書き込み系ユニット５は、図示せ
ぬ半導体レーザーで発生させたレーザービームが駆動モ
ータ５Ａにより回転駆動するポリゴンミラー５Ｂにより
回転走査され、ｆθレンズ５Ｃを経てミラー５Ｄにより
光路を曲げて、予め帯電手段たる帯電チャージャー４に
よって一様に帯電させた感光体ベルト１の円周上に露光
し、静電潜像を形成するようになっている。またカラー
現像器６及び黒現像器７は、各々所定の位置で感光体ベ
ルト１と近接あるいは接触する現像ローラを各々備え、
感光体ベルト１上の潜像を非接触現像あるいは接触現像
法により顕像化する機能を有する。

【０００７】図中１０は中間転写体たる中間転写ベルト
であり、この中間転写ベルト１０は回動ローラ１１、１
２の間に架設してあり、回動ローラ１１、１２の駆動に
より反時計廻りに搬送する。感光体ベルト１と中間転写
ベルト１０は回動ローラ３の部位で接触しており、感光
体ベルト１上の第一回目の顕像を中間転写ベルト内に設
けたバイアスブラシ１３により中間転写ベルト１０上に
転写し、そして同じプロセスを反復することにより、第
二回目の顕像、第三回目の顕像、第四回目の顕像を中間
転写ベルト１０上にそれぞれ重ねて位置ズレを生じない
ように転写する。中間転写ベルト１０の回動ローラ１１
上部には、中間転写ベルト１０に接離するように二次転
写部材たる転写ローラ１４が設けてある。また図中１５
は感光体ベルト１のクリーニングブレード１５Ａを含む
廃棄トナー回収容器、１６は中間転写ベルト１０のクリ
ーニング装置である。

【０００８】そして、プロセスカートリッジユニットと
しては、感光体ベルト１、帯電チャージャー４、中間転
写ベルト１０、クリーニング装置１６、一方のレジスト
ローラ２０Ｂを一体の構成とし、廃棄トナー回収容器１
５は、プロセスカートリッジユニットに対して交換可能
に組み込んである。プロセスカートリッジユニットのケ
ース外装部分のレジストローラ２０Ｂが臨む側の面は、
搬送ガイドとしての機能も備えている。

【０００９】一方、装置本体の構造としては、不動部筐
体たる本体フレーム９部と転写紙搬送経路が開放可能な
前部カバー８によって構成してあり、本体フレーム９の
下部には給紙カセット１７を配置し、中央部に上述の各
現像器、プロセスカートリッジユニットを交換可能に配
置し、さらにその上方に定着装置２１を配置し、排紙ス
タック部を形成してある。

【００１０】装置本体の前部カバー８は、回転支点とな
る本体フレーム９に設けた回転支持軸９Ａを中心に回動
可能となるように支持してあり、画像形成出力時は図１
に示すように本体フレーム９に保持する。ジャム処理時
は、この保持状態を解除することで、図中時計廻り方向
へ開放可能となり、テンションスプリング等で開放状態
を維持できるようになっている。前部カバー８には、搬
送路の一部となるレジストローラ２０Ａ、転写ローラ１
４等が保持してある。また本体フレーム９には、図３に
示すように、プロセスカートリッジユニットを保持し、
回転支点となる本体フレーム９に設けた回転支持軸９Ｂ
を中心に図中左右方向で回動可能なプロセスカートリッ
ジユニットホルダ２２が設けてある。このプロセスカー
トリッジユニットホルダ２２は、通常時（プロセスカー
トリッジ、各現像器の交換時以外）は本体フレーム９に
保持されていて、保持を解除することで、図中時計廻り
方向へ開放可能となる。これらの構造により、前部カバ
ー８の開放時には図２に示すように搬送経路が開放さ
れ、プロセスカートリッジユニットの着脱や用紙ジャム
処理が容易に行えるようになっている。図３はプロセス
カートリッジユニットの着脱状態を示す。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述のような
プロセスカートリッジユニットには、着脱操作がやりや
すいように取手あるいは持ち手を設けることが多いが、
この取手等が画像形成装置本体へのセット時に他の構成
部品の邪魔になることがあり、この点の解決が望まれて
いる。また画像形成装置本体にセット後に、プロセスカ
ートリッジユニットや前部カバー８を使用時の位置に戻
す際に、取手が突出していることにより本体フレーム９
をなすサイドフレーム等に操作者が手を挟む可能性もあ
り、この点も解決が望まれている。そこで本発明は上述
の従来の問題点を解決するプロセスカートリッジユニッ
トとその着脱構造を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のプロセスカート
リッジユニットのうち請求項１に係るものは、上記目的
を達成するために、像担持体や中間転写体たる中間転写
ベルト等を含み、画像形成装置本体に対して着脱可能と
してなるプロセスカートリッジユニットにおいて、上記
画像形成装置本体に対する着脱操作用の取手を有すると
ともに、該取手を上記中間転写ベルトの内側に格納可能
としたことを特徴とする。

【００１３】同請求項２に係るプロセスカートリッジユ
ニットは、上記取手を上記中間転写ベルトの内側に引き
込み付勢する圧縮スプリングを設けたことを特徴とす
る。

【００１４】また請求項３に係るプロセスカートリッジ
ユニットの着脱構造は、上記目的を達成するために、取
手が上記請求項１または２のプロセスカートリッジユニ
ットから引き出されていることを検知する手段と、該検
知手段の検知出力により作動して上記プロセスカートリ
ッジユニットを保持する部材に該プロセスカートリッジ
ユニットを固定する手段を有することを特徴とする。

【００１５】さらに請求項４に係るプロセスカートリッ
ジユニットは、上記目的を達成するために、像担持体や
中間転写体たる中間転写ベルト等を含み、画像形成装置
本体に対して着脱可能としてなるプロセスカートリッジ
ユニットにおいて、取手となる凹部を、上記中間転写ベ
ルトの内側へ突出させて設けたことを特徴とする。

【００１６】そして請求項５に係るプロセスカートリッ
ジユニットの着脱構造は、上記目的を達成するために、
上記請求項４のプロセスカートリッジユニットが、上記
凹部の開口を塞ぐとともに該開口から手を入れ得るよう
にした蓋を備え、かつ該蓋が開いていることを検知する
手段と、該検知手段の検知出力により作動して上記プロ
セスカートリッジユニットを保持する部材に該プロセス
カートリッジユニットを固定する手段を有することを特
徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分に
は共通する符号を付すに止め重複する説明は省略する。
図４は本発明に係るプロセスカートリッジユニットの第
１の実施形態を示す斜視図（Ａ)、部分断面図（Ｂ)、
（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。本実施形態のプロセス
カートリッジユニット３０は、図示のようにケース外装
部分３１の側面部に取手３２を設けてある（なお図では
片側のみ示すが、もちろん両側に設けると操作性がよ
い。)。この取手３２は、図４（Ｃ）に示すように、プ
ロセスカートリッジユニット３０の内部へ押し込み、格
納して画像形成装置本体内へセットする時に、他の構成
部品の邪魔にならないようにし、また格納状態から引き
出して使用できるようになっている。

【００１８】取手３２を設ける位置は、図４（Ｄ）に示
すように、ケース外装部分３１内に位置する中間転写ベ
ルト１０の間としてあり、格納時には無端状に掛け回し
た中間転写ベルト１０の内側に位置する。また格納時に
取手３２の頂部がケース外装部分３１の側面部と面一を
なすように、ケース外装部分３１に凹部３３を形成して
ある。

【００１９】図５は、上述の実施形態のプロセスカート
リッジユニット３０を画像形成装置本体に装着する動作
を示す。まず図５（Ａ）に示すように画像形成装置本体
の前部カバー８を開いておき、プロセスカートリッジユ
ニット３０を上方から本体フレーム９内のプロセスカー
トリッジユニットホルダ２２にセットし（図５Ｂ）、前
部カバー８を本体フレーム９に設けた回転支持軸９Ａの
周りで回転させる。すると前部カバー８と一緒にプロセ
スカートリッジユニット３０も回転し、プロセスカート
リッジユニット３０が本体フレーム９に対してセットさ
れる（図５Ｃ）。

【００２０】図６は本発明に係るプロセスカートリッジ
ユニットの第２の実施形態を示す部分断面図である。本
実施形態のプロセスカートリッジユニット３０は、図示
のようにケース外装部分３１の側面部内側に取手３２を
引き込み付勢する圧縮スプリング３５を設けてある。こ
のため取手３２をプロセスカートリッジユニット３０内
へ押し込まなくても、圧縮スプリング３５の付勢力によ
って勝手に図６（Ｂ)に示すように格納されるようにな
っている。なおその他の構成、動作については先の実施
形態と同様であるので説明を省略する。

【００２１】図７は本発明に係るプロセスカートリッジ
ユニットの第３の実施形態を示す斜視図（Ａ)、部分断
面図（Ｂ)及び側面図（Ｃ）である。本実施形態のプロ
セスカートリッジユニット３０は、図示のようにケース
外装部分３１の側面部に取手となる凹部３６を設け、こ
の凹部３６内に取手部材３７を嵌入してある（なお図で
は片側のみ示すが、、もちろん両側に設けると操作性が
よい。)。この凹部３６を設ける位置は、図７（Ｃ）に
示すように、ケース外装部分３１内に位置する中間転写
ベルト１０の間とする。なおその他の構成、動作につい
ては先の実施形態と同様であるので説明を省略する。

【００２２】図８は本発明に係るプロセスカートリッジ
ユニットの第４の実施形態を示す斜視図（Ａ)、部分断
面図（Ｂ)、（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。本実施形
態のプロセスカートリッジユニット３０は、図示のよう
にケース外装部分３１の側面部に設けた凹部３６に嵌入
した取手部材３７の開口に蓋３８を設けてある。取手部
材３７内には蓋３８が閉じるように付勢するコイルスプ
リング３９が設けてあり、手等を取手部材３７内へ差し
入れないかぎり蓋３８が取手部材３７の開口を常時閉じ
るようにしてある。本実施形態でもその他の構成、動作
については先の実施形態と同様であるので説明を省略す
る。

【００２３】図９は上述した第１実施形態に係るプロセ
スカートリッジユニットを用いた着脱構造の一実施形態
を示す側面図（Ａ)及び部分断面図（Ｂ)、（Ｃ）であ
る。本実施形態の構造は、画像形成装置本体の本体フレ
ーム９に設けるプロセスカートリッジユニットホルダ２
２に、フォトセンサ４０と後述するソレノイドの受部４
１を設けるとともに、本体フレーム９のプロセスカート
リッジユニットホルダ２２との対応位置に、フォトセン
サ４０の検出出力によって作動するソレノイド４２を設
けてある。なおフォトセンサ４０には、投光部と受光部
とを対向設置する透過式の光電スイッチ等を用い、その
設置位置をプロセスカートリッジユニットホルダ２２の
側面の上端部とする。そしてプロセスカートリッジユニ
ットホルダ２２に対して図５（Ｂ）の状態にプロセスカ
ートリッジユニット３０を装着した状態で取手３２をプ
ロセスカートリッジユニット３０から引き出すと、これ
を取手３２がケース外装部分３１から突出している（取
手３２が持たれている）状態と判断し、ソレノイド４２
を駆動し、その可動部材４３を突出させて受部４１に係
合させ、プロセスカートリッジユニットホルダ２２を固
定する。するとプロセスカートリッジユニット３０を着
脱することができなくなる。

【００２４】即ち図５（Ｂ）の状態にプロセスカートリ
ッジユニット３０を装着すると、取手３２を持ったまま
ではプロセスカートリッジユニットホルダ２２を回動さ
せることができなくなり、本体フレーム９のサイドフレ
ーム等に手を挟む等の事故が防止される。もちろん取手
３２をプロセスカートリッジユニット３０内へ押し込ん
で格納すれば、フォトセンサ４０がこれを検出してソレ
ノイド４２をオフとするので、前部カバー８とともにプ
ロセスカートリッジユニット３０を回動させて使用状態
にセットすることができる。なお、フォトセンサやソレ
ノイドは一例であって、その他の類似する手段や装置も
採用可能である。

【００２５】図１０は上述した第４実施形態に係るプロ
セスカートリッジユニットを用いた着脱構造の一実施形
態を示す側面図（Ａ)及び部分断面図（Ｂ)、（Ｃ）であ
る。本実施形態の構造は、先の実施形態のフォトセンサ
４０とは異なる種類のフォトセンサ４５をプロセスカー
トリッジユニットホルダ２２に設けてある。設置位置は
第４実施形態に係るプロセスカートリッジユニットの蓋
３８の図中Ｃ部とする。フォトセンサ４５には、投光部
と受光部を一体に設けた反射式の光電スイッチ等を用い
る。そしてプロセスカートリッジユニットホルダ２２に
対して図５（Ｂ）の状態にプロセスカートリッジユニッ
ト３０を装着した状態で手等を取手部材３７内へ差し入
れて蓋３８を開けると、これによって取手部材３７が持
たれている状態と判断し、ソレノイド４２を駆動し、そ
の可動部材４３を突出させて受部４１に係合させ、プロ
セスカートリッジユニットホルダ２２を固定する。する
とプロセスカートリッジユニット３０を着脱することが
できなくなる。その他の構造、動作は図９の実施形態と
同様であるので、説明を省略する。

【００２６】

【発明の効果】請求項１及び４に係るプロセスカートリ
ッジユニットは、以上説明してきたようなものなので、
画像形成装置本体への着脱時に使用する取手あるいは持
ち手部分が画像形成装置本体内の他の構成部品の邪魔に
ならないようにすることができ、着脱操作性が向上する
という効果がある。

【００２７】請求項２に係るプロセスカートリッジユニ
ットは、以上説明してきたように、取手を引き込み付勢
しているので、上記共通の効果に加え、取手を格納し忘
れることがないという効果がある。

【００２８】請求項３及び５に係るプロセスカートリッ
ジユニットの着脱構造は、以上説明してきたように、取
手が引き出されたり取手となる凹部に手が入ったままで
あることを検知してプロセスカートリッジユニットを固
定するようにしたので、プロセスカートリッジユニット
を画像形成装置本体にセットした時に、取手を持ったま
まあるいは取手となる凹部に手を入れたままではプロセ
スカートリッジユニットを本来の使用時の位置に動かす
ことができなくなり、操作者が手を画像形成装置本体の
サイドフレーム等に挟んだりすることがなくなり、安全
性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】交換可能なプロセスカートリッジユニットを用
いたカラー画像形成装置の一例を示す断面図である。

【図２】図１の装置で前部カバーを開けた状態の断面図
である。

【図３】図１の装置で前部カバーを開けてプロセスカー
トリッジユニットを着脱する状態の断面図である。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジユニットの
第１の実施形態を示す斜視図（Ａ)、部分断面図（Ｂ)、
（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。

【図５】図４の実施形態のプロセスカートリッジユニッ
トを画像形成装置本体に装着する動作を概念的に示す側
面断面図である。

【図６】本発明に係るプロセスカートリッジユニットの
第２の実施形態を示す部分断面図である。

【図７】本発明に係るプロセスカートリッジユニットの
第３の実施形態を示す斜視図（Ａ)、部分断面図（Ｂ)及
び側面図（Ｃ）である。

【図８】本発明に係るプロセスカートリッジユニットの
第４の実施形態を示す斜視図（Ａ)、部分断面図（Ｂ)、
（Ｃ）及び側面図（Ｄ）である。

【図９】第１実施形態に係るプロセスカートリッジユニ
ットを用いた着脱構造の一実施形態を示す側面図（Ａ)
及び部分断面図（Ｂ)、（Ｃ）である。

【図１０】第４実施形態に係るプロセスカートリッジユ
ニットを用いた着脱構造の一実施形態を示す側面図
（Ａ)及び部分断面図（Ｂ)、（Ｃ）である。

【符号の説明】

８ 画像形成装置本体の前部カバー ９ 同本体フレーム １０ 中間転写ベルト ９Ａ 前部カバーの回転支持軸 ２２ プロセスカートリッジユニットホルダ ３０ プロセスカートリッジユニット ３１ ケース外装部分 ３２ 取手 ３３ 凹部 ３５ 圧縮スプリング ３６ 凹部 ３７ 取手部材 ３８ 蓋 ３９ コイルスプリング ４０ フォトセンサ ４１ ソレノイドの受部 ４２ ソレノイド ４３ ソレノイドの可動部材 ４５ フォトセンサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体や中間転写体たる中間転写ベル
   ト等を含み、画像形成装置本体に対して着脱可能として
   なるプロセスカートリッジユニットにおいて、上記画像
   形成装置本体に対する着脱操作用の取手を有するととも
   に、該取手を上記中間転写ベルトの内側に格納可能とし
   たことを特徴とするプロセスカートリッジユニット。
2. 【請求項２】 上記取手を上記中間転写ベルトの内側に
   引き込み付勢する圧縮スプリングを設けたことを特徴と
   する請求項１のプロセスカートリッジユニット。
3. 【請求項３】 上記取手が上記請求項１または２のプロ
   セスカートリッジユニットから引き出されていることを
   検知する手段と、該検知手段の検知出力により作動して
   上記プロセスカートリッジユニットを保持する部材に該
   プロセスカートリッジユニットを固定する手段を有する
   ことを特徴とするプロセスカートリッジユニットの着脱
   構造。
4. 【請求項４】 像担持体や中間転写体たる中間転写ベル
   ト等を含み、画像形成装置本体に対して着脱可能として
   なるプロセスカートリッジユニットにおいて、取手とな
   る凹部を、上記中間転写ベルトの内側へ突出させて設け
   たことを特徴とするプロセスカートリッジユニット。
5. 【請求項５】 上記請求項４のプロセスカートリッジユ
   ニットが、上記凹部の開口を塞ぐとともに該開口から手
   を入れ得るようにした蓋を備え、かつ該蓋が開いている
   ことを検知する手段と、該検知手段の検知出力により作
   動して上記プロセスカートリッジユニットを保持する部
   材に該プロセスカートリッジユニットを固定する手段を
   有することを特徴とするプロセスカートリッジユニット
   の着脱構造。