(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に設けられた装填部に装填されるプロセスカートリッジの着脱機構において、
前記プロセスカートリッジのハウジングに格納された感光体の露出面を遮蔽する開閉可能なシャッターと、
前記シャッターに連結され前記シャッターを前記感光体の露出面が全閉される全閉位置と前記感光体の露出面が全開される全開位置の間で移動させる操作部材と、
前記装填部に設けられ、前記プロセスカートリッジが装填部へ挿入されたとき、前記操作部材に当たり操作部材を移動させ、前記装填部へ進入する外光から前記感光体の露出面を遮光可能な位置までシャッターを開放させる起動部材と、
前記装填部が遮光される際、前記操作部材を作動させ前記シャッターを全開位置まで移動させる作動部材と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジの着脱機構。
【請求項２】
前記装填部は、上方が開口され前記プロセスカートリッジが上方から下方へ挿入される構成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の着脱機構。
【請求項３】
前記シャッターの端部が前記画像形成装置の用紙ガイドに接近し或いは接触した状態で前記感光体を外光から遮光することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロセスカートリッジの着脱機構。
【請求項４】
前記作動部材が、前記装填部内を遮光する前記画像形成装置の本体カバーの閉止動作と連動し、前記操作部材を移動させて前記シャッターを用紙搬送の障害とならない全開位置まで移動させるアーム手段であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のプロセスカートリッジの着脱機構。
【請求項５】
前記アーム手段が、前記シャッターを用紙搬送の障害とならない全開位置まで移動させた位置で、前記ハウジングから突設された突設部を押し付け前記感光体を位置決めすることを特徴とする請求項４に記載のプロセスカートリッジの着脱機構。
【請求項６】
前記アーム手段が、前記装填部側に回動可能に取付けられたアームと、前記アームと前記本体カバーとを連結し、本体カバーの開閉動作と連動してアームを回動させる連結部材と、前記連結部材と前記アームとの連結部に設けられ、アームの起立状態と傾倒状態とで連結部をロックするロック手段と、で構成されたことを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジの着脱機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザープリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置へ装填される画像形成用のプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には、メンテナンス性、サービス性の観点から、感光体ドラム及び現像器等をハウジングに格納してユニット化したプロセスカートリッジを着脱自在としたものがある。
【０００３】
このようなプロセスカートリッジでは、画像形成装置から抜き取ったとき、外光によって感光体ドラムが劣化したり、傷付いたりしないように、感光体ドラムの露出面をシャッターで覆うようになっている。
【０００４】
そして、プロセスカートリッジに要求される性能として、画像形成装置への着脱が容易であり、また、シャッターが閉じた状態では感光体ドラムが遮光され、装填後は、シャッターが開いて用紙搬送に影響がない位置まで退避する必要がある。
【０００５】
しかし、従来のプロセスカートリッジでは（特公平６−９０５５４号、特開平８−１６０６８号）、斜め方向に装填する方式なので、両手で支え持つようにして挿入する必要があり取扱いに難点がある。また、プロセスカートリッジの挿入が完了すると、画像形成装置の本体カバーが開放していても、感光体ドラムを覆うシャッターがを完全に開いてしまうので、外光がプロセスカートリッジ内に進入し感光体ドラムが光劣化して、画質不良のトラブルを招いていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、着脱操作が容易で、且つプロセスカートリッジの装填部への装填が完了した状態では、感光体へ外光が直接当らないようにし、また、画像形成装置内が遮光された後、用紙搬送のジャマにならない位置までシャッターが退避するプロセスカートリッジの着脱機構を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、画像形成装置に設けられた装填部にプロセスカートリッジが装填される。このプロセスカートリッジのハウジングには、感光体が格納されており、開閉可能なシャッターが感光体の露出面を遮蔽している。また、シャッターには操作部材が連結されており、この操作部材の移動動作によりシャッターが感光体の露出面が全閉される全閉位置と感光体の露出面が全開される全開位置の間を移動する。
【０００８】
そして、装填部へプロセスカートリッジが挿入されると、起動部材が操作部材に当たり操作部材を移動させ、シャッターを開放させるが、この開放位置は、装填部内へ進入する外光から感光体を遮光できる位置であるため、感光体が光劣化して、画質不良のトラブルを招くようなことはない。
【０００９】
次に、装填部が遮光される際、作動部材が操作部材を作動させシャッターを用紙搬送の障害とならない全開位置まで移動させる。このため、シャッターが用紙に触れて未定着画像を乱すような悪さをしない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記装填部は、上方が開口され前記プロセスカートリッジが上方から下方へ挿入される構成であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記シャッターの端部が画像形成装置の用紙ガイドに接近し或いは接触した状態で前記感光体を外光から遮光することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記作動部材が、前記装填部内を遮光する画像形成装置の本体カバーの閉止動作と連動し、前記操作部材を移動させて前記シャッターを用紙搬送の障害とならない全開位置まで移動させるアーム手段であることを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記アーム手段が、前記シャッターを用紙搬送の障害とならない全開位置まで移動させた位置で、前記ハウジングから突設された突設部を押し付け感光体を位置決めすることを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、前記アーム手段が、前記装填部側に回動可能に取付けられたアームと、前記アームと前記本体カバーとを連結し、本体カバーの開閉動作と連動してアームを回動させる連結部材と、前記連結部材と前記アームとの連結部に設けられ、アームの起立状態と傾倒状態とで連結部をロックするロック手段と、で構成されたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本実施の形態に係るプロセスカートリッジの着脱機構を説明する。
【００１６】
図１〜図３に示すように、プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム１２を開口部１４から一部露出させて格納するハウジング１６を備えている。ハウジング１６の中には、感光体ドラム１２と対向する現像ロール（図示省略）を収納した現像器が一体に組み付けられている。
【００１７】
また、感光体ドラム１２の軸上には、軸部１８が突設されており、装填部２０の側板２２に形成された軸受け２４へ係合され、感光体ドラム１２と転写ローラー２６とが接触した状態で位置決めされる。
【００１８】
一方、ハウジング１６の開口部１４は、感光体ドラム１２の外周面に沿って湾曲したシャッター２８で遮蔽される。シャッター２８の基端には軸受け２５が設けられている。この軸受け２５には、駆動ピン３０が挿入されている。駆動ピン３０は、ハウジング１６の側壁にピン３２で回動可能に取付けられたシャッターレバー３４の自由端側に連結されている。
【００１９】
そして、シャッターレバー３４の回動角度に応じて、シャッター２８が開口部１４に沿って移動し、感光体ドラム１２を全開位置まで露出させる構成である。また、軸部１８の周りには、略コ字状のヒンジ３６が装着されている。このヒンジ３６の一端は側壁に固定され、他端はシャッター２８の先端部に設けられた連結部３８と連結されており、シャッター２８の先端部の回動軌跡を規制している。
【００２０】
一方、上方が開口した装填部２０の側板２２には、略垂直方向にガイド溝４０が形成されており、ハウジング１６の側壁から突設されたガイドボス４２を案内し、プロセスカートリッジ１０を下に向かって装填できる構成としている。このため、ハウジング１６の上部に設けられたハンドル４４を片手で握って容易にプロセスカートリッジ１０が着脱できる。また、ガイド溝４０の底部へガイドボス４２が到達したとき、プロセスカートリッジ１０が装填完了となる。
【００２１】
さらに、側板２２には、軸受け２４の近傍へアーム４６がピン４８で回動可能に取付けられている。アーム４６の下部には板幅方向へ脚部４６Ａが張り出しており、トップカバー６０を開けたとき、図９に示すように、脚部４６Ａが定着器及び排出機構への駆動を解除するリンク部材７２を押し、定着器及び排出機構のロール７４をフリーにして、用紙詰まりの除去作業を容易にしている。
【００２２】
また、アーム４６の上部は、ピン５０でシリンダー５２と回動可能に連結されている。シリンダー５２には、コイルばね５４が装填されている。このコイルばね５４の先端部には押圧ピン７０が取付けられている。この押圧ピン７０は、図９に示すアーム４６が起立した状態と、図１０に示すアーム４６が傾倒した状態とで、アーム４６の軸部に形成された凹部４６Ｂ、４６Ｃに係合し、そのときのアーム４６の姿勢を保持する。
【００２３】
一方、シャフト５６の端部は、ピン５８でトップカバー６０の裏面と連結されている。トップカバー６０の軸部に設けられたブラケット７６は、本体フレーム６２に軸７８を介して回動可能に軸支されている。また、本体フレーム６２には円弧状のガイド溝８０が形成しており、ブラケット７６に設けられたピン８２が挿入されている。これにより、トップカバー６０の開閉角度が図３の状態に規制され、また、閉止状態では装填部２０の開口を覆い、装填部２０の中を遮光状態とする。
【００２４】
さらに、ピン５０は、ピン４８とピン５８を結ぶ線Ｌより、トップカバー６０の回動側にあり、トップカバー６０を時計方向に倒すと、アーム４６はシリンダー５２に押されて時計方向へ回動する。
【００２５】
一方、アーム４６の側面には、若干湾曲したカム片６４が水平方向へ張り出している。このカム片６４は、プロセスカートリッジ１０を装填部２０へ挿入したとき、シャッターレバー３４の自由端部側が当たる位置にあり、図４〜図５に示すように、プロセスカートリッジ１０が押し下げられるとシャッターレバー３４を時計方向へ回動させる。
【００２６】
また、側板２２には、カム片６４の回動軌跡に沿うように円弧状のガイド溝６６が形成されており、図６〜図７に示すように、アーム４６が倒れ、感光体ドラム１２の軸部１８を上から押え付けたとき、カム片６４がガイド溝６６へ逃げ込むようになっている。
【００２７】
次に、本形態に係るプロセスカートリッジの着脱機構の作用を説明する。
【００２８】
図３及び図９に示すように、トップカバー６０を開くと、ピン８２がガイド溝８０の終端に当り開放角度を規制する。このとき、シリンダー５２内のコイルばね５４に付勢力された押圧ピン７０が凹部４６Ｂと係合し、トップカバー６０の開放状態が保たれる。また、トップカバー６０の開放動作に伴ない、脚部４６Ａがリンク部材７２を押し、定着器及び排出機構のロール７４をフリーにして、用紙詰まりの除去作業を容易にする。
【００２９】
一方、プロセスカートリッジ１０は、抜き出された状態では、シャッター２８及びヒンジ３６の自重により、シャッター２８が開口部１４を閉じており、感光体ドラム１２は完全に遮光されている。
【００３０】
ここで、ハンドル４４を握ってガイドボス４２をガイド溝４０に挿入しながら、プロセスカートリッジ１０を装填部２０へ上方から下方へ装填していくと、図４に示すように、シャッターレバー３４の下面がカム片６４に当たり、さらに、プロセスカートリッジ１０を下方へ押し下げていくと、カム片６４に押されてシャッターレバー３４が時計方向に回動し始める。
【００３１】
このシャッターレバー３４の回動動作により、シャッター２８が次第に引き上げられていき、図５に示すように、ガイドボス４２がガイド溝４０の底部に当たり、軸部１８が軸受け２４に係合すると、シャッターレバー３４は回動を止める。このとき、シャッター２８は開放され、感光体ドラム１２は露出して転写ローラー２６と接触しているが、シャッター２８の先端部は用紙ガイド６８に当たっている。
【００３２】
このように、シャッター２８の先端部が用紙ガイド６８に当たり、感光体ドラム１２を遮光することで、トップカバー６０が開放された状態でも、外光が感光体ドラム１２に当たらない。また、脚部４６Ａはリンク部材７２から離れるので、スプリング５３の付勢力でリンク部材は元に位置に復帰して定着器等を駆動可能な状態にする。
【００３３】
次に、図６に示すように、トップカバー６０を閉じ、装填部２０を完全に遮光する過程で、シリンダー５２がアーム４６を押して時計方向に回動させる。このため、シャッターレバー３４は、アーム４６のカム片６４に押されて、直立して行き、シャッター２８を完全に引き上げ、用紙の搬送路から退避させる。これにより、シャッター２８が用紙ガイド６８から完全に離れ、用紙搬送の障害とならない。
【００３４】
さらに、トップカバー６０の自由端側にあるラッチでトップカバー６０を完全に閉止してロックすると、図７及び図８に示すように、アーム４６が横に倒れて梃子の原理で（軸部１８を支点としたとき、軸部１８とピン４８の距離が、軸部１８とピン５０の距離より十分短い）、感光体ドラム１２の軸部１８を軸受け２４に強く押しつける。
【００３５】
また、トップカバー６０の閉止動作により、シリンダー５２へ挿入されたシャフト５６がスプリング５４を圧縮して、スプリング５４のスプリング力によりアーム４６が下方へ強く押され感光体ドラム１２が固定される。このとき、図１０に示すように、湾曲面４６Ｄに沿って移動してきた押圧ピン７０が凹部４６Ｃと係合して、傾倒したアーム４６の姿勢を保持するので感光体ドラム１２のガタ付きがさらに防止される。
【００３６】
なお、本形態では、トップカバーの閉止動作と連動してシャッターを用紙搬送路から退避させるようにしたが、必ずしもトップカバーと連動させる必要はなく、例えば、ソレノイド等の駆動手段を用いて、トップカバーが閉止された後、用紙が搬送されるまでに、シャッターを搬送路から退避させる構成でも構わない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、プロセスカートリッジの装填部への装填が完了した状態では、感光体へ外光が直接当ることはない。また、画像形成装置内が遮光された後、用紙搬送のジャマにならない位置までシャッターが退避する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本形態に係るプロセスカートリッジの着脱構造を示す斜視図である。
【図２】本形態に係るプロセスカートリッジの着脱構造を示す側断面図である。
【図３】本形態に係るプロセスカートリッジの着脱構造の操作手順を示す側断面図である。
【図４】本形態に係るプロセスカートリッジの着脱構造の操作手順を示す側断面図である。
【図５】本形態に係るプロセスカートリッジの着脱構造の操作手順を示す側断面図である。
【図６】本形態に係るプロセスカートリッジの着脱構造の操作手順を示す側断面図である。
【図７】本形態に係るプロセスカートリッジの着脱構造の操作手順を示す側断面図である。
【図８】本形態に係るプロセスカートリッジが装着された状態を示す概略側断面図である。
【図９】アームのロック機構を説明した側面図である。
【図１０】アームのロック機構を説明した側面図である。
【符号の説明】
１０      プロセスカートリッジ
１８      軸部（突設部）
２０      装填部
２８      シャッター
３４      シャッターレバー（操作部材）
４６      アーム（アーム手段、作動部材）
４６Ｂ    凹部（ロック手段）
４６Ｃ    凹部（ロック手段）
５２      シリンダー（作動部材、連結部材）
５３      スプリング（ロック手段）
５６      シャフト（作動部材、連結部材）
６０      トップカバー（本体ガバー）
６４      カム片（起動部材）
６８      用紙ガイド
７０      押圧ピン（ロック手段）
【図１】
0003603666.tif 000002
【図２】
0003603666.tif 000003
【図３】
0003603666.tif 000004
【図４】
0003603666.tif 000005
【図５】
0003603666.tif 000006
【図６】
0003603666.tif 000007
【図７】
0003603666.tif 000008
【図８】
0003603666.tif 000009
【図９】
0003603666.tif 000010
【図１０】
0003603666.tif 000011