(57)【要約】【目的】プロセスカートリッジの有する記憶手段と画像形成装置本体との電気的接続を安定して行うことができるプロセスカートリッジを提供すること。【構成】電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、ドラムフレームと、該ドラムフレームに設けられた位置決め部と、前記装置本体に設けられている本体電気接点部と電気的に接続するためのカートリッジ電気接点部を持つ記憶手段と、を有し、前記ドラムフレームに配置構成された前記記憶手段は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記プロセスカートリッジが前記装置本体から駆動力を受ける際に回転しようとする回転中心と同軸の同心円に対して前記装置本体との位置決め部と、「位置決め部距離≧記憶手段接点部距離」の関係構成を設ける。【選択図】      図２
2004294951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを支持するためのドラムフレームと、
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着され、前記装置本体から前記電子写真感光体ドラムが回転駆動力を受けた際に、前記駆動力に伴ない回転しようとする前記ドラムフレームの位置を規制する前記ドラムフレームに設けられた位置決め部と、
記憶されている情報を前記装置本体に伝達するために、前記装置本体に設けられている本体電気接点部と電気的に接続するためのカートリッジ電気接点部を持つ記憶手段と、
を有し、
前記ドラムフレームに配置構成された前記記憶手段は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記プロセスカートリッジが前記装置本体から駆動力を受ける際に回転しようとする回転中心と同軸の同心円に対して前記装置本体との位置決め部と、
「位置決め部距離≧記憶手段接点部距離」
の関係構成を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記ドラムフレームの前記電子写真感光体ドラムから除去された除去トナーを収納するための除去トナー収納部分の上方に配設されたことを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記プロセスカートリッジが、前記装置本体に装着されて、本体電気接点部と前記カートリッジ電気接点部が電気的に接続する際に、前記カートリッジ電気接点部の被押圧方向が、前記電子写真感光体ドラムの略回転中心軸線方向へ向く位置に前記記憶手段が配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記カートリッジ電気接点部の被押圧方向へ、前記記憶手段を投影した際に、前記電子写真感光体ドラムの径内に前記記憶手段が重なる配置構成としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
プロセスカートリッジが着脱可能とされた装置本体を有し、記録媒体に画像を形成するための電子写真形成装置において、
（ａ）前記装置本体に設けられた本体電気接点と、
（ｂ）電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを支持するためのドラムフレームと、
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着され、前記装置本体から前記電子写真感光体ドラムが回転駆動力を受けた際に、前記駆動力に伴い回転しようとする前記ドラムフレームの位置を規制するための前記装置本体に設けられた位置決め部と、
記憶されている情報を前記装置本体に伝達するために、カートリッジ電気接点部と電気的に接続する本体電気接点部と、
を有し、
前記ドラムフレームに配置構成された前記記憶手段は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記プロセスカートリッジが前記装置本体から駆動力を受ける際に回転しようとする回転中心と同軸の同心円に対して、前記プロセスカートリッジとの位置決め部と、
「位置決め部距離≧記憶手段接点部距離」
の関係構成を設けた、プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、
（ｃ）前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを着脱自在な電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つを電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものを言う。
【０００３】
ここで、前記プロセスカートリッジは、使用者自身によって電子写真画像形成装置本体に対する着脱を容易に行うことができる。
【０００４】
又、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置及び電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。
【０００５】
【従来の技術】
従来、特許第３３５９２４５号で紹介（説明）するように、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこで、このプロセスカートリッジ方式は電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００６】
近年、前記プロセスカートリッジにおいては、メモリ（記憶手段、記憶素子）を内蔵し、この記憶素子にサービス情報又は印字品質制御情報等を登録することで、前記画像形成装置本体或は前記プロセスカートリッジのメンテナンスや印字品質向上を容易にする方法が採られている（図６）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来の技術（特許第３３５９２４５号）を更に発展させたものである。
【０００８】
従来のプロセスカートリッジに設けられた記憶手段は、装置本体より情報光を前記プロセスカートリッジ内の感光体ドラム上へ入射させるための前記プロセスカートリッジの露光開口よりも装着方向先端部分に位置する（前記感光体ドラムを支持する）前記カートリッジフレームの上面に配置されている。ここで、前記カートリッジフレームの上面は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に上面となる面である。
【０００９】
前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着される際に、前記記憶手段と前記装置本体との電気的接続を行う。そして、前記カートリッジ電気接点は前記プロセスカートリッジが装置本体から駆動力を受ける際に、前記電気接点圧力（を含む接点圧モーメント力）が回転しようとする力（駆動力）より増してしまい、前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの位置決め当接が甘くなる場合があった。又、これを解決するために前記プロセスカートリッジ位置決め用バックアップ（加圧）部材を追加することもあった。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、プロセスカートリッジの有する記憶手段と画像形成装置本体との電気的接続を安定して行うことができるプロセスカートリッジ及び該プロスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを支持するためのドラムフレームと、
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着され、前記装置本体から前記電子写真感光体ドラムが回転駆動力を受けた際に、前記駆動力に伴ない回転しようとする前記ドラムフレームの位置を規制する前記ドラムフレームに設けられた位置決め部と、
記憶されている情報を前記装置本体に伝達するために、前記装置本体に設けられている本体電気接点部と電気的に接続するためのカートリッジ電気接点部を持つ記憶手段と、
を有し、
前記ドラムフレームに配置構成された前記記憶手段は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記プロセスカートリッジが前記装置本体から駆動力を受ける際に回転しようとする回転中心と同軸の同心円に対して前記装置本体との位置決め部と、
「位置決め部距離≧記憶手段接点部距離」
の関係構成を設けたことを特徴とする。
【００１２】
又、本発明は、プロセスカートリッジが着脱可能とされた装置本体を有し、記録媒体に画像を形成するための電子写真形成装置において、
（ａ）前記装置本体に設けられた本体電気接点と、
（ｂ）電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを支持するためのドラムフレームと、
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着され、前記装置本体から前記電子写真感光体ドラムが回転駆動力を受けた際に、前記駆動力に伴い回転しようとする前記ドラムフレームの位置を規制するための前記装置本体に設けられた位置決め部と、
記憶されている情報を前記装置本体に伝達するために、カートリッジ電気接点部と電気的に接続する本体電気接点部と、
を有し、
前記ドラムフレームに配置構成された前記記憶手段は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記プロセスカートリッジが前記装置本体から駆動力を受ける際に回転しようとする回転中心と同軸の同心円に対して、前記プロセスカートリッジとの位置決め部と、
「位置決め部距離≧記憶手段接点部距離」
の関係構成を設けた、プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、
（ｃ）前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジを図面に則して詳しく説明する。
【００１４】
先ず、本実施の形態に係るプロセスカートリッジ及びこれを装着可能な電子写真画像形成装置について、図１〜図５を参照して具体的に説明する。
【００１５】
先ず、図１〜図４を参照してプロセスカートリッジ及びこれを装着して用いる電子写真画像形成装置の全体構成を説明し、次に図１〜図５を参照してプロセスカートリッジの記憶手段及びこれと電子写真画像形成装置本体との接点構成について説明する。
【００１６】
電子写真画像形成装置（本実施の形態ではレーザビームプリンタ）Ａは、図１に示すように、光学系１から画像情報に基づいたレーザー光像Ｌをドラム形状の電子写真感光体、即ち感光体ドラム７に照射してその感光層に潜像を形成し、この潜像をトナーを用いて現像してトナー像を形成する。
【００１７】
そして、前記トナー像の形成と同期して、記録媒体２を給送カセット３ａからピックアップローラ３ｂ等から成る搬送手段３で搬送する。そして、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おいて、感光体ドラム７に形成したトナー像を装置本体に設けた転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に転写する。そして、トナー像を転写された記録媒体２をガイド板３ｆでガイドして定着手段５へと搬送する。
【００１８】
この定着手段５は、駆動ローラ５ａ及びヒータ５ｂを内蔵する定着ローラ５ｃから成り、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そして、この記録媒体２を排出ローラ対３ｇで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へ排出する。
【００１９】
一方、プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここで、プロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像手段、電子写真感光体表面に残留する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。
【００２０】
本実施の形態に係るプロセスカートリッジＢは、図２に示すように、周面に感光層を有する感光体ドラム７を回転し、その表面を帯電手段である帯電ローラ８への電圧印加によって一様に帯電する。次いで、光学系１からの画像情報光をプロセスカートリッジＢに設けた露光開口部９を介して感光体ドラム７に露光して潜像を形成する。そして、この感光体ドラム７に形成された潜像をトナーを用いて現像手段１０によって現像する。
【００２１】
上記現像手段１０は、トナー収容部１０ａ内のトナーをトナー送り部材１０ｂで送り出し、固定磁石１０ｃを内蔵した現像ローラ１０ｄを回転させる。そして、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０ｄの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。
【００２２】
そして、装置本体Ａに設けられた転写ローラ４にトナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）２に転写した後は、クリーニングブレード１１ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを剥ぎ落とす。そして、この剥ぎ落としたトナーをスクイシート１１ｂによって掬い取り、除去トナー溜め１１ｃへ集める。本実施の形態では、クリーニングブレード１１ａ、スクイシート１１ｂ及び除去トナー溜め１１ｃによって構成されたクリーニング手段（ユニット）１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去する。
【００２３】
尚、感光体ドラム７等の各部品は、カートリッジ枠体内に収納されている。そして、このカートリッジ枠体は、現像手段１０及びクリーニングユニット１１を有する。即ち、トナーを収容するトナー容器１０ｆを有するトナーフレーム１０ｆ１と、現像ローラ１０ｄ等の現像部材を保持する現像手段１０とを一体にして現像トナー容器ユニット１０ｇを構成する。そして、この現像トナー容器ユニット１０ｇに前記クリーニング手段１１を揺動可能に結合してプロセスカートリッジを構成している。そして、このプロセスカートリッジＢを装置本体Ａに対して着脱可能に装着する。
【００２４】
この際に、プロセスカートリッジＢには、ボス１２ｃ１を中心として、感光体ドラム７の回転方向と同じく時計方向（図１における矢示Ｄ方向）へ回転させようとする付勢力が作用する。そして、クリーニング枠体１１ｄの上面に設けられた位置決め部（凹部）１１ｅが装置本体Ａに設けられた固設部材１００（図４）と当接する。これによって、プロセスカートリッジＢのクリーニングユニット１１の装置本体Ａに対する位置が定まる。
【００２５】
尚、現像手段１０は、クリーニング手段１１と揺動可能に取付けられている。そして、バネ（不図示）を介して現像手段１０の有する現像ローラ１０ｄの周面が付勢されている。そこで、クリーニング手段１１（クリーニング枠体１１ｄ）は装置本体Ａに直接位置決めされるのに対して、現像手段１０（トナーフレーム１０ｆ１）は、装置本体Ａに直接位置決めされるのではなく、クリーニング手段１１に対して位置決めされることによって装置本体Ａに位置決めされる。
【００２６】
尚、ボス１２ｃ１は、感光体ドラム７の軸線と同軸線上に前記クリーニング枠体１１ｄの外方に突出して設けられている突出部材でもある。そして、この突出部材としては、感光ドラムをクリーニング枠体１１ｄに支持するためのドラム軸部分が前記クリーニング枠体１１ｄの一部分が外方へ突出したのもであっても良い。
【００２７】
次に、前記プロセスカートリッジＢのメモリ手段２０について図２及び図３を用いて説明する。
【００２８】
記憶手段２０は、具体的にはＲＡＭやＲＯＭ等のメモリチップ２１を有するものである。そして、このメモリチップ２１に必要な情報を予め入力しておき、プロセスカートリッジを本体に装着した時に本体と情報をやり取りすることにより、プロセスカートリッジの使用状況等の状態を装置本体の制御部（不図示）に報知する等の目的のために使用される。
【００２９】
メモリチップ２１は、図１〜図３及び図５に示すように、感光体ドラム７の長手方向と交差する方向（長手方向）における搬送域Ｃ内のクリーニング枠体１１ｄの上部に取付けられる。そして、記憶手段２０に設けられた電気接点部２２と装置本体Ａに設けられた本体電気接点１６との電気的接続が確実に行われる。又、このメモリチップ２１は単独でクリーニング枠体１１ｄに取付けられても構わない。
【００３０】
更に、本実施の形態では、記憶手段２０をクリーニング枠体１１ｄの上部に設けたが、長手方向搬送域Ｃのクリーニング枠体１１ｄの記録媒体通過面１１ｄ３以外であれば良い。ここで、搬送域Ｃとは、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａに装着された際に、記録媒体が搬送される搬送径路に相当するカートリッジの外周面領域である。又、記録媒体通過面１１ｄ３とは、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａに装着された際に、記録媒体が搬送される搬送径路に対面する領域である。
【００３１】
上記のように、記憶手段２０はプロセスカートリッジＢを装置本体Ａに装着した際に本体に対して位置決めされるユニットであるクリーニング枠体１１ｄに配置することによって記憶手段２０と本体との電気的接続を安定させることができる。又、記憶手段の配置を長手方向の搬送域内とすることにより、プロセスカートリッジ及び画像形成装置本体の長手方向の小型化を図ることができる。
【００３２】
更に、クリーニング枠体１１ｄの廃トナー溜め１１ｃの下部は、廃トナーが廃トナー溜め１１ｃの内部に溜まる際に順次奥側に廃トナーを送り込んで行くために連続した面が形成されているので、記憶手段をクリーニング枠体１１ｄの上部に配置することにより、廃トナーの回収に悪影響を与えることがない。
【００３３】
又、前記クリーニング枠体１１ｄ上面に配置された記憶手段の接点当接部は、前記装置本体に装着された際に、前記装置本体から駆動力を受けて回転しようとする回転中心の同軸の同心円に対して、前記装置本体との位置決め部と、
「位置決め部距離≧記憶手段接点部距離」
の関係を有する（図２）。
【００３４】
この関係構成を設けたことにより、それぞれのモーメント力における
「本体からのドラム回転駆動力≧記憶手段の接点反力」
が維持されて、記憶手段の接点応力が前記プロセスカートリッジの姿勢維持を妨害することがない。
【００３５】
又、前記記憶手段２０の前記複数のカートリッジ電気接点２２と前記本体電気接点１６の接点接続押圧方向（略回転中心軸線方向）へ、前記本体電気接点部から前記カートリッジ記憶手段を投影した際に、前記電子写真感光体ドラムの径内に前記記憶手段が重なる配置構成とする。
【００３６】
この構成を設けることにより、前記記憶手段電気接点部は略回転中心軸線方向へ接点押圧方向が決まる。
【００３７】
そして、前記ドラム回転駆動力を妨げる前記記憶手段の接点応力（モーメント）は小さくなる。
【００３８】
以上のような接点押圧方向設定の構成を採ることにより、前記装置本体Ａから感光体ドラム７の回転方向と同じく時計方向（矢示Ｄ方向）へ回転させようとする付勢力が作用する際に、前記感光体ドラム７の回転を妨げる、不要な反（抵抗）力やモーメント力が小さくなる構成となり、前記プロセスカートリッジに設けられた当接部（凹部）１１ｅが装置本体Ａに設けられた固設部材１００と確実に当接する。よって、部材等を追加することなく、画像形成（記録媒体搬送）時の前記プロセスカートリッジ姿勢に変化が生じることがないため、安定した電気接続と画像形成と記録媒体の搬送を可能とした。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プロセスカートリッジに設けられた記憶手段と装置本体との電気接点を良好に行うことができるばかりでなく、装置本体からプロセスカートリッジへ感光体ドラムを回転させる付勢力が作用される際に、前記感光体ドラムの回転を妨げる不要な反発（抵抗）力やモーメント力が小さくなる構成となるため、装置内へ装着されたプロセスカートリッジ姿勢が安定し、いかなる時も出力画像品質の安定したプロセスカートリッジとこのプロセスカートリッジを装着可能な電子写真画像形成装置本体の品質向上を部品を増やさず容易に提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプロセスカートリッジを用いる電子写真画像形成装置の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明を適用した実施例のプロセスカートリッジを示す断面図である。
【図３】本発明を適用した実施例のプロセスカートリッジを示す斜視図である。
【図４】本発明を適用した実施例の当接部を表すプロセスカートリッジ側断面図である。
【図５】本発明を適用した実施例のメモリ手段の電気接触部を表すプロセスカートリッジの側断面図である。
【図６】従来例を示す図である。
【符号の説明】
７        感光ドラム（電子写真感光体）
８        帯電ローラ（帯電手段）
１０      現像手段
１１      クリーニング手段
１６      本体電気接点
２０      メモリ手段（記憶手段：メモリタグ）
２３ａ    カートリッジ電気接点
Ａ        電子写真画像形成装置
Ｂ        プロセスカートリッジ
【図１】
2004294951.tif 000003
【図２】
2004294951.tif 000004
【図３】
2004294951.tif 000005
【図４】
2004294951.tif 000006
【図５】
2004294951.tif 000007
【図６】
2004294951.tif 000008