(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、像担持体と、その像担持体上に形成した画像を転写するとき使用する転写窓と、その転写窓を開閉するシャッタとを備えてプロセスカートリッジを構成し、
そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体内に交換自在に収納し、
その装置本体には、前記プロセスカートリッジの交換時に開閉する本体カバーを設け、
その本体カバーには、該本体カバーの開閉動作に連動してともに移動し、前記シャッタを閉じまたは開く作動部材を設けるとともに、前記本体カバーを閉じたとき、前記転写窓を通して、前記像担持体に対向する転写装置を設ける電子写真式画像形成装置において、
前記作動部材を、前記本体カバーの開閉動作に連動し、前記本体カバーを開いたとき前記プロセスカートリッジの取り出し方向手前側から退避して前記プロセスカートリッジの像担持体軸方向への取り出し規制を解除する規制解除位置とし、または前記本体カバーを閉じたとき前記プロセスカートリッジの取り出し方向手前側へと入り込んで前記プロセスカートリッジの像担持体軸方向への取り出し規制をする規制位置としてなる一方、
前記シャッタのギヤ部と噛み合うギヤ部と、前記作動部材が係合する係合部を有する中継部材を設け、
その中継部材の前記ギヤ部と前記係合部との間に段差を設けて、前記ギヤ部が前記プロセスカートリッジの取り出し方向手前側に、前記係合部が奥側になるように前記中継部材を配置し、
そのように配置した中継部材を介して、前記本体カバーの開閉動作に連動して前記作動部材を移動したとき、前記シャッタを閉じまたは開いてなる、電子写真式画像形成装置。
【請求項２】
前記シャッタを重力に基づき閉じる方向に付勢し、前記本体カバーの閉じ動作に連動して前記作動部材を移動するとき、重力に抗して前記シャッタを開いてなる、請求項１に記載の電子写真式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばレーザを用いた複写機やプリンタやファクシミリ、またはそれらの複合機など、電子写真方式を用いて、感光体等の像担持体上に形成した画像を転写して、用紙・ＯＨＰシート等の記録媒体に記録を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置の中には、像担持体とともに、帯電装置・現像装置・クリーニング装置などのプロセス手段のいくつかを１のカートリッジケース内に備えてプロセスカートリッジを構成し、画像形成装置本体に対して一括で交換自在として、サービス性やメンテナンス性を向上し、また装置本体全体の小型化を図るものがある。
【０００３】
このようなプロセスカートリッジでは、転写窓を備え、その転写窓を通して、像担持体上に形成したトナー画像を記録媒体に転写する。ところが、転写窓を通して像担持体を露出したままとすると、像担持体が劣化したり損傷したりするおそれがあることから、この種のプロセスカートリッジには画像形成装置本体から取り出したとき、転写窓を閉じて像担持体を保護するシャッタを備えてなる。
【０００４】
そして、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けて装置本体のたとえば本体右カバーを閉じたときには、該本体右カバーに設ける作動部材でシャッタを開くとともに、同本体右カバーに設ける転写装置を近付けて転写窓を通して像担持体に対向していた。
【０００５】
反対に、画像形成装置本体からプロセスカートリッジを取り出すべく該本体右カバーを開いたときには、作動部材を退避してシャッタを閉じるとともに、転写装置を像担持体から離す。そして、多くの画像形成装置では、取り扱いやすいように、たとえば装置本体の正面側にある本体前カバーを開き、プロセスカートリッジを手前側に引き出すようにする。それから、新しいプロセスカートリッジを挿入し、本体前カバーと本体右カバーを閉じていた。
【０００６】
ところで、このような画像形成装置では、本体右カバーを開けて転写装置を像担持体から離す前に、誤って本体前カバーを開けてプロセスカートリッジを取り出すようなことがあると、転写装置で擦って像担持体に傷を付けたり、プロセスカートリッジを破損したりすることとなる。
【０００７】
そこで、このような誤操作を防止すべく、従来は、本体右カバーに規制部材を設け、本体右カバーの開閉動作に連動してともに移動し、本体右カバーを開いた状態ではプロセスカートリッジの取り出しを可能とするが、閉じた状態では取り出しを規制するようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の画像形成装置では、本体右カバーに、シャッタを開閉する作動部材と、プロセスカートリッジの取り出し規制をする規制部材とを別個に設けるから、それらの占有空間が重複して必要となり、画像形成装置本体が大型化するとともに、コスト高となる問題があった。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、画像形成装置本体が大型化することなく、またコスト高となることなく、プロセスカートリッジ交換時の誤操作のおそれを解消することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのため、この発明は、
少なくとも、像担持体と、その像担持体上に形成した画像を転写するとき使用する転写窓と、その転写窓を開閉するシャッタとを備えてプロセスカートリッジを構成し、
そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体内に交換自在に収納し、
その装置本体には、前記プロセスカートリッジの交換時に開閉する本体カバーを設け、
その本体カバーには、該本体カバーの開閉動作に連動してともに移動し、前記シャッタを閉じまたは開く作動部材を設けるとともに、前記本体カバーを閉じたとき、前記転写窓を通して、前記像担持体に対向する転写装置を設ける電子写真式画像形成装置において、
前記作動部材を、前記本体カバーの開閉動作に連動し、前記本体カバーを開いたとき前記プロセスカートリッジの取り出し方向手前側から退避して前記プロセスカートリッジの像担持体軸方向への取り出し規制を解除する規制解除位置とし、または前記本体カバーを閉じたとき前記プロセスカートリッジの取り出し方向手前側へと入り込んで前記プロセスカートリッジの像担持体軸方向への取り出し規制をする規制位置としてなる一方、
前記シャッタのギヤ部と噛み合うギヤ部と、前記作動部材が係合する係合部を有する中継部材を設け、
その中継部材の前記ギヤ部と前記係合部との間に段差を設けて、前記ギヤ部が前記プロセスカートリッジの取り出し方向手前側に、前記係合部が奥側になるように前記中継部材を配置し、
そのように配置した中継部材を介して、前記本体カバーの開閉動作に連動して前記作動部材を移動したとき、前記シャッタを閉じまたは開いてなる、ことを特徴とする。
【００１１】
シャッタは、重力に基づき閉じる方向に付勢し、本体カバーの閉じ動作に連動して作動部材を移動するとき、重力に抗してシャッタを開くようにするとよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１には、この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成を示す。図２にはそのレーザ複写機に備えるプロセスカートリッジを、シャッタを開いて転写側と反対の側から見て示し、図３にはシャッタを閉じてクリーニング装置の一部を開放し、転写側から見て示す。
【００１５】
図中符号１０は、像担持体であるドラム状の感光体である。図１から判るとおり、感光体１０のまわりには、その横に設けるローラ状の帯電装置１１から感光体１０の矢印Ａで示す回転方向に順に、下に現像装置１２、横に転写装置１３と用紙分離装置１４、上にクリーニング装置１５を備える。
【００１６】
さて、コピーを取るときは、公知のとおり、不図示のコンタクトガラス上に原稿をセットしてから、コピースイッチを押す。そして、図示しない光学読取装置で原稿の画像を読み取ると同時に、感光体１０と転写装置１３間に用紙Ｐを搬送する。
【００１７】
一方、感光体１０は、その回転にともない帯電装置１１で表面を一様に帯電し、その表面に不図示の光書込み装置からレーザ光Ｌを照射して書き込みを行い、感光体１０上に、上記読み取った原稿画像の静電潜像を形成し、続いて現像装置１２位置を通るときトナーを付着して同静電潜像を逐次可視像化する。そして、この可視像化して形成したトナー画像を、上述したとおり感光体１０と転写装置１３間に搬送した用紙Ｐ上に転写装置１３で転写する。
【００１８】
転写後、用紙Ｐは、用紙分離装置１４で放電して、静電的に付着する感光体１０から分離し、不図示の定着装置へ搬送してそこで転写画像を定着し、不図示の排紙部へと排出する。用紙分離装置１４に代えて分離爪を設け、感光体１０から機械的に分離するようにしてもよい。
【００１９】
他方、画像転写後の感光体１０は、表面に残った残留トナーを、クリーニング装置１５に備えるクリーニングブレード１７で掻き落として表面を清掃して後、不図示の除電ランプで除電して表面電位を初期化する。
【００２０】
ところで、このレーザ複写機では、上述した感光体１０とともに帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５などを、図２や図３に示すように１つのカートリッジケース１９で一体化してプロセスカートリッジ２０を構成する。
【００２１】
このプロセスカートリッジ２０には、像担持体上に形成したトナー画像を転写するとき使用する転写窓を備え、図２および図３で符号１８を用いて示すように、転写窓を開閉する感光体シャッタを設けてなる。そして、複写機装置本体にセットされた状態では、図２に示すように該感光体シャッタ１８を開いて転写窓を開放し、セットされていない状態では、図３に示すように感光体シャッタ１８を閉じて転写窓を被ってなる。
【００２２】
さて、このようなレーザ複写機において、上述した現像装置１２は、図１に示すように、下部側に現像剤収納部２１を設け、上部側に現像剤担持部２２を設けて構成する。現像剤収納部２１には、二成分現像剤を収納し、その現像剤を撹拌しながら搬送する第１撹拌部材２３と第２撹拌部材２４を設ける。また、図示省略するが、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比を検知するトナー濃度センサを設けてなる。そして、使用前は、現像剤担持部２２との間を、不図示のシール部材でシールする。
【００２３】
現像剤収納部２１には、さらに、図４に示すように、正面側に、新規トナー補給口２５とリサイクルトナー補給口２６をそれぞれ上向きに開けて設ける。そして、それらの補給口２５・２６から入るトナーを、第１撹拌部材２３および第２撹拌部材２４で図４中矢示方向に循環するように搬送する。
【００２４】
一方、図１に示すように、現像剤担持部２２には、現像窓２７を通して感光体１０と対向する位置に現像ロ−ラ２８を設ける。また、感光体１０への現像剤の供給量を制御する現像ドクタ２９を設けてなる。
【００２５】
感光体１０の上に備えるクリーニング装置１５には、カートリッジケース１９のクリーニングケース部１５ａ内に、クリーニングブレード１７で掻き落した残留トナーを搬送するスクリュ状のトナー搬送部材３０を、感光体１０の軸方向に配置する。トナー搬送部材３０は、図２に示すように、その軸部３１の一端部３１ａを、カートリッジケース１９の前板部１９ａの上側に設ける落下路入口３３から落下路３５内に入り込ませて設ける。
【００２６】
落下路３５は、そのまわりを囲うように周壁３６を前板部１９ａの外面に設け、その手前側を、図では取り外して省略する前カバーで気密に被ってその中に形成する。落下路３５には、周壁３６の底面３６ａに、上述した現像装置１２のリサイクルトナー補給口２６へ通ずる落下路出口３７を設ける。さらに、落下路出口３７と落下路入口３３との間で、周壁３６を一部傾斜して、その傾斜部内面に残留トナーの落下面３６ｂを形成する。
【００２７】
そして、現像装置１２では、コピー時、不図示の駆動モータを駆動し、その駆動を伝達して現像ローラ２８を回転するとともに、撹拌部材２３・２４を回転して現像剤を撹拌し、トナーとキャリアを摩擦帯電しながら現像ローラ２８へ搬送する。一方、現像ローラ２８に所定バイアスを印加して現像剤中のトナーを感光体１０の表面に静電的に付着し、その表面上の潜像を可視像化する。
【００２８】
一方、クリーニング装置１５では、感光体１０の回転をギヤを介して伝達してトナー搬送部材３０を回転駆動し、感光体１０から除去した残留トナーをトナー搬送部材３０で搬送してクリーニングケース部１５ａ内の手前側に集め、図２中矢印▲１▼で示すように落下路入口３３から落下面３６ｂ上に落とし、さらに矢印▲２▼で示すように落下面３６ｂ上を滑落し、落下路出口３７からリサイクルトナー補給口２６を通して現像剤収納部２１内に回収する。
【００２９】
さて、図５には、上述したレーザ複写機の外観を示す。図中４０は装置本体であり、４１はその装置本体１０の正面側に上下開閉自在に設ける本体前カバーであり、４２は右側に同じく上下開閉自在に設ける本体右カバーである。
【００３０】
本体右カバー４２には、内向きに突出するレバー状の作動部材４９を、その本体右カバー４２と一体または別体で設ける。そして、作動部材４９は、本体右カバー４２の開閉動作に連動してともに移動し、詳しくは後述するごとく作用して上述した感光体シャッタ１８を閉じまたは開く。この作動部材４９は、図６に示すように、上縁を本体右カバー４２の開閉中心軸ｃから距離ｒに沿って円弧状に設け、同開閉中心軸ｃを中心として移動するようにする。
【００３１】
また、図示省略するが、同本体右カバー４２には、上述した転写装置１３を設け、この本体右カバー４２を閉じたとき、転写装置１３が転写窓を通して感光体１０に対向するようにする。
【００３２】
そして、図５に示すとおり、本体前カバー４１を開くとともに、本体右カバー４２を開くことにより、本体前側板４５の開口４５ａを通して装置本体４０に対してプロセスカートリッジ２０を軸方向（図中矢印ａ方向）に抜き差し可能とし、装置本体４０の本体前側板４５と不図示の本体後側板との間で交換自在に支持する。なお、ジャム処理は、本体右カバー４２のみを開放して行う。
【００３３】
さて、プロセスカートリッジ２０について、以下さらに詳述する。プロセスカートリッジ２０には、図７に示すとおり、支軸４６の両端をカートリッジケース１９で支持し、上述した感光体シャッタ１８を開閉自在に支持する。支軸４６の一端には、ギヤ部４７を設ける。ギヤ部４７は、中継部材４８のギヤ部と噛み合う。
【００３４】
実際には、ギヤ部４７および中継部材４８は、カバー４９で被ってなり、それらの一部は外部から見えないようになっている。そこで、ギヤ部４７および中継部材４８の説明は、カバー４９を取り外して示す図８および図９を用いて行う。
【００３５】
中継部材４８には、図１０および図１１にも示すとおり、ギヤ部４８ａとともに係合部４８ｂおよび軸孔４８ｃを設ける。そして、ギヤ部４８ａと係合部４８ｂとは段差を設けて互いに逆向きにのばす。軸孔４８ｃには前板部１９ａに立てた支持軸５１を入れ、カートリッジケース１９で回動自在に支持する。
【００３６】
そして、図１１および図１２で示すように、ギヤ部４８ａは、本体前側板４５の外側でギヤ部４７と噛み合い、係合部４８ｂは内側で作動部材４９と係合するようにする。上述したとおり、ギヤ部４８ａと係合部４８ｂとの間には段差を設けることから、作動部材４９はギヤ部４８ａと干渉する心配なく、中継部材４８をより小さくつくることができる。
【００３７】
なお、ここで中継部材４８が裏返しでセットされることがあると、係合部４８ｂは、作動部材４９と係合しないこととなる。そこで、図示例では、図１１に示すように中継部材４８の軸孔４８ｃを、途中に段差を設けて径Ｄ１とそれより大きな径Ｄ２とでつくるとともに、図１０に示すように、支持軸５１を、同じく途中に段差を設けて先端の径ｄ１とそれよりも大きな径ｄ２とでつくり、中継部材４８を裏返して取り付けできないようにする。
【００３８】
いま、プロセスカートリッジ２０を交換すべく、図５に示す本体右カバー４２を開くと、それに連動してともに移動し、感光体１０から転写装置１３が離れるとともに、係合部４８ｂから作動部材４９が離れ、図１３に示すように中継部材４８が自重ｗで重力に基づき回動し、ギヤ部４８ａとギヤ部４７との噛み合いを介して感光体シャッタ１８を閉じる。
【００３９】
感光体シャッタ１８が閉じると、図１４に示すようにその重力Ｗが加わり、重力に基づき回動し、図１５および図１６に示すように感光体シャッタ１８を完全に閉じる。その後、または本体右カバー４２とともにあらかじめ、図５に示す本体前カバー４１を開き、画像形成装置本体４０からプロセスカートリッジ２０を引き出す。
【００４０】
次いで、プロセスカートリッジ２０を交換し、新しいプロセスカートリッジ２０を装置本体４０に挿入する。その後、本体前カバー４１および本体右カバー４２を閉じると、本体右カバー４２に連動してともに移動し、作動部材４９が係合部４８ｂに係合し、重力に抗して中継部材４８を回動する。そして、図１７および図１８に示すように、ギヤ部４８ａとギヤ部４７との噛み合いを介して感光体シャッタ１８を開く。
【００４１】
ところで、この発明では、本体右カバー４２を閉じると、図１７および図１８に示すとおり、それに連動して作動部材４９がプロセスカートリッジ２０の取り出し方向手前側の規制位置へと入り込み、プロセスカートリッジ２０の取り出しを規制する。
【００４２】
当然に、この本体右カバー４２を閉じた状態では、作動部材４９が遮り、新しいプロセスカートリッジ２０を取り付けることもできないようになっている。
【００４３】
反対に、本体右カバー４２を開くと、作動部材４９がプロセスカートリッジ２０の取り出し方向手前側から退避した規制解除位置へと移動し、規制解除してプロセスカートリッジ２０の取り出しを可能としてなる。
【００４４】
なお、図示例では、カートリッジケース１９の前板部１９ａに突起５０を設け、この突起５０で中継部材４８の回動範囲を規制し、作動部材４９と係合部４８ｂを常に良好に係合するとともに、ギヤ部４７とギヤ部４８ａを常に確実に噛み合うように保持してなる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、像担持体を保護すべくプロセスカートリッジにシャッタを備え、そのシャッタを開閉する作動部材を、画像形成装置本体の本体カバーの開閉動作に連動し、プロセスカートリッジの取り出し規制を解除する規制解除位置とし、または取り出し規制をする規制位置とする。
【００４６】
よって、この発明によれば、１つの作動部材で、シャッタの開閉とプロセスカートリッジの取り出し規制の双方を行うことができ、占有空間を小さくして画像形成装置本体の小型化を可能とし、またコストダウンを可能としながら、プロセスカートリッジ交換時の誤操作から像担持体に傷を付けたりプロセスカートリッジを破損したりするおそれを解消することができる。
【００４７】
請求項２に記載の発明によれば、シャッタを重力に基づき閉じる方向に付勢することで、余分な付勢部材を不要として、一層のコストダウンを図ることができる。
【００４８】
この発明によれば、プロセスカートリッジを像担持体の軸方向に交換自在とするから、プロセスカートリッジの取り出し口を小さくして一層の小型化を図ることができる。
【００４９】
また、この発明によれば、中継部材を用いて本体カバーの開閉動作に連動してシャッタを開閉することで、大型化することなく、シャッタの開閉を行うことができる。また、中継部材のギヤ部と係合部との間に段差を設けることから、作動部材がギヤ部と干渉する心配をなくすことができる。
【００５０】
この発明によれば、作動部材をプロセスカートリッジの取り出し方向手前側に入り込ませてプロセスカートリッジの取り出し規制をし、または手前側から退避して規制を解除する構成とするから、簡単な構成で作動部材を規制位置とし、または規制解除位置とすることができ、一層の小型化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図２】そのレーザ複写機に備えるプロセスカートリッジを、シャッタを開いて転写側と反対の側から見て示す斜視図である。
【図３】そのプロセスカートリッジを、シャッタを閉じてクリーニング装置の一部を開放し、転写側から見て示す斜視図である。
【図４】そのプロセスカートリッジに備える現像剤収納部の斜視図である。
【図５】上述したレーザ複写機の外観斜視図である。
【図６】その本体右カバーに備える作動部材の作動説明図である。
【図７】上記プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図８】カバーを取り除いて示すその正面図である。
【図９】カバーを取り除いて示すその外観斜視図である。
【図１０】そのプロセスカートリッジに備える中継部材とそれを支持する支持軸の斜視図である。
【図１１】中継部材の縦断面図である。
【図１２】その中継部材の取り付け状態を示す断面図である。
【図１３】装置本体の本体右カバーを開いた直後の状態を示す正面図である。
【図１４】中継部材および感光体シャッタが重力で回動することを示す正面図である。
【図１５】感光体シャッタが完全に閉じた状態のプロセスカートリッジの一部の正面図である。
【図１６】その斜視図である。
【図１７】プロセスカートリッジを交換後に、装置本体の本体右カバーを閉じたときのプロセスカートリッジの状態を示す正面図である。
【図１８】そのときの斜視図である。
【符号の説明】
１０    感光体（像担持体）
１３    転写装置
１８    感光体シャッタ（シャッタ）
１９    カートリッジケース
１９ａ  前板部
２０    プロセスカートリッジ
４０    装置本体
４１    本体前カバー
４２    本体右カバー（本体カバー）
４５    本体前側板
４６    支軸
４７    ギヤ部
４８    中継部材
４８ａ  ギヤ部
４８ｂ  係合部
４８ｃ  軸孔
４９    作動部材
５０    突起
５１    支持軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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