(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの現像ユニットを含むプロセスカートリッジと本体側にトナー供給装置とを具備した画像形成装置において、
前記画像形成装置は、プロセスカートリッジの挿脱時に回動して開閉する本体カバーの開閉動作に連動して、本体にセット後の前記プロセスカートリッジに、トナー供給口を移動させて挿入する移動装置を備えるとともに、
前記本体カバーを開閉する支点回りに前記移動装置を作動させるカムを備え、
さらに、前記トナー供給口にはシャッタを備えるとともに、該トナー供給口の移動に伴いシャッタが開放される機構を備え、
前記カムは回動中心から周辺までの距離Ｒが、前記シャッタが開き始める近傍まで急激に増加し、接触後は除々に増加する形状としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、前記プロセスカートリッジを識別するための記憶装置を搭載し、
前記移動装置は、前記トナー供給口と前記記憶装置の接続部を一体に保持し、
本体にセット後のプロセスカートリッジに、前記記憶装置の接続部を接続する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ユニットのトナー供給挿入口にドアを備えるとともに、前記トナー供給口の移動に伴いドアが開放される機構を備えた請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記カバーは開閉動作に連動して前記プロセスカートリッジを本体位置決め部に固定、固定解除する固定装置を併せ備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プロセスカートリッジは、複数の前記現像ユニットを有し、
前記移動装置には、複数トナー供給口を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記移動装置は前記カムにより駆動される第１のラック、ピニオンギア及び第２のラックからなる変位伝達機構を備えたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ピニオンギアは２段歯車からなり、小歯車は第１のラックに、大歯車は第２のラックに噛み合う位置に配設したことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ピニオンギアの大歯車と小歯車の歯数を同一としたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、イオノグラフイー、磁気記録方式等の画像形成方式を採用し、カラーや白黒の画像を形成するプリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、プロセスカートリッジを識別するための記憶装置接続部及びトナー供給口の破損や劣化を防止することが可能な電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式等を採用したカラーや白黒の画像を形成するプリンタや複写機などの画像形成装置としては、種々の方式のものが提案されており、製品化されている。特に近年、パーソナルコンピュータやインターネット、あるいはデジタルカメラ等の普及に伴って、カラープリンタの開発が目覚ましい。カラープリンタ等の画像形成装置においては、白黒同様の高速性とコンパクトさ、低価格化を満足したオフィス用のカラー画像を形成可能な装置が強く要望されている。
【０００３】
カラープリンタ等の画像形成装置としては、画像担持体として感光ドラムを有する画像形成ユニットを、形成するトナー像の色に応じて、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等に対応して備え、各画像形成ユニットの感光ドラム上に、各色のトナー像を連続して形成し、これらの各色のトナー像を、記録用紙又は中間転写体上に多重に転写することによりカラー画像を形成するものがある。画像形成装置においては、各色の画像を形成する複数（例えば４つ）の現像ユニットを備えているため、複数のトナー供給装置を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の記憶装置を搭載したプロセスカートリッジでは、プロセスカートリッジを装置本体に装着するとき、記憶装置の接続部が同時に接続されるようになっていた。またトナー供給口も同様であった。プロセスカートリッジは重量もあり、装脱時に揺れを生ずるので、記憶装置の接続部が破損したり接点の信頼性が低下するなどの問題があった。またトナー供給口も破損したり、トナーこぼれ等を生ずる問題があった。
【０００５】
本発明は、記憶装置接続部の破損防止、接点の信頼性向上、トナー供給口の破損防止、トナーこぼれ防止を図る構造を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、安価、省スペースで、ユーザの操作が簡単で、操作力の低減を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも一つの現像ユニットを含むプロセスカートリッジと本体側にトナー供給装置とを具備した画像形成装置において、
前記画像形成装置は、プロセスカートリッジの挿脱時に回動して開閉する本体カバーの開閉動作に連動して、本体にセット後の前記プロセスカートリッジに、トナー供給口を移動させて挿入する移動装置を備えるとともに、
前記本体カバーを開閉する支点回りに前記移動装置を作動させるカムを備え、
さらに、前記トナー供給口にはシャッタを備えるとともに、該トナー供給口の移動に伴いシャッタが開放される機構を備え、
前記カムは回動中心から周辺までの距離Ｒが、前記シャッタが開き始める近傍まで急激に増加し、接触後は除々に増加する形状としたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
また、前記画像形成装置は、前記プロセスカートリッジを識別するための記憶装置を搭載し、前記移動装置は、前記トナー供給口と前記記憶装置の接続部を一体に保持し、本体にセット後のプロセスカートリッジに、前記記憶装置の接続部を接続する請求項１記載の画像形成装置を提供する。
【０００８】
この場合に、前記現像ユニットのトナー供給挿入口にドアを備えるとともに、前記トナー供給口の移動に伴いドアが開放される機構を備えると好適である。
【０００９】
なお、前記カバーは開閉動作に連動してプロセスカートリッジを本体位置決め部に固定、固定解除する固定装置を併せ備えると好ましい。前記プロセスカートリッジは、複数の前記現像ユニットを有し、前記移動装置には、複数トナー供給口を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１０】
また、前記移動装置は前記カムにより駆動される第１のラック、ピニオンギア及び第２のラックからなる変位伝達機構を備え、前記ピニオンギアは２段歯車からなり、小歯車は第１のラックに、大歯車は第２のラックにかみ合う位置に配設すると好適である。さらに、前記ピニオンギアの大歯車と小歯車の歯数を同一とすると、一層好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１、図２は本発明の実施例の画像形成装置の内部機構の一部を示す側面図で、図１はプロセスカートリッジ１０に、記憶装置接続部２１及びトナー供給口２２、２３、２４、２５を結合する以前の状態を示す側面図、図２はプロセスカートリッジ１０に、記憶装置接続部２１及びトナー供給口２２、２３、２４、２５を結合した後の状態を示す側面図である。まず、プロセスカートリッジ１０について説明する。プロセスカートリッジ１０はタンデム型のフルカラープリンタに用いられるプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅａｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）である。このプリントヘッドテバィスは像担持体として、例えば、４つの感光ドラムと、感光ドラムに画像露光を付与するＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）（露光装置）と、感光ドラム上に形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置と、一次中間転写ドラムと、二次中間転写ドラムとを内蔵している。現像装置には、４つのトナーカートリッジか対応する色のトナーが供給される。このトナーは、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像する。最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着器によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００１２】
画像形成装置にはこのプロセスカートリッジ１０を識別するための記憶装置（記憶装置）が搭載されている。本発明の画像形成装置では、プロセスカートリッジ１０に記憶装置接続部１１を備えている。通常は、プロセスカートリッジ１０を画像形成装置本体に装入すると自動的にプロセスカートリッジに記憶装置が接続されている機構となっているが、本発明では、プロセスカートリッジ１０を装置本体に装入した後、記憶装置接続部を接続することとした。このようにすることによって、記憶装置接続部に無理な力をかけることがなくなる。また、このプロセスカートリッジ１０はトナーの供給を受け入れるためのトナー受け入れ口１２、１３、１４、１５を備えている。本発明は、少なくとも一つの現像ユニットを含むプロセスカートリッジと本体側にトナー供給装置とを具備した画像形成装置であって、プロセスカートリッジを本体にセットした後に、トナー供給口２２、２３、２４、２５を挿入する挿入装置を備えている。
【００１３】
この装入装置としては、トナー供給口２２、２３、２４、２５と前記記憶装置接続部２１とを一体に保持する移動装置２０及びこれを作動させる装置として本体カバーの開閉に連動する機構を備えている。移動装置２０は本体カバー４１の開閉動作に連動して、前記記憶装置接続部及びトナー供給口を移動させるようになっている。本体カバー４１は、また、開閉動作に連動してプロセスカートリッジ１０の挿脱時にプロセスカートリッジ１０を本体位置決め部に固定、固定解除する固定装置を併せ備えている。
【００１４】
本体カバー４１は図１に示す開放状態から、図２に示す閉止状態に変化するとき、支点４３のまわりを回動する。本体カバー４１は支点４３の軸のまわりにカム４２を備えている。このカム４２は、レバー４４を押圧し、レバー４４は支点４５を中心として揺動する。このレバーは図３、図４に示すように、移動装置２０を矢印３７の方向に移動させる機構を作動させ、バネ３６（図１、図２参照）の牽引力に抗して移動装置２０を前進させる。本体カバー４１を開放すると、図１に示す状態になりバネ３６は移動装置２０を引き戻し、プロセスカートリッジ１０の記憶装置接続部１１、トナー受入口１２、１３、１４、１５と移動装置２０の記憶装置接続部２１、トナー受入口２２、２３、２４、２５とは離れる。従って、プロセスカートリッジ１０を画像形成装置１の本体から挿脱することが自在となる。
【００１５】
プロセスカートリッジ１０側の記憶装置接続部１１及び移動装置２０側の記憶装置接続部２１の実施例を図５、図６に示した。図６は、図５を反対側から見た図である。プロセスカートリッジ１０側の記憶装置接続部１１は挿入側凹部１６を備え、これに挿入される進入側突部２６が移動装置２０の記憶装置接続部２１に設けられており、この挿入側凹部１６と進入側突部２６が結合して電気的に接続される。この接続が円滑に行われるように、先端に傾斜を付した案内部材が設けられている。
【００１６】
図７は移動装置２０の記憶装置接続部２１、トナー供給口２２、２３、２４、２５を示す斜視図である。図８はトナー供給口２２の先端部を示す斜視図である。プロセスカートリッジ１０側のトナー受入口１２、１３、１４、１５はドアを備え、トナー供給口２２、２３、２４、２５には図８に示すように、進入案内部２２Ａ及び挿入後開となるシャッタ２２Ｂを備えている。トナー供給口２２、２３、２４、２５の移動に伴いドア及びシャッタ２２Ｂが開放される。
【００１７】
次に図３、図４に示す移動装置２０の移動機構について説明する。本体カバー４１の開閉動作に伴い、レバー４５は上下動する第１のラック５０の頭部を押下げ、ピニオンギア７０を回転させ、ピニオンギア７０は水平移動する第２のラック６０を水平移動させる。カム４２は回動中心（支点４３）から周縁までの距離が、トナー供給口、受入口のドアまたはシャッタが開き始める近傍まで急激に増加し、接触後は徐々に増加する形状とした。第２のラック６０は移動装置２０に固定してあり、移動装置２０が図４に示すように前進する。図９は上下動する第１のラック６０の詳細図で、頭部５１を押下げると、摺動部５３が装置本体の摺動部に沿って下降し、図１０、図１１に示すピニオンギア７０の小歯車７１に噛み合っているラックの歯５２がピニオンギア７０を回転させる。図１２は第２のラック６０を示すものでピニオンギア７０の大歯車７２に噛み合うラックの歯６１と移動装置２０への固定部６２を備えている。
【００１８】
ピニオンギア７０は２段歯車からなり、小歯車７１は第１のラック５０に、大歯車７２は第２のラック６０にかみ合う位置に配設されている。ピニオンギア７０の大歯車７２と小歯車７１の歯数を同一とし、第１、第２のラック５０、６０が位置によって位相差を生じて干渉することがないようになっている。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、プロセスカートリッジを識別するための記憶装置を該プロセスカートリッジに搭載した画像形成装置において、本体にセット後のプロセスカートリッジに記憶装置の接続部を接続する接続装置を備えたので、プロセスカートリッジを本体にセットした後に記憶装置の接続がなされ、記憶装置の破損が防止され、接点の信頼性が向上する。
【００２０】
また、プロセスカートリッジを本体にセットした後、プロセスカートリッジにトナー供給口を挿入するので、トナー供給口の破損を防止し、トナーこぼれを防止することができる。前記トナー供給口と前記記憶装置接続部とを一体に保持する移動装置を備えたので、同一機構、同一部品とすることができ、安価、省スペースとなる。
【００２１】
プロセスカートリッジの挿脱時に、本体カバーの開閉動作に連動して前記記憶装置接続部及びトナー供給口を移動させる装置としたのでプロセスカートリッジの装脱時にユーザ操作が簡単となる。
【００２２】
カバーは開閉動作に連動してプロセスカートリッジを本体位置決め部に固定、固定解除する固定装置を併せ備えたので、プロセスカートリッジの固定もカバーの開閉動作に連動して同時に行うことができ、さらに簡単となる。
【００２３】
カバーは支点のまわりを回動して開閉し、支点軸のまわりに前記固定装置を作動させるカムを備え、カムで動作させるので操作力の低減を図ることができる。
【００２４】
現像装置側のトナー供給挿入口にはドアを備え、トナー供給口にはシャッタを備え、トナー供給口の移動に伴いドア及びシャッタが開放される機構を備え、前記カムは回動中心から周縁までの距離Ｒが、前記ドアまたはシャッタが開き始める近傍まで急激に増加し、接触後は徐々に増加する形状とし、カム形状を、力が大きくなりはじめてからは、少しずつＲを増加させるので、操作カを均一にすることができる。
【００２５】
移動装置は前記カムにより駆動される第１のラック、ピニオンギア及び第２のラックからなる変位伝達機構を備えたので、カバー開閉での変位方向と記憶装置トナー供給移動方向が異なっても実現可能である。
【００２６】
この場合、ピニオンギアは２段歯車とし、小歯車は第１のラックに、大歯車は第２のラックにかみ合う位置に配設したから、カムによる変位量は大きくとれなくても移動量を大きくとることができる。
【００２７】
前記ピニオンギアの大歯車と小歯車の歯数を同一とし、組み立てのときに取り付け角度等の指定が必要なくなり組み立て性が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の内部機構を示す側面図である。
【図２】実施例の内部機構を示す側面図である。
【図３】移動装置の移動機構の作動図である。
【図４】移動装置の移動機構の作動図である。
【図５】記憶装置接続部の斜視図である。
【図６】記憶装置接続部の斜視図である。
【図７】移動装置の斜視図である。
【図８】トナーの供給口先端の斜視図である。
【図９】第１のラックの側面図である。
【図１０】ピニオンギアの側面図である。
【図１１】ピニオンギアの断面図である。
【図１２】第２のラックの側面図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置
１０    プロセスカートリッジ
１１    記憶装置接続部
１２、１３、１４、１５    トナー受入口
１６    挿入側凹部
２０    移動装置
２１    記憶装置接続部
２２、２３、２４、２５    トナー供給口
２６    進入側突部
２７    矢印
３２、３３、３４、３５    トナー供給管
３６    バネ
３７    矢印
４１    本体カバー
４２    カム
４３    支点
４４    レバー
４５    支点
５０    第１のラック
５１    頭部
５２    ラックの歯
５３    摺動部
６０    第２のラック
６１    ラックの歯
６２    固定部
７０    ピニオンギア
７１    小歯車
７２    大歯車
【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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