JP3673655B2 - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真画像形成装置及び電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。ここで電子写真画像形成装置とは電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして画像形成装置の例としては電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００２】
またプロセスカートリッジとはプロセス手段としての帯電手段、現像手段、または、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、プロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つ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画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００３】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体と前記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。
【０００４】
このようなプロセスカートリッジは、交換時などに、プロセスカートリッジ単体で装置本体の機外へ取り出される。そこで電子写真感光体にゴミ等が付着すること、及び傷が付くことを防止する必要がある。また、感光体が光に曝されて劣化するのを防止する必要がある。このため、プロセスカートリッジには、感光体の保護、或いは、プロセスカートリッジ内部への光の侵入を防止するためにシャッターを備えているものがある。
【０００５】
前記プロセスカートリッジは、感光体の露出部を覆うシャッターと、前記シャッターを支持するためにカートリッジ枠体とシャッターを結合するシャッター支持部材を有する。そしてプロセスカートリッジを画像形成装置本体へ装着する際、シャッター支持部材の一部を画像形成装置本体のシャッター受け部で進行を阻止してシャッターを開く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した従来技術をさらに発展させたものである。
【０００７】
本発明の目的は、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着する際に、シャッターを退避位置へ確実に移動させることのできるプロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、大型化やコストアップを招くことなしに、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着する際に、シャッターを確実に退避位置へ移動させることのできるプロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、プロセスカートリッジが装置本体に装着される際に、シャッターの長手方向において、シャッター支持部材がカートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部、ここで、前記力受け部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に前記装置本体と当接可能である、を有する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可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
主要な本発明は請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【００１１】
本出願に係る第１の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、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、ドラム形状の前記電子写真感光体を支持している樹脂製のドラムフレームと、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを支持している現像フレームとを有するカートリッジフレームと、前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッターと、前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材であって、一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられているシャッター支持部材と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部と、ここで、前記カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、また、前記力受け部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に前記装置本体と当接可能である、前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記現像フレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するために前記カートリッジフレームの長手方向において、他端側に配置されている規制部材と、ここで、前記規制部材は前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１３】
本出願に係る第５の発明はプロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、ドラム形状の前記電子写真感光体を支持している樹脂製のドラムフレームと、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを支持している現像フレームとを有するカートリッジフレームと、前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッターと、前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材であって、一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられているシャッター支持部材と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部と、ここで、前記カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記現像フレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するために前記カートリッジフレームの長手方向において、他端側に配置されている規制部材と、ここで、前記規制部材は前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、を有する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部材と、
（ｂ）プロセスカートリッジが装着される際に、前記プロセスカートリッジが有する力受け部が当接可能な壁部と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るプロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置について図１乃至図５を参照し具体的に説明する。ここでは説明の順序として、まず図３乃至図５を参照してプロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置の全体構成について説明する。次に、図１及び図２を参照してシャッターについて説明する。
【００１６】
（全体構成）
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａの画像形成は次に示す通りである。まず、図３に示すように、光学系１から画像情報に応じたレーザー光をドラム形状の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと称す）に照射する。そして前記感光体に静電潜像を形成する。次に、この潜像を現像してトナー画像を形成する。そして、前記トナー画像の形成と同期して、記録媒体２をカセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びレジストローラ対３ｃなどを有する搬送手段３で搬送する。そして、前記感光体ドラムに形成したトナー画像を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、トナー画像の転写された記録媒体２をガイド板３ｄでガイドして定着手段５へと搬送する。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を有する。そして、両ローラ間を通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加してトナー画像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｅ，３ｆで搬送し、搬送経路を通して排出部６へと排出する。尚、この画像形成装置Ａは、手差しトレイ３ｇ及びローラ３ｈによって手差し給送も可能である。
【００１７】
一方、前記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、たと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。本実施の形態のプロセスカートリッジＢは、図４に示すように、電子写真感光体ドラム７を回転する。そして、その表面を帯電手段８である帯電ローラ（帯電部材）８への電圧印加によって一様に帯電する。次いで、前記光学系１からの情報光を感光体ドラム７に露光して静電潜像を形成する。次いで、前記静電潜像を現像手段１０によって現像する。前記現像手段１０は、トナー収納部１０ａ内のトナーをトナー送り部材１０ｂで送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像ローラ１０ｄを回転させると共に、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の表面に形成する。そして、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画像を形成する。そして、転写ローラ４に前記トナー画像と逆極性の電圧を印加してトナー画像を記録媒体２に転写する。そして、転写後に、感光体ドラム７に残留したトナーをクリーニングブレード１１ａによって掻き落とす。そして、除去したトナーをスクイシート１１ｂによってすくいとり、除去トナー溜め１１ｃへ集める。前述した通り、クリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去する。尚、クリーニング手段１１の構成は、ブレード１１ａ、スクイシート１１ｂ、及び、トナー溜め１１ｃを有するものに限定されるものではない。
【００１８】
尚、本実施の形態では、トナーを収納するトナー容器を構成するトナーフレーム１２ａと、現像ローラ１０ｄ等の現像部材を支持する現像フレーム１２ｂとを溶着して現像ユニットを構成している。またこの現像ユニットに感光体ドラム７やクリーニング手段１１などを取り付けたクリーニングユニットを結合している。そして、前述したプロセスカートリッジＢは、装置本体１３に設けたカートリッジ装着手段に対して取り外し可能に装着される。尚、本実施の形態では、トナーフレーム１２ａ、現像フレーム１２ｂ、及び、ドラムフレーム１２ｃによってカートリッジフレームを構成している。現像フレーム１２ｂとドラムフレーム１２ｃを回動可能に結合することによって、現像ユニットとクリーニングユニットを結合している。
【００１９】
前記カートリッジ装着手段は、図５に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面にカートリッジ装着ガイド部１５Ｌ，１５Ｒが対向して設けてある（図５は一方側面のみを図示）。そして、プロセスカートリッジＢを装置本体１３に挿入するときのガイドとなる。プロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際に、まず、開閉カバー１４を開く。尚、このカバー１４は、軸１４ａを中心にして開らく。次に、プロセスカートリッジＢをガイド部１５Ｌ，１５Ｒにカートリッジフレームの長手方向一端側と他端側から突出したボス２６をガイドさせて挿入する。そしてプロセスカートリッジＢを所定の装着位置に装着する。次いで、開閉カバー１４を閉じる。これによって、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着する。なお、プロセスカートリッジＢの装着方向から見てボス２６の後方にガイド部１５Ｌ，１５Ｒに案内されるガイド部材２８（図１３）がカートリッジフレームに設けられている。
【００２０】
（シャッターについて）
このプロセスカートリッジＢにはシャッターが設けられている。
【００２１】
上述のようなシャッターを備えているプロセスカートリッジＢについて図６、及び、図７を用いて説明する。ここで図６はプロセスカートリッジＢの左側面の斜視図である。また、図７はプロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際シャッターの動きを表す図である。
【００２２】
図６に示すように本実施の形態では、シャッター機構は、感光体ドラム７を保護するシャッター１６、シャッター１６をカートリッジフレームに開閉可能に取付けるためのシャッター支持部材としてのシャッター棒１７、及びシャッター１６を閉鎖位置（保護位置）に維持するための付勢部材１８を有する。シャッター１６は、感光体ドラム７の露出部を覆うための板状の部材である。そして、シャッター１６は、シャッター棒１７と一体的に結合している。なお、図６で示したのとは反対側は、シャッター棒１７に加えて、シャッター１６はリンク３０でも支持されている。そしてこのリンク３０、シャッター棒１７、シャッター１６、及び、カートリッジフレームで四節連鎖機構を構成している。またシャッター棒１７は、シャッター１６を開らくための突出部１７ａＬ，１７ａＲを左右両側に有している。この棒１７は、直径約２ｍｍ程度の鋼線を曲げて造られている。そして棒１７は一端側の突出部１７ｂＬと他端側の突出部１７ｂＲを現像ユニットに設けられた取付孔１９Ｌ，１９Ｒに嵌合されている。そして、カートリッジフレームに対して、一端側の突出部１７ｂＬと他端側の突出部１７ｂＲを回動軸として、回転自在に取り付けられている。また、シャッター棒１７は、シャッター１６の長手方向に沿って、また、シャッター１６の短手方向端部でシャッター１６と結合している。即ち、シャッター棒１７の一部である１７ｃＬの部分でもってシャッター１６と枢着している（図１３）。付勢部材１８は例えばねじりコイルバネである。このバネは、シャッター棒１７の回転軸１７ｂＬに組み込まれており、シャッター１６を矢印Ｘの方向（図６）に付勢している。このため、プロセスカートリッジＢ単体では、バネの付勢力によってシャッター１６は感光体ドラム７を保護する保護位置に位置する。即ち、シャッター１６は、バネの弾性力によって閉じる方向へ付勢されている。
【００２３】
そしてプロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際には、図７に示すように、その装着動作によってシャッター棒１７の突出部１７ａ（１７ａＬ，１７ａＲ）が装置本体１３のシャッター受け部２０（２０Ｌ，２０Ｒ）に当接する。そこで、シャッター１６は、プロセスカートリッジＢが装置本体１３へ挿入されるに従って開く退避位置へ移動する。そして、転写ローラ４に対して感光体ドラム７を露出させる。
【００２４】
本実施の形態のドラムシャッター機構は、次の距離関係となっている。即ち、プロセスカートリッジを装置本体へ装着する際に、シャッター棒１７の左側（図１において）の力受け部としての突出部１７ａＬが装置本体１３に設けられたシャッター受け部２０Ｌの外側に位置する側壁２１Ｌに確実に当接するための距離関係となっている。このとき右側の突出部１７ａＲは、シャッター受け部２０Ｒには当接するが外側の側壁２１Ｒには当接しないようになっている。
【００２５】
図１を用いて説明する。即ち、装置本体１３に設けられたカートリッジ装着部の内壁２４Ｌ，２４Ｒ間の距離をＨ、プロセスカートリッジＢの端板２７Ｌ，２７Ｒ間の距離をＦとする。そして、これらの差（Ｈ−Ｆ）分の距離をプロセスカートリッジＢをカートリッジ装着部内で左右（感光体ドラムの長手方向）に移動しても接しない大きさとしてある。左側の長手位置の関係は次の通りである。プロセスカートリッジＢの方向（感光体ドラムの長手方向）の突き当て部２５Ｌからシャッター棒１７の突出部１７ａＬの先端位置までの距離をｅとする。また、装置本体１３の長手方向（カートリッジＢの装着方向と交差する方向）の突き当て壁２３Ｌからシャッター受け部２０Ｌ外側の側壁２１Ｌまでの距離をａとする。また、プロセスカートリッジＢの装置本体１３に対する長手方向のガタは、装置本体１３に設けられた突き当て壁２３Ｌ，２３Ｒ間の距離ＡとプロセスカートリッジＢの突き当て部２５Ｌ，２５Ｒ間の距離Ｅの差である。そして、このガタＡ−ＥをＧとする。ここで、前記距離ａ，ｅ，Ｇ関係は、ｅ＞ａ＋Ｇである。
【００２６】
ここで具体的には、距離ｅは距離ａ＋距離Ｇよりも１．５ｍｍ大きい。ただし前記ガタＧは、左右の装着ガイド部１５Ｌ，１５Ｒの幅の内せまい幅よりも小さい。
【００２７】
右側については次の通りである。シャッター棒１７の突出部１７ａＲの先端がプロセスカートリッジＢの突き当て部２５Ｒよりも外側にある場合、突き当て部２５Ｒから突出部１７ａＲまでの距離をｆ、装置本体１３に設けられた右側突き当て壁２３Ｒからシャッター受け部２０Ｒ外側の側壁２１Ｒまでの距離をｄとすると、ｆ＜ｄという関係である。また、突出部１７ａＲの先端が突き当て部２５Ｒよりも内側にある場合、突き当て壁２３Ｒと内壁２４Ｒ間の段差をｃとすると、ｆ＜ｃ−Ｇという関係である。このとき、ガタＧはＧ＝Ａ−Ｅという関係である。
【００２８】
また、シャッター突出部１７ａＬ，１７ａＲ間の距離Ｄは、シャッター受け部２０Ｌ，２０Ｒ外側の側壁２１Ｌ，２１間の距離Ｃに対して、Ｄ＜Ｃという関係である。
【００２９】
このような距離関係により、シャッター棒１７が変形したとしても、シャッター棒１７の左側の突出部１７ａＬはシャッター受け部２０Ｌに確実に当接する。そして、シャッター棒１７の左右どちらかの突出部１７ａがシャッター受け部２０に当接すればシャッターは開らく。従って、プロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着した際に、シャッターを確実に開くことができる。
【００３０】
ここで、図１３にプロセスカートリッジＢが装置本体１３に装着された状態を示す平面図（上側から見た）である。図１３において、シャッター１６は退避位置に退避している。尚、１２ａ２は把手である。
【００３１】
また、プロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際に、シャッター棒１７の左側の突出部１７ａＬは側壁２１Ｌに当接する。そしてこの際に、突出部１７ａＬは、距離ｅ−（ａ＋Ｇ）だけ側壁２１Ｌからはみ出ている。そのため、シャッター棒１７はシャッター受け部２０Ｌ外側の側壁２１Ｌより右側に向かって力を受ける。これによって、シャッター棒１７は右側に移動させられる。このため、右側の突出部１７ａＲと右側のシャッター受け部２０Ｒのかかり量が大きくなる。また左側では、シャッター棒１７がシャッター受け部２０Ｌにかかり、シャッターは開らく。したがって、右側でも、突出部１７ａＲがシャッター受け部２０Ｒから外れて落ち込もうとする力は大きく低減される。このため右側でも突出部１７ａＲがシャッター受け部２０Ｒから外れることはない。
【００３２】
また本実施の形態では、ドラムシャッター突出部１７ａＬ，１７ａＲ間の距離Ｄは、シャッター受け部２０外側の側壁２１間の距離Ｃに対して、Ｄ＜Ｃという関係としている。
【００３３】
しかしこのような距離関係としたときに、前述した通り、シャッター棒１７は右側に移動させられる。このため右側のシャッター取付孔１９Ｒから回動軸１７ｂＲが外れる怖れが出てくる。そこで、本実施の形態では、図２に示すように、右側のシャッター取付孔１９Ｒの右側に、つまり、シャッター棒１７が抜けてくる側に規制部材としての防止壁２２を設けている。このようにすることにより、シャッター棒１７がシャッター受け部２０Ｌの外側の側壁２１Ｌから力を受けても、前記防止壁２２に突き当たる。そのためシャッター棒１７の回動軸１７ｂＲがシャッター取付孔１９Ｒから外れることはない。尚、この防止壁２２は、ドラムフレーム１２ｃの一部を延出して形成されている。
【００３４】
また本実施の形態では、図８（ａ）に示すように、現像ユニットＤＵのフレームにシャッター棒１７が取り付けられている。そして、ドラムフレーム１２ｃの一部を前記現像ユニットＤＵの設けられている方向へ延出することによって、防止壁２２を構成している。即ち、図８（ａ），（ｂ）に示す現像ユニットＤＵとクリーニングユニットＣＵを合体して、図８（ｃ）に示すプロセスカートリッジを構成している。この際に、取付孔１９Ｒからシャッター棒１７の回動軸１７ｂＲが抜けてくる位置に防止壁２２が位置する。このため、本実施の形態によれば、新たに部品を追加したり組立工程を増やすことなくシャッター棒１７が取付孔に１９Ｒから外れることを防止できる。
【００３５】
（実施の形態２）
実施の形態２について説明する。プロセスカートリッジＢ、これを装着可能な画像形成装置の全体構成、シャッターの構成、及び、カートリッジＢと装置本体の長手方向の距離関係については実施の形態１と同様である。したがってこれらについては前述の説明を援用する。
【００３６】
前述実施の形態と本実施の形態の相違点は、シャッター棒１７が取付孔から外れることを防止する構成である。これについて説明する。
【００３７】
図１１及び図１２に示すように、前記回動軸１７ｂＲの先端部には矩形部１７ｃが設けられている。前記矩形部１７ｃは、回動軸１７ｂＲの軸線に直交する方向の断面形状が略矩形をしている。これによって、回動軸１７ｂＲの外周よりも放射方向に向かって、突起１７ｃ１が矩形部１７ｃに形成される。また、図１０に示すように、取付孔１９には、断面円形の回動軸１７ｂＲが回動自在な軸受穴１９ｂの半径方向外方に向かって幅ｔ１の溝部１９ａが向かい会って設けられている。
【００３８】
矩形部１７ｃと取付孔１９は下記の距離関係が成り立つ。即ち、対向する溝部１９ａの底間の距離Ｗ１、溝部の幅ｔ１とし、矩形部１７ｃの幅Ｗ２、厚さをｔ２、回動軸１７ｂＲの直径をＤ１とすると、
Ｗ１＞Ｗ２ かつ ｔ１＞ｔ２
Ｗ１＞Ｄ１＞＞ｔ１
となっている。ただし、ｔ１とｔ２の差は小さく、記号＞＞はｔ１がＤ１より充分小さいという意味で用いている。
【００３９】
シャッター棒１７の取付けは、まず、回動軸１７ｂＲ端部の矩形部１７ｃと取付孔１９の溝部１９ａが略平行となるようにする。そして、矩形部１７ｃを取付孔１９に矢印Ｙ方向（図１１）から貫通させる。そして、矩形部１７ｃをトナー容器１２ａの壁１２ａ１の背部の空間内へ入れる。ここで、シャッター棒１７のプロセスカートリッジＢを画像形成装置に着脱する際の動作範囲はθ１である（図９参照）。そのため前記動作範囲内では、シャッター棒１７の矩形部１７ｃと取付孔１９の溝部１９ａが一致しないように位相を異にしてある。例えば、前記矩形部１７ｃは位置ｋ（図９）におけるシャッター棒１７の節間部１７Ａと平行に設けられている。また、取付孔１９の溝部１９ａは図９においてＺ−Ｚ断面線上に設けてある。このＺ−Ｚ断面線は、シャッター棒１７の前述動作範囲θ１から若干の余裕をみた範囲外の角度θ２の位置Ｋにある。したがって、プロセスカートリッジＢを装置本体に着脱する動作では、シャッター棒１７の矩形部１７ｃと取付孔１９の溝部１９ａが一致することはない。このようにすることで、シャッター棒１７がシャッター受け部外側の側壁２１Ｌから力を受けても突起１７ｃ１が規制部材としての壁１２ａ１と干渉する。そのため、シャッター棒１７の回動軸１７ｂＲがシャッター取付孔１９から外れることななくなる。
【００４０】
前述した各実施の形態は、次の通りである。
【００４１】
電子写真画像形成装置本体１３に着脱可能なプロセスカートリッジＢにおいて、カートリッジフレーム（例えば、トナーフレーム１２ａ、現像フレーム１２ｂ、クリーニングフレーム１２ｃ）と、
電子写真感光体（例えば、電子写真感光体ドラム７）と、
前記電子写真感光体に作用するプロセス手段（少なくとも、帯電手段８、現像手段１０、クリーニング手段１１のいずれか一つ）と、
前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッター（シャッター１６）と、
前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材（例えば、シャッター棒１７、リンク３０）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る際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部（例えば、突出部１７ａＬ）と、ここで、前記力受け部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に前記装置本体と当接可能である、
前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するための規制部材（例えば防止壁２２、壁１２ａ１）と、
を有する。
【００４２】
また、前記シャッター支持部材は一体物であって、一端側と他端側は前記カートリッジフレームに回動可能に取り付けられている、また前記シャッターとは、前記シャッターの長手方向に沿って結合している。
【００４３】
また、前記力受け部は、前記シャッター支持部材に設けられている、そして、前記力受け部は、前記カートリッジフレームの長手方向からプロセスカートリッジの外側に向かって突出している。
【００４４】
また、カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、また、他端側に前記規制部材が配置されている。
【００４５】
また、前記カートリッジフレームは、ドラム形状の前記電子写真感光体を支持しているドラムフレーム（１２ｃ）と、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラ（１０ｄ）を支持している現像フレーム（１２ｂ）とを有する、そして、前記シャッター支持部材の一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられている、また、前記規制部材は前記ドラムフレームに設けられている、ここで、前記ドラムフレームと前記現像フレームは回動可能に結合されている。
【００４６】
また、前記規制部材は、前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、また、前記規制部材と前記ドラムフレームは樹脂製である。
【００４７】
また、前記シャッター支持部材は、金属製の棒である、ここで、前記力受け部は、前記棒が折り曲げられて形成されている。
【００４８】
尚、前記カートリッジフレーム、及び、シャッターはプラスチック製である。そして、前記プラスチックはポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体）、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン、等である。
【００４９】
前述した実施の形態によれば プロセスカートリッジを装置本体に装着する際に、確実にシャッターを開くことができる。また、装置の大型化やコストアップを招くことなしに、シャッターの開放の確実性を向上させることができる。
【００５０】
以上説明した通り、本発明によれば、シャッターを退避位置へ確実に移動させることができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、シャッターを退避位置へ確実に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し
【図１】本発明における装置本体とプロセスカートリッジの長手寸法関係を説明する平面図である。
【図２】本発明における外れ防止壁を説明する斜視図である。
【図３】本発明における画像形成装置の全体構成を説明する縦断面図である。
【図４】本発明におけるプロセスカートリッジの全体構成を説明する縦断面図である。
【図５】本発明におけるプロセスカートリッジの装着部を示す斜視図である。
【図６】ドラムシャッター構成を説明する斜視図である。
【図７】ドラムシャッターの作用を示す側面図である。
【図８】本発明におけるプロセスカートリッジのクリーニングユニットと現像ユニットの合体を説明する側面図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるシャッターの角度を説明する側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるシャッター棒取付孔の形状説明図である。
【図１１】図８のＺ−Ｚ拡大断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２におけるシャッター棒の回動軸先端の形状を説明する図であって図１０の一部側面図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ…電子写真画像形成装置
Ｂ…プロセスカートリッジ
Ｇ…ガタ
ＤＵ…現像ユニット
ＣＵ…クリーニングユニット
１…光学系
２…記録媒体
３…搬送手段 ３ａ…給紙カセット ３ｂ…ピックアップローラ ３ｃ…レジストローラ対 ３ｄ…ガイド板 ３ｅ，３ｆ…排出ローラ ３ｇ…手差しトレイ
３ｈ…ローラ
４…転写ローラ
５…定着手段 ５ａ…駆動ローラ ５ｂ…ヒータ ５ｃ…定着ローラ
６…排出部
７…感光体ドラム
８…帯電ローラ
１０…現像手段 １０ａ…トナー収納部 １０ｂ…トナー送り部材 １０ｃ…固定磁石 １０ｄ…現像ローラ １０ｅ…現像ブレード
１１…クリーニング手段 １１ａ…クリーニングブレード １１ｂ…スクイシート １１ｃ…除去トナー溜め
１２ａ…トナーフレーム １２ａ１…壁 １２ａ２…トナー容器 １２ｂ…現像フレーム １２ｃ…ドライフレーム
１３…装置本体
１４…開閉カバー １４ａ…軸
１５Ｌ，１５Ｒ…カートリッジ装着ガイド部
１６…シャッター
１７…シャッター棒 １７ａ，１７ａＬ，１７ａＲ…突出部 １７ｂＬ，１７ｂＲ，１７ｃＬ…回動軸 １７ｃ…矩形部 １７ｃ１…突起 １７Ａ…節間部
１８…付勢部材
１９…取付孔 １９Ｌ，１９Ｒ…取付孔 １９ａ…溝部 １９ｂ…軸受穴
２０，２０Ｌ，２０Ｒ…シャッター受け部
２１，２１Ｌ，２１Ｒ…側壁
２２…外れ防止壁
２３Ｌ，２３Ｒ…長手突き当て壁
２４Ｌ，２４Ｒ…内壁
２５Ｌ，２５Ｒ…長手突き当て部
２６…ボス
２７Ｌ，２７Ｒ…端板
２８…ガイド部材
３０…リンク
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真画像形成装置及び電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。ここで電子写真画像形成装置とは電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして画像形成装置の例としては電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００２】
またプロセスカートリッジとはプロセス手段としての帯電手段、現像手段、または、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、プロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つ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画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００３】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体と前記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。
【０００４】
このようなプロセスカートリッジは、交換時などに、プロセスカートリッジ単体で装置本体の機外へ取り出される。そこで電子写真感光体にゴミ等が付着すること、及び傷が付くことを防止する必要がある。また、感光体が光に曝されて劣化するのを防止する必要がある。このため、プロセスカートリッジには、感光体の保護、或いは、プロセスカートリッジ内部への光の侵入を防止するためにシャッターを備えているものがある。
【０００５】
前記プロセスカートリッジは、感光体の露出部を覆うシャッターと、前記シャッターを支持するためにカートリッジ枠体とシャッターを結合するシャッター支持部材を有する。そしてプロセスカートリッジを画像形成装置本体へ装着する際、シャッター支持部材の一部を画像形成装置本体のシャッター受け部で進行を阻止してシャッターを開く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した従来技術をさらに発展させたものである。
【０００７】
本発明の目的は、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着する際に、シャッターを退避位置へ確実に移動させることのできるプロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、大型化やコストアップを招くことなしに、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着する際に、シャッターを確実に退避位置へ移動させることのできるプロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、プロセスカートリッジが装置本体に装着される際に、シャッターの長手方向において、シャッター支持部材がカートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部、ここで、前記力受け部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に前記装置本体と当接可能である、を有する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可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
主要な本発明は請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【００１１】
本出願に係る第１の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、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、ドラム形状の前記電子写真感光体を支持している樹脂製のドラムフレームと、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを支持している現像フレームとを有するカートリッジフレームと、前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッターと、前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材であって、一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられているシャッター支持部材と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部と、ここで、前記カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、また、前記力受け部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に前記装置本体と当接可能である、前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記現像フレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するために前記カートリッジフレームの長手方向において、他端側に配置されている規制部材と、ここで、前記規制部材は前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１３】
本出願に係る第５の発明はプロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、ドラム形状の前記電子写真感光体を支持している樹脂製のドラムフレームと、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを支持している現像フレームとを有するカートリッジフレームと、前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッターと、前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材であって、一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられているシャッター支持部材と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部と、ここで、前記カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記現像フレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するために前記カートリッジフレームの長手方向において、他端側に配置されている規制部材と、ここで、前記規制部材は前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、を有する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部材と、
（ｂ）プロセスカートリッジが装着される際に、前記プロセスカートリッジが有する力受け部が当接可能な壁部と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るプロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置について図１乃至図５を参照し具体的に説明する。ここでは説明の順序として、まず図３乃至図５を参照してプロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置の全体構成について説明する。次に、図１及び図２を参照してシャッターについて説明する。
【００１６】
（全体構成）
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａの画像形成は次に示す通りである。まず、図３に示すように、光学系１から画像情報に応じたレーザー光をドラム形状の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと称す）に照射する。そして前記感光体に静電潜像を形成する。次に、この潜像を現像してトナー画像を形成する。そして、前記トナー画像の形成と同期して、記録媒体２をカセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びレジストローラ対３ｃなどを有する搬送手段３で搬送する。そして、前記感光体ドラムに形成したトナー画像を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、トナー画像の転写された記録媒体２をガイド板３ｄでガイドして定着手段５へと搬送する。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を有する。そして、両ローラ間を通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加してトナー画像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｅ，３ｆで搬送し、搬送経路を通して排出部６へと排出する。尚、この画像形成装置Ａは、手差しトレイ３ｇ及びローラ３ｈによって手差し給送も可能である。
【００１７】
一方、前記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、たと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。本実施の形態のプロセスカートリッジＢは、図４に示すように、電子写真感光体ドラム７を回転する。そして、その表面を帯電手段８である帯電ローラ（帯電部材）８への電圧印加によって一様に帯電する。次いで、前記光学系１からの情報光を感光体ドラム７に露光して静電潜像を形成する。次いで、前記静電潜像を現像手段１０によって現像する。前記現像手段１０は、トナー収納部１０ａ内のトナーをトナー送り部材１０ｂで送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像ローラ１０ｄを回転させると共に、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の表面に形成する。そして、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画像を形成する。そして、転写ローラ４に前記トナー画像と逆極性の電圧を印加してトナー画像を記録媒体２に転写する。そして、転写後に、感光体ドラム７に残留したトナーをクリーニングブレード１１ａによって掻き落とす。そして、除去したトナーをスクイシート１１ｂによってすくいとり、除去トナー溜め１１ｃへ集める。前述した通り、クリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去する。尚、クリーニング手段１１の構成は、ブレード１１ａ、スクイシート１１ｂ、及び、トナー溜め１１ｃを有するものに限定されるものではない。
【００１８】
尚、本実施の形態では、トナーを収納するトナー容器を構成するトナーフレーム１２ａと、現像ローラ１０ｄ等の現像部材を支持する現像フレーム１２ｂとを溶着して現像ユニットを構成している。またこの現像ユニットに感光体ドラム７やクリーニング手段１１などを取り付けたクリーニングユニットを結合している。そして、前述したプロセスカートリッジＢは、装置本体１３に設けたカートリッジ装着手段に対して取り外し可能に装着される。尚、本実施の形態では、トナーフレーム１２ａ、現像フレーム１２ｂ、及び、ドラムフレーム１２ｃによってカートリッジフレームを構成している。現像フレーム１２ｂとドラムフレーム１２ｃを回動可能に結合することによって、現像ユニットとクリーニングユニットを結合している。
【００１９】
前記カートリッジ装着手段は、図５に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面にカートリッジ装着ガイド部１５Ｌ，１５Ｒが対向して設けてある（図５は一方側面のみを図示）。そして、プロセスカートリッジＢを装置本体１３に挿入するときのガイドとなる。プロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際に、まず、開閉カバー１４を開く。尚、このカバー１４は、軸１４ａを中心にして開らく。次に、プロセスカートリッジＢをガイド部１５Ｌ，１５Ｒにカートリッジフレームの長手方向一端側と他端側から突出したボス２６をガイドさせて挿入する。そしてプロセスカートリッジＢを所定の装着位置に装着する。次いで、開閉カバー１４を閉じる。これによって、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着する。なお、プロセスカートリッジＢの装着方向から見てボス２６の後方にガイド部１５Ｌ，１５Ｒに案内されるガイド部材２８（図１３）がカートリッジフレームに設けられている。
【００２０】
（シャッターについて）
このプロセスカートリッジＢにはシャッターが設けられている。
【００２１】
上述のようなシャッターを備えているプロセスカートリッジＢについて図６、及び、図７を用いて説明する。ここで図６はプロセスカートリッジＢの左側面の斜視図である。また、図７はプロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際シャッターの動きを表す図である。
【００２２】
図６に示すように本実施の形態では、シャッター機構は、感光体ドラム７を保護するシャッター１６、シャッター１６をカートリッジフレームに開閉可能に取付けるためのシャッター支持部材としてのシャッター棒１７、及びシャッター１６を閉鎖位置（保護位置）に維持するための付勢部材１８を有する。シャッター１６は、感光体ドラム７の露出部を覆うための板状の部材である。そして、シャッター１６は、シャッター棒１７と一体的に結合している。なお、図６で示したのとは反対側は、シャッター棒１７に加えて、シャッター１６はリンク３０でも支持されている。そしてこのリンク３０、シャッター棒１７、シャッター１６、及び、カートリッジフレームで四節連鎖機構を構成している。またシャッター棒１７は、シャッター１６を開らくための突出部１７ａＬ，１７ａＲを左右両側に有している。この棒１７は、直径約２ｍｍ程度の鋼線を曲げて造られている。そして棒１７は一端側の突出部１７ｂＬと他端側の突出部１７ｂＲを現像ユニットに設けられた取付孔１９Ｌ，１９Ｒに嵌合されている。そして、カートリッジフレームに対して、一端側の突出部１７ｂＬと他端側の突出部１７ｂＲを回動軸として、回転自在に取り付けられている。また、シャッター棒１７は、シャッター１６の長手方向に沿って、また、シャッター１６の短手方向端部でシャッター１６と結合している。即ち、シャッター棒１７の一部である１７ｃＬの部分でもってシャッター１６と枢着している（図１３）。付勢部材１８は例えばねじりコイルバネである。このバネは、シャッター棒１７の回転軸１７ｂＬに組み込まれており、シャッター１６を矢印Ｘの方向（図６）に付勢している。このため、プロセスカートリッジＢ単体では、バネの付勢力によってシャッター１６は感光体ドラム７を保護する保護位置に位置する。即ち、シャッター１６は、バネの弾性力によって閉じる方向へ付勢されている。
【００２３】
そしてプロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際には、図７に示すように、その装着動作によってシャッター棒１７の突出部１７ａ（１７ａＬ，１７ａＲ）が装置本体１３のシャッター受け部２０（２０Ｌ，２０Ｒ）に当接する。そこで、シャッター１６は、プロセスカートリッジＢが装置本体１３へ挿入されるに従って開く退避位置へ移動する。そして、転写ローラ４に対して感光体ドラム７を露出させる。
【００２４】
本実施の形態のドラムシャッター機構は、次の距離関係となっている。即ち、プロセスカートリッジを装置本体へ装着する際に、シャッター棒１７の左側（図１において）の力受け部としての突出部１７ａＬが装置本体１３に設けられたシャッター受け部２０Ｌの外側に位置する側壁２１Ｌに確実に当接するための距離関係となっている。このとき右側の突出部１７ａＲは、シャッター受け部２０Ｒには当接するが外側の側壁２１Ｒには当接しないようになっている。
【００２５】
図１を用いて説明する。即ち、装置本体１３に設けられたカートリッジ装着部の内壁２４Ｌ，２４Ｒ間の距離をＨ、プロセスカートリッジＢの端板２７Ｌ，２７Ｒ間の距離をＦとする。そして、これらの差（Ｈ−Ｆ）分の距離をプロセスカートリッジＢをカートリッジ装着部内で左右（感光体ドラムの長手方向）に移動しても接しない大きさとしてある。左側の長手位置の関係は次の通りである。プロセスカートリッジＢの方向（感光体ドラムの長手方向）の突き当て部２５Ｌからシャッター棒１７の突出部１７ａＬの先端位置までの距離をｅとする。また、装置本体１３の長手方向（カートリッジＢの装着方向と交差する方向）の突き当て壁２３Ｌからシャッター受け部２０Ｌ外側の側壁２１Ｌまでの距離をａとする。また、プロセスカートリッジＢの装置本体１３に対する長手方向のガタは、装置本体１３に設けられた突き当て壁２３Ｌ，２３Ｒ間の距離ＡとプロセスカートリッジＢの突き当て部２５Ｌ，２５Ｒ間の距離Ｅの差である。そして、このガタＡ−ＥをＧとする。ここで、前記距離ａ，ｅ，Ｇ関係は、ｅ＞ａ＋Ｇである。
【００２６】
ここで具体的には、距離ｅは距離ａ＋距離Ｇよりも１．５ｍｍ大きい。ただし前記ガタＧは、左右の装着ガイド部１５Ｌ，１５Ｒの幅の内せまい幅よりも小さい。
【００２７】
右側については次の通りである。シャッター棒１７の突出部１７ａＲの先端がプロセスカートリッジＢの突き当て部２５Ｒよりも外側にある場合、突き当て部２５Ｒから突出部１７ａＲまでの距離をｆ、装置本体１３に設けられた右側突き当て壁２３Ｒからシャッター受け部２０Ｒ外側の側壁２１Ｒまでの距離をｄとすると、ｆ＜ｄという関係である。また、突出部１７ａＲの先端が突き当て部２５Ｒよりも内側にある場合、突き当て壁２３Ｒと内壁２４Ｒ間の段差をｃとすると、ｆ＜ｃ−Ｇという関係である。このとき、ガタＧはＧ＝Ａ−Ｅという関係である。
【００２８】
また、シャッター突出部１７ａＬ，１７ａＲ間の距離Ｄは、シャッター受け部２０Ｌ，２０Ｒ外側の側壁２１Ｌ，２１間の距離Ｃに対して、Ｄ＜Ｃという関係である。
【００２９】
このような距離関係により、シャッター棒１７が変形したとしても、シャッター棒１７の左側の突出部１７ａＬはシャッター受け部２０Ｌに確実に当接する。そして、シャッター棒１７の左右どちらかの突出部１７ａがシャッター受け部２０に当接すればシャッターは開らく。従って、プロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着した際に、シャッターを確実に開くことができる。
【００３０】
ここで、図１３にプロセスカートリッジＢが装置本体１３に装着された状態を示す平面図（上側から見た）である。図１３において、シャッター１６は退避位置に退避している。尚、１２ａ２は把手である。
【００３１】
また、プロセスカートリッジＢを装置本体１３に装着する際に、シャッター棒１７の左側の突出部１７ａＬは側壁２１Ｌに当接する。そしてこの際に、突出部１７ａＬは、距離ｅ−（ａ＋Ｇ）だけ側壁２１Ｌからはみ出ている。そのため、シャッター棒１７はシャッター受け部２０Ｌ外側の側壁２１Ｌより右側に向かって力を受ける。これによって、シャッター棒１７は右側に移動させられる。このため、右側の突出部１７ａＲと右側のシャッター受け部２０Ｒのかかり量が大きくなる。また左側では、シャッター棒１７がシャッター受け部２０Ｌにかかり、シャッターは開らく。したがって、右側でも、突出部１７ａＲがシャッター受け部２０Ｒから外れて落ち込もうとする力は大きく低減される。このため右側でも突出部１７ａＲがシャッター受け部２０Ｒから外れることはない。
【００３２】
また本実施の形態では、ドラムシャッター突出部１７ａＬ，１７ａＲ間の距離Ｄは、シャッター受け部２０外側の側壁２１間の距離Ｃに対して、Ｄ＜Ｃという関係としている。
【００３３】
しかしこのような距離関係としたときに、前述した通り、シャッター棒１７は右側に移動させられる。このため右側のシャッター取付孔１９Ｒから回動軸１７ｂＲが外れる怖れが出てくる。そこで、本実施の形態では、図２に示すように、右側のシャッター取付孔１９Ｒの右側に、つまり、シャッター棒１７が抜けてくる側に規制部材としての防止壁２２を設けている。このようにすることにより、シャッター棒１７がシャッター受け部２０Ｌの外側の側壁２１Ｌから力を受けても、前記防止壁２２に突き当たる。そのためシャッター棒１７の回動軸１７ｂＲがシャッター取付孔１９Ｒから外れることはない。尚、この防止壁２２は、ドラムフレーム１２ｃの一部を延出して形成されている。
【００３４】
また本実施の形態では、図８（ａ）に示すように、現像ユニットＤＵのフレームにシャッター棒１７が取り付けられている。そして、ドラムフレーム１２ｃの一部を前記現像ユニットＤＵの設けられている方向へ延出することによって、防止壁２２を構成している。即ち、図８（ａ），（ｂ）に示す現像ユニットＤＵとクリーニングユニットＣＵを合体して、図８（ｃ）に示すプロセスカートリッジを構成している。この際に、取付孔１９Ｒからシャッター棒１７の回動軸１７ｂＲが抜けてくる位置に防止壁２２が位置する。このため、本実施の形態によれば、新たに部品を追加したり組立工程を増やすことなくシャッター棒１７が取付孔に１９Ｒから外れることを防止できる。
【００３５】
（実施の形態２）
実施の形態２について説明する。プロセスカートリッジＢ、これを装着可能な画像形成装置の全体構成、シャッターの構成、及び、カートリッジＢと装置本体の長手方向の距離関係については実施の形態１と同様である。したがってこれらについては前述の説明を援用する。
【００３６】
前述実施の形態と本実施の形態の相違点は、シャッター棒１７が取付孔から外れることを防止する構成である。これについて説明する。
【００３７】
図１１及び図１２に示すように、前記回動軸１７ｂＲの先端部には矩形部１７ｃが設けられている。前記矩形部１７ｃは、回動軸１７ｂＲの軸線に直交する方向の断面形状が略矩形をしている。これによって、回動軸１７ｂＲの外周よりも放射方向に向かって、突起１７ｃ１が矩形部１７ｃに形成される。また、図１０に示すように、取付孔１９には、断面円形の回動軸１７ｂＲが回動自在な軸受穴１９ｂの半径方向外方に向かって幅ｔ１の溝部１９ａが向かい会って設けられている。
【００３８】
矩形部１７ｃと取付孔１９は下記の距離関係が成り立つ。即ち、対向する溝部１９ａの底間の距離Ｗ１、溝部の幅ｔ１とし、矩形部１７ｃの幅Ｗ２、厚さをｔ２、回動軸１７ｂＲの直径をＤ１とすると、
Ｗ１＞Ｗ２ かつ ｔ１＞ｔ２
Ｗ１＞Ｄ１＞＞ｔ１
となっている。ただし、ｔ１とｔ２の差は小さく、記号＞＞はｔ１がＤ１より充分小さいという意味で用いている。
【００３９】
シャッター棒１７の取付けは、まず、回動軸１７ｂＲ端部の矩形部１７ｃと取付孔１９の溝部１９ａが略平行となるようにする。そして、矩形部１７ｃを取付孔１９に矢印Ｙ方向（図１１）から貫通させる。そして、矩形部１７ｃをトナー容器１２ａの壁１２ａ１の背部の空間内へ入れる。ここで、シャッター棒１７のプロセスカートリッジＢを画像形成装置に着脱する際の動作範囲はθ１である（図９参照）。そのため前記動作範囲内では、シャッター棒１７の矩形部１７ｃと取付孔１９の溝部１９ａが一致しないように位相を異にしてある。例えば、前記矩形部１７ｃは位置ｋ（図９）におけるシャッター棒１７の節間部１７Ａと平行に設けられている。また、取付孔１９の溝部１９ａは図９においてＺ−Ｚ断面線上に設けてある。このＺ−Ｚ断面線は、シャッター棒１７の前述動作範囲θ１から若干の余裕をみた範囲外の角度θ２の位置Ｋにある。したがって、プロセスカートリッジＢを装置本体に着脱する動作では、シャッター棒１７の矩形部１７ｃと取付孔１９の溝部１９ａが一致することはない。このようにすることで、シャッター棒１７がシャッター受け部外側の側壁２１Ｌから力を受けても突起１７ｃ１が規制部材としての壁１２ａ１と干渉する。そのため、シャッター棒１７の回動軸１７ｂＲがシャッター取付孔１９から外れることななくなる。
【００４０】
前述した各実施の形態は、次の通りである。
【００４１】
電子写真画像形成装置本体１３に着脱可能なプロセスカートリッジＢにおいて、カートリッジフレーム（例えば、トナーフレーム１２ａ、現像フレーム１２ｂ、クリーニングフレーム１２ｃ）と、
電子写真感光体（例えば、電子写真感光体ドラム７）と、
前記電子写真感光体に作用するプロセス手段（少なくとも、帯電手段８、現像手段１０、クリーニング手段１１のいずれか一つ）と、
前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッター（シャッター１６）と、
前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材（例えば、シャッター棒１７、リンク３０）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る際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部（例えば、突出部１７ａＬ）と、ここで、前記力受け部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に前記装置本体と当接可能である、
前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するための規制部材（例えば防止壁２２、壁１２ａ１）と、
を有する。
【００４２】
また、前記シャッター支持部材は一体物であって、一端側と他端側は前記カートリッジフレームに回動可能に取り付けられている、また前記シャッターとは、前記シャッターの長手方向に沿って結合している。
【００４３】
また、前記力受け部は、前記シャッター支持部材に設けられている、そして、前記力受け部は、前記カートリッジフレームの長手方向からプロセスカートリッジの外側に向かって突出している。
【００４４】
また、カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、また、他端側に前記規制部材が配置されている。
【００４５】
また、前記カートリッジフレームは、ドラム形状の前記電子写真感光体を支持しているドラムフレーム（１２ｃ）と、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラ（１０ｄ）を支持している現像フレーム（１２ｂ）とを有する、そして、前記シャッター支持部材の一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられている、また、前記規制部材は前記ドラムフレームに設けられている、ここで、前記ドラムフレームと前記現像フレームは回動可能に結合されている。
【００４６】
また、前記規制部材は、前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、また、前記規制部材と前記ドラムフレームは樹脂製である。
【００４７】
また、前記シャッター支持部材は、金属製の棒である、ここで、前記力受け部は、前記棒が折り曲げられて形成されている。
【００４８】
尚、前記カートリッジフレーム、及び、シャッターはプラスチック製である。そして、前記プラスチックはポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体）、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン、等である。
【００４９】
前述した実施の形態によれば プロセスカートリッジを装置本体に装着する際に、確実にシャッターを開くことができる。また、装置の大型化やコストアップを招くことなしに、シャッターの開放の確実性を向上させることができる。
【００５０】
以上説明した通り、本発明によれば、シャッターを退避位置へ確実に移動させることができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、シャッターを退避位置へ確実に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し
【図１】本発明における装置本体とプロセスカートリッジの長手寸法関係を説明する平面図である。
【図２】本発明における外れ防止壁を説明する斜視図である。
【図３】本発明における画像形成装置の全体構成を説明する縦断面図である。
【図４】本発明におけるプロセスカートリッジの全体構成を説明する縦断面図である。
【図５】本発明におけるプロセスカートリッジの装着部を示す斜視図である。
【図６】ドラムシャッター構成を説明する斜視図である。
【図７】ドラムシャッターの作用を示す側面図である。
【図８】本発明におけるプロセスカートリッジのクリーニングユニットと現像ユニットの合体を説明する側面図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるシャッターの角度を説明する側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるシャッター棒取付孔の形状説明図である。
【図１１】図８のＺ−Ｚ拡大断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２におけるシャッター棒の回動軸先端の形状を説明する図であって図１０の一部側面図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ…電子写真画像形成装置
Ｂ…プロセスカートリッジ
Ｇ…ガタ
ＤＵ…現像ユニット
ＣＵ…クリーニングユニット
１…光学系
２…記録媒体
３…搬送手段 ３ａ…給紙カセット ３ｂ…ピックアップローラ ３ｃ…レジストローラ対 ３ｄ…ガイド板 ３ｅ，３ｆ…排出ローラ ３ｇ…手差しトレイ
３ｈ…ローラ
４…転写ローラ
５…定着手段 ５ａ…駆動ローラ ５ｂ…ヒータ ５ｃ…定着ローラ
６…排出部
７…感光体ドラム
８…帯電ローラ
１０…現像手段 １０ａ…トナー収納部 １０ｂ…トナー送り部材 １０ｃ…固定磁石 １０ｄ…現像ローラ １０ｅ…現像ブレード
１１…クリーニング手段 １１ａ…クリーニングブレード １１ｂ…スクイシート １１ｃ…除去トナー溜め
１２ａ…トナーフレーム １２ａ１…壁 １２ａ２…トナー容器 １２ｂ…現像フレーム １２ｃ…ドライフレーム
１３…装置本体
１４…開閉カバー １４ａ…軸
１５Ｌ，１５Ｒ…カートリッジ装着ガイド部
１６…シャッター
１７…シャッター棒 １７ａ，１７ａＬ，１７ａＲ…突出部 １７ｂＬ，１７ｂＲ，１７ｃＬ…回動軸 １７ｃ…矩形部 １７ｃ１…突起 １７Ａ…節間部
１８…付勢部材
１９…取付孔 １９Ｌ，１９Ｒ…取付孔 １９ａ…溝部 １９ｂ…軸受穴
２０，２０Ｌ，２０Ｒ…シャッター受け部
２１，２１Ｌ，２１Ｒ…側壁
２２…外れ防止壁
２３Ｌ，２３Ｒ…長手突き当て壁
２４Ｌ，２４Ｒ…内壁
２５Ｌ，２５Ｒ…長手突き当て部
２６…ボス
２７Ｌ，２７Ｒ…端板
２８…ガイド部材
３０…リンク
Claims (5)
- 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、
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、
ドラム形状の前記電子写真感光体を支持している樹脂製のドラムフレームと、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを支持している現像フレームとを有するカートリッジフレームと、
前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッターと、
前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材であって、一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられているシャッター支持部材と、
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部と、ここで、前記カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、また、前記力受け部は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に前記装置本体と当接可能である、
前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記現像フレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するために前記カートリッジフレームの長手方向において、他端側に配置されている規制部材と、ここで、前記規制部材は前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記シャッター支持部材は一体物であって、一端側と他端側は前記現像フレームに回動可能に取り付けられている、また、前記シャッターとは、前記シャッターの長手方向に沿って結合してい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。
- 前記力受け部は、前記シャッター支持部材に設けられている、そして、前記力受け部は、前記カートリッジフレームの長手方向から前記プロセスカートリッジの外側に向かって突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記シャッター支持部材は、金属製の棒である、ここで、前記力受け部は、前記棒が折り曲げられて形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
- プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
（ａ）電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、
ドラム形状の前記電子写真感光体を支持している樹脂製のドラムフレームと、前記プロセス手段としての、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを支持している現像フレームとを有するカートリッジフレームと、
前記電子写真感光体が前記カートリッジフレームから露出する露出部分をカバーするためのシャッターと、
前記露出部分をカバーする保護位置と、前記露出部分を前記カートリッジフレームから露出させるために前記保護位置から退避する退避位置とを取り得るように、前記シャッターを前記カートリッジフレームに支持するシャッター支持部材であって、一端側と他端側は前記現像フレームに取り付けられているシャッター支持部材と、
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記シャッターの長手方向において、前記シャッター支持部材が前記カートリッジフレームの設けられている側へ力を受けるための力受け部と、ここで、前記カートリッジフレームの長手方向において、一端側に前記力受け部が配置されている、
前記力受け部が受けた力によって、前記シャッター支持部材が前記シャッターの長手方向へ移動した際に、前記シャッター支持部材が前記現像フレームから外れるのを防止するために、前記シャッター支持部材の所定距離以上の移動を規制するために前記カートリッジフレームの長手方向において、他端側に配置されている規制部材と、ここで、前記規制部材は前記ドラムフレームと一体成形されている、また、前記規制部材は、前記カートリッジフレームの長手方向と交差する方向へ前記ドラムフレームから突出している、
を有する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部材と、
（ｂ）プロセスカートリッジが装着される際に、前記プロセスカートリッジが有する力受け部が当接可能な壁部と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
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