JPH0561281A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光ドラムの回りに複数の現像器を備えたプ
ロセスカートリッジでは装置本体の現像器を駆動する駆
動装置と現像器との連結・解除装置をプロセスカートリ
ッジ或はプロセスカートリッジを装置本体に着脱する際
の開閉カバーの動作と連動させるのは難しい。 【構成】 プロセスカートリッジ１の被駆動連結部材４
と装置本体側の駆動連結部材５がかみ合っている状態で
装置本体の開閉カバーを開くと、開閉カバーと連動して
いる解除部材１０は左行限位置にあったのが、図示の右
行限位置へ移動し、シフト部材１２を後退させシフト部
材１２を固定した駆動軸９が駆動連結部材５を後退させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は装置本体に対し複数の駆
動連結部を有し、装置本体より着脱自在に構成されるプ
ロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、単色の現像器しか備えていないプ
ロセスカートリッジでは、プロセスカートリッジ内の被
駆動部材の現像スリーブ、トナー撹拌部材等を駆動する
ための装置本体とプロセスカートリッジの駆動連結部は
感光ドラム部のギアと装置本体間の１箇所であり、プロ
セスカートリッジの装着方向の前方に駆動連結部を配置
することにより、プロセスカートリッジと装置本体間の
駆動の連結を別途解除することなく、プロセスカートリ
ッジの装置本体からの取り外しが行えた。

【０００３】図１５はレーザビームプリンタを示してい
る。レーザ露光装置２３から多色画像を色分解し送られ
たレーザ光像は一次帯電器２４で一様帯電された像担持
体の感光ドラム２上に結像し、静電潜像を形成する。感
光ドラム２の回転に従って、先ず現像器３Ａの被駆動部
材となっている現像スリーブ３ａが回転し、現像器３
Ｂ，３Ｃの被駆動部材となっている現像スリーブ３ｂ，
３ｃは停止しているので感光ドラム２上には現像器３Ａ
中の着色トナーが付与され潜像は最初の一色に現像され
る。そして給紙装置２８から送られ転写装置２５に巻付
かせた転写材に該現像によるトナー像が転写される。転
写後の感光ドラム２上の残トナーはクリーニング器２６
で除去され、くり返し、画像形成工程に入り、次の現像
は現像器３Ｂの現像スリーブ３ｂのみが回転することに
より行われる。転写装置２５は前述転写材をくり返し転
写位置へ運動させ、次の二色目を重ねて転写する。同様
に３回目の画像形成が行われ、その際は現像器３Ｃの現
像スリーブ３ｃのみが回転し、現像が行われ、最終の転
写が行われる。三色のトナー像を同一面上に重ねて転写
された転写材は、定着器２７に送られ、定着後機外に排
出される。

【０００４】上記においてプロセスカートリッジ１は図
示矢印イ方向へ装置本体に着脱自在で、装置本体へ装着
した実線位置と、装置本体から離脱した二点鎖線位置を
とる。プロセスカートリッジ１内には少なくとも一つの
像担持体の感光ドラム２の回りに複数の現像器３Ａ，３
Ｂ，３Ｃが収容されている。本例では更にクリーニング
器２６を収容してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すように、現像器を感光ドラムの外周に複数備え、各
現像器が各々装置本体と駆動連結される構成において
は、それらの駆動連結部をプロセスカートリッジの装着
方向前方に配置して、プロセスカートリッジの装着によ
って複数の駆動連結部の連結を行うのは、難しい。特
に、プロセスカートリッジは小型化が必要となるため
に、感光ドラム直径も小さなものとなり、プロセスカー
トリッジの装着方向での各現像器の駆動連結部の連結は
一層難しい。そのために、プロセスカートリッジの装着
とは別に、駆動連結部の連結をより自由度の大きい方向
や、複数の方向から行う必要がある。

【０００６】しかし、これはプロセスカートリッジの装
着により自然に駆動が連結される訳ではないので、駆動
連結部の連結とその解除のための操作が必要となり、プ
ロセスカートリッジ脱着の操作性の低下につながる。ま
た、駆動連結部の連結の解除をせずにプロセスカートリ
ッジを取り外して破損させる可能性もある。特に、駆動
連結部が駆動する現像器にのみ、選択的に連結される構
成においても、通常の状態であれば、現像器の非駆動時
には現像器の駆動連結部は連結がされていないために駆
動連結部の連結の解除動作無しに、プロセスカートリッ
ジの取り外しが行えるが、トラブル等で現像器の駆動中
に装置の電源が切断された際には、現像器と装置本体が
連結された状態であるために、何等かの駆動連結部の解
除手段が必要となるが、通常は不要な動作であるため
に、操作ミス等が発生しやすいという問題もある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は装
置本体に着脱自在であり、少なくとも複数の現像器と像
担持体を備え、装置本体側の駆動連結部材と係脱される
被駆動連結部材を設けたプロセスカートリッジを有し、
装置本体のプロセスカートリッジを着脱するための開口
部の開閉カバーの開放動作と連動して装置本体の駆動連
結部材とプロセスカートリッジの被駆動連結部材を離脱
させる解除手段を設けたことを特徴とする画像形成装置
である。

【０００８】本発明の第２の発明は装置本体に着脱自在
であり、少なくとも複数の現像器と像担持体を備え、装
置本体側の駆動連結部材と係脱される被駆動連結部材を
設けたプロセスカートリッジを有し、装置本体からプロ
セスカートリッジを取り出す動作と連動して装置本体の
駆動連結部材とプロセスカートリッジの被駆動連結部材
を離脱させる解除手段を設けたことを特徴とする画像形
成装置である。

【０００９】本発明の第３の発明は装置本体に着脱自在
であり、少なくとも複数の現像器と像担持体を備え、装
置本体側の駆動連結部材と係脱される被駆動連結部材を
設けたプロセスカートリッジを有し、装置本体のプロセ
スカートリッジを着脱するための開口部の開閉カバーの
開閉動作と連動して装置本体の駆動連結部材とプロセス
カートリッジの被駆動連結部材を脱着させる連結の解除
・連結手段を設けたことを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００１０】本発明の第４の発明は装置本体に着脱自在
であり、少なくとも複数の現像器と像担持体を備え、装
置本体側の駆動連結部材と係脱される被駆動連結部材を
設けたプロセスカートリッジを有し、装置本体からプロ
セスカートリッジを脱着する動作と連動して装置本体の
駆動連結部材とプロセスカートリッジの被駆動連結部材
を脱着させる連結解除・連結手段を設けたことを特徴と
する画像形成装置である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。

【００１２】「実施例１」図１〜６は第１の実施例を示
す。図１、図２は水平断面図、図３は図１の一部を一部
透視図で示すＡ−Ａ断面図である。

【００１３】プロセスカートリッジ１には像担持体の感
光ドラム２が配されその周囲に被駆動部材の現像スリー
ブ３ａ，３ｂ，３ｃが配設されている。該現像スリーブ
３ａ，３ｂ，３ｃの軸はプロセスカートリッジ１の外部
へ突出し、端部に夫々被駆動連結部材４を備える。被駆
動連結部材４は例えば噛み合いクラッチの一方の部材で
ある。

【００１４】該プロセスカートリッジの被駆動連結部材
４の夫々に対応して装置本体にも、該被駆動連結部材４
と接離可能に噛合いクラッチの他の部材である駆動連結
部材５が夫々同心上に設けられている。

【００１５】各現像器３Ａ，３Ｂ，３Ｃに対応する駆動
連結部材５を選択的に各現像器３Ａ，３Ｂ，３Ｃの被駆
動連結部材４と接離するための現像器選択駆動装置は以
下のとおりである。駆動連結部材５を固定した現像器駆
動軸９には後述の端面カムのカム従動子となっているシ
フト部材１２、駆動ギア８が固定されている。該軸９は
装置本体の枠板３２に軸方向移動自在、且つ、回転自在
に軸承されている。駆動連結部材５、現像器駆動軸９、
シフト部材１２、駆動ギア８でもって現像器駆動連結ユ
ニット４０を構成している。装置本体の一方の枠板３２
と駆動ギア８の間には現像器駆動軸９に挿入されて圧縮
コイルばね１１が縮設されている。従って、現像器駆動
連結ユニット４０はプロセスカートリッジ１の被駆動連
結部材４方向に該ばね１１により加圧されている。

【００１６】感光ドラム２と同一中心上には枠板３２に
センタ軸３３が回転自在に支持されており、端面カム３
４が該軸３３にワンウエイクラッチを介して嵌入し、セ
ンタギア７が該軸３３に前記のワンウエイクラッチと逆
回転方向に作動するワンウエイクラッチを介して取付け
られている。該端面カム３４は円筒形外周を持ち、外周
に沿う端面はセンタ軸３３に直角であり、その端面の一
箇所にシフト部材１２が移動して嵌入する凹部３４ａを
備えている。図３に示すようにセンタギア７は各駆動ギ
ア８と噛み合い、各駆動ギア８の軸方向移動範囲におい
て常に噛み合いを保つように歯幅が広い。装置本体の枠
板３２間に取付けられた現像器駆動源のモータ６とセン
タ軸３３間は歯車列３７で連結されている。

【００１７】モータ６は少なくとも端面カム３４を駆動
する回転方向には回転位置を制御されるモータである。
枠板３２に沿って摺動自在に解除部材１０が設けてあ
る。解除部材１０には駆動軸９、センタ軸３３が挿通す
る長孔１０ｄ，１０ｅが設けられている。長孔１０ｄ，
１０ｅは駆動解除部材１０の移動方向を向いている。シ
フト部材１２の端部に作用してシフト部材１２を後退
（駆動連結部材５が被駆動連結部材４から離れる方向）
させるカム部１０ｂ部を駆動解除部材１０は備えてい
る。カム部１０ｂの頂部１０ｃは駆動軸９に直角であ
る。

【００１８】図４に示すように装置本体の開口扉１３は
支点１６を中心に開くプロセスカートリッジ１着脱のた
めの開閉カバーである。解除部材１０には突起１５が設
けられており、開口扉１３に固定した案内部材１４とゆ
るく嵌合している。案内部材１４は支点１６を中心とす
る円弧形案内溝を備え、図６の開口扉１３と平行に、案
内部材１４の円弧形案内溝の端部に外方へ向って突起１
５を移動させ得る案内溝１４ａを備える。

【００１９】次に作用を説明する。プロセスカートリッ
ジ１をレーザビームプリンタに装着した状態で解除部材
１０は図２の位置にある。レーザビームプリンタの停止
時は端面カム３４の凹部３４ａは各シフト部材１２とは
一致しない位置にあり、シフト部材１２は後退位置にあ
り、総ての駆動連結部材５は夫々と対向する被駆動連結
部材４と切離されている。現像スリーブ３ａ，３ｂ，３
ｃの何れかの駆動は次のように行われる。先ずモータ６
が歯車列３７を介してセンタ軸３３と共に端面カム３４
が回転する方向に回転し、端面カムの凹部３４ａがシフ
ト部材１２と一致するとモータ６は停止し、ばね１１の
ばね力でシフト部材１２は現像器駆動軸９と共に前進
し、駆動連結部材５の一つが対向する被駆動連結部材４
に向って進み、これらの連結部材４，５が噛み合う。次
にモータ６が前記と逆に回転するとセンタギア７が回転
して、駆動ギア８が駆動され、現像器駆動軸９が回転
し、噛み合っている駆動・被駆動連結部材５，４を通じ
て回転力を受けた被駆動連結部材４に対応する現像スリ
ーブ３ａ，３ｂ，３ｃの内１つが回転する。多色現像の
際は各現像器３Ａ，３Ｂ，３Ｃが順次作用するが、レー
ザビームプリンタが停止時は端面カム３４の凹部３４ａ
は各シフト部材１２とは異なる位置に有り、シフト部材
１２をばね１１に抗して押し戻し、総ての連結部材４，
５対間は離れている。

【００２０】今、連結部材４，５が噛み合った図２の状
態で断電したとする。この状態でプロセスカートリッジ
１を取出す場合、図４の状態から開口扉１３を支点１６
を中心に時計回りに回転して開くと、図５に示すように
突起１５に案内部材１４の円弧形案内溝の端部が近ず
き、更に図６に示すように案内部材１４により突起１５
が引かれて解除部材１０は右行する。解除部材１０の右
行により、該部材のカム部１０ｂは前進しているシフト
部材１２をばね１１に抗して押し戻し、プロセスカート
リッジの被駆動連結部材４に噛み合っている駆動連結部
材５を引き離し図１の状態となる。これによってプロセ
スカートリッジ１を右方へ引き出す際に連結部材４，５
が障害とはならない。図６の状態でプロセスカートリッ
ジ１を引出すと、突起１５は案内部材１４の開口扉１３
に平行な案内溝１４ａから案内部材１４外へ出て外れ
る。

【００２１】プロセスカートリッジ１を装置本体から外
す際は解除部材のカム部１０ｂの最高リフト位置からつ
づくカム頂部１０ｃが駆動軸９に直角なため、シフト部
材１２はばね１１のばね力で前進することはない。

【００２２】プロセスカートリッジ１を装置本体へ装着
すると突起１５は図６の状態において、案内部材１４の
開口扉１３に平行な案内溝１４ａから案内部材１４の円
弧形案内溝に入る。開口扉１３を閉めると、開口扉１３
は支点１６を中心に反時計回りに回動し、突起１５に対
して案内部材１４は移動し、図５の状態を経て、図４の
全閉直前に突起１５は案内部材１４の円弧形案内溝の開
口扉１３側の端部に押されて、解除部材１０は左行し、
解除部材のカム部１０ｂにより、押し戻されていたシフ
ト部材１２は自由となり、端面カム３４の凹部３４ａに
入り前進するので駆動連結部材５は被駆動連結部材４と
噛み合い、プロセスカートリッジ１を取外す前と同状態
となる。ここで断電したていたのが通電されると画像形
成動作は続行される。

【００２３】「実施例２」図７，８に実施例２を示す。
実施例１と同様な解除部材１０をプロセスカートリッジ
１のカートリッジカバー１７に設けた平行する板ばね１
７ａで挟持して結合する。それにより、装置本体の開口
後、カートリッジカバー１７を持って装置本体からプロ
セスカートリッジ１を手前に引き抜くと該カバー１７が
引かれて一体で解除部材１０が引かれ、駆動が解除され
る。更に該カバー１７を引くと板ばね１７ａが解除部材
１０を圧したまますべり外れる。プロセスカートリッジ
１の装着の際は該カバー１７を押し込むことで板ばね１
７ａは解除部材１０を挟持し、解除部材１０は押し込ま
れ、駆動連結部の連結が可能となる。

【００２４】「実施例３」図９〜１２に実施例３を示
す。図９（Ａ）は正面図で（Ｂ）は側面図である。プロ
セスカートリッジ１の被駆動連結部材４に対して装置本
体の駆動ユニット１８に駆動連結部材５が設けられてい
る。駆動ユニット１８は例えば実施例１，２における装
置本体側に設けた現像器駆動ユニットであつてもよい
し、又図に示すようにプロセスカートリッジ１の被駆動
連結部材４に対して駆動ユニット１８の駆動連結部材５
が同時に連結されるものであり、駆動ユニット１８内で
何れか１つの駆動連結部材５を選択的に駆動するように
なっていてもよい。駆動ユニット１８は装置本体に図１
０の右行限位置をとり得るように不図示のばね部材で押
され、ストッパで位置決めされ、又図１１に示すように
左行できるようになつている。両連結部材４，５は例え
ば一枚爪の一方向クラッチであって互いに係合する両連
結部材４，５は図９（Ａ）の左右方向に該一枚爪が外れ
るように駆動ユニット１８に定位置停止装置を備える。
プロセスカートリッジ１にカムとなる突起１９と、駆動
ユニット１８に該突起１９のカム従動子となる突起２０
が設けられ、突起１９を図１２において左行すると突起
２０を備えた駆動ユニット１８が後退するようになって
いる。

【００２５】駆動ユニット１８は図１０のようにプロセ
スカートリッジ１を装着することにより、プロセスカー
トリッジ１に連結される。ここで、プロセスカートリッ
ジ１を図１２のように左行して引き抜くと、プロセスカ
ートリッジ１に設けられた突起１９と装置本体の駆動ユ
ニット１８の突起２０が接触して、駆動ユニット１８は
プロセスカートリッジ１から遠ざかる方向に移動させら
れ、駆動連結部の連結が解除される。

【００２６】尚、両連結部材４，５が実施例１に示した
ような複数の爪を有する一方向噛み合いの爪クラッチで
ある場合は、図１２に示すようにプロセスカートリッジ
１の着脱方向に可動の手掛け１ａをプロセスカートリッ
ジ１に設け、又、突起１９をプロセスカートリッジ１の
着脱方向に限定的に移動可能にプロセスカートリッジ１
に設け、手掛け１ａと突起１９を例えば剛結して連動可
能とし且つ、手掛け１ａをプロセスカートリッジ１から
遠のく方向に付勢するばねを設ける。図１２では該ばね
に抗して手掛け１ａはプロセスカートリッジ１に近づい
た位置にある。かくすると、手掛け１ａを図１２の左方
へ引くと、プロセスカートリッジ１が不動のまま突起１
９も同方向に移動して駆動ユニット１８を遠ざけるので
両連結部材４，５は離脱し、つづいて手掛け１ａを引い
てプロセスカートリッジ１を取り外せる。プロセスカー
トリッジ１を装着する際は、突起１９，２０はプロセス
カートリッジ１の移動方向に幅があり、手掛け１ａを遠
ざけているばねにより突起１９はプロセスカートリッジ
１よりも遅れて進むのでプロセスカートリッジ１は所定
位置に達する。最後に手掛け１ａを更に押し込むと図２
０のように駆動ユニット１８は前進して両連結部材４，
５は連結される。

【００２７】「実施例４」図１３，１４に実施例４を示
す。駆動ユニット１８は図１３の（Ｂ）と図１４の
（Ｂ）のように左右に限定的に移動自在であり、不図示
のばねで左行限の図１４の（Ｂ）の位置に位置するよう
になっている。開口扉２１はヒンジ３９で装置本体に枢
着されている。装置本体の上方開口扉２１に取付けた規
制部材２２に設けたカム部２２ａが駆動ユニット１８を
押すことで、該駆動ユニット１８が加圧されてプロセス
カートリッジ１との駆動連結部が連結される。該扉２１
を開くと、該部材２２も駆動ユニット１８から外れて、
駆動ユニット１８がプロセスカートリッジから退避し
て、駆動の連結が解除される。

【００２８】実施例はプロセスカートリッジの脱着に際
して装置本体の駆動連結部材とプロセスカートリッジの
被駆動連結部材の連結の解除・連結を行う装置を設けた
が、プロセスカートリッジの取り出しの際のみ、駆動連
結部材と被駆動連結部材の連結の解除を行ない、プロセ
スカートリッジの装着の際は、これら両連結部材の連結
を別途に行なうようにした場合も、プロセスカートリッ
ジを取り出す際に両連結部材は連結解除されているの
で、プロセスカートリッジと装置本体の連結部を破損す
るということはなくなる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明はプロセスカートリ
ッジの被駆動連結部材と装置本体の駆動連結部材との少
なくとも離脱を装置本体のプロセスカートリッジを取外
す際の開閉カバーの動作と連動するか又はプロセスカー
トリッジの取り外しの動作と連動する解除手段を設けた
ため、プロセスカートリッジの被駆動連結部材と装置本
体の駆動連結部材の離脱を別途行う必要がない。又駆動
連結部材と被駆動連結部材が係合したままプロセスカー
トリッジを引き出して両連結部材の連結部を破損するお
それはなくなり、操作性と信頼性が向上する。

【００３０】又、プロセスカートリッジの装着或はプロ
セスカートリッジの装着後の開閉カバーを閉じることに
より、プロセスカートリッジの被駆動連結部材と装置本
体の駆動連結部材を係合するようにした場合には更に操
作性、信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の水平断面図である。

【図２】本発明の実施例１の水平断面図である。

【図３】図１の一部を透視して示すＡ−Ａ矢視図であ
る。

【図４】図１の正面図である。

【図５】図４の動作を示す正面図である。

【図６】図４の動作を示す正面図である。

【図７】実施例２の正面図である。

【図８】実施例２の正面図である。

【図９】実施例３を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側
面図である。

【図１０】実施例３の動作を示す側面図である。

【図１１】実施例３の動作を示す側面図である。

【図１２】実施例３の平面図である。

【図１３】実施例４を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は
平面図である。

【図１４】実施例４を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は
平面図である。

【図１５】レーザビームプリンタの縦断面図である。

【符号の説明】

１ カートリッジ ４ プロセスカートリッジの被駆動連結部材 ５ 装置本体の駆動連結部材 １０ 解除部材 １８ 装置本体の現像器駆動ユニット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に着脱自在であり、少なくとも
   複数の現像器と像担持体を備え、装置本体側の駆動連結
   部材と係脱される被駆動連結部材を設けたプロセスカー
   トリッジを有し、装置本体のプロセスカートリッジを着
   脱するための開口部の開閉カバーの開放動作と連動して
   装置本体の駆動連結部材とプロセスカートリッジの被駆
   動連結部材を離脱させる解除手段を設けたことを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 装置本体に着脱自在であり、少なくとも
   複数の現像器と像担持体を備え、装置本体側の駆動連結
   部材と係脱される被駆動連結部材を設けたプロセスカー
   トリッジを有し、装置本体からプロセスカートリッジを
   取り出す動作と連動して装置本体の駆動連結部材とプロ
   セスカートリッジの被駆動連結部材を離脱させる解除手
   段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 装置本体に着脱自在であり、少なくとも
   複数の現像器と像担持体を備え、装置本体側の駆動連結
   部材と係脱される被駆動連結部材を設けたプロセスカー
   トリッジを有し、装置本体のプロセスカートリッジを着
   脱するための開口部の開閉カバーの開閉動作と連動して
   装置本体の駆動連結部材とプロセスカートリッジの被駆
   動連結部材を脱着させる連結の解除・連結手段を設けた
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 装置本体に着脱自在であり、少なくとも
   複数の現像器と像担持体を備え、装置本体側の駆動連結
   部材と係脱される被駆動連結部材を設けたプロセスカー
   トリッジを有し、装置本体からプロセスカートリッジを
   脱着する動作と連動して装置本体の駆動連結部材とプロ
   セスカートリッジの被駆動連結部材を脱着させる連結解
   除・連結手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。