JP3559611B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は画信号に応じてレーザー光を照射して電子写真感光体に潜像を形成して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式のレーザープリンタは、帯電器によって一様に帯電させた電子写真感光体に選択的なレーザー光を露光をして潜像を形成し、現像器によって前記潜像を現像剤(以下「トナー」という)で顕像化すると共に、該トナーによる像を記録媒体に転写して画像記録を行う。
【0003】
このような画像形成装置にあっては、トナーの供給やジャム処理等のために装置本体に対して開閉可能なカバーを設けている。そして、前記開閉カバーを開いたときに、レーザー光が光源から装置外部に照射しないようにすると共に、高圧電源がオフするように構成し、そのためにレーザーシャッタ部材や開閉カバーの開閉検出センサ、更には電源スイッチ等を設けている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像形成装置にあっては、開閉カバーの開閉を検出し、その検出に応じてレーザーシャッタを動作させると共に、電源スイッチ等を動作させるようにしており、そのための動作機構が複雑になっていた。また、画像形成装置にあっては一般的に電気的制御を行うための電装基板を装置下部に設けているために、前記センサ等を装置下部に取り付けていたために、これを装置本体に組み付けるのに手間がかかっていた。
【0005】
本発明は従来の上記課題を解決するものであり、その目的とするところは、発光素子と受光素子とを有する検出センサでもって、プロセスカートリッジの装着と開閉カバーの閉鎖を検知可能とした画像形成装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、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電子写真画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジを前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着する際に前記プロセスカートリッジが通過する挿入開口を開放する開放位置と前記挿入開口を閉じる閉鎖位置との間を移動可能な開閉カバーと、
検知光を発光する発光素子と、
前記検知光を受光する受光素子と、
前記装置本体に移動可能に設けられた開閉検出部材であって、前記開閉カバーが前記閉鎖位置に位置する際には、前記開閉カバーと当接して前記検知光の光路を開放する第一の開放位置に位置し、前記開閉カバーが前記閉鎖位置以外の位置に位置する際には、前記検知光の光路を遮断する第一の遮断位置に位置する開閉検出部材と、
前記装置本体に移動可能に設けられた装着検出部材であって、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は、前記プロセスカートリッジと当接して前記検知光の光路を開放する第二の開放位置に位置し、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いない際には、前記検知光の光路を遮断する第二の遮断位置に位置する装着検出部材と、
前記発光素子と前記受光素子とを有する検出センサであって、前記開閉検出部材が前記第一の遮断位置に位置する際には、または/かつ、前記装着検出部材が前記第二の遮断位置に位置する際には、画像形成動作をおこなわないための信号を前記装置本体に設けられた制御部に送信する検出センサと、
を有することを特徴とする。
【0007】
【作用】
上記構成にあっては、発光素子と受光素子とを有する検出センサでもって、プロセスカートリッジが電子写真画像形成装置の装置本体に装着されていること、および、開閉カバーが閉鎖位置に位置することを検知することができ、部品点数を少なくすることができる。
【0008】
【実施例】
次に本発明の適切な実施例として、まず第1実施例について説明し、次に他の実施例について説明する。
【0009】
〔第1実施例〕
第1実施例について図1乃至図13を参照して説明する。ここでは、(1)画像形成装置及びプロセスカートリッジの全体構成、(2)プロセスカートリッジの着脱ガイド部材の構成、(3)プロセスカートリッジの位置決め構成、(4)プロセスカートリッジ等の検出構成、(5)定着部材の支持構成、(6)記録媒体の排出部の構成、(7)リード線の支持部材の構成の順で説明する。
【0010】
{装置の全体構成}
まず、図1乃至図6を参照して電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジの全体構成を説明する。尚、図1はプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の全体構成を示す模式説明図、図2はその外観斜視図、図3はプロセスカートリッジの構成模式説明図、図4はその外観図、図5はシャッタを開いた状態説明図、図6は開閉カバーを開いた状態の模式説明図である。
【0011】
この電子写真画像形成装置(レーザービームプリンタ)Aは、図1及び図2に示すように、後述する電子写真画像形成プロセスによって、プロセスカートリッジBの有するドラム形状の電子写真感光体(以下「感光体ドラム」という)にトナー像を形成する。
【0012】
そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体2を給送トレイ3aからピックアップローラ3b、搬送ローラ3c等からなる搬送手段3で搬送する。次いで前記感光体ドラムに形成したトナー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。
【0013】
次いで前記感光体ドラム7からトナー像の転写を受けた記録媒体2を、ガイド板3dでガイドして定着手段5へ搬送する。この定着手段5は、ヒータ5aを内蔵する定着ローラ5b、及び前記ローラ5bに記録媒体2を押圧して搬送する加圧ローラ5cからなり、記録媒体2に熱及び圧力を印加して転写トナー像を記録媒体2に定着する。この記録媒体2を排出ローラ対3e,3fで搬送して排出部6へ排出する。
【0014】
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、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。本実施例のプロセスカートリッジBは、図1及び図3に示すように、前記帯電手段、現像手段及びクリーニング手段を感光体ドラム7と一体的に有するものである。そして、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し、光学手段1からの画像情報に応じたレーザー光を露光開口部9を介して感光体ドラム7に露光して潜像を形成し、前記潜像を現像手段10によって現像する。ここで、前記光学系1は、画像情報に応じて発光するレーザーダイオード1a、これを感光体ドラム7にスキャンするためのポリゴンミラー1b、レンズ1c、反射ミラー1dを枠体1eに収納してユニット化したレーザーユニットを有している。
【0015】
現像手段10は、トナー収納部10a内のトナーを現像室10bに送りだし、この現像室10bに設けた固定磁石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、そのトナーを前記感光体ドラム7の現像領域へ供給して、前記潜像を現像してトナー像を形成する。
【0016】
また、転写ローラ4に前記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2に転写した後は、前記クリーニング手段としての弾性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掻き落とす。この掻き落としたトナーは、スクイシート11bによって掬い取り、廃トナー収納部11cへ集める。このようにクリーニング手段11によって感光体ドラム7上の残留トナーを除去する。
【0017】
前記感光体ドラム7等の各部材は、現像枠体12aとクリーニング枠体12bとを結合して構成したカートリッジ枠体12内に支持されてカートリッジ化され、このカートリッジ枠体12には像露光するための露光開口部9及び感光体ドラム7を記録媒体2に対向するための転写開口部13、及びこの転写開口部13を開閉可能なシャッタ部材14が取り付けてある。このシャッタ部材14は、図3及び図5に示すように、露光開口シャッタ部14a1と転写開口シャッタ部14a2を有し、それぞれのシャッタ部の長手方向両端部を支持するアーム14bがカートリッジ枠体12に対して軸14eを中心に回動可能に取り付けてあり、且つネジリコイルバネ14cによって常時閉じる方向に付勢されている。そして、プロセスカートリッジBを装置本体15に着脱するときに、前記アーム14bに設けたシャッタ突起14dが後述するガイド部材に当接してシャッタ部材14を自動的に開放させる。尚、シャッタ部材14は前記シャッタ突起14dが後述するガイド部材から離れると前記ネジリコイルバネ14cの弾性力によって閉じる。
【0018】
また更に形成装置Aは、装置本体15を外装カバー16で覆ってあり、図6に示すように、外装カバー16には軸16aによって回動可能な開閉部材である開閉カバー16bが取り付けてある。そして、前記カバー16bを開くと装置本体内部にはプロセスカートリッジBの着脱をガイドするためのガイド部材17が設けてあり、プロセスカートリッジBを前記ガイド部材17に沿わせて着脱する。
【0019】
ここで、プロセスカートリッジBには図4に示すように、カートリッジ枠体12の長手方向両端部側面(感光体ドラム7の軸線方向両側端)に位置決め用の第1突起18と、姿勢保持用の第2突起19とが設けてある(図4は片側のみ図示)。前記第1突起18は感光体ドラム7の軸線と同軸上でカートリッジ枠体12に外方へ突出して設けてある。また、第2突起19はやはりカートリッジ枠体12に外方へ突出して設けてあり、更に前記第1突起18よりもプロセスカートリッジBを画像形成装置Aに挿入するときの挿入方向後方側に設けている。更に本実施例ではカートリッジ枠体12の上面に把手部12cを一体的に設けてあり、操作者はプロセスカートリッジBを着脱するときは前記把手部12cを手で持って操作する。
【0020】
尚、プロセスカートリッジBを装置本体15に着脱する際には、操作者が前記開閉カバー16bを開いて、プロセスカートリッジBを感光体ドラム7の軸線と交差する方向へ着脱する。この際に、プロセスカートリッジBは現像手段10を前方にして、またクリーニング手段11を後方にして装置本体15に挿入される。
【0021】
{プロセスカートリッジの着脱ガイド部材の構成}
次にプロセスカートリッジBの着脱手段を構成する着脱ガイド部材17について説明する。装置本体15の開閉カバー16bを開くと、装置本体内部にはカートリッジ装着スペースが設けてあり、そのスペースの左右両側面に、図7に示すように、モールド部材で一体成形した着脱ガイド部材17が対向して取り付けてある。
【0022】
前記着脱ガイド部材17にはプロセスカートリッジBの位置決め突起である前記第1突起18及び第2突起19をガイドするためのガイド溝17aがカートリッジBの挿入方向斜め下方へ向かって設けてあり、その下端には位置決め凹部17bが設けてある。
【0023】
従って、図8 (a)〜 (c)に示すように、操作者はプロセスカートリッジBの第1突起18及び第2突起19を前記ガイド溝17aに嵌合しつつ該溝17aに沿って挿入し、カートリッジBを最深部まで挿入すると第1突起18が位置決め凹部17bに嵌合して位置決めされ、第2突起19がガイド溝17aに係止して姿勢が保持される。
【0024】
更に、前記ガイド部材17の上面にはプロセスカートリッジBの挿入方向に対して斜め上方へ向かって傾斜したシャッタガイド部17cが形成してある。このガイド部17cはプロセスカートリッジBのシャッタアーム14bに設けたシャッタ突起14dが当接可能であり、前記のようにプロセスカートリッジBをガイド溝17aに沿って挿入していくと、シャッタ突起14dが前記ガイド部17cに当接する。そしてカートリッジBの挿入に伴ってシャッタ突起14dが前記ガイド部材17cに沿って押し上げられる。これにより、シャッタ部材14がバネ14cの弾性に抗して図8の時計回り方向に回動して転写開口部13及び露光開口部9が開放される。そこで、感光体ドラム7が露出して転写ローラ4と接触する。また光学手段1からレーザー光が露光開口部9を介して感光体ドラム7に照射可能となる。逆にプロセスカートリッジBを装置本体15から取り出すと、バネ14cの弾性力によってシャッタ突起14dがガイド部17cの斜面に沿って押し下げられ、シャッタ部材14が反時計回り方向に回動して転写開口部13及び露光開口部9が閉じられる。
【0025】
またガイド部材17の上面にはプロセスカートリッジBを正規でない状態で挿入しようとしたときに、これを阻止するための逆入れ防止部としての規制突部17dが形成してある。この規制突部17dは、図9に示すように、プロセスカートリッジBを左右逆にして、即ちクリーニング手段11を前方にして、また現像手段10を後方にした状態(第2突起19を第1突起18よりも先にした状態)で挿入しようとしたときに、シャッタ突起14dが前記規制突部17dに当接し、それ以上プロセスカートリッジBが装置奥部に挿入されるのを規制する。従って、操作者が誤ってプロセスカートリッジBを正規の状態とは異なった状態で装置本体15に挿入しようとすると、途中から挿入し得なくなるために、操作者は容易に装着状態が正常でないことを認識することが出来る。
【0026】
前記のようにカートリッジ逆入れ防止部をカートリッジ装着スペースの両側に取り付ける着脱ガイド部材17に設けることにより、カートリッジ逆入れ防止のためのスペースが特別に必要とならず、カートリッジ挿入スペースの上方や下方を有効に使用することが可能となる。
【0027】
そして前記シャッタガイド部17cと規制突部17dをガイド部材17に一体的に設けることにより、各々を別途装置本体15に取り付ける必要がなく、装置本体15の組立作業性が向上する。しかも、省スペース化を図って装置を小型化出来る等の効果が得られるものである。
【0028】
また前記対向して取り付ける着脱ガイド部材17のうち、一方のガイド部材17(本実施例にあっては図7の左側のガイド部材17)には、カートリッジ挿入方向先方下端に水平方向に広がった庇部17eが形成してある。この庇部17eは下方に位置する電装基板20(図1参照)上に金属片(例えばクリップ等)が落下するおそれをなくすものである。
【0029】
即ち、前記庇部17eを設けたガイド部材17の下方には、位置決め凹部17bに位置決めされたプロセスカートリッジBの有する感光体ドラム7の一側端に固着したドラムギア(ハス歯ギア)7aと噛合する、装置本体15に設けられた駆動伝達ギア42が位置しており、該ギアの下方には板金を介して電装基板20が配置されている。前記庇部17eは前記駆動伝達ギア21と板金との隙間の上方に位置し、前記隙間から金属片が落下しないようにしている。この庇部17eをガイド部材17と一体的に形成することにより、ガイド部材17を取り付けるだけで電装基板20上へ金属片等が落下するおそれがなくなる。
【0030】
次に前記ガイド部材17の取り付け構成について説明すると、図7に示すように、ガイド部材17の裏面側(ガイド部材相互が対向する面と反対側の面)であって、位置決め凹部17bがある位置には円弧状の係止突部17fが形成してあり、その突部17fの周囲には数個の係止爪17gが設けてある(図7は一方のガイド部材17の裏面側のみを図示しているが、他方のガイド部材の裏面側も同様である)。一方、装置本体15の板金シャーシ21には前記係止突部17fが嵌入し得る丸孔21aが穿孔してあると共に、前記係止爪17gが係止し得る係止孔21bが穿孔してある。
【0031】
そこで、ガイド部材17を取り付ける場合には、前記係止突部17fを丸孔21aに嵌入し、その状態でガイド部材17を所定量回転させると係止爪17gが係止孔21bに弾性的に係止して板金シャーシ21に対して固定される。従って、ガイド部材17はネジ等を用いることなく、弾性的にワンタッチで板金シャーシ21に取り付けることが出来る。
【0032】
前述した通り、本実施例ではガイド部材17を一体形成して、ガイド溝17a、位置決め凹部17b、突当部17b1、シャッタガイド部17c、規制突部17d及び庇部17eを形成している。具体的には、ガイド部材17はプラスチックによって一体モールド成形されている。
【0033】
{プロセスカートリッジの位置決め構成}
上記構成のガイド部材17のガイド溝17aに沿って挿入したプロセスカートリッジBを装置本体15に対して確実に位置決めする必要がある。特に感光体ドラム7は装置本体15側に設けた光学手段1による光照射及び転写ローラ4によるトナー像転写等を行うために装置本体15に対して正確に位置決めする必要がある。そのため、図8 (c)に示すように、感光体ドラム7の回転軸と同軸上の第1突起18を位置決め凹部17bに嵌合している。この状態で本実施例にあっては、押圧手段を着脱ガイド部材17に設け、カートリッジ枠体12を押圧することなく、直接第1突起18を位置決め凹部17bに押圧している。即ち、図7及び図8に示すように、着脱ガイド17に設けた突起17hに押圧手段としてのネジリコイルバネ22が取り付けてあり、その両端はストッパー17i,17jに係止してある。そして、ネジリコイルバネ22の一部が前記位置決め凹部17bの上方に突出するように、ネジリコイルバネ22はガイド部材17に取り付けてある。
【0034】
上記構成にあっては、図8に示すように、プロセスカートリッジBをガイド部材17のガイド溝17aに沿わせて挿入すると、挿入当初は図8 (a)に示すように、ネジリコイルバネ22の一端にストッパー17jに当接している。そしてカートリッジBの挿入が進むと、図8 (b)に示すように、第1突起18がネジリコイルバネ22を押し、該バネ22の一端がストッパー17jから離れることにより第1突起18を斜め下方へ押圧する付勢力が発生する。更にカートリッジBを挿入すると、図8 (c)に示すように、第1突起18が位置決め凹部17bに落ち込み、カートリッジBの挿入が完了するが、このときバネ22の弾性力によって第1突起18は斜め下方へ押圧され、位置決め凹部17bの突当部17b1に押しつけられる。これにより、第1突起18は位置決め凹部17bに確実に位置決め固定される。
【0035】
上記のように感光体ドラム7と同軸上にある第1突起18をバネ22で直接押圧すして位置決めすることにより、装置本体15に対する感光体ドラム7の位置決めが直接的になって正確になる。
【0036】
また本実施例における第1突起18は金属軸を取り付けて構成しており、これをバネ22で押圧しても変形するおそれはない。従って、従来のようにカートリッジ枠体等を付勢手段で押圧した場合のように枠体の変形量を考慮する必要がなく、バネ圧を必要最小限に設定すれば足りる。よって、バネ圧を小さくすることによってプロセスカートリッジBを装着するときの抵抗感が少なくなり、着脱操作性が向上する。更にカートリッジ枠体に補強リブ等を設けなくてもよくなる。
【0037】
また前記第1突起(金属軸)は感光体ドラム7を構成するアルミニウム製の円筒状基体の内面に接点部材(図示せず)を介して接触しており、図7に示すように、該第1突起18が位置決めされる一方の位置決め凹部17bにはアース板23が板金シャーシ21に取り付けてある。これにより、プロセスカートリッジBを装着して第1突起18が位置決め凹部17bに落ち込んで位置決めされると、金属軸18がアース板23に接触し、感光体ドラム7が板金シャーシ21を介してアースされる。このとき前述したように第1突起18はバネ22で直接押圧されて凹部17bに位置決めされるために、金属軸が確実にアース板23に接触する。
【0038】
更に上記のようにプロセスカートリッジBを付勢して位置決めするための付勢手段をガイド部材17に設けることにより、開閉カバー16b等にカートリッジ付勢手段を設ける必要がなくなり、且つ開閉カバー16bを補強形状にする必要がなくなってプロセスカートリッジBの付勢を小スペースで行うことが可能となる。
【0039】
さて、図2に示すように、本実施例においては、給送トレイ3aは、本体15の上面後端部から縦方向に突出するようにして配設されている。給送トレイ3aは、記録媒体2の中間部及び後端部を、その背面側(後面側)から支持して、画像形成前の記録媒体2全体を縦方向に平面状に支持する。給送トレイ3aの前面側には、記録媒体2の左右方向(前側から後側を見たときの左右をいう)の位置を規制する2枚の可動の規制板3a1,3a2及び手差し時の記録媒体2をガイドする手差しガイド3a3が配置されている。尚、この手差しガイド3a3にも、可動の規制板3a4,3a5が設けられている。また、給送トレイ3aの上端には、上方に延びて搬送方向長さの長い記録媒体2を安定よく支持する延長ガイド3a6(スライダー)が給送トレイ3aに対して出入り可能に配置されている。尚、給送トレイ3aは、装置本体15の外装カバー16の上面に対して着脱自在に装着されている。ここで、本実施例では画像形成前の記録媒体2を支持する第1支持角度θ1 、即ち前述の給送トレイ3aによって平面状に支持された状態の記録媒体2が水平面L1 となす角である第1支持角度θ1 は、約60°〜90°に設定する。これにより、装置本体15の占有面積の縮小化に寄与することが出来、また重力を有効に利用した記録媒体2の良好な給送をも実現することが出来る。尚、この第1支持角度θ1 は、好ましくは約70°〜75°に設定するとよい(図1参照)。
【0040】
また、本実施例においては、開閉カバー16bに排熱ダクトD2 が取り付けてある。尚、16aは開閉カバー16bの回動軸である。そしてこのカバー16bの内側に、下方から上方へ向かうに従って後側へ傾斜している排出部6と、この排出部6に対して上下方向へ摺動可能な延長トレイ6aとを有している。従って、画像形成後の記録媒体2は、カバー16bに設けられた開口15bから突出して、排出部6及び延長トレイ6aとで支持される。尚、搬送方向の長さの短い記録媒体2は、排出部6のみによって支持される。この場合には、操作者が開口15bから排出部6に支持されている記録媒体2を取り出せばよい。更に、この開閉カバー16bには、延長トレイ6aの背面に複数個の出口開口Dbが3列並んで設けてあり、ダクトD2 によって導かれた定着手段5からの熱を含んだ空気流を排出する。尚、15cは排出口であり、開閉カバー16bに設けられており、例えばハガキ等の厚手の記録媒体等を排出するためのものである。この排出口15cから記録媒体2を排出すれば、排出部6へ排出する場合と比べて、記録媒体2を湾曲させずに排出することが出来る。
【0041】
本実施例によれば、排出部6が開閉カバー16bの内側に設けられていること、及びリブ16b4がカバー16bの内側に排出部6と対向して設けられているので、記録媒体2をより一層安定して支持することが出来る。
【0042】
尚、画像形成後の記録媒体2を支持する第2支持角度θ2 、即ち前述の排出部6によって平面状に支持された状態の記録媒体2が水平面L2 となす角である第2支持角度θ2 は約55°〜75°、好ましくは約65°〜70°に設定するとよい(図1参照)。
【0043】
このように本実施例においては、給送トレイ3a及び排出部6を縦方向に記録媒体2を支持するように配置したので、装置本体15を設置するための占有面積を従来にも増して小さくすることが出来る。
【0044】
{センサ機構}
前述した通り、本実施例によればガイド部材17に沿ってプロセスカートリッジBを装置本体15に挿入し、開閉カバー16bを閉じてカートリッジの装着を完了する。本実施例によれば、プロセスカートリッジBの装着及び開閉カバー16bの閉鎖を検出しなければ画像形成動作を開始しない(合わせてレーザー光も照射しない)ように構成している。ここで、画像形成動作を開始しないとは、感光体ドラム、プロセス手段、レーザーユニット及び搬送手段の全ての駆動を開始しないことである。次にそのための構成について説明する。
【0045】
図10はセンサ機構の平面説明図、図11は開閉カバー16bの開閉検出等の構成の模式説明図である。図10において、装置本体15の上部には前述した光学手段1が配置してあり、この光学手段1のレーザーダイオード1aとポリゴンミラー1bの間にはレーザーシャッタ24が設けてある。このレーザーシャッタ24はガイド25に沿って図10の矢印a,b方向へスライド可能に取り付けてあり、付勢バネ26によって矢印a方向へ常時付勢され、ストッパー24bが光学ユニットの枠体1eに当接している。レーザーシャッタ24の一端部にはシャッタ部24aが起立形成してあり、他端には開閉カバー16bの内面に突出形成した動作部であるリブ16b1が当接可能な当接部24cが形成してある。
【0046】
前記レーザーシャッタ24は開閉カバー16bが開放状態にあるときは、図10に示すように、ストッパー24bが枠体1eに当接した状態にあり、このときシャッタ部24aがレーザーダイオード1aとポリゴンミラー1bの間に位置して該ダイオード1aからのレーザー光がポリゴンミラー1bへ至るのを遮断している。このため開閉カバー16bが開いた状態では、レーザー光はシャッタ24に遮られて、レーザーユニット1eから外部へ照射されない。
【0047】
一方、開閉カバー16bを閉じるとリブ16b1が当接部24cを矢印b方向へ押し出し、シャッタ24が該方向へスライドする。するとシャッタ部24aがレーザーダイオード1aとポリゴンミラー1bの間から外れた位置へ移動する。そのために、該ダイオード1aから照射されたレーザー光はポリゴンミラー1bを介して感光体ドラム7へ照射可能となる。このように開閉カバー16bを開くとレーザー光が遮断され、開閉カバー16bを閉じるとレーザー光が感光体ドラム7へ照射可能となる。
【0048】
また前記装置本体15の上部には光学ユニット1eと並んでセンサユニット27が配置してある。このセンサユニット27は開閉カバー16bの開閉検出部材28、プロセスカートリッジBの装着検出部材29と、これら部材28,29の検出センサとしてのフォトインタラプタ30、更には開閉カバー16bの開放に応じて装置電源15aのうちの高圧電源をオフするインターロックスイッチ31が設けてある。
【0049】
前記開閉検出部材28は、図10及び図11に示すように、軸32を中心に回動自在な板状部材で構成し、回動先部28aはフォトインタラプタ30の発光素子30aと受光素子30bの間に位置している。そこで、回動元端28bは開閉カバー16bの内面に突出形成した動作部であるリブ16b2が当接可能になっている。このため、図11に示すように、開閉カバー16bが開いた状態では自重によって回動先部28aがフォトインタラプタ30の光を遮断する位置にあってこれをオフ状態にする(図11 (a)の状態)。一方、開閉カバー16bを閉じるとリブ16b2が回動元端28bに当接し、該リブ16b2の斜面に沿って回動元端28bを押し下げる。このため回動先部28aがフォトインタラプタ30の上方へ移動し(図11 (b)の状態)、フォトインタラプタ30がオン状態となる。
【0050】
装着検出部材29も前記開閉検出部材28と同様に、軸33を中心に回動自在な板状部材で構成してあり、回動先部29aはフォトインタラプタ30の発光素子30aと受光素子30bの間に位置している。そして回動元部29bは、図11に示すように、下方のカートリッジ装着スペースへ垂下している。このため、プロセスカートリッジBを装着しない状態にあっては自重によって回動先部29aがフォトインタラプタ30の光を遮断する位置にあってフォトインタラプタ30をオフ状態にする(図11(a)の状態)。一方、プロセスカートリッジBを装着すると、該カートリッジBが回動元部29bを押し上げるために、回動先部29aがフォトインタラプタ30の上方へ移動し(図11 (b)の状態)、フォトインタラプタ30がオン状態となる。
【0051】
前記フォトインタラプタ30は、開閉検出部材28及び装着検出部材29の両方が上方へ移動したとき(プロセスカートリッジBが装着され、且つ開閉カバー16bが閉じられたとき)にオン状態となり、両部材28,29のいずれか一方の部材が上方へ移動していないとき(プロセスカートリッジBが装着されていないか、又は開閉カバー16bが閉じられていないとき)はオンしない。
【0052】
このようにして本実施例にあってはプロセスカートリッジBの装着と開閉カバー16bの閉鎖状態を1個のセンサ30で検出することが出来るものである。
【0053】
次に電源スイッチであるインターロックスイッチ31は、図10に示すように、アクチュエータ31aを板バネ部材31bで押圧して動作させるものである。そして開閉カバー16bの内面には動作部であるリブ16b3が突出形成してあり、開閉カバー16bを閉じると前記リブ16b3が板バネ部材31bを押圧し、アクチュエータ31aが押し込まれてスイッチ31がオン状態となる(図11 (a)の状態)。一方、開閉カバー16bを開くと前記押圧がなくなって板バネ部材31bが弾性復帰するためにアクチュエータ31aの押圧がなくなってオフ状態となる(図11 (b)の状態)。
【0054】
このインターロックスイッチ30はオフ状態になると自動的に装置電源をオフするものであり、これによって開閉カバー16bを開いてプロセスカートリッジBの交換等を行うときは装置電源が自動的にオフ状態になる。
【0055】
上記のように構成することにより、開閉カバー16bを開閉することによってレーザーシャッタ24を動作させ、開閉カバー16bの開閉を検出し、且つ電源のオン、オフを行わせることが出来るものである。そして、前記センサユニット27を装置本体15の上方であって、光学ユニット近傍の空きスペースに設けることにより、装置本体内のスペースを効率よく使用し、装置を小型化することが可能となる。
【0056】
また、前記のように装置本体の上方にセンサユニット27を配置することにより、該ユニット27を上方から容易に組み付けることが出来る。更に開閉カバー16bの回動軸16aが装置本体15の下方に設けてあるために、レーザーシャッタ24やインターロックスイッチ31の板バネ部材31b等を押圧するリブ16b1,16b3等の動きが大きくなり、アクチュエータ31a等の操作距離を大きくとることが出来る。よって、レーザーシャッタ24やアクチュエータ31a等の動作を大きくとれ、これらを確実に動作させることが出来るものである。
【0057】
{定着部材の支持構成}
上記の如くして、制御部 200(図14参照)が、プロセスカートリッジBが装着されたことを検出すると共に、開閉カバー16bが閉じられたことを検出すると、画像形成が可能状態となる。そして、例えばホスト100 等から画像形成開始信号が制御部 200に送られると、前述した通りの電子写真画像形成プロセスが行われる。
【0058】
ここで前述の定着手段5は、図1に示すように、支持体5dの周囲に筒状のフィルムからなる定着回転体5bを巻き付け、この定着回転体5bに加圧ローラ5cを圧接すると共に、圧接位置のフィルム内周面にヒータ5aを接触させたものである。そして加圧回転体である加圧ローラ5cを駆動回転させると定着回転体5bが従動回転する。そして両者5b,5c間に記録媒体2を通過させることにより、熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着するものである。ここで前記定着手段の有する加圧ローラ5cの支持構成について説明する。
【0059】
前記加圧ローラ5cは、図12に示すように、ローラ軸5c1と耐熱ゴムで構成したローラ部5c2とからなり、ローラ軸5c1を軸受34に回転可能に支持している。そして、前記軸受34を支持部35に固定支持するが、この支持部35は装置本体15を構成する板金シャーシ36の一部を切り起こして形成している。支持部35にはU字状の固定部35aが形成してあり、この固定部35aに軸受34を取り付け固定することによって加圧ローラ5cを取り付ける。尚、前記固定部35aには連続して逆八字型の受口部35bが形成してあり、軸受34を容易に固定部35aへ導くことが出来るようにしてある。
【0060】
従来は加圧ローラは定着ローラ等と共に定着ユニットとしてユニット化し、これを装置本体に組み込むようにしていたが、本実施例にあっては加圧ローラ5cを直接装置本体15に取り付けることが出来る。そして、加圧ローラ5cを支持する支持部35は板金シャーシ36を切り起こして形成するために、装置本体15に対するローラ軸5c1の平行性を容易に出すことが出来る。また、装置本体15に対する加圧ローラ5cの位置精度を高めることが可能となる。更に加えて、軸受支持部として別部材を用いる必要がないために、部品点数を減少させてコストダウンを図ることも可能となるものである。
【0061】
{記録媒体の排出部の構成}
前述したように、前記定着手段5でトナー像が定着された記録媒体2は、排出部6へ排出されるが、次にこの排出部6の構成について説明する。
【0062】
図1に示すように、排出部6は開閉カバー16bに形成されており、合成樹脂からなる開閉カバー16bを射出成形する際に、該カバー16bの内面に筒状の壁部16b5を一体成形し、該筒状部分を排出部6として構成している。
【0063】
また、本実施例における画像形成装置にあっては記録媒体2を縦方向に搬送して画像形成した後、この記録媒体2を略立てた状態で排出するが、前記筒状壁分16b5の内面には支持リブ16b4を一体的に形成し、このリブ16b4で排出された記録媒体2を支持するようにしている。これにより、縦長の記録媒体が排出されても倒れることがない(尚、サイズの大きい記録媒体2を排出する場合には、図1に示すように、排出部6に補助トレイ41を取り付けるようにしてもよい)。
従来は記録媒体2を立てた状態で排出する構成にあっては、排出された記録媒体を折り曲げたワイヤー等によって押さえることによって倒れないように支持するようにしていたが、この構成にあっては別部品であるワイヤー等を組み付ける必要がある。しかし、本実施例のように排出部6を開閉カバー16bに形成した筒状部分に排出するようにすると、従来のようにワイヤー等を組み付ける必要がなくなって、部品点数が減少すると共に組み付け効率が向上し、コストダウンが図れるものである。
【0064】
また、開閉カバー16bに筒状壁部16b5を形成することにより、合成樹脂からなる開閉カバー16bの剛性が高くなり、開閉カバー16bが撓むようなことがない。従って、前述したように開閉カバー16bに設けたリブ16b1〜16b3が確実にセンサ等を動作させるようになる。
【0065】
{束線の支持構成}
次にリード線の支持構成について説明する。前述したインターロックスイッチ31等はリード線によって電源部と電気的に接続するが、本実施例にあっては図13に示すように、前記リード線を複数本の束にした束線37をリード線支持部材38に固定し、該支持部材38を板金シャーシ21の側面に取り付けることによって束線37をまとめるようにしている。
【0066】
前記リード線支持部材38は、図13に示すように、板金シャーシ21の上部側面と略同じ長さを有し、上板38aと下板38b及び側板38cによって断面略コ字状であって束線37の引回し形状に基体を形成してなり、上板38aと下板38bの間に複数の係止爪38dが形成してあり、この係止爪38dに束線37を係止する。また側板38cの裏面側(板金シャーシ21と対面する側)には係止部(図示せず)が形成してあり、この係止部をシャーシ21に形成した係止孔(図示せず)に係止してシャーシ21に取り付ける。
【0067】
このように支持部材38を、束線37を這わせる板金シャーシ21の上部側面と略同じ長さに形成することにより、束線37の引回しが容易となり、且つ束線37が板金シャーシ21に直接触れることがなくなる。従って、シャーシ21にエッジ部が形成されていたとしても、該エッジ部に束線37が触れるおそれはない。
【0068】
また上板38aの所定位置には微小物受け部であるカップ形状の凹部38eが形成してある。この凹部38eが設けてある位置は、外装カバー16を取り付けるネジ39の下方に配置されるようにしている。
【0069】
即ち、板金シャーシ21の側面上部21cを折り曲げ形成し、この上部に設けたネジ孔21dにネジ39を締結することによって外装カバー16を板金シャーシ21に固定している。このネジ39をねじ込むときに微小ながら切り子が落下するおそれがあるが、本実施例のようにシャーシ側面上部21cの下方にリード線支持部材38を取り付け、且つネジ孔21dの下方に凹部38eがあると、前記切り子が落下しても凹部38eに受け止められて装置内部に落下することはない。このため板金シャーシ21の側面にはギア列40が配設されるが、該ギア部分等に切り子が落下することはなく、ギアの噛み合わせ精度に影響を及ぼすおそれがないものである。
【0070】
尚、図14は前述した実施例で示したレーザービームプリンタの概略機能構成を示す機能ブロック図である。
【0071】
また100 はホストであり、例えばコンピュータ或いはワードプロセッサ等であり、制御部200との間で電気信号の交信を行う。また、前述したように、センサユニット27が装置本体15にプロセスカートリッジBが装着されていないことを検出すると、検出信号が制御部200に送信される。すると、制御部 200はカートリッジ無し表示 101をホスト100 を介して所定のディスプレイに表示する。また更にセンサユニット27が開閉カバー16bの開放を検出すると、検出信号が制御部200に送信される。すると、前記と同様に制御部200はドアオープン表示 101をホスト100 を介して所定のディスプレイに表示する。
【0072】
また100 はホストであり、例えばコンピュータ或いはワードプロセッサ等であり、制御部 200との間で電気信号の交信を行う。また、前述したように、センサユニット27が装置本体15にプロセスカートリッジBが装着されていないことを検出すると、検出信号が制御部 200から送信される。すると、制御部 200はカートリッジ無し表示 101をホスト100 を介して所定のディスプレイに表示する。また更にセンサユニット27が開閉カバー16bの開放を検出すると、検出信号が制御部200に送信される。すると、前記と同様に制御部 200はドアオープン表示 101をホスト100 を介して所定のディスプレイに表示する。
【0073】
そして、制御部 200は、センサユニット27が装置本体15にプロセスカートリッジBが装着されていないこと、及び開閉カバー16bが閉じられていないことの何れか一方、又は両方を検出すると、装置電源15aのうち高圧電源15a3をオフして画像形成動作を行わない。尚、前記装置電源15aは、CPUやレーザー等を稼働させる第1低圧電源15a1と、主としてモータ等を駆動する第2低圧電源15a2と、転写ローラ4、現像ローラ10d、帯電ローラ8に画像形成プロセス上必要な高電圧を供給するための高圧電源15a3の3つの電源から構成されている。本実施例にあっては、開閉カバー16bを開けた時に、ソフト上だけでなくインターロックスイッチ31によって高圧電源15a3が機械的にオフするように構成している。尚、前記オフされる高圧電源15a3は約1kV〜4kV程度の高電圧を供給するものである。
【0074】
また更に、制御部 200はホスト100 及びセンサユニット27等からの情報に基づいて、光学手段1、帯電手段8、現像手段10、転写ローラ4、定着手段5、搬送手段3、装置電源15a等を制御する。
【0075】
〔他の実施例〕
次に前述した実施例に係るプロセスカートリッジB等の各部を構成する部材の他例を説明する。
【0076】
前述した画像形成装置に使用するプロセスカートリッジBは、前述のように単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像或いはフルカラー等)を形成するカートリッジにも好適に適用することが出来る。
【0077】
また現像方法としても、公知の2成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。
【0078】
また電子写真感光体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体(OPC)等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行ったものである。
【0079】
また帯電手段の構成も、前述した第1実施例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【0080】
尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード型(帯電ブレード)、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【0081】
また感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【0082】
また前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の1つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施例のもの以外にも、例えば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体とクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、前記プロセス手段の2つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
【0083】
即ち、前述した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。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体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とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【0084】
また前述した実施例では感光体ドラムや現像ローラをカートリッジ化し、このプロセスカートリッジを装着して画像を形成する装置を例示したが、これら感光体ドラムや現像ローラをカートリッジ化することなく、装置本体に直接取り付けた画像形成装置にも、本発明に同様に適用し得るものである。
【0085】
更に前述した実施例では画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも当然可能である。
【0086】
本実施例によれば、開閉部材を開閉することにより、該部材に設けた動作部がレーザーシャッタ、電源スイッチ、開閉検出部材を動作させるために、特別の動作機構を設けなくても開閉部材の開閉に伴ってこれを検出すると共に、レーザー光の遮断、電源のオン、オフが行われる。
【0087】
また、前記レーザーシャッタ等を装置本体の上部に設けると共に、開閉部材の回動中心を装置下部に設けるようにすれば、レーザーシャッタ等の部材に対する開閉部材の動きが大きくなり、スイッチやセンサによる検出精度を高めることが出来る。そして、レーザーシャッタ等の部材の組み付けを装置上方から容易に行うことが出来、装置の組み立て効率を向上させることが出来るものである。
【0088】
更に、装置をプロセスカートリッジを着脱可能とし、このカートリッジの検出部材の検出を、前記開閉検出部材の動作を検出するセンサによって行うように構成すれば、センサ数を少なくして装置の部品点数を減少することが出来る。
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、発光素子と前記受光素子とを有する検出センサでもって、プロセスカートリッジが電子写真画像形成装置の装置本体に装着されていること、および、開閉カバーが閉鎖位置に位置することを検知することができる。よって、部品点数を少なくすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る画像形成装置の構成模式説明図である。
【図2】画像形成装置の外観説明図である。
【図3】プロセスカートリッジの構成模式説明図である。
【図4】プロセスカートリッジの外観説明図である。
【図5】シャッタ部材が開いた状態のプロセスカートリッジ外観説明図である。
【図6】開閉カバーを開いてプロセスカートリッジを着脱する状態説明図である。
【図7】カートリッジ着脱ガイド部材の構成説明図である。
【図8】着脱ガイド部材に沿ってプロセスカートリッジを挿入した場合の状態説明図である。
【図9】プロセスカートリッジを逆に挿入しようとした場合の状態説明図である。
【図10】レーザーシャッタ及びセンサユニットの平面模式説明図である。
【図11】開閉カバーの開閉検出とプロセスカートリッジの有無検出及びインターロック検出構成の模式説明図である。
【図12】定着手段の加圧ローラ支持構成の説明図である。
【図13】リード線支持部材の構成説明図である。
【図14】機能ブロック図の説明図である。
【符号の説明】
A…画像形成装置、B…プロセスカートリッジ、1…光学手段、1a…レーザーダイオード、1b…ポリゴンミラー、1c…レンズ、1d…反射ミラー、1e…枠体、2…記録媒体、3…搬送手段、3a…給送トレイ、3a1,3a2…規制板、3a3…手差しガイド、3a4,3a5…規制板、3a6…延長ガイド、3b…ピックアップローラ、3c…搬送ローラ、3d…ガイド板、3e、3f…排出ローラ、4…転写ローラ、5…定着手段、5a…ヒータ、5b…定着回転体、5c…加圧ローラ、5c1…ローラ軸、5c2…ローラ部、5d…支持体、6…排出部、6a…延長トレイ、7…感光体ドラム、8…帯電ローラ、9…露光開口部、10…現像手段、10a…トナー収納部、10b…現像室、10c…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…廃トナー収納部、12…カートリッジ枠体、12a…現像枠体、12b…クリーニング枠体、12c…把手部、13…転写開口部、14…シャッタ部材、14a1,14a2…シャッタ部、14b…シャッタアーム、14c…バネ、14d…シャッタ突起、14e…軸、15…装置本体、15a…装置電源、15a1…第1電源、15a2…第2電源、15a3…高圧電源、15b…開口、15c…排出口、16…外装カバー、16a…軸、16b…開閉カバー、16b1〜16b4…リブ、16b5…筒状壁部、17…ガイド部材、17a…ガイド溝、17b…位置決め凹部、17b1…突当部、17c…シャッタガイド部、17d…規制突部、17e…庇部、17f…係止突部、17g…係止爪、17h…突起、18…第1突起、19…第2突起、20…電装基板、21…板金シャーシ、21a…丸孔、21b…係止孔、21c…側面上部、21d…ネジ孔、22…ネジリコイルバネ、23…アース板、24…レーザーシャッタ、24a…シャッタ部、24b…ストッパー、24c…当接部、25…ガイド、26…付勢バネ、27…センサユニット、28…開閉検出部材、28a…回動先部、28b…回動元端、29…装着検出部材、29a…回動先部、29b…回動元部、30…フォトインタラプタ、31…インターロックスイッチ、31a…アクチュエータ、31b…板バネ部材、32,33…軸、34…軸受、35…支持部、35a…固定部、35b…受口部、36…板金シャーシ、37…束線、38…リード線支持部材、38a…上板、38b…下板、38c…側板、38d…係止爪、38e…凹部、39…ネジ、40…ギア列、41…補助トレイ、 100…ホスト、 200…制御部
Claims (3)
- 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電子写真画像形成装置において、
(a)前記プロセスカートリッジを前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着する際に前記プロセスカートリッジが通過する挿入開口を開放する開放位置と前記挿入開口を閉じる閉鎖位置との間を移動可能な開閉カバーと、
(b)検知光を発光する発光素子と、
(c)前記検知光を受光する受光素子と、
(d)前記装置本体に移動可能に設けられた開閉検出部材であって、前記開閉カバーが前記閉鎖位置に位置する際には、前記開閉カバーと当接して前記検知光の光路を開放する第一の開放位置に位置し、前記開閉カバーが前記閉鎖位置以外の位置に位置する際には、前記検知光の光路を遮断する第一の遮断位置に位置する開閉検出部材と、
(e)前記装置本体に移動可能に設けられた装着検出部材であって、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は、前記プロセスカートリッジと当接して前記検知光の光路を開放する第二の開放位置に位置し、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いない際には、前記検知光の光路を遮断する第二の遮断位置に位置する装着検出部材と、
(f)前記発光素子と前記受光素子とを有する検出センサであって、前記開閉検出部材が前記第一の遮断位置に位置する際には、または/かつ、前記装着検出部材が前記第二の遮断位置に位置する際には、画像形成動作をおこなわないための信号を前記装置本体に設けられた制御部に送信する検出センサと、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記開閉カバーは、前記電子写真画像形成装置の装置本体の下方に、回転可能に設けられ、前記検出センサは、前記装置本体の上方に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記開閉検出部材と前記装着検出部材は、前記装置本体に回転中心を有する板状部材であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子写真画像形成装置。
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JP10203395A JP3559611B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 画像形成装置 |
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-
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JPH08297435A (ja) | 1996-11-12 |
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