JP3628869B2

JP3628869B2 - Process cartridge shutter mechanism, process cartridge using the same, and image forming apparatus using the same

Info

Publication number: JP3628869B2
Application number: JP07935998A
Authority: JP
Inventors: 哲夫山中; 浩細川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JPH10333530A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムと現像ローラとをケース内に収納したプロセスカートリッジのシャッター機構、これを用いるプロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラムと現像ローラとを１つのケース内に収納し、これらの感光体ドラムや現像ローラの交換をケースごと同時に行うようにしたプロセスカートリッジが普及している。このようなプロセスカートリッジには、このプロセスカートリッジを画像形成装置内に装着したときに感光体ドラムを画像形成装置内の転写部材に接触させる開口部がケースに形成されている。
【０００３】
感光体ドラムに手や物が触れると、その個所での画像形成が不良となり、転写紙などに転写された画像にスジなどが生じるようになる。そこで、プロセスカートリッジの開口部を覆うシャッターを設け、プロセスカートリッジを画像形成装置内に装着する前はシャッターで開口部を覆い、プロセスカートリッジを画像形成装置内に装着する直前に、又は、装着する過程でシャッターを開放するようにしたプロセスカートリッジが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし近年では、画像形成装置の小型化により、プロセスカートリッジも小型化されるとともに画像形成装置内に装着したプロセスカートリッジの周囲には各種の機構が近接して配置されている。
【０００５】
このため、小型化を図った画像形成装置で使用するプロセスカートリッジにおいては、開口部を覆うシャッターを設けることが困難になっている。
【０００６】
そこで本発明は、小型化を図った画像形成装置で使用するプロセスカートリッジのシャッター機構及びその開放方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、感光体ドラムと現像ローラとをケース内に収納し、画像形成装置内に装着されたときに前記感光体ドラムを前記画像形成装置内の転写部材に対向させる開口部を前記ケースに形成したプロセスカートリッジにおいて、一端を前記ケースに回動自在に連結して他端にシャッター部材が回動自在に連結されてこのシャッター部材を前記開口部を閉止する閉止位置と前記開口部を開放する開放位置とへ移動させるアーム部材と、前記シャッター部材を前記ケースの外周面に押し付ける向きに付勢する付勢部材とを設けた。従って、アーム部材を回動させ、シャッター部材を閉止位置から開放位置へ移動させるとき、シャッター部材はケースの外周面に押し付けられた状態に維持される。このため、シャッター部材が常にケースの外周面に近接して位置することになり、シャッター部材の設置スペースが狭くなる。
【００１０】
また、感光体ドラムの一端に回転駆動力が伝達されるギヤを設けるとともに他端にフランジを形成し、これらのギヤとフランジとの外径寸法を前記感光体ドラムの外径寸法より大きくした。従って、シャッター部材が移動するとき、シャッター部材の両端部がギヤとフランジとの外周面に摺接し、シャッター部材と感光体ドラムとの接触が防止される。
【００１１】
そして、シャッター部材の先端側両端部に、ギヤとフランジとの外周面に摺接する突起を形成した。従って、シャッター部材が移動するとき、シャッター部材の先端部と感光体ドラムとの間の隙間が大きくなり、シャッター部材の先端部と感光体ドラムとの接触がより一層防止される。
なお、シャッター部材の先端部とは、シャッター部材が閉止位置へ向けて移動するときにおける移動方向の前方部をいう。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明のプロセスカートリッジのシャッター機構において、ギヤの外周面に摺接する突起の先端部に前記ギヤに噛み合わない大きさのアール部を形成した。従って、シャッター部材を移動するときに突起がギヤの外周面に摺接しても、その突起がギヤに噛み合って移動動作が妨げられるということなく、シャッター部材の移動がスムーズに行われる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明のプロセスカートリッジのシャッター機構において、閉止位置に移動したシャッター部材の先端部が開口部の周縁部に重なるようにした。従って、シャッター部材を閉止位置へ移動させてあるとき、シャッター部材に外力が作用してもシャッター部材が感光体ドラムに接触する位置まで撓まず、シャッター部材が感光体ドラムに接触することによる感光体ドラム表面への傷付きが防止される。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明のプロセスカートリッジのシャッター機構において、指先を入れる把持用開口部を備えた把手をケースの上面部に形成し、画像形成装置内に装着されたプロセスカートリッジにおける開放位置へ移動したシャッター部材の後端部が前記把持用開口部より突出しないようにした。従って、把手を把持してプロセスカートリッジを画像形成装置内に着脱する場合、指先がシャッター部材の後端部に当たらず、プロセスカートリッジの着脱操作をスムーズに行える。
なお、シャッター部材の後端部とは、シャッター部材が開放位置へ向けて移動するときにおける移動方向の前方部をいう。
請求項５記載の発明は、感光体ドラムと現像ローラとをケース内に収納し、画像形成装置内に装着されたときに前記感光体ドラムを前記画像形成装置内の転写部材に対向させる開口部を前記ケースに形成したプロセスカートリッジにおいて、請求項１ないし４のいずれか一記載のシャッター機構を備える。
請求項６記載の発明は、電子写真方式で画像形成を実行する画像形成装置において、請求項５記載のプロセスカートリッジを備える。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。まず、図７に基づいて、本発明のプロセスカートリッジを使用する画像形成装置の内部構造を説明する。画像形成装置の本体ケース１の上部には原稿の画像を読み取る画像読取装置２が装着され、本体ケース１の内部にはプロセスカートリッジ３が着脱自在に装着されている。プロセスカートリッジ３の下方には、転写用紙を案内する用紙搬送路４が形成されている。
【００１６】
前記画像読取装置２は、画像読取部５と、この画像読取部５に原稿を供給する原稿トレイ６とを有し、この原稿トレイ６は、支点軸７を中心として実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とへ回動し得るように支持されている。なお、原稿トレイ６は、図示しないストッパにより、実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とで安定するように構成されている。
【００１７】
前記プロセスカートリッジ３は、感光体ケース８と現像ケース９とを連結したケース１０内に各種のプロセス部材を収納したもので、感光体ケース８内には、回転駆動される感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１の周囲を一様に帯電させる帯電ローラ１２等が収納されている。現像ケース９内には、現像剤を収納する現像剤収納部１３が一体に形成され、この現像剤収納部１３内の現像剤を撹拌するアジテータ１４、前記感光体ドラム１１の外周面に接する現像ローラ１５、現像剤収納部１３内の現像剤を現像ローラ１５へ補給する補給ローラ１６、現像ローラ１５の外周面に接触する現像ブレード１７等が収納されている。
【００１８】
前記本体ケース１内における前記プロセスカートリッジ３の周囲には、前記感光体ドラム１１の外周面に静電潜像を形成するレーザ書込ユニット１８、前記現像ローラ１５から現像剤を供給されて顕像化された感光体ドラム１１上のトナー像を転写用紙に転写させる転写部材である転写ローラ１９、転写用紙を斜めに載置した状態で支える給紙トレイ２０、転写用紙を給紙する給紙ローラ２１、給紙された転写用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部２２、定着部２２を通過した転写用紙が排紙される受け板２３等が設けられている。前記ケース１０には、前記感光体ドラム１１と前記転写ローラ１９とを対向させて接触させる開口部２４が形成されている。
【００１９】
また、前記本体ケース１内の側板には、前記プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に着脱する際のガイド２５，２６が左右に２本ずつ形成されている。前記ケース１０の左右両側面には、前記ガイド２５，２６に係合するガイドピン２７，２８が２本ずつ形成されている。なお、前記プロセスカートリッジ３の着脱は前記受け板２３側から行われ、着脱の際には受け板２３を回動させて着脱側を開放する。
【００２０】
つぎに、前記プロセスカートリッジ３には前記開口部２４を開閉するシャッター部材２９が設けられており、このシャッター部材２９の取付構造を図１ないし図６に基づいて詳しく説明する。前記ケース１０の左右両側にはアーム部材３０の一端が支軸３１により回動自在に連結され、左右のアーム部材３０の他端は連結フレーム３０ａにより連結され、さらに、アーム部材３０の他端には前記シャッター部材２９が回動自在に連結されている。前記シャッター部材２９の前記アーム部材３０への連結部には付勢部材であるスプリング３２が取り付けられ、このスプリング３２によりシャッター部材２９は前記ケース１０の外周面に押し付けられる向きに付勢されている。前記アーム部材３０の前記ケース１０への連結部には、前記シャッター部材２９が前記開口部２４を閉止する閉止位置へ移動する方向へ前記アーム部材３０を付勢するスプリング３３が取り付けられている。前記シャッター部材２９が閉止位置へ移動しているとき、図１及び図２に示すように、シャッター部材２９の先端部が開口部２４の周縁部に重なっている。ここでいうシャッター部材２９の先端部とは、シャッター部材２９が閉止位置へ向けて移動するときにおける移動方向の前方部をいう。
【００２１】
前記アーム部材３０には、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に着脱する際に前記ガイド２６に係合する突起３４が形成されている。プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に取り付けるとき、ガイド２６に係合した突起３４がガイド２６から力を受け、シャッター部材２９を閉止位置から開放位置へ移動させるようにアーム部材３０が回動する。
【００２２】
ここで、開口部２４から露出する感光体ドラム１１とシャッター部材２９との位置関係を図８及び図９に基づいて説明する。まず、図８に示すように、前記感光体ドラム１１の一端には、この感光体ドラム１１に回転駆動力を伝達するためのギヤ３５が固定されている。また、感光体ドラム１１の他端には、フランジ３６が固定されている。これらのギヤ３５とフランジ３６との外径寸法は、感光体ドラム１１の外径寸法より大きく形成されている。ついで、図９に示すように、前記シャッター部材２９の先端側両端部には、前記ギヤ３５とフランジ３６との外周面に摺接する突起３７ａ，３７ｂが形成されている。ギヤ３５の外周面に摺接する突起３７ａの先端部には、前記ギヤ３５に噛み合わない大きさのアール部３８が形成されている。このような構造上、移動するシャッター部材２９は感光体ドラム１１に接触せず、むしろシャッター部材２９と感光体ドラム１１との間には大きな隙間が生ずる。
【００２３】
つぎに、前記ケース１０の上面部には、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に着脱する際などに把持する把手３９が形成され、把手３９には、図９に示すように把手３９を把持する際に指先を挿入する把持用開口部４０が形成されている。本体ケース１内に装着されたプロセスカートリッジ３においては、アーム部材３０の回動に伴ってシャッター部材２９が図９に示す開放位置へ移動している。シャッター部材２９が開放位置へ移動しているとき、シャッター部材２９の後端部及び連結フレーム３０ａは、前記把持用開口部４０より突出しないように位置決めされている。なお、シャッター部材２９の後端部とは、シャッター部材２９が開放位置へ向けて移動するときにおける移動方向の前方部をいう。
【００２４】
このような構成において、図１、図２は、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に装着する操作の初期状態を示すもので、図１では一方のガイドピン２７のみがガイド２５に嵌合され、図２では、図１の状態からプロセスカートリッジ３を本体ケース１内へ少し押し込むことにより、他方のガイドピン２８もガイド２６に嵌合されている。これらの状態のとき、アーム部材３０はスプリング３３の付勢力により所定位置に回動しており、シャッター部材２９は開口部２４を閉止している。シャッター部材２９は、スプリング３２の付勢力によりケース１０の外周面に押し付けられた状態に維持され、さらに、シャッター部材２９の先端部が開口部２４の周縁部に重なっている。
【００２５】
従って、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に取り付ける前には、開口部２４がシャッター部材２９で閉止されているため、開口部２４から誤って指や物を入り込ませて感光体ドラム１１を傷付けるということが防止される。また、シャッター部材２９の先端部が開口部２４の周縁部に重なっているため、閉止位置に位置しているシャッター部材２９が外側から押されても、シャッター部材２９が大きく撓んで感光体ドラム１１に接触するということが防止される。
【００２６】
図３ないし図５は、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に押し込むことにより、アーム部材３０の突起３４がガイド２６に係合した後の状態である。突起３４がガイド２６に係合すると、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内へ押し込むことに伴って突起３４にはガイド２６から力を受け、この力の作用により、アーム部材３０は支軸３１の周りに上方へ回動し、シャッター部材２９が開口部２４の閉止位置から開放位置へ向けて次第に移動する。図３は開口部２４が半開された状態、図４及び図５は開口部２４が全開された状態である。シャッター部材２９が開放位置へ向けて移動する過程において、シャッター部材２９はスプリング３２の付勢力によりケース１０の外周面に押し付けられた状態を維持される。
【００２７】
図６は、プロセスカートリッジ３が本体ケース１内に装着された状態であり、ガイドピン２７，２８がガイド２５，２６の奥部に係合することにより、プロセスカートリッジ３の保持状態が安定する。シャッター部材２９は開口部２４を開放させる開放位置へ移動し、スプリング３２の付勢力によってケース１０の外周面に押し付けられている。従って、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に取り付ける過程でシャッター部材２９は開口部２４の閉止位置から開放位置へ移動するが、シャッター部材２９は常にスプリング３２の付勢力によってケース１０の外周面に押し付けられ、常にケース１０の外周面に近接して位置することとなり、シャッター部材２９の設置スペースを非常に小さくできる。このため、画像形成装置全体の小型化を図るとともにプロセスカートリッジ３の小型化を図った場合においても、このプロセスカートリッジ３にシャッター部材２９を設けることができる。
【００２８】
つぎに、シャッター部材２９が閉止位置から開放位置へ移動するとき、シャッター部材２９の先端側両端部に形成された突起３７ａ，３７ｂがギヤ３５とフランジ３６との外周面に摺接する。このため、シャッター部材２９が閉止位置から開放位置へ移動する過程におけるシャッター部材２９の先端部と感光体ドラム１１の外周面との間の隙間を大きくとることができ、感光体ドラム１１とシャッター部材２９との接触を防止できる。さらに、ギヤ３５の外周面に摺接する突起３７ａの先端部にアール部３８を形成したので、シャッター部材２９が移動する過程で突起３７ａの先端部がギヤ３５に噛み合って移動動作が妨げられるということを防止できる。特に、メンテナンスのためにプロセスカートリッジ３を本体ケース１外へ一旦取り出すような場合、その取り出し時に突起３７ａの先端部がギヤ３５と噛み合うことが防止され、シャッター部材２９が開口部２４の閉止位置にスムーズに移動する。
【００２９】
本体ケース１内の装着位置に取り付けられたプロセスカートリッジ３においては、開放位置へ移動したシャッター部材２９の後端部と連結フレーム３０ａとが把持用開口部４０より突出しないように位置決めされている。従って、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に着脱するために把持用開口部４０に指先を入れて把手３９をつかむ場合、指先がシャッター部材２９の後端部や連結フレーム３０ａに当たらず、プロセスカートリッジ３の着脱をスムーズに行える。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のプロセスカートリッジのシャッター機構によれば、アーム部材を回動させてシャッター部材を閉止位置から開放位置へ移動させるとき、シャッター部材をケースの外周面に押し付けた状態に維持することができ、このため、シャッター部材が常にケースの外周面に近接して位置することになり、シャッター部材の設置スペースが狭くなり、画像形成装置全体の小型化を図るとともにプロセスカートリッジの小型化を図った場合においても、このプロセスカートリッジにシャッター部材を設けることができる。
【００３３】
また、感光体ドラムの一端に回転駆動力が伝達されるギヤを設けるとともに他端にフランジを形成し、これらのギヤとフランジとの外径寸法を感光体ドラムの外径寸法より大きくしたので、シャッター部材が移動するとき、シャッター部材の両端部がギヤとフランジとの外周面に摺接するため、シャッター部材の移動時におけるシャッター部材と感光体ドラムとの接触を防止することができ、そのような接触による感光体ドラムの傷付きを防止できる。
【００３４】
そして、シャッター部材の先端側両端部に、ギヤとフランジとの外周面に摺接する突起を形成したので、シャッター部材が移動するとき、シャッター部材の先端部と感光体ドラムとの間の隙間が大きくなり、シャッター部材の移動時におけるシャッター部材の先端部と感光体ドラムとの接触をより一層確実に防止することができる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明のプロセスカートリッジのシャッター機構において、ギヤの外周面に摺接する突起の先端部にギヤに噛み合わない大きさのアール部を形成したので、シャッター部材が移動するときに突起がギヤの外周面に摺接しても、その突起がギヤに噛み合って移動動作が妨げられるということなく、シャッター部材の移動をスムーズに行わせることができる。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明のプロセスカートリッジのシャッター機構において、閉止位置に移動したシャッター部材の先端部が開口部の周縁部に重なるようにしたので、シャッター部材を閉止位置へ移動させてあるときにシャッター部材に外力が作用してもシャッター部材が撓んで感光体ドラムに接触するということを防止でき、シャッター部材が感光体ドラムに接触することによる感光体ドラムの傷付きを防止できる。
【００３７】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明のプロセスカートリッジのシャッター機構において、指先を入れる把持用開口部を備えた把手をケースの上面部に形成し、画像形成装置内に装着されたプロセスカートリッジにおける開放位置へ移動したシャッター部材の後端部が把持用開口部より突出しないようにしたので、把手を把持してプロセスカートリッジを画像形成装置内へ着脱するとき、把手を把持する指先がシャッター部材の後端部に当たらず、プロセスカートリッジの着脱をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロセスカートリッジを画像形成装置内に装着するために一方のガイドピンのみをガイドに嵌合させた状態を示す側面図である。
【図２】プロセスカートリッジを図１の状態から本体ケース内に押し込み、二個のガイドピンをガイドに嵌合させた状態を示す側面図である。
【図３】プロセスカートリッジを図２の状態からさらに本体ケース内に押し込み、シャッター部材が開放位置へ向けて移動して開口部が半開された状態を示す側面図である。
【図４】プロセスカートリッジを図３の状態からさらに本体ケース内に押し込み、開口部が全開された状態を示す側面図である。
【図５】プロセスカートリッジを図４の状態からさらに本体ケース内に押し込んだ状態を示す側面図である。
【図６】プロセスカートリッジの装着が完了してシャッター部材が開放位置へ移動した状態を示す側面図である。
【図７】プロセスカートリッジを装着した画像形成装置の内部構造を示す側面図である。
【図８】感光体ドラムの正面図である。
【図９】把手の把持用開口部と開放位置へ移動したシャッター部材の後端部との位置関係、及び、感光体ドラムとシャッター部材との形状を示す正面図である。
【符号の説明】
３プロセスカートリッジ
１０ケース
１１感光体ドラム
１５現像ローラ
１９転写部材
２４開口部
２６ガイド
２９シャッター部材
３０アーム部材
３２付勢部材
３４突起
３５ギヤ
３６フランジ
３７ａ，３７ｂ突起
３８アール部
３９把手
４０把持用開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shutter mechanism of a process cartridge in which a photosensitive drum and a developing roller are housed in a case, a process cartridge using the shutter mechanism , and an image forming apparatus using the same .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, there is a process cartridge in which a photosensitive drum and a developing roller are housed in one case, and the photosensitive drum and the developing roller are exchanged simultaneously for each case. It is popular. In such a process cartridge, an opening is formed in the case for contacting the photosensitive drum with a transfer member in the image forming apparatus when the process cartridge is mounted in the image forming apparatus.
[0003]
When a hand or an object touches the photosensitive drum, image formation at that portion becomes defective, and streaks or the like are generated in the image transferred to transfer paper or the like. Therefore, a process of providing a shutter that covers the opening of the process cartridge, covering the opening with the shutter before mounting the process cartridge in the image forming apparatus, and immediately before mounting the process cartridge in the image forming apparatus A process cartridge in which the shutter is opened is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, the process cartridge is also downsized due to the downsizing of the image forming apparatus, and various mechanisms are arranged close to each other around the process cartridge mounted in the image forming apparatus.
[0005]
For this reason, it is difficult to provide a shutter that covers the opening in a process cartridge used in a downsized image forming apparatus.
[0006]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a shutter mechanism for a process cartridge used in a downsized image forming apparatus and a method for opening the shutter mechanism.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the photosensitive drum and the developing roller are accommodated in a case, and the opening for allowing the photosensitive drum to face a transfer member in the image forming apparatus when mounted in the image forming apparatus. In the process cartridge formed in the case, one end is pivotally connected to the case and the other end is pivotally connected to a shutter member, and the shutter member closes the opening and the opening. And an urging member that urges the shutter member in a direction in which the shutter member is pressed against the outer peripheral surface of the case. Therefore, when the arm member is rotated and the shutter member is moved from the closed position to the open position, the shutter member is kept pressed against the outer peripheral surface of the case. For this reason, the shutter member is always positioned close to the outer peripheral surface of the case, and the installation space for the shutter member is reduced.
[0010]
Further, a gear for transmitting rotational driving force is provided at one end of the photosensitive drum, and a flange is formed at the other end, and the outer diameter of these gear and flange is made larger than the outer diameter of the photosensitive drum. Therefore, when the shutter member moves, both end portions of the shutter member are in sliding contact with the outer peripheral surface of the gear and the flange, and the contact between the shutter member and the photosensitive drum is prevented.
[0011]
And the protrusion which slidably contacts to the outer peripheral surface of a gear and a flange was formed in the front end side both ends of a shutter member. Therefore, when the shutter member moves, a gap between the front end portion of the shutter member and the photosensitive drum is increased, and contact between the front end portion of the shutter member and the photosensitive drum is further prevented.
In addition, the front-end | tip part of a shutter member means the front part of the moving direction when a shutter member moves toward a closed position.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the shutter mechanism of the process cartridge according to the first aspect of the present invention, a rounded portion of a size that does not mesh with the gear is formed at the tip of the protrusion that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the gear. Therefore, even when the protrusion slides on the outer peripheral surface of the gear when moving the shutter member, the movement of the shutter member is performed smoothly without the protrusion engaging with the gear and hindering the movement operation.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the shutter mechanism of the process cartridge according to the first aspect of the present invention, the tip of the shutter member that has moved to the closed position is overlapped with the peripheral edge of the opening. Therefore, when the shutter member is moved to the closed position, even if an external force is applied to the shutter member, the shutter member does not bend to a position where it comes into contact with the photosensitive drum, and the photosensitive member is caused by the shutter member coming into contact with the photosensitive drum. Damage to the drum surface is prevented.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the shutter mechanism of the process cartridge according to the first aspect, a handle having a grip opening for inserting a fingertip is formed on the upper surface of the case and is mounted in the image forming apparatus. The rear end portion of the shutter member moved to the open position in the process cartridge is prevented from protruding from the holding opening. Therefore, when the process cartridge is attached to and detached from the image forming apparatus by holding the handle, the fingertip does not hit the rear end of the shutter member, and the process cartridge can be attached and detached smoothly.
The rear end portion of the shutter member refers to a front portion in the moving direction when the shutter member moves toward the open position.
According to a fifth aspect of the present invention, the photosensitive drum and the developing roller are housed in a case, and the opening for allowing the photosensitive drum to face a transfer member in the image forming apparatus when mounted in the image forming apparatus. The process cartridge formed in the case includes the shutter mechanism according to any one of claims 1 to 4.
According to a sixth aspect of the present invention, in an image forming apparatus for performing image formation by electrophotography, the process cartridge according to the fifth aspect is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the internal structure of the image forming apparatus using the process cartridge of the present invention will be described with reference to FIG. An image reading device 2 for reading an image of a document is mounted on the upper portion of the main body case 1 of the image forming apparatus, and a process cartridge 3 is detachably mounted in the main body case 1. Below the process cartridge 3, a paper conveyance path 4 for guiding the transfer paper is formed.
[0016]
The image reading device 2 includes an image reading unit 5 and a document tray 6 that supplies a document to the image reading unit 5, and the document tray 6 has a horizontal position indicated by a solid line around a fulcrum shaft 7. It is supported so that it can rotate to the standing position indicated by the two-dot chain line. The document tray 6 is configured to be stabilized at a horizontal position indicated by a solid line and an upright position indicated by a two-dot chain line by a stopper (not shown).
[0017]
The process cartridge 3 contains various process members in a case 10 in which a photoconductor case 8 and a developing case 9 are connected. In the photoconductor case 8, a photoconductive drum 11 that is driven to rotate, A charging roller 12 and the like for uniformly charging the periphery of the photosensitive drum 11 are accommodated. In the developing case 9, a developer accommodating portion 13 that accommodates the developer is integrally formed, and an agitator 14 that agitates the developer in the developer accommodating portion 13 and development that is in contact with the outer peripheral surface of the photosensitive drum 11. A roller 15, a replenishing roller 16 that replenishes the developer in the developer storage unit 13 to the developing roller 15, a developing blade 17 that contacts the outer peripheral surface of the developing roller 15, and the like are stored.
[0018]
Around the process cartridge 3 in the main body case 1, a developer is supplied from a laser writing unit 18 for forming an electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 11 and the developing roller 15, and a visible image is formed. A transfer roller 19 that is a transfer member that transfers the toner image on the photosensitive drum 11 onto the transfer paper, a paper feed tray 20 that supports the transfer paper in a state where the transfer paper is placed obliquely, and a paper feed roller that feeds the transfer paper 21 is provided with a fixing unit 22 for fixing the toner image transferred to the fed transfer paper, a receiving plate 23 for discharging the transfer paper that has passed through the fixing unit 22, and the like. The case 10 is formed with an opening 24 for contacting the photosensitive drum 11 and the transfer roller 19 to face each other.
[0019]
Further, two guides 25, 26 for attaching / detaching the process cartridge 3 to / from the main body case 1 are formed on the side plate in the main body case 1 on the left and right sides. Two guide pins 27, 28 that engage with the guides 25, 26 are formed on both the left and right side surfaces of the case 10. The process cartridge 3 is attached / detached from the receiving plate 23 side, and when attaching / detaching, the receiving plate 23 is rotated to open the attaching / detaching side.
[0020]
Next, the process cartridge 3 is provided with a shutter member 29 for opening and closing the opening 24, and the mounting structure of the shutter member 29 will be described in detail with reference to FIGS. One end of an arm member 30 is rotatably connected to the left and right sides of the case 10 by a support shaft 31, the other end of the left and right arm members 30 is connected by a connecting frame 30a, and the other end of the arm member 30 is connected to the other end of the arm member 30. The shutter member 29 is rotatably connected. A spring 32, which is a biasing member, is attached to the connecting portion of the shutter member 29 to the arm member 30, and the shutter member 29 is biased by the spring 32 in a direction to be pressed against the outer peripheral surface of the case 10. . A spring 33 for urging the arm member 30 in a direction in which the shutter member 29 moves to a closing position for closing the opening 24 is attached to a connecting portion of the arm member 30 to the case 10. When the shutter member 29 is moved to the closing position, the distal end portion of the shutter member 29 overlaps the peripheral edge portion of the opening 24 as shown in FIGS. The front end portion of the shutter member 29 here refers to a front portion in the moving direction when the shutter member 29 moves toward the closing position.
[0021]
The arm member 30 is formed with a protrusion 34 that engages with the guide 26 when the process cartridge 3 is attached to and detached from the main body case 1. When the process cartridge 3 is mounted in the main body case 1, the projection 34 engaged with the guide 26 receives a force from the guide 26, and the arm member 30 rotates so as to move the shutter member 29 from the closed position to the open position.
[0022]
Here, the positional relationship between the photosensitive drum 11 exposed from the opening 24 and the shutter member 29 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 8, a gear 35 for transmitting a rotational driving force to the photosensitive drum 11 is fixed to one end of the photosensitive drum 11. A flange 36 is fixed to the other end of the photosensitive drum 11. The outer diameter of the gear 35 and the flange 36 is larger than the outer diameter of the photosensitive drum 11. Next, as shown in FIG. 9, projections 37 a and 37 b are formed on both ends of the shutter member 29 on the front end side so as to be in sliding contact with the outer peripheral surfaces of the gear 35 and the flange 36. A rounded portion 38 having a size that does not mesh with the gear 35 is formed at the tip of the protrusion 37 a that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the gear 35. Due to such a structure, the moving shutter member 29 does not contact the photosensitive drum 11, but rather a large gap is generated between the shutter member 29 and the photosensitive drum 11.
[0023]
Next, a handle 39 is formed on the upper surface of the case 10 to hold the process cartridge 3 when the process cartridge 3 is attached to or detached from the main body case 1, and the handle 39 holds the handle 39 as shown in FIG. A grip opening 40 is formed through which a fingertip is inserted. In the process cartridge 3 mounted in the main body case 1, the shutter member 29 moves to the open position shown in FIG. 9 as the arm member 30 rotates. When the shutter member 29 is moved to the open position, the rear end portion of the shutter member 29 and the connecting frame 30a are positioned so as not to protrude from the holding opening 40. The rear end portion of the shutter member 29 refers to a front portion in the moving direction when the shutter member 29 moves toward the open position.
[0024]
In such a configuration, FIGS. 1 and 2 show an initial state of an operation for mounting the process cartridge 3 in the main body case 1. In FIG. 1, only one guide pin 27 is fitted to the guide 25. In FIG. 2, the process guide 3 is slightly pushed into the main body case 1 from the state shown in FIG. In these states, the arm member 30 is rotated to a predetermined position by the urging force of the spring 33, and the shutter member 29 closes the opening 24. The shutter member 29 is maintained in a state of being pressed against the outer peripheral surface of the case 10 by the urging force of the spring 32, and the distal end portion of the shutter member 29 overlaps the peripheral edge portion of the opening 24.
[0025]
Accordingly, the opening 24 is closed by the shutter member 29 before the process cartridge 3 is mounted in the main body case 1, so that a finger or an object is accidentally inserted from the opening 24 to damage the photosensitive drum 11. It is prevented. Further, since the distal end portion of the shutter member 29 overlaps the peripheral edge portion of the opening 24, even when the shutter member 29 located at the closed position is pressed from the outside, the shutter member 29 is greatly bent and the photosensitive drum 11 is bent. It is prevented from touching.
[0026]
3 to 5 show a state after the protrusion 34 of the arm member 30 is engaged with the guide 26 by pushing the process cartridge 3 into the main body case 1. When the projection 34 is engaged with the guide 26, the projection 34 receives a force from the guide 26 as the process cartridge 3 is pushed into the main body case 1, and the arm member 30 moves around the support shaft 31 by the action of this force. The shutter member 29 gradually moves from the closed position of the opening 24 toward the open position. 3 shows a state where the opening 24 is half-opened, and FIGS. 4 and 5 show a state where the opening 24 is fully opened. In the process of moving the shutter member 29 toward the open position, the shutter member 29 is kept pressed against the outer peripheral surface of the case 10 by the biasing force of the spring 32.
[0027]
FIG. 6 shows a state in which the process cartridge 3 is mounted in the main body case 1, and the holding state of the process cartridge 3 is stabilized by the guide pins 27 and 28 engaging with the inner portions of the guides 25 and 26. The shutter member 29 moves to an open position where the opening 24 is opened, and is pressed against the outer peripheral surface of the case 10 by the biasing force of the spring 32. Accordingly, the shutter member 29 moves from the closed position of the opening 24 to the open position in the process of mounting the process cartridge 3 in the main body case 1, but the shutter member 29 is always pressed against the outer peripheral surface of the case 10 by the biasing force of the spring 32. Therefore, it is always located close to the outer peripheral surface of the case 10, and the installation space for the shutter member 29 can be made very small. Therefore, the shutter member 29 can be provided in the process cartridge 3 even when the entire image forming apparatus is downsized and the process cartridge 3 is downsized.
[0028]
Next, when the shutter member 29 moves from the closed position to the open position, the protrusions 37 a and 37 b formed at both end portions on the front end side of the shutter member 29 are in sliding contact with the outer peripheral surfaces of the gear 35 and the flange 36. Therefore, it is possible to make a large gap between the front end portion of the shutter member 29 and the outer peripheral surface of the photosensitive drum 11 in the process in which the shutter member 29 moves from the closed position to the open position. Contact with 29 can be prevented. Further, since the rounded portion 38 is formed at the distal end portion of the projection 37a slidably contacting the outer peripheral surface of the gear 35, the distal end portion of the projection 37a meshes with the gear 35 in the process of moving the shutter member 29, and the movement operation is hindered. Can be prevented. In particular, when the process cartridge 3 is once taken out of the main body case 1 for maintenance, the tip portion of the projection 37a is prevented from engaging with the gear 35 during the removal, and the shutter member 29 is brought into the closed position of the opening 24. Move smoothly.
[0029]
In the process cartridge 3 attached to the mounting position in the main body case 1, the rear end portion of the shutter member 29 moved to the open position and the connection frame 30 a are positioned so as not to protrude from the holding opening 40. Therefore, when the fingertip is inserted into the holding opening 40 and the handle 39 is gripped in order to attach or detach the process cartridge 3 to / from the main body case 1, the fingertip does not hit the rear end portion of the shutter member 29 or the connecting frame 30a. 3 can be attached and detached smoothly.
[0030]
【The invention's effect】
According to the shutter mechanism of the process cartridge of the first aspect of the present invention, when the arm member is rotated to move the shutter member from the closed position to the open position, the shutter member is kept pressed against the outer peripheral surface of the case. Therefore, the shutter member is always located close to the outer peripheral surface of the case, the installation space for the shutter member is reduced, and the entire image forming apparatus is reduced in size and the process cartridge is reduced in size. Even in the illustrated case, the process cartridge can be provided with a shutter member.
[0033]
In addition, a gear for transmitting rotational driving force is provided at one end of the photosensitive drum and a flange is formed at the other end, and the outer diameter of these gear and flange is made larger than the outer diameter of the photosensitive drum. When the shutter member moves, both ends of the shutter member are in sliding contact with the outer peripheral surface of the gear and the flange, so that the contact between the shutter member and the photosensitive drum during the movement of the shutter member can be prevented. It is possible to prevent the photosensitive drum from being damaged by contact.
[0034]
And since the protrusion which slide-contacts with the outer peripheral surface of a gear and a flange was formed in the both ends of the front end side of a shutter member, when a shutter member moves, the clearance gap between the front-end | tip part of a shutter member and a photosensitive drum is large. Thus, contact between the front end portion of the shutter member and the photosensitive drum during movement of the shutter member can be more reliably prevented.
[0035]
According to the second aspect of the invention, in the shutter mechanism of the process cartridge according to the first aspect, the rounded portion of a size that does not mesh with the gear is formed at the tip of the protrusion slidingly contacting the outer peripheral surface of the gear. Even if the protrusion slides on the outer peripheral surface of the gear when the shutter member moves, the movement of the shutter member can be performed smoothly without the protrusion engaging with the gear and hindering the movement operation.
[0036]
According to the third aspect of the present invention, in the shutter mechanism of the process cartridge according to the first aspect, the tip of the shutter member moved to the closed position is overlapped with the peripheral edge of the opening. Even when an external force is applied to the shutter member when the shutter member is moved to the closed position, the shutter member can be prevented from being bent and coming into contact with the photosensitive drum. Damage can be prevented.
[0037]
According to a fourth aspect of the present invention, in the shutter mechanism of the process cartridge according to the first aspect, the handle having a grip opening for inserting a fingertip is formed on the upper surface of the case and is mounted in the image forming apparatus. Since the rear end portion of the shutter member moved to the open position in the processed cartridge is prevented from protruding from the opening for gripping, the handle is gripped when the handle is gripped and the process cartridge is attached to and detached from the image forming apparatus. The fingertip does not hit the rear end of the shutter member, and the process cartridge can be smoothly attached and detached.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a state in which only one guide pin is fitted to a guide for mounting a process cartridge in an image forming apparatus.
FIG. 2 is a side view showing a state in which a process cartridge is pushed into the main body case from the state of FIG. 1 and two guide pins are fitted to the guide.
3 is a side view showing a state in which the process cartridge is further pushed into the main body case from the state of FIG. 2 and the shutter member is moved toward the open position and the opening is half-opened. FIG.
4 is a side view showing a state in which the process cartridge is further pushed into the main body case from the state of FIG. 3 and the opening is fully opened. FIG.
5 is a side view showing a state in which the process cartridge is further pushed into the main body case from the state of FIG.
FIG. 6 is a side view showing a state where the mounting of the process cartridge is completed and the shutter member is moved to the open position.
FIG. 7 is a side view showing the internal structure of the image forming apparatus equipped with a process cartridge.
FIG. 8 is a front view of the photosensitive drum.
FIG. 9 is a front view showing the positional relationship between the grip holding opening and the rear end of the shutter member moved to the open position, and the shapes of the photosensitive drum and the shutter member.
[Explanation of symbols]
3 Process Cartridge 10 Case 11 Photosensitive Drum 15 Developing Roller 19 Transfer Member 24 Opening 26 Guide 29 Shutter Member 30 Arm Member 32 Energizing Member 34 Protrusion 35 Gear 36 Flange 37a, 37b Protrusion 38 Round Part 39 Handle 40 Gripping Opening

Claims

感光体ドラムと現像ローラとをケース内に収納し、画像形成装置内に装着されたときに前記感光体ドラムを前記画像形成装置内の転写部材に対向させる開口部を前記ケースに形成したプロセスカートリッジにおいて、
一端を前記ケースに回動自在に連結して他端にシャッター部材が回動自在に連結されてこのシャッター部材を前記開口部を閉止する閉止位置と前記開口部を開放する開放位置とへ移動させるアーム部材と、
前記シャッター部材を前記ケースの外周面に押し付ける向きに付勢する付勢部材と、
を設け、前記感光体ドラムの一端に回転駆動力が伝達されるギヤを設けるとともに他端にフランジを形成し、これらのギヤとフランジとの外径寸法を前記感光体ドラムの外径寸法より大きくし、前記シャッター部材の先端側両端部に、前記ギヤと前記フランジとの外周面に摺接する突起を形成したことを特徴とするプロセスカートリッジのシャッター機構。A process cartridge in which a photosensitive drum and a developing roller are housed in a case, and an opening is formed in the case so that the photosensitive drum faces a transfer member in the image forming apparatus when the photosensitive drum and the developing roller are mounted in the image forming apparatus. In
One end is pivotally connected to the case and a shutter member is pivotally connected to the other end, and the shutter member is moved to a closing position for closing the opening and an opening position for opening the opening. An arm member;
A biasing member that biases the shutter member in a direction to press the shutter member against the outer peripheral surface of the case;
A gear for transmitting rotational driving force to one end of the photosensitive drum and a flange at the other end, and the outer diameter of the gear and the flange is larger than the outer diameter of the photosensitive drum. A process cartridge shutter mechanism, wherein protrusions that are in sliding contact with outer peripheral surfaces of the gear and the flange are formed at both ends of the front end side of the shutter member.

前記ギヤの外周面に摺接する前記突起の先端部に前記ギヤに噛み合わない大きさのアール部を形成したことを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジのシャッター機構。2. A shutter mechanism for a process cartridge according to claim 1, wherein a rounded portion having a size that does not mesh with the gear is formed at a tip portion of the protrusion that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the gear.

閉止位置に移動した前記シャッター部材の先端部が前記開口部の周縁部に重なるようにしたことを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジのシャッター機構。2. A shutter mechanism for a process cartridge according to claim 1, wherein a front end portion of the shutter member moved to the closing position is overlapped with a peripheral edge portion of the opening portion.

指先を入れる把持用開口部を備えた把手を前記ケースの上面部に形成し、前記画像形成装置内に装着された前記プロセスカートリッジにおける開放位置へ移動した前記シャッター部材の後端部が前記把持用開口部より突出しないようにしたことを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジのシャッター機構。A grip having an opening for holding a fingertip is formed on the upper surface of the case, and a rear end of the shutter member moved to an open position in the process cartridge mounted in the image forming apparatus is used for the holding 2. A shutter mechanism for a process cartridge according to claim 1, wherein the shutter mechanism is not protruded from the opening.

感光体ドラムと現像ローラとをケース内に収納し、画像形成装置内に装着されたときに前記感光体ドラムを前記画像形成装置内の転写部材に対向させる開口部を前記ケースに形成したプロセスカートリッジにおいて、請求項１ないし４のいずれか一記載のシャッター機構を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。A process cartridge in which a photosensitive drum and a developing roller are housed in a case, and an opening is formed in the case so that the photosensitive drum faces a transfer member in the image forming apparatus when the photosensitive drum and the developing roller are mounted in the image forming apparatus. A process cartridge comprising the shutter mechanism according to claim 1.

電子写真方式で画像形成を実行する画像形成装置において、請求項５記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus for performing image formation by electrophotography, comprising the process cartridge according to claim 5.