画像形成装置
【課題】 感光体ドラムを支持する支持フレームが画像形成装置本体に感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた画像形成装置において、画像形成装置本体の正規位置に装着されていない支持フレームを誤って検出することを防止する。
【解決手段】 プロセスカートリッジ１１の支持フレーム６６には、フック７０が回動可能に支持され、プリンタ本体１８の装着部１９にはフック７０のフック部７０Ａが係止される係止片７４Ｂと、係止片７４Ｂに係止されたフック部７０Ａによってレバー６８Ａを押されるマイクロスイッチ６８が設けれている。また、プロセスカートリッジ１１は圧縮コイルバネ８２によって装着部１９から抜け出す方向に付勢されることで、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に位置決めされる。
【解決手段】 プロセスカートリッジ１１の支持フレーム６６には、フック７０が回動可能に支持され、プリンタ本体１８の装着部１９にはフック７０のフック部７０Ａが係止される係止片７４Ｂと、係止片７４Ｂに係止されたフック部７０Ａによってレバー６８Ａを押されるマイクロスイッチ６８が設けれている。また、プロセスカートリッジ１１は圧縮コイルバネ８２によって装着部１９から抜け出す方向に付勢されることで、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラムを備えるカートリッジが画像形成装置本体に着脱可能とされた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置では、消耗品である感光体ドラムが内蔵されたプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とすることで、感光体ドラムの交換を可能としている。プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する構成としては、画像形成装置本体の上部に設けられたカバーを開いて上から挿入して装着する構成と、画像形成装置本体の側面に設けられたカバーを開いて感光体ドラムの軸方向へ挿入して装着する構成が一般的である。
【０００３】
ここで、プロセスカートリッジを感光体ドラムの軸方向へ挿入して画像形成装置本体に装着する構成では、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたことを、種々の方法で検出している。例えば、画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリッジによってスイッチを作動されるマイクロスイッチ（例えば、特許文献１参照）や、画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリッジによって動かされるアクチュエータをセンシングするフォトセンサによって検出し、又はプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されると嵌合するドロアコネクタの導通をチェックすることによって検出している。
【０００４】
しかし、プロセスカートリッジと画像形成装置本体との間には嵌め合い公差が設けられている。また、マイクロスイッチをオンにするスイッチのストローク、フォトセンサによって検出されるアクチュエータのストロークにも公差があり、さらに、ドロアコネクタは完全に嵌合されていなくても導通する。
【０００５】
このため、プロセスカートリッジが画像形成装置本体の正規位置から数ｍｍ程度外れていたとしても、マイクロスイッチ等の検出手段によってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたと誤検出されることがある。この状態で、感光体ドラムを露光するとレーザーの照射位置が感光体ドラムの有効画像形成領域を外れてしまうことも起こり得る。
【特許文献１】特開平８−２３８７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、感光体ドラムを支持する支持フレームが画像形成装置本体に感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた画像形成装置において、画像形成装置本体の正規位置に装着されていない支持フレームを誤って検出することを防止する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の画像形成装置は、トナー像を担持して転写媒体に転写する感光体ドラムと、前記感光体ドラムを支持し、画像形成装置本体に前記感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた支持フレームと、前記支持フレーム又は前記画像形成装置本体に設けられた係止手段と、前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記支持フレームが前記画像形成装置本体の正規位置に装着されると前記係止手段が係止する被係止手段と、前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の画像形成装置では、感光体ドラムがトナー像を担持して転写媒体に転写する。この感光体ドラムは支持フレームに支持されており、この支持フレームは、画像形成装置本体に感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされている。これによって、消耗品である感光体ドラムを交換することができ、また、用紙搬送ジャムの処理が容易になる。
【０００９】
ここで、画像形成装置本体又は支持フレームにはフック等の係止手段が設けられており、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に装着されると、係止手段が、支持フレーム又は画像形成装置本体に設けられた係止用の孔等の被係止手段に係止する。また、画像形成装置本体又は支持フレームには検出手段が設けられており、この検出手段が、被係止手段に係止した係止手段を検出する。
【００１０】
即ち、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に装着されない限り、検出手段が係止手段を検出することが無いので、画像形成装置本体の正規位置に装着されていない支持フレームが検出手段によって誤って検出されることが無い。また、感光体ドラム及び支持フレームを画像形成装置本体の正規位置に確実に位置決めできる。
【００１１】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記感光体ドラムを露光して前記感光体ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記露光手段へ電源を供給しない第１チート回路と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の画像形成装置では、露光手段が感光体ドラムを露光して感光体ドラムに静電潜像を形成する。ここで、係止手段が、被係止手段に係止されず、検出手段によって検出されなければ、第１チート回路は、露光手段へ電源を供給しない。
【００１３】
このため、露光手段が、画像形成装置本体の正規位置から外れた位置に位置する感光体ドラムを露光することが無く、露光位置が感光体ドラムの有効画像形成領域から外れることを未然に防止できる。
【００１４】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、高電圧を発生して前記感光体ドラムを帯電又は除電する高電圧発生手段と、前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記高電圧発生手段へ電源を供給しない第２チート回路と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の画像形成装置では、高電圧発生手段が高電圧を発生して感光体ドラムを帯電又は除電する。ここで、係止手段が、被係止手段に係止されず、検出手段によって検出されなければ、第２チート回路が高電圧発生手段へ電源を供給しない。
【００１６】
このため、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に装着されていない状態では高電圧発生手段の端子が露出されるような場合に、作業者が露出された高電圧発生手段の端子に触れたとしても感電の恐れは無い。
【００１７】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記検出手段、前記被係止手段を前記画像形成装置本体に設け、前記検出手段を前記被係止手段の奥側に配置し、作業者が前記検出手段に触れることを防止したことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の画像形成装置では、被係止手段が画像形成装置本体に設けられ、検出手段が画像形成装置本体の被係止手段の奥側に設けられており、ユーザーやサービスマン等の作業者が検出手段に触れることによる支持フレームの誤検出が防止されている。これによって、支持フレームが画像形成本体に装着されていない状態で、露光手段、高電圧発生手段が作動されることを防止でき、作業者が露光手段からの光を受けたり、高電圧発生手段の高電圧に感電すること等を防止できる。
【００１９】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記支持フレームを、前記画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢し、前記係止手段を前記被係止手段に係止させるフレーム付勢手段を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の画像形成装置では、フレーム付勢手段が、支持フレームを、画像形成装置から抜き出す方向へ付勢し、係止手段を被係止手段に係止させている。これによって、感光体ドラム、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に確実に位置決めされる。
【００２１】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記フレーム付勢手段は、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記感光体ドラムの回転軸に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させる連結部材と、前記連結部材を前記抜き出す方向へ付勢する連結部材付勢手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の画像形成装置では、感光体ドラムの回転軸に連結される連結部材が、画像形成装置本体に回転可能に設けられており、画像形成装置本体の駆動源によって回転されることで、感光体ドラムが回転される。ここで、連結部材は、連結部材付勢手段によって、支持フレームを画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢されている。これによって、連結部材に連結された感光体ドラム、及び感光体ドラムを支持する支持フレームが、画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢され、係止手段が被係止手段に係止される。
【００２３】
請求項７に記載の画像形成装置は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記フレーム付勢手段は、前記感光体ドラムの回転軸に取付けられたドラム側はす歯歯車と、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記ドラム側はす歯歯車に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させると共に、前記ドラム側はす歯歯車に前記抜き出す方向へのスラスト力を付与する本体側はす歯歯車と、を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の画像形成装置では、ドラム側はす歯歯車が感光体ドラムの回転軸に取付けられている。また、画像形成装置本体には、ドラム側はす歯歯車に連結される本体側はす歯歯車が回転可能に設けられており、この本体側はす歯歯車が画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されることで、感光体ドラムが回転される。
【００２５】
ここで、本体側はす歯歯車は、ドラム側はす歯歯車と噛合って回転することで、ドラム側はす歯歯車に、支持フレームを画像形成装置本体から抜き出す方向へのスラスト力を付与する。これによって、感光体ドラム及び支持フレームが、画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢され、係止手段が被係止手段に係止される。
【００２６】
請求項８に記載の画像形成装置は、請求項５乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記被係止手段が、前記画像形成装置本体に設けられた係止用の板材で、前記係止手段が、前記支持フレームに回動可能に支持され、前記係止用の板材に係止される係止用の突起が設けられたフックであり、前記フックを前記係止部材に向けて付勢するフック付勢手段を備え、前記係止用の板材に係止される前記係止用の突起の係止面と、前記フックの回動中心から前記係止面と前記係止用の板材との接触点まで延びる直線との角度を９０°以下としたことを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載の画像形成装置では、支持フレームが画像形成装置本体に装着されると、支持フレームがフレーム付勢手段によって画像形成装置本体から抜き出す方向に付勢され、支持フレームに回動可能に支持されたフックがフック付勢手段によって、画像形成装置本体に設けられた係止用の板材に向けて付勢され、フックに設けられた係止用の突起の係止面が、係止用の板材に係止される。これによって、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に位置決めされる。
【００２８】
ここで、フレーム付勢手段の付勢力が大きい場合、係止用の板材から係止用の突起の係止面へ作用する反力でフックがフック付勢手段の付勢力に抗して回動して係止用の板材から外れる恐れがある。
【００２９】
このため、係止用の突起の係止面と、この係止面と係止用の板材との接触点まで延びる直線との角度を９０°以下とし、この直線と反力の向きを同じにすることで、上記反力が、係止面に対して、フックの回動方向の係止解除側へ作用しないようにしている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は上記構成にしたので、感光体ドラムを支持する支持フレームが画像形成装置本体に感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた画像形成装置において、画像形成装置本体の正規位置に装着されていない支持フレームを誤って検出することを防止できる。また、作業者が誤って検出手段に触れてしまうことによる支持フレームの誤検出を防止でき、さらに、フレーム付勢手段の付勢力によってフックが係止用の板材から外れてしまうことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００３２】
図１に示すように、モノクロレーザービームプリンタ（以下、プリンタと言う）１０は、感光体ドラム１２にトナー像を形成し、感光体ドラム１２から搬送される用紙Ｐへトナー像を転写する画像形成部１４を備える。この画像形成部１４の下方には複数の給紙カセット１６がプリンタ本体１８に挿抜可能に設けられている。
【００３３】
給紙カセット１６には用紙Ｐが積層されており、給紙カセット１６の搬送方向下流端部にはピックアップロール２０が設けられている。このピックアップロール２０は、最上位の用紙Ｐに当接し、回転駆動されて用紙Ｐを１枚ずつ給紙カセット１６から搬送方向下流側へ送り出す。
【００３４】
そして、ピックアップロール２０よりも下流側の搬送路Ｌは上方に向けて延出し、そして、折返されて水平方向に延出して画像形成部１４に到達する。この搬送路Ｌに沿って複数の搬送ロール２２が配設されている。また、プリンタ本体１８の外部から用紙Ｐを給紙するための手差しトレイ２４が、搬送路Ｌの縦搬送路Ｌ１に面して配設されており、手差しトレイ２４の搬送方向下流端部には、手差しトレイ２４にセットされた用紙Ｐを縦搬送路Ｌ１に送るピックアップロール２６が配設されている。
【００３５】
また、搬送路Ｌの水平搬送路Ｌ２には、用紙Ｐを保持して水平方向に搬送する搬送ベルト２８が配設されている。この搬送ベルト２８の上面に面して感光体ドラム１２が配設され、搬送ベルト２８の裏側に配設された転写ロール３０が搬送ベルト２８の上面を感光体ドラム１２に押し当てている。
【００３６】
そして、感光体ドラム１２の周囲には、回転方向（図中反時計回り方向）に順に、クリーニング用帯電チャージャー３２、クリーニングブレード３４、帯電チャージャー３６、現像ロール３８、除電チャージャー４０、転写ロール３０が配設されている。
【００３７】
クリーニング用帯電チャージャー３２は、転写後の感光面を帯電して、用紙Ｐに転写されずに残留したトナーと感光体ドラム１２との静電吸着力を低下させる。そして、クリーニングブレード３４が感光体ドラム１２上の未転写残留トナーを掻き落す。感光体ドラム１２の右側には廃トナーボックス４２が設けられており、クリーニングブレード３４によって感光体ドラム１２から掻き落されたトナーがこの廃トナーボックス４２に回収される。
【００３８】
また、帯電チャージャー３６が、感光体ドラム１２を一様に帯電する。そして、感光体ドラム１２の上方には光走査装置４４が配設されており、この光走査装置４４が、感光体ドラム１２の帯電面にレーザー光を走査させ、感光体ドラム１２に静電潜像を形成する。
【００３９】
そして、現像ロール３８が感光体ドラム１２の静電潜像をトナーで現像するわけだが、現像ロール３８が設けられた現像器４６には攪拌スクリュー４８が回転可能に設けられており、この攪拌スクリュー４８が回転駆動されて現像器４６内のトナーが攪拌されながら現像ロール３８に供給される。また、現像器４６の図中左側にはトナーカートリッジ５０が配設されている。このトナーカートリッジ５０にはトナーが充填されたトナータンク５２と、スクリューオーガ５４が設けられており、スクリューオーガ５４が回転駆動されるとトナータンク５２からトナー供給路（図示省略）を介して現像器４６内にトナーが供給される。
【００４０】
そして、除電チャージャー４０が、感光体ドラム１２のトナー像が形成された面を除電し、転写ロール３０が感光体ドラム１２から用紙Ｐへトナー像を転写させる。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト２８によって水平方向に搬送され、搬送ベルト２８の水平方向に配設された定着器５６に突入する。定着器５６では、ヒートロール５８に加圧ロール６０が圧接されており、用紙Ｐがヒートロール５８と加圧ロール６０によって狭持搬送される際に加圧加熱されることで、トナーが溶融し用紙Ｐに定着する。そして、定着器５６から送り出された用紙Ｐは排出ロール６２によって排紙トレイ６４へ排紙される。
【００４１】
ここで、感光体ドラム１２、クリーニング用帯電チャージャー３２、クリーニングブレード３４、帯電チャージャー３６、除電チャージャー４０、トナーボックス４２は、感光体ドラム１２を回転可能に支持する支持フレーム６６に収容されて１つのユニットとなっており、このユニットをプロセスカートリッジ１１と称する。
【００４２】
図２に示すように、このプロセスカートリッジ１１は、プリンタ本体１８に感光体ドラム１２の軸方向へ着脱可能となっている。プリンタ本体１８の感光体ドラム１２が装着される装着部１９には、プロセスカートリッジ１１の有り無しを検出するマイクロスイッチ６８が設けられ、プロセスカートリッジ１１には、マイクロスイッチ６８のレバー６８Ａを押すアクチュエータであるフック７０が設けられている。
【００４３】
図３に示すように、支持フレーム６６の上面の着脱方向手前側の端部には、フック７０が回動可能に支持されている。フック７０は、長手方向一端部を支持フレーム６６に支持され、長手方向他端部に上向きのフック部７０Ａが形成されている。また、フック７０と支持フレーム６６との間には圧縮コイルバネ７２が設けられており、この圧縮コイルバネ７２によってフック７０が上向きに付勢されている。なお、フック７０は、図示しないストッパによって、水平になる位置で圧縮コイルバネ７２の付勢力による回動を停止される。
【００４４】
一方、マイクロスイッチ６８は、装着部１９の着脱方向手前側に設けられた支持部材７４に取付けられている。図２、図３に示すように、支持部材７４はＬ字状の板材で、マイクロスイッチ６８はレバー６８Ａを下向きにして側壁７４Ａに取付けられている。また、図３（Ａ）に示すように、側壁７４Ａの下端部から水平方向に延出した係止片７４Ｂはフック部７０Ａと当接する高さに配置されている。この係止片７４Ｂに当接するフック部７０Ａの面はテーパになっており、図３（Ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１１が装着部１９に挿入され、フック部７０Ａが係止片７４Ｂに当接すると、フック７０は、圧縮コイルバネ７２の付勢力に抗して押し下げられ、係止片７４Ｂの下を通過する。
【００４５】
ここで、図３（Ｃ）に示すように、係止片７４Ｂには係止用の孔７４Ｃが形成されており、フック部７０Ａがこの係止用の孔７４Ｃの下まで移動すると、フック７０は、圧縮コイルバネ７２の付勢力で持ち上げられ、フック部７０Ａを係止用の孔７４Ｃに挿入させる。
【００４６】
マイクロスイッチ６８は、係止用の孔７４Ｃの上方に配置されており、係止用の孔７４Ｃに挿入されたフック部７０Ａによってレバー６８Ａを押上げられ、スイッチがオンになるようになっている。
【００４７】
また、フック７０の長手方向一端部にはフック７０の長手方向と直交する方向に突出する把持部７１が設けられており、この把持部７１を図中時計回り方向に押すことでフック７０の係止片７４Ｂとの係止を解除できる。
【００４８】
また、感光体ドラム１２の回転軸１２Ａは支持フレーム６６の奥側へ突出しており、この回転軸１２Ａの支持フレーム６６から突出した部分にはカップリング７６が取付けられている。また、装着部１９の感光体ドラム１２の回転軸１２Ａの延長線上には、プリンタ本体１８に設けられた駆動源によって回転駆動される回転軸７８が設けられており、この回転軸７８にはカップリング８０が摺動可能に取付けられている。このカップリング８０は、圧縮コイルバネ８２によってカップリング７６に押し当てられる。また、カップリング７６、８０の当接面には係合可能な凸と凹の形状が形成されている。
【００４９】
これによって、感光体ドラム１２の回転軸１２Ａとプリンタ本体１８の回転軸７８が連結されるので、回転軸７８を回転駆動することで感光体ドラム１２を回転させることができる。
【００５０】
また、プロセスカートリッジ１１は、圧縮コイルバネ８２によって、プリンタ本体１８から抜き出す方向（図中矢印Ａ方向）へ付勢されているので、フック部７０Ａが、必ず係止用の孔７４Ｃの孔壁７４Ｃ´に押し当てられる。従って、プロセスカートリッジ１１は、常に装着部１９内の同じ位置に位置決めされる。
【００５１】
ここで、プロセスカートリッジ１１がフック７０等によって位置決めされる位置がプロセスカートリッジ１１の正規位置であるが、図３（Ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１１が正規位置から抜け出している時は、フック７０がマイクロスイッチ６８のレバー６８Ａに接触せず、図３（Ｃ）に示すように、プロセスカートリッジ１１が正規位置に位置決めされている時のみ、フック７０がマイクロスイッチ６８のレバー６８Ａを押し上げ、マイクロスイッチ６８をオンにする。
【００５２】
即ち、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着されていない状態で、マイクロスイッチ６８がオンになることは有り得ない。また、マイクロスイッチ６８は係止片７４Ｂよりも奥側に設けられ、ユーザーやサービスマン等がマイクロスイッチ６８に直接触れることができないようになっている。
【００５３】
従って、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着されていないにも関わらず、プロセスカートリッジ１１が装着部１９に装着されたと誤って検出されることを確実に防止できる。
【００５４】
ところで、図２に示すように、プロセスカートリッジ１１や現像器４６等が着脱されるプリンタ本体１８の側面１８Ａには、側面１８Ａを開閉するカバー（図示省略）と、このカバーの開閉を検出するインターロックスイッチ（図示省略）が設けられている。このインターロックスイッチは、チート回路に接続されている。即ち、カバーが閉じられ、インターロックスイッチがオンになると、クリーニング用帯電チャージャー３２、帯電チャージャー３６、除電チャージャー４０に高電圧を発生させる高電圧発生回路８４（図３参照）、及び光走査装置４４（図１、図３参照）に電源が供給され、プリント動作が可能となる。反対に、カバーが開かれ、インターロックスイッチがオフになると、高電圧発生回路８４、及び光走査装置４４への電源供給が切断され、高電圧の発生、レーザー光の射出が不能となる。
【００５５】
そして、本実施形態では、図３に示すように、上述したインターロックスイッチに接続されたチート回路の他に、マイクロスイッチ６８に光走査装置４４と高電圧発生回路８４を接続したチート回路８６を設けている。即ち、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着され、マイクロスイッチ６８がオンになると、光走査装置４４と高電圧発生回路８４に電源が供給され、反対に、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置から外され、マイクロスイッチ６８がオフになると、光走査装置４４と高電圧発生回路８４への電源供給が切断される。
【００５６】
これによって、光走査装置４４が、プリンタ本体１８の正規位置から外れた感光体ドラム１２を露光することが無く、露光位置が感光体ドラム１２の有効画像形成領域から外れることを未然に防止できる。
【００５７】
また、例えばインターロックスイッチの故障等でカバーが開いていることが検出されなかったとしても、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着されていない限り、光走査装置４４、高電圧発生回路８４が作動不能となる。このため、プロセスカートリッジ１１を装着部１９に着脱しているユーザーやサービスマン等が光走査装置４４から射出されたレーザー光を受けること、及び、ユーザーやサービスマン等が高電圧発生回路８４の端子に触れて感電することを確実に防止できる。
【００５８】
次に、フック７０のフック部７０Ａの形状について説明する。
【００５９】
図４に示すように、フック７０は、長手方向一端部を支持フレーム６６に回動可能に支持され、長手方向他端部には、係止片７４Ｂに向って突出した突起であるフック部７０Ａが形成されている。このフック部７０Ａは、台形状をしており、係止用の孔７４Ｃの孔壁７４Ｃ´に係止される係止面７０Ｂが長手方向一端側へ傾斜している。
【００６０】
ここで、プロセスカートリッジ１１を装着部１９から抜け出す方向へ付勢する圧縮コイルバネ８２の付勢力が大きい場合、孔壁７４Ｃ´から係止面７０Ｂへ作用する反力で、フック７０が圧縮コイルバネ７２の付勢力に抗して回動してフック部７０Ａが係止用の孔７４Ｃから抜け出す恐れがある。このため、フック７０の回動中心７０Ｃから係止面７０Ｂと孔壁７４Ｃ´との接触点Ｐまで延出する直線Ｘ（図中鎖線で図示）と、係止面７０Ｂとの角度αを、９０°以下として直線Ｘと上記反力の向きを同じにすることで、上記反力が、係止面７０Ｂに対して、フック７０の回動方向の係止解除側へ作用しないようにしている。
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６２】
図５（Ａ）に示すように、プロセスカートリッジ１００では、感光体ドラム１２の回転軸１２Ａが支持フレーム６６の奥側へ突出しており、この回転軸１２Ａの支持フレーム６６から突出した部分にははす歯歯車１０２が取付けられている。また、装着部１９の最奥部にはプリンタ本体１８に設けられた駆動源によって回転駆動される回転軸１０４が設けられており、この回転軸１０４に、はす歯歯車１０６が取付けられている。図５（Ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１００が装着部１９に装着され、はす歯歯車１０６が、はす歯歯車１０２に連結され、回転軸１０４が回転駆動されることで、感光体ドラム１２が回転される。
【００６３】
ここで、図５（Ｃ）に示すように、はす歯歯車１０６がはす歯歯車１０２と噛合って回転すると、はす歯歯車１０２にはスラスト力Ｑが作用するが、このスラスト力Ｑが、プロセスカートリッジ１００が装着部１９から抜け出す方向（図中矢印Ａ方向）に作用するように、はす歯歯車１０２、１０６の歯の向き、及び回転方向が設定されている。このため、回転軸１０４が回転駆動されると、感光体ドラム１２が回転されると共に、プロセスカートリッジ１００が装着部１９から抜け出す方向へ付勢される。従って、フック部７０Ａが、必ず係止用の孔７４Ｃの孔壁７４Ｃ´に押し当てられるので、プロセスカートリッジ１００は、常に装着部１９内の同じ位置に位置決めされる。
【００６４】
また、本実施形態では、第１実施形態のマイクロスイッチ６８に換えてフォトセンサ１０８が設けられている。このフォトセンサ１０８は、支持部材７４の側壁７４Ａに取付けられており、被係止部材７４Ｂに係止されたフック部７０Ａを検出する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタの概略を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジを示す斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジとプリンタ本体との着脱機構を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジのフックの形状を示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジとプリンタ本体との着脱機構を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ モノクロレーザープリンタ（画像形成装置）
１２ 感光対ドラム
１８ プリンタ本体（画像形成装置本体）
３２ クリーニング用帯電チャージャー（高電圧発生手段）
３６ 帯電チャージャー（高電圧発生手段）
４０ 除電チャージャー（高電圧発生手段）
４４ 光走査装置（露光手段）
６６ 支持フレーム
６８ マイクロスイッチ（検出手段）
７０ フック（係止手段）
７０Ａ フック部（係止用の突起）
７０Ｂ 係止面
７２ 圧縮コイルバネ（フック付勢手段）
７４Ｂ 係止片（係止用の板材）
７８ 回転軸
８０ カップリング（連結部材）
８２ 圧縮コイルバネ（フレーム付勢手段）
８６ チート回路（第１チート回路、第２チート回路）
１０２ はす歯歯車（ドラム側はす歯歯車）
１０６ はす歯歯車（本体側はす歯歯車）
１０８ フォトセンサ（検出手段）
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｑ スラスト力
Ｘ 直線
α 角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラムを備えるカートリッジが画像形成装置本体に着脱可能とされた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置では、消耗品である感光体ドラムが内蔵されたプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とすることで、感光体ドラムの交換を可能としている。プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する構成としては、画像形成装置本体の上部に設けられたカバーを開いて上から挿入して装着する構成と、画像形成装置本体の側面に設けられたカバーを開いて感光体ドラムの軸方向へ挿入して装着する構成が一般的である。
【０００３】
ここで、プロセスカートリッジを感光体ドラムの軸方向へ挿入して画像形成装置本体に装着する構成では、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたことを、種々の方法で検出している。例えば、画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリッジによってスイッチを作動されるマイクロスイッチ（例えば、特許文献１参照）や、画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリッジによって動かされるアクチュエータをセンシングするフォトセンサによって検出し、又はプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されると嵌合するドロアコネクタの導通をチェックすることによって検出している。
【０００４】
しかし、プロセスカートリッジと画像形成装置本体との間には嵌め合い公差が設けられている。また、マイクロスイッチをオンにするスイッチのストローク、フォトセンサによって検出されるアクチュエータのストロークにも公差があり、さらに、ドロアコネクタは完全に嵌合されていなくても導通する。
【０００５】
このため、プロセスカートリッジが画像形成装置本体の正規位置から数ｍｍ程度外れていたとしても、マイクロスイッチ等の検出手段によってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたと誤検出されることがある。この状態で、感光体ドラムを露光するとレーザーの照射位置が感光体ドラムの有効画像形成領域を外れてしまうことも起こり得る。
【特許文献１】特開平８−２３８７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、感光体ドラムを支持する支持フレームが画像形成装置本体に感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた画像形成装置において、画像形成装置本体の正規位置に装着されていない支持フレームを誤って検出することを防止する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の画像形成装置は、トナー像を担持して転写媒体に転写する感光体ドラムと、前記感光体ドラムを支持し、画像形成装置本体に前記感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた支持フレームと、前記支持フレーム又は前記画像形成装置本体に設けられた係止手段と、前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記支持フレームが前記画像形成装置本体の正規位置に装着されると前記係止手段が係止する被係止手段と、前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の画像形成装置では、感光体ドラムがトナー像を担持して転写媒体に転写する。この感光体ドラムは支持フレームに支持されており、この支持フレームは、画像形成装置本体に感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされている。これによって、消耗品である感光体ドラムを交換することができ、また、用紙搬送ジャムの処理が容易になる。
【０００９】
ここで、画像形成装置本体又は支持フレームにはフック等の係止手段が設けられており、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に装着されると、係止手段が、支持フレーム又は画像形成装置本体に設けられた係止用の孔等の被係止手段に係止する。また、画像形成装置本体又は支持フレームには検出手段が設けられており、この検出手段が、被係止手段に係止した係止手段を検出する。
【００１０】
即ち、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に装着されない限り、検出手段が係止手段を検出することが無いので、画像形成装置本体の正規位置に装着されていない支持フレームが検出手段によって誤って検出されることが無い。また、感光体ドラム及び支持フレームを画像形成装置本体の正規位置に確実に位置決めできる。
【００１１】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記感光体ドラムを露光して前記感光体ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記露光手段へ電源を供給しない第１チート回路と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の画像形成装置では、露光手段が感光体ドラムを露光して感光体ドラムに静電潜像を形成する。ここで、係止手段が、被係止手段に係止されず、検出手段によって検出されなければ、第１チート回路は、露光手段へ電源を供給しない。
【００１３】
このため、露光手段が、画像形成装置本体の正規位置から外れた位置に位置する感光体ドラムを露光することが無く、露光位置が感光体ドラムの有効画像形成領域から外れることを未然に防止できる。
【００１４】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、高電圧を発生して前記感光体ドラムを帯電又は除電する高電圧発生手段と、前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記高電圧発生手段へ電源を供給しない第２チート回路と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の画像形成装置では、高電圧発生手段が高電圧を発生して感光体ドラムを帯電又は除電する。ここで、係止手段が、被係止手段に係止されず、検出手段によって検出されなければ、第２チート回路が高電圧発生手段へ電源を供給しない。
【００１６】
このため、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に装着されていない状態では高電圧発生手段の端子が露出されるような場合に、作業者が露出された高電圧発生手段の端子に触れたとしても感電の恐れは無い。
【００１７】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記検出手段、前記被係止手段を前記画像形成装置本体に設け、前記検出手段を前記被係止手段の奥側に配置し、作業者が前記検出手段に触れることを防止したことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の画像形成装置では、被係止手段が画像形成装置本体に設けられ、検出手段が画像形成装置本体の被係止手段の奥側に設けられており、ユーザーやサービスマン等の作業者が検出手段に触れることによる支持フレームの誤検出が防止されている。これによって、支持フレームが画像形成本体に装着されていない状態で、露光手段、高電圧発生手段が作動されることを防止でき、作業者が露光手段からの光を受けたり、高電圧発生手段の高電圧に感電すること等を防止できる。
【００１９】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記支持フレームを、前記画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢し、前記係止手段を前記被係止手段に係止させるフレーム付勢手段を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の画像形成装置では、フレーム付勢手段が、支持フレームを、画像形成装置から抜き出す方向へ付勢し、係止手段を被係止手段に係止させている。これによって、感光体ドラム、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に確実に位置決めされる。
【００２１】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記フレーム付勢手段は、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記感光体ドラムの回転軸に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させる連結部材と、前記連結部材を前記抜き出す方向へ付勢する連結部材付勢手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の画像形成装置では、感光体ドラムの回転軸に連結される連結部材が、画像形成装置本体に回転可能に設けられており、画像形成装置本体の駆動源によって回転されることで、感光体ドラムが回転される。ここで、連結部材は、連結部材付勢手段によって、支持フレームを画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢されている。これによって、連結部材に連結された感光体ドラム、及び感光体ドラムを支持する支持フレームが、画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢され、係止手段が被係止手段に係止される。
【００２３】
請求項７に記載の画像形成装置は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記フレーム付勢手段は、前記感光体ドラムの回転軸に取付けられたドラム側はす歯歯車と、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記ドラム側はす歯歯車に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させると共に、前記ドラム側はす歯歯車に前記抜き出す方向へのスラスト力を付与する本体側はす歯歯車と、を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の画像形成装置では、ドラム側はす歯歯車が感光体ドラムの回転軸に取付けられている。また、画像形成装置本体には、ドラム側はす歯歯車に連結される本体側はす歯歯車が回転可能に設けられており、この本体側はす歯歯車が画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されることで、感光体ドラムが回転される。
【００２５】
ここで、本体側はす歯歯車は、ドラム側はす歯歯車と噛合って回転することで、ドラム側はす歯歯車に、支持フレームを画像形成装置本体から抜き出す方向へのスラスト力を付与する。これによって、感光体ドラム及び支持フレームが、画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢され、係止手段が被係止手段に係止される。
【００２６】
請求項８に記載の画像形成装置は、請求項５乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記被係止手段が、前記画像形成装置本体に設けられた係止用の板材で、前記係止手段が、前記支持フレームに回動可能に支持され、前記係止用の板材に係止される係止用の突起が設けられたフックであり、前記フックを前記係止部材に向けて付勢するフック付勢手段を備え、前記係止用の板材に係止される前記係止用の突起の係止面と、前記フックの回動中心から前記係止面と前記係止用の板材との接触点まで延びる直線との角度を９０°以下としたことを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載の画像形成装置では、支持フレームが画像形成装置本体に装着されると、支持フレームがフレーム付勢手段によって画像形成装置本体から抜き出す方向に付勢され、支持フレームに回動可能に支持されたフックがフック付勢手段によって、画像形成装置本体に設けられた係止用の板材に向けて付勢され、フックに設けられた係止用の突起の係止面が、係止用の板材に係止される。これによって、支持フレームが画像形成装置本体の正規位置に位置決めされる。
【００２８】
ここで、フレーム付勢手段の付勢力が大きい場合、係止用の板材から係止用の突起の係止面へ作用する反力でフックがフック付勢手段の付勢力に抗して回動して係止用の板材から外れる恐れがある。
【００２９】
このため、係止用の突起の係止面と、この係止面と係止用の板材との接触点まで延びる直線との角度を９０°以下とし、この直線と反力の向きを同じにすることで、上記反力が、係止面に対して、フックの回動方向の係止解除側へ作用しないようにしている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は上記構成にしたので、感光体ドラムを支持する支持フレームが画像形成装置本体に感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた画像形成装置において、画像形成装置本体の正規位置に装着されていない支持フレームを誤って検出することを防止できる。また、作業者が誤って検出手段に触れてしまうことによる支持フレームの誤検出を防止でき、さらに、フレーム付勢手段の付勢力によってフックが係止用の板材から外れてしまうことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００３２】
図１に示すように、モノクロレーザービームプリンタ（以下、プリンタと言う）１０は、感光体ドラム１２にトナー像を形成し、感光体ドラム１２から搬送される用紙Ｐへトナー像を転写する画像形成部１４を備える。この画像形成部１４の下方には複数の給紙カセット１６がプリンタ本体１８に挿抜可能に設けられている。
【００３３】
給紙カセット１６には用紙Ｐが積層されており、給紙カセット１６の搬送方向下流端部にはピックアップロール２０が設けられている。このピックアップロール２０は、最上位の用紙Ｐに当接し、回転駆動されて用紙Ｐを１枚ずつ給紙カセット１６から搬送方向下流側へ送り出す。
【００３４】
そして、ピックアップロール２０よりも下流側の搬送路Ｌは上方に向けて延出し、そして、折返されて水平方向に延出して画像形成部１４に到達する。この搬送路Ｌに沿って複数の搬送ロール２２が配設されている。また、プリンタ本体１８の外部から用紙Ｐを給紙するための手差しトレイ２４が、搬送路Ｌの縦搬送路Ｌ１に面して配設されており、手差しトレイ２４の搬送方向下流端部には、手差しトレイ２４にセットされた用紙Ｐを縦搬送路Ｌ１に送るピックアップロール２６が配設されている。
【００３５】
また、搬送路Ｌの水平搬送路Ｌ２には、用紙Ｐを保持して水平方向に搬送する搬送ベルト２８が配設されている。この搬送ベルト２８の上面に面して感光体ドラム１２が配設され、搬送ベルト２８の裏側に配設された転写ロール３０が搬送ベルト２８の上面を感光体ドラム１２に押し当てている。
【００３６】
そして、感光体ドラム１２の周囲には、回転方向（図中反時計回り方向）に順に、クリーニング用帯電チャージャー３２、クリーニングブレード３４、帯電チャージャー３６、現像ロール３８、除電チャージャー４０、転写ロール３０が配設されている。
【００３７】
クリーニング用帯電チャージャー３２は、転写後の感光面を帯電して、用紙Ｐに転写されずに残留したトナーと感光体ドラム１２との静電吸着力を低下させる。そして、クリーニングブレード３４が感光体ドラム１２上の未転写残留トナーを掻き落す。感光体ドラム１２の右側には廃トナーボックス４２が設けられており、クリーニングブレード３４によって感光体ドラム１２から掻き落されたトナーがこの廃トナーボックス４２に回収される。
【００３８】
また、帯電チャージャー３６が、感光体ドラム１２を一様に帯電する。そして、感光体ドラム１２の上方には光走査装置４４が配設されており、この光走査装置４４が、感光体ドラム１２の帯電面にレーザー光を走査させ、感光体ドラム１２に静電潜像を形成する。
【００３９】
そして、現像ロール３８が感光体ドラム１２の静電潜像をトナーで現像するわけだが、現像ロール３８が設けられた現像器４６には攪拌スクリュー４８が回転可能に設けられており、この攪拌スクリュー４８が回転駆動されて現像器４６内のトナーが攪拌されながら現像ロール３８に供給される。また、現像器４６の図中左側にはトナーカートリッジ５０が配設されている。このトナーカートリッジ５０にはトナーが充填されたトナータンク５２と、スクリューオーガ５４が設けられており、スクリューオーガ５４が回転駆動されるとトナータンク５２からトナー供給路（図示省略）を介して現像器４６内にトナーが供給される。
【００４０】
そして、除電チャージャー４０が、感光体ドラム１２のトナー像が形成された面を除電し、転写ロール３０が感光体ドラム１２から用紙Ｐへトナー像を転写させる。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト２８によって水平方向に搬送され、搬送ベルト２８の水平方向に配設された定着器５６に突入する。定着器５６では、ヒートロール５８に加圧ロール６０が圧接されており、用紙Ｐがヒートロール５８と加圧ロール６０によって狭持搬送される際に加圧加熱されることで、トナーが溶融し用紙Ｐに定着する。そして、定着器５６から送り出された用紙Ｐは排出ロール６２によって排紙トレイ６４へ排紙される。
【００４１】
ここで、感光体ドラム１２、クリーニング用帯電チャージャー３２、クリーニングブレード３４、帯電チャージャー３６、除電チャージャー４０、トナーボックス４２は、感光体ドラム１２を回転可能に支持する支持フレーム６６に収容されて１つのユニットとなっており、このユニットをプロセスカートリッジ１１と称する。
【００４２】
図２に示すように、このプロセスカートリッジ１１は、プリンタ本体１８に感光体ドラム１２の軸方向へ着脱可能となっている。プリンタ本体１８の感光体ドラム１２が装着される装着部１９には、プロセスカートリッジ１１の有り無しを検出するマイクロスイッチ６８が設けられ、プロセスカートリッジ１１には、マイクロスイッチ６８のレバー６８Ａを押すアクチュエータであるフック７０が設けられている。
【００４３】
図３に示すように、支持フレーム６６の上面の着脱方向手前側の端部には、フック７０が回動可能に支持されている。フック７０は、長手方向一端部を支持フレーム６６に支持され、長手方向他端部に上向きのフック部７０Ａが形成されている。また、フック７０と支持フレーム６６との間には圧縮コイルバネ７２が設けられており、この圧縮コイルバネ７２によってフック７０が上向きに付勢されている。なお、フック７０は、図示しないストッパによって、水平になる位置で圧縮コイルバネ７２の付勢力による回動を停止される。
【００４４】
一方、マイクロスイッチ６８は、装着部１９の着脱方向手前側に設けられた支持部材７４に取付けられている。図２、図３に示すように、支持部材７４はＬ字状の板材で、マイクロスイッチ６８はレバー６８Ａを下向きにして側壁７４Ａに取付けられている。また、図３（Ａ）に示すように、側壁７４Ａの下端部から水平方向に延出した係止片７４Ｂはフック部７０Ａと当接する高さに配置されている。この係止片７４Ｂに当接するフック部７０Ａの面はテーパになっており、図３（Ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１１が装着部１９に挿入され、フック部７０Ａが係止片７４Ｂに当接すると、フック７０は、圧縮コイルバネ７２の付勢力に抗して押し下げられ、係止片７４Ｂの下を通過する。
【００４５】
ここで、図３（Ｃ）に示すように、係止片７４Ｂには係止用の孔７４Ｃが形成されており、フック部７０Ａがこの係止用の孔７４Ｃの下まで移動すると、フック７０は、圧縮コイルバネ７２の付勢力で持ち上げられ、フック部７０Ａを係止用の孔７４Ｃに挿入させる。
【００４６】
マイクロスイッチ６８は、係止用の孔７４Ｃの上方に配置されており、係止用の孔７４Ｃに挿入されたフック部７０Ａによってレバー６８Ａを押上げられ、スイッチがオンになるようになっている。
【００４７】
また、フック７０の長手方向一端部にはフック７０の長手方向と直交する方向に突出する把持部７１が設けられており、この把持部７１を図中時計回り方向に押すことでフック７０の係止片７４Ｂとの係止を解除できる。
【００４８】
また、感光体ドラム１２の回転軸１２Ａは支持フレーム６６の奥側へ突出しており、この回転軸１２Ａの支持フレーム６６から突出した部分にはカップリング７６が取付けられている。また、装着部１９の感光体ドラム１２の回転軸１２Ａの延長線上には、プリンタ本体１８に設けられた駆動源によって回転駆動される回転軸７８が設けられており、この回転軸７８にはカップリング８０が摺動可能に取付けられている。このカップリング８０は、圧縮コイルバネ８２によってカップリング７６に押し当てられる。また、カップリング７６、８０の当接面には係合可能な凸と凹の形状が形成されている。
【００４９】
これによって、感光体ドラム１２の回転軸１２Ａとプリンタ本体１８の回転軸７８が連結されるので、回転軸７８を回転駆動することで感光体ドラム１２を回転させることができる。
【００５０】
また、プロセスカートリッジ１１は、圧縮コイルバネ８２によって、プリンタ本体１８から抜き出す方向（図中矢印Ａ方向）へ付勢されているので、フック部７０Ａが、必ず係止用の孔７４Ｃの孔壁７４Ｃ´に押し当てられる。従って、プロセスカートリッジ１１は、常に装着部１９内の同じ位置に位置決めされる。
【００５１】
ここで、プロセスカートリッジ１１がフック７０等によって位置決めされる位置がプロセスカートリッジ１１の正規位置であるが、図３（Ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１１が正規位置から抜け出している時は、フック７０がマイクロスイッチ６８のレバー６８Ａに接触せず、図３（Ｃ）に示すように、プロセスカートリッジ１１が正規位置に位置決めされている時のみ、フック７０がマイクロスイッチ６８のレバー６８Ａを押し上げ、マイクロスイッチ６８をオンにする。
【００５２】
即ち、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着されていない状態で、マイクロスイッチ６８がオンになることは有り得ない。また、マイクロスイッチ６８は係止片７４Ｂよりも奥側に設けられ、ユーザーやサービスマン等がマイクロスイッチ６８に直接触れることができないようになっている。
【００５３】
従って、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着されていないにも関わらず、プロセスカートリッジ１１が装着部１９に装着されたと誤って検出されることを確実に防止できる。
【００５４】
ところで、図２に示すように、プロセスカートリッジ１１や現像器４６等が着脱されるプリンタ本体１８の側面１８Ａには、側面１８Ａを開閉するカバー（図示省略）と、このカバーの開閉を検出するインターロックスイッチ（図示省略）が設けられている。このインターロックスイッチは、チート回路に接続されている。即ち、カバーが閉じられ、インターロックスイッチがオンになると、クリーニング用帯電チャージャー３２、帯電チャージャー３６、除電チャージャー４０に高電圧を発生させる高電圧発生回路８４（図３参照）、及び光走査装置４４（図１、図３参照）に電源が供給され、プリント動作が可能となる。反対に、カバーが開かれ、インターロックスイッチがオフになると、高電圧発生回路８４、及び光走査装置４４への電源供給が切断され、高電圧の発生、レーザー光の射出が不能となる。
【００５５】
そして、本実施形態では、図３に示すように、上述したインターロックスイッチに接続されたチート回路の他に、マイクロスイッチ６８に光走査装置４４と高電圧発生回路８４を接続したチート回路８６を設けている。即ち、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着され、マイクロスイッチ６８がオンになると、光走査装置４４と高電圧発生回路８４に電源が供給され、反対に、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置から外され、マイクロスイッチ６８がオフになると、光走査装置４４と高電圧発生回路８４への電源供給が切断される。
【００５６】
これによって、光走査装置４４が、プリンタ本体１８の正規位置から外れた感光体ドラム１２を露光することが無く、露光位置が感光体ドラム１２の有効画像形成領域から外れることを未然に防止できる。
【００５７】
また、例えばインターロックスイッチの故障等でカバーが開いていることが検出されなかったとしても、プロセスカートリッジ１１が装着部１９の正規位置に装着されていない限り、光走査装置４４、高電圧発生回路８４が作動不能となる。このため、プロセスカートリッジ１１を装着部１９に着脱しているユーザーやサービスマン等が光走査装置４４から射出されたレーザー光を受けること、及び、ユーザーやサービスマン等が高電圧発生回路８４の端子に触れて感電することを確実に防止できる。
【００５８】
次に、フック７０のフック部７０Ａの形状について説明する。
【００５９】
図４に示すように、フック７０は、長手方向一端部を支持フレーム６６に回動可能に支持され、長手方向他端部には、係止片７４Ｂに向って突出した突起であるフック部７０Ａが形成されている。このフック部７０Ａは、台形状をしており、係止用の孔７４Ｃの孔壁７４Ｃ´に係止される係止面７０Ｂが長手方向一端側へ傾斜している。
【００６０】
ここで、プロセスカートリッジ１１を装着部１９から抜け出す方向へ付勢する圧縮コイルバネ８２の付勢力が大きい場合、孔壁７４Ｃ´から係止面７０Ｂへ作用する反力で、フック７０が圧縮コイルバネ７２の付勢力に抗して回動してフック部７０Ａが係止用の孔７４Ｃから抜け出す恐れがある。このため、フック７０の回動中心７０Ｃから係止面７０Ｂと孔壁７４Ｃ´との接触点Ｐまで延出する直線Ｘ（図中鎖線で図示）と、係止面７０Ｂとの角度αを、９０°以下として直線Ｘと上記反力の向きを同じにすることで、上記反力が、係止面７０Ｂに対して、フック７０の回動方向の係止解除側へ作用しないようにしている。
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６２】
図５（Ａ）に示すように、プロセスカートリッジ１００では、感光体ドラム１２の回転軸１２Ａが支持フレーム６６の奥側へ突出しており、この回転軸１２Ａの支持フレーム６６から突出した部分にははす歯歯車１０２が取付けられている。また、装着部１９の最奥部にはプリンタ本体１８に設けられた駆動源によって回転駆動される回転軸１０４が設けられており、この回転軸１０４に、はす歯歯車１０６が取付けられている。図５（Ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１００が装着部１９に装着され、はす歯歯車１０６が、はす歯歯車１０２に連結され、回転軸１０４が回転駆動されることで、感光体ドラム１２が回転される。
【００６３】
ここで、図５（Ｃ）に示すように、はす歯歯車１０６がはす歯歯車１０２と噛合って回転すると、はす歯歯車１０２にはスラスト力Ｑが作用するが、このスラスト力Ｑが、プロセスカートリッジ１００が装着部１９から抜け出す方向（図中矢印Ａ方向）に作用するように、はす歯歯車１０２、１０６の歯の向き、及び回転方向が設定されている。このため、回転軸１０４が回転駆動されると、感光体ドラム１２が回転されると共に、プロセスカートリッジ１００が装着部１９から抜け出す方向へ付勢される。従って、フック部７０Ａが、必ず係止用の孔７４Ｃの孔壁７４Ｃ´に押し当てられるので、プロセスカートリッジ１００は、常に装着部１９内の同じ位置に位置決めされる。
【００６４】
また、本実施形態では、第１実施形態のマイクロスイッチ６８に換えてフォトセンサ１０８が設けられている。このフォトセンサ１０８は、支持部材７４の側壁７４Ａに取付けられており、被係止部材７４Ｂに係止されたフック部７０Ａを検出する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタの概略を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジを示す斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジとプリンタ本体との着脱機構を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジのフックの形状を示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態のモノクロレーザープリンタのプロセスカートリッジとプリンタ本体との着脱機構を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ モノクロレーザープリンタ（画像形成装置）
１２ 感光対ドラム
１８ プリンタ本体（画像形成装置本体）
３２ クリーニング用帯電チャージャー（高電圧発生手段）
３６ 帯電チャージャー（高電圧発生手段）
４０ 除電チャージャー（高電圧発生手段）
４４ 光走査装置（露光手段）
６６ 支持フレーム
６８ マイクロスイッチ（検出手段）
７０ フック（係止手段）
７０Ａ フック部（係止用の突起）
７０Ｂ 係止面
７２ 圧縮コイルバネ（フック付勢手段）
７４Ｂ 係止片（係止用の板材）
７８ 回転軸
８０ カップリング（連結部材）
８２ 圧縮コイルバネ（フレーム付勢手段）
８６ チート回路（第１チート回路、第２チート回路）
１０２ はす歯歯車（ドラム側はす歯歯車）
１０６ はす歯歯車（本体側はす歯歯車）
１０８ フォトセンサ（検出手段）
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｑ スラスト力
Ｘ 直線
α 角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して転写媒体に転写する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを支持し、画像形成装置本体に前記感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた支持フレームと、
前記支持フレーム又は前記画像形成装置本体に設けられた係止手段と、
前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記支持フレームが前記画像形成装置本体の正規位置に装着されると前記係止手段が係止する被係止手段と、
前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムを露光して前記感光体ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、
前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記露光手段へ電源を供給しない第１チート回路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
高電圧を発生して前記感光体ドラムを帯電又は除電する高電圧発生手段と、
前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記高電圧発生手段へ電源を供給しない第２チート回路と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段、前記被係止手段を前記画像形成装置本体に設け、前記検出手段を前記被係止手段の奥側に配置し、作業者が前記検出手段に触れることを防止したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記支持フレームを、前記画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢し、前記係止手段を前記被係止手段に係止させるフレーム付勢手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記フレーム付勢手段は、
前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記感光体ドラムの回転軸に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させる連結部材と、
前記連結部材を前記抜き出す方向へ付勢する連結部材付勢手段と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記フレーム付勢手段は、
前記感光体ドラムの回転軸に取付けられたドラム側はす歯歯車と、
前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記ドラム側はす歯歯車に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させると共に、前記ドラム側はす歯歯車に前記抜き出す方向へのスラスト力を付与する本体側はす歯歯車と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記被係止手段が、前記画像形成装置本体に設けられた係止用の板材で、
前記係止手段が、前記支持フレームに回動可能に支持され、前記係止用の板材に係止される係止用の突起が設けられたフックであり、
前記フックを前記係止部材に向けて付勢するフック付勢手段を備え、
前記係止用の板材に係止される前記係止用の突起の係止面と、前記フックの回動中心から前記係止面と前記係止用の板材との接触点まで延びる直線との角度を９０°以下としたことを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持して転写媒体に転写する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを支持し、画像形成装置本体に前記感光体ドラムの軸方向に着脱可能とされた支持フレームと、
前記支持フレーム又は前記画像形成装置本体に設けられた係止手段と、
前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記支持フレームが前記画像形成装置本体の正規位置に装着されると前記係止手段が係止する被係止手段と、
前記画像形成装置本体又は前記支持フレームに設けられ、前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムを露光して前記感光体ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、
前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記露光手段へ電源を供給しない第１チート回路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
高電圧を発生して前記感光体ドラムを帯電又は除電する高電圧発生手段と、
前記検出手段が前記被係止手段に係止した前記係止手段を検出しなければ前記高電圧発生手段へ電源を供給しない第２チート回路と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段、前記被係止手段を前記画像形成装置本体に設け、前記検出手段を前記被係止手段の奥側に配置し、作業者が前記検出手段に触れることを防止したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記支持フレームを、前記画像形成装置本体から抜き出す方向へ付勢し、前記係止手段を前記被係止手段に係止させるフレーム付勢手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記フレーム付勢手段は、
前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記感光体ドラムの回転軸に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させる連結部材と、
前記連結部材を前記抜き出す方向へ付勢する連結部材付勢手段と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記フレーム付勢手段は、
前記感光体ドラムの回転軸に取付けられたドラム側はす歯歯車と、
前記画像形成装置本体に回転可能に設けられて前記ドラム側はす歯歯車に連結され、前記画像形成装置本体の駆動源によって回転駆動されて前記感光体ドラムを回転させると共に、前記ドラム側はす歯歯車に前記抜き出す方向へのスラスト力を付与する本体側はす歯歯車と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記被係止手段が、前記画像形成装置本体に設けられた係止用の板材で、
前記係止手段が、前記支持フレームに回動可能に支持され、前記係止用の板材に係止される係止用の突起が設けられたフックであり、
前記フックを前記係止部材に向けて付勢するフック付勢手段を備え、
前記係止用の板材に係止される前記係止用の突起の係止面と、前記フックの回動中心から前記係止面と前記係止用の板材との接触点まで延びる直線との角度を９０°以下としたことを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３０４２０（Ｐ２００６−３０４２０Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０６６９６（Ｐ２００４−２０６６９６）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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