JP2000194246A - プロセスカ―トリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置本体へのプロセスカートリッジ
挿入時の不完全装着状態での誤作動を防止する。 【解決手段】 画像形成装置本体側のドラムアース接点
２１９部と現像バイアス接点２１８部の双方にプロセス
カートリッジ有無検知手段を接続し、双方の検知手段が
有検知をした時のみ画像形成装置本体が作動可能とな
る。この構成によって不完全装着状態での誤作動を防止
する。２０７，２０９は基準電圧で２０９＞２０７、２
１０は等価回路である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロセスカートリッ
ジ及び前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真
画像形成装置（以下、画像形成装置という）に関するも
のである。

【０００２】ここで電子写真画像形成装置としては、例
えば電子写真複写機、電子写真プリンター、（例えば、
ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンター等）、電
子写真ファクシミリ、及び、電子写真ワードプロセッサ
等が含まれる。

【０００３】また、プロセスカートリッジとしては、帯
電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感
光体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。或いは帯電手段、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画像形成装置本体に着脱可能
にするものをいう。

【０００４】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカート
リッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に
着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されて
いる。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置の
メンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行
うことができるので、格段に操作性を向上することが出
来た。そこでこのプロセスカートリッジ方式は画像形成
装置において広く用いられている。

【０００５】一方、このプロセスカートリッジ方式にお
いて、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱
するにあたって、その操作性を容易にすることが望まれ
ている。

【０００６】そして、プロセスカートリッジを画像形成
装置本体への装着をより簡単に行う為、所定の位置に装
着すると必然的に電気接点が接続される構成になってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】ここで、画像形成
装置本体へプロセスカートリッジＢを装着時に、プロセ
スカートリッジが装置本体へ装着されたことを、前記装
置本体が検出することのできるプロセスカートリッジ有
無検出手段が知られている。

【０００８】本発明は、前記従来技術をさらに発展させ
たものである。そして本出願に係わる発明の主たる目的
は、プロセスカートリッジ有無検出手段を現像接点とド
ラムアース接点に設けることにより、大幅なコストアッ
プや設計上の煩わしさなしで、より一層精度の高いプロ
セスカートリッジの位置検出が可能な電子写真画像形成
装置及びプロセスカートリッジを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】主要な本発明は請求項と
対応する番号を付して示せば以下の通りである。

【００１０】本出願に係る第１の発明はモーターと、前
記モーターにより回転駆動され、その回転軸上に連結部
と接地電極を有する回転体を備えた画像形成装置本体に
着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記回転体
と同軸線上に前記回転体の連結部と連結される連結部
と、前記接地電極と接続されるアース接点と、を有し、
前記連結部は前記回転体との連結時に回転駆動伝達され
ると共に、前記回転体とアース接点が互いに引きこみあ
い、電気的に導通可能な電子写真感光体と、前記電子写
真感光体上に形成された潜像をトナーを用いて現像する
現像手段と、前記現像手段に高圧電流を供給する画像形
成装置本体の高圧電源に通ずる画像形成装置本体側の電
極に接続される現像接点と、前記電子写真感光体を接地
するために画像形成装置本体の接地電極と接続される前
記アース接点と、を有し、プロセスカートリッジを画像
形成装置本体に装着した際前記現像接点と、アース接点
は画像形成装置本体に備えるプロセスカートリッジの有
無を検出する装着検出手段と接続されることを特徴とす
るプロセスカートリッジである。

【００１１】本出願に係る第２の発明は前記電子写真感
光体の連結部の形状は前記回転体の断面が多角形の捩じ
れた穴を有する連結部に係脱可能な捩じれた多角柱の形
状を有することを特徴とする第１の発明に記載のプロセ
スカートリッジである。

【００１２】本出願に係る第３の発明は前記電子写真感
光体の連結部の形状は前記回転体のねじれた多角柱の連
結部に係脱可能な断面が多角形の捩じれた穴を有するこ
とを特徴とする第１の発明に記載のプロセスカートリッ
ジである。

【００１３】本出願に係る第４の発明は前記アース接点
が前記プロセスカートリッジの長手方向の一端に備わ
り、プロセスカートリッジの他端側に前記現像又は帯電
接点が備わることを特徴とする第１から第３の発明の何
れか１つに記載のプロセスカートリッジである。

【００１４】本出願に係る第５の発明はプロセスカート
リッジを着脱可能で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．電子写真感光体と、前記電子写真感光体上に形成さ
れた潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記現
像手段に高圧電流を供給する画像形成装置本体の高圧電
源に通ずる画像形成装置本体側の現像電極に接続される
現像接点と、前記電子写真感光体を接地するために画像
形成装置本体の接地電極と接続されるアース接点と、を
有し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着
した際前記現像接点と、アース接点は画像形成装置本体
に備えるプロセスカートリッジの有無を検出する装着検
出手段と接続されるプロセスカートリッジを取り外し可
能に装着する装着手段と、 ｂ．前記現像手段に高圧電流を供給する高圧電源と、 ｃ．前記高圧電源につらなり前記現像接点と接続される
現像電極と、 ｄ．前記アース接点と接続される接地電極と、 ｅ．前記現像電極と接地電極に夫々接続されているプロ
セスカートリッジの有無を検出する装着検出手段と、 ｆ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有す
ることを特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００１５】本出願に係る第６の発明はプロセスカート
リッジを着脱可能で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．画像形成装置本体の回転体と同軸線上に配されて前
記回転体の連結部と連結される連結部と、前記回転体の
中心に配設した接地電極と接続されるアース接点と、を
有し、前記連結部は前記回転体との連結時に回転を伝達
されると共に、前記回転体とアース接点が互いに引きこ
みあい、電気的に導通可能な電子写真感光体と、前記電
子写真感光体上に形成された潜像をトナーを用いて現像
する現像手段と、前記現像手段に高圧電流を供給する画
像形成装置本体の高圧電源に通ずる画像形成装置本体側
の現像電極に接続される現像接点と、前記電子写真感光
体を接地するために画像形成装置本体の接地電極と接続
されるアース接点と、を有し、プロセスカートリッジを
画像形成装置本体に装着した際前記現像接点と、アース
接点は画像形成装置本体に備えるプロセスカートリッジ
の有無を検出する装着検出手段と接続されるプロセスカ
ートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、 ｂ．前記現像手段に高圧電流を供給する高圧電源と、 ｃ．前記高圧電源につらなり前記現像接点と接続される
現像電極と、 ｄ．前記アース接点と接続される接地電極と、 ｅ．前記現像電極と接地電極に夫々接続されているプロ
セスカートリッジの有無を検出する装着検出手段と、 ｆ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有す
ることを特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００１６】本出願に係る第７の発明は前記プロセスカ
ートリッジの有無を検出する装着検出手段は、前記現像
手段へ高圧電流を供給する為の電極と、前記現像手段に
前記電極を通じて高圧電流を供給するＡＣ高圧増幅回路
と、前記ＡＣ高圧増幅回路の出力のＡＣ電流を検出する
ＡＣ電流検出回路とを備え、前記ＡＣ電流検出回路のプ
ロセスカートリッジの有無によって変化する出力電圧と
前記ＡＣ電流検出回路の出力電圧の前記変化により、こ
の出力電圧との大小関係が逆転する第二基準電圧とを比
較する比較器を有するプロセスカートリッジの有無を検
出する装着検出手段が備わることを特徴とする第５又は
第６の発明に記載の電子写真画像形成装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
用いて詳細に説明する。画像形成装置の実施の形態とし
てレーザービームプリンターについて説明する。

【００１８】（実施の形態１）プロセスカートリッジ及
びこれを装着可能な画像形成装置について、図１乃至図
７を参照して具体的に説明する。なお、図１及び図２は
プロセスカートリッジの外観説明図である。図３はプロ
セスカートリッジを装着した画像形成装置の構成模式説
明図、図４はプロセスカートリッジの構成模式説明図、
図５乃至図７はプロセスカートリッジＢの装着手段の構
成説明図、及び図８乃至図１５は本発明を説明する詳細
図である。

【００１９】ではまず、プロセスカートリッジ及びこれ
を用いる画像形成装置の全体構成を説明する。

【００２０】〔全体構成〕この電子写真画像形成装置
（レーザービームプリンタ）Ａは、図３に示すように、
光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の
電子写真感光体である感光体ドラム７ヘ照射して該感光
体ドラム７に潜像を形成し、この潜像を現像剤（以下
「トナー」という）で現像してトナー像を形成する。そ
して前記トナー像の形成と同期して、記録媒体２を収容
した給紙カセット３ａからピックアップローラ３ｂ及び
これに圧接する圧接部材３ｃで一枚ずつ分離給送すると
共に、搬送ローラ対３ｄ、レジストローラ対３ｅ等から
なる搬送手段３で搬送し、且つプロセスカートリッジＢ
としてカートリッジ化された前記電子写真感光体に形成
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に転写し、その記録媒体
２を搬送ベルト３ｆによって定着手段５へと搬送する。
この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵
すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒
状シートで構成した定着回転体５ｄからなり、通過する
記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着
する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｇ，３ｈ
で搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へ排出する如
く構成している。なお、この画像形成装置Ａは、手差し
トレイ３ｉ及びローラ３ｊ、によって手差し給送も可能
となっている。

【００２１】〔プロセスカートリッジ〕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。本実施の
形態のプロセスカートリッジＢは、図４に示すように、
感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を
回転し、帯電手段である帯電ローラ８ヘ電圧印加して前
記感光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この帯電した
感光体ドラム７に対して前記光学系１からの光像を露光
開口部９を介して露光して潜像を形成し、該潜像を現像
手段１０によって現像するように構成している。

【００２２】前記現像手段１０は、トナー収納枠体１０
ａ内のトナー送り手段である回転可能なトナー送り部材
１０ｂ２でトナー収納枠体１０ａの開口部１０ｆへ送り
出し、トナー現像枠体１２ｂの開口部１０ｈを通じてト
ナー現像枠体１２ｂ内へ送り出し、このトナーをトナー
撹拌部材１０ｂ１で撹拌し、固定磁石１０ｃを内蔵した
現像回転体である現像ローラ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の表面に形成し、そのト
ナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させるこ
とによってトナー像を形成して可視像化するものであ
る。

【００２３】そして転写ローラ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
に、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と共に、スクイシート
１１ｂによってすくい取り、廃トナー収納部１１ｃへ集
めるクリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の
残留トナーを除去するように構成している。

【００２４】尚、前記感光体ドラム７等の各部材は、ト
ナー送り部材１０ｂ２を回転駆動されるように支持する
トナー収納枠体１０ａと、トナー撹拌部材１０ｂ１、現
像ローラ１０ｄ、現像ブレード１０ｅ等の現像部材を内
蔵するトナー現像枠体１２ｂ及び蓋部材１２ｃと、を溶
着して一体化した現像ユニットＤと、廃トナー収納部１
１ｃを構成し、感光体ドラム７、クリーニングブレード
１１ａ、スクイシート１１ｂ及び帯電ローラ８を有する
クリーニング枠体１３とをピン２３により結合しクリー
ニング枠体１３と現像ユニットＤ間に圧縮コイルばね２
６を縮設して構成したカートリッジ枠体に収納してカー
トリッジ化され、画像形成装置Ａに設けたカートリッジ
装着手段に対して着脱可能に装着される。感光体ドラム
７を転写ローラ４に当接するための転写開口部１３ｎは
ドラムシャッタ部材２８により開閉される。ドラムシャ
ッタ部材２８はアーム２７（図３参照）、リンク２９に
よりカートリッジ枠体に支持されている。ドラムシャッ
タ部材２８、アーム２７、リンク２９とカートリッジ枠
体で四節連鎖機構をなしている。

【００２５】〔プロセスカートリッジの着脱構成〕次に
前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに対して
着脱するための構成について説明する。

【００２６】プロセスカートリッジＢの着脱は図５に示
すように、開閉部材１５を開いて行う。カートリッジ装
着手段は、軸１５ａ（図３参照）を中心にして開閉部材
１５を開くと図６及び図７に示すように、カートリッジ
装着スペースの左右両側面に前下がりであって、下方へ
膨出する湾曲形状（本実施の形態では略円弧形状）に形
成したガイドレール１６が略対称に設けてあり、その上
方にはガイド部材１７が取り付けてある。更に前記ガイ
ドレール１６の入口側にはプロセスカートリッジＢに備
えるシャッタ部材２８を支持するリンク２９の当接部２
９ｂ（図１、図２参照）が係合する引掛け部として第１
傾斜面１６ａとこれに続いて前記第１傾斜面１６ａより
も大きな傾斜の第２傾斜面１６ｂが形成してある。

【００２７】一方、ガイドレール１６に対応してプロセ
スカートリッジＢの長手方向両外側面にはガイドレール
１６に沿ってガイドされるガイド部が形成してある。こ
のガイド部は、カートリッジ枠体の長手方向両外側面の
略左右対称位置から突出するように構成したものであ
り、図１及び図２に示すように、第１ガイド部となるボ
ス１８ａと、第２ガイド部となるリブ１８ｂを一体化し
て構成している。前記ボス１８ａ部は感光体ドラム７の
中心軸線の延長線上に位置し、リブ１８ｂは前記ボス１
８ａから連続してプロセスカートリッジＢの挿入方向後
方にガイドレール１６の形状に合わせて下方へ膨出した
湾曲形状（本実施の形態では略円弧形状）延設してい
る。

【００２８】上記構成において、プロセスカートリッジ
Ｂを装着する場合には、ボス１８ａ及びリブ１８ｂをガ
イドレール１６に沿わせてプロセスカートリッジＢの先
端を画像形成装置Ａの光学系１の下に潜り込ませるよう
に挿入する。ガイドレール１６は略円弧状に形成してあ
ると共に、その上方にあるガイド部材１７もこれに倣っ
た形状をしており、且つリブ１８ｂも同様な略円弧状で
あるために、挿入するに従ってプロセスカートリッジＢ
は略水平になる。更にプロセスカートリッジＢを押し込
むと、画像形成装置Ａに設けた突当部材（不図示）がク
リーニング枠体１３の先端の両端部付近に設けた当接面
２０に当接し、次にプロセスカートリッジＢのボス１８
ａがガイドレール１６の終端に形成した受け凹部１６ｃ
に落ち込む。これにより、感光体ドラム７の側端に固着
され外周がドラムギアをなすドラムフランジ３６（図８
参照）が画像形成装置本体Ａ側のカップリング（図８参
照）と連結し、プロセスカートリッジＢへ駆動力を伝達
可能となる。

【００２９】〔アース接点部の構成及び作用〕次にアー
ス接点部の構成及び作用について説明する。感光体ドラ
ム７は画像形成装置本体１４に対して接地するようにな
っている。図８より感光体ドラム７はドラム筒７ｄの非
駆動側にドラムフランジ３４が嵌入固定され、このドラ
ムフランジ３４はカートリッジ枠体に固定のドラム軸７
ａに回転自在に支持されている。本例のドラム軸７ａは
接地に用いないため、材質としては金属に限らず絶縁性
の合成樹脂でもよい。

【００３０】駆動側に固定されたドラムフランジ３６の
中心穴を通り、軸方向に移動自在にアース接点１６ｄが
嵌入している。このアース接点１６ｄは棒状であり、一
方端はドラムフランジ３６の内側端面３６ｃに接するよ
うに設けたアース板２３に嵌入してかしめにより固定さ
れている。このアース板２３は端部に突起を有し、この
突起は先端がやや駆動側を向いていてドラム筒７ｄの内
面７ｄ１に弾性で食込んでいる。

【００３１】回転体であるカップリング凹軸３９ｂの中
心には装置本体側接地電極である本体アース接点部材２
３ｂが嵌入固定されている。装置本体側の接地電極であ
る本体アース接点部材２３ｂの一端はプロセスカートリ
ッジＢ側のアース接点である端子２３ｃと接触可能なア
ース端子であり他端の摺動端子２３ｄは画像形成装置本
体１４の鉄板製の側板２４に小ねじ２５で固定された板
ばね３１の先端部に圧接されている。本体アース接点部
材２３ｂはカップリング凹軸３９ｂの先端中心に設けた
凹部３９ａの底面より突出しており、保守点検を容易と
してある。上記板ばね３１は導電性の材質であり、ばね
鋼、ステンレス、リン青銅、ベリリウム青銅板等で作ら
れている。

【００３２】ドラムギア７ｂと一体成形されたカップリ
ング凸軸３７の軸方向には大ギア４３と一体成形された
装置本体１４側の連結部であるカップリング凹軸３９ｂ
が配設されており、画像形成装置本体１４にプロセスカ
ートリッジＢが装着された状態で開閉部材１５を閉める
と、図示されない開閉部材１５とカップリング凹軸３９
を連動する連動装置でもってカップリング凹軸３９ｂは
プロセスカートリッジＢ側の連結部である凸部３７ａに
向かって移動し、そのまま、またはカップリング凹軸３
９ｂの回転始めに凹部３９ａが凸部３７ａに嵌合し、凸
部３７ａ端面と凹部３９ａ底面が当接する前にプロセス
カートリッジＢ側アース端子２３ｃと画像形成装置Ａ側
の本体アース接点部材２３ｂが接し、更にカップリング
凹軸３９ｂを凸軸３７の方向へ付勢する圧縮コイルばね
（不図示）のばね力でアース板２３のばね力に抗してカ
ップリング凹軸３９ｂ、アース接点部材２３ｂは前進
し、カップリング凹部３９ａの底面と凸部３７ａの端部
は接する。かかるカップリング凹軸３９ｂの前進に伴う
摺動端子２３ｄの移動に対して板ばね３１は、ばね力で
もって摺動端子２３ｄに圧接追従する。

【００３３】以上のように、このアース接点部の構成に
よれば回転体である大ギア４３を有するカップリング凹
軸３９と凸軸３７が互いに引き込まれることにより、ア
ース端子２３ｃは装置本体１４側の電極であるアース接
点部材２３ｂに圧接力を強められ、アースの接続が一層
効果的となる。

【００３４】〔現像バイアス電極接点部の構成〕次に現
像バイアス電極接点部の構成について説明する。図９及
び図１６に示すようにプロセスカートリッジＢには現像
バイアス接点１２１が画像形成装置本体１４に対して一
部露出して設けられており、トナー現像枠体１２ｂの内
側面に張り巡らされ、現像ローラ１０ｄと接点部材１２
５はフランジ１０ｋの段部１０ｋ１と現像バイアス接点
１２１間に縮設された接点ばね１０ｊ及び現像ローラ１
０ｄに嵌入固定されたフランジ１０ｋを介して電気的に
接続されている。尚、接点ばね１０ｊ及びフランジ１０
ｋは導電部材で作られており、現像ローラ１０ｄとフラ
ンジ１０ｋ及びフランジ１０ｋと接点ばね１０ｊはカシ
メや圧入等により固定されている。一方、装置本体側現
像電極としての画像形成装置本体１４に設けられた接点
部材１２５は現像バイアス電圧を現像ローラ１０ｄに供
給するため、ＡＣ高圧増幅回路（不図示後述）と接続さ
れている。画像形成装置本体１４にプロセスカートリッ
ジＢを挿入した際、現像バイアス接点１２１と接点部材
１２５が電気的に接続するため、現像バイアス電圧を現
像ローラ１０ｄに供給可能となる。

【００３５】以上の説明により、本体側アース接点部材
２３ｂと現像手段の接点部材１２５の各々に電気的なプ
ロセスカートリッジＢの検出手段を接続し、両方の接点
でプロセスカートリッジＢの装着を検出した場合、電気
的な接続不良と画像形成装置本体１４の誤動作による画
像不良の発生を未然に防止することができ、さらに検出
を電気的に行うため安価に検出装置を構成することがで
きる（後述する図１２の説明参照）。

【００３６】（実施の形態２）図１０は画像形成装置本
体１４に設けられた大ギア４３とプロセスカートリッジ
Ｂに設けられた感光体ドラム７の詳細図である。大ギア
４３は画像形成装置本体１４に備えた図示されないモー
タから動力伝達部材を介して駆動される。大ギア４３と
一体成形された回転体であるカップリング凹軸３９ｂは
その先端に凹部３９ａを有する。凹部３９ａはその断面
が三角形の捩じれた穴を持つ。一方、感光体ドラム７は
その端部にドラムフランジ３６が嵌入固定されている。
ドラムフランジ３６にはドラムギア７ｂ、カップリング
凸軸３７、カップリング凸部３７ａが一体成形されてい
る。カップリング凸部３７ａは捩じれた三角柱形状を持
ち、画像形成装置本体１４にプロセスカートリッジＢを
挿入した際、大ギア４３と感光体ドラム７は同軸線上に
あるため図１１のように互いに連結する。この状態でカ
ップリング凹軸３９ｂが回転すると、カップリング凹部
３９ａの内面とカップリング凸部３７ａの三角柱の３本
の稜線とが当接して回転駆動力が伝達される。そしてこ
の時、共にカップリング凹部３９ａの内面とカップリン
グ凸部３７ａの稜線とが等しく当接するように、カップ
リング凸軸３７がカップリング凹軸３９ｂの中心と一致
するように瞬時に移動し、カップリング凸軸３７及びカ
ップリング凹軸３９ｂが自動的に調芯される。且つ、回
転することにより互いの当接部が引きつけあう様にに凸
部３７ａと凹部３９ａの捩じれ方向が設定されているた
め、カップリング凸軸３７とカップリンツ凹軸３９ｂが
引きつけられる。以上、調芯性と引きつけ力によりアー
ス接点２３ａがより確実に画像形成装置本体１４側の接
地電極である本体アース接点部材２３ｂと接触する為、
後述のプロセスカートリッジ有無を検出する装着検出手
段を設けるとプロセスカートリッジ装着検出性が向上す
る。

【００３７】（実施の形態３）図１２はアース接点部と
電極接点部の両方が接続された時に、プロセスカートリ
ッジＢの装着検出が可能な検出装置のブロック図であ
る。２００は図１３に示す所定周期のＡＣ電圧を発生す
る基準電圧を発生する基準電圧発生装置である。

【００３８】２０１はフィードバックされてきた後記す
る誤差アンプの出力電圧により利得が変化する可変利得
アンプである。２０２は可変利得アンプ２０１から受け
たＡＣ電圧をＡＣの高電圧に変換するＡＣ高圧増幅回路
としての高圧変換回路である。２０３は一定電圧のＤＣ
オフセット電圧印加回路である。

【００３９】１０ｄは現像ローラであり、高圧変換回路
２０２とＤＣオフセット電圧回路２０３の重畳された図
１４に示すような電圧波形が印加される。７は感光体ド
ラムであり導体部と感光体で形成されている。

【００４０】２０４は電流整流用抵抗であり、高圧変換
回路２０２を流れる電流を電圧値として検出するための
ものである。２０５は半波整流回路であり、図１５に示
すように入力された交流電圧を整流し、ピーク値又は実
行値を出力する。２０６は誤差アンプであり半波整流回
路２０５の出力と第１の基準電圧発生器２０７の出力電
圧との差分を出力する。２０８は比較器であり、誤差ア
ンプ２０６と第２の基準電圧発生器２０９の各出力電圧
を比較する回路であって、この比較結果よりプロセスカ
ートリッジＢ又は現像器の有無を判断する装置である。
２１０は現像ローラ１０ｄ及び感光体ドラム７部分の等
価回路であり、そのインピーダンスは現像ローラ１０
ｄ、感光体ドラム７の厚み等のパラメーター等によって
決定される。また、２１８は前述の現像接点であり、２
１９は本体アース接点部材２３ｂ及びプロセスカートリ
ッジ側アース端子２３ｃを有する前述のドラムアース接
点である。プロセスカートリッジＢまたは帯電手段の無
い時、もしくはプロセスカートリッジＢが完全に装着さ
れず現像バイアス接点１２１と現像電極である接点部材
１２５を有する現像接点２１８あるいはドラムアース接
点２１９が接続されない時はこの等価回路２１０のイン
ピーダンスは無限大となる。

【００４１】このように構成された装置において、プロ
セスカートリッジＢまたは現像器の有無を検出する過程
を以下に説明する。

【００４２】上記説明したように、現像ローラ１０ｄに
は図１４のような所定のＤＣオフセット電圧と所定周期
のＡＣ電圧が重畳された電圧波形が印加される。この波
形のＡＣ成分の電圧振幅は以下のように決定される。

【００４３】半波整流回路２０５は高圧変換回路２０２
の出力を検出し、検出した出力を誤差アンプ２０６に出
力する。誤差アンプ２０６は半波整流回路２０５の出力
値と基準電圧発生器２０７の出力電圧との差分を増幅
し、その出力を可変利得アンプ２０１に出力する。可変
利得アンプ２０１はＡＣ基準電圧２００の周期でかつ誤
差アンプ２０６の出力に比例した振幅のＡＣ電圧を出力
する。そして、高圧変換回路２０２は可変利得アンプ２
０１より出力されたＡＣ電圧に比例したＡＣ高圧を出力
する。この可変利得アンプ２０１、高圧変換回路２０
２、電流整流用抵抗２０４、半波整流回路２０５、誤差
アンプ２０６の経路によって負帰還ループが成立し、結
果として半波整流回路２０５の出力電圧と基準電圧発生
器２０７の出力電圧が一致するように作用する。半波整
流回路２０５の出力は高圧変換回路２０２の出力電流を
検出しているので、高圧変換回路２０２のＡＣ出力電流
は一定電流となる。

【００４４】上記のように現像ローラ１０ｄに印加され
るＡＣ電圧振幅は、２１０の等価回路で表されるインピ
ーダンスに流れる電流が一定になるように制御される。

【００４５】以上説明したように現像ローラ１０ｄに定
電圧のＤＣオフセットと定電流のＡＣ高圧が重畳された
波形が印加される。このような波形を現像ローラ１０ｄ
に印加するのは公知の技術で、感光体の表面上に一様な
電荷を帯電させるのに役立つ。

【００４６】尚、誤差アンプ２０６の出力と高圧変換回
路２０２によって出力されるＡＣ電圧の振幅とは比例関
係にあるので、誤差アンプ２０６の出力を検出すること
によって現像ローラ１０ｄに印加されるＡＣ高圧の振幅
を検出することができる。

【００４７】プロセスカートリッジＢまたは現像器のな
い時もしくはプロセスカートリッジＢが完全に装着され
ない時は現像接点２１８、ドラムアース接点２１９が接
続されないので等価回路２１０のインピーダンスは無限
大となる。高圧変換回路２０２が出力できる最大電圧は
所定値に限定されるので、このときの１次ＡＣ電流はほ
とんど流れない。そのため、半波整流回路２０５の出力
電圧もほとんど０になる。このため誤差アンプ２０６の
出力は出力できる最大値まで高くなり飽和する。

【００４８】現像ローラ１０ｄ、感光体ドラム７の厚み
等のばらつきにより等価回路２１０のインピーダンスは
変化する。基準電圧発生器２０９の出力電圧は等価回路
２１０のインピーダンスが最大になるときの誤差アンプ
２０６の出力する電圧より高くなるように設定してあ
る。したがってプロセスカートリッジＢもしくは現像器
がないときもしくはプロセスカートリッジＢが完全に装
着されていないときは、等価回路２１０のインピーダン
スは無限大となり、それゆえ誤差アンプ２０６の出力電
圧は基準電圧発生器２０９の出力電圧より高くなり、比
較器２０８の出力は反転する。

【００４９】上記構成と作用によって、比較器２０８の
出力を検出することで、プロセスカートリッジＢもしく
は現像器の装着を検出することが可能となる。また、比
較器２０８を除いては帯電手段として当然必要とすべき
回路であるので、コストアップ分は比較器２０８と第２
基準電圧発生器２０９のみ実現できる。

【００５０】（実施の形態４）プロセスカートリッジＢ
の長手方向の一端にアース接点、他端に現像手段の電気
接点を配置することで、両接点が互いに近接した位置に
配置することに比べて画像形成装置本体１４に対してプ
ロセスカートリッジＢの装着不良による誤作動をより確
実に防止することができる。

【００５１】（実施の形態５）上述の実施の形態３にお
いて、現像ローラ１０ｄに代えて帯電ローラ８を用いて
もよい、即ち、帯電ローラ８に高圧電流を供給する装置
本体１４の高圧電源に通ずる電極である帯電接点部材１
２４と接続される帯電バイアス接点（帯電接点）１２０
と、感光体ドラム７を接地するために装置本体１４の接
地電極であるアース接点部材２３ｂと接続されるアース
端子２３ｃ、を有し、プロセスカートリッジＢを装置本
体１４に装着した際、帯電バイアス接点（帯電接点）１
２０とアース端子２３ｃが接続される装置本体１４側の
帯電接点部材１２４とアース端子２３ｂ間に実施の形態
３で示した図１２のプロセスカートリッジ有無検出回路
を設けてもよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、プロセスカートリッジ
の現像手段又は帯電手段に高圧電流を供給するための現
像電極とプロセスカートリッジの電子写真感光体を接地
する接地電極に夫々接続することでプロセスカートリッ
ジの有無を検出できるプロセスカートリッジ装着検出手
段を画像形成装置に備えるために、プロセスカートリッ
ジの現像接点が現像電極に接続されると共にプロセスカ
ートリッジのアース接点が画像形成装置本体の接地電極
に接続されて初めてプロセスカートリッジの装着が確認
される。即ち、プロセスカートリッジは２点で装着の確
認をされるため、プロセスカートリッジの位置が正確に
装着されていない状態で電子写真画像形成装置が作動す
るということがない。

【００５３】画像形成装置本体の接地電極とプロセスカ
ートリッジのアース接点は画像形成装置本体の回転体の
軸線上にあり、且つ夫々が連結部において接続可能に配
設されていて、回転体の回転によって画像形成装置本体
の連結部がプロセスカートリッジの連結部が互いに引き
込みあうが、同時に接地電極とアース接点の圧接力が高
められるので、電子写真感光体のアースが効果的に行わ
れる。

【００５４】電子写真感光体は上記回転体は断面が多角
形の捩じれた穴又は多角柱を有する連結部に係脱可能な
捩じれた多角柱又は断面が多角形の捩じれた穴を有する
連結を備えているので、簡単な構成で画像形成装置本体
側の接地電極とプロセスカートリッジ側のアース接点を
効果的に圧接できる。

【００５５】また、プロセスカートリッジのアース接点
と現像接点をプロセスカートリッジの長手方向の一端と
他端側に設けているため、確実に電気的に絶縁され、取
り扱いによっても誤って短絡させることがない。また、
プロセスカートリッジの位置が正しく装着されないとこ
れら接点は接続されない。

【００５６】プロセスカートリッジ有無を検出する装着
検出手段は、前記現像手段へ高圧電流を供給する為の電
極と、前記現像手段に前記電極を通じて高圧電流を供給
するＡＣ高圧増幅回路と、前記ＡＣ高圧増幅回路から出
力のＡＣ電流を検出するＡＣ電流検出回路とを備え、前
記ＡＣ電流検出回路のプロセスカートリッジの有無によ
って変化する出力電圧と前記ＡＣ電流検出回路出力電圧
の前記変化により、この出力電圧との大小関係が逆転す
る第二基準電圧とを比較する比較器を有するプロセスカ
ートリッジの有無を検出する装着検出手段が備わること
により比較器と第二基準電圧発生器を付加するだけで簡
単で確実なプロセスカートリッジの有無を検出する装着
検出手段を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のプロセスカートリッジの
左側面外斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態のプロセスカートリッジの
上面外観平面図である。

【図３】電子写真画像形成装置、プロセスカートリッジ
の構成を表す縦断面図である。

【図４】プロセスカートリッジの構成を表す縦断面図で
ある。

【図５】プロセスカートリッジを着脱する状態を説明す
る電子写真画像形成装置の斜視図である。

【図６】プロセスカートリッジの着脱をガイドする画像
形成装置本体の右側ガイド構成斜視図である。

【図７】プロセスカートリッジの着脱をガイドする画像
形成装置本体の左側ガイド構成の斜視図である。

【図８】本発明の実施の形態のドラムアース接点を説明
する接点部の縦断面図である。

【図９】本発明の実施の形態の現像バイアス電極接点部
を説明する一部を断面で示す側面図である。

【図１０】本発明の実施の形態の装置本体に設けられた
カップリングとプロセスカートリッジに設けられたカッ
プリングの斜視図である。

【図１１】本発明の実施の形態の装置本体に設けられた
カップリングとプロセスカートリッジに設けられたカッ
プリングの斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態３を説明するブロック図
である。

【図１３】本発明の実施の形態３の動作を説明する動作
波形図である。

【図１４】本発明の実施の形態３の動作を説明する動作
波形図である。

【図１５】本発明の実施の形態３の動作を説明する動作
波形図である。

【符号の説明】

Ａ…電子写真画像形成装置 Ｂ…プロセスカートリッジ Ｄ…現像ユニット １…光学系 ２…記録媒体 ３…搬送手段 ３ａ…給紙カセット ３ｂ…ピックアッ
プローラ ３ｃ…圧接部材 ３ｄ…搬送ローラ ３ｅ…
レジストローラ ３ｆ…搬送ベルト ３ｇ，３ｈ…排出
ローラ対 ３ｉ…手差しトレイ ３ｊ…ローラ ４…転写ローラ ５…定着手段 ５ａ…駆動ローラ ５ｂ…ヒータ ５ｃ
…支持体 ５ｄ…定着回転体 ６…排出部 ７…感光体ドラム ７ａ…ドラム軸 ７ｂ…ドラムギア
７ｄ…ドラム筒 ７ｄ１…内面 ８…帯電ローラ ９…露光開口部 １０…現像手段 １０ａ…トナー収納枠体 １０ｂ１…
トナー撹拌部材 １０ｂ２…トナー送り部材 １０ｃ…
固定磁石 １０ｄ…現像ローラ １０ｅ…現像ブレード
１０ｆ，１０ｈ…開口部 １０ｊ…接点ばね １０ｋ
…フランジ １０ｋ１…段部 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 １２ｂ…トナー現像枠体 １２ｃ…蓋部材 １３…クリーニング枠体 １３ｎ…転写開口部 １４…画像形成装置本体 １５…開閉部材 １５ａ…軸 １６…ガイドレール １６ａ…第１傾斜面 １６ｂ…第
２傾斜面 １６ｃ…受け凹部 １６ｄ…アース接点 １７…ガイド部材 １８ａ…ボス １８ｂ…リブ ２０…当接面 ２３…アース板 ２３ａ…ドラムアース接点 ２３ｂ…
本体アース接点部材 ２３ｃ…アース端子 ２３ｄ…摺動端子 ２４…側板 ２５…小ねじ ２６…圧縮コイルばね ２７…アーム ２８…ドラムシャッタ部材 ２９…リンク ２９ｂ…当接部 ３１…板ばね ３４…ドラムフランジ ３６…ドラムフランジ ３６ｃ…内側端面 ３７…カップリング凸軸 ３７ａ…凸部 ３９ａ…凹部 ３９ｂ…カップリング凹軸 ４３…大ギア １２０…導電性帯電バイアス接点 １２１…導電性現像バイアス接点 １２４，１２５，１２６…接点部材 １２７…ホルダ １２９…圧縮コイルばね ２００…基準電圧発生装置 ２０１…可変利得アンプ ２０２…高圧変換回路 ２０３…ＤＣオフセット電圧印加回路 ２０４…電流整流用抵抗 ２０５…半波整流回路 ２０６…誤差アンプ ２０７…第１の基準電圧発生器 ２０８…比較器 ２０９…第２の基準電圧発生器 ２１０…等価回路 ２１８…現像接点 ２１９…ドラムアース接点

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モーターと、前記モーターにより回転駆
   動され、その回転軸上に連結部と接地電極を有する回転
   体を備えた画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカー
   トリッジにおいて、 前記回転体と同軸線上に前記回転体の連結部と連結され
   る連結部と、前記接地電極と接続されるアース接点と、
   を有し、前記連結部は前記回転体との連結時に回転駆動
   伝達されると共に、前記回転体とアース接点が互いに引
   きこみあい、電気的に導通可能な電子写真感光体と、 前記電子写真感光体上に形成された潜像をトナーを用い
   て現像する現像手段と、 前記現像手段に高圧電流を供給する画像形成装置本体の
   高圧電源に通ずる画像形成装置本体側の電極に接続され
   る現像接点と、 前記電子写真感光体を接地するために画像形成装置本体
   の接地電極と接続される前記アース接点と、 を有し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装
   着した際前記現像接点と、アース接点は画像形成装置本
   体に備えるプロセスカートリッジの有無を検出する装着
   検出手段と接続されることを特徴とするプロセスカート
   リッジ。
2. 【請求項２】 前記電子写真感光体の連結部の形状は前
   記回転体の断面が多角形の捩じれた穴を有する連結部に
   係脱可能な捩じれた多角柱の形状を有することを特徴と
   する請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記電子写真感光体の連結部の形状は前
   記回転体のねじれた多角柱の連結部に係脱可能な断面が
   多角形の捩じれた穴を有することを特徴とする請求項１
   に記載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記アース接点が前記プロセスカートリ
   ッジの長手方向の一端に備わり、プロセスカートリッジ
   の他端側に前記現像又は帯電接点が備わることを特徴と
   する請求項１から３の何れか１つに記載のプロセスカー
   トリッジ。
5. 【請求項５】 プロセスカートリッジを着脱可能で記録
   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．電子写真感光体と、 前記電子写真感光体上に形成された潜像をトナーを用い
   て現像する現像手段と、 前記現像手段に高圧電流を供給する画像形成装置本体の
   高圧電源に通ずる画像形成装置本体側の現像電極に接続
   される現像接点と、 前記電子写真感光体を接地するために画像形成装置本体
   の接地電極と接続されるアース接点と、 を有し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装
   着した際前記現像接点と、アース接点は画像形成装置本
   体に備えるプロセスカートリッジの有無を検出する装着
   検出手段と接続されるプロセスカートリッジを取り外し
   可能に装着する装着手段と、 ｂ．前記現像手段に高圧電流を供給する高圧電源と、 ｃ．前記高圧電源につらなり前記現像接点と接続される
   現像電極と、 ｄ．前記アース接点と接続される接地電極と、 ｅ．前記現像電極と接地電極に夫々接続されているプロ
   セスカートリッジの有無を検出する装着検出手段と、 ｆ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有す
   ることを特徴とする電子写真画像形成装置。
6. 【請求項６】 プロセスカートリッジを着脱可能で記録
   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．画像形成装置本体の回転体と同軸線上に配されて前
   記回転体の連結部と連結される連結部と、前記回転体の
   中心に配設した接地電極と接続されるアース接点と、を
   有し、前記連結部は前記回転体との連結時に回転を伝達
   されると共に、前記回転体とアース接点が互いに引きこ
   みあい、電気的に導通可能な電子写真感光体と、 前記電子写真感光体上に形成された潜像をトナーを用い
   て現像する現像手段と、 前記現像手段に高圧電流を供給する画像形成装置本体の
   高圧電源に通ずる画像形成装置本体側の現像電極に接続
   される現像接点と、 前記電子写真感光体を接地するために画像形成装置本体
   の接地電極と接続されるアース接点と、 を有し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装
   着した際前記現像接点と、アース接点は画像形成装置本
   体に備えるプロセスカートリッジの有無を検出する装着
   検出手段と接続されるプロセスカートリッジを取り外し
   可能に装着する装着手段と、 ｂ．前記現像手段に高圧電流を供給する高圧電源と、 ｃ．前記高圧電源につらなり前記現像接点と接続される
   現像電極と、 ｄ．前記アース接点と接続される接地電極と、 ｅ．前記現像電極と接地電極に夫々接続されているプロ
   セスカートリッジの有無を検出する装着検出手段と、 ｆ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記プロセスカートリッジの有無を検出
   する装着検出手段は、前記現像手段へ高圧電流を供給す
   る為の電極と、前記現像手段に前記電極を通じて高圧電
   流を供給するＡＣ高圧増幅回路と、前記ＡＣ高圧増幅回
   路の出力のＡＣ電流を検出するＡＣ電流検出回路とを備
   え、前記ＡＣ電流検出回路のプロセスカートリッジの有
   無によって変化する出力電圧と前記ＡＣ電流検出回路の
   出力電圧の前記変化により、この出力電圧との大小関係
   が逆転する第二基準電圧とを比較する比較器を有するプ
   ロセスカートリッジの有無を検出する装着検出手段が備
   わることを特徴とする請求項５又は６に記載の電子写真
   画像形成装置。