JP2001034144A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光部を有するプロセスカートリッジにおい
て、プロセスカートリッジとプリンタ本体のコネクタの
結合性を向上することが目的である。 【解決手段】 ＬＥＤ７のような露光部を内蔵するプロ
セスカートリッジ２において、本体フレーム１へのプロ
セスカートリッジの挿入方向と露光部用のコネクタの結
合方向を同一にしかつ本体側のコネクタ２２を本体フレ
ーム１に矢印Ｃ方向へ可動に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は露光手段として固体
走査素子を有し、この露光手段によって露光される感光
体を有しているプロセスカートリッジを備えたプリンタ
等の電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジに
関するものである。詳しくは電子写真画像形成装置本体
とプロセスカートリッジに有する固体走査素子に電気画
素信号を送るためのコネクタを取り付ける構成に関する
ものである。

【０００２】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するも
のである。そして、画像形成装置の例としては、例えば
電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービ
ームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置
及び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は、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と固体走査素子及
び電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化
し、このカートリッジを電子写真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固体走査素子
及び電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化
して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするもので
ある。更に、固体走査素子と電子写真感光体ドラムとを
一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体
に着脱可能とするものをいう。

【０００４】

【従来の技術】固体走査素子としては液晶素子やＬＥＤ
素子等が知られており、本説明は代表例としてＬＥＤア
レイとセルフォックレンズ（商品名）からなるＬＥＤヘ
ッドを固体走査素子とするプリンタについて述べる。

【０００５】図１０を用いて従来のＬＥＤプリンタの構
成について説明する。

【０００６】図において１００はＬＥＤプリンタ、１０
１は記録媒体Ｓを収容するカセット、１０２は記録媒体
Ｓを載置する中板１０３を上方に加圧する給紙ばね、１
０３は記録媒体Ｓが積載される中板でカセット１０１に
回動可能に取り付けられている。１０４は記録媒体Ｓを
一枚ずつ分離する分離爪、１０５は給紙ローラである。
１０６は記録媒体Ｓを所定のタイミングで転写部に搬送
するレジストローラ対、１０７は電子写真プロセス部材
が一体的に取り付けられているプロセスカートリッジ、
１０８は転写プロセスを行う転写ローラ、１０９は定着
プロセスを行う定着器、１１０は排紙ローラである。１
１１は露光プロセスを行うＬＥＤヘッドで、ＬＥＤアレ
イとセルフォックレンズ等から構成されている。１１２
はＬＥＤヘッド１１１の保持部材である。プロセスカー
トリッジ１０７において１２０は感光体ドラム、１２１
は現像プロセスを行う現像スリーブ、１２２は同じく帯
電プロセスを行う帯電ローラー、１２３は感光体ドラム
の清掃プロセスを行うクリーニングブレードである。１
３１はプリンタ１００の外装の一部で、回動中心１３２
を中心として開閉可能である。また、上カバー１３１の
上面には排紙ローラ１１０から排出された記録媒体Ｓが
排紙積載される。

【０００７】上カバー１３１の裏面にはＬＥＤヘッド保
持部材１１２が感光体ドラム１２０の中心方向に対して
移動可能で不図示のＬＥＤばねによって同じく感光体ド
ラム１２０方向に押圧された状態で取り付けられてい
る。上カバー１３１が閉じプリント状態においてはＬＥ
Ｄヘッド１１１はプロセスカートリッジ１０７のフレー
ム部材に突き当てられ感光体ドラム１２０と焦点距離で
ある所定の距離に保たれている。

【０００８】ジャム処理やＬＥＤヘッド１１１の清掃等
の作業をプリンタ１００のユーザーが行う時は上カバー
１３１をプリンタ本体に保持する不図示のロック機構を
解除し、上カバー１３１を図１０の上方に実線で示すよ
うに開放する。この状態においてユーザーはプロセスカ
ートリッジ１０７をプリンタ１００本体に対して着脱可
能であり、プロセスカートリッジ１０７を取り出した状
態では図１０の実線の細線で示す記録媒体搬送路１３３
が目視できる。及びジャムした記録媒体を触ることがで
きる。そしてジャム処理が可能である。またＬＥＤヘッ
ド１１１がほこりやトナー等で汚れるため必要に応じて
清掃が必要になる。この清掃処理も上カバー１３１が開
放された状態においてＬＥＤヘッド１１１が露出される
ので容易にＬＥＤヘッドの清掃を行うことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
例においてはＬＥＤヘッドが弾性部材であるばねによっ
てプロセスカートリッジに突き当てられているためその
反力を上カバーが受けるため上カバーと上カバーのロッ
ク部分に剛性が必要となる。プリント中においては感光
体ドラムに回転力を伝達するギア列やプリンタのモータ
ー、記録媒体搬送部材等から発生する振動がプロセスカ
ートリッジに伝達される。この振動の影響によって感光
体ドラムとＬＥＤヘッドの相対位置関係が変動しないよ
うにより高画質を実現しようとするとＬＥＤヘッドをプ
ロセスカートリッジにより強く押し付ける必要が発生
し、これによってまた上カバーや上カバーのロック機構
により大きな剛性が必要となる。

【００１０】またプロセスカートリッジは現像剤の量、
感光体ドラムの耐久性能等の理由からプリント枚数の上
限値があり、この所定のプリント枚数に達すると交換す
る必要があり、使用済のプロセスカートリッジは廃却や
リサイクルが行われる。高画質のプリントを提供するた
めには感光体ドラムの感度やＬＥＤの光量が適性値であ
る必要がある。すなわち感光体ドラムの感度が低い場合
には大きな光量が、高い場合には少ない光量で露光しな
ければならない。しかしプロセスカートリッジが交換部
品であり、また感光体ドラムやＬＥＤのばらつきが大き
いとＬＥＤヘッドすなわちプリンタ本体とプロセスカー
トリッジの組み合わせによって画質の差が生じてしま
う。この対策として製造工程での品質管理を厳しくす
る、感光体ドラムの感度認識用の手段を設ける等の処理
が必要である。

【００１１】図１０には上カバーを開放した状態も示さ
れている。ジャム処理を行う場合さらにプロセスカート
リッジをプリンタから取り出しジャム紙を除去するが、
この処理作業中ＬＥＤヘッドは露出しているためほこり
の付着や誤ってＬＥＤヘッドに触り傷を付ける等の問題
を発生する可能性がある。一方プロセスカートリッジ側
においてもＬＥＤヘッドが挿入されている部分が開口部
となり、感光体ドラムが露出する。感光体ドラムが長時
間外光にさらされるとこの部分が帯電し画質に悪影響を
与える。ＬＥＤヘッドと同様にほこりや感光体ドラムへ
傷等の問題発生の可能性もある。この問題の対策として
シャッタを設けること等が行われる場合もある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで本発明おいては、
固体走査素子であるＬＥＤヘッド及びＬＥＤヘッドの電
気接点（以下コネクタと呼ぶ）をプロセスカートリッジ
に一体的に取り付け、一方プリンタ本体のフレーム等の
プロセスカートリッジの保持部材にＬＥＤヘッドのコネ
クタを取り付け、一対のコネクタの着脱方向とプロセス
カートリッジのプリンタ本体のプロセスカートリッジ保
持部材へ着脱方向を同一方向とした。

【００１３】かかる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とおりである。

【００１４】本出願に係る第１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．電子写真感光体ドラムと前記電子写真感光体ドラム
に画像を露光するための固体走査素子と、プロセスカー
トリッジの装着方向と同方向に結合部を前向きにして配
され、前記固体走査素子に電気画素信号を送るように設
けられたコネクタと、を有す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部と、 ｂ．前記プロセスカートリッジのコネクタと結合される
電子写真画像形成装置本体側コネクタと、 ｃ．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．下フレームと、 ｂ．下フレームに対して開閉可能に設けられプロセスカ
ートリッジを着脱する際にプロセスカートリッジを支持
する上フレームと、 ｃ．電子写真感光体ドラムと前記電子写真感光体ドラム
に画像を露光するための固体走査素子と、プロセスカー
トリッジの装着方向と同方向に結合部を前向きにして配
され、前記固体走査素子に電気画素信号を送るように設
けられたコネクタと、を有するプロセスカートリッジを
取り出し可能に装着する装着部と、 ｄ．前記上フレームに設けられプロセスカートリッジの
コネクタと結合される電子写真画像形成装置本体側コネ
クタと、 ｅ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有
し、前記装着部は、上フレームに設けられ電子写真画像
形成装置本体側コネクタに向ってプロセスカートリッジ
が装着されるように装着方向を規制すると共にプロセス
カートリッジを支持可能なガイド手段と、下フレームに
設けられ上フレームを閉じる際にプロセスカートリッジ
の位置決め部を位置決めし、上フレームを開く際に該位
置決め部を開放する位置決め手段と、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の発明は電子写真画像形
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、電子写真感光体ドラムと前記電子写真感光体ドラム
に画像を露光するための固体走査素子と、プロセスカー
トリッジの装着方向と同方向に結合部を前向きにして配
され、前記固体走査素子に電気画素信号を送るように設
けられたコネクタと、電子写真画像形成装置本体への装
着手段と、を有することを特徴とするプロセスカートリ
ッジである。

【００１７】上記構成とすることによりＬＥＤヘッドと
画像形成装置本体とのコネクタの着脱という処理をユー
ザーが意識することなく、コネクタが存在しないのと同
様の操作によってプロセスカートリッジの着脱を行うこ
とができる。また固体走査素子がプロセスカートリッジ
と一体に取り付けられているため、固体走査素子の電子
写真感光体ドラムへの位置決めが確実となり、ばね等の
弾性部材を利用してプロセスカートリッジのフレーム等
に固体走査素子を突き当ててもその反力が画像形成装置
本体の上カバーに作用することがない。

【００１８】電子写真感光体ドラムと固体走査素子の物
性のばらつきにおいても電子写真感光体ドラムと固体走
査素子が一対なので生産工程において電子写真感光体ド
ラムの感度特性に応じて固体走査素子の光量特性を調整
する等の処理ができる。

【００１９】またプロセスカートリッジに固体走査素子
が一体的に取り付けられているため、ジャム処理作業や
プロセスカートリッジが画像形成装置本体から取り出さ
れた状態において固体走査素子や電子写真感光体ドラム
が露出しないので、ほこりの付着や傷の発生等の問題を
防止することが可能である。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態に基づいた電子写真画像形成装置としてのプリンタ
の構成を図１〜図４を用いて説明する。

【００２１】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。

【００２２】〔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４に示すように、
固体走査素子例えばＬＥＤアレイとセルフォックレンズ
（商品名）からなるＬＥＤヘッド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５ヘ照射して該感光体ドラム５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Ｓを収容した給紙カセット１１ａからピッ
クアップローラ１１ｂ及び分離爪１１ｃで一枚ずつ分離
給送すると共に、搬送ローラ対１１ｄ、レジストローラ
対１１ｅ等からなる搬送手段１１で搬送し、且つプロセ
スカートリッジ２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１４に電圧印加することによって記録媒体Ｓに転
写し、その記録媒体Ｓを搬送ベルト１１ｆによって定着
器３へと搬送する。この定着器３は駆動ローラ３ａと、
ヒータ３ｂを内蔵した定着ローラ３ｃからなり、通過す
る記録媒体Ｓ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Ｓを排出ローラ対１１ｇ，
１１ｈで搬送し、反転搬送経路を通して排出部２７へ排
出する如く構成している。

【００２３】〔プロセスカートリッジ〕一方、前記プロ
セスカートリッジ２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２は、感光層を有する電子
写真感光体である感光体ドラム５を回転し、帯電手段で
ある帯電ローラ１５ヘ電圧印加して前記感光体ドラム５
の表面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム５に
対して前記ＬＥＤヘッド７からの光像を露光して潜像を
形成し、該潜像を現像手段１６によって現像するように
構成している。現像手段１６はトナー容器１６ａ内のト
ナーを現像ローラ１６ｂの表面に薄層に支持して感光体
ドラム５へ転位させることによってトナー像を形成す
る。

【００２４】そして転写ローラ１４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Ｓに転写した
後に、クリーニングブレード１７ａによって感光体ドラ
ム５に残留したトナーを掻き落とす除去トナー収納部１
７ｂへ集めるクリーニング手段１７によって感光体ドラ
ム５上の残留トナーを除去するように構成している。

【００２５】尚、前記感光体ドラム５等の各部材は、ト
ナー収納枠体１６ａと現像ローラ１６ｂ等の現像部材を
内蔵するトナー現像枠体１８を溶着して一体化した現像
ユニットと、除去トナー収納部１７ｂを構成し、感光体
ドラム５、クリーニングブレード１７ａ及び帯電ローラ
１５を有するクリーニング枠体１９とを回動可能に結合
しクリーニング枠体１９と現像ユニット間に不図示の圧
縮コイルばね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
ートリッジ装着部に装着される。

【００２６】〔カートリッジの着脱構成〕図１〜図３は
プリンタの主断面図の特にプロセスカートリッジの着脱
に関係する部分を記載したもので、図１はプロセスカー
トリッジが装着された状態、図２と図３はその過程の状
態を示したものである。１はプリンタの本体フレーム、
２はプロセスカートリッジ、３は定着器、４はプロセス
カートリッジ駆動ギアであって感光体ドラム５に同軸で
固定された不図示のギアと噛み合いっている（図１参
照）。プロセスカートリッジ２において５は感光体ドラ
ム、６はプロセスカートリッジ２の両側面から夫々突出
した位置決めボスであって感光体ドラム軸と同軸心であ
る。７は露光プロセスを行う走査光学系であるＬＥＤヘ
ッド、８はプロセスカートリッジに取り付けられたＬＥ
ＤコネクタＣ（コネクタピンは不図示）、９はプロセス
カートリッジの姿勢を制御するためにプロセスカートリ
ッジに設けた姿勢制御ガイド部である。本体フレーム１
は定着器３等プリンタの主な構成部品を取り付けられ、
左右側面とこれを結ぶ複数のステイから構成されてい
る。本体フレーム１において１′はフレーム右側面、１
０は本体フレーム１の左右の部材（不図示）間を結合し
ているフレーム上ステイ、１０′はフレーム上ステイの
コネクタ保持部である。

【００２７】画像形成装置Ａの上部の回動軸２４ａを中
心にしてカートリッジカバー２４を上方へ向って開く
と、プリンタ本体のフレーム１の内側の左右の壁に夫々
左右対称にプロセスカートリッジ２を装着するためのガ
イド部材が設けてある。このガイド部材は下ガイド１２
とその上方に設けた上ガイド１３である。下ガイド１２
はプロセスカートリッジ２の着脱のほぼ全工程にわたり
プロセスカートリッジ２の位置決めボス６をガイドする
ガイドレール１２ｂを有する。ガイドレール１２ｂはプ
ロセスカートリッジ２の装着方向から見て前下がりにほ
ぼ一直線に傾斜している。上ガイド１３は下ガイド１２
の上方に配設されている。また、ガイドレール１２の終
端には位置決めボス６の嵌入する位置決め溝１２ａが設
けてある。１３はプロセスカートリッジ２の姿勢制御ガ
イド部９が突き当たる上ガイドである。上ガイド１３は
下ガイド１２の上方にあり、本体フレーム１の内側の左
右側面に設けられている。

【００２８】２１はコネクタホルダーであってコネクタ
保持部１０′に対して矢印Ｃ方向に移動自在に取り付け
られている。２２は本体側のコネクタであるＬＥＤコネ
クタＰ（コネクタピン穴は不図示）であってコネクタホ
ルダー２１に固定されている。２３はフレーム上ステイ
１０とコネクタホルダー２１の間に設けたコネクタばね
２３であって、コネクタホルダー２１は矢印Ｃ方向にコ
ネクタばね２３とコネクタ保持部１０によってプロセス
カートリッジ２の装着方向に対してほぼ直角方向の矢印
Ｃ方向に移動可能に保持されている。２２′はＬＥＤコ
ネクタＰ２２のガイドピンでコネクタが結合状態におい
てＬＥＤコネクタＣ８のガイド穴（不図示）に係合す
る。

【００２９】次にプロセスカートリッジ２の装着動作に
よって本実施の形態を説明する。図３は装着開始、図１
は装着終了時の状態、図２はその中間の状態を示す。

【００３０】カートリッジカバー２４を開きプロセスカ
ートリッジ２をプリンタ本体の本体フレーム１に挿入す
るとまずプロセスカートリッジ２の側面から突出した左
右の位置決めボス６は本体フレーム１のガイドレール１
２ｂ上に載置されこのガイド面に沿って矢印Ｂ方向に挿
入されていく。次に図２に示すように本体側とプロセス
カートリッジ２側のコネクタが近接するとＬＥＤコネク
タＰ２２のガイドピン２２′がＬＥＤコネクタＣ８のガ
イド穴（不図示）に挿入され、次にコネクタが結合され
る。なお、コネクタばね２３は引張りコイルばねであっ
てコネクタホルダー２１は不図示のストッパで止められ
ている。又はコネクタばね２３は自由長となっていて、
自由長の位置でガイドピン２２′がＬＥＤコネクタＣ８
のガイド穴に入り得る位置に位置している。続いて位置
決めボス６が位置決め溝１２ａにはまる。そして、駆動
ギア４が感光体ドラム５に固定されたギア（不図示）と
噛み合う。この時プロセスカートリッジ２は若干下に落
ち込むがＬＥＤコネクタＰ２２はコネクタホルダ２１が
コネクタ保持部１０′に対してスライド可能に保持され
ているため位置決めボス６が位置決め溝１２ａにはまる
動作に追従して下方向に移動する。作業者が手をプロセ
スカートリッジ２から離すとプロセスカートリッジ２の
側面の姿勢制御ガイド９が上ガイド１３に載置され、プ
ロセスカートリッジ２の本体フレーム１への装着が完了
する。

【００３１】ＬＥＤコネクタはＬＥＤコネクタＰ２２か
ら突出したガイドピン２２′とこれに係合するガイド穴
がＬＥＤコネクタＣ８に設けられていて、ＬＥＤコネク
タ８とＬＥＤコネクタＰ２２は理想的な挿入位置、方向
に対してある程度ずれがあってもガイド穴にガイドピン
２２′が入ればコネクタ同士の結合は問題なく行われ
る。しかしコネクタは小型なのでずれの余裕は小さく２
ｍｍ程度である。本発明においてはプロセスカートリッ
ジ２の挿入時のガイドが一体的に設けられている本体フ
レームににＬＥＤコネクタＰの保持部を設けているため
プロセスカートリッジの挿入過程において理想的なコネ
クタ挿入位置、方向に対して少ないずれで導くことを容
易に実現できる。

【００３２】またＬＥＤコネクタＣ８がプロセスカート
リッジ２に取り付けられておりプロセスカートリッジ２
の挿入動作と連動してコネクタの結合が行われるために
ユーザーにコネクタの存在を必要以上に感じさせずすぐ
れた操作性も有している。

【００３３】（実施の形態２）プリンタの全体構成及び
プロセスカートリッジのプロセス手段の構成は実施の形
態１の説明を援用する。

【００３４】次に本発明の実施の形態２の構成を図５を
用いて説明する。実施の形態２はコネクタ部がプロセス
カートリッジの装着操作において目視可能な位置に取り
付けたものである。

【００３５】図５はプリンタの主断面図の特にプロセス
カートリッジの着脱に関係する部分を記載した図で、実
施の形態１と同機能同形状の部材に対しては同一記号同
一名称を付けて再度の説明を省略する。３０はプリン
タ、３１は本体フレーム、３２はプロセスカートリッ
ジ、プロセスカートリッジ３２において３３はプロセス
カートリッジに取り付けられたＬＥＤコネクタＣであ
る。本体フレーム３１はプロセスカートリッジ３２等プ
リンタの主な構成部品を取り付けられ、左右側面フレー
ムとこれを結ぶ複数本のステイから構成されている。本
体フレーム３１において３１′はフレーム右側面、３４
は本体フレーム３１の両側面フレーム（不図示）を結合
するフレーム上ステイ、３４′はフレーム上ステイのコ
ネクタ保持部である。３５ａ，３５ｂはプロセスカート
リッジの姿勢制御ガイド部９をはさみこんでプロセスカ
ートリッジ上部の位置決めを行う上ガイドである。上ガ
イド３５ａ，３５ｂはプロセスカートリッジ２の装着方
向から見て前方へ行く程対向面間が狭くなっている。

【００３６】３６はコネクタホルダーであってコネクタ
保持部３４′に図示矢印Ｃ方向へ移動可能に取り付けら
れている。３７は本体側のコネクタであるＬＥＤコネク
タＰであってコネクタホルダー３６に固定されている。
３８はコネクタばねで実施の形態１と同様ＬＥＤコネク
タＰ３７はプロセスカートリッジ３２の挿入方向（矢印
Ｂ方向）に対してほぼ直角方向の矢印Ｃ方向に揺動可能
にコネクタホルダー３６によって保持されている。

【００３７】次にプロセスカートリッジの装着動作に従
って本実施の形態を説明する。図５は装着終了時の状態
を示し、その過程の状態は省略する。

【００３８】プロセスカートリッジカバー２４を開きプ
ロセスカートリッジ３２をプリンタ本体の本体フレーム
３１に矢印Ｂ方向に挿入するとまずプロセスカートリッ
ジ３２の側面から突出した左右の位置決めボス６が本体
フレーム３１のガイドレール１２ｂに載置されこのガイ
ドレール面に沿って挿入されていく。さらに挿入される
と姿勢制御ガイド部９が上ガイド３５ａ，３５ｂ対の間
に入り、挿入に従って上ガイド３５ａ，３５ｂの間隔が
狭くなりプロセスカートリッジ３２の姿勢が決定され
る。次に実施の形態１と同様に本体側とプロセスカート
リッジ３２側のコネクタが近接しＬＥＤコネクタ３７の
コネクタピン３６′がＬＥＤコネクタＣ３３のガイド穴
（不図示）に挿入され、次にコネクタが結合される。続
いて位置決めボス６がドラム軸位置決め溝１２ａにはま
る。この時プロセスカートリッジ３２は若干下に落ち込
むがコネクタホルダ３６が矢印Ｃ方向に移動可能に保持
されているため位置決めボス６がドラム軸位置決め溝１
２ａにはまる動作にＬＥＤコネクタＣ３３が追従して下
方向に移動する。

【００３９】実施の形態２においても実施の形態１と同
様にプロセスカートリッジの挿入動作と連動してコネク
タの結合が行われるためにユーザーにコネクタの存在を
必要以上に感じさせずすぐれた操作性も有している。ま
たコネクタ部分がプロセスカートリッジの上部かつプロ
セスカートリッジ脱着動作においてユーザーが目視可能
な位置に取り付けられているため、ユーザーはその操作
時に自然にプロセスカートリッジに加える力を制御しか
つコネクタの結合を確認することが可能である。

【００４０】（実施の形態３）プリンタの記録媒体の搬
送手段、転写手段、定着手段及びプロセスカートリッジ
のプロセス手段の構成は実施の形態１の説明を援用す
る。

【００４１】次に本発明の実施の形態３を図６、図７を
用いて説明する。実施の形態３では本体フレームは、二
体に分離したフレームを持ち、プロセスカートリッジの
着脱やジャム処理時にその一方がプロセスカートリッジ
を保持した状態で回動・開放するものである。

【００４２】図６、図７はプリンタの主断面図の特にプ
ロセスカートリッジの着脱に関係する部分を記載したも
ので、図６はプロセスカートリッジが装着前の状態、図
７は装着が完了した状態を示したものである。図におい
て４０はプリンタ、４１はプリンタの下フレーム、４２
は下フレーム４１の両側面に設けられた左右１対のカー
トリッジ位置決め溝である（片側のみ示す）。４３は上
フレーム、４４は上フレーム４２の回動中心であって上
フレーム４３はこの中心４４で下フレーム４１に結合さ
れている。４５は上フレーム４３の両側面部に設けられ
たプロセスカートリッジ４８の先端を保持する前Ｕ溝
（片側のみ示す）、４６は同じく上フレームに４３の両
側面に設けられたプロセスカートリッジ４８の後端部を
保持する後ろＵ溝、４７はプリンタ本体側のコネクタで
あるＬＥＤコネクタＰ２２を保持するコネクタホルダー
であって上フレーム４３に設けてある。

【００４３】４９はプロセスカートリッジ４８の両側面
に取り付けられた左右１対の先端ピン（片側のみ示す）
であってプロセスカートリッジ４８がプリンタ４０に装
備された状態における姿勢制御ガイド部となる。５０は
プロセスカートリッジ４８の右側面に取り付けられた後
部ガイドであって、上フレーム４３にプロセスカートリ
ッジ４８を装着した際、前記ピン４９と併せて姿勢制御
ガイド部となる。

【００４４】次にプロセスカートリッジの装着動作に従
って本実施の形態を説明する。図６は上フレームにプロ
セスカートリッジを装着した状態、図７は上フレームを
閉じて装着終了時の状態を示した図である。

【００４５】プロセスカートリッジの着脱操作やプリン
タのジャム処理等においてユーザーは不図示のロック機
構を解除して上フレーム４３を上方向に回動し上フレー
ム４３を開放状態にする。プロセスカートリッジ４８を
上フレーム４３に挿入するとまずカートリッジ先端ピン
４９は前Ｕ溝４５に続くガイドレール４５ａ上をすべり
ながら移動し、そしてカートリッジ後部ガイド５０が後
ろＵ溝４６に入り込み挿入方向が決定される。また、挿
入方向が決定後プロセスカートリッジ４８及びプリンタ
４０双方向に取り付けられたＬＥＤコネクタ８，２２が
結合される。この状態でプロセスカートリッジ４８は上
フレーム４３に保持される。

【００４６】次に上フレーム４３を下方向に回動させて
これを閉じると、左右１対のプロセスカートリッジ４８
の位置決めボス６が下フレーム４１の位置決め溝４２に
嵌合しプロセスカートリッジ４８の位置、姿勢が決定さ
れる。

【００４７】プリンタ４０の本体フレームを二体型に
し、上フレーム４３を開いた状態にてこの上フレーム４
３にプロセスカートリッジ４８を保持可能としかつ上フ
レーム４３にプロセスカートリッジ４８を装着すること
でコネクタの結合が行われる。上フレーム４３が開放さ
れた状態にてプロセスカートリッジ４８の着脱及びコネ
クタの結合ができる。この構成によって、プロセスカー
トリッジ４８の着脱時に上フレーム４３がよく見えるた
め、プロセスカートリッジの着脱の操作性は大きく向上
する。またジャム処理やプリンタ内部の清掃等プリンタ
内部をユーザーが触る操作が必要とされる場合、上フレ
ームを開くという動作のみでジャム処理を行うことが可
能でありまた手が入る空間をより大きく確保できている
ためこの点での操作性もよい。

【００４８】（実施の形態４）プロセスカートリッジの
プロセス手段の構成の説明は実施の形態１を援用する。

【００４９】次に本発明の実施の形態４の構成を図８、
図９を用いて説明する。実施の形態４は電子写真プロセ
スを上下方向に記録媒体を搬送する垂直搬送路において
行うプリンタにおいて本発明を実施したものである。

【００５０】図８、図９はプリンタの主断面図の特にプ
ロセスカートリッジの着脱に関係する部分を記載したも
ので、図８はプロセスカートリッジがプリンタに装着さ
れた状態、図９はプロセスカートリッジをプリンタに着
脱する過程を示したものである。６０はほぼ全部が上下
方向に記録媒体Ｓを搬送する垂直搬送路７７を持つプリ
ンタ、６１はプリンタ本体フレーム、６２はプロセスカ
ートリッジ、６３はプリンタの搬送ユニット、６４は記
録媒体Ｓである紙を収納するカセット、６５は給紙ロー
ラ、６６は１対の搬送ローラ、６７は転写ローラ、６８
は定着器、６９は排紙ローラ、７０は積載トレイであ
る。搬送ユニット６３は転写ローラ６７、定着器６８、
排紙ローラ６９及び不図示の搬送ガイドから構成されて
いる。

【００５１】７１はプロセスカートリッジ６２に取り付
けられたＬＥＤコネクタＣ、７２はプロセスカートリッ
ジ６２の両側面に突出した感光体ドラムと同一中心の位
置決めボス、７３はプロセスカートリッジ６２側面に設
けられたリブ状のプロセスカートリッジ姿勢制御ガイド
部、７４は搬送ユニット６３の回動中心である。プロセ
スカートリッジ６２には部分的にへこんだ部分が設けら
れておりこのへこんだ部分にＬＥＤコネクタ７１が装着
されている。７５は本体フレーム６１の両側面に設けら
れたガイドレールで終端は位置決め溝７５ａである。７
６はカートリッジ姿勢制御ガイド溝、矢印Ｄはプロセス
カートリッジ６２の着脱方向である。

【００５２】次にプロセスカートリッジの装着動作に従
って本実施の形態を説明する。

【００５３】プロセスカートリッジ６２の着脱操作を実
施する時はまず搬送ユニット６３を回動中心７４を中心
にして反時計回りに開き図９の状態とする。次にプロセ
スカートリッジ６２をプリンタ本体の本体フレーム６１
に挿入するとまずプロセスカートリッジ６２の側面から
突出した左右の位置決めボス７２が本体フレーム６１の
ガイドレール７５上に載置されこのガイド面に沿って挿
入されていく。続いて感光体ドラム軸と同一中心の位置
決めボス７２がガイドレール７５の根元のＵ溝の位置決
め溝７５ａ部分に嵌合し、そしてカートリッジ姿勢制御
ガイド部７３がカートリッジ姿勢制御ガイド溝７６には
まり、プロセスカートリッジ６２の挿入方向と位置が決
定される。そしてプロセスカートリッジ側のＬＥＤコネ
クタＣ７１と本体フレーム側のＬＥＤコネクタＰ２２が
結合される。最後に搬送ユニット６３を閉じて操作が終
了する。

【００５４】本実施の形態ではプロセスカートリッジ側
のＬＥＤコネクタＣ７１がプロセスカートリッジ６２の
へこんだ部分に取り付けられているため、コネクタに不
用意に触っりぶつけて破損させてしまうことを防止して
いる。また感光体ドラムに対して所定の焦点距離を設け
てＬＥＤヘッド７が取り付けられており、感光体ドラム
−ＬＥＤヘッド７−ＬＥＤコネクタＣ７１が約直線的に
配置されているためＬＥＤヘッド７とＬＥＤコネクタＣ
７１との距離が最も短くなる配置構成である。ＬＥＤは
非常に高速な周波数で画像信号が伝送されるため、配線
がより短い方がノイズに強い構成であり、この点に関し
ても有利である。

【００５５】各実施の形態はプロセスカートリッジ装着
方向に対しＬＥＤコネクタＰを可動とするために、コネ
クタホルダーを支持部材に対して可動として、ばねでコ
ネクタ結合位置にあるようにしたが、コネクタを可撓性
部材で本体フレームに取り付けてもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように電子写真プロセスの
露光を行う固体走査素子を一体的に内蔵したプロセスカ
ートリッジ及びプロセスカートリッジを着脱可能な電子
写真画像形成装置において、コネクタの装着方向とプロ
セスカートリッジの装着方向を同一方向にし、かつプロ
セスカートリッジを保持する電子写真画像形成装置本体
に本体側のコネクタを設けた。従って以下の効果があ
る。 １．コネクタの着脱を意識することなく着脱を行うこと
ができる。 ２．電子写真画像形成装置本体に本体側のコネクタが取
り付けられているため、容易にプロセスカートリッジと
電子写真画像形成装置本体間のコネクタの位置精度を高
精度に維持することができる。 ３．電子写真画像形成装置本体側のコネクタが移動可能
に保持されていると、コネクタが締結状態において電気
接点に機械的なストレスが加わることを防止できる。 ４．電子写真感光体ドラムと固体走査素子が一対でカー
トリッジ化されているので生産工程において電子写真感
光体ドラムの感度特性に応じて固体走査素子の光量特性
を調整する等の処理ができる。 ５．ジャム処理作業やプロセスカートリッジが電子写真
画像形成装置から取り外された状態において固体走査素
子や電子写真感光体ドラムが露出しないのでほこりの付
着や傷の発生等の問題を防止することが可能である。 ６．電子写真感光体ドラムと、固体走査素子と、プロセ
スカートリッジのコネクタがプロセスカートリッジ着脱
方向とほぼ一直線上に配設されると、ノイズに対して強
い構成となる。 ７．プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体
に装着する際にコネクタを視認可能とすると、ユーザー
は操作時に自然にプロセスカートリッジに加える力を制
御しかつコネクタの結合を確認することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の電子写真画像形成装置のカート
リッジ装着手段を示す縦断面図である。

【図２】図１におけるプロセスカートリッジ装着作用を
示す縦断面図である。

【図３】図１におけるプロセスカートリッジ装着作用を
示す縦断面図である。

【図４】実施の形態１の電子写真画像形成装置の縦断面
図である。

【図５】実施の形態２の電子写真画像形成装置のカート
リッジ装着手段を示す縦断面図である。

【図６】実施の形態３の電子写真画像形成装置のカート
リッジ装着手段を示す縦断面図である。

【図７】図６におけるプロセスカートリッジ装着作用を
示す縦断面図である。

【図８】実施の形態４の電子写真画像形成装置を示す縦
断面図である。

【図９】図８におけるプロセスカートリッジ装着作用を
示す縦断面図である。

【図１０】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置 Ｓ…記録媒体 １…プリンタ本体フレーム １′…フレーム右側面 ２…プロセスカートリッジ ３…定着器 ３ａ…駆動ローラ ３ｂ…ヒータ ３ｃ…
定着ローラ ４…駆動ギア ５…感光体ドラム ６…位置決めボス ７…ＬＥＤヘッド ８…ＬＥＤコネクタ ９…姿勢制御ガイド部 １０…フレーム上ステイ １０′…コネクタ保持部 １１…搬送手段 １１ａ…給紙カセット １１ｂ…ピッ
クアップローラ １１ｃ…分離爪 １１ｄ…搬送ローラ
１１ｅ…レジストローラ対 １１ｆ…搬送ベルト １
１ｇ，１１ｈ…排出ローラ対 １２…下ガイド １２ａ…位置決め溝 １２ｂ…ガイド
レール １３…上ガイド １４…転写ローラ １５…帯電ローラ １６…現像手段 １６ａ…トナー容器 １６ｂ…現像ロ
ーラ １７…クリーニング手段 １７ａ…クリーニングブレー
ド １７ｂ…除去トナー収納部 １８…トナー現像枠体 １９…クリーニング枠体 ２１…コネクタホルダー ２２…ＬＥＤコネクタＰ ２２′…ガイドピン ２３…コネクタばね ２４…カートリッジカバー ２４ａ…回動軸 ２７…排出部 ３０…プリンタ ３１…本体フレーム ３１′…フレーム右側面 ３２…プロセスカートリッジ ３３…ＬＥＤコネクタＣ ３４…フレーム上ステイ ３４′…コネクタ保持部 ３５ａ，３５ｂ…上ガイド ３６…コネクタホルダー ３６′…コネクタピン ３７…ＬＥＤコネクタＰ ３８…コネクタばね ４０…プリンタ ４１…プリンタ下フレーム ４２…カートリッジ位置決め溝 ４３…上フレーム ４４…回動中心 ４５…前Ｕ溝 ４５ａ…ガイドレール ４６…後ろＵ溝 ４７…コネクタホルダー ４８…プロセスカートリッジ ４９…先端ピン ５０…後部ガイド ６０…プリンタ ６１…本体フレーム ６２…プロセスカートリッジ ６３…搬送ユニット ６４…カセット ６５…給紙ローラ ６６…搬送ローラ ６７…転写ローラ ６８…定着器 ６９…排紙ローラ ７０…積載トレイ ７１…ＬＥＤコネクタＣ ７２…位置決めボス ７３…姿勢制御ガイド部 ７４…回動中心 ７５…ガイドレール ７５ａ…位置決め溝 ７６…カートリッジ姿勢制御ガイド溝 ７７…垂直搬送路 １００…ＬＥＤプリンタ １０１…カセット １０２…給紙ばね １０３…中板 １０４…分離爪 １０５…給紙ローラ １０６…レジストローラ対 １０７…プロセスカートリッジ １０８…転写ローラ １０９…定着器 １１０…排紙ローラ １１１…ＬＥＤヘッド １１２…保持部材 １２０…感光体ドラム １２１…現像スリーブ １２２… 帯電ローラ １２３…クリーニングブレード １３１…上カバー １３２…回動中心 １３３…搬送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 道脇 直樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 黒田 明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H071 BA04 BA13 BA14 BA16 BA19 BA20 BA27 BA29 BA36 DA03 DA06 DA08 DA13 DA15 DA21 EA04 EA06 5E021 FA14 FB17 FC06 FC31 FC38 HA05 KA02

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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．電子写真感光体ドラムと 前記電子写真感光体ドラムに画像を露光するための固体
   走査素子と、 プロセスカートリッジの装着方向と同方向に結合部を前
   向きにして配され、前記固体走査素子に電気画素信号を
   送るように設けられたコネクタと、 を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着す
   る装着部と、 ｂ．前記プロセスカートリッジのコネクタと結合される
   電子写真画像形成装置本体側コネクタと、 ｃ．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。
2. 【請求項２】 前記装着部は電子写真感光体ドラムの軸
   心と同中心線上に設けられたプロセスカートリッジの位
   置決めガイド部をプロセスカートリッジ装着方向へガイ
   ドするガイドレールと、 ガイドレールの終端に設けられプロセスカートリッジの
   位置決めガイド部を嵌合する位置決め溝と、 プロセスカートリッジの姿勢を決めるためのプロセスカ
   ートリッジの姿勢制御ガイド部を規制するガイド部と、 を有し、前記電子写真画像形成装置本体側コネクタをプ
   ロセスカートリッジの装着方向に対して交叉する方向に
   可動に設けた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。
3. 【請求項３】 前記電子写真画像形成装置本体側コネク
   タはプロセスカートリッジ装着方向から見てプロセスカ
   ートリッジ装着部の奥側に設けられていることを特徴と
   する請求項１又は２に記載の電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記電子写真画像形成装置本体側コネク
   タはプロセスカートリッジを装着部へ装着する際、視認
   可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の電子写真画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記プロセスカートリッジの姿勢制御ガ
   イド部を規制するガイド部と、電子写真画像形成装置本
   体側コネクタはプロセスカートリッジの装着方向とほぼ
   同方向の一直線上に配設されていることを特徴とする請
   求項２に記載の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．下フレームと、 ｂ．下フレームに対して開閉可能に設けられプロセスカ
   ートリッジを着脱する際にプロセスカートリッジを支持
   する上フレームと、 ｃ．電子写真感光体ドラムと前記電子写真感光体ドラム
   に画像を露光するための固体走査素子と、 プロセスカートリッジの装着方向と同方向に結合部を前
   向きにして配され、前記固体走査素子に電気画素信号を
   送るように設けられたコネクタと、 を有するプロセスカートリッジを取り出し可能に装着す
   る装着部と、 ｄ．前記上フレームに設けられプロセスカートリッジの
   コネクタと結合される電子写真画像形成装置本体側コネ
   クタと、 ｅ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有し、前記装着部は、上フレームに設けられ電子写真
   画像形成装置本体側コネクタに向ってプロセスカートリ
   ッジが装着されるように装着方向を規制すると共にプロ
   セスカートリッジを支持可能なガイド手段と、下フレー
   ムに設けられ上フレームを閉じる際にプロセスカートリ
   ッジの位置決め部を位置決めし、上フレームを開く際に
   該位置決め部を開放する位置決め手段と、 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】 電子写真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、 電子写真感光体ドラムと前記電子写真感光体ドラムに画
   像を露光するための固体走査素子と、 プロセスカートリッジの装着方向と同方向に結合部を前
   向きにして配され、前記固体走査素子に電気画素信号を
   送るように設けられたコネクタと、 電子写真画像形成装置本体への装着手段と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 前記装着手段は、電子写真感光体ドラム
   の軸心と同中心線上に設けられ電子写真画像形成装置本
   体に案内され位置決めされる位置決めガイド部と、 電子写真画像形成装置本体に規制されてプロセスカート
   リッジの姿勢を決める姿勢制御ガイド部と、 を有することを特徴とする請求項７に記載のプロセスカ
   ートリッジ。
9. 【請求項９】 前記コネクタと姿勢制御ガイド部はプロ
   セスカートリッジの電子写真画像形成装置本体への装着
   方向とほぼ同方向の一直線上に配設されていることを特
   徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
10. 【請求項１０】 前記コネクタはプロセスカートリッジ
    の電子写真画像形成装置本体への装着方向で見てプロセ
    スカートリッジ前端に設けられていることを特徴とする
    請求項７から９の何れか１つに記載のプロセスカートリ
    ッジ。
11. 【請求項１１】 前記コネクタはプロセスカートリッジ
    を電子写真画像形成装置本体へ装着する際、視認可能な
    位置に設けられていることを特徴とする請求項７から９
    の何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
12. 【請求項１２】 前記コネクタはプロセスカートリッジ
    の電子写真画像形成装置本体への装着方向から見てプロ
    セスカートリッジの上部の後側の位置に設けられている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプロセスカートリ
    ッジ。
13. 【請求項１３】 電子写真感光体ドラムと、固体走査素
    子と、コネクタと、がプロセスカートリッジの装着方向
    と同方向にほぼ一直線上に配設されていることを特徴と
    する請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
14. 【請求項１４】前記プロセスカートリッジとは、帯電手
    段、現像手段またはクリーニング手段と固体走査素子及
    び電子写真感光体ドラム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請求項７から１３の何れか１つに
    に記載のプロセスカートリッジ。
15. 【請求項１５】前記プロセスカートリッジとは、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固
    体走査素子及び電子写真感光体ドラムとを一体的にカー
    トリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能とす
    るものである請求項７から１３の何れか１つにに記載の
    プロセスカートリッジ。
16. 【請求項１６】前記プロセスカートリッジとは、少なく
    とも固体走査素子と電子写真感光体ドラムとを一体的に
    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
    ものである請求項７から１３の何れか１つに記載のプロ
    セスカートリッジ。