JP2003131545A - プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 - Google Patents

プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置

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JP2003131545A JP2001331832A JP2001331832A JP2003131545A JP 2003131545 A JP2003131545 A JP 2003131545A JP 2001331832 A JP2001331832 A JP 2001331832A JP 2001331832 A JP2001331832 A JP 2001331832A JP 2003131545 A JP2003131545 A JP 2003131545A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ローラや現像ブレード等を保持する枠体
を現像器枠体や現像剤収納部に対して移動可能な構成と
し、現像ローラを保持する移動枠体から固定された枠体
側への駆動連結をスムーズに行うことができ、ギア中心
間距離のばらつき変動等による濃度むら等の画像不良や
ギアの摩耗を防止する。 【解決手段】 プロセスカートリッジの固定側の枠体に
保持された感光体ドラム10の静電潜像を現像するため
の現像ローラ20を支持する揺動枠体42を、現像剤収
納容器21に固定された現像器枠体50に対して移動可
能に取り付け、揺動枠体42に配設された現像ローラギ
ア72に噛み合う第1中間ギア73を側板90に軸支さ
れた揺動アーム77の他端に支持するとともに揺動アー
ム77の他端部の位置決め部(77c)を揺動枠体42
に形成された位置決め部(42a)に突き当てるように
し、ギア間の中心間距離を一定に保持する。

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
ッジおよびプロセスカートリッジを用いる電子写真画像
形成装置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装置、および電子写真ワードプロセ
ッサー等が含まれる。
【0003】また、プロセスカートリッジとしては、少
なくとも現像手段(現像剤担持体)と電子写真感光体を
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
た電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ド
ラムおよび該電子写真感光体ドラム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
を電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするプ
ロセスカートリッジ方式が採用されている。
【0005】この種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にユー
ザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上
させることができる。そこで、このプロセスカートリッ
ジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられ
ている。
【0006】この種の従来のプロセスカートリッジは、
例えば、感光体ユニットと現像装置ユニットから構成さ
れている。感光体ユニットには、静電潜像を形成する電
子写真感光体ドラム(以下、単に感光体ドラムともい
う)、感光層表面を一様に帯電させるための帯電手段で
ある帯電ローラ、および記録媒体に転写されずに感光体
ドラムに付着している残留現像剤を感光体ドラム表面か
らかき落とし、除去現像剤容器に貯蔵するためのクリー
ニング手段が配置されている。
【0007】また、現像装置ユニットには、現像剤を収
容する現像剤収納容器、感光体ドラムに形成された静電
潜像に現像剤を供給して可視画像を形成させるための現
像剤担持体である現像ローラ、現像剤に摩擦帯電電荷を
付与し、現像ローラの表面上に現像剤層を形成する現像
ブレード、および現像ローラの半径方向の現像剤漏洩を
防止する吹出し防止シート等が配置されている。そし
て、現像ローラや現像ブレードは現像器枠体に保持さ
れ、この現像器枠体を現像剤収納容器に結合して現像装
置ユニットを構成している。
【0008】これらの現像装置ユニットと感光体ユニッ
トは、係合ピンで回動可能に結合され、現像装置ユニッ
トと感光体ユニットとの間には付勢バネが設けられてい
る。
【0009】また、感光体ドラムの端部に設けられたド
ラムギアは、画像形成装置に配置された駆動ギアを介し
て駆動力が伝達され、感光体ドラムを回転駆動してい
る。そして、ドラムギアは現像ローラと同軸に設けられ
た現像ローラギアを回転駆動している。現像剤収納容器
内の現像剤を現像ローラの方へ送り出す現像剤送り部材
への駆動連結は、現像ローラギアの駆動力を中間ギア等
を介して所定の減速を行って現像剤送り部材と同軸に設
けられた現像剤送りギアを回転駆動している。そして、
現像剤送りギアからの駆動力は中間ギア等を介して現像
剤撹拌部材と同軸上に設けられた現像剤撹拌ギアを回転
駆動している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
例の現像装置では、画像形成に伴う現像剤消費により現
像剤収納部内の現像剤量が変動することで、現像剤担持
体としての現像ローラを感光体ドラムに押圧する圧力が
変動する。また、これに伴って、前記ドラムギアと現像
ローラギアが噛み合う際の駆動トルクが変動するという
問題点があった。
【0011】そこで、本発明は、前記従来技術の有する
未解決な課題に鑑みてなされたものであって、現像剤担
持体の電子写真感光体への押圧力を安定させることがで
きるプロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
を提供することを目的とするものである。
【0012】また、本発明の他の目的は、駆動力の伝達
を円滑に行い、駆動トルクの増大を防止することができ
るプロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置を
提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプロセスカートリッジは、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、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成され
た静電潜像を現像するための現像剤担持体と、前記現像
剤担持体による前記静電潜像の現像に用いられる現像剤
を収納する現像剤収納部と、前記現像剤を前記現像担持
体へ搬送する現像剤送り手段と、前記電子写真感光体を
支持する第1の枠体と、前記現像剤収納部を有する第2
の枠体と、前記第1の枠体と前記第2の枠体の長手方向
の一端側でもって、前記第1の枠体と前記第2の枠体と
結合する第3の枠体と、前記第1の枠体と前記第2の枠
体の長手方向の他端側でもって、前記第1の枠体と前記
第2の枠体と結合する第4の枠体と、前記現像剤担持体
を支持し、前記第2の枠体に対して移動可能な移動枠体
と、前記移動枠体に支持された前記現像剤担持体を前記
電子写真感光体へ押圧するための付勢部材と、前記装置
本体から駆動力を受けて前記電子写真感光体に駆動力を
伝達するために、第1の枠体に設けられた第1駆動力伝
達部材と、前記現像剤送り手段に駆動力を伝達させるた
めに、前記第2の枠体に設けられた第2駆動力伝達部材
と、前記第1駆動力伝達部材から駆動力を受けて前記現
像担持体に駆動力を伝達するために、前記移動枠体に設
けられた移動枠体駆動力伝達部材と、前記第2駆動力伝
達部材と前記移動枠体駆動力伝達部材との駆動力の伝達
を行う揺動駆動力伝達部材と、前記揺動駆動力伝達部材
を支持する揺動駆動力伝達部材支持部材と、を有し、前
記揺動駆動力伝達部材支持部材が揺動可能に支持されて
いることを特徴とする。
【0014】本発明のプロセスカートリッジにおいて
は、前記揺動駆動力伝達部材支持部材は、前記第3の枠
体、前記第2の枠体、あるいは前記移動枠体に支持され
ていることが好ましい。
【0015】本発明のプロセスカートリッジにおいて
は、前記第1駆動力伝達部材に前記装置本体から駆動力
が伝達されると、前記揺動駆動力伝達部材支持部材に設
けられた支持部材位置決め部は、前記移動枠体に設けら
れた移動枠体位置決め部と当接することが好ましく、あ
るいは、前記第1駆動力伝達部材に前記装置本体から駆
動力が伝達されると、前記揺動駆動力伝達部材支持部材
に設けられた支持部材位置決め部は、前記第2の枠体に
設けられた第2枠体位置決め部と当接することが好まし
い。
【0016】本発明のプロセスカートリッジにおいて
は、前記揺動駆動力伝達部材および前記移動枠体駆動力
伝達部材はギアであり、前記移動枠体位置決め部は、前
記移動枠体のギアに設けられた部材、あるいは、前記移
動枠体のギアを支持する軸であることが好ましく、ま
た、前記揺動駆動力伝達部材および前記第2枠体駆動力
伝達部材はギアであり、前記第2枠位置決め部は、前記
第2枠体のギアに設けられた部材、あるいは、前記第2
枠体のギアを支持する軸であることが好ましい。
【0017】本発明のプロセスカートリッジにおいて
は、前記第2駆動力伝達部材は、前記現像剤を循環させ
る現像剤攪拌手段に駆動力を伝達することが好ましく、
また、前記移動枠体は、前記第1または第2の枠体に対
し、駆動側が揺動可能に、非駆動側がスライド可能に保
持されていることが好ましい。
【0018】また、本発明の電子写真画像形成装置は、
プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に
画像を形成する電子写真画像形成装置において、電子写
真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を現像するための現像剤担持体と、前記現像剤担持体に
よる前記静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納する
現像剤収納部と、前記現像剤を前記現像担持体へ搬送す
る現像剤送り手段と、前記電子写真感光体を支持する第
1の枠体と、前記現像剤収納部を有する第2の枠体と、
前記第1の枠体と前記第2の枠体の長手方向の一端側で
もって、前記第1の枠体と前記第2の枠体と結合する第
3の枠体と、前記第1の枠体と前記第2の枠体の長手方
向の他端側でもって、前記第1の枠体と前記第2の枠体
と結合する第4の枠体と、前記現像剤担持体を支持し、
前記第2の枠体に対して移動可能な移動枠体と、前記移
動枠体に支持された前記現像剤担持体を前記電子写真感
光体へ押圧するための付勢部材と、前記装置本体から駆
動力を受けて前記電子写真感光体に駆動力を伝達するた
めに、第1の枠体に設けられた第1駆動力伝達部材と、
前記現像剤送り手段に駆動力を伝達させるために、前記
第2の枠体に設けられた第2駆動力伝達部材と、前記第
1駆動力伝達部材から駆動力を受けて前記現像担持体に
駆動力を伝達するために、前記移動枠体の枠体に設けら
れた移動枠体駆動力伝達部材と、前記第2駆動力伝達部
材と前記移動枠体駆動力伝達部材との駆動力の伝達を行
う揺動駆動力伝達部材と、前記揺動駆動力伝達部材を支
持する揺動駆動力伝達部材支持部材と、を有し、前記揺
動駆動力伝達部材支持部材が揺動可能に支持されている
プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための
装着手段と、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記プロ
セスカートリッジに駆動力を伝達する本体駆動力伝達手
段と、を有することを特徴とする。
【0019】
【作用】本発明のプロセスカートリッジおよび電子写真
画像形成装置によれば、現像剤担持体を支持する移動枠
体を移動可能に支持し、付勢部材によって現像剤担持体
を電子写真感光体に押圧する構成とする。これによっ
て、現像剤収納部内の現像剤量が変動しても現像剤担持
体を電子写真感光体へ安定して押圧することができる。
【0020】また、現像剤送り手段を駆動させるため
に、第2の枠体に設けられた第2駆動力伝達部材と、前
記移動枠体との駆動力の伝達を行う揺動駆動力伝達部材
を設ける。そして、前記揺動駆動力伝達部材を支持する
揺動駆動力伝達部材支持部材を揺動可能に支持すること
で、駆動力の伝達を円滑にし、駆動トルクの増大を防ぐ
ことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプロセスカー
トリッジおよび電子写真画像形成装置の実施の形態を図
面に基づいて説明する。なお、説明文中の符号は、図面
を参照するためのものであって、構成を限定するもので
はない。
【0022】先ず、本発明に基づいて構成されるプロセ
スカートリッジを着脱可能に装着する電子写真画像形成
装置の一実施形態について、図1および図2を参照して
説明する。なお、電子写真画像形成装置は、電子写真画
像形成プロセスを用いて記録紙、OHPシート、布等の
記録媒体に画像を形成する装置である。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
シミリ装置および電子写真ワードプロセッサー等が含ま
れる。本実施の形態においては、特に、電子写真式のレ
ーザービームプリンターを例にとって説明する。
【0023】図1において、ドラム形状の電子写真感光
体(以下、単に感光体ドラムともいう)10の表面は、
帯電手段である帯電ローラ11によって一様に帯電され
る。レーザーダイオード、ポリゴンミラー、レンズ、反
射ミラーを有する光学手段1から画像情報に応じたレー
ザービーム光を感光体ドラム10に照射して、感光体ド
ラム10に画像情報に応じた静電潜像を形成する。ここ
で、静電潜像を現像装置によって現像剤を用いて現像す
ることで、現像剤像(可視像)を形成する。
【0024】一方、現像剤像の形成と同期して、給紙カ
セット6aにセットした記録媒体4はピックアップロー
ラ6b、搬送ローラ対6c、6dおよびレジストローラ
対6eで反転搬送される。次いで、感光体ドラム10と
一定の電圧を印加された転写手段としての転写ローラ3
とで形成されたニップ部を通る。このとき感光体ドラム
10に現像された現像剤像が記録媒体4に転写される。
【0025】現像剤像の転写を受けた記録媒体4は搬送
ガイド6fで定着手段5へと搬送される。この定着手段
5は、駆動ローラ5cおよびヒータ5aを内蔵する定着
ローラ5bを有している。そして、そのニップ部を通過
する記録媒体4に熱および圧力を印加して転写された現
像剤像を定着する。その後、記録媒体4は排出ローラ対
6iで搬送され、排出トレイ7へと排出される。
【0026】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は、図2に示すように構成されてい
る。すなわち、プロセスカートリッジの感光体ユニット
B(第1の枠体)には、静電潜像を形成する感光体ドラ
ム10、感光層表面を一様に帯電させるための帯電ロー
ラ11、および記録媒体4に転写されずに感光体ドラム
10に付着している残留現像剤を感光体ドラム10表面
からかき落とし、除去現像剤容器12に貯蔵するための
クリーニング手段14が配置されている。
【0027】また、現像装置ユニットA(第2の枠体)
には、前記静電潜像の現像に用いられる現像剤を収容し
ている現像剤収納容器(現像剤収納部)21と、感光体
ドラム10上に形成された静電潜像に現像剤を供給して
可視画像を形成させるための現像ローラ(現像担持体)
20、現像剤に摩擦帯電電荷を付与し、現像ローラ20
の表面上に現像剤層を形成する現像ブレード22、現像
ローラ20の半径方向の現像剤漏洩を防止する吹出し防
止シート25等が配置されている。ここで、現像ローラ
20および現像ブレード22は、枠体41や揺動枠体4
2で構成される移動枠体40に保持されている。そし
て、この移動枠体40は、現像剤収納容器21に固定さ
れた現像器枠体50に係合ピン80を介して移動可能に
組みつけられている。これらの構成については後述す
る。
【0028】これらの現像装置ユニットAと感光体ユニ
ットBは、プロセスカートリッジの長手方向両端に設け
られた側板(第3の枠体)90、側板(第4の枠体)9
1(図12参照)によって一体に結合されている。
【0029】図1および図2において、感光体ドラム1
0は時計回りに回転駆動される。帯電ローラ11は一定
の電圧が印加されており、感光体ドラム10が接触する
と接触した感光体ドラム10の感光層表面は一様に帯電
する。次いで、光学手段1からの画像情報に応じたレー
ザービーム光Lを露光開口部2を介して感光体ドラム1
0上に照射することにより、感光体ドラム10上に静電
潜像を形成する。その後、現像手段によって感光体ドラ
ム10上に現像剤像(可視像)が形成される。
【0030】ここで、現像手段は、現像剤収納容器21
内の現像剤を現像剤送り部材(現像剤送り手段)23の
回転によって現像ローラ20の方へ送り出す。そして、
固定磁石28を内蔵した現像ローラ20を回転させると
ともに、現像ブレード22によって摩擦帯電電荷を付与
した現像剤層を現像ローラ20の表面に形成する。現像
ローラ20は、スペーサーコロ26(図3、図4も参
照)を介して一定のクリアランスを保ちつつ付勢バネ
(付勢手段)32(図7参照)により感光体ドラム10
に押圧されている。そして、表面に形成された現像剤層
を感光体ドラム10の現像領域に供給し、その現像剤を
前記静電潜像に応じて感光体ドラム10へ転移させるこ
とによって現像剤像を形成する。ここで、現像ブレード
22は、現像ローラ20の周面の現像剤量を規定すると
ともに摩擦帯電電荷を付与するものである。また、この
現像ローラ20の近傍には現像室内の現像剤を循環させ
る現像剤撹拌部材(現像剤攪拌手段)24が回転可能に
取り付けられている。
【0031】そして、画像形成装置本体に設けられた転
写ローラ3に前記現像剤像と逆極性の電圧を印加して、
感光体ドラム10に形成された現像剤像を記録媒体4に
転写する。その後に、感光体ドラム10上の残留現像剤
は、クリーニング手段14によって除去される。ここ
で、クリーニング手段14は感光体ドラム10に当接し
て設けられた弾性クリーニングブレード14aによって
感光体ドラム10に残留した現像剤をかき落として除去
現像剤容器12に集められる。
【0032】次に、現像装置を構成する現像ローラを保
持する移動枠体および現像器枠体、ならびにそれらの結
合関係について、図3ないし図5、図6、図7ないし図
9を参照して説明する。
【0033】移動枠体40は、図3ないし図5に示すよ
うに、枠体41と揺動枠体42およびスライド枠体43
から構成されている。また、各部材は一体に固定されて
いる。円筒形の現像ローラ20は、図4に詳細に示すよ
うに、両端にフランジ部材20a、20bが圧入されて
おり、軸受27、27を介してそれぞれ揺動枠体42と
スライド枠体43に回動可能に支持されている。現像ロ
ーラ20の内径部には固定磁石28が配設されている。
さらに、現像ローラ20の両端には、現像ローラ20と
ほぼ同軸状に現像ローラ20の外径より規定ギャップ分
外径の大きいスペーサーコロ26が摺動可能に設けられ
ている。現像ローラ20上の現像剤層厚を規制する現像
ブレード22は、図3に示すように、現像ブレード板金
22aに一体成形または接着されている。そして、現像
ブレード板金22aは枠体41に固定されて、現像ブレ
ード22の先端は現像ローラ20に当接している(図2
も参照)。なお、図3ないし図5において、72は、現
像ローラ20のフランジ部材20a上で揺動枠体42の
外方に設けられた現像ローラギア(移動枠体駆動力伝達
部材)である。現像ローラギア72は、感光体ドラム1
0のドラムギア71(第1駆動力伝達部材)に噛み合っ
て(図14参照)、該ドラムギア71から回転駆動力を
受けて、現像ローラ20を回転させる。
【0034】現像ローラ20と現像ブレード22を支持
する移動枠体40は、図6に示す現像器枠体50内に設
置され、図7に示すように組み込まれる。ここで、現像
器枠体50は現像剤収納容器21に固定されているが、
現像器枠体50は現像剤収納容器21と一体的に形成す
ることもできる。移動枠体40の揺動枠体42には、端
部に揺動穴47を有する揺動アーム46が設けられてい
る。一方、現像器枠体50には支持アーム55が延出さ
れており、その端部に固定穴56が設けられている。揺
動枠体42と現像器枠体50は、図7に示すように、係
合ピン80で揺動可能に係合される。係合ピン80は現
像器枠体50の固定穴56に圧入され、揺動枠体42の
揺動穴47と係合ピン80は回動可能に形成されてい
る。
【0035】また、移動枠体40のスライド枠体43
は、図8に示すように、その上下面にはスライド方向を
規定するスライド平面43a、43bが平行に設けられ
ている。一方、現像器枠体50において、スライド枠体
43のスライド平面43a、43bと対向する部位に
は、図6および図8に示すように、微小なクリアランス
をもつ案内平面51a、51bが設けられている。さら
に、現像器枠体50と移動枠体40の長手方向の位置決
めをするため、現像器枠体50には位置決めボス52
(図8参照)が設けられ、枠体41には長手方向のみを
決める位置決め長穴41a(図5および図8参照)が設
けられている。このように、スライド平面43a、43
bと案内平面51a、51bにより、スライド枠体43
は、現像器枠体50に対して一定の方向にスライドする
ことができる。
【0036】そして、移動枠体40と現像器枠体50の
間には付勢バネ32(図7に一方の付勢バネのみを示
す)が配設されている。そして、付勢バネ32によっ
て、移動枠体40に保持された現像ローラ20をスペー
サーコロ26により一定のクリアランスをもって感光体
ドラム10に押圧する。
【0037】また、移動枠体40のスライド枠体43と
現像器枠体50とのスライド関係の他の構成として、図
9に示すように形成することもできる。すなわち、スラ
イド枠体43の上下面にスライド方向を規定するスライ
ドレール凸部43c、43dを設け、現像器枠体50の
対向する部位にスライドレール凹部51c、51dを設
ける。スライドレール凸部43c、43dの先端部43
e、43fとスライドレール凹部51c、51dの底面
部51e、51fがスライド当接部分となる。こうする
ことで、スライド面と案内面の面積を小さくすることが
でき、部品精度の高い面を作り易くなる。併せて、スラ
イド枠体43のレールの短手幅嵌合部を移動枠体40と
現像器枠体50の長手方向の位置決めとすることも可能
である。
【0038】以上のように、現像ローラ20を支持する
移動枠体40を現像装置ユニットAに移動可能に支持
し、付勢バネ32によって現像ローラ20を感光体ドラ
ム10に押圧する構成とすることで、現像剤収納容器2
1の現像剤量が変動しても、現像ローラ20の感光体ド
ラム10への押圧力は安定する効果がある。
【0039】次に、移動枠体40と現像器枠体50間の
現像剤の漏洩を防ぐ現像剤シールの構成について、さら
に、図5、図6、図10および図11を参照して説明す
る。
【0040】移動枠体40の現像器枠体50に対向する
面には、図5に示すように、その両端部の枠体42、4
3の内側の端部短辺部に弾性シール部材44、44が、
また、上側長辺部に弾性シール部材45が、それぞれ両
面テープで固定されている。なお、図5において、60
は現像ローラ20の両端部に対向して配置された磁気シ
ール部材であり、磁気シール部材60については後述す
る。
【0041】一方、現像器枠体50には、図6に示すよ
うに、両端部に、弾性シール部材44に対応するように
シール受け面57が形成され、上側長辺部には弾性シー
ル部材45に対応するようにシール受け面58が形成さ
れている。移動枠体40を現像器枠体50に組み込む
と、図10に示すように、弾性シール部材44および4
5は、現像器枠体50のシール受け面57および58に
それぞれ当接して圧縮される。これにより、移動枠体4
0と現像器枠体50間の現像剤の漏洩を防ぐ。図10に
おいて、矢印sおよびtは、それぞれ、両端短辺部の弾
性シール部材44と上側長辺部の弾性シール部材45の
圧縮方向を示す。弾性シール部材45の圧縮方向tが移
動枠体40の移動方向とほぼ直角になるように設定され
ている。こうすることで、圧縮面積が大きい弾性シール
部材45の反発力が、現像ローラ20を感光体ドラム1
0に押圧する押圧力に与える影響を少なくできる。
【0042】また、現像器枠体50の下側長辺部分54
には、図2や図6に示すように、吹出し防止シート25
が現像ローラ20に当接するように両面テープで固定さ
れている。これにより、現像ローラ20の下部の半径方
向の現像剤漏洩を防止している。
【0043】次に、現像ローラ20の両端部の現像剤シ
ールについて、図11を参照して説明する。磁気シール
部材60は、現像ローラ20の両端部に対向して配置さ
れている(図5には一方の磁気シール部材の一部のみが
示されている)。そして、シール部材60は、現像ロー
ラ20の表面に対して所定のクリアランスをもって対向
する面60aに複数の磁極を備えており、現像ローラ2
0との間の磁気カーテンにより現像剤を吸着する。磁気
シール部材60は、枠体41に設けられた凹部41bに
挿入され、位置決めピン(不図示)を磁気シール部材6
0の位置決め穴60bに嵌合することで位置決めされ
る。このように現像ローラ20と磁気シール部材60が
同一の枠体41に固定されている。そのため、現像ロー
ラ20が感光体ドラム10の外周に追従して移動枠体4
0が移動しても、現像ローラ20と磁気シール部材60
の間のクリアランスを精度よく一定に設定することがで
きる。このため、磁気シール部材60による現像ローラ
20両端部の現像剤シールを良好に構成することができ
る。
【0044】次に、現像装置ユニットAと感光体ユニッ
トBを結合する側板の構成について、図12および図1
3を参照して説明する。
【0045】現像装置ユニットAと感光体ユニットB
は、図12に示すように、プロセスカートリッジの長手
方向両端に設けられた側板90、91によって結合され
ている。一方の側板90には、図13の(a)に示すよ
うに、現像装置ユニットAを取り付けるための位置決め
部90a、90bと、感光体ユニットBを取り付けるた
めの位置決め部90c、90dが設けてある。他方の側
板91にも同様に位置決め部(不図示)が設けられてい
る。そして、各側板90、91の位置決め部をそれぞれ
各ユニットA、Bに設けられた位置決め部と嵌合するこ
とで、現像装置ユニットAと感光体ユニットBを一体に
結合する。また、一方の側板90には、図13の(a)
および(b)に示すように、現像ローラ20から駆動力
を現像剤送り部材23や現像剤撹拌部材24に伝達する
ための駆動系(第2駆動力伝達部材)である第2中間ギ
ア74、現像剤送りギア76、第3中間ギア75および
揺動アーム77が支持されている。揺動アーム77は、
第2中間ギア74の回転軸芯を揺動中心77aとして揺
動しうるように配設され、他端側の揺動ピン77bに第
1中間ギア(揺動駆動力伝達部材)73を支持してい
る。また、揺動アーム77の揺動範囲を規制する長穴9
0hが側板90に形成されている。
【0046】次に、プロセスカートリッジにおける現像
ローラ、現像剤送り部材および現像剤撹拌部材等の駆動
系について、図14ないし図16、および図22を参照
して説明する。
【0047】先ず、プロセスカートリッジにおける現像
ローラの駆動について、図14および図22を用いて説
明する。
【0048】感光体ドラム20の端部に設けられたドラ
ムギア71は、不図示の画像形成装置から駆動ギア70
を介して駆動力が伝達され、感光体ドラム10を回転駆
動している。また、ドラムギア71は、現像ローラ20
と同軸でその端部に設けられた現像ローラギア72(図
3〜図5および図7参照)を回転駆動している。図14
において、矢印aは、ドラムギア71から現像ローラギ
ア72に駆動力が伝達されるときに現像ローラギア72
に働く噛み合い圧力の向きを示す。また、矢印bは、揺
動枠体42の揺動中心(係合ピン80)と現像ローラギ
ア72に働く噛み合い圧力の作用点(噛み合い点)を結
んだ線である。矢印aが水平線となす角度をθa、矢印
bが水平線となす角度をθbとするとき、その関係がθ
a≧θbとなるように設定する。こうすることで、現像
ローラギア72に働く噛み合い圧力は、現像ローラ20
を感光体ドラム10に押圧する方向に働く。これによ
り、スペーサーコロ26が感光体ドラム10から離間し
てしまうことが無い。
【0049】また、現像ローラ20の現像ローラギア7
2をスライド枠体43側に配置し、現像ローラ20をス
ライド枠体43側で回転駆動する構成とすることも可能
であり、この構成を図17に図示する。この構成では、
スライド枠体43側に配置された現像ローラギア72
が、感光体ドラム10の端部に設けられたドラムギア7
1に噛み合い、ドラムギア71から駆動力を受ける。図
中矢印aは、ドラムギア71から現像ローラギア72に
駆動が伝達されるときに現像ローラギア72に働く噛み
合い圧力の向きを示している。スライド枠体43のスラ
イド面の角度が矢印aに対して直角、もしくは噛み合い
圧力がスライド平面に作用したとき、その力がスライド
枠体43を感光体ドラム10方向に押圧する角度に設定
するとよい。図17において、Fは現像ローラギア72
に働く噛み合い圧力により発生する力である。Fyは力
Fの案内平面51bに対して垂直方向の分力、同様にF
xは力Fの案内平面51bに対して平行方向の分力であ
る。このFxの向きが感光体ドラム10の方向に向いて
いる。このように、現像ローラ20を駆動する際のギア
からの噛み合い圧力の影響で、現像ローラ20は感光体
ドラム10へ押圧され、スペーサーコロ26が感光体ド
ラム10から離間してしまうことが無い。
【0050】次に、プロセスカートリッジにおける現像
剤送り部材23および現像剤撹拌部材24の駆動につい
て図14ないし図16、および図22を用いて説明す
る。
【0051】ドラムギア71から駆動力を得た現像ロー
ラギア72は、図14、図15および図22に示すよう
に、第1中間ギア73および第2中間ギア74を介し
て、現像剤送り部材23と同軸に設けられた現像剤送り
ギア76を回転駆動させる。そして、現像剤送りギア7
6から第3中間ギア75を経て、現像剤撹拌部材24と
同軸上に設けられた現像剤撹拌ギア78を回転駆動して
いる。なお、第1中間ギア73と第2中間ギア74は、
ともに段ギアになっており、現像剤送りギア76や現像
剤撹拌ギア78を所定の周速で回転させるための減速を
行っている。
【0052】現像ローラギア72は、前述するように移
動枠体40の揺動枠体42に支持されている。そして、
現像剤撹拌ギア78は、移動枠体40を移動可能に支持
する現像器枠体50に支持されている。一方、第2中間
ギア74、現像剤送りギア76および第3中間ギア75
は、側板90(図13の(a)参照)に支持されてい
る。そして、第1中間ギア73は、第2中間ギア74の
支持軸を揺動中心77aとする揺動アーム77(揺動駆
動力伝達部材支持部材)の他端側の揺動ピン77bに支
持されている。また、揺動ピン77bは側板90に設け
られた長穴90hの範囲内で揺動可能な構成になってい
る。したがって、第1中間ギア73は、揺動アーム77
の揺動中心77aを中心に揺動しうるように構成され
て、現像ローラギア72に対して揺動可能である。第1
中間ギア73と第2中間ギア74は、揺動アーム77に
よって中心間距離が一定になっている。
【0053】第1中間ギア73の現像ローラギア72に
対する位置決めについて、図15および図16を用いて
説明する。図15の(a)および(b)は、各ギア72
〜76、78の取り付け状態および揺動アーム77の位
置決め状態を表す斜視図である。また、図16は揺動ア
ーム77の位置決め状態を拡大して示す図である。
【0054】揺動中心77aを中心に揺動する揺動アー
ム77は、図15の(b)や図16に示すように、その
他端部に揺動ピン77bと同心円状に設けられた位置決
め部77cが形成され、揺動ピン77bで第1中間ギア
73を支持している。そして、駆動力が伝達されると、
第1中間ギア73には図16に示すように現像ローラギ
ア72と第2中間ギア74の噛み合いによって、圧力F
1 が作用する。このF 1 の分力F1 xによって、第1中
間ギア73は現像ローラギア72の噛み合いを維持する
方向に、揺動中心77aを中心に力を受ける。そして、
位置決め部77cが、揺動枠体42に設けられた、現像
ローラ20と同心円の位置決め部42aに突き当たる。
よって、第1中間ギア73と現像ローラギア72の中心
間距離を一定に保持されて、確実に噛み合うことにな
る。
【0055】このような構成にすることで、揺動枠体4
2に支持された現像ローラギア72が、現像剤収納容器
21に固定的に取り付けられた現像器枠体50、感光体
ユニットB、あるいは側板90に対して、位置が変動し
ても、現像ローラギア72と第1中間ギア73の中心間
距離を保たれ、噛み合いは確実に維持することが可能と
なる。そのために、現像ローラギア72、第1中間ギア
73の摩耗の軽減を図り、現像装置の駆動トルクの増大
を防ぐ効果も生じる。
【0056】前述した実施形態の駆動系(図13ないし
図16参照)では、現像ローラギア72と第1中間ギア
73の中心間距離を決めるために、揺動アーム77の位
置決め部77cを揺動枠体42に設けた位置決め部42
aに突き当てる構成とした。しかし、図18や図19に
図示するような構成とすることもできる。すなわち、図
18においては、揺動アーム77の位置決め部77cを
突き当てる位置決め部(移動枠体位置決め部)72a
は、現像ローラギア72と一体で同心状に形成された部
材を用いている。また、図19においては、揺動アーム
77の位置決め部77cが現像ローラ20の軸部(移動
枠体位置決め部)に当接して位置決めされる。上記の構
成でも同様の効果を得られることができる。
【0057】また、前述した実施形態の駆動系(図13
ないし図16参照)では、揺動アームの支持構成におい
て、第1中間ギア73を支持する揺動アーム77は側板
90に軸支されている。しかし、図20に図示するよう
に、第1中間ギア73および揺動アーム77xを揺動枠
体42に支持させることもできる。現像ローラギア72
は同じ揺動枠体42に支持されており、揺動枠体42が
移動しても第1中間ギア73と現像ローラギア72は常
に確実に噛み合っている。そして、第1中間ギア73の
支持軸を揺動中心77xaとするように揺動アーム77
xを揺動枠体42に取り付け、揺動アーム77xの他端
に設けられた揺動ピン77xbに第2中間ギア74を支
持させる。この構成により、第2中間ギア74は、第1
中間ギア73と同軸状に設けられた揺動中心77xaを
中心に揺動する揺動アーム77xにより矢印のように揺
動可能となる。そして、駆動力が伝達されると、第2中
間ギア74が、第1の中間ギア73および現像剤送りギ
ア76から受ける反力によって、現像剤送りギア76の
方向に押圧される。そして、揺動アーム77xの位置決
め部と、各枠体に設けた位置決め部と当接する。また、
図18および図19と同様に現像剤送りギア(第2枠体
駆動力伝達部材)76に設けた位置決め部(不図示)、
または現像剤送りギア(第2枠体駆動力伝達部材)76
を支持する軸(不図示)と当接する構成にしても良い。
よって、第2中間ギア74と現像剤送りギア76の中心
間距離は一定に保たれ、確実に噛み合うことができる。
そのため、第2中間ギア74や現像剤送りギア76の摩
耗の軽減を図り、現像装置の駆動トルクの増大を防ぐ効
果を生じる。
【0058】また、図21に図示するように、第2中間
ギア74および揺動アーム77yを現像器枠体50ある
いは現像剤収納容器21に支持させることもできる。こ
の場合には、第1中間ギア73は、揺動アーム77yの
他端に設けられた揺動ピン77ybに支持させる。第1
中間ギア73は、第2中間ギア74と同軸状に設けられ
た揺動アーム77yの揺動中心77yaに対し矢印のよ
うに揺動可能となる。そして、揺動アーム77yの位置
決め部を突き当てる位置決め部として、前述した図13
ないし図16に示す実施形態と同様に、揺動枠体42に
設けられた位置決め部を用いることができる。また、図
18、図19と同様に現像ローラギア72に設けた位置
決め部(不図示)や現像ロールギア72を支持する軸と
当接させても良い。
【0059】よって、揺動枠体42に支持された現像ロ
ーラギア72が、現像剤収納容器21に固定的に取り付
けられた現像器枠体50、感光体ユニットB、あるいは
側板90に対して、位置が変動しても、現像ローラギア
72と第1中間ギア73の中心間距離を保たれ、噛み合
いは確実に維持される。そのために、現像ローラギア7
2や第1中間ギア73の摩耗の軽減を図り、現像装置の
駆動トルクの増大を防ぐ効果も生じる。
【0060】また、本実施形態では、第1駆動力伝達部
材、第2駆動力伝達部材、移動枠体伝達部材の各伝達部
材としてギアが示されているが、摩擦車あるいはプーリ
ーおおびベルト等の駆動力伝達部材でも良い。
【0061】なお、本実施形態においては、現像剤担持
体として現像ローラが示されているが、現像ベルト等を
用いたものでも良い。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤担持体を支持する移動枠体を第2の枠体に移動可
能に支持し、付勢部材によって現像剤担持体を電子写真
感光体に押圧する構成とすることで、現像剤収納部の現
像剤量が変動しても、現像剤担持体の電子写真感光体へ
の押圧力は安定する。また、現像剤送り手段を駆動させ
るために、第2の枠体に設けられた第2駆動力伝達部材
と、前記移動枠体との駆動力の伝達を行う揺動駆動力伝
達部材を設ける。そして、前記揺動駆動力伝達部材を支
持する揺動駆動力伝達部材支持部材を揺動可能に支持す
ることで、駆動力の伝達を円滑にし、また駆動トルクの
増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子写真画像形成装置の構成を示
す概略構成図である。
【図2】本発明に係る電子写真画像形成装置に着脱可能
なプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図3】本発明に係るプロセスカートリッジにおける現
像ローラを保持する移動枠体の構成を示す斜視図であ
る。
【図4】本発明に係るプロセスカートリッジにおける現
像ローラおよび現像ローラを支持する揺動枠体とスライ
ド枠体の構成を示す断面図である。
【図5】本発明に係るプロセスカートリッジにおける現
像ローラを保持する移動枠体を裏面側からみた斜視図で
あり、移動枠体のシール部材を示す。
【図6】本発明に係るプロセスカートリッジにおける移
動枠体を組み込む現像器枠体を示す斜視図である。
【図7】本発明に係るプロセスカートリッジにおける現
像器枠体に移動枠体を組み込んだ状態を示す現像装置ユ
ニットの斜視図である。
【図8】本発明に係るプロセスカートリッジにおける移
動枠体のスライド枠体と現像器枠体の関係を示す斜視図
である。
【図9】本発明に係るプロセスカートリッジにおける移
動枠体のスライド枠体と現像器枠体の関係の他の例を示
す斜視図である。
【図10】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像器枠体に移動枠体を組み込んだ状態における端部の
枠体シールを説明するための模式図である。
【図11】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像器枠体に移動枠体を組み込んだ状態における現像ロ
ーラの両端部の磁気シール部を示す説明するための模式
図である。
【図12】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像装置ユニットと感光体ユニットを側板によって結合
した状態を示す外観斜視図である。
【図13】(a)は現像装置ユニットと感光体ユニット
を結合する側板を示す図であり、(b)はその一部を拡
大して示す図である。
【図14】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像ローラ等の駆動系を示す概略図である。
【図15】(a)および(b)は、それぞれ、現像ロー
ラ等の駆動系の各ギアの取り付け状態および揺動アーム
の位置決め状態を表す斜視図である。
【図16】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像ローラ等の駆動系の揺動アームの位置決め状態を拡
大して示す図である。
【図17】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
移動枠体のスライド枠体側にギアを配置した例を説明す
るための図である。
【図18】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
駆動系の揺動アームの他の位置決め状態を拡大して示す
図である。
【図19】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
駆動系の揺動アームの他の位置決め状態を拡大して示す
図である。
【図20】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像ローラ等の駆動系の他の例を示す概略図である。
【図21】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像ローラ等の駆動系のさらに他の例を示す概略図であ
る。
【図22】本発明に係るプロセスカートリッジにおける
現像ローラ等の駆動系を示す概略図である。
【符号の説明】
A 現像装置ユニット B 感光体ユニット L レーザービーム光 3 転写ローラ 4 記録媒体 5 定着手段 10 感光体ドラム 11 帯電手段 12 除去現像剤容器 14 クリーニング手段 20 現像ローラ 20a、20b フランジ 21 現像剤収納容器 22 現像ブレード 22a 現像ブレード板金 23 現像剤送り部材 25 吹出し防止シート 26 スペーサーコロ 27 軸受 28 固定磁石 32 付勢バネ 40 移動枠体 41 枠体 42 揺動枠体 42a 位置決め部 43 スライド枠体 44 弾性シール部材 45 弾性シール部材 46 揺動アーム 47 揺動穴 50 現像器枠体 55 支持アーム 56 固定穴 57 シール受け面 58 シール受け面 60 磁気シール部材 70 駆動ギア 71 ドラムギア 72 現像ローラギア 72a 位置決め部 73 第1中間ギア 74 第2中間ギア 75 第3中間ギア 76 現像剤送りギア 77 揺動アーム 77a 揺動中心 77b 揺動ピン 77c 位置決め部 77x 揺動アーム 77xa 揺動中心 77xb 揺動ピン 77y 揺動アーム 77ya 揺動中心 77yb 揺動ピン 78 現像剤撹拌ギア 80 係合ピン 90、91 側板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 範行 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 横井 昭佳 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 BA29 CA05 DA08 DA15 2H077 AD13 BA02 BA07 BA09 CA12 CA15

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するた
    めの現像剤担持体と、 前記現像剤担持体による前記静電潜像の現像に用いられ
    る現像剤を収納する現像剤収納部と、 前記現像剤を前記現像担持体へ搬送する現像剤送り手段
    と、 前記電子写真感光体を支持する第1の枠体と、 前記現像剤収納部を有する第2の枠体と、 前記第1の枠体と前記第2の枠体の長手方向の一端側で
    もって、前記第1の枠体と前記第2の枠体と結合する第
    3の枠体と、 前記第1の枠体と前記第2の枠体の長手方向の他端側で
    もって、前記第1の枠体と前記第2の枠体と結合する第
    4の枠体と、 前記現像剤担持体を支持し、前記第2の枠体に対して移
    動可能な移動枠体と、 前記移動枠体に支持された前記現像剤担持体を前記電子
    写真感光体へ押圧するための付勢部材と、 前記装置本体から駆動力を受けて前記電子写真感光体に
    駆動力を伝達するために、第1の枠体に設けられた第1
    駆動力伝達部材と、 前記現像剤送り手段に駆動力を伝達させるために、前記
    第2の枠体に設けられた第2駆動力伝達部材と、 前記第1駆動力伝達部材から駆動力を受けて前記現像担
    持体に駆動力を伝達するために、前記移動枠体に設けら
    れた移動枠体駆動力伝達部材と、 前記第2駆動力伝達部材と前記移動枠体駆動力伝達部材
    との駆動力の伝達を行う揺動駆動力伝達部材と、 前記揺動駆動力伝達部材を支持する揺動駆動力伝達部材
    支持部材と、を有し、 前記揺動駆動力伝達部材支持部材が揺動可能に支持され
    ていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 【請求項2】 前記揺動駆動力伝達部材支持部材は、前
    記第3の枠体に支持されている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。
  3. 【請求項3】 前記揺動駆動力伝達部材支持部材は、前
    記第2の枠体に支持されている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。
  4. 【請求項4】 前記揺動駆動力伝達部材支持部材は、前
    記移動枠体に支持されている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。
  5. 【請求項5】 前記第1駆動力伝達部材に前記装置本体
    から駆動力が伝達されると、前記揺動駆動力伝達部材支
    持部材に設けられた支持部材位置決め部は、前記移動枠
    体に設けられた移動枠体位置決め部と当接することを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のプロ
    セスカートリッジ。
  6. 【請求項6】 前記第1駆動力伝達部材に前記装置本体
    から駆動力が伝達されると、前記揺動駆動力伝達部材支
    持部材に設けられた支持部材位置決め部は、前記第2の
    枠体に設けられた第2枠体位置決め部と当接することを
    特徴とする請求項1または4記載のプロセスカートリッ
    ジ。
  7. 【請求項7】 前記揺動駆動力伝達部材および前記移動
    枠体駆動力伝達部材はギアであり、前記移動枠体位置決
    め部は、前記移動枠体のギアに設けられた部材、あるい
    は、前記移動枠体のギアを支持する軸であることを特徴
    とする請求項5記載のプロセスカートリッジ。
  8. 【請求項8】 前記揺動駆動力伝達部材および前記第2
    枠体駆動力伝達部材はギアであり、前記第2枠位置決め
    部は、前記第2枠体のギアに設けられた部材、あるい
    は、前記第2枠体のギアを支持する軸であることを特徴
    とする請求項6記載のプロセスカートリッジ。
  9. 【請求項9】 前記第2駆動力伝達部材は、前記現像剤
    を循環させる現像剤攪拌手段に駆動力を伝達することを
    特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のプ
    ロセスカートリッジ。
  10. 【請求項10】 前記移動枠体は、前記第1または第2
    の枠体に対し、駆動側が揺動可能に、非駆動側がスライ
    ド可能に保持されていることを特徴とする請求項1ない
    し9のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
  11. 【請求項11】 プロセスカートリッジを着脱可能であ
    って、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置
    において、 電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静
    電潜像を現像するための現像剤担持体と、前記現像剤担
    持体による前記静電潜像の現像に用いられる現像剤を収
    納する現像剤収納部と、前記現像剤を前記現像担持体へ
    搬送する現像剤送り手段と、前記電子写真感光体を支持
    する第1の枠体と、前記現像剤収納部を有する第2の枠
    体と、前記第1の枠体と前記第2の枠体の長手方向の一
    端側でもって、前記第1 の枠体と前記第2の枠体と結合
    する第3の枠体と、前記第1の枠体と前記第2の枠体の
    長手方向の他端側でもって、前記第1 の枠体と前記第2
    の枠体と結合する第4の枠体と、前記現像剤担持体を支
    持し、前記第2の枠体に対して移動可能な移動枠体と、
    前記移動枠体に支持された前記現像剤担持体を前記電子
    写真感光体へ押圧するための付勢部材と、前記装置本体
    から駆動力を受けて前記電子写真感光体に駆動力を伝達
    するために、第1の枠体に設けられた第1駆動力伝達部
    材と、前記現像剤送り手段に駆動力を伝達させるため
    に、前記第2の枠体に設けられた第2駆動力伝達部材
    と、前記第1駆動力伝達部材から駆動力を受けて前記現
    像担持体に駆動力を伝達するために、前記移動枠体の枠
    体に設けられた移動枠体駆動力伝達部材と、前記第2駆
    動力伝達部材と前記移動枠体駆動力伝達部材との駆動力
    の伝達を行う揺動駆動力伝達部材と、前記揺動駆動力伝
    達部材を支持する揺動駆動力伝達部材支持部材と、を有
    し、前記揺動駆動力伝達部材支持部材が揺動可能に支持
    されているプロセスカートリッジを取り外し可能に装着
    するための装着手段と、記録媒体を搬送する搬送手段
    と、前記プロセスカートリッジに駆動力を伝達する本体
    駆動力伝達手段と、を有することを特徴とする電子写真
    画像形成装置。
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