JP2004126030A - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、感光体ユニット20と、中間転写体ユニット21と、感光体ユニット20と中間転写体ユニット21とを相対的に移動可能に結合する係合部と、中間転写体ユニット21に設けられた第一接点部301に印加されたバイアス電圧を帯電手段に給電する給電手段と、を備え、第一接点部301は、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する方向に、画像形成装置に設けられた給電ばね315を付勢する。これにより、簡単な構成で装置本体から中間転写体ユニットを経由して感光体ユニットへ印加バイアスを給電することができる。
【選択図】 図1
Description
【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脱着可能な電子写真画像形成装置に関する。
【0002】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものであって、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザービームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置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は、電子写真感光体と電子写真感光体に作用するプロセス手段の少なくとも一つ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。
【0004】
【従来の技術】
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、像担持体である感光体ドラム上に形成した現像剤像を記録媒体に転写して画像を形成し、また、カラー画像形成装置にあっては、感光体ドラム上に順次形成する各色の現像剤像を中間転写体に重畳転写し、そのカラー画像を記録媒体に一括転写する構成を有するものが用いられてきた。この場合、感光体ドラム等の劣化や消耗する部分の取り扱いを容易にするために、これらをユニット化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能としたものが広く用いられている。
【0005】
中間転写体を用いたカラー電子写真画像形成装置の一従来例としては、図10に示す装置(以下、「従来装置A」という)のように、感光体ユニット350と中間転写体ユニット351とがそれぞれ独立したカートリッジとして構成され、大きな可動側フレーム352を装置前面へ回動して開き、感光体ユニット350と中間転写体ユニット351とを各々上方より挿入して装置本体に装着するように構成されている。
【0006】
そして、中間転写体ユニット351の中間転写ベルト355の投影上方面に、感光体ドラム353と除去現像剤を収容する除去現像剤収容ボックス354が一体となった感光体ユニット350が設けられている。感光体ドラム353上の残留現像剤は、クリーニングブレードにより掻き取られ、背面の除去現像剤収容ボックス354へ収容される。また、中間転写ベルト355上の残留現像剤も他のクリーニングブレードで掻き取られ、搬送スクリューにより第1の搬送パイプの下部に搬送される。さらに、第1の搬送パイプ内のスクリューにより、除去現像剤収容ボックス354のある上方まで搬送され、その後、第2の搬送パイプ内を搬送スクリューで搬送されて、除去現像剤収容ボックス354に収容される。
【0007】
また、第2の搬送パイプと除去現像剤収容ボックス354の連結部は別ユニットで各々着脱する構成になっているので、着脱時にシャッターが開閉して、除去現像剤がこぼれないようになっている。
【0008】
上記のような従来装置Aにおいては、感光体ユニット350と中間転写体ユニット351が各々独立して電子写真画像形成装置本体に位置決めされ、また、感光体ドラム353および中間転写ベルト355のそれぞれの駆動伝達カップリングも各々独立して電子写真画像形成装置本体側のカップリングと連結される構成となっている。
【0009】
また、中間転写体を用いたカラー電子写真画像形成装置の他の従来例としては、特許文献1や特許文献2等に記載されているように、感光体ベルトと中間転写ベルトおよび除去現像剤収容ボックスが一体構成となった装置(以下、「従来装置B」という)が提案されている。
【0010】
従来装置Bにおいては、中間転写ベルトの投影下方面に感光体ベルトと除去現像剤収容ボックスを配置した構成となっている。また、従来装置Aと同様に、大きな可動側フレームを装置前面へ回動して開き、中間転写体と感光体および除去現像剤収容ボックスが一体となったプロセスカートリッジを上方より挿入する構成となっている。
【0011】
また、中間転写ベルトと感光体ベルトの残留現像剤は、それぞれのクリーニングブレードで同様に掻き取られ、除去現像剤収容ボックスに収容されている。中間転写ベルトからの除去現像剤は搬送パイプで上方から下方へ落下する構成となっている。
【0012】
上記のように感光体ユニットと中間転写体ユニットを一体構成としたユニットが電子写真画像形成装置本体に位置決めされると、感光体ベルトと中間転写ベルトの各々の駆動伝達カップリングの位置関係は、ユニット側と装置本体側で若干の位置ずれが発生する。そこで、この位置ずれを吸収するために、カップリングの中間部材が爪部をスライドして芯ずれを吸収するいわゆるオルダム継手を採用している。
【0013】
しかしながら、前述した従来のカラー電子写真画像形成装置では以下のような課題があった。
【0014】
従来装置Aにおいては、中間転写体と感光体が各々別ユニットとなっていることから、それぞれの駆動伝達カップリングが各々独立して位置決めされるため芯ずれは発生しないが、2種類のカートリッジを着脱するための大きな開口部が必要となり、さらに、2箇所のカートリッジ挿入ガイド、カートリッジ固定部材等が必要となるために、装置全体も大きくなり部品点数も増加してコストアップとなる。また、2種類のカートリッジの存在は、ユーザーが交換する際にユニット着脱時の抜き差し手順が発生する場合もあり、ユーザビリティーを低下させる要因となっていた。
【0015】
また、従来装置Bにおいては、感光体ユニットと中間転写体ユニットが一体のユニットとなっているが、各々の駆動伝達カップリングの位置ずれを吸収するためにいわゆるオルダム継手を採用している。さらに、ユニットを着脱するための扉の開閉動作に連動して装置本体の駆動伝達カップリングは軸方向にスライドして退避する構成となっており、カップリングの構成が非常に複雑なものとなっている。また、オルダム継手としての性能を十分に引出すためには、精度の良いカップリングが必要となる。これらの理由により、上記カップリングはコスト面で非常に高いものとなり、スペースも必要となっていた。
【0016】
そこで、前述した従来装置における問題点を鑑みて、感光体ユニットおよび中間転写体ユニットを相対的に移動可能でかつ一体的に構成したプロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置が提案されている。
【0017】
【特許文献1】
特開平11−30944号公報
【特許文献2】
特開平10‐177329号公報
【0018】
【発明が解決しようとしている課題】
前述した感光体ユニットおよび中間転写体ユニットを相対的に移動可能でかつ一体的に構成したプロセスカートリッジは、電子写真画像形成装置本体に装着していない状態では一体的に構成されたプロセスカートリッジとして提供され、ユーザーの装置本体への着脱等の操作性を容易にしている。一方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は、感光体ユニットおよび中間転写体ユニットが各々装置本体に対して位置決めされる構成である。このとき感光体ベルトおよび中間転写ベルトは相対的に移動可能に構成されているため、各々の駆動伝達カップリングの位置ずれを吸収することができる。
【0019】
本発明は上記の従来の技術の課題を鑑みてさらに発展させたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で確実に給電することの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にある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るプロセスカートリッジにあっては、
電子写真画像形成装置に対して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、該電子写真感光体ドラムを帯電する帯電手段と、前記感光体ドラムを回転自在に支持する感光体フレームと、を有する感光体ユニットと、
前記感光体ドラムに担持されたトナー像が転写され、該トナー像を担持する中間転写体を有する中間転写体ユニットと、
前記感光体ユニットと前記中間転写体ユニットとを相対的に移動可能に結合する係合部と、
前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記中間転写体ユニットに設けられた第一接点部に前記電子写真画像形成装置本体から印加されたバイアス電圧を前記帯電手段に給電する給電手段と、を備え、
前記第一接点部は、前記プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置に挿入する挿入方向の先端に配置されていることを特徴とする。
【0021】
上記構成にあっては、プロセスカートリッジの挿入方向の先端に装置本体から印加バイアスを給電するための接点部を設けているため、簡単な構成で装置本体から中間転写体ユニットへ印加バイアスを給電することができる。
【0022】
前記第一接点部は、前記プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置に挿入する挿入方向と略平行に前記電子写真画像形成装置本体に設けられた給電部に当接することが好適である。
【0023】
上記構成にあっては、挿入方向と当接方向が略平行なため、第一接点部と給電部との確実な接触がより簡易な構成で達成できる。
【0024】
前記給電手段は、
前記給電部に接触する第一接点部と、
前記中間転写体ユニットと前記感光体ユニットとを結合した状態で電気的に導通する接触手段と、
を備えることが好適である。
【0025】
上記構成にあっては、中間転写体ユニットから感光体ユニットへの給電において複数の部材を接触させることで電気的な導通が図られるので、中間転写体ユニットから感光体ユニットまでの給電を一つの部材で行う場合と比べて、部材の組み付け作業が容易なものとなる。
【0026】
前記接触手段は、
前記中間転写体ユニットまたは前記感光体ユニットの一方に取り付けられた第二接点部と、
前記中間転写体ユニットまたは前記感光体ユニットの他方に取り付けられ、前記第二接点部に接触する変形可能な弾性部材と、
を備えることが好適である。
【0027】
上記構成にあっては、接触手段に変形可能な弾性部材が用いられているので、中間転写体ユニットと感光体ユニットとが相対的に移動可能な状態でも常に安定した導通を維持でき、確実に帯電手段への給電を行うことができる。
【0028】
前記第二接点部は、前記感光体フレームの補強連結部に設けられた抜け止め軸に隣接する領域に取り付けられていることが好適である。
【0029】
上記構成にあっては、中間転写体ユニットから感光体ユニットへの給電において、感光体フレーム補強連結部の中間転写体ユニットに対する抜け止め軸に隣接する領域に第二接点部を設けた構成により、感光体フレームの変形等の影響を受けにくく、従って確実に帯電手段への給電を行うことができる。
【0030】
前記第二接点部は、前記感光体ドラムを回転自在に支持する軸受部材に取り付けられていることが好適である。
【0031】
上記構成にあっては、軸受と給電接点をユニット化して軸受を感光体フレームに結合することで帯電手段への給電が可能となるよう構成しているため、組立てが簡単でかつ接点の這い回しも容易となる。
【0032】
また、本発明に係る電子写真画像形成装置にあっては、
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であって、
前記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、
前記プロセスカートリッジにトナー像を形成する画像形成手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
前記プロセスカートリッジに備えられた帯電手段へ所定のバイアスを印加するための給電部と、を有することを特徴とする。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【0034】
なお、以下の説明において、「装置前面」とは、転写プロセスから定着プロセスへの記録媒体の搬送上流側の面を指し(図2において右側)、「装置本体及びプロセスカートリッジに関して左右」とは、装置前面から見て左または右である。また「長手方向」とは、記録媒体の表面と平行であり、かつ、記録媒体の搬送方向と交差(略直交)する方向である。
【0035】
(第1の実施形態)
(電子写真画像形成装置の全体構成及び画像形成動作)
はじめに、本発明に係るプロセスカートリッジを好適に用いることができるカラー画像形成装置の全体構成及び動作について、図2を参照して概略説明する。
【0036】
図2は本発明を実施した電子写真画像形成装置の一形態で、現像カートリッジと、感光体ドラム及び中間転写ベルトを含む中間転写体ユニットと、を電子写真画像形成装置本体に装填した電子写真方式のカラーレーザービームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。
【0037】
感光体ドラム1は中間転写ベルト5aの回転と同期して図2の矢印方向(反時計回り)に回転する。帯電手段2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電する。露光手段3は、帯電された感光体ドラム1表面を各色画像情報に基づいた画像光、例えばイエロー画像情報に基づいた画像光、を照射し、感光体ドラム1上にイエロー画像に対応した静電潜像を形成する。
【0038】
露光手段3は、外部装置等から読み込んだ画像情報に基づいて感光体ドラム1を光照射するものであり、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、スキャナーモーター、結像レンズ及び反射ミラーから概略構成されている。
【0039】
現像装置4は、静電潜像が形成されると同時に回転駆動し、イエローの現像カートリッジ4Yを現像位置に移動する。感光体ドラム1の帯電極性と同極性で、帯電電位と電位差を有する電圧が印加された現像ローラは、感光体ドラム1上に形成された静電潜像にイエロートナーを付着させて現像する。
【0040】
その後、中間転写ベルト5aを挟んで感光体ドラム1と対向して配置された一次転写ローラ5jにトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することで、感光体ドラム1上のイエローのトナー像が中間転写ベルト5a上に一次転写される。
【0041】
上述のようにイエロートナー像の一次転写が終了すると、現像装置4の次の現像カートリッジ(4M)が回転移動し、感光体ドラム1に対向する位置に位置決めされる。以上のような静電潜像の形成、現像及び一次転写の各工程を、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色についても順次繰り返して行うことによって、中間転写ベルト5a上に4色のトナー像を重ね合わせる。
【0042】
この間、二次転写ローラ11は、中間転写ベルト5aとは非接触状態の位置にあり、クリーニングユニットとしてのクリーニング帯電ローラ5fも中間転写ベルト5aとは非接触状態の位置にある。
【0043】
二次転写ローラ11は、中間転写ベルト5a上に4色のトナー像が形成された後に、図2に示すように、中間転写ベルト5aに圧接される。さらに、中間転写ベルト5aの回転と同期して、給送手段であるレジストローラ対7近辺の所定の位置で待機していた記録媒体Sが中間転写ベルト5aと二次転写ローラ11のニップ部に送り出される。なお、レジストローラ対7の直前には、記録媒体の先端を検知してレジストローラ対7の回転駆動力を遮断し、記録媒体Sを所定の位置で待機させるレジ前センサ14が設けられている。
【0044】
二次転写ローラ11にはトナーと逆極性のバイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト5a上のトナー像は、搬送されてきた記録媒体Sの表面に一括して二次転写される。
【0045】
このようにしてトナー像が二次転写された記録媒体Sは、搬送ベルトユニット12を経由して定着装置8に搬送され、ここで、複数色のトナー像の定着が行われる。
【0046】
トナー像が定着された記録媒体Sは、後排紙ローラ対13によって排紙ガイド15に沿って搬送され、排出ローラ対9によってカラー画像形成装置A上部の排紙トレー10に排出され、画像形成を完了する。
【0047】
一方、クリーニング帯電ローラ5fは、二次転写後に中間転写ベルト5aに圧接され、中間転写ベルト5a上に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を与える。
【0048】
逆の電荷を付与された残留トナーは、感光体ドラム1に静電気的に付着し、その後感光体ドラム用のクリーニングブレード6により回収される。回収された残留トナーは、廃トナーとして後述する搬送する搬送経路をたどり、廃トナーボックス216に回収され蓄積される。
【0049】
(感光体ドラム、中間転写体一体構成プロセスカートリッジ)
次に本発明の特徴である、感光体ユニットおよび中間転写体ユニットが一体的に組まれているプロセスカートリッジの構成について図3を参照して説明する。図3は本実施の形態に係るプロセスカートリッジを装置前面に対して左側面から見た縦断面図である。
【0050】
図3に示すように、プロセスカートリッジ5は、中間転写体ユニット21の投影上方面に感光体ユニット20を配置し、感光体ユニット20の装置前面側である右側面には、一体構成で廃トナーボックス216を配置している。
【0051】
また、中間転写体ユニット21のベルト駆動ローラ240には、中間転写ベルト5a上の残留トナーに転写時と逆電荷を付与するためのクリーニング帯電ローラ部223が設けられ、一体構成となっている。
【0052】
感光体ユニット20には、感光体ドラム1が両端の左側軸受102(図4参照)と右側軸受106(図5参照)とにより感光体フレーム129に回転自在に保持されており、その右側端部のカップリング124(図5参照)を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【0053】
また、感光体ドラム1には、図3に示すように、帯電ローラ2が両端の軸受125を介して圧縮ばね126により所定の力で圧接され、従動回転するようになっている。軸受125の少なくとも片方は導電性の部材で構成され、帯電ローラ2に所定の帯電バイアスを印加することにより、感光体ドラム1表面を一様に帯電させるようになっている。なお、このような接触帯電方式の帯電手段に関しては特開昭63−149669号公報に示されている。
【0054】
さらに、感光体ドラム1にはクリーニングブレード6が所定の位置に設けられ、前述の逆電荷を付与された中間転写ベルト5a上の残留トナーを感光体ドラム1上に回収し、感光体ドラム1上の残留トナーと共に掻き取るように構成されている。
【0055】
クリーニングブレード6により感光体ドラム1から掻き取られたトナーは、スクイシート127により中間転写ベルト5a上への落下が阻止される。感光体フレーム129により形成される区画内でクリーニングブレード6とスクイシート127との間に溜まったトナーは、送り羽根151が回転することにより、前記区画の奥へ、つまり感光体ドラム1から離れる方向へと掃き出される。
【0056】
その後廃トナーはスクリュー128により感光体ユニット20の左側側面(装置前面から見て)に搬送され、中間転写ベルト5aを中心として感光体ユニット20の反対側に設けられた廃トナーボックス216に滑り落ち蓄積されていく。
【0057】
廃トナーボックス216は、中間転写体フレーム245の一部に仕切り板250を溶着して形成されており、感光体ドラム1上の残留トナーは最終的にこの廃トナーボックス216に収納される。
【0058】
中間転写体フレーム245の左側面には羽根車カバー253がシール部材を挟んで結合している。羽根車カバー253は、上側に開口253aがあり、感光体フレーム129の左端下部に設けられた開口152とシール部材254を挟んで接合しており、開口152から落下した廃トナーは羽根車カバー253内部に落下する。
【0059】
羽根車カバー253内部には羽根車255が左側面から見て反時計周りに回転し、内部の廃トナーを廃トナーボックス216の方へ搬送している。羽根車カバー253は、廃トナーボックス216の左側面にオーバーラップしており、オーバーラップした部分に、羽根車カバー253内部に通じている穴が設けられている。
【0060】
さらに、前記穴から長手方向に伸びた位置に、第二スクリュー258が設けられており、羽根車255によって搬送された廃トナーが、第二スクリュー258を回転することで廃トナーボックス左側から右側奥へと搬送されていく。
【0061】
廃トナーボックス216には第二スクリュー258と垂直な複数の隔壁によって、いくつかの小部屋に仕切られており、左端の小部屋から右隣の小部屋へと順次満たされていく。そして一番右側の小部屋には、図示しない廃トナーボックス216の満タンを検知する検知部が設けられている。
【0062】
また、感光体ユニット20には画像形成装置本体に着脱する動作に連動して開閉するドラムシャッター119も設けられている。
【0063】
(中間転写体ユニット21の構成)
次に、中間転写体ユニット21の構成について説明する。
【0064】
中間転写ベルト5aは、握手部280を含む中間転写体フレーム245に保持される駆動ローラ240と従動ローラ241との2本のローラにより懸回張設されている。
【0065】
駆動ローラ240は両端を左側軸受201(図4参照)と右側軸受205(図5参照)とにより回転自在に保持され、右側端部のカップリング242(図5参照)を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。また、従動ローラ241の両端の軸受243には圧縮ばね244が設けられ、中間転写ベルト5aに所定の張力を与えるようになっている。
【0066】
中間転写ベルト5aを挟んで、感光体ドラム1と対向する位置には、一次転写ローラ5jが設けられている。この一次転写ローラ5jは、両端の軸受246を介して、圧縮ばね247により所定の力で中間転写ベルト5aを介して感光体ドラム1に圧接され、従動回転するようになっている。
【0067】
軸受246の少なくとも片方は導電性の部材で構成され、一次転写ローラ5jに所定の帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1表面上のトナーは中間転写ベルト5a上に一次転写される。
【0068】
また、中間転写ベルトの駆動ローラ240に対向する位置には、中間転写ベルト5a上の残留トナーに転写時と逆電荷を付与するためのクリーニング帯電ローラ部223が設けられている。
【0069】
クリーニング帯電ローラ5fは、両端の軸受211を介して、圧縮ばね212により所定の力で中間転写ベルト5aを介して駆動ローラ240に圧接され、従動回転するようになっている。
【0070】
また、軸受211の少なくとも片方は導電性の部材で構成され、クリーニング帯電ローラ5fに転写時と逆の電圧を印加することにより、中間転写ベルト5a上の残留トナーに転写時と逆の電荷を付与し、感光体ドラム1でドラム表面に静電気的に吸着回収され、前述したように廃トナーボックス216に蓄積される。
【0071】
(プロセスカートリッジのユニット構成)
次に本発明に係るプロセスカートリッジ5のフレーム構成について、図1、図4乃至図7を用いて詳細に説明する。図1は本実施の形態に係るプロセスカートリッジを装置本体に装着した際に右側面方向から見た概略断面図であり、図4は本実施の形態に係るプロセスカートリッジを左側から見た斜視図であり、図5は同じく右側から見た斜視図であり、図6は本実施の形態に係るプロセスカートリッジの構成を説明するために左側から見た分解斜視図であり、図7は同じく右側から見た分解斜視図である。
【0072】
フレーム構成は大きく2つに分割される。まず、第一ユニットである感光体ユニット20は、感光体フレーム129、感光体ドラム1、右側軸受106、左側軸受102、帯電ローラ2、クリーニングブレード6、スクリュー128、ドラムシャッター119を主要部品として構成される。
【0073】
感光体ユニット20を構成する感光体フレーム129は、そのフレーム側面129aに複数の係合部を有している。フレーム側面129aの後方には、後述する金属ピン140,141によって揺動自在に支持されるための穴129bが設けられている。
【0074】
この穴129bは、図1に示すように感光体ドラム1中心に向かう方向に長穴形状となっている。またフレーム側面129aの前方には、感光体ドラム1を回転自在に保持する右側軸受106、左側軸受102がそれぞれ位置決め固定されている。
【0075】
また、感光体フレーム129の両方のフレーム側面129aは図1に示すように、感光体ドラム周方向の中間転写ベルト5a当接部および現像ローラ当接部との間が補強連結部130により一体的に連結されており、さらにその補強連結部130の両端部には、後述する中間転写体ユニット21へ組み込む際の抜け止めとして機能する抜け止め軸130a、130bが一体的に形成されている。
【0076】
第二ユニットである中間転写体ユニット21は、中間転写体フレーム245に中間転写ベルト5aを駆動ローラ240と従動ローラ241とにより懸回張設され、かつ感光体ドラム1と対向する中間転写ベルト5a内側には一次転写ローラ5j、駆動ローラ240にはクリーニング帯電ローラ5fも配置した構成である。
【0077】
中間転写体フレーム245の両側には、右サイドカバー261、左サイドカバー260がビス止め等の手段により固定されている。右サイドカバー261の外側面からは、駆動ローラ240の右側軸受205のフランジ部と右サイドカバー260に一体的に設けられた突起部204とが突出している。また、左サイドカバー260の外側面からは、右サイドカバー261と同様、駆動ローラ240の左側軸受201のフランジ部と左サイドカバー260に一体的に設けられた突起部203とが突出している。
【0078】
次に上記第一ユニット(感光体ユニット20)および第二ユニット(中間転写体ユニット21)を一体化することにより構成されるプロセスカートリッジ5の組み付けについて説明する。
【0079】
プロセスカートリッジ5は、前述したようにまず感光体ドラム1が回転自在に支持された感光体ユニット20と、感光体ドラム1上に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト5aを有する中間転写体ユニット21とにそれぞれ別途組み付けられた状態になっている。
【0080】
ここで中間転写体ユニット21の左右サイドカバー260、261および中間転写体フレーム245には、図6、図7に示すように、同軸上に金属ピン140、141を圧入支持するための穴260a、245aおよび261a、245bがそれぞれ設けられている。また、クリーニング帯電ローラ部223のフレーム224両端部には、上記感光体ユニット20を組み付けた際の抜け止め用穴223a、223bがそれぞれ設けられている。
【0081】
感光体ユニット20の中間転写体ユニット21への組み付けは、まず中間転写体ユニット21の抜け止め用穴223a、223bに感光体フレーム129の補強連結部130に設けた抜け止め軸130a、130bを挿入する。
【0082】
次に、フレーム側面129aの穴129bと左右サイドカバー260、261および中間転写体フレーム245の穴260a、245aおよび261a、245bとの軸線を合わせた状態で金属ピン140、141を圧入する。
【0083】
この際、中間転写体ユニット21の抜け止め用穴223a、223bと感光体フレーム129補強連結部130の抜け止め軸130a、130bとは所定の隙間を有して嵌合している。
【0084】
また、感光体ドラム1を回転自在に保持し、感光体フレーム129に係合して位置決め固定された右側軸受106と左側軸受102が、右サイドカバー261及び左サイドカバー260にそれぞれ設けられたU溝261b、260bを介して外方に突出している。
【0085】
この右側軸受106及び左側軸受102とU溝261b及び260bも、それぞれが所定の隙間を有するよう構成されている。従って感光体ユニット20は中間転写体ユニット21に対して金属ピン140、141により揺動可能となるように支持され、かつフレーム側面129aの穴129bを長穴形状で構成していることにより、感光体ユニット20と中間転写体ユニット21はその相対位置が移動可能な状態になっている。
【0086】
上記プロセスカートリッジ5を画像形成装置Aに装着する際、感光体ユニット20は右サイドカバー261及び左サイドカバー260より突出した右側軸受106と左側軸受102が装置本体に直接位置決めされ、感光体ドラム1が固定される。
【0087】
また、中間転写体ユニット21は駆動ローラ240の右側軸受205フランジ部と右サイドカバー260の突起部204、および駆動ローラ240の左側軸受201フランジ部と左サイドカバー260の突起部203が装置本体に直接位置決めされる。
【0088】
ここで、感光体ユニット20と中間転写体ユニット21は一体化されたカートリッジの状態となっているため、感光体ユニット20及び中間転写体ユニット21の駆動伝達カップリングは部品公差等により相対的な位置ずれが生じることになるが、感光体ユニット20は中間転写体ユニット21に対し揺動可能に支持され、かつ相対的に移動可能な状態となっているため、感光体ユニット20及び中間転写体ユニット21の駆動伝達カップリングを各々独立して装置本体に位置決めしても、その部品公差等による相対的な位置ずれは吸収される。
【0089】
また同時に、感光体ユニット20の感光体フレーム129の両方のフレーム側面129aを補強連結部130によって一体的に連結補強し、かつその補強連結部130に感光体ユニット20の抜け止め機能を設け、さらに感光体ユニット20をサイドカバー260、261および中間転写体フレーム245に圧入した両持ちの金属ピン140、141によって中間転写体ユニット21に対して揺動可能に支持するよう構成した。
【0090】
これにより、感光体ユニット20は感光体ドラム1の支持剛性および中間転写体ユニット21に対する感光体ユニット20の結合剛性が高く、かつ組付けが簡単なプロセスカートリッジ5を提供することが可能となる。
【0091】
(帯電手段への印加バイアスの給電構成)
次に本発明に係るプロセスカートリッジ5の帯電手段2へのバイアス給電構成について図1を用いて詳細に説明する。
【0092】
中間転写体ユニット21を形成するクリーニング帯電ローラ部223のフレーム224には、図1に示すように金属の接点板A300が固定されている。
【0093】
接点板A300は、プロセスカートリッジ5の装置本体Aへの挿入方向前面224aに装置本体から帯電手段2への所定のバイアスを印加するための第一接点部301を有している。
【0094】
また、感光体ユニット20の抜け止め用穴223a、223b近傍には、後述する感光体ユニット20の第二接点部311と接するために、変形可能な弾性部材である板ばね302を有している。
【0095】
一方、感光体ユニット20には、補強連結部130の抜け止め軸130bに隣接する領域に第二接点部311が設けられている。この第二接点部311は、帯電手段2の近傍まで感光体フレーム129のフレーム側面129aに沿って固定されており、その一部が不図示の接点ばねと接していることで帯電ローラ2に所定の帯電バイアスを供給できるようになっている。
【0096】
上記中間転写体ユニット21および感光体ユニット20を一体化したプロセスカートリッジ5にあっては、図1に示すようにプロセスカートリッジ5の画像形成装置Aへの装着に伴って、前記第一接点部301が装置本体Aに設けられた給電ばね315と接することにより、簡単な構成でまずは装置本体Aから中間転写体ユニット21へ所定の帯電バイアスが印加される。
【0097】
そして中間転写体ユニット21から感光体ユニット20への給電は、前記補強連結部130の抜け止め軸130a、130b近傍に設けた前記第二接点部311を介して帯電手段2への給電が行われる。
【0098】
ここで、中間転写体ユニット21から感光体ユニット20への給電接点部である第二接点部311は、剛性の高い補強連結部130の抜け止め軸130b近傍に設けられているため、前記クリーニング帯電ローラ部223のフレーム224の板ばね302から所定のばね圧を受けた際に、感光体ユニット20はフレームの変形等の影響を受けにくい構成になっており、従って確実に帯電手段2への給電を行うことができるプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することが可能となる。
【0099】
(第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施の形態について図8、図9を参照して説明する。図8は第2の実施の形態における給電構成を説明するための右側軸受の概略斜視図である。図9は第2の実施の形態における帯電手段の右側端部近傍の概略斜視図である。
【0100】
前述の第1の実施の形態において、中間転写体ユニット21から感光体ユニット20へ給電するための第二接点部311は、感光体フレーム129のフレーム側面129aに沿って固定した構成の例を示したが、本実施の形態においては、感光体ドラム1を回転自在に指示する右側軸受106に第二接点部311を設けた構成にしている。
【0101】
具体的には、図8に示すように右側軸受106には金属の接点板B310が固定されており、その接点板B310の一方に中間転写体ユニット21から感光体ユニット20へ給電するための第二接点部311を設け、かつ他方に帯電ローラ2と一体的に構成するカバー部材313に固定され帯電ローラ2に所定の帯電バイアスを印加するための接点ばね314と接するための突出面312を設けた構成としている。
【0102】
そして図9に示すように、前記右側軸受106を感光体フレーム129に結合することで、補強連結部130の抜け止め軸130b近傍には第二接点部311が形成され、かつ前記突出面312が接点ばね314と接することにより帯電ローラ2へ給電が可能となる。
【0103】
本構成においては、右側軸受106と給電接点をユニット化して右側軸受106を感光体フレーム129に結合することで帯電ローラ2への給電が可能となるよう構成しているため、組立てが簡単でかつ接点の這い回しも容易となる。
【0104】
【発明の効果】
本発明によれば、感光体ユニットと中間転写体ユニットとが相対的に移動可能に組み付けられたプロセスカートリッジの挿入方向の先端に、装置本体から印加バイアスを給電するための第一接点部を設けたので、簡単な構成で装置本体から中間転写体ユニットを経由して帯電手段へ印加バイアスを給電することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係るプロセスカートリッジを装置本体に装着した際に右側面方向から見た概略断面図である。
【図2】本実施の形態に係る電子写真方式の電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図3】本実施の形態に係るプロセスカートリッジを装置前面に対して左側面から見た縦断面図である。
【図4】本実施の形態に係るプロセスカートリッジを左側から見た斜視図である。
【図5】本実施の形態に係るプロセスカートリッジを右側から見た斜視図である。
【図6】本実施の形態に係るプロセスカートリッジの構成を説明するために左側から見た分解斜視図である。
【図7】本実施の形態に係るプロセスカートリッジの構成を説明するために右側から見た分解斜視図である。
【図8】第2の実施の形態における給電構成を説明した右側軸受の概略斜視図である。
【図9】第2の実施の形態における給電構成を説明した感光体ユニットの概略斜視図である。
【図10】従来の電子写真方式の電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム
2 帯電ローラ(帯電手段)
3 露光手段
4 現像装置
5 プロセスカートリッジ
5a 中間転写ベルト
5j 一次転写ローラ
11 二次転写ローラ
12 搬送ベルトユニット
20 感光体ユニット
21 中間転写体ユニット
102 左側軸受
106 右側軸受
125 軸受
129 感光体フレーム
129a フレーム側面
129b 穴
130 補強連結部
130a、130b 抜け止め軸
140、141 金属ピン
201 左側軸受
203 突起部
204 突起部
205 右側軸受
223 クリーニング帯電ローラ部
223a、223b 抜け止め用穴
224 フレーム
260 左サイドカバー
261 右サイドカバー
260a、261a 穴
260b、261b U溝
300 接点板A
301 第一接点部
302 板ばね
310 接点板B
311 第二接点部
312 突出面
313 カバー部材
A 電子写真画像形成装置
Claims (7)
- 電子写真画像形成装置に対して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、該電子写真感光体ドラムを帯電する帯電手段と、前記感光体ドラムを回転自在に支持する感光体フレームと、を有する感光体ユニットと、
前記感光体ドラムに担持されたトナー像が転写され、該トナー像を担持する中間転写体を有する中間転写体ユニットと、
前記感光体ユニットと前記中間転写体ユニットとを相対的に移動可能に結合する係合部と、
前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記中間転写体ユニットに設けられた第一接点部に前記電子写真画像形成装置本体から印加されたバイアス電圧を前記帯電手段に給電する給電手段と、を備え、
前記第一接点部は、前記プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置に挿入する挿入方向の先端に配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記第一接点部は、前記プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に挿入する挿入方向と略平行に前記電子写真画像形成装置本体に設けられた給電部に当接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。
- 前記給電手段は、
前記給電部に接触する第一接点部と、
前記中間転写体ユニットと前記感光体ユニットとを結合した状態で電気的に導通する接触手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記接触手段は、
前記中間転写体ユニットまたは前記感光体ユニットの一方に取り付けられた第二接点部と、
前記中間転写体ユニットまたは前記感光体ユニットの他方に取り付けられ、前記第二接点部に接触する変形可能な弾性部材と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記第二接点部は、前記感光体フレームの補強連結部に設けられた抜け止め軸に隣接する領域に取り付けられていることを特徴とする請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第二接点部は、前記感光体ドラムを回転自在に支持する軸受部材に取り付けられていることを特徴とする請求項4または5に記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
前記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、
前記プロセスカートリッジにトナー像を形成する画像形成手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
前記プロセスカートリッジに備えられた帯電手段へ所定のバイアスを印加するための給電部と、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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- 2002-09-30 JP JP2002287611A patent/JP2004126030A/ja active Pending
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