JP2006184501A - 現像装置、感光体カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

現像装置、感光体カートリッジおよび画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 入力された回転駆動力に伴って筐体が許容範囲外へと移動してしまうことを効率良く、かつ、確実に防止し得る現像装置、感光体カートリッジおよび画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 カップリング部材から供給された回転駆動力によって、現像側筐体29が許容範囲外への移動してしまうことを、板金延出部505と板金当接部511との当接、あるいは、下フレーム延出部507と下フレーム当接部509との当接によって、防止する構成とした。また、板金延出部505または下フレーム延出部507は、入力ギヤ68に対する距離(L1、L4)が、現像ローラ軸64と入力ギヤ68との間の距離(L2)よりも大きくなる位置に設けた。
【選択図】 図22

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置、ならびに、その画像形成装置に用いられる現像装置および感光体カートリッジに関する。
電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置として、筐体と、筐体に回転可能に保持される現像ローラとを備え、現像装置に対して現像ローラの回転駆動力を入力して、現像ローラを回転させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−295614号公報
しかしながら、このような現像装置においては、入力される回転駆動力に伴い筐体が許容範囲外へと移動してしまう(浮き上がってしまう)恐れがあった。そして、その結果、所望の現像処理が行えなくなるという問題があった。
本発明の目的は、入力された回転駆動力に伴って筐体が許容範囲外へと移動してしまうことを効率良く、かつ、確実に防止し得る現像装置、感光体カートリッジおよび画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の現像装置は、筐体と、前記筐体に回転可能に保持される現像ローラと、前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給を受ける被供給部と、前記被供給部から受ける前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給に伴う前記筐体の許容範囲外への移動を規制する移動規制部とを備え、前記移動規制部を、被供給部に対する距離が、前記現像ローラの回転軸中心と前記被供給部との間の距離よりも大きい位置であり、かつ、前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部と比べて現像ローラの回転軸寄りとなる位置に設けたことを特徴としている。
また、請求項16に記載の感光体カートリッジは、筐体と、前記筐体に回転可能に保持される現像ローラと、前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給を受ける被供給部と、前記被供給部から受ける前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給に伴う前記筐体の許容範囲外への移動を規制する移動規制部とを備え、前記現像ローラの回転軸中心と前記被供給部との間の距離よりも大きい位置であり、かつ、前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部と比べて現像ローラの回転軸寄りとなる位置に移動規制部を配置した現像装置を着脱可能に構成した感光体カートリッジであって、前記現像装置に設けられた移動規制部と当接することで、前記現像装置の筐体が許容範囲外へと移動することを規制する被当接部を備えたことを特徴としている。
さらに、請求項17に記載の画像形成装置は、筐体と、前記筐体に回転可能に保持される現像ローラと、前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給を受ける被供給部と、前記被供給部から受ける前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給に伴う前記筐体の許容範囲外への移動を規制する移動規制部とを備え、前記現像ローラの回転軸中心と前記被供給部との間の距離よりも大きい位置であり、かつ、前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部と比べて現像ローラの回転軸寄りとなる位置に移動規制部を配置した現像装置を備えたことを特徴としている。
このような構成によると、移動規制部は、被供給部に対する距離が、現像ローラの回転軸中心と被供給部との間の距離よりも大きい位置に設けられているため(現像ローラの回転軸中心に比べ被供給部から離れた位置に移動規制部を設けたため)、例えば、移動規制部として現像ローラの回転軸を用い、現像ローラの回転軸によって筐体の移動を防止する場合に比べ、被供給部へ供給された回転駆動力によって筐体が移動してしまうことを比較的小さな力で抑制することができ、効率が良い。また、移動規制部は、被供給部に対する距離が、現像ローラの回転軸中心と被供給部との間の距離よりも大きい位置に設けられているため(現像ローラの回転軸中心に比べ被供給部から離れた位置に移動規制部を設けたため)、移動規制部の配置位置に関して製造上で誤差が生じたとしても、単位誤差に対する筐体の移動可能範囲への変動(影響)を小さくできるので、筐体(さらには、筐体に保持される現像ローラ)の位置精度を確保しやすい。さらに、被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、被供給部と比べて現像ローラの回転軸寄り、即ち、被供給部と現像ローラの回転軸とを結ぶ線分の中央位置よりも現像ローラの回転軸寄りに移動規制部を設けたので、現像ローラの近傍で筐体の移動を規制できるため、位置精度が重要である現像ローラの位置を確実に位置決めすることができる。
また、請求項2に記載の現像装置は、請求項1に記載の現像装置において、前記移動規制部を、前記被供給部に対する距離が、現像位置と被供給部との間の距離よりも大きい位置に設けたことを特徴としている。
このような構成によると、請求項1に記載の現像装置が得られる効果と同様の効果を、より顕著に得ることが可能となる。なお、特に、現像ローラの回転速度が感光体に対して速度差を有する場合は、この速度差によって筐体が浮き上がることが懸念されるが、請求項2の構成のようにすれば、この速度差による浮き上がりについても効果的に抑制することが可能となる。
また、請求項3に記載の現像装置は、請求項1または請求項2に記載の現像装置において、前記移動規制部を、前記現像ローラの回転軸中心よりも鉛直方向上方の位置に設けたことを特徴としている。
このような構成によると、筐体の浮き上がりを上方から抑えることになるため、より効果的に筐体の移動を抑制することができる。
また、請求項4に記載の現像装置は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像装置において、前記移動規制部が、前記現像ローラの周面に担持される現像剤の層厚を規制する層厚規制ブレードを筐体に対して固定するための板金からなることを特徴としている。
このような構成によると、移動規制部の剛性を高くすることが可能であるため、より確実に筐体の移動を規制することが可能となる。
また、請求項5に記載の現像装置は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像装置において、前記移動規制部が、前記筐体を延出してなり、前記筐体と同一材料にて一体に形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、移動規制部の位置精度を高めることが出来る。
また、請求項6に記載の現像装置は、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の現像装置において、前記移動規制部が、複数設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、移動規制部を1つとした場合に比べ、バランス良く筐体の移動を規制することが可能となる。
また、請求項7に記載の現像装置は、請求項6に記載の現像装置において、前記移動規制部が、前記現像ローラの回転軸における長手方向中央位置に対して対称の位置に設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、より一層バランス良く筐体の移動を規制することが可能となる。
また、請求項8に記載の現像装置は、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の現像装置において、感光体が収容された感光体側筐体に対して着脱可能に構成されたカートリッジとして構成されていることを特徴としている。
このような構成によると、現像装置の寿命が到来した際に、感光体とは個別に交換することができるので、経済的である。
また、請求項9に記載の現像装置は、請求項8に記載の現像装置において、前記移動規制部が前記感光体側筐体に設けられている被当接部と当接することによって前記筐体の移動を規制することを特徴としている。
このような構成によると、感光体との相対位置を合わせ易く、好適である。
また、請求項10に記載の現像装置は、請求項9に記載の現像装置において、前記移動規制部が、前記感光体の回転軸長手方向において、前記感光体の画像形成領域と対向しない位置にて感光体側筐体に設けられた被当接部と当接することを特徴としている。
このような構成によると、画像形成領域を避けた位置で被当接部と移動規制部との当接を行うので、画像形成に悪影響を与えることなく、筐体の移動を規制することが可能となる。
また、請求項11に記載の現像装置は、請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の現像装置において、前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部に対して現像ローラとは反対方向の位置に、前記感光体側筐体との位置決めを行う位置決め部が設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、現像ローラを挟んで、一方に移動規制部、他方に位置決め部が設けられているため、より確実に筐体の移動を規制することが可能となる。
また、請求項12に記載の現像装置は、請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の現像装置において、前記現像ローラの回転軸に、前記現像ローラの回転軸に対して直接的に、あるいは現像ローラの回転軸に取り付けられた被給電部を介して間接的に、現像バイアスが印加されていることを特徴としている。
このような構成によると、効率的に静電潜像を現像することが可能となる。
また、請求項13に記載の現像装置は、請求項12に記載の現像装置において、前記現像バイアスが、前記現像ローラの回転軸両端部のうち、前記被供給部と同じ側に位置する回転軸端部側から印加されていることを特徴としている。
このような構成によると、回転駆動力の入力側と現像バイアスが印加される側とを一側に集中させることによる装置のコンパクト化が可能となる。
また、請求項14に記載の現像装置は、請求項12または請求項13に記載の現像装置において、前記現像ローラの回転軸あるいは前記被給電部に対して現像バイアスが印加される位置が、前記現像ローラの回転軸長手方向において、前記被供給部よりも外方に位置していることを特徴としている。
このような構成によると、現像ローラの回転軸長手方向において、現像バイアスが印加される位置と被供給部の位置とがずれて配置されることになるため、現像装置を画像形成装置本体に装着する際に、現像バイアスを印加する接点と被供給部とが干渉するなどの不具合を未然に防ぐことが可能となる。
また、請求項15に記載の現像装置は、請求項12ないし請求項14のいずれかに記載の現像装置において、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されており、前記現像ローラの回転軸あるいは前記被給電部に対する現像バイアスが印加される位置は、前記現像装置の着脱の過程において、前記被供給部と対向する領域を横切らない位置であることを特徴としている。
このような構成によると、現像装置を画像形成装置本体に装着する際に、現像バイアスを印加する接点と被供給部とが干渉するなどの不具合をより確実に防止することが可能となる。
請求項1、16、17に記載の発明によれば、被供給部へ供給された回転駆動力によって筐体が移動してしまうことを比較的小さな力で抑制することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の現像装置が得られる効果と同様の効果を、より顕著に得ることが可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、筐体の浮き上がりを上方から抑えることになるため、より効果的に筐体の移動を抑制することができる。
請求項4に記載の発明によれば、移動規制部の剛性を高くすることが可能であるため、より確実に筐体の移動を規制することが可能となる。
請求項5に記載の発明によれば、移動規制部の位置精度を高めることが出来る。
請求項6に記載の発明によれば、移動規制部を1つとした場合に比べ、バランス良く筐体の移動を規制することが可能となる。
請求項7に記載の発明によれば、より一層バランス良く筐体の移動を規制することが可能となる。
請求項8に記載の発明によれば、現像装置の寿命が到来した際に、感光体とは個別に交換することができるので、経済的である。
請求項9に記載の発明によれば、感光体との相対位置を合わせ易く、好適である。
請求項10に記載の発明によれば、画像形成領域を避けた位置で被当接部と移動規制部との当接を行うので、画像形成に悪影響を与えることなく、筐体の移動を規制することが可能となる。
請求項11に記載の発明によれば、より確実に筐体の移動を規制することが可能となる。
請求項12に記載の発明によれば、効率的に静電潜像を現像することが可能となる。
請求項13に記載の発明によれば、装置のコンパクト化が可能となる。
請求項14に記載の発明によれば、現像バイアスを印加する接点と被供給部とが干渉するなどの不具合を未然に防ぐことが可能となる。
請求項15に記載の発明によれば、現像装置を画像形成装置本体に装着する際に、現像バイアスを印加する接点と被供給部とが干渉するなどの不具合をより確実に防止することが可能となる。
(1)レーザプリンタの全体構成
図1および図2は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。このレーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
この本体ケーシング2において、一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ20を着脱するための着脱開口部6が形成されており、その着脱開口部6を開閉するためのフロントカバー7が設けられている。
このフロントカバー7は、その下端部に挿通された図示しないカバー軸に回動自在に支持されており、そのカバー軸を支点として開閉させることができる。
また、フロントカバー7の内面には、異なった機種に用いられるプロセスカートリッジ20の装着による故障を防止するために、2つのリブ351が、幅方向において互いに対向配置されて、本体ケーシング2の内方に向けて突設されている。そして、プロセスカートリッジ20には、後述する凹部352が形成されている。本体ケーシング2にプロセスカートリッジ20を装着して、フロントカバー7を閉じると、各リブ351がプロセスカートリッジ20の各凹部352に嵌り込み、図1に示すように、フロントカバー7によって着脱開口部6が閉鎖される。この状態から、フロントカバー7を開くと(傾倒させると)、図2に示すように、プロセスカートリッジ20の各凹部352から各リブ351が離脱して、着脱開口部6が開放され、この着脱開口部6を介して、プロセスカートリッジ20を本体ケーシング2に対して着脱させることができる。一方、このレーザプリンタ1と異なる機種に用いられるプロセスカートリッジを本体ケーシング2に装着して、フロントカバー7を閉じたときには、各リブ351がプロセスカートリッジに干渉し、フロントカバー7を完全に閉じることができないので、そのようなプロセスカートリッジの装着を防止することができる。
なお、以下では、このレーザプリンタ1およびプロセスカートリッジ20において、フロントカバー7が設けられる側(プロセスカートリッジ20の装着方向上流側)を「前側」とし、その反対側(プロセスカートリッジ20の装着方向下流側)を「後側」とする。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ9と、給紙トレイ9の前端部の上方に設けられる給紙ローラ10および分離パッド11と、給紙ローラ10の後側に設けられるピックアップローラ12と、給紙ローラ10の前側下方において対向配置されるピンチローラ13と、給紙ローラ10の後側上方に設けられる上下1対のレジストローラ14とを備えている。
給紙トレイ9の内部には、用紙3を積層状に載置可能な用紙押圧板15が設けられている。この用紙押圧板15は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が上下方向に移動可能にされている。
また、給紙トレイ9の前端部には、用紙押圧板15の前端部を上方に持ち上げるためのレバー17が設けられている。このレバー17は、用紙押圧板15の前側から下側へ回り込むように断面略L字状に形成されており、その上端部が、給紙トレイ9の前端部に設けられたレバー軸18に取り付けられ、その後端部が、用紙押圧板15の下面の前端部に当接している。これによって、レバー軸18に図中時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー17がレバー軸18を支点として回転し、レバー17の後端部が用紙押圧板15の前端部を持ち上げる。
用紙押圧板15の前端部が持ち上げられると、用紙押圧板15上の最上位にある用紙3は、ピックアップローラ12に押圧され、そのピックアップローラ12の回転によって、給紙ローラ10と分離パッド11との間に向けて搬送開始される。
一方、給紙トレイ9を本体ケーシング2から離脱させると、用紙押圧板15は、その自重によって、前端部が下方に移動し、給紙トレイ9の底面に沿った状態になる。この状態で、用紙押圧板15上に用紙3を積層状に載置することができる。
ピックアップローラ12によって給紙ローラ10と分離パッド11との間に向けて送り出された用紙3は、給紙ローラ10の回転によって、給紙ローラ10と分離パッド11との間に挟まれたときに、確実に1枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙3は、給紙ローラ10とピンチローラ13との間を通り、レジストローラ14に搬送される。
レジストローラ14は、上側および下側の1対のローラから構成され、用紙3を、レジスト後に、画像形成部5の転写位置(後述する感光ドラム92と転写ローラ94との間であって、感光ドラム92上のトナー像を用紙3に転写する位置)に搬送する。
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスカートリッジ20、定着部21などを備えている。
スキャナ部19は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー22、fθレンズ23、反射鏡24、レンズ25および反射鏡26などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、破線で示すように、ポリゴンミラー22で偏向されて、fθレンズ23を通過した後、反射鏡24によって光路が折り返され、さらにレンズ25を通過した後、反射鏡26によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ20の後述する感光ドラム92の表面上に照射される。
プロセスカートリッジ20は、スキャナ部19の下方において、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されている(図2参照)。このプロセスカートリッジ20は、図3に示すように、ドラムカートリッジ27(図14参照)と、ドラムカートリッジ27に対して着脱自在に装着される現像カートリッジ28(図4参照)とを備えている。
なお、現像カートリッジ28は、本体ケーシング2に対してドラムカートリッジ27と一体的に着脱させることができる。
(2)現像カートリッジの構成
次に、現像カートリッジ28に関する詳細な構成について、主に、図4〜図12を参照しながら以下に説明する。
図4は、図1に示すレーザプリンタの現像カートリッジ28の要部側断面図(図6におけるD−D断面図相当)である。図5は、図4に示す現像カートリッジ28の正面側(前側)左斜め上方から見た斜視図である。図6は、図4に示す現像カートリッジ28の平面図である。また、図7は、図4に示す現像カートリッジ28の背面側(後側)左斜め上方から見た斜視図である。図8は、図4に示す現像カートリッジ28の左側面であって、後述するギヤカバー77が取り付けられている状態の図である。図9は、図4に示す現像カートリッジ28の左側面であって、後述するギヤカバー77が取り外されている状態の図である。図10は、図4に示す現像カートリッジ28の右側面図である。図11は、図4に示す現像カートリッジ28の正面側右斜め下方から見た斜視図である。図12は、図4に示す現像カートリッジ28に設けられた後述する現像ローラ32および供給ローラ31を前側やや斜め上方から見た平面図である。
現像カートリッジ28は、図4に示すように、本発明の筐体として機能する現像側筐体29と、その現像側筐体29内に設けられる供給ローラ31、現像ローラ32、アジテータ46および層厚規制ブレード33とを備えている。
現像側筐体29は、たとえば、ポリスチレンなどの樹脂材料からなり、後側が開口されるボックス状をなし(図7参照)、下フレーム34および上フレーム35からなり、トナー収容室30、現像室36および上側延長部37を備えている。
下フレーム34は、幅方向(前後方向と、上下方向との両方に直交する方向、以下同様。)に間隔を隔てて対向配置される左側壁38(図8および図9参照)および右側壁39(図10参照)と、それら左側壁38および右側壁39の間を連結し、上下に配置される下壁40および上壁41と、上壁41の前端縁に設けられる上側前壁42(図5参照)とを一体的に備えている。
下壁40は、前後方向および幅方向に延びる板状をなし、後側から前側に向かって上方に傾斜し、現像室36を画成するための後側下壁部43と、その後側下壁部43の前端縁に連続し、後述するアジテータ46の回転軌道に沿う断面略弓形状の前側下壁部44とを一体的に備えている。この下壁40は、左側壁38および右側壁39の間に挟持されるように設けられている。
この後側下壁部43の下面には、図11に示すように、用紙3を案内するための複数のリブ311が、幅方向に互いに間隔を隔てて並列配置されている。各リブ311は、後側から前側に近づくにつれて、その高さが低くなるように形成されており、現像カートリッジ28をその天面を水平にして本体ケーシング2に装着したときに、リブ311の用紙3との接触面が略水平に配置される。
前側下壁部44の最深部には、現像カートリッジ28をドラムカートリッジ27に対して位置決めするための本発明の位置決め部として機能する位置決め部84が形成されている。この位置決め部84は、ドラムカートリッジ27の後述する突起部118が当接して位置決めできるように、下方に向かって凸状に形成され、図11に示すように、幅方向において互いに間隔を隔てて2つ設けられている。この位置決め部84は、現像ローラへの回転駆動力の供給を受ける後述の本発明の被供給部として機能する入力ギヤ68から現像ローラ軸64の中心へと向かう方向において(現像ローラ軸64と入力ギヤ68とを結ぶ直線に下ろした垂線の足の位置が)、入力ギヤ68に対して現像ローラ32とは反対方向の位置に設けられている。
また、後側下壁部43と前側下壁部44との境界には、上方に向かって断面略三角形状に突出する下側仕切部55が幅方向に沿って形成されている。
上壁41は、図5および図6に示すように、左側壁38および右側壁39の対向間隔よりも幅広の平板状をなし、左側壁38および右側壁39の上端縁間に架設されている。この上壁41におけるトナー収容室30に対応する位置には、上フレーム35が被装される平面視略矩形状の上面開口部49(図4参照)が形成されている。
上壁41の後端部には、下方に向かって突出するブレード支持部57が幅方向に沿って形成されている。
また、上壁41における上面開口部49の前端部には、下壁40の前端縁が連結されており、上壁41は、その連結部より前側が、さらに前方に向かって延長され、前後方向および幅方向に沿って延びる上壁延長部50とされている。この上壁延長部50の上面は、平面形状(外観上、実質的に凹凸のない平坦形状)に形成されている。
上側前壁42は、図5および図11に示すように、板状をなし、上壁延長部50の前端縁から下方に向かって略直角方向に屈曲するように形成されている。この上側前壁42は、現像側筐体29の厚さ方向(上下方向)途中まで延び、その前面が平面形状(外観上、実質的に凹凸のない平坦形状)に形成されている。
また、この上側前壁42の幅方向両端部には、下方に向かってさらに突出する正面視略細長矩形状の突出板51が、上側前壁42と一体的に形成されている。各突出板51の前面は、平面形状(外観上、実質的に凹凸のない平坦形状)に形成され、上側前壁42の前面と面一に形成されている。これによって、各突出板51を含む上側前壁42は、正面視略コ字状の平面形状(外観上、実質的に凹凸のない平坦形状)として形成される。
また、各突出板51には、後述する左側壁延長部52および右側壁延長部53が、直交方向において連結されている。
左側壁38および右側壁39は、上下方向に延びる板状をなし、その上端縁において上壁41が架設され、その下方において下壁40を挟んで、後述する現像ローラ32の軸方向において、それぞれの内面が互いに対向するように配置されている。左側壁38および右側壁39は、それぞれの後端縁が、下壁40の後側下壁部43の後端縁および上壁41の後端縁まで延び、また、それぞれの前端縁が、上側前壁42まで延び、各突出板51に連結されている。左側壁38および右側壁39における前後方向途中には、前側下壁部44が連結されており、その連結部より前方に向かって延長され、前後方向における連結部から上側前壁42までの間が、それぞれ、1対の左側壁延長部52および右側壁延長部53とされている。
また、左側壁38には、図8に示すように、この現像カートリッジ28が新品であるか否かを検出するための新品検出器301が後述する入力ギヤ68の前側に配置されている。新品検出器301は、ギヤカバー77に形成された側面視略円弧状のレバー突出孔から幅方向外方(左側)に突出する新品検出レバー302を備えている。この新品検出レバー302は、現像カートリッジ28が新品の状態では、レバー突出孔の一端部(前側端部)に位置し、現像カートリッジ28が初めて使用されたときに、レバー突出孔の一端部から他端部に移動されるようになっている。したがって、後述する新品検出アクチュエータ374(図26参照)によって新品検出レバーの位置を検出し、その新品検出レバー302の位置に基づいて、現像カートリッジ28が新品であるか旧品(使用履歴のある品)であるかを検出することができる。
なお、左側壁38には、図9に示すように、後述するギヤ機構部45が設けられている。また、右側壁39には、図10に示すように、トナー収容室30にトナーを供給するためのトナー供給口47が設けられている。このトナー供給口47は、右側壁39におけるトナー収容室30に対応する位置に、右側壁39の厚さ方向を貫通する円形状に形成されている。なお、このトナー供給口47には、トナー収容室30からトナー供給口47を介してトナーが漏れることを防止するためのキャップ48が設けられている。このキャップ48は、トナー供給口47よりもやや大きい円形状をなし、トナー供給口47を塞いでいる。
上フレーム35は、図5に示すように、略矩形平板状をなし、図4に示すように、下フレーム34の上面開口部49を塞ぎ、下フレーム34に被装するように設けられている。この上フレーム35には、その下面に幅方向に互いに間隔を隔てて複数のリブ54が並列配置されている。また、その下面には、下壁40の下側仕切部55に対向して、下方に向かって突出する上側仕切板56が幅方向に沿って形成されている。上側仕切板56と下側仕切部55とは、上下方向において間隔が隔てられており、その隙間がトナー放出口58として形成されている。
そして、この現像側筐体29では、上側仕切板56および下側仕切部55より後方の内部空間が現像室36として画成され、上側仕切板56および下側仕切部55より前方の内部空間がトナー収容室30として画成され、これら現像室36およびトナー収容室30が下フレーム34に設けられるように形成されている。さらに、この現像側筐体29では、トナー収容室30から前側に延設され、上壁延長部50、突出板51を含む上側前壁42、左側壁延長部52および右側壁延長部53により画成された上側延長部37が、下フレーム34に設けられるように形成されている。
トナー収容室30には、現像剤として、正帯電性の非磁性1成分のトナーが収容されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
なお、このトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されており、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約6〜10μmである。
また、このトナー収容室30には、左側壁38および右側壁39において、本体ケーシング2内に設けられる光センサからなる後述のトナーエンプティセンサ371の光を通過させるためのトナー検知窓85が、幅方向において対向する位置に設けられている。
アジテータ46は、トナー収容室30内に設けられている。このアジテータ46は、トナー収容室30内における側面視中心部に設けられ、左側壁38および右側壁39に回転自在に支持される回転軸59と、その回転軸59から径方向に延びる攪拌部材60とを備えている。なお、回転軸59の左側軸端部は、左側壁38から突出するように設けられている。なお、攪拌部材60には、その先端部に、トナー収容室30の内側面と摺動するフィルムを設けてもよい。
供給ローラ31は、現像室36内において、前側下方に配置され、金属製の供給ローラ軸62と、その供給ローラ軸62の周りを被覆する、導電性の発泡材料からなるスポンジローラ63とを備えている。なお、供給ローラ軸62の左側軸端部は、左側壁38から突出するように設けられている。
現像ローラ32は、現像室36内において、後側下方に配置され、供給ローラ31と互いに圧接され、かつ、後側部分が現像側筐体29から後方に部分的に露出するように設けられている。この現像ローラ32は、金属製の現像ローラ軸64と、その現像ローラ軸64の周りを被覆する、導電性のゴム材料からなるゴムローラ65が被覆されている。より具体的には、ゴムローラ65は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなり、その表面が、フッ素含有ウレタンゴムまたはシリコーンゴムにより被覆されている。なお、現像ローラ軸64の両側軸端部は、左側壁38および右側壁39から突出するように設けられている。
また、供給ローラ31および現像ローラ32は、図12に示すように、供給ローラ軸62の右側軸端部および現像ローラ32の右側軸端部が、共通の軸受部材82によって、回転自在に支持されている。この軸受部材82は、絶縁性の樹脂材料からなり、供給ローラ軸62の右側軸端部および現像ローラ軸64の右側軸端部の両方を回転自在に支持した状態で、右側壁39に設けられている。一方、供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ軸64の左側軸端部には被給電部としてのカラー部材83が装着されている。このカラー部材83は、導電性の樹脂材料からなり、供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ軸64の左側軸端部の両方を被覆し、かつ、これらと摺動自在に接続され、これらを電気的に接続して、供給ローラ31と現像ローラ32とを同電位に保持している。そして、カラー部材83における現像ローラ軸64の左側軸端部を被覆している部分が、後述する現像ローラ接点273が接触する現像ローラ電極76として機能する。この現像ローラ電極76の位置は、図6に示すように、現像ローラ軸64の回転軸長手方向において、入力ギヤ68の位置よりも外方へと突出している。
層厚規制ブレード33は、図4に示すように、現像室36内に配置され、金属の板ばね材からなるブレード66と、そのブレード66の下端部に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の圧接部67とを備えている。この層厚規制ブレード33は、現像ローラ32の上方においてブレード66の上端部が現像側筐体29に設けられたブレード支持部57に対してブレード保持板金501を用いて固定され、圧接部67がブレード66の弾性力によって現像ローラ32のゴムローラ65の表面に圧接されるように構成されている。このブレード保持板金501は、平板上の板金を折り曲げることで、ブレード保持板金501そのものの剛性を向上させており、これによって、ブレード66を強固に、かつ、安定して固定できるような構成となっている。このブレード保持板金501における現像ローラ軸64の長手方向中央位置に対して略対称の位置には、後述するドラムカートリッジ27に設けられた後上壁100と当接して本発明の移動規制部として機能する板金延出部505が設けられている(図6参照)。この板金延出部505は、ブレード保持板金501の一部を延出して構成されており、ブレード保持板金501と同様に板金によって形成されている。なお、ブレード66の現像側筐体29への固定は、ブレード保持板金501の長手方向両端部に設けられた複数のネジ孔(不図示)に対してネジ503を締め付けることで行われている(図4および図7参照)。
また、上述の板金延出部505と同様に本発明の移動規制部として機能する下フレーム延出部507が、現像ローラ軸64の長手方向中央位置に対して略対称となる位置に設けられている(図7参照)。この下フレーム延出部507は、板金延出部505と同様に、後述するドラムカートリッジ27に設けられた後上壁100と当接可能な位置に配置されている。この下フレーム延出部507は、下フレーム34と同一の材料にて一体に形成されている。
左側壁38には、図9に示すように、現像ローラ32、供給ローラ31およびアジテータ46に対して機械的な駆動力を入力するためのギヤ機構部45が設けられている。
ギヤ機構部45は、左側壁38の前後方向後部に配置される被供給部としての入力ギヤ68と、その入力ギヤ68の前側に配置され、入力ギヤ68と噛合する中間ギヤ70と、その中間ギヤ70の前側に配置され、中間ギヤ70と噛合するアジテータ駆動ギヤ69と、入力ギヤ68の後側斜め下方に配置され、入力ギヤ68に噛合する現像ローラ駆動ギヤ71と、入力ギヤ68の下方に配置され、入力ギヤ68に噛合する供給ローラ駆動ギヤ72とを備えている。
入力ギヤ68には、その中心部に、後述するカップリング部材73(図26参照)が相対回転不能に連結される連結孔74が形成されている。アジテータ駆動ギヤ69は、アジテータ46の回転軸59の左側軸端部に相対回転不能に設けられている。現像ローラ駆動ギヤ71は、現像ローラ軸64の左側軸端部に相対回転不能に設けられている。供給ローラ駆動ギヤ72は、供給ローラ軸62の左側軸端部に相対回転不能に設けられている。
また、ギヤ機構部45には、図5および図8に示すように、ギヤカバー77が設けられている。このギヤカバー77は、その内側面で、入力ギヤ68、中間ギヤ70、アジテータ駆動ギヤ69、現像ローラ駆動ギヤ71および供給ローラ駆動ギヤ72を回転自在に保持し、かつ、これらギヤを被覆するように形成されており、左側壁38に取り付けられている。また、このギヤカバー77は、これらギヤの保持と同時に、現像ローラ軸64の左側軸端部を保持している。また、このギヤカバー77には、その前側上部に、前方に向かって突出するカバー延長部86が一体的に設けられている。このカバー延長部86は、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着された状態で、後述するドラム側筐体91の左側壁96の外側に配置され、ドラム側筐体91の左側壁96の撓みを防止している(図21参照)。
また、上壁延長部50には、図5および図6に示すように、現像側把持部201と、現像側ボス79とが設けられている。
この現像側把持部201は、上壁延長部50の前端部に形成されている上側切欠部202と、この上側切欠部202に設けられる現像側取っ手203とを備えている。
上側切欠部202は、上壁延長部50の幅方向中央部において、平面視において上壁延長部50の前端部が幅方向に沿って略矩形状に切り欠かれ、また、正面視において上側前壁42の上端部が幅方向に沿って略矩形状に切り欠かれるように、これら上壁延長部50および上側前壁42を連続して切り欠くように形成されている。つまり、上側切欠部202の幅方向両端部には、切欠部側壁204が、上壁延長部50および上側前壁42に直交するように形成されている。
現像側取っ手203は、両切欠部側壁204間に架設されるように、上側切欠部202の幅方向にわたって設けられている。この現像側取っ手203は、杆状をなし、その断面形状が下方(現像側筐体29の厚み方向)に向かって窪む略凹状に形成されており、両切欠部側壁204の前端縁間を連結するように設けられた前壁部205と、この前壁部205の下端縁から後方へ延びる底壁部206と、底壁部206の後端縁から上方に向けて延び、前壁部205と前後方向に対向する後壁部207とを備えている。
また、現像側取っ手203の幅方向中央部には、指掛部208が、前壁部205から後壁部207へ向けて膨出するように形成されている。具体的には、指掛部208は、前後方向に延びる鉛直面で切断したときの断面形状が略三角形状をなし、水平面で切断したときの断面形状が後側ほど幅狭になる略台形状をなす空間を有するように形成されている。
現像側ボス79は、円筒状をなし、左側壁延長部52の左側外面の前方下部および右側壁延長部53の右側外面の前方下部から、それぞれ幅方向外方へ向かって突出するように設けられている。
さらにまた、上壁延長部50には、図5および図6に示すように、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2(図1参照)に装着されて、フロントカバー7(図1参照)が閉じられたときに、フロントカバー7に設けられた各リブ351が嵌り込む異機種装着防止用の凹部352が設けられている。
各凹部352は、フロントカバー7を閉鎖したときに各リブ351と互いに干渉することなく受け入れることができる位置(この実施形態では、上壁延長部50の左端部)において、平面視において上壁延長部50の前端部が略矩形状に切り欠かれ、また、正面視において上側前壁42の上端部が略矩形状に切り欠かれるように、これら上壁延長部50および上側前壁42を連続して切り欠くことによって形成されている。これにより、凹部352は、その上方および前方が開放されている。
(3)ドラムカートリッジの構成
次に、ドラムカートリッジ28に関する詳細な構成について、主に、図13〜図19を参照しながら以下に説明する。
図13は、図3に示すプロセスカートリッジ20を構成するドラムカートリッジ27を正面側左斜め上方から見た斜視図であり、図14(図13におけるE−E断面図相当)は、図13に示すドラムカートリッジ27の要部側断面図である。図15は、図13に示すドラムカートリッジ27を背面側(後側)左斜め下方から見た斜視図である。図16は、図13に示すドラムカートリッジ27を正面側右斜め下方から見た斜視図である。図17は、図13に示すドラムカートリッジ27の左側面図である。図18は、図13に示すドラムカートリッジ27の右側面図である。図19は、図13に示すドラムカートリッジ27の正断面図である。
ドラムカートリッジ27は、図13および図14に示すように、本発明の感光体側筐体として機能するドラム側筐体91と、そのドラム側筐体91内に設けられる感光ドラム92、帯電手段であるスコロトロン型帯電器93、転写手段である転写ローラ94、クリーニング手段であるクリーニングブラシ95とを備えている。
ドラム側筐体91は、たとえば、ポリスチレンなどの樹脂材料からなり、幅方向に間隔を隔てて対向配置される左側壁96および右側壁97、底壁98、下側前壁99ならびに被当接部としての後上壁100から一体的に形成され、ドラム収容部102、現像カートリッジ収容部103および下側延長部104を備えている。
左側壁96および右側壁97は、後述する感光ドラム92の軸方向において、それぞれの内面が互いに対向するように配置されており、側面視略船首形状の後側壁部105と、側面視略矩形状の前側壁部106と、側面視略矩形状の延長側壁部107とが、後側から前側に向かって順次連続して形成されている。
左側壁96の後側壁部105は、図15および図17に示すように、前側壁部106と幅方向において面一で形成される第1壁108と、第1壁108の下方において、第1壁108よりも幅方向内側に配置される第2壁109と、第1壁108と第2壁109とを連結する第3壁110と、第1壁108の上方において、第1壁108よりも幅方向内側に配置される第4壁111と、第1壁108と第4壁111とを連結する第5壁112と、第2壁109の後方かつ第4壁111の下方において、第2壁109および第4壁111よりも幅方向内側に配置される第6壁113と、第2壁109および第4壁111と第6壁113とを連結する第7壁114とを一体的に備えている。
第1壁108は、幅方向最外側に配置され、前側壁部106から後側壁部105の上下方向中央部に延びるように形成されている。
第2壁109は、下方に向かって突出する側面視略直角三角形状をなし、第1壁108と平行に延びるように形成され、後側壁部105の下端部に配置されている。
第3壁110は、第1壁108の下端縁と第2壁109の上端縁とを連結し、これら第1壁108および第2壁109に対して直交方向に延びるように形成されている。
第4壁111は、前後方向に延びる平面視略矩形状をなし、第1壁108と平行に延びるように形成され、後側壁部105の上端部に配置されている。なお、第4壁111は、幅方向において第1壁108と第2壁109との間に配置されている。
第5壁112は、第1壁108の上端縁と第4壁111の下端縁とを連結し、これら第1壁108および第4壁111に対して直交方向に延びるように形成されている。
第6壁113は、平面視略菱形状をなし、第1壁108と平行に延びるように形成され、幅方向最内側において、後側壁部105の後端部に配置されている。
第7壁114は、第2壁109および第4壁111の後端縁と、第6壁113の前端縁とを連結し、これら第2壁109および第4壁111と第6壁113とに対して直交方向に延びるように形成されている。
なお、第3壁110と第5壁112との間には、これらの対向方向に沿って、後述するドラム駆動ギヤ191を露出させるためのギヤ開口部196が形成されている。
図18に示すように、右側壁97の後側壁部105は、左側壁96の後側壁部105と同様に形成される、前側壁部106と幅方向において面一で形成される第1壁108と、第1壁108の下方において、第1壁108よりも幅方向内側に配置される第2壁109と、第1壁108と第2壁109とを連結する第3壁110とを一体的に備えている。
左側壁96および右側壁97の各前側壁部106は、図13および図14に示すように、現像カートリッジ28の着脱時に、現像ローラ軸64の軸端部を案内するためのローラ軸案内部115と、このローラ軸案内部115の後端に連続して設けられ、ローラ軸案内部115に案内される現像ローラ軸64の軸端部を受け入れるローラ軸受入部116とを備えている。
ローラ軸案内部115は、前側壁部106の上端縁として形成され、前側壁部106の前後方向途中から、前方から後方に向かって、斜め下方に延びた後、略水平方向の平坦状に延びるように形成されている。
ローラ軸受入部116は、ローラ軸案内部115の後側に連続し、ローラ軸案内部115の後端部よりも上方に突出した突出壁117に、その突出壁117の前端縁から側面視略矩形状に切り欠くことによって形成されており、その下端縁が、ローラ軸案内部115の後端縁に連続している。
左側壁96および右側壁97の各延長側壁部107は、左側壁96および右側壁97の各前側壁部106と幅方向において面一で、連続して形成されている。
底壁98は、図13及び図14に示すように、左側壁96および右側壁97の下端縁を前後方向にわたって連結するように設けられ、断面略V字状に窪む後側底壁部193と、略平板状に形成される前側底壁部194と、幅方向中央部が切り欠かれた略矩形平板状に形成される延長底壁部195とが、後側から前側に向かって順次連続して形成されている。
また、後側底壁部193と前側底壁部194との境界部付近には、図3に示すように、前側に向かって下方に傾斜する傾斜板部331が形成されている。この傾斜板部331と前側底壁部194との間には、段差が形成されており、その段差部分において、用紙3をドラムカートリッジ27内に導き入れるための入紙口332が形成されている。
さらにまた、傾斜板部331の後端部には、図13に示すように、幅方向において中央の所定幅の領域を挟む左右両側に、入紙口332から進入する用紙3の先端が感光ドラム92の周面に当接するように案内する用紙案内フィルム333が貼着されている。この用紙案内フィルム333が設けられていることによって、入紙口332からドラムカートリッジ27内に進入する用紙3は、用紙案内フィルム333に沿って進み、その先端が感光ドラム92の周面に当接する。そして、用紙3の先端は、感光ドラム92の回転につられて、感光ドラム92と転写ローラ94との間に導かれる。このように、用紙3が感光ドラム92に当接した後に、感光ドラム92と転写ローラ94との間に導かれることにより、用紙3と感光ドラム92との間でのリークを防止することができる。
下側前壁99は、延長底壁部195の前端縁から上方に向かって直角方向に屈曲するように形成されている。この下側前壁99は、略矩形平板状をなし、幅方向両端部が、左側壁96および右側壁97と、直角方向に屈曲するようにして、連続して形成されている。
この下側前壁99は、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着された状態で、上下方向において上側前壁42と対向し、下側前壁99の前面が、上側前壁42の前面と面一となる平面形状(外観上、実質的に凹凸のない平坦形状)に形成されている(図21参照)。
また、この下側前壁99には、図13に示すように、下側前壁99の幅方向中央部において、その上端縁から正面視において略矩形状に切り欠かれることにより、上側切欠部202に連続する下側切欠部235が形成されている。これによって、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着された状態では、上側切欠部202と下側切欠部235とで、正面視略矩形状の開口部が形成される。
また、この下側前壁99には、図13に示すように、下側切欠部235よりも幅方向両外方であって両端部の近傍において、上側前壁42から突出する各突出板51を受け入れるための受入部120が形成されている。
各受入部120は、下側前壁99の上端縁から下方に向かって、正面視において略細長矩形状で前方に向けて膨出するように形成されている。これによって、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着された状態では、図3に示すように、現像カートリッジ28のトナー収容室30と、ドラムカートリッジ27の現像カートリッジ収容部103とが上下方向において対向配置される。また、現像カートリッジ28の上側延長部37と、ドラムカートリッジ27の下側延長部104とが上下方向において対向配置される。より具体的には、上側延長部37の上壁延長部50と、下側延長部104の延長底壁部195とが、上下方向に間隔を隔てて対向配置される。
後上壁100は、図14に示すように、前方から後方に向かって下方に向けてやや傾斜する板状をなし、左側壁96および右側壁97の各後側壁部105の上端縁を、前後方向にわたって連結するように設けられている。この後上壁100は、その後端縁が、底壁98の後側底壁部193の後端縁と幅方向にわたって連結されている。
また、この後上壁100には、その前部に、幅方向に延びる平面視略矩形状のレーザ入射窓121が開口されている(図13参照)。そして、このレーザ入射窓121と対向する感光ドラム92上の領域にスキャナ部19から出射されたレーザ光が照射され、その照射された領域に静電潜像が形成される。この静電潜像が形成可能な領域が本発明の画像形成領域に相当する。また、この後上壁100には、感光ドラム92の回転軸長手方向における感光ドラム92上の画像形成領域と対向しない位置に、上述した下フレーム延出部507と当接する本発明の被当接部として機能する下フレーム当接部509が感光ドラム92と対向する面(裏面)に形成されている(図13および図14参照)。この下フレーム当接部509は、下フレーム延出部507に対応して複数設けられており、図13で示すように、感光ドラム92の両端部付近に一つずつ設けられている。さらに、同様に、板金延出部505と当接して本発明の被当接部として機能する板金当接部511が後上壁100の裏面に形成されている。但し、下フレーム当接部509とは異なり、板金当接部511は、感光ドラム92上の画像形成領域と対向する位置に板金延出部505に対応して複数設けられている(図13および図14参照)。また、後上壁100には、その後部斜め上方に、スコロトロン型帯電器93を支持するための帯電支持部122と、その後部内側方に、クリーニングブラシ95を支持するためのブラシ支持部123とが、一体的に形成されている。
さらに、後上壁100には、図13に示すように、右側壁97の突出壁117の上端部を挟持する右挟持部214が一体的に形成されている。この右挟持部214は、後上壁100の右前端角部から幅方向外方にやや張り出して、前方へ延び、突出壁117の上端面に上方から対向する平面視略矩形状の対向板215と、対向板215の下面からそれぞれ垂下し、突出壁117を挟んで幅方向に対向する左挟持板216および右挟持板217とを一体的に備えている。
また、第5壁112の前側には、図13に示すように、左側壁96の後述する突出壁117の上端部を挟持する左挟持部210が形成されている。この左挟持部210は、第4壁111の前下角部から幅方向外方に延び、突出壁117の上端面に上方から対向する平面視略三角形状の対向板211と、対向板211の下面からそれぞれ垂下し、突出壁117を挟んで幅方向に対向する左挟持板212および右挟持板213とを一体的に備えている。
そして、このドラム側筐体91では、図13および図14に示すように、左側壁96および右側壁97の各後側壁部105と、後上壁100と、その後上壁100に上下方向に対向する底壁98の後側底壁部193とで、ドラム収容部102が画成されている。これによって、ドラム収容部102は、ドラム側筐体91の後部において、前方が開放される空間として形成されている。
また、左側壁96および右側壁97の各前側壁部106と、各前側壁部106に幅方向において連続する底壁98の前側底壁部194とで、現像カートリッジ収容部103が形成されている。これによって、現像カートリッジ収容部103は、ドラム側筐体91の前後方向途中部において、上方が開放され、前方が下側延長部104に連通し、後方がドラム収容部102に連通する空間として形成されている。
また、左側壁96および右側壁97の延長側壁部107と、各延長側壁部107に幅方向において連続する底壁98の延長底壁部195と、下側前壁99とで、下側延長部104が画成されている。これによって、下側延長部104は、ドラム側筐体91の後部において、現像カートリッジ収容部103から後側に延設され、上方が開放され、その現像カートリッジ収容部103に連通する空間として形成されている。
感光ドラム92は、図13に示すように、ドラム収容部102内に配置されている。この感光ドラム92は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体124と、このドラム本体124の軸心において、ドラム本体124の長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸125とを備えている。ドラム軸125は、図19に示すように、ドラム側筐体91の左側壁96および右側壁97に回転不能に支持されている。ドラム本体124の軸方向両端部には、回転支持部材190が相対回転不能に嵌入されており、各回転支持部材190は、ドラム軸125の周りにおいて、相対回転可能に支持されている。これによって、ドラム本体124がドラム軸125に対して回転自在に支持される。
なお、ドラム軸125の左側軸端部は、左側壁96の第1壁108から突出するように設けられており、その左側軸端部の端面は、後述するアース接点部171の接点(アース接点276)が接触するアース電極127(図13および図15参照)とされている。
また、ドラム本体124の左側端部には、ドラム軸125の周りにおいて回転自在に支持されるドラム駆動ギヤ191が相対回転不能に連結されている。このドラム駆動ギヤ191は、ギヤ開口部196から露出するように配置されている(図15参照)。また、ドラム本体124の右側端部には、右側壁97と右側の回転支持部材190との間において、ドラム軸125の周りに、圧縮ばね192が配置されている。これによって、ドラム駆動ギヤ191に幅方向の摩擦抵抗を生じさせ、ドラム本体124の回転駆動安定性を確保している。
スコロトロン型帯電器93は、図14に示すように、ドラム収容部102内に配置され、感光ドラム92の後側斜め上方において、帯電支持部122に支持されており、感光ドラム92と接触しないように間隔を隔てて対向配置されている。このスコロトロン型帯電器93は、ワイヤ128、グリッド129およびワイヤクリーナ130を備えている。
ワイヤ128は、帯電支持部122において、左側壁96および右側壁97の間に張設されている。また、ワイヤ128の左端部には、板金からなるワイヤ電極131が取り付けられており、そのワイヤ電極131は、帯電支持部122において、左側壁96の第4壁111の前端部に上下方向に形成されたスリットの間から幅方向外方に露出するように固定されている(図13および図17参照)。
グリッド129は、幅方向に沿ってワイヤ128の下方を囲むように配置され、左側壁96および右側壁97の間に架設されている。また、グリッド129の左端部には、板金からなるグリッド電極132が取り付けられており、そのグリッド電極132は、帯電支持部122において、左側壁96の第4壁111の後端部に前側下方から斜め後側上方に傾斜する方向に形成されたスリットの間から幅方向外方に露出するように固定されている(図13および図17参照)。
ワイヤクリーナ130は、ワイヤ128を挟持した状態で、帯電支持部122において、幅方向に沿ってスライド自在に支持されている。このワイヤクリーナ130を幅方向に沿ってスライドさせることにより、ワイヤ128がクリーニングされる。
転写ローラ94は、ドラム収容部102内に配置され、感光ドラム92の下方に配置されている。この転写ローラ94は、金属製の転写ローラ軸133と、その転写ローラ軸133の周りを被覆する、イオン導電性のゴム材料からなるゴムローラ134が被覆されている。
この転写ローラ軸133の左側軸端部の端面には、ドラム側筐体91に支持されている転写電極137が当接している。
クリーニングブラシ95は、図14に示すように、ドラム収容部102内に配置され、感光ドラム92の後側側方において、ブラシ支持部123に支持されている。このクリーニングブラシ95は、幅方向に沿って延びる略矩形細長状の支持板に多数のブラシ毛が植設されている。クリーニングブラシ95は、ブラシ支持部123に支持された状態で、感光ドラム92の表面にブラシ毛が幅方向に沿って接触するように、感光ドラム92に対して前後方向に対向配置されている。また、このクリーニングブラシ95の支持板の左側端部には、板金からなるクリーニング電極148が取り付けられている。このクリーニング電極148は、ブラシ支持部123において、左側壁96の第6壁113の後端部に上下方向に形成されたスリットの間から幅方向外方に露出するように固定されている(図17参照)。
現像カートリッジ収容部103には、現像カートリッジ28の各位置決め部84に当接される突起部118と、用紙3を案内するための後側リブ162とが設けられている。
突起部118は、図13に示すように、前側底壁部194の前後方向途中において、幅方向において互いに間隔を隔てて2つ設けられている。各突起部118は、ドラムカートリッジ27に装着される現像カートリッジ28の各位置決め部84と対向配置され、上方に向かって断面半円状に突出するように形成されている。
後側リブ162は、図15および図16に示すように、前側底壁部194の裏面(底面)から下方に向かって突出され、その後部に、幅方向において互いに間隔を隔てて配置され、前後方向に延びる複数の第1後側リブ163と、その第1後側リブ163に対して前側に配置され、幅方向において互いに間隔(第1後側リブ163よりも幅広の間隔)を隔てて配置され、前後方向に延びる複数の第2後側リブ164とを備えている。
また、この現像カートリッジ収容部103には、図13に示すように、左側壁96および右側壁97において、現像カートリッジ28の各トナー検知窓85と幅方向において対向する位置に、後述のトナーエンプティセンサ371の光を通過させるためのトナー通過窓101が設けられている。
また、下側延長部104は、図13に示すように、現像カートリッジ収容部103に装着される現像カートリッジ28の現像ローラ32を、感光ドラム92に向けて押圧するための押圧部149と、現像カートリッジ収容部103に装着される現像カートリッジ28のドラムカートリッジ27に対する装着状態をロックするロックレバー153と、本体ケーシング2に対してドラムカートリッジ27を位置決めするためのドラム側ボス150とを備えている。このドラム側ボス150は、円筒状をなし、左側壁96および右側壁97の延長側壁部107において、各延長側壁部107の前端部かつ下端部の外面から、幅方向両外方へ向かってそれぞれ突出するように設けられている。
また、下側延長部104には、図16に示すように、用紙3を感光ドラム92に向けて搬送するための、上側のレジストローラ14と、用紙3を案内するための前側リブ165とが設けられている。
各前側リブ165は、底壁98の延長底壁部195の裏面(底面)において、上側のレジストローラ14の前側であって、下側前壁99から切り欠かれる下側切欠部235との対向部分(すなわち、幅方向中央部)を含む幅方向全体にわたって設けられている。この前側リブ165は、たとえば、ポリアセタール樹脂などの、現像側筐体29およびドラム側筐体91よりも硬質の樹脂材料から、ドラム側筐体91とは別途形成されており、用紙3との接触で磨耗したときに、交換できるようにされている。より具体的には、延長底壁部195における下側切欠部235との対向部分は、略矩形平板状に形成されており、前側リブ165は、その対向部分の裏面(底面)において、幅方向に互いに間隔(第2後側リブ164よりも幅広の間隔)を隔てて配置され、前後方向に延びるように複数形成されている。
複数本の前側リブ165は、幅方向に互いに間隔(第2後側リブ164よりも幅広の間隔)を隔てて、前後方向に延びるように配置され、幅方向に延びる複数本の連結部材227で連結されることにより一体化されて、延長底壁部195の下面に取り付けられている。
この下側延長部104には、ドラム側把持部234が設けられている。ドラム側把持部234は、下側切欠部235と、この下側切欠部235に設けられるドラム側取っ手236とを備えている。
下側切欠部235は、下側延長部104の幅方向中央部において、平面視において延長底壁部195の前端部が幅方向に沿って略矩形状に切り欠かれ、また、正面視において下側前壁99の上端部が幅方向に沿って略矩形状に切り欠かれるように、これら延長底壁部195および下側前壁99を連続して切り欠くように形成されている。この下側切欠部235は、上壁延長部50に形成された上側切欠部202よりも少し幅狭に形成されている。
ドラム側取っ手236は、下側切欠部235の幅方向両端縁から略鉛直上方に延びる左右1対の側支持部237と、下側切欠部235の後端縁から前側に少し傾斜して上方に延びる後支持部238と、これら側支持部237および後支持部238の上端間に架設された平面視略矩形状の天面部239とを一体的に備えている。
また、天面部239には、後側の略半分の部分が相対的に高く、前側の略半分の部分が相対的に低くなるように段差261が形成されている。
押圧部149は、下側延長部104における幅方向両端部にそれぞれ設けられている。
(4)プロセスカートリッジについて
次に、プロセスカートリッジ20に関する詳細な構成について、主に、図20〜図24を参照しながら以下に説明する。
図20は、図3に示すプロセスカートリッジ20において、現像カートリッジ28をドラムカートリッジ27に装着する状態を示す工程図であって、(a)から(d)の順に進行する。なお、図20では、カバー延長部86を省略して示している。
図21は、プロセスカートリッジ20の正面側左斜め上方から見た斜視図である。図22(a)は、図3に示すプロセスカートリッジ20の左側面図である。図22(b)は、図3に示すプロセスカートリッジ20の側断面図であり、後方部分を板金延出部505のところで切断し、前方部分を入力ギヤ68のところで切断した状態を示す図である(図24におけるF−F断面図相当)。図22(c)は、図3に示すプロセスカートリッジ20の側断面図であり、後方部分を下フレーム延出部507のところで切断し、前方部分を入力ギヤ68のところで切断した状態を示す図である(図24におけるG−G断面図相当)。図23は、図3に示すプロセスカートリッジ20の右側面図である。図24は、図3に示すプロセスカートリッジ20の平面図である。
各押圧部149は、図20に示すように、現像カートリッジ28のドラムカートリッジ27に対する着脱において、現像側ボス79に係脱自在に当接する押圧部材151と、その押圧部材151を現像側ボス79に向けて付勢する圧縮ばね152とを備えている。
押圧部材151は、側面視略三角形状の厚板からなり、その後端面には、前方から後方に向かって下方に傾斜する案内面154と、その案内面154の下端から前方に向かって屈曲する固定面155とが連続して形成されている。また、押圧部材151の下端面の後部からは、下方に向かって取付部156が延設されている。押圧部材151の取付部156の下端部は、左側壁96および右側壁97の延長側壁部107から幅方向内方に突出する固定軸157に、揺動自在に支持されている。
圧縮ばね152は、その一端が延長底壁部195の前端部に固定され、その他端が押圧部材151の下端面の前部に係止されている。そのため、押圧部材151は、常には、図20(a)に示すように、圧縮ばね152の付勢力により、取付部156が固定軸157に支持される下端部から斜め後方に傾斜する状態で保持されている。
ロックレバー153は、下側延長部104における幅方向左側端部であって、押圧部材151に対して幅方向外側に隣り合うように設けられている。このロックレバー153は、側面視略V字状の厚板からなり、一方の端部には、幅方向に扁平する操作板158が設けられている。他方の端部には、幅方向内方に突出する当接片161が形成されている。また、他方の端部には、斜め前方下側に延びる弾性を有する可撓片159が延設されている。V字状の屈曲部には、左側壁96の延長側壁部107から幅方向内方に突出し、固定軸157に対して上方斜め前側に配置される支持軸160が挿通されている。
これによって、ロックレバー153は、支持軸160によって回動自在に支持されている。また、可撓片159の下端部は、ドラム側筐体91の図示しないリブに係止されている。そのため、ロックレバー153は、常には、可撓片159の弾性力により、操作板158の上面が、現像カートリッジ収容部103に装着された現像カートリッジ28の上壁延長部50の上面と、ほぼ面一となるように配置される(図21参照)。
上側のレジストローラ14は、底壁98の延長底壁部195の裏面(底面)において、第2後側リブ164の前側(前後方向において、前側リブ165と後側リブ162との間)に、幅方向に沿って回転自在に設けられており、ドラムカートリッジ27が本体ケーシング2に装着されたときに、下側のレジストローラ14と上下方向において対向配置される(図1参照)。
そして、このプロセスカートリッジ20では、ドラムカートリッジ27の現像カートリッジ収容部103に、現像カートリッジ28が、次のように装着されている。
すなわち、図22および図23が参照されるように、現像カートリッジ28は、まず、その現像側筐体29の幅方向両外方に突出する現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82を、ドラムカートリッジ27のドラム側筐体91の各ローラ軸案内部115に沿って案内し、その後、その現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82を、各ローラ軸受入部116の後端縁に当接させ、各ローラ軸受入部116に受け入れさせる。また、これと同時に、現像カートリッジ28の上側延長部37の各現像側ボス79を、ドラムカートリッジ27の下側延長部104の各押圧部149に係止させる。
なお、このようにして、現像カートリッジ28が現像カートリッジ収容部103に装着された状態では、現像ローラ32が感光ドラム92に対して接触される。
ここで、より具体的な装着時の動作について説明すると以下の通りである。まず、現像カートリッジ28を、ドラムカートリッジ27の現像カートリッジ収容部103の上方に配置し(図20(a)参照)、現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82を、各ローラ軸案内部115に沿って案内しつつ、現像カートリッジ28の前端部を降下させ、図20(b)に示すように、現像側ボス79を、押圧部材151の案内面154に摺擦させながら下方に移動させる。すると、押圧部材151は、圧縮ばね152の付勢力に抗して、固定軸157を支点として徐々に前方に揺動される。
そして、現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82が各ローラ軸受入部116に受け入れられ、現像ローラ32が感光ドラム92に接触すると、図20(c)に示すように、現像側ボス79が案内面154と固定面155との境界に到達し、その現像側ボス79がロックレバー153の当接片161に当接して、ロックレバー153が可撓片159の弾性力に抗して支持軸160を支点として回動され、操作板158が下方に揺動される。
その後、現像カートリッジ28の前端部をさらに降下させると、現像側ボス79が押圧部材151とロックレバー153の当接片161との間を通過して、図20(d)に示すように、現像側ボス79が、押圧部材151の固定面155に当接され、ロックレバー153の当接片161の下方に配置される。この状態では、押圧部材151が、圧縮ばね152の付勢力により、固定軸157を支点として後方に揺動されるので、固定面155が現像側ボス79を後方に押圧し、それによって、現像カートリッジ28が後方に押圧され、現像ローラ32が感光ドラム92に圧接される。
また、現像側ボス79が、ロックレバー153の当接片161の下方に配置されるので、当接片161が現像側ボス79に上方から係止され、その現像側ボス79が上方に離脱することがロックされる。また、ロックレバー153が、可撓片159の弾性力により、支持軸160を支点として回動され、操作板158が上方に揺動され、上記したように、操作板158の上面が、現像カートリッジ収容部103に装着された現像カートリッジ28の上壁延長部50の上面と、ほぼ面一となるように配置される。
ここで、現像カートリッジ28における後側下壁部43の後端部には、図7に示すように、背面視略L字状のストッパ341が幅方向両端に設けられており、これらストッパ341は、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着されるときに、ドラムカートリッジ27に設けられた各軸受支持部144(図13参照)に当接し、現像カートリッジ28のそれ以上の後方への移動が規制される。現像カートリッジ28は、そのストッパ341の軸受支持部144への当接と、押圧部材151(図13参照)による後方への押圧とによって、ドラムカートリッジ27に対して前後方向において位置決めされる。
このように、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着された状態では、図21に示すように、上側切欠部202内に嵌り込み、天面部239が現像側取っ手203に対して微小な間隔を隔てて上下に対向配置される。そして、天面部239に形成されている略半円形状の切欠部241が、現像側取っ手203に形成されている指掛部208と対向するように配置される。
そのため、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着された状態で、現像側取っ手203の指掛部208およびこれに対向するドラム側取っ手236の切欠部241以外の部分において、現像側取っ手203とドラム側取っ手236とを一緒に把持することができ、本体ケーシング2(図1参照)に対して、ドラムカートリッジ27と現像カートリッジ28との一体的な着脱を確実に達成することができる。言い換えれば、本体ケーシング2に対して、ドラムカートリッジ27と現像カートリッジ28とを一体的に装着するときに、ドラムカートリッジ27から現像カートリッジ28が離脱したり、本体ケーシング2からドラムカートリッジ27と現像カートリッジ28とを一体的に離脱させるときに、誤って、現像カートリッジ28のみ引き出そうとすることを防止することができる。
なお、現像カートリッジ28を現像カートリッジ収容部103から離脱させる場合には、ロックレバー153の操作板158を、可撓片159の弾性力に抗して押し下げれば、ロックレバー153が支持軸160を支点として回動され、現像側ボス79の上方に配置されていた当接片161が後方に揺動してロックが解除されるので、現像側ボス79を、ロックレバー153の当接片161と押圧部材151との間から、圧縮ばね152の付勢力に抗して押圧部材151を前方に押圧しながら、上方に離脱させることができる。そのため、現像カートリッジ28の前端部を上方に持ち上げつつ、現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82を、各ローラ軸受入部116から離間させて、各ローラ軸案内部115に沿って引き抜けば、現像カートリッジ28を現像カートリッジ収容部103から容易に離脱させることができる。
また、現像カートリッジ28のドラムカートリッジ27に対する装着時には、ドラムカートリッジ27の各突起部118が、現像カートリッジ28の各位置決め部84に当接して位置決めされ、現像カートリッジ28が、ドラムカートリッジ27に対して、位置決めして固定される。
そして、このようにして、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着され、プロセスカートリッジ20が構成される。
このように構成されたプロセスカートリッジ20は、現像カートリッジ28のギヤ機構部45と、ロックレバー153とが、ともに幅方向左側に配置され、前後方向において重なるように配置される。
また、図22および図24に示すように、ドラム側筐体91の左側壁96に、クリーニング電極148、グリッド電極132、ワイヤ電極131、転写電極137が設けられ、また、その左側壁96からアース電極127が突出するように設けられている。また、現像側筐体29の左側壁38に、現像ローラ電極76が、ドラム側筐体91の左側壁96から突出するように設けられている。すなわち、すべての電極(クリーニング電極148、グリッド電極132、ワイヤ電極131、アース電極127、転写電極137および現像ローラ電極76)が、幅方向左側に配置されている。
また、ギヤ機構部45も、現像側筐体29の左側壁38に設けられており、これら電極と同じ幅方向左側に配置されている。より具体的には、これらすべての電極と、ギヤ機構部45とは、幅方向左側において、このプロセスカートリッジ20の前後方向中心部(図22において、点Cで示される。)よりも後側に集中して配置されており、さらに、すべての電極は、入力ギヤ68に対して後側に配置されている。
ここで、このプロセスカートリッジ20は、図22(b)で示すように、現像ローラ軸64と直交する平面における、板金延出部505の板金当接部511との当接位置と入力ギヤ68(の中心)との間の距離L1が、現像ローラ軸64と入力ギヤ68(の中心)との間の距離L2よりも大きくなるように構成されている。さらには、この距離L1が、現像ローラ32が感光ドラム92と接触し、感光ドラム92上の静電潜像が現像される位置(いわゆる現像位置)と入力ギヤ68(の中心)との間の距離L3よりも大きくなるように構成されている。加えて、板金延出部505の板金当接部511との当接位置は、入力ギヤ68(の中心)から現像ローラ軸64へと向かう方向において(現像ローラ軸64と入力ギヤ68とを結ぶ直線に下ろした垂線の足の位置が)、入力ギヤ68(の中心)と比べ現像ローラ軸64寄りとなる位置、即ち、入力ギヤ68(の中心)と現像ローラ軸64を結ぶ線分の中心位置よりも現像ローラ軸64寄りの位置となるように構成されている。さらに、板金延出部505の板金当接部511との当接位置は、現像ローラ軸64よりも鉛直方向上方の位置となるように構成されている。なお、これらの板金延出部505の板金当接部511との当接位置に関する条件は、いずれもプロセスカートリッジ20をレーザプリンタ1に装着した状態におけるものである。
また、このプロセスカートリッジ20は、図22(c)で示すように、現像ローラ軸64と直交する平面における、下フレーム延出部507の下フレーム当接部509との当接位置と入力ギヤ68(の中心)との間の距離L4が、現像ローラ軸64と入力ギヤ68(の中心)との間の距離L2よりも大きくなるように構成されている。さらには、この距離L4が、現像ローラ32が感光ドラム92と接触し、感光ドラム92上の静電潜像が現像される位置(いわゆる現像位置)と入力ギヤ68(の中心)との間の距離L3よりも大きくなるように構成されている。加えて、下フレーム延出部507の下フレーム当接部509との当接位置は、入力ギヤ68(の中心)から現像ローラ軸64へと向かう方向において(現像ローラ軸64と入力ギヤ68とを結ぶ直線に下ろした垂線の足の位置が)、入力ギヤ68(の中心)と比べ現像ローラ軸64寄りとなる位置、即ち、入力ギヤ68(の中心)と現像ローラ軸64を結ぶ線分の中心位置よりも現像ローラ軸64寄りの位置となるように構成されている。さらに、下フレーム延出部507の下フレーム当接部509との当接位置は、現像ローラ軸64よりも鉛直方向上方の位置となるように構成されている。なお、これらの下フレーム延出部507の下フレーム当接部509との当接位置に関する条件は、いずれもプロセスカートリッジ20をレーザプリンタ1に装着した状態におけるものである。
そして、このプロセスカートリッジ20は、図2に示すように、本体ケーシング2に装着される。プロセスカートリッジ20は、本体ケーシング2に装着されると、図1に示すように、ドラムカートリッジ27のドラム側ボス150が、本体ケーシング2に設けられている位置決め部材166に係合され、これによって、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に対して位置決めされる。
(5)レーザプリンタの左フレームの構成
次に、レーザプリンタ1の左フレームに関する詳細な構成について、主に、図25〜図26を参照しながら以下に説明する。
図25は、図1に示すレーザプリンタ1であって、プロセスカートリッジ20が装着された状態の要部平面図を示す。図26は、プロセスカートリッジ20が装着されるレーザプリンタ1の左フレーム167の内側面図である。
また、本体ケーシング2には、図25に示すように、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20に対して左側方に対向配置される左フレーム167が設けられている。この左フレーム167には、クリーニング接点部168、グリッド接点部169、ワイヤ接点部170、アース接点部171、転写接点部172および現像ローラ接点部173が設けられている。これら接点部は、本体ケーシング2内に設けられる図示しない電源基板(高圧電源基板)に接続されている。
一方、図26に示すように、左フレーム167の内側面(プロセスカートリッジ20に対向する面)には、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されたときに、そのプロセスカートリッジ20の左側面に配置されたワイヤ電極131(図22(a)参照)、転写電極137(図22(a)参照)、現像ローラ電極76(図22(a)参照)、グリッド電極132(図22(a)参照)およびクリーニング電極148(図22(a)参照)とそれぞれ対向する位置に配置され、それらの各電極に対してそれぞれ当接するワイヤ接点271、転写接点272、現像ローラ接点273、グリッド接点274およびクリーニング接点275が設けられている。
ワイヤ接点271は、針金を平面視略コ字状に屈曲して形成され、ワイヤ接点部170(図25参照)に配線を介して接続されている。
転写接点272は、針金を平面視略コ字状に屈曲して形成され、ワイヤ接点271の鉛直方向下方に配置されている。この転写接点272は、転写接点部172(図25参照)に配線を介して接続されている。
現像ローラ接点273は、針金を側面視略三角形状に屈曲して形成され、ワイヤ接点271の前側斜め下方であって、転写接点272の前側斜め上方に配置されている。この現像ローラ接点273は、現像ローラ接点部173(図25参照)に配線を介して接続されている。
グリッド接点274は、針金を平面視略コ字状に屈曲して形成され、ワイヤ接点271の後側斜め下方に配置されている。このグリッド接点274は、グリッド接点部169(図25参照)に配線を介して接続されている。
クリーニング接点275は、針金を平面視略コ字状に屈曲して形成され、グリッド接点274の後側斜め下方であって、転写接点272の後側斜め上方に配置されている。このクリーニング接点275には、クリーニング接点部168(図25参照)に配線を介して接続されている。
さらに、左フレーム167の内側面には、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されたときに、アース電極127が当接するアース接点276が設けられている。このアース接点276は、針金を側面視略三角形状に屈曲して形成され、プロセスカートリッジ20の左側面に配置されたアース電極127と対向する位置であって、ワイヤ接点271と転写接点272との間に配置されている。また、アース接点276は、アース接点部171(図25参照)に配線を介して接続されている。
クリーニング接点部168には、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20のクリーニング電極148に接触するように配置されているクリーニング接点275が、配線を介して接続されており、クリーニング電極148に、電源基板からのクリーニングバイアスを印加する。なお、クリーニングバイアスは、約400Vに設定されている。
グリッド接点部169には、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20のグリッド電極132に接触するように配置されているグリッド接点274が、配線を介して接続されており、グリッド電極132に、電源基板からのグリッド電圧を印加する。なお、グリッド電圧は、約900Vに設定されている。
ワイヤ接点部170には、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20のワイヤ電極131に接触するように配置されているワイヤ接点271が、配線を介して接続されており、ワイヤ電極131に、電源基板からの放電電圧を印加する。なお、放電電圧は、約7000Vに設定されている。
アース接点部171には、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20のアース電極127に接触するように配置されているアース接点276が、配線を介して接続されており、アース電極127を接地している。
転写接点部172には、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20の転写電極137に接触するように配置されている転写接点272が、配線を介して接続されており、転写電極137に、電源基板からの転写バイアスを印加する。なお、転写バイアスは、順転写バイアスとして最大約−6500Vが、逆転写バイアスとして約1600Vが、それぞれ設定されている。
現像ローラ接点部173には、後述する現像ローラ接点273が、配線を介して接続されており、現像ローラ電極76に、電源基板からの現像バイアスを印加する。なお、現像バイアスは、約400Vに設定されている。
また、左フレーム167には、現像ローラ接点273の上方近傍であって、ワイヤ接点271の水平方向前方に、入力ギヤ68の連結孔74に進退自在に連結されるカップリング部材73が設けられている。このカップリング部材73は、付勢ばね181(図25参照)によって、常には、幅方向内側、つまり、連結孔74に向かって付勢されている。 さらに、左フレーム167の内側面には、転写接点272およびアース接点276の後方であって、グリッド接点274の下方に、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されたときに、そのプロセスカートリッジ20(ドラムカートリッジ27)に設けられているドラム駆動ギヤ191(図15参照)と噛合するドラムギヤ321が配置されている。
また、左フレーム167の内側面には、現像ローラ接点273の前側であって、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着された状態で、ドラム側筐体91の左側壁96に形成されたトナー通過窓101(図13参照)と幅方向に対向する位置に、現像カートリッジ28(トナー収容室30)内に収容されるトナーのエンプティ状態を検知するためのトナーエンプティセンサ371が配置されている。このトナーエンプティセンサ371は、発光素子および受光素子の対からなり、左フレーム167には、それら発光素子および受光素子のうちの一方が配置されている。
さらに、トナーエンプティセンサ371の前側には、プロセスカートリッジ20が装着された状態で、そのプロセスカートリッジ20に保持されているレジストローラ14の左側軸端部を下方に押圧するためのレジストローラ押圧ばね372が配置されている。このレジストローラ押圧ばね372は、ねじりばねからなり、左フレーム167から幅方向内方へ突出した軸373に支持されて、その一端部が次に述べる電極案内面322に沿って前側斜め上方に向けて延び、他端部が前側斜め下方に延びるように設けられている。
また、前後方向におけるトナーエンプティセンサ371とレジストローラ押圧ばね372との間であって、これらトナーエンプティセンサ371およびレジストローラ押圧ばね372の上方に、側面視略V字状の新品検出アクチュエータ374が配置されている。この新品検出アクチュエータ374は、左フレーム167から幅方向内方へ突出した軸375に揺動可能に支持されて、図示しないばねによって、常には下端部が前方に向けて付勢されている。
さらにまた、左フレーム167の内側面には、本体ケーシング2に対するプロセスカートリッジ20の装着時に、アース電極127および現像ローラ電極76を案内するための電極案内面322と、アース接点276の近傍に設けられ、本体ケーシング2にプロセスカートリッジ20が装着された状態で、アース電極127を受け入れるアース電極受入部323とが形成されている。
電極案内面322は、左フレーム167の前端上部からアース電極受入部323(ドラムギヤ321)に向かって、後側が下方に傾斜した傾斜面であり、その後端がアース電極受入部323に連続している。また、この電極案内面322は、側面視で、現像ローラ接点273およびアース接点276を横切るように形成されており、これら現像ローラ接点273およびアース接点276は、電極案内面322から上方に突出するように設けられている。
そして、プロセスカートリッジ20の装着時には、電極案内面322に案内されるアース電極127が、現像ローラ接点273を下方に押し下げつつ、現像ローラ接点273を乗り越え、さらに、アース接点276を下方に押し下げつつ、アース接点276を乗り越えて、アース電極受入部323に受け入れられる。アース電極受入部323にアース電極127が受け入れられると、アース接点276のばね性によって、アース電極127が後側斜め上方へと押圧される。これによって、アース電極127のアース電極受入部323からの離脱が阻止されるとともに、アース電極127に対してアース接点276が確実に当接される。
また、電極案内面322に案内される現像ローラ電極76は、現像ローラ接点273を下方に押し下げつつ、その現像ローラ接点273を乗り越え、プロセスカートリッジ20の装着が完了すると(アース電極127がアース電極受入部323に受け入れられると)、現像ローラ接点273が前側斜め下方から当接し、現像ローラ接点273のばね性によって後側斜め上方へと押圧される。このように、現像ローラ接点273が、プロセスカートリッジ20の装着時に現像ローラ電極76に対して前側斜め下方から当接するように配置されていることによって、現像ローラ接点273を現像ローラ電極76の上方から当接するように配置した構成に比べて、現像ローラ接点273とワイヤ接点271との間隔を広げることができ、現像ローラ接点273とワイヤ接点271との間でのリークを防止することができる。
また、新品の現像カートリッジ28(プロセスカートリッジ20)が装着されるときには、その装着の途中で、現像カートリッジ28に備えられている新品検出器301の新品検出レバー302(図21参照)が新品検出アクチュエータ374の下端部に当接し、この新品検出アクチュエータ374の下端部が新品検出レバー302によって後方に向けて押圧される。これにより、新品検出アクチュエータ374が図中反時計回りに回動し、この新品検出アクチュエータ374の回動に基づいて、現像カートリッジ28が新品であることが検出される。一方、新品検出器301の新品検出レバー302は、現像カートリッジが初めて使用されたときに、レバー突出孔の一端部から他端部に移動されるため、旧品の現像カートリッジ28が装着されるときには、新品検出レバー302は新品検出アクチュエータ374に当接せず、新品検出アクチュエータ374は回動しない。これに基づいて、その装着された現像カートリッジ28が旧品であることを検出することができる。
また、プロセスカートリッジ20が装着された状態では、ドラム側筐体91の左側壁96に形成されたトナー通過窓101とトナーエンプティセンサ371が幅方向に対向する。さらに、プロセスカートリッジ20に保持されているレジストローラ14の左側軸端部にレジストローラ押圧ばね372の下端部が当接し、このレジストローラ押圧ばね372によってレジストローラ14の左側軸端部が下方に向けて押圧される。
また、左フレーム167の内側面には、前側下端部において、この左フレーム167に回転可能に支持されたレバー駆動力伝達ギヤ277の一部が露出している。給紙トレイ9(図1参照)を本体ケーシング2に装着すると、給紙トレイ9に備えられた入力ギヤ(図示せず)がレバー駆動力伝達ギヤ277と噛合する。そして、レバー駆動力伝達ギヤ277から入力ギヤに駆動力が入力されると、その駆動力によってレバー17(図1参照)が回転し、このレバー17によって用紙押圧板15の前端部が持ち上げられる。また、このときレバー駆動力伝達ギヤ277が入力ギヤに対して給紙トレイ9を装着方向へ付勢する力を与えることにより、給紙トレイ9は、レバー駆動力伝達ギヤ277と後述するトレイロック片283(図27参照)との協働によって、本体ケーシング2からの離脱が規制される。
また、図22(a)および図26に示すように、プロセスカートリッジ20をレーザプリンタ1に装着する際の装着方向Zにおいて、現像ローラ接点273とカップリング部材73(の中心)、および現像ローラ電極76と入力ギヤ68(の中心)とは同一線上で重ならない、すなわち、現像ローラ電極76に現像バイアスが印加される位置は、入力ギヤ68(の中心)と対向する領域を横切らないように配置されている。これによって、プロセスカートリッジ20の着脱の際に、何らかの不具合によってカップリング部材73が完全に退避せず、カップリング部材73と現像ローラ電極76とが正面から衝突して破損してしまうという不具合の発生を低減することが可能となる。
また、プロセスカートリッジ20では、ギヤ機構部45も、すべての電極と同じ幅方向左側に配置されている。そのため、より一層、装置構成の簡略化を図ることができる。
さらに、ギヤ機構部45と、すべての電極とは、幅方向左側において、このプロセスカートリッジ20の前後方向中心部(図22において、点Cで示される。)よりも後側に集中して配置されている。これによって、ギヤ機構部45およびすべての電極を集中して配置することによる、装置の簡略化および小型化を図ることができる。
また、すべての電極は、ギヤ機構部45の入力ギヤ68に対して後側に配置されている。これによって、すべての電極の確実な位置決めと、プロセスカートリッジ20に対する電力および駆動力の安定した供給を達成することができる。また、すべての電極を、ギヤ機構部45の入力ギヤ68に対して後側に配置すれば、その入力ギヤ68の連結孔74に対して進退するカップリング部材73が、これら電極と干渉することを防止することができる。そのため、これら電極のカップリング部材73の干渉による損傷の防止を図ることができる。
また、現像カートリッジ28では、図12に示すように、供給ローラ軸62の右側軸端部および現像ローラ32の右側軸端部は、共通の樹脂材料からなる軸受部材82によって、回転自在に支持されている。また、供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ32の左側軸端部には、共通の導電性の樹脂材料からなるカラー部材83が装着されており、供給ローラ31と現像ローラ32とを同電位に保持している。
これによって、供給ローラ軸62の右側軸端部および現像ローラ32の右側軸端部の両方を同時に支持する軸受部材82を、位置決め精度を高めるべく、大きく形成しても、その軸受部材82を、廉価な絶縁材料で形成することができる。そのため、位置決め精度の向上を図りつつ、コストの低減化を図ることができる。一方、供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ32の左側軸端部には、導電材料からなるカラー部材83によって接続されているので、これらを同電位に保持することができる。
また、この現像カートリッジ28では、図5に示すように、ギヤカバー77が、ギヤ機構部45の各種ギヤ(入力ギヤ68、アジテータ駆動ギヤ69、中間ギヤ70、現像ローラ駆動ギヤ71および供給ローラ駆動ギヤ72)および現像ローラ軸64の左側軸端部(つまり、現像ローラ電極76)の両方を保持するので、両者の位置決め精度の向上を図ることができる。そのため、部品点数の低減化および装置構成の簡略化を図りつつ、現像カートリッジ28に対する電力および駆動力の安定した供給を達成することができる。
また、このギヤカバー77もまた、各種ギヤおよび現像ローラ軸64の左側軸端部が配置されている左側壁38に配置されているので、より一層、装置構成の簡略化を図ることができる。
(6)レーザプリンタの右フレームの構成
図27は、プロセスカートリッジ20が装着されるレーザプリンタ1の右フレームの内側面図である。
本体ケーシング2には、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20に対して右側方に対向配置される右フレーム281が設けられている。
この右フレーム281の内側面には、本体ケーシング2に対するプロセスカートリッジ20の装着時に、ドラム軸125および現像ローラ軸64の各右側軸端部を案内するための軸案内面361と、本体ケーシング2にプロセスカートリッジ20が装着された状態で、ドラム軸125の右側軸端部を受け入れるドラム軸受入部362とが形成されている。
軸案内面361およびドラム軸受入部362は、本体ケーシング2の幅方向において、それぞれ左フレーム167の電極案内面322およびアース電極受入部323と対象に対向するように形成されている。すなわち、軸案内面361は、右フレーム281の前端上部からドラム軸受入部362に向かって、後側が下方に傾斜した傾斜面に形成され、その後端がドラム軸受入部362に連続している。
そして、プロセスカートリッジ20の装着時には、アース電極127(ドラム軸125の左側軸端部)および現像ローラ電極76(現像ローラ軸64の左側軸端部)が左フレーム167の電極案内面322に案内される一方で、ドラム軸125および現像ローラ軸64の各右側軸端部が軸案内面361に案内される。そして、アース電極127がアース電極受入部323に受け入れられるのと同時に、ドラム軸125の右側軸端部がドラム軸受入部362に受け入れられる。
また、右フレーム281の内側面には、現像ローラ接点273の前側であって、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着された状態で、ドラム側筐体91の右側壁97に形成されたトナー通過窓101(図13参照)と幅方向に対向する位置に、トナーエンプティセンサ371を構成する発光素子および受光素子のうち、左フレーム167に配置された素子と異なる素子が配置されている。
さらに、トナーエンプティセンサ371の前側には、プロセスカートリッジ20が装着された状態で、そのプロセスカートリッジ20に保持されているレジストローラ14の右側軸端部を下方に押圧するためのレジストローラ押圧ばね381が配置されている。このレジストローラ押圧ばね381は、ねじりばねからなり、右フレーム281から幅方向内方へ突出した軸382に支持されて、その一端部が軸案内面361に沿って前側斜め上方に向けて延び、他端部が前側斜め下方に延びるように設けられている。
プロセスカートリッジ20が装着された状態では、ドラム側筐体91の右側壁97に形成されたトナー通過窓101とトナーエンプティセンサ371が幅方向に対向する。さらに、プロセスカートリッジ20に保持されているレジストローラ14の右側軸端部にレジストローラ押圧ばね381の下端部が当接し、このレジストローラ押圧ばね381によってレジストローラ14の右側軸端部が下方に向けて押圧される。
また、右フレーム281の内側面には、前側下端部に、幅方向外側に向けて窪んだ凹部282が形成されており、その凹部282内には、給紙トレイ9(図1参照)の離脱を防止するためのトレイロック片283が備えられている。
トレイロック片283は、前後方向に延び、先端部が凹部282外に向かうように湾曲した湾曲アーム284と、この湾曲アーム284の先端部に設けられた当接部285とを備えている。湾曲アーム284の基端部は、凹部282内において上下方向に延びる軸286に揺動自在に取り付けられている。また、湾曲アーム284には、図示しないばねが接続されており、このばねによって、常には、当接部285が凹部282外に突出する方向に弾性付勢されている。
給紙トレイ9が本体ケーシング2に装着されるときには、給紙トレイ9の右側面から膨出するロック片係止部(図示せず)がトレイロック片283の当接部285に当接し、トレイロック片283は、そのロック片係止部の移動に伴って、図示しないばねの付勢力に抗して、当接部285が凹部282内に退避する方向に押圧される。そして、ロック片係止部が当接部285を乗り越えると、トレイロック片283は、図示しないばねの付勢力によって、当接部285が凹部282から突出する方向に復帰し、当接部285がロック片係止部の前側から係止される。これによって、本体ケーシング2からの給紙トレイ9の所望しない離脱を防止することができる。
また、右フレーム281の内側面には、給紙トレイ9が本体ケーシング2に装着されたときに、給紙トレイ9の右側面に形成されたアース接続孔(図示せず)に嵌り込む押圧板アース接点287が突出して設けられている。
さらに、右フレーム281には、その上端部の前後方向中央部に、プロセスカートリッジ20や定着部21からの発熱を本体ケーシング2の外部に放熱するためのファン288が配置されている。このファン288は、右フレーム281を幅方向内側と幅方向外側とを連通するように配置されている。
(7)カップリング部材を進退させるための機構
図28および図29はともに、カップリング部材73の進退動作を説明するための図であって、(a)は、カップリング部材73の進出状態を示し、(b)は、カップリング部材73の退避状態を示す。
左フレーム167には、入力ギヤ68の連結孔74(図21参照)に進退自在に連結されるカップリング部材73と、そのカップリング部材73を進退させるためのアーム291とが設けられている。アーム291は、前後方向に沿って延びるアーム部292と、そのアーム部292の後端部に設けられるカム部293とを一体的に備えている。
カム部293には、カップリング部材73が挿通される前後方向に延びる長孔が形成されており、その長孔の後端部の周りには、幅方向に厚く形成される退避部294が設けられている。また、長孔の前端部の周りには、幅方向に薄く形成される進出部295が設けられている。
そして、このアーム291は、その後端部の長孔にカップリング部材73が挿通された状態で、左フレーム167に沿って前後方向に移動可能に支持されている。また、このアーム291は、フロントカバー7の開閉に連動して、前後方向に移動するように設けられている。
カップリング部材73は、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20の入力ギヤ68の連結孔74に、幅方向において対向配置されている。このカップリング部材73には、本体ケーシング2内に設けられるモータ(図示せず)からの回転駆動力が入力されている。また、このカップリング部材73は、付勢ばね(図示せず)によって、常には、幅方向内側、つまり、連結孔74に向かって付勢されている。
そして、プロセスカートリッジ20の本体ケーシング2に対する着脱時において、フロントカバー7を開くと、アーム291は、そのフロントカバー7の開放に連動して、前方に移動し、図28(b)および図29(b)に示すように、カップリング部材73に退避部294が係合する。すると、カップリング部材73は、付勢ばねの付勢力に抗して、入力ギヤ68の連結孔74から退避する。
また、プロセスカートリッジ20の本体ケーシング2に対する装着後において、フロントカバー7を閉めると、アーム291は、そのフロントカバー7の閉鎖に連動して、後方に移動し、図28(a)および図29(a)に示すように、カップリング部材73に進出部295が係合する。すると、カップリング部材73は、付勢ばねの付勢力によって、入力ギヤ68の連結孔74内に進出して、相対回転不能に連結される。これによって、カップリング部材73からの駆動力が入力ギヤ68に伝達され、この入力ギヤ68に伝達される駆動力によって、供給ローラ31、現像ローラ32およびアジテータ46が回転される。
ここで、カップリング部材73からの駆動力が入力ギヤ68に入力されると、カップリング部材73からの回転駆動力を受け、カップリング部材73と入力ギヤ68とは、互いに同一方向、即ち、図9における時計方向(図9に示す矢印参照)へと回転を始める。入力ギヤ68には、現像ローラ駆動ギヤ71、供給ローラ駆動ギヤ72、および中間ギヤ70がそれぞれ噛み合っていることから、入力ギヤ68の回転に従い、現像ローラ駆動ギヤ71、供給ローラ駆動ギヤ72、および中間ギヤ70はそれぞれ、反時計方向(図9に示す矢印参照)への回転を始める。さらに、中間ギヤ70には、アジテータ駆動ギヤ69が噛み合っていることから、中間ギヤ70の回転に従い、時計方向(図9に示す矢印参照)への回転を始める。
こうして、カップリング部材73から入力ギヤ68へ供給された回転駆動力は各種ギヤに伝達され、現像ローラ32、供給ローラ31、アジテータ46などに伝達されることとなる。このとき、現像側筐体29は、カップリング部材73から入力ギヤ68に供給された回転駆動力を受けて、カップリング部73を中心に図9において時計方向へ回る力を受けることになり、現像側筐体29が許容範囲外(即ち、感光ドラム92上の静電潜像を現像する際に、現像不良等の不具合が生じる位置)へと移動してしまう恐れがある。
しかしながら、本実施形態の構成によれば、現像側筐体29の許容範囲外への移動を、板金延出部505と板金当接部511との当接、あるいは、下フレーム延出部507と下フレーム当接部509との当接によって、確実に防止することが可能に構成されている。
ここで、板金延出部505または下フレーム延出部507は、入力ギヤ68に対する距離(L1、L4)が、現像ローラ軸64と入力ギヤ68との間の距離(L2)よりも大きくなる位置に設けられているため(図22(b)および図22(c)参照)、例えば、現像ローラ軸64によって現像側筐体29の移動を規制する場合に比べ、入力ギヤ68へ供給された回転駆動力によって現像側筐体29が移動してしまうことを比較的小さな力で抑制することができ、効率が良い。また、板金延出部505または下フレーム延出部507は、入力ギヤ68に対する距離(L1、L4)が、現像ローラ軸64と入力ギヤ68との間の距離(L2)よりも大きくなる位置に設けられているため、板金延出部505または下フレーム延出部507の配置位置に関して製造上で誤差が生じたとしても、単位誤差に対する現像側筐体29の移動可能範囲への変動(影響)を小さくできるので、現像側筐体29(あるいは現像ローラ32)の位置精度を確保しやすい。さらに、入力ギヤ68から現像ローラ軸64へと向かう方向において(現像ローラ軸64と入力ギヤ68とを結ぶ直線に下ろした垂線の足の位置が)、入力ギヤ68と比べて現像ローラ軸64寄り、即ち、入力ギヤ68と現像ローラ軸64とを結ぶ線分の中央位置よりも現像ローラ軸64寄りに板金延出部505または下フレーム延出部507を設けたので、現像ローラ32の近傍で現像側筐体29の移動を規制できるため、位置精度が重要である現像ローラ32の位置を確実に位置決めすることができる。また、板金延出部505および下フレーム延出部507を、現像ローラ軸64よりも鉛直方向上方に設けたので、現像側筐体29の浮き上がりを上方から抑えつける構成となるため、より効果的に現像側筐体29の移動を抑制することが可能である。
また、板金延出部505は、ブレード保持板金501を延出した構成であるため、十分な強度を確保しやすく、現像側筐体29の移動を確実に抑制することが可能である。一方、下フレーム延出部507についても、ブレード保持板金501の近傍に配置されているため、現像側筐体29の中でも比較的剛性の高いところで現像側筐体29の移動を阻止する構成となり、ブレード保持板金501から離れた位置で現像側筐体29の移動を阻止する構成よりも良好な効果が得られる。さらに、下フレーム延出部507は、下フレーム34と同一材料にて一体に形成されているので、別部材で構成する場合と比べ、その位置精度を向上させやすく、環境の変化などによる位置ズレも生じにくい。
また、板金延出部505および下フレーム延出部507は、複数設けられているので、バランス良く現像側筐体29の移動を抑制できる。さらに、板金延出部505および下フレーム延出部507は、現像ローラ軸64の長手方向中央位置に対して略対称の位置に設けられているので、上述のバランスを確保しやすい。また、下フレーム延出部507は、感光ドラム92の画像形成領域外にて、下フレーム当接部509と当接する構成であるため、画像形成領域に悪影響(例えば、レーザビームを遮蔽してしまい露光不良が生じるなど)を及ぼす心配がない。
また、板金延出部505および下フレーム延出部507は、ドラムカートリッジ27に設けられた板金当接部511および下フレーム当接部509と当接して現像側筐体29の移動を規制するため、感光ドラム92との相対位置を合わせやすい。さらに、現像カートリッジ28は、その寿命が到来したとき(例えば、トナーが無くなったとき)、ドラムカートリッジ27と分離して、現像カートリッジ28のみ交換することが可能であるため、感光ドラム92も一緒に交換する必要が無く、経済的である。
また、入力ギヤ68から現像ローラ軸64へと向かう方向において(現像ローラ軸64と入力ギヤ68とを結ぶ直線に下ろした垂線の足の位置が)、入力ギヤ68に対して現像ローラ32とは反対方向の位置に、ドラムカートリッジ27との位置決めを行う位置決め部84を設けたので、現像側筐体29とドラムカートリッジ27との位置決め精度を高めるとともに、現像側筐体29の移動をより確実に規制できる。
また、現像ローラ軸64に取り付けられたカラー部材83を介して間接的に現像バイアスが印加されるので、効率的に現像バイアスを印加できる。
ところで、本実施形態では、現像ローラ32の周速が感光ドラム92の周速よりも速くなるように上述のギヤ比が設定されている。そのため、現像位置(感光ドラム92と現像ローラ32とが接触する位置)では、現像ローラ32に対して上向きの力が作用する構成となっている(図22(b)および図22(c)に示す矢印F参照)。つまり、カップリング部材73から入力ギヤ68に回転駆動力が供給された場合と同様、現像位置においても、同方向の力が現像側筐体29に与えられることとなる。しかしながら、本実施形態によれば、この現像ローラ32と感光ドラム92との間の周速差によって生じる力に起因する現像側筐体29の移動についても、上述の板金延出部505と板金当接部511との当接、あるいは、下フレーム延出部507と下フレーム当接部509との当接によって、確実に抑制することが可能である。なお、このような現像ローラ32と感光ドラム92との間の周速差によって生じる力に起因する現像側筐体29の移動を効果的に抑制することを考慮した場合には、本実施形態に示すように、現像位置に対して、現像ローラ32と感光ドラム92との間の周速差によって生じる力の方向(矢印F方向)に、板金延出部505と板金当接部511の当接位置、または下フレーム延出部507と下フレーム当接部509との当接位置を設けることが好ましい。
そして、このようにして本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20では、図1に示すように、まず、現像カートリッジ28のトナー収容室30に収容されているトナーがアジテータ46によって攪拌され、トナー放出口58から現像室36に向けて放出される。
トナー放出口58から現像室36へ放出されたトナーは、供給ローラ31の回転により、現像ローラ32に供給され、このとき、供給ローラ31と、現像バイアスが印加されている現像ローラ32との間で正に摩擦帯電される。
現像ローラ32の表面に供給されたトナーは、現像ローラ32の回転に伴って、層厚規制ブレード33の圧接部67と現像ローラ32との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ32の表面に担持される。
一方、スコロトロン型帯電器93は、グリッド電圧および放電電圧の印加によりコロナ放電を発生させて、感光ドラム92の表面を一様に正帯電させている。感光ドラム92の表面は、感光ドラム92の回転に伴って、スコロトロン型帯電器93により一様に正帯電された後、スキャナ部19からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙3に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
さらに感光ドラム92が回転すると、次いで、現像ローラ32の表面に担持されかつ正帯電されているトナーが、現像ローラ32の回転により、感光ドラム92に対向して接触するときに、感光ドラム92の表面に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム92の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム92の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム92の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
その後、さらに感光ドラム92が回転し、転写ローラ94と対向すると、感光ドラム92の表面に担持されたトナー像は、レジストローラ14によって搬送されてくる用紙3が、感光ドラム92と転写ローラ94との間の転写位置を通過する間に、転写ローラ94に印加されている転写バイアスによって、用紙3に転写される。トナー像が転写された用紙3は、次に述べる定着部21に搬送される。
そして、さらに感光ドラム92が回転し、クリーニングブラシ95と対向すると、転写後に感光ドラム92の表面に付着する用紙3からの紙粉が、クリーニングブラシ95に印加されているクリーニングバイアスによって吸引されながら、ブラシによって絡め取られる。なお、転写後に感光ドラム92の表面に残存する転写残トナーは、現像ローラ32に回収される。
定着部21は、プロセスカートリッジ20の後側に設けられ、定着フレーム182と、その定着フレーム182内に、加熱ローラ183および加圧ローラ184とを備えている。
加熱ローラ183は、金属素管と、その金属素管内に設けられるハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの駆動力の入力により回転駆動される。
加圧ローラ184は、加熱ローラ183の下方において、加熱ローラ183を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ184は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸の周りを被覆するゴム材料からなるローラとを備え、加熱ローラ183の回転駆動に従って従動される。
定着部21では、転写位置において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ183と加圧ローラ184との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙3は、本体ケーシング2の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス185に搬送される。排紙パス185に搬送された用紙3は、その上側に設けられる排紙ローラ186によって、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ187上に排紙される。
(8)プロセスカートリッジの各部の寸法関係
図30ないし図35は、それぞれ図13に示すドラムカートリッジ27の各部の寸法を示す平面図、背面図、正面図、左側面図、底面図および断面図である。なお、図30は、図13においてドラムカートリッジ27を上方から見たときの図に対応し、図31は、ドラムカートリッジ27をその背面側から見たときの図に対応し、図32は、ドラムカートリッジ27をその正面側から見たときの図に対応し、図33は、図17と対応し、図34は、ドラムカートリッジ27をその裏面側から見たときの図に対応し、図35は、図3において現像カートリッジ28を取り除いた図に対応している。
図13に示すドラムカートリッジ27の各部の具体的な寸法関係は、図30ないし図35と下記の表1、表2、表3および表4とによって示すとおりである。なお、図30ないし図35の各図では、各部に参照符号を付していないが、図30ないし図35に示す各部とそれぞれ対応する図に示す各部との対応関係を明確にするため、下記の表1ないし表4では、図30ないし図35の各図とそれぞれ対応する図において各部材に付された参照符号を用いている。






























Figure 2006184501







Figure 2006184501







Figure 2006184501







Figure 2006184501
上記の表1ないし表4に示す数値の単位は、角度を除き、ミリメートル(mm)である。
なお、このようにドラム軸125(アース電極127)を基準位置として寸法を規定しているのは、本体ケーシング2内におけるドラム軸125の位置が正規の位置からずれると、アース電極127とアース接点276との接触不良を生じるおそれがあるからである。
図36ないし図40は、それぞれ図4に示す現像カートリッジの各部の寸法を示す平面図、背面図、左側面図、底面図および断面図である。なお、図36は、図4に示す現像カートリッジ28を上方から見たときの図に対応し、図37は、図4に示す現像カートリッジ28をその背面側から見たときの図に対応し、図38は、図4に示す現像カートリッジ28をその左側から見たときの図に対応し、図39は、図4に示す現像カートリッジ28をその裏面側から見たときの図に対応し、図40は、図3においてドラムカートリッジ27を取り除いた図に対応している。
図4に示す現像カートリッジ28の各部の具体的な寸法関係は、図36ないし図40と下記の表5、表6、表7および表8とによって示すとおりである。なお、図36ないし図40の各図では、各部に参照符号を付していないが、図36ないし図40に示す各部とそれぞれ対応する図に示す各部との対応関係を明確にするため、下記の表5ないし表8では、図36ないし図40の各図とそれぞれ対応する図において各部材に付された参照符号を用いている。
Figure 2006184501

Figure 2006184501















Figure 2006184501















Figure 2006184501
上記の表5ないし表8に示す数値の単位は、角度を除き、ミリメートル(mm)である。
なお、このように入力ギヤ68を基準位置として寸法を規定しているのは、本体ケーシング2内における入力ギヤ68の位置が正規の位置からずれると、カップリング部材73と入力ギヤ68との結合不良を生じるおそれがあるからである。
この寸法関係から明らかなように、現像側筐体29の現像室36の位置(現像側筐体29において現像室36が形成されている位置)における厚み(T20+T23)が、トナー収容室30の位置(現像側筐体29においてトナー収容室30が形成されている位置)における厚み(T21+T22)よりも小さく形成されている。現像カートリッジ28は、現像室36の設けられている側が本体ケーシング2内の奥側に配置されるように、本体ケーシング2に対して装着されるので、現像側筐体29の現像室36の位置における厚みがトナー収容室30の位置における厚みよりも小さく形成されていることによって、現像カートリッジ28の本体ケーシング2に対する着脱をスムーズに行うことができる。
また、トナー収容室30の位置における厚みが、位置決め部84を基準に規定されている。そのため、現像カートリッジ28を本体ケーシング2に対して着脱させるときに、位置決め部84が邪魔になることを防止することができる。その結果、現像カートリッジ28のよりスムーズな着脱を達成することができる。
さらにまた、現像側筐体29の現像室36の位置における厚みが、現像側筐体29の後側下壁部43の下面に配置されたリブ311を基準に規定されている。そのため、現像カートリッジ28を本体ケーシング2に対して着脱させるときに、リブ311が邪魔になることを防止することができる。その結果、現像カートリッジ28のよりスムーズな着脱を達成することができる。
しかも、リブ311は、相対的に小さな厚みを有する現像室36側(後側)から相対的に大きな厚みを有するトナー収容室30側に近づくにつれて、その高さが低くなり、現像カートリッジ28をその天面を水平にして本体ケーシング2に装着したときに、リブ311の用紙3との接触面が略水平に配置されるように形成されている。そのため、用紙3を良好に案内することができる。
以上、本発明に関する実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
上述の実施の形態においては、移動規制部として板金延出部505と下フレーム延出部507との2種類を有する例を挙げて説明したが、これらのいずれか一方のみを用いても同様の効果が得られる。
また、上述の実施形態においては、板金延出部505と下フレーム延出部507とは、それぞれ左右に一対で設けられている例を挙げて説明したが、1つでも良く、また、3つ以上でも良いが、好ましくは、現像ローラ軸64の長手方向においてバランス良く配置されていると良い。
さらに、上述の実施形態においては、ドラムカートリッジ27のドラム側筐体91に設けられた各ローラ軸案内部115によって現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82を案内しつつ、ドラムカートリッジ27に現像カートリッジ28を装着する例を挙げて説明したが、現像ローラ軸64の長手方向の長さを短くしたり、細くしたりするなどして、ローラ軸案内部115によってカラー部材83及び軸受部材82を案内することなく、現像カートリッジ28をドラムカートリッジ27に装着する構成としても良い。
また、上述の実施形態においては、カラー部材83を介して現像ローラ32に現像バイアスを印加する例を挙げて説明したが、現像ローラ軸64に直接バイアスを印加する構成であっても良い。また、カラー部材83の形状は、現像ローラ軸64の周面を覆う円筒形状でなくとも良い。
なお、上記の各実施形態における各構成要素については、必要に応じて、それらを組み合わせて実施可能であることは言うまでもない。
本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図であって、フロントカバーを閉じた状態を示す。 図1に示すレーザプリンタの要部側断面図であって、フロントカバーを開いた状態を示す。 図1に示すレーザプリンタのプロセスカートリッジの要部側断面図である。 図1に示すレーザプリンタの現像カートリッジの要部側断面図である。 図4に示す現像カートリッジの正面側左斜め上方から見た斜視図である。 図4に示す現像カートリッジの平面図である。 図4に示す現像カートリッジの背面側左斜め上方から見た斜視図である。 図4に示す現像カートリッジの左側面であって、ギヤカバーが取り付けられている状態を示す。 図4に示す現像カートリッジの左側面であって、ギヤカバーが取り外されている状態を示す。 図4に示す現像カートリッジの右側面である。 図4に示す現像カートリッジの正面側右斜め下方から見た斜視図である。 図4に示す現像カートリッジに設けられた現像ローラおよび供給ローラを前側やや斜め上方から見た平面図である。 図3に示すドラムカートリッジの正面側左斜め上方から見た斜視図である。 図3に示すプロセスカートリッジのドラムカートリッジを示す要部側断面図である。 図3に示すドラムカートリッジを背面側左斜め下方から見た斜視図である。 図3に示すプロセスカートリッジを正面側右斜め下方から見た斜視図である。 図3に示すプロセスカートリッジの左側面図である。 図3に示すプロセスカートリッジの右側面図である。 図13に示すドラムカートリッジの正断面図である。 図3に示すプロセスカートリッジにおいて、現像カートリッジをドラムカートリッジに装着する状態を示す工程図であって、(a)は、現像側ボスが押圧部材の上方に位置している状態、(b)は、現像側ボスが押圧部材の案内面に当接している状態、(c)は、現像側ボスが押圧部材の案内面と固定面との境界に当接している状態、(d)は、現像側ボスが押圧部材の固定面に当接している状態を示す。 図3に示すプロセスカートリッジの正面側左斜め上方から見た斜視図である。 (a)は、図3に示すプロセスカートリッジの左側面図であり、(b)は、図3に示すプロセスカートリッジ20の側断面図であって、後方部分を板金延出部505のところで切断し、前方部分を入力ギヤ68のところで切断した状態を示す図であり、(c)は、図3に示すプロセスカートリッジ20の側断面図であって、後方部分を下フレーム延出部507のところで切断し、前方部分を入力ギヤ68のところで切断した状態を示す図である。 図3に示すプロセスカートリッジの右側面図である。 図3に示すプロセスカートリッジの平面図である。 図1に示すレーザプリンタであって、プロセスカートリッジが装着された状態の要部平面図を示す。 図1に示すレーザプリンタの左フレームの内側面図である。 図1に示すレーザプリンタの右フレームの内側面図である。 プロセスカートリッジの装着時において、カップリング部材の進退動作を説明するための要部正面図であって、(a)は、カップリング部材の進出状態を示し、(b)は、カップリング部材の退避状態を示す。 プロセスカートリッジの装着時において、カップリング部材の進退動作を説明するための要部正面図であって、(a)は、カップリング部材の進出状態を示し、(b)は、カップリング部材の退避状態を示す。 図13に示すドラムカートリッジの各部の寸法を示す平面図である。 図13に示すドラムカートリッジの各部の寸法を示す背面図である。 図13に示すドラムカートリッジの各部の寸法を示す正面図である。 図13に示すドラムカートリッジの各部の寸法を示す左側面図である。 図13に示すドラムカートリッジの各部の寸法を示す底面図である。 図13に示すドラムカートリッジの各部の寸法を示す断面図(図30に示すA−A切断線で切断したときの断面図)である。 図4に示す現像カートリッジの各部の寸法を示す平面図である。 図4に示す現像カートリッジの各部の寸法を示す背面図である。 図4に示す現像カートリッジの各部の寸法を示す左側面図である。 図4に示す現像カートリッジの各部の寸法を示す底面図である。 図4に示す現像カートリッジの各部の寸法を示す断面図(図36に示すB−B切断線で切断したときの断面図)である。
符号の説明
1 レーザプリンタ
3 用紙
20 プロセスカートリッジ
29 現像側筐体
30 トナー収容室
31 供給ローラ
32 現像ローラ
33 層厚規制ブレード
38 左側壁
39 右側壁
45 ギヤ機構部
68 入力ギヤ
76 現像ローラ電極
77 ギヤカバー
82 軸受部材
83 カラー部材
91 ドラム側筐体
92 感光ドラム
501 ブレード保持板金
505 板金延出部
507 下フレーム延出部
509 下フレーム当接部
511 板金当接部

Claims (17)

  1. 筐体と、
    前記筐体に回転可能に保持される現像ローラと、
    前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給を受ける被供給部と、
    前記被供給部から受ける前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給に伴う前記筐体の許容範囲外への移動を規制する移動規制部と
    を備え、
    前記移動規制部は、被供給部に対する距離が、前記現像ローラの回転軸中心と前記被供給部との間の距離よりも大きい位置であり、かつ、前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部と比べて現像ローラの回転軸寄りとなる位置に設けられていること
    を備えたことを特徴とする現像装置。
  2. 前記移動規制部は、前記被供給部に対する距離が、現像位置と被供給部との間の距離よりも大きい位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記移動規制部は、前記現像ローラの回転軸中心よりも鉛直方向上方の位置に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記移動規制部は、前記現像ローラの周面に担持される現像剤の層厚を規制する層厚規制ブレードを筐体に対して固定するための板金からなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像装置。
  5. 前記移動規制部は、前記筐体を延出してなり、前記筐体と同一材料にて一体に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像装置。
  6. 前記移動規制部は、複数設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の現像装置。
  7. 前記移動規制部は、前記現像ローラの回転軸における長手方向中央位置に対して対称の位置に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の現像装置。
  8. 感光体が収容された感光体側筐体に対して着脱可能に構成されたカートリッジとして構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の現像装置。
  9. 前記移動規制部は前記感光体側筐体に設けられている被当接部と当接することによって前記筐体の移動を規制することを特徴とする請求項8に記載の現像装置。
  10. 前記移動規制部は、前記感光体の回転軸長手方向において、前記感光体の画像形成領域と対向しない位置にて感光体側筐体に設けられた被当接部と当接することを特徴とする請求項9に記載の現像装置。
  11. 前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部に対して現像ローラとは反対方向の位置に、前記感光体側筐体との位置決めを行う位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の現像装置。
  12. 前記現像ローラの回転軸には、前記現像ローラの回転軸に対して直接的に、あるいは現像ローラの回転軸に取り付けられた被給電部を介して間接的に、現像バイアスが印加されていることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の現像装置。
  13. 前記現像バイアスは、前記現像ローラの回転軸両端部のうち、前記被供給部と同じ側に位置する回転軸端部側から印加されていることを特徴とする請求項12に記載の現像装置。
  14. 前記現像ローラの回転軸あるいは前記被給電部に対して現像バイアスが印加される位置は、前記現像ローラの回転軸長手方向において、前記被供給部よりも外方に位置していることを特徴とする請求項12または請求項13に記載の現像装置。
  15. 前記現像装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されており、
    前記現像ローラの回転軸あるいは前記被給電部に対する現像バイアスが印加される位置は、前記現像装置の着脱の過程において、前記被供給部と対向する領域を横切らない位置であることを特徴とする請求項12ないし請求項14のいずれかに記載の現像装置。
  16. 筐体と、前記筐体に回転可能に保持される現像ローラと、前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給を受ける被供給部と、前記被供給部から受ける前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給に伴う前記筐体の許容範囲外への移動を規制する移動規制部とを備え、前記現像ローラの回転軸中心と前記被供給部との間の距離よりも大きい位置であり、かつ、前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部と比べて現像ローラの回転軸寄りとなる位置に移動規制部を配置した現像装置を着脱可能に構成した感光体カートリッジであって、
    前記現像装置に設けられた移動規制部と当接することで、前記現像装置の筐体が許容範囲外へと移動することを規制する被当接部を備えたことを特徴とする感光体カートリッジ。
  17. 筐体と、前記筐体に回転可能に保持される現像ローラと、前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給を受ける被供給部と、前記被供給部から受ける前記現像ローラに伝達される回転駆動力の供給に伴う前記筐体の許容範囲外への移動を規制する移動規制部とを備え、前記現像ローラの回転軸中心と前記被供給部との間の距離よりも大きい位置であり、かつ、前記被供給部から現像ローラの回転軸中心へと向かう方向において、前記被供給部と比べて現像ローラの回転軸寄りとなる位置に移動規制部を配置した現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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