JP2006208464A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像担持体両端部の位置を固定する部分が、一方がプロセスカートリッジ１自体にあり、もう一方は、画像形成装置本体に装着されたときに位置が固定される構成となっている画像形成装置用のプロセスカートリッジであって、プロセスカートリッジ単体でトナー漏れが生じないプロセスカートリッジを提供する
【解決手段】 像担持体３両端部の位置を固定する部分が、一方がプロセスカートリッジ１にあり、もう一方は、画像形成装置本体に装着されたときに位置が固定される構成とする。画像形成装置本体に装着されていない状態で、装置本体に装着された状態と同等に像担持体の位置を固定するためのキャップ部６１と、転写残トナー等の残留物をユニットから排出する排出口２１からのトナーが漏れないようにカバーする部分６２を持つキャップ６０を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

従来、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像し、記録体上に転写して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。感光体ドラム等の像担持体の周囲に配置する帯電器、現像装置、転写装置、クリーニング装置の少なくとも一つと像担持体とを装置本体に対して脱着可能な筺体に収容したプロセスカートリッジも知られている。このプロセスカートリッジは、内部に有する感光体等が寿命になったら、プロセスカートリッジ全体を交換することにより、メンテナンスなどの負担を軽減等するためのものである。

また、プロセスカートリッジを画像形成装置本体にセットした状態で、プロセスカートリッジ内の像担持体を装置内の定位置に位置決めする機構として、像担持体の一端側はプロセスカートリッジに位置決めされ、他端側は装置本体に装着された状態で初めて装置本体側の部材（例えば軸部材）によって装置本体内の定位置に位置決めされる機構も知られている。

ところが、上記像担持体に関する位置決め機構を採用したプロセスカートリッジであって、転写終了後に像担持体上に残った転写残トナー等の残留物を取り除くためのクリーニング部材（クリーニングブレード等）や、転写残トナー等の残留物を搬送する機能を備えているユニット（廃トナー搬送コイルのユニット）を有すものでは、次の不具合が発生することがわかった。すなわち、このようなプロセスカートリッジでは、プロセスカートリッジ単体で持ち運ぶ場合にトナーが漏れが発生するという不具合である。トナーが漏れるのは、主に上記ユニットのトナー排出口、および、像担持体とクリーニング部材との間である。このうち、像担持体とクリーニングブレードとの間からトナーが漏れるのは次のようにして生じていることが判明した。上述のように像担持体の両端のうち装置本体に装着された状態で初めて装置本体内の定位置に位置決めされる方の端部が、プロセスカートリッジ単体の状態では、いわば遊びがある状態でプロセスカートリッジの受け部に保持されているに過ぎない。このため、この端部側でクリーニング部材と像担持体表面との間に空隙が生じ、この空隙からトナーが漏れていた。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体両端部の位置を固定する部分が、一方がプロセスカートリッジ自体にあり、もう一方は、画像形成装置本体に装着されたときに位置が固定される構成となっている画像形成装置用のプロセスカートリッジであって、プロセスカートリッジ単体でトナー漏れが生じないプロセスカートリッジを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像し、記録体上に転写して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に対して脱着可能であって、少なくもと像担持体と、転写終了後に像担持体上に残った転写残トナー等の残留物を取り除くためのクリーニング部材と、転写残トナー等の残留物を搬送する機能部材を有するユニットとを備えたなプロセスカートリッジにおいて、像担持体両端部の位置を固定する部分が、一方がプロセスカートリッジにあり、もう一方は、画像形成装置本体に装着されたときに位置が固定される構成となっており、画像形成装置本体に装着されていない状態で、装置本体に装着された状態と同等に像担持体の位置を固定でき、かつ、転写残トナー等の残留物をユニットから排出する排出口からのトナーが漏れないようにカバーする機能を持つキャップを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のプロセスカートリッジにおいて、上記キャップが、電圧印加もしくはアース用の端子の外部露出箇所をカバーする部分も有することことを特徴とするものである。

請求項１乃至２の発明によれば、画像形成装置本体に装着されたときに位置が固定される側の像担持体の端部を、画像形成装置本体に装着されていない状態で、装置本体に装着された状態と同等にキャップによって固定できる。よって、この端部側でクリーニング部材と像担持体表面との間に空隙が生じることがなく、このような空隙からのトナー漏れを防止できる。また、残留物を搬送するユニットの排出口もキャップで塞ぐので、この排出口からのトナー漏れも防止できる。

本発明を電子写真方式の画像形成装置である複写機のプロセスカートリッジに適用した実施形態について説明する。
図２は本実施形態に係るプロセスカートリッジ１の概略構成図、図３は装置本体にセットした状態で装置奥側になる奥側端壁２側から見た斜視図である。図４はその感光体（像担持体）３の軸線に沿った縦断面図のある。
図２において、３は像担持体としての感光体ドラム、４は帯電器としての帯電ローラ、５は帯電クリーニングローラ、６はファーブラシローラ、７はフリッカ、８は潤滑剤ブロック、９は潤滑剤ブロック用の押圧スプリング、１０は廃トナー搬送コイル、１１はクリーニング部材としてのクリーニングブレード、１２はクリーニングブレードホルダ、１３はクリーニング加圧用のスプリングである。２はプロセスカートリッジの装置本体にセットした状態で装置奥側になる奥側端壁、ハッチングを付し壁部はプロセスカートリッジ１の周壁である。１４は、プロセスカートリッジ１を複写機本体にセットするときに本体側のガイドレールに案内される非ガイド部、１８は複写機本体に対する位置決めピンである。図示しないプロセスカートリッジ１の手前側端壁にも同様に位置決めピンが設けられている。
帯電ローラ４は感光体ドラム１に対して図示しないスプリングを用いて圧接されている。帯電ローラ４、ファーブラシローラ６及び廃トナーコイル１０は、感光体ドラム軸上の図示しないギヤ等から駆動が伝達されて回転駆動される。帯電クリーニングローラ５は帯電ローラ表面に従動で回転する。図中の回転の向きは、感光体ドラム３と帯電クリーニングローラ５は時計回り、帯電ローラ４とファーブラシローラ６は反時計回りである。
この図１に仮想線で示すのは複写機本体側の主要な機構であり、１５は現像装置、１６は紙搬送ベルト、１７は転写装置としての転写ローラである。

図３において、２０は上記手前側端壁から手前側端部が突出した上記廃トナー搬送コイルの手前側端部を覆うカバー、２１はこのカバーに形成された廃トナーの排出口である。２２は上記帯電ローラ２に電圧を印加するための板金からなる端子、２３は上記ファーブラシローラの軸を接地するための板金からなる端子、２４は後述する感光体ドラムの手前側端壁から外側に突出するフランジ部、２５はこれを受けるプロセスカートリッジ１の受け部である。なお、この図３では、上記被ガイド部１４は図示を省略してある。

図４において、感光体ドラム３は両端が開放した中空円筒体の感光体ドラムの両端に端壁部材３０，３１が固定されている。複写機本体にセットした状態で装置手前側になるプロセスカートリッジ手前側端壁３２に対向する感光体手前側端壁部材３０は中心部から外側に突出した軸部３３が形成されている。この軸部３３がプロセスカートリッジ手前側端壁３３に設けられた軸受け（例えばベアリング）３４に回転自在に受けられている。反対側の感光体奥側端壁部材３１は中心部に貫通孔３５が形成されるとともに、周辺部近傍から外側に突出したフランジ部３６が形成されている。このフランジ部３６の周囲を覆うようにプロセスカートリッジ手前側端壁２に受け部３７が形成されている。この受け部３７の内径はフランジ部３６の外形よりも５ｍｍ程度大きく設定されている。この感光体手前側端壁部材３１の上記貫通孔３５に、図中仮想線（二点鎖線）で示す複写機本体の感光体駆動軸４０が進入し、これにより、感光体ドラム１の奥側端が複写機本体内の定位置に位置決めされる。また同じく仮想線で示す複写機本体側のホルダ４１によってプロセスカートリッジ奥側端壁２の上記受け部３７が保持される。なお、上記駆動軸４０には駆動伝達用のカップリング４２も設けられており、感光体ドラム３のフランジ部３６の内周面あるいは感光体奥側端壁部３１の外側面に形成した係合部と係合して駆動を伝達する。

図５はプロセスカートリッジ１の廃トナーコイル１０で搬送されてきた残留トナーを受けるて収容するための機構の説明図である。廃トナーコイル１０で搬送されてカバー２０の排出口２１から落下したパイプ５０を介して廃トナー収容器５１に収容される。図示の例では、パイプ５０の一部に搬送力を付与するスクリュウ５２も設けられている。

以上の構造において、このプロセスカートリッジ１は工場出荷に先立って複写機本体にセットされて現像装置１５（図２参照）を作動させながクリーニング動作も行う。この動作により、感光体ドラム３の周面に潤滑剤を塗布するとともに、クリーニングブレード１１と感光体ドラム３との当接部にトナーを供給する。これは、客先に納品した段階でクリーニング１１と感光体ドラム３とのあいだのビビリなどが発生しないようにする等のための処理である。この処理を行った後、搬送用のカバーなどに梱包してプロセスカートリッジ１の新品として出荷する。よって、この出荷の時点からプロセスカートリッジ１の筺体内のクリーニング部などにはトナーが収容されている状態になる。しかも、本実施形態のプロセスカートリッジ１は、上述のように廃トナーコイル１０の手前側端をカバーするカバー２１（図３参照）に排出口２１が形成されている。また、感光体ドラム１の手前側端部のフランジ部３６の外周とプロセスカートリッジの受け部３７の内周との間に遊びがあるため、この感光体ドラム１の手前側端部では、クリーニングブレード１１の先端部が感光体表面から離間して隙間が生じる。よって、排出口２１やこの隙間からトナーが漏れるおそれがある。そこで、本実施形態では、これらのトナー漏れを防止するための構成を採用している。

図１は上記構成を備えたキャップ６０を取り付けた状態のプロセスカートリッジ１を、奥側端部側から見た斜視図、図６（ａ）は同キャップ６０の斜視図、図６（ｂ）は同キャップ６０の断面図である。

図６（ａ）において、このキャップ６０は、プロセスカートリッジ１の受け部３７や感光体ドラム３のフランジ部３６の内部に進入し、更に、感光体奥側端面部材３１の貫通孔３５の中にも進入するキャップ部６１と、廃トナーコイル１０のカバー２０を覆う排出口カバー部６２とを備えている。さらに、プロセスカートリッジ１の奥側端壁２の外部に露出しているバイアス印加用の端子２２や接地用の端子２３をそれぞれカバーするカバー部６３，６４を備えている。

図６（ｂ）において、上記キャップ部６１は、更に、プロセスカートリッジ手前側端壁２の受け部３７の内外周面に少なくとも何れかやフランジ部３６の内周面に嵌合するに嵌合部６１ａ、６１ｂ、および、上記貫通孔３５に嵌入する嵌入部６１ｃを有している。これらの嵌合部６１ａ、６１ｂや嵌入部６１ｃによりプロセスカートリッジ１にキャップが固定されるとともに、プロセスカートリッジ１が複写機本体に装着されていない状態で、複写機本体に装着された状態と同等に感光体ドラム３の奥側端の位置をプロセスカートリジ１に対して固定する。フランジ部３６に対する嵌合部６１ｂと貫通孔３６に対する嵌入部６１ｃの何れか一方は嵌合せずに単に進入するだけであってもよい。この場合でも、他方により上記固定は可能である。

図１において、このキャップ６０を填めた状態では、感光体ドラム３の奥側端部がプロセスカートリッジ１内で定位置に固定され、手前側端部が前述のようにプロセスカートリッジ１内で定位置に固定されていることから、クリーニングブレード１１と感光体ドラム３表面とが幅方向で均一に当接する。この結果、両者の間に隙間が生じてトナー漏れ生じることがない。また、廃トナーコイル１０のカバー２０の排出口２１がキャップ６０のカバー部６２でカバーされるので排出口２１からのトナー漏れも防止できる。さらに、両端子２２，２３がキャップ６０のカバー部６３，６４で覆われるので、端子部にユーザが手をふれて怪我をするようなことも防止できる。なお、この図１でも、上記被ガイド部１４は図示を省略してある。

上記キャップ６０の色としては、注意を促す色（例えば黄色、あるいは橙色など）を採用することが望ましい。これによれば、プロセスカートリッジ１の複写機本体への装着前にキャップ６０の取り外す忘れを抑制できる。また、図６（ｂ）に仮想線（二点差線）で示すように荷札６５をキャップ６０に一体成形してもよい。これによれば、荷札を別についてける場合に比してコストダウンをはかることができる。このようなキャップ６０は再利用してコストダウンや環境への影響低減をはかれることが望ましい。

以上のようなキャップ６０を装着した状態で、交換用のプロセスカートリッジ１として、もしくは複写機本体内とは別に同梱されるプロセスカートリッジ１として出荷する。

以上、本実施の画像形成装置によれば、排出口２１を覆うカバー部６２をキャップ６０を設けることで、梱包時、輸送時およびユニット交換時のトナー漏れによる不具合を防ぐことができる。また、感光体ドラム３を固定する部分６１も設けることで、クリーニングブレード１１と感光体ドラム３の圧力を一定にでき、ブレード１１の変形、ブレード１１と感光体ドラム３との間からのトナー漏れを防ぐことができ、また、長期的な保存によるブレード変形等の不具合も防できる。
更に、帯電もしくはアース用の板金からなる接点の露出している部分２２，２３をカバーする部分６３，６４もキャップ６０に設けたので、ユーザ、サービスマンが板金に直接手を触れることがなく、ユーザ、サービスマンの怪我を防止できる。
また、このキャップ６０を客先に残す、あるいは、サービスマンが保守点検の際に持参すれば、使用中のプロセスカートリッジ１を複写機本体から一時取り出す際にもこのキャップを取り付けるようにして、この取り出し後のトナー漏れなどを防ぐこともできる。

実施形態に係るプロセスカートリッジのキャップを取り付けた状態の斜視図。 同カートリッジの概略構成図。 同カートリッジのキャップを外した状態の斜視図。 同カートリッジの断面図。 同カートリッジの廃トナー回収機構の説明図。 （ａ）はキャップの斜視図であり、（ｂ）はキャップの断面図。

符号の説明

１ プロセスカートリッジ
２ 各側端壁
３ 感光体ドラム
１１ クリーニングブレード
２０ 廃トナーコイルカバー
２１ 排出口
２２ 端子
２３ 端子
６０ キャップ
６１ キャップ部
６２ カバー部
６３ カバー部
６４ カバー部

Claims (2)

1. 像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像し、記録体上に転写して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に対して脱着可能であって、少なくもと像担持体と、転写終了後に像担持体上に残った転写残トナー等の残留物を取り除くためのクリーニング部材と、転写残トナー等の残留物を搬送する機能部材とを備えたなプロセスカートリッジにおいて、
   像担持体両端部の位置を固定する部分が、一方がプロセスカートリッジにあり、もう一方は、画像形成装置本体に装着されたときに位置が固定される構成となっており、
   画像形成装置本体に装着されていない状態で、装置本体に装着された状態と同等に像担持体の位置を固定でき、かつ、転写残トナー等の残留物をユニットから排出する排出口からのトナーが漏れないようにカバーする機能を持つキャップを設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 請求項１のプロセスカートリッジにおいて、
   上記キャップが、電圧印加もしくはアース用の端子の外部露出箇所をカバーする部分も有することことを特徴とするプロセスカートリッジ。

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