JP2007058057A - 現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像ローラに現像バイアスを印加するための本体側現像電極における配置の自由度を上げること。
【解決手段】 現像ローラ３２などを駆動するために画像形成装置からの駆動力を伝達するギヤ機構部４５と、そのギヤ機構部４５を保護する導電性カバー７７を備え、この導電性カバー７７を現像ローラ軸６４に接触し、現像ローラ３２を回転可能に支持するように構成する。本体側の現像接点２７３をこの導電性カバー７７に接触させることにより、現像ローラ３２に現像バイアスを印加する。
【選択図】 図７

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装着される現像カートリッジ、およびプロセスカートリッジに関する。

電子写真方式の画像形成装置では、画像形成に必要な各プロセス手段をプロセスカートリッジに収め、このプロセスカートリッジを画像形成装置に着脱自在に設けたものがある。このようなプロセスカートリッジにおいては、現像ローラ（現像剤担持体）などに対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための複数のギヤからなる駆動力伝達部と、現像ローラに対して画像形成装置から電気的な接続をするための現像電極を共に保持する保持部を設け、両者の位置決め精度の向上、部品点数の低減化、および装置構成の簡略化を図っている（特願２００４−２３１２０２号の願書に添付された明細書及び図面）。

しかし、上記の構成において画像形成装置から電気的な接続をするためには、現像剤担持体の回転軸を支持する導電性の軸受けに対して本体側現像電極を接触させなければならず、画像形成装置における本体側現像電極の設置位置が限定されてしまう。さらに本体側には、現像側カップリング部材に駆動を伝達するための本体側駆動伝達部も形成する必要があるので、本体側現像電極と本体側駆動伝達部がともに画像形成装置本体のフレーム内側の非常に狭い領域に配置されることになる。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、本体側現像電極の配置の自由度を上げることが可能な現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、ならびに、それら現像カートリッジまたはプロセスカートリッジを備える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に記載の発明は、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着される現像カートリッジにおいて、前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、感光体と、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、 前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴としている。

また、請求項７に記載の発明は、 請求項１ないし３のいずれかに記載の現像カートリッジ、または請求項４ないし６のいずれかに記載のプロセスカートリッジと、前記現像カートリッジ、または前記プロセスカートリッジが装着されたときに現像剤担持体に対して電気的な接続をするための本体側現像電極と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤担持体の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、本体側現像電極をこの導電性カバーのどこに接触させても現像剤担持体に現像バイアスを印加することが可能となり、現像カートリッジの現像剤担持体に対する本体側現像電極配置の自由度を上げることができる。

請求項２に記載の発明によれば、現像側カップリング部材をはさんで現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置との電気的な接続が行なわれるので、現像剤担持体の回転軸を案内するための案内部材や現像側カップリング部材と連結する本体側駆動伝達部が形成される位置から離れた領域に本体電極を設けることができ、現像カートリッジの現像剤担持体に対する本体電極配置の自由度を上げることができる。

請求項３に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤供給部材の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、単一の導電性カバーによって現像カートリッジにおける現像剤担持体と現像剤供給部材の両方を同電位に保持することができる。

請求項４に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤担持体の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、本体側現像電極をこの導電性カバーのどこに接触させても現像剤担持体に現像バイアスを印加することが可能となり、プロセスカートリッジの現像剤担持体に対する本体側現像電極配置の自由度を上げることができる。

請求項５に記載の発明によれば、現像側カップリング部材をはさんで現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置との電気的な接続が行なわれるので、現像剤担持体の回転軸を案内するための案内部材や現像側カップリング部材と連結する本体側駆動伝達部が形成される位置から離れた領域に本体電極を設けることができ、プロセスカートリッジの現像剤担持体に対する本体電極配置の自由度を上げることができる。

請求項６に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤供給部材の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、単一の導電性カバーによってプロセスカートリッジにおける現像剤担持体と現像剤供給部材の両方を同電位に保持することができる。

請求項７に記載の発明によれば、現像カートリッジ、またはプロセスカートリッジが装着されたときに、現像剤担持体に対して電気的な接続をするための本体側現像電極を導電性カバーに接触するどの位置に設けてもよいので、本体側現像電極の配置の自由度を上げることができる。

（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。

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）。図３に示すように、このプロセスカートリッジ２０は、ドラムカートリッジ２７（図９参照）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）とから構成されている。

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、また、ドラムカートリッジ２７を本体ケーシング２に装着した状態で、現像カートリッジ２８のみを本体ケーシング２に対して着脱させることもできる。

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の回転に伴なって、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の回転に伴なって、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。

（２）現像カートリッジの構成
図４は現像カートリッジ２８の要部側断面図である。この図に示すように、現像カートリッジ２８は、ポリスチレンなどの樹脂材料からなる現像側筐体２９内に、現像剤供給部材としての供給ローラ３１、現像剤担持体としての現像ローラ３２、アジテータ４６、層厚規制ブレード３３、および現像剤としてのトナーを収容するトナー収容室３０を備えている。

トナー収容室３０に収容されるトナーは、正帯電性の非磁性１成分のトナーであり、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トナーエンプティセンサ（図示せず）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。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、現像剤供給部材の回転軸としての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、現像剤担持体の回転軸としての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１０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３２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３２の左側軸端部にはカラー部材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３２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。

なお、後述するギヤカバー７７がこのようなカラー部材８３を介して間接的に供給ローラ軸６２の左側軸端部および現像ローラ３２の左側軸端部に接触するように構成してもよいし、あるいは、後述するギヤカバー７７が供給ローラ軸６２の左側軸端部および現像ローラ３２の左側軸端部に直接接触するように構成してもよい。このように直接接触するように構成すれば、部品点数を増やすことなく、単一のギヤカバー７７だけで供給ローラ３１と現像ローラ３２とを同電位に保持することが可能となる。

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の上端部がブレード支持部５７に支持されて、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の表面に圧接されている。

図５は、図４に示す現像カートリッジ２８を正面側から見た斜視図であり、図６は図４に示す現像カートリッジ２８を背面側から見た斜視図である。また、図７は図４に示す現像カートリッジ２８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し、 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、ギヤカバーが取り外されている状態を示したものである。図５ないし図８に示すように、現像側筐体２９の左側壁３８には、後述する駆動力伝達部としてのギヤ機構部４５が設けられ、このギヤ機構部４５は導電性カバーとしてのギヤカバー７７によって保護されている。ギヤ機構部４５は、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ものであり、図８に示すように、現像側筐体２９の左側壁３８の前後方向後部に配置される入力ギヤ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、本体側カップリング部材７３（図１１参照）が相対回転不能に連結される現像側カップリング部材７４が形成されている。この現像側カップリング部材７４は、本体側カップリング部材７３との連結面がギヤカバー７７から露出するとともに、現像側カップリング部材７４の周側面がギヤカバー７７によって保護されている。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。

ギヤカバー７７は上述した複数のギヤを保護すると同時に、現像ローラ軸６４の左側軸端部をギヤカバー７７からさらに幅方向外方に突出させて、挿通状態で保持している。この状態においては、現像ローラ軸６４は導電性のカラー部材８３を介してギヤカバー７７に接触すると共に、現像ローラ３２が回転可能に支持されていることになる。前述したが、この導電性のカラー部材８３を用いずに、ギヤカバー７７が現像ローラ軸６４の左側軸端部に直接接触して、現像ローラを回転可能に支持する構成でもよい。この構成においては、ギヤカバー７７の内側面（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に対向する面）に突出して供給ローラ軸６２の左側軸端部を被覆し、供給ローラ３１を回転可能に支持する円筒状の突起が形成される。そして、このように導電性のギヤカバー７７が、現像ローラ軸６４の左側軸端部および供給ローラ軸６２の左側軸端部に直接接触するか、あるいは導電性のカラー部材８３を介して現像ローラ軸６４の左側軸端部および供給ローラ軸６２の左側軸端部に接触する構成においては、供給ローラ３１と現像ローラ３２とが同電位に保持される。プロセスカートリッジ２０が画像形成装置に装着されると、画像形成装置の本体側現像電極がこの導電性のギヤカバー７７と電気的に接続され、現像ローラに現像バイアスが印加される。

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３参照）。

（３）ドラムカートリッジの構成
図９は、図３に示すプロセスカートリッジ２０におけるドラムカートリッジ２７を示す要部側断面図である。
ドラムカートリッジ２７は、図９に示すように、ポリスチレンなどの樹脂材料からなるドラム側筐体９１内に感光体としての感光ドラム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。

ドラム収容部１０２内に配置される感光ドラム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、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。また、ドラム軸１２５の左側軸端部は、左側壁９６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の接点が接触する感光体電極としてのアース電極１２７（図３参照）とされている。

また、図３に示すように、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。

スコロトロン型帯電器９３は、図９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３参照）。

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３参照）。

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。また、転写ローラ軸１３３の左側軸端部の端面には転写電極１３７が当接している。

クリーニングブラシ９５は、図９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３参照）。

また、この現像カートリッジ収容部１０３には、図３および図９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、トナーエンプティセンサ（図示せず）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。

ドラム側筐体９１の左右側壁には、図９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、さらに、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、装着された現像カートリッジ２８のドラムカートリッジ２７に対する装着状態をロックするロックレバー１５３、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を有している。

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。

（４）ドラムカートリッジに対する現像カートリッジの装着
すなわち、図３に示すように、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。そして、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、押圧部１４９によって現像ローラ３２が感光ドラム９２に向けて押圧されるので、現像ローラ３２が感光ドラム９２に対して接触すると共にロックレバー１５３によって現像カートリッジ２８のドラムカートリッジ２７に対する装着状態がロックされる。

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、プロセスカートリッジ２０が構成された状態においては、図３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。さらに、現像側筐体２９の左側壁３８には、、現像ローラ軸６４と接触する導電性のギヤカバー７７が、ドラム側筐体９１の左側壁９６に対して露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および現像電極としての導電性のギヤカバー７７）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、上述した電極と同じ幅方向左側に配置されている。

そして、図２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に装着されると、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（図１参照）。

（５）レーザプリンタ本体ケーシングの左フレームの構成
本体ケーシング２には、図１１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。 図１１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。

この図１１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３参照）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。

また、左フレーム１６７の内側面には、後述するワイヤ接点２７１の水平方向前方に、入力ギヤ６８の現像側カップリング部材７４に進退自在に連結される本体側カップリング部材７３が配置されている。尚、図１１においては、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現像ローラ軸６４が配置される位置を二点鎖線で示している。

本体側カップリング部材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の現像側カップリング部材７４に、幅方向において対向配置され、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、そのフロントカバー７の閉鎖に連動して、入力ギヤ６８の現像側カップリング部材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、本体側カップリング部材７３からの回転駆動力が入力ギヤ６８に伝達される。すると、入力ギヤ６８から中間ギヤ７０を介してアジテータ駆動ギヤ６９に駆動力が伝達され、アジテータ４６が回転される。また、入力ギヤ６８から現像ローラ駆動ギヤ７１に駆動力が伝達され、現像ローラ３２が回転される。また、入力ギヤ６８から供給ローラ駆動ギヤ７２に駆動力が伝達され、供給ローラ３１が回転される。

また、プロセスカートリッジ２０は、本体ケーシング２に装着された状態では、ドラム本体１２４の軸方向左側端部に連結され、ギヤ開口部１９６から露出しているドラム駆動ギヤ１９１に、本体ケーシング２内に設けられ、図示しないモータからの回転駆動力が入力されるドラムギヤ３２１が噛合して、ドラム駆動ギヤ１９１にモータからの回転駆動力が入力され、感光ドラム９２が回転される。

また、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、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、転写電極１３７、グリッド電極１３２、およびクリーニング電極１４８（以上、図３参照）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、グリッド接点２７４、およびクリーニング接点２７５と、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。

また、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、現像側カップリング部材としての入力ギヤ６８の現像側カップリング部材７４をはさんで現像ローラ軸６４とは反対側の位置におけるギヤカバー７７の突出部下面７７ａ（図３、図５および図６参照）と対向する位置に、本体側現像電極としての現像接点２７３が設けられている。

ギヤカバー７７の突出部は現像カートリッジ２８がドラムカートリッジ２７が装着された状態で、ドラムカートリッジ２７の左側壁２７よりも幅方向外側に突出している。また、現像接点２７３は、針金を側面視略三角形状に屈曲して形成されており、プロセスカートリッジ２０の装着が完了すると、ギヤカバー７７の突出部下面７７ａがこの現像接点２７３を下方に押し下げるように接触する。

上述したこれら接点（ワイヤ接点２７１、転写接点２７２、グリッド接点２７４、クリーニング接点２７５、および現像接点２７３）は、本体ケーシング２内に設けられる図示しない電源（高圧電源）に接続されている。そして各々の接点には所定のバイアスがかけられる。本実施形態においては現像バイアスは約４００Ｖに設定され、現像ローラ３２にこの現像バイアスが印加されることになる。

さらに、ギヤカバー７７は供給ローラ軸６２にも接触して供給ローラ３１を回転可能に支持しているので、供給ローラ３１にも現像ローラ３２と同じバイアスが印加されることになる。

上述したように、本実施形態においては、導電性のギヤカバー７７が、現像ローラ軸６４の左側軸端部および供給ローラ軸６２の左側軸端部に接触し、現像ローラ３２および供給ローラ３１を回転自在に支持しているので、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現像接点２７３がこの導電性のギヤカバー７７に接触する位置であればどこに設けても現像ローラ３２に所定の現像バイアスを印加することができ、供給ローラ３１も現像ローラ３２と同電位に保持することができる。したがって、本体ケーシング２の左フレーム１６７の内側面に設けられる複数の電気接点（ワイヤ接点、転写接点、グリッド接点、クリーニング接点、ならびにアース接点）や本体側カップリング部材７３が密集する領域を避けたところに現像接点を設けることが可能となる。例えば、現像側カップリング部材としての入力ギヤ６８の現像側カップリング部材７４をはさんで現像ローラ軸６４とは反対側の位置に現像接点２７３を設ければ、従来のような本体側カップリング部材７３と接近する位置に設けるのと比べて駆動の振動などの影響を受けることも避けることができるので、現像接点２７３と安定した電気接続が可能とできるなど、現像接点の配置位置の自由度を従来のものに比べて大幅にアップさせることができる。

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。 プロセスカートリッジの左側面図である。 図１に示すレーザプリンタに装着される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から見た斜視図である。 図４に示す現像カートリッジの背面側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３に示すプロセスカートリッジにおけるドラムカートリッジを示す要部側断面図である。 図４に示す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。

符号の説明

１ レーザプリンタ
２０ プロセスカートリッジ
２７ ドラムカートリッジ
２８ 現像カートリッジ
２９ 現像側筐体
３１ 供給ローラ
３２ 現像ローラ
３３ 層厚規制ブレード
３８ （現像側筐体の）左側壁
３９ （現像側筐体の）右側壁
４５ ギヤ機構部
６２ 供給ローラ軸
６４ 現像ローラ軸
６８ 入力ギヤ
７３ 本体側カップリング部材
７４ 現像側カップリング部材
７７ ギヤカバー
９１ ドラム側筐体
９２ 感光ドラム
９３ スコロトロン型帯電器
９４ 転写ローラ
９５ クリーニングブラシ
９６ （ドラム側筐体の）左側壁
９７ （ドラム側筐体の）右側壁
１２７ アース電極
１３１ ワイヤ電極
１３２ グリッド電極
１３７ 転写電極
１４８ クリーニング電極
１７５ 現像ローラ接点
２７１ ワイヤ接点
２７２ 転写接点
２７３ 現像接点
２７４ グリッド接点
２７５ クリーニング接点
２７６ アース接点

Claims (7)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着される現像カートリッジにおいて、
   前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、
   前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴とする現像カートリッジ。
2. 前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、
   前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴とする、請求項１記載の現像カートリッジ。
3. 前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、
   前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴とする、請求項１または２に記載の現像カートリッジ。
4. 感光体と、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、
   前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、
   前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴とする、請求項４記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、
   前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴とする、請求項４または５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 請求項１ないし３のいずれかに記載の現像カートリッジ、または請求項４ないし６のいずれかに記載のプロセスカートリッジと、
   前記現像カートリッジ、または前記プロセスカートリッジが装着されたときに現像剤担持体に対して電気的な接続をするための本体側現像電極と、を備えたことを特徴とする、画像形成装置。

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