JP2007102152A - 現像カートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】 受動側軸継手に、画像形成装置の駆動側軸継手からの駆動力が直接伝達されても、現像ローラ軸に安定して給電することのできる、現像カートリッジを提供すること。
【解決手段】 現像カートリッジ30において、電極部材117の接点板122を、カップリング受動部100を第1方向へ投影した投影面内において、現像バイアス端子131と接触するように配置する。具体的には、現像ローラ軸52の回転中心である第1軸線X1と、入力ギヤ94の回転中心である第2軸線X2とを、前後方向に等間隔を隔てて平行に配置し、接点板122の一部を、第2軸線X2上に配置する。さらに詳細には、入力ギヤ94の回転中心と現像ローラ軸52とを結ぶ第1直線L1と、接点板122と現像ローラ軸52とを結ぶ第2直線L2とを平行に配置し、第2軸線X2と第1軸線X1との第1距離D1と、接点板122と第1軸線X1との第2距離D2とを、等しく配置する。
【選択図】 図11

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に装着される現像カートリッジに関する。
レーザプリンタなどの画像形成装置には、通常、トナーが収容されている現像カートリッジが、装置本体に着脱自在に装着されている。この現像カートリッジは、筐体内に、トナーを収容するためのトナー収容室と、トナー収容室内において回転自在に設けられるアジテータと、トナーを供給する供給ローラと、トナーを担持する現像ローラと、現像ローラにおいてトナーの薄層を形成する層厚規制ブレードとが設けられている。
そして、この現像カートリッジを装置本体に装着して駆動すると、トナー収容室内のトナーが、アジテータの回転によって供給ローラに向けて放出され、次いで、そのトナーは、供給ローラの回転により現像ローラに供給され、その後、現像ローラの回転に伴って、層厚規制ブレードと現像ローラとの間に進入して、薄層として現像ローラ上に担持される。また、現像ローラには、現像バイアスが印加されており、感光ドラムに形成されている静電潜像が、現像ローラに担持されているトナーによって現像される。
このような現像カートリッジには、現像ローラ、供給ローラおよびアジテータを駆動するためのギヤ機構部が設けられており、たとえば、そのようなギヤ機構部が、筐体の一方側の側壁に設けられているものが知られている(たとえば、特許文献1参照。)。この現像カートリッジでは、ギヤ機構部には、装置本体からの駆動力が入力される入力ギヤが設けられている。
また、この現像カートリッジでは、筐体の他方側の側壁に、現像ローラの他方側のローラ軸を支持する軸受部材が設けられており、その軸受部材に、現像ローラに現像バイアスを印加するための給電部が一体的に設けられている。
特開2003−295614号公報
しかし、特許文献1に記載の現像カートリッジでは、一方側の側壁に設けられている入力ギヤを通って現像ローラ軸と平行な直線と、他方側の側壁に設けられている給電部を通って現像ローラ軸と平行な直線とが、間隔を開けて平行となる。従って、入力ギヤに装置本体からの駆動力が入力されたときに、その入力ギヤを中心とするねじれ力が発生すると、反対側の側壁に配置されている給電部に位置ぶれを生じて、装置本体からの給電が不安定になるという不具合を生じる。
本発明の目的は、受動側軸継手に、画像形成装置の駆動側軸継手からの駆動力が直接伝達されても、現像ローラ軸に、安定して給電することのできる、現像カートリッジ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、現像カートリッジであって、第1側壁と、前記第1側壁に向かい合って配置される第2側壁とを有する筐体と、現像時において回転する現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を担持する現像ローラ部材とを有し、前記第1側壁と前記第2側壁との間に架設される現像ローラと、
前記現像ローラ軸と離間した位置において前記第1側壁に設けられ、前記現像ローラ部材に電気的に接続される電極と、前記第2側壁に設けられ、画像形成装置の駆動側軸継手と直接接続する受動側軸継手とを備え、前記現像ローラ軸が、現像時において、第1軸線を中心として回転し、前記受動側軸継手が、現像時において、第2軸線を中心として回転し、前記第1軸線と前記第2軸線とが、平行に配置され、前記電極の少なくとも一部が、前記第2軸線と重なるように配置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、受動軸継手が中心として回転する第2軸線と、現像ローラが中心として回転する第1軸線とが、平行に配置されており、電極の少なくとも一部が、第2軸線と重なるように配置されている。そのため、受動側軸継手に、画像形成装置の駆動側軸継手からの駆動力が直接伝達されたときに、その受動側軸継手を中心とするねじれ力が発生しても、電極の少なくとも一部が、第2軸線と重なるように配置されていることから、電極に、そのようなねじれ力が、大きく作用することを防止することができる。その結果、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
また、請求項2に記載の発明は、現像カートリッジであって、第1側壁と、前記第1側壁に向かい合って配置される第2側壁とを有する筐体と、現像時において回転する現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を担持する現像ローラ部材とを有し、前記第1側壁と前記第2側壁との間に架設される現像ローラと、前記現像ローラ軸と離間した位置において前記第1側壁に設けられ、前記現像ローラ部材に電気的に接続される電極と、前記第2側壁に設けられ、画像形成装置の駆動側軸継手と直接接続する受動側軸継手とを備え、前記現像ローラ軸が、現像時に第1軸線を中心として回転し、前記受動側軸継手が、現像時に第2軸線を中心として回転し、前記第1軸線から垂直に延び、前記受動側軸継手の回転中心を通り、前記第2軸線と交差する第1直線と、前記第1軸線から前記第1直線と平行に延び、前記電極の少なくとも一部を通り、前記第2軸線と交差する第2直線とを想定したときに、前記第1直線と前記第1軸線との交点から前記第1直線と前記第2軸線との交点までの距離である第1距離は、前記第2直線と前記第1軸線との交点から前記第2直線と前記第2軸線との交点までの第2距離と等しい、ことを特徴としている。
このような構成によると、現像ローラ軸が、現像時に第1軸線を中心として回転し、受動側軸継手が、現像時に第2軸線を中心として回転し、第1軸線から垂直に延び、受動側軸継手の回転中心を通り、第2軸線と交差する第1直線と、第1軸線から第1直線と平行に延び、電極の少なくとも一部を通り、第2軸線と交差する第2直線とを想定したときに、第1直線と第1軸線との交点から第1直線と第2軸線との交点までの距離である第1距離が、第2直線と第1軸線との交点から第2直線と第2軸線との交点までの第2距離と等しく配置されている。そのため、受動側軸継手に、画像形成装置の駆動側軸継手からの駆動力が直接伝達されたときに、その受動側軸継手を中心とするねじれ力が発生しても、第1距離と第2距離とが等しいので、電極に、そのようなねじれ力が、大きく作用することを防止することができる。その結果、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
また、請求項3に記載の発明は、現像カートリッジであって、第1側壁と、前記第1側壁に向かい合って配置される第2側壁とを有する筐体と、現像時において回転する現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を担持する現像ローラ部材とを有し、前記第1側壁と前記第2側壁との間に架設される現像ローラと、前記現像ローラ軸と離間した位置において前記第1側壁に設けられ、前記現像ローラ部材に電気的に接続される電極と、前記第2側壁に設けられ、画像形成装置の駆動側軸継手と直接接続する受動側軸継手とを備え、前記受動側軸継手を前記現像ローラ軸と平行な方向へ投影した投影面を想定したときに、前記電極の少なくとも一部は、前記投影面内に配置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、電極の少なくとも一部が、受動側軸継手を現像ローラ軸と平行な方向へ投影した投影面を想定したときに、投影面内に配置されている。そのため、受動側軸継手に、画像形成装置の駆動側軸継手からの駆動力が直接伝達されたときに、その受動側軸継手を中心とするねじれ力が発生しても、電極の少なくとも一部は、受動側軸継手を現像ローラ軸と平行な方向へ投影した投影面を想定したときに、投影面内に配置されていることから、電極に、そのようなねじれ力が、大きく作用することを防止することができる。その結果、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記現像ローラの少なくとも一端が、前記第1側壁および前記第2側壁の少なくともいずれかに支持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、現像ローラの少なくとも一端が、第1側壁および第2側壁の少なくともいずれかに支持されているので、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記現像ローラの両端が、前記第1側壁および前記第2側壁に支持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、現像ローラの両端が、第1側壁および第2側壁に支持されているので、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記現像ローラの少なくとも一端が、前記第1側壁および前記第2側壁の少なくともいずれかに隣接する部材によって、支持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、現像ローラの少なくとも一端が、第1側壁および第2側壁の少なくともいずれかに隣接する部材によって支持されているので、現像ローラを隣接する部材に効率よく組み付けることができながら、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記現像ローラの両端が、前記第1側壁に隣接する第1部材、および、前記第2側壁に隣接する第2部材に、それぞれ支持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、現像ローラの両端が、第1側壁に隣接する第1部材、および、第2側壁に隣接する第2部材に、それぞれ支持されているので、現像ローラを隣接する部材に効率よく組み付けることができながら、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の発明において、前記電極は、金属から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、電極が金属から形成されているので、電極に確実に給電することができる。
また、請求項9に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の発明において、前記電極は、導電性樹脂から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、電極が導電性樹脂から形成されているので、電極を任意の形状に成形して、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
また、請求項10に記載の発明は、請求項1ないし9のいずれかに記載の発明において、前記現像ローラ軸は、導電性を有する部材を含み、前記電極と前記現像ローラ部材とは、前記現像ローラ軸を介して電気的に接続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、電極と現像ローラ部材とが、現像ローラ軸を介して電気的に接続されるので、電極から現像ローラ部材へ確実に給電することができる。
また、請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の発明において、前記現像ローラ軸は、導電性を有する材料から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、現像ローラ軸が導電性を有する材料から形成されているので、電極から現像ローラ部材へ、より一層確実に給電することができる。
また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の発明において、前記現像ローラ軸は、金属から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、現像ローラ軸が金属から形成されているので、電極から現像ローラ部材へ、より一層確実に給電することができる。
また、請求項13に記載の発明は、請求項10ないし12のいずれかに記載の発明において、前記電極は、前記現像ローラ軸に直接接触する部材の一部であることを特徴としている。
このような構成によると、電極が現像ローラ軸に直接接触する部材の一部であるので、電極から現像ローラ軸へ確実に給電することができる。
また、請求項14に記載の発明は、請求項10ないし12のいずれかに記載の発明において、前記電極は、少なくとも1つの導電性部材を介して、前記現像ローラ軸に間接的に接触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、電極が少なくとも1つの導電性部材を介して現像ローラ軸に間接的に接触しているので、電極と現像ローラ軸との相対配置を任意に選択することができ、設計の効率化を図りつつ、電極から現像ローラ軸へ確実に給電することができる。
また、請求項15に記載の発明は、請求項1ないし14のいずれかに記載の発明において、前記電極は、前記現像ローラ軸を回転自在に支持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、電極が、現像ローラ軸を回転自在に支持しているので、別部材で現像ローラ軸を受ける必要がなく、部品点数を低減して、コストの削減を図ることができる。
また、請求項16に記載の発明は、請求項1ないし15のいずれかに記載の発明において、前記受動側軸継手は、第1筒状部分と、前記第1筒状部分の周りに配置される第2筒状部分とを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、受動側軸継手が、第1筒状部分と、その周りに配置される第2筒状部分とを備えているので、第1筒状部分において、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けるとともに、第2筒状部分において、その駆動力を現像ローラ軸に確実に伝達することができる。
また、請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の発明において、前記第1筒状部分は、実質的に中空であり、前記駆動側軸継手と係合する受動部が突出する内周面を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、受動部が駆動側軸継手と係合して、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けることができる。
また、請求項18に記載の発明は、請求項16または17に記載の発明において、前記第1筒状部分は、ギヤ歯であることを特徴としている。すなわち当該第1筒状部分は、前記駆動側軸継手と係合して当該駆動側軸継手と連動することで、当該駆動側軸継手から駆動力を受け得るように構成されたギヤ歯状の部分を備えている。例えば、請求項17における、前記第1筒状部分の前記内周面は、前記受動部が突出するギヤ歯状に構成されている。
このような構成によると、第1筒状部分がギヤ歯であるので、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けることができる。
また、請求項19に記載の発明は、請求項1ないし18のいずれかに記載の発明において、前記現像ローラは、前記現像ローラ軸と一体で回転するように結合された現像ローラギヤを有し、前記受動側軸継手は、前記現像ローラギヤに直接噛合する駆動ギヤを有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、受動側軸継手が現像ローラギヤに直接噛合する駆動ギヤを有しているので、受動側軸継手が駆動側軸継手から受けた駆動力が、その受動側軸継手から現像ローラギヤへ直接伝達される。そのため、現像ローラを確実に回転させることができる。また、このような構成によると、現像ローラギヤに、画像形成装置からの駆動力が直接伝達されないので、現像ローラ軸を、装着時のガイドとすることができる。そのため、別途ガイドを設ける必要がなく、部品点数を低減して、コストの削減を図ることができる。
また、請求項20に記載の発明は、請求項19に記載の発明において、前記現像ローラと平行に配置され、前記現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラを備え、前記供給ローラは、現像時において回転する供給ローラ軸と、前記供給ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を前記現像ローラに供給する供給ローラ部材と、前記供給ローラ軸と一体で回転するように結合され、前記駆動ギヤと直接噛合する供給ローラギヤとを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、供給ローラギヤが駆動ギヤに直接噛合するので、受動側軸継手が駆動側軸継手から受けた駆動力が、その受動側軸継手から供給ローラギヤへ直接伝達される。そのため、供給ローラを確実に回転させることができる。また、このような構成によると、受動側軸継手から、現像ローラギヤおよび供給ローラギヤへ、駆動力が直接伝達されるので、駆動力の伝達効率がよく、現像ローラおよび供給ローラの効率的な回転を達成することができる。
また、請求項21に記載の発明は、請求項20に記載の発明において、前記電極は、前記供給ローラ軸と電気的に接続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、電極が供給ローラ軸と電気的に接続されている。そのため、供給ローラにも給電することができる。
また、請求項22に記載の発明は、請求項21に記載の発明において、前記電極は、前記現像ローラ軸を回転自在に支持する現像ローラ軸支持部と、前記供給ローラ軸を回転自在に支持する供給ローラ軸支持部とを有することを特徴としている。
このような構成によると、現像ローラ軸支持部によって、現像ローラ軸を確実に支持できるとともに、供給ローラ軸支持部によって、供給ローラ軸を確実に支持することができる。
また、請求項23に記載の発明は、請求項22に記載の発明において、前記電極は前記画像形成装置の給電部材と接触する接触部を有し、前記接触部は、前記現像ローラ支持部及び前記供給ローラ軸支持部の双方よりも上方に位置することを特徴としている。
このような構成によると、電極には、現像ローラ支持部及び供給ローラ軸支持部の双方よりも上方に、接触部を有しているので、電極では、接触部において、給電部材との確実な接触を図ることができる。そのため、画像形成装置から電極へ確実に給電することができる。
また、請求項24に記載の発明は、請求項1ないし23のいずれかに記載の発明において、静電潜像が形成される感光体を備える感光体カートリッジに、装着可能であることを特徴としている。
このような構成によると、現像カートリッジが、感光体を備える感光体カートリッジに着脱可能であるので、現像カートリッジのみを、感光体の寿命に関係なく、現像剤の残量に応じて交換することができる。また、感光体カートリッジを、現像カートリッジに収容されている現像剤の残量に関係なく、感光体の寿命に応じて交換することができる。
また、請求項25に記載の発明は、請求項24に記載の発明において、前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジに装着されている状態において、前記感光体カートリッジに設けられる押圧部と当接する被押圧部を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、現像カートリッジが感光体カートリッジに装着されている状態では、現像カートリッジの被押圧部が、感光体カートリッジの押圧部に当接するので、現像ローラが感光体と接触する。そのため、現像ローラと感光体との確実な接触により、感光体に形成される静電潜像を現像ローラに担持される現像剤によって確実に現像することができる。
また、請求項26に記載の発明は、請求項25に記載の発明において、前記被押圧部は、前記第1側壁および前記第2側壁から外方に向けてそれぞれ突出するよう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、被押圧部は、第1側壁および第2側壁から、外方に向けてそれぞれ突出するように設けられている。そのため、被押圧部に対して押圧部を確実に当接させることができるので、現像ローラの感光体に対するより確実な接触を確保することができる。
また、請求項27に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記受動側軸継手は、第1筒状部分と、前記第1筒状部分の周りに配置される第2筒状部分とを備え、前記投影面は前記第1筒状部分を前記現像ローラ軸と平行な方向へ投影した投影面であり、前記電極の少なくとも一部は、前記投影面内に配置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、より一層、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
また、請求項28に記載の発明は、請求項27に記載の発明において、前記第1筒状部分は、実質的に中空であり、前記駆動側軸継手と係合する受動部が突出する内周面を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、受動部が駆動側軸継手と係合して、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けることができる。
また、請求項29に記載の発明は、請求項1ないし28のいずれかに記載の発明において、前記電極は、前記現像ローラ軸を回転自在に支持する現像ローラ軸支持部と、前記画像形成装置の給電部材と接触する接触部とを備え、前記現像ローラ軸支持部は、前記現像ローラ軸に対して接触するように、変位可能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、現像ローラ軸支持部が現像ローラ軸を回転自在に支持し、接触部が画像形成装置の給電部材と接触している状態で、現像ローラ軸支持部が、現像ローラ軸に対して接触するように変位する。そのため、給電部材から、接触部および現像ローラ軸支持部を介して、現像ローラ軸に確実に給電することができる。
また、請求項30に記載の発明は、請求項29に記載の発明において、前記電極は、固定部材によって前記第1側壁に固定される被固定部を備え、前記固定部材は、前記電極に対して前記第1側壁と反対側に位置し、前記第1側壁からの前記電極の離脱を防止する離脱規制部を備え、前記被固定部における前記離脱規制部側の第1の端面と、前記離脱規制部における前記被固定部側の第2の端面とが、間隔を隔てて向かい合って配置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、第1の端面と第2の端面との間の隙間に対応して、前記電極にがたつきをもたせることができる。そのため、そのがたつきによって、現像ローラ軸支持部を、現像ローラ軸に、確実に接触させることができる。
また、請求項31に記載の発明は、請求項30に記載の発明において、前記固定部材が、ねじであり、前記離脱規制部が、ねじ頭であることを特徴としている。
このような構成によると、電極にがたつきをもたせつつ、電極を、ねじにより、簡易かつ確実に第1側壁に固定することができる。
また、請求項32に記載の発明は、請求項31に記載の発明において、前記第1側壁には、前記被固定部が挿通され、前記ねじが螺着される螺着部が設けられており、前記螺着部の前記被固定部から露出する第3の端面が、前記第2の端面と当接するように、前記第1の端面よりも前記ねじ頭側に突出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、ねじ頭の第2の端面が螺着部の第3の端面と当接することにより、ねじ頭が被固定部から間隔を隔てて配置される。そのため、被固定部の第1の端面とねじ頭の第2の端面との間の隙間を、精度よく確実に形成することができる。その結果、現像ローラ軸支持部を、現像ローラ軸の現像ローラ軸支持部に対する円滑な相対回転を確保しつつ、現像ローラ軸に確実に接触させることができる。
また、請求項33に記載の発明は、請求項30ないし32のいずれかに記載の発明において、前記現像ローラ軸支持部および前記接触部は、前記第1側壁から、前記現像ローラ軸の軸方向に沿って、前記第2側壁と反対側に突出するよう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、接触部には、画像形成装置の給電部材を確実に接触させることができながら、現像ローラ軸の現像ローラ軸支持部に対する円滑な相対回転を確保しつつ、現像ローラ軸に確実に接触させることができる。
また、請求項34に記載の発明は、請求項30ないし33のいずれかに記載の発明において、前記現像ローラと平行に配置され、前記現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラを備え、前記供給ローラは、現像時において回転する供給ローラ軸と、前記供給ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を前記現像ローラに供給する供給ローラ部材とを備え、前記電極は、前記供給ローラ軸を回転自在に支持する供給ローラ軸支持部を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、供給ローラ軸支持部によって、供給ローラ軸を回転自在に支持しつつ、供給ローラにも給電することができる。
また、請求項35に記載の発明は、請求項30ないし34のいずれかに記載の発明において、前記第1側壁には、前記現像ローラ軸を受ける軸受部材が、前記電極とは別体として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、軸受部材によって、現像ローラ軸を軸受することができるので、現像ローラ軸支持部では、現像ローラ軸の円滑な回転を確保しつつ、現像ローラ軸との確実な接触を図ることができる。また、軸受を電極として採用できない構成であっても、現像ローラ軸に確実に給電することができる。
また、請求項36に記載の発明は、請求項29に記載の発明において、前記電極は、ねじによって前記第1側壁に固定される被固定部を備え、前記第1側壁には、前記被固定部が挿通され、前記ねじが螺着される螺着部が設けられており、前記被固定部の固定前における前記螺着部の中心と前記現像ローラ軸の中心との間の距離と、前記被固定部の固定前における前記被固定部における前記螺着部の挿通部分の中心と前記現像ローラ軸支持部の中心との間の距離とが、異なることを特徴としている。
このような構成によると、被固定部の固定後においては、被固定部における螺着部の挿通部分の中心と現像ローラ軸支持部の中心との間の距離が、螺着部の中心と現像ローラ軸の中心との間の距離と一致するように、現像ローラ軸支持部が変位するので、現像ローラ軸支持部を、現像ローラ軸に、確実に接触させることができる。
請求項1に記載の発明によれば、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
請求項2に記載の発明によれば、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
請求項3に記載の発明によれば、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
請求項4に記載の発明によれば、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
請求項5に記載の発明によれば、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
請求項6に記載の発明によれば、現像ローラを隣接する部材に効率よく組み付けることができながら、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
請求項7に記載の発明によれば、現像ローラを隣接する部材に効率よく組み付けることができながら、現像ローラをしっかりと支持しつつ、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
請求項8に記載の発明によれば、電極に確実に給電することができる。
請求項9に記載の発明によれば、電極を任意の形状に成形して、現像ローラ部材に、安定して給電することができる。
請求項10に記載の発明によれば、電極から現像ローラ部材へ確実に給電することができる。
請求項11に記載の発明によれば、電極から現像ローラ部材へ、より一層確実に給電することができる。
請求項12に記載の発明によれば、電極から現像ローラ部材へ、より一層確実に給電することができる。
請求項13に記載の発明によれば、電極から現像ローラ軸へ確実に給電することができる。
請求項14に記載の発明によれば、電極と現像ローラ軸との相対配置を任意に選択することができ、設計の効率化を図りつつ、電極から現像ローラ軸へ確実に給電することができる。
請求項15に記載の発明によれば、別部材で現像ローラ軸を受ける必要がなく、部品点数を低減して、コストの削減を図ることができる。
請求項16に記載の発明によれば、第1筒状部分において、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けるとともに、第2筒状部分において、その駆動力を現像ローラ軸に確実に伝達することができる。
請求項17に記載の発明によれば、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けることができる。
請求項18に記載の発明よれば、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けることができる。
請求項19に記載の発明によれば、現像ローラを確実に回転させることができる。また、現像ローラ軸を、装着時のガイドとすることができ、部品点数を低減して、コストの削減を図ることができる。
請求項20に記載の発明によれば、供給ローラを確実に回転させることができる。また、現像ローラおよび供給ローラの効率的な回転を達成することができる。
請求項21に記載の発明によれば、供給ローラにも給電することができる。
請求項22に記載の発明によれば、現像ローラ軸支持部によって、現像ローラ軸を確実に支持できるとともに、供給ローラ軸支持部によって、供給ローラ軸を確実に支持することができる。
請求項23に記載の発明によれば、画像形成装置から電極へ確実に給電することができる。
請求項24に記載の発明によれば、現像カートリッジのみを、感光体の寿命に関係なく、現像剤の残量に応じて交換することができる。また、感光体カートリッジを、現像カートリッジに収容されている現像剤の残量に関係なく、感光体の寿命に応じて交換することができる。
請求項25に記載の発明によれば、現像ローラと感光体との確実な接触により、感光体に形成される静電潜像を現像ローラに担持される現像剤によって確実に現像することができる。
請求項26に記載の発明によれば、現像ローラの感光体に対するより確実な接触を確保することができる。
請求項27に記載の発明によれば、より一層、電極の位置ぶれを防止することができ、現像ローラ軸に、安定して給電することができる。
請求項28に記載の発明によれば、駆動側軸継手からの駆動力を確実に受けることができる。
請求項29に記載の発明によれば、給電部材から、接触部および現像ローラ軸支持部を介して、現像ローラ軸に確実に給電することができる。
請求項30に記載の発明によれば、現像ローラ軸支持部を、現像ローラ軸に、確実に接触させることができる。
請求項31に記載の発明によれば、電極を、ねじにより、簡易かつ確実に第1側壁に固定することができる。
請求項32に記載の発明によれば、現像ローラ軸支持部を、現像ローラ軸の現像ローラ軸支持部に対する円滑な相対回転を確保しつつ、現像ローラ軸に確実に接触させることができる。
請求項33に記載の発明によれば、接触部には、画像形成装置の給電部材を確実に接触させることができながら、現像ローラ軸の現像ローラ軸支持部に対する円滑な相対回転を確保しつつ、現像ローラ軸に確実に接触させることができる。
請求項34に記載の発明によれば、供給ローラ軸支持部によって、供給ローラ軸を回転自在に支持しつつ、供給ローラにも給電することができる。
請求項35に記載の発明によれば、現像ローラ軸支持部では、現像ローラ軸の円滑な回転を確保しつつ、現像ローラ軸との確実な接触を図ることができる。また、軸受を電極として採用できない構成であっても、現像ローラ軸に確実に給電することができる。
請求項36に記載の発明によれば、現像ローラ軸支持部を、現像ローラ軸に、確実に接触させることができる。
A.第1実施形態
1.レーザプリンタの全体構成
図1は、本発明の現像カートリッジが装着される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側断面図であり、図2は、図1に示すレーザプリンタのプロセスカートリッジの側断面図、図3は、図1に示すレーザプリンタのドラムカートリッジの側断面図、図4は、図1に示すレーザプリンタの現像カートリッジの側断面図である。
このレーザプリンタ1は、図1に示すように、本体ケーシング2と、その本体ケーシング2内に収容される、用紙3を給紙するためのフィーダ部4と、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とを備えている。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2の正面には、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口6が形成されており、その着脱口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カバー軸8に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー7を、カバー軸8を支点として閉じると、フロントカバー7によって着脱口6が閉鎖され、フロントカバー7を、カバー軸8を支点として開くと、着脱口6が開放され、この着脱口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。
なお、以下の説明では、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着された状態において、フロントカバー7が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。
(2)フィーダ部
フィーダ部4は、図1に示すように、本体ケーシング2内の底部に、前後方向に沿って着脱自在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分離ローラ10および分離パッド11と、分離ローラ10の後側(分離パッド11に対して用紙3の搬送方向上流側)に設けられる給紙ローラ12とを備えている。また、フィーダ部4は、分離ローラ10の前側上方(分離ローラ10に対して用紙3の搬送方向下流側)に設けられる紙粉取りローラ13と、その紙粉取りローラ13に対向配置されるピンチローラ14とを備えている。
また、用紙3の給紙側搬送経路は、紙粉取りローラ13の近傍から略U字形状に後側へ折り返され、さらに搬送方向下流側であって、プロセスカートリッジ20の下方において、フィーダ部4には、1対のローラからなるレジストローラ15が備えられている。
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16が設けられている。この用紙押圧板16は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が下方に配置され、給紙トレイ9の底板に沿う載置位置と、前端部が上方に配置され、傾斜する供給位置との間で揺動可能とされている。
また、給紙トレイ9の前端部には、用紙押圧板16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16の前端部下方位置において、後端部がレバー軸18にて揺動自在に支持され、前端部が給紙トレイ9の底板に伏した伏臥姿勢と、前端部が用紙押圧板16を持ち上げた傾斜姿勢との間で揺動可能とされている。そして、レバー軸18に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の前端部が用紙押圧板16の前端部を持ち上げ、用紙押圧板16を供給位置に移動させる。
用紙押圧板16が供給位置に位置されると、用紙押圧板16上の最上位の用紙3は、給紙ローラ12に押圧され、給紙ローラ12の回転によって、分離ローラ10と分離パッド11との間の分離位置に向けて給紙が開始される。
なお、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16が載置位置に位置される。用紙押圧板16が載置位置に位置されると、用紙押圧板16上に用紙3を積層状に載置することができる。
給紙ローラ12によって分離位置に向けて送り出された用紙3は、分離ローラ10の回転によって、分離ローラ10と分離パッド11との間に挟まれたときに、1枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙3は、紙粉取りローラ13とピンチローラ14との間を通過し、そこで紙粉が取り除かれた後、U字状の給紙側搬送経路に沿って折り返され、レジストローラ15に向けて搬送される。
レジストローラ15は、用紙3を、レジスト後に、感光体としての感光ドラム28と転写ローラ31との間であって、感光ドラム28上のトナー像を用紙3に転写する転写位置に搬送する。
(3)画像形成部
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスカートリッジ20および定着部21を備えている。
(a)スキャナ部
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、鎖線で示すように、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の感光ドラム28の表面上に照射される。
(b)プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ20は、本体ケーシング2内におけるスキャナ部19の下方に設けられ、本体ケーシング2に対して着脱口6を介して着脱自在に装着されている。
このプロセスカートリッジ20は、図2に示すように、感光体カートリッジとしてのドラムカートリッジ27と、そのドラムカートリッジ27に着脱自在に装着される第1実施形態の現像カートリッジ30とを備えている。
(b−1)ドラムカートリッジ
ドラムカートリッジ27は、図3に示すように、ドラムフレーム58と、そのドラムフレーム58内に設けられる、感光ドラム28、スコロトロン型帯電器29、転写ローラ31およびクリーニング部材32とを備えている。
ドラムフレーム58は、スコロトロン型帯電器29およびクリーニング部材32を支持する上側筐体141と、感光ドラム28および転写ローラ31を支持する下側筐体142とからなる。
下側筐体142は、図3および図16に示すように、略矩形平板状の底壁143と、その底壁143の左右両端部において互いに向かい合って配置される側壁144L、144Rと、底壁143の前端部に配置される前壁145と、底壁143の後端部に配置される後壁146とを一体的に備え、上方が開放される有底枠状に形成されている。
この下側筐体142では、その前側が、現像カートリッジ30が装着される現像カートリッジ装着部147とされ、その後側が、上側筐体141が上下方向に向かい合って配置されるドラム支持部148とされている。
感光ドラム28は、図3に示すように、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33と、このドラム本体33の軸心において、ドラム本体33の軸方向に沿って延びる金属製のドラム軸34とを備えている。ドラム軸34が下側筐体142の側壁144L、144Rに支持され、このドラム軸34に対してドラム本体33が回転自在に支持される。また、感光ドラム28は、画像形成時には、図示しないモータからの駆動力が入力されることにより、ドラム軸34を中心に回転駆動される。
スコロトロン型帯電器29は、感光ドラム28の後側斜め上方において、上側筐体141に支持されており、感光ドラム28と接触しないように間隔を隔てて、感光ドラム28と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器29は、感光ドラム28と間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ67と、放電ワイヤ67と感光ドラム28との間に設けられ、放電ワイヤ67から感光ドラム28への電荷量を制御するためのグリッド68とを備えている。このスコロトロン型帯電器29では、画像形成時には、グリッド68にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ67に高電圧を印加して、放電ワイヤ67をコロナ放電させることにより、感光ドラム28の表面を一様に正極性に帯電させる。
転写ローラ31は、下側筐体142において、感光ドラム28の下方に設けられ、感光ドラム28と上下方向において対向して接触し、感光ドラム28との間にニップを形成するように配置されている。この転写ローラ31は、金属製の転写ローラ軸56と、その転写ローラ軸56を被覆する導電性のゴム材料からなるゴムローラ57とを備えている。転写ローラ軸56は、下側筐体142の側壁144L、144Rに、回転自在に支持されている。転写ローラ31には、転写時(画像形成時)に、図示しないモータからの駆動力が入力されることにより、回転駆動される。また、転写ローラ31には、転写時に、転写バイアスが印加される。
クリーニング部材32は、上側筐体141に支持され、感光ドラム28の後側において、感光ドラム28と対向配置されている。クリーニング部材32は、感光ドラム28に付着した紙粉を捕捉するためのクリーニングブラシ65と、そのクリーニングブラシ65を、クリーニングブラシ65に対して感光ドラム28の反対側(後側)で支持する支持プレート66とを備えている。
クリーニングブラシ65は、導電性を有する繊維状の多数のブラシ毛が植設された不織布からなり、支持プレート66に両面テープにより貼着されている。このクリーニングブラシ65は、感光ドラム28と対向して接触するように配置されている。
支持プレート66は、クリーニングブラシ65を支持した状態で、上側筐体141に支持されている。
以下、感光ドラム28のドラム軸34と平行な方向を第1方向と呼ぶことがある。また、第1方向と直交し、本体ケーシング2の正面に向かう方向を第2方向と呼ぶことがある。
現像カートリッジ装着部147において、前壁145の第1方向中央部には、ドラムカートリッジ27の着脱時に把持するための取っ手149が形成されている。
また、前壁145の第1方向両端部には、現像カートリッジ装着部147に装着された現像カートリッジ30を後方へ押圧して、現像ローラ38を感光ドラム28に圧接させるための押圧部としての押圧レバー150がそれぞれ設けられている。
各押圧レバー150は、側面視略三角形状の厚板からなり、その下端部が、それぞれの側壁144L、144Rから第1方向内方に突出する図示しない固定軸に、揺動自在に支持されている。
また、各押圧レバー150の前方には、前壁145との間に、図示しない圧縮ばねが介在されている。そのため、各押圧レバー150は、常には、圧縮ばねの付勢力により、後方へ傾倒する状態で保持されている。
また、一方の側壁144R(以下、右側壁144R)には、一方の押圧レバー150と前後方向に間隔を隔ててロックレバー151が設けられている。このロックレバー151は、側面視略矩形状をなし、ロックレバー151から下方に延びる可撓片152を備えている。このロックレバー151は、その可撓片152が底壁143の図示しないリブに係止された状態で、右側壁144Rに回動自在に支持されている。
また、現像カートリッジ装着部147において、側壁144L、144Rの後端部には、現像カートリッジ30の装着を案内するために、後述するカラー部材116および現像ローラ軸被覆部118が嵌合するガイド溝153が形成されている。
また、現像カートリッジ装着部147において、底壁143の第2方向中央よりやや前側には、後述する現像カートリッジ30の載置部133が載置される載置台155が設けられている。
(b−2)現像カートリッジ
現像カートリッジ30は、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2から離脱された状態で、図16および図17に示すように、下側筐体142のカートリッジ装着部147に着脱自在に装着される。
現像カートリッジ30は、図4に示すように、現像フレーム36と、その現像フレーム36内に設けられる、供給ローラ37、現像ローラ38および層厚規制ブレード39とを備えている。
現像フレーム36は、後で詳述するが、後側が開放されるボックス状に形成されている。現像フレーム36内には、隔壁40と、その隔壁40によって仕切られるトナー収容室41および現像室42とが設けられている。
隔壁40は、現像フレーム36の第2方向途中に配置され、現像フレーム36内を前後方向に仕切っている。隔壁40の上下方向途中には開口部43が形成される。
トナー収容室41は、隔壁40によって仕切られた現像フレーム36の前側の内部空間として区画されている。トナー収容室41内には、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。トナーには、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る。この重合トナーは、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、このようなトナーには、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、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、トナー収容室41には、トナー収容室41における現像フレーム36の側壁69L、69R(後述)に、トナーを充填するためのトナー供給口が形成されており、そのトナー供給口がトナーキャップ35(図15参照)によって閉鎖されている。
また、トナー収容室41には、現像フレーム36の側壁69L、69R(後述)に、トナーの残量を検知するためのトナー検知用窓44が形成されている。このトナー検知用窓44は、隔壁40の近傍において、現像フレーム36の側壁69L、69T(後述)に、幅方向(前後方向および上下方向に直交する方向。以下同じ。)沿って対向するように形成されている。各トナー検知用窓44は、現像フレーム36の側壁69L、69R(後述)に透明な円板を埋設することにより形成されている(図13、図14および図15参照)。
また、トナー収容室41内には、トナーを攪拌するためのアジテータ45が設けられている。このアジテータ45は、アジテータ回転軸46と、攪拌部材47とを備えている。
アジテータ回転軸46には、トナー収容室41のほぼ中央において、現像フレーム36の両側壁69L、69R(後述)に回転自在に支持されており、攪拌部材47は、アジテータ回転軸46に設けられている。アジテータ45は、現像時(画像形成時)に、図示しないモータからの駆動力が、アジテータ回転軸46に入力されることにより、回転駆動される。
また、アジテータ45には、ワイパ48が設けられている。このワイパ48は、アジテータ回転軸46の軸方向両端部に取り付けられている。各ワイパ48は、アジテータ回転軸46が回転すると、アジテータ回転軸46を中心として、トナー収容室41を周方向に移動して、現像フレーム36の側壁69L、69R(後述)に設けられている各トナー検知用窓44を払拭する。これによって、各トナー検知用窓44が、ワイパ48によって清掃される。
現像室42は、隔壁40によって仕切られた現像フレーム36の後側の内部空間として区画されている。
供給ローラ37は、現像室42において、開口部43の後側であって、後述する中央底壁75の上に配置されている。この供給ローラ37は、金属製の供給ローラ軸50と、その供給ローラ軸50の周りに設けられる導電性の発泡材料からなる供給ローラ部材としてのスポンジローラ51とを備えている。供給ローラ軸50は現像室42における現像フレーム36の側壁69L、69R(後述)に、回転自在に支持されている。なお、供給ローラ軸50は、その両軸端部が、側壁69L、69R(後述)からそれぞれ外方に突出している。供給ローラ37は、現像時(画像形成時)に、図示しないモータからの駆動力が、供給ローラ軸50に入力されることにより回転駆動される。また、供給ローラ37には、現像時(画像形成時)に、現像ローラ38へ印加される現像バイアスと同じバイアスが印加される。
現像ローラ38は、現像室42において、供給ローラ37の後側であって、後述する後側底壁76の上に配置され、供給ローラ37と互いに圧縮されるように接触した状態で設けられている。この現像ローラ38は、金属製の現像ローラ軸52と、その現像ローラ軸52の周りに設けられる導電性のゴム材料からなる現像ローラ部材としてのゴムローラ53とを備えている。現像ローラ軸52は、供給ローラ軸50と平行して延び、現像室42における現像フレーム36の側壁69L、69R(後述)に、回転自在に支持されている。
なお、現像ローラ軸52は、その両軸端部が、側壁69L、69R(後述)からそれぞれ外方に突出している。ゴムローラ53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形成され、その表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ38は、現像時(画像形成時)に、図示しないモータからの駆動力が、現像ローラ軸52に入力されることにより回転駆動される。また、現像ローラ38には、現像時(画像形成時)に、現像バイアスが印加される。
層厚規制ブレード39は、金属製の板ばね材からなるブレード本体54と、そのブレード本体54の遊端部に設けられる絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部55とを備えている。この層厚規制ブレード39は、ブレード本体54の基端部が、現像ローラ38の上方において、後述するブレード取付部77に取付部材134によって支持されることにより、遊端部が、供給ローラ37に向かって斜め下方前側に延び、押圧部55がブレード本体54の弾性力によって現像ローラ38上に圧接されている。
(b−3)現像転写動作
そして、画像形成時において、図示しないモータからの駆動力が、アジテータ回転軸46に入力されると、アジテータ回転軸46が回転され、攪拌部材47が、アジテータ回転軸46を中心として、トナー収容室41を周方向に移動する。そうすると、トナー収容室41内のトナーが、攪拌部材47によって攪拌され、隔壁40の上下方向途中において前後方向に連通する開口部43から、現像室42に向かって放出される。
開口部43から現像室42に向かって放出されたトナーは、供給ローラ軸50の回転により、供給ローラ37のスポンジローラ51によって、現像ローラ38のゴムローラ53に供給される。このとき、トナーは、供給ローラ37のスポンジローラ51と現像ローラ38のゴムローラ53との間で正極性に摩擦帯電される。現像ローラ38のゴムローラ53上に供給されたトナーは、現像ローラ軸52の回転に伴って、層厚規制ブレード39の押圧部55と現像ローラ38のゴムローラ53との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ38のゴムローラ53上に担持される。
一方、図2に示すように、感光ドラム28が回転すると、ドラム本体33の表面は、まず、スコロトロン型帯電器29により一様に正極性に帯電された後、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。
次いで、現像ローラ軸52の回転により、現像ローラ38のゴムローラ53上に担持されかつ正極性に帯電されているトナーが、感光ドラム28のドラム本体33の表面に対向して接触するときに、ドラム本体33の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正極性に帯電されているドラム本体33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、ドラム本体33の静電潜像は、可視像化され、ドラム本体33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、ドラム本体33の表面上に担持されたトナー像は、レジストローラ15によって搬送されてくる用紙3が、ドラム本体33と転写ローラ31のゴムローラ57との間の転写位置を通過する間に、転写ローラ31のゴムローラ57に印加され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、定着部21に搬送される。
なお、転写後に感光ドラム28のドラム本体33の表面に残存する転写残トナーは、現像ローラ38のゴムローラ53で回収される。また、転写後に感光ドラム28のドラム本体33の表面に付着する用紙3からの紙粉は、クリーニング部材32のクリーニングブラシ65によって、感光ドラム28のドラム本体33の表面から除去される。
(c)定着部
定着部21は、図1に示すように、プロセスカートリッジ20の後側に設けられ、プロセスカートリッジ20の感光ドラム28と略水平方向に間隔を隔てて配置されている。この定着部21は、定着フレーム59と、その定着フレーム59内に、加熱ローラ60および加圧ローラ61とを備えている。
加熱ローラ60は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされている金属管と、その金属管内に挿入されている加熱のためのハロゲンランプとを備えている。この加熱ローラ60は、定着時(画像形成時)に、図示しないモータからの駆動力が入力されることによって回転駆動される。
加圧ローラ61は、加熱ローラ60の下方において、加熱ローラ60を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ61は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸を被覆するゴム材料からなるゴムローラとを備えている。加圧ローラ61は、加熱ローラ60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像を、用紙3が加熱ローラ60と加圧ローラ61との間を通過する間に熱定着させる。トナー像が定着した用紙3は、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ62に向かって搬送される。
定着部21から排紙トレイ62までの用紙3の排紙側搬送経路は、定着部21から略U字状に前側へ折り返されている。この排紙側搬送経路において、途中には搬送ローラ63が、下流側端部には排紙ローラ64が、それぞれ設けられている。
定着部21において熱定着された用紙3は、排紙側搬送経路に搬送され、搬送ローラ63によって排紙ローラ64に搬送された後、排紙ローラ64によって、排紙トレイ62上に排紙される。
2.現像カートリッジの詳細
図5は、後方上左側から見た現像カートリッジの斜視図、図6は、後方上右側から見た現像カートリッジの斜視図、図7は、前方下左側から見た現像カートリッジの斜視図、図8は、前方下右側から見た現像カートリッジの斜視図、図9は、現像カートリッジの正面図、図10は、現像カートリッジの背面図、図11は、現像カートリッジの平面図、図12は、現像カートリッジの底面図、図13は、現像カートリッジ(ギヤカバー装着状態)の左側面図、図14は、現像カートリッジ(ギヤカバー未装着状態)の左側面図、図15は、現像カートリッジの右側面図、図19は、図13に対応する現像カートリッジ(幅方向において接点板が投影されている状態)の左側面図、図20は、図15に対応する現像カートリッジ(幅方向においてカップリング受動部が投影されている状態)の右側面図である。
以下、図4ないし図15、図19および図20を参照して、現像カートリッジについて詳細に説明する。
(1)現像フレーム
現像フレーム36は、図4および図5に示すように、一対の側壁69L、69R、上壁70、底壁71および前壁72を一体的に備え、後側には、後側開口部73が形成されるボックス状に形成されている。
側壁69L、69Rは、平板状をなし、図11に示すように、第1方向において、トナー収容室41および現像室42を挟んで対向配置されており、図14および図15に示すように、トナー収容室41および現像室42の両側方を閉鎖している。
上壁70は、図4および図11に示すように、平板状をなし、側壁69L、69Rの上端部に連結され、側壁69L、69Rの間にわたって配置されている。この上壁70は、トナー収容室41および現像室42の上方を閉鎖している。
底壁71は、図4および図7に示すように、湾曲板状をなし、側壁69L、69Rの下端部に連結され、側壁69L、69Rの間にわたって配置されている。この底壁71は、トナー収容室41および現像室42の下方を閉鎖し、前側底壁74、中央底壁75および後側底壁76を一体的に備えている。
前側底壁74は、トナー収容室41内のアジテータ45の回転軌跡に沿う断面略半円弧状に形成されている。
中央底壁75は、前側底壁74の後側に配置され、現像室42内の供給ローラ37に沿う断面略半円弧状に形成されている。
後側底壁76は、中央底壁75の後側に配置され、前側から後側へ向かって下方に傾斜する舌板状に形成されている。
前壁72は、平板状をなし、側壁69L、69Rの前端部に連結され、側壁69L、69Rの間にわたって配置されている。この前壁72は、トナー収容室41の前方を閉鎖している。
また、側壁69L、69Rの後端部上側には、図4に示すように、ブレード取付部77が架設されている。
このブレード取付部77は、側壁69L、69Rの間に架設され、その側断面が下方に向かって幅狭となる三角形状に形成されており、その後端面が、上端から下端に向かって、斜め下方前側に傾斜する傾斜面として、形成されている。
なお、ブレード取付部77の後端面には、図4および図9に示すように、ブレード本体54の基端部が、後端面とブレード本体54の基端部との間にシール部材135を介在させた状態で、取付部材134によって固定されている。
シール部材135は、ブレード取付部77の後端面に配置され、後端面と取付部材134との間からのトナー漏れを防止する。
取付部材134は、板状のフロントサポート部材138、断面略L字形状のバックサポート部材136および組みねじ137を備えている。フロントサポート部材138は、シール部材135の後側に配置されている。フロントサポート部材138の後側には、ブレード本体54の基端部が配置され、バックサポート部材136は、ブレード本体54の基端部の後側に配置されている。組みねじ137は、バックサポート部材136、ブレード本体54の基端部およびフロントサポート部材138を前後方向に貫通して、それらを一体的に固定している。そして、ブレード本体54の基端部は、固定ねじ139により、取付部材134とともにシール部材135を挟んで、ブレード取付部77に固定されている。
後側開口部73は、図4および図5に示すように、取付部材134のバックサポート部材136、側壁69L、69Rの後端部および後側底壁76の後端部によって区画され、第1方向に延び、略矩形状に開口されている。
この後側開口部73には、現像ローラ38が露出するように配置されている。より具体的には、現像ローラ38は、図13に示すように、側面視において、現像フレーム36内から後側開口部73を介して現像フレーム36外へ突出するように配置されている。
また、現像ローラ38は、図9に示すように、現像ローラ軸52の両軸端部が、互いに対向する側壁69L、69Rにおいて回転自在に支持される。
一方の側壁69(左側壁)から突出する現像ローラ軸52の軸端部には、カラー部材116が外嵌されており、現像ローラ軸52の軸端部は、そのカラー部材116とともに、図5および図7に示し、後述するように、左側壁69Lに隣接するギヤカバー93の現像ローラ軸挿通部111に挿通され、ギヤカバー93の現像ローラ軸挿通部111において回転自在に支持されている。
他方の側壁69(右側壁)から突出する現像ローラ軸52の軸端部には、図6および図8に示し、後述するように、右側壁69Rに隣接する軸受部材201が外嵌され、現像ローラ軸52の軸端部は軸受部材201を貫通する。さらに、軸受部材201に隣接して電極部材117が設けられている。軸受部材201を貫通した現像ローラ軸52の軸端部には、電極部材117に形成された現像ローラ軸被覆部118が外嵌される。現像ローラ軸52は、電極部材117の現像ローラ軸被覆部118において回転自在に支持されている。これによって、現像ローラ38の両端部は、ギヤカバー93の現像ローラ軸挿通部111、および、電極部材117の現像ローラ軸被覆部118によっても、支持されている。
なお、カラー部材116および現像ローラ軸被覆部118は、現像カートリッジ30の現像カートリッジ装着部147への装着時には、現像カートリッジ装着部147の側壁144L、144Rに形成されるガイド溝153(図17参照)に案内され、これによって、現像カートリッジ30の現像カートリッジ装着部147への円滑な装着を確保することができる。
また、後側開口部73の下側に配置される後側底壁76の後端部には、図5および図9に示すように、幅方向両端部に、側端後壁78が設けられている。両側端後壁78は、その下部の幅方向内方の部分が切り欠かれる略L字板形状に形成されている。
また、後側開口部73の下側に配置される後側底壁76の後端部には、両側端後壁78の間に、補強部80が設けられている。
補強部80は、両側端後壁78の間において、幅方向に沿って延び、両側端後壁78の切り欠かれた部分に嵌合するように設けられている。この補強部80は、図4および図5に示すように、後側底壁76の後端部から連続して形成され、補強上壁82、補強前壁85、補強底壁83および両補強側壁84を一体的に備えており、後側が開放された箱状に形成されている。より具体的には、補強部80は、幅方向に直交する方向の断面が、後側が開放された略コ字形状に形成されている。
補強上壁82は、後側底壁76の後端部と連続して設けられ、後方に向かって突出するように形成されている。
補強前壁85は、後側底壁76の後端部と連続して設けられ、補強上壁82の前端部から下方に延びるように形成されている。
補強底壁83は、補強上壁82と上下方向に対向するように配置され、補強前壁85の下端部から連続して設けられ、斜め後側下方に向かって延びるように形成されている。
両補強側壁84は、補強上壁82、補強前壁85および補強底壁83の幅方向両端部に、それぞれ連続して設けられている。
なお、補強上壁82には、図4示すように、ロアフィルム87が貼着されている。このロアフィルム87は、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどから形成され、その後端部が補強上壁82の上面に貼着された状態で、その前端部が、斜め前側上方に向かって延び、現像ローラ38のゴムローラ53の下側の表面に接触するように配置されている。これにより、ロアフィルム87は、補強上壁82と現像ローラ38との間の隙間を塞いで、その隙間からのトナーの漏れを防止している。
また、現像フレーム36の底壁71には、図4および図7に示すように、補強部80から連続して、ガイド板81が設けられている。ガイド板81は、前後方向に延びるリブ状(平板状)をなし、底壁71から下方に向かって突出するように形成され、幅方向において互いに間隔を隔てて平行するように複数設けられている。
より具体的には、各ガイド板81は、その後端部が補強前壁85および補強底壁83に連結され、その前端部が前側底壁74の後端部に連結され、後側底壁76および中央底壁75から下方に向かって立設されている。また、各ガイド板81は、補強底壁83、補強前壁85、後側底壁76、中央底壁75および前側底壁74と一体的に形成されている。また、ガイド板81の下端縁は、補強底壁83の後端部から、まっすぐ前方に向かって延び、中央底壁75の下方において斜め前側上方に緩やかに屈曲して、前側底壁74の後端部に至る形状に、形成されている。
また、中央底壁75には、図7および図12に示すように、各ガイド板81を補強するためのガイド補強板86が設けられている。このガイド補強板86は、板状をなし、中央底壁75から下方に向かって立設され、各ガイド板81の前後方向途中と略直交する方向に沿って設けられている。ガイド補強板86は、各ガイド板81を、幅方向において連結し、各ガイド板81を補強している。
また、前側底壁74には、ドラムフレーム58のカートリッジ装着部147に現像カートリッジ30を載置するための載置部133および載置板88が設けられている。
載置部133は、前側底壁74の前後方向中央において、幅方向両端部にそれぞれ形成されている。各載置部133は、底面視矩形状の厚板からなり、前側底壁74の底面に設けられている。
載置板88は、幅方向において対向配置される2枚を1組として、前側底壁74の前端部において、幅方向両端部にそれぞれ形成されている。各載置板88は、三角形状をなし、前側底壁74から下方に向かって立設され、その下端縁が、載置部133よりやや上方において、前後方向に延びるように形成されている。
また、現像フレーム36の前壁72には、図7および図10に示すように、把持部89が設けられている。把持部89は、平面視略コ字形状に形成されており、前壁72において、幅方向に間隔を隔てて配置される2つの取っ手支持板90と、各取っ手支持板90の間に架設される取っ手91とを備えている。各取っ手支持板90は、板状をなし、前壁72の上側から前方に向かって突出するように形成されている。取っ手91は、各取っ手支持板90の前端縁に連結されている。
また、現像フレーム36の側壁69L、69Rには、被押圧部としてのボス132が設けられている。現像カートリッジ30がドラムフレーム58のカートリッジ装着部147に装着された状態で、ボス132は各押圧レバー150と当接する。
ボス132は、それぞれの側壁69L、69Rの前端部下側の外側面から、外方に向かってそれぞれ突出するように設けられている。各ボス132は、図14および図15に示すように、後方に向かって開放される側面視略U字形状に形成されており、第1方向において、対称となる位置に配置されている。
現像カートリッジ30がドラムフレーム58のカートリッジ装着部147に装着されると、図2に示すように、載置部133が載置台155に載置されるとともに、載置板88がカートリッジ装着部147の底壁143に載置される。
また、図8、図16および図17が参照されるように、各ボス132の前端部と各押圧レバー150とが当接し、各押圧レバー150を押圧する圧縮ばねの付勢力によって、各ボス132が各押圧レバー150によって後方に向かって押圧される。すると、現像フレーム36がカートリッジ装着部147に対して相対的に後方に移動して、現像ローラ38のゴムローラ53が感光ドラム28に圧接される。
また、図6、図8に示すように、側壁69Rにおいて、ボス132の後方には係合部181が側壁69Rから外方へ突出して一体に形成される。現像カートリッジ30がドラムカートリッジ27のカートリッジ装着部147に装着された状態では、係合部181がロックレバー151の下方に配置される。ロックレバー151は可撓片152からの付勢力で、係合部181に係止される。なお、現像カートリッジ30をカートリッジ装着部147から離脱させるときには、ロックレバー151を押下すれば、ロックレバー151の係合部181に対するロックが解除される。
(2)ギヤ機構部およびギヤカバー
また、現像フレーム36の第2側壁としての一方の側壁69L(以下、左側壁69L)には、図14に示すように、アジテータ回転軸46、供給ローラ軸50、現像ローラ軸52の各軸端部が、左側壁69Lの第1方向外方に突出している。左側壁69Lには、それらアジテータ回転軸46、供給ローラ軸50および現像ローラ軸52を回転駆動するためのギヤ機構部92と、図5および図13に示すように、このギヤ機構部92を被覆するギヤカバー93とが設けられている。
ギヤ機構部92は、図14に示すように、左側壁69Lに配置され、受動側軸継手としての入力ギヤ94、供給ローラギヤとしての供給ローラ駆動ギヤ95、現像ローラギヤとしての現像ローラ駆動ギヤ115、中間ギヤ96、アジテータ駆動ギヤ97および検知ギヤ98を備えている。
入力ギヤ94は、現像ローラ軸52とアジテータ回転軸46との間において、左側壁69Lから第1方向外方に突出する入力ギヤ支持軸99に回転自在に支持されている。
この入力ギヤ94は、第1筒状部分としてのカップリング受動部100と、そのカップリング受動部100の周りに、カップリング受動部100と同軸で設けられる第2筒状部分としての駆動ギヤ101とを一体的に備えている。
カップリング受動部100は、中空円筒形状をなし、その内周面から、後述する駆動側軸継手としてのカップリング駆動部200(図5参照)と係合する受動部としての係合爪102が、径方向内方に向かって突出している。各係合爪102は、入力ギヤ支持軸99を中心として、互いに向かい合うように配置されている。これによって、カップリング受動部100は、カップリング駆動部200(図5参照)と噛合するギヤ歯として形成されている。
駆動ギヤ101は、カップリング受動部100の第1方向に隣り合って、カップリング受動部100と左側壁69Lの間に位置するように配置されている。
供給ローラ駆動ギヤ95は、入力ギヤ94の下方において、入力ギヤ94と噛合する状態で、供給ローラ軸50の軸端部において、供給ローラ軸50と一体で回転するように、相対回転不能に結合されている。
現像ローラ駆動ギヤ115は、入力ギヤ94の斜め後側下方において、入力ギヤ94と噛合する状態で、現像ローラ軸52の軸端部において、現像ローラ軸52と一体で回転するように、相対回転不能に結合されている。
中間ギヤ96は、入力ギヤ94の前方において、左側壁69Lから第1方向外方に突出する中間ギヤ支持軸103に回転自在に支持されている。この中間ギヤ96は、入力ギヤ94と噛合する外歯104と、外歯104の幅方向内方に配置され、アジテータ駆動ギヤ97と噛み合う内歯105とを、一体的に備えている。
アジテータ駆動ギヤ97は、中間ギヤ96の斜め前側下方において、アジテータ回転軸46の軸端部において、アジテータ回転軸46と一体で回転するように、相対回転不能に設けられている。このアジテータ駆動ギヤ97は、中間ギヤ96の内歯105と噛合する内歯106と、内歯106の幅方向外方に配置され、検知ギヤ98と噛み合う外歯107とを、一体的に備えている。
検知ギヤ98は、アジテータ駆動ギヤ97の斜め前側上方において、左側壁L69から第1方向外方に突出する検知ギヤ支持軸108に回転自在に支持されている。
この検知ギヤ98は、外周に設けられるギヤ歯が部分的に欠ける欠歯ギヤからなり、検知ギヤ支持軸108から径方向外方に延びる新品判別突起109が一体的に形成されている。また、この検知ギヤ98は、検知ギヤ支持軸108に巻回されるコイルばね110によって、アジテータ駆動ギヤ97の外歯107と噛合するように、付勢されている。
ギヤカバー93は、図13に示すように、ギヤ機構部92を幅方向外方から覆うように、現像カートリッジ30の左側壁69Lに組み付けられている。このギヤカバー93には、その後側に、現像ローラ軸52およびカラー部材116が挿通される現像ローラ軸挿通部111と、カップリング受動部100を露出させる入力開口部112とが形成されている。また、その前側には、検知ギヤ98を被覆する検知ギヤカバー部113が形成されている。
検知ギヤカバー部113は、第1方向外方に向かって膨出するように形成され、その膨出部には検知ギヤ98が収容される。検知ギヤカバー部113の後側部分には、検知ギヤ98の回転に伴って、周方向に移動する新品判別突起109を露出させるための、略扇形状の検知窓114が開口されている。
現像カートリッジ30が装着されたプロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されると、現像カートリッジ30の入力ギヤ94のカップリング受動部100に、図5に示すように、本体ケーシング2内に設けられている図示しないモータからの駆動力が伝達される図示しないカップリング駆動部200が挿入され、カップリング受動部100と噛合する。
なお、カップリング駆動部200は、本体ケーシング2のフロントカバー7の開閉と連続して、カップリング受動部100に進退自在に挿入される。すなわち、フロントカバー7が開くと、カップリング駆動部200は、カップリング受動部100から退避するのでプロセスカートリッジ20を本体ケーシング2から離脱させることができる。現像カートリッジ30が装着されているプロセスカートリッジ20を、着脱口6を介して、本体ケーシング2に対して装着した後、フロントカバー7を閉じると、カップリング駆動部200が、カップリング受動部100に向かって進出して、カップリング受動部100に挿入される。
そして、モータからの駆動力がカップリング駆動部200からカップリング受動部100に入力されると、入力ギヤ94が回転駆動される。すると、入力ギヤ94の駆動ギヤ101に直接噛合している供給ローラ駆動ギヤ95が回転駆動され、供給ローラ軸50の回転により、供給ローラ37が回転される。
また、入力ギヤ94の駆動ギヤ101に直接噛合している現像ローラ駆動ギヤ115が回転駆動され、現像ローラ軸52の回転により、現像ローラ38が回転される。
さらに、入力ギヤ94の駆動ギヤ101に噛合している中間ギヤ96の外歯104が回転駆動され、外歯104と一体的に形成されている中間ギヤ96の内歯105が回転駆動される。中間ギヤ96の内歯105が回転駆動されると、その中間ギヤ96の内歯105に噛合しているアジテータ駆動ギヤ97の内歯106が回転駆動され、アジテータ回転軸46の回転により、アジテータ45が回転される。
また、アジテータ駆動ギヤ97の内歯106が回転駆動されると、その内歯106と一体的に形成されているアジテータ駆動ギヤ97の外歯107が回転駆動される。すると、そのアジテータ駆動ギヤ97の外歯107に噛合している検知ギヤ98が、回転駆動される。
なお、検知ギヤ98は、現像カートリッジ30が新品のときに、図14に示す状態にあり、コイルばね110によって、アジテータ駆動ギヤ97の外歯107と噛合するように付勢されている。そして、一旦、回転駆動されると、ギヤ歯が欠けている部分において停止し、再度、回転駆動されることはない。それに伴って、新品判別突起109は、現像カートリッジ30が新品のときに、検知窓114を一方向において1回通過するのみである。そのため、レーザプリンタ1では、本体ケーシング2において、この新品判別突起109の通過を、図示しない新品検知センサによって検知するか否かにより、装着された現像カートリッジ30の新旧を判別するようにしている。
(3)電極部材
また、現像フレーム36の第1側壁としての他方の側壁69R(以下、右側壁69R)には、図6、図8および図15に示すように、現像ローラ軸52の軸端部を支持する軸受部材201が設けられている。軸受部材201は平板状の非導電性樹脂で形成され、その後端部には現像ローラ軸52の太さとほぼ同等の内径を有するカラー部202が一体に形成されている。カラー部202は円筒形状であり、現像ローラ軸52が挿通されている。現像ローラ軸52の軸端部は、摺動回転可能となるように、カラー部202の内周面に支持される。
軸受部材201の後部には、カラー部202を上下に挟んで、2つの嵌合孔128が形成されている。軸受部材201の前部には図示しない開口が形成される。右側壁69Rには、嵌合孔128と対向する位置に、2つの嵌合突起129が形成されている。軸受部材201は、その後端縁が右側壁69Rの後端縁と面一となる位置で、右側壁69Rに取り付けられている。軸受部材201が右側壁69Rに取り付けられた状態では、現像ローラ軸52がカラー部202に挿通され、供給ローラ軸50が図示しない開口に挿通され、2つの嵌合突起129が、それぞれ嵌合孔128に嵌合されている。
軸受部材201の表面には、現像ローラ軸52に現像バイアスを給電するための電極としての電極部材117が設けられている。
この電極部材117は、カーボン粉末を含む導電性樹脂から形成されており、取付板120と、その取付板120に設けられる現像ローラ支持部としての現像ローラ軸被覆部118および端子部119とを一体的に備えている。
取付板120は、平板状をなし、側面視略三角形状に形成されている。
現像ローラ軸被覆部118は、取付板120の後端部に設けられ、現像ローラ軸52の軸端部が挿入されるように、カラー部202と同心の円筒形状をなし、取付板120の後端部から第1方向外方に突出するように形成されている。
現像ローラ軸52の軸端部は、カラー部202に支持される大径部と、現像ローラ軸被覆部118に支持される小径部とを有し、大径部の直径は小径部の直径よりも大きい。また、現像ローラ軸被覆部118の外径は、カラー部202の内径とほぼ等しくされており、現像ローラ軸被覆部118に現像ローラ軸52を挿通させたときには、現像ローラ軸被覆部118の一部がカラー部202の円筒内に位置する。
端子部119は、現像ローラ軸被覆部118と前後方向に間隔を隔てて、取付板120の前端部に設けられ、台座部121と、接触部としての接点板122とを備えている。
台座部121は、上下方向に延びる側面視略楕円形状の台板123と、その台板123の外周端縁から、幅方向外方に突出する環状の外枠板124とを一体的に備えている。この外枠板124は、台板123の上端縁に形成される部分が、それ以外の外周端縁に形成される部分に対して、第1方向外方に膨出するように形成されている。
接点板122は、下方が開放される側面視略コ字形状をなし、台座部121の上端縁に形成される外枠板124から、第1方向外方に延出するように形成されている。
また、取付板120には、上側補強リブ125、下側補強リブ126および供給ローラ支持部としての供給ローラ軸被覆部127が形成されている。
上側補強リブ125は、取付板120から第1方向外方に突出するように形成され、接点板122の後端部から現像ローラ軸被覆部118へ向かって斜め後側下方に延び、さらに、現像ローラ軸被覆部118の周りを、前側が開放される側面視略C字形状に囲むように、連続して形成されている。
下側補強リブ126は、取付板120から第1方向外方に突出するように形成され、端子部119の下方を囲む、上方が開放される側面視略コ字形状に形成されている。より具体的には、下側補強リブ126は、第1下側補強リブ126Aと、第2下側補強リブ126Bと、第3下側補強リブ126Cとが連続して形成されたものである。
第1下側補強リブ126Aは、その上端から斜め後側下方に延び、その上端は、現像ローラ軸被覆部118と端子部119との途中に配置される上側補強リブ125に連結され、下端は第3下側補強リブ126Cに連結される。
第2下側補強リブ126Bは、その上端が台座部121の前側下端に連結され、その上端から斜め後側下方に向かって第1下側補強リブ126Aと平行して延び、下端が第3下側補強リブ126Cに連結される。
第3下側補強リブ126Cは、第1下側補強リブ126Aの下端と第2下側補強リブ126Bの下端とを連結し、台座部121の下方に配置される。
供給ローラ軸被覆部127は、台座部121と第3下側補強リブ126Cとの間に設けられ、供給ローラ軸50の軸端部が挿入される円筒形状をなし、取付板120から、外枠板124よりも短く第1方向外方に突出するように形成されている。
また、台座部121の台板123には、ねじ挿通孔(図示せず。)が形成されている。軸受部材201には台板123のねじ挿通孔と対向する挿通孔(図示せず)が形成されている。右側壁69Rには、台板123のねじ挿通孔と対向するねじ螺着孔(図示せず。)が形成されている。
そして、この電極部材117は、現像ローラ軸被覆部118に現像ローラ軸52の軸端部を挿入して支持するとともに、供給ローラ軸被覆部127に供給ローラ軸50の軸端部を挿入して支持し、さらに、台板123のねじ挿通孔に、ねじ130を挿通して、そのねじ130を、軸受部材201の挿通孔を貫通させて右側壁69Rのねじ螺着孔に螺着させることにより、右側壁69Rに組み付けられている。
これによって、現像ローラ軸52の軸端部は、現像ローラ軸被覆部118の内周面と摺動自在に接触する。また、供給ローラ軸50の軸端部も、供給ローラ軸被覆部127の内周面と摺動自在に接触する。
現像カートリッジ30が装着されたプロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されると、図15の仮想線で示すように、本体ケーシング2内に設けられる給電部材としての現像バイアス端子131が、接点板122の上面に弾性的に接触する。
すなわち、接点板122は、供給ローラ軸被覆部127に挿入された供給ローラ軸50と上下方向において隣接配置されており、供給ローラ軸50と対向する側と反対の面で、現像バイアス端子131と弾性的に接触する。
現像バイアス端子131は、本体ケーシング2内に設けられる図示しない高圧基板に接続され、その高圧基板から現像バイアスが印加される。そのため、現像バイアス端子131が接点板122の上面に弾性的に接触すると、高圧基板から印加される現像バイアスが、現像バイアス端子131から、導電性樹脂からなる電極部材117を介して、現像ローラ軸52に印加され、その現像ローラ軸52から導電性のゴムローラ53に印加される。
また、電極部材117は、現像ローラ軸52と供給ローラ軸50の双方を支持するので、現像バイアスと同じバイアスが供給ローラ軸50を介して導電性のスポンジローラ51に印加される。
(4)入力ギヤと電極部材との相対配置
そして、この現像カートリッジ30では、図11、図13および図15に示すように、電極部材117の接点板122が、入力ギヤ94を現像ローラ軸52と平行な方向、つまり第1方向へ投影した投影面内に配置されている。
より具体的には、図19および図20に示すように、入力ギヤ94のカップリング受動部100を第1方向へ投影した投影面内に、電極部材117の接点板122が配置されており、さらに、この接点板122は、カップリング受動部100を第1方向へ投影した投影面内において、現像バイアス端子131と接触するように配置されている。とりわけ、この接点板122は、カップリング受動部100の回転中心となる入力ギヤ支持軸99の延長線(次に述べる第2軸線X2)上において、現像バイアス端子131と接触するように配置されている。
また、図11に示すように、現像ローラ軸52の回転中心である第1軸線X1と、入力ギヤ94の回転中心である第2軸線X2とは、前後方向に等間隔を隔てて平行に配置されており、電極部材117の接点板122の一部が、第2軸線X2上に位置するように配置されている。
さらに詳細には、図13に示すように、入力ギヤ94の回転中心である入力ギヤ支持軸99の中心と、現像ローラ38の回転中心である現像ローラ軸52の中心とを、現像ローラ軸52の軸方向と直交する方向に結ぶ第1直線L1と、図15に示すように、電極部材117の接点板122の一部である現像バイアス端子131との接点と、現像ローラ38の回転中心である現像ローラ軸52の中心とを、現像ローラ軸52の軸方向と直交する方向に結ぶ第2直線L2とが、図11に示すように、平行となる。そして、第1直線L1上における第2軸線X2と第1軸線X1との間の第1距離D1(図13参照)と、第2直線L2上における第2軸線X2と第1軸線X1との間の第2距離D2(図15参照)とが、等しい。
(5)現像カートリッジの作用効果
このように、この現像カートリッジ30では、電極部材117の接点板122が、入力ギヤ94を現像ローラ軸52と平行な方向、つまり第1方向へ投影した投影面内に配置されている。より具体的には、入力ギヤ94のカップリング受動部100を第1方向へ投影した投影面内に、電極部材117の接点板122が配置されている。望ましくは接点板122が、カップリング受動部100を第1方向へ投影した投影面内において、現像バイアス端子131と接触するように、とりわけ、カップリング受動部100の回転中心となる入力ギヤ支持軸99の延長線上において、接点板122が現像バイアス端子131と接触するように配置されている。また、第1軸線X1と第2軸線X2とが平行に配置され、電極部材117の接点板122の一部が、第2軸線X2上に位置するように配置されている。さらに詳細には、第1直線L1と第2直線L2とが平行であり、第1距離D1と第2距離D2とが、等しい。
そのため、モータからの駆動力がカップリング駆動部200からカップリング受動部100に入力されたときに、現像カートリッジ30に対して、入力ギヤ94を中心として回転しようとするねじれ力が発生しても、電極部材117の接点板122にそのようなねじれ力が、大きく作用することを防止することができる。その結果、接点板122の位置ぶれを防止することができ、接点板122と現像バイアス端子131の接触が安定するので、電極部材117から現像ローラ軸52に、安定して給電することができる。
なお、接点板122と現像バイアス端子131の接点が、カップリング受動部100を第1方向へ投影した投影面内のどこかに位置していれば、上で述べたねじれ力による影響を最小限にすることが可能である。
また、この現像カートリッジ30では、現像ローラ軸52の両軸端部が側壁69L、69Rにおいてそれぞれ回転自在に支持されることにより、現像ローラ38の両端部が、側壁69L、69Rに支持されている。そのため、現像ローラ38をしっかりと支持しつつ、ゴムローラ53に、安定して現像バイアスを印加することができる。
また、現像ローラ軸52の一方の軸端部が、さらに、カラー部材116を介してギヤカバー93の現像ローラ軸挿通部111において回転自在に支持されるとともに、他方の軸端部が電極部材117の現像ローラ軸被覆部118において回転自在に支持されることにより、現像ローラ38の両端部が、ギヤカバー93の現像ローラ軸挿通部111、および、電極部材117の現像ローラ軸被覆部118によっても、支持されている。そのため、現像ローラ軸52を、ギヤカバー93の現像ローラ軸挿通部111、および、電極部材117の現像ローラ軸被覆部118に効率よく組み付けることができながら、現像ローラ38をしっかりと支持しつつ、ゴムローラ53に、安定して現像バイアスを印加することができる。
また、この現像カートリッジ30では、電極部材117が導電性樹脂から形成されているので、電極部材117を任意の形状に成形して、ゴムローラ53に、安定して現像バイアスを印加することができる。
また、この現像カートリッジ30を装着した状態のプロセスカートリッジ20を本体ケーシング2に装着すると、現像バイアス端子131が接点板122の上面に弾性的に接触し、高圧基板から印加される現像バイアスが、現像バイアス端子131から、電極部材117を介して、現像ローラ軸52に印加され、その現像ローラ軸52から導電性のゴムローラ53に印加される。そのため、電極部材117からゴムローラ53へ確実に現像バイアスを印加することができる。
また、現像ローラ軸52は、金属製であるため、電極部材117からゴムローラ53へ、より一層確実に現像バイアスを印加することができる。
また、この現像カートリッジ30では、電極部材117の現像ローラ軸被覆部118が、現像ローラ軸52を回転自在に支持しているので、別部材で現像ローラ軸52を受ける必要がなく、部品点数を低減して、コストの削減を図ることができる。
また、この現像カートリッジ30では、入力ギヤ94が、カップリング受動部100と、駆動ギヤ101とを一体的に備えている。そのため、カップリング受動部100において、カップリング駆動部200からの駆動力を確実に受けることができるとともに、駆動ギヤ101において、その駆動力を、供給ローラ駆動ギヤ95、現像ローラ駆動ギヤ115および中間ギヤ96に伝達して、供給ローラ軸50、現像ローラ軸52、さらには、アジテータ回転軸46を確実に回転させることができる。
また、カップリング受動部100は、中空円筒形状をなし、その内周面から係合爪102が径方向内方に向かって突出するギヤ歯として形成されている。そのため、係合爪102をカップリング駆動部200と噛合させて、カップリング駆動部200からの駆動力を確実に受けることができる。
また、入力ギヤ94の駆動ギヤ101は、現像ローラ駆動ギヤ115と直接噛合しているので、入力ギヤ94がカップリング駆動部200から受けた駆動力が、その入力ギヤ94から現像ローラ駆動ギヤ115へ直接伝達される。そのため、現像ローラ38を確実に回転させることができる。また、このように駆動力を伝達させれば、現像ローラ駆動ギヤ115に、本体ケーシング2からの駆動力が直接伝達されないので、現像ローラ軸52をガイドとして使用することができる。つまり、現像カートリッジ30の現像カートリッジ装着部147への装着時には、現像ローラ軸52に設けられるカラー部材116および現像ローラ軸被覆部118を、ガイド溝153に嵌合させて、現像ローラ軸52をガイドとすることができる。そのため、別途ガイドを設ける必要がなく、部品点数を低減して、コストの削減を図ることができる。
また、入力ギヤ94の駆動ギヤ101は、供給ローラ駆動ギヤ95とも直接噛合しているので、入力ギヤ94がカップリング駆動部200から受けた駆動力が、その入力ギヤ94から供給ローラ駆動ギヤ95へ直接伝達される。そのため、供給ローラ37を確実に回転させることができる。また、このように駆動力を伝達させれば、入力ギヤ94から、現像ローラ駆動ギヤ115および供給ローラ駆動ギヤ95へ、駆動力が直接伝達されるので、駆動力の伝達効率がよく、現像ローラ38および供給ローラ37の効率的な回転を達成することができる。
また、この電極部材117は、現像ローラ軸被覆部118および供給ローラ軸被覆部127を備えているので、現像ローラ軸被覆部118によって、現像ローラ軸52を確実に支持できるとともに、供給ローラ軸被覆部127によって、供給ローラ軸50を確実に支持することができる。
また、この現像カートリッジ30では、本体ケーシング2に装着されると、現像ローラ軸被覆部118および供給ローラ軸被覆部127の双方よりも上方に位置し、供給ローラ軸50と対向する反対側の接点板122の上面が、現像バイアス端子131と弾性的に接触する。そのため、現像バイアス端子131との確実な接触を図ることができる。そのため、本体ケーシング2に設けられる図示しない高圧基板から、現像バイアス端子131を介して、接点板122に確実に現像バイアスを印加することができる。
また、この現像カートリッジ30では、現像カートリッジ30がドラムフレーム58のカートリッジ装着部147に装着されると、各ボス132の前端部と各押圧レバー150とが当接して、各押圧レバー150を押圧する圧縮ばねの付勢力によって、各ボス132が各押圧レバー150によって後方に向かって押圧されることにより、現像ローラ38が感光ドラム28に圧接される。そのため、現像ローラ38と感光ドラム28との確実な接触により、感光ドラム28に形成される静電潜像を、現像ローラ38に担持されるトナーによって確実に現像することができる。
また、各ボス132は、側壁69L、69Rの前端部下側の外側面から、第1方向外方に向かって突出するように設けられている。そのため、各押圧レバー150に対して各ボス132を確実に当接させることができるので、現像ローラ38の感光ドラム28に対するより確実な接触を確保することができる。
また、この現像カートリッジ30は、ドラムカートリッジ27に着脱自在に装着されるので、現像カートリッジ30のみを、感光ドラム28の寿命に関係なく、トナーの残量に応じて交換することができる。また、ドラムカートリッジ27を、現像カートリッジ30に収容されているトナーの残量に関係なく、感光ドラム28の寿命に応じて交換することができる。
3.変形例
(1)電極部材の変形例
上記の説明では、図6、図8および図15に示すように、電極として、取付板120、現像ローラ軸被覆部118および端子部119を備える電極部材117を、導電性樹脂から一体に形成したが、取付板120、現像ローラ軸被覆部118および端子部119を、それぞれ別体として形成した後、それらを組み付けることにより、電極部材117を形成することもできる。
たとえば、電極として、台座部121および接点板122を備える端子部119を、金属で一体に形成し、別途、導電性部材として、取付板120および現像ローラ軸被覆部118を、導電性樹脂から一体に形成した後、端子部119を、取付板120に、ねじ130を介して組み付けることにより、電極部材117を形成することもできる。
電極部材117を、このようにして形成すれば、端子部119が金属から形成されているので、現像バイアス端子131から、接点板122へ現像バイアスを確実に印加することができる。そして、端子部119は、電極部材117の一部であり、端子部119から、取付板120および現像ローラ軸被覆部118を介して、現像ローラ軸52へ確実に給電することができる。
また、端子部119は、取付板120および現像ローラ軸被覆部118を介して、現像ローラ軸52に間接的に接触している。そのため、端子部119と現像ローラ軸52との相対配置を任意に選択することができ、設計の効率化を図りつつ、接点板122から現像ローラ軸52へ確実に給電することができる。
(2)現像ローラ軸の変形例
また、上記の説明では、現像ローラ軸52を、金属から形成したが、導電性樹脂から形成してもよく、さらには、現像ローラ軸52を、絶縁性を有する材料、たとえば、絶縁性樹脂などから形成することもできる。
現像ローラ軸52を、絶縁性を有する材料から形成した場合には、電極部材117とゴムローラ53とを電気的に接続して、電極部材117からゴムローラ53へ、直接、現像バイアスを印加すればよい。なお、この場合には、ゴムローラ53の抵抗値を、上記した実施形態の場合よりも、低く設定する必要がある。
また、たとえば、図18に示すように、絶縁性の現像ローラ軸52Aの周りに、ゴムローラ53と接触するように、アルミニウム箔などの金属箔からなる導電性シート154を被覆して、この導電性シート154を、現像ローラ軸被覆部118の内周面と接触させることもできる。これによって、電極部材117から導電性シート154を介してゴムローラ53に現像バイアスが印加される。
(3)入力ギヤの変形例
また、上記の説明では、入力ギヤ94を、カップリング受動部100と、駆動ギヤ101とから一体的に形成したが、たとえば、駆動ギヤ101と係合爪102とを一体で形成することで入力ギヤ94を形成することもできる。
B.第2実施形態
図20は、図15に対応する現像カートリッジ(幅方向においてカップリング受動部が投影されている状態)の右側面図、図21は、図6に対応する現像カートリッジ(電極部材の装着前状態)の斜視図、図22は、図8に対応する現像カートリッジ(電極部材の装着前状態)の斜視図、図23は、図15に対応する現像カートリッジ(A−A線断面図、B−B線断面図が示されている状態)の右側面図、図24は、図23のA−A線断面図、図25は、図23のB−B線断面図である。
以下、図21ないし図25を参照して、第2実施形態の現像カートリッジについて詳細に説明する。なお、第2実施形態の現像カートリッジにおいて、第1実施形態の現像カートリッジと同様の部材には、同一の符合を付し、その説明を省略する。
(1)現像フレーム
第2の実施形態の現像カートリッジ30は、第1の実施形態の現像カートリッジ30と、下記の構成以外は、同様の現像フレーム36を備えている。
すなわち、第2の実施形態の現像フレーム36において、現像室42の側方(右側方)を閉鎖する側壁69Rには、図21および図22に示すように、電極部材117を固定するための螺着部としてのねじ筒部79が設けられている。このねじ筒部79は、円筒形状をなし、側壁69Rから外方へ突出するように設けられている。このねじ筒部79の内周面には、後述するねじ130のねじ軸130aを螺着させるためのねじ溝が形成されている。また、ねじ筒部79の遊端部79aは、その上端部および下端部が、前後方向に沿って切り欠かれることにより、前後方向に平行な部分が形成される略楕円形状に形成されている。
(2)ギヤ機構部およびギヤカバー
第2の実施形態の現像カートリッジ30は、第1の実施形態の現像カートリッジ30と、同様のギヤ機構部92およびギヤカバー93を備えている。
(3)電極部材
第2の実施形態の現像カートリッジ30は、第1の実施形態の現像カートリッジ30と、下記の構成以外は、同様の電極部材117を備えている。
すなわち、軸受部材201の前部には、開口部161が形成されており、軸受部材201が右側壁69Rに取り付けられた状態では、現像ローラ軸52がカラー部202に挿通され、供給ローラ軸50が開口部161に挿通されている。
また、軸受部材201は、右側壁69Rから第1方向外方へ突出するねじ筒部79との干渉を避けるために、ねじ筒部79の突出位置において、その外周端縁が切り欠かかれており、軸受部材201が右側壁69Rに取り付けられた状態では、ねじ筒部79は、軸受部材201の外周端縁から露出している。
また、右側壁69Rには、軸受部材201が部分的に介在されるようにして、現像ローラ軸52に現像バイアスを給電するための電極としての電極部材117が、軸受部材201とは別体として設けられている。
また、電極部材117の被固定部としての台板123は、図24に示すように、取付板120よりも、第1方向外方において、取付板120と平行するように配置されている。この台板123には、図21および図22に示すように、そのほぼ中央部に、挿通部分としてのねじ挿通孔140が形成されている。ねじ挿通孔140は、ねじ筒部79の遊端部79aに対応して、前後方向に平行な部分が形成される略楕円形状に形成されている。
また、外枠板124は、台板123と取付板120とを連結するように、台板123の外周端縁において、第1方向に延びるように設けられている。
そして、第2実施形態の現像カートリッジ30において、電極部材117は、次のようにして、右側壁69Rに組み付けられ、固定されている。すなわち、まず、現像ローラ軸被覆部118に現像ローラ軸52の軸端部を挿入して支持するとともに、供給ローラ軸被覆部127に供給ローラ軸50の軸端部を挿入して支持する。また、これらと同時に、台板123のねじ挿通孔140に、側壁69Rに設けられているねじ筒部79を挿通して、ねじ挿通孔140にねじ筒部79の遊端部79aを嵌合させる。その後、台板123から外方に露出するねじ筒部79に、固定部材としてのねじ130を螺着させる。
なお、このねじ130は、軸方向に沿ってねじ山が形成されるねじ軸130aと、ねじ軸130aの基端部に設けられ、ねじ軸130aの径方向に沿ってきのこ状に膨出する離脱規制部としてのねじ頭130bとを一体的に備えている。なお、ねじ頭130bは、ねじ筒部79の直径と、同じかそれよりやや大径に形成されている。
ねじ筒部79に対してねじ130は、図24および図25に示すように、ねじ頭130bの第2の端面としての軸方向内側端面Ifが、ねじ筒部79の第3の端面としての遊端側端面Ffと当接するまで、ねじ筒部79にねじ軸130aを螺着させる。
このように、電極部材117が右側壁69Rに組み付けられた状態では、現像ローラ軸被覆部118と台座部121との間における取付板120が、軸受部材201に当接して、電極部材117の第1方向(幅方向)位置が位置決めされ、ねじ筒部79の遊端側端面Ffが、台板123の第1の端面としての外側面Ofよりも、わずか(たとえば、0.2mm)に第1方向外方(ねじ頭130b側)に突出するように配置される。
また、ねじ130のねじ頭130bの軸方向内側端面Ifが、ねじ筒部79の遊端側端面Ffと当接して、そのねじ頭130bの軸方向内側端面Ifと、台板123の外側面Ofとが、ねじ軸130aを挟む上側および下側において、わずか(たとえば、0.2mm)な間隔を隔てて、向かい合って配置される。これによって、ねじ頭130bは、台板123に対して、ねじ筒部79の遊端側端面Ffと反対側において、台板123のねじ筒部79からの離脱を規制する。
また、これによって、電極部材117には、ねじ頭130bの軸方向内側端面Ifと台板123の外側面Ofとの間の隙間に対応して、わずかながたつきが生じるため、上記したように、本体ケーシング2内に設けられる現像バイアス端子131が、接点板122の上面に弾性的に接触すると、そのがたつきの範囲内において現像ローラ軸被覆部118が変位して、現像ローラ軸52の軸端部の外周面が、現像ローラ軸被覆部118の内周面と摺動自在に接触して、現像ローラ軸52の軸端部が、現像ローラ軸被覆部118に回転自在に支持される。また、そのがたつきの範囲内において供給ローラ軸被覆部127が変位して、供給ローラ軸50の軸端部の外周面も、供給ローラ軸被覆部127の内周面と摺動自在に接触して、供給ローラ軸50の軸端部が、供給ローラ軸被覆部127に回転自在に支持される。
(4)現像カートリッジの作用効果
この現像カートリッジ30では、電極部材117に、ねじ頭130bの軸方向内側端面Ifと台板123の外側面Ofとの間の隙間に対応するわずかながたつきを生じさせて、本体ケーシング2内に設けられる現像バイアス端子131が、接点板122の上面に弾性的に接触したときに、そのがたつきの範囲内において現像ローラ軸被覆部118を変位させることにより、現像ローラ軸52の軸端部の外周面と、現像ローラ軸被覆部118の内周面とを、確実に接触させて、摺動させている。つまり、この電極部材117では、現像ローラ軸被覆部118が現像ローラ軸52を回転自在に支持し、接点板122が現像バイアス端子131と接触している状態で、現像ローラ軸被覆部118が、現像ローラ軸52に対して接触するように変位している。そのため、現像バイアス端子131から、接点板122および現像ローラ軸被覆部118を介して、現像ローラ軸52に確実に現像バイアスを印加することができる。
また、この現像カートリッジ30では、ねじ130によって、右側壁69Rに電極部材117を固定しているので、電極部材117を、がたつきをもたせつつ、簡易かつ確実に右側壁69Rに固定することができる。
より具体的には、ねじ130のねじ頭130bの軸方向内側端面Ifが、ねじ筒部79の遊端側端面Ffと当接することにより、ねじ頭130bが台板123から間隔を隔てて配置されている。そのため、台板123の外側面Ofと、ねじ頭130bの軸方向内側端面Ifとの間の隙間を、精度よく確実に形成することができる。その結果、現像ローラ軸被覆部118を、現像ローラ軸52の現像ローラ軸被覆部118に対する円滑な相対回転を確保しつつ、現像ローラ軸52に確実に接触させることができる。
また、この現像カートリッジ30では、現像ローラ軸被覆部118および接点板122は、現像ローラ軸52に沿って、右側壁69Rから第1方向外方に突出するように設けられている。そのため、接点板122には、現像バイアス端子131を確実に接触させることができながら、現像ローラ軸52の現像ローラ軸被覆部118に対する円滑な相対回転を確保しつつ、現像ローラ軸52に確実に接触させることができる。
また、この現像カートリッジ30では、電極部材117には、供給ローラ軸被覆部127が設けられているので、供給ローラ軸被覆部127によって、供給ローラ軸50を回転自在に支持しつつ、供給ローラ37(供給ローラ軸50)にも、現像バイアスを印加することができる。
また、この現像カートリッジ30には、右側壁69Rには、電極部材117とは別体として、軸受部材201が設けられている。そのため、軸受部材201によって、現像ローラ軸52を軸受することができるので、現像ローラ軸被覆部118では、現像ローラ軸52の円滑な回転を確保しつつ、現像ローラ軸52との確実な接触を図ることができる。また、軸受を電極部材117として採用できない構成であっても、現像ローラ軸52に確実に給電することができる。
(5)電極部材の変形例
また、上記の説明では、電極部材117に、ねじ頭130bの軸方向内側端面Ifと台板123の外側面Ofとの間の隙間に対応するわずかながたつきを生じさせることにより、現像ローラ軸被覆部118を変位させて、現像ローラ軸52の軸端部の外周面と、現像ローラ軸被覆部118の内周面とを確実に接触させるようにしたが、現像ローラ軸被覆部118を、他の方法で変位させることにより、現像ローラ軸52の軸端部の外周面と、現像ローラ軸被覆部118の内周面とを確実に接触させることもできる。
すなわち、たとえば、右側壁69Rに対する電極部材117の組み付け前において、ねじ筒部79の軸心と現像ローラ軸52の軸心との間の距離と、電極部材117におけるねじ挿通孔140の中心と現像ローラ軸被覆部118の軸心との間の距離とが、わずかに異なるように、電極部材117を形成しておき、その電極部材117を右側壁69Rに組み付ける。すると、右側壁69Rに対する電極部材117の組み付け後においては、ねじ130の軸心と現像ローラ軸被覆部118の軸心との間の距離が、ねじ筒部79の軸心と現像ローラ軸52の軸心との間の距離と一致するように、現像ローラ軸被覆部118が変位するので、現像ローラ軸52の軸端部の外周面と、現像ローラ軸被覆部118の内周面とを確実に接触させることができる。
C.第3実施形態
1.レーザプリンタの概略構成
図26は、本発明の画像形成装置の第3の実施形態である、カラーレーザプリンタ210の斜視図である。なお、以下の第3の実施形態の説明において、上述した実施形態と同様の構造や機能を有する部材については、上述の実施形態と同一の名称を付するものとする。そして、かかる部材に関する構成や作用・機能の説明については、上述の実施形態における説明が、技術的に矛盾しない範囲において、適宜援用され得るものとする。また、本実施形態の説明にて特段に言及されていない構成については、上述の各実施形態における構成が適宜採用され得るものとする。
図26を参照すると、本実施形態のカラーレーザプリンタ210の本体ケーシング211は、プロセスカートリッジ230を着脱自在に収容し得るように構成されている。ここで、本実施形態におけるプロセスカートリッジ230は、現像カートリッジ240と、ドラムユニット250と、を複数組備えている。現像カートリッジ240は、その長手方向が、本カラーレーザプリンタ210の幅方向(図中矢印Wで示されている)と平行になるように、プロセスカートリッジ230内にて装着されている。そして、複数の現像カートリッジ240及びドラムユニット250は、前後方向Lに沿って配列されている。
本体ケーシング211の内側の壁面には、一対のスライドガイドフレーム211cが設けられている。このスライドガイドフレーム211cは、本実施形態のプロセスカートリッジ230を、当該本体ケーシング211内にて支持し得るように構成されている。また、このスライドガイドフレーム211cは、本カラーレーザプリンタ210の前後方向(図中矢印Lで示されている)に沿った、プロセスカートリッジ230の本体ケーシング211に対する着脱を、ガイドし得るように構成されている。このスライドガイドフレーム211cの構成の詳細については後述する。
また、本体ケーシング211の内側の壁面には、一対の直動カム機構219が設けられている。この直動カム機構219は、前記前後方向Lに沿って配列されている複数の現像カートリッジ240を選択的に下方に押圧し得るように構成されている。この直動カム機構219の構成の詳細についても後述する。
本実施形態のカラーレーザプリンタ210は、異なる種類(色)のトナーを収容している複数の現像カートリッジ240を用いて、記録媒体(用紙)の表面上に複数種類のトナーを像様に付着させて、これを定着することで、フルカラーの画像形成を行い得るように構成されている。
(1)現像カートリッジの概略構成
図27は、図26に示されている本実施形態の現像カートリッジ240の正面図である。図28は、図27に示されている現像カートリッジ240を背面側から見た斜視図である。図29及び図30は、図27に示されている現像カートリッジ240を正面側から見た斜視図である。
図27を参照すると、現像フレーム241には、現像ローラ244が収容されている。現像フレーム241は、その下端部に形成された現像開口部241dを介して、現像ローラ244のトナー担持周面244bの一部を外部に露出し得るように構成されている。現像ローラ244の中心軸を構成する現像ローラ軸244aは、現像フレーム241における一対の側壁241aによって、回動自在に支持されている。
(a)導電性部材及び回転駆動力入力部の構成
一方(図中左側)の側壁241aに対応する、現像ローラ軸244aの端部には、カラー部材246が装着されている。このカラー部材246が設けられている側の側壁241aには、電極部材247が装着されている。他方(図中右側)の側壁241aには、ギヤ機構部248が装着されている。
図28を参照すると、電極部材247は、取付板247aと、端子部247bと、を備えている。取付板247aは、略平板状に構成されている。取付板247aには、供給ローラ軸243a及び現像ローラ軸244aが挿通される貫通孔が形成されている。この取付板247aは、供給ローラ軸243a及び現像ローラ軸244aと接触することで、これらと電気的に接続されている。
端子部247bは、取付板247aから側方に向けて突出するように設けられている。この端子部247bの外形形状は、円筒状に形成されている。すなわち、端子部247bの外形形状は、幅方向に沿って側方から見た場合に、略円環状に形成されている。この端子部247bの外周面は、当該外周面と接触することで当該端子部247bに給電し得るように構成された所定の給電部材と滑らかに摺動し得るように、平滑な円筒面として形成されている。
図29を参照すると、ギヤ機構部248は、カップリング部248aを備えている。このカップリング部248aは、カップリング受動部248a1と、入力開口部248a2と、を備えている。
カップリング受動部248a1は、本体ケーシング211(図26参照)側に設けられた駆動回転体と係合することで、当該駆動回転体を介して回転駆動力を受け得るように構成されている。入力開口部248a2は、薄肉円筒状の部材からなり、側方に突出するように形成されている。この入力開口部248a2の内側の空間内にて、カップリング受動部248a1が回動自在に収容されている。
カップリング受動部248a1の外形形状は、幅方向に沿って側方から見た場合に、カラー部材246及び電極部材247における端子部247bよりも大きな外径の円形に形成されている。具体的には、カップリング受動部248a1は、その外径が、カラー部材246におけるドラムユニット250(図26参照)と係合する細径部及び端子部247bの外径の、略1.5倍程度となるように構成されている。また、カップリング受動部248a1の外形形状は、幅方向に沿って側方から透視した場合に、端子部247bの外径を含むように形成されている。すなわち、詳細を後述する通り、カップリング受動部248a1の外形形状は、幅方向に沿って側方から透視した場合に、端子部247bと前記所定の給電部材とが接触する給電押圧位置を含むように形成されている。
(b)現像カートリッジケースの概略構成
再び図28を参照すると、現像フレーム241の上壁241cには、非画像形成時に現像カートリッジ240を上方に付勢するための、一対の離間用ボス241fが形成されている。この一対の離間用ボス241fは、上壁241cにおける前方(図中右斜め上方)の端部にて、幅方向に沿って外側に突出するように設けられている。
現像フレーム241の上壁241cには、把持部241gが装着されている。把持部241gは、上壁241cの前方の端部に設けられたヒンジ部241hによって、回動自在に支持されている。この把持部241gは、現像カートリッジ240の着脱の際に、図30に示されている立設状態まで回動されることで、使用者の手による把持部を形成し得るように構成されている。また、この把持部241gは、画像形成動作の際に、図28及び図29に示されている収納状態にて下方に押圧されることで、現像フレーム241を下方に付勢し得るように構成されている。
再び図28を参照すると、把持部241gには、画像形成動作の際に現像フレーム241を下方に付勢するための、一対の押圧用ボス241g1が形成されている。この一対の押圧用ボス241g1は、把持部241gの自由端側における両端部にて、幅方向に沿って外側に突出するように設けられている。押圧用ボス241g1よりも、幅方向における内側の部分である押圧部241g2は、押圧用ボス241g1が上方から押圧されることで、当該押圧部241g2の下方の押圧作動機構241kに向けて付勢され得るように構成されている。
一対の押圧作動機構241kは、現像フレーム241の上壁241cに設けられている。押圧作動機構241kは、上述の一対の押圧部241g2と対応するように、上壁241cの幅方向における両端部に配置されている。この押圧作動機構241kは、押圧部241g2によって下方に押圧されることで、現像フレーム241を下方に付勢し得るように構成されている。かかる押圧作動機構241kの具体的構成については後述する。
現像フレーム241の背面側における上方には、一対のガイド突起241mが立設されている。このガイド突起241mの先端面であるガイド面241m1は、略平面状に形成されている。
2.現像カートリッジと感光体ユニットとの着脱のための具体的な構成
図31は、図26に示されているプロセスカートリッジ230を俯瞰する斜視図である。ここで、図31においては、4つの現像カートリッジ240のうちの1つが脱着されている状態が示されている。図32は、図31に示されているドラムユニット250の要部を拡大した斜視図である。すなわち、図32は、図31における、現像カートリッジ240が脱着されているドラムユニット250の幅方向における一端部を拡大した斜視図である。図33は、図31に示されているドラムユニット250を斜め側方から見た斜視図である。図34は、図31に示されているドラムユニット250を、図33の場合と反対側の斜め側方から見た斜視図である。
図31を参照すると、本実施形態のプロセスカートリッジ230においては、4組の現像カートリッジ240及びドラムユニット250が、前後方向Lに沿って配列するように備えられている。これらの現像カートリッジ240及びドラムユニット250は、プロセスカートリッジフレーム230aに装着されている。
プロセスカートリッジフレーム230aは、一対のサイドフレーム232と、フロントビーム233と、リヤビーム234と、から構成されている。フロントビーム233は、一対のサイドフレーム232における前面側(図中右側)の端部にて、架け渡されるように配置されている。リヤビーム234は、一対のサイドフレーム232における背面側(図中左側)の端部にて、架け渡されるように配置されている。そして、これら一対のサイドフレーム232、フロントビーム233、及びリヤビーム234によって囲まれた、平面視にて略矩形の空間の内面に、4組のドラムユニット250が固定されている。そして、このドラムユニット250を介して、現像カートリッジ240がプロセスカートリッジフレーム230aに装着されるようになっている。
サイドフレーム232の、高さ方向における略中央部には、貫通孔としてのカップリング露出開口232aが形成されている。このカップリング露出開口232aは、現像カートリッジ240が装着された場合に、カップリング部248aをプロセスカートリッジフレーム230aの側方に向けて露出し得るように構成されている。
サイドフレーム232の上端部には、ガイドリブ232bが形成されている。ガイドリブ232bは、幅方向Wにおける外側に向けて突出するように立設されている。このガイドリブ232bは、前後方向Lと平行な長手方向を有するように形成されている。ガイドリブ232bのすぐ下方であって、サイドフレーム232の背面側の端部には、サイドフレームガイドコロ232cが回動自在に支持されている。
そして、サイドフレーム232は、ガイドリブ232b及びサイドフレームガイドコロ232cが本体ケーシング211に設けられたスライドガイドフレーム211c(図26参照)と摺動することで、プロセスカートリッジ230の前後方向Lに沿った着脱をガイドし得るように構成されている。
フロントビーム233の上端部であって、幅方向Wの中央部には、フロントビーム把手233aが形成されている。また、リヤビーム234の上端部であって、幅方向Wの中央部には、リヤビーム把手234aが形成されている。これらのフロントビーム把手233a及びリヤビーム把手234aは、本体ケーシング211(図26参照)から脱着されたプロセスカートリッジ230を使用者が把持する際の把手を構成する部材であって、上方に突出する逆U字状に形成されている。
リヤビーム234の両端部には、一対のリヤビームガイドコロ234bが、回動自在に支持されている。このリヤビームガイドコロ234bと、上述のサイドフレームガイドコロ232cとは、前後方向Lに沿って配列されている。このリヤビームガイドコロ234bは、上述のサイドフレームガイドコロ232cと同様に動作し得るように構成されている。
(1)ドラムユニットの詳細な構成
ドラムフレーム251は、一対のサイドフレーム232によって支持されている。このドラムフレーム251は、右側壁251aと、底壁251bと、左側壁251eと、を備えている。これらの右側壁251a、底壁251b、及び左側壁251eによって囲まれた空間によって、現像カートリッジ240を収容するための空間である現像カートリッジ装着部250aが形成されている。また、右側壁251aと底壁251bとの間であって、現像カートリッジ装着部250aの下方には、感光ドラム252が回動可能に支持されている。
図31及び図32を参照すると、右側壁251aは、一方(図31における上方)のサイドフレーム232に対して、ネジ等によって固定されている。この右側壁251aには、上方に向けて開口するように、位置決めカラーガイド溝251a1が形成されている。この位置決めカラーガイド溝251a1の下端部である位置決めカラー収容基端部251a2は、図32における矢印Zで示された方向(案内方向)に沿って、感光ドラム252に向かってほぼ真っ直ぐに形成されている。この感光ドラム252におけるドラム軸252aの端部は、接地され得るように、サイドフレーム232の外側に露出されている。
位置決めカラーガイド溝251a1は、図33に示されているように、現像カートリッジ240の一方の端部に設けられたカラー部材246を略上下方向に沿って案内し得るように形成されている。また、位置決めカラー収容基端部251a2は、図33(B)に示されているように、カラー部材246と当接することで、現像カートリッジ240とドラムユニット250との位置決めを行い得るように形成されている。すなわち、カラー部材246が前記案内方向に沿って位置決めカラー収容基端部251a2内を案内され、当該位置決めカラー収容基端部251a2の下端部と当接することで、現像ローラ軸244aとドラム軸252aとの位置関係が所定の状態に設定され、これにより現像ローラ244と感光ドラム252との位置関係が所定の状態に設定されるようになっている。
再び図31及び図32を参照すると、底壁251bの上端部であって、幅方向Wにおける両端部には、現像カートリッジ挿入ガイドコロ257が回動自在に支持されている。この現像カートリッジ挿入ガイドコロ257は、現像カートリッジ240に設けられた上述のガイド突起241mにおけるガイド面241m1(図28参照)と当接することで、当該現像カートリッジ240の現像カートリッジ装着部250aへの装着を、図32に示されている前記案内方向Zに沿って案内し得るように構成されている。
図31を参照すると、左側壁251eは、他方(図31における下方)のサイドフレーム232に対して、ネジ等によって固定されている。この左側壁251eには、上方に向けて開口するように、カップリング部ガイド溝251e1が形成されている。このカップリング部ガイド溝251e1は、現像カートリッジ240の他方の端部に設けられたカップリング部248aにおける入力開口部248a2を、略上下方向に沿って案内し得るように形成されている。
図34を参照すると、カップリング部ガイド溝251e1の下端部には、カップリング収容基端部251e2が形成されている。このカップリング収容基端部251e2は、図34(B)に示されているように、入力開口部248a2と当接することで、現像カートリッジ240とドラムユニット250との位置決めを行い得るように形成されている。すなわち、入力開口部248a2がカップリング収容基端部251e2に収容されることで、現像ローラ軸244aとドラム軸252aとの位置関係が所定の状態に設定されるようになっている。
カップリング収容基端部251e2の下方には、現像ローラ軸端収容部251e3が形成されている。この現像ローラ軸端収容部251e3は、入力開口部248a2がカップリング収容基端部251e2に収容された場合に、現像ローラ軸244aの端部を収容し得るように構成されている。
図33及び図34を参照すると、位置決めカラーガイド溝251a1における少なくとも下側の半分は、カップリング部ガイド溝251e1よりも狭い幅に形成されている。すなわち、位置決めカラーガイド溝251a1は、その基端部である位置決めカラー収容基端部251a2に入力開口部248a2が収容されないような幅に形成されている。
(2)現像ローラへの給電構成
図33を参照すると、右側壁251aの外側面には、中継電極部材(給電部材)としての現像バイアス端子258が装着されている。現像バイアス端子258は、基部258aと、固定部258bと、揺動部258cと、から構成されている。この現像バイアス端子258は、針金状の金属線を曲げ加工することによって一体に形成されている。
基部258aは、2〜3巻きのコイル状に形成されている。この基部258aの両端には、固定部258b及び揺動部258cが接続されている。基部258a及び固定部258bは、右側壁251aの外側面に係止されることで、当該外側面に固定されている。固定部258bは、ドラムユニット250が本体ケーシング211(図26参照)に装着された場合に、当該本体ケーシング211側に設けられた所定の給電出力電極と電気的に接続され得るように、構成及び配置されている。
揺動部258cは、基部258aを中心として、弾性的に揺動し得るように構成されている。この揺動部258cが位置決めカラーガイド溝251a1内に露出するように、現像バイアス端子258が配置されている。この揺動部258cは、図33(B)に示されているように、現像カートリッジ240がドラムユニット250に装着された状態で、端子部247bと互いに押圧し合いつつ接触することで、当該端子部247bと電気的接続が形成され得るように構成されている。
3.現像カートリッジの感光体ドラムへの押圧のための具体的な構成
図35は、図27に示されている現像カートリッジ240の側面図である。ここで、図35(A)は非押圧状態(待避状態)を示し、図35(B)は押圧状態を示している。図36は、図35に示されている現像カートリッジ240の側面と反対側の側面の方から見た場合の、押圧作動機構241kの周辺を拡大した側断面図である。ここで、図36(A)は非押圧状態を示し、図36(B)は押圧状態を示している。図37(A)は、図35(B)に示されている押圧状態の現像カートリッジ240の反対側の側面図である。図37(B)は、図37(A)に示されている押圧状態の現像カートリッジ240に作用する力を説明するための概念図である。
図35を参照すると、押圧作動機構241kは、把持部241gのヒンジ部241hを中心とする図中時計回りの微小な回動に基づいて、現像フレーム241を図中矢印Zで示されている案内方向に向かって弾性的に付勢し得るように構成されている。すなわち、押圧作動機構241kは、把持部241gの自由端側に設けられた押圧用ボス241g1の下方への押圧による、押圧部241g2の下降を、現像フレーム241に対する案内方向Zに沿って弾性的に付勢する力に変換し得るように構成されている。
また、ガイド突起241mは、その先端面であるガイド面241m1が現像カートリッジ挿入ガイドコロ257と接触・摺動することで、現像フレーム241の案内方向Zに沿った移動をガイドし得るように構成されている。
図36を参照すると、押圧作動機構241kは、移動部材241k1と、押圧ガイド筒体241k2と、現像カートリッジ付勢バネ241k3と、を備えている。
移動部材241k1は、略円筒形状の押圧ガイド筒体241k2に収容されている。この移動部材241k1は、押圧ガイド筒体241k2における中心軸に沿って、略上下方向に往復移動可能に配置されている。
現像カートリッジ付勢バネ241k3は、移動部材241k1と現像フレーム241における上壁241cとの間に配置されている。この現像カートリッジ付勢バネ241k3は、移動部材241k1を略上方に付勢し得るように構成されている。換言すれば、現像カートリッジ付勢バネ241k3は、図36(B)に示されているように、移動部材241k1が略下方に押下された場合に、現像フレーム241における上壁241cを略下方に付勢し得るように構成されている。この現像カートリッジ付勢バネ241k3による上壁241cの下方への押圧(付勢)の作用点である押圧作用点は、本実施形態においては、現像カートリッジ付勢バネ241k3の中心軸線上であって、当該現像カートリッジ付勢バネ241k3の下端に対応する位置に設定されているものとする。
移動部材241k1の下端部には、側方に突出するように、フック241k4が形成されている。このフック241k4は、押圧ガイド筒体241k2に設けられたフック移動ガイドスリット241k5の内側を略上下方向に沿って移動可能に形成されている。このフック移動ガイドスリット241k5の上端部は、フックストッパー241k6によって塞がれている。すなわち、フック241k4がフックストッパー241k6に係止されることで、移動部材241k1の押圧ガイド筒体241k2からの離脱が防止され得るようになっている。
図37を参照すると、本実施形態においては、ガイド突起241mは、その先端面であるガイド面241m1が、上述の押圧作用点である押圧位置PPと、接触位置(現像位置)CPと、を結ぶ直線である押圧作用線Yと平行な面を有するように形成されている。すなわち、当該押圧作用線Yは、位置決めカラー収容基端部251a2(案内方向Z)と平行となるように設定されている。
また、本実施形態においては、押圧位置PPにおける現像カートリッジ押圧方向Xは、押圧作用線Yとのなす角が略20度となることで、ガイド突起241mにおけるガイド面241m1が現像カートリッジ挿入ガイドコロ257(図35参照)に向けて所定の力で押圧されるように設定されている。
また、本実施形態においては、現像バイアス端子258の揺動部258cであって、端子部247bと対向する位置には、真っ直ぐな形状の給電対向部258c1が形成されている。そして、現像カートリッジ240の押圧状態(現像ローラ244におけるトナー担持周面244bと、感光ドラム252における像担持周面252bとが、接触位置CPにて所定の圧力で接触している状態)において、給電対向部258c1が押圧作用線Y及び案内方向Zと平行となるように、現像バイアス端子258が構成されている。
また、本実施形態においては、現像バイアス端子258の揺動部258cにおける給電対向部258c1と、電極部材247における端子部247bとが互いに押圧する方向が、押圧作用線Y及び案内方向Zと略直交するように、現像バイアス端子258が構成されている。すなわち、給電対向部258c1によって端子部247bが押圧される方向である給電押圧方向Sが、押圧作用線Y及び案内方向Zと略直交するように、現像バイアス端子258が構成されている。具体的には、両者の角度は、ほぼ90度(89度以上、91度以下)となるように設定されている。
ここで、図38は、図37に示されている端子部247bの周辺を拡大した側面図である。なお、図38においては、現像フレーム241における当該端子部247bが装着された側と反対側に設けられたカップリング部248a、及び当該カップリング部248aと同軸に設けられた第2筒状部分としてのカップリング駆動ギヤ283が、2点鎖線で示されている。
図38を参照すると、上述したように、カップリング部248aにおけるカップリング受動部248a1は、その外径が、カラー部材246における細径部246a及び端子部247bの外径よりも大きくなるように形成されている。そして、カップリング受動部248a1、及びカップリング駆動ギヤ283の外形形状は、幅方向に沿って側方から透視した場合に、給電押圧位置SPを内包するように形成されている。この給電押圧位置SPは、端子部247bと現像バイアス端子258の揺動部258cにおける給電対向部258c1とが接触する位置である。特に、本実施形態においては、当該給電押圧位置SPが、カップリング受動部248a1、及びカップリング駆動ギヤ283の軸中心と略一致するように、カップリング部248a及びカップリング駆動ギヤ283が構成されている。
4.複数の現像カートリッジの選択的な押圧のための具体的な構成
図39は、図26に示されているプロセスカートリッジ230の周辺を拡大した斜視図である。図40は、図26に示されているスライドガイドフレーム211c及び直動カム機構219の周辺を拡大した斜視図である。すなわち、図40は、図39からプロセスカートリッジ230を取り除いた状態を示す図である。
図39を参照すると、スライドガイドフレーム211cは、プロセスカートリッジ230の幅方向Wにおける両端部、且つ高さ方向における上端部を支持し得るように構成されている。このスライドガイドフレーム211cは、スライドレール211c1と、スライドガイドコロ211c2と、を備えている。
スライドレール211c1は、図39に示されているように、プロセスカートリッジ230が本体ケーシング211内に収容された状態で、サイドフレーム232の上端部(図31におけるガイドリブ232b)を係止し得るように構成されている。また、スライドレール211c1及びスライドガイドコロ211c2は、プロセスカートリッジ230のサイドフレーム232(サイドフレームガイドコロ232c及び図31におけるガイドリブ232b)及びリヤビームガイドコロ234bと協働することで、当該プロセスカートリッジ230の前後方向Lに沿った移動をガイドし得るように構成されている。
直動カム機構219は、本発明の直動カム部材としての棒状カム部材219aと、カム支持フレーム219bと、ピニオンギヤ219cと、ギヤ軸219dと、を備えている。
棒状カム部材219aは、前後方向Lと平行な長手方向を有するように形成されたカムであって、当該前後方向Lに沿って往復移動し得るように構成及び配置されている。すなわち、棒状カム部材219aにおける背面側(図中右斜め上側)の端部であるカム基端部219a1の上面には、ラックギヤ部219a2が形成されている。このラックギヤ部219a2は、ピニオンギヤ219cと噛み合うように構成されている。
一対のピニオンギヤ219cは、ギヤ軸219dによって、互いに相対的に回転しないように直結されている。そして、一対のピニオンギヤ219c及びギヤ軸219dは、本体フレーム211に備えられた図示しない駆動源によって一方の棒状カム部材219aが前後方向Lに沿って移動させられた場合に、他方の棒状カム部材219aを同じ位相(前後方向Lにおける位置)となるように同期させつつ、前後方向Lに沿って往復移動させ得るように構成されている。
(なお、棒状カム部材219aが前後方向Lに沿って移動可能であることを説明するための便宜上、図39においては、図中左側の棒状カム部材219aが最も背面側に移動していて、図中右側の棒状カム部材219aが中間位置まで移動している状態が示されている。しかしながら、本実施形態における直動カム機構219は、両者が同期して移動するように構成されている。よって、現実には、このような状態は生じない。)
カム支持フレーム219bは、カム支持フレーム基部219b1と、カム支持フレーム上板219b2と、カム支持フレーム側板219b3と、カム支持フレーム底板219b4と、から構成されている。このカム支持フレーム219bは、金属板によって一体に形成されている。
カム支持フレーム基部219b1は、カム支持フレーム上板219b2の幅方向Wにおける外側の端部から鉛直上方に立設するように設けられている。このカム支持フレーム基部219b1が本体ケーシング211の内壁面に対してネジ等によって固定されることで、当該カム支持フレーム219bが本体ケーシング211の内側に支持されている。
カム支持フレーム上板219b2の幅方向Wにおける内側の端部から鉛直下方に向けて、カム支持フレーム側板219b3が設けられている。また、カム支持フレーム側板219b3の下端部から、幅方向Wにおける外側に向けて突出するように、カム支持フレーム底板219b4が設けられている。そして、カム支持フレーム上板219b2、カム支持フレーム側板219b3、及びカム支持フレーム底板219b4によって囲まれた空間内にて、棒状カム部材219aが収容されている。
カム支持フレーム上板219b2とカム支持フレーム側板219b3とに跨るように、ボス収容開口部219b5が形成されている。このボス収容開口部219b5は、図39に示されているように、プロセスカートリッジ230が本体ケーシング211内に収容された状態で、現像カートリッジ240における離間用ボス241f及び押圧用ボス241g1と棒状カム部材219aとを対向させ得るように構成されている。
図41は、図40に示されている一対の棒状カム部材219aの斜視図である。図40及び図41を参照すると、1つの棒状カム部材219aは、複数の(4つの)補助カム部材219eを備えている。
図40を参照すると、補助カム部材219eは、ボス収容開口部219b5と対向するように配置されている。この補助カム部材219eは、幅方向Wと平行な補助カム回動ピン219e1を中心として回動自在に構成されている。この補助カム回動ピン219e1の幅方向Wにおける内側の端部は、カム支持フレーム側板219b3におけるボス収容開口部219b5の真下に形成された貫通孔によって支持されている。すなわち、補助カム部材219eは、カム支持フレーム側板219b3に形成された前記貫通孔によって、前後方向Lに沿って移動し得ないように支持されている。
なお、図41を参照すると、補助カム部材219eのうちの、最も前面側(図41における左斜め下側)に配置されているものについては、説明の便宜上、符号に「’」が付されている。もっとも、この補助カム部材219e’は、後述するように、棒状カム部材219aの前後方向Lに沿った移動に伴って、他の補助カム部材219eとは異なるタイミングで動作することを除けば、他の補助カム部材219eと同一の構成を備えている。同様に、棒状カム部材219aにおける、最も前面側の要素については、補助カム部材219e’と対応するように、符号に「’」が付されている。
棒状カム部材219aの、幅方向Wにおける外側の壁を構成する、薄板状の補助カムガイド壁部219a3には、前後方向Lと平行な長手方向を有する長孔状の補助カムガイド孔219a4が、複数(4つ)形成されている。これらの補助カムガイド孔219a4は、同一形状に形成されていて、前後方向に配列するように配置されている。また、補助カム部材219eは、幅方向Wにおける外側に向けて突出する補助カム回動突起219e2を備えている。この補助カム回動突起219e2は、補助カムガイド孔219a4に挿通されている。
すなわち、補助カム部材219eは、カム支持フレーム側板219b3(図40参照)に形成された前記貫通孔、及び補助カムガイド孔219a4によって、回動可能に支持されている。また、補助カム部材219eは、棒状カム部材219aの前後方向Lに沿った往復移動に伴って、当該棒状カム部材219aと、補助カムガイド孔219a4における前記長手方向に沿って相対移動可能に支持されている。ここで、図40及び図41に示されているように、補助カムガイド孔219a4内の、補助カム回動突起219e2の前後方向における位置が、4箇所の補助カムガイド孔219a4のすべてについて同一となるように、当該補助カムガイド孔219a4が形成されている。すなわち、4組の補助カムガイド孔219a4と補助カム部材219eとの相対的な位置関係は、すべて一致するようになっている。
図41を参照すると、棒状カム部材219aの外側の壁を構成する補助カムガイド壁部219a3の下端から、幅方向Wにおける内側に向けて突出するように、補助カム支持部219a5が形成されている。この補助カム支持部219a5は、補助カム部材219eを下方から支持し得るように構成されている。補助カム支持部219a5は、補助カムガイド孔219a4と対応する位置に形成されている。
補助カム支持部219a5の前面側(図41における左斜め下側)の端部から上方に立設するように、補助カム当接壁部219a6が形成されている。この補助カム当接壁部219a6は、棒状カム部材219aが背面側(図41における右斜め上側)に移動した場合に、補助カム部材219eと当接し得るように構成されている。そして、4組のこの補助カム当接壁部219a6と補助カム部材219e(補助カム回動突起219e2)との相対的な位置関係も、すべて一致するようになっている。
補助カム支持部219a5の背面側(図41における右斜め上側)の端部よりもさらに背面側には、下方に向けて開口する補助カム露出開口部219a7が形成されている。さらに、補助カム当接壁部219a6の上端部から前面側に向けて延びるように、押圧用ボス押下部219a8が形成されている。この押圧用ボス押下部219a8は、詳細は後述するが、棒状カム部材219aが前面側に移動した際に押圧用ボス241g1(図39参照)と係合することで、当該押圧用ボス241g1を押下し得るように構成されている。
ここで、補助カム支持部219a5の前後方向Lに沿った長さは、補助カムガイド孔219a4よりも短く設定されている。すなわち、補助カムガイド孔219a4の背面側における端部は、補助カム露出開口部219a7の上方に形成されている。また、最も前面側の補助カム支持部219a5’は、他の補助カム支持部219a5よりも短く形成されている。一方、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’は、他の押圧用ボス押下部219a8よりも長く形成されている。
図42は、図41に示されている補助カム部材219eを拡大した斜視図である。ここで、図42(A)は、補助カム部材219eが転倒している状態(転倒状態)を示し、図42(B)は、補助カム部材219eが起立している状態(起立状態)を示しているものとする。すなわち、補助カム部材219eは、補助カム回動突起219e2を中心として回動することで、(A)に示されている転倒状態と、(B)に示されている当該起立状態と、の2つの状態に設定され得るようになっている。
図42を参照すると、(B)に示されている起立状態における補助カム部材219eの上端部(頂部)には、緩やかな斜面状の離間用ボス載置部219e3が形成されている。この離間用ボス載置部219e3における背面側の端部(図42(B)における右上方の端部)には、突起が形成されている。一方、離間用ボス載置部219e3における前面側の端部は、離間用ボス241f(図39参照)と当接したときに当該離間用ボス241fが離間用ボス載置部219e3に容易に乗り上げ得るような、滑らかな曲面状、又は面取り形状に形成されている。
図42(B)に示されている起立状態における補助カム部材219eの下端部には、第1補助カム下方突起219e4及び第2補助カム下方突起219e5が、下方に突出するように形成されている。これらの第1補助カム下方突起219e4及び第2補助カム下方突起219e5は、幅方向、すなわち回転軸方向(補助カム回動突起219e2の中心軸方向)について、異なる位置となるように配置されている。具体的には、第1補助カム下方突起219e4は、第2補助カム下方突起219e5よりも、幅方向における内側(図42における右斜め下側:図41の幅方向Wにおける内側)に設けられている。
図43は、図41に示されている棒状カム部材219a及び補助カム部材219eを拡大した斜視図である。ここで、図43(A)は、棒状カム部材219aが最も前面側に位置している状態を示し、図43(B)は、棒状カム部材219aが最も背面側に位置している状態を示しているものとする(上述の通り、補助カム部材219e(補助カム回動ピン219e1)の前後方向における位置は、棒状カム部材219aの移動に拘わらず、固定されている)。
図44ないし図46は、図43に示されている棒状カム部材219a及び補助カム部材219eの側断面図である。ここで、図44は、棒状カム部材219aが最も背面側(図中右側)に移動している状態を示し、図46は、棒状カム部材219aが最も前面側(図中左側)に移動している状態を示し、図45はその中間の状態を示しているものとする。さらに、図47ないし図49は、図39に示されている現像カートリッジ240及び直動カム機構219を拡大した側面図である。なお、図44ないし図46と、図47ないし図49とでは、前後方向が逆転して示されている。すなわち、図47ないし図47に示されている現像カートリッジケース241の側面と反対側の側面の方から見た場合の、棒状カム部材219a等の断面図が、図44ないし図46に示されている。また、図44と図47とが対応し、図45と図48とが対応し、図46と図49とが対応するものとする。
図43を参照すると、補助カム支持部219a5の背面側(図中右側)の端部は、補助カム部材219eにおける第1補助カム下方突起219e4と当接し得るように構成されている。また、補助カム支持部219a5の背面側の端よりもさらに背面側であって、当該補助カム支持部219a5よりも幅方向における外側には、補助カム回動用突起219a9が形成されている。この補助カム回動用突起219a9は、幅方向における、補助カム部材219eにおける第2補助カム下方突起219e5と対応する(当接し得る)位置にて、上方に突出するように設けられている。
そして、図43ないし図46を参照すると、棒状カム部材219aが前面側(図中左側)に移動した場合(補助カム部材219eが棒状カム部材219aに対して相対的に背面側に移動した場合)に、補助カム部材219eが図中時計回りに回動して転倒状態となるように、棒状カム部材219a及び補助カム部材219eが構成されている。すなわち、棒状カム部材219aの前面側への移動により、第2補助カム下方突起219e5と当接することで、補助カム部材219eを回動させ得るように、補助カム回動用突起219a9が形成されている(図44、図45、図46の順に参照すると理解しやすい。)。転倒状態の補助カム部材219eは、補助カム露出開口部219a7の上側に位置するようになっている。
ここで、最も前面側の補助カム回動用突起219a9’は、最も前面側の補助カムガイド孔219a4’の前後方向における略中央部に形成されている。一方、他の補助カム回動用突起219a9は、他の補助カムガイド孔219a4における背面側の端部寄りに形成されている。すなわち、棒状カム部材219aの前面側への移動によって、最も前面側の補助カム部材219e’が、他の補助カム部材219eよりも先に転倒状態となるように、最も前面側の補助カム回動用突起219a9’及び他の補助カム回動用突起219a9の位置関係が設定されている。
さらに、上述したとおり、押圧用ボス押下部219a8は、棒状カム部材219aが前面側に移動した場合に押圧用ボス241g1の上に乗り上げることで、当該押圧用ボス241g1を下方に押圧し得るように構成されている。すなわち、押圧用ボス押下部219a8の、前面側の端部には、押圧用ボス241g1と当接した場合に当該押圧用ボス241g1の上に容易に乗り上げ得るような、斜面状の部分が形成されている。にここで、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’は、最も前面側に位置する押圧用ボス241g1を他の押圧用ボス241g1よりも先に押圧し得るように、他の押圧用ボス押下部219a8よりも長く形成されている。
一方、棒状カム部材219aが背面側(図中右側)に移動した場合(補助カム部材219eが棒状カム部材219aに対して相対的に前面側に移動した場合)に、補助カム部材219eが図中反時計回り回動して起立状態となるように、棒状カム部材219a及び補助カム部材219eが構成されている。すなわち、棒状カム部材219aの背面側への移動により、補助カム支持部219a5の背面側の端部と当接することで、補助カム部材219eを回動させ得るように、第1補助カム下方突起219e4が形成及び配置されている(図46、図45、図44の順に参照すると理解しやすい。)。起立状態の補助カム部材219eは、補助カム支持部219a5の上側にて支持されるようになっている。
ここで、上述の通り、最も前面側の補助カム支持部219a5’は、他の補助カム支持部219a5よりも短く形成されている。すなわち、棒状カム部材219aの背面側への移動によって、最も前面側の補助カム部材219e’が、他の補助カム部材219eよりも後から起立状態となるように、最も前面側の補助カム支持部219a5’、及び他の補助カム支持部219a5の寸法が設定されている。
そして、図47ないし図49に示されているように、棒状カム部材219aは、前後方向における移動状態に応じて、押圧用ボス241g1を下方に押下することで、前後方向に配列されたブラック現像カートリッジ240K、シアン現像カートリッジ240C、マゼンタ現像カートリッジ240M・・・を、それぞれの下方に位置する感光ドラム252に向けて付勢し得るように構成されている。また、補助カム部材219eは、棒状カム部材219aの前後方向における移動状態に応じて起立状態となって離間用ボス241fを上方に押し上げることで、ブラック現像カートリッジ240K・・・を、現像ローラ244と感光ドラム252とが離間するような上方の所定の待避状態にて保持し得るように構成されている。
さらに、棒状カム部材219a及び補助カム部材219e(補助カム部材219e’)は、当該棒状カム部材219aの前後方向における移動状態に応じて、ブラック現像カートリッジ240Kのみを感光ドラム252に向けて付勢し、他のシアン現像カートリッジ240C等を上述の待避状態にて保持し得るように構成されている。
5.回転駆動力の伝達のための構成
図50及び図51は、図26に示されている本体ケーシング211に備えられた、現像カートリッジ240、及びその現像カートリッジ240に回転駆動力を伝達するための回転駆動力伝達機構を下方から見た図である。図50及び図51を参照すると、この回転駆動力伝達機構280は、カップリング駆動部281と、カップリング駆動部付勢バネ282と、カップリング駆動ギヤ283と、カップリング駆動部移動カム284と、モータ285と、ギヤ列286と、から構成されている。
4つの現像カートリッジ240におけるカップリング部248aと対応するように、4個のカップリング駆動部281が、前後方向(図中上下方向)に沿って配列されている。このカップリング駆動部281は、カップリング係合軸281aと、フランジ部281bと、を備えている。
カップリング係合軸281aは、その先端部側からカップリング部248aに挿入されることで、当該カップリング部248aと係合し得るように構成されている。そして、カップリング係合軸281a及びカップリング部248aは、互いに係合することで、回転駆動力伝達機構280から現像カートリッジ240への回転駆動力の伝達を行い得るように構成されている。フランジ部281bは、カップリング係合軸281aの基端部(図中右側の端部)に形成されている。
カップリング駆動部付勢バネ282は、その一端がフランジ部281bと接触し、他端がカップリング駆動ギヤ283と接触するように配置されている。このカップリング駆動部付勢バネ282は、フランジ部281b(カップリング駆動部281)を、カップリング部248aに向けて付勢し得るように構成されている。
カップリング駆動ギヤ283は、カップリング駆動部281と共に回転し得るように構成されている。すなわち、カップリング駆動ギヤ283の回転中心軸が、カップリング駆動部281の回転中心軸(カップリング係合軸281a)の内部に形成された係合孔と係合することで、回転方向について両者が相対移動し得ないように、カップリング駆動部281及びカップリング駆動ギヤ283が構成されている。
また、カップリング駆動部281及びカップリング駆動ギヤ283は、軸方向について互いに相対移動し得るように構成されている。すなわち、カップリング駆動ギヤ283における前記回転中心軸が、カップリング駆動部281の回転中心軸(カップリング係合軸281a)の内部に形成された前記係合孔の内部にて軸方向に摺動し得るように、カップリング駆動部281及びカップリング駆動ギヤ283が構成されている。
カップリング駆動部移動カム284は、前後方向に配列された4つのカップリング駆動部281の、軸方向(幅方向)についての位置を設定し得るように構成されている。具体的には、カップリング駆動部移動カム284には、カム底面284aと、カム頂面284bと、カム斜面284cとが、4組形成されている。
図50に示されているように、カム底面284aは、カップリング部248aと係合する位置に配置されたカップリング駆動部281のフランジ部281bと当接し得るように形成されている。また、図51に示されているように、カム頂面284bは、カップリング部248aから離間する位置に配置されたカップリング駆動部281のフランジ部281bと当接し得るように形成されている。カム斜面284cは、カム底面284aとカム頂面284bとをスムーズに接続するように形成されている。
すなわち、カップリング駆動部移動カム284は、図示しないソレノイドや他のカム機構等によって、図50に示されている位置から図中下方に移動させられた場合に、カップリング駆動部付勢バネ282の押圧力に抗して、カム斜面284c上でフランジ部281bを幅方向における外側(図中右方向)に向けて徐々に移動させ得るように構成されている。そして、このカップリング駆動部移動カム284は、カップリング駆動部281を、図51に示されている退避位置まで移動させ得るように構成されている。さらに、カップリング駆動部移動カム284は、図示しないソレノイド等によって図51に示されている位置から図中上方に移動させられた場合に、カップリング駆動部付勢バネ282の押圧力によって、カップリング駆動部281を、図50に示されている係合位置まで移動させ得るように構成されている。
ギヤ列286は、モータ285によって発生した回転駆動力を、4つのカップリング駆動ギヤ283に伝達させ得るように構成されている。
6.第3実施形態の構成による動作説明
続いて、図26に示されている本実施形態のカラーレーザプリンタ210における本体ケーシング211に対して、プロセスカートリッジ230が着脱される際の動作について、各図面を参照しつつ説明する。
(1)現像カートリッジの着脱
図30及び図31を参照すると、プロセスカートリッジ230におけるプロセスカートリッジフレーム230aから、現像カートリッジ240が脱着される場合、使用者は、当該現像カートリッジ240の上端部に設けられた把持部241gの幅方向における中央部を把持する。これにより、当該把持部241gは、図30に示されているように起立した状態となる。続いて、使用者が、当該起立した状態の把持部241gを上方に向けて引っ張り上げると、現像カートリッジ240は、ドラムフレーム251の幅方向における両端部に形成された位置決めカラーガイド溝251a1及びカップリング部ガイド溝251e1によってガイドされつつ、略上方に移動する。このようにして、現像カートリッジ240がドラムユニット250から脱着される。
一方、プロセスカートリッジフレーム230aに対する現像カートリッジ240の装着は、図33及び図34に示されているように、把持部241gが転倒した状態で行われ得る。この場合、現像カートリッジ240は、その上部であって、幅方向における中央部が把持される。そして、図33(A)に示されているように、カラー部材246が位置決めカラーガイド溝251a1に挿入される。また、図34(A)に示されているように、入力開口部248a2がカップリング部ガイド溝251e1に挿入される。
この状態で、現像カートリッジ240がさらに略下方に押し込まれると、図33(B)に示されているように、カラー部材246が位置決めカラー収容基端部251a2内に収容される。また、図34(B)に示されているように、入力開口部248a2がカップリング収容基端部251e2内に収容される。さらに、カラー部材246が設けられていない現像ローラ軸244aの端部が、現像ローラ軸端収容部251e3内に収容される。
ここで、図32及び図33を参照すると、位置決めカラーガイド溝251a1内には、現像バイアス端子258の揺動部258cが露出している。よって、揺動部258cは、まずカラー部材246と当接する。これにより、揺動部258cは、カラー部材246によって下方に押圧され、一旦図中左方に揺動(図中反時計回りに回動)する。その後、揺動部258cは、端子部247bと当接する。
このように、本実施形態においては、現像カートリッジ240の装着の際に、位置決めカラーガイド溝251a1内に露出している揺動部258cが、一旦カラー部材246によって押圧されて揺動した後に、端子部247bと当接する。よって、現像カートリッジ240の装着の際の、端子部247bと現像バイアス端子258との当接による電気的接続の形成が、スムーズ且つ確実に行われ得る。
また、図32及び図33を参照すると、位置決めカラーガイド溝251a1の下半分は、カップリング部ガイド溝251e1よりも細く形成されている。よって、現像カートリッジ240の左右方向が取り違えられて、位置決めカラーガイド溝251a1に対して入力開口部248a2が挿入されようとしても、当該入力開口部248a2の侵入が位置決めカラーガイド溝251a1の上部にて食い止められる。したがって、ドラムユニット250に対する現像カートリッジ240の装着ミスが、確実に防止され得る。
(2)現像カートリッジの感光体ドラムに向けての付勢・押圧
図35を参照すると、現像カートリッジ240の状態を、(A)に示されている待避状態から、(B)に示されている押圧状態(画像形成可能状態)に変更する場合、押圧用ボス241g1が押下される。これにより、把持部241gが、ヒンジ部241hを中心として図中時計回りに微小量回動する。この把持部241gの回動により、当該把持部241gの自由端側の押圧部241g2が下方に移動する。すると、この押圧部241g2の下方に設けられた押圧作動機構241kによって、現像フレーム241を案内方向Zに沿って弾性的に付勢する力が発生させられる。
すなわち、図36を参照すると、この押圧部241g2の下方への移動により、押圧作動機構241kに備えられた移動部材241k1が押下される。すると、現像カートリッジ付勢バネ241k3が、図36(B)に示されているように、図36(A)に示されている状態よりも縮められた状態となる。このようにして現像カートリッジ付勢バネ241k3が縮められると、当該現像カートリッジ付勢バネ241k3に弾性力(エネルギー)が発生する。この弾性力によって、現像フレーム241の上壁241cが下方に付勢される。
再び図35を参照すると、このようにして現像フレーム241の上壁241cが下方に付勢されると、現像カートリッジ240は、図35(A)に示されている待避位置から、図35(B)に示されている押圧位置に向かって移動する。すなわち、現像カートリッジ240が感光ドラム252に向かって移動する。この移動の方向は、図37を参照すると、カラー部材246が位置決めカラー収容基端部251a2内を移動する方向(案内方向Z)である。
ここで、本実施形態においては、図37(B)を参照すると、押圧作動機構241kによる押圧作用点である押圧位置PPと、接触位置(現像位置)CPと、を結ぶ直線である、押圧作用線Yが、上述の案内方向Zと平行である。したがって、押圧作動機構241kにて発生している弾性力によって、現像カートリッジ240の移動が、スムーズに行われる。
また、押圧位置PPにおける現像カートリッジ押圧方向Xは、押圧作用線Yとのなす角が、略20度となる。
これにより、当該押圧位置PPにて加えられる弾性力の大半が、大きなロスなく接触位置CPに伝達される。よって、現像ローラ244におけるトナー担持周面244bと、感光ドラム252における像担持周面252bとの所定の接触状態が、再現性よく安定的に実現される。さらに、ガイド突起241mにおけるガイド面241m1が、案内方向Zと平行である。よって、図35を参照すると、ガイド突起241mにおけるガイド面241m1が、現像カートリッジ挿入ガイドコロ257に向けて、適度に押圧される。これにより、現像カートリッジ240の案内方向Zに沿った移動が、当該現像カートリッジ挿入ガイドコロ257によってスムーズにガイドされる。
また、図35(A)に示されている待避位置から図35(B)に示されている押圧位置までの現像カートリッジ240の案内方向Zに沿った移動の間、端子部247bと、押圧作用線Y及び案内方向Zと平行に形成された給電対向部258c1とが摺動する。よって、例えば、上述の待避位置にある時点から、現像バイアス端子258及び端子部247bを介して、現像ローラ244と感光ドラム252との間に現像バイアス電圧が印加され得る。
また、図37(B)に示されているように、端子部247bと給電対向部258c1との接触位置にて当該端子部247bが給電対向部258c1によって押圧される給電押圧方向Sが、押圧作用線Y及び案内方向Zと略直交する。これにより、現像バイアス端子258(給電対向部258c1)による給電押圧力の、案内方向Zと平行な成分がほとんど生じない。よって、現像ローラ244におけるトナー担持周面244bと、感光ドラム252における像担持周面252bとの所定の接触状態が安定する。
さらに、給電対向部258c1と給電押圧方向Sとが略直交する。これにより、上述のような、給電押圧方向Sが押圧作用線Y及び案内方向Zと略直交する状態が、安定的に実現され得る。
(3)プロセスカートリッジの装着
図39を参照すると、まず、プロセスカートリッジ230が、本体ケーシング211に装着される。この装着は、以下のようにして行われる。
まず、サイドフレームガイドコロ232c及びリヤビームガイドコロ234bが、スライドガイドフレーム211cの最も前面側の端部に位置するスライドガイドコロ211c2よりも背面側の空間に挿入され、スライドレール211c1に載置される。この状態においては、スライドレール211c1とサイドフレーム232におけるガイドリブ232bとの間に、スライドガイドコロ211c2、サイドフレームガイドコロ232c及びリヤビームガイドコロ234bが挟まれた状態となる。
この状態から、さらにプロセスカートリッジ230が背面側に押し込まれると、スライドガイドコロ211c2、サイドフレームガイドコロ232c及びリヤビームガイドコロ234bが、スライドレール211c1とガイドリブ232bとの間で挟まれつつ回動する。これにより、当該プロセスカートリッジ230は、本体ケーシング211内へとスムーズに案内される。このとき、現像カートリッジ240の上端部に設けられた離間用ボス241f及び押圧用ボス241g1は、カム支持フレーム上板219b2の上方を通過する。
さらにプロセスカートリッジ230が背面側に押し込まれて、サイドフレームガイドコロ232c及びリヤビームガイドコロ234bがスライドレール211c1を通過し、且つサイドフレーム232におけるガイドリブ232bの前面側の端部がスライドガイドコロ211c2を通過すると、プロセスカートリッジ230が若干下方に移動する。この場合、スライドレール211c1とガイドリブ232bとが接触する。また、離間用ボス241f及び押圧用ボス241g1も下降して、ボス収容開口部219b5内に収容される。
(4)現像カートリッジの位置設定
図39を参照すると、上述のように、プロセスカートリッジ230が本体ケーシング211に装着された状態で、一方の棒状カム部材219aが、本体ケーシング211に設けられた図示しない駆動源によって前後方向に移動させられる。この場合、当該一方の棒状カム部材219aのカム基端部219a1におけるラックギヤ部219a2と噛み合っている一方のピニオンギヤ219cが回転する。この一方のピニオンギヤ219cの回転により、当該一方のピニオンギヤ219cとギヤ軸219dを介して結合された他方のピニオンギヤ219cも回転する。そして、この他方のピニオンギヤ219cと噛み合っている他方の棒状カム部材219aも移動する。このようにして、一対のピニオンギヤ219c及びギヤ軸219dを介して、一対の棒状カム部材219aが同期して移動する。これにより、現像カートリッジ240の位置が、上述の待機位置又は押圧位置のいずれかに設定される。この現像カートリッジ240の位置の設定は、図40及び図41を参照すると、棒状カム部材219aの前後方向Lにおける位置を設定することで行われる。
すなわち、図39及び図40を参照すると、棒状カム部材219aの前後方向Lにおける位置を設定することで、ボス収容開口部219b5と対向するように配置された補助カム部材219eの状態が、起立状態と転倒状態とのいずれかに設定される。起立状態の補助カム部材219eは、ボス収容開口部219b5に向けて突出する。これにより、離間用ボス241fが上方に押し上げられる。そして、補助カム部材219eの起立状態が維持されることで、当該離間用ボス241fが上方に押し上げられた状態が維持される。これにより、現像カートリッジ240が上述の待避位置にて保持される。
また、図39及び図41を参照すると、棒状カム部材219aの前後方向Lにおける位置を設定することで、押圧用ボス押下部219a8による押圧用ボス241g1に対する押下/非押下が設定される。そして、押圧用ボス押下部219a8によって押圧用ボス241g1が押下されることで、現像カートリッジ240が下方に付勢され、上述の押圧位置まで移動する。
(5)複数の現像カートリッジの選択的な付勢
図39を参照すると、前後方向Lに沿って配列された、複数(4つ)の現像カートリッジ240は、棒状カム部材219aの前後方向Lにおける位置に応じて、選択的に下方に付勢される。この選択的な付勢は、以下のようにして行われる。
(a)直動カムの動作
まず、図39に示されている直動カム機構219の動作について、図43ないし図46を用いて説明する。
図43(B)及び図44を参照すると、棒状カム部材219aが最も背面側に位置している状態においては、最も前面側の補助カム部材219e’、及びその他の補助カム部材219eは、すべて起立状態で、補助カム当接壁部219a6と当接する。そして、この起立状態の補助カム部材219e(219e’)における離間用ボス載置部219e3(219e3’)には、離間用ボス241fが載置されている。また、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’、及びその他の押圧用ボス押下部219a8は、すべて、押圧用ボス241g1よりも背面側に位置している。
図44に示されている状態から、棒状カム部材219aが前面側に移動し始めると、補助カム支持部219a5(219a5’)が、補助カム部材219e(219e’)と摺動しつつ、前面側に移動する。このとき、相対的に見ると、補助カム部材219e(219e’)が、補助カム支持部219a5(219a5’)の上を、背面側に移動しているような状態となる。なお、補助カム部材219e(219e’)は、前後方向に沿って移動しない。よって、補助カム部材219e(219e’)と離間用ボス241fとの、前後方向における相対的な位置関係は変化しない。さらに、棒状カム部材219aが前面側に移動することで、押圧用ボス押下部219a8(219a8’)の先端部が、押圧用ボス241g1に近づく。
すると、最初に、最も前面側の補助カム回動用突起219a9’と、最も前面側の補助カム部材219e’における第2補助カム下方突起219e5’とが衝突する(このとき、他の補助カム回動用突起219a9と、最も前面側の補助カム部材219eにおける第2補助カム下方突起219e5とは、まだ当接していない。)。これにより、最も前面側の補助カム部材219e’は、図中時計回りに回動する。そして、図45に示されているように転倒状態となり、上述の補助カム支持部219a5’から落下して、最も前面側に位置する補助カム露出開口部219a7’内に収容される。これにより、最も前面側に位置する離間用ボス241fに対する押し上げが解除され、当該離間用ボス241fは下降する。
また、図45を参照すると、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’の先端部のみが、最も前面側に位置する押圧用ボス241g1の上に乗り上げる。これにより、当該押圧用ボス241g1のみが、選択的に下方に押下される。
図45に示されている状態から、棒状カム部材219aがさらに前面側に移動すると、他の補助カム回動用突起219a9と第2補助カム下方突起219e5とが衝突する。これにより、他の補助カム部材219eも転倒する。また、他の押圧用ボス押下部219a8も、他の押圧用ボス241g1の上に乗り上げる。このようにして、図46に示されているように、すべての離間用ボス241fが下降し、すべての押圧用ボス241g1が下方に押圧される。
一方、図46に示されている、棒状カム部材219aが最も前面側に位置している状態から、棒状カム部材219aが背面側に移動し始めると、まず、最も前面側の補助カム部材219e’以外の3つの補助カム部材219eにおける、第1補助カム下方突起219e4が、補助カム支持部219a5の端部と衝突する。すると、当該3つの補助カム部材219eが、図中反時計回りに回動する。この回動によって、当該3つの補助カム部材219eは、図45に示されているように、起立状態となり、その頂部である離間用ボス載置部219e3が離間用ボス241fと対向する。また、補助カム部材219eは、当該起立状態で、補助カム支持部219a5の上に載置される。これにより、離間用ボス241fが上方に押し上げられる。このとき、最も前面側の補助カム部材219e’は、まだ転倒したままである。すなわち、最も前面側の離間用ボス241fは、未だ、最も前面側の補助カム部材219e’によって押し上げられていない。
これと同時に、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’以外の押圧用ボス押下部219a8が、押圧用ボス241g1の上から離脱する。これにより、当該押圧用ボス241g1に対する、押圧用ボス押下部219a8による押下が解除される。このとき、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’は、最も前面側の押圧用ボス241g1の上に乗り上げたままである。すなわち、最も前面側の押圧用ボス241g1は、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’によって押下されたままである。
図45に示されている状態から、棒状カム部材219aがさらに背面側に移動すると、最も前面側の補助カム部材219e’も起立する。また、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’も、最も前面側の押圧用ボス241g1の上から離脱する。このようにして、図44に示されているように、すべての離間用ボス241fが上方にて支持され、すべての押圧用ボス241g1に対する押下が解除される。
(b)現像カートリッジの選択的な付勢動作
上述のような、棒状カム部材219a及び補助カム部材219eの動作によって、図47ないし図49に示されているように、最も前面側(図47ないし図49における右側)に位置するブラック現像カートリッジ240Kと、その他のシアン現像カートリッジ240C等とが、差動的に下方に付勢される。
すなわち、図47に示されているように、非画像形成動作時においては、すべての押圧用ボス押下部219a8(219a8’)が、押圧用ボス241g1の上から離脱することで、すべての押圧用ボス241g1に対する押下が解除される。また、非画像形成動作時においては、すべての補助カム部材219e(219e’)が、補助カム支持部219a5(219a5’)上で起立することで、すべての離間用ボス241fが上方に押し上げられた状態で保持される。これにより、ブラック現像カートリッジ240Kと、その他のシアン現像カートリッジ240C等とが、すべて、上述の待避位置に保持される。よって、非画像形成動作時においては、すべての現像ローラ244及び感光ドラム252が離間する。
また、図48に示されているように、ブラック単色の画像形成動作時においては、最も前面側の押圧用ボス押下部219a8’が押圧用ボス241g1の上に乗り上げ、最も前面側の補助カム部材219e’が転倒する。これにより、最も前面側のブラック現像カートリッジ240Kにて、押圧用ボス241g1が押下され、且つ離間用ボス241fに対する押し上げが解除される。
このように、ブラック現像カートリッジ240Kにおいて、離間用ボス241fに対する押し上げが解除され、且つ押圧用ボス241g1が押下されると、上述したように、把持部241gがヒンジ部241hを中心として図中時計回りに微少量回動する。この把持部241gの回動により、その自由端部に設けられた押圧部241g2が下方に移動する。この押圧部241g2の下方への移動により、押圧作動機構241kが作動し、現像フレーム241が下方に付勢される。そして、ブラック現像カートリッジ240Kにおける現像ローラ244のみが、感光ドラム252と接触する。
以上の通り、ブラック単色の画像形成動作時においては、他のシアン現像カートリッジ240C等が待避位置にて保持されつつ、画像形成動作に用いられるブラック現像カートリッジ240Kのみが、上述の押圧位置に移動する。
さらに、図49に示されているように、フルカラー画像形成動作時においては、すべての現像フレーム241が下方に付勢される。これにより、ブラック現像カートリッジ240Kと、その他のシアン現像カートリッジ240C等とが、すべて、上述の押圧位置に移動する。
7.第3実施形態の構成による作用・効果
本実施形態のカラーレーザプリンタ210は、上述の他の実施形態と同様の作用・効果を奏する他、以下のような、本実施形態特有の作用・効果を奏する。
本実施形態においては、電極部材247は、現像バイアス端子258によって、接触位置CPと押圧位置PPとを結ぶ直線である押圧作用線Yと略直交する方向である、給電押圧方向Sに押圧される。よって、接触位置CPにおける現像ローラ244(トナー担持周面244b)と感光ドラム252(像担持周面252b)との接触状態がよりいっそう安定する。また、現像バイアス端子258による電極部材247を介しての現像ローラ244への給電が、より安定的に行われる。したがって、本実施形態の構成によれば、より良好な画像形成が行われ得る。
また、本実施形態においては、押圧作用線Yと略平行に形成された給電対向部258c1と、端子部247bとが、対向・接触することで、当該端子部247bと現像バイアス端子258との電気的接続が行われる。これにより、端子部247bと給電対向部258c1との接触部である給電押圧位置SPにおける、当該給電対向部258c1の法線方向が、押圧作用線Yと略直交する方向に安定的に設定され得る。したがって、給電押圧方向Sと押圧作用線Yとを略直交させ得るような、現像バイアス端子258及び電極部材247が、より簡略な装置構成によって実現され得る。
ここで、本実施形態においては、給電対向部258c1が、位置決めカラー収容基端部251a2(案内方向Z)と略平行である。よって、カラー部材246が押圧作用線Yに沿って位置決めカラー収容基端部251a2内を移動する際に、給電対向部258c1と端子部247bとが、押圧作用線Y及び案内方向Zに沿って相対移動する。これにより、現像ローラ244におけるトナー担持周面244bと感光ドラム252における像担持周面252bとが所定の状態で接触して、両者の位置決めが完了する前の時点から、現像バイアス端子258による現像ローラ244への給電状態を確保することが可能になる。よって、当該カラーレーザプリンタ210における画像形成動作の始動時間がより短縮され得る。
また、本実施形態においては、押圧作用線Y及び給電押圧方向Sと直交する方向から見た場合に、端子部247bが、押圧作用線Yと交差する。よって、接触位置CPにおける現像ローラ244と感光ドラム252との安定的な接触状態が得られつつ、現像バイアス端子258により電極部材247を介して現像ローラ244へ良好に給電が行われ得る。
また、本実施形態においては、幅方向Wから見た場合に、電極部材247と現像バイアス端子258とが接触している位置(給電押圧位置SP)が、カップリング部248a(入力開口部248a2)を収容するカップリング部ガイド溝251e1(カップリング収容基端部251e2)と重なる。さらにいえば、本実施形態においては、当該給電押圧位置SPが、入力開口部248a2の外径の範囲内にある。特に、本実施形態においては、当該給電押圧位置SPが、カップリング受動部248a1、及びカップリング駆動ギヤ283の軸中心と略一致する。
これにより、回転駆動力伝達機構280からカップリング駆動ギヤ283及びカップリング部248を介して、現像カートリッジ240に、回転駆動力が確実且つ安定的に伝達され得る。これと同時に、接触位置CPにおける現像ローラ244と感光ドラム252との接触状態や、現像バイアス端子258による電極部材247を介しての現像ローラ244への給電状態も安定する。
また、本実施形態においては、カラー部材246が位置決めカラー収容基端部251a2内にて押圧作用線Yに沿って移動する際に、ガイド突起241mの端部であって、押圧作用線Yと略平行に形成されたガイド面241m1が、底壁251bに回動自在に支持された現像カートリッジ挿入ガイドコロ257と当接する。
よって、本実施形態の構成によれば、現像カートリッジ240のプロセスカートリッジフレーム230a(ドラムフレーム251)に対する装着の際の、カラー部材246や端子部247bの、押圧作用線Yに沿った移動が、スムーズにガイドされ得る。したがって、現像カートリッジ240がプロセスカートリッジフレーム230aに対してスムーズに装着されつつ、現像バイアス端子258と電極部材247との良好な電気的接続状態、及び接触位置CPにおける現像ローラ244におけるトナー担持周面244bと感光ドラム252との安定した接触状態が形成され得る。
また、本実施形態においては、現像カートリッジ押圧方向Xと押圧作用線Yとのなす角が、略20度に設定されている。これにより、ガイド突起241mにおけるガイド面241m1が、現像カートリッジ挿入ガイドコロ257に向けて、強すぎず且つ弱すぎない程度の所定の力で押圧される。また、現像カートリッジ付勢バネ241k3による弾性力が、接触位置CPに対して、大きなロスなく伝達され得る。
よって、本実施形態の構成によれば、現像カートリッジ挿入ガイドコロ257とガイド面241m1との接触状態が維持されつつ、現像カートリッジ挿入ガイドコロ257がスムーズに回動する。これにより、案内方向Zに沿った現像カートリッジ240の移動が、現像カートリッジ挿入ガイドコロ257によってスムーズにガイドされる。したがって、現像ローラ244におけるトナー担持周面244bと、感光ドラム252における像担持周面252bとの、接触位置CPにおける所定の接触状態が、確実かつ安定的に実現され得る。
また、本実施形態においては、現像ローラ軸244aを外側から覆うカラー部材246を用いて、現像カートリッジ240の位置決めが行われる。これにより、現像カートリッジ240とプロセスカートリッジフレーム230a(ドラムフレーム251)との位置決めが、現像ローラ軸244aの近傍位置にて行われる。したがって、接触位置CPにおける現像ローラ244と感光ドラム252との所定の接触状態が、より簡略な装置構成で、より確実に形成され得る。
また、本実施形態においては、現像カートリッジ240をプロセスカートリッジフレーム230a装着する際に、現像カートリッジ240におけるカラー部材246が、ドラムフレーム251における位置決めカラーガイド溝251a1に収容される。続いて、カラー部材246が位置決めカラーガイド溝251a1の下端部である位置決めカラー収容基端部251a2に達する。このとき、カラー部材246は、位置決めカラー収容基端部251a2内にて、押圧作用線Yに沿って移動する。そして、カラー部材246が位置決めカラー収容基端部251a2における所定の位置に到達すると、現像カートリッジ240とプロセスカートリッジフレーム230a(ドラムフレーム251)との位置決めが行われる。
かかる本実施形態の構成によれば、現像カートリッジ240をプロセスカートリッジフレーム230aに装着する際の、両者の位置決めが、よりスムーズかつ確実に行われ得る。したがって、かかる構成によれば、現像バイアス端子258と電極部材247との良好な電気的接続状態と、現像ローラ244と感光ドラム252との確実な位置決め状態とが、より安定的に得られる。
また、本実施形態においては、電極部材247は、現像ローラ軸244a及び供給ローラ軸243aを回転可能に支持しつつ、現像ローラ軸244a及び供給ローラ軸243aと電気的に接続している。これにより、現像バイアス端子258及び電極部材247を介して、供給ローラ243と現像ローラ244とがほぼ同電位となるように、供給ローラ243及び現像ローラ244に対する給電が行われる。したがって、接触位置CPにおける現像ローラ244におけるトナー担持周面244bと感光ドラム252との所定の接触状態が形成されつつ、供給ローラ243と現像ローラ244とがほぼ同電位となるような供給ローラ243及び現像ローラ244に対する給電状態が安定的に実現され得る。
また、本実施形態においては、現像フレーム241の幅方向Wにおける一端側には、幅方向Wから見た場合に円形となる外形形状を有するカラー部材246が突出し、他端側には、より大きな外径のカップリング部248a(入力開口部248a2)が突出している。そして、カップリング部ガイド溝251e1は、カップリング部248aを収容可能な程度に、位置決めカラーガイド溝251a1よりも広い。
よって、カラー部材246をカップリング部ガイド溝251e1に挿入し、且つカップリング部248a(入力開口部248a2)を位置決めカラーガイド溝251a1に挿入しようとしても、外形形状の相違により、当該挿入が阻止される。具体的には、外径の大きなカップリング部248a(入力開口部248a2)を、外径の小さなカラー部材246に適合した幅の位置決めカラーガイド溝251a1に挿入することはできない。
したがって、かかる構成によれば、現像カートリッジ240のプロセスカートリッジフレーム230a(ドラムフレーム251)(プロセスカートリッジフレーム230a)に対する誤った態様での装着が良好に防止され得る。
さらに、かかる構成によれば、カップリング部248a(入力開口部248a2)が側方に突出した分だけ、カップリング駆動部281の長さを短くすることができる。したがって、本体ケーシング211に備えられた、回転駆動力伝達機構280の、幅方向Wのサイズを、より小さくすることができる。これにより、当該カラーレーザプリンタ210のさらなる小型化が達成され得る。
また、本実施形態においては、現像フレーム241の上端部である上壁241c設けられた、把持部241g及び押圧作動機構241kによって、現像カートリッジ240の感光ドラム252に向けての付勢が行われる。よって、現像ローラ244の接触位置CPに向けての所定の付勢状態が、きわめて簡略な装置構成によって形成され得る。
また、本実施形態においては、直動カム機構219に備えられた棒状カム部材219aを、複数の現像カートリッジ240が配列された前後方向Lに沿って移動させることで、複数の押圧用ボス241g1及び押圧部241g2が選択的に現像カートリッジ付勢バネ241k3に向けて移動する。これにより、複数の現像カートリッジ240のうちの、画像形成に用いられるものだけが、接触位置CPに向けて付勢される。よって、現像ローラ244と感光ドラム252との長時間にわたる連続的な摺擦による、当該現像ローラ244等の劣化が、きわめて簡略な装置構成により、有効に抑制される。
D.他の変形例の示唆
なお、上述の各実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の実施形態を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において種々の変形を施すことができることは当然である。
以下、先願主義の下で本願の出願の際に追記し得る程度で、変形例について幾つか例示する。もっとも、変形例とてこれらに限定されるものではないことはいうまでもない。本願発明を、上述の実施形態及び下記変形例の記載に基づき限定解釈することは、先願主義の下で出願を急ぐ出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。
(i)本発明の適用対象たる画像形成装置は、電子写真式のものに限定されない。また、本発明の適用対象が電子写真式の画像形成装置である場合、かかる画像形成装置は、レーザプリンタに限定されない。
(ii)上述の通り、第1ないし第3の実施形態の構成は、互いに技術的に矛盾しない範囲において、適宜置換し得るし、組み合わせられ得る。
(iii)また、第3実施形態におけるドラムフレーム251が省略されて、プロセスカートリッジフレーム230aに対して、感光ドラム252が直接支持され、且つ直接現像カートリッジ240が着脱され得るような装置構成であってもよい。
(iv)また、第3実施形態におけるドラムユニット250が、プロセスカートリッジフレーム230aに対して着脱自在に構成されていてもよい。
(v)また、第3実施形態においては、図52に示されているように、給電押圧位置SPが、カップリング受動部248a1、及びカップリング駆動ギヤ283の軸中心と略一致していなくても、カップリング部248aにおけるカップリング受動部248a1、又はカップリング駆動ギヤ283の外形形状が、幅方向に沿って側方から透視した場合に、給電押圧位置SPと重なるように形成されていればよい。かかる構成によっても、充分に本発明の作用・効果を奏し得る。
(vi)その他、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。
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側断面図である。 図1に示すレーザプリンタのプロセスカートリッジの側断面図である。 図1に示すレーザプリンタのドラムカートリッジの側断面図である。 図1に示すレーザプリンタの現像カートリッジの側断面図である。 後方上左側から見た現像カートリッジの斜視図である。 後方上右側から見た現像カートリッジの斜視図である。 前方下左側から見た現像カートリッジの斜視図である。 前方下右側から見た現像カートリッジの斜視図である。 現像カートリッジの正面図である。 現像カートリッジの背面図である 現像カートリッジの平面図である。 現像カートリッジの底面図である。 現像カートリッジ(ギヤカバー装着状態)の左側面図である。 現像カートリッジ(ギヤカバー未装着状態)の左側面図である。 現像カートリッジの右側面図である。 後方上左側から見たドラムカートリッジの斜視図である。 後方上左側から見たプロセスカートリッジの斜視図である。 現像ローラ軸の他の実施形態を示す説明図であって、(a)は、要部斜視図、(b)は、側面図である。 図13に対応する現像カートリッジ(幅方向において接点板が投影されている状態)の左側面図である。 図15に対応する現像カートリッジ(幅方向においてカップリング受動部が投影されている状態)の右側面図である。 図6に対応する現像カートリッジ(電極部材の装着前状態)の斜視図である。 図8に対応する現像カートリッジ(電極部材の装着前状態)の斜視図である。 図15に対応する現像カートリッジ(A−A線断面図、B−B線断面図が示されている状態)の右側面図である。 図23のA−A線断面図である。 図23のB−B線断面図である。 本発明の画像形成装置の第3の実施形態であるカラーレーザプリンタの斜視図である。 図26に示されている本実施形態の現像カートリッジの正面図である。 図27に示されている現像カートリッジを背面側から見た斜視図である。 図27に示されている現像カートリッジを正面側から見た斜視図である。 図27に示されている現像カートリッジを正面側から見た斜視図である。 図26に示されているプロセスユニットを俯瞰する斜視図である。 図31に示されている感光体ユニットの要部を拡大した斜視図である。 図31に示されている感光体ユニットを斜め側方から見た斜視図である。 図31に示されている感光体ユニットを、図33の場合と反対側の斜め側方から見た斜視図である。 図27に示されている現像カートリッジの側面図である。ここで、(A)は非押圧状態(待避状態)を示し、(B)は押圧状態を示している。 図35に示されている押圧作動機構の周辺を拡大した側断面図である。ここで、(A)は非押圧状態を示し、(B)は押圧状態を示している。 (A)は、図35(B)に示されている押圧状態の現像カートリッジの反対側の側面図である。(B)は、図37(A)に示されている押圧状態の現像カートリッジに作用する力を説明するための概念図である。 図37に示されている端子部の周辺を拡大した側面図である。 図26に示されているプロセスユニットの周辺を拡大した斜視図である。 図26に示されているスライドガイドフレーム及び直動カム機構の周辺を拡大した斜視図である。 図40に示されている一対の棒状カム部材の斜視図である。 図41に示されている補助カム部材を拡大した斜視図である。ここで、(A)は、当該補助カム部材が転倒している状態(転倒状態)を示し、(B)は、当該補助カム部材が起立している状態(起立状態)を示している。 図41に示されている棒状カム部材及び補助カム部材を拡大した斜視図である。ここで、(A)は、当該棒状カム部材が最も前面側に位置している状態を示し、(B)は、当該棒状カム部材が最も背面側に位置している状態を示している。 図43に示されている棒状カム部材が最も背面側に移動している状態の、当該棒状カム部材及び補助カム部材の側断面図である。 図43に示されている棒状カム部材が中間位置にある状態の、当該棒状カム及び補助カム部材の側断面図である。 図43に示されている棒状カム部材が最も前面側に移動している状態の、当該棒状カム部材及び補助カム部材の側断面図である。 図39に示されている棒状カム部材が最も背面側に移動している状態の、現像カートリッジ及び直動カム機構を拡大した側面図である。 図39に示されている棒状カム部材が中間位置にある状態の、現像カートリッジ及び直動カム機構を拡大した側面図である。 図39に示されている棒状カム部材が最も前面側に移動している状態の、現像カートリッジ及び直動カム機構を拡大した側面図である。 図26に示されている本体フレームに備えられた、現像カートリッジ及びその現像カートリッジに回転駆動力を伝達するための回転駆動力伝達機構を下方から見た図である。 図26に示されている本体フレームに備えられた、現像カートリッジ及びその現像カートリッジに回転駆動力を伝達するための回転駆動力伝達機構を下方から見た図である。 図38に示されている端子部及びカップリング部の周辺の構成の変形例を示す図である。
符号の説明
1 レーザプリンタ
2 本体ケーシング
26 感光ドラム
27 ドラムカートリッジ
30 現像カートリッジ
36 現像側筐体
37 供給ローラ
38 現像ローラ
50 供給ローラ軸
51 スポンジローラ
52 現像ローラ軸
53 ゴムローラ
69 側壁
79 ねじ筒部
93 ギヤカバー
94 入力ギヤ
95 供給ローラ駆動ギヤ
102 係合爪
100 カップリング受動部
101 駆動ギヤ
115 現像ローラ駆動ギヤ
117 電極部材
118 現像ローラ被覆部
119 端子部
120 取付板
122 接点板
123 台板
127 供給ローラ被覆部
130 ねじ
130bねじ頭
132 ボス
140 ねじ挿通孔
150 押圧レバー
201 軸受部材
210 カラーレーザプリンタ
211 本体ケーシング
219 直動カム機構
230 プロセスカートリッジ
230a プロセスカートリッジフレーム
232 サイドフレーム
232a カップリング露出開口
240 現像カートリッジ
240C シアン現像カートリッジ
240K ブラック現像カートリッジ
240M マゼンタ現像カートリッジ
241 現像フレーム
241a 側壁
241c 上壁
241f 離間用ボス
241g 把持部
241g1 押圧用ボス
241k 押圧作動機構
241m ガイド突起
241m1 ガイド面
243 供給ローラ
243a 供給ローラ軸
244 現像ローラ
244a 現像ローラ軸
244b トナー担持周面
246 カラー部材
247 電極部材
247a 取付板
247b 端子部
248 ギヤ機構部
248a カップリング部
248a1 カップリング受動部
248a2 入力開口部
250 ドラムユニット
250a 現像カートリッジ装着部
251 ドラムフレーム
251a 右側壁
251a1 位置決めカラーガイド溝
251a2 位置決めカラー収容基端部
251b 底壁
251e 左側壁
251e1 カップリング部ガイド溝
251e2 カップリング収容基端部
251e3 現像ローラ軸端収容部
252 感光ドラム
252a ドラム軸
252b 像担持周面
258 現像バイアス端子
258a 基部
258b 固定部
258c 揺動部
258c1 給電対向部
280 回転駆動力伝達機構
281 カップリング駆動部
281a カップリング係合軸
X1 第1軸線
X2 第2軸線
L1 第1直線
L2 第2直線
D1 第1距離
D2 第2距離
If ねじ頭の軸方向内側端面
Ff ねじ筒部の遊端側端面
Of 台板の外側面
CP 接触位置
L 前後方向
PP 押圧位置
S 給電押圧方向
W 幅方向
X 現像カートリッジ押圧方向
Y 押圧作用線
Z 案内方向

Claims (36)

  1. 第1側壁と、前記第1側壁に向かい合って配置される第2側壁とを有する筐体と、
    現像時において回転する現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を担持する現像ローラ部材とを有し、前記第1側壁と前記第2側壁との間に架設される現像ローラと、
    前記現像ローラ軸と離間した位置において前記第1側壁に設けられ、前記現像ローラ部材に電気的に接続される電極と、
    前記第2側壁に設けられ、画像形成装置の駆動側軸継手と直接接続する受動側軸継手とを備え、
    前記現像ローラ軸が、現像時において、第1軸線を中心として回転し、
    前記受動側軸継手が、現像時において、第2軸線を中心として回転し、
    前記第1軸線と前記第2軸線とが、平行に配置され、
    前記電極の少なくとも一部が、前記第2軸線と重なるように配置されていることを特徴とする、現像カートリッジ。
  2. 第1側壁と、前記第1側壁に向かい合って配置される第2側壁とを有する筐体と、
    現像時において回転する現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を担持する現像ローラ部材とを有し、前記第1側壁と前記第2側壁との間に架設される現像ローラと、
    前記現像ローラ軸と離間した位置において前記第1側壁に設けられ、前記現像ローラ部材に電気的に接続される電極と、
    前記第2側壁に設けられ、画像形成装置の駆動側軸継手と直接接続する受動側軸継手とを備え、
    前記現像ローラ軸が、現像時に第1軸線を中心として回転し、
    前記受動側軸継手が、現像時に第2軸線を中心として回転し、
    前記第1軸線から垂直に延び、前記受動側軸継手の回転中心を通り、前記第2軸線と交差する第1直線と、
    前記第1軸線から前記第1直線と平行に延び、前記電極の少なくとも一部を通り、前記第2軸線と交差する第2直線とを想定したときに、
    前記第1直線と前記第1軸線との交点から前記第1直線と前記第2軸線との交点までの距離である第1距離は、前記第2直線と前記第1軸線との交点から前記第2直線と前記第2軸線との交点までの第2距離と等しい、
    ことを特徴とする、現像カートリッジ。
  3. 第1側壁と、前記第1側壁に向かい合って配置される第2側壁とを有する筐体と、
    現像時において回転する現像ローラ軸と、前記現像ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を担持する現像ローラ部材とを有し、前記第1側壁と前記第2側壁との間に架設される現像ローラと、
    前記現像ローラ軸と離間した位置において前記第1側壁に設けられ、前記現像ローラ部材に電気的に接続される電極と、
    前記第2側壁に設けられ、画像形成装置の駆動側軸継手と直接接続する受動側軸継手とを備え、
    前記受動側軸継手を前記現像ローラ軸と平行な方向へ投影した投影面を想定したときに、前記電極の少なくとも一部は、前記投影面内に配置されていることを特徴とする、現像カートリッジ。
  4. 前記現像ローラの少なくとも一端が、前記第1側壁および前記第2側壁の少なくともいずれかに支持されていることを特徴とする、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。
  5. 前記現像ローラの両端が、前記第1側壁および前記第2側壁に支持されていることを特徴とする、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。
  6. 前記現像ローラの少なくとも一端が、前記第1側壁および前記第2側壁の少なくともいずれかに隣接する部材によって、支持されていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  7. 前記現像ローラの両端が、前記第1側壁に隣接する第1部材、および、前記第2側壁に隣接する第2部材に、それぞれ支持されていることを特徴とする、請求項6に記載の現像カートリッジ。
  8. 前記電極は、金属から形成されていることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  9. 前記電極は、導電性樹脂から形成されていることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  10. 前記現像ローラ軸は、導電性を有する部材を含み、
    前記電極と前記現像ローラ部材とは、前記現像ローラ軸を介して電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  11. 前記現像ローラ軸は、導電性を有する材料から形成されていることを特徴とする、請求項10に記載の現像カートリッジ。
  12. 前記現像ローラ軸は、金属から形成されていることを特徴とする、請求項11に記載の現像カートリッジ。
  13. 前記電極は、前記現像ローラ軸に直接接触する部材の一部であることを特徴とする、請求項10ないし12のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  14. 前記電極は、少なくとも1つの導電性部材を介して、前記現像ローラ軸に間接的に接触していることを特徴とする、請求項10ないし12のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  15. 前記電極は、前記現像ローラ軸を回転自在に支持していることを特徴とする、請求項1ないし14のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  16. 前記受動側軸継手は、第1筒状部分と、前記第1筒状部分の周りに配置される第2筒状部分とを備えていることを特徴とする、請求項1ないし15のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  17. 前記第1筒状部分は、実質的に中空であり、前記駆動側軸継手と係合する受動部が突出する内周面を備えていることを特徴とする、請求項16に記載の現像カートリッジ。
  18. 前記第1筒状部分は、ギヤ歯であることを特徴とする、請求項16または17に記載の現像カートリッジ。
  19. 前記現像ローラは、前記現像ローラ軸と一体で回転するように結合された現像ローラギヤを有し、
    前記受動側軸継手は、前記現像ローラギヤに直接噛合する駆動ギヤを有していることを特徴とする、請求項1ないし18のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  20. 前記現像ローラと平行に配置され、前記現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラを備え、
    前記供給ローラは、現像時において回転する供給ローラ軸と、前記供給ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を前記現像ローラに供給する供給ローラ部材と、前記供給ローラ軸と一体で回転するように結合され、前記駆動ギヤと直接噛合する供給ローラギヤとを備えていることを特徴とする、請求項19に記載の現像カートリッジ。
  21. 前記電極は、前記供給ローラ軸と電気的に接続されていることを特徴とする請求項20に記載の現像カートリッジ。
  22. 前記電極は、前記現像ローラ軸を回転自在に支持する現像ローラ軸支持部と、前記供給ローラ軸を回転自在に支持する供給ローラ軸支持部とを有することを特徴とする請求項21に記載の現像カートリッジ。
  23. 前記電極は前記画像形成装置の給電部材と接触する接触部を有し、前記接触部は、前記現像ローラ支持部及び前記供給ローラ軸支持部の双方よりも上方に位置することを特徴とする、請求項22に記載の現像カートリッジ。
  24. 静電潜像が形成される感光体を備える感光体カートリッジに、装着可能であることを特徴とする、請求項1ないし23のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  25. 前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジに装着されている状態において、前記感光体カートリッジに設けられる押圧部と当接する被押圧部を備えていることを特徴とする、請求項24に記載の現像カートリッジ。
  26. 前記被押圧部は、前記第1側壁および前記第2側壁から外方に向けてそれぞれ突出するように設けられていることを特徴とする、請求項25に記載の現像カートリッジ。
  27. 前記受動側軸継手は、第1筒状部分と、前記第1筒状部分の周りに配置される第2筒状部分とを備え、前記投影面は前記第1筒状部分を前記現像ローラ軸と平行な方向へ投影した投影面であり、前記電極の少なくとも一部は、前記投影面内に配置されていることを特徴とする、請求項3に記載の現像カートリッジ。
  28. 前記第1筒状部分は、実質的に中空であり、前記駆動側軸継手と係合する受動部が突出する内周面を備えていることを特徴とする、請求項27に記載の現像カートリッジ。
  29. 前記電極は、前記現像ローラ軸を回転自在に支持する現像ローラ軸支持部と、前記画像形成装置の給電部材と接触する接触部とを備え、
    前記現像ローラ軸支持部は、前記現像ローラ軸に対して接触するように、変位可能に設けられていることを特徴とする、請求項1ないし28のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  30. 前記電極は、固定部材によって前記第1側壁に固定される被固定部を備え、
    前記固定部材は、前記電極に対して前記第1側壁と反対側に位置し、前記第1側壁からの前記電極の離脱を防止する離脱規制部を備え、
    前記被固定部における前記離脱規制部側の第1の端面と、前記離脱規制部における前記被固定部側の第2の端面とが、間隔を隔てて向かい合って配置されていることを特徴とする、請求項29に記載の現像カートリッジ。
  31. 前記固定部材が、ねじであり、前記離脱規制部が、ねじ頭であることを特徴とする、請求項30に記載の現像カートリッジ。
  32. 前記第1側壁には、前記被固定部が挿通され、前記ねじが螺着される螺着部が設けられており、
    前記螺着部の前記被固定部から露出する第3の端面が、前記第2の端面と当接するように、前記第1の端面よりも前記ねじ頭側に突出していることを特徴とする、請求項31に記載の現像カートリッジ。
  33. 前記現像ローラ軸支持部および前記接触部は、前記第1側壁から、前記現像ローラ軸の軸方向に沿って、前記第2側壁と反対側に突出するように設けられていることを特徴とする、請求項30ないし32のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  34. 前記現像ローラと平行に配置され、前記現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラを備え、
    前記供給ローラは、現像時において回転する供給ローラ軸と、前記供給ローラ軸の周りに設けられ、現像剤を前記現像ローラに供給する供給ローラ部材とを備え、
    前記電極は、前記供給ローラ軸を回転自在に支持する供給ローラ軸支持部を備えていることを特徴とする、請求項30ないし33のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  35. 前記第1側壁には、前記現像ローラ軸を受ける軸受部材が、前記電極とは別体として設けられていることを特徴とする、請求項30ないし34のいずれかに記載の現像カートリッジ。
  36. 前記電極は、ねじによって前記第1側壁に固定される被固定部を備え、
    前記第1側壁には、前記被固定部が挿通され、前記ねじが螺着される螺着部が設けられており、
    前記被固定部の固定前における前記螺着部の中心と前記現像ローラ軸の中心との間の距離と、前記被固定部の固定前における前記被固定部における前記螺着部の挿通部分の中心と前記現像ローラ軸支持部の中心との間の距離とが、異なることを特徴とする、請求項29に記載の現像カートリッジ。
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