JP2007213025A - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プロセスカートリッジを装置本体に装着した際に、本体側の第1力付与部材が作用してプロセスカートリッジ側の現像離間リブを突出させた後、本体側の第2力付与部材が作用してドラムと現像ローラの離間を行う。
【選択図】 図5
Description
電子写真感光体ドラムと現像ローラとが接触離間可能なプロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置の小型化をおこなうことができる。さらに、前記プロセスカートリッジを取り扱う際や、前記プロセスカートリッジを単体で輸送する際に、電子写真感光体ドラムと現像ローラとを離間する為の力受け部がダメージを受けにくい構成にすることができる。
本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置について図1〜4を用いて説明する。
装置本体100は、図1に示すように、レーザースキャナ10により、画像信号に基づいたレーザ光11が各々の電子写真感光体ドラム(以下、感光ドラムという)30y、30m、30c、30k表面に照射されて、静電潜像を形成する。そして静電潜像は各々の現像ローラ42により現像されて、トナー像(現像像)が各感光ドラム30表面に形成される。そして、転写ローラ18y、18m、18c、18kに電圧印加されることによって、感光ドラム30y、30m、30c、30kに形成された各色のトナー像が転写ベルト19に順次転写される。その後、転写ベルト19に形成されたトナー像は、搬送手段である給送ローラ1によって搬送された記録媒体Pに、転写ローラ3によって転写される。その後、記録媒体Pは駆動ローラ及びヒータを内蔵した定着ローラから構成される定着ユニット6に搬送される。ここで、記録媒体Pに熱及び圧力を印加することによって、記録媒体Pに転写されたトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された記録媒体は、排出ローラ対7によって排出部9に排出される。
次に本実施形態のカートリッジ50y,50m,50c、50kについて、図1及び図2及び図5〜図22、図29、図30を用いて説明する。ここで、カートリッジ50y,50m,50c、50kは、色の異なるトナーTを収納している以外は同じ構成の為、以降はカートリッジ50yを用いて説明する。
図2、図10に示すように、ドラムユニット31は、感光体ドラム30、帯電手段32、クリーニング手段33、廃トナー収納部35、ドラムフレーム34、カバー部材36、37で構成される。感光体ドラム30の長手方向の一端側は、図9に示すようにカバー部材36の支持部36bで回転可能に支持される。そして、感光体ドラム30の長手方向の他端側は、図11〜図14に示すようにカバー部材37の支持部37bで回転可能に支持される。そして、カバー部材36、37は、ドラムフレーム34の長手方向の両端側で、ドラムフレーム34に固定されている。また、図9、図10に示すように、感光体ドラム30の長手方向の一端側には、感光体ドラム30に駆動力を伝達するためのカップリング部材30aが設けられている。カップリング部材30aは、カートリッジ50yが装置本体100に装着された際に、図4,図30に示す第一の本体カップリング部材105と係合する。そして、このカップリング部材30aに装置本体100に設けられた駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることによって、感光体ドラム30が図2に示すように、矢印u方向に回転する。また、帯電手段32は、感光体ドラム30に対し接触して従動回転できるように、ドラムフレーム34に支持されている。また、クリーニング手段33は、感光体ドラム30の周表面に所定の圧力で当接するように、ドラムフレーム34に支持されている。さらに、カバー部材36、37には、現像ユニット41を揺動(移動)可能に支持するための、支持穴部36a、37aが設けられる。
現像ユニット41は、図2に示すように、現像ローラ42、現像ブレード43、現像枠体48、軸受けユニット45、カバー部材46で構成される。現像枠体48は、現像ローラ42に供給するトナーを収納するトナー収納部49、及び、現像ローラ42周面のトナーの層厚を規制する現像ブレード43を有する。また、図9に示すように、軸受けユニット45は、現像枠体48の長手方向一端側に固定され、端部に現像ローラギア69を有する現像ローラ42を回転可能に支持している。さらに、軸受けユニット45には、カップリング部材67、カップリング部材67から現像ローラギア69へ駆動力を伝達するアイドラギア68が設けられる。そしてカバー部材46は、カップリング部材67、アイドラギア68を覆うように、軸受けユニット45の長手方向の外側に固定されている。さらに、カバー部材46には、円筒部46bがカバー部材46の表面から突出して設けられている。そして、円筒部46bの内側の開口からは、カップリング部材67が露出している。ここで、カップリング部材67は、カートリッジ50yが装置本体100に装着された際に、図30に示す第二の本体カップリング部材106と係合し、装置本体100に設けられた駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達される。
そして、図9,図11〜図14に示すように、現像ユニット41とドラムユニット31とを組み付ける場合、一端側では支持穴部36aに円筒部46bの外径部を嵌合させ、他端側では支持穴部37aには、現像枠体48から突出して設けられた突出部48bを嵌合させる。そうすることで、現像ユニット41は、ドラムユニット31に対して回転可能に支持されることになる。また、図2に示すように、現像ユニット41は、円筒部46b及び突出部48bを回転中心にして、現像ローラ42が感光体ドラム30に接触するように、弾性部材である加圧バネ95により付勢されている。即ち、加圧バネ95の付勢力によって、矢印G方向に現像ユニット41を押圧し、現像ユニット41は円筒部46b及び突出部48bを回転中心にして、モーメントHが働く。そのため、現像ローラ42を感光体ドラム30に所定圧で接触させることができる。このときの現像ユニット41の位置を接触位置とする。
図2に示すように、カートリッジ50yには装置本体100内で、現像ローラ42と感光体ドラム30との当接、離間を行うための力受け装置90が設けられる。図9,図15〜図19に示すように、力受け装置90は、第1力受け部材75、第2力受け部材70、付勢手段であるバネ73から構成される。
次に引き出し部材であるカートリッジトレイ13について説明する。
次に、カートリッジ50y,50m,50c、50kの装置本体100への位置決めについて図5、図15〜図19、図27、図29、図30を用いて説明する。ここで、
図30に示すように、装置本体100にはカートリッジ50y,50m,50c、50kを位置決めするための位置決め部101aが設けられる。位置決め部101aは、カートリッジの長手方向において転写ベルト19を挟んで各カートリッジ50y,50m,50c、50kに対してそれぞれ2箇所設けられている。また、図27(a)、図27(b)に示すように、第1力付与部材61が、トレイ保持部材14の上方において、装置本体100に設けた支持軸55に支持穴61dが嵌合することで回転可能に支持されている。
次に、カートリッジ50yに設けた、力受け装置90を動作させる機構について図5〜図8,図11〜図19を用いて説明する。尚、図5〜図8は、カートリッジを感光体ドラム30の軸線方向からみた断面図であり、図11〜図14は、カートリッジ50yの非駆動側から見た斜視図であり、図15〜図19は、離間機構の詳細図である。ここで、図5の状態は、図11の状態、図15の状態に対応する。また、図6の状態は、図12の状態、図16の状態に対応する。また、図7の状態は、図13の状態に対応し、図8の状態は、図14の状態に対応する。
装置本体100に設けた駆動源であるモータ110の駆動力により、ギア111を介してギア112へ動力が伝達される。駆動力が伝達されたギア112は、矢印L方向に回転し、ギア112と一体的に設けられたカム部112aも矢印L方向に回転する。カム部112aは第2力付与部材60に設けられた移動力受け部60bと係合している。したがって、カム部112aの回転に伴い第2力付与部材60はE方向またはB方向に移動する。
次に、カートリッジ50y,50m,50c、50kの装置本体100への装着から、感光体ドラム30と現像ローラ42とが離間するまでの一連の動作について説明する。
第1実施例では、装置本体100に対するカートリッジ50y,50m,50c、50kの装着を感光体ドラム30の軸線と略直角方向から行う場合であった。本実施例では、電子写真画像装置本体(以下、装置本体という)401へのカートリッジ450y,450m,450c、450kの装着を電子写真感光体ドラム(以下、感光体ドラムという)430の軸線方向と略平行方向から行う場合を示す。尚、本実施例では、第1実施例と異なる構成の説明を中心におこなう。
図39〜図41に示すように、装置本体401は、カートリッジ450y,450m,450c、450kを、感光体ドラム430の軸線方向(長手方向)と略平行方向(矢印K方向)から着脱を行う構成である。ただし、本実施例においては、カートリッジ450y,450m,450c、450kを装置本体401に設けられた装着部材480cに矢印K方向から装着して保持させる。尚、ここでカートリッジ450y,450m,450c、450kは、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー(現像剤)をそれぞれ収容している。
次に、第1力付与部材461の動作を図40〜図45を用いて説明する。第1力付与部材461には、第1実施例と同様に動作部材480bの動作に連動させる為に、連結部材462が係合している。連結部材462の構成は第1実施例と同じである。図40、図42(a)、図43は、ドア412が開放位置に位置して、動作部材480bが上方に位置する状態である。図41、図42(b)、図44は、ドア412が閉じ位置に位置する状態である。ドア412が閉じられると、動作部材480bが下方(n方向)に移動する。ここで、図43、44に示すように、連結部材462に設けられた突起462bが、装着部材480に設けられた長穴480hと係合している。したがって、動作部材480bの移動にともなって、連結部材462が、回動中心461dを中心として、矢印Q方向に回動する。そして、第1実施例と同様に、連結部材462の回動動作に伴い、第1力付与部材461も一緒に回動する。ドア412を閉じ位置から開放位置に移動させる場合は、前述した動作の逆の操作になる。その他の動作に関しては、第1実施例と同様と同様である。
本実施形態のプロセスカートリッジの構成について説明する。カートリッジ450y,450m,450c、450kとも構成は同じのため、図46においてカートリッジ450yを用いて説明する。
第1実施例と同様に、図47に示すように、カートリッジ450yには装置本体401内で、現像ローラ442と感光体ドラム430との当接、離間を行うための力受け装置490が設けられる。詳細な構成については、第1実施例において、図9,図15〜図19に示した構成と同じである。図47に示すように、本実施例においての力受け装置490は、第1力受け部材475、第2力受け部材470、付勢手段であるバネ(不図示)から構成される。
図49は、第2力付与部材460がホームポジション(図48)から矢印E方向へ移動した場合で、現像ローラ442と感光体ドラム430とはまだ接触した状態にある。そして、図50は、第2力付与部材460が矢印B方向へ移動した場合で、現像ローラ442と感光体ドラム430とが離間した状態になる。また、第1実施例と同様に、第2力付与部460には、第1力付与部材461の回転中心461dを避けるための長穴部460cが設けられる。よって、第2力付与部460が、矢印E方向、または、矢印B方向に移動したときであっても、第2力付与部460は、第1力付与部材461に妨げられることなく移動できる。
次に、力受け装置の変形例を示す。
次に、力受け装置の変形例を示す。
本実施例では、力受け装置の支持方法の変形例を図59、60に示す。
そして、図59,図60に示すように、現像ユニット641とドラムユニット631とを組み付けると、一端側では支持穴部636aに円筒部646bの外径部が嵌合する。一方、他端側では支持穴部637aには、現像枠体648から突出して設けられた突出部648bが嵌合する。第1実施例で示した図11〜図14のカバー部材37が本実施例のカバー部材637が対応し、図11〜図14の支持穴部37aが本実施例の支持穴部637aが対応する。また、第1実施例で示した現像枠体48から突出して設けられた突出部48bに、本実施例の現像枠体648から突出して設けられた突出部648bが対応する。
次に、力受け装置の変形例を示す。
次に、力受け装置の変形例を図65から図68に示す。
その後の動作については、第1実施例と同じである。
1 給送ローラ
6 定着ユニット
7 排出ローラ
9 排出部
10 レーザースキャナ
11 レーザ光
12 ドア
12a 回動中心
13 カートリッジトレイ
13a 回転止め部
13b 穴部
13c 穴部
14a 長穴
14b 長穴
14c 穴
14 トレイ保持部材
15 係合部
18y,18m,18c,18k 転写ローラ
19 転写ベルト
20 離間量
30 電子写真感光体ドラム
31 ドラムユニット
31a 上面部
31b 被位置決め部
32 帯電手段
33 クリーニング手段
35 廃トナー収納部
36 カバー部材
36a 支持穴部
36b 支持部
36c ガイド部
36d 軸
37 カバー部材
37a 支持穴部
37b 支持部
41 現像ユニット
41a 係止部
42 現像ローラ
43 現像ブレード
44 回転中心
45 軸受けユニット
45a ガイド部
45b ガイド部
46 カバー部材
46a 固定部
46b 円筒部
47 移動支持部
48 現像枠体
48b 突出部
49 トナー収納部
50 プロセスカートリッジ
55 支持軸
60 第2力付与部材
60y、60m、60c、60k 係合リブ
60b 移動力受け部
60c 長穴部
61 第1力付与部材
61a 回転支持部
61a1 凸部
61a2 穴
61f 突出部
61b 回転支持ピン
61c 被係止部
61d 回動中心穴
61e 作用部
62 連結部材
62a 弾性部
63 第2力付与部材
64 第2力付与部材
65 第1力付与部材
65a 摺動部
66 押圧バネ
67 カップリング部材
68 ギア
69 現像ローラギア
70 第2力受け部材
71 カム面
70a 軸
73 バネ
75 第1力受け部材
75a 被押圧部
75b 押圧部
75c 弾性部
75d 嵌合部
76 弾性部材
77 力受け部材
77a 第1力受け部材
77b 第2力受け部材
77c 回転中心
77d 被係止部
78 第2力受け部材
79 第1力受け部材
79a 摺動部
80 開口
90 力受け装置
95 加圧バネ
100 電子写真画像形成装置本体
101 電子写真画像形成装置本体
101a 位置決め部
105 第1のカップリング部材
106 第2のカップリング部材
110 モータ
111 ギア
112 ギア
112a カム部
160 第2力付与部材
161 第1力付与部材
170 第2力受け部材
175 第1力受け部材
120 離間量
150y、150m、150c、150k プロセスカートリッジ
200 電子写真画像形成装置本体
220 離間量
260 第2力付与部材
261 第1力付与部材
270 第2力受け部材
275 第1力受け部材
320 離間量
341b 係止部
341c 係止部
360 第2力付与部材
361 第1力付与部材
370 力受け部材
370a 第1力受け部材
370b 第2力受け部材
370c 弾性部
370d フランジ部
380 バネ
401 電子写真画像形成装置本体
401a ガイド部材1
401b ガイド部材2
412 ドア
412a 回動中心
415 係合部部
460 第2力付与部材
461 第1力付与部材
470 第2力受け部材
475 第1力受け部材
480 第1力付与動作部材
480a 連結部
480b 作用部
480c ガイド部
536 カバー部材
536a 嵌合部
544 被ガイド部
545 軸受け部材
546 カバー部材
101a 位置決め部
201a 位置決め部
301a 位置決め部
401a 位置決め部
820 押圧部材
872 ロッド
Claims (24)
- 開口と、前記開口を閉じる閉じ位置と前記開口を開放する開放位置とをとり得るドアと、前記ドアが前記開放位置から前記閉じ位置へ移動するのにともなって移動する第1力付与部材と、駆動源からの駆動力で移動する第2力付与部材と、を有する電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像ローラと、
前記電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、
前記現像ローラを有する、前記ドラムユニットに対して移動可能な現像ユニットであって、前記現像ローラが前記電子写真感光体ドラムと接触する接触位置と、前記現像ローラが前記電子写真感光体ドラムと離間する離間位置と、をとり得る現像ユニットと、
前記プロセスカートリッジが前記開口から前記装置本体に進入した状態で、前記ドアを前記開放位置から前記閉じ位置へ移動させることによって前記第1力付与部材から力を受ける第1力受け部と、前記第1力受け部が前記第1力付与部材から力を受けて移動することによって、待機位置から移動する第2力受け部と、を有する力受け装置であって、前記第2力付与部材が移動する際に、前記第2力受け部は、前記第2力付与部材から力を受けて前記現像ユニットを前記接触位置から前記離間位置に移動させるための、前記待機位置よりも高く突出した突出位置をとる力受け装置と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記力受け装置は、前記第2力受け部が前記待機位置から移動する際に、前記第2力受け部が前記第2力付与部材に当接して移動を規制される規制位置をとることを許容する、弾性変形可能な弾性部を有する請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記弾性部は、前記第1力受け部に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記弾性部は、前記第1力受け部と前記第2力受け部との間に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第2力受け部は、前記ドアを前記開放位置から前記閉じ位置へ移動させることによって、前記待機位置から前記突出位置に移動することを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記力受け装置は、
前記第1力付与部材によって前記第1力受け部が押される位置と前記第2力付与部材によって前記第2力受け部が押される位置との距離が、前記第2力付与部材の移動にともなって変化するのを許容する、弾性変形可能な弾性部を有する請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記力受け装置は、
前記第1力付与部材によって前記第1力受け部が押される位置と前記第2力付与部材によって前記第2力受け部が押される位置との距離が、前記第2力付与部材の移動にともなって変化するのを許容する摺動部であって、前記距離が変化した際に前記第1力付与部材と摺動する、前記第1力受け部に設けられた摺動部を有する請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記プロセスカートリッジは、前記第2力受け部を前記待機位置に位置させる方向に前記力受け装置を付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジは、実質的に水平方向、かつ、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向と実質的に直交する方向から、前記開口を通過させて前記装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジは、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向と実質的に平行方向から、前記開口を通過させて前記装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジは、前記装置本体に移動可能に設けられた引き出し部材であって、前記装置本体の内側の装着位置と、前記装着位置から引き出された、前記プロセスカートリッジを装着可能な引き出し位置と、をとり得る引き出し部材に前記引き出し位置において装着可能であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第2力受け部が前記待機位置より移動する鉛直方向における移動量は、前記開口を通過した前記プロセスカートリッジを前記装置本体に設けられた転写ベルトに近づける方向に移動させる鉛直方向における移動量よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記力受け装置は、前記第2枠体に設けられていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第1力受け部は、前記第1枠体に設けられ、前記第2力受け部は、前記第2枠体に設けられていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジが前記開口を通過して前記装置本体に進入する際に、進入方向において前記第2力受け部は前記第1力付与部材の上流側から下流側に移動することを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第2力受け部は、前記進入方向において前記第1力受け部よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項15に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第2力受け部は、前記第1力受け部が前記第1力付与部材から力を受けて移動することによって、前記第1力受け部が当接して前記待機位置から移動する力を受ける第三被押圧部を有することを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第1力受け部と前記第2力受け部は一体で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第2力受け部が前記第2力付与部材から力を受ける第二被押圧部は、前記第1力受け部が前記第1力付与部材から力を受ける第一被押圧部に対して実質的に反対の方向を向いていることを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像ユニットは、前記ドラムユニットに対して回転中心を中心に回転可能に設けられ、前記突出位置は前記待機位置よりも前記回転中心から離れた位置に、前記第2力受け部が突出した位置であることを特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- プロセスカートリッジが着脱可能な、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
(i)開口と、
(ii)前記開口を閉じる閉じ位置と前記開口を開放する開放位置とをとり得るドアと、
(iii)前記ドアが前記開放位置から前記閉じ位置へ移動するのにともなって移動する第1力付与部材と、
(iv)駆動源からの駆動力で移動する第2力付与部材と、
(v)電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像ローラと、
前記電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、
前記現像ローラを有する、前記ドラムユニットに対して移動可能な現像ユニットであって、前記現像ローラが前記電子写真感光体ドラムと接触する接触位置と、前記現像ローラが前記電子写真感光体ドラムと離間する離間位置と、をとり得る現像ユニットと、
前記プロセスカートリッジが前記開口から前記電子写真画像形成装置の装置本体に進入した状態で、前記ドアを前記開放位置から前記閉じ位置へ移動させることによって前記第1力付与部材から力を受ける第1力受け部と、前記第1力受け部が前記第1力付与部材から力を受けて移動することによって、待機位置から移動する第2力受け部と、を有する力受け装置であって、前記第2力付与部材が移動する際に、前記第2力受け部は、前記第2力付与部材から力を受けて前記現像ユニットを前記接触位置から前記離間位置に移動させるための、前記待機位置よりも高く突出した突出位置をとる力受け装置と、
を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
(vii)前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 更に、前記電子写真画像形成装置は、
前記装置本体の内側の装着位置と、前記装着位置から引き出された、前記プロセスカートリッジを装着可能な引き出し位置と、をとり得る引き出し部材を有することを特徴とする請求項21に記載の電子写真画像形成装置。 - 前記引き出し部材は、複数個の前記プロセスカートリッジを装着可能であることを特徴とする請求項22に記載の電子写真画像形成装置。
- 更に、前記電子写真画像形成装置は、
前記プロセスカートリッジで形成された現像像が転写される転写ベルトと、
前記ドアが前記開放位置から前記閉じ位置に移動するのに連動して、前記開口を通過して前記転写ベルトと前記第2力付与部材との間にガイドされた前記プロセスカートリッジを前記転写ベルトに近づく方向に移動させる移動手段と、
を有することを特徴とする請求項21乃至23のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
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