JP2009162910A - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化を図ることができるプロセスカートリッジ、および、そのプロセスカートリッジが複数並列配置され、小型化を図ることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】プロセスカートリッジ13のプロセスケーシング14では、帯電器4が第2壁31に隣接配置されており、プロセスケーシング14には、現像カートリッジ17が、第2壁31に対向する第1壁30の第2開口37からはみ出るように装着される。そのため、プロセスケーシング14では、現像カートリッジ17が第1壁30の第2開口37からはみ出た分だけ、帯電器4および第2壁31を第1壁30に近付けることができる。この結果、プロセスカートリッジ13の小型化を図ることができ、そのプロセスカートリッジ13が本体ケーシング2内において前後方向に沿って複数並列配置されるプリンタ1の小型化を図ることができる。
【選択図】図2
【解決手段】プロセスカートリッジ13のプロセスケーシング14では、帯電器4が第2壁31に隣接配置されており、プロセスケーシング14には、現像カートリッジ17が、第2壁31に対向する第1壁30の第2開口37からはみ出るように装着される。そのため、プロセスケーシング14では、現像カートリッジ17が第1壁30の第2開口37からはみ出た分だけ、帯電器4および第2壁31を第1壁30に近付けることができる。この結果、プロセスカートリッジ13の小型化を図ることができ、そのプロセスカートリッジ13が本体ケーシング2内において前後方向に沿って複数並列配置されるプリンタ1の小型化を図ることができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置、および、この画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジに関する。
たとえば、電子写真方式の画像形成装置として、特許文献1に記載の電子写真画像形成装置では、複数のプロセスカートリッジが所定の方向に沿って並列配置されている。
各プロセスカートリッジでは、カートリッジ枠体に、静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムを帯電させる帯電器と、静電潜像を現像する現像器とが収納されている。
特開2001−350307号公報
各プロセスカートリッジでは、カートリッジ枠体に、静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムを帯電させる帯電器と、静電潜像を現像する現像器とが収納されている。
特許文献1に記載の電子写真画像形成装置では、複数のプロセスカートリッジが並列配置されるので、電子写真画像形成装置は、ある程度の大きさを有するが、電子写真画像形成装置の小型化は常に望まれている。そのためには、プロセスカートリッジの小型化が不可避である。しかし、たとえば現像器がカートリッジ枠体に対して着脱される場合には、カートリッジ枠体において現像器を収容するスペースを、現像器の形状に応じてある程度余裕を持って確保せねばならないので、プロセスカートリッジの小型化は困難である。
本発明の目的は、小型化を図ることができるプロセスカートリッジ、および、そのプロセスカートリッジが複数並列配置され、小型化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、画像形成装置であって、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体内において所定の方向に沿って並列配置される第1のプロセスカートリッジおよび第2のプロセスカートリッジとを備え、前記第1のプロセスカートリッジおよび前記第2のプロセスカートリッジは、静電潜像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムに対向配置され、前記感光ドラムを帯電させる帯電器と、開口が形成された第1壁と、前記第1壁に対向するとともに前記帯電器に隣接する第2壁とを有する筐体とを備え、前記第2のプロセスカートリッジは、前記第1のプロセスカートリッジの前記帯電器に対向配置され、前記第2のプロセスカートリッジの前記開口からはみ出るように前記筐体に装着される現像カートリッジを備えていることを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記現像カートリッジには、現像剤を収容する第1領域と、現像剤を担持し、前記静電潜像を可視像化して現像剤像を形成する現像ローラと、前記現像ローラに現像剤を供給する供給ローラとを収容する第2領域と、前記第1領域と前記第2領域との境界をなし、前記開口に臨む凹部とが設けられており、前記第2のプロセスカートリッジにおいて、前記凹部は、前記開口を介して、前記第1のプロセスカートリッジの前記帯電器に対向することを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、複数の前記プロセスカートリッジに応じて複数設けられ、前記供給ローラの軸方向と略平行に延び、前記感光ドラムに対向配置されて前記現像剤像を転写媒体に転写する転写ローラと、前記筐体に支持され、前記供給ローラの軸方向と略平行に延び、前記感光ドラムに対向配置されて前記感光ドラムをクリーニングするクリーニングローラとを備え、前記第1のプロセスカートリッジに対応する前記転写ローラと、前記第1のプロセスカートリッジの前記クリーニングローラと、前記第2のプロセスカートリッジの前記供給ローラとは、前記供給ローラの軸方向から投影したときに、同一直線上にほぼ配置されることを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記筐体には、前記感光ドラムを前記転写ローラ側に露出させるための露出口が形成され、前記開口と前記露出口との間で延びるリブが設けられていることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記プロセスカートリッジは、前記画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記プロセスカートリッジは、前記画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、プロセスカートリッジであって、静電潜像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムに対向配置され、前記感光ドラムを帯電させる帯電器と、開口が形成された第1壁と、前記帯電器および前記第1壁に対向する第2壁とを有する筐体と、前記開口からはみ出るように前記筐体に装着される現像カートリッジとを備えていることを特徴としている。
請求項1および6に記載の発明によれば、プロセスカートリッジの筐体では、帯電器が第2壁に隣接配置されており、筐体には、現像カートリッジが、第2壁に対向する第1壁の開口からはみ出るように装着される。そのため、筐体では、現像カートリッジが第1壁の開口からはみ出た分だけ、帯電器および第2壁を第1壁に近付けることができる。
この結果、プロセスカートリッジの小型化を図ることができる。また、そのプロセスカートリッジが画像形成装置本体内において所定の方向に沿って複数並列配置される画像形成装置の小型化を図ることができる。
この結果、プロセスカートリッジの小型化を図ることができる。また、そのプロセスカートリッジが画像形成装置本体内において所定の方向に沿って複数並列配置される画像形成装置の小型化を図ることができる。
請求項2に記載の発明によれば、現像カートリッジには、現像剤を収容する第1領域と、現像ローラと供給ローラとを収容する第2領域と、第1領域と第2領域との境界をなし、開口に臨む凹部とが設けられている。そして、第2のプロセスカートリッジにおいて、凹部は、開口を介して、第1のプロセスカートリッジの帯電器に対向する。帯電器は、通常、感光ドラムに対してイオンを含んだイオン風を吹きつけて感光ドラム表面を帯電させるため、そのためのエアを帯電器に供給する必要がある。ここで、第2のプロセスカートリッジの凹部に形成された空間から、第1のプロセスカートリッジの帯電器にエアが供給されるので、効率的に第1のプロセスカートリッジの感光ドラムを帯電させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、第1のプロセスカートリッジの感光ドラムと、第1のプロセスカートリッジに隣接配置される第2のプロセスカートリッジの感光ドラムとの間隔を最も短くすることができるので、第1のプロセスカートリッジと第2のプロセスカートリッジとを互いにより隣接させることができる。これにより、並列配置される複数のプロセスカートリッジを全体的に小さくすることができるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。
請求項4に記載の発明によれば、筐体では、感光ドラムを転写ローラ側に露出させるための露出口と開口と間にリブが設けられているので、露出口と開口との間における筐体の強度を確保することができる。
請求項5に記載の発明によれば、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在であるので、プロセスカートリッジのメンテナンスが可能となり、使い勝手の向上を図ることができる。
請求項5に記載の発明によれば、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在であるので、プロセスカートリッジのメンテナンスが可能となり、使い勝手の向上を図ることができる。
1.プリンタ
図1は、本発明の画像形成装置の一例としてのプリンタの一実施形態を示す側断面図である。なお、方向について言及する場合には、図示した方向矢印を参照する(他の図についても同様)。ここで、左右方向と幅方向とは同じである。
プリンタ1は、カラープリンタである。図1に示すように、プリンタ1において、画像形成装置本体の一例としての本体ケーシング2内には、4つの感光ドラム3が前後方向に沿って並列配置されている。以下では、4つの感光ドラム3を、各感光ドラム3で形成されるトナー像(後述する)の色(ブラック、イエロー、マゼンタまたはシアン)に応じて、感光ドラム3K(ブラック)、感光ドラム3Y(イエロー)、感光ドラム3M(マゼンタ)、感光ドラム3C(シアン)と区別する。各感光ドラム3には、例えばスコロトロン型の帯電器4、LEDユニット5、現像ローラ6およびクリーニングローラ18が対向配置されている。
図1は、本発明の画像形成装置の一例としてのプリンタの一実施形態を示す側断面図である。なお、方向について言及する場合には、図示した方向矢印を参照する(他の図についても同様)。ここで、左右方向と幅方向とは同じである。
プリンタ1は、カラープリンタである。図1に示すように、プリンタ1において、画像形成装置本体の一例としての本体ケーシング2内には、4つの感光ドラム3が前後方向に沿って並列配置されている。以下では、4つの感光ドラム3を、各感光ドラム3で形成されるトナー像(後述する)の色(ブラック、イエロー、マゼンタまたはシアン)に応じて、感光ドラム3K(ブラック)、感光ドラム3Y(イエロー)、感光ドラム3M(マゼンタ)、感光ドラム3C(シアン)と区別する。各感光ドラム3には、例えばスコロトロン型の帯電器4、LEDユニット5、現像ローラ6およびクリーニングローラ18が対向配置されている。
感光ドラム3は、その表面が帯電器4によって一様に帯電された後、LEDユニット5に設けられたLED(図示せず)によって露光される。これにより、各感光ドラム3の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。各静電潜像は、各感光ドラム3に対応する現像ローラ6に担持されるトナー(現像剤)によって可視像化され、感光ドラム3の表面上にトナー像(現像剤像)が形成される。
用紙P(転写媒体)は、本体ケーシング2内の給紙カセット7に収容されている。給紙カセット7に収容された用紙Pは、給紙部8に設けられた各種ローラにより、手前から後側に方向を変えて搬送ベルト9に搬送される。搬送ベルト9は、対応する感光ドラム3に下側から対向配置されている。搬送ベルト9は、感光ドラム3K、3Y、3Mおよび3Cと、4つの感光ドラム3に応じて4つ設けられる転写ローラ10との間に配置されている。各感光ドラム3の表面上のトナー像は、転写ローラ10に印加された転写バイアスによって、搬送ベルト9に搬送された用紙P上に転写され、順次重ね合わされる。
4色のトナー像が転写された用紙Pは、定着部11に搬送される。用紙P上に転写されたトナー像が定着部11で熱定着される。その後、用紙Pは、各種ローラにより、後側から前側に方向を変えて排出トレイ12に排出される。
なお、このような画像形成時には、クリーニングローラ18に、トナーを捕集するためのクリーニングバイアスが印加される。これにより、搬送ベルト9(用紙P)へのトナー像の転写後に感光ドラム3上に残留する転写残トナーは、クリーニングローラ18に一旦捕集される。そして、画像形成終了時には、クリーニングローラ18には、クリーニングバイアスとは逆方向となるバイアスが印加されるので、クリーニングローラ18に捕集されたトナーは、クリーニングローラ18から感光ドラム3へ排出された後に、現像ローラ6に回収される。このように、クリーニングローラ18によって感光ドラム3がクリーニングされる。
2.プロセスカートリッジ
図2は、図1から、隣り合う2つのプロセスカートリッジを抜き出して拡大した図である。図3は、本体ケーシングにおいて並列配置された4つのプロセスカートリッジを右下側から見た斜視図である。図4は、図3において、現像カートリッジを取り外した状態を示している。なお、図3と図4とでは、斜視方向が若干異なっている。
なお、このような画像形成時には、クリーニングローラ18に、トナーを捕集するためのクリーニングバイアスが印加される。これにより、搬送ベルト9(用紙P)へのトナー像の転写後に感光ドラム3上に残留する転写残トナーは、クリーニングローラ18に一旦捕集される。そして、画像形成終了時には、クリーニングローラ18には、クリーニングバイアスとは逆方向となるバイアスが印加されるので、クリーニングローラ18に捕集されたトナーは、クリーニングローラ18から感光ドラム3へ排出された後に、現像ローラ6に回収される。このように、クリーニングローラ18によって感光ドラム3がクリーニングされる。
2.プロセスカートリッジ
図2は、図1から、隣り合う2つのプロセスカートリッジを抜き出して拡大した図である。図3は、本体ケーシングにおいて並列配置された4つのプロセスカートリッジを右下側から見た斜視図である。図4は、図3において、現像カートリッジを取り外した状態を示している。なお、図3と図4とでは、斜視方向が若干異なっている。
プリンタ1は、各色に対応して、4つのプロセスカートリッジ13を備えている。なお、以下では、4つのプロセスカートリッジ13を、各色に対応して、プロセスカートリッジ13K(ブラック)、プロセスカートリッジ13Y(イエロー)、プロセスカートリッジ13M(マゼンタ)、プロセスカートリッジ13C(シアン)と区別する。
これらのプロセスカートリッジ13は、本体ケーシング2内において、前後方向に沿って、並列配置されている。詳しくは、これらのプロセスカートリッジ13は、前側からプロセスカートリッジ13K、プロセスカートリッジ13Y、プロセスカートリッジ13M、プロセスカートリッジ13Cの順番で配置されている。
これらのプロセスカートリッジ13は、本体ケーシング2内において、前後方向に沿って、並列配置されている。詳しくは、これらのプロセスカートリッジ13は、前側からプロセスカートリッジ13K、プロセスカートリッジ13Y、プロセスカートリッジ13M、プロセスカートリッジ13Cの順番で配置されている。
プロセスカートリッジ13は、本体ケーシング2に対して着脱自在である。具体的には、プロセスカートリッジ13の離脱時において、プロセスカートリッジ13の上方に位置する排出トレイ12をずらすことによって本体ケーシング2の内部を上方ヘ開放し、プロセスカートリッジ13を本体ケーシング2内から上昇させる。一方、プロセスカートリッジ13の装着時には、排出トレイ12をずらすことによって本体ケーシング2の内部を上方ヘ開放し、プロセスカートリッジ13を本体ケーシング2内へ下降させる。なお、4つのプロセスカートリッジ13が一体的に着脱されてもよいし、各プロセスカートリッジ13が個別に着脱されてもよい。
図2に示すように、プロセスカートリッジ13は、筐体の一例としてのプロセスケーシング14を備えている。プロセスケーシング14は、幅方向に長手のボックス形状である。プロセスカートリッジ13が本体ケーシング2に装着された状態において、プロセスケーシング14は、斜め前側上方へ傾斜している(図1も参照)。
プロセスケーシング14は、第1壁30、第2壁31、第3壁32、第4壁33、第5壁34および第6壁35を一体的に備えている(第5壁34および第6壁35については、図3および図4参照)。第1壁30、第2壁31、第3壁32、第4壁33、第5壁34および第6壁35は、プロセスケーシング14の外郭をなしている。
プロセスケーシング14は、第1壁30、第2壁31、第3壁32、第4壁33、第5壁34および第6壁35を一体的に備えている(第5壁34および第6壁35については、図3および図4参照)。第1壁30、第2壁31、第3壁32、第4壁33、第5壁34および第6壁35は、プロセスケーシング14の外郭をなしている。
第1壁30は、幅方向に長手の板状であり、斜め前側上方へ傾斜している。
第2壁31は、幅方向に長手の板状であり、斜め前側上方へ傾斜している。第2壁31は、第1壁30(詳しくは第1壁30の下側部分)と間隔を隔てて対向し、第1壁30と平行に延びている。
第3壁32は、幅方向に長手の板状であり、第1壁30の下端から連続して後側へ略水平に延びている。第3壁32の後端は、斜め後側上方ヘ僅かに折れ曲り、第2壁31の下端に連続している。
第2壁31は、幅方向に長手の板状であり、斜め前側上方へ傾斜している。第2壁31は、第1壁30(詳しくは第1壁30の下側部分)と間隔を隔てて対向し、第1壁30と平行に延びている。
第3壁32は、幅方向に長手の板状であり、第1壁30の下端から連続して後側へ略水平に延びている。第3壁32の後端は、斜め後側上方ヘ僅かに折れ曲り、第2壁31の下端に連続している。
第4壁33は、幅方向に長手の板状であり、第1壁30の上端から連続して上側へ略垂直に延びている。
図3に示すように、第5壁34は、幅方向から見て略矩形をなす板状である。第5壁34は、第1壁30、第2壁31、第3壁32および第4壁33の各右端縁に接続されている。第5壁34の左側面には、ガイド溝46が形成されている。ガイド溝46は、第5壁34の後上側の縁の上下方向略中央部からやや湾曲しながら下側へ延びている。ガイド溝46の下端部(終点47いう。)は、第5壁34を貫通する開口となっており、第5壁34から右側に露出されている。
図3に示すように、第5壁34は、幅方向から見て略矩形をなす板状である。第5壁34は、第1壁30、第2壁31、第3壁32および第4壁33の各右端縁に接続されている。第5壁34の左側面には、ガイド溝46が形成されている。ガイド溝46は、第5壁34の後上側の縁の上下方向略中央部からやや湾曲しながら下側へ延びている。ガイド溝46の下端部(終点47いう。)は、第5壁34を貫通する開口となっており、第5壁34から右側に露出されている。
第6壁35は、第5壁34とほぼ同じ形状であり、第1壁30、第2壁31、第3壁32および第4壁33の各左端縁に接続されている。第6壁34の右側面にも、第5壁34と同様に、ガイド溝46が形成されている(図4参照)。
このようなプロセスケーシング14には、図4に示すように、第1開口36と、開口の一例としての第2開口37と、露出口の一例としての第3開口38とが形成されている。
このようなプロセスケーシング14には、図4に示すように、第1開口36と、開口の一例としての第2開口37と、露出口の一例としての第3開口38とが形成されている。
第1開口36は、略矩形状の開口であり、プロセスケーシング14において、第2壁31、第4壁33、第5壁34および第6壁35の各上端縁によって区画されている(図2も参照)。
第2開口37は、略矩形状の開口であり、第1壁30の下側領域のほぼ全域に亘って形成されている。
第2開口37は、略矩形状の開口であり、第1壁30の下側領域のほぼ全域に亘って形成されている。
第3開口38は、略矩形状の開口であり、第3壁32の前側領域のほぼ全域に亘って形成されている。
ここで、第1壁30における第2開口37より下側の部分と、第3壁32における第3開口38より前側の部分とを、リブ39という。リブ39は、第2開口37と第3開口38との間で幅方向に延びており、第5壁34および第6壁35との間に架設されている。
ここで、第1壁30における第2開口37より下側の部分と、第3壁32における第3開口38より前側の部分とを、リブ39という。リブ39は、第2開口37と第3開口38との間で幅方向に延びており、第5壁34および第6壁35との間に架設されている。
そして、図2に示すように、プロセスケーシング14内には、対応する感光ドラム3と、帯電器4と、現像ローラ6と、供給ローラ15と、トナーを収容するトナーホッパ16と、クリーニングローラ18とが主に配置されている。感光ドラム3、現像ローラ6、供給ローラ15およびクリーニングローラ18の各中心軸(回転軸)は、幅方向に沿って延びている。プロセスカートリッジ13では、トナーホッパ16に収容されたトナーが、供給ローラ15によって現像ローラ6に供給され、上述したように、現像ローラ6に担持される。
現像ローラ6、供給ローラ15およびトナーホッパ16は、ユニット化されており、現像カートリッジ17として、プロセスケーシング14に対して着脱自在である。現像カートリッジ17は、プロセスケーシング14に装着された状態で(つまりプロセスカートリッジ13の一部として)、本体ケーシング2に対して着脱される。また、プロセスケーシング14が本体ケーシング2に装着されたままの状態で、現像カートリッジ17のみが本体ケーシング2に対して着脱され得る。現像カートリッジ17については、以降で詳説する。
感光ドラム3に関し、プロセスケーシング14には、ドラム軸40が備えられている。ドラム軸40は、幅方向に沿って延びている。ドラム軸40の右端は、第5壁34の下側部分に支持され、ドラム軸40の左端は、第6壁35の下側部分に支持されている(図3および図4参照)。感光ドラム3の円中心部分にドラム軸40が挿通されており、感光ドラム3は、プロセスケーシング14内(詳しくは、第2壁31と第3壁32と第5壁34と第6壁35とに囲まれた空間)において、ドラム軸40を介してプロセスケーシング14に支持され、ドラム軸40を中心として回転自在である。感光ドラム3の表面(外周面)の下側部分が、第3開口38から下側(転写ローラ10側)に露出されている(図4参照)。
帯電器4は、感光ドラム3の斜め後側上方において、第2壁31に隣接するように、第5壁34および第6壁35(図3参照)によって幅方向から挟持されており、感光ドラム3と接触しないように間隔を隔てて、感光ドラム3と対向配置されている。詳しくは、帯電器4は、感光ドラム3と間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ41と、放電ワイヤ41と感光ドラム3との間に設けられ、放電ワイヤ41から感光ドラム3への電荷量を制御するためのグリッド42とを備えている。グリッド42にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ41に高電圧を印加して、放電ワイヤ41をコロナ放電させることにより、感光ドラム3の表面を一様に帯電させる。なお、帯電器4には、放電ワイヤ41を挟持するワイヤクリーナ(図示せず)が設けられており、ワイヤクリーナは、幅方向にスライドすることによって、放電ワイヤ41をクリーニングする。ここで、第2壁31には、第4開口43が形成されている。第4開口43は、幅方向に長手の開口であり、帯電器4(特に放電ワイヤ41)が、第4開口43を介して、斜め後側上方ヘ露出される。
また、クリーニングローラ18は、感光ドラム3の表面に接触するように、感光ドラム3に後側から対向配置されている。クリーニングローラ18では、右端部が第5壁34に回転自在に支持され、左端部が第6壁35に回転自在に支持されている。
そして、プロセスケーシング14の内部空間は、感光ドラム3、帯電器4およびクリーニングローラ18が配置される第1空間44と、第2空間45とに区画されている。第2空間45は、第1空間44から連続し、第1空間44の斜め前側上方に位置している。第2空間45は、後上側において第1開口36に連通し、前下側において第2開口37に連通している。第2空間45には、現像カートリッジ17が配置される。また、第1空間44と第2空間45との境界部分(詳しくは、第1開口36の下端周辺に相当する部分)には、LEDユニット5の下端部(光を発して感光ドラム3を露光させる部分)が配置される。
そして、プロセスケーシング14の内部空間は、感光ドラム3、帯電器4およびクリーニングローラ18が配置される第1空間44と、第2空間45とに区画されている。第2空間45は、第1空間44から連続し、第1空間44の斜め前側上方に位置している。第2空間45は、後上側において第1開口36に連通し、前下側において第2開口37に連通している。第2空間45には、現像カートリッジ17が配置される。また、第1空間44と第2空間45との境界部分(詳しくは、第1開口36の下端周辺に相当する部分)には、LEDユニット5の下端部(光を発して感光ドラム3を露光させる部分)が配置される。
そして、4つのプロセスカートリッジ13が本体ケーシング2内において前後方向に沿って並列配置された状態では(図1参照)、図2ないし図4に示すように、第2のプロセスカートリッジ13(一例としてプロセスカートリッジ13Y)の第1壁30が、第2のプロセスカートリッジ13に対して前側に隣接配置される第1のプロセスカートリッジ13(一例としてプロセスカートリッジ13K)の第2壁31に対して、僅かな間隔を隔てて対向している。この状態において、図2に示すように、第2のプロセスカートリッジ13の第1壁30の第2開口37が、第1のプロセスカートリッジ13の第2壁31の第4開口43に対向している。
つまり、図1に示すように、プロセスカートリッジ13Cの第2開口37が、プロセスカートリッジ13Mの第4開口43に対向している。同様に、プロセスカートリッジ13Mの第2開口37が、プロセスカートリッジ13Yの第4開口43に対向している。そして、プロセスカートリッジ13Yの第2開口37が、プロセスカートリッジ13Kの第4開口43に対向している。
ここで、上述した4つの転写ローラ10は、供給ローラ15の軸方向(幅方向)と略平行に延びている。また、クリーニングローラ18も、供給ローラ15の軸方向と略平行に延びている。そして、図2に示すように、第1のプロセスカートリッジ13の感光ドラム3に対応(対向)する転写ローラ10(詳しくは転写ローラ10の中心軸)と、第1のプロセスカートリッジ13のクリーニングローラ18(詳しくはクリーニングローラ18の中心軸)と、第1のプロセスカートリッジ13に対して後側に隣接配置される第2のプロセスカートリッジ13の供給ローラ15(詳しくは供給ローラ15の中心軸)とは、幅方向から投影したときに、同一直線X上にほぼ配置される。
つまり、図1に示すように、プロセスカートリッジ13Kの感光ドラム3Kに対向する転写ローラ10の中心軸と、プロセスカートリッジ13Kのクリーニングローラ18の中心軸と、プロセスカートリッジ13Yの供給ローラ15の中心軸とは、幅方向から投影したときに、同一直線X上にほぼ配置される。同様に、プロセスカートリッジ13Yの感光ドラム3Yに対向する転写ローラ10の中心軸と、プロセスカートリッジ13Yのクリーニングローラ18の中心軸と、プロセスカートリッジ13Mの供給ローラ15の中心軸とは、幅方向から投影したときに、同一直線X上にほぼ配置される。そして、プロセスカートリッジ13Mの感光ドラム3Mに対向する転写ローラ10の中心軸と、プロセスカートリッジ13Mのクリーニングローラ18の中心軸と、プロセスカートリッジ13Cの供給ローラ15の中心軸とは、幅方向から投影したときに、同一直線X上にほぼ配置される。
3.現像カートリッジ
図5は、図3において4つの現像カートリッジを抜き出して示している。なお、図3と図5とでは、斜視方向が若干異なっている。
3.現像カートリッジ
図5は、図3において4つの現像カートリッジを抜き出して示している。なお、図3と図5とでは、斜視方向が若干異なっている。
図2に示すように、現像カートリッジ17は、現像ケーシング50を備えている。現像ケーシング50は、幅方向に長手のボックス形状であり(図5参照)、プロセスケーシング14の第2空間45にちょうど収容され得る大きさを有している。
プロセスカートリッジ13が本体ケーシング2に装着され、現像カートリッジ17がプロセスケーシング14に装着された状態において(図1参照)、現像ケーシング50は、プロセスケーシング14と同様に、斜め前側上方へ傾斜している。ここで、現像ケーシング50において、プロセスケーシング14の第1壁30に対向する側壁を、現像側壁48という。また、現像ケーシング50の下部には、下部開口49が形成されており、下部開口49は、現像ケーシング50内部に連通している。
プロセスカートリッジ13が本体ケーシング2に装着され、現像カートリッジ17がプロセスケーシング14に装着された状態において(図1参照)、現像ケーシング50は、プロセスケーシング14と同様に、斜め前側上方へ傾斜している。ここで、現像ケーシング50において、プロセスケーシング14の第1壁30に対向する側壁を、現像側壁48という。また、現像ケーシング50の下部には、下部開口49が形成されており、下部開口49は、現像ケーシング50内部に連通している。
現像ケーシング50内部の上下方向途中には、幅方向に延びる隔壁51が設けられている。隔壁51によって、現像ケーシング50内は、第1領域52と第2領域53とに区画されている。第1領域52は、第2領域53の上側にある。隔壁51には、連通穴54が形成されており、第1領域52と第2領域53とは、連通穴54を介して、互いに連通している。
第1領域52は、トナーホッパ16の内部に相当し、トナーを収容している。また、第1領域52内には、アジテータ55が配置されている。アジテータ55は、幅方向に沿って延びる軸56と、この軸56に取付けられた羽根57とを含んでいる。アジテータ55において、軸56を中心として羽根57が回転すると、第1領域52のトナーが羽根57によって攪拌されて、連通穴54から第2領域53へ放出される。ここで、第1領域52は、羽根57の回転を許容すべく、幅方向に見て略円形状に区画されている。そして、現像側壁48において第1領域52に相当する部分は、第1領域52の形状に応じて、幅方向に見て斜め前側下方へ膨出する円弧状に形成されており、第1円弧部58とされる。
第2領域53は、現像ローラ6および供給ローラ15を収容している。供給ローラ15は、連通穴54の下方に隣接配置されている。現像ローラ6は、供給ローラ15の後側(詳しくは斜め後側下方)に配置されている。現像ローラ6では、斜め前上側の外周面が供給ローラ15の外周面に圧接されており、現像ローラ6と供給ローラ15との間には、ニップが形成されている。また、現像ローラ6では、後側の外周面が、現像ケーシング50の下部開口49から露出されている。また、現像ケーシング50の右側壁では、現像ローラ6(詳しくは現像ローラ6の軸)の右端部が露出されている(図5参照)。図示されていないが、現像ケーシング50の左側壁では、現像ローラ6(詳しくは現像ローラ6の軸)の左端部が露出されている。そして、現像ケーシング50における下部開口49の上端縁には、層厚規制ブレード66の基端部が取り付けられている。層厚規制ブレード66の遊端部には、圧接ゴムが設けられており、この圧接ゴムが現像ローラ6の表面を押圧している。
現像カートリッジ17がプロセスケーシング14に装着された状態において、現像ローラ6において現像ケーシング50の下部開口49から露出された部分が、感光ドラム3に接触している。連通穴54から第2領域53へ放出されたトナーは、供給ローラ15から、上述したニップを介して現像ローラ6に供給される。現像ローラ6に供給されたトナーは、層厚規制ブレード66の圧接ゴムと現像ローラ6の表面との間を進入することによって一定厚さの薄層となり、現像ローラ6の表面に担持される。現像ローラ6に担持されたトナーは、上述したように、感光ドラム3の静電潜像を可視像化する。
ここで、現像側壁48において供給ローラ15に相当する部分は、供給ローラ15の形状に応じて、幅方向に見て略前側へ膨出する円弧状に形成されており、第2円弧部59とされる。第2円弧部59は、第1円弧部58に対して下側に連続しており、現像側壁48には、第1円弧部58と第2円弧部59との境目に、凹部の一例として斜め後側上方ヘ略V字状に窪む第1凹部60が形成されている。第1凹部60の最深部に、隔壁51の基端部が位置している。そのため、第1凹部60は、第1領域52と第2領域53との境界をなしている。
図5に示すように、第1凹部60は、現像側壁48の幅方向における全域に亘って形成されている。第1凹部60には、複数の第1リブ61が幅方向に間隔を隔てて設けられている。第1リブ61は、幅方向から見て第1凹部60を塞ぎ得る大きさを有する略三角形の薄板状であり、第1円弧部58と第2円弧部59とをつないでいる。これにより、第1凹部60における現像側壁48の強度が確保されている。
また、図2に示すように、現像側壁48において第2円弧部59より下側の部分(下部開口49の下端および現像ローラ6に相当する部分)には、斜め後側上方ヘ略台形状に窪む第2凹部62が形成されている。第2凹部62は、第1凹部60よりも浅い。図5に示すように、第2凹部62は、現像側壁48の幅方向における全域に亘って形成されている。第2凹部62には、複数の第2リブ63が幅方向に間隔を隔てて設けられている。第2リブ63は、幅方向から見て第2凹部62を塞ぎ得る大きさを有する略台形の薄板状であり、第2円弧部59と、現像側壁48において第2円弧部59より下側の部分とをつないでいる。これにより、第2凹部62における現像側壁48の強度が確保されている。また、第2凹部62には、第3リブ65が設けられている。第3リブ65は、幅方向に沿って延び、第3凹部62を上下に仕切っている。
4.プロセスケーシングへの現像カートリッジの装着
プロセスケーシング14へ現像カートリッジ17を装着するのに際し、まず、第1開口36(図2参照)が上向きとなるように水平面に載置されて水平状態にあるプロセスカーシング14に対して、斜め上方から、現像カートリッジ17を下降させ、プロセスケーシング14の第1開口36から第2空間45に押し込む(図2および図4参照)。このとき、現像ローラ6の右端部が、プロセスケーシング14の第5壁34のガイド溝46(図4参照)に受け入れられ、ガイド溝46内を進む。同様に、現像ローラ6の左端部が、プロセスケーシング14の第6壁35のガイド溝46(図4参照)に受け入れられ、ガイド溝46内を進む。その後、図3に示すように、現像ローラ6の右端部および左端部が対応するガイド溝46の終点47に到達するまで現像カートリッジ17が第2空間45に押し込まれると、現像カートリッジ17が第2空間45に収容され、プロセスケーシング14への現像カートリッジ17の装着が完了する。
4.プロセスケーシングへの現像カートリッジの装着
プロセスケーシング14へ現像カートリッジ17を装着するのに際し、まず、第1開口36(図2参照)が上向きとなるように水平面に載置されて水平状態にあるプロセスカーシング14に対して、斜め上方から、現像カートリッジ17を下降させ、プロセスケーシング14の第1開口36から第2空間45に押し込む(図2および図4参照)。このとき、現像ローラ6の右端部が、プロセスケーシング14の第5壁34のガイド溝46(図4参照)に受け入れられ、ガイド溝46内を進む。同様に、現像ローラ6の左端部が、プロセスケーシング14の第6壁35のガイド溝46(図4参照)に受け入れられ、ガイド溝46内を進む。その後、図3に示すように、現像ローラ6の右端部および左端部が対応するガイド溝46の終点47に到達するまで現像カートリッジ17が第2空間45に押し込まれると、現像カートリッジ17が第2空間45に収容され、プロセスケーシング14への現像カートリッジ17の装着が完了する。
この状態において、図2に示すように、上述したように現像ローラ6において下部開口49から露出された部分が感光ドラム3に接触し、現像側壁48(詳しくは第1円弧部58から突設された図示しないリブ)がプロセスケーシング14の第1壁30(詳しくは第1壁30に設けられた図示しないコロ)に当接している。これにより、現像カートリッジ17がプロセスケーシング14(詳しくは第2空間45)において位置決めされている。そして、プロセスケーシング14に対する現像カートリッジ17の装着が完了した各プロセスカートリッジ13では、現像側壁48において、第2円弧部59、第1凹部60、第1リブ61、第2凹部62および第2リブ63が、第1壁30の第2開口37に臨み、第2開口37から外側(図2では斜め前側下方)へ露出されている(図3も参照)。特に、図2の状態を基準として、第2円弧部59は、第2開口37から斜め前側下方へはみ出ている。ここで、第2円弧部59が第2開口37からはみ出るということは、第2開口37における第1壁30の内表面64(第1壁30においてプロセスケーシング14内に臨む表面であり、点線で示した部分)よりも第2円弧部59がプロセスケーシング14の外側(斜め前側下方)へ突き出ることをいう。プロセスカートリッジ13K、プロセスカートリッジ13Y、プロセスカートリッジ13Mおよびプロセスカートリッジ13Cのそれぞれにおいて(図1および図3参照)、第2円弧部59が第2開口37からプロセスケーシング14の外側へはみ出ている。
このように、プロセスケーシング14に装着された現像カートリッジ17は、第2円弧部59において第2開口37からはみ出るように、プロセスケーシング14の第2空間45に配置(装着)されている。
そして、全て(4つ)の現像カートリッジ17が、対応するプロセスケーシング14に装着されると、これらの現像カートリッジ17は、4つのプロセスカートリッジ13と同様に、本体ケーシング2内において前後方向に沿って並列配置される(図1、図3および図5も参照)。
そして、全て(4つ)の現像カートリッジ17が、対応するプロセスケーシング14に装着されると、これらの現像カートリッジ17は、4つのプロセスカートリッジ13と同様に、本体ケーシング2内において前後方向に沿って並列配置される(図1、図3および図5も参照)。
この状態において、上述したように、第2のプロセスカートリッジ13の第1壁30の第2開口37が、第2のプロセスカートリッジ13に対して前側に隣接配置される第1のプロセスカートリッジ13の第2壁31の第4開口43に対向している。そして、各プロセスカートリッジ13(第2のプロセスカートリッジ13)では、上述したように、第2のプロセスカートリッジ13の第1凹部60および第2凹部62が、第2のプロセスカートリッジ13の第1壁30の第2開口37に臨み、この第2開口37から斜め前側下方へ露出されている。ここで、第2のプロセスカートリッジ13において第2開口37から露出されている第1凹部60(現像カートリッジ17)は、この第2開口37を介して、第1のプロセスカートリッジ13において第4開口43から斜め後側上方ヘ露出される帯電器4に対向している。
つまり、図1に示すように、プロセスカートリッジ13Yの第1凹部60が、プロセスカートリッジ13Kの帯電器4に対向している。同様に、プロセスカートリッジ13Mの第1凹部60が、プロセスカートリッジ13Yの帯電器4に対向している。そして、プロセスカートリッジ13Cの第1凹部60が、プロセスカートリッジ13Mの帯電器4に対向している。
なお、図2に示すように、第2のプロセスカートリッジ13において第2開口37から露出されている第2凹部62は、第1のプロセスカートリッジ13の帯電器4に対向しないものの、この帯電器4に近接配置される。
5.作用効果
(1)以上のように、プロセスカートリッジ13のプロセスケーシング14では、帯電器4が第2壁31に隣接配置されており、プロセスケーシング14には、現像カートリッジ17が、第2壁31に対向する第1壁30の第2開口37からはみ出るように装着される。そのため、プロセスケーシング14では、現像カートリッジ17が第1壁30の第2開口37からはみ出た分だけ、帯電器4および第2壁31を第1壁30に近付けることができる。
5.作用効果
(1)以上のように、プロセスカートリッジ13のプロセスケーシング14では、帯電器4が第2壁31に隣接配置されており、プロセスケーシング14には、現像カートリッジ17が、第2壁31に対向する第1壁30の第2開口37からはみ出るように装着される。そのため、プロセスケーシング14では、現像カートリッジ17が第1壁30の第2開口37からはみ出た分だけ、帯電器4および第2壁31を第1壁30に近付けることができる。
この結果、プロセスカートリッジ13の小型化を図ることができる。また、そのプロセスカートリッジ13が本体ケーシング2内において前後方向に沿って複数並列配置されるプリンタ1(図1参照)の小型化を図ることができる。なお、少なくとも1つのプロセスカートリッジ13において、現像カートリッジ17が第2開口37からはみ出るように配置されていればよいが、全てのプロセスカートリッジ13において現像カートリッジ17が第2開口37からはみ出るように配置されていれば、プリンタ1の顕著な小型化を図ることができる。
(2)現像カートリッジ17には、トナーを収容する第1領域52と、現像ローラ6と供給ローラ15とを収容する第2領域53と、第1領域52と第2領域53との境界をなし、第2開口37に臨む第1凹部60とが設けられている。そして、第2のプロセスカートリッジ13において、第1凹部60は、第2開口37を介して、第2のプロセスカートリッジ13の前側に隣接配置される第1のプロセスカートリッジ13の帯電器4に対向する。帯電器4は、通常、感光ドラム3に対してイオンを含んだイオン風を吹きつけて感光ドラム3の表面を帯電させるため、そのためのエアを帯電器4に供給する必要がある。ここで、第2のプロセスカートリッジ13の第1凹部60に形成された空間から、第1のプロセスカートリッジ13の帯電器4にエアが供給されるので、効率的に第1のプロセスカートリッジ13の感光ドラム3を帯電させることができる。
(2)現像カートリッジ17には、トナーを収容する第1領域52と、現像ローラ6と供給ローラ15とを収容する第2領域53と、第1領域52と第2領域53との境界をなし、第2開口37に臨む第1凹部60とが設けられている。そして、第2のプロセスカートリッジ13において、第1凹部60は、第2開口37を介して、第2のプロセスカートリッジ13の前側に隣接配置される第1のプロセスカートリッジ13の帯電器4に対向する。帯電器4は、通常、感光ドラム3に対してイオンを含んだイオン風を吹きつけて感光ドラム3の表面を帯電させるため、そのためのエアを帯電器4に供給する必要がある。ここで、第2のプロセスカートリッジ13の第1凹部60に形成された空間から、第1のプロセスカートリッジ13の帯電器4にエアが供給されるので、効率的に第1のプロセスカートリッジ13の感光ドラム3を帯電させることができる。
なお、上述したように、第2のプロセスカートリッジ13において第2開口37から露出されている第2凹部62は、第1のプロセスカートリッジ13の帯電器4に対向しないものの、この帯電器4に近接配置される。そのため、第2のプロセスカートリッジ13の第2凹部62に形成された空間からも、第1のプロセスカートリッジ13の帯電器4にエアを供給することができ、一層効率的に第1のプロセスカートリッジ13の感光ドラム3を帯電させることができる。
また、最後尾に位置するプロセスカートリッジ13C(図1参照)の帯電器4の後方には、この帯電器4にエアを取り入れる十分な空間が確保されている。
(3)このプリンタ1では、第1のプロセスカートリッジ13に対応する転写ローラ10と、第1のプロセスカートリッジ13のクリーニングローラ18と、第1のプロセスカートリッジ13に対して後側に隣接配置される第2のプロセスカートリッジ13の供給ローラ15とは、幅方向から投影したときに、同一直線X上にほぼ配置される(図1も参照)。
(3)このプリンタ1では、第1のプロセスカートリッジ13に対応する転写ローラ10と、第1のプロセスカートリッジ13のクリーニングローラ18と、第1のプロセスカートリッジ13に対して後側に隣接配置される第2のプロセスカートリッジ13の供給ローラ15とは、幅方向から投影したときに、同一直線X上にほぼ配置される(図1も参照)。
これにより、第1のプロセスカートリッジ13の感光ドラム3と、第1のプロセスカートリッジ13に対して後側に隣接配置される第2のプロセスカートリッジ13の感光ドラム3との間隔を最も短くすることができるので、第1のプロセスカートリッジ13と第2のプロセスカートリッジ13とを互いにより隣接させることができる。これにより、並列配置される複数のプロセスカートリッジ13を全体的に小さくすることができるので、プリンタ1の小型化を図ることができる。
(4)プロセスケーシング14では、感光ドラム3を転写ローラ10側に露出させるための第3開口38と第2開口37と間にリブ39が設けられているので、第3開口38と第2開口37との間におけるプロセスケーシング14の強度を確保することができる(図4参照)。
(5)プロセスカートリッジ13が本体ケーシング2に対して着脱自在であるので、プロセスカートリッジ13のメンテナンスが可能となり、使い勝手の向上を図ることができる。
6.変形例
上記した実施形態では、各感光ドラム3の表面上のトナー像が用紙Pに直接転写される、いわゆるダイレクト転写方式のカラープリンタを例示したが、たとえば、本発明は、各感光ドラム3のトナー像を一旦中間転写体に転写してから用紙Pに一括転写する中間転写方式のカラープリンタやモノクロプリンタに適用することもできる。
(4)プロセスケーシング14では、感光ドラム3を転写ローラ10側に露出させるための第3開口38と第2開口37と間にリブ39が設けられているので、第3開口38と第2開口37との間におけるプロセスケーシング14の強度を確保することができる(図4参照)。
(5)プロセスカートリッジ13が本体ケーシング2に対して着脱自在であるので、プロセスカートリッジ13のメンテナンスが可能となり、使い勝手の向上を図ることができる。
6.変形例
上記した実施形態では、各感光ドラム3の表面上のトナー像が用紙Pに直接転写される、いわゆるダイレクト転写方式のカラープリンタを例示したが、たとえば、本発明は、各感光ドラム3のトナー像を一旦中間転写体に転写してから用紙Pに一括転写する中間転写方式のカラープリンタやモノクロプリンタに適用することもできる。
また、LEDによって感光ドラム3を露光させたが、レーザによって感光ドラム3を露光させるレーザプリンタにも本発明は適用可能である。
1 プリンタ
2 本体ケーシング
3 感光ドラム
4 帯電器
6 現像ローラ
10 転写ローラ
13 プロセスカートリッジ
14 プロセスケーシング
15 供給ローラ
17 現像カートリッジ
18 クリーニングローラ
30 第1壁
31 第2壁
37 第2開口
38 第3開口
39 リブ
52 第1領域
53 第2領域
60 第1凹部
X 直線
2 本体ケーシング
3 感光ドラム
4 帯電器
6 現像ローラ
10 転写ローラ
13 プロセスカートリッジ
14 プロセスケーシング
15 供給ローラ
17 現像カートリッジ
18 クリーニングローラ
30 第1壁
31 第2壁
37 第2開口
38 第3開口
39 リブ
52 第1領域
53 第2領域
60 第1凹部
X 直線
Claims (6)
- 画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体内において所定の方向に沿って並列配置される第1のプロセスカートリッジおよび第2のプロセスカートリッジとを備え、
前記第1のプロセスカートリッジおよび前記第2のプロセスカートリッジは、
静電潜像が形成される感光ドラムと、
前記感光ドラムに対向配置され、前記感光ドラムを帯電させる帯電器と、
開口が形成された第1壁と、前記第1壁に対向するとともに前記帯電器に隣接する第2壁とを有する筐体とを備え、
前記第2のプロセスカートリッジは、
前記第1のプロセスカートリッジの前記帯電器に対向配置され、前記第2のプロセスカートリッジの前記開口からはみ出るように前記筐体に装着される現像カートリッジを備えていることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記現像カートリッジには、
現像剤を収容する第1領域と、
現像剤を担持し、前記静電潜像を可視像化して現像剤像を形成する現像ローラと、前記現像ローラに現像剤を供給する供給ローラとを収容する第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との境界をなし、前記開口に臨む凹部とが設けられており、
前記第2のプロセスカートリッジにおいて、前記凹部は、前記開口を介して、前記第1のプロセスカートリッジの前記帯電器に対向することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 複数の前記プロセスカートリッジに応じて複数設けられ、前記供給ローラの軸方向と略平行に延び、前記感光ドラムに対向配置されて前記現像剤像を転写媒体に転写する転写ローラと、
前記筐体に支持され、前記供給ローラの軸方向と略平行に延び、前記感光ドラムに対向配置されて前記感光ドラムをクリーニングするクリーニングローラとを備え、
前記第1のプロセスカートリッジに対応する前記転写ローラと、前記第1のプロセスカートリッジの前記クリーニングローラと、前記第2のプロセスカートリッジの前記供給ローラとは、前記供給ローラの軸方向から投影したときに、同一直線上にほぼ配置されることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記筐体には、前記感光ドラムを前記転写ローラ側に露出させるための露出口が形成され、前記開口と前記露出口との間で延びるリブが設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記プロセスカートリッジは、前記画像形成装置本体に対して着脱自在であ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画像形成装置。
- 静電潜像が形成される感光ドラムと、
前記感光ドラムに対向配置され、前記感光ドラムを帯電させる帯電器と、
開口が形成された第1壁と、前記帯電器および前記第1壁に対向する第2壁とを有する筐体と、
前記開口からはみ出るように前記筐体に装着される現像カートリッジとを備えていることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
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- 2008-12-22 US US12/340,953 patent/US8050575B2/en active Active
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