JP2021051291A - カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
画像形成装置の本体に着脱可能に構成されるカートリッジであって、
像担持体及び第1の部分を有する第1のユニットと、
現像剤担持体及び第2の部分を有し、前記第1のユニットに結合された第2のユニットであって、前記現像剤担持体が前記像担持体に当接する第1の位置と、前記現像剤担持体が前記像担持体から離間し、かつ前記第2の部分が前記第1の部分に当接する第2の位置との間を、前記第1のユニットに対して移動可能に構成された第2のユニットと、
を有し、
前記カートリッジが前記本体から取り外され、かつ前記第1のユニットが、前記カートリッジが前記本体から取り外されるときと同じ姿勢を取ったとき、前記第2のユニットの自重により、前記第2のユニットが前記第2の位置に位置し、
前記第2のユニットが前記第2の位置に位置する場合、前記現像剤担持体が前記像担持体から離れる方向への前記第2のユニットの移動が、前記第2の部分が前記第1の部分に当接することで規制され、
前記回転軸に直交する方向において、前記回転軸と前記第2の部分の間の距離は、前記現像剤担持体の回転中心と前記回転軸の間の距離よりも、短いことを特徴とする。
<画像形成装置100の全体構成>
本実施例に係る電子写真画像形成装置100(以下、画像形成装置100)の全体構成について図2を用いて説明する。図2は、本実施例に係る画像形成装置100の概略図である。
本実施例において、プロセスカートリッジ1及びトナーカートリッジ13は、画像形成を行う画像形成装置100の装置本体(本体)100aに対して着脱可能である。画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。本実施例では、第1〜4の画像形成部SY〜SKの構成と動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下において、特に区別を必要としない場合は、添え字であるY〜Kを省略して総括的に説明する。
カートリッジ1は、第1のユニットであるドラムユニット4と第2のユニットである現像ユニット(現像剤容器)6を備える。ドラムユニット4は、現像剤像を担持する像担持体としての感光ドラム7と、感光ドラム7の表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ8、及び、クリーニング手段としてのクリーニングブレード10を有する。各プロセスカートリッジ1は、感光ドラム7の回転軸方向に沿って、装置本体100aから取り外し可能である。ドラムユニット4は、プロセスカートリッジ1が装置本体100aから取り外される際に取り外し姿勢を取るように構成されている。現像ユニット6は、現像ローラ11と現像剤T(以下、トナー)を収容し、感光ドラム7上に静電潜像を現像する現像手段を有する。ドラムユニット4と現像ユニット6は、互いに回動可能に支持されている。なお、第1のプロセスカートリッジ1Yは現像ユニット6内にイエロー(Y)のトナーを収容している。同様に、第2のプロセスカートリッジ1Mはマゼンタ(M)、第3のプロセスカートリッジ1Cはシアン(C)、第4のプロセスカートリッジ1Kはブラック(K)のトナーを収容している。
ある二次転写ローラ21は、中間転写ベルト18に接触し、中間転写ベルト18を介して対向側のローラと二次転写部S2を形成している。さらに、左右方向(中間転写ベルト18が張架される方向)において、二次転写部S2と反対側に中間転写ベルトクリーニングユニット22が配置されている。
次に、画像形成装置100における画像形成動作について、図2、及び図3を用いて説明する。図3は、本実施例に係るプロセスカートリッジの断面図である。画像形成時には、感光ドラム7は図3の矢印A方向に所定速度で回転駆動される。中間転写ベルト18は、矢印B方向(感光ドラム7の回転に順方向)に回転駆動される。
次に、本実施例に係る画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ1の全体構成について図3及び図4を用いて説明する。図3は、本実施例に係るプロセスカートリ
ッジ1の断面図である。図4(A)は、後方側(プロセスカートリッジ1の着脱方向における下流側)から見たときのプロセスカートリッジ1の斜視図である。図4(B)は、裏側から見たときのプロセスカートリッジ1の斜視図である。
、かつ、現像軸受に設けられた軸受部(不図示)によって回転可能に支持されている。供給ローラ17は、画像形成時に矢印F方向に回転する。層厚規制部材である現像ブレード28が、現像ローラ11の表面に当接するように配置されている。現像ブレード28は、現像ローラ11上に形成されるトナー層の厚みを規制する。
次に、現像ローラ11と感光ドラム7との当接離間動作について図1、図5、図6を用いて詳細に説明する。図1(A)は、現像ローラ11と感光ドラム7とが離間した状態のプロセスカートリッジ1の側面図であり、図1(B)は、現像ローラ11と感光ドラム7とが当接した状態のプロセスカートリッジ1の側面図である。図5は、ドラムユニット4と現像ユニット6とを結合する状態を示す概略斜視図である。図6(A)は、現像ローラ11と感光ドラム7とが離間した状態を示す断面図であり、図6(B)は、現像ローラ11と感光ドラム7とが当接した状態を示す断面図である。図6(A)、図6(B)は、プロセスカートリッジ1の中央付近における断面図である。
ー101に対応した位置に被押圧部34eがそれぞれ設けられている。
装置本体100aのドアを開けることで、プロセスカートリッジ1の取り出しが可能である。例えば、プロセスカートリッジ1の手前側に設けられた把手を把持し、感光ドラム7の軸方向にプロセスカートリッジ1を引き抜くことで、プロセスカートリッジ1を装置本体100aから取り出すことができる。
間転写ベルト18から離間する位置まで移動する。そして、装置本体100aに対するプロセスカートリッジ1の着脱が許容される。つまり、装置本体100aからプロセスカートリッジ1を取り外すときのドラムユニット4の姿勢(取り外し姿勢)と、画像形成動作が行われるときのドラムユニット4の姿勢は同じである。したがって、以下、図1、図6を用いてプロセスカートリッジ1の取り外しについて説明するが、図1、図6に示されるドラムユニット4は取り外し姿勢を取っているものとして説明する。また、図1、図6における上下方向は、ドラムユニット4が取り外し姿勢を取っているときの鉛直方向と同じである。また、図1、図6の左右方向は、ドラムユニット4が取り外し姿勢を取っているときの水平方向と同じである。このとき、現像ユニット6の回転軸と、現像ユニット6の重心46の位置関係等は、上述の図6(A)を用いた説明の通りである。
て、ドラムユニット4が時計回りに30°回転した場合と、反時計回りに30°回転した場合の両方で、現像ユニット6は離間位置にある。プロセスカートリッジ1を装置本体100aから取り外した状態でも、安定して現像ユニット6を離間位置に維持するためには、ドラムユニット4が両方向に10°回転した場合でも、現像ユニット6が離間位置に維持されることが好ましい。より好ましくは、上述のように、現像ユニット6の回転軸の周りについて、ドラムユニット4が両方向に30°回転した場合でも、現像ユニット6が離間位置に維持されることが好ましい。
する。これにより、現像ローラ11と感光ドラム7とが離間するため、プロセスカートリッジ1を長期間放置した場合であっても、現像ローラ11と感光ドラム7とが接触することが回避される。所定の付勢力は、現像ユニット6の自重による付勢力を含む。現像ユニット6が第2の位置に位置する場合、現像ローラ11が感光ドラム7から離れる方向への現像ユニット6の移動が、軸受規制部34dが規制部5dに当接することで規制される。これにより、プロセスカートリッジ1が装置本体100aから取り外された状態で、現像ローラ11と感光ドラム7とが離間した離間状態が維持され、現像ローラ11と感光ドラム7との間の距離を一定に保つことができる。
次に、図7を用いて本発明に係る実施例2について説明する。図7は、現像ローラ11と感光ドラム7とが離間した状態におけるプロセスカートリッジ1の側面図である。実施例2においては、実施例1と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状、工程などは実施例1と同様である。実施例1のプロセスカートリッジ1と同一若しくは相当する機能、構成を有する要素については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
7の矢印N方向に回転する。
Claims (14)
- 画像形成装置の本体に着脱可能に構成されるカートリッジであって、
像担持体及び第1の部分を有し、前記カートリッジが前記本体から取り外される際に取り外し姿勢を取るように構成された第1のユニットと、
現像剤担持体及び第2の部分を有し、前記第1のユニットに回転可能に結合された第2のユニットであって、回転軸の周りに回転し、前記現像剤担持体が前記像担持体に当接する第1の位置と、前記現像剤担持体が前記像担持体から離間し、かつ前記第2の部分が前記第1の部分に当接する第2の位置との間を、前記第1のユニットに対して移動可能に構成された第2のユニットと、
を有し、
前記カートリッジが前記本体から取り外された状態で、前記第1のユニットが前記取り外し姿勢を取ったとき、前記第2のユニットの自重により、前記第2のユニットが前記第2の位置に位置し、
前記第2のユニットが前記第2の位置に位置する場合、前記現像剤担持体が前記像担持体から離れる方向への前記第2のユニットの移動が、前記第2の部分が前記第1の部分に当接することで規制され、
前記回転軸に直交する方向において、前記回転軸と前記第2の部分の間の距離は、前記現像剤担持体の回転中心と前記回転軸の間の距離よりも、短いことを特徴とするカートリッジ。 - 前記第1のユニットは、前記像担持体を回転可能に支持する枠体を有し、
前記第1の部分は、前記枠体に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記第2のユニットは、前記現像剤担持体を回転可能に支持する軸受部材を有し、
前記第2のユニットは、前記軸受部材に設けられた支持穴を中心に回動可能なように、前記第1のユニットに対して結合され、
前記第2の部分は、前記軸受部材に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のカートリッジ。 - 前記カートリッジが前記本体から取り外され、かつ前記第1のユニットが前記取り外し姿勢を取った状態から、前記第1のユニットを、前記回転軸の周りに第1の方向に10°回転させたとき前記第2のユニットは前記第2の位置に位置し、かつ、前記第1の方向と反対の第2の方向に10°回転させたとき、前記第2のユニットは前記第2の位置に位置することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のカートリッジ。
- 前記カートリッジが前記本体から取り外された状態で、前記第1のユニットが前記取り外し姿勢を取ったとき、前記第2のユニットの重心は、鉛直方向において前記回転軸の上方に位置することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のカートリッジ。
- 前記カートリッジが前記本体から取り外された状態で、前記第1のユニットが前記取り外し姿勢を取ったとき、前記第2のユニットの前記重心は、前記像担持体の反対側に位置することを特徴とする請求項5に記載のカートリッジ。
- 前記カートリッジが前記本体から取り外された状態で、前記第1のユニットが前記取り外し姿勢を取ったとき、鉛直方向において、前記回転軸の上方に位置する前記第2のユニットの領域が、前記回転軸の下方に位置する前記第2のユニットの領域よりも大きいことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載のカートリッジ。
- 前記回転軸に直交する方向において、前記第1の部分と前記第2の部分は、前記回転軸から離れた位置に配置されることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載のカートリッジ。
- 前記第2の位置に位置した前記第2のユニットを前記回転軸の方向に見たとき、前記第1の部分と前記第2の部分が接触する接触点において、前記第1の部分と前記第2の部分に接する第1の直線と、前記回転軸と前記接触点を通る直線に直交し、前記接触点を通る第2の直線がなす角は、45°以上135°以下であることを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載のカートリッジ。
- 前記カートリッジが前記本体から取り外された状態で、前記第1のユニットが前記取り外し姿勢を取ったとき、鉛直方向において、前記現像剤担持体と前記像担持体は、前記回転軸の上方に位置することを特徴とする請求項1から9の何れか一項に記載のカートリッジ。
- 前記第2のユニットを付勢する付勢部をさらに備え、
前記第2のユニットを前記第1の位置から前記第2の位置に移動させる力は、前記第2のユニットの自重と、前記付勢部から前記第2のユニットに加わる付勢力を含むことを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載のカートリッジ。 - 前記付勢部はバネであることを特徴とする請求項11に記載のカートリッジ。
- 前記像担持体の回転軸方向に沿って、前記本体から取り外し可能であることを特徴とする請求項1から12の何れか一項に記載のカートリッジ。
- 請求項1から13の何れか一項に記載のカートリッジを前記像担持体の回転軸方向に着脱可能に有する画像形成装置であって、
前記像担持体に担持された現像剤像を記録材に転写する転写部を備えることを特徴とする画像形成装置。
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