JP2021196494A - 画像形成装置及びカートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
感光体と、
前記感光体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材と接触し、前記帯電部材に対して相対移動することで前記帯電部材を清掃する清掃部材と、
装置の内部を露出するための開閉部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記開閉部材の開閉に連動して前記帯電部材と前記清掃部材とを相対移動させる駆動機構を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
感光体と、
前記感光体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材と接触し、前記帯電部材に対して相対移動することで前記帯電部材を清掃する清掃部材と、
を備えた画像形成装置において、
装置の外側に露出した被操作部を有し、前記被操作部が操作されることで前記帯電部材と前記清掃部材とを相対移動させる駆動機構を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明のカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジであって、
枠体と、
感光体と、
前記感光体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材と接触し、前記帯電部材に対して相対移動することで前記帯電部材を清掃する清掃部材と、
を備えるカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、前記枠体の外部に突出し、前記装置本体に設けられた駆動機構と係合する係合部を有し、前記装置本体の開閉部材の開閉と連動して駆動する前記駆動機構から前記係合部で駆動力を受けることで前記帯電部材に対して相対移動することを特徴とする。
以下の説明において、画像形成装置1を使用するユーザを基準にした方向を定義している。つまり、画像形成装置1の正面側を「前」、背面側を「後」、上面(天面)側を「上」、下面(底面)側を「下」としている。また画像形成装置1を正面側から見た時の画像形成装置1の左側を「左」、右側を「右」とする。プロセスカートッジ5についても、画像形成装置1に装着された状態と同じ姿勢であるものとして画像形成装置1と同様に方向を定義している。各図面における各方向は図面に記される矢印によって定義されている。この矢印で示される前後方向、上下方向、左右方向は互いに直交する方向である。これらの方向は全ての図面で同じ方向を示している。上下方向は鉛直方向と平行で、左右方向及び前後方向は水平方向と平行である。また、左右方向は感光ドラム51の回転軸線方向、及び、現像ローラ71の回転軸線方向とそれぞれ平行である。また、現像ユニット7を感光体ユニット6に装着して一体化したものをプロセスカートッジ5と称す。このプロセスカートリッジ5は装置本体2に装着する際の図中矢印S1方向に挿入され(装着方向)、図中矢印S2方向に取り外しされる。
図1はプロセスカートリッジ5が装着された画像形成装置1の断面図である。画像形成装置1は、装置本体2内に用紙Sを供給するための給紙部3と、露光装置4と、用紙S上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ5と、用紙S上に転写されたトナー像を熱定着する定着装置8と、トナー供給ユニット94を主に備えている。
次にこのプロセスカートリッジ5を用いた画像形成プロセスについて説明する。感光ドラム51は、画像形成プロセス実行中に回転駆動されている。最初にスコロトロン型帯電器52により感光ドラム51の表面が一様に帯電され、その後、露光装置4から発せられる画像データに対応したレーザ光で露光されることで、感光ドラム51上に画像データに対応する静電潜像が形成される。
次にプロセスカートリッジ5の各ユニットについて説明する。前述のように、プロセスカートリッジ5は、感光体ユニット6と、感光体ユニット6に着脱可能な現像ユニット7を備えている。
まず、現像ユニット7の構成について説明する。図2は、現像ユニット7の断面図であり、図3のA−A断面での断面図である。図3は現像ユニット7を上方から見た斜視図、図9はプロセスカートリッジ5を上方から見た斜視図である。図4は、現像ユニット7の分解斜視図である。図5は、感光体ユニット6に装着された現像ユニット7(プロセスカートリッジ5)の断面図であり、その断面は上下方向及び前後方向に平行である。図6は、現像ユニット7の上視図であり、説明のため筐体700の天面とサイドホルダ719を取り除いた状態を示している。
拌部材)75A、及び第2アジテータ(第2撹拌部材)75Bは、それぞれその両端を筐体700の左側壁704と右側壁705に回転可能に支持されている。筐体700の左側壁704よりも左側には、現像カップリング710、現像ローラギヤ711、供給ローラギヤ712、第1アジテータギヤ713、第2アジテータギヤ714、現像スクリューギヤ715A、715B、715Cが設けられている。現像ローラギヤ711は現像ローラ71の端部に固定され、供給ローラギヤ712は供給ローラ72の端部に固定されている。また、第1アジテータギヤ713は第1アジテータ75Aの撹拌棒78A(図5参照)の端部に固定され、第2アジテータギヤ714は第2アジテータ75Bの撹拌棒78B(図5参照)の端部に固定されている。
ナー収容部74内のトナーを撹拌している。第1アジテータ75Aは、撹拌棒78Aと撹拌シート79Aを備える。第1アジテータ75Aは、現像カップリング710から現像スクリューギヤ715を介して、第1アジテータギヤ713で駆動力を受けて回転可能に構成されている。第2アジテータ75Bは、撹拌棒78Bと撹拌シート79Bを備える。第2アジテータ75Bは、第1アジテータギヤ713からアイドルギヤ715B、715Cを介して、第2アジテータギヤ714で駆動力を受けて回転可能に構成されている。
次に、感光体ユニット6の詳細構成について説明する。図17は、プロセスカートリッジ5の斜視図である。図18(a)は、感光体ユニット6の部分斜視図、図18(b)は図18(a)中の断面B−Bの断面図である。図19は、現像ユニット7と感光体ユニット6の斜視図である。図20は、感光体ユニット6と現像ユニット7と現像ローラ71の
左右方向の配置関係を示す上視図である。図16(a)はプロセスカートリッジ5を下方から見た斜視図、図16(b)は現像ユニット7と感光体ユニット6の感光ドラム51の軸線方向の位置決め部の斜視図である。図16(b)は説明のため、現像ユニット7は位置決め突起86とメモリ85だけを記している。
な状態となる。
図22は現像ユニット7とリフト部材642の部分斜視図である。図23は現像ユニット7が装着された感光体ユニット6の上視図であり、図23(a)ではリフト部材642を透かして示しており、図23(b)ではリフト部材642を透かさず示している。図19は感光体ユニット6と現像ユニット7の断面図であり、その断面は上下方向及び前後方向に平行である。図19(a)は現像ユニット7が感光体ユニット6に装着されている状態、図19(b)は感光体ユニット6の上に現像ユニット7が載っている状態である。
スコロトロン型帯電器52の帯電ワイヤ53を清掃するための、清掃部材54について説明する。図10のように、左右方向に向かって延びている帯電ワイヤ53を清掃するために、スポンジ55などで構成された清掃部材54が帯電ワイヤ53に接触して設けられている。スポンジ55は、切れ込みを有し、該切れ込みに帯電ワイヤ53が挟み込まれるよに保持された構成、あるいは、平板状のスポンジが帯電ワイヤ53を挟み込むように折り返されて保持された構成となっている。清掃部材54が帯電ワイヤ53の長手方向に沿って移動することで、帯電ワイヤ53を挟み込んだスポンジ55が帯電ワイヤ53回りの付着物を擦り取る。清掃部材54は、移動可能な範囲で、図20のように、一番左側にいる位置がホームポジションとし、清掃動作をしないときにはこの位置にいる。
清掃部材54が、開閉部材としての側面カバー101の開閉動作と連動して動き、清掃動作を行う機構について説明する。図11のように装置本体2に、清掃部材54を帯電ワイヤ53に対して相対移動させる駆動機構として、第1アーム56、アーム結合ピン57、第2アーム58、および、レール59が備え付けられている。第1アーム56の左端部は、アーム結合ピン57を用いて第2アーム58と結合(回転可能に連結)している。また第1アーム56の右端部60は、図12〜図14のように側面カバー101と結合(回転可能に連結)されている。第2アーム58の下端部は、係合部として、図10のような清掃部材54の上部の突起部と結合できるように、逆U字の形状をしている。アーム結合ピン57はレール59とも結合されており、レール59に沿って左右方向に平行移動することができる。
画像形成装置1は、図6に示すように、トナー供給ユニット94と、接続筒98を備え
る。
トナー供給ユニット94へのトナーの補充について、説明する。
本実施例のような構成をとることで、トナー補給ユニット94にトナー補給を行うとき
の側面カバー101の開閉動作によって、帯電ワイヤ53の清掃作業を行うことができる。よってこれまでユーザが感光体ユニット6を装置本体から取り出して、手作業で行っていた帯電ワイヤ53の清掃作業を削減しつつ、帯電ワイヤ53への異物付着による画像不良の発生を防ぐことができようになる。また、トナー補充のタイミングで、自動で帯電ワイヤ53を清掃することになるので、定期的に清掃を行うことになり、帯電ワイヤの清掃におけるユーザの作業負荷を低減させることができる。また、帯電ワイヤ53の異物付着に対して、良好な状態を維持しやすくなる。
なお、本実施例では感光体ユニット6が装置本体2から着脱可能になっているが、これに限るものではない。
本実施例では、側面カバー101の開閉を検知部材110で検知し、その後装置本体2についている清掃用モーター111でベルト112を駆動させることで清掃部材54が帯電ワイヤ53に沿って移動し、帯電ワイヤ53を清掃する構成になっている。このような構成でも、ユーザが帯電ワイヤ清掃を直接行う必要がなくなるので、ユーザの手間を削減することができる。実施例2のその他の構成は、実施例1と同様の構成であるため、その説明を省略する。
図25を用いて、実施例2における清掃部材54の移動機構について説明する。実施例2では実施例1に対し、第1アーム56が無くなり、代わりに図25のように、動力源としての清掃用モーター111と、モーターの駆動力を伝達する伝達手段としてのベルト112、駆動ローラ113、対向ローラ(不図示)が追加されている。環状のベルト112は、駆動ローラ113と対向ローラ(不図示)を支点として張架、固定されており、駆動ローラ113の回転に伴って左右方向に移動可能になっている。
次に、図26の制御ブロック図を用いて、実施例2の制御構成について説明する。制御部109は、演算処理を行うCPU(中央演算処理ユニット)、記憶手段であるメモリ、周辺機器との情報の入出力を行うI/F等を有している。制御部109は、画像形成装置1の動作を統括的に制御する制御手段であり、画像形成装置1における各制御対象が入出力I/Fを介して接続されている。図26のように、検知部材110の情報から、制御部109が側面カバー101の開閉を判断し、清掃用モーター111の駆動を制御する。側面カバー101の開閉を検知する検知部材110の構成としては、接触式、光学式等々従来既知の検知手段を適宜用いることができる。
次に実施例2におけるトナー供給工程を実行するまでのプロセスを、図27のフローチャートを用いて説明する。画像形成装置1が動作可能状態になると、図27に示すフローが開始される(S1)。
拌シート79Aを備える。第1アジテータ75Aは、現像カップリング710から現像スクリューギヤ715Aを介して、第1アジテータギヤ713で駆動力を受けて回転可能に構成されている。第2アジテータ75Bは、撹拌棒78Bと撹拌シート79Bを備える。第2アジテータ75Bは、第1アジテータギヤ713からアイドルギヤ715B、715Cを介して、第2アジテータギヤ714で駆動力を受けて回転可能に構成されている。
次に、感光体ユニット6の詳細構成について説明する。図17は、プロセスカートリッジ5の斜視図である。図18(a)は、感光体ユニット6の部分斜視図、図18(b)は図18(a)中の断面B−Bの断面図である。図19は、現像ユニット7と感光体ユニット6の斜視図である。図20は、感光体ユニット6と現像ユニット7と現像ローラ71の左右方向の配置関係を示す上視図である。図21(a)はプロセスカートリッジ5を下方から見た斜視図、図21(b)は現像ユニット7と感光体ユニット6の感光ドラム51の軸線方向の位置決め部の斜視図である。図21(b)は説明のため、現像ユニット7は位置決め突起86とメモリ85だけを記している。
図22は現像ユニット7とリフト部材642の部分斜視図である。図23は現像ユニット7が装着された感光体ユニット6の上視図であり、図23(a)ではリフト部材642を透かして示しており、図23(b)ではリフト部材642を透かさず示している。図19は感光体ユニット6と現像ユニット7の断面図であり、その断面は上下方向及び前後方向に平行である。図24(a)は現像ユニット7が感光体ユニット6に装着されている状態、図24(b)は感光体ユニット6の上に現像ユニット7が載っている状態である。
、接続筒98の左端部を左右方向に貫通する。流出口105は、シール部材99を介して、トナー収容部74の右端部と連通している。
Claims (17)
- 感光体と、
前記感光体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材と接触し、前記帯電部材に対して相対移動することで前記帯電部材を清掃する清掃部材と、
装置の内部を露出するための開閉部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記開閉部材の開閉に連動して前記帯電部材と前記清掃部材とを相対移動させる駆動機構を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤の収容部を備え、
前記開閉部材は、前記収容部に現像剤を補給する際に開閉されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記駆動機構は、固定された前記帯電部材に対して前記清掃部材を移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材は、ワイヤを含み、
前記清掃部材は、前記ワイヤを挟み込むスポンジを含み、前記ワイヤの長手方向に沿って移動することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記駆動機構は、前記開閉部材と前記清掃部材とを連結するアームと、前記アームの移動をガイドするレールと、を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記駆動機構は、モーターと、前記モーターの駆動力を前記清掃部材に伝達する伝達手段と、を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記伝達手段は、環状のベルトと、前記ベルトを張架しかつ回転させるローラと、を含み、前記ベルトが前記清掃部材と係合していることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記開閉部材の開閉を検知する検知手段を備え、
前記駆動機構は、前記検知手段が前記開閉部材の開閉を検知すると、前記帯電部材と前記清掃部材とを相対移動させることを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。 - 前記感光体と前記帯電部材と前記清掃部材とを含み、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジを備え、
前記開閉部材と前記駆動機構は、前記装置本体に設けられており、
前記清掃部材と前記駆動機構は、前記カートリッジが前記装置本体に装着されたときに互いに駆動連結する係合手段を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記清掃部材は、前記カートリッジの前記装置本体に対する着脱方向と直交する方向に移動可能に設けられており、
前記係合手段は、前記清掃部材と前記駆動機構のいずれか一方に設けられた凸部と、他方に設けられた凹部と、を含み、前記凸部と前記凹部が、前記カートリッジが前記装置本体に装着される際に前記着脱方向に嵌合し、前記駆動機構の駆動により前記着脱方向と直交する方向に互いに当接することで、前記駆動機構の駆動力を前記清掃部材に伝達するこ
とを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記帯電部材は、前記カートリッジの枠体に固定され、
前記清掃部材は、前記枠体に設けられたガイドスリットに沿って移動可能に組み付けられていることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記ガイドスリットは、前記着脱方向と直交する方向に延びるように前記枠体に設けられていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 感光体と、
前記感光体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材と接触し、前記帯電部材に対して相対移動することで前記帯電部材を清掃する清掃部材と、
を備えた画像形成装置において、
装置の外側に露出した被操作部を有し、前記被操作部が操作されることで前記帯電部材と前記清掃部材とを相対移動させる駆動機構を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記被操作部は、装置の内部を露出するための開閉部材であり、
前記駆動機構は、前記開閉部材の開閉に連動して前記帯電部材と前記清掃部材とを相対移動させることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。 - 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジであって、
枠体と、
感光体と、
前記感光体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材と接触し、前記帯電部材に対して相対移動することで前記帯電部材を清掃する清掃部材と、
を備えるカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、前記枠体の外部に突出し、前記装置本体に設けられた駆動機構と係合する係合部を有し、前記装置本体の開閉部材の開閉と連動して駆動する前記駆動機構から前記係合部で駆動力を受けることで前記帯電部材に対して相対移動することを特徴とするカートリッジ。 - 前記帯電部材は、前記枠体に固定され、
前記清掃部材は、前記枠体に設けられたガイドスリットに沿って移動可能に組み付けられていることを特徴とする請求項15に記載のカートリッジ。 - 前記ガイドスリットは、カートリッジの前記装置本体に対する着脱方向と直交する方向に延びるように前記枠体に設けられていることを特徴とする請求項16に記載のカートリッジ。
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