JP2023130078A - カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】二色成型により一体的に形成された第１材料による枠体と、導電性を有するシート部材と、導電性を有する第２材料による接点部材とを有するカートリッジにおいて、枠体と接点部材の浮きや脱落を抑制する。【解決手段】画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、現像剤を収納する枠体と、枠体に設けられ、導電性を有するシート部材と、枠体に設けられシート部材と接触する接触部とカートリッジの外部に露出する露出面を有する接点部材と、を有し、枠体、シート部材及び接点部材は、シート部材をインサート部材として第１材料により成型された枠体に導電性を有する第２材料により接点部材が成型されることにより一体的に構成される二色成型部材であって、枠体は、接点部材が形成される領域から露出面よりカートリッジの外部側まで露出面に交差する方向に延びる突起部を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明はカートリッジに関する。

電子写真画像形成方式を用いた画像形成装置において、感光ドラムや帯電ローラや現像装置などのプロセス手段をプロセスカートリッジとして画像形成装置の装置本体に対して着脱可能としたものがある。特許文献１には、プロセスカートリッジにおいて、トナー（現像剤）収納枠体に導電性を有するシート部材を配置し、トナー量の変化によるシート部材と現像ローラとの間の静電容量の変化に基づきトナー量を検出する技術が記載されている。特許文献２には、導電シートをインサート部材として第１樹脂でトナー収容枠体を成型した後、当該トナー収容枠体に導電性の第２樹脂を二色成型することで、導電シートと接合し外部との電気的接点となる導電経路を形成する技術が記載されている。

特開２０１５－３４９８４号公報 特開２０１９－１８４６７８号公報

本発明は、二色成型により一体的に形成された第１材料による枠体と、導電性を有するシート部材と、導電性を有する第２材料による接点部材とを有するカートリッジにおいて、枠体と接点部材の浮きや脱落を抑制することを目的とする。

本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
現像剤を収納する枠体と、
前記枠体に設けられ、導電性を有するシート部材と、
前記枠体に設けられ、前記シート部材と接触する接触部と前記カートリッジの外部に露出する露出面を有する接点部材と、
を有し、
前記枠体、前記シート部材、及び前記接点部材は、
前記シート部材をインサート部材として第１材料により成型された前記枠体に、導電性を有する第２材料により前記接点部材が成型されることにより一体的に構成される二色成型部材であって、
前記枠体は、前記接点部材が形成される領域から、前記露出面より前記カートリッジの外部側まで、前記露出面に交差する方向に延びる突起部を有することを特徴とする。

本発明によれば、二色成型により一体的に形成された第１材料による枠体と、導電性を有するシート部材と、導電性を有する第２材料による接点部材とを有するカートリッジにおいて、枠体と接点部材の浮きや脱落を抑制することができる。

実施例に係る抜け止め形状部を説明するための図である 実施例に係る電子写真画像形成装置の装置本体及びプロセスカートリッジの断面図である。 実施例に係るプロセスカートリッジの断面図である。 実施例に係るプロセスカートリッジの斜視図である。 実施例に係る現像ユニットとクリーニングユニットの結合を説明する図である。 実施例に係るトナーカートリッジの断面図である。 実施例に係る現像ユニットの断面図及びトナー残量検出部の拡大図である。 実施例に係る第１トナー収納枠体の正面図である。 実施例に係る第１トナー収納枠体の斜視図である。 実施例に係る導電シートをトナー収納枠体にインサート成型する方法を説明する図である。 実施例に係るトナー残量検出部の接点部を説明する図である。 実施例に係る接点部材を第１トナー収納枠体に二色成型する方法を説明する図である。 実施例に係る現像ユニットのサイドカバーユニットの組み立てを説明する図である。 実施例に係る現像ユニットのサイドカバーユニットの斜視図である。 実施例に係るサイドカバーユニットの現像ユニットへの組み付けを説明する図である。 実施例に係る抜け止め形状部を説明する図である。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

＜画像形成装置の全体構成＞
本実施例に係る電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）の全体構成について図２及び図３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、プロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ１３の断面図である。また、図３は、プロセスカートリッジ１の断面図である。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は画像形成装置１００の装置本体に対して着脱自在となっている。画像形成装置１００のうち、プロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ１３以外の部分を装置本体という。

画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の画像をそれぞれ形成する第１～４の画像形成部を有するが、各画像形成部の構成と動作は、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。以下の説明において、第１～４の画像形成部に共通する構成要素には共通の符号を付し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの添字によって区別する。第１～４の画像形成部に共通する構成要素を区別しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの添字を省略する。

第１～第４のプロセスカートリッジ１は水平方向に並んで配置されている。各プロセスカートリッジ１は、クリーニングユニット４と現像ユニット６から形成される。クリーニングユニット４は像担持体としての感光ドラム７と、帯電手段としての帯電ローラ８と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１０とを有する。帯電ローラ８は感光ドラム７の表面を均一に帯電する。クリーニングブレード１０は感光ドラム７の表面に残留したトナーを感光ドラム７の表面から除去する。現像ユニット６は、現像ローラ１１と、トナーを収容し感光ドラム７上の静電潜像をトナー像に現像する現像手段とを有する。クリーニングユニット４と現像ユニット６は、互いに搖動可能に支持されている。第１のプ
ロセスカートリッジ１Ｙは現像ユニット６Ｙ内にイエロー（Ｙ）のトナーＴＹを収容する。第２のプロセスカートリッジ１Ｍは現像ユニット６Ｍ内にマゼンタ（Ｍ）のトナーＴＭを収容する。第３のプロセスカートリッジ１Ｃは現像ユニット６Ｃ内にシアン（Ｃ）のトナーＴＣを収容する。第４のプロセスカートリッジ１Ｋは現像ユニット６Ｋ内にブラック（Ｋ）のトナーＴＫを収容する。

プロセスカートリッジ１は、画像形成装置１００の装置本体に設けられた装着ガイド（不図示）、位置決め部材（不図示）などの装着手段を介して、画像形成装置１００の装置本体に着脱可能になっている。また、プロセスカートリッジ１の下方には静電潜像を形成するためのスキャナユニット１２が配置されている。さらに、画像形成装置１００においてプロセスカートリッジ１より後方（プロセスカートリッジ１の着脱方向下流側）に廃トナー搬送ユニット２３が配置されている。

第１～第４のトナーカートリッジ１３は、第１～第４のプロセスカートリッジ１に収容されるトナーの色と対応した順序で、プロセスカートリッジ１の下方にそれぞれ水平方向に並んで配置されている。第１のトナーカートリッジ１３Ｙはイエロー（Ｙ）のトナーＴＹを収容する。第２のトナーカートリッジ１３Ｍはマゼンタ（Ｍ）のトナーＴＭを収容する。第３のトナーカートリッジ１３Ｃはシアン（Ｃ）のトナーＴＣを収容する。第４のトナーカートリッジ１３Ｋはブラック（Ｋ）のトナーＴＫを収納する。各トナーカートリッジ１３は、同色のトナーを収容したプロセスカートリッジ１にトナーＴを補給する。これによりトナーカートリッジ１３は現像剤担持体である現像ローラ１１を有する現像部に現像剤を供給する。

トナーカートリッジ１３の補給動作は、画像形成装置１００の装置本体に設けられた残量検出部（不図示）が、プロセスカートリッジ１内のトナー残量不足（トナー残量が所定の閾値より少ない状態）を検出した際に行われる。トナーカートリッジ１３は、画像形成装置１００に設けられた装着ガイド（不図示）、位置決め部材（不図示）などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能になっている。プロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ１３の詳細は後述する。

トナーカートリッジ１３の下方には、第１～第４のトナー搬送装置１４が各トナーカートリッジ１３に対応して配置される。各トナー搬送装置１４は各トナーカートリッジ１３から受け取ったトナーを上方に搬送し、各現像ユニット６にトナーを供給する。

プロセスカートリッジ１の上方には、中間転写体としての中間転写ユニット１９が設けられている。中間転写ユニット１９は、一次転写部Ｓ１側を下方にして略水平に配置されている。各感光ドラム７に対向する中間転写ベルト１８は、回転可能に支持された無端ベルトであり、複数の張架ローラに張架されている。中間転写ベルト１８の内周面側には、一次転写部材として一次転写ローラ２０が中間転写ベルト１８を介して各感光ドラム７とともに一次転写部Ｓ１を形成する位置にそれぞれ配置されている。また、二次転写部材である二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１８に外周面側から接触し、中間転写ベルト１８を介して対向する中間転写ベルト１８の内周面側に配置されたローラとともに二次転写部Ｓ２を形成している。さらに、二次転写部Ｓ２に対して左右方向（中間転写ベルト１８が張架される方向）で反対側に中間転写ベルトクリーニングユニット２２が配置される。

中間転写ユニット１９の上方には、定着ユニット２５が配置されている。定着ユニット２５は加熱ユニット２６と、加熱ユニット２６に圧接する加圧ローラ２７とで構成される。また、画像形成装置１００の上面は、排出トレイ３２が配設されており、排出トレイ３２と中間転写ユニット１９の間に廃トナー回収容器２４が配設されている。さらに、画像
形成装置１００の最下部には記録材３を収容するための給紙トレイ２が配設されている。

＜画像形成プロセス＞
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。画像形成時には、感光ドラム７は図３の矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動される。中間転写ベルト１８は、図２の矢印Ｂの方向（画像形成部Ｓ１において感光ドラム７の回転方向と同じ方向）に回転駆動される。

まず、感光ドラム７の表面が帯電ローラ８によって一様に帯電される。次に、スキャナユニット１２から照射されたレーザー光によって感光ドラム７の表面が走査露光されることで、感光ドラム７上に画像情報に基づいた静電潜像が形成される。感光ドラム７上に形成された静電潜像は、現像ユニット６によってトナー像として現像される。このとき、現像ユニット６は画像形成装置１００の装置本体に設けられた現像加圧ユニット（不図示）によって加圧されている。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ２０によって中間転写ベルト１８上に一次転写される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１～４の一次転写部である画像形成部Ｓ１Ｙ～Ｓ１Ｋにおいて上述したプロセスが順次に行われることで、中間転写ベルト１８上に各色のトナー像が順次に重ね合わされる。

一方、給紙トレイ２に収容されている記録材３は、中間転写ベルト１８の移動と同期したタイミングで給送され、二次転写部Ｓ２へと搬送される。そして、記録材３を介して中間転写ベルト１８に当接している二次転写ローラ２１によって、中間転写ベルト１８上の４色トナー像は一括して記録材３上に二次転写される。

その後、トナー像が転写された記録材３は定着ユニット２５に搬送される。定着ユニット２５において記録材３が加熱及び加圧されることで記録材３にトナー像が定着する。その後、トナー像が定着した記録材３が排出トレイ３２に搬送されることで画像形成動作が完了する。

また、一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナー（廃トナー）は、クリーニングブレード１０によって除去される。二次転写工程後に中間転写ベルト１８上に残留した二次転写残トナー（廃トナー）は、中間転写ベルトクリーニングユニット２２によって除去される。クリーニングブレード１０及び中間転写ベルトクリーニングユニット２２によって除去された廃トナーは、装置本体に設けられる廃トナー搬送ユニット２３によって搬送され、廃トナー回収容器２４に蓄積される。なお、画像形成装置１００は、４色の画像形成部のうち一部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。

＜プロセスカートリッジ＞
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、図４、図５を用いて説明する。図３はプロセスカートリッジの断面図、図４は、後方（プロセスカートリッジ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５は、現像ユニット６を右側から見た斜視図であって、クリーニングユニット４と結合される前の図である。

プロセスカートリッジ１は、クリーニングユニット４と現像ユニット６から形成される。クリーニングユニット４は、クリーニングユニット４内の各種部材を支持するクリーニングユニット枠体５を有する。また、クリーニングユニット４内には、感光ドラム７、帯電ローラ８、クリーニングブレード１０が設けられている。感光ドラム７は、その両端部
をクリーニングユニット枠体５に回転可能に支持されている。帯電ローラ８は、不図示の帯電ローラ加圧ばねで感光ドラム７に向かって矢印Ｃ方向に付勢されている。帯電ローラ８は感光ドラム７に対して従動するように設けられ、感光ドラム７が画像形成時に矢印Ａ方向に回転駆動されると、矢印Ｄの方向（感光ドラム７の回転に順方向）に回転する。

クリーニングユニット４に設けられるクリーニングブレード１０は、一次転写後に感光ドラム１の表面に残った転写残トナー（廃トナー）を除去するための弾性部材１０ａと、弾性部材１０ａを支持するための支持部材１０ｂとから構成されている。クリーニングブレード１０によって感光ドラム１の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレード１０とクリーニングユニット枠体５により形成される廃トナー収容室９に収容される。廃トナー収容室９に収容された廃トナーは、廃トナー収容室９内に設置される廃トナー搬送スクリュー１５によって画像形成装置１００の後方（プロセスカートリッジ１の着脱方向下流側）に向かって搬送される。搬送された廃トナーは、廃トナー排出部から排出され、画像形成装置１００の装置本体の廃トナー搬送ユニット２３へと受け渡される。

現像ユニット６は、現像ユニット６内の各種部材を支持するトナー収納枠体１６を有する。トナー収納枠体１６は、現像ローラ１１と供給ローラ１７とが内部に設けられる現像室１６ａと、トナーが収容され、撹拌部材２９が内部に設けられるトナー収納室１６ｂとに分けられる。

現像室１６ａには、現像ローラ１１、供給ローラ１７、現像ブレード２８が設けられている。現像ローラ１１は、トナーを担持しており、画像形成時は矢印Ｅ方向に回転し、感光ドラム１と接触することで感光ドラム１にトナーを搬送する。また、現像ローラ１１は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において現像軸受ユニット３４によって回転可能にトナー収納枠体１６に支持されている。供給ローラ１７は現像ローラ１１と接触しつつ回転可能に現像軸受ユニット３４によってトナー収納枠体１６に支持されており、画像形成時は矢印Ｆ方向に回転する。さらに、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、層厚規制部材としての現像ブレード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。

トナー収納室１６ｂには、収納されたトナーＴを撹拌するとともに、現像室連通口１６ｃを介して供給ローラ１７へトナーを搬送するための撹拌部材２９が設けられている。撹拌部材２９は、現像ローラ１１の回転軸線方向に平行な回転軸２９ａと、可撓性を有するシートである搬送部材としての撹拌シート２９ｂとを有する。撹拌シート２９ｂの一端が回転軸２９ａに取り付けられ、撹拌シート２９ｂの他端が自由端となっており、回転軸２９ａが回転して撹拌シート２９ｂが矢印Ｈ方向に回転することで、撹拌シート２９ｂによってトナーが撹拌される。

現像ユニット６は、現像室１６ａとトナー収納室１６ｂとを連通する現像室連通口１６ｃを有する。画像形成装置１００の使用時の現像ユニット６の姿勢において、現像室１６ａは、トナー収納室１６ｂの上方に位置している。撹拌部材２９によって汲み上げられたトナー収納室１６ｂ内のトナーは、現像室連通口１６ｃを通って現像室１６ａに供給される。

さらに、現像ユニット６には、着脱方向の一端にトナー受入口４０が設けられる（図４）。トナー受入口４０の上部には、受入口シール部材４５と、プロセスカートリッジ１の着脱方向（前後方向）に移動可能なトナー受入口シャッタ４１が配置されている。

後述するトナーカートリッジ１３から排出されたトナーは、画像形成装置１００の装置本体に設けられたトナー搬送経路（不図示）内を搬送され、トナー受入口４０を介して、
プロセスカートリッジ１に供給される。

また、図３に示すように、現像ユニット６にはトナー受入口４０に連通して受入搬送路４２が設けられ、内部には受入搬送スクリュー４３が配置されている。さらに、現像ユニット６の長手中央付近にはトナー収納室１６ｂへトナーを供給するための収納室連通口４４が設けられ、受入搬送路４２とトナー収納室１６ｂを連通している。受入搬送スクリュー４３は現像ローラ１１や供給ローラ１７の回転軸線方向と平行に延びており、トナー受入口４０から受け入れたトナーを、収納室連通口４４を介してトナー収納室１６ｂに搬送するよう構成されている。

以上に説明した現像ユニット６及びクリーニングユニット４は互いに揺動可能に結合される。より具体的には、図５に示すように、現像軸受ユニット３４、クリーニングユニット枠体５の長手方向両端部には穴部３４ａ、５ａがそれぞれ設けられ、回転支持ピン３０を介して結合される（長手方向片側のみ図示）。これにより、現像ユニット６は、回転支持ピン３０の中心軸の回りにクリーニングユニット４に対して揺動可能に支持されている。

＜トナーカートリッジ＞
次に図６を用いて本実施例に係るトナーカートリッジ１３について説明する。図６は本実施例に係るトナーカートリッジの断面図である。

トナーカートリッジ１３は、トナーカートリッジ１３内の各種部材を支持する補給枠体５０と、内部にトナーを収納する補給トナー収納室５１を備える。補給トナー収納室５１内には、補給トナー撹拌部材５３、補給トナー搬送スクリュー５４が設けられている。

補給トナー撹拌部材５３は、トナーカートリッジ１３の長手方向に平行に配置され、回転可能に補給枠体５０に支持されている。また、補給トナー撹拌部材５３は、回転軸５３ａと、可撓性を有するシートで構成された補給撹拌搬送シート５３ｂを有する。回転軸５３ａが回転し、補給撹拌搬送シート５３ｂが回転することで、トナーが補給トナー搬送スクリュー５４に搬送される。

補給トナー搬送スクリュー５４は、補給トナー撹拌部材５３の回転軸線に平行に配置され、補給枠体５０に回転可能に支持されている。補給トナー搬送スクリュー５４は回転することで、補給トナー収納室５１内のトナーを前方から後方（トナーカートリッジ着脱方向において上流から下流側）に搬送する。搬送されたトナーは補給トナー搬送スクリュー５４の下流側に設けられたトナー排出口から画像形成装置１００内のトナー搬送経路内に排出される。前述したように、画像形成装置１００内のトナー搬送経路内に排出されたトナーは、図４に示すトナー受入口４０を介して現像ユニット６内に補給される。

＜トナー残量検出方法＞
次に、本実施例におけるトナー残量検出方法について図７を用いて説明する。図７（ａ）は現像ユニット６の断面図、図７（ｂ）は後述するトナー残量検出部３６ａ、３７ａの部分拡大断面図である。

現像剤を収納する枠体であるトナー収納枠体１６は、導電性を有する可撓性を有するシート部材を複数備える。トナー収納枠体１６は、シート部材である導電シート３６、３７が固定された第１トナー収納枠体３８と、現像ローラ１１及び供給ローラ１７を回転可能に支持する第２トナー収納枠体３９とが、溶着等の手段によって結合されている。第１トナー収納枠体３８に溶着リブ３８ａを設け、超音波振動をかけることで、第２トナー収納枠体３９に溶着している。

導電シート３６、３７は、後述するインサート成型によって形成され、第１トナー収納枠体３８に固定されている。また、導電シート３６、３７は、図７（ｂ）に示すように、それぞれ、トナー残量検出部３６ａ、３７ａと、長手方向端部の接点部３６ｂ、３７ｂの２つに分けられる。トナー残量検出部３６ａは第１トナー収納枠体３８の内壁面形状に沿って折れ曲がった形状をしており、下部３６ａ１と上部３６ａ２とは角度γをなしている。複数のシート部材である導電シート３６，３７の第１トナー収納枠体の内部に露出する面は、第１トナー収納枠体の内部において互いに対向している。本実施例では、トナー残量検出部３６ａの下部３６ａ１とトナー残量検出部３７ａとが対向している。対向するトナー残量検出部３６ａの下部３６ａ１とトナー残量検出部３７ａとの間の静電容量は、枠体内のトナーの量の変化に応じて変化するよう構成される。

導電シート３６、３７のトナー残量検出部３６ａ、３７ａには、トナー収納枠体１６内のトナー残量に応じた量のトナーが撹拌部材２９によって搬送される。よって、導電シート３６、３７のトナー残量検出部３６ａ、３７ａの間の静電容量は、トナー収納枠体１６内のトナー残量に応じて変化する。

接点部３６ｂ、３７ｂには、後述する接点部材を介して、装置本体より電圧が付与される。装置本体より導電シート３６、３７に電圧が付与され、導電シート３６、３７のトナー残量検出部３６ａ、３７ａ間の静電容量によって決まる電流を検出することで、トナー収納枠体１６内のトナー残量を検出することができる。検出されたトナー収納枠体１６内のトナー残量が所定の閾値より少なくなると、トナーカートリッジ１３よりトナー収納枠体１６にトナーが供給される。

導電シート３６、３７としては、ＥＶＡ樹脂にカーボンブラックを混ぜた１層構造の導電シートを用いた。しかし、これに限らず、ＰＳ樹脂をＰＳ樹脂にカーボンブラックを混ぜた導電層で挟み込んだ３層構造の導電シートを用いてもよい。また、導電シート３６、３７の厚みは、インサート成型で導電シートが金型に倣うように設定した。本実施例では、導電シート３６、３７の厚みは０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とした。

また、導電シート３７がインサート成型された第１トナー収納枠体３８の斜面部３８ｂ部の角度は、トナーの安息角以上とすることで、撹拌部材２９で搬送されたトナーが斜面部に残らないよう構成した。

また、トナー残量検出部３６ａ、３７ａ間の角度α（図７（ｂ）参照）は、撹拌部材２９によりトナー残量検出部３６ａ、３７ａに安定してトナーを搬送でき、かつトナー残量検出部３６ａ、３７ａの感度を高く保てるように設定した。本実施例ではトナー残量検出部３６ａ、３７ａ間の角度αを８０°以上１２０°以下とした。

＜導電シートのインサート成型＞
次に、導電シート３６、３７のインサート成型について、図８、図９、図１０を用いて説明する。

図８は導電シート３６、３７がインサート成型された第１トナー収納枠体３８の一部を示す正面図、図９は導電シート３６、３７がインサート成型された第１トナー収納枠体３８の一部を示す斜視図である。また、図１０は、図８のＳ１－Ｓ１断面における金型構成を説明するための模式図ある。

前述したように、導電シート３６、３７は、トナー残量検出部３６ａ、３７ａと、端部に設けられた接点部３６ｂ、３７ｂと２つに分けられる。

先ずは、図８、図１０を用いて、トナー残量検出部３６ａ、３７ａのインサート成型について説明する。図１０（ａ）に示すように、金型は、ゲート部Ｇ１を有する固定側金型Ｃ２と、図中Ｊ方向に移動する可動側金型Ｃ１から構成される。可動側金型Ｃ１には、吸着スリット部Ｌ１、Ｌ２が設けられ、各導電シート３６、３７は吸着スリット部Ｌ１、Ｌ２に吸着されることによって、可動側金型Ｃ１に保持される。導電シート３６は、トナー残量検出部３６ａの上部３６ａ２が吸着スリット部Ｌ１に吸着され、下部３６ａ１は吸着スリット部Ｌ１に吸着されない。

導電シート３６、３７を保持した可動側金型Ｃ１は、図１０（ａ）の状態から、図１０（ｂ）に示すように、固定側金型Ｃ２の方向に移動し、固定側金型Ｃ２に対して、型締めされる。

型締めが完了すると、ゲート部Ｇ１から、第１材料の樹脂が注入され、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すように第１材料が金型に充填されることで、導電シート３６、３７をインサート部材とする第１トナー収納枠体３８のインサート成型が完了する。

ここで、導電シート３６、３７の被吸着部３６ｃ、３７ｃ（図１０（ｄ））は、可動側金型Ｃ１の吸着スリットＬ１、Ｌ２によって可動側金型Ｃ１に完全に密着されている。そのため、注入された樹脂が、可動側金型Ｃ１と被吸着部３６ｃ、３７ｃの間に入ることはない。つまり、導電シートの被吸着部３６ｃ、３７ｃを、第１トナー収納枠体３８の外部に露出させて成型することが可能となる。

また、導電シート３６のトナー残量検出部３６ａの下部３６ａ１は吸着スリットＬ１によって吸着されないが、その上部３６ａ２が被吸着部３６ｃとして吸着スリット部Ｌ１に吸着されている。トナー残量検出部３６ａの下部３６ａ１は、第１材料が注入されていくに従い、注入された第１材料の圧力によって可動側金型Ｃ１に密着していく。したがって、トナー残量検出部３６ａの上部３６ａ２及び下部３６ａ１と可動側金型Ｃ１との間に、注入された樹脂が入り込むことはない。つまり、導電シート３６のトナー残量検出部３６ａの上部３６ａ２及び下部３６ａ１を、第１トナー収納枠体３８の外部に露出させて成型することが可能となる。

ここで、導電シート３６、３７を吸着する吸着スリット部Ｌ１、Ｌ２の吸着面と、可動側金型Ｃ１の移動方向（図１０（ａ）のＪ方向）、つまり金型の開閉方向とのなす角β（図１０（ｄ）参照）が大きいと安定して導電シートを吸着することができる。本実施例では角度βを７０°以上に設定した。

＜接点部の金型構成＞
次に図１１、図１２を用いて導電シートの長手方向端部の接点部の構成について説明する。図１１は、図８のＳ２－Ｓ２断面である。図１２は、図１１に示す接点部を成型するための金型の構成を説明するための図である。図１１、図１２において、導電シート３６の長手方向をＹ軸、導電シート３６の幅方向をＸ軸、Ｘ軸及びＹ軸に垂直の方向をＺ軸として説明する。

図１１に示すように、第１トナー収納枠体３８の長手方向端部には、第１トナー収納枠体３８の側面（内壁）に沿って折り曲げられた導電シート３６の接点部３６ｂと、導電性を有する第２材料からなる接点部材４６とが設けられている。接点部材４６は、導電シート３６に接触する接触部４６ｂと、第１トナー収納枠体３８の外部に露出する露出面４６ａと、を有する。導電シート３６の接点部３６ｂは、接点部材４６の接触部４６ｂに対し、電気接点部３６ｄにおいて接触している。本実施例では、接点部材４６は、露出面４６
ａにおいて、プロセスカートリッジ１の外部に露出している。

次に導電シートの長手方向端部の接点部の製造方法について、図１２を用いて説明する。導電シートの長手方向端部の接点部を製造するための金型は、固定側金型Ｃ２、可動側金型Ｃ１、スライド金型Ｃ３、及びコアバックピンＣ４によって構成される。コアバックピンＣ４は、スライド金型Ｃ３内を矢印Ｋ方向に移動可能に構成される（図１２（ａ）参照）。可動側金型Ｃ１及びスライド金型Ｃ３の可動方向は矢印Ｊ、Ｋ方向である（図１２（ａ）参照）。

図１２（ａ）に示すように、導電シート３６の接点部３６ｂは、可動側金型Ｃ１の吸着スリットＬ３によって、第１トナー収納枠体３８の側面内壁に沿った方向に折り曲げられた状態で、金型内に保持される。次に、図１２（ｂ）に示すように、第１トナー収納枠体３８の主材料である第１材料が金型内に注入される。これにより導電シート３６をインサート部材として第１材料により第１トナー収納枠体３８が成型される。第１材料が注入された後、図１２（ｃ）に示すように、コアバックピンＣ４がスライド金型Ｃ３内をＫ１方向に移動し、ゲート部Ｇ２（図１６参照）より導電性を有する第２材料が注入される（図１２（ｄ））。これにより、第１材料による第１トナー収納枠体３８に、第２材料による接点部材４６が成型され、第１トナー収納枠体３８、導電シート３６及び接点部材４６は、一体的に構成される二色成型部材となる。第２材料は、導電シート３６の接点部３６ｂにおいて、電気接点部３６ｄが形成されるよう、適正な樹脂圧で二色成型される。

導電シート３７の長手方向端部の構成は導電シート３６の長手方向端部の構成と同様であるため、説明は割愛する。

＜接点部材から装置本体の給電経路＞
次に図１３、図１４、図１５を用いて、接点部材４６から装置本体の給電部に至る給電経路について説明する。

図１３は、現像ユニット６の端部に配置されたサイドカバーユニット５７の組立図、図１４は組立てられたサイドカバーユニット５７の斜視図、図１５はサイドカバーユニット５７の現像ユニット６に対する組み付けを説明する斜視図である。

図１３に示すように、サイドカバーユニット５７は、サイドカバー部材５２、金属からなる第１接点板４８及び第２接点板４９、金属からなる第１バネ５５及び第２バネ５６より構成される。

第１バネ５５及び第２バネ５６は、図１３の矢印Ａ及びＢで示す方向からボス部５２ａ及び５２ｂに圧入される。

第１接点板４８及び第２接点板４９は、図１３に示す矢印Ｃ及びＤで示す方向からサイドカバー部材５２に組み付けられる。また、第１接点板４８及び第２接点板４９はそれぞれ、弾性を有する板バネ部４８ｂ及び４９ｂを有し、板バネ部４８ｂ及び４９ｂは所定の圧力でそれぞれ第１バネ５５及び第２バネ５６に当接するよう構成されている。

また、第１接点板４８及び第２接点板４９は、装置本体の電圧給電部（不図示）に当接する当接面４８ａ及び４９ａ（図１４（ｂ））をそれぞれ有する。

サイドカバーユニット５７は、第１バネ５５及び第２バネ５６が接点部材４６に当接するよう、図１５に示す矢印Ｐ方向から現像ユニット６に組み付けられ、ビスによって固定される。

サイドカバーユニット５７が現像ユニット６に組み付けられることにより、装置本体の給電部から第１接点板４８及び第２接点板４９、第１バネ５５及び第２バネ５６を介して接点部材４６へ電圧が付与される。

＜接点部材の抜け止め形状＞
本実施例では、第１材料として、成型収縮率が０．５～０．６％のＰＳ系樹脂、第２材料として、成型収縮率が１．３～１．６％の導電ＰＯＭを用いている。導電ＰＯＭとは、カーボンブラックを分散したポリアセタールのことである。

導電ＰＯＭの成型収縮率はＰＳ系樹脂の成型収縮率より大きいため、二色成型された接点部材４６と第１トナー収納枠体３８との間には、成型終了後、微小な隙間が発生する。これに起因して接点部材４６が第１トナー収納枠体３８から浮いたり脱落したりするのを抑制するために、本実施例では、接点部材４６と第１トナー収納枠体３８の結合力を向上させる抜け止め形状部４７を設けた。以下、図１６、図１を用いて本実施例の抜け止め形状部４７について説明する。

図１６（ａ）は、第１材料による第１トナー収納枠体３８の成型が完了した状態における第１トナー収納枠体３８を側面から見た部分図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＳ３－Ｓ３断面図である。図１（ａ）は、第１材料及び第２材料が注入された第１トナー収納枠体３８を側面から見た部分図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＳ４－Ｓ４断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の部分拡大図である。図１（ｄ）は図１（ａ）のＳ５－Ｓ５断面図である。図１６、図１において、導電シート３６の長手方向をＹ軸、導電シート３６の幅方向をＸ軸、Ｘ軸及びＹ軸に垂直の方向をＺ軸として説明する。

図１６（ａ）に示すように、本実施例では、第１材料により成形された第１トナー収納枠体３８は、第２材料が注入される領域Ｍに、抜け止め形状部４７を有する。抜け止め形状部４７は、接点部材４６が形成される領域Ｍから、接点部材４６の露出面４６ａより第１トナー収納枠体３８の外部側まで、露出面４６ａに交差する方向に延びる突起部である。本実施例では、露出面４６ａに交差する方向はＹ軸方向である。また、第２材料が注入される領域Ｍは、ＸＺ面内では導電シート３６の接点部３６ｂと接点部材４６とが接触する電気接点部３６ｄを含む領域に、Ｙ方向に所定の高さ（厚み）を有する凹状の領域である。抜け止め形状部４７は、領域ＭのＸＺ平面に平行な面（底面）からＹ方向に突出し、かつ、領域ＭのＹ軸及びＸ軸に平行な壁面からＺ方向に突出するように形成される。

接点部材４６の露出面４６ａに沿う方向における抜け止め形状部４７の幅は、第２材料による接点部材４６の成型が行われる前の状態において、接点部材４６が形成される領域にある部分と、露出面４６ａより外部側にある部分とで互いに等しい。本実施例では、接点部材４６の露出面４６ａに沿う方向はＸ方向である。図１６（ｂ）に示すように、第２材料による成型前の状態で、抜け止め形状部４７のＸ方向の幅は、接点部材４６が形成される領域にある部分と、露出面４６ａより外部側にある部分とで均一である（図１も参照）。

抜け止め形状部４７は、第２材料による接点部材４６の成型時に第２材料が注入される際の第２材料の流動方向に対向する面を有する。本実施例では、抜け止め形状部４７は、Ｘ方向に垂直な壁面４７ａを有する。２材目に注入される樹脂の流動方向（図１６（ａ）において矢印Ｎで示す方向）のＸ方向成分は大きいため、壁面４７ａは２材目の樹脂が注入されるときに２材目の樹脂の流れに対向し、２材目の樹脂の流れに対し抵抗となる。

接点部材４６の露出面４６ａに交差する方向における抜け止め形状部４７の長さは、接
点部材４６の露出面４６ａに交差する方向における接点部材４６の長さよりも長い。本実施例では、接点部材４６の露出面４６ａに交差する方向はＹ軸方向であり、接点部材４６の露出面４６ａに交差する方向における長さは、領域ＭのＸＺ平面に平行な面（底面）からの高さである。

本実施例では、抜け止め形状部４７のＸ方向の幅Ｗを０．５ｍｍ～１ｍｍに設定し、Ｙ方向の高さＨ１を２～３ｍｍとした。図１（ｂ）に示すように、２材目の樹脂で形成される接点部材４６のＹ方向の高さＨ２（１ｍｍ～１．５ｍｍ）より抜け止め形状部４７のＹ方向の高さＨ１を高く設定した。

第１材料の注入が完了すると、図１（ａ）に示すように、ゲートＧ２より第２材料が注入される。本実施例では、第１材料としてＰＳ系樹脂、第２材料として導電ＰＯＭを用いており、第２材料は約２００℃の樹脂温で溶融された状態で金型内に注入される。一方、第１材料であるＰＳ系樹脂のガラス転移温度は約８０℃～９０℃であり、第１材料で成型された抜け止め形状部４７は、第２材料が２材目の樹脂圧と樹脂温で溶融する。

抜け止め形状部４７は、接点部材４６が形成される領域Ｍから、接点部材４６の露出面４６ａより第１トナー収納枠体３８の外部側まで、露出面４６ａに交差する方向に延びている。そして、露出面４６ａに交差する方向における抜け止め形状部４７の長さは、露出面４６ａに交差する方向における接点部材４６の長さよりも長い。したがって、第２材料がゲート部Ｇ２から注入され、抜け止め形状部４７に達すると、抜け止め形状部４７のうち接点部材４６が形成される領域Ｍ内にある部分４７ｂ（高さＨ２より低い部分）は、第２材料と接触し、表面部分が溶融する（図１（ｃ））。この部分を以下、溶融部４７ｂと称する。一方、抜け止め形状部４７のうち露出面４６ａより第１トナー収納枠体３８の外部側にある部分４７ｃ（高さＨ２以上の部分）は、第２材料と接触しないため、元々の形状を維持する。この部分を以下、非溶融部４７ｃと称する。

第２材料が注入される前は、露出面４６ａに沿う方向（Ｘ方向）における抜け止め形状部４７の幅は溶融部４６ｂと非溶融部４６ｃとで均一であった。第２材料の注入後は、露出面４６ａに沿う方向（Ｘ方向）における抜け止め形状部４７の幅は、接点部材４６が形成される領域Ｍ内にある部分（溶融部４７ｂ）の方が、露出面４６ａより外部側にある部分（非溶融部４７ｃ）より小さくなる。これにより、図１（ｃ）に示すように、溶融部４７ｂと非溶融部４７ｃとの境界部分にアンダーカット部４７ｄが形成される。このアンダーカット部４７ｄにより、接点部材４６が第１トナー収納枠体３８から浮いたり、脱落したりすることを抑制できる。

また、接点部材４６の露出面４６ａに沿う方向において、抜け止め形状部４７の位置は、導電シート３６と接点部材４６との接触部が存在する範囲内に含まれる。本実施例では、図１（ｄ）に示すように、抜け止め形状部４７のＸ方向の位置は、導電シート３６と接点部材４６の電気接点部３６ｄが存在するＸ方向の範囲Ｗ２内に含まれる。これにより、電気接点部３６ｄの近傍における接点部材４６の第１トナー収納枠体３８からの浮きや脱落をより確実に抑制することができる。

また、本実施例では抜け止め形状部４７を複数設けた。具体的には、第１トナー収納枠体３８のうち第２材料が注入される領域ＭのＹ軸及びＸ軸に平行な２つの壁面のそれぞれに抜け止め形状部４７を設けた。これにより、第２材料により成型される接点部材４６と第１材料により成型される第１トナー収納枠体３８との結合力をより高めることができる。

本実施例によれば、抜け止め形状部４７を第１トナー収納枠体３８に設けることで、二
色成型された第１トナー収納枠体３８と接点部材４６との結合力を高めることができる。これにより、振動や落下によって接点部材４６がトナー収納枠体３８から浮いたり、脱落したりすることを抑制でき、トナー残量検出部の安定した接点構成を実現することができる。

以上、静電像担持体である感光ドラムと現像剤担持体である現像ローラとを有するプロセスカートリッジにおけるトナー残量検知の構成（現像剤収納枠体、シート部材及び接点部材）に本発明を適用した一例を説明したが、本発明はこれに限られない。本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能な、現像剤担持体である現像ローラを有する現像カートリッジにおけるトナー残量検知の構成（現像剤収納枠体、シート部材及び接点部材）にも同様に適用できる。また、本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能な、現像剤担持体である現像ローラを有する現像部に現像剤を供給するトナーカートリッジにおけるトナー残量検知の構成（現像剤収納枠体、シート部材及び接点部材）にも同様に適用できる。

１：プロセスカートリッジ、６：現像ユニット、１３：トナーカートリッジ、１６：トナー収納枠体、３６、３７：導電シート、３８：第１トナー収納枠体、４６ａ：露出面、４６ｂ：接触部、４７：抜け止め形状部

Claims (12)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
   現像剤を収納する枠体と、
   前記枠体に設けられ、導電性を有するシート部材と、
   前記枠体に設けられ、前記シート部材と接触する接触部と前記カートリッジの外部に露出する露出面を有する接点部材と、
   を有し、
   前記枠体、前記シート部材、及び前記接点部材は、
   前記シート部材をインサート部材として第１材料により成型された前記枠体に、導電性を有する第２材料により前記接点部材が成型されることにより一体的に構成される二色成型部材であって、
   前記枠体は、前記接点部材が形成される領域から、前記露出面より前記カートリッジの外部側まで、前記露出面に交差する方向に延びる突起部を有することを特徴とするカートリッジ。
2. 前記突起部は、前記接点部材の成型時に前記第２材料が注入される際の前記第２材料の流動方向に対向する面を有する請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記突起部の前記露出面に沿う方向の幅は、前記接点部材が形成される領域にある部分の方が、前記露出面より前記カートリッジの外部側にある部分より、小さい請求項１又は２に記載のカートリッジ。
4. 前記突起部の前記露出面に沿う方向の幅は、前記第２材料による成型が行われる前の状態において、前記接点部材が形成される領域にある部分と、前記露出面より前記カートリッジの外部側にある部分とで互いに等しい請求項１～３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記突起部の前記露出面に交差する方向の長さは、前記接点部材の前記露出面に交差する方向の長さよりも長い請求項１～４のいずれか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記露出面に沿う方向において、前記突起部の位置は、前記接触部が存在する範囲内に含まれる請求項１～５のいずれか１項に記載のカートリッジ。
7. 前記シート部材は、前記枠体の内部に露出する請求項１～６のいずれか１項に記載のカートリッジ。
8. 前記シート部材を複数備え、
   複数の前記シート部材の前記枠体の内部に露出する面は前記枠体の内部において互いに対向する請求項７に記載のカートリッジ。
9. 対向する複数の前記シート部材の間の静電容量は、前記枠体内の現像剤の量の変化に応じて変化する請求項８に記載のカートリッジ。
10. 前記カートリッジは、現像剤担持体である現像ローラを有する現像部に現像剤を供給するトナーカートリッジである請求項１～９のいずれか１項に記載のカートリッジ。
11. 前記カートリッジは、現像剤担持体である現像ローラを有する現像カートリッジである請求項１～９のいずれか１項に記載のカートリッジ。
12. 前記カートリッジは、静電像担持体である感光ドラムと、現像剤担持体である現像ローラと、を有するプロセスカートリッジである請求項１～９のいずれか１項に記載のカートリッジ。

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