JP3167016U - ドラムカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラを感光体ドラムに対して押圧する押圧力を調整可能なドラムカートリッジを提供する。【解決手段】現像カートリッジ３０を収容する収容部２５ａに、現像ローラを感光体ドラムに向けて押圧するための押圧ユニット４０を配置する。筐体には、感光体ドラムに対して進退する進退方向Ｘに沿って、押圧ユニット４０を位置決めする第１位置決め部２５ｉ及び第２位置決め部２５ｊを設ける。そして、押圧ユニット４０には、第１位置決め部２５ｉ及び第２位置決め部２５ｊと選択的に係合させる固定部４５ｅを設ける。【選択図】図５

Description

本考案は、感光体ドラムを回転可能に支持する筐体に、現像カートリッジを着脱可能に収容する収容部が設けられたドラムカートリッジに関する。

画像形成装置には、トナーなどの現像剤を用いて用紙に印刷するものがある。画像形成装置は、消耗しやすい現像剤を収納するプロセスユニットを画像形成装置本体に着脱自在に装着し、現像剤の補充等のメンテナンスを容易にしている。

プロセスユニットは、感光体ドラムと現像剤の消耗期間の相違から、感光体ドラムを備えるドラムカートリッジと現像剤を収容する現像カートリッジとに分離されている。ドラムカートリッジは、現像カートリッジを収容する収容部に押圧部材を複数設け、現像カートリッジに設けた現像ローラを感光体ドラムに押圧している。このようなドラムカートリッジを備える画像形成装置は、静電潜像を形成された感光体ドラムに現像ローラから現像剤を供給して可視像を形成し、印刷を行う（例えば特許文献１参照。）。
特開２０００−２５０３７８号公報

しかしながら、従来のドラムカートリッジは、使い勝手が悪い点があった。

本考案は、上記問題点を解決するように改良したドラムカートリッジを提供するものである。

（１）現像ローラを有する現像カートリッジを着脱可能に収容可能であり、感光体ドラムを回転可能に支持する筐体を備えるドラムカートリッジであって、前記筐体は、前記現像カートリッジを収容する収容部と、前記収容部に配置され、前記現像ローラを前記感光体ドラムに向けて押圧するための押圧ユニットと、前記押圧ユニットが前記感光体ドラムに対して進退する進退方向に沿って、前記押圧ユニットを位置決めする第１位置決め部及び第２位置決め部と、を有し、前記押圧ユニットは、前記第１位置決め部及び前記第２位置決め部に対して選択的に係合する固定部を備えている。
（２）（１）に記載の考案において、前記押圧ユニットは、ハウジングと、前記現像ローラを前記感光体ドラムに向けて付勢するための付勢部材と、前記ハウジングに支持されて前記付勢部材の付勢力を前記現像ローラに向けて作用させる作用部材と、を備えている。
（３）（１）または（２）に記載の考案において、前記押圧ユニットは、前記感光体ドラムの軸方向に対し、前記収容部の両側に配設されている。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の考案において、前記筐体には、前記押圧ユニットを前記進退方向にスライド可能に収容する溝部が形成されている。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の考案において、前記固定部は、前記感光体ドラムの軸と平行な方向に延びた凸部または凹部であり、前記第１位置決め部及び前記第２位置決め部は、前記固定部が前記凸部である場合には凹部として形成されており、前記固定部が前記凹部である場合には凸部として形成される。

ドラムカートリッジは、現像ローラを感光体ドラムに向けて押圧し、現像ローラから感光体ドラムに現像剤を供給して可視像を形成する。押圧ローラを感光体ドラムに向けて押圧する力を感光体ドラムの軸方向に均一にしないと、感光体ドラムに付着する現像剤の量にムラが生じ、良好な可視像を形成できない。

この点、本考案のドラムカートリッジは、押圧ユニットの固定部を第１又は第２位置決め部に選択的に係合させ、押圧ユニットを筐体に対して位置調整する。これにより、ドラムカートリッジは、押圧ユニットが現像ローラを感光体ドラムに向けて押圧する力が調整され、現像ローラを感光体ドラムの軸方向に均一に押圧させることができる。

また、本考案のドラムカートリッジは、ハウジングに支持される作用部材を介して付勢部材の付勢力を現像ローラに向けて作用させる。このようなドラムカートリッジは、付勢部材の付勢力が均等な押圧ユニットを組み合わせて筐体に取り付けることにより、収容部に配置した複数の押圧ユニットの押圧力を均衡させることができる。

また、本考案のドラムカートリッジは、感光体ドラムの軸方向に対し、収容部の両側に押圧ユニットを配設するので、現像ローラを感光体ドラムに対して軸方向Ｌ１に均一に押圧することができる。

また、本考案のドラムカートリッジは、筐体に設けた溝部に押圧ユニットがスライド可能に支持される。溝部は、押圧ユニットを感光体ドラムに対して進退させる進退方向に沿って設けられているため、押圧ユニットは、現像ローラを感光体ドラムに対して押圧する方向とほぼ同じ方向にスライドする。よって、本考案のドラムカートリッジは、押圧ユニットをスライドさせて、現像ローラを感光体ドラムに向けて押圧する力を簡単に調整できる。

また、本考案のドラムカートリッジは、感光体ドラムの軸方向と平行な方向に伸びた凸部又は凹部で構成した固定部を、凹部又は凸部で構成した第１及び第２位置決め部に係合させて、押圧ユニットを固定する。このようなドラムカートリッジによれば、押圧ユニットを確実に固定でき、さらには、固定部を第１及び第２位置決め部に係合させるときに操作感があり、押圧ユニットを位置決め固定しやすい。

本考案の実施形態に係り、画像形成装置の内部を示す概略構成図である。 図１に示すドラムカートリッジと現像カートリッジの装着を説明する図である。 図１に示す押圧ユニットを筐体から取り外した状態を示す図である。 図１に示す押圧ユニットの側面図である。 図１に示す押圧ユニットを第１位置決め部に固定した状態を示す。 図１に示す押圧ユニットを第２位置決め部に固定した状態を示す。

次に、本考案に係るドラムカートリッジの一実施形態について図面を参照して説明する。

＜画像形成装置の概略構成＞
図１は、「画像形成装置」の一例であるレーザプリンタ１の内部を示す概略構成図である。

レーザプリンタ１は、本体ケーシング２に給紙カセット３が着脱自在に装着されている。給紙カセット３には用紙４が積層状態で収容されている。プリンタ１は、図中一点鎖線に示すように、給紙部５によって給紙カセット３から画像形成部６へ用紙４を搬送し、画像形成部６において画像を形成した用紙４を排紙部７から排紙トレイ２ａへ排出する。

画像形成部６は、露光ユニット１１からプロセスユニット１２の感光体ドラム２１に向けてレーザ光を照射し、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する。プロセスユニット１２は、感光体ドラム２１の表面に「現像剤」の一例であるトナー３１を供給して可視像を形成し、その可視像を転写した用紙４を定着部１３へ送る。定着部１３は用紙４に可視像を熱定着させる。

本体ケーシング２は、前面に開口部２ｂが設けられている。開閉部材２ｃは、本体ケーシング２にヒンジ部８を介して回動可能に支持され、開口部２ｂを開閉する。プロセスユニット１２は、トナー３１の補充等のメンテナンスを容易にするために、開口部２ｂを介して本体ケーシング２に着脱自在に装着されている。

＜プロセスユニットの構成＞
プロセスユニット１２は、消耗品の消耗期間の相違から、感光体ドラム２１を備えるドラムカートリッジ２０と、トナー３１を収容する現像カートリッジ３０とに分離されている。プロセスユニット１２は、例えば、ドラムカートリッジ２０を本体ケーシング２に装着した後に現像カートリッジ３０を着脱しても良いし、予め現像カートリッジ３０を装着したドラムカートリッジ２０を本体ケーシング２に装着しても良い。

＜現像カートリッジの構成＞
現像カートリッジ３０は、樹脂製の現像側筐体３２を備える。現像側筐体３２は、現像カートリッジ３０をドラムカートリッジ２０に装着したときに、感光体ドラム２１に接触する現像ローラ３５を回転可能に支持している。現像側筐体３２は、現像ローラ３５と平行に供給ローラ３４を配置している。供給ローラ３４は、現像ローラ３５に接触して現像ローラ３５と同一方向に回転する。

現像側筐体３２には、トナー３１を収納するトナー室３２ａが形成されている。トナー室３２ａの内部には、アジテータ３３が回転自在に配置され、トナー３１が攪拌されるようになっている。現像側筐体３２は、トナー室３２ａからトナー３１を排出する排出口３２ｂが現像ローラ３５及び供給ローラ３４と平行に開設され、トナー３１を供給ローラ３４を介して現像ローラ３５に供給するようになっている。現像側筐体３２は、現像ローラ３５に付着した余分なトナー３１を掻き落としてトナー３１の厚みを均一にするとともにトナー３１を帯電させるブレード３６を備える。

＜ドラムカートリッジの構成＞
一方、ドラムカートリッジ２０は、樹脂製のドラム側筐体２５を備える。ドラム側筐体２５には感光体ドラム２１が回転可能に軸支されている。ドラム側筐体２５は、感光体ドラム２１の軸線に沿って長く入射開口部１４が設けられ、露光ユニット１１のレーザ光を感光体ドラム２１の表面に照射させる。

ドラム側筐体２５は、感光体ドラム２１の表面を帯電させる帯電器２２を入射開口部１４の隣に配置している。ドラム側筐体２５は、感光体ドラム２１の図中下側に転写ローラ２３を回転可能に配置している。転写ローラ２３は、感光体ドラム２１との間に搬送された用紙４に可視像を転写するための転写デバイスが印加される。転写ローラ２３の隣には、異物除去ブラシ２４が配置され、感光体ドラム２１から異物を除去する。

＜ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着構造＞
図２は、図１に示すドラムカートリッジ２０と現像カートリッジ３０の装着を説明する図である。尚、図２に示すドラムカートリッジ２０と現像カートリッジ３０は、図面を見やすくするために、記載を簡略化している。本実施形態では現像カートリッジ３０をドラムカートリッジ２０の正規品とする。そして、現像カートリッジ１３０は、ドラムカートリッジ２０の非正規品とし、現像カートリッジ３０と同じ構成には図中括弧書きで符号を記載し、現像カートリッジ３０と異なる構成は図中二点鎖線で記載している。

ドラム側筐体２５は、上壁２５ｃを除く部分の上方が開放され、現像カートリッジ３０を上方から着脱可能に収容する収容部２５ａが形成されている。収容部２５ａの左右側壁２５ｄ，２５ｄには、案内溝２５ｂがそれぞれ設けられている。案内溝２５ｂ，２５ｂは、現像カートリッジ３０を収容部２５ａに装着するときに、現像側筐体３２の左右側壁３２ｄ，３２ｄから突出する現像ローラ軸３５ａを摺動可能に支持して案内し、現像ローラ３５を感光体ドラム２１に対して平行に近接させるように、設けられている。

収容部２５ａには、現像ローラ２５を感光体ドラム２１に向けて押圧するための押圧ユニット４０，４０が配置されている。一対の押圧ユニット４０は、感光体ドラム２１の軸方向Ｌ１の中心を通り軸方向Ｌ１に対して垂直な垂線Ｌ２を挟んで収容部２５ａの両側に対称配置されている。

一方、現像側筐体３２の左右側壁３２ｄ，３２ｄには、パイプ状の第１被押圧部３２ｃ，３２ｃが押圧ユニット４０，４０にそれぞれ当接して押圧されるように立設されている。尚、現像カートリッジ１３０は、第２被押圧部１３２ｃが第１被押圧部３２ｃより斜め下方に設けられている点が、現像カートリッジ３０と相違する。

＜押圧ユニットの構成＞
図３は、図１に示す押圧ユニット４０を筐体から取り外した状態を示す図である。図４は、図１に示す押圧ユニット４０の側面図である。図５は、図１に示す押圧ユニット４０を第１位置決め部に固定した状態を示す。

図３に示すように、押圧ユニット４０は、ドラム側筐体２５に着脱自在に装着される。ドラム側筐体２５は、押圧ユニット４０を収容部２５ａに挿入するための挿入口２５ｈが、側壁２５ｇに設けられている。ドラム側筐体２５の底壁２５ｅは、挿入口２５ｈの両側から、押圧ユニット４０が感光体ドラム２１に対して進退する進退方向Ｘに沿って、レール部２５ｆ，２５ｆが設けられている。ドラム側筐体２５は、押圧ユニット４０のガイド部４５ｄ、４５ｄをレール部２５ｆ，２５ｆの溝部２５ｋに摺動可能に収容し、押圧ユニット４０を挿入口２５ｈからのみ脱着できるようにしている。

ドラム側筐体２５の底壁２５ｅは、レール部２５ｆ，２５ｆの間に、進退方向Ｘに沿って押圧ユニット４０を位置決めするための第１位置決め部２５ｉと第２位置決め部２５ｊを有する。図４に示すように、押圧ユニット４０は、ハウジング４５の底面に、第１及び第２位置決め部２５ｉ，２５ｊと選択的に係合する固定部４５ｅを備え、スライド方向に位置決めされる。

図３、図４、図５に示すように、押圧ユニット４０は、作用部材４１と、付勢部材４２と、ハウジング４５とを主な構成要素とする。

ハウジング４５は、ポリスチレン等の樹脂を材質とする。ハウジング４５は、上方に開口する中空部４５ａを備える。ハウジング４５は、感光体ドラムの軸方向Ｌ１に対して直交する一対の側面に回転軸４３の両端が固定され、軸方向Ｌ１と平行になるように回転軸４３が配置されている。回転軸４３の端部が固定された側面には、ガイド部４５ｄ，４５ｄが進退方向Ｘに沿って長く設けられている。ガイド部４５ｄ，４５ｄは、側面から突出し、ドラム側筐体２５のレール部２５ｆ，２５ｆに設けた溝部２５ｋに摺動可能に嵌め合わされる。

ハウジング４５の底面には、固定部４５ｅが、感光体ドラム２１の軸方向Ｌ１と平行な方向に延びる凸部によって形成されている。尚、ドラム側筐体２５は、第１及び第２位置決め部２５ｉ，２５ｊが感光体ドラム２１の軸方向Ｌ１と平行に設けられた凹部によって形成され、第１及び第２位置決め部２５ｉ，２５ｊを固定部４５ｅと係合させることにより押圧ユニット４０を位置決めする。ここで、固定部４５ｅと第１及び第２位置決め部２５ｉ，２５ｊは係合と解除を容易にするために断面三角形状にされているが、断面半球状等にしても良い。

図５に示すように、押圧ユニット４０は、現像ローラ３５を感光体ドラム２１に向けて付勢するための付勢部材４２と、ハウジング４５に支持されて付勢部材４２の付勢力を現像ローラ３５に向けて作用させる作用部材４１とを、中空部４５ａに配置している。

作用部材４１は、ポリスチレン等の樹脂をブロック状に成形したものであり、回転軸４３に摺接する軸受部４１ｂが形成されている。ハウジング４５は、底面が斜めに形成され、回転軸４３の隣に付勢部材４２を配置している。付勢部材４２は、回転軸４３に対して直交するように配置され、作用部材４１のばね受け部４１ｃに先端部を当接させている。そのため、作用部材４１は、軸孔部４１ｂを中心に回転する方向の力を付勢部材４２から常時付与されている。尚、作用部材４１は、安定して回動するように、回転方向に対して直交する面を中空部４５ａの内壁に摺接させている。

ハウジング４５は、回転軸４３を挟んで付勢部材４２と反対側の側面が切り欠かれ、作用部材４１の回動を阻止する係止部４５ｃが設けられている。作用部材４１は、係止部４５ｃ側の側面に、現像カートリッジ３０の第１被押圧部３２ｃに当接する当接面４１ａが形成されている。

＜押圧ユニットの取り付け方法＞
図３に示す押圧ユニット４０は、現像ローラ３５を感光体ドラム２１に押圧する押圧力が、付勢部材４２の公差や付勢部材４２の座面形状等によって微妙に異なり、個体差がある。押圧ユニット４０の押圧力は、予め測定され、押圧力が均衡する押圧ユニット４０を組み合わせてドラム側筐体２５に取り付ける。

具体的には、ドラム側筐体２５の一方の挿入口２５ｈからガイド部４５ｄ，４５ｄをレール部２５ｆ，２５ｆの溝部２５ｋに収容させるようにドラム側筐体２５に押圧ユニット４０を挿入する。そして、押圧ユニット４０をレール部２５ｆ，２５ｆに沿って感光体ドラム２１側にスライドさせ、固定部４５ｅを第１位置決め部２５ｉに係合させる。これにより、押圧ユニット４０をドラム側筐体２５に位置決め固定する。これと同様に、他方の押圧ユニット４０をドラム側筐体２５に固定する。

＜動作説明＞
このようにして押圧ユニット４０，４０が固定されたドラムカートリッジ２０は、案内溝２５ｂ、２５ｂに現像ローラ軸３５ａの両端を挿入し、現像カートリッジ３０を収容部２５ａに収容する。

押圧ユニット４０，４０は、現像カートリッジ３０の側面３２ｄ，３２ｄに突設した第１被押圧部３２ｃ，３２ｃに当接面４１ａ，４１ａがそれぞれ当接し、作用部材４１，４１が感光体ドラム２１と反対側に回動して付勢部材４２，４２を圧縮する。現像カートリッジ３０は、付勢部材４２の反発力が当接面４１ａ，４１ａと第１被押圧部３２ｃ，３２ｃとの接触点に作用し、現像ローラ３５が感光体ドラム２１に向けて押圧される。

このとき、一対の押圧ユニット４０，４０は、押圧力が均衡している。そのため、ドラムカートリッジ２０は、一対の押圧ユニット４０，４０によって現像ローラ３５を感光体ドラム２１に対してバランス良く押圧する。よって、ドラムカートリッジ２０を装着したプリンタ１は、良好な可視像を感光体ドラム２１に形成し、印字濃度のムラ等を生じることなく印刷を行うことができる。

＜作用効果＞
以上説明したように、ドラムカートリッジ２０は、各押圧ユニット４０の固定部４５ｅを第１又は第２位置決め部２５ｉ，２５ｊに選択的に係合させ、押圧ユニット４０をドラム側筐体２５に対して位置調整する（図５参照）。これにより、ドラムカートリッジ２０は、一対の押圧ユニット４０が現像ローラ３５を感光体ドラム２１に向けて押圧する押圧力が調整され、現像ローラ３５を感光体ドラム２１の軸方向Ｌ１に均一に押圧させることができる。

また、ドラムカートリッジ２０は、例えば、正規でない現像カートリッジ１３０が収容部２５ａに収容された場合でも、現像ローラ１３５を感光体ドラム２１に押圧することが可能である。

図２に示すように、現像カートリッジ１３０は、第２被押圧部１３２ｃの配置が、正規の現像カートリッジ３０に設けた第１被押圧部３２ｃの配置と異なる。そこで、使用者は、図６に示すように、押圧ユニット４０を感光体ドラム２１側にスライドさせ、固定部４５ｅを第２位置決め部２５ｊにそれぞれ係合させることにより、各押圧ユニット４０の当接面４１ａを第２被押圧部１３２ｃにそれぞれ当接させる。

ドラムカートリッジ２０は、一対の押圧ユニット４０，４０のドラム側筐体２５に対する配置を変更している。そのため、一対の押圧ユニット４０は、正規の現像カートリッジ３０を収容部２５ａに装着した場合と同様に、非正規品の現像カートリッジ１３０の現像ローラ１３５を感光体ドラム２１に対して押圧する。このようなドラムカートリッジ２０を装着されたプリンタ１は、正規の現像カートリッジ３０をドラムカートリッジ２０に装着した場合と同様に感光体ドラム２１に良好な可視像を形成するので、非正規品の現像カートリッジ１３０がドラムカートリッジ２０に装着されても印字性能が低下しない。

また、ドラムカートリッジ２０は、ハウジング４５に支持される作用部材４１を介して付勢部材４２の付勢力を現像ローラ３５に向けて作用させる（図５参照）。このようなドラムカートリッジ２０は、付勢部材４２による付勢力が均等な押圧ユニットを組み合わせてドラム側筐体２５に取り付けるので（図２参照）、収容部２５ａに配置した一対の押圧ユニット４０の押圧力を均衡させることができる。

また、ドラムカートリッジ２０は、感光体ドラム２１の軸方向Ｌ１に対し、収容部２５ａの両側に押圧ユニット４０，４０を配設するので（図２参照）、現像ローラ３５を感光体ドラム２１に対して軸方向Ｌ１に均一に押圧することができる。

また、ドラムカートリッジ２０は、ドラム側筐体２５に設けた溝部２５ｋに沿って押圧ユニット４０がスライド可能に支持される（図３参照）。溝部２５ｋは、進退方向Ｘに沿って設けられているため、押圧ユニット４０は、現像ローラ３５を感光体ドラム２１に対して押圧する方向とほぼ同じ方向にスライドする。よって、ドラムカートリッジ２０は、押圧ユニット４０をスライドさせて、現像ローラ３５を感光体ドラム２１に向けて押圧する力を簡単に調整できる。

また、ドラムカートリッジ２０は、感光体ドラム２１の軸方向Ｌ１と平行な方向に伸びた凸部で構成した固定部４５ｅを、凹部で構成した第１及び第２位置決め部２５ｉ，２５ｊに係合させて、押圧ユニット４０を固定する（図５参照）。このようなドラムカートリッジ２０によれば、押圧ユニット４０を確実に位置決めすることができ、さらには、固定部４５ｅを第１及び第２位置決め部２５ｉ，２５ｊに係合させるときに操作感があり、押圧ユニット４０を位置決め固定しやすい。

尚、本考案は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

例えば、上記固定部４５ｅを凹部で設け、第１及び第２位置決め部２５ｉ，２５ｊを凸部で設けても良い。

２０ ドラムカートリッジ
２１ 感光体ドラム
２５ ドラム側筐体
２５ａ 収容部
２５ｆ レール部
２５ｉ，２５ｊ 第１及び第２位置決め部
２５ｋ 溝部
３０，１３０ 現像カートリッジ
４０ 押圧ユニット
４１ 作用部材
４２ 付勢部材
４５ ハウジング
４５ｅ 固定部
Ｘ 進退方向
Ｌ１ 軸方向

Claims (5)

1. 現像ローラを有する現像カートリッジを着脱可能に収容可能であり、感光体ドラムを回転可能に支持する筐体を備えるドラムカートリッジであって、
   前記筐体は、
   前記現像カートリッジを収容する収容部と、
   前記収容部に配置され、前記現像ローラを前記感光体ドラムに向けて押圧するための押圧ユニットと、
   前記押圧ユニットが前記感光体ドラムに対して進退する進退方向に沿って、前記押圧ユニットを位置決めする第１位置決め部及び第２位置決め部と、を有し、
   前記押圧ユニットは、前記第１位置決め部及び前記第２位置決め部に対して選択的に係合する固定部を備えている
   ことを特徴とするドラムカートリッジ。
2. 請求項１に記載のドラムカートリッジにおいて、
   前記押圧ユニットは、ハウジングと、前記現像ローラを前記感光体ドラムに向けて付勢するための付勢部材と、前記ハウジングに支持されて前記付勢部材の付勢力を前記現像ローラに向けて作用させる作用部材と、を備えている
   ことを特徴とするドラムカートリッジ。
3. 請求項１または請求項２に記載のドラムカートリッジにおいて、
   前記押圧ユニットは、前記感光体ドラムの軸方向に対し、前記収容部の両側に配設されている
   ことを特徴とするドラムカートリッジ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のドラムカートリッジにおいて、
   前記筐体には、前記押圧ユニットを前記進退方向にスライド可能に収容する溝部が形成されている
   ことを特徴とするドラムカートリッジ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のドラムカートリッジにおいて、
   前記固定部は、前記感光体ドラムの軸と平行な方向に延びた凸部または凹部であり、
   前記第１位置決め部及び前記第２位置決め部は、前記固定部が前記凸部である場合には凹部として形成されており、前記固定部が前記凹部である場合には凸部として形成されることを特徴とするドラムカートリッジ。

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