JP3320116B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
プロセスカートリッジ及び画像形成装置Info
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Description
スカートリッジ及びこれを装着して画像を形成するため
の画像形成装置に関する。
電させた感光体(像担持体)に選択的な露光をして潜像
を形成し、この潜像をトナーで顕像化すると共に、該ト
ナー像を記録媒体に転写して画像記録を行う。このよう
な装置にあっては、各部材のメンテナンスは専門のサー
ビスマンが行なっていた。
リーニング部等を一体構造にまとめてカートリッジ化す
ることにより、ユーザーが前記カートリッジを装置本体
に装着することによって、トナーの補給や寿命に達した
感光体等の部品を交換可能とし、メンテナンスを容易に
したものが実用化されている。
は、装置本体外に取り出したときに感光体が劣化するの
を防止する目的で感光体の露出部を覆う開閉可能な保護
カバー(ドラムシャッタ)を設けているものがある。こ
のドラムシャッタはプロセスカートリッジを装置本体に
装着するときに、ドラムシャッタに設けたドラムシャッ
タ当接部が装置本体側の本体当接部と当接して自動的に
開くようにし、またカートリッジを装置本体から取り出
すとバネの付勢等によりドラムシャッタが自動的に閉じ
るようにしている。
ャッタを有するプロセスカートリッジにあっては、カー
トリッジを装置本体に装着する際に、ドラムシャッタを
バネの付勢に抗して開かせるために装着方向に負荷が生
ずる。そしてドラムシャッタを開くためのリンク部はプ
ロセスカートリッジの電子写真感光体ドラムの軸線方向
一端に設けられているのが一般的であるために、プロセ
スカートリッジの電子写真感光体ドラムの軸線方向の両
側に均等な負荷がかからず、カートリッジの着脱動作が
ガタツキ易くなる。
ムシャッタの開閉のみならず、感光体をアースするため
の導電部材をカートリッジ長手方向端部から突出させ、
カートリッジ挿入時に装置本体側の電気接点部と接触す
るようにした場合、該導電部材が前記電気接点部と摺擦
する際に負荷が生じ、前記と同様な問題が生ずる。
あり、その目的とするところは、カートリッジの装着に
際してガタツキを減少させてスムーズを装着を行うこと
が可能なプロセスカートリッジ及び前記プロセスカート
リッジを装着可能な画像形成装置を提供せんとするもの
である。
の本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置本体に着
脱可能なプロセスカートリッジにおいて、枠体と、電子
写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用
するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラムの軸線
方向一端に設けられた、前記装置本体に設けられた電気
接点と接触することによって、前記電子写真感光体ドラ
ムを電気的に接地するための導電部材であって、前記プ
ロセスカートリッジが前記装置本体に装填される際に、
前記電気接点と接触する導電部材と、前記電子写真感光
体ドラムを保護するために、前記ドラム枠体の開口部を
閉じる閉鎖位置と、前記閉鎖位置から退避して前記開口
部を開放する開放位置とを取り得るドラムシャッタと、
前記一端に設けられ、前記プロセスカートリッジが前記
装置本体に装着される際に、前記装置本体に設けられた
本体当接部に当接して、前記ドラムシャッタ部材を前記
開放位置へ移動させるドラムシャッタ当接部と、前記枠
体に設けられた把手部であって、前記軸線方向における
前記プロセスカートリッジの中心よりも、前記導電部材
及び前記ドラムシャッタ当接部の設けられた側へ、前記
軸線方向における前記把手部の中心を片寄らせた把手部
と、を有し、前記プロセスカートリッジは前記軸線方向
と交差する方向から前記装置本体に装着されるプロセス
カートリッジである。
光体ドラムの軸線方向における中心が、前記導電部材及
び前記ドラムシャッタ当接部の設けられた側へ片寄らせ
ることで、プロセスカートリッジを装着する際に負荷抵
抗が大きくかかる側により大きな挿入力が加わるように
なる。
ガタツキが減少し、スムーズに挿入されるようになる。
カートリッジ及びプロセスカートリッジを用いる画像形
成装置について、図面を参照して説明する。
た画像形成装置の全体説明}まず画像形成装置の全体構
成について概略説明する。尚、図1は画像形成装置の一
態様であるプロセスカートリッジを装着したレーザープ
リンタの断面構成説明図、図2はその外観説明図、図3
はプロセスカートリッジの断面構成説明図、図4はその
外観説明図である。
光学系1から画像情報に基づいた光像を照射して像担持
体である感光体ドラムに現像剤(以下トナー)像を形成
する。そして前記トナー像の形成と同期して記録媒体2
を搬送手段3によって搬送し、且つプロセスカートリッ
ジBとしてカートリッジ化された画像形成部に於いて前
記感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段4によっ
て記録媒体2に転写し、その記録媒体2を定着手段5に
搬送し、転写トナー像を定着して排出部6へ排出する。
リッジBは、図3に示すように、像担持体である感光体
ドラム7を回転してその表面を帯電手段8によって一様
に帯電し、前記光学系1からの光像を露光部9を介して
感光体ドラム7に露光して潜像を形成し、現像手段10で
前記潜像に応じたトナー像を形成することにより可視像
化する。そして前記転写手段4でトナー像を記録媒体2
に転写した後は、クリーニング手段11によって感光体ド
ラム7に残留したトナーを除去する。
溜め等を有する第一枠体であるトナー枠体12と、現像ス
リーブ等を有する第二枠体である現像枠体13と、感光体
ドラム7やクリーニング手段11等を有する第三枠体であ
るクリーニング枠体14とによって構成している。尚、図
2において、15aは操作部であって記録枚数設定ボタ
ン、濃度設定ボタン、テストプリントボタン及び後述す
るカートリッジの交換を報知するためのランプ等が設け
てある。
るプロセスカートリッジBの各部の構成について詳細に
説明する。
の各部の構成について、光学系、搬送手段、転写手段、
定着手段、カートリッジ装着手段の順に説明する。
込んだ画像情報に基づいて光照射することによって感光
体ドラム7へ光像を照射するものであり、図1に示すよ
うに、装置本体15の光学ユニット1a内にポリゴンミラ
ー1b、スキャナーモータ1c、結像レンズ1d、反射
ミラー1e及びレーザーダイオード1fが収納してあ
る。
ッサ等の外部機器(ホスト62(図49参照))から画像信
号が与えられると、レーザーダイオード1fが前記画像
信号に応じて発光し、ポリゴンミラー1bに前記画像光
として照射する。このポリゴンミラー1bはスキャナー
モータ1cによって高速回転し、該ポリゴンミラー1b
で反射した画像光が結像レンズ1d及び反射ミラー1e
を介して感光体ドラム7へ照射し、該感光体ドラム7の
表面を選択的に露光し、感光体ドラム7に画像情報に応
じた潜像を形成する。
えば記録紙、OHPシート、布或いは薄板等)を搬送す
るための搬送手段3の構成について説明すると、本実施
例に係る記録媒体2は手差し給送と、カセット給送の2
種類が可能になっている。手差し給送するための構成
は、図1に示すように、給送トレイ3aに一枚又は複数
枚の記録媒体2をセットして画像形成を開始すると、ピ
ックアップローラ3bによって給送トレイ3a上の記録
媒体2を装置内へ送り込むと共に、複数枚の記録媒体2
をセットした場合には分離ローラ対3c1,3c2によって
一枚ずつ分離給送し、記録媒体2の先端がレジストロー
ラ対3d1,3d2に突き当たるように搬送する。そして前
記レジストローラ対3d1,3d2が画像形成動作に応じて
駆動回転して記録媒体2を画像形成部へと搬送する。更
に画像形成後の記録媒体2を定着手段5へと搬送し、且
つ中間排出ローラ3e及び排出ローラ対3f1,3f2によ
って排出部6へ排出する。尚、前記各ローラ間には記録
媒体2の搬送をガイドするためのガイド部材3gが設け
てある。
部材3a2とからなり、非使用時には内部材3a1が外部材
3a2内に収納され、図2に示すように、外部材3a2が装
置本体15の外装を構成する。
1に示すように、装置本体15の内底部にカセット3hの
装着部を有し、記録媒体2が手差し給送されないときは
前記装着部に装着したカセット3h内の記録媒体2をピ
ックアップローラ3i及び給送ローラ3jによって上部
から一枚ずつレジストローラ対3d1,3d2へ給送する。
そしてレジストローラ対3d1,3d2以降は前記手差し給
送の場合と同様の部材によって搬送する。尚、3kはセ
ンサであってカセット3h内の記録媒体2の有無を検出
する。
光体ドラム7に形成されたトナー像を記録媒体2に転写
するものであり、本実施例の転写手段4は図1に示すよ
うに、転写ローラ4によって構成している。即ち、装着
したプロセスカートリッジBの感光体ドラム7に転写ロ
ーラ4によって記録媒体2を押圧するように構成し、該
転写ローラ4に感光体ドラム7に形成されたトナー像と
逆極性の電圧を印加する(例えば本実施例の場合は直流
電圧約1000Vで定電流制御を行う)ことにより、感光体
ドラム7上のトナーを記録媒体2に転写する。
ーラ4の電圧印加によって記録媒体2に転写したトナー
像を定着させるものである。図1に示すように、駆動回
転する駆動ローラ5aと、内部にヒータ5cを有し、前
記駆動ローラ5aと圧接して従動回転する定着ローラ5
bとからなる。即ち、画像形成部でトナー像を転写され
た記録媒体2を前記駆動ローラ5aと定着ローラ5b間
を通過させる際に、両ローラ5a,5bの押圧によって
圧力を印加し、且つ定着ローラ5bの発熱によって熱を
印加するように構成している。これによって記録媒体2
に転写したトナーを記録媒体2に定着させる。
置A内にはプロセスカートリッジBを装着するためのカ
ートリッジ装着手段が設けてある。プロセスカートリッ
ジBの装置本体に対する着脱は開閉カバー16を開放する
ことによって行う。即ち、装置本体15の上部にはヒンジ
16aによって開閉可能な開閉カバー16が取り付けてあ
る。一方、図5及び図6に示すように本体内側壁面には
左ガイド部材17及び右ガイド部材18が取り付けてある。
この左右ガイド部材17,18には前下がりに傾斜した第一
ガイド部17a,18a、その上方に第二ガイド部17b,18
bがそれぞれ左右対称位置に設けてある。そして第一ガ
イド部17a,18aの先端には後述するプロセスカートリ
ッジBのドラム軸受を支持する軸受部17c,18cが設け
てあり、第二ガイド部17b,18bには途中に段部17b1,
18b1が設けてある。
の上方にカートリッジ回動規制ガイド部17dが設けてあ
る。また右ガイド部材18には第二ガイド部18bの上方に
プロセスカートリッジBのドラムシャッタ35を開閉する
ためのシャッタカム部18dが設けてある。
部18dの上方には加圧部材19が取り付けてあり、捩じり
コイルバネ19aにより、装着したプロセスカートリッジ
Bを下方へ付勢する。更に左右ガイド部材17,18の前部
(カートリッジを挿入する方向前部)側にはプロセスカ
ートリッジBの位置決め用の突当部材20が設けてある。
開いた後、前記ガイド部材17,18の第一ガイド部17a,
18a及び第二ガイド部17b,18bにガイドされて装着さ
れるが、このカートリッジBを装着するときの説明はプ
ロセスカートリッジBの構成を説明した後に詳述する。
成装置Aに装着されるプロセスカートリッジBの各部の
構成について説明する。
と、少なくとも1つのプロセス手段を備えたものであ
る。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表
面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成す
る現像手段、像担持体表面に残留したトナーをクリーニ
ングするためのクリーニング手段等がある。本実施例の
プロセスカートリッジBは図3に示すように、像担持体
である電子写真感光体ドラム7の周囲に帯電手段8、露
光部9、トナーによる現像を行う現像手段10、及びクリ
ーニング手段11を配置し、これらをトナー枠体12、現像
枠体13、クリーニング枠体14からなるハウジングで覆っ
て一体化し、装置本体15に着脱可能に構成している。
を、感光体ドラム7、帯電手段8、露光部9、現像手段
10、クリーニング手段11の順に詳細に説明する。
ラム7は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体7a
の外周面に有機感光層7bを塗布して構成している。そ
して前記感光体ドラム7を図7に示すようにクリーニン
グ枠体14に回動可能に取り付け、感光体ドラム7の長手
方向一方端部に固着したはす歯ギヤ7c(図8(a)参
照)に装置本体側に設けた駆動モータ71(図49参照)の
駆動力を伝達することにより、感光体ドラム7を画像形
成動作に応じて図1の矢印方向へ回転させる。この感光
体ドラムは感光体(像担持体)を構成するものであり、
ここで感光体とは前述のように芯金(アルミニウム等)
と、この芯金上に設けられた感光層を有するものをい
う。
手方向断面図に示すように、長手方向一方の端部に取り
付けたギヤフランジ7dのボス7d1を枠体14の軸受部14
aに嵌入し、他方の端部に取り付けた樹脂製のはす歯ギ
ヤ7cの孔に金属製の軸21(本実施例では鉄製)を挿入
し、該軸21を枠体14に固定することにより枠体14に対し
て回動自在に取り付けている。尚、前記軸21は軸部21a
と鍔部21bとが一体的構成されており、前記鍔部21bを
ビス21cによって枠体14にビス止めすることによって取
り付け固定する。また前記ギヤフランジ7dは平歯ギヤ
であって、はす歯ギヤ7cが本体から駆動力を受けるこ
とによって回転する感光体ドラム7の回転力を転写ロー
ラ4へ伝達して該ローラ4を回転させる。
金属軸21が挿入される側の感光体ドラム内面には導電性
部材22(本実施例ではリン青銅製)がアルミニウム製の
ドラム基体7aの内面に接触するように設けてあり、前
記金属軸21を挿入すると該軸21が導電性部材22に接触す
るようになっている。これにより、後述する如く感光体
ドラム7は導電性部材22、金属軸21を介して装置本体側
とアースされる。即ち、前記導電性部材22は、図9に示
すように、はす歯ギヤ7cのフランジ部7c1の側面に形
成したボス7c2に嵌入固定してあり、金属軸21が挿通す
る孔部22aを有すると共に、該孔部22aにかかるように
バネ性を有する接点部22bが設けてある。そして金属軸
21を孔部22aに挿入すると該軸21の先端が接点部22bを
押し出すようにして接触する。更に導電性部材22は左右
に突出した二股爪部22cが設けてあり、フランジ部7c1
を感光体ドラム7に嵌入すると前記爪部22cが感光体ド
ラム7の内周面に接触する。
回転させると伴に、該ドラム7に接触した帯電手段を構
成する帯電ローラ8に直流電圧と交流電圧を重畳して印
加し、感光体ドラム7の表面を一様に帯電させる。この
とき感光体ドラム表面を均一帯電するためには帯電ロー
ラ8に直流電圧と交流電圧を重畳して印加し、その交流
電圧の周波数を高めることが好ましいが、交流電圧の周
波数が約 200Hzを越えると感光体ドラム7と帯電ローラ
8とが振動することに起因する、いわゆる「帯電音」が
大きくなる。
と、感光体ドラム7と帯電ローラ8間に静電気力による
引力が作用し、交流電圧の最大値と最小値の部分で相互
に引き合う力が大きく、帯電ローラ8が弾性変形しつつ
感光体ドラム7に引き付けられる。また交流電圧の中央
部分では相互に引き合う力が小さくなり、帯電ローラ8
の弾性変形の回復力によって感光体ドラム7から離れよ
うとする。このため感光体ドラム7と帯電ローラ8とは
印加された交流電圧の周波数の2倍の振動を生ずる。更
に帯電ローラ8が感光体ドラム7に引き付けられたとき
に相互の回転にブレーキがかかり、あたかも濡れたガラ
ス表面を指で擦った時のようにスティックスリップによ
る振動も生じ、これらが帯電音となって現れる。
振動を軽減するために、図8(a)及び図8(b)の回
転半径方向断面図に示すように、感光体ドラム7内の軸
方向略中央に剛体或いは弾性体からなる充填物7eを設
けている。この充填物7eの材料としては、アルミニウ
ム、真鍮等の金属の他、セメント、石膏等のセラミッ
ク、或いは天然ゴム等のゴム材料でも良い。これらの中
から生産性、加工性、重量の効果やコスト等を考慮して
適宜選択すれば良い。尚、本実施例では充填物7eとし
て重量約 120gのアルミニウムを使用している。
筒形状とし(本実施例では図8(b)に示すように円柱
部材を使用している)、例えば感光体ドラム7の内径よ
りも約 100μm小さい外径の充填物7eを中空のドラム
基体7a内に挿入して取り付ける。即ち、ドラム基体7
aと充填物7eとのギャップを最大 100μm以下とし、
充填物の外周又はドラム基体7aの内周に接着剤(例え
ばシアノアクリレート系、エポキシ樹脂系等)7fを塗
布し、充填物7eをドラム基体7a内に挿入して取り付
ける。
eを設けることにより、感光体ドラム7が安定して回転
するようになり、画像形成時に於ける感光体ドラム7の
回転に伴う振動が抑えられる。このため帯電ローラ8に
印加する交流電圧の周波数を高くしても、帯電音の発生
を低く抑えることが出来る。
7の表面を帯電させるためのものであり、本実施例では
特開昭63−149669号公報に示すような、所謂接触帯電方
法を用いている。即ち、図10に示すように、クリーニン
グ枠体14内に帯電ローラ8を回動自在に設けている。こ
の帯電ローラ8は金属製のローラ軸8aに導電性の弾性
層を設け、更にその上に高抵抗の弾性層を設け、更にそ
の表面に保護膜を設けてなる。導電性の弾性層はEPD
MやNBR等の弾性ゴム層にカーボンを分散したもので
構成され、ローラ軸8aに供給されるバイアス電圧を導
く作用をなす。また高抵抗の弾性層はウレタンゴム等で
構成され、微量の導電性微粉末(例えばカーボン)を含
有するものが一例として挙げられ、感光体ドラム7のピ
ンホール等導電度の高い帯電ローラが相対した場合で
も、感光体ドラム7へのリーク電流を制限してバイアス
電圧の急降下を防ぐ作用をなす。また保護層はN−メチ
ルメトキシ化ナイロンで構成され、導電性弾性層や高抵
抗の弾性層の塑性物質が、感光体ドラム7に触れて感光
体ドラム7の表面を変質させることがないよう作用す
る。
7方向へ僅かにスライド可能な軸受23,24で支持して枠
体14に取り付け、該軸受23,24をスプリング25によって
感光体ドラム7方向へ付勢して帯電ローラ8を感光体ド
ラム7に接触させる。
ラ8が感光体ドラム7の回転に従動回転し、このとき帯
電ローラ8に前述したように直流電圧と交流電圧を重畳
して印加することにより感光体ドラム7の表面を均一に
帯電させる。
8aの軸方向一方端にバネ性を有する金属製の接点部材
26を接触させ、該接点部材26を介して装置本体側から帯
電ローラ8に電圧を印加する。
26の変形を抑えるための規制部材14bが設けてあり、万
一プロセスカートリッジBを落下させる等してローラ軸
8aに対して図10の左側への力が加わったとしても、接
点部材26は規制部材14bに当接し、接点部材26が塑性変
形するのを防止する。更に前記規制部材14bは帯電ロー
ラ8の軸方向移動(図10の左側への移動)を規制するた
めに、帯電ローラ8は常に感光体ドラム7上に位置する
ことになる。
決めは軸受24によって行っている。即ち、軸受24は図10
に示すように、軸受本体に対してカギ状の突当部24aを
一体的に構成している。この突当部24aにローラ軸8a
の軸方向端部を突き当てることにより、ローラ軸8aが
図10の軸方向右側へ移動するのを規制している。この軸
受24はポリアセタール(POM)で構成してあり、金属
製のローラ軸8aとの摺動性が良く、且つ耐磨耗性に優
れている。
磨耗性の高い軸受24及び接点部材26に当接して軸方向の
移動が規制され、枠体14に接触しない。ここでローラ軸
8aの軸方向端部を枠体14に当接するようにして軸方向
の移動を規制するようにすることも考えられるが、この
ようにすると枠体14を金属製のローラ軸8aとの擦りが
強い材質、例えばポリフェニレンオキサイド(PPO)
等で構成しなければならなくなる。これに対して本実施
例のようにローラ軸8aが枠体14と擦らないようにすれ
ば、枠体14の耐磨耗性を高める必要がなくなる。従っ
て、本実施例にあっては枠体14をPPOよりも、より安
価な例えばポリスチロール(PS)等で構成することが
出来、プロセスカートリッジBのコストダウンを図るこ
とが出来る。
限定する必要はなく、金属製のローラ軸8aとの耐磨耗
性が高い材質であれば、他にも例えばナイロン等で構成
しても良い。ここで本実施例にあっては感光体ドラム8
を帯電させるために帯電ローラ8に印加する電圧は、交
流成分VPP=約1800V、直流成分VDC1 =約−670 Vで
定電流制御を行っている。
よって均一に帯電した感光体ドラム7の表面に、光学系
1から照射される光像を露光して該ドラム7表面に静電
潜像を形成するためのものであり、図4のカートリッジ
外観図に示すようにプロセスカートリッジBの上面であ
って現像枠体13とクリーニング枠体14との間に光像光を
導くための開口部9を設けることによって露光部を構成
している。即ち、現像枠体13の上面13rに矩形切欠9a
を設け、この切欠9aの一部を覆うようにクリーニング
枠体14の上面14nを配置することによって露光部9を構
成している。
する。これは前記露光によって感光体ドラム7に形成さ
れた静電潜像をトナーによって可視像化するものであ
る。尚、この画像形成装置Aは現像に使用するトナーと
して磁性及び非磁性の何れでも使用出来るが、この実施
例では一成分磁性現像剤としての磁性トナーを収納した
プロセスカートリッジBを装着する例を示している。
樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のス
チレン及びその置換体の単重合体、スチレン−プロピレ
ン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチ
レン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル
酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合
体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、ポ
リアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テンペル樹
脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、
芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワッ
クス等が単独或いは混合して使用出来る。
ては、従来公知のカーボンブラック、銅フタロシアニ
ン、鉄黒等が使用出来る。
は、磁界の中に置かれて磁化される物質が用いられ、
鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末、若しく
はマグネタイト、フェライト等の合金や化合物が使用出
来る。
る現像手段10は、図3の断面図に示すように、トナーを
収納するトナー溜10aを有し、且つトナー溜10a内部に
はトナーを送り出すために矢印方向へ回転するトナー送
り部材10bが設けてある。更に送り出されたトナーを、
内部に磁石10cを有する現像スリーブ10dを回転させて
その表面に薄いトナー層を形成する。この現像スリーブ
10dにトナー層が形成されるときに、トナーと現像スリ
ーブ10dとの摩擦によって感光体ドラム7上の静電潜像
を現像するのに充分な摩擦帯電電荷を得ている。またト
ナーの層厚を規制するために現像ブレード10eが、現像
スリーブ10dの表面に接して取付けられている。そして
本実施例にあっては現像バイアスとして交流成分VPP=
約1600V、直流成分VDC2 =約−500 Vを印加するよう
にしている。尚、この現像バイアスの直流成分V
DC2 と、前述した帯電バイアスの直流成分VDC1 (約−
670V)の関係では、VDC1 −VDC2 の値が−50V以上
(+側へ大きくなる)になると、カブリを生ずる虞があ
る。
材10bはトナー枠体12に設けてあり、現像スリーブ10
d、現像ブレード10eは現像枠体13に取り付けてある。
そして両枠体12,13の長手方向接合部を溶着することに
よって一体的に構成している。
dと感光体ドラムは7とは微小間隔(約 250μm程度)
をもって対向するように位置決めされている。そのため
本実施例では図11の分解説明図に示すように、現像スリ
ーブ10dの軸方向両端部近傍であってトナー層形成領域
外に現像スリーブ外径よりも前記間隔分だけ外径が大き
い当接リング部材10fを設け、該リング部材10fが感光
体ドラム7の潜像形成領域外に当接するようにしてい
る。
部にはギヤ10gが取り付けてあり、ギヤ10gと現像スリ
ーブ10dが一体的に回転する。このギヤ10gは現像枠体
13とクリーニング枠体14とを結合すると、前述した感光
体ドラム7のはす歯ギヤ7cと噛合し、感光体ドラム7
の回転に応じて現像スリーブ10dを回転させる。更に前
記ギヤ10gはトナー送り部材10bと連結した図示しない
ギヤと噛合し、感光体ドラム7の回転力をトナー送り部
材10bへ伝達する。
10bが回転してトナー溜め10a内のトナーを現像スリー
ブ10dへと送り込み、現像ブレード10eによって現像ス
リーブ10dの表面に一定層厚のトナー層を形成し、感光
体ドラム7に形成された静電潜像に応じてトナーを転写
させる。尚、前記現像スリーブ10dへのトナー層の形成
は、現像スリーブ10dに塗工されたカーボン塗工部のみ
に供給され、感光体ドラム7の長手方向(軸方向)にお
ける感光層領域、帯電ローラ8による帯電領域、現像ス
リーブ10dへのトナー層供給領域(現像領域)の長さ
は、感光層領域>帯電領域>現像領域、の関係を有する
ように構成してある。
ーブ10dと現像枠体13との間から漏れないようにしなけ
ればならない。そのため本実施例では、図11に示すよう
に、現像スリーブ10dへトナーを送り出すために現像枠
体13に設けた開口13aの長手方向両側縁部にトナー漏れ
防止用のシール10hを貼着し、前記開口13aの下側縁部
に現像スリーブ10dの長手方向全体にわたって接触する
吹出シート10iを貼着している。
さは、現像枠体13の下端縁部13oに形成した段差と等し
い厚みをもっており、該シール10hを現像枠体13に貼着
すると、シール上面が下端縁部13oと同一高さになるよ
うに構成している。そして前記吹出シート10iは図示し
ない両面テープによって前記下端縁部13oの上面に貼着
してある。そして吹出シート10iの長手方向は開口13a
の長手方向よりも長く、その両端はトナー漏れ防止シー
ル10hとオーバーラップして重なると共に、短手方向先
端縁が現像スリーブ10dの外周面に、その軸方向に沿っ
て適当な押圧力で当接する。
細に説明する。現像ブレード10eの厚さは約 1.3mmあ
るために、図12に示すように、現像ブレード10eの長手
方向端部とトナー漏れ防止シール10hとはオーバーラッ
プさせることが出来ず、両者の間には微小な間隙10kが
存在する。そして前記間隙10kよりも軸方向外側におい
てトナー漏れ防止シール10hと吹出シート10iとがオー
バーラップするように構成している。
成する際に、前記間隙10kを通ったトナーtm が盛り上
がった状態で現像スリーブ10dに付着する。しかし、該
トナーtm の回転領域にはトナー漏れ防止シール10hが
存在しないために、該トナーtm は吹出シート10iを通
ってトナー溜め10a内に回収され、カートリッジ外へこ
ぼれることがない。
し、図13(b)は図11のB−B断面を示すが、この図13
(a)に示すように、吹出シート10iとトナー漏れ防止
シール10hとは、そのオーバーラップ部において屈曲す
ることなく密着し、互いに略平行となるように取り付け
てある。ここで図14(a),(b)に示すように、吹出
シート10iが屈曲してトナー漏れ防止シール10hと密着
していないと、両者の隙間Sからトナーが漏れる虞があ
るが、本実施例のように吹出シート10iが屈曲すること
なく、トナー漏れ防止シール10hと密着していると前記
トナー漏れの虞がない。
ト10iが現像スリーブ10dの外周面に当接する先端縁部
の当接角は、前記トナー漏れ防止シール10hの上面の状
態によって規定され、該上面の精度はばらつかない。そ
のために、前記当接角の初期設定精度もあまりばらつか
ない。更に前記吹出シート10iは屈曲して用いられてい
ないために、該シート10iの当接角は経時的な変化を起
こし難い。従って、トナー枠体12の内部に収納されてい
るトナーが、吹出シート10iと現像スリーブ10dとの間
から漏れ出し難くなる。
ード10eと現像枠体13との間からも漏れる虞がある。そ
のため本実施例では図3の断面図及び図14の部分拡大断
面図に示すように、現像枠体13が現像ブレード10eの長
手方向に当接する部分に3本の長リブを13b,13c,13
dを設け、第一リブ13bと第二リブ13cは現像ブレード
10eに圧接し、第三リブ13dは現像ブレード10eを取り
付けるために板金等で構成したブレード取付部材10jに
圧接するようにしている。更に前記現像ブレード10eに
圧接する第二リブ13cの先端を鋭いエッジ状に構成し、
第一リブ13bを現像ブレード10eに当接すると共に、第
三リブ13dをブレード取付部材10jに当接したときに、
前記エッジ状の第二リブ13cの先端がゴム製で厚さ約
1.3mm程度の現像ブレード10eに食い込むようにして
いる。
向の中央部が両側部よりも僅かに突出した湾曲形状に構
成してある。このため前記枠体13に現像ブレード10eを
取り付ける場合、ブレード取付部材10jの長手方向両端
近傍をビス止めするが、このとき長手方向中央部が撓ん
だとしても、前記のように第二リブ13cの中央部が突出
するように湾曲しているために(好ましくは、A4サイ
ズ幅記録可能カートリッジに於いて、約 0.1〜 0.5mm
湾曲すると良い)、該リブ13cは長手方向全体にわたっ
て現像ブレード10eに確実に食い込むようになる。従っ
て、現像枠体13とブレード10eとの間に隙間が生ずるこ
とがなく、トナー漏れの発生を防止することが出来る。
ド10eとに隙間が生じ、該隙間からトナーが漏れたとし
ても、第三リブ13dがブレード取付部材10jに当接して
いるために、該部分から外へトナーが漏れないようにな
っている。特に第二リブ13cと現像ブレード10eとの当
接部分と、第三リブ13dとブレード取付部材10jの当接
部分とは現像ブレード10eの厚さ分だけの段差があって
直線的でないために、トナーが前記第二リブ13cとブレ
ード10eの当接部分から第三リブ13dとブレード取付部
材10jの当接部分を通って外へ漏れ難くなっている。
トナー溜め10a内に残っているトナーを検出するための
トナー残量検出機構が設けてある。その構成は図11及び
図15に示すように、トナー枠体12と現像枠体13の結合部
であって、トナー溜め10aから現像スリーブ10dへのト
ナー通路に金属製のアンテナ線27を取り付けて構成して
いる。このアンテナ線27が第一電極、現像スリーブ10e
が第二電極として機能することにより、両電極間に電圧
を印加すると、両電極間にトナーがある場合には両者間
の静電容量が低く、トナーがなくなると静電容量が高く
なる。従って、制御部60(図49参照)が前記静電容量の
変化を検出することによりトナー残量を検出することが
出来、その静電容量の電気信号の値を、予め設定された
基準値と比較することによって『トナー無』状態を検出
することが出来る。そして制御部60が『トナー無』状態
を検出すると、例えばランプ(プロセスカートリッジ交
換報知)等を点滅してプロセスカートリッジBの交換を
報知する。尚、前記アンテナ線27は電圧を印加するため
に、その一方端部を枠体12,13の接合部よりも枠体外方
へ突出するように設け、該端部に接点部27aを構成して
いる。
は長手側にあっては溶着するためにトナーが漏れること
がない。しかし接合部の短手側にあっては溶着すること
は出来ない。これは未使用状態にあるプロセスカートリ
ッジBのトナー溜め10a内のトナーが漏れないように、
図11に示すように、トナー枠体12に設けた開口12eをカ
バーフィルム28で覆って密封しており、このカバーフィ
ルム28の端部を前記接合部の短手側から外方へ露出さ
せ、使用開始時に該フィルム28の端部を引っ張って抜き
取るようにするためである。そのためトナー枠体12と現
像枠体13の短手側接合部にはトナー漏れ防止用のシール
29を貼着し、該接合部からトナーが漏れるのを防止して
いる。
に、トナー漏れ防止シール29を貼着したトナー枠体12と
現像枠体13の短手側接合部を通して外部に突出させなけ
ればならない。このアンテナ線27を取り付けるには、図
16に示すように、現像枠体13の接合部に凹部13eを構成
し、該凹部13eにシリコン等の接着剤30を塗布した後に
アンテナ線27を落とし込んで現像枠体13に接着する。こ
のアンテナ線27を落とし込んだときに、図16に示すよう
に、凹部13eに塗布した接着剤30が凹部13eからはみ出
すようにして盛り上がる。これをそのままの状態にして
接着剤30が固まると、トナー漏れ防止シール29を貼着し
ても、該シール29は現像枠体13と完全に密着せず、隙間
31が生ずることがある。この隙間31は僅かなものである
が、トナーは微小粒子であるために、前記隙間31からト
ナーが漏れてしまう虞がある。
うに、接着剤30を塗布した凹部13eにアンテナ線27を落
とし込んだ後に、図17(b)に示すように、凹部13eか
ら盛り上がった接着剤を棒状部材等によってアンテナ線
27上に延ばすようにして(アンテナ線27が隠れるよう
に)前記盛り上がりを均している。その後で図17(c)
に示すように、トナー漏れ防止シール29を貼着すると、
該シール29は現像枠体13の接合面に対して隙間を生ずる
ことなく密着し、前記のようなトナー漏れが防止され
る。尚、図17(b)に示すように、接着剤30の盛り上が
りを均す場合に、盛り上がった接着剤30の他に接着剤を
付け足してアンテナ線27を隠すように均しても良い。
に露出しているために、プロセスカートリッジBの操作
時等にアンテナ線27の前記露出部分を、例えばぶつける
等する虞がある。そしてトナー漏れ防止シール29は厚さ
約4mm程度のウレタン等を使用しており、これは弾力
性を有するためにアンテナ線27の露出部分をぶつける等
したときに、図18(a)に示すようにアンテナ線27が現
像枠体13から浮き上がってしまう虞がある。このときも
枠体13とアンテナ線27との間に微小な隙間32が生じ、該
隙間32からトナーが漏れる虞がある。
うに、トナー枠体12と現像枠体13の接合部分のアンテナ
線27に現像枠体13からトナー枠体12方向へ「く」字状に
屈曲した屈曲部27bを設けている。この屈曲部27bの部
分では厚さ4mm程度のシール29が1mm程度まで圧縮
された状態になっているために、ほとんど弾性変形しな
い。従って、前記のようにアンテナ線27の露出部分に万
一衝撃が加わったとしてもアンテナ線27が現像枠体13の
凹部13eから浮き上がることがなくなる。これにより図
18(a)に示したような隙間を生ずることがないため
に、トナー漏れを生ずる虞がなくなる。
び現像スリーブ10dの各サイズ及び配置関係を図19及び
図20を参照して例示するが、本発明はこれに限定される
ものでなく、適宜選択出来るものである。
は、所謂はす歯ギヤであって、ギヤ7cが本体側からの
駆動力を受けると、遊びを有して取り付けられている感
光体ドラム7はギヤ7c方向へスラスト力を受けるよう
になっている。そこで感光体ドラム7は、スラスト力を
受けてスラスト方向へ移動し、クリーニング枠体14に当
接してスラスト方向の位置決めがなされる。
段11は、感光体ドラム7のトナー像を転写手段4によっ
て記録媒体2に転写した後に、感光体ドラム7に残留し
たトナーを除去するためのものである。このクリーニン
グ手段11は図3に示すように、感光体ドラム7の表面に
接触し、該ドラム7に残留したトナーを掻き落とすため
のクリーニングブレード11aと、前記掻き落としたトナ
ーを掬い取るために前記ブレード11aの下方に位置し、
且つ感光体ドラム7の表面に接触したスクイシート11b
と、前記掬い取った廃トナーを溜めるための廃トナー溜
め11cとで構成している。尚、スクイシート11bは、感
光体ドラム7の表面に軽く接触しており、感光体ドラム
7表面の残留トナーは通過させ、前記ブレード11aによ
って感光体ドラム7表面から除去されたトナーを前記感
光体ドラム7表面から離れた方向へ導く。
と同様に、ゴム等からなるブレード11aを板金等からな
るブレード取付部材11dに両面テープ等によって貼着
し、該取付部材11dをクリーニング枠体14にビス止めし
て取り付けている。またスクイシート11bは廃トナー溜
め11cのスクイシート貼付座面(縁部)11c1に両面テー
プ等によって貼着して取り付けている。
廃トナーがクリーニングブレード11aの長手方向両端
と、これに対向するクリーニング枠体14との間から漏れ
るのを防止する必要がある。このため前記ブレード11a
の長手方向両端にトナー漏れ防止シールを貼着している
が、このブレード11aとトナー漏れ防止シールとが完全
に密着していないと両者間の隙間をトナーが伝わってト
ナー漏れが発生してしまう。同様に前記トナー漏れ防止
シールとスクイシート11bを貼着する廃トナー溜め11c
のスクイシート貼付座面11c1とが完全に密着していない
と、その隙間を伝わってトナー漏れが発生してしまう。
リーニングブレード11aの長手方向両端にトナー漏れ防
止シール11eを設けている。このシール11eが設けてあ
る部分の構成について、より詳しく説明すると、図21及
び図22に示すように、シール11eは廃トナー溜め11cの
縁部両端に貼着してあり、このシール11eにクリーニン
グブレード11aの長手方向両端が接着してある。また廃
トナー溜め11cの上縁11c2には、前記シール11eの内側
面が接触するように衝立部材11c3が突設してある。
り付けについて説明すると、クリーニングブレード11a
をクリーニング枠体14に取り付け、図23に示すクリーニ
ングブレード11aの長手方向両端エッジ部S1 にシール
11eのエッジS2 を密着させて貼り付ける。ここでスク
イシート貼付座面11c1下からクリーニングブレード11a
までの距離L0 よりも、シール11eの幅L1 が長いと
き、シール11eの下端部T1 と、スクイシート貼付座面
11c1に隙間が出来、トナー漏れが生じる。これを防止す
るために、本実施例では公差上L0 >L1 にしてシール
11eにつぶし量Xを与え、シール下端部T1 をスクイシ
ート貼付座面11c1の斜線部T2 に押し当てて貼らなけれ
ばならないが、本実施例では衝立部材11c3があるために
廃トナーがスクイシート貼付座面下を横にすべって漏れ
るのが抑えられる。このためシール11eのつぶし量Xの
公差上の最小値を零にすることが可能となるものであ
る。
ウジングを構成する枠体について説明する。図7に示す
ように、プロセスカートリッジBの枠体はトナー枠体1
2、現像枠体13及びクリーニング枠体14の3枠体で構成
している。そしてトナー枠体12と現像枠体13とは溶着し
て一体となし、その後トナー枠体12と現像枠体13が一体
となったトナー現像枠体Cを、クリーニング枠体14と後
述するように連結することによってプロセスカートリッ
ジBとして一体的な枠体を構成している。尚、本実施例
における前記各枠体12,13,14はポリスチロール樹脂を
射出成形して構成している。
はトナー溜め10a及びトナー送り部材10bが設けてあ
る。またこのトナー枠体12の外表面には、図3及び図4
に示すように、長手方向に複数本の横リブ12dが設けて
あり、把手部を構成している。またトナー枠体12の外表
面下部に設けられた横リブ12dの短手方向長さは順次異
なり、全体的にR形状をするように構成している。この
ためプロセスカートリッジBを画像形成装置Aに対して
着脱するときに、前記トナー枠体12を手で持っても滑り
難く、且つ下部が手で持ち易い形状になっているため
に、着脱操作性が向上するものである。
現像スリーブ10d及び現像ブレード10eが設けてある。
前記現像ブレード10eは、図11に示すように、ブレード
取付部材10jの長手方向両端近傍を枠体13にビス止めす
ることによって取り付けるが、本実施例にあってはビス
止めに先立ってブレード取付部材10jを枠体13に位置決
めするように構成している。そのため枠体13のブレード
取付面13fに垂直に位置決めボス13gを設け、該ボス13
gにブレード取付部材10jに穿孔した孔を嵌入して位置
決めする。また図7に示すように、トナー枠体12との接
合面13hに対して垂直に位置決めボス13iを設け、この
ボス13iをトナー枠体12側の嵌合孔12cに嵌合して現像
枠体13とトナー枠体12との接合位置決めを行う。
像枠体13の前記ブレード取付面13fと接合面13hとは平
行になるように構成している。そのため、この現像枠体
13を射出成形する場合、ブレード用の位置決めボス13g
とトナー枠体用の位置決めボス13iとが平行になること
から、成形型33は射出成形後に左右方向へ分けるだけで
良く、該成形型33を容易に構成し得る。
ように、感光体ドラム7、帯電ローラ8及びクリーニン
グ手段11としてのクリーニングブレード11a、スクイシ
ート11b、廃トナー溜め11cが設けてある。尚、このク
リーニング枠体14にクリーニングブレード11aを取り付
ける場合にも、前述した現像ブレード10eを取り付ける
場合と同様に、ブレード取付部材11dの長手方向両端近
傍を枠体14にビス止めすることによって取り付けるが、
ビス止めに先立ってブレード取付部材11dを枠体14に位
置決めする。そのため、図25に示すように、枠体14のブ
レード取付面14cに垂直に位置決めボス14dを設け、該
ボス14dにブレード取付部材11dに穿孔した孔(図示せ
ず)を嵌入して位置決めする。
の矢印に示す射出成形する成形型34の型抜き方向と垂直
になるように構成する。このようにするとブレード取付
面14cに形成した位置決めボス14dの突出方向と、成形
型34の型抜き方向が一致するために、成形型34の構成が
容易となる。
すドラムシャッタ35が回動可能に取り付けてある。この
ドラムシャッタ35は感光体ドラム7が転写ローラ4と対
向するために設けた開口を開閉するためのものであり、
後述するようにプロセスカートリッジBを画像形成装置
Aに装着すると自動的に開き、画像形成装置Aから取り
外すと自動的に閉じるものである。
るための構成)プロセスカートリッジBの組立てに際し
ては、前記トナー枠体12にトナー送り部材10bを取り付
け、カバーフィルム28を貼着してトナー溜め10a内にト
ナーを収納し、更にアンテナ線27を取り付けた後に現像
枠体13を溶着する。そしてこの現像枠体13に現像スリー
ブ10d等を組み込んでゆく。このとき現像枠体13とトナ
ー枠体12とが一体的になったトナー現像枠体Cを組立ト
レイに固定して部品の組み込み作業を行うが(図27参
照)、本実施例にあっては図26(a)に示すように、ト
ナー枠体12の所定位置に嵌合穴12aを設けると共に、枠
体底部12bを平面状に構成している。このため組立てト
レイ36に設けた部材36aを前記嵌合穴12aに嵌合するこ
とにより、トナー枠体12が簡単に固定され、現像スリー
ブ10d及び現像ブレード10e等の部品の組み込みが容易
になし得、組立て操作性が向上する。
ブレード11a等の部品を枠体14に組み込んでゆくが、本
実施例にあっては図26(b)に示すように、クリーニン
グ枠体14の底部を平面状にすると共に、該底部に嵌合穴
14eを設けている。従って、該枠体14にブレード11a等
の部品を組み込むに際し、組立てトレイ37に設けた嵌合
突起37aを前記嵌合穴14eに嵌合すると、クリーニング
枠体14を簡単に固定することが出来、クリーニングブレ
ード11a等の部品を容易に組み込むことが出来、組立て
操作性が向上する。
て、図面を参照して具体的に説明する。まずトナー現像
枠体Cの組立てに当たっては、図27に示すように、コン
ベアローラ36bを介して矢印方向へ移動する組立トレイ
36に対し、でトナー枠体12の嵌合穴12aを組立トレイ
36の突起部材36aに嵌合し、で現像ブレード10eを設
置し、で現像ブレード10eをネジ止めする。更にで
現像スリーブ10dを組み込み、でこれを固定し、で
トナー現像枠体Cを持ち出し、次の工程に進ませる。ま
たトナー現像枠体Cを持ち出した後の組立トレイ36は、
下側の補助ラインによって戻り、再び前記の工程を繰
り返すようになる。
との嵌合部を設けることにより、トナー枠体12をクラン
プ又はアンクランプする工程をなくすことが可能とな
り、トナー枠体12の組立てを容易になし得る。
ては、図28に示すように、コンベアローラ37bを介して
矢印方向へ移動する組立トレイ37に対し、でクリーニ
ング枠体14の嵌合穴14eを組立トレイ37の嵌合突起37a
に嵌合し、でスクイシート11bを貼り付け、でクリ
ーニングブレード11aを組み込み、でネジ止めする。
更にでは感光体ドラム7を組み込み、で固定する。
そしてで組み上がったクリーニング枠体14を持ち出し
て次の工程に進ませる。またクリーニング枠体14を持ち
出した後の組立トレイ37は、下側の補助ラインによって
戻り、再び前記の工程を繰り返す。
現像枠体Cと同様に、組立トレイ37との嵌合部を設ける
ことにより、クリーニング枠体14をクランプ又はアンク
ランプする工程をなくすことが可能となり、クリーニン
グ枠体14の組立てを容易になし得る。尚、クリーニング
枠体14には、図4に示すように、自動組立ての際の各ス
テーション間の移動を行うときに組立機が枠体14を挟持
係止するための係止凹部14oが設けてある。
体14の組立ては前記自動機によって組み立てる場合以外
にも、例えば簡単な工具を用いた手作業による組立てラ
インの場合でも前記組立てトレイ36,37を用いることに
よって同様に作業効率を向上し得る。
13を一体にしたトナー現像枠体Cと、クリーニング枠体
14に各部品を組み込んだ後、トナー現像枠体Cとクリー
ニング枠体14とを結合するが、このとき各枠体を台上に
載置する場合がある。このときトナー現像枠体Cとクリ
ーニング枠体14を結合する前はクリーニング枠体14に組
み込んだ感光体ドラム7、現像枠体13に組み込んだ現像
スリーブ10dは露出している。そのために、該部品が台
等と接触して傷付く虞がある。特に感光体ドラム7は画
像形成を行う上で最も重要な部品であり、ドラム表面に
少しでも傷が付くと画像に乱れが生じて高品位の画像が
得られなくなる。そのため組立作業等において感光体ド
ラム7等を組み込んだ枠体を台上に載置する場合には、
台と感光体ドラム7、或いは台と現像スリーブ10dが接
触しないように充分な注意をする必要がある。
光体ドラム7を組み込むクリーニング枠体14の開放側両
端部に突出部14fを設けている。そして前記両突出部14
fの先端を結ぶ線上よりも感光体ドラム7はクリーニン
グ枠体14の内側になるように配置している。このため図
29及び図30に示すように、クリーニング枠体14を台上に
載置した場合、前記突出部14fが台と接触し、感光体ド
ラム7が台と接触することはなく、該ドラム7の表面に
傷がつく虞がない。
dを組み込むトナー現像枠体Cの開放側両端部に突出部
13jを設けている。そして前記両突出部13jの先端を結
ぶ線上よりも現像スリーブ10dは現像枠体13の内側にな
るように配置している。このためトナー枠体12と一体的
な現像枠体13を台上に載置した場合、前記突出部13jが
台と接触し、現像スリーブ10dが台と接触することがな
くなる。
14を台に載置したときに現像スリーブ10dや感光体ドラ
ム7が台と接触することがないために、不注意に感光体
ドラム7等を傷付けてしまうことがなく、組立作業性が
向上する。
像枠体13、及びクリーニング枠体14に各部品を組み込ん
だ後は現像枠体13とクリーニング枠体14とを結合してプ
ロセスカートリッジBを組み立てる。両枠体13,14の結
合は図32に示す結合部材38によって行うが、次にその結
合構成について説明する。
してビス39を貫通するためのビス孔38bが設けてあり、
そのビス孔38bを挟んで両側に垂直部38cとバネ取付部
38dが設けてある。前記垂直部38cは基体38aの下方へ
向かって突出しており、現像枠体13の後述する結合突部
の抜けを規制する。またバネ取付部38dは垂直部38cと
平行に設けてあり、その先端には圧縮バネ38eが垂直部
38cよりも更に下方へ突出するように取り付けている。
kが設けてあり、このアーム部13kには側方へ突出する
ように結合突部13mを突設し、且つアーム部13kの天面
にはバネ受凹部13nを設けてある。
部13mが嵌合する結合凹部14gが設けてあり、その上部
には締結部14hが設けてある。締結部14hには前記結合
部材38の垂直部38bが嵌合する嵌合孔14iと、ビス39を
締結する雌ねじ部14j及びバネ38eが貫通する貫通孔14
kが設けてある。
14とを結合するには、図33(a)の斜視説明図、(b)
の断面説明図に示すように、現像枠体13の結合突部13m
をクリーニング枠体14の結合凹部14gの最奥部に嵌め込
んだ後、結合部材38を締結部14hに締結して取り付け
る。即ち、結合部材38の垂直部38bを孔14iに嵌合し、
バネ38eを貫通孔14kに貫通させて現像枠体13のバネ受
凹部13nに圧縮した状態で受けさせた後、ビス39をビス
孔38bを介して雌ねじ部14jに締結する。
ング枠体14とは結合突部13mを中心にして回動可能に結
合され、プロセスカートリッジBの組立てが完了する。
そして、両枠体13,14が結合された状態で、感光体ドラ
ム7の周面にリング部材10fが圧接して感光体ドラム7
と現像スリーブ10dとの位置が決まる。更に圧縮バネ38
eの弾性によって現像スリーブ10dが感光体ドラム7方
向へ押圧される(尚、本実施例では圧縮バネ38eのバネ
力を約2kgに設定し、現像スリーブ10dに約1kgの押圧
力が加わるようにしている)。
枠体14とを結合すると、感光体ドラム7の側端に設けた
はす歯ギヤ7cが現像スリーブ10dの側端に設けたギヤ
10gと噛合する。
ニング枠体14の係合構成では結合凹部14g方向からトナ
ー現像枠体Cを着脱出来るため、結合突部13mを両外側
(内側でも良い)に向けられる。このため両枠体13,14
の長手方向(スラスト方向)が位置決めされ、スラスト
ストッパーが不要になる。
ているために、結合部材38の取り付けと同時にトナー現
像枠体Cの加圧が出来る。この点、従来はトナー現像枠
体とクリーニング枠体とを結合させた後に、両枠体が圧
接するように引張スプリングを両枠体に引っ掛けて取り
付ける必要があり、該スプリングを露出して取り付ける
スペースを要すると共に、スプリング取り付け作業が煩
わしかった。本実施例の構成によればこのような引張ス
プリングを取り付ける際の煩わしさ、取り付けスペース
等の従来の問題を解消し得るものである。
ス39を緩めると、圧縮バネ38eによる加圧が徐々に解除
され、またスラストストッパーがないために、極めて容
易に分解し得る。
プロセスカートリッジBを装置本体Aに装着するための
構成について説明する。
に、それぞれ第一ガイド部17a,18a及び第二ガイド部
17b,18b等を有する左ガイド部材17及び右ガイド部材
18を取り付けてあることは前述した。これに対応してプ
ロセスカートリッジBのクリーニング枠体14の長手方向
両外側面からは、図4に示したカートリッジBの右側面
及び図34に示した左側面に示すように、前記第一ガイド
部17a,17bに沿ってガイドされる軸受部14aと軸21が
略左右対称位置から突出している。そしてこの軸受部14
a及び軸21の上方に前記第二ガイド部17b,18bに沿っ
てガイドされる突出リブ40が左右対称位置に設けてあ
る。
面には装置本体15に取り付けた加圧部材19が加圧する加
圧面41が設けてあると共に、突当部材20の受け部であ
り、該部材20が突き当たって位置決めするための位置決
め溝42が設けてある。
には、突出リブ40の上方に図4に示すように、補助リブ
43が突出形成してあると共に、ドラムシャッタ35を開閉
するためのリンク部35aが設けてある。前記リンク部35
aはプロセスカートリッジBの着脱動作に連動して回動
し、これと連結したドラムシャッタ35が開閉する。尚、
このドラムシャッタ35の開閉構成については後述する。
本体Aに装着及び取り外す場合について図35乃至図38を
参照して説明する。尚、プロセスカートリッジBは左右
ガイド部材17,18で長手方向両側を同様にガイドされる
ものであるが、ここでは説明を簡略にするため右ガイド
部材18のガイドのみについて説明する。
カバー16を開けた後、プロセスカートリッジBの軸21を
第一ガイド部18a上に載せると共に、突出リブ40を第二
ガイド部18bに載せる。続いて図36に示すように、前記
軸21及び突出リブ40を前記ガイド部18a,18bに沿わせ
て摺動させて装置本体15内に押し込んでいく。すると、
プロセスカートリッジBの加圧面41が装置本体15の加圧
部材19によって加圧され、プロセスカートリッジBは突
出リブ40が第二ガイド部18b上に加圧されながら押し込
まれていく。
二ガイド部18bの段部18b1を越えると、加圧部材19の押
圧力によってプロセスカートリッジBは反時計回転方向
に少し回転し、軸21が第一ガイド部18a上に支持され
る。そして更にプロセスカートリッジBを押し込んでい
くと、図38に示すように、プロセスカートリッジBは更
に反時計回転方向に回転し、装置本体15の突当部材20が
カートリッジBの位置決め溝42に係合する。この後操作
者が手を離すと、図39に示すように、プロセスカートリ
ッジBの軸21が軸受部18cに落ち込む。このとき突当部
材20と位置決め溝42が係合し、プロセスカートリッジB
は加圧部材19によって加圧された状態で装置本体15に装
着される。このとき感光体ドラム7の側端に設けたはす
歯ギヤ7cが装置本体15の駆動ギヤ(図6参照)45と噛
合し、駆動力が伝達されるようになる。更にプロセスカ
ートリッジBを装着したときに、該カートリッジBの下
方への落ち込みに伴ってプロセスカートリッジBへの加
圧部材19による加圧力が緩和される。このためカートリ
ッジBを装着した操作者はクリック感を得て、カートリ
ッジBが装着位置に位置決めされたことを容易に認識し
得る。
20と、プロセスカートリッジBに設けられた位置決め溝
42は当接面20a,42aが略水平になるように設けてあ
る。このため突当部材20は当接面20aが略水平になるよ
うに装置本体15へ組み付ければ良いために、該部材20の
設計及び装置本体15への組み付けが容易となり、寸法誤
差が生じ難い。従って、プロセスカートリッジBを正確
に装置本体15へ装着させることが容易となるものであ
る。
けてあり、プロセスカートリッジBの加圧面41が加圧部
材19に加圧されながら移動する際にコロ19bを介して加
圧することにより摺動抵抗を小さくしている。また前記
コロ19bにより加圧されるプロセスカートリッジBの加
圧面41を本実施例では面形状にしているが、これを面形
状にせず、リブ形状にすると接触面積が小さくなるため
に更に摺動抵抗を小さく出来る。
外観図から明らかなように、プロセスカートリッジBの
上部は略直線的に構成してあり、この上部面がカートリ
ッジの装着方向と略平行になるように構成している。そ
のために装置本体15のカートリッジ装着スペースが必要
最小限にし得ると共に、プロセスカートリッジB内の例
えばトナー溜めや廃トナー溜めのスペースを効率良くと
ることが出来る。
す場合は、図40に示すように、プロセスカートリッジB
を反時計回転方向(矢印a方向)に少し回転させて突出
リブ40が第二ガイド部18bの段部18b1に乗り上げ可能と
し、そのまま引き抜くことによって取り外すことが出来
る。尚、プロセスカートリッジBを反時計回転方向へ回
転させる場合、必要以上に回転させようとすると補助リ
ブ43(図4参照)がシャッタカム部18dに突き当たり、
また左ガイド部材17にあっては突出リブ40が回動規制ガ
イド部(図5参照)に突き当たって反時計回転方向への
回転が規制される。またカートリッジ装着時には前記カ
ートリッジ右側面の補助リブ43は第二ガイド部18bとシ
ャッタカム部18dの間に入り込み、カートリッジ左側面
の突出リブ40は第二ガイド部17bと回動規制ガイド部17
dの間に入り込むために、プロセスカートリッジBを着
脱するときの軌跡がより規制され、プロセスカートリッ
ジBの着脱がよりスムーズに行われる。
伴ってドラムシャッタ35が開閉するが、次にその開閉動
作について説明する。
手方向両側に設けたアーム部35bが軸35cを中心に回動
可能に取り付けてあり、この回動中心にはリンク部35a
が前記アーム部35bと一体的に設けてある。従って、こ
のリンク部35aを回動するとアーム部35bが回動し、ド
ラムシャッタ35が開閉する。また前記アーム部35bには
リンクボス35dが突設してある。ドラムシャッタ当接部
である前記リンク部35a及びリンクボス35dが本体当接
部であるシャッタカム部18dと係合することによってド
ラムシャッタ35が開閉する。これを前述したプロセスカ
ートリッジBを画像形成装置Aに装着する状態の図35乃
至図39を用いて説明する。
18dは図35乃至図39に示すようにリンク部35aが係合す
る第一カム部18d1と、リンクボス35dが係合する第二カ
ム部18d2とを有している。この第一カム部18d1の傾斜角
度はプロセスカートリッジBの突出リブ40をガイドする
第二ガイド部18bと略同じ角度であり、第二カム部18d2
の傾斜角度は前記第一カム部18d1よりも大きな傾斜角を
もつ。
ッジBを挿入し、これを押し込んでいくと図36に示すよ
うにリンク部35aがシャッタカム部18dの第一カム部18
d1に係合し、該リンク部35aが軸35cを中心に回転す
る。これによりアーム部35bが回転してドラムシャッタ
35が開くようになるが、このときは完全に開いた状態で
なく、所謂半開き状態である。更にカートリッジBを押
し込んでいくと、図37に示すようにリンクボス35dが第
二カム部18d2に係合する。更に押し込んでいくと、図38
に示すように、アーム部35bの回転はリンク部35aと第
一カム部18d1との係合からリンクボス35dと第二カム部
18d2との係合に引き継がれ、図39に示すプロセスカート
リッジBの装着が完了した状態にあっては、ドラムシャ
ッタ35はカートリッジ下部にガイドされて搬送される記
録媒体2が突っかからないように大きく開く。
置Aから取り外すために該カートリッジBを図39の状態
から引き抜くと、アーム部35に係止した捩じりコイルバ
ネ35eの付勢により、前記と逆の順にリンクボス35d及
びリンク部35aとシャッタカム部18dが係合し、ドラム
シャッタ35が閉じる。
7を保護するものであるが、本実施例では前記ドラムシ
ャッタ35以外にも画像形成装置Aにレーザーシャッタを
設けている。このレーザーシャッタは前述した光学系1
から感光体ドラム7へ照射されるレーザー光が装置非使
用時に光学ユニット1a(装置本体側)から漏れないよ
うに、レーザー光路遮断手段を構成するものである。
いて説明する。これは図41に示すように、光学ユニット
1aにはレーザー光を感光体ドラムへ照射するための開
口1a1が設けてあり、レーザーシャッタ46は前記開口1
a1を塞ぐように板金を屈曲して構成している。即ち、レ
ーザーシャッタ46は板金を屈曲してシャッタ部46aを形
成し、且つシャッタ部46aの左側にリンク部46bを一体
的に形成している。そしてこのレーザーシャッタ46は装
置本体15に対して軸46cにより回動可能に取り付けてあ
る。
ドする左ガイド部材17の近傍には軸47aを中心に回動可
能なアーム部材47が取り付けてある。このアーム部材47
は回動端部がレーザーシャッタ46のリンク部46bと当接
可能であり、且つプロセスカートリッジBを装置本体15
に装着したときに、該カートリッジBの端部が当接する
位置に配設している。このようにレーザー光路遮断手段
とは、前記レーザー光路を遮断する遮断部を構成するレ
ーザーシャッタ46及びシャッタ部46a、リンク部46b、
軸46c、前記遮断部に当接して動作させるための当接部
を構成するアーム部材47、軸47aの総称をいう。
Bを左右ガイド部材17,18でガイドして挿入すると、該
カートリッジの開閉部材がアーム部材47を図41の矢印a
方向へ押し出す。これによりアーム部材47の回動先端が
レーザーシャッタ46のリンク部46bを押し出し、シャッ
タ部46aが矢印b方向へ回転する。これにより光学ユニ
ット1aの開口1a1が開き、レーザー光が感光体ドラム
7へ照射可能となる。
bには引張バネ47bが取り付けてあり、該バネの付勢に
よってレーザーシャッタ46を常に開口1a1を閉じる方向
に付勢している。このためプロセスカートリッジBを画
像形成装置Aから取り外すと、前記アーム部材47による
押し付けがなくなるために、レーザーシャッタ46は開口
1a1を自動的に閉じるようになる。
光学ユニット1aから感光体ドラム等に照射することが
ない。また前記レーザーシャッタ46を開閉させるための
リンク部46bやアーム部材47は左ガイド部材17の近傍に
配設され、ドラムシャッタ35を開閉させるためのリンク
部35aが位置する右ガイド部材18側と反対側にあるため
に、これらを配設するスペースを効果的に確保出来る。
従って、スペースの有効利用が図れ、装置全体の小型化
が図れる。尚、本実施例では図42の平面図に示すよう
に、突起14mと前記アーム部材47が当接する位置をカー
トリッジ長手方向端部からY1=約5〜6mmの位置に
設定している
ッジBを画像形成装置Aに装着する際に、プロセスカー
トリッジBの長手方向(スラスト方向)の左肩部分に設
けた開放部材となる突起14mがレーザーシャッタ46を開
閉するために装置本体側に設けられたアーム部材47を押
圧するときに、略同時にプロセスカートリッジBの長手
方向右側面に突出形成したドラムアースのための金属軸
21(直径X1は約10mm、突出量X2は約5mm)が装
置本体側に設けられたバネ性を有する電気接点であるア
ース用接点部材51に接触する。更にカートリッジBの長
手方向右側に設けたリンク部35aが装置本体のシャッタ
カム部18dに当接してドラムシャッタ35を開く。
は、カートリッジBの長手方向左側はレーザーシャッタ
46を開くためにバネ47bの付勢に抗する負荷を受ける。
一方、カートリッジBの長手方向右側は金属軸21がアー
ス用接点部材51に接触してバネ性を有する接点部材51を
変形させる負荷と、ドラムシャッタ53を開くために捩じ
りコイルバネ35eの付勢に抗する負荷を受ける。前記負
荷の中でドラムシャッタ53を開くための負荷が最も大き
い。その結果、カートリッジBを挿入する際にはカート
リッジ長手方向中心C2 よりもよりも右側に片寄った負
荷を受ける。
に、カートリッジBに設ける把手部となる横リブ12dの
長手方向中心C1 がプロセスカートリッジBの長手方向
中心C2 よりもドラムシャッタ35のリンク部35aが設け
られている端部、及び導電部材である金属軸21が設けら
れている方向へ片寄るように横リブ12dを設けている。
即ち、本実施例ではプロセスカートリッジBの長手方向
長さL11(約 300mm)の中心C2 よりも約10mm横リ
ブ12dの長手方向の中心C1 を片寄らせている(前記横
リブ12dの長手方向中心C1 はプロセスカートリッジB
が装着された際の記録媒体搬送中心よりも約10mm片寄
る)。このようにすると操作者はカートリッジBを画像
形成装置Aに装着するときに、図43に示すように、カー
トリッジBの長手方向中心C2 よりも右側、即ちドラム
シャッタ35のリンク部35aが設けられている端部側を持
ってカートリッジBを装置本体に挿入するようになる。
これによりカートリッジBは長手方向においてリンク部
35aが設けられている端部側が他方端部側よりも若干大
きな力がかかるようになる。この力の片寄りがドラムシ
ャッタ35の開閉負荷と相殺し、全体的にはカートリッジ
Bががたつくことなくスムーズに画像形成装置A内に挿
入されるようになる。また前記横リブ12dはカートリッ
ジBの長手方向に設けた感光体ドラム7と平行に設けて
あることから、この横リブ12dを持って挿入するときに
カートリッジ長手方向を挿入方向に対して直角に維持し
易く、カートリッジ装着時の長手方向両側のガタツキを
より減少し易くなっている。
12dで構成しても良いが、図44に示すように枠体に設け
た凹部73で構成しても良く、或いは図45に示すにように
枠体に設けた凸部74で構成しても良い。即ち、手で持ち
易い構成であれば良く、その形状は問わない。また本実
施例では、ドラムシャッタ35のリンク部35a及び金属軸
21が設けられている側へ把手部を片寄らせて設けた例を
示したが、これに限定するものではない。例えばレーザ
シャッタ46のバネ47bの弾性力が強く、バネ47bの付勢
に抗する負荷及び接点部材51を変形させる負荷よりも、
コイルバネ35eの付勢に抗する負荷が大きい場合には、
突起14mの設けられている側へ把手を片寄らせて設け
る。このように、プロセスカートリッジを画像形成装置
本体に装着する際に、ドラムシャッタ当接部が前記画像
形成装置本体に設けられた本体当接部と当接することに
よって、枠体が受ける装着抵抗の大きい側へ片寄るよう
に把手部を設けるものである。
たときの各部材に対する電気的な接続について説明す
る。プロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装着す
ると、プロセスカートリッジBに設けた各接点部が装置
本体15側に設けた接点部材と接触し、プロセスカートリ
ッジBと画像形成装置本体との電気的な接続がなされ
る。即ち、図46のカートリッジ下部斜視図に示すよう
に、現像枠体13の下部から前述したトナー残量を検出す
るアンテナ線27の端部である接点部27aが露出すると共
に、現像スリーブ10dに現像バイアスを印加するための
現像バイアス接点部48が露出している。またクリーニン
グ枠体14の下部からは帯電ローラ8へ帯電バイアスを印
加するための帯電バイアス接点部49が露出している。即
ち、感光体ドラム7を挟んで一方側にアンテナ線の接点
部27a及び現像バイアス接点部48を配設し、他方側に帯
電バイアス接点部49を配設している。尚、前記帯電バイ
アス接点部49は前述した接点部材26(図10参照)と一体
的に構成してある。
部平面図に示すように、プロセスカートリッジBを装着
したときに前記各接点部27a,48,49が接触するように
転写ローラ4を挟んで記録媒体2の搬送方向一方側にア
ンテナ線27の接点部27aが接触するアンテナ線用接点部
材50a及び現像バイアス接点部48が接触する現像バイア
ス用接点ピン50bを配設し、他方側には帯電バイアス接
点49が接触する帯電バイアス用接点ピン50cを配設して
いる。尚、接点ピン50b,50cは、図48に示すように、
ホルダカバー50d内に脱落不能且つ突出可能に取り付け
られ、ホルダカバー50dを取り付ける電気基板50eの配
線パターンと各接点ピン50b,50cとを導電性圧縮バネ
50fによって上方へ付勢されると共に、電気的に接続さ
れている。また前記接点ピン50b,50cに圧接する各接
点部材48,49のうち帯電バイアス用接点部材49が開閉カ
バー16の回動ヒンジ16a側が曲率をもつように、直線部
と直線部間を曲線部で結んだ弓なり形状にしている。こ
れはプロセスカートリッジBを装着した開閉カバー16を
ヒンジ16aを中心にして矢印c方向へ閉じるときに、該
ヒンジ16aに最も近く開閉カバー16の回転に伴う回転半
径が最も小さい帯電バイアス用接点部材49と、接点ヒン
ジ50cとの接触をスムーズに且つ良好に行うためであ
る。
の一方の軸21は金属製であり、該軸21を介して感光体ド
ラム7をアースするようにしているが、そのために図6
及び図42に示すように、プロセスカートリッジBを装着
したときに前記軸21が位置する右ガイド部材18の軸受部
18cには装置本体15のシャーシ等を介してアースされた
板バネ状のアース用接点部材51が設けてあり、カートリ
ッジ装着状態にあっては前記軸21がアース用接点部材51
と接触するように構成している。
を参照して説明する。図19に示す通り、感光体ドラム7
の長手方向に対して同じ側であって、はす歯ギヤ7cが
設けられている側とは反対側に、前記接点48,49が配置
されており、感光体ドラム7の長手方向に対して反対側
(はす歯ギヤ7cの設けられている側)には、ドラムア
ース接点としての金属軸21が配置されている。そして感
光体ドラム7の長手方向に直交する方向(記録媒体搬送
方向)において、感光体ドラム7の一方側(現像手段10
側)には現像バイアス用接点部材48が配置されており、
他方側(クリーニング手段11側)には帯電バイアス用接
点部材49が配置されている。尚、ドラムアース用接点と
しての金属軸21は枠体14よりも外方へ突出しており、感
光体ドラム7の軸回転中心に位置している。
アス用接点部材49は、感光体ドラム7の長手方向に対し
て略直線上に並んで設けられ、平歯ギヤからなるギヤフ
ランジ7dと感光体ドラム7とを跨がった位置に配置さ
れている。しかも両接点部材48,49は共に感光体ドラム
7の端部に設けられたギヤフランジ7dの外側端部より
も感光体ドラム7の長手方向に対して内側に配置されて
いる。
光体ドラム7の長手方向のサイズを小さくすることが出
来、しいてはプロセスカートリッジを小型化することが
可能となる。更に帯電バイアス用接点部材49は、前述し
たように外方へ向かって弓なりとなっている。即ち、プ
ロセスカートリッジを装置本体へ装着する際に先端とな
る部分には直線部分を有し、その直線部分から弓なりに
湾曲している。これによってプロセスカートリッジBを
画像形成装置Aに装着する際に、帯電バイアス用接点部
材49と装置本体側の帯電バイアス用接点ピン50cとの当
接角度にばらつきが生じたとしても、そのばらつきを吸
収して帯電バイアス用接点部材49と帯電バイアス用接点
ピン50cとを確実良好に当接することが出来る。
スカートリッジBを画像形成装置Aに装着するときに、
装着方向先端に位置することになるが、装着時に接点部
材49及び接点ピン50cを損傷することはない。また更
に、現像手段10のトナー溜め10a内のトナー残量を装置
本体側が判別するためのアンテナ線27の接点部27aは、
感光体ドラム7の長手方向に対して現像バイアス用接点
部材48と同じ側であって、感光体ドラム7の位置する一
方側(現像手段10側)に対して現像バイアス用接点部材
48と同じ側に、現像バイアス用接点部材48よりも感光体
ドラム7から遠方に設けられている。
り、帯電バイアス用接点部材49とドラムアース用接点と
しての金属軸21とが離れることにより、両接点間での浮
遊容量を形成する虞がなくなり、帯電電圧が安定して帯
電むらを生ずることがなくなる。即ち、ドラムアース用
接点を他の接点の近くに配置すると、ドラムアース用接
点のまわりに置かれる配線、接点等とその他の接点との
間に浮遊容量が生じ、現像、帯電、トナー残量検出にか
かる交流電圧を狂わせ易くなる。特に帯電を感光体ドラ
ム7に接触させて行うローラ帯電の場合、定電流制御を
行っているので浮遊容量による交流電圧変動が画像を大
きく乱すことになる。この点で本実施例のように各接点
を配置することにより、浮遊容量が生ずることがなくな
り、交流電圧を正常にかけることが出来、帯電むら等が
なくなるものである。
アス用接点部材49とを感光体ドラム7を挟んで互いに反
対側に設けてあることから、両接点間の距離が保て、両
者が電気的に干渉することがなくなるものである。
Aの概略制御構成について図49に示す機能ブロック図に
基づいて説明する。
御を行う制御部であって、例えばマイクロプロセッサ等
のCPU、該CPUの制御プログラムや各種データを格
納しているROM、及びCPUのワークエリアとして使
用されると共に、各種データの一時保存等を行うRAM
等を備えている。
(ジャムセンサ)等を備えたセンサ群61からの信号を受
ける。またアンテナ線27と現像スリーブ10d間の静電容
量の変化によってプロセスカートリッジB内のトナー残
量を検出するトナー残量検出機構61aからの信号を受け
る。更に、例えばコンピュータやワードプロセッサ等の
ホスト62から画像信号を受ける。
基づいて、例えば露光63、帯電64(帯電ローラ8等)、
現像65(現像スリーブ10d等)、転写66(転写ローラ4
等)及び定着67(定着ローラ5b等)等の各プロセス工
程及び記録媒体の搬送68(レジストローラ3d1,3d2や
排出ローラ3f1,3f2等)を制御する。また制御部60か
らドライバ69に与える駆動パルス数をカウントとするカ
ウンタ70を介してメイン駆動モータ71を駆動制御する。
トナー残量検出によるトナー無し信号を受け、プロセス
カートリッジBの交換報知72(例えばランプの点滅やブ
ザーを鳴らす等)を行うようになっている。
リッジBを画像形成装置Aに装着して画像形成を行う場
合の動作について説明する。
セットし、これを図示しない検出センサが検出すると、
又は記録媒体2を収納したカセット3hをセットして記
録開始キーを押すと、ピックアップローラ3b又は3i
が駆動すると共に、分離ローラ対3c1,3c2及びレジス
トローラ対3d1,3d2が回転して記録媒体2を画像形成
部へと搬送する。そして前記レジストローラ対3d1,3
d2の搬送タイミングと同期して感光体ドラム7が図1の
矢印方向へ回転し、帯電ローラ8に帯電バイアスを印加
することによって感光体ドラム7の表面を均一に帯電す
る。そして光学系1から画像信号に応じたレーザー光が
露光部9を介して感光体ドラム7の表面に照射し、該表
面に光照射に応じた潜像を形成する。
ジBの現像手段10が駆動し、トナー送り部材10bが駆動
してトナー溜め10a内のトナーを現像スリーブ10d方向
へ送り出すと共に、回転する現像スリーブ10dにトナー
層を形成する。この現像スリーブ10dに感光体ドラム7
の帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加して感光体
ドラム7の潜像をトナー現像する。前記感光体ドラム7
と転写ローラ4の間に記録媒体2を搬送し、且つ転写ロ
ーラ4に前記トナーと逆極性の電圧を印加することによ
り、感光体ドラム7上のトナー像を記録媒体2に転写す
る。
更に図1の矢印方向へ回転し、クリーニングブレード11
aによって感光体ドラム上に残ったトナーを掻き落とし
て除去して廃トナー溜め10cへ集める。
た記録媒体2を定着手段5へ搬送し、該定着手段5にお
いて熱及び圧力を印加して記録媒体4にトナー定着を行
った後、排出ローラ3e,3f1,3f2によって排出部6
へ排出する。このようにして所望画像を記録媒体2に記
録するものである。尚、定着手段としては、本実施例で
は所謂加熱定着を用いたが、これ以外にも例えば所謂加
圧定着装置等を適用することも当然可能である。
トリッジ及び画像形成装置の各部の他の実施例について
説明する。
ローラ8がローラ軸方向へ移動するのを規制する構成と
して、ローラ軸8aの一方端部を軸受24の突当部24aに
突き当てるようにしたが他の実施例として、図50及び図
51に示すように、円柱穴52aを有する軸受52によって帯
電ローラ8のローラ軸8aの一方端部を支持するように
構成しても良い。この構成にあっては、ローラ軸8aが
図50の矢印方向へ付勢力を受けると、ローラ軸端部が円
柱穴52aの底部52bに突き当たって位置決めされる。従
って、このように構成しても前述した実施例と同様の効
果を得ることが出来る。
一実施例の軸受24と同様にポリアセタール等の対金属摺
動性に優れたものを使用するのが好ましい。
に切欠52cを設け、該切欠52cを弾性変形させることに
よって帯電ローラ軸8aを強制嵌入するように構成して
も良い。このようにすると、帯電ローラ8の組立性が向
上する。更に前記切欠52cをプロセスカートリッジBの
実装時に下向きとなるように構成すると、前記円柱穴52
a内に微小の削り粉が出た場合でも、該削り粉は切欠52
cから下方へ落ちて穴52a内に残ることがなくなる。そ
のためにローラ軸8aを穴52a内で安定して回転させる
ことが出来る。
受52によって帯電ローラ軸8aの一方端部を支持するよ
うにした例を示したが、前記軸受24,52によって現像ス
リーブ10dの回転軸等を支持するようにしても良い。
8aが移動したときに接点部材26が塑性変形しないよう
に規制部材14bを設けた例を示したが、他の実施例とし
て図53に示すように、クリーニング枠体14に規制部材と
なるリブ53を設け、このリブ53に接点部材26を熱カシメ
等で固定するようにしても良い。このようにすると、帯
電ローラ8に図53の矢印に示す力Pが加わっても、接点
部材26はリブ53に当接してそれ以上の変形が抑えられ
る。従って、物流の過程やユーザーの使用時に誤ってカ
ートリッジBを落とす等して前記力Pが加わったとして
も、接点部材26の欠損を防止することが出来る。
面テープや接着剤等によってゴム等の緩衝材54を取り付
け、前記リブ53と接点部材26との間に緩衝材54が介在す
るようにしても良い。このようにすると、矢印方向の力
Pが帯電ローラ8に加わったとしても、接点部材26は緩
衝材54によって接点部材26の塑性変形を防止することが
出来る。更に接点部材26の先端と回転しているローラ軸
8aの軸方向端面とが平行に接触していないと、接点部
材26の先端がローラ軸8aの軸方向端面と片当たりにな
って振動し、異音を発し易くなる。しかし、前記のよう
に緩衝材54が設けてあると、前記振動を抑制して異音の
発生を防止することが出来るものである。
に示すように、現像枠体13に3本のリブ13b,13c,13
dを設け、第二リブ13cの先端をエッジ状にして現像ブ
レード10eに食い込むようにしたが、前記第二リブ13c
の先端形状としては必ずしもエッジ状でなくても、例え
ば図55に示すように先端鋭角状にし、この先端が現像ブ
レード10eに強く圧接するようにしても良い。
うに、アンテナ線27の露出部分に衝撃が加わったとき
に、アンテナ線27が現像枠体13の凹部13eから浮き上が
らないように、アンテナ線27に屈曲部27bを設けた。し
かしながら、この屈曲部27bの形状としては図18(b)
に示したものに限定する必要はなく、他にも例えば図56
(a)に示すように半円状、図56(b)に示すように台
形状等にしても効果的である。
めの構成としては、アンテナ線27に前記屈曲部27bを設
ける以外にも、図57に示すように、現像枠体13に切込み
13pを設けてアンテナ規制部を形成し、この切込み13p
にアンテナ線27を通すように構成しても良い。このよう
にすると、アンテナ線27に図57の矢印方向の外力が加わ
ったとしても、アンテナ線27は現像枠体13から浮き上が
ることはなく、現像枠体13とトナー漏れ防止シール29と
の間に隙間を生ずることもない。
も、図58に示すように、現像枠体13にアンテナ線27が通
る大きさの丸孔13qを設けてアンテナ規制部を形成し、
この丸孔13qにアンテナ線27を通すように構成しても良
い。このようにしても、前記切込み13pの場合と同様に
アンテナ線27に図58の矢印方向の外力が加わったとして
も、アンテナ線27が現像枠体13から浮き上がることがな
い。
10dの回転軸方向の位置決めについて説明しなかった
が、この位置決めも図10に示した帯電ローラ8と同様に
軸受部材に回転軸の一方端を突き当てて位置決めするよ
うにしても良く、この軸受部材の構成としては図50乃至
図52に示すように円筒状にすることも可能である。
非磁性トナーを使用する場合等にあっては塗布ローラに
よって現像スリーブ10dの表面にトナー層を形成するよ
うにするが、この場合には塗布ローラも前記と同様な軸
受部材の構成により、回転軸を突き当てるようにして位
置決めするようにすると良い。
現像手段において、図12及び図13に示すように、吹出シ
ート10iとトナー漏れ防止シール10hとがオーバーラッ
プするようにした例を示したが、図12及び図13に示す構
成はクリーニング手段において感光体ドラム7に対する
クリーニングブレード11a及びスクイシート11b、トナ
ー漏れ防止シール11eの関係で構成しても良い。即ち、
クリーニングブレード11aの長手方向両端部よりも外側
においてスクイシート11bとトナー漏れ防止シール11e
がオーバーラップするように構成すると良い。
ッジBは前述のように単色の画像を形成する場合のみな
らず、現像手段10を複数設け、複数色の画像(例えば2
色画像、3色画像或いはフルカラー等)を形成するカー
トリッジにも好適に適用することが出来る。
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。
例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲
にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワ
イヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負
のイオンを感光体ドラム7の表面に移動させ、該ドラム
7の表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当
然である。尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以外
にも、ブレード型(帯電ブレード)、パッド型、ブロッ
ク型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
リーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁
気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良
い。
は、像担持体としての例えば電子写真感光体等と、少な
くともプロセス手段の1つを備えたものである。従っ
て、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述し
た実施例のもの以外にも、例えば像担持体と帯電手段と
を一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にす
るもの。像担持体と現像手段とを一体化的にカートリッ
ジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。像担持体とク
リーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本
体に着脱可能にするもの。更には像担持体と、前記プロ
セス手段の2つ以上のものを組み合わせて一体的にカー
トリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等があ
る。
は、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写
真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリ
ッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
ある。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少
なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッ
ジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものであ
る。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体
的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするもの
をいう。
てレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれ
に限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファク
シミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成
装置に使用することも当然可能である。
電子写真感光体ドラムの軸線方向における中心が、前記
導電部材及び前記ドラムシャッタ当接部の設けられた側
へ片寄らせることで、プロセスカートリッジを装着する
際に負荷抵抗が大きくかかる側により大きな挿入力が加
わるようになり、前記把手部を持ってカートリッジを電
子写真感光体ドラムの軸線方向と交差する方向から前記
装置本体に装着する際に、ガタツキを生ずることが少な
く、スムーズな装着が可能となるものである。
と平行に設けるようにすると、この把手部を持って挿入
するときにカートリッジ長手方向を挿入方向に対して直
角に維持し易く、カートリッジ装着時の長手方向両側の
ガタツキをより減少することが出来る。
の全体断面説明図である。
説明図である。
(b)は回転半径方向断面図である
ップ状態を示す説明図である。
シートとの位置関係を示す説明図である。
のB−B断面図である。
る。
態の拡大断面説明図である。
面説明図である。
盛り上がった状態の説明図、(b)は接着剤の盛り上が
りを均した状態の説明図、(c)はシール部材を取り付
けた状態の説明図である。
断面説明図、(b)はアンテナ線が屈曲している場合の
断面説明図である。
の各部のサイズを示す説明図である。
漏れ防止シール及び衝立の説明図である。
漏れ防止シール及び衝立の説明図である。
漏れ防止シールの貼り付け説明図である。
る。
明図である。
置した状態説明図、(b)はクリーニング枠体を組立て
トレイに載置した状態説明図である。
工程説明図である。
る工程説明図である。
体ドラムが台に接触しないようにした構成説明図であ
る。
体ドラムが台に接触しないようにした構成説明図であ
る。
リーブが台に接触しないようにした構成説明図である。
ング枠体とを結合する状態の分解斜視説明図である。
明図、(b)は結合部材を取り付けた状態の断面説明図
である。
図である。
する状態説明図である。
する状態説明図である。
する状態説明図である。
した状態説明図である。
した状態説明図である。
り外す状態説明図である。
図である。
図である。
説明図である。
る。
る。
る。
図である。
図である。
した実施例の説明図である。
にした例の説明図であり、(b)は台形状にした例の説
明図である。
テナ線を通してアンテナ線の浮き上がりを防止する実施
例の説明図である。
線を通してアンテナ線の浮き上がりを防止する実施例の
説明図である。
ナー現像枠体、1…光学系、1a…光学ユニット、1a1
…開口、1b…ポリゴンミラー、1c…スキャナーモー
タ、1d…結像レンズ、1e…反射ミラー、1f…レー
ザーダイオード、2…記録媒体、3…搬送手段、3a…
給送トレイ、3a1…内部材、3a2…外部材、3b…ピッ
クアップローラ、3c1,3c2…分離ローラ、3d1,3d2
…レジストローラ、3e…中間排出ローラ、3f1,3f2
…排出ローラ、3g…ガイド部材、3h…カセット、3
i…ピックアップローラ、3j…給送ローラ、3k…セ
ンサ、4…転写手段、5…定着手段、5a…駆動ロー
ラ、5b…定着ローラ、5c…ヒータ、6…排出部、7
…感光体ドラム、7a…ドラム基体、7b…有機感光
層、7c…はす歯ギヤ、7c1…フランジ部、7c2…ボ
ス、7d…ギヤフランジ、7d1…ボス、7e…充填物、
7f…接着剤、8…帯電手段、8a…ローラ軸、9…露
光部、9a…切欠、10…現像手段、10a…トナー溜め、
10b…トナー送り部材、10c…磁石、10d…現像スリー
ブ、10e…現像ブレード、10f…リング部材、10g…ギ
ヤ、10h…トナー漏れ防止シール、10i…吹出シート、
10j…ブレード取付部材、10k…間隙、11…クリーニン
グ手段、11a…クリーニングブレード、11b…スクイシ
ート、11c…廃トナー溜め、11c1…スクイシート貼付座
面、11c2…上縁、11c3…衝立部材、11d…ブレード取付
部材、11e…トナー漏れ防止シール、12…トナー枠体、
12a…嵌合穴、12b…底部、12c…嵌合孔、12d…横リ
ブ、12e…開口、13…現像枠体、13a…開口、13b…第
一リブ、13c…第二リブ、13d…第三リブ、13e…凹
部、13f…ブレード取付面、13g…位置決めボス、13h
…接合面、13i…位置決めボス、13j…突出部、13k…
アーム部、13m…結合突部、13n…バネ受凹部、13o…
下端縁部、13p…切込み、13q…丸孔、13r…上面、14
…クリーニング枠体、14a…軸受部、14b…規制部材、
14c…ブレード取付面、14d…位置決めボス、14e…嵌
合穴、14f…突出部、14g…結合凹部、14h…締結部、
14i…嵌合孔、14j…雌ねじ部、14k…貫通孔、14m…
突起、14n…上面、14o…係止凹部、15…装置本体、15
a…操作部、16…開閉カバー、16a…ヒンジ、17…左ガ
イド部材、17a…第一ガイド部、17b…第二ガイド部、
17b1…段部、17c…軸受部、17d…回動規制ガイド部、
18…右ガイド部材、18a…第一ガイド部、18b…第二ガ
イド部、18b1…段部、18c…軸受部、18d…シャッタカ
ム部、19…加圧部材、19a…捩じりコイルバネ、19b…
コロ、20…突当部材、20a…当接面、21…金属軸、21a
…軸部、21b…鍔部、21c…ビス、22…導電性部材、22
a…孔部、22b…接点部、22c…爪部、23…軸受、24…
軸受、24a…突当部、25…スプリング、26…接点部材、
27…アンテナ線、27a…接点部、27b…屈曲部、28…カ
バーフィルム、29…トナー漏れ防止シール、30…接着
剤、31…隙間、32隙間、33…現像枠体形成型、34…クリ
ーニング枠体成形型、35…ドラムシャッタ、35a…リン
ク部、35b…アーム部、35c…軸、35d…リンクボス、
35e…捩じりコイルバネ、36…組立てトレイ、36a…部
材、36b…コンベアローラ、37…組立てトレイ、37a…
嵌合突起、37b…コンベアローラ、38…結合部材、38a
…基体、38b…ビス孔、38c…垂直部、38d…バネ取付
部、38e…圧縮バネ、39…ビス、40…突出リブ、41…加
圧面、42…位置決め溝、42a…当接面、43…補助リブ、
44…リンク部材、45…駆動ギヤ、46…レーザーシャッ
タ、46a…シャッタ部、46b…リンク部、46c…軸、47
…アーム部材、47a…軸、47b…バネ、48…現像バイア
ス用接点部材、49…帯電バイアス用接点部材、50a…ア
ンテナ線用接点部材、50b…現像バイアス用接点ピン、
50c…帯電バイアス用接点ピン、50d…ホルダカバー、
50e…電気基板、50f…導電性圧縮バネ、51…アース用
接点部材、52…軸受、52a…円柱穴、52b…穴底部、52
c…切欠、53…リブ、54…緩衝材、60…制御部、61…セ
ンサ群、61a…トナー残量検出センサ、62…ホスト、63
…露光、64…帯電、65…現像、66…転写、67…定着、68
…搬送、69…ドライバ、70…カウンタ、71…駆動モー
タ、72…交換報知、73…凹部、74…凸部
Claims (4)
- 【請求項1】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
カートリッジにおいて、 枠体と、 電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラムの軸線方向一端に設けられ
た、前記装置本体に設けられた電気接点と接触すること
によって、前記電子写真感光体ドラムを電気的に接地す
るための導電部材であって、前記プロセスカートリッジ
が前記装置本体に装填される際に、前記電気接点と接触
する導電部材と、 前記電子写真感光体ドラムを保護するために、前記ドラ
ム枠体の開口部を閉じる閉鎖位置と、前記閉鎖位置から
退避して前記開口部を開放する開放位置とを取り得るド
ラムシャッタと、 前記一端に設けられ、前記プロセスカートリッジが前記
装置本体に装着される際に、前記装置本体に設けられた
本体当接部に当接して、前記ドラムシャッタ部材を前記
開放位置へ移動させるドラムシャッタ当接部と、 前記枠体に設けられた把手部であって、前記軸線方向に
おける前記プロセスカートリッジの中心よりも、前記導
電部材及び前記ドラムシャッタ当接部の設けられた側
へ、前記軸線方向における前記把手部の中心を片寄らせ
た把手部と、 を有し、前記プロセスカートリッジは前記軸線方向と交
差する方向から前記装置本体に装着されることを特徴と
するプロセスカートリッジ。 - 【請求項2】 前記把手部は前記プロセス手段としての
現像手段側の枠体の外表面に前記電子写真感光体ドラム
と平行に設けられていることを特徴とする請求項1に記
載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項3】 前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての帯電手段、現像手段またはクリーニ
ング手段と前記電子写真感光体ドラムを一体的にカート
リッジ化した請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項4】 プロセスカートリッジを着脱可能であっ
て、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、 (a)前記プロセスカートリッジを前記画像形成装置の本
体に装着する装着方向と交差する方向において一端側に
設けられた電気接点と、 (b)前記一端側に設けられた本体当接部と、 (c) 枠体と、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感
光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記電子写真感
光体ドラムの軸線方向一端に設けられた、前記電気接点
と接触することによって、前記電子写真感光体ドラムを
電気的に接地するための導電部材であって、前記プロセ
スカートリッジが前記装置本体に装填される際に、前記
電気接点と接触する導電部材と、前記電子写真感光体ド
ラムを保護するために、前記ドラム枠体の開口部を閉じ
る閉鎖位置と、前記閉鎖位置から退避して前記開口部を
開放する開放位置とを取り得るドラムシャッタと、前記
一端に設けられ、前記プロセスカートリッジが前記装置
本体に装着される際に、前記本体当接部に当接して、前
記ドラムシャッタ部材を前記開放位置へ移動させるドラ
ムシャッタ当接部と、前記枠体に設けられた把手部であ
って、前記軸線方向における前記プロセスカートリッジ
の中心よりも、前記導電部材及び前記ドラムシャッタ当
接部の設けられた側へ、前記軸線方向における前記把手
部の中心を片寄らせた把手部と、を有し、前記軸線方向
と交差する方向から前記装置本体に装着される前記プロ
セスカートリッジを取り外し可能に装着するためのカー
トリッジ装着手段と、 (d)前記記録媒体を搬送する搬送手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
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