JP4345731B2 - 現像カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
現像カートリッジの画像形成装置本体への装着時には現像電極が装置本体側に設けられた給電電極に接触する接続位置に配置され、非装着時には現像電極が接続位置より退避した退避位置に配置される。これにより、現像カートリッジを単体で運搬する際などには、現像電極を接続位置より退避させることができるため、現像電極が他部材との干渉によって損傷を受けることを防止できる。
さらに、現像電極は、現像カートリッジの装置本体に対する装着時に、装置本体側から現像ローラに対して出力される駆動力を受けた電極変位機構によって退避位置から接続位置へと変位される。これにより、現像カートリッジの使用時に自動的に退避位置にある現像電極を接続位置へと変位させることができる。従って、装置本体側に現像電極を変位させるための手段を特別に設けずに済む。
退避位置にある現像電極がカバー部材によって覆われるため、現像電極が確実に保護される。
現像電極が変位するために、現像ローラとの導通を如何に確保するかが問題となるが、本構成によれば、現像電極を付勢するための電極付勢バネによって現像電極と現像ローラとを電気的に接続させるため、簡易な構成で確実に導通をとることができる。
現像ローラへ装置本体側からの駆動力を伝達する駆動力伝達部と電極変位機構とが、現像ローラの軸方向における反対側の端部に配置されているため、各部品が一方側に偏らず、各部品の配置スペースを確保しやすい。
現像ローラの回転軸に対して従動回転可能に連結されたカムギアによって、現像ローラの回転に伴って現像電極を退避位置側から接続位置側へと押圧変位させる。これにより、現像電極を変位させるための構成を簡易に実現することができる。
カムギアは、現像電極を接続位置まで押圧変位させた後に現像ローラの回転軸に対して非連結状態となる間欠ギアであるので、印刷時等には現像ローラからの動力が現像電極に伝達されなくなり、現像電極を接続位置に維持することができる。
電極変位機構は、現像カートリッジの装置本体からの離脱に伴って、現像電極を接続位置から退避位置へと変位させるため、メンテナンス等の際に現像カートリッジを離脱した場合にも、現像電極が他部材との干渉によって損傷を受けることを防止できる。
電極変位機構は、現像カートリッジの装置本体からの離脱に伴って、現像電極を接続位置から退避位置へと変位させるため、メンテナンス等の際に現像カートリッジを離脱した場合にも、現像電極が他部材との干渉によって損傷を受けることを防止できる。また、現像カートリッジの離脱に伴って、現像ローラの回転軸に対して非連結状態であったカムギアを連結状態とするため、現像カートリッジを再び装着したときに、現像電極をカムギアにより再び接続位置へと変位させることができる。
本発明の実施形態1を図1から図16を参照しつつ説明する。
1.画像形成装置の全体構成
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタ1を示す要部側断面図である。図1において、レーザプリンタ1は、画像形成装置本体としての本体フレーム2内に、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。なお、以下の説明においては、図1の右側を前方とする。
フィーダ部4は、本体フレーム2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7と、給紙トレイ6の前端部上方に設けられる給紙ローラ8および分離パッド9と、給紙ローラ8に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ10,11と、紙粉取りローラ10,11に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ12とを備えている。
画像形成部5は、スキャナ部16、プロセスカートリッジ17および定着部18を備えている。
スキャナ部16は、本体フレーム2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず)、回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20,21、反射鏡22,23,24を備えている。レーザ発光部からの発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー19、レンズ20、反射鏡22,23、レンズ21、反射鏡24の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ17の感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射される。
プロセスカートリッジ17は、スキャナ部16の下方に設けられる。このプロセスカートリッジ17は、本体フレーム2に対して着脱自在に装着される感光体カートリッジとしてのドラムカートリッジ26(本発明の「像担持体カートリッジ」に相当)と、ドラムカートリッジ26に収容される現像剤カートリッジとしての現像カートリッジ28とを備えている。なお、本体フレーム2の前面には、図1に示すように、下端部側を中心軸として開閉可能な前面カバー2aが設けられており、プロセスカートリッジ17はこの前面カバー2aを開けて本体フレーム2内に着脱可能に収容される。
定着部18は、図1に示すように、プロセスカートリッジ17の後方下流側に設けられ、加熱ローラ41、加熱ローラ41を押圧する押圧ローラ42、および、これら加熱ローラ41および押圧ローラ42の下流側に設けられる1対の搬送ローラ43を備えている。加熱ローラ41は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、メインモータ66からの動力の入力により、矢印方向(時計方向)に回転駆動される。また、押圧ローラ42は、この加熱ローラ41を押圧した状態で、この加熱ローラ41に従動して矢印方向(反時計方向)に回転される。そして、定着部18では、プロセスカートリッジ17において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ41と押圧ローラ42との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を搬送ローラ43によって、排紙パス44に搬送するようにしている。排紙パス44に送られた用紙3は、排紙ローラ45に送られて、その排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
次に、本実施形態に係るレーザプリンタ1の電気的構成について説明する。図2は、レーザプリンタ1の電気的構成を概念的に示すブロック図である。
次に現像カートリッジ28に設けられた電極変位機構96とその周辺部位の構成について説明する。図3は、プロセスカートリッジ17の平面図、図4は、プロセスカートリッジ17の左側面図(図1の紙面手前側から見た側面図)、図5は、プロセスカートリッジ17の右側面図(図1の紙面奥側から見た側面図)、図6は、現像カートリッジ28の平面図、図7は現像カートリッジ28の左側面図である。なお、図3及び図5には、説明の都合上、本体フレーム2内に設けられた後述の給電電極115も示されている。
現像カートリッジ28が本体フレーム2に対して非装着の状態(即ち新品の現像カートリッジ28が本体フレーム2に装着される前の状態、若しくは現像カートリッジ28を本体フレーム2から離脱した後の状態)では、図11及び図14に示すように、カムギア102が初期位置にあって歯部103の一端部が現像ローラ軸ギア100に噛合した連結状態となっている。このとき、ストッパ121の延出片129の先端は、カムギア102のストッパ変位部130における円弧部130aの一端寄り位置に当接しており、これによりストッパ121は、当接突起127がカバー部材97の内側に退避した非突出位置にある。また、現像電極95は、電極付勢バネ117の付勢により、係止ピン119がストッパ121の戻り規制部133の下側に入り込んだ退避位置にある。退避位置にある現像電極95は、図6に示すように、全体がカバー部材97に覆われており、外側に突出していない状態である。
以上のように本実施形態によれば、現像カートリッジ28の本体フレーム2への装着時には現像電極95が本体フレーム2側に設けられた給電電極115に接触する接続位置に配置され、非装着時には現像電極95が接続位置より退避した退避位置に配置される。これにより、現像カートリッジ28を単体で運搬する際などには、現像電極95を接続位置より退避させることができるため、現像電極95が他部材との干渉によって損傷を受けることを防止できる。
さらに、現像電極95が、解除突起131、ストッパ121及び電極付勢バネ117によって構成される電極退避手段により、現像カートリッジ28の離脱動作に伴って接続位置から退避位置に変位されるため、メンテナンス等の際に現像カートリッジ28を離脱した場合にも、現像電極95が他部材との干渉によって損傷を受けることを防止できる。
次に本発明の参考例について図17及び図18を参照して説明する。図17及び図18は、本参考例の現像カートリッジ140を簡略に示した側面図である。なお、以下の説明において、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1) 上記各実施形態では、メインモータから現像ローラに対して出力される駆動力を利用して現像電極を変位させるように構成したものを示したが、本発明によれば、現像電極をその他の方法で変位させるように構成しても良い。例えば、画像形成装置本体に、現像ローラとは別に、現像カートリッジの現像電極を直接的、間接的に変位させる電極変位手段を設けても良い。また、電極変位手段は、モータ等の動力を利用しても現像電極を経にさせても良く、あるいは、画像形成装置本体内への現像カートリッジの装着動作を利用して現像電極を変位させるように構成しても良い。
(2) 上記各実施形態では、現像ローラを有する現像カートリッジと像担持体を有する像担持体カートリッジとが分離されたものを示したが、本発明は、現像ローラや像担持体を一体のカートリッジとして構成したものにも適用することができる。
2...本体フレーム(画像形成装置本体)
17...プロセスカートリッジ
26...ドラムカートリッジ(像担持体カートリッジ)
27...感光ドラム(像担持体)
28,140...現像カートリッジ
31...現像ローラ
31a...ローラ軸(回転軸)
66...メインモータ(駆動手段)
71...バイアス印加回路
85...駆動力伝達部
86...ギアカバー(カバー部材)
87...駆動力伝達ギア(電極変位機構、判別部材変位部)
95,146...現像電極
96...電極変位機構
97...カバー部材
102...カムギア
105...押圧部
115,150...給電電極
117...電極付勢バネ
141...新旧判別部材(電極変位機構)
148...アーム部材
Claims (10)
- 画像形成装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジであって、
像担持体に対して現像剤を供給する現像ローラと、
前記現像ローラを収容する筐体と、
前記現像ローラに電気的に接続されるとともに、前記画像形成装置本体への装着時に前記画像形成装置本体側に設けられたバイアス印加用の給電電極に接触可能な接続位置に配置され、前記画像形成装置本体に対する非装着時に前記接続位置より退避した退避位置に配置される現像電極と、
前記画像形成装置本体側から前記現像ローラに対して出力される駆動力を受けて、前記現像電極を前記退避位置から前記接続位置へと変位させる電極変位機構と、を備え、
前記現像電極は、前記接続位置において前記退避位置よりも前記筐体の外側に突出した位置に配置されることを特徴とする現像カートリッジ。 - 前記退避位置にある前記現像電極を覆うとともに、前記接続位置にある前記現像電極を露出させるカバー部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の現像カートリッジ。
- 前記現像電極を前記接続位置及び前記退避位置のうちの一方側から他方側へ向けて付勢するとともに、前記現像電極と前記現像ローラとを電気的に接続させる導通性の電極付勢バネを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像カートリッジ。
- 前記現像ローラの軸方向における一端側には、前記画像形成装置本体から出力される駆動力を前記現像ローラに伝達する駆動力伝達部が設けられ、前記現像ローラの他端側には、前記電極変位機構が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の現像カートリッジ。
- 前記電極変位機構は、前記現像ローラの回転軸に対して従動回転可能に連結されるとともに、前記現像ローラの回転に伴って前記現像電極を前記退避位置から前記接続位置へと押圧変位させる押圧部を有するカムギアを備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の現像カートリッジ。
- 前記カムギアは、間欠ギアであって、前記現像電極を前記接続位置まで押圧変位させる位置まで回転した後に前記現像ローラの回転軸に対して非連結状態となることを特徴とする請求項5に記載の現像カートリッジ。
- 前記電極変位機構は、当該現像カートリッジの前記画像形成装置本体からの離脱に伴って、前記現像電極を前記接続位置から前記退避位置へと変位させることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の現像カートリッジ。
- 前記電極変位機構は、当該現像カートリッジの前記画像形成装置本体からの離脱に伴って、前記現像電極を前記接続位置から前記退避位置へと変位させるとともに、前記カムギアを前記現像ローラの回転軸に対して連結状態とすることを特徴とする請求項6に記載の現像カートリッジ。
- 請求項1から請求項8のいずれかに記載の現像カートリッジと、この現像カートリッジを着脱可能でかつ前記像担持体を有した像担持体カートリッジと、を備え、前記画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ。
- 請求項1から請求項8のいずれかに記載の現像カートリッジと、
前記現像ローラに対して駆動力を付与する駆動手段と、
前記給電電極に電気的に接続され前記現像ローラに現像バイアスを印加させるバイアス印加手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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