JP4440569B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジに関する。詳しくは、像担持体と、この像担持体の周囲に配置される電子写真プロセス手段の少なくとも一つの手段とからなるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、像担持体と、その周囲に配置される電子写真プロセスユニットとを一体にして画像形成装置本体に対して着脱自在としたプロセスカートリッジが数多く提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
一方、近年の画像形成装置においては、パーソナルコンピューターの普及に伴い、小型化されたプリンタや複写機等が望まれている。しかし、プリンタ等を小型化すると、プロセスカートリッジや転写ユニットなどの周囲も省スペース化せざるを得ない。その結果、各ユニットを画像形成装置から着脱する際にそれぞれのユニットが離間する十分なスペースの確保が困難となる。このため、画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着する際に、プロセスカートリッジが傾くと、プロセスカートリッジ外周面を構成する感光体保護カバーやカートリッジ枠体のエッジ部が転写ベルト等の画像形成装置内の部材に突き当たり、これらの部材に傷や破れ等の損傷が発生する恐れがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３０６６１１号公報
【特許文献１】
特開２００２−９１２６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その第一の目的とするところは、以下のようなプロセスカートリッジを提供することである。すなわち、プロセスカートリッジや転写ユニット等の周辺を省スペース化した場合であっても、プロセスカートリッジの装着に際して、転写ベルト等の部材に傷や破れ等の破損を生じさせないプロセスカートリッジである。また、第二の目的とするところは、以下のようなプロセスカートリッジを提供することである。すなわち、プロセスカートリッジや転写ユニット等の周辺を省スペース化した場合であっても、プロセスカートリッジの取り出しに際して、又はプロセスカートリッジが装置本体内に搭載された状態で転写ユニットを装置本体に装着するに際して、転写ベルト等の部材に傷や破れ等の破損を生じさせないプロセスカートリッジである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第一の目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体の周囲に配置される電子写真プロセス手段の少なくとも一つの手段と、該像担持体および該プロセス手段を支持し、該像担持体を画像形成装置本体の転写手段に対して開口する転写開口を有するカートリッジ枠体と、該転写開口を覆う保護カバーとを備え、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、上記保護カバーは、上記プロセスカートリッジが上記画像形成装置に装着された後に、上記転写開口から退避可能なように、あるいは抜き取り可能なように構成され、上記画像形成装置本体への装着方向は該像担持体軸方向と同一であり、上記プロセスカートリッジ外周面を構成する上記保護カバーの装着方向における先端部の上記転写手段との対向面側がテーパ形状であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のプロセスカートリッジにおいて、上記プロセスカートリッジ外周面を構成する上記カートリッジ枠体の装着方向における先端部が、テーパー形状であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２のプロセスカートリッジにおいて、上記保護カバーは、上記転写開口面のある側面の全面を覆っていることを特徴とするものである。
また、第二の目的を達成するために請求項４の発明は、請求項１、２、又は３のプロセスカートリッジにおいて、上記プロセスカートリッジ外周面を構成する上記保護カバーの装着方向における先端部とは逆側の端部が、テーパ形状であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１乃至４の発明においては、プロセスカートリッジ外周面の装着方向における先端部をテーパ形状とした。このテーパーは、装着方向における先端ほどプロセスカートリッジの外周径が小さくなるように構成されている。よって、画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着する際に、従来に比して転写ベルト等の画像形成装置本体内に設けられた他の部材に突き当たりにくくなる。また、万一突き当たった場合であっても、テーパー形状なので他の部材が損傷するのを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一の実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋを備えている。これらは、画像形成剤として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ２Ｙを例として以下に説明する。図２に示すように、ドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置３Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。このプロセスカートリッジ２Ｙは、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【０００９】
上記帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋの図中下方に設けられた露光装置５３より発せられるレーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト５１上に中間転写される。ドラムクリーニング装置３Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上にＭ、Ｃ、Ｂｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト５１上に中間転写される。なお、露光装置５３は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１０】
露光装置５３の図１中下側には、紙収容カセット５８、これらに組み込まれた給紙ローラ５７、レジストローラ対５６などを有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット５８は、記録体たる転写紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ５７を当接させている。給紙ローラ５７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対５６のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対５６は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ５７と、タイミングローラ対たるレジストローラ対５６との組合せによって記録体搬送装置が構成されている。この記録体搬送装置は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット５８から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
【００１１】
プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト５１を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット５０が配設されている。この転写ユニット５０は、中間転写ベルト５１の他、クリーニング装置６０などを備えている。また、４つの１次転写バイアスローラ６１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ、２次転写バックアップローラ６２、テンションローラ６３なども備えている。中間転写ベルト５１は、これらのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ６１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト５１を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト５１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ６１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト５１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５１上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００１２】
上記２次転写バックアップローラ６２は、２次転写ローラ５５との間に中間転写ベルト５１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト５１上に形成された可視像たる４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。そして、転写紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト５１には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置６０によってクリーニングされる。
【００１３】
２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト５１と２次転写ローラ５５との間に挟まれて、上記レジストローラ対５６側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置５４のローラ間を通過する際に、熱と圧力と影響を受けて、表面のフルカラートナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、不図示のスタック部が形成されており、上記排紙ローラ対６７によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部に順次スタックされる。なお、中間転写ベルト状の残留トナーは、クリーニング装置６０によりクリーニングされ、次の作像工程に備えられる。
【００１４】
上記転写ユニット５０と、これよりも上方にあるスタック部との間には、収容器取付部たるボトル支持部５２が配設されている。このボトル支持部５２は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナーを収容する剤収容器たるトナーボトル６５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを搭載している。トナーボトル内の６５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナーは、それぞれ不図示のトナー供給装置により、プロセスカートリッジ２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの現像装置に適宜補給される。これらのトナーボトル６５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、プロセスカートリッジ２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋとは独立してプリンタ１００本体に脱着可能である。
【００１５】
図３は、Ｙ用のプロセスカートリッジの概略構成を示す正面図である。本実施形態では、プロセスカートリッジの筺体をなすカートリッジ枠体８内には、感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置及び現像装置を有している。カートリッジ枠体８には、感光体１Ｙが転写ベルト５１に接するために、転写開口部が設けられている。この転写開口は、プロセスカートリッジ２Ｙが装置本体に装着される前は、図３に示すように、感光体１Ｙを保護するために保護カバー７Ｙで覆われている。プロセスカートリッジが装置本体外にあるときに、外光等の外的刺激、又は誇りなどの異物から感光体を保護するためである。
【００１６】
保護カバー７Ｙは、プロセスカートリッジが画像形成装置に装着された後に、転写開口部から退避可能なように、あるいは抜き取り可能なように構成されている。かかる構成により、装置本体へ装着後、感光体１Ｙが転写ベルト５１に対して、露出して対向するようなる。なお、移動可能手段としては、例えばシャッター方式などを採用することができる。
【００１７】
図４は、本実施形態に係るプロセスカートリッジ２Ｙの概略構成を示す右側面図である。図中に示す矢印は、画像形成装置本体へのプロセスカートリッジの装着方向を示している。本実施形態では、画像形成装置本体への装着方向は感光体１Ｙの軸方向と一致する。このように構成することにより、中間転写ベルト等の転写ユニットと感光体との離間スペースを小さくすることができる。よって、転写ユニットを大きく退避させる機構が必要なく、装置の小型化、簡略化に大きく寄与する。なお、プロセスカートリッジを感光体軸方向以外から脱着するよう構成する場合においては、例えば中間転写ベルトを大きく退避させるなどの機構が必要となる。このため、装置の大型化は避けられず、好ましくない。
【００１８】
本実施形態にかかる保護カバー７は、装置本体への装着方向先端部を図４に示すようにテーパ形状７ａとしている。本実施形態では、保護カバー７の上面側が、装着方向先端側に行くほど装置本体から離れるよう、長手方向に５［ｍｍ］、高さ方向に１［ｍｍ］のテーパーを設けている。
プロセスカートリッジにおいて最も突出しており、転写ユニットと突き当たりやすい部位である保護カバーの装着方向先端部にテーパーを設けることにより、以下の効果を得ることができる。すなわち、装置本体に装着する際に、従来に比してプロセスカートリッジが転写ベルト等の他の部材に突き当たり難くなる。また、万一突き当たった場合であっても、テーパー形状なので転写ベルト等に傷や破れ等の損傷を防止することができる。
【００１９】
＜変形例１＞
次に、上記実施形態のプリンタに搭載されるプロセスカートリッジとは別の変形例１について説明する。
図５は、変形例１に係る保護カバー１７を備えたプロセスカートリッジ１０を示す概略構成を示す右側面図である。基本的な構成は、上記実施形態と同様であるが、以下の点が異なる。本変形例１に係る保護カバー１７は、上記実施形態と同様に装置本体への装着方向に対する先端部がテーパ形状１７ａとなっていることに加えて、保護カバー１７の装着方向手前側である端部もテーパ形状１７ｂとなっている。そして、プロセスカートリッジを装置本体に装着後に保護カバーを転写開口部から退避せしめ、感光体１が転写ベルト５１に対して露出して対向するように構成されている。また、プロセスカートリッジを装置本体から取り出す際、及びプロセスカートリッジを装置本体に搭載した状態で転写ユニットを画像形成装置に装着する際には、これらに先立って転写開口部から退避している保護カバー１７が再び転写開口部を覆うよう構成されている。
本変形例１では、上述したように保護カバー１７の装着方向手前側の端部もテーパー形状としている。これにより、プロセスカートリッジを装置本体から取り出す際にも、従来に比してプロセスカートリッジが転写ベルト等の他の部材に突き当たり難くなる。また、万一突き当たった場合であっても、テーパー形状なので転写ベルト等の傷や破れ等の損傷を防止することができる。また、プロセスカートリッジが装置本体内に搭載された状態で、転写ユニットを装置本体に脱着する際にも、従来に比してプロセスカートリッジが転写ベルト等の他の部材に突き当たり難くなる。また、万一突き当たった場合であっても、テーパー形状なので転写ベルト等の傷や破れ等の損傷を防止することができる。
【００２０】
＜参考例１＞
次に、上記実施形態のプリンタに搭載されるプロセスカートリッジとは別の参考例１について説明する。
図６は、参考例１に係るプロセスカートリッジ２０を示す概略構成を示す右側面図である。基本的な構成は、上記実施形態と同様であるが、以下の点が異なる。本参考例１では、上記実施形態とは異なり保護カバーは、装置本体に装着される前に取り外すよう構成されている。そして、カートリッジ枠体２８の装置本体への装着方向先端部であって、転写ユニットと接する側である先端部にテーパ２８ａを設けている。
本参考例１では、最も突出している部位である保護カバーを装着前に抜き取り、転写ベルト等とぶつかりやすい部位であるカートリッジ枠体２８の先端部にテーパー２８ａを設けている。これにより、装置本体にプロセスカートリッジを装着する際に、従来に比してプロセスカートリッジが転写ベルト等の他の部材に突き当たり難くなる。また、万一突き当たった場合であっても、テーパー形状なので転写ベルト等の傷や破れ等の損傷を防止することができる。
【００２１】
＜変形例２＞
次に、上記実施形態のプリンタに搭載されるプロセスカートリッジとは別の変形例２について説明する。
図７は、変形例２に係るプロセスカートリッジ３０を示す概略構成を示す正面図である。基本的な構成は、上記実施形態と同様であるが、保護カバーにより覆われる領域が異なっている。上記実施形態では、カートリッジ枠体の転写開口部に保護カバーを設けている。一方、本変形例２では、転写開口部のある側面である、転写ユニットと接する側の全面を保護カバー３９により覆っている。これにより、転写ベルト５１等の転写ユニットは、プロセスカートリッジ３０のカバー以外には接触する恐れがない。従って、より確実に転写ベルト等の周辺部材の破損を防止できる。また、本変形例２に係る保護カバー３９は、上記実施形態と同様に装置本体への装着方向に対する先端部がテーパ形状３９ａとなっているので、装置本体に装着する際に、従来に比してプロセスカートリッジが転写ベルトに突き当たり難くなる。また、万一突き当たった場合であっても、テーパー形状なので転写ベルト等に傷や破れ等の損傷を防止することができる。
【００２２】
なお、上記実施形態や変形例、及び参考例に使用したプリンタは、本発明が適用できる装置の一例であり、この装置に限定されるものではない。また、上記実施形態等では、プロセスカートリッジとして、像担持体たる感光体、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置及び現像装置を有している例を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、像担持体及びこの像担持体の周囲に配置される電子写真プロセス手段の少なくとも一つの手段とを備えたプロセスカートリッジであれば適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１乃至４の発明によれば、プロセスカートリッジや転写ユニット等の周辺を省スペース化した場合であっても、プロセスカートリッジの装着に際して、転写ベルト等の部材に傷や破れ等の破損が発生しないという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用のプロセスカートリッジと、その周囲とを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタのＹ用のプロセスカートリッジの概略構成を示す正面図。
【図４】実施形態に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す右側面図。
【図５】変形例１に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す右側面図。
【図６】変形例２に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す右側面図。
【図７】変形例３に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す正面図。
【符号の説明】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ 感光体
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ プロセスカートリッジ
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ クリーニング装置
４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ 帯電装置
５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ 現像装置
７ 保護カバー
７ａ テーパ形状
７ｂ テーパ形状
１０ プロセスカートリッジ
１７ 保護カバー
１７ａ テーパー形状
２０ プロセスカートリッジ
２８ カートリッジ枠体
２８ａ テーパー形状
３０ プロセスカートリッジ
３９ 保護カバー
３９ａ テーパー形状
５０ 転写ユニット
１００ プリンタ

Claims (4)

1. 像担持体と、該像担持体の周囲に配置される電子写真プロセス手段の少なくとも一つの手段と、該像担持体および該プロセス手段を支持し、該像担持体を画像形成装置本体の転写手段に対して開口する転写開口を有するカートリッジ枠体と、該転写開口を覆う保護カバーとを備え、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、
   上記保護カバーは、上記プロセスカートリッジが上記画像形成装置に装着された後に、上記転写開口から退避可能なように、あるいは抜き取り可能なように構成され、
   上記画像形成装置本体への装着方向は該像担持体軸方向と同一であり、
   上記プロセスカートリッジ外周面を構成する上記保護カバーの装着方向における先端部の上記転写手段との対向面側がテーパ形状であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 請求項１のプロセスカートリッジにおいて、
   上記プロセスカートリッジ外周面を構成する上記カートリッジ枠体の装着方向における先端部が、テーパー形状であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 請求項１又は２のプロセスカートリッジにおいて、
   上記保護カバーは、上記転写開口面のある側面の全面を覆っていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 請求項１、２、又は３のプロセスカートリッジにおいて、
   上記プロセスカートリッジ外周面を構成する上記保護カバーの装着方向における先端部とは逆側の端部が、テーパ形状であることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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