JP4635645B2 - 画像形成装置及びトナーカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像して被記録媒体に付着させることで画像を形成するいわゆる電子写真方式の画像形成装置、並びに、その画像形成装置で使用可能なトナーカートリッジに関する。

従来より、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、前記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されたトナーを前記静電潜像担持体の表面に付着させて前記静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段により前記静電潜像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置が考えられている。この種の画像形成装置では、静電潜像担持体の表面に静電潜像が形成されると、現像手段は、トナーカートリッジに収容されたトナーを前記静電潜像担持体の表面に付着させて前記静電潜像を現像する。続いて、前記のように現像手段により前記静電潜像担持体の表面に付着されたトナーを、転写手段が被記録媒体に転写することにより、前記被記録媒体に前記静電潜像に対応した画像を形成することができる。

この種の画像形成装置では、静電潜像担持体としての感光体を一様に帯電させる帯電器、現像手段としての現像ローラ、或いは、転写手段としての転写ローラなど、各種部材にバイアス電圧を印加する必要がある。そこで、画像形成装置本体と現像カートリッジとの間に電極を設け、その電極を介して前記バイアス電圧を供給することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、この種の電極の具体的な構成としては、現像ローラを備えたカートリッジの端面と画像形成装置本体とにそれぞれ電極を設け、前記カートリッジを本体に装着すると両電極が当接し合うようにした構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−３２７２８８号公報 特開平１１−３０５６２９号公報

ところが、前述のように、静電潜像担持体の近辺には帯電器等へバイアス電圧を供給するための電極が設けられ、現像手段へのバイアス電圧を供給するための電極がその近辺に設けられると、電極間でリークが発生する可能性がある。この課題は、装置の小型化を図った際には一層深刻な課題となる。特許文献２のように、現像手段を備えたカートリッジの中でも静電潜像担持体から比較的離れた位置に電極を設ければ、前記課題はある程度解決されるが、現像手段を備えたカートリッジに電極を設けている以上、その電極を静電潜像担周辺の電極から隔離するのにも限界がある。そこで、本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、現像手段に供給すべき電圧が供給される電極を静電潜像担持体から良好に隔離して、リークの発生を一層良好に防止することを目的としてなされた。

また、この種の画像形成装置では、トナーが収容されたトナーカートリッジを交換可能に設ける場合が多い。ところが、この場合、トナーカートリッジが取り外され、現像手段と静電潜像担持体との間にトナーが存在しない状態で現像手段に電圧が印加されると、静電潜像担持体の表面が損傷する可能性がある。そこで、本発明は、トナーカートリッジが着脱可能に構成された電子写真方式の画像形成装置において、トナーカートリッジが取り外された状態で現像手段に電圧が印加されるのを防止することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、前記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されたトナーを前記静電潜像担持体の表面に付着させて前記静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段により前記静電潜像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置であって、前記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも前記現像手段を収容した現像カートリッジと、前記トナーカートリッジに設けられ、前記現像手段に供給すべき電圧が印加される現像接点と、前記トナーカートリッジ及び前記現像カートリッジにそれぞれ設けられ、互いに接続されることによって前記現像接点に印加された電圧を前記現像手段に供給可能とする電気的接続部と、を備え、前記トナーカートリッジの電気的接続部と前記現像接点とが、そのトナーカートリッジの長手方向に互いに対向する面に設けられて互いに電気的に接続されたことを特徴としている。

このように構成された本発明では、現像カートリッジにトナーカートリッジが装着され、現像カートリッジ及びトナーカートリッジの電気的接続部が互いに接続されると、トナーカートリッジに設けられた現像接点に印加された電圧を現像手段に供給することが可能となる。このように、本発明では、現像手段に供給すべき電圧が印加される電極（現像接点）をトナーカートリッジに設けているので、その現像接点を静電潜像担持体から極めて良好に隔離して、前述のようなリークの発生を極めて良好に防止することができる。従って、本発明を適用すれば、リークの発生を危惧することなく画像形成装置を良好に小型化することができる。また、本発明では、前記トナーカートリッジの電気的接続部と前記現像接点とが、そのトナーカートリッジの長手方向に互いに対向する面に設けられて互いに電気的に接続されている。すなわち、現像接点と現像カートリッジへの電気的接続部とが互いに対向する面に設けられているので、リークの発生を一層良好に防止することができる。

また、本発明では、トナーカートリッジが現像カートリッジから取り外され、現像カートリッジ及びトナーカートリッジの電気的接続部が互いに隔離されると、現像手段には電圧が印加されない。このため、トナーカートリッジが取り外された状態で現像手段に電圧が印加されるのも良好に防止することができる。従って、現像手段と静電潜像担持体との間にトナーが存在しない状態で現像手段に電圧が印加されて静電潜像担持体の表面が損傷するのを、極めて良好に防止することができる。

なお、本発明は、前記電気的接続部の構成を特に限定するものではないが、前記現像カートリッジが、前記トナーカートリッジが装着されるカートリッジ装着部を備え、該カートリッジ装着部に前記トナーカートリッジが装着されたとき、前記電気的接続部は外面に露出しない場合、次のような更なる効果が生じる。すなわち、この場合、トナーカートリッジの装着時には電気的接続部が外面に露出しないので、その電気的接続部と静電潜像担持体の周辺の電極との間でリークが生じるのを良好に防止することができる。従って、この場合、リークの発生を一層良好に防止することができる。

また、前記トナーカートリッジが、内部に収容されたトナーが吐出される吐出口と、該吐出口を開閉する吐出口開閉手段とを備え、前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着され、かつ、前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開いたときにのみ、前記トナーカートリッジと前記現像カートリッジとの間の電気的接続がなされるように構成してもよい。この場合、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着され、かつ、吐出口が開いたときにのみ、現像手段に通電可能となる。このため、現像手段にトナーが供給されていない状態で現像手段に通電がなされて静電潜像担持体が損傷するのを一層良好に防止することができる。

更に、この場合の具体的な構成としては、前記トナーカートリッジは、操作に応じて移動する可動部を備え、前記吐出口開閉手段は、前記可動部の移動に連動して前記吐出口を開閉し、前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開く位置に前記可動部が移動したとき、前記トナーカートリッジの電気的接続部が前記現像カートリッジの電気的接続部と接続可能な位置に配設されるように構成するなど、種々の形態が考えられる。

また、上記各発明において、前記静電潜像担持体を帯電させる帯電手段を、更に備え、該帯電手段に供給すべき電圧が印加される帯電接点と、前記現像接点とが、前記被記録媒体の幅方向の同じ側に設けられてもよい。この場合、帯電手段と現像手段とに同じ側から通電できるので、画像形成装置本体における配線の取り回しなどを簡略化することができるといった更なる効果が生じる。また、このように同じ側から通電する場合、現像接点を静電潜像担持体から離して配設することによってリークを防止するといった前述の効果が一層顕著に表れる。

また、上記目的を達するためになされた本発明のトナーカートリッジは、静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する現像手段を収容した現像カートリッジに着脱可能に構成され、前記現像手段による現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジであって、前記現像手段に供給すべき電圧が印加される現像接点と、該現像接点に印加された電圧を前記現像カートリッジに供給するための前記現像カートリッジとの電気的接続部と、を備え、前記電気的接続部と前記現像接点とが、そのトナーカートリッジの長手方向に互いに対向する面に設けられて互いに電気的に接続されたことを特徴としている。このようなトナーカートリッジを使用すれば、前述の本発明の画像形成装置を容易に構成することができ、前述の効果が生じる。すなわち、リークの発生を危惧することなく画像形成装置を良好に小型化することができ、かつ、トナーカートリッジが取り外された状態で現像手段に電圧が印加されるのも防止することができる。

また、本発明では、前記電気的接続部と前記現像接点とが、そのトナーカートリッジの長手方向に互いに対向する面に設けられて互いに電気的に接続されている。すなわち、現像接点と現像カートリッジへの電気的接続部とが互いに対向する面に設けられているので、リークの発生を一層良好に防止することができる。

また、本発明のトナーカートリッジにおいて、内部に収容されたトナーが吐出される吐出口と、該吐出口を開閉する吐出口開閉手段と、を更に備え、前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開いたときにのみ、前記電気的接続部が前記現像カートリッジと電気的に接続可能である場合、次のような更なる効果が生じる。この場合、吐出口が開いたときにのみ、現像手段に通電可能となる。このため、現像手段にトナーが供給されていない状態で現像手段に通電がなされて静電潜像担持体が損傷するのを一層良好に防止することができる。

更に、この場合の具体的な構成としては、操作に応じて移動する可動部を、更に備え、前記吐出口開閉手段は、前記可動部の移動に連動して前記吐出口を開閉し、前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開く位置に前記可動部が移動したとき、前記電気的接続部が前記現像カートリッジに前記電圧を供給可能な位置に配設されるように構成するなど、種々の形態が考えられる。

また更に、前記トナーカートリッジのより具体的な構成としては、前記可動部は、前記操作に応じて円弧状に回動し、前記電気的接続部は、前記可動部と一体に円弧状に移動すると共に、前記円弧方向に沿って延びている構成などが考えられる。この場合、操作の簡便性を確保しつつ、確実な電気的接続が得られる。

更にこの場合、前記内部に収容されたトナーを、回転運動しながら撹拌する撹拌手段と、該撹拌手段の回転運動の軸であると共に前記撹拌手段を回転運動させるための駆動力が伝達される回転軸と、を更に備え、前記円弧は前記回転軸を中心とするものであってもよい。このように、撹拌手段の回転軸と可動部の回動の軸とを一致させることにより、装置の構成を簡略化することができる。また、このように、可動部の回動の軸が撹拌手段に駆動力を伝達するための回転軸と一致していると、その駆動力によって可動部が連れ回りして微動する可能性があるが、前述のように、電気的接続部もその円弧方向に伸びているため、確実な電気的接続が得られる。

また、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記現像接点は、その現像接点に前記電圧を印加する部材側に突出して配設されてもよい。この場合、現像接点とその現像接点に電圧を印加する部材との電気的接続が確実になされる。更に、この場合、トナー詰め替え時に着脱される蓋部材を、更に備え、前記現像接点は、前記蓋部材の表面に配設されることにより突出して配設されてもよい。この場合、蓋部材が外れてしまって不具合が生じるような状況下で、前記現像接点に前記電圧が印加されるのを防止することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置としてのレーザプリンタ１の外観を表す斜視図である。図１に示すようにレーザプリンタ１の本体を外周から覆うカバー２の下部には、給紙カセット３が装着され、カバー２の前面（すなわち、レーザプリンタ１の設置時に手前に配設される面）には、そのカバー２の蓋部４が設けられている。

蓋部４は、左右両端上方に指掛け部４ａを備え、この指掛け部４ａを引くことによって、図２に示すように下端のヒンジ４ｂを中心に手前に開くことができるよう構成されている。更に、図３に示すように、給紙カセット３は手前に引き出し可能に設けられ、このように引き出すことで給紙カセット３はレーザプリンタ１に着脱可能とされている。

次に、図４は、レーザプリンタ１の内部構成を表す縦断面図である。なお、この図４は、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する。図４に示すように給紙カセット３の内部には、バネ６により上方に付勢された支持板５が設けられ、その支持板５の更に上方の前面側には、支持板５の上に積層状に保持された被記録媒体としての用紙（図示省略）を一枚ずつ分離して画像形成部７方向へ供給する給紙ローラ９が配設されている。また、給紙ローラ９から画像形成部７へ到る用紙の搬送経路には、給紙ローラ９と協働して用紙を搬送する搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１により搬送された用紙を給紙ローラ９の外周に沿って約１８０°折り返すガイド１３と、適宜停止することによって用紙の先端を係止し、その用紙の斜行を補正する１対のレジストローラ１４，１５とが順次配設されている。

画像形成部７は、感光体カートリッジ２０内に設けられた静電潜像担持体としての感光体ドラム２１と、その感光体ドラム２１に対向配置された転写手段としての転写ローラ２２とを備えており、この感光体ドラム２１及び転写ローラ２２の間を通過して後述のようにトナーによる画像が形成された用紙は、定着部３１へ供給される。この定着部３１では、用紙に形成されたトナー画像が加熱ローラ３３と押圧ローラ３５とに挟まれて熱定着され、画像が定着された用紙は１対の搬送ローラ３６，３６によって更に搬送される。

搬送ローラ３６，３６によって搬送された用紙はガイド３７によってカバー２の上方へ導かれ、一対の排紙ローラ３８，３８によって、カバー２の上面に設けられた排紙トレー３９に排出される。また、排紙トレー３９と感光体カートリッジ２０との間には、感光体ドラム２１をレーザ光Ｌによって露光するスキャナユニット９０が配設されている。

次に、画像形成部７及びスキャナユニット９０の構成について、更に詳細に説明する。感光体カートリッジ２０は、表面に感光層を有する感光体ドラム２１を回転可能に備え、更に、転写ローラ２２と、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電手段としてのスコロトロン帯電器２３とを備えている。スコロトロン帯電器２３によって帯電された感光体ドラム２１の表面には、スキャナユニット９０から露光開口部２０ａを介して入射するレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される。続いて、次に述べる現像カートリッジ４０に設けられた現像手段としての現像ローラ４１が感光体ドラム２１の表面へトナーを供給することにより、前記静電潜像が現像される。このようにして感光体ドラム２１に付着されたトナーは、前述の転写ローラ２２との間を通過する用紙に転写され、以上の動作によってその用紙に画像が形成されるのである。更に、画像形成後の感光体ドラム２１の表面には正極性のバイアスが印加された紙粉回収ブラシ２４が当接しており、感光体ドラム２１に用紙から付着した紙粉（負に帯電）を除去している。

現像ローラ４１は、図４に示すように現像カートリッジ４０に回転可能に支持され、感光体ドラム２１に接触して後述の機構により回転駆動される。現像カートリッジ４０は、トナーカートリッジ６０を着脱可能に支持するカートリッジ装着部としての支持部４２を備え、支持部４２には、トナーカートリッジ６０からトナーが供給される開口部４２ａが穿設されている（図７参照）。更に、現像カートリッジ４０には、軸方向中央部に設けられた開口部４２ａから供給されたトナーを軸方向両側に循環させる上オーガ４３及び下オーガ４４と、その上オーガ４３，下オーガ４４によって搬送されたトナーを現像ローラ４１に向けて供給する供給ローラ４５と、その供給ローラ４５によって現像ローラ４１の表面に付着されたトナーを摩擦帯電させトナーの薄層を形成する現像ブレード４７とが設けられている。また、トナーカートリッジ６０の内部には、収容されたトナーを撹拌し、現像カートリッジ４０側へ供給するための撹拌手段としてのアジテータ６１が回転可能に設けられている。

続いて、スキャナユニット９０の構成について説明する。スキャナユニット９０は、図示しないレーザ発光部が発生したレーザ光Ｌを偏向走査するポリゴンミラー９１と、そのポリゴンミラー９１に偏向されたレーザ光Ｌを感光体ドラム２１に向けて折り返すミラー９２，９３とを備えている。また、ポリゴンミラー９１からミラー９２に到るレーザ光Ｌの光路にはｆθレンズ９５が、ミラー９２からミラー９３に到るレーザ光Ｌの光路にはシリンドリカルレンズ９７が、それぞれ固定されている。

以上の構成により、ポリゴンミラー９１及び感光体ドラム２１を回転させながらレーザ光Ｌを適宜のタイミングで出射することにより、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成することができる。そして、前述のように、その静電潜像を現像ローラ４１を介してトナーで現像して用紙に転写することで、電子写真方式による画像形成が可能となる。

次に、図５に示すように蓋部４を開いて、更に、感光体カートリッジ２０の取っ手２５を手前に引くと、感光体カートリッジ２０を現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０と一体に、着脱口２ａからレーザプリンタ１の装置本体外へ取り出すことができる。なお、着脱口２ａとは、蓋部４によって塞がれるカバー２の開口部である。

また、図６に示すように、トナーカートリッジ６０の取っ手６２を上方へ回動させると、後述のようにトナーカートリッジ６０は現像カートリッジ４０と分断され、更にその取っ手６２を手前に引くと、図７に示すようにトナーカートリッジ６０のみを着脱口２ａからレーザプリンタ１の装置本体外へ取り出すことができる。

また更に、図８に示すように、感光体カートリッジ２０の取っ手２５を押し下げると、現像カートリッジ４０を係合固定している板バネ２６が押し下げられ、更に、トナーカートリッジ６０の取っ手６２を上方へ回動させることなくそのまま手前に引くと、トナーカートリッジ６０と現像カートリッジ４０とが分断されずに、トナーカートリッジ６０と現像カートリッジ４０とを一体的に着脱口２ａからレーザプリンタ１の装置本体外へ取り出すことができる。

続いて、このような画像形成部７を構成する各部の構成について説明する。図９に示すように、感光体カートリッジ２０の図４における手前側（以下、左側という）側面には、転写ローラ２２に供給すべき電圧が印加される電極２２ａと、スコロトロン帯電器２３のグリッド及び放電ワイヤに供給すべき電圧が印加される電極２３ａ，２３ｂと、紙粉回収ブラシ２４に供給すべき電圧が印加される電極２４ａとが配設され、感光体ドラム２１の金属製の回転軸２１ａが左右両側に突出している。

これに対して、レーザプリンタ１本体の左側内壁面には、図１０に示すように、回転軸２１ａをガイドするガイド溝１２１が形成されている。また、その内壁面には、前述の電極２２ａ，２３ａ，２３ｂ，２４ａに対向して、電極１２２ａ，１２３ａ，１２３ｂ，１２４ａが形成されている。なお、電極２２ａ，２３ａ，２３ｂ，２４ａは鉛直方向に長く形成されているのに対し、電極１２２ａ，１２３ａ，１２３ｂ，１２４ａは水平方向に長く形成されている。このため、各電極２２ａ〜１２４ａの位置が多少ずれていたとしても、感光体カートリッジ２０の装着時には前記各電極２２ａ〜１２４ａが良好に接触し合う。そして、この接触により、レーザプリンタ１の本体から前記各部へ所定の電圧を印加することができる。更に、ガイド溝１２１の先端にも電極１２１ａが配設されており、回転軸２１ａと接触することにより感光体ドラム２１をアースに接地する。

また、図９に示すように、感光体カートリッジ２０の後側（装着方向側）端部からは感光体ドラム２１と一体に回転するギヤ２１ｂが露出しており、本体側には、図１０に示すように、そのギヤ２１ｂと噛み合うギヤ１２１ｂが設けられている。感光体カートリッジ２０の装着時には、このギヤ２１ｂ，１２１ｂが噛み合うことにより、本体側から感光体ドラム２１に駆動力を伝達可能となる。なお、図９では、便宜上、前述の板バネ２６等の図示を省略した。

次に、現像カートリッジ４０の左側面には、本体側の駆動軸１５１から駆動力を伝達される駆動軸５１が設けられている。なお、駆動軸１５１は端面に平板状凸部１５１ａを備え、駆動軸５１は駆動軸１５１が嵌合可能な筒状凹部に構成されると共に平板状凸部１５１ａと係合可能な突起５１ａが形成され、両者でいわゆる駆動カップリングを構成している。

図９に示すように、駆動軸５１には一体に回転するギヤ５１ｂが形成され、このギヤ５１ｂは、現像ローラ４１と一体に回転するギヤ４１ａ、及び、供給ローラ４５と一体に回転するギヤ４５ａと噛み合っている。

また、トナーカートリッジ６０は次のように構成され、現像カートリッジ４０との連結／分断を切り換え可能に構成されている。図１１（Ｂ），（Ｃ）は、図７に示すようにトナーカートリッジ６０の取っ手６２が上方へ回動された位置（以下、分断位置という）に配設された状態を表しており、図１１（Ｂ）は現像カートリッジ４０の支持部４２をトナーカートリッジ６０側から見た図、図１１（Ｃ）はトナーカートリッジ６０を支持部４２側から見た図である。

図１１（Ｃ）に示すように、トナーカートリッジ６０は、内部にトナーが収容される長尺円筒状の内筒６３と、その内筒６３の中央に外嵌される外筒６４とを備えている。外筒６４は、支持部４２側に突出した突条６４ａを支持部４２の内壁面に形成された長溝４２ｂに係合させることにより、支持部４２に回動不能に装着される。内筒６３は、前述の取っ手６２が一体成形されており、その取っ手６２の操作に応じて外筒６４の内側で回動可能に構成されている。

また、図１１（Ｂ）に示すように、支持部４２の内側には、金属板からなるシャッタ４８が配設されている。このシャッタ４８は、支持部４２の内壁面に形成されたレール４２ｃによって両端を支持されることにより、図１１（Ｂ）に示すように支持部４２の開口部４２ａを塞ぐ位置と、開口部４２ａよりも上方にずれて配設される位置との間を、支持部４２の内周方向に移動可能に配設されている。

内筒６３の表面には、このシャッタ４８の両端近傍を周方向両側から挟む４つの突起６３ａが形成されている。このため、内筒６３の回動に応じてシャッタ４８は移動し、取っ手６２を分断位置へ回動させたときは、図１１（Ｂ）に示すように、シャッタ４８は開口部４２ａを塞ぐ位置に配設される。なお、前述の長溝４２ｂは、この位置に配設されたシャッタ４８と重ならないように、更にその下方に形成されている。また、開口部４２ａは横方向に長い長方形状に構成され、その周囲の支持部４２の内壁面には、開口部４２ａを囲む矩形枠状のスポンジ４９が貼着されている。

外筒６４の、突条６４ａを長溝４２ｂに係合させたときに開口部４２ａと対向する部分には、開口部４２ａと同形状の開口部６４ｂが形成され、その周囲にはスポンジ４９と同形状のスポンジ６５が貼着されている。また、内筒６３にも開口部６４ｂと同形状の開口部６３ｂが形成されているが、図１１（Ｃ）に示すように、取っ手６２が分断位置に配設されているときは開口部６４ｂと開口部６３ｂとは全く重ならない。このため、トナーカートリッジ６０を取り外したときも内部のトナーはこぼれない。

そして、突条６４ａを長溝４２ｂに係合させた上で、トナーカートリッジ６０の取っ手６２を図９に示すように下方へ回動させると（以下、取っ手６２のこの位置を連結位置という）、開口部６４ｂと開口部６３ｂとが重なる。また、このとき、突起６３ａによってシャッタ４８は開口部４２ａの上方へ移動させられるので、開口部６４ｂと開口部４２ａとが連通し、トナーカートリッジ６０から現像カートリッジ４０へのトナーの供給が可能となる。

更に、このとき、スポンジ４９とスポンジ６５とが密着し、しかも、内筒６３の外周面に一体形成された係合部６３ｃがレール４２ｃと係合するため、開口部６４ｂ，４２ａの周囲は密閉され、外部にトナーがこぼれることもない。また、この係合部６３ｃとレール４２ｃとの係合により、現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０とが連結され、前述のように両者を一体に着脱することが可能となる（図８参照）。逆に、取っ手６２を操作して内筒６３を回動させ、係合部６３ｃとレール４２ｃとの係合を解除することにより、現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０とを分断し、前述のようにトナーカートリッジ６０のみを取り出すことができる（図７参照）。

また、内筒６３の右端の外側には、アジテータ６１の回転軸６１ａと一体に回転するギヤ６１ｂが配設されており、支持部４２のギヤ６１ｂとの対向位置には、トナーカートリッジ６０の装着時にギヤ６１ｂと噛み合うギヤ５３が露出している。このギヤ５３は、図１２に示す現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０の右側面図から分かるように、上オーガ４３，下オーガ４４とそれぞれ一体に回転するギヤ４３ａ，４４ａと噛み合っている。更に、図９，図１０に示すように、アジテータ６１の回転軸６１ａは、本体側の駆動軸１６１といわゆる駆動カップリングを構成している。すなわち、駆動軸１６１は端面に平板状凸部１６１ａを備え、回転軸６１ａは駆動軸１６１が嵌合可能な筒状凹部に構成されると共に平板状凸部１６１ａと係合可能な突起６１ｃが形成されている。

このため、駆動軸１６１から回転軸６１ａへ駆動力が伝達されると、その駆動力によってアジテータ６１を回転させると共に、その駆動力をギヤ６１ｂ、ギヤ５３、ギヤ４３ａまたは４４ａと順次伝達して上オーガ４３及び下オーガ４４を回転させることができる。ここで、上オーガ４３及び下オーガ４４には、図１３に示すようにそれぞれ螺旋歯４３ｂ，４４ｂが形成されており、前記回転によって次のように動作する。すなわち、下オーガ４４は、アジテータ６１の回転により開口部４２ａから吐出されたトナーを現像カートリッジ４０内の左右方向へ搬送し、上オーガ４３は、現像カートリッジ４０の左右両側に溜まったトナーを中央に回収して開口部４２ａからトナーカートリッジ６０内へ返還する。

この動作によって、現像カートリッジ４０内でトナーを循環させると共に現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０との間でもトナーを循環させることができ、劣化したトナーが一部に集中するのを防止することができる。なお、上オーガ４３及び下オーガ４４によるトナーの搬送方向は、図１３に矢印で示したので参照されたい。

また、図１３に示すように、上オーガ４３と下オーガ４４との間には、前記トナーの搬送を円滑にするための区画壁５５が設けられている。なお、図１３は、現像カートリッジ４０を上オーガ４３及び下オーガ４４の配列方向に沿って切断した断面図であるが、現像カートリッジ４０の外側に配設される構成（ギヤ４３ａ，４４ａ等）は図示を省略した。

続いて、現像ローラ４１にバイアス電圧を印加するための構成について説明する。現像カートリッジ４０の上面図としての図１１（Ａ）及び前述の図１１（Ｂ），図１１（Ｃ），図９に示すように、現像カートリッジ４０には電極部材４００が、トナーカートリッジ６０には電極部材６００が、それぞれ設けられている。

電極部材４００は、一端４０１が現像ローラ４１の軸に接続され、支持部４２に形成された穴４２ｆを通過して、他端近傍４０２が支持部４２の左側内壁面から立ち上がって、他端４０３がその内壁面から離間した状態で弾性支持されている。電極部材６００は、内筒６３の左側面に設けられたトナー詰め替え用の蓋部材６７の表面に一端６０１が配設され、内筒６３の左側面上で回転軸６１ａの回りに円弧状に伸びている。このため、トナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０に装着し、取っ手６２を連結位置に回動させると、図９に示すように、電極部材４００の他端４０３とトナーカートリッジ６０の左側面との間に電極部材６００の他端６０２が食い込み、両者が電気的に接続される。また、このとき、電極部材６００の一端６０１は支持部４２の外部に露出し、電極部材６００のその他の部分と電極部材４００とは外部に露出しない。

レーザプリンタ１の本体の左側内壁面には、図１０に示すように、電極部材６００の一端６０１との対向位置に電極７００が配設されている。このため、レーザプリンタ１の本体に現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０が装着されているときは、電極７００から電極部材６００，４００を介して現像ローラ４１にバイアス電圧を印加することができる。また、取っ手６２を分断位置に回動させると、電極部材６００の他端６０２は電極部材４００から隔離され、図１４に示すようにトナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０から取り外すことができる。

なお、本体側の電極７００は、前述の駆動軸１５１，１６１と共に突出／退避可能に設けられている。電極７００及び駆動軸１５１，１６１は、蓋部４の閉鎖または開放に連動して突出または退避するように、図示しないリンク機構に接続されている。蓋部４の開放時には退避して電極部材６００と電極７００とが隔離され、かつ、駆動軸１５１，１６１と駆動軸５１，回転軸６１ａとの係合が解除される。このため、感光体カートリッジ２０，現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０の着脱が可能となる。逆に、蓋部４の閉鎖時には突出して電極部材６００と電極７００とが接触し、かつ、駆動軸１５１，１６１と駆動軸５１，回転軸６１ａとが係合する。このため、現像ローラ４１にバイアス電圧を印加すると共に、前述の各部の駆動が可能となる。

また、取っ手６２の両側より若干上方の内筒６３の表面には、周方向の中央が窪んだ一対のバネ受け部６６，６６が左右に形成されている。図２に示すように、蓋部４の内面には図示しないバネによって突出方向に付勢された一対の押圧部材７１，７１が配設され、バネ受け部６６，６６は、蓋部４を閉じたときに押圧部材７１，７１からの押圧力を受ける。この押圧力によって各カートリッジ２０，４０，６０が装置内に確実に固定される。また、押圧部材７１，７１の間には干渉部材７２が突設され、取っ手６２を連結位置に配設しなければその取っ手６２と干渉部材７２とが干渉し合って蓋部４を閉じることができないように構成されている。

このように、本実施の形態では、トナーカートリッジ６０に設けられた電極部材６００の一端６０１から現像ローラ４１に供給すべき電圧を印加しているので、その電圧印加部を前述の電極２２ａ，２３ａ，２３ｂ，２４ａから隔離してリークの発生を良好に防止することができる。また、トナーカートリッジ６０が現像カートリッジ４０から取り外された状態では現像ローラ４１に電圧が印加されることを確実に防止できるので、現像ローラ４１と感光体ドラム２１との間にトナーが存在しない状態で前記電圧が印加されることによる感光体ドラム２１の損傷を良好に防止することができる。更に、電極部材４００，６００は、トナーカートリッジ６０の装着時には一端６０１以外は外部に露出しないので、前記リークを一層良好に防止することができる。更に、取っ手６２が分断位置に配設され、シャッタ４８が閉じているときには現像ローラ４１に電圧が印加されないので、前述の感光体ドラム２１の損傷を一層良好に防止することができる。また更に、本実施の形態では、前記電圧の供給や駆動力の供給を全て本体の左側内壁面から行っているので、本体側における電線の取り回しや駆動力の取り回しを簡略化することができる。

なお、前記実施の形態において、一端６０１が現像接点に、他端４０３，６０２が電気的接続部に、開口部６３ｂが吐出口に、外筒６４が吐出口開閉手段に、内筒６３が可動部に、電極２３ａ，２３ｂが帯電接点に、それぞれ相当する。また、本発明は前記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。

例えば、電気的接続部の構成としては種々の形態が考えられる。図１５，図１６に示す変形例のように、電極部材４００を支持部４２の右側内壁面に、電極部材６００の他端６０２を内筒６３の右側面に、それぞれ設け、この他端６０２と前記実施の形態と同様の位置に設けた一端６０１との間を、内筒６３の外周面を長手方向に横断する横断部６０３で接続してもよい。この場合、電極部材４００，６００が電気的に接続される部分が一端６０１や他の電極２２ａ，２３ａ，２３ｂ，２４ａとは反対側に設けられるので、リークを一層良好に防止することができる。

なお、図１５（Ａ）は本変形例における現像カートリッジ４０の上面図、図１５（Ｂ）はその現像カートリッジ４０の支持部４２をトナーカートリッジ６０側から見た図、図１５（Ｃ）はトナーカートリッジ６０を支持部４２側から見た図、図１５（Ｄ）はそのトナーカートリッジ６０を取っ手６２側から見た図である。また、図１６（Ａ）は、トナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０から取り外した状態を表す左側面図、図１６（Ｂ）は、トナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０に装着した状態を表す左側面図、図１６（Ｃ）は、トナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０に装着した状態を表す右側面図である。本変形例でも、図１６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、電極部材６００は、トナーカートリッジ６０の装着時には一端６０１以外は横断部６０３も含めて外部に露出しないので、前記リークを極めて良好に防止することができる。

更に、本発明は、コピー機、ファクシミリ装置、カラーレーザプリンタ等、種々の電子写真方式の画像形成装置に適用することができ、静電潜像担持体は感光体ベルトであってもよく、感光体以外の静電潜像担持体であってもよい。また、いわゆる中間転写ベルトを備えた画像形成装置にも適用でき、その場合は、中間転写ベルトも転写手段に相当する。

また更に、感光体カートリッジ２０及び現像カートリッジ４０は、レーザプリンタ１の本体に固定されていてもよい。但し、前記実施の形態では、感光体カートリッジ２０及び現像カートリッジ４０が着脱自在に構成されているため、これらを適宜交換することができ、メンテナンス性に優れている。

また、感光体カートリッジ２０と現像カートリッジ４０とは分離可能に構成される例を挙げて説明したが、分離不可な一体型のカートリッジで構成してもよい。

本発明が適用されたレーザプリンタの外観を表す斜視図である。 そのレーザプリンタの蓋部を開放する動作を表す斜視図である。 そのレーザプリンタの給紙カセットを引き出す動作を表す斜視図である。 そのレーザプリンタの内部構成を表す縦断面図である。 そのレーザプリンタの各カートリッジを一体に取り出す操作を表す縦断面図である。 そのレーザプリンタのトナーカートリッジと現像カートリッジとを分断する動を表す縦断面図である。 そのレーザプリンタのトナーカートリッジのみを取り出す動作を表す縦断面図である。 そのレーザプリンタの現像カートリッジとトナーカートリッジとを一体に取り出す動作を表す縦断面図である。 そのトナーカートリッジを現像カートリッジに装着した状態を表す左側面図である。 前記レーザプリンタ本体の左側内壁面の構成を表す説明図である。 前記現像カートリッジと前記トナーカートリッジとの連結／分断を切り換える機構の構成を、分断状態において表す説明図である。 そのトナーカートリッジを現像カートリッジに装着した状態を表す右側面図である。 その現像カートリッジのオーガの構成及び動作を表す説明図である。 前記トナーカートリッジを前記現像カートリッジから取り外した状態を表す左側面図である。 変形例の現像カートリッジ及びトナーカートリッジの連結／分断を切り換える機構の構成を、分断状態において表す説明図である。 その現像カートリッジ及びトナーカートリッジの構成を表す左側面図及び右側面図である。

符号の説明

１…レーザプリンタ ４…蓋部 ７…画像形成部
２０…感光体カートリッジ ２１…感光体ドラム ２２…転写ローラ
２１ｂ，４１ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ，５１ｂ，５３，６１ｂ，１２１ｂ…ギヤ
２２ａ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，１２１ａ，１２２ａ，７００…電極
２３…スコロトロン帯電器 ２４…紙粉回収ブラシ ４０…現像カートリッジ
４１…現像ローラ ４２…支持部 ４２ａ，６３ｂ，６４ｂ…開口部
４３…上オーガ ４４…下オーガ ４３ｂ，４４ｂ…螺旋歯
４５…供給ローラ ４７…現像ブレード ４８…シャッタ
５１，１５１，１６１…駆動軸 ５５…区画壁 ６０…トナーカートリッジ
６１…アジテータ ６１ａ…回転軸 ６２…取っ手
６３…内筒 ６４…外筒 ９０…スキャナユニット
４００，６００…電極部材 ４０１，６０１…一端 ４０２…他端近傍
４０３，６０２…他端 ６０３…横断部 Ｌ…レーザ光

Claims (12)

1. 表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
   前記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、
   該トナーカートリッジに収容されたトナーを前記静電潜像担持体の表面に付着させて前記静電潜像を現像する現像手段と、
   前記現像手段により前記静電潜像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、
   を備えた画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも前記現像手段を収容した現像カートリッジと、
   前記トナーカートリッジに設けられ、前記現像手段に供給すべき電圧が印加される現像接点と、
   前記トナーカートリッジ及び前記現像カートリッジにそれぞれ設けられ、互いに接続されることによって前記現像接点に印加された電圧を前記現像手段に供給可能とする電気的接続部と、
   を備え、前記トナーカートリッジの電気的接続部と前記現像接点とが、そのトナーカートリッジの長手方向に互いに対向する面に設けられて互いに電気的に接続されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像カートリッジは、前記トナーカートリッジが装着されるカートリッジ装着部を備え、
   該カートリッジ装着部に前記トナーカートリッジが装着されたとき、前記電気的接続部は外面に露出しないことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記トナーカートリッジは、内部に収容されたトナーが吐出される吐出口と、該吐出口を開閉する吐出口開閉手段とを備え、
   前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着され、かつ、前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開いたときにのみ、前記トナーカートリッジと前記現像カートリッジとの間の電気的接続がなされることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記トナーカートリッジは、操作に応じて移動する可動部を備え、
   前記吐出口開閉手段は、前記可動部の移動に連動して前記吐出口を開閉し、
   前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開く位置に前記可動部が移動したとき、前記トナーカートリッジの電気的接続部が前記現像カートリッジの電気的接続部と接続可能な位置に配設されることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記静電潜像担持体を帯電させる帯電手段を、更に備え、
   該帯電手段に供給すべき電圧が印加される帯電接点と、前記現像接点とが、前記被記録媒体の幅方向の同じ側に設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する現像手段を収容した現像カートリッジに着脱可能に構成され、前記現像手段による現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジであって、
   前記現像手段に供給すべき電圧が印加される現像接点と、
   該現像接点に印加された電圧を前記現像カートリッジに供給するための前記現像カートリッジとの電気的接続部と、
   を備え、前記電気的接続部と前記現像接点とが、そのトナーカートリッジの長手方向に互いに対向する面に設けられて互いに電気的に接続されたことを特徴とするトナーカートリッジ。
7. 内部に収容されたトナーが吐出される吐出口と、
   該吐出口を開閉する吐出口開閉手段と、
   を更に備え、
   前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開いたときにのみ、前記電気的接続部が前記現像カートリッジと電気的に接続可能であることを特徴とする請求項６記載のトナーカートリッジ。
8. 操作に応じて移動する可動部を、更に備え、
   前記吐出口開閉手段は、前記可動部の移動に連動して前記吐出口を開閉し、
   前記吐出口開閉手段が前記吐出口を開く位置に前記可動部が移動したとき、前記電気的接続部が前記現像カートリッジに前記電圧を供給可能な位置に配設されることを特徴とする請求項７記載のトナーカートリッジ。
9. 前記可動部は、前記操作に応じて円弧状に回動し、
   前記電気的接続部は、前記可動部と一体に円弧状に移動すると共に、前記円弧方向に沿って延びていることを特徴とする請求項８記載のトナーカートリッジ。
10. 前記内部に収容されたトナーを、回転運動しながら撹拌する撹拌手段と、
    該撹拌手段の回転運動の軸であると共に前記撹拌手段を回転運動させるための駆動力が伝達される回転軸と、
    を更に備え、
    前記円弧は前記回転軸を中心とすることを特徴とする請求項９記載のトナーカートリッジ。
11. 前記現像接点は、その現像接点に前記電圧を印加する部材側に突出して配設されたことを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載のトナーカートリッジ。
12. トナー詰め替え時に着脱される蓋部材を、更に備え、
    前記現像接点は、前記蓋部材の表面に配設されることにより突出して配設されたことを特徴とする請求項１１記載のトナーカートリッジ。