JP4882009B2 - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
静電潜像が形成される感光ドラムと、
前記静電潜像を現像するべく前記感光ドラムに接触する接触位置と、前記感光ドラムから離れた離間位置と、の間を移動可能な現像ローラと、
前記感光ドラムおよび前記現像ローラを支持するカートリッジフレームと、
前記カートリッジフレームの外側へ突出した突出位置と、この突出位置から前記カートリッジフレームの内側へ向かって退避した退避位置と、の間を移動可能であって、前記現像ローラを前記接触位置から前記離間位置へ移動させるための離間力を前記突出位置で前記離間力付与部材から受ける離間力受け部と、
前記離間力受け部を前記退避位置から前記突出位置へ移動させるための突出力を前記突出力付与部材から受ける突出力受け部と、
前記突出力による前記突出力受け部の移動量よりも前記離間力受け部の前記退避位置から前記突出位置への移動量が大きくなるように、前記突出力による前記突出力受け部の移動量を増幅させる増幅機構と、
を有することを特徴とする。
電子写真感光ドラムと現像ローラとが接触離間可能なプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置の小型化をおこなうことができる。さらに、前記プロセスカートリッジを取り扱う際や、前記プロセスカートリッジを単体で輸送する際に、電子写真感光ドラムと現像ローラとを離間する為の離間力受け部がダメージを受けにくい構成にすることができる。
本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置について図1〜4を用いて説明する。
装置本体100は、図1に示すように、レーザースキャナ10により、画像信号に基づいたレーザ光11が各々の電子写真感光体ドラム(以下、感光ドラムという)30y、30m、30c、30k表面に照射されて、静電潜像を形成する。そして静電潜像は各々の現像ローラ42により現像されて、トナー像(現像像)が各感光ドラム30表面に形成される。そして、転写ローラ18y、18m、18c、18kに電圧印加されることによって、感光ドラム30y、30m、30c、30kに形成された各色のトナー像がローラ20〜22に張架された転写ベルト19に順次転写される。その後、転写ベルト19に形成されたトナー像は、搬送手段である給送ローラ1によって搬送された記録媒体Pに、転写ローラ3によって転写される。その後、記録媒体Pは駆動ローラ及びヒータを内蔵した定着ローラから構成される定着ユニット6に搬送される。ここで、記録媒体Pに熱及び圧力を印加することによって、記録媒体Pに転写されたトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された記録媒体は、排出ローラ対7によって排出部9に排出される。
次に本実施例のカートリッジ50について、図1及び図2及び図10を用いて説明する。ここで、各カートリッジ50は、色の異なるトナーTを収納している以外は同じ構成の為、以降はカートリッジ50yを用いて説明する。
図2、図10に示すように、ドラムユニット31は、感光体ドラム30、帯電ローラ32、ブレード33、廃トナー収納部35、ドラムフレーム34、カバー部材36、37で構成される。感光体ドラム30の長手方向の一端側は、図9に示すようにカバー部材36の支持部36bで回転可能に支持される。そして、感光体ドラム30の長手方向の他端側は、図10(a)、図10(b)に示すようにカバー部材37の支持部37bで回転可能に支持される。そして、カバー部材36、37は、ドラムフレーム34の長手方向の両端側で、ドラムフレーム34に固定されている。また、図10(a)に示すように、感光体ドラム30の長手方向の一端側には、感光体ドラム30に駆動力を伝達するためのカップリング部材30aが設けられている。カップリング部材30aは、カートリッジ50yが装置本体100に装着された際に、図4,図17に示す第一の本体カップリング部材105と係合する。そして、このカップリング部材30aに装置本体100に設けられた駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることによって、感光体ドラム30が図2に示すように、矢印u方向に回転する。また、帯電ローラ32は、感光体ドラム30に対し接触して従動回転できるように、ドラムフレーム34に支持されている。また、ブレード33は、感光体ドラム30の周表面に所定の圧力で当接するように、ドラムフレーム34に支持されている。さらに、カバー部材36、37には、現像ユニット41を揺動(移動)可能に支持するための、支持穴部36a(図9参照)、37a(図10(b)参照)が設けられる。
現像ユニット41は、図2、図9に示すように、現像ローラ42、現像ブレード43、現像フレーム48、軸受ユニット45、カバー部材46で構成される。現像フレーム48は、現像ローラ42に供給するトナーを収納するトナー収納部49、及び、現像ローラ42周面のトナーの層厚を規制する現像ブレード43を有する。また、図9に示すように、軸受ユニット45は、現像フレーム48の長手方向一端側に固定され、端部に現像ローラギア69を有する現像ローラ42を回転可能に支持している。さらに、軸受ユニット45には、カップリング部材67から現像ローラギア69へ駆動力を伝達するアイドラギア68が設けられる。そしてカバー部材46は、カップリング部材67、アイドラギア68を覆うように、軸受ユニット45の長手方向の外側に固定されている。さらに、カバー部材46には、円筒部46bがカバー部材46の表面から突出して設けられている。そして、円筒部46bの内側の開口からは、カップリング部材67が露出している。ここで、カップリング部材67は、カートリッジ50yが装置本体100に装着された際に、図17に示す第二の本体カップリング部材106と係合し、装置本体100に設けられた駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達される。
そして、図9〜図11に示すように、現像ユニット41とドラムユニット31とを組み付ける場合、一端側では支持穴部36aに円筒部46bの外径部を嵌合させ、他端側では支持穴部37aには現像フレーム48から突出して設けられた突出部48bを嵌合させる。そうすることで、現像ユニット41は、ドラムユニット31に対して回転可能に支持されることになる。また、図2に示すように、現像ユニット41は、円筒部46bを回転中心にして、現像ローラ42が感光体ドラム30に接触するように、弾性部材である加圧バネ95により付勢されている。即ち、加圧バネ95の付勢力によって、矢印G方向に現像ユニット41を押圧し、現像ユニット41は円筒部46b及び突出部48bを回転中心にして、モーメントHが働く。そのため、現像ローラ42を感光体ドラム30に所定圧で接触させることができる。このときの現像ユニット41の位置を接触位置とする。
図2に示すように、カートリッジ50yには装置本体100内で、現像ローラ42と感光体ドラム30との当接、離間を行うための力受け装置90が設けられる。
次に引き出し部材であるカートリッジトレイ13について説明する。
次に、カートリッジ50の装置本体100への位置決めについて図5、図17、図18を用いて説明する。ここで、
図17に示すように、装置本体100には各カートリッジ50を位置決めするための位置決め部101aが設けられる。位置決め部101aは、カートリッジの長手方向において転写ベルト19を挟んで各カートリッジ50に対してそれぞれ2箇所設けられている。また、図18(a)、図18(b)に示すように、押圧部材である押圧部材61が、トレイ保持部材14の上方において、装置本体100に設けた支持軸55に支持穴61dが嵌合することで回転可能に支持されている。
次に、第1力付与部材(離間力付与部材)60の動作説明をする。
なお、詳細な動作については、後述する。
次に、カートリッジ50の装置本体100への装着から、感光体ドラム30と現像ローラ42とが離間するまでの一連の動作について説明する。
次に他の実施例について図12〜図13を用いて説明する。
図12(a)で示すようにカートリッジ挿入途中では第2レバー部材470はカートリッジ内部に退避状態である。そしてカートリッジ450が画像形成装置本体101の位置決め部101aに位置決めされる際に、第1力受け部471cが突起180から外力(第1の外力)を受ける。そして、第1力受け部471cがF2方向に上昇することで、ギア部材472が回転し、この回転力によって第2レバー部材470が上昇する。そして、カートリッジが装着部101aに位置決めされた際に、第2レバー部材470は図12(b)に示すように突出位置に位置する。突出位置においては、第1の実施形態と同様に、レバー部材470の第2力受け部470cは係合リブ60y3から外力(第2の外力)を受ける。
F1<F2
となるように決定すれば良い。
次に第3実施例について本実施例は、第1力受け部材をドラムユニット531に設けた場合について図14,図15を用いて説明する。まず組立方法を説明する。本実施例において第1力受け部材571はドラムユニット531に組込み、第2力受け部材570及びロッド部材574はカバー部材546に組込まれている。その後軸受部材545と結合され、最後に各ユニットはカバー部材536を用いて結合され、組立完了である。
第2力受け部材の移動量>第1力受け部材の移動量 を実現させることが出来る。
13 カートリッジトレイ
14 トレイ保持部材
15 係合部
19 転写ベルト
30 電子写真感光体ドラム
31 ドラムユニット
36 カバー部材
37 カバー部材
41 現像ユニット
42 現像ローラ
50 プロセスカートリッジ
55 支持軸
60 第1力付与部材
61 押圧部材
62 連結部材
67 カップリング部材
68 ギア
69 現像ローラギア
70 第2力受け部材
71 第1力受け部材
80 開口
90 力受け装置
95 加圧バネ
100 電子写真画像形成装置本体
101a 位置決め部
105 第1のカップリング部材
106 第2のカップリング部材
110 モータ
111 ギア
112 ギア
112a カム部
470 第2のレバー部材
471 第1のレバー部材
570 第2力受け部材
571 第1力受け部材
Claims (19)
- 離間力付与部材と突出力付与部材とを有する電子写真画像形成装置本体に対し着脱可能なプロセスカートリッジであって、
静電潜像が形成される感光ドラムと、
前記静電潜像を現像するべく前記感光ドラムに接触する接触位置と、前記感光ドラムから離れた離間位置と、の間を移動可能な現像ローラと、
前記感光ドラムおよび前記現像ローラを支持するカートリッジフレームと、
前記カートリッジフレームの外側へ突出した突出位置と、この突出位置から前記カートリッジフレームの内側へ向かって退避した退避位置と、の間を移動可能であって、前記現像ローラを前記接触位置から前記離間位置へ移動させるための離間力を前記突出位置で前記離間力付与部材から受ける離間力受け部と、
前記離間力受け部を前記退避位置から前記突出位置へ移動させるための突出力を前記突出力付与部材から受ける突出力受け部と、
前記突出力による前記突出力受け部の移動量よりも前記離間力受け部の前記退避位置から前記突出位置への移動量が大きくなるように、前記突出力による前記突出力受け部の移動量を増幅させる増幅機構と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記増幅機構は、回動可能な回動部材を有す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。
- 前記回動部材に前記離間力受け部が設けられたことを特徴とする請求項2に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記増幅機構は、スライド可能なスライド部材を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記スライド部材に前記突出力受け部が設けられたことを特徴とする請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記増幅機構は、多段ギア部材を有す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。
- 前記多段ギア部材は、第一のギア部と第二のギア部とを有し、
前記増幅機構は、
前記離間力受け部が設けられ、前記第一のギア部とギア結合する第一のギア部材と、
前記突出力受け部が設けられ、前記第二のギア部とギア結合する第二のギア部材と、を有することを特徴とする請求項6に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記突出力受け部が前記突出力を受けるとともに前記離間力受け部の前記退避位置から前記突出位置への移動を規制された状態を許容するために弾性変形する弾性部を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記感光ドラムおよび前記現像ローラは、前記カートリッジフレームの下部に設けられ、
前記離間力受け部は、前記カートリッジフレームの上部に設けられ、
前記突出力受け部は、前記離間力受け部よりも前記カートリッジフレームの下方に設けられていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。 - 前記突出力受け部は前記カートリッジフレームの下部に設けられたことを特徴とする請求項9に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記カートリッジフレームは、前記感光ドラムを支持するドラムフレームと、前記現像ローラを支持し、前記ドラムフレームに対し移動可能に結合された現像フレームと、を有し、
前記離間力受け部は前記現像フレームに設けられていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記突出力受け部材は前記現像フレームに設けられていることを特徴とする請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記突出力受け部は前記ドラムフレームに設けられていることを特徴とする請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像フレームは前記ドラムフレームに対し回動可能に設けられ、
前記離間力受け部は、前記退避位置よりも前記突出位置において、前記現像フレームの前記ドラムフレームに対する回動中心から離れていることを特徴とする1乃至13のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記離間力受け部を前記突出位置から前記退避位置へ戻すための戻し力発生部を有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記戻し力発生部はばねであることを特徴とする請求項15に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記離間力受け部が前記突出位置に位置した状態での前記プロセスカートリッジの取り外しに伴い前記離間力受け部が前記退避位置へ向かう退避力を、前記装置本体に設けられた退避力付与部材から受ける退避力受け部を有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記退避力受け部と前記離間力受け部を有する突出部材を有し、
前記装着方向において、前記離間力受け部は前記突出部材の下流側に設けられ、前記退避力受け部は前記突出部材の上流側に設けられたことを特徴とする請求項17に記載のプロセスカートリッジ。 - 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
請求項1乃至18のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジと、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装着手段を有する前記装置本体と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
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