JP5029349B2 - プロセスカートリッジ、画像形成装置および現像カートリッジ - Google Patents
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Description
たとえば、ケースの底壁に、上向きに突設した回転可能なコロが、左右両端部の2箇所に設けられるとともに、そのケースの左右両側壁の内面に、付勢手段が、回動可能かつ伸縮可能に設けられている感光体カートリッジが提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。
また、現像カートリッジのケースには、トナー収容室の左右両外側から突出する被作用部が形成されており、感光体カートリッジに現像カートリッジが装着されると、付勢手段は、その被作用部を押圧し、現像カートリッジを介して、現像ローラを感光体ドラムに押圧する。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記押圧部は、前記感光体カートリッジにおいて、前記現像剤担持体に対する前記感光体の反対側の端部に配置され、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って延びる支持軸と、前記支持軸に支持される付勢部材と、前記付勢部材によって前記現像カートリッジに向けて付勢される押圧部材とを備えていることを特徴としている。
請求項6に記載の発明は、画像形成装置であって、請求項1ないし5のいずれかに記載のプロセスカートリッジと、画像形成装置本体とを備えることを特徴としている。
請求項7に記載の発明は、回転可能な現像剤担持体を有する現像カートリッジであって、回転可能な感光体と、前記現像カートリッジを位置決めするための位置決め部と、前記現像剤担持体の回転軸方向において、前記位置決め部を挟むように、前記位置決め部の両側に配置され、前記現像カートリッジを前記感光体に向けて押圧するための押圧部とを備える感光体カートリッジに着脱可能に構成される現像カートリッジにおいて、前記位置決め部が嵌合される嵌合部と、前記現像剤担持体の回転軸方向において、前記嵌合部を挟むように、前記嵌合部の両側に配置され、前記押圧部に押圧される被押圧部とを備え、前記嵌合部と前記被押圧部とは、それらを前記感光体に向けて投影したときに、前記感光体において現像剤像が形成される領域内に含まれ、かつ、前記現像剤担持体に対して前記感光体の反対側に配置されていることを特徴としている。
また、このプロセスカートリッジでは、嵌合部と被押圧部とは、それらを感光体に向けて投影したときに感光体において現像剤像が形成される領域内に含まれる。そのため、嵌合部および被押圧部は、感光体において現像剤像が形成される領域の外側へ突出することがなく、感光体の回転軸方向におけるサイズの小型化を図ることができる。
さらに、現像カートリッジでは、嵌合部と被押圧部とが、現像剤担持体に対して感光体の反対側に配置されている。そのため、感光体カートリッジの押圧部が、現像カートリッジの被押圧部を押圧しても、現像カートリッジを感光体カートリッジにより、安定して支持させることができる。
請求項6に記載の発明では、上記したプロセスカートリッジを備えるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。
また、この現像カートリッジでは、嵌合部と被押圧部とは、それらを感光体に向けて投影したときに感光体において現像剤像が形成される領域内に含まれる。そのため、嵌合部および被押圧部は、感光体において現像剤像が形成される領域の外側へ突出することがなく、感光体の回転軸方向におけるサイズの小型化を図ることができる。
さらに、この現像カートリッジでは、嵌合部と被押圧部とが、現像剤担持体に対して感光体の反対側に配置されている。そのため、感光体カートリッジの押圧部が、現像カートリッジの被押圧部を押圧しても、現像カートリッジを感光体カートリッジにより、安定して支持させることができる。
図1は、本発明の画像形成装置の一例としてのプリンタの一実施形態を示す側断面図である。なお、プリンタ1、プロセスカートリッジ21、ドラムカートリッジ22および現像カートリッジ23に関し、方向について言及する場合には、それぞれ水平方向に載置したときの方向を基準とし、具体的には、各図に示した方向矢印を基準とする。また、左右方向と幅方向とは、同一方向である。
以下では、4つの感光ドラム3を、トナー像(後述)の各色(ブラック、イエロー、マゼンタまたはシアン)に対応して、感光ドラム3K(ブラック)、感光ドラム3Y(イエロー)、感光ドラム3M(マゼンタ)、感光ドラム3C(シアン)として区別する。各感光ドラム3には、スコロトロン型帯電器4、LEDユニット5および現像剤担持体の一例としての現像ローラ6が対向配置されている。
搬送ベルト8は、各感光ドラム3K、3Y、3Mおよび3Cと、それらに対向する転写ローラ9との間に配置されている。各感光ドラム3の表面上のトナー像は、転写ローラ9に印加された転写バイアスによって、搬送ベルト8に搬送された用紙P上に転写され、順次重ね合わされる。
2.プロセスカートリッジ
プリンタ1は、各色に対応して、4つのプロセスカートリッジ21を備えている。なお、以下では、4つのプロセスカートリッジ21を、各色に対応して、プロセスカートリッジ21K(ブラック)、プロセスカートリッジ21Y(イエロー)、プロセスカートリッジ21M(マゼンタ)、プロセスカートリッジ21C(シアン)として区別する。
すなわち、本体ケーシング2の上壁には、トップカバー16が開閉自在に設けられており、トップカバー16の開放により、各プロセスカートリッジ21を、本体ケーシング2内に着脱させることができる。
(1)ドラムカートリッジ
ドラムカートリッジ22は、図4に示すように、ドラムフレーム24を備えている。ドラムフレーム24は、ドラム支持部25と、現像カートリッジ収容部26とを備えている。ドラム支持部25は、幅方向に間隔を隔てて対向配置される1対の後側側壁27と、それら後側側壁27の上端部間に架設される上壁28とを備えている。
現像カートリッジ収容部26は、現像カートリッジ23が着脱自在に装着されるように、幅方向に間隔を隔てて対向配置される1対の前側側壁31と、それら前側側壁31の前側部分間に架設される前壁32とを備えている。
左側の前側側壁31の後側部分には、入力ギヤ72(後述)を左方に露出させるための入力ギヤ開口部67が形成されている。
そして、前壁32には、現像カートリッジ23を位置決めするための位置決め部の一例としてのコロ33(図7参照)と、現像カートリッジ23を感光ドラム3に向けて押圧するための押圧部の一例としての押圧機構部34とが設けられている。
コロ支持部35は、図7に示すように、前方へ向かうに従って斜め上方へ傾斜する前壁32の前後方向途中に設けられている。
コロ33は、軸38と、その軸38の周りに設けられるローラ39とを備えている。コロ33は、軸38の両端部が軸受部37に回転自在に支持されることにより、コロ支持部35に支持されている。
前壁32の前端部には、図4に示すように、支持軸40を挿通するための挿通部43が、幅方向の全幅に沿って設けられている。支持軸40は、挿通部43に挿通され、前壁32の前端部(すなわち、現像ローラ6に対する感光ドラム3の反対側の端部)において、幅方向(現像ローラ6の回転軸方向と同一方向)の全幅にわたって延びるように設けられている。
コイルばね41は、図6に示すように、巻回部44と、その巻回部44から連続する両端部45とを備えている。コイルばね41は、上記した2箇所において、巻回部44が支持軸40に挿通および支持され、その一端部45が、前壁32における挿通部43よりも後方に形成される係止部46に係止されている。
ボス50は、前壁32における幅方向両端部にそれぞれ設けられており、挿通部43よりも後側下方において、幅方向外方へ突出するように形成されている。
(2)現像カートリッジ
現像カートリッジ23は、図5および図6に示すように、筐体51を備えている。筐体51は、後側が開放されるボックス形状に形成されている。筐体51は、幅方向に間隔を隔てて対向配置される両側壁52と、それら両側壁52の上端縁に架設される上壁53と、両側壁52の下端縁に架設される底壁54と、両側壁52の前端縁に架設される前壁55とを備えている。
トナー収容室56には、トナーが充填されており、また、前後方向および上下方向の中央にアジテータ58が回転自在に設けられている。トナー収容室56の底壁54は、アジテータ58の回転軌跡に沿って円弧形状に形成されている。
前壁55は、底壁54の前端面から連続する傾斜壁63と、その傾斜壁63から連続する垂直壁64とを備えている。
垂直壁64は、傾斜壁63の前端部と上壁53の前端部とを連結するように、上下方向に沿って設けられている。
コロ受け部61は、コロ33に対応して、傾斜壁63の幅方向中央に設けられている。
レバー受け部62は、底面視および正面視において矩形形状をなし、傾斜壁63の前側部分の下面から上方に向かって窪み、かつ、垂直壁64の前面から後方に向かって窪むように、凹設されている。それによって、レバー受け部62は、図6に示すように、側面視において、2つの三角形が連設されるように形成される。
押圧面66は、レバー受け部62の凹面から、前方に膨出する正面視略T字形状の突条をなし、垂直壁64から窪む部分では、その表面が上下方向および幅方向に沿って形成されている。
供給ローラギヤ73は、供給ローラ13に設けられており、入力ギヤ72の後側下方において、入力ギヤ72の外歯と噛合している。第1アイドルギヤ74は、供給ローラギヤ73の上方において、供給ローラギヤ73と噛合している。現像ローラギヤ75は、現像ローラ6に設けられており、第1アイドルギヤ74の後側において、第1アイドルギヤ74と噛合している。
入力ギヤ72が、出力ギヤ(図示せず)からの駆動力を受けると、入力ギヤ72は、左側面視において時計回りに回転される。そして、入力ギヤ72に伝達された駆動力は、供給ローラギヤ73へ伝達されて、供給ローラ13が、左側面視において反時計回りに回転される。
また、入力ギヤ72に伝達された駆動力は、第2アイドルギヤ76を介してアジテータギヤ77へ伝達されて、アジテータ58が、左側面視において時計回りに回転される。
(3)現像カートリッジのドラムカートリッジに対する装着
そして、図3に示すように、現像カートリッジ23を、ドラムカートリッジ22の現像カートリッジ収容部26に装着する。
また、図6に示すように、レバー受け部62に押圧レバー42が嵌合(収容)されて、その押圧突部48が押圧面66を後方に向かって押圧する。それによって、現像カートリッジ23は、感光ドラム3へ向けて付勢され、現像ローラ6と感光ドラム3とが圧接される。
また、図6に示すように、現像ローラ6の回転軸方向、つまり、幅方向に投影したときには、感光ドラム3の回転方向に沿って、押圧突部48によって押圧面66が押圧される押圧位置S1と、コロ33がコロ受け面65に接触する嵌合位置S2と、ボス50(ボス50の本体ケーシング2に対する接触位置)が設けられている支持位置S3とが、順次配置される。
また、入力ギヤ72が入力ギヤ開口部67と幅方向において対向配置され、入力ギヤ開口部67を介して、本体ケーシング2に設けられる出力ギヤ(図示せず)が進出して、入力ギヤ72の内歯と噛合する。
3.実施形態の作用効果
(1)上記したように、現像カートリッジ23がドラムカートリッジ22に装着されると、コロ受け部61にコロ33が嵌合(収容)されて、コロ33がコロ受け面65に接触し、それによって、現像カートリッジ23がドラムカートリッジ22に対して位置決めされる。また、レバー受け部62に押圧レバー42が嵌合(収容)されて、その押圧突部48が押圧面66を後方に向かって押圧し、それによって、現像カートリッジ23が感光ドラム3へ向けて押圧される。
また、プロセスカートリッジ21では、コロ受け部61およびレバー受け部62の押圧面66は、感光ドラム3に向けて投影したときに、画像形成領域15内に、すべて含まれる。そのため、コロ受け部61およびレバー受け部62の押圧面66は、画像形成領域15の外側へ突出することがなく、幅方向におけるサイズの小型化を図ることができる。
さらに、現像カートリッジ23では、コロ受け部61およびレバー受け部62の押圧面66は、現像ローラ6に対して感光ドラム3の反対側に配置されている。そのため、ドラムカートリッジ22の押圧突部48が、現像カートリッジ23の押圧面66を押圧しても、現像カートリッジ23をドラムカートリッジ22により、安定して支持させることができる。
(2)また、プロセスカートリッジ21では、幅方向に投影したときには、感光ドラム3の回転方向に沿って、押圧突部48によって押圧面66が押圧される押圧位置S1と、コロ33がコロ受け面65に接触する嵌合位置S2と、ボス50が設けられている支持位置S3とが、順次配置される。
そのため、押圧突部48の押圧面66に対する安定した押圧、および、コロ33のコロ受け面65に対する安定した位置決めを図ることができるとともに、現像カートリッジ23のドラムカートリッジ22に対する安定した支持、および、プロセスカートリッジ21の本体ケーシング2に対する安定した支持を、達成することができる。
さらに、ドラムカートリッジ22も、現像カートリッジ23の回転力を受けて、回転力が発生して、ボス50を受ける本体ケーシング2には、ボス50から、押圧力f2と略同一方向である下方に向かう押圧力f3が作用する。
その結果、押圧突部48の押圧面66に対する安定した押圧、および、コロ33のコロ受け面65に対する安定した位置決めを図ることができるとともに、現像カートリッジ23のドラムカートリッジ22に対する安定した支持、および、プロセスカートリッジ21の本体ケーシング2に対する安定した支持を、達成することができる。
(3)しかも、嵌合位置S2と支持位置S3との間の距離が、嵌合位置S2と押圧位置S1との間の距離よりも短いので、現像カートリッジ23を、支持位置S3に近い位置で、ドラムカートリッジ22に位置決めさせることができる。そのため、現像カートリッジ23をドラムカートリッジ22により、より一層安定して支持させることができるとともに、プロセスカートリッジ21を本体ケーシング2により、より一層安定して支持させることができる。
(4)また、押圧機構部34は、ドラムカートリッジ22の前端部に配置されている。そのため、その押圧突部48により、現像カートリッジ23の押圧面66を押圧しても、現像カートリッジ23をドラムカートリッジ22によって、より一層安定して支持させることができる。
(5)また、ドラムカートリッジ22では、コロ33を、現像カートリッジ23のコロ受け面65と接触させることにより、現像カートリッジ23を位置決めしている。そのため、現像カートリッジ23のドラムカートリッジ22に対する着脱時の摺擦抵抗を低減することができる。そのため、現像カートリッジ23のドラムカートリッジ22に対する円滑な着脱を達成することができる。
(6)そして、プリンタ1では、上記したプロセスカートリッジ21を備えるので、小型化を図ることができる。
4.変形例
なお、上記した実施形態では、4つの感光ドラムを備えるダイレクトタンデムタイプのカラープリンタを例示したが、本発明の画像形成装置には、たとえば、中間転写タンデムタイプのカラープリンタや、モノクロプリンタなど、電子写真方式のすべてのプリンタが含まれる。
2 本体ケーシング
3 感光ドラム
6 現像ローラ
15 画像形成領域
21 プロセスカートリッジ
22 ドラムカートリッジ
23 現像カートリッジ
33 コロ
34 押圧機構部
40 支持軸
41 コイルばね
42 押圧レバー
50 ボス
61 コロ受け部
66 押圧面
Claims (7)
- 回転可能な現像剤担持体を有する現像カートリッジと、前記現像カートリッジが着脱自在に装着されるとともに回転可能な感光体を有する感光体カートリッジとを備え、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
前記感光体カートリッジは、
前記現像カートリッジを位置決めするための位置決め部と、
前記現像剤担持体の回転軸方向において、前記位置決め部を挟むように、前記位置決め部の両側に配置され、前記現像カートリッジを前記感光体に向けて押圧するための押圧部とを備え、
前記現像カートリッジは、
前記位置決め部が嵌合される嵌合部と、
前記現像剤担持体の回転軸方向において、前記嵌合部を挟むように、前記嵌合部の両側に配置され、前記押圧部に押圧される被押圧部とを備え、
前記嵌合部と前記被押圧部とは、それらを前記感光体に向けて投影したときに、前記感光体において現像剤像が形成される領域内に含まれ、かつ、前記現像剤担持体に対して前記感光体の反対側に配置されていることを特徴とする、プロセスカートリッジ。 - 前記感光体カートリッジは、前記画像形成装置本体に支持される支持部を備え、
前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って投影したときに、前記感光体の回転方向に沿って、前記押圧部によって前記被押圧部が押圧される押圧位置と、前記位置決め部が前記嵌合部に嵌合される嵌合位置と、前記支持部が設けられる支持位置とが、順次配置さ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。 - 前記嵌合位置と前記支持位置との間の距離が、前記嵌合位置と前記押圧位置との間の距離よりも、短いことを特徴とする、請求項2に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記押圧部は、
前記感光体カートリッジにおいて、前記現像剤担持体に対する前記感光体の反対側の端部に配置され、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って延びる支持軸と、
前記支持軸に支持される付勢部材と、
前記付勢部材によって前記現像カートリッジに向けて付勢される押圧部材と
を備えていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記位置決め部が、コロであることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項1ないし5のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジと、画像形成装置本体とを備えることを特徴とする、画像形成装置。
- 回転可能な現像剤担持体を有する現像カートリッジであって、回転可能な感光体と、前記現像カートリッジを位置決めするための位置決め部と、前記現像剤担持体の回転軸方向において、前記位置決め部を挟むように、前記位置決め部の両側に配置され、前記現像カートリッジを前記感光体に向けて押圧するための押圧部とを備える感光体カートリッジに着脱可能に構成される現像カートリッジにおいて、
前記位置決め部が嵌合される嵌合部と、
前記現像剤担持体の回転軸方向において、前記嵌合部を挟むように、前記嵌合部の両側に配置され、前記押圧部に押圧される被押圧部とを備え、
前記嵌合部と前記被押圧部とは、それらを前記感光体に向けて投影したときに、前記感光体において現像剤像が形成される領域内に含まれ、かつ、前記現像剤担持体に対して前記感光体の反対側に配置されていることを特徴とする、現像カートリッジ。
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