JP7354565B2 - ドラムカートリッジおよび現像カートリッジ - Google Patents

Description

本開示は、ドラムカートリッジおよび現像カートリッジに関する。

従来、レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。画像形成装置には、現像カートリッジが用いられる。現像カートリッジは、現像剤を供給するための現像ローラを有する。従来の画像形成装置については、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１の現像カートリッジは、ドラムカートリッジに対して装着される。ドラムカートリッジは、感光体ドラムを有する。ドラムカートリッジに現像カートリッジが装着されると、感光体ドラムと現像ローラとが接触する。そして、現像カートリッジが装着されたドラムカートリッジが、画像形成装置に装着される。

特開２０１３－５４０５８号公報

ドラムカートリッジは、現像カートリッジを感光体ドラムへ向けて加圧するための部材を有する。また、ドラムカートリッジは、現像ローラの現像電極へバイアス電圧を供給するための部材を有する。しかしながら、現像カートリッジを感光体ドラムへ向けて加圧するための部材と、現像ローラの現像電極へバイアス電圧を供給するための部材とを、別々に設けると、ドラムカートリッジの部品点数が多くなる。

本開示の目的は、ドラムカートリッジにおいて、部品点数を低減できる構造を提供することである。

本願の第１開示は、現像カートリッジを装着可能なドラムカートリッジであって、第１方向に延びる軸について回転可能な感光体ドラムと、導電性の可動部材と、を備え、前記ドラムカートリッジに前記現像カートリッジが装着された場合、前記可動部材は、前記現像カートリッジが有する現像電極を、前記感光体ドラムへ向けて加圧することを特徴とする。

本願の第２開示は、第１開示のドラムカートリッジであって、前記可動部材を前記感光体ドラムへ向けて加圧する導電性の弾性部材をさらに備えることを特徴とする。

本願の第３開示は、第２開示のドラムカートリッジであって、前記弾性部材は、ばねであることを特徴とする。

本願の第４開示は、第３開示のドラムカートリッジであって、前記弾性部材は、コイルばねであることを特徴とする。

本願の第５開示は、第１開示から第４開示のいずれか一開示のドラムカートリッジに装着可能な現像カートリッジであって、第１方向に延びる現像ローラシャフトを有する現像ローラと、現像剤を収容可能なケーシングと、前記現像電極であって、第１端部と、前記第１端部よりも前記現像ローラシャフトから離れた第２端部とを有し、前記第１端部が前記現像ローラシャフトと電気的に接続された現像電極と、を備え、前記可動部材は、前記現像電極の前記第２端部を、前記感光体ドラムへ向けて押圧することを特徴とする。

本願の第６開示は、第５開示の現像カートリッジであって、前記ケーシングは、前記第１方向に対して交差する第２方向に延び、前記現像ローラは、前記ケーシングの前記第２方向の一端に位置し、前記現像電極の前記第２端部は、前記第１端部よりも、前記ケーシングの前記一端から前記第２方向に離れていることを特徴とする。

本願の第７開示は、第５開示または第６開示の現像カートリッジであって、前記現像電極は、前記第１端部に対して、前記第１方向に延びる回転軸について回動可能であることを特徴とする。

本願の第８開示は、第７開示の現像カートリッジであって、前記現像電極は、前記回転軸について、第１位置と第２位置との間で回動可能であり、前記ケーシングは、前記現像電極が前記第１位置のときに、前記現像電極の前記第２端部に接触する第１規制面と、前記現像電極が前記第２位置のときに、前記現像電極の前記第２端部に接触する第２規制面と、を有することを特徴とする。

本願の第９開示は、第７開示の現像カートリッジであって、前記現像電極の前記第２端部は、前記第１方向に延びる孔を有し、前記ケーシングは、前記孔に挿入されるケーシングシャフトを有し、前記第２端部の前記回転軸を中心とする回動方向において、前記孔の長さは、前記ケーシングシャフトの長さよりも、長いことを特徴とする。

本願の第１０開示は、第９開示の現像カートリッジであって、前記孔は、第１内側面と、前記第１内側面から前記回動方向に離れた第２内側面と、を有し、前記現像電極が前記第１位置のときに、前記ケーシングシャフトが、前記第１内側面に接触し、前記現像電極が前記第２位置のときに、前記ケーシングシャフトが、前記第２内側面に接触する、ことを特徴とする。

本願の第１１開示は、第５開示から第１０開示のいずれか一開示の現像カートリッジであって、前記現像ローラシャフトは、導電性であることを特徴とする。

本願の第１２開示は、第５開示から第１１開示のいずれか一開示の現像カートリッジであって、前記現像電極は、導電性であることを特徴とする。

本願の第１３開示は、第１２開示の現像カートリッジであって、前記現像電極は、導電性樹脂から作られることを特徴とする。

本願の第１４開示は、第５開示から第１３開示のいずれか一開示の現像カートリッジであって、前記ケーシングは、前記第１方向の一端に位置する第１外表面を有し、前記現像電極は、前記第１端部と前記第２端部との間で、前記第１外表面に沿って延びることを特徴とする。

本願の第１５開示は、第１４開示の現像カートリッジであって、前記現像電極は、前記現像ローラシャフトを回転可能に支持する第１軸受であることを特徴とする。

本願の第１６開示は、第５開示から第１４開示のいずれか一開示の現像カートリッジであって、前記現像電極は、前記第１方向に延びる軸孔であって、円筒状の内周面を有する軸孔を有し、前記現像ローラシャフトが、前記軸孔に挿入されることを特徴とする。

本願の第１７開示は、第１５開示の現像カートリッジであって、前記ケーシングは、前記第１方向の他端に位置する第２外表面をさらに有し、前記現像カートリッジは、第３端部と、前記第３端部よりも前記現像ローラシャフトから離れた第４端部との間で、前記第２外表面に沿って延び、前記ケーシングに対して前記回転軸について回動可能である第２軸受をさらに備えることを特徴とする。

本願の第１８開示は、第５開示から第１７開示のいずれか一開示の現像カートリッジであって、前記ドラムカートリッジに前記現像カートリッジが装着された場合、前記現像電極の前記第１端部が、前記ドラムカートリッジの一部分に接触することを特徴とする。

本願の第１９開示は、第１８開示の現像カートリッジであって、前記ドラムカートリッジに前記現像カートリッジが装着された場合、前記現像電極の前記第２端部が、前記ドラムカートリッジの他の部分に接触することを特徴とする。

本願の第１開示～第１９開示によれば、ドラムカートリッジの可動部材を介して現像カートリッジの現像電極へ、電圧を供給できる。これにより、可動部材とは別に、現像電極へ電圧を供給するための導電性部品を設ける場合よりも、ドラムカートリッジの部品点数を低減できる。

現像カートリッジおよびドラムカートリッジの斜視図である。 現像カートリッジがドラムカートリッジに装着された状態を示す斜視図である。 現像カートリッジの分解斜視図である。 ケーシングの第１外表面の付近における現像カートリッジの分解斜視図である。 ケーシングの第２外表面の付近における現像カートリッジの分解斜視図である。 ケーシングの第１外表面の付近における現像カートリッジの分解正面図である。 第１軸受の回動の様子を示した図である。 現像カートリッジがドラムカートリッジに装着されるときの、現像カートリッジおよびドラムカートリッジの断面図である。 現像カートリッジがドラムカートリッジに装着されるときの、現像カートリッジおよびドラムカートリッジの断面図である。 現像カートリッジがドラムカートリッジに装着されるときの、現像カートリッジおよびドラムカートリッジの断面図である。 現像カートリッジがドラムカートリッジに装着されるときの、現像カートリッジおよびドラムカートリッジの断面図である。 現像カートリッジがドラムカートリッジに装着された状態における、現像カートリッジおよびドラムカートリッジの側面図である。 ドラムカートリッジの側面図である。 離間動作時の現像カートリッジおよびドラムカートリッジの断面図である。 第１変形例のドラムカートリッジの側面図である。 第２変形例の第１軸受の側面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、以下では、現像カートリッジ１の現像ローラ３０が延びる方向を「第１方向」と称する。また、現像カートリッジ１のアジテータ２０と現像ローラ３０とが並ぶ方向を「第２方向」と称する。第１方向と第２方向とは、互いに交差（好ましくは直交）する。

＜１．現像カートリッジおよびドラムカートリッジの概要＞
図１は、現像カートリッジ１およびドラムカートリッジ２の斜視図である。図２は、現像カートリッジ１が、ドラムカートリッジ２に装着された状態を示す斜視図である。現像カートリッジ１およびドラムカートリッジ２は、電子写真方式の画像形成装置に使用される。画像形成装置は、例えば、レーザプリンタまたはＬＥＤプリンタである。

図１および図２に示すように、現像カートリッジ１は、ドラムカートリッジ２と共に使用される。現像カートリッジ１は、ドラムカートリッジ２に対して装着可能である。現像カートリッジ１は、ドラムカートリッジ２に装着された状態で、画像形成装置に装着される。画像形成装置は、例えば４つの現像カートリッジ１を装着可能である。４つの現像カートリッジ１は、互いに異なる色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色）の現像剤（例えば、トナー）を収容する。画像形成装置は、現像カートリッジ１から供給される現像剤により、印刷用紙の記録面に画像を形成する。ただし、画像形成装置に装着可能な現像カートリッジ１の数は、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。

＜２．現像カートリッジについて＞
図３は、現像カートリッジ１の分解斜視図である。図４は、ケーシング１０の第１外表面１１の付近における現像カートリッジ１の分解斜視図である。図５は、ケーシング１０の第２外表面１２の付近における現像カートリッジ１の分解斜視図である。図１～図５に示すように、現像カートリッジ１は、ケーシング１０、アジテータ２０、現像ローラ３０、供給ローラ４０、ギア部５０、第１軸受６０、および第２軸受７０を備える。

ケーシング１０は、現像剤を収容可能な筐体である。ケーシング１０は、第１外表面１１と第２外表面１２とを有する。第１外表面１１は、ケーシング１０の第１方向の一端に位置する。第２外表面１２は、ケーシング１０の第１方向の他端に位置する。第１外表面１１と第２外表面１２とは、第１方向において互いに離れている。ケーシング１０は、第１外表面１１と第２外表面１２との間で第１方向に延びるとともに、第２方向にも延びる。

ケーシング１０の内部には、収容室１３が設けられている。現像剤は、収容室１３内に収容される。また、ケーシング１０は、開口１４を有する。開口１４は、第２方向におけるケーシング１０の一端に位置する。ケーシング１０の外部空間と、収容室１３とは、開口１４を介して連通する。なお、ケーシング１０は、第２方向の他端の外表面に、ハンドルを有していてもよい。

アジテータ２０は、アジテータシャフト２１と羽根２２とを有する。アジテータシャフト２１は、第１方向に沿って延びる。羽根２２は、アジテータシャフト２１からケーシング１０の内表面へ向けて広がる。アジテータシャフト２１の一部と、羽根２２とは、ケーシング１０の収容室１３内に配置される。アジテータシャフト２１の第１方向の端部には、ギア部５０に含まれるアジテータギア５１が取り付けられる。アジテータシャフト２１は、アジテータギア５１に対して、相対回転不能に固定される。アジテータギア５１が回転すると、アジテータシャフト２１および羽根２２は、第１方向に延びる回転軸について回転する。そして、羽根２２の回転により、収容室１３内の現像剤が撹拌される。

現像ローラ３０は、第１方向に延びる回転軸（第１軸）Ａ１について回転可能なローラである。現像ローラ３０は、ケーシング１０の開口１４に位置する。すなわち、現像ローラ３０は、ケーシング１０の第２方向の一端に位置する。現像ローラ３０は、現像ローラ本体３１と現像ローラシャフト３２とを有する。現像ローラ本体３１は、第１方向に延びる円筒状の部材である。現像ローラ本体３１の材料には、例えば、弾性を有するゴムが用いられる。現像ローラシャフト３２は、現像ローラ本体３１を貫通して第１方向に延びる円柱状の部材である。現像ローラシャフト３２は、導電性である。現像ローラシャフト３２の材料には、金属または導電性を有する樹脂が用いられる。

現像ローラ本体３１は、現像ローラシャフト３２に対して、相対回転不能に固定される。また、現像ローラシャフト３２の第１方向の端部には、ギア部５０に含まれる現像ローラギア５２が取り付けられる。現像ローラシャフト３２は、現像ローラギア５２に対して、相対回転不能に固定される。したがって、現像ローラギア５２が回転すると、現像ローラシャフト３２も回転し、現像ローラシャフト３２と共に現像ローラ本体３１も回転する。

なお、現像ローラシャフト３２は、現像ローラ本体３１を第１方向に貫通していなくてもよい。例えば、現像ローラシャフト３２が、現像ローラ本体３１の第１方向の両端から、第１方向にそれぞれ延びていてもよい。

供給ローラ４０は、第１方向に延びる回転軸（第２軸）について回転可能なローラである。供給ローラ４０は、アジテータ２０と現像ローラ３０との間に位置する。供給ローラ４０は、供給ローラ本体４１と供給ローラシャフト４２とを有する。供給ローラ本体４１は、第１方向に延びる円筒状の部材である。供給ローラ本体４１の材料には、例えば、弾性を有するゴムが用いられる。供給ローラシャフト４２は、供給ローラ本体４１を貫通して第１方向に延びる円柱状の部材である。

供給ローラ本体４１は、供給ローラシャフト４２に対して、相対回転不能に固定される。また、供給ローラシャフト４２の第１方向の端部には、ギア部５０に含まれる供給ローラギア５３が取り付けられる。供給ローラシャフト４２は、供給ローラギア５３に対して、相対回転不能に固定される。したがって、供給ローラギア５３が回転すると、供給ローラシャフト４２も回転し、供給ローラシャフト４２と共に供給ローラ本体４１も回転する。

なお、供給ローラシャフト４２は、供給ローラ本体４１を第１方向に貫通していなくてもよい。例えば、供給ローラシャフト４２が、供給ローラ本体４１の第１方向の両端から、第１方向にそれぞれ延びていてもよい。

現像カートリッジ１が駆動力を受けると、ケーシング１０内の収容室１３から、供給ローラ４０を介して、現像ローラ３０の外周面に、現像剤が供給される。その際、供給ローラ４０と現像ローラ３０との間において、現像剤は摩擦帯電される。一方、現像ローラ３０の現像ローラシャフト３２には、バイアス電圧がかけられている。このため、現像ローラシャフト３２と現像剤との間の静電気力によって、現像ローラ本体３１の外周面に、現像剤が引き付けられる。

また、現像カートリッジ１は、図示を省略した層厚規制ブレードを有する。層厚規制ブレードは、現像ローラ本体３１の外周面に供給された現像剤を、一定の厚みに成形する。その後、現像ローラ本体３１の外周面の現像剤は、ドラムカートリッジ２の後述する感光体ドラム９２へ供給される。このとき、現像剤は、感光体ドラム９２の外周面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ本体３１から感光体ドラム９２へ移動する。これにより、感光体ドラム９２の外周面において、静電潜像が可視像化される。

ギア部５０は、ケーシング１０の第２外表面１２に位置する。図５に示すように、ギア部５０は、上述したアジテータギア５１、現像ローラギア５２、および供給ローラギア５３と、複数のアイドルギア５６と、カップリング５４と、ギアカバー５５とを有する。ギアカバー５５は、ケーシング１０と共に、現像カートリッジ１の筐体を構成する。ギアカバー５５は、ケーシング１０の第２外表面１２に、例えばねじ止めで固定される。複数のギアの少なくとも一部は、第２外表面１２とギアカバー５５との間に位置する。

カップリング５４は、第１方向に凹む係合部５４１を有する。係合部５４１は、ギアカバー５５から露出する。ドラムカートリッジ２に装着された現像カートリッジ１が画像形成装置に装着されると、画像形成装置の駆動シャフトが、カップリング５４の係合部５４１に接続される。そして、駆動シャフトの回転が、カップリング５４を介して、アジテータギア５１、複数のアイドルギア５６、現像ローラギア５２、および供給ローラギア５３に伝達される。

なお、ギア部５０に含まれる複数のギアは、歯の噛み合いによって回転力を伝達するものであってもよく、摩擦によって回転力を伝達するものであってもよい。

図６は、ケーシング１０の第１外表面１１の付近における現像カートリッジ１の分解正面図である。図１、図４、および図６に示すように、第１軸受６０は、ケーシング１０の第１外表面１１に位置する。第１軸受６０は、現像ローラシャフト３２の第１方向の一端を回転可能に支持する。

第１軸受６０は、第１端部６１と第２端部６２とを有する。第２端部６２は、第１端部６１よりも、現像ローラシャフト３２から離れている。また、第２端部６２は、第１端部６１よりも、ケーシング１０の第２方向の一端から、第２方向に離れている。第１軸受６０は、第１端部６１と第２端部６２との間で、ケーシング１０の第１外表面１１に沿って延びる。

第１軸受６０は、第１アーム６３と第２アーム６４とを有する。第２アーム６４は、第１アーム６３よりも、現像ローラシャフト３２から離れている。また、第２アーム６４は、第１アーム６３よりも、ケーシング１０の第２方向の一端から、第２方向に離れている。第１アーム６３は、上述した第１端部６１を有する。第２アーム６４は、上述した第２端部６２を有する。第１アーム６３は、ケーシング１０の第１外表面１１に沿って、例えば直線状に延びる。第２アーム６４は、ケーシング１０の第１外表面１１に沿って、例えば直線状に延びる。ただし、第１アーム６３は、第２アーム６４に対して曲がっている。第１アーム６３と第２アーム６４とがなす角度は、鈍角である。

本実施形態では、第１アーム６３と第２アーム６４とが、一体成形されている。しかしながら、第１アーム６３と第２アーム６４とは、別部品であってもよい。その場合、第１アーム６３と第２アーム６４とが、互いに固定されていればよい。

第１軸受６０は、第１軸孔６５を有する。第１軸孔６５は、第１軸受６０の第１端部６１において、第１方向に延びる。第１軸孔６５は、第１端部６１を第１方向に貫通する貫通孔であってもよいし、第１端部６１を貫通していなくてもよい。第１軸孔６５は、円筒状の内周面を有する。現像ローラシャフト３２の第１方向の一端は、第１軸孔６５に挿入される。これにより、現像ローラシャフト３２の第１方向の一端が、第１方向に延びる回転軸（第１軸）Ａ１について、回転可能に支持される。また、第１軸受６０も、ケーシング１０に対して、回転軸Ａ１について回動可能である。具体的には、第１端部６１に対して第２端部６２が、回転軸Ａ１について回動可能である。

第１軸受６０は、導電性の現像電極である。第１軸受６０は、例えば、導電性樹脂から作られる。ただし、第１軸受６０は、金属から作られていてもよい。第１軸受６０の第１端部６１は、現像ローラシャフト３２の第１方向の一端と接触する。したがって、第１軸受６０の第１端部６１は、現像ローラシャフト３２と電気的に接続される。

図４に示すように、ケーシング１０は、ケーシング凹部１５を有する。ケーシング凹部１５の内面は、第１規制面１５１と第２規制面１５２とを含む。第１規制面１５１と第２規制面１５２とは、回転軸Ａ１を中心とする第２端部６２の回動方向に離れている。また、図６に示すように、第１軸受６０は、軸受シャフト６６を有する。軸受シャフト６６は、第１軸受６０の第２端部６２から、第１方向の他方側へ向けて突出する。軸受シャフト６６は、ケーシング凹部１５に挿入される。

図７は、第１軸受６０の回動の様子を示した図である。第１軸受６０は、図７の上段の図に示す第１位置と、図７の下段の図に示す第２位置との間で、回転軸Ａ１について回動可能である。第１軸受６０が第１位置のときには、軸受シャフト６６が、第１規制面１５１に接触する。一方、第１軸受６０が第２位置のときには、軸受シャフト６６が、第２規制面１５２に接触する。これにより、第１軸受６０の回動範囲が制限される。

また、第１軸受６０は第１孔６７を有する。第１孔６７は、第１端部６１と第２端部６２との間において、第２方向に延びる。また、第１孔６７は、第１軸受６０を、回転軸Ａ１を中心とする回動方向に貫通する。ただし、第１孔６７は、第１軸受６０を貫通していなくてもよい。現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された場合、第１孔６７は、ドラムカートリッジ２の後述する第１レバー９７の挿入を許容する。

図３に示すように、第２軸受７０は、ケーシング１０の第２外表面１２に位置する。より具体的には、第２軸受７０は、ギアカバー５５の外表面に位置する。第１軸受６０と第２軸受７０とは、第１方向に重なる位置にある。第２軸受７０は、現像ローラシャフト３２の第１方向の他端を回転可能に支持する。第２軸受７０は、第３端部７１と第４端部７２とを有する。第４端部７２は、第３端部７１よりも、現像ローラシャフト３２から離れている。また、第４端部７２は、第３端部７１よりも、ケーシング１０の第２方向の一端から、第２方向に離れている。第２軸受７０は、第３端部７１と第４端部７２との間で、ケーシング１０の第２外表面１２に沿って延びる。

第２軸受７０は、第３アーム７３と第４アーム７４とを有する。第４アーム７４は、第３アーム７３よりも、現像ローラシャフト３２から離れている。また、第４アーム７４は、第３アーム７３よりも、ケーシング１０の第２方向の一端から、第２方向に離れている。第３アーム７３は、上述した第３端部７１を有する。第４アーム７４は、上述した第４端部７２を有する。第３アーム７３は、ケーシング１０の第２外表面１２に沿って、例えば直線状に延びる。第４アーム７４は、ケーシング１０の第２外表面１２に沿って、例えば直線状に延びる。ただし、第３アーム７３は、第４アーム７４に対して曲がっている。第３アーム７３と第４アーム７４とがなす角度は、鈍角である。

本実施形態では、第３アーム７３と第４アーム７４とが、一体成形されている。しかしながら、第３アーム７３と第４アーム７４とは、別部品であってもよい。その場合、第３アーム７３と第４アーム７４とが、互いに固定されていればよい。

第２軸受７０は、第２軸孔７５を有する。第２軸孔７５は、第２軸受７０の第３端部７１において、第１方向に延びる。第２軸孔７５は、第３端部７１を第１方向に貫通する貫通孔であってもよいし、第３端部７１を貫通していなくてもよい。第２軸孔７５は、円筒状の内周面を有する。現像ローラシャフト３２の第１方向の他端は、第２軸孔７５に挿入される。これにより、現像ローラシャフト３２の第１方向の他端が、第１方向に延びる回転軸（第１軸）Ａ１について、回転可能に支持される。また、第２軸受７０も、ケーシング１０に対して、回転軸Ａ１について回動可能である。具体的には、第３端部７１に対して第４端部７２が、回転軸Ａ１について回動可能である。

図３に示すように、ギアカバー５５は、ギアカバー突起５５０を有する。ギアカバー突起５５０は、ギアカバー５５から第１方向の他方側へ向けて突出する。また、第２軸受７０は、フック部７６を有する。フック部７６は、第２軸受７０の外表面から、回転軸Ａ１を中心とする第４端部７２の回動方向へ突出する。また、第２軸受７０は、フック部７６の基端に位置する第３規制面７６１と、フック部７６の先端に位置する第４規制面７６２とを有する。第３規制面７６１と第４規制面７６２とは、回転軸Ａ１を中心とする第４端部７２の回動方向に離れている。

第２軸受７０は、第３位置と第４位置との間で、回転軸Ａ１について回動可能である。第２軸受７０が第３位置のときには、第２軸受７０の第３規制面７６１が、ギアカバー突起５５０に接触する。一方、第２軸受７０が第２位置のときには、第２軸受７０の第４規制面７６２が、ギアカバー突起５５０に接触する。これにより、第２軸受７０の回動範囲が制限される。

また、第２軸受７０は第３孔７７を有する。第３孔７７は、第３端部７１と第４端部７２との間において、第２方向に延びる。また、第３孔７７は、第２軸受７０を、回転軸Ａ１を中心とする回動方向に貫通する。ただし、第３孔７７は、第２軸受７０を貫通していなくてもよい。現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された場合、第３孔７７は、ドラムカートリッジ２の後述する第２レバーの挿入を許容する。第１軸受６０の第１孔６７と、第２軸受７０の第３孔７７とは、第１方向に重なる位置にある。

＜３．ドラムカートリッジの構造＞
図１および図２に示すように、ドラムカートリッジ２は、ドラムフレーム９１と、感光体ドラム９２とを備える。現像カートリッジ１は、ドラムフレーム９１に装着される。感光体ドラム９２は、第１方向に延びる回転軸について回転可能な円筒状のドラムである。感光体ドラム９２の外周面は、感光材料に被覆されている。感光体ドラム９２は、第２方向におけるドラムフレーム９１の一端に位置する。ドラムフレーム９１に現像カートリッジ１が装着されると、現像ローラ３０の外周面が、感光体ドラム９２の外周面に接触する。

図８～図１１は、現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着されるときの、現像カートリッジ１およびドラムカートリッジ２の断面図である。図８～図１１は、図６中の破断線Ｓ－Ｓに相当する位置における、現像カートリッジ１およびドラムカートリッジ２の断面を示している。図８～図１１に示すように、ドラムカートリッジ２は、第１ガイド面９３および第２ガイド面９４を有する。第１ガイド面９３および第２ガイド面９４は、ドラムフレーム９１の第１方向の一端に位置する。また、第１ガイド面９３と第２ガイド面９４とは、感光体ドラム９２の回転軸を中心とする回転方向に離れている。なお、ドラムカートリッジ２は、ドラムフレーム９１の第１方向の他端にも、第１ガイド面９３および第２ガイド面９４と同様の、第３ガイド面（図示省略）および第４ガイド面（図示省略）を有する。

また、図８～図１１に示すように、ドラムカートリッジ２は、第１可動部材９５と第１コイルばね９６とを備える。第１可動部材９５および第１コイルばね９６は、導電性である。第１可動部材９５は、例えば、導電性樹脂から作られる。第１コイルばね９６は、例えば、金属から作られる。第１可動部材９５および第１コイルばね９６は、ドラムフレーム９１の第１方向の一端に位置する。第１コイルばね９６は、第２方向に伸縮可能な弾性部材である。第１コイルばね９６の第２方向の一端は、第１可動部材９５に接続される。第１コイルばね９６の第２方向の他端は、ドラムフレーム９１に接続される。現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された場合、第１可動部材９５は、第１コイルばね９６の弾性力により、第１軸受６０の第２端部６２を、感光体ドラム９２へ向けて加圧する。

また、ドラムカートリッジ２は、第２可動部材（図示省略）および第２コイルばね（図示省略）を備える。第２可動部材および第２コイルばねは、ドラムフレーム９１の第１方向の他端に位置する。現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された場合、第２可動部材は、第２コイルばねの弾性力により、第２軸受７０の第４端部７２を、感光体ドラム９２へ向けて加圧する。

なお、ドラムカートリッジ２は、第１コイルばね９６および第２コイルばねに代えて、他の種類の弾性部材を備えていてもよい。例えば、ドラムカートリッジ２は、トーションばねや板ばねなどのコイルばね以外のばねや、ゴムなどを、弾性部材として備えていてもよい。

また、図８～図１１に示すように、ドラムカートリッジ２は、第１レバー９７を備える。第１レバー９７は、ドラムフレーム９１の第１方向の一端に位置する。第１レバー９７は、第１可動部材９５と感光体ドラム９２との間に位置する。第１レバー９７は、第１方向に延びる回転軸について回動可能である。現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された場合、第１レバー９７は、第１軸受６０の第１孔６７に挿入される。

また、ドラムカートリッジ２は、第２レバー（図示省略）を備える。第２レバーは、ドラムフレーム９１の第１方向の他端に位置する。第２レバーは、第２可動部材と感光体ドラム９２との間に位置する。第２レバーは、第１方向に延びる回転軸について回動可能である。現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された場合、第２レバーは、第２軸受７０の第３孔７７に挿入される。

＜４．現像カートリッジの装着動作について＞
現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着されるときには、図８～図１１のように、現像ローラ３０が、感光体ドラム９２に接近するように、ドラムカートリッジ２に対して現像カートリッジ１が移動する。このとき、図９～図１１のように、第１軸受６０の第１端部６１が、第２ガイド面９４と接触し、第２ガイド面９４に沿って移動する。これに伴い、第１軸受６０は、第１位置から第２位置へ、回転軸Ａ１について回動する。同様に、第２軸受７０の第３端部７１が、第４ガイド面と接触し、第４ガイド面に沿って移動する。これに伴い、第２軸受７０は、第３位置から第４位置へ、回転軸Ａ１について回動する。

このように、現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着されるときに、第１軸受６０および第２軸受７０が、現像ローラ３０の回転軸Ａ１について回動する。このため、ドラムフレーム９１に対してケーシング１０を回転させることなく、第１軸受６０を、感光体ドラム９２と第１可動部材９５との間へ配置するとともに、第２軸受７０を、感光体ドラム９２と第２可動部材との間へ配置することができる。したがって、画像形成装置のユーザは、ケーシング１０を回転させる動作を行うことなく、現像ローラ３０を感光体ドラム９２へ接近させることができる。

感光体ドラム９２と第１可動部材９５との間に第１軸受６０が配置されると、第１可動部材９５は、第１軸受６０の第２端部６２に接触する。そして、第１コイルばね９６の弾性力によって、第１可動部材９５が、第１軸受６０の第２端部６２を、感光体ドラム９２へ向けて加圧する。そうすると、図１１のように、第１軸受６０の第１端部６１が、第１ガイド面９３に接触し、第１軸受６０の他の部分が、第２ガイド面９４に接触する。これにより、ドラムフレーム９１に対する第１軸受６０の位置が固定される。

同様に、第２可動部材は、第２軸受７０の第４端部７２を、感光体ドラム９２へ向けて加圧する。そうすると、第２軸受７０の第３端部７１が、第３ガイド面に接触し、第２軸受７０の他の部分が、第４ガイド面に接触する。これにより、ドラムフレーム９１に対する第２軸受７０の位置が固定される。

また、ドラムフレーム９１に対する第１軸受６０および第２軸受７０の位置が固定された状態で、第１可動部材９５が第１軸受６０を加圧し、第２可動部材が第２軸受７０を加圧する。これにより、感光体ドラム９２の外周面に、現像ローラ３０の外周面が接触する。そして、感光体ドラム９２に対して現像ローラ３０が押し付けられる。

このように、本実施形態では、第１軸受６０が、第１端部６１と第２端部６２とを有し、かつ、第２端部６２が第１端部６１に対して回動可能である。また、第２軸受７０が、第３端部７１と第４端部７２とを有し、かつ、第４端部７２が第３端部７１に対して回動可能である。このため、第１軸受６０の第１端部６１および第２端部６２と、第２軸受７０の第３端部７１および第４端部７２とを利用して、感光体ドラム９２に対して現像ローラ３０を位置決めできる。

また、本実施形態では、現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着される場合に、第１軸受６０および第２軸受７０が、回転軸Ａ１について回動する。また。ドラムカートリッジ２から現像カートリッジ１を取り外す場合にも、同様に、第１軸受６０および第２軸受７０が、回転軸Ａ１について回動する。このため、ケーシング１０を回転させることなく、第１軸受６０および第２軸受７０を回動させて、ドラムカートリッジ２に対する現像カートリッジ１の装着および取り外しの動作をスムーズに行うことができる。

＜５．電圧の供給について＞
図１２は、現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された状態における、現像カートリッジ１およびドラムカートリッジ２の側面図である。ただし、図１２では、ドラムフレーム９１が二点鎖線で示されている。

第１可動部材９５および第１コイルばね９６は、導電性である。第１可動部材９５は、例えば、導電性樹脂から作られる。第１コイルばね９６は、例えば、金属から作られる。また、図１２に示すように、ドラムカートリッジ２は、第１コイルばね９６と電気的に接触する電極端子９８を備える。図１および図２に示すように、電極端子９８は、ドラムフレーム９１の外表面に露出する。また、既述の通り、現像ローラシャフト３２および第１軸受６０も、導電性である。このため、ドラムカートリッジ２に現像カートリッジ１が装着されて、第１可動部材９５が第１軸受６０に接触した場合、電極端子９８、第１コイルばね９６、第１可動部材９５、第１軸受６０、および現像ローラシャフト３２が、互いに電気的に導通する。

ドラムカートリッジ２に装着された状態の現像カートリッジ１が、画像形成装置に装着された場合、画像形成装置の電極端子と、ドラムカートリッジ２の電極端子９８が接触する。そして、画像形成装置から電極端子９８、第１コイルばね９６、第１可動部材９５、および第１軸受６０を介して、現像ローラシャフト３２へ、バイアス電圧が供給される。その結果、バイアス電圧による静電気力で、現像ローラ本体３１の外周面に現像剤が引き付けられる。

このように、本実施形態では、ドラムカートリッジ２の第１可動部材９５を介して現像カートリッジ１の第１軸受６０へ、バイアス電圧を供給する。このようにすれば、第１可動部材９５とは別に、第１軸受６０へ電圧を供給するための導電性部品を設ける場合と比べて、ドラムカートリッジ２の部品点数を低減できる。したがって、ドラムカートリッジ２を小型化できる。

また、本実施形態の第１軸受６０は、（１）現像ローラシャフト３２を回転可能に支持する軸受としての機能と、（２）ドラムカートリッジ２への現像カートリッジ１の装着時に、感光体ドラム９２に対して現像ローラ３０を位置決めする位置決め部材としての機能と、（３）現像ローラシャフト３２へバイアス電圧を供給する現像電極としての機能と、の複数の機能を果たす。このため、これらの機能を別々の部材で実現する場合と比べて、現像カートリッジ１の部品点数を低減できるとともに、現像カートリッジ１を小型化できる。

＜６．離間動作について＞
現像カートリッジ１は、ドラムカートリッジ２に装着された状態で画像形成装置に装着された後、画像形成装置から供給される駆動力により、離間動作を行うことが可能である。離間動作は、感光体ドラム９２から現像ローラ３０を、一時的に離間させる動作である。例えば、画像形成装置においてモノクロ印刷を行うときに、ブラック以外の各色の現像カートリッジ１が、離間動作を行う。ただし、ブラックの現像カートリッジ１が、離間動作を行う場合があってもよい。

図１１のように、現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された場合、現像カートリッジ１は、現像ローラ３０が感光体ドラム９２に接触する接触位置に配置される。このとき、ドラムカートリッジ２の第１レバー９７は、第１軸受６０の第１孔６７に挿入される。また、ドラムカートリッジ２の第２レバー（図示省略）は、第２軸受７０の第３孔７７に挿入される。

図１３は、ドラムカートリッジ２の側面図である。図１３では、ドラムフレーム９１が二点鎖線で示されている。図１３に示すように、ドラムカートリッジ２は、第１カム９９を備える。第１カム９９は、第２方向において、感光体ドラム９２と第１レバー９７との間に位置する。また、第１カム９９は、第１方向において、上述した第１ガイド面９３および第２ガイド面９４と、ドラムフレーム９１との間に位置する。離間動作を行うときには、画像形成装置から供給される駆動力によって、第１カム９９が、第１方向に延びる回転軸について回動する。そうすると、第１カム９９の突起９９１が、第１レバー９７の突起９７１を押圧することによって、第１レバー９７が、図１３の実線の位置から二点鎖線の位置へ、第１方向に延びる回転軸について回動する。また、ドラムカートリッジ２は、第２レバーを回動させるために、第１カム９９と同様の第２カムを備える。

図１４は、離間動作時の現像カートリッジ１およびドラムカートリッジ２の断面図である。図１４は、図６中の破断線Ｓ－Ｓに相当する位置における、現像カートリッジ１およびドラムカートリッジ２の断面を示している。第１カム９９により第１レバー９７が回動すると、第１レバー９７は、第１軸受６０の第１孔６７の内面６７０を押圧する。具体的には、第１レバー９７が、第１コイルばね９６の加圧力に逆らって、第１軸受６０の第２端部６２を、感光体ドラム９２から離れる方向へ押圧する。また、第２カムにより第２レバーが回動すると、第２レバーは、第２軸受７０の第３孔７７の内面を押圧する。具体的には、第２レバーが、第２コイルばねの加圧力に逆らって、第２軸受７０の第４端部７２を、感光体ドラム９２から離れる方向へ押圧する。

これにより、第１軸受６０および第２軸受７０と共に、ケーシング１０および現像ローラ３０が、感光体ドラム９２から離れる方向へ移動する。その結果、感光体ドラム９２の外周面から、現像ローラ３０の外周面が離れる。すなわち、現像カートリッジ１が、ドラムカートリッジ２に対して、上述した接触位置から離間位置へ移動する。

このように、本実施形態では、第１軸受６０および第２軸受７０を押圧することにより、現像カートリッジ１を、接触位置から離間位置へ移動させることができる。このため、第１軸受６０および第２軸受７０とは別に、離間動作時に押圧力を受ける部材を設ける場合よりも、現像カートリッジ１の部品点数を低減できる。したがって、現像カートリッジ１をより小型化できる。

また、第１軸受６０は、回転軸Ａ１について回動可能である。このため、第１レバー９７は、ケーシング１０を回転させることなく、第１軸受６０の第１孔６７の内面６７０を、最適な向きに押圧できる。同様に、第２軸受７０も、回転軸Ａ１について回動可能である。このため、第２レバーは、ケーシング１０を回転させることなく、第２軸受７０の第３孔７７の内面を、最適な向きに押圧できる。

また、現像カートリッジ１が接触位置から離間位置へ移動するときに、第１軸受６０は、第２ガイド面９４に沿って移動する。また、第２軸受７０は、第４ガイド面に沿って移動する。これにより、第１レバー９７は、回転軸Ａ１を中心とする第１軸受６０の位置を維持しながら、第１軸受６０を押圧できる。また、第２レバーは、回転軸Ａ１を中心とする第２軸受７０の位置を維持しながら、第２軸受７０を押圧できる。

＜７．変形例＞
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記の実施形態に限定されるものではない。以下では、種々の変形例について、上記の実施形態との相違点を中心に説明する。

＜７－１．第１変形例＞
第１変形例は、ドラムカートリッジ２の第１レバー９７を動作させる機構に関する他の例である。図１５は、第１変形例のドラムカートリッジ２の側面図である。図１５では、ドラムフレーム９１が二点鎖線で示されている。図１５の例では、ドラムカートリッジ２は、第１カム９９を備えていない。第１レバー９７は、画像形成装置からの駆動を受けるための突起９７２を有する。離間動作を行うときには、画像形成装置が、第１レバー９７の突起９７２を押圧する。これにより、第１レバー９７が、第１方向に延びる回転軸について回動する。このように、第１カム９９を省略すれば、現像カートリッジ１の部品点数を、より低減できる。

＜７－２．第２変形例＞
第２変形例は、第１軸受６０の回動範囲を制限するための構造に関する他の例である。図１６は、第２変形例の第１軸受６０の側面図である。図１６の例では、第１軸受６０が、第２端部６２に第２孔６８を有する。第２孔６８は、第１軸受６０の第２端部６２の第１方向の他方側の面から、第１方向の一方側の面へ向けて、第１方向に延びる。

また、図１６の例では、ケーシング１０が、ケーシングシャフト１６を有する。ケーシングシャフト１６は、ケーシング１０の第１外表面１１から、第１方向の一方側へ向けて、第１方向に延びる。ケーシングシャフト１６は、第１軸受６０の第２孔６８に挿入される。

図１６に示すように、回転軸Ａ１を中心とする第２端部６２の回動方向において、第２孔６８の長さｄ１は、ケーシングシャフト１６の長さｄ２よりも長い。また、第２孔６８は、第１内側面６８１と第２内側面６８２とを有する。第１内側面６８１と第２内側面６８２とは、上記の回動方向に離れている。

第１軸受６０は、上記の実施形態と同様に、第１位置（図１６中の二点鎖線の位置）と第２位置（第１５中の実線の位置）との間で、回転軸Ａ１について回動可能である。第１軸受６０が第１位置のときには、ケーシングシャフト１６が、第１内側面６８１に接触する。一方、第１軸受６０が第２位置のときには、ケーシングシャフト１６が、第２内側面６８２に接触する。これにより、第１軸受６０の回動範囲が制限される。

＜７－３．他の変形例＞
上記の実施形態では、現像カートリッジ１は、第１軸受と第２軸受とを備えていた。そして、第１軸受と第２軸受とが、同等の形状であり、いずれもケーシング１０に対して回動可能であった。しかしながら、第２軸受は、第１軸受とは異なる形状であってもよい。また、第２軸受は、ケーシング１０に対して回動不能であってもよい。また、現像カートリッジ１は、第２軸受を備えていなくてもよい。その場合、第１軸受が、ケーシング１０の第１方向の両端のいずれかに配置されていればよい。

上記の実施形態では、現像カートリッジ１は、１つの感光体ドラム９２を有するドラムカートリッジ２に対して装着されるものであった。しかしながら、現像カートリッジ１は、複数の感光体ドラム９２を有するドラムカートリッジに対して装着されるものであってもよい。

また、現像カートリッジ１の細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 現像カートリッジ
２ ドラムカートリッジ
１０ ケーシング
１１ 第１外表面
１２ 第２外表面
１３ 収容室
１４ 開口
１５ ケーシング凹部
１６ ケーシングシャフト
２０ アジテータ
３０ 現像ローラ
３１ 現像ローラ本体
３２ 現像ローラシャフト
４０ 供給ローラ
４１ 供給ローラ本体
４２ 供給ローラシャフト
５０ ギア部
５１ アジテータギア
５２ 現像ローラギア
５３ 供給ローラギア
５４ カップリング
５５ ギアカバー
６０ 第１軸受
６１ 第１端部
６２ 第２端部
６３ 第１アーム
６４ 第２アーム
６５ 第１軸孔
６６ 軸受シャフト
６７ 第１孔
６８ 第２孔
７０ 第２軸受
７１ 第３端部
７２ 第４端部
７３ 第３アーム
７４ 第４アーム
７５ 第２軸孔
７６ フック部
７７ 第３孔
９１ ドラムフレーム
９２ 感光体ドラム
９３ 第１ガイド面
９４ 第２ガイド面
９５ 第１可動部材
９６ 第１コイルばね
９７ 第１レバー
９８ 電極端子
９９ 第１カム
Ａ１ 回転軸

Claims (16)

1. ドラムカートリッジであって、
   第１方向に延びる軸について回転可能な感光体ドラムと、
   導電性のコイルばねと、
   導電性の可動部材と、
   電極端子と、
   を備えるドラムカートリッジと、
   現像カートリッジであって、
   前記第１方向に延びる現像ローラシャフトを有する現像ローラと、
   現像剤を収容可能なケーシングと、
   現像電極であって、第１端部と、前記第１端部よりも前記現像ローラシャフトから離れた第２端部とを有し、前記第１端部が前記現像ローラシャフトと電気的に接続された現像電極と、
   を備える現像カートリッジと、
   を備え、
   前記可動部材は、前記現像ローラが前記感光体ドラムに付勢されるように、前記コイルばねの弾性力によって、前記現像電極の前記第２端部を、前記感光体ドラムへ向けて加圧し、
   前記電極端子、前記コイルばね、前記可動部材および前記現像電極を介して前記現像ローラシャフトにバイアス電圧が供給されることを特徴とする、画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記コイルばねは、前記可動部材を前記感光体ドラムへ向けて加圧することを特徴とする、画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記ケーシングは、前記第１方向に対して交差する第２方向に延び、
   前記現像ローラは、前記ケーシングの前記第２方向の一端に位置し、
   前記現像電極の前記第２端部は、前記第１端部よりも、前記ケーシングの前記一端から前記第２方向に離れていることを特徴とする、画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置であって、
   前記現像電極は、前記第１端部に対して、前記第１方向に延びる回転軸について回動可能であることを特徴とする、画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記現像電極は、前記回転軸について、第１位置と第２位置との間で回動可能であり、
   前記ケーシングは、
   前記現像電極が前記第１位置のときに、前記現像電極の前記第２端部に接触する第１規制面と、
   前記現像電極が前記第２位置のときに、前記現像電極の前記第２端部に接触する第２規制面と、
   を有することを特徴とする、画像形成装置。
6. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記現像電極の前記第２端部は、前記第１方向に延びる孔を有し、
   前記ケーシングは、前記孔に挿入されるケーシングシャフトを有し、
   前記第２端部の前記回転軸を中心とする回動方向において、前記孔の長さは、前記ケーシングシャフトの長さよりも、長いことを特徴とする、画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置であって、
   前記現像電極は、前記回転軸について、第１位置と第２位置との間で回動可能であり、
   前記孔は、
   第１内側面と、
   前記第１内側面から前記回動方向に離れた第２内側面と、
   を有し、
   前記現像電極が前記第１位置のときに、前記ケーシングシャフトが、前記第１内側面に接触し、
   前記現像電極が前記第２位置のときに、前記ケーシングシャフトが、前記第２内側面に接触する、
   ことを特徴とする、画像形成装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記現像ローラシャフトは、導電性であることを特徴とする、画像形成装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記現像電極は、導電性であることを特徴とする、画像形成装置。
10. 請求項９に記載の画像形成装置であって、
    前記現像電極は、導電性樹脂から作られることを特徴とする、画像形成装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
    前記ケーシングは、
    前記第１方向の一端に位置する第１外表面
    を有し、
    前記現像電極は、前記第１端部と前記第２端部との間で、前記第１外表面に沿って延びることを特徴とする、画像形成装置。
12. 請求項１１に記載の画像形成装置であって、
    前記現像電極は、前記現像ローラシャフトを回転可能に支持する第１軸受であることを特徴とする、画像形成装置。
13. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
    前記現像電極は、
    前記第１方向に延びる軸孔であって、円筒状の内周面を有する軸孔
    を有し、
    前記現像ローラシャフトが、前記軸孔に挿入されることを特徴とする、画像形成装置。
14. 請求項１２に記載の画像形成装置であって、
    前記ケーシングは、
    前記第１方向の他端に位置する第２外表面
    をさらに有し、
    前記現像カートリッジは、
    第３端部と、前記第３端部よりも前記現像ローラシャフトから離れた第４端部との間で、前記第２外表面に沿って延び、前記ケーシングに対して前記現像電極の回転軸について回動可能である第２軸受
    をさらに備えることを特徴とする、画像形成装置。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
    前記ドラムカートリッジに前記現像カートリッジが装着された場合、前記現像電極の前記第１端部が、前記ドラムカートリッジの一部分に接触することを特徴とする、画像形成装置。
16. 請求項１５に記載の画像形成装置であって、
    前記ドラムカートリッジに前記現像カートリッジが装着された場合、前記現像電極の前記第２端部が、前記ドラムカートリッジの他の部分に接触することを特徴とする、画像形成装置。
    

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