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発明の名称 現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−58057(P2007−58057A)
公開日 平成19年3月8日(2007.3.8)
出願番号 特願2005−246027(P2005−246027)
出願日 平成17年8月26日(2005.8.26)
代理人
発明者 神村 直哉
要約 課題
現像ローラに現像バイアスを印加するための本体側現像電極における配置の自由度を上げること。

解決手段
現像ローラ32などを駆動するために画像形成装置からの駆動力を伝達するギヤ機構部45と、そのギヤ機構部45を保護する導電性カバー77を備え、この導電性カバー77を現像ローラ軸64に接触し、現像ローラ32を回転可能に支持するように構成する。本体側の現像接点273をこの導電性カバー77に接触させることにより、現像ローラ32に現像バイアスを印加する。
特許請求の範囲
【請求項1】
現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着される現像カートリッジにおいて、
前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、
前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴とする現像カートリッジ。
【請求項2】
前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、
前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴とする、請求項1記載の現像カートリッジ。
【請求項3】
前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、
前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴とする、請求項1または2に記載の現像カートリッジ。
【請求項4】
感光体と、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、
前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項5】
前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、
前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴とする、請求項4記載のプロセスカートリッジ。
【請求項6】
前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、
前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴とする、請求項4または5に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項7】
請求項1ないし3のいずれかに記載の現像カートリッジ、または請求項4ないし6のいずれかに記載のプロセスカートリッジと、
前記現像カートリッジ、または前記プロセスカートリッジが装着されたときに現像剤担持体に対して電気的な接続をするための本体側現像電極と、を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置、ならびに、その画像形成装置に装着される現像カートリッジ、およびプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式の画像形成装置では、画像形成に必要な各プロセス手段をプロセスカートリッジに収め、このプロセスカートリッジを画像形成装置に着脱自在に設けたものがある。このようなプロセスカートリッジにおいては、現像ローラ(現像剤担持体)などに対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための複数のギヤからなる駆動力伝達部と、現像ローラに対して画像形成装置から電気的な接続をするための現像電極を共に保持する保持部を設け、両者の位置決め精度の向上、部品点数の低減化、および装置構成の簡略化を図っている(特願2004−231202号の願書に添付された明細書及び図面)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、上記の構成において画像形成装置から電気的な接続をするためには、現像剤担持体の回転軸を支持する導電性の軸受けに対して本体側現像電極を接触させなければならず、画像形成装置における本体側現像電極の設置位置が限定されてしまう。さらに本体側には、現像側カップリング部材に駆動を伝達するための本体側駆動伝達部も形成する必要があるので、本体側現像電極と本体側駆動伝達部がともに画像形成装置本体のフレーム内側の非常に狭い領域に配置されることになる。
【0004】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、本体側現像電極の配置の自由度を上げることが可能な現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、ならびに、それら現像カートリッジまたはプロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着される現像カートリッジにおいて、前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴としている。
【0006】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴としている。
【0007】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴としている。
【0008】
また、請求項4に記載の発明は、感光体と、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体に対して画像形成装置からの駆動力を伝達するための駆動力伝達部と、 前記駆動力伝達部を保護すると共に前記現像剤担持体の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なう導電性カバーと、を備えたことを特徴としている。
【0009】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記駆動力伝達部は、画像形成装置本体からの駆動を受ける現像側カップリング部材を有し、前記導電性カバーは、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像側カップリング部材をはさんで前記現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置と電気的に接続されることを特徴としている。
【0010】
また、請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の発明において、前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材をさらに備え、前記導電性カバーは、前記現像剤供給部材の回転軸に接触し、前記現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに前記現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうことを特徴としている。
【0011】
また、請求項7に記載の発明は、 請求項1ないし3のいずれかに記載の現像カートリッジ、または請求項4ないし6のいずれかに記載のプロセスカートリッジと、前記現像カートリッジ、または前記プロセスカートリッジが装着されたときに現像剤担持体に対して電気的な接続をするための本体側現像電極と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤担持体の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、本体側現像電極をこの導電性カバーのどこに接触させても現像剤担持体に現像バイアスを印加することが可能となり、現像カートリッジの現像剤担持体に対する本体側現像電極配置の自由度を上げることができる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、現像側カップリング部材をはさんで現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置との電気的な接続が行なわれるので、現像剤担持体の回転軸を案内するための案内部材や現像側カップリング部材と連結する本体側駆動伝達部が形成される位置から離れた領域に本体電極を設けることができ、現像カートリッジの現像剤担持体に対する本体電極配置の自由度を上げることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤供給部材の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、単一の導電性カバーによって現像カートリッジにおける現像剤担持体と現像剤供給部材の両方を同電位に保持することができる。
【0015】
請求項4に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤担持体の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤担持体と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、本体側現像電極をこの導電性カバーのどこに接触させても現像剤担持体に現像バイアスを印加することが可能となり、プロセスカートリッジの現像剤担持体に対する本体側現像電極配置の自由度を上げることができる。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、現像側カップリング部材をはさんで現像剤担持体の回転軸とは反対側の位置において画像形成装置との電気的な接続が行なわれるので、現像剤担持体の回転軸を案内するための案内部材や現像側カップリング部材と連結する本体側駆動伝達部が形成される位置から離れた領域に本体電極を設けることができ、プロセスカートリッジの現像剤担持体に対する本体電極配置の自由度を上げることができる。
【0017】
請求項6に記載の発明によれば、導電性カバーが現像剤供給部材の回転軸に接触し、現像カートリッジが画像形成装置に装着されたときに現像剤供給部材と画像形成装置との間で電気的な接続を行なうので、単一の導電性カバーによってプロセスカートリッジにおける現像剤担持体と現像剤供給部材の両方を同電位に保持することができる。
【0018】
請求項7に記載の発明によれば、現像カートリッジ、またはプロセスカートリッジが装着されたときに、現像剤担持体に対して電気的な接続をするための本体側現像電極を導電性カバーに接触するどの位置に設けてもよいので、本体側現像電極の配置の自由度を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
(1)レーザプリンタの全体構成
図1および図2は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。このレーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
【0020】
この本体ケーシング2において、一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ20を着脱するための着脱開口部6が形成されており、その着脱開口部6を開閉するためのフロントカバー7が設けられている。
このフロントカバー7は、その下端部に挿通された図示しないカバー軸に回動自在に支持されており、そのカバー軸を支点として開閉させることができる。
【0021】
なお、以下では、このレーザプリンタ1およびプロセスカートリッジ20において、フロントカバー7が設けられる側(プロセスカートリッジ20の装着方向上流側)を「前側」とし、その反対側(プロセスカートリッジ20の装着方向下流側)を「後側」とする。
【0022】
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ9と、給紙トレイ9の前端部の上方に設けられる給紙ローラ10および分離パッド11と、給紙ローラ10の後側に設けられるピックアップローラ12と、給紙ローラ10の前側下方において対向配置されるピンチローラ13と、給紙ローラ10の後側上方に設けられる上下1対のレジストローラ14とを備えている。
【0023】
給紙トレイ9の内部には、用紙3を積層状に載置可能な用紙押圧板15が設けられている。この用紙押圧板15は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が上下方向に移動可能にされている。
【0024】
また、給紙トレイ9の前端部には、用紙押圧板15の前端部を上方に持ち上げるためのレバー17が設けられている。このレバー17は、用紙押圧板15の前側から下側へ回り込むように断面略L字状に形成されており、その上端部が、給紙トレイ9の前端部に設けられたレバー軸18に取り付けられ、その後端部が、用紙押圧板15の下面の前端部に当接している。これによって、レバー軸18に図中時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー17がレバー軸18を支点として回転し、レバー17の後端部が用紙押圧板15の前端部を持ち上げる。
【0025】
用紙押圧板15の前端部が持ち上げられると、用紙押圧板15上の最上位にある用紙3は、ピックアップローラ12に押圧され、そのピックアップローラ12の回転によって、給紙ローラ10と分離パッド11との間に向けて搬送開始される。
【0026】
一方、給紙トレイ9を本体ケーシング2から離脱させると、用紙押圧板15は、その自重によって、前端部が下方に移動し、給紙トレイ9の底面に沿った状態になる。この状態で、用紙押圧板15上に用紙3を積層状に載置することができる。
【0027】
ピックアップローラ12によって給紙ローラ10と分離パッド11との間に向けて送り出された用紙3は、給紙ローラ10の回転によって、給紙ローラ10と分離パッド11との間に挟まれたときに、確実に1枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙3は、給紙ローラ10とピンチローラ13との間を通り、レジストローラ14に搬送される。
【0028】
レジストローラ14は、上側および下側の1対のローラから構成され、用紙3をレジスト後に、画像形成部5の転写位置(後述する感光ドラム92と転写ローラ94との間であって、感光ドラム92上のトナー像を用紙3に転写する位置)に搬送する。
【0029】
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスカートリッジ20、定着部21などを備えている。
【0030】
スキャナ部19は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー22、fθレンズ23、反射鏡24、レンズ25および反射鏡26などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、破線で示すように、ポリゴンミラー22で偏向されて、fθレンズ23を通過した後、反射鏡24によって光路が折り返され、さらにレンズ25を通過した後、反射鏡26によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ20の後述する感光ドラム92の表面上に照射される。
【0031】
プロセスカートリッジ20は、スキャナ部19の下方において、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されている(図2参照)。図3に示すように、このプロセスカートリッジ20は、ドラムカートリッジ27(図9参照)と、ドラムカートリッジ27に対して着脱自在に装着される現像カートリッジ28(図4参照)とから構成されている。
【0032】
なお、現像カートリッジ28は、本体ケーシング2に対してドラムカートリッジ27と一体的に着脱させることができ、また、ドラムカートリッジ27を本体ケーシング2に装着した状態で、現像カートリッジ28のみを本体ケーシング2に対して着脱させることもできる。
【0033】
そして、このようにして本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20では、図1に示すように、まず、現像カートリッジ28のトナー収容室30に収容されているトナーがアジテータ46によって攪拌され、トナー放出口58から現像室36に向けて放出される。
【0034】
トナー放出口58から現像室36へ放出されたトナーは、供給ローラ31の回転により、現像ローラ32に供給され、このとき、供給ローラ31と、現像バイアスが印加されている現像ローラ32との間で正に摩擦帯電される。
【0035】
現像ローラ32の表面に供給されたトナーは、現像ローラ32の回転に伴なって、層厚規制ブレード33の圧接部67と現像ローラ32との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ32の表面に担持される。
【0036】
一方、スコロトロン型帯電器93は、グリッド電圧および放電電圧の印加によりコロナ放電を発生させて、感光ドラム92の表面を一様に正帯電させている。感光ドラム92の表面は、感光ドラム92の回転に伴なって、スコロトロン型帯電器93により一様に正帯電された後、スキャナ部19からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙3に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
【0037】
さらに感光ドラム92が回転すると、次いで、現像ローラ32の表面に担持されかつ正帯電されているトナーが、現像ローラ32の回転により、感光ドラム92に対向して接触するときに、感光ドラム92の表面に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム92の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム92の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム92の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
【0038】
その後、さらに感光ドラム92が回転し、転写ローラ94と対向すると、感光ドラム92の表面に担持されたトナー像は、レジストローラ14によって搬送されてくる用紙3が、感光ドラム92と転写ローラ94との間の転写位置を通過する間に、転写ローラ94に印加されている転写バイアスによって、用紙3に転写される。トナー像が転写された用紙3は、次に述べる定着部21に搬送される。
【0039】
そして、さらに感光ドラム92が回転し、クリーニングブラシ95と対向すると、転写後に感光ドラム92の表面に付着する用紙3からの紙粉が、クリーニングブラシ95に印加されているクリーニングバイアスによって吸引されながら、ブラシによって絡め取られる。なお、転写後に感光ドラム92の表面に残存する転写残トナーは、現像ローラ32に回収される。
【0040】
定着部21は、プロセスカートリッジ20の後側に設けられ、定着フレーム182と、その定着フレーム182内に、加熱ローラ183および加圧ローラ184とを備えている。
【0041】
加熱ローラ183は、金属素管と、その金属素管内に設けられるハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの駆動力の入力により回転駆動される。
【0042】
加圧ローラ184は、加熱ローラ183の下方において、加熱ローラ183を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ184は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸の周りを被覆するゴム材料からなるローラとを備え、加熱ローラ183の回転駆動に従って従動される。
【0043】
定着部21では、転写位置において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ183と加圧ローラ184との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙3は、本体ケーシング2の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス185に搬送される。排紙パス185に搬送された用紙3は、その上側に設けられる排紙ローラ186によって、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ187上に排紙される。
【0044】
(2)現像カートリッジの構成
図4は現像カートリッジ28の要部側断面図である。この図に示すように、現像カートリッジ28は、ポリスチレンなどの樹脂材料からなる現像側筐体29内に、現像剤供給部材としての供給ローラ31、現像剤担持体としての現像ローラ32、アジテータ46、層厚規制ブレード33、および現像剤としてのトナーを収容するトナー収容室30を備えている。
【0045】
トナー収容室30に収容されるトナーは、正帯電性の非磁性1成分のトナーであり、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。なお、このトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されており、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約6〜10μmである。
【0046】
また、このトナー収容室30には、左側壁38および右側壁39において、本体ケーシング2内に設けられる光センサからなるトナーエンプティセンサ(図示せず)の光を通過させるためのトナー検知窓85が、幅方向において対向する位置に設けられている。
【0047】
アジテータ46は、トナー収容室30内における側面視中心部に設けられ、左側壁38および右側壁39に回転自在に支持される回転軸59と、その回転軸59から径方向に延びる攪拌部材60とを備えている。回転軸59の左側軸端部は、左側壁38から突出するように設けられている。なお、攪拌部材60には、その先端部に、トナー収容室30の内側面と摺動するフィルムを設けてもよい。
【0048】
供給ローラ31は、現像室36内において、前側下方に配置され、現像剤供給部材の回転軸としての金属製の供給ローラ軸62と、その供給ローラ軸62の周りを被覆する、導電性の発泡材料からなるスポンジローラ63とを備えている。なお、供給ローラ軸62の左側軸端部は、左側壁38から突出するように設けられている。
【0049】
現像ローラ32は、現像室36内において、後側下方に配置され、供給ローラ31と互いに圧接され、かつ、後側部分が現像側筐体29から後方に部分的に露出するように設けられている。この現像ローラ32は、現像剤担持体の回転軸としての金属製の現像ローラ軸64と、その現像ローラ軸64の周りを被覆する、導電性のゴム材料からなるゴムローラ65が被覆されている。より具体的には、ゴムローラ65は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなり、その表面が、フッ素含有ウレタンゴムまたはシリコーンゴムにより被覆されている。なお、現像ローラ軸64の両側軸端部は、左側壁38および右側壁39から突出するように設けられている。
【0050】
また、供給ローラ31および現像ローラ32は、図10に示すように、供給ローラ軸62の右側軸端部および現像ローラ32の右側軸端部が共通の軸受部材82によって、回転自在に支持されている。この軸受部材82は、絶縁性の樹脂材料からなり、供給ローラ軸62の右側軸端部および現像ローラ32の右側軸端部の両方を回転自在に支持した状態で、右側壁39に設けられている。一方、供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ32の左側軸端部にはカラー部材83が装着されている。このカラー部材83は、導電性の樹脂材料からなり、供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ32の左側軸端部の両方を被覆し、かつ、これらと摺動自在に接続され、これらを電気的に接続して、供給ローラ31と現像ローラ32とを同電位に保持している。
【0051】
なお、後述するギヤカバー77がこのようなカラー部材83を介して間接的に供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ32の左側軸端部に接触するように構成してもよいし、あるいは、後述するギヤカバー77が供給ローラ軸62の左側軸端部および現像ローラ32の左側軸端部に直接接触するように構成してもよい。このように直接接触するように構成すれば、部品点数を増やすことなく、単一のギヤカバー77だけで供給ローラ31と現像ローラ32とを同電位に保持することが可能となる。
【0052】
層厚規制ブレード33は、図4に示すように、現像室36内に配置され、金属の板ばね材からなるブレード66と、そのブレード66の下端部に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の圧接部67とを備えている。この層厚規制ブレード33は、現像ローラ32の上方においてブレード66の上端部がブレード支持部57に支持されて、圧接部67がブレード66の弾性力によって現像ローラ32のゴムローラ65の表面に圧接されている。
【0053】
図5は、図4に示す現像カートリッジ28を正面側から見た斜視図であり、図6は図4に示す現像カートリッジ28を背面側から見た斜視図である。また、図7は図4に示す現像カートリッジ28の左側面であって、ギヤカバーが取り付けられている状態を示し、 図8は図4に示す現像カートリッジ28の左側面であって、ギヤカバーが取り外されている状態を示したものである。図5ないし図8に示すように、現像側筐体29の左側壁38には、後述する駆動力伝達部としてのギヤ機構部45が設けられ、このギヤ機構部45は導電性カバーとしてのギヤカバー77によって保護されている。ギヤ機構部45は、現像ローラ32、供給ローラ31およびアジテータ46に対して機械的な駆動力を入力するためのものであり、図8に示すように、現像側筐体29の左側壁38の前後方向後部に配置される入力ギヤ68と、その入力ギヤ68の前側に配置され、入力ギヤ68と噛合する中間ギヤ70と、その中間ギヤ70の前側に配置され、中間ギヤ70と噛合するアジテータ駆動ギヤ69と、入力ギヤ68の後側斜め下方に配置され、入力ギヤ68に噛合する現像ローラ駆動ギヤ71と、入力ギヤ68の下方に配置され、入力ギヤ68に噛合する供給ローラ駆動ギヤ72とを備えている。
【0054】
入力ギヤ68には、その中心部に、本体側カップリング部材73(図11参照)が相対回転不能に連結される現像側カップリング部材74が形成されている。この現像側カップリング部材74は、本体側カップリング部材73との連結面がギヤカバー77から露出するとともに、現像側カップリング部材74の周側面がギヤカバー77によって保護されている。アジテータ駆動ギヤ69は、アジテータ46の回転軸59の左側軸端部に相対回転不能に設けられている。現像ローラ駆動ギヤ71は、現像ローラ軸64の左側軸端部に相対回転不能に設けられている。供給ローラ駆動ギヤ72は、供給ローラ軸62の左側軸端部に相対回転不能に設けられている。
【0055】
ギヤカバー77は上述した複数のギヤを保護すると同時に、現像ローラ軸64の左側軸端部をギヤカバー77からさらに幅方向外方に突出させて、挿通状態で保持している。この状態においては、現像ローラ軸64は導電性のカラー部材83を介してギヤカバー77に接触すると共に、現像ローラ32が回転可能に支持されていることになる。前述したが、この導電性のカラー部材83を用いずに、ギヤカバー77が現像ローラ軸64の左側軸端部に直接接触して、現像ローラを回転可能に支持する構成でもよい。この構成においては、ギヤカバー77の内側面(入力ギヤ68、中間ギヤ70、アジテータ駆動ギヤ69、現像ローラ駆動ギヤ71および供給ローラ駆動ギヤ72に対向する面)に突出して供給ローラ軸62の左側軸端部を被覆し、供給ローラ31を回転可能に支持する円筒状の突起が形成される。そして、このように導電性のギヤカバー77が、現像ローラ軸64の左側軸端部および供給ローラ軸62の左側軸端部に直接接触するか、あるいは導電性のカラー部材83を介して現像ローラ軸64の左側軸端部および供給ローラ軸62の左側軸端部に接触する構成においては、供給ローラ31と現像ローラ32とが同電位に保持される。プロセスカートリッジ20が画像形成装置に装着されると、画像形成装置の本体側現像電極がこの導電性のギヤカバー77と電気的に接続され、現像ローラに現像バイアスが印加される。
【0056】
また、このギヤカバー77には、その前側上部に、前方に向かって突出するカバー延長部86が一体的に設けられている。このカバー延長部86は、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着された状態で、後述するドラム側筐体91の左側壁96の外側に配置され、ドラム側筐体91の左側壁96の撓みを防止している(図3参照)。
【0057】
(3)ドラムカートリッジの構成
図9は、図3に示すプロセスカートリッジ20におけるドラムカートリッジ27を示す要部側断面図である。
ドラムカートリッジ27は、図9に示すように、ポリスチレンなどの樹脂材料からなるドラム側筐体91内に感光体としての感光ドラム92、帯電手段であるスコロトロン型帯電器93、転写手段である転写ローラ94、クリーニング手段であるクリーニングブラシ95とを備えている。
【0058】
ドラム収容部102内に配置される感光ドラム92は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体124と、このドラム本体124の軸心において、ドラム本体124の長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸125とを備えている。ドラム軸125は、ドラム側筐体91の左側壁96および右側壁97に回転不能に支持されている。また、ドラム軸125の左側軸端部は、左側壁96から突出するように設けられており、その左側軸端部の端面は、後述するアース接点部171の接点が接触する感光体電極としてのアース電極127(図3参照)とされている。
【0059】
また、図3に示すように、ドラム本体124の左側端部には、ドラム軸125の周りにおいて回転自在に支持されるドラム駆動ギヤ191が相対回転不能に連結されている。このドラム駆動ギヤ191は、ギヤ開口部196から露出するように配置されている。
【0060】
スコロトロン型帯電器93は、図9に示すように、ドラム収容部102内に配置され、感光ドラム92の後側斜め上方において、帯電支持部122に支持されており、感光ドラム92と接触しないように間隔を隔てて対向配置されている。このスコロトロン型帯電器93は、ワイヤ128、グリッド129およびワイヤクリーナ130を備えている。
【0061】
ワイヤ128は、帯電支持部122において、左側壁96および右側壁97の間に張設されている。また、ワイヤ128の左端部には、板金からなるワイヤ電極131が取り付けられており、そのワイヤ電極131は、帯電支持部122において、左側壁96に上下方向に形成されたスリットの間から幅方向外方に露出するように固定されている(図3参照)。
【0062】
グリッド129は、幅方向に沿ってワイヤ128の下方を囲むように配置され、左側壁96および右側壁97の間に架設されている。また、グリッド129の左端部には、板金からなるグリッド電極132が取り付けられており、そのグリッド電極132は、帯電支持部122において、左側壁96に前側下方から斜め後側上方に傾斜する方向に形成されたスリットの間から幅方向外方に露出するように固定されている(図3参照)。
【0063】
ワイヤクリーナ130は、ワイヤ128を挟持した状態で、帯電支持部122において、幅方向に沿ってスライド自在に支持されている。このワイヤクリーナ130を幅方向に沿ってスライドさせることにより、ワイヤ128がクリーニングされる。
【0064】
転写ローラ94は、ドラム収容部102内に配置され、感光ドラム92の下方に配置されている。この転写ローラ94は、金属製の転写ローラ軸133と、その転写ローラ軸133の周りを被覆する、イオン導電性のゴム材料からなるゴムローラ134が被覆されている。また、転写ローラ軸133の左側軸端部の端面には転写電極137が当接している。
【0065】
クリーニングブラシ95は、図9に示すように、ドラム収容部102内に配置され、感光ドラム92の後側側方において、ブラシ支持部123に支持されている。このクリーニングブラシ95は、幅方向に沿って延びる略矩形細長状の支持板に多数のブラシ毛が植設されている。クリーニングブラシ95は、ブラシ支持部123に支持された状態で、感光ドラム92の表面にブラシ毛が幅方向に沿って接触するように、感光ドラム92に対して前後方向に対向配置されている。また、このクリーニングブラシ95の支持板の左側端部には、板金からなるクリーニング電極148が取り付けられている。このクリーニング電極148は、ブラシ支持部123において、左側壁96に上下方向に形成されたスリットの間から幅方向外方に露出するように固定されている(図3参照)。
【0066】
また、この現像カートリッジ収容部103には、図3および図9に示すように、左側壁96および右側壁97において、現像カートリッジ28の各トナー検知窓85と幅方向において対向する位置に、トナーエンプティセンサ(図示せず)の光を通過させるためのトナー通過窓101が設けられている。
【0067】
ドラム側筐体91の左右側壁には、図9に示すように、現像カートリッジ28の着脱時に、現像ローラ軸64の軸端部を案内するためのローラ軸案内部115と、このローラ軸案内部115の後端に連続して設けられ、ローラ軸案内部115に案内される現像ローラ軸64の軸端部を受け入れるローラ軸受入部116とを備え、さらに、現像カートリッジ収容部103に装着される現像カートリッジ28の現像ローラ32を感光ドラム92に向けて押圧するための押圧部149と、装着された現像カートリッジ28のドラムカートリッジ27に対する装着状態をロックするロックレバー153、本体ケーシング2に対してドラムカートリッジ27を位置決めするためのドラム側ボス150を有している。
【0068】
そして、このプロセスカートリッジ20では、ドラムカートリッジ27の現像カートリッジ収容部103に、現像カートリッジ28が、次のように装着されている。
【0069】
(4)ドラムカートリッジに対する現像カートリッジの装着
すなわち、図3に示すように、現像カートリッジ28は、まず、その現像側筐体29の幅方向両外方に突出する現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82を、ドラムカートリッジ27のドラム側筐体91の各ローラ軸案内部115に沿って案内し、その後、その現像ローラ軸64の両端部に設けられたカラー部材83および軸受部材82を、各ローラ軸受入部116の後端縁に当接させ、各ローラ軸受入部116に受け入れさせる。そして、このようにして現像カートリッジ28が現像カートリッジ収容部103に装着された状態では、押圧部149によって現像ローラ32が感光ドラム92に向けて押圧されるので、現像ローラ32が感光ドラム92に対して接触すると共にロックレバー153によって現像カートリッジ28のドラムカートリッジ27に対する装着状態がロックされる。
【0070】
このように、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27に装着され、プロセスカートリッジ20が構成された状態においては、図3に示すように、ドラム側筐体91の左側壁96に、クリーニング電極148、グリッド電極132、ワイヤ電極131、転写電極137が設けられ、また、その左側壁96からアース電極127が突出するように設けられている。さらに、現像側筐体29の左側壁38には、、現像ローラ軸64と接触する導電性のギヤカバー77が、ドラム側筐体91の左側壁96に対して露出するように設けられている。すなわち、すべての電極(クリーニング電極148、グリッド電極132、ワイヤ電極131、アース電極127、転写電極137および現像電極としての導電性のギヤカバー77)が、幅方向左側に配置されている。
また、ギヤ機構部45も、現像側筐体29の左側壁38に設けられており、上述した電極と同じ幅方向左側に配置されている。
【0071】
そして、図2に示すようにプロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されると、ドラムカートリッジ27のドラム側ボス150が本体ケーシング2に設けられている位置決め部材166に係合され、これによって、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に対して位置決めされる(図1参照)。
【0072】
(5)レーザプリンタ本体ケーシングの左フレームの構成
本体ケーシング2には、図11に示すように、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20に対して左側方に対向配置される左フレーム167が設けられている。 図11は、プロセスカートリッジ20が装着されるレーザプリンタ1の左フレーム167の内側面図である。
【0073】
この図11に示すように、左フレーム167の内側面(プロセスカートリッジ20に対向する面)には、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着された状態で、ドラム側筐体91の左側壁96に形成されたトナー通過窓101(図3参照)と幅方向に対向する位置に、現像カートリッジ28(トナー収容室30)内に収容されるトナーのエンプティ状態を検知するためのトナーエンプティセンサ371が配置されている。このトナーエンプティセンサ371は、発光素子および受光素子の対からなり、左フレーム167には、それら発光素子および受光素子のうちの一方が配置されている。
【0074】
また、左フレーム167の内側面には、後述するワイヤ接点271の水平方向前方に、入力ギヤ68の現像側カップリング部材74に進退自在に連結される本体側カップリング部材73が配置されている。尚、図11においては、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されたときに現像ローラ軸64が配置される位置を二点鎖線で示している。
【0075】
本体側カップリング部材73は、本体ケーシング2に装着されたプロセスカートリッジ20の入力ギヤ68の現像側カップリング部材74に、幅方向において対向配置され、プロセスカートリッジ20の本体ケーシング2に対する装着後において、フロントカバー7を閉めると、そのフロントカバー7の閉鎖に連動して、入力ギヤ68の現像側カップリング部材74内に進出して、相対回転不能に連結される。これによって、本体側カップリング部材73からの回転駆動力が入力ギヤ68に伝達される。すると、入力ギヤ68から中間ギヤ70を介してアジテータ駆動ギヤ69に駆動力が伝達され、アジテータ46が回転される。また、入力ギヤ68から現像ローラ駆動ギヤ71に駆動力が伝達され、現像ローラ32が回転される。また、入力ギヤ68から供給ローラ駆動ギヤ72に駆動力が伝達され、供給ローラ31が回転される。
【0076】
また、プロセスカートリッジ20は、本体ケーシング2に装着された状態では、ドラム本体124の軸方向左側端部に連結され、ギヤ開口部196から露出しているドラム駆動ギヤ191に、本体ケーシング2内に設けられ、図示しないモータからの回転駆動力が入力されるドラムギヤ321が噛合して、ドラム駆動ギヤ191にモータからの回転駆動力が入力され、感光ドラム92が回転される。
【0077】
また、左フレーム167の内側面には、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されたときに、そのプロセスカートリッジ20の左側面に配置されたワイヤ電極131、転写電極137、グリッド電極132、およびクリーニング電極148(以上、図3参照)とそれぞれ対向する位置に配置され、それらの各電極に対してそれぞれ当接するワイヤ接点271、転写接点272、グリッド接点274、およびクリーニング接点275と、アース電極127が当接するアース接点276が設けられている。
【0078】
また、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されたときに、現像側カップリング部材としての入力ギヤ68の現像側カップリング部材74をはさんで現像ローラ軸64とは反対側の位置におけるギヤカバー77の突出部下面77a(図3、図5および図6参照)と対向する位置に、本体側現像電極としての現像接点273が設けられている。
【0079】
ギヤカバー77の突出部は現像カートリッジ28がドラムカートリッジ27が装着された状態で、ドラムカートリッジ27の左側壁27よりも幅方向外側に突出している。また、現像接点273は、針金を側面視略三角形状に屈曲して形成されており、プロセスカートリッジ20の装着が完了すると、ギヤカバー77の突出部下面77aがこの現像接点273を下方に押し下げるように接触する。
【0080】
上述したこれら接点(ワイヤ接点271、転写接点272、グリッド接点274、クリーニング接点275、および現像接点273)は、本体ケーシング2内に設けられる図示しない電源(高圧電源)に接続されている。そして各々の接点には所定のバイアスがかけられる。本実施形態においては現像バイアスは約400Vに設定され、現像ローラ32にこの現像バイアスが印加されることになる。
【0081】
さらに、ギヤカバー77は供給ローラ軸62にも接触して供給ローラ31を回転可能に支持しているので、供給ローラ31にも現像ローラ32と同じバイアスが印加されることになる。
【0082】
上述したように、本実施形態においては、導電性のギヤカバー77が、現像ローラ軸64の左側軸端部および供給ローラ軸62の左側軸端部に接触し、現像ローラ32および供給ローラ31を回転自在に支持しているので、プロセスカートリッジ20が本体ケーシング2に装着されたときに現像接点273がこの導電性のギヤカバー77に接触する位置であればどこに設けても現像ローラ32に所定の現像バイアスを印加することができ、供給ローラ31も現像ローラ32と同電位に保持することができる。したがって、本体ケーシング2の左フレーム167の内側面に設けられる複数の電気接点(ワイヤ接点、転写接点、グリッド接点、クリーニング接点、ならびにアース接点)や本体側カップリング部材73が密集する領域を避けたところに現像接点を設けることが可能となる。例えば、現像側カップリング部材としての入力ギヤ68の現像側カップリング部材74をはさんで現像ローラ軸64とは反対側の位置に現像接点273を設ければ、従来のような本体側カップリング部材73と接近する位置に設けるのと比べて駆動の振動などの影響を受けることも避けることができるので、現像接点273と安定した電気接続が可能とできるなど、現像接点の配置位置の自由度を従来のものに比べて大幅にアップさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図であって、フロントカバーを閉じた状態を示す。
【図2】図1に示すレーザプリンタの要部側断面図であって、フロントカバーを開いた状態を示す。
【図3】プロセスカートリッジの左側面図である。
【図4】図1に示すレーザプリンタに装着される現像カートリッジの要部側断面図である。
【図5】図4に示す現像カートリッジの正面側から見た斜視図である。
【図6】図4に示す現像カートリッジの背面側から見た斜視図である。
【図7】図4に示す現像カートリッジの左側面であって、ギヤカバーが取り付けられている状態を示す。
【図8】図4に示す現像カートリッジの左側面であって、ギヤカバーが取り外されている状態を示す。
【図9】図3に示すプロセスカートリッジにおけるドラムカートリッジを示す要部側断面図である。
【図10】図4に示す現像ローラおよび供給ローラを前側やや斜め上方から見た平面図である。
【図11】図1に示すレーザプリンタの左フレームの内側面図である。
【符号の説明】
【0084】
1 レーザプリンタ
20 プロセスカートリッジ
27 ドラムカートリッジ
28 現像カートリッジ
29 現像側筐体
31 供給ローラ
32 現像ローラ
33 層厚規制ブレード
38 (現像側筐体の)左側壁
39 (現像側筐体の)右側壁
45 ギヤ機構部
62 供給ローラ軸
64 現像ローラ軸
68 入力ギヤ
73 本体側カップリング部材
74 現像側カップリング部材
77 ギヤカバー
91 ドラム側筐体
92 感光ドラム
93 スコロトロン型帯電器
94 転写ローラ
95 クリーニングブラシ
96 (ドラム側筐体の)左側壁
97 (ドラム側筐体の)右側壁
127 アース電極
131 ワイヤ電極
132 グリッド電極
137 転写電極
148 クリーニング電極
175 現像ローラ接点
271 ワイヤ接点
272 転写接点
273 現像接点
274 グリッド接点
275 クリーニング接点
276 アース接点




 

 


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