JP4995243B2 - 現像カートリッジ、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
また、現像カートリッジ及びプロセスカートリッジは、電子写真画像形成装置の本体(以下、装置本体という。)に取り外し可能に装着されて、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与する。
ここで、現像カートリッジ及びプロセスカートリッジは、使用者自身によって装置本体に着脱することができる。そのため、使用者自身で装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。
一方、電子写真感光体と、これに作用するプロセス手段とを一体にユニット化し(以下、プロセスカートリッジと称する。)、感光体やプロセス手段が所定の寿命に到達したとき、簡単に交換可能にするカートリッジ方式も広く採用されている。
一方、特許文献1に示したように、画像形成装置においては、現像ローラを先端にして、現像カートリッジを装置本体に挿入することが知られている。また、特許文献2に示したように、画像形成装置においては、感光体を先端にして、プロセスカートリッジを装置本体に挿入することが知られている。
また、本発明の目的は、現像カートリッジを現像カートリッジ装着部に装着する際に、装着すべき現像カートリッジの有する現像ローラが装置本体側の部材に接触するおそれを低減する画像形成装置及び現像カートリッジを提供することである。ここで、装置本体側の部材とは、例えば、装置本体に設けられた外壁及び/又はカートリッジ装着部に既に装着されている隣接するカートリッジ及び/又はカートリッジ装着部等である。
また、本発明の目的は、現像カートリッジ交換時に、現像ローラの損傷を低減する画像形成装置、及び、現像カートリッジを提供することである。
また、本発明の目的は、プロセスカートリッジをプロセスカートリッジ装着部に装着する際に、装着すべきプロセスカートリッジの有する感光体が装置本体側の部材に接触するおそれを低減する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。ここで、装置本体側の部材とは、例えば、装置本体に設けられた外壁及び/又はカートリッジ装着部に既に装着されている隣接するカートリッジ及び/又はカートリッジ装着部等である。
また、本発明は、プロセスカートリッジ交換時に、感光体の損傷を低減する、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することである。
また、他の発明は、カートリッジ及び電子写真画像形成装置に関するものである。
また、本発明によれば、現像カートリッジを現像カートリッジ装着部に装着する際に、装着すべき現像カートリッジの有する現像ローラが装置本体側の部材に接触するおそれを低減する画像形成装置及び現像カートリッジを提供することができる。
また、本発明によれば、現像カートリッジ交換時に、現像ローラの損傷を低減する画像形成装置、及び、現像カートリッジを提供することができる。
また、他の本発明によれば、プロセスカートリッジをプロセスカートリッジ装着部に装着する際に、装着すべきプロセスカートリッジの有する感光体が装置本体側の部材に接触するおそれを低減する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
また、他の本発明によれば、プロセスカートリッジ交換時に、感光体の損傷を低減する、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。
本発明のカラー電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という。)について、図1を用いて説明する。図1は、4パス方式の画像形成装置本体(以下、装置本体という。)1の断面図である。図1の中央部に電子写真感光体ベルト(以下、ベルトという。)31を有する感光体ユニット(以下、ユニットという。)3が配置されている。また、ユニット3の下方には、帯電ローラ(帯電部材)4、更に潜像形成手段であるスキャナー2が配置される。更にその下方には記録媒体である紙(シート)82を積載するカセット81が配置されている。ユニット3の右方には現像ローラ51(現像部材)(51Y、51M、51C、51K)を有する現像カートリッジ5(5Y、5M、5C、5K)を取り外し可能に装着する現像カートリッジ装着部18(図1、図2)が配置されている。図1において、装着部18には、それぞれ異なる色の現像剤を収容している複数の現像カートリッジ5が装着されている。装着部18は、カートリッジ5を取り外し可能に装着する空間である。装着部18に装着されたカートリッジ5は、更に、その右方に配置されている押圧部材としての加圧バネ(弾性部材)111の弾性力によって、ユニット3へ向けて押圧される。即ち、現像ローラ51がベルト31に向かって付勢される。従って、装着部18に装着されたカートリッジ5は、現像ローラ51がベルト31と接触する画像形成位置に位置する。また、ユニット3の左方にはベルト31に付着した付着物を除去するクリーニングブレード(クリーニング部材)61を有するクリーニング部6が配置されている。更にその左方には、紙(記録媒体)82を搬送する搬送部8が配置されている。一方、ユニット3の上方には、ベルト31上に形成された現像剤画像(以下、トナー像という。)が転写される転写ベルト(中間転写体)71を有する転写部7が配置されている。また、更にその上方には、紙82上にトナー像を定着する定着部9が配置されている。尚、装置本体1とは、画像形成装置200からカートリッジ5の構成を除いた構成である。また、記録媒体とは、画像形成装置200によって画像が形成されるものであって、例えば、紙、OHPシート等が含まれる。
次に、各部の構成について詳細に説明する。
図1を用いて給紙部8について説明する。給紙部8は、カセット81に積載した紙82を転写部7へ向かって搬送する。給送ローラ83は、装置本体1の画像形成動作に応じて回転し、カセット81に積載収納された紙82を一枚ずつ給送する。レジストローラ84は、紙82を静止待機させる非回転の動作と、紙82を転写部7に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、転写工程時のトナー像と紙82との位置合わせを行う。紙82が搬送された直後は、レジストローラ84は回転を停止している。転写ベルト71上のトナー像の形成が終了した後、ローラ84は、所定のタイミングで回転を開始する。
次に、図1を用いて、感光体ユニット3について説明する。ユニット3は、ベルト31、ベルト31を駆動する駆動ローラ32、各色の現像ローラ51(51Y、51M、51C、51K)と対向する位置に配置される対向ローラ33、1次転写ローラ72と対向する位置に配置される1次転写対向ローラ34を有する。ベルト31は、ベルト31の表面に有機光導電体からなる感光層を有しており、回転駆動可能に支持されている。ベルト31は、回転時には駆動ローラ32によって、反時計方向に回転される。画像形成動作時、帯電ローラ4によって帯電処理を施されたベルト31は、画像情報に応じてスキャナー2から照射されたレーザー光Lによって静電潜像が形成される。なお、本実施例において、ベルト31を用いているが、潜像担持体としては、所謂感光体ドラムであっても差し支えない。感光体ドラムとは円筒形のシリンダ表面に感光層を有するものである。
次に現像カートリッジ5について、図1を用いて説明する。カートリッジ5は現像剤(以下、トナーという。)を収容する現像剤収容部(以下、トナー収容部という。)52(52Y,52M,52C,52K)、現像ローラ51、及び、現像ローラ51を回転自在に支持し、トナー収容部52を一体化する現像枠体53(53Y,53M,53C,53K)を有する。現像ローラ51は画像形成動作時、時計方向に回転し、トナーを担持(付着する)する。担持された(付着した)トナーは現像ローラ51とローラ33が対向する部分において、現像ローラ51に所定のバイアスを印加することによってベルト31の静電潜像に応じて現像される。これによって、ベルト31上にトナー像を形成する。現像はそれぞれ1色ずつ行われ、フルカラー画像を形成する際には、本実施例においては、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順でトナー像を形成する。本実施例において、4つのカートリッジ5は、装置200の設置面(不図示)に対して垂直方向に並べて配置されているが、これはベルト31の形状に対応した配置にならったものである。例えば、ベルト31が斜めになっていれば、これに対応して4つのカートリッジ5を斜めに配置すればよい。更に、ベルト31に代えて、感光体ドラムを用いる場合には、感光体ドラムの形状にならって、4つのカートリッジを円弧状に配置する。尚、カートリッジ5Yは、イエロー色のトナーをトナー収容部52Yに収容しているものであって、イエロー色のトナー像を形成する。カートリッジ5Mは、マゼンタ色のトナーをトナー収容部52Mに収容しているものであって、マゼンタ色のトナー像を形成する。カートリッジ5Cは、シアン色のトナーをトナー収容部52Cに収容しているものであって、シアン色のトナー像を形成する。カートリッジ5Kは、ブラック色のトナーをトナー収容部52Kに収容しているものであって、ブラック色のトナー像を形成する。尚、各カートリッジ5は、収容しているトナーの色が異なるのみで、他の構成は同じである。
次に転写部7について図1を用いて説明する。転写部7は転写ベルト71、1次転写ローラ72、2次転写対向ローラ73、駆動ローラ74、2次転写ローラ75、転写クリーナ76を有する。画像形成動作時、ベルト71は、ローラ74によって時計方向に回転される。ベルト31上のトナーは、対向ローラ34と転写ローラ72が対向する1次転写ニップ部において、転写ローラ72に印加した所定のバイアスによりベルト31から転写ベルト71に転写される(1次転写工程)。この動作を繰り返し、転写ベルト71上に、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー像を、順次重ね合わせることでフルカラー画像を形成する。転写ローラ75は、1次転写工程を繰り返して行っている間、転写ベルト71から離間している。転写ローラ75は、転写ベルト71上に4色のトナー像が形成された後、所定のタイミングで対向ローラ73方向に移動し、転写ベルト71と当接する。このとき、レジストローラ84より搬送された紙82を転写ローラ75と対向ローラ73との間の2次転写ニップ部で狭持し、転写ローラ75に所定のバイアスを印加することで転写ベルト71上のトナー像を紙82に転写する(2次転写工程)。転写クリーナ76は、1次転写工程を繰り返して行っている間、転写ベルト71から離間している。クリーナ76は、2次転写工程開始後、転写ベルト71上のトナー像の後端が通過した後、所定のタイミングで転写ベルト71と当接する。そして、2次転写工程で転写しきれなかった残留トナーをクリーナ76で清掃する。
クリーニング部6は、クリーニングブレード61(以下、ブレードという。)と廃トナー容器62を有する。ベルト31上に形成されたトナー像は、対向ローラ34と転写ローラ72との間の1次転写ニップ部で転写ベルト71に転写される。転写されなかった残トナーは、ブレード61で清掃される。回収された残トナーは、除去トナー容器(除去トナー収容部)62に収容される。
定着部9は、加熱ローラ91と加圧ローラ92を有する。紙82上に転写されたトナー像がローラ91とローラ92の間のニップ部を通過するとき、所定の温度、圧力で定着される。
そして、トナー像が定着された紙82は、排紙部10の排紙ローラ101によって装置本体外へ排出され、積載部102に積載される。
画像形成動作を繰り返すことによって、トナー収容部52に収容されたトナーは、消費される。また、現像ローラ51は、画像形成動作を繰り返すことによって劣化する。現像ローラ51が劣化した場合、画像形成動作によって出力される画像の品質が落ちる場合がある。つまり、現像カートリッジ5は所定回数の画像形成動作を繰り返すと、寿命を迎えることとなる。寿命を越えて現像カートリッジ5を使用すると、画像品質が低下するおそれがある。そこで、カートリッジ5は、使用者が満足できる画像品質が得られなくなった場合に、新品のカートリッジ5と交換することで、良好な画像形成動作が可能となる。
図3は、カートリッジ5の斜視図である。図3に示すように、現像枠体53に回転可能に支持された現像ローラ51の長手方向一端と他端には、現像カートリッジ側ガイド部としてのガイド部材54が設けられている。尚、本実施例において、ガイド部材54は枠体53に直接形成しても良いし、或いは、別部材でも良い。更に、現像ローラ51はその一部分がカートリッジ5(枠体53)から露出した状態となっている。ガイド部材54は、カートリッジ5の長手方向(現像ローラ51の長手方向)の一端と他端とに、そして、カートリッジ5の短手方向(現像ローラ51の長手方向と直交する方向)に沿って、枠体53の外側に設けられている。現像ローラ51の軸51aは、ガイド部材54(枠体53)に回転可能に支持されている。ガイド部材54は、カートリッジ5を装置本体1(カートリッジ装着部18)に装着する装着方向Xに延在する突出部54aを有する。突出部54aは、現像ローラ51よりも装着方向Xに突出している。即ち、突出部54aは、現像ローラ51の先端51aよりも装着方向Xの下流側に突出している。装着方向Xは、現像ローラ51の長手方向(軸線方向)と直交する方向である。また、先端51aは、装着方向Xにおいて、現像ローラ51の最下流側の長手方向に沿った部分である。
次に、図2〜図5を用いて、カートリッジ5の交換作業について、説明する。複数のカートリッジ5は、図2に示すように、装置本体1に設けられた開閉カバー(開閉部材)11を開放し、現像ローラ51を先端にしてカートリッジ装着部18(18Y、18M、18C、18K)に取り外し可能に装着される。尚、カバー11は、ヒンジ11aを中心にして回動する。カートリッジ装着部18は、装置本体1に設けられている。各カートリッジ5は、垂直方向に並べてカートリッジ装着部18に着脱可能である。一方、図2、図4(A)に示すように、装置本体1にはガイド溝(本体側ガイド部)12(12Y、12M、12C、12K)が設けられている。ガイド溝12は、使用者がカートリッジ5を装置本体1(装着部18)に装着する際に、カートリッジ5の移動軌跡を規制する。またガイド溝12は、使用者がカートリッジ5を装置本体1(装着部18)から取り外す際に、カートリッジ5の移動軌跡を規制する。また、ガイド溝12は、装置本体1の内壁1aに設けられている。即ち、ガイド溝12は、装着部18において、装着方向Xと交差する方向の一端側と他端側に互いに向き合って設けられている。ガイド溝12は図4(B)に示すように、カートリッジ5を装着する際に、ガイド部材54と係合する形状になっている。なお、本実施例において、図3に示すように、ガイド部材54の高さ方向の幅hは、現像枠体53(カートリッジ5)の高さ方向の幅Hよりも狭く設定している。しかしながら、幅hは、現像枠体53の高さ方向の幅Hと同じ幅に設定しても良い。この場合には、現像枠体53にガイド部材としての機能を持たせることができる。
尚、移動軌跡とは、ガイド部材(カートリッジ側ガイド部)54がガイド溝(本体側ガイド部)12と係合した後に、カートリッジ5が装着部18(画像形成を行うための装着位置)に到達するまでの移動経路である。本実施例では、本体側ガイド部が溝12である。また、カートリッジ側ガイド部が、カートリッジ5を装置本体1に装着する装着方向に沿って長細形状、且つ、枠体53から外方に突出したガイド部材54である。従って、ガイド部材54がガイド溝12に上下を規制された状態で、即ち、その移動軌跡を規制された状態で、カートリッジ5は、所定の装着部18にガイドされる。しかしながら、本実施例はこれに限定されない。例えば、カートリッジ側ガイド部が溝であって、また、本体側ガイド部が突出部であっても良い。この場合であっても、カートリッジ5は、上下を規制された状態で、即ち、その移動軌跡を規制された状態で、所定の装着部18にガイドされる。また、例えば、カートリッジ側ガイド部が突出部であって、また、本体側ガイド部が突出部であっても良い。この場合には、カートリッジ側ガイド部としての突出部が、本体側ガイド部としての突出部に支持された状態で、カートリッジ5は、所定の装着部18にガイドされる。このような場合には、カートリッジ5は、下方への移動を規制された状態で、即ち、その移動軌跡を規制された状態で、所定の装着部18にガイドされる。尚、後述する実施例においても同様である。尚、枠体53(53Y、53M、53C、53K)は、カートリッジ53の外壁である。
図4(A)に示すように、カートリッジ5Mを装着する際には、装置本体1には、これに隣接するカートリッジ5Y、5Cは、既に装置本体1(装着部18)に装着されている。そのため、カートリッジ5Mは、カートリッジ5Y(枠体53Y)やカートリッジ5C(枠体53C)及び装置本体1の外壁1cに設けられた開口1bに向かって装着される(図4)。まず、カートリッジ5Mを図4(A)に示すように、現像ローラ51Mを先端にして、ガイド部材54Mとガイド溝12Mの位置合わせを行い、開口1bに向かってカートリッジ5Mを移動させる。本実施例によれば、位置合わせが出来ていない場合には、ガイド部材54Mの先端が装置本体1の外壁1cや、すでに装着されている隣接したカートリッジ5Y、5C(枠体53Y、53C)に接触する。そのため、これ以上カートリッジ5Mを装着方向Xへ移動することは出来ない。尚、ガイド部材54Mは現像ローラ51Mの先端51aよりも装着方向X前方(装着方向下流側)に突出している。そのため、装置本体1の外壁1cやカートリッジ5Y、5Cに現像ローラ51Mを接触させることはない。これによって、本実施例によれば、現像ローラ51Mが傷付くことを未然に防止することができる。即ち本実施例によれば、前述した位置合わせが出来ていない状態で、カートリッジ5Mを装置本体1に装着しようとした場合に、現像ローラ51Mが本体1側の部材に接触するのを防止することができる突出長さでもってガイド部材54Mが設けられている。及び、ガイド部材54Mは、現像ローラ51Mの一端側と他端側でもって、現像ローラ51Mが本体1側の部材に接触するのを防止することができる位置に設けられている。ここで、装置本体1側の部材とは、例えば、装置本体1に設けられた内壁1a,外壁1c及び/又はカートリッジ装着部18に既に装着されている隣接するカートリッジ及び/又はカートリッジ装着部18等である。他のカートリッジ5も同様な構成である。
尚、突出部54aが先端51aから装着方向Xの下流側(前方)に突出する突出長及び突出部54aの幅hは、例えば現像ローラ51の曲率を考慮して適宜定めれば良い。
枠体53には、図8に示すように、現像ローラ51に印加するための現像バイアスを装置本体1から受けるための電気接点である現像バイアス電気接点(以下、現像電極という。)532が設けられている。尚、枠体53は、現像ローラ51とトナー収容部52とを一体に有する(支持する)。ガイド部材(現像カートリッジ側ガイド部)56は、カートリッジ5を装置本体1に着脱する際に、ガイド溝(本体側ガイド部)12と係合して、カートリッジ5の移動軌跡を規制する。また、枠体53には、ガイド部材56を退避位置P2に係止する係止部材の一部であるロック穴531が設けられている。ロック穴531は、装着方向Xにおいて、ガイド部材56の上流側に設けられている。
ガイド部材56は図7に示すように、装着方向X方向に沿って移動可能となっている。ここで、装着方向X方向とは、カートリッジ5の短手方向であり、及び、現像ローラ51の長手方向と交差(直交)する方向である。図7(A)はガイド部材56が現像ローラ51の先端51aよりも装着方向X方向下流側に突出した状態(以下、突出位置P1と称す。)であり、図7(B)はガイド部材56の先端が現像ローラ51の先端51aよりも装着方向X方向上流側に退避した状態(以下、退避位置P2と称す。)を示している。図8に示すように、ガイド部材56には、ガイドカム561、カムバネ(弾性部材)562、ガイド部材56の付勢部材であるガイドバネ(弾性部材)563が設けられている。また、図8に示すように、ガイド部材56が突出位置P1にあるとき、現像電極532はガイド部材56のカバー部56aに覆われている。これにより、電極532は保護された状態となっている。カバー部56aは、突出部として機能する。カートリッジ5が装置本体1の外部にあるときは、ガイド部材56が突出位置P1にある。ガイド部材56が突出位置P1にあるとき、カバー部としての突出部56aは、現像ローラ51の先端51aよりも装着方向X下流側に突出している。ガイドカム561は回転中心561aを中心にして揺動可能に支持され、バネ562の弾性力によって反時計方向に付勢される。バネ563の一端部は、現像枠体53の一端バネ取付部53aに連結され、バネ563の他端部は、ガイド部材56の他端バネ取付部56bに連結されている。ガイド部材56は、バネ563の弾性力によって退避位置P2から突出位置P1に向かって、弾性的に付勢されている。カム561には、第一当接部561b、第二当接部(係止部)561c、第三当接部(係止解除部)561dが設けられている。図8に示すように、ガイド部材56が突出位置P1にあるとき、第二当接部561cは現像枠体53の壁面53bに当接している。そのため、バネ562の弾性力(付勢力)が作用しても、カム561は、これ以上反時計方向に揺動することは出来ない。しかし、ガイド部材56が、図7(B)に示すように、退避位置P2に移動したとき、第二当接部561cは、ロック穴531に引き込まれる。そして、バネ562の弾性力によって、カム561は、反時計方向に揺動可能となる。第二当接部561cがロック穴531に係合した状態において、ガイド部材56は、退避位置P2に係止された状態になる。この状態から、カム561を時計方向に揺動させて、第二当接部561cとロック穴531との係合を解除すると、ガイド部材56の係止が解除される。そして、バネ563の弾性力により、ガイド部材56は退避位置P2から突出位置P1に移動する。つまり、ガイド部材56は突出位置P1から退避位置P2に移動可能に設けられており、バネ563の弾性力によって、突出位置P1に付勢されている。更に、カム561、バネ562、ロック穴531により、ガイド部材56は退避位置P2に係止すること、また、係止を解除することが可能となる。更に、電極532は、ガイド部材56が図7(A)に示すように突出位置P1に位置しているとき、ガイド部材56のカバー部56aによって保護されている。ガイド部材56が図7(B)に示すように退避位置P2にあるとき、現像電極532はカバー部56aから露出するように構成される。
更に、図9に示すようにガイド溝12には、ガイドカム561と係合する係合部である突部121が設けられている。更に、ガイド溝12には、現像ローラ51に所定のバイアスを印加する装置本体側の電気接点(本体側電気接点)122が設けられている。
次に図10を用いてカートリッジ5を装置本体1(装着部18)に装着する時のガイド部材56、ガイドカム561の動作について説明する。なお図10(A)は、カートリッジ5を装着部18(装置本体1)装着し始めた状態を示し、以下図10(B)、図10(C)と装着動作が進行し、図10(D)は装着動作が完了した状態である。
次にカートリッジ5を本体1(装着部18)から取り出す時のガイド部材56、カム561の動作について図11を用いて説明する。図11は、図11(A)、(B)、(C)、(D)に進むに従って、カートリッジ5が本体1から取り出される状態を示している。まず、図2に示すように、カバー11を開放しカートリッジ5を本体1から引き抜いていく。このとき、図11(A)に示すように、ガイド部材56は退避位置に係止された状態で引き抜かれる。そして、図11(A)に示すように、カム561の第三当接部(係止解除部)561dは突部121の斜面(係合部)121aと当接する。更にカートリッジ5を本体1(装着部18)から引き抜いていくと、図11(B)に示すように、第三当接部(係止解除部)561dは斜面(係合部)121aを乗り上げる。カム561は時計方向に回転し、第二当接部561cはロック穴531から抜け出る。つまり、ガイド部材56は、この瞬間、退避位置に係止された状態から開放された状態となる。即ち、第三当接部(係止解除部)561dは、カートリッジ5を装着部18から取り出す際に、ガイド溝(本体側ガイド部)12に設けられた斜面(係合部)121aと係合して、第二当接部(係止部)561cの係止を解除する。従って、ガイド部材56は、バネ563の弾性力によって、突出位置に向かって移動する。そして、図11(C)に示すように、カム561の第一当接部561cが突部121の当接部121bと当接する位置まで移動する。更に図11(D)に示すように、カートリッジ5を引き抜いていけば、バネ563の弾性力によってガイド部材56は突出位置に移動する。ガイド部材56のカバー部56aは、電極532を覆う。カートリッジ5は、ガイド部材56とガイド溝12の係合によって、移動軌跡が規制されている。従って、隣接するカートリッジ5等に現像ローラ51を接触させることなく、カートリッジ5を本体1から取り出すことができる。
即ち本実施例によれば、前述した位置合わせが出来ていない状態で、カートリッジ5を装置本体1に装着しようとした場合に、現像ローラ51が本体1側の部材に接触するのを防止することができる突出長さでもってガイド部材56が設けられている。及び、ガイド部材56は、現像ローラ51の一端側と他端側でもって、現像ローラ51が本体1側の部材に接触するのを防止することができる位置に設けられている。ここで、装置本体1側の部材とは、例えば、装置本体1に設けられた内壁1a,外壁1c及び/又はカートリッジ装着部18に既に装着されている隣接するカートリッジ及び/又はカートリッジ装着部18等である。
次に実施例3について説明する。なお、本実施例において、先に説明した実施例1、2と同一符号のものは、同一機能のものであるため説明は割愛する。
図12は本実施例のカラー電子写真画像形成装置本体(以下、装置本体という。)100の断面図である。装置本体100の中央部には、4つの電子写真感光体ドラム(以下、ドラムという。)310(310Y、310M、310C、310K)が並列に配置されている。それぞれのドラム310に対してイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナーを収容したカートリッジ50(50Y、50M、50C、50K)が取り外し可能に装着される。尚、装置本体100とは、画像形成装置300からカートリッジ30、50を除いた構成である。ドラム310の上方にはスキャナーユニット20が配置され、それぞれのドラム310に対して、静電潜像を形成するためのレーザー光LY、LM、LC、LKが照射される。ドラム310の下方には転写部70が配置され、更にその下方には、記録媒体である紙82を収容するカセット81が配置される。
以下、各部について、詳細に説明するが、本実施例において、給紙部8、定着部9、排紙部10に関しては実施例1と同様であるため、説明は割愛する。
プロセスカートリッジ30(30Y、30M、30C、30K)は電子写真感光体ドラム310、ドラム310に作用するプロセス手段である帯電部材40、及び、クリーニング部材610をプロセス枠体301(301Y、301M、301C、301K)にて一体化したものである。更に、本実施例のカートリッジ30によれば、クリーニング部材610によってドラム310から除去されたトナーを収容する除去トナー収容部620を有する。ドラム310は円筒状のシリンダ表面に有機光導電体からなる感光層を有しており、プロセス枠体301に回転可能に支持され、駆動時には、時計方向に回転駆動される。
現像カートリッジ50(50Y、50M、50C、50K)はそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナーを収容するトナー収容部520、現像手段である現像ローラ51、及び現像ローラ51を回転自在に支持し、トナー収容部520を一体化する現像枠体530を有する。カートリッジ50Yは、イエロー色のトナーをトナー収容部520に収容している。カートリッジ50Mは、マゼンタ色のトナーをトナー収容部520に収容している。カートリッジ50Cは、シアン色のトナーをトナー収容部520に収容している。カートリッジ50Kは、ブラック色のトナーをトナー収容部520に収容している。
転写部70は、転写ベルト(中間転写体)710、1次転写ローラ720、2次転写対向ローラ730、転写駆動ローラ740、2次転写ローラ750を有する。
次にカートリッジ30、及び、カートリッジ50の交換について説明する。カートリッジ30が有するドラム310、帯電部材(プロセス手段)40、クリーニング部材(プロセス手段)610は画像形成動作を繰り返すたびに劣化する。また、トナー収容部520も所定量の除去トナーを回収したら、それ以上のトナーを回収することは出来ない。つまり、カートリッジ30は所定回数の画像形成動作を繰り返すと、寿命を迎えることとなる。即ち、使用者が満足できる品質の画像を形成することができなくなる。そこで、カートリッジ30は所定の寿命を迎えたら、新品と交換することで、良好な画像形成動作が可能となる。カートリッジ50についても同様に、現像ローラ51の劣化やトナー収容部520に収容されたトナーの消費などによって、寿命を迎え、寿命に到達した場合は、新品と交換する必要がある。
カートリッジ30及びカートリッジ50は、両カートリッジ30、50のカートリッジ装着部であるトレイ13に取り外し可能に装着される。トレイ(カートリッジ装着部)13は、プロセスカートリッジ装着部及び現像カートリッジ装着部(カートリッジ装着部)である。即ち、両カートリッジ30、50は、トレイ13に支持される。トレイ13は、カートリッジ30を取り外し可能に装着する装着部13aとカートリッジ50を取り外し可能に装着する装着部13bとをトレイ13の長手方向に沿って交互に設けている。両カートリッジ30、50を交換するには、図13に示すように、カバー110を開放し、トレイ13を装置本体100から取り出す。そして、装置本体100からトレイ13を引き出した状態でカートリッジ30、50の交換作業を行う。尚、図14は、トレイ(カートリッジ装着部)13を装置本体100から引き出した状態である。この状態で、トレイ(カートリッジ装着部)13に対するカートリッジ30、50の着脱を行う。尚、トレイ13は、装置本体100内に詰まった紙82を装置本体100から取り出す際には、装置本体100から離脱しても良い(図14)。この場合には、トレイ13が装置本体100から所定量以上引き出されるのを規制しているストッパ(不図示)を解除する。尚、前述した通り、装置本体100とは、画像形成装置300からカートリッジ30、50を除いた構成であり、トレイ13も装置本体100に含まれる。
図14は、装置本体100からトレイ13を取り出し、さらにトレイ13に装着されていたカートリッジ30、50を全て取り外した状態を示している。トレイ13の側板131の内壁には、カートリッジ30をトレイ13に対して着脱するとき、カートリッジ30の移動軌跡を規制するための本体側(トレイ側)ガイドであるガイド溝(本体側ガイド部)132と、カートリッジ50をトレイ13に対して着脱するとき、カートリッジ50の移動軌跡を規制する本体側(トレイ側)ガイドであるガイド溝(本体側ガイド部)133が設けられている。カートリッジ30は、トレイ13に対して着脱する際に、ガイド溝132にガイドされる。カートリッジ50、トレイ13に対して着脱する際に、ガイド溝133にガイドされる。
図15(A)はカートリッジ30の斜視図である。カートリッジ30はドラム310を露出した状態で矢印αで示す装着方向に装着される。装着方向αは、ドラム310の長手方向と直交する方向である。プロセス枠体301の長手方向両端には、図15(A)に示すように、カートリッジ30の着脱時において、ガイド溝132と係合して、カートリッジ30の移動軌跡を規制するプロセスカートリッジ側ガイド部であるガイド320が設けられている。更に、ガイド320(第一のプロセスカートリッジ側ガイド部)の装着方向αの先端には、ドラム310の先端310aよりも突出して突出部(第二のプロセスカートリッジ側ガイド部)320aを有している。
図15Bはカートリッジ50の斜視図である。カートリッジ50は現像ローラ51を露出した状態で矢印βで示す装着方向に装着される。装着方向βは、現像ローラ51の長手方向と直交行する方向である。現像枠体530の長手方向一端と他端には、図15Bに示すように、カートリッジ50をトレイ13に対して着脱時において、ガイド溝133と係合して、カートリッジ50の移動軌跡を規制する現像カートリッジ側ガイド部であるガイド540が設けられている。更にガイド540の装着方向βの先端には、現像ローラ51の先端51aよりも装着方向βの下流側に突出した突出部540aが設けられている。
次に図16、図17を用いて、トレイ13にカートリッジ30、50を装着する装着方法について説明する。なお、本説明において、交換するカートリッジはカートリッジ50Mと対応するカートリッジ30Mであり、交換するカートリッジはシアンの現像カートリッジ50Cとする。カートリッジ30、及び、カートリッジ50はそれぞれ独立して交換が可能である。従って、交換する必要のないカートリッジ30Y、30C、30K、及び、カートリッジ50Y、50M、50Kはトレイ部材13に、すでに装着した状態となっている。
なお、本実施例において、本体側ガイド部は、トレイ13の側板131に設けられたガイド溝132及び133である。また、カートリッジ側ガイド部は、カートリッジ30及び50をトレイ13に装着する装着方向α及びβに沿って長細形状、且つ、枠体301及び530から外方に突出したガイド部材320及び540である。従って、ガイド部材320及び540がガイド溝132及び133にトレイ13の引き出し方向の上流側及び下流側を規制された状態で、即ち、その移動軌跡を規制された状態で、カートリッジ30及び50は、所定の装着部13a及び13bへガイドされる。しかしながら、本実施例はこれに限定されない。例えば、カートリッジ側ガイド部が溝であって、また、本体側ガイド部が突出部であっても良い。この場合であっても、カートリッジ30及び50は、引き出し方向の上流側及び下流側を規制された状態で、即ち、その移動軌跡を規制された状態で、所定の装着部13a及び13bへガイドされる。また、例えば、カートリッジ側ガイド部が突出部であって、また、本体側ガイド部が突出部であっても良い。この場合には、カートリッジ側ガイド部としての突出部が、本体側ガイド部としての突出部に支持された状態で、カートリッジ30及び50は、所定の装着部13a及び13bにガイドされる。このような場合には、カートリッジ30及び50は、引き出し方向の上流側又は下流側のどちらかへの移動を規制された状態で、即ち、その移動軌跡を規制された状態で、所定の装着部13a及び13bへガイドされる。
また、以下に、現像カートリッジ50Cについて説明する。なお、他のカートリッジも同様の構成であるので説明を省略する。カートリッジ50Cの長手方向(現像ローラ51の長手方向)の一端と他端とに設けられた現像カートリッジ側ガイド550Cには、カム551Cが設けられている。カム551Cは、ガイド550Cが退避位置に移動したとき、ガイド550Cを係止する係止部である。現像枠体530Cには、カム551Cが係合するロック穴5301Cが設けられている。実施例2の図8で示したものと同様に、現像カートリッジガイド550Cを突出位置に向かって付勢するガイドバネ(弾性部材)(不図示)、カム551を回転方向に付勢するカムバネ(弾性部材)(不図示)が配設される。これらの動作に関する説明は、実施例2と同様なため説明は割愛する。
尚、本実施例においても、ガイド部材の配置、突出長さ等は、前述した実施例3と同様に定めれば良い。
5、50・・・現像カートリッジ、
12、132、133・・・ガイド溝(本体側ガイド部)、
13・・・トレイ部材(プロセスカートリッジ装着部)、
18・・・現像カートリッジ装着部、
30・・・プロセスカートリッジ、
31・・・感光体ベルト(感光体)、
51・・・現像ローラ、
52、520・・・トナー収容部(現像剤収容部)、
54、56、540、550・・・ガイド部材(現像カートリッジ側ガイド部)、
54a、55、56a、320a、540a・・・突出部、
310・・・感光ドラム(感光体)、
320、340・・・プロセスカートリッジガイド(プロセスカートリッジ側ガイド部)
Claims (6)
- 本体側ガイド部を有する電子写真画像形成装置本体に取り外し可能に装着される現像カートリッジにおいて、
前記現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤を用いて、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像ローラの長手方向の一端と他端とに設けられ、前記本体側ガイド部と係合して、前記現像カートリッジの移動軌跡を規制する現像カートリッジ側ガイド部と、
を有し、
前記現像カートリッジは、前記電子写真画像形成装置本体に対して、前記長手方向と直交する装着方向に装着され、かつ、前記現像ローラを先端にして装着され、
前記現像カートリッジ側ガイド部は、前記装着方向において、前記現像ローラよりも下流側に突出して設けられていることを特徴とする現像カートリッジ。 - 前記長手方向から見た時に、前記装着方向と直交する方向における前記現像カートリッジ側ガイド部の長さは、前記現像ローラの直径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の現像カートリッジ。
- 本体側ガイド部を有する電子写真画像形成装置本体に取り外し可能に装着されるカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムの長手方向の一端と他端とに設けられ、前記本体側ガイド部と係合して、前記カートリッジの移動軌跡を規制するカートリッジ側ガイド部と、
を有し、
前記カートリッジは、前記電子写真画像形成装置本体に対して、前記長手方向と直交する装着方向に装着され、かつ、前記電子写真感光体ドラムを先端にして装着され、
前記カートリッジ側ガイド部は、前記装着方向において、前記電子写真感光体ドラムよりも下流側に突出して設けられていることを特徴とするカートリッジ。 - 前記長手方向から見た時に、前記装着方向と直交する方向における前記カートリッジ側ガイド部の長さは、前記電子写真感光体ドラムの直径よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載のカートリッジ。
- 本体側ガイド部を有し、請求項1又は2に記載の現像カートリッジを装着した電子写真画像形成装置。
- 本体側ガイド部を有し、請求項3又は4に記載のカートリッジを装着した電子写真画像形成装置。
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