JP5949240B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真装置が採用される画像形成装置に関する。

電子写真方式が採用される画像形成装置として、静電潜像が形成される感光体と、感光体に対して現像剤を供給する現像装置とを備える画像形成装置が知られている。

例えば、感光ドラムを有するドラムカートリッジと、トナーを収容し、ドラムカートリッジに対して着脱可能な現像カートリッジとを備えるレーザプリンタが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。

このレーザプリンタでは、本体ケーシング内において、感光ドラムの前上側に現像カートリッジが配置されており、現像ローラが感光ドラムに対して前上側から当接されている。そして、現像カートリッジは、ドラムカートリッジの押圧部によって、感光ドラムへ向かって押圧されている。

特開２００６−７２２８５号公報

しかるに、特許文献１に記載のレーザプリンタでは、現像カートリッジがドラムカートリッジに装着されているときには、現像カートリッジは、押圧部からの押圧力と、現像カートリッジの自重とによって、感光ドラムに対して押圧されている。

そのため、使用によって現像カートリッジ内の現像剤が減少すると、現像カートリッジの自重が減少し、現像カートリッジの感光ドラムに対する押圧力が減少する。

現像カートリッジの感光ドラムに対する押圧力が減少すると、感光ドラムへのトナーの供給量が減少するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、現像カートリッジ内の現像剤を感光体に対して安定して供給することができる画像形成装置を提供することにある。

（１）上記した課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、装置本体と、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとを備える。プロセスカートリッジは、感光体を回転可能に有する感光体カートリッジと、現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を回転可能に有し、感光体カートリッジに対して着脱可能な現像カートリッジとを備える。感光体カートリッジは、現像剤担持体を感光体に向かって押圧するように現像カートリッジを押圧するための押圧部材と、現像剤担持体を感光体に向かって案内するための案内部とを備える。

プロセスカートリッジが装置本体に装着された状態において、現像剤担持体は、感光体の回転軸線よりも鉛直下側に配置されている。

このような構成によれば、プロセスカートリッジが装置本体に装着された状態において、現像カートリッジは、感光体に向かって鉛直下側から押圧される。

そのため、現像カートリッジ内の現像剤が消費されると、現像カートリッジの自重が減少する分、押圧部材による押圧力が強くなり、現像剤担持体を感光体に向かって、より押圧することができる。

その結果、現像カートリッジ内の現像剤が消費された場合であっても、現像剤担持体の感光体に対する押圧力を減少させることなく、現像カートリッジ内の現像剤を感光体に対して安定して供給することができる。
（２）また、押圧部材は、感光体に向かう押圧方向と、押圧方向に対して反対方向の押圧解除方向とに直線移動するように構成されていてもよい。

このような構成によれば、現像カートリッジを感光体に向けて効率よく押圧することができる。
（３）また、現像カートリッジは、現像剤担持体に現像剤を供給するように構成される供給部材を回転可能に有してもよい。この場合、供給部材は、現像剤担持体に対して感光体の反対側から対向接触されていてもよい。

このような構成によれば、現像剤担持体が感光体に対して押圧されたときに、供給部材によって、感光体からの反力による現像剤担持体の撓みを抑制できる。

そのため、現像剤担持体を感光体に対して確実に押圧することができる。
（４）また、供給部材は、現像剤担持体に印加される現像バイアスと同じ極性で、現像バイアスよりも大きな絶対値を有する供給バイアスが印加されるように構成されていてもよい。

このような構成によれば、現像バイアスの極性に対して逆極性に帯電した現像剤などを、現像バイアスよりも大きな絶対値を有する供給バイアスによって、供給部材に引き付けることができる。

そのため、逆極性に帯電した現像剤などが感光体に供給されることを抑制できる。
（５）また、感光体カートリッジは、感光体に対して対向配置され、感光体との間を通過する被転写部材に、感光体に担持された現像剤像を転写するための転写部材を回転可能に備えていてもよい。

このような構成によれば、転写部材は、感光体や被転写部材に接触されるので、感光体や被転写部材に付着している付着物によって汚れる場合がある。

この点、本発明の画像形成装置によれば、感光体カートリッジをメンテナンスするときに、確実に、転写部材もメンテナンスすることができる。
（６）また、転写部材は、感光体の回転に従動するように構成されていてもよい。

このような構成によれば、転写部材を感光体に従動させるために、転写部材を感光体に対して比較的強く押し付ける必要がある。転写部材の感光体に対する押圧力が強くなると、感光体や被転写部材との摺擦により転写部材が汚れやすくなる傾向にある。

この点、本発明の画像形成装置によれば、上記したように、転写部材が感光体カートリッジに設けられているので、感光体カートリッジをメンテナンスするときに、確実に、転写部材もメンテナンスすることができる。
（７）また、転写部材は、その回転軸線と感光体の回転軸線とを通る仮想の直線が略水平方向に延びるように、配置されていてもよい。

このような構成によれば、感光体に付着している付着物が転写部材の上に落下することを防止することができ、転写部材の汚れを抑制できる。
（８）また、現像剤担持体は、感光体の周面に付着する付着物を回収するように構成されていてもよい。

このような構成によれば、付着物を回収するための構成を別途設けることなく、現像剤担持体を利用して付着物を回収することができる。

そのため、画像形成装置の構成の簡略化を図ることができる。

しかも、上記したように、現像剤担持体の感光体に対する押圧力が減少しないので、付着物を確実に回収することができる。
（９）また、感光体カートリッジは、感光体を支持するための感光体支持部と、現像カートリッジが装着可能な現像カートリッジ装着部とを一体的に備えてもよい。

このような構成によれば、現像カートリッジは、感光体カートリッジの現像カートリッジ装着部に装着される。

そのため、感光体と現像カートリッジとの相対配置を感光体カートリッジの内で位置決めすることができる。

その結果、現像カートリッジを感光体に対して、より確実に押圧することができる。

本発明の画像形成装置によれば、現像カートリッジ内の現像剤を感光体に対して安定して供給することができる。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの中央断面図である。 図２は、図１に示すドラムカートリッジの左前側から見た斜視図である。 図３は、図２に示すドラムカートリッジの左後側から見た分解斜視図である。 図４は、図１に示すプロセスカートリッジの中央断面図である。 図５は、図１に示すプロセスカートリッジの左側面図である。

１．プリンタ
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ１は、略ボックス形状の装置本体の一例としての本体ケーシング２を備えている。

また、プリンタ１は、本体ケーシング２内において、被転写部材の一例としての用紙Ｓを給紙するための給紙部３と、給紙された用紙Ｓに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。

なお、プリンタ１に関し、方向について言及する場合には、水平方向に載置したときの方向を基準とし、具体的には、図中の矢印方向を基準とする。
（１）本体ケーシング
本体ケーシング２には、プロセスカートリッジ１５（後述）を着脱するためのカートリッジ開口部５と、用紙Ｓを導入するための用紙開口部６とが形成されている。

カートリッジ開口部５は、本体ケーシング２の上端部において、上下方向に貫通形成されている。

用紙開口部６は、本体ケーシング２の前端部における下端部において、前後方向に貫通形成されている。

また、本体ケーシング２には、その上端部に、トップカバー７が設けられ、その前端部に、給紙カバー８が設けられている。

トップカバー７は、その後端部を支点として、カートリッジ開口部５を閉鎖する閉鎖位置と、カートリッジ開口部５を開放する開放位置とに揺動（移動）可能に設けられている。

給紙カバー８は、その下端部を支点として、用紙開口部６を閉鎖する第１位置と、用紙開口部６を開放する第２位置とに揺動（移動）可能に設けられている。
（２）給紙部
給紙部３は、本体ケーシング２の底部に設けられる用紙載置部９を備えている。

用紙載置部９は、用紙開口部６を介して、本体ケーシング２の外部と連通されている。

そして、用紙Ｓは、給紙カバー８が第２位置に配置された状態において、その前側部分が給紙カバー８の上面にスタックされるとともに、その後側部分が用紙開口部６を介して用紙載置部９内にスタックされる。

また、給紙部３は、用紙載置部９の後端部上側に配置されるピックアップローラ１１と、ピックアップローラ１１の後側に配置される給紙ローラ１２と、給紙ローラ１２の後下側に対向配置される給紙パッド１３と、給紙パッド１３の後端部から連続して上方に向かって延びる給紙パス１４とを備えている。
（３）画像形成部
画像形成部４は、プロセスカートリッジ１５と、スキャナユニット１６と、定着ユニット１７とを備えている。
（３−１）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ１５は、本体ケーシング２に対して着脱可能に構成され、給紙部３の後側部分の上側において、本体ケーシング２に装着されている。

プロセスカートリッジ１５は、本体ケーシング２に対して着脱可能に構成される感光体カートリッジの一例としてのドラムカートリッジ１８と、そのドラムカートリッジ１８に着脱可能に構成される現像カートリッジ１９とを備えている。

ドラムカートリッジ１８は、感光体の一例としての感光ドラム２０と、転写部材の一例としての転写ローラ２１と、スコロトロン型帯電器２２とを備えている。

感光ドラム２０は、左右方向（直交方向）に長手の略円筒形状に形成されており、ドラムカートリッジ１８の後側部分に設けられている。感光ドラム２０は、その中心軸線Ａ１（回転軸線）を回転中心として回転可能である。

転写ローラ２１は、左右方向に延びる略円柱形状に形成され、感光ドラム２０に対して後側から圧接されている。

詳しくは、転写ローラ２１は、その中心軸線Ａ２（回転軸線）が感光ドラム２０の中心軸線Ａ１よりも僅かに下側に位置するように、感光ドラム２０の後側に配置されている。なお、転写ローラ２１の下端縁は、感光ドラム２０の下端縁よりも上側に配置されている。具体的には、転写ローラ２１の中心軸線Ａ２と感光ドラム２０の中心軸線Ａ１とを結ぶ仮想の線分Ｌ１と、前後方向に沿って水平に延びる仮想の直線（図示せず）とが形成する鋭角の角度は、約３°である。そのため、転写ローラ２１が感光ドラム２０に対して圧接される圧力（転写圧）には、転写ローラ２１の自重が影響しない。

スコロトロン型帯電器２２は、感光ドラム２０の前上側に間隔を隔てて対向配置されている。

詳しくは、スコロトロン型帯電器２２は、転写ローラ２１に対して、感光ドラム２０の周方向に間隔を隔てて配置されており、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１と転写ローラ２１の中心軸線Ａ２とを結ぶ仮想の線分Ｌ１と、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１と帯電ワイヤ２３（後述）とを結ぶ仮想の線分（図示せず）とが形成する角の角度が約１２０°となるように配置されている。

また、スコロトロン型帯電器２２は、帯電ワイヤ２３と、グリッド２４とを備えている。

帯電ワイヤ２３は、左右方向に延びるように張設され、感光ドラム２０の前上側に間隔を隔てて対向配置されている。

グリッド２４は、前上側に向かって開放された側面視略Ｕ字形状に形成され、帯電ワイヤ２３を後下側から囲うように設けられている。

現像カートリッジ１９は、感光ドラム２０の前下側に配置されており、現像フレーム２５を備えている。

現像フレーム２５内には、トナー収容室２６と、現像室２７とが前後に並んで形成されている。トナー収容室２６と現像室２７とは、それらの容積がそれぞれ略同じに形成され、連通口２８により連通されている。

トナー収容室２６には、トナー（現像剤）が収容され、その前後上下方向略中央部分には、アジテータ２９が設けられている。つまり、アジテータ２９は、感光ドラム２０よりも下側に配置されている。

現像室２７には、その下壁の内面（上面）において、供給ローラ溝３０と、現像ローラ対向面３１と、ロアフィルム貼着面３２とが形成されている。

供給ローラ溝３０は、供給ローラ３３（後述）の周面に沿う略半円形状であって、後下方に向かって窪むように形成されている。

現像ローラ対向面３１は、現像ローラ３４（後述）の周面に沿う略円弧形状であって、供給ローラ溝３０の後端部から連続して後上側に延びるように形成されている。

ロアフィルム貼着面３２は、現像ローラ対向面３１の後端部から連続して後方に向かって延びるように形成されている。つまり、ロアフィルム貼着面３２は、現像ローラ対向面３１よりも上側に配置されている。

また、ロアフィルム貼着面３２は、感光ドラム２０の下側部分に対して上下方向に間隔を隔てて対向配置されており、上下方向に投影したときに、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１と重なるように配置されている。

また、現像室２７には、供給部材の一例としての供給ローラ３３と、現像剤担持体の一例としての現像ローラ３４と、層厚規制ブレード３５と、ロアフィルム３６とが設けられている。

供給ローラ３３は、左右方向に延びる略円柱形状に形成され、その下側部分が供給ローラ溝３０内に配置されるように、現像室２７の前側部分に設けられている。供給ローラ３３は、その中心軸線を回転中心として回転可能である。供給ローラ３３は、トナー収容室２６の後側に配置されており、上下方向においてトナー収容室２６と略同じ高さ（トナー収容室２６よりもわずかに上側）に配置されている。

現像ローラ３４は、左右方向に延びる略円柱形状に形成され、その下側部分における周面と現像ローラ対向面３１とが互いに間隔を隔てて対向するように、現像室２７の後側部分に設けられている。現像ローラ３４の左右方向長さは、供給ローラ３３の左右方向長さよりも長い。現像ローラ３４は、その中心軸線を回転中心として回転可能である。

また、現像ローラ３４は、供給ローラ３３に後上側から接触するとともに、その上側および後側部分が現像室２７から露出されるように設けられ、感光ドラム２０に対して前下側から接触している。つまり、現像ローラ３４は、供給ローラ３３の後上側に配置されるとともに、感光ドラム２０の前下側において、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１よりも下側に配置されている。そして、供給ローラ３３の中心軸線、現像ローラ３４の中心軸線および感光ドラム２０の中心軸線Ａ１は、感光ドラム２０の径方向に沿う略同一直線上に位置されている。

また、現像ローラ３４は、スコロトロン型帯電器２２に対して、感光ドラム２０の周方向に間隔を隔てて配置されており、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１と帯電ワイヤ２３とを結ぶ仮想の線分（図示せず）と、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１と現像ローラ３４の中心軸線とを結ぶ仮想の線分（図示せず）とが形成する角の角度が約１２０°となるように配置されている。つまり、現像ローラ３４、スコロトロン型帯電器２２および転写ローラ２１のそれぞれは、感光ドラム２０の周方向において略等間隔を隔てて配置されている。

層厚規制ブレード３５は、その上端部が、現像室２７の上壁の後端部に固定され、その下端部が、現像ローラ３４に前側から接触されている。

ロアフィルム３６は、その後側部分がロアフィルム貼着面３２に固定され、その前端部が、現像ローラ対向面３１の上側において、現像ローラ３４の周面と接触されている。
（３−２）スキャナユニット
スキャナユニット１６は、プロセスカートリッジ１５の前側において、感光ドラム２０と前後方向に間隔を隔てて対向するように配置されている。

スキャナユニット１６は、感光ドラム２０に向けて、画像データに基づいて、レーザービームＬを出射し、感光ドラム２０の周面を露光する。

詳しくは、レーザービームＬは、スキャナユニット１６から後側に向かって出射され、感光ドラム２０の前端部における周面を露光する。つまり、感光ドラム２０が露光される露光点（感光ドラム２０の前端部における周面）は、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１に対して、感光ドラム２０と転写ローラ２１とが接触するニップ部分の反対側に設定されている。

このとき、現像カートリッジ１９は、レーザービームＬの出射軌跡よりも下側に配置され、スコロトロン型帯電器２２は、レーザービームＬの出射軌跡よりも上側に配置されている。

なお、スキャナユニット１６と感光ドラム２０との間に対応する本体ケーシング２の内側面には、プロセスカートリッジ１５の着脱を案内するガイド部３７が設けられている。そして、プロセスカートリッジ１５が本体ケーシング２から離脱されるときには、プロセスカートリッジ１５がガイド部３７にガイドされることにより、ドラムカートリッジ１８に装着される現像カートリッジ１９が、レーザービームＬの出射軌跡を下側から上側に向かって通過する。

このとき、プロセスカートリッジ１５に設けられる各種ローラ（転写ローラ２１、供給ローラ３３および現像ローラ３４）も、レーザービームＬの出射軌跡を下側から上側に向かって通過する。
（３−３）定着ユニット
定着ユニット１７は、ドラムカートリッジ１８の後側部分の上側に配置されている。詳しくは、定着ユニット１７は、スコロトロン型帯電器２２の上側に配置される加熱ローラ３８と、加熱ローラ３８に対して後上側から圧接される加圧ローラ３９とを備えている。

つまり、加熱ローラ３８は、スコロトロン型帯電器２２のグリッド２４の上端部（開放側端部）近傍に配置されている。
（４）画像形成動作
現像カートリッジ１９のトナー収容室２６内のトナーは、アジテータ２９の回転により、連通口２８を介して、供給ローラ３３に供給され、さらに、現像ローラ３４に供給され、供給ローラ３３と現像ローラ３４との間で正極性に摩擦帯電される。

現像ローラ３４に供給されたトナーは、現像ローラ３４の回転に伴って、層厚規制ブレード３５によって厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ３４の表面に担持される。

一方、感光ドラム２０の表面は、スコロトロン型帯電器２２によって一様に帯電された後、スキャナユニット１６によって露光される。これにより、感光ドラム２０の周面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ３４に担持されるトナーが感光ドラム２０の周面上の静電潜像に供給されることにより、感光ドラム２０の周面上にトナー像（現像剤像）が担持される。

用紙載置部９にスタックされた用紙Ｓは、ピックアップローラ１１の回転により、給紙ローラ１２と給紙パッド１３との間に送られ、給紙ローラ１２の回転により１枚ずつ捌かれる。その後、捌かれた用紙Ｓは、給紙ローラ１２の回転により、給紙パス１４に搬送されて、所定のタイミングで１枚ずつ、画像形成部４（感光ドラム２０（後述）と転写ローラ２１（後述）との間）に給紙される。

そして、用紙Ｓは、感光ドラム２０と転写ローラ２１との間を、下側から上側に向かって搬送される。このとき、用紙Ｓに、トナー像が転写され、画像が形成される。

そして、用紙Ｓは、加熱ローラ３８と加圧ローラ３９との間を通過するときに加熱および加圧される。このとき、用紙Ｓには、画像が熱定着される。

その後、用紙Ｓは、排紙ローラ４０に向けて搬送され、排紙ローラ４０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４１上に排紙される。

このように用紙Ｓは、用紙載置部９から給紙され、感光ドラム２０と転写ローラ２１との間（ニップ部分）を通過し、次いで、加熱ローラ３８と加圧ローラ３９との間を通過した後、排紙トレイ４１上に排紙されるように、側面視略Ｃ字状の搬送パスを搬送される。
２．ドラムカートリッジ
図２および図３に示すように、ドラムカートリッジ１８は、ドラムフレーム５１と、押圧部材６６とを備えている。

なお、以下のドラムカートリッジ１８の説明において、方向について言及するときには、感光ドラム２０が配置されている側をドラムカートリッジ１８の後側とし、スコロトロン型帯電器２２が配置されている側を上側とする。すなわち、ドラムカートリッジ１８に関する上下前後方向は、プリンタ１に関する上下前後方向と若干異なり、ドラムカートリッジ１８は、その後側がプリンタ１の後上側、その前側がプリンタ１の前下側となるように、プリンタ１に装着されている。
（１）ドラムフレーム
ドラムフレーム５１は、ベースフレーム５２と、カバーフレーム５３とを備えている。
（１−１）ベースフレーム
ベースフレーム５２は、上側が開放された平面視略矩形の有底枠形状に形成されている。ベースフレーム５２は、左右１対の側壁５４、下壁５５、後壁５７、および、前壁５６を備えている。

側壁５４は、前後方向に長手の略平板形状に形成されている。側壁５４は、その後側半分を構成する後側部分６０と、その前側半分を構成する前側部分６１とを一体的に備えている。また、側壁５４には、ドラム軸挿通穴５８と、案内部の一例としてのガイド溝５９とが形成されている。

後側部分６０は、上下方向に延びる側面視略矩形状に形成されている。

前側部分６１は、後側部分６０の下端部から連続して前側へ延びる側面視略矩形状に形成されている。

ドラム軸挿通穴５８は、後側部分６０の前後方向中央において、側面視略円形状に貫通形成されている。ドラム軸挿通穴５８の内径は、感光ドラム２０のドラム軸８０の外径よりもわずかに大径（ほぼ同径）である。なお、両側壁５４のドラム軸挿通穴５８は、左右方向に投影したときに互いに一致している。

ガイド溝５９は、後側部分６０の下端部において、後側部分６０の前端縁から後側へ向かって切り欠かれるように、前側へ開放される側面視略Ｕ字形状に形成されている。ガイド溝５９は、押圧部材６６（後述）の現像カートリッジ１９に対する押圧方向に沿うように延びている（図４および図５参照）。また、ガイド溝５９の下面は、前側部分６１の上面に連続されている。また、ガイド溝５９の溝幅は、カラー部材１１７（後述）の外径よりも幅広（ほぼ同幅）である。なお、両側壁５４のガイド溝５９は、左右方向に投影したときに互いに一致している。

図３に示すように、下壁５５は、両側壁５４の下端部間に架設されるように、左右方向に長手の略平板形状に形成されている。なお、下壁５５の後端部は、感光ドラム２０の下側に配置されている。

後壁５７は、下壁５５の後端部の前側に間隔を隔てて配置され、両側壁５４の後端部間に架設されるように、左右方向に長手の略平板形状に形成されている。なお、後壁５７と下壁５５との間が、感光ドラム２０と転写ローラ２１との間へ向かう用紙Ｓを通過させるための給紙開口７４である（図４参照）。

また、後壁５７には、転写ローラ支持部７０が設けられている。また、後壁５７には、ドラムギア露出開口７２が形成されている。

転写ローラ支持部７０は、後壁５７から後側へ膨出するように、左右方向に延びる略部分円筒形状に形成されている。転写ローラ支持部７０は、その左右方向両端部が閉鎖されるとともに、上側および前側へ向かって開放されている。転写ローラ支持部７０の左端部は、左側の側壁５４よりも左右方向内側（右側）に配置されている。転写ローラ支持部７０の右端部は、右側の側壁５４よりも左右方向内側（左側）に配置されている。

また、転写ローラ支持部７０の左右方向両端部には、それぞれ、転写ローラ軸ガイド部７１が１つずつ設けられている。

転写ローラ軸ガイド部７１は、前後方向に延び、前後両端部が開放された略角筒形状に形成されている。転写ローラ軸ガイド部７１の左右方向内壁には、前後方向（詳しくは、前上側と後下側とを結ぶ方向）に延びるガイド溝７３が貫通形成されている。ガイド溝７３の溝幅（上下方向長さ）は、転写ローラ軸８６（後述）の外径よりもわずかに幅広（ほぼ同幅）である。

ドラムギア露出開口７２は、転写ローラ支持部７０の左端部と、左側の側壁５４との間において、後面視略矩形状に貫通形成されている。

前壁５６は、下壁５５の前端部から連続して上側へ延び、両側壁５４の前端部間に架設されるように、左右方向に長手の略平板形状に形成されている。前壁５６は、押圧部材収容部６９を備えている。

押圧部材収容部６９は、前壁５６の左右両側に１つずつ設けられ、前壁５６の下端部から後側へ延び、前端部が開放された略角筒形状に形成されている。

そして、ベースフレーム５２のうち、転写ローラ支持部７０の前側において、両側壁５４の後側部分６０の間の部分が、感光ドラム２０を支持するための感光体支持部の一例としてのドラム支持部１０１として区画されている。

また、ベースフレーム５２のうち、ドラム支持部１０１よりも前側の部分（下壁５５と、前壁５６と、両側壁５４の前側部分６１とによって区画される部分）が、現像カートリッジ１９が装着可能な現像ユニット装着部の一例としての現像カートリッジ装着部１０２として区画されている。
（１−２）カバーフレーム
カバーフレーム５３は、ベースフレーム５２の後端部の上側に配置されている。カバーフレーム５３は、左右方向に延び、下側および前側へ向かって開放される略角筒形状に形成されている。また、カバーフレーム５３は、左右１対の側壁９１と、上壁９２と、後壁９３とを備えている。

側壁９１は、上下方向に延びる略平板形状に形成されている。また、側壁９１には、ドラム軸挿通穴９４が形成されている。

ドラム軸挿通穴９４は、側壁９１の下端部において、側面視略円形状に貫通形成されている。ドラム軸挿通穴９４の内径は、感光ドラム２０のドラム軸８０の外径よりもわずかに大径（ほぼ同径）である。両側壁９１のドラム軸挿通穴９４は、左右方向に投影したときに互いに一致している。

図３および図４に示すように、上壁９２は、両側壁９１の上端部間に架設されるように、左右方向に延び、下側へ向かって開放される略角筒形状に形成されている。上壁９２の内部には、上記したスコロトロン型帯電器２２が支持されている。

後壁９３は、上壁９２の後端部から連続して後下側へ延び、両側壁９１の後端部間に架設されるように、左右方向に長手の略平板形状に形成されている。後壁９３には、排紙開口１２１が形成されている。

排紙開口１２１は、後壁９３の上下方向中央において、左右方向に長手の後面視略矩形状に形成されている。排紙開口１２１は、感光ドラム２０と転写ローラ２１との間を通過した用紙Ｓを定着ユニット１７へ向かって通過させるために用いられる。
（２）押圧部材
押圧部材６６は、図４に示すように、本体部１１０と、ばね部材１１１とを備えている。

本体部１１０は、後端部が閉鎖された略角筒形状に形成され、前壁５６の押圧部材収容部６９内に前後方向にスライド可能に収容されている。本体部１１０の後端面には、膨出部１１２が一体的に設けられている。

膨出部１１２は、本体部１１０の後端面の略中央部分から後側に向かって膨出する断面視略円弧形状に形成されている。

ばね部材１１１は、前後方向に延びる圧縮コイルばねである。ばね部材１１１の後端部は、本体部１１０の後端部の内面（前面）に前側から当接されている。ばね部材１１１の前端部は、前壁５６の後面に後側から当接されている。これにより、本体部１１０は、ばね部材１１１の付勢力により、常には、後側へ向かって付勢されている。
（３）転写ローラおよび感光ドラム
ドラムカートリッジ１８には、上記し、図３に示すように、転写ローラ２１および感光ドラム２０が支持されている。

転写ローラ２１は、転写ローラ軸８６と、ローラ本体８５と、転写ローラ軸受８７と、転写ローラ電極８８とを備えている。

ローラ本体８５は、両転写ローラ軸ガイド部７１間に配置されている。ローラ本体８５は、導電性のゴムやスポンジから、左右方向に延びる略円筒形状に形成されている。ローラ本体８５の内径は、転写ローラ軸８６の外径と略同径である。

転写ローラ軸８６は、ローラ本体８５内に相対回転不能に挿通されている。転写ローラ軸８６は、金属から左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。また、転写ローラ軸８６は、ローラ本体８５よりも左右方向に長く形成され、その左右両端部は、ローラ本体８５から突出されている。転写ローラ軸８６の左右両端部は、それぞれ、対応する転写ローラ軸ガイド部７１のガイド溝７３内に相対回転可能に嵌合されて、対応する転写ローラ軸ガイド部７１内に突出されている。

転写ローラ軸受８７は、転写ローラ軸８６の左端部に設けられている。転写ローラ軸受８７は、絶縁性の硬質樹脂から、左右方向に延びる略円筒形状に形成されている。転写ローラ軸受８７の内径は、転写ローラ軸８６の外径よりもわずかに大径（ほぼ同径）である。転写ローラ軸受８７は、左側の転写ローラ軸ガイド部７１内において、転写ローラ軸８６に相対回転可能に外嵌（転写ローラ軸８６の径方向外側から嵌合）されている。

転写ローラ電極８８は、転写ローラ軸８６の右端部に設けられている。転写ローラ電極８８は、導電性の硬質樹脂から、左右方向に延び、後側へ向かって開放される半円筒形状に形成されている。転写ローラ電極８８の内径は、転写ローラ軸８６の外径よりもわずかに大径（ほぼ同径）である。転写ローラ電極８８は、右側の転写ローラ軸ガイド部７１内において、転写ローラ軸８６に対して、後側から相対回転可能に外嵌（転写ローラ軸８６の径方向外側から嵌合）されている。

感光ドラム２０は、ドラム本体８１と、フランジ部材８２と、ドラムギア８３と、ドラム軸８０とを備えている。

ドラム本体８１は、転写ローラ２１の前側において、ドラム支持部１０１内に配置されている。ドラム本体８１は、左右方向に延びる略円筒形状に形成される金属製の素管と、素管の表面を被覆する樹脂製の感光層とを備えている。

フランジ部材８２は、ドラム本体８１の右端部に相対回転不能に嵌合されている。フランジ部材８２は、左右方向に厚みを有する略円板形状に形成されている。また、フランジ部材８２には、その径方向中央部において、ドラム軸８０が挿通される挿通穴（図示せず）が貫通形成されている。

ドラムギア８３は、ベースフレーム５２の左側の側壁５４と、転写ローラ支持部７０の左端部との間に配置されるように、ドラム本体８１の左端部に相対回転不能に嵌合されている。ドラムギア８３は、左右方向に厚みを有する略円板形状に形成され、その周面にギア歯を有している。また、ドラムギア８３には、その径方向中央部において、ドラム軸８０が挿通される挿通穴（図示せず）が貫通形成されている。また、ドラムギア８３の後下側端部は、ドラムギア露出開口７２を介して後下側へ露出されている。

ドラム軸８０は、感光ドラム２０の中心軸線Ａ１に沿うように、ドラム本体８１内に挿通されている。ドラム軸８０は、金属から、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。また、ドラム軸８０は、ドラム本体８１よりも左右方向に長く形成されている。ドラム軸８０の左右方向端部は、ベースフレーム５２のドラム軸挿通穴５８、および、カバーフレーム５３のドラム軸挿通穴９４に回転可能に挿通されている。
３．現像カートリッジ
現像カートリッジ１９は、図４および図５に示すように、上記した現像フレーム２５と、現像フレーム２５の左側に配置される駆動ユニット４４とを備えている。なお、現像フレーム２５の右側には、現像カートリッジ１９に電力を供給するための給電ユニット（図示せず）が設けられている。

現像フレーム２５は、左右方向に延びる略ボックス形状に形成されている。現像フレーム２５の後端部には、上記した現像ローラ３４が支持されている。

現像ローラ３４は、左右方向に延びる金属製の回転軸（以下、現像ローラ軸４５とする。）を備えている。なお、現像ローラ軸４５の左右方向端部は、現像フレーム２５の左右方向側壁を貫通するように、左右方向外側へ突出している。現像ローラ軸４５の左右方向端部には、略円筒形状のカラー部材１１７が相対回転可能に外嵌（現像ローラ軸４５の径方向外側から嵌合）されている。

駆動ユニット４４は、図５に示すように、現像カップリング１１８を備えている。

現像カップリング１１８は、現像カートリッジ１９の前後方向略中央に配置されている。現像カップリング１１８は、左右方向に延びる略円柱形状に形成され、現像フレーム２５の左壁に回転可能に支持されている。また、現像カップリング１１８の左面には、結合凹部１１６が形成されている。

結合凹部１１６は、現像カップリング１１８の左面から右側へ凹むように、現像カップリング１１８の径方向に延びる側面視略長穴形状に形成されている。結合凹部１１６には、本体ケーシング２内に設けられる本体カップリング（図示せず）の結合凸部（図示せず）が駆動伝達可能に嵌合される。

なお、現像カップリング１１８の右端部の周面には、ギア歯（図示せず）が形成されている。現像カップリング１１８は、図示しないギア列を介して、供給ローラ３３、現像ローラ３４およびアジテータ２９に駆動伝達可能に接続されている。
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状態
図４に示すように、現像カートリッジ１９がドラムカートリッジ１８の現像カートリッジ装着部１０２に装着されると、現像カートリッジ１９は、その前端部において、押圧部材６６の膨出部１１２に後側から当接されるとともに、現像ローラ３４において、感光ドラム２０に前側から当接される。

これにより、現像カートリッジ１９は、押圧部材６６の付勢力によって、感光ドラム２０へ向かって後側へ押圧される。

また、図５に示すように、現像カートリッジ１９のカラー部材１１７は、ドラムカートリッジ１８のガイド溝５９内に嵌合されている。これにより、現像ローラ３４は、ガイド溝５９によって感光ドラム２０に向かって案内されて、感光ドラム２０に対して前側から圧接されている。
４．本体ケーシングに対するプロセスカートリッジの装着状態
図１に示すように、本体ケーシング２内にプロセスカートリッジ１５が装着されると、本体ケーシング２内に設けられる金属製の付勢部材（図示せず）が、転写ローラ軸ガイド部７１の後端部を介して、転写ローラ２１の転写ローラ軸受８７および転写ローラ電極８８のそれぞれに後側から当接される。

これにより、転写ローラ２１は、付勢部材（図示せず）の付勢力により、感光ドラム２０に向かうように前側へ押圧される。

また、本体ケーシング２内に設けられる駆動ギア（図示せず）が、ドラムギア８３に噛合される。また、本体ケーシング２内に設けられる本体カップリング（図示せず）の結合凸部（図示せず）が、結合凹部１１６に嵌合される。
５．クリーナレス方式によるドラムクリーニング
（１）電力の供給
上記した画像形成動作が実施されると、供給ローラ３３に、例えば、＋４００Ｖの供給バイアスが印加される。

また、現像ローラ３４に、例えば、＋３００Ｖの現像バイアスが印加される。

また、スコロトロン型帯電器２２の帯電ワイヤ２３およびグリッド２４に、所定の電圧を印加され、感光ドラム２０の表面が、スキャナユニット１６によって露光される前において、例えば、＋６３０Ｖの帯電電位で帯電される。

なお、感光ドラム２０の表面の帯電電位は、スキャナユニット１６によって露光されることにより、現像バイアスの電位以下となる。つまり、感光ドラム２０の表面のうち、静電潜像が形成されている部分の帯電電位は、現像バイアスの電位以下である。

また、転写ローラ２１の転写ローラ電極８８に、付勢部材（図示せず）を介して、負極性の転写バイアスが印加され、感光ドラム２０と転写ローラ２１との間に、例えば、−１５μＡの転写電流が流される。

なお、転写バイアスは、転写電流を一定に保つように、制御される。
（２）プロセスカートリッジの駆動
上記した画像形成動作が実施されると、感光ドラム２０が左側面視時計回りに回転される。

また、感光ドラム２０が左側面視時計回りに回転されると、転写ローラ２１は、感光ドラム２０の回転に従動し、左側面視反時計回りに回転される。

また、本体カップリング（図示せず）を介して現像カップリング１１８に駆動力が入力され、供給ローラ３３および現像ローラ３４は、左側面視反時計回りに回転される。なお、現像ローラ３４の周速は、感光ドラム２０の周速に対して、例えば、１．３５〜１．６５倍、好ましくは、１．５倍である。
（３）感光ドラムのクリーニング
上記した画像形成動作において、トナー像が用紙Ｓに転写されるときに、感光ドラム２０の周面に、帯電不良のトナーが残存する場合や、トナーの外添剤（シリカ）や紙粉が付着する場合がある。

感光ドラム２０の周面に付着した付着物は、感光ドラム２０の回転に伴って、現像ローラ３４に対向される。

すると、付着物は、現像ローラ３４との摺擦、および、現像バイアスによって、感光ドラム２０の周面から除去され、現像ローラ３４の周面に静電気的に保持される。なお、これと同時に、上記したように、感光ドラム２０上の静電潜像にトナーが供給される。

現像ローラ３４の周面に保持された付着物は、その後、現像ローラ３４の回転に伴って、供給ローラ３３に対向され、供給バイアスによって、供給ローラ３３の周面に静電気的に保持される。

このように、感光ドラム２０の周面に付着した付着物が除去される。
６．作用効果
（１）このプリンタ１によれば、図１に示すように、プロセスカートリッジ１５が本体ケーシング２に装着された状態において、現像カートリッジ１９は、感光ドラム２０に向かって鉛直下側からの成分を有する押圧力により押圧される。

そのため、現像カートリッジ１９内のトナーが消費されると、現像カートリッジ１９の自重が減少する分、押圧部材６６による押圧力が強くなり、現像ローラ３４を感光ドラム２０に向かって、より押圧することができる。

その結果、現像カートリッジ１９内のトナーが消費された場合であっても、現像ローラ３４の感光ドラム２０に対する押圧力を減少させることなく、現像カートリッジ１９内のトナーを感光ドラム２０に対して安定して供給することができる。

また、現像カートリッジ１９が使用期間の末期に達すると、現像カートリッジ１９内のトナーは、その経時劣化などにより、感光ドラム２０の表面においてフィルミングしやすくなる傾向にある。

しかし、このプリンタ１によれば、上記したように、現像カートリッジ１９内のトナーが消費されて現像カートリッジ１９が使用期間の末期に達した場合には、現像ローラ３４の感光ドラム２０に対する押圧力が強くなる。

そのため、現像カートリッジ１９が使用期間の末期に達した場合に、現像ローラ３４によって、感光ドラム２０の表面をより確実にクリーニングすることができる。

その結果、現像カートリッジ１９の使用期間にわたって、画質の低下を抑制することができる。
（２）また、このプリンタ１によれば、図４に示すように、押圧部材６６は、感光ドラム２０に向かう後側（押圧方向）と、後側に対して反対方向の前側（押圧解除方向）とに直線移動するように構成されている。

そのため、現像カートリッジ１９を感光ドラム２０に向けて効率よく押圧することができる。
（３）また、このプリンタ１によれば、図４に示すように、供給ローラ３３が、現像ローラ３４に対して前下側（感光ドラム２０の反対側）から対向接触されている。

そのため、現像ローラ３４が感光ドラム２０に対して押圧されたときに、供給ローラ３３によって、感光ドラム２０からの反力による現像ローラ３４の撓みを抑制できる。

その結果、現像ローラ３４を感光ドラム２０に対して確実に押圧することができる。
（４）また、このプリンタ１によれば、供給ローラ３３に、現像ローラ３４に印加される現像バイアス（＋３００Ｖ）と同じ極性で、現像バイアスよりも大きな絶対値を有する供給バイアス（＋４００Ｖ）が印加されている。

そのため、現像バイアスの極性に対して逆極性に帯電したトナーなどを、現像バイアスよりも大きな絶対値を有する供給バイアスによって、供給ローラ３３に引き付けることができる。

その結果、逆極性に帯電したトナーなどが感光ドラム２０に供給されることを抑制できる。
（５）また、このプリンタ１によれば、図３に示すように、ドラムカートリッジ１８は、転写ローラ２１を備えている。

そのため、転写ローラ２１は、感光ドラム２０や用紙Ｓに接触されるので、感光ドラム２０に残存する帯電不良のトナーや、用紙Ｓに付着している紙粉によって汚れる場合がある。

この点、このプリンタ１によれば、ドラムカートリッジ１８をメンテナンスするときに、確実に、転写ローラ２１もメンテナンスすることができる。
（６）また、このプリンタ１によれば、図３に示すように、転写ローラ２１は、感光ドラム２０の回転に従動するように構成されている。

そのため、転写ローラ２１を感光ドラム２０に従動させるために、転写ローラ２１を感光ドラム２０に対して比較的強く押し付ける必要がある。転写ローラ２１の感光ドラム２０に対する押圧力が強くなると、感光ドラム２０や用紙Ｓとの摺擦により転写ローラ２１が汚れやすくなる傾向にある。

この点、上記したように、転写ローラ２１がドラムカートリッジ１８に設けられているので、ドラムカートリッジ１８をメンテナンスするときに、確実に、転写ローラ２１もメンテナンスすることができる。
（７）また、このプリンタ１によれば、図１に示すように、転写ローラ２１は、本体ケーシング２内において、その中心軸線Ａ２と感光ドラム２０の中心軸線Ａ１とを通る仮想の線分Ｌ１が略水平方向に延びるように、配置されている。

そのため、感光ドラム２０に付着している付着物が転写ローラ２１の上に落下することを防止することができ、転写ローラ２１の汚れを抑制できる。
（８）また、このプリンタ１によれば、現像ローラ３４は、感光ドラム２０の周面に付着する付着物を回収する。

そのため、付着物を回収するための構成を別途設けることなく、現像ローラ３４を利用して付着物を回収することができる。

その結果、プリンタ１の構成の簡略化を図ることができる。

しかも、上記したように、現像ローラ３４が感光ドラム２０に対する押圧力が減少しないので、付着物を確実に回収することができる。
（９）また、このプリンタ１によれば、図３および図４に示すように、現像カートリッジ１９は、ドラムカートリッジ１８の現像カートリッジ装着部１０２に装着される。

そのため、感光ドラム２０と現像カートリッジ１９との相対配置をドラムカートリッジ１８内で位置決めすることができる。

その結果、現像カートリッジ１９を感光ドラム２０に対して、より確実に押圧することができる。
７．変形例
上記したプリンタ１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であり、本発明は、上記した実施形態に限定されない。

本発明の画像形成装置は、上記したモノクロプリンタの他、カラープリンタとして構成することもできる。

画像形成装置をカラープリンタとして構成する場合には、複数の感光体と記録媒体搬送部材とを備えるダイレクト方式のタンデム型カラープリンタや、複数の感光体と、中間転写体と、転写部材とを備える中間転写方式のタンデム型カラープリンタとして構成することができる。

さらに、現像カートリッジ１９は、現像ローラ３４を有するフレームに対し、トナーが収容されるトナーカートリッジが着脱自在に装着されるように構成することもできる。

また、感光体としては、上記した感光ドラム２０の他、例えば、感光ベルトなどを適用することもできる。

また、現像剤担持体としては、上記した現像ローラ３４の他、例えば、現像スリーブ、現像ベルト、ブラシ状のローラなどを適用することもできる。

また、供給部材としては、上記した供給ローラ３３の他、例えば、供給スリーブ、供給ベルト、ブラシ状のローラなどを適用することもできる。

また、上記したアジテータ２９に代えて、例えば、オーガスクリューや搬送ベルトなどの搬送部材を適用することもできる。

また、転写部材としては、上記した転写ローラ２１の他、例えば、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレード、フィルム型転写装置などの接触型の転写部材や、例えば、コロトロンタイプなどの非接触型の転写部材などを適用することもできる。

また、上記したスコロトロン型帯電器２２に代えて、例えば、コロトロン型帯電器、鋸歯状の放電部材などの非接触型の帯電器や、帯電ローラなどの接触型の帯電器などを適用することもできる。

また、上記したスキャナユニット１６に代えて、ＬＥＤユニットなどの露光部材を適用することもできる。

さらに、本発明の画像形成装置は、画像読取部などを装備して、複合機として構成することもできる。

１ プリンタ
２ 本体ケーシング
１５ プロセスカートリッジ
１８ ドラムカートリッジ
１９ 現像カートリッジ
２０ 感光ドラム
２１ 転写ローラ
３３ 供給ローラ
３４ 現像ローラ
５９ ガイド溝
６６ 押圧部材
１０１ ドラム支持部
１０２ 現像カートリッジ装着部
Ａ１ 中心軸線
Ａ２ 中心軸線
Ｌ１ 線分
Ｓ 用紙

Claims (9)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと
   を備え、
   前記プロセスカートリッジは、
   感光体を回転可能に有する感光体カートリッジと、
   現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を回転可能に有し、前記感光体カートリッジに対して着脱可能な現像カートリッジと
   を備え、
   前記感光体カートリッジは、
   前記現像剤担持体を前記感光体に向かって押圧するように前記現像カートリッジを押圧するための押圧部材と、
   前記現像剤担持体を前記感光体に向かって案内するための案内部と
   を備え、
   前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態において、前記現像剤担持体は、前記感光体の回転軸線よりも鉛直下側に配置されている
   ことを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記押圧部材は、前記感光体に向かう押圧方向と、前記押圧方向に対して反対方向の押圧解除方向とに直線移動するように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像カートリッジは、前記現像剤担持体に現像剤を供給するように構成される供給部材を回転可能に有し、
   前記供給部材は、前記現像剤担持体に対して前記感光体の反対側から対向接触されている
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記供給部材は、前記現像剤担持体に印加される現像バイアスと同じ極性で、前記現像バイアスよりも大きな絶対値を有する供給バイアスが印加されるように構成されている
   ことを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記感光体カートリッジは、前記感光体に対して対向配置され、前記感光体との間を通過する被転写部材に、前記感光体に担持された現像剤像を転写するための転写部材を回転可能に備えている
   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画像形成装置。
6. 前記転写部材は、前記感光体の回転に従動するように構成されている
   ことを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記転写部材は、その回転軸線と前記感光体の回転軸線とを通る仮想の直線が略水平方向に延びるように、配置されている
   ことを特徴とする、請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記現像剤担持体は、前記感光体の周面に付着する付着物を回収するように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記感光体カートリッジは、
   前記感光体を支持するための感光体支持部と、
   前記現像カートリッジが装着可能な現像カートリッジ装着部と
   を一体的に備える
   ことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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