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JP6884832B2 - 感光体カートリッジ及びプロセスカートリッジ - Google Patents

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Description

本発明は、感光体カートリッジ及びプロセスカートリッジに関する。
電子写真プロセスを用いた画像形成装置としての例えばレーザプリンタやデジタル複写機においては、印刷する画像データに対応して感光体ドラムに対しレーザ光線を走査させて、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像にトナーを供給して画像を形成し、この画像をシート(記録媒体:記録材)へ転写した後、熱定着させている。
画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着されるカートリッジには、カートリッジの交換を適切な時期に行うために有用な情報、例えば、トナーの残量等を記憶させたメモリ手段が取り付けられる。そして、このようなメモリ手段としては、性能やコストの観点から接触式ICチップが採用される。
画像形成装置には制御部が設けられており、この制御部と電気的に接続された装置本体側の電気接点部と、メモリ手段と電気的に接続されたカートリッジ側の電気接点部とが接触する。これにより、メモリ手段に記憶された情報を制御部が通信し、適切な制御が行われるように構成される。メモリ手段が正常に機能するためには、カートリッジ側の電気接点部と装置本体側の本体電気接点部が安定して接触している必要がある。
特許文献1には、プロセスカートリッジを感光体ドラムの軸線と交差する方向に装置本体へ装着する際に、プロセスカートリッジに取り付けられたメモリ手段の電気接点部と、本体電気接点部とが安定して当接することが出来得る機構が開示されている。
特開平9−179476号公報
しかるに、感光体カートリッジと、感光体カートリッジに着脱可能で、メモリ手段を有する現像カートリッジを備えたプロセスカートリッジにおいては次のような課題がある。即ち、現像カートリッジに設けられたメモリ手段に本体電気接点部が当接するためには、感光体カートリッジ(筐体)を避けてアクセスする必要がある。このため、本体電気接点部の機構が複雑化または大型化してしまう。
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものである。その目的とするところは、本体電気接点部が複雑化または大型化することを抑制することを可能にした感光体カートリッジ及びプロセスカートリッジを提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明に係る感光体カートリッジの代表的な構成は、現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジであって、枠体と、前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な構成は、現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジと、前記現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジと、を有する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、枠体と、前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジの他の代表的な構成は、現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジと、前記現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジと、を有する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、枠体と、前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、前記現像ユニット枠体は、前記現像剤担持体の回転軸に交差する方向において、一方側の端部から前記現像剤担持体が配置される他方側の端部に向けて、前記収容部の内部に侵入するように形成された凹部を備え、前記現像剤担持体の回転軸の方向において、前記凹部は前記開口から離れた位置に配置され、前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジのさらに他の代表的な構成は、現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジと、前記現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジと、を有する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、枠体と、前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、前記現像カートリッジは、前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で前記感光体カートリッジの受け部に係合する係合部と、前記レバーが前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記レバーが当接する当接部を含み、前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記係合部が前記受け部に係合した状態で、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記当接部と前記開口は前記撹拌部材の回転中心よりも前記係合部から遠い位置に位置され、前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とする。
本発明によれば、本体電気接点部が、感光体カートリッジの筐体を介して現像カートリッジのメモリ手段の電気接点部にアクセスすることで、本体電気接点部の機構が複雑化または大型化することを抑制することができる。
画像形成装置の一例の概略図 開閉ドアを開けた状態を示す画像形成装置本体の斜視図 プロセスカートリッジを装着した状態を示す画像形成装置の斜視図 プロセスカートリッジの構成を示す横断面図 プロセスカートリッジの感光体カートリッジと現像カートリッジを分離した状態の横断面図 図4Bの(5)−(5)に沿う断面図 現像カートリッジの撹拌部材の構成説明図 感光体カートリッジの斜視図 感光体カートリッジの組み立て方法を説明する図(その1) 感光体カートリッジの組み立て方法を説明する図(その2) 紙粉取り部材の説明図 現像ローラカバーの説明図(その1) 現像ローラカバーの説明図(その2) 現像カートリッジの感光体カートリッジへの装着を説明する図(その1) 現像カートリッジの感光体カートリッジへの装着を説明する図(その2) 現像カートリッジの感光体カートリッジからの着脱を説明する図 現像カートリッジの感光体カートリッジからの着脱の変形例を説明する図
[実施例1]
本発明の実施例1について、図面を参照しながら詳細に説明する。
<画像形成装置の全体構成>
図1は本実施例における画像形成装置1の概略構成図である。この画像形成装置1は電子写真プロセスを用いたレーザプリンタであり、PC(パソコン)等のホスト装置(不図示)から制御部100に入力する電気的な画像情報(画像データ)に対応したトナー画像をシート(以下、用紙と記す)Sに形成することができる。
以下の説明において、方向は、画像形成装置1を使用するユーザーを基準にした方向で説明する。すなわち、図1における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図1における上下方向を「上下」とする。
この画像形成装置1は、装置本体2内に用紙Sを供給するための給紙部3と、露光装置4(レーザスキャナ)と、用紙S上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ5と、用紙S上に転写されたトナー像を熱定着する定着装置8とを主に備えている。
給紙部3は、装置本体2内の下部に設けられ、給紙トレイ31と、給紙機構32とを主に備えている。給紙トレイ31に収容された用紙Sは、給紙機構32によってプロセスカートリッジ5における感光体ドラム61と転写ローラ(転写部材)63との間(転写ニップ部)に向けて供給される。
露光装置4は、装置本体2内の上部に配置され、レーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡など(何れも不図示)を備えている。この露光装置4では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光が感光体ドラム61の表面で高速走査されることで、感光体ドラム61の表面を露光する。プロセスカートリッジ5は、露光装置4の下方に配置されている。
プロセスカートリッジ5は、図2に示すように、装置本体2に設けられた開閉ドア21を開いたときにできる開口9から装置本体2の内部の装着部2Aに挿入して装置本体2に装着することができる。また、逆に抜いて取り外すことができる。
装置本体2の左右の内部側板2L、2Rにはそれぞれ対向してカートリッジガイド部2Gが配設されている。プロセスカートリッジ5の装着部2Aに対する着脱は、その左右のガイド部2Gにそれぞれプロセスカートリッジ5(感光体カートリッジ6)の左右側の被ガイド部(不図示)を係合させてスライド移動させることでなされる。
図3は、装置本体2の装着部2Aに、プロセスカートリッジ5が装着された状態を示している。そして、開閉ドア21が図1のように閉じられることで、画像形成装置1は画像形成動作が可能な状態となる。図3において、白抜きの矢印はプロセスカートリッジ5の着脱方向を示している。
図4Aの(a)と(b)はそれぞれプロセスカートリッジ5の横断面図である。プロセスカートリッジ5は、感光体カートリッジ6と、現像カートリッジ7とから構成されている。図4Bは感光体カートリッジ6から外された現像カートリッジ7の左側面図と現像カートリッジ7が外されている感光体カートリッジ6の横断左側面図である。
感光体カートリッジ6は、感光体ドラム61と、帯電ローラ62と、転写ローラ63と、ピンチローラ64とを主に備えている。現像カートリッジ7は、感光体カートリッジ6側の装着部6Aに対して取り外し可能に装着される。その着脱構成については後述する。現像カートリッジ7は、現像ローラ(現像剤担持体)71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、トナー(現像剤)を収容するトナー収容部74と、トナー収容部74内に設けられる撹拌部材の一例としてのアジテータ75とを主に備えている。
プロセスカートリッジ5では、感光体ドラム61の表面が、帯電ローラ62により一様に帯電された後、露光装置4からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム61上に画像データに基づく静電潜像が形成される。
また、トナー収容部74内のトナーは、アジテータ75で撹拌された後、供給ローラ72を介して現像ローラ71に供給され、現像ローラ71と層厚規制ブレード73の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ71上に担持される。
現像ローラ71上に担持されたトナーは、現像ローラ71から感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム61と転写ローラ63の当接部である転写ニップ部を用紙Sが挟持搬送されることで感光体ドラム61上のトナー像が用紙S上に転写される。
定着装置8は、装置本体2の内部において、プロセスカートリッジ5の後方に配置され、加熱ローラ81と加圧ローラ82とを主に備えている。この定着装置8では、用紙S上に転写されたトナー像を、用紙Sが加熱ローラ81と加圧ローラ82との当接部である定着ニップ部を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された用紙Sは排出口83から開閉ドア21の上面の排紙トレイ22上に排出される。図1において、一点鎖線は用紙Sが給紙部3から排紙トレイ22に至るまでの搬送経路aを示している。
<プロセスカートリッジの詳細構成>
プロセスカートリッジ5は、前述したように、感光体カートリッジ6と、この感光体カートリッジ6に着脱可能な現像カートリッジ7とを備えて構成されている。
まず、現像カートリッジ7の詳細構成について説明する。現像カートリッジ7は、現像フレームとしての筐体700の前方にユーザーが把持する把持部701を有している。筐体700の後方には、現像ローラ71が回転可能に支持されている。
図5は図4Bの現像カートリッジ7の(5)−(5)線に沿う断面図である。図5に示すように、現像ローラ71の長手方向(ローラ軸線方向)の一端側(右端側)には、現像受動ギア714が設けられている。プロセスカートリッジ5が装置本体2の装着部2Aに装着されて開閉ドア21が閉じられると、その開閉ドア21の閉じ動作に連動して、現像受動ギア714に対して装置本体2側の現像駆動伝達部材(図示せず)が係合される。
この係合状態において、現像駆動伝達部材から現像受動ギア714に駆動力が伝達されることで、現像ローラ71が回転駆動される。現像駆動伝達部材は、現像受動ギア714の所定範囲内での位置ずれを許容して、現像受動ギア714に駆動力を伝達することができる構成となっている。
現像カートリッジ7には、筐体700の底面702、すなわちトナー収容部74に対向する面にメモリ手段76が設けられている。メモリ手段76には、カートリッジの交換を適切な時期に行うために有用な情報、例えば、トナーの残量を記憶させており、性能やコストの観点から接触式ICチップが用いられている。
現像カートリッジ7には、感光体カートリッジ6に対して、その感光体カートリッジ6とは別機種用(違う種類)の現像カートリッジ7が挿入されることを防止するための機構が設けられている。即ち、図1、図4Aの(b)、図5等に示すように、筐体700の前方にトナー収容部74の内部に侵入するように、筐体700には、凹部703が設けられている。一方、感光体カートリッジ6のフレームには、現像カートリッジ7が装着された状態において、現像カートリッジ7側の上記の凹部703に対向して嵌入する凸部616
(図1、図4Aの(b)、図7)が設けられている。
現像カートリッジ7の筐体700の凹部703と感光体カートリッジ6のフレームの凸部616が不一致の組み合わせであれば、現像カートリッジ7が感光体カートリッジ6に装着できないように構成されている。即ち、この機構によりユーザーは感光体カートリッジ6に適合した現像カートリッジ7を間違いなく組み合わせて装着して用いることができる。
図5に示すように、現像カートリッジ7の筐体700の左側面704には、トナーを充填するためのトナー充填口77が設けられている。トナー充填口77には、トナーキャップ716が設けられており、トナーが封止されている。現像カートリッジ7をより小型化するために、軸方向の断面において、トナー充填口77と筐体700の前述の凹部703をオーバーラップ(断面方向でトナー充填口と重なる)させるように構成されている。
この場合には、トナー充填口77と凹部703との距離を出来るだけ大きくした方が、トナーを効率的に充填することができる。鋭意検討の結果、トナー充填口77の外径D1とトナー充填口77の開口外縁部から凹部703との距離D2の比(D2/D1)が、1.45倍以上であれば、トナーを効率的に充填することが分かった。そこで、本実施例では、D1を15mm、D2を22.5mmとしている。
アジテータ75は、現像受動ギア714(図5)からアイドルギア(図示せず)を介して、撹拌ギア715によって、回転可能に構成されている。トナー収容部74内のトナーは、アジテータ75で撹拌された後、供給ローラ72を介して現像ローラ71に供給される。
図6に示すように、アジテータ75は、トナー撹拌棒78とトナー撹拌シート79から主に構成されている。トナー収容部74内のトナーを供給ローラ72に供給する供給力を調整するために、トナー撹拌シート79に穴部791をトナー撹拌シート79の長手に沿って間隔をあけて複数箇所に設けている。
図6の(d)のように、穴部791の最大径の領域は、凹部703と軸方向でオーバーラップするように構成されている。トナー撹拌シート79が凹部703と長い期間に亘って接触した状態でいると、トナー撹拌シート79が変形してしまうことがある。その結果として、トナー収容部74内のトナーを供給ローラ72に供給する供給力が軸方向で部分的に小さくなってしまうことがある。
上述の構成(図6の(d))を取ることで、トナー撹拌シート79が凹部703と接触している時にトナー撹拌シート79が変形させられる力を減少させることができるので、トナー撹拌シート79の経時での変形が少なくなる。その結果、トナー収容部74内のトナーを供給ローラ72に供給する供給力が安定する。
トナー撹拌棒78は、トナー収容部74内のトナーを中央部分に搬送するために半小判型の撹拌翼781を設けている。供給ローラ72に蓄えられたトナーは、現像ローラ71との摺擦によって、トナーが吐き出される。その際に、供給ローラ72の軸方向の両端側にトナーが搬送されることになる。この両端側に搬送されたトナーをトナー収容部74内の長手方向の中央部分に戻すために、上述の半小判型の撹拌翼781をトナー撹拌棒78に設けている。
半小判型の撹拌翼781はトナー撹拌棒78の長手に沿って間隔をあけて複数枚が設けられている。本実施例では6枚の半小判型の撹拌翼781が設けられている。その最も両端側に配置されている半小判型の撹拌翼781の最大外径部782は、図6の(c)のように、凹部703と軸方向でオーバーラップするように構成されている。この構成を取ることで、トナー収容部74の側壁と凹部703の間に存在するトナーをうまく中央部分に搬送することができる。
次に、感光体カートリッジ6の詳細構成について説明する。感光体カートリッジ6は、図4A、図4B、図7等に示すように、下フレーム610と上フレーム620から構成されている。
下フレーム610は、左側壁611と右側壁612と、感光体ドラム61の軸方向に沿って延びる底壁613とを主に有している。左側壁611および右側壁612は、左右方向において対向しており、その下部が底壁613によって連結され、前方が前側壁部614によって連結され、後方が連結壁615によって連結されている。下フレーム610の前方には、前方にユーザーが感光体カートリッジ6を把持する把持部617が設けられている。
感光体ドラム61は、左右の側壁部611、612の後方において、回転可能に支持されている。プロセスカートリッジ5が装置本体2に装着されると、装置本体2側の駆動ギア(図示せず)と感光体ドラム61の端部に設けられた感光体ギア65とが連結されることで、感光体ドラム61は回転可能となる。更に、図8の(a)に示すように、転写ギア66は感光体ギア65から駆動を伝達されて、転写ローラ63は回転可能となる。
感光体ドラム61を回転可能にする構成の変形例として、図示は省略するが、連結部材を介して、駆動を伝達する構成を用いても良い。装置本体2に設けられた開閉ドア21に連動して、連結部材がドラム駆動伝達部材と係合される。開閉ドア21を閉めると、ドラム駆動伝達部材から連結部材に駆動力が伝達され、感光ドラム61が回転可能となる。この構成では、ドラム駆動伝達部材は、連結部材の所定範囲内での位置ずれを許容して、ドラム駆動入力部に駆動力を伝達することが可能となる。
左右の側壁611、612と連結壁615とは、感光体ドラム61の左右および後方を取り囲むように、平面視略U形状に設けられている。現像カートリッジ7は、左右の側壁611、612、前側壁部614および感光体ドラム61によって囲まれたスペースを装着部6Aとしてこの装着部6Aに対して着脱可能に装着されることとなる。
下フレーム610の右側壁612には、第一の電気接点部631(図7)が設けられている。この第一の電気接点部631はプロセスカートリッジ5が装置本体2の装着部2Aに装着されると装置本体2側の本体電気接点部2B(図2の(b))と電気的に接続する。
また、下フレーム610の底壁613の内側には、第二の電気接点部632が設けられている。この接点部632は現像カートリッジ7が感光体カートリッジ6の装着部6Aに装着されると筐体700の底面(トナー収容部74に対向する面)702に設けられたメモリ手段76の電気接点部761と電気的に接続する(図4Aの(a)、図10)。
第一の電気接点部631と第二の電気接点部632は配線633(図7)によって電気的に接続されている。従って、プロセスカートリッジ5が装置本体2の装着部2Aに装着されると、本体電気接点部2Bと現像カートリッジ7のメモリ手段76が、第一の電気接点部631、配線633、第二の電気接点部632、電気接点部761を介して電気的に接続される。これにより装置本体2側の制御部100(図1)とメモリ手段76とが電気的に接続されて、メモリ手段76に記憶された情報を制御部100が通信することにより適切な制御が行われる。
本実施例では、第一の電気接点部631を下フレーム610の右側壁612に設けているが、第一の電気接点部631と第二の電気接点部632の距離が短かければ、その分コスト低減につながる。従って、第二の電気接点部632も本体電気接点部2Bと近い方の側壁に設けられる方が有利である。そこで、下フレーム610の底壁613に設けられる第二の電気接点部632は底壁613の長手方向の中央部分より右側壁612に近い所に設けている。
このように、感光体カートリッジ6の枠体としての下フレーム610を介して、本体電気接点部2Bと現像カートリッジ7のメモリ手段76が電気的に接続されるので、本体電気接点部2Bが、複雑化または大型化することを抑制することができる。
更に、底壁613に第二の電気接点部632を設けているので、右側壁612、あるいは左側壁611に設けている場合に対して、プロセスカートリッジ5の長手方向の長さが大きくなることを抑制することができる。そのため、装置本体2の大型化を抑制することができる。第一の電気接点部631は左側壁611に設ける構成であってもよい。即ち、第一の電気接点部631は感光体カートリッジ6の枠体の一端側または他端側の側壁に備えられる。
従来のプロセスカートリッジの底面には、用紙Sを搬送するための搬送面が設けられており、その底面にメモリ手段を設けることは難しかった。搬送面を避けてメモリ手段を設けようとすると、軸方向の長さが大きくなってしまう。
一方、本実施例のプロセスカートリッジ5では、感光体カートリッジ6の底壁613の底面に用紙Sを搬送するための搬送面613aが設けられており、現像カートリッジ7の底面702にメモリ手段76を設けることが可能である。
図8の(a)に示すように、上フレーム620は、上壁部621と、上壁部621の左右両端から下方に向けて延びる左壁部622および右壁部623とを主に有して構成されている。この上フレーム620は、帯電器62を支持しており、左右の側壁622、623と下フレーム610の連結壁615(図7参照)とに囲まれた感光体ドラム61を上から覆うようにして下フレーム610に取り付けられる。
また、図8の(a)に示すように、上フレーム620の左壁部622および右壁部623には、感光体ドラム61を支持するドラム軸67の軸方向の移動を規制する係止部624が設けられている。
図8の(b)にて、感光体ドラム61の組み立て方法を説明する。まず、下フレーム610に感光ドラム61をセットする。次に、上フレーム620を、感光体ドラム61を上から覆うようにして下フレーム610に取り付ける。最後に、ドラム軸67を感光体ドラム61の軸方向から挿入する。
下フレーム610の左右の側壁611、612には、感光体ドラム61の周方向の位置を決めるドラム軸穴617が設けられている。感光体ドラム61の一端側(左端側)には、ドラムフランジ68が設けられ、ドラムフランジ68には、感光体ドラム61の回転中心の位置を決めるためのドラムフランジ穴681が設けられている(図8の(b))。感光体ドラム61の他端側(右端側)には、感光体ギア65が設けられ、感光体ギア65には、感光体ギア穴651が設けられている。感光体ドラム61は、ドラム軸67を介して、下フレーム610と周方向において回転可能に位置決めされる。
図9の(a)と(b)に示すように、ドラム軸67には、溝部671が設けられている。この溝部671が、上フレーム620の左右の壁部622、623に設けられている係止部624に係止(パッチン)されることによって、上フレーム620が下フレーム610に固定される。と同時に、ドラム軸67の軸方向への抜け止めがなされている。なお、上フレーム620は、係止部624の3点でドラム軸67を支持している。
係止部624は、ドラム軸67が挿入される穴部624aと、穴部624aの内周部に周方向に間隔をあけて設けられている3点の支持部624bと、弾性舌片部624cとを有する。穴部624aに挿入されたドラム軸67は係止部624において3つの支持部624bにて3点支持される。また、弾性舌片部624cの先端部がドラム軸67の溝部671に係合することでドラム軸67が係止部624に係止される。
図9は右壁部623の係止部624を示しているが、左壁部622の係止部624も同様である。即ち、ドラム軸67の左右端部側の溝部671がそれぞれ、上フレーム620の左右の壁部622,623に設けられている係止部624に係止される。係止部624は上フレーム620と樹脂成型にて一体成型されて具備させてある。
図10の(a)に示すように、下フレーム610の底面613には、プロセスカートリッジ5が装置本体2の装着部2Aに装着されたとき、装置本体2に設けられたレジストローラ23と対向して配置されるピンチローラ64が設けられている。また、下フレーム610にはそのピンチローラ64に対向して配置される紙粉取りパッド69が設けられている。ピンチローラ64はレジストローラ23の矢印の反時計方向への回転駆動に従動して矢印の時計周りに回転し、用紙Sを感光ドラム61と転写ローラ63の間に搬送している。
図10の(b)に示すように、ピンチローラ64は、プロセスカートリッジ5が装置本体2に装着されていない状態では、位置決めがなされていないように構成されている。ピンチローラ64は、プロセスカートリッジ5が装置本体2に装着された際に、所定の位置に位置決めされる。と同時に、ピンチローラ64は、紙粉取りパッド69と所定の圧で当接されるように構成されている(図10の)(a)。
ピンチローラ64には、用紙Sの紙粉が付着することになる。特に、クリーナレス方式においては、出来るだけ感光体ドラム61の表面に用紙Sの紙粉が付着しないことが望ましい。そこで、ピンチローラ64の紙粉を回収する紙粉取りパッド69を感光体カートリッジ6に設けている。
紙粉取りパッド69は、下フレーム610の底面613にピンチローラ64に対向するように設けられている。より具体的には、ピンチローラ64の中心を通る垂線Hを堺とするピンチローラ64の用紙搬送方向上流側のローラ半面側に対して当接するように設けられている。
このような構成を取ることで、紙粉取りパッド69でピンチローラ64の表面に付着した用紙Sの紙粉を効率的に回収できる。紙粉取りパッド69の表面には、材質がウレタン、シリコン等の発泡部材や、ブラシおよび不織布が設けられており、用紙Sの紙粉を回収して、蓄えるように構成されている。
次に、現像カートリッジ7の感光体カートリッジ6への着脱について説明する。まず、新品の現像カートリッジ7には、図11の(a)に示ように、現像ローラカバー710が設けられているので、現像ローラカバー710を取り外す。現像ローラカバー710は、現像カートリッジ7を梱包箱から取り出す際に、ユーザーが誤って現像ローラ71の表面を手で触ったり、傷を付けたりすることを防ぐためのものである。
一般に、現像ローラカバー710は、その材料として、ポリプロピレン等の樹脂が用いられている。現像ローラカバー710が現像カートリッジ7に取り付けられている状態の、軸方向の断面積が小さい方が好ましい。現像カートリッジ7を梱包する梱包材の大きさが小さくなり、物流効率が上がるためである。
そこで、図11の(b)に示すように、現像ローラカバー710の内側には、屈曲部711(突出部)が設けられ、現像ローラカバー710の強度を上げて、出来る限り現像ローラ71と現像ローラカバー710の距離を小さくしている。本実施例では、4mmの距離に設定している。
また、現像ローラカバー710を現像カートリッジ7より取り外す際に、上述の屈曲点711が現像ローラ71の表面に当接しないように以下の構成を採用している。
現像ローラカバー710は、その長手方向の中央部分に設けられた係止部712と、両端付近に設けられた係止部713を有する。係止部712が現像カートリッジ7の層厚規制ブレード73を支持している規制ブレードユニット730の一部分730a(図12の
(a))に係止される。係止部713が現像カートリッジ7の底面702の一部分706
(図12の(b))に係止される。これによって、現像ローラカバー710は現像カートリッジ7に取り付け固定されている。
図12の(a)、(b)に示すように、現像カートリッジ7の底面702には、現像ローラカバー710を現像カートリッジ7から取り外す際に、屈曲点711が現像ローラ71の表面に接触しないように規制する軌跡規制部707を設けている。
現像ローラカバー710の中央部を変形させて、現像ローラカバー710の中央部分に設けられている係止部712を規制ブレードユニット730の一部分730aから取り外す。この際に、軌跡規制部707は、現像ローラカバー710が外れる際の軌跡の支点となる。
このため、屈曲点711は、現像ローラ71の表面に当接しないような軌跡を描くことができ、現像ローラ71の表面と当接しないで、図12の(a)の2点鎖線示のように現像ローラカバー710を取り外すことができる。即ち、現像ローラカバー710は現像ローラ71の軸線に対して直交する方向に回動させて取り外される。図12の(b)は上記の要領にて現像ローラカバー710が取り外された現像カートリッジ7の斜視図を示している。
現像ローラカバー710が取り外された現像カートリッジ7が感光体カートリッジ6の装着部6Aに対して次の要領にて装着される。
ユーザーは、現像カートリッジ7の前端にある把持部701を持って、後方にある現像ローラ71の方から感光体カートリッジ6の装着部6Aに現像カートリッジ7を装着することになる。この際に、ユーザーが強い力で装着を行ってしまうと、現像ローラ71や規制ブレードユニット730が、感光体ドラム61の表面に当接して、その表面に傷を付けてしまうことがある。
そこで、本実施例では、図13に示すように、装着の際には、まず、現像カートリッジ7の左右端に設けられているサイドカバー720の一部分が感光体カートリッジ6の上フレーム620に当接するように構成している。
即ち、現像カートリッジ7の左右端(筐体700の長手方向の一端側と他端側)に設けられているサイドカバー720の一部分をそれぞれ当接部721としてある。また、感光体カートリッジ6の上フレーム620の左右端部の一部分をそれぞれ上記の当接部721に対応する被当接部625(図7)としてある。
左右のサイドカバー720はそれぞれ筐体700の左右の側面704、705に対してビス止めして取り付けられ、筐体700の右側面の外側のギア714、715等を覆うとともに、現像ローラ7や供給ローラ72の軸の左右端部を軸受する部材である。
ユーザーは現像カートリッジ7を感光体カートリッジ6に装着する装着の際には現像カートリッジ7を現像ローラ71の側を下向きにして把持する。そして、図13のように、左右の当接部721をそれぞれ感光体カートリッジ6の上フレーム620側の左右の被当接部625に当接させる。この状態で現像カートリッジ7を感光体カートリッジ6の装着部6Aに向って回動させる。
この回動により、図14の(a)、(b)、(c)の過程図に示すように、被当接部625に対する当接部721が当接点となって、現像カートリッジ7が回転しながら、感光体カートリッジ6の装着部6Aに装着されていく。現像カートリッジ7が回転しながら装着される際には、現像ローラ71や規制ブレードユニット730が感光体ドラム61の表面に当接しないように構成されている。そして、現像カートリッジ7が感光体カートリッジ6に装着される時には、当接部721は、フレーム620の被当接部625から離れるように構成されている。
現像カートリッジ7が感光体カートリッジ6に対して十分に回動されると(図14の(c))、現像ローラ71の回転軸746の左右の両端部がそれぞれ感光体カートリッジ6の左右の側壁611、612の受け部641に所定に受け入れられる。また、筐体700の左右の側壁704、705にそれぞれ形成されている被押圧リブ743が感光体カートリッジ6の下フレーム610の左右側にそれぞれ備えられている押圧部材としての揺動アーム640に係合して揺動アーム640の押圧力で押さえ込まれる。
図15の(a)はこの押さえ込み状態を示している。これにより、現像カートリッジ7が装着部6Aに対して所定に装着された状態に保持される。この状態において、現像カートリッジ7に設けられるメモリ手段76の電気接点部761は、感光体カートリッジ6の下フレーム610に設けられる第二の電気接点部632に電気的に接続される(図4の(a)、図15の(a))。
そして、現像カートリッジ7が感光体カートリッジ6装着されたプロセスカートリッジ5を、装置本体2に設けられている開閉ドア21を開いたときにできる開口9から装置本体2に装着する(図2、図3)。これにより、前述したように、本体電気接点部2Bと現像カートリッジ7のメモリ手段76が、第一の電気接点部631、配線633、第二の電気接点部632、電気接点部761を介して電気的に接続される。
次に、現像カートリッジ7を感光体カートリッジ6から取り外すことについて説明する。一般に、感光体カートリッジ6と、感光体カートリッジ6に着脱可能で、現像カートリッジ7を備えたプロセスカートリッジ5においては、現像カートリッジ6の寿命は、感光体カートリッジ6に比べて短く設定されている。
従って、寿命に到達した現像カートリッジ7を交換する必要がある。開閉ドア21を開いたときにできる装置本体2の開口9からプロセスカートリッジ5を取り出すことになる。取り出したプロセスカートリッジ5の感光体カートリッジ6から寿命に到達した現像カートリッジ7を取り出して、新しい現像カートリッジ7を装着する。現像カートリッジ7を新旧交換したプロセスカートリッジ5を再び装置本体2に装着して使用する。
現像カートリッジ7は、図15の(a)に示すように、筐体700の左側壁704に、突出部741およびリフト用リブ742が形成され、筐体700の左右の側壁704、705には、被押圧リブ743が形成されている。
突出部741は、左側壁704から外側に向けて突出しており、軸方向の断面において、アジテータ75の回転軸(中心軸)75Aと同じ位置に形成されている。リフト用リブ742は、筐体700の左側壁704から外側に向かって突出した薄板状の突起であり、現像ローラ71の方向に向いた当接面744を有している。被押圧リブ743は、リフト用リブ742よりも前方に配置され、筐体700の左右の側壁704、705から外側に向かって突出している。
感光体カートリッジ6は、下フレーム610と、下フレーム610の後方において回転可能に支持されている感光ドラム61と、押圧部材の一例としての揺動アーム640を備えている。下フレーム610の左右の側壁611、612には、感光体ドラム61よりも前方に現像ローラ71の回転軸746を受ける受け部641が形成されている。受け部641は、前方が開放された側面視略U形状に形成されており、現像ローラ71の回転軸746をその中に受け入れる。
揺動アーム640は、下フレーム610の左右の側壁611、612の前方に揺動可能に支持されている。揺動アーム640の揺動中心の前には、揺動アーム640を図15の
(a)の反時計回りに付勢するコイルバネ(図示せず)が設けられている。
このコイルバネの付勢力の設定は次のとおりである。現像カートリッジ7がユーザーによって取り外しレバー642の被押圧部642aを押圧されて時計回りに回転させられる操作により感光体カートリッジ6から離脱する。このときに、揺動アーム640から受ける力によって、現像カートリッジ7が離脱方向に跳ね上がることができる程度の設定である。
この構成では、図15の(a)に示す現像カートリッジ7の取り外し(離脱)前の状態において、取り外しレバー642の被押圧部642aが、当接面744よりも現像ローラ71の回転軸746から遠い位置に配置されている。
取り外しレバー642は、軸方向の断面において、感光体カートリッジ6の右側壁612の感光体ドラム61と揺動アーム640の間に、現像カートリッジ7の突出部741の前方付近に時計回りに回転可能に支持されている。取り外しレバー642はユーザーに押圧される被押圧部642aが設けられている。
図15の(b)に示すように、取り外しレバー642は、受け部641が現像ローラ71の回転軸746を受けた状態で、筐体700のリフト用リブ742の当接面744を上方へ移動させる。これにより、現像カートリッジ7を感光体カートリッジ6から離脱させることができる。
近年、現像カートリッジ7の高イールド化が求められており、現像カートリッジ7の重量が増大する傾向がある。現像ローラ71の回転軸746からリフト用リブ742の当接面744の距離が大きい方が、現像カートリッジ7を上方へ移動させることに有利である。
そこで、本実施例では、リフト用リブ742は、被押圧リブ743の被押圧部745と、突出部741の中心、すなわちアジテータ75の回転軸(中心軸)75Aの中心とを結ぶ線分を定義した際に、この線分と交差するこの線分の垂線上に配置している。換言すれば、リフト用リブ742は、被押圧部745と回転軸75Aの中心とを結ぶ線分に平行な方向に関して、被押圧部745と回転軸75Aとの間の領域に配置されている。
また、図16の(a)は、取り外しレバー642の回転方向が逆の(反時計回り)の変形例を示している。この構成では、図16の(a)に示す現像カートリッジ7の取り外し
(離脱)前の状態において、取り外しレバー642の被押圧部642aが、当接面744よりも回転軸746に近い位置に配置されている。取り外しレバー642と現像カートリッジ7の他の部分、装置本体2、感光体カートリッジ6等との干渉を避けるためや、ユーザビリティ等を考慮して、取り外しレバー642をこのような配置としてもよい。
いずれにしても、図16の(b)に示すように、取り外しレバー642を所定量回転させることで、筐体700のリフト用リブ742の当接面744を上方へ移動させ、現像カートリッジ7を感光体カートリッジ6から離脱させることができる。
感光体カートリッジ6から離脱した現像カートリッジ7を取り外して、新品の現像カートリッジ7を再セッティングする。
1・・画像形成装置、2・・装置本体、6・・感光体カートリッジ、7・・現像カートリッジ、610・・枠体、61・・感光体、63・・転写部材、71・・現像剤担持体、76・・メモリ手段、6A・・装着部、631・・第一の電気接点部、2B・・本体電気接点部、632・・第二の電気接点部、S・・シート

Claims (6)

  1. 現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジであって、
    枠体と、
    前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、
    前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、
    前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、
    前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、
    前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、
    前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とする感光体カートリッジ。
  2. 前記レバーにより前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジから離脱するよう移動するときに、前記押圧部材から受ける力により前記現像カートリッジが跳ね上げられることを特徴とする請求項1に記載の感光体カートリッジ。
  3. 現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジと、
    前記現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジと、
    を有する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、
    枠体と、
    前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、
    前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、
    前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、
    前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、
    前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、
    前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  4. 現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジと、
    前記現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジと、
    を有する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、
    枠体と、
    前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、
    前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、
    前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、
    前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、
    前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、
    前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、
    前記現像ユニット枠体は、前記現像剤担持体の回転軸に交差する方向において、一方側の端部から前記現像剤担持体が配置される他方側の端部に向けて、前記収容部の内部に侵入するように形成された凹部を備え、前記現像剤担持体の回転軸の方向において、前記凹部は前記開口から離れた位置に配置され、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  5. 現像剤担持体と、現像剤を収容する収容部を構成する現像ユニット枠体と、前記現像ユニット枠体の前記現像剤担持体の回転軸に交差する面に設けられた開口を封止する封止部材と、前記収容部に収容された前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、を有する現像カートリッジと、
    前記現像カートリッジを着脱可能であり、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着される感光体カートリッジと、
    を有する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、
    枠体と、
    前記枠体に設けられ、前記収容部からの現像剤で現像するための潜像が形成される感光体と、
    前記感光体に形成された画像を前記シートに転写するための転写部材と、
    前記現像カートリッジが取り外し可能に装着される装着部と、
    前記感光体の回転軸方向に関して前記枠体における端部に設けられ、第1位置から第2位置に、及び第2位置から第1位置に移動可能なレバーと、
    前記装着部に装着された前記現像カートリッジを押圧する押圧部材と、を備え、
    前記レバーが前記第1位置にあるとき、前記押圧部材は前記現像カートリッジを押圧し、前記現像カートリッジの前記感光体に対する位置は前記現像剤による現像が行われるときの位置であり、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、
    前記現像カートリッジは、前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で前記感光体カートリッジの受け部に係合する係合部と、前記レバーが前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記レバーが当接する当接部を含み、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着され、前記レバーが前記第1位置にある状態から前記第2位置に移動したときに、前記レバーは前記係合部が前記受け部に係合した状態で、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジから離脱するよう移動させ、
    前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記当接部と前記開口は前記撹拌部材の回転中心よりも前記係合部から遠い位置に位置され、
    前記現像カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記現像剤担持体の回転軸に沿って見たときに、前記レバーの少なくとも一部は前記開口にオーバーラップしていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  6. 前記レバーにより前記現像カートリッジが前記感光体カートリッジから離脱するよう移動するときに、前記押圧部材から受ける力により前記現像カートリッジが跳ね上げられることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
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