JP7455577B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
レーザビームプリンタにおいては、メンテナンスを容易にすべく、画像形成装置の一部の部品をプロセスカートリッジに設け、プロセスカートリッジを装置本体外に取り出し、メンテナンスや交換を行う方式が広く採用されている。特許文献1には、感光ドラムを有する感光体ユニットにトナーを収容する現像ユニットを着脱可能なプロセスカートリッジが開示されている。
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
感光体を備える感光体ユニットと、
前記感光体ユニットに着脱可能な現像ユニットであって、
トナーを収納する枠体と、
前記トナーを担持し、前記感光体に前記トナーを搬送する回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラの回転軸線方向における前記現像ローラの端部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止するサイドシールと、
前記回転軸線方向における前記現像ローラの中央部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止する封止シートと、
を有する現像ユニットと、
を有し、
前記枠体はトナー受け部を備え、前記トナー受け部は前記現像ローラに対向する開口を備え、前記現像ローラの回転方向について、前記サイドシールの上流側かつ前記現像ローラが前記感光体に当接する当接部の下流側に配置され、前記現像ローラの前記回転軸線方向について、前記サイドシールと重なる位置に配置され、
前記現像ユニットは、前記開口の少なくとも一部を塞ぐ塞ぎ部材を有し、前記塞ぎ部材は前記開口と前記現像ローラの間に配置され、
前記感光体ユニットは、フレームを有し、前記フレームは、前記現像ユニットを受ける第1側壁および第2側壁と、前記第1側壁と前記第2側壁に接続され、前記現像ユニットを支持する支持部を含む底壁と、を有し、前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記支持部は前記現像ユニットの下方から前記現像ユニットを支持することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
感光体を備える感光体ユニットと、
前記感光体ユニットに着脱可能な現像ユニットであって、
トナーを収納する枠体と、
前記トナーを担持し、前記感光体に前記トナーを搬送する回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラの回転軸線方向における前記現像ローラの端部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止するサイドシールと、
前記回転軸線方向における前記現像ローラの中央部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止する封止シートと、
を有する現像ユニットと、
を有し、
前記枠体はトナー受け部を備え、前記トナー受け部は前記現像ローラに対向する開口を備え、前記現像ローラの回転方向について、前記サイドシールの上流側かつ前記現像ローラが前記感光体に当接する当接部の下流側に配置され、前記現像ローラの前記回転軸線方向について、前記サイドシールと重なる位置に配置され、
前記枠体は、前記サイドシールが取付けられる取付け面を有し、
前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記トナー受け部の底部は、前記取付け面よりも重力方向下方に位置し、
前記感光体ユニットは、フレームを有し、前記フレームは、前記現像ユニットを受ける第1側壁および第2側壁と、前記第1側壁と前記第2側壁に接続され、前記現像ユニットを支持する支持部を含む底壁と、を有し、前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記支持部は前記現像ユニットの下方から前記現像ユニットを支持することを特徴とする。
本発明の第1実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の説明において、画像形成装置1を使用するユーザを基準にした方向を定義している。つまり、画像形成装置1の正面側を「前」、背面側を「後」、上面(天面)側を「上」、下面(底面)側を「下」としている。また画像形成装置1を正面側から見た時の画像形成装置1の左側を「左」、右側を「右」とする。プロセスカートリッジ5についても、画像形成装置1に装着された状態と同じ姿勢であるものとして画像形成装置1と同様に方向を定義している。各図面における各方向は図面に記される矢印によって定義されている。この矢印で示される前後方向、上下方向、左右方向は互いに直交する方向である。これらの方向は全ての図面で同じ方向を示している。上下方向は鉛直方向と平行で、左右方向及び前後方向は水平方向と平行である。また、左右方向は感光ドラム61の回転軸線方向、及び、現像ローラ71の回転軸線方向とそれぞれ平行である。また、現像ユニット7を感光体ユニット6に装着して一体化したものをプロセスカートリッジ5と称す。このプロセスカートリッジ5は、装置本体2に装着する際に図1の矢印S1方向(装着方向)に挿入され、図1の矢印S2方向に取り外される。
図1はプロセスカートリッジ5が装着された画像形成装置1の断面図である。図1に示すように、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を主に備えている。
次にこのプロセスカートリッジ5を用いた画像形成プロセスについて説明する。感光ドラム61は、画像形成プロセス実行中に回転駆動されている。最初に帯電ローラ62により感光ドラム61の表面が一様に帯電され、その後、露光装置4から発せられる画像データに対応したレーザ光で露光されることで、感光ドラム61上に画像データに対応する静電潜像が形成される。
次にプロセスカートリッジ5の各ユニットについて説明する。前述のように、プロセスカートリッジ5は、感光体ユニット6と、感光体ユニット6に着脱可能な現像ユニット7を備えている。
まず、現像ユニット7の構成について説明する。図2は、現像ユニット7の断面図であり、図3のA-A断面での断面図である。図3は現像ユニット7を上方から見た斜視図であり、図7はプロセスカートリッジ5を上方から見た斜視図である。図4は、現像ユニット7の分解斜視図である。図5は、感光体ユニット6に装着された現像ユニット7の断面図であり、その断面は上下方向及び前後方向に平行である。図6は、現像ユニット7の上視図であり、説明の便宜のため筐体700の天面とサイドホルダ719を取り除いた状態を示している。
ーラ71に印加される電圧が供給される第1電気接点720Aが設けられている。また、図3に示すように、現像ユニット7には、供給ローラ72に電気的に接続され、供給ローラ72に印加される電圧が供給される第2電気接点720Bが設けられている。これらの電気接点が装置本体2に設けられた不図示の電力供給接点と接触することで、現像ローラ71、供給ローラ72に電力が供給される。
カップリング710が装置本体2の現像駆動伝達部材から受けた駆動力により、第2アジテータギヤ714が、図8(a)の矢印R3方向に回転する。このとき、検知ギヤ82は第2アジテータギヤ714と噛み合っているため、検知部材81は図8(a)の矢印R4の方向に回転する。図8(b)は、検知部材81が回転した後の状態を示している。検知ギヤ82は、欠け歯ギヤであるため、検知部材81が図8(a)の矢印R4方向に回転し、検知ギヤ82において第2アジテータギヤ714と噛み合うギヤ歯がなくなると検知部材81は回転を停止する。この時、検知突起83は検知部材81の上方後側に位置する。
この検知部材81の検知突起83の位置を装置本体2に設けられた検知機構(不図示)で検出することで、現像ユニット7が未使用のものであるか、すでに使用されたものかを判定することができる。
次に、感光体ユニット6の詳細構成について説明する。図10は、プロセスカートリッジ5の斜視図である。図11(a)は、感光体ユニット6の部分斜視図、図11(b)は図11(a)中の断面B-Bの断面図である。図12は、現像ユニット7と感光体ユニット6の斜視図である。図13は、感光体ユニット6と現像ユニット7と現像ローラ71の左右方向の配置関係を示す上視図である。図14(a)はプロセスカートリッジ5を下方から見た斜視図、図14(b)は現像ユニット7と感光体ユニット6の感光ドラム61の回転軸線方向の位置決め部の斜視図である。図14(b)は説明の便宜のため、現像ユニット7における位置決め突起86及びメモリ85を中心に示している。
ラム61表面上に付着した不要なトナー、紙粉等の異物を先端部93RAでかき落として画像不良を防止している。かき落とされた不要なトナー、紙粉等の異物は異物ボックス90Rに落ちて、ボックス内に捕集される。
図15は現像ユニット7とリフト部材642の部分斜視図である。図16(a)、(b)は現像ユニット7が装着された感光体ユニット6の上視図である。図16(a)ではリフト部材642を透過して示しており、図16(b)ではリフト部材642を透過せずに示している。図17(a)、(b)は感光体ユニット6と現像ユニット7の断面図であり、その断面は上下方向及び前後方向に平行である。図17(a)は現像ユニット7が感光体ユニット6に装着されている状態を示し、図17(b)は感光体ユニット6の上に現像ユニット7が載っている状態を示している。感光体ユニット6に装着された現像ユニット7はリフト機構によって、リフトアップ状態へと移行した後に、感光体ユニット6から取り外される。このリフト機構について以下に詳述する。
サイドシール200の上流側の端面200Cの5面で凹部が形成されている。したがって、第一壁面205、第二壁面206、第三壁面207及びサイドシール200の上流側の端面200Cが底壁面204を囲んでいる。トナー受け部203にトナーが収容された状態において、底壁面204、第一壁面205、第二壁面206、第三壁面207、サイドシール200の上流側の端面200Cにはトナーが接触可能である。底壁面204は、貼付け面202と同一面に形成されている。底壁面204の一部が、貼付け面202の一部であってもよい。トナー受け部203の底面と側面の一部が筐体700によって形成され、トナー受け部203の一部がサイドシール200によって形成されている。サイドシール200が貼付け面202及び底壁面204に跨って配置されてもよい。
漏れることを防止できる。したがって、感光体ユニット6への現像ユニット7の脱着の動作においてもプロセスカートリッジ5の外部にトナーが飛散することを抑制できる。
次に、図22を用いて、本発明に係る第2実施形態について説明する。尚、第2実施形態においては、前述した第1実施形態と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、前述の第1実施形態と同様の構成であるため、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、図23を用いて、本発明に係る第3実施形態について説明する。尚、第3実施形態においては、前述した第1実施形態と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、前述の第1実施形態と同様の構成であるため、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
Claims (13)
- 画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
感光体を備える感光体ユニットと、
前記感光体ユニットに着脱可能な現像ユニットであって、
トナーを収納する枠体と、
前記トナーを担持し、前記感光体に前記トナーを搬送する回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラの回転軸線方向における前記現像ローラの端部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止するサイドシールと、
前記回転軸線方向における前記現像ローラの中央部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止する封止シートと、
を有する現像ユニットと、
を有し、
前記枠体はトナー受け部を備え、前記トナー受け部は前記現像ローラに対向する開口を備え、前記現像ローラの回転方向について、前記サイドシールの上流側かつ前記現像ローラが前記感光体に当接する当接部の下流側に配置され、前記現像ローラの前記回転軸線方向について、前記サイドシールと重なる位置に配置され、
前記現像ユニットは、前記開口の少なくとも一部を塞ぐ塞ぎ部材を有し、前記塞ぎ部材は前記開口と前記現像ローラの間に配置され、
前記感光体ユニットは、フレームを有し、前記フレームは、前記現像ユニットを受ける第1側壁および第2側壁と、前記第1側壁と前記第2側壁に接続され、前記現像ユニットを支持する支持部を含む底壁と、を有し、前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記支持部は前記現像ユニットの下方から前記現像ユニットを支持することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記枠体は、前記サイドシールが取付けられる取付け面を有し、
前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記トナー受け部の底部は、前記取付け面よりも重力方向下方に位置することを特徴とする
請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記枠体は、前記トナー受け部の底部に貫通穴を有し、
前記感光体ユニットは、前記貫通穴から排出されたトナーを収容するトナー収容部を備えることを特徴とする
請求項1または2に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記トナー受け部の直下に、前記フレームの一部が位置されることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記トナー受け部の内部に、前記トナーを捕集する捕集部材が配置されることを特徴とする
請求項1から4の何れか一項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記塞ぎ部材は、前記現像ローラから離れた位置に配置されることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記塞ぎ部材は、前記サイドシールから離れた位置に配置されることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
感光体を備える感光体ユニットと、
前記感光体ユニットに着脱可能な現像ユニットであって、
トナーを収納する枠体と、
前記トナーを担持し、前記感光体に前記トナーを搬送する回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラの回転軸線方向における前記現像ローラの端部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止するサイドシールと、
前記回転軸線方向における前記現像ローラの中央部に当接し、トナーが前記現像ローラと前記枠体の隙間から外部に漏れることを防止する封止シートと、
を有する現像ユニットと、
を有し、
前記枠体はトナー受け部を備え、前記トナー受け部は前記現像ローラに対向する開口を備え、前記現像ローラの回転方向について、前記サイドシールの上流側かつ前記現像ローラが前記感光体に当接する当接部の下流側に配置され、前記現像ローラの前記回転軸線方向について、前記サイドシールと重なる位置に配置され、
前記枠体は、前記サイドシールが取付けられる取付け面を有し、
前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記トナー受け部の底部は、前記取付け面よりも重力方向下方に位置し、
前記感光体ユニットは、フレームを有し、前記フレームは、前記現像ユニットを受ける第1側壁および第2側壁と、前記第1側壁と前記第2側壁に接続され、前記現像ユニットを支持する支持部を含む底壁と、を有し、前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記支持部は前記現像ユニットの下方から前記現像ユニットを支持することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記枠体は、前記トナー受け部の底部に貫通穴を有し、
前記感光体ユニットは、前記貫通穴から排出されたトナーを収容するトナー収容部を備えることを特徴とする
請求項8に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、前記トナー受け部の直下に、前
記フレームの一部が位置されることを特徴とする請求項8または9に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記トナー受け部の内部に、前記トナーを捕集する捕集部材が配置されることを特徴とする
請求項8から10の何れか一項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記感光体ユニットは、前記感光体を帯電する帯電部材と、前記感光体に接触する転写部材を有し、前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、鉛直方向について前記現像ローラは前記帯電部材と前記転写部材の間に位置されることを特徴とする請求項1から11の何れか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジが使用される姿勢において、水平方向について、前記トナー受け部の位置と、前記感光体の位置とが、ずれていることを特徴とする請求項1から12の何れか一項に記載のプロセスカートリッジ。
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