JPH01244472A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成さ
れるプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジ
を有する複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関
する。

（従来の技術） 第６図及び第７図に従来のプロセスカートリッジ１０１
の構成を示すが、該プロセスカートリッジ１０１は、そ
のハウジング１０２内に像担持体としての感光ドラム１
０３、該感光ドラム１０３の周面を所定の極性に一様帯
電する帯電器１０８、現像剤容器１０９ａと現像スリー
ブ１０９ｂを含んで構成され、感光ドラム１０３上に形
成された潜像を現像する現像器１０９及び感光ドラム１
０３上に付着した現像剤を除去するクリーニング器１０
７を所定の相互配置関係をもってコンパクトに収納して
構成され、これは画像形成装置本体に対して着脱される
。

ところで、第７図に示すように前記感光ドラム１０３、
帯電器１０Ｂ及びクリーニング器１０７は側板１１２に
て支持され、現像器１０９は側板１１３にて支持される
か、これら側板１１２゜１１３は加圧中心たる軸１１０
を中心として互いに回動自在であって、これらは各々に
突設されたピン１１４，１１５間に張架された引張コイ
ルばね（スリーブ加圧ばね）１１１によって互いに引き
合う方向に付勢されており、これによって現像スリープ
１０９ｂの両端スペーサ部ｃ、ｃ（第６図参照）か感光
ドラム１０３に圧接せしめられ、現像スリープ１０９ｂ
のスペーサ部ｃ、ｃを除く部分と感光ドラム１０３との
間隔が常に一定に保たれる。

（発明か解決しようとする問題点） しかしなから、上記従来のプロセスカートリッジ１０１
にあっては、前述のように側板１１２に重量の大きな感
光ドラム１０３、帯電器１０８及びクリーニング器１０
７を支持せしめ、これらを引張コイルばね１１１によっ
て現像スリーン１０９ｂ側に吊り」二げる必要かあるた
め、引張コイルばね１１１には大きな引張力を要し、従
って、引張コイルばね１１１のコイル径及びコイル線径
が大きくなってこれの設置スペースか問題となり、プロ
セスカートリッジ１０１のコストアップを招いていた。

又、引張コイルばね１１１は感光トラム１０３の長手方
向の円外側に配置されているため、プロセスカートリッ
ジ１０１の長手方向の寸法（幅寸法）か大きくなって該
プロセスカートリッジ１０１の大型化、延いては画像形
成装置の大型化を招くという問題かあった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、スリーブ加圧ばねの小型化と合理的配置によ
って小型、軽量化を図ることかできるプロセスカートリ
ッジ及び画像形成装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、画像形成装置本体に対
して着脱自在に構成され、ハウシング間に少なくとも像
担持体と現像器を組み込んで成るプロセスカートリッジ
において、前記現像器を加圧中右回りに回動可能に支持
するとともに、該現像器と前記ハウシング間に弾発手段
を介設し、該弾発手段を加圧中心に対して前記像担持体
が配される側とは反対側に配したことを特徴とする。

又、本発明は上記プロセスカートリッジを含んで画像形
成装置を構成した。

（作用） 而して、加圧中心の両側に弾発手段と像担持体及び該像
担持体に圧接される現像スリープが配されるため、圧縮
コイルばね等の弾発手段によって現像器を一方向に付勢
すれば、加圧中心に対して弾発手段とは反対側に配され
る現像スリーブか像担持体に所定の圧力をもって圧接さ
れる。然るに、弾発手段か現像器に及ぼす弾発力と現像
スリーブの押圧力との加圧中心からの作用長さを適当に
設定すれば、所謂テコの原理によって弾発手段に要する
弾発力を小さく抑えることができ、これによって弾発手
段を構成する圧縮コイルばね等の寸法を小さくしてその
合理的配置を可能とすることかてき、プロセスカートリ
ッジ、延いては画像形成装置の小型、軽量化を図ること
かできる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第８図は本発明に係るレーザビームプリンタの縦断面図
であり、該レーザビームプリンタにおいては多数枚のカ
ットシートＰ・・・は給紙トレイ４１上に積載され、各
カットシートＰは給紙ローラ４２及び搬送ローラ４３に
よフて画像形成部に搬送され、転写ローラ４４によって
画像を転写された後、定着器４５に導かれて熱ローラ定
着され、排出ローラ４６によって装置外の排紙トレイ４
７上へ排出される。

ところて、上記給紙トレイ４１、給紙ローラ４２を含む
給紙部、搬送ローラ４３を含む搬送部、定着器４５を含
む定着部及び排出ローラ４６、排紙トレイ４７を含む排
紙部は装置ベースＢに軸Ａにて軸支されており、これら
は図示の一点鎖線の位置で分割され、開閉可能に構成さ
れている。

又、前記画像形成部は、感光トラム３、クリーニング器
７、帯電器８及び現像器９を一体とするカー１へリッジ
１を構成している。」−記帯電器８は゛Ｉ′−導電性弾
性体１例えば導電ゴムローラに電気的バイアスをかける
ことによって感光トラム３を帯電することかてきる。

ところで、カー１へリッジ］は、感光１へラム３の寿命
、クリーニンクフレート寿命、トナー無し等のことを考
慮して、成る一定量の画像形成後は新しいものと交換さ
れるが、この交換は次のようにしてなされる。即ち、第
９図に示すように給紙、搬送、定着及び排紙部を有する
外装カバ一部Ｋを開けると、カートリッジＪは外装カバ
一部Ｋを開放される側へ抜き差しか可能に構成されてい
るため、操作者はカートリッジ１を本体からドラム母線
方向と直角をなす方向に取り出すことができる。又、新
しいカートリッジ１は、上記取り出しの場合とは逆に操
作することによって本体に装着され、装着後は外装カバ
一部Ｋを閉しれば、カー１〜リツジ１は転写ローラ４４
からの圧力を受けて所定位置に確実にセットされる。尚
、外装カバー部Ｋか開放されているときには、第８図に
示すように排紙トレイ４７（第８図参照）は取り外され
、給紙トレイ４１は折り畳まれている。

第１図は本発明に係るプロセスカートリッジ１の縦断側
面図、第２図は同プロセスカートリッジ１の斜視図であ
り、該プロセスカートリッジ１のハウジング２内には、
像担持体としての感光ドラム３か第１図中、右寄りに配
置されている。そして、ハウシング２には上記感光ドラ
ム３の一部か臨む開口部２ａが形成されているが、該開
口部２ａは軸部４ａを中心に回動するシャッター４にて
開閉される。即ち、当該プロセスカートリッジｌか本体
内に装着されているときには、シャッター４は第１図中
、鎖線にて示すように上方へ開いて感光ドラム３は開口
部２ａから本体側の転写帯電器５に臨んでおり、同プロ
セスカートリッジｌが本体外へ取り出されたときには、
シャッター４は第１図中、実線にて示すように閉じて感
光ドラム３の損傷や外光による劣化を防ぐ。

又、ハウジング２の前記間「１部２ａが設けられる側と
は反対側には所定幅を有する矩形のスリット状露光窓２
ｂか形成されており、ハウシング２内には該露光窓２ｂ
から感光トラム３に至る略水平な光像露光光路６か形成
されている。そして、この光像露光光路６を境としてこ
れの上方にはクリーニング器７と帯電器８か、下方には
現像器９かそれぞれ配されている。尚、帯電器８は感光
トラム３に接触して図示矢印方向に回転する接触帯電ロ
ーラにて構成され、現像器９は内部にトナーｔを収容し
て成るトナー容器９ａと感光トラム３に接触して図示矢
印方向に回転する現像スリーブ９ｂを含んて構成される
。

ところで、前記感光ドラム３、クリーニング器７、帯電
器８等の機器はハウジング２に支持されているか、現像
器９は加圧中心たる軸１０にてハウジング２に対して回
動自在に支持されるとともに、該現像器９とハウジング
２間に縮装された２個の圧縮コイルばね１１，１１によ
って第１図中、反時計方向（図示矢印ａ方向）に弾発付
勢されており、これによりて現像スリーブ９ｂは感光ト
ラム３に所定の圧力をもフて常時接触せしめられている
。

而して、上記圧縮コイルばね１１，１１は、第２図に示
すようにハウジング２に形成された露光窓２ｂの両側部
にコンパクトに配されるか、これらか配される部位は必
然的に生ずる空間である。

つまり、不図示の画像露光装置から発せられる光像露光
光りは第２図に示すように感光ドラム３に向かってその
幅か拡大するため、露光窓２ｂを通過するときの幅は感
光トラム３に照射されるときの幅より狭く、従って、露
光窓２ｂの両側には必然的に空間部が形成される。そこ
で、斯かる空間部に圧縮コイルばね１１，１１を配する
ことは、当該プロセスカートリッジ１の小型、コンパク
ト化にとって非常に合理的である。

又、本実施例の如き機器配置を採れば、圧縮コイルばね
１１．１１に必要な弾発力は小さくて済み、これら圧縮
コイルばね１１，１１の寸法を小さくすることが可能と
なる。即ち、第１図に示すように圧縮コイルばね１１，
１１の弾発力をＦｌ、現像スリーブ９ｂの接触圧力をＦ
２とし、軸１０から力Ｆｌ、Ｆ２までの作用長さを図示
の如＜１．、　文、とずれば、モーメントの釣合いによ
り次式か成立する。

Ｆ、Ｘ父１　”　Ｆ２　Ｘ　！；Ｌ２　−・・（１）従
って、圧縮コイルばね１１，１１に要求される弾発力Ｆ
１は次式て表わされる。

然るに、又□〉立、であるから、力Ｆ１とＦ２との間に
は次の大小関係か成立する。

ＦＩくＦ２　・・・　　（３） 上式より明らかなように、現像スリーブ９ｂの所要接触
圧力Ｆ２に対して圧縮コイルばね１１゜１１に要求され
る弾発力Ｆ、（個々の圧縮コイルばね１１に対してはＦ
ｌ／２）は接触圧力Ｆ２より小さい値で済み、この結果
、圧縮コイルばね１１．１１の寸法（巻き数、巻き径及
び線径）は小さくて済み、プロセスカートリッジ１、延
いては該プロセスカートリッジ１を装着すべき画像形成
装置の小型、軽量化を図ることかできる。

ところで、以上は現像器９の自重を無視したが、これを
考慮すれば弾発力Ｆ１は前記第（２）式で表わされる値
よりも小さくて済み、このことは各圧縮コイルばね１１
の小型化にとって更に有利となる。

尚、本実施例においては、圧縮コイルばね１１を露光窓
２ｂの左右に１個ずつ計２個配置したが、露光窓２ｂを
左右何れかの方向に寄せ、これによっててきる空間部に
１個又は複数の圧縮コイルばね１１を配置するようにし
てもよい。又、本実施例においては、画像形成時の複写
材Ｐばプロセスカートリッジ１に対して第１図の鎖線に
て示す経路を経て搬送される。

ところで、以」二の実施例においては、現像器９を所定
の方向に弾発付勢すべき手段として圧縮コイルばね１１
，１１を用いたか、これの代わりに第３図及び第４図に
示すように前記実施例と同し場所に捩りコイルばね２１
．２１を配置してもよい。即ち、現像器９にボス部９ｃ
、９ｃを突設し、該ボス部９ｃ、９ｃに捩りコイルばね
２１゜２１を通し、第３図に示すように各捩りコイルば
ね２１の一端２１ａをハウジング２に係合せしめ、他端
２１ｂを現像器９の露光窓９ｄの一部に係合せしめるこ
とによって、現像器９の現像スリーブを感光ドラム（共
に図示せず）に所定圧力をもって接触せしめることかて
きる。その他、第５図に示すように露光窓２ｂ部のハウ
シング２と現像器９の間に略全幅に亘って板ばね３１を
介設することによっても同様の効果を得ることができる
。尚、第３図及び第５図において、１０は共に加圧中心
となるべき軸である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、加圧中心の
両側に弾発手段と像担持体及び該像担持体に圧接される
現像スリーブか配されるため、弾発手段か現像器に及ぼ
す弾発力と現像スリーブの押圧力との加圧中心からの作
用長さを適当に設定すれば、所謂テコの原理によって弾
発手段に要する弾発力を小さく抑えることができ、これ
によって弾発手段を構成する圧縮コイルばね等の寸法を
小さくしてその合理的配置を可能とすることかてき、プ
ロセスカートリッジ、延いては画像形成装置の小型、軽
量化を図ることかできるという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプロセスカートリッジの縦断側面
図、第２図は同プロセスカートリッジの斜視図、第３図
は本発明の変更実施例を示すプロセスカートリッジ要部
の断面図、第４図は同プロセスカートリッジの斜視図、
第５図は別実施例に係るプロセスカートリッジの斜視図
、第６図及び第７図は従来のプロセスカートリッジの縦
断側面図、第８図は本発明に係る画像形成装置の縦断側
面図、第９図はプロセスカートリッジの交換要領を示す
同画像形成装置の断面図である。 １・・・プロセスカートリッジ、２・・・ハウジング、
３・・・感光ドラム（像担持体）、９−・・現像器、９
ｂ・・・現像スリーブ、１０・・・軸（加圧中心）、１
１・・・圧縮コイルばね（弾発手段）、２１・・・捩り
コイルばね、３１・・・板ばね。 区 Ｃ’Ｊ 綜 （２，１ 第３図 第４図 ／

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像形成装置本体に対して着脱自在に構成され、
   ハウジング内に少なくとも像担持体と現像器を組み込ん
   で成るプロセスカートリッジにおいて、前記現像器を加
   圧中心回りに回動可能に支持するとともに、該現像器と
   前記ハウジング間に弾発手段を介設し、該弾発手段を加
   圧中心に対して前記像担持体が配される側とは反対側に
   配したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. （２）前記ハウジング内に形成される光路の左右に前記
   像担持体と弾発手段を配して成る請求項１記載のプロセ
   スカートリッジ。
3. （３）前記プロセスカートリッジを本体内に装着して成
   る画像形成装置。