WO2014010123A1 - プロセスカートリッジ - Google Patents
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- G03G21/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
- G03G21/18—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
- G03G21/1803—Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof
- G03G21/1817—Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof having a submodular arrangement
- G03G21/1821—Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof having a submodular arrangement means for connecting the different parts of the process cartridge, e.g. attachment, positioning of parts with each other, pressure/distance regulation
Definitions
- the present invention relates to a process cartridge mounted on an image forming apparatus such as a laser printer.
- Patent Document 1 As an image forming apparatus, as described in Patent Document 1, there is known a printer that is detachably provided with a process cartridge including a drum cartridge and a developing cartridge that is detachably provided on the drum cartridge.
- Such a printer includes a scanner unit, the drum cartridge includes a photosensitive drum and a scorotron charger, and the developing cartridge includes a toner storage chamber, a supply roller, a developing roller, and a layer thickness regulating blade.
- the toner filled in the toner storage chamber is supplied to the developing roller by the supply roller. At this time, the toner is frictionally charged by the supply roller and the developing roller. Thereafter, the toner is carried in a thin layer on the surface of the developing roller by a layer thickness regulating blade.
- the surface of the photosensitive drum is uniformly charged by a scorotron charger, and then exposed by a scanner unit provided in the printer, whereby an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum.
- a scorotron charger a scorotron charger
- a scanner unit provided in the printer
- an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum.
- the toner carried in a thin layer on the developing roller is supplied to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, visualized, and is formed on the surface of the photosensitive drum. Carries a toner image.
- an object of the present invention is to provide a process cartridge in which a developing cartridge can be exchanged without directly touching an old developer and a new developer.
- a process cartridge of the present invention includes a photosensitive cartridge having a photosensitive drum, and a developing cartridge configured to be attached to the photosensitive cartridge. And a cartridge housing portion configured to be mounted with the developing cartridge, wherein the developing cartridge is configured to come into contact with the photosensitive drum in a mounted state mounted on the cartridge housing portion, and the rotation of the developing roller And a cartridge housing portion including a first wall facing the developing cartridge in the mounted state from the outside in the axial direction of the developing roller, and the first wall is for mounting the developing cartridge. And a first guide part for guiding the protrusion, wherein the first guide part is a rotation center of the photosensitive drum, and A line segment connecting the rotational center of the developing roller Chakujotai, are formed along a direction crossing.
- the first guide portion is configured so that the rotation center of the photosensitive drum and The developing roller is formed along the intersecting intersecting direction with the line connecting the rotation centers of the mounted developing roller, so that the developing roller is not separated immediately from the photosensitive drum but is rubbed against the photosensitive drum. Therefore, the photosensitive drum can be rotated.
- the developing roller can be brought into contact with the photosensitive drum at a position different from the nip portion of the used developing cartridge with the developing roller in the photosensitive drum.
- the photosensitive drum also includes a friction member for restricting its rotation, and the frictional force of the friction member is a frictional force applied to the photosensitive drum by the developing roller when the developing cartridge is detached from the photosensitive cartridge. It may be set smaller.
- the frictional force generated by the rubbing of the developing roller against the photosensitive drum can be reliably applied to the photosensitive drum.
- the developer may be a pulverized toner.
- the pulverized toner is interposed in the nip portion between the photosensitive drum and the developing roller, whereby the frictional force between the photosensitive drum and the developing roller can be improved.
- a second guide portion may be provided that continuously extends from the first guide portion and extends toward the opposite side of the photosensitive drum and bends toward the downstream side in the direction in which the developer cartridge is detached.
- the photosensitive cartridge may further include a pressing member that presses the developing cartridge toward the photosensitive drum.
- the developing roller provided in the developing cartridge is always pressed against the photosensitive drum by the pressing member.
- the developing roller and the photosensitive drum can be reliably brought into contact with each other in the mounted state.
- the rotation center of the developing roller may be disposed upstream of the imaginary line passing through the rotation center of the photosensitive drum and parallel to the intersecting direction in the detached state of the developing cartridge in the mounted state.
- the developing roller is disposed upstream of the imaginary line passing through the rotation center of the photosensitive drum and parallel to the intersecting direction, so that the developing cartridge is positioned on the upstream side of the developing cartridge.
- the developing roller and the photosensitive drum can be rubbed more reliably.
- the developing cartridge can be exchanged without directly touching the old developer and the new developer.
- FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a printer.
- 2A is a perspective view seen from the upper left side of the drum cartridge shown in FIG. 1
- FIG. 2B is a perspective view seen from the upper left side of the developing cartridge shown in FIG.
- FIG. 3 is a front sectional view of the photosensitive drum shown in FIG.
- FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining attachment and detachment of the developing cartridge shown in FIG. 2 with respect to the drum cartridge.
- FIG. 4A is a left side view of the developing cartridge mounted
- FIG. FIG. 6 is a left side sectional view of the developing cartridge mounted.
- FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining attachment / detachment of the developing cartridge to / from the drum cartridge following FIG. 4, and FIG.
- FIG. 5 (a) is a left side view of the developing cartridge in the middle of attachment / detachment.
- FIG. 4 is a left side sectional view of the developing cartridge in the middle of attachment / detachment.
- FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining attachment / detachment of the developing cartridge to / from the drum cartridge subsequent to FIG. 5, and
- FIG. 6 (a) is a left side view of the developing cartridge in the middle of attachment / detachment.
- FIG. 4 is a left side sectional view of the developing cartridge in the middle of attachment / detachment.
- FIG. 7 is an explanatory view for explaining attachment and detachment of the developing cartridge with respect to the drum cartridge following FIG.
- FIG. 6 wherein (a) is a left side view in a state where the developing cartridge is detached, and (b) FIG. 4 is a left side sectional view in a state where the developing cartridge is detached.
- FIG. 8 is an enlarged view of main parts of the photosensitive drum and the developing roller shown in FIG.
- the printer 1 includes a main body casing 2 having a substantially box shape.
- the printer 1 includes a paper feeding unit 3 for feeding the paper S and an image forming unit 4 for forming an image on the fed paper S in the main body casing 2.
- the main body casing 2 is formed with a cartridge opening 5 for attaching / detaching a process cartridge 15 (described later) and a paper opening 6 for introducing the paper S.
- the cartridge opening 5 is formed through the upper end of the main casing 2 in the vertical direction.
- the paper opening 6 is formed to penetrate in the front-rear direction at the lower end of the front end of the main casing 2.
- the main body casing 2 is provided with a top cover 7 at its upper end and a paper feed cover 8 at its front end.
- the top cover 7 is provided with a paper discharge tray 41 from which the paper S is discharged.
- the top cover 7 is provided to be swingable (movable) between a closed position for closing the cartridge opening 5 and an open position for opening the cartridge opening 5 with the rear end as a fulcrum.
- the paper feed cover 8 is swingably (moved) between a first position where the paper opening 6 is closed and a second position where the paper opening 6 is opened with the lower end of the paper supply cover 8 as a fulcrum.
- the paper feed unit 3 includes a paper placement unit 9 provided at the bottom of the main casing 2.
- the paper stacking portion 9 is communicated with the outside of the main casing 2 through the paper opening 6.
- the sheet S is stacked on the upper surface of the sheet feed cover 8 while the sheet feed cover 8 is disposed at the second position, and the rear part is loaded on the sheet via the sheet opening 6. Stacked in the placement unit 9.
- the paper feeding unit 3 includes a pickup roller 11 disposed on the upper side of the rear end portion of the paper placing unit 9, a paper feeding roller 12 disposed on the rear side of the pickup roller 11, and a rear lower side of the paper feeding roller 12.
- the sheet feeding pad 13 is disposed opposite to the sheet feeding side, and the sheet feeding path 14 extends continuously upward from the rear end portion of the sheet feeding pad 13.
- (3) Image Forming Unit The image forming unit 4 includes a process cartridge 15, a scanner unit 16, and a fixing unit 17. (3-1) Process Cartridge
- the process cartridge 15 is configured to be detachable from the main casing 2 and is mounted on the main casing 2 above the rear portion of the paper feed unit 3.
- the process cartridge 15 includes a drum cartridge 18 as an example of a photosensitive cartridge configured to be detachable from the main body casing 2, and a developing cartridge 19 configured to be detachable from the drum cartridge 18.
- the drum cartridge 18 includes a photosensitive drum 20, a transfer roller 21, and a scorotron charger 22.
- the photosensitive drum 20 is formed in a cylindrical shape that is long in the left-right direction, and includes a photosensitive drum shaft 43 and a drum 44 that is supported by the photosensitive drum shaft 43 and has a photosensitive layer formed on the surface thereof.
- the rear portion of 18 is rotatably provided.
- the transfer roller 21 is formed in a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction, and is pressed against the photosensitive drum 20 from the rear side.
- the transfer roller 21 is disposed on the rear side of the photosensitive drum 20 so that the axial center thereof is positioned slightly below the axial center of the photosensitive drum 20.
- the lower end edge of the transfer roller 21 is disposed above the lower end edge of the photosensitive drum 20.
- an imaginary line segment (not shown) connecting the axis center of the transfer roller 21 and the axis center of the photosensitive drum 20 and an imaginary straight line (not shown) extending horizontally along the front-rear direction are formed.
- the acute angle formed is about 3 °. Therefore, the pressure (transfer pressure) at which the transfer roller 21 is pressed against the photosensitive drum 20 is not affected by the weight of the transfer roller 21.
- the scorotron charger 22 is disposed opposite to the front upper side of the photosensitive drum 20 with an interval.
- the scorotron charger 22 is disposed with a space in the circumferential direction of the photosensitive drum 20 with respect to the transfer roller 21, and is an imaginary link between the axial center of the photosensitive drum 20 and the axial center of the transfer roller 21. And an imaginary line segment (not shown) connecting the axial center of the photosensitive drum 20 and the charging wire 23 (described later) is about 120 °. Has been placed.
- the scorotron charger 22 includes a charging wire 23 and a grid 24.
- the charging wire 23 is stretched so as to extend in the left-right direction, and is opposed to the front upper side of the photosensitive drum 20 with an interval.
- the grid 24 is formed in a substantially U shape in a side view opened toward the front upper side, and is provided so as to surround the charging wire 23 from the rear lower side.
- the developing cartridge 19 is disposed on the lower front side of the photosensitive drum 20 and includes a developing frame 25.
- a toner storage chamber 26 and a developing chamber 27 are formed side by side.
- the toner storage chamber 26 and the developing chamber 27 are formed to have substantially the same volume, and communicate with each other through a communication port 28.
- the toner storage chamber 26 stores toner as an example of a developer.
- the toner is a pulverized toner that is formed in an irregular shape instead of a spherical shape.
- An agitator 29 is provided at a substantially central portion of the toner storage chamber 26 in the front-rear and up-down directions. That is, the agitator 29 is disposed below the photosensitive drum 20.
- a supply roller groove 30, a developing roller facing surface 31, and a lower film attaching surface 32 are formed on the upper surface of the lower wall.
- the supply roller groove 30 has a substantially semicircular shape along the peripheral surface of a supply roller 33 (described later), and is formed so as to be recessed downward in the rearward direction.
- the developing roller facing surface 31 has a substantially arc shape along the peripheral surface of the developing roller 34 (described later), and is formed so as to continuously extend rearward from the rear end portion of the supply roller groove 30.
- the lower film attaching surface 32 is formed so as to continuously extend rearward from the rear end portion of the developing roller facing surface 31. That is, the lower film attaching surface 32 is disposed above the developing roller facing surface 31.
- the lower film attachment surface 32 is disposed to face the lower portion of the photosensitive drum 20 with a space in the vertical direction, and overlaps the axial center of the photosensitive drum 20 when projected in the vertical direction. Is arranged.
- the developing chamber 27 is provided with a supply roller 33, a developing roller 34, a layer thickness regulating blade 35, and a lower film 36.
- the supply roller 33 includes a supply roller shaft 50 and a sponge roller 51 that covers the supply roller shaft 50, and is provided at the front portion of the developing chamber 27 so that the lower portion thereof is disposed in the supply roller groove 30. It is provided so as to be rotatable. Thus, the supply roller 33 is disposed on the rear side of the toner storage chamber 26 and is disposed at substantially the same height as the toner storage chamber 26 in the vertical direction.
- the developing roller 34 includes a developing roller shaft 52 and a rubber roller 53 that covers the developing roller shaft 52, and the peripheral surface of the lower portion thereof and the developing roller facing surface 31 are opposed to each other with a space therebetween.
- the developing chamber 27 is rotatably provided at a rear portion.
- the developing roller 34 is provided so as to come into contact with the supply roller 33 from the upper rear side, and its upper and rear portions are exposed from the developing chamber 27, and contact the photosensitive drum 20 from the lower front side. Yes. That is, the developing roller 34 is disposed on the rear upper side of the supply roller 33 and on the front lower side of the photosensitive drum 20.
- the axial center of the supply roller 33, the axial center of the developing roller 34, and the axial center of the photosensitive drum 20 are located on substantially the same straight line along the radial direction of the photosensitive drum 20.
- the developing roller 34 is disposed at a distance from the scorotron charger 22 in the circumferential direction of the photosensitive drum 20.
- the developing roller 34 is a virtual line segment (not shown) connecting the shaft center of the photosensitive drum 20 and the charging wire 23, and a virtual line connecting the shaft center of the photosensitive drum 20 and the shaft center of the developing roller 34.
- the line segment (not shown) forms an angle of about 120 °. That is, the developing roller 34, the scorotron charger 22, and the transfer roller 21 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the photosensitive drum 20.
- the upper end portion of the layer thickness regulating blade 35 is fixed to the rear end portion of the upper wall of the developing chamber 27, and the lower end portion thereof is in contact with the developing roller 34 from the front side.
- the rear portion of the lower film 36 is fixed to the lower film attaching surface 32, and the front end thereof is in contact with the peripheral surface of the developing roller 34 above the developing roller facing surface 31.
- (3-2) Scanner Unit The scanner unit 16 is disposed on the front side of the process cartridge 15 so as to face the photosensitive drum 20 with a space in the front-rear direction.
- the scanner unit 16 emits a laser beam L toward the photosensitive drum 20 based on the image data to expose the peripheral surface of the photosensitive drum 20.
- the laser beam L is emitted backward from the scanner unit 16 to expose the peripheral surface at the front end portion of the photosensitive drum 20. That is, the exposure point at which the photosensitive drum 20 is exposed (the peripheral surface at the front end portion of the photosensitive drum 20) is opposite to the portion where the photosensitive drum 20 and the transfer roller 21 are in contact with the axial center of the photosensitive drum 20. Is set.
- the developing cartridge 19 is arranged below the emission locus of the laser beam L, and the scorotron charger 22 is arranged above the emission locus of the laser beam L.
- a guide portion 37 for guiding the attachment / detachment of the process cartridge 15 is provided on the inner side surface of the main body casing 2 between the scanner unit 16 and the photosensitive drum 20.
- the process cartridge 15 is guided by the guide portion 37, so that the developing cartridge 19 attached to the drum cartridge 18 has a lower emission locus of the laser beam L. Pass from the top to the top.
- the fixing unit 17 is disposed above the rear portion of the drum cartridge 18. Specifically, the fixing unit 17 includes a heating roller 38 disposed above the scorotron charger 22 and a pressure roller 39 pressed against the heating roller 38 from the rear upper side.
- the heating roller 38 is disposed in the vicinity of the upper end portion (open end portion) of the grid 24 of the scorotron charger 22.
- Image Forming Operation The toner in the toner storage chamber 26 of the developing cartridge 19 is supplied to the supply roller 33 through the communication port 28 by the rotation of the agitator 29, and further supplied to the developing roller 34. Between 33 and the developing roller 34, it is triboelectrically charged to the positive polarity.
- the toner supplied to the developing roller 34 is regulated by the layer thickness regulating blade 35 as the developing roller 34 rotates, and is carried on the surface of the developing roller 34 as a thin layer having a constant thickness.
- the surface of the photosensitive drum 20 is uniformly charged by the scorotron charger 22 and then exposed by the scanner unit 16. Thereby, an electrostatic latent image based on the image data is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20.
- the toner carried on the developing roller 34 is supplied to the electrostatic latent image on the circumferential surface of the photosensitive drum 20, so that a toner image (developer image) is carried on the circumferential surface of the photosensitive drum 20.
- the sheets S stacked on the sheet loading unit 9 are sent between the sheet feeding roller 12 and the sheet feeding pad 13 by the rotation of the pickup roller 11 and are turned one by one by the rotation of the sheet feeding roller 12. Thereafter, the paper S that has been squeezed is conveyed to the paper feed path 14 by the rotation of the paper feed roller 12 and is imaged one by one at a predetermined timing (between the photosensitive drum 20 and the transfer roller 21). Paper is fed to
- the sheet S is conveyed between the photosensitive drum 20 and the transfer roller 21 from the lower side to the upper side. At this time, the toner image is transferred onto the paper S to form an image.
- the sheet S is heated and pressed when it passes between the heating roller 38 and the pressure roller 39. At this time, the image is thermally fixed on the paper S.
- the paper S is conveyed toward the paper discharge roller 40 and is discharged onto the paper discharge tray 41 of the main casing 2 by the paper discharge roller 40.
- the process cartridge 15 includes a drum cartridge 18 and a developing cartridge 19 as shown in FIG. 4A.
- Drum Cartridge The drum cartridge 18 includes a drum frame 58.
- the drum frame 58 includes a pair of side walls 59 as an example of a first wall, a lower wall 60, a front wall 61, and an upper wall 62. And a transfer roller support wall 63.
- the pair of side walls 59 are formed in a substantially flat plate shape having a substantially L shape in a side view and extending upward in the rear portion and extending forward in the front portion, and are arranged to face each other with a space therebetween.
- a rear side portion of the side wall 59 is formed with a drum shaft insertion hole 64 that is penetrated along the left-right direction at the approximate center in the vertical direction and that can receive the photosensitive drum shaft 43 of the photosensitive drum 20 in a side view. Yes.
- the right side wall 59 is provided with a lock lever 65 that regulates the separation of the developing cartridge 19 from the drum cartridge 18.
- the lower wall 60 is formed in a substantially flat plate shape extending in the left-right direction and extending between the lower ends of the side walls 59.
- the lower wall 60 includes a plurality (two) of contacted portions 66 at both ends in the left-right direction.
- the contacted portion 66 provided at the right end portion of the drum cartridge 18 is not shown in FIG. 2B, but has the same configuration as the contacted portion 66 provided at the left end portion of the drum cartridge 18.
- the contacted portion 66 is formed in a substantially rectangular flat plate shape that projects from the upper surface of the front end portion of the lower wall 60 toward the front upper side.
- the free end portion of the contacted portion 66 is chamfered in a substantially arc shape in cross-sectional view.
- the front wall 61 is formed in a substantially flat plate shape extending continuously upward from the front end portion of the lower wall 60 and extending between the front end portions of the side walls 59 as shown in FIG.
- the front wall 61 includes an extending part 68, a drum gripping part 69, and a pressing member 72.
- the extending portion 68 is formed in a substantially flat plate shape that protrudes upward from the upper end portion of the front wall 61 at the substantially center in the left-right direction and extends in the left-right direction.
- the drum gripping portion 69 is formed in a substantially rectangular tube shape that is long in the left-right direction so as to protrude rearward from the rear surface of the center of the extending portion 68 in the left-right direction.
- the pressing member 72 includes a cylindrical member 73 and a spring member 75 as shown in FIG.
- the cylindrical member 73 is formed in a substantially bottomed rectangular tube shape with the rear end portion closed.
- a bulging portion 74 is integrally provided on the rear end surface of the cylindrical member 73.
- the bulging portion 74 is formed in a substantially circular arc shape in sectional view that bulges from the substantially central portion of the rear end surface of the cylindrical member 73 toward the rear side.
- the spring member 75 is a compression coil spring extending in the front-rear direction.
- the rear end portion of the spring member 75 is in contact with the inner surface (front surface) of the rear end portion of the cylindrical member 73 from the front side.
- the front end portion of the spring member 75 is in contact with the rear surface of the front wall 61 from the rear side. Thereby, the cylinder member 73 is always urged toward the rear side by the urging force of the spring member 75.
- the upper wall 62 is installed between the upper ends of the rear portions of the side walls 59.
- the transfer roller support wall 63 is formed so as to bulge rearward from the rear ends of the side walls 59.
- the transfer roller support wall 63 extends forward from both left and right ends of the support rear wall 77 (see FIG. 4B) having a substantially U shape in cross section and a pair of side walls 59. And a support side wall 78 connected to the front end.
- the drum accommodating portion 80 is defined by the rear portion of the pair of side walls 59, the upper wall 62, the lower wall 60 facing the upper wall 62, and the transfer roller support wall 63.
- a photosensitive drum 20, a transfer roller 21, and a scorotron charger 22 are supported in the drum housing portion 80.
- the photosensitive drum 20 is rotatably supported by the pair of side walls 59 by inserting the photosensitive drum shaft 43 through the drum shaft insertion holes 64 of the pair of side walls 59. ing.
- the photosensitive drum shaft 43 of the photosensitive drum 20 protrudes outward in the left-right direction of the pair of side walls 59.
- a friction member 45 is disposed between the photosensitive drum shaft 43 and the drum 44 at the right end of the photosensitive drum 20.
- the friction member 45 includes a drum side flange 46, a side wall side flange 47, and a spring 48.
- the drum side flange 46 is formed in a substantially cylindrical shape whose left end is closed.
- the drum-side flange 46 has an outer diameter that is substantially the same (slightly smaller) as the inner diameter of the drum 44, and an insertion hole through which the photosensitive drum shaft 43 can be inserted is formed at the center of the closed portion. Yes.
- the drum side flange 46 is fixed to the right end portion of the drum 44 so as not to be relatively rotatable.
- the side wall side flange 47 is formed in a substantially cylindrical shape whose right end is closed.
- the side wall side flange 47 has an outer diameter that is substantially the same diameter (slightly smaller) as the inner diameter of the drum side flange 46, and an insertion hole through which the photosensitive drum shaft 43 can be inserted is formed in the central portion of the closed portion.
- the side wall side flange 47 is in contact with the right side wall 59 so as to be relatively rotatable.
- the side wall side flange 47 is fitted to the drum side flange 46 from the right side so that the spring 48 is accommodated in the inner space.
- the photosensitive drum 20 is pressed in the left-right direction at the rear portion of the drum cartridge 18 so that the left side surface of the drum 44 and the left side wall 59 come into contact with each other, and the right side surface and the right side wall 59 of the side wall flange 47 are contacted. Is supported so as to be able to rotate while being restricted in rotation by the frictional force generated by the contact with each other.
- the transfer roller 21 is accommodated in a transfer roller support wall 63 and is rotatably supported by a pair of support side walls 78.
- the scorotron charger 22 is supported by the upper wall 62.
- a cartridge mounting portion 81 as an example of a cartridge housing portion is defined by a front portion of the pair of side walls 59, a lower wall 60, and a front wall 61.
- the cartridge mounting portion 81 is formed in a substantially bottomed rectangular frame shape that communicates with the drum housing portion 80 and is opened upward.
- (1-2) Guide Rails A pair of side walls 59 are partitioned (formed) for guiding rails 83 for guiding attachment / detachment of the developing cartridge 19 with respect to the drum cartridge 18.
- Each guide rail 83 is formed between the upper end portion of the front portion of the corresponding side wall 59 and the front end portion of the rear portion.
- the upper end portion of the front portion of the guide rail 83 extends along the front-rear direction, and the front end portion of the rear portion of the guide rail 83 extends along the vertical direction.
- the guide rail 83 includes a guide surface 84 as an example of a second guide part and a guide groove 85 as an example of a first guide part.
- the guide surface 84 is formed at the upper end portion of the front portion of the side wall 59 so as to be inclined downward toward the rear side.
- the guide groove 85 is formed in a substantially C shape in a side view in which the front is opened and cut out toward the rear side above the portion connected to the front portion in the rear portion of the side wall 59.
- the guide groove 85 is formed with a locking portion 86 having a substantially rectangular shape in a side view projecting rearward and downward from a front end portion on the upper side thereof.
- the guide groove 85 has a lower surface 87 and an upper surface 88 defined therein.
- the lower surface 87 is continuous from the rear end portion of the guide surface 84 and is inclined upward as it goes to the rear side.
- the upper surface 88 opposes the upper surface of the lower surface 87 with an interval, and is inclined upward along with the lower surface of the locking portion 86 toward the rear side in parallel with the lower surface 87.
- the groove width of the guide groove 85 (the length between the lower surface 87 and the upper surface 88) is formed to be approximately the same length (slightly longer) as the outer diameter of the collar member 54 (described later).
- front end surface of the rear portion of the side wall 59 is partitioned as a contacted surface 89 extending along the vertical direction.
- the developing cartridge 19 includes the developing frame 25 and a drive unit 93 disposed on the left side of the developing frame 25.
- a power supply unit (not shown) having electrodes for applying a bias to the supply roller 33 and the development roller 34 is provided on the right side of the development frame 25.
- (2-1) Development Frame The development frame 25 is formed in a substantially box shape extending in the left-right direction. Specifically, the developing frame 25 includes a pair of side walls 96, a lower wall 97, a front wall 98, and an upper wall 99.
- the pair of side walls 96 are opposed to each other with a space therebetween so as to sandwich the toner storage chamber 26 therebetween.
- the side wall 96 is formed in a substantially flat plate shape that is substantially rectangular in a side view.
- the lower wall 97 extends in the left-right direction, extends between the lower end portions of the side walls 96, and is formed along the supply roller groove 30, the developing roller facing surface 31, and the lower film attaching surface 32 in the rear portion.
- the front portion thereof is formed in a substantially circular arc shape in a sectional view along the rotation locus of the agitator 29.
- the lower wall 97 includes a plurality (two pairs) of pressed parts 100 and a plurality (two) contact parts 101 at both ends in the left-right direction.
- the pressed portion 100 and the contact portion 101 provided at the left end of the developing cartridge 19 are not shown in FIG. 2B, but the pressed portion 100 and the contact portion 101 provided at the right end of the developing cartridge 19 are not shown. It is the same composition as.
- Each of the plurality of pairs of pressed portions 100 is provided in a pair at each of the left and right ends of the lower wall 97 corresponding to each of the plurality of pressing members 72.
- the pair of pressed parts 100 are arranged to face each other with an interval in the left-right direction.
- the pressed portion 100 is a flat plate having a substantially triangular shape in a side view having a top portion that faces the front lower side so as to protrude from the lower surface of the front end portion of the lower wall 97 toward the front lower side. It is formed into a shape.
- the pressed portion 100 has a front end edge slightly inclined toward the rear side as it goes downward, and a lower end edge thereof is inclined downward as it goes toward the rear side.
- a plurality of contact portions 101 are provided one by one between the rear end portions of the pair of pressed portions 100 as shown in FIG.
- the contact portion 101 is formed in a substantially triangular flat plate shape having a top portion that faces the front lower side so as to protrude downward from the lower surface of the lower wall 97. Yes.
- the contact portion 101 has a front end edge inclined at a larger inclination than the front end edge of the pressed portion 100 and is inclined rearward as it goes downward, and a lower end edge thereof is inclined upward as it goes rearward. is doing.
- the top part of the contact part 101 is arranged behind the top part of the pressed part 100.
- the front wall 98 is formed in a substantially flat plate shape extending continuously from the front end portion of the lower wall 97 and extending between the front end portions of the side walls 96.
- the front wall 98 is provided with a development grip portion 102.
- the developing grips 102 are provided one at each of the left and right ends of the front wall 98.
- the development grip 102 is formed in a substantially rectangular flat plate shape that is continuous from the upper end of the front wall 98 and extends to the front upper side.
- the upper wall 99 is formed in a substantially flat plate shape extending in the left-right direction, and is opposed to the upper ends of the side walls 96 and the front wall 98 from above.
- the upper wall 99 is fixed to the upper end portions of the side walls 96 and the front wall 98 at the peripheral edge by a method such as welding.
- the developing roller 34 is supported on the pair of side walls 96 of the developing frame 25. Specifically, the developing roller 34 is arranged such that each of both end portions in the left-right direction of the developing roller shaft 52 is disposed at the rear end portion of the corresponding side wall 96 (see FIG. 4B) and penetrates the side wall 96. By projecting outward in the left-right direction, the pair of side walls 96 are supported so as to be rotatable relative to each other.
- a color member 54 as an example of a protruding portion formed so as to extend in parallel with the rotation axis of the developing roller shaft 52 is fitted on both ends of the developing roller shaft 52 protruding from the pair of side walls 96. ing. (2-2) Drive Unit
- the drive unit 93 includes a gear train (not shown) and a gear holder 106.
- the gear train includes a plurality of gears for rotationally driving the developing roller 34, the supply roller 33, and the agitator 29.
- the gear train includes a developing coupling 108 to which a driving force is input from a main body side coupling (not shown) in the main body casing 2.
- the developing coupling 108 transmits driving force to a plurality of gears.
- the gear holder 106 is formed in a substantially box shape that opens to the right and rear, and is mounted on the left side wall 96 from the left side so as to cover the gear train in a lump.
- a coupling exposed cylinder 109, a collar engaging groove 110, and a contact portion 111 are formed on the left side surface of the gear holder 106.
- the coupling exposure cylinder 109 is formed in a substantially cylindrical shape that penetrates the gear holder 106 so as to expose the developing coupling 108 and protrudes to the left at the approximate center in the front-rear direction of the left side surface of the gear holder 106.
- the collar engaging groove 110 is formed on the rear side of the coupling exposed cylinder 109, and is formed in a substantially C shape in a side view recessed from the rear end edge of the gear holder 106 toward the front lower side.
- the abutting portion 111 is a rear upper side of the left side surface of the gear holder 106 and an upper side of the coupling exposed cylinder 109, has a substantially claw shape in a side view, and protrudes toward the left side.
- a curved surface 112 is defined at the rear end portion of the abutting portion 111.
- the curved surface 112 is partitioned into a substantially arc shape that is curved downward from the upper end surface toward the rear side at the rear end portion of the contact portion 111 (see FIG. 4A).
- the curved surface 112 is also provided in a shape and arrangement that is symmetrical to the power supply unit (not shown) on the right side of the developing frame 25.
- the gear holder 106 is mounted on the left side wall 96 from the left side so that the developing coupling 108 is inserted into the coupling exposed cylinder 109 and the collar member 54 is inserted into the collar engaging groove 110. It is fixed to the frame 25.
- the developing coupling 108 is exposed through the coupling exposure cylinder 109, and the collar member 54 protrudes leftward from the collar engaging groove 110. 3.
- the contact portion 101 of the developing cartridge 19 is connected to the drum cartridge 18. It abuts on the upper end of the contacted portion 66 from above.
- the developing cartridge 19 is brought into contact with the bulging portion 74 of the pressing member 72 from the rear side at the front end edge of the pressed portion 100 and is brought into contact with the photosensitive drum 20 from the lower front side in the developing roller 34 ( Contact).
- the developing cartridge 19 is pressed rearward and upward toward the photosensitive drum 20 by the urging force of the pressing member 72.
- the color member 54 of the developing cartridge 19 is fitted in the guide groove 85 of the side wall 59 of the drum cartridge 18. That is, the rubber roller 53 of the developing roller 34 is pressed against the drum 44 of the photosensitive drum 20 from the front side by the color member 54 being guided toward the photosensitive drum 20 by the guide groove 85.
- the rubber roller 53 is elastically deformed along the outer diameter of the drum 44 by pressure contact, and the rotation center of the photosensitive drum shaft 43 (referred to as the drum center 114) of the photosensitive drum 20 and the developing roller shaft 52 of the developing roller 34.
- a nip portion 56 is formed at a pressure contact portion between the rubber roller 53 and the drum 44 on an imaginary line L1 passing through the rotation center (referred to as the roller center 115).
- the locking portion 86 is disposed between the collar member 54 and the development coupling 108.
- the distance from the nip portion 56 on the imaginary line L1 to the outer diameter of the rubber roller 53 before press contact is longer than the distance ⁇ .
- the roller center 115 passes through the drum center 114 and is disposed below the virtual line L4 parallel to the virtual line L2.
- the separation direction Y in which the developing cartridge 19 is detached from the drum cartridge 18 is a direction from the lower side to the upper side on the front side of the photosensitive drum 20. That is, the roller center 115 is disposed on the upstream side in the separation direction Y from the virtual line L4.
- the guide surface 84 is continuous from the lower surface of the guide groove 85, extends along the direction away from the photosensitive drum 20, and is bent toward the downstream side in the separation direction Y of the developing cartridge 19.
- the bulging portion 74 of the pressing member 72 presses the lower side of the front end edge of the pressed portion 100 of the developing cartridge 19 as the developing cartridge 19 rotates along the separation direction Y.
- the developing cartridge 19 is pushed up by the urging force of the pressing member 72 and is further rotated along the detaching direction Y.
- the color member 54 is moved forward along the lower surface of the guide groove 85, so that the developing roller 34 is separated from the photosensitive drum 20.
- the state in which the rubber roller 53 and the drum 44 are pressed against each other is switched to the state in which the developing roller 34 and the photosensitive drum 20 are separated from each other.
- the frictional force generated between the friction member 45 of the photosensitive drum 20 and the pair of side walls 59 is set smaller than the frictional force applied to the photosensitive drum 20 by the developing roller 34 when the developing cartridge 19 is detached. ing. Therefore, the photosensitive drum 20 is rotated (same as the rotation direction in the image forming operation, that is, clockwise when viewed from the left side) by the sliding of the developing roller 34. Further, with the rotation of the developing cartridge 19 in the detaching direction Y, the developing cartridge 34 rotates slightly even after the developing roller 34 and the photosensitive drum 20 are separated.
- the nip portion 56 of the photosensitive drum 20 is moved from the front lower side along the rotation direction Z (clockwise in the left side view).
- the developing cartridge 19 When the developing cartridge 19 is further pulled up along the separation direction Y, the developing cartridge 19 is separated from the inside of the guide groove 85 and guided upward along the guide surface 84, as shown in FIG. Then, the developing cartridge 19 is detached from the drum cartridge 18 upward.
- the developing cartridge 19 and the drum cartridge 18 are operated in reverse to the above-described detachment operation.
- the rear end portion of the developing cartridge 19 is inserted into the rear end portion of the cartridge mounting portion 81 of the drum cartridge 18 from above.
- the collar member 54 moves rearward and downward along the guide surface 84, and the front end portion of the developing cartridge 19 is moved to the front lower side.
- the collar member 54 is moved to the rear upper side along the guide groove 85 and inserted into the guide groove 85 as shown in FIG.
- the front end portion of the developing cartridge 19 is accommodated in the front end portion of the cartridge mounting portion 81.
- the guide groove 85 guides the color member 54 in order to allow the developing cartridge 19 to be attached to and detached from the drum cartridge 18.
- the guide groove 85 (the lower surface 87 and the upper surface 88) has the drum center 114 of the photosensitive drum 20 and the roller center 115 of the developing roller 34. It is formed along a virtual line L1 that passes through and a crossing direction (virtual line L2) that intersects.
- the distance ⁇ from the nip portion 56 to the outer diameter before pressure contact of the rubber roller 53 on the virtual line L3 that passes through the nip portion 56 and parallel to the virtual line L2 is equal to that before the pressure contact of the rubber roller 53 from the nip portion 56 on the virtual line L1.
- the outer diameter is secured longer than the distance ⁇ .
- the distance ⁇ is longer than the distance ⁇ , and therefore along the imaginary line L1. Compared with the case where the developing roller 34 is separated from the photosensitive drum 20, the contact distance between the rubber roller 53 and the drum 44 can be ensured longer.
- the rubber roller 53 of the developing roller 34 does not immediately separate from the drum 44 of the photosensitive drum 20 but separates while sliding on the drum 44, so that the photosensitive drum 20 can be rotated.
- the nip portion 56 is moved toward the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 20, that is, along the rotation direction Z, as shown in FIGS. 5B and 6B.
- the developing roller 34 is brought into contact with the photosensitive drum 20 at a position different from the nip portion 56 of the used developing cartridge 19 with the developing roller 34 in the photosensitive drum 20. Can do.
- the developing cartridge 19 can be replaced without direct contact between the old toner and the new toner, and it is possible to suppress the occurrence of image formation defects.
- the frictional force between the photosensitive drum 20 and the pair of side walls 59 generated by the friction member 45 causes the developing cartridge 19 to be detached from the drum cartridge 18.
- the frictional force applied to the photosensitive drum 20 by the developing roller 34 is sometimes set to be smaller.
- the photosensitive drum 20 can be reliably rotated.
- the toner is pulverized toner, and therefore, the nip portion 56 between the photosensitive drum 20 and the developing roller 34.
- the frictional force between the photosensitive drum 20 and the developing roller 34 can be improved by interposing the pulverized toner.
- the developing roller 34 and the photosensitive drum 20 can be reliably rubbed, and the photosensitive drum 20 can be rotated more reliably.
- the guide surface 84 that continues from the guide groove 85 and bends toward the downstream side in the detaching direction Y of the developing cartridge 19. Since it is provided, the developing cartridge 19 can be guided and can be securely attached and detached.
- the developing roller 34 provided on the developing cartridge 19 is always pressed against the photosensitive drum 20 by the pressing member 72. is doing.
- the rubber roller 53 of the developing roller 34 and the drum 44 of the photosensitive drum 20 can be reliably brought into contact with each other.
- the developing roller 34 and the photosensitive drum 20 can be reliably rubbed.
- the developing roller 34 passes through the drum center 114 of the photosensitive drum 20 and is closer to the virtual line L4 parallel to the virtual line L2. Since the developing cartridge 19 is disposed on the upstream side in the separation direction Y, the developing roller 34 and the photosensitive drum 20 can be rubbed more reliably when the developing cartridge 19 is detached from the drum cartridge 18. 7).
- the process cartridge 15 described above is an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
- the process cartridge 15 according to an embodiment of the present invention is mounted on the printer 1 as an example of an image forming apparatus.
- the image forming apparatus can be configured as a color printer in addition to the above-described monochrome printer.
- the image forming apparatus When the image forming apparatus is configured as a color printer, the image forming apparatus includes a direct tandem type color printer including a plurality of photosensitive drums and a recording medium conveying member, a plurality of photosensitive drums, an intermediate transfer member, and a transfer member. It can be configured as an intermediate transfer type tandem color printer.
- the developing cartridge 19 can be configured such that a toner cartridge that contains toner is detachably attached to a frame having the developing roller 34.
- a supply member such as a supply sleeve, a supply belt, or a brush-like roller can be applied.
- a conveying member such as an auger screw or a conveying belt can be applied.
- a contact type transfer member such as a transfer belt, a transfer brush, a transfer blade, or a film type transfer device, or a non-contact type transfer member such as a corotron type is used. It can also be applied.
- a non-contact charger such as a corotron charger, a sawtooth discharge member, or a contact charger such as a charging roller may be applied. it can.
- an exposure member such as an LED unit can be applied.
- the image forming apparatus can also be configured as a multi-function machine equipped with an image reading unit and the like.
- the color member 54 is externally fitted to both end portions of the developing roller shaft 52. However, the both end portions of the developing roller shaft 52 are not provided at both end portions of the developing roller shaft 52.
- the guide surface 84 and the guide groove 85 may be guided.
- a protruding portion such as a boss is separately protruded from both ends of the developing roller shaft 52 and the pair of side walls 96 of the developing frame 25 instead of the collar member 54, and the protruding portion is guided.
- the surface 84 and the guide groove 85 may be guided.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
古い現像剤と新しい現像剤とが直接的に触れることなく、現像カートリッジを交換することができるプロセスカートリッジを提供すること。 プロセスカートリッジ15において、現像ローラ34を備える現像カートリッジ19は、そのカラー部材54が、感光ドラム20を備えるドラムカートリッジ18のガイド溝85に案内されることで着脱される。ガイド溝85は、感光ドラム20のドラム中心114、および、装着状態で感光ドラム20と接触する現像ローラ34のローラ中心115を結ぶ仮想線L1と、交差する交差方向に沿って形成されている。
Description
本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジに関する。
画像形成装置として、特許文献1に記載されているように、ドラムカートリッジと、ドラムカートリッジに着脱自在に設けられる現像カートリッジとからなるプロセスカートリッジを着脱自在に備えるプリンタが知られている。
このようなプリンタは、スキャナユニットを備えており、ドラムカートリッジは、感光ドラムおよびスコロトロン型帯電器を備え、現像カートリッジは、トナー収容室、供給ローラ、現像ローラおよび層厚規制ブレードを備えている。
そして、現像カートリッジでは、トナー収容室に充填されたトナーが、供給ローラにより、現像ローラに供給される。このとき、トナーは、供給ローラと現像ローラとにより、摩擦帯電される。その後、トナーは、層厚規制ブレードによって、現像ローラの表面に薄層状に担持される。
一方、ドラムカートリッジでは、感光ドラムの表面が、スコロトロン型帯電器により一様に帯電された後、プリンタに設けられるスキャナユニットによって露光され、これによって、感光ドラムの表面に静電潜像が形成される。この感光ドラムが、現像ローラと対向接触することで、現像ローラに薄層状に担持されたトナーが、感光ドラムの表面の静電潜像に供給され、可視像化され、感光ドラムの表面にはトナー像が担持される。
そして、そのようなプロセスカートリッジでは、トナーが消耗したときには、ドラムカートリッジに対して、現像カートリッジを交換している。
しかるに、特許文献1に記載のプロセスカートリッジでは、ドラムカートリッジから使用済みの現像カートリッジを取り外したときに、感光ドラムと現像ローラとのニップ部分における感光ドラムの表面には、古いトナーが残存する。
そのため、新品の現像カートリッジを取り付けて、感光ドラムと現像ローラとをニップ部分において接触させると、現像ローラに担持される新しいトナーと、感光ドラムに残存する古いトナーとが混ざり、それらの帯電性の相違に起因して、画像の形成不良を生じる場合がある。
そこで、本発明の目的は、古い現像剤と新しい現像剤とが直接的に触れることなく、現像カートリッジを交換することができるプロセスカートリッジを提供することにある。
(1)上記した目的を達成するために、本発明のプロセスカートリッジは、感光ドラムを有する感光体カートリッジと、感光体カートリッジに装着されるように構成される現像カートリッジとを備え、感光体カートリッジは、現像カートリッジが装着されるように構成されるカートリッジ収容部を備え、現像カートリッジは、カートリッジ収容部に装着された装着状態で感光ドラムと接触するように構成される現像ローラと、現像ローラの回転軸線に平行に延びる突出部とを備え、カートリッジ収容部は、装着状態における現像カートリッジに対して現像ローラの軸線方向外側から対向する第1壁を備え、第1壁は、現像カートリッジを装着するために、突出部を案内する第1案内部を備え、第1案内部は、感光ドラムの回転中心、および、装着状態の現像ローラの回転中心を結ぶ線分と、交差する交差方向に沿って形成されている。
このような構成によれば、感光体カートリッジに対して現像カートリッジを離脱させるときに、第1案内部に沿って突出部が案内されると、第1案内部は、感光ドラムの回転中心、および、装着状態の現像ローラの回転中心を結ぶ線分と、交差する交差方向に沿って形成されていることから、現像ローラは感光ドラムから直ぐに離間することなく、感光ドラムに摺擦しながら離間するので、感光ドラムを回転させることができる。
そのため、新品の現像カートリッジを装着するときには、感光ドラムにおける使用済みの現像カートリッジの現像ローラとのニップ部分とは、異なる位置において、現像ローラを感光ドラムに接触させることができる。
その結果、古い現像剤と新しい現像剤とが直接的に触れることなく、現像カートリッジを交換することができ、画像の形成不良が生じることを抑制することができる。
(2)また、感光ドラムは、その回転を規制するためのフリクション部材を備え、フリクション部材の摩擦力は、感光体カートリッジから現像カートリッジを離脱させるときに現像ローラによって感光ドラムに付与される摩擦力よりも小さく設定されていてもよい。
(2)また、感光ドラムは、その回転を規制するためのフリクション部材を備え、フリクション部材の摩擦力は、感光体カートリッジから現像カートリッジを離脱させるときに現像ローラによって感光ドラムに付与される摩擦力よりも小さく設定されていてもよい。
このような構成によれば、感光ドラムに対する現像ローラの摺擦による摩擦力を、確実に感光ドラムに付与することができる。
そのため、感光ドラムを確実に回転させることができる。
(3)また、現像剤は、粉砕トナーであってもよい。
(3)また、現像剤は、粉砕トナーであってもよい。
このような構成によれば、感光ドラムと現像ローラとのニップ部分に、粉砕トナーが介在されることによって、感光ドラムと現像ローラとの摩擦力を向上させることができる。
そのため、感光体カートリッジに対する現像カートリッジの離脱時に、現像ローラと感光ドラムとを確実に摺擦させることができ、感光ドラムを、より確実に回転させることができる。
(4)また、第1案内部から連続して、感光ドラムの反対側に向かって延び、現像カートリッジの離脱方向下流側に向かって屈曲する第2案内部を備えていてもよい。
(4)また、第1案内部から連続して、感光ドラムの反対側に向かって延び、現像カートリッジの離脱方向下流側に向かって屈曲する第2案内部を備えていてもよい。
このような構成によれば、第1案内部から連続して、現像カートリッジの離脱方向下流側に向かって屈曲する第2案内部が設けられているので、現像カートリッジを案内することができ、確実に着脱させることができる。
(5)また、感光体カートリッジは、現像カートリッジを感光ドラムに向かって押圧する押圧部材をさらに備えていてもよい。
(5)また、感光体カートリッジは、現像カートリッジを感光ドラムに向かって押圧する押圧部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、装着状態においては、常には、押圧部材によって現像カートリッジに設けられる現像ローラを感光ドラムに押圧している。
そのため、装着状態においては、現像ローラと感光ドラムとを確実に接触させることができる。
その結果、現像カートリッジを感光体カートリッジから離脱させるときには、現像ローラと感光ドラムとを確実に摺擦させることができる。
(6)また、現像ローラの回転中心は、前記装着状態において、感光ドラムの回転中心を通り、交差方向と平行な仮想線よりも、現像カートリッジの離脱方向上流側に配置されていてもよい。
(6)また、現像ローラの回転中心は、前記装着状態において、感光ドラムの回転中心を通り、交差方向と平行な仮想線よりも、現像カートリッジの離脱方向上流側に配置されていてもよい。
このような構成によれば、現像ローラは、感光ドラムの回転中心を通り、交差方向と平行な仮想線よりも、現像カートリッジの離脱方向上流側に配置されているので、現像カートリッジを感光体カートリッジから離脱させるときに、現像ローラと感光ドラムとをより確実に摺擦させることができる。
本発明のプロセスカートリッジでは、古い現像剤と新しい現像剤とが直接的に触れることなく、現像カートリッジを交換することができる。
図1に示すように、プリンタ1は、略ボックス形状の本体ケーシング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、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。
(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には、用紙Sが排紙される排紙トレイ41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。
(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。
(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、感光ドラム20と、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、左右方向に長手の円筒形状に形成されており、感光ドラム軸43と、その感光ドラム軸43に軸支され、表面に感光層が形成されるドラム44とを備え、ドラムカートリッジ18の後側部分に回転可能に設けられている。
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、その軸中心が、感光ドラム20の軸中心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の軸中心と感光ドラム20の軸中心とを結ぶ仮想の線分(図示せず)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の軸中心と転写ローラ21の軸中心とを結ぶ仮想の線分(図示せず)と、感光ドラム20の軸中心と帯電ワイヤ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、前上方に向かって開放された側面視略コ字状に形成され、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、現像剤の一例としてのトナーが収容されている。トナーは、真球状ではなく、異形に形成される粉砕トナーである。トナー収容室26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、その下壁における上面において、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方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の軸中心と重なるように配置されている。
また、現像室27には、供給ローラ33と、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、供給ローラ軸50と、その供給ローラ軸50を被覆するスポンジローラ51とを備え、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の前側部分に回転可能に設けられている。これにより、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と略同じ高さに配置されている。
現像ローラ34は、現像ローラ軸52と、その現像ローラ軸52を被覆するゴムローラ53とを備え、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の後側部分に回転可能に設けられている。
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の前下側に配置されている。そして、供給ローラ33の軸中心、現像ローラ34の軸中心および感光ドラム20の軸中心は、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いる。詳細には、現像ローラ34は、感光ドラム20の軸中心と帯電ワイヤ23とを結ぶ仮想の線分(図示せず)と、感光ドラム20の軸中心と現像ローラ34の軸中心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の上方において、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の前側であって、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。
(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の前側であって、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から後方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の軸中心に対して、感光ドラム20と転写ローラ21とが接触する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の上方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。
(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の上方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。
(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と転写ローラ21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.プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ15は、図4(a)に示すように、ドラムカートリッジ18と現像カートリッジ19とを備えている。
2.プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ15は、図4(a)に示すように、ドラムカートリッジ18と現像カートリッジ19とを備えている。
なお、以下のプロセスカートリッジ15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後側として、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、プロセスカートリッジ15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、プロセスカートリッジ15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)ドラムカートリッジ
ドラムカートリッジ18は、ドラムフレーム58を備えている。
(1-1)ドラムフレーム
ドラムフレーム58は、図2(a)に示すように、第1壁の一例としての1対の側壁59と、下壁60と、前壁61と、上壁62と、転写ローラ支持壁63とを備えている。
(1)ドラムカートリッジ
ドラムカートリッジ18は、ドラムフレーム58を備えている。
(1-1)ドラムフレーム
ドラムフレーム58は、図2(a)に示すように、第1壁の一例としての1対の側壁59と、下壁60と、前壁61と、上壁62と、転写ローラ支持壁63とを備えている。
1対の側壁59は、後側部分において上方に延び、前側部分において前方に延びる側面視略L字状の略平板形状に形成され、互いに間隔を隔てて対向配置されている。
側壁59の後側部分には、上下方向略中央において、左右方向に沿って貫通され、感光ドラム20の感光ドラム軸43を受け入れ可能な側面視略円形状のドラム軸挿通穴64が形成されている。
なお、右側の側壁59には、現像カートリッジ19のドラムカートリッジ18に対する離脱を規制するロックレバー65が設けられている。
下壁60は、左右方向に延び、両側壁59の下端部間に架設される略平板形状に形成されている。下壁60は、その左右方向両端部に、複数(2つ)の被接触部66を備えている。なお、ドラムカートリッジ18の右端部に設けられる被接触部66は、図2(b)において図示されていないが、ドラムカートリッジ18の左端部に設けられる被接触部66と同一構成である。
被接触部66は、図4(b)に示すように、下壁60の前端部の上面から前上側に向かって突出する正面視略矩形状の平板形状に形成されている。被接触部66の遊端部は、断面視略円弧形状に面取りされている。
前壁61は、図2(a)に示すように、下壁60の前端部から連続して上側へ延び、両側壁59の前端部間に架設される略平板形状に形成されている。前壁61は、延出部68と、ドラム把持部69と、押圧部材72とを備えている。
延出部68は、前壁61の左右方向略中央の上端部から上側へ向かって突出し、左右方向に延びる略平板形状に形成されている。
ドラム把持部69は、延出部68の左右方向略中央の後面から後側へ向かって突出するように、左右方向に長手の略角筒形状に形成されている。
押圧部材72は、図4(b)に示すように、筒部材73と、ばね部材75とを備えている。
筒部材73は、後端部が閉鎖された略有底角筒形状に形成されている。筒部材73の後端面には、膨出部74が一体的に設けられている。
膨出部74は、筒部材73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75は、前後方向に延びる圧縮コイルばねである。ばね部材75の後端部は、筒部材73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75の前端部は、前壁61の後面に後側から当接されている。これにより、筒部材73は、ばね部材75の付勢力により、常には、後側へ向かって付勢されている。
上壁62は、図2(a)に示すように、両側壁59の後側部分の上端部間に架設されている。
転写ローラ支持壁63は、両側壁59の後端部から後方に向かって膨出するように形成されている。
転写ローラ支持壁63は、断面視略U字状の支持後壁77(図4(b)参照)と、支持後壁77の左右方向両端部から前方に向かって延び、1対の側壁59の前端部に連結される支持側壁78とを備えている。
そして、1対の側壁59の後側部分と、上壁62と、上壁62に対向する下壁60と、転写ローラ支持壁63とで、ドラム収容部80が区画されている。
ドラム収容部80には、図1に示すように、感光ドラム20、転写ローラ21およびスコロトロン型帯電器22が支持されている。
感光ドラム20は、図2(a)に示すように、1対の側壁59のドラム軸挿通穴64に、感光ドラム軸43が挿通されることにより、1対の側壁59に回転自在に支持されている。
感光ドラム20の感光ドラム軸43は、1対の側壁59の左右方向外側へ突出している。
また、感光ドラム20には、図3に示すように、その右端部において、感光ドラム軸43とドラム44との間に、フリクション部材45が配置されている。
フリクション部材45は、ドラム側フランジ46と、側壁側フランジ47と、スプリング48とを備えている。
ドラム側フランジ46は、左端部が閉鎖された略円筒形状に形成されている。ドラム側フランジ46は、その外径がドラム44の内径と略同径(わずかに小径)に形成され、その閉鎖部分の中央部分には、感光ドラム軸43が挿通可能な挿通穴が形成されている。ドラム側フランジ46は、ドラム44の右端部に相対回転不能に固定されている。
側壁側フランジ47は、右端部が閉鎖された略円筒形状に形成されている。側壁側フランジ47は、その外径がドラム側フランジ46の内径と略同径(わずかに小径)に形成され、その閉鎖部分の中央部分には、感光ドラム軸43が挿通可能な挿通穴が形成されている。側壁側フランジ47は、右側の側壁59に相対回転可能に接触されている。
そして、側壁側フランジ47は、その内側の空間にスプリング48が収容されるように、ドラム側フランジ46に右側から嵌合されている。
このようにして、感光ドラム20は、ドラムカートリッジ18の後側部分において、左右方向に押圧され、ドラム44の左面と左側の側壁59とが接触し、側壁側フランジ47の右面と右側の側壁59とが接触することにより生じる摩擦力によって、回転を規制されながら回転可能に支持されている。
転写ローラ21は、図1に示すように、転写ローラ支持壁63内に収容され、1対の支持側壁78に回転自在に支持されている。
スコロトロン型帯電器22は、上壁62に支持されている。
また、図2(a)に示すように、1対の側壁59の前側部分と、下壁60と、前壁61とにより、カートリッジ収容部の一例としてのカートリッジ装着部81が区画されている。
カートリッジ装着部81は、ドラム収容部80に連通して上方が開放された略有底矩形枠形状に形成されている。
(1-2)ガイドレール
1対の側壁59には、現像カートリッジ19のドラムカートリッジ18に対する着脱を案内するためのガイドレール83が区画(形成)されている。各ガイドレール83は、対応する側壁59の前側部分の上端部と、後側部分の前端部との間に形成されている。ガイドレール83の前側部分の上端部は、前後方向に沿って延び、ガイドレール83の後側部分の前端部は、上下方向に沿って延びている。
(1-2)ガイドレール
1対の側壁59には、現像カートリッジ19のドラムカートリッジ18に対する着脱を案内するためのガイドレール83が区画(形成)されている。各ガイドレール83は、対応する側壁59の前側部分の上端部と、後側部分の前端部との間に形成されている。ガイドレール83の前側部分の上端部は、前後方向に沿って延び、ガイドレール83の後側部分の前端部は、上下方向に沿って延びている。
ガイドレール83は、第2案内部の一例としてのガイド面84と、第1案内部の一例としてのガイド溝85とを備えている。
ガイド面84は、側壁59の前側部分の上端部において、後側に向かうに従って下側に傾斜するように形成されている。
ガイド溝85は、側壁59の後側部分における前側部分と連結される部分の上方において、前方が開放され、後側に向かって切り欠かれる側面視略C字状に形成されている。ガイド溝85には、その上側における前端部から、後下方に向かって突出する側面視略矩形状の係止部86が形成されている。
また、ガイド溝85には、下面87と上面88とが区画されている。
下面87は、ガイド面84の後端部から連続し、後側に向かうに従って上側に傾斜している。
上面88は、下面87の上方に間隔を隔てて対向し、係止部86の下面とともに、下面87と平行に後側に向かうに従って上側に傾斜している。
ガイド溝85の溝幅(下面87から上面88間の長さ)は、カラー部材54(後述)の外径と略同一の長さ(わずかに長く)に形成されている。
なお、側壁59の後側部分における前端面は、上下方向に沿って延びる被当接面89として区画されている。
被当接面89の下端部は、ガイド溝85の係止部86の上端部に連続している。
(2)現像カートリッジ
現像カートリッジ19は、図2(b)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93とを備えている。
(2)現像カートリッジ
現像カートリッジ19は、図2(b)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93とを備えている。
なお、現像フレーム25の右側には、供給ローラ33および現像ローラ34にそれぞれバイアスを印加するための電極を有する給電ユニット(図示せず)が設けられている。
(2-1)現像フレーム
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。詳しくは、現像フレーム25は、1対の側壁96と、下壁97と、前壁98と、上壁99とを備えている。
(2-1)現像フレーム
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。詳しくは、現像フレーム25は、1対の側壁96と、下壁97と、前壁98と、上壁99とを備えている。
1対の側壁96は、トナー収容室26を挟むように、互いに間隔を隔てて対向配置されている。側壁96は、側面視略矩形状の略平板形状に形成されている。
下壁97は、左右方向に延び、両側壁96の下端部間に架設され、その後側部分において、供給ローラ溝30、現像ローラ対向面31およびロアフィルム貼着面32に沿うように形成されるとともに、その前側部分において、アジテータ29の回転軌跡に沿う断面視略円弧形状に形成されている。下壁97は、その左右方向両端部に、複数対(2対)の被押圧部100と、複数(2つ)の接触部101とを備えている。なお、現像カートリッジ19の左端部に設けられる被押圧部100および接触部101は、図2(b)において図示されていないが、現像カートリッジ19の右端部に設けられる被押圧部100および接触部101と同一構成である。
複数対の被押圧部100のそれぞれは、複数の押圧部材72のそれぞれに対応して下壁97の左右方向両端部に1対ずつ設けられている。1対の被押圧部100は、互いに左右方向に間隔を隔てて対向配置されている。
被押圧部100は、図4(b)に示すように、下壁97の前端部の下面から前下側に向かって突出するように、前下側へ向かう頂部を有する側面視略三角形の平板形状に形成されている。被押圧部100は、その前端縁が、下側へ向かうに従ってわずかに後側へ傾斜しており、その下端縁が、後側へ向かうに従って下側へ傾斜している。
複数の接触部101は、図2(b)に示すように、1対の被押圧部100の後端部間に1つずつ設けられている。接触部101は、図4(b)に示すように、下壁97の下面から下側に向かって突出するように、前下側へ向かう頂部を有する側面視略三角形の平板形状に形成されている。接触部101は、その前端縁が、被押圧部100の前端縁よりも大きな斜度で、下側へ向かうに従って後側へ傾斜しており、その下端縁は、後側へ向かうに従って上側へ傾斜している。接触部101の頂部は、被押圧部100の頂部よりも後側に配置されている。
前壁98は、下壁97の前端部から連続して上側へ延び、両側壁96の前端部間に架設される略平板形状に形成されている。前壁98には、現像把持部102が設けられている。
現像把持部102は、前壁98の左右両端部に1つずつ設けられている。現像把持部102は、前壁98の上端部から連続して、前上側へ延びる正面視略矩形の平板形状に形成されている。
上壁99は、左右方向に延びる略平板形状に形成され、両側壁96および前壁98の上端部に上側から対向配置されている。上壁99は、その周縁部において、両側壁96および前壁98の上端部に対して、溶着などの方法により固定されている。
なお、現像フレーム25の1対の側壁96には、現像ローラ34が支持されている。具体的には、現像ローラ34は、現像ローラ軸52の左右方向両端部のそれぞれが、対応する側壁96の後端部に配置され(図4(b)参照)、側壁96を貫通するように、左右方向外側へ突出することにより、1対の側壁96に対して相対回転可能に支持されている。
そして、1対の側壁96から突出された現像ローラ軸52の両端部には、現像ローラ軸52の回転軸線に平行に延びるように形成される突出部の一例としてのカラー部材54が外嵌されている。
(2-2)駆動ユニット
駆動ユニット93は、図示しないギアトレインと、ギアホルダ106とを備えている。
(2-2)駆動ユニット
駆動ユニット93は、図示しないギアトレインと、ギアホルダ106とを備えている。
ギアトレインは、現像ローラ34、供給ローラ33およびアジテータ29を回転駆動するための複数のギアを備えている。
また、ギアトレインは、本体ケーシング2内の本体側カップリング(図示せず)から、駆動力が入力される現像カップリング108を備えている。
現像カップリング108は、複数のギアに駆動力を伝達している。
ギアホルダ106は、右方および後方に向かって開放される略ボックス形状に形成され、ギアトレインを一括して被覆するように、左側の側壁96に対して左側から装着されている。
ギアホルダ106の左側面には、カップリング露出筒109と、カラー係合溝110と、当接部111とが形成されている。
カップリング露出筒109は、ギアホルダ106の左側面の前後方向略中央において、現像カップリング108を露出させるようにギアホルダ106を貫通し、左方に向かって突出する略円筒形状に形成されている。
カラー係合溝110は、カップリング露出筒109の後側に形成され、ギアホルダ106の後端縁から前下方に向かって窪む側面視略C字状に形成されている。
当接部111は、ギアホルダ106の左側面の後上側であって、カップリング露出筒109の上側において、側面視略爪形状をなし、左方に向かって突出している。
当接部111の後端部には、湾曲面112が区画されている。
湾曲面112は、当接部111の後端部において、その上側面から連続して後側へ向かうに従って下側へ湾曲される略円弧形状に区画されている(図4(a)参照)。
なお、湾曲面112は、現像フレーム25の右側の給電ユニット(図示せず)にも左右対称となる形状および配置にて設けられている。
ギアホルダ106は、そのカップリング露出筒109に現像カップリング108が挿通され、そのカラー係合溝110にカラー部材54が挿通されるようにして、左側の側壁96に対して左側から装着されて現像フレーム25に固定されている。
そして、現像カップリング108が、カップリング露出筒109を介して露出し、カラー部材54が、カラー係合溝110から左方に向かって突出する。
3.現像カートリッジのドラムカートリッジに対する装着状態
図4(b)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のカートリッジ装着部81に装着された状態では、現像カートリッジ19の接触部101は、ドラムカートリッジ18の被接触部66の上端部に上側から当接されている。
3.現像カートリッジのドラムカートリッジに対する装着状態
図4(b)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のカートリッジ装着部81に装着された状態では、現像カートリッジ19の接触部101は、ドラムカートリッジ18の被接触部66の上端部に上側から当接されている。
このとき、現像カートリッジ19は、その被押圧部100の前端縁において押圧部材72の膨出部74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に前下側から当接(接触)されている。これにより、現像カートリッジ19は、押圧部材72の付勢力によって、感光ドラム20へ向かって後上側へ押圧されている。
また、図4(a)に示すように、現像カートリッジ19のカラー部材54は、ドラムカートリッジ18の側壁59のガイド溝85内に嵌合されている。つまり、現像ローラ34のゴムローラ53は、カラー部材54がガイド溝85によって感光ドラム20に向かって案内されることにより、感光ドラム20のドラム44に対して前側から圧接されている。
ゴムローラ53は、圧接によって、ドラム44の外径に沿って弾性変形しており、感光ドラム20の感光ドラム軸43の回転中心(ドラム中心114とする)、および、現像ローラ34の現像ローラ軸52の回転中心(ローラ中心115とする)を通る仮想線L1上における、ゴムローラ53とドラム44との圧接部分に、ニップ部分56が形成されている。
また、係止部86は、カラー部材54と現像カップリング108との間に配置されている。
そして、ガイド溝85の案内方向(ガイド溝85の下面87および上面88が延びる方向)に延び、ローラ中心115を通る仮想線L2と、仮想線L1とは、交差している。すなわち、ガイド溝85(下面87および上面88)は、仮想線L1と交差する交差方向に沿って形成されている。
これにより、図8に示すように、ニップ部分56を通り、仮想線L2と平行な仮想線L3における、ニップ部分56からゴムローラ53の圧接前の外径(破線にて図示)までの距離βは、仮想線L1におけるニップ部分56からゴムローラ53の圧接前の外径まで距離αよりも長く確保される。
また、ローラ中心115は、図4(a)に示すように、ドラム中心114を通り、仮想線L2と平行な仮想線L4よりも下側に配置されている。一方で、後述するように、ドラムカートリッジ18から現像カートリッジ19を離脱させる離脱方向Yは、感光ドラム20より前側において、下方から上方へ向かう方向である。すなわち、ローラ中心115は、仮想線L4よりも離脱方向Yの上流側に配置されている。
また、ガイド面84は、ガイド溝85の下面から連続して、感光ドラム20から離れる方向に沿って延び、現像カートリッジ19の離脱方向Yの下流側に向かって屈曲している。
なお、現像把持部102の上端部は、ドラム把持部69の上端部よりも下側に配置されている。
4.現像カートリッジのドラムカートリッジからの離脱
現像カートリッジ19をドラムカートリッジ18から離脱させるには、まずロックレバー65の規制を解除し、図5に示すように、現像カートリッジ19の現像把持部102を把持して、カラー部材54を支点として、離脱方向Y(左側面視略反時計回り)に沿って後上側へ向けて回動させる。
4.現像カートリッジのドラムカートリッジからの離脱
現像カートリッジ19をドラムカートリッジ18から離脱させるには、まずロックレバー65の規制を解除し、図5に示すように、現像カートリッジ19の現像把持部102を把持して、カラー部材54を支点として、離脱方向Y(左側面視略反時計回り)に沿って後上側へ向けて回動させる。
そうすると、押圧部材72の膨出部74は、現像カートリッジ19が離脱方向Yに沿って回動していくにつれて、現像カートリッジ19の被押圧部100の前端縁の下側を押圧する。
このとき、カラー部材54の上端部とガイド溝85の係止部86の下端部とが接触することで、現像カートリッジ19の後端部の離脱が制御される。
次いで、図6に示すように、当接部111の湾曲面112が、被当接面89に当接し、その当接部分を支点として、さらに離脱方向Yに沿って回動させると、押圧部材72の膨出部74の被押圧部100に対する接触部分は、現像カートリッジ19の回動によって、被押圧部100の前端縁から、下端縁へと移動される。
そうすると、押圧部材72の付勢力によって、現像カートリッジ19が押し上げられ、さらに離脱方向Yに沿って回動される。
このとき、カラー部材54はガイド溝85の下面に沿って前側へ移動されることで、現像ローラ34が感光ドラム20から離間される。
そのため、ドラムカートリッジ18に対して現像カートリッジ19が回動している際中に、ゴムローラ53とドラム44とが圧接された状態から、現像ローラ34と感光ドラム20とが離間された状態に切り替わる。このとき、感光ドラム20のフリクション部材45と一対の側壁59と間に生じる摩擦力は、現像カートリッジ19が離脱されるときに現像ローラ34によって感光ドラム20に付与される摩擦力よりも小さく設定されている。そのため、感光ドラム20は、現像ローラ34の摺擦によって、回転(画像形成動作における回転方向と同一方向、すわなち、左側面視時計回り)する。また、現像カートリッジ19の離脱方向Yへの回動も相まって、現像ローラ34と感光ドラム20とが離間した後もわずかに回転する。
これにより、感光ドラム20のニップ部分56は、前下側から、回転方向Z(左側面視時計回り)に沿って、移動される。
そして、現像カートリッジ19を離脱方向Yに沿ってさらに引き上げると、現像カートリッジ19は、カラー部材54がガイド溝85内から離脱され、ガイド面84に沿って上方へ案内され、図7に示すように、現像カートリッジ19をドラムカートリッジ18から上側へ離脱させる。
以上によって、現像カートリッジ19のカートリッジ装着部81からの離脱が完了する。
なお、現像カートリッジ19をドラムカートリッジ18に装着するには、上記した離脱動作と逆に、現像カートリッジ19およびドラムカートリッジ18を操作する。
具体的には、現像カートリッジ19の後端部を、ドラムカートリッジ18のカートリッジ装着部81の後端部に上側から挿入する。
そうすると、カラー部材54が、ガイド面84に当接するとともに、当接部111の湾曲面112が、被当接面89に当接する。
次いで、湾曲面112と被当接面89との当接部分を支点として、装着方向X(左側面視略時計回り)に回動させる。すると、カラー部材54が、ガイド面84に沿って後下方に向かって移動し、現像カートリッジ19の前端部が前下側へ移動される。そして、さらに装着方向Xに回動させると、図6に示すように、カラー部材54が、ガイド溝85に沿って、後上側へ移動され、図5に示すように、ガイド溝85内に挿入され、図4に示すように、現像カートリッジ19の前端部がカートリッジ装着部81の前端部内に収容される。このように、ガイド溝85は、ドラムカートリッジ18に現像カートリッジ19を着脱させるために、カラー部材54を案内する。
以上によって、現像カートリッジ19のカートリッジ装着部81に対する装着が完了する。
5.プロセスカートリッジの本体ケーシングへの装着
プロセスカートリッジ15を本体ケーシング2に装着するには、まず、図1に示し、上記したように、本体ケーシング2のトップカバー7を開放位置に配置させる。
5.プロセスカートリッジの本体ケーシングへの装着
プロセスカートリッジ15を本体ケーシング2に装着するには、まず、図1に示し、上記したように、本体ケーシング2のトップカバー7を開放位置に配置させる。
次いで、プロセスカートリッジ15のドラム把持部69を把持して、プロセスカートリッジ15を、カートリッジ開口部5を介して、本体ケーシング2内に挿入する。
そして、プロセスカートリッジ15をガイド部37に沿って後下側へ押し込むと、プロセスカートリッジ15は、本体ケーシング2内に挿入される。
以上によって、プロセスカートリッジ15の本体ケーシング2への装着が完了する。
6.作用効果
(1)このプロセスカートリッジ15によれば、図8に示すように、ガイド溝85(下面87および上面88)は、感光ドラム20のドラム中心114、および、現像ローラ34のローラ中心115を通る仮想線L1と、交差する交差方向(仮想線L2)に沿って形成されている。
6.作用効果
(1)このプロセスカートリッジ15によれば、図8に示すように、ガイド溝85(下面87および上面88)は、感光ドラム20のドラム中心114、および、現像ローラ34のローラ中心115を通る仮想線L1と、交差する交差方向(仮想線L2)に沿って形成されている。
このとき、ニップ部分56を通り、仮想線L2と平行な仮想線L3におけるニップ部分56からゴムローラ53の圧接前の外径までの距離βは、仮想線L1におけるニップ部分56からゴムローラ53の圧接前の外径まで距離αよりも長く確保されている。
そのため、ドラムカートリッジ18に対して現像カートリッジ19を離脱させるときに、仮想線L2に沿うガイド溝85によりカラー部材54が案内されると、距離βは距離αよりも長いので、仮想線L1に沿って現像ローラ34が感光ドラム20から離間される場合と比較して、ゴムローラ53と、ドラム44との接触距離は長く確保することができる。
これによって、現像ローラ34のゴムローラ53は、感光ドラム20のドラム44から直ぐに離間することなく、ドラム44に摺擦しながら離間するので、感光ドラム20を回転させることができる。
そうして、ニップ部分56は、図5(b)および図6(b)に示すように、感光ドラム20の回転方向下流側に向かって、つまり回転方向Zに沿って、移動される。
その結果、新品の現像カートリッジ19を装着するときには、感光ドラム20における使用済みの現像カートリッジ19の現像ローラ34とのニップ部分56とは、異なる位置において、現像ローラ34を感光ドラム20に接触させることができる。
従って、古いトナーと新しいトナーとが直接的に触れることなく、現像カートリッジ19を交換することができ、画像の形成不良が生じることを抑制することができる。
(2)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図3に示すように、フリクション部材45によって生じる感光ドラム20と1対の側壁59との摩擦力は、ドラムカートリッジ18から現像カートリッジ19を離脱させるときに現像ローラ34によって感光ドラム20に付与される摩擦力よりも小さく設定されている。
(2)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図3に示すように、フリクション部材45によって生じる感光ドラム20と1対の側壁59との摩擦力は、ドラムカートリッジ18から現像カートリッジ19を離脱させるときに現像ローラ34によって感光ドラム20に付与される摩擦力よりも小さく設定されている。
そのため、感光ドラム20に対する現像ローラ34の摺擦による摩擦力を、確実に感光ドラム20に付与することができる。
その結果、感光ドラム20を確実に回転させることができる。
(3)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図5(b)および図6(b)に示すように、トナーは、粉砕トナーであるので、感光ドラム20と現像ローラ34とのニップ部分56に、粉砕トナーが介在されることによって、感光ドラム20と現像ローラ34との摩擦力を向上させることができる。
(3)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図5(b)および図6(b)に示すように、トナーは、粉砕トナーであるので、感光ドラム20と現像ローラ34とのニップ部分56に、粉砕トナーが介在されることによって、感光ドラム20と現像ローラ34との摩擦力を向上させることができる。
そのため、ドラムカートリッジ18に対する現像カートリッジ19の離脱時に、現像ローラ34と感光ドラム20とを確実に摺擦させることができ、感光ドラム20を、より確実に回転させることができる。
(4)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図4(a)に示すように、ガイド溝85から連続して、現像カートリッジ19の離脱方向Yの下流側に向かって屈曲するガイド面84が設けられているので、現像カートリッジ19を案内することができ、確実に着脱させることができる。
(5)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図6(b)に示すように、装着状態においては、常には、押圧部材72によって現像カートリッジ19に設けられる現像ローラ34を感光ドラム20に押圧している。
(4)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図4(a)に示すように、ガイド溝85から連続して、現像カートリッジ19の離脱方向Yの下流側に向かって屈曲するガイド面84が設けられているので、現像カートリッジ19を案内することができ、確実に着脱させることができる。
(5)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図6(b)に示すように、装着状態においては、常には、押圧部材72によって現像カートリッジ19に設けられる現像ローラ34を感光ドラム20に押圧している。
そのため、装着状態においては、現像ローラ34のゴムローラ53と、感光ドラム20のドラム44とを確実に接触させることができる。
その結果、現像カートリッジ19をドラムカートリッジ18から離脱させるときには、現像ローラ34と感光ドラム20とを確実に摺擦させることができる。
(6)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図4(a)に示すように、現像ローラ34は、感光ドラム20のドラム中心114を通り、仮想線L2と平行な仮想線L4よりも、現像カートリッジ19の離脱方向Yの上流側に配置されているので、現像カートリッジ19をドラムカートリッジ18から離脱させるときに、現像ローラ34と感光ドラム20とをより確実に摺擦させることができる。
7.その他の実施形態
上記したプロセスカートリッジ15は、本発明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。
(6)また、このプロセスカートリッジ15によれば、図4(a)に示すように、現像ローラ34は、感光ドラム20のドラム中心114を通り、仮想線L2と平行な仮想線L4よりも、現像カートリッジ19の離脱方向Yの上流側に配置されているので、現像カートリッジ19をドラムカートリッジ18から離脱させるときに、現像ローラ34と感光ドラム20とをより確実に摺擦させることができる。
7.その他の実施形態
上記したプロセスカートリッジ15は、本発明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。
本発明の一実施形態のプロセスカートリッジ15は、画像形成装置の一例としてのプリンタ1に装着されるが、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、複数の感光ドラム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、複数の感光ドラムと、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。
また、現像カートリッジ19には、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、上記した供給ローラ33に代えて、例えば、供給スリーブ、供給ベルト、ブラシ状のローラなどの供給部材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、上記した転写ローラ21に代えて、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、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。
また、上記したカラー部材54は、現像ローラ軸52の両端部に外嵌されているが、現像ローラ軸52の両端部には、カラー部材54を設けることなく、現像ローラ軸52の両端部を、ガイド面84およびガイド溝85に案内させてもよい。
さらには、現像ローラ軸52の両端部や、カラー部材54ではなく、現像フレーム25の1対の側壁96から、別途ボスなどの突出部を左右方向外方に突出させて、その突出部をガイド面84およびガイド溝85に案内させてもよい。
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
45 フリクション部材
54 カラー部材
59 側壁
72 押圧部材
81 カートリッジ装着部
84 ガイド面
85 ガイド溝
114 ドラム中心
115 ローラ中心
X 装着方向
Y 離脱方向
L1 仮想線
L2 仮想線
L3 仮想線
L4 仮想線
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
45 フリクション部材
54 カラー部材
59 側壁
72 押圧部材
81 カートリッジ装着部
84 ガイド面
85 ガイド溝
114 ドラム中心
115 ローラ中心
X 装着方向
Y 離脱方向
L1 仮想線
L2 仮想線
L3 仮想線
L4 仮想線
Claims (6)
- 感光ドラム(20)を有する感光体カートリッジ(18)と、
前記感光体カートリッジ(18)に装着されるように構成される現像カートリッジ(19)と
を備え、
前記感光体カートリッジ(18)は、前記現像カートリッジ(19)が装着されるように構成されるカートリッジ収容部(81)を備え、
前記現像カートリッジ(19)は、
前記カートリッジ収容部(81)に装着された装着状態で前記感光ドラム(20)と接触するように構成される現像ローラ(34)と、
前記現像ローラ(34)の回転軸線に平行に延びる突出部(54)と
を備え、
前記カートリッジ収容部(81)は、前記装着状態における前記現像カートリッジ(19)に対して前記現像ローラ(34)の軸線方向外側から対向する第1壁(59)を備え、
前記第1壁(59)は、前記現像カートリッジ(19)を装着するために、前記突出部(54)を案内する第1案内部(85)を備え、
前記第1案内部(85)は、前記感光ドラム(20)の回転中心、および、前記装着状態の前記現像ローラ(34)の回転中心を結ぶ線分(L1)と、交差する交差方向に沿って形成されている
ことを特徴とする、プロセスカートリッジ。 - 前記感光ドラム(20)は、その回転を規制するためのフリクション部材(45)を備え、
前記フリクション部材(45)の摩擦力は、前記感光体カートリッジ(20)から前記現像カートリッジ(19)を離脱させるときに前記現像ローラ(34)によって前記感光ドラム(20)に付与される摩擦力よりも小さく設定されている
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。 - 前記現像剤は、粉砕トナーであ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。
- 前記第1案内部(85)から連続して、前記感光ドラム(20)の反対側に向かって延び、前記現像カートリッジ(19)の離脱方向下流側に向かって屈曲する第2案内部(84)を備えている
ことを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記感光体カートリッジ(18)は、前記現像カートリッジ(19)を前記感光ドラム(20)に向かって押圧する押圧部材(72)をさらに備えてい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。
- 前記現像ローラ(34)の回転中心は、前記装着状態において、
前記感光ドラム(20)の回転中心を通り、前記交差方向と平行な仮想線(L4)よりも、前記現像カートリッジ(19)の離脱方向上流側に配置されている
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。
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