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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-13
(45)【発行日】2024-12-23
(54)【発明の名称】プロセスカートリッジ
(51)【国際特許分類】
   G03G 21/18 20060101AFI20241216BHJP
【FI】
G03G21/18 114
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2023213588
(22)【出願日】2023-12-19
(62)【分割の表示】P 2023129116の分割
【原出願日】2019-04-26
(65)【公開番号】P2024019611
(43)【公開日】2024-02-09
【審査請求日】2024-01-17
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003133
【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小松 範行
(72)【発明者】
【氏名】尾島 磨佐基
(72)【発明者】
【氏名】阿部 大輔
(72)【発明者】
【氏名】森 友紀
(72)【発明者】
【氏名】津田 忠之
(72)【発明者】
【氏名】沼田 哲哉
(72)【発明者】
【氏名】浅沼 直哉
【審査官】市川 勝
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-004907(JP,A)
【文献】特開2007-072421(JP,A)
【文献】特開2018-097293(JP,A)
【文献】特開2015-099223(JP,A)
【文献】特開2010-009076(JP,A)
【文献】特開2019-028297(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 21/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
カートリッジであって、
感光ドラムと、前記感光ドラムを帯電させる帯電部材と、前記感光ドラムを第1方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に支持するドラムフレームと、を有するドラムユニットと、
前記ドラムユニットの装着位置に離脱可能に装着された現像ユニットであって、現像ローラと、前記現像ローラに担持させるためのトナーを収容するトナー収容部が設けられた現像フレームと、を有する現像ユニットと、
を備え、
前記ドラムユニットは、前記現像ユニットを前記ドラムユニットの前記装着位置から離脱させる方向に移動させるように回転可能な操作レバーを有し、
前記第1方向に交差する第2方向における前記ドラムフレームの一方及び他方の端部をそれぞれ第1端部及び第2端部とした場合において、
前記ドラムフレームの前記第1端部において前記感光ドラムが支持され、
前記ドラムフレームの前記第2端部の前記第1方向の側端部は、前記第2端部の前記第1方向の中央部に対して前記第2方向に関し前記感光ドラムから離れる方向に突出する突出部であって前記操作レバーが回転可能に支持された突出部を含み、
前記第2方向であって前記感光ドラムから離れる方向における前記ドラムフレームの前記第2端部の前記中央部の端面であって前記第1方向に見たときに前記帯電部材から前記感光ドラムに向かう方向における前記ドラムフレームの端部にある端面を第1端面とし、前記突出部の前記第1方向における端面であって前記第1方向において前記中央部の側を向いた端面であって前記第1方向に見たときに前記帯電部材から前記感光ドラムに向かう方向における前記ドラムフレームの端部にある端面を第2端面とした場合において、前記トナー収容部は、
前記感光ドラムから前記帯電部材に向かう方向に見たときに前記第2方向に関して前記第1端面に対して前記感光ドラムがある側と反対側の領域であって前記第1方向に関して前記第2端面に対して前記中央部の側の領域において前記ドラムフレームから露出し、前記第1端面に垂直な方向に見たときに前記第1端面とオーバラップし且つ前記第2端面に垂直な方向に見たときに前記第2端面とオーバラップするオーバラップ部を有する、
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項2】
前記ドラムフレームの前記突出部は、前記第1方向に延びる軸部を有し、
前記操作レバーは、前記軸部に回転可能に支持されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のカートリッジ。
【請求項3】
前記現像フレームは、把持部を含み、
前記把持部は、前記ドラムフレームの前記第1端面に対して前記第2方向に関し前記感光ドラムから離れる方向の下流側に設けられている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のカートリッジ。
【請求項4】
記感光ドラムから前記帯電部材に向かう方向に見たときに、前記把持部は、前記ドラムフレームから露出する前記現像フレームの部分に設けられている、
ことを特徴とする請求項3に記載のカートリッジ。
【請求項5】
前記第2方向に関し、前記ドラムフレームの前記第2端部の前記中央部と、前記感光ドラムが支持されている部分と、の間において、
前記ドラムフレームには、前記第1方向が長手方向である開口部が設けられ、
前記感光ドラムから前記帯電部材に向かう方向に見たときに、前記トナー収容部の一部が前記開口部から露出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のカートリッジ。
【請求項6】
前記現像ユニットは、前記現像ローラを回転させるための駆動力を前記カートリッジの外部から受けるためのカップリングと、メモリと、を有し、
前記カップリング及び前記メモリは、前記第1方向において前記操作レバーがある側の前記カートリッジの端部とは反対側の前記カートリッジの端部に設けられている、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のカートリッジ。
【請求項7】
前記ドラムフレームの前記側端部には、前記現像ローラが前記感光ドラムに近づく方向に前記現像ユニットを前記ドラムフレームに対して押圧する押圧部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のカートリッジ。
【請求項8】
前記ドラムフレームの前記側端部には、前記現像ユニットの前記トナー収容部を支持するための突起部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のカートリッジ。
【請求項9】
前記トナー収容部の前記オーバラップ部は、前記第1方向において前記トナー収容部の一端側から他端側まで延びている、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドラムユニットに対して現像ユニットが着脱可能に構成されたプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、メモリ手段を有する現像カートリッジを感光体カートリッジに対して着脱可能に設けられたプロセスカートリッジが提案されている(特許文献1参照)。この感光体カートリッジには、装置本体側の電気接点部と電気的に接続する第一の電気接点部と、上記メモリ手段と電気的に接続する第二の電気接点部と、が設けられている。そして、メモリ手段は、これら第一及び第二の電気接点部を介して、装置本体側に設けられた制御部と通信するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2016-224221号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1記載のように、感光体カートリッジのフレームに対して着脱可能な現像カートリッジにメモリ手段を備えている場合、このメモリ手段を装置本体側の電気接点部に直接接触させる構成が考えられる。この場合、フレームにメモリを露出させるための孔を設ける必要がある。
【0005】
しかしながら、フレームに孔を設けることでフレームの強度が低下するという課題がある。
【0006】
そこで、本発明は、メモリ手段を露出させるための孔を有するフレームの強度低下を抑制する構成を備えるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様は、カートリッジであって、
感光ドラムと、前記感光ドラムを帯電させる帯電部材と、前記感光ドラムを第1方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に支持するドラムフレームと、を有するドラムユニットと、前記ドラムユニットの装着位置に離脱可能に装着された現像ユニットであって、現像ローラと、前記現像ローラに担持させるためのトナーを収容するトナー収容部が設けられた現像フレームと、を有する現像ユニットと、を備え、前記ドラムユニットは、前記現像ユニットを前記ドラムユニットの前記装着位置から離脱させる方向に移動させるように回転可能な操作レバーを有し、前記第1方向に交差する第2方向における前記ドラムフレームの一方及び他方の端部をそれぞれ第1端部及び第2端部とした場合において、前記ドラムフレームの前記第1端部において前記感光ドラムが支持され、前記ドラムフレームの前記第2端部の前記第1方向の側端部は、前記第2端部の前記第1方向の中央部に対して前記第2方向に関し前記感光ドラムから離れる方向に突出する突出部であって前記操作レバーが回転可能に支持された突出部を含み、前記第2方向であって前記感光ドラムから離れる方向における前記ドラムフレームの前記第2端部の前記中央部の端面であって前記第1方向に見たときに前記帯電部材から前記感光ドラムに向かう方向における前記ドラムフレームの端部にある端面を第1端面とし、前記突出部の前記第1方向における端面であって前記第1方向において前記中央部の側を向いた端面であって前記第1方向に見たときに前記帯電部材から前記感光ドラムに向かう方向における前記ドラムフレームの端部にある端面を第2端面とした場合において、前記トナー収容部は、前記感光ドラムから前記帯電部材に向かう方向に見たときに前記第2方向に関して前記第1端面に対して前記感光ドラムがある側と反対側の領域であって前記第1方向に関して前記第2端面に対して前記中央部の側の領域において前記ドラムフレームから露出し、前記第1端面に垂直な方向に見たときに前記第1端面とオーバラップし且つ前記第2端面に垂直な方向に見たときに前記第2端面とオーバラップするオーバラップ部を有する、ことを特徴とするカートリッジである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によると、感光ドラムの回転軸線方向において、メモリをフレームから露出させるための露出孔に対して凹部が隣接して設けられている。このため、ドラムユニットの露出孔周辺のフレーム強度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】第1の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。
図2】ドラムユニット及び現像ユニットを示す斜視図。
図3】現像ユニットを示す斜視図。
図4図3の4-4断面を示す断面図。
図5】現像ユニットを示す分解斜視図。
図6】現像ユニットを示す平面図。
図7】(a)は未使用の現像ユニットを示す側面図。(b)は既に使用された現像ユニットを示す側面図。
図8】現像ユニットを示す底面図。
図9】プロセスカートリッジを示す断面図。
図10】プロセスカートリッジを示す斜視図。
図11】プロセスカートリッジを示す斜視図。
図12】ドラムユニット及び現像ユニットを示す平面図。
図13】(a)は押圧部材及びリフト部材を示し、リフト部材を破線で表示した平面図。(b)は押圧部材及びリフト部材を示し、リフト部材を実線で表示した平面図。
図14】(a)はドラムユニットの底面図。b)ドラムユニットの後部左端側を示す拡大図。
図15】押圧部材及びリフト部材を示す斜視図。
図16】(a)はドラムユニットに現像ユニットが装着された状態を示す断面図。(b)はリフト部材によってリフトアップ状態となった現像ユニットを示す断面図。
図17】(a)はドラムユニットの後部左端側を示す拡大図。(b)は捕集凹部の断面図。
図18】第2の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。
図19】プロセスカートリッジを示す斜視図。
図20】プロセスカートリッジの底面図。
図21】ドラムユニットの斜視図。
図22】ドラムユニットの後部左端側を示す拡大図。
図23】ドラムユニットの後部左端側を示す平面図。
図24】ドラムユニットの後部左端側を示す平面図。
図25】第3の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す底面図。
図26】(a)は装置本体側の電極ユニットを示す模式図。(b)は装置本体側の電極ユニットを示す断面図。
図27】(a)は現像ユニットがドラムユニットの装着方向へと移動している際の電極ユニットを示す断面図。(b)は現像ユニットがドラムユニットへと装着された状態の電極ユニットを示す断面図。
図28】(a)は第4の実施の形態に係るドラムユニットを示す斜視図。(b)は(a)のドラムユニットを下方側から視た斜視図。
図29】(a)は現像ユニットの斜視図。(b)は現像ユニットを下方側から視た斜視図。
図30】(a)はプロセスカートリッジを示す斜視図。(b)はプロセスカートリッジの断面図。
図31】プリンタを示す全体概略図。
図32】(a)は第5の実施の形態に係るドラムユニットを示す斜視図。(b)は(a)のドラムユニットを下方側から視た斜視図。
図33】(a)は現像ユニットの斜視図。(b)は現像ユニットを下方側から視た斜視図。
図34】(a)はプロセスカートリッジを示す斜視図。(b)はプロセスカートリッジの断面図。
図35】第6の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す断面図。
図36】プロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示す模式図。
図37】(a)はプロセスカートリッジを示す斜視図。(b)は(a)に示すプロセスカートリッジの後部左端側を示す拡大図。
図38】(a)は現像ユニットを示す斜視図。(b)は(a)に示す現像ユニットの後部左端側を示す拡大図。
図39】(a)はドラムユニットを示す斜視図。(b)は(a)に示すドラムユニットの後部左端側を示す拡大図。
図40】(a)は装置本体の左方側のガイド構成を示す模式図。(b)はプロセスカートリッジの左方側を示す斜視図。
図41】(a)は装置本体の右方側のガイド構成を示す模式図。(b)はプロセスカートリッジの右方側を示す斜視図。
図42】第1感光ドラムギヤの噛合構造を説明するための説明図。
図43】第1感光ドラムギヤによって生じるスラスト力の作用を説明するための説明図。
図44】(a)は第7の実施の形態に係るドラムユニットを示す斜視図。(b)は(a)のドラムユニットの感光ドラム周りの構造を示す拡大図。
図45】感光ドラム周りの動力伝達構造を説明する組立図。
図46】(a)は第8の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。(b)はプロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示す模式図。
図47】(a)は第9の実施の形態に係るプロセスカートリッジを下方側から視た場合の斜視図。(b)はドラムユニットメモリとガイドとの関係を説明する説明図。
図48】(a)は第10の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。(b)はプロセスカートリッジの側面図。
図49】(a)はドアが開かれた状態におけるプロセスカートリッジを示す模式図。(b)はドアが閉じられた状態におけるプロセスカートリッジを示す模式図。
図50】(a)はプロセスカートリッジの左端側を下方から視た斜視図。(b)はプロセスカートリッジの底面図。
図51】(a)は変形例に係るプロセスカートリッジの左端側を下方から視た斜視図。(b)はプロセスカートリッジの底面図。
図52】(a)は変形例に係るプロセスカートリッジの左端側を下方から視た斜視図。(b)はプロセスカートリッジの底面図。
図53】(a)は変形例に係るプロセスカートリッジの左端側を下方から視た斜視図。(b)はプロセスカートリッジの底面図。
図54】第11の実施の形態に係る現像ユニットの斜視図。
図55】プロセスカートリッジを示す斜視図。
図56】第12の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<第1の実施の形態>
[全体構成]
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。以下の説明では、プリンタ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、プリンタ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。またプリンタ1を正面側から見た時の画像形成装置の左側を「左」、右側を「右」とする。後述するプロセスカートリッジについても、プリンタ1に装着された状態と同じ姿勢であるものとしてプリンタ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。例えば、図1において、紙面左側が前側となっている。また、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。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。
【0011】
第1の実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ1は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ1は、図1に示すように、カセット31内に収容されたシートSを供給するシート給送部3と、シートSにトナー像を形成する画像形成部9と、トナー像をシートSに定着させる定着装置8と、排出ローラ対25と、を有している。
【0012】
シート給送部3は、カセット31と、カセット31に収容された最上位のシートSを給送するピックアップローラ33と、ピックアップローラ33によって給送されたシートSを1枚ずつに分離する分離ローラ対32と、を有している。
【0013】
画像形成部9は、プリンタ1の装置本体2に設けられる露光装置4と、装置本体2に対して矢印S1方向に挿入され、矢印S2方向に取り外されるプロセスカートリッジ5と、を有している。露光装置4は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズ及び反射鏡等を有している。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、プロセスカートリッジ5の感光ドラム61の表面で高速走査されることで、感光ドラム61の表面を露光する。
【0014】
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おり、装置本体2のドア21が開かれた状態で、装置本体2に対して挿抜される。プロセスカートリッジ5は、主にドラムユニット6及び現像ユニット7を有しており、ドラムユニット6は、感光ドラム61、帯電ローラ62、転写ローラ63、クリーニングブレード64等を有している。感光ドラム61及び転写ローラ63は、転写ニップN1を形成している。現像ユニット7は、現像ローラ71と、供給ローラ72と、ブレード73と、トナーを含む現像剤を収容するトナー収容部74と、トナー収容部74内に設けられる第1アジテータ75A及び第2アジテータ75Bと、を有している。
【0015】
トナー収容部74内の現像剤は、第2アジテータ75B及び第1アジテータ75Aによって撹拌された後、供給ローラ72によって現像ローラ71に供給される。供給ローラ72によって現像ローラ71に供給された現像剤は、現像ローラ71とブレード73との隙間を通過することで、現像ローラ71に一定の層厚で担持される。定着装置8は、プロセスカートリッジ5の後方に配置されており、加圧ローラ91及び加熱ローラ92を有している。加熱ローラ92は、セラミックヒータ等の熱源を内蔵している。
【0016】
プリンタ1に画像形成の指令が出力されると、プリンタ1に接続された外部のコンピュータやオプションとして接続される画像読取装置等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部9による画像形成プロセスが開始される。露光装置4は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム61に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム61は、帯電器としての帯電ローラ62により予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム61上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ71によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム61上にトナー像が形成される。
【0017】
上述の画像形成プロセスに並行して、カセット31に積載されたシートSがピックアップローラ33によって送り出される。ピックアップローラ33によって給送されたシートSは、分離ローラ対32によって1枚ずつに分離され、転写ニップN1に搬送される。転写ニップN1において、転写ローラ63に転写バイアスが印加されることで、感光ドラム61上に形成されたトナー像がシートSに転写される。転写ニップN1においてトナー像が転写されたシートSは、加圧ローラ91及び加熱ローラ92によって形成される定着ニップN2によって加熱・加圧処理され、トナー像が定着される。そして、トナー像が定着されたシートSは、排出ローラ対25によって排出トレイ22に排出される。
【0018】
[プロセスカートリッジ]
図2に示すように、プロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、ドラムユニット6に着脱可能に支持される現像ユニット7と、を有している。現像ユニット7は、ユーザによって把持部701を把持された状態で、ドラムユニット6に対して装着方向ADに装着される。
【0019】
[現像ユニット]
現像ユニット7は、図3乃至5に示すように、筐体700と、現像ローラ71と、供給ローラ72と、第1アジテータ75Aと、第2アジテータ75Bと、駆動列720と、サイドホルダ719と、を有している。筐体700は、現像ローラ71、供給ローラ72、第1アジテータ75A及び第2アジテータ75Bの両端をそれぞれ回転可能に支持する左側壁704及び右側壁705と、筐体700の手前側に設けられユーザに把持される把持部701と、を有している。サイドホルダ719は、駆動列720を覆って左側壁704に支持される。以下、現像ローラ71の回転軸線方向を軸方向と称して説明する。
【0020】
第1アジテータ75Aは、撹拌棒78A及び撹拌シート79Aを有しており、これら撹拌棒78A及び撹拌シート79Aによってトナー収容部74内の現像剤を撹拌する。また、第2アジテータ75Bも、同様に、撹拌棒78B及び撹拌シート79Bを有しており、これら撹拌棒78B及び撹拌シート79Bによって、トナー収容部74内の現像剤を撹拌する。供給ローラ72には、撹拌シート79Aによって現像剤が供給される。
【0021】
現像ローラ71は、サイドホルダ719に設けられる軸受746Aと、筐体700の右側壁705に取り付けられる軸受746Bとに回転可能に支持される。図3に示すように、現像ユニット7は、軸受746Bの近傍に配置される第1接点720A及び第2接点720Bを有している。第1接点720Aは、現像ローラ71に電気的に接続され、現像ローラ71に印加される電圧が装置本体2から供給される。第2接点720B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装置本体2から供給される。これら第1接点720A及び第2接点720Bは、装置本体2に設けられた不図示の電力供給接点と接触可能である。
【0022】
図5及び図6に示すように、現像ユニット7の左側に設けられる駆動列720は、現像カップリング710と、供給ローラギヤ712と、現像ローラギヤ711と、第1アジテータギヤ713と、第2アジテータギヤ714と、を有している。また、駆動列720は、アイドルギヤ715A,715B,715Cを有している。
【0023】
現像カップリング710は、現像ユニット7の左側壁704に回転可能に支持されており、装置本体2に設けられたドア21(図1参照)が閉じられる動作に連動して、装置本体2に設けられた不図示の駆動伝達部材が現像カップリング710に係合する。逆に、ドア21が開かれる動作に連動して、駆動伝達部材は現像カップリング710から離間する。駆動伝達部材は、現像カップリング710の所定範囲内での位置ずれを許容して、現像カップリング710に駆動力を伝達することができる構成となっている。また、現像カップリング710、現像ローラギヤ711及び供給ローラギヤ712は、サイドホルダ719によって軸方向の移動を規制されている。
【0024】
ドア21が閉じられた後、装置本体2が動作すると、駆動伝達部材から現像カップリング710に駆動力が伝達され、現像カップリング710の周面に設けられたギヤ710aが回転する。ギヤ710aは、現像ローラギヤ711と、供給ローラ72の端部に設けられる供給ローラギヤ712と、に噛合しており、このギヤ710aが回転することで、現像ローラ71及び供給ローラ72が回転する。
【0025】
また、現像カップリング710のギヤ710aは、第1アジテータギヤ713と噛合するアイドルギヤ715Aと噛合しており、第1アジテータギヤ713が回転することで、第1アジテータ75Aが回転する。第1アジテータ75Aと同軸に設けられるアイドルギヤ715Bは、第2アジテータギヤ714と噛合するアイドルギヤ715Cと噛合しており、第2アジテータギヤ714が回転することで、第2アジテータ75Bが回転する。
【0026】
更に、図5乃至図7(b)に示すように、第2アジテータギヤ714は、検知ギヤ81のギヤ部82に噛合可能に構成されている。検知ギヤ81には、回転中心から所定距離だけ離れた位置に配置され軸方向に延びる検知突起83が設けられており、検知突起83は、サイドホルダ719の検知部80の孔84に貫通している。孔84は、周方向に長い長孔形状である。装置本体2には、検知突起83の位置を検知する不図示の検知機構が設けられており、これにより現像ユニット7が未使用の物であるか、既に使用されたものかを判定することができる。
【0027】
図7(a)は、未使用の現像ユニット7を示す側面図であり、図7(b)は、既に使用された現像ユニット7を示す側面図である。検知ギヤ81は、欠歯ギヤであり、ギヤ部82と、非ギヤ部82aと、を有している。図7(a)に示すように、未使用の現像ユニット7の第2アジテータギヤ714は、検知ギヤ81のギヤ部82に噛合している。この時、検知突起83は、上方前側に位置している。
【0028】
そして、現像ユニット7が使用されて第2アジテータギヤ714が矢印R3方向に回転すると、第2アジテータギヤ714に噛合する検知ギヤ81が矢印R4方向に回転する。そして、図7(b)に示すように、検知ギヤ81のギヤ部82が第2アジテータギヤ714と噛合しなくなると、検知ギヤ81は停止する。この時、検知突起83は、上方後側に位置している。
【0029】
このように、現像ユニット7が使用されることで、検知部80の孔84の範囲内で、検知突起83が回動し、検知突起83の位置を装置本体2に設けられた検知機構が検知する。これにより現像ユニット7が未使用の物であるか、既に使用されたものかを判定することができる。
【0030】
更に、図8に示すように、現像ユニット7の底面には、下方に突出する左右1対のリブ718,718と、底面の左側に位置するメモリ85及び位置決め突起86と、が設けられている。より具体的には、メモリ85及び位置決め突起86は、現像ユニット7のサイドホルダ719の底面に設けられている。メモリ85は、残トナー量に関する情報など現像ユニット7に関する情報を記憶している不図示のメモリチップと、メモリチップと導通しているメモリ電極85aと、を有している。メモリ電極85aは、装置本体2に設けられた不図示の電極と接触し、メモリチップと装置本体2の制御部との通信を行う。現像ローラ71の回転軸線方向において、現像カップリング710とメモリ85は、現像ローラ71の中心に対して同じ側に配置されている。
【0031】
[ドラムユニット]
次に、ドラムユニット6の詳細構成について説明する。ドラムユニット6は、図2及び図9乃至図11に示すように、フレーム610と、フレーム610の後方に回転可能に支持される感光ドラム61と、を主に有している。フレーム610は、底部614の左右端部において、一対の左側壁611及び右側壁612が左右方向に対向するように立設されていると共に、前端部ではユーザが把持する把持部617が設けられた前端壁613が立設している。
【0032】
フレーム610は、その後方側では、上記左右の側壁611,612に感光ドラム61が回転可能に支持されていると共に、この感光ドラム61の周りを覆うように構成されている。また、感光ドラム61上方において、フレーム610は、レーザ通過孔616が形成されており、このレーザ通過孔616を介して露光装置4から出射されたレーザ光が感光ドラム61の表面を照射可能となっている。
【0033】
一方で、フレーム610は、この感光ドラム61の前方側において、上方に開放されて構成されており、現像ユニット7を装着する装着部615が形成されている。より詳しくは、感光ドラム61の前方側において、壁部611,612,613,614に囲まれた空間が上記現像ユニット7を装着する装着部615となっている。
【0034】
ここで、図9に示すように、装着部615において、底部614は、感光ドラム61に近い後方側底部614Rよりも前方側底部614Fが一段、低くなるように構成されている。前方側底部614Fは、装着部615において、現像ユニット7のトナー収容部74が収容される空間部を形成しており、現像ユニット7の底面と対向するその上面には、左右一対の突起部643,643が形成されている。
【0035】
一方で、前方側底部614Fよりも感光ドラム61に近い後方側底部614Rは、装着部615において、現像ローラ71及び供給ローラ72が収容される空間部を形成している。このように構成されているため、現像ユニット7は、ドラムユニット6に装着されると、前方側から感光ドラム61の存在する後方側に向かって下方傾斜した状態となる。また、前方側底部614Fとの間に空間が形成され、筐体700の内、トナー収容部74を形成する部分が下方へと突出して、内部のトナー収容容量を大きくできるようになっている。
【0036】
なお、フレーム610の後方側において、左側壁611の外面には、軸方向外側に突出する第1位置決め突起660及び第1ガイドリブ662が設けられており、第1位置決め突起660は、第1ガイドリブ662よりも後方に配置されている。同様にして、フレーム610の右側壁612の外面には、軸方向外側に突出する第2位置決め突起661及び第2ガイドリブ663が設けられており、第2位置決め突起661は、第2ガイドリブ663よりも後方に配置されている。第1位置決め突起660及び第2位置決め突起661は、円筒形状に形成され、第1ガイドリブ662及び第2ガイドリブ663は、前後方向に沿った方向に延在している。これら第1位置決め突起660、第2位置決め突起661、第1ガイドリブ662及び第2ガイドリブ663は、プロセスカートリッジ5が装置本体2に装着される際に、装置本体2に設けられた不図示のガイド部に案内される。そして、プロセスカートリッジ5を装着位置まで導く。
【0037】
ところで、現像ユニット7に収容されるトナー量から決まる現像ユニット7の寿命は、感光ドラム61の感光層の厚みから決まるドラムユニット6の寿命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ユニット7だけをドラムユニット6とは別に交換することがコスト上望ましい。現像ユニット7のみを交換する場合は、ドア21を開いて装置本体2内からプロセスカートリッジ5を取り出した後、ドラムユニット6から現像ユニット7だけを取り外す。そして、新しい現像ユニット7を図2の装着方向ADに挿入し、現像ユニット7をドラムユニット6に組み付ける。
【0038】
ついで、上記現像ユニット7がドラムユニット6に組み付けられる際における現像ユニット7のドラムユニット6に対する位置決め構成について説明をする。まずは、現像ユニット7のドラムユニット6に対する前後方向の位置決めについて説明をする。図2図10及び図11に示すように、フレーム610の左側壁611及び右側壁612には、受け部641,641がそれぞれ形成されており、受け部641は、現像ユニット7の軸受746A,746Bに当接可能に構成されている。受け部641は、前方が開放された略U字状に形成されており、前後方向に延びる下面641aと鉛直方向に延びる突き当たり面641bとを有している(図10参照)。
【0039】
また、図12乃至図13(b)に示すように、ドラムユニット6のフレーム610の前部には、一対の押圧部材640,640が設けられている。押圧部材640は、付勢バネ644によって前方に付勢されており、現像ユニット7がドラムユニット6に装着された状態で、現像ユニット7の筐体700に設けられた一対の被押圧リブ716を押圧する。
【0040】
なお、左右1対の被押圧リブ716は、図12に示すように、右側に配置された被押圧リブ716の方が左側に配置された被押圧リブ716よりも後方に配置されるように設けられている。これは、図13(a)及び図13(b)に示すように、後述するリフト部材642が左右方向において右側の被押圧リブ716に重なるように配置され、回動操作されるリフト部材642と右側の被押圧リブ716とが干渉しないようにするためである。このように構成することで、リフト部材642の後方への突出量を抑え、プロセスカートリッジ5を小型に構成することができる。
【0041】
このように構成されているため、現像ユニット7が図2に示すようにドラムユニット6に対して装着方向ADに装着される際には、現像ユニット7の軸受746A,746Bが受け部641の下面641aに案内される。そして、更に現像ユニット7がドラムユニット6に装着されると、軸受746A,746Bが受け部641の突き当たり面641bに突き当たる。
【0042】
この状態で、ユーザが現像ユニット7の把持部701から手を離すと、現像ユニット7は、ドラムユニット6の底部614に形成された突起部643,643によって支持されると共に、押圧部材640によって前方に押圧される。押圧部材640を押圧する付勢バネ644の付勢力により、現像ユニット7の軸受746A,746Bは、突き当たり面641bに対して押し付けられ、現像ユニット7は、ドラムユニット6に対して前後方向に位置決めされる。また、付勢バネ644の付勢力により、上記現像ユニット7の現像ローラ71が感光ドラム61に押し付けられる。
【0043】
ついで、現像ユニット7の左右方向(感光ドラム61の回転軸線方向)のドラムユニット6に対する位置決め機構について説明をする。図12図14(a)及び図14(b)に示すように、フレーム610の底部614の内、後方側底部614Rには、シートが転写ニップN1に搬送される際に通過するシート通過孔618と、端部貫通孔68とが穿設されている。
【0044】
上記端部貫通孔68は、感光ドラム61の回転軸線方向一方側の端部(本実施の形態では左方側)に設けられており、電極露出孔68aと、位置決め孔68bと、によって形成されている。なお、感光ドラム61の左端部には第1感光ドラムギヤ65及び第2感光ドラムギヤ66が設けられ、転写ローラ63の左端部には第2感光ドラムギヤ66と噛合する転写ギヤ67が設けられている。ドラムユニット6を含む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に設けられた駆動ギヤが第1感光ドラムギヤ65に噛合する。この状態で駆動ギヤが回転すると、駆動ギヤによって第1感光ドラムギヤ65が回転し、第1感光ドラムギヤ65と一体に感光ドラム61及び第2感光ドラムギヤ66が回転する。そして、第2感光ドラムギヤ66の回転が転写ギヤ67に伝達され、転写ギヤ67と一体に転写ローラ63が回転する。
【0045】
電極露出孔68aは、現像ユニット7がドラムユニット6に装着された状態で、メモリ電極85aをドラムユニット6の下方に露出させ、メモリ電極85aが装置本体2に設けられた不図示の電極と接触可能となるように構成されている。位置決め孔68bは、電極露出孔68aの後方側にて電極露出孔68aと連続して形成されており、電極露出孔68aよりも左右方向において小さな寸法のスリット状の孔となっている。この位置決め孔68bには、現像ユニット7がドラムユニット6に装着された状態で、位置決め突起86が係合し、この位置決め突起86が係合することによって、現像ユニット7の左右方向の位置が位置決めされる。
【0046】
なお、電極露出孔68aと位置決め孔68bとの接続部分は、位置決め突起86を位置決め孔68bに案内するように、位置決め孔68bに近づくほど、幅狭いとなるテーパー面681により形成されている。また、上述したように位置決め突起86及び位置決め孔68bは、それぞれメモリ電極85a及び電極露出孔68aよりも装着方向ADにおける下流側に設けられている。このため、現像ユニット7をドラムユニット6に装着する際に、メモリ電極85aをドラムユニット6に接触させることがない。よって、現像ユニット7をドラムユニット6に装着する際のユーザビリティを向上すると共に、メモリ電極85aの破損を低減することができる。また、電極露出孔68aが位置決め孔68bと近接して配設されているため、メモリ電極85aと電極露出孔68aとの位置決め精度が高まる。加えて、電極露出孔68aを介して位置決め突起86を位置決め孔68bに案内して容易に係合させることができる。
【0047】
[現像ユニットの取外し構成]
次に、現像ユニット7をドラムユニット6から取り外すための構成について説明する。なお、図13(a)においては、図13(b)に示すリフト部材642を破線で透かして表現している。図13(a)及び図13(b)に示すように、ドラムユニット6の前端部かつ右端部には、リフト部材642が設けられている。このリフト部材642は、図15に示すように、ドラムユニット6の右側壁612に対して回転軸線642Xを中心に回転可能に支持されている。回転軸線642Xは、感光ドラム61及び現像ローラ71の回転軸線方向と平行に延びている。リフト部材642は、圧縮バネ650によって矢印R1方向に回転するように付勢されており、リフト部材642の一端部に設けられた操作部642Aを下方に押し操作することで、圧縮バネ650の付勢力に抗して矢印R2方向に回転される。
【0048】
現像ユニット7の右側壁705には、右方に突出する円筒形状の突出部751が設けられており、リフト部材642の他端部には、突出部751に当接可能な当接部642Bが設けられている。当接部642Bは、回転軸線642Xを挟んで操作部642Aとは反対側に設けられている。
【0049】
ところで、図15乃至図16(b)に示すように、押圧部材640は、押圧部材640の前面に設けられ鉛直方向に延びる押圧面640aと、押圧面640aの上端から後方に上り傾斜する傾斜面640bと、をそれぞれ有している。現像ユニット7の被押圧部716は、押圧面640aによって前方に押圧される被押圧面716aと、被押圧面716aの下端から前方に下り傾斜する傾斜面716bと、を有している。
【0050】
図16(a)に示すように、現像ユニット7がドラムユニット6に装着されている状態では、付勢バネ644によって付勢される押圧部材640の押圧面640aは、現像ユニット7の被押圧部716の被押圧面716aを押圧している。この時、これら押圧面640a及び被押圧面716aは、略鉛直方向に延びており、付勢バネ644の付勢力は、被押圧面716aに対して垂直に作用し、現像ユニット7は前方向に付勢される。これにより、現像ユニット7は、ドラムユニット6に対して離脱しないように装着位置でロックされている。
【0051】
図15に示すように、リフト部材642の操作部642Aが下方に押圧されると、リフト部材642が矢印R2方向に回転し、リフト部材642の当接部642Bが現像ユニット7の突出部751を上方に押し上げる。これにより、図16(b)に示すように、ドラムユニット6に装着された現像ユニット7の手前側が上方に回動し、現像ユニット7は、装着位置から離脱方向LDに回動する。これにより、現像ユニット7の被押圧面716aは、押圧面640aから上方に離間し、現像ユニット7の傾斜面716bが押圧部材640の傾斜面640bに乗り上げる。
【0052】
この時、現像ユニット7の軸受746A,746Bは、受け部641,641に支持された状態である。この時の現像ユニット7の状態をリフトアップ状態と呼称する。現像ユニット7がリフトアップ状態にある際に、傾斜面640b,716bは、押圧部材640の付勢方向である前方向に対して傾斜している。すなわち、リフト部材642によって現像ユニット7が離脱方向LDに回動すると、現像ユニット7の被押圧面716aが押圧面640aから上方に離間する。すると、付勢バネ644によって前方に付勢された押圧部材640の傾斜面640bによって、現像ユニット7の傾斜面716bが上方に持ち上げられ、現像ユニット7は、付勢バネ644の付勢力によって更に離脱方向LDに回動する。このため、現像ユニット7をリフトアップ状態にするための操作力を低減できる。
【0053】
現像ユニット7がリフトアップ状態となっている際には、付勢バネ644の前方向の付勢力のほとんどは、傾斜面640b,716bによって略上方への力として変換されているため、現像ユニット7はドラムユニット6に対してロックされていない。このため、ユーザは、現像ユニット7の把持部701を持ち上げるだけで、他の部材を移動させるなどすることなく、現像ユニット7をドラムユニット6から取り外すことができる。このようにして、ユーザは、ドラムユニット6から現像ユニット7を取り外して、新品の現像ユニット7をドラムユニット6へ装着することができる。
【0054】
[捕集凹部]
ついで、図17(a)及び図17(b)に基づいて、捕集凹部800及びシート部材810の構成について説明をする。図17(a)に示すように、ドラムユニット6のフレーム610は、感光ドラム61の回転軸線方向の一端側(本実施の形態では左方側)において、端部貫通孔68とシート通過孔618との間に架橋部619が設けられている。この架橋部619には、捕集凹部800が設けられていると共に、捕集凹部800の感光ドラム61側の端部には、クリーニング部材としてのシート部材810が設けられている。
【0055】
このシート部材810は、フレーム610から感光ドラム61に向かって立設しており、その先端部810aが感光ドラム61に当接するようになっている。より詳しくは、シート部材810は、感光ドラム61の画像形成領域から軸方向外側に外れた端部部分において、感光ドラム61と当接しており、画像形成時に感光ドラム61の表面に付着した不要なトナーや紙粉等の異物を先端部810aで掻き落としている。
【0056】
また、上記捕集凹部800は、上記感光ドラム61の回転軸線方向と直交する直交方向(前後方向)において、シート部材810の前方側でかつ、シート部材810の先端部810aの下方に位置している。上記シート部材810の先端部810aは、感光ドラム61の回転方向に対して対向する形で感光ドラム61の表面と当接するため、シート部材810にて掻き落とされた異物は、捕集凹部800内に落ちて捕集される。
【0057】
加えて、このような捕集凹部800が、ドラムユニット6のフレーム610の中でも、端部貫通孔68及びシート通過孔618に挟まれて強度が低下する架橋部619に設けられているため、フレーム610の強度を向上させることができる。即ち、捕集凹部800は、感光ドラム61の回転軸線方向から視て直交方向において、電極露出孔68a、位置決め孔68b及びシート通過孔618と重なる位置において、これらの孔68a,68b,618に隣接して設けられている。
【0058】
このため、捕集凹部800が架橋部619を補強するリブとしても働き、架橋部619におけるフレーム610の強度を向上させている。特に、この捕集凹部800は、図17(b)に示すように、その深さ(底部の上面の位置)D2が位置決め孔68bの深さD1よりも深くなっており(D2>D1)、補強効果が大きくなるように構成されている。従って、上記位置決め孔68b周囲のフレーム610の強度が向上し、これにより、フレーム610の歪みも少なくなるため、現像ユニット7の左右方向の位置決め精度を向上させることができる。
【0059】
なお、図2に示すように、ドラムユニット6のフレーム610は、感光ドラム61の回転軸線方向の他端側(本実施の形態では右方側)においても、上記捕集凹部800と同様にボックス状の捕集凹部830と、シート部材840と、が設けられている。このシート部材840は、フレーム610から感光ドラム61に向かって立設しており、その先端部が感光ドラム61に当接するようになっている。より詳しくは、シート部材840は、感光ドラム61の画像形成領域から軸方向外側に外れた端部部分において、感光ドラム61と当接しており、画像形成時に感光ドラム61の表面に付着した不要なトナーや紙粉等の異物をその先端部で掻き落としている。
【0060】
また、上記捕集凹部830は、上記感光ドラム61の回転軸線方向と直交する直交方向において、シート部材840の前方側に位置しているため、このシート部材840にて掻き落とされた異物が、捕集凹部830内に落ちて捕集されるようになっている。
【0061】
[第1の実施の形態のまとめ]
上述したように、画像形成装置(1)の装置本体(2)に着脱可能なカートリッジ(5)であって、
感光ドラム(61)と、前記感光ドラム(61)を回転可能に支持するフレーム(610)と、を有するドラムユニット(6)と、
前記感光ドラム(61)にトナーを供給する現像ローラ(71)と、情報を記憶するためのメモリ(85)と、を備え、前記ドラムユニット(6)に着脱可能に構成された現像ユニット(7)と、を備え、
前記ドラムユニット(6)は、回転軸線方向における前記感光ドラム(61)の端部に接触して前記感光ドラム(61)をクリーニングするクリーニング部材(810)を有し、
前記フレーム(610)は、前記メモリ(85)を前記フレーム(610)から露出させるための露出孔(68a)と、前記感光ドラム(61)の回転軸線方向において前記露出孔(68a)と隣接する凹部(800)と、を有し、
前記凹部(800)は、前記回転軸線方向に直交する方向から視たときに前記クリーニング部材(810)と前記回転軸線方向に少なくとも一部が重なるように設けられ、かつ、前記クリーニング部材(810)から離れる方向に凹んでいる。
【0062】
上述したように、ドラムユニット6のフレーム610は、感光ドラム61の回転軸線方向において露出孔68aに隣接して凹部800を設けている。このため、露出孔68aを形成したとしても、ドラムユニット6のフレーム610の強度を向上させることができる。また、上記凹部800がクリーニング部材810と感光ドラム61の回転軸線方向に直交する方向から視たときに、回転軸線方向に少なくとも一部が重なるように設けられている。このため、凹部800によってクリーニング部材810によって掻き取られた余分なトナーや紙粉等の異物を捕集することができる。
【0063】
また、
前記現像ユニット(7)は、前記ドラムユニット(6)に向けて延びる突起(86)を有し、
前記フレーム(610)は、前記現像ユニット(7)の前記ドラムユニット(6)に対する前記回転軸線方向の位置が決まるように前記突起(86)と係合する位置決め孔(68b)を有し、
前記凹部(800)は、前記回転軸線方向において前記位置決め孔(68b)と隣接している。このように、凹部800が位置決め孔68bと回転軸線方向において隣接して配設されているため、位置決め孔68bの周囲のフレーム610の強度を高めることができる。そして、これにより、位置決め孔68bの周囲でフレームが歪むことが抑制され、高い精度で現像ユニット7をドラムユニット6に対して位置決めすることができる。
【0064】
前記位置決め孔(68b)は、前記回転軸線方向に直交する方向において前記露出孔(68a)と前記感光ドラム(61)との間にあって、前記露出孔(68a)と連通している。これにより、露出孔68aが位置決め孔68bに対して近接して配置され、露出孔68bとメモリ85とを高精度で位置決めすることができる。
【0065】
上述したように、本実施の形態においてプロセスカートリッジ(5)は、
感光ドラム(61)を備えたドラムユニット(6)と、
前記感光ドラム(61)に対してトナーを供給してトナー像を現像する現像ローラ(71)を備え、前記ドラムユニット(6)に対して着脱可能に構成された現像ユニット(7)と、を備え、
前記現像ユニット(7)は、
前記現像ユニット(7)の情報を記憶するメモリ(85)と、
前記感光ドラム(61)の回転軸線方向における前記現像ユニット(7)の前記ドラムユニット(6)に対する位置を位置決めする位置決め突起(86)と、を備え、
前記ドラムユニット(6)は、前記感光ドラム(61)の回転軸線方向の一端側において、前記位置決め突起(86)が係合する位置決め孔(68b)及び凹部(800)を有するフレーム(610)を備え、
前記凹部(800)は、前記感光ドラム(61)の回転軸線方向から視て、前記回転軸線方向と直交する方向において、前記位置決め孔(68b)と重なる位置に配設されている。
【0066】
このように、凹部800が感光ドラム61の回転軸線方向から視て、回転軸線方向と直交する方向において、位置決め孔68bと重なる位置に配設されていると、ドラムユニット6の位置決め孔68b周辺の強度が上がる。そして、これにより、現像ユニット7の位置決め突起86と、ドラムユニット6の位置決め孔68bによる両ユニットの左右方向の位置決め精度を向上させることができる。また、この結果として、現像ユニット7のメモリ電極85aを装置本体2側の電極に対して高い精度で当接させることができる。
【0067】
更に、前記凹部(800)の深さ(D2)は、前記位置決め孔(68b)の深さ(D1)よりも深くなるように構成されている(D2>D1)。このため、上述した凹部800によるフレーム610の補強効果を大きくすることができる。
【0068】
また、前記ドラムユニット(6)は、前記感光ドラム(61)に対して先端部(810a)が当接するクリーニング部材(810)を備え、
前記凹部(800)は、前記回転軸線方向と直交する方向から視て、前記感光ドラム(61)の回転軸線方向において、前記クリーニング部材(810)と重なる位置に配設されている。このため、クリーニング部材810によって感光ドラム61の表面から掻き取った余分なトナーや、紙粉などの異物を凹部800によって捕集することができ、散らばることを防止することができる。その結果として、異物によってプロセスカートリッジ5の汚染や、異物のシートSへの落下による画像不良が発生することを防止することができる。加えて、凹部800をドラムユニット6のフレーム610の補強と、異物の捕集との両方に用いることによって、凹部800とは別に異物捕集用の構成を設けることが不要となり、カートリッジの小型化及び構成をシンプルにすることができる。
【0069】
更に、前記ドラムユニット(6)のフレーム(610)は、前記メモリ(85)の電極(85a)を露出させる電極露出孔(68a)を有し、
前記位置決め孔(68b)は、前記現像ユニット(7)の前記ドラムユニット(6)に対する装着方向において、前記電極露出孔(68a)よりも下流側に位置し、かつ、前記位置決め孔(68b)と連通するように形成されている。このため、現像ユニット7をドラムユニット6に装着する際に、電極露出孔68aを介して位置決め突起86を位置決め孔68bへと案内することができる。また、電極露出孔68aが位置決め孔68bに近接して配置されているため、メモリ電極85aを高い精度で位置決めすることができる。
【0070】
<第2の実施の形態>
ついで、第2の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図18から図24に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第1の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0071】
図18図20は、ドラムユニット6に対して現像ユニット7が装着された状態を示している。この装着状態において、現像ユニット7は、上述したように、軸受746A,746Bがドラムユニット6Aの受け部(溝部)641,641に係合することによって、ドラムユニット6に対する前後方向の位置決めが行われている。即ち、この状態において、上記軸受746A,746Bは、被位置決め部としての被位置決め突起となっており、これら軸受746A,746Bは、現像ユニット7の後方側に位置している。
【0072】
また、現像ユニット7は、長手方向(感光ドラム61の軸線方向)については、位置決め突起86がドラムユニット6の位置決め孔68bに係合することによって位置決めされており、上記位置決め突起86も現像ユニット7の後方側に設けられている。加えて、現像ユニット7の後方側には、現像ユニット7の情報を記録するメモリ85が設けられている。
【0073】
このように、現像ユニット7は、現像ユニット7のドラムユニット6に対する相対位置を位置決めする位置決め部746A,746B,86を感光ドラム61に近い後方側に配設している。そして、これにより、感光ドラム61に対する現像ローラ71の位置決め精度を向上させている。また、現像ユニット7は、メモリ85をこれら位置決め部746A,746B,86に近くに配設することによって、このメモリ85のドラムユニット6及び装置本体2に対する位置決め精度について向上させている。
【0074】
ところで、上記現像ユニット7は、現像ユニット7がドラムユニット6に対して位置決めされ、しっかりと、現像ローラ71が感光ドラム61に対して当接するように、押圧部材640L,640Rによって感光ドラム61に向かって押圧されている。より具体的には、現像ユニット7は、前端部においてその長手方向両端部に被押圧部716,716がそれぞれ設けられており、これら被押圧部716,716が対応する押圧部材640L,640Rによって押圧されている。ここで、上記押圧部材640L,640Rが現像ユニット7を押圧するため、ドラムユニット6のフレーム610の後方側には、感光ドラム61及び軸受746A,746Bを介して、押圧部材640L,640Rからの押圧力が掛かる。また、フレーム610の前端壁613に対しては、付勢バネ644,644を介して上記押圧力の反力が作用する。このため、フレーム610の底部614には、上述した押圧力及び反力によって、前後方向に張力が発生する。
【0075】
しかしながら、図21に示すように、底部614には、その後方側において、位置決め孔68bや、メモリ85の電極85aを露出させるための貫通孔である電極露出孔68aが設けられている。また、感光ドラム61と現像ローラ71との間の転写ニップN1にシートを供給するためのシート通過孔618が、これら位置決め孔68b及び電極露出孔68aと、感光ドラム61の回転軸線方向から視て回転軸線方向と直交する方向に重なっている。
【0076】
このような孔部68a,68b,610bが形成されると、ドラムユニット6のフレーム610の強度は低下してしまう。しかしながら、上述した張力によって、このフレーム610の変形してしまうと、押圧力が低下して現像ローラ71と感光ドラム61の当接状態が不安定になる虞がある。以下、ドラムユニット6のフレーム610の変形を抑制するための構成について説明をする。
【0077】
図22に示すように、ドラムユニット6のフレーム610は、電極露出孔68a及び位置決め孔68bとシート通過孔618との間の架橋部619に捕集凹部800を設けており、この架橋部619の強度を補強している。また、本実施の形態においては、この架橋部619に対して、上記捕集凹部800とは別に補強用の凹部820を設けている。
【0078】
より詳しくは、この補強用の凹部(以下、補強凹部という)820は、下方に窪んだボックス状の凹部であり、前後及び左右に拡がる底面(第1壁面)821を備えている。また、底面821から左右方向に間隔を空けて対向するように立設された左右の壁面(第2及び第2壁面)822,823と、底面821から前後方向に間隔を空けて対向するように立設された前後の壁面(第4及び第5壁面)824,825と、を備えている。
【0079】
上記補強凹部820は、捕集凹部800の前方に所定間隔を存して設けられている。より詳しくは、図23に示すように、補強凹部820は、感光ドラム61の回転軸線方向から視て回転軸線方向と直交する前後方向において、電極露出孔68a及びシート通過孔618と重なるように配設されている。即ち、前後方向において、シート通過孔618が形成されている範囲X1内に端部貫通孔68の形成範囲X2が含まれている。また、これら形成範囲X1及びX2の範囲内に、捕集凹部800及び補強凹部820の形成範囲の少なくとも一部が重なっている。
【0080】
ところで、上述したフレーム610に掛かる張力は、感光ドラム61の回転軸線方向において、押圧部材640L,640Rと重なる位置にて大きくなる。ここで、本実施の形態では、図24に示すように、押圧部材640Lを回転軸線方向と直交する方向から視て、回転軸線方向において、電極露出孔68aよりも内側となるように配設している。また、押圧部材640Lを、回転軸線方向から視て回転軸線方向と直交する方向において、上記架橋部619と重なる位置に配設している。即ち、左右方向(回転軸線方向)の押圧部材640Lの押圧範囲Y1と、端部貫通孔68の左右方向の形成範囲Y3とが重ならず、この押圧範囲Y1は架橋部619の左右方向の形成範囲Y2と一部が重なるようになっている。また、上記押圧範囲Y1は、シート通過孔618と回転軸線方向から視て回転軸線方向と直交する方向において一部、重なっている。
【0081】
このように、本実施の形態では、回転軸線方向から視て回転軸線方向と直交する方向において、押圧部材640を、電極露出孔68aとは重ならずに架橋部619と重なる範囲に配置している。これにより、上記張力を補強凹部820及び捕集凹部800が設けられて補強された架橋部619が存在する位置にて受けることができる。
【0082】
[第2の実施の形態のまとめ]
本実施の形態に係るプロセスカートリッジ(5)は、
感光ドラム(61)を備えたドラムユニット(6)と、
前記感光ドラム(61)に対してトナーを供給してトナー像を現像する現像ローラ(71)を備え、前記ドラムユニット(6)に対して着脱可能に構成された現像ユニット(7)と、を備え、
前記現像ユニット(7)は、
前記現像ユニット(7)の情報を記憶するメモリ(85)と、
前記感光ドラム(61)の回転軸線方向における前記現像ユニット(7)の前記ドラムユニット(6)に対する位置を位置決めする位置決め突起(86)と、を備え、
前記ドラムユニット(6)は、
前記現像ユニット(7)を前記感光ドラム(61)に向かって押圧する押圧部材(640L)と、
前記感光ドラム(61)の回転軸線方向の一端側において、前記位置決め突起(86)が係合する位置決め孔(68b)と、前記メモリ(85)の電極(85a)を露出させる電極露出孔(68a)と、を有するフレーム(610)と、を備え、
前記電極露出孔(68a)は、前記回転軸線方向と直交する方向から視て前記感光ドラム(61)の回転軸線方向において、前記押圧部材(640L)よりも外側に位置している。
【0083】
このように、メモリ電極85aを露出させる電極露出孔68aを感光ドラム61の回転軸線方向において、押圧部材640よりも外側に配設している。このため、押圧部材640の押圧力によるドラムユニット6のフレーム610の変形を抑制し、現像ユニット7の現像ローラ71を安定して感光ドラム61に向かって押圧することができる。そして、現像ローラ71を感光ドラム61に安定的に当接させ、画像不良の発生を防止することができる。また、上記電極露出孔68aを現像ユニット7の位置決め部の近くに配置することにより、メモリ85のドラムユニット6および装置本体2に対する位置決め精度を向上させることができる。加えて、メモリ85の位置決め精度向上により、装置本体2の制御部との情報通信の安定性向上させることができる。
【0084】
特に、前記ドラムユニット(6)のフレーム(610)は、シートが前記感光ドラム(61)に向かって通過するシート通過孔(610b)と、前記回転軸線方向において、前記露出孔(68a)と前記シート通過孔(618)との間に位置する架橋部(619)と、を有し、
前記押圧部材(640L)は、前記回転軸線方向と直交する方向から視て前記感光ドラム(61)の回転軸線方向において、前記架橋部(619)と重なる位置に配設されている。このため、ドラムユニット6のフレーム610に発生する張力を架橋部619によって受けることができ、フレーム610の変形を効果的に抑制することができる。
【0085】
加えて、前記架橋部(619)には、凹部(820)が形成されている。このように、補強用の凹部820を設けることによって、上記張力が作用する架橋部619の強度を向上し、ドラムユニット6のフレーム610の強度を向上させることができる。
【0086】
<第3の実施の形態>
ついで、第3の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図25から図27に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第1の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0087】
図25は、現像ユニット7がドラムユニット6に対して装着された状態のプロセスカートリッジ5のメモリ85周りの構造を示す図である。図26に示すように、本実施の形態において、現像ユニット7の位置決め突起86aは、その先端が段状に形成されており、プロセスカートリッジ5の装着方向における上流側の端部が下方への突出量が大きい突出部861となっている。また、この突出部861のプロセスカートリッジ5の装着方向下流側には、上述した突出部861よりも突出量が少ないギャップ保持部862が形成されている。
【0088】
更に、プロセスカートリッジ5(ドラムユニット6)の底面には、上記位置決め突起86よりもプロセスカートリッジ5の装着方向上流側にラフガイド497,497が形成されている。ラフガイド497,497は、感光ドラム61の回転軸線方向に所定間隔を存して配置された一対の板状のガイド部材によって形成されており、これら対向したガイド部材は上記装着方向に並行に延設されている。
【0089】
一方で、図26(a)及び図26(b)に示すように、現像ユニット7のメモリ85の電極85aが当接するプリンタ1の装置本体2側の電極ユニット490は、電極ホルダ493内に電極部としての電極基板492が収められている。これら電極ホルダ493と、電極基板492との間には、所定のクリアランスが設けられており、電極基板492は弾性体494によって支持されている。この弾性体494は、ウレタンフォームのような多孔質弾性体や、金属バネなどによって構成され、電極基板492に設けられた装置本体2側の電極491は、前後左右方向に上記クリアランスの範囲内で移動できるフローティング構成によって支持している。なお、装置本体側電極491には画像形成装置1内の制御部(図示せず)に繋がるケーブル496が接続されており、電極基板492が多少移動しても制御部への導通が保たれるようになっている。
【0090】
また、上記電極基板492には、上述した現像ユニット7の位置決め突起86aの突出部861が係合するガイド溝495が設けられている。即ち、本実施の形態において、上記突出部861が被係合部としてのガイド溝495に係合する係合部となっている。図27(a)に示すように、プロセスカートリッジ5がプリンタ1の装置本体2に装着される場合、ラフガイド497,497の間に電極ホルダ493を挟み込むようにプロセスカートリッジ5を位置決めして、装着方向(図中矢印方向)へと移動させる。ラフガイド497,497に案内されたプロセスカートリッジ5は、位置決め突起86aの突出部861が装置本体側電極491に対して若干の距離が保たれた状態で移動をする。そして、図27(b)に示すように、装着位置直前でプロセスカートリッジ5が下方に下がり、位置決め突起86aの突出部861が電極基板492のガイド溝495に挿入される。
【0091】
この時、プロセスカートリッジ5の姿勢がプリンタ1の装置本体2に対する適正な装着位置に対して、若干ながら前後左右に捩れていても、電極基板492が突出部861及びガイド溝495を通じてプロセスカートリッジ5に倣うように姿勢を変える。そして、姿勢を変えた状態で装置本体側電極491とメモリ電極85aが接触し、更にプロセスカートリッジ5が適正な装着位置まで押し込まれ装着が完了する。
【0092】
なお、装置本体側電極491とメモリ電極85aとの間の距離は、位置決め突起86aのギャップ保持部862が電極基板492に直接接触し、電極基板492を下方に押し込むことで適正な距離に保持されている。また、このギャップ保持部862によって装置本体側電極491とメモリ電極85aとの間の距離が適正に保持される。このため、装置本体側電極がプロセスカートリッジ5の装着時に潰れてしまうことが防止されていると共に、装置本体側電極に加わる圧力が適正に保たれている。
【0093】
また、プロセスカートリッジ5が装着位置まで押し込まれる際、プロセスカートリッジ5はその捩れが解消されるように動くが、電極基板492がプロセスカートリッジ5に連動して姿勢を変える。このため、装置本体側電極491とメモリ電極85aとが相対的に動くことは抑制され、装置本体側電極491に加わるストレスが軽減されている。
【0094】
[第3の実施の形態のまとめ]
本実施の形態に係るプロセスカートリッジ(5)は、画像形成装置(1)に着脱可能なプロセスカートリッジ(5)であって、
感光ドラム(61)を備えたドラムユニット(6)と、
前記感光ドラム(61)に対してトナーを供給してトナー像を現像する現像ローラ(71)を備え、前記ドラムユニット(6)に対して着脱可能に構成された現像ユニット(7)と、を備え、
前記現像ユニット(7)は、
前記現像ユニット(7)の情報を記憶するメモリ(85)と、
前記感光ドラム(61)の回転軸線方向における前記現像ユニット(7)の前記ドラムユニット(6)に対する位置を位置決めする位置決め突起(86a)と、を備え、
前記メモリ(85)の電極(85a)は、前記画像形成装置(1)の装置本体側に設けられた電極(491)と当接すると共に、前記装置本体側の電極(491)が設けられた電極部(492)は、前記電極(491)の位置が移動可能なフローティング構成によって保持されており、
前記現像ユニット(7)の位置決め突起(86a)は、前記電極部(492)と係合する係合部(861)を有している。
【0095】
このように、電極部492がプロセスカートリッジ5に連動して姿勢を変えるフローティング構成となっていると、メモリ電極85aを確実に装置本体側電極491に当接させることができる。このため、メモリ85(もしくはそのメモリ電極85a)を小型化することが可能となる。また、本実施の形態では、現像ユニット7とドラムユニット6の係合を担う位置決め突起86aを、画像形成装置1のフローティング構成の電極部492との位置決め部材と兼用させている。これにより、プロセスカートリッジ5のより安定した導通環境を確保し、電極の損傷を防止することができる。
【0096】
また、前記位置決め突起(86a)は、前記電極部(492)と当接して、前記メモリ(85)の電極(85a)と前記装置本体側の電極(491)との間の距離を所定の距離に保持するギャップ保持部(862)を備えている。このように、ギャップ保持部862によって電極間の間隔を確保することによって、電極を保護することができると共に、電極間の当接圧を適正に保つことができる。
【0097】
前記現像ユニット(7)は、前記電極部(492)を収容する電極ホルダ(493)と干渉し、前記位置決め突起(86a)の係合部(861)を前記電極部(492)へと案内するラフガイド(497)を備えている。これにより、簡単に素早く、位置決め突起86aの係合部861を電極部492へと案内することができる。
【0098】
なお、本実施の形態では、現像ユニット7に位置決め突起86aを、電極部492にガイド溝495を備えた例を説明した。しかしながら、これに限らず、現像ユニット7にガイド溝を、電極部492に位置決め突起を備えた構成であっても、メモリ電極85aの位置を正確に装置本体側電極491に当接させることができる。
【0099】
<第4の実施の形態>
ついで、第4の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図28から図31に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第1の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0100】
図28(a)及び図28(b)に示すように、ドラムユニット6のフレーム610aは、底部614aの内、前方側の前方側底部614Faに開口部6141が設けられている。この開口部6141には、図30(a)及び図30(b)に示すように現像ユニット7の筐体700aの底面が嵌まるようになっている。
【0101】
より詳しくは、図29(a)乃至図30(b)に示すように、ドラムユニット6のフレーム610aに開口部6141が形成されたため、現像ユニット7の筐体700aはトナー収容部74の容積が大きくなるように構成されている。即ち、筐体700aは、トナー収容部74の内、第2アジテータ75Bが設けられる前方側の収容部分を形成する底部700a1が下方に大きく突出している。
【0102】
このため、図30(b)に示すように、開口部6141に底部700a1が侵入した状態において、この底部700a1の下面(底面)の下端部700a11は、前方側底部614Faの上面614Fa1よりも下方に位置している。
【0103】
また、底部700a1の下方への突出量を稼ぐために、本実施の形態では、前方側底部614Faの上面614Fa1に形成される突起部643a,643aが、開口部6141よりも前方側に設けられている。加えて、突起部643a,643aが支持する現像ユニット7のリブ718aについても、上記下端部700a11よりも前方側に設けられている。
【0104】
更に、本実施の形態では、図30(a)及び図30(b)に示すように、ドラムユニット6のフレーム610aは、前方側底部614Faの下面614Fa2側に搬送ローラ(搬送部材)521が取り付けられている。この搬送ローラ521は、より詳しくは、開口部6141よりも後方側に位置しており、図31に示すように、プロセスカートリッジ5が装置本体2に装着された状態で、搬送ローラ対520の一方側(本実施の形態では上方側)の搬送ローラとなっている。なおこの搬送ローラ対520は、カセット31から転写ニップN1の間のシート搬送路上に配設された搬送ローラ対である。また、上記搬送ローラ521の両端には、抜け止めキャップが取り付けられており、フレーム610aから抜けないように保持されている。
【0105】
[第4の実施の形態のまとめ]
本実施の形態のプロセスカートリッジ(5)は、
現像ローラ(71)を備えた現像ユニット(7)と、
前記現像ローラ(71)によって表面にトナー像が現像される感光ドラム(61)と、前記現像ユニット(7)が着脱可能に装着されるフレーム(610a)と、を備えたドラムユニット(6)と、を備え、
前記フレーム(610a)は、前記現像ユニット(7)を支持する底部(614Fa)に、前記現像ユニット(7)が装着された状態において前記現像ユニット(7)の一部が入り込む開口(6041)が形成されており、前記現像ユニット(7)の一部(700a11)は、前記感光ドラム(61)の回転軸線方向から視て、前記底部(614Fa)の前記現像ユニット(7)と対向する側の面(614Fa1)よりも下方に位置している。
【0106】
これにより、現像ユニット7の底部700a1を拡大して、より多くのトナーを収容でき、トナーの収容容量の大きな現像ユニット7を提供することができる。
【0107】
また、前記ドラムユニット(6)は、前記フレーム(610a)の前記底部(614Fa)を挟んで前記現像ユニット(7)とは反対側において、回転可能に支持されたローラ(521)を備えている。現像ユニット7の底部700a1は搬送部材としてのローラ521よりも前方に位置しているため、ドラムユニット6の開口部6041より下方に突出しても、装置本体2の通紙に影響を与えることが無い。また、搬送部材521をドラムユニット6に設けることで、装置本体2を小型化することができる。
【0108】
<第5の実施の形態>
ついで、第5の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図32(a)から図34(b)に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第4の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0109】
図32(a)から図34(b)に示すように、本実施の形態においては、ドラムユニット6のフレーム610bは、現像ユニット7の筐体700bの底部700b1が嵌まる開口部6142が前端壁613aまで拡大されて形成されている。より詳しくは、開口部6142は、現像ユニット7の底部700b1が嵌まる嵌合部6142aと、この嵌合部6142aを前方側に開放する開放部6142bとによって構成されている。
【0110】
上記開放部6142bは、感光ドラム61の回転軸線方向において、嵌合部6142aよりも若干幅狭に形成されていると共に、嵌合部6142aから前方側へと延設されている。このため、嵌合部6142aの前方側において、前方側底部614Fb及び前端壁613aは、上記嵌合部6142aを開放する形で中央部分が切り欠かれている。なお、開放部6142bによって切り欠かれずに残った左右の前方側底部614Fb及び前端壁613aには、押圧部材640,640及び突起部643a,643aが形成されている。
【0111】
[第5の実施の形態のまとめ]
本実施の形態のプロセスカートリッジ(5)は、
現像ローラ(71)を備えた現像ユニット(7)と、
前記現像ローラ(71)によって表面にトナー像が現像される感光ドラム(61)と、前記現像ユニット(7)が着脱可能に装着されるフレーム(610b)と、を備えたドラムユニット(6)と、を備え、
前記フレーム(610b)は、前記現像ユニット(7)を支持する底部(614Fb)に、前記現像ユニット(7)が装着された状態において前記現像ユニット(7)の一部が入り込む開口(6142)が形成されており、
前記開口(6242)は、前記現像ローラ(61)とは反対側の端部が開放されて形成されており、
前記現像ユニット(7)の一部(700b11)は、前記感光ドラムの回転軸線方向から視て、前記底部(614Fb)の前記現像ユニットと対向する側の面(614Fb1)よりも下方に位置している。
【0112】
このように、感光ドラム61の軸線と直交する方向から見ると、現像ユニット7の下面(底面)700b1の下端部700b11が、ドラムユニット6のフレーム610bの底部614Fbの上面614Fb1よりも下側に突出している。また、上記開口部6242の感光ドラム61と反対側の端部が開放されているため、現像ユニット7の筐体700の前端部を前端壁613aより前方に拡大することができる。こうすることにより、より多くのトナーを収容でき、容量の大きな現像ユニット7を提供することができる。
【0113】
なお、本実施の形態では、前端壁613aの中央部が切り欠かれ、ドラムユニット6側にユーザが把持する把持部が設けられていないが、プロセスカートリッジ5を装置本体2に装着する際には、現像ユニット7の把持部701が把持される。
【0114】
<第6の実施の形態>
ついで、第6の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図35から図43に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第4の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0115】
図35及び図36に示すように、本実施の形態のプロセスカートリッジ5では、現像ユニット7のみならず、ドラムユニット6に対してもドラムユニット6の情報を記憶するメモリ630が設けられている。同様に、装置本体2側にも、このメモリ630の電極630aと当接する本体側の電極252が設けられている。なお、以下の説明において、現像ユニット7のメモリ85を現像メモリと呼び、ドラムユニット6のメモリ630をドラムユニットメモリと呼ぶ。また、現像メモリ85の電極(電気接点)85aと当接する装置本体側の電極(電気接点)491を第1本体側電極、ドラムユニットメモリ630の電極(電気接点)630aと当接する電極(電気接点)を第2本体側電極500と呼ぶものとする。
【0116】
上記ドラムユニットメモリ630には、感光ドラム61の交換に関する情報(例えば、積算回転数や積算時間)が記憶されている。このドラムユニットメモリ630は、ドラムユニット6のフレーム610の内、後端部にて立設された後端壁620に対して、接着、溶着、熱カシメ、圧入、挟み込みなどの手段により固定されている。このため、ドラムユニットメモリ630の電極630aは、後方側を向いて露出しており、プロセスカートリッジ5が装置本体2に取り付けられることによって、第2本体側電極500と当接するようになっている。なお、上記ドラムユニットメモリ630の電極630aは、後端壁620に形成された開口を介して後方側に露出するようにしても良い。
【0117】
ところで、図36から図39(b)に示すように、感光ドラム61を回転駆動させる上述した第1感光ドラムギヤ65(第1の実施形態の図14も合わせて参照)は、フレーム610の後端部分が一部、開口して露出するようになっている。そして、この開口部分6101において、装置本体2側の駆動ギヤ510と噛合するようになっている。
【0118】
図40(a)は、装置本体2の内側を右側から左側へ向けて見た斜視図である。上記駆動ギヤ510は、装置本体2のプロセスカートリッジ5の装着空間において、左奥側に位置している。また、装置本体2の奥側壁部の左側には第2本体側電極500が、下方左側には、第1本体側電極491が設けられている。
【0119】
更に、装置本体2の左側壁部には左側本体ガイド254が設けられており、この左側本体ガイド254は、第1ガイド部254aと、第2ガイド部254bと、本体側駆動カップリング255と、凸部254cと、を備えている。この第1ガイド部254aは、ドラムユニット6の左側壁611に設けられた第1位置決め突起660を案内し、第2ガイド部254bは、第1ガイドリブ662を案内する(図40(b)も併せて参照)。また、本体側駆動カップリング255は、現像カップリング710と係合して駆動させる。
【0120】
なお、図41(a)に示すように、装置本体2の右側壁部にも右側本体ガイド253が設けられている。この右側本体ガイド253は、第3ガイド部253aと第4ガイド部253bを備えている。第3ガイド部253aは、ドラムユニット6の右側壁612に設けられた第2位置決め突起661を案内し、第4ガイド部253bは、第2ガイドリブ663を案内する(図41(b)も併せて参照)。
【0121】
ついで、駆動ギヤ510及び第1感光ドラムギヤ65との噛合と電極の接触との関係を説明する。図42に示すように、第1感光ドラムギヤ65はフレーム610の開口6101を介して露出している。この開口6101は、感光ドラム61の回転軸線方向から視て、回転軸線方向と直交する方向において、現像メモリ85の電極85a及びドラムユニットメモリ630の電極630aと重なっている。なお、図中の寸法W1で示す領域範囲が、開口6101の回転軸線方向における存在範囲である。
【0122】
ここで、第1感光ドラムギヤ65は、ねじれ方向が右のハスバギヤによって構成されている。なお、本実施の形態において、ねじれ方向が右のハスバギヤとは回転軸線を天地に向けて正面から見た時に、右上がりとなる方向を言うものとする。また、同様に、第1感光ドラムギヤ65が噛合する装置本体2側の駆動ギヤ510も対応するハスバギヤによって形成されている。そして、この駆動ギヤ510から駆動を受け、感光ドラム61の回転方向である矢印Rに第1感光ドラムギヤ65が回転すると、ハスバギヤによって生じるスラスト力で、第1感光ドラムギヤ65は矢印XX方向に移動するような力を受ける。
【0123】
すると、第1感光ドラムギヤ65の端面65cは、ドラムユニット6のフレーム610の内側端面610iと当接し、これにより、第1感光ドラムギヤ65がフレーム610に対して相対的に位置決めされる。また、この場合、ドラムユニット6のフレーム610は、上記第1感光ドラムギヤ65の端面65cによって矢印XX方向に押圧される。このため、その結果、図40(b)に示すドラムユニット6のフレーム610の被当接面610gが図40(a)の凸部254cと当接する。そして、これにより、装置本体2とプロセスカートリッジ5との回転軸線方向(左右方向)の位置が位置決めされる。
【0124】
このように、プロセスカートリッジ5の回転軸線方向の位置が高精度に位置決めされると、現像メモリ85の電極85aと第1本体側電極491、ドラムユニットメモリ630の電極630aと第2本体側電極500も高精度に位置決めされる。また、このように各電極の回転軸線方向の位置決め精度が高い場合、図42に示すように、電極85a及び電極630aの回転軸線方向の幅を狭く形成することができる。例えば、本実施の形態では、回転軸線方向の幅をL1、回転軸線方向と直交する方向の幅をL2とした場合、L1<L2の関係が成り立つ長方形によって、電極85a及び電極630aが形成されている。電極85a及び電極630aは、金メッキなどの希少金属のメッキが施されているため、回転軸線方向の幅を狭くすることができる分、コストダウンをすることができる。
【0125】
[第6の実施の形態のまとめ]
本実施形態に係るプロセスカートリッジ(5)は、
感光ドラム(61)を備えたドラムユニット(6)と、
前記感光ドラム(61)に対してトナーを供給してトナー像を現像する現像ローラ(71)を備え、前記ドラムユニット(6)に対して着脱可能に構成された現像ユニット(7)と、を備え、
前記現像ユニット(7)は、
前記現像ユニット(7)の情報を記憶する第1メモリ(85)を備え、
前記ドラムユニット(6)は、
前記ドラムユニット(6)の情報を記憶する第2メモリ(630)と、
装置本体側のギヤ(510)と噛合して前記感光ドラム(61)を駆動する感光ドラムギヤ(65)と、を備え、
前記感光ドラムギヤ(65)は、ハスバギヤである。
【0126】
このように、感光ドラムギヤ65をハスバギヤによって構成しているため、この感光ドラムギヤ65が受けるスラスト力によって、感光ドラム61の回転軸線方向における装置本体2に対するプロセスカートリッジ5の位置決めを高精度に行うことができる。このため、上記第1及び第2メモリ85,630の装置本体側の電極に対する位置決めも高精度なものとなる。
【0127】
また、前記感光ドラムギヤ(65)は、前記装置本体側のギヤ(510)から前記感光ドラム(61)の回転軸線方向一方側に向けた力を受けるように構成されており、
前記第1及び第2メモリ(85,630)は、プロセスカートリッジ(5)の前記感光ドラム(61)の回転軸線方向一方側に配設されている。このように、第1及び第2メモリ85,630をプロセスカートリッジ5の位置決めされる側に寄せることによって、より高精度に第1及び第2メモリ85,630を装置本体側の電極に対して位置決めすることができる。
【0128】
<第7の実施形態>
ついで、第7の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図44(a)から図45に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第6の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0129】
上述した第1乃至6の実施の形態においては、感光ドラム61にクリーニングブレード64が当接される構成を説明してきた。本実施の形態では、クリーニング部材として、クリーニングブレードを用いない構成のプロセスカートリッジ5について説明をする。図44(a)及び図44(b)に示すように、ドラムユニット6は、帯電ローラ62の上流側でかつ転写ローラ63の下流側において紙粉取りローラ690が感光ドラム61に当接されている。また、この紙粉取りローラ690には、ローラクリーナ691が当接している。
【0130】
上記帯電ローラ62は軸受62aに回転可能に支持されると共に、この軸受62aはバネ62bにより感光ドラム61に向けて付勢されている。また、紙粉取りローラ690とローラクリーナ691は軸受693に回転可能に支持される。軸受693はバネ694によって、感光ドラム61に向けて付勢されている。
【0131】
図45は紙粉取りローラ690とローラクリーナ691と転写ローラ63の駆動列を示す分解斜視図である。駆動列は、第1感光ドラムギヤ65と噛み合う伝達ギヤ900から順に、ローラクリーナ外側ギヤ901、中間体902、ローラクリーナ内側ギヤ903、紙粉取りローラギヤ904が連結して構成される。ローラクリーナ外側ギヤ901はローラクリーナ691の金属軸の端部に相対回転不能に取り付けられている。紙粉取りローラギヤ904は紙粉取りローラ690の金属軸の端部に相対回転不能に取り付けられている。ローラクリーナ外側ギヤ901、中間体902、ローラクリーナ内側ギヤ903はオルダムカップリングを構成する。これにより、紙粉取りローラ690とローラクリーナ691がフレーム610に対して相対的に移動した場合でも、駆動連結状態が保たれる。
【0132】
また、第1感光ドラムギヤ65の回転軸線方向内側には上述したように第2感光ドラムギヤ66が設けられており、第1感光ドラムギヤ65の駆動力が伝達されるようになっている。転写ローラ63の端部には転写ギヤ67が設けられており、この転写ギヤ67は、第2感光ドラムギヤ66と噛合して回転駆動する。
【0133】
なお、第1感光ドラムギヤ65と第2感光ドラムギヤ66とは、一体的でも別体に分かれていてもどちらでも良い。別体の場合は、第1感光ドラムギヤ65と第2感光ドラムギヤ66とは凹凸が係合する構成で駆動が伝えられる。
【0134】
[第7の実施の形態のまとめ]
本実施の形態のドラムユニット6においては、感光ドラム61の回転に対するブレーキとして作用するのは、紙粉取りローラ690、ローラクリーナ691、帯電ローラ62、転写ローラ63である。感光ドラム61の回転に対するブレーキ力が大きいほど、ハスバギヤである第1感光ドラムギヤ65のスラスト力も大きくなる。それにより、プロセスカートリッジ5が感光ドラム61の回転軸方向に移動され易くなり、プロセスカートリッジ5と装置本体2の感光ドラム61の回転軸方向の位置決めがより確実に行われる。
【0135】
本実施の形態においては、紙粉取りローラ690、帯電ローラ62、転写ローラ63が感光ドラムに接触する接触部材である。また、これに加えて、クリーニングブレードを接触部材として更に設けても良い。接触部材は感光ドラム61の回転に対するブレーキとして作用するものであれば、上記で示した形態以外でも良い。
【0136】
<第8の実施の形態>
ついで、第8の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図46(a)及び図46(b)に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第6の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0137】
図46(a)及び図46(b)に示すように、本実施の形態において、ドラムユニットメモリ6301は、ドラムユニット6のフレーム610の後方側にて感光ドラム61を覆うカバー部分の上面610Uに設けられている。より具体的には、ドラムユニットメモリ6301は、前後方向において後方側から、ドラムユニットメモリ6301、第1位置決め突起660、被当接面610g、現像メモリ85の順で並ぶように配設されている。また、ドラムユニットメモリ6301に対応して、装置本体2側の第2本体側電極500aも下方に向けて突出するように設けられている。このため、ドラムユニットメモリ6301の電極6301aが第2本体側電極500aから押圧される方向は、プロセスカートリッジ5の装着方向S1と実質的に直交する方向となっている。
【0138】
[第8の実施の形態のまとめ]
このように、本実施の形態では、ドラムユニットメモリ6301の電極6301aが第2本体側電極500aによって押圧される方向を、装着方向S1と交差する方向としている。このため、第2本体側電極500aからプロセスカートリッジ5が装置本体2から抜ける方向に受ける力が減少する。従って、プロセスカートリッジ5の装置本体2内での位置決め精度を悪化させる要因を減らし、装置本体2に対するプロセスカートリッジ5の位置決め精度を向上させる事ができる。
【0139】
<第9の実施の形態>
ついで、第9の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図47(a)及び図47(b)に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第8の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0140】
図47(a)及び図47(b)に示すように、本実施の形態では、ドラムユニット6の情報を記憶するドラムユニットメモリ6302が、ドラムユニット6のフレーム610の左後下側に備えられている。即ち、ドラムユニットメモリ6302は、フレーム610の前方側底部614Fの下面に取り付けられており、下方に向けてその電極6302aが露出している。即ち、ドラムユニットメモリ6302は、第2ガイド部254bに支持される第1ガイドリブ662の下面(突き当て面)側に配置されている。また、これに対応して、装置本体2側の第2本体側電極500bも装置本体2のから上方に向けて突出するようになっている。
【0141】
[第9の実施の形態のまとめ]
このように、本実施の形態では、ドラムユニットメモリ6302の電極6302aが第2本体側電極500bによって押圧される方向を、装着方向S1と交差する方向としている。このため、この押圧力により、プロセスカートリッジ5が装置本体2から抜ける方向に受ける力が減少する。従って、プロセスカートリッジ5の装置本体2内での位置決め精度を悪化させる要因を減らし、装置本体2に対するプロセスカートリッジ5の位置決め精度を向上させる事ができる。
【0142】
また、ドラムユニットメモリ6302を、第1ガイドリブ662の突き当て面側に配置することによって、ドラムユニットメモリ6302が第2本体側電極500bに近づきすぎることを防止することができる。これにより、ドラムユニットメモリ6302の上下方向の位置が安定し、電極の当接圧のばらつきを低減することができる。
【0143】
<第10の実施の形態>
ついで、第10の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図48(a)から図53(b)に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第8の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0144】
図48(a)及び図48(b)に示すように、本実施の形態では、ドラムユニット6の情報を記憶するドラムユニットメモリ6303が、ドラムユニット6のフレーム610の前端壁613に備えられている。このため、ドラムユニットメモリ6303の電極6303aは、前方に向かって突出して露出している。
【0145】
また、これに対応して、図49(a)に示すように、装置本体2側の第2本体側電極500cは、開閉部材としての本体ドア21aの内壁に取り付けられている。この本体ドア21aは、回転中心として回動軸21cを中心として回動可能に構成されており、図49(a)のように開状態の場合、第2本体側電極500cとドラムユニットメモリ6303の電極6303aとは離間している。また、図49(b)のように閉状態となると、第2本体側電極500cがドラムユニットメモリ6303の電極6303aと当接する。
【0146】
上記閉状態では、2本体側電極500cは電極の当接圧によってプロセスカートリッジ5を後側に押し込む方向に付勢する。このため、第1位置決め突起660が第1ガイド部254aの後側面に当接する方向へと押し付けられ、装置本体2に対するプロセスカートリッジ5の相対位置を安定させることができる。
【0147】
また、図50(a)及び図50(b)に示すように、現像メモリ851は、以下のように配置されている。即ち、本実施の形態において、シート通過孔618は、その入口部分がシートを上記シート通過孔618に案内するように広がって形成されている。より詳しくは、この入口部分は、前後方向に対して幅の狭い縁部618a(2点鎖線で示す)と、前後方向に対して幅の広い縁部618b(2点鎖線で示す)とを有している。そして、前後方向において、位置決め孔68b1の一部と電極露出孔68aが縁部618aよりも前方側となるように現像メモリ851が配設されている。
【0148】
このようにすることにより、感光ドラム61の回転軸線方向から視て、回転軸線方向と直交する方向において、位置決め孔68b1及び電極露出孔68a1を、シート通過孔618から前方側にずらすことができる。これにより、位置決め孔68b1及び電極露出孔68a1と、シート通過孔618との距離を離すことができ、ドラムユニット6のフレーム610の強度を向上させることができる。
【0149】
また、例えば、図51(a)及び図51(b)に示すように、位置決め孔68b2及び電極露出孔68a2を別体の孔部とし、これら位置決め孔68b2及び電極露出孔68a2を感光ドラム61の回転軸線方向に並設するようにしても良い。この場合も、上記位置決め孔68b2及び電極露出孔68a2は、縁部618aよりも、前方側にずらして配置することによって、位置決め孔68b2及び電極露出孔68a2と、シート通過孔618との距離を離すことができる。
【0150】
また、位置決め孔68b2及び電極露出孔68a2を独立した孔部とすることによって、位置決め孔68b2と電極露出孔68a2との間に孔の前縁と後縁を繋ぐ仕切り部(架橋部)6191が形成される。このため、それぞれの開口部の面積を減らすことができ、ドラムユニット6のフレーム610の強度を向上させることができる。
【0151】
更に、図52(a)及び図52(b)に示すように、位置決め孔68b3と電極露出孔68a3とを別体に形成し、前後方向において、位置決め孔68b3を縁部618aの前方側、電極露出孔68a3を縁部618aの後方側に配設するようにしても良い。この場合、位置決め孔68b3と電極露出孔68a3とは、感光ドラム61の回転軸線方向と直交する方向から視て、回転軸線方向に重ならないように配設されている。即ち、仕切部6192によって位置決め孔68b3と電極露出孔68a3とが別体に分けられており、これにより、それぞれの開口部の面積を減らすことができ、ドラムユニット6のフレーム610の強度を向上させることができる。
【0152】
また、図53(a)及び図53(b)のように、位置決め孔68b3と電極露出孔68a3とを別体に形成する。そして、これら位置決め孔68b3と電極露出孔68a3とシート通過孔618とを、感光ドラムの回転軸線方向と直交する方向から視て、回転軸線方向に重なるように配設しても良い。この場合においても、仕切部6193によって位置決め孔68b3と電極露出孔68a3とが別体に分かれており、これにより、それぞれの開口部の面積を減らすことができ、ドラムユニット6のフレーム610の強度を向上させることができる。
【0153】
[第10の実施の形態のまとめ]
このように、ドラムユニットメモリ6303をフレーム610の前端壁613に設けることによって、第2本体側電極500cは電極の当接圧によってプロセスカートリッジ5を後側に押し込む方向に付勢することができる。このため、装置本体2に対するプロセスカートリッジ5の相対位置を安定させることができる。その結果として、ドラムユニットメモリ6303及び現像メモリ851の電極と装置本体側の電極との位置合わせの精度が向上する。
【0154】
<第11の実施の形態>
ついで、第11の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図54及び図55に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第1の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0155】
図54に示すように、本実施の形態では、現像ユニット7の左側の被押圧リブ716Lをサイドホルダ719aの前端部に形成している。また、これに合わせて、図55に示すように、左側の押圧部640L1も左方側に位置をずらして配設されている。
【0156】
[第11の実施の形態のまとめ]
このようにすることによって、現像ユニット7の筐体700を前方側に拡大し、トナー収容部74の容積を増やし、トナー収容量を増やすことができる。
【0157】
<第12の実施の形態>
ついで、第12の実施の形態に係るプロセスカートリッジ5の構成について、図54及び図55に基づいて説明をする。なお、以下の説明については、第1の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、同様の名称/符号を付すことによって、その説明を省略する。
【0158】
図56に示すように、本実施の形態において、ドラムユニット6は、感光ドラム61の周りにコロナ帯電器910と、前露光部920と、回収ローラ930と、を備えている。コロナ帯電器910は、非接触で感光ドラム61の表面を帯電する帯電ユニットである。また、前露光部920は光源としての発光ダイオードと、導光部材としてのライトガイドとを備え、発光ダイオードから出射された光をライトガイドで導き、感光ドラム61の表面に光を照射する。発光ダイオードに供給される電流は、装置本体2から供給される。前露光部920の光の照射により感光ドラム61の表面が除電される。また、回収ローラ930には装置本体2から所定の電圧が印加され、感光ドラム61の表面に付着した紙粉やゴミなどの異物やトナーを回収する。
【0159】
感光ドラム61の周りには、画像形成中の回転方向(矢印61a)に関して、転写ローラ63、前露光部920、回収ローラ930、コロナ帯電器910、現像ローラ71が、この順序で上流から下流に向って並んで配置されている。
【0160】
[第12の実施の形態のまとめ]
このように、ドラムユニット6は、コロナ帯電器910や前露光部920などを備えても構成されても良い。なお、上述した実施の形態に記載された発明は、そのように組み合わされても良い。また上述した実施の形態では現像ローラ71は感光ドラム61に接触していたが、現像ローラ71が感光ドラム61に微小隙間をあけて対向するように押圧され、この微小隙間を介してトナーが感光ドラム61に現像される構成としても良い。
【0161】
更に、上述した実施の形態では、電子写真方式のプリンタ1を例に取って説明をしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【0162】
5:カートリッジ(プロセスカートリッジ)/6:ドラムユニット/7:現像ユニット/61:感光ドラム/68a:露出孔(電極露出孔)/71:現像ローラ/85:メモリ/800:凹部(捕集凹部)/810:クリーニング部材(シート部材)/610:フレーム
図1
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