JP2014115551A - 画像形成装置、及び、複数のプロセスカートリッジ - Google Patents

画像形成装置、及び、複数のプロセスカートリッジ

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Naohiro Kumagai
直洋 熊谷
Nobuyuki Taguchi
信幸 田口
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康仁 久保嶋
Yuta Azeyanagi
雄太 畔柳
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秀康 関
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Abstract

【課題】潤滑剤供給手段を設置した第1プロセスカートリッジと、潤滑剤供給手段を設置しない第2プロセスカートリッジと、を設けた場合であっても、プロセスカートリッジの誤セットによって像担持体に供給する潤滑剤量の過不足が生じる不具合が軽減される、画像形成装置、及び、複数のプロセスカートリッジ、を提供する。
【解決手段】第1プロセスカートリッジ10BKが設置される第1設置部100BKに第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cが誤って設置されてしまってもその第2駆動伝達部材11e1に第1駆動部110Aが係合せず、第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cが設置される第2設置部100Y、100M、100Cに第1プロセスカートリッジ10BKが誤って設置されてしまってもその第1駆動伝達部材11d1に第2駆動部110Bが係合しないように構成している。
【選択図】図4

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置される複数のプロセスカートリッジと、に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、中間転写ベルト等の中間転写体に対向するように複数のプロセスカートリッジ(作像部)が並設されたタンデム型のカラー画像形成装置が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。
詳しくは、特許文献1等において、タンデム型のカラー画像形成装置には、中間転写ベルト(中間転写装置)に対向するように、4つの異なる色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)にそれぞれ対応したプロセスカートリッジ(作像部)が並設されている。そして、4つのプロセスカートリッジの感光体ドラム(像担持体)上でそれぞれ形成されたトナー像が中間転写ベルト上に重ねて1次転写されてカラー画像が形成されて、その後にそのカラー画像が2次転写部材(2次転写ベルト)の位置で記録媒体上に2次転写されることになる。
また、このような画像形成装置において、感光体ドラム(像担持体)上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設置することで、感光体ドラム上に潤滑剤の分子膜を生成して感光体ドラムの摩擦係数を低下させて、クリーニングブレードの磨耗・欠損や感光体ドラムの劣化を低減して作像部を長寿命化する技術が広く用いられている。
一方、特許文献1等には、画像形成装置全体を小型化・低コスト化することなどを目的として、複数のプロセスカートリッジ(作像部)のうち、使用頻度(稼働率)の高いプロセスカートリッジ(例えば、ブラック用のプロセスカートリッジ(第1作像部)である。)のみに潤滑剤供給手段を設置して、それ以外のプロセスカートリッジ(第2作像部)には潤滑剤供給手段を設置しない技術が開示されている。
特許文献1等の画像形成装置のように、複数のプロセスカートリッジ(作像部)のうち、第1プロセスカートリッジのみに潤滑剤供給手段を設置して、それ以外の第2プロセスカートリッジには潤滑剤供給手段を設置しないように構成した場合に、第1プロセスカートリッジが設置される設置部に第2プロセスカートリッジが誤って設置されてしまって潤滑剤の供給不足が生じたり、第2プロセスカートリッジが設置される設置部に第1プロセスカートリッジが誤って設置されてしまって潤滑剤の過供給が生じたりしてしまうことがあった。
詳しくは、第1プロセスカートリッジが設置される第1設置部に第2プロセスカートリッジが誤セットされて、そのまま画像形成プロセスが実行されてしまうと、その第1設置部で潤滑剤が供給されるべき像担持体に潤滑剤が供給されないことになるとともに、その像担持体から中間転写体を介して潤滑剤供給手段が設置されていない第2プロセスカートリッジの像担持体上に移動する潤滑剤もなくなるため、複数のプロセスカートリッジにおけるすべての像担持体やクリーニングブレードが早期に磨耗してしまい、それにより異常画像が発生してしまうことがあった。
これに対して、第2プロセスカートリッジが設置される第2設置部に第1プロセスカートリッジが誤セットされて、そのまま画像形成プロセスが実行されてしまうと、その第2設置部で中間転写体を介して潤滑剤が供給されるべき像担持体に潤滑剤が直接的に供給されることになるとともに、その像担持体から中間転写体を介して潤滑剤供給手段が設置されている第1プロセスカートリッジの像担持体上に移動する潤滑剤も生じることになるため、複数のプロセスカートリッジにおけるすべての像担持体に過剰に潤滑剤が供給されることになり、像担持体に対向する帯電ローラが潤滑剤で汚染されて、それにより異常画像が発生してしまうことがあった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、中間転写体に対向するように並設した複数のプロセスカートリッジのうち、潤滑剤供給手段を設置した第1プロセスカートリッジと、潤滑剤供給手段を設置しない第2プロセスカートリッジと、を設けた場合であっても、第1プロセスカートリッジが設置される第1設置部に第2プロセスカートリッジが誤って設置されてしまって潤滑剤の供給不足が生じる不具合や、第2プロセスカートリッジが設置される第2設置部に第1プロセスカートリッジが誤って設置されてしまって潤滑剤の過供給が生じる不具合が軽減される、画像形成装置、及び、複数のプロセスカートリッジ、を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、所定方向に回転する像担持体をそれぞれ具備するとともに、画像形成装置本体における複数の設置部のうち対応する設置部にそれぞれ着脱可能に設置された複数のプロセスカートリッジと、前記複数のプロセスカートリッジの前記像担持体が対向するように並設されるとともに、所定方向に走行して、前記複数のプロセスカートリッジにおける前記像担持体上にそれぞれ形成されたトナー像が重ねて転写される中間転写体と、を備え、前記複数のプロセスカートリッジは、像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が設置された第1プロセスカートリッジと、前記潤滑剤供給手段が設置されていない第2プロセスカートリッジと、をそれぞれ少なくとも1つ具備し、前記第1プロセスカートリッジに対応する第1設置部において前記第1プロセスカートリッジの像担持体における第1駆動伝達部材に係合して当該像担持体を駆動する第1駆動部と、前記第2プロセスカートリッジに対応する第2設置部において前記第2プロセスカートリッジの像担持体における第2駆動伝達部材に係合して当該像担持体を駆動する第2駆動部と、をさらに備え、前記第1設置部に前記第2プロセスカートリッジを設置した場合に前記第1駆動部が前記第2駆動伝達部材に係合せず、前記第2設置部に前記第1プロセスカートリッジを設置した場合に前記第2駆動部が前記第1駆動伝達部材に係合しないように構成したものである。
本発明は、中間転写体に対向するように並設した複数のプロセスカートリッジのうち、潤滑剤供給手段を設置した第1プロセスカートリッジと、潤滑剤供給手段を設置しない第2プロセスカートリッジと、を設けた場合に、第1プロセスカートリッジが設置される第1設置部に第2プロセスカートリッジが誤って設置されてしまっても第2プロセスカートリッジの第2駆動伝達部材に第1駆動部が係合せず、第2プロセスカートリッジが設置される第2設置部に第1プロセスカートリッジが誤って設置されてしまっても第1プロセスカートリッジの第1駆動伝達部材に第2駆動部が係合しないように構成しているため、像担持体に供給される潤滑剤量の過不足が生じる不具合が軽減される、画像形成装置、及び、複数のプロセスカートリッジ、を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 第1プロセスカートリッジを示す構成図である。 第2プロセスカートリッジを示す構成図である。 (A)第1プロセスカートリッジが第1設置部に装着される状態を示す概略図と、(B)第2プロセスカートリッジが第2設置部に装着される状態を示す概略図と、である。 変形例として、(A)第1プロセスカートリッジが第1設置部に装着される状態を示す概略図と、(B)第2プロセスカートリッジが第2設置部に装着される状態を示す概略図と、である。
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図1は、実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。図2は、第1プロセスカートリッジとしてのブラック用(黒色用)のプロセスカートリッジ10BKを示す断面図である。図3は、第2プロセスカートリッジとしてのイエロー用のプロセスカートリッジ10Y(又は、マゼンタ用のプロセスカートリッジ10M、又は、シアン用のプロセスカートリッジ10C)を示す断面図である。
なお、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(作像部)は、それぞれ、作像プロセスに用いられるトナー(現像剤)の色が異なる点や、潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置されていたりされていなかったりする点や、感光体ドラム11に貫通軸11dが設置されていたりされていなかったりする点や、感光体ドラム11に対して帯電ローラ12aが接触したりしなかったりする点などが異なるが、共通する部分(構成部材)も多いため、その部分についての重複する説明は適宜に省略する。また、図3において、イエロー用のプロセスカートリッジ10Yと、マゼンタ用のプロセスカートリッジ10Mと、シアン用のプロセスカートリッジ10Cと、は作像プロセスに用いられるトナーTの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、それぞれのプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cを共通化した図面として図示する。
まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、3は原稿を原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、6は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部(露光部)、7は転写紙等の記録媒体Pが収納される給紙部、10Y、10M、10C、10BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写体としての中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する2次転写部材としての2次転写ローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着部、28は各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの現像部に各色のトナーを補給するためのトナー容器、100Y、100M、100C、100BKは各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKがそれぞれ着脱可能に設置される設置部、を示す。
図1に示すように、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(又は、感光体ドラム11)は、中間転写体としての中間転写ベルト17に対向(当接)するように並設されている。また、中間転写ベルト17は、不図示の駆動部によって、所定方向(図1の矢印方向であって、反時計方向である。)に走行するように構成されている。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部(不図示である。)で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部6に送信される。そして、書込み部6からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム11上に向けて照射される。
一方、4つの像担持体としての感光体ドラム11は、それぞれ、図の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11の表面は、帯電ローラ12a(帯電部12)との対向位置で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部6において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。図示は省略するが、レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ10Yの感光体ドラム11表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー(不図示である。)により、感光体ドラム11の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電ローラ12aにて帯電された後の感光体ドラム11上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分のレーザ光は、紙面左から2番目のプロセスカートリッジ10Mの感光体ドラム11表面に照射されて、マゼンタ成分の静電潜像が形成される。シアンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から3番目のプロセスカートリッジ10Cの感光体ドラム11表面に照射されて、シアン成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目(中間転写ベルト17の走行方向に対して最も下流側である。)のプロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)の感光体ドラム11表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写ローラ14が設置されている。そして、1次転写ローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(第1転写工程である。)。
そして、第1転写工程後の感光体ドラム11表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11表面は、除電部(不図示である。)の位置を通過して、感光体ドラム11における一連の作像プロセスが終了する。
他方、感光体ドラム11上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト17表面は、図中の矢印方向に走行して、2次転写ローラ18(2次転写部材)の位置に達する。そして、2次転写ローラ18の位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上のフルカラーの画像が2次転写される(第2転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17上の一連の転写プロセスが完了する。
ここで、2次転写ローラ18位置の記録媒体Pは、給紙部7から搬送ガイド、レジストローラ19等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された転写紙Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ19(タイミングローラ)に導かれる。レジストローラ19に達した記録媒体Pは、中間転写ベルト17上のトナー像とタイミングを合わせて、2次転写ローラ18の位置に向けて搬送される。
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20に導かれる。定着部20では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラ29によって装置本体1外に出力画像として排出された後に、排紙部5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2にて、ブラック用のプロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)について詳述する。
図2に示すように、ブラック用のプロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)は、像担持体としての感光体ドラム11と、帯電ローラ12a(帯電部12)と、現像部13(現像装置)と、クリーニング部15(クリーニング装置)と、潤滑剤供給手段としての潤滑剤供給部16(潤滑剤供給装置)と、が一体的にユニットとして構成されている。
ブラック用のプロセスカートリッジ10BKは、他の3つのカラー色のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)とは異なり、感光体ドラム11の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置されていて、第1プロセスカートリッジとして機能する。また、ブラック用のプロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)は、図1に示すように、2次転写ローラ18(2次転写部材)の位置を基準として中間転写ベルト17の走行方向最下流側に位置するように配設されている。
ここで、像担持体としての感光体ドラム11は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等が形成されたドラム主部11a(像担持体主部)が設けられている(図4を参照できる)。
図示は省略するが、感光体ドラム11のドラム主部11aは、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層(表面層)が順次積層されている。感光体ドラム11(ドラム主部11a)の導電性支持体(基層)としては、体積抵抗が1010Ωcm以下の導電性材料を用いることができる。
なお、本実施の形態におけるブラック用の感光体ドラム11は、ドラム主部11aの軸方向両端部にそれぞれ2つのフランジ11b、11cが圧入(又は、接着)されていて、ドラム主部11aの内部には貫通軸11dが設置されているが、これらについては後で図4(A)を用いて詳しく説明する。
帯電部12は、帯電ローラ12a、クリーニングローラ12b等で構成されている。帯電ローラ12aは、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給部16に対して感光体ドラム11の回転方向下流側に配設されている。また、帯電ローラ12aは、感光体ドラム11に対して微小なギャップδをあけて対向するように配設されている。また、クリーニングローラ12bは、帯電ローラ12a上の汚れを除去するためのもので、帯電ローラ12aに接触するように配設されている。
そして、このように構成された帯電部12において、帯電ローラ12aには不図示の電源部から所定の電圧(AC電圧とDC電圧とが重畳されたものである。)が印加されて、これにより対向する感光体ドラム11の表面を一様に帯電する。
なお、本実施の形態では、クリーニングローラ12bを設置したが、帯電ローラ12aの汚れが軽微であるような場合などには、その設置を省くこともできる。
現像部13(現像装置)は、主として、感光体ドラム11に対向する現像ローラ13aと、現像ローラ13aに対向する第1搬送スクリュ13b1と、仕切部材を介して第1搬送スクリュ13b1に対向する第2搬送スクリュ13b2と、現像ローラ13aに対向するドクターブレード13cと、で構成される。現像ローラ13aは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ13a(スリーブ)上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ13a上に現像剤が担持されることになる。
現像部13内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
クリーニング部15は、潤滑剤供給部16に対して感光体ドラム11の回転方向上流側に配設されている。クリーニング部15には、感光体ドラム11に当接するクリーニングブレード15a、クリーニング部15内に回収されたトナーを廃トナーとして廃トナー回収容器(不図示である。)に向けて搬送する搬送コイル15b、等が設置されている。クリーニングブレード15aは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム11表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム11上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてクリーニング部15内に回収されることになる。ここで、感光体ドラム11上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体P(用紙)から生じる紙粉、帯電ローラ12aによる放電時に感光体ドラム11上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)は、感光体ドラム11に摺接するブラシ毛が周設されて感光体ドラム11上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材としての潤滑剤供給ローラ16a、潤滑剤供給ローラ16a(ブラシ毛)に摺接する固形潤滑剤16b、固形潤滑剤16bを潤滑剤供給ローラ16aに向けて付勢する付勢部材としての圧縮スプリング16c、感光体ドラム11に当接して感光体ドラム11上に供給された潤滑剤を薄層化(均一化)するブレード部材としての薄層化ブレード16d(均しブレード)、等で構成される。
潤滑剤供給部16は、クリーニング部15(クリーニングブレード15a)に対して感光体ドラム11の回転方向下流側(走行方向下流側)であって、帯電部12に対して感光体ドラム11の回転方向上流側に配設されている。また、薄層化ブレード16dは、潤滑剤供給ローラ16aに対して感光体ドラム11の回転方向下流側に配設されている。
潤滑剤供給ローラ16aは、芯金上に直毛状又はループ状のブラシ毛を巻装したものであって、そのブラシ毛が感光体ドラム11表面に接触した状態で、図2の時計方向に回転駆動される。これにより、固形潤滑剤16bから潤滑剤供給ローラ16aを介して感光体ドラム11上に潤滑剤が供給(塗布)される。
潤滑剤供給ローラ16aは、長さ(毛足)が0.2〜20mm(好ましくは、0.5〜10mm)の範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたものを芯金上にスパイラル状に巻き付けたものである。
潤滑剤供給ローラ16aのブラシ毛としては、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アクリル、ビニロン、塩化ビニル等の樹脂繊維を用いることができ、必要に応じてカーボン等の導電付与剤が混入された導電繊維を用いることができる。また、ブラシ毛は、ブラシ密度が2〜10万F/inch2のものを用いることが好ましい。
なお、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ16aとしてブラシ毛が周設されたブラシ状ローラを用いたが、潤滑剤供給ローラとしてスポンジ状部材が周設されたスポンジ状ローラ(芯金上に、発泡ポリウレタン等からなる発泡弾性層が形成されたローラ部材である。)を用いることもできる。
ここで、固形潤滑剤16bは、脂肪酸金属亜鉛に無機潤滑剤を含有させて形成したものである。また、脂肪酸金属亜鉛としては、少なくともステアリン酸亜鉛を含んだものが好ましい。また、無機潤滑剤としては、タルク、マイカ、窒化ホウ素のうち少なくとも1つであることが好ましい。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム11表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム11表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム11表面を覆うことができる。そして、感光体ドラム11表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好に保護できることになる。
また、タルク、マイカ、窒化ホウ素のような板状構造を有する無機潤滑剤を使用することで、クリーニング部15(クリーニングブレード15a)でのトナーや潤滑剤のすり抜けが生じにくくなり、帯電ローラ12aを汚れにくくすることができる。
ブレード部材としての薄層化ブレード16dは、ウレタンゴム等のゴム材料からなる板状部材であって、感光体ドラム11表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。薄層化ブレード16dは、クリーニングブレード15aに対して、感光体ドラム11の回転方向下流側(走行方向下流側)に配設されている。そして、潤滑剤供給ローラ16aによって感光体ドラム11上に供給された潤滑剤は、薄層化ブレード16dによって、感光体ドラム11上に均一かつ適量に薄層化される。
固形潤滑剤16bを潤滑剤供給ローラ16aを介して感光体ドラム11表面に塗布すると、感光体ドラム11表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、薄層化ブレード16dが潤滑剤を薄層化・均一化する部材として機能することになる。薄層化ブレード16dにより、感光体ドラム11上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。
図2にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ13aは、図2中の矢印方向(反時計方向)に回転している。現像部13内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第1搬送スクリュ13b1及び第2搬送スクリュ13b2の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器28から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図2の紙面垂直方向である。)。
そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ13a上に担持される。現像ローラ13a上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード13cの位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤は、ドクターブレード13cの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム11との対向位置(現像領域である。)に達する。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム11表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Lが照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ13aに印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界によって、トナーが潜像に付着する(トナー像が形成される)。
その後、現像工程にて感光体ドラム11に付着したトナーは、そのほとんどが中間転写ベルト17上に転写される。そして、感光体ドラム11上に残存した未転写のトナーが、クリーニングブレード15aによってクリーニング部15内に回収される。
ここで、図示は省略するが、装置本体1に設けられたトナー補給部は、交換可能に構成されたボトル状のトナー容器28と、トナー容器28を保持・回転駆動するとともに現像部13に新品トナーを補給するトナーホッパ部と、で構成されている。また、トナー容器28内には、新品のトナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。)が収容されている。また、トナー容器28(トナーボトル)の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。
なお、トナー容器28内の新品トナーは、現像部13内のトナー(既設のトナーである。)の消費にともない、トナー補給口から現像部13内に適宜に補給されるものである。図示は省略するが、現像部13内のトナーの消費は、感光体ドラム11に対向する反射型フォトセンサと、現像部13の第2搬送スクリュ13b2の下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。
次に、図3にて、イエロー用、マゼンタ用、シアン用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)について詳述する。
図3に示すように、イエロー用、マゼンタ用、シアン用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム11と、帯電ローラ12a(帯電部12)と、現像部13(現像装置)と、クリーニング部15(クリーニング装置)と、が一体的にユニットとして構成されている。
イエロー用、マゼンタ用、シアン用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cは、第1プロセスカートリッジとして機能するブラック用のプロセスカートリッジ10BKとは異なり、潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置されておらず第2プロセスカートリッジとして機能する。また、イエロー用、マゼンタ用、シアン用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cは、図1に示すように、2次転写ローラ18(2次転写部材)の位置を基準として、ブラック用プロセスカートリッジ10BKに対して中間転写ベルト17の走行方向上流側に位置するように並設されている(上流側からイエロー用プロセスカートリッジ10Y、マゼンタ用プロセスカートリッジ10M、シアン用プロセスカートリッジ10Cの順である。)。
なお、イエロー用プロセスカートリッジ10Yと、マゼンタ用プロセスカートリッジ10Mと、シアン用プロセスカートリッジ10Cと、の並び順は、本実施の形態のものに限定されることはない。
そして、イエロー用、マゼンタ用、シアン用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cにおけるその他の構成部材(感光体ドラム11、帯電部12、現像部13、クリーニング部15等の部材の全部又は一部である。)であって、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKと共通するものは、先に図2を用いて説明したものと同様に構成され動作することになる。ただし、イエロー用、マゼンタ用、シアン用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cは、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKとは異なり、帯電ローラ12aが感光体ドラム11に所定の圧力で接触するように設置されていて、その帯電ローラ12aには不図示の電源部からDC電圧のみが印加されている(AC電圧は印加されない)。
このように、ブラック用のプロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)では、感光体ドラム11に対して帯電ローラ12aを非接触で対向させているため、感光体ドラム11に塗布された潤滑剤が帯電ローラ12aに付着しにくくなる。また、このように感光体ドラム11に対して帯電ローラ12aを非接触で対向させていても、帯電ローラ12aにDC電圧に加えてAC電圧を印加することで、感光体ドラム11を良好に帯電することができる。
これに対して、カラー用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)では、感光体ドラム11に積極的に多量の潤滑剤が供給されずに帯電ローラ12aが潤滑剤で汚染されにくいため、感光体ドラム11に対して帯電ローラ12aを接触させている。また、このように感光体ドラム11に対して帯電ローラ12aを接触させた状態で、帯電ローラ12aにAC電圧を印加すると、ブラック用プロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム11から中間転写ベルト17を介してカラー用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの感光体ドラム11上に供給された少量の潤滑剤が劣化しやすくなるため、帯電ローラ12aにDC電圧のみを印加している。
なお、イエロー用、マゼンタ用、シアン用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cは、感光体ドラム11の一部の構成(貫通軸11dが設置されていない点や、駆動側フランジ11eの形状が異なる点、などである。)も、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKのものと異なっているが、これについては後で図4を用いて詳しく説明する。
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置には、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKが設置されている。そして、4つのプロセスカートリッジのうち、感光体ドラム11(像担持体)の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置された第1プロセスカートリッジと、潤滑剤供給手段が設置されていない第2プロセスカートリッジと、をそれぞれ少なくとも1つ設けている。具体的には、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKを第1プロセスカートリッジとして、他の3つのカラー用のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cを第2プロセスカートリッジとしている。このように、潤滑剤供給手段が設置されない第2プロセスカートリッジを設けることで、複数のプロセスカートリッジのすべてを潤滑剤供給手段が設置された第1プロセスカートリッジとする場合に比べて、画像形成装置1全体を小型化・低コスト化することができる。
なお、本実施の形態において、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKのうち、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKのみを第1プロセスカートリッジとしたのは、カラー画像形成装置であっても4色を用いたフルカラーの画像形成よりもブラックのみを用いたモノクロの画像形成をおこなうことが圧倒的に多くなり、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKの使用頻度(稼働率)が高くなるためである。すなわち、使用頻度(稼働率)の高いブラック用のプロセスカートリッジ10BKのみに潤滑剤供給部16を設置することで、画像形成装置1全体の耐久性(長寿命化)をある程度維持しつつ、装置1の小型化・低コスト化を達成することができる。
なお、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKが、2次転写ローラ18(2次転写部材)の位置を基準として中間転写ベルト17の走行方向最下流側に位置するように配設されている。このような場合には、使用頻度が高いブラック用のプロセスカートリッジ10BKが2次転写ローラ18に近い位置に配設されることになるため、モノクロ画像形成時におけるプリントスピード(プリント生産性)を高めることができる。
また、本実施の形態では、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M,10C(第2プロセスカートリッジ)には、潤滑剤供給部16が設置されていないが、それらの感光体ドラム11に、ブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)の感光体ドラム11から中間転写ベルト17を介して潤滑剤が少量ではあるが供給されることになる(使用頻度がそれほど高くないカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M,10Cには充分な量である。)。
これにより、潤滑剤供給手段が設置されていないカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cにおける感光体ドラム11やクリーニングブレード14aの磨耗を軽減することができるとともに、それによる異常画像の発生も軽減することができる。
なお、本実施の形態では、ブラック用のプロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)を、2次転写ローラ18(2次転写部材)の位置を基準として中間転写ベルト17の走行方向最下流側に位置するように配設した。
これに対して、ブラック用のプロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)を、2次転写ローラ18(2次転写部材)の位置を基準として中間転写ベルト17の走行方向最上流側に位置するように配設することもできる。このような場合には、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cがブラック用のプロセスカートリッジ10BKの下流側に設置されることになるため、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム11から中間転写ベルト17を介してのカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの感光体ドラム11への潤滑剤供給ルートが短縮化されて、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの感光体ドラム11への潤滑剤供給性が高められることになる。
以下、本実施の形態において、特徴的な複数のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(画像形成装置1)について詳述する。
先に図1〜図3を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置1の設置部100Y、100M、100C、100BKには、潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置された第1プロセスカートリッジとしてのブラック用プロセスカートリッジ10BKと、潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置されていない第2プロセスカートリッジとしてのカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cと、が着脱可能(交換可能)に設置されている。図1の装置本体1において、不図示の本体カバーが開放された状態で、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKがそれぞれ図1〜図3の紙面垂直方向(又は、図4の左右方向である。)に着脱されることになる。
詳しくは、図1に示すように、ブラック用の設置部100BK(第1設置部)にはブラック用のプロセスカートリッジ10BKが着脱可能に設置され、イエロー用の設置部100Y(第2設置部)にはイエロー用のプロセスカートリッジ10Yが着脱可能に設置され、マゼンタ用の設置部100M(第2設置部)にはマゼンタ用のプロセスカートリッジ10Mが着脱可能に設置され、シアン用の設置部100C(第2設置部)にはシアン用のプロセスカートリッジ10Cが着脱可能に設置されている。
ここで、図4(A)を参照して、ブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)に対応する第1設置部100BKには、ブラック用プロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム11における第1従動カップリング11d1(第1駆動伝達部材)に係合して感光体ドラム11を駆動する第1駆動部110Aが設けられている。
これに対して、図4(B)を参照して、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)に対応する第2設置部100Y、100M、100Cには、それぞれ、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの感光体ドラム11における第2従動カップリング11e1(第2駆動伝達部材)に係合して感光体ドラム11を駆動する第2駆動部110Bが設けられている。
そして、第1設置部100BKにカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)を設置した場合に、第1駆動部110Aが第2従動カップリング11e1(第2駆動伝達部材)に係合しないように構成されている。また、第2設置部100Y、100M、100Cにブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)を設置した場合に、第2駆動部110Bが第1従動カップリング11d1(第1駆動伝達部材)に係合しないように構成されている。
詳しくは、図4(A)を参照して、ブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)の感光体ドラム11は、像担持体主部としてのドラム主部11a、2つのフランジ(従動側フランジ11bと駆動側フランジ11cとである。)、貫通軸11d、第1駆動伝達部材としての第1従動カップリング11d1、等で構成されている。
ドラム主部11a(像担持体主部)は、円筒状(ドラム状)に形成されていて、その外周面に画像(トナー像)が形成されることになる。
2つのフランジ11b、11cは、ドラム主部11aの軸方向両端部にそれぞれ嵌合(圧入接着)されている。具体的に、ドラム主部11aの軸方向一端側(図4(A)の左側であって、従動側である。)には従動側フランジ11bが嵌合され、ドラム主部11aの軸方向他端側(図4(A)の右側であって、駆動側である。)には駆動側フランジ11cが嵌合されている。また、2つのフランジ11b、11cには、それぞれ、ドラム主部11aの回転中心に相当する位置に貫通穴部が形成されている。なお、本実施の形態において、2つのフランジ11b、11cは、いずれも、樹脂材料で形成されている。
さらに、ドラム主部11aの内部を貫通して、2つのフランジ11b、11cの間を跨って、少なくとも駆動側フランジ11c(第1駆動部110Aの側のフランジである。)の端面から突出するように、貫通軸11dが軸方向に延設されている。また、この貫通軸11dは、2つのフランジ11b、11cの貫通穴部にそれぞれ嵌合(本実施の形態では、圧入である。)されている。さらに、貫通軸11dは、第1駆動部110Aの側における外周面に、第1駆動部110A(第1駆動カップリング113)に係合する第1従動カップリング11d1(第1駆動伝達部材)が設置(形成)されている。なお、本実施の形態では、第1従動カップリング11d1として、その外周面に放射状に外歯状(凸状)の突起が形成されたものを用いている。また、本実施の形態において、貫通軸11dは、SUM(特殊鋼)等の金属材料で形成されている。
一方、第1設置部100BK(装置本体1)における第1駆動部110Aは、駆動モータ111、駆動モータ111のモータ軸に形成されたモータギア111a、モータギア111aに噛合する駆動ギア112、駆動ギア112の端面に一体的に形成された第1駆動カップリング113、等で構成されている。なお、本実施の形態では、第1駆動カップリング113として、その内周面に放射状に内歯状(凹状)の突起が形成されたものを用いている。
そして、図4(A)を参照して、第1設置部100BKへのブラック用プロセスカートリッジ10BKの装着動作(図4(A)中の白矢印方向の装着である。)にともない、ブラック用プロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム11(貫通軸11d)の装着方向奥側(駆動側)に設置した第1従動カップリング11d1が、第1設置部100BKに設置された第1駆動カップリング113(第1駆動部110A)に嵌合する。そして、このように第1従動カップリング11d1と第1駆動カップリング113とが噛み合った状態で、第1駆動部110Aの駆動モータ111から第1駆動カップリング113、第1従動カップリング11d1を介して感光体ドラム11(像担持体)に駆動力が伝達されて、感光体ドラム11が所定方向(図2の時計方向である。)に回転することになる。なお、図示は省略するが、感光体ドラム11からギア列を介して複数の従動回転体としての帯電ローラ12a、搬送スクリュ15b、潤滑剤供給ローラ16a等にそれぞれ駆動力が伝達されて、それぞれの従動回転体12a、15b、16aが所定方向に従動回転することになる。
これに対して、図4(B)を参照して、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)の感光体ドラム11は、像担持体主部としてのドラム主部11a、2つのフランジ(従動側フランジ11bと駆動側フランジ11eとである。)、第2駆動伝達部材としての第2従動カップリング11e1、等で構成されている。
ドラム主部11a(像担持体主部)は、円筒状(ドラム状)に形成されていて、その外周面に画像(トナー像)が形成されることになる。
2つのフランジ11b、11eは、ドラム主部11aの軸方向両端部にそれぞれ嵌合(圧入接着)されている。具体的に、ドラム主部11aの軸方向一端側(図4(B)の左側であって、従動側である。)には従動側フランジ11bが嵌合され、ドラム主部11aの軸方向他端側(図4(B)の右側であって、駆動側である。)には駆動側フランジ11eが嵌合されている。なお、本実施の形態において、2つのフランジ11b、11eは、いずれも、樹脂材料で形成されている。
さらに、駆動側フランジ10e(第2駆動部110Bの側のフランジである。)には、その内周面に、第2駆動部110B(第2駆動カップリング114)に係合する第2従動カップリング11e1(第2駆動伝達部材)が形成されている。なお、本実施の形態では、第2従動カップリング11e1として、その内周面に放射状に内歯状(凹状)の突起が形成されたものを用いている。また、本実施の形態において、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)におけるドラム主部11a及び従動側フランジ11bと、ブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)におけるドラム主部11a及び従動側フランジ11bと、はそれぞれ共通部品として用いている。
一方、第2設置部100Y、100M、100C(装置本体1)における第2駆動部110Bは、駆動モータ111、駆動モータ111のモータ軸に形成されたモータギア111a、モータギア111aに噛合する駆動ギア112、駆動ギア112の端面上に起立する軸部に一体的に設置された第2駆動カップリング114、等で構成されている。なお、本実施の形態では、第2駆動カップリング114として、その外周面に放射状に外歯状(凸状)の突起が形成されたものを用いている。
そして、図4(B)を参照して、第2設置部100Y、100M、100Cへのカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの装着動作(図4(B)中の白矢印方向の装着である。)にともない、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの感光体ドラム11(駆動側フランジ11e)の装着方向奥側に設置した第2従動カップリング11e1が、第2設置部100Y、100M、100Cに設置された第2駆動カップリング114(第2駆動部110B)に嵌合する。そして、このように第2従動カップリング11e1と第1駆動カップリング113とが噛み合った状態で、第2駆動部110Bの駆動モータ111から第2駆動カップリング114、第2従動カップリング11e1を介して感光体ドラム11に駆動力が伝達されて、感光体ドラム11が所定方向(図3の時計方向である。)に回転することになる。なお、図示は省略するが、感光体ドラム11からギア列を介して複数の従動回転体としての帯電ローラ12a、搬送スクリュ15b、等にそれぞれ駆動力が伝達されて、それぞれの従動回転体12a、15bが所定方向に従動回転することになる。
以上説明したような構成により、第1設置部100BKにカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)が誤セットされてもカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cが第1駆動部110Aによって駆動されることはなく、第2設置部100Y、100M、100Cにブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)が誤セットされてもブラック用プロセスカートリッジ10BKが第2駆動部110Bによって駆動されることはない。
すなわち、図4を参照して、装置本体1の駆動モータ111の位置を基準とした嵌合位置(駆動カップリングと従動カップリングとが噛み合う位置である。)は、第1設置部10BKと第2設置部100Y、100M、100Cとで異なっている(M1<M2である。)。また、第1設置部10BKの駆動カップリング113が凹状に形成されているのに対して、第2設置部100Y、100M、100Cの駆動カップリング114が凸状に形成されている。さらに、双方の駆動カップリング113、114の嵌合径N1、N2も異なっている。
これにより、第1設置部100BKにカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)が誤セットされても、第1駆動カップリング113の端面とカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの駆動側フランジ11eの端面とがぶつかって、第1駆動カップリング113に第2従動カップリング11e1が嵌合することはない。また、第2設置部100Y、100M、100Cにブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)が誤セットされても、第2駆動カップリング114の端面とブラック用プロセスカートリッジ10BKの貫通軸11dの端面とがぶつかって、第2駆動カップリング114に第1従動カップリング11d1が嵌合することはない。
したがって、第1設置部100BKにカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)が誤セットされて、そのまま画像形成プロセスが実行されてしまう不具合が抑止される。すなわち、第1設置部100BKで潤滑剤が供給されるべき感光体ドラム11に潤滑剤が供給されなくなることがなく、その感光体ドラム11から中間転写ベルト17を介して潤滑剤供給部16が設置されていないカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの感光体ドラム11上に移動する潤滑剤がなくなることもない。したがって、複数のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKにおけるすべての感光体ドラム11やクリーニングブレード15aが早期に磨耗してしまう不具合を防止することができる。
また、第2設置部100Y、100M、100Cにブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)が誤セットされて、そのまま画像形成プロセスが実行されてしまう不具合も抑止される。すなわち、第2設置部100Y、100M、100Cで中間転写ベルト17を介して潤滑剤が供給されるべき感光体ドラム11に潤滑剤が直接的に供給されることがなく、その感光体ドラム11から中間転写ベルト17を介して潤滑剤供給部16が設置されているブラック用プロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム11上に潤滑剤が積極的に移動することもない。したがって、複数のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKにおけるすべての感光体ドラム11に過剰に潤滑剤が供給される不具合も防止することができる。
なお、本実施の形態において、第1プロセスカートリッジとしてのブラック用プロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム11に貫通軸11dを設置して感光体ドラム11の剛性を高めているのは、潤滑剤供給部16が設置されていないカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cに比べて、感光体ドラム11に当接する当接部材(潤滑剤供給ローラ16aや薄層化ブレード16d等である。)が多くて、感光体ドラム11にかかる負荷が大きいためである。これに対して、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cは、感光体ドラム11にかかる負荷がそれほど大きくないために、コストダウンのために、貫通軸11dを設置していない。
また、第2プロセスカートリッジとして機能する3つのカラー用カートリッジ(イエロー用プロセスカートリッジ10Yと、マゼンタ用プロセスカートリッジ10Mと、シアン用プロセスカートリッジ10Cと、である。)は、それぞれの対応する第2設置部100Y、100M、100Cとは異なる第2設置部に設置されて、その駆動がおこなわれる可能性がある(例えば、イエロー用の第2設置部100Yにマゼンタ用プロセスカートリッジ10Mがセットされ駆動される可能性がある)。
しかし、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C同士は、いずれも潤滑剤供給部16が設置されていないため、上述したような潤滑剤の過不足にかかわる問題が生じないことはなく、プロセスカートリッジの交換設置時に現像部13の内部に充填する現像剤の種類(色)さえ間違わなければ画像上の問題も生じないことになる。
なお、本実施の形態では、ブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)における駆動側フランジ11cと、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)における駆動側フランジ11eと、が形状の異なる別部品(非共通部品)として構成されている。
これに対して、図5に示すように、ブラック用プロセスカートリッジ10BK(第1プロセスカートリッジ)における駆動側フランジ11fと、カラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10C(第2プロセスカートリッジ)における駆動側フランジ11fと、を共通部品として構成することもできる。詳しくは、駆動側フランジ11fには、貫通軸11dが嵌合するための貫通穴部が形成される(図5(A)を参照できる。)とともに、第2駆動部110B(第2駆動カップリング114)に係合するための第2従動カップリング11f1が形成されている。なお、図5において、それ以外の構成や機能については、図4に示すものと同じであるため、その説明を省略する。
このように共通部品の点数を増やすことにより、全体的にプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKのコストを下げることができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、中間転写ベルト17(中間転写体)に対向するように並設した複数のプロセスカートリッジのうち、潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)を設置した第1プロセスカートリッジ10BKと、潤滑剤供給部16を設置しない第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cとを設けた場合に、第1プロセスカートリッジ10BKが設置される第1設置部100BKに第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cが誤って設置されてしまっても第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cの第2従動カップリング11e1(第2駆動伝達部材)に第1駆動部110A(第1駆動カップリング113)が係合せず、第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cが設置される第2設置部100Y、100M、100Cに第1プロセスカートリッジ10BKが誤って設置されてしまっても第1プロセスカートリッジ10BKの第1従動カップリング11d1(第1駆動伝達部材)に第2駆動部110B(第2駆動カップリング114)が係合しないように構成しているため、いずれのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKにおいも感光体ドラム11(像担持体)に供給される潤滑剤量の過不足が生じる不具合を軽減することができる。
なお、本実施の形態では、作像部における構成部材(感光体ドラム11、帯電ローラ12a、現像部13、クリーニング部15等である。)の全部を一体化してプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、作像部における構成部材の一部のみ(例えば、感光体ドラム11と帯電ローラ12aとの2つの構成部材である。)を一体化してプロセスカートリッジを構成することもできる。このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部(クリーニング装置)とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
また、本実施の形態では、2成分現像剤を用いる2成分現像方式の現像部13が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、1成分現像剤を用いる1成分現像方式の現像部が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、ブラック用のプロセスカートリッジ10BKのみを潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置された第1プロセスカートリッジとして、その他のカラー用プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cを潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置されない第2プロセスカートリッジとしたが、本発明の適用はこれに限定されることはない。例えば、潤滑剤供給部16(潤滑剤供給手段)が設置される第1プロセスカートリッジを2つ以上とした場合であっても、少なくとも第2プロセスカートリッジが1つあれば、本発明を適用することができる。そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第1プロセスカートリッジ10BKにおける第1従動カップリング11d1(第1駆動伝達部材)を凸状に形成して、それに対応する第1駆動部110Aの第1駆動カップリング113を凹状に形成するとともに、第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cにおける第2従動カップリング11e1(第2駆動伝達部材)を凹状に形成して、それに対応する第2駆動部110Bの第2駆動カップリング114を凸状に形成した。
これに対して、第1プロセスカートリッジ10BKにおける第1従動カップリング11d1(第1駆動伝達部材)を凹状に形成して、それに対応する第1駆動部110Aの第1駆動カップリング113を凸状に形成するとともに、第2プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cにおける第2従動カップリング11e1(第2駆動伝達部材)を凸状に形成して、それに対応する第2駆動部110Bの第2駆動カップリング114を凹状に形成することもできる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 画像形成装置本体(装置本体)、
10BK ブラック用のプロセスカートリッジ(第1プロセスカートリッジ)、
10Y イエロー用のプロセスカートリッジ(第2プロセスカートリッジ)、
10M マゼンタ用のプロセスカートリッジ(第2プロセスカートリッジ)、
10C シアン用のプロセスカートリッジ(第2プロセスカートリッジ)、
11 感光体ドラム(像担持体)、
11a ドラム主部(像担持体主部)、
11b 従動側フランジ、
11c、11e、11f 駆動側フランジ、
11d 貫通軸、
11d1 第1従動カップリング(第1駆動伝達部材)、
11e1、11f1 第2従動カップリング(第2駆動伝達部材)、
12 帯電部、 12a 帯電ローラ、
13 現像部(現像装置)、
15 クリーニング部、
16 潤滑剤供給部(潤滑剤供給手段)、
18 2次転写ローラ(2次転写部材)、
100BK ブラック用の設置部(第1設置部)、
100Y イエロー用の設置部(第2設置部)、
100M マゼンタ用の設置部(第2設置部)、
100C シアン用の設置部(第2設置部)、
110A 第1駆動部、
110B 第2駆動部、
113 第1駆動カップリング、
114 第2駆動カップリング。
特開2011−13561号公報

Claims (8)

  1. 所定方向に回転する像担持体をそれぞれ具備するとともに、画像形成装置本体における複数の設置部のうち対応する設置部にそれぞれ着脱可能に設置された複数のプロセスカートリッジと、
    前記複数のプロセスカートリッジの前記像担持体が対向するように並設されるとともに、所定方向に走行して、前記複数のプロセスカートリッジにおける前記像担持体上にそれぞれ形成されたトナー像が重ねて転写される中間転写体と、
    を備え、
    前記複数のプロセスカートリッジは、像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が設置された第1プロセスカートリッジと、前記潤滑剤供給手段が設置されていない第2プロセスカートリッジと、をそれぞれ少なくとも1つ具備し、
    前記第1プロセスカートリッジに対応する第1設置部において前記第1プロセスカートリッジの像担持体における第1駆動伝達部材に係合して当該像担持体を駆動する第1駆動部と、前記第2プロセスカートリッジに対応する第2設置部において前記第2プロセスカートリッジの像担持体における第2駆動伝達部材に係合して当該像担持体を駆動する第2駆動部と、をさらに備え、
    前記第1設置部に前記第2プロセスカートリッジを設置した場合に前記第1駆動部が前記第2駆動伝達部材に係合せず、前記第2設置部に前記第1プロセスカートリッジを設置した場合に前記第2駆動部が前記第1駆動伝達部材に係合しないように構成したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1プロセスカートリッジの像担持体は、
    円筒状に形成されて、その外周面に画像が形成される像担持体主部と、
    前記像担持体主部の軸方向両端部にそれぞれ嵌合されるとともに、前記像担持体主部の回転中心に相当する位置に貫通穴部がそれぞれ形成された2つのフランジと、
    前記像担持体主部の内部を貫通して前記2つのフランジの間を跨って少なくとも前記第1駆動部の側のフランジの端面から突出するように軸方向に延設されて、前記2つのフランジの前記貫通穴部にそれぞれ嵌合されるとともに、前記第1駆動部の側における外周面に前記第1駆動部に係合する前記第1駆動伝達部材が形成された貫通軸と、
    を具備し、
    前記第2プロセスカートリッジの像担持体は、
    円筒状に形成されて、その外周面に画像が形成される像担持体主部と、
    前記像担持体主部の軸方向両端部にそれぞれ嵌合された2つのフランジと、
    を具備するとともに、前記2つのフランジのうち前記第2駆動部の側のフランジの内周面に前記第2駆動部に係合する前記第2駆動伝達部材が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1プロセスカートリッジは、像担持体に非接触で対向するとともにAC電圧とDC電圧とが印加される帯電ローラを具備し、
    前記第2プロセスカートリッジは、像担持体に接触するとともにDC電圧が印加される帯電ローラを具備したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記中間転写体に対向して当該中間転写体との間に搬送される記録媒体上に当該中間転写体上のトナー像を2次転写する2次転写部材を備え、
    前記複数のプロセスカートリッジは、ブラック用のプロセスカートリッジと、イエロー用のプロセスカートリッジと、マゼンタ用のプロセスカートリッジと、シアン用のプロセスカートリッジと、であって、
    前記第1プロセスカートリッジは、前記2次転写部材の位置を基準として前記中間転写体の走行方向最下流側又は走行方向最上流側に位置するように配設された前記ブラック用のプロセスカートリッジであって、
    前記第2プロセスカートリッジは、前記2次転写部材の位置を基準として前記ブラック用のプロセスカートリッジに対して前記中間転写体の走行方向上流側又は走行方向下流側に位置するように並設された前記イエロー用のプロセスカートリッジとマゼンタ用のプロセスカートリッジとシアン用のプロセスカートリッジとであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 所定方向に回転する像担持体をそれぞれ具備するとともに、画像形成装置本体における複数の設置部のうち対応する設置部にそれぞれ着脱可能に設置される複数のプロセスカートリッジであって、
    像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が設置された第1プロセスカートリッジと、前記潤滑剤供給手段が設置されていない第2プロセスカートリッジと、をそれぞれ少なくとも1つ具備し、
    前記第1プロセスカートリッジの像担持体は、対応する第1設置部における第1駆動部に係合する第1駆動伝達部材を具備し、
    前記第2プロセスカートリッジの像担持体は、対応する第2設置部における第2駆動部に係合する第2駆動伝達部材を具備し、
    前記第1設置部に前記第2プロセスカートリッジを設置した場合に前記第1駆動部に前記第2駆動伝達部材が係合せず、前記第2設置部に前記第1プロセスカートリッジを設置した場合に前記第2駆動部に前記第1駆動伝達部材が係合しないように構成したことを特徴とする複数のプロセスカートリッジ。
  6. 前記第1プロセスカートリッジの像担持体は、
    円筒状に形成されて、その外周面に画像が形成される像担持体主部と、
    前記像担持体主部の軸方向両端部にそれぞれ嵌合されるとともに、前記像担持体主部の回転中心に相当する位置に貫通穴部がそれぞれ形成された2つのフランジと、
    前記像担持体主部の内部を貫通して前記2つのフランジの間を跨って少なくとも前記第1駆動部の側のフランジの端面から突出するように軸方向に延設されて、前記2つのフランジの前記貫通穴部にそれぞれ嵌合されるとともに、前記第1駆動部の側における外周面に前記第1駆動部に係合する前記第1駆動伝達部材が形成された貫通軸と、
    を具備し、
    前記第2プロセスカートリッジの像担持体は、
    円筒状に形成されて、その外周面に画像が形成される像担持体主部と、
    前記像担持体主部の軸方向両端部にそれぞれ嵌合された2つのフランジと、
    を具備するとともに、前記2つのフランジのうち前記第2駆動部の側のフランジの内周面に前記第2駆動部に係合する前記第2駆動伝達部材が形成されたことを特徴とする請求項5に記載の複数のプロセスカートリッジ。
  7. 前記第1プロセスカートリッジは、像担持体に非接触で対向するとともにAC電圧とDC電圧とが印加される帯電ローラを具備し、
    前記第2プロセスカートリッジは、像担持体に接触するとともにDC電圧が印加される帯電ローラを具備したことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の複数のプロセスカートリッジ。
  8. 前記第1プロセスカートリッジは、ブラック用のプロセスカートリッジであって、
    前記第2プロセスカートリッジは、前記イエロー用のプロセスカートリッジとマゼンタ用のプロセスカートリッジとシアン用のプロセスカートリッジとであることを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれかに記載の複数のプロセスカートリッジ。
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