JP4292989B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
例えばレーザプリンタなどの画像形成装置には、帯電器や転写ローラ等を備えたプロセスカートリッジが着脱可能に装着されており、上記帯電器や転写ローラ等には画像形成装置の装置本体に設けられた高圧電源回路によって高電圧が印加されるようになっている。このために、プロセスカートリッジには、帯電器や転写ローラそれぞれに連なる複数の電極が設けられている。一方、画像形成装置の装置本体には、基端側が、装置本体側に設けられた高圧電源回路に接続されるとともに、先端側が、プロセスカートリッジが装着された状態で上記各電極それぞれと電気的に接触する複数の給電部材が設けられている。
ここで、このような給電部材の一例が下記特許文献1に開示されている。これは、導電性及び弾性を有する線材で形成され、その一端側を高圧電源回路に接続しつつ装置本体のケース壁面に沿わせるように配置するリード部とし、他端側をケース壁面から突出するように曲げ加工してプロセスカートリッジの電極に接触させる端子部としたものである。
特許第3116820号公報
ところで、画像形成装置は益々小型化される傾向にあり、装置の小型化に伴いプロセスカートリッジに設けられた各電極同士の配置間隔が狭くなる。そうすると、上記複数の給電部材の端子部同士も互いに近接配置する必要がある。ここで、従来の給電部材は、リード部と端子部とがケース壁面に直交する同一面上に位置する形状になっている。従って、端子部を近接配置すれば、それに伴ってリード部も互いに近接した状態でケース壁面に沿って配置せざるを得なくなる。
従って、例えば帯電器用の給電部材と、転写ローラ用の給電部材とでは印加すべき電圧レベルが異なるため、特にケース壁面に沿わせて配置されるリード部同士間において電流リークが発生するという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、装置の小型化を妨げることなく給電対象体としてのプロセスカートリッジに安定した給電を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、2つの電極を有するプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジを収容する収容部及び電源回路を有する装置本体と、導電性及び弾性を有する線材で形成された本の給電部材とを備え、前記複数本の給電部材は、前記装置本体の前記収容部を構成するケース壁に沿わせるように並べて配置され、各基端側が前記電源回路側に接続される一方で、各先端側が前記プロセスカートリッジの前記各電極に向けて前記ケース壁から突出し当該各電極にそれぞれ接触可能とされ、前記各給電部材を介して前記プロセスカートリッジに前記電源回路の電圧を印加する構成になっている画像形成装置において、前記2本の給電部材のうち少なくとも一方の給電部材は、前記ケース壁に沿わせるように配置されるリード部分と、前記リード部分よりも先端側を、他方の給電部材に近づつつ前記ケース壁から前記電極に向けて突出する方向に曲げ、或いは、前記他方の給電部材に近づく方向及び前記ケース壁から前記電極に向けて突出する方向に順次曲げてなるオフセット部分と、前記オフセット部分よりも更に先端側であって、前記リード部分よりも前記他方の給電部材に近接した位置に配され前記電極と接触する端子部分とを有する構成になっていることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記少なくとも一方の給電部材は、前記端子部分の先端が自由端とされていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2記載のものにおいて、前記少なくとも一方の給電部材は、前記オフセット部分よりも更に先端側を前記リード部分側に折り返し形成して、当該リード部分と略平行をなす部分が前記端子部分とされるとともに、前記リード部分は、その先端が前記電極との接触方向に対して後退可能な自由端とされていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のものにおいて、前記少なくとも一方の給電部材は、前記リード部分が前記ケース壁のうち前記電極と対向しない裏面側に配され、前記端子部分が前記ケース壁に形成された貫通口を介して前記電極に向けて突出するように設けられ、前記端子部分の先端には、前記貫通口を通って前記ケース壁の前記裏面側まで延び前記貫通口の周縁部に回り込むように折り曲げ形成された係止部が延設されていることを特徴する。
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のものにおいて、前記2つの電極は、前記プロセスカートリッジに備えられた転写ローラ、クリーナ、グリッド及び帯電ワイヤのうち少なくとも2つにそれぞれ連なる電極であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のものにおいて、前記プロセスカートリッジは、前記装置本体の前記収容部に着脱可能に装着され、当該プロセスカートリッジが前記収容部に装着された状態で、前記2つの電極と前記本の給電部材とがそれぞれ接触する構成になっていることを特徴とする。
<請求項1の発明>
本構成によれば、本の給電部材を、端子部分同士を近接配置しつつ、比較的に電流リークが生じ易いリード部分(ケース壁に沿うように配置される部分)同士を離間した状態で配置することができる。従って、装置の小型化を妨げることなく、電流リークを抑えて安定した給電を行うことができる。
<請求項2の発明>
本構成によれば、給電部材の端子部分の先端は自由端とされているから、固定端とされた構成に比べて、プロセスカートリッジの電極の位置ずれに対する端子部分の追従性を高めることができる。
<請求項3の発明>
例えば、上記請求項1の発明に含まれる構成として、給電部材について、そのオフセット部分よりも更に先端側をリード部分とは反対側(リード部分の先端延長方向)に折り返し形成し、その折り返してなる部分を端子部分とした構成がある。しかし、この構成では、端子部分は、電極との接触によって押されたとき、それに応じた傾斜角度となってプロセスカートリッジの電極に対して接触するため、両者の接触が不安定になり得る。
これに対して、本構成によれば、オフセット部分よりも更に先端側をリード部分側(リード部分の先端延長方向に対して反対方向)に折り返し形成して、当該リード部分と略平行をなす部分が端子部分とされている。また、リード部分はその先端が電極との接触方向に対して後退可能な自由端とされている。これにより端子部分とリード部分とは互いに対称的に傾斜し、上記電極に対する端子部分の姿勢が維持されるから、両者を安定的に接触させることができる。
<請求項4の発明>
本構成によれば、例えば装置本体に対するプロセスカートリッジの位置ずれにより給電部材の端子部分が引っ張られるようなことがあっても、係止部がケース壁の貫通口に係止されるから、給電部材の変形を極力抑えることができる。
<請求項5の発明>
画像形成装置を小型化すると、特に、プロセスカートリッジに備えられた転写ローラ、グリッド及び帯電ワイヤにそれぞれ連なる電極同士が互いに近接配置されることになる。そこで、本構成では、上記転写ローラ、グリッド及び帯電ワイヤのうち少なくとも2つにそれぞれ連なる電極に電源回路の電圧を印加するため、上記請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の給電部材を用いる構成としている。
<請求項6の発明>
本構成によれば、プロセスカートリッジは、装置本体の収容部に着脱可能に装着され、このプロセスカートリッジが収容部に装着された状態で、2つの電極と本の給電部材とがそれぞれ接触する構成になっている。
<実施形態1>
1.画像形成装置の全体構成
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図1において、レーザプリンタ1は、画像形成装置の装置本体としての本体フレーム2内に、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
(1)フィーダ部
フィーダ部4は、本体フレーム2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7と、給紙トレイ6の一端側(以下、一端側を前側、その反対側を後側とする。)端部の上方に設けられる給紙ローラ8および給紙パット9と、給紙ローラ8に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ10および11と、紙粉取りローラ10および11に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ12とを備えている。
用紙押圧板7は、用紙3を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ8に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能とされている。また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板7は、用紙3の積層量が増えるに従って、給紙ローラ8に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ8および給紙パット9は、互いに対向状に配設され、給紙パット9の裏側に設けられるばね13によって、給紙パット9が給紙ローラ8に向かって押圧されている。
用紙押圧板7上の最上位にある用紙3は、用紙押圧板7の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ8に向かって押圧され、その給紙ローラ8の回転によって給紙ローラ8と給紙パット9とで挟まれた後、1枚毎に給紙される。
給紙された用紙3は、紙粉取りローラ10および11によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ12に送られる。レジストローラ12は、1対のローラからなり、用紙3をレジスト後に、画像形成位置に送るようにしている。なお、画像形成位置は、用紙3に感光ドラム27上のトナー像を転写する転写位置であって、本実施形態では、感光ドラム27と転写ローラ30との接触位置とされる。
なお、このフィーダ部4は、さらに、マルチパーパストレイ14と、マルチパーパストレイ14上に積層される用紙3を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ15およびマルチパーパス側給紙パット25とを備えている。マルチパーパス側給紙ローラ15およびマルチパーパス側給紙パット25は、互いに対向状に配設され、マルチパーパス側給紙パット25の裏側に設けられるばね25aによって、マルチパーパス側給紙パット25がマルチパーパス側給紙ローラ15に向かって押圧されている。
マルチパーパストレイ14上に積層される用紙3は、マルチパーパス側給紙ローラ15の回転によってマルチパーパス側給紙ローラ15とマルチパーパス側給紙パット25とで挟まれた後、1枚毎に給紙される。
(2)画像形成部
画像形成部5は、スキャナ部16、プロセスカートリッジ17および定着部18を備えている。
(a)スキャナ部
スキャナ部16は、本体フレーム2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20および21、反射鏡22、23および24を備えている。レーザ発光部からの発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー19、レンズ20、反射鏡22および23、レンズ21、反射鏡24の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ17の感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射される。
(b)プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ17は、スキャナ部16の下方に設けられる。このプロセスカートリッジ17は、本体フレーム2に対して着脱自在に装着される感光体カートリッジとしてのドラムカートリッジ26と、ドラムカートリッジ26に収容される現像剤カートリッジとしての現像カートリッジ28とを備えている。
現像カートリッジ28は、ドラムカートリッジ26に対して着脱自在に収容されており、現像剤担持体としての現像ローラ31、層厚規制ブレード32、供給ローラ33、トナーホッパ34を備えている。
トナーホッパ34内には、現像剤として、正帯電性の非磁性1成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約6〜10μm程度である。
そして、トナーホッパ34内のトナーは、トナーホッパ34の中心に設けられる回転軸35に支持されるアジテータ36により攪拌されて、トナーホッパ34の側部に開口されたトナー供給口37から放出される。また、このアジテータ36は、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向(時計方向)に回転駆動される。なお、トナーホッパ34の両側壁には、トナーの残量検知用の窓38が設けられており、回転軸35に支持されたワイパ39によって清掃される。
トナー供給口37の側方位置には、供給ローラ33が回転可能に設けられており、また、この供給ローラ33に対向して、現像ローラ31が回転可能に設けられている。これら供給ローラ33と現像ローラ31とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
供給ローラ33は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。この供給ローラ33は、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向(反時計方向)に回転駆動される。
また、現像ローラ31は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ31のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ31には、現像時に現像バイアスが印加される。また、この現像ローラ31は、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向(反時計方向)に回転駆動される。
また、現像ローラ31の近傍には、層厚規制ブレード32が設けられている。この層厚規制ブレード32は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部40を備えている。層厚規制ブレード32は、現像ローラ31の近くにおいて現像カートリッジ28に支持されて、押圧部40がブレード本体の弾性力によって現像ローラ31上に圧接されている。
そして、トナー供給口37から放出されるトナーは、供給ローラ33の回転により、現像ローラ31に供給され、この時、供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ31上に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って、層厚規制ブレード32の押圧部40と現像ローラ31との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ31上に担持される。
ドラムカートリッジ26は、カートリッジフレーム51と、そのカートリッジフレーム51内に設けられる感光体としての感光ドラム27、帯電器としてのスコロトロン型帯電器29、転写ローラ30およびクリーニングブラシ64(本発明でいう「クリーナ」に相当)とを備えている。
カートリッジフレーム51は、図2に示すように、下フレーム52と、下フレーム52の上方に配置され、下フレーム52に装着される上フレーム53とを備えている。
下フレーム52は、現像カートリッジ28を収容するカートリッジ収容部54と、感光ドラム27および転写ローラ30を収容するドラム収容部77とを一体的に備えている。
カートリッジ収容部54は、現像カートリッジ28を受ける底板55と、その底板55の幅方向(前後方向と直交する方向、以下同じ。)両側から屈曲して立ち上がる両側板56とを一体的に備えており、上方が開放される略コ字状に形成されている。
底板55は、前側が、現像カートリッジ28の形状に沿うように、湾曲状に形成されている。なお、この底板55の下側には、一方(上側)のレジストローラ12が回転可能に支持されている。
両側板56には、現像カートリッジ28の筐体から幅方向外側に突出する現像ローラ31のローラ軸57を受け入れる現像カートリッジ案内溝58が形成されている。この現像カートリッジ案内溝58は、上端縁が広く開口され、後方に略U字状に延びるように形成されている。
そして、現像カートリッジ28は、現像ローラ31のローラ軸57が、現像カートリッジ案内溝58に受け入れられて案内され、現像カートリッジ案内溝58の最後方部分において位置決めされる。この状態において、現像ローラ31と感光ドラム27とが対向して互いに接触される。
ドラム収容部77は、転写ローラ30を受ける転写ローラ受け部59と、その転写ローラ受け部59の幅方向両側において、対向配置される1対の側板60とを一体的に備えており、上方が開放される略コ字状に形成されている。
なお、カートリッジ収容部54の各側板56と、ドラム収容部77の各側板60とは、連続して一体的に形成されており、幅方向において、凹凸なく平板状に形成されている。
転写ローラ受け部59は、図2に示すように、前後方向に延びる平板状の前側ガイド板61および後側ガイド板62と、それらの間において下方に向かって凹状に形成される転写ローラ収容部63とを備えている。
前側ガイド板61および後側ガイド板62は、後述するように、転写位置の前後において用紙3を案内する。
転写ローラ収容部63には、幅方向に沿って転写ローラ30が設けられている。この転写ローラ30は、転写ローラ収容部63の両側に設けられる両側板60において回転可能に支持されている。この転写ローラ30は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアスが印加される。また、この転写ローラ30は、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向(反時計方向、図1参照)に回転駆動される。
また、各側板60の間には、感光ドラム27が回転可能に支持されている。この感光ドラム27は、転写ローラ30の上方において、この転写ローラ30に対向配置されている。
この感光ドラム27は、筒状のドラム本体65と、ドラム本体65を支持し、そのドラム本体65の軸心に設けられる金属製のドラム軸66とを備えている。ドラム本体65は、アルミニウム製の素管からなり、その表面には、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層が形成されている。
ドラム軸66は、図3に示すように、互いに対向する各側板60に固定状に支持されている。このドラム軸66の軸方向両側の位置決め部材としての軸端部68は、各側板60からドラム軸66の軸方向外側へ突出している。なお、図3は、プロセスカートリッジ17を上側から見た図であり、紙面上方向が案内部97(本発明の「収容部」)の奥側(図4で白抜き矢印先端方向)であり、紙面下方向が案内部97の手前側(図4で白抜き矢印基端方向)である。
また、ドラム本体65の内周面とドラム軸66との間には、図示しない板ばねが設けられている。この板ばねは、ドラム本体65の回転時には、ドラム本体65の内周面と相対的に摺動する。
また、各側板60の上端部前側には、図2に示すように、上フレーム53と係合するための下側係合部69が設けられている。この下側係合部69は、略L字状をなし、各側板60の上端部から上方に延びる縦板部70と、縦板部70の上端部から前方に向かって延びる突部71とが一体的に形成されている。
また、各側板60の上端部後側には、ドラム収容部77の幅方向内側に膨出するねじ固定部72が設けられている。このねじ固定部72は、後述する段付きねじ88の螺合部90が螺着される略凹状の螺着部73が設けられている。
また、このねじ固定部72の前側下端部からは、前方斜め下方に延びるブラシ支持板74が一体的に形成されている。このブラシ支持板74に、クリーニングブラシ64が設けられている。
クリーニングブラシ64は、ブラシホルダ75およびブラシ76を備えている。ブラシホルダ75は、各ブラシ支持板74の間に架設されており、ブラシ76は、このブラシホルダ75に、感光ドラム27のドラム本体65と対向接触するように設けられている。ブラシ76は、導電性部材から構成されており、後述する高電圧電源回路基板130からバイアス電圧が印加され、感光ドラム27に付着する紙紛を除去する役割を果たす。
また、上フレーム53は、図2に示すように、下フレーム52のドラム収容部77の上方を覆う上板78と、上板78の後端部から下方に屈曲して形成される後板79と、上板78の前端部から下方に屈曲して形成される前板80とを一体的に備えている。
上板78の前後方向途中には、感光ドラム27と所定間隔を隔てて対向するスコロトロン型帯電器29が、幅方向にわたって設けられている。このスコロトロン型帯電器29は、上フレーム53が下フレーム52に組み付けられた状態で、感光ドラム27の上方に、感光ドラム27に接触しないように所定間隔を隔てて対向配置される。このスコロトロン型帯電器29は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム27の表面を一様に正極性に帯電させる。
また、上フレーム53の上板78の前端部であって幅方向両側には、下フレーム52の下側係合部69と係合する上側係合部81が設けられている。この上側係合部81は、略T字状をなし、前板80に沿って下方に延びる縦杆部82と、縦杆部82の上下方向途中から後方に向かって延びる突部83とが一体的に形成されている。
次に、プロセスカートリッジ17の本体フレーム2に対する装着について説明する。
本体フレーム2は、図1に示すように、プロセスカートリッジ17を着脱させるための前カバー93と、前カバー93が開放されることにより形成される空間として設けられるプロセス収容部94と、プロセス収容部94における幅方向両側に設けられる当接部材としてのガイド板95(本発明の「ケース壁」に相当。図3参照)とを備えている。
前カバー93は、本体フレーム2の前面を被覆するように設けられている。この前カバー93は、下端部がヒンジ96を介して本体フレーム2に回動可能に支持されている。そのため、前カバー93は、ヒンジ96を支点として、仮想線で示すように前方に開き、プロセス収容部94を開放する開位置と、プロセス収容部94を閉鎖する閉位置とに揺動可能とされている。
また、ガイド板95は、図3に示すように、本体フレーム2におけるプロセス収容部94の幅方向両側にそれぞれ設けられている。各ガイド板95は、側板104と、その側板104の周端部から幅方向外側に屈曲する脚板105とを一体的に備えている。また、ガイド板95の前端部において、側板104は、後方から前方へ向かって幅方向外側へ傾斜する傾斜面として形成されている。
側板104には、図4に示すように、ドラム軸66を案内するための案内部97と、ドラム軸66を固定するための固定部98とが形成されており、一方(上側)のレジストローラ12を、他方(下側)のレジストローラ12に付勢するための押圧ばね(図示せず)が設けられている。
案内部97は、側板104に対して幅方向外方に向かって窪む凹溝として形成されている。より具体的には、案内部97は、凹面107と、凹面107の周端部から幅方向内側に向かって屈曲する周端面108とにより形成されており、側面視において、ガイド板95の前端部から上端部にわたる脚板105が開放され、後方の固定部98へ向かって次第に幅狭となるように延びる受入凹溝99と、その受入凹溝99から前後方向の後方に向かって延びる位置決め凹溝100とが、連続するように形成されている。
固定部98は、位置決め凹溝100の後端部に設けられている。この固定部98は、位置決め凹溝100と連続するように、側板104に対して幅方向外方に向かって窪む凹溝として形成されている。より具体的には、固定部98は、凹面109と、凹面109の周端部から幅方向内側に向かって屈曲する周端面110とにより形成されており、側面視において、ドラム軸66が、ほぼ遊びなく周端面110に嵌合する略半円状に形成されている。
また、一方のガイド板95においては、図3に示すように、案内部97の凹面107は、固定部98の凹面109に対して幅方向外側に配置されており、固定部98の凹面109に連続する案内部97の凹面107が、前側から後側の固定部98へ向かって幅方向内側に傾斜する傾斜面106として形成されている。
なお、他方のガイド板95においては、案内部97の凹面107と、固定部98の凹面109とは、幅方向において面一となるように、同じ位置に配置されている。
また、この他方のガイド板95における固定部98の凹面109には、感光ドラム27を電気的に接地するためのアース電極109aが設けられている。このアース電極109aは、線ばね状をなし、ドラム軸66の軸端部68を、一方の側板60の方向へ付勢する。
また、固定部98の近傍には、図4に示すように、固定部98に挿入されるドラム軸66の軸端部68を、固定部98の後方の端縁部に押圧して固定するための固定ばね102が設けられている。この固定ばね102は、その一端が側板104に固定され、その他端が固定部98の後方の端縁部と前後方向に対向して、固定部98に挿入される軸端部68を、後方の端縁部に付勢するように設けられている。
そして、プロセスカートリッジ17を、本体フレーム2に装着するには、まず、前カバー93を開位置に回動させて、プロセス収容部94を開放する。その後、プロセスカートリッジ17を、前カバー93の開放口からプロセス収容部94に挿入する。このとき、ドラムカートリッジ26の各側板60から軸方向外側へ突出する感光ドラム27のドラム軸66の軸端部68は、案内部97の受入凹溝99に受け入れられ、その受入凹溝99に沿って位置決め凹溝100へ案内される。
そして、軸端部68が、固定ばね102を乗り越えて固定部98に挿入されると、軸端部68は、固定ばね102によって、固定部98の後方の端縁部に押圧され固定される。
これによって、軸端部68は、固定部98の後方の端縁部の周端面110に嵌合されるので、プロセスカートリッジ17の前後方向および上下方向の位置決めが達成される。
また、一方のガイド板95では、図3に示すように、軸端部68の固定部98への挿入時に、軸端部68の端面が、案内部97の傾斜面106と摺動して幅方向内側に案内され、固定部98の凹面109と当接されるので、これによって、プロセスカートリッジ17の幅方向の位置決めが達成される。
このようにプロセスカートリッジ17が本体フレーム2に装着された状態においては、他方のドラム軸66の軸端部68の端面に、本体フレーム2のアース電極109aが接触される。これによって、ドラム本体65は、図示しない板ばね、ドラム軸66、アース電極109aを介して本体フレーム2へ電気的に接地される。また、このアース電極109aは、上記したように、線ばね状であるため、他方のドラム軸66の軸端部68の端面を、一方の側板60の方向へ付勢する。そのため、ドラム軸66は、一方のガイド板95の固定部98の凹面109において、確実に位置決めされる。
また、このようなプロセスカートリッジ17の本体フレーム2に対する装着においては、カートリッジフレーム51は、本体フレーム2のガイド板95に当接することなく、所定間隔を隔てた状態が維持される。
(c)定着部
定着部18は、図1に示すように、プロセスユニット17の側方下流側に設けられ、加熱ローラ41、加熱ローラ41を押圧する押圧ローラ42、および、これら加熱ローラ41および押圧ローラ42の下流側に設けられる1対の搬送ローラ43を備えている。加熱ローラ41は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、図示しないモータからの動力の入力により、矢印方向(時計方向)に回転駆動される。また、押圧ローラ42は、この加熱ローラ41を押圧した状態で、この加熱ローラ41に従動して矢印方向(反時計方向)に回転される。そして、定着部18では、プロセスユニット17において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ41と押圧ローラ42との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を搬送ローラ43によって、排紙パス44に搬送するようにしている。排紙パス44に送られた用紙3は、排紙ローラ45に送られて、その排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
なお、このレーザプリンタ1には、用紙3の両面に画像を形成するために、反転搬送部47が設けられている。この反転搬送部47は、排紙ローラ45と、反転搬送パス48と、フラッパ49と、複数の反転搬送ローラ50とを備えている。
2.プロセスカートリッジへの給電のための構成
(1)プロセスカートリッジの電極
プロセスカートリッジ17の一側板60には、図5に示すように、上述したクリーニングブラシ64に連なる電極120aと、スコロトロン型帯電器29のグリッド電極29aに連なる電極120bと、スコロトロン型帯電器29の帯電ワイヤに連なる電極120cとが互いに近接した状態で配置されている。なお、以下、これらの電極120a,120b,120cを総称する場合には、符号120を付して説明する。また、各電極120は、プロセスカートリッジ17の右側面(図3で右側の面)に設けられている。
一方、本体フレーム2の一ガイド板95には、クリーニングブラシ64用の給電部材121a、スコロトロン型帯電器29のグリッド電極29a用の給電部材121b、及び、スコロトロン型帯電器29の帯電ワイヤ用の給電部材121cが互いにガイド板95に沿わせるように並んで配置されている。なお、これらの給電部材121a,121b,121cを総称する場合には、符号121を付して説明する。
そして、これらの各給電部材121によって、クリーニングブラシ64、グリッド電極29a及び帯電ワイヤそれぞれに対して、ガイド板95後端に位置する高電圧電源回路基板130からの互いにレベルの異なるバイアス電圧が印加される。
(2)給電部材
本実施形態では、図4〜図6に示すように、上記ガイド板95には、装着状態にあるプロセスカートリッジ17のクリーニングブラシ64に連なる電極120a、グリッドに連なる電極120b及び帯電ワイヤに連なる電極120cのそれぞれの対向位置に、スリット状の開口部(以下、スリット開口部95a)が貫通形成されている。3つの給電部材121は、図6に示すように、ガイド板95のうちプロセスカートリッジ17と対向しない裏面側に沿うように並べて配置され、各先端側の端子部分122が上記スリット開口部95aを通ってプロセスカートリッジ17の各電極120に向けて突出するように配置される構成になっている。
各給電部材121は、導電性及び弾性を有する線材で形成され、主として、線材の基端側の接続部分123と、線材の先端側の端子部分122と、接続部分123及び端子部分122の間のリード部分124とを備えている。なお、線材の材質としては、例えばステンレス鋼、普通鋼、銅等の金属系材質がある。
このうち、接続部分123は、図4及び図6に示すように、上記線材の基端部をコイル状に巻回して形成され、この接続部分123が上記高電圧電源回路基板130側に電気的に接続される。
続いて、3つの給電部材121のリード部分124は、互いに略平行をなしつつ、ガイド板95の上記裏面側に沿うように並んで配置される。具体的には、図6に示すように、ガイド板95の裏面には、高電圧電源回路基板130付近からガイド板95上端側に延び、途中からプロセスカートリッジ17の進出方向(図4及び図6で白抜き矢印方向)に折り曲がり上記各スリット開口部95a付近まで真直ぐに延びる案内壁95bが立ち上がり形成されている。各給電部材121のリード部分124は、案内壁95bに沿うように折り曲げられつつ、ガイド板95の裏面に敷設されている。
また、リード部分124は、そのうち上記進出方向と平行をなす部分よりも基端側がガイド板95の裏面に設けられた抑え部材95cによって固定され、リード部分124の先端が自由端とされている。
次に、端子部分122について、クリーニングブラシ64用の給電部材121aとグリッド電極29a用の給電部材121bを例に挙げて説明する。
両給電部材121a,bは、図5に示すように、リード部分124の先端を互いに接近する方向に折り曲げ、その先端側をプロセスカートリッジ17の側板60への突出方向に向けて折り曲げてなるオフセット部分125が形成されている。そして、このオフセット部分125の先端を上記進出方向(リード部分124側)に折り返し、ガイド板95のスリット開口部95aから突出し当該リード部分124と平行をなす部分が端子部分122とされている。
このような構成により、図4及び図6にも示すように、給電部材121aと給電部材121bとは、互いの端子部分122を近接させつつ、互いのリード部分124を離間させた状態でガイド板95に敷設することができる。
なお、帯電ワイヤ用の給電部材121cについても、リード部分124の先端を、それと一番近い位置に配置された給電部材121bに接近する方向に折り曲げ、その先端側をプロセスカートリッジ17の側板60への突出方向に向けて折り曲げてなるオフセット部分125が形成されている。そして、このオフセット部分125の先端を上記進出方向に折り返し、ガイド板95のスリット開口部95aから突出し当該リード部分124と平行をなす部分が端子部分122とされている。これにより、やはり、給電部材121cは、給電部材121bに対して、端子部分122を近接させつつ、リード部分124を離間させた状態でガイド板95に敷設することができる。
また、本実施形態では、上記オフセット部分125と端子部分122との間の部分は、オフセット部分125先端から端子部分122に向けて徐々にプロセスカートリッジ17の側板60に近づくよう傾斜したガイド部分126が形成されている。プロセスカートリッジ17の装着の際、各電極120は、最初に上記ガイド部分126に当接し、このガイド部分126の傾斜に沿って端子部分122に無理なく案内される。これにより、ガイド部分126は、プロセスカートリッジの電極120及び給電部材121間の接触抵抗の軽減と、電極120との干渉による給電部材121の変形防止の役割を果たしている。
端子部分122の更に先端は、プロセスカートリッジ17の側板60(電極120)との離間方向に曲げられ、スリット開口部95aを介してガイド板95の裏面側に突出した部分がスリット開口部95aの周縁部に回り込むように折り曲げられ係止部127が形成されている。例えば、給電部材121に対してプロセスカートリッジ17の側板60(電極120)への突出方向に、外力がかかっても上記係止部127がスリット開口部95aの周縁部に係止され、給電部材121の変形を極力抑えることができる。
3.本実施形態の効果
(1)前述した[発明が解決しようとする課題の欄]でも述べたように、画像形成装置も益々小型化される傾向にあり、小型化しようとすれば、クリーニングブラシ64、グリッド電極29a及び帯電ワイヤも互いに近接配置されることになる。そうすると、これに応じてそれぞれに連なる電極120同士の配置間隔も狭くなる。従って、これらの各電極120と接触する給電部材121の端子部分122も互いに近接配置する必要がある。
一方、クリーニングブラシ64、グリッド電極29a及び帯電ワイヤにはそれぞれ各機能に応じて互いに異なるレベルのバイアス電圧が高電圧電源回路から印加される。また、給電部材121のうちガイド板95に敷設されるリード部分124は、宙に浮いた状態となる端子部分122に比べて他の給電部材121との間での電流リークが生じ易い。従って、給電部材121のリード部分124は、他の給電部材121からなるべく離間させる必要がある。
そこで、本実施形態では、給電部材121は、他の給電部材121と並べて配置した場合に、端子部分122がリード部分124に対して他の給電部材121側にオフセットした位置となる形状に形成されている。従って、3つの給電部材121を、互いの端子部分122を接近させつつリード部分124を離間させた状態に配置でき、これにより、装置の小型化を妨げることなく、電流リークを抑えて安定した給電を行うことが可能となる。
(2)また、給電部材121の端子部分122の先端は自由端とされているから、プロセスカートリッジの電極120が多少位置ずれを起こしてそれに追従するように給電部材121の端子部分122も移動して接触状態が維持され、安定した給電を行うことができる。
(3)次に、給電部材121の端子部分122をリード部分124に対して折り返し形成した意義について、図7を参照しつつ説明する。なお、同図では、給電部材121のうちガイド部分126は省略してある。
同図(A)には、オフセット部分125の先端を、リード部分124側(プロセスカートリッジの進出方向)に折り返すのではなく、リード部分124の先端延長方向(上記進出方向に対して反対方向)に折り曲げられ、先端側が自由端とされた給電部材121が示されている。このような給電部材121では、プロセスカートリッジの電極120に押されると、ガイド板95の抑え部材95cを中心として傾動し、端子部分122はガイド板95表面に対して大きく傾斜した姿勢になり、電極120との接触状態が不安定になる。
そこで、同図(B)に示すように、先端側も固定すれば、端子部分122が傾斜することは抑制できるが、上記(2)でいう追従性が悪くなるという問題が生じる。
これに対して、本実施形態の給電部材121は、同図(C)に示すように、オフセット部分125の先端を、リード部分124側に折り返し、自然状態でリード部分124と平行をなす部分が端子部分122とされている。そして、リード部分124の先端及び端子部分122の先端が自由端とされている。このような構成であれば、同図(C)において二点破線で示すように、電極120に押されると、リード部分124と端子部分122とが互いに対称方向に傾斜し、結果的に端子部分122は常時ガイド板の表面と平行をなす同一姿勢を維持することができる。つまり、上記電極120に対する端子部分122の姿勢が維持されるから、両者を安定的に接触させることができる。
なお、本実施形態では、クリーニングブラシ64、グリッド電極29a及び帯電ワイヤ用の給電部材121を例に挙げて説明したが、転写ローラについても、そのローラ軸の軸端部がプロセスカートリッジ17の側板60から外部に露出されて電極とされる。このように回転体の軸部が電極とされているものでは、回転動作による機械的振動で軸ずれが起きる。従って、図7(C)の形状の給電部材121は、特に、このような回転体の軸部が電極とされたものに対して有効である。
(4)本実施形態によれば、例えばプロセスカートリッジの位置ずれにより給電部材121の端子部分122が引っ張られるようなことがあっても、係止部127がガイド板95のスリット開口部95aの周縁部に係止されるから、給電部材121の変形を極力抑えることができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)本実施形態では、端子部分122が近接配置される給電部材121を3つ備えたものを例に挙げて説明したが、2つ備えたもの、或いは4つ以上備えたものであっても本発明を適用することにより上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(2)また、クリーニングブラシ64用、帯電ワイヤ及びグリッド電極29a用以外に、転写ローラや現像ローラにバイアス電圧を印加するための給電部材121に本発明を適用することも可能である。
(3)上記実施形態では、給電部材121は、そのリード部分124をガイド板95の裏面側に敷設する構成としたが、これに限らず、プロセスカートリッジ17と対向する表面側に敷設する構成であってもよい。
(4)また、上記実施形態では、給電部材121のオフセット部分125は、リード部分124先端を他の給電部材121に接近する方向に折り曲げ、その先端側を更にプロセスカートリッジ17の電極120側に突出する方向に折り曲げてなる形状としたが、これに限らず、例えば図8に示すように、オフセット部分131が、リード部分124先端を他の給電部材121に接近しかつプロセスカートリッジ17の電極120側に突出する斜め方向に折り曲げてなる形状であってもよい。
本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの内部構成を示す側断面図 ドラムカートリッジを内部構成を示す側断面図 ドラムカートリッジの本体フレームに対する組み付け状態を示す平断面図 本体フレームのガイド板の側面図(プロセスカートリッジと対向する表面) プロセスカートリッジの電極と各給電部材との接触状態を示した斜視図 本体フレームのガイド板の側面図(プロセスカートリッジと対向しない裏面) 給電部材を折り返し形状としたことによる効果を説明するための模式図 変形例のプロセスカートリッジの電極と各給電部材との接触状態を示した斜視図
符号の説明
1...レーザプリンタ(画像形成装置)
17...プロセスカートリッジ
29...スコロトロン型帯電器
29a...グリッド電極
30...転写ローラ
64...クリーニングブラシ
95...ガイド板(ケース壁)
95a...スリット開口部(貫通口)
95c...抑え部材
120(120a,120b,120c)...電極
121(121a,121b,121c)...給電部材
122...端子部分
124...リード部分
125...オフセット部分
127...係止部
130...高電圧電源回路基板

Claims (6)

  1. 2つの電極を有するプロセスカートリッジと、
    前記プロセスカートリッジを収容する収容部及び電源回路を有する装置本体と、
    導電性及び弾性を有する線材で形成された本の給電部材とを備え、
    前記本の給電部材は、前記装置本体の前記収容部を構成するケース壁に沿わせるように並べて配置され、各基端側が前記電源回路側に接続される一方で、各先端側が前記プロセスカートリッジの前記各電極に向けて前記ケース壁から突出し当該各電極にそれぞれ接触可能とされ、前記各給電部材を介して前記プロセスカートリッジに前記電源回路の電圧を印加する構成になっている画像形成装置において、
    前記2本の給電部材のうち少なくとも一方の給電部材は、
    前記ケース壁に沿わせるように配置されるリード部分と、
    前記リード部分よりも先端側を、他方の給電部材に近づつつ前記ケース壁から前記電極に向けて突出する方向に曲げ、或いは、前記他方の給電部材に近づく方向及び前記ケース壁から前記電極に向けて突出する方向に順次曲げてなるオフセット部分と、
    前記オフセット部分よりも更に先端側であって、前記リード部分よりも前記他方の給電部材に近接した位置に配され前記電極と接触する端子部分とを有する構成になっていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記少なくとも一方の給電部材は、前記端子部分の先端が自由端とされていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記少なくとも一方の給電部材は、前記オフセット部分よりも更に先端側を前記リード部分側に折り返し形成して、当該リード部分と略平行をなす部分が前記端子部分とされるとともに、
    前記リード部分は、その先端が前記電極との接触方向に対して後退可能な自由端とされていることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記少なくとも一方の給電部材は、前記リード部分が前記ケース壁のうち前記電極と対向しない裏面側に配され、前記端子部分が前記ケース壁に形成された貫通口を介して前記電極に向けて突出するように設けられ、
    前記端子部分の先端には、前記貫通口を通って前記ケース壁の前記裏面側まで延び前記貫通口の周縁部に回り込むように折り曲げ形成された係止部が延設されていることを特徴する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記2つの電極は、前記プロセスカートリッジに備えられた転写ローラ、クリーナ、グリッド及び帯電ワイヤのうち少なくとも2つにそれぞれ連なる電極であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記プロセスカートリッジは、前記装置本体の前記収容部に着脱可能に装着され、当該プロセスカートリッジが前記収容部に装着された状態で、前記2つの電極と前記本の給電部材とがそれぞれ接触する構成になっていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
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