JP4815932B2 - プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
このようなプロセスカートリッジには、トナーを収容するトナー収容室が設けられている(たとえば、特許文献1参照。)。
しかし、室内を中空にすると、室壁の肉厚を厚くしたり、あるいは、室壁を非平面に形成しなければ、トナー収容室の剛性を保持することができず、トナー収容室の変形が生じやすくなる。トナー収容室の変形が生じると、室内に収容されているトナーが噴出したり、漏れるという不具合を生じる。
しかし、トナー収容室の剛性を保持するために、室壁の肉厚を厚くしたり、あるいは、室壁を非平面に形成すると、プロセスカートリッジの大型化が不可避となり、小型化の要請に対応することが困難となる。
このような構成によると、現像剤収容部には、天壁と底壁との間に、補強部が架設されているので、天壁と底壁との間で圧縮方向の応力が作用しても、補強部によってその応力を受け止めることができる。その結果、現像剤収容部の剛性の向上を図ることができる。しかも、補強部は、天壁と底壁との間、すなわち、現像剤収容部に設けられているので、プロセスカートリッジの外形形状とは無関係に、現像剤収容部の剛性の向上を図ることができる。
また、このような構成によると、操作者が、底壁の外壁面と天壁の外壁面とに設けられている把持領域指示部を把持すると、その把持領域指示部が設けられている部分の底壁および外壁面に、圧縮方向の応力が作用する。しかし、補強部は、底壁の外壁面に設けられた把持領域指示部と対向する底壁の内壁面と、天壁の外壁面に設けられた把持領域指示部と対向する天壁の内壁面とに架設されているので、その圧縮方向の応力を確実に受け止めることができる。そのため、操作者の把持による変形を防止して、現像剤収容部のさらなる剛性の向上を図ることができる。
また、請求項2に記載の発明は、現像剤を収容する現像剤収容部を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤収容部は、底壁と、前記底壁と間隔を隔てて対向配置される天壁と、前記底壁と前記天壁との間に架設される補強部とを備え、前記現像剤収容部には、現像剤を排出するための排出口が形成されており、前記補強部には、現像剤を前記排出口から排出する排出方向の上流側部分において、現像剤を排出方向の下流側に向かって案内する、現像剤の排出方向の上流側に向かう先細り形状の案内面が形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、現像剤収容部には、天壁と底壁との間に、補強部が架設されているので、天壁と底壁との間で圧縮方向の応力が作用しても、補強部によってその応力を受け止めることができる。その結果、現像剤収容部の剛性の向上を図ることができる。しかも、補強部は、天壁と底壁との間、すなわち、現像剤収容部に設けられているので、プロセスカートリッジの外形形状とは無関係に、現像剤収容部の剛性の向上を図ることができる。
また、このような構成によると、補強部には、現像剤を排出方向の下流側に向かって案内するための案内面が形成されているので、その案内面によって、現像剤を排出方向の下流側に向けて円滑に案内することができる。その結果、現像剤が補強部に引っ掛かって滞留することを防止することができる。
また、このような構成によると、案内面が、現像剤の排出方向の上流側に向かう先細り形状として形成されているので、現像剤は、その先細り形状として形成された案内面に沿って、排出方向の下流側に向けて円滑に案内される。そのため、現像剤が補強部に引っ掛かって滞留することを、より確実に防止することができる。
このような構成によると、補強部は、周側壁と離間した位置に配置されているので、周側壁から、より内側の空間を補強することができる。その結果、現像剤収容部のさらなる剛性の向上を図ることができる。
補強部をアジテータと接触する位置に配置して、アジテータを変形させつつ補強部と摺擦させながら回転駆動させる場合には、アジテータに余分な負荷が作用し、また、騒音の原因になる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記補強部は、前記アジテータの長手方向において、前記アジテータの回転軌跡の投影面と重ならない位置に配置されていることを特徴としている。
しかし、このような構成によると、補強部は、アジテータの長手方向において、アジテータの回転軌跡の投影面と重ならない位置に配置されているので、アジテータの攪拌性能に、ばらつきを生じさせることなく、アジテータの効率のよい攪拌を確保しつつ、補強部を配置することができる。
このような構成によると、アジテータが排出口の近傍に配置されているので、アジテータに対して排出口の反対側の空間が変形しやすくなるが、補強部によって、そのような空間を補強することができる。その結果、排出口からの現像剤の円滑な排出を確保しつつ、現像剤収容部のさらなる剛性の向上を図ることができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記現像剤収容部は、前記アジテータの長手方向に沿って互いに間隔を隔てて対向配置される2 つの側壁を備え、前記アジテータが配置されている第1位置の各前記側壁間の距離が、前記アジテータに対して前記排出口の反対側に配置されている第2位置の各前記側壁間の距離よりも、短いことを特徴としている。
アジテータが配置されている第1位置の各側壁には、そのアジテータを駆動するための駆動手段が設けられるので、現像剤収容部において、アジテータの長手方向の距離を長くとると、駆動手段がさらに膨出して、プロセスカートリッジの小型化を図ることが困難となる。
そのため、このような構成のように、アジテータが配置されている第1位置の各側壁間の距離を、アジテータに対して排出口の反対側に配置されている第2位置の各側壁間の距離よりも短くすれば、第2位置の各側壁間の距離を長くとって、現像剤の収容量を増大させることができながら、第1位置の各側壁に、アジテータの駆動手段を、コンパクトに配置することができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、各前記側壁は、前記第1位置から前記第2位置にわたって、各前記側壁間の距離が変化する対向距離変化部を備え、前記対向距離変化部は、現像剤の排出を案内するための傾斜面を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、第1位置の各側壁から、第1位置よりも各側壁間の距離が長い第2位置の各側壁にわたる対向距離変化部には、傾斜面が設けられている。そのため、第1位置の各側壁間の距離と、第2位置の各側壁間の距離とが、変化していても、それらの間で現像剤を滞留させることなく、傾斜面によって現像剤を円滑に案内して排出することができる。
また、請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記載の発明において、前記第2位置の各前記側壁の少なくともいずれか一方に、現像剤を充填するための充填口が形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、充填口が、各側壁間の距離が第1位置よりも長い第2位置の各側壁に形成されている。そのため、現像剤の充填効率の向上を図ることができる。
このような構成によると、現像剤の充填時に、充填される現像剤が補強部に直接当たる割合を減少させることができる。そのため、現像剤の円滑な充填を達成することができる。
このような構成によると、現像剤の充填時に、充填される現像剤がアジテータに直接当たる割合を減少させることができる。そのため、現像剤のより円滑な充填を達成することができる。
このような構成によると、底壁および天壁が、略平板状であるため、現像剤収容部を薄型化しやすくなる。
このような構成によると、補強部が、検知光の光路と重ならない位置に配置されているので、検知光を確実に通過させて、簡易かつ確実な現像剤の残量検知を達成することができる。
このような構成によると、底壁の内壁面と天壁の内壁面との間の距離が、プロセスカートリッジの装着方向下流側部分よりも、プロセスカートリッジの装着方向上流側部分が長いので、プロセスカートリッジの着脱に、より支障の少ないプロセスカートリッジの装着方向上流側部分において、現像剤の収容量を増大させることができる。その結果、プロセスカートリッジの円滑な着脱を確保しつつ、現像剤の収容量を増大させることができる。
このような構成によると、現像剤収容部に収容されている現像剤を現像部に排出して、現像ローラに効率よく担持させることができる。
このような構成によると、現像剤を排出口から排出しつつ、その排出口を補強部によって補強することができる。
このような構成によると、現像剤を排出口から排出しつつ、その排出口を補強部によって補強することができる。
このような構成によると、排出口は、仕切壁によって、排出口の長手方向に沿って天面側が閉鎖される一方、連結壁によって、排出口が、その長手方向に沿って間隔を隔てて開口される。そのため、排出口をより一層補強することができ、排出口の変形を防止して、現像剤の円滑な排出を確保することができる。
この画像形成装置では、請求項1ないし19のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジを備えているので、装置の小型化を図ることができる。
また、請求項21に記載の発明は、請求項20に記載の発明において、前記現像剤収容部には、現像剤を排出するための排出口が形成されており、前記プロセスカートリッジは、前記画像形成装置に対して、前記現像剤収容部に収容されている現像剤が自重によって前記排出口へ移動するように、装着されていることを特徴としている。
また、請求項22に記載の発明は、請求項21に記載の発明において、前記現像剤収容部内には、現像剤を攪拌するために回転駆動されるアジテータが設けられており、前記アジテータは、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されている状態において、前記排出口の上方に配置されていることを特徴としている。
また、請求項23に記載の発明は、請求項20ないし22のいずれか一項に記載の発明において、前記プロセスカートリッジは、現像剤を担持する現像ローラと、前記現像剤収容部に収容されている現像剤を、前記現像ローラに供給するための供給ローラとを備えており、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されている状態において、前記現像ローラおよび前記供給ローラは、前記現像剤収容部の下方に配置されていることを特徴としている。
また、請求項24に記載の発明は、請求項23に記載の発明において、前記アジテータは、回転軸と、前記回転軸の周りに設けられる攪拌部材とを備え、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されている状態において、前記現像ローラの軸と前記供給ローラの軸との間を結ぶ線分に、前記回転軸から鉛直方向下方に延びる鉛直線が交差することを特徴としている。
また、請求項25に記載の発明は、請求項20ないし24のいずれか一項に記載の発明において、前記プロセスカートリッジは、複数の色に対応して複数設けられていることを特徴としている。
また、請求項26に記載の発明は、請求項25に記載の発明において、記録媒体をピックアップして供給するための供給手段と、記録媒体を排出するための排出手段とを備え、複数の前記プロセスカートリッジは、記録媒体の搬送経路において、前記供給手段と前記排出手段との間に配置され、前記供給手段によってピックアップされる記録媒体のピックアップ方向と、複数の前記プロセスカートリッジによって、順次画像が形成される画像形成位置での記録媒体の搬送方向とが、反対方向となり、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向と、前記排出手段により排出される記録媒体の排出方向とが反対方向となるように、配置されていることを特徴としている。
また、請求項27に記載の発明は、請求項26に記載の発明において、前記プロセスカートリッジは、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向およびこれに直交する記録媒体の厚さ方向に対して、傾斜する方向に沿って着脱されることを特徴としている。
また、請求項28に記載の発明は、請求項26または27に記載の発明において、複数の前記プロセスカートリッジに対応して、露光装置が複数設けられており、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向において、複数の前記プロセスカートリッジと、それに対応する複数の露光装置とが、交互に配置されていることを特徴としている。
また、この発明によれば、操作者の把持による変形を防止して、現像剤収容部のさらなる剛性の向上を図ることができる。
請求項2に記載の発明によれば、プロセスカートリッジの外形形状とは無関係に、プロセスカートリッジの薄型化を図りつつ、現像剤収容部の剛性の向上を図ることができる。
また、この発明によれば、現像剤が補強部に引っ掛かって滞留することを防止することができる。
また、この発明によれば、現像剤が補強部に引っ掛かって滞留することを、より確実に防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、現像剤収容部のさらなる剛性の向上を図ることができる。
請求項4に記載の発明によれば、アジテータに対する余分な負荷が作用することを防止することができ、また、騒音の発生も防止することができる。
請求項6に記載の発明によれば、排出口からの現像剤の円滑な排出を確保しつつ、現像剤収容部のさらなる剛性の向上を図ることができる。
請求項8に記載の発明によれば、傾斜面によって現像剤を円滑に案内して排出することができる。
請求項9に記載の発明によれば、現像剤の充填効率の向上を図ることができる。
請求項10に記載の発明によれば、より一層、現像剤収容部の剛性の向上を図ることができる。
請求項12に記載の発明によれば、現像剤のより円滑な充填を達成することができる。
請求項13に記載の発明によれば、現像剤収容部を薄型化することができる。
請求項14に記載の発明によれば、簡易かつ確実な現像剤の残量検知を達成することができる。
請求項16に記載の発明によれば、現像剤収容部に収容されている現像剤を現像部に排出して、現像ローラに効率よく担持させることができる。
請求項17に記載の発明によれば、現像剤を排出口から排出しつつ、その排出口を補強部によって補強することができる。
請求項19に記載の発明によれば、排出口をより一層補強することができ、排出口の変形を防止して、現像剤の円滑な排出を確保することができる。
請求項20に記載の発明によれば、装置の小型化を図ることができる。
請求項22に記載の発明によれば、安定した画像形成を達成することができる。
請求項23に記載の発明によれば、プロセスカートリッジの薄型化を図ることができる。
請求項25に記載の発明によれば、カラー画像を形成することができる。
請求項26に記載の発明によれば、記録媒体の搬送経路を確保しつつ、装置の小型化を図ることができる。
請求項28に記載の発明によれば、効率的な配置により、装置の小型化を図ることができる。
図1において、このカラーレーザプリンタ1は、複数のプロセス部27が水平方向において並列的に配置される、横置きタイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するための給紙部4、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、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙部6を備えている。
各プロセス収容部12は、後述するドラムカートリッジ31および後述する現像カートリッジ32を収容し、後述するドラムカートリッジ31のホルダ部43が装着されるドラム収容部13と、後述する現像カートリッジ32が装着される現像収容部14とを備えている。
給紙部4は、図1に示すように、本体ケーシング2内の底部において、本体ケーシング2に対して正面側から水平方向に着脱自在に装着される給紙トレイ21と、その給紙トレイ21の正面側上方に設けられる供給手段としてのピックアップローラ22および給紙ローラ23と、給紙ローラ23の正面側上方に設けられる給紙側U字パス24と、給紙側U字パス24の途中に設けられる搬送ローラ25およびレジストローラ26とを備えている。
給紙側U字パス24は、上流側端部が、下方において給紙ローラ23に隣接し、用紙3が正面側に向かって給紙されるように、下流側端部が、上方において後述する搬送ベルト168に隣接し、用紙3が背面側に向かって排紙されるような、略U字状の用紙3の搬送経路として形成されている。
画像形成部5は、プロセス部27、転写部28および定着部29を備えている。プロセス部27は、複数色のトナーの各色ごとに設けられている。すなわち、プロセス部27は、イエロープロセス部27Y、マゼンタプロセス部27M、シアンプロセス部27Cおよびブラックプロセス部27Kの4つからなる。これらプロセス部27は、本体ケーシング2の各プロセス収容部12に配置され、正面側から背面側に向かって互いに間隔を隔てて、水平方向において重なるように、順次並列して配置されている。
スキャナユニット30は、スキャナケーシング35と、そのスキャナケーシング35内に、レーザ発光部(図示せず)、ポリゴンミラー36、2つのレンズ37および38および反射鏡39とを備えている。
また、現像収容部14におけるスキャナケーシング35の幅方向両側および上側と、スキャナケーシング35の正面壁34の近傍(スキャナケーシング35の正面壁34と現像収容空間16との間であって、後述する中板54が配置される空間)とには、ドラムカートリッジ31の後述する延出部44が収容される延出部収容空間18が形成されている。
そして、スキャナユニット30では、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー36で反射され、レンズ37、反射鏡39、レンズ38を、順次通過または反射して、出射窓40から出射される。
ドラム筐体41は、ホルダ部43と、ホルダ部43から延出される延出部44とを備え、樹脂材料から一体成形されている。
なお、ホルダ部43の厚さは、現像カートリッジ32の現像筐体64の厚さよりも、厚く形成されている。
各ホルダ側壁45には、図6および図7に示すように、その底面側部分に、後方に向かって開放される略U字状の現像位置決め溝48が形成されている。また、現像位置決め溝48の前方には、感光ドラム42のドラム軸60が挿通される挿通部49が形成されている。
延出部44は、図2および図3に示すように、ホルダ部43がドラム収容部13に装着された状態で、現像収容部14において、スキャナケーシング35の上端部より上方に延出するように、ホルダ部43から後方に向かって延設されている。
各延出側部52は、図2に示すように、底面側が開放される断面略コ字状をなし、各外側面が各ホルダ側壁45の現像位置決め溝48の天面側から、連続して後方に延びるように、ホルダ部43の幅方向両側から、後方に向かって延びるように形成されている。
また、各延出側部52の外側面には、長手方向途中に、幅方向外方に向かって突出するドラムボス部56が設けられている。
延出後壁53は、各延出側部52の後端部を連結するように幅方向に沿って延び、その幅方向中央部には、ドラムカートリッジ31を把持して、ドラムカートリッジ31のドラム収容部13に対する着脱を操作するためのドラム取っ手57が設けられている。
なお、図8ないし図16を参照する現像カートリッジ32の説明では、現像カートリッジ32が装着された状態において、現像カートリッジ32の厚さ方向における背面側に位置される側を「天面側」、正面側に位置される側を「底面側」とし、現像カートリッジ32の装着方向下流側を「前側」、現像カートリッジ32の装着方向上流側を「後側」とする。
箱部材70は、幅方向に沿って互いに間隔を隔てて配置される周側壁を構成する1対の側壁72と、各側壁72の後端部を連結する周側壁を構成する後壁73と、各側壁72および後壁73で囲まれる部分を被覆するように、各側壁72および後壁73の下端部に連結される底壁74とを一体的に備えている。
各前側壁75は、前端縁から前後方向途中まで延び、現像ローラ67、層厚規制ブレード68、供給ローラ66およびアジテータ69の両端部であって、これらを挟む第1位置としての前方位置において、前後方向の対向距離が互いに等しくなるように、平行して配置されている。
各傾斜壁76は、前後方向において、各前端縁が各前側壁75と連続し、各後端縁が各後側壁77とに連続するように、これらの間に配置され、その対向距離が、各前端縁から各後端縁に向かって次第に長くなるように傾斜して配置されている。各傾斜壁76の内壁面は、後述するように、トナーの排出を案内するための傾斜面178とされている。
また、後壁73は、図9および図15に示すように、幅方向に延びる細長矩形板状に形成されている。
また、底壁74は、図16に示すように、平板状をなし、その前方位置(すなわち、各前側壁75が対向している現像カートリッジ32の装着方向上流側部分)には、アジテータ69の回転軌跡に対応するように、天面側に向かって断面円弧状に突出する排出壁78と、供給ローラ66の外径に沿って断面円弧状に湾曲する供給ローラ収容壁79と、現像ローラ67を露出させる斜め底面側前方に向かって傾斜する舌壁80とが、後側から前側に向かって順次連続して形成されている。
また、底壁74の内壁面には、図15に示すように、前方位置と後方位置との間であって、幅方向中央部において、上方に向かって立設する支柱部材81が設けられている。
この支柱部材81は、底壁74の外壁面に設けられた底側把持部96と対向する底壁74の内壁面に設けられ、図16に示すように、後壁73の上下方向長さとほぼ同じ長さで立設され、図15に示すように、各側壁72、後壁73および後述する仕切壁83のいずれからも離間した位置であって、後述するトナー収容室92の幅方向および前後方向の中央部に配置されている。また、この支柱部材81は、断面略雫形状の筒状に形成されており、その略断面雫形状の先細り形状とされる一方側端部が後側に配置され、略断面雫形状の丸底形状とされる他方側端部が前側に配置されるように、設けられている。そして、後側に配置される一方側端部において、先細り形状として形成されている略V字形状の両テーパ面が、トナーを排出方向に案内するための案内面82とされている。
この仕切壁83は、幅方向に延びる細長矩形板状をなし、各前側壁75の天面側端縁から上下方向中途まで設けられ、天面側に向かって突出する、排出壁78の前端部と供給ローラ収容壁79の後端部との接続部分と、厚さ方向において間隔を隔てて対向するように形成されている。この仕切壁83は、次に述べる排出口84の天面側を、幅方向(排出口84の長手方向)に沿って閉鎖している。
なお、この箱部材70において、各側壁72の天面側端縁部、仕切壁83の天面側端縁部および後壁73の天面側端縁部には、図15に示すように、蓋部材71の周縁部を当接させるための鍔部85が形成されている。
天壁87は、前方位置に対向配置される幅狭矩形平板状の前天壁88と、後方位置に対向配置され、前天壁88に対してより深く窪む幅広矩形平板状の後天壁89と、前後方向においてそれらの間に設けられる略台形平板状の中天壁90とを一体的に備えている。
この現像筐体64は、底側把持部96と天側把持部97とが厚さ方向において対向配置される薄型に形成されており、操作者は、この底側把持部96と天側把持部97とを、片手で挟むように把持して、保持することができる。
このような現像筐体64において、天壁87と、その天壁87と厚さ方向に間隔を隔てて対向配置される排出壁78を含む部分の底壁74と、これらの間に配置される各側壁72(すなわち、後側壁77から前側壁75の前後方向途中部分まで)と、後壁73と、仕切壁83とで、現像剤収容部としてのトナー収容室92が形成されている。
トナー収容室92では、前天壁88および後天壁89は、底壁74に対して、後天壁89と底壁74との対向距離が、前天壁88と底壁74との対向距離よりも長くなり、かつ、底壁74と平行するように配置されている。また、中天壁90は、底壁74に対して、前方から後方に向かって天面側に傾斜するように配置されている。
補強柱65は、たとえば、図19に示すように、このトナー充填口98に直管からなるトナー充填ノズル99を挿入して、トナー収容室92内にトナーを充填する充填方向の延長線Xと重ならない位置であって、その延長線Xよりも前方に配置されている。
また、このトナー収容室92には、図11および図12に示すように、このトナー収容室92に収容されるトナーの残量を検知するための検知光をトナー収容室92の幅方向一側から幅方向他側へと通過させる検知窓100が、各前側壁75に、幅方向において対向するように、それぞれ形成されている。
アジテータ69は、トナー収容室92内において、排出口84の近傍に配置されている。このアジテータ69は、各前側壁75に回転自在に支持される回転軸151と、その回転軸151の軸方向にわたって設けられ、回転軸151から径方向外方に延びる、格子枠板状(図15参照)の攪拌部材152とを備えている。このアジテータ69は、排出壁78に沿って攪拌部材152が回転駆動されるように、排出口84の近傍に配置され、回転軸151の軸方向において、その攪拌部材152の回転軌跡の投影面内に、各検知窓100が配置されている。
なお、トナー充填口98も、図15に示すように、回転軸151の軸方向において攪拌部材152の回転軌跡の投影面と重ならない位置であって、アジテータ69よりも後方に配置されている。
現像室93には、天面側から前方にかけて開放される開口部159が形成されている。
また、現像室93において、舌壁80の前端部には、図8に示すように、トナーの漏れを防止するために、現像ローラ67の周面に底面側から圧接するように対向配置されるアゴ部153が、幅方向の全体にわたって形成されている。
供給ローラ66は、図16に示すように、現像室93内において、排出口84の前方に配置され、供給ローラ収容壁79に収容されるように、幅方向に沿って設けられている。
現像ローラ67は、現像室93内において、供給ローラ66に対して斜め天面側前方に配置され、舌壁80と対向するように、幅方向に沿って設けられている。この現像ローラ67は、各前側壁75に回転自在に支持される金属製の現像ローラ軸157と、その現像ローラ軸157の周りを被覆する導電性のゴム部材からなる現像ローラ層158とを備えている。より具体的には、現像ローラ層158は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムまたはEPDMゴムなどからなる弾性体のローラ層と、そのローラ層の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされるコート層との2層構造からなる。
層厚規制ブレード68は、仕切壁83の前壁面において、幅方向の全体にわたって設けられている。この層厚規制ブレード68は、金属の板ばね部材からなるブレード160と、ブレード160の天面側端部を挟持して、仕切壁83の前壁面に固定する固定部材161と、ブレード160の底面側端部に設けられる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162とを備えている。この層厚規制ブレード68は、ブレード160が厚さ方向に配置され、その天面側端部が、固定部材161によって仕切壁83の前壁面に固定される一方、その底面側端部に設けられる押圧部162が、現像ローラ67の現像ローラ層158を、ブレード160のばね力によって、後側から押圧するように、設けられている。
また、本体ケーシング2において、各プロセス収容部12には、図17に示すように、ドラムカートリッジ31の着脱を案内するために、ドラムカートリッジ31のドラム軸60が挿通される案内溝101が形成されている。この案内溝101は、左側板8および右側板9において、互いに幅方向外側に窪むように対向して設けられ、上方から下方に向かって背面側に傾斜するようなドラムカートリッジ31の着脱方向に沿って配置されている。
また、各案内溝101の長手方向途中には、背面側に向かって側面視矩形状に窪むドラム位置決め溝103が形成されている。このドラム位置決め溝103は、ドラムボス部56を受けることができるように、左側板8および右側板9の幅方向対向位置に、それぞれ形成されている。
ドラムカートリッジ31のホルダ部43が、現像収容部14の現像収容空間16を通過するときには、ドラムカートリッジ31の各ツノ部51が、現像収容部14の各レール部17と対向して、装着途中において、度々互いに摺擦される。このように、各ツノ部51と各レール部17とを摺擦させれば、スキャナケーシング35の正面壁34とホルダ天壁46との間に隙間を形成して、これらが互いに摺擦されることを阻止することができる。
このカラーレーザプリンタ1では、各プロセス収容部12において、スキャナケーシング35の正面壁34が、現像収容空間16に向かって膨出するように配置されており、現像収容部14においては、ドラムカートリッジ31に現像カートリッジ32が装着された状態では、現像収容部14でのドラムカートリッジ31の通過が規制されている。しかし、現像収容部14においては、ドラムカートリッジ31から現像カートリッジ32が分離された状態では、現像収容空間16でのドラムカートリッジ31の通過が許容されている。
次いで、現像カートリッジ32の底側把持部96と天側把持部97とを、片手で挟むように把持して、各現像ボス部95を、各ボス挿通溝133に対向させて、現像カートリッジ32を下方へ押し下げる。そうすると、各現像ボス部95が、図17に示す各ボス挿通溝133に挿通され、現像カートリッジ32は、現像収容部14の現像収容空間16に収容され、本体ケーシング2に装着されたドラムカートリッジ31に装着される。
そして、このレーザプリンタ1では、図示しない離間機構によって、非画像形成動作時には、現像カートリッジ32がドラムカートリッジ31に対して、感光ドラム42と現像ローラ67とが離間する離間状態を保持し、画像形成動作時には、感光ドラム42と現像ローラ67とが接触する接触状態となるように、動作される。
また、現像筐体64の底壁74の当接突起94が、仕切板10の背面33と当接することで、現像カートリッジ32が現像収容部14に対して位置決めされる。
排出口84から排出されたトナーは、供給ローラ66に供給される。供給ローラ66に供給されたトナーは、供給ローラ66の回転により、現像ローラ67に供給され、このとき、供給ローラ66と、現像バイアスが印加されている現像ローラ67との間で正に摩擦帯電される。
一方、ドラムカートリッジ31では、スコロトロン型帯電器62が、帯電バイアスの印加により、コロナ放電を発生させて、感光ドラム42の表面を一様に正帯電させている。感光ドラム42の表面は、感光ドラム42の回転に伴って、スコロトロン型帯電器62により一様に正帯電された後、スキャナユニット30からのレーザ光の高速走査により露光され、用紙3に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
駆動ローラ166は、イエロープロセス部16Yが収容されるプロセス収容部12よりも正面側に配置されている。従動ローラ167は、ブラックプロセス部16Kが収容されるプロセス収容部12よりも背面側に配置されている。
そして、駆動ローラ166の駆動により、従動ローラ167が従動され、搬送ベルト168が、これら駆動ローラ166および従動ローラ167の間を、各プロセス部27の感光ドラム42と対向して接触する画像形成位置において、感光ドラム42と同方向に回転するように、周回移動される。
加熱ローラ170は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ170の表面が定着温度に加熱される。また、加圧ローラ171は、加熱ローラ170を押圧するように設けられている。
排紙部6は、排紙側U字パス172、排出手段としての排紙ローラ173、および、排紙トレイ174を備えている。
排紙側U字パス172は、上流側端部が、下方において定着部29に隣接し、用紙3が背面側に向かって給紙されるように、下流側端部が、上方において排紙トレイ174に隣接し、用紙3が正面側に向かって排紙されるような、略U字状の用紙3の搬送経路として形成されている。
排紙トレイ174は、本体ケーシング2の上面に、正面側から背面側に向かって下方に傾斜する傾斜壁として形成されている。
定着部29から搬送されてくる用紙は、排紙側U字パス172の上流側端部に、背面側に向かって給紙され、その給紙側U字パス84内において、搬送方向が反転され、排紙ローラ173により、正面側に向かって排紙トレイ174上に排紙される。
また、このカラーレーザプリンタ1に装着される現像カートリッジ32では、トナー収容室92には、天壁87と底壁74との間に、補強柱65が架設されているので、天壁87と底壁74との間で圧縮方向の応力が作用しても、補強柱65によってその応力を受け止めることができる。その結果、トナー収容室92の剛性の向上を図ることができる。しかも、補強柱65は、天壁87と底壁74との間、すなわち、トナー収容室92内に設けられているので、現像カートリッジ32の外形形状とは無関係に、現像カートリッジ32の薄型化を図りつつ、トナー収容室92の剛性の向上を図ることができる。
たとえば、補強柱65をアジテータ69と接触する位置に配置して、攪拌部材152を変形させつつ補強柱65と摺擦させながら回転駆動させる場合には、アジテータ69に余分な負荷が作用し、また、騒音の原因になる。
また、たとえば、図20に示すように、回転軸151の軸方向の中央部において、攪拌部材152の回転軌跡の投影面と重なる位置に切欠部125を形成して、その切欠部125内に補強柱65を配置する場合には、回転軸151の軸方向において、攪拌部材152の攪拌性能のばらつきが発生する。
また、アジテータ69は、排出口84の近傍に配置されており、アジテータ69に対して排出口84の反対側の空間が変形しやすくなるが、補強柱65によって、そのような空間を補強することができる。その結果、排出口84からのトナーの円滑な排出を確保しつつ、トナー収容室92のさらなる剛性の向上を図ることができる。
補強柱65は、支柱部材81と嵌合筒部91との嵌合により、トナーの排出方向の上流側(現像カートリッジ32の装着状態における上方)に向かう先細り形状を有する断面略雫形状に形成されており、先細り形状として形成されている略V字形状の両テーパ面が、トナーを排出方向に案内するための案内面82とされている。
とりわけ、トナー充填口98は、各前側壁75の対向間距離よりも長い対向間距離の各後側壁77の一方に設けられているので、トナーの充填効率の向上を図ることができる。
また、補強柱65は、互いに幅方向において対向配置される各検知窓100の間を通過する検知光の光路と重ならない位置であって、光路より後方に配置されている。そのため、検知光を確実に通過させて、簡易かつ確実なトナーの残量検知を達成することができる。
また、この現像カートリッジ32は、現像収容部14に装着された状態では、トナー収容室92に収容されているトナーが自重によって排出口84へ移動するので、簡易な構成により、トナーの円滑な排出を達成することができる。
すなわち、図21においては、底壁74の内壁面において、支柱部材81が、前方位置と後方位置との間であって幅方向において、互いに間隔を隔てて3本設けられている。また、天壁87の内壁面には、嵌合筒部91が、中天壁90の幅方向において、互いに間隔を隔てて3本設けられている。
このように複数の補強柱65が設けられることで、トナー収容室92の剛性をさらに向上させることができる。
たとえば、図22に示す第3実施形態では、底壁74の内壁面には、後壁73と連続する3枚の補強板176を設ける一方、後天壁89の内壁面には、複数の補強板176に対応して3枚の補強板受け部材177が設けられている。
各補強板受け部材177は、後天壁89の後端部において、各補強板176に対応するように、幅方向において互いに間隔を隔てて、底面側に向かって立設され、前後方向に沿って延びるように配置されている。各補強板受け部材177は、2枚の挟持板178が補強板176を挟持できる間隔を隔てて対向するように形成されている。
さらに、第4実施形態にとして図23ないし図25に示すように、本発明の補強部を、排出口84に隣接配置される補強リブ200として設けることもできる。なお、図23ないし図25において、上記した部材と同様の部材には、対応する符号を付し、その説明を省略する。
各補強リブ200は、その底面側端部201が、天面側に向かって断面円弧状に突出する排出壁78に沿って、排出壁78と連続するように、排出壁78の内壁面から立設している。また、その天面側端部202が、仕切壁83の後壁面に沿って、仕切壁83と連続するように、仕切壁83の内壁面から立設している。
仕切壁83の底面側端面は、後端から前端に向かって天面側に傾斜しており、嵌入部204は、中央部203と一体的に形成されており、その天面側端部が、仕切壁83の底面側端面に沿って接触するように形成され、その底面側端部が、排出壁78の前端部と供給ローラ収容壁79の後端部との接続部分の天面側端面に沿って接触するように形成されている。また、中央部203の前側端面は、天面側端部が仕切壁83の前側端面に連続するように、また、底面側端部がローラ収容壁79の後端部の前側端面に連続するように形成されている。
そして、図24および図25に示す現像カートリッジ32では、箱部材70に蓋部材71を被せるときに、3つの補強リブ200の天面側端部が、3つの補強リブ係止部205の1対の挟持片206によって、それぞれ挟持されることで、底壁74と天壁87との間に架設され、補強リブ200からなる補強部が形成される。これによって、図23に示すように、排出口84が、幅方向において補強リブ200によって区画されるように間隔を隔てて開口される。
このようにして、仕切壁83に連結壁207を形成すれば、トナーを排出口84から円滑に排出しつつ、排出口84を連結壁207によって補強することができる。そのため、上記したように、天壁87と底壁74との間で圧縮方向の応力が作用しても、連結壁207によってその応力を受け止めることができ、トナー収容室92と現像室93との間の剛性の向上を図ることができる。その結果、現像カートリッジ32がぺこぺこと変形することを防止することができ、トナー収容室92内のトナーが排出口84から現像室93の現像ローラ67へ向かって噴出することを防止することができる。
なお、上記の説明では、各感光ドラム42から、直接、用紙3に転写するタンデム方式のカラーレーザプリンタ1を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、各色毎のトナー像を、各感光体から一旦中間転写体に転写し、その後、用紙に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタとして構成することもでき、さらには、モノクロのレーザプリンタとして構成することもできる。
2 本体ケーシング
3 用紙
22 ピックアップローラ
30 スキャナユニット
31 ドラムカートリッジ
32 現像カートリッジ
65 補強柱
66 供給ローラ
67 現像ローラ
69 アジテータ
72 側壁
73 後壁
74 底壁
75 前側壁
76 傾斜壁
77 後側壁
81 支柱部材
82 案内面
83 仕切壁
84 排出口
87 天壁
88 前天壁
89 後天壁
90 中天壁
91 嵌合筒部
92 トナー収容室
93 現像室
96 底側把持部
97 天側把持部
98 トナー充填口
100 検知窓
151 回転軸
152 攪拌部材
155 供給ローラ軸
157 現像ローラ軸
159 開口部
173 排紙ローラ
178 傾斜面
200 補強リブ
207 連結壁
Claims (28)
- 現像剤を収容する現像剤収容部を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像剤収容部は、底壁と、前記底壁と間隔を隔てて対向配置される天壁と、前記底壁と前記天壁との間に架設される補強部とを備え、
前記底壁の外壁面と、前記天壁の外壁面とには、操作者の把持領域を示すための把持領域指示部が設けられており、
前記補強部は、前記底壁の外壁面に設けられた前記把持領域指示部と対向する前記底壁の内壁面と、前記天壁の外壁面に設けられた前記把持領域指示部と対向する前記天壁の内壁面とに、架設されていることを特徴とする、プロセスカートリッジ。 - 現像剤を収容する現像剤収容部を備え、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像剤収容部は、底壁と、前記底壁と間隔を隔てて対向配置される天壁と、前記底壁と前記天壁との間に架設される補強部とを備え、
前記現像剤収容部には、現像剤を排出するための排出口が形成されており、
前記補強部には、現像剤を前記排出口から排出する排出方向の上流側部分において、現像剤を排出方向の下流側に向かって案内する、現像剤の排出方向の上流側に向かう先細り形状の案内面が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。 - 前記現像剤収容部は、前記底壁の周端部と前記天壁の周端部との間に設けられる周側壁を備えており、
前記補強部は、前記周側壁から離間した位置に配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記現像剤収容部内には、現像剤を攪拌するために回転駆動されるアジテータが設けられており、
前記補強部は、前記アジテータと接触しない位置に配置され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。 - 前記補強部は、前記アジテータの長手方向において、前記アジテータの回転軌跡の投影面と重ならない位置に配置されていることを特徴とする、請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤収容部には、現像剤を排出するための排出口が形成されており、
前記アジテータは、前記排出口の近傍に配置されていることを特徴とする、請求項4または5に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記現像剤収容部は、前記アジテータの長手方向に沿って互いに間隔を隔てて対向配置される2つの側壁を備え、
前記アジテータが配置されている第1位置の各前記側壁間の距離が、前記アジテータに対して前記排出口の反対側に配置されている第2位置の各前記側壁間の距離よりも、短いことを特徴とする、請求項6に記載のプロセスカートリッジ。 - 各前記側壁は、前記第1位置から前記第2位置にわたって、各前記側壁間の距離が変化する対向距離変化部を備え、
前記対向距離変化部は、現像剤の排出を案内するための傾斜面を備えていることを特徴とする、請求項7に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記第2位置の各前記側壁の少なくともいずれか一方に、現像剤を充填するための充填口が形成されていることを特徴とする、請求項7または8に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記補強部は、前記底壁および前記天壁のいずれか一方に設けられ、他方に向かって突出する支柱部材と、他方に設けられ、前記支柱部材と嵌合する嵌合部材とを備えていることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤収容部には、現像剤を充填するための充填口が形成されており、
前記補強部は、前記充填口から充填される現像剤の充填方向に沿って前記充填口から前記現像剤収容部内に延びる延長線と重ならない位置に、配置されていることを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記充填口は、前記アジテータの長手方向において、前記アジテータの回転軌跡の投影面と重ならない位置に配置されていることを特徴とする、請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記補強部が架設されている前記底壁および前記天壁は、略平板状であることを特徴とする、請求項1ないし12のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤収容部には、現像剤の残量を検知するための検知光を通過させる検知窓が形成されており、
前記補強部は、前記検知光の光路と重ならない位置に配置されていることを特徴とする、請求項1ないし13のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記プロセスカートリッジの装着方向上流側部分における前記底壁の内壁面と前記天壁の内壁面との間の距離が、前記プロセスカートリッジの装着方向下流側部分における前記底壁の内壁面と前記天壁の内壁面との間の距離よりも、長いことを特徴とする、請求項1ないし14のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジは、前記現像剤収容部と連通するように、前記現像剤収容部に隣接配置される現像部を備え、
前記現像部は、現像剤を担持する現像ローラを備え、前記現像ローラの一部を露出させる開口部が形成されていることを特徴とする、請求項1ないし15のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記現像剤収容部には、現像剤を排出するための排出口が形成されており、
前記補強部は、前記排出口に隣接して設けられていることを特徴とする、請求項2に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記現像剤収容部には、現像剤を排出するための排出口が形成されており、
前記補強部は、前記排出口に設けられていることを特徴とする、請求項2に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記補強部は、前記排出口の長手方向に沿って前記排出口の天面側を閉鎖する仕切壁と、前記排出口の長手方向において互いに間隔を隔てて設けられ、前記仕切壁と前記底壁とを連結する連結壁とを備えていることを特徴とする、請求項18に記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項1ないし19のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする、画像形成装置。
- 前記現像剤収容部には、現像剤を排出するための排出口が形成されており、
前記プロセスカートリッジは、前記画像形成装置に対して、前記現像剤収容部に収容されている現像剤が自重によって前記排出口へ移動するように、装着されていることを特徴とする、請求項20に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤収容部内には、現像剤を攪拌するために回転駆動されるアジテータが設けられており、
前記アジテータは、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されている状態において、前記排出口の上方に配置されていることを特徴とする、請求項21に記載の画像形成装置。 - 前記プロセスカートリッジは、現像剤を担持する現像ローラと、前記現像剤収容部に収容されている現像剤を、前記現像ローラに供給するための供給ローラとを備えており、
前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されている状態において、前記現像ローラおよび前記供給ローラは、前記現像剤収容部の下方に配置されていることを特徴とする、請求項20ないし22のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記アジテータは、回転軸と、前記回転軸の周りに設けられる攪拌部材とを備え、
前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されている状態において、前記現像ローラの軸と前記供給ローラの軸との間を結ぶ線分に、前記回転軸から鉛直方向下方に延びる鉛直線が交差することを特徴とする、請求項23に記載の画像形成装置。 - 前記プロセスカートリッジは、複数の色に対応して複数設けられていることを特徴とする、請求項20ないし24のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 記録媒体をピックアップして供給するための供給手段と、記録媒体を排出するための排出手段とを備え、
複数の前記プロセスカートリッジは、記録媒体の搬送経路において、前記供給手段と前記排出手段との間に配置され、
前記供給手段によってピックアップされる記録媒体のピックアップ方向と、複数の前記プロセスカートリッジによって、順次画像が形成される画像形成位置での記録媒体の搬送方向とが、反対方向となり、
前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向と、前記排出手段により排出される記録媒体の排出方向とが反対方向となるように、配置されていることを特徴とする、請求項25に記載の画像形成装置。 - 前記プロセスカートリッジは、前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向およびこれに直交する記録媒体の厚さ方向に対して、傾斜する方向に沿って着脱されることを特徴とする、請求項26に記載の画像形成装置。
- 複数の前記プロセスカートリッジに対応して、露光装置が複数設けられており、
前記画像形成位置での記録媒体の搬送方向において、複数の前記プロセスカートリッジと、それに対応する複数の露光装置とが、交互に配置されていることを特徴とする、請求項26または27に記載の画像形成装置。
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