プロセスカートリッジ及び電子写真装置
【課題】ユニットのコンパクト化(小型化)及び低コスト化を図ることができるプロセスカートリッジ、およびこのようなユニットが装着される装置本体を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】プロセスカートリッジ2は、静電潜像を形成する像担持体10を内蔵した像担持体ユニット11と、像担持体ユニット11に現像剤を供給するための現像剤供給ユニット9とを備える。像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とはこれらのユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされる。装置本体への装着状態で像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間で電気的接続が形成される電気的接点部47,48を設けている。
【解決手段】プロセスカートリッジ2は、静電潜像を形成する像担持体10を内蔵した像担持体ユニット11と、像担持体ユニット11に現像剤を供給するための現像剤供給ユニット9とを備える。像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とはこれらのユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされる。装置本体への装着状態で像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間で電気的接続が形成される電気的接点部47,48を設けている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式の複合機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、ユーザが交換可能なユニットを有する電子写真装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらを備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラムおよびこのドラム周りのクリーナや現像器等をユニット化し、このユニットを、画像形成装置本体(装置本体)に対して交換自在とされている。このようなユニットは消耗品であり、寿命が尽きたとき等において交換する必要がある。なお、このような場合、感光体ドラム等を内蔵した像担持体ユニットに、現像剤としてのトナーを供給するためにトナー供給ユニットを必要とした。
【0003】
また、画像形成装置において、形成される画像濃度等が、温度湿度等の環境条件、トナー残量等の履歴条件等に影響を受ける。従って、像担持体ユニットに、トナーを供給するためのトナー供給ユニットにおいても、トナー残量を検知する必要がある。
【0004】
そこで、従来には、新旧の判断の容易化及び簡易化を図ってユニット(装置本体に対して交換可能とされたユニット)の寿命管理の精度を高めた電子写真装置が開示されている(特許文献1)。この装置では、ユニット側に装置本体側からの通電によって、破壊する電子素子を設置し、この電子素子(新品検知素子)の破壊をもってユニットの新旧を判断していた。
【0005】
ところで、画像形成装置の形成される画像に問題が発生した場合、その問題の原因が画像装置本体側にあるのか、ユニット側にあるのかを切り分ける必要がある。このため、ユーザ等は、テスト的に新品のユニットを問題の発生している画像形成装置本体に装着して動作を確認することがある。このような場合、前記特許文献1に記載のようなものでは、新品のユニットが装着されれば、新品であると判断してヒューズ等の新品検知素子を破壊(溶断)することになる。その後は、画像を出力して動作確認を行うことになる。
【0006】
このため、このような場合では、装置本体側に問題がある場合、問題がなかったユニット(新品のユニット)を交換することになって、この問題がなかったユニットが無駄になっていた。そこで、溶断可能な新品検知素子の溶断を新品ユニット設置後でなく、一定の値(画像形成されたカウント数)以降に行うようにするようにしたものがある(特許文献2)。すなわち、特許文献2では、画像形成された用紙数が、所定枚数までは溶断を実行しないままとすることで、テスト的に使用した新品のユニットを、他の装置に使用しても新品と認識させるようにしている。
【0007】
また、新品検知素子を溶断すれば、装置本体に内蔵されたカウンタを「0」とし、このカウンタによりユニットの寿命を判断できるようにしたものもある(特許文献3)。
【0008】
さらに、トナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、トナーカートリッジの未稼働の初期状態か稼動済かの履歴を検知する稼動検知手段と、稼動検知手段にて検知した履歴データを保持するメモリとを備えたものもある(特許文献4)。この場合、未稼働の新品のトナーカートリッジが装填された場合に、履歴データを初期化し、予め設定された稼動条件で画像形成動作を実行するものである。すなわち、この場合の画像形成装置では、前記のような稼動順序により画像形成数、及びそれに関連する処理を行い、安定した画像品質を得ようとするものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところが、前記したように、画像成形装置には、複数種のユニットがあり、ユニット毎に使用期限があり、それらの期限にはユニット毎に異なる。このため、ユニット毎に交換可能なように構成するのが好ましい。
【0010】
しかしながら、前記したような一般的な画像形成装置では、像担持体ユニットとトナー供給ユニットとはプロセスカートリッジとして一体化されていて、ユニット毎に交換可能なように構成されていない。また、ユニット毎に交換可能なように構成する場合、各ユニットに新品か否かを検知する検知手段を必要とする。例えば、検出手段にヒューズ等の電子部品を用いる場合、各ユニットにヒューズを付設するとともに、このヒューズに対して通電するための電気回路を設ける必要がある。このため、装置全体のコンパクト化に限界がある。
【0011】
本発明は、斯かる事情に鑑み、ユニットのコンパクト化(小型化)及び低コスト化を図ることができるプロセスカートリッジ、およびこのようなユニットが装着される装置本体を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の第1のプロセスカートリッジは、静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットを有するプロセスカートリッジであって、像担持体ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この像担持体ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたものである。
【0013】
本発明の第1のプロセスカートリッジによれば、装置本体に対して着脱可能であるので、像担持体ユニットの交換が可能である。しかも、電気的接点部を設けているので、このプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットに対して通電が可能な状態となる。
【0014】
本発明の第2のプロセスカートリッジは、被現像剤供給部材に現像剤を供給するための現像剤供給ユニットを有するプロセスカートリッジであって、現像剤供給ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この現像剤供給ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたものである。
【0015】
本発明の第2のプロセスカートリッジによれば、装置本体に対して着脱可能であるので、現像剤供給ユニットの交換が可能である。しかも、電気的接点部を設けているので、このプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態において、現像剤供給ユニットに対して通電が可能な状態となる。
【0016】
本発明の第3のプロセスカートリッジは、静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットと、被現像剤供給部材である像担持体ユニットに現像剤を供給するための現像剤供給ユニットとを備えたプロセスカートリッジであって、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとはこれらのユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、装置本体への装着状態で像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間で電気的接続が形成される電気的接点部を設けたものである。
【0017】
本発明の第3のプロセスカートリッジによれば、装置本体に対して着脱可能であるので、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの交換が可能である。しかも、このプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットと通電が可能な状態となる。
【0018】
前記第3のプロセスカートリッジにおいて、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとのいずれか一方がこれらのユニットが収納される装置本体と電気的に接続されるように設定するのが好ましい。このように設定することよって、装置本体から一方のユニットへの通電が可能であり、また、ユニット同士は電気的接点部を介して接続されているので、この一方にユニットから他方のユニットへの通電が可能となる。このため、他方のユニットには、装置本体と電気的に接続するための接点部(接続端子)を必要としない。
【0019】
ところで、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの使用限度を考えた場合、像担持体ユニットでは像担持体を構成する感光体ドラムの寿命であり、現像剤供給ユニットでは現像剤残量である。このため、現像剤供給ユニットが像担持体ユニットよりも使用限度が早期に来る。
【0020】
したがって、現像剤供給ユニットが像担持体ユニットよりも上方に配置されるとともに、各ユニットが装置本体から上方への取り出しを可能としたプロセスカートリッジであって、前記像担持体ユニットに、装置本体と電気的に接続される本体側接点部を設けたものが好ましい。すなわち、各ユニットが装置本体から上方への取り出しが可能であって、現像剤供給ユニットを像担持体ユニットよりも上方に配置した場合、使用限度が早期に来る現像剤供給ユニットの交換作業の容易化を図ることができる。また、像担持体ユニットに本体側接点部を設けた場合、交換頻度が多い現像剤供給ユニットに本体側接点部を設ける必要がなくなる。このため、現像剤供給ユニットの交換作業における本体側接点部の損傷等を生じさせない。
【0021】
現像剤供給ユニットのケーシングに凹部を設け、この現像剤供給ユニットの電気的接点部を凹部内に設けるようにするのが好ましい。このように、電気的接点部を凹部に設けることによって、現像剤供給ユニットを交換する際に、作業者等がこの電気的接点部に接触するのを防止できる。
【0022】
像担持体ユニットのケーシングに、現像剤供給ユニット側に突出する凸部を設け、この凸部に現像剤供給ユニットとの電気的接点部を配置して、装着状態において、この凸部を前記現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させるようにするのが好ましい。
【0023】
装着状態において、像担持体ユニットの凸部を現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させることになり、像担持体ユニットの電気的接点部と現像剤供給ユニットの電気的接点部との接続状態が安定する。
【0024】
像担持体ユニットに、その電気的接点部を現像剤供給ユニットの電気的接点部に対して弾性的に押圧する付勢部材を設けるのが好ましい。このように、付勢部材を設けることによって、電気的接点部同士の接触が安定する。しかも、弾性的な接触であるので、接触部の損傷等を防止できる。
【0025】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの接点部位を密封状とするシール部材を配設するのが好ましい。このように、シール部材を配設することによって、接点部位への異物(現像剤、ごみ等)の侵入が無くなる。
【0026】
例えば、ユニットは、前記電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有する。新品検出素子には電気的接点部から通電され、ユニットが新品か否かを判断することができる。
【0027】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとは、それぞれ、電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有し、像担持体ユニット側の新品検出素子と現像剤供給ユニット側の新品検出素子とは同一構造部品であるように設定できる。新品検出素子が同一構造部品であれば、部品種数の減少を図ることができる。
【0028】
新品検出素子をヒューズにて構成したり、ダイオードにて構成したりできる。
【0029】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間における駆動力の伝達を可能としたものであってもよい。このように構成することによって、いずれか一方のユニットにおける駆動源を省略することができる。
【0030】
本発明の電子写真装置は、前記プロセスカートリッジを用いたものである。
【発明の効果】
【0031】
本発明の第1のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットに対して通電が可能な状態となるので、像担持体ユニットが行う電気的動作が可能となり、像担持体ユニットの機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0032】
本発明の第2のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、現像剤供給ユニットに対して通電が可能な状態となるので、現像剤供給ユニットが行う電気的動作が可能となり、現像剤供給ユニットの機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0033】
本発明の第3のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットと通電が可能な状態となるので、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間の電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0034】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとのいずれか一方がこれらのユニットが収納される装置本体と電気的に接続されるものでは、他方のユニットに、装置本体と電気的に接続するための接点部(接続端子)を必要としない。すなわち、グランド端子の共通化が可能となり、端子箇所、端子数の削減が可能となり、このプロセスカートリッジのコンパクト化及び低コスト化が可能となる。
【0035】
現像剤供給ユニットを像担持体ユニットよりも上方に配置したものでは、使用限度が早期に来る現像剤供給ユニットの交換作業の容易化を図ることができ、取り扱い性に優れる。また、像担持体ユニットに本体側接点部を設けた場合、交換頻度が多い現像剤供給ユニットに本体側接点部を設ける必要がなくなり、現像剤供給ユニットの交換作業における本体側接点部の損傷等を生じさせない。
【0036】
現像剤供給ユニットのケーシングに凹部を設け、電気的接点部を凹部内に設けるようにすれば、現像剤供給ユニットを交換する際に、作業者等がこの電気的接点部に接触するのを防止でき、電気的接点部への作業者等の皮脂の付着を防止して導通不良の発生を抑えることができる。このため、凹部を現像剤供給ユニットの下面に設けるのが好ましい。
【0037】
像担持体ユニットの凸部を現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させるものでは、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの接続状態が安定し、各ユニットの機能を有効に発揮させることができる。
【0038】
付勢部材を設けることによって、電気的接点部同士の接触が安定する。しかも、弾性的な接触であるので、接触部の損傷等を防止でき、耐久性に優れたものとなる。また、付勢部材を現像剤供給ユニット側に設けないので、その分、現像剤供給ユニットの現像剤量を多く確保できる利点がある。
【0039】
シール部材を配設することによって、接点部位への異物(現像剤、ごみ等)の侵入が無くなり、このような異物による導通不良の発生を防止できる。
【0040】
新品検出素子を有するものでは、ユニットが新品か否かを判断することができ、新品でないものが再装着されても新品と誤判断されることがない。
【0041】
像担持体ユニット側の新品検出素子と現像剤供給ユニット側の新品検出素子とが同一構造部品であれば、部品種数の減少を図ることができ、コスト低減を達成できる。しかも、新品検出素子の被取り付け部の形状の同一形状化を図ることができ、製造性および構成の簡略化を図ることができる。
【0042】
新品検出素子を、安価で構造が簡素で小型のヒューズやダイオードにて構成することができる。
【0043】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間における駆動力の伝達を可能としたものでは、いずれか一方のユニットにおける駆動源を省略することができ、
装置のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【0044】
本発明の電子写真装置では、小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の電子写真装置の全体簡略図である。
【図2】像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの分解状態を示す簡略図である。
【図3】像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの簡略斜視図である。
【図4】像担持体ユニットと現像剤供給ユニットを備えたプロセスカートリッジの簡略正面図である。
【図5】前記図4のC−C線断面図である。
【図6】プロセスカートリッジの装置本体への装着状態の断面平面図である。
【図7】プロセスカートリッジの組立状態を示し、(a)は簡略平面図であり、(a)は簡略斜視図である。
【図8】プロセスカートリッジの他の実施形態を示す要部簡略図である。
【図9】プロセスカートリッジの像担持体ユニットの変形例を示す要部簡略斜視図である。
【図10】前記像担持体ユニットを他の方向から見た簡略斜視図である。
【図11】プロセスカートリッジの別の実施形態を示す要部簡略図である。
【図12】本発明の他の電子写真装置の要部簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【0046】
以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【0047】
図1は、本発明に係る電子写真装置の一形態であるレーザープリンタの概略断面図を示している。この装置は、上部構造体7と下部構造体8を備える。上部構造体7は書込みユニット1を内蔵し、下部構造体8に設けられた回動支点12を中心として矢印Aに示す方向に揺動して開放状となる。下部構造体8は、プロセスカートリッジ2(2C、2M、2Y、2K)、転写ユニット3、定着ユニット4、給紙カセット5等を内蔵している。プロセスカートリッジ2は、図2と図3に示すように、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9を備える。像担持体ユニット11は、像担持体10を構成する感光体ドラムが少なくとも内蔵したものであり、現像剤供給ユニット9は像担持体ユニット11に現像剤としてのトナーを供給するためのものである。
【0048】
プロセスカートリッジ2の下側に転写ベルト30を設置し、その下側には記録媒体Pを積載・収容する給紙カセット31を配置する。給紙装置5にて給紙された記録媒体Pは転写ベルト30を通り、定着ユニット(定着器)4へ導かれて記録媒体Pにトナー像を熱定着させる。すなわち、書込みユニット1より照射されたレーザー光は、一様に帯電された像担持体10に入射し、像担持体10上に静電潜像を形成し、現像剤供給ユニット9より供給された現像剤(トナー)により現像され、印刷媒体Pは給紙カセット31より装置内部に導かれ、転写ユニット3で像担持体10上に形成されたトナー像を転写し、定着ユニット4にて定着後、排紙部6より装置外部に排出される。
【0049】
このため、この電子写真装置では、転写ユニット3の上部に像担持体10を内蔵した像担持体ユニット11が配置され、その上部に現像剤供給ユニット9が配置されている。
【0050】
像担持体ユニット11は、ケーシング40と、このケーシング40内に収容される像担持体10を構成する感光体ドラム41と、感光体ドラム41の軸端部に配置される像担持体駆動ギヤ42(図4参照)等を備えたものである。また、ケーシング40は、図3に示すように、感光体ドラム41が収容される本体部40aと、この本体部40aの軸方向端部に配置される端壁部40b、40cとを備える。
【0051】
現像剤供給ユニット9は、図4に示すように、ケーシング45と、このケーシング45内に収容される現像剤攪拌部材と、この現像剤攪拌部材に連結された現像剤供給ユニットギヤ46とを備える。そして、現像剤供給ユニット9は、図3に示すように、像担持体ユニット11の端壁部40b、40間に介在された状態で、像担持体ユニット11に組み付けられる。
【0052】
現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とが組み付けられた状態では、像担持体駆動ギヤ42と現像剤供給ユニットギヤ46とが噛合する。このため、像担持体駆動ギヤ42に駆動力が伝達されると、この像担持体駆動ギヤ42に噛合している現像剤供給ユニットギヤ46が回転駆動する。すなわち、像担持体駆動ギヤ42と現像剤供給ユニットギヤ46とが同時に駆動する。
【0053】
ところで、像担持体ユニット11の一方の端壁部40bの外面には、電気的接点部(像担持体ユニット接点)14、および新品検知素子13が設けられている。また、像担持体ユニット11の本体部には、図4と図5に示すように、端壁部40b内に埋設される接触部材(薄肉金属製平板体)15を介して連結される接点部47が設けられる。
【0054】
現像剤供給ユニット9には新品検知素子16が配置され、この新品検知素子16から接触部材17が延びている。また、この接触部材17には、現像剤供給ユニット9のケーシング45の下面に露出する接点部48が設けられている。
【0055】
このため、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とが組み付けられた状態では、像担持体ユニット11側の接点部47と現像剤供給ユニット9側の接点部48とが接続される。
【0056】
ところで、前記のように構成されたプロセスカートリッジ2は、下部構造体8に収納されれば、図6と図7(a)に示すように、像担持体ユニット11に設けられた接点部14が、装置本体側、つまり下部構造体8側の接点部19に接続される。下部構造体8側の接点部19は、プロセスカートリッジ2を受ける基台に設けられる接点列基板21に配置される。すなわち、接点列基板21に複数の接点部19が形成され本体側接点列18が構成される。
【0057】
したがって、像担持体ユニット11に設けられる接点部14と、下部構造体8に設けられた接点部19とが接続され、この本体側の接点部19から像担持体ユニット11側の接点部14に給電される。このように接点部14に入力された電気信号は、接触部材15を介して現像剤供給ユニット9側の接触部材17に流れて、現像剤供給ユニット9側の新品検知素子16に印加される。また、像担持体ユニット11側の接点部14の一部に像担持体ユニット11の新品検知素子13が設けられており、像担持体ユニット11側の接点部14の給電されることによって、この新品検知素子13にも電気信号が印加される。
【0058】
ところで、新品検知素子13、16としては、ヒューズやダイオード等にて構成できる。この場合、新品検知素子13と新品検知素子16とを同一構造品にて構成している。このようなヒューズやダイオード等の新品検知素子を用いた新旧判断方法は、例えば、装置本体に装着されたユニット9、11の新品検知素子の導通状態を検出してユニットの新旧を判断し、新品と判断した場合は所定の初期化処理を行ってヒューズ等の新品検知素子を溶断(切断)するようにする。
【0059】
このため、装置本体に新品検知素子を通じて電流が流れることを検出するためのユニット新旧識別手段、および新品検知素子に過電流を供給する溶断手段等の回路を必要とする。しかしながら、これらの回路は比較的簡単な回路であり、低コスト化を図ることができる。
【0060】
なお、この電子写真装置では、新品検知素子であるヒューズやダイオード等が溶断(切断)されれば、装置本体内に設けられたカウンタのカウンタ値の初期化を行う。そして、使用量に応じて値を更新し、使用限度に至ったときにユーザ等に知らせることになる。
【0061】
ところで、プロセスカートリッジ2は、下部構造体8の側壁部35に配置された支持台部50上に装着される。この側壁部35には、接点列基板21が配置されている。このため、上部構造体7を図1の仮想線で示すように、オープン状態とすれば、プロセスカートリッジ2の取り出しと収納(装着)とが可能となる。この場合、ケーシング40の端壁部40b、40cに係止突起52、52(図9参照)が設けられ、この係止突起52、52が支持台部50、50の溝53(図7(b)参照)に係合する。すなわち、プロセスカートリッジ2を装着する際には、ケーシング40の係止突起52、52を上方から支持台部50、50の相対向する溝53、53に挿入することになる。
【0062】
また、プロセスカートリッジ2を取り出す場合、上部構造体7を図1の仮想線で示すように、オープン状態とし、この状態で、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とで構成されるプロセスカートリッジ2を上方(斜め上方)へ引き出せば、取り出すことができる。また、像担持体ユニット11を装置本体に残したまま現像剤供給ユニット9のみを上方へ持ち上げることによって、現像剤供給ユニット9を装置本体から取り出すことができる。さらに、現像剤供給ユニット9を取り出した後の像担持体ユニット11を上方へ持ち上げることによって、装置本体から取り出すことができる。
【0063】
プロセスカートリッジ2を収納する場合、上部構造体7を図1の仮想線で示すように、オープン状態とし、この状態で、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とで構成されるプロセスカートリッジ2を上方から支持台部50に装着できる。この場合、プロセスカートリッジ2の像担持体ユニット11のみを先にオープン状態で装着した後、像担持体ユニット11を現像剤供給ユニット9に装着するようにできる。
【0064】
本発明のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9と通電が可能な状態となるので、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間の電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0065】
像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とのいずれか一方がこれらのユニット11,9が収納される装置本体と電気的に接続されているので、他方のユニットに、装置本体と電気的に接続するための接点部(接続端子)を必要としない。このため、プロセスカートリッジ2のコンパクト化を図ることができる。
【0066】
ところで、本発明の電子写真装置では、プロセスカートリッジ2自体を交換したり、像担持体ユニット11の上部に配設される現像剤供給ユニット9のみ交換したりすることができる。すなわち、この使用限度が早期に来る現像剤供給ユニット9の交換作業の容易化を図ることができ、取り扱い性に優れる。また、像担持体ユニット11に本体側接点部を設けた場合、交換頻度が多い現像剤供給ユニット9に本体側接点部を設ける必要がなくなり、現像剤供給ユニット9の交換作業における本体側接点部の損傷等を生じさせない。
【0067】
新品検出素子13,16を有するので、ユニットが新品か否かを判断することができ、新品でないものが再装着されても新品と誤判断されることがない。
【0068】
像担持体ユニット11側の新品検出素子13と現像剤供給ユニット9側の新品検出素子16とが同一構造部品であれば、部品種数の減少を図ることができ、コスト低減を達成できる。しかも、新品検出素子13、16の被取り付け部の形状の同一形状化を図ることができ、製造性および構成の簡略化を図ることができる。
【0069】
像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間における駆動力の伝達を可能としたものでは、いずれか一方のユニットにおける駆動源を省略することができ、装置のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【0070】
ところで、像担持体ユニット11のみを考えた場合、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニット11に対して通電が可能な状態となるので、像担持体ユニット11が行う電気的動作が可能となり、像担持体ユニット11の機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0071】
また、現像剤供給ユニット9のみを考えた場合、装置本体に装着した状態において、現像剤供給ユニット9に対して通電が可能な状態となるので、現像剤供給ユニット9が行う電気的動作が可能となり、現像剤供給ユニット9の機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0072】
像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との組み合わせのみを考えた場合、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9と通電が可能な状態となるので、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間の電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0073】
前記実施形態では、現像剤供給ユニット9には新品検知素子16が内蔵されて、この新品検知素子16に接触部材17が接続され、この接触部材17にこのユニット9のケーシング45の外部に露出している。これに対して、図8では、現像剤供給ユニット9のケーシング45に凹部55を設けるとともに、像担持体ユニット11のケーシング40に凸部56を設けている。そして、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とを組み合わせた際に、像担持体ユニット11の凸部56が現像剤供給ユニット9の凹部55に嵌合する。
【0074】
また、現像剤供給ユニット9のケーシング45の凹部55には、新品検知素子16が付設されるとともに、像担持体ユニット11のケーシング40の凸部56には、電気的接点部を現像剤供給ユニット9の電気的接点部(この場合、新品検知素子16)に対して弾性的に押圧する付勢部材57を設けている。
【0075】
このように、現像剤供給ユニット9のケーシング45に凹部55を設け、新品検知素子16を凹部55内に設けるようにすれば、現像剤供給ユニット9を交換する際に、作業者等がこの新品検出素子16に接触するのを防止でき、新品検出素子16への作業者等の皮脂の付着を防止して導通不良の発生を抑えることができる。このため、凹部45を現像剤供給ユニット9の下面に設けるのが好ましい。
【0076】
像担持体ユニット11の凸部56を現像剤供給ユニット9の凹部55に嵌合させるものでは、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との接続状態が安定し、各ユニット11、9の機能を有効に発揮させることができる。
【0077】
付勢部材57を設けることによって、電気的接点部同士の接触が安定する。しかも、弾性的な接触であるので、接触部の損傷等を防止でき、耐久性に優れたものとなる。また、付勢部材57を現像剤供給ユニット9側に設けないので、その分、現像剤供給ユニット9の現像剤量を多く確保できる。
【0078】
ところで、前記図8では、付勢部材57としては、凸部56に内有されるコイルスプリングにて構成していたが、図9と図10に示すように、接触部自体が板ばね状としてもよい。この場合、接点部14と接触部材15と板ばね状の接触部とを連続した板材(板金材)にて構成することができる。
【0079】
図11では、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との接点部位を密封状とするシール部材20を配設している。凹部55が円孔であり、凸部56が円柱状である場合、シール部材20は断面扁平矩形状のリング体からなる。また、シール部材の材質4としては、弾性を有するゴム、樹脂等の種々のものを採用することができるが、この装置の使用環境(使用雰囲気)に対応できるものを選択できる。使用環境(使用雰囲気)に対応できるとは、このような雰囲気中において使用されても劣化せずに、所定の弾性力を発揮できればよい。なお、この実施例においては、スポンジを用いた。
【0080】
シール部材20の自由状態(無荷重時)での肉厚(高さ)hspとし、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組み付けた状態での像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との隙間寸法をhとしたとき、hsp>hとする。
【0081】
このため、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組み付けた状態でシール部材20が僅かに押し潰された状態となって、接点部位を密封することになる。このように、シール部材20を設けることによって、接点部位への異物(現像剤、ごみ等)の侵入が無くなり、このような異物による導通不良の発生を防止できる。
【0082】
図12は他の電子写真装置を示し、この電子写真装置では、下部構造体8が上部構造体7に固定され、この上部構造体7には書込みユニット1が取り付けられている。また、下部構造体8には、矢印D方向に水平方向に沿って引き出される引き出し部60が設けられ、この引き出し部60にプロセスカートリッジ2が配置される。この場合のプロセスカートリッジ2も前記実施例のように、分離可能な像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組み合わせたものである。
【0083】
この場合、引き出し部60には、引き出し方向と直交する方向の両端部に立上壁61,61が設けられ、この立上壁61,61間にプロセスカートリッジ2が配置される。
【0084】
このため、図12に示す電子写真装置では、プロセスカートリッジ2が収納された状態から引き出し部60を矢印Dのように引き出せば、プロセスカートリッジ2を装置本体から取り出すことができる。すなわち、現像剤供給ユニット9は像担持体ユニット11に対して上方への取り出しが可能であり、像担持体ユニット11は引き出し部60に対して上方への取り出しが可能である。
【0085】
また、プロセスカートリッジ2を収納するには、引き出し部60を装置本体から引き出した状態で、上方からプロセスカートリッジ2を引き出し部60に装着する。引き出し部60にプロセスカートリッジ2を装着した後は、引き出しを矢印Dと反対方向に水平方向に沿ってスライドさせればよい。プロセスカートリッジ2としては、まず、像担持体ユニット11を引き出し部60に装着した後、この像担持体ユニット11に現像剤供給ユニット9を装着するようにしても、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組立ててプロセスカートリッジ2を係止し、このプロセスカートリッジ2を引き出し部60に装着するようにしてもよい。
【0086】
このため、この図12に示す電子写真装置においても、プロセスカートリッジ2が前記図1に示す電子写真装置に用いたプロセスカートリッジ2と同一構成であるので、図1に示す電子写真装置のプロセスカートリッジ2と同様の作用効果を奏する。
【0087】
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。現像剤供給ユニット9側の凹部55を設ける場合、その大きさ、及び形状としては、交換する際等において、この凹部55に形成される接点部48をユーザ等が接触せず、しかも、現像剤容量を少なくしない等の範囲で種々変更できる。このため、この凹部55に対応して像担持体ユニット11に設けられる凸部56、シール部材20、電気的接点部47の大きさ、及び形状等は種々変更できる。
【符号の説明】
【0088】
2 プロセスカートリッジ
9 現像剤供給ユニット
10 像担持体
11 像担持体ユニット
13、16 新品検知素子
14 本体側接点部
20 シール部材
47、48 電気的接点部
55 凹部
56 凸部
57 付勢部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【0089】
【特許文献1】特開平6−118736号公報
【特許文献2】特開2006−145765号公報
【特許文献3】特許第3132073号公報
【特許文献4】特開平9−185236号公報
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式の複合機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、ユーザが交換可能なユニットを有する電子写真装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらを備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラムおよびこのドラム周りのクリーナや現像器等をユニット化し、このユニットを、画像形成装置本体(装置本体)に対して交換自在とされている。このようなユニットは消耗品であり、寿命が尽きたとき等において交換する必要がある。なお、このような場合、感光体ドラム等を内蔵した像担持体ユニットに、現像剤としてのトナーを供給するためにトナー供給ユニットを必要とした。
【0003】
また、画像形成装置において、形成される画像濃度等が、温度湿度等の環境条件、トナー残量等の履歴条件等に影響を受ける。従って、像担持体ユニットに、トナーを供給するためのトナー供給ユニットにおいても、トナー残量を検知する必要がある。
【0004】
そこで、従来には、新旧の判断の容易化及び簡易化を図ってユニット(装置本体に対して交換可能とされたユニット)の寿命管理の精度を高めた電子写真装置が開示されている(特許文献1)。この装置では、ユニット側に装置本体側からの通電によって、破壊する電子素子を設置し、この電子素子(新品検知素子)の破壊をもってユニットの新旧を判断していた。
【0005】
ところで、画像形成装置の形成される画像に問題が発生した場合、その問題の原因が画像装置本体側にあるのか、ユニット側にあるのかを切り分ける必要がある。このため、ユーザ等は、テスト的に新品のユニットを問題の発生している画像形成装置本体に装着して動作を確認することがある。このような場合、前記特許文献1に記載のようなものでは、新品のユニットが装着されれば、新品であると判断してヒューズ等の新品検知素子を破壊(溶断)することになる。その後は、画像を出力して動作確認を行うことになる。
【0006】
このため、このような場合では、装置本体側に問題がある場合、問題がなかったユニット(新品のユニット)を交換することになって、この問題がなかったユニットが無駄になっていた。そこで、溶断可能な新品検知素子の溶断を新品ユニット設置後でなく、一定の値(画像形成されたカウント数)以降に行うようにするようにしたものがある(特許文献2)。すなわち、特許文献2では、画像形成された用紙数が、所定枚数までは溶断を実行しないままとすることで、テスト的に使用した新品のユニットを、他の装置に使用しても新品と認識させるようにしている。
【0007】
また、新品検知素子を溶断すれば、装置本体に内蔵されたカウンタを「0」とし、このカウンタによりユニットの寿命を判断できるようにしたものもある(特許文献3)。
【0008】
さらに、トナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、トナーカートリッジの未稼働の初期状態か稼動済かの履歴を検知する稼動検知手段と、稼動検知手段にて検知した履歴データを保持するメモリとを備えたものもある(特許文献4)。この場合、未稼働の新品のトナーカートリッジが装填された場合に、履歴データを初期化し、予め設定された稼動条件で画像形成動作を実行するものである。すなわち、この場合の画像形成装置では、前記のような稼動順序により画像形成数、及びそれに関連する処理を行い、安定した画像品質を得ようとするものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところが、前記したように、画像成形装置には、複数種のユニットがあり、ユニット毎に使用期限があり、それらの期限にはユニット毎に異なる。このため、ユニット毎に交換可能なように構成するのが好ましい。
【0010】
しかしながら、前記したような一般的な画像形成装置では、像担持体ユニットとトナー供給ユニットとはプロセスカートリッジとして一体化されていて、ユニット毎に交換可能なように構成されていない。また、ユニット毎に交換可能なように構成する場合、各ユニットに新品か否かを検知する検知手段を必要とする。例えば、検出手段にヒューズ等の電子部品を用いる場合、各ユニットにヒューズを付設するとともに、このヒューズに対して通電するための電気回路を設ける必要がある。このため、装置全体のコンパクト化に限界がある。
【0011】
本発明は、斯かる事情に鑑み、ユニットのコンパクト化(小型化)及び低コスト化を図ることができるプロセスカートリッジ、およびこのようなユニットが装着される装置本体を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の第1のプロセスカートリッジは、静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットを有するプロセスカートリッジであって、像担持体ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この像担持体ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたものである。
【0013】
本発明の第1のプロセスカートリッジによれば、装置本体に対して着脱可能であるので、像担持体ユニットの交換が可能である。しかも、電気的接点部を設けているので、このプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットに対して通電が可能な状態となる。
【0014】
本発明の第2のプロセスカートリッジは、被現像剤供給部材に現像剤を供給するための現像剤供給ユニットを有するプロセスカートリッジであって、現像剤供給ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この現像剤供給ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたものである。
【0015】
本発明の第2のプロセスカートリッジによれば、装置本体に対して着脱可能であるので、現像剤供給ユニットの交換が可能である。しかも、電気的接点部を設けているので、このプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態において、現像剤供給ユニットに対して通電が可能な状態となる。
【0016】
本発明の第3のプロセスカートリッジは、静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットと、被現像剤供給部材である像担持体ユニットに現像剤を供給するための現像剤供給ユニットとを備えたプロセスカートリッジであって、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとはこれらのユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、装置本体への装着状態で像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間で電気的接続が形成される電気的接点部を設けたものである。
【0017】
本発明の第3のプロセスカートリッジによれば、装置本体に対して着脱可能であるので、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの交換が可能である。しかも、このプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットと通電が可能な状態となる。
【0018】
前記第3のプロセスカートリッジにおいて、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとのいずれか一方がこれらのユニットが収納される装置本体と電気的に接続されるように設定するのが好ましい。このように設定することよって、装置本体から一方のユニットへの通電が可能であり、また、ユニット同士は電気的接点部を介して接続されているので、この一方にユニットから他方のユニットへの通電が可能となる。このため、他方のユニットには、装置本体と電気的に接続するための接点部(接続端子)を必要としない。
【0019】
ところで、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの使用限度を考えた場合、像担持体ユニットでは像担持体を構成する感光体ドラムの寿命であり、現像剤供給ユニットでは現像剤残量である。このため、現像剤供給ユニットが像担持体ユニットよりも使用限度が早期に来る。
【0020】
したがって、現像剤供給ユニットが像担持体ユニットよりも上方に配置されるとともに、各ユニットが装置本体から上方への取り出しを可能としたプロセスカートリッジであって、前記像担持体ユニットに、装置本体と電気的に接続される本体側接点部を設けたものが好ましい。すなわち、各ユニットが装置本体から上方への取り出しが可能であって、現像剤供給ユニットを像担持体ユニットよりも上方に配置した場合、使用限度が早期に来る現像剤供給ユニットの交換作業の容易化を図ることができる。また、像担持体ユニットに本体側接点部を設けた場合、交換頻度が多い現像剤供給ユニットに本体側接点部を設ける必要がなくなる。このため、現像剤供給ユニットの交換作業における本体側接点部の損傷等を生じさせない。
【0021】
現像剤供給ユニットのケーシングに凹部を設け、この現像剤供給ユニットの電気的接点部を凹部内に設けるようにするのが好ましい。このように、電気的接点部を凹部に設けることによって、現像剤供給ユニットを交換する際に、作業者等がこの電気的接点部に接触するのを防止できる。
【0022】
像担持体ユニットのケーシングに、現像剤供給ユニット側に突出する凸部を設け、この凸部に現像剤供給ユニットとの電気的接点部を配置して、装着状態において、この凸部を前記現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させるようにするのが好ましい。
【0023】
装着状態において、像担持体ユニットの凸部を現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させることになり、像担持体ユニットの電気的接点部と現像剤供給ユニットの電気的接点部との接続状態が安定する。
【0024】
像担持体ユニットに、その電気的接点部を現像剤供給ユニットの電気的接点部に対して弾性的に押圧する付勢部材を設けるのが好ましい。このように、付勢部材を設けることによって、電気的接点部同士の接触が安定する。しかも、弾性的な接触であるので、接触部の損傷等を防止できる。
【0025】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの接点部位を密封状とするシール部材を配設するのが好ましい。このように、シール部材を配設することによって、接点部位への異物(現像剤、ごみ等)の侵入が無くなる。
【0026】
例えば、ユニットは、前記電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有する。新品検出素子には電気的接点部から通電され、ユニットが新品か否かを判断することができる。
【0027】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとは、それぞれ、電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有し、像担持体ユニット側の新品検出素子と現像剤供給ユニット側の新品検出素子とは同一構造部品であるように設定できる。新品検出素子が同一構造部品であれば、部品種数の減少を図ることができる。
【0028】
新品検出素子をヒューズにて構成したり、ダイオードにて構成したりできる。
【0029】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間における駆動力の伝達を可能としたものであってもよい。このように構成することによって、いずれか一方のユニットにおける駆動源を省略することができる。
【0030】
本発明の電子写真装置は、前記プロセスカートリッジを用いたものである。
【発明の効果】
【0031】
本発明の第1のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットに対して通電が可能な状態となるので、像担持体ユニットが行う電気的動作が可能となり、像担持体ユニットの機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0032】
本発明の第2のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、現像剤供給ユニットに対して通電が可能な状態となるので、現像剤供給ユニットが行う電気的動作が可能となり、現像剤供給ユニットの機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0033】
本発明の第3のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットと通電が可能な状態となるので、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間の電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0034】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとのいずれか一方がこれらのユニットが収納される装置本体と電気的に接続されるものでは、他方のユニットに、装置本体と電気的に接続するための接点部(接続端子)を必要としない。すなわち、グランド端子の共通化が可能となり、端子箇所、端子数の削減が可能となり、このプロセスカートリッジのコンパクト化及び低コスト化が可能となる。
【0035】
現像剤供給ユニットを像担持体ユニットよりも上方に配置したものでは、使用限度が早期に来る現像剤供給ユニットの交換作業の容易化を図ることができ、取り扱い性に優れる。また、像担持体ユニットに本体側接点部を設けた場合、交換頻度が多い現像剤供給ユニットに本体側接点部を設ける必要がなくなり、現像剤供給ユニットの交換作業における本体側接点部の損傷等を生じさせない。
【0036】
現像剤供給ユニットのケーシングに凹部を設け、電気的接点部を凹部内に設けるようにすれば、現像剤供給ユニットを交換する際に、作業者等がこの電気的接点部に接触するのを防止でき、電気的接点部への作業者等の皮脂の付着を防止して導通不良の発生を抑えることができる。このため、凹部を現像剤供給ユニットの下面に設けるのが好ましい。
【0037】
像担持体ユニットの凸部を現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させるものでは、像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの接続状態が安定し、各ユニットの機能を有効に発揮させることができる。
【0038】
付勢部材を設けることによって、電気的接点部同士の接触が安定する。しかも、弾性的な接触であるので、接触部の損傷等を防止でき、耐久性に優れたものとなる。また、付勢部材を現像剤供給ユニット側に設けないので、その分、現像剤供給ユニットの現像剤量を多く確保できる利点がある。
【0039】
シール部材を配設することによって、接点部位への異物(現像剤、ごみ等)の侵入が無くなり、このような異物による導通不良の発生を防止できる。
【0040】
新品検出素子を有するものでは、ユニットが新品か否かを判断することができ、新品でないものが再装着されても新品と誤判断されることがない。
【0041】
像担持体ユニット側の新品検出素子と現像剤供給ユニット側の新品検出素子とが同一構造部品であれば、部品種数の減少を図ることができ、コスト低減を達成できる。しかも、新品検出素子の被取り付け部の形状の同一形状化を図ることができ、製造性および構成の簡略化を図ることができる。
【0042】
新品検出素子を、安価で構造が簡素で小型のヒューズやダイオードにて構成することができる。
【0043】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間における駆動力の伝達を可能としたものでは、いずれか一方のユニットにおける駆動源を省略することができ、
装置のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【0044】
本発明の電子写真装置では、小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の電子写真装置の全体簡略図である。
【図2】像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの分解状態を示す簡略図である。
【図3】像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの簡略斜視図である。
【図4】像担持体ユニットと現像剤供給ユニットを備えたプロセスカートリッジの簡略正面図である。
【図5】前記図4のC−C線断面図である。
【図6】プロセスカートリッジの装置本体への装着状態の断面平面図である。
【図7】プロセスカートリッジの組立状態を示し、(a)は簡略平面図であり、(a)は簡略斜視図である。
【図8】プロセスカートリッジの他の実施形態を示す要部簡略図である。
【図9】プロセスカートリッジの像担持体ユニットの変形例を示す要部簡略斜視図である。
【図10】前記像担持体ユニットを他の方向から見た簡略斜視図である。
【図11】プロセスカートリッジの別の実施形態を示す要部簡略図である。
【図12】本発明の他の電子写真装置の要部簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【0046】
以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【0047】
図1は、本発明に係る電子写真装置の一形態であるレーザープリンタの概略断面図を示している。この装置は、上部構造体7と下部構造体8を備える。上部構造体7は書込みユニット1を内蔵し、下部構造体8に設けられた回動支点12を中心として矢印Aに示す方向に揺動して開放状となる。下部構造体8は、プロセスカートリッジ2(2C、2M、2Y、2K)、転写ユニット3、定着ユニット4、給紙カセット5等を内蔵している。プロセスカートリッジ2は、図2と図3に示すように、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9を備える。像担持体ユニット11は、像担持体10を構成する感光体ドラムが少なくとも内蔵したものであり、現像剤供給ユニット9は像担持体ユニット11に現像剤としてのトナーを供給するためのものである。
【0048】
プロセスカートリッジ2の下側に転写ベルト30を設置し、その下側には記録媒体Pを積載・収容する給紙カセット31を配置する。給紙装置5にて給紙された記録媒体Pは転写ベルト30を通り、定着ユニット(定着器)4へ導かれて記録媒体Pにトナー像を熱定着させる。すなわち、書込みユニット1より照射されたレーザー光は、一様に帯電された像担持体10に入射し、像担持体10上に静電潜像を形成し、現像剤供給ユニット9より供給された現像剤(トナー)により現像され、印刷媒体Pは給紙カセット31より装置内部に導かれ、転写ユニット3で像担持体10上に形成されたトナー像を転写し、定着ユニット4にて定着後、排紙部6より装置外部に排出される。
【0049】
このため、この電子写真装置では、転写ユニット3の上部に像担持体10を内蔵した像担持体ユニット11が配置され、その上部に現像剤供給ユニット9が配置されている。
【0050】
像担持体ユニット11は、ケーシング40と、このケーシング40内に収容される像担持体10を構成する感光体ドラム41と、感光体ドラム41の軸端部に配置される像担持体駆動ギヤ42(図4参照)等を備えたものである。また、ケーシング40は、図3に示すように、感光体ドラム41が収容される本体部40aと、この本体部40aの軸方向端部に配置される端壁部40b、40cとを備える。
【0051】
現像剤供給ユニット9は、図4に示すように、ケーシング45と、このケーシング45内に収容される現像剤攪拌部材と、この現像剤攪拌部材に連結された現像剤供給ユニットギヤ46とを備える。そして、現像剤供給ユニット9は、図3に示すように、像担持体ユニット11の端壁部40b、40間に介在された状態で、像担持体ユニット11に組み付けられる。
【0052】
現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とが組み付けられた状態では、像担持体駆動ギヤ42と現像剤供給ユニットギヤ46とが噛合する。このため、像担持体駆動ギヤ42に駆動力が伝達されると、この像担持体駆動ギヤ42に噛合している現像剤供給ユニットギヤ46が回転駆動する。すなわち、像担持体駆動ギヤ42と現像剤供給ユニットギヤ46とが同時に駆動する。
【0053】
ところで、像担持体ユニット11の一方の端壁部40bの外面には、電気的接点部(像担持体ユニット接点)14、および新品検知素子13が設けられている。また、像担持体ユニット11の本体部には、図4と図5に示すように、端壁部40b内に埋設される接触部材(薄肉金属製平板体)15を介して連結される接点部47が設けられる。
【0054】
現像剤供給ユニット9には新品検知素子16が配置され、この新品検知素子16から接触部材17が延びている。また、この接触部材17には、現像剤供給ユニット9のケーシング45の下面に露出する接点部48が設けられている。
【0055】
このため、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とが組み付けられた状態では、像担持体ユニット11側の接点部47と現像剤供給ユニット9側の接点部48とが接続される。
【0056】
ところで、前記のように構成されたプロセスカートリッジ2は、下部構造体8に収納されれば、図6と図7(a)に示すように、像担持体ユニット11に設けられた接点部14が、装置本体側、つまり下部構造体8側の接点部19に接続される。下部構造体8側の接点部19は、プロセスカートリッジ2を受ける基台に設けられる接点列基板21に配置される。すなわち、接点列基板21に複数の接点部19が形成され本体側接点列18が構成される。
【0057】
したがって、像担持体ユニット11に設けられる接点部14と、下部構造体8に設けられた接点部19とが接続され、この本体側の接点部19から像担持体ユニット11側の接点部14に給電される。このように接点部14に入力された電気信号は、接触部材15を介して現像剤供給ユニット9側の接触部材17に流れて、現像剤供給ユニット9側の新品検知素子16に印加される。また、像担持体ユニット11側の接点部14の一部に像担持体ユニット11の新品検知素子13が設けられており、像担持体ユニット11側の接点部14の給電されることによって、この新品検知素子13にも電気信号が印加される。
【0058】
ところで、新品検知素子13、16としては、ヒューズやダイオード等にて構成できる。この場合、新品検知素子13と新品検知素子16とを同一構造品にて構成している。このようなヒューズやダイオード等の新品検知素子を用いた新旧判断方法は、例えば、装置本体に装着されたユニット9、11の新品検知素子の導通状態を検出してユニットの新旧を判断し、新品と判断した場合は所定の初期化処理を行ってヒューズ等の新品検知素子を溶断(切断)するようにする。
【0059】
このため、装置本体に新品検知素子を通じて電流が流れることを検出するためのユニット新旧識別手段、および新品検知素子に過電流を供給する溶断手段等の回路を必要とする。しかしながら、これらの回路は比較的簡単な回路であり、低コスト化を図ることができる。
【0060】
なお、この電子写真装置では、新品検知素子であるヒューズやダイオード等が溶断(切断)されれば、装置本体内に設けられたカウンタのカウンタ値の初期化を行う。そして、使用量に応じて値を更新し、使用限度に至ったときにユーザ等に知らせることになる。
【0061】
ところで、プロセスカートリッジ2は、下部構造体8の側壁部35に配置された支持台部50上に装着される。この側壁部35には、接点列基板21が配置されている。このため、上部構造体7を図1の仮想線で示すように、オープン状態とすれば、プロセスカートリッジ2の取り出しと収納(装着)とが可能となる。この場合、ケーシング40の端壁部40b、40cに係止突起52、52(図9参照)が設けられ、この係止突起52、52が支持台部50、50の溝53(図7(b)参照)に係合する。すなわち、プロセスカートリッジ2を装着する際には、ケーシング40の係止突起52、52を上方から支持台部50、50の相対向する溝53、53に挿入することになる。
【0062】
また、プロセスカートリッジ2を取り出す場合、上部構造体7を図1の仮想線で示すように、オープン状態とし、この状態で、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とで構成されるプロセスカートリッジ2を上方(斜め上方)へ引き出せば、取り出すことができる。また、像担持体ユニット11を装置本体に残したまま現像剤供給ユニット9のみを上方へ持ち上げることによって、現像剤供給ユニット9を装置本体から取り出すことができる。さらに、現像剤供給ユニット9を取り出した後の像担持体ユニット11を上方へ持ち上げることによって、装置本体から取り出すことができる。
【0063】
プロセスカートリッジ2を収納する場合、上部構造体7を図1の仮想線で示すように、オープン状態とし、この状態で、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とで構成されるプロセスカートリッジ2を上方から支持台部50に装着できる。この場合、プロセスカートリッジ2の像担持体ユニット11のみを先にオープン状態で装着した後、像担持体ユニット11を現像剤供給ユニット9に装着するようにできる。
【0064】
本発明のプロセスカートリッジでは、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9と通電が可能な状態となるので、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間の電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0065】
像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とのいずれか一方がこれらのユニット11,9が収納される装置本体と電気的に接続されているので、他方のユニットに、装置本体と電気的に接続するための接点部(接続端子)を必要としない。このため、プロセスカートリッジ2のコンパクト化を図ることができる。
【0066】
ところで、本発明の電子写真装置では、プロセスカートリッジ2自体を交換したり、像担持体ユニット11の上部に配設される現像剤供給ユニット9のみ交換したりすることができる。すなわち、この使用限度が早期に来る現像剤供給ユニット9の交換作業の容易化を図ることができ、取り扱い性に優れる。また、像担持体ユニット11に本体側接点部を設けた場合、交換頻度が多い現像剤供給ユニット9に本体側接点部を設ける必要がなくなり、現像剤供給ユニット9の交換作業における本体側接点部の損傷等を生じさせない。
【0067】
新品検出素子13,16を有するので、ユニットが新品か否かを判断することができ、新品でないものが再装着されても新品と誤判断されることがない。
【0068】
像担持体ユニット11側の新品検出素子13と現像剤供給ユニット9側の新品検出素子16とが同一構造部品であれば、部品種数の減少を図ることができ、コスト低減を達成できる。しかも、新品検出素子13、16の被取り付け部の形状の同一形状化を図ることができ、製造性および構成の簡略化を図ることができる。
【0069】
像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間における駆動力の伝達を可能としたものでは、いずれか一方のユニットにおける駆動源を省略することができ、装置のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。
【0070】
ところで、像担持体ユニット11のみを考えた場合、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニット11に対して通電が可能な状態となるので、像担持体ユニット11が行う電気的動作が可能となり、像担持体ユニット11の機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0071】
また、現像剤供給ユニット9のみを考えた場合、装置本体に装着した状態において、現像剤供給ユニット9に対して通電が可能な状態となるので、現像剤供給ユニット9が行う電気的動作が可能となり、現像剤供給ユニット9の機能を有効に発揮させることができ、電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0072】
像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との組み合わせのみを考えた場合、装置本体に装着した状態において、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9と通電が可能な状態となるので、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との間の電気的接続回路の簡略化を図ることができる。
【0073】
前記実施形態では、現像剤供給ユニット9には新品検知素子16が内蔵されて、この新品検知素子16に接触部材17が接続され、この接触部材17にこのユニット9のケーシング45の外部に露出している。これに対して、図8では、現像剤供給ユニット9のケーシング45に凹部55を設けるとともに、像担持体ユニット11のケーシング40に凸部56を設けている。そして、現像剤供給ユニット9と像担持体ユニット11とを組み合わせた際に、像担持体ユニット11の凸部56が現像剤供給ユニット9の凹部55に嵌合する。
【0074】
また、現像剤供給ユニット9のケーシング45の凹部55には、新品検知素子16が付設されるとともに、像担持体ユニット11のケーシング40の凸部56には、電気的接点部を現像剤供給ユニット9の電気的接点部(この場合、新品検知素子16)に対して弾性的に押圧する付勢部材57を設けている。
【0075】
このように、現像剤供給ユニット9のケーシング45に凹部55を設け、新品検知素子16を凹部55内に設けるようにすれば、現像剤供給ユニット9を交換する際に、作業者等がこの新品検出素子16に接触するのを防止でき、新品検出素子16への作業者等の皮脂の付着を防止して導通不良の発生を抑えることができる。このため、凹部45を現像剤供給ユニット9の下面に設けるのが好ましい。
【0076】
像担持体ユニット11の凸部56を現像剤供給ユニット9の凹部55に嵌合させるものでは、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との接続状態が安定し、各ユニット11、9の機能を有効に発揮させることができる。
【0077】
付勢部材57を設けることによって、電気的接点部同士の接触が安定する。しかも、弾性的な接触であるので、接触部の損傷等を防止でき、耐久性に優れたものとなる。また、付勢部材57を現像剤供給ユニット9側に設けないので、その分、現像剤供給ユニット9の現像剤量を多く確保できる。
【0078】
ところで、前記図8では、付勢部材57としては、凸部56に内有されるコイルスプリングにて構成していたが、図9と図10に示すように、接触部自体が板ばね状としてもよい。この場合、接点部14と接触部材15と板ばね状の接触部とを連続した板材(板金材)にて構成することができる。
【0079】
図11では、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との接点部位を密封状とするシール部材20を配設している。凹部55が円孔であり、凸部56が円柱状である場合、シール部材20は断面扁平矩形状のリング体からなる。また、シール部材の材質4としては、弾性を有するゴム、樹脂等の種々のものを採用することができるが、この装置の使用環境(使用雰囲気)に対応できるものを選択できる。使用環境(使用雰囲気)に対応できるとは、このような雰囲気中において使用されても劣化せずに、所定の弾性力を発揮できればよい。なお、この実施例においては、スポンジを用いた。
【0080】
シール部材20の自由状態(無荷重時)での肉厚(高さ)hspとし、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組み付けた状態での像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9との隙間寸法をhとしたとき、hsp>hとする。
【0081】
このため、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組み付けた状態でシール部材20が僅かに押し潰された状態となって、接点部位を密封することになる。このように、シール部材20を設けることによって、接点部位への異物(現像剤、ごみ等)の侵入が無くなり、このような異物による導通不良の発生を防止できる。
【0082】
図12は他の電子写真装置を示し、この電子写真装置では、下部構造体8が上部構造体7に固定され、この上部構造体7には書込みユニット1が取り付けられている。また、下部構造体8には、矢印D方向に水平方向に沿って引き出される引き出し部60が設けられ、この引き出し部60にプロセスカートリッジ2が配置される。この場合のプロセスカートリッジ2も前記実施例のように、分離可能な像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組み合わせたものである。
【0083】
この場合、引き出し部60には、引き出し方向と直交する方向の両端部に立上壁61,61が設けられ、この立上壁61,61間にプロセスカートリッジ2が配置される。
【0084】
このため、図12に示す電子写真装置では、プロセスカートリッジ2が収納された状態から引き出し部60を矢印Dのように引き出せば、プロセスカートリッジ2を装置本体から取り出すことができる。すなわち、現像剤供給ユニット9は像担持体ユニット11に対して上方への取り出しが可能であり、像担持体ユニット11は引き出し部60に対して上方への取り出しが可能である。
【0085】
また、プロセスカートリッジ2を収納するには、引き出し部60を装置本体から引き出した状態で、上方からプロセスカートリッジ2を引き出し部60に装着する。引き出し部60にプロセスカートリッジ2を装着した後は、引き出しを矢印Dと反対方向に水平方向に沿ってスライドさせればよい。プロセスカートリッジ2としては、まず、像担持体ユニット11を引き出し部60に装着した後、この像担持体ユニット11に現像剤供給ユニット9を装着するようにしても、像担持体ユニット11と現像剤供給ユニット9とを組立ててプロセスカートリッジ2を係止し、このプロセスカートリッジ2を引き出し部60に装着するようにしてもよい。
【0086】
このため、この図12に示す電子写真装置においても、プロセスカートリッジ2が前記図1に示す電子写真装置に用いたプロセスカートリッジ2と同一構成であるので、図1に示す電子写真装置のプロセスカートリッジ2と同様の作用効果を奏する。
【0087】
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。現像剤供給ユニット9側の凹部55を設ける場合、その大きさ、及び形状としては、交換する際等において、この凹部55に形成される接点部48をユーザ等が接触せず、しかも、現像剤容量を少なくしない等の範囲で種々変更できる。このため、この凹部55に対応して像担持体ユニット11に設けられる凸部56、シール部材20、電気的接点部47の大きさ、及び形状等は種々変更できる。
【符号の説明】
【0088】
2 プロセスカートリッジ
9 現像剤供給ユニット
10 像担持体
11 像担持体ユニット
13、16 新品検知素子
14 本体側接点部
20 シール部材
47、48 電気的接点部
55 凹部
56 凸部
57 付勢部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【0089】
【特許文献1】特開平6−118736号公報
【特許文献2】特開2006−145765号公報
【特許文献3】特許第3132073号公報
【特許文献4】特開平9−185236号公報
【特許請求の範囲】
【請求項1】
静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットを有するプロセスカートリッジであって、
像担持体ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この像担持体ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項2】
被現像剤供給部材に現像剤を供給するための現像剤供給ユニットを有するプロセスカートリッジであって、
現像剤供給ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この現像剤供給ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項3】
静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットと、被現像剤供給部材である像担持体ユニットに現像剤を供給するための現像剤供給ユニットとを備えたプロセスカートリッジであって、
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとはこれらのユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、装置本体への装着状態で像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間で電気的接続が形成される電気的接点部を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項4】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとのいずれか一方がこれらのユニットが収納される装置本体と電気的に接続されることを特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項5】
現像剤供給ユニットが像担持体ユニットよりも上方に配置されるとともに、各ユニットが装置本体から上方への取り出しを可能としたプロセスカートリッジであって、前記像担持体ユニットに、装置本体と電気的に接続される本体側接点部を設けたことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項6】
現像剤供給ユニットのケーシングに凹部を設け、この現像剤供給ユニットの電気的接点部を凹部内に設けたことを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項7】
像担持体ユニットのケーシングに、現像剤供給ユニット側に突出する凸部を設け、この凸部に現像剤供給ユニットとの電気的接点部を配置して、装着状態において、この凸部を前記現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させる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。
【請求項8】
像担持体ユニットに、その電気的接点部を現像剤供給ユニットの電気的接点部に対して弾性的に押圧する付勢部材を設けたことを特徴とする請求項3〜請求項7のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項9】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの接点部位を密封状とするシール部材を配設したことを特徴とする請求項3〜請求項8のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項10】
前記ユニットは、前記電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有することを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項11】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとは、それぞれ、電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有し、像担持体ユニット側の新品検出素子と現像剤供給ユニット側の新品検出素子とは同一構造部品であることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項12】
前記新品検出素子はヒューズにて構成されることを特徴とする請求項9又は請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項13】
前記新品検出素子はダイオードにて構成されることを特徴とする請求項9又は請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項14】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間における駆動力の伝達を可能としたことを特徴とする請求項12又は請求項13に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項15】
請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジを用いたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項1】
静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットを有するプロセスカートリッジであって、
像担持体ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この像担持体ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項2】
被現像剤供給部材に現像剤を供給するための現像剤供給ユニットを有するプロセスカートリッジであって、
現像剤供給ユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、この現像剤供給ユニットに、装置本体への装着状態で他の部材との間に電気的接続が形成される電気的接点部を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項3】
静電潜像を形成する像担持体を内蔵した像担持体ユニットと、被現像剤供給部材である像担持体ユニットに現像剤を供給するための現像剤供給ユニットとを備えたプロセスカートリッジであって、
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとはこれらのユニットが収納される装置本体に対して着脱可能とされ、装置本体への装着状態で像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間で電気的接続が形成される電気的接点部を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項4】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとのいずれか一方がこれらのユニットが収納される装置本体と電気的に接続されることを特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項5】
現像剤供給ユニットが像担持体ユニットよりも上方に配置されるとともに、各ユニットが装置本体から上方への取り出しを可能としたプロセスカートリッジであって、前記像担持体ユニットに、装置本体と電気的に接続される本体側接点部を設けたことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項6】
現像剤供給ユニットのケーシングに凹部を設け、この現像剤供給ユニットの電気的接点部を凹部内に設けたことを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項7】
像担持体ユニットのケーシングに、現像剤供給ユニット側に突出する凸部を設け、この凸部に現像剤供給ユニットとの電気的接点部を配置して、装着状態において、この凸部を前記現像剤供給ユニットの凹部に嵌合させる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。
【請求項8】
像担持体ユニットに、その電気的接点部を現像剤供給ユニットの電気的接点部に対して弾性的に押圧する付勢部材を設けたことを特徴とする請求項3〜請求項7のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項9】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの接点部位を密封状とするシール部材を配設したことを特徴とする請求項3〜請求項8のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項10】
前記ユニットは、前記電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有することを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項11】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとは、それぞれ、電気的接点部からの通電に基づいてユニットが新品か否かを判断するための新品検出素子を有し、像担持体ユニット側の新品検出素子と現像剤供給ユニット側の新品検出素子とは同一構造部品であることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項12】
前記新品検出素子はヒューズにて構成されることを特徴とする請求項9又は請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項13】
前記新品検出素子はダイオードにて構成されることを特徴とする請求項9又は請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項14】
像担持体ユニットと現像剤供給ユニットとの間における駆動力の伝達を可能としたことを特徴とする請求項12又は請求項13に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項15】
請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジを用いたことを特徴とする電子写真装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2011−197271(P2011−197271A)
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−62756(P2010−62756)
【出願日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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