画像形成装置
【課題】新たなプロセスカートリッジ装着時に、給電端子が自動的に清掃されて、画像形成装置からプロセスカートリッジへの電力の供給をスムーズに行いプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することである。
【解決手段】少なくとも感光体３を備えていて、画像形成装置１の着脱可能なプロセスカートリッジ２において、画像形成装置１に電流及び／又は信号を供給する第１電気接点２０２と、画像形成装置１が備える第２電気接点１０２を清掃する清掃部材２０３とを備える。
【解決手段】少なくとも感光体３を備えていて、画像形成装置１の着脱可能なプロセスカートリッジ２において、画像形成装置１に電流及び／又は信号を供給する第１電気接点２０２と、画像形成装置１が備える第２電気接点１０２を清掃する清掃部材２０３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、プロセスカートリッジを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置のメンテナンス部品である像担持体、帯電装置や現像装置、クリーニング装置はメンテナンス性を向上するために、これらの像担持体、帯電装置等が一体となったプロセスカートリッジの形態で使用されることが多い。
このとき、プロセスカートリッジには、画像形成装置からの帯電装置、現像装置等には、バイアスを発生させるために交流及び／又は直流の電流が供給される。また、プロセスカートリッジの使用履歴、現像装置等からのトナー濃度等の状態を示す信号等が発信されるし、同様に、一つの例として、画像形成装置からも像担持体の表面電位を確認するためのセンサを動作させるための信号等の受・発信される。このために、画像形成装置、プロセスカートリッジは、これらの電流、信号の送信のための給電端子を備えている。さらに、高電圧の電流から微小な信号用の電流まで電流値として広い範囲にわたっている。これにともない給電端子の形態は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４に示すような様々な形態がある。
その形態は、具体的には、針金、ピンを用いた線状、フィン、板を用いた板状、軸、芯金を用いる軸状のものが多い。とくに、線状、板状の給電端子は、接触面積が限られることから、ばね特性を有していて給電端子同士が密着して電流がスムーズに流れるようにして、間隙が生じて放電電流が流れるのを防いでいる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジの給電端子の位置が、機械的な設計配置の都合上、プロセスカートリッジの下側に配置される場合が多い。しかしながら、プロセスカートリッジには画像形成装置本体からトナー供給を受けるための現像剤補給口や、廃トナーを画像形成装置の廃トナータンクに排出するための廃トナー排出口などを備えられている。このような現像剤補給口等は、１０ｎｍ前後の一次粒子を有する無機外添剤が外添されている体積平均粒径が１０μｍ以下の細かいトナー、導電粒子等を含有することがある樹脂被覆されているフェライト磁性体粒子であるキャリアを搬送することから、シャッター機構が備えている。とくに、画像形成装置本体にプロセスカートリッジが装着されているときは、シャッターは開いているが、本体から外されるときは閉まるようになっている。このようにプロセスカートリッジ着脱時に補給口や排出口からトナーや廃トナー等が画像形成装置本体内や機外に落ちないようにして、トナーで画像形成装置内、プロセスカートリッジ内が汚染されるのを防止している。
しかしながら、長期にわたる画像形成動作の中で、細かいトナー、キャリアの搬送が繰り返されることから、これらシャッター周辺には、トナーや廃トナーが付着している。このために、プロセスカートリッジ交換時期には、シャッター内部からのトナー落ちは防止することができるが、シャッター周辺部からのトナー落ちを完全に防止することは困難である。完全に防止するために複雑な機構にすることも考えられるが、コストＵＰやプロセスカートリッジの大型化につながってしまうという不具合がある。
【０００４】
また、経時のプロセスカートリッジは、現像装置やクリーニング装置周辺にはトナーが付着していることが多く、これらからのトナー落ちも発生することがある。プロセスカートリッジ交換時には、振動を与えることも多くトナー落ちが発生し、画像形成装置本体の給電端子上に落ちた場合、新たなプロセスカートリッジをセットした時に端子接触不良となり、端子の接触抵抗が増加しバイアスの安定性が損なわれ異常画像となったり、最悪の場合はバイアスの給電ができなくなり画像形成装置の動作が停止したりすることがある。さらに、落ちたトナーが、給電端子間の電流で、熱を帯び給電端子同士を固着させ、プロセスカートリッジの交換を困難にすることがある。
さらに、画像形成装置内では、現像装置のトナー濃度の調整が不調になると、トナー濃度が高くなり、トナーが十分帯電しなくなり、現像装置から遊離して画像形成装置本体内に飛散することがある。
このような場合、給電端子の清掃をしなければ復帰することはなく、プロセスカートリッジを一旦外しての作業が発生する。またユーザーメンテナンスの場合、清掃作業が困難な場合もある。
特許文献５では、給電端子周辺に清掃部材を設け、プロセスカートリッジをセットした時に給電端子を清掃する形態が開示されている。清掃部材は発泡部材が良く、発泡ポリウレタン製であると強度が高く好ましいとの記述がある。
しかし、高耐久・高速機のようにプロセスカートリッジの交換間隔が長い場合、給電端子の汚れも発生し易く、給電端子にはトナーやトナー添加剤などの異物が経時で固着することが多い。このような場合、発泡部材では固着した異物を十分に除去することができないという課題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、感光体等を備えるカートリッジ交換時に給電等のための給電端子にトナー落ちが発生しても、新たなカートリッジ装着時に、給電端子が自動的に清掃されて、画像形成装置からカートリッジへの電力の供給をスムーズに行い、また、画像形成装置とカートリッジとの間の信号の交換をとぎれさせることなく行うことで長期にわたり、安定して画像を得ることができる画像形成装置、カートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、被供給体を供えたカートリッジと、前記カートリッジに設けられ、前記画像形成装置本体から供給される電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための第１電気接点と、前記画像形成装置に設けられ、前記カートリッジが画像形成装置本体に挿入されたときに前記第１電気接点と接続される第２電気接点とを備えた画像形成装置において、前記カートリッジの前記画像形成装置本体への着脱動作に伴い、前記第１電気接点及び前記第２電気接点の少なくとも一方に付着又は固着した異物が清掃されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第１電気接点及び前記第２電気接点と前記画像形成装置本体への前記カートリッジの着脱方向に対して直線上に清掃部材が設けられ、前記カートリッジを前記画像形成装置本体へ挿入する際に、前記清掃部材と該清掃部材と対向する一方の前記電気接点とが接触した後に、前記第１電気接点と前記第２電気接点とが接触することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記清掃部材は、発泡部材であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記清掃部材は、研磨剤含有層を含むことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第２電気接点は、前記画像形成装置の鉛直方向上側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第１電気接点及び前記第２電気接点は、板状部材であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記カートリッジは、前記第２電気接点を清掃する第１清掃部材を備えていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第１電気接点を清掃する第２清掃部材を備えていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
【０００７】
本発明のカートリッジは、被供給体と、電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための電気接点を備え、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、前記カートリッジは、前記カートリッジの画像形成装置本体への装着時に前記電気接点と接する前記画像形成装置本体に設けられた電気接点を前記カートリッジの画像形成装置本体への着脱動作に伴い清掃することができる清掃部材を備えたことを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、前記カートリッジに備えられた電気接点に対して前記カートリッジの前記画像形成装置本体への挿入方向下流側に設けられていることを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、発泡部材であることを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、研磨剤含有層を含むことを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有することを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接することを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明の画像形成装置及びカートリッジでは、カートリッジ装着時に、給電端子が自動的に清掃されて、画像形成装置からカートリッジへの電力の供給をスムーズに行い、また、画像形成装置とカートリッジとの間の信号の交換をとぎれさせることなく行うことで長期にわたり、安定して画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】４つの作像ユニットのうち１つを拡大して示す断面図である。
【図３】作像ユニット全体を示す上方からの斜視図である。
【図４】前カバー（図示せず）を開け、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入する状況を説明する模式図である。
【図５】電源基板の給電端子とプロセスカートリッジの給電端子とを接続させた画像形成装置の従来の一例の構成を示す図である。
【図６】プロセスカートリッジ全体を示す下方からの斜視図である。
【図７】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する配置板の構成を示す図である。
【図８】本発明のプロセスカートリッジを画像形成装置に挿入したときの状態を示す概略図である。
【図９】本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との一つの接続状況を説明する図である。
【図１０】本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。
【図１１】本発明のプロセスカートリッジが有する第１清掃部材の構成を示す図である。
【図１２】本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１１】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト５１を備えている。中間転写ベルト５１は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、４つのローラ５３１、５３２、５３３、５３４に掛け回して支持され、回転駆動される。中間転写ベルト５１の下方にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つの作像ユニットが中間転写ベルト５１のベルト面に沿って並んでいる。
【００１２】
図２は、４つの作像ユニットのうち１つを拡大して示す断面図である。図３は、作像ユニット全体を示す上方からの斜視図である。いずれの作像ユニットでも同様の構成であるので、この図においては、色の区別を示すＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの表示を省略する。各作像ユニットは感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋを有し、各感光体３の周りには、感光体３表面に電荷を与える帯電ローラ１１、感光体３表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置４０、感光体３表面に潤滑剤３２を塗布するブラシローラ３１、ブラシローラで塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード３４を備える潤滑剤塗布装置３０、トナー像転写後の感光体３表面のクリーニングをするクリーニングブレード２１を備えるクリーニング装置２０がそれぞれ配置されている。これで、図２では、一つのカートリッジ２を形成している。なお、ここでは、作像ユニットでもあるカートリッジ２は、感光体３と、帯電装置１０、現像装置４０、クリーニング装置２０、潤滑剤塗布装置のいずれか１つ以上を一体的に支持されていて、画像形成装置１に着脱可能になっているプロセスカートリッジとして用いている。以下、プロセスカートリッジ２と記す。ただし、カートリッジの形態を成していれば良く、ここで説明した形態に限定するものではない。
また、図３に示すように、トナー補給ホッパー３１から、トナー補給口４４まで、図示しないトナー補給パイプが配置されていて、トナーが補給されるようになっている。さらに、クリーニング装置２０の廃トナー回収コイル２２には、クリーニングブレード２１で回収された廃トナーを、図示しない廃トナータンクへ搬送するトナー廃棄口４５に接続している。
【００１３】
また、図１を参照すると、４つのプロセスカートリッジ２の下方には、帯電した各感光体３の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置９が備えられている。
中間転写ベルト５１を挟んで、各感光体３と対向する位置には、感光体３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する一次転写ローラ５２がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５２は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
中間転写ベルト５１の支持ローラ５３２で支持された部分の外側には、二次転写ローラ５４が圧接されている。二次転写ローラ５４は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ５４と中間転写ベルト５１との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト５１上のトナー像が記録紙に転写される。
中間転写ベルト５１の支持ローラ５３１で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト５１の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置５５が設けられている。
二次転写部の上方には、記録紙上のトナー像を記録紙に半永久的に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、定着ローラ７１と、これに対向し、圧接して配置される、内部にハロゲンヒータを有する加圧ローラ７２とから構成されている。この他に、定着ローラ７１の代わりに、図示しないが、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ及び定着ローラに巻き掛けられた無端の定着ベルトを用いても良い。
画像形成装置の下部には、記録紙を載置し、二次転写部に向けて記録紙を送り出す給紙装置６０が備えられている。
【００１４】
また、本発明の実施の形態に適用されるクリーニング装置は、上述したように、感光体１１に用いられる。感光体１１としては、導電性支持体上に、フィラー分散した樹脂層、電荷発生層及び電荷輸送層を有する感光層、その表面にフィラーを分散させた保護層を有する。
感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成の感光層でも構わないが、前述のように電荷発生層と電荷輸送層で構成される積層型が感度、耐久性において優れている。
電荷発生層は、電荷発生能を有する顔料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。結着樹脂としてはポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等があげられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。
また、電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、保護層が感光層の上に設けられることもある。保護層を設け、耐久性を向上させることによって、本発明の高感度で異常欠陥のない感光体１１を有用に用いることができる。
保護層に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。保護層中のフィラー濃度は使用するフィラー種により、また感光体１１を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層９の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下程度が良好である。
【００１５】
帯電装置１０は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ１１を備える。帯電ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ１１は、感光体３に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ１１の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体３表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ１１は、感光体に接触させずに、近接させても良い。ローラ形状であり、感光体３に近接している部分で、放電して、感光体３を帯電させることができる。また、非接触にすることで、帯電ローラ１１の転写残トナーによる汚れの発生を抑えることができる。
現像装置４０は、感光体３と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える図示しない現像スリーブが配置されている。現像スリーブの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブへ汲み上げるための図示しない２つのスクリューが備えられている。現像スリーブによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、図示しないドクターブレードによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブに担持される。現像スリーブは、感光体３との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体３の潜像面に供給する。
【００１６】
クリーニング装置２０は、クリーニング部材たるクリーニングブレード２１が図示しない感光体３と当接・離間する機構を備え、画像形成装置本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。
潤滑剤塗布装置３０は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤３２と、固形潤滑剤３２に接触して潤滑剤を削り取り、感光体３に塗布するブラシローラ３１とブラシローラ３１で塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード３４を備える。固形潤滑剤３２は、直方体状に形成されており、加圧バネ３３によってブラシローラ３１側に付勢されている。固形潤滑剤３２はブラシローラ３１によって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧バネ３３で加圧されているために常時ブラシローラ３１に当接している。ブラシローラ３１は、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体３表面に塗布する。
上記固形潤滑剤３２としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸、オレイン酸、パルチミン酸等の脂肪酸基を有する金属化合物なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。
【００１７】
図４は、前カバー（図示せず）を開け、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入する状況を説明する模式図である。
前カバーを開けた画像形成装置１本体に、枠体１０１にプロセスカートリッジ２を配置する配置板１０５が設けられている。この配置板１０５に、それぞれ、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが配置板１０５のそれそれの配置個所に、図示しないレールが設けられていて、それに沿って、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを挿入してゆく。また、２本のスライドレールによって本体から引き出し体を出して、それに、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを乗せた配置板１０５を挿入するようにしても良い。引き出しを簡単に行うことが可能である。
さらに、各々のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋには図示しないＩＣチップがそれぞれ付いており、それぞれを本体に挿入した時に、そのチップのコネクター部が本体側のコネクターと結合し、本体からＩＣチップ内の不揮発性メモリーにより感光体１１の回転時間、ロットＮｏ．等の諸情報を読み込んだり、情報を書き込んだりする構成になっており、各々プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの交換次期をオペレータに知らせることが可能になっている。
【００１８】
図５は、電源基板の給電端子とプロセスカートリッジの給電端子とを接続させた画像形成装置の従来の一例の構成を示す図である。ここでは、画像形成装置１本体内の上側にプロセスカートリッジ２が装着され、画像形成装置１本体下側に図示しない電源基板が装着されており、画像形成装置１本体の下側板に板バネ形状の第２電気接点として本体給電端子１０２´が設けられている。プロセスカートリッジ２と電源基板の装着状態ではプロセスカートリッジ２の第１電気接点としての電源入力のための給電端子２０２´と、電源基板の電源出力端子はそれぞれ給電端子１０２´に圧接し、電源供給のための電気回路が形成される。
しかしながら、このような本体給電端子１０２´と給電端子２０２´との圧接により電源供給回路を形成する場合には、給電端子１０２´にプロセスカートリッジ２が備える現像装置等からのトナーが落ちて汚れることがあり、それが、接続不良の原因ともなっていた。
【００１９】
図６は、プロセスカートリッジ全体を示す下方からの斜視図である。
上述したように、プロセスカートリッジ２には、ＩＣチップ等の他に、プロセスカートリッジ枠体２０１の鉛直方向下側には、図６に示すように、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２として、現像装置４０の現像給電端子４６、帯電装置１０の帯電給電端子１３が備えられている。これらを下側に備えたのは、第１電気接点２０２がトナー等によって汚れるのをできるだけ防止するためであり、さらに、画像形成装置１の第２電気接点１０２と接続する際に、プロセスカートリッジ２の重みで接続を確実に行うためである。
これらの第１電気接点２０２は、大きな電圧が印加されることから板状の形状を有する。板状同士の接続にすることによって、放電を防止して、密接な接続にすることができる。さらに、材質としては、導電性があって、繰り返しの曲げ使用に耐える弾性があることが好ましい。このために、材質は、例えば、ＳＵＳ３０１、３０４のオーステナイト系ステンレスなどの鉄合金、青銅、リン青銅（Ｃ５２１０）等の銅合金が広く用いられている。
また、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２の近傍には、プロセスカートリッジ２の挿入方向に対して直線上に第１清掃部材２０３が配置されている。この第１清掃部材２０３としては、それぞれの給電端子に対応して、現像装置４０の現像清掃部材４７、帯電装置１０の帯電清掃部材１４が備えられている。
第１清掃部材２０３は発泡ポリウレタン製、より清掃力を上げるために発泡ポリウレタンなどの弾性部材の表層に研磨剤含有層２０４を設けた。研磨剤の粒度は、＃３２０（ＪＩＳ Ｒ６００１−２、表８）とした。なお研磨剤の粒度は想定される固着状態に合わせて適宜選択すれば良い。この研磨剤含有層を備えた清掃部材にすることで、簡単かつより確実に経時においても清掃することができる。これにより、給電端子の接触不良を簡単かつより確実に防止できる。
プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２の横には研磨剤含有層を備えた発泡ポリウレタン製の第１清掃部材２０３が備えられている。第１清掃部材２０３と画像形成装置１の第２電気接点１０２をプロセスカートリッジ２の画像形成装置２本体への装着方向と同一直線上に配置することで、プロセスカートリッジ２の装着動作時に第１清掃部材２０３と画像形成装置１の第２電気接点１０２が接触摺擦する構成となっている。プロセスカートリッジ装着動作時は、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が画像形成装置１の第２電気接点１０２と接触するよりも前に、第１清掃部材２０３が第２電気接点１０２と接触する構成となっている。装着時に清掃動作が作用するため、操作者が清掃を意図することなく、プロセスカートリッジ交換時に画像形成装置１の第２電気接点１０２が清掃され、電気接点間の接触不良を簡単かつ確実に防止できる。
【００２０】
図７は、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する配置板の構成を示す図である。
画像形成装置１の構造体の一部である配置板１０５にプロセスカートリッジ２が、各々配置される。ここに全てプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが配置されることで画像形成装置１の画像形成動作が可能になる。このとき、配置板１０５の上には、下側にあるプロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２である帯電ｆ給電端子１３、現像給電端子４６に対応する第２電気接点１０２である帯電給電本体端子１０２ｂ、現像給電本体端子１０２ａが、画像形成装置１の鉛直方向の上側に配置されている。これが接続することで電気を供給する回路が形成される。画像形成装置１の鉛直方向の上側に第２電気接点１０２を配置し、プロセスカートリッジ２の下側に第１電気接点２０２を配置して、プロセスカートリッジ２の重みで接続を確実にするとともに、プロセスカートリッジ２の着脱時にトナーが落下することで、画像形成装置１の第２電気接点１０２にトナーが付着しやすくなるため、最も鉛直方向上側が落下による影響を受けやすく、トナーが付着し易いために、その位置に設けていることで、電気接点間の接触不良を簡単かつ確実に防止できる。
さらに、第２電気接点１０２は、第１電気接点２０２と同様に、ステンレスＳＵＳ３０１、リン青銅Ｃ５２１０等の板バネ材であり、厚み０．２ｍｍ程度の弾性変形可能な形状である。プロセスカートリッジ装着時にプロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２から押し当てられることで弾性力により給電における接触状態を維持している。
また、ここでは図示していないが、また画像形成装置１の第２電気接点１０２の近傍には、プロセスカートリッジ２の挿入方向に対して、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２と同一直線上に第２清掃部材１０４が配置されている。この第２清掃部材１０４としては、プロセスカートリッジ２のそれぞれの給電端子に対応して備えられていて、プロセスカートリッジ２の挿入方向に対している。
第２清掃部材１０４は研磨剤含有層を備えた発泡ポリウレタン製等の弾性部材を基材とすることが好ましい。この清掃部材にすることで、簡単かつより確実に清掃することができる。これにより、給電端子の接触不良を簡単かつより確実に防止できる。
【００２１】
図８は、本発明のプロセスカートリッジを画像形成装置に挿入したときの状態を示す概略図である。
図９は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との一つの接続状況を説明する図である。
プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が接触摺擦する際は、画像形成装置１の第２電気接点１０２は弾性変形しリブ１０３に突き当たる状態で維持され、発泡ポリウレタン製の第１清掃部材２０３が弾性変形し食込み、表層の研磨剤含有層が摺擦する。
詳細には、図９に示すように、清掃前は、プロセスカートリッジ２が挿入してくるが、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２と接触し始める状態を示している。この状態では、第２電気接点１０２上に落ち固着しているトナーを清掃はしていない。
次ぎに、清掃中では、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２上にある固着したトナーを清掃している。第１清掃部材２０３は、固着したトナーと最初に接する先頭側の面は研磨剤含有層を備えた発泡ポリウレタン製であり、後端の面は研磨剤含有層が無い発泡ポリウレタン製となっている。先頭側で摺擦され剥がれ落ちたトナーは、後端側の発泡ポリウレタンにより除去される。発泡ポリウレタンは内部における表面積を大きくして、多くのトナーを貯留することができる。このときに、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が接触摺擦する際は、第２電気接点１０２は弾性変形し、リブ１０３に突き当たる状態で維持され、発泡ポリウレタン製の第１清掃部材２０３が弾性変形し食込んだ状態で摺擦する。これにより、本体の第２電気接点１０２を確実に清掃できる構成となっている。
次の清掃後では、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２上にあるトナーを清掃した後に、汚れのない綺麗な状態の画像形成装置１本体の第２電気接点１０２上をプロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が摺擦して接続している。
また、図８に示すように、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２は弾性変形が可能である。このために、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が摺擦する初めは、弾性変形前の第２電気接点１０２−Ａの状態にある。その後、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が進んで、完全に接続しているときには、弾性変形後の第２電気接点１０２−Ｂの状態にあり、板状の弾性体であることから変形前の状態に戻るとする力が作用し、確実に接触できる構成となっている。
【００２２】
図１０は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。
ここでは、プロセスカートリッジ２のＩＣチップの信号等を画像形成装置２の本体と送・受信する場合は、プロセスカートリッジ３の回路基板の第１電気接点と、画像形成装置２の第２電気接点２０２が接続する。
このときに、プロセスカートリッジ２の回路基板の上方が開放されている場合がある。このような場合に、挿入及び脱離の作業中にトナーがこぼれて基板上の第２電気接点２０２を汚すことがある。このときに、例えば、このプロセスカートリッジ２の第２電気接点２０２が奥側にある場合には、汚れに気が付かない場合がある。そのまま挿入すると、画像形成装置２との電気的な接続が不十分で、信号の受・送信ができなくて、画像形成動作を行うことができないことがある。
そこで、画像形成装置２側のコネクターに、第２電気接点１０２と第２清掃部材１０４とを配設する。これによって、プロセスカートリッジ２の第２電気接点２０２上のトナーを清掃することができ、電気的に確実に接続することができ、電気回路を形成することができる。
したがって、プロセスカートリッジ２の画像形成装置１本体への着脱動作に伴い、第１電気接点２０２及び第２電気接点１０２の少なくとも一方を、ここでは、画像形成装置１本体が備える第２清掃部材１０４で、第２電気接点１０２を清掃することができる。
また、電気接点としては、電源等の電気備品、回路基板、電源基板の基板、だけではなく、ＩＣチップ、センサ、メモリー等の電子部品を挙げることができ、これらを備えるプロセスカートリッジ、画像形成装置にも適用することができる。
【００２３】
図１１は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１清掃部材の構成を示す図である。
図１１に示すように、この第１清掃部材２０３は、第１清掃部材２０３の基体を成す弾性部材２０３ａと、その表面には研磨剤を含む研磨剤含有層２０３ｂと、第１清掃部材２０３本体をプロセスカートリッジに接着する接着層２０３ｃが備えられている。この研磨剤含有層は、不織布に研磨剤を含有させ、基体となる弾性部材２０３ａに両面テープ等の粘着剤で接着するか、または、熱をかけることで一部の弾性部材２０３ａを軟化させて研磨剤含有層２０３ｂを接着するようにしても良い。
ここで、第１清掃部材２０３は、（ａ）に示すように、基体を成す弾性部材２０３ａの両側表面にそれぞれ、研磨剤含有層２０３ｂと接着層２０３ｃと有している。これによって、電気接点１０２、２０２の表面を摺擦して、清掃する時間を長くすることができる。更に、電気接点１０２、２０２の表面と接する側に研磨剤含有層２０３ｂを有し、その上に弾性部材２０３ａが積層されているため、研磨剤含有層２０３ｂは、弾性部材２０３ａの弾性力で加圧された状態で、電気接点１０２、２０２の表面に接するため、清掃性を向上することができる。
また、（ｂ）に示すように、基体を成す弾性部材２０３ａの両側表面にそれぞれ、研磨剤含有層２０３ｂと接着層２０３ｃと有しているが、研磨剤含有層２０３ｂが表面に一部に設けられていて、弾性部材２０３ａが表面に表れているものであってもよい。また、（ｃ）に示すように、弾性部材２０３ａと研磨剤含有層２０３ｂとを並列に配置し、その両方の表面にまたがるように接着層２０３ｃを設けるものであっても良い。これらによって、電気接点１０２、２０２の表面にあるトナー等の汚れを摺擦し、剥がし落とし、後端側の弾性部材２０３ａにより除去することができる。弾性部材２０３ａとしては、特に、発泡ポリウレタンの発泡剤を用いることで、その内部における表面積を大きくして、多くのトナーを貯留することができる。
【００２４】
図１２は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。第１電気接点２０２の前に、第１清掃部材２０３が設けられ、ここでは、接着層２０３ｃで第１電気接点２０２に接着されている。図１２に示すように、プロセスカートリッジ２が挿入される方向に、第１清掃部材２０３が移動することで、第２電気接点１０２上に付着して、固着しているトナー等の汚れを摺擦して剥がし落とし、後端側の弾性部材２０３ａにより除去することができる。とくに、弾性部材２０３ａに発泡部材の発泡ウレタンを使用することで、剥がし落としたトナーを内部の気孔に貯留することで、プロセスカートリッジ２を取り外すときであっても、トナーを画像形成装置１の内部に落として汚すことがない。
なお、研磨剤としては、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化サマリウム、酸化ランタン、フェライト類等の金属酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルイサイト等の金属炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維等の金属硫酸塩、珪酸カルシウム（ウォラスナイト、ゾノトライト）、カオリン、クレー、タルク、マイカ、モンモリロナイト、ガラスフレーク等の金属珪酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素等の金属窒化物、硫化モリブデン等の金属硫化物、炭化珪素等の金属炭化物、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素類、その他の無機微粒子が挙げられる。また、研磨剤として樹脂微粒子を用いることができ、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、熱硬化性樹脂の方が好ましい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。
また、研磨剤の大きさは、ＪＩＳ Ｒ６００１：１９９８に研磨剤の粒度として規格化されている。特に、精密研磨用微粉用の＃３２０等が好ましい。この粒度にすることで、トナーのμオーダーの大きさに対応して、効率的にトナーを除去することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ 画像形成装置
１０１ 本体枠体
１０２ 第２電気接点
１０２ａ 現像給電本体端子
１０２ｂ 帯電給電本体端子
１０３ リブ
１０４ 第２清掃部材
１０５ 配置板
１０６ コネクター
２ プロセスカートリッジ
２０１ カートリッジ枠体
２０２ 第１電気接点
２０３ 第１清掃部材
２０３ａ 弾性部材
２０３ｂ 研磨剤含有層
２０３ｃ 接着層
３ 感光体
４ 露光装置
１０ 帯電装置
１１ 帯電ローラ
１２ 帯電ローラ加圧バネ
１３ 帯電給電端子
１４ 帯電清掃部材
２０ クリーニング装置
２１ クリーニングブレード
２２ 廃トナー回収コイル
３０ 潤滑剤塗布装置
３１ ブラシローラ
３２ 潤滑剤
３３ 加圧バネ
３４ 潤滑剤塗布ブレード
４０ 現像装置
４１ 現像スリーブ
４２ 規制部材
４３ 攪拌部材
４４ トナー補給口
４５ トナー廃棄口
４６ 現像給電端子
４７ 現像清掃部材
５０ 転写装置
５１ 中間転写ベルト
５２ 一次転写ローラ
５３１、５３２、５３３、５３４ 支持ローラ
５４ 二次転写ローラ
５５ 中間転写ベルトクリーニング装置
６０ 給紙装置
６１ 給紙ユニット
６２ 給紙ローラ
６３ レジストローラ
６４ 排紙ローラ
６５ 排紙ストック部
７０ 定着装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００５−１９５６３２号公報
【特許文献２】特開２００７−１１４７１８号公報
【特許文献３】特開２００８−１４５９３６号公報
【特許文献４】特開２００１−１７５１４９号公報
【特許文献５】特願２００９−０５１９９２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、プロセスカートリッジを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置のメンテナンス部品である像担持体、帯電装置や現像装置、クリーニング装置はメンテナンス性を向上するために、これらの像担持体、帯電装置等が一体となったプロセスカートリッジの形態で使用されることが多い。
このとき、プロセスカートリッジには、画像形成装置からの帯電装置、現像装置等には、バイアスを発生させるために交流及び／又は直流の電流が供給される。また、プロセスカートリッジの使用履歴、現像装置等からのトナー濃度等の状態を示す信号等が発信されるし、同様に、一つの例として、画像形成装置からも像担持体の表面電位を確認するためのセンサを動作させるための信号等の受・発信される。このために、画像形成装置、プロセスカートリッジは、これらの電流、信号の送信のための給電端子を備えている。さらに、高電圧の電流から微小な信号用の電流まで電流値として広い範囲にわたっている。これにともない給電端子の形態は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４に示すような様々な形態がある。
その形態は、具体的には、針金、ピンを用いた線状、フィン、板を用いた板状、軸、芯金を用いる軸状のものが多い。とくに、線状、板状の給電端子は、接触面積が限られることから、ばね特性を有していて給電端子同士が密着して電流がスムーズに流れるようにして、間隙が生じて放電電流が流れるのを防いでいる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジの給電端子の位置が、機械的な設計配置の都合上、プロセスカートリッジの下側に配置される場合が多い。しかしながら、プロセスカートリッジには画像形成装置本体からトナー供給を受けるための現像剤補給口や、廃トナーを画像形成装置の廃トナータンクに排出するための廃トナー排出口などを備えられている。このような現像剤補給口等は、１０ｎｍ前後の一次粒子を有する無機外添剤が外添されている体積平均粒径が１０μｍ以下の細かいトナー、導電粒子等を含有することがある樹脂被覆されているフェライト磁性体粒子であるキャリアを搬送することから、シャッター機構が備えている。とくに、画像形成装置本体にプロセスカートリッジが装着されているときは、シャッターは開いているが、本体から外されるときは閉まるようになっている。このようにプロセスカートリッジ着脱時に補給口や排出口からトナーや廃トナー等が画像形成装置本体内や機外に落ちないようにして、トナーで画像形成装置内、プロセスカートリッジ内が汚染されるのを防止している。
しかしながら、長期にわたる画像形成動作の中で、細かいトナー、キャリアの搬送が繰り返されることから、これらシャッター周辺には、トナーや廃トナーが付着している。このために、プロセスカートリッジ交換時期には、シャッター内部からのトナー落ちは防止することができるが、シャッター周辺部からのトナー落ちを完全に防止することは困難である。完全に防止するために複雑な機構にすることも考えられるが、コストＵＰやプロセスカートリッジの大型化につながってしまうという不具合がある。
【０００４】
また、経時のプロセスカートリッジは、現像装置やクリーニング装置周辺にはトナーが付着していることが多く、これらからのトナー落ちも発生することがある。プロセスカートリッジ交換時には、振動を与えることも多くトナー落ちが発生し、画像形成装置本体の給電端子上に落ちた場合、新たなプロセスカートリッジをセットした時に端子接触不良となり、端子の接触抵抗が増加しバイアスの安定性が損なわれ異常画像となったり、最悪の場合はバイアスの給電ができなくなり画像形成装置の動作が停止したりすることがある。さらに、落ちたトナーが、給電端子間の電流で、熱を帯び給電端子同士を固着させ、プロセスカートリッジの交換を困難にすることがある。
さらに、画像形成装置内では、現像装置のトナー濃度の調整が不調になると、トナー濃度が高くなり、トナーが十分帯電しなくなり、現像装置から遊離して画像形成装置本体内に飛散することがある。
このような場合、給電端子の清掃をしなければ復帰することはなく、プロセスカートリッジを一旦外しての作業が発生する。またユーザーメンテナンスの場合、清掃作業が困難な場合もある。
特許文献５では、給電端子周辺に清掃部材を設け、プロセスカートリッジをセットした時に給電端子を清掃する形態が開示されている。清掃部材は発泡部材が良く、発泡ポリウレタン製であると強度が高く好ましいとの記述がある。
しかし、高耐久・高速機のようにプロセスカートリッジの交換間隔が長い場合、給電端子の汚れも発生し易く、給電端子にはトナーやトナー添加剤などの異物が経時で固着することが多い。このような場合、発泡部材では固着した異物を十分に除去することができないという課題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、感光体等を備えるカートリッジ交換時に給電等のための給電端子にトナー落ちが発生しても、新たなカートリッジ装着時に、給電端子が自動的に清掃されて、画像形成装置からカートリッジへの電力の供給をスムーズに行い、また、画像形成装置とカートリッジとの間の信号の交換をとぎれさせることなく行うことで長期にわたり、安定して画像を得ることができる画像形成装置、カートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、被供給体を供えたカートリッジと、前記カートリッジに設けられ、前記画像形成装置本体から供給される電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための第１電気接点と、前記画像形成装置に設けられ、前記カートリッジが画像形成装置本体に挿入されたときに前記第１電気接点と接続される第２電気接点とを備えた画像形成装置において、前記カートリッジの前記画像形成装置本体への着脱動作に伴い、前記第１電気接点及び前記第２電気接点の少なくとも一方に付着又は固着した異物が清掃されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第１電気接点及び前記第２電気接点と前記画像形成装置本体への前記カートリッジの着脱方向に対して直線上に清掃部材が設けられ、前記カートリッジを前記画像形成装置本体へ挿入する際に、前記清掃部材と該清掃部材と対向する一方の前記電気接点とが接触した後に、前記第１電気接点と前記第２電気接点とが接触することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記清掃部材は、発泡部材であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記清掃部材は、研磨剤含有層を含むことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第２電気接点は、前記画像形成装置の鉛直方向上側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第１電気接点及び前記第２電気接点は、板状部材であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記カートリッジは、前記第２電気接点を清掃する第１清掃部材を備えていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第１電気接点を清掃する第２清掃部材を備えていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
【０００７】
本発明のカートリッジは、被供給体と、電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための電気接点を備え、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、前記カートリッジは、前記カートリッジの画像形成装置本体への装着時に前記電気接点と接する前記画像形成装置本体に設けられた電気接点を前記カートリッジの画像形成装置本体への着脱動作に伴い清掃することができる清掃部材を備えたことを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、前記カートリッジに備えられた電気接点に対して前記カートリッジの前記画像形成装置本体への挿入方向下流側に設けられていることを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、発泡部材であることを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、研磨剤含有層を含むことを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有することを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、さらに、前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接することを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明の画像形成装置及びカートリッジでは、カートリッジ装着時に、給電端子が自動的に清掃されて、画像形成装置からカートリッジへの電力の供給をスムーズに行い、また、画像形成装置とカートリッジとの間の信号の交換をとぎれさせることなく行うことで長期にわたり、安定して画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】４つの作像ユニットのうち１つを拡大して示す断面図である。
【図３】作像ユニット全体を示す上方からの斜視図である。
【図４】前カバー（図示せず）を開け、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入する状況を説明する模式図である。
【図５】電源基板の給電端子とプロセスカートリッジの給電端子とを接続させた画像形成装置の従来の一例の構成を示す図である。
【図６】プロセスカートリッジ全体を示す下方からの斜視図である。
【図７】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する配置板の構成を示す図である。
【図８】本発明のプロセスカートリッジを画像形成装置に挿入したときの状態を示す概略図である。
【図９】本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との一つの接続状況を説明する図である。
【図１０】本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。
【図１１】本発明のプロセスカートリッジが有する第１清掃部材の構成を示す図である。
【図１２】本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１１】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト５１を備えている。中間転写ベルト５１は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、４つのローラ５３１、５３２、５３３、５３４に掛け回して支持され、回転駆動される。中間転写ベルト５１の下方にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つの作像ユニットが中間転写ベルト５１のベルト面に沿って並んでいる。
【００１２】
図２は、４つの作像ユニットのうち１つを拡大して示す断面図である。図３は、作像ユニット全体を示す上方からの斜視図である。いずれの作像ユニットでも同様の構成であるので、この図においては、色の区別を示すＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの表示を省略する。各作像ユニットは感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋを有し、各感光体３の周りには、感光体３表面に電荷を与える帯電ローラ１１、感光体３表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置４０、感光体３表面に潤滑剤３２を塗布するブラシローラ３１、ブラシローラで塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード３４を備える潤滑剤塗布装置３０、トナー像転写後の感光体３表面のクリーニングをするクリーニングブレード２１を備えるクリーニング装置２０がそれぞれ配置されている。これで、図２では、一つのカートリッジ２を形成している。なお、ここでは、作像ユニットでもあるカートリッジ２は、感光体３と、帯電装置１０、現像装置４０、クリーニング装置２０、潤滑剤塗布装置のいずれか１つ以上を一体的に支持されていて、画像形成装置１に着脱可能になっているプロセスカートリッジとして用いている。以下、プロセスカートリッジ２と記す。ただし、カートリッジの形態を成していれば良く、ここで説明した形態に限定するものではない。
また、図３に示すように、トナー補給ホッパー３１から、トナー補給口４４まで、図示しないトナー補給パイプが配置されていて、トナーが補給されるようになっている。さらに、クリーニング装置２０の廃トナー回収コイル２２には、クリーニングブレード２１で回収された廃トナーを、図示しない廃トナータンクへ搬送するトナー廃棄口４５に接続している。
【００１３】
また、図１を参照すると、４つのプロセスカートリッジ２の下方には、帯電した各感光体３の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置９が備えられている。
中間転写ベルト５１を挟んで、各感光体３と対向する位置には、感光体３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する一次転写ローラ５２がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５２は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
中間転写ベルト５１の支持ローラ５３２で支持された部分の外側には、二次転写ローラ５４が圧接されている。二次転写ローラ５４は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ５４と中間転写ベルト５１との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト５１上のトナー像が記録紙に転写される。
中間転写ベルト５１の支持ローラ５３１で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト５１の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置５５が設けられている。
二次転写部の上方には、記録紙上のトナー像を記録紙に半永久的に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、定着ローラ７１と、これに対向し、圧接して配置される、内部にハロゲンヒータを有する加圧ローラ７２とから構成されている。この他に、定着ローラ７１の代わりに、図示しないが、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ及び定着ローラに巻き掛けられた無端の定着ベルトを用いても良い。
画像形成装置の下部には、記録紙を載置し、二次転写部に向けて記録紙を送り出す給紙装置６０が備えられている。
【００１４】
また、本発明の実施の形態に適用されるクリーニング装置は、上述したように、感光体１１に用いられる。感光体１１としては、導電性支持体上に、フィラー分散した樹脂層、電荷発生層及び電荷輸送層を有する感光層、その表面にフィラーを分散させた保護層を有する。
感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成の感光層でも構わないが、前述のように電荷発生層と電荷輸送層で構成される積層型が感度、耐久性において優れている。
電荷発生層は、電荷発生能を有する顔料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。結着樹脂としてはポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等があげられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。
また、電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、保護層が感光層の上に設けられることもある。保護層を設け、耐久性を向上させることによって、本発明の高感度で異常欠陥のない感光体１１を有用に用いることができる。
保護層に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。保護層中のフィラー濃度は使用するフィラー種により、また感光体１１を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層９の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下程度が良好である。
【００１５】
帯電装置１０は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ１１を備える。帯電ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ１１は、感光体３に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ１１の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体３表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ１１は、感光体に接触させずに、近接させても良い。ローラ形状であり、感光体３に近接している部分で、放電して、感光体３を帯電させることができる。また、非接触にすることで、帯電ローラ１１の転写残トナーによる汚れの発生を抑えることができる。
現像装置４０は、感光体３と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える図示しない現像スリーブが配置されている。現像スリーブの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブへ汲み上げるための図示しない２つのスクリューが備えられている。現像スリーブによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、図示しないドクターブレードによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブに担持される。現像スリーブは、感光体３との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体３の潜像面に供給する。
【００１６】
クリーニング装置２０は、クリーニング部材たるクリーニングブレード２１が図示しない感光体３と当接・離間する機構を備え、画像形成装置本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。
潤滑剤塗布装置３０は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤３２と、固形潤滑剤３２に接触して潤滑剤を削り取り、感光体３に塗布するブラシローラ３１とブラシローラ３１で塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード３４を備える。固形潤滑剤３２は、直方体状に形成されており、加圧バネ３３によってブラシローラ３１側に付勢されている。固形潤滑剤３２はブラシローラ３１によって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧バネ３３で加圧されているために常時ブラシローラ３１に当接している。ブラシローラ３１は、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体３表面に塗布する。
上記固形潤滑剤３２としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸、オレイン酸、パルチミン酸等の脂肪酸基を有する金属化合物なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。
【００１７】
図４は、前カバー（図示せず）を開け、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入する状況を説明する模式図である。
前カバーを開けた画像形成装置１本体に、枠体１０１にプロセスカートリッジ２を配置する配置板１０５が設けられている。この配置板１０５に、それぞれ、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが配置板１０５のそれそれの配置個所に、図示しないレールが設けられていて、それに沿って、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを挿入してゆく。また、２本のスライドレールによって本体から引き出し体を出して、それに、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを乗せた配置板１０５を挿入するようにしても良い。引き出しを簡単に行うことが可能である。
さらに、各々のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋには図示しないＩＣチップがそれぞれ付いており、それぞれを本体に挿入した時に、そのチップのコネクター部が本体側のコネクターと結合し、本体からＩＣチップ内の不揮発性メモリーにより感光体１１の回転時間、ロットＮｏ．等の諸情報を読み込んだり、情報を書き込んだりする構成になっており、各々プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの交換次期をオペレータに知らせることが可能になっている。
【００１８】
図５は、電源基板の給電端子とプロセスカートリッジの給電端子とを接続させた画像形成装置の従来の一例の構成を示す図である。ここでは、画像形成装置１本体内の上側にプロセスカートリッジ２が装着され、画像形成装置１本体下側に図示しない電源基板が装着されており、画像形成装置１本体の下側板に板バネ形状の第２電気接点として本体給電端子１０２´が設けられている。プロセスカートリッジ２と電源基板の装着状態ではプロセスカートリッジ２の第１電気接点としての電源入力のための給電端子２０２´と、電源基板の電源出力端子はそれぞれ給電端子１０２´に圧接し、電源供給のための電気回路が形成される。
しかしながら、このような本体給電端子１０２´と給電端子２０２´との圧接により電源供給回路を形成する場合には、給電端子１０２´にプロセスカートリッジ２が備える現像装置等からのトナーが落ちて汚れることがあり、それが、接続不良の原因ともなっていた。
【００１９】
図６は、プロセスカートリッジ全体を示す下方からの斜視図である。
上述したように、プロセスカートリッジ２には、ＩＣチップ等の他に、プロセスカートリッジ枠体２０１の鉛直方向下側には、図６に示すように、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２として、現像装置４０の現像給電端子４６、帯電装置１０の帯電給電端子１３が備えられている。これらを下側に備えたのは、第１電気接点２０２がトナー等によって汚れるのをできるだけ防止するためであり、さらに、画像形成装置１の第２電気接点１０２と接続する際に、プロセスカートリッジ２の重みで接続を確実に行うためである。
これらの第１電気接点２０２は、大きな電圧が印加されることから板状の形状を有する。板状同士の接続にすることによって、放電を防止して、密接な接続にすることができる。さらに、材質としては、導電性があって、繰り返しの曲げ使用に耐える弾性があることが好ましい。このために、材質は、例えば、ＳＵＳ３０１、３０４のオーステナイト系ステンレスなどの鉄合金、青銅、リン青銅（Ｃ５２１０）等の銅合金が広く用いられている。
また、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２の近傍には、プロセスカートリッジ２の挿入方向に対して直線上に第１清掃部材２０３が配置されている。この第１清掃部材２０３としては、それぞれの給電端子に対応して、現像装置４０の現像清掃部材４７、帯電装置１０の帯電清掃部材１４が備えられている。
第１清掃部材２０３は発泡ポリウレタン製、より清掃力を上げるために発泡ポリウレタンなどの弾性部材の表層に研磨剤含有層２０４を設けた。研磨剤の粒度は、＃３２０（ＪＩＳ Ｒ６００１−２、表８）とした。なお研磨剤の粒度は想定される固着状態に合わせて適宜選択すれば良い。この研磨剤含有層を備えた清掃部材にすることで、簡単かつより確実に経時においても清掃することができる。これにより、給電端子の接触不良を簡単かつより確実に防止できる。
プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２の横には研磨剤含有層を備えた発泡ポリウレタン製の第１清掃部材２０３が備えられている。第１清掃部材２０３と画像形成装置１の第２電気接点１０２をプロセスカートリッジ２の画像形成装置２本体への装着方向と同一直線上に配置することで、プロセスカートリッジ２の装着動作時に第１清掃部材２０３と画像形成装置１の第２電気接点１０２が接触摺擦する構成となっている。プロセスカートリッジ装着動作時は、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が画像形成装置１の第２電気接点１０２と接触するよりも前に、第１清掃部材２０３が第２電気接点１０２と接触する構成となっている。装着時に清掃動作が作用するため、操作者が清掃を意図することなく、プロセスカートリッジ交換時に画像形成装置１の第２電気接点１０２が清掃され、電気接点間の接触不良を簡単かつ確実に防止できる。
【００２０】
図７は、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する配置板の構成を示す図である。
画像形成装置１の構造体の一部である配置板１０５にプロセスカートリッジ２が、各々配置される。ここに全てプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが配置されることで画像形成装置１の画像形成動作が可能になる。このとき、配置板１０５の上には、下側にあるプロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２である帯電ｆ給電端子１３、現像給電端子４６に対応する第２電気接点１０２である帯電給電本体端子１０２ｂ、現像給電本体端子１０２ａが、画像形成装置１の鉛直方向の上側に配置されている。これが接続することで電気を供給する回路が形成される。画像形成装置１の鉛直方向の上側に第２電気接点１０２を配置し、プロセスカートリッジ２の下側に第１電気接点２０２を配置して、プロセスカートリッジ２の重みで接続を確実にするとともに、プロセスカートリッジ２の着脱時にトナーが落下することで、画像形成装置１の第２電気接点１０２にトナーが付着しやすくなるため、最も鉛直方向上側が落下による影響を受けやすく、トナーが付着し易いために、その位置に設けていることで、電気接点間の接触不良を簡単かつ確実に防止できる。
さらに、第２電気接点１０２は、第１電気接点２０２と同様に、ステンレスＳＵＳ３０１、リン青銅Ｃ５２１０等の板バネ材であり、厚み０．２ｍｍ程度の弾性変形可能な形状である。プロセスカートリッジ装着時にプロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２から押し当てられることで弾性力により給電における接触状態を維持している。
また、ここでは図示していないが、また画像形成装置１の第２電気接点１０２の近傍には、プロセスカートリッジ２の挿入方向に対して、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２と同一直線上に第２清掃部材１０４が配置されている。この第２清掃部材１０４としては、プロセスカートリッジ２のそれぞれの給電端子に対応して備えられていて、プロセスカートリッジ２の挿入方向に対している。
第２清掃部材１０４は研磨剤含有層を備えた発泡ポリウレタン製等の弾性部材を基材とすることが好ましい。この清掃部材にすることで、簡単かつより確実に清掃することができる。これにより、給電端子の接触不良を簡単かつより確実に防止できる。
【００２１】
図８は、本発明のプロセスカートリッジを画像形成装置に挿入したときの状態を示す概略図である。
図９は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との一つの接続状況を説明する図である。
プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が接触摺擦する際は、画像形成装置１の第２電気接点１０２は弾性変形しリブ１０３に突き当たる状態で維持され、発泡ポリウレタン製の第１清掃部材２０３が弾性変形し食込み、表層の研磨剤含有層が摺擦する。
詳細には、図９に示すように、清掃前は、プロセスカートリッジ２が挿入してくるが、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２と接触し始める状態を示している。この状態では、第２電気接点１０２上に落ち固着しているトナーを清掃はしていない。
次ぎに、清掃中では、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２上にある固着したトナーを清掃している。第１清掃部材２０３は、固着したトナーと最初に接する先頭側の面は研磨剤含有層を備えた発泡ポリウレタン製であり、後端の面は研磨剤含有層が無い発泡ポリウレタン製となっている。先頭側で摺擦され剥がれ落ちたトナーは、後端側の発泡ポリウレタンにより除去される。発泡ポリウレタンは内部における表面積を大きくして、多くのトナーを貯留することができる。このときに、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が接触摺擦する際は、第２電気接点１０２は弾性変形し、リブ１０３に突き当たる状態で維持され、発泡ポリウレタン製の第１清掃部材２０３が弾性変形し食込んだ状態で摺擦する。これにより、本体の第２電気接点１０２を確実に清掃できる構成となっている。
次の清掃後では、プロセスカートリッジ２の第１清掃部材２０３が、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２上にあるトナーを清掃した後に、汚れのない綺麗な状態の画像形成装置１本体の第２電気接点１０２上をプロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が摺擦して接続している。
また、図８に示すように、画像形成装置１本体の第２電気接点１０２は弾性変形が可能である。このために、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が摺擦する初めは、弾性変形前の第２電気接点１０２−Ａの状態にある。その後、プロセスカートリッジ２の第１電気接点２０２が進んで、完全に接続しているときには、弾性変形後の第２電気接点１０２−Ｂの状態にあり、板状の弾性体であることから変形前の状態に戻るとする力が作用し、確実に接触できる構成となっている。
【００２２】
図１０は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。
ここでは、プロセスカートリッジ２のＩＣチップの信号等を画像形成装置２の本体と送・受信する場合は、プロセスカートリッジ３の回路基板の第１電気接点と、画像形成装置２の第２電気接点２０２が接続する。
このときに、プロセスカートリッジ２の回路基板の上方が開放されている場合がある。このような場合に、挿入及び脱離の作業中にトナーがこぼれて基板上の第２電気接点２０２を汚すことがある。このときに、例えば、このプロセスカートリッジ２の第２電気接点２０２が奥側にある場合には、汚れに気が付かない場合がある。そのまま挿入すると、画像形成装置２との電気的な接続が不十分で、信号の受・送信ができなくて、画像形成動作を行うことができないことがある。
そこで、画像形成装置２側のコネクターに、第２電気接点１０２と第２清掃部材１０４とを配設する。これによって、プロセスカートリッジ２の第２電気接点２０２上のトナーを清掃することができ、電気的に確実に接続することができ、電気回路を形成することができる。
したがって、プロセスカートリッジ２の画像形成装置１本体への着脱動作に伴い、第１電気接点２０２及び第２電気接点１０２の少なくとも一方を、ここでは、画像形成装置１本体が備える第２清掃部材１０４で、第２電気接点１０２を清掃することができる。
また、電気接点としては、電源等の電気備品、回路基板、電源基板の基板、だけではなく、ＩＣチップ、センサ、メモリー等の電子部品を挙げることができ、これらを備えるプロセスカートリッジ、画像形成装置にも適用することができる。
【００２３】
図１１は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１清掃部材の構成を示す図である。
図１１に示すように、この第１清掃部材２０３は、第１清掃部材２０３の基体を成す弾性部材２０３ａと、その表面には研磨剤を含む研磨剤含有層２０３ｂと、第１清掃部材２０３本体をプロセスカートリッジに接着する接着層２０３ｃが備えられている。この研磨剤含有層は、不織布に研磨剤を含有させ、基体となる弾性部材２０３ａに両面テープ等の粘着剤で接着するか、または、熱をかけることで一部の弾性部材２０３ａを軟化させて研磨剤含有層２０３ｂを接着するようにしても良い。
ここで、第１清掃部材２０３は、（ａ）に示すように、基体を成す弾性部材２０３ａの両側表面にそれぞれ、研磨剤含有層２０３ｂと接着層２０３ｃと有している。これによって、電気接点１０２、２０２の表面を摺擦して、清掃する時間を長くすることができる。更に、電気接点１０２、２０２の表面と接する側に研磨剤含有層２０３ｂを有し、その上に弾性部材２０３ａが積層されているため、研磨剤含有層２０３ｂは、弾性部材２０３ａの弾性力で加圧された状態で、電気接点１０２、２０２の表面に接するため、清掃性を向上することができる。
また、（ｂ）に示すように、基体を成す弾性部材２０３ａの両側表面にそれぞれ、研磨剤含有層２０３ｂと接着層２０３ｃと有しているが、研磨剤含有層２０３ｂが表面に一部に設けられていて、弾性部材２０３ａが表面に表れているものであってもよい。また、（ｃ）に示すように、弾性部材２０３ａと研磨剤含有層２０３ｂとを並列に配置し、その両方の表面にまたがるように接着層２０３ｃを設けるものであっても良い。これらによって、電気接点１０２、２０２の表面にあるトナー等の汚れを摺擦し、剥がし落とし、後端側の弾性部材２０３ａにより除去することができる。弾性部材２０３ａとしては、特に、発泡ポリウレタンの発泡剤を用いることで、その内部における表面積を大きくして、多くのトナーを貯留することができる。
【００２４】
図１２は、本発明のプロセスカートリッジが有する第１電気接点と画像形成装置が有する第２電気接点との他の接続状況を説明する図である。第１電気接点２０２の前に、第１清掃部材２０３が設けられ、ここでは、接着層２０３ｃで第１電気接点２０２に接着されている。図１２に示すように、プロセスカートリッジ２が挿入される方向に、第１清掃部材２０３が移動することで、第２電気接点１０２上に付着して、固着しているトナー等の汚れを摺擦して剥がし落とし、後端側の弾性部材２０３ａにより除去することができる。とくに、弾性部材２０３ａに発泡部材の発泡ウレタンを使用することで、剥がし落としたトナーを内部の気孔に貯留することで、プロセスカートリッジ２を取り外すときであっても、トナーを画像形成装置１の内部に落として汚すことがない。
なお、研磨剤としては、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化サマリウム、酸化ランタン、フェライト類等の金属酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルイサイト等の金属炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維等の金属硫酸塩、珪酸カルシウム（ウォラスナイト、ゾノトライト）、カオリン、クレー、タルク、マイカ、モンモリロナイト、ガラスフレーク等の金属珪酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素等の金属窒化物、硫化モリブデン等の金属硫化物、炭化珪素等の金属炭化物、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素類、その他の無機微粒子が挙げられる。また、研磨剤として樹脂微粒子を用いることができ、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、熱硬化性樹脂の方が好ましい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。
また、研磨剤の大きさは、ＪＩＳ Ｒ６００１：１９９８に研磨剤の粒度として規格化されている。特に、精密研磨用微粉用の＃３２０等が好ましい。この粒度にすることで、トナーのμオーダーの大きさに対応して、効率的にトナーを除去することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ 画像形成装置
１０１ 本体枠体
１０２ 第２電気接点
１０２ａ 現像給電本体端子
１０２ｂ 帯電給電本体端子
１０３ リブ
１０４ 第２清掃部材
１０５ 配置板
１０６ コネクター
２ プロセスカートリッジ
２０１ カートリッジ枠体
２０２ 第１電気接点
２０３ 第１清掃部材
２０３ａ 弾性部材
２０３ｂ 研磨剤含有層
２０３ｃ 接着層
３ 感光体
４ 露光装置
１０ 帯電装置
１１ 帯電ローラ
１２ 帯電ローラ加圧バネ
１３ 帯電給電端子
１４ 帯電清掃部材
２０ クリーニング装置
２１ クリーニングブレード
２２ 廃トナー回収コイル
３０ 潤滑剤塗布装置
３１ ブラシローラ
３２ 潤滑剤
３３ 加圧バネ
３４ 潤滑剤塗布ブレード
４０ 現像装置
４１ 現像スリーブ
４２ 規制部材
４３ 攪拌部材
４４ トナー補給口
４５ トナー廃棄口
４６ 現像給電端子
４７ 現像清掃部材
５０ 転写装置
５１ 中間転写ベルト
５２ 一次転写ローラ
５３１、５３２、５３３、５３４ 支持ローラ
５４ 二次転写ローラ
５５ 中間転写ベルトクリーニング装置
６０ 給紙装置
６１ 給紙ユニット
６２ 給紙ローラ
６３ レジストローラ
６４ 排紙ローラ
６５ 排紙ストック部
７０ 定着装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００５−１９５６３２号公報
【特許文献２】特開２００７−１１４７１８号公報
【特許文献３】特開２００８−１４５９３６号公報
【特許文献４】特開２００１−１７５１４９号公報
【特許文献５】特願２００９−０５１９９２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被供給体を供えたカートリッジと、
前記カートリッジに設けられ、前記画像形成装置本体から供給される電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための第１電気接点と、
前記画像形成装置に設けられ、前記カートリッジが画像形成装置本体に挿入されたときに前記第１電気接点と接続される第２電気接点とを備えた画像形成装置において、
前記カートリッジの前記画像形成装置本体への着脱動作に伴い、
前記第１電気接点及び前記第２電気接点の少なくとも一方に付着又は固着した異物が清掃される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記第１電気接点及び前記第２電気接点と前記画像形成装置本体への前記カートリッジの着脱方向に対して直線上に清掃部材が設けられ、
前記カートリッジを前記画像形成装置本体へ挿入する際に、前記清掃部材と該清掃部材と対向する一方の前記電気接点とが接触した後に、前記第１電気接点と前記第２電気接点
とが接触する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記清掃部材は、発泡部材である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記清掃部材は、研磨剤含有層を含む
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像形成装置において、
前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記第２電気接点は、前記画像形成装置の鉛直方向上側に配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記第１電気接点及び前記第２電気接点は、板状部材である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記カートリッジは、前記第２電気接点を清掃する第１清掃部材を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記第１電気接点を清掃する第２清掃部材を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
被供給体と、電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための電気接点を備え、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、
前記カートリッジは、前記カートリッジの画像形成装置本体への装着時に前記電気接点と接する前記画像形成装置本体に設けられた電気接点を前記カートリッジの画像形成装置本体への着脱動作に伴い清掃することができる清掃部材を備えた
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、前記カートリッジに備えられた電気接点に対して前記カートリッジの前記画像形成装置本体への挿入方向下流側に設けられて
いることを特徴とするカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、発泡部材である
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかに記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、研磨剤含有層を含む
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のカートリッジにおいて、
前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接する
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１８】
請求項１２ないし１７のいずれかに記載のカートリッジにおいて、
前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能である
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１】
被供給体を供えたカートリッジと、
前記カートリッジに設けられ、前記画像形成装置本体から供給される電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための第１電気接点と、
前記画像形成装置に設けられ、前記カートリッジが画像形成装置本体に挿入されたときに前記第１電気接点と接続される第２電気接点とを備えた画像形成装置において、
前記カートリッジの前記画像形成装置本体への着脱動作に伴い、
前記第１電気接点及び前記第２電気接点の少なくとも一方に付着又は固着した異物が清掃される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記第１電気接点及び前記第２電気接点と前記画像形成装置本体への前記カートリッジの着脱方向に対して直線上に清掃部材が設けられ、
前記カートリッジを前記画像形成装置本体へ挿入する際に、前記清掃部材と該清掃部材と対向する一方の前記電気接点とが接触した後に、前記第１電気接点と前記第２電気接点
とが接触する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記清掃部材は、発泡部材である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記清掃部材は、研磨剤含有層を含む
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像形成装置において、
前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記第２電気接点は、前記画像形成装置の鉛直方向上側に配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記第１電気接点及び前記第２電気接点は、板状部材である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記カートリッジは、前記第２電気接点を清掃する第１清掃部材を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記第１電気接点を清掃する第２清掃部材を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
被供給体と、電流及び／又は信号を被供給体へ供給するための電気接点を備え、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、
前記カートリッジは、前記カートリッジの画像形成装置本体への装着時に前記電気接点と接する前記画像形成装置本体に設けられた電気接点を前記カートリッジの画像形成装置本体への着脱動作に伴い清掃することができる清掃部材を備えた
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、前記カートリッジに備えられた電気接点に対して前記カートリッジの前記画像形成装置本体への挿入方向下流側に設けられて
いることを特徴とするカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、発泡部材である
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかに記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、研磨剤含有層を含む
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のカートリッジにおいて、
前記清掃部材は、前記電気接点が接する側に、研磨剤含有層を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のカートリッジにおいて、
前記カートリッジを前記画像形成装置へ挿入する際に、前記研磨含有層と前記電気接点とが接したあとに、前記弾性部材と前記電気接点とが接する
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１８】
請求項１２ないし１７のいずれかに記載のカートリッジにおいて、
前記カートリッジは、プロセスカートリッジであって、像担持体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも一つを備え、画像形成装置本体に着脱可能である
ことを特徴とするカートリッジ。
【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２０１０−２３１１８０（Ｐ２０１０−２３１１８０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３２４２３（Ｐ２００９−２３２４２３）
【出願日】平成２１年１０月６日（２００９．１０．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月６日（２００９．１０．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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