JP6897096B2

JP6897096B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6897096B2
Application number: JP2016255339A
Authority: JP
Inventors: 淳一横井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2036-12-28
Also published as: CN108255035A; CN108255035B; US20180181058A1; US10101706B2; JP2018106111A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。画像形成装置には、現像カートリッジが用いられる。現像カートリッジは、トナーを供給するための現像ローラを有する。従来の画像形成装置については、例えば、特許文献１，２に記載されている。特許文献１の画像形成装置は、ドロアユニットを有する。ドロアユニットは、感光ドラムを有する。現像カートリッジは、ドロアユニットに対して装着される。ドロアユニットに現像カートリッジが装着されると、感光ドラムと現像ローラとが接触する。

また、特許文献２の現像カートリッジは、ドラムカートリッジに対して装着される。ドラムカートリッジは、感光ドラムを有する。ドラムカートリッジに現像カートリッジが装着されると、感光ドラムと現像ローラとが接触する。そして、現像カートリッジが装着されたドラムカートリッジが、画像形成装置に装着される。

特開２０１１−５９５１０号公報特開２０１３−５４０５８号公報

また、従来、記憶媒体を有する現像カートリッジが知られている。記憶媒体は、例えば、ＩＣチップである。記憶媒体は、電気的接触面を有する。記憶媒体の電気的接触面は、画像形成装置に設けられた端子部と接触する。しかしながら、画像形成装置に対して、現像カートリッジが装着されるときに、画像形成装置の一部分に、電気的接触面が擦れる。

本発明の目的は、電気的接触面を有するカートリッジを使用する画像形成装置において、電気的接触面の擦れを低減することである。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、ドラムカートリッジに装着された状態の現像カートリッジを装着可能な画像形成装置であって、第１方向に延びる第１回転軸について回転可能な現像ローラと、現像剤を収容可能な筐体であって、前記筐体の第２方向における一端部に前記現像ローラが位置する筐体と、電気的接触面を有する記憶媒体と、前記第１方向における前記筐体の一方に位置し、前記電気的接触面を保持するホルダであって、前記電気的接触面と交差する第３方向の一方に位置し、前記電気的接触面を保持する第１外表面と、前記第３方向の他方に位置し、前記第１外表面と前記第３方向に離れて位置する第２外表面と、前記第１外表面と前記第２外表面との間に位置し、前記第３方向に伸縮可能な弾性部材であって、前記第１外表面と前記第２外表面とに接続された弾性部材と、を備え、前記弾性部材の伸縮によって前記第３方向における前記第１外表面と前記第２外表面との距離が変化するホルダと、を備える現像カートリッジと、前記第１方向に延びる第２回転軸について回転可能な感光体と、前記現像カートリッジが、前記ドラムカートカートリッジに装着された状態で、前記ドラムカートリッジが、フレームに装着されたときに、前記第２外表面と接触するホルダ支持部と、を備えるドラムカートリッジと、前記電気的接触面と接触可能な電気接点と、前記現像カートリッジが前記ドラムカートカートリッジに装着された状態で、前記現像カートリッジが装着されるフレームであって、前記現像カートリッジが前記フレームへ挿入されるとき、前記フレームに対して、第１位置から第２位置へ移動し、さらに、第２位置から第３位置へ移動可能な現像カートリッジを装着可能なフレームと、前記現像カートリッジを前記フレームへ挿入する挿入方向に、前記第１外表面の少なくとも一部をガイドする第１ガイド部であって、前記現像カートリッジが前記第１位置から前記第２位置へ移動する場合に、前記第１外表面の少なくとも一部と接触する第１ガイド部と、前記電気接点とおよび前記第１ガイド部と向かい合い、且つ、前記電気接点とおよび前記第１ガイド部と間隔を空けて位置する第２ガイド部であって、前記現像カートリッジが、前記第１位置から前記第２位置へ移動する場合に、前記ホルダ支持部の少なくとも一部を、前記電気接点に近づける方向にガイドし、さらに、前記現像カートリッジが前記第２位置から前記第３位置へ移動する場合に、前記第１外表面の少なくとも一部と前記第１ガイド部との接触を解除し、前記電気的接触面を前記電気接点へ接触させる第２ガイド部と、を備える。

本願の第２発明は、第１発明の画像形成装置であって、前記第１ガイド部は、前記電気接点よりも前記第２ガイド部の近くに位置する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の画像形成装置であって、前記第１ガイド部は、前記第２ガイド部に向かって突出する凸部である。

本願の第４発明は、第３発明の画像形成装置であって、前記第凸部は、前記電気接点よりも前記第２ガイド部の近くに位置する。

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までの画像形成装置であって、前記現像カートリッジが前記第１位置の場合、前記弾性部材は、前記第３方向における第１長さであり、前記現像カートリッジが前記第２位置の場合、前記弾性部材は、前記第３方向における第２長さであり、前記現像カートリッジが前記第３位置の場合、前記弾性部材は、前記第３方向における第３長さであり、前記第１長さは、前記第２長さより長く、前記第３長さは、前記第１長さより短く、前記第２長さより長い。

本願の第６発明は、第１発明から第５発明までの画像形成装置であって、前記第２ガイド部は、前記現像カートリッジが前記第１位置から前記第２位置に移動する際に、前記現像カートリッジをガイド可能な第１ガイドプレートを含み、前記第１ガイドプレートは、前記挿入方向に沿って、前記電気接点に近づく方向に傾く。

本願の第７発明は、第１発明から第５発明までの画像形成装置であって、前記第２ガイド部は、前記現像カートリッジが前記第１位置から前記第２位置に移動する際に、前記現像カートリッジをガイド可能な第１ガイドプレートを含み、前記第１ガイドプレートと前記電気接点との距離は、前記挿入方向に沿って、短くなる。

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までの画像形成装置であって、前記第２ガイド部は、前記現像カートリッジが前記第２位置から前記第３位置に移動する際に、前記現像カートリッジをガイド可能な第２ガイドプレートを含む。

本願の第９発明は、第１発明から第８発明までの画像形成装置であって、前記ドラムカートリッジは、前記第１方向に延びる柱状部を有し、前記フレームは、前記第３方向に対して傾斜する傾斜面を有し、前記現像カートリッジが、前記第１位置から前記第２位置へ移動する場合に、前記柱状部と前記傾斜面とは接触せず、前記現像カートリッジが前記第２位置から前記第３位置へ移動する場合に、前記傾斜面が前記柱状部を、前記第１ガイド部に近づける方向にガイドする。

本願の第１発明〜第９発明によれば、第１ガイド部および第２ガイド部により、ホルダを第３方向に移動させた後、電気的接触面と電気接点とが接触する。これにより、電気的接触面の擦れを低減できる。

特に、本願の第５発明によれば、弾性部材の弾性力により、電気的接触面を電気接点に接触させることができる。

特に、本願の第９発明によれば、電気的接触面と電気接点との接触時において、第３方向に対する位置決めを行うことができる。

画像形成装置の概念図である。現像カートリッジの斜視図である。図２に示す現像カートリッジの一部を分解した斜視図である。ＩＣチップアセンブリの分解斜視図である。第２方向において、第１ホルダ部材と反対側から視た、第２ホルダ部材の斜視図である。ドラムカートリッジの斜視図である。現像カートリッジをドラムカートリッジに装着した状態の一部の斜視図である。ドラムカートリッジ保持部の断面図である。プロセスカートリッジを、ドラムカートリッジ保持部に装着する様子を示した図である。プロセスカートリッジを、ドラムカートリッジ保持部に装着する様子を示した図である。プロセスカートリッジを、ドラムカートリッジ保持部に装着する様子を示した図である。プロセスカートリッジを、ドラムカートリッジ保持部に装着する様子を示した図である。プロセスカートリッジをドラムカートリッジ保持部に装着した画像形成装置の出荷時の状態を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．画像形成装置の構成＞
図１は、画像形成装置１００の概念図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式のプリンタである。画像形成装置１００の例としては、レーザプリンタまたはＬＥＤプリンタが挙げられる。

画像形成装置１００は、４つのプロセスカートリッジ１０と、ドラムカートリッジ保持部９０とを備える。プロセスカートリッジ１０は、現像カートリッジ１と、ドラムカートリッジ２とを有する。現像カートリッジ１は、ドラムカートリッジ２に対して装着される。４つの現像カートリッジ１は、互いに異なる色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色）の現像剤を収容する。ただし、現像カートリッジ１の数は、１〜３つであってもよく、５つ以上であってもよい。ドラムカートリッジ保持部９０は、プロセスカートリッジ１０が装着されるフレームであって、４つのスロット９１を備える。各スロット９１には、プロセスカートリッジ１０が装着される。画像形成装置１００は、４つのプロセスカートリッジ１０それぞれの現像カートリッジ１から供給される現像剤（例えば、トナー）により、印刷用紙の記録面に画像を形成する。

４つの現像カートリッジ１は、それぞれ、ＩＣチップ５１を有する。ＩＣチップ５１は、情報の読み出しおよび書き込みが可能な記憶媒体である。また、画像形成装置１００は、制御部８０を備える。ドラムカートリッジ保持部９０のスロット９１に、プロセスカートリッジ１０が装着されると、各現像カートリッジ１のＩＣチップ５１と、制御部８０とが、それぞれ電気的に接続される。制御部８０は、例えば、回路基板により構成される。制御部８０は、ＣＰＵ等のプロセッサおよび各種のメモリを有する。制御部８０は、プログラムに従ってプロセッサが動作することにより、画像形成装置１００における諸処理を実行する。

＜２．プロセスカートリッジについて＞
＜２．１．現像カートリッジについて＞
図２は、現像カートリッジ１の斜視図である。図３は、図２に示す現像カートリッジ１の一部を分解した斜視図である。現像カートリッジ１は、ケーシング１１、アジテータ２０、現像ローラ３０、ギア部４０、およびＩＣチップアセンブリ５０を有する。

ケーシング１１は、現像剤を収容する、一方向に延びる筐体である。以下では、ケーシング１１が延びる方向を「第１方向」と称する。また、第１方向に交差（好ましくは直交）する方向を「第２方向」と称す。現像ローラ３０は、ケーシング１１の第２方向における一端部に位置している。この第２方向は、画像形成装置１００のスロット９１に対するプロセスカートリッジ１０の挿入方向でもある。また、第１方向と第２方向とのそれぞれに交差（好ましくは直交）し、ＩＣチップ５１と交差する方向を「第３方向」と称する。

ケーシング１１の内部には、収容室１３が設けられる。現像剤は、収容室１３内に収容される。ケーシング１１は、開口部１４を有する。開口部１４は、ドラムカートリッジ２に対する現像カートリッジ１の装着方向におけるケーシング１１の端部に位置する。収容室１３と外部とは、開口部１４を介して連通する。

アジテータ２０は、アジテータシャフト２１と撹拌羽根２２とを有する。アジテータシャフト２１は、第１方向に沿って延びる。撹拌羽根２２は、アジテータシャフト２１から径方向外側へ向けて拡がる。アジテータシャフト２１の少なくとも一部と、撹拌羽根２２とは、収容室１３の内部に配置される。アジテータシャフト２１の第１方向の一端部には、後述するアジテータギア４４が連結される。そして、アジテータシャフト２１および撹拌羽根２２は、アジテータギア４４と共に回転する。撹拌羽根２２が回転すると、収容室１３内の現像剤が撹拌される。

現像ローラ３０は、第１方向に延びる回転軸（第１回転軸）について回転可能なローラである。現像ローラ３０は、ケーシング１１の開口部１４に配置される。本実施形態の現像ローラ３０は、現像ローラ本体３１と現像ローラシャフト３２とを有する。現像ローラ本体３１は、第１方向に延びる円筒状の部材である。現像ローラ本体３１の材料には、例えば、弾性を有するゴムが用いられる。現像ローラシャフト３２は、現像ローラ本体３１を第１方向に貫通する円柱状の部材である。現像ローラシャフト３２の材料には、金属または導電性を有する樹脂が用いられる。現像ローラ本体３１は、現像ローラシャフト３２に対して、相対回転不能に固定される。

現像ローラシャフト３２の第１方向の一方の端部は、後述する現像ローラギア４２に対して、相対回転不能に固定される。現像ローラギア４２が回転すると、現像ローラシャフト３２も回転し、現像ローラシャフト３２と共に現像ローラ本体３１も回転する。

なお、現像ローラシャフト３２は、現像ローラ本体３１を第１方向に貫通していなくてもよい。例えば、一対の現像ローラシャフト３２が、現像ローラ本体３１の第１方向の両端から、第１方向にそれぞれ延びていてもよい。

また、現像カートリッジ１は、図示を省略した供給ローラを有する。供給ローラは、現像ローラ３０と収容室１３との間に位置する。また、供給ローラは、第１方向に延びる回転軸について回転可能である。現像カートリッジ１が駆動力を受けると、ケーシング１１内の収容室１３から、供給ローラを介して、現像ローラ３０の外周面に、現像剤が供給される。その際、供給ローラと現像ローラ３０との間において、現像剤は摩擦帯電される。一方、現像ローラ３０の現像ローラシャフト３２には、バイアス電圧がかけられている。このため、現像ローラシャフト３２と現像剤との間の静電気力によって、現像ローラ本体３１の外周面に、現像剤が引き付けられる。

また、現像カートリッジ１は、図示を省略した層厚規制ブレードを有する。層厚規制ブレードは、現像ローラ本体３１の外周面に供給された現像剤を、一定の厚みに成形する。その後、現像ローラ本体３１の外周面の現像剤は、ドラムカートリッジ２に設けられた、後述の感光体ドラムへ供給される。このとき、現像剤は、感光体ドラムの外周面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ本体３１から感光体ドラムへ移動する。これにより、感光体ドラムの外周面において、静電潜像が可視像化される。

ギア部４０は、第１方向におけるケーシング１１の一端面である第１端面１２に位置する。図３に示すように、ギア部４０は、カップリング４１、現像ローラギア４２、アイドルギア４３、アジテータギア４４、およびカバー４５を有する。なお、図３では、各ギアの複数のギア歯の図示が省略されている。

カップリング４１は、画像形成装置１００から供給される駆動力を、最初に受けるギアである。カップリング４１は、第１方向に延びる回転軸について回転することが可能である。カップリング４１は、カップリング部４１１とカップリングギア４１２とを有する。カップリング部４１１およびカップリングギア４１２は、例えば、樹脂により一体に形成される。カップリング部４１１には、第１方向に凹む締結穴４１３が設けられている。また、カップリングギア４１２の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。

プロセスカートリッジ１０が画像形成装置１００内に収納されると、画像形成装置１００の駆動シャフトが、現像カートリッジ１のカップリング部４１１の締結穴４１３に挿入される。これにより、駆動シャフトとカップリング部４１１とが、相対回転不能に連結される。したがって、駆動シャフトが回転すると、カップリング部４１１が回転し、カップリング部４１１と共にカップリングギア４１２も回転する。

現像ローラギア４２は、現像ローラ３０を回転させるためのギアである。現像ローラギア４２は、第１方向に延びる回転軸について回転することが可能である。現像ローラギア４２の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。カップリングギア４１２の複数のギア歯の一部と、現像ローラギア４２の複数のギア歯の一部とは、互いに噛み合っている。また、現像ローラギア４２は、現像ローラシャフト３２の第１方向の端部に、相対回転不能に固定されている。このため、カップリングギア４１２が回転すると、現像ローラギア４２が回転し、現像ローラギア４２と共に現像ローラ３０も回転する。

アイドルギア４３は、カップリングギア４１２の回転をアジテータギア４４に伝達するためギアである。アイドルギア４３は、第１方向に延びる回転軸について回転することが可能である。

アジテータギア４４は、収容室１３内のアジテータ２０を回転させるためのギアである。アジテータギア４４は、第１方向に延びる回転軸について回転することが可能である。アジテータギア４４の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。アジテータギア４４は、アジテータシャフト２１の第１方向の一方の端部に、相対回転不能に固定されている。このため、カップリング４１からアイドルギア４３を介してアジテータギア４４に動力が伝達されると、アジテータギア４４が回転し、アジテータギア４４と共にアジテータ２０も回転する。

カバー４５は、ケーシング１１の第１端面１２に、例えばねじ止めで、固定される。カップリングギア４１２、現像ローラギア４２、アイドルギア４３、およびアジテータギア４４は、第１端面１２とカバー４５との間に収容される。カバー４５は、第１方向に延びる円筒状のリブ４６を有する。カップリング部４１１は、リブ４６にはめ込まれ、締結穴４１３は、カバー４５の外部に露出する。また、現像カートリッジ１は、ホルダカバー４７を有する。ホルダカバー４７は、カバー４５に固定される。ホルダカバー４７は、第１方向において、カバー４５に対して、ケーシング１１と反対側に位置する。

＜２．２．ＩＣチップアセンブリについて＞
図４は、ＩＣチップアセンブリ５０の分解斜視図である。ＩＣチップアセンブリ５０は、記憶媒体であるＩＣチップ５１と、ＩＣチップ５１を保持するホルダ５２とを有する。ＩＣチップ５１は、４つの電気的接触面５１１を有する。電気的接触面５１１は、導体である金属からなる。また、ＩＣチップ５１は、現像カートリッジ１に関する種々の情報を記憶可能である。ただし、ＩＣチップ５１が有する電気的接触面５１１の数は、１つ〜３つであってもよく、５つ以上であってもよい。

ホルダ５２は、第１外表面５２Ａと、第２外表面５Ｂとを有する。第１外表面５２Ａは、ホルダ５２の第３方向の一方の端部に位置する。第２外表面５２Ｂ０は、ホルダ５２の第３方向の他方の端部に位置する。第１外表面５２Ａは、第２外表面５Ｂに対して、第３方向に移動可能である。

より詳述すると、本実施形態のホルダ５２は、第１ホルダ部材５２１と、第２ホルダ部材５２２と、それらの間に位置するコイルばね５２３とを有する。第１ホルダ部材５２１は、例えば樹脂製である。第２ホルダ部材５２２は、例えば樹脂製である。第１ホルダ部材５２１は、第１外表面５２Ａを有する。ＩＣチップ５１は、第１外表面５２Ａに含まれる保持面５２０に固定される。第２ホルダ部材５２２は、第２外表面５２Ｂを有する。組み立て後のホルダ５２において、第１外表面５２Ａと第２外表面５２Ｂとは、第３方向に離れている。

コイルばね５２３は、第３方向に伸縮する弾性部材である。コイルばね５２３は、第３方向において、第１外表面５２Ａと第２外表面５２Ｂとの間に配置される。コイルばね５２３は、第１外表面５２Ａと第２外表面５２Ｂとに直接接続されてもよいし、接続部材を介して、間接的に接続されてもよい。コイルばね５２３は、少なくとも、第１状態と、第１状態よりも収縮した第２状態との間で、第２方向に伸縮する。第１状態におけるコイルばね５２３の第３方向の長さは、第２状態におけるコイルばね５２３の第３方向の長さよりも長い。したがって、第１状態における第１外表面５２Ａと第２外表面５２Ｂとの間の第３方向の距離は、第２状態における第１外表面５２Ａと第２外表面５２Ｂとの間の第３方向の距離よりも長い。また、少なくとも第２状態におけるコイルばね５２３の第２方向の長さは、コイルばね５２３の自然長よりも短い。

第２ホルダ部材５２２は、円筒形のばねホルダ５２２Ａを有する。ばねホルダ５２２Ａは、第２ホルダ部材５２２から第２方向に突出する。コイルばね５２３は、このばねホルダ５２２Ａに挿入される。なお、図示しないが、ばねホルダ５２２Ａの内側には、円柱形状の突出部が設けられる。この突出部は、コイルばね５２３の径内側に挿入される。これにより、コイルばね５２３は、突出部の外周面と、ばねホルダ５２２Ａの内周面とで支持される。

第２ホルダ部材５２２は、第１爪部５２２Ｂおよび第２爪部５２２Ｃを有する。第１爪部５２２Ｂおよび第２爪部５２２Ｃは、それぞれ、第２ホルダ部材５２２から第３方向に対して交差する方向に突出する。一方、第１ホルダ部材５２１は、第１開口５２１Ａを有する。第１爪部５２２Ｂは第１開口５２１Ａに挿入される。また、第１ホルダ部材５２１は、図示しない、第２開口を有する。第２爪部５２２Ｃは、この第２開口に挿入される。

第１状態では、第１開口５２１Ａの第２外表面５２Ｂ側の縁において、第１爪部５２２Ｂが第１ホルダ部材５２１に接触する。また、第１状態では、第２開口の第２外表面５２Ｂ側の縁において、第２爪部５２２Ｃが第１ホルダ部材５２１に接触する。これにより、コイルばね５２３の第３方向の長さが、第１状態よりも長くなることが防止される。また、第１ホルダ部材５２１が、第２ホルダ部材５２２から取り外されるのが防止される。一方、第２状態では、第１爪部５２２Ｂおよび第２爪部５２２Ｃが、第１ホルダ部材５２１から離れる。

第１ホルダ部材５２１の第１外表面５２Ａに含まれる保持面５２０には、ＩＣチップ５１が固定される。つまり、第１ホルダ部材５２１が、第２ホルダ部材５２２に対して、第３方向に移動することで、ＩＣチップ５１の電気的接触面５１１も第３方向に移動する。なお、ＩＣチップ５１は、第１外表面５２Ａから第２ホルダ部材５２２に向けて、第３方向に凹んだ位置で固定される。

第１ホルダ部材５２１は、ボス５３Ａ、ボス５３Ｂ、およびボス５３Ｃを有する。ボス５３Ａおよびボス５３Ｂは、第１ホルダ部材５２１のカバー４５と向かい合う面からカバー４５へ向けて、第１方向に延びる。一方、カバー４５は、貫通孔４５Ａおよび貫通孔４５Ｂを有する。貫通孔４５Ａおよび貫通孔４５Ｂは、カバー４５を第１方向に貫通する。ボス５３Ａは貫通孔４５Ａに挿入される。ボス５３Ｂは貫通孔４５Ｂに挿入される。

ボス５３Ｃは、第１ホルダ部材５２１のホルダカバー４７と向かい合う面からホルダカバー４７へ向けて、第１方向に延びる。一方、ホルダカバー４７は、貫通孔４７Ａを有する。貫通孔４７Ａは、それぞれ、ホルダカバー４７を第１方向に貫通する。ボス５３Ｃは、貫通孔４７Ａに挿入される。

貫通孔４７Ａの第２方向の大きさ（内寸）は、ボス５３Ｃの第２方向の大きさ（外寸）よりも大きい。貫通孔４５Ａの第２方向の大きさ（内寸）は、ボス５３Ａの第２方向の大きさ（外寸）よりも大きい。また、貫通孔４５Ｂの第２方向の大きさ（内寸）は、ボス５３Ｂの第２方向の大きさ（外寸）よりも大きい。このため、ホルダ５２は、ボス５３Ａ、ボス５３Ｂ、およびボス５３Ｃと共に、カバー４５およびホルダカバー４７に対して、第２方向に相対移動することが可能である。ホルダ５２が第２方向に移動すると、ホルダ５２と共に、電気的接触面５１１を有するＩＣチップ５１も、第２方向に移動する。

貫通孔４７Ａの第３方向の大きさ（内寸）は、ボス５３Ｃの第３方向の大きさ（外寸）よりも大きい。貫通孔４５Ａの第３方向の大きさ（内寸）は、ボス５３Ａの第３方向の大きさ（外寸）よりも大きい。また、貫通孔４５Ｂの第３方向の大きさ（内寸）は、ボス５３Ｂの第３方向の大きさ（外寸）よりも大きい。このため、ホルダ５２は、ボス５３Ａ、ボス５３Ｂ、およびボス５３Ｃと共に、カバー４５およびホルダカバー４７に対して、第３方向に相対移動することが可能である。ホルダ５２が第３方向に移動すると、ホルダ５２と共に、電気的接触面５１１を有するＩＣチップ５１も、第３方向に移動する。

図５は、第３方向において、第１ホルダ部材５２１と反対側から視た、第２ホルダ部材５２２の斜視図である。第２ホルダ部材５２２は、第２外表面５２Ｂに窪み５２２Ｄを有する。窪み５２２Ｄは、第２外表面５２Ｂから、第１ホルダ部材５２１に向かって、第３方向に漸次に収束する、略四角錐状である。一方、ドラムカートリッジ２は、後の図６で説明する突部７３を有する。現像カートリッジ１をドラムカートリッジ２に装着すると、ドラムカートリッジ２の突部７３が、窪み５２２Ｄに嵌る。

＜２．３．ドラムカートリッジについて＞
図６は、ドラムカートリッジ２の斜視図である。ドラムカートリッジ２は、１つの現像カートリッジ１を保持する１つの現像カートリッジ保持部７１を有する。現像カートリッジ保持部７１には、感光体ドラム７２が設けられている。感光体ドラム７２は、第１方向に延びる回転軸（第２回転軸）について回転可能である。現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着されると、現像カートリッジ１の現像ローラ３０が、感光体ドラム７２に接触する。現像カートリッジ１が装着されたドラムカートリッジ２は、画像形成装置１００に設けられたドラムカートリッジ保持部９０（図１参照）に対して、装着される。

現像カートリッジ保持部７１の第１方向の一端面であるの第１端面７１Ａには、保持プレート７３１が設けられる。保持プレート７３１は、現像カートリッジ１がドラムカートリッジ２に装着された際、ホルダ５２の第２外表面５２Ｂが、第３方向に向かい合う位置にある。保持プレート７３１は、第１方向と第２方向それぞれに延びる面を有する。この面には、突部７３が設けられる。突部７３は、保持プレート７３１の前記面から、ホルダ５２に向けて、第３方向に突出する。突部７３は、ホルダ５２に向かって、第３方向に漸次に収束する、略四角錐状である。

図７は、現像カートリッジ１をドラムカートリッジ２に装着した状態の一部の斜視図である。突部７３は、現像カートリッジ１が装着されると、第２ホルダ部材５２２の窪み５２２Ｄに嵌る。そして、保持プレート７３１と、第２ホルダ部材５２２の第２外表面５２Ｂとは、接触する。つまり、保持プレート７３１と突部７３とは、ＩＣチップアセンブリ５０のホルダ５２を保持するホルダ支持部として機能する。

また、図７に示すように、第１端面７１Ａには、その表面から、第１方向における、ドラムカートリッジ２の外側に向けて突出した、円柱状部７６が設けられる。保持プレート７３１は、円柱状部７６よりも、第１方向に突出する。また、円柱状部７６は、第３方向において、保持プレート７３１を基準として、ホルダ５２とは反対方向に位置する。

ドラムカートリッジ２は、図６に示す、第１レバー７４および第２レバー７５を有する。第１レバー７４および第２レバー７５は、現像カートリッジ１をドラムカートリッジ２に装着した後、現像ローラ３０を一時的に感光体ドラム７２から引き離す、いわゆる「離間動作」が行われる際に操作される。離間動作時には、画像形成装置１００からの駆動力によって、第１レバー７４および第２レバー７５が操作される。第１レバー７４が操作されると、第１レバー７４は、カバー４５のリブ４６を押す。また、第２レバー７５が操作されると、第２レバー７５は、カバー４５の不図示のリブを押す。これにより、現像カートリッジ１のリブの位置が変化する。その結果、現像カートリッジ１のケーシング１１および現像ローラ３０が、第２方向に移動して、感光体ドラム７２から遠ざかる。

＜３．ドラムカートリッジ保持部について＞
図８は、ドラムカートリッジ保持部９０の断面図である。ドラムカートリッジ保持部９０は、４つのスロット９１を有する。図８では、１つのスロット９１を示す。

ドラムカートリッジ保持部９０は、第１ガイド部９２と、第２ガイド部９３とを有する。第１ガイド部９２と第２ガイド部９３とは、プロセスカートリッジ１０が挿入されるスロット９１の挿入口において、第３方向に間隔をあけて、互いに向かい合って配置される。プロセスカートリッジ１０がスロット９１に挿入されると、ＩＣチップアセンブリ５０が、第１ガイド部９２と、第２ガイド部９３との間に挿入される。

第１ガイド部９２は、ＩＣチップ５１の電気的接触面５１１に接触可能な金属製の電気コネクタ８１を支持する。電気コネクタ８１は、第１ガイド部９２の表面から、第２ガイド部９３へ向けて、第３方向に突出する電気接点である。第１ガイド部９２は、第２方向に並ぶ第１凸部９２１と、第２凸部９２２とを有する。電気コネクタ８１は、第２方向において、第１凸部９２１と、第２凸部９２２との間に位置する。第１凸部９２１は、第２方向において、電気コネクタ８１よりも挿入口の近くに、位置する。第１凸部９２１および第２凸部９２２はそれぞれ、第２ガイド部９３へ向けて、電気コネクタ８１よりも第３方向に突出する。

第２ガイド部９３は、第１ガイドプレート９３１と、第２ガイドプレート９３２とを有する。第１ガイドプレート９３１は、挿入口から、プロセスカートリッジ１０の挿入方向に進むに従い、徐々に第１ガイド部９２に向かうよう、第２方向に対して傾斜する。第１ガイドプレート９３１は、プロセスカートリッジ１０の挿入時に、保持プレート７３１を、電気コネクタ８１に近づける方向にガイドする。第２ガイドプレート９３２は、第２方向に沿って設けられる。第２ガイドプレート９３２は、第１ガイドプレート９３１により電気コネクタ８１に近づいた保持プレート７３１を、挿入方向にガイドする。

ドラムカートリッジ保持部９０は、傾斜プレート９４を有する。傾斜プレート９４は、第１ガイドプレート９３１と同様に、第２方向に対して傾斜する。プロセスカートリッジ１０をスロット９１に挿入する際、傾斜プレート９４は、上述のドラムカートリッジ２の円柱状部７６（図７参照）を、第１ガイド部９２に近づける方向にガイドする。

＜４．プロセスカートリッジの装着動作＞
図９、図１０、図１１および図１２は、プロセスカートリッジ１０を、ドラムカートリッジ保持部９０に装着する様子を示した図である。

＜４．１．プロセスカートリッジの挿入直後の状態＞
図９は、プロセスカートリッジの挿入直後の状態を示す図である。プロセスカートリッジ１０は、第２方向に沿って、ドラムカートリッジ保持部９０のスロット９１に挿入される。このとき、ＩＣチップアセンブリ５０は、第１ガイド部９２と、第２ガイド部９３との間に挿入される。

プロセスカートリッジ１０がスロット９１に挿入されると、第１ホルダ部材５２１の第１外表面５２Ａが第１凸部９２１に接触する。また、保持プレート７３１は、第１ガイドプレート９３１に接触する。以下、このときのプロセスカートリッジ１０の位置を「第１位置」と称す。プロセスカートリッジ１０が第１位置であるときの、コイルばね５２３の第３方向の長さは自然長（第１長さ）である。

プロセスカートリッジ１０を、スロット９１に対して、第１位置から、さらに挿入方向に挿入すると、保持プレート７３１は、第１ガイドプレート９３１によりガイドされ、第１ガイド部９２に向かって、第３方向に移動する。保持プレート７３１の移動に伴い、第２ホルダ部材５２２も、第１ガイド部９２に向かって、第３方向に移動する。このとき、第１ホルダ部材５２１の第１外表面５２Ａが、第１凸部９２１に接触しているため、第１ホルダ部材５２１は、第１ガイド部９２に向かう、第３方向への移動が阻止される。つまり、第２ホルダ部材５２２は、コイルばね５２３を押し縮めつつ、第１ホルダ部材５２１へ近づく。

また、スロット９１に挿入されるプロセスカートリッジ１０は、ドラムカートリッジ保持部９０が有する不図示のフレームにより、挿入方向にガイドされる。感光体ドラム７２の第１方向の端部は、図６に示すように、第１方向の外側に向けて、突出している。ドラムカートリッジ保持部９０は、この感光体ドラム７２の突出している端部の周面が接触するフレーム（不図示）を有する。プロセスカートリッジ１０がスロット９１に挿入されると、図９の一点鎖線の円形部分で、感光体ドラム７２が、このフレームに接触する。プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム７２が、このプレート上を滑り動くことで、第３方向に位置決めされつつ、挿入方向にガイドされる。

＜４．２．コイルばねが自然長よりも短くなる状態＞
図１０は、コイルばね５２３が自然長よりも短くなる状態を示す図である。図９の第１位置から、プロセスカートリッジ１０を、さらに挿入方向に挿入すると、保持プレート７３１は、第２ガイドプレート９３２と、第３方向に向かい合う。このとき、第１ホルダ部材５２１の第１外表面５２Ａは、第１凸部９２１に接触したままである。以下、このときのプロセスカートリッジ１０の位置を「第２位置」と称す。プロセスカートリッジ１０が第２位置であるとき、第１外表面５２Ａと、第２外表面５２Ｂとの距離は、プロセスカートリッジ１０が第１位置の時と比べて、短い。つまり、コイルばね５２３の第３方向の長さは、自然長（第１長さ）よりも短い第２長さである。

プロセスカートリッジ１０を、第２位置から、さらに挿入方向に挿入すると、保持プレート７３１は、第２ガイドプレート９３２によりガイドされ、挿入方向に移動する。上述のように、第２ガイドプレート９３２は、第２方向に沿って設けられる。このため、第２ガイドプレート９３２にガイドされる保持プレート７３１は、第３方向に移動しない。このため、プロセスカートリッジ１０を、第２位置から、さらに挿入方向に挿入しても、第１外表面５２Ａが第１凸部９２１に接触し続けている限り、第１外表面５２Ａと、第２外表面５２Ｂとの距離は変わらない。

また、図９での説明と同様に、スロット９１に挿入されるプロセスカートリッジ１０は、図１０の一点鎖線の円形部分で、感光体ドラム７２の端部周面が、ドラムカートリッジ保持部９０が有する不図示のフレームに接触する。プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム７２が、このプレート上を滑り動くことで、第３方向に位置決めされつつ、挿入方向にガイドされる。

＜４．３．電気的接触面が電気コネクタに接触する状態＞
図１１は、電気的接触面５１１が電気コネクタ８１に接触する状態を示す図である。図１０の第２位置から、プロセスカートリッジ１０を、さらに挿入方向に挿入すると、第１ホルダ部材５２１は、第１凸部９２１を乗り越える。このとき、保持プレート７３１は、第２ガイドプレート９３２に接触した状態のままである。

第１ホルダ部材５２１は、第１凸部９２１により、第１ガイド部９２に向かう、第３方向への移動が阻止されている。このため、第１ホルダ部材５２１が第１凸部９２１を乗り越えると、第１凸部９２１による移動阻止がなくなり、自然長よりも短くなったコイルばね５２３の弾性力（復元力）により、第１ホルダ部材５２１は、第１ガイド部９２に向かって、第３方向に移動する。これにより、ＩＣチップ５１の電気的接触面５１１は、電気コネクタ８１と接触する。以下、このときのプロセスカートリッジ１０の位置を「第３位置」と称す。プロセスカートリッジ１０が第３位置であるとき、コイルばね５２３の第３方向の長さは、第２長さよりも長い第３長さである。

このように、第１外表面５２Ａは、第１凸部９２１に接触して、第３方向の位置を変化させながら、第１凸部９２１を乗り越える。そして、第１外表面５２Ａが第１凸部９２１を乗り越えた後に、電気的接触面５１１が、直接、電気コネクタ８１に接触する。このため、接触後には、電気的接触面５１１に対する電気コネクタ８１の接触位置が、変化しにくい。これにより、電気的接触面５１１の擦れが、より低減される。

特に、ＩＣチップ５１の電気的接触面５１１が、第１外表面７２Ａにおいて、第３方向に凹んだ位置に配置されている。このため、図９〜図１１の状態において、第１凸部９２１は、電気的接触面５１１には接触しない。したがって、電気的接触面５１１に対して第１凸部９２１が擦れることを、避けることができる。

また、図９および図１０での説明と同様に、スロット９１に挿入されるプロセスカートリッジ１０は、図１１の一点鎖線の円形部分で、感光体ドラム７２の端部周面が、ドラムカートリッジ保持部９０が有する不図示のフレームに接触する。プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム７２が、このプレート上を滑り動くことで、第３方向に位置決めされつつ、挿入方向にガイドされる。

＜４．４．プロセスカートリッジの装着が完了した状態＞
図１２は、プロセスカートリッジ１０がドラムカートリッジ保持部９０に対して装着が完了した状態を示す図である。プロセスカートリッジ１０を、第３位置から、さらに挿入方向に挿入すると、ホルダ５２の第１外表面５２Ａは、第２凸部９２２に当たる。これにより、第１外表面５２Ａの第２方向の移動が停止する。また、ドラムカートリッジ２の円柱状部７６が、傾斜プレート９４に接触する。そして、円柱状部７６は、傾斜プレート９４により、第１ガイド部９２に向かって、第３方向にガイドされる。これにより、プロセスカートリッジ１０は、第１ガイド部９２に向かって、第３方向に移動する。そして、プロセスカートリッジ１０は、第３方向における位置が固定される。つまり、円柱状部７６と、傾斜プレート９４とは、プロセスカートリッジ１０の第３方向における位置決めを行う。

また、プロセスカートリッジ１０がスロット９１に挿入され続けると、ドラムカートリッジ保持部９０が有する不図示のプレートが、図１２の二点鎖線の円形部分で、感光体ドラム７２の端部周面と接触する。これにより、スロット９１に挿入されるプロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム７２の端部が、このプレートに接触することで、挿入方向（第２方向）への移動が抑制される。また、図１２の一点鎖線の円形部分で、感光体ドラム７２は、図９〜図１１で説明した、ドラムカートリッジ保持部９０が有する不図示のフレームにより、第３方向への位置決めが行われる。つまり、プロセスカートリッジ１０は、スロット９１への装着完了時、感光体ドラム７２と、ドラムカートリッジ保持部９０が有する不図示のプレートとで、第２方向および第３方向に対する位置決めが行われる。

＜４．５．画像形成装置の出荷時の状態＞
図１３は、プロセスカートリッジ１０をドラムカートリッジ保持部９０に装着した画像形成装置１００の出荷時の状態を示す図である。ドラムカートリッジ保持部９０への装着が完了したプロセスカートリッジ１０は、図９〜図１２で説明したドラムカートリッジ保持部９０が有するプレート、感光体ドラム７２、円柱状部７６、および傾斜プレート９４により、第２方向および第３方向に対する位置決めが行われる。この状態で、画像形成装置１００の出荷の際、プロセスカートリッジ１０が、移動時の振動で動かないように、画像形成装置１００内には、緩衝材１１０，１１１，１１２，１１３，１１４が配置される。例えば、緩衝材１１０は、ＩＣチップ５１と電気コネクタ８１とが非接触の状態となるよう、ホルダ５２を固定する。具体的には、緩衝材１１０の一部分が、第１ガイド部９２の第１凸部９２１と、ホルダ５２の第１外表面５２Ａとの間に挟まれる。緩衝材１１１，１１２は、ドラムカートリッジ２に対して現像カートリッジ１を固定する。緩衝材１１３は、現像ローラ３０を回転不可に固定する。緩衝材１１４は、感光体ドラム７２を回転不可に固定する。

＜５．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。以下では、種々の変形例について、上記の実施形態との相違点を中心に説明する。

上記の実施形態では、第１ガイドプレート９３１の保持プレート７３１に接触する面は、第２方向に対して傾斜した略平坦面であった。しかしながら、第１ガイドプレート９３１の保持プレート７３１に接触する面は、曲面であってもよい。また、傾斜プレート９４の円柱状部７６に接触する面は、第２方向に対して傾斜した略平坦面であった。しかしながら、傾斜プレート９４の円柱状部７６に接触する面は、曲面であってもよい。

また、上記の実施形態では、弾性部材としてコイルばね５２３が用いられていた。しかしながら、コイルばね５２３に代えて、板ばね、トーションばねなどの他の種類のばねが用いられてもよい。

また、上記の実施形態では、ホルダの外表面に、電気的接触面を有するＩＣチップが固定されていた。しかしながら、ホルダの外表面には、電気コネクタと接触する電気的接触面のみを固定し、ＩＣチップの電気的接触面以外の部分は、現像カートリッジの他の箇所に配置されていてもよい。

また、画像形成装置を構成する各部品の細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１現像カートリッジ
２ドラムカートリッジ
１０プロセスカートリッジ
１１ケーシング
１２第１端面
４５カバー
４７ホルダカバー
５０ＩＣチップアセンブリ
５１ＩＣチップ
５２ホルダ
７２感光体ドラム
７３突部
７６円柱状部
８１電気コネクタ
９０ドラムカートリッジ保持部
９１スロット
９２第１ガイド部
９３第２ガイド部
９４傾斜プレート
１００画像形成装置
５１１電気的接触面
５２０保持面
５２１第１ホルダ部材
５２２第２ホルダ部材
５２３コイルばね
７３１保持プレート
９２１第１凸部
９２２第２凸部
９３１第１ガイドプレート
９３２第２ガイドプレート

Claims

ドラムカートリッジに装着された状態の現像カートリッジを装着可能な画像形成装置であって、
第１方向に延びる第１回転軸について回転可能な現像ローラと、
現像剤を収容可能な筐体であって、前記筐体の第２方向における一端部に前記現像ローラが位置する筐体と、
電気的接触面を有する記憶媒体と、
前記第１方向における前記筐体の一方に位置し、前記電気的接触面を保持するホルダであって、
前記電気的接触面と交差する第３方向の一方に位置し、前記電気的接触面を保持する第１外表面と、
前記第３方向の他方に位置し、前記第１外表面と前記第３方向に離れて位置する第２外表面と、
前記第１外表面と前記第２外表面との間に位置し、前記第３方向に伸縮可能な弾性部材であって、前記第１外表面と前記第２外表面とに接続された弾性部材と、
を備え、前記弾性部材の伸縮によって前記第３方向における前記第１外表面と前記第２外表面との距離が変化するホルダと、
を備える現像カートリッジと、
前記第１方向に延びる第２回転軸について回転可能な感光体と、
前記現像カートリッジが、前記ドラムカートリッジに装着された状態で、前記ドラムカートリッジが、フレームに装着されたときに、前記第２外表面と接触するホルダ支持部と、
を備えるドラムカートリッジと、
前記電気的接触面と接触可能な電気接点と、
前記現像カートリッジが前記ドラムカートリッジに装着された状態で、前記現像カートリッジが装着されるフレームであって、前記現像カートリッジが前記フレームへ挿入されるとき、前記フレームに対して、第１位置から第２位置へ移動し、さらに、第２位置から第３位置へ移動可能な現像カートリッジを装着可能なフレームと、
前記現像カートリッジを前記フレームへ挿入する挿入方向に、前記第１外表面の少なくとも一部をガイドする第１ガイド部であって、前記現像カートリッジが前記第１位置から前記第２位置へ移動する場合に、前記第１外表面の少なくとも一部と接触する第１ガイド部と、
前記電気接点とおよび前記第１ガイド部と向かい合い、且つ、前記電気接点とおよび前記第１ガイド部と間隔を空けて位置する第２ガイド部であって、前記現像カートリッジが、前記第１位置から前記第２位置へ移動する場合に、前記ホルダ支持部の少なくとも一部を、前記電気接点に近づける方向にガイドし、さらに、前記現像カートリッジが前記第２位置から前記第３位置へ移動する場合に、前記第１外表面の少なくとも一部と前記第１ガイド部との接触を解除し、前記電気的接触面を前記電気接点へ接触させる第２ガイド部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記第１ガイド部は、前記電気接点よりも前記第２ガイド部の近くに位置する、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記第１ガイド部は、前記第２ガイド部に向かって突出する凸部である、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記凸部は、前記電気接点よりも前記第２ガイド部の近くに位置する、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記現像カートリッジが前記第１位置の場合、前記弾性部材は、前記第３方向における第１長さであり、
前記現像カートリッジが前記第２位置の場合、前記弾性部材は、前記第３方向における第２長さであり、
前記現像カートリッジが前記第３位置の場合、前記弾性部材は、前記第３方向における第３長さであり、
前記第１長さは、前記第２長さより長く、
前記第３長さは、前記第１長さより短く、前記第２長さより長い、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２ガイド部は、前記現像カートリッジが前記第１位置から前記第２位置に移動する際に、前記現像カートリッジをガイド可能な第１ガイドプレートを含み、
前記第１ガイドプレートは、前記挿入方向に沿って、前記電気接点に近づく方向に傾く、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２ガイド部は、前記現像カートリッジが前記第１位置から前記第２位置に移動する際に、前記現像カートリッジをガイド可能な第１ガイドプレートを含み、
前記第１ガイドプレートと前記電気接点との距離は、前記挿入方向に沿って、短くなる、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２ガイド部は、前記現像カートリッジが前記第２位置から前記第３位置に移動する際に、前記現像カートリッジをガイド可能な第２ガイドプレートを含む、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記ドラムカートリッジは、
前記第１方向に延びる柱状部
を有し、
前記フレームは、
前記第３方向に対して傾斜する傾斜面
を有し、
前記現像カートリッジが、前記第１位置から前記第２位置へ移動する場合に、前記柱状部と前記傾斜面とは接触せず、前記現像カートリッジが前記第２位置から前記第３位置へ移動した後に、前記傾斜面が前記柱状部を、前記第１ガイド部に近づける方向にガイドする、
ことを特徴とする画像形成装置。