JP3817895B2

JP3817895B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3817895B2
Application number: JP10387098A
Authority: JP
Inventors: 陽一山田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11288169A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成することのできるプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、その現像カートリッジ（単にカートリッジともいう）に現像バイアスを供給するための電極構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、表面に潜像が形成される潜像担持体（例えば感光体）と、その潜像に現像剤（例えばトナー）を付与して可視像とする現像手段とを有している。
【０００３】
現像手段としては、図１２に示すように、駆動ローラ１より径が大きいスリーブ状になった可撓性のトナー搬送部材２を駆動ローラ１に外装するとともに、このトナー搬送部材２の軸方向両端部に、駆動ローラ１の外径と略同径の内径を有する半円状に形成されたガイド部材３を設け、このガイド部材３によって、トナー搬送部材２を像担持体４と対面する現像領域を除く部分で駆動ローラに圧接させるとともに、像担持体４と対面する現像領域において、トナー搬送部材２を駆動ローラ１より像担持体４側に突出させて像担持体４の表面に柔らかく接触させるようにしたものが知られている（特開平３−１４０９７７号公報）。
【０００４】
トナー搬送部材２への現像バイアスは、駆動ローラ１の軸１ａおよび駆動ローラ１を介して供給される。
【０００５】
また、現像手段としては、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された現像カートリッジが知られている。現像手段をカートリッジ化した場合には、現像バイアスを供給するための電極構造をどのようにするかという問題が生ずる。
【０００６】
図１３に現像カートリッジの一例を示す（特公平４−４９９４３号公報）。
【０００７】
図１３において、５はケースであり、トナーが収容されている。ケース５には、導電性を有する軸６によって現像ローラ７が取り付けられており、この現像ローラ７によって潜像担持体にトナーが付与される。
【０００８】
現像ローラ７へ現像バイアスを供給するための電極構造は、次のようになっている。
【０００９】
すなわち、現像ローラ７の軸端に端子８が設けられているとともに、これと対応する装置本体側に電源端子９（図１３（ｂ）参照）が設けられていて、カートリッジが装置本体に取り付けられると、図１３（ｂ）に示すように、カートリッジ側の端子８と本体側の電源端子９のばね端子９ａとが接続されるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
＜課題１＞
図１３に示した現像カートリッジを用いた画像形成装置では、カートリッジ側に端子８を設ける必要があるので、部品点数が多くなるという問題がある。特に、カートリッジは消耗品として構成されることが多いため、資源の無駄使いともなる。
【００１１】
＜課題２＞
近年においては、複数色の現像剤を用いてカラー画像を形成したいという要望が強くなってきている。
【００１２】
カラー画像を形成する為の一つの方策としては、潜像担持体に対して、異なる色の現像剤が収容された複数個のカートリッジを配置し、これらのカートリッジを揺動可能に支持して潜像担持体上の潜像を現像する位置と、現像しない位置とを採り得る構成とし、複数個のカートリッジを選択的に揺動させることによって所望のカラー画像を形成するという構成を採り得る。
【００１３】
このような構成を採る場合には、カートリッジが揺動することとなるので、図１３に示したような電極構造は望ましくない。カートリッジが揺動することによって、カートリッジ側の端子８と本体側の電源端子９のばね端子９ａとの接触が断たれるか、あるいはその接触状態が不安定となるおそれがあるからである。
【００１４】
本発明の第１の目的は、上記課題１を解決し、消耗品として構成されることの多い現像カートリッジの部品点数を削減することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
第２の目的は、揺動可能に支持された現像カートリッジに対して確実に現像バイアスを供給することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記第２の目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、表面に潜像が形成される潜像担持体と、
この潜像担持体上の潜像を現像するための現像剤が収容されたケースと、その現像剤を前記潜像担持体に付与するための現像剤担持体とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された現像カートリッジと、
前記装置本体に設けられ、現像カートリッジの少なくとも装着時にこれを案内するとともに、装着された現像カートリッジを受ける受け体とを備え、
この受け体と現像カートリッジとが一緒になって揺動することにより前記潜像を現像する位置と、現像しない位置とを採り得る画像形成装置であって、
前記現像剤担持体に現像バイアスを供給するための電極構造が、装置本体に固定され、前記現像バイアスを供給するための電源に接続されている固定電極部材と、
前記受け体に取り付けられ、装着された現像カートリッジの現像剤担持体に接続されるとともに、受け体とともに揺動し、かつ前記固定電極部材と摺接する受け体電極部材と、
を備え，前記固定電極部材における前記受け体電極部材との摺接可能部分の範囲が、前記固定電極部材に対する受け体電極部材の揺動範囲よりも広いことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記受け体電極部材が板バネで構成されていることを特徴とする。
【００２４】
【作用効果】
請求項１記載の画像形成装置は、表面に潜像が形成される潜像担持体と、
この潜像担持体上の潜像を現像するための現像剤が収容されたケースと、このケースに対して、導電性を有する軸によってこの軸回りに回転可能に取り付けられるとともに、軸と導通されて前記現像剤を潜像担持体に付与する現像剤担持体とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された現像カートリッジとを備えているので、現像カートリッジを装置本体に装着することによって画像を形成することが可能となる。
【００２５】
そして、装置本体側には、前記現像剤担持体に現像バイアスを供給するための電源に接続されていて、現像カートリッジの前記軸と接離可能な電極部材が設けられており、現像カートリッジが前記装置本体に対して装着された際に、前記軸と電極部材とが接触する構成となっているので、現像カートリッジ側には、前記軸以外の電極部材を設ける必要がなくなる。
【００２６】
したがって、この請求項１記載の画像形成装置によれば、消耗品として構成されることの多い現像カートリッジの部品点数を削減することができる。したがってまた、カートリッジの構造の簡素化、組立性の向上、コストダウンも図ることができる。
【００２７】
請求項２記載の画像形成装置によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記軸と電極部材との接触が点接触となっているので、軸を回転駆動する場合には、そのトルク損失を最小限とすることができる。
【００２８】
したがって、現像剤担持体の駆動安定性の向上を図ることができる。
【００２９】
請求項３記載の画像形成装置によれば、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記電極部材が、前記軸をそのスラスト方向に付勢する付勢部材で構成されているので、電極部材と軸との接触状態が安定し、したがって、現像バイアスの供給状態が安定することとなる。
【００３０】
しかも、前記電極部材は、前記軸をそのスラスト方向に付勢する（軸と直交方向へは付勢しない）ので、軸の撓みを防止することができる。したがってまた現像剤担持体に作用する半径方向の力が、前記電極部材側とその反対側とで異ならないようにすることができる。また、現像カートリッジの着脱方向へは前記付勢力が作用しないので、現像動作中におけるカートリッジの姿勢も安定する。
【００３１】
したがって、現像剤担持体の回転むら等による現像むらを抑制することができる。
【００３２】
請求項４記載の画像形成装置によれば、請求項３記載の画像形成装置において、前記付勢部材は、前記現像カートリッジを装置本体に装着する際に、前記軸をそのスラスト方向に徐々に付勢する傾斜部を有する板バネで構成されているので、カートリッジを装置本体に装着する際に、電極部材と軸との円滑な接触状態が得られる。
【００３３】
請求項５記載の画像形成装置は、表面に潜像が形成される潜像担持体と、
この潜像担持体上の潜像を現像するための現像剤が収容されたケースと、その現像剤を前記潜像担持体に付与するための現像剤担持体とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された現像カートリッジとを備えているので、現像カートリッジを装置本体に装着することによって画像を形成することが可能となる。
【００３４】
そして、装置本体側には、装着された現像カートリッジを受ける受け体が設けられており、この受け体と現像カートリッジとが一緒になって揺動することにより前記潜像を現像する位置と、現像しない位置とを採り得る構成となっているので、受け体および異なる色の現像剤が収容されたカートリッジを複数個設けることによってカラー画像を形成することも可能となる。
【００３５】
また、受け体は、現像カートリッジの少なくとも装着時にこれを案内する構成となっているので、カートリッジを円滑に装着することができる。
【００３６】
そしてまた、前記現像剤担持体に現像バイアスを供給するための電極構造は、装置本体に固定され、前記現像バイアスを供給するための電源に接続されている固定電極部材と、前記受け体に取り付けられ、装着された現像カートリッジの現像剤担持体に接続されるとともに、受け体とともに揺動し、かつ前記固定電極部材と摺接する受け体電極部材とを備えているので、カートリッジおよび受け体が揺動するにも拘らず、確実に現像バイアスを供給することができる。
【００３７】
カートリッジおよび受け体が揺動する構成とした場合においては、装置本体の前記電源と受け体に取り付けられた電極部材とを、例えば電線で直接接続することも可能ではあるが、この場合、前記受け体は揺動可能となっているので、断線が生じ易くなるという問題が生じる。
【００３８】
これに対し、この請求項５記載の画像形成装置によれば、受け体電極部材と固定電極部材とが摺接する構成となっているので、上のような問題を未然に防止することができる。
【００３９】
請求項６記載の画像形成装置によれば、請求項５記載の画像形成装置において、前記固定電極部材と受け体電極部材との摺接位置が、前記受け体の揺動中心近くに位置しているので、固定電極部材に対する受け体電極部材の移動量（摺接範囲）を小さくすることができ、固定電極部材と受け体電極部材との接続状態の安定性および両電極部材の耐久性を向上させることができる。また、両電極部材を小型化することができる。
【００４０】
しかも、上記摺接による抵抗（受け体およびカートリッジの揺動に要するトルクに対する抵抗）も小さくすることができるので、受け体およびカートリッジの揺動が円滑になされることとなる。
【００４１】
請求項７記載の画像形成装置によれば、請求項５または６記載の画像形成装置において、前記固定電極部材における前記受け体電極部材との摺接可能部分の範囲が、前記固定電極部材に対する受け体電極部材の揺動範囲よりも広くなっているので、受け体および現像カートリッジが潜像を現像しない位置にあるときでも、固定電極部材と受け体電極部材とが導通していることとなる。
【００４２】
したがって、現像剤担持体に対する現像バイアス供給のＯＮ、ＯＦＦを電気的なＯＮ、ＯＦＦのみで行なうことができるようになり、タイムラグの少ない安定したバイアスの切換動作が可能となる。
【００４３】
請求項８記載の画像形成装置によれば、請求項５，６，または７記載の画像形成装置において、前記固定電極部材と前記受け体電極部材のうち一方が板バネで構成されているので、両部材の確実な摺接状態が得られる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略図、図２はそのフレーム構成を示す概略図である。
【００４６】
先ず、この画像形成装置の概要について説明する。
【００４７】
この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）による現像カートリッジを用いて単色画像およびフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【００４８】
図１において、５０は感光体ユニットであり、潜像担持体としての感光体５１が、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【００４９】
感光体５１は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された感光層とを有している。
【００５０】
感光体５１の周りには、その回転方向に沿って、感光体５１とともに画像形成手段を構成する、帯電手段としての帯電ローラ５２、露光手段としての露光ユニット６０、現像手段としての現像カートリッジ７０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、および中間転写ユニット８０が配置される。また、クリーニング手段５３が配置される。なお、感光体ユニット５０には、感光体５１、帯電ローラ５２、およびクリーニング手段５３が組み込まれている。
【００５１】
帯電ローラ５２は、感光体５１の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体５１の外周面には、露光ユニット６０によって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、この露光Ｌ１によって感光体５１上に静電潜像が形成される。
【００５２】
この静電潜像は、現像カートリッジ７０でトナーが付与されて現像される。
【００５３】
現像カートリッジとして、イエロー用の現像カートリッジ７０Ｙ、シアン用の現像カートリッジ７０Ｃ、マゼンタ用の現像カートリッジ７０Ｍ、およびブラック用の現像カートリッジ７０Ｋが設けられている。
【００５４】
いずれの現像剤カートリッジも、トナーが収容されたケース７２と、このケース７２に対して、導電性を有する軸７３によってこの軸７３回りに回転可能に取り付けられ、軸７３と導通されてトナーを感光体５１に付与する現像剤担持体としての現像ローラ７１と、この現像ローラ７１に対してケース７２内のトナーを供給する供給ローラ７４とを有している。
【００５５】
これら現像カートリッジ７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋは、後述するようにそれぞれ揺動可能に構成されており、選択的に１つの現像カートリッジの現像剤担持体としての現像ローラ７１のみが感光体５１に当接し得るようになっている。したがって、これらの現像カートリッジ７０は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体５１の表面に付与して感光体５１上の静電潜像を現像する。
【００５６】
現像されたトナー像は、中間転写ユニット８０の中間転写体をなす中間転写ベルト８６上に転写される。
【００５７】
クリーニング手段５３は、上記転写後に、感光体５１の外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレードと、このクリーナブレードによって掻き落とされたトナーを受ける受け部とを備えている。
【００５８】
中間転写ユニット８０は、駆動ローラ８１と、４本の従動ローラ８２，８３，８４，８５と、これら各ローラの回りに張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト８６とを有している。
【００５９】
駆動ローラ８１は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体５１の端部に設けられた駆動用歯車（図示せず）と噛み合っていることによって、感光体５１と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト８６が感光体５１と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【００６０】
従動ローラ８５は、駆動ローラ８１との間で中間転写ベルト８６がそれ自身の張力によって感光体５１に圧接される位置に配置されており、感光体５１と中間転写ベルト８６との圧接部において一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ８５は、中間転写ベルト８６の循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
【００６１】
駆動ローラ８１には、中間転写ベルト８６を介して図示しない電極ローラが配置されており、この電極ローラを介して、中間転写ベルト８６に一次転写電圧が印加される。
【００６２】
従動ローラ８２はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト８６をその張り方向に付勢している。
【００６３】
従動ローラ８３は、二次転写部Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ８３には、中間転写ベルト８６を介して二次転写手段としての二次転写ローラ８８が対向配置されている。二次転写ローラ８８は、図示しない接離機構により中間転写ベルト８６に対して接離可能である。二次転写ローラ８８には、二次転写電圧が印加される。
【００６４】
従動ローラ８４は、ベルトクリーナ８９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ８９は、中間転写ベルト８６と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード８９ａと、このクリーナブレード８９ａによって掻き落とされたトナーを受ける受け部８９ｂとを備えている。このベルトクリーナ８９は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト８６に対して接離可能である。
【００６５】
中間転写ベルト８６は、導電層と、この導電層の上に形成され、感光体５１に圧接される抵抗層とを有する複層ベルトで構成されている。導電層は、合成樹脂からなる絶縁性基体の上に形成されており、この導電層に、前述した電極ローラを介して、一次転写電圧が印加される。
【００６６】
中間転写ベルト８６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体５１上のトナー像が中間転写ベルト８６上に転写され、中間転写ベルト８６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ８８との間に供給される用紙等のシート（記録材）Ｓに転写される。
【００６７】
なお、中間転写ユニット８０には、前記電極ローラ、テンションローラ８２の付勢手段、二次転写ローラ８８、およびベルトクリーナ８９も組み込まれている。
【００６８】
記録材Ｓは、給紙手段をなす給紙装置９０から給送され、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。９１は記録材Ｓを積層保持する給紙カセット、９２はピックアップローラである。
【００６９】
二次転写部Ｔ２でトナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段をなす定着ユニット１００を通ることによってそのトナー像が定着される。
【００７０】
定着ユニット１００は、熱源を有する加熱ローラ１０１と、これに圧接されている加圧ローラ１０２とを有しており、これらローラ１０１，１０２によって、通過する記録材Ｓを挟圧しつつ加熱して、トナー像を記録材Ｓ上に溶融定着させる。
【００７１】
定着ユニット１００を通った記録材Ｓは、最終的には、排紙経路１１０を通って、装置本体のケース４０上に形成されたシート受け部４１上に排出されるが、この画像形成装置は、定着ユニット１００を通過した記録材Ｓの表裏を反転させて再び二次転写部Ｔ２に記録材Ｓを返送することのできる反転返送経路１１０’を備えている。すなわち、この実施の形態における記録材Ｓの搬送手段は、排紙経路１１０ないし反転返送経路１１０’で構成されている。
【００７２】
反転返送経路１１０’は、定着ユニット１００を通過した記録材Ｓを搬入し、かつ、一旦搬入した記録材Ｓを逆送することのできる互いに独立した２つの排紙経路１１１，１１２を有するスイッチバック経路１１３と、このスイッチバック経路１１３から逆送された記録材Ｓを再び前記二次転写部Ｔ２に向けて返送する返送路１１４とを有している。したがって、この反転返送経路１１０’によって再び二次転写部Ｔ２に返送される記録材Ｓは、その表裏が反転されて二次転写部Ｔ２に返送されることとなる。
【００７３】
このような画像形成装置は、記録材Ｓの表面（第１面）にのみ画像を形成することもできるし、両面（表裏である第１面および第２面）に画像を形成することもできる。
【００７４】
１２０は制御部であり、装置全体の制御を行なう制御手段を構成している。
【００７５】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【００７６】
（ｉ）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部１２０に入力されると、感光体５１、現像カートリッジ７０の各ローラ７１、および中間転写ベルト８６が回転駆動される。
【００７７】
（ｉｉ）感光体５１の外周面が帯電ローラ５２によって一様に帯電される。
【００７８】
（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体５１の外周面に、露光ユニット６０によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００７９】
（ｉｖ）感光体５１には、第１色目（例えばイエロー）用の現像カートリッジ７０Ｙの現像ローラのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体５１上に形成される。
【００８０】
（ｖ）中間転写ベルト８６には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体５１上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト８６上に転写される。このとき、二次転写ローラ８８およびベルトクリーナ８９は、中間転写ベルト８６から離間している。
【００８１】
（ｖｉ）感光体５１上に残留しているトナーがクリーニング手段５３によって除去された後、除電手段６１からの除電光Ｌ２によって感光体５１が除電される。
【００８２】
（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト８６上において重ね合わされて中間転写ベルト８６上に形成される。
【００８３】
（ｖｉｉｉ）所定のタイミングで給紙装置９０から記録材Ｓが供給され、記録材Ｓの先端が二次転写部Ｔ２に達する直前にあるいは達した後に（要するに記録材Ｓ上の所望の位置に、中間転写ベルト８６上のトナー像が転写されるタイミングで）二次転写ローラ８８が中間転写ベルト８６に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト８６上のトナー像（基本的には４色のトナー像が重ね合わせられたフルカラー画像）が記録材Ｓ上に転写される。また、ベルトクリーナ８９が中間転写ベルト８６に当接し、二次転写後に中間転写ベルト８６上に残留しているトナーが除去される。
【００８４】
（ｉｘ）記録材Ｓが定着ユニット１００を通過することによって記録材Ｓ上にトナー像が定着し、その後、記録材Ｓが所定の位置に向け（両面印刷でない場合にはシート受け部４１に向け、両面印刷の場合には、スイッチバック経路１１３を経て返送路１１４に向け）搬送される。
【００８５】
すなわち、表面（第１面）にのみ画像を形成する場合には、給紙装置９０から給送された記録材Ｓは、その第１面に二次転写部Ｔ２でトナー像が転写され、定着ユニット１００で定着された後、排紙経路１１１または１１２を経てシート受け部４１上に排出される。なお、排紙経路１１１，１１２の入り口部分１１０Ａには、図示しない経路切換手段が設けられており、これによってどちらの排紙経路（１１１，１１２）に記録材Ｓが搬入されるかが決定される。
【００８６】
両面（第１面および第２面）に画像を形成する場合には、給紙装置９０から給送された記録材Ｓは、その第１面に二次転写部Ｔ２でトナー像が転写され、定着ユニット１００で定着された後、一旦排紙経路１１１または１１２（スイッチバック経路７４）に入り、逆送されて返送路７３を経て、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで再び二次転写部Ｔ２に返送され、第２面にもトナー像が転写される。その後、定着ユニット１００で第２面にも画像（トナー像）が定着され、排紙経路１１１または１１２を経てシート受け部４１上に排出される。
【００８７】
以上、この実施の形態の画像形成装置の概要について説明したが、次に、そのフレーム構成について説明する。
【００８８】
図２において、１０は第１フレーム、２０は第２フレーム、３０は第３フレームである。これら第１、第２、第３フレーム１０，２０，３０は、それぞれ別のフレームで構成されている。
【００８９】
第１フレーム１０には、感光体ユニット５０、現像カートリッジ７０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、中間転写ユニット８０、およびこれらの駆動手段（駆動モータ、ギアないしギア列等）が支持されている。感光体ユニット５０と中間転写ユニット８０は上下方向に並べられて配置されており、後述するように、これら感光体ユニット５０および中間転写ユニット８０は、第１フレーム１０に対して第２フレーム２０側（図２において右側）から着脱可能に構成されている。また、各現像カートリッジ７０は、後述するように第１フレーム１０に対して第３フレーム３０側（図２において左側）から着脱可能に構成されている。
【００９０】
第２フレーム２０には、露光ユニット６０、給紙装置９０、およびゲートローラ対Ｇが支持されている。第２フレーム２０は、上フレーム２１と、下フレーム２２とを有しており、上フレーム２１に露光ユニット６０が支持され、下フレーム２２に給紙装置９０およびゲートローラ対Ｇが支持されている。
【００９１】
第３フレーム３０には、定着ユニット１００、排紙経路１１０、および反転返送経路１１０’が支持されている。
【００９２】
第２フレーム２０は、第１フレーム１０に対して水平方向に離間可能に構成されている。
【００９３】
また、第３フレーム３０は、図３に示すように、第１フレーム１０に対して水平方向（矢印Ｘ２方向）に離間可能に構成されている。
【００９４】
さらに、第３フレーム３０は、略水平方向に配置された水平フレーム３１と、略垂直方向に配置された垂直フレーム３２とを有しており、両フレームの一端部同士が軸３３で連結されていることによって、垂直フレーム３２が水平フレーム３１に対して軸３３回りに回動可能に構成されている。なお、水平フレーム３１には、反転返送経路１１０’の返送路１１４およびその駆動手段（搬送ローラＲを駆動する図示しないギア列等）が主として設けられており、垂直フレーム３２には、反転返送経路１１０’のスイッチバック経路１１３（排紙経路１１１，１１２でもある）およびその駆動手段（搬送ローラＲを駆動する図示しないギア列等）が主として設けられている。定着ユニット１００は水平フレーム３１に対して取り付けられており、図３に示すように垂直フレーム３２を回動させた状態で、水平フレーム３１に対して略垂直方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に着脱可能に構成されている。
【００９５】
上述したように、第１フレーム１０と第３フレーム３０との間にはスペースＡ２が形成されるので、このスペースＡ２を利用して各現像カートリッジ７０を第１フレーム１０に対して容易に着脱することができる。各現像カートリッジ７０の着脱方向は、略感光体５１の中心部に向かう方向である。
【００９６】
図４に示すように、装置本体には、現像カートリッジ７０の受け体１３０が設けられている。
【００９７】
受け体１３０は、底板１３１と、この底板１３１の両側を起立屈曲させて形成した一対の側板１３２，１３２（図７において一方のみ図示）と有しており、現像カートリッジ７０の装着方向（図４矢印ＶＩＩ方向）から見て略凹形状に形成されている（図７参照）。この受け体１３０は、現像カートリッジ７０の少なくとも装着時にこれを案内するとともに、装着された現像カートリッジ７０を受けるようになっている。
【００９８】
一対の側板１３２，１３２の外側面（または第１フレーム１０）には、支軸１３３（図９参照）が設けられており、この支軸１３３，１３３によって、受け体１３０は第１フレーム１０に対して揺動可能に支持されている。
【００９９】
受け体１３０と現像カートリッジ７０との固定構造は、適宜の構造を採用し得る。
【０１００】
例えば、図５に示すように、底板１３１の先端側上面両側にフランジ底板１３１ａを有する一対の係合ピン１３１ｂ（図５において一方のみ示す）を設け、現像カートリッジ７０のケース７２の底部先端側に、係合ピン１３１ｂと係脱可能な係合片７２ａを一体的に設けてこれら係合ピン１３１ｂと係合片７２ａとを係合させるとともに、ケース７２に、図４および図６に示すようなロックレバー７５，７５を共通軸７５ａで回動可能に取り付け、ロックレバー７５の先端に形成したロック爪７５ｂを、受け体１３０の側板１３２の内面に設けられたロックピン１３２ａに係合させることによって現像カートリッジ７０を受け体１３０に固定する構造を採用し得る。
【０１０１】
このような構造を採用した場合、一対のロックレバー７５，７５は、現像カートリッジ７０の取っ手として利用することができる。すなわち、現像カートリッジ７０を受け体１３０に装着する際には、ロックレバー７５，７５を掴んで図４において矢印ＶＩＩ方向へ現像カートリッジ７０を挿入し、ケース７２の係合片７２ａを係合ピン１３１ｂ２係合させた後、ロックレバー７５を図４に仮想線で示す位置から実線で示すように回動させて、ロック爪７５ｂをロックピン１３２ａに係合させることによって現像カートリッジ７０を受け体１３０に固定することができる。現像カートリッジ７０を受け体１３０から取り外す際には、ロックレバー７５，７５を掴んで図４に仮想線で示すように回動させ、そのまま引き抜くことによって容易に取り外すことができる。
【０１０２】
現像カートリッジ７０が受け体１３０に装着された際には、現像カートリッジ７０と受け体１３０とは一体となって前記支軸１３３回りに揺動可能である。
【０１０３】
受け体１３０と第１フレーム１０との間には図示しない付勢手段（例えば引っ張りバネ）が設けられており、この付勢手段によって受け体１３０は図４および図９において時計方向すなわち受け体１３０に固定された現像カートリッジ７０の現像ローラ７１を感光体５１に対して圧接する方向に付勢されているが、第１フレーム１０と受け体１３０との間には、前記時計方向への揺動を規制することのできるカム等からなる規制機構が設けられている。
【０１０４】
したがって、この規制機構の作動によって、上記規制が解除されると、前記付勢手段の付勢力によって受け体１３０および現像カートリッジ７０とが時計方向へ揺動して現像ローラ７１が感光体５１に圧接される現像位置となり（図４参照）、前記規制機構の作動により上記規制がなされると、受け体１３０および現像カートリッジ７０が反時計方向に揺動し、現像ローラ７１が感光体５１から離間して、現像しない位置となる。なお、図９において、仮想線側板１３２’は現像ローラ７１が感光体５１に圧接されている際の受け体１３０の位置（現像位置）を、仮想線側板１３２’’は現像ローラ７１が感光体５１から離間した際の受け体１３０の位置を、それぞれ示している。
【０１０５】
以上のような受け体１３０および規制機構は、全ての現像カートリッジ７０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に関して設けられており、したがって、その規制機構のカム等の回動動作を制御することによって、いずれか１つの現像ローラ７１のみを感光体５１に対して当接させることができる。
【０１０６】
図７〜図１１は、現像カートリッジ７０の現像ローラ７１に現像バイアスを供給するための電極構造を示す図で、図７は図４におけるＶＩＩ矢視部分拡大図、図８は図７を正面図とした場合の平面図、図９は図７におけるＩＸ矢視部分省略図、図１０は図７における（Ｘ）矢視図、図１１は第１フレーム１０の手前側の側板１１を示す図である。
【０１０７】
図７、図８において、１３４は受け体電極部材であり、請求項１記載の電極部材にも対応している電極部材である。１３は固定電極部材である。
【０１０８】
受け体電極部材１３４は、絶縁材からなる取付部材１３６を介して受け体１３０の側板１３２に取り付けられている。したがって、この受け体電極部材１３４は、受け体１３０とともに揺動する。
【０１０９】
受け体電極部材１３４は、取付部材１３６に対して上方から嵌め込むことができるように略逆Ｕ字形の板バネで構成されており、その内側垂下部１３４ａには、現像カートリッジ７０の着脱方向（図８矢印ａ方向）に対して傾斜している傾斜部１３４ｂと、現像カートリッジ７０の着脱方向と略平行な平行部１３４ｃとを有している。したがって、現像カートリッジ７０が受け体１３０に対して装着される際には、その過程で、現像ローラ７１の軸７３の一端部７３ａが徐々に受け体電極部材１３４の傾斜部１３４ｂと当接することにより、軸７３は、徐々にそのスラスト方向へ付勢され、軸７３の一端部７３ａが平行部１３４ｃに達した時点で、軸７３が、完全にそのスラスト方向へ付勢されこととなる。
【０１１０】
軸７３の一端部７３ａは、半球状に形成されており、したがって、軸７３の一端部７３ａと受け体電極部材１３４とは点接触することとなる。
【０１１１】
受け体電極部材１３４の外側垂下部１３４ｄは、固定電極部材１３と摺接するように、固定電極部材１３側へ向けて屈曲されている。外側垂下部１３４ｄには、固定電極部材１３と摺接する半球部１３４ｅが形成されている。
【０１１２】
取付部材１３６には、受け体電極部材１３４と基本的に同様の構成を有する電極部材１３５も取り付けられている。この電極部材１３５は、現像カートリッジ７０の供給ローラ７４（図１参照）に供給バイアスを供給するためのもので、その内側垂下部１３５ａには、傾斜部１３５ｂと平行部１３５ｃとが形成され、外側垂下部１３５ｄには、固定電極部材１３と同様の固定電極部材１４と摺接する半球部１３５ｅが形成されている。
【０１１３】
７６は、供給ローラ７４の軸であり、この軸７６の一端部７６ａも半球状に形成されていて電極部材１３５とは点接触するようになっている。
【０１１４】
固定電極部材１３，１４は、絶縁材からなる取付部材１５を介して装置本体の第１フレーム１０の側板１１に取り付けられている。
【０１１５】
固定電極部材１３，１４は、取付部材１５に対して上方から嵌め込むことができるように略逆Ｕ字形の板バネで構成されており、その内側垂下部１３ａ，１４ａは、前述したように受け体電極部材１３４の外側垂下部１３４ｄの半球部１３４ｅ，電極部材１３５の半球部１３５ｅとそれぞれ摺接するようになっている。
【０１１６】
固定電極部材１３，１４における受け体電極部材１３４の半球部１３４ｅ、電極部材１３５の半球部１３５ｅとの摺接可能部分の範囲、すなわち、内側垂下部１３ａ、１４ａの大きさは、図９に示すように、固定電極部材１３，１４に対する受け体電極部材１３４，電極部材１３５の揺動範囲（図９矢印ｂ１，ｂ２参照）よりも広くなっている。
【０１１７】
また、固定電極部材１３，１４と受け体電極部材１３４，１３５との摺接位置は、図９に示すように、受け体１３０の揺動中心（支軸１３３）近くに位置している。
【０１１８】
図１０にも示すように、固定電極部材１３の外側垂下部１３ｂは、現像ローラ７１に前記受け体電極部材１３４および軸７３を介して現像バイアスを供給するための図示しない電源に電線１６で接続されており、固定電極部材１４の外側垂下部１４ｂは、供給ローラ７４に電極部材１３５および軸７６を介して供給バイアスを供給するための図示しない電源に電線１７で接続されている。なお、１８は、電線の端子１９と固定電極部材１３，１４の外側垂下部１３ｂ，１４ｂとを接続しているネジである。
【０１１９】
以上のような電極構造は、全ての現像カートリッジ７０に関して設けられている（図１１参照）。
【０１２０】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
【０１２１】
（ａ）表面に潜像が形成される感光体５１と、この感光体５１上の潜像を現像するためのトナーが収容されたケース７２と、このケース７２に対して、導電性を有する軸７３によってこの軸７３回りに回転可能に取り付けられるとともに、軸７３と導通されて前記トナーを感光体５１に付与する現像ローラ７１とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された現像カートリッジ７０とを備えているので、現像カートリッジ７０を装置本体に装着することによって画像を形成することが可能となる。
【０１２２】
そして、装置本体側には、現像ローラ７１に現像バイアスを供給するための電源に接続されていて、現像カートリッジ７０の軸７３と接離可能な電極部材１３４が設けられており、現像カートリッジ７０が装置本体に対して装着された際に、軸７３と電極部材１３４とが接触する構成となっているので、現像カートリッジ７０側には、前記軸７３以外の電極部材を設ける必要がなくなる。
【０１２３】
したがって、この実施の形態の画像形成装置によれば、消耗品として構成されることの多い現像カートリッジ７０の部品点数を削減することができる。したがってまた、カートリッジ７０の構造の簡素化、組立性の向上、コストダウンも図ることができる。なお、この実施の形態の現像カートリッジ７０は消耗品として構成されている。
【０１２４】
（ｂ）現像カートリッジ７０の軸７３と電極部材１３４との接触が点接触となっているので、軸７３を回転駆動するためのトルク損失を最小限とすることができる。
【０１２５】
したがって、現像ローラ７１の駆動安定性の向上を図ることができる。
【０１２６】
（ｃ）電極部材１３４が、軸７３をそのスラスト方向に付勢する板バネで構成されているので、電極部材１３４と軸７３との接触状態が安定し、したがって、現像バイアスの供給状態が安定することとなる。
【０１２７】
しかも、電極部材１３４は、軸７３をそのスラスト方向に付勢する（軸と直交方向へは付勢しない）ので、軸７３の撓みを防止することができる。したがってまた現像ローラ７１に作用する半径方向の力が、電極部材１３４側とその反対側とで異ならないようにすることができる。また、現像カートリッジ７０の着脱方向（図８矢印ａ方向）へは電極部材１３４による付勢力が作用しないので、現像動作中におけるカートリッジ７０の姿勢も安定する。
【０１２８】
したがって、現像ローラ７１の回転むら等による現像むらを抑制することができる。
【０１２９】
さらに、電極部材１３４，１３５は、現像ローラ７１の軸７３、供給ローラ７４の軸７６を電極部材とは反対側に向けて付勢しているので、現像ローラ７１、供給ローラ７４がスラスト方向に動くことが防止される。
【０１３０】
したがって、トナーのシール性の悪化も防止される。
【０１３１】
（ｄ）電極部材１３４は、現像カートリッジ７０を装置本体に装着する際に、軸７３をそのスラスト方向に徐々に付勢する傾斜部１３４ｂを有する板バネで構成されているので、カートリッジ７０を装置本体に装着する際に、電極部材１３４と軸７３との円滑な接触状態が得られる。
【０１３２】
（ｅ）装置本体側には、装着された現像カートリッジ７０を受ける受け体１３０が設けられており、この受け体１３０と現像カートリッジ７０とが一緒になって揺動することにより感光体５１上の潜像を現像する位置と、現像しない位置とを採り得る構成となっているので、受け体１３０および異なる色のトナーが収容されたカートリッジ７０を複数個設けることによってカラー画像を形成することが可能である。
【０１３３】
また、受け体１３０は、現像カートリッジ７０の少なくとも装着時にこれを案内する構成となっているので、カートリッジ７０を円滑に装着することができる。
【０１３４】
そしてまた、現像ローラ７１に現像バイアスを供給するための電極構造は、装置本体に固定され、現像バイアスを供給するための電源に接続されている固定電極部材１３と、受け体１３０に取り付けられ、装着された現像カートリッジ７０の現像ローラ７１に接続されるとともに、受け体１３０とともに揺動し、かつ固定電極部材１３と摺接する受け体電極部材１３４とを備えているので、カートリッジ７０および受け体１３０が揺動するにも拘らず、確実に現像バイアスを供給することができる。
【０１３５】
カートリッジ７０および受け体１３０が揺動する構成とした場合においては、装置本体の電源と受け体１３０に取り付けられた電極部材（１３４）とを、例えば電線１６で直接接続することも可能ではあるが、この場合、受け体１３０は揺動可能となっているので、断線が生じ易くなるという問題が生じる。
【０１３６】
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、受け体電極部材１３４と固定電極部材１３とが摺接する構成となっているので、上のような問題を未然に防止することができる。
【０１３７】
（ｆ）固定電極部材１３と受け体電極部材１３４との摺接位置が、受け体１３０の揺動中心１３３近くに位置しているので、固定電極部材１３に対する受け体電極部材１３４の移動量（摺接範囲）を小さくすることができ、固定電極部材１３と受け体電極部材１３４との接続状態の安定性および両電極部材１３，１３４の耐久性を向上させることができる。また、両電極部材１３，１３４を小型化することができる。
【０１３８】
しかも、上記摺接による抵抗（受け体１３０およびカートリッジ７０の揺動に要するトルクに対する抵抗）も小さくすることができるので、受け体１３０およびカートリッジ７０の揺動が円滑になされることとなる。
【０１３９】
（ｇ）固定電極部材１３における受け体電極部材１３４との摺接可能部分の範囲（１３ａ）が、固定電極部材１３に対する受け体電極部材１３４の揺動範囲よりも広くなっているので、受け体１３０および現像カートリッジ７０が潜像を現像しない位置にあるときでも、固定電極部材１３と受け体電極部材１３４とが導通していることとなる。
【０１４０】
したがって、現像ローラ７１、供給ローラ７４に対するバイアス供給のＯＮ、ＯＦＦを電気的なＯＮ、ＯＦＦのみで行なうことができるようになり、タイムラグの少ない安定したバイアスの切換動作が可能となる。また、小さいスペースでも安定したバイアスの切換が可能となり、しかも耐久性にも優れるという効果が得られる。
【０１４１】
ここで、仮に、バイアスＯＮ、ＯＦＦの切換を機械的な接点により行なおうとすると、導通部と非導通部とが必要となるため、接点のＯＮ、ＯＦＦ間のストロークを大きくとる必要があり、電極構造が大きくなってしまう。このような電極構造を小さなスペースで実現しようとすると、電極接点のストロークを大きくとれないため、部品の公差、取付誤差等によって、電極導通のタイミングを制御することが難しくなり、また動作も不安定になる。さらに、バイアスＯＮ、ＯＦＦの切換を機械的な接点により行なうと、接点が導通部と非導通部との間を繰り返し移動することとなるため、耐久性にも難点が生じる。また、非導通部を絶縁体などで構成した場合には、その削れかすが電極接点に付着し、導通不良の原因となる。
【０１４２】
これに対し、この実施の形態によれば、固定電極部材１３における受け体電極部材１３４との摺接可能部分の範囲（１３ａ）が、固定電極部材１３に対する受け体電極部材１３４の揺動範囲よりも広くなっているので、受け体１３０および現像カートリッジ７０が潜像を現像しない位置にあるときでも、固定電極部材１３と受け体電極部材１３４とが導通していることとなり、現像ローラ７１、供給ローラ７４に対するバイアス供給のＯＮ、ＯＦＦを電気的なＯＮ、ＯＦＦのみで行なうことができ、タイムラグの少ない安定したバイアスの切換動作が可能となる。また、小さいスペースでも安定したバイアスの切換が可能となり、しかも耐久性にも優れるという効果が得られる。
【０１４３】
（ｈ）固定電極部材１３と受け体電極部材１３４の双方が板バネで構成されているので、両部材１３，１３４の確実な摺接状態が得られる。
【０１４４】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【０１４５】
例えば、
▲１▼上記実施の形態では、現像剤担持体として現像ローラを用いたが、これに代えて図１２に示したような可撓性のトナー搬送部材を用いた構成を用いることもできる。
【０１４６】
▲２▼上記実施の形態では、固定電極部材１３と受け体電極部材１３４の双方を板バネで構成したが、いずれか一方のみを板バネで構成しても、両部材の確実な摺接状態が得られる。
【０１４７】
【発明の効果】
請求項１〜４記載のいずれの画像形成装置によっても、消耗品として構成されることの多い現像カートリッジの部品点数を削減することができる。
【０１４８】
さらに、
請求項２記載の画像形成装置によれば、現像剤担持体の駆動安定性の向上を図ることができる。
【０１４９】
請求項３記載の画像形成装置によれば、現像バイアスの供給状態が安定し、しかも、現像剤担持体の回転むら等による現像むらを抑制することができる。
【０１５０】
請求項４記載の画像形成装置によれば、カートリッジを装置本体に装着する際に、電極部材と軸との円滑な接触状態が得られる。
【０１５１】
一方、請求項５〜８記載のいずれの画像形成装置によっても、カラー画像を形成することが可能となるとともに、カートリッジを円滑に装着することができ、また、確実に現像バイアスを供給することができる。
【０１５２】
さらに、
請求項６記載の画像形成装置によれば、固定電極部材と受け体電極部材との接続状態の安定性および両電極部材の耐久性を向上させることができるとともに両電極部材を小型化することができる。しかも、受け体およびカートリッジの揺動が円滑になされることとなる。
【０１５３】
請求項７記載の画像形成装置によれば、現像剤担持体に対する現像バイアス供給のＯＮ、ＯＦＦを電気的なＯＮ、ＯＦＦのみで行なうことができるようになり、タイムラグの少ない安定したバイアスの切換動作が可能となる。
【０１５４】
請求項８記載の画像形成装置によれば、固定電極部材と受け体電極部材との確実な摺接状態が得られる。
【０１５５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略図。
【図２】フレーム構成を示す概略図。
【図３】フレーム構成を示す概略図。
【図４】現像カートリッジ７０および受け体１３０を示す部分省略正面図。
【図５】図４の部分省略平面図。
【図６】ロックレバーの一例を示す斜視図。
【図７】電極構造を示す図で、図４におけるＶＩＩ矢視部分拡大図。
【図８】図７を正面図とした場合の平面図。
【図９】図７におけるＩＸ矢視部分省略図。
【図１０】図７における（Ｘ）矢視図。
【図１１】第１フレーム１０の手前側の側板１１を示す図。
【図１２】従来技術の説明図。
【図１３】（ａ）（ｂ）は従来技術の説明図。
【符号の説明】
１３固定電極部材
５１感光体５１（潜像担持体）
７０現像カートリッジ
７１現像ローラ（現像剤担持体）
７２ケース
７３軸
１３０受け体
１３３支軸（揺動中心）
１３４受け体電極部材（電極部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine that can form an image using electrophotographic technology. In particular, the present invention relates to an electrode structure for supplying a developing bias to the developing cartridge (also simply referred to as a cartridge).
[0002]
[Prior art]
In general, an image forming apparatus using an electrophotographic technique has a latent image carrier (for example, a photoreceptor) on which a latent image is formed, and a visible image by applying a developer (for example, toner) to the latent image. Developing means.
[0003]
As the developing means, as shown in FIG. 12, a flexible toner conveying member 2 having a sleeve shape larger in diameter than the driving roller 1 is externally mounted on the driving roller 1, and both ends of the toner conveying member 2 in the axial direction are provided. A guide member 3 formed in a semicircular shape having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the driving roller 1 is provided in the portion, and the developing region where the toner conveying member 2 faces the image carrier 4 by the guide member 3. The toner conveying member 2 is protruded from the driving roller 1 toward the image carrier 4 in the developing area facing the image carrier 4 so as to be softly brought into contact with the surface of the image carrier 4 in the development area facing the image carrier 4. Such a device is known (Japanese Patent Laid-Open No. 3-140977).
[0004]
The developing bias for the toner conveying member 2 is supplied via the shaft 1 a of the driving roller 1 and the driving roller 1.
[0005]
Further, as the developing unit, a developing cartridge configured to be detachable from the image forming apparatus main body is known. When the developing means is made into a cartridge, there arises a problem of how to form an electrode structure for supplying a developing bias.
[0006]
FIG. 13 shows an example of a developing cartridge (Japanese Patent Publication No. 4-49943).
[0007]
In FIG. 13, reference numeral 5 denotes a case that contains toner. A developing roller 7 is attached to the case 5 by a conductive shaft 6, and toner is applied to the latent image carrier by the developing roller 7.
[0008]
The electrode structure for supplying the developing bias to the developing roller 7 is as follows.
[0009]
That is, the terminal 8 is provided at the shaft end of the developing roller 7, and the power supply terminal 9 (see FIG. 13B) is provided on the apparatus main body side corresponding to the terminal 8, and the cartridge is attached to the apparatus main body. As shown in FIG. 13B, the cartridge side terminal 8 and the spring terminal 9a of the main body side power supply terminal 9 are connected.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
<Problem 1>
In the image forming apparatus using the developing cartridge shown in FIG. 13, it is necessary to provide the terminal 8 on the cartridge side, and there is a problem that the number of parts increases. In particular, since the cartridge is often configured as a consumable, it is a waste of resources.
[0011]
<Problem 2>
In recent years, there has been a strong demand for forming a color image using a plurality of color developers.
[0012]
As one measure for forming a color image, a plurality of cartridges containing developers of different colors are arranged on a latent image carrier, and these cartridges are swingably supported to be latent. It is possible to adopt a configuration in which a position where the latent image on the image carrier is developed and a position where the latent image is not developed can be taken, and a desired color image can be formed by selectively swinging a plurality of cartridges.
[0013]
In the case of adopting such a configuration, since the cartridge swings, the electrode structure as shown in FIG. 13 is not desirable. This is because if the cartridge is swung, the contact between the cartridge-side terminal 8 and the spring terminal 9a of the main body-side power supply terminal 9 may be cut off or the contact state may become unstable.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to solve the above-mentioned problem 1 and provide an image forming apparatus capable of reducing the number of parts of a developing cartridge that is often configured as a consumable.
[0015]
A second object is to provide an image forming apparatus capable of reliably supplying a developing bias to a developing cartridge supported so as to be swingable.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the second object, an image forming apparatus according to claim 1, wherein a latent image carrier on which a latent image is formed;
An image forming apparatus main body having a case containing a developer for developing a latent image on the latent image carrier, and a developer carrier for applying the developer to the latent image carrier. A developing cartridge configured to be attachable to and detachable from,
Provided in the apparatus main body, and includes a receiving body for guiding the developing cartridge at the time of mounting and receiving the mounted developing cartridge;
An image forming apparatus capable of taking a position where the latent image is developed and a position where the latent image is not developed by swinging together the receiver and the developing cartridge,
An electrode structure for supplying a developing bias to the developer carrying member is fixed to an apparatus main body and connected to a power source for supplying the developing bias; and
A receiver electrode member attached to the receiver and connected to the developer carrier of the mounted developing cartridge, swinging with the receiver and slidingly contacting the fixed electrode member;
And the range of the slidable contact portion of the fixed electrode member with the receiver electrode member is wider than the swing range of the receiver electrode member with respect to the fixed electrode member.
[0023]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the receiver electrode member is formed of a leaf spring.
[0024]
[Function and effect]
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a latent image carrier on which a latent image is formed;
A case in which a developer for developing a latent image on the latent image carrier is accommodated, and is attached to the case so as to be rotatable about the axis by a conductive shaft, and is electrically connected to the shaft. And a developer cartridge configured to be detachable from the image forming apparatus main body, so that the developer cartridge is attached to the apparatus main body. By doing so, an image can be formed.
[0025]
The apparatus main body is connected to a power source for supplying a developing bias to the developer carrying member, and is provided with an electrode member that can contact and separate from the shaft of the developing cartridge. Since the shaft and the electrode member are in contact with each other when mounted on the apparatus main body, it is not necessary to provide an electrode member other than the shaft on the developing cartridge side.
[0026]
Therefore, according to the image forming apparatus of the first aspect, it is possible to reduce the number of parts of the developing cartridge that is often configured as a consumable. Therefore, the structure of the cartridge can be simplified, the assemblability can be improved, and the cost can be reduced.
[0027]
According to the image forming apparatus of the second aspect, in the image forming apparatus of the first aspect, since the contact between the shaft and the electrode member is a point contact, when the shaft is driven to rotate, its torque Loss can be minimized.
[0028]
Therefore, the driving stability of the developer carrying member can be improved.
[0029]
According to the image forming apparatus of claim 3, in the image forming apparatus of claim 1 or 2, the electrode member is constituted by a biasing member that biases the shaft in the thrust direction. The contact state between the member and the shaft is stabilized, and therefore, the developing bias supply state is stabilized.
[0030]
In addition, the electrode member urges the shaft in the thrust direction (does not urge the shaft in a direction orthogonal to the shaft), so that bending of the shaft can be prevented. Therefore, the radial force acting on the developer carrier can be prevented from differing between the electrode member side and the opposite side. Further, since the urging force does not act in the direction in which the developing cartridge is attached / detached, the posture of the cartridge during the developing operation is also stabilized.
[0031]
Therefore, uneven development due to uneven rotation of the developer carrying member can be suppressed.
[0032]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the biasing member gradually attaches the shaft in the thrust direction when the developing cartridge is attached to the apparatus main body. Since it is constituted by a leaf spring having an inclined portion to be energized, a smooth contact state between the electrode member and the shaft can be obtained when the cartridge is mounted on the apparatus main body.
[0033]
The image forming apparatus according to claim 5, wherein a latent image carrier on which a latent image is formed;
An image forming apparatus main body having a case containing a developer for developing a latent image on the latent image carrier, and a developer carrier for applying the developer to the latent image carrier. The image forming apparatus can be formed by attaching the developing cartridge to the apparatus main body.
[0034]
A receiving body for receiving the mounted developing cartridge is provided on the apparatus main body side. The position where the latent image is developed by developing the receiving body and the developing cartridge together, and the developing Therefore, it is possible to form a color image by providing a plurality of cartridges containing a receiver and different color developers.
[0035]
Further, since the receiver is configured to guide the developing cartridge at least when it is mounted, the cartridge can be mounted smoothly.
[0036]
In addition, an electrode structure for supplying a developing bias to the developer carrying member is fixed to an apparatus main body and connected to a power source for supplying the developing bias, and attached to the receiver. In addition, the cartridge and the receiver are connected to the developer carrier of the mounted developing cartridge, and swing with the receiver and are slidably contacted with the fixed electrode member. In spite of the movement, it is possible to reliably supply the developing bias.
[0037]
In the case where the cartridge and the receiving body are configured to swing, it is possible to directly connect the power source of the apparatus main body and the electrode member attached to the receiving body, for example, with an electric wire. Since the body can swing, there is a problem that disconnection is likely to occur.
[0038]
On the other hand, according to the image forming apparatus of the fifth aspect, since the receiving electrode member and the fixed electrode member are in sliding contact with each other, the above problem can be prevented in advance.
[0039]
According to the image forming apparatus of claim 6, in the image forming apparatus of claim 5, the sliding contact position between the fixed electrode member and the receiver electrode member is located near the swing center of the receiver. Therefore, the movement amount (sliding contact range) of the receiving electrode member relative to the fixed electrode member can be reduced, and the stability of the connection state between the fixed electrode member and the receiving electrode member and the durability of both electrode members are improved. Can be made. Moreover, both electrode members can be reduced in size.
[0040]
In addition, since the resistance due to the sliding contact (resistance against the torque required for the swinging of the receiving body and the cartridge) can be reduced, the swinging of the receiving body and the cartridge can be performed smoothly.
[0041]
According to an image forming apparatus according to claim 7, in the image forming apparatus according to claim 5 or 6, a range of a portion of the fixed electrode member that can be slidably contacted with the receiver electrode member is a receiving portion with respect to the fixed electrode member. Since it is wider than the swing range of the body electrode member, the fixed electrode member and the receiver electrode member are electrically connected even when the receiver and the developing cartridge are in a position where the latent image is not developed.
[0042]
Accordingly, it becomes possible to turn ON / OFF the developing bias supply to the developer carrying member only by electrical ON / OFF, and a stable bias switching operation with little time lag is possible.
[0043]
According to the image forming apparatus of claim 8, in the image forming apparatus of claim 5, 6 or 7, one of the fixed electrode member and the receiver electrode member is configured by a leaf spring. A reliable sliding contact state of both members is obtained.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0045]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing the frame configuration thereof.
[0046]
First, an outline of the image forming apparatus will be described.
[0047]
This image forming apparatus forms a single-color image and a full-color image using a developing cartridge of toner (developer) of four colors of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). It is a device that can.
[0048]
In FIG. 1, reference numeral 50 denotes a photoconductor unit, and a photoconductor 51 as a latent image carrier is rotationally driven in a direction indicated by an arrow by an appropriate drive means (not shown).
[0049]
The photoreceptor 51 has a thin cylindrical conductive substrate and a photosensitive layer formed on the surface thereof.
[0050]
Around the photosensitive member 51, along the rotation direction thereof, together with the photosensitive member 51, a charging roller 52 as a charging unit, an exposure unit 60 as an exposure unit, and a developing cartridge 70 (as a developing unit) are configured. Y, C, M, K) and an intermediate transfer unit 80 are arranged. A cleaning means 53 is also arranged. The photoreceptor unit 50 includes a photoreceptor 51, a charging roller 52, and a cleaning unit 53.
[0051]
The charging roller 52 contacts the outer peripheral surface of the photoconductor 51 to uniformly charge the outer peripheral surface. On the outer peripheral surface of the uniformly charged photoconductor 51, the exposure unit 60 performs selective exposure L1 according to desired image information, and an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 51 by this exposure L1. .
[0052]
The electrostatic latent image is developed with toner applied by the developing cartridge 70.
[0053]
As the developing cartridge, a yellow developing cartridge 70Y, a cyan developing cartridge 70C, a magenta developing cartridge 70M, and a black developing cartridge 70K are provided.
[0054]
Each of the developer cartridges is attached to a case 72 containing toner, and the case 72 so as to be rotatable around the shaft 73 by a conductive shaft 73. A developing roller 71 as a developer carrying member to be applied to the body 51 and a supply roller 74 for supplying toner in the case 72 to the developing roller 71 are provided.
[0055]
These developing cartridges 70Y, 70C, 70M, and 70K are configured to be swingable as will be described later, and only the developing roller 71 as a developer carrying member of one developing cartridge selectively contacts the photoconductor 51. You can come in contact. Accordingly, these developing cartridges 70 apply toner of any one of yellow, cyan, magenta, and black to the surface of the photoconductor 51 to develop the electrostatic latent image on the photoconductor 51.
[0056]
The developed toner image is transferred onto an intermediate transfer belt 86 that forms an intermediate transfer member of the intermediate transfer unit 80.
[0057]
The cleaning unit 53 includes a cleaner blade that scrapes off toner adhering to the outer peripheral surface of the photosensitive member 51 after the transfer, and a receiving portion that receives the toner scraped off by the cleaner blade.
[0058]
The intermediate transfer unit 80 includes a driving roller 81, four driven rollers 82, 83, 84, and 85, and an endless intermediate transfer belt 86 as an intermediate transfer member stretched around these rollers. is doing.
[0059]
The drive roller 81 has a gear (not shown) fixed to the end thereof meshed with a drive gear (not shown) provided at the end of the photoconductor 51, so that the drive roller 81 has substantially the same circumference as the photoconductor 51. Accordingly, the intermediate transfer belt 86 is driven to circulate in the direction indicated by the arrow at substantially the same peripheral speed as that of the photoreceptor 51.
[0060]
The driven roller 85 is disposed at a position where the intermediate transfer belt 86 is pressed against the photosensitive member 51 by its own tension between the driven roller 81 and the primary roller at the pressure contact portion between the photosensitive member 51 and the intermediate transfer belt 86. A transfer portion T1 is formed. The driven roller 85 is disposed near the primary transfer portion T1 on the upstream side of the intermediate transfer belt 86 in the circulation direction.
[0061]
An electrode roller (not shown) is disposed on the driving roller 81 via an intermediate transfer belt 86, and a primary transfer voltage is applied to the intermediate transfer belt 86 via this electrode roller.
[0062]
The driven roller 82 is a tension roller, and biases the intermediate transfer belt 86 in the tension direction by a biasing means (not shown).
[0063]
The driven roller 83 is a backup roller that forms the secondary transfer portion T2. A secondary transfer roller 88 as a secondary transfer unit is disposed opposite to the backup roller 83 via an intermediate transfer belt 86. The secondary transfer roller 88 can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer belt 86 by a contact and separation mechanism (not shown). A secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer roller 88.
[0064]
The driven roller 84 is a backup roller for the belt cleaner 89. The belt cleaner 89 includes a cleaner blade 89a that contacts the intermediate transfer belt 86 and scrapes off toner remaining on the outer peripheral surface thereof, and a receiving portion 89b that receives the toner scraped off by the cleaner blade 89a. ing. The belt cleaner 89 can be brought into and out of contact with the intermediate transfer belt 86 by a contact and separation mechanism (not shown).
[0065]
The intermediate transfer belt 86 is formed of a multilayer belt having a conductive layer and a resistance layer formed on the conductive layer and pressed against the photoreceptor 51. The conductive layer is formed on an insulating substrate made of synthetic resin, and a primary transfer voltage is applied to the conductive layer via the electrode roller described above.
[0066]
In the process in which the intermediate transfer belt 86 is circulated, the toner image on the photoconductor 51 is transferred onto the intermediate transfer belt 86 at the primary transfer portion T1, and the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 86 is transferred to the secondary transfer belt 86. In the transfer portion T2, the image is transferred to a sheet (recording material) S such as paper supplied between the secondary transfer roller 88.
[0067]
The intermediate transfer unit 80 also incorporates the electrode roller, the urging means for the tension roller 82, the secondary transfer roller 88, and the belt cleaner 89.
[0068]
The recording material S is fed from a paper feeding device 90 serving as a paper feeding means, and is supplied to the secondary transfer portion T2 by a gate roller pair G at a predetermined timing. Reference numeral 91 denotes a paper feed cassette that holds the recording material S in layers, and 92 denotes a pickup roller.
[0069]
The recording material S on which the toner image is transferred at the secondary transfer portion T2 passes through the fixing unit 100 serving as a fixing unit, and the toner image is fixed.
[0070]
The fixing unit 100 includes a heating roller 101 having a heat source and a pressure roller 102 pressed against the heating roller 101, and heats the recording material S passing through the rollers 101 and 102 while sandwiching the recording material S therebetween. The toner image is melted and fixed on the recording material S.
[0071]
The recording material S that has passed through the fixing unit 100 is finally discharged onto the sheet receiving portion 41 formed on the case 40 of the apparatus main body through the paper discharge path 110. In addition, a reverse return path 110 ′ is provided that can reverse the front and back of the recording material S that has passed through the fixing unit 100 and return the recording material S to the secondary transfer portion T 2 again. That is, the conveying means for the recording material S in this embodiment is constituted by the paper discharge path 110 or the reverse return path 110 ′.
[0072]
The reverse return path 110 ′ is a switchback having two independent paper discharge paths 111 and 112 that can carry the recording material S that has passed through the fixing unit 100 and can reversely feed the recording material S once carried. A path 113 and a return path 114 for returning the recording material S fed back from the switchback path 113 to the secondary transfer portion T2 again. Therefore, the recording material S returned to the secondary transfer portion T2 again by the reverse return path 110 ′ is inverted and turned back to the secondary transfer portion T2.
[0073]
Such an image forming apparatus can form an image only on the front surface (first surface) of the recording material S, and can also form an image on both surfaces (first and second surfaces which are front and back surfaces). .
[0074]
Reference numeral 120 denotes a control unit, which constitutes control means for controlling the entire apparatus.
[0075]
The outline of the operation of the entire image forming apparatus as described above is as follows.
[0076]
(I) When a print command signal (image formation signal) from a host computer (not shown) or the like (personal computer or the like) is input to the control unit 120 of the image forming apparatus, the photosensitive member 51, each roller 71 of the developing cartridge 70, and The intermediate transfer belt 86 is driven to rotate.
[0077]
(Ii) The outer peripheral surface of the photoconductor 51 is uniformly charged by the charging roller 52.
[0078]
(Iii) The exposure unit 60 selectively exposes L1 according to the image information of the first color (for example, yellow) on the outer peripheral surface of the uniformly charged photoconductor 51 to form an electrostatic latent image for yellow. Is done.
[0079]
(Iv) Only the developing roller of the developing cartridge 70Y for the first color (for example, yellow) is brought into contact with the photoreceptor 51, whereby the electrostatic latent image is developed, and the toner image for the first color (for example, yellow) is developed. Is formed on the photoreceptor 51.
[0080]
(V) A primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the intermediate transfer belt 86, and the toner image formed on the photoreceptor 51 is transferred onto the intermediate transfer belt 86 at the primary transfer portion T1. The At this time, the secondary transfer roller 88 and the belt cleaner 89 are separated from the intermediate transfer belt 86.
[0081]
(Vi) After the toner remaining on the photosensitive member 51 is removed by the cleaning unit 53, the photosensitive member 51 is neutralized by the neutralizing light L2 from the neutralizing unit 61.
[0082]
(Vii) The operations (ii) to (vi) are repeated as necessary. That is, the second color, the third color, and the fourth color are repeated according to the content of the print command signal, and the toner images according to the content of the print command signal are superimposed on the intermediate transfer belt 86 to be intermediate. It is formed on the transfer belt 86.
[0083]
(Viii) The recording material S is supplied from the paper feeding device 90 at a predetermined timing, and immediately before or after the leading end of the recording material S reaches the secondary transfer portion T2 (in short, at a desired position on the recording material S, When the toner image on the intermediate transfer belt 86 is transferred), the secondary transfer roller 88 is pressed against the intermediate transfer belt 86 and a secondary transfer voltage is applied. Is a full color image in which toner images of four colors are superimposed) is transferred onto the recording material S. Further, the belt cleaner 89 contacts the intermediate transfer belt 86, and the toner remaining on the intermediate transfer belt 86 after the secondary transfer is removed.
[0084]
(Ix) When the recording material S passes through the fixing unit 100, the toner image is fixed on the recording material S, and then the recording material S is directed to a predetermined position (or to the sheet receiving portion 41 in the case of double-sided printing). In the case of double-sided printing, the paper is conveyed via the switchback path 113 toward the return path 114.
[0085]
That is, when an image is formed only on the front surface (first surface), the recording material S fed from the paper feeding device 90 has the toner image transferred to the first surface by the secondary transfer portion T2 and fixed. After being fixed by the unit 100, it is discharged onto the sheet receiving portion 41 through the paper discharge path 111 or 112. In addition, a path switching means (not shown) is provided at the entrance portion 110A of the paper discharge paths 111 and 112, and this determines which paper discharge path (111 and 112) the recording material S is carried into. The
[0086]
When images are formed on both sides (first side and second side), the recording material S fed from the paper feeding device 90 has the toner image transferred to the first side by the secondary transfer portion T2, After the image is fixed by the fixing unit 100, it once enters the paper discharge path 111 or 112 (switchback path 74), is reversely fed, passes through the return path 73, and is again transferred to the secondary transfer portion T2 by the gate roller pair G at a predetermined timing. And the toner image is also transferred to the second surface. Thereafter, the image (toner image) is also fixed on the second surface by the fixing unit 100, and is discharged onto the sheet receiving portion 41 via the paper discharge path 111 or 112.
[0087]
The outline of the image forming apparatus of this embodiment has been described above. Next, the frame configuration will be described.
[0088]
In FIG. 2, 10 is a first frame, 20 is a second frame, and 30 is a third frame. The first, second, and third frames 10, 20, and 30 are configured by different frames.
[0089]
The first frame 10 supports a photosensitive unit 50, a developing cartridge 70 (Y, C, M, K), an intermediate transfer unit 80, and driving means (a driving motor, a gear or a gear train). . The photoconductor unit 50 and the intermediate transfer unit 80 are arranged side by side in the vertical direction. As will be described later, the photoconductor unit 50 and the intermediate transfer unit 80 are on the second frame 20 side with respect to the first frame 10. It is configured to be detachable from (right side in FIG. 2). Each developing cartridge 70 is configured to be detachable from the first frame 10 from the third frame 30 side (left side in FIG. 2), as will be described later.
[0090]
The second frame 20 supports an exposure unit 60, a paper feeding device 90, and a gate roller pair G. The second frame 20 includes an upper frame 21 and a lower frame 22, the exposure unit 60 is supported on the upper frame 21, and the paper feeding device 90 and the gate roller pair G are supported on the lower frame 22. .
[0091]
The third frame 30 supports a fixing unit 100, a paper discharge path 110, and a reverse return path 110 ′.
[0092]
The second frame 20 is configured to be separated from the first frame 10 in the horizontal direction.
[0093]
Further, as shown in FIG. 3, the third frame 30 is configured to be separated from the first frame 10 in the horizontal direction (arrow X2 direction).
[0094]
Further, the third frame 30 has a horizontal frame 31 arranged in a substantially horizontal direction and a vertical frame 32 arranged in a substantially vertical direction, and one end portions of both frames are connected by a shaft 33. Accordingly, the vertical frame 32 is configured to be rotatable around the axis 33 with respect to the horizontal frame 31. The horizontal frame 31 is mainly provided with a return path 114 of the reverse return path 110 ′ and driving means thereof (such as a gear train (not shown) that drives the transport roller R), and the vertical frame 32 has a reverse return path. 110 'switchback path 113 (also paper discharge paths 111 and 112) and driving means thereof (a gear train (not shown) for driving the transport roller R) are mainly provided. The fixing unit 100 is attached to the horizontal frame 31, and is attached to and detached from the horizontal frame 31 in a substantially vertical direction (arrows Y1 and Y2) with the vertical frame 32 being rotated as shown in FIG. It is configured to be possible.
[0095]
As described above, since the space A2 is formed between the first frame 10 and the third frame 30, each developer cartridge 70 can be easily attached to and detached from the first frame 10 using this space A2. be able to. The direction in which each developing cartridge 70 is attached / detached is substantially the direction toward the center of the photoconductor 51.
[0096]
As shown in FIG. 4, a receiving body 130 for the developing cartridge 70 is provided in the apparatus main body.
[0097]
The receiving body 130 has a bottom plate 131 and a pair of side plates 132 and 132 (only one is shown in FIG. 7) formed by standing and bending both sides of the bottom plate 131, and the mounting direction of the developing cartridge 70 (FIG. 4). It is formed in a substantially concave shape when viewed from the direction of arrow VII (see FIG. 7). The receiver 130 guides the developing cartridge 70 at least when it is mounted, and receives the mounted developing cartridge 70.
[0098]
A support shaft 133 (see FIG. 9) is provided on the outer side surfaces (or the first frame 10) of the pair of side plates 132, 132, and the support body 130 is attached to the first frame 10 by the support shafts 133, 133. On the other hand, it is supported to be swingable.
[0099]
An appropriate structure can be adopted as a fixing structure between the receiver 130 and the developing cartridge 70.
[0100]
For example, as shown in FIG. 5, a pair of engagement pins 131b (only one is shown in FIG. 5) having flange bottom plates 131a are provided on both sides of the top surface on the front end side of the bottom plate 131. The engaging pin 131b and the engaging piece 72a which can be engaged and disengaged are integrally provided so that the engaging pin 131b and the engaging piece 72a are engaged with each other, and the case 72 is attached to the case 72 as shown in FIGS. The lock levers 75 and 75 are rotatably attached to the common shaft 75a, and the lock claw 75b formed at the tip of the lock lever 75 is engaged with the lock pin 132a provided on the inner surface of the side plate 132 of the receiving body 130. A structure in which the developing cartridge 70 is fixed to the receiving body 130 may be employed.
[0101]
When such a structure is adopted, the pair of lock levers 75 and 75 can be used as a handle of the developing cartridge 70. That is, when the developing cartridge 70 is mounted on the receiver 130, the lock levers 75 and 75 are grasped, the developing cartridge 70 is inserted in the direction of arrow VII in FIG. 4, and the engaging piece 72a of the case 72 is engaged with the engaging pin 131b2. After the engagement, the lock lever 75 is rotated from the position indicated by the phantom line in FIG. 4 as indicated by the solid line, and the lock claw 75b is engaged with the lock pin 132a, whereby the developing cartridge 70 is attached to the receiver 130. Can be fixed. When the developing cartridge 70 is removed from the receiver 130, it can be easily removed by grasping the lock levers 75 and 75, rotating them as indicated by phantom lines in FIG.
[0102]
When the developing cartridge 70 is mounted on the receiving body 130, the developing cartridge 70 and the receiving body 130 are integrally swingable around the support shaft 133.
[0103]
A biasing means (for example, a tension spring) (not shown) is provided between the receiver 130 and the first frame 10, and the biaser 130 causes the receiver 130 to move clockwise in FIG. 4 and FIG. 9, that is, the receiver 130. The developing roller 71 of the developing cartridge 70 fixed to the surface is biased in a direction in which the developing roller 71 is pressed against the photosensitive member 51, but the clockwise swinging is performed between the first frame 10 and the receiving body 130. There is provided a regulating mechanism comprising a cam or the like that can regulate the movement.
[0104]
Therefore, when the restriction is released by the operation of the restriction mechanism, the receiving member 130 and the developing cartridge 70 are swung clockwise by the urging force of the urging means, and the developing roller 71 is pressed against the photosensitive member 51. When the restriction is made by the operation of the restriction mechanism (see FIG. 4), the receiving body 130 and the developing cartridge 70 are swung counterclockwise, and the developing roller 71 is separated from the photoreceptor 51. Therefore, the position is not developed. In FIG. 9, the imaginary line side plate 132 ′ indicates the position (development position) of the receiving body 130 when the developing roller 71 is pressed against the photoconductor 51, and the imaginary line side plate 132 ″ indicates that the developing roller 71 has the photoconductor The position of the receiving body 130 when separated from 51 is shown.
[0105]
The receiving body 130 and the restriction mechanism as described above are provided for all the developing cartridges 70 (Y, C, M, K). Therefore, by controlling the rotation operation of the cam or the like of the restriction mechanism, Only one of the developing rollers 71 can be brought into contact with the photoreceptor 51.
[0106]
7 to 11 are views showing an electrode structure for supplying a developing bias to the developing roller 71 of the developing cartridge 70, FIG. 7 is a partially enlarged view taken along arrow VII in FIG. 4, and FIG. 8 is a front view of FIG. 9 is a partial abbreviated view taken along arrow IX in FIG. 7, FIG. 10 is a view taken along arrow (X) in FIG. 7, and FIG. 11 is a view showing the side plate 11 on the near side of the first frame 10. is there.
[0107]
7 and 8, reference numeral 134 denotes a receiving electrode member, which corresponds to the electrode member according to claim 1. Reference numeral 13 denotes a fixed electrode member.
[0108]
The receiver electrode member 134 is attached to the side plate 132 of the receiver 130 via an attachment member 136 made of an insulating material. Therefore, the receiver electrode member 134 swings together with the receiver 130.
[0109]
The receiver electrode member 134 is configured by a substantially inverted U-shaped leaf spring so that it can be fitted into the attachment member 136 from above, and an inner hanging portion 134a has an attaching / detaching direction of the developing cartridge 70 ( 8 includes an inclined portion 134b that is inclined with respect to the direction of arrow a), and a parallel portion 134c that is substantially parallel to the attaching / detaching direction of the developing cartridge 70. Therefore, when the developing cartridge 70 is mounted on the receiver 130, the end portion 73 a of the shaft 73 of the developing roller 71 gradually contacts the inclined portion 134 b of the receiver electrode member 134 in the process. The shaft 73 is gradually biased in the thrust direction, and when the one end portion 73a of the shaft 73 reaches the parallel portion 134c, the shaft 73 is completely biased in the thrust direction.
[0110]
One end 73a of the shaft 73 is formed in a hemispherical shape, and therefore, the one end 73a of the shaft 73 and the receiving electrode member 134 are in point contact.
[0111]
The outer drooping portion 134 d of the receiver electrode member 134 is bent toward the fixed electrode member 13 so as to be in sliding contact with the fixed electrode member 13. A hemispherical portion 134e that is in sliding contact with the fixed electrode member 13 is formed on the outer hanging portion 134d.
[0112]
An electrode member 135 having basically the same configuration as that of the receiver electrode member 134 is also attached to the attachment member 136. The electrode member 135 is for supplying a supply bias to the supply roller 74 (see FIG. 1) of the developing cartridge 70. An inclined portion 135b and a parallel portion 135c are formed on the inner hanging portion 135a, and the outer side is formed on the outer side. A hemispherical portion 135e that is in sliding contact with the fixed electrode member 14 similar to the fixed electrode member 13 is formed on the hanging portion 135d.
[0113]
Reference numeral 76 denotes a shaft of the supply roller 74, and one end 76a of the shaft 76 is also formed in a hemispherical shape so as to be in point contact with the electrode member 135.
[0114]
The fixed electrode members 13 and 14 are attached to the side plate 11 of the first frame 10 of the apparatus main body via an attachment member 15 made of an insulating material.
[0115]
The fixed electrode members 13 and 14 are configured by substantially inverted U-shaped leaf springs so that they can be fitted into the mounting member 15 from above, and the inner hanging portions 13a and 14a are received as described above. The hemispherical part 134e of the outer hanging part 134d of the body electrode member 134 and the hemispherical part 135e of the electrode member 135 are in sliding contact with each other.
[0116]
The range of the slidable contact portion with the hemispherical part 134e of the receiving electrode member 134 and the hemispherical part 135e of the electrode member 135 in the fixed electrode members 13 and 14, that is, the size of the inner hanging parts 13a and 14a is shown in FIG. As described above, the swing range of the receiving electrode member 134 and the electrode member 135 relative to the fixed electrode members 13 and 14 (see arrows b1 and b2 in FIG. 9) is wider.
[0117]
The sliding contact position between the fixed electrode members 13 and 14 and the receiver electrode members 134 and 135 is located near the swing center (support shaft 133) of the receiver 130 as shown in FIG.
[0118]
As shown in FIG. 10, the outer drooping portion 13 b of the fixed electrode member 13 is connected to a power source (not shown) for supplying a developing bias to the developing roller 71 via the receiving electrode member 134 and the shaft 73 by the electric wire 16. The outer hanging portion 14 b of the fixed electrode member 14 is connected to a power supply (not shown) for supplying a supply bias to the supply roller 74 via the electrode member 135 and the shaft 76 by the electric wire 17. Reference numeral 18 denotes a screw connecting the terminal 19 of the electric wire and the outer hanging portions 13b and 14b of the fixed electrode members 13 and 14.
[0119]
The above electrode structure is provided for all the developing cartridges 70 (see FIG. 11).
[0120]
According to the image forming apparatus as described above, the following effects can be obtained.
[0121]
(A) a photosensitive member 51 on which a latent image is formed on the surface, a case 72 containing toner for developing the latent image on the photosensitive member 51, and a conductive shaft with respect to the case 72 73, and a developing roller 71 that is connected to the shaft 73 and applies the toner to the photosensitive member 51, and is detachable from the image forming apparatus main body. Since the developing cartridge 70 is provided, an image can be formed by attaching the developing cartridge 70 to the apparatus main body.
[0122]
On the apparatus main body side, an electrode member 134 that is connected to a power source for supplying a developing bias to the developing roller 71 and is capable of coming into contact with and separating from the shaft 73 of the developing cartridge 70 is provided. Since the shaft 73 and the electrode member 134 are in contact with each other when mounted on the apparatus main body, it is not necessary to provide an electrode member other than the shaft 73 on the developing cartridge 70 side.
[0123]
Therefore, according to the image forming apparatus of this embodiment, the number of parts of the developing cartridge 70 that is often configured as a consumable can be reduced. Therefore, the structure of the cartridge 70 can be simplified, the assemblability can be improved, and the cost can be reduced. The developing cartridge 70 of this embodiment is configured as a consumable item.
[0124]
(B) Since the contact between the shaft 73 of the developing cartridge 70 and the electrode member 134 is a point contact, torque loss for rotationally driving the shaft 73 can be minimized.
[0125]
Accordingly, the driving stability of the developing roller 71 can be improved.
[0126]
(C) Since the electrode member 134 is composed of a leaf spring that urges the shaft 73 in the thrust direction, the contact state between the electrode member 134 and the shaft 73 is stable, and therefore the supply state of the developing bias is stable. Will be.
[0127]
In addition, the electrode member 134 urges the shaft 73 in the thrust direction (does not urge the shaft 73 in the direction orthogonal to the shaft), so that the deflection of the shaft 73 can be prevented. Therefore, the radial force acting on the developing roller 71 can be prevented from differing between the electrode member 134 side and the opposite side. Further, since the biasing force by the electrode member 134 does not act in the direction in which the developing cartridge 70 is attached or detached (the direction of arrow a in FIG. 8), the posture of the cartridge 70 during the developing operation is also stabilized.
[0128]
Therefore, uneven development due to uneven rotation of the developing roller 71 can be suppressed.
[0129]
Further, since the electrode members 134 and 135 bias the shaft 73 of the developing roller 71 and the shaft 76 of the supply roller 74 toward the side opposite to the electrode member, the developing roller 71 and the supply roller 74 are in the thrust direction. It is prevented from moving.
[0130]
Therefore, the deterioration of the toner sealing performance is also prevented.
[0131]
(D) The electrode member 134 is constituted by a leaf spring having an inclined portion 134b that gradually biases the shaft 73 in the thrust direction when the developing cartridge 70 is mounted on the apparatus main body. When mounted on the main body, a smooth contact state between the electrode member 134 and the shaft 73 is obtained.
[0132]
(E) A receiving body 130 for receiving the mounted developing cartridge 70 is provided on the apparatus main body side, and the receiving body 130 and the developing cartridge 70 are moved together to swing on the photoreceptor 51. Since the position where the latent image is developed and the position where the latent image is not developed can be taken, it is possible to form a color image by providing a plurality of cartridges 70 containing the receiving body 130 and different color toners. It is.
[0133]
In addition, since the receiving body 130 is configured to guide at least when the developing cartridge 70 is mounted, the cartridge 70 can be mounted smoothly.
[0134]
Further, the electrode structure for supplying the developing bias to the developing roller 71 is fixed to the apparatus main body, and is attached to the fixed electrode member 13 connected to the power source for supplying the developing bias, and the receiver 130, The cartridge 70 and the receiver 130 are provided with the receiver electrode member 134 that is connected to the developing roller 71 of the mounted developing cartridge 70, swings with the receiver 130, and slidably contacts the fixed electrode member 13. However, the developing bias can be reliably supplied in spite of the rocking motion.
[0135]
In the case where the cartridge 70 and the receiving body 130 are configured to swing, the power source of the apparatus main body and the electrode member (134) attached to the receiving body 130 can be directly connected by, for example, the electric wire 16. In this case, since the receiving body 130 is swingable, there is a problem that disconnection is likely to occur.
[0136]
On the other hand, according to the image forming apparatus of this embodiment, since the receiving electrode member 134 and the fixed electrode member 13 are in sliding contact with each other, the above problem can be prevented in advance. .
[0137]
(F) Since the sliding contact position between the fixed electrode member 13 and the receiver electrode member 134 is located near the swing center 133 of the receiver 130, the amount of movement of the receiver electrode member 134 relative to the fixed electrode member 13 ( Slidable contact range) can be reduced, and the stability of the connection state between the fixed electrode member 13 and the receiver electrode member 134 and the durability of the electrode members 13 and 134 can be improved. Moreover, both the electrode members 13 and 134 can be reduced in size.
[0138]
In addition, since the resistance due to the sliding contact (resistance against the torque required to swing the receiving body 130 and the cartridge 70) can be reduced, the receiving body 130 and the cartridge 70 are smoothly swung.
[0139]
(G) Since the range (13a) of the slidable contact portion with the receiver electrode member 134 in the fixed electrode member 13 is wider than the swing range of the receiver electrode member 134 with respect to the fixed electrode member 13, the receiver Even when 130 and the developing cartridge 70 are in a position where the latent image is not developed, the fixed electrode member 13 and the receiver electrode member 134 are electrically connected.
[0140]
Accordingly, ON / OFF of the bias supply to the developing roller 71 and the supply roller 74 can be performed only by electrical ON / OFF, and a stable bias switching operation with little time lag is possible. In addition, the bias can be switched stably even in a small space, and the durability is excellent.
[0141]
Here, if switching between bias ON and OFF is performed by a mechanical contact, a conduction part and a non-conduction part are required, so it is necessary to take a large stroke between contact ON and OFF, The electrode structure becomes large. If such an electrode structure is to be realized in a small space, it is difficult to control the electrode conduction timing due to component tolerances, mounting errors, etc., because the stroke of the electrode contact cannot be made large, and the operation is also unstable. become. Further, when switching between bias ON and OFF by a mechanical contact, the contact repeatedly moves between the conducting portion and the non-conducting portion, resulting in a difficulty in durability. Further, when the non-conducting portion is formed of an insulator or the like, the scraped material adheres to the electrode contact, causing a conduction failure.
[0142]
On the other hand, according to this embodiment, the range (13a) of the slidable contact portion of the fixed electrode member 13 with the receiver electrode member 134 is larger than the swing range of the receiver electrode member 134 with respect to the fixed electrode member 13. Therefore, even when the receiver 130 and the developing cartridge 70 are in a position where the latent image is not developed, the fixed electrode member 13 and the receiver electrode member 134 are electrically connected. The bias supply to the roller 74 can be turned ON / OFF only by electrical ON / OFF, and a stable bias switching operation with little time lag is possible. In addition, the bias can be switched stably even in a small space, and the durability is excellent.
[0143]
(H) Since both the fixed electrode member 13 and the receiver electrode member 134 are configured by leaf springs, a reliable sliding contact state between the members 13 and 134 is obtained.
[0144]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
[0145]
For example,
(1) Although the developing roller is used as the developer carrying member in the above embodiment, a configuration using a flexible toner conveying member as shown in FIG. 12 may be used instead.
[0146]
(2) In the above embodiment, both the fixed electrode member 13 and the receiving electrode member 134 are configured by leaf springs. However, even if only one of them is configured by a leaf spring, a reliable sliding contact state of both members is achieved. Is obtained.
[0147]
【The invention's effect】
Any one of the image forming apparatuses according to claims 1 to 4 can reduce the number of parts of the developing cartridge that is often configured as a consumable.
[0148]
further,
According to the image forming apparatus of the second aspect, the driving stability of the developer carrying member can be improved.
[0149]
According to the image forming apparatus of the third aspect, the supply state of the developing bias is stabilized, and uneven development due to uneven rotation of the developer carrying member can be suppressed.
[0150]
According to the image forming apparatus of the fourth aspect, when the cartridge is mounted on the apparatus main body, a smooth contact state between the electrode member and the shaft can be obtained.
[0151]
On the other hand, any of the image forming apparatuses according to claims 5 to 8 can form a color image, can smoothly mount the cartridge, and can reliably supply the developing bias. it can.
[0152]
further,
According to the image forming apparatus of the sixth aspect, the stability of the connection state between the fixed electrode member and the receiver electrode member and the durability of both electrode members can be improved, and the both electrode members can be miniaturized. it can. In addition, the receiving body and the cartridge can be smoothly swung.
[0153]
According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to perform ON / OFF of the developing bias supply to the developer carrying member only by electrical ON / OFF, and a stable bias switching operation with little time lag. Is possible.
[0154]
According to the image forming apparatus of the eighth aspect, a reliable sliding contact state between the fixed electrode member and the receiver electrode member can be obtained.
[0155]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a frame configuration.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a frame configuration.
4 is a partially omitted front view showing the developing cartridge 70 and the receiving body 130. FIG.
FIG. 5 is a partially omitted plan view of FIG. 4;
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a lock lever.
7 is a diagram showing an electrode structure, and is a partially enlarged view taken along arrow VII in FIG. 4;
FIG. 8 is a plan view when FIG. 7 is a front view.
9 is a partially omitted view taken along arrow IX in FIG.
FIG. 10 is a view taken in the direction of an arrow (X) in FIG.
11 is a view showing a side plate 11 on the near side of the first frame 10. FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram of the prior art.
FIGS. 13A and 13B are explanatory diagrams of the prior art.
[Explanation of symbols]
13 Fixed electrode member
51 Photoreceptor 51 (Latent Image Carrier)
70 Development cartridge
71 Development roller (developer carrier)
72 cases
73 axes
130 Receiver
133 Support shaft (swing center)
134 Receptor electrode member (electrode member)

Claims

A latent image carrier on which a latent image is formed; and
An image forming apparatus main body having a case containing a developer for developing a latent image on the latent image carrier, and a developer carrier for applying the developer to the latent image carrier. A developing cartridge configured to be attachable to and detachable from,
Provided in the apparatus main body, and includes a receiving body for guiding the developing cartridge at the time of mounting and receiving the mounted developing cartridge;
An image forming apparatus capable of taking a position where the latent image is developed and a position where the latent image is not developed by swinging together the receiver and the developing cartridge,
An electrode structure for supplying a developing bias to the developer carrying member is fixed to an apparatus main body and connected to a power source for supplying the developing bias; and
A receiver electrode member attached to the receiver and connected to the developer carrier of the mounted developing cartridge, swinging with the receiver and slidingly contacting the fixed electrode member;
An image forming apparatus characterized in that a range of the slidable contact portion of the fixed electrode member with the receiver electrode member is wider than a swing range of the receiver electrode member with respect to the fixed electrode member.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein one of the fixed electrode member and the receiver electrode member is configured by a leaf spring.