プロセスカートリッジ、現像装置および画像形成装置
【課題】 現像剤担持体が現像剤規制手段に長い時間押圧され続けると経時的に変形してしまう恐れがある。
【解決手段】 現像剤規制手段２０４を支持する移動部材２０６を第１の付勢手段２５０によって付勢することで、現像剤規制手段２０４を現像剤担持体２０３に押圧する。ここで第二ユニット２００が、現像剤担持体２０３を像担持体１００に当接させる位置から、現像剤担持体２０３を像担持体１００から離間させる位置に移動すると、第１の付勢手段２５０が移動部材２０６を付勢する付勢力Ｆｓは小さくなることを特徴とする。
【解決手段】 現像剤規制手段２０４を支持する移動部材２０６を第１の付勢手段２５０によって付勢することで、現像剤規制手段２０４を現像剤担持体２０３に押圧する。ここで第二ユニット２００が、現像剤担持体２０３を像担持体１００に当接させる位置から、現像剤担持体２０３を像担持体１００から離間させる位置に移動すると、第１の付勢手段２５０が移動部材２０６を付勢する付勢力Ｆｓは小さくなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及び画像形成装置で用いられるプロセスカートリッジ及び現像装置に関するものである。
【０００２】
ここで画像形成装置とは、電子写真方式等を用いて記録媒体に画像を形成するものである。プロセスカートリッジとは像担持体及び、像担持体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に着脱が可能なものである。また現像装置とは、装置本体が備える像担持体に形成された潜像に、現像剤を付与して可視像とするものをいう。
【背景技術】
【０００３】
レーザビームプリンタや複写機等の画像形成装置において、像担持体である感光体に現像剤担持体を接触させて現像を行う接触現像方式が広く用いられている。この接触現像方式において、現像剤担持体として、弾性層を有する現像ローラを用いるものがある。従来、この現像ローラに担持されるトナー量を規制するため、現像剤規制手段として板状部材からなる現像ブレードを現像ローラに当接させている。現像ブレードによって現像ローラにトナーの薄層を形成し、このトナー層を感光体上に形成された静電潜像に接触させることによって高品位なトナー像を形成している。
【０００４】
一般に、現像ブレードは現像ローラを所定の圧力で押圧した状態で固定されるが、特許文献１には、現像ブレードを移動可能に設け、現像ブレードを移動させる駆動ソレノイドを備えた現像装置が記載されている。これにより現像ブレードと現像ローラに異物が挟まったときに、現像ブレードを現像ローラから離間させ異物を取り除いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５４８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現像ブレードが現像ローラを長時間押圧し続けると、現像ローラに跡が残って、変形してしまう。この変形は小さく従来は問題にならなかったが、近年の高画質のニーズを満たすためには、現像ローラの経時的な変形をこれまで以上に抑えることが求められるようになった。
【０００７】
一方、特許文献１に記載されるような構成によって現像ブレードを現像ローラから離間させるためには、現像ブレードを移動させる駆動手段を別途設ける必要があり、画像形成装置の構成が複雑化してしまう。
【０００８】
本発明は、簡単な構成によって、現像剤規制手段によって現像剤担持体が変形することを、抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する為の本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体を有する第一ユニットと、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、を有し、前記第一ユニットと移動可能に結合して、前記現像剤担持体を前記像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能な第二ユニットと、前記第一ユニットから力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、を備え、前記第１の付勢手段は、前記第二ユニットが前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記第二ユニットが前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１０】
また、本発明に係る別の構成は、画像形成装置に用いられる現像装置において、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、前記画像形成装置から力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、を備え、前記現像装置は前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、前記第１の付勢手段は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記現像装置が前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とする現像装置である。
【００１１】
また、本発明に係る別の構成は、画像形成装置に用いられる現像装置において、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材であって、前記現像装置が前記画像形成装置に用いられる際に、前記画像形成装置に設けられた第１の付勢手段から、前記現像剤規制手段を現像剤担持体に押圧する方向に付勢力を受ける移動部材と、を備え、前記現像装置は、前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、前記移動部材は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記第１の付勢手段から受ける前記付勢力が小さくなることを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像剤規制手段の押圧力によって現像剤担持体が変形してしまうことを簡単な構成で抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１におけるプロセスカートリッジの概略断面図。
【図２】現像ローラと感光体ドラムの当接と離間動作を示したプロセスカートリッジの概略断面図。
【図３】画像形成装置の動作を示すフローチャート
【図４】現像ローラと感光体ドラムが当接した際に揺動ユニットに加わる力を示したプロセスカートリッジの概略断面図。
【図５】現像ローラと感光体ドラムが離間した際に揺動ユニットに加わる力を示したプロセスカートリッジの概略断面図。
【図６】現像カートリッジとＣユニットの連結と分離を示す概略断面図。
【図７】実施例３における現像カートリッジとＣユニットの概略断面図。
【図８】実施例３における帯電ローラ軸受とスナップフィット部材を示す斜視拡大図。
【図９】実施例１における画像形成装置の概略断面図。
【図１０】実施例３における画像形成装置の概略断面図。
【図１１】プロセスカートリッジを装置本体へ装着する動作を示す概略断面図。
【図１２】現像カートリッジを装置本体へ装着する動作を示す概略断面図。
【図１３】実施例３において揺動ユニットに加わる力を表した説明図。
【図１４】実施例２におけるプロセスカートリッジの概略断面図。
【図１５】実施例４における現像カートリッジとＣユニットの概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した実施形態について図面に則して更に詳しく説明する。
【００１５】
［電子写真画像形成装置］
先ず、本実施例のプロセスカートリッジを着脱可能に装着する画像形成装置Ａ１について図９を参照して説明する。図９は、本実施例の画像形成装置Ａ１の概略断面図である。本実施例の画像形成装置Ａ１は、インライン方式、および中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置Ａ１は、画像情報にしたがって、記録媒体としての記録紙８００にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体に接続された不図示の画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。
【００１６】
画像形成装置Ａ１は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、水平方向に一列に配置されている。
【００１７】
尚、本実施形態では、第１〜第４の画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００１８】
即ち、本実施形態では、画像形成装置Ａ１は、複数の像担持体として、水平方向に並設された４個のドラム型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１００を有する。感光体ドラム１００は、図示矢印Ａ方向（時計方向）に図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光体ドラム１００の周囲には、感光体ドラム１００の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２１０がある。次に、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１００上に静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット７００が配置されている。更に、感光体ドラム１００の周囲には、静電潜像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット２００が配置される。最後に、転写後の感光体ドラム１００の表面に残ったトナー（転写残トナー）を除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード３０１が配置されている。更に、４個の感光体ドラム１００に対向して、感光体ドラム１００上のトナー像を記録紙８００に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト４０２が配置されている。感光体ドラム１００の回転方向において、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの順に行われる。
【００１９】
尚、本実施形態では、現像ユニット２００は、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーを用いる。又、本実施形態では、現像ユニット２００は、現像剤担持体としての現像ローラ２０３を感光体ドラム１００に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、本実施形態では、現像ユニット２００は、感光体ドラム１００の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１００上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像を現像する。
【００２０】
無端状のベルトで形成された中間転写ベルト４０２は、全ての感光体ドラム１００に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト４０２は、二次転写ローラ４０１、二次転写対向ローラ４０４、従動ローラ４０５、駆動ローラ４０７に掛け渡され、支持されている。
【００２１】
中間転写ベルト４０２の内周面側には、各感光体ドラム１００に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ４００が並設されている。一次転写ローラ４００は、中間転写ベルト４０２を感光体ドラム１００に向けて押圧し、中間転写ベルト４０２と感光体ドラム１００とが当接する一次転写部を形成する。そして、一次転写ローラ４００に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１００上のトナー像が中間転写ベルト４０２上に転写（一次転写）される。
【００２２】
又、中間転写ベルト４０２の外周面側において二次転写対向ローラ４０４に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ４０１が配置されている。二次転写ローラ４０１は中間転写ベルト４０２を介して二次転写対向ローラ４０４に圧接し、中間転写ベルト４０２と二次転写ローラ４０１とが当接する二次転写部を形成する。そして、二次転写ローラ４０１に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト４０２上のトナー像が給紙ユニットから給送された記録紙８００に転写（二次転写）される。一次転写ローラ４００と二次転写ローラ４０１とは同様の構成を有する。このとき、中間転写ベルト４０２上に残ったトナーは中間転写ベルト清掃部材４０６によって回収される。
【００２３】
トナー像が転写された記録紙８００は、定着手段としての定着装置５００に搬送される。定着装置５００において記録紙８００に熱及び圧力を加えられることで、記録紙８００にトナー像が定着される。
【００２４】
又、一次転写工程後に感光体ドラム１００上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード３０１によって除去、回収される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト４０２上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルト清掃部材４０６によって清掃される。
【００２５】
尚、画像形成装置Ａ１は、所望の単独又はいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
【００２６】
また、画像形成装置Ａ１は、厚紙モードといった低速モードを有しており、記録紙８００として厚紙を使用する場合には、通常モードの１／３のプロセススピードで画像形成を行い、定着性を確保することができる。
【００２７】
ここまで説明した画像形成装置構成については、本発明の実施例を説明するために一例を示したものであり、本発明の主旨からして限定されるものではない。
【００２８】
＜実施例１＞
図９に示した画像形成装置Ａ１の第１〜第４の画像形成部Ｓは、第一ユニットとしてのＣユニット３００と、第二ユニットとしての現像ユニット２００が一体化されたプロセスカートリッジ２０によって形成される。プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置本体（以下、装置本体と呼ぶ）１０に対して取り外し可能となっている。なお、装置本体１０とは、画像形成装置Ａ１のうちプロセスカートリッジを除いた部分である。
【００２９】
図１に、装置本体１０に装着されたプロセスカートリッジ２０の断面図を示す。なお本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ２０は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ２０内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブランク（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。以後、プロセスカートリッジ２０内の各ユニットについてそれぞれ説明していく。
【００３０】
Ｃユニット３００は、Ｃユニット３００内の各種要素を支持する枠体としてＣ枠体３０２を有する。Ｃ枠体３０２は感光体ドラム１００の軸部を支持する軸受（不図示）を有し、感光体ドラム１００を回転可能に支持している。感光体ドラム１００は、外径２４ｍｍのアルミシリンダの外周に有機光導電体層を塗布して構成した。
【００３１】
またＣ枠体３０２には感光体ドラム１００の周面上に接触するようにクリーニングブレード３０１が設けられている。クリーニングブレード３０１は、感光体ドラム１００に形成されたトナー像が中間転写ベルト４０２に転写された後、感光体ドラム１００に残っているトナーを除去するためのクリーニング部材である。クリーニングブレード３０１には、ウレタンゴムを使用した。
【００３２】
またＣ枠体３０２には圧縮コイルばねである離間ばね３０４が設けられている。後述するように、離間ばね３０４は、現像ユニット２００を付勢することで、現像ユニット２００に設けられた現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる働きをする。
【００３３】
一方、現像ユニット２００は、現像ユニット２００内の各種要素を支持する現像枠体２０１を有する。現像枠体２０１には、現像ローラ２０３が回転可能に支持されている。現像ローラ２０３は、感光体ドラム１００と接触して、感光体ドラム１００に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体である。現像ローラ２０３には外径６ｍｍの芯金の外周に、導電性の弾性層である厚さ３ｍｍのシリコーンゴムを重ねて形成される外径１２ｍｍの弾性ローラを用いた。なお、弾性ローラの表層には現像剤へ電荷付与機能を持つコート層等を設けてもよい。
【００３４】
また、現像枠体２０１には、帯電ローラ２１０を回転可能に支持する帯電ローラ軸受２１２が移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と当接し感光体ドラム１００を帯電する帯電部材である。帯電ローラ２１０には芯金の外周に導電性の弾性層を重ねた弾性ローラを用いた。具体的には帯電ローラ２１０は、芯金及び、芯金に重ねられた、下層、中層、表層の３層からなる。芯金は外径６ｍｍである。この芯金に対して下層として層厚３ｍｍ、体積抵抗値１０３ΩｍのＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）を重ねた。そしてさらに、中間層として層厚７００μｍ、体積抵抗値１０３ΩｍのＮＢＲ系ゴム、表層として、層厚１０μｍ、体積抵抗１０８Ωｍであるフッ素化合物トレジン樹脂を重ねてある。下層と中間層にはカーボンを分散させ、表層には酸化錫とカーボンを分散してある。
【００３５】
また、現像枠体２０１には、揺動枠体２０６と現像ブレード２０４から成る揺動ユニット２０５が取り付けられている。
【００３６】
揺動枠体２０６は、揺動支点軸２０７によって現像枠体２０１に軸支され、揺動支点軸２０７を中心として回転可能な移動部材である。
【００３７】
現像ブレード２０４は現像ローラ２０３と当接し、現像ローラ２０３に担持されるトナーの量を規制して、現像ローラ２０３上にトナーの薄層を形成する現像剤規制手段である。現像ブレード２０４は、揺動枠体２０６によって、短手方向（現像ローラ２０３の長手方向と直交する方向）の一端部を支持されている。現像ブレード２０４は、現像ローラ２０３と当接する薄板弾性部材と、この薄板弾性部材を支持し現像枠体２０１に取り付ける為の支持板金からなる。支持板金として厚さ１．２ｍｍのジンコート鋼板を使用し、薄板弾性部材として厚さ１２０μｍのＳＵＳ（ステンレス）を使用した。
【００３８】
また現像枠体２０１には帯電ローラ軸受２１２を介して帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００に対して押圧する加圧ばね２１１が設けられている。加圧ばね２１１は圧縮コイルばねであって、その一端を帯電ローラ軸受２１２と接触させ、他端を揺動枠体２０６と接触させている。この加圧ばね２１１は帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００に押圧するとともに、揺動枠体２０６を介して現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に対して押圧する押圧部材である。
【００３９】
また、現像枠体２０１のトナー収納部には、現像ローラ２０３に担持されるトナーを供給する供給ローラ２０２が設けられている。供給ローラ２０２には外径６ｍｍの芯金上に発砲骨格構造で低硬度である厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームを重ねて形成される外径１６ｍｍの弾性スポンジローラを用いた。
【００４０】
なおシール部材２２０が、現像枠体２０１に取り付けられており、現像ブレード２０４と当接することによって、現像枠体２０１内のトナーが現像ユニット２００の外に漏れないように封止している。シール部材２２０にはＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）混合物を発泡させた発泡体を用いた。
【００４１】
現像ユニット２００とＣユニット３００は、現像枠体２０１とＣ枠体３０２に回転軸３０３を通すことによって固定される。この回転軸３０３を中心として現像ユニット２００はＣユニット３００と回転可能に結合している。これにより現像ユニット２００はＣユニット３００に対して、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００に当接させる当接位置と、現像ローラを感光体ドラム１００から離間させる離間位置とを取り得る。
【００４２】
図１１を用いてプロセスカートリッジ２０を装置本体１０に着脱する方法を示す。図１１はカートリッジトレイ１５を引き出した際の装置本体１０の概略断面図である。
【００４３】
装置本体１０には、装置本体１０の内部から横方向に引き出すことのできるカートリッジトレイ１５が設けられている。カートリッジトレイ１５はプロセスカートリッジ２０を、装置本体１０に装着するための装着手段である。
【００４４】
装置本体１０にカートリッジを装着する際には、装置本体１０に設けられたドア１６を開き、カートリッジトレイ１５を装置本体１０に設けられた開口部１７から引き出す。そしてカートリッジトレイ１５にプロセスカーリッジを上方から装着した上で、カートリッジトレイ１５を装置本体１０内に押し込む。これによりプロセスカートリッジ２０は装置本体１０内において画像を形成できる位置に装着される。
【００４５】
次に図２を用いて装置本体１０にプロセスカートリッジ２０を装着した時における現像ユニット２００の動作について説明する。図２は、プロセスカートリッジ２０を装置本体１０に装着した時の、加圧カム４０による現像ユニット２００の移動動作を示した概略断面図である。
【００４６】
外部機器（不図示）からプリントするための画像情報が送られ印刷ジョブが始まる。印刷ジョブ実行中の状態が図２（ａ）であり、印刷ジョブ停止中が図２（ｂ）である。図２に示す加圧カム４０は装置本体１０に対して回転可能に取り付けられている。加圧カム４０は、現像ユニット２００を装置本体１０内で移動させることで現像ローラ２０３と感光体ドラム１００の当接と離間を制御している当接離間手段である。
【００４７】
このときの加圧カム４０の動作をシーケンスで表したものが図３である。図３を用いて、加圧カム４０によって現像ローラ２０３を感光体ドラム１００と当接させる動作と、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる動作について説明する。
【００４８】
装置本体１０内の画像処理部が印刷ジョブを受け取ると、不図示のソレノイドがＯＮになることで、モータ（不図示）から加圧カム４０に駆動力が伝達される。まず最初に加圧カム４０の初期化が行われる。センサー（不図示）により加圧カム４０のポジション（姿勢）を検知する。これによって、装置本体１０に設けられた制御部（不図示）は加圧カム４０の回転角度を把握し、回転角度が所定角になるホームポジションに加圧カム４０を回転させる。この初期化にセンサーを用いたが他の方法を用いても良い。
【００４９】
次に加圧カム４０がホームポジションから図２の時計回りに回転する。加圧カム４０が図２（ｂ）に示すホームポジションから図２（ａ）に示す矢印Ｃの方向に回転することによって、凸部４０ａを現像ユニット２００に接触させ、現像ユニット２００を押圧する。加圧カム４０の凸部４０ａに押圧されることで現像ユニット２００は回転軸３０３を支点として図２（ａ）に示す矢印Ｄの方向に回転し、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００と当接させる当接位置に移動する。その後ソレノイドがＯＦＦとなることで加圧カム４０の姿勢が固定され、現像ローラ２０３が感光体ドラム１００を押圧した状態が続く。これが図２（ａ）の状態であって、現像ローラ２０３に担持されたトナーによって、感光体ドラム１００に形成された静電潜像を現像可能となる。
【００５０】
印刷ジョブが終わると、またソレノイドがＯＮになり加圧カム４０が図２（ｂ）に示す矢印Ｅの方向に動き出す。これによって、加圧カム４０の凸部４０ａが現像ユニット２００から離れ、加圧カム４０が現像ユニット２００を押圧する力が弱まる。このとき、現像ユニット２００が回転軸３０３を支点として離間ばね３０４の力によって図２（ｂ）に示す矢印Ｆの方向に回転する。現像ユニット２００は加圧カム４０の凹部４０ｂと当接するまで回転し、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に移動する。これが図２（ｂ）に示される状態である。画像を形成していないときに、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させることによって、現像ローラ２０３が感光体ドラム１００から加わる圧力によって変形してしまうことを抑制している。ここで、離間ばね３０４は、現像ユニット２００を付勢し、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる第２の付勢手段である。
【００５１】
なお、図１１に示すようにカートリッジトレイ１５を装置本体１０から引き出す際には、加圧カム４０は凸部４０ａを上に向けた状態となる。つまり加圧カム４０がプロセスカートリッジ２０と干渉してカートリッジトレイ１５の移動を妨げることがないようする。
【００５２】
ここで図４を用いて、現像ユニット２００が、現像ローラ２０３を感光体ドラムに当接させる当接位置にある時に、揺動ユニット２０５に加わる力を説明する。
【００５３】
揺動ユニット２０５は、揺動支点軸２０７によって現像枠体２０１に軸支され回動可能に設けられた揺動枠体２０６と、揺動枠体２０６に短手方向一端部を固定された現像ブレード２０４から成る。この揺動ユニット２０５は、現像ユニット２００に設けられた第１の付勢手段２５０によって付勢され、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧するように構成されている。本実施例では付勢手段２５０は帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１２、加圧ばね２１１からなり、Ｃユニット３００から力を受けて、揺動ユニット２０５を付勢するよう構成されている。以下、詳細に説明する。
【００５４】
現像ユニット２００において、帯電ローラ２１０は、現像枠体に移動可能に設けられた帯電ローラ軸受２１２に支持されている。ここで現像ユニット２００が当接位置にあるとき、帯電ローラ軸受２１２が移動する方向が、感光体ドラム１００の中心と帯電ローラ２１０の中心を結ぶ直線と重なるよう、帯電ローラ軸受２１２は配置されている。
【００５５】
また帯電ローラ軸受２１２には加圧ばね２１１の一端部が取り付けられており、帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００に対して押圧している。加圧ばね２１１の他端部は揺動枠体２０６に取り付けられている。なお、加圧ばね２１２が揺動枠体２０６に取り付けられる位置は、揺動支点軸２０７を基準として、現像ブレード２０４が揺動枠体２０６に取り付けられる位置とは反対側である。
【００５６】
現像ローラ２０３が感光体ドラム１００と当接する際には、帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と接触し、感光体ドラム１００から押圧力を受ける。このとき帯電ローラ軸受２１２は移動可能に設けられているため、帯電ローラ２１０は帯電ローラ軸受２１２とともに現像枠体２０１に押し込まれ、帯電ローラ軸受２１２に取り付けられた加圧ばね２１１は縮められることになる。また加圧ばね２１１は揺動枠体２０６とも接触しているため、長さを縮められることにより、揺動枠体２０６に対して力を加える。この力によって、揺動枠体２０６と現像ブレード２０４からなる揺動ユニット２０５には揺動支点軸２０７を支点として時計回りにモーメントが生じる。このモーメントによって、揺動ユニット２０５は時計回りに付勢され、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押しつける。すなわち揺動ユニット２０５は、付勢手段２５０である帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１２、加圧ばね２１１によって、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する方向に付勢されている。
【００５７】
揺動ユニット２０５は、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に接触させることで、揺動枠体２０６に対する位置が定まる。この状態において、揺動ユニット２０５に加わるモーメントが釣り合う。このモーメントの釣り合いを式で表すと下記の式（１）のようになる。
【００５８】
Ｆｄ×Ｌｄ×ｓｉｎθｄ＝Ｆｓ×Ｌｓ×ｓｉｎθｓ ・・・式（１）
ここで、
Ｆｄ：現像ローラ２０３が現像ブレード２０４に加える力
Ｌｄ：揺動支点軸２０７中心から、現像ローラ２０３と現像ブレード２０４との接触部までの距離
θｄ：揺動支点軸２０７中心から現像ローラ２０３と現像ブレード２０４との接触部までを結ぶ直線と、Ｆｄが生じる方向に延びる直線とが成す角度
Ｆｓ：加圧ばね２１１が揺動枠体２０６に加える力
Ｌｓ：揺動支点軸２０７中心から、加圧ばね２１１と揺動枠体２０６との接点までの距離
θｓ：揺動支点軸２０７中心から、加圧ばね２１１と揺動枠体２０６との接点を結ぶ直線と、Ｆｓが生じる方向に延びる直線とが成す角度
である。
【００５９】
このとき、図４に示すようにＦｄは、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３と接触する接触部を始点として、現像ローラ２０３の半径方向、すなわち現像ローラ２０３の中心から現像ブレード２０４と現像ローラ２０３との接触部に向かう方向に生じる。Ｆｓは、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６と接触する接触部を始点として、加圧ばね２１１が伸びる方向に生じる。なお、加圧ばね２１１は帯電ローラ軸受２１２が移動する方向に伸び縮みできるように設けられている。
【００６０】
式（１）の左辺は図４において、揺動支点軸２０７を中心とした反時計回りのモーメントであり、式（１）の右辺は揺動支点軸２０７を中心とした時計回りのモーメントである。現像ブレード２０４が現像ローラ２０３と当接した状態では、式（１）が成り立つ。
【００６１】
ここで式（１）によって現像ローラ２０３が現像ブレード２０４に加える力Ｆｄは、Ｌｄ、θｄ、Ｆｓ、Ｌｓ、θｓ、Ｆｓから求められる。つまり、Ｆｄは、加圧ばね２１１および揺動枠体２０６の配置、構成等を変えることによって適宜選択することができる。また、現像ブレード２０４は現像ローラ２０３をＦｄと同じ大きさの力で押圧する。そのため、加圧ばね２１１や揺動枠体２０６の構成、配置などを変えることによって、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力を画像形成に適した大きさにすることができる。
【００６２】
次に、現像ユニット２００が離間位置にある際に、揺動ユニット２０５に加わる力を図５に示す。
現像ユニット２００が当接位置から離間位置へ回転することによって、帯電ローラ２１０は、感光体ドラム１００から離れる方向に移動しようとする。しかし加圧ばね２１１が帯電ローラ軸受２１２を押圧しているため、帯電ローラ軸受２１２が現像枠体２０１に対して移動し、帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００と接触させた状態を保つ。帯電ローラ軸受２１２が移動することで、加圧ばね２１１は、現像ユニット２００が当接位置にあるとき（図４参照）よりも伸びた状態となる。
【００６３】
加圧ばね２１１が伸びると、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力は減少するので、揺動枠体２０６に固定された現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力も減少する。
【００６４】
これを式（１）を用いて説明する。現像ユニット２００が当接位置から離間位置に移動すると、式（１）の右辺において、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６に加える力Ｆｓが小さくなる。このとき、現像枠体２０１に対して揺動ユニット２０５は動いていないため、Ｌｄ、θｄ、Ｌｓ、θｓは一定である。そのため、Ｆｓが小さくなると、式（１）の釣り合いを保つため、左辺においても、Ｆｄが小さく変化する。これにより現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力を小さくすることができる。
【００６５】
なお、揺動ユニット２０５には、現像ブレード２０４と接触するシール部材２２０から加わる力Ｆｓｌ（図５参照）など、Ｆｓ、Ｆｄ以外の力が加わる場合もある。それらの力はＦｓ、Ｆｄに比べて十分に小さいため式（１）を求める際に無視した。しかし、力Ｆｓｌ等を無視できない場合であっても、現像ユニット２００が離間位置に移動しＦｓの大きさが小さくなると、揺動ユニット２０５に加わるモーメントの釣り合いを保つため、Ｆｄの大きさも小さくなる関係が成り立つ。
【００６６】
以上をまとめると、現像ユニットに設けられた帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１２、加圧ばね２１１からなる付勢手段２５０によって揺動枠体２０６は付勢される。この付勢手段２５０の付勢力によって、揺動枠体２０６が支持する現像ブレード２０４が現像ローラ２０３に対して押圧されている。
【００６７】
ここで、現像ユニットが当接位置から離間位置に移動する際、帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００と接触させるために加圧ばね２１１が伸びるので、付勢手段２５０が揺動枠体２０６を付勢する付勢力は低減する。これにより、揺動ユニット２０５の現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力も低減することとなる。
【００６８】
一方、現像ユニット２００が離間位置から当接位置に移動すると、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００に押圧されることで加圧ばね２１１が縮むので付勢手段２５０が揺動枠体２０６を付勢する付勢力は増加する。これによって現像ブレード２０４の押圧力も増加し、現像ブレード２０４は現像ローラ２０３に形成されるトナー層の厚さを適切に規制可能になる。
【００６９】
一般に、画像形成装置において、画像を形成してる画像形成時間よりも、画像を形成していない待機時間のほうが長く、全体の時間に対して多くの割合を占める。本実施例ではこの待機時間に現像ユニット２００を、現像ローラ２０３が感光体ドラム１００から離間する離間位置に移動させることで、感光体ドラム１００によって現像ローラ２０３が変形してしまうことを抑制している。そして、現像ユニット２００が離間位置に移動する動作に連動させて、現像ローラ２０３に対する現像ブレード２０４の押圧力を減少させている。これにより現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を強く押圧する時間を短くし、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を凹ませ、変形させてしまう現象を抑制できる。また現像ユニットの２００移動と連動して現像ブレード２０４の押圧力を変化させるため、別途、現像ブレード２０４の押圧力を変化させるための機構を装置本体１０に設ける必要がない。
【００７０】
特に、本実施例のように現像ブレード２０４に金属を用いた場合、現像ブレード２０４が加える押圧力によって現像ローラ２０３が変形しやすい。よって待機時間に、現像ブレード２０４の押圧力を低減することは有効である。
【００７１】
なお、現像ユニット２００が離間位置にあるときも、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３から離間させてはいない。現像ブレード２０４は現像ローラ２０３と接触した状態を保つ。これによって現像ブレード２０４と現像ローラ２０３の間からトナーがプロセスカートリッジ２０の外に漏れ出ることを抑制できる。つまり、本実施例では、現像ユニット２００が離間位置にある際には、トナーがプロセスカートリッジ２０の外部に漏れ出ない程度まで、現像ブレード２０４の押圧力を低減させている。
【００７２】
更に、本実施例では現像ユニット２００が離間位置に移動すると、加圧ばね２１１が帯電ローラ軸受２１２を付勢する力も小さくなることから、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００に押し付けられる力も低減される。よって帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００から受ける力によって変形してしまうことも抑制することができる。なお本実施例では、現像ユニット２００が離間位置に移動しても帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と接触した状態を保つ。そのため帯電ローラ２１０および帯電ローラ軸受２１２が現像枠体２０１から外れることはない。
【００７３】
また現像ユニット２００は離間ばね３０４によって当接位置から離間位置に回転するように付勢されている。このためプロセスカートリッジ２０を装置本体１０から取り外すと、現像ユニット２００は、現像枠体２０１がＣ枠体３０２に設けられた回転止め３０６（図５参照）と当接するまで回転し、離間位置に移動する。そのため現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力は低減される。よってプロセスカートリッジ２０を装置本体１０の外で長期間保存した場合でも、現像ローラ２０３の変形を抑制することが可能である。
【００７４】
＜実施例２＞
図１４に本実施例におけるプロセスカートリッジ２０の断面図を示す。なお実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、ここでは実施例１と異なる点のみ説明を行う。
【００７５】
図１４（ａ）は現像ユニット２００が現像ローラ２０３と感光体ドラム１００を当接させる当接位置に位置する際のプロセスカートリッジ２０の断面図である。図１４（ｂ）は、現像ユニット２００が現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に位置する際のプロセスカートリッジ２０の断面図である。
【００７６】
本実施例では、実施例１において揺動枠体２０６と帯電ローラ軸受２１２の間に設けられていた加圧ばね２１１の代わりに、引っ張りばね２５１を用いて揺動枠体２０６を付勢することを特徴とする。引っ張りばね２５１はその両端を、Ｃ枠体３０２に設けられた回転止め３０６と、揺動枠体２０６とに固定されている。引っ張りばね２５１は、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する方向に、揺動枠体２０６を付勢する付勢手段として働く。
【００７７】
図１４（ａ）に示すように、現像ユニット２００が当接位置にあるとき、引っ張りばね２０５は、一端を回転止め３０６に引っ張られることによって、揺動枠体２０６を時計回り方向に付勢する。これにより、揺動枠体２０６に固定された現像ブレード２０４は現像ローラ２０３に押し付けられた状態となる。
【００７８】
ここで、現像ユニット２００が図１４（ａ）に示す当接位置から、図１４（ｂ）に示す離間位置に移動すると、回転止め３０６と揺動枠体２０６の距離が近くなることから、引っ張りばね２５１は延び量が小さくなる。すなわち、引っ張りばね２５１の長さが、図１４（ａ）に示すＬ１から、図１４（ｂ）に示すＬ２に変化する。ここでＬ１＞Ｌ２である。この結果、引っ張りばね２５１が揺動枠体２０６を付勢する力が小さくなり、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力も小さくなる。
【００７９】
すなわち、現像ユニット２００が離間位置に移動する動作に連動させて、現像ローラ２０３に対する現像ブレード２０４の押圧力を減少させている。これにより現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を変形させてしまう現象を抑制できる。
【００８０】
＜実施例３＞
図１０に本実施例における画像形成装置Ａ２の断面図を示す。なお、実施例２において実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、ここでは実施例１と異なる点のみ説明を行う。
【００８１】
図１０で示す本実施例の画像形成装置Ａ２は、画像形成部が現像ローラ２０３を有する現像カートリッジ３０と、感光体ドラム１００を有するＣユニット３０５からなる。
【００８２】
現像カートリッジ３０は現像手段をカートリッジ化し、画像形成装置Ａ２の装置本体１１に対して着脱可能とした現像装置であって、図６に示すようにＣユニット３０５と分離することができる。図６は、現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結した状態（図６（ａ））と現像カートリッジ３０がＣユニット３０５から分離した状態（図６（ｂ））を示す概略断面図である。
【００８３】
これにより、現像カートリッジ３０に収納されているトナーがなくなった際には、現像カートリッジ３０だけ交換すればよく、Ｃユニット３０５を継続して使うことができる。
【００８４】
図７は現像カートリッジ３０及びＣユニット３０５の断面図である。図７に示されるように現像カートリッジ３０は、現像カートリッジ３０内の各種要素を支持する枠体として現像カートリッジ枠体２１４を有する。現像カートリッジ枠体２１４は現像ローラ２０３を回転可能に支持している。また帯電ローラ軸受２１３が現像カートリッジ枠体２１４に移動可能に設けられ、帯電ローラ２１０を支持している。帯電ローラ軸受２１３には加圧ばね２１１の一端が取り付けられている。現像カートリッジ３０が装置本体１１に取り付けられた際には、加圧ばね２１１によって帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００に対して押圧される。
【００８５】
なおシール部材２２０が、現像カートリッジ枠体２１４に取り付けられており、現像ブレード２０４と当接することによって、現像カートリッジ枠体２１４内のトナーが外に漏れないように封止している。
【００８６】
また現像カートリッジ枠体２１４には、帯電ローラ軸受２１３の移動をガイドするガイド部材としてのスナップフィット部材２１５が備えられている。図８に帯電ローラ軸受２１３を現像カートリッジ枠体２１４に装着した時の斜視拡大図を示す。帯電ローラ軸受２１３は、スナップフィット部材２１５を介して現像カートリッジ枠体２１４に移動可能に設けられている。スナップフィット部材２１５には、帯電ローラ軸受２１３と当接して、帯電ローラ軸受２１３が現像カートリッジ枠体２１４から外れる方向に移動することを規制する規制部２１５ａ、２１５ｂがある。これにより、現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と分離した際も帯電ローラ軸受２１３が現像カートリッジ枠体２１４からは外れないようになっている。
【００８７】
一方、図７に示すようにＣユニット３０５には、現像カートリッジ３０と連結された際に、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間ばね３０７を有する。この離間ばね３０７は圧縮コイルばねであって、一端はＣユニット３０５の枠体（以下、Ｃ枠体と呼ぶ）３１０に取り付けられ、他端には凹部を有した被係合部材３１１が設けられている。現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結する際に、被係合部材３１１は、現像カートリッジ３０に設けられた係合部２１６と係合する。係合部２１６は、被係合部材３１１の凹部と嵌合する凸部を備えている。
【００８８】
次に図６、図１２を用いて現像カートリッジ３０を装置本体１１に装着する方法を示す。図１２はカートリッジトレイ１５を引き出した際の装置本体１１の概略断面図である。
【００８９】
図１２に示すように装置本体１１には、装置本体内部から引き出すことのできるカートリッジトレイ１５が設けられている。本実施例において、Ｃユニット３０５は、カートリッジトレイ１５に取り外し可能に固定されている。
【００９０】
現像カートリッジ３０を装置本体１１に装着する際は、まずカートリッジトレイ１５を装置本体１１内から引き出す。そして現像カートリッジ３０を、図６（ｂ）に示すように、上方からカートリッジトレイ１５に装着し、Ｃユニット３０５と連結させる。
【００９１】
現像カートリッジ３０をカートリッジトレイ１５に装着すると、図６（ａ）に示すように、現像カートリッジ３０の係合部２１６が、Ｃユニット３０５に設けられた被係合部材３１１と係合する。さらに、帯電ローラ２１０が、感光体ドラム１００と当接する。これにより現像カートリッジ３０はＣユニット３０５と連結する。
【００９２】
なお、離間ばね３０７はＣ枠体３１０に取り付けられ、被係合部材３１１を介して現像カートリッジ３０と連結しているが、離間ばね３０７を現像カートリッジ枠体２１４に取り付けて、離間ばね３０７がＣ枠体３１０と連結及び分離するように構成しても良い。
【００９３】
現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結した状態で、カートリッジトレイ１５を装置本体１１内部に押し入れることで現像カートリッジ３０及びＣユニット３０５は画像を形成する位置に装着されることになる。
【００９４】
次に図１３を用いて、装置本体１１において、現像ローラ２０３と感光体ドラム１００とを当接および離間させる方法について説明する。図１３は、装置本体１１に装着された現像カートリッジ３０とＣユニット３０５の概略断面図である。
【００９５】
現像カートリッジ３０はカートリッジトレイ１５に装着された際に、上下方向にスライド可能に設けられている。画像形成をする際には、加圧カム４０を回転させて、加圧カム４０の凸部４０ａを現像カートリッジ３０に当接させ現像カートリッジ３０を下方向に押圧する。これにより現像カートリッジ３０は下方向にスライドし、感光体ドラム１００に対して現像ローラ２０３を当接させる当接位置に移動する（図１３（ａ）参照）。なお加圧カム４０の動きは、実施例１の図３を用いて説明したシーケンスと同じである。
【００９６】
現像カートリッジ３０が、当接位置に移動すると、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００と接触し、力を受けることよって、帯電ローラ２１０及び帯電ローラ軸受２１３は現像カートリッジ枠体２１４に押し込まれる。これによって帯電ローラ軸受２１３と接触する加圧ばね２１１は縮み、揺動枠体２０６に力Ｆｓを加える。この力によって揺動枠体２０６は揺動支点軸２０７を中心に時計回りに付勢され、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する。
【００９７】
すなわち本実施例において、帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１３、加圧ばね２１１が、揺動枠体２０６を付勢し、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する付勢手段２５２となる。
【００９８】
また現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する際、この反作用によって、揺動ユニット２０５には力Ｆｄが加わる。このとき、揺動支点軸２０７を中心として、揺動枠体２０６と現像ブレード２０４からなる揺動ユニット２０５に加わるモーメントが釣り合い、式（１）が成り立つ。
【００９９】
画像形成が終了すると、加圧カム４０は凸部４０ａを上方に向けるまで回転する。このとき、加圧カム４０から受ける力が弱まるため、現像カートリッジ３０は、離間ばね３０７の加圧力によって、加圧カム４０の凹部４０ｂと当接するまで上方向にスライドする。これにより現像カートリッジ３０は、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に移動する（図１３（ｂ）参照）。現像カートリッジ３０の移動に伴って、帯電ローラ２１０も感光体ドラム１００から離れる方向に移動するが、加圧ばね２１１が帯電ローラ軸受２１３を押圧することによって、帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と当接した状態を保つ。このとき加圧ばね２１１は、現像カートリッジ３０が当接位置に位置する時よりも伸びた状態となる。
【０１００】
加圧ばね２１１が伸びた状態になると、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力Ｆｓは減少するので、揺動枠体２０６に固定された現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力も減少する。
【０１０１】
現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力の変化を式（１）を用いて説明する。現像カートリッジ３０が当接位置から離間位置に移動することで、式（１）の左辺において、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力Ｆｓは小さくなる。ここで揺動ユニット２０５は現像カートリッジ枠体２１４に対して位置決めされているので、現像カートリッジが離間位置に移動してもＬｓ、θｓ、Ｌｄ、θｄは一定である。そのためＦｓが小さくなると式（１）の釣り合いがとれるように、式（１）の左辺においてＦｄが小さくなる。ここで力Ｆｄは、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力と等しい。これにより、画像形成をしない時には現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力が低減し、現像ローラ２０３の変形が抑制される。
【０１０２】
なお図７に示すように、現像カートリッジ３０をＣユニット３０５から分離させたときには、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００から離間するので、現像カートリッジ３０が当接位置にあるときよりも加圧ばね２１１は伸びる。しかし、帯電ローラ軸受２１３の移動をスナップフィット部材２１５の規制部２１５ａ，２１５ｂが規制するので、加圧ばね２１１は自然長までは伸びきらず、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力Ｆｓはゼロにはならない。そのため現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力は低減するものの、現像ブレード２０４と現像ローラ２０３が接触した状態は保たれる。よって現像カートリッジ３０を装置本体１１から取り外した際にも、現像ブレード２０４と現像ローラ２０３の間からトナーが現像カートリッジ３０の外に漏れ出ることを抑制できる。
【０１０３】
また、本実施例においては、現像カートリッジ３０を装置本体１１から取り外すことによって、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００と長期間接触することで変形してしまうことを抑制できる。
【０１０４】
なお本実施例と同様の帯電ローラ軸受２１３と、スナップフィット部材２１５を実施例１、２の現像ユニット２００に用いても良い。
【０１０５】
＜実施例４＞
図１５に本実施例における現像カートリッジ３０とＣユニット３０５の概略断面図を示す。なお、前述した実施例３と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１５（ａ）には現像カートリッジ３０が現像ローラ２０３と感光体ドラム１００を当接させる当接位置に位置した状態が示されている。また図１５（ｂ）には、現像カートリッジ３０が現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に位置した状態が示されている。
【０１０７】
本実施例では、現像ブレード２０４を支持する揺動枠体２０８が離間ばね３０７と係合可能であることを特徴とする。揺動枠体２０８は、実施例３における揺動枠体２０６と同様、現像カートリッジ３０に回転可能に設けられた移動部材である。
【０１０８】
揺動枠体２０８には凸上の係合部２０８ｂが設けられることを特徴とする。現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結する際には、係合部２０８ｂが離間ばね３０７の先端に設けられた被係合部材３１１と係合した状態になる。この状態で、現像カートリッジ３０は装置本体に装着される。
【０１０９】
圧縮コイルばねである離間ばね３０７は揺動枠体２０８を介して現像カートリッジ３０を上方向に持ち上げるので、現像カートリッジ３０は装置本体１１の内部で上下方向に移動可能である。そのため現像カートリッジ３０は加圧カム４０の回転によって、実施例３と同様に当接位置と離間位置を取り得る。
【０１１０】
図１５（ａ）に示すように、加圧カム４０の凸部４０ａが現像カートリッジ３０に当接すると、現像カートリッジ３０は加圧カム４０から下方に押され、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００と当接させる当接位置に移動する。ここで、現像カートリッジ３０が当接位置に移動すると、現像カートリッジ３０がＣユニット３０５に近づくことで離間ばね３０７は縮む。これにより揺動枠体２０８は離間ばね３０７から付勢力を受けて、時計回りに付勢され現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧させる。すなわち本実施例では、離間ばね３０７は、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧させる方向に揺動枠体２０８を付勢する付勢手段となる。
【０１１１】
一方、図１５（ｂ）に示すように加圧カム４０が回転して凸部４０ａが現像カートリッジ３０から離れると、加圧カム４０が現像カートリッジ３０を下方に押しつける力が減少する。そのため現像カートリッジ３０は、離間ばね３０７が揺動枠体２０８に加える力によって、上方向に持ち上がり現像ローラ２０３が感光体ドラム１００から離間する。すなわち現像カートリッジ３０は離間位置に移動することになる。
【０１１２】
ここで、現像カートリッジ３０が離間位置に移動すると、離間ばね３０７は、現像カートリッジ３０が当接位置に位置した時よりも伸びた状態となり、揺動枠体２０８に加える付勢力は小さくなる。この結果、揺動枠体２０８に支持された現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力も小さくなる。
【０１１３】
以上まとめると、本実施例では、現像ローラ２０３を感光体ドラムから離間させる離間ばね３０７を被係合部材３１１を介して揺動枠体２０８と係合し、揺動枠体２０８を付勢する付勢手段として利用した。これにより実施例３と同様、画像形成をしない時には現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力を低減させ、現像ローラ２０３の変形を抑制することができる。もちろん、離間ばね３０７とは別の付勢手段を揺動枠体２０８と係合させるようにしてもよい。このときも、現像カートリッジ３０が当接位置から離間位置に移動した際に、付勢手段の付勢力が小さくなるよう構成するとよい。
【０１１４】
なお本実施例では付勢手段である離間ばね３０７がＣユニット３０５のＣ枠体３１０に取り付けられ、被係合部材３１１を介して揺動枠体２０８と係合するように構成した。一方、付勢手段を揺動枠体２０８に取り付けたうえで、Ｃ枠体３１０と連結および分離するよう構成しても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ１、Ａ２ 画像形成装置
１０ 装置本体
２０ プロセスカートリッジ
３０ 現像カートリッジ
１００ 感光体ドラム
２００ 現像ユニット
２０１ 現像枠体
２０３ 現像ローラ
２０４ 現像ブレード
２０５ 揺動ユニット
２０６ 揺動枠体
２０７ 揺動支点軸
２１０ 帯電ローラ
２１１ 加圧ばね
２１４ 現像カートリッジ枠体
３００，３０１ Ｃユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及び画像形成装置で用いられるプロセスカートリッジ及び現像装置に関するものである。
【０００２】
ここで画像形成装置とは、電子写真方式等を用いて記録媒体に画像を形成するものである。プロセスカートリッジとは像担持体及び、像担持体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に着脱が可能なものである。また現像装置とは、装置本体が備える像担持体に形成された潜像に、現像剤を付与して可視像とするものをいう。
【背景技術】
【０００３】
レーザビームプリンタや複写機等の画像形成装置において、像担持体である感光体に現像剤担持体を接触させて現像を行う接触現像方式が広く用いられている。この接触現像方式において、現像剤担持体として、弾性層を有する現像ローラを用いるものがある。従来、この現像ローラに担持されるトナー量を規制するため、現像剤規制手段として板状部材からなる現像ブレードを現像ローラに当接させている。現像ブレードによって現像ローラにトナーの薄層を形成し、このトナー層を感光体上に形成された静電潜像に接触させることによって高品位なトナー像を形成している。
【０００４】
一般に、現像ブレードは現像ローラを所定の圧力で押圧した状態で固定されるが、特許文献１には、現像ブレードを移動可能に設け、現像ブレードを移動させる駆動ソレノイドを備えた現像装置が記載されている。これにより現像ブレードと現像ローラに異物が挟まったときに、現像ブレードを現像ローラから離間させ異物を取り除いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５４８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現像ブレードが現像ローラを長時間押圧し続けると、現像ローラに跡が残って、変形してしまう。この変形は小さく従来は問題にならなかったが、近年の高画質のニーズを満たすためには、現像ローラの経時的な変形をこれまで以上に抑えることが求められるようになった。
【０００７】
一方、特許文献１に記載されるような構成によって現像ブレードを現像ローラから離間させるためには、現像ブレードを移動させる駆動手段を別途設ける必要があり、画像形成装置の構成が複雑化してしまう。
【０００８】
本発明は、簡単な構成によって、現像剤規制手段によって現像剤担持体が変形することを、抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する為の本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体を有する第一ユニットと、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、を有し、前記第一ユニットと移動可能に結合して、前記現像剤担持体を前記像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能な第二ユニットと、前記第一ユニットから力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、を備え、前記第１の付勢手段は、前記第二ユニットが前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記第二ユニットが前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１０】
また、本発明に係る別の構成は、画像形成装置に用いられる現像装置において、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、前記画像形成装置から力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、を備え、前記現像装置は前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、前記第１の付勢手段は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記現像装置が前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とする現像装置である。
【００１１】
また、本発明に係る別の構成は、画像形成装置に用いられる現像装置において、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材であって、前記現像装置が前記画像形成装置に用いられる際に、前記画像形成装置に設けられた第１の付勢手段から、前記現像剤規制手段を現像剤担持体に押圧する方向に付勢力を受ける移動部材と、を備え、前記現像装置は、前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、前記移動部材は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記第１の付勢手段から受ける前記付勢力が小さくなることを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像剤規制手段の押圧力によって現像剤担持体が変形してしまうことを簡単な構成で抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１におけるプロセスカートリッジの概略断面図。
【図２】現像ローラと感光体ドラムの当接と離間動作を示したプロセスカートリッジの概略断面図。
【図３】画像形成装置の動作を示すフローチャート
【図４】現像ローラと感光体ドラムが当接した際に揺動ユニットに加わる力を示したプロセスカートリッジの概略断面図。
【図５】現像ローラと感光体ドラムが離間した際に揺動ユニットに加わる力を示したプロセスカートリッジの概略断面図。
【図６】現像カートリッジとＣユニットの連結と分離を示す概略断面図。
【図７】実施例３における現像カートリッジとＣユニットの概略断面図。
【図８】実施例３における帯電ローラ軸受とスナップフィット部材を示す斜視拡大図。
【図９】実施例１における画像形成装置の概略断面図。
【図１０】実施例３における画像形成装置の概略断面図。
【図１１】プロセスカートリッジを装置本体へ装着する動作を示す概略断面図。
【図１２】現像カートリッジを装置本体へ装着する動作を示す概略断面図。
【図１３】実施例３において揺動ユニットに加わる力を表した説明図。
【図１４】実施例２におけるプロセスカートリッジの概略断面図。
【図１５】実施例４における現像カートリッジとＣユニットの概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した実施形態について図面に則して更に詳しく説明する。
【００１５】
［電子写真画像形成装置］
先ず、本実施例のプロセスカートリッジを着脱可能に装着する画像形成装置Ａ１について図９を参照して説明する。図９は、本実施例の画像形成装置Ａ１の概略断面図である。本実施例の画像形成装置Ａ１は、インライン方式、および中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置Ａ１は、画像情報にしたがって、記録媒体としての記録紙８００にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体に接続された不図示の画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。
【００１６】
画像形成装置Ａ１は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、水平方向に一列に配置されている。
【００１７】
尚、本実施形態では、第１〜第４の画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００１８】
即ち、本実施形態では、画像形成装置Ａ１は、複数の像担持体として、水平方向に並設された４個のドラム型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１００を有する。感光体ドラム１００は、図示矢印Ａ方向（時計方向）に図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光体ドラム１００の周囲には、感光体ドラム１００の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２１０がある。次に、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１００上に静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット７００が配置されている。更に、感光体ドラム１００の周囲には、静電潜像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット２００が配置される。最後に、転写後の感光体ドラム１００の表面に残ったトナー（転写残トナー）を除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード３０１が配置されている。更に、４個の感光体ドラム１００に対向して、感光体ドラム１００上のトナー像を記録紙８００に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト４０２が配置されている。感光体ドラム１００の回転方向において、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの順に行われる。
【００１９】
尚、本実施形態では、現像ユニット２００は、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーを用いる。又、本実施形態では、現像ユニット２００は、現像剤担持体としての現像ローラ２０３を感光体ドラム１００に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、本実施形態では、現像ユニット２００は、感光体ドラム１００の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１００上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像を現像する。
【００２０】
無端状のベルトで形成された中間転写ベルト４０２は、全ての感光体ドラム１００に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト４０２は、二次転写ローラ４０１、二次転写対向ローラ４０４、従動ローラ４０５、駆動ローラ４０７に掛け渡され、支持されている。
【００２１】
中間転写ベルト４０２の内周面側には、各感光体ドラム１００に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ４００が並設されている。一次転写ローラ４００は、中間転写ベルト４０２を感光体ドラム１００に向けて押圧し、中間転写ベルト４０２と感光体ドラム１００とが当接する一次転写部を形成する。そして、一次転写ローラ４００に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１００上のトナー像が中間転写ベルト４０２上に転写（一次転写）される。
【００２２】
又、中間転写ベルト４０２の外周面側において二次転写対向ローラ４０４に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ４０１が配置されている。二次転写ローラ４０１は中間転写ベルト４０２を介して二次転写対向ローラ４０４に圧接し、中間転写ベルト４０２と二次転写ローラ４０１とが当接する二次転写部を形成する。そして、二次転写ローラ４０１に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト４０２上のトナー像が給紙ユニットから給送された記録紙８００に転写（二次転写）される。一次転写ローラ４００と二次転写ローラ４０１とは同様の構成を有する。このとき、中間転写ベルト４０２上に残ったトナーは中間転写ベルト清掃部材４０６によって回収される。
【００２３】
トナー像が転写された記録紙８００は、定着手段としての定着装置５００に搬送される。定着装置５００において記録紙８００に熱及び圧力を加えられることで、記録紙８００にトナー像が定着される。
【００２４】
又、一次転写工程後に感光体ドラム１００上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード３０１によって除去、回収される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト４０２上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルト清掃部材４０６によって清掃される。
【００２５】
尚、画像形成装置Ａ１は、所望の単独又はいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
【００２６】
また、画像形成装置Ａ１は、厚紙モードといった低速モードを有しており、記録紙８００として厚紙を使用する場合には、通常モードの１／３のプロセススピードで画像形成を行い、定着性を確保することができる。
【００２７】
ここまで説明した画像形成装置構成については、本発明の実施例を説明するために一例を示したものであり、本発明の主旨からして限定されるものではない。
【００２８】
＜実施例１＞
図９に示した画像形成装置Ａ１の第１〜第４の画像形成部Ｓは、第一ユニットとしてのＣユニット３００と、第二ユニットとしての現像ユニット２００が一体化されたプロセスカートリッジ２０によって形成される。プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置本体（以下、装置本体と呼ぶ）１０に対して取り外し可能となっている。なお、装置本体１０とは、画像形成装置Ａ１のうちプロセスカートリッジを除いた部分である。
【００２９】
図１に、装置本体１０に装着されたプロセスカートリッジ２０の断面図を示す。なお本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ２０は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ２０内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブランク（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。以後、プロセスカートリッジ２０内の各ユニットについてそれぞれ説明していく。
【００３０】
Ｃユニット３００は、Ｃユニット３００内の各種要素を支持する枠体としてＣ枠体３０２を有する。Ｃ枠体３０２は感光体ドラム１００の軸部を支持する軸受（不図示）を有し、感光体ドラム１００を回転可能に支持している。感光体ドラム１００は、外径２４ｍｍのアルミシリンダの外周に有機光導電体層を塗布して構成した。
【００３１】
またＣ枠体３０２には感光体ドラム１００の周面上に接触するようにクリーニングブレード３０１が設けられている。クリーニングブレード３０１は、感光体ドラム１００に形成されたトナー像が中間転写ベルト４０２に転写された後、感光体ドラム１００に残っているトナーを除去するためのクリーニング部材である。クリーニングブレード３０１には、ウレタンゴムを使用した。
【００３２】
またＣ枠体３０２には圧縮コイルばねである離間ばね３０４が設けられている。後述するように、離間ばね３０４は、現像ユニット２００を付勢することで、現像ユニット２００に設けられた現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる働きをする。
【００３３】
一方、現像ユニット２００は、現像ユニット２００内の各種要素を支持する現像枠体２０１を有する。現像枠体２０１には、現像ローラ２０３が回転可能に支持されている。現像ローラ２０３は、感光体ドラム１００と接触して、感光体ドラム１００に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体である。現像ローラ２０３には外径６ｍｍの芯金の外周に、導電性の弾性層である厚さ３ｍｍのシリコーンゴムを重ねて形成される外径１２ｍｍの弾性ローラを用いた。なお、弾性ローラの表層には現像剤へ電荷付与機能を持つコート層等を設けてもよい。
【００３４】
また、現像枠体２０１には、帯電ローラ２１０を回転可能に支持する帯電ローラ軸受２１２が移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と当接し感光体ドラム１００を帯電する帯電部材である。帯電ローラ２１０には芯金の外周に導電性の弾性層を重ねた弾性ローラを用いた。具体的には帯電ローラ２１０は、芯金及び、芯金に重ねられた、下層、中層、表層の３層からなる。芯金は外径６ｍｍである。この芯金に対して下層として層厚３ｍｍ、体積抵抗値１０３ΩｍのＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）を重ねた。そしてさらに、中間層として層厚７００μｍ、体積抵抗値１０３ΩｍのＮＢＲ系ゴム、表層として、層厚１０μｍ、体積抵抗１０８Ωｍであるフッ素化合物トレジン樹脂を重ねてある。下層と中間層にはカーボンを分散させ、表層には酸化錫とカーボンを分散してある。
【００３５】
また、現像枠体２０１には、揺動枠体２０６と現像ブレード２０４から成る揺動ユニット２０５が取り付けられている。
【００３６】
揺動枠体２０６は、揺動支点軸２０７によって現像枠体２０１に軸支され、揺動支点軸２０７を中心として回転可能な移動部材である。
【００３７】
現像ブレード２０４は現像ローラ２０３と当接し、現像ローラ２０３に担持されるトナーの量を規制して、現像ローラ２０３上にトナーの薄層を形成する現像剤規制手段である。現像ブレード２０４は、揺動枠体２０６によって、短手方向（現像ローラ２０３の長手方向と直交する方向）の一端部を支持されている。現像ブレード２０４は、現像ローラ２０３と当接する薄板弾性部材と、この薄板弾性部材を支持し現像枠体２０１に取り付ける為の支持板金からなる。支持板金として厚さ１．２ｍｍのジンコート鋼板を使用し、薄板弾性部材として厚さ１２０μｍのＳＵＳ（ステンレス）を使用した。
【００３８】
また現像枠体２０１には帯電ローラ軸受２１２を介して帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００に対して押圧する加圧ばね２１１が設けられている。加圧ばね２１１は圧縮コイルばねであって、その一端を帯電ローラ軸受２１２と接触させ、他端を揺動枠体２０６と接触させている。この加圧ばね２１１は帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００に押圧するとともに、揺動枠体２０６を介して現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に対して押圧する押圧部材である。
【００３９】
また、現像枠体２０１のトナー収納部には、現像ローラ２０３に担持されるトナーを供給する供給ローラ２０２が設けられている。供給ローラ２０２には外径６ｍｍの芯金上に発砲骨格構造で低硬度である厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームを重ねて形成される外径１６ｍｍの弾性スポンジローラを用いた。
【００４０】
なおシール部材２２０が、現像枠体２０１に取り付けられており、現像ブレード２０４と当接することによって、現像枠体２０１内のトナーが現像ユニット２００の外に漏れないように封止している。シール部材２２０にはＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）混合物を発泡させた発泡体を用いた。
【００４１】
現像ユニット２００とＣユニット３００は、現像枠体２０１とＣ枠体３０２に回転軸３０３を通すことによって固定される。この回転軸３０３を中心として現像ユニット２００はＣユニット３００と回転可能に結合している。これにより現像ユニット２００はＣユニット３００に対して、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００に当接させる当接位置と、現像ローラを感光体ドラム１００から離間させる離間位置とを取り得る。
【００４２】
図１１を用いてプロセスカートリッジ２０を装置本体１０に着脱する方法を示す。図１１はカートリッジトレイ１５を引き出した際の装置本体１０の概略断面図である。
【００４３】
装置本体１０には、装置本体１０の内部から横方向に引き出すことのできるカートリッジトレイ１５が設けられている。カートリッジトレイ１５はプロセスカートリッジ２０を、装置本体１０に装着するための装着手段である。
【００４４】
装置本体１０にカートリッジを装着する際には、装置本体１０に設けられたドア１６を開き、カートリッジトレイ１５を装置本体１０に設けられた開口部１７から引き出す。そしてカートリッジトレイ１５にプロセスカーリッジを上方から装着した上で、カートリッジトレイ１５を装置本体１０内に押し込む。これによりプロセスカートリッジ２０は装置本体１０内において画像を形成できる位置に装着される。
【００４５】
次に図２を用いて装置本体１０にプロセスカートリッジ２０を装着した時における現像ユニット２００の動作について説明する。図２は、プロセスカートリッジ２０を装置本体１０に装着した時の、加圧カム４０による現像ユニット２００の移動動作を示した概略断面図である。
【００４６】
外部機器（不図示）からプリントするための画像情報が送られ印刷ジョブが始まる。印刷ジョブ実行中の状態が図２（ａ）であり、印刷ジョブ停止中が図２（ｂ）である。図２に示す加圧カム４０は装置本体１０に対して回転可能に取り付けられている。加圧カム４０は、現像ユニット２００を装置本体１０内で移動させることで現像ローラ２０３と感光体ドラム１００の当接と離間を制御している当接離間手段である。
【００４７】
このときの加圧カム４０の動作をシーケンスで表したものが図３である。図３を用いて、加圧カム４０によって現像ローラ２０３を感光体ドラム１００と当接させる動作と、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる動作について説明する。
【００４８】
装置本体１０内の画像処理部が印刷ジョブを受け取ると、不図示のソレノイドがＯＮになることで、モータ（不図示）から加圧カム４０に駆動力が伝達される。まず最初に加圧カム４０の初期化が行われる。センサー（不図示）により加圧カム４０のポジション（姿勢）を検知する。これによって、装置本体１０に設けられた制御部（不図示）は加圧カム４０の回転角度を把握し、回転角度が所定角になるホームポジションに加圧カム４０を回転させる。この初期化にセンサーを用いたが他の方法を用いても良い。
【００４９】
次に加圧カム４０がホームポジションから図２の時計回りに回転する。加圧カム４０が図２（ｂ）に示すホームポジションから図２（ａ）に示す矢印Ｃの方向に回転することによって、凸部４０ａを現像ユニット２００に接触させ、現像ユニット２００を押圧する。加圧カム４０の凸部４０ａに押圧されることで現像ユニット２００は回転軸３０３を支点として図２（ａ）に示す矢印Ｄの方向に回転し、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００と当接させる当接位置に移動する。その後ソレノイドがＯＦＦとなることで加圧カム４０の姿勢が固定され、現像ローラ２０３が感光体ドラム１００を押圧した状態が続く。これが図２（ａ）の状態であって、現像ローラ２０３に担持されたトナーによって、感光体ドラム１００に形成された静電潜像を現像可能となる。
【００５０】
印刷ジョブが終わると、またソレノイドがＯＮになり加圧カム４０が図２（ｂ）に示す矢印Ｅの方向に動き出す。これによって、加圧カム４０の凸部４０ａが現像ユニット２００から離れ、加圧カム４０が現像ユニット２００を押圧する力が弱まる。このとき、現像ユニット２００が回転軸３０３を支点として離間ばね３０４の力によって図２（ｂ）に示す矢印Ｆの方向に回転する。現像ユニット２００は加圧カム４０の凹部４０ｂと当接するまで回転し、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に移動する。これが図２（ｂ）に示される状態である。画像を形成していないときに、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させることによって、現像ローラ２０３が感光体ドラム１００から加わる圧力によって変形してしまうことを抑制している。ここで、離間ばね３０４は、現像ユニット２００を付勢し、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる第２の付勢手段である。
【００５１】
なお、図１１に示すようにカートリッジトレイ１５を装置本体１０から引き出す際には、加圧カム４０は凸部４０ａを上に向けた状態となる。つまり加圧カム４０がプロセスカートリッジ２０と干渉してカートリッジトレイ１５の移動を妨げることがないようする。
【００５２】
ここで図４を用いて、現像ユニット２００が、現像ローラ２０３を感光体ドラムに当接させる当接位置にある時に、揺動ユニット２０５に加わる力を説明する。
【００５３】
揺動ユニット２０５は、揺動支点軸２０７によって現像枠体２０１に軸支され回動可能に設けられた揺動枠体２０６と、揺動枠体２０６に短手方向一端部を固定された現像ブレード２０４から成る。この揺動ユニット２０５は、現像ユニット２００に設けられた第１の付勢手段２５０によって付勢され、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧するように構成されている。本実施例では付勢手段２５０は帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１２、加圧ばね２１１からなり、Ｃユニット３００から力を受けて、揺動ユニット２０５を付勢するよう構成されている。以下、詳細に説明する。
【００５４】
現像ユニット２００において、帯電ローラ２１０は、現像枠体に移動可能に設けられた帯電ローラ軸受２１２に支持されている。ここで現像ユニット２００が当接位置にあるとき、帯電ローラ軸受２１２が移動する方向が、感光体ドラム１００の中心と帯電ローラ２１０の中心を結ぶ直線と重なるよう、帯電ローラ軸受２１２は配置されている。
【００５５】
また帯電ローラ軸受２１２には加圧ばね２１１の一端部が取り付けられており、帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００に対して押圧している。加圧ばね２１１の他端部は揺動枠体２０６に取り付けられている。なお、加圧ばね２１２が揺動枠体２０６に取り付けられる位置は、揺動支点軸２０７を基準として、現像ブレード２０４が揺動枠体２０６に取り付けられる位置とは反対側である。
【００５６】
現像ローラ２０３が感光体ドラム１００と当接する際には、帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と接触し、感光体ドラム１００から押圧力を受ける。このとき帯電ローラ軸受２１２は移動可能に設けられているため、帯電ローラ２１０は帯電ローラ軸受２１２とともに現像枠体２０１に押し込まれ、帯電ローラ軸受２１２に取り付けられた加圧ばね２１１は縮められることになる。また加圧ばね２１１は揺動枠体２０６とも接触しているため、長さを縮められることにより、揺動枠体２０６に対して力を加える。この力によって、揺動枠体２０６と現像ブレード２０４からなる揺動ユニット２０５には揺動支点軸２０７を支点として時計回りにモーメントが生じる。このモーメントによって、揺動ユニット２０５は時計回りに付勢され、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押しつける。すなわち揺動ユニット２０５は、付勢手段２５０である帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１２、加圧ばね２１１によって、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する方向に付勢されている。
【００５７】
揺動ユニット２０５は、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に接触させることで、揺動枠体２０６に対する位置が定まる。この状態において、揺動ユニット２０５に加わるモーメントが釣り合う。このモーメントの釣り合いを式で表すと下記の式（１）のようになる。
【００５８】
Ｆｄ×Ｌｄ×ｓｉｎθｄ＝Ｆｓ×Ｌｓ×ｓｉｎθｓ ・・・式（１）
ここで、
Ｆｄ：現像ローラ２０３が現像ブレード２０４に加える力
Ｌｄ：揺動支点軸２０７中心から、現像ローラ２０３と現像ブレード２０４との接触部までの距離
θｄ：揺動支点軸２０７中心から現像ローラ２０３と現像ブレード２０４との接触部までを結ぶ直線と、Ｆｄが生じる方向に延びる直線とが成す角度
Ｆｓ：加圧ばね２１１が揺動枠体２０６に加える力
Ｌｓ：揺動支点軸２０７中心から、加圧ばね２１１と揺動枠体２０６との接点までの距離
θｓ：揺動支点軸２０７中心から、加圧ばね２１１と揺動枠体２０６との接点を結ぶ直線と、Ｆｓが生じる方向に延びる直線とが成す角度
である。
【００５９】
このとき、図４に示すようにＦｄは、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３と接触する接触部を始点として、現像ローラ２０３の半径方向、すなわち現像ローラ２０３の中心から現像ブレード２０４と現像ローラ２０３との接触部に向かう方向に生じる。Ｆｓは、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６と接触する接触部を始点として、加圧ばね２１１が伸びる方向に生じる。なお、加圧ばね２１１は帯電ローラ軸受２１２が移動する方向に伸び縮みできるように設けられている。
【００６０】
式（１）の左辺は図４において、揺動支点軸２０７を中心とした反時計回りのモーメントであり、式（１）の右辺は揺動支点軸２０７を中心とした時計回りのモーメントである。現像ブレード２０４が現像ローラ２０３と当接した状態では、式（１）が成り立つ。
【００６１】
ここで式（１）によって現像ローラ２０３が現像ブレード２０４に加える力Ｆｄは、Ｌｄ、θｄ、Ｆｓ、Ｌｓ、θｓ、Ｆｓから求められる。つまり、Ｆｄは、加圧ばね２１１および揺動枠体２０６の配置、構成等を変えることによって適宜選択することができる。また、現像ブレード２０４は現像ローラ２０３をＦｄと同じ大きさの力で押圧する。そのため、加圧ばね２１１や揺動枠体２０６の構成、配置などを変えることによって、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力を画像形成に適した大きさにすることができる。
【００６２】
次に、現像ユニット２００が離間位置にある際に、揺動ユニット２０５に加わる力を図５に示す。
現像ユニット２００が当接位置から離間位置へ回転することによって、帯電ローラ２１０は、感光体ドラム１００から離れる方向に移動しようとする。しかし加圧ばね２１１が帯電ローラ軸受２１２を押圧しているため、帯電ローラ軸受２１２が現像枠体２０１に対して移動し、帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００と接触させた状態を保つ。帯電ローラ軸受２１２が移動することで、加圧ばね２１１は、現像ユニット２００が当接位置にあるとき（図４参照）よりも伸びた状態となる。
【００６３】
加圧ばね２１１が伸びると、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力は減少するので、揺動枠体２０６に固定された現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力も減少する。
【００６４】
これを式（１）を用いて説明する。現像ユニット２００が当接位置から離間位置に移動すると、式（１）の右辺において、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６に加える力Ｆｓが小さくなる。このとき、現像枠体２０１に対して揺動ユニット２０５は動いていないため、Ｌｄ、θｄ、Ｌｓ、θｓは一定である。そのため、Ｆｓが小さくなると、式（１）の釣り合いを保つため、左辺においても、Ｆｄが小さく変化する。これにより現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力を小さくすることができる。
【００６５】
なお、揺動ユニット２０５には、現像ブレード２０４と接触するシール部材２２０から加わる力Ｆｓｌ（図５参照）など、Ｆｓ、Ｆｄ以外の力が加わる場合もある。それらの力はＦｓ、Ｆｄに比べて十分に小さいため式（１）を求める際に無視した。しかし、力Ｆｓｌ等を無視できない場合であっても、現像ユニット２００が離間位置に移動しＦｓの大きさが小さくなると、揺動ユニット２０５に加わるモーメントの釣り合いを保つため、Ｆｄの大きさも小さくなる関係が成り立つ。
【００６６】
以上をまとめると、現像ユニットに設けられた帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１２、加圧ばね２１１からなる付勢手段２５０によって揺動枠体２０６は付勢される。この付勢手段２５０の付勢力によって、揺動枠体２０６が支持する現像ブレード２０４が現像ローラ２０３に対して押圧されている。
【００６７】
ここで、現像ユニットが当接位置から離間位置に移動する際、帯電ローラ２１０を感光体ドラム１００と接触させるために加圧ばね２１１が伸びるので、付勢手段２５０が揺動枠体２０６を付勢する付勢力は低減する。これにより、揺動ユニット２０５の現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力も低減することとなる。
【００６８】
一方、現像ユニット２００が離間位置から当接位置に移動すると、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００に押圧されることで加圧ばね２１１が縮むので付勢手段２５０が揺動枠体２０６を付勢する付勢力は増加する。これによって現像ブレード２０４の押圧力も増加し、現像ブレード２０４は現像ローラ２０３に形成されるトナー層の厚さを適切に規制可能になる。
【００６９】
一般に、画像形成装置において、画像を形成してる画像形成時間よりも、画像を形成していない待機時間のほうが長く、全体の時間に対して多くの割合を占める。本実施例ではこの待機時間に現像ユニット２００を、現像ローラ２０３が感光体ドラム１００から離間する離間位置に移動させることで、感光体ドラム１００によって現像ローラ２０３が変形してしまうことを抑制している。そして、現像ユニット２００が離間位置に移動する動作に連動させて、現像ローラ２０３に対する現像ブレード２０４の押圧力を減少させている。これにより現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を強く押圧する時間を短くし、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を凹ませ、変形させてしまう現象を抑制できる。また現像ユニットの２００移動と連動して現像ブレード２０４の押圧力を変化させるため、別途、現像ブレード２０４の押圧力を変化させるための機構を装置本体１０に設ける必要がない。
【００７０】
特に、本実施例のように現像ブレード２０４に金属を用いた場合、現像ブレード２０４が加える押圧力によって現像ローラ２０３が変形しやすい。よって待機時間に、現像ブレード２０４の押圧力を低減することは有効である。
【００７１】
なお、現像ユニット２００が離間位置にあるときも、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３から離間させてはいない。現像ブレード２０４は現像ローラ２０３と接触した状態を保つ。これによって現像ブレード２０４と現像ローラ２０３の間からトナーがプロセスカートリッジ２０の外に漏れ出ることを抑制できる。つまり、本実施例では、現像ユニット２００が離間位置にある際には、トナーがプロセスカートリッジ２０の外部に漏れ出ない程度まで、現像ブレード２０４の押圧力を低減させている。
【００７２】
更に、本実施例では現像ユニット２００が離間位置に移動すると、加圧ばね２１１が帯電ローラ軸受２１２を付勢する力も小さくなることから、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００に押し付けられる力も低減される。よって帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００から受ける力によって変形してしまうことも抑制することができる。なお本実施例では、現像ユニット２００が離間位置に移動しても帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と接触した状態を保つ。そのため帯電ローラ２１０および帯電ローラ軸受２１２が現像枠体２０１から外れることはない。
【００７３】
また現像ユニット２００は離間ばね３０４によって当接位置から離間位置に回転するように付勢されている。このためプロセスカートリッジ２０を装置本体１０から取り外すと、現像ユニット２００は、現像枠体２０１がＣ枠体３０２に設けられた回転止め３０６（図５参照）と当接するまで回転し、離間位置に移動する。そのため現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力は低減される。よってプロセスカートリッジ２０を装置本体１０の外で長期間保存した場合でも、現像ローラ２０３の変形を抑制することが可能である。
【００７４】
＜実施例２＞
図１４に本実施例におけるプロセスカートリッジ２０の断面図を示す。なお実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、ここでは実施例１と異なる点のみ説明を行う。
【００７５】
図１４（ａ）は現像ユニット２００が現像ローラ２０３と感光体ドラム１００を当接させる当接位置に位置する際のプロセスカートリッジ２０の断面図である。図１４（ｂ）は、現像ユニット２００が現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に位置する際のプロセスカートリッジ２０の断面図である。
【００７６】
本実施例では、実施例１において揺動枠体２０６と帯電ローラ軸受２１２の間に設けられていた加圧ばね２１１の代わりに、引っ張りばね２５１を用いて揺動枠体２０６を付勢することを特徴とする。引っ張りばね２５１はその両端を、Ｃ枠体３０２に設けられた回転止め３０６と、揺動枠体２０６とに固定されている。引っ張りばね２５１は、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する方向に、揺動枠体２０６を付勢する付勢手段として働く。
【００７７】
図１４（ａ）に示すように、現像ユニット２００が当接位置にあるとき、引っ張りばね２０５は、一端を回転止め３０６に引っ張られることによって、揺動枠体２０６を時計回り方向に付勢する。これにより、揺動枠体２０６に固定された現像ブレード２０４は現像ローラ２０３に押し付けられた状態となる。
【００７８】
ここで、現像ユニット２００が図１４（ａ）に示す当接位置から、図１４（ｂ）に示す離間位置に移動すると、回転止め３０６と揺動枠体２０６の距離が近くなることから、引っ張りばね２５１は延び量が小さくなる。すなわち、引っ張りばね２５１の長さが、図１４（ａ）に示すＬ１から、図１４（ｂ）に示すＬ２に変化する。ここでＬ１＞Ｌ２である。この結果、引っ張りばね２５１が揺動枠体２０６を付勢する力が小さくなり、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力も小さくなる。
【００７９】
すなわち、現像ユニット２００が離間位置に移動する動作に連動させて、現像ローラ２０３に対する現像ブレード２０４の押圧力を減少させている。これにより現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を変形させてしまう現象を抑制できる。
【００８０】
＜実施例３＞
図１０に本実施例における画像形成装置Ａ２の断面図を示す。なお、実施例２において実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、ここでは実施例１と異なる点のみ説明を行う。
【００８１】
図１０で示す本実施例の画像形成装置Ａ２は、画像形成部が現像ローラ２０３を有する現像カートリッジ３０と、感光体ドラム１００を有するＣユニット３０５からなる。
【００８２】
現像カートリッジ３０は現像手段をカートリッジ化し、画像形成装置Ａ２の装置本体１１に対して着脱可能とした現像装置であって、図６に示すようにＣユニット３０５と分離することができる。図６は、現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結した状態（図６（ａ））と現像カートリッジ３０がＣユニット３０５から分離した状態（図６（ｂ））を示す概略断面図である。
【００８３】
これにより、現像カートリッジ３０に収納されているトナーがなくなった際には、現像カートリッジ３０だけ交換すればよく、Ｃユニット３０５を継続して使うことができる。
【００８４】
図７は現像カートリッジ３０及びＣユニット３０５の断面図である。図７に示されるように現像カートリッジ３０は、現像カートリッジ３０内の各種要素を支持する枠体として現像カートリッジ枠体２１４を有する。現像カートリッジ枠体２１４は現像ローラ２０３を回転可能に支持している。また帯電ローラ軸受２１３が現像カートリッジ枠体２１４に移動可能に設けられ、帯電ローラ２１０を支持している。帯電ローラ軸受２１３には加圧ばね２１１の一端が取り付けられている。現像カートリッジ３０が装置本体１１に取り付けられた際には、加圧ばね２１１によって帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００に対して押圧される。
【００８５】
なおシール部材２２０が、現像カートリッジ枠体２１４に取り付けられており、現像ブレード２０４と当接することによって、現像カートリッジ枠体２１４内のトナーが外に漏れないように封止している。
【００８６】
また現像カートリッジ枠体２１４には、帯電ローラ軸受２１３の移動をガイドするガイド部材としてのスナップフィット部材２１５が備えられている。図８に帯電ローラ軸受２１３を現像カートリッジ枠体２１４に装着した時の斜視拡大図を示す。帯電ローラ軸受２１３は、スナップフィット部材２１５を介して現像カートリッジ枠体２１４に移動可能に設けられている。スナップフィット部材２１５には、帯電ローラ軸受２１３と当接して、帯電ローラ軸受２１３が現像カートリッジ枠体２１４から外れる方向に移動することを規制する規制部２１５ａ、２１５ｂがある。これにより、現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と分離した際も帯電ローラ軸受２１３が現像カートリッジ枠体２１４からは外れないようになっている。
【００８７】
一方、図７に示すようにＣユニット３０５には、現像カートリッジ３０と連結された際に、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間ばね３０７を有する。この離間ばね３０７は圧縮コイルばねであって、一端はＣユニット３０５の枠体（以下、Ｃ枠体と呼ぶ）３１０に取り付けられ、他端には凹部を有した被係合部材３１１が設けられている。現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結する際に、被係合部材３１１は、現像カートリッジ３０に設けられた係合部２１６と係合する。係合部２１６は、被係合部材３１１の凹部と嵌合する凸部を備えている。
【００８８】
次に図６、図１２を用いて現像カートリッジ３０を装置本体１１に装着する方法を示す。図１２はカートリッジトレイ１５を引き出した際の装置本体１１の概略断面図である。
【００８９】
図１２に示すように装置本体１１には、装置本体内部から引き出すことのできるカートリッジトレイ１５が設けられている。本実施例において、Ｃユニット３０５は、カートリッジトレイ１５に取り外し可能に固定されている。
【００９０】
現像カートリッジ３０を装置本体１１に装着する際は、まずカートリッジトレイ１５を装置本体１１内から引き出す。そして現像カートリッジ３０を、図６（ｂ）に示すように、上方からカートリッジトレイ１５に装着し、Ｃユニット３０５と連結させる。
【００９１】
現像カートリッジ３０をカートリッジトレイ１５に装着すると、図６（ａ）に示すように、現像カートリッジ３０の係合部２１６が、Ｃユニット３０５に設けられた被係合部材３１１と係合する。さらに、帯電ローラ２１０が、感光体ドラム１００と当接する。これにより現像カートリッジ３０はＣユニット３０５と連結する。
【００９２】
なお、離間ばね３０７はＣ枠体３１０に取り付けられ、被係合部材３１１を介して現像カートリッジ３０と連結しているが、離間ばね３０７を現像カートリッジ枠体２１４に取り付けて、離間ばね３０７がＣ枠体３１０と連結及び分離するように構成しても良い。
【００９３】
現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結した状態で、カートリッジトレイ１５を装置本体１１内部に押し入れることで現像カートリッジ３０及びＣユニット３０５は画像を形成する位置に装着されることになる。
【００９４】
次に図１３を用いて、装置本体１１において、現像ローラ２０３と感光体ドラム１００とを当接および離間させる方法について説明する。図１３は、装置本体１１に装着された現像カートリッジ３０とＣユニット３０５の概略断面図である。
【００９５】
現像カートリッジ３０はカートリッジトレイ１５に装着された際に、上下方向にスライド可能に設けられている。画像形成をする際には、加圧カム４０を回転させて、加圧カム４０の凸部４０ａを現像カートリッジ３０に当接させ現像カートリッジ３０を下方向に押圧する。これにより現像カートリッジ３０は下方向にスライドし、感光体ドラム１００に対して現像ローラ２０３を当接させる当接位置に移動する（図１３（ａ）参照）。なお加圧カム４０の動きは、実施例１の図３を用いて説明したシーケンスと同じである。
【００９６】
現像カートリッジ３０が、当接位置に移動すると、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００と接触し、力を受けることよって、帯電ローラ２１０及び帯電ローラ軸受２１３は現像カートリッジ枠体２１４に押し込まれる。これによって帯電ローラ軸受２１３と接触する加圧ばね２１１は縮み、揺動枠体２０６に力Ｆｓを加える。この力によって揺動枠体２０６は揺動支点軸２０７を中心に時計回りに付勢され、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する。
【００９７】
すなわち本実施例において、帯電ローラ２１０、帯電ローラ軸受２１３、加圧ばね２１１が、揺動枠体２０６を付勢し、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧する付勢手段２５２となる。
【００９８】
また現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する際、この反作用によって、揺動ユニット２０５には力Ｆｄが加わる。このとき、揺動支点軸２０７を中心として、揺動枠体２０６と現像ブレード２０４からなる揺動ユニット２０５に加わるモーメントが釣り合い、式（１）が成り立つ。
【００９９】
画像形成が終了すると、加圧カム４０は凸部４０ａを上方に向けるまで回転する。このとき、加圧カム４０から受ける力が弱まるため、現像カートリッジ３０は、離間ばね３０７の加圧力によって、加圧カム４０の凹部４０ｂと当接するまで上方向にスライドする。これにより現像カートリッジ３０は、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に移動する（図１３（ｂ）参照）。現像カートリッジ３０の移動に伴って、帯電ローラ２１０も感光体ドラム１００から離れる方向に移動するが、加圧ばね２１１が帯電ローラ軸受２１３を押圧することによって、帯電ローラ２１０は感光体ドラム１００と当接した状態を保つ。このとき加圧ばね２１１は、現像カートリッジ３０が当接位置に位置する時よりも伸びた状態となる。
【０１００】
加圧ばね２１１が伸びた状態になると、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力Ｆｓは減少するので、揺動枠体２０６に固定された現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力も減少する。
【０１０１】
現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力の変化を式（１）を用いて説明する。現像カートリッジ３０が当接位置から離間位置に移動することで、式（１）の左辺において、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力Ｆｓは小さくなる。ここで揺動ユニット２０５は現像カートリッジ枠体２１４に対して位置決めされているので、現像カートリッジが離間位置に移動してもＬｓ、θｓ、Ｌｄ、θｄは一定である。そのためＦｓが小さくなると式（１）の釣り合いがとれるように、式（１）の左辺においてＦｄが小さくなる。ここで力Ｆｄは、現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力と等しい。これにより、画像形成をしない時には現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力が低減し、現像ローラ２０３の変形が抑制される。
【０１０２】
なお図７に示すように、現像カートリッジ３０をＣユニット３０５から分離させたときには、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００から離間するので、現像カートリッジ３０が当接位置にあるときよりも加圧ばね２１１は伸びる。しかし、帯電ローラ軸受２１３の移動をスナップフィット部材２１５の規制部２１５ａ，２１５ｂが規制するので、加圧ばね２１１は自然長までは伸びきらず、加圧ばね２１１が揺動枠体２０６を押圧する力Ｆｓはゼロにはならない。そのため現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する力は低減するものの、現像ブレード２０４と現像ローラ２０３が接触した状態は保たれる。よって現像カートリッジ３０を装置本体１１から取り外した際にも、現像ブレード２０４と現像ローラ２０３の間からトナーが現像カートリッジ３０の外に漏れ出ることを抑制できる。
【０１０３】
また、本実施例においては、現像カートリッジ３０を装置本体１１から取り外すことによって、帯電ローラ２１０が感光体ドラム１００と長期間接触することで変形してしまうことを抑制できる。
【０１０４】
なお本実施例と同様の帯電ローラ軸受２１３と、スナップフィット部材２１５を実施例１、２の現像ユニット２００に用いても良い。
【０１０５】
＜実施例４＞
図１５に本実施例における現像カートリッジ３０とＣユニット３０５の概略断面図を示す。なお、前述した実施例３と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１５（ａ）には現像カートリッジ３０が現像ローラ２０３と感光体ドラム１００を当接させる当接位置に位置した状態が示されている。また図１５（ｂ）には、現像カートリッジ３０が現像ローラ２０３を感光体ドラム１００から離間させる離間位置に位置した状態が示されている。
【０１０７】
本実施例では、現像ブレード２０４を支持する揺動枠体２０８が離間ばね３０７と係合可能であることを特徴とする。揺動枠体２０８は、実施例３における揺動枠体２０６と同様、現像カートリッジ３０に回転可能に設けられた移動部材である。
【０１０８】
揺動枠体２０８には凸上の係合部２０８ｂが設けられることを特徴とする。現像カートリッジ３０がＣユニット３０５と連結する際には、係合部２０８ｂが離間ばね３０７の先端に設けられた被係合部材３１１と係合した状態になる。この状態で、現像カートリッジ３０は装置本体に装着される。
【０１０９】
圧縮コイルばねである離間ばね３０７は揺動枠体２０８を介して現像カートリッジ３０を上方向に持ち上げるので、現像カートリッジ３０は装置本体１１の内部で上下方向に移動可能である。そのため現像カートリッジ３０は加圧カム４０の回転によって、実施例３と同様に当接位置と離間位置を取り得る。
【０１１０】
図１５（ａ）に示すように、加圧カム４０の凸部４０ａが現像カートリッジ３０に当接すると、現像カートリッジ３０は加圧カム４０から下方に押され、現像ローラ２０３を感光体ドラム１００と当接させる当接位置に移動する。ここで、現像カートリッジ３０が当接位置に移動すると、現像カートリッジ３０がＣユニット３０５に近づくことで離間ばね３０７は縮む。これにより揺動枠体２０８は離間ばね３０７から付勢力を受けて、時計回りに付勢され現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧させる。すなわち本実施例では、離間ばね３０７は、現像ブレード２０４を現像ローラ２０３に押圧させる方向に揺動枠体２０８を付勢する付勢手段となる。
【０１１１】
一方、図１５（ｂ）に示すように加圧カム４０が回転して凸部４０ａが現像カートリッジ３０から離れると、加圧カム４０が現像カートリッジ３０を下方に押しつける力が減少する。そのため現像カートリッジ３０は、離間ばね３０７が揺動枠体２０８に加える力によって、上方向に持ち上がり現像ローラ２０３が感光体ドラム１００から離間する。すなわち現像カートリッジ３０は離間位置に移動することになる。
【０１１２】
ここで、現像カートリッジ３０が離間位置に移動すると、離間ばね３０７は、現像カートリッジ３０が当接位置に位置した時よりも伸びた状態となり、揺動枠体２０８に加える付勢力は小さくなる。この結果、揺動枠体２０８に支持された現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力も小さくなる。
【０１１３】
以上まとめると、本実施例では、現像ローラ２０３を感光体ドラムから離間させる離間ばね３０７を被係合部材３１１を介して揺動枠体２０８と係合し、揺動枠体２０８を付勢する付勢手段として利用した。これにより実施例３と同様、画像形成をしない時には現像ブレード２０４が現像ローラ２０３を押圧する押圧力を低減させ、現像ローラ２０３の変形を抑制することができる。もちろん、離間ばね３０７とは別の付勢手段を揺動枠体２０８と係合させるようにしてもよい。このときも、現像カートリッジ３０が当接位置から離間位置に移動した際に、付勢手段の付勢力が小さくなるよう構成するとよい。
【０１１４】
なお本実施例では付勢手段である離間ばね３０７がＣユニット３０５のＣ枠体３１０に取り付けられ、被係合部材３１１を介して揺動枠体２０８と係合するように構成した。一方、付勢手段を揺動枠体２０８に取り付けたうえで、Ｃ枠体３１０と連結および分離するよう構成しても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ１、Ａ２ 画像形成装置
１０ 装置本体
２０ プロセスカートリッジ
３０ 現像カートリッジ
１００ 感光体ドラム
２００ 現像ユニット
２０１ 現像枠体
２０３ 現像ローラ
２０４ 現像ブレード
２０５ 揺動ユニット
２０６ 揺動枠体
２０７ 揺動支点軸
２１０ 帯電ローラ
２１１ 加圧ばね
２１４ 現像カートリッジ枠体
３００，３０１ Ｃユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
像担持体を有する第一ユニットと、
現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、を有し、前記第一ユニットと移動可能に結合して、前記現像剤担持体を前記像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能な第二ユニットと、
前記第一ユニットから力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、
を備え、
前記第１の付勢手段は、前記第二ユニットが前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記第二ユニットが前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記第１の付勢手段は、前記像担持体と接触することで前記像担持体を帯電する、前記第二ユニットの枠体に移動可能に設けられた帯電部材と、前記第二ユニットが前記当接位置に位置する際に、前記帯電部材を前記像担持体に押圧するとともに、前記移動部材に前記付勢力を加える押圧部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第二ユニットは、前記第二ユニットが前記離間位置に位置する際に、前記帯電部材の移動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記移動部材は、前記第二ユニットの枠体に回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記第二ユニットを前記当接位置から前記離間位置に移動させる方向に付勢する第２の付勢手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記現像剤規制手段は、前記第二ユニットが前記当接位置から前記離間位置に移動する際に、前記現像剤担持体と当接した状態を保つことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、
前記第二ユニットを前記当接位置と前記離間位置とに移動させるための当接離間手段と、
を備えることを特徴とした画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置に用いられる現像装置において、
現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、
前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、
前記画像形成装置から力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、
を備え、
前記現像装置は前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、
前記第１の付勢手段は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記現像装置が前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
画像形成装置に用いられる現像装置において、
現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、
前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材であって、前記現像装置が前記画像形成装置に用いられる際に、前記画像形成装置に設けられた第１の付勢手段から、前記現像剤規制手段を現像剤担持体に押圧する方向に付勢力を受ける移動部材と、
を備え、
前記現像装置は、前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、
前記移動部材は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記第１の付勢手段から受ける前記付勢力が小さくなることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
前記第１の付勢手段は、前記像担持体と接触することで前記像担持体を帯電する、前記現像装置の枠体に移動可能に設けられた帯電部材と、前記現像装置が前記当接位置に位置する際に、前記帯電部材を前記像担持体に押圧するとともに、前記移動部材に前記付勢力を加える押圧部材を有することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記現像装置が前記離間位置に位置する際に、前記帯電部材の移動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記移動部材は、前記現像装置の枠体に回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記現像装置を前記当接位置から前記離間位置に移動させる方向に付勢する第２の付勢手段を備えることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記現像剤規制手段は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動する際に、前記現像剤担持体と当接した状態を保つことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１５】
前記現像装置は、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１６】
請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置を前記当接位置と前記離間位置とに移動させるための当接離間手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
像担持体を有する第一ユニットと、
現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、を有し、前記第一ユニットと移動可能に結合して、前記現像剤担持体を前記像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能な第二ユニットと、
前記第一ユニットから力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、
を備え、
前記第１の付勢手段は、前記第二ユニットが前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記第二ユニットが前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記第１の付勢手段は、前記像担持体と接触することで前記像担持体を帯電する、前記第二ユニットの枠体に移動可能に設けられた帯電部材と、前記第二ユニットが前記当接位置に位置する際に、前記帯電部材を前記像担持体に押圧するとともに、前記移動部材に前記付勢力を加える押圧部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第二ユニットは、前記第二ユニットが前記離間位置に位置する際に、前記帯電部材の移動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記移動部材は、前記第二ユニットの枠体に回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記第二ユニットを前記当接位置から前記離間位置に移動させる方向に付勢する第２の付勢手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記現像剤規制手段は、前記第二ユニットが前記当接位置から前記離間位置に移動する際に、前記現像剤担持体と当接した状態を保つことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、
前記第二ユニットを前記当接位置と前記離間位置とに移動させるための当接離間手段と、
を備えることを特徴とした画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置に用いられる現像装置において、
現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、
前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材と、
前記画像形成装置から力を受けて、前記現像剤規制手段を前記現像剤担持体に押圧させる方向に前記移動部材を付勢する第１の付勢手段と、
を備え、
前記現像装置は前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、
前記第１の付勢手段は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記移動部材を付勢する付勢力を、前記現像装置が前記当接位置にあるときより小さくすることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
画像形成装置に用いられる現像装置において、
現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、
前記現像剤規制手段を支持する、移動可能に設けられた移動部材であって、前記現像装置が前記画像形成装置に用いられる際に、前記画像形成装置に設けられた第１の付勢手段から、前記現像剤規制手段を現像剤担持体に押圧する方向に付勢力を受ける移動部材と、
を備え、
前記現像装置は、前記画像形成装置に用いられる際に、前記現像剤担持体を、前記画像形成装置に設けられた像担持体と当接させる当接位置と、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを移動可能であって、
前記移動部材は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動することで、前記第１の付勢手段から受ける前記付勢力が小さくなることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
前記第１の付勢手段は、前記像担持体と接触することで前記像担持体を帯電する、前記現像装置の枠体に移動可能に設けられた帯電部材と、前記現像装置が前記当接位置に位置する際に、前記帯電部材を前記像担持体に押圧するとともに、前記移動部材に前記付勢力を加える押圧部材を有することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記現像装置が前記離間位置に位置する際に、前記帯電部材の移動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記移動部材は、前記現像装置の枠体に回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記現像装置を前記当接位置から前記離間位置に移動させる方向に付勢する第２の付勢手段を備えることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記現像剤規制手段は、前記現像装置が前記当接位置から前記離間位置に移動する際に、前記現像剤担持体と当接した状態を保つことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１５】
前記現像装置は、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１６】
請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置を前記当接位置と前記離間位置とに移動させるための当接離間手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２３０１９２（Ｐ２０１２−２３０１９２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７４３９（Ｐ２０１１−９７４３９）
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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