説明

プロセスカートリッジ及び画像形成装置

【課題】 物流による衝撃や感光体ドラムに対して現像ローラを接触させるための押圧力、等の力が離間保持部材を解除する方向により作用し難くさせることで、離間保持部材による感光体ドラムと現像ローラとの離間保持性の向上を図ったものである。
【解決手段】 現像ユニットの揺動中心軸に直交する面を揺動面とし、離間保持部材の係合部の移動する面を移動面としたときに、揺動面と移動面が交差するする構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置、現像装置及びこの本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関するものである。
【0002】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、レーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【0003】
また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくともプロセス手段としての、現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【背景技術】
【0004】
従来、電子写真画像プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム及び前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化している。そして、このカートリッジを装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンに頼らずユーザ自身で行うことができる。したがって、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【0005】
電子写真画像形成装置では、レーザ、LEDあるいはランプなど画像情報に対応した光を電子写真感光体ドラムに照射する。これによって、感光体ドラムに静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置により現像する。さらに、感光体ドラムに形成された現像を記録媒体へ転写する。これによって記録媒体に画像を形成している。
【0006】
電子写真画像形成装置には、複数のプロセスカートリッジを一列に並べたインライン方のカラー電子写真画像形成装置がある。このようなプロセスカートリッジの現像手段を構成する現像ローラを、例えばドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラムに対して接触状態で現像を行う接触現像方式がある。そして、画像形成中の現像ローラと感光体ドラムは所定の接触圧を保持するために、現像ローラが感光体ドラムに対して押圧された状態になっている。
【0007】
この方式の場合、長時間感光体ドラムに対して現像ローラが接触していると、現像ローラの弾性そうが永久変形してしまう可能性がある。これによって、現像時に画像のムラが発生する恐れがある。
【0008】
このような問題を発生させないためには、現像ローラの弾性層が永久変形しにくい材料を選択して使用する、或いは、弾性層の変形による現像ローラ周期の画像ムラが発生しないように現像設定等を行う必要があり、設計的な制約があった。
【0009】
そこで、プロセスカートリッジ出荷時において、感光体ドラムを保持しているドラムユニットに対する現像ローラを保持している現像ユニットの揺動動作を規制する規制部材を設ける。それによって、感光体ドラムと現像ローラとを離隔させる構成を設けたプロセスカートリッジ及び画像形成装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照)
【特許文献1】特開2006−276190号公報(第10頁、第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ここで、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されるまでは、感光体ドラムに対して現像ローラは、より確実に離隔されていることが望ましい。
【0011】
本発明は、上記従来技術を更に改良したものである。
【0012】
本発明の目的は、プロセスカートリッジを単体で輸送する際、物流による衝撃や、或いは、感光体ドラムに対して現像ローラを接触させるための押圧力が加わったときでも、より確実に感光体ドラムと現像ローラを離隔した状態で保持することができるプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
課題を解決するために、本発明に係わるプロセスカートリッジの代表的な構成は、
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
前記電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと、
前記ドラムユニットに揺動可能に支持され、前記現像ローラを有する現像ユニットと、
前記電子写真感光体ドラムに前記現像ローラを押圧するように、前記ドラムユニットと前記現像ユニットとの間に押圧力を作用させる押圧部材と、
前記現像ユニットと係合し、前記押圧部材の押圧力に抗して前記現像ユニットの揺動を規制することにより、前記電子写真感光体ドラムと前記現像ローラを離間状態で保持する離間保持部材を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記離間保持部材は、前記ドラムユニットに対して移動可能に設けられ、前記現像ユニットの揺動中心軸に直交する前記揺動面に対して交差する方向を移動することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0014】
以上説明したように、本発明によれば、
現像ユニットの揺動面と離間保持部材の移動面が交差するように構成されている。
【0015】
その為、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されていない場合に、物流による衝撃や感光体ドラムに対して現像ローラを接触させるための押圧力が離間保持部材を解除する方向に対して作用しづらい。よって、離間保持部材による感光体ドラムと現像ローラとの離間保持性の向上を図ったものである。
【0016】
また、物流や上記押圧力による離間保持部材の外れを防ぐ為に、さらなる機構、或いは形状を設ける必要が無く、安価で省スペースのプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
(実施例1)
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0018】
〔第1実施形態〕
(画像形成装置の全体構成)
まず電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という。)100の全体構成について、図2を用いて説明する。図2に示すように、着脱可能な4個のプロセスカートリッジ7(7a,7b,7c,7d)が装着部材(不図示)によって装着されている。図2において、プロセスカートリッジ7は、画像形成装置本体100A内に水平方向に対して傾斜して併設されている。
【0019】
各プロセスカートリッジ7には、電子写真感光体ドラム(以下、感光体ドラムという)1(1a,1b,1c,1d)と、感光体ドラム1の周囲に帯電ローラ2(2a,2b,2c,2d)と、現像ローラ25(25a,25b,25c,25d)と、クリーニング部材6(6a,6b,6c,6d)等のプロセス手段が一体的に配置されている。帯電ローラ2は、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させるものであり、現像ローラ25は、感光体ドラム1に形成した潜像を現像剤(以後、トナーと言う)によって現像して可視像化するものである。そして、クリーニング部材6は、感光体ドラム1に形成した現像剤像を中間転写手段に転写した後に、感光体ドラム1に残留したトナーを除去するものである。
【0020】
また、プロセスカートリッジ7の下方には画像情報に基づいて感光体ドラム1に選択的な露光を行い、感光体ドラム1に潜像を形成するためのスキャナユニット3が設けられている。
【0021】
画像形成装置本体100Aの下部には記録媒体Sを収納したカセット17が装着されている。そして、記録媒体Sが2次転写ローラ70、定着部74を通過して画像形成装置本体100Aの上方へ搬送されるように記録媒体搬送手段が設けられている。すなわち、カセット17内の記録媒体Sを1枚ずつ分離給送する給送ローラ54、給送された記録媒体Sを搬送する搬送ローラ対76、感光体ドラム1に形成される潜像と記録媒体Sとの同期を取るためのレジストローラ対55が設けられている。また、プロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)の上方には各感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)上に形成したトナー画像を転写させるための中間転写手段としての中間転写ユニット5が設けられている。中間転写ユニット5には駆動ローラ56、従動ローラ57、各色の感光体ドラム1に対向する位置に1次転写ローラ58(58a、58b、58c、58d)、2次転写ローラ70に対向する位置に対向ローラ59を有し、転写ベルト9が掛け渡されている。そして、転写ベルト9はすべての感光体ドラム1に対向し、且つ接するように循環移動し、1次転写ローラ58(58a、58b、58c、58d)に電圧を印加することにより、感光体ドラム1から転写ベルト9上に一次転写を行う。そして、転写ベルト9内に配置された対向ローラ59と2次転写ローラ70への電圧印加により、転写ベルト9のトナーを記録媒体Sに転写する。
【0022】
画像形成に際しては、各感光体ドラム1を回転させ、帯電ローラ2によって一様に帯電させた感光体ドラム1にスキャナユニット3から選択的な露光を行う。これによって、感光体ドラム1に静電潜像を形成する。その潜像を現像ローラ25によって現像する。これによって、各感光体ドラム1に各色現像剤像を形成する。この画像形成と同期して、レジストローラ対55が、記録媒体Sを対向ローラ59と2次転写ローラ70とが転写ベルト9を介在させて当接している2次転写位置に搬送する。そして、2次転写ローラ70へ転写バイアス電圧を印加することで、転写ベルト上の各色現像剤像を記録媒体Sに2次転写する。これによって、記録媒体Sにカラー画像を形成する。カラー画像が形成された記録媒体Sは、定着部74によって加熱、加圧されて現像剤像が定着される。その後、記録媒体Sは、排出ローラ72によって排出部75に排出される。尚、定着部74は、画像形成装置本体100Aの上部に配置されている。そして、中間転写体クリーニングユニット71は、転写ベルト9に形成した現像剤像を記録媒体Sに転写した後に、転写ベルト9に残留したトナーを除去するものである。
【0023】
(プロセスカートリッジ)
次に本発明を実施したプロセスカートリッジ7について、図3〜図5を用いて説明する。図3は現像剤(以後、トナーと言う)を収納したプロセスカートリッジ7の主断面である。尚、イエロー色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7a、マゼンタ色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7b、シアン色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7c、ブラック色のトナーを収納したプロセスカートリッジ7dは同一構成である。
【0024】
プロセスカートリッジ7(7a,7b,7c,7d)は、ドラムユニット26(26a,26b,26c,26d)と、現像ユニット4(4a,4b,4c,4d)と、を有する。ドラムユニット26は、感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)と、帯電ローラ2(2a,2b,2c,2d)、及びクリーニング部材6(6a,6b,6c,6d)を備えている。そして、現像ユニット4は、現像ローラ25を備えている。
【0025】
ドラムユニット26のクリーニング枠体27には、感光体ドラム1がドラム前軸受10、ドラム奥軸受11(図4参照)を介して回転自在に取り付けられている。感光体ドラム1の端部には、ドラムカップリング16とフランジ85が設けられている。
【0026】
感光体ドラム1の周上には、前述した通り帯電ローラ2、クリーニング部材6が配置されている。さらに、クリーニング部材6によって感光体ドラム1表面から除去された残留トナーは除去トナー室27aに落下する。そしてドラムユニット26に駆動源である本体駆動モータ(不図示)の駆動力を伝達することにより、感光体ドラム1を画像形成動作に応じて回転駆動させる。帯電ローラ2は、帯電ローラ軸受28を介し、クリーニング枠体27に回転可能に取り付けられており、帯電ローラ加圧部材46により感光体ドラム1に向かって加圧され、感光体ドラム1に従動回転する。
【0027】
現像ユニット4は、感光体ドラム1と接触して矢印B方向に回転する現像ローラ25と、現像ローラ25を支持する現像枠体31とから構成される。現像ローラ25は、現像枠体31の両側にそれぞれ取り付けられた現像前軸受12、現像奥軸受13を介して、回転自在に現像枠体31に支持されている(図5参照)。また現像ローラ25の周上には、現像ローラ25に接触して矢印C方向に回転するトナー供給ローラ34と現像ローラ25上のトナー層を規制するための現像ブレード35がそれぞれ配置されている。さらに現像枠体31のトナー収容部31aには、収容されたトナーを撹拌するとともに前記トナー供給ローラ34へトナーを搬送するためのトナー搬送部材36が設けられている。
【0028】
図4はプロセスカートリッジ7の外観斜視図である。ドラムユニット26に対し現像ユニット4が回転自在(揺動可能)に取り付けられている。現像前軸受12、現像奥軸受13の吊り穴12a、13aに、クリーニング枠体27に圧入された前軸部材14、奥軸部材15が係合する。それによって現像ユニット4は、クリーニング枠体27に対し、前軸部材14、奥軸部材15を回転軸として回転自在に支持されている(図3参照)。またクリーニング枠体27には感光体ドラム1を回転自在に支持するドラム前軸受10、ドラム奥軸受11が設けられている。ドラム奥軸受11には感光体ドラム1に結合されたドラムカップリング16を支持している。またドラム前軸受10はフランジ85を支持している。ここでドラムカップリング16は、感光体ドラム1に画像形成装置本体100Aからの駆動回転力を伝達するためのドラムカップリング部材である。
【0029】
また図5に示す現像ユニット4は、プロセスカートリッジ7の画像形成時においては、現像枠体31に設けられた加圧バネ38と、現像前軸受12に設けられた引張りバネ39によりドラムユニット26に押圧される構成となっている。これらの加圧バネ38、引張りバネ39により現像前軸受12、現像奥軸受13の穴12a、13aが回動中心となり、現像ローラ25が感光体ドラム1に当接するための加圧力となる。このとき、現像前軸受12の穴12aの中心と現像奥軸受13の13aの中心を結んだ軸を現像ユニット揺動中心軸12jとする。
【0030】
尚、感光体ドラム1と現像ローラ25が接触して現像を行う接触現像方式においては、感光体ドラム1は剛体とし、現像ローラ25は弾性体を有するローラとすることが好ましい。この弾性体としては、ソリッドゴム単層やトナーへの帯電付与性を考慮してソリッドゴム層上に樹脂コーティングを施したもの等が用いられる。
【0031】
次にプロセスカートリッジ7の画像形成に関する一連の動作を説明する(図2、図3参照)。画像情報が画像形成装置100に送られると、本体駆動モータ(不図示)が回転を開始し、感光体ドラム1、現像ローラ25、トナー供給ローラ34、トナー搬送部材36に駆動回転力が伝達される。そして帯電ローラ2に画像形成装置本体100Aから帯電バイアス電圧が印加され、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる。そして画像情報に応じ、スキャナユニット3から露光が行われ潜像画像が感光体ドラム1上に形成される。
【0032】
そしてトナー収容部31a内のトナーは、トナー搬送部材36の回転によってトナー供給ローラ34へ送り込まれる。そしてトナー供給ローラ34が回転して、回転する現像ローラ25の外周にトナーを供給する。供給されたトナーは現像ブレード35により現像ローラ25の外周に摩擦帯電される。そして現像ローラ25に画像形成装置100Aに設けられた電源部(不図示)から現像バイアス電圧を印加する。これにより、電子写真感光体ドラム1に形成された静電潜像を現像する。尚、現像ローラ25は感光体ドラム1と対向して配置されている。そして、現像ローラ25は、感光体ドラム1に接触して、感光体ドラム1に形成された静電潜像を現像する構成となっている。
【0033】
(プロセスカートリッジの画像形成装置本体への装着構成)
次に本実施形態のプロセスカートリッジ7を画像形成装置本体内へ取り外し可能に装着する装着構成について図6、図7を用いて説明する。
【0034】
図6は、プロセスカートリッジの画像形成装置本体100Aへの装着前の状態を説明する斜視図である。なお、本実施形態では、プロセスカートリッジ7の画像形成装置本体100Aへの装着は、感光体ドラム1の軸線方向と平行な方向である矢印E方向、すなわち図2において手前側から奥側にプロセスカートリッジ7を挿入する構成となっている。本実施例では、プロセスカートリッジの装着方向上流側を手前側、下流側を奥側と定義する。
【0035】
図6において、画像形成装置本体100Aの手前側には開閉可能な前カバー73が設けられている。前カバー73を開くと水平方向に対して傾斜して並設した4個のプロセスカートリッジ7(7a〜7d)の装着部22(22a〜22d)が露出する。各装着部22の上側と下側には、画像形成装置本体100Aの手前側から奥側に延びている第一本体側ガイドである装着上ガイド80(80a〜80d)と、第二本体側ガイドである装着下ガイド81(81a〜81d)がそれぞれ設けられている。そして、プロセスカートリッジ7のドラム奥軸受11に設けられた上ガイド部11cを、画像形成装置本体100Aの装着上ガイド80に係合させ、図中矢印E方向に押し込む。同様に、ドラムユニット26に設けられた下ガイド部27bを、画像形成装置本体100Aの装着下ガイド81に係合させ、図中矢印E方向に押し込む。
【0036】
なお、前記上ガイド部11cはプロセスカートリッジ7の先端側の上方に配置されている。そして、前記下ガイド部27bはプロセスカートリッジ7の手前側から奥側へ向かって、プロセスカートリッジ7の底面に配置されている。
【0037】
次に図7を用いてプロセスカートリッジの長手方向の装着について説明する。
【0038】
図7(a)はプロセスカートリッジ7の画像形成装置本体100A内への装着前の状態を説明する図である。図7(a)において、プロセスカートリッジ7は画像形成装置本体100Aの前側板82に設けられた装着部22より矢印E方向に装着される。その際に、プロセスカートリッジ7のドラム奥軸受11に設けられた上ガイド部11cを画像形成装置本体100Aに設けられた装着上ガイド80に挿入する。またクリーニング枠体27に一体に設けられた下ガイド部27bを、画像形成装置本体100Aに設けられた装着下ガイド81に乗せた状態でガイドしながら装着される。装着上ガイド80、装着下ガイド81は、プロセスカートリッジ7を取り外し可能に装着する為の装着部材である。
【0039】
図7(b)はプロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100Aに装着が完了する途中の状態を説明する図である。画像形成装置本体100Aに設けられた装着下ガイド81には、装着方向下流側に上方に傾斜した傾斜部81eが設けられている。またクリーニング枠体27には、装着方向上流側端部に下方に傾斜した傾斜部27cが設けられている。プロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100Aに装着される際には、クリーニング枠体27の下ガイド部27bが傾斜部81eに乗り上がり、更に傾斜部27cが装着下ガイド81に乗り上がる。これによりプロセスカートリッジ7は中間転写ユニット5に近づく方向(上方向)に移動する。
【0040】
図7(c)はプロセスカートリッジが画像形成装置本体100Aに装着された状態を説明する図である。プロセスカートリッジ7が中間転写ユニット5に近づく方向に移動した状態で更にプロセスカートリッジ7の装着を続けるとクリーニング枠体27に一体に設けられた突き当て部27dが、画像形成装置本体100Aの後側板83に当接する。それによって、プロセスカートリッジ7の画像形成装置100への装着が完了する。
【0041】
この状態においてドラム奥軸受11の被押圧部11aが奥側板83に設けられた奥押圧部材91と当接し、加圧バネ92により上方に押し上げられる。そして、ドラム奥軸受11の上部に設けられたカートリッジ位置決め部11bが奥側板83の本体位置決め部である突き当て部83aに当接し、プロセスカートリッジ7の奥側の画像形成装置本体100Aに対する位置が決まる。
【0042】
またドラム前軸受10の被引張り部10aが前側板82に設けられた引張り部材93と係合する。前側板82に設けられた引張りバネ94により、引張り部材93が上方に持ち上げられ、これにより、被引張り部10aも上方に持ち上げられる。そして、ドラム前軸受10のカートリッジ位置決め部である突き当て部10bが本体前側板82の本体位置決め部である位置決め部82aに当接し、プロセスカートリッジ7の手前側の画像形成装置本体100Aに対して位置決めされる。
【0043】
更に図8に示すように、突き当て部83aは、略V字形状になっておりドラム奥軸受11の位置決め面11bと当接する構成となっている。そして、ドラム前軸受10は前側板82に設けられた引張り部材93がドラム前軸受10の被引張り部10aに係合し、矢印P方向に引っ張られる構成となっている。また位置決めに関してはドラム奥軸受11と同様に前側板82に設けられた略V字形状のドラム位置決め部82aに当接する構成となっている。そしてドラム前軸受10とドラム奥軸受11の画像形成装置本体100Aからの位置決めに必要な加圧力が矢印P,R方向に掛けられる。よってプロセスカートリッジ7の位置決めを行う感光体ドラム1を回転可能に支持するドラム前軸受10とドラム奥軸受11を画像形成装置本体100Aに対する位置決めを正確に行うことができる。
【0044】
またカートリッジ7は、画像形成装置内ではドラム前軸受10、ドラム奥軸受11の他に、クリーニング枠体27に設けられた位置決め部としての溝27fとボス27gが設けられている。溝27fは、装着下ガイド81に設けられた本体位置決め部としての手前側ボス81fと係合する。またボス27gは、奥側ボスガイド51の溝51aと係合することにより位置決めされた状態になっている。
【0045】
位置決め部としてのボス27gと奥側ボスガイド51の溝51aは、数十μmの嵌合ガタで係合されている。また溝27fと手前側ボス81fは、0.1〜0.2mm程度の隙間を有し位置決めされている。
【0046】
これは後述する画像形成装置100A内の離間部材8が動作して現像枠体31の力受け部31bが力を受けた際に、奥側のボス27gと奥側ボスガイド51のみではプロセスカートリッジ7の位置を保持できない恐れがある。そのため、離間部材8からの力をプロセスカートリッジ7が受けた際に、溝27fと手間側ボス81fが位置決めされることにより、クリーニング枠体27がドラム前軸受10、ドラム奥軸受11を中心にして回動することを防止する。
【0047】
このため、カートリッジ7の長手方向であって、カートリッジ7の奥側に設けられたボス27gと奥側ボスガイド51は隙間を少なく固定されるようにする。一方、他方側の溝27fと手前側ボス81fは隙間を多く設けようにしている。
【0048】
(プロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの離間機構)
次に本発明を実施したプロセスカートリッジ7における感光体ドラム1と現像ローラ25の離間機構について図9〜図10を用いて説明する。
【0049】
図9において、画像形成装置100(不図示)にはプロセスカートリッジ7の長手方向の所定位置に離間部材8が配置されている。プロセスカートリッジ7の現像ユニット4は、現像枠体31の力受け部31bが矢印N方向に移動する離間部材8から力を受け、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間させる離間位置に移動される。このときプロセスカートリッジ7は画像形成装置内ではドラム前軸受10、ドラム奥軸受11とクリーニング枠体27に設けられた位置決め部ボス27gで位置決めされている(図8参照)。そしてプロセスカートリッジ7は離間部材8から力を受けることにより、矢印N方向に移動しようとする。そのときドラム前軸受10、ドラム奥軸受11と位置決め部ボス27g(図8参照)の3点の位置決めではプロセスカートリッジ7が変形する可能性がある。よって現像ローラ25の離間位置においては、溝27fが手前側ボス81fと当接させることでプロセスカートリッジ7が変形することを防止する。
【0050】
また図10に示すように、画像形成時には離間部材8が矢印Sの方向に移動し力受け部31から離れると、加圧バネ38と引張りバネ(不図示)の押圧力により現像ユニット4が現像前軸受12、現像奥軸受13の穴12a、13aを中心にして矢印T方向に回動する。そして、現像ユニット4が接触位置に移動し、現像ローラ25と感光体ドラム1は接触する。画像形成時における位置決めとしては、ドラム前軸受10、ドラム奥軸受11、位置決め部ボス27g(図8参照)の3点で支持される。
【0051】
この離間構成によって、画像形成時以外は、現像ユニット4を図9の離間位置に保持する。それによって、現像ローラ4の変形による画像品質への影響を抑える効果を得ている。
【0052】
(現像離間保持部材)
図12は初期のプロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100Aへ装着する前(進入)のプロセスカートリッジの手前側の状態を示している。
【0053】
プロセスカートリッジ7単体の状態で感光体ドラム1(不図示)と現像ローラ25(不図示)を離間するために、クリーニング枠体27には手前側離間保持部材67(以下、離間保持部材67という)が設けられている。離間保持部材67はクリーニング枠体27に設けられた回転中心であるボス27jに回動可能に取り付けられている。またボス27jから抜け落ちることを防止するようにクリーニング枠体蓋23(2点鎖線部)により覆われている。
【0054】
クリーニング枠体27には現像枠体31(図5参照)に設けられた現像側離間保持部31eを貫通させるための穴部27hが設けられている。そして離間保持部材67には現像側離間保持部31eと係合する係合部67aが設けられている。次に離間保持部材67の係合部67aを現像側離間保持部31eに係合させる方法について述べる。図1は、手前側離間保持部材7を現像側離間保持部31eに係合する前の状態を示した斜視図であり、図11はその模式図である。
【0055】
図1、図11に示すように離間保持部材67は前記ボス27jを中心に矢印M方向に回動可能にクリーニング枠体27に取り付けられている。そして図1に示すように現像ユニット4を前軸部材14を中心に矢印X方向に回動させる。すると、図11に示すように現像枠体31に設けられた現像側離間保持部31eも矢印Xの方向に移動する。そして現像ユニット4を矢印X方向、すなわち感光体ドラム1から現像ローラ25を離間する方向に回動させた状態で、図1に示す離間保持部材67を矢印M方向に回動させる。すると、手前側離間保持部材部67の係合部67aが穴部27hから挿入された前記現像側離間保持部31eと当接する。また離間保持部材67にはクリーニング枠体27に設けられた位置決め部としての溝27fに挿入される挿入部67bが設けられている。そして、手前側離間保持部材64と現像側離間保持部31eの係合を解除する際には、前記挿入部67bを操作することで係合部67aを現像側離間保持部31eから解除可能である。
【0056】
そして、図13は手前側離間部材67が現像側離間保持部31eに係合した状態を示す模式図である。前述したように離間保持部材67の係合部67aが現像側離間保持部31eと当接することにより、現像ユニット4が前軸部材14(図12参照)を中心に矢印T方向(図14参照)に回動することを防止している。すなわち加圧バネ38(図3参照)、引張りバネ39(図5参照)の弾性力に抗して現像ローラ25と感光体ドラム1が当接することを防止する。
【0057】
次に図14、図15を用いて離間保持部材67の解除方法について説明する。図14はプロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100Aに装着される途中の状態を示している。この状態においては現像枠体31が前軸部材14(図12参照)を中心に矢印T方向に回動することを現像枠体31の現像側離間保持部31eに離間保持部材67が係合することで防止している。
【0058】
そしてプロセスカートリッジ7を矢印E方向に挿入すると図15に示すように、装着下ガイド81に設けられた手前側ボス81fがクリーニング枠体27に設けられた手前側の位置決め部としての溝27fに挿入される。そしてプロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100Aに装着完了すると、離間保持部材67は、手前側ボス81fと当接し、ボス27jを中心に矢印Uに回転する。すると現像側離間保持部材31eと係合していた離間保持部材67の係合部67aが矢印V方向に回転し、現像側離間保持部材31eとの係合が解除される。
【0059】
そして手前側ボス81fは、プロセスカートリッジ7が画像形成装置本体内で位置決めされるための位置決め部27fに挿入される。
【0060】
よってプロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100Aに装着されると現像ローラ25と感光体ドラム1が当接することを防止していた手前側離間部材67が解除され、現像ローラ25が感光体ドラム1に当接することが可能となる。
【0061】
ここで、図16に示すように、現像ユニット揺動中心軸12jに直交する面を揺動面hとする。そして、離間保持部材67を解除する際に、現像側離間保持部31eと係合する離間保持部材67の係合部67aは、揺動面hに対して交差する面k上(揺動面hに対して交差する交差する方向)を回動する構成である。
【0062】
従って、感光体ドラム1と現像ローラ25の離間を保持する際に、離間保持部材67の係合部67aが現像側離間保持部31eと当接することで受ける力は、離間保持部材67を解除する方向(図15 矢印V方向)に対して直交する。
【0063】
さらに、離間保持部材67は、現像側離間保持部31eと係合して押圧される方向(矢印Z方向)に対して交差する面k上を回動する構成である。
【0064】
また、現像枠体31の現像側離間保持部31e(図11参照)と係合する離間保持部材67の係合部67aの回動中心としてのボス27jからの距離を長さlとする。また、離間保持部材67が解除される際に、装着下ガイド81に設けられた手前側ボス81fと当接する離間保持部材67の挿入部67bの回動中心としてのボス27jからの距離を長さmとすると、l<mである。そのため、離間保持部材67を解除する力をより低減できる。
【0065】
また、現像側離間保持部31e(図11参照)と係合する離間保持部材67の係合部67aに対して、離間保持部材67を回動可能に支持しているクリーニング枠体27に設けられたボス27jは直交している。
【0066】
次に図17〜19を用いて奥側現像離間保持部材64について説明する。図17に示すように現像ユニット4には、奥側離間保持部材64(以下、離間保持部材64という)が設けられている。離間保持部材64はクリーニング枠体27の側面に設けられた穴27eに係合させることにより装着方向奥側の現像ローラ25の離間保持を行う。
【0067】
図18に示すように、プロセスカートリッジ7が装置本体100Aに装着された際に、離間保持部材64に当接する本体奥側解除部材65が装置本体100Aに設けられている。そして、プロセスカートリッジ7が装置本体100Aに装着され本体位置決め部82a、83a(図8参照)に位置決めされる直前に本体奥側解除部材65が離間保持部材64と当接する。従って、離間保持部材64が矢印G方向に回動し、穴27eとの係合を解除する構成となっている。
【0068】
このときの離間保持部材64の位置を解除位置とする。また離間保持部材67と同様に離間保持部材64が解除されると現像ローラ25が感光体ドラム1に当接することが可能となる。
【0069】
しかし、通常プロセスカートリッジ7が装置本体100Aに装着された状態では、装置本体100Aに設けられた離間部材8が現像枠体31の力受け部31bに当接する位置(図9参照)に配置されている。したがって、プロセスカートリッジ7が装置本体100Aに装着され、離間保持部材64及び離間保持部材67が解除されたとしても画像形成時以外、現像ローラ25は感光体ドラム1には当接することがない構成としている。(図9参照)。
【0070】
図19を用いて離間保持部材64の解除方法の説明する。図19(a)は離間保持部材64のボス64aが設けられていることを示している。ボス64aは現像枠体31に設けられた溝31cに回転可能に支持され、サイドカバー48の押え部48bに押えられている。また離間保持部材64の係合部64bはクリーニング枠体27に設けられた穴27eに係合した状態となっている。そしてこの状態でプロセスカートリッジ7を矢印E方向に移動させると、図19(b)に示すように本体奥側解除部材65がクリーニング枠体27の穴27eに挿入される。そして本体奥側解除部材65が離間保持部材64に当接し、離間保持部材64がボス64aを中心に回転することによって、離間保持部材64をクリーニング枠体27から解除する。
【0071】
そして図19(c)に示すように不図示の感光体ドラム1と現像ローラ25が当接可能な状態となるように現像枠体31が矢印Lの方向に移動可能となる。
【0072】
また、図18に示すように、離間保持部材64を解除する際に、離間保持部材64は揺動面hに対して交差する面q上(揺動面hに対して交差する交差する方向)を回動する構成である。
【0073】
従って、感光体ドラム1と現像ローラ25の離間を保持する際に、離間保持部材64のクリーニング枠体27に設けられた穴27eと当接して受ける力(図19(a)矢印J方向)が、離間保持部材64を解除する方向(図19(a)矢印K方向)に対して直行している。
【0074】
そして装着動作が完了した後、プリント信号により画像形成動作が開始されると、現像作動タイミングに合わせて前述した離間部材8(図10参照)が矢印S方向に移動し、力受け部31bと離間部材8は離間する。従って、前記加圧バネ38、引張りバネ39(図4参照)の弾性力によって現像ユニット4を接触位置に移動させ、現像ローラ25は感光体ドラム1に接触して現像可能な状態となる。
【0075】
そして現像が完了すると離間部材8は図9の矢印N方向に再び移動し、力受け部31bに力を与えることで現像ユニット4を離間位置に移動させ、感光体ドラム1と現像ローラ25を離間させる。画像形成時以外はこの状態で保持される。
【0076】
上記説明した如く現像ユニット4が、感光体ドラム1と現像ローラ25の離間、及び、当接の二つの状態を容易に選択できる。従って、現像ローラ25の弾性層の材料選定を厳しく行わないでも、弾性層の変形を防止する事ができる。
【0077】
またユーザの手を煩わせることなくプロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100Aに装着するだけで現像ローラ25の離間状態を解除することができる。
【0078】
また、画像形成装置100に装着する前のプロセスカートリッジ7において、離間保持部材を外れにくくすることができる。
【0079】
また、画像形成装置100にプロセスカートリッジ7を装着する際の装着力を低減することができる。
【0080】
〔第2実施形態〕
次に第2実施形態について図20及び図21を用いて説明する。なお、本実施例の装置の基本構成は前述の実施形態1と同一である為、重複する部分は省略する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【0081】
第1実施形態においては奥側及び手前側の離間保持部材はクリーニング枠体27に回動可能に取り付けられた構成についての説明を行った。しかし、図20及び図21に示すように、クリーニング枠体27に離間保持部材をスライド可能に設けても良い。
【0082】
図20はプロセスカートリッジ7を画像形成装置100Aへ装着する前のプロセスカートリッジ7の手前側の状態を示している。
【0083】
離間保持部材67はクリーニング枠体27に設けられたガイド27sにスライド可能に取り付けられている。そして、離間保持部材67の係合部67aと現像枠体27に設けられた現像側離間保持部31eを係合させることによって現像ローラ25と感光体ドラム1の離間を保持する。
【0084】
図21に示すように、離間保持部材67に当接する手前側ボス81fが装着下ガイド81(図15参照)に設けられている。そして、プロセスカートリッジ7が画像形成装置100Aに装着された際に、手前側ボス81fが離間保持部材67に当接し、離間保持部材67は矢印Wの方向にスライドする。そして、離間保持部材67の係合部67aと現像側離間保持部31eの係合を解除する構成となっている。
【0085】
よって、現像ローラ25と感光体ドラム1とが当接可能な状態となる。
【0086】
その他の構成は第一実施形態と同様であり、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】第1実施形態における手前側保持部材を示すプロセスカートリッジの手前側斜視図である。
【図2】第1実施形態における本発明の実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置の全体構成図である。
【図3】第1実施形態におけるプロセスカートリッジの断面説明図である。
【図4】第1実施形態におけるプロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図5】第1実施形態における画像形成装置の斜視図である
【図6】第1実施形態における現像ユニットの斜視図である。
【図7】第1実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着動作を説明する模式図である。
【図8】第1実施形態におけるプロセスカートリッジが画像形成装置本体に位置決めされた斜視図である。
【図9】第1実施形態における現像離間動作を説明する断面図である。
【図10】第1実施形態における現像当接動作を説明する断面図である。
【図11】第1実施形態における手前側離間保持部材の係合前の模式図である。
【図12】第1実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する前の手前側斜視図である。
【図13】第1実施形態における手前側離間保持部材の係合後の模式図である。
【図14】第1実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する途中の手前側斜視図である。
【図15】第1実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際の手前側斜視図である。
【図16】第1実施形態における手前側離間保持部材の詳細構成を説明する斜視図である。
【図17】第1実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する前の奥側斜視図である。
【図18】第1実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際の奥側斜視図である。
【図19】第1実施形態におけるプロセスカートリッジの現像離間部材の動作説明図である。
【図20】第2実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する前の手前側斜視図である。
【図21】第2実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する途中の手前側斜視図である。
【符号の説明】
【0088】
S 記録媒体
h 揺動面
k 移動面(手前側離間保持部材)
q 移動面(奥側離間保持部材)
1(1a〜1d) 感光体ドラム
2(2a〜2d) 帯電ローラ
2j 軸
3 スキャナユニット
4(4a〜4d) 現像ユニット(第二の枠体)
5 静電中間転写ユニット
6(6a〜6d) クリーニング部材
7(7a〜7d) プロセスカートリッジ
8(8a〜8d) 離間部材
10 ドラム前軸受
11 ドラム奥軸受
12 現像前軸受
13 現像奥軸受
14 前軸部材
15 奥軸部材
16 ドラムカップリング
17 カセット
22 装着部
23 クリーニング枠体蓋
25(25a〜25d) 現像ローラ
26(26a〜26d) ドラムユニット
27 クリーニング枠体
27a 除去トナー室
28 帯電ローラ軸受
31 現像枠体
34 トナー供給ローラ
35 現像ブレード
36 トナー搬送部材
38 加圧バネ
39 引張りバネ
46 帯電ローラ加圧部材
48 サイドカバー
64 奥側離間保持部材
67 手前側離間保持部材
70 2次転写ローラ
71 中間転写体クリーニングユニット
73 前カバー
80 装着上ガイド
81 装着下ガイド
84 離間ガイド部
85 フランジ
86 ドラムユニット
100 電子写真画像形成装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子写真画像形成装置本体に着脱可能であって、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと、
前記ドラムユニットに揺動可能に支持され、前記現像ローラを有する現像ユニットと、
前記電子写真感光体ドラムに前記現像ローラを押圧するように、前記ドラムユニットと前記現像ユニットとの間に押圧力を作用させる押圧部材と、
前記現像ユニットと係合し、前記押圧部材の押圧力に抗して前記現像ユニットの揺動を規制することにより、前記電子写真感光体ドラムと前記現像ローラを離間した状態で保持する離間保持部材を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記離間保持部材は前記ドラムユニットに対して移動可能に設けられ、前記現像ユニットの揺動中心軸に直交する揺動面に対して交差する方向を移動することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項2】
前記離間保持部材は、
前記揺動面に対して直交した方向を移動することを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項3】
前記離間保持部材は、前記現像ユニットと係合し、押圧される方向に対して交差する方向を移動することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項4】
前記ドラムユニットに回転中心に対して回動可能に設けられた前記離間保持部材おいて、
前記現像ユニットと係合する面が、前記回転中心に対して直交することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項5】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置本体において、
前記装置本体に取り外し可能に装着されたプロセスカートリッジであって、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと、
前記ドラムユニットに揺動可能に支持され、前記現像ローラを有する現像ユニットと、
前記電子写真感光体ドラムに前記現像ローラを押圧するように、前記ドラムユニットと現像ユニットとの間に押圧力を作用させる押圧部材と、
前記現像ユニットと係合し、前記押圧部材の押圧力に抗して前記現像ユニットの揺動を規制することにより、前記電子写真感光体ドラムと前記現像ローラを離間した状態で保持する離間保持部材と、
を有し、
前記離間保持部材は前記ドラムユニットに対して移動可能に設けられ、前記現像ユニットの揺動中心軸に直交する揺動面に対して交差する方向を移動するプロセスカートリッジと、
前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【公開番号】特開2009−288305(P2009−288305A)
【公開日】平成21年12月10日(2009.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−138043(P2008−138043)
【出願日】平成20年5月27日(2008.5.27)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】