現像ユニットの接離機構、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】感光ドラムを逆回転させて、感光ドラムとクリーニングブレードとの間に挟み込まれた僅かな被清掃物を除去するにあたり、現像剤漏れや感光体または現像ローラの傷の発生の恐れを払拭した現像ユニットの接離機構を提供すること。
【解決手段】現像ローラ４０を備え、クリーニングブレードが摺接されると共に回転駆動力が付与される感光ドラム２０に向かって付勢させて、感光ドラム２０に現像ローラ４０を当接可能に且つ付勢方向と反対方向へ離間可能に左右の側板１８、１９に支承された現像ユニット２６と、感光ドラム２０の逆回転でのみ供回り可能に且つ現像ローラ４０と係合可能に感光ドラム２０に設けられ、感光ドラム２０の所要の回転角度の逆回転により、現像ローラ４０を介して現像ユニット２６を付勢方向と反対方向へ押し上げて、感光ドラムギア１０１と現像ローラギア１１１との噛合を解除させる板カム１０２、１０３とを備える。
【解決手段】現像ローラ４０を備え、クリーニングブレードが摺接されると共に回転駆動力が付与される感光ドラム２０に向かって付勢させて、感光ドラム２０に現像ローラ４０を当接可能に且つ付勢方向と反対方向へ離間可能に左右の側板１８、１９に支承された現像ユニット２６と、感光ドラム２０の逆回転でのみ供回り可能に且つ現像ローラ４０と係合可能に感光ドラム２０に設けられ、感光ドラム２０の所要の回転角度の逆回転により、現像ローラ４０を介して現像ユニット２６を付勢方向と反対方向へ押し上げて、感光ドラムギア１０１と現像ローラギア１１１との噛合を解除させる板カム１０２、１０３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式画像形成装置の現像装置に用いられる現像ユニットの接離機構、その接離機構が組み込まれたプロセスカートリッジ、その接離機構が組み込まれた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光ドラムや感光ベルト等の感光体上の転写残トナーや紙粉等の被清掃物を清掃する手段として、クリーニングブレードを感光体に摺接可能に設けて、そのクリーニングブレードで被清掃物を掻き落とすものがある。
このクリーニングブレードによる感光体の清掃手段は、経時よっては感光体とクリーニングブレードとの間に被清掃物が挟み込まれて「黒帯」や「黒スジ」等の画像不良が生じる恐れがある。
そこで、従来から、所定の枚数の印刷を行った後に、感光体を正回転（作像動作時の回転方向）とは逆に回転させ、感光体とクリーニングブレードとの間に挟み込まれた僅かな被清掃物を除去する制御を行っている（例えば特許文献１、２参照）。
また、この種の画像形成装置は、感光体に回転駆動力を付与し、その感光体と係合する回転体、例えば、現像ローラや帯電ローラは、感光体の回転に従動回転、または、同期回転するように構成されているのが一般的である（例えば特許文献３参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の画像形成装置は、以下の問題点があった。
すなわち、上述したように、感光体を逆回転させると、現像ローラも同時に逆回転する。この現像ローラの逆回転により、現像ローラと現像剤容器とのシールが不十分となり、かかる部分から現像剤が漏れて周囲を汚染したり、漏れた現像剤により画像欠陥が発生したりする恐れがあった。
そこで、感光体の逆回転時に現像ローラを停止させる手段を講じれば良いことになるが、それでは、感光体と現像ローラとが摺接していることになり、感光体か現像ローラに傷が発生してしまう。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる現像ユニットの接離機構、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、現像剤容器とその現像剤容器に支承された現像ローラとを備え、クリーニングブレードが摺接されると共に回転駆動力が付与される回動可能な感光体に向かって付勢させて、該感光体に前記現像ローラを当接可能に、且つ、付勢方向と反対方向へ離間可能に機枠に支承された現像ユニットと、前記感光体に設けられた第１の歯車と、該第１の歯車と噛合可能に前記現像ローラに設けられた第２の歯車と、前記感光体の逆回転でのみ該感光体と供回り可能に、且つ、前記現像ローラと係合可能に前記感光体に設けられ、前記感光体の所要の回転角度の逆回転により、前記現像ローラを介して前記現像ユニットを前記付勢方向と反対方向へ押し上げて、前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合を解除させる板カムと、を備えた現像ユニットの接離機構を特徴とする。
【０００５】
請求項２にかかる発明は、請求項１において、記第１の歯車は、所要の回動方向の第１の遊びを持たせて前記感光体に取り付けられ、その第１の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第１の歯車が前記感光体に対して空転する第１の遊びであることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２において、前記第２の歯車は、前記感光体の逆回転にアンロックするワンウェイクラッチを介して前記現像ローラに取り付けられていることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１または２において、前記第２の歯車は、所要の回動方向の第２の遊びを持たせて前記現像ローラに取り付けられ、その第２の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第２の歯車が前記現像ローラに対して空転する遊びであることを特徴とする。
【０００６】
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４の何れか１項において、前記付勢方向と反対方向へ押し上げられた前記現像ユニットを押し上げ前の元の位置に引き戻し可能に前記板カムを付勢させる付勢部材を備えていることを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５の何れか１項において、前記板カムは、ワンウェイクラッチを介して前記感光体の逆回転でのみ該感光体と供回り可能に構成されていることを特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項６において、前記感光体は、回動可能に設けられた軸に回動可能に支持され、前記板カムと係合された前記ワンウェイクラッチは、その内輪が前記軸に固着されると共に外輪が前記板カムと固着され、前記感光体を挟んで前記板カムと軸方向所要の間隔をおいて前記板カムと勝手違いの板カムが前記軸に固着されて、その一対の板カムで前記現像ユニットを両持ち支持で押し上げ可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項８にかかる発明は、請求項１乃至７の何れかにおいて、前記機枠に一端が係合され前記現像ローラに他端が係合された圧縮スプリングを備え、該圧縮スプリングにより前記現像ローラが前記感光体に向かって付勢されることを特徴とする。
請求項９にかかる発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とする。
請求項１０にかかる発明は、請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を特徴とする。
請求項１１にかかる発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とする。
請求項１２にかかる発明は、請求項１０または１１において、所定の枚数の印刷を行った後に前記感光体を所要の回転角度だけ逆回転させて、前記感光体と前記クリーニングブレードとの間に挟まった被清掃物を取り出すクリーニング制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、感光体に設けた第１の歯車と現像ローラに設けた第２の歯車との噛合を、感光体から現像ローラを離間することで噛合状態を断ち切って現像ローラの逆回転を防止したから、現像ローラと現像剤容器とのシール状態が維持されて、現像剤が漏れて周囲を汚染したり、漏れた現像剤により画像欠陥が発生したりする恐れを回避できる。しかも、感光体から現像ローラが離間して感光体と現像ローラとの摺接を回避するから、感光体か現像ローラに傷が発生してしまう恐れを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を示した縦断側面図である。
【図２】プロセスカートリッジの概略を示した縦断側面図である。
【図３】プロセスカートリッジをユニット毎に分解した斜視図である。
【図４】右側板の斜視図であり、（ａ）は外側から見た斜視図、（ｂ）は内側から見た斜視図である。
【図５】左側板の斜視図であり、（ａ）は外側から見た斜視図、（ｂ）は内側から見た斜視図である。
【図６】左方から見た現像ユニットの正面側斜視図である。
【図７】右方から見た現像ユニットの正面側斜視図である。
【図８】左側板の縦断斜視図である。
【図９】感光体ユニットの斜視図である。
【図１０】感光ドラムと現像ローラとの係合関係を示した斜視図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】駆動側支持部と感光ドラムギアとの関係を示した分解斜視図である。
【図１３】感光ドラムと現像ローラとの係合関係を示した縦断面図である。
【図１４】図１１の状態に続く、現像ユニットを押し上げた状態の側面図である。
【図１５】カム曲線と感光ドラムの逆回転のタイミングを示した線図である。
【図１６】現像ローラの回転遅延構造を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を説明する。
先ず、本実施の形態にかかる画像形成装置１の概略を説明する。本実施の形態にかかる画像形成装置１は、図１に示すように、プロセスカートリッジ２と、露光装置３と、中間転写ベルト４と、一次転写ローラ５と、二次転写ローラ６と、クリーニング装置７と、給紙カセット８と、給紙ローラ９と、定着装置１０と、排紙ローラ１１と、クリーニング制御手段（図示せず）とを備える。
プロセスカートリッジ２は、図３に示すように、感光体としての感光ドラム２０を備えた感光体ユニット１７と、感光ドラム２０上の静電潜像をトナー像に現像する現像ユニット２６と、その現像ユニット２６と感光体ユニット１７とを一体化する左右の側板（機枠）１８、１９と、現像ユニットの接離機構とを備えて構成されている。このプロセスカートリッジ２は、図１に示すように、イエローのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｙ、マゼンタのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｍ、シアンのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｃ、黒のトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｋの計４つあり、画像形成装置１の筐体内のほぼ中央に横一列に並設される。なお、プロセスカートリッジ２の詳細は後述する。
【００１１】
露光装置３は、画像形成装置１の筐体内の上方に設けられており、コンピュータ等から送られてきた画像データに基づいて、帯電済みの各感光ドラム２０の周面に走査光Ｌ（図２）を照射して、各色用の静電潜像を形成するようになっている。
中間転写ベルト４は、各感光ドラム２０の周面の最低部に上側のベルトの表面が沿うように、複数本の支持ローラに掛架された無端状のベルトであり、図示しない駆動手段により反時計回りに回転して各感光ドラム２０に形成されたトナー像を担持して所定の位置へ搬送するようになっている。
一次転写ローラ５は、中間転写ベルト４の上側のベルトを挟んで、感光ドラム２０と対向するように設けられており、感光ドラム２０の表面に形成したトナー像を中間転写ベルト４に一次転写させるようになっている。
二次転写ローラ６は、中間転写ベルト４を挟んで、その中間転写ベルト４を掛架する図１中右端の支持ローラに対向するように設けられており、この二次転写ローラ６と中間転写ベルト４との間に、紙や樹脂シートなどのシート状の記録媒体Ｐを通しながら、中間転写ベルト４上のトナー像をその記録媒体Ｐへ二次転写させるようになっている。
【００１２】
クリーニング装置７は、上述した二次転写の位置近傍の中間転写ベルト４の回転下流側の所要位置に、中間転写ベルト４の表面に摺接可能に設けたクリーニングブレード７ａと、中間転写ベルト４から記録媒体Ｐへ転写されずに中間転写ベルト４上に残った転写残トナーや紙粉等の被清掃物をクリーニングブレード７ａで掻き取り、その掻き取った被清掃物を回収するトナー回収室とを備えて構成される。
給紙カセット８は、紙や樹脂シートなどのシート状の記録媒体Ｐを蓄えておくもので、画像形成装置１の筐体内の下部に着脱可能に設けられている。
給紙ローラ９は、給紙カセット８に蓄えられた記録媒体Ｐを一枚ずつ取り出して送り出すようになっている。
定着装置１０は、二次転写の位置の上方に設けられたローラ対を備えてなり、このローラ対にトナー像が転写された記録媒体Ｐを通すことにより、記録媒体Ｐに熱と圧力を加えられて、記録媒体Ｐ上の未定着のトナー像が溶融し固化して、記録媒体Ｐ上にトナー像が定着されるようになっている。
排紙ローラ１１は、定着装置１０でトナー像が定着した記録媒体Ｐを画像形成装置１の上面に形成したトレイ部に送り出すようになっている。
クリーニング制御手段（図示せず）は、後述する。
【００１３】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置の作像時の動作を説明する。
感光ドラム２０が図示しない駆動手段によって図１中時計方向に回転し、その感光ドラム２０の表面が後述する帯電ローラ２２によって所定の極性に一様に帯電する。帯電した感光ドラム２０の表面に向かって露光装置３から走査光Ｌが照射し、これによって感光ドラム２０の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光ドラム２０に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。この静電潜像を現像ユニット２６がトナー像として可視化する。
また、中間転写ベルト４が図１中反時計回りに回転し、各プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにおいて一次転写ローラ５の作用により感光ドラム２０から中間転写ベルト４に各色トナー像が順次重ね転写する。このようにして中間転写ベルト４の表面にフルカラーのトナー像が形成される。なお、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれか２つまたは３つを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、図の一番右側の黒用プロセスカートリッジ２Ｋのみを用いて画像形成を行う。
【００１４】
上記の動作と前後して、給紙ローラ９が給紙カセット８から記録媒体Ｐを取り出し記録媒体Ｐの搬送を開始させる。搬送を開始した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト４上に担持されたトナー像の移動に合わせて二次転写の位置に向けて送り出され、二次転写ローラ６によって中間転写ベルト４表面のトナー像が転写される。トナー像を担持した記録媒体Ｐは定着装置１０へ送られ、熱と圧力によってトナー像が記録媒体Ｐに熔融定着され、排紙ローラ１１によって画像形成装置１の上面に形成したトレイ部に排出される。
一方、中間転写ベルト４から記録媒体Ｐへ転写されずに中間転写ベルト４上に残った被清掃物は、中間転写体クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａによって掻き取られ、トナー回収室に回収される。クリーニングされた中間転写ベルト４は、次のトナー像の転写に備える。
【００１５】
次に、現像ユニットの接離機構を備えたプロセスカートリッジ２を詳述する。
本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２は、上述したように、現像ユニット２６と、感光体ユニット１７と、右側板１８と、左側板１９とを備えて構成される。
現像ユニット２６は、図６及び図７に示すように、現像剤容器としての現像ユニットハウジング２６ａと、現像ローラ４０と、第２の搬送スクリュ６６とを備えて構成される。
現像ユニットハウジング２６ａは、内部に空間が形成された中空状の容器体であり、図２に示すように、上部空間と下部空間とが隔壁を介して画成されている。この上部空間は、中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーや紙粉等の被清掃物を貯留しておくためのトナー回収部４２になっており、下部空間は、現像するためのトナーを貯留しておくためのトナー収容部４１になっている。
トナー回収部４２を画成する現像ユニットハウジング２６ａの左側面には、図６に示すように、内部空間に貫通する長穴状の被係合部４３が形成され、その被係合部４３の右横には、トナー回収部４２に貯留された被清掃物を吸引して回収するための吸引穴２６ｄが形成されている。なお、この吸引穴２６ｄは、通常時、シールされている。
【００１６】
トナー収容部４１を画成する現像ユニットハウジング２６ａの左側面には、図６に示すように、キャップ１４で通常時塞がれているトナー充填口が形成され、その右横に円柱状のボス１２が突設されている。
トナー回収部４２を画成する現像ユニットハウジング２６ａの右側面には、図７に示すように、丸穴状の被係合部４４が形成されており、トナー収容部４１を画成する現像ユニットハウジング２６ａの右側面には、円柱状のボス１３が突設されている。
現像ローラ４０は、図２及び図３に示すように、トナー収容部４１の下部に形成した開口部に現像ローラ４０の本体外周面の一部が埋入されるように、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け部２６ｂ、２６ｃに、本体側面から突出した軸１１０が挿通されて支承されている。また、この現像ローラ４０の最低部とトナー収容部４１の下部に形成した開口部との間隙を埋めるように開口部の下縁に帯板状のシール材１１４が止着されており、トナー収容部４１に貯留された現像剤が漏出しないようになっている。
【００１７】
さらにこの現像ローラ４０には、図１０、図１３に示すように、一方の軸受け部２６ｃより外方に突出した軸１１０に、現像ローラ４０を回動させる現像ローラギア１１１（第２の歯車）がワンウェイクラッチ１１２を介して取り付けられ、その現像ローラギア１１１の外側にカムフォロア１０９が回動可能に設けられている。
上述したワンウェイクラッチ１１２は、内輪と外輪とを備えた周知構造のもので、感光ドラム２０の正回転時に内輪と外輪とがロックして回転駆動力が伝達され、感光ドラム２０の逆回転時に内輪と外輪とがアンロックとなって回転駆動力の伝達を遮断するように軸１１０に取り付けられている。
また、他方の軸受け部２６ｂより外方に突出した軸１１０には、カムフォロア１１３のみが回動可能に設けられている。
第２の搬送スクリュ６６は、被清掃物をトナー回収部４２内に搬送するもので、図６に示すように、外部との連結部である一端側が長穴状の被係合部４３から露出するようにトナー回収部４２内に回転可能に架設されている。
【００１８】
感光体ユニット１７は、図２、図３、図９に示すように、感光体ユニットハウジング１７ａと、感光ドラム２０と、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と、板カム部と、帯電ローラ２２と、クリーニングブレード２１と、第１の搬送スクリュ２３とを備える。
感光体ユニットハウジング１７ａは、左右の側板が、その側板上側と側板前側の２本の連結杆で連結されてなる。側板前側の連結杆は、図９に示すように、断面凹状に形成されている。
感光ドラム２０は、図１３に示すように、軸２０ａと、ドラム本体２０ｂとを備える。
軸２０ａは、感光体ユニットハウジング１７ａの左右の側板に設けられた一対の軸受け１７ｂに挿通され、感光体ユニットハウジング１７ａに対して回動可能に支持されている。
ドラム本体２０ｂは、図１３に示すように、静電潜像やトナー像を形成させる円筒部２０ｃと、円筒部２０ｃの一方側（軸受け部２６ｃ側）の端に挿嵌されると共に、軸２０ａを挿通させる穴の外側周囲が円柱状に突設され、その円柱状部分の一部に扇状の爪部２０ｄが突設された駆動側支持部２０ｅ（図１２）と、他方側（軸受け部２６ｂ側）の端に挿嵌されると共に、軸２０ａを挿通させる穴の外側周囲が円柱状に突設された従動側支持部２０ｆとを備える。
このドラム本体２０ｂは、駆動側支持部２０ｅと従動側支持部２０ｆの双方の内側の中心部それぞれに内嵌された軸受け２０ｇに軸２０ａが挿嵌されて、ドラム本体２０ｂが回動可能に軸２０ａに支持されている。
【００１９】
感光ドラムギア１０１（第１の歯車）は、図１３に示すように、現像ローラギア１１１と噛合可能に構成されると共に、その側面中心部に、図１２に示すように、駆動側支持部２０ｅの円柱状部分が摺動可能な径で座繰られた連通穴が形成され、その座繰り部分の内周面に爪部２０ｄよりも所要長さ幅広な扇状の爪穴部１１７が形成されている。
このように形成された感光ドラムギア１０１は、爪穴部１１７に爪部２０ｄが遊挿されるように駆動側支持部２０ｅに挿入され、感光ドラム２０に対し、駆動側支持部２０ｅを介して回動方向への所要の第１の遊び（空転）が形成されるように取り付けられている。そして、この感光ドラムギア１０１は、画像形成装置本体側に設けられた感光ドラム駆動歯車１ａと噛合され、その感光ドラム駆動歯車１ａによる回転駆動力が伝達されて感光ドラム２０を回動させるようになっている。
第１の遊び量は、感光ドラム駆動歯車１ａが正回転から逆回転に切り替わって、感光ドラム２０から現像ローラ４０が離間するまで、現像ローラ４０への回転駆動力の伝達を断ち切れるような量になっている。このように現像ローラ４０への回転駆動力の伝達を所定量断ち切ることで、感光ドラム２０と現像ローラ４０とが同時に逆回転することで生じやすい傷の発生を防止している。
【００２０】
板カム部は、駆動側板カム１０２と、従動側板カム１０３と、付勢部材１０４とを備える。
駆動側板カム１０２は、図１１に示すように、中心部に取付穴が形成された略円板状に形成され、その外周面の略１／４の領域に、所要長さの水平部１０５と、その水平部１０５の一端側と連続され駆動側板カム１０２の中心を中心にした円弧からなる円弧部１０６とで構成されたカム面が形成され、水平部１０５の他端側に山状の係止部１０７が形成されている。
このように形成された駆動側板カム１０２は、図１０、図１３に示すように、周知構造のワンウェイクラッチ１０８の外輪に挿嵌され、感光ドラムギア１０１と螺合され、ワンウェイクラッチ１０８の内輪が軸２０ａに挿嵌されて、感光ドラム２０が正回転する際に空転するように、且つ、感光ドラム２０が逆回転する際に感光ドラム２０と供回りしてカム面とカムフォロア１０９とが係合するように感光ドラム２０に取り付けられている。なお、この駆動側板カム１０２は、感光ドラムギア１０１と別体構成ではなく、一体構成としても良い。
【００２１】
従動側板カム１０３は、その外観形状が駆動側板カム１０２と勝手違いの形状であり、軸受け部２６ｂより外方に突出した軸１１０に設けられたカムフォロア１１３と係合可能に軸２０ａに挿嵌されている
上述した駆動側板カム１０２は、現像ローラ４０の軸心と感光ドラム２０の軸心とを結んだ仮想線に対して上述した水平部１０５が直交方向に位置したとき、その水平部１０５とカムフォロア１０９との間に隙間ｄが形成され、感光ドラム２０に現像ローラ４０が当接され、カムフォロア１０９に係止部１０７が当接されるようになっている（図１０）。従動側板カム１０３も同じ構成になっている。この隙間ｄを形成することで、駆動側板カム１０２が現像ローラ４０の軸１１０の作像動作を妨げることを防ぐことができる。なお、この駆動側板カム１０２のカムリフト量は後述する。
付勢部材１０４は、図１１に示すように、カムフォロア１０９に係止部１０７を当接させて、感光ドラム２０の正回転時に駆動側板カム１０２を待機位置に位置させるように、一端が駆動側板カム１０２に掛止され他端が感光体ユニットハウジング１７ａに掛止された引っ張りスプリングからなる。この付勢部材１０４は、従動側板カム１０３側にも設けられている。
上述した、現像ローラギア１１１（第２の歯車）と、カムフォロア１０９と、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と、板カム部とを備えて現像ユニット２６の接離機構が構成される。
【００２２】
帯電ローラ２２は、図２に示すように、感光ドラム２０の周面の上部に当接して回転するように駆動側支持部２０ｅより従動回転可能に感光体ユニットハウジング１７ａに設けられている。この帯電ローラ２２は、高電圧が印加されるようになっており、感光ドラム２０の感光層を一様に帯電させるようになっている。
クリーニングブレード２１は、図２に示すように、帯電ローラ２２より反時計回り方向となる感光ドラム２０の周面の左部に当接されており、中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーや紙粉などの被清掃物を掻き取り、その被清掃物を側板前側の断面凹状の連結杆に落下させるようになっている。
第１の搬送スクリュ２３は、その断面凹状の連結杆内に回転可能に架設されて、落下してきた被清掃物を搬送させるようになっており、第２の搬送スクリュ６６と同じく、一端側が外部との連結部になっている。
右側板１８は、図３に示すように、現像ユニット２６と感光体ユニット１７の夫々の右側面部と係合して両者を合体させるもので、図４（ｂ）に示すように、右側板１８の内側には、軸受け１８ａと、軸受け１８ｄと、スライド係合部１８ｃと、係合部１８ｆと、弾性部材２９とを備える。
【００２３】
軸受け１８ａは、右側板１８に、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に形成された長溝に圧縮スプリング１８ｂと共に内装され、その圧縮スプリング１８ｂにより感光ドラム２０方向へ弾発付勢されている。この軸受け１８ａには、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け部２６ｂ、２６ｃに支承された現像ローラ４０の一方の軸１１０端が挿嵌される。
軸受け１８ｄは、感光ドラム２０の軸２０ａ端の一方が挿嵌され、感光ドラム２０を支承させるようになっている。
スライド係合部１８ｃは、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状に形成され、現像ユニットハウジング２６ａの右側面に突設された円柱状のボス１３が遊挿される。
左側板１９は、図３に示すように、現像ユニット２６と感光体ユニット１７の夫々の左側面部と係合して両者を合体させるもので、外板とその外板と螺合される内板とを備えて構成される。
【００２４】
外板は、図２及び図８に示すように、その内側に、第１の搬送スクリュ２３と第２の搬送スクリュ６６との夫々の連結部と連結されると共に、第１の搬送スクリュ２３から送り込まれた被清掃物を第２の搬送スクリュ６６に受け渡す搬送ベルト２４が、上下に延設された溝内に埋設されるように掛架されている。なお、この搬送ベルト２４の外周面に所定の間隔をおいて板状のリブが突設されており、そのリブとベルト外周面と溝側壁とで形成された領域で被清掃物が搬送される。
また、外板の内側には、図８に示すように、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長溝が形成され、その長溝内に軸受け１９ａと圧縮スプリング１９ｂが内装され、軸受け１９ａが圧縮スプリング１９ｂにより感光ドラム２０方向に弾発付勢されている。この軸受け１９ａには、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け部２６ｂ、２６ｃに支承された現像ローラ４０の他方の軸１１０端が左側板１９の内板の長穴１９ｈを介して挿嵌される。
内板は、図５に示すように、長穴１９ｈと、軸受け１９ｄと、被清掃物受け入れ口１９ｇと、スライド係合部１９ｆと、係合部１９ｃと、シール材２８とを備える。
長穴１９ｈは、上述したように、軸受け１９ａに対応した位置に設けられており、現像ローラ４０の他方の軸１１０端が遊挿される。
軸受け１９ｄは、感光ドラム２０の軸２０ａ端の他方が挿嵌され、感光ドラム２０を支承させるようになっている。
【００２５】
被清掃物受け入れ口１９ｇは、軸受け１９ｄの近傍に設けられており、この被清掃物受け入れ口１９ｇを介して第１の搬送スクリュ２３が搬送ベルト２４を掛架した下側の支軸に連結されるようになっている。
スライド係合部１９ｆは、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状に形成され、現像ユニットハウジング２６ａの左側面に突設された円柱状のボス１２が遊挿される。
係合部１９ｃは、左側板１９の内板の内側より突き出した長円形状（凸状）に形成されると共にその内側に長穴が形成され、後述のシール材２８を介して長穴状の被係合部４３に挿通されると共に、その長穴を介して第２の搬送スクリュ６６が搬送ベルト２４を掛架した上側の支軸に連結されるようになっている。
シール材２８は、その係合部１９ｃの外周面に止着された長円筒状のスポンジからなる。
このように本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２は、現像ユニット２６と感光体ユニット１７とが、右側板１８と左側板１９とを介して一体化されると共に、現像ユニット２６が、圧縮スプリング１８ｂ、１９ｂにより、感光体ユニット１７に向かって弾発付勢されており、感光ドラム２０の逆回転の際に、現像ユニット２６の接離機構によって、現像ユニット２６が感光体ユニット１７から離間するように押し上げられるようになっている。
【００２６】
以下、以上のように構成されたプロセスカートリッジ２における感光ドラム２０のクリーニングに関する一連の動作を説明する。
先ず、画像形成装置の作像時における感光ドラム２０のクリーニングについて説明する。
画像形成装置本体側に設けた感光ドラム駆動歯車１ａが回転（反時計方向の回転）することにより、この感光ドラム駆動歯車１ａと噛合した感光ドラムギア１０１が回転する。
この回転により、感光ドラムギア１０１の爪穴部１１７の一方の側面と駆動側支持部２０ｅの爪部２０ｄの一方の側面とが当接して、感光ドラム２０は正回転する。
これと略同時に感光ドラムギア１０１と噛合した現像ローラギア１１１が回転する。現像ローラギア１１１の回転により、軸１１０と嵌着したワンウェイクラッチ１１２がロックして、軸１１０が回転し、これに伴って現像ローラ４０が回転する。
【００２７】
一方、感光ドラムギア１０１と螺合した駆動側板カム１０２は、ワンウェイクラッチ１０８がアンロック状態であり、山状の係止部１０７とカムフォロア１０９とが付勢部材１０４により当接されて待機位置に位置した状態を保ち、現像ローラ４０と感光ドラム２０との当接状態を維持する。また、ワンウェイクラッチ１０８がアンロック状態であることから、軸２０ａには回転駆動力が伝達されず、従動側板カム１０３も駆動側板カム１０２と同じ状態を維持する。
中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーや紙粉などの被清掃物は、クリーニングブレード２１で掻き取られて、側板前側の断面凹状の連結杆に落下する。
落下した被清掃物は、その断面凹状の連結杆内に回転可能に架設した第１の搬送スクリュ２３により、左側板１９内の搬送ベルト２４へ向かって移動し、その搬送ベルト２４により、トナー回収部４２内に回転可能に架設した第２の搬送スクリュ６６に向かって移動し、第２の搬送スクリュ６６により、トナー回収部４２内に落下、回収される。
【００２８】
次に、クリーニング制御手段による、感光ドラム２０とクリーニングブレード２１との間に挟み込まれた被清掃物の除去時の一連の動作を、図１３等を参照しながら説明する。
クリーニング制御手段は、あらかじめ設定された所定の枚数の印刷を行うと、感光ドラム２０とクリーニングブレードとの間に被清掃物が挟み込まれている可能性があるとして、感光ドラム駆動歯車１ａを作像時とは逆方向に所定の回転角度だけ回転を開始する。この回転により、感光ドラム駆動歯車１ａと噛合した感光ドラムギア１０１が逆回転を開始する。
感光ドラムギア１０１の逆回転により、爪穴部１１７の一方の側面と駆動側支持部２０ｅの爪部２０ｄの一方の側面との当接が解除し、爪穴部１１７の他方の側面が爪部２０ｄの他方の側面に向かって移動を開始する。これにより、感光ドラム２０に挿嵌された駆動側支持部２０ｅへの回転駆動力の伝達が一時絶たれ、感光ドラム２０の回転が停止する。
これと同時に、感光ドラムギア１０１と螺合した駆動側板カム１０２は、感光ドラムギア１０１に伴って即座に逆回転を開始する。この駆動側板カム１０２の逆回転によりワンウェイクラッチ１０８がロックし、回転駆動力が軸２０ａに伝達して、軸２０ａが回転を開始する。この軸２０ａの回転により、軸２０ａに嵌着した従動側板カム１０３は、即座に逆回転を開始する。つまり、従動側板カム１０３は駆動側板カム１０２と同期して逆回転する。
【００２９】
逆回転を開始した駆動側板カム１０２は、図１１に示すように、カムフォロア１０９との間に隙間ｄが形成していた水平部１０５は右肩上がりに傾いていき、iの位置でカムフォロア１０９と当接する。この間、現像ローラ４０は感光ドラム２０から離間しておらず、現像ローラ４０と感光ドラム２０との軸間距離は、作像時（正回転時）のままなっている。このときの軸間距離を、図１５中、軸間距離ｅで示す。なお、従動側板カム１０３も駆動側板カム１０２と同じカム曲線であるため、カム曲線にかかる説明は、駆動側板カム１０２のみの説明とする。
カムフォロア１０９と当接した駆動側板カム１０２は、さらに逆回転をすることで、水平部１０５により、現像ローラ４０を介して現像ユニット２６を押し上げていく。水平部１０５のiiの位置とカムフォロア１０９とが係合したら、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と現像ローラギア１１１（第２の歯車）との噛合が解除する。このときの軸間距離を、図１５中、軸間距離ｆで示す。
さらに駆動側板カム１０２が逆回転して水平部１０５と円弧部１０６との境界とカムフォロア１０９とが係合すると、最大のカムリフト量となり、円弧部１０６に沿ってカムフォロア１０９が転動することで、その最大のカムリフト量が一定に維持され、その一定のカムリフト量でもって現像ユニット２６を押し上げる。この現像ユニット２６の押し上げは、円弧部１０６のivの位置とカムフォロア１０９とが係合するまで続く。このときの軸間距離を、図１５中、軸間距離ｇで示す。
【００３０】
一方、爪部２０ｄの他方の側面に向かって移動していた爪穴部１１７の他方の側面は、円弧部１０６のiiiの位置とカムフォロア１０９とが係合するタイミングでもって爪部２０ｄの他方の側面に当接して、感光ドラム２０が逆回転を開始する。
この感光ドラム２０の逆回転は、円弧部１０６のivの位置とカムフォロア１０９とが係合するまで続き、感光ドラム２０とクリーニングブレードとの間に挟まった被清掃物の引き出し処理を行う。
クリーニング制御手段は、円弧部１０６のivの位置とカムフォロア１０９とが係合するタイミングでもって、感光ドラム駆動歯車１ａの回転を停止する（図１４）。
次いで、感光ドラム駆動歯車１ａを作像時の方向へ所要の回転角度だけ回転し、これに伴って感光ドラムギア１０１が正回転し、駆動側板カム１０２は、感光ドラムギア１０１の正回転に合わせながら付勢部材１０４の引っ張り力により待機位置へ復帰するように回転する。従動側板カム１０３は、ワンウェイクラッチ１０８がアンロックとなるため、従動側板カム１０３側の付勢部材により軸２０ａを回転させながら待機位置へ復帰するように回転する。このようにして、元の状態に復帰する。
そして、感光ドラム２０上に引き出された被清掃物は、上述した作像時における感光ドラム２０のクリーニングにより、トナー回収部４２内に回収されて、一連の動作が終了する。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、クリーニング制御手段は、あらかじめ設定された所定の枚数の印刷が終了したら、感光ドラム駆動歯車１ａを所定の回転角度だけ逆回転を開始し、感光ドラム２０と現像ローラ４０との回転が停止するその一方で、駆動側板カム１０２と従動側板カム１０３とで現像ユニット２６を押し上げ、感光ドラムギア１０１と現像ローラギア１１１との噛合が解除し、感光ドラム２０と現像ユニットとが離間した時点で、感光ドラム２０が逆回転して、感光ドラム２０とクリーニングブレード２１との間に挟み込まれた被清掃物を引き出すから、現像ローラ４０とトナー収容部４１（現像剤容器）とのシール状態が維持され、現像剤が漏れて周囲を汚染したり、漏れた現像剤により画像欠陥が発生したりする恐れを回避できる。しかも、感光ドラム２０から現像ローラ４０が離間して感光ドラム２０と現像ローラ４０との摺接を回避するから、感光ドラム２０や現像ローラ４０に傷が発生してしまう恐れを回避できる。
【００３２】
以上、本実施の形態にかかるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、本実施の形態では、駆動側板カム１０２の中心を中心にした円弧からなる円弧部１０６により、一定のカムリフト量でもって現像ユニット２６を押し上げるものを例示したが、図１５中、（イ）で示す一点鎖線のように、現像ローラ４０と感光ドラム２０の離間後も、駆動側板カム１０２面を徐々に増加させるような斜面状にすることにより、付勢部材１０４を用いなくても、現像ユニット２６の自重や現像ユニット２６を感光ドラム２０方向へ弾発付勢させている圧縮スプリング１８ｂ、圧縮スプリング１９ｂの力により、逆回転動作後の駆動側板カム１０２の復帰を可能とすることができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）を、感光ドラム２０に対して回動方向への所要の空転（第１の遊び）を形成するように取り付けたものを例示したが、図１６に示したように、現像ローラギア１１１（第２の歯車）を、現像ローラ４０対して回動方向への所要の空転（第２の遊び）を形成するように取り付けても良い。すなわち、現像ローラギア１１１の一方の側面に略Ｃ字状に切欠させた筒部１１５を設け、現像ローラ４０の軸１１０端にその筒部１１５の切欠部分に係合する係合ピン１１６を突設させ、その係合ピン１１６と筒部１１５の切欠部分とが係合するように現像ローラギア１１１を現像ローラ４０の軸１１０端に回動可能に挿通させる。このように構成することで、正回転から逆回転に切り替わる際、現像ローラ４０への回転駆動力の伝達を遮断して、第１の遊びと実質的に同じ作用となる。この場合、ワンウェイクラッチ１１２を不要とすることが可能となり、ワンウェイクラッチ１１２で構成したものと比較して低コストとなる。また、上述した第１の遊びと第２の遊びとの双方が形成されるように構成しても良い。
【００３４】
また、図１５中、二点鎖線で示したタイミングで感光ドラム２０を逆回転させても良い。すなわち、水平部１０５のiiの位置とカムフォロア１０９とが係合して、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と現像ローラギア１１１（第２の歯車）との噛合が解除し、そのタイミングでもって、爪穴部１１７の他方の側面が爪部２０ｄの他方の側面に当接し、軸２０ａに挿嵌した駆動側支持部２０ｅを介して、感光ドラム２０が逆回転を開始させても良い。
また、本実施の形態では、感光ドラム側に爪部２０ｄと爪穴部１１７とを備えた感光ドラムの回転切り替え時の遅延構造を持たせ、現像ローラ４０側にワンウェイクラッチまたは図１６に示した回転遅延構造を持たせたものを例示したが、何れか一方の構成または、双方の構成を省いて、感光ドラムの逆回転時に現像ユニットを接離させるだけの構成だけにしても良い。すなわち、感光ドラムの逆回転でのみ感光ドラムと供回り可能に、且つ、現像ローラと係合可能に感光ドラムに設けられ、感光ドラムの所要の回転角度の逆回転により、現像ローラを介して現像ユニットを付勢方向と反対方向へ押し上げて、感光ドラムと現像ローラの噛合関係を解除する板カムがあれば良い。
【符号の説明】
【００３５】
１‥画像形成装置 ２‥プロセスカートリッジ ３‥露光装置 ４‥中間転写ベルト ５‥一次転写ローラ ６‥二次転写ローラ ７‥クリーニング装置 ７ａ‥クリーニングブレード ８‥給紙カセット ９‥給紙ローラ １０‥定着装置 １１‥排紙ローラ １２‥ボス １３‥ボス １４‥キャップ １７‥感光体ユニット １７ａ‥感光体ユニットハウジング １７ｂ‥軸受け １８‥右側板 １８ａ‥軸受け １８ｂ圧縮スプリング １８ｄ‥軸受け １８ｃ‥スライド係合部 １８ｆ‥係合部 １９‥左側板 １９ａ‥軸受け １９ｂ‥圧縮スプリング １９ｃ‥係合部 １９ｈ‥長穴 １９ｄ‥軸受け １９ｆ‥スライド係合部 １９ｇ‥被清掃物受け入れ口 ２０‥感光ドラム（感光体） ２０ａ‥軸 ２０ｂ‥ドラム本体 ２０ｃ‥円筒部 ２０ｄ‥爪部 ２０ｅ‥駆動側支持部 ２０ｆ‥従動側支持部 ２０ｇ‥軸受け ２１‥クリーニングブレード ２２‥帯電ローラ ２３‥第１の搬送スクリュ ２４‥搬送ベルト ２６‥現像ユニット ２６ａ‥現像ユニットハウジング（容器体） ２６ｄ‥吸引穴 ２６ｂ、２６ｃ‥軸受け ２８‥弾性部材 ２９‥弾性部材 ４０‥現像ローラ ４１‥トナー収容部 ４２‥トナー回収部 ４３‥被係合部 ４４‥被係合部 ６６‥第２の搬送スクリュ １０１‥感光ドラムギア １０２‥駆動側板カム １０３‥従動側板カム １０４‥付勢部材 １０５‥水平部 １０６‥円弧部 １０７‥係止部 １０８‥ワンウェイクラッチ １０９‥カムフォロア １１０‥現像ローラの軸 １１１‥現像ローラギア １１２‥ワンウェイクラッチ １１３‥カムフォロア １１４‥シール材 １１５‥筒部 １１６‥係合ピン １１７‥爪穴部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開平１０−１０９３９号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１３９５公報
【特許文献３】特開２００８−０４５６８６公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式画像形成装置の現像装置に用いられる現像ユニットの接離機構、その接離機構が組み込まれたプロセスカートリッジ、その接離機構が組み込まれた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光ドラムや感光ベルト等の感光体上の転写残トナーや紙粉等の被清掃物を清掃する手段として、クリーニングブレードを感光体に摺接可能に設けて、そのクリーニングブレードで被清掃物を掻き落とすものがある。
このクリーニングブレードによる感光体の清掃手段は、経時よっては感光体とクリーニングブレードとの間に被清掃物が挟み込まれて「黒帯」や「黒スジ」等の画像不良が生じる恐れがある。
そこで、従来から、所定の枚数の印刷を行った後に、感光体を正回転（作像動作時の回転方向）とは逆に回転させ、感光体とクリーニングブレードとの間に挟み込まれた僅かな被清掃物を除去する制御を行っている（例えば特許文献１、２参照）。
また、この種の画像形成装置は、感光体に回転駆動力を付与し、その感光体と係合する回転体、例えば、現像ローラや帯電ローラは、感光体の回転に従動回転、または、同期回転するように構成されているのが一般的である（例えば特許文献３参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の画像形成装置は、以下の問題点があった。
すなわち、上述したように、感光体を逆回転させると、現像ローラも同時に逆回転する。この現像ローラの逆回転により、現像ローラと現像剤容器とのシールが不十分となり、かかる部分から現像剤が漏れて周囲を汚染したり、漏れた現像剤により画像欠陥が発生したりする恐れがあった。
そこで、感光体の逆回転時に現像ローラを停止させる手段を講じれば良いことになるが、それでは、感光体と現像ローラとが摺接していることになり、感光体か現像ローラに傷が発生してしまう。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる現像ユニットの接離機構、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、現像剤容器とその現像剤容器に支承された現像ローラとを備え、クリーニングブレードが摺接されると共に回転駆動力が付与される回動可能な感光体に向かって付勢させて、該感光体に前記現像ローラを当接可能に、且つ、付勢方向と反対方向へ離間可能に機枠に支承された現像ユニットと、前記感光体に設けられた第１の歯車と、該第１の歯車と噛合可能に前記現像ローラに設けられた第２の歯車と、前記感光体の逆回転でのみ該感光体と供回り可能に、且つ、前記現像ローラと係合可能に前記感光体に設けられ、前記感光体の所要の回転角度の逆回転により、前記現像ローラを介して前記現像ユニットを前記付勢方向と反対方向へ押し上げて、前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合を解除させる板カムと、を備えた現像ユニットの接離機構を特徴とする。
【０００５】
請求項２にかかる発明は、請求項１において、記第１の歯車は、所要の回動方向の第１の遊びを持たせて前記感光体に取り付けられ、その第１の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第１の歯車が前記感光体に対して空転する第１の遊びであることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２において、前記第２の歯車は、前記感光体の逆回転にアンロックするワンウェイクラッチを介して前記現像ローラに取り付けられていることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１または２において、前記第２の歯車は、所要の回動方向の第２の遊びを持たせて前記現像ローラに取り付けられ、その第２の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第２の歯車が前記現像ローラに対して空転する遊びであることを特徴とする。
【０００６】
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４の何れか１項において、前記付勢方向と反対方向へ押し上げられた前記現像ユニットを押し上げ前の元の位置に引き戻し可能に前記板カムを付勢させる付勢部材を備えていることを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５の何れか１項において、前記板カムは、ワンウェイクラッチを介して前記感光体の逆回転でのみ該感光体と供回り可能に構成されていることを特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項６において、前記感光体は、回動可能に設けられた軸に回動可能に支持され、前記板カムと係合された前記ワンウェイクラッチは、その内輪が前記軸に固着されると共に外輪が前記板カムと固着され、前記感光体を挟んで前記板カムと軸方向所要の間隔をおいて前記板カムと勝手違いの板カムが前記軸に固着されて、その一対の板カムで前記現像ユニットを両持ち支持で押し上げ可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項８にかかる発明は、請求項１乃至７の何れかにおいて、前記機枠に一端が係合され前記現像ローラに他端が係合された圧縮スプリングを備え、該圧縮スプリングにより前記現像ローラが前記感光体に向かって付勢されることを特徴とする。
請求項９にかかる発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とする。
請求項１０にかかる発明は、請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を特徴とする。
請求項１１にかかる発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とする。
請求項１２にかかる発明は、請求項１０または１１において、所定の枚数の印刷を行った後に前記感光体を所要の回転角度だけ逆回転させて、前記感光体と前記クリーニングブレードとの間に挟まった被清掃物を取り出すクリーニング制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、感光体に設けた第１の歯車と現像ローラに設けた第２の歯車との噛合を、感光体から現像ローラを離間することで噛合状態を断ち切って現像ローラの逆回転を防止したから、現像ローラと現像剤容器とのシール状態が維持されて、現像剤が漏れて周囲を汚染したり、漏れた現像剤により画像欠陥が発生したりする恐れを回避できる。しかも、感光体から現像ローラが離間して感光体と現像ローラとの摺接を回避するから、感光体か現像ローラに傷が発生してしまう恐れを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を示した縦断側面図である。
【図２】プロセスカートリッジの概略を示した縦断側面図である。
【図３】プロセスカートリッジをユニット毎に分解した斜視図である。
【図４】右側板の斜視図であり、（ａ）は外側から見た斜視図、（ｂ）は内側から見た斜視図である。
【図５】左側板の斜視図であり、（ａ）は外側から見た斜視図、（ｂ）は内側から見た斜視図である。
【図６】左方から見た現像ユニットの正面側斜視図である。
【図７】右方から見た現像ユニットの正面側斜視図である。
【図８】左側板の縦断斜視図である。
【図９】感光体ユニットの斜視図である。
【図１０】感光ドラムと現像ローラとの係合関係を示した斜視図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】駆動側支持部と感光ドラムギアとの関係を示した分解斜視図である。
【図１３】感光ドラムと現像ローラとの係合関係を示した縦断面図である。
【図１４】図１１の状態に続く、現像ユニットを押し上げた状態の側面図である。
【図１５】カム曲線と感光ドラムの逆回転のタイミングを示した線図である。
【図１６】現像ローラの回転遅延構造を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を説明する。
先ず、本実施の形態にかかる画像形成装置１の概略を説明する。本実施の形態にかかる画像形成装置１は、図１に示すように、プロセスカートリッジ２と、露光装置３と、中間転写ベルト４と、一次転写ローラ５と、二次転写ローラ６と、クリーニング装置７と、給紙カセット８と、給紙ローラ９と、定着装置１０と、排紙ローラ１１と、クリーニング制御手段（図示せず）とを備える。
プロセスカートリッジ２は、図３に示すように、感光体としての感光ドラム２０を備えた感光体ユニット１７と、感光ドラム２０上の静電潜像をトナー像に現像する現像ユニット２６と、その現像ユニット２６と感光体ユニット１７とを一体化する左右の側板（機枠）１８、１９と、現像ユニットの接離機構とを備えて構成されている。このプロセスカートリッジ２は、図１に示すように、イエローのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｙ、マゼンタのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｍ、シアンのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｃ、黒のトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｋの計４つあり、画像形成装置１の筐体内のほぼ中央に横一列に並設される。なお、プロセスカートリッジ２の詳細は後述する。
【００１１】
露光装置３は、画像形成装置１の筐体内の上方に設けられており、コンピュータ等から送られてきた画像データに基づいて、帯電済みの各感光ドラム２０の周面に走査光Ｌ（図２）を照射して、各色用の静電潜像を形成するようになっている。
中間転写ベルト４は、各感光ドラム２０の周面の最低部に上側のベルトの表面が沿うように、複数本の支持ローラに掛架された無端状のベルトであり、図示しない駆動手段により反時計回りに回転して各感光ドラム２０に形成されたトナー像を担持して所定の位置へ搬送するようになっている。
一次転写ローラ５は、中間転写ベルト４の上側のベルトを挟んで、感光ドラム２０と対向するように設けられており、感光ドラム２０の表面に形成したトナー像を中間転写ベルト４に一次転写させるようになっている。
二次転写ローラ６は、中間転写ベルト４を挟んで、その中間転写ベルト４を掛架する図１中右端の支持ローラに対向するように設けられており、この二次転写ローラ６と中間転写ベルト４との間に、紙や樹脂シートなどのシート状の記録媒体Ｐを通しながら、中間転写ベルト４上のトナー像をその記録媒体Ｐへ二次転写させるようになっている。
【００１２】
クリーニング装置７は、上述した二次転写の位置近傍の中間転写ベルト４の回転下流側の所要位置に、中間転写ベルト４の表面に摺接可能に設けたクリーニングブレード７ａと、中間転写ベルト４から記録媒体Ｐへ転写されずに中間転写ベルト４上に残った転写残トナーや紙粉等の被清掃物をクリーニングブレード７ａで掻き取り、その掻き取った被清掃物を回収するトナー回収室とを備えて構成される。
給紙カセット８は、紙や樹脂シートなどのシート状の記録媒体Ｐを蓄えておくもので、画像形成装置１の筐体内の下部に着脱可能に設けられている。
給紙ローラ９は、給紙カセット８に蓄えられた記録媒体Ｐを一枚ずつ取り出して送り出すようになっている。
定着装置１０は、二次転写の位置の上方に設けられたローラ対を備えてなり、このローラ対にトナー像が転写された記録媒体Ｐを通すことにより、記録媒体Ｐに熱と圧力を加えられて、記録媒体Ｐ上の未定着のトナー像が溶融し固化して、記録媒体Ｐ上にトナー像が定着されるようになっている。
排紙ローラ１１は、定着装置１０でトナー像が定着した記録媒体Ｐを画像形成装置１の上面に形成したトレイ部に送り出すようになっている。
クリーニング制御手段（図示せず）は、後述する。
【００１３】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置の作像時の動作を説明する。
感光ドラム２０が図示しない駆動手段によって図１中時計方向に回転し、その感光ドラム２０の表面が後述する帯電ローラ２２によって所定の極性に一様に帯電する。帯電した感光ドラム２０の表面に向かって露光装置３から走査光Ｌが照射し、これによって感光ドラム２０の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光ドラム２０に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。この静電潜像を現像ユニット２６がトナー像として可視化する。
また、中間転写ベルト４が図１中反時計回りに回転し、各プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにおいて一次転写ローラ５の作用により感光ドラム２０から中間転写ベルト４に各色トナー像が順次重ね転写する。このようにして中間転写ベルト４の表面にフルカラーのトナー像が形成される。なお、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれか２つまたは３つを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、図の一番右側の黒用プロセスカートリッジ２Ｋのみを用いて画像形成を行う。
【００１４】
上記の動作と前後して、給紙ローラ９が給紙カセット８から記録媒体Ｐを取り出し記録媒体Ｐの搬送を開始させる。搬送を開始した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト４上に担持されたトナー像の移動に合わせて二次転写の位置に向けて送り出され、二次転写ローラ６によって中間転写ベルト４表面のトナー像が転写される。トナー像を担持した記録媒体Ｐは定着装置１０へ送られ、熱と圧力によってトナー像が記録媒体Ｐに熔融定着され、排紙ローラ１１によって画像形成装置１の上面に形成したトレイ部に排出される。
一方、中間転写ベルト４から記録媒体Ｐへ転写されずに中間転写ベルト４上に残った被清掃物は、中間転写体クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａによって掻き取られ、トナー回収室に回収される。クリーニングされた中間転写ベルト４は、次のトナー像の転写に備える。
【００１５】
次に、現像ユニットの接離機構を備えたプロセスカートリッジ２を詳述する。
本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２は、上述したように、現像ユニット２６と、感光体ユニット１７と、右側板１８と、左側板１９とを備えて構成される。
現像ユニット２６は、図６及び図７に示すように、現像剤容器としての現像ユニットハウジング２６ａと、現像ローラ４０と、第２の搬送スクリュ６６とを備えて構成される。
現像ユニットハウジング２６ａは、内部に空間が形成された中空状の容器体であり、図２に示すように、上部空間と下部空間とが隔壁を介して画成されている。この上部空間は、中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーや紙粉等の被清掃物を貯留しておくためのトナー回収部４２になっており、下部空間は、現像するためのトナーを貯留しておくためのトナー収容部４１になっている。
トナー回収部４２を画成する現像ユニットハウジング２６ａの左側面には、図６に示すように、内部空間に貫通する長穴状の被係合部４３が形成され、その被係合部４３の右横には、トナー回収部４２に貯留された被清掃物を吸引して回収するための吸引穴２６ｄが形成されている。なお、この吸引穴２６ｄは、通常時、シールされている。
【００１６】
トナー収容部４１を画成する現像ユニットハウジング２６ａの左側面には、図６に示すように、キャップ１４で通常時塞がれているトナー充填口が形成され、その右横に円柱状のボス１２が突設されている。
トナー回収部４２を画成する現像ユニットハウジング２６ａの右側面には、図７に示すように、丸穴状の被係合部４４が形成されており、トナー収容部４１を画成する現像ユニットハウジング２６ａの右側面には、円柱状のボス１３が突設されている。
現像ローラ４０は、図２及び図３に示すように、トナー収容部４１の下部に形成した開口部に現像ローラ４０の本体外周面の一部が埋入されるように、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け部２６ｂ、２６ｃに、本体側面から突出した軸１１０が挿通されて支承されている。また、この現像ローラ４０の最低部とトナー収容部４１の下部に形成した開口部との間隙を埋めるように開口部の下縁に帯板状のシール材１１４が止着されており、トナー収容部４１に貯留された現像剤が漏出しないようになっている。
【００１７】
さらにこの現像ローラ４０には、図１０、図１３に示すように、一方の軸受け部２６ｃより外方に突出した軸１１０に、現像ローラ４０を回動させる現像ローラギア１１１（第２の歯車）がワンウェイクラッチ１１２を介して取り付けられ、その現像ローラギア１１１の外側にカムフォロア１０９が回動可能に設けられている。
上述したワンウェイクラッチ１１２は、内輪と外輪とを備えた周知構造のもので、感光ドラム２０の正回転時に内輪と外輪とがロックして回転駆動力が伝達され、感光ドラム２０の逆回転時に内輪と外輪とがアンロックとなって回転駆動力の伝達を遮断するように軸１１０に取り付けられている。
また、他方の軸受け部２６ｂより外方に突出した軸１１０には、カムフォロア１１３のみが回動可能に設けられている。
第２の搬送スクリュ６６は、被清掃物をトナー回収部４２内に搬送するもので、図６に示すように、外部との連結部である一端側が長穴状の被係合部４３から露出するようにトナー回収部４２内に回転可能に架設されている。
【００１８】
感光体ユニット１７は、図２、図３、図９に示すように、感光体ユニットハウジング１７ａと、感光ドラム２０と、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と、板カム部と、帯電ローラ２２と、クリーニングブレード２１と、第１の搬送スクリュ２３とを備える。
感光体ユニットハウジング１７ａは、左右の側板が、その側板上側と側板前側の２本の連結杆で連結されてなる。側板前側の連結杆は、図９に示すように、断面凹状に形成されている。
感光ドラム２０は、図１３に示すように、軸２０ａと、ドラム本体２０ｂとを備える。
軸２０ａは、感光体ユニットハウジング１７ａの左右の側板に設けられた一対の軸受け１７ｂに挿通され、感光体ユニットハウジング１７ａに対して回動可能に支持されている。
ドラム本体２０ｂは、図１３に示すように、静電潜像やトナー像を形成させる円筒部２０ｃと、円筒部２０ｃの一方側（軸受け部２６ｃ側）の端に挿嵌されると共に、軸２０ａを挿通させる穴の外側周囲が円柱状に突設され、その円柱状部分の一部に扇状の爪部２０ｄが突設された駆動側支持部２０ｅ（図１２）と、他方側（軸受け部２６ｂ側）の端に挿嵌されると共に、軸２０ａを挿通させる穴の外側周囲が円柱状に突設された従動側支持部２０ｆとを備える。
このドラム本体２０ｂは、駆動側支持部２０ｅと従動側支持部２０ｆの双方の内側の中心部それぞれに内嵌された軸受け２０ｇに軸２０ａが挿嵌されて、ドラム本体２０ｂが回動可能に軸２０ａに支持されている。
【００１９】
感光ドラムギア１０１（第１の歯車）は、図１３に示すように、現像ローラギア１１１と噛合可能に構成されると共に、その側面中心部に、図１２に示すように、駆動側支持部２０ｅの円柱状部分が摺動可能な径で座繰られた連通穴が形成され、その座繰り部分の内周面に爪部２０ｄよりも所要長さ幅広な扇状の爪穴部１１７が形成されている。
このように形成された感光ドラムギア１０１は、爪穴部１１７に爪部２０ｄが遊挿されるように駆動側支持部２０ｅに挿入され、感光ドラム２０に対し、駆動側支持部２０ｅを介して回動方向への所要の第１の遊び（空転）が形成されるように取り付けられている。そして、この感光ドラムギア１０１は、画像形成装置本体側に設けられた感光ドラム駆動歯車１ａと噛合され、その感光ドラム駆動歯車１ａによる回転駆動力が伝達されて感光ドラム２０を回動させるようになっている。
第１の遊び量は、感光ドラム駆動歯車１ａが正回転から逆回転に切り替わって、感光ドラム２０から現像ローラ４０が離間するまで、現像ローラ４０への回転駆動力の伝達を断ち切れるような量になっている。このように現像ローラ４０への回転駆動力の伝達を所定量断ち切ることで、感光ドラム２０と現像ローラ４０とが同時に逆回転することで生じやすい傷の発生を防止している。
【００２０】
板カム部は、駆動側板カム１０２と、従動側板カム１０３と、付勢部材１０４とを備える。
駆動側板カム１０２は、図１１に示すように、中心部に取付穴が形成された略円板状に形成され、その外周面の略１／４の領域に、所要長さの水平部１０５と、その水平部１０５の一端側と連続され駆動側板カム１０２の中心を中心にした円弧からなる円弧部１０６とで構成されたカム面が形成され、水平部１０５の他端側に山状の係止部１０７が形成されている。
このように形成された駆動側板カム１０２は、図１０、図１３に示すように、周知構造のワンウェイクラッチ１０８の外輪に挿嵌され、感光ドラムギア１０１と螺合され、ワンウェイクラッチ１０８の内輪が軸２０ａに挿嵌されて、感光ドラム２０が正回転する際に空転するように、且つ、感光ドラム２０が逆回転する際に感光ドラム２０と供回りしてカム面とカムフォロア１０９とが係合するように感光ドラム２０に取り付けられている。なお、この駆動側板カム１０２は、感光ドラムギア１０１と別体構成ではなく、一体構成としても良い。
【００２１】
従動側板カム１０３は、その外観形状が駆動側板カム１０２と勝手違いの形状であり、軸受け部２６ｂより外方に突出した軸１１０に設けられたカムフォロア１１３と係合可能に軸２０ａに挿嵌されている
上述した駆動側板カム１０２は、現像ローラ４０の軸心と感光ドラム２０の軸心とを結んだ仮想線に対して上述した水平部１０５が直交方向に位置したとき、その水平部１０５とカムフォロア１０９との間に隙間ｄが形成され、感光ドラム２０に現像ローラ４０が当接され、カムフォロア１０９に係止部１０７が当接されるようになっている（図１０）。従動側板カム１０３も同じ構成になっている。この隙間ｄを形成することで、駆動側板カム１０２が現像ローラ４０の軸１１０の作像動作を妨げることを防ぐことができる。なお、この駆動側板カム１０２のカムリフト量は後述する。
付勢部材１０４は、図１１に示すように、カムフォロア１０９に係止部１０７を当接させて、感光ドラム２０の正回転時に駆動側板カム１０２を待機位置に位置させるように、一端が駆動側板カム１０２に掛止され他端が感光体ユニットハウジング１７ａに掛止された引っ張りスプリングからなる。この付勢部材１０４は、従動側板カム１０３側にも設けられている。
上述した、現像ローラギア１１１（第２の歯車）と、カムフォロア１０９と、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と、板カム部とを備えて現像ユニット２６の接離機構が構成される。
【００２２】
帯電ローラ２２は、図２に示すように、感光ドラム２０の周面の上部に当接して回転するように駆動側支持部２０ｅより従動回転可能に感光体ユニットハウジング１７ａに設けられている。この帯電ローラ２２は、高電圧が印加されるようになっており、感光ドラム２０の感光層を一様に帯電させるようになっている。
クリーニングブレード２１は、図２に示すように、帯電ローラ２２より反時計回り方向となる感光ドラム２０の周面の左部に当接されており、中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーや紙粉などの被清掃物を掻き取り、その被清掃物を側板前側の断面凹状の連結杆に落下させるようになっている。
第１の搬送スクリュ２３は、その断面凹状の連結杆内に回転可能に架設されて、落下してきた被清掃物を搬送させるようになっており、第２の搬送スクリュ６６と同じく、一端側が外部との連結部になっている。
右側板１８は、図３に示すように、現像ユニット２６と感光体ユニット１７の夫々の右側面部と係合して両者を合体させるもので、図４（ｂ）に示すように、右側板１８の内側には、軸受け１８ａと、軸受け１８ｄと、スライド係合部１８ｃと、係合部１８ｆと、弾性部材２９とを備える。
【００２３】
軸受け１８ａは、右側板１８に、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に形成された長溝に圧縮スプリング１８ｂと共に内装され、その圧縮スプリング１８ｂにより感光ドラム２０方向へ弾発付勢されている。この軸受け１８ａには、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け部２６ｂ、２６ｃに支承された現像ローラ４０の一方の軸１１０端が挿嵌される。
軸受け１８ｄは、感光ドラム２０の軸２０ａ端の一方が挿嵌され、感光ドラム２０を支承させるようになっている。
スライド係合部１８ｃは、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状に形成され、現像ユニットハウジング２６ａの右側面に突設された円柱状のボス１３が遊挿される。
左側板１９は、図３に示すように、現像ユニット２６と感光体ユニット１７の夫々の左側面部と係合して両者を合体させるもので、外板とその外板と螺合される内板とを備えて構成される。
【００２４】
外板は、図２及び図８に示すように、その内側に、第１の搬送スクリュ２３と第２の搬送スクリュ６６との夫々の連結部と連結されると共に、第１の搬送スクリュ２３から送り込まれた被清掃物を第２の搬送スクリュ６６に受け渡す搬送ベルト２４が、上下に延設された溝内に埋設されるように掛架されている。なお、この搬送ベルト２４の外周面に所定の間隔をおいて板状のリブが突設されており、そのリブとベルト外周面と溝側壁とで形成された領域で被清掃物が搬送される。
また、外板の内側には、図８に示すように、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長溝が形成され、その長溝内に軸受け１９ａと圧縮スプリング１９ｂが内装され、軸受け１９ａが圧縮スプリング１９ｂにより感光ドラム２０方向に弾発付勢されている。この軸受け１９ａには、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け部２６ｂ、２６ｃに支承された現像ローラ４０の他方の軸１１０端が左側板１９の内板の長穴１９ｈを介して挿嵌される。
内板は、図５に示すように、長穴１９ｈと、軸受け１９ｄと、被清掃物受け入れ口１９ｇと、スライド係合部１９ｆと、係合部１９ｃと、シール材２８とを備える。
長穴１９ｈは、上述したように、軸受け１９ａに対応した位置に設けられており、現像ローラ４０の他方の軸１１０端が遊挿される。
軸受け１９ｄは、感光ドラム２０の軸２０ａ端の他方が挿嵌され、感光ドラム２０を支承させるようになっている。
【００２５】
被清掃物受け入れ口１９ｇは、軸受け１９ｄの近傍に設けられており、この被清掃物受け入れ口１９ｇを介して第１の搬送スクリュ２３が搬送ベルト２４を掛架した下側の支軸に連結されるようになっている。
スライド係合部１９ｆは、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状に形成され、現像ユニットハウジング２６ａの左側面に突設された円柱状のボス１２が遊挿される。
係合部１９ｃは、左側板１９の内板の内側より突き出した長円形状（凸状）に形成されると共にその内側に長穴が形成され、後述のシール材２８を介して長穴状の被係合部４３に挿通されると共に、その長穴を介して第２の搬送スクリュ６６が搬送ベルト２４を掛架した上側の支軸に連結されるようになっている。
シール材２８は、その係合部１９ｃの外周面に止着された長円筒状のスポンジからなる。
このように本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２は、現像ユニット２６と感光体ユニット１７とが、右側板１８と左側板１９とを介して一体化されると共に、現像ユニット２６が、圧縮スプリング１８ｂ、１９ｂにより、感光体ユニット１７に向かって弾発付勢されており、感光ドラム２０の逆回転の際に、現像ユニット２６の接離機構によって、現像ユニット２６が感光体ユニット１７から離間するように押し上げられるようになっている。
【００２６】
以下、以上のように構成されたプロセスカートリッジ２における感光ドラム２０のクリーニングに関する一連の動作を説明する。
先ず、画像形成装置の作像時における感光ドラム２０のクリーニングについて説明する。
画像形成装置本体側に設けた感光ドラム駆動歯車１ａが回転（反時計方向の回転）することにより、この感光ドラム駆動歯車１ａと噛合した感光ドラムギア１０１が回転する。
この回転により、感光ドラムギア１０１の爪穴部１１７の一方の側面と駆動側支持部２０ｅの爪部２０ｄの一方の側面とが当接して、感光ドラム２０は正回転する。
これと略同時に感光ドラムギア１０１と噛合した現像ローラギア１１１が回転する。現像ローラギア１１１の回転により、軸１１０と嵌着したワンウェイクラッチ１１２がロックして、軸１１０が回転し、これに伴って現像ローラ４０が回転する。
【００２７】
一方、感光ドラムギア１０１と螺合した駆動側板カム１０２は、ワンウェイクラッチ１０８がアンロック状態であり、山状の係止部１０７とカムフォロア１０９とが付勢部材１０４により当接されて待機位置に位置した状態を保ち、現像ローラ４０と感光ドラム２０との当接状態を維持する。また、ワンウェイクラッチ１０８がアンロック状態であることから、軸２０ａには回転駆動力が伝達されず、従動側板カム１０３も駆動側板カム１０２と同じ状態を維持する。
中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーや紙粉などの被清掃物は、クリーニングブレード２１で掻き取られて、側板前側の断面凹状の連結杆に落下する。
落下した被清掃物は、その断面凹状の連結杆内に回転可能に架設した第１の搬送スクリュ２３により、左側板１９内の搬送ベルト２４へ向かって移動し、その搬送ベルト２４により、トナー回収部４２内に回転可能に架設した第２の搬送スクリュ６６に向かって移動し、第２の搬送スクリュ６６により、トナー回収部４２内に落下、回収される。
【００２８】
次に、クリーニング制御手段による、感光ドラム２０とクリーニングブレード２１との間に挟み込まれた被清掃物の除去時の一連の動作を、図１３等を参照しながら説明する。
クリーニング制御手段は、あらかじめ設定された所定の枚数の印刷を行うと、感光ドラム２０とクリーニングブレードとの間に被清掃物が挟み込まれている可能性があるとして、感光ドラム駆動歯車１ａを作像時とは逆方向に所定の回転角度だけ回転を開始する。この回転により、感光ドラム駆動歯車１ａと噛合した感光ドラムギア１０１が逆回転を開始する。
感光ドラムギア１０１の逆回転により、爪穴部１１７の一方の側面と駆動側支持部２０ｅの爪部２０ｄの一方の側面との当接が解除し、爪穴部１１７の他方の側面が爪部２０ｄの他方の側面に向かって移動を開始する。これにより、感光ドラム２０に挿嵌された駆動側支持部２０ｅへの回転駆動力の伝達が一時絶たれ、感光ドラム２０の回転が停止する。
これと同時に、感光ドラムギア１０１と螺合した駆動側板カム１０２は、感光ドラムギア１０１に伴って即座に逆回転を開始する。この駆動側板カム１０２の逆回転によりワンウェイクラッチ１０８がロックし、回転駆動力が軸２０ａに伝達して、軸２０ａが回転を開始する。この軸２０ａの回転により、軸２０ａに嵌着した従動側板カム１０３は、即座に逆回転を開始する。つまり、従動側板カム１０３は駆動側板カム１０２と同期して逆回転する。
【００２９】
逆回転を開始した駆動側板カム１０２は、図１１に示すように、カムフォロア１０９との間に隙間ｄが形成していた水平部１０５は右肩上がりに傾いていき、iの位置でカムフォロア１０９と当接する。この間、現像ローラ４０は感光ドラム２０から離間しておらず、現像ローラ４０と感光ドラム２０との軸間距離は、作像時（正回転時）のままなっている。このときの軸間距離を、図１５中、軸間距離ｅで示す。なお、従動側板カム１０３も駆動側板カム１０２と同じカム曲線であるため、カム曲線にかかる説明は、駆動側板カム１０２のみの説明とする。
カムフォロア１０９と当接した駆動側板カム１０２は、さらに逆回転をすることで、水平部１０５により、現像ローラ４０を介して現像ユニット２６を押し上げていく。水平部１０５のiiの位置とカムフォロア１０９とが係合したら、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と現像ローラギア１１１（第２の歯車）との噛合が解除する。このときの軸間距離を、図１５中、軸間距離ｆで示す。
さらに駆動側板カム１０２が逆回転して水平部１０５と円弧部１０６との境界とカムフォロア１０９とが係合すると、最大のカムリフト量となり、円弧部１０６に沿ってカムフォロア１０９が転動することで、その最大のカムリフト量が一定に維持され、その一定のカムリフト量でもって現像ユニット２６を押し上げる。この現像ユニット２６の押し上げは、円弧部１０６のivの位置とカムフォロア１０９とが係合するまで続く。このときの軸間距離を、図１５中、軸間距離ｇで示す。
【００３０】
一方、爪部２０ｄの他方の側面に向かって移動していた爪穴部１１７の他方の側面は、円弧部１０６のiiiの位置とカムフォロア１０９とが係合するタイミングでもって爪部２０ｄの他方の側面に当接して、感光ドラム２０が逆回転を開始する。
この感光ドラム２０の逆回転は、円弧部１０６のivの位置とカムフォロア１０９とが係合するまで続き、感光ドラム２０とクリーニングブレードとの間に挟まった被清掃物の引き出し処理を行う。
クリーニング制御手段は、円弧部１０６のivの位置とカムフォロア１０９とが係合するタイミングでもって、感光ドラム駆動歯車１ａの回転を停止する（図１４）。
次いで、感光ドラム駆動歯車１ａを作像時の方向へ所要の回転角度だけ回転し、これに伴って感光ドラムギア１０１が正回転し、駆動側板カム１０２は、感光ドラムギア１０１の正回転に合わせながら付勢部材１０４の引っ張り力により待機位置へ復帰するように回転する。従動側板カム１０３は、ワンウェイクラッチ１０８がアンロックとなるため、従動側板カム１０３側の付勢部材により軸２０ａを回転させながら待機位置へ復帰するように回転する。このようにして、元の状態に復帰する。
そして、感光ドラム２０上に引き出された被清掃物は、上述した作像時における感光ドラム２０のクリーニングにより、トナー回収部４２内に回収されて、一連の動作が終了する。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、クリーニング制御手段は、あらかじめ設定された所定の枚数の印刷が終了したら、感光ドラム駆動歯車１ａを所定の回転角度だけ逆回転を開始し、感光ドラム２０と現像ローラ４０との回転が停止するその一方で、駆動側板カム１０２と従動側板カム１０３とで現像ユニット２６を押し上げ、感光ドラムギア１０１と現像ローラギア１１１との噛合が解除し、感光ドラム２０と現像ユニットとが離間した時点で、感光ドラム２０が逆回転して、感光ドラム２０とクリーニングブレード２１との間に挟み込まれた被清掃物を引き出すから、現像ローラ４０とトナー収容部４１（現像剤容器）とのシール状態が維持され、現像剤が漏れて周囲を汚染したり、漏れた現像剤により画像欠陥が発生したりする恐れを回避できる。しかも、感光ドラム２０から現像ローラ４０が離間して感光ドラム２０と現像ローラ４０との摺接を回避するから、感光ドラム２０や現像ローラ４０に傷が発生してしまう恐れを回避できる。
【００３２】
以上、本実施の形態にかかるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、本実施の形態では、駆動側板カム１０２の中心を中心にした円弧からなる円弧部１０６により、一定のカムリフト量でもって現像ユニット２６を押し上げるものを例示したが、図１５中、（イ）で示す一点鎖線のように、現像ローラ４０と感光ドラム２０の離間後も、駆動側板カム１０２面を徐々に増加させるような斜面状にすることにより、付勢部材１０４を用いなくても、現像ユニット２６の自重や現像ユニット２６を感光ドラム２０方向へ弾発付勢させている圧縮スプリング１８ｂ、圧縮スプリング１９ｂの力により、逆回転動作後の駆動側板カム１０２の復帰を可能とすることができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）を、感光ドラム２０に対して回動方向への所要の空転（第１の遊び）を形成するように取り付けたものを例示したが、図１６に示したように、現像ローラギア１１１（第２の歯車）を、現像ローラ４０対して回動方向への所要の空転（第２の遊び）を形成するように取り付けても良い。すなわち、現像ローラギア１１１の一方の側面に略Ｃ字状に切欠させた筒部１１５を設け、現像ローラ４０の軸１１０端にその筒部１１５の切欠部分に係合する係合ピン１１６を突設させ、その係合ピン１１６と筒部１１５の切欠部分とが係合するように現像ローラギア１１１を現像ローラ４０の軸１１０端に回動可能に挿通させる。このように構成することで、正回転から逆回転に切り替わる際、現像ローラ４０への回転駆動力の伝達を遮断して、第１の遊びと実質的に同じ作用となる。この場合、ワンウェイクラッチ１１２を不要とすることが可能となり、ワンウェイクラッチ１１２で構成したものと比較して低コストとなる。また、上述した第１の遊びと第２の遊びとの双方が形成されるように構成しても良い。
【００３４】
また、図１５中、二点鎖線で示したタイミングで感光ドラム２０を逆回転させても良い。すなわち、水平部１０５のiiの位置とカムフォロア１０９とが係合して、感光ドラムギア１０１（第１の歯車）と現像ローラギア１１１（第２の歯車）との噛合が解除し、そのタイミングでもって、爪穴部１１７の他方の側面が爪部２０ｄの他方の側面に当接し、軸２０ａに挿嵌した駆動側支持部２０ｅを介して、感光ドラム２０が逆回転を開始させても良い。
また、本実施の形態では、感光ドラム側に爪部２０ｄと爪穴部１１７とを備えた感光ドラムの回転切り替え時の遅延構造を持たせ、現像ローラ４０側にワンウェイクラッチまたは図１６に示した回転遅延構造を持たせたものを例示したが、何れか一方の構成または、双方の構成を省いて、感光ドラムの逆回転時に現像ユニットを接離させるだけの構成だけにしても良い。すなわち、感光ドラムの逆回転でのみ感光ドラムと供回り可能に、且つ、現像ローラと係合可能に感光ドラムに設けられ、感光ドラムの所要の回転角度の逆回転により、現像ローラを介して現像ユニットを付勢方向と反対方向へ押し上げて、感光ドラムと現像ローラの噛合関係を解除する板カムがあれば良い。
【符号の説明】
【００３５】
１‥画像形成装置 ２‥プロセスカートリッジ ３‥露光装置 ４‥中間転写ベルト ５‥一次転写ローラ ６‥二次転写ローラ ７‥クリーニング装置 ７ａ‥クリーニングブレード ８‥給紙カセット ９‥給紙ローラ １０‥定着装置 １１‥排紙ローラ １２‥ボス １３‥ボス １４‥キャップ １７‥感光体ユニット １７ａ‥感光体ユニットハウジング １７ｂ‥軸受け １８‥右側板 １８ａ‥軸受け １８ｂ圧縮スプリング １８ｄ‥軸受け １８ｃ‥スライド係合部 １８ｆ‥係合部 １９‥左側板 １９ａ‥軸受け １９ｂ‥圧縮スプリング １９ｃ‥係合部 １９ｈ‥長穴 １９ｄ‥軸受け １９ｆ‥スライド係合部 １９ｇ‥被清掃物受け入れ口 ２０‥感光ドラム（感光体） ２０ａ‥軸 ２０ｂ‥ドラム本体 ２０ｃ‥円筒部 ２０ｄ‥爪部 ２０ｅ‥駆動側支持部 ２０ｆ‥従動側支持部 ２０ｇ‥軸受け ２１‥クリーニングブレード ２２‥帯電ローラ ２３‥第１の搬送スクリュ ２４‥搬送ベルト ２６‥現像ユニット ２６ａ‥現像ユニットハウジング（容器体） ２６ｄ‥吸引穴 ２６ｂ、２６ｃ‥軸受け ２８‥弾性部材 ２９‥弾性部材 ４０‥現像ローラ ４１‥トナー収容部 ４２‥トナー回収部 ４３‥被係合部 ４４‥被係合部 ６６‥第２の搬送スクリュ １０１‥感光ドラムギア １０２‥駆動側板カム １０３‥従動側板カム １０４‥付勢部材 １０５‥水平部 １０６‥円弧部 １０７‥係止部 １０８‥ワンウェイクラッチ １０９‥カムフォロア １１０‥現像ローラの軸 １１１‥現像ローラギア １１２‥ワンウェイクラッチ １１３‥カムフォロア １１４‥シール材 １１５‥筒部 １１６‥係合ピン １１７‥爪穴部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開平１０−１０９３９号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１３９５公報
【特許文献３】特開２００８−０４５６８６公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤容器と該現像剤容器に支承された現像ローラとを備え、クリーニングブレードが摺接されると共に回転駆動力が付与される回動可能な感光体に向かって付勢させて、前記感光体に前記現像ローラを当接可能に、且つ、付勢方向と反対方向へ離間可能に機枠に支承された現像ユニットと、
前記感光体に設けられた第１の歯車と、
該第１の歯車と噛合可能に前記現像ローラに設けられた第２の歯車と、
前記感光体の逆回転でのみ前記感光体と供回り可能に、且つ、前記現像ローラと係合可能に前記感光体に設けられ、前記感光体の所要の回転角度の逆回転により、前記現像ローラを介して前記現像ユニットを前記付勢方向と反対方向へ押し上げて、前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合を解除させる板カムと、
を備えたことを特徴とする現像ユニットの接離機構。
【請求項２】
前記第１の歯車は、所要の回動方向の第１の遊びを持たせて前記感光体に取り付けられ、該第１の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第１の歯車が前記感光体に対して空転する遊びであることを特徴とする請求項１に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項３】
前記第２の歯車は、前記感光体の逆回転にアンロックするワンウェイクラッチを介して前記現像ローラに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項４】
前記第２の歯車は、所要の回動方向の第２の遊びを持たせて前記現像ローラに取り付けられ、該第２の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第２の歯車が前記現像ローラに対して空転する遊びであることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項５】
前記付勢方向と反対方向へ押し上げられた前記現像ユニットを押し上げ前の元の位置に引き戻し可能に前記板カムを付勢させる付勢部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項６】
前記板カムは、ワンウェイクラッチを介して前記感光体の逆回転でのみ該感光体と供回り可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項７】
前記感光体は、回動可能に設けられた軸に回動可能に支持され、前記板カムと係合された前記ワンウェイクラッチは、その内輪が前記軸に固着されると共に外輪が前記板カムと固着され、前記感光体を挟んで前記板カムと軸方向所要の間隔をおいて前記板カムと勝手違いの板カムが前記軸に固着されて、その一対の板カムで前記現像ユニットを両持ち支持で押し上げ可能に構成されていることを特徴とする請求項６に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項８】
前記機枠に一端が係合され前記現像ローラに他端が係合された圧縮スプリングを備え、該圧縮スプリングにより前記現像ローラが前記感光体に向かって付勢されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
所定の枚数の印刷を行った後に前記感光体を所要の回転角度だけ逆回転させて、前記感光体と前記クリーニングブレードとの間に挟まった被清掃物を取り出すクリーニング制御手段を備えたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
【請求項１】
現像剤容器と該現像剤容器に支承された現像ローラとを備え、クリーニングブレードが摺接されると共に回転駆動力が付与される回動可能な感光体に向かって付勢させて、前記感光体に前記現像ローラを当接可能に、且つ、付勢方向と反対方向へ離間可能に機枠に支承された現像ユニットと、
前記感光体に設けられた第１の歯車と、
該第１の歯車と噛合可能に前記現像ローラに設けられた第２の歯車と、
前記感光体の逆回転でのみ前記感光体と供回り可能に、且つ、前記現像ローラと係合可能に前記感光体に設けられ、前記感光体の所要の回転角度の逆回転により、前記現像ローラを介して前記現像ユニットを前記付勢方向と反対方向へ押し上げて、前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合を解除させる板カムと、
を備えたことを特徴とする現像ユニットの接離機構。
【請求項２】
前記第１の歯車は、所要の回動方向の第１の遊びを持たせて前記感光体に取り付けられ、該第１の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第１の歯車が前記感光体に対して空転する遊びであることを特徴とする請求項１に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項３】
前記第２の歯車は、前記感光体の逆回転にアンロックするワンウェイクラッチを介して前記現像ローラに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項４】
前記第２の歯車は、所要の回動方向の第２の遊びを持たせて前記現像ローラに取り付けられ、該第２の遊びは、前記感光体が正回転から逆回転へ切り替わって、前記板カムによる前記現像ユニットの押し上げで前記第１の歯車と前記第２の歯車との噛合が少なくとも解除されるまで前記第２の歯車が前記現像ローラに対して空転する遊びであることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項５】
前記付勢方向と反対方向へ押し上げられた前記現像ユニットを押し上げ前の元の位置に引き戻し可能に前記板カムを付勢させる付勢部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項６】
前記板カムは、ワンウェイクラッチを介して前記感光体の逆回転でのみ該感光体と供回り可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項７】
前記感光体は、回動可能に設けられた軸に回動可能に支持され、前記板カムと係合された前記ワンウェイクラッチは、その内輪が前記軸に固着されると共に外輪が前記板カムと固着され、前記感光体を挟んで前記板カムと軸方向所要の間隔をおいて前記板カムと勝手違いの板カムが前記軸に固着されて、その一対の板カムで前記現像ユニットを両持ち支持で押し上げ可能に構成されていることを特徴とする請求項６に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項８】
前記機枠に一端が係合され前記現像ローラに他端が係合された圧縮スプリングを備え、該圧縮スプリングにより前記現像ローラが前記感光体に向かって付勢されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像ユニットの接離機構と、前記クリーニングブレードと、前記感光体と、前記機枠と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
所定の枚数の印刷を行った後に前記感光体を所要の回転角度だけ逆回転させて、前記感光体と前記クリーニングブレードとの間に挟まった被清掃物を取り出すクリーニング制御手段を備えたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
【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１６】
【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１６】
【公開番号】特開２０１０−２６６６８３（Ｐ２０１０−２６６６８３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１７８４１（Ｐ２００９−１１７８４１）
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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