画像形成装置
【課題】温度変化でのクリーニング枠体の収縮によるクリーニング部の像担持体への当接条件の変化を抑制しつつ、カートリッジの軽量化を図ること。
【解決手段】像担持体１１、残留現像剤を除去する当接部１２ａ、弾性部材支持部１２ｂ、クリーニング枠体１０を有するカートリッジＢを着脱可能に構成した画像形成装置Ａにおいて、画像形成装置Ａは、クリーニング枠体１０を補強し弾性部材支持部１２ｂと略同一の線膨張係数を有する補強板金５４を有し、カートリッジＢには、弾性部材支持部１２ｂに対してクリーニング枠体を挟んで対向する位置に、補強板金５４を係合する係合部１５が形成され、補強板金５４は、カートリッジＢの着脱動作に対して干渉しない第一位置とカートリッジＢが装着された状態において係合部１５に係合する第二位置とを移動可能であることを特徴とする。
【解決手段】像担持体１１、残留現像剤を除去する当接部１２ａ、弾性部材支持部１２ｂ、クリーニング枠体１０を有するカートリッジＢを着脱可能に構成した画像形成装置Ａにおいて、画像形成装置Ａは、クリーニング枠体１０を補強し弾性部材支持部１２ｂと略同一の線膨張係数を有する補強板金５４を有し、カートリッジＢには、弾性部材支持部１２ｂに対してクリーニング枠体を挟んで対向する位置に、補強板金５４を係合する係合部１５が形成され、補強板金５４は、カートリッジＢの着脱動作に対して干渉しない第一位置とカートリッジＢが装着された状態において係合部１５に係合する第二位置とを移動可能であ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、電子写真画像形成プロセスに用いられるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置は像担持体を有し、像担持体に対してトナーを供給してトナー像を形成する。像担持体上のトナー像は記録媒体に転写される。しかし、トナー像全てが転写されず、像担持体上にはトナーが残留し、残留トナーとなる。この残留トナーを除去するため、転写手段よりも像担持体の回転方向下流側に、クリーニング手段が配設される。
【０００３】
クリーニング手段は、像担持体に対して所定の進入量をもって当接し像担持体上に残留した現像剤を除去するゴム等の弾性部材で形成された当接部と、当接部を支持する板金等の弾性部材支持部を有するブレード部材が一般的に用いられる。そして、ブレード部材に代表されるクリーニング部材は進入量が適切な値になるように、ドラムカートリッジの枠体（以下クリーニング枠体と呼ぶ）に対して取り付けられる。このとき像担持体への進入量が不適切であると、クリーニング不良や弾性部材がめくれるといった現象が発生するため、進入量は高精度に保つ必要があった。
【０００４】
ここで、温度の変化による枠体の変形について説明する。図１２は従来例を説明する斜視図である。（ａ）は補強部材がない場合、（ｂ）は補強部材を配設した場合を示す。具体的には、環境変動等により装置内の温度が低下した場合の、クリーニングユニットＣのクリーニング枠体１１０の変形を表す。
【０００５】
機内温度が低下すると、それに伴いクリーニング枠体１１０や、クリーニング部材の温度が低下する。また一般に、樹脂で形成されるクリーニング枠体１１０の線膨張係数は、金属で形成されるクリーニング部材の弾性支持部の線膨張係数よりも大きい。このため、クリーニング枠体１１０はクリーニング部材よりも大きく収縮する。この結果、クリーニング枠体１１０とクリーニング部材にひずみが生じ、クリーニング部材の像担持体１１１への進入量が変化し、クリーニング性が低下する可能性がある。また、樹脂製のクリーニング枠体１１０と金属製のクリーニング部材の弾性部材支持部の線膨張係数の差により、同様の変化が生じる場合があった。
【０００６】
これらの変動を抑えるため、従来はクリーニング枠体に使用される材料の変更や、肉厚を増やす、あるいはリブを追加する等により剛性を高める手法が取られていた。
【０００７】
しかし一方で、近年ではより高精細な画像を得るために現像剤の粒径が微細化する方向にあり、この現像剤のクリーニング性を維持するためには、進入量の変動をこれまで以上に小さくする必要が生じてきた。
【０００８】
この課題を解決する手段として、図１２（ｂ）に示すように、クリーニング部材を支持する支持部に対して、クリーニング枠体の反対側に、補強部材を配設する方法がある（例えば、特許文献１参照）。ここで補強部材１５４は、クリーニング部材と同等の線膨張係数を有するように材料を選択する。これによれば、同等の線膨張係数を有するクリーニング部材と補強部材とで、支持部を挟み込み固定する形となる。このため、温度変化により生じるいわゆるバイメタル効果による支持部の反り等の変化を、両側の部材で拘束することが可能となり、クリーニング部材の取り付け位置の変動を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来例では、あらかじめクリーニング枠体に補強部材を配設しておく必要がある。このため、カートリッジの重量が上がるという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、温度が変化した際のクリーニング枠体の収縮によるクリーニング部の像担持体への当接条件の変化を抑制しつつ、カートリッジの軽量化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留する現像剤を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を支持するクリーニング支持部と、前記像担持体を回転可能に支持し且つ前記クリーニング部を支持するクリーニング枠体とを有するプロセスカートリッジを着脱可能に構成した画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記クリーニング枠体を補強し前記クリーニング支持部と略同一の線膨張係数を有する補強部材を有し、前記プロセスカートリッジには、前記クリーニング支持部に対して前記クリーニング枠体を挟んで対向する位置に、前記補強部材を係合する係合部が形成され、前記補強部材は、前記プロセスカートリッジの着脱動作に対して干渉しない第一位置と前記プロセスカートリッジが装着された状態において前記係合部に係合する第二位置とを移動可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によって、温度が変化した際のクリーニング枠体の収縮によるクリーニング部材の像担持体への当接条件の変化を抑制しつつ、カートリッジの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】前ドアを閉じたときの補強板金及びその周りの状態を示す図。
【図２】画像形成装置に対してプロセスカートリッジを装着する様子を示す概略外観図。
【図３】プロセスカートリッジを装着した画像形成装置の内部構成を示す図。
【図４】プロセスカートリッジの構成を示す図。
【図５】クリーニングユニットの説明図。
【図６】カートリッジ装着部を画像形成装置の正面から見た外観図。
【図７】補強板金とその周辺を表した図。
【図８】押圧部材を斜め上方向から見た斜視図。
【図９】前ドアの内側を上部から見た斜視図。
【図１０】前ドアを開放したときの補強板金及びその周りの状態を示す図。
【図１１】前ドアを閉じる途中における補強板金及びその周りの状態を示す図。
【図１２】従来例を説明する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電子写真式の画像形成装置及び、これに着脱可能なプロセスカートリッジの実施形態について、図を用いて説明する。尚、本実施形態では現像剤をトナーと称する。
【００１６】
（画像形成装置の構成）
はじめに、図２を用いて本発明の実施形態を適用する画像形成装置Ａ（レーザービームプリンタ）について説明する。図２は画像形成装置Ａに対してプロセスカートリッジＢを装着する様子を示す概略外観図である。
【００１７】
図２のように画像形成装置Ａは、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応する４本のプロセスカートリッジＢをそれぞれ挿入可能な、４つのカートリッジ装着部５１を有する。各プロセスカートリッジＢは、カートリッジ装着部５１に順次挿入され、その後、前ドア６０（開閉扉）を閉めることでプロセスカートリッジＢの装着作業が完了する。装着時の動作の詳細については後述する。
【００１８】
次に、図３を用いて画像形成装置Ａの動作について説明する。図３はプロセスカートリッジＢを装着した画像形成装置Ａの内部構成を示す図である。
【００１９】
画像形成装置Ａは、像担持体１１と光学系１を有する。光学系１から画像情報に基づいた情報光（レーザー光）を像担持体１１へ照射して、像担持体１１上に潜像を形成する。そして、この潜像に対してトナーを供給することで現像し、像担持体１１上にトナー像を形成する。
【００２０】
トナー像の形成と同期して給送カセット３から記録媒体２が搬送される。上述の方法で像担持体１１に形成されたトナー像を、一旦、中間転写ベルト４ａに一次転写し、次に二次転写ローラ対４ｂによって記録媒体２に二次転写する。このように二次転写された転写トナー像を定着手段５によって記録媒体２に定着した後、記録媒体２を排出部６へと排出する。
【００２１】
尚、中間転写ベルト４ａと二次転写ローラ対４ｂとを有する転写手段はユニット化されており、以後、転写ユニット４と称する。また、本実施形態では、中間転写ベルト４ａと二次転写ローラ対４ｂを有する転写ユニット４を用いたが、これに限るものではない。例えば、記録媒体２を搬送する搬送ベルトを用意し、当該搬送ベルトに当接するように各プロセスカートリッジを配置してもよい。
【００２２】
（プロセスカートリッジの構成）
次に、図４を用いてプロセスカートリッジＢについて説明する。図４はプロセスカートリッジＢの構成を表した図である。
【００２３】
図４に示すように、プロセスカートリッジＢは、クリーニングユニットＣと現像ユニットＤを回動軸Ｊ中心に回動可能に結合して構成される。プロセスカートリッジＢは一体となって、画像形成装置Ａの装置本体に着脱可能な構成である。
【００２４】
クリーニングユニットＣは、像担持体１１、クリーニング部材１２、及びそれらを支持するクリーニング枠体１０から構成される。また、現像ユニットＤは、トナー１００を収納するためのトナー収納室３０と、現像を行うための現像室２４とを有する現像枠体２０によって構成される。現像室２４においては、現像ローラ２１、塗布ローラ２２、現像ブレード２３などが支持される。尚、以降の図や説明においては、現像ユニットＤを省略して説明する。
【００２５】
次にプロセスカートリッジＢの現像時の動作について説明する。トナー収納室３０に収納されたトナーは、不図示の搬送手段によって現像室２４へと送り出される。現像室２４内に搬送されたトナーは、塗布ローラ２２及び現像ブレード２３によって、現像ローラ２１表面に形成された所定のトナー層となる。その後、トナー層のトナーが、像担持体１１に形成された潜像に応じて像担持体１１へと転移される。これによってトナー像が像担持体１１に形成される。
【００２６】
そして、転写ユニット４によってトナー像を記録媒体２に転写した後、像担持体１１に残留したトナーは、クリーニング部材１２によって掻き落とされることで像担持体１１から除去される。掻き落とされた残留トナーは、廃トナー溜め１３へ収容される。その後、像担持体１１の表面を帯電ローラ１４によって一様に帯電し、光学系１による潜像形成が可能な状態とする。
【００２７】
（クリーニングユニットＣの構成）
次に、図５を用いてクリーニングユニットＣについて説明する。図５はクリーニングユニットＣの説明図である。（ａ）はクリーニングユニットＣのクリーニング部材１２周辺を示す断面図である。（ｂ）はクリーニングユニットＣを現像ユニットＤ側から見た外観図である。（ｃ）はクリーニングユニットＣを現像ユニットＤとは反対側から見た外観図である。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、クリーニング枠体１０には像担持体１１が回転可能に支持される。また、像担持体１１に当接するように、クリーニング部材１２が取り付けられる。
【００２９】
クリーニング部材１２は、像担持体１１に当接するゴム等の弾性部材で形成された当接部１２ａ（クリーニング部）と、当接部１２ａを支持する板金等の弾性部材支持部１２ｂ（クリーニング支持部）から構成される。クリーニング部材１２は、当接部１２ａの像担持体１１に対する進入量ｘが所定の値になるように取り付けられる。
【００３０】
クリーニング部材１２のクリーニング枠体１０への固定は、図５（ｂ）に示すように、クリーニング枠体１０の支持部１０ａ及び支持部１０ｂに対して、ビス等の締結手段によって弾性部材支持部１２ｂが締結される。
【００３１】
図５（ｃ）に示すように、クリーニング枠体１０のクリーニング部材１２が取り付けられる側に対して裏側には、後述する補強板金５４（後述）が係合するための係合部１５が形成される。係合部１５は、支持部１０ａ及び支持部１０ｂの裏側に位置し、互いに向き合って配置された一対の対向面１５ａ及び対向面１５ｂと、クリーニング部材１２の裏側の面に相当する係合面１５ｃで構成される。
【００３２】
（画像形成装置のカートリッジ装着部の構成）
次に、本願発明の特徴部分である、プロセスカートリッジＢの装置本体に対しての係合についての構成を説明する。本実施形態においては、プロセスカートリッジＢのクリーニングユニットＣに形成された係合面１５ｃに対し、装置本体の補強板金５４（補強部材）が係合する。これにより、プロセスカートリッジＢが装置本体に対して装着される。以下、係合構成について、順次、詳細に説明する。
【００３３】
図６を用いて画像形成装置Ａのカートリッジ装着部５１について説明する。尚、図２に示すようにカートリッジ装着部５１は４つ存在するが、全て同一構成であるため１つに関して説明する。
【００３４】
図６はカートリッジ装着部５１を画像形成装置Ａの正面（プロセスカートリッジＢを挿入する方向）から見た外観図である。カートリッジ装着部５１の内部には、画像形成装置本体の筺体５０に配設されたプロセスカートリッジＢを挿入するためのガイドレール５２が設けられる。これにより、プロセスカートリッジＢは、ガイドレール５２に沿って所定の軌道でカートリッジ装着部５１へ挿入される。
【００３５】
カートリッジ装着部５１の正面方向に向かって上部右側には、プロセスカートリッジＢの着脱動作に対して干渉しない位置に、本体フレーム部材５３が設けられる。本体フレーム部材５３は、金属等の剛性の高い材質で形成され、外力による撓みや位置のずれが発生しにくいように、画像形成装置の筺体５０に対してビス等の締結手段によって強固に固定される。
【００３６】
本体フレーム部材５３及び補強板金５４周辺の構成について図７を用いて説明する。図７は補強板金５４とその周辺を表した図である。尚、説明容易のため、図７では筺体５０等を省略し、説明に必要な部分だけを表す。（ａ）は本体フレーム部材５３と補強板金５４との関係を示す図であり、（ｂ）は補強板金支持部５３ａの周辺を示す拡大図である。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、本体フレーム部材５３のプロセスカートリッジＢが装着される側には、カートリッジの挿入に際して干渉しない位置に補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂが設けられる。
【００３８】
補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂには、補強板金５４の中央部５４ｃが補強板金５４の端部５４ａや端部５４ｂよりもプロセスカートリッジＢから離れるように所定の反り量をもって、補強板金５４が支持される。
【００３９】
補強板金５４の補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂに対する保持は、補強板金５４に形成された２つの挿通孔（被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅ）に、補強板金支持部５３ａと補強板金支持部５３ｂとがそれぞれ挿通されることによって行われる。このため、補強板金５４は、補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂの突設する方向に沿って移動可能に支持される。
【００４０】
補強板金５４の材質の選択は、線膨張係数を基準にして選択する。具体的には、補強板金５４は弾性部材支持部１２ｂと同部材であれば、線膨張係数が同一であるため好ましい。しかしながら同一材質に限るものではなく、補強板金５４の材質の線膨張係数が、クリーニング部材１２の弾性部材支持部１２ｂの材質の線膨張係数と略同一となるように材質を選択すればよい。ここで補強板金５４が有する好ましい線膨張係数の範囲は、クリーニング枠体１０の一面を弾性部材支持部１２ｂと補強板金５４とで挟持した場合に、当該一面が歪まない程度であればよい。
【００４１】
補強板金５４の本体フレーム部材５３により支持される構成を、更に詳細に説明する。図７（ｂ）に示すように、補強板金５４は、補強板金５４の被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅに、補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂがそれぞれ挿通されることで支持される。
【００４２】
被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅは補強板金５４の長手方向（像担持体１１の軸線方向）に延びる長穴形状である。このため、補強板金５４は、被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅに沿って移動可能である。尚、補強板金５４は、反りが無い場合にプロセスカートリッジＢの係合面１５ｃに対して平行になるように配置される。
【００４３】
本体フレーム部材５３の下側には、図８に示すように、補強板金５４を押圧する押圧部材５５が設けられる。図８は押圧部材５５を斜め上方向から見た斜視図である。（ａ）は押圧部材５５の全体図であり、（ｂ）は押圧部材５５の押圧部５５ａ周辺の拡大図である。
【００４４】
図８（ａ）に示すように、押圧部材５５は、本体フレーム部材５３に設けられた押圧部材回動支持部５３ｃを中心に回動可能に支持される。押圧部材５５は一端が補強板金５４と当接する押圧部５５ａであり、他端が作用端５５ｂである。このため、作用端５５ｂがプロセスカートリッジＢから離れる方向に移動すれば、押圧部材５５は押圧部材回動支持部５３ｃを中心に回動し、押圧部材５５の押圧部５５ａにより補強板金５４を押圧することができる。尚、作用端５５ｂにはテーパ形状が形成される。このテーパ形状により、後述の押込部材６１に押し込まれた際に、作用端５５ｂがプロセスカートリッジＢと反対側に移動する。
【００４５】
ここで、プロセスカートリッジＢの装着が行われないときには、押圧部５５ａの補強板金５４の押圧が行われないことについて説明する。
【００４６】
作用端５５ｂの補強板金５４側と反対の面には、圧縮バネである付勢バネ５６が取り付けられる。付勢バネ５６は、図８（ａ）に示すように、作用端５５ｂと本体フレーム部材５３の一部との間に圧縮した状態で固定される。この構成により、押圧部材５５の作用端５５ｂには付勢バネ５６の付勢力がプロセスカートリッジＢ側に常に働く。すると、押圧部材回動支持部５３ｃを中心として回動する構成の押圧部材５５には、その押圧部５５ａがプロセスカートリッジＢから離れる力が働く。こうして、付勢バネ５６のばね力によって、押圧部５５ａがプロセスカートリッジＢから離れる方向に付勢される。
【００４７】
一方、図８（ｂ）に示すように、押圧部５５ａの下方には抱込部５５ｃが一体的に設けられ、補強板金５４の下方を抱え込むように保持する。押圧部５５ａと一体的に構成される抱込部５５ｃは、押圧部５５ａの動きと連動して動く。このため、抱込部５５ｃに保持される補強板金５４も、付勢バネ５６の付勢力によってプロセスカートリッジＢから離れる方向に付勢される。
【００４８】
尚、この状態において、補強板金５４はプロセスカートリッジＢの挿入軌跡を塞がない位置にある。このため、プロセスカートリッジＢの挿入動作を阻害することはない。また、クリーニング枠体１０の係合部１５には、補強板金５４のクリーニング枠体１０への係合動作の際、抱込部５５ｃがクリーニング枠体１０に干渉しないように、抱込部５５ｃが収まる凹部１５ｄが設けられる（図５（ｃ）参照）。
【００４９】
次に、本体フレーム部材５３と補強板金５４との位置決めについて説明する。図８に示すように、補強板金支持部５３ａと補強板金５４の被支持穴５４ｄとが互いに当接する。ここで、当接する位置の補強板金支持部５３ａは径が太く構成され、被支持穴５４ｄの上下方向に突き当たる突当部５３ｄとなる。同様に、補強板金支持部５３ｂと補強板金５４の被支持穴５４ｅとが当接する位置では、補強板金支持部５３ｂの径が太く構成され、突当部５３ｅが構成される。これら構成により、補強板金５４は突当部５３ｄ及び突当部５３ｅにより、所定の位置に位置決めされる。尚、補強板金５４が長手方向に変形したときでも、長穴形状の被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅは、それらの位置関係を保つ。
【００５０】
（画像形成装置の前ドアの構成）
図９を用いて画像形成装置Ａの前ドア６０の構成について説明する。図９は前ドア６０の内側を上部から見た斜視図である。
【００５１】
画像形成装置Ａの前ドア６０の内側には、装置内部側に突出した押込部材６１が形成される。押込部材６１は、前ドア６０に設けられた押込部材支持部６０ａによって支持される。また、押込部材支持部６０ａと押込部材６１との間には、圧縮バネであるクッションバネ６２が配置される。クッションバネ６２は、押込部材６１が押圧部材５５の作用端５５ｂと当接する際の緩衝材として働く。
【００５２】
押込部材６１はテーパ面６１ａを有する。ここで、テーパ面６１ａ及び作用端５５ｂのテーパ形状は、押込部材６１が押込まれるに従って、作用端５５ｂがプロセスカートリッジＢから離間するように形成される。このため、前ドア６０を閉じる動作に伴って押込部材６１が押込まれると、押圧部材５５の作用端５５ｂはプロセスカートリッジＢから離間するように移動する。
【００５３】
（プロセスカートリッジ挿入の際の装着動作）
プロセスカートリッジＢを装着する際には、プロセスカートリッジＢを、前述の図６に示すガイドレール５２に沿って所定の軌跡で所定の位置まで挿入する。この際、補強板金５４等とは干渉することがない。
【００５４】
また、プロセスカートリッジＢを所定の位置まで挿入した状態において、プロセスカートリッジＢの係合部１５は、装置本体の補強板金５４と対向する。具体的には、係合部１５の対向面１５ａ及び１５ｂの二面間の部分が、補強板金５４と対向する。次に係合部１５と補強板金５４の寸法関係について詳細に説明する。
【００５５】
（係合部と補強板金との寸法関係）
ここで、プロセスカートリッジＢを挿入した後、前ドア６０を閉じる際の補強板金５４の寸法関係について説明する。図１０は前ドア６０を開放したときの補強板金５４及びその周りの状態を示す図である。図１１は前ドア６０を閉じる途中における補強板金５４及びその周りの状態を示す図である。図１は前ドア６０を閉じたときの補強板金５４及びその周りの状態を示す図である。尚、図においては、説明容易のために、プロセスカートリッジＢのうち現像ユニットＤを省略し、クリーニングユニットＣのみを示す。
【００５６】
図１０及び図１１に示すように、補強板金５４は、押圧部５５ａによる押圧がないときには反った状態である。この場合、補強板金５４のカートリッジ挿入方向（以下長手方向と称す）の長さｉは、係合部１５に形成される対向面１５ａと対向面１５ｂとの間隔ｈよりも短い。
【００５７】
一方、図１に示すように、補強板金５４は、押圧部５５ａによる押圧があるときには反りが矯正された状態である。この場合、補強板金５４の長手方向の長さｊは間隔ｈよりも長くなる。
【００５８】
このように、補強板金５４は、図１０に示す前ドア６０が開放した状態で、プロセスカートリッジＢから離間した位置（第一位置）と、図１に示す前ドア６０が閉じられた状態でクリーニングユニットＣの係合部１５に係合する位置（第二位置）とを移動する。
【００５９】
（連動機構の構成及び動作）
前ドア６０の開閉と連動して補強板金５４をプロセスカートリッジＢへ導く連動機構の構成及び動作を次に説明する。
【００６０】
図１０に示す前ドア６０の開放状態から前ドア６０が閉じられると、その過程で図１１のように、押込部材６１が装置内部側に押込まれ、押圧部材５５の作用端５５ｂに当接する。ここで、前述のように押圧部材５５の作用端５５ｂには、テーパ形状が形成されるため、押込部材６１が押し込まれる過程で、押込部材６１に形成されたテーパ面６１ａに沿って押圧部材５５の作用端５５ｂが移動する。作用端５５ｂが移動する方向はプロセスカートリッジＢから離間する方向であるため、押圧部材回動支持部５３ｃを中心に押圧部材５５は回動し、押圧部材５５の押圧部５５ａが補強板金５４を押圧する。
【００６１】
これに伴い補強板金５４は補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂに沿ってプロセスカートリッジＢ側へと移動する。
【００６２】
図１１に示すように、補強板金５４の移動過程で、始めにその端部５４ａ及び端部５４ｂが、係合面１５ｃに対して接触する。このとき、補強板金５４の端部５４ａと端部５４ｂ及び係合部１５の対向面１５ａと対向面１５ｂに、面取り等の加工を施しておく。この面取り加工によって、補強板金５４が対向面１５ａ及び対向面１５ｂの間にスムーズに入る。
【００６３】
さらに前ドア６０を閉じていくと、押圧部材５５による押圧はさらに進み、補強板金５４は徐々に反りが矯正されるように変形する。すると、補強板金５４の長手方向の長さが伸びていく。
【００６４】
そして、前ドア６０を完全に閉めると、図１に示すように、補強板金５４は係合面１５ｃに沿ってならう。この状態において、補強板金５４の端部５４ａは係合部１５の対向面１５ａに当接し、補強板金５４の端部５４ｂは係合部１５の対向面１５ｂに当接する。
【００６５】
このとき、補強板金５４の長手方向の長さｊは対向面１５ａ及び対向面１５ｂの間隔ｈよりも長くなるように構成される。このため、補強板金５４は、対向面１５ａ及び対向面１５ｂに対して、長手方向に突っ張った状態として保持される。
【００６６】
また、押込部材６１と押込部材支持部６０ａとの間は遊びを有し、その間にクッションバネ６２が配設される。このため、補強板金５４がプロセスカートリッジＢに完全に係合し、押圧部材５５がそれ以上回動不可能になった場合でも、前ドア６０を最後まで閉じることができる。
【００６７】
次に、前ドア６０を開き始めると、押込部材６１による押圧部材５５の作用端５５ｂの押し込みが解除される。すると、付勢バネ５６の弾性力によって押圧部材５５は回動し、押圧部５５ａがプロセスカートリッジＢから離れる方向に移動する。
【００６８】
このとき、押圧力を失った補強板金５４は通常の反った状態へと戻り、長手方向の長さが元の長さｉに戻る。このため、クリーニングユニットＣの係合部１５から取り外すことが可能となる。その後、押圧部材５５の作用端５５ｂが付勢バネ５６によって付勢される動きと連動して、補強板金５４もプロセスカートリッジＢから離れる方向に付勢され、所定の位置に戻る。
【００６９】
（機内温度低下に対する効果）
本実施形態によれば、クリーニング枠体１０を挟持するようにクリーニング部材１２と補強板金５４が配置される。すると、クリーニング部材１２及び補強板金５４の両部材は、クリーニング枠体１０の収縮に対して共に長手方向に突っ張る構成となる。したがって、いわゆるバイメタル効果によって、クリーニング枠体１０とクリーニング部材１２のひずみを小さく抑えることができる。これにより、クリーニング部材１２の像担持体１１への進入量を安定的に保つことができ、高精度のクリーニング性を維持することができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、クリーニング部材１２の像担持体１１への進入量を安定的に保つことができ、高精度のクリーニング性を維持することが可能である。また、補強板金５４が画像形成装置Ａによって支持されており、プロセスカートリッジＢに付属しないため、プロセスカートリッジＢの軽量化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ…画像形成装置
Ｂ…プロセスカートリッジ
１０…クリーニング枠体
１１…像担持体
１２…クリーニング部材
１２ａ…当接部
１２ｂ…弾性部材支持部
１５…係合部
５４…補強板金
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成プロセスに用いられるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置は像担持体を有し、像担持体に対してトナーを供給してトナー像を形成する。像担持体上のトナー像は記録媒体に転写される。しかし、トナー像全てが転写されず、像担持体上にはトナーが残留し、残留トナーとなる。この残留トナーを除去するため、転写手段よりも像担持体の回転方向下流側に、クリーニング手段が配設される。
【０００３】
クリーニング手段は、像担持体に対して所定の進入量をもって当接し像担持体上に残留した現像剤を除去するゴム等の弾性部材で形成された当接部と、当接部を支持する板金等の弾性部材支持部を有するブレード部材が一般的に用いられる。そして、ブレード部材に代表されるクリーニング部材は進入量が適切な値になるように、ドラムカートリッジの枠体（以下クリーニング枠体と呼ぶ）に対して取り付けられる。このとき像担持体への進入量が不適切であると、クリーニング不良や弾性部材がめくれるといった現象が発生するため、進入量は高精度に保つ必要があった。
【０００４】
ここで、温度の変化による枠体の変形について説明する。図１２は従来例を説明する斜視図である。（ａ）は補強部材がない場合、（ｂ）は補強部材を配設した場合を示す。具体的には、環境変動等により装置内の温度が低下した場合の、クリーニングユニットＣのクリーニング枠体１１０の変形を表す。
【０００５】
機内温度が低下すると、それに伴いクリーニング枠体１１０や、クリーニング部材の温度が低下する。また一般に、樹脂で形成されるクリーニング枠体１１０の線膨張係数は、金属で形成されるクリーニング部材の弾性支持部の線膨張係数よりも大きい。このため、クリーニング枠体１１０はクリーニング部材よりも大きく収縮する。この結果、クリーニング枠体１１０とクリーニング部材にひずみが生じ、クリーニング部材の像担持体１１１への進入量が変化し、クリーニング性が低下する可能性がある。また、樹脂製のクリーニング枠体１１０と金属製のクリーニング部材の弾性部材支持部の線膨張係数の差により、同様の変化が生じる場合があった。
【０００６】
これらの変動を抑えるため、従来はクリーニング枠体に使用される材料の変更や、肉厚を増やす、あるいはリブを追加する等により剛性を高める手法が取られていた。
【０００７】
しかし一方で、近年ではより高精細な画像を得るために現像剤の粒径が微細化する方向にあり、この現像剤のクリーニング性を維持するためには、進入量の変動をこれまで以上に小さくする必要が生じてきた。
【０００８】
この課題を解決する手段として、図１２（ｂ）に示すように、クリーニング部材を支持する支持部に対して、クリーニング枠体の反対側に、補強部材を配設する方法がある（例えば、特許文献１参照）。ここで補強部材１５４は、クリーニング部材と同等の線膨張係数を有するように材料を選択する。これによれば、同等の線膨張係数を有するクリーニング部材と補強部材とで、支持部を挟み込み固定する形となる。このため、温度変化により生じるいわゆるバイメタル効果による支持部の反り等の変化を、両側の部材で拘束することが可能となり、クリーニング部材の取り付け位置の変動を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来例では、あらかじめクリーニング枠体に補強部材を配設しておく必要がある。このため、カートリッジの重量が上がるという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、温度が変化した際のクリーニング枠体の収縮によるクリーニング部の像担持体への当接条件の変化を抑制しつつ、カートリッジの軽量化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留する現像剤を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を支持するクリーニング支持部と、前記像担持体を回転可能に支持し且つ前記クリーニング部を支持するクリーニング枠体とを有するプロセスカートリッジを着脱可能に構成した画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記クリーニング枠体を補強し前記クリーニング支持部と略同一の線膨張係数を有する補強部材を有し、前記プロセスカートリッジには、前記クリーニング支持部に対して前記クリーニング枠体を挟んで対向する位置に、前記補強部材を係合する係合部が形成され、前記補強部材は、前記プロセスカートリッジの着脱動作に対して干渉しない第一位置と前記プロセスカートリッジが装着された状態において前記係合部に係合する第二位置とを移動可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によって、温度が変化した際のクリーニング枠体の収縮によるクリーニング部材の像担持体への当接条件の変化を抑制しつつ、カートリッジの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】前ドアを閉じたときの補強板金及びその周りの状態を示す図。
【図２】画像形成装置に対してプロセスカートリッジを装着する様子を示す概略外観図。
【図３】プロセスカートリッジを装着した画像形成装置の内部構成を示す図。
【図４】プロセスカートリッジの構成を示す図。
【図５】クリーニングユニットの説明図。
【図６】カートリッジ装着部を画像形成装置の正面から見た外観図。
【図７】補強板金とその周辺を表した図。
【図８】押圧部材を斜め上方向から見た斜視図。
【図９】前ドアの内側を上部から見た斜視図。
【図１０】前ドアを開放したときの補強板金及びその周りの状態を示す図。
【図１１】前ドアを閉じる途中における補強板金及びその周りの状態を示す図。
【図１２】従来例を説明する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電子写真式の画像形成装置及び、これに着脱可能なプロセスカートリッジの実施形態について、図を用いて説明する。尚、本実施形態では現像剤をトナーと称する。
【００１６】
（画像形成装置の構成）
はじめに、図２を用いて本発明の実施形態を適用する画像形成装置Ａ（レーザービームプリンタ）について説明する。図２は画像形成装置Ａに対してプロセスカートリッジＢを装着する様子を示す概略外観図である。
【００１７】
図２のように画像形成装置Ａは、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応する４本のプロセスカートリッジＢをそれぞれ挿入可能な、４つのカートリッジ装着部５１を有する。各プロセスカートリッジＢは、カートリッジ装着部５１に順次挿入され、その後、前ドア６０（開閉扉）を閉めることでプロセスカートリッジＢの装着作業が完了する。装着時の動作の詳細については後述する。
【００１８】
次に、図３を用いて画像形成装置Ａの動作について説明する。図３はプロセスカートリッジＢを装着した画像形成装置Ａの内部構成を示す図である。
【００１９】
画像形成装置Ａは、像担持体１１と光学系１を有する。光学系１から画像情報に基づいた情報光（レーザー光）を像担持体１１へ照射して、像担持体１１上に潜像を形成する。そして、この潜像に対してトナーを供給することで現像し、像担持体１１上にトナー像を形成する。
【００２０】
トナー像の形成と同期して給送カセット３から記録媒体２が搬送される。上述の方法で像担持体１１に形成されたトナー像を、一旦、中間転写ベルト４ａに一次転写し、次に二次転写ローラ対４ｂによって記録媒体２に二次転写する。このように二次転写された転写トナー像を定着手段５によって記録媒体２に定着した後、記録媒体２を排出部６へと排出する。
【００２１】
尚、中間転写ベルト４ａと二次転写ローラ対４ｂとを有する転写手段はユニット化されており、以後、転写ユニット４と称する。また、本実施形態では、中間転写ベルト４ａと二次転写ローラ対４ｂを有する転写ユニット４を用いたが、これに限るものではない。例えば、記録媒体２を搬送する搬送ベルトを用意し、当該搬送ベルトに当接するように各プロセスカートリッジを配置してもよい。
【００２２】
（プロセスカートリッジの構成）
次に、図４を用いてプロセスカートリッジＢについて説明する。図４はプロセスカートリッジＢの構成を表した図である。
【００２３】
図４に示すように、プロセスカートリッジＢは、クリーニングユニットＣと現像ユニットＤを回動軸Ｊ中心に回動可能に結合して構成される。プロセスカートリッジＢは一体となって、画像形成装置Ａの装置本体に着脱可能な構成である。
【００２４】
クリーニングユニットＣは、像担持体１１、クリーニング部材１２、及びそれらを支持するクリーニング枠体１０から構成される。また、現像ユニットＤは、トナー１００を収納するためのトナー収納室３０と、現像を行うための現像室２４とを有する現像枠体２０によって構成される。現像室２４においては、現像ローラ２１、塗布ローラ２２、現像ブレード２３などが支持される。尚、以降の図や説明においては、現像ユニットＤを省略して説明する。
【００２５】
次にプロセスカートリッジＢの現像時の動作について説明する。トナー収納室３０に収納されたトナーは、不図示の搬送手段によって現像室２４へと送り出される。現像室２４内に搬送されたトナーは、塗布ローラ２２及び現像ブレード２３によって、現像ローラ２１表面に形成された所定のトナー層となる。その後、トナー層のトナーが、像担持体１１に形成された潜像に応じて像担持体１１へと転移される。これによってトナー像が像担持体１１に形成される。
【００２６】
そして、転写ユニット４によってトナー像を記録媒体２に転写した後、像担持体１１に残留したトナーは、クリーニング部材１２によって掻き落とされることで像担持体１１から除去される。掻き落とされた残留トナーは、廃トナー溜め１３へ収容される。その後、像担持体１１の表面を帯電ローラ１４によって一様に帯電し、光学系１による潜像形成が可能な状態とする。
【００２７】
（クリーニングユニットＣの構成）
次に、図５を用いてクリーニングユニットＣについて説明する。図５はクリーニングユニットＣの説明図である。（ａ）はクリーニングユニットＣのクリーニング部材１２周辺を示す断面図である。（ｂ）はクリーニングユニットＣを現像ユニットＤ側から見た外観図である。（ｃ）はクリーニングユニットＣを現像ユニットＤとは反対側から見た外観図である。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、クリーニング枠体１０には像担持体１１が回転可能に支持される。また、像担持体１１に当接するように、クリーニング部材１２が取り付けられる。
【００２９】
クリーニング部材１２は、像担持体１１に当接するゴム等の弾性部材で形成された当接部１２ａ（クリーニング部）と、当接部１２ａを支持する板金等の弾性部材支持部１２ｂ（クリーニング支持部）から構成される。クリーニング部材１２は、当接部１２ａの像担持体１１に対する進入量ｘが所定の値になるように取り付けられる。
【００３０】
クリーニング部材１２のクリーニング枠体１０への固定は、図５（ｂ）に示すように、クリーニング枠体１０の支持部１０ａ及び支持部１０ｂに対して、ビス等の締結手段によって弾性部材支持部１２ｂが締結される。
【００３１】
図５（ｃ）に示すように、クリーニング枠体１０のクリーニング部材１２が取り付けられる側に対して裏側には、後述する補強板金５４（後述）が係合するための係合部１５が形成される。係合部１５は、支持部１０ａ及び支持部１０ｂの裏側に位置し、互いに向き合って配置された一対の対向面１５ａ及び対向面１５ｂと、クリーニング部材１２の裏側の面に相当する係合面１５ｃで構成される。
【００３２】
（画像形成装置のカートリッジ装着部の構成）
次に、本願発明の特徴部分である、プロセスカートリッジＢの装置本体に対しての係合についての構成を説明する。本実施形態においては、プロセスカートリッジＢのクリーニングユニットＣに形成された係合面１５ｃに対し、装置本体の補強板金５４（補強部材）が係合する。これにより、プロセスカートリッジＢが装置本体に対して装着される。以下、係合構成について、順次、詳細に説明する。
【００３３】
図６を用いて画像形成装置Ａのカートリッジ装着部５１について説明する。尚、図２に示すようにカートリッジ装着部５１は４つ存在するが、全て同一構成であるため１つに関して説明する。
【００３４】
図６はカートリッジ装着部５１を画像形成装置Ａの正面（プロセスカートリッジＢを挿入する方向）から見た外観図である。カートリッジ装着部５１の内部には、画像形成装置本体の筺体５０に配設されたプロセスカートリッジＢを挿入するためのガイドレール５２が設けられる。これにより、プロセスカートリッジＢは、ガイドレール５２に沿って所定の軌道でカートリッジ装着部５１へ挿入される。
【００３５】
カートリッジ装着部５１の正面方向に向かって上部右側には、プロセスカートリッジＢの着脱動作に対して干渉しない位置に、本体フレーム部材５３が設けられる。本体フレーム部材５３は、金属等の剛性の高い材質で形成され、外力による撓みや位置のずれが発生しにくいように、画像形成装置の筺体５０に対してビス等の締結手段によって強固に固定される。
【００３６】
本体フレーム部材５３及び補強板金５４周辺の構成について図７を用いて説明する。図７は補強板金５４とその周辺を表した図である。尚、説明容易のため、図７では筺体５０等を省略し、説明に必要な部分だけを表す。（ａ）は本体フレーム部材５３と補強板金５４との関係を示す図であり、（ｂ）は補強板金支持部５３ａの周辺を示す拡大図である。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、本体フレーム部材５３のプロセスカートリッジＢが装着される側には、カートリッジの挿入に際して干渉しない位置に補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂが設けられる。
【００３８】
補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂには、補強板金５４の中央部５４ｃが補強板金５４の端部５４ａや端部５４ｂよりもプロセスカートリッジＢから離れるように所定の反り量をもって、補強板金５４が支持される。
【００３９】
補強板金５４の補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂに対する保持は、補強板金５４に形成された２つの挿通孔（被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅ）に、補強板金支持部５３ａと補強板金支持部５３ｂとがそれぞれ挿通されることによって行われる。このため、補強板金５４は、補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂの突設する方向に沿って移動可能に支持される。
【００４０】
補強板金５４の材質の選択は、線膨張係数を基準にして選択する。具体的には、補強板金５４は弾性部材支持部１２ｂと同部材であれば、線膨張係数が同一であるため好ましい。しかしながら同一材質に限るものではなく、補強板金５４の材質の線膨張係数が、クリーニング部材１２の弾性部材支持部１２ｂの材質の線膨張係数と略同一となるように材質を選択すればよい。ここで補強板金５４が有する好ましい線膨張係数の範囲は、クリーニング枠体１０の一面を弾性部材支持部１２ｂと補強板金５４とで挟持した場合に、当該一面が歪まない程度であればよい。
【００４１】
補強板金５４の本体フレーム部材５３により支持される構成を、更に詳細に説明する。図７（ｂ）に示すように、補強板金５４は、補強板金５４の被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅに、補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂがそれぞれ挿通されることで支持される。
【００４２】
被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅは補強板金５４の長手方向（像担持体１１の軸線方向）に延びる長穴形状である。このため、補強板金５４は、被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅに沿って移動可能である。尚、補強板金５４は、反りが無い場合にプロセスカートリッジＢの係合面１５ｃに対して平行になるように配置される。
【００４３】
本体フレーム部材５３の下側には、図８に示すように、補強板金５４を押圧する押圧部材５５が設けられる。図８は押圧部材５５を斜め上方向から見た斜視図である。（ａ）は押圧部材５５の全体図であり、（ｂ）は押圧部材５５の押圧部５５ａ周辺の拡大図である。
【００４４】
図８（ａ）に示すように、押圧部材５５は、本体フレーム部材５３に設けられた押圧部材回動支持部５３ｃを中心に回動可能に支持される。押圧部材５５は一端が補強板金５４と当接する押圧部５５ａであり、他端が作用端５５ｂである。このため、作用端５５ｂがプロセスカートリッジＢから離れる方向に移動すれば、押圧部材５５は押圧部材回動支持部５３ｃを中心に回動し、押圧部材５５の押圧部５５ａにより補強板金５４を押圧することができる。尚、作用端５５ｂにはテーパ形状が形成される。このテーパ形状により、後述の押込部材６１に押し込まれた際に、作用端５５ｂがプロセスカートリッジＢと反対側に移動する。
【００４５】
ここで、プロセスカートリッジＢの装着が行われないときには、押圧部５５ａの補強板金５４の押圧が行われないことについて説明する。
【００４６】
作用端５５ｂの補強板金５４側と反対の面には、圧縮バネである付勢バネ５６が取り付けられる。付勢バネ５６は、図８（ａ）に示すように、作用端５５ｂと本体フレーム部材５３の一部との間に圧縮した状態で固定される。この構成により、押圧部材５５の作用端５５ｂには付勢バネ５６の付勢力がプロセスカートリッジＢ側に常に働く。すると、押圧部材回動支持部５３ｃを中心として回動する構成の押圧部材５５には、その押圧部５５ａがプロセスカートリッジＢから離れる力が働く。こうして、付勢バネ５６のばね力によって、押圧部５５ａがプロセスカートリッジＢから離れる方向に付勢される。
【００４７】
一方、図８（ｂ）に示すように、押圧部５５ａの下方には抱込部５５ｃが一体的に設けられ、補強板金５４の下方を抱え込むように保持する。押圧部５５ａと一体的に構成される抱込部５５ｃは、押圧部５５ａの動きと連動して動く。このため、抱込部５５ｃに保持される補強板金５４も、付勢バネ５６の付勢力によってプロセスカートリッジＢから離れる方向に付勢される。
【００４８】
尚、この状態において、補強板金５４はプロセスカートリッジＢの挿入軌跡を塞がない位置にある。このため、プロセスカートリッジＢの挿入動作を阻害することはない。また、クリーニング枠体１０の係合部１５には、補強板金５４のクリーニング枠体１０への係合動作の際、抱込部５５ｃがクリーニング枠体１０に干渉しないように、抱込部５５ｃが収まる凹部１５ｄが設けられる（図５（ｃ）参照）。
【００４９】
次に、本体フレーム部材５３と補強板金５４との位置決めについて説明する。図８に示すように、補強板金支持部５３ａと補強板金５４の被支持穴５４ｄとが互いに当接する。ここで、当接する位置の補強板金支持部５３ａは径が太く構成され、被支持穴５４ｄの上下方向に突き当たる突当部５３ｄとなる。同様に、補強板金支持部５３ｂと補強板金５４の被支持穴５４ｅとが当接する位置では、補強板金支持部５３ｂの径が太く構成され、突当部５３ｅが構成される。これら構成により、補強板金５４は突当部５３ｄ及び突当部５３ｅにより、所定の位置に位置決めされる。尚、補強板金５４が長手方向に変形したときでも、長穴形状の被支持穴５４ｄ及び被支持穴５４ｅは、それらの位置関係を保つ。
【００５０】
（画像形成装置の前ドアの構成）
図９を用いて画像形成装置Ａの前ドア６０の構成について説明する。図９は前ドア６０の内側を上部から見た斜視図である。
【００５１】
画像形成装置Ａの前ドア６０の内側には、装置内部側に突出した押込部材６１が形成される。押込部材６１は、前ドア６０に設けられた押込部材支持部６０ａによって支持される。また、押込部材支持部６０ａと押込部材６１との間には、圧縮バネであるクッションバネ６２が配置される。クッションバネ６２は、押込部材６１が押圧部材５５の作用端５５ｂと当接する際の緩衝材として働く。
【００５２】
押込部材６１はテーパ面６１ａを有する。ここで、テーパ面６１ａ及び作用端５５ｂのテーパ形状は、押込部材６１が押込まれるに従って、作用端５５ｂがプロセスカートリッジＢから離間するように形成される。このため、前ドア６０を閉じる動作に伴って押込部材６１が押込まれると、押圧部材５５の作用端５５ｂはプロセスカートリッジＢから離間するように移動する。
【００５３】
（プロセスカートリッジ挿入の際の装着動作）
プロセスカートリッジＢを装着する際には、プロセスカートリッジＢを、前述の図６に示すガイドレール５２に沿って所定の軌跡で所定の位置まで挿入する。この際、補強板金５４等とは干渉することがない。
【００５４】
また、プロセスカートリッジＢを所定の位置まで挿入した状態において、プロセスカートリッジＢの係合部１５は、装置本体の補強板金５４と対向する。具体的には、係合部１５の対向面１５ａ及び１５ｂの二面間の部分が、補強板金５４と対向する。次に係合部１５と補強板金５４の寸法関係について詳細に説明する。
【００５５】
（係合部と補強板金との寸法関係）
ここで、プロセスカートリッジＢを挿入した後、前ドア６０を閉じる際の補強板金５４の寸法関係について説明する。図１０は前ドア６０を開放したときの補強板金５４及びその周りの状態を示す図である。図１１は前ドア６０を閉じる途中における補強板金５４及びその周りの状態を示す図である。図１は前ドア６０を閉じたときの補強板金５４及びその周りの状態を示す図である。尚、図においては、説明容易のために、プロセスカートリッジＢのうち現像ユニットＤを省略し、クリーニングユニットＣのみを示す。
【００５６】
図１０及び図１１に示すように、補強板金５４は、押圧部５５ａによる押圧がないときには反った状態である。この場合、補強板金５４のカートリッジ挿入方向（以下長手方向と称す）の長さｉは、係合部１５に形成される対向面１５ａと対向面１５ｂとの間隔ｈよりも短い。
【００５７】
一方、図１に示すように、補強板金５４は、押圧部５５ａによる押圧があるときには反りが矯正された状態である。この場合、補強板金５４の長手方向の長さｊは間隔ｈよりも長くなる。
【００５８】
このように、補強板金５４は、図１０に示す前ドア６０が開放した状態で、プロセスカートリッジＢから離間した位置（第一位置）と、図１に示す前ドア６０が閉じられた状態でクリーニングユニットＣの係合部１５に係合する位置（第二位置）とを移動する。
【００５９】
（連動機構の構成及び動作）
前ドア６０の開閉と連動して補強板金５４をプロセスカートリッジＢへ導く連動機構の構成及び動作を次に説明する。
【００６０】
図１０に示す前ドア６０の開放状態から前ドア６０が閉じられると、その過程で図１１のように、押込部材６１が装置内部側に押込まれ、押圧部材５５の作用端５５ｂに当接する。ここで、前述のように押圧部材５５の作用端５５ｂには、テーパ形状が形成されるため、押込部材６１が押し込まれる過程で、押込部材６１に形成されたテーパ面６１ａに沿って押圧部材５５の作用端５５ｂが移動する。作用端５５ｂが移動する方向はプロセスカートリッジＢから離間する方向であるため、押圧部材回動支持部５３ｃを中心に押圧部材５５は回動し、押圧部材５５の押圧部５５ａが補強板金５４を押圧する。
【００６１】
これに伴い補強板金５４は補強板金支持部５３ａ及び補強板金支持部５３ｂに沿ってプロセスカートリッジＢ側へと移動する。
【００６２】
図１１に示すように、補強板金５４の移動過程で、始めにその端部５４ａ及び端部５４ｂが、係合面１５ｃに対して接触する。このとき、補強板金５４の端部５４ａと端部５４ｂ及び係合部１５の対向面１５ａと対向面１５ｂに、面取り等の加工を施しておく。この面取り加工によって、補強板金５４が対向面１５ａ及び対向面１５ｂの間にスムーズに入る。
【００６３】
さらに前ドア６０を閉じていくと、押圧部材５５による押圧はさらに進み、補強板金５４は徐々に反りが矯正されるように変形する。すると、補強板金５４の長手方向の長さが伸びていく。
【００６４】
そして、前ドア６０を完全に閉めると、図１に示すように、補強板金５４は係合面１５ｃに沿ってならう。この状態において、補強板金５４の端部５４ａは係合部１５の対向面１５ａに当接し、補強板金５４の端部５４ｂは係合部１５の対向面１５ｂに当接する。
【００６５】
このとき、補強板金５４の長手方向の長さｊは対向面１５ａ及び対向面１５ｂの間隔ｈよりも長くなるように構成される。このため、補強板金５４は、対向面１５ａ及び対向面１５ｂに対して、長手方向に突っ張った状態として保持される。
【００６６】
また、押込部材６１と押込部材支持部６０ａとの間は遊びを有し、その間にクッションバネ６２が配設される。このため、補強板金５４がプロセスカートリッジＢに完全に係合し、押圧部材５５がそれ以上回動不可能になった場合でも、前ドア６０を最後まで閉じることができる。
【００６７】
次に、前ドア６０を開き始めると、押込部材６１による押圧部材５５の作用端５５ｂの押し込みが解除される。すると、付勢バネ５６の弾性力によって押圧部材５５は回動し、押圧部５５ａがプロセスカートリッジＢから離れる方向に移動する。
【００６８】
このとき、押圧力を失った補強板金５４は通常の反った状態へと戻り、長手方向の長さが元の長さｉに戻る。このため、クリーニングユニットＣの係合部１５から取り外すことが可能となる。その後、押圧部材５５の作用端５５ｂが付勢バネ５６によって付勢される動きと連動して、補強板金５４もプロセスカートリッジＢから離れる方向に付勢され、所定の位置に戻る。
【００６９】
（機内温度低下に対する効果）
本実施形態によれば、クリーニング枠体１０を挟持するようにクリーニング部材１２と補強板金５４が配置される。すると、クリーニング部材１２及び補強板金５４の両部材は、クリーニング枠体１０の収縮に対して共に長手方向に突っ張る構成となる。したがって、いわゆるバイメタル効果によって、クリーニング枠体１０とクリーニング部材１２のひずみを小さく抑えることができる。これにより、クリーニング部材１２の像担持体１１への進入量を安定的に保つことができ、高精度のクリーニング性を維持することができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、クリーニング部材１２の像担持体１１への進入量を安定的に保つことができ、高精度のクリーニング性を維持することが可能である。また、補強板金５４が画像形成装置Ａによって支持されており、プロセスカートリッジＢに付属しないため、プロセスカートリッジＢの軽量化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ…画像形成装置
Ｂ…プロセスカートリッジ
１０…クリーニング枠体
１１…像担持体
１２…クリーニング部材
１２ａ…当接部
１２ｂ…弾性部材支持部
１５…係合部
５４…補強板金
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留する現像剤を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を支持するクリーニング支持部と、前記像担持体を回転可能に支持し且つ前記クリーニング部を支持するクリーニング枠体とを有するプロセスカートリッジを着脱可能に構成した画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記クリーニング枠体を補強し前記クリーニング支持部と略同一の線膨張係数を有する補強部材を有し、
前記プロセスカートリッジには、前記クリーニング支持部に対して前記クリーニング枠体を挟んで対向する位置に、前記補強部材を係合する係合部が形成され、
前記補強部材は、
前記プロセスカートリッジの着脱動作に対して干渉しない第一位置と前記プロセスカートリッジが装着された状態において前記係合部に係合する第二位置とを移動可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記プロセスカートリッジの前記係合部には、前記補強部材を長手方向に挟むように対向して配置された一対の対向面が形成され、
前記画像形成装置は、前記プロセスカートリッジが装着された状態において前記補強部材を前記クリーニング枠体に押圧するための押圧部材を有し、
前記補強部材は、
前記第一位置において、前記補強部材の長手方向の中央部が前記クリーニング枠体から離れる方向に反った状態で保持され、
前記押圧部材によって前記クリーニング枠体に押しつけられることにより、反りが矯正されて前記第二位置に移動可能であり、
前記第一位置及び、前記第一位置から前記第二位置に移動するまでの反った状態における前記補強部材の長手方向の長さは、前記対向面の間隔よりも短く、
前記第二位置における前記補強部材の長手方向の長さは、前記対向面の間隔よりも長い、
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】
画像形成装置本体は、前記押圧部材を画像形成装置本体のカートリッジ装着部の開閉扉と連動させる連動機構を有し、
前記連動機構は、前記開閉扉が開いた状態において、前記押圧部材が前記補強部材を前記第一位置に保持または前記第一位置から前記第二位置までの間を移動させるように動作し、
前記開閉扉が閉じた状態において、前記押圧部材が前記補強部材を前記第二位置に位置させるように動作する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留する現像剤を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を支持するクリーニング支持部と、前記像担持体を回転可能に支持し且つ前記クリーニング部を支持するクリーニング枠体とを有するプロセスカートリッジを着脱可能に構成した画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記クリーニング枠体を補強し前記クリーニング支持部と略同一の線膨張係数を有する補強部材を有し、
前記プロセスカートリッジには、前記クリーニング支持部に対して前記クリーニング枠体を挟んで対向する位置に、前記補強部材を係合する係合部が形成され、
前記補強部材は、
前記プロセスカートリッジの着脱動作に対して干渉しない第一位置と前記プロセスカートリッジが装着された状態において前記係合部に係合する第二位置とを移動可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記プロセスカートリッジの前記係合部には、前記補強部材を長手方向に挟むように対向して配置された一対の対向面が形成され、
前記画像形成装置は、前記プロセスカートリッジが装着された状態において前記補強部材を前記クリーニング枠体に押圧するための押圧部材を有し、
前記補強部材は、
前記第一位置において、前記補強部材の長手方向の中央部が前記クリーニング枠体から離れる方向に反った状態で保持され、
前記押圧部材によって前記クリーニング枠体に押しつけられることにより、反りが矯正されて前記第二位置に移動可能であり、
前記第一位置及び、前記第一位置から前記第二位置に移動するまでの反った状態における前記補強部材の長手方向の長さは、前記対向面の間隔よりも短く、
前記第二位置における前記補強部材の長手方向の長さは、前記対向面の間隔よりも長い、
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】
画像形成装置本体は、前記押圧部材を画像形成装置本体のカートリッジ装着部の開閉扉と連動させる連動機構を有し、
前記連動機構は、前記開閉扉が開いた状態において、前記押圧部材が前記補強部材を前記第一位置に保持または前記第一位置から前記第二位置までの間を移動させるように動作し、
前記開閉扉が閉じた状態において、前記押圧部材が前記補強部材を前記第二位置に位置させるように動作する、
ことを特徴とする請求項２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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２２０７００（Ｐ２０１２−２２０７００Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８５９２６（Ｐ２０１１−８５９２６）
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【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１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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