JP2006189914A - プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、簡単な構成で、ユーザの負担を増やさず、帯電ローラを移動させ感光体ドラムから離間させることができるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 帯電ローラ２３を支持する支持部材１２１は作用穴部１２１ｃを有しており、帯電移動部１２３ｄを、カートリッジ枠体に設けられた図示しない挿入用穴から挿入すると、まず先端１２３ｄ−１が作用穴部１２１ｃに入り、さらに挿入すると先端１２３ｄ−１からの傾斜により、作用穴部１２１ｃが移動する。そのため帯電ローラ２３を支持する支持部材１２１が移動し、帯電ローラの当接離間状態を調整することができる。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。

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り、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、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。

また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段の少なくとも何れか一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、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする物である。

複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、帯電装置によって一様に帯電された感光体ドラム（像担持体）に選択的な露光を行って静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によってトナーを付着させてトナー像として現像し、その後、このトナー像を紙などの記録剤に転写して画像を形成する。そして、トナー像の転写後の像担持体は、表面に残留したトナーをクリーニング装置で除去されて、次の画像形成装置に供される。

近年では、感光像担持体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置などをカートリッジ容器に一体的に組み込んでプロセスカートリッジとしてカートリッジ化したものが知られている。このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されているので、これをユーザが画像形成装置本体に装着することによって、トナーの供給や感光ドラムの交換をユーザ自信で簡単に行うことができ、メンテナンスの容易化を図っている。

さらに近年では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれ独立した現像器を、感光ドラムに対して選択的に配設して現像動作を行う、または感光ドラムに対して固定的に配設しそれぞれの現像器を選択的に駆動することにより、多色画像を形成する画像形成装置も考案されており、この多色の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジも実用化されるようになってきている。

ここで、上述のプロセスカートリッジにおける帯電装置としては、コロナ放電などを用いた非接触方式と、帯電ローラ等を用いた接触方式が一般的であるが、近年ではオゾン発生の防止などを目的に後者の接触方式が一般的に用いられるようになってきている。

しかしながら、上述の接触方式の帯電装置は、感光体ドラムに対して長期間接触されたままの状態で放置しておくと、帯電部材（例えば帯電ローラ）のうちの感光体ドラムと接触する部分が永久変形を起こし帯電能力に変化をきたし、濃度ムラ等の画像不良を生じる場合があった。また感光体ドラム表面においても、プロセスカートリッジ運搬時の振動等により感光体ドラムと帯電部材とが摺擦し、帯電メモリとして履歴が残り、濃度ムラ等の画像不良を生じる場合があった。よって、画像形成を行わない時は、帯電部材と感光ドラムの接触圧を軽減した方がよい。同様な理由で、画像形成を行うときに接触する現像剤担持体と感光ドラムも、画像形成を行なわない時は接触をしていない方がよい。

ここで、上記問題の解決手段としては、従来から感光体ドラム表面と帯電部材との間であって特に画像が書き込まれる領域（画像形成領域）の外側の領域（非画像形成領域）にスペーサ部材を挟み込み、未使用状態（特に搬送時）に両者を離間させた状態に保持しておく方法（例えば特許文献１参照）やソレノイドを用いて加圧離間を行う方法（例えば特許文献２参照）等が開示されている。さらにトナーシールの一端をこのスペーサ部材と連結することで、トナーシールの開封とスペーサの取り外しを一括で行ないユーザの作業を減らし、より負担をかけない構成が（例えば特許文献３）が開示されている。しかしながら、感光体ドラムと帯電部材の間にスペーサー部材を挟み込む方法では、非画像形成領域といえども感光ドラムと帯電部材とスペーサー部材が摺擦され表面状態が変化し両者の接触性が変化してしまう。また、ソレノイドを用いて離間を行なう場合、複雑な回路をあらたに設ける必要がある。また、トナーシールの開封とスペーサの取り外しを同時に行なうには強い力が必要であった。

また、帯電部材と感光ドラムだけでなく、現像剤担持体と感光ドラムを離間させようとした時は部品点数が多くなりコストが高くなる、ユーザビリティーが悪くなるという問題があった。
特開平２−３９１６９号公報 特開平６−３１６３４９公報 特開２００１−２０１９１４

本発明は上述した手法を改良し、簡単な構成で、ユーザの負担を増やさず、帯電手段を像担持体から当接離間方向に移動させること等ができるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本願発明は上記課題を解決するためのものであり、
像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体を回転可能に保持し前記帯電手段を前記像担持体に対し当接離間方向に移動可能に保持する第１の枠体と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、第１の枠体に対して移動可能であって前記現像剤担持体を設けた第２の枠体と、前記現像剤担持体と前記像担持体を当接させるために前記第１の枠体と前記第２の枠体を付勢する付勢部材とを有する、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、現像離間部材を前記プロセスカートリッジに装着している時は、前記現像離間部材は前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の枠体と第２の枠体を移動させて前記現像剤担持体と前記像担持体を離間状態にし、前記現像離間部材が前記プロセスカートリッジから取り外された時は、前記現像剤担持体と前記像担持体とは当接し、前記第２の枠体は、前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収納部と、前記現像剤によって前記像担持体に現像を行なう現像部と、前記現像剤収容部と前記現像部を連通する開口部を有し、前記開口部を閉鎖するシール部材が前記現像離間部材に連結されており、前記現像離間部材をプロセスカートリッジに装着された状態から所定の位置に移動させることにより前記現像剤担持体と前記像担持体を当接状態にさせた時に、前記シール部材は前記開口部を閉鎖したままであり、前記現像離間部材を所定の位置からさらに移動させることで前記シール部材を開封させることを特徴とするプロセスカートリッジである。

また、上記課題を解決するための別の手段として以下のようなものもある。

像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を回転可能に保持し前記帯電手段を前記像担持体に対し当接離間方向に移動可能に保持する第１の枠体と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、第１の枠体に対して移動可能であって前記現像剤担持体を設けた第２の枠体と、前記現像剤担持体と前記像担持体を当接させるために前記第１の枠体と前記第２の枠体を付勢する付勢部材とを有する、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、帯電移動部材を前記プロセスカートリッジに装着している時は、前記帯電手段と前記像担持体とを離間状態又は前記帯電移動部材が前記プロセスカートリッジに装着されている時の前記帯電手段と前記像担持体との当接圧よりも弱くなる状態に保持し、前記帯電移動部材が前記プロセスカートリッジから取り外された時は、前記帯電手段と前記像担持体とは当接し、前記第２の枠体は、前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収納部と、前記現像剤によって前記像担持体に現像を行なう現像部と、前記現像剤収容部と前記現像部を連通する開口部を有し、前記開口部を閉鎖するシール部材が前記現像離間部材に連結されており、前記現像離間部材をプロセスカートリッジに装着された状態から所定の位置に移動させることにより前記現像剤担持体と前記像担持体を当接状態にさせた時に、前記シール部材は前記開口部を閉鎖したままであり、前記現像離間部材を所定の位置からさらに移動させることで前記シール部材を開封させることを特徴とするプロセスカートリッジ。

本願発明の効果として、現像離間部材とシール部材のどちらかを取り忘れることがなく、さらに離間させるための力を分散させることができる。

本願発明の効果として、帯電移動部材とシール部材のどちらかを取り忘れることがなく、さらに離間させるための力を分散させることができる。

以下に実施例を説明する。

［画像形成装置の全体の説明］
まずカラー画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略説明する。

図１はカラー画像形成装置の一形態であるレーザープリンタの全体構成説明図である。

カラーレーザープリンタは図１に示すように、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂｋ（ブラック）（以下数字の添え字は各色を表す）各色毎に一定速度で回転する像担持体（感光体ドラム）２１を有するプロセスカートリッジ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋをもつ画像形成部と画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送された転写材Ｐに更に転写する中間転写体３５、カラー画像を転写された転写材Ｐに定着する定着部５０、転写材Ｐを装置上面の排出トレイ５６上に排出する排出ローラ群５３．５４．５５よりなる。尚上記４色のプロセスカートリッジ２はプリンタ本体に対して個別に着脱可能に構成されている。ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段の少なくとも何れか一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、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする物である。

次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。

［像担持体］
像担持体である感光体ドラム２１（２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋ）はアルミシリンダの外周面に有機光導電体層を塗布して構成し、感光体ドラム２１の感光体ドラム枠体２４に回転自在に支持されている。また図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム２１を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。

［帯電手段］
帯電手段は接触帯電方式を用いたものであり、ローラ状に形成された導電性の帯電ローラ２３を感光体ドラム２１表面に当接させるとともに、帯電ローラに電圧印加することにより、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させるものである。

［露光手段］
上記像担持体２１への露光はスキャナー部１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ）から行われる。画像信号がレーザーダイオードに与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に対応する画像光１０をポリゴンミラー１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ）へ照射する。このポリゴンミラー１１はスキャナーモーター１２によって高速回転し、ポリゴンミラー１１で反射した画像光１０が結像レンズ１３を介して一定速度で回転する像担持体２１の表面を選択的に露光しその結果像担持体２１上に静電潜像を形成する。

［現像手段］
上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする４個の現像器から構成される。４色の各現像器は感光体ドラム２１に対向し現像ローラ２２が感光体ドラム２１に対し回転しながら接触する位置に配置され、感光体ドラム２１に各色トナーによる可視像を形成する。

［中間転写体］
中間転写体３５はカラー画像形成動作時には各現像器２により可視化された感光体ドラム２１上のトナー画像を多重転写するため感光体ドラム２１の外周速度と同期して図示時計回りに回転する。感光体ドラム２１上に形成されたトナー画像は感光体ドラム２１に中間転写体３５を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された一次転写ローラ３４（３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｂｋ）との接点である一次転写部Ｔ１（Ｔ１Ｙ，Ｔ１Ｍ，Ｔ１Ｃ，Ｔ１Ｂｋ）で中間転写体３５上に多重転写される。多重転写を受けた中間転写体３５は二次転写部Ｔ２において電圧を印加された２次転写ローラ５１によって転写材Ｐを挟み込み搬送することにより転写材２に中間転写体３５上の各色トナー像を同時多重転写する。

本実施例に係わる中間転写体（中間転写ベルト）３５は周長約６２０ｍｍのシームレス樹脂ベルトで形成されていて、駆動ローラ３１、２次転写対向ローラ３２、テンションローラ３３の３軸で張架され、テンションローラ３３の両端をばねで荷重し、中間転写ベルト３５の周長が本体内の温湿度や経時変化により変化しても、変化量を吸収できる構成になっている。

中間転写体３５の内側の片側縁部全周には、ゴムで形成されたガイドリブ（不図示）が接着剤により貼り付けられている。そして、テンションローラ３３の片側端部には勾配を持ち、樹脂で形成したフランジ（不図示）が配置されていて、ガイドリブ（不図示）とフランジ（不図示）で中間転写体３５の走行方向と直行する方向の動き（以下「寄り」という）を規制している。

中間転写体３５は本体に駆動ローラ３１を支点とし支持され、駆動ローラ３１の図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、中間転写体３１を画像形成動作に応じて図示時計回りに回転させるようにしている。

［給紙部］
給紙部は画像形成部へ転写材Ｐを給送するものであり、複数枚の転写材Ｐを収納したカセット７と給紙ローラ４１、分離パッド４２、給紙ガイド４３、レジストローラ対４４から主に構成される。画像形成時には給紙ローラ４１が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット４内の転写材Ｐを一枚ずつ分離給送すると共に、給紙ガイド４３によってガイドし、搬送ローラを経由してレジストローラ４４に至る。画像形成動作中にレジストローラ４４は、転写材Ｐを静止待機させる非回転の動作と転写材Ｐを中間転写体３５に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材Ｐとの位置合わせを行う。

［２次転写部］
２次転写部は揺動可能な２次転写ローラ５１からなる。２次転写ローラ５１は金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示略上下方向に移動可能で且つ駆動を有す。転写材Ｐにカラー画像を転写するタイミングに合わせて２次転写ローラ５１は図示しないカム部材により上方の位置、即ち転写材Ｐを介して中間転写体３５に所定の圧で押しつけられる。この時同時に２次転写ローラ５１にはバイアスが印加され中間転写体３５上のトナー画像は転写材Ｐに転写される。ここで中間転写体３５と２次転写ローラ５１とは夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材Ｐは転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され、搬送ベルト５２により次工程である定着器５０にむけて搬送される。

［定着部］
定着部５０は上記現像手段により形成されたトナー画像を中間転写体３５を介して転写材Ｐ上に形成したトナー画像を定着させるものであり、転写材Ｐに熱を加えるためのセラミックヒータ６３を内蔵しているフィルムガイドユニット６１と転写材Ｐをフィルムガイドユニット６１に圧接させるための加圧ローラ６２とから成る。即ちトナー像を保持した転写材Ｐはフィルムガイドユニット６１と加圧ローラ６２とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材Ｐに定着される。

［画像形成動作］
次に上記のように構成された装置によって画像形成を行う場合の動作について説明する。

先ず図１に示す給紙ローラ４１を回転して給紙カセット７内の転写材Ｐを一枚分離し、レジストローラ４４へと搬送する。

一方感光体ドラム２１と中間転写体３５とが各々所定の外周速度Ｖ（以下プロセス速度と呼ぶ）で図示矢印方向へ回転する。

帯電ローラ２３によって表面を均一に帯電された感光体ドラム２１はレーザー１０露光を受け画像形成を行う。

各色の画像形成動作は同様なので、ここではイエロー画像について述べる。

イエロー画像の形成
スキャナー部１Ｙによりイエロー画像のレーザー１０Ｙ照射を行い、感光体ドラム２１Ｙ上にイエロー潜像を形成する。この潜像形成と同時にイエロー現像器２２Ｙを駆動し感光体ドラム２１Ｙ上の潜像にイエロートナーが付着するように感光体ドラム２１Ｙの帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加してイエロー現像を行う。同時に現像位置の下流の第一転写位置Ｔ１Ｙで感光体ドラム２１Ｙ上のイエロートナー像を中間転写体３５の外周に一次転写する。この時中間転写体３５には上記イエロートナーと逆特性の電圧を印加して一次転写を行う。

上述と同様にマゼンタ、シアン、ブラック画像を形成し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で潜像形成及び現像及び中間転写体３５へのトナー転写をそれぞれの１次転写位置Ｔ１Ｙ，Ｔ１Ｍ，Ｔ１Ｃ，Ｔ１Ｋで行い、中間転写体３５の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種のトナーから成るフルカラーの画像を形成することになる。

ブラックトナーの中間転写体３５への転写が終了する前に、即ち４色目のブラックトナーの一次転写を終えてフルカラー画像を形成した中間転写体３５の画像先端が第二転写部Ｔ２へ到達する前に、先述のレジストローラ４４で待機させておいた転写材Ｐをタイミングを合わせて搬送スタートさせる。上記４色の中間転写体３５上への各色の画像形成時には下方に待機し中間転写体３５とは非接触状態であった２次転写ローラ５１を同時に上方へカム（図示せず）で移動させ転写材Ｐを中間転写体３５の第二転写部Ｔ２で圧接すると同時に２次転写ローラ５１にトナーと逆特性のバイアスを印加することで、中間転写体３５上のフルカラー画像を転写材Ｐに一気に４色同時に転写する。第二転写部Ｔ２を経た転写材Ｐは中間転写体３５から剥離され定着部５０へ搬送されトナー定着を行った後に排出ローラ対５３、５４、５５を介して本体上部の排出トレイ５６上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作を終了する。

図４は、画像形成装置の開閉カバー開口時の様子を表す概略断面図である。

本体の開閉カバー１４はカラー画像形成装置Ａの正面下方側に回転中心を有している。開閉カバー１４側に前述の中間転写体３５は設けられているため、開閉カバー１４を開くことでプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋへのアクセスが可能となる。

１０１はプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋを一体で保持するＣＲＧ保持板である。このＣＲＧ保持板１０１のピボット点は、装置上方に設けられ、後述のリンク機構により開閉カバー１４と連結されている。これにより、開閉カバー１４が開くことでＣＲＧ保持板１０１および、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋは所定の角度をもって保持されるようにピボット点を中心に回転移動する。本実施例では、このときの角度は約４５度である。

この状態なら図中矢印方向にプロセスカートリッジ装着、着脱する場合に遮るものが無く操作がやりやすくなる。

さらに詳しく説明していく。

図２は、前記ＣＲＧ保持板に保持された状態のプロセスカートリッジ周りを表した概略斜視図である。説明の都合上、プロセスカートリッジ２Ｂｋ、２Ｃは不図示としている。

１０１ａは各プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋを保持するＣＲＧ保持右側板、１０１ｂは各プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋを保持するＣＲＧ保持左側板である。本実施例では、低コストを実現するために保持部材を別体とし、ＣＲＧ保持右側板１０１ａ、ＣＲＧ保持左側板１０１ｂとしたが、保持部材としては、一体でも構わないし、別部材にて連結しても構わない。

今回、保持部材は、別体となるＣＲＧ保持右側板１０１ａとＣＲＧ保持左側板１０１ｂとしたが、後述のリンク部材による連結により、側板間の位相もほぼ同じとすることで、一体構成と同様の保持部材となっている。

ＣＲＧ保持右側板１０１ａ、ＣＲＧ保持左側板１０１ｂにはともに、プロセスカートリッジ挿入時にプロセスカートリッジの下方を支持し、挿入をスムーズに行うためのガイドリブ１０１ａ−ａ、１０１ｂ−ａが設けられている。また、プロセスカートリッジをまとめて一体とする際の回転中心となるピボット部１０１ａ−ｂ、１０１ｂ−ｂがそれぞれ設けられている。また、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋの駆動側のカップリング部および、非駆動側の位置決め軸受け部を逃げるための開口部１０１ａ−ｃ、１０１ｂ−ｃがそれぞれ設けられている。また、後述のリンク機構との連結部であるボスがそれぞれ２箇所設けられている。

次に、ＣＲＧ保持板１０１のリンク機構との連結、及び実際の動きについて説明する。

図３、図４、図５は、ＣＲＧ保持右側板１０１ａ、ＣＲＧ保持左側板１０１ｂと連結するリンク機構の詳細を表した装置内部の概略斜視図である。図３は画像形成時の位置でのリンク機構の状態を表し、図４は開閉カバー１４が開ききった状態でのリンク機構の状態を表す。

図５は、図３の状態のリンク機構部分を拡大した詳細斜視図である。

図３と図５を用いて開閉カバー１４が閉じた状態について説明する。開閉カバー１４と連結したリンク部材群、ドア連結板１０５、中間ロッド１０４、回転ロッド１０３、ＣＲＧ保持板連結ロッド１０２により、ＣＲＧ保持板１０１は押し込まれ、保持バネ１０９により保持された状態となっている。そのときそれぞれのプロセスカートリッジ２は、本体中央側板１０６に設けられた位置決め穴１０６ａのプリンタ本体の後方と下方の２つの端面にプロセスカートリッジ２の軸受を押し当てるように不図示のバネにより付勢している。このようにしてプロセスカートリッジの位置決めはＣＲＧ保持板１０１とは、別に本体側で行うようにすることで、ＣＲＧ保持板１０１は、プロセスカートリッジ２に対しては、あくまでもラフガイドとしての機能でよいので、プロセスカートリッジ２装着においても操作者はラフな動作で構わない。そのため、操作者はプロセスカートリッジ２の装着がきちんと行われたかどうかを確認しながら装着する必要がなくなり、操作性が向上することになる。

最後に、図４を用いて開閉カバー１４が完全に開いた状態について説明する。開閉カバー１４に連結されているリンク部材群、ドア連結板１０５、中間ロッド１０４、回転ロッド１０３、ＣＲＧ保持板連結ロッド１０２によりＣＲＧ保持板１０１は、図４に示すような画像形成時の位置に比べて約４５度角度を有する位置まで移動する。このような位置までプロセスカートリッジ２が移動することで、プロセスカートリッジ２へのアクセスも良くなり、装着、脱着もやりやすくなる。

次に本発明のプロセスカートリッジ２について、図６、７、８、１３を用いて詳細に説明する。

図６はプロセスカートリッジ２の概略断面図、図７、８は概略斜視図を示している。なお、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各カートリッジは同一構成である。

プロセスカートリッジ２は感光体ドラム２１と帯電ローラ２３およびクリーニング手段を備えた第１の枠体である感光体ドラムユニット２ａ、および感光体ドラム２１上の静電潜像を現像する現像手段を有する第２の枠体である現像ユニット２ｂに分かれている。

感光体ドラムユニット２ａは感光体ドラム２１が軸受を介してクリーニング枠体に回転自在に取り付けられている。感光体ドラム２１周上には、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させるための一次帯電ローラである帯電ローラ２２、および感光体ドラム２１上に残った現像剤（トナー）を除去するためのクリーニングブレード２８が配置され、さらにクリーニングブレード２８によって感光体ドラム２１表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構２９によってクリーニング枠体２４後方に設けられた廃トナー室３０に順次送られる。そして、図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム２１を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転駆動させるようにしている。

現像ユニット２ｂは、感光体ドラム２１と接触して矢印Ｙ方向に回転する現像剤担持体である現像ローラ２２、および現像剤収容部であるトナーが収容されたトナー容器７０と現像部である現像容器７１とから構成される。現像ローラ２２は軸受部材を介して回転自在に現像容器７１に支持され、また現像ローラ２２の周上には、現像ローラ２２と接触して矢印Ｚ方向に回転するトナー供給ローラ７２と現像ブレード７３がそれぞれ配置されている。さらにトナー容器７０内には収容トナーを攪拌するとともにトナー供給ローラ７２に搬送するためのトナー攪拌機構７４が設けられている。トナー容器７０と現像容器７１は出荷時等、使用開始前はトナーの漏れを起こさないように、開口部７１ａをシール部材であるトナーシールで閉鎖している。使用開始時にトナーシールを開封することでトナー容器７０と現像容器７２は連通し、トナー容器内のトナーは現像容器へ移動する。

そして現像ユニット２ｂは、現像ユニット２ｂの両端に取り付けられた軸受部材７５，７６にそれぞれ設けられた支持穴７７を中心にピン７７ａによって現像ユニット２ｂ全体が感光体ドラムユニット２ａに対して揺動自在に支持された吊り構造となっており、画像形成を行なう時即ち画像形成時は、支持穴７７を中心に回転モーメントにより現像ローラ２２が感光体ドラム２１に接触するよう、付勢部材である加圧バネ１２４ａ，１２４ｂによって現像ユニット２ｂが常に付勢されている。輸送時や長期放置時等、画像形成を行なわない非画像形成時においては、図１３に示すように、現像離間部材である離間部材１２３を装着することにより、加圧バネ１２４ａ，１２４ｂに抗して、離間部材天面が感光体ドラムユニット天面３ａを、離間部材底面１２３ｃが現像ユニット底面３ｂをそれぞれ掴み、現像ローラ２２と感光体ドラム２１を非接触状態にすることで、長期当接による現像ローラの変形を防止する。離間部材１２３を取り外すことにより、現像ローラ２２と感光ドラム２１との離間状態を解除し接触状態にすることができる。現像ローラ２２と感光ドラムを離間させる場合はこのように別の枠体でそれぞれを支持し、各々の枠体を接触させた方が回転精度・位置決め精度がよく、また現像剤をトナー容器も大きく構成できる。

現像時、トナー攪拌機構７４によって収容されたトナーがトナー供給ローラ７２へ搬送されると、矢印Ｙ方向に回転するトナー供給ローラ７２が、そのトナーを矢印Ｚ方向に回転する現像ローラ２２との摺擦によって現像ローラ２２に供給し、現像ローラ２２上に担持させる。現像ローラ２２上に担持されたトナーは、現像ローラ２２の回転にともない現像ブレード７３のところに至り、現像ブレード７３がトナーを規制して所望の帯電電荷量を付与するとともに、所定のトナー薄層に形成する。規制されたトナーは、現像ローラ２２の回転につれて、感光体ドラム２１と現像ローラ２２とが接触した現像位置に搬送され、現像位置において図示しない電源から現像ローラ２２に印加した直流現像バイアスにより、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーは、現像ローラ２２から剥離、回収される。回収されたトナーは、トナー攪拌機構７４により残りのトナーと攪拌混合される。

本発明のように感光体ドラム２１と現像ローラ２２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２１は剛体とし、現像ローラ２２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。

次に、本発明に係る構成について図９〜図１２を用いて詳細に説明する。

（帯電ローラ）
図９を用いて帯電ローラ２３と、帯電ローラの支持構成について説明する。帯電ローラは芯金２３ｂの周りに導電性のゴム部材２３ａを形成して構成されており、軸受け１３１を介して加圧ばね（付勢部材）１３２によって感光体ドラム２１に押し付けられている。帯電ローラ２３は帯電ローラ軸受け１３１に回転自在に支持され、さらに、帯電ローラ軸受け１３１はガイド部１３３に支持される。ここで帯電ローラ軸受け１３１とガイド部１３３との間は摺動可能となっており、帯電ローラ２３は回転自在であるとともに、図中矢印の方向（感光体ドラム２１に対して当接離間方向）に移動可能となっている。

（帯電移動部材）
図１０、図１１を用いて帯電移動部材である離間部材１２３、支持部材１２１、帯電移動部１２３ｄ及び帯電移動部の一部で支持部材１２１に作用する作用部１２３ｄ−１について説明する。支持部材１２１は軸受け部１２１ａと連結部１２１ｂと作用穴部１２１ｃから形成されており、軸受け部１２１ａは帯電ローラ芯金２３ａが摺動可能となっている。１２１ａは感光ドラム２１と接触しないように設計されており、こうすることで感光ドラム２１の表面を傷つけることがない。帯電移動部１２３ｄは支持部材１２１の作用穴部１２１ｃに作用部１２３ｄ−１を挿入することで支持部材を介して帯電ローラ２３を感光ドラム２１に対して当接離間方向に移動させる。挿入位置は感光体ドラム枠体２４に図示しない挿入用穴を設けることで規制している。

（帯電ローラ離間）
帯電ローラ離間は、帯電ローラは現像ローラと異なり位置決め精度等に厳しくないため、同じ枠体で離間機構を設けた方が複雑な構成とならなくて良い。図１１、図１２を用いて帯電ローラを移動させる構成について説明する。帯電ローラ２３が感光体ドラム２１に当接している状態で、離間部材１２３をプロセスカートリッジに装着することで帯電移動部１２３−ｄを、カートリッジ枠体に設けられた図示しない挿入用穴から挿入すると、作用部１２３ｄ−１が作用穴部１２１ｃに入り、さらに挿入すると作用部１２３ｄ−１の先端は傾斜が着いているため、作用穴部１２１ｃが移動する。作用穴部１２１ｃの移動を、連結部１２１ｂを介して軸受け部１２１ａに伝達することにより、帯電ローラ２３を感光ドラムと離間する方向に移動させる。支持部材１２１の移動方向は、帯電ローラ軸受け１３１のガイド部１３３の方向や感光体ドラム中心と帯電ローラ中心を結ぶ架空線と略同一方向であるのが好ましい。図示されていない長手方向逆側についても同様の構成で帯電ローラ２３は離間され帯電ローラにかかる圧力が解除される。このように帯電ローラ２３に直接作用させるのではなく帯電ローラを支持している支持部材を介して帯電ローラに作用する機構のため、精度や剛性が必要とされる帯電ローラ周りの枠体に挿入用穴を空ける等特別な設計が必要なくなる。また、帯電移動部材を先端に傾斜がついた棒上部材にし、支持部材を穴にすることで帯電移動部材を出し入れするだけで帯電ローラの当接離間を調整することができ複雑な機構を特別に設ける必要がない。また、一度帯電ローラの離間状態を解除したあとも手動で当接離間を繰り返し行なえるため、帯電ローラの離間を解除しプロセスカートリッジを使用し始めた後、長期間画像形成を行なわないような時はプロセスカートリッジに離間部材を作用させることで再度帯電ローラを離間させることができる。また、帯電移動部材を帯電ローラ２３の当接離間方向に対して略垂直に移動させることにより、帯電ローラ２３の当接離間を行なう構成としたことで、帯電移動部材の短手方向の延長上に新たな機構を設けることなく簡単な構成となる。なお、本実施例では、帯電移動部１２３ｄにより、帯電ローラ２３と感光ドラム２１を完全に離間させているが、帯電ローラと感光ドラム間の圧力を解除するために帯電ローラ２１を離間方向へ少しだけ移動させる構成としてもよい。つまり、画像形成を行なわない非画像形成時、離間部材１２３をプロセスカートリッジ２に装着させ、帯電ローラと感光ドラムの間の圧力が解除された状態にしておき、画像形成を行なう時、即ち現像を行なう時は、離間部材１２３をプロセスカートリッジから取り外し帯電ローラが機能を発揮できる当接状態に移動させられるように、帯電移動部材によって当接離間方向の相対位置を決定する構成であれば、帯電ローラと感光ドラムが完全に離間するかどうかは関係ない。

本実施例では離間部材１２３が、現像離間部材と帯電移動部材を兼用するようになっている。すなわち離間部材１２３は現像離間作用部１２３ｂ、１２３ｃを有しこれらにより現像ローラ２２と感光体ドラム２１を離間させている。また、帯電移動部１２３ｄにより帯電ローラを移動させることができる構造となっている。よって、離間部材１２３を取り外し現像ローラの離間状態を解除すると、同時に帯電ローラを画像形成可能な当接状態に当接させることができる。このように、ユーザーが帯電ローラ２３の離間状態、現像ローラの離間状態を解除する場合、離間部材１２３を取り去るという一度の動作で目的を達することができる。

（離間部材とトナーシールが連結）
図１２に示すように、離間部材１２３にさらに、トナーシール８２の端部をこの離間部材１２３のトナーシール貼付面１２３ａに貼り付ける構成となっている。このような構成とすることで、ユーザーがトナーシールを開封する際に帯電ローラ２３の離間状態、現像ローラの離間状態が解除されるため、帯電移動部材の抜き忘れが生じる可能性がなくなる。またこれを実現するための構成も非常に簡単なものとすることができる。

（トナーシールが余長を持っている）
図１４にカートリッジ枠体２に離間部材１２３が取り付けられた状態、図１５にカートリッジ枠体２から離間部材１２３が所定の位置まで引き抜かれ、現像ローラと帯電ローラが感光ドラムに接触した状態を示す。トナーシール１２５は、カートリッジ枠体２に離間部材１２３が取り付けられた状態で余長部分（たわみ部分）１２５ａを持つ。余長部分１２５ａの長さは、離間部材１２３がカートリッジ枠体２から引き抜かれ現像離間、帯電離間が解除された後に余長部分がなくなるように設定されている。即ち、離間部材の取り外しに際して、離間部材１２３が所定の位置まで移動した場合現像離間・帯電離間が解除されその時はトナーシールの開封はされなく、次にその所定の位置からさらに離間部材を移動させることでトナーシールの開封が起こると言う２段階のステップを踏む。こうすることで、離間解除の際に必要な引き抜き力Ｆ_１とトナーシール引き抜きの際に必要な引き抜き力Ｆ_２が同時に作用しないように構成されている訳である。

本実施例は離間部材１２３が帯電移動部材及び現像離間部材を兼ねている構成で説明をしているが、帯電移動部材のみ（現像ローラの離間構成を持たない構成）、または、現像離間部材のみ（帯電ローラの移動構成を持たない構成）にトナーシールを余長をもって貼り付けた構成にしても、離間解除に必要な引き抜き力Ｆ_１とトナーシール引き抜きの際に必要な引き抜き力Ｆ_２が同時に作用しないとうい効果が得られる。よって比較的軽い力で離間部材の引き抜きとトナーシールの引き抜きが達成される。

上述した、実施例では離間部材１２３がプロセスカートリッジから取れる構成となっているが、かならずしも取れる必要はない。離間部材をプロセスカートリッジの一部として構成した場合、離間部材を移動させ現像離間、帯電離間等を解除した後、当該現像離間部材はプロセスカートリッジと結合したままなので、ユーザーが現像離間部材を取り去った後、それを捨てるという工程が必要なくなる。

なお、本願発明は上記実施例に限定されるものではない。実施例以外の形態や構成要件の配置等も可能であるが、本発明の効果のある範囲にとどまる。

本発明の実施例に係る画像形成装置の動作時の状態の概略断面図 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジ周りを表す概略斜視図 本発明の実施例に係る画像形成装置の動作時の状態の内部を表す概略斜視図 本発明の実施例に係る画像形成装置の前ドア開放時の状態の内部を表す概略斜視図 本発明の実施例に係る画像形成装置の動作時の状態の内部の一部を拡大した概略斜視図 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの概略斜視図 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの概略斜視図 本発明の実施例に係る帯電ローラの概略側面図 本発明の実施例に係る帯電ローラ、支持部材の概略斜視図 本発明の実施例に係る帯電ローラ、支持部材、帯電移動部材の概略斜視図 本発明の実施例に係る離間部材の概略斜視図 本発明の実施例に係る離間部材装着時のプロセスカートリッジの概略斜視図 本発明の実施例に係る離間部材装着時のプロセスカートリッジの概略上面図 本発明の実施例に係る離間部材引き抜き時のプロセスカートリッジの概略上面図

符号の説明

２ プロセスカートリッジ
２ａ 感光体ドラムユニット
２ｂ 現像ユニット
３ａ 感光体ドラムユニット天面
３ｂ 現像ユニット底面
１１ ポリゴンミラー
１２ スキャナーモータ
１４ 開閉カバー
２１ 感光体ドラム
２２ 現像ローラ
２３ 帯電ローラ
２３ａ 帯電ローラゴム部
２３ｂ 帯電ローラ芯金
２４ 感光体ドラム枠体
２５ 現像器
２７ 軸受け
２８ クリーニングブレード
２９ トナー送り機構
３０ 廃トナー室
３５ 中間転写体（中間転写ベルト）
５０ 定着部
５３、５４、５５ 排出ローラ
５６ 排出トレイ
７０ トナー容器
７１ 現像容器
７１ａ 開口部
７２ トナー供給ローラ
７３ 現像ブレード
７４ トナー攪拌機構
７５，７６ 軸受部材
７７ 支持穴
７７ａ ピン
１０１ ＣＲＧ保持板
１０１ａ ＣＲＧ保持右側板
１０１ａ−ａ、１０１ｂ−ａ ガイドリブ
１０１ａ−ｃ、１０１ｂ−ｃ 開口部
１０２ ＣＲＧ保持板連結ロッド
１０１ｂ ＣＲＧ保持左側板
１０３ 回転ロッド
１０４ 中間ロッド
１０５ ドア連結板
１２１ 支持部材
１２１ａ 軸受け部
１２１ｂ 連結部
１２１ｃ 作用穴部
１２３ 離間部材
１２３ａ トナーシール貼付面
１２３ｂ 離間部材天面
１２３ｃ 離間部材底面

Claims (2)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電する帯電手段と、
   前記像担持体を回転可能に保持し前記帯電手段を前記像担持体に対し当接離間方向に移動可能に保持する第１の枠体と、
   前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
   第１の枠体に対して移動可能であって前記現像剤担持体を設けた第２の枠体と、
   前記現像剤担持体と前記像担持体を当接させるために前記第１の枠体と前記第２の枠体を付勢する付勢部材とを有する、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   現像離間部材を前記プロセスカートリッジに装着している時は、前記現像離間部材は前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の枠体と第２の枠体を移動させて前記現像剤担持体と前記像担持体を離間状態にし、前記現像離間部材が前記プロセスカートリッジから取り外された時は、前記現像剤担持体と前記像担持体とは当接し、
   前記第２の枠体は、前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収納部と、前記現像剤によって前記像担持体に現像を行なう現像部と、前記現像剤収容部と前記現像部を連通する開口部を有し、
   前記開口部を閉鎖するシール部材が前記現像離間部材に連結されており、
   前記現像離間部材をプロセスカートリッジに装着された状態から移動させることにより前記現像剤担持体と前記像担持体を当接状態にさせた時に、前記シール部材は前記開口部を閉鎖したままであり、
   前記現像離間部材をさらに移動させることで前記シール部材を開封させることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 像担持体と、
   前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電する帯電手段と、
   前記像担持体を回転可能に保持し前記帯電手段を前記像担持体に対し当接離間方向に移動可能に保持する第１の枠体と、
   前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
   第１の枠体に対して移動可能であって前記現像剤担持体を設けた第２の枠体と、
   前記現像剤担持体と前記像担持体を当接させるために前記第１の枠体と前記第２の枠体を付勢する付勢部材とを有する、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   帯電移動部材を前記プロセスカートリッジに装着している時は、前記帯電手段と前記像担持体とを離間状態又は前記帯電移動部材が前記プロセスカートリッジに装着されている時の前記帯電手段と前記像担持体との当接圧よりも弱くなる状態に保持し、
   前記帯電移動部材が前記プロセスカートリッジから取り外された時は、前記帯電手段と前記像担持体とは当接し、
   前記第２の枠体は、前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収納部と、前記現像剤によって前記像担持体に現像を行なう現像部と、前記現像剤収容部と前記現像部を連通する開口部を有し、
   前記開口部を閉鎖するシール部材が前記現像離間部材に連結されており、
   前記現像離間部材をプロセスカートリッジに装着された状態から移動させることにより前記現像剤担持体と前記像担持体を当接状態にさせた時に、前記シール部材は前記開口部を閉鎖したままであり、
   前記現像離間部材をさらに移動させることで前記シール部材を開封させることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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