JP2014119591A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置によって画像を形成していないときは、付勢手段から加わる負荷を低減させるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【解決手段】 プロセスカートリッジは像担持体と、現像剤担持体と、前記像担持体を支持する像担持体フレームと、前記像担持体フレームに対し移動可能で前記現像剤担持体を支持する現像フレームと、像担持体フレームと現像フレームに現像剤担持体を像担持体に付勢するための付勢力を加える第１付勢手段と、像担持体フレームか現像フレームのいずれか一方に回転可能に設けられる移動部材と、を備える。そして移動部材は、第１付勢手段と接触して第１付勢手段による付勢力を所定の大きさとする第１の位置と、付勢手段による付勢力を前記所定の大きさよりも低減させるか、第１付勢手段による付勢力をなくす第２の位置の間を回転することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置とする）、及び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ものである。

ここで画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサなどが含まれる。

またプロセスカートリッジとは、像担持体と、少なくとも帯電手段、現像手段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ものである。

ここで画像形成装置本体とは、電子写真画像形成装置のプロセスカートリッジを除く部分をいう。

従来、画像形成装置のプロセスカートリッジにおいては、像担持体（以下、感光体ドラムとする）を回転可能に支持する感光体ユニットと、現像剤担持体（以下、現像ローラとする）を回転可能に支持する現像ユニットからなる構成が知られている。感光体ユニットと現像ユニットとは、感光体ドラムの周面と現像ローラの周面が対向する位置関係を所定の作用状態に保持するように合体する。

接触現像方式を採用する構成の場合は、感光体ユニットと現像ユニットに作用する圧縮バネ等の付勢手段により、感光体ドラムと現像ローラとは、所定の接触圧を持って当接するよう構成される（特許文献１参照）。

また、ジャンピング現像方式（非接触現像方式）の場合、現像ローラの感光体ドラムへの作用状態において、現像ローラと感光体ドラムとは所定の間隙量をもって保持される。この状態を保持するために、圧縮バネ等の付勢手段により現像ローラは感光体ドラムに付勢されている。

特開２００３−２１５８７６

画像形成の際に、感光体ドラムと現像ローラを所定の接触圧で当接させるか、あるいは所定の間隙を有した状態に保持するために、従来は、加圧バネ等の付勢手段によって、付勢力をプロセスカートリッジに常時加えている。この付勢手段の付勢力によって、画像形成の際には、感光体ドラムと現像ローラを所定の位置関係に保持している。

この結果、付勢手段を取り付けているプロセスカートリッジの取付部およびその周辺は経時的に塑性変形しやすくなる。このような塑性変形するのを抑えるため、付勢手段を支持する取付部を大型化したり、取付部に金属のような高強度材料を使用したりして、取付部の強度アップを行う場合があった。その結果、プロセスカートリッジやそれを装着する画像形成装置本体の大型化、それに伴うコストアップを招く可能性があった。

本発明は上記課題を解決することを目的とする。すなわち画像形成装置によって画像を形成していないときは、付勢手段から加わる負荷を低減させるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。またこのようなプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
現像剤担持体と、
前記像担持体を支持する像担持体フレームと、
前記像担持体フレームに対し移動可能で前記現像剤担持体を支持する現像フレームと、
前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記現像剤担持体を前記像担持体に付勢するための付勢力を加える第１付勢手段と、
前記像担持体フレームか前記現像フレームのいずれか一方に回転可能に設けられる移動部材と、
を備え、
前記移動部材は、前記第１付勢手段と接触して前記第１付勢手段による付勢力を所定の大きさとする第１の位置と、前記付勢手段による付勢力を前記所定の大きさよりも低減させるか、前記第１付勢手段による付勢力をなくす第２の位置の間を回転することを特徴とする。

本発明は上記課題を解決することを目的とする。画像形成装置によって画像を形成していないときは、付勢手段から加わる負荷を低減させるプロセスカートリッジを提供することができる。またこのようなプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することができる。

（ａ）現像ユニットと感光体ユニットの離間構成を示す長手方向一端側から見た側面図。（ｂ）現像ユニットと感光体ユニットの離間構成を示す長手方向一端側から見た側面図。 プロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置の構成を示す模式説明図。 プロセスカートリッジの構成を示す模式説明図。 現像ユニットと感光体ユニットの分解斜視図。 （ａ）現像ローラ２１と感光体ドラム７の軸線を含む断面図。（ｂ）現像ローラ２１と感光体ドラム７の軸線を含む断面図。（ｃ）現像ローラ２１と感光体ドラム７の軸線を含む断面図。 プロセスカートリッジの着脱過程を示す長手方向一端側から見た斜視図。 プロセスカートリッジの着脱過程を示す長手方向一端側から見た側面図。 移動部材への作用を示す長手方向一端側から見た側面図。 実施例２における現像ユニットの付勢構成を示す長手方向一端側から見た側面図。 離間手段の説明図。

＜実施例１＞
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、プロセスユニットの一例として、感光体ドラムを有するプロセスカートリッジを示す。プロセスカートリッジの長手方向とは、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着する方向と交差（ほぼ直交）する方向であり、記録媒体の表面と略平行であり、かつ、記録媒体の搬送方向と交差（略直交）する方向である。また長手方向は感光体ドラムの軸線と平行な方向でもある。なお、プロセスカートリッジの長手方向のことを以下の説明で、単に長手方向と呼ぶ場合がある。

また、プロセスカートリッジの左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を上から見て左または右である。また、プロセスカートリッジの上面とはプロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。

まず、プロセスカートリッジ及びプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置について、図２及び図３を参照して具体的に説明する。なお、図２はプロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置の構成を示す模式説明図、図３はプロセスカートリッジの構成を示す模式説明図である。

（全体構成）
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ等、以下「画像形成装置」という）Ａは、図２に示すように、光学手段としての光学系１から、像担持体である感光体ドラム７に、画像情報に基づいた情報光が照射される。これにより、感光体ドラム７には静電潜像が形成され、この静電潜像を現像剤（以下「トナー」という）ｔで現像してトナー像を形成する。そしてトナー像の形成と同期して、給紙部（カセット）３ａから、ピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃによって、記録媒体（記録紙、ＯＨＰシート、布等）２を一枚ずつ分離給送する。搬送ガイド３ｆに沿って搬送された記録媒体２には、転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって、プロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に形成されたトナー像が転写される。さらにトナー像を転写された記録媒体２は搬送ガイド３ｇに沿って定着手段５へ搬送される。この定着手段５は、駆動ローラ５ａと、ヒーター５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体５ｄからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。転写トナー像を定着した記録媒体２は排出ローラ３ｄで搬送され、反転搬送経路を通して排出部６へ排出される。

（プロセスカートリッジ構成）
プロセスカートリッジＢは、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、例えば感光体ドラム７を帯電させる帯電手段、感光体ドラム７に形成された静電潜像を現像する現像手段、感光体ドラム７に残留するトナーｔをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。

本実施形態例のプロセスカートリッジＢでは、図３に示すように、第１ユニット１０（以下感光体ユニット１０とする）と第２ユニット２０（以下現像ユニット２０とする）からなる。感光体ユニット１０は、少なくとも感光体ドラム７と、帯電手段である帯電ローラ８と、クリーニング手段であるクリーニングブレード１１とを備える。現像ユニット２０は、少なくとも現像ローラ２１と、現像ブレード２２を備える。現像ローラ２１は現像剤（トナーｔ）を担持し感光体ドラム７に形成された潜像を現像剤（トナーｔ）を用いて現像する現像剤担持体である。

プロセスカートリッジＢの画像形成プロセスにおいては、感光体ドラム７を回転駆動し、帯電ローラ８に電圧を印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電する。この帯電した状態の感光体ドラム７に対して、前記光学系１からの画像情報に基づいた情報光（光像）が露光開口９ｂを通して露光されて、感光体ドラム７表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像ユニット２０によって現像するように構成している。

一方、現像ユニット２０は現像フレーム２３を有し、トナー収容部２４内のトナーｔをトナー送り手段である回転可能な撹拌部材２５で送り出す。そして、固定の磁石部材２６を内側に配置した現像ローラ２１は、現像フレーム２３に回転自在に支持される。現像ローラ２１の表面には現像ブレード２２によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層が形成され、そのトナーを静電潜像に応じて感光体ドラム７に転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。すなわち、現像ローラ２１はトナーｔを担持して感光体ドラム７との対向領域に搬送する。

そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写する。転写後に、感光体ドラム７に残留したトナーは感光体ユニット１０に設けられたクリーニングブレード１１によって掻き落とされると共に、スクイシート１２によって除去トナー収納部１３外への漏出を防いでいる。感光体ユニット１０は、像担持体フレーム１４を有し、感光体ドラム７、帯電ローラ８およびクリーニングブレード１１は、像担持体フレーム１４に支持されている。

（現像ユニット２０と感光体ユニット１０の合体構成）
図４は、現像ユニット２０と感光体ユニット１０の分解斜視図である。現像ユニット２０の長手方向両端部には、現像ユニット２０から感光体ユニット１０の方向に延伸した一対の吊腕である第１吊腕部２３ａ、第２吊腕部２３ｂが設けられる。第１吊腕部２３ａ、第２吊腕部２３ｂそれぞれの先端側には、現像ユニット２０を感光体ユニット１０に対して回動自在に支持するための一対の支持軸である第１支持軸２３ｃ、第２支持軸２３ｄが設けられる。第１支持軸２３ｃの軸心と第２支持軸２３ｄの軸心を結ぶ直線は、現像ローラ２１の回動軸中心線と略平行になるよう配置される。感光体ユニット１０を構成する像担持体フレーム１４および支持部材１５には、前述の第１支持軸２３ｃを支持するための第１軸受部１５ａと、第２支持軸２３ｄを支持するための第２軸受部１４ａが設けられる。ここで、支持部材１５は、前述のように第１軸受部１５ａにおいて第１支持軸２３ｃを軸支するとともに、ドラム軸受部１５ｂにおいて感光体ドラム７を回動自在に支持するよう構成される。支持部材１５は、ビス等の不図示の締結手段により、像担持体フレーム１４に一体的に取付けられ、感光体ユニット１０の一部を構成する。現像ユニット２０は、前述の第１支持軸２３ｃおよび第２支持軸２３ｄを中心に回動可能に像担持体フレーム１４に支持され、後述する付勢手段により、現像ローラ２１を感光体ドラム７への作用位置に位置決めする。

（現像ローラ２１の作用状態）
現像ローラ２１の長手方向両端部には第１位置決め部材２１ａ、第２位置決め部材２１ｂが配置され、第１位置決め部材２１ａ及び第２位置決め部材２１ｂが感光体ドラム７と当接することにより、現像ローラ２１は感光体ドラム７への作用位置に位置決めされる。このとき、現像ローラ２１の感光体ドラム７への作用状態は、現像方式によって２種類に大別される。

図５（ａ）〜（ｃ）は現像ローラ２１と感光体ドラム７の軸線を含む断面図であって現像ローラ２１の感光体ドラム７に対する配置を示す。

接触現像方式の場合、図５（ａ）に示すように、現像ローラ２１は金属軸の外周部に弾性体を成形したものが用いられる。このときの弾性体としては、単層または複数層から形成されたソリッドゴムが用いられる。この場合、第１位置決め部材２１ａ及び第２位置決め部材２１ｂの感光体ドラム７との当接部は、現像ローラ２１の外径より小さくする。これにより、第１位置決め部材２１ａ及び第２位置決め部材２１ｂが感光体ドラム７と当接した作用状態において、図５（ｂ）に示すように現像ローラ２１は前述の弾性体部分が弾性変形しながら感光体ドラム７と接触する。

ジャンピング現像方式の場合、図５（ｃ）に示すように現像ローラ２１は、アルミニウム合金等からなるシリンダー状で、外周面に画像形成に必要な表面処理を施して内部に固定の磁石部材２６を配置したものが用いられる。この場合、第１位置決め部材２１ａ及び第２位置決め部材２１ｂの感光体ドラム７との当接部は、現像ローラ２１の外径より大きくする。これにより、第１位置決め部材２１ａ及び第２位置決め部材２１ｂが感光体ドラム７と当接した作用状態において、現像ローラ２１と感光体ドラム７は、所定の間隙量をもって配置される。

（現像ユニット２０の付勢構成）
図１（ａ）および図１（ｂ）は現像ユニット２０の付勢構成を示す、長手方向一端側から見た側面図である。

（付勢手段の説明）
現像フレーム２３に設けられた付勢手段取付部２３ｅには、第１付勢手段３０が取付けられる。ここでは第１付勢手段３０は圧縮コイルバネ（押圧バネ）であり、付勢手段取付部２３ｅはコイル内径部に延伸する凸形状である。付勢手段取付部２３ｅの外形は、コイル内径に対して圧入可能な寸法にすることにより、第１付勢手段３０の一端側３０ａは現像フレーム２３に対して固定されている。

（移動部材の説明）
第１付勢手段３０の他端側３０ｂと対向する位置には、移動部材４０が設けられる。ここで移動部材４０はカム部材であり、像担持体フレーム１４に設けられた支持部１４ｂに回転可能に支持される。移動部材４０の外形部には、圧縮コイルバネである第１付勢手段３０の他端側３０ｂと当接して、コイル部３０ｃの縮退量を少なくとも２種類設定することが可能な第１カム面４０ａと第２カム面４０ｂが設けられる。

本実施例では第１付勢手段３０を現像フレーム２３に取付けて、移動部材４０は像担持体フレーム１４に設けているが、第１付勢手段３０を像担持体フレーム１４に取付けて、移動部材４０を現像フレーム２３に設けてもよい。

（移動部材の動作の説明）
図１（ａ）に示すように、移動部材４０の第１カム面４０ａが第１付勢手段３０の他端側３０ｂと当接すると、第１付勢手段３０のコイル部３０ｃが縮退してバネ高さ（バネの長さ）はＺ１になる。一方、図４（ｂ）に示すように、移動部材４０の第２カム面４０ｂが第１付勢手段３０の他端側３０ｂと当接すると、第１付勢手段３０のコイル部３０ｃが所定量縮退してバネ高さはＺ２になる。バネ高さはＺ１＜Ｚ２であり、バネ高さがＺ１のとき、すなわち第１カム面４０ａが第１付勢手段３０の他端側３０ｂと当接するときの方が大きな付勢力が発生する。この第１カム面４０ａが他端側３０ｂと当接するときの付勢力は、現像ローラ２１が感光体ドラム７への作用位置に位置決めされるのに必要な値（所定の大きさ）となるよう設定する。この現像ローラ２１の感光体ドラム７に対する作用位置への位置決めは、少なくとも画像形成時に必要である。

（移動部材の位置による付勢手段による付勢力の低減の説明）
一方、非画像形成時には、上述の現像ローラ２１の感光体ドラム７に対する作用位置への位置決めは必須ではない。そこで図１（ｂ）に示すように、移動部材４０を支持部１４ｂ中心に回動して、第２カム面４０ｂが第１付勢手段３０の他端側３０ｂと当接するように設定する。このとき、コイル部３０ｃの縮退量は第１カム面４０ａが当接するときより小さくなり、第１付勢手段３０による付勢力も小さくなる。

なお、図１（ａ）に示すように、第１カム面４０ａが第１付勢手段３０と接触するときの移動部材４０の位置を第１の位置と定義する。また第２カム面４０ｂが第１付勢手段３０と接触するときの移動部材の位置を第２の位置と定義する。移動部材４０は第１の位置から第２の位置に移動することも、第２の位置から第１の位置へ移動することも可能である。

移動部材４０が第１の位置にあるとき、第１付勢手段３０による付勢力が、現像ローラ２１を作用位置に位置決めるのに必要な大きさ（これを「所定の大きさ」と呼ぶ）になる。また移動部材４０が第２の位置にあるとき、第１付勢手段３０による付勢力は前記「所定の大きさ」よりも低減する。

上述のような第１付勢手段３０と移動部材４０を用いた構成は、長手方向他端側にも用いる。

（付勢力の低減による効果）
上述のように非画像形成時に、移動部材４０の位置を第２カム面４０ｂと第１付勢手段３０の他端側３０ｂとが当接するように設定する。これにより、運搬時や保管時には、第１付勢手段３０による付勢力が画像形成時に必要な値（現像ローラ２１を感光体ドラム７への作用位置に位置決めするために必要な大きさ）より小さい状態にできる。

接触現像の場合、上述の付勢力低減により、現像ローラ２１の感光体ドラム７への当接圧低減が可能となり、現像ローラ２１の感光体ドラム７との接触部における変形を低減できる。そしてそれにより、現像ローラ２１に変形しにくい材料を用いることが不要になり、材料コストを低減することができる。

また、第１付勢手段３０による付勢力を小さくすることで、移動部材４０や支持部１４ｂを含む像担持体フレーム１４に加わる荷重を小さくすることができる。また、支持部材１５および付勢手段取付部２３ｅを含む現像フレーム２３に加わる荷重を小さくすることができる。すなわち、プロセスカートリッジの保管中や非画像形成時に、第１付勢手段３０から、強い力が長期間にわたりプロセスカートリッジに作用することを抑え、第１付勢手段３０による荷重によってプロセスカートリッジの各部が永久変形してしまうのを抑制できる。

これにより、第１付勢手段３０の荷重を受ける部分の強度を低くすることができる。第１付勢手段３０の荷重を受ける部品を大型化したり、金属のような高強度材料を使用したりして、部品の強度をアップする必要がなくなる。これにより、プロセスカートリッジやこれを備える画像形成装置の小型化やコストダウンが可能となる。

（プロセスカートリッジＢの画像形成装置本体Ａへの着脱）
図６は、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに着脱する過程を示す長手方向一端側の部分斜視図である。なお、画像形成装置Ａから、プロセスカートリッジを除いた部分を画像形成装置本体（装置本体）Ａ１と呼ぶ。

また、図７は、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体Ａ１に着脱する過程を示す長手方向一端側から見た側面図である。なお、プロセスカートリッジＢの着脱過程を示すために、図７において、画像形成装置本体Ａ１に設けられたカートリッジガイド部材６０は、プロセスカートリッジＢの着脱に関連する部分のみを図示している。

プロセスカートリッジＢの長手方向両端部には、着脱の際に画像形成装置本体Ａ１にガイドされる被ガイド手段が設けられる。長手方向一端側においてこの被ガイド手段は、位置決め部としての第１被ガイド部１４ｃと、回転方向規制部としての第２被ガイド部１４ｄである。第１被ガイド部１４ｃは感光体ドラム７の回動中心と同軸で長手外側に突出している。そして第２被ガイド部１４ｄも長手外側に突出している。また、前述のように像担持体フレーム１４に回動可能に支持されたカム部材である移動部材４０の長手外側には、移動部材４０と一体的に回動するピニオン（ギア）４０ｃが設けられる。

カートリッジガイド部材６０は、プロセスカートリッジＢの長手方向一端側側面と対向して配置され、第１被ガイド部１４ｃが嵌入する第１ガイド溝６１と、第２被ガイド部１４ｄが嵌入する第２ガイド溝６２が形成される。

図８（ａ）は、プロセスカートリッジＢが装着を完了した状態を示しており、第１被ガイド部１４ｃはガイド位置決め部６１ｂに嵌入し、第２被ガイド部１４ｄはガイド位置決め部６２ｂに嵌入している。そしてプロセスカートリッジＢは画像形成可能な位置に配置されたことになる。このとき移動部材４０の第２カム面４０ｂが下方に位置し、第１付勢手段３０の他端側３０ｂと当接している。すなわち、第１付勢手段３０による付勢力は画像形成時に必要な値、すなわち現像ローラ２１を感光体ドラム７への作用位置に位置決めするために必要な付勢力より小さい状態になっている。

プロセスカートリッジＢを取出す際には、前述の装着軌跡と逆の過程を辿る。第１被ガイド部１４ｃは第１ガイド溝６１内をガイド位置決め部６１ｂ側からガイド溝入口６１ａ側に進み、第２被ガイド部１４ｄは第２ガイド溝６２内をガイド位置決め部６２ｂ側からガイド溝入口６２ａ側に進む。

ここでは、長手方向一端側側面におけるプロセスカートリッジＢの着脱動作を説明したが、同様の構成を長手方向他端側にも用いる。

（画像形成装置本体Ａ１内での移動部材移動手段７０の移動部材４０への作用）
図６および図７、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、画像形成装置本体ＡのプロセスカートリッジＢ装着方向奥側には、移動部材４０を移動するための移動部材移動手段７０が配置されている。移動部材移動手段７０は、ステッピングモータ（不図示）の回転運動と連動して並進運動を行う。このステッピングモータ（不図示）の回転を移動部材移動手段７０の並進運動へ変換するためには、ステッピングモータにより回転させたカムを用いてもよいし、ピニオンを用いてもよい。なお、移動部材４０と一体的に設けられたピニオン４０ｃを回動するために、移動部材移動手段７０にはピニオン４０ｃとかみ合うラック７１が設けられる。

ピニオン４０ｃとラック７１はともにギアの一種であって、ラック７１が直線移動することで、ピニオン４０ｃが回転移動する構成となっている。つまりピニオン４０ｃは移動部材４０を回転するための力をラック７１から受ける被作用部である。ラック７１は、ピニオン４０ｃとかみ合って（ピニオン４０ｃに作用して）、ピニオン４０ｃを回転させる作用部である。

プロセスカートリッジＢが装着完了位置に配置された後、移動部材移動手段７０は図８（ｂ）中矢印Ｔ方向に並進運動する。これによりピニオン４０ｃとともに移動部材４０が図８（ｂ）中矢印Ｒ方向に回動し、第２カム面４０ｂと第１付勢手段３０他端側３０ｂが当接した状態から、第１カム面４０ａと第１付勢手段３０他端側３０ｂが当接した状態になる。このとき第１付勢手段３０による付勢力は画像形成時に必要な値、すなわち現像ローラ２１を感光体ドラム７への作用位置に位置決めするために必要な付勢力になっている。

画像形成終了後には、移動部材移動手段７０は前述の矢印Ｔ方向と逆方向に並進運動する。これによりピニオン４０ｃとともに移動部材４０が図８（ｂ）中矢印Ｒと反対方向に回動し、第１カム面４０ａと第１付勢手段３０他端側３０ｂが当接した状態から、第２カム面４０ｂと第１付勢手段３０他端側３０ｂが当接した状態になる。このとき第１付勢手段３０による付勢力は画像形成時に必要な値、すなわち現像ローラ２１を感光体ドラム７への作用位置に位置決めするために必要な付勢力より小さい状態になっている。

（本体内で付勢力を低減する効果）
上述のように、画像形成装置本体Ａ１に対してプロセスカートリッジＢが装着を完了した状態で、第１付勢手段３０による付勢力を低減可能になっている。これにより、プロセスカートリッジＢを使用開始した後に長期にわたって使用しない場合や、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体Ａ１に装着した状態で物流を行った場合でも、第１付勢手段３０による付勢力を小さい状態にできる。つまり、非画像形成時には、第１付勢手段３０の付勢力を、現像ローラ２１を感光体ドラム７への作用位置に位置決めするために必要な大きさよりも小さい状態にできる。

そして、非画像形成時に、第１付勢手段３０による付勢力を小さくすることで、現像ローラ２１と感光体ドラム１を離間させた際に、現像フレーム２３や像担持体フレーム１４、支持部材１５に作用する荷重を低減させられる。これにより、非画像形成時に現像ローラ２１と感光体ドラム１を離間させても、現像フレーム２３や像担持体フレーム１４等を変形させにくくすることができる。以下、詳しく説明する。

本実施例では、図１０に示すように、画像形成装置本体Ａ１に、現像ローラ２１と感光体ドラム１を離間状態に保持する離間手段５１を有する。離間手段５１は、非画像形成時にはＭ１方向に移動することで現像フレーム２３を押圧する。離間手段５１が第１付勢手段３０による付勢力を超える力を現像フレーム２３の力受け部２３ｈに加えることで、現像フレーム２３は、現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間する位置に移動する。

なお画像形成時には、離間手段５１はＭ２方向に移動し、現像ローラ２１と感光体ドラム１が画像形成時の位置に移動可能な状態にする。

プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体Ａ１に装着された状態で長時間使用しない場合には、この離間手段５１によって現像ローラ２１が感光体ドラム１から離間している。

例えば接触現像方式においては、現像ローラ２１が感光体ドラム７と長期にわたって接触することがない。つまり現像ローラ２１が感光体ドラム７との接触圧によって変形することをより確実に抑制することができる。

また現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間することで非画像形成時に現像ローラ２１上のトナーが感光体ドラム７に付着することを抑制することができる。また画像形成をしていない非画像形成時に、画像形成装置Ａの準備動作等のために、感光体ドラム７を回転させる場合がある。このとき、現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間しているので、感光体ドラム７が摩耗しない。そのため感光体ドラム７の寿命を延ばすことができる。

またジャンピング現像方式に場合においても、現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間することで、プロセスカートリッジの運搬時において、現像ローラ２１と感光体ドラム７が傷つくのを抑えることができる。というのも、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着して運搬する際に、現像ローラ２１と感光体ドラム７を画像形成の位置に保持したままでは、現像ローラ２１と感光体ドラム７の間の間隙量は数百μｍ程度である。仮に、この状態でプロセスカートリッジＢに衝撃等がかかった場合、現像ローラ２１と感光体ドラム７の少なくとも一方が撓んで、現像ローラ２１と感光体ドラム１が当接する場合がある。このキズ付を抑制するうえで現像ローラ２１と感光体ドラム７を画像形成時よりも離間しておくのが望ましい。

ここで、離間手段５１が現像ローラ２１を感光体ドラム７から離間する際（図１０参照）には、現像フレーム２３を移動させた分だけ、現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間していないとき（図１（ｂ））より第１付勢手段３０は縮む。そして第１付勢手段３０が縮んだ分だけ、第１付勢手段の付勢力は大きくなる。

しかし、図１（ｂ）に示す非画像形成時には、移動部材４０が第２の位置にあることから、もともと第１付勢手段３０の付勢力は小さい。そのため図１（ｂ）の状態から、図１０の状態になることで、第１付勢手段３０の付勢力が多少増加したとしても、第１付勢手段３０が移動部材４０や支持部１４ｂに加える負荷はそれほど大きくならない。つまり、移動部材４０が第１の位置にある状態（図１（ａ）参照）と、移動部材４０が第２の位置にある状態（図１（ｂ）参照）とを比べたときに、後者の方が現像ローラ２１を感光体ドラム１から離間した際における第１付勢手段３０の付勢力を小さく保つことができる。

このため離間手段５１を用いて、現像ローラ２１を感光体ドラム１から離間しても、第１付勢手段３０が移動部材４０や支持部１４ｂを介して現像フレーム２３や像担持体フレーム１４、支持部材１５に与える負荷、荷重を小さくできる。よってこれら移動部材４０、支持部１４ｂ、現像フレーム２３、像担持体フレーム１４、支持部材１５が第１付勢手段３０の付勢力によって変形してしまうのを抑制することができる。

また離間手段５１が、第１の付勢手段３０の付勢力に抗して現像フレーム２３を移動させる際には、離間手段５１自身や現像フレーム２３の力受け部２３ｈにも力が加わる。しかし、移動部材４０を第２の位置にして第１付勢手段３０の付勢力を低減させていれば、現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間する際に離間手段５１と力受け部２３ｈに加わる力も低減する。よって力受け部２３ｈや離間手段５１が変形してしまうことを抑制できる。また離間手段５１をＭ１方向（図１０参照）に動かすために必要な駆動力が低減する、よって離間手段５１を動かすために画像形成装置本体Ａ１に設けなくてはならないモータ等を小型化することも可能になる。

＜実施例２＞
本発明の第２実施形態に係るプロセスカートリッジの実施形態について説明する。本実施例の画像形成装置及びプロセスカートリッジにおいて、第１実施形態と同一機能や同一構成を有する部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

（現像ユニット２０の付勢構成）
図９（ａ）および図９（ｂ）は現像ユニット２０の付勢構成を示す、長手方向一端側から見た側面図である。

（付勢手段の説明）
現像フレーム２３に設けられた付勢手段取付部２３ｆには、第２付勢手段１５０が取付けられる。ここでは第２付勢手段１５０は圧縮コイルバネであり、付勢手段取付部２３ｆはコイル内径部に延伸する凸形状である。付勢手段取付部２３ｆの外径は、コイル内径に対して圧入可能な寸法にすることにより、第２付勢手段１５０の一端側１５０ａは現像フレーム２３に対して固定されている。また、現像フレーム２３に設けられた付勢手段取付部２３ｅには、第１付勢手段１３０が取付けられる。

（移動部材の説明）
第１付勢手段１３０の他端側１３０ｂと第２付勢手段１５０の他端側１５０ｂとの間に、移動部材１４０が設けられる。すなわち、移動部材１４０を挟んで、前記第１付勢手段１３０と第２付勢手段１５０は反対側にある。

ここで移動部材１４０はカム部材であり、像担持体フレーム１４に設けられた支持部１４ｂに回動可能に支持される。移動部材１４０の外形部にはカム面１４０ａが設けられる。前述の移動部材１４０の支持部１４ｂを中心とする回動により、カム面１４０ａが第１付勢手段１３０の他端側１３０ｂと当接する位置（第１の位置）と、カム面１４０ａが第２付勢手段１５０の他端側１５０ｂと当接する位置（第２の位置）とを選択可能である。ここで移動部材１４０はカム部材であり、像担持体フレーム１４に設けられた支持部１４ｂに回動可能に支持される。移動部材１４０の外形部にはカム面１４０ａが設けられる。前述の移動部材１４０の支持部１４ｂを中心とする回動により、カム面１４０ａが第１付勢手段１３０の他端側１３０ｂと当接する位置（第１の位置）と、カム面１４０ａが第２付勢手段１５０の他端側１５０ｂと当接する位置（第２の位置）とを選択可能である。

図９（ａ）に示すようにカム面１４０ａが第１付勢手段１３０と当接しているとき（移動部材１３０が第１の位置にあるとき）、移動部材１４０と第２付勢手段１５０は離間している。

また図９（ｂ）に示すようにカム面１４０ａが第２付勢手段１５０と当接しているとき（第２の位置にあるとき）、移動部材１４０と第１付勢手段１３０は離間している。そのため図９（ｂ）の状態では第１付勢手段１３０による付勢力がプロセスカートリッジに加わらない。

（付勢受け部の動作の説明）
図９（ａ）に示すように、付勢受け部１４０のカム面１４０ａが第１付勢手段１３０の他端側１３０ｂと当接すると、第１付勢手段１３０のコイル部１３０ｃが縮退してバネ高さはＺ５になる。そして第１付勢手段１３０の付勢力の作用により、現像ユニット２０には第２支持軸２３ｄ中心に矢印Ｐ方向のモーメントが発生して、現像ローラ２１は感光体ドラム７への作用位置に位置決めされる。つまり現像ローラ２１は感光体ドラム７へ向けて付勢される。

この第１カム面１４０ａが他端側１３０ｂと当接するときの付勢力は、現像ローラ２１が感光体ドラム７への作用位置に位置決めされるのに必要な値となるように設定する。一方、図９（ｂ）に示すように、付勢受け部１４０のカム面１４０ａが第２付勢手段１５０の他端側１５０ｂと当接すると、第２付勢手段１５０のコイル部１５０ｃが縮退してバネ高さはＺ６になる。そして第２付勢手段１５０の付勢力の作用により、現像ユニット２０には第２支持軸２３ｄ中心に図中矢印Ｙ方向のモーメントが発生して、現像ローラ２１と感光体ドラム７とは作用位置より離間した状態を保持する。

ここでは、長手方向一端側側面におけるプロセスカートリッジＢの着脱動作を説明したが、同様の構成を長手方向他端側にも用いる。

（本構成の効果）
本構成によれば、移動部材１４０の位置をカム面１４０ａが第１付勢手段１３０の他端側と当接する状態から上述と同様の離間をさせるより、離間時の付勢力が小さい状態で長期保管を行うことが可能となる。前述の長期保管時に第１付勢手段１３０による付勢力を作用させないことで、移動部材１４０や支持部１４ｂを介して現像フレーム２３や像担持体フレーム１４、支持部材１５に作用する荷重と荷重による変形とを低減することができる。これにより、強度アップのために部品を大型化したり、金属のような高強度材料を使用することによる装置の大型化やコストアップが不要となり、小型化やコストダウンが可能となる。

また、第２付勢手段１５０によって離間状態を保持することができるため、第１実施例のように離間手段５１（図１０参照）が不要である。

また、プロセスカートリッジＢを単体で物流させる際に、現像ローラ２１と感光体ドラム７の離間状態を移動部材１４０によって保持することができる。原図おローラ２１と感光体ドラム７を離間する離間部材を別途追加する必要がない。プロセスカートリッジＢ使用時に離間部材をユーザーが取外す工数を削減することがき、ユーザビリティ向上が可能となる。

なお、現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間する際には、第２付勢手段１５０によって、付勢手段取付部２３ｆや、移動部材１４０に力が加わる。しかし第２付勢手段１５０が現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間する際に、第１付勢手段１３０はプロセスカートリッジＢに力を加えていない。そのため、第２付勢手段１５０によって現像ローラ２１と感光体ドラム７を離間するのに必要な力は大きくなく、第２付勢手段１５０によって、付勢手段取付け部２３ｆや移動部材１４０等が大きく変形することはない。

７ 感光体ドラム
１４ 像担持体フレーム
２１ 現像ローラ
２３ 現像フレーム
３０ 第１付勢手段
４０ 移動部材

Claims (14)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
   像担持体と、
   現像剤担持体と、
   前記像担持体を支持する像担持体フレームと、
   前記像担持体フレームに対し移動可能で前記現像剤担持体を支持する現像フレームと、
   前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記現像剤担持体を前記像担持体に付勢するための付勢力を加える第１付勢手段と、
   前記像担持体フレームか前記現像フレームのいずれか一方に回転可能に設けられる移動部材と、
   を備え、
   前記移動部材は、前記第１付勢手段と接触して前記第１付勢手段による付勢力を所定の大きさとする第１の位置と、前記付勢手段による付勢力を前記所定の大きさよりも低減させるか、前記第１付勢手段による付勢力をなくす第２の位置の間を回転することを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記第１付勢手段は押圧バネであって、前記移動部材が第１の位置にあるとき、前記移動部材が第２の位置にあるときよりも短くな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。
3. 前記移動部材はカムであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記プロセスカートリッジは更に、
   前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記現像剤担持体と前記像担持体を離間するための力を加える第２付勢手段を備え、
   前記移動部材は前記第２の位置にあるとき、前記第２付勢手段に接触して、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記第１付勢手段と前記第２付勢手段は、前記移動部材を挟んで反対側に位置することを特徴とする請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記移動部材は、前記第１の位置にあるとき前記第１付勢手段と接触しかつ前記第２付勢手段と離間し、前記第２の位置にあるとき前記第１付勢手段と離間し前記第２付勢手段と接触することを特徴とする請求項４又は５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記移動部材は、回転するための力を受ける被作用部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
8. 前記被作用部はギアであることを特徴とする請求項７のプロセスカートリッジ。
9. 前記プロセスカートリッジは更に、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間するための力を受ける力受け部を備えることを特徴とする請求項請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
10. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、
    前記プロセスカートリッジを着脱可能な装置本体と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
    請求項７に記載のプロセスカートリッジと、
    前記プロセスカートリッジを着脱可能な装置本体と、
    前記装置本体に設けられ、前記被作用部に作用する作用部と、
    を備え、
    前記作用部を前記被作用部に作用させて前記移動部材を前記第１の位置と前記第２の位置とに回転させることを特徴とする画像形成装置。
12. 前記被作用部および前記作用部はギアであることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記被作用部はピニオンであり、前記作用部はラックであることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記現像剤担持体を前記像担持体から離間するための離間手段を有し、
    前記移動部材を前記第２の位置に回転させた状態で、前記現像剤担持体を前記像担持体から離間することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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