JP2014119592A - プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 現像剤担持体が像担持体から離間した際、付勢部材からプロセスカートリッジに作用する荷重を小さくして、プロセスカートリッジの経時変形を抑制すること。
【解決手段】 プロセスカートリッジは前記像担持体フレームに設けられた第一係合部に揺動可能に係合する第一揺動部材と、前記現像フレームに設けられた第二係合部に揺動可能に係合して第一揺動部材と回転可能に係合する揺動部材とを有する移動手段と、第一揺動部材と第二揺動部材に係合して現像剤担持体を像担持体に付勢する付勢部材と、を備える。移動手段は現像剤担持体を作用位置よりも像担持体から離間した離間位置に保持する位置に移動可能であって、このとき像担持体フレームと前記現像フレームに付勢部材から作用する力を低減させるか、付勢部材から力が作用しないようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】 プロセスカートリッジは前記像担持体フレームに設けられた第一係合部に揺動可能に係合する第一揺動部材と、前記現像フレームに設けられた第二係合部に揺動可能に係合して第一揺動部材と回転可能に係合する揺動部材とを有する移動手段と、第一揺動部材と第二揺動部材に係合して現像剤担持体を像担持体に付勢する付勢部材と、を備える。移動手段は現像剤担持体を作用位置よりも像担持体から離間した離間位置に保持する位置に移動可能であって、このとき像担持体フレームと前記現像フレームに付勢部材から作用する力を低減させるか、付勢部材から力が作用しないようにする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という)および画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されるプロセスカートリッジに関する。
ここで、画像形成装置とは電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンター(LEDプリンター、レーザービームプリンター等)、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、像担持体である電子写真感光体ドラム(以下、感光体ドラムという)と、この感光体ドラムに作用するプロセス手段として少なくとも現像剤担持体と、を一体的にカートリッジ化したものである。プロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して取り外し可能に装着されるものである。
また、画像形成装置本体とは、プロセスカートリッジを除いた画像形成装置部分である。
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、感光体ドラム(像担持体及び感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化する。そして、このカートリッジを画像形成装置の装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
このプロセスカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。
プロセスカートリッジにおいて、感光体ドラムに作用するプロセス手段のうちの現像剤担持体としては、弾性を有する現像ローラや、金属製シリンダなどからなる現像ローラがある。そして、電子写真現像方式には、感光体ドラムに弾性を有する現像ローラを接触させて画像形成を行う接触現像方式や、感光体ドラムに金属製シリンダからなる現像ローラを近接させて画像形成を行う非接触現像方式がある。これらの方式において、現像ローラは画像形成時には感光体ドラムに作用する所定の位置を維持するように付勢して使用される。一方、プロセスカートリッジは画像形成装置本体への未装着時には、感光体ドラムから現像ローラが離間可能にする構成が多く見られる。その目的は、接触現像方式のプロセスカートリッジの場合、現像ローラの弾性部が感光体ドラムへ圧接されて起こる永久変形の防止や、現像ローラから感光体ドラムの未帯電領域への現像剤(トナー)が転移の抑制である。また、現像ローラなどの部品を再利用することを前提としたプロセスカートリッジの回収時にも、同様な目的から現像ローラは感光体ドラムから離間した状態であることが望ましい。さらに、非接触現像方式のプロセスカートリッジの場合にも、輸送中の振動、落下などにより、現像ローラが感光体ドラムと衝突することによる傷発生の防止のため、感光体ドラムから現像ローラを離間することは有効である。一方、未使用時に現像ローラを感光体ドラムから離間しない場合には、現像ローラの材料の改善、画像形成動作の最適化、プロセスカートリッジの包装材の大型化などの手段が考えられる。これらの手段には、プロセスカートリッジやその包装材のコストアップが生じる場合もある。
ここで、現像ローラを感光体ドラムへ押圧する方法には、付勢部材として加圧バネを用いて、現像ローラを支持するユニットを付勢する方法がある。また、現像ローラを感光体ドラムから離間する方法には、離間部材を組み付けることによって、現像ローラを感光体ドラムに押圧する荷重に逆らって、現像ローラを支持するユニットを保持する方法などがある。(例えば、特許文献1、特許文献2)
しかしながら、未使用時に現像ローラなどの現像剤担持体を感光体ドラムなどの像担持体から離間させるには、現像剤担持体を像担持体に付勢した状態より、付勢部材(加圧バネ、押圧バネ)を大きくたわませる必要がある。したがって、現像剤担持体を像担持体に付勢した状態と比較して、現像剤担持体を像担持体から離間して保持する状態では、付勢部材の付勢力が大きくなる。
このため、現像剤担持体を像担持体から離間して保持する状態では、画像形成時に機能するプロセスカートリッジの構成部品は使用時よりもより大きな荷重を付勢部材から受ける。一方、プロセスカートリッジや画像形成装置は、画像形成状態よりも輸送や保管などの非画像形成状態にある時間の方が長くなると考えられる。したがって、長期間の保管等の状態における画像形成時に機能するプロセスカートリッジの構成部品の変形防止のためには、これまで部品の強度アップのための大型化やコストアップが必要とされてきた。
本発明は上記課題を鑑みて考案されたものである。その目的は、現像剤担持体が像担持体から離間した際、付勢部材からプロセスカートリッジに作用する荷重を小さくして、プロセスカートリッジの経時変形を抑制することである。
上記目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な例は、
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、
前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤担持体と、
前記像担持体を回転可能に支持する像担持体フレームと、
前記現像剤担持体を回転可能に支持し、前記像担持体フレームに対して移動可能な現像フレームと、
前記像担持体フレームに設けられた第一係合部に揺動可能に係合する第一揺動部材と、前記現像フレームに設けられた第二係合部に揺動可能に係合して前記第一揺動部材と回転可能に係合する第二揺動部材とを有する移動手段と、
前記第一揺動部材と前記第二揺動部材に係合して、前記現像剤担持体を前記像担持体に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記移動手段は、前記付勢部材による力を前記像担持体フレームと前記像担持体フレームに作用させることで前記現像剤担持体を前記像担持体に作用する作用位置に保持する第一の位置と、前記現像剤担持体を前記作用位置よりも前記像担持体から離間した離間位置に保持する第二の位置とを移動可能であって、
前記移動手段は、前記第二の位置にあるとき、前記第一の位置にあるときよりも前記第一係合部と前記第二係合部の距離を長くし、
前記移動手段は、前記第二の位置にあるとき、前記第一の位置にあるときよりも前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記付勢部材から作用する力を低減させるか、前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記付勢部材から力が作用しないようにすることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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、
前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤担持体と、
前記像担持体を回転可能に支持する像担持体フレームと、
前記現像剤担持体を回転可能に支持し、前記像担持体フレームに対して移動可能な現像フレームと、
前記像担持体フレームに設けられた第一係合部に揺動可能に係合する第一揺動部材と、前記現像フレームに設けられた第二係合部に揺動可能に係合して前記第一揺動部材と回転可能に係合する第二揺動部材とを有する移動手段と、
前記第一揺動部材と前記第二揺動部材に係合して、前記現像剤担持体を前記像担持体に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記移動手段は、前記付勢部材による力を前記像担持体フレームと前記像担持体フレームに作用させることで前記現像剤担持体を前記像担持体に作用する作用位置に保持する第一の位置と、前記現像剤担持体を前記作用位置よりも前記像担持体から離間した離間位置に保持する第二の位置とを移動可能であって、
前記移動手段は、前記第二の位置にあるとき、前記第一の位置にあるときよりも前記第一係合部と前記第二係合部の距離を長くし、
前記移動手段は、前記第二の位置にあるとき、前記第一の位置にあるときよりも前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記付勢部材から作用する力を低減させるか、前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記付勢部材から力が作用しないようにすることを特徴とするプロセスカートリッジ。
その目的は、現像剤担持体が像担持体から離間した際、付勢部材からプロセスカートリッジに作用する荷重を小さくして、プロセスカートリッジの経時変形を抑制することである。
以下に、図面および実施例を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の機能、材質、形状、その相対配置などは、特に特定の記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての機能、材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
<実施例1>
本発明の第1実施形態に係るプロセスカートリッジおよび画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。
本発明の第1実施形態に係るプロセスカートリッジおよび画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。
(画像形成装置の構成)
まず画像形成装置の全体構成について、図2を用いて説明する。図2に示す画像形成装置100は、鉛直方向に並設した4個のプロセスカートリッジ7(7a〜7d)を着脱可能に有している。プロセスカートリッジ7はそれぞれ1個の感光体ドラム1(1a〜1d)を備えている。
まず画像形成装置の全体構成について、図2を用いて説明する。図2に示す画像形成装置100は、鉛直方向に並設した4個のプロセスカートリッジ7(7a〜7d)を着脱可能に有している。プロセスカートリッジ7はそれぞれ1個の感光体ドラム1(1a〜1d)を備えている。
感光体ドラム1は、駆動部材(不図示)によって、図2の矢印A方向に回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム1に作用する以下のプロセス手段が配置されている。即ち、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電ローラ2(2a〜2d)、画像情報に基づいてレーザビームを照射し、感光体ドラム1に静電潜像を形成するスキャナユニット3が配置されている。さらに前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像ローラ25(25a〜25d)、感光体ドラム1上のトナー像を記録媒体であるシートSに転写させる転写ローラ12(12a〜12d)が配置される。さらに、転写後の感光体ドラム1表面に残ったトナーを除去するクリーニング部材6(6a〜6d)が配置されている。ここで、感光体ドラム1と帯電ローラ2、クリーニング部材6、現像ローラ25は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ7を構成している。
なお感光体ドラム1は潜像(静電潜像)が形成される像担持体であり、現像ローラ25は潜像トナー(現像剤)を担持し担持したトナーで潜像を現像する現像剤担持体である。
各感光体ドラム1は図2の矢印A方向に回転し、感光体ドラム1上にトナー像を形成する。前記画像形成動作と同期して給送装置13等からなる搬送手段によってシートSが搬送される。さらにシートSは、図2中矢印B方向に回転する静電搬送ベルト5により搬送され、転写部に送られる。ここで、転写ローラ12に正極性のバイアスを印加することにより、順次、シートSにトナー像が転写される。
定着手段である定着部14は、シートSに形成したトナー画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成されたシートSが、定着ローラ14aと加圧ローラ14bとの間の定着ニップで加熱及び加圧される。そして、シートS上の未定着トナー画像がシートSに定着される。その後、トナー画像が定着されたシートSは、排出ローラ対19によって排出トレイ20に排出される。
(プロセスカートリッジ)
次に、本実施形態のプロセスカートリッジについて、図3、4を用いて説明する。図3はトナーtを収納したプロセスカートリッジ7の主断面である。図4は、プロセスカートリッジ7のユニット構成を示す分解斜視図である。なお、それぞれイエロー、マゼンダ、シアンブラックのトナーtを収納したプロセスカートリッジ7a、7b、7c、7dは同一構成である。よって以下の説明において、各色のプロセスカートリッジ7a、7b、7c、7dを得に区別せずプロセスカートリッジ7と呼ぶ場合がある。
次に、本実施形態のプロセスカートリッジについて、図3、4を用いて説明する。図3はトナーtを収納したプロセスカートリッジ7の主断面である。図4は、プロセスカートリッジ7のユニット構成を示す分解斜視図である。なお、それぞれイエロー、マゼンダ、シアンブラックのトナーtを収納したプロセスカートリッジ7a、7b、7c、7dは同一構成である。よって以下の説明において、各色のプロセスカートリッジ7a、7b、7c、7dを得に区別せずプロセスカートリッジ7と呼ぶ場合がある。
プロセスカートリッジ7は、感光体ドラム1と、帯電ローラ2、およびクリーニング部材6を備えたドラムユニット26、および、現像ローラ25を有する現像ユニット4に分かれている。
ドラムユニット26を構成する主枠体である像担持体フレームは、感光体ドラム1を回転可能に支持するクリーニング枠体27で構成される。そして、ドラムユニット26に駆動モータ(不図示)の駆動力を伝達することにより、感光体ドラム1を画像形成動作に応じて矢印C方向に回転駆動させる。また、感光体ドラム1の周上には、前述した帯電ローラ2、クリーニング部材6が配置され、ドラムユニットを26を形成している。なお、本実施例においては、感光体ドラム1はクリーニング枠体27に直接回転支持される構成としたが、回転支持部の耐久性や感光体ドラム1の組立性などを考慮して、ドラム回転支持部をクリーニング枠体27とは別部品で構成してもよい。この場合、クリーニング枠体27と別部品のドラム回転支持部を合わせて、像担持体フレームとみなすことができる。
現像ユニット4を構成する主枠体である現像フレームは、現像枠体31と、現像枠体31の現像ローラ25の軸方向両側に取りつけられ、現像ローラ25を回転可能に支持する現像軸受部材32L、32Rからなる。現像ローラ25は、感光体ドラム1と接触して矢印D方向に回転する。また、現像ローラ25の周上には、現像ローラにトナーを供給するために現像ローラ25に接触して矢印E方向に回転するトナー供給ローラ34が配置されている。そして、現像ローラ25上のトナー層を規制するための現像ブレード35が現像ローラ25に当接して配置されている。さらに、現像枠体31のトナー収容部31aには、収容されたトナーを撹拌するとともに、前記トナー供給ローラ34へトナーを搬送するためのトナー搬送部材36a、36bが設けられている。
現像軸受部材32R、32Lには穴32Rb、32Lb設けられている。また、ドラムユニット26のクリーニング枠体27には、穴27Rb、27Lbが設けられている。結合ピン37(37R、37L)が、それぞれ穴32Rbと穴27Rb、穴32Lbと穴27Lbに挿入されることにより、現像ユニット4はドラムユニット26に対して、結合ピン37をユニット揺動支持部として、揺動自在(移動可能)に結合されている。画像形成時、現像ローラ25は感光体ドラム1に接触して、表面に担持したトナーを現像するが、前記構成としたことにより、現像ローラ25は感光体ドラム1に対して接離可能となっている。
ここで、感光体ドラム1はステンレスやアルミニウム合金等の金属円筒に感光層を設けたものより成る。また、現像ローラ25は金属棒の軸に弾性体を成形したものである。この弾性体としては、単層または複数の層で形成されたソリッドゴムが用いられる。
次に、現像ローラ25の駆動構成とプロセスカートリッジ7の一端側の現像ローラ25の加圧構成について、図5を用いて説明する。画像形成装置本体(装置本体)100aには、矢印F方向に回転駆動する現像駆動ギア110が設けられている。カートリッジ7の現像ユニット4には、現像ユニット4をドラムユニット26に結合している結合ピン37と同軸に配置された現像駆動入力ギア50が設けられている。カートリッジ7が画像形成装置本体100aに装着されると、現像駆動入力ギア50は、現像駆動ギア110とかみ合う。画像形成装置本体100aに設けられた駆動モータ(不図示)の回転は、画像形成装置本体100aの現像駆動ギア110によって、現像ユニット4に設けられた現像駆動入力ギア50に伝達される。現像駆動入力ギア50は現像ローラ25の軸方向一端側で、現像軸受部材32Rの現像ローラ25の軸方向外側に取り付けられる。そして、現像ローラ25に駆動を伝達する現像ローラギア51とかみ合っており、これらによって現像ローラ25は回転駆動される。
ここで、現像駆動ギア110が現像駆動入力ギア50を回転させる力は、現像ユニット4を回転させる矢印G方向のモーメントを発生させる。また、本実施例において、現像ユニット4の自重は、トナーの消費に伴う変動に寄らず、常に現像ローラ25を感光体ドラム1に圧接する方向(矢印G方向)にモーメントを発生させる構成となっている。これらのモーメントによって、現像ローラ25の一端側において、現像ローラ25は感光体ドラム1に圧接させるために十分な加圧力を得ることができる。したがって、上記構成とすることで、現像ローラ25の一端側においては、カートリッジ7に加圧バネ等の付勢部材を設けることなく、現像ローラ25を感光体ドラム1に圧接させることが可能となる。
ただし、現像ユニット4の自重が、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間させる方向のモーメントを発生させる構成や、現像ユニット4内で発生する負荷が小さい構成もある。また現像駆動入力ギア50部でのトルクが小さく現像駆動入力ギア50が受ける力が小さい構成もある。すると、現像ローラ25を感光体ドラム1に付勢するために十分な加圧力を得られないことがある。この場合、現像ユニット4の駆動構成内にトルク付与部材として、摩擦部材等のブレーキ部材を追加することで、現像ローラ25の加圧力を得ることも可能である。すなわち、ブレーキ部材によって、現像ユニット4の駆動トルクが所定以上の大きさになるように設定することにより、現像駆動入力ギア50が現像駆動ギア110より受ける力を増大させ、矢印G方向のモーメントを増大させることができる。
次に、本発明に係る現像ローラを感光体ドラムに付勢および離間させるプロセスカートリッジ7の他端側の付勢・離間構成について、図1および図6〜図8を用いて詳細に説明する。図1は現像ローラ25を付勢・離間する構成について示したプロセスカートリッジ7の他端側側面図である。図6は付勢部材としての引っ張りバネ71と、移動手段としての揺動離間ユニット70の分解斜視図である。図7は揺動離間ユニット70の動作を示す正面図である。図7(a)は揺動離間ユニット70が揺動量を規制されず弛緩した状態、図7(b)は揺動離間ユニット70の両端の距離が最大になった状態、図7(c)は揺動離間ユニット70が保持部70fによって揺動量を規制(制限)された状態である。また、図7(d)は図7(c)の一部を拡大した詳細図である。図8は揺動離間ユニット70が取り付けられた状態のプロセスカートリッジ7の他端側を示す斜視図である。
プロセスカートリッジ7には、現像ユニット4の揺動中心(回動中心)である結合ピン37に対して、感光体ドラム1や現像ローラ25の近傍に揺動離間ユニット70が配置されている。はじめに、揺動離間ユニット70の構成について説明する。図6に示すように、揺動離間ユニット70は第一揺動部材70a、第二揺動部材70bから構成されている。第一揺動部材70aは板状部70a1の一端側に円筒状の第一揺動支持部70c、他端側に第三係合穴70e1が設けられている。第二揺動部材70bは板状部70b1の一端側に円筒状の第二揺動支持部70d、他端側に第三係合ボス70e2が設けられている。第一揺動部材70aと第二揺動部材70bは、それぞれ第三係合穴70e1と第三係合ボス70e2が係合した第三揺動支持部70eを介して、互いに回転可能な揺動離間ユニット70を構成している。第三揺動支持部70eは、第一揺動部材70aに対する第二揺動部材70bの回転中心であり、第二揺動部材70bに対する第一揺動部材70aの回転中心である。
第一揺動部材70aの第一揺動支持部70cは、内径面である第一係合穴70c1と外形面である第一付勢受け部70c2から構成される。第一揺動部材70aは、第一係合穴70c1がクリーニング枠体27に設けられた円柱状の突起である第一係合部27aに隙間を持って係合することで、ドラムユニット26に対して揺動可能に接続されている。なお図6に示すように、第一係合部27aの先端は、第一揺動部材70aが第一係合部27aから脱落することを防止するため、第一揺動部材70aの移動規制面70c3と接触するようにした移動規制面27a2を持つ、係合爪27a1が設けられている。同様に、第二揺動部材70bの第二揺動支持部70dは、内径面である第二係合穴70d1と外形面である第二付勢受け部70d2から構成される。そして、第二揺動部材70bは、第二係合穴70d1が現像軸受部材32Lに設けられた円柱状の突起である第二係合部32Laに隙間を持って係合することで、現像ユニット4に対して揺動可能に接続されている。なお図6に示すように、第二係合部32Laの先端は、第二揺動部材70bが第二係合部32Laから脱落することを防止するため、第二揺動部材70bの移動規制面70d3と接触するようにした移動規制面32La2を持つ、係合爪32La1が設けられている。また、図6に示すように、第一揺動部材70aと第二揺動部材70bの相互の揺動量を規制するため、第二揺動部材70bには保持部70fが設けられている。なお本実施例においては、保持部70fは第二揺動部材70bから突出したリブの端面であるが、第一揺動部材70aと第二揺動部材70bの互いの揺動を規制するよう構成されていれば、どちらに設けられてあってもよく、形状もこれに限定されるものではない。
揺動離間ユニット70のプロセスカートリッジ7への取り付けについて図6を用いて説明する。はじめに、第三係合穴70e1と第三係合ボス70e2を係合させて、第三揺動支持部70eを形成し、第一揺動部材70aと第二揺動部材70bを互いに揺動可能に係合させる。次に、現像ローラ25を感光体ドラム1に対して付勢するための付勢部材である、引っ張りバネ71を第一揺動支持部70cの外形面である第一付勢受け部70c2、第二揺動支持部70dの外形面である第二付勢受け部70d2に係合させる。そして、第一係合穴70c1、第二係合穴70d1をそれぞれ、プロセスカートリッジ7の他端側に設けられた第一係合部27aと第二係合部32Laに位置を合わせて、挿入する。そして、第一係合穴70c1、第二係合穴70d1が、それぞれ係合爪27a1、32La1を乗り越える位置まで挿入することで取り付けが完了する。ここで、引っ張りバネ71の付勢力は、常に第一係合部27aと第二係合部32Laの距離を近付ける方向に作用している。
次に揺動離間ユニット70と引っ張りバネ71の作用について、以下に説明する。
はじめに揺動離間ユニット70が、図7(a)に示す状態にあるとする。このとき、揺動離間ユニット70の第一揺動支持部70c、第二揺動支持部70dは、それぞれ矢印H、J方向の揺動が規制されない状態である。したがって、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2に張架された引っ張りバネ71の付勢力によって、第一係合部27aと第一係合穴70c1の隙間、第二係合部32Laと第二係合穴70d1の隙間がそれぞれ寄せられて接触する。これによって、引っ張りバネ71の付勢力が第一係合部27aと第二係合部32Laを介して、それぞれドラムユニット26と現像ユニット4に伝達され、現像ローラ25を感光体ドラム1へ付勢する荷重として作用する。そして、図1(a)に示すように現像ローラ25は感光体ドラム1に作用する位置(作用位置)に付勢される。このときの揺動離間ユニット70の状態を第一の位置とする。揺動離間ユニット70が第一の位置に位置するとき、第一係合部27aと第二係合部32Laの距離は、現像ローラ25と感光体ドラム1との接触によって規制され、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離は、それに従属して確定する。すなわち、この状態の揺動離間ユニット70は、現像ローラ25の感光体ドラム1への付勢を阻害しない状態にある。
次に、揺動離間ユニット70が図7(a)に示す状態から、はじめに図7(b)に示す状態に揺動したとする。図7(b)に示す状態において、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離が最大であり、引っ張りバネ71の付勢力も最大となる。ここで、揺動離間ユニット70の第一揺動支持部70c、第二揺動支持部70dは、それぞれ図7(b)の矢印K、L方向に最大の荷重で付勢される。そして、揺動離間ユニット70がさら、図7(c)に示す状態に揺動したとする。このとき、図7(d)に示すように揺動離間ユニット70は引っ張りバネ71の付勢力により、保持部70fが第一揺動部材70aの側面部70a2が接触する。これによって、揺動離間ユニット70の第一揺動支持部70c、第二揺動支持部70dは、それぞれ図7(c)の矢印M、N方向の揺動が規制された状態である。このときの揺動離間ユニット70の状態を第二の位置とする。揺動離間ユニット70が第二の位置に位置するとき、第一に第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離が規制される。これに従属して、第一係合部27aと第二係合部32Laはそれぞれ、第一係合穴70c1と第二係合穴70d1との隙間の範囲内で位置が規制される。そして、この状態において、図1(b)に示すように、現像ローラ25が感光体ドラム1への作用位置から離間された離間位置となるように、揺動離間ユニット70の保持部70fと第一揺動部材70aの側面部70a2が接触して規制される揺動量が設定されている。さらに、前述したように、第一係合穴70c1と第一係合部27a、第二係合穴70d1と第二係合部32Laは隙間を持って係合している(図7(c)参照)。このため、引っ張りバネ71の付勢力は保持部70fと第一揺動部材70aの側面部70a2と間の接触荷重のみに作用する。揺動離間ユニット70は重力の影響により、第一係合部27a、第二係合部32Laと接触する場合があるが、第一係合部27a、第二係合部32Laには揺動離間ユニット70の自重分以外の荷重が伝わることはない。これにより、図1(b)に示す状態においては、ドラムユニット26、現像ユニット4を構成する部品に、引っ張りバネ71の付勢力を作用させることなく、現像ローラ25を感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持することが可能である。揺動離間ユニット70は、現像ローラ25を感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持する状態では、大きな荷重を受ける。一方で、画像形成時、現像ローラ25が感光体ドラム1に作用する位置にある状態では、揺動離間ユニット70は現像ローラ25を感光体ドラム1に作用する位置に付勢する機能を有することはない。
以上まとめると、揺動離間ユニット70が第一の位置(図7(a)参照)にあるとき、プロセスカートリッジ7の現像ローラ25は感光体ドラム1に作用する位置、本実施例においては感光体ドラム1に接触する位置(図1(a)参照)にある。また揺動離間ユニット70が第二の位置(図7(b)参照)にあるとき、現像ローラ25は感光体ドラムと離間した位置(図1(b)参照)にある。揺動離間ユニット70が第一の位置から第二の位置に移動すると、保持部70fが、第一揺動部材70aに対する第二揺動部材70bの回転(第二揺動部材70bに対する第一揺動部材70aの回転)を制限(規制)する。これにより、揺動離間ユニットは第二の位置に保持されるものである。
なお、揺動離間ユニット70が第一の位置にあるとき図7(a)に示すように、第三揺動支持部70eは、第一係合部27aと第二係合部32Laを通る直線(第一揺動支持部70cと第二揺動支持部70dを通る直線)に対して左側にある。これに対して揺動ユニット70が第二の位置にあるとき図7(c)に示すように、第三揺動支持部70eは、第一係合部27aと第二係合部32Laを通る直線に対して右側にある。すなわち、第三揺動支持部70eが、第一係合部27aと第二係合部32Laを通る直線に対して反対側(右側と左側)に移動することで、揺動離間ユニット70は第一の位置と第二の位置の間を移動する構成である。
揺動離間ユニット70が第一の位置(図7(a)参照)から第二の位置(図7(b)参照)に移動すると、第一係合部27aと第二係合部32Laの間隔は長くなる。この結果、現像ローラ25は感光体ドラム1から離間することになる。また現像ローラ25が感光体ドラム1から離間することに伴い、引っ張りバネ71の長さが伸びることになるので、引っ張りバネ71が生じる引っ張り力も大きくなる。しかし、現像ローラ25が感光ドラム1と離間した状態(図1(b)参照)では、引っ張りバネ71が生じる引っ張り力を、揺動離間ユニット70の保持部70f(図7(d))ですべて受け止める構成である。つまり保持部70fは、引っ張りバネ71の引っ張り力が第1係合部と第二係合部32Laに加わらないようにしている。
上記構成としたことで、プロセスカートリッジ7の現像ローラ25と感光体ドラム1を離間した状態で、現像ローラ25を感光体ドラム1に対する離間位置に保持し、長期間保管した場合でも、経時変形をする部品は、揺動離間ユニット70のみである。
すなわち像担持体フレームを構成するクリーニング枠体27、現像フレームを構成する軸受部材32L、現像容器31は、非画像形成時(現像ローラ25と感光体ドラム1が離間したとき)には引っ張りバネ71の力を受けることは無い。したがって、上記構成としたことにより、プロセスカートリッジ7の画像形成機能に影響を及ぼす経時変形を低減させることが可能である。
また、現像ローラ25の感光体ドラム1への作用位置と離間位置の切り替えは、揺動離間ユニット70を揺動させて、第一の位置と第二の位置との間で切り替えることのみで可能となる。したがって、プロセスカートリッジ7を寿命まで使用し、使用済みプロセスカートリッジ7を回収する場合にも、ユーザの簡単な操作により現像ローラ25を感光体ドラム1に対する離間位置に保持することが可能である。これによって、回収したプロセスカートリッジ7の部品の再生率も向上させることが可能である。
なお本実施例においては、プロセスカートリッジ7の一端側と他端側で異なる構成で現像ローラ25を感光体ドラム1へ加圧・離間する構成とした。しかしながら、一端側においても本発明にかかる揺動離間ユニット70および引っ張りバネ71を配置して、現像ローラ25を感光体ドラム1へ加圧・離間する構成とすることも可能である。
さらに、本実施例においては、感光体ドラム1と現像ローラ25が接触してトナーを現像する、接触現像方式のプロセスカートリッジ7について述べた。しかし感光体ドラム1と現像ローラ25が非接触でトナーを現像する非接触現像方式のプロセスカートリッジ7であってもよい。
次に、プロセスカートリッジ7の画像形成装置本体100aへの装着に伴う、離間部材70の切り替えについて図8〜図12を用いて説明する。図9は画像形成装置本体100aの開閉カバーが開いた状態の側面図、図10〜11は画像形成装置本体100aへプロセスカートリッジ7を装着する際の離間部材70の動作を示した側面図である。図12はプロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着する過程を示す斜視図である。
図9に示すように、画像形成装置本体100aには開閉カバー11が設けられている。開閉カバー11は画像形成装置本体100aの正面下方側に回転中心15を有している。また、開閉カバー11に静電搬送ベルト5が設けられている。そのため、開閉カバー11を開くと、ユーザはプロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)へのアクセスが可能となる。プロセスカートリッジ7は画像形成装置本体100aの開閉カバー11が開いた状態において、矢印P方向に移動することで装着、矢印Q方向に移動することで取り出しが可能な構成となっている。
図10〜図11に示すように、画像形成装置本体100aには、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着するための、装着ガイド部材101がプロセスカートリッジ7の感光体ドラム1の軸方向両側面に対向する位置に設けられている。また、図8に示すように、プロセスカートリッジ7の感光体ドラム1の軸方向両側面には、感光体ドラム1と同軸である基準ボス38とプロセスカートリッジ7の姿勢を決めるガイドボス39が設けられている。プロセスカートリッジ7は、基準ボス38とガイドボス39が、それぞれ装着ガイド部材101の基準ボスガイド溝101aと装着ガイド溝101bにならうことで、姿勢をあわせて画像形成装置本体100aへ着脱される。プロセスカートリッジ7は、図10(a)、図10(b)、図11(a)、図11(b)に示す状態を順次経て画像形成装置本体100aへ装着される。図11(b)はプロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100aに装着完了した状態を示しており、プロセスカートリッジ7は基準ボス38が基準ボスガイド溝101aの最奥部101a1に突き当たった状態である。
プロセスカートリッジ7は画像形成装置本体100aに装着完了前の状態において、揺動離間ユニット70は第一揺動部材70aの側面部70a2に保持部70fが接触している。すなわち、揺動離間ユニット70は第二の位置に位置し、現像ローラ25を感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持している(図10(a)、(b))。
プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着する過程において、まず揺動離間ユニット70の第三係合ボス70e2の外形面である被作用部70gが、装着ガイド部材101に設けられた離間解除作用部101cに接触する(図10(b)、図12)。この状態より、装着にかかる力によって、引っ張りバネ71の付勢力に抗して、離間解除作用部101cは被作用部70gを装着方向上流側へ移動させ、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離を増大させていく。第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離、および引っ張りバネ71の付勢力は、図11(a)に示す状態において最大となる。図11(a)の状態を超えてさらに装着過程が進行すると、引っ張りバネ71の付勢力によって被作用部70gは、離間解除作用部101cから離れて、揺動離間ユニット70は第一の位置に移動する。このとき、引っ張りバネ71の付勢力は、第一係合部27a、第二係合部32Laを介して、プロセスカートリッジに伝達され、現像ローラ25は感光体ドラム1に作用する位置に付勢される。このような過程を経て、プロセスカートリッジ7は画像形成装置本体100aに装着が完了する(図11(b))。
上記構成としたことで、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着の動作のみで、プロセスカートリッジ7の非使用状態から使用可能状態への切り替えを容易に行うことが可能である。
なお本実施例は、揺動離間ユニット70は第一の位置と第二の位置とを可逆的に移動可能な構成である。すなわち揺動離間ユニット70は第一の位置から第二の位置に移動することも、第二の位置から第一の位置に移動することも可能である。
また、プロセスカートリッジ7を寿命まで使用した後に、画像形成装置本体100aより取り出された際には、現像ローラ25は感光体ドラム1に付勢された位置にある。ここで、ユーザは指などで、揺動離間ユニット70の被作用部70gを移動させるのみで、現像ローラ25を感光体ドラム1に作用しない離間位置に切り替えることが可能である。
これにより、使用済みのプロセスカートリッジ7を回収する場合も、ユーザの煩雑な作業を低減して、現像ローラ25を感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持することが可能となる。したがって、現像ローラ25と感光体ドラム1は接触しないため、現像ローラ25は変形をすることがないことから、プロセスカートリッジ7の現像ローラ25の再生率を向上させることが可能である。
なお、本実施例では、揺動離間ユニット70が第二の位置にある際、つまり現像ローラ25と感光体ドラム1が離間した際(図1(b)参照)に、引っ張りバネ71の力が第一係合部27a、第二係合部32Laに加わらないように(作用しないように)した。しかし、必ずしもこれに限るものではない。つまり、第一係合部27aと第二係合部32Laに力が加わらないのが最も好ましいが、第一係合部27aと第二係合部32Laに加わる力が低減するだけでも像担持体フレームや現像フレームの変形を抑制するうえで効果がある。
つまり揺動ユニットが第一の位置にある時(現像ローラが作用位置にあるとき:図1(a)参照)に比べて、揺動ユニット70が第二の位置にある時(現像ローラが離間位置にあるとき:図1(b)参照)のほうが第一係合部27aや第二係合部32Laが引っ張りバネ71から受ける力が低減すればよい。これは、揺動ユニット70が第二の位置にある時に、揺動ユニット70の保持部70f(図7(d)参照)が、引っ張りバネ71による引っ張り力の少なくとも一部を受けとめる構成である。この場合、引っ張りバネ71の力が像担持体フレーム(クリーニング枠体27)や現像フレーム(軸受部材32L、現像容器31)に加わりにくくなる(像担持体フレームや現像フレームに作用する力が低減する)。
<実施例2>
本発明の第2実施形態に係るカートリッジの実施形態について、図7を用いて説明する。
本発明の第2実施形態に係るカートリッジの実施形態について、図7を用いて説明する。
なお、本実施例のカートリッジ、画像形成装置は実施例1と同様とし、現像ローラの加圧構成のみが異なる。したがって、同一機能および構成を有する部材には同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。
ここでは、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着および取り出しの過程で、装着ガイド部材101が揺動離間ユニット70に作用して、現像ローラ25を感光体ドラム1に作用する位置と離間する位置を切り替える工程について説明する。図13(a)、(b)、図14(a)、(b)、図15(a)は、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着する過程を示す他端側側面図である。また、図15(b)はプロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100aに装着完了した状態を示す他端側側面図である。また、図16(a)、(b)は、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aから取り出す過程を示す他端側側面図である。図17は画像形成装置本体100aへの装着過程にあるプロセスカートリッジ7を示す斜視図である。
図13〜図17に示すように、画像形成装置本体100aには、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着するための、装着ガイド部材101がプロセスカートリッジ7の感光体ドラム1の軸方向両側面に対向する位置に設けられている。また、図17に示すようにプロセスカートリッジ7の感光体ドラム1の軸方向両側面には、感光体ドラム1と同軸である基準ボス38とプロセスカートリッジ7の姿勢を決めるガイドボス39が設けられている。プロセスカートリッジ7は、基準ボス38とガイドボス39が、それぞれ装着ガイド部材101の基準ボスガイド溝101aと装着ガイド溝101bにならうことで、姿勢をあわせて画像形成装置本体100aへ着脱される。本実施例においては、プロセスカートリッジ7を矢印R方向に移動させることで装着、矢印S方向に移動させることで取り出しを行う構成とした。
はじめに、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着する過程について説明する。
図13(a)は、揺動離間ユニット70は第二の位置に位置し、現像ローラ25が感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持された状態で、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着する状態を示している。装着初期の段階では、プロセスカートリッジ7は基準ボス38が、画像形成装置本体100aの基準ボスガイド溝101aにガイドされて、矢印R方向に装着される。このとき、図13(a)に示す状態から、図13(b)に示す状態へと移動する間、揺動離間ユニット70は画像形成装置100aの構成部品から作用を受けることは無い。なお別の場合において、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着する以前の状態において、揺動離間ユニット70が第一の位置に位置し、現像ローラ25が感光体ドラム1に作用する位置に付勢された状態にあるとする。この場合、装着初期の段階において、図14(a)に示すように、はじめに揺動離間ユニット70の第三係合ボス70e2の外形面である被作用部70gが、装着ガイド部材101に設けられた第一作用部101c1に接触する。この状態より、装着にかかる力によって、引っ張りバネ71の付勢力に抗して、第一作用部101c1は被作用部70gを略装着直交方向へ移動させ、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離を増大させる。そして、図14(a)に示す状態から、図13(b)に示す状態へとプロセスカートリッジ7が移動する間に、揺動離間ユニット70は第二の位置へ移動し、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間した状態に切り替える。これにより、初期状態の感光体ドラム1に対する現像ローラ25の位置によらず、装着動作を行うことができる。
そして、装着動作が進行して図14(b)に示す状態になると、被作用部70gは第二作用部101c2と接触する。この状態より、装着にかかる力によって、引っ張りバネ71の付勢力に抗して、第二作用部101c2は被作用部70gを装着方向上流側へ移動させ、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離を増大させていく。第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離、および引っ張りバネ71の付勢力は、図15(a)に示す状態において最大となる。図15(a)の状態を超えてさらに装着過程が進行すると、引っ張りバネ71の付勢力によって被作用部70gは、離間解除作用部101cから離れて、揺動離間ユニット70は第一の位置に移動する。揺動離間ユニット70が第一の位置に位置すると、引っ張りバネ71の付勢力は、第一係合部27a、第二係合部32Laを介して、プロセスカートリッジ7に伝達され、現像ローラ25は感光体ドラム1に作用する位置に付勢される。このような過程を経て、プロセスカートリッジ7は画像形成装置本体100aに装着が完了する(図15(b))。
次に、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aから取り出す過程について説明する。
図15(b)に示す状態から、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aから取り出す過程において、はじめに揺動離間ユニット70の被作用部70gは、装着ガイド部材101に設けられた第三作用部101c3に接触する(図16(a))。この状態より、取り出しにかかる力によって、引っ張りバネ71の付勢力に抗して、第三作用部101c3は被作用部70gを取り出し方向上流側へ移動させ、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離を増大させていく。第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離、および引っ張りバネ71の付勢力は、図16(b)に示す状態において最大となる。図16(b)の状態を超えてさらに取り出し過程が進行すると、引っ張りバネ71の付勢力によって被作用部70gは、第三作用部101c3から離れて、揺動離間ユニット70は第二の位置に移動する(図13(b))。揺動離間ユニット70が第二の位置に位置すると、第一揺動部材70aの側面部70a2に保持部70fが接触する。このとき、引っ張りバネ71の付勢力は保持部70fと第一揺動部材70aの側面部70a2と間の接触荷重のみに作用する。ドラムユニット26、現像ユニット4を構成する部品に、引っ張りバネ71の付勢力を作用させることなく、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間した状態に保持することが可能である。さらに、S方向へプロセスカートリッジ7を移動することで、図14(a)に示す状態を経て、プロセスカートリッジ7の画像形成装置本体100aからの取り出しが完了する。
上記構成としたことで、ユーザは特別な操作をすることなく、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体100aに装着および取り出すのみで、使用可能状態と非使用状態とを切り替えることが可能である。これにより、ユーザはプロセスカートリッジ7の現像ローラ25が感光体ドラム1に付勢された状態か、離間した状態かを意識することなく、また部品の着脱なども実施することなく、プロセスカートリッジ7を使用することが可能である。また、使用済みのプロセスカートリッジ7を回収する場合も、ユーザの手を煩わせることなく現像ローラ25を感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持することが可能となる。したがって、現像ローラ25と感光体ドラムは接触しないため、現像ローラ25は変形をすることがないことから、プロセスカートリッジ7の現像ローラ25の再生率を向上させることが可能である。
<実施例3>
以下、別の実施例について説明する。本実施例では、揺動離間ユニット70の位置が画像形成装置本体100aの内部で移動することを特徴とする。すなわち画像形成時と非画像形成時で揺動離間ユニット70の位置を画像形成装置が切り替える構成である。
以下、画像形成装置本体100aに装着されたプロセスカートリッジ7の、感光体ドラム1に対する現像ローラ25の位置を切り替える作用部の構成について図18〜14を用いて説明する。図18〜13は画像形成装置本体100a内での感光体ドラム1に対する現像ローラ25の位置を切り替える過程を示す側面図であり、図22は画像形成装置本体100a内での感光体ドラム1に対する現像ローラ25の位置を切り替える過程を示す斜視図である。
以下、別の実施例について説明する。本実施例では、揺動離間ユニット70の位置が画像形成装置本体100aの内部で移動することを特徴とする。すなわち画像形成時と非画像形成時で揺動離間ユニット70の位置を画像形成装置が切り替える構成である。
以下、画像形成装置本体100aに装着されたプロセスカートリッジ7の、感光体ドラム1に対する現像ローラ25の位置を切り替える作用部の構成について図18〜14を用いて説明する。図18〜13は画像形成装置本体100a内での感光体ドラム1に対する現像ローラ25の位置を切り替える過程を示す側面図であり、図22は画像形成装置本体100a内での感光体ドラム1に対する現像ローラ25の位置を切り替える過程を示す斜視図である。
画像形成装置本体100aには、プロセスカートリッジ7の他端側側面に対向する位置に、切り替え作用部材120が配置されている。切り替え作用部材120は一端側に二本の櫛歯状の突起を有する部材で、突起の内側に当たる面がそれぞれ第一作用部120a、第二作用部120bを形成している。また、切り替え作用部材120の他端側には、同じく二本の突起からなる駆動受け部120cが形成されている。駆動受け部120cには、偏心カム121が接触して配置されている。偏心カム121は、画像形成装置本体100aに設けられた不図示のモータによりカム軸121aを中心に回転駆動される。この偏心カム121の回転にともない、偏心カム121と係合した切り替え作用部材120は図18(a)の矢印P、Q方向に移動することが可能となるように、画像形成装置本体100aに支持されている。また、切り替え作用部材120は図示しない機構により、開閉カバー11の開閉動作と連動して矢印T、U方向にも移動することが可能となるように画像形成装置本体100aに支持されている。なお、図18(a)に示す偏心カム121の回転位相を、偏心カム121の初期位置とする。
図18(a)は、開閉カバー11が開いた状態で、プロセスカートリッジ7が画像形成装置本体100aに装着され、位置決めされた状態を示している。このとき、揺動離間ユニット70は第二の位置に位置し、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間した状態に保持している。そして揺動離間ユニット70は、第一揺動部材70aの側面部70a2に保持部70fが接触して、引っ張りバネ71の付勢力を受けている。ここで、開閉カバー11が閉じられると、切り替え作用部材120が矢印T方向に移動して、図18(b)に示す状態となる。移動した切り替え作用部材120は、第一作用部120aと第二作用部120bが、プロセスカートリッジ7の揺動離間ユニット70の被作用部70gを挟むように位置する。そして、画像形成装置本体100aは画像形成動作を開始可能な状態となる。ここで、切り替え作用部材120は揺動離間ユニット70とは接触しない位置となるよう設定している。したがって、プロセスカートリッジ7と画像形成装置本体100aを構成する部品である切り替え作用部材120は互いに荷重を作用しあうことはない状態で、プロセスカートリッジ7の現像ローラ25は感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持されている。
次に、画像形成動作開始時の揺動離間ユニット70および切り替え作用部材120の動作について説明する。図18(b)に示す状態より、画像形成動作開始に先立って、偏心カム121が矢印V方向に回転する。すると、偏心カム121と駆動受け部120cの接触により、切り替え作用部材120は矢印Q方向に移動し、図19(a)に示すように、はじめに第一作用部120aが被作用部70gに接触する。図19(a)に示す状態から偏心カム121がさらに矢印V方向に回転すると、引っ張りバネ71の付勢力に抗して、切り替え作用部材120は被作用部70gを矢印Q方向に移動させ、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離を増大させる。第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離、および引っ張りバネ71の付勢力は、図19(b)に示す状態において最大となる。図19(a)の状態を超えてさらに切り替え作用部材120が矢印Q方向に移動すると、引っ張りバネ71の付勢力によって被作用部70gは、第一作用部120aから離れて、揺動離間ユニット70は第一の位置に移動する。揺動離間ユニット70が第一の位置に位置すると、引っ張りバネ71の付勢力は、第一係合部27a、第二係合部32Laを介して、プロセスカートリッジ7に伝達され、現像ローラ25は感光体ドラム1に作用する位置に付勢される。一方、偏心カム121は初期位置から180°回転し、切り替え作用部材120を矢印Q方向に最大変位した状態まで移動させて、駆動を停止するように制御される。このようにして、現像ローラ25を感光体ドラム1への作用位置に切り替える動作を完了し、図20(a)に示す状態となる。このとき切り替え作用部材120の第一作用部120a、第二作用部120bは、揺動離間ユニット70の被作用部70gと接触しない位置となるように設定している。したがって、切り替え作用部120は現像ローラ25の感光体ドラム1への付勢状態に影響を及ぼすことはない。
次に、画像形成動作終了時の揺動離間ユニット70および切り替え作用部材120の動作について説明する。図20(a)に示す状態で画像形成動作を行ったあとの終了過程において、偏心カム121は再び矢印V方向に回転する。偏心カム121と駆動受け部120cの接触により、今度は切り替え作用部材120が矢印P方向に移動し、図20(b)に示すように、はじめに第二作用部120bが被作用部70gに接触する。図20(b)に示す状態から偏心カム121がさらに矢印V方向に回転すると、引っ張りバネ71の付勢力に抗して、切り替え作用部材120は被作用部70gを矢印P方向に移動させ、第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離を増大させる。第一付勢受け部70c2と第二付勢受け部70d2の距離、および引っ張りバネ71の付勢力は、図21に示す状態において最大となる。図21の状態を超えてさらに切り替え作用部材120が矢印P方向に移動すると、引っ張りバネ71の付勢力によって被作用部70gは、第二作用部120bから離れて、揺動離間ユニット70は第二の位置に移動する。揺動離間ユニット70が第二の位置に位置すると、第一揺動部材70aの側面部70a2に保持部70fが接触する。このとき、引っ張りバネ71の付勢力は保持部70fと第一揺動部材70aの側面部70a2と間の接触荷重のみに作用する。そして、ドラムユニット26、現像ユニット4を構成する部品、および画像形成装置100aを構成する部品に、引っ張りバネ71の付勢力を作用させることなく、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間した状態に保持することが可能である。一方、偏心カム121は初期位置まで回転し、切り替え作用部材120を矢印P方向に最大変位した状態まで移動させて、駆動を停止するように制御される。このようにして、現像ローラ25を感光体ドラム1に作用しない離間位置に切り替える動作を完了し、図19(b)に示す状態となる。前述のように、このとき切り替え作用部材120は揺動離間ユニット70と接触せず、プロセスカートリッジ7と切り替え作用部120は荷重を作用しあうことは無く、現像ローラ25は感光体ドラム1に作用しない離間位置に保持されている。
上記構成としたことで、画像形成装置本体100a内で、プロセスカートリッジ7の現像ローラ25を感光体ドラム1から離間した状態に保持する場合においても、画像形成装置本体100aは、現像ローラ25を感光体ドラム1に付勢する荷重を受けることはない。したがって、非画像形成時の画像形成装置本体100aの現像ローラ25と感光体ドラム1の位置切り替えに関与する部品の経時変形を低減することが可能となる。
1 感光体ドラム
4 現像ユニット
7 プロセスカートリッジ
25 現像ローラ
26 ドラムユニット
27 クリーニング枠体
27a 第一係合部
28 ドラム軸受
31 現像枠体
32 現像軸受部材
32a 第二係合部
70 揺動離間ユニット
70a 第一揺動部材
70a1 板状部
70a2 側面部
70b 第二揺動部材
70b1 板状部
70c 第一揺動支持部
70c1 第一係合穴
70c2 第一付勢受け部
70d 第二揺動支持部
70d1 第二係合穴
70d2 第二付勢受け部
70e 第三揺動支持部
70e1 第三係合穴
70e2 第三係合ボス
70f 保持部
70g 被作用部
71 引っ張りバネ
100 画像形成装置
100a 画像形成装置本体
101c1 第一作用部
101c2 第二作用部
101c3 第三作用部
4 現像ユニット
7 プロセスカートリッジ
25 現像ローラ
26 ドラムユニット
27 クリーニング枠体
27a 第一係合部
28 ドラム軸受
31 現像枠体
32 現像軸受部材
32a 第二係合部
70 揺動離間ユニット
70a 第一揺動部材
70a1 板状部
70a2 側面部
70b 第二揺動部材
70b1 板状部
70c 第一揺動支持部
70c1 第一係合穴
70c2 第一付勢受け部
70d 第二揺動支持部
70d1 第二係合穴
70d2 第二付勢受け部
70e 第三揺動支持部
70e1 第三係合穴
70e2 第三係合ボス
70f 保持部
70g 被作用部
71 引っ張りバネ
100 画像形成装置
100a 画像形成装置本体
101c1 第一作用部
101c2 第二作用部
101c3 第三作用部
Claims (13)
- 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、
前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤担持体と、
前記像担持体を回転可能に支持する像担持体フレームと、
前記現像剤担持体を回転可能に支持し、前記像担持体フレームに対して移動可能な現像フレームと、
前記像担持体フレームに設けられた第一係合部に揺動可能に係合する第一揺動部材と、前記現像フレームに設けられた第二係合部に揺動可能に係合して前記第一揺動部材と回転可能に係合する第二揺動部材とを有する移動手段と、
前記第一揺動部材と前記第二揺動部材に係合して、前記現像剤担持体を前記像担持体に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記移動手段は、前記付勢部材による力を前記像担持体フレームと前記像担持体フレームに作用させることで前記現像剤担持体を前記像担持体に作用する作用位置に保持する第一の位置と、前記現像剤担持体を前記作用位置よりも前記像担持体から離間した離間位置に保持する第二の位置とを移動可能であって、
前記移動手段は、前記第二の位置にあるとき、前記第一の位置にあるときよりも前記第一係合部と前記第二係合部の距離を長くし、
前記移動手段は、前記第二の位置にあるとき、前記第一の位置にあるときよりも前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記付勢部材から作用する力を低減させるか、前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記付勢部材から力が作用しないようにすることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記付勢部材は引っ張りバネであ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。
- 前記移動手段は、前記移動手段が前記第二の位置にある際に、前記第一揺動部材に対する前記第二揺動部材の回転を制限し、前記移動手段を前記第二の位置に保持する保持部を有することを特徴とする請求項1および2に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記保持部は前記移動手段が前記第二の位置にある際に、前記付勢部材が生じる力の少なくとも一部を受けることを特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記移動手段が前記第一の位置にあるときと前記第二の位置にあるときとで、前記第一揺動部材に対する前記第二揺動部材の回転中心は、前記第一係合部と前記第二係合部を通る直線に対してそれぞれ反対側にあることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記移動手段が前記第二の位置にあるとき、前記像担持体フレームと前記現像フレームに前記付勢部材から力が作用しないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第一揺動部材と前記第一係合部は隙間をあけて係合し、前記第二揺動部材と前記第二係合部は隙間をあけて係合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。
- 前記移動手段は、前記画像形成装置の装置本体が有する作用部と接触して前記移動手段が移動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7のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記移動手段は、前記第一の位置と、前記第二の位置を可逆的に移動可能であること特徴とする請求項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。
- 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とする装置本体と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 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8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とする装置本体と、
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、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記移動手段は、前記第一の位置と、前記第二の位置を可逆的に移動可能であって、
前記作用部は、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する過程と前記装置本体から取り外す過程において前記被作用部に作用し、前記移動手段を第一の位置と第二の位置との間で移動させることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 - 前記移動手段は、前記第一の位置と、前記第二の位置を可逆的に移動可能であって、
前記作用部は、前記装置本体からの駆動力を受けて移動することで前記被作用部に作用し、前記移動手段を第一の位置と第二の位置との間で移動させる請求項11に記載の画像形成装置。
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- 2012-12-17 JP JP2012274529A patent/JP2014119592A/ja active Pending
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