JP2016102986A - カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 封止部材の取り外しを速やかに行う。
【解決手段】 カートリッジＢは、現像剤担持体３２と、収容室１９を備えて現像剤担持体３２を支持する現像ユニット２０と、現像剤が収容室１９の外部に出ないように、収容室１９の開口部２９ａを封止する封止部材４５と、封止部材４５を開口部２９ａから除去する開封部材４３と、開封部材４３および現像剤担持体３２を駆動するための駆動力を受ける第１の駆動力受け部２１と、を有する。第１の駆動力受け部２１は、傾斜姿勢と駆動姿勢と、を取り、傾斜姿勢および駆動姿勢のいずれを取る場合でも、駆動力を現像ユニット２０に伝達可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カートリッジおよびこれを用いた画像形成装置に関するものである。

ここでカートリッジとは、画像形成装置の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。

例えば、電子写真感光体ドラムと、前記プロセス手段としての、現像手段、帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化したものが挙げられる。また、画像形成装置とは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、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう。）では、像担持体としての一般にドラム型とされる電子写真感光体、即ち、感光体ドラムを一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体ドラムを選択的に露光することによって、感光体ドラム上に静電潜像（静電像）を形成する。次いで、感光体ドラム上に形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーでトナー像として現像する。そして、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。

このような画像形成装置は、一般に、トナー補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナー補給やメンテナンスを容易にするために、感光体ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたものが実用化されている。

このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをユーザ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、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。

こうしたプロセスカートリッジにおいては、トナー収容部と現像室を連通するトナー供給開口をトナーシール部材を用いて封止し、トナーシール部材を回転部材により開封する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、前記回転部材や、現像ローラ等の回転体を駆動するための駆動力を画像形成装置本体から受けるためのカップリングが設けられている構成も知られている（例えば特許文献２参照）。

特開２０１４−０７１１２６号公報 特開２０１３−２１４１１６号公報

本発明は、上述した従来の構成を発展させたものである。その目的は現像剤を収容する収容室の開口部を封止する封止部材を、カートリッジを使用する際に速やかに取り外すことである。

上記目的を達成するため、本発明に係る代表的な構成は、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
現像剤を収容するための収容室を備え、前記現像剤担持体を支持する現像ユニットと、
現像剤が収容室の外部に出ないように、前記収容室の開口部を封止する封止部材と、
前記封止部材を前記開口部から除去する開封部材と、
前記開封部材を駆動するための駆動力を受ける第１の駆動力受け部と、
を有し、
前記第１の駆動力受け部は、前記第１の駆動力受け部の軸線が前記現像剤担持体の軸線に対して傾斜する傾斜姿勢と、前記傾斜姿勢よりも前記第１の駆動力受け部の軸線と前記現像剤担持体の軸線のなす角を小さくする駆動姿勢と、を取り得るものであって、
前記第１の駆動力受け部は、前記傾斜姿勢を取る状態で前記開封部材に駆動力を伝達可能であることを特徴とする。

本出願に係る発明によれば、封止部材の取り外しを速やかに行うことができる。

第１の実施例のプロセスカートリッジの側面図 第１の実施例の画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの断面図 第１の実施例のプロセスカートリッジの断面図 第１の実施例の画像形成装置本体の開閉扉を開いた状態の斜視図 第１の実施例の画像形成装置本体の開閉扉を開き、トレイを引き出した状態の斜視図 第１の実施例に係る画像形成装置本体からプロセスカートリッジ取り出した状態の斜視図 第１の実施例のプロセスカートリッジの駆動側の位置決め部の斜視図 第１の実施例のプロセスカートリッジの非駆動側の位置決め部の斜視図 第１の実施例のプロセスカートリッジのクリーニングユニットの断面図 第１の実施例のプロセスカートリッジの分解図 第１の実施例のプロセスカートリッジの分解図 第１の実施例のプロセスカートリッジの分解図 第１の実施例のプロセスカートリッジの分解図 第１の実施例の装置本体とプロセスカートリッジのカップリング部分の上面図 第２の実施例のプロセスカートリッジの側面図 第２の実施例の離間部材の動作を示す模式図 カップリング部分の上面図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

なお、電子写真感光体ドラムの回転軸線方向を以下長手方向と呼ぶ。また、長手方向において、画像形成装置本体から電子写真感光ドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。

図２および図３を用いて全体構成および画像形成プロセスについて説明する。

図２は、本発明の一実施の形態である電子写真画像形成装置の画像形成装置本体（以下、装置本体Ａと記載する）及びプロセスカートリッジ（以下、カートリッジＢと記載する）の断面図である。

図３は、カートリッジＢの断面図である。ここで、装置本体Ａとは、電子写真画像形成装置からカートリッジＢを除いた部分である。

＜電子写真画像形成装置全体構成＞
図２に示す電子写真画像形成装置は、カートリッジＢを装置本体Ａに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。カートリッジＢが装置本体Ａに装着されたとき、カートリッジＢの電子写真感光体ドラム６２に潜像を形成するための露光装置３（レーザスキャナユニット）が配置される。また、カートリッジＢの下側に画像形成対象となる記録媒体（以下、シート材Ｐと記載する）を収納したシートトレイ４が配置されている。

更に、装置本体Ａには、シート材Ｐの搬送方向Ｄに沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。なお、定着装置９は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにより構成されている。

＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光体ドラム（以下、ドラム６２と記載する）は矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。

バイアス電圧が印加された帯電ローラ６６は、ドラム６２の外周面に接触し、ドラム６２の外周面を一様均一に帯電する。

露光装置３は、画像情報に応じたレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光ＬはカートリッジＢのクリーニング枠体７１に設けられたレーザ開口７１ｈを通り、ドラム６２の外周面を走査露光する。これにより、ドラム６２の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。

一方、図３に示すように、現像装置としての現像ユニット２０において、現像剤収容部としてのトナー室２９内のトナーＴは、第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０の回転によって撹拌、搬送され、現像室２８に送り出される。

現像室２８の内部には現像ローラ３２が設けられている。トナーＴは、現像ローラ３２の内部に配置されたマグネットローラ３４（固定磁石）の磁力により、現像ローラ３２の表面に担持される。トナーＴは、現像ブレード４２によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ３２周面上での層厚が規制される。

そのトナーＴは、静電潜像に応じてドラム６２へ転移され、トナー像として可視像化される。

ドラム６２は、その表面にトナー像（現像剤像）を担持する像担持体である。また現像ローラ３２は潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体である。

また、図２に示すように、レーザ光Ｌの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体Ａの下部に収納されたシート材Ｐがシートトレイ４から送り出される。そして、そのシート材Ｐが転写ガイド６を経由して、ドラム６２と転写ローラ７との間の転写位置へ搬送される。この転写位置において、トナー像はドラム６２からシート材Ｐに順次転写されていく。

トナー像が転写されたシート材Ｐは、ドラム６２から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。そしてシート材Ｐは、定着装置９を構成する加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは、排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。

一方、図３に示すように、転写後のドラム６２は、クリーニングブレード７７により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム６２から除去されたトナーはクリーニングユニット（像担持体ユニット）６０の廃トナー室７１ｂに貯蔵される。

上記において、帯電ローラ６６、現像ローラ３２、転写ローラ７、クリーニングブレード７７がドラム６２に作用するプロセス手段である。

＜カートリッジ着脱＞
次に、装置本体Ａに対するカートリッジＢの着脱について、図４、図５、図６を用いて説明する。

図４は、カートリッジＢを着脱するために開閉扉１３を開いた装置本体Ａの斜視図である。図５は、カートリッジＢを着脱するために開閉扉１３を開きカートリッジトレイ１８を引き出した状態の装置本体ＡとカートリッジＢの斜視図である。カートリッジトレイ１８は、カートリッジＢを装着した状態で装置本体Ａに対して移動可能なカートリッジ支持部材である。図６は、開閉扉１３を開きトレイ１８を引き出した状態で、カートリッジＢを取り出した状態の斜視図である。

装置本体Ａには開閉扉１３が回動可能に取り付けられており、この開閉扉１３を開くとカートリッジ挿入口１７が設けられている。カートリッジ挿入口１７内にはカートリッジＢを装置本体Ａに装着するためのトレイ１８が備えられており、トレイ１８を所定の位置まで引き出すと、カートリッジＢがトレイ１８に対して着脱方向Ｅに沿って着脱可能となる。つまり図６はトレイ１８が装置本体Ａの外部にあってカートリッジＢをトレイ１８に対して着脱させる外部位置（着脱位置）である。

そして、カートリッジＢはトレイ１８に載せられた状態で図５の矢印Ｃ方向にガイドレール（不図示）に沿って装置本体Ａ内に装着される。これが図４、図２に示す状態である。図４、図２は、トレイ１８が装置本体Ａの内部にあって、カートリッジＢを画像形成可能な位置に配置させる内部位置（画像形成位置）にある状態である。

＜カートリッジ支持＞
次に、装置本体ＡのカートリッジＢの支持構成について、図４、図７、図８を用いて説明する。

図４に示すように、装置本体ＡにはカートリッジＢを支持するための駆動側板１５と非駆動側板１６が設けられている。また、図７、図８に示すように、駆動側板１５には駆動側第１支持部１５ａ、駆動側第２支持部１５ｂ及びカートリッジＢの回転支持部１５ｃが設けられる。非駆動側板１６には非駆動側第１支持部１６ａ、非駆動側第２支持部１６ｂ及び回転支持部１６ｃが設けられている。

一方、カートリッジＢの被支持部として、ドラム軸受７３の被支持部７３ｂ、被支持部７３ｄ、クリーニング枠体７１の駆動側ボス７１ａ、非駆動側突部７１ｆと非駆動側ボス７１ｇがそれぞれ設けられている。そして、被支持部７３ｂが駆動側第１支持部１５ａ、被支持部７３ｄが駆動側第２支持部１５ｂにより支持され、駆動側ボス７１ａが回転支持部１５ｃにより支持される。また、非駆動側突部７１ｆが非駆動側第１支持部１６ａと非駆動側第２支持部１６ｂにより支持され、非駆動側ボス７１ｇが回転支持部１６ｃにより支持されることで、カートリッジＢは装置本体Ａ内で位置決めされる。

＜カートリッジ全体の構成＞
次にカートリッジＢの全体構成について図３、図９、図１０、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。図３はカートリッジＢの断面図、図９はクリーニングユニットの断面図、図１０、図１１、図１２、図１３は、カートリッジＢの構成を説明する斜視図である。図１１及び図１３は、図１０及び図１２の破線部を下方から見た図である。なお、本実施例においては各部品を結合する際のビスに関しては省略して説明する。

カートリッジＢは、クリーニングユニット６０と、現像ユニット２０を有する。なお、一般には、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、これに作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つと、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、電子写真画像形成装置の本体に対して着脱可能である。

図３に示すように、クリーニングユニット６０は、ドラム６２と、帯電ローラ６６と、クリーニング部材７７と、これらを支持するクリーニング枠体７１と、クリーニング枠体７１に溶着等で固定された蓋部材７２を有する。クリーニングユニット６０において、帯電ローラ６６、クリーニング部材７７は、それぞれドラム６２の外周面に接触して配置される。

クリーニング部材７７は、弾性材料としてのゴムで形成されたブレード状の弾性部材であるゴムブレード７７ａと、ゴムブレードを支持する支持部材７７ｂと、を有する。ゴムブレード７７ａは、ドラム６２の回転方向に対してカウンター方向にドラム６２に当接している。即ち、ゴムブレード７７ａは、その先端部がドラム６２の回転方向の上流側を向くようにドラム６２に当接している。

図９（ａ）は、クリーニングユニット６０を図９（ｂ）の切断線Ｇ−Ｇで切断した断面図である。図３、図９に示すように、クリーニング部材７７によってドラム６２の表面から除去された廃トナーは、廃トナー搬送部材としての第１スクリュー８６、第２スクリュー８７、第３スクリュー８８によって搬送される。これにより廃トナーはクリーニング枠体７１と蓋部材７２によって形成された廃トナー室７１ｂに溜められる。また、第１スクリュー８６は（不図示の）ギアによって、図１３中に示すカップリング２１から駆動を伝達されて回転する。そして、第２スクリュー８７は第１スクリュー８６から、第３スクリュー８８は第２スクリュー８７からそれぞれ駆動力を受けて回転する。第１スクリュー８６はドラム６２の近傍に、第２スクリュー８７はクリーニング枠体７１の長手方向端部に、第３スクリュー８８は廃トナー室７１ｂに、それぞれ配置されている。ここで、第１スクリュー８６、第３スクリュー８８の回転軸線はドラム６２の回転軸線と平行であり第２スクリュー８７の回転軸線はドラム６２の回転軸線と直交している。

また、クリーニング枠体７１から廃トナーが漏れることを防止するためのドラム当接シート６５が、ドラム６２に当接するようにクリーニング枠体７１の縁部に設けられている。

ドラム６２は、駆動源である本体駆動モータ（不図示）から駆動力を受けることにより、画像形成動作に応じて、図中矢印Ｒ方向に回転駆動される。

帯電ローラ６６は、クリーニング枠体７１の長手方向（ドラム６２の回転軸線方向と略平行）の両端部において、帯電ローラ軸受６７を介し、クリーニングユニット６０に回転可能に取り付けられている。帯電ローラ６６は、帯電ローラ軸受６７が付勢部材６８によりドラム６２に向けて加圧されることでドラム６２に圧接されている。帯電ローラ６６は、ドラム６２の回転に従動回転する。

図３に示すように、現像ユニット２０は、現像ローラ３２と、現像ローラ３２を支持する現像容器２３と、現像ブレード４２等を有する。現像ローラ３２内にはマグネットローラ３４が設けられている。また現像ユニット２０において、現像ローラ３２上のトナー層を規制するための現像ブレード４２が配置されている。図１０、図１２に示すように、現像ローラ３２には間隔保持部材３８が現像ローラ３２の両端部に取り付けられており、間隔保持部材３８とドラム６２が当接することで、現像ローラ３２はドラム６２と微少隙間をもって保持される。また、図３に示すように、現像ユニット２０からトナーが漏れることを防止するための現像ローラ当接シート３３が、現像ローラ３２に当接するように底部材２２の縁部に設けられている。更に、現像容器２３と底部材２２によってトナー室（現像剤を収容する収容室）２９が形成される。このトナー室２９には、第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０が設けられている。第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０は、トナー室２９に収容されたトナーを撹拌すると共に、現像室２８へトナーを搬送する。

トナー室２９と現像室２８の間には開口部２９ａ（破線で示す部位）が設けられており、この開口部２９ａはカートリッジＢが使用されるまではシール部材（封止部材）４５によって封止されている。トナー室２９に収容されたトナーがトナー室の外部（すなわち現像室２８の内部）に移動しないようになっている。

シール部材４５はポリエチレンなどの材料からなるシート状の部材で、一端側が開口部２９ａの周囲において現像容器２３に溶着されており、他端側は第１搬送部材４３に固定されている。

そして、カートリッジＢが最初に使用されるときに第１搬送部材４３が回転すると、シート部材４５は現像容器２３との溶着部分が剥がされながら第１搬送部材４３に巻き取られ、開口部２９ａが開放される。

第１搬送部材４３は、現像剤（トナー）を搬送する部材であると同時に、シール部材４５を開口部２９ａから除去することで開口部２９ａを開封する開封部材である。

図１０、図１２に示すように、カートリッジＢはクリーニングユニット６０と現像ユニット２０を合体して構成される。

クリーニングユニット６０には、クリーニング枠体７１、蓋部材７２、ドラム６２、ドラム６２を回転支持するためのドラム軸受７３及びドラム軸７８が設けられている。図１３に示すように、駆動側においては、ドラム６２は、駆動側に設けられた駆動側ドラムフランジ６３がドラム軸受７３の穴部７３ａにより回転可能に支持される。一方、図１１に示すように、非駆動側は、クリーニング枠体７１に設けられた穴部７１ｃに圧入されたドラム軸７８が、非駆動側ドラムフランジ６４の穴部（不図示）を回転可能に支持する構成となっている。

図３、図１０、図１２に示すように、一方、現像ユニット２０は、底部材２２、現像容器２３、駆動側現像サイド部材２６、現像ブレード４２、現像ローラ３２等からなる。また現像ローラ３２は、両端に設けられた軸受部材２７、３７により回転可能に現像容器２３に取り付けられている。

そして、図１１、図１３に示すように、クリーニングユニット６０と現像ユニット２０を結合ピン６９で互いに回動可能に結合することによってカートリッジＢを構成する。

具体的には、現像ユニット２０の長手方向両端部には、現像容器２３に現像第１支持穴２３ａ、現像第２支持穴２３ｂが設けられている。また、クリーニングユニット６０の長手方向両端部には、クリーニング枠体７１に第１吊り穴７１ｉ、第２吊り穴７１ｊが設けられている。第１吊り穴７１ｉ、第２吊り穴７１ｊに圧入固定された結合ピン６９と現像第１支持穴２３ａ、現像第２支持穴２３ｂが嵌合することにより、クリーニングユニット６０と現像ユニット２０は互いに回動可能に連結される。

また、駆動側付勢部材４６Ｒの第１穴部４６Ｒａはドラム軸受７３のボス７３ｃに掛けられ、第２穴部４６Ｒｂが駆動側現像サイド部材２６のボス２６ａに掛けられている。

また非駆動側付勢部材４６Ｆの第１穴部４６Ｆａはクリーニング枠体７１のボス７１ｋに掛けられ、第２穴部４６Ｆｂが軸受部材３７のボス３７ａに掛けられている。

本実施例においては駆動側付勢部材４６Ｒ、非駆動側付勢部材４６Ｆは引っ張りバネで形成されている。このバネの付勢力により現像ユニット２０をクリーニングユニット６０に付勢させることで現像ローラ３２をドラム６２の方向へ確実に押し付けるよう構成する。そして、現像ローラ３２の両端部に取り付けられた間隔保持部材３８によって、現像ローラ３２はドラム６２から所定の間隔をもって保持される。

＜装置本体からカートリッジへの駆動伝達構成＞
次に、装置本体ＡからカートリッジＢへ駆動を入力する構成について図７、図１４を用いて説明する。

図７に示すように、カートリッジＢの側面には装置本体Ａから駆動力を受けるためのドラムカップリング（第２の駆動力受け部）７０と現像カップリング（第１の駆動力受け部）２１が設けられている。

ここで、ドラムカップリング７０はクリーニングユニット６０に、現像カップリング２１は現像ユニット２０にそれぞれ設けられている。本実施例の構成では、ドラムカップリング７０はドラム６２に駆動を伝達し、現像カップリング７０はカートリッジＢ内のギア列を介して現像ローラ３２、第１〜第３搬送部材４３、４４、５０、および、第１〜第３スクリュー８６、８７、８８に駆動を伝達する。

ドラムカップリング７０および現像カップリング２１はいずれもカートリッジＢに対して傾斜可能な構成となっている。そしてドラムカップリング７０と現像カップリング２１は、カートリッジＢの着脱動作によってそれぞれ装置本体Ａの第２駆動軸（第２の本体駆動部）１４および第１駆動軸（第１の本体駆動部）１９と係合・離脱する。

図１４（ａ）に示すように、カートリッジＢが装着されていないときは、ドラムカップリング７０および現像カップリング２１はねじりコイルばね２４および７４によって先端が挿入方向Ｃの下流側を向くように付勢されている。

つまりドラムカップリング７０は着脱姿勢をとり、ドラムカップリング７０の軸線（回転軸線）Ｌ２がドラム６２の軸線Ｌ６に対して傾斜している。同様にカートリッジＢが装着されていないときは、現像カップリング２１も着脱姿勢をとり、現像カップリング２１の軸線Ｌ１は現像ローラ３２の軸線Ｌ５に対して傾斜している。着脱姿勢とは、カートリッジＢが着脱される際のドラムカップリング７０もしくは現像カップリング２１の姿勢である。

そしてドラムカップリング７０が傾斜可能な構成であることで、ドラムカップリング７０の軸線Ｌ２とドラム６２の軸線Ｌ６が成す角θｂは可変である。同様に現像カップリング２１が傾斜可能な構成であることで、現像カップリング２１の軸線Ｌ１と、現像ローラ３２の軸線Ｌ５が成す角θａは可変である。

この構成によって、図１４（ｂ）に示すように、カートリッジＢが装置本体Ａに装着されると、ドラムカップリング７０および現像カップリング２１はそれぞれ第２駆動軸１４および第１駆動軸１９と係合可能となる。

図１４（ｂ）に示すように、ドラムカップリング７０が第２駆動軸１９と係合するときでは、ドラムカップリング７０の軸線Ｌ２はドラム２１の軸線Ｌ６や第２駆動軸１４の軸線Ｌ４に対してほぼ平行になっている。つまりドラムカップリング７０は、第２駆動軸１４と係合する際、その傾斜角度θｂを変えて着脱姿勢から駆動姿勢に変化する。なおドラムカップリング７０の駆動姿勢とは、ドラムカップリング７０が、画像形成時にクリーニングユニット６０に駆動力を伝えてドラム６２を駆動（回転）させる際の姿勢である。

ドラムカップリング７０は駆動姿勢をとるとき、着脱姿勢をとるときよりもドラムカップリング７０の軸線Ｌ４とドラム２１の軸線Ｌ６とが成す角度θｂ（傾斜角度）を小さくしている。本実施例ではドラムカップリング７０は駆動姿勢をとるとき、上記の傾斜角度θｂは略０度であり、ドラムカップリング７０はほとんど傾いていない。軸線Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６が略平行になる。

同様に図１４（ｂ）では現像カップリング２１も駆動姿勢をとり、現像カップリング２１の軸線は現像ローラ３２の軸線Ｌ５や第１駆動軸１９の軸線Ｌ３に対してほぼ平行になっている。つまり現像カップリング２１も、第１駆動軸１９と係合する際、その傾斜角度θａを変えて着脱姿勢から駆動姿勢に変化する。現像カップリング２１の駆動姿勢とは現像カップリング２１が、画像形成時に現像ユニットに駆動力を伝えて現像ローラ３２を駆動（回転）させる際の姿勢である。

現像カップリング２１は駆動姿勢をとるとき着脱姿勢をとるときよりも、現像カップリング２１の軸線Ｌ１と現像ローラ３２の軸線Ｌ５が成す角度（傾斜角度）θａを小さくする。本実施例では現像カップリング２１が前記駆動位置を取るとき傾斜角度θａは略０度であり現像カップリング２１はほとんど傾いていない。軸線Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５が略平行になる。このようにドラムカップリング７０と現像カップリング２１が傾斜可能である。これによりカートリッジＢを、第２駆動軸１４の軸線Ｌ４や第１駆動軸１５の軸線Ｌ３と交差する方向（ほぼ直交する方向：矢印Ｃ方向）に沿って装置本体へ装着できる。あるいは矢印Ｃとは反対方向に沿ってカートリッジＢを装置本体から取り外しできる。

つまりカートリッジＢを装置本体に装着する過程（図１４（ａ）から図１４（ｂ）に変化する過程）で、ドラムカップリング７０、現像カップリング２１は着脱姿勢から駆動姿勢へと変化する。これによりドラムカップリング７０、現像カップリング２１はそれぞれ第２駆動軸１４、第１駆動軸１９と係合できる。

同様にカートリッジＢを装置本体から取り外す過程（図１４（ｂ）から図１４（ａ）に変化する過程）で、ドラムカップリング７０や現像カップリング２１は駆動姿勢から着脱姿勢へと変化する。これによりドラムカップリング７０、現像カップリング２１はそれぞれの駆動軸（１４、１９）との係合を解除できる。

なお各カップリング（７０、２１）が各駆動軸（１４、１９）と係合することで、各カップリング（７０、２１）は装置本体Ａから駆動力を受けられる状態となる。画像形成時には、駆動姿勢をとるドラムカップリングを介して第２駆動軸からクリーニングユニット６０に駆動力（回転力）が伝達される。これによりドラム６２等が回転する。同様に画像形成時には、駆動姿勢をとる現像カップリングを介して第１駆動軸から現像ユニット２０に駆動力（回転力）が伝達される。これにより現像ローラ３２や第１搬送部材４３等が回転する。

＜間隔保持部材の離間＞
次に、間隔保持部材３８がドラム６２から離間する構成について図１を用いて説明する。既に説明したように、現像ローラ３２は両端部に取り付けられた間隔保持部材３８がドラム６２に当接することによって、ドラム６２から所定の間隔をもって保持されている。しかしながら、この状態でカートリッジＢに振動や衝撃（例えば物流によるもの）が加わると、間隔保持部材３８やドラム６２の当接部が変形・破損する可能性がある。この場合正常な画像品質が得られなくなったり、通常の動作ができなくなったりする恐れがある。

このため、本実施例のカートリッジＢは、画像形成時以外は現像ローラ３２をドラム６２から離間し、間隔保持部材３８がドラム６２と接触しないようにしている。図１に示すように、現像ユニット２０には当接部２０ａが設けられており、装置本体Ａには支点５９ａを中心に回動するカム５９が設けられている。そして、カートリッジＢを装置本体Ａに挿入すると、当接部２０ａとカム５９が当接することによって現像ユニット２０が現像第１支持穴２３ａ（および現像第２支持穴２３ｂ）周りに矢印Ｆの方向に回動する。これにより、現像ローラ３２に設けられた間隔保持部材３８がドラム６２から離間する（図１（ｂ））。

これは現像ユニット２０が離間位置に移動した状態である。離間位置とは、カートリッジＢが使用されていない時（非画像形成時）に、カートリッジＢが使用されている時（画像形成時）よりも現像ローラ３２とドラム６２の距離を広げるための位置である。

一方、画像形成動作をおこなうときは、カム５９が回転することによって当接部２０ａから離間し、現像ユニット２０は間隔保持部材３８がドラム６２と接触する位置に保持される（図１（ａ））。つまり現像ユニット２０が図１（ａ）に示すように画像形成位置（現像位置）に移動した状態となる。画像形成位置とは、現像ユニット２０が、現像ローラ３２によってドラム６２の潜像を現像するための位置（現像位置）である。現像ユニット２０が画像形成位置にあるとき、現像ローラ３２はドラム６２の潜像に現像剤を供給してドラム６２に現像剤像（トナー像）を形成する。

ここで現像ローラ３２に設けられている間隔保持部材３８がドラム６２から離間している（現像ユニット２０が離間位置にある）とき、図１７に示すように現像カップリング２１は第１駆動軸１９と軸線がずれた状態である。つまり現像カップリング２１は傾斜姿勢をとっていて、現像カップリング２１の軸線が第１駆動軸１９の軸線に対して傾いている。

現像カップリング２１が傾斜姿勢（図１７）を取るとき、駆動姿勢（図１４（ｂ））を取るときよりも、現像カップリング２１の軸線Ｌ１と現像ローラ３２の軸線Ｌ５の成す角θａは大きくなる。一方、現像カップリング２１が傾斜姿勢（図１７）をとるとき、着脱姿勢（図１４（ａ））をとるときよりも、θａは小さくなる。

つまり傾斜姿勢（図１７）とは、駆動姿勢（図１４（ｂ））と着脱姿勢（図１４（ａ））の中間にある姿勢である。

本実施例の構成では現像カップリング２１が傾斜姿勢（図１７）を取っていても、現像カップリング２１が第１駆動軸１９と係合した状態が保たれている。この状態で、第１駆動軸１９が回転すると現像カップリング２１も回転可能である。また現像カップリング２１が傾斜姿勢を取っていても現像カップリング２１が回転した際には、現像ユニット２０に駆動力（回転力）が伝達される構成である。

すなわち、現像ユニット２０が離間位置にあり、現像カップリング２１が傾斜姿勢（図１７）を取るときでも、現像カップリング２１は第１駆動軸１９と係合する。そして現像カップリング２１は第１駆動軸１９からの駆動力（回転力）を現像ユニット２０に伝達可能な構成となっている。

したがって、画像形成装置の動作を開始するときは、間隔保持部材３８がドラム６２から離間した状態のまま第１駆動軸１９の駆動を開始することができる。即ち、カム５９が回転して間隔保持部材３８がドラム６２と接触するのを待たずに現像カップリング２１の駆動を開始することができる。

カム５９を回転させるよりも先に第１駆動軸１９を回転させてもよいし、あるいは、カム５９を回転させている最中に、第１駆動軸１９を回転させてもよい。

いずれにせよ、画像形成装置の動作開始後速やかに第１駆動軸１９の駆動力を現像ユニット２０に伝達して、これによりシール部材４５を第１搬送部材４３によって巻き取ることができる。本実施例では、カム５９の回転開始タイミングより第１駆動軸１９の回転開始タイミングを早くした。

シール部材４５を巻き取るタイミングが早まれば、開口部２９ａが開封されて現像剤が現像ローラ３２に供給されるタイミングも早まる。画像形成装置は、画像を形成する前に必要な初期動作（準備動作）に費やす時間を短くでき、素早く画像形成可能な状態になる。

そのためカートリッジＢをはじめて使うときに初期の印刷時間、つまり最初の画像が形成されるまでにかかる時間（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ）を短縮することができる。

最後に本実施例の構成をまとめると以下の通りある。

装置本体Ａに着脱可能なカートリッジは、現像ローラ３２と、現像ユニット２０と、シール部材４５と、第１搬送部材４３と、現像カップリング２１を有する。

現像ローラ３２はトナー（現像剤）を担持する現像剤担持体である。現像ユニット２０はトナーを収容するためのトナー室（収容室）２９を備えており、かつ現像ローラ３２を支持するものである。シール部材４５は、トナーがトナー室２９の外部に出ないように、トナー室２９の開口部２９ａを封止する封止部材である。

第１搬送部材４３は、シール部材４５を開口部２９ａから除去する（取り外す）開封部材を兼ねる。

現像カップリング２０は第１駆動軸（第１の本体駆動部）１９と係合することで、第１搬送部材４３および現像ローラ３２を駆動するための駆動力を受ける第１の駆動力受け部である。

現像カップリング２０は、現像カップリング２０の軸線Ｌ１が現像ローラ３２の軸線Ｌ５に対して傾斜する傾斜姿勢（図１７）を取り得る。また現像カップリング２０は、傾斜姿勢（図１７）よりも現像カップリング２０の軸線Ｌ１と現像ローラ３２の軸線Ｌ５のなす角θａを小さくする駆動姿勢（図１４（ｂ））を取りうる。

現像カップリング２０は、傾斜姿勢（図１７）および駆動姿勢（図１４（ｂ））のいずれを取る場合でも、第１駆動軸１９と係合可能であって、かつ、駆動力を伝達可能である。つまり現像カップリング２０は傾斜位置を取る状態で第１搬送部材部材４３に駆動力を伝達して、シール部材４５を除去可能である。

より詳細にいうとカートリッジＢは更に、ドラム６２と、クリーニングユニット６０を有する。ドラム６２はその表面に潜像が形成され、かつ、トナー像を担持する像担持体である。クリーニングユニット６０は、ドラム６２を支持し、現像ユニット２２と結合する像担持体ユニットである。

現像ユニット２０はクリーニングユニット６０に対して移動可能である。これにより現像ユニット２０は、ドラム６２に形成された潜像を現像ローラ３２によって現像可能な現像位置（図１（ａ））を取りうる。さらに現像ユニット２０は、現像位置をとるときよりも現像ローラ３２をドラム６２から離す離間位置（図１（ｂ））も取り得る。

現像ユニット２０が装置本体Ａの内部で離間位置（図１（ｂ））をとるとき、現像カップリング２１は第１駆動軸１９と係合しつつ傾斜姿勢をとる（図１７）。現像ユニット２０が装置本体内で現像位置をとるとき現像カップリング２１は第１駆動軸１９と係合しつつ駆動姿勢を取る（図１４（ａ））。

なお、本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、特に特定的な記載がない限りは、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。

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２の形態を図１５、図１６に基づいて説明する。

本実施例においては、前述した実施例と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例と同様である。そのような部分については、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。

図１５に示すように、本実施例のカートリッジは現像ローラ３２に設けられた間隔保持部材３８とドラム６２を離間するための離間部材４８がクリーニングユニット６０に設けられている。本実施例の離間部材４８は、クリーニングユニット６０の駆動側端部と非駆動側端部にそれぞれ取り付けられるが、構成は同様であるため駆動側を例にとって説明する。

離間部材４８は、被ガイド部４８ｃと弾性変形部４８ｄで形成される溝部がクリーニングユニット６０にある取り付け部６０ａを挟みこむことで、クリーニングユニット６０へ取り付けられる。

また、離間部材４８は、間隔保持部材３８とドラム６２を離間する第１の位置（作用位置：図１５（ａ））と、間隔保持部材３８とドラム６２が当接する第２の位置（非作用位置：図１５（ｂ））の間を移動可能になっている。離間部材４８が第１の位置にあるとき、離間部材４８の離間部４８ａがクリーニングユニット６０の当接部６０ｂおよび現像ユニット２０の当接部２０ｂとそれぞれ当接している。これにより、クリーニングユニット６０と現像ユニット２０は、間隔保持部材３８とドラム６２が離間する位置に保持される。

つまり離間部材４８の第１の位置（作用位置）とは、離間部材４８を作用させて現像ユニット２０を離間位置に保持させるため（現像ローラ３２をドラム６２から離すため）の位置である。

一方、離間部材４８が第２の位置にあるときは、離間部４８ａはクリーニングユニット６０の当接部６０ｂおよび現像ユニット２０の当接部２０ｂから離れた位置にある。このため、クリーニングユニット６０と現像ユニット２０は、間隔保持部材３８とドラム６２が当接する位置に保持される。

つまり離間部材４８の第２の位置（非作用位置）とは、離間部材４８による離間状態を解除し、現像ユニット２０が離間位置から画像形成位置に移動するのを許容する位置である。離間部材４８が第２の位置にあるとき、現像ローラ３２はドラム６２に形成された潜像を現像可能な位置に配置される。

図１６は離間部材４８を第１の位置から第２の位置に移動させる構成を説明する図である。図１６（ａ）は離間部材４８が第１の位置にある状態の図であり、図１６（ｃ）は離間部材４８が第２の位置にある状態の図である。そして、図１６（ｂ）は離間部材４８が第１の位置から第２の位置に移動する過程を説明する図である。

図に示すように、クリーニングユニット６０には、前述した取り付け部６０ａ、また、ドラム６２の軸線を中心とした円弧形状のガイド部６０ｃが設けられている。

離間部材４８は、前述した被ガイド部４８ｃと弾性変形部４８ｄで形成される溝部が取り付け部６０ａを挟み込むとともに、被ガイド部４８ｃがガイド部６０ｃにガイドされることで、ドラム６２の軸線を中心として回転可能に保持される。また、弾性変形部４８ｄの先端に設けられた係止部４８ｇが取り付け部６０ａに当接することで、離間部材４８の逆方向（第２の位置から第１の位置に移動する方向）への回転を防止している。

離間部材４８の第１の位置から第２の位置への移動は、駆動側ドラムフランジ６３の係合部６３ａが離間部材４８の被係合部４８ｆを押すことによって行われる。すなわち、ドラム６２の矢印Ｒの方向への回転にともない係合部６３ａが被係合部４８ｆを押すことで、離間部材４８はドラム６２の軸線を中心として第１の位置（図１６（ａ））から図１６（ｂ）に示す位置を経て第２の位置（図１６（ｃ））に回転移動する。ここで、図１６（ｂ）に示すように、離間部材４８は、回転移動の過程において弾性変形部４８ｄが変形しながら、凸部４８ｅが取り付け部６０ａを乗り越える。そして、凸部４８ｅが取り付け部６０ａを乗り越えることで、離間部材４８の逆方向への回転が防止されるとともに、凸部４８ｅがガイド部６０ｃに当接することによって、離間部材４８の姿勢（取り付け部６０ａを支点とする回転方向の姿勢）が規制される。これにより、離間部材４８は、被係合部４８ｆが係合部６３ａから離脱した位置に保持される。

本実施例のカートリッジは、ユーザーが使用する前は、離間部材４８が第１の位置に取り付けられており、間隔保持部材３８とドラム６２が離間した状態になっている。このため、実施例１と同様に、現像カップリング２１は第１駆動軸１９と軸線がずれた状態になっている。

そして、画像形成装置の動作を開始するときは、装置本体Ａの第２駆動軸１４と第１駆動軸１９は同時に回転し始め、ドラムカップリング７０と現像カップリング２１に駆動を伝達する。これにより、ドラムカップリング７０がドラム６２を回転させることによって離間部材４８は第１の位置から第２の位置に移動する。また、現像カップリング２１が駆動されることによってシール部材４５の巻き取り動作が開始される。

シール部材４５の巻き取りが終了する前に、離間部材４８の離間部４８ａがクリーニングユニット６０の当接部６０ｂおよび現像ユニット２０の当接部２０ｂから離れ、間隔保持部材３８とドラム６２が当接するようになっている。

このような構成にすることによって、第１の実施例と同様に、画像形成装置の動作開始後速やかにシール部材４５を巻き取ることができる。シール部材４５を巻き取るタイミング（すなわち開口部２９ａが解放されるタイミング）が早まれば、実施例１と同様に現像ローラ３２に現像剤が供給されるタイミングも早まる。その結果、画像形成装置が画像形成可能な状態になるタイミングも早めることができる。

さらに本実施例では、シール部材４５の巻取りと、離間部材４８の移動とを同時に実施している（開口部２９ａが開封される最中に離間部材４８も移動している）。

そしてシール部材４５の巻き取り終了時には、間隔保持部材３８とドラム６２がすでに当接している。つまりシール部材４５が開口部２９ａから除去し終わるタイミングよりも、離間部材４８が非作用位置に移動し終わるタイミング（現像ユニット２０が現像位置に移動し終わるタイミング）が早くなるように構成されている。

この構成であれば、画像形成装置が画像形成可能な状態になるまでの時間がさらに短縮できる。本実施例では、シール部材４５の巻取り終了後には、直ちに画像形成動作を開始することができる。

さらに、間隔保持部材３８とドラム６２の離間をクリーニングユニット６０に設けた離間部材４８によって行う構成としたため、装置本体Ａにカム５９などの作動部材を設ける必要がない。現像カップリング２１を介して第１駆動軸１９からカートリッジＢ（現像ユニット２０）へ駆動力を入力するだけで現像ローラ３２に設けられた間隔保持部材３８とドラム６２の離間を解除できる。したがって、装置本体の構成を簡単にすることができるので、画像形成装置の低コスト化や小型化に寄与することができる。

１４ 第２駆動軸（第２の本体駆動部）
１９ 第１駆動軸（第１の本体駆動部）
２０ 現像ユニット
２１ 現像カップリング（第１の駆動力受け部）
３２ 現像ローラ（現像剤担持体）
４５ シール部材（封止部材）
６０ クリーニングユニット（像担持体ユニット）
６２ ドラム（像担持体）
７０ ドラムカップリング（第２の駆動力受け部）
Ａ 画像形成装置本体（装置本体）
Ｂ プロセスカートリッジ（カートリッジ）

Claims (14)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
   現像剤を担持する現像剤担持体と、
   現像剤を収容するための収容室を備え、前記現像剤担持体を支持する現像ユニットと、
   現像剤が前記収容室の外部に出ないように、前記収容室の開口部を封止する封止部材と、
   前記封止部材を前記開口部から除去する開封部材と、
   前記開封部材を駆動するための駆動力を受ける第１の駆動力受け部と、
   を有し、
   前記第１の駆動力受け部は、前記第１の駆動力受け部の軸線が前記現像剤担持体の軸線に対して傾斜する傾斜姿勢と、前記傾斜姿勢よりも前記第１の駆動力受け部の軸線と前記現像剤担持体の軸線のなす角を小さくする駆動姿勢と、を取り得るものであって、
   前記第１の駆動力受け部は、前記傾斜姿勢を取る状態で前記開封部材に向けて駆動力を伝達可能であることを特徴とするカートリッジ。
2. 前記第１の駆動力受け部は、前記駆動姿勢を取る状態で前記現像剤担持体に向けて駆動力を伝達可能であることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記第１駆動力受け部は、前記装置本体に設けられた第１の本体駆動部と係合することで前記第１の本体駆動部から駆動力を受けるものであり、前記駆動姿勢を取るときおよび前記傾斜姿勢を取るときのいずれにおいても前記第１の本体駆動部と係合可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジ。
4. 前記カートリッジは、
   像担持体と、
   前記像担持体を支持し、前記現像ユニットと結合する像担持体ユニットと、
   を有し、
   前記現像ユニットは前記像担持体ユニットに対して移動することで、前記像担持体に形成された潜像を前記現像剤担持体によって現像可能な現像位置と、前記現像位置をとるときよりも前記現像剤担持体を前記像担持体から離す離間位置と、を取り得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジ。
5. 前記第１駆動力受け部は、前記装置本体に設けられた第１の本体駆動部と係合することで前記第１の本体駆動部から駆動力を受けるものであり、
   前記現像ユニットが前記装置本体内で前記離間位置をとるとき、前記第１の駆動力受け部は前記第１の本体駆動部と係合しつつ前記傾斜姿勢をとり、
   前記現像ユニットが前記装置本体内で現像位置をとるとき前記第１の駆動力受け部は前記第１の本体駆動部と係合しつつ前記駆動姿勢を取ることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ。
6. 前記カートリッジは、
   前記現像ユニットを前記離間位置に保持する作用位置と、前記現像ユニットが前記現像位置に移動するのを許容する非作用位置と、に移動可能な離間部材を有することを特徴とする請求項４または５に記載のカートリッジ。
7. 前記カートリッジは、
   前記像担持体を駆動するための駆動力を受ける第２の駆動力受け部を有し、
   前記離間部材は、前記第２の駆動力受け部が駆動力を受けることで前記作用位置から非作用位置へ移動することを特徴とする請求項６項に記載のカートリッジ。
8. 前記第２の駆動力受け部は、前記第２の駆動力受け部の軸線が前記像担持体の軸線に対して傾斜する着脱姿勢と、前記着脱姿勢よりも前記第２の駆動力受け部の軸線が前記像担持体の軸線と成す角が小さくなる駆動姿勢と、を取り得ることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
9. 前記カートリッジは、
   前記像担持体を駆動するための駆動力を受ける第２の駆動力受け部を有し、
   前記第２の駆動力受け部は、前記第２の駆動力受け部の軸線が前記像担持体の軸線に対して傾斜する着脱姿勢と、前記着脱姿勢よりも前記第２の駆動力受け部の軸線が前記像担持体の軸線と成す角が小さくなる駆動姿勢と、を取り得ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカートリッジ。
10. 前記開封部材は前記収容室の内部に設けられており、回転することで前記封止部材を巻き取ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のカートリッジ。
11. 前記開封部材は、現像剤を搬送する搬送部材を兼ね、回転することで前記収容室に収容された現像剤を前記現像剤担持体に向けて搬送することを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のカートリッジと、
    前記第１の駆動力受け部が前記傾斜姿勢および前記駆動姿勢のいずれの姿勢であっても前記第１の駆動力受け部と係合可能な第１の本体駆動部を有する装置本体と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
13. 前記６乃至８のいずれか１項に記載のカートリッジと、
    前記第１の駆動力受け部が前記傾斜姿勢および前記駆動姿勢のいずれの姿勢であっても前記第１の駆動力受け部と係合可能な第１の本体駆動部を備える装置本体と、
    を有し、
    前記封止部材が前記開口部から除去し終わるタイミングよりも、前記離間部材が前記作用位置から前記非作用位置へ移動し終わるタイミングの方が先であることを特徴とする画像形成装置。
14. 前記カートリッジを装着した状態で前記装置本体に対して移動することで、前記装置本体の内部にあって前記カートリッジを画像形成可能な位置に配置させる内部位置と、前記装置本体の外部にあって前記カートリッジを着脱させる外部位置と、を取り得るカートリッジ支持部材を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。

Images