JP2016161659A - カートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

カートリッジ、及び、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】像担持体に対するプロセス手段の離間状態を解除するときに像担持体にかかる負荷を低減させることができるカートリッジを提供する。【解決手段】感光体ドラム10と、帯電ローラ11と、を備え、感光体ドラム10から離間する第1位置J1、及び、感光体ドラム10に接近する第2位置J2に、帯電ローラ11が移動で、帯電ローラ11の位置を解除して第1位置J1から第2位置J2へと移行させる第1解除部24e及び第2解除部28cと、帯電ローラ11の位置を第1位置J1に維持するときに第1解除部24eに当接される第1離間部材7及び第2解除部28cに当接される第2離間部材9と、を備え、感光体ドラム10が回転して第1解除部24eが第1離間部材7に作用するタイミングは、感光体ドラム10が回転して第2解除部28cが第2離間部材9に作用するタイミングと異なるカートリッジCを構成した。【選択図】 図11

Description

本発明は、電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置と称す)、および、画像形成装置の装置本体に着脱可能な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材に画像を形成するものである。そして、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(例えば、レーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。
また、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、感光体ドラムと称す)、または、この感光体ドラムに作用するプロセス手段(例えば、現像剤担持体(以下、現像ローラと称す))の少なくともひとつをカートリッジ化し、画像形成装置に対して着脱可能とするものである。
カートリッジとしては、感光体ドラムと現像ローラとを一体的にカートリッジ化したものや、感光体ドラムと現像ローラとを別々にカートリッジ化したものがある。特に前者の感光体ドラムと現像ローラとを有したものをプロセスカートリッジと称す。また、後者の感光体ドラムを有したものをドラムカートリッジ、現像ローラを有したものを現像カートリッジと称す。
また、画像形成装置本体とは、カートリッジを除いた画像形成装置の残りの部分である。
従来、画像形成装置においては、感光体ドラム、及び、これに作用するプロセス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た。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。
例えば、このプロセスカートリッジに含まれるように構成された現像装置は、一般に、帯電手段として感光体ドラムに電荷を付与するための回転可能な帯電部材を有する。そして、この帯電部材として、ゴムなどの弾性部材を用いて構成された帯電ローラが用いられることがある。ローラに用いられるゴム等の弾性部材は、製造後からユーザが使用開始するまでの間に感光体ドラムに当接されたままにされると、変形したり、そこから染み出した物質によって感光体ドラムに悪影響を及ぼしたりすることがある。
そこで、従来、プロセス手段に使用する弾性部材の材料として、変形や劣化を起こし難い材料を選ぶことが行われている。また、その他に、利用出来る材料の選択肢を広げる等の為に、プロセス手段と感光体ドラムとを離間した状態に維持して出荷する構成が提案されている(特許文献1)。
特許文献1の発明では、帯電ローラの軸線方向の両端部に回転可能に設けられた離間部材は、感光体ドラムからの回転力を受けることで、感光体ドラムと帯電ローラを離間させる第1位置から、感光体ドラムと帯電ローラを当接させる第2位置へ移動する。
特開2013−148629公報
しかしながら、特許文献1の構成では、感光体ドラムが回転すると、帯電ローラ(プロセス手段)の軸線方向の両端部の離間部材が同時に感光体ドラム(像担持体)に対する帯電ローラの離間状態を解除する。このときに、帯電ローラには、感光体ドラムの方向に付勢力がかかっている。帯電ローラの一方の端部の離間部材が回転して一方の端部側の離間状態を解除するときに、感光体ドラムの一方の端部には逆方向の負荷がかかる。帯電ローラの他方の端部の離間部材が回転して他方の端部側の離間状態を解除するときに、感光体ドラムの他方の端部にも逆方向の負荷がかかる。これらが同時にかかると感光体ドラムにかかる回転方向と逆の負荷が大きい。
本発明は、上記実情に鑑み、像担持体に対するプロセス手段の離間状態を解除するときに像担持体にかかる負荷を低減させることができるカートリッジを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のカートリッジは、像担持体と、前記像担持体に作用する回転可能なプロセス手段と、を備え、前記像担持体から離間する第1位置、及び、前記像担持体に接近する第2位置に、前記プロセス手段が移動可能なカートリッジであって、前記像担持体の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を解除して前記第1位置から前記第2位置へと移行させる第1解除部及び第2解除部と、前記プロセス手段の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を前記第1位置に維持するときに前記第1解除部に当接される第1被解除部材及び前記第2解除部に当接される第2被解除部材と、を備え、前記像担持体が回転して前記第1解除部が前記第1被解除部材に作用するタイミングは、前記像担持体が回転して前記第2解除部が前記第2被解除部材に作用するタイミングと異なることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に作用する回転可能なプロセス手段と、を備え、前記像担持体から離間する第1位置、及び、前記像担持体に接近する第2位置に、前記プロセス手段が移動可能なカートリッジであって、前記像担持体の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を解除して前記第1から前記第2位置へと移行させる第1解除部及び第2解除部と、前記プロセス手段の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を前記第1位置に維持するときに前記第1解除部に当接される第1被解除部材及び前記第2解除部に当接される第2被解除部材と、を備え、前記像担持体が回転して前記第1解除部が前記第1被解除部材に作用するタイミングは、前記像担持体が回転して前記第2解除部が前記被解除部材に作用するタイミングと異なることを特徴とする。
本発明によれば、像担持体に対するプロセス手段の離間状態を解除するときに像担持体にかかる負荷を低減させることができる。
本発明の実施例1に係る画像形成装置の断面図である。 現像カートリッジ及びドラムカートリッジの断面図である。 現像カートリッジを駆動側から見た斜視図である。 現像カートリッジを非駆動側から見た斜視図である。 現像カートリッジの駆動側を分解して、駆動側からみた斜視図と非駆動側からみた斜視図である。 現像カートリッジの非駆動側を分解して、非駆動側からみた斜視図と駆動側からみた斜視図ある。 感光体ドラムと、帯電ローラをクリーニング枠体に組み込む様子の説明図である。 感光体ドラムの構成図である。 駆動側に設けられた第1離間部材が帯電ローラを感光体ドラムから離間させている状態から、第1離間部材による離間状態が解除されて帯電ローラと感光体ドラムとが当接し、第1離間部材の回転が終了した状態になるまでの動作を示す側面図である。 駆動側軸受側から見た感光体ドラムと帯電ローラの断面図である。 帯電ローラの長手方向での離間解除タイミングを示す側面図である。 帯電ローラの長手方向での離間解除タイミングを示す側面図である。 (a)は第1離間部材による離間解除と、第2離間部材による離間解除を同時に行った場合、感光体ドラムに発生するトルクのグラフである。(b)は第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材による離間解除を完全にずらして行った場合の感光体ドラムに発生するトルクのグラフである。(c)は第1離間部材による離間解除と、第2離間部材による離間解除によるトルクのピーク値が発生するタイミングをずらした場合の感光体ドラムに発生するトルクのグラフである。 駆動側フランジと第1離間部材との動作関係、及び、非駆動側フランジと第2離間部材との動作関係を示す側面図である。 感光体ドラムの駆動側フランジ側から見た斜視図である。 図15で示した感光体の半径方向内側に凹んだ解除部構成を利用する場合の構成例を示す側面図である。 図15で示した感光体の半径方向内側に凹んだ解除部構成を利用する場合の構成例を示す側面図である。
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて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寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、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。
本発明に係るカートリッジ、及び、画像形成装置を、図面に則して説明する。尚、本実施例では、前述した画像形成装置本体に着脱可能なドラムカートリッジ、および、現像カートリッジを例に挙げて説明する。以下の説明において、ドラムカートリッジ、および、現像カートリッジ(以下、単に「カートリッジ」という場合がある)の長手方向とは、感光体ドラムの回転軸線L1、及び、現像ローラの回転軸線L9と略平行な方向である。また、感光体ドラムの回転軸線L1、及び、現像ローラの回転軸線L9は、記録材の搬送方向と交差する方向である。
また、カートリッジの短手方向とは、感光体ドラムの回転軸線L1、及び、現像ローラの回転軸線L9と略直交する方向である。本実施例では、カートリッジをレーザビームプリンタ本体へ着脱する方向は、各カートリッジの短手方向である。
図1は、本発明の実施例1に係る画像形成装置100の断面図である。画像形成装置100は、パーソナルコンピュータなどの外部機器から通信された画像情報に応じて、電子写真画像形成プロセスによって記録材2に現像剤tによる画像を形成するものである。また、画像形成装置100は、現像カートリッジB1とドラムカートリッジCとが、ユーザによって装置本体100Aに、取り付け、及び、取り外しが可能に設けられている。
記録材2の一例として、記録紙、ラベル紙、OHPシート、布等が挙げられる。また、現像カートリッジB1は現像ローラ13等を有し、ドラムカートリッジCは感光体ドラム10、帯電ローラ11等を有する。
『像担持体』としての感光体ドラム10は、装置本体100Aからの電圧印加によって、『プロセス手段』としての帯電ローラ11で感光体ドラム10の表面を一様に帯電する。後述するが、帯電ローラ11は、感光体ドラム10に機構的に作用する回転可能なローラでもある。そして、光学装置1から画像情報に応じたレーザ光Lが、帯電した感光体ドラム10に照射され、感光体ドラム10に画像情報に応じた静電像が形成される。この静電像は、後述の現像手段によって現像剤tで現像され、感光体ドラム10の表面に現像剤像が形成される。
一方、給送トレイ4に収容された記録材2は、現像剤像の形成と同期して、給送ローラ3aとこれに圧接する分離パット3bに規制され、一枚ずつ分離給送される。そして、記録材2は、搬送ガイド3dにより、転写手段としての転写ローラ6へと搬送される。転写ローラ6は、感光体ドラム10の表面に接触するように付勢されている。
次いで、記録材2は、感光体ドラム10と転写ローラ6とで形成される転写ニップ部6aを通る。このとき、転写ローラ6に現像剤像と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム10の表面上に形成された現像剤像が、記録材2に転写される。
現像剤像が転写された記録材2は、搬送ガイド3fに規制され定着装置5へ搬送される。定着装置5は、駆動ローラ5a、及び、ヒータ5bを内蔵した定着ローラ5cを備えている。そして、記録材2は、駆動ローラ5aと定着ローラ5cとで形成されるニップ部5dを通過する際に、熱、及び、圧力を印加され、記録材2に転写された現像剤像が記録材2に定着される。これによって、記録材2に画像が形成される。その後、記録材2は、排出ローラ対3gによって搬送されて、排出部3hへ排出される。
(2)電子写真画像形成プロセスの説明
図2は、現像カートリッジB1及びドラムカートリッジCの断面図である。この図2を用いて、本発明の一実施例を適用した電子写真画像形成プロセスについて説明する。図2に示すように、現像カートリッジB1は、現像容器16に、現像手段としての現像ローラ13や現像ブレード15等を備えている。また、ドラムカートリッジCは、クリーニング枠体21に、感光体ドラム10や帯電ローラ11等を備えている。
現像容器16の現像剤収納部16aに収納された現像剤tは、現像容器16に回転可能に支持された搬送部材17が矢印X17方向に回転することによって、現像容器16の開口部16bから現像室16c内へ送り出される。現像容器16には、マグネットローラ12を内蔵した現像ローラ13が設けられている。具体的には、現像ローラ13は、軸部13eとゴム部13d(図5参照)から構成される。軸部13eは、アルミ等の導電性の細長い円筒状であり、その長手方向で中央部はゴム部13dで覆われている(図5参照)。
ここで、ゴム部13dは、外形形状が軸部13eと同軸線上になるように軸部13eに被覆されている。現像ローラ13は、マグネットローラ12の磁力によって、現像室16cの現像剤tを現像ローラ13の表面に引き寄せる。また、現像ブレード15は、板金からなる支持部材15aとウレタンゴムやSUS板等からなる弾性部材15bから構成され、弾性部材15bが現像ローラ13に対して一定の接触圧をもって弾性的に接触するように設けられている。
そして、現像ローラ13が回転方向X5に回転することで、現像ローラ13の表面に付着する現像剤tの量を規定し、現像剤tに摩擦帯電電荷を付与する。これにより、現像ローラ13の表面に現像剤層が形成される。そして、装置本体100Aから電圧が印加された現像ローラ13を感光体ドラム10と接触させた状態で、回転方向X5に回転させることにより、感光体ドラム10の現像領域へ現像剤tを供給する。
感光体ドラム10の外周面には、クリーニング枠体21に回転可能に支持され感光体ドラム10の方向に付勢された帯電ローラ11が接触して設けられている。詳細構成については後述する。帯電ローラ11は、装置本体100Aからの電圧印加によって、感光体ドラム10の表面を一様に帯電する。帯電ローラ11に印加する電圧は、感光体ドラム10の表面と帯電ローラ11との電位差が放電開始電圧以上となるような値に設定されており、具体的には帯電バイアスとして−1300Vの直流電圧を印加している。
このとき、感光体ドラム10の表面を帯電電位(暗部電位)−700Vに一様に接触帯電させている。また、本例ではこの帯電ローラ11は感光体ドラム10の回転に対して駆動回転する(詳細は後述)。そして、光学装置1のレーザ光Lにより、感光体ドラム10の表面に静電像が形成される。その後、感光体ドラム10の静電像に応じて現像剤tを転移させて静電像を可視像化し、感光体ドラム10に現像剤像を形成する。
(3)クリーナレスシステムの構成説明
次に、以下に、本例でのクリーナレスシステムについて説明する。本実施例では、転写されずに感光体ドラム10上に残留した転写残現像剤を感光体ドラム10の表面から除去するクリーニング部材を設けない、いわゆるクリーナレスシステムの例を示している。
感光体ドラム10は、図2に示すように、矢印C5方向に回転駆動されている。転写工程後に感光体ドラム10の表面に残った転写残現像剤は、帯電ローラ11と感光体ドラム10との当接部である帯電ニップ部11aの上流側の空隙部である上流空隙部11bにおける放電によって感光体ドラム10と同様に負極性に帯電される。このとき、感光体ドラム10の表面は、−700Vに帯電される。負極性に帯電した転写残現像剤は、帯電ニップ部11aにおいて電位差の関係(感光体ドラム10の表面電位=−700V、帯電ローラ11の電位=−1300V)で帯電ローラ11には付着せず通過することになる。
帯電ニップ部11aを通過した転写残現像剤は、レーザ照射位置dに到達する。転写残現像剤は光学手段のレーザ光Lを遮蔽する程多くないため、感光体ドラム10上の静電像を作像する工程に影響しない。レーザ照射位置dを通過した転写残現像剤で、且つ、非露光部(レーザ照射を受けていない感光体ドラム10の表面)の転写残現像剤は、現像ローラ13と感光体ドラム10の当接部である現像ニップ部13kにて、静電力により現像ローラ13に回収される。
一方、露光部(レーザ照射を受けた感光体ドラム10の表面)の転写残現像剤は、静電力的には回収されずにそのまま感光体ドラム10上に存在し続ける。しかし一部の転写残現像剤は、現像ローラ13と感光体ドラム10の周速差による物理的な力で回収されることもある。
このように紙に転写されずに感光体ドラム10上に残った転写残現像剤は、概ね現像容器16に回収される。現像容器16に回収された転写残現像剤は、現像容器16内に残っている現像剤tと混合され使用される。
また、本実施例では、転写残現像剤を帯電ローラ11に付着させずに帯電ニップ部11aを通過させるために、以下の2つの構成を採用している。第一は、転写ローラ6と帯電ローラ11の間に光徐電部材8を設けていることである。光徐電部材8は、帯電ニップ部11aの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)上流側に位置する。
そして、上流空隙部11bで安定した放電を行なうために転写ニップ部6aを通過した後の感光体ドラム10の表面電位を光徐電している。この光徐電部材8によって、帯電前の感光体ドラム10の電位を長手全域に−150V程度にしておくことで、帯電時に均一な放電が行なえ、転写残現像剤を均一に負極性にすることが可能となる。
第二は、帯電ローラ11を感光体ドラム10と所定の周速差を設け駆動回転させていることである。上述のように放電によってほとんどのトナーが負極性になるものの、若干負極性になりきれなかった転写残現像剤が残っており、この転写残現像剤が帯電ニップ部11aで帯電ローラ11に付着することがある。帯電ローラ11と感光体ドラム10とを所定の周速差を設けて駆動回転させることで、感光体ドラム10と帯電ローラ11との摺擦によって、このような転写残現像剤を負極性にさせることが可能となる。
これによって帯電ローラ11への転写残現像剤の付着を抑制する効果がある。本実施例では、帯電ローラ11の長手一端に帯電ローラギア69(図7、詳細は後述する)が設けられており、帯電ローラギア69は感光体ドラム10の同長手一端に設けられた駆動側フランジ24(図7、詳細は後述する)と係合している。よって、感光体ドラム10の回転駆動に伴って、帯電ローラ11も回転駆動する。帯電ローラ11の表面の周速は、感光体ドラム10の表面の周速に対して100〜150%程度になるように設定されている。
(4)現像カートリッジB1の構成説明
<現像カートリッジB1全体構成>
次に、図を用いて、本発明の一実施例を適用した現像カートリッジB1の構成について説明する。なお、以下の説明において、長手方向に関して装置本体100Aから現像カートリッジB1に回転力が伝達される側を「駆動側」と称する。また、その反対側を「非駆動側」と称す。
図3は、現像カートリッジB1を駆動側から見た斜視説明図である。図4は、現像カートリッジB1を非駆動側から見た斜視説明図である。図5は、現像カートリッジB1の駆動側を分解した斜視図であり、(a)が駆動側からみた斜視図であり、(b)が非駆動側からみた斜視図である。図6は、現像カートリッジB1の非駆動側を分解した斜視図であり、(a)が非駆動側からみた斜視図であり、(b)が駆動側からみた斜視図ある。
図5、図6に示すように、現像カートリッジB1は、現像ローラ13や現像ブレード15等を備えている。現像ブレード15は、支持部材15aの長手方向の駆動側端部15a1、非駆動側端部15a2が現像容器16に対してビス51、ビス52で固定されている。現像容器16の長手両端には、駆動側現像軸受36と非駆動側軸受46とがそれぞれ配置されている。
現像ローラ13は、駆動側端部13aが駆動側現像軸受36の穴36aと嵌合し、また、非駆動側端部13cが非駆動側軸受46の支持部46fと嵌合することで、回転可能に支持されている。また、現像ローラ13の駆動側端部13aで、駆動側現像軸受36よりも長手方向外側には、現像ローラギア29が現像ローラ13と同軸に配置され、現像ローラ13と現像ローラギア29とが一体的に回転できるように係合している(図3参照)。
駆動側現像軸受36は、その長手外側で駆動入力ギア27を回転可能に支持している。駆動入力ギア27は現像ローラギア29と噛み合っている。また、駆動入力ギア27と同軸にカップリング部材180が設けられている。
現像カートリッジB1の駆動側最端部には、駆動入力ギア27等を長手外側から覆うように現像サイドカバー34が設けられている。現像サイドカバー34の穴34aを通して、カップリング部材180が長手外側に突出している。カップリング部材180は、装置本体100Aに設けられた図示しない本体側駆動部材と係合し、回転力が伝達される構成となっている。
また、その回転力はカップリング部材180の回転力伝達部180c1、180c2を介して駆動入力ギア27に伝わる構成となっている。結果として、カップリング部材180に入力された回転力は、駆動入力ギア27、現像ローラギア29を介して、回転部材としての現像ローラ13へ伝達される構成となっている。
また、駆動側現像軸受36には、第1可動部材120が設けられている。そして、その第1可動部材120は、第1本体部としての駆動側当接離間レバー70、および、第1弾性部としての駆動側現像加圧バネ71で構成されている。さらに、非駆動側軸受46には、第2可動部材121が設けられている。そして、その第2可動部材121は、第2本体部としての非駆動側当接離間レバー72、および、第2弾性部としての非駆動側現像加圧バネ73で構成されている。詳細は追って説明する。
(5)ドラムカートリッジCの概略説明
<ドラムカートリッジC全体構成>
図7は、感光体ドラム10と、帯電ローラ11をクリーニング枠体21に組み込む様子の説明図である。感光体ドラム10はクリーニング枠体21に支持されている。感光体ドラム10の非駆動側10NGにおいて、非駆動側フランジ28の被軸受部28f(図8(c)参照)がドラム軸54によって回転可能に支持されている。なお、ドラム軸54はクリーニング枠体21の非駆動側に設けられた支持部材としての非駆動側軸受31の支持部31aに圧入固定されている。なお、非駆動側軸受31とクリーニング枠体21とはビスや溶融した樹脂、接着剤等によって固定されている(不図示)。
一方、感光体ドラム10の駆動側10Gにおいて駆動側フランジ24の被軸受部24bは支持部材としての駆動側軸受30の軸受部30aによって回転可能に支持されている。なお、駆動側軸受30とクリーニング枠体21とはビスや溶融した樹脂、接着剤等によって固定されている(不図示)。
そして図7、図10に示すように帯電ローラ11は、帯電ローラ軸受67a、帯電ローラ軸受67bによって回転可能に支持され、付勢部材68a、帯電ローラ付勢部材68bによって感光体ドラム10に対して付勢される。
また、図7に示すように帯電ローラ11の駆動側端部には円環状部7aが帯電ローラ11の芯金11cに嵌合することで回転可能に支持された第1被解除部材たる第1離間部材7が設けられている。また、帯電ローラ11の非駆動側端部には、円環状部9aが帯電ローラ11の芯金11cに嵌合することで回転可能に支持された第2被解除部材たる第2離間部材9が設けられている(第1離間部材7と第2離間部材9の動作については後述する)。
また、帯電ローラ11の駆動側端部には帯電ローラギア69が設けられており、帯電ローラギア69は駆動側フランジ24のギア部24gと噛み合っている。駆動側フランジ24の駆動側端部24aは、装置本体100A(不図示)側から回転力が伝達され、同時に感光体ドラム10が回転する。結果として、感光体ドラム10が回転駆動するのに伴って、帯電ローラ11も回転駆動する。前述のように、帯電ローラ11の表面の周速は、感光体ドラム10表面の周速に対して100〜150%程度になるように設定されている。
本実施例ではクリーニング枠体21と非駆動側軸受31、駆動側軸受30とを別体で構成、固定する構成としたが、クリーニング枠体21と非駆動側軸受31、駆動側軸受30とは一体化してもよい。
<感光体ドラム構成>
図8を利用して感光体ドラム10の構成について説明する。図8は感光体ドラム10の構成図であり、図8(a)は分解斜視図である。また、図8(b)は駆動側から見た部分斜視図であり、図8(c)は非駆動側から見た部分斜視図である。
図8(a)に示すように、感光体ドラム10は、感光体10c、駆動側フランジ24、非駆動側フランジ28、アース板14で構成されている。感光体10cは表面に感光層を被覆したアルミなどの導電性の部材である。なお、感光体10cは、内部が中空であっても、或いは内部が中実であっても構わない。
駆動側フランジ24は、感光体10cの駆動側端部10aに配置されている。具体的には、駆動側フランジ24は、被固定部24cが感光体10cの駆動側端部10aの開口部10dに嵌合し、接着やカシメ等で感光体10cに固定される(図8(b)参照)。そして、駆動側フランジ24が回転すると、感光体10cが一体的に回転する。ここで、駆動側フランジ24のフランジ軸線としての回転軸線LYは、感光体10cの軸線LXと実質的に同軸(同一直線上)になるように、駆動側フランジ24と感光体10cは固定される。
なお、「実質的に同軸(同一直線上)」とは、完全に一致した同軸(同一直線上)の場合に加え、部品寸法のばらつき等によって同軸(同一直線上)から多少ずれている場合も含む。以下説明においても、同様である。
同様に、図8(a)に示すように非駆動側フランジ28は、感光体10cと実質的に同軸上で、感光体10cの非駆動側端部10bに配置されている。非駆動側フランジ28の被固定部28aが、感光体10cの非駆動側端部10bの開口部10eに、接着やカシメ等で感光体10cに固定される(図8(c)参照)。また、非駆動側フランジ28には、導電性(主に金属)のアース板14が配置されている。アース板14は、感光体10cの内周面に接し、装置本体100Aと電気的に接続されている(不図示)。
また、図8(b)に示すように駆動側フランジ24の感光体10cとの長手突当面24zには第1解除部24eが感光体10cの表面より突出した凸形状として設けられている。
同様に、図8(c)に示すように非駆動側フランジ28の感光体10cとの長手突当面28zには第2解除部28cが感光体10cの表面より突出した凸形状として設けられている。
(6)プロセス手段の離間状態と離間解除動作について
(離間状態と離間解除動作について)
図9を利用して帯電ローラ11の離間解除動作について説明する。図9は、駆動側に設けられた第1離間部材7が帯電ローラ11を感光体ドラム10から離間させている状態(図9(a))から、第1離間部材7による離間状態が解除されて帯電ローラ11と感光体ドラム10とが当接し、第1離間部材7の回転が終了した状態(図9(d))になるまでの動作を示す側面図である。なお、説明のため感光体ドラム10、帯電ローラ11、第1解除部24e、第1離間部材7、クリーニング枠体21の一部以外は不図示としている。
また、非駆動側に設けられた第2離間部材9の動作については駆動側に設けられた第1離間部材7と同様であるため、第2離間部材9の動作説明は省略する。図9(a)はドラムカートリッジCの製造後からユーザがドラムカートリッジCを使用開始するまでの物流、または保管中の状態を示している。第1離間部材7は、当接部7bの当接面7cが感光体ドラム10の当接部10fと当接する位相にある。これにより、帯電ローラ11は、感光体10cから距離G1だけ離間させられている(第1位置)。
そして、帯電ローラ11は付勢部材68a(図10参照)によって働く付勢力F5によって感光体ドラム10方向へ付勢されている。このため、第1離間部材7の当接面7cは感光体ドラム10から垂直抗力F5aを受ける。
このとき、第1離間部材7の矢印U1方向に弾性変形可能なアーム部7gの先端に設けられた被位相決め部7dの凸形状部7eは、クリーニング枠体21に設けられた面21a(詳細は図10参照)と接触している。このため、感光体ドラム10が矢印C5方向に動いた場合、第1離間部材7には垂直抗力F5aにより摩擦力F5bが働く。
本実施例において物流により感光体ドラム10が矢印C5方向に動いたときに発生する摩擦力F5bの大きさは、第1離間部材7が回転して被位相決め部7d(アーム部)が矢印U1方向に変形し、面21aを乗り越える為に必要な力よりも小さい。この為、物流時に第1離間部材7が帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R1方向へ回転することはない。
また、クリーニング枠体21に設けられた面21b(第2規制面)(詳細は図10参照)が第1離間部材7の当接部7bの第1離間部材7の回転方向(矢印R1方向)の上流側の面7fと近接している。これにより第1離間部材7が帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R1方向と逆方向に回転することを規制している。
以上よりこの状態でドラムカートリッジCが物流又は保管中に大きな衝撃を受けたとしても、第1離間部材7の位置が面21a、面21bにより決められているので、帯電ローラ11と感光体ドラム10との離間状態が維持される。
次に離間状態が解除されるまでの過程を説明する。カートリッジCは、感光体ドラム10から離間する第1位置J1、及び、感光体ドラム10に接近する第2位置J2に、帯電ローラ11が移動可能に構成される。
図9(b)はドラムカートリッジCの使用を開始し、第1離間部材7のアーム部7gがクリーニング枠体21に設けられた面21aを乗り越える直前の状態を示している。このとき、第1離間部材7の被位相決め部7dと、円環状部7nとの最近接部には距離G2だけ隙間がある。
ユーザがドラムカートリッジCの使用を開始すると、感光体ドラム10は装置本体100Aの駆動源(不図示)からの駆動力を受けて、回転中心D0周りに矢印C5方向に回転する。このとき、第1離間部材7の第1離間部材7の回転方向(矢印R1方向)の上流側の面7fは、感光体ドラム10に設けられた第1解除部24eの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の下流側の面24fから矢印S1方向に力を受ける。これにより第1離間部材7には帯電ローラ11の回転中心C0周りにトルクTC1が働く。
第1離間部材7に帯電ローラ11の回転中心C0周りのトルクTC1が働くと弾性変形可能なアーム部7gは変形量Z1だけ撓まされる。このとき第1離間部材7には、アーム部7gが撓むことでアーム部7gから面21aに働く弾性力FDによって矢印R1方向と逆方向にトルクRS1が働く。
ここで、凸形状部7eと面21aが第1離間部材7の回転方向(矢印R1方向)にて重なる部分の高さH1は物流で生じる振動の大きさや、アーム部7gが矢印U1方向に撓むときの撓み力、感光体ドラム10から受ける回転力により適宜設定可能である。本実施例においては、アーム部7gが面21aを乗り越える為に必要な力は、感光体ドラム10が第1離間部材7を矢印R1方向に回転させる力より小さくなるように設定している。
つまり、第1解除部24eから第1離間部材7に働くトルクTC1は、第1離間部材7のアーム部7gが撓むことで発生するトルクRS1よりも大きい。これにより第1離間部材7は第1解除部24eによって帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R1方向に回転する。
そして、第1離間部材7の帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印C1方向への回転が更に進むと、図9(c)に示すように第1離間部材7の被位相決め部7dの凸形状部7eがクリーニング枠体21に設けられた面21aを完全に脱する。
また、第1離間部材7の感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の上流側の面7fは、まだ感光体ドラム10に設けられた第1解除部24eの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の下流側の面24fから矢印S1方向に力を受けている。これにより第1離間部材7は帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R1方向に回転する。
図9(d)は第1離間部材7が更に帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印C1方向への回転が進み、帯電ローラ11と感光体ドラム10とが接触部18で接触している状態を示している(第2位置)。このとき、第1離間部材7の第1離間部材7の回転方向(矢印R1方向)の最上流部である点7mと第1解除部24eの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の最下流部である点24e1とは接触している。
そして帯電ローラ11は感光体ドラム10から駆動力を受け(不図示)、帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印C1方向に回転する。このとき、帯電ローラ11の矢印C1方向の回転と、第1離間部材7に掛かる重力Gによって第1離間部材7は帯電ローラ11の芯金11cと離間部材7の円環状部7aとの間で発生する摩擦力によって矢印K1方向に力を受ける。これにより第1離間部材7は矢印R1方向に更に回転する。
第1離間部材7の帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R1方向への回転が進むと、図9(e)に示すように当接部7bの第1離間部材7の回転方向(矢印R1方向)の下流側に設けられた面7kが、クリーニング枠体21に設けられた面21dに接触する。これにより第1離間部材7の矢印R1方向への回転が規制され、回転が停止する。なお、第1離間部材7は感光体ドラム10の第1解除部24eと第1離間部材7の当接部7bとの最近接部が距離G3だけ離れた状態まで回転する。
以上より、第1離間部材7による感光体ドラム10と帯電ローラ11の離間状態は解除され、感光体ドラム10と帯電ローラ11は当接状態となる。なお、本実施例で示した第1離間部材7の動作は一例であり、本発明は上記構成に限定するものではない。
(離間解除タイミングについて)
次に本発明の本質たるところの帯電ローラ11の長手方向での離間解除タイミングについて、図11及び図12を利用して説明する。なお、説明のため、感光体ドラム10、帯電ローラ11、第1解除部24e、第2解除部28c、第1離間部材7、第2離間部材9以外は不図示としている。また、第1離間部材7、第2離間部材9については被位相決め部の形状についても不図示としているが、構成は前述したものと同様である。
図11(a)と図11(b)は感光体ドラム10と帯電ローラ11が離間状態において、それぞれ同じタイミングでの駆動側と非駆動側の感光体ドラム10と帯電ローラ11の関係を示している。図11(c)と図11(d)、図12(a)と図12(b)、図12(c)と図12(d)についても同様にそれぞれ同じタイミングにおける駆動側と非駆動側の感光体ドラム10と帯電ローラ11の関係を示している。
カートリッジCは、第1解除部24e、第2解除部28c、第1離間部材7、第2離間部材9を有する。第1解除部24eは、感光体ドラム10の軸線方向の両端部のうちの一端部に設けられ、帯電ローラ11の位置を解除して第1位置J1から第2位置J2へと移行させる。第2解除部28cは、感光体ドラム10の軸線方向の両端部のうちの他端部に設けられ、帯電ローラ11の位置を解除して第1位置J1から第2位置J2へと移行させる。
『第1被解除部材』としての第1離間部材7は、帯電ローラ11の軸線方向の両端部のうちの一端部に設けられ、帯電ローラ11の位置を第1位置J1に維持するときに第1解除部24eに当接される。『第2被解除部材』としての第2離間部材9は、帯電ローラ11の軸線方向の両端部のうちの他端部に設けられ、帯電ローラ11の位置を第1位置J1に維持するときに第2解除部28cに当接される。そして、このカートリッジCでは、感光体ドラム10が回転して第1解除部24eが第1離間部材7に作用するタイミングは、感光体ドラム10が回転して第2解除部28cが第2離間部材9に作用するタイミングと異なる。このことを以下説明する。
図11(a)に示すように感光体ドラム10の回転中心D0と、第1解除部24eの第1離間部材7と接触する面24fの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の最下流部24hを結んだ線を線L1とする。そして、感光体ドラム10の回転中心D0と、第1離間部材7の第1解除部24eと接触する面7fの第1離間部材7の回転方向(矢印R1方向)の最上流部7hを結んだ線を線L2とする。そして、線L1と線L2が成す角を角θ1とする。
また、図11(b)に示すように、感光体ドラム10の回転中心D0と、第2解除部28cの第2離間部材9と接触する面28dの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の最下流部28eを結んだ線をL3とする。そして、感光体ドラム10の回転中心D0と、第2離間部材9の第2解除部28cと接触する面9bの第2離間部材9の回転方向(矢印R2方向)の最上流部9cを結んだ線をL4とする。そして、線L3と線L4が成す角を角θ2とする。
ここで、角θ1は、角θ2よりも小さくなっている。本発明においては駆動側フランジ24に設けられた第1解除部24eと非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cとの回転方向の位相を変えることで、角θ1を角θ2よりも小さく構成している。
図11(c)は感光体ドラム10が矢印C5方向に回転し、駆動側フランジ24に設けられた第1解除部24eが第1離間部材7に接触している状態を表している。
このとき、第1解除部24eの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の下流側に設けられた面24fは、第1離間部材7の帯電ローラ11の回転方向(矢印C1方向)の上流側に設けられた面7fを矢印S1方向に押す。これによって第1離間部材7は帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R1方向に回転する。このとき、第1解除部24eの面7fには、第1離間部材7の面7fから反力F7を受ける。この反力F7によって感光体ドラム10にはトルクT1が発生する。
このとき、図11(d)に示すように非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cと第2離間部材9とは未だ接触していない。このため、非駆動側フランジ28には第2離間部材9からの反力は発生していない。
そして、図12(b)は更に感光体ドラム10の回転が進み、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cと第2離間部材9とが接触している状態を表している。このとき、第2解除部28cの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の下流側に設けられた面28dは、第2離間部材9の帯電ローラ11の回転方向(矢印C1方向)の上流側に設けられた面9bを矢印S2方向に押す。これによって第2離間部材9は帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R2方向に回転する。このとき、第2解除部28cの面28dには、第2離間部材9の面9bから反力F8を受ける。この反力F8によって感光体ドラム10にはトルクT2が発生する。
このとき、図12(a)に示すように駆動側フランジ24に設けられた第1解除部24eと第1離間部材7は接触していない。このため駆動側フランジ24には第1離間部材7からの反力は発生していない。
なお、このとき駆動側フランジ24に設けられた第1解除部24eによって帯電ローラ11の回転中心C0周りに第1離間部材7を回転させ、第1離間部材7の回転が停止した状態となっている(回転停止方法不図示)。そして、感光体ドラム10と帯電ローラ11は接触部18で接触しており、帯電ローラ11は矢印C1方向に回転している。
図12(d)は、更に感光体ドラム10の回転が進み、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cによって帯電ローラ11の回転中心C0周りに第2離間部材9を回転させ、第2離間部材9の回転が停止した状態を示している(回転停止方法不図示)。このとき、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cと第2離間部材9とは接触していない。このため、非駆動側フランジ28には第2離間部材9からの反力は発生しておらず、感光体ドラム10と帯電ローラ11は接触部22で接触している。そして帯電ローラ11は矢印C1方向に回転している。
このとき、図12(c)に示すように、駆動側に設けられた第1離間部材7の帯電ローラ11の回転中心C0周りの回転は停止した状態のままとなっており、感光体ドラム10と帯電ローラ11とは接触部18で接触している。これにより第1離間部材7と第2離間部材9による感光体ドラム10による帯電ローラ11の離間状態が解除された。
このように、角θ1と角θ2を異なる角度にすることで、感光体ドラム10に対し第1離間部材7から受ける反力F7と、第2離間部材9から受ける反力F8が発生するタイミングをずらすことができる。これにより感光体ドラム10に対し、帯電ローラ11の離間を解除する際に感光体ドラム10に対して発生するトルクT1と、トルクT2の発生タイミングをずらすことが可能となる。つまり、感光体ドラム10に掛かる負荷のピーク値を小さくすることが可能となる。なお本実施例ではθ1<θ2としたが、θ1>θ2でもθ1≠θ2であれば同様の効果が得られる。
ここまでの話をまとめるために図13を利用して説明する。図13(a)は第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除を同時に行った場合、感光体ドラム10に発生するトルクのグラフである。また、図13(b)は第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除を完全にずらして行った場合の感光体ドラム10に発生するトルクのグラフである。そして、図13(c)は第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除によるトルクのピーク値が発生するタイミングをずらした場合の感光体ドラム10に発生するトルクのグラフである。
また、第1離間部材7による離間解除を行う際、感光体ドラム10に発生するトルクのピーク値をT1aとする。そして、第2離間部材9による離間解除を行う際、感光体ドラム10に発生するトルクのピーク値をT2aとする。また、ここでは便宜上、T1a=T2aとしている。
図13(a)に示すように第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除を同時に行った場合、感光体ドラム10に発生するトルクのピーク値はT1a+T2bとなる。これに対し、本実施例の第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除のタイミングを完全にずらして行った場合の感光体ドラム10に発生するトルクのピーク値はT1a(T2a)となり、トルクのピーク値を下げることが出来る。
また、本実施例では第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除を完全にずらして行った場合について説明した。しかし、図13(c)に示すように第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除によるトルクのピーク値が発生するタイミングをずらした場合の感光体ドラム10に発生するトルクのピーク値をTXとする。このときTXはT1a(T2a)<TX<T1a+T2aとなる。このため、図13(c)に示すように第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除によるトルクのピーク値が発生するタイミングをずらした場合であってもトルクのピーク値低減の効果が得ることが出来る。
以上のように、第1離間部材7による離間解除と、第2離間部材9による離間解除をずらすことでトルクのピーク値を低減することが可能となる。これにより感光体ドラム10を回転させるためのモータに掛かる負荷低減に繋がる。即ち、モータの大型化抑制や、稼働音抑制に繋がる。
実施例2においては感光体ドラム10に設けられた第1解除部24eと第1解除部28cの位相を変えることで角θ1と、角θ2が異なる構成にしている。しかし、図14に示すように駆動側に設けられた第1離間部材19と、非駆動側に設けられた第2離間部材20の形状を変えることで角θ3と、角θ4が異なる構成にしてもよい。
図14(a)は第1離間部材19によって感光体ドラム10と帯電ローラ11が離間状態での駆動側フランジ24と第1離間部材19の関係を示した図である。また、図14(b)は第2離間部材20によって感光体ドラム10と帯電ローラ11が離間状態での非駆動側フランジ28と第2離間部材20の関係を示した図である。ここで、駆動側フランジ24と非駆動側フランジ28は前述したものと同構成である。そして、第1解除部24eと第2解除部28cはそれぞれ同形状である。
図14において、駆動側フランジ24に設けられた第1解除部24eと、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cは同位相で配置されている。そして、非駆動側に設けられた第2離間部材20の第2解除部28cと接触する面20aは、駆動側に設けられた第1離間部材19の第1解除部24eと接触する面19bに対し、感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)に凹んだ形状となっている。
ここで、図14(a)に示すように感光体ドラム10の回転中心D0と、第1解除部24eの第1離間部材19と接触する面24kの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の最下流部24mを結んだ線を線L5とする。そして、感光体ドラム10の回転中心D0と、第1離間部材19の第1解除部24eと接触する面19bの第1離間部材19の回転方向(矢印R3方向)の最上流部19cを結んだ線を線L6とする。そして、線L5と線L6が成す角を角θ3とする。
また、図14(b)に示すように、感光体ドラム10の回転中心D0と、第2解除部28cの第2離間部材20と接触する面28dの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の最下流部28eを結んだ線をL7とする。そして、感光体ドラム10の回転中心D0と、第2離間部材20の第2解除部28cと接触する面20aの第2離間部材20の回転方向(矢印R4方向)の最上流部20bを結んだ線をL8とする。そして、線L7と線L8が成す角を角θ4とする。このとき角θ3は角θ4よりも小さく構成されている。
このように本発明においては、駆動側に設けられた第1離間部材19と非駆動側に設けられた第2離間部材20の形状を変えることで角θ3と、角θ4を異なる角度にすることが可能である。なお本実施例ではθ3<θ4としたが、θ3>θ4でもθ3≠θ4であれば同様の効果が得られる。
また、解除部の形状は感光体10cの表面より突出した凸形状ではなくてもよい。図15は駆動側フランジ23の感光体10cとの長手突当面23eには感光体10cの半径方向内側に凹んだ凹形状で設けられた第1解除部23aが設けられている。
図15で示した感光体10cの半径方向内側に凹んだ解除部構成を利用する場合の構成例を図16及び図17に示す。図16及び図17に示した構成例では駆動側フランジ23に凹形状で形成された第1解除部23a、非駆動側フランジ28に凸形状で形成された第1解除部28cを配置している。なお、図16(b)に示すように、非駆動側に設けられた非駆動側フランジ28と第2離間部材9は前述したものと同じ構成である。
なお、説明のため、感光体ドラム10、帯電ローラ11、第1解除部23a、第2解除部28c、第1離間部材25、第2離間部材9以外は不図示としている。また、第1離間部材25、第2離間部材9については被位相決め部の形状についても不図示としているが、構成は前述したものと同様である。
図16(a)と図16(b)は感光体ドラム10と帯電ローラ11が離間状態において、それぞれ同じタイミングでの駆動側と非駆動側の感光体ドラム10と帯電ローラ11の関係を示している。図16(c)と図16(d)、図17(a)と図17(b)、図17(c)と図17(d)についても同様にそれぞれ同じタイミングにおける駆動側と非駆動側の感光体ドラム10と帯電ローラ11の関係を示している。
図16(a)に示すように、感光体ドラム10と帯電ローラ11が離間状態において、駆動側に設けられた第1離間部材25に設けられた当接部25cの当接面25dは凹形状で形成された第1解除部23aの面23dと当接している。そして、帯電ローラ11を感光体ドラム10から離間させている。このとき、帯電ローラ11は付勢部材68a(不図示)によって働く付勢力F5によって感光体ドラム10方向へ付勢されている。
ここで、感光体ドラム10の回転中心D0と、駆動側フランジ23に設けられた第1解除部23aの第1離間部材25と接触する面23bの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の最下流部23cを結んだ線を線L9とする。そして、感光体ドラム10の回転中心D0と、第1離間部材25の第1解除部23aと接触する面25aの第1離間部材25の回転方向(矢印R5方向)の最下流部25bを結んだ線を線L10とする。そして、線L9と線L10が成す角を角θ5とする。
また、図16(b)に示すように、感光体ドラム10の回転中心D0と、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cの第2離間部材9と接触する面28dの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の最下流部28eを結んだ線をL11とする。そして、感光体ドラム10の回転中心D0と、第2離間部材9の第2解除部28cと接触する面9bの第2離間部材9の回転方向(矢印R6方向)の最上流部9cを結んだ線をL12とする。そして、線L11と線L12が成す角を角θ6とする。ここで、本実施例において角θ5は、角θ6よりも小さく構成している。
図16(c)は感光体ドラム10が矢印C5方向に回転し、駆動側フランジ23にの第1解除部23aの感光体ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の上流側の面23bが第1離間部材25の回転方向(矢印R3方向)の上流側の面25aに接触している状態を示す。
第1解除部23aの面23bは、第1離間部材25の面25aを矢印S3方向に押す。これによって第1離間部材25は帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R3方向に回転する。このとき、第1解除部23aの面23bには、第1離間部材25の面25aから反力F13を受ける。この反力F13によって感光体ドラム10にはトルクT3が発生する。
このとき、図16(d)に示すように、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cと第2離間部材9とは未だ接触していない。このため、非駆動側フランジ28には第2離間部材9からの反力は発生していない。
そして、図17(b)は更に感光体ドラム10の回転が進み、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cと第2離間部材9とが接触している状態を表している。
第2解除部28cの第2離間部材9の回転方向(矢印R4方向)の下流側に設けられた面28dは、第2離間部材9の第2離間部材9の回転方向(矢印R4方向)の上流側に設けられた面9bを矢印S4方向に押す。これによって離間部材9は帯電ローラ11の回転中心C0周りに矢印R4方向に回転する。このとき、第2解除部28cの面28dには、第2離間部材9の面9bから反力F14を受ける。この反力F14によって感光体ドラム10にはトルクT4が発生する。
このとき、図17(a)に示すように駆動側フランジ23に設けられた第1解除部23aと第1離間部材25は接触していない。このため駆動側フランジ23には第1離間部材25からの反力は発生していない。
なお、このとき駆動側フランジ23に設けられた第1解除部23aによって帯電ローラ11の回転中心C0周りに第1離間部材25を回転させ、第1離間部材25の回転が停止した状態となっている(回転停止方法不図示)。そして、感光体ドラム10と帯電ローラ11は接触部26で接触しており、帯電ローラ11は矢印C1方向に回転している。
図17(d)は、更に感光体ドラム10の回転が進み、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cによって帯電ローラ11の回転中心C0周りに第2離間部材9を回転させ、第2離間部材9の回転が停止した状態を示している(回転停止方法不図示)。
このとき、非駆動側フランジ28に設けられた第2解除部28cと第2離間部材9とは接触していない。このため、非駆動側フランジ28には第2離間部材9からの反力は発生しておらず、感光体ドラム10と帯電ローラ11は接触部22で接触している。そして帯電ローラ11は矢印C1方向に回転している。
このとき、図17(c)に示すように、駆動側に設けられた第1離間部材25の帯電ローラ11の回転中心C0周りの回転は停止した状態のままとなっており、感光体ドラム10と帯電ローラ11とは接触部26で接触している。以上より第1離間部材25と第2離間部材9による感光体ドラム10と帯電ローラ11の離間状態が解除された。
このように、角θ5を角θ6よりも小さくすることで、感光体ドラム10に対し第1離間部材25から受ける反力F13と、第2離間部材9から受ける反力F14が発生するタイミングをずらすことができる。これにより感光体ドラム10に対し、帯電ローラ11の離間を解除する際に感光体ドラム10に対して発生するトルクT3と、トルクT4の発生タイミングをずらすことが可能となる。つまり、感光体ドラム10に掛かる負荷のピーク値を小さくすることが可能である。このように、本発明において第1解除部23aは感光体10cの半径方向内側に凹んだ形状としても発明の効果を得ることが出来る。
以上説明したように、帯電ローラの長手一端に設けられた解除部と離間部材の接触タイミングを、もう他端に設けられた解除部と離間部材が接触し、離間部材が感光体ドラム表面から離れた後とする。これにより本発明を採用したカートリッジはユーザがカートリッジの使用を開始する際、離間状態を解除する際に発生する負荷のピーク値を低減することが可能である。これによりモータの大型化抑制や、稼働音抑制に繋がる。なお本実施例ではθ5<θ6としたが、θ5>θ6でもθ5≠θ6であれば同様の効果が得られる。
実施例1又は実施例2の構成によれば、感光体ドラム10に対する帯電ローラ11等のプロセス手段の離間状態を解除するときに感光体ドラム10にかかる負荷を低減させることができる。また、これにより、モータの大型化抑制や稼働音抑制が実現される。なお、プロセス手段は、現像剤を担持する現像ローラ13や、感光体ドラム10のトナー像が転写される転写ローラ6、であっても良い。
7 第1離間部材(第1被解除部材)
9 第2離間部材(第2被解除部材)
10 感光体ドラム(像担持体)
11 帯電ローラ
24e 第1解除部
28c 第2解除部
C カートリッジ
J1 第1位置
J2 第2位置

Claims (6)

  1. 像担持体と、前記像担持体に作用する回転可能なプロセス手段と、を備え、前記像担持体から離間する第1位置、及び、前記像担持体に接近する第2位置に、前記プロセス手段が移動可能なカートリッジであって、
    前記像担持体の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を解除して前記第1位置から前記第2位置へと移行させる第1解除部及び第2解除部と、
    前記プロセス手段の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を前記第1位置に維持するときに前記第1解除部に当接される第1被解除部材及び前記第2解除部に当接される第2被解除部材と、
    を備え、
    前記像担持体が回転して前記第1解除部が前記第1被解除部材に作用するタイミングは、前記像担持体が回転して前記第2解除部が前記第2被解除部材に作用するタイミングと異なることを特徴とするカートリッジ。
  2. 前記プロセス手段は、前記像担持体を帯電する帯電ローラ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. 前記プロセス手段は、現像剤を担持する現像ローラ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。
  4. 像担持体と、前記像担持体に作用する回転可能なプロセス手段と、を備え、前記像担持体から離間する第1位置、及び、前記像担持体に接近する第2位置に、前記プロセス手段が移動可能なカートリッジであって、
    前記像担持体の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を解除して前記第1から前記第2位置へと移行させる第1解除部及び第2解除部と、
    前記プロセス手段の軸線方向の両端部に設けられ、前記プロセス手段の位置を前記第1位置に維持するときに前記第1解除部に当接される第1被解除部材及び前記第2解除部に当接される第2被解除部材と、
    を備え、
    前記像担持体が回転して前記第1解除部が前記第1被解除部材に作用するタイミングは、前記像担持体が回転して前記第2解除部が前記被解除部材に作用するタイミングと異なることを特徴とする画像形成装置。
  5. 前記プロセス手段は、現像剤を担持する現像ローラであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記プロセス手段は、前記像担持体のトナー像が転写される転写ローラであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
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