JP2017167522A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像容器のうち現像ローラ離間時に変形の少ない部分を押圧可能とする。【解決手段】 現像部材４５を含む現像ユニット４４が装着される装着部１Ａと、装着部１Ａに装着された現像ユニット４４を押圧することで現像部材４５を感光体３から離間させる又は現像部材４５を感光体３に当接させる押圧部材６１と、押圧部材６１を付勢する付勢部材６３を有し、現像ユニット４４を装着部１Ａに装着する際、押圧部材６１と現像ユニット４４とが並ぶ方向に平行な方向であって押圧部材６１から現像ユニット４４に向かう第１方向へ移動し、押圧部材６１は第１方向に移動可能で、付勢部材６３は押圧部材６１を第１方向に移動するよう付勢する。【選択図】 図８

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、外装部のカバーを開閉し、装置内部に装着されたプロセスカートリッジを着脱・交換するタイプの画像形成装置に関する。

トナー像が形成される像担持体（感光ドラム）及び作像装置（現像ローラ）が画像形成装置本体（装置本体）に対して着脱可能なカートリッジとして構成することで、消耗品の交換作業等のメンテナンスを容易に行うことが可能な構成がある。

このカートリッジにおいて、画像形成時において感光ドラムと現像ローラを接触させて現像する接触現像方式がある。この接触現像方式では、感光ドラムや現像ローラの寿命等の観点から、カートリッジの現像容器を装置本体の押圧部材で押圧することにより、感光ドラムと現像ローラとの接触、離間を切り換える構成がある。

特許文献１では、カートリッジを装置本体に装着する過程で、カートリッジを感光ドラムの軸線方向への移動過程（挿入過程）及び軸線方向と直交し押圧部材から離れる方向成分を持つ移動過程（位置決め過程）が開示されている。そして特許文献１には挿入過程及び位置決め過程に対応するための、押圧部材及びカートリッジ装着完了状態で現像容器の押圧部材に押圧される被押圧部の構成が開示されている。

つまり、特許文献１では、被押圧部を現像容器から突出した突出部分に設けており、被押圧部は突出部分の現像容器から突出する根元部分からある程度離れた所に位置する。

特開２０１３−２４６２４７

特許文献１のような構成では、挿入過程で被押圧部が装置本体に干渉せず、且つ、位置決め過程でカートリッジが押圧部材から離れる方向に移動しても押圧部材が被押圧部を押圧できる必要がある。このため、被押圧部を突出部分の根元からある程度離れた所に設ける必要がある。このため、カートリッジ装着状態で押圧部材により被押圧部を押圧すると、押圧部材に押圧された際に現像容器の突出部分が弾性変形したり、クリープ変形したりする場合がある。このような突出部分の変形により、現像ローラを感光ドラムから離間させる際の現像ローラの感光ドラムからの離間量のロス、若しくは現像ローラを感光ドラムへ当接させる際の現像ローラの感光ドラムへの当接圧のロスが生じる可能性がある。

離間量のロスとは、被押圧部を押圧しながら押圧部材を所定量移動させた際の現像ローラの感光ドラムから離間量は、現像容器の突出部分が変形するので、現像容器が剛体である場合と比べ小さくなることである。従って、所定の離間量を確保するには、離間量のロスを予め見込んで押圧部材の離間のための移動量を大きくする必要があった。

一方、当接圧のロスとは、被押圧部を押圧しながら押圧部材を所定量移動させた際の現像ローラを感光ドラムに当接させる当接圧は、現像容器の突出部分が変形するので、現像容器が剛体である場合と比べ小さくなることである。従って、所定の当接圧を確保するには、当接圧のロスを予め見込んで押圧部材の当接のための移動量を大きくする必要があった。

このように、ロスを見込んで所定の離間量や所定の当接圧を確保するために必要な押圧部材の移動量を稼げるよう、装置本体内に押圧部材が移動するためのある程度大きなスペースを確保しなければならず、装置本体を小型化することが難しかった。

そこで本発明は、現像容器のうち現像ローラ離間時に変形の少ない部分を押圧可能な押圧部材を有する構成を提供することを目的とする。

そこで本発明は、現像部材を含む現像ユニットが装着される装着部と、前記装着部に装着された前記現像ユニットを押圧することで前記現像部材を感光体から離間させる又は前記現像部材を前記感光体に当接させる押圧部材と、を有し、前記現像ユニットを前記装着部に装着する際、前記押圧部材と前記現像ユニットとが並ぶ方向に平行な方向であって前記押圧部材から前記現像ユニットに向かう第１方向へ移動する画像形成装置において、前記押圧部材は前記第１方向に移動可能で、前記押圧部材を前記第１方向に移動するよう付勢する付勢部材を有することを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、現像容器のうち現像ローラ離間時に変形の少ない部分を押圧可能な押圧部材を有する構成を提供することができる。

画像形成装置の概略の断面図 前面ドアが閉じ込まれている画像形成装置の外観斜視図 前面ドアが開かれて、第１のカートリッジが途中まで引き出されたところを示している画像形成装置の外観斜視図 プロセスカートリッツジを非駆動側から見た外観斜視図 （ａ）カートリッジ挿入途中の状態を挿入方向で見た図、（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ断面図。 押圧ユニットの詳細を示した図 プロセスカートリッジＰの位置決め機構の全体構成について説明した図 プロセスカートリッジの位置決め状態をおよび非位置決め状態を説明した図 本体の当接離間機構の全体構成について示した図 本体の当接離間機構の動作について示した図 プロセスカートリッジが離間状態から当接状態へと変化していく過程を示した図 本体の当接離間機構が離間状態から当接状態へと変化していく過程を示した図 離間状態から当接状態へ変化していく際の離間レバー５３と離間カム５４の関係を示した図 プロセスカートリッジが当接状態から離間状態へと変化していく過程を示した図 本体の当接離間機構が当接状態から離間状態へと変化していく過程を示した図 当接状態から離間状態へ変化していく際の離間レバー５３と離間カム５４の関係を示した図 （ａ）第１のカートリッジの概略断面図、（ｂ）第２のカートリッジの概略断面図

＜画像形成装置の全体的な概略構成＞
図１は本実施形態の画像形成装置１の概略の断面図である。図２は前面ドア（外装カバー）２が閉じ込まれている画像形成装置１の外観斜視図である。図３は前面ドア２が開かれて、第１のプロセスカートリッジＰＹが途中まで引き出されたところを示している画像形成装置１の外観斜視図である。

この画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーのレーザービームプリンタであり、記録媒体にカラー画像形成を行う。また、この画像形成装置１は、第１から第４の４個のプロセスカートリッジ（以下カートリッジと記す）Ｐ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）を画像形成装置本体１Ａに対して取り外し可能に装着して使用するカートリッジ着脱方式である。

ここで、本実施形態の画像形成装置１に関して、正面側又は手前側とは、前面ドア２を配設した側である。背面側又は奥側とは、その反対側である。前後方向とは、背面側から正面側へ向う方向（前方向）と、その逆方向（後方向）である。左右とは、画像形成装置１を正面側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向う方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。また、画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）１Ａとは、カートリッジ以外の画像形成装置部分である。また、本実施形態の説明において、カートリッジＰの長手方向ＬＤとは、感光体（像担持体）である電子写真感光ドラム（以下、ドラムと記す）３の回転軸線方向（軸線方向）に平行な方向である。また、カートリッジＰには、長手方向ＬＤに関して、装置本体１Ａ側から駆動が伝達される側（装置本体１Ａからの駆動力を受ける部分が配される側）を駆動側と称し、その反対側を非駆動側と称する。

装置本体１Ａ内の中央部には各カートリッジＰを収納するカートリッジ収納部１Ｂが設けられている。収納部１Ｂは各カートリッジＰが挿入されて装着可能な装着部でもある。

各カートリッジＰは、互いに同様の電子写真プロセス機構を有しており、現像剤（以下トナーと記す）の色や、トナーの充填量が各々異なるものである。収納部１Ｂにおいて、画像形成可能な位置に装着された各カートリッジＰには、装置本体１Ａ側から回転駆動力が伝達され、また、バイアス（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される（不図示）。

本実施形態の各カートリッジＰは、ドラム３と、このドラム３に作用するプロセス手段としての帯電手段４・現像手段５・クリーニング手段６をカートリッジ枠体４０内に一体的に組み付けたものである。帯電手段４としては帯電ローラを用いている。現像手段５としては現像部材である現像ローラ４５を用いている。カートリッジＰが装置本体１Ａに装着され位置決めされた状態で現像ローラ４５の回転軸線方向（軸線方向）はドラム３の軸線方向と平行である。クリーニング手段６としてはクリーニングブレードを用いている。各カートリッジＰの下方には、各カートリッジＰのドラム３に対する画像情報露光手段としてのレーザースキャナ８が配設されている。

また、このレーザースキャナ８の下方には、給送ユニット９が配設されている。この給送ユニット９は、記録材（転写材：最終記録媒体）Ｓを積載して収容した給紙カセット１０、給紙ローラ１１及び分離部１２、レジストローラ対１３等を有する。

各カートリッジＰの上方には、中間転写ユニット１４を配設してある。このユニット１４は、第１から第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）のドラム３に形成されたトナー像を中間転写ベルト（第１の記録媒体：以下、転写ベルトと記す）１５に重畳させて一次転写する転写手段である。このユニット１４は、右側と左側とに配設した平行２本の駆動ローラ１６及びテンションローラ１７を有し、この両ローラ１６・１７間に、可撓性を有するエンドレスの転写ベルト１５が掛け回されて支持されている。そして、転写ベルト１５は、水平方向に対して斜めになるように配置されている。

収納部１Ｂにおいて、画像形成可能な位置に装着されている各カートリッジＰのドラム３は、その上面が転写ベルト１５の下行側のベルト部分の下面に接している。その接触部が一次転写部である。転写ベルト１５の内側には、各ドラム３に対向する一次転写ローラ１８が配設されている。転写ベルト１５は、下行側のベルト部分が全てのドラム３の上面に対向して接触した状態で、矢印Ｖ３方向に、ドラム３の回転速度に対応した速度にて、駆動ローラ１６により循環移動駆動される。一次転写ローラ１８には、所定の制御タイミングで所定の一次転写電圧が印加される。また、駆動ローラ１６には転写ベルト１５を介して二次転写ローラ１９が当接している。二次転写ローラ１９と転写ベルト１５との接触部が二次転写部である。二次転写ローラ１９には、所定の制御タイミングで所定の二次転写電圧が印加される。

装置本体１Ａ内の右側の上方部には、定着ユニット２０と、排紙ユニット２１とが配設されている。装置本体１Ａの上面は排紙トレイ２２となっている。

カートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは配列方向ＡＤに並んで装着される。この時、各カートリッジＰのドラム３の回転軸線は図１の一点鎖線で示した一直線上に配置される。

＜カートリッジの構成＞
図４は１つのカートリッツジＰを非駆動側から見た外観斜視図である。カートリッジＰは、ドラム３の軸線方向を長手とするアセンブリである。カートリッジ枠体４０はクリーニングユニット４３と現像ユニット４４とを備える。ドラム３はその長手方向ＬＤの一端側と他端側がクリーニングユニット（感光体ユニット）４３の一端側と他端側に配設された第１の軸受け部材（非駆動側）４１と第２の軸受け部材（駆動側）４２との間に回転可能に支持されて配設されている。現像ローラ４５は現像ユニット４４に回転可能に支持されている。現像ユニット４４の中にはトナーを収容する現像容器が設けられている。クリーニングユニット４３の上部の長手方向ＬＤで奥側（駆動側）にはカートリッジ上リブ４３Ａ、クリーニングユニット４３の下部にはカートリッジ下リブ４３Ｂが設けられている。なお、現像ユニット４４の長手方向は現像ローラ４５の軸線方向と平行であり、カートリッジＰの長手方向ＬＤと平行である。

第１のカートリッジＰＹは、現像容器内にイエロー（Ｙ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＹ色のトナー像を形成する。第２のカートリッジＰＭは、現像容器内にマゼンタ（Ｍ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＭ色のトナー像を形成する。第３のカートリッジＰＣは、現像容器内にシアン（Ｃ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＣ色のトナー像を形成する。第４のカートリッジＰＫは、現像容器内にブラック（Ｋ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＫ色のトナー像を形成する。

＜カートリッジの交換方式及び着脱方式＞
本実施形態の画像形成装置において、各カートリッジＰの交換は、装置本体１Ａの開閉部材である前面ドア２を図３のように開いてフロントアクセスにより行う方式である。２ａは前面ドア２に配設した取手部である。なお、給紙カセット１０もフロントアクセスにより出し入れする方式である。

図３に示すように装置本体１Ａの前側板３８には、装置本体１Ａ内へカートリッジＰを挿入させる、及び、装置本体１Ａ内からカートリッジＰを取り出すために、カートリッジＰを通過させる開口部２４（カートリッジ着脱を行うための開口部）が設けられている。カートリッジＰの装置本体１Ａに対する着脱方向はドラム３の軸線方向である。

そして、装置本体１Ａの前側板３８には、この開口部２４を覆って閉じる閉鎖位置と、開口部２４を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材としての前面ドア２が設けられている。また前ドアと前側板の間には、カートリッジの装着性を容易にするための、カートリッジドア２３が設けられている。カートリッジドア２３は前面ドアと連動して開閉する。

本実施形態においては、この前面ドア２はその下辺側に配設した、水平方向のドア回転軸（第１の回転軸）２５（図２参照）を中心にして、開口部２４を開放する開状態と、開口部２４を閉鎖する閉状態と、をとり得る。ドア回転軸２５は装置本体１Ａの前面板３８に設けられた軸受け部材２６に回転可能に支持されている。本実施形態においては、ユーザーのドア操作性を考慮して、ドア回転軸２５はその軸線方向を左右方向で、かつ水平にして配設されている。前面ドア２は、その面２Ｓが装置本体１Ａの前側板３８を覆うように閉じられ、面２Ｓが鉛直方向に略平行な回動角度姿勢から、ドア回転軸２５を支点にして、前側板３８の手前側に略９０°回動させて面２Ｓが略水平に開いた回動角度姿勢にすることができる。

次に図３、図５及び図６を用いて、カートリッジの着脱方式について説明する。図５（ａ）は、その各カートリッジガイド部材を説明した図であり、ドラム３の軸線方向から見た図である。また図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５（ａ）にＡ−Ａで示した断面（一点鎖線）はカートリッジＰの配列方向ＡＤに平行である。図６は、押圧ユニット６０の斜視図である。

装置本体１Ａのカートリッジ収納部１Ｂ（画像形成装置本体の内側）には、第１から第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）を着脱時にガイドするカートリッジ上ガイド３０及びカートリッジ下ガイド３１及び現像ガイド３２が配設されている。カートリッジＰを収納部１Ｂに挿入する際は、カートリッジ上リブ４３Ａとカートリッジ下リブ４３Ｂをそれぞれ、本体側に配置されたカートリッジ上ガイド３０とカートリッジ下ガイド３１に挟み込むようにして挿入する（挿入過程、第１工程）。カートリッジＰを収納部１Ｂに挿入する際のカートリッジＰの移動方向である挿入方向ＩＤは、装置本体１Ａに装着された状態のカートリッジＰの長手方向ＬＤと平行である。また、現像ユニット４４は現像回転中心４３Ｃを中心に回転可能な構成であるが、現像ユニット４４は被押圧部４４Ａを現像ガイド３２で規制されながら挿入される。被押圧部４４Ａは現像ユニット４４の本体部分４４Ｂから下方に向かって突出した部分である。この現像ガイド３２による規制によって、現像ユニット４４はその挿入方向ＩＤに直交する方向の移動が規制される。本実施形態では、挿入方向ＩＤに直交する方向とは配列方向ＡＤである。カートリッジＰを収納部１Ｂに挿入完了すると、カートリッジ上リブ４３Ａとカートリッジ下リブ４３Ｂは、装置本体１Ａの不図示の保持部によって保持される。

図５（ｂ）は、カートリッジＰの挿入途中の状態を示している。現像ユニット４４は挿入初期においては現像ガイド３２で規制される。現像ガイド３２を通過した後は、挿入方向ＩＤに関して２ヶ所に配置されている押圧ユニット６０で規制され、所定の位置まで挿入される。

図６に示すように、押圧ユニット６０は、押圧部材６１、押圧レバー６２、現像付勢バネ（付勢部材）６３の３部品で構成されている。押圧部材６１は押圧レバー６２に取り付けられており、回転中心６２Ｂを中心に回転可能である。また、現像付勢バネ６３は押圧部材６１と押圧レバー６２の間に取り付けられており、押圧部材６１を現像ユニット４４の底面に向けて付勢し、押圧部材６１を回転中心６２Ｂを中心に回転させてその先端部分を現像ユニット４４の底面の位置に追従させる。押圧レバー６２は、メインステイ３３に対して回転ボス６２Ａを中心に回転可能に取り付けられている。なお回転ボス６２Ａによる押圧レバー６２の回転軸は、挿入方向ＩＤと交差する軸であり、本実施形態では後に説明する位置決め方向ＰＤと平行な軸である。

図５（ｂ）に示すように、押圧部材６１には、規制面６１Ｃ及び第一の押圧面（第１押圧部）６１Ｂと第二の押圧面（第２押圧部）６１Ａが設けられている。第二の押圧面６１Ａ及び規制面６１Ｃと、第一の押圧面６１Ｂとは、配列方向ＡＤに関して現像ユニット４４の被押圧部４４Ａを介して対向側になるように設けられている。これらの面で収納部１Ｂへ挿入途中のカートリッジＰの被押圧部４４Ａの配列方向ＡＤへの移動を規制する。つまり、第二の押圧面６１Ａ、第一の押圧面６１Ｂ、及び規制面６１Ｃは、カートリッジＰの挿入方向ＩＤに直交する方向（本実施形態では配列方向ＡＤ）の移動を規制する規制部の少なくとも一部を構成している。

また、押圧部材６１はカートリッジＰの当接離間動作中、メインステイ３３上を現像ユニット４４と連動して動作するため、当接離間動作の妨げにもならない。そして、カートリッジＰを収納部１Ｂに挿入完了してすると、被押圧部４４Ａと現像ガイド３２とは挿入方向ＩＤで異なる位置にあるので、後述するカートリッジＰの当接離間動作の妨げにならない。

＜プロセスカートリッジの本体への位置決め動作＞
次に、カートリッジＰが本体内へ挿入完了した後の位置決め動作について説明する。図７はカートリッジＰの位置決め機構の全体構成について説明した図である。

前述したように、カートリッジドア２３は前面ドア２（図３参照）と連動してレールシャフト３４の軸中心に回転するように構成されている。レールシャフト３４はリンクレバー３５を介してカートリッジドア２３と連結しており、カートリッジドア２３の動作と連動して回転する。また、カートリッジ下ガイド３１は前側レールアーム３６を介してレールシャフト３４に取り付けられている。またカートリッジ下ガイド３１は前側レールアーム３６と同位相で回転する後側レールアーム３７にも連結されている。そのため、カートリッジ下ガイド３１は前面ドア２と連動して位置決め方向ＰＤに移動することが可能である。

図８はカートリッジＰの位置決め状態と非位置決め状態を示した図で、ドラム３の軸線方向から見た図である。図８の実線はカートリッジＰが本体に対して位置決めされた状態を示しており、破線は収納部１Ｂへの挿入が完了しているもののカートリッジＰが装置本体１Ａに対して位置決めされていない非位置決め状態を示している。

カートリッジＰを本体内に挿入完了した状態ではカートリッジＰはまだ非位置決め状態にある。そこから、ユーザーが前面ドア２を閉めると、前面ドア２の閉じ動作と連動してカートリッジ下ガイド３１が位置決め方向ＰＤに移動（上昇）することで、カートリッジＰが位置決め状態となる（位置決め過程、第２工程）。カートリッジ下ガイド３１には、挿入方向ＩＤに関して異なる２ヶ所に前側加圧コマ５７と後側加圧コマ５８（図７参照）が取り付けられている。この前側、後側の加圧コマ５７、５８がカートリッジＰを上方向に加圧し、前側板３８の位置決め部３８ａおよび不図示の後側板の位置決め部に対して突き当て、カートリッジＰの位置が決まり位置決め状態となる。

なお、位置決め方向（第１方向）ＰＤは、押圧部材６１と現像ユニット４４とが並ぶ方向に平行な方向であって押圧部材６１から現像ユニット４４に向かう方向（現像ユニット４４が現像ユニット４４から離れる方向）である。本実施形態では、配列方向ＡＤと挿入方向ＩＤとに直交する方向を位置決め方向ＰＤとして設定してある。また、被押圧部４４Ａが現像ユニット４４の本体部分４４Ｂから突出する方向は、押圧部材６１に向かう方向（おおよそ位置決め方向ＰＤの逆方向）であり、本実施形態ではおおそよ下方向である。

カートリッジＰが位置決め方向ＰＤに移動する時、押圧部材６１は、現像付勢バネ６３によって現像ユニット４４に向かって付勢されているので、回転中心６２Ｂを中心に回転する。このため、カートリッジＰの現像ユニット４４の位置決め方向ＰＤの移動に伴って、押圧部材６１の第二の押圧面６１Ａ、及び第一の押圧面６１Ｂは現像ユニット４４の位置決め方向ＰＤの移動に追従して位置決め方向ＰＤに移動する。このため、カートリッジＰが位置決め状態にある時、押圧部材６１はカートリッジＰに当接している。

＜本体の当接離間機構および動作＞
次に、図９および図１０を用いて装置本体１Ａに設けられた当接離間機構について説明する。図９は本体の当接離間機構の全体構成について示した分解斜視図であり、図１０は当接離間機構を位置決め方向ＰＤの反対方向から見た図である。

当接離間機構は、主に、押圧ユニット６０、スライド部材５１、現像加圧バネ５２、離間レバー５３、離間カム５４、スライドキャップ５６で構成され、各カートリッジＰに対応して一つずつ設けられている。従って、以降の説明では、一つのカートリッジＰに対応する一つの当接離間機構について説明し、他のカートリッジＰに対応する他の当接離間機構については同様の構成のため、説明を省略する。また、図９においては、簡単のため、カートリッジＰｋに対応する当接離間機構のみを図示し、他の当接離間機構については記載を省略している。

図９に示すように、押圧ユニット６０は、メインステイ３３上で挿入方向に並んだ２ヶ所に、回転ボス６２Ａを中心に回転可能に取り付けられている。スライド部材５１は、現像ガイド３２及びスライド軸受５５を介してメインステイ３３上に取り付けられており、挿入方向ＩＤにのみスライド可能である。またスライド部材５１は、スライド軸受５５に取り付けられたスライドキャップ５６によってスライド軸受５５との間に挟まれ、外れることが防止されている。また、離間レバー５３は離間カム５４とスライド部材５１を連結する部材であり、メインステイ３３上を回転ボス５３Ａ中心に回転できる。

当接離間機構は、カートリッジＰを当接状態にするための当接位置と離間状態にするための離間位置とをとる。次に図１０を用いて、押圧ユニット６０の加圧動作について説明する。図１０（ａ）は当接離間機構が離間状態にあるとき、図１０（ｂ）は本体の当接離間機構が当接状態にあるときをそれぞれ示している。カートリッジＰを当接状態にする際には、図１０（ｂ）に示すように、現像加圧バネ５２により、押圧部材６１の第二の押圧面（第２押圧部）６１Ａが現像ユニット４４の被押圧部４４Ａ（図８参照）を矢印Ｆ１方向に押圧することで行う。

逆にカートリッジＰを当接状態から離間状態にする際には、押圧部材６０の第一の押圧面（第１押圧部）６０Ｂが現像ユニット４４の被押圧部４４Ａを矢印Ｆ１方向とは逆の矢印Ｆ２方向に押圧することで行われる。現像加圧バネ５２は、装置本体１Ｂに設けられているため、当接状態以外、カートリッジＰは現像加圧バネ５２からの力を受けることがない。このため、現像加圧バネ５２から受ける力によってカートリッジＰがクリープ変形などしてしまうことが抑制される。

＜カートリッジの当接離間動作＞
次に図１１から図１６を用いてカートリッジＰの当接離間動作について詳しく説明する。

まず図１１から図１３を用いてカートリッジＰを離間状態から当接状態に変位させる動作を説明する。

離間状態とは現像ローラ４５がドラム３から所定距離以上離れた状態であり、当接状態とは現像ローラ４５がドラム３に当接し加圧された状態である。中間状態とは、当接状態と離間状態との間を移行する際に経る状態で、現像ローラ４５がドラム３から所定距離未満の距離だけ離れている状態である。当接状態にある時、現像ローラ４５の表面に担持したトナーをドラム３の表面に付着させることができ、ドラム３上に形成した潜像をトナーで現像することができる。

図１１はカートリッジＰが離間状態から当接状態へと変化していく過程を示す図で、挿入方向ＩＤで見た図であり、（ａ）が離間状態、（ｂ）が中間状態、（ｃ）が当接状態を示す。図１２は本体の当接離間機構が離間状態から当接状態へと変化していく過程を示す図で、位置決め方向ＰＤの反対方向で見た図であり、（ａ）が離間状態、（ｂ）が中間状態、（ｃ）が当接状態を示す。また、図１３は離間状態から当接状態へ変化していく際の離間レバー５３と離間カム５４を挿入方向ＩＤで見た図であり、（ａ）が離間状態、（ｂ）が中間状態、（ｃ）が当接状態を示す。

図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１３（ａ）に示す離間状態では、押圧部材６１は、現像加圧バネ５２の加圧力によって矢印Ｗ１方向に常に付勢されている。また、スライド部材５１の曲げ部５１Ａは、押圧レバー６２の引掛け部６２Ｃから現像加圧バネ５２の加圧力を受け、矢印Ｖ１方向に常に付勢されている。同様に、スライド部材５１と係合する離間レバー５３は、矢印Ｑ１方向に常に付勢され、離間レバー５３の腕部５３Ａは図１４（ａ）に示す矢印Ｔ１方向に常に付勢され、離間カム５４の外周面（カム面）５４Ａに突き当たっている。腕部５３Ａが外周面５４Ａに突き当たって離間レバー５３の位置が決まることで、スライド部材５１及び押圧部材６１の位置も決まる。

離間状態から離間モータ（不図示）を駆動させると、図１３（ｂ）に示すように離間カム５４が矢印Ｒ１方向に回転を始める。離間カム５４の回転が始まると、現像加圧バネ５２の加圧力によって腕部５３Ａは離間カム５４の外周面５４Ａ上を摺動しながらＴ１方向へ移動し、離間レバー５３がメインステイ上を矢印Ｑ１方向に回転し、スライド部材５１は矢印Ｖ１方向にスライドする。同時に、押圧部材６１はメインステイ３３上を矢印Ｗ１方向に回転する。そして、図１１（ｂ）に示すように第二の押圧面６１Ａが現像ユニット４４の被押圧部４４Ａを押圧し、現像ユニット４４が回転中心４３Ｃを中心に矢印Ｙ１方向に回転する。この状態からさらに離間カム５４が矢印Ｒ１方向に回転すると、図１１（ｃ）に示すように、現像ローラ４５が、第二の押圧面６１Ａを介して伝達される現像加圧バネ５２の加圧力によって所定の当接圧でドラム３に当接した当接状態となる。当接状態では、図１３（ｃ）に示すように、当接状態において離間カム５４と離間レバー５３とに所定の隙間がある。この構成により、現像加圧バネ５２の加圧力を、少ないロスで現像ローラ４５をドラム３に加圧する為の力に変換することができる。

また、押圧部材６１は現像付勢バネ６３により、現像ユニット４４の底面の移動に追従できるように常に付勢されている。このため、押圧部材６１の第二の押圧面６１Ａは現像ユニット４４の被押圧部４４Ａの根元近傍の変形しにくい部分を加圧することができる。そのため、第二の押圧面６１Ａが被押圧部４４Ａの根元近傍を押圧することで、被押圧部４４Ａの先端部分を押圧する構成と比べ、第二の押圧面６１Ａの押圧による被押圧部４４Ａの弾性変形や経時的なクリープ変形を抑えることができる。このため、現像ローラ４５のドラム３への当接圧のロスを抑えることが可能となる。

次に図１４〜図１６を用いて、当接状態から離間状態に変位させる動作について説明する。図１４はカートリッジＰが当接状態から離間状態へと変化していく過程を示す挿入方向ＩＤで見た図であり、（ａ）が当接状態、（ｂ）が中間状態、（ｃ）が離間状態を示す。図１５は本体の当接離間機構が当接状態から離間状態へと変化していく過程を示す位置決め方向ＰＤの反対方向で見た図であり、（ａ）が当接状態、（ｂ）が中間状態、（ｃ）が離間状態を示す。また、図１６は当接状態から離間状態へ変化していく際の離間レバー５３と離間カム５４を挿入方向ＩＤで見た図であり、（ａ）が当接状態、（ｂ）が中間状態、（ｃ）が離間状態を示す。

図１４（ａ）、図１５（ａ）、図１６（ａ）に示す当接状態から、離間モータ（不図示）を駆動させると、図１６（ｂ）に示すように離間カム５４が矢印Ｒ２方向に回転を始める。離間カム５４が回転を始めると、離間レバー５３の腕部５３Ａは離間カム５４の斜面５４Ａ上を摺動し、これにより、図１５（ｂ）に示すように離間レバー５３はメインステイ３３上を矢印Ｑ２方向に回転を始める。従って、スライド部材５１は離間レバー５３に押圧されて矢印Ｖ２方向にスライドする。これにより、図１５（ｂ）に示すように、押圧部材６１はスライド部材５１に押圧され現像加圧バネ５２の付勢力に抗してメインステイ３３上を矢印Ｗ２方向に回転し始める。これによって、押圧部材６１の第一の押圧面６１Ｂが現像ユニット４４の被押圧部４４Ａを押圧し、現像ユニット４４が回転中心４３Ｃを中心に矢印Ｙ２方向に回転する。この状態からさらに離間カム５４が回転すると、図１６（ｃ）に示すように、離間レバー５３の腕部５３Ａは離間カム５４の外周面５４Ａのうちの最外径面５４Ｂまで摺動する。これにより、現像ローラ４５がドラム３から所定距離離れ、ドラム３からの離間が完了する（図１４（ｃ）の状態）。

また、押圧部材６１は現像付勢バネ６３により、現像ユニット４４の底面の移動に追従できるように常に付勢されている。このため、押圧部材６１の第一の押圧面６１Ｂは現像ユニット４４の被押圧部４４Ａの根元近傍の変形しにくいポイントを加圧することができる。そのため、第一の押圧面６１Ｂが被押圧部４４Ａの根元近傍を押圧することで、被押圧部４４Ａの先端部分を押圧する構成と比べ、第一の押圧面６１Ｂの押圧による被押圧部４４Ａの弾性変形や経時的なクリープ変形を抑えることができる。このため、現像ローラ４５のドラム３からの離間量のロスを抑えることが可能となる。

本実施形態では、カートリッジＰが位置決め状態にある時、現像付勢バネ６３で押圧部材６１を現像ユニット４４の底部に突き当てることで、第一の押圧面６１Ｂ、第二の押圧面６１Ａが被押圧部４４Ａの根元近傍の変形しにくい部分を加圧できるようにした。しかしながら、カートリッジＰが位置決め状態にある時、必ずしも現像付勢バネ６３で押圧部材６１を現像ユニット４４の底部に突き当たらなくても良い。つまり、カートリッジＰが位置決め状態にある時、カートリッジＰが非位置決め状態にある時と比べて押圧部材６１が位置決め方向ＰＤの下流側に配置される構成であれば、被押圧部４４Ａのより根元に近い部分を押圧することができる。これにより、現像ローラ４５のドラム３への当接圧及び離間量のロスを抑えることができる。

なお、本実施形態では、一つのカートリッジＰに対して２つの押圧ユニット６１を挿入方向ＩＤに並ぶよう配置し、１つのスライド部材５１に２つの押圧ユニット６１を連結した構成とした。当然、一つのカートリッジＰに対して３つの以上の押圧ユニット６１を配置してもよい。また、押圧ユニット６１現像ローラ４５の長手方向にわたって当接圧や離間量等の均一性にムラが出にくい構成であれば、一つのカートリッジＰに対して押圧ユニット６１を一つのみ設ける構成でもよい。また、２つの押圧ユニット６１を設ける場合でも、１つのスライド部材５１により２つの押圧ユニット６１を動かす構成でなく、２つの押圧ユニット６１に対応する２つのスライド部材５１を設けてもよい。

また、本実施形態では、カートリッジＰはクリーニングユニット４３と現像ユニット４４とを一体的に装置本体１Ａから着脱するものだった。しかし、カートリッジＰの構成はこれに限られない。つまり、クリーニングユニット４３を装置本体１Ａから取り外すことなく現像ユニット４４だけを装置本体１Ａから取り外せるようなカートリッジ構成としても良い。例えば、現像ユニット４４を第１のカートリッジＰ１、クリーニングユニット４３を第２のカートリッジＰ２とし、第２のカートリッジを装置本体１Ａに残したまま、第１のカートリッジＰ１を装置本体１Ａに着脱可能としてもよい。

図１７（ａ）は第１のカートリッジＰ１の概略断面図であり現像ローラ４５の回転軸線方向から見た図である。図１７（ｂ）は第２のカートリッジＰ２の概略断面図でありドラム３の回転軸線方向から見た図である。上述した実施例と同様の機能を有する部分については同様の符号を付している。第１のカートリッジＰ１は、装置本体１Ａに装着した状態で、第１のカートリッジＰ１は、現像回転中心４３Ｃを中心に回転可能に、装置本体１Ａの不図示の保持部に保持される。第２のカートリッジＰ２はカートリッジ上リブ４３Ａとカートリッジ下リブ４３Ｂがそれぞれ装置本体１Ａの不図示の保持部に保持される。

また、カートリッジＰの装置本体１Ａへの挿入過程で（第１工程の実行中に）、第一の押圧面６１Ｂで被押圧部４４Ａを押圧してもよい。これにより、現像ユニット４４の位置を規制するような他の規制部を設けなくても、挿入過程で現像ローラ４５がドラム３に当接して、互いに干渉して傷つくことを防止できる。

以上、上記で説明したような構成にすることで、押圧部材６１で、現像ユニット４４の被押圧部４４Ａの根元近傍の変形しにくい部分を加圧して、現像ローラ４５をドラム３に対して当接及び離間を行うことができる。そのため、現像容器の被押圧部４４の変形を抑えることができ、現像ローラ４５の当接圧のロス、及び離間量のロスを抑制でき、押圧部材６１の移動量を小さくでき、装置本体を小型化することができる。

また、本実施形態によれば、押圧部材６１は、現像ローラ４５をドラム３から離間させるようにカートリッジＰを押圧しつつ、現像ローラ４５が所定の圧でドラム３に当接するようにカートリッジＰを押圧できる。このため、現像ローラ４５をドラム３に当接させるための弾性部材を有していないカートリッジであっても、現像ローラ４５をドラム３に当接、及び、ドラム３から離間させることが可能となる。もちろんカートリッジに現像ローラ４５をドラム３に当接させるための弾性部材を有している構成にも適用可能である。この場合、現像ローラ４５をドラム３に当接させる際に押圧部材６１による押圧力を得られるので、弾性部材だけで現像ローラ４５をドラム３に当接させる構成と比べ、弾性部材の付勢力を弱くすることが可能となる。

また、現像ユニット４４の挿入時に、押圧部材６１で現像ユニット４４の挿入方向ＩＤに直交する方向の移動を規制し挿入をガイドできる。このため、規制（ガイド）専用の規制部材（ガイド部材）の数を減らすことができ、画像形成装置のコストダウンや小型化を図ることができる。特にクリーニングユニット４３と現像ユニット４４を個別に装置本体１Ａから取り外せる構成の場合、クリーニングユニット４３、現像ユニット４４をそれぞれ規制する必要があるので、より画像形成装置のコストダウンや小型化に有効である。

１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成装置本体
１Ｂ カートリッジ収納部
４４ 現像ユニット
４４Ａ 被押圧部
４５ 現像ローラ
５２ 現像加圧バネ
５３ 離間レバー
６０ 押圧ユニット
６１ 押圧部材
６１Ａ 第一の押圧面
６１Ｂ 第二の押圧面
６２ 押圧レバー
６３ 現像付勢バネ
Ｐ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ） カートリッジ

Claims (12)

1. 現像部材を含む現像ユニットが装着される装着部と、前記装着部に装着された前記現像ユニットを押圧することで前記現像部材を感光体から離間させる又は前記現像部材を前記感光体に当接させる押圧部材と、前記押圧部材を付勢する付勢部材と、を有し、
   前記現像ユニットを前記装着部に装着する際、前記押圧部材と前記現像ユニットとが並ぶ方向に平行な方向であって前記押圧部材から前記現像ユニットに向かう第１方向へ移動する画像形成装置において、
   前記押圧部材は前記第１方向に移動可能で、
   前記付勢部材は前記押圧部材を前記第１方向に移動するよう付勢することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像ユニットが前記装着部に装着された状態で、前記押圧部材は前記付勢部材による付勢により前記現像ユニットに当接していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像ユニットは前記押圧部材に押圧される被押圧部を有し、前記被押圧部は前記現像ユニットの本体部分から突出した部分であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像ユニットを前記装着部に装着する際、前記現像ユニットを前記現像ユニットの長手方向に移動する第１工程と、前記第１工程の後に前記長手方向と交差する前記第１配列方向に移動する第２工程と、を経て前記カートリッジの装着が完了することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記長手方向は前記現像部材の長手方向に沿う方向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. 前記第１工程を実行中に前記押圧部材は前記現像ユニットを押圧することを特徴とする請求項４又は５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記押圧部材は前記装着部に装着された前記現像ユニットを押圧することで前記現像部材を前記感光体から離間させる第１押圧部を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記押圧部材は前記装着部に装着された前記現像ユニットを押圧することで前記現像部材を前記感光体に当接させる第２押圧部を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記装着部に装着された前記現像ユニットを押圧することで前記現像部材を感光体から離間させる又は前記現像部材を前記感光体に当接させる別の押圧部材を有し、
   前記押圧部材と前記別の押圧部材は前記長手方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項４又は５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記押圧部材は、前記長手方向と交差する軸の回りに回転することで、前記現像ユニットを押圧することを特徴とする請求項４又は５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記装着部には、前記現像ユニットとは別の現像ユニットを装着可能であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記感光体を含む感光体ユニットと、前記現像ユニットと、を備えるカートリッジを前記装着部に装着することで、前記現像ユニットが前記装着部に装着されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
    

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