JP2018136448A - 画像形成装置 - Google Patents

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将倫 工藤
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Abstract

【課題】像担持体および現像剤担持体の配置に対する現像カートリッジの揺動中心の配置方向に拘らず、現像剤担持体を像担持体に対し安定した接触圧で高精度に位置決め可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤担持体を備える第1のカートリッジが揺動可能な画像形成装置で、現像剤担持体を支持し第1及び第2の被規制部を備える第1及び第2の軸受と、像担持体を支持し第1及び第2の規制部を備える第3及び第4の軸受と、を有し、第1の軸受および前記第2の軸受は、第1のカートリッジに設けられ,画像形成時に、第1の被規制部と前記第1の規制部とが当接し、かつ、第2の被規制部と第2の規制部とが当接する。
【選択図】図25

Description

本発明は画像形成装置に関し、例えば電子写真方式を用いたレーザビームプリンタ、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等に適用できるものである。
従来、電子写真現像方式の一つとして、感光ドラム表面に現像ローラの弾性層を接触させて画像形成を行う接触現像方式が知られる。この場合、現像ローラは感光ドラムに対して、感光ドラムの軸線方向において均一に接触させる必要がある。このため、現像ローラを含んでカートリッジ化された現像カートリッジをその揺動軸で感光ドラムに対して揺動可能に支持し、現像ローラが感光ドラムに接触する方向にモーメントを作用させる付勢部材によって現像カートリッジを揺動させる方式がある。
ここで、現像カートリッジをその揺動軸で感光ドラムに対して揺動可能に支持した場合、部品公差などで、現像カートリッジの揺動軸と現像ローラの回転軸とのアライメントがずれることで、感光ドラムに対する現像ローラの接触圧が不均一になることがある。そこで、このアライメントのずれを許容する為に、感光ドラムに対して、現像ローラを軸線方向における一端側で揺動可能に支持し、他端側で揺動可能且つスライド可能に支持する構成が知られている(特許文献1)。
特開平9−230694号公報
しかしながら、特許文献1では、現像ローラの上記他端側で自由度があり、積極的に位置決めをされておらず、感光ドラムの表面上に当接する現像ローラの位置がばらつくことで、その結果、現像ローラの感光ドラムへの接触圧が不安定になることがある。
そのため、従来は、像担持体および現像剤担持体の配置に対する現像カートリッジの揺動中心(揺動中心)の配置方向の最適化を図った。すなわち、図29の現像カートリッジZ9の揺動中心Xと現像ローラZ6と感光ドラムZ4の接触点P50とを結んだ直線Mと、現像ローラZ6の中心と感光ドラムZ4の中心とを結んだ直線Kのなす角度θZ2を略直角にする。
しかし、プロセスカートリッジを小型化する為には、像担持体および現像剤担持体の配置に対する現像カートリッジの揺動中心の配置方向に自由度を増す必要があり、現像ローラZ6の位置が安定する角度θZ2を略直角に配置できないことがある。
本発明の目的は、像担持体および現像剤担持体の配置に対する現像カートリッジの揺動中心の配置方向に拘らず、現像剤担持体を像担持体に対し安定した接触圧で高精度に位置決め可能な画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、画像形成時に互いに当接または近接する像担持体と、現像剤担持体と、を画像形成装置本体に備え、かつ、前記現像剤担持体を備える第1のカートリッジを前記画像形成装置本体に対し着脱可能な画像形成装置であって、前記第1のカートリッジは、前記現像剤担持体が前記像担持体に対し当接または近接する第1の位置と、前記現像剤担持体が前記像担持体に対し離間する第2の位置との間で、揺動可能であり、前記現像剤担持体の回転軸方向の一端で前記現像剤担持体を支持し、第1の被規制部を備える第1の軸受と、前記現像剤担持体の回転軸方向の他端で前記現像剤担持体を支持し、第2の被規制部を備える第2の軸受と、前記像担持体の回転軸方向の一端で前記像担持体を支持し、第1の規制部を備える第3の軸受と、前記像担持体の回転軸方向の他端で前記像担持体を支持し、第2の規制部を備える第4の軸受と、を有し、前記第1の軸受および前記第2の軸受は、前記第1のカートリッジに設けられ,画像形成時に、前記第1の被規制部と前記第1の規制部とが当接し、かつ、前記第2の被規制部と前記第2の規制部とが当接することを特徴とする。
本発明によれば、像担持体および現像剤担持体の配置に対する現像カートリッジの揺動中心の配置方向に拘らず、現像剤担持体を像担持体に対し安定した接触圧で高精度に位置決め可能な画像形成装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る現像カートリッジの側面図である。 (a)は本発明の実施形態に係る画像形成装置の側断面図、(b)は本発明の実施形態に係る現像カートリッジ、ドラムカートリッジの断面図である。 (a)は本発明の実施形態に係る現像カートリッジの駆動側斜視図、(b)は現像カートリッジの非駆動側斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジの駆動側分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジの非駆動側分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジの駆動入力部の斜視図である。 本発明の実施形態に係る駆動側サイドカバー周辺の説明図である。 本発明の実施形態に係る駆動側サイドカバー周辺の説明図である。 本発明の実施形態に係るカップリング部材の姿勢説明図である。 本発明の実施形態に係るカップリング部材の姿勢説明図である。 本発明の実施形態に係る軸受部材とカップリング部材の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジの駆動入力部の斜視図である。 本発明の実施形態に係るカップリング部材周辺の断面図、及び斜視図である。 本発明の実施形態に係るドラムカートリッジの斜視図である。 本発明の実施形態に係る装置本体と各カートリッジの非駆動側斜視図である。 本発明の実施形態に係る装置本体と各カートリッジの駆動側斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジの駆動側側面図である。 本発明の実施形態に係る駆動側スイングガイドの斜視図である。 本発明の実施形態に係る装置本体へ現像カートリッジを装着する過程の駆動側側面図である。 本発明の実施形態に係る装置本体へ装着された現像カートリッジの駆動側側面図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジの駆動入力部の断面図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジの正面図である。 本発明の実施形態に係る駆動側側板の斜視図である。 本発明の実施形態に係る非駆動側側板の斜視図である。 (a)は本発明の実施形態に係る現像カートリッジ及び駆動側スイングガイドの駆動側側面図、(b)は本発明の実施形態に係る現像カートリッジ及び非駆動側スイングガイドの非駆動側側面図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジ及び駆動側スイングガイドの駆動側側面図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジ及び駆動側スイングガイドの駆動側側面図である。 本発明の実施形態に係る現像カートリッジ及び非駆動側スイングガイドの非駆動側側面図である。 従来例に関する説明図である。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
《第1の実施形態》
(画像形成装置)
(1)全体構成
図2(a)に、本発明の実施形態に係る画像形成装置として、電子写真方式を用いたレーザビームプリンタを示す。このレーザビームプリンタは、画像形成装置本体としてのレーザビームプリンタ本体と、レーザビームプリンタ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で構成される。なお、画像形成装置本体(以下、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。
以下の説明において、ドラムカートリッジ、および、現像カートリッジの長手方向とは、感光ドラムの回転軸線L1、及び、現像ローラの回転軸線L0と略平行な方向である。また、感光ドラムの回転軸線L1、及び、現像ローラの回転軸線L0は、記録媒体(記録材)の搬送方向と交差する(直交する)方向である。また、ドラムカートリッジ、および、現像カートリッジの短手方向とは、感光ドラムの回転軸線L1、及び、現像ローラの回転軸線L0と略直交する方向である。
本実施形態では、ドラムカートリッジ、および、現像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。また、説明文中の符号は、図面を参照するためのものであって、構成を限定するものではない。
図2に示す画像形成装置は、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媒体2に現像剤tによる画像を形成するものである。また、画像形成装置は、現像カートリッジB1とドラムカートリッジCとが、使用者によって装置本体A1に、取り付け、及び、取り外しが可能(着脱可能)に設けられている。記録媒体2の一例としては、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は現像剤担持体としての現像ローラ13を有し、ドラムカートリッジCは像担持体としての感光ドラム10、帯電ローラ11等を有する。
感光ドラム10は、装置本体A1からの電圧印加によって、帯電ローラ11で感光ドラム10の表面を一様に帯電する。そして、光学手段1から画像情報に応じたレーザ光Lが、帯電した感光ドラム10に照射され、感光ドラム10に画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、後述の現像手段によって現像剤tで現像され、感光ドラム10表面に現像剤像が形成される。
一方、給紙トレイ4に収容された記録媒体2は、現像剤像の形成と同期して、給紙ローラ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、記録媒体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、感光ドラム10表面に接触するように付勢されている。
次いで、記録媒体2は、感光ドラム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、感光ドラム10表面上に形成された現像剤像が、記録媒体2に転写される。
現像剤像が転写された記録媒体2は、搬送ガイド3fに規制され定着手段5へ搬送される。定着手段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、記録媒体2は、駆動ローラ5aと定着ローラ5cとで形成される定着ニップ部5dを通過する際に、熱、及び、圧力を印加され、記録媒体2に転写された現像剤像が記録媒体2に定着される。これによって、記録媒体2に画像が形成される。その後、記録媒体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
次に、図2(b)を用いて、本実施形態の画像形成装置に係る電子写真画像形成プロセスについて説明する。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現像剤搬送部材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4参照)。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表面に現像剤層が形成される。
そして、装置本体A1から電圧が印加された現像ローラ13を感光ドラム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、感光ドラム10の現像領域へ現像剤tを供給する。
ここで、本実施形態のような接触現像方式の場合、常に現像ローラ13が感光ドラム10に接触したままの状態が維持されると、現像ローラ13のゴム部13bが変形する可能性がある。このため、非現像時(非画像形成時)には、現像ローラ13を感光ドラム10から離間しておくことが好ましい。
感光ドラム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ドラム10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。帯電ローラ11は、装置本体A1からの電圧印加によって、感光ドラム10の表面を一様に帯電する。
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。そして、光学手段1のレーザ光Lにより、感光ドラム10の表面に静電潜像が形成される。その後、感光ドラム10の静電潜像に応じて現像剤tを転移させて静電潜像を可視像化し、感光ドラム10に現像剤像を形成する。
(3)現像カートリッジB1の構成
次に、図3を用いて、本発明の実施形態に係る現像カートリッジ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(回転軸方向)に関して装置本体A1から現像カートリッジB1に回転力が伝達される一端側を「駆動側」と称する。また、その反対側(他端側)を「非駆動側」と称す。
図3(a)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3(b)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4(a)は、現像カートリッジB1の駆動側を分解して駆動側から見た斜視説明図、図4(b)は非駆動側から見た斜視説明図である。また、図5(a)は、現像カートリッジB1の非駆動側を分解して非駆動側から見た斜視説明図、図5(b)は駆動側から見た斜視説明図である。
図4、図5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、駆動側現像軸受(第1の軸受)36と非駆動側現像軸受(第2の軸受)46等を備えている。ここで、後に詳述するが、現像カートリッジB1が備える駆動側現像軸受36の更に端部側には、装置本体として現像カートリッジと一体移動(揺動)する駆動側スイングガイド80、固定された駆動側側板90が順に設けられる。また、現像カートリッジB1が備える非駆動側現像軸受46の更に端部側には、装置本体として現像カートリッジと一体移動(揺動)する非駆動側スイングガイド81、固定された非駆動側側板91が順に設けられる。
図4、図5において、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。
そして、現像容器16の長手方向の両端には、駆動側現像軸受36と非駆動側現像軸受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(a))。
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。そして、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(図4(b))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A1に設けられた本体側駆動部材100と係合し、回転力が伝達される構成となっている。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、非駆動側現像軸受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。
カップリング部材180および周辺構成について更に説明すると、図4に示すように、現像カートリッジB1の駆動側には、カップリング部材180、駆動入力ギア27、カップリングバネ185が設けられている。カップリング部材180は、装置本体A1に設けられた本体側駆動部材100と係合し、回転力が伝達される。具体的には、図6(b)に示すように、カップリング部材180は、主に回転力受け部180a1、回転力受け部180a2、被支持部180b、回転力伝達部180c1、ガイド部180d、回転力伝達部180c2で構成される。
カップリング部材180の回転力受け部180a1、回転力受け部180a2は、駆動入力ギア27の駆動側端部27aより長手方向外側に配置されている。そして、本体側駆動部材100が回転軸線L4周りに矢印X6方向(以下、正転X方向とする)に回転すると、本体側駆動部材100の回転力付与部100a1が回転力受け部180a1と当接する。そして、本体側駆動部材100の回転力付与部100a2が回転力受け部180a2と当接する。
これにより、本体側駆動部材100からカップリング部材180に回転力が伝達される。図6(b)、図6(e)に示すようにカップリング部材180の被支持部180bは略球形状であり、被支持部180bが駆動入力ギア27の内周面の支持部27bに支持されている。また、カップリング部材180の被支持部180bには、回転力伝達部180c1、回転力伝達部180c2が設けられている。回転力伝達部180c1は、駆動入力ギア27の回転力被伝達部27d1と接触する。
同様に、回転力伝達部180c2は、駆動入力ギア27の回転力被伝達部27d2と当接する。これにより、本体側駆動部材100から駆動を受けたカップリング部材180によって駆動入力ギア27が駆動され、駆動入力ギア27が回転軸線L3周りに正転方向X6に回転する。
ここで、図6(c)に示すように、本体側駆動部材100の回転軸線L4と駆動入力ギア27の回転軸線L3とが同軸になるように設定する。しかしながら、部品寸法のばらつき等によって、図6(d)に示すように、本体側駆動部材100の回転軸線L4と駆動入力ギア27の回転軸線L3とが同軸から平行に多少ずれる場合がある。このような場合、カップリング部材180の回転軸線L2が駆動入力ギア27の回転軸線L3に対して傾斜した状態で回転し、本体側駆動部材100からカップリング部材180に回転力が伝達される。
さらに、駆動入力ギア27の回転軸線L3が本体側駆動部材100の回転軸線L4に対し、同軸から角度をもって多少ずれる場合もある。この場合においては、本体側駆動部材100の回転軸線L4に対して、カップリング部材180の回転軸線L2が傾斜した状態で、本体側駆動部材100からカップリング部材180に回転力が伝達される。
また、図6(a)に示すように、駆動入力ギア27には、駆動入力ギア27の回転軸線L3と同軸に、はす歯ギア、または、平歯ギアであるギア部27cが一体成形で設けられている。そして、ギア部27cが、現像ローラギア29のギア部29aと噛み合う。現像ローラギア29は現像ローラ13と一体的に回転するため、駆動入力ギア27の回転力が、現像ローラギア29を介して現像ローラ13に伝達される。そして、現像ローラ13は回転軸線L9周りに回転方向X5に回転する。
(駆動側サイドカバーと周辺部品の組み付け)
次に、現像カートリッジB1の駆動側端部に設けられている現像サイドカバー34、及び、カップリングレバー55の構成について詳細を説明する。図7は、カップリングレバー55とカップリングレバーバネ56の現像サイドカバー34への組み付けの様子を示した斜視説明図、及び、側面図である。
現像サイドカバー34の長手方向内側には、カップリングレバー55とカップリングレバーバネ56とが組付けられる。具体的には、現像サイドカバー34の円筒形状であるレバー位置決めボス34mとカップリングレバー55の穴部55cとが嵌合され、回転軸線L11を中心に、カップリングレバー55は現像サイドカバー34に対して揺動可能に支持されている。
また、カップリングレバーバネ56は、ねじりコイルバネであり、一端をカップリングレバー55に、他端を現像サイドカバー36に係合されている。具体的には、カップリングレバーバネ56の作用腕56aがカップリングレバー55のバネかけ部55bに係合され、また、カップリングレバーバネ56の固定腕56cが現像サイドカバー34のバネかけ部34sに係合されている(図7(c))。現像サイドカバー34の長手方向外側には、カップリングバネ185が組付けられる。
ここで、現像サイドカバー34に、カップリングレバー55、及び、カップリングレバーバネ56を組み付ける方法について、順を追って説明する。先ず、カップリングレバー55の円筒ボス55aとカップリングレバーバネ56の円筒部56dを設置する(図7(a))。このとき、カップリングレバーバネ56の作用腕56aをカップリングレバー55のバネかけ部55bに係合させる。また、カップリングレバーバネ56の固定腕56cを、回転軸線L11を中心として矢印X11方向に変形させておく。
次に、カップリングレバー55の穴部55cを現像サイドカバー34のレバー位置決めボス34mに挿入する(図7(a)〜(b))。挿入の際、カップリングレバー55の抜け止め部55dと現像サイドカバー34の被抜け止部34nとは干渉しない配置となっている。具体的には、図7(b)に示すように、長手方向から見て、カップリングレバー55の抜け止め部55dと現像サイドカバー34の被抜け止部34nとが重ならない配置となっている。
図7(b)に示す状態では、前述のように、カップリングレバーバネ56の固定腕56cを矢印X11方向に変形させている。図7(b)に示す状態から、カップリングレバーバネ56の固定腕56cの変形を解放すると、図7(c)に示すようになる。すなわち、固定腕56cは現像サイドカバー34のバネかけ部34sに係合され、カップリングレバーバネ56の固定腕56cの変形した付勢力を現像サイドカバー34のバネかけ部34sが受ける。
その結果、カップリングレバーバネ56の固定腕56cは、現像サイドカバー34のバネかけ部34sから矢印X11方向へ反力を受ける。更に、カップリングレバー55は、そのバネかけ部55bでカップリングレバーバネ56からの付勢力を受ける。結果として、カップリングレバー55は回転軸L11中心に矢印X11方向に揺動し、カップリングレバー55の回転規制部55yが現像サイドカバー34の規制面34yに当接した位置で回転が規制される(図7(a)〜(c))。以上で現像サイドカバー34に、カップリングレバー55、及び、カップリングレバーバネ56の組み付けが終了する。
なお、このとき、カップリングレバー55の抜け止め部55dは、長手方向から見て、現像サイドカバー34の被抜け止め部34nと重なった状態になる。すなわち、カップリングレバー55は、長手方向への移動が規制され、回転軸線X11を中心とした回転のみ可能な構成となっている。図7(d)に、カップリングレバー55の抜け止め部55dの断面図を示す。
(現像サイドカバー34の組み立て)
図8に示すように、カップリングレバー55とカップリングレバーバネ56とが一体となった現像サイドカバー34は、駆動側現像軸受36の長手方向外側に固定される。具体的には、現像サイドカバー34の位置決め部34r1と駆動側軸受36の被位置決め部36e1とが係合し、また、位置決め部34r2と被位置決め部36e2とが係合する。これによって、現像サイドカバー34は駆動側現像軸受36に対して位置が決まる構成となっている。なお、現像サイドカバー34の駆動側現像軸受36に対する固定方法は、ビス、または、接着剤等でよく、その構成を限定するものではない。
現像サイドカバー34を組付けると、カップリング部材180の回転力受け部180a1、回転力受け部180a2、被ガイド部180d等は、現像サイドカバー34の穴34aを通して、現像カートリッジB1の長手方向外側に露出する(図3(a)、図4)。更に、カップリング部材180の被ガイド部180dは、カップリングレバー55のガイド部55eと当接する構成となっている。
前述のように、カップリングレバー55は、回転軸線L11を中心に矢印X11方向に付勢力が作用するように構成されている。これにより、カップリング部材180は、カップリングレバー55から付勢力F2(図8(c))を受ける。
更に、現像サイドカバー34にはカップリングバネ185が設置されている。カップリングバネ185は、ねじりコイルバネであり、一端を現像サイドカバー36に、他端をカップリング部材180に当接されている。具体的には、カップリングバネ185の位置決め部185aが現像サイドカバー34のバネ支持部34hに支持されている。また、カップリングバネ185の固定腕185bが現像サイドカバー34のバネ係合部34jに固定されている。
更に、カップリングバネ185の作用腕185cがカップリング部材180の被ガイド部180dに当接する構成となっている。カップリングバネ185の作用腕185cは、位置決め部185aを中心とした回転軸線X12を中心に矢印L12方向に付勢力が作用するように構成されている。これにより、カップリング部材180は、カップリングバネ185から付勢力F1bを受ける(図8(b))。
カップリングレバー55からの付勢力F2、および、カップリングバネ185からの付勢力F1bを受けたカップリング部材180は、駆動入力ギア27の回転軸線L3に対して傾斜した姿勢(回転軸線L2)で保持される構成となっている(図8(b))。
(カップリング部材180の基本動作)
次に、現像カートリッジB1状態でのカップリング部材180の基本動作について、図13を用いて説明する。図13(a)は、カップリング部材180、駆動入力ギア27、駆動側現像軸受36の関係を長手方向断面からみた拡大図である。図13(b)は、駆動側現像軸受36の斜視図である。また、図13(c)は、駆動入力ギア27の斜視図である。
カップリング部材180の被支持部180bは、駆動入力ギア27の内部27tに設置され、さらに駆動入力ギア27の規制部27sと駆動側現像軸受36のカップリング規制部36sに挟まれている。また、カップリング部材180の被支持部180bの直径r180は、駆動入力ギア27の規制部27sのX180方向での幅r27、及び、駆動側現像軸受36のカップリング規制部36sのX180方向での幅r36に対し以下の関係になっている。
先ず、被支持部180bの直径r180は、駆動入力ギア27の規制部27sのX180方向での幅r27より大きい。かつ、被支持部180bの直径r180は、駆動側現像軸受36のカップリング規制部36sのX180方向での幅r36より大きい。
この構成により、カップリング部材180の長手方向矢印Y180は、被支持部180bが、駆動入力ギア27の規制部27sもしくは、駆動側現像軸受36のカップリング規制部36sに当接することで規制される。更に、カップリング部材180の断面方向矢印X180は、被支持部180bが駆動入力ギア27の内部27tの範囲内に規制される。そのため、カップリング部材180は、長手方向Y180と断面方向X180の移動は規制されているが、被支持部180の中心180sを中心としたR180方向の傾斜が可能な構成となる。
(カップリング部材180の傾斜姿勢)
次に、カップリング部材180の傾斜動作について説明する。前述のように、カップリング部材180は装置本体A1の本体側駆動部材100から駆動力を受け、揺動軸線L2周りに回転可能な構成となっている。また、駆動伝達時のカップリング部材180の回転軸線L2は、基本的には、駆動入力ギア27の回転軸線L3と同軸になるように設定されている。更に、部品寸法のばらつき等によっては、カップリング部材180の回転軸線L2と駆動入力ギア27の回転軸線L3とが同軸ではなく多少ずれる場合もあることを説明した。
本構成では、カップリング部材180の回転軸線L2は下記の方向に傾くことができる構成となっている。それらは大きく次の3つの姿勢に大別できる。
(ア)基準姿勢D0
カップリング部材180の回転軸線L2が駆動入力ギア27の回転軸線L3と同軸、または、平行な姿勢である。
(イ)第一傾斜姿勢D1
現像カートリッジB1が装置本体A1に装着され、感光ドラム10と現像ローラ13とが離間した離間状態から当接した当接状態へ現像カートリッジB1が移動する際の姿勢である。すなわち、カップリング部材180の回転力受け部180a1、及び、回転力受け部180a2(以降、回転力受け部180aと称す)、被支持部180bが装置本体A1の本体側駆動部材100の方向へ向いた姿勢である。
(ウ)第二傾斜姿勢D2
現像カートリッジB1を装置本体A1に装着する際に、カップリング部材180の回転力受け部180a、被支持部180bが装置本体A1の本体側駆動部材100の方向へ向いた姿勢である。
ここで、カップリング部材180と駆動側現像軸受36との係合関係を説明する。図11は、駆動側現像軸受36とカップリング部材180との関係を示した図である。図11(a)は、駆動側現像軸受36とカップリング部材180の位置を示した斜視図である。図11(b)は、駆動側現像軸受36を駆動側正面から見た図である。図11(c)は、図11(b)において、KA断面から見た図であり、図11(d)は、図11(b)において、KB断面から見た図である。
図11(a)に示すように、カップリング部材180には、回転軸線L2と同軸で、長手方向内側に位相規制ボス180eが設けられている。一方、駆動側現像軸受36には凹形状の位相規制部36kbが設けられている。特に位相規制部36kbは、駆動入力ギア27の回転軸線L3中心から矢印K1a方向に凹んだ第一傾斜規制部36kb1、矢印K2a方向に凹んだ第二傾斜規制部36kb2が設けられている。カップリング部材180の位相規制ボス180eは、駆動側現像軸受36の位相規制部36kb内に配置される構成となっている。
すなわち、カップリング部材180の位相規制ボス180eは、駆動側現像軸受36の位相規制部36kbで位置規制されている。言い換えると、カップリング部材180の位相規制ボス180eは、駆動側現像軸受36の位相規制部36kb内を移動可能であり、特に、第一傾斜規制部36kb1、及び、第二傾斜規制部36kb2に移動可能な構成となっている。
カップリング部材180の位相規制ボス180eが第一傾斜規制部36kb1に移動したときは、カップリング部材180の回転力受け部180a、及び、被ガイド部180dは、矢印K1aと反対方向である矢印K1b方向に傾斜する(第一傾斜姿勢D1)。また、カップリング部材180の位相規制ボス180eが第二傾斜規制部36kb2に移動したときは、カップリング部材180の回転力受け部180a及び被ガイド部180dが、矢印K2aと反対方向である矢印K2b方向に傾斜する(第二傾斜姿勢D2)。
(基準姿勢D0時のカップリング部材180に作用する力関係)
カップリング部材180の基準姿勢D0について、図19、図20を用いて以下に説明する。図20は、現像カートリッジB1が装置本体Aへ装着完了時でのカップリングレバー55とカップリング部材180の位置を示した図である。図20(a)は、駆動側から見た側面図、図20(b)は、図20(a)における矢印X20方向から見た側面図、図20(c)は、図20(b)において切断線X30で切断し非駆動側方向から見た側面図である。
現像カートリッジB1の装置本体A1への装着が完了すると、カップリング部材180は本体側駆動部材100と係合する。そして、カップリング部材180の回転軸線L2と本体側駆動部材100の回転軸線L4、および、現像入力ギア27の回転軸線L3とが同軸上に配置される。言い換えると、カップリング部材180の回転力受け部180aと本体側駆動部材100の回転力付与部100a(回転力付与部100a1と回転力付与部100a2)とが係合可能な位置となっている(図6)。
以下に、カップリング部材180が本体側駆動部材100と同軸になるまでのカップリング部材180の動きについて、図12を用いて説明する。図12(a)は、カップリング部材180は、本体駆動部材100と当接していない状態の断面図であり、図12(b)は、カップリング部材180は、本体駆動部材100と当接した瞬間の状態の断面図である。さらに、図12(c)は、カップリング部材180が本体側駆動部材100と同軸の状態の断面図である。
カップリング部材180は、図12(a)に示すように、本体駆動部材100と当接していない状態では、カップリング部材180の被支持部180bの中心180sを中心として本体側駆動部材100の方向に傾斜している。その姿勢を保った状態のまま、カップリング部材180が本体駆動部材100の方向に進むと、カップリング部材180は、円環部180fの内側に配置された凹形状の円錐部180gと、本体側駆動部材100の軸先端に配置された凸部100gとが当接する。
そして、さらにカップリング部材180が進むと、カップリング部材180は、カップリング部材180の被支持部180bの中心180sを中心としてカップリング部材180の傾斜が減少する方向に移動する。その結果カップリング部材180の回転軸線L2と本体側駆動部材100の回転軸線L4、及び入力ギア27の回転軸線L3とが同軸上に配置される。
そして、この現像入力ギア27の回転軸線L3と同軸上に配置された状態が、カップリング部材180の姿勢が基準姿勢D0である(カップリング部材180の傾斜角度θ2=0°)。また、カップリング部材180の位相規制ボス180eは、駆動側現像軸受36の第二傾斜規制部36kb2から離脱し、駆動側現像軸受36の位相規制部36bのどこにも当接していない(図20(c))。また、カップリングレバー55のガイド部55eは、カップリング部材180の被ガイド部180dから十分に退避した状態で保持されている(図20(a))。
すなわち、カップリング部材180は、カップリングバネ185、および、本体側駆動部材100の2部品に当接して、その傾斜角(θ2)が決定される。このような場合においては、現像カートリッジB1を装置本体A1に装着が完了した状態であっても、カップリング部材180の傾斜角(θ2)がθ2=0°とならない場合もある。
以下、図12を用いて、現像カートリッジB1が装置本体A1に装着完了された際の、現像カップリング180の傾斜姿勢(基準姿勢D0)について、詳細を説明する。図12は、カップリング部材180と本体側駆動部材100との係合時の様子を示した図である。図12(a)、図12(b)に示す状態は、駆動入力ギア27の回転軸線L3と本体側駆動部材100の回転軸線L4が同軸に配置され、且つ、カップリング部材180の回転軸線L2も同軸となった場合の側面図と断面図である。
カップリング部材180の被ガイド部180dは、カップリングバネ185から矢印F1方向の付勢力(図20(d))を受けているが、円錐部180gは、点180g1、180g2で凸部100gと当接している(図6(e))。その結果、カップリング部材180は、円錐部180gの点180g1、180g2の2点で本体側駆動部材100に対する姿勢が規制されている。すなわち、カップリング部材180の回転軸線L2は、本体側駆動部材100の回転軸線L4と同軸となる。
この状態から、装置本体A1の本体側駆動部材100が回転駆動すると、装置本体A1の回転力付与部100aとカップリング部材180の回転力受け部180aとが係合して、装置本体A1からカップリング部材180へ駆動が伝達される(図6)。
図12(c)に示す状態は、駆動入力ギア27の回転軸線L3と本体側駆動部材100の回転軸線L4が同軸に配置されているが、カップリング部材180の回転軸線L2が傾斜した状態である。部品寸法のばらつきによっては、カップリング部材180の円錐部180gは、本体側駆動部材100の凸部100gと円錐部180gの点180g1とは当接するが、円錐部180gの点180g2とは当接しない。このとき、カップリング部材180の被ガイド部180dが、カップリングバネ185から矢印F1方向の付勢力を受けることで、カップリング部材180の回転軸線L2が傾斜する。
よって、図12(c)では、カップリング部材180の円錐部180gの点180g1が、本体側駆動部材100の凸部100gと当接することで、カップリング部材180の姿勢が規制されている。すなわち、カップリング部材180の回転軸線L2は、本体側駆動部材100の回転軸線L4に対して傾斜する。言い換えると、カップリング部材180の傾斜角(θ2)がθ2=0°とならない。
さらに、図12(d)では、部品寸法のばらつきにより、駆動入力ギア27の回転軸線L3と本体側駆動部材100の回転軸線L4とが同軸ではない場合の、カップリング部材180の回転軸線L2が傾斜した状態を示している(図6(d)参照)。この場合においても、図12(c)に示した状態のように、カップリング部材180のガイド部180dがカップリングバネ185から付勢力を受けることで、カップリング部材180の回転軸線L2が傾斜する。すなわち、カップリング部材180の傾斜角(θ2)がθ2=0°とならない。
しかしながら、図12(c)と同様、カップリング部材180の円錐部180gの点180g1が、本体側駆動部材100の凸部100gと当接することで、カップリング部材180の姿勢が規制される。
しかし、図12(c)、および、図12(d)に示すどちらの状態であっても、装置本体A1の本体側駆動部材100が回転駆動すると、装置本体A1の回転力付与部100aとカップリング部材180の回転力受け部180aとが係合する。そして、装置本体A1からカップリング部材180へ駆動が伝達される構成となっている。
以上、説明したように、現像カートリッジB1を装置本体A1に装着完了した状態では、カップリング部材180の回転軸線L2は、駆動入力ギア27の回転軸線L3と同時になる場合もあれば、同軸とはならない場合もある。しかし、上記何れの場合も、装置本体A1の本体側駆動部材100が回転駆動すると、装置本体A1の回転力付与部100aとカップリング部材180の回転力受け部180aとが係合する。これにより、装置本体A1からカップリング部材180へ駆動が伝達される構成となっている。
現像カートリッジB1を装置本体A1に装着完了し、装置本体A1の回転力付与部100aからカップリング部材180が駆動力を受けることのできる状態のカップリング部材180の姿勢を、カップリング部材180の基準姿勢D0と称す。なお、傾斜角度は、本体側駆動部材100の回転力付与部100aとカップリング部材180の回転力受け部180aとが外れない範囲に収まるように構成されている。以下、カップリング部材180の第一傾斜姿勢D1、及び、第二傾斜姿勢D2について、順に詳細を説明する。
(第一傾斜姿勢D1時のカップリング部材180に作用する力関係)
まず、第一傾斜姿勢D1時のカップリング部材180に作用する力関係について、図9を用いて説明する。図9は、現像カートリッジB1が装置本体A1内に装着され、感光ドラム10と現像ローラ13とが離間した離間状態にあるときを示す。図9(a)は現像カートリッジB1の側面図、図9(b)は駆動側現像軸受36の位相規制部36kb内でのカップリング部材180の位相規制ボス180eの位置を現像カートリッジB1の非駆動側からみた断面図である。
更に、図9(c)は、カップリング部材180の被ガイド部180dを長手方向カップリング部材180の被ガイド部180dの位置で切断し、長手方向駆動側からみた断面図である。
カップリングレバー55はカップリングレバーバネ56から回転軸線L11を中心に矢印X11方向(図7)に揺動する付勢力を受けている。そして、現像カートリッジB1が装置本体A1内に装着された状態にあるとき、装置本体A1に設けられた突き当て部80y(図18(b))により、矢印X11方向の移動が規制されている。具体的には、突き当て部80yとカップリングレバー55の回転規制部55y(図7(a))とが当接することで、カップリングレバーバネ56の付勢力に抗して、カップリングレバー55の位置が規制されている。
ここで、突き当て部80yは、第1移動部材としての駆動側スイングガイド80(図18(a))と一体的に形成されている。このとき、カップリングレバー55のガイド部55eは,カップリング部材180の被ガイド部180dから退避した状態となっている。
一方、カップリング部材180の被ガイド部180dには、カップリングバネ185のガイド部185dが当接して力F1aが作用する。すなわち、カップリング部材180の被ガイド部180dは、矢印F1a方向(図9(c))に傾斜する力を受ける。このとき、カップリング部材180の位相規制ボス180eは、駆動側現像軸受36のガイド部36kb1aやガイド部36kb1b、ガイド部36kb1cによって規制され、最終的には第一傾斜規制部36kb1に移動する構成となっている。
すなわち、カップリング部材180の位相規制ボス180eは矢印K1a方向に傾斜し(図9(b))、一方、カップリング部材180の回転力受け部180a、及び、被ガイド部180dは矢印K1b方向に傾斜する構成となっている(図9(a))。カップリング部材180の上記姿勢を、カップリング部材180の第一傾斜姿勢D1と称す。
ここで、カップリングバネ185のガイド部185dの向き(矢印F1a方向)は、カップリング部材180の被ガイド部180dに対して、矢印K1b方向(図9(a))と直交する方向にすることもできる。この方向は、カップリング部材180の位相規制ボス180eを第一傾斜規制部36kb1に突き当てる方向であり、そうすることで、カップリング部材180を第一傾斜姿勢D1に保持するためのカップリングバネ185の付勢力を低減が可能になる。
しかしながら、カップリングバネ185の付勢力を調整するなどによって、カップリング部材180を第一傾斜姿勢D1に保持できるのであれば、この限りではない。
(第二傾斜姿勢D2時のカップリング部材180に作用する力関係)
次に、第二傾斜姿勢D2時のカップリング部材180に作用する力関係について、図10を用いて説明する。図10は、現像カートリッジB1を装置本体A1に装着する前の状態を示す。図10(a)は現像カートリッジB1が単品状態(自然状態)であるときの、現像カートリッジB1の側面図である。また、図10(b)は動側現像軸受36の位相規制部36kb内でのカップリング部材180の位相規制ボス180eの位置を現像カートリッジB1の非駆動側からみた断面図である。
更に、図10(c)は、カップリング部材180の被ガイド部180dを長手方向カップリング部材180の被ガイド部180dの位置で切断し、長手方向駆動側から見た断面図である。カップリング部材180の被ガイド部180dには、カップリングレバー55のガイド部55eと、カップリングバネ185のガイド部185dが共に当接している。
図9で示した装置本体Aに設けられた突き当て部80yはなく(図10(a))、カップリングレバー55は回転軸線L11を中心に矢印X11方向に、カップリングレバーバネ56からの付勢力を受けて回転する。すなわち、そのガイド部55eがカップリング部材180の被ガイド部180dに当接する位置まで回転する。
ここで、前述したようにカップリング部材180の被ガイド部180dは、矢印F3方向(図10(c))に傾斜する力を受ける。このとき、カップリング部材180の位相規制ボス180eは、駆動側現像軸受36のガイド部36kb2aやガイド部36kb2b、ガイド部36kb2cによって規制され、最終的には第二傾斜規制部36kb2に移動する構成となっている。
すなわち、カップリング部材180の位相規制ボス180eは矢印K2a方向に傾斜し(図10(b))、一方、カップリング部材180の回転力受け部180a、及び、被ガイド部180dは矢印K2b方向に傾斜する構成となっている(図10(a))。カップリング部材180の上記姿勢を、カップリング部材の第二傾斜姿勢D2と称す。
(4)ドラムカートリッジC
次に、図14を用いて、ドラムカートリッジCの構成について説明する。図14(a)はドラムカートリッジCの非駆動側から見た斜視説明図、図14(b)は感光ドラム10、帯電ローラ11周辺部の説明のために、クリーニング枠体21やドラム軸受(第3の軸受)30やドラム軸54等を不図示とした斜視説明図である。図14に示すように、ドラムカートリッジCは、感光ドラム10や帯電ローラ11等を備えている。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、帯電ローラ付勢部材68a、帯電ローラ付勢部材68bによって感光ドラム10に対して付勢される。
感光ドラム10の駆動側端部10aには、駆動側フランジ24が一体的に固定され、感光ドラム10の非駆動側端部10bには、非駆動側フランジ28が一体的に固定されている。駆動側フランジ24や非駆動側フランジ28は、カシメや接着等の手段で感光ドラム10と同軸に固定されている。クリーニング枠体21の長手両端部には、駆動側端部に第1ドラム軸受としての駆動側ドラム軸受30が、非駆動側端部にドラム軸54を有する第2ドラム軸受としての非駆動側ドラム軸受(第4の軸受)31が、ビスや接着、圧入等の手段で固定されている。
感光ドラム10と一体的に固定された駆動側フランジ24は,ドラム軸受30によって回転可能に支持され、また、非駆動側フランジ28はドラム軸54によって回転可能に支持される。
また、帯電ローラ11の長手一端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。ドラムフランジ24の駆動側端部24aは、装置本体A1側から回転力が伝達される構成となっている(不図示)。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、感光ドラム10表面の周速に対して105〜120%程度になるように設定されている。
(5)装置本体A1に対する現像カートリッジB1の着脱構成の説明
次に、装置本体A1に対する現像カートリッジB1の装着方法について説明する。図15は、装置本体A1を非駆動側から見た斜視説明図であり、図16は、装置本体A1を駆動側から見た斜視説明図である。図17は、現像カートリッジB1が装置本体A1に装着される過程を駆動側から見た説明図である。
現像カートリッジB1には、図15に示すように、非駆動側現像軸受46に位置決め部46bと回転止め部46cを有する被ガイド部46dが設けられている。また、図16に示すように、駆動側サイドカバー34には、位置決め部34bと回転止め部34cを有する被ガイド部34dが設けられている。
一方、装置本体A1の駆動側には、図15に示すように、装置本体A1の筐体を構成する駆動側側板90に固定された駆動側ガイド部材92が設けられる。そして、駆動側ガイド部材92には、第一ガイド部92a、第二ガイド部92b、第三ガイド部92cが設けられている。また、装置本体A1の駆動側には、装置本体A1内で現像カートリッジB1と一体となって移動(揺動)する第1移動部材としての駆動側スイングガイド80が設けられている。
図15で、駆動側ガイド部材92の第一ガイド部92aには、現像カートリッジB1の着脱経路に沿った着脱経路X1a、および、第二ガイド部92bには、現像カートリッジB1の着脱経路に沿った着脱経路X1bの溝形状が形成されている。そして、駆動側ガイド部材92の第三ガイド部92cには、ドラムカートリッジCの着脱経路に沿った着脱経路X3の溝形状が形成されている。
また、駆動側スイングガイド80には第一ガイド部80a、第二ガイド部80bが設けられている。駆動側スイングガイド80の第一ガイド部80aには、駆動側ガイド部材92の第一ガイド部92aの延長上で現像カートリッジB1の着脱経路X2aに沿った溝形状が形成されている。また、駆動側スイングガイド80の第二ガイド部80bには、駆動側ガイド部材92の第二ガイド部92bの延長上で現像カートリッジB1の着脱経路X2bに沿った溝形状が形成されている。
同様に、装置本体A1の非駆動側には、図16に示すように、装置本体A1の筐体を構成する非駆動側側板91に固定された非駆動側ガイド部材93が設けられる。そして、非駆動側ガイド部材93には、第一ガイド部93aと第二ガイド部93bが設けられている。
また、非駆動側側板91に、駆動側スイングガイド80と同様に移動(揺動)可能な第2移動部材としての非駆動側スイングガイド81が設けられている。
駆動側ガイド部材93の第一ガイド部93aには、現像カートリッジB1の着脱経路に沿った着脱経路XH1aの溝形状が形成され、第二ガイド部93bには、ドラムカートリッジCの着脱経路に沿った着脱経路XH3の溝形状が形成されている。また、図16で、非駆動側スイングガイド81にはガイド部81aが設けられている。非駆動側スイングガイド81のガイド部81aは、非駆動側ガイド部材93の第一ガイド部93aの延長上で現像カートリッジB1の着脱経路に沿った着脱経路XH2aの溝形状が形成されている。
なお、駆動側スイングガイド80、および、非駆動側スイングガイド81の詳細な構成については追って説明する。
(装置本体A1への現像カートリッジB1の装着)
以降、装置本体A1への現像カートリッジB1の装着方法について説明する。図15、図16に示すように、装置本体A1の上部に配置され開閉可能な本体カバー94を開放方向D1へ揺動させることで、装置本体A1内を露出させる。その後、現像カートリッジB1の非駆動側軸受46の被ガイド部46d(図15)と装置本体A1の非駆動側ガイド部材93の第一ガイド部93a(図16)とを係合させる。且つ、現像カートリッジB1の現像サイドカバー34の被ガイド部34d(図16)と装置本体A1の駆動側ガイド部材92の第一ガイド部92a(図15)とを係合させる。
これにより、現像カートリッジB1は、駆動側ガイド部材92の第一ガイド部92a、および、非駆動側ガイド部材93の第一ガイド部93aにより形成された着脱経路X1a、及び着脱経路XH1aに沿って、装置本体A1内に挿入されることになる。
また、現像カートリッジB1を装置本体A1に装着する際には、前述の通り、カップリング部材180は前述の第二傾斜姿勢D2の状態である。カップリング部材180は第二傾斜姿勢D2を保ったまま、駆動側ガイド部材92の第二ガイド部92bに挿入される。より詳細に説明すると、カップリング部材180と駆動側ガイド部材92の第二ガイド部92bとの間には隙間がある。そのため、現像カートリッジB1が着脱経路X1b、XH1bに沿って装置本体A1内に挿入されている際、カップリング部材180は第二傾斜姿勢D2の状態を保ったままとなる。
図15、図16に示す着脱経路X1a、XH1aに沿って装置本体A1内に挿入された現像カートリッジB1は、次に、以下のように装置本体A1内に挿入されることになる。すなわち、駆動側スイングガイド80の第一ガイド部80a、および、非駆動側スイングガイド81のガイド部81aにより形成された図15、図16に示す着脱経路X2a、XH2aに沿って、装置本体A1内に挿入されることになる。
より詳細に説明すると、装置本体A1の駆動側ガイド部材92の第一ガイド部92aでガイドされていた現像サイドカバー34に設けられた被ガイド部34d(図16)は、装着過程に伴って、以下のように受け渡される構成となっている。すなわち、被ガイド部34dは、装置本体A1の駆動側スイングガイド80の第一ガイド部80a(図15)に受け渡される構成となっている。
同様に、非駆動側では、装置本体A1の非駆動側ガイド部材93の第一ガイド部93aでガイドされていた非駆動側現像軸受46に設けられた被ガイド部46d(図15)は、装着過程に伴って、以下のように受け渡される構成となっている。すなわち、被ガイド部46dは、装置本体A1の非駆動側スイングガイド81のガイド部81a(図16)に受け渡される構成となっている。
また、現像カートリッジB1の駆動側端部に設けられるカップリング部材180は、第二傾斜姿勢D2の状態を保ったまま、装置本体A1の駆動側ガイド部材92の第二ガイド部92bから駆動側スイングガイド80の第二ガイド部80bに受け渡される。なお、前述したものと同様に、カップリング部材180と駆動側スイングガイド80の第二ガイド部80bとの間には隙間がある構成となっている。
(現像カートリッジB1の位置決め)
次に、現像カートリッジB1が装置本体A1の駆動側スイングガイド80、および、非駆動側スイングガイド81に位置決めされる構成を説明する。なお、駆動側と非駆動側とでは基本的な構成は同様であるため、以下、現像カートリッジB1の駆動側を例に説明する。図17は、現像カートリッジB1が装置本体A1に装着される過程の現像カートリッジB1と駆動側スイングガイド80の状態を示している。
図17(a)は、現像カートリッジB1の現像サイドカバー34に設けられた被ガイド部34dが、駆動側スイングガイド80の第一ガイド部80aにガイドされ、現像カートリッジB1が着脱経路X2a上にある状態を示している。図17(b)は、図17(a)の状態から更に現像カートリッジB1の装着を進めた状態であり、現像サイドカバー34の被ガイド部34dの位置決め部34bが駆動側スイングガイド80に設けられた駆動側押圧部材82の位置決め部82aと点P1で当接する。
更に、図18は、駆動側スイングガイド80、および、駆動側押圧部材82の周辺形状を示した斜視説明図である。図18(a)は、長手方向駆動側から見た斜視図であり、図18(b)は、長手方向非駆動側から見た斜視図である。また、図18(c)は駆動側スイングガイド80と駆動側押圧部材82と駆動側押圧バネ83の分解斜視図である。そして、図18(d)、及び図18(e)は駆動側押圧部材82周辺の拡大詳細図である。
ここで、図18(a)、(b)に示すように、駆動側押圧部材82は、位置決め部82aの他に穴部82b、座面82c、さらに規制部82dを有している。図18(c)に示すように、穴部82bは、駆動側スイングガイド80のボス部80cと係合し、ボス部80を中心に回転可能に支持されている。更に、座面82cには圧縮バネである駆動側押圧バネ83の一端部83cが当接している。また、図18(d)に示すように、駆動側押圧バネ83の他端部83dは、駆動側スイングガイド80の座面80dと当接している。
これにより、駆動側押圧部材82は、駆動側スイングガイド80のボス部80cを中心に矢印Ra1方向に回転する方向の付勢力F82を受けている構成となっている。なお、駆動側押圧部材82は、その規制部82dが駆動側スイングガイド80に設けられた回転規制部80eに突き当たることで、矢印Ra1方向(図18(d))への回転が規制され位置が決まっている。
ここで、図18(e)に示すように、駆動側スイングガイド80に回転可能に支持された駆動側押圧部材82は、駆動側押圧バネ83の付勢力F82に抗して矢印Ra2方向に回転可能である。更に、駆動側押圧部材82の上端部82eが、駆動側スイングガイド80のガイド面80wから突出しない位置まで矢印Ra2方向に揺動可能である。
図17(c)は、図17(a)の状態から更に現像カートリッジB1の装着を進めた状態である。そして、現像サイドカバー34の位置決め部34bと回転止め部34cとが一体となった被ガイド部34dが、駆動側押圧部材82の手前側斜面82wと当接することで、駆動側押圧部材82を矢印Ra2方向に押し下げている状態を示している。
詳細に説明すると、現像サイドカバー34の被ガイド部34dが駆動側押圧部材82の手前側斜面82wと当接し、駆動側押圧部材82を押圧する。これにより、駆動側押圧部材82は、駆動側押圧バネ83の付勢力F82に抗して、駆動側スイングガイド80のボス部80cを中心に反時計周り(矢印Ra2方向)に揺動することになる。図17(c)は、駆動側サイドカバー34の位置決め部34bと駆動側押圧部材82の上端部82eとが当接した状態である。そのとき、駆動側押圧部材82の規制部82dは、駆動側スイングガイド80の回転規制部80eと離れている。
図17(d)は、図17(c)の状態から更に現像カートリッジB1の装着を進めた状態であり、駆動側サイドカバー34の位置決め部34bと駆動側スイングガイド80の位置決め部80fとが当接した状態である。前述の通り、駆動側押圧部材82は、駆動側スイングガイド80のボス部80cを中心に矢印Ra1方向に回転する方向の付勢力F82を受けている構成となっている。その為、駆動側押圧部材82の奥側斜面82sが、付勢力F4で駆動側サイドカバー34の位置決め部34bを付勢する。
その結果、位置決め部34bは、駆動側スイングガイド80の位置決め部80fと点P3で隙間なく当接する。これにより、現像カートリッジB1の駆動側が、駆動側スイングガイド80へ位置決め固定される。
非駆動側現像軸受46の位置決め部46dと非駆動側スイングガイド81との位置決めは、駆動側と同様である(説明は省略する)。これらにより、現像カートリッジB1は、駆動側スイングガイド80、非駆動側スイングガイド81へ位置決め固定される。
(現像カートリッジB1の装着過程でのカップリング部材180の動作)
次に、現像カートリッジB1の装着過程でのカップリング部材180の動作について、図19、図20、図21を用いて説明する。前述したように、現像カートリッジB1を装置本体A1に装着する前の状態では、カップリング部材180は第二傾斜姿勢D2である。カップリング部材180は第二傾斜姿勢D2を保ったまま、装置本体A1に装着される。図19(a)は、現像カートリッジB1を装置本体A1に装着し、駆動側スイングガイド80、及び、非駆動側スイングガイド81に形成された着脱経路X2a上にある状態を示している。
図19(e)は、図19(a)の状態のとき、図19(a)の矢印X50方向から見た図である。カップリング部材180の第二傾斜姿勢D2は、現像カートリッジB1が着脱経路X2a上にいる際に、カップリング部材180の回転力受け部180aが、装置本体A1の本体側駆動部材100の方向に向くように構成されている。
より具体的に説明すると、後述するカップリング部材180と本体側駆動部材100とが当接する近傍において、カップリング部材180がその被支持部180bの中心180sを中心として本体側駆動部材100の方向に傾斜する。そのように、駆動側現像軸受36の第二傾斜規制部36kb2が形成されている(図11、図13、及び、図10)。
図19(b)は、図19(a)に示す状態から更に現像カートリッジB1を着脱経路X2aに挿入した状態を示している。図19(f)は、図21(b)の状態のとき、図19(b)の矢印X50方向から見た図である。カップリング部材180の円環部180fと本体側駆動部材100とが、当接した状態となっている。図19(a)に示す状態から図19(b)に示す状態に至るまで、カップリング部材180が本体側駆動部材100の方向に傾斜しているため、カップリング部材180と本体側駆動軸100とを容易に係合させることができる。
なお、前述のように、カップリング部材180は、その被ガイド部180dがカップリングレバー56とカップリングバネ185とから合力F3を受けることで、第二傾斜姿勢D2を保っている(図10)。また、以降の説明のために、カップリング部材180が第二傾斜姿勢D2のときの、駆動入力ギア27の回転軸線L3とカップリング部材180の回転軸線L2との成す角(傾斜角)をθ2aとする(図19(f))。
図19(c)は、図19(b)に示す状態から更に現像カートリッジB1を着脱経路X2aに挿入した状態を示している。図19(g)は、図19(c)の状態のとき、図19(c)の矢印X50方向から見た図である。図21は、カップリング部材180の円環部180fが本体側駆動部材100と当接したときのカップリング部材180周辺の力関係を示した断面図である。
図19(c)(g)で、カップリングレバー55の回転規制部55yと、駆動側スイングガイド80に設置された突き当て部80yとが、当接した状態となっている。図19(b)に示す状態から図19(c)に示す状態に至るまで、カップリング部材180は、その円環部180fが本体側駆動部材100と当接することで、傾斜角が図19(g)に示すようにθ2b(≦θ2a)となる。
より詳細に説明すると、カップリング部材180が本体側駆動部材100から当接部で力F100を受ける。その力F100が、カップリング部材180が当初受けていた力F3に抗する方向で、且つ、F3よりも大きい場合、カップリング部材180の傾斜角は緩くなり、相対的に駆動入力ギア27の回転軸線L3と平行となる方向に近づく。すなわち、カップリング部材180は、その被支持部180bの中心180s(図13)を中心として傾斜角度が矢印X180方向に変化し、θ2b<θ2aとなる。(図19(f)、図19(g))。
なお、このとき、カップリング部材180は、カップリングレバー55、カップリングバネ185、本体側駆動部材100、および、駆動側現像軸受36の位相規制部36kbの4部品に当接して、その傾斜角(θ2b)が決定される。
また、図21(b)に示すように、当接部180gでカップリング部材180が本体側駆動部材100から受ける力が、力F3に抗する方向でF3よりも小さい場合、または、F3に抗する方向ではない場合、カップリング部材180の傾斜角は変化しない。すなわち、θ2b=θ2aとなるため、本体側駆動部材100が回転軸線L4方向に部品寸法ばらつき公差で生じるガタの範囲内で移動する。
図19(d)は、図19(c)に示す状態から更に現像カートリッジB1を着脱経路X2aの方向に挿入した状態を示している。図19(h)は、図19(d)の状態のとき、図19(d)の矢印X50方向から見た図である。図19(d)で、カップリングレバー55の回転規制部55yは駆動側スイングガイド80の突き当て部80yに当接している。このため、現像カートリッジB1の着脱経路X2a方向(図15)への挿入に伴って、カップリングレバー55は現像カートリッジB1内で相対的に、回転軸線L11を中心に矢印X11b方向へ回転する。
このとき、カップリングレバー55のガイド部55eも回転軸線L11を中心に矢印X11b方向へ回転する。その結果、カップリング部材180は、カップリングバネ185の付勢力を受けながらカップリングレバー55のガイド部55eに沿ってその傾斜角θ2c(図19(h))が減少していく(θ2c<θ2b)。また、カップリング部材180は、カップリングバネ185、本体側駆動部材100、および、駆動側現像軸受36の位相規制部36kbの3部品に当接して、その傾斜角(θ2c)が決定される。
図20は、図19(d)に示す状態から更に現像カートリッジB1を着脱経路X2a方向に挿入した状態であり、また、現像カートリッジB1の装置本体A1への装着が完了した状態を示している。
ここで、カップリング部材180は本体側駆動部材100と係合し、基準姿勢D0となっている(カップリング部材180の傾斜角度θ2=0°)。なお、このとき、カップリング部材180の位相規制ボス180eは、駆動側現像軸受36の第二傾斜規制部36kb2から離脱し、駆動側現像軸受36の位相規制部36bのどこにも当接していない(図20(c))。
また、カップリングレバー55のガイド部55eは、カップリング部材180の被ガイド部180fから十分に退避した状態で保持されている。すなわち、カップリング部材180は、カップリングバネ185、および、本体側駆動部材100の2部品に当接して、その傾斜角(θ2)が決定される。
(現像カートリッジB1の取り出し過程でのカップリング部材180の動作)
次に、現像カートリッジB1を装置本体A1から取り出す過程でのカップリング部材108の動作について説明する。現像カートリッジB1の本体装置A1からの取り出し時の動作は、先述した装着時と逆の動作である。
先ず、使用者は、装着時と同様、装置本体A1の本体カバー94を開放方向D1へ揺動させ(図15、図16)、装置本体A1内を露出させる。このとき、現像カートリッジB1は、駆動側スイングガイド80、および、非駆動側スイングガイド81と共に不図示の構成により現像ローラ13と感光ドラム10とが当接した当接姿勢で保持されている。そして、現像カートリッジB1を駆動側スイングガイド80、および、非駆動側スイングガイド81に設けられた着脱軌跡XH2に沿って、取り出し方向へ移動させる。
現像カートリッジB1の移動に伴い、カップリングレバー55の回転規制部55yに当接していた駆動側スイングガイド80の突き当て部80yが移動する(図19(d)に示す状態から図19(c)に示す状態)。これに伴い、カップリングレバー55は、回転軸線L11を中心に矢印X11方向に揺動する。更に現像カートリッジB1を移動させると、カップリングレバー55が矢印X11方向に揺動し、カップリングレバー55のガイド部55eが、カップリング部材180の被ガイド部180dと当接する(図19(c))。
カップリングレバー55、および、カップリングバネ185の両者から付勢力を受けたカップリング部材180は、前述のように、第二傾斜姿勢D2の方向へ移動し始める。最終的には、カップリング部材180の位相規制ボス180eが、駆動側現像軸受36のガイド部36kb2aやガイド部36kb2b、ガイド部36kb2cによって規制され、第二傾斜規制部36kb2に係合する。また、カップリング部材180は第二傾斜姿勢D2の状態を保持される。
その後、駆動側ガイド部材92、および、非駆動側ガイド部材93に設けられた着脱軌跡XH1に沿って取り出し方向へ移動させて、現像カートリッジB1を本体装置A1外へ取り出す。
以上、本実施形態では、現像カートリッジB1に、カップリングレバー55と、カップリング部材180に付勢力を作用させるカップリングレバーバネ56を設けることで、カップリング部材180を第二傾斜姿勢D2に傾斜させることが可能となる。カップリングレバー55によってカップリング部材180が傾斜する傾斜方向を現像カートリッジB1の着脱経路X2aの方向とし、更には、カップリングレバー55の揺動動作をユーザーによる現像カートリッジB1の着脱操作に連動した構成としている。
(6)可動部材としての当接離間レバー70について
図1(a)を用いて、駆動側可動部材としての駆動側当接離間レバー70について説明する。図1(a)は駆動側当接離間レバー70、及び、周辺形状の説明図であり、現像カートリッジB1を駆動側から見た断面図である。図1(a)に示すように、駆動側当接離間レバー70は、第一当接面70a、第二当接面70b、第三当接面70c、回転支点となる被支持部70d、駆動側規制当接部70e、第一突出部70fを有している。
そして、駆動側現像軸受36に対して、駆動側現像軸受36の支持部36cに駆動側当接離間レバー70の被支持部70dが回転可能に支持されている。具体的には、駆動側当接離間レバー70の被支持部70dの穴と駆動側現像軸受36の支持部36cのボスとが嵌合することで、駆動側当接離間レバー70は、支持部36cのボスを中心に回転可能(矢印N9方向)に支持されている。
また、本実施形態においては、駆動側現像軸受36の支持部36cは現像ローラ13の回転軸L0と平行である。即ち、駆動側現像当接離間レバー70は、現像ローラ13の回転軸L0と直交する平面上で揺動可能である。
さらに、駆動側当接離間レバー70は、第三当接面70cにおいて圧縮バネである第一弾性部としての駆動側現像加圧バネ71の一端71dと当接している。駆動側現像加圧バネ71の他端71eは、駆動側現像軸受36の当接面36dと当接している。その結果、駆動側当接離間レバー70は、第三当接面70cにおいて駆動側現像加圧バネ71から矢印N16方向に力を受けていている。そして、駆動側現像加圧バネ71は駆動側当接離間レバー70の第一当接面70aが現像ローラ13から離れる方向(N16)に付勢している。
現像カートリッジB1単体の状態、すなわち、現像カートリッジB1が装置本体A1に装着される前の状態では、駆動側規制当接部70eが駆動側現像軸受36に設けられた規制部36bに当接している(図1(a))。
図1(b)を用いて、非駆動側可動部材としての非駆動側当接離間レバー72について説明する。なお、非駆動側は駆動側と類似構成である。図1(b)は現像カートリッジB1を非駆動側から見た側面図である。但し、非駆動側当接離間レバー72の構成説明の為に、一部部品を非表示にしている。
図1(b)に示すように、非駆動側当接離間レバー72は、非駆動側第一当接面72a、非駆動側第二当接面72b、非駆動側第三当接面72c、被支持部72d、非駆動側規制当接部72e、非駆動側第一突出部72fを有している。そして、非駆動側現像軸受46の支持部46fによって、非駆動側当接離間レバー72の被支持部72dが支持されている。具体的には、非駆動側当接離間レバー72の被支持部72dの穴と非駆動側現像軸受46の支持部46fのボスとが嵌合することで、非駆動側当接離間レバー72は、支持部46fのボスを中心に回転可能(矢印NH9方向)に支持されている。
また、本実施形態においては、非駆動側現像軸受46の支持部46fは現像ローラ13の回転軸L0と平行である。即ち、非駆動側現像当接離間レバー72は、現像ローラ13の回転軸L0と直交する平面上で揺動可能である。
さらに、非駆動側当接離間レバー72は、非駆動側第三当接面72cにおいて圧縮バネである第二弾性部としての非駆動側現像加圧バネ73の一端73eと当接している。非駆動側現像加圧バネ73の他端73dは、非駆動側現像軸受46の当接面46gと当接している。その結果、非駆動側当接離間レバー72は、非駆動側第三当接面72cにおいて非駆動側現像加圧バネ73から矢印NH16方向に力FH10を受けている。そして、非駆動側現像加圧バネ73は非駆動側当接離間レバー72の第一当接面72aが現像ローラ13から離れる方向(矢印NH16)に付勢している。
現像カートリッジB1単体の状態、すなわち、現像カートリッジB1が装置本体A1に装着される前の状態では非駆動側規制当接部72eが非駆動側現像軸受46に設けられた規制部46eに当接している(図1(b))。
ここで、駆動側現像加圧バネ71の付勢力F10(図1(a))と非駆動側現像加圧バネ73の付勢力FH10(図1(b))は異なる設定としている。また、駆動側第三当接面70cと非駆動側第三当接面72cは異なる角度で配置されている。これは、後述する感光ドラム10に対する現像ローラ13の押圧力が適正になるように周辺構成の特性を考慮して適宜選択すれば良い。本実施形態においては、現像ローラ13を回転駆動する為に、装置本体A1から駆動伝達を受けたときに現像カートリッジ13に発生するモーメントM6(図25(a))の影響を考慮して、以下の関係で設定している。
F10<FH10
ここで、図1において、駆動側当接離間レバー70は現像ローラ13の中心13zを通り、現像カートリッジB1の装置本体A1への装着方向X2(図15)と平行な直線Z30に対して、感光ドラム10とは反対側に配置される(本実施形態では重力方向)。そして、駆動側当接離間レバー70の第一突出部70fは、長手方向から見て現像容器16、駆動側現像軸受36、現像サイドカバー34(図8)の外形より突出している。
さらに、第一突出部70fの突出方向(矢印M2方向)は、駆動側当接離間レバー70の可動方向(矢印N9、N10方向)、及び現像カートリッジB1の可動方向である矢印N6方向(図25(a))に対して交差する方向に突出している。
また、第一突出部70fは、駆動側当接離間レバー70の被支持部70dから見て現像ローラ13の逆側に第一当接面70aを有している。そして、感光ドラム10に対して現像ローラ13を加圧する際に、駆動側装置押圧部材150の第二当接面150bと駆動側当接離間レバー70の第一当接面70aとが当接する構成となっている(図25(a))。
さらに、第一突出部70fの先端には、第一突出部70fの突出方向(矢印M2方向)と交差し、現像ローラ13側に突出する被離間部70gが設けられている。被離間部70gは第二当接面70bを有している。そして、図27(d)に示すように、感光ドラム10に対して現像ローラ13を離間する際には、駆動側装置押圧部材150の第一当接面150aと駆動側当接離間レバー70の第二当接面70bとが当接する構成となっている。
次に、図1(b)を用いて、非駆動側当接離間レバー72の形状について詳細に説明する。前述した駆動側と同様に、非駆動側当接離間レバー72は現像ローラ13の中心13zを通り、現像カートリッジB1の装置本体A1への装着方向X2と平行な直線Z30に対して感光ドラム10とは反対側に配置される(本実施形態においては重力方向)。
そして、非駆動側当接離間レバー72の第一突出部72fは長手方向からみて現像容器16、非駆動側現像軸受46の外形より突出している。さらに、第一突出部72fの突出方向(矢印MH2方向)は、非駆動側当接離間レバー72の可動方向(矢印NH9、NH10方向)、及び現像カートリッジB1の可動方向である矢印M1方向(図27(a))に対して交差する方向に突出している。
また、第一突出部72fは、非駆動側当接離間レバー72の被支持部72dから見て現像ローラ13の逆側に第一当接面72aを有している。そして、感光ドラム10に対して現像ローラ13を加圧する際に、非駆動側装置押圧部材151の第二当接面151bと非駆動側当接離間レバー72の第一当接面72aとが当接する構成となっている(図25(b))。
更に、図1(b)で、第一突出部72fの先端には、第一突出部72fの現像容器16からの突出方向(矢印MH2方向)と交差し、現像ローラ13側に突出する被離間部72gが設けられている。被離間部72gは、第二当接面72bを有している。そして、感光ドラム10に対して現像ローラ13を離間する際には、非駆動側装置押圧部材151の第一当接面151aと非駆動側当接離間レバー72の第二当接面72bとが当接する構成となっている(図28(c))。
次に、図22を用いて、駆動側当接離間レバー70と非駆動側当接離間レバー72の配置について詳細に説明する。図22は、現像カートリッジB1を現像ローラ13側から見た正面図である。但し、現像ローラ13の駆動側被支持部13aを支持する駆動側現像軸受36の支持部36aと、現像ローラ13の非駆動側被支持部13cを支持する非駆動側現像軸受46の支持部46f付近を断面図としている。
前述した通り、駆動側当接離間レバー70は、現像カートリッジB1の長手方向において、駆動側端部に設けられている。また、非駆動側当接離間レバー72は、現像カートリッジB1の長手方向において、非駆動側端部に設けられている。そして、駆動側当接離間レバー70と非駆動側当接離間レバー72の揺動動作(図1(a)の矢印N9、N10方向、及び図1(b)の矢印NH9、NH10方向)は、互いに関係性は無く独立して揺動可能である。
ここで、長手方向において、現像ローラ13の駆動側被支持部13aは、画像形成範囲L13bの駆動側端部L13bkよりも長手方向の外側(より端部側)で駆動側現像軸受36の支持部36aに支持されている。さらに、現像ローラ13の非駆動側被支持部13cは、画像形成範囲L13bの非駆動側端部L13bhよりも長手方向の外側(より端部側)で非駆動側現像軸受46の支持部46fに支持されている。そして、駆動側当接離間レバー70と非駆動側当接離間レバー72は現像ローラ13の全長L13aの範囲と少なくとも一部が重なり合って配置されている。
更に、現像ローラ13の画像形成範囲L13bよりも外側に配置されている。即ち、駆動側当接離間レバー70と現像ローラ13の駆動側被支持部13aは、画像形成領域L13bの駆動側端部L13bkと現像ローラ13の全長L13aの駆動側端部L13akに挟まれた領域L14kと少なくとも一部が重なるように配置されている。その為、駆動側当接離間レバー70と現像ローラ13の駆動側被支持部13aは、長手方向において近接した位置に配置となる。
また、非駆動側当接離間レバー72と、現像ローラ13の被駆動側被支持部13cは、画像形成領域L13bの非駆動側端部L13bhと現像ローラ13の全長L13aの非駆動側端部L13ahに挟まれた領域L14hと、少なくとも一部が重なる。その為、非駆動側当接離間レバー72と現像ローラ13の駆動側被支持部13cは、長手方向において近接した位置に配置となる。
(当接離間構成)
(装置本体の現像加圧、及び、現像離間構成)
次に、装置本体の現像加圧、及び、現像離間構成について説明する。図23(a)は、装置本体A1の駆動側側板90を非駆動側から見た分解斜視図、図23(b)は非駆動側から見た側面図である。図24(a)は、装置本体A1の非駆動側側板91を駆動側から見た分解斜視図、図24(b)は駆動側から見た側面図である。
図23に示すように、装置本体A1には、現像カートリッジB1を装置本体A1に着脱するための駆動側ガイド部材92、駆動側スイングガイド80が設けられている。この駆動側ガイド部材92と駆動側スイングガイド80は、現像カートリッジB1が装置本体内に装着される際に、現像カートリッジB1の駆動側被ガイド部34d(図16)をガイドする。
図23(a)に示すように、駆動側ガイド部材92は、駆動側ガイド部材92から突出したボス形状の被位置決め部92d、及び、被回転規制部92eが、駆動側側板90に設けられた穴形状の位置決め部90a、及び、回転規制部90bにそれぞれ支持される。そして、ビス(不図示)等の固定手段により駆動側ガイド部材92を駆動側側板90に位置決め固定する。また、駆動側スイングガイド80は、第3被規制部としての円筒形状の被支持凸部80gが、揺動中心として、第3規制部としての駆動側側板90に設けられた長穴形状の支持部90cによって支持される。
本実施形態では、駆動側側板90の穴形状の支持部90cは、駆動側スイングガイド80の円筒形状の被支持凸部80gの径寸法に対して、一方向では略同一寸法、前記一方向と直交する方向ではより大きい長穴形状としている。よって、駆動側スイングガイド80は駆動側側板90に対して、所定方向(長穴方向と平行な矢印N3方向、及び、矢印N4方向)にのみスライド移動可能、且つ矢印N5方向、及び、矢印N6方向に揺動可能に支持される。
なお、上述の説明では、駆動側側版90に設けられた支持部90cは長穴形状(凹形状)とし、一方、駆動側スイングガイド80に設けられた被支持凸部80gは凸形状の場合での説明であるが、凹凸関係はこの限りではなく、凹凸関係を逆に構成しても良い。
更に、駆動側スイングガイド80の突起部80hと駆動側側板90の突起部90dとの間には引っ張りバネである駆動側付勢手段76が設けられている。駆動側スイングガイド80は、駆動側付勢手段76によって、駆動側スイングガイド80の突起部80hと駆動側側板90の突起部90dとを近づける矢印N6方向に付勢される。
また、装置本体A1には、感光ドラム10の表面と現像ローラ13とを接触させる、及び、前記両者を離間させるための駆動側装置押圧部材150が設けられている。駆動側装置押圧部材150は、矢印N7方向、及び、矢印N8方向に移動可能な状態で底板(不図示)に支持される。
一方、図24に示すように、装置本体A1には、現像カートリッジB1を装置本体A1に着脱するための非駆動側ガイド部材93、非駆動側スイングガイド81が設けられている。この非駆動側ガイド部材93と非駆動側スイングガイド81は、現像カートリッジB1が装置本体内に装着される際に、現像カートリッジB1の非駆動側被ガイド部46d(図15)をガイドする。
図24(a)で、非駆動側ガイド部材93は、非駆動側ガイド部材93から突出したボス形状の被位置決め部93d、及び、被回転規制部93eが、非駆動側側板91に設けられた穴形状の位置決め部91a、及び、回転規制部91bにそれぞれ支持される。そして、ビス(不図示)等の固定手段により非駆動側ガイド部材93を非駆動側側板91に位置決め固定する。
また、非駆動側スイングガイド81は、第4被規制部としての円筒形状の被支持凸部81gが、非駆動側側板91に設けられた第4規制部としての穴形状の支持部91cによって支持される。本実施形態では、非駆動側スイングガイド81の円筒形状の被支持凸部81gの外径を、非駆動側側板91の穴形状の支持部91cの内径に対して隙間を設けた形状としている。よって、非駆動側スイングガイド81は非駆動側側板91に対して被支持凸部81gと支持部91cとの間の隙間の範囲内で移動可能、且つ矢印N5方向、及び、矢印N6方向へ揺動可能に支持される。
ここで、現像カートリッジB1が画像形成位置(第1の位置)にあるとき、上述したように被支持凸部81gと支持部91cとの間に隙間が設けられる。そして、現像カートリッジB1が離間位置(第2の位置)にあるとき、被支持凸部81gは支持部91cの少なくとも一点と当接する。
なお、上述の説明では、非駆動側側版91に設けられた支持部91cは穴形状(凹形状)とし、一方、非駆動側スイングガイド81に設けられた被支持凸部81gは凸形状の場合での説明であるが、凹凸関係はこの限りではなく、凹凸関係を逆に構成しても良い。
更に、非駆動側スイングガイド81の突起部81hと非駆動側側板91の突起部91dとの間には、引っ張りバネである非駆動側付勢手段77が設けられている。非駆動側スイングガイド81は、非駆動側付勢手段77によって、非駆動側スイングガイド81の突起部81hと非駆動側ガイド部材91の突起部91dとを近づける矢印N6方向に付勢される。
また、駆動側と同様に、装置本体A1には、感光ドラム10の表面と現像ローラ13の接触させる、及び、前記両者を離間させるための非駆動側装置押圧部材151が設けられている(図24(b))。非駆動側装置押圧部材151は、矢印N7方向、及び、矢印N8方向に移動可能な状態で底板(不図示)に支持される。
(感光ドラム対する現像加圧及び現像離間)
次に、感光ドラム10に対する現像ローラ13の加圧、及び、離間について説明する。以下に、現像ローラ13の構成について説明する。図25(a)は、駆動側スイングガイド80に支持された現像カートリッジB1に備える現像ローラ13が、感光ドラム10に当接した状態を示した側面図である。また、図26(a)は、図25(a)の駆動側当接離間レバー70周辺の詳細図であり、説明の為に駆動側スイングガイド80、及び現像サイドカバー34を非表示にしている。
本実施形態では、表面に現像剤tを担持した現像ローラ13を感光ドラム10に直接接触させることで感光ドラム10上の静電潜像を現像する、いわゆる接触現像方式を用いる。現像ローラ13は、図25(a)に示すように、軸部13eとゴム部13d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4)。
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。そして、軸部13eの円筒内にはマグネットローラ12が内蔵されている。ゴム部13dは、周面に現像剤tを担持し、軸部13eにバイアスを印加する。そして、現像剤tを担持した状態のゴム部13dを感光ドラム10の表面と接触させることによって、感光ドラム10上の静電潜像を現像する。
次に、現像ローラ13と感光ドラム10を所定の接触圧で圧接させる機構について説明する。前述した通り、駆動側スイングガイド80は駆動側側板90に対して、長穴方向と平行な矢印N3方向、及び、矢印N4方向にのみスライド移動可能、且つ矢印N5方向、及び、矢印N6方向に揺動可能に支持されている。また、図25(b)に示すように、非駆動側スイングガイド81は非駆動側側板91に対して、被支持凸部81gと支持部91cとの間の隙間の範囲内で移動可能、且つ矢印N5方向、及び、矢印N6方向に揺動可能に支持されている。
そして、前述のように、現像カートリッジB1は駆動側スイングガイド80、及び、非駆動側スイングガイド81に対して位置決めされている。従って、現像カートリッジB1は装置本体A1内で駆動側においては、長穴方向と平行な矢印N3方向、及び、矢印N4方向にのみスライド移動可能、且つ矢印N5方向、及び、矢印N6方向に揺動可能である(図25(a))。また、非駆動側は、被支持凸部81gと支持部91cとの間の隙間の範囲内で移動可能、且つ矢印N5方向、及び、矢印N6方向に揺動可能である(図25(b))。
その状態において、図25(a)、及び図26(a)に示すように駆動側装置押圧部材150の第二当接面150bと駆動側当接離間レバー70の第一当接面70aが当接している。それにより駆動側当接離間レバー70が駆動側現像加圧バネ71の付勢力に抗して図26(a)の矢印N9方向に回転した状態となる。そして、駆動側当接離間レバー70の第三当接面70cは、駆動側現像加圧バネ71を圧縮し、駆動側現像加圧バネ71から付勢力F10a(図26(a))を受ける。その結果、駆動側当接離間レバー70には矢印N10方向のモーメントM10が作用する。
このとき、駆動側装置押圧部材150の第二当接面150bと駆動側当接離間レバー70の第一当接面70aが当接している。この為、モーメントM10と釣り合うモーメントが駆動側当接離間レバー70に作用するように、駆動側当接離間レバー70の第一当接面70aは駆動側装置押圧部材150の第二当接面150bから力F11を受ける。従って、現像カートリッジB1には力F11の外力が作用していることになる。
また、前述の通り、図25(a)で、駆動側スイングガイド80の突起部80hと駆動側側板90の突起部90dとの間には駆動側付勢手段76が設けられており、矢印N12方向に付勢される。従って、駆動側スイングガイド80に位置決めされている現像カートリッジB1には矢印N12の方向に力F12の外力が作用していることになる。
すなわち、現像カートリッジB1は駆動側現像加圧バネ71による力F11と駆動側付勢手段76による力F12、及び装置本体A1による駆動伝達によって、現像ローラ13と感光ドラム10が近づく方向(矢印N6方向)のモーメントM6を受ける。これにより、現像ローラ13の弾性層13dを感光ドラム10に所定の圧で圧接可能である。
次に、駆動側における現像カートリッジB1のドラムカートリッジCに対する位置決め方法について説明する。図25(a)で、ドラムカートリッジCの駆動側ドラム軸受30は、感光ドラム10の近傍に第1規制部(第1の規制部)K11を備える。また、現像カートリッジB1の駆動側現像軸受36は、現像ローラ13の近傍に第1被規制部(第1の被規制部)K10を備える。さらに、第1規制部K11は、感光ドラム10の回転方向矢印C5において、感光ドラム10の中心と現像ローラ13の中心を結んだ直線L20よりも上流側で回転軸方向の一端側に設けられている。
そして、現像カートリッジB1は、前述の通り、現像ローラ13を感光ドラム10に圧接する為の外力F11、F12、モーメントM6を受けている。また、現像ローラ13が感光ドラム10に圧接されている状態においては、現像ローラ13と感光ドラム10の接触部P30において、感光ドラム10からの反力F13を受けている。ここで、現像ローラ13は矢印X5方向に回転し、感光ドラム10は矢印C5方向に回転するとともに、現像ローラ13の表面速度は感光ドラム10の表面速度よりも早く回転するように設定されている。
このとき、反力F13は感光ドラム10の中心から現像ローラ13の中心に向かう矢印N13方向、接触点P30における摩擦力F14は、反力F13に直交し、感光ドラム10の回転方向(矢印C5方向)の下流から上流に向かう矢印N14方向に作用する。すなわち、現像カートリッジB1は、現像ローラ13が感光ドラム10と接触した状態を保ちつつ矢印N14方向へ移動しようとする。更に、支持部90cの長穴方向である矢印N3への摩擦力F14の分力によって、駆動側スイングガイド80の被支持凸部80gが、N3方向へ移動しようとする。
その為、駆動側スイングガイド80と一体となった現像ローラ13と感光ドラム10が接触した状態において、駆動側ドラム軸受30の第1規制部K11と駆動側現像軸受36の第1被規制部K10は接触する。このとき、第1被規制部K10と第1規制部K11の接触部を点P31とすると、点P31において、第1被規制部K10は第1規制部K11から矢印N20の方向に反力F20を受ける。
従って、駆動側スイングガイド80と一体となった現像カートリッジB1は、駆動側スイングガイド80の被支持部80gが駆動側側板90の支持部90cに支持される。さらに、現像ローラ13が点P30において感光ドラム10と、第1被規制部K10が点P31において第1規制部K11と接触することで姿勢が一意に決まる。
ここで、現像カートリッジB1は装置本体A1からカップリング部材180を介して、矢印N40方向の回転力を伝達される。その際に、現像カートリッジB1は、矢印N40方向のモーメントM40を受ける。そして、現像カートリッジB1は、矢印N6の方向に揺動可能であり、装置本体A1からの駆動伝達で受けるモーメントM40は、現像カートリッジB1を矢印N6方向に揺動させるモーメントM6の成分となる。但し、モーメントM40は現像カートリッジB1の現像ローラ13を回転させるためのトルクに応じて変化する。
更に、現像ローラ13を回転させるためのトルクは、現像カートリッジB1の使用時間や使用環境(温室度等)、部品精度等によって変化するものであり、一様では無い。即ち、現像カートリッジB1の使用時間や使用環境(温室度等)、部品精度等によって現像ローラ13の感光ドラム10に対する圧接力も変化することになる。
しかし、本構成は、現像ローラ13と感光ドラム10が当接している状態において、駆動側ドラム軸受30の第1規制部K11と駆動側現像軸受36の第1被規制部K10は接触している。つまり、現像ローラ13を感光ドラム10に圧接する方向のモーメントM6を、現像ローラ13と感光ドラム10の接触点P30だけでなく、第1規制部K11と第1被規制部K10の接触点P31でも受けている。その為、現像ローラ13を感光ドラム10に圧接する方向のモーメントM6の現像ローラ13と感光ドラム10の圧接力への影響を小さくすることができる。
その結果、現像カートリッジB1の使用時間や使用環境(温室度等)、部品精度等によって現像ローラ13の感光ドラム10に対する圧接力の変化も小さくすることができる為、現像ローラ13の感光ドラム10に対する圧接力を安定させることができる。
ここで、現像ローラ13、第1被規制部K10、駆動側スイングガイド80の被支持部80gは、現像カートリッジB1を構成する部品公差等で相対的な位置関係に誤差がでることがある。このとき、駆動側スイングガイド80の被支持部80gが駆動側側板90の支持部90bが嵌合関係の場合、現像ローラ13と第1被規制部K10のどちらか一方が、感光ドラム10、第1規制部K11に接触しないことがある。
しかし、本構成においては、駆動側スイングガイド80の被支持部80gが駆動側側板90の支持部90bに矢印N3方向、及び、矢印N4方向にスライド移動可能支持されている。その為、3箇所(現像ローラ13、第1被規制部K10、駆動側スイングガイド80の被支持部80g)に部品公差等で相対的な位置関係に誤差がある場合でも、被支持部80gが矢印N3方向、及び、矢印N4方向に移動する。これにより、現像ローラ13と感光ドラム10、第1規制部K11と第1被規制部K10の両方を確実に接触させることができる。
次に、図25(b)は、非駆動側スイングガイド81に支持された現像カートリッジB1に備える現像ローラ13が、感光ドラム10に当接した状態を示した側面図である。また、図28(b)は、図28(a)の駆動側当接離間レバー72周辺の詳細図であり、説明の為に非駆動側スイングガイド81、及び非駆動側現像軸受46の一部を非表示にしている。
非駆動側も駆動側と同様の構成であり、図25(b)、及び図28(b)に示すように、非駆動側現像加圧バネ73と非駆動側付勢手段77によって現像カートリッジB1に外力FH11、FH12が作用する。
次に、非駆動側における現像カートリッジB1のドラムカートリッジCに対する位置決め方法について説明する。ここで、非駆動側における感光ドラム10と現像ローラ13の接触部を点PH30とする。ドラムカートリッジCの非駆動側ドラム軸受31は、感光ドラム10の近傍に第2規制部(第2の規制部)KH11を有する。また、現像カートリッジB1の非駆動側現像軸受46は、現像ローラ13の近傍に第2被規制部(第2の被規制部)KH10を有している。
更に、第2規制部KH11は、感光ドラム10の回転方向C5おいて、感光ドラム10の中心と現像ローラ13の中心を結んだ直線L20よりも下流側に設けられている。また、第2非規制部KH10は現像ローラ13と同心の円弧形状としている。そして、現像カートリッジB1は、前述の通り、現像ローラ13を感光ドラム10に圧接する為の外力FH11、FH12(図25(b))を受けている。
ここで、現像ローラ13の中心と、第2被規制部KH10と第2規制部KH11の接触点PH31を結ぶ直線を直線L22とする。直線L22と直線L20は、角度θ32を有している。非駆動側現像加圧バネ73により作用する外力FH11は、感光ドラム10の中心と現像ローラ13の中心を結んだ直線L20に対して、第2規制部KH11がある側に角度θ31の角度を有している。非駆動側付勢手段77により作用する外力FH12は、感光ドラム10の中心と現像ローラ13の中心を結んだ直線L20に対して、第2規制部KH11がある側に角度θ30の角度を有している。
即ち、外力F11と外力F12の合力である力F112は、直線L20に対して角度θ33の向きに作用する(ここでは作用点を現像ローラ13の中心とする)。このとき、角度θ32と角度θ33の関係は以下のように設定される。
0 < θ33 < θ32
その為、感光ドラム10に現像ローラ13が当接している状態において、非駆動側ドラム軸受31の第2規制部KH11と非駆動側現像軸受46の第2被規制部KH10は接触する。そして、第2被規制部KH10と第2規制部KH11の接触部を点PH31とすると、点PH31において、第2被規制部KH10は第2規制部KH11から矢印NH20の方向に反力FH20を受ける。
つまり、外力FH11、FH12によって、現像ローラ13と感光ドラム10(接触部点PH30)、第2被規制部KH10と第2規制部KH11(接触点PH31)が接触することにより、感光ドラム10に対する現像ローラ13の位置が一意に決まる。
このとき、非駆動側スイングガイド81は非駆動側側板91に対して、被支持凸部81gと支持部91cとの間に隙間を有している。すなわち、非駆動側は、前述の通り、現像ローラ13の中心位置は決まっているが、現像ローラ13の中心まわりに回転する方向(矢印NH25、矢印NH26方向)の現像カートリッジB1の姿勢を規制するものは無い。現像カートリッジB1の矢印NH25、矢印NH26方向の姿勢は、駆動側のみで規制されている。
ここで、現像ローラ13の回転軸L0と、駆動側スイングガイド80の被支持部80gの中心と非駆動側スイングガイド81の被支持部81gの中心を結んだ直線L20のアライメントは、部品公差等でずれる場合がある。この時、非駆動側スイングガイド81の被支持部81gと非駆動側側板91の支持部91cに嵌合して隙間が無いと、直線L20のアライメントを現像ローラ13の回転軸L0に矯正することになる。直線L20のアライメントを矯正する為には、非駆動側における現像カートリッジB1に作用する外力FH11、FH12によって現像容器16を変形させる必要がある。
その為、現像ローラ13を感光ドラム10に圧接する為の外力FH11、及びFH12を現像容器16を変形させるのにロスする為、現像ローラ13を感光ドラム10に所定の圧で圧接することができない。即ち、現像ローラ13の回転軸L0と、駆動側スイングガイド80の被支持部80gの中心と非駆動側スイングガイド81の被支持部81gの中心を結ぶ直線L20のアライメントのずれ量で、感光ドラム10への現像ローラ13の当接圧がばらつくことになる。
従って、本構成のように非駆動側スイングガイド81は非駆動側側板91に対して、被支持凸部81gと支持部91cとの間に隙間を有することで、回転軸L0と直線L20のアライメントがずれた場合でも、現像容器16を変形させることは無い。言い換えると、部品公差等を考慮して、発生し得る範囲の最大の現像ローラ13の回転軸L0(図4)と直線L20(図25(b))のアライメントのずれが起きた場合でも、被支持凸部81gと支持部91cが接触しないだけの隙間を有している。
その結果、安定した圧力で現像ローラ13を感光ドラム10に圧接することが可能である。さらに、現像ローラ13は、図25(b)に示す外力FH11、及びFH12によって現像カートリッジB1が接触点PH30、及び接触点PH31に隙間なく突き当てられることで位置が決まる。その為、感光ドラム10と現像ローラ13のアライメントも高精度に決めることができる。
また、第2被規制部KH10は、現像ローラ13と同心の円弧形状である。その為、駆動側で決められる現像カートリッジB1の矢印NH25、矢印NH26方向の姿勢が変化した場合でも、第2被規制部KH10と第2規制部KH11の接触部である点PH31の位置は変わらない。従って、駆動側で決められる現像カートリッジB1の矢印NH25、矢印NH26方向の姿勢が変化した場合でも、感光ドラム10に対する現像ローラ13の位置は変化せず、高精度に位置を決めることができる。
以上説明した通り、本構成は、安定した圧力で現像ローラ13を感光ドラム10に対して圧接し、感光ドラム10と現像ローラ13のアライメントを高精度に保つことができる。その結果、現像ローラ13の回転軸L0(図4)方向において、現像ローラ13を感光ドラム10に対して均一に接触させることができる。
ここで、図26(a)に示すように、駆動側現像加圧バネ71の一端と当接する駆動側当接離間レバー70の第三当接面70cは、突出方向M2の方向において、駆動側当接離間レバー70の被支持部70dと第一当接面70aの間に配置される。即ち、図26(b)に示す被支持部70dから第三当接面70cまでの距離W10と被支持部70dから第一当接面70aまでの距離W11の関係は、以下の大小関係を満足する。
W10<W11
よって、第一当接面70aの移動量をW12とした場合の第3当接面70cの移動量W13の関係は、以下の式を満足する。
W13<W12
ここで、W13=W12×(W10/W11)
その為、駆動側装置押圧部材150の位置精度に誤差が発生した場合でも、駆動側現像加圧バネ71の圧縮量の変化は駆動側装置押圧部材150の位置精度の誤差よりも小さくなる。その結果、感光ドラム10に対して現像ローラ13を圧接させる為の押圧力の精度を向上することができる。非駆動側も同様の構成なので、同様の効果が得られる。
また、前述の通り、長手方向において、駆動側当接離間レバー70と非駆動側当接離間レバー72は、現像ローラ13の全長L13aの範囲で少なくとも重なり合って配置されている(図22)。そして、駆動側当接離間レバー70は外力F11(図25(a))を受け、非駆動側離間レバー72は外力FH11(図25(b))を受ける。そのため、非駆動側離間レバー72の第一当接面70a、及び72aと、現像ローラ13の駆動側被支持部13a、及び非駆動側被支持部13cとの長手方向の位置差を小さくできる。
その結果、駆動側現像軸受36、及び非駆動側現像軸受46に作用するモーメントを抑制できる。その為、効率良く現像ローラ13を感光ドラムに圧接することができる。
また、前述の通り、駆動側当接離間レバー70と非駆動側当接離間レバー72の揺動動作(図27(d)の矢印N9、N10方向、及び図25(b)の矢印NH9、NH10方向)は、互いに独立して揺動可能である。その為、感光ドラム10に対して現像ローラ13が圧接状態のとき、駆動側装置押圧部材150の矢印N7、N8方向(図27(d))と、非駆動側装置押圧部材151の矢印NH7、NH8方向(図28(c))をそれぞれ独立して設定することができる。
更に、駆動側当接離間レバー70と非駆動側当接離間レバー72の揺動方向(図25(a)の矢印N9、N10方向、及び図28(c)の矢印NH9、NH10方向)を一致させる必要も無い。その結果、駆動側、及び非駆動側の現像ローラ13を感光ドラム10に圧接する為の図25(a)(b)に示す押圧力F11、FH11の大きさ、及び方向をそれぞれ適正化できる。更に、駆動側装置押圧部材150と非駆動側装置押圧部材151の位置に相対誤差がある場合でも、互いの押圧力F11、FH11に影響し合わない。その結果、感光ドラム10に対する現像ローラ13の接圧を高精度化できる。
(離間機構)
図27(a)は、現像ローラ13と感光ドラム10とが当接状態から離間状態に遷移する際の現像カートリッジB1状態を説明する説明図である。また、図27(c)は、図27(a)の駆動側当接離間レバー70周辺の詳細図であり、説明の為に駆動側スイングガイド80、及び現像サイドカバー34を非表示にしている。
また、図27(b)は、現像ローラ13と感光ドラム10とが離間した現像カートリッジB1の離間状態を説明する説明図である。また、図27(d)は、図27(b)の駆動側当接離間レバー70周辺の詳細図であり、説明の為に駆動側スイングガイド80、及び現像サイドカバー34を非表示にしている。
ここで、本実施形態のような接触現像方式の場合、常に図25(a)に示すような現像ローラ13が感光ドラム10に接触したままの状態が維持されると、現像ローラ13のゴム部13bが変形する可能性がある。このため、非現像時には、現像ローラ13を感光ドラム10から離間しておくことが好ましい。つまり、図27(a)に示すように、感光ドラム10に対して現像ローラ13が接触した状態(当接位置、対向位置)と、図27(b)に示すように、感光ドラム10から現像ローラ13が離間した状態(離間位置)とを採ることが好ましい。
駆動側当接離間レバー70には、現像ローラ13方向に突出した被離間面70g(図27(c))が設けられている。被離間面70gは、装置本体A1に設けられた駆動側装置押圧部材150に設けられた第一当接面150a(図27(c))に係合可能な構成となっている。そして、駆動側装置押圧部材150は不図示のモータからの駆動力を受け、矢印N7、矢印N8方向(図27(c))に移動可能な構成となっている。
次に、現像ローラ13と感光ドラム10が離間した状態へ移行する動作について説明する。図25(a)に示した現像ローラ13と感光ドラム10の当接状態では、図26(a)に示すように、第二当接面150bと第一当接面70aが当接する(図27(c)に示す第一当接面150aと被離間面70gは隙間を有した状態で離間している)。
一方、図27(c)は、駆動側装置押圧部材150が矢印N8方向へ距離δ6だけ移動した状態を示し、駆動側当接離間レバー70の第一当接面70aと駆動側装置押圧部材150の第二当接面150bとが離間した状態となる。すなわち、駆動側当接離間レバー70の第一当接面70aは駆動側現像加圧バネ71の付勢力F10を受け、被支持部70dを中心に矢印N10(図27(c))の方向に回転する。
そして、駆動側当接離間レバー70の規制当接部70e(図27(c))と駆動側軸受部材36の規制部36b(図27(c))とが当接する。これにより、駆動側当接離間レバー70は姿勢が一意に決まる。
図27(d)は、駆動側装置押圧部材150が矢印N8方向へ距離δ7だけ移動した状態を示している。駆動側装置押圧部材150が矢印N8方向へ移動したことにより、駆動側当接離間レバー70の被離間面70gと駆動側装置押圧部材150の第一当接面150aとが当接する。このとき、駆動側当接離間レバー70の規制当接部70eと駆動側軸受部材36の規制部36bとが当接しているので、現像カートリッジB1を矢印N8方向へ移動させる。
現像カートリッジB1は、前述の通り、駆動側側板90に対して矢印N3方向、矢印N4方向にスライド可能、且つ矢印N5、矢印N6方向に揺動可能に支持されている駆動側スイングガイド80に位置決めされている。その為、駆動側装置押圧部材150が矢印N8方向へ移動することによって、現像カートリッジB1は矢印N5方向へ揺動する。このとき、現像ローラ13と感光ドラム10とは互いに距離δ8(図27(b))だけ隙間をもって離間した状態となる。
ここで、非駆動側も駆動側と同様の構成である。非駆動側当接離間レバー72と非駆動側装置押圧部材151が当接した状態で、非駆動側装置押圧部材151が矢印N7の方向に距離δh7(図28(c))だけ移動する。これによって、現像カートリッジB1がスイングガイド81の被支持凸部81gを中心に矢印N5方向(図28(a))に揺動し、現像ローラ13と感光ドラム10が互いに距離δ8だけ離間する。
このように、装置本体A1に設けられた駆動側装置押圧部材150と非駆動側装置押圧部材151の位置により、感光ドラム10と現像ローラ13との当接状態、或いは離間状態を必要に応じて選択される。
また、図27(a)に示した現像ローラ10と感光ドラム13の当接状態から図27(b)に示した現像ローラ10と感光ドラム13の離間状態へ遷移する際、駆動側スイングガイド80と現像カートリッジB1は一体で揺動する。その為、カップリングレバー55のガイド部55eは、カップリング部材180の被ガイド部180dから退避した状態が維持される(図27(b))。
更に、図27(b)に示した現像ローラ13と感光ドラム10が離間した状態にあるとき、カップリング部材180の被ガイド部180dとカップリングバネ185のガイド部185dが当接する。これにより、カップリング部材180は力F1を受け、前述の第一傾斜姿勢D1の姿勢を取る。
以上、説明した通り、駆動側当接離間レバー70、非駆動側当接離間レバー72は、それぞれ被加圧面(第一当接面70a、72a)と被離間面(第二当接面70g、72g)を有する。それらに駆動側装置押圧部材150、非駆動側装置押圧部材151にそれぞれ加圧面(第二当接面150b、151b)と離間面(150a、151a)が作用する。これにより、駆動側当接離間レバー70、非駆動側当接離間レバー72のそれぞれ単一部品で感光ドラム10と現像ローラ13との当接状態、或いは離間状態を必要に応じて選択できる。
その結果、現像カートリッジB1の構成の簡易化が可能である。また、単一部品で当接状態、或いは離間状態を制御できる為、例えば当接状態から離間状態に遷移する際のタイミングも高精度化できる。
また、図22に示すように、駆動側当接離間レバー70と非駆動側当接離間レバー72は、現像カートリッジB1の長手方向両端部にそれぞれ独立して設けられる。その為、長手方向に渡って当接離間レバーを設ける必要が無い為、現像カートリッジB1を小型化できる(図22の領域Y1)。それに伴い、領域Y1を装置本体A1の構成部品でスペース利用できる為、装置本体A1の小型化も可能である。
(変形例)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。そして、上述した実施形態の構成や配置を適宜選択し、組み合わせて構成してもよい。
(変形例1)
上述した実施形態では、画像形成時に現像ローラが感光ドラムに当接(接触)する接触現像方式として説明したが、本発明はこれに限られず、画像形成時に現像ローラが感光ドラムに近接する非接触現像方式にも適用できる。
(変形例2)
また、上述した実施形態では、カートリッジBの形態は、現像ローラ13を備えた現像カートリッジ構成としたが、その限りではない。感光ドラム10を支持するドラムユニットと現像ローラ13を支持する現像ユニット50とを一体的にカートリッジ化し、装置本体Aから着脱可能に構成したプロセスカートリッジとしても良い。
また、上述した実施形態では、ドラムカートリッジCとして、感光ドラム10が装置本体Aに対し着脱可能な構成としたが、その限りではない。例えば、感光ドラム10(更にはクリーニングブレード20、帯電ローラ11を含む)が装置本体Aに据え付けられて用いられる構成でも良い。
(変形例3)
また、上述した実施形態では、カートリッジBが単色画像を形成するためのものであったが、本発明はそれに限られない。現像手段を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像或いはフルカラー等)を形成するカートリッジにも適用できる。
そして、上述した実施形態では、装置本体Aに対するカートリッジBの着脱方向は、現像ローラ13の回転軸線L1と略直交する方向としたが、本発明はそれに限られない。例えば、装置本体Aに対してカートリッジBを現像ローラ13の回転軸線L1と略平行な方向に着脱する構成とすることもできる。
また、上述した実施形態では、スペーサーコロ17及びスペーサーコロ18を感光ドラム10の外周面に当接させて、感光ドラム10に現像ローラ13を押圧する構成としたが、本発明はそれに限られない。例えば、スペーサーコロ17及びスペーサーコロ18を介さずに、現像ローラ13の外周面を直接感光ドラム10の外周面に当接させて押圧する構成とすることもできる。
10・・感光ドラム、13・・現像ローラ、30、31・・ドラム軸受、36、46・・駆動側現像軸受、B1:現像カートリッジ、K10・・第1被規制部、KH10・・第2の被規制部、K11・・第1規制部、KH11・・第2規制部

Claims (10)

  1. 画像形成時に互いに当接または近接する像担持体と、現像剤担持体と、を画像形成装置本体に備え、かつ、前記現像剤担持体を備える第1のカートリッジを前記画像形成装置本体に対し着脱可能な画像形成装置であって、
    前記第1のカートリッジは、前記現像剤担持体が前記像担持体に対し当接または近接する第1の位置と、前記現像剤担持体が前記像担持体に対し離間する第2の位置との間で、揺動可能であり、
    前記現像剤担持体の回転軸方向の一端で前記現像剤担持体を支持し、第1の被規制部を備える第1の軸受と、
    前記現像剤担持体の回転軸方向の他端で前記現像剤担持体を支持し、第2の被規制部を備える第2の軸受と、
    前記像担持体の回転軸方向の一端で前記像担持体を支持し、第1の規制部を備える第3の軸受と、
    前記像担持体の回転軸方向の他端で前記像担持体を支持し、第2の規制部を備える第4の軸受と、
    を有し、
    前記第1の軸受および前記第2の軸受は、前記第1のカートリッジに設けられ,
    画像形成時に、前記第1の被規制部と前記第1の規制部とが当接し、かつ、前記第2の被規制部と前記第2の規制部とが当接することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1のカートリッジが揺動されるときの揺動中心は、前記第1の被規制部と前記第1の規制部とが当接し、かつ、前記第2の被規制部と前記第2の規制部とが当接するときに所定方向にスライド可能であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記像担持体を備える第2のカートリッジを前記画像形成装置本体に対し着脱可能とし、
    前記第3の軸受および前記第4の軸受は、前記第2のカートリッジに設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記画像形成装置本体は、
    第3の被規制部を備え、前記第1のカートリッジの一端側を規制し、前記第1のカートリッジと一体となって揺動可能に設けられた第1のガイド部材と、
    第4の被規制部を備え、前記第1のカートリッジの他端側を規制し、前記第1のカートリッジと一体となって揺動可能に設けられた第2のガイド部材と、
    を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記第1のカートリッジが揺動されるときの揺動中心は、前記第1の被規制部と前記第1の規制部とが当接し、かつ、前記第2の被規制部と前記第2の規制部とが当接するときに所定方向にスライド可能であり、
    前記一端側は駆動側であり、前記他端側は非駆動側であり、
    前記画像形成装置本体は、
    第3の規制部を備え、前記第1のガイド部材を揺動可能に保持する第1の側板と、
    第4の規制部を備え、前記第2のガイド部材を揺動可能に保持する第2の側板と、
    を有し、
    画像形成時に、前記第3の被規制部の少なくとも一点は前記第3の規制部と当接することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 画像形成時に、前記第4の被規制部は前記第4の規制部と離間していることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記第1のカートリッジが前記第2の位置にあるとき、前記第4の被規制部は前記第4の規制部の少なくとも一点と当接することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記第1の被規制部と前記第2の規制部は駆動側に設けられ、画像形成時に前記現像剤担持体が前記像担持体に対し対向する位置に対し前記像担持体の回転方向で上流側に設けられ、
    前記第2の被規制部と前記第2の規制部は非駆動側に設けられ、画像形成時に前記現像剤担持体が前記像担持体に対し対向する位置に対し前記像担持体の回転方向で下流側に設けられることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 前記第2の被規制部は、前記現像剤担持体と同軸の円弧形状であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10. 前記第1の軸受に設けられ、回転支点となる被支持部を備えた当接離間レバーと、
    前記当接離間レバーに対し、前記現像剤担持体を前記像担持体から離すように付勢する付勢部材と、
    押圧により、前記付勢部材の付勢に抗して前記当接離間レバーに作用し、前記現像剤担持体を画像形成時の位置へ前記像担持体に対し対向させる押圧部材と、
    を有し、
    前記当接離間レバーが前記付勢部材と当接する位置は、前記当接離間レバーが前記押圧部材と当接する位置よりも、前記被支持部に近いことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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